CN102104963B - 一种多点协作传输中的协作调度方法及系统 - Google Patents

一种多点协作传输中的协作调度方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多点协作传输中的协作调度方法及系统，包括区域内的中心控制小区根据来自区域内其它各协作小区的用户的信道测量信息，确定所有协作小区待调度的用户的优先级；中心控制小区根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度，并将最终确定调度的用户信息通知给相应的协作小区；协作小区在收到中心控制小区发送的调度信息后，在相应的时频资源内调度用户。通过本发明方案，保证了最高优先级用户的性能，进一步地，从整个系统性能考虑，在调度阶段，按照后调度用户要对已确定调度用户的干扰尽量小的原则来进行调度，有效地减少了调度用户间的干扰，极大地提高了系统的容量。

Description

一种多点协作传输中的协作调度方法及系统
技术领域
本发明涉及多点协作(CoMP，Coordinated Multiple point transmition andreception，)技术，尤其涉及一种多点协作传输中的协作调度方法及系统。
背景技术
在高级长期演进(LTE-A，Long term evaluation-Advanced)系统中，为了提高高速数据速率业务的覆盖率，并提高小区边缘和小区平均吞吐率，引入了CoMP技术。
目前，在LTE-A中，CoMP技术主要分为联合传输技术和协作调度。其中，联合传输技术指，协作传输集合中各个节点都可以获得数据信息，在同一时刻下行物理共享信道(PDSCH，physical downlink shared channel)数据通过多个节点或者一个节点传输；协作调度指，仅仅服务小区可以获得待传输的数据信息，但是对用户的调度和波束赋形的确认是通过在协作集合协商完成的。本文涉及CoMP传输中的协作调度。现有没有协作调度的具体实现方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多点协作传输中的协作调度方法及系统，能够使得最高优先级用户的性能得到保证。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种多点协作传输中的协作调度方法，包括：
区域内确定出的中心控制小区根据来自区域内其它各协作小区的用户的信道测量信息，确定所有协作小区待调度的用户的优先级；
中心控制小区根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度，并将最终确定调度的用户信息通知给相应的协作小区；
协作小区在收到中心控制小区发送的调度信息后，在相应的时频资源内调度用户。
该方法之前还包括：
所述区域内的每个协作小区内的用户独立测量本身到所在协作小区的信道质量，并将信道测量信息反馈给所在协作小区；
各协作小区收到本小区内用户的信道测量信息后，将本协作小区内待调度的用户的信道测量信息发送给所述中心控制小区。
所述确定中心控制小区的方法为：
在不同的协作时刻，随机选择所述区域内的一个协作小区作为中心控制小区；或者，
在不同的协作时刻，所述区域内的各协作小区轮流担任中心控制小区；或者，
在不同的协作时刻，从所述区域内的所有协作小区中选择业务量相对较少的小区担任中心控制小区；或者，
在确定出中心控制小区后，在随后的协作时间内不再选择新的中心控制小区。
所述确定优先级的方法为：通过比例公平原则以及用户当前的信道质量，确定所述区域内所有协作小区待调度的用户的优先级。
所述各协作小区发送给所述中心控制小区的信息中还包括：所述协作小区中待调度用户的用户相关信息，所述用户相关信息为：在预设时间段内该协作小区内待调度用户已经完成的数据吞吐量；所述确定优先级的方法具体为：
所述信道测量信息显示的信道质量越高优先级越高；用户在预设时间段内传输的吞吐量越高优先级越低。
所述根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度包括：
所述中心控制小区选出优先级最高的用户，根据该优先级最高的用户的信道测量信息，按照预先设置的权值准则，获取与该优先级最高的用户相匹配的权值；
根据预设的最佳匹配准则确定下一个最佳匹配被调度用户以及相应的权值；
重复根据预设的最佳匹配准则确定下一个被调度用户以及相应的权值的步骤，直至满足预设调度终止条件后，终止选择调度用户。
所述权值准则为最大合并比准则。
所述最佳匹配准则为最大信漏比准则。
所述调度终止条件为：所有协作小区都已确定出一个被调度用户；或者，
所述协作小区都满足一个预先设置的性能门限。
一种多点协作传输中的协作调度系统，主要包括中心控制小区及各协作小区，其中，
中心控制小区，是区域内的协作小区中的一个；用于接收来自区域内其它各协作小区的用户的信道测量信息，确定所有协作小区待调度的用户的优先级，根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度，并将最终确定调度的用户信息通知给相应的协作小区；
每个协作小区，与中心控制小区同属于一个区域内；用于接收来自该协作小区内的用户独立测量本身到所在协作小区的信道质量，将本协作小区内待调度的用户的信道测量信息发送给中心控制小区；接收来自中心控制小区发送的调度信息，按照调度信息在相应的时频资源内调度用户。
所述中心控制小区对各协作小区的用户进行调度具体为：
所述中心控制小区具体用于，选出优先级最高的用户，根据该优先级最高的用户的信道测量信息，按照预先设置的权值准则，获取与该优先级最高的用户相匹配的权值；
根据预设的最佳匹配准则确定下一个最佳匹配被调度用户以及相应的权值；
重复根据预设的最佳匹配准则确定下一个被调度用户以及相应的权值的步骤，直至满足预设调度终止条件后，终止选择调度用户。
所述权值准则为最大合并比准则。
所述最佳匹配准则为最大信漏比准则。
所述调度终止条件为：所有协作小区都已确定出一个被调度用户；或者，
所述协作小区都满足一个预先设置的性能门限。
从上述本发明提供的技术方案可以看出，包括区域内的中心控制小区根据来自区域内其它各协作小区的用户的信道测量信息，确定所有协作小区待调度的用户的优先级；中心控制小区根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度，并将最终确定调度的用户信息通知给相应的协作小区；协作小区在收到中心控制小区发送的调度信息后，在相应的时频资源内调度用户。通过本发明方案，保证了最高优先级用户的性能，进一步地，从整个系统性能考虑，在调度阶段，按照后调度用户要对已确定调度用户的干扰尽量小的原则来进行调度，有效地减少了调度用户间的干扰，极大地提高了系统的容量。
附图说明
图1为本发明多点协作传输中的协作调度方法的流程图；
图2为本发明多点协作传输中的协作调度系统的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明多点协作传输中的协作调度方法的流程图，如图所示，包括：
步骤100：从区域内的协作小区中确定一个作为中心控制小区。
本步骤中确定中心控制小区的方法为：
在不同的协作时刻，随机选择区域内的一个协作小区作为中心控制小区；
或者，在不同的协作时刻，各协作小区轮流担任中心控制小区；
或者，在不同的协作时刻，从所有协作小区中选择业务量相对较少的小区担任中心控制小区；
或者，按照上面几种方式确定中心控制小区后，在随后的协作时间内不再选择新的中心控制小区。
步骤101：中心控制小区根据来自区域内其它各协作小区的用户的信道测量信息，确定所有协作小区待调度的用户的优先级。
对于一个区域内的若干个协作小区，每个协作小区内的用户独立测量本身到所在协作小区的信道质量，并将测量信息反馈给所在协作小区；协作小区收到本小区内用户的信道测量信息后，将本协作小区内待调度的用户的信道测量信息发送给中心控制小区。
本步骤中确定优先级的方法为：通过比例公平原则以及用户当前的信道质量来确定所述区域内所有协作小区待调度的用户的优先级。
步骤102：中心控制小区根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度，并将最终确定调度的用户信息通知给相应的协作小区。
本步骤具体包括：中心控制小区获得所有待调度用户的优先级之后，选定优先级最高的用户，通过与之相应的信道测量信息，按照预先设置的权值准则，获取与其相匹配的权值；考虑已确定被调度的用户，通过预设最佳匹配准则确定下一个最佳匹配被调度用户以及相应的权值，重复根据预设的最佳匹配准则确定下一个被调度用户以及相应的权值的步骤，直至满足预设调度终止条件后，终止选择调度用户。
其中，最高优先级的用户的权值的获取方法为：通过最大合并比等准则作为权值准则来确定；
最佳匹配用户的选择方法为：通过最大信漏比准则等作为最佳匹配准则来获得。
调度终止条件可以是所有协作小区都确定了一个被调度用户，或者都满足一个预先设置的性能门限等。
步骤103：协作小区在收到中心控制小区发送的调度信息后，在相应的时频资源内调度用户。本步骤的具体实现属于现有技术，这里不再赘述。
通过本发明方案，保证了最高优先级用户的性能。进一步地，从整个系统性能考虑，在调度阶段，按照后调度用户要对已确定调度用户的干扰尽量小的原则来进行调度，有效地减少了调度用户间的干扰，极大地提高了系统的容量。
针对本发明方法还提供一种系统，图2为本发明多点协作传输中的协作调度系统的结构示意图，如图2所示，主要包括中心控制小区及各协作小区，其中，
中心控制小区，是区域内的协作小区中的一个；用于接收来自区域内其它各协作小区的用户的信道测量信息，确定所有协作小区待调度的用户的优先级，根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度，并将最终确定调度的用户信息通知给相应的协作小区。
每个协作小区，与中心控制小区同属于一个区域内；用于接收来自该协作小区内的用户独立测量本身到所在协作小区的信道质量，将本协作小区内待调度的用户的信道测量信息发送给中心控制小区；接收来自中心控制小区发送的调度信息，按照调度信息在相应的时频资源内调度用户。这里，各协作小区包括中心控制小区在内。
下面结合实施例对本发明进行详细描述。
第一实施例，假定某区域内有3个协作小区，分别称为协作小区A、协作小区B和协作小区C。每个协作小区的协作资源内有3个待调度的用户。协作小区A的待调度用户分别是：用户a1、用户a2和用户a3；协作小区B的待调度用户分别是：用户b1、用户b2和用户b3；协作小区C的待调度用户分别是：用户c1、用户c2和用户c3。假定调度终止条件为：所有协作小区都确定了一个被调度用户，那么此次调度选择过程即可结束。选择中心控制小区的方法为：在不同的协作时刻，从所有协作小区中选择业务量相对较少的小区担任中心控制小区。假设协作小区C采用MU-MIMO模式。
首先，协作小区A中的3个待调度用户a1、用户a2和用户a3分别独立测量本身到协作小区A基站的信道质量，并将信道测量信息反馈给协作小区A；协作小区B中的3个待调度用户b1、用户b2和用户b3分别独立测量本身到协作小区B基站的信道质量，并将信道测量信息反馈给协作小区B；协作小区C中的3个待调度用户c1、用户c2和用户c3分别独立测量本身到协作小区A基站的信道质量，并将信道测量信息反馈给协作小区C。
假设从统计结果看，协作小区C的业务量最小，那么，本实施例中选择协作小区C作为中心控制小区。协作小区A将本小区内3个待调度用户的信道测量信息以及在一定时间段内3个待调度用户已经完成的数据吞吐量等用户相关信息发送给中心控制小区C；同样，协作小区B将本小区内3个待调度用户的信道测量信息以及在一定时间段内3个待调度用户已经完成的数据吞吐量等信息发送给中心控制小区C。此时，待调度的9个用户可以看作是属于一个虚拟大小区的9个待调度用户。
接着，中心控制小区C对9个待调度用户进行优先级排序，假设排序的准则考虑用户此时的信道信息和用户的历史信息两方面，比如用户此时的信道质量越高优先级越高；用户在给定的时间段内传输的吞吐量越高优先级越低等。假设选出的优先级最高的用户为用户b2。
中心控制小区C根据用户b2的信道测量信息，获取用户b2使用的最佳权值，并在其余8个待调度用户中，根据最大信漏比准则，确定第二个被调度的用户，即第二个被调度的用户对用户b2的干扰应该是最小的，假设通过比较后得出第二个被调度的用户为用户c1，并得到其所使用的相应权值矢量。
中心控制小区C在其余7个待调度用户中，仍然根据最大信漏比准则，确定第三个被调度的用户，即此用户对用户b2和用户c1的干扰最小，假设通过比较得出第三个被调度的用户为用户c2，并得到其所使用的相应权值矢量。
中心控制小区C在其余6个待调度用户中，仍然根据最大信漏比准则，确定第四个被调度的用户，即此用户对用户b2、用户c1和用户c2的干扰最小，假设通过比较得出第四个被调度的用户为用户a1，并得到其所使用的相应权值矢量。
此时，所有协作小区都有一个用户被调度，即满足调度终止条件，则本次调度过程结束。
之后，中心控制小区C将调度结果发送给协作小区A和协作小区B，最后，3个协作小区在协作资源内，按照调度结果进行相应的调度。
第二实施例，假定区域内有3个协作小区，分别称为协作小区A、协作小区B和协作小区C。每个协作小区的协作资源内有3个待调度的用户。协作小区A的待调度用户分别是：用户a1、用户a2和用户a3；协作小区B的待调度用户分别是：用户b1、用户b2和用户b3；协作小区C的待调度用户分别是：用户c1、用户c2和用户c3。假定调度终止条件为：预先设置最大信漏比门限，当根据最大信漏比准则确定下一个待调度用户是，当所有剩余待调度用户的最大信漏比都小于最大信漏比门限时，那么此次调度选择过程即可结束。
协作小区A中的3个待调度用户：用户a1、用户a2和用户a3独立测量本身到协作小区A基站的信道质量，并将测量信息反馈给协作小区A；协作小区B中的3个待调度用户：用户b1、用户b2和用户b3独立测量本身到协作小区B基站的信道质量，并将测量信息反馈给协作小区B；协作小区C中的3个待调度用户：用户c1、用户c2和用户c3独立测量本身到协作小区A基站的信道质量，并将测量信息反馈给协作小区C；选择中心控制小区的方法为：随机选择协作小区作为中心控制小区。
首先，假设随机选择协作小区C作为中心控制小区，那么协作小区A将本小区内3个待调度用户的信道测量信息以及在一定时间段内3个待调度用户已经完成的数据吞吐量等信息发送给中心控制小区C；同样，协作小区B将本小区内3个待调度用户的信道测量信息以及在一定时间段内3个待调度用户已经完成的数据吞吐量等信息发送给中心控制小区C。此时，待调度的9个用户可以看作是属于一个虚拟大小区的9个待调度用户。
接着，中心控制小区C对9个待调度用户进行优先级排序，假设排序的准则考虑用户此时的信道信息和用户的历史信息两方面，比如用户此时的信道质量越高优先级越高；用户在给定的时间段内传输的吞吐量越高优先级越低等。假设选出的优先级最高的用户为用户b2。
中心控制小区C根据用户b2的信道测量信息，获取用户b2使用的最佳权值，并在其余8个待调度用户中，根据最大信漏比准则，确定第二个被调度的用户，即第二个被调度的用户对用户b2的干扰应该是最小的，假设通过比较后得出第二个被调度的用户为用户c1，并得到其所使用的相应权值矢量，并且用户c1的最大信漏比高于设定的门限。
中心控制小区C继续在其余的待调度用户中，仍然根据最大信漏比准则，确定待调度用户是否被调度，此时在计算信漏比时，同时考虑对所有已确定调度用户的信漏比。如果此时所有剩余待调度用户的最大信漏比都低于所设门限，那么调度过程结束。
之后，中心控制小区C将调度结果发送给协作小区A和协作小区B，最后3个协作小区在协作资源内，按照调度结果进行相应的调度。
在第二实施例中，为了保证整体性能，只有协作小区B和协作小区C同时调度用户，也就是说，并不一定每个协作小区都能调度用户。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多点协作传输中的协作调度方法，其特征在于，包括：
区域内确定出的中心控制小区根据来自区域内其它各协作小区的用户的信道测量信息，确定所有协作小区待调度的用户的优先级；
中心控制小区根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度，并将最终确定调度的用户信息通知给相应的协作小区；
协作小区在收到中心控制小区发送的调度信息后，在相应的时频资源内调度用户；
所述中心控制小区根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度包括：
所述中心控制小区获得所有待调度用户的优先级之后，选择优先级最高的用户，通过与优先级最高的用户相应的信道测量信息，按照预先设置的权值准则，获取与所述优先级最高的用户相匹配的权值；
根据预设最佳匹配准则确定下一个最佳匹配被调度用户以及相应的权值，重复根据预设的最佳匹配准则确定下一个被调度用户以及相应的权值的步骤，直至满足预设调度终止条件后，终止选择调度用户；
所述最佳匹配用户通过最大信漏比准则作为最佳匹配准则来获得。
2.根据权利要求1所述的协作调度方法，其特征在于，该方法之前还包括：
所述区域内的每个协作小区内的用户独立测量本身到所在协作小区的信道质量，并将信道测量信息反馈给所在协作小区；
各协作小区收到本小区内用户的信道测量信息后，将本协作小区内待调度的用户的信道测量信息发送给所述中心控制小区。
3.根据权利要求1或2所述的协作调度方法，其特征在于，所述确定中心控制小区的方法为：
在不同的协作时刻，随机选择所述区域内的一个协作小区作为中心控制小区；或者，
在不同的协作时刻，所述区域内的各协作小区轮流担任中心控制小区；或者，
在不同的协作时刻，从所述区域内的所有协作小区中选择业务量相对较少的小区担任中心控制小区；或者，
在确定出中心控制小区后，在随后的协作时间内不再选择新的中心控制小区。
4.根据权利要求1或2所述的协作调度方法，其特征在于，所述确定优先级的方法为：通过比例公平原则以及用户当前的信道质量，确定所述区域内所有协作小区待调度的用户的优先级。
5.根据权利要求4所述的协作调度方法，其特征在于，所述各协作小区发送给所述中心控制小区的信息中还包括：所述协作小区中待调度用户的用户相关信息，所述用户相关信息为：在预设时间段内该协作小区内待调度用户已经完成的数据吞吐量；所述确定优先级的方法具体为：
所述信道测量信息显示的信道质量越高优先级越高；用户在预设时间段内传输的吞吐量越高优先级越低。
6.根据权利要求1所述的协作调度方法，其特征在于，所述权值准则为最大合并比准则。
7.根据权利要求1所述的协作调度方法，其特征在于，所述调度终止条件为：所有协作小区都已确定出一个被调度用户；或者，
所述协作小区都满足一个预先设置的性能门限。
8.一种多点协作传输中的协作调度系统，其特征在于，主要包括中心控制小区及各协作小区，其中，
中心控制小区，是区域内的协作小区中的一个；用于接收来自区域内其它各协作小区的用户的信道测量信息，确定所有协作小区待调度的用户的优先级，根据确定的优先级，对各协作小区的用户进行调度，并将最终确定调度的用户信息通知给相应的协作小区；
所述中心控制小区具体用于：获得所有待调度用户的优先级之后，选择优先级最高的用户，通过与优先级最高的用户相应的信道测量信息，按照预先设置的权值准则，获取与所述优先级最高的用户相匹配的权值；
根据预设最佳匹配准则确定下一个最佳匹配被调度用户以及相应的权值，重复根据预设的最佳匹配准则确定下一个被调度用户以及相应的权值的步骤，直至满足预设调度终止条件后，终止选择调度用户；
所述最佳匹配用户通过最大信漏比准则作为最佳匹配准则来获得；
每个协作小区，与中心控制小区同属于一个区域内；用于接收来自该协作小区内的用户独立测量本身到所在协作小区的信道质量，将本协作小区内待调度的用户的信道测量信息发送给中心控制小区；接收来自中心控制小区发送的调度信息，按照调度信息在相应的时频资源内调度用户。
9.根据权利要求8所述的协作调度系统，其特征在于，所述权值准则为最大合并比准则。
10.根据权利要求8所述的协作调度系统，其特征在于，所述调度终止条件为：所有协作小区都已确定出一个被调度用户；或者，
所述协作小区都满足一个预先设置的性能门限。
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Assignee: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignor: ZTE Corporation

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Denomination of invention: Method and system for coordinately scheduling in multi-point coordinated transmission

Granted publication date: 20140312

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Record date: 20151123

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