CN102480737B - 一种协作通信的调度方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种协作通信的调度方法、装置和系统，涉及通信技术领域，为能够有效提升通信系统的QoS而发明。所述协作通信的调度方法，包括：中心簇控制器接收各协作基站簇的簇控制器发送的、各协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；根据所述队列状态信息生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期内各所述协作基站簇内的基站的开关状态；向所述簇控制器发送所述协作调度信息，以使各所述协作基站簇内的基站在下一个所述第一时间周期内按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。本发明可用于协作通信技术中。

Description

一种协作通信的调度方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种协作通信的调度方法、装置和系统。

背景技术

下行链路协作多输入多输出(Downlink Collaborative-MultipleInput Multiple Output，Downlink Co-MIMO)技术已经被视为高级国际移动通信(International Mobile Telecommunications-Advanced，IMT-Advanced)标准的一项关键物理层技术。在全局范围内空间复用的蜂窝网络系统中，小区间干扰已经成为限制移动通信性能的主要因素，而Co-MIMO的基本思想则是协调多个基站的信号传输，以减轻蜂窝间干扰。

在Co-MIMO系统中，多个基站(Base Station，BS)将同时协作的为多个移动终端(Mobile Station，MS)提供通信服务。通常，基站间的协作定义为基站之间数据的共享、信道信息可以共享、部分共享或者不共享。基站协作以后，能够有效克服蜂窝边缘的干扰问题，将干扰变为有用信号，进一步提高频谱效率。目前，通常将现有蜂窝网络内的基站分簇(Cluster)，按簇为单位，使簇内基站协作。簇定义为参与共享数据和联合计算的协作基站群。网络中簇的大小取决于网络中回程线路(Backhaul)的容量以及簇的运算能力。

现有技术中，分簇协作通信通常采用固定的簇划分方式，把所有基站分成若干个包含较少数量基站的基站簇，系统通信过程中，各基站和其所在的基站簇内的基站进行协作通信。在这种方式下，簇边缘的用户其用户体验长期不好，而网络整体性能的损失相对于全局协作较大，无法通过基站协作而有效提升通信系统的性能和总体服务质量(Quality of Service，QoS)。

发明内容

本发明的实施例的主要目的在于，提供一种协作通信的调度方法、装置和系统，能够有效提升通信系统的QoS。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种协作通信的调度方法，包括：

中心簇控制器接收各协作基站簇的簇控制器发送的、各协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信；

根据所述队列状态信息生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期内各所述协作基站簇内的基站的开关状态；

向各所述协作基站簇的所述簇控制器发送所述协作调度信息，以使所述簇控制器通知其管辖的协作基站簇内的各基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。

一种协作通信的调度方法，包括：

簇控制器接收其管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的队列状态信息，并根据所述在第二时间周期内的队列状态信息，获得其管辖的协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；其中，所述第一时间周期由至少一个所述第二时间周期组成；

向中心簇控制器发送所述第一时间周期内的队列状态信息，以使所述中心簇控制器根据所述第一时间周期内的队列状态信息，生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期所述协作基站簇内的基站的开关状态；

接收所述中心控制器发送的所述协作调度信息；

通知其管辖的协作基站簇内的基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信；

其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器。，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信。

一种中心簇控制器，包括：

接收单元，用于接收各协作基站簇的簇控制器发送的，各协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器；，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信；

调度单元，用于根据所述队列状态信息生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期内各所述协作基站簇内的基站的开关状态；

发送单元，用于向各所述簇控制器发送所述协作调度信息，以使所述簇控制器通知其管辖的协作基站簇内的各基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。

一种簇控制器，包括：

获取单元，用于接收所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的队列状态信息，并根据所述在第二时间周期内的队列状态信息，获得所述簇控制器管辖的协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；其中，所述第一时间周期由至少一个所述第二时间周期组成；

发送单元，用于向中心簇控制器发送所述第一时间周期内的队列状态信息，以使所述中心簇控制器根据所述第一时间周期内的队列状态信息，生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期所述协作基站簇内的基站的开关状态；

接收单元，用于接收所述中心簇控制器发送的所述协作调度信息；

通知单元，用于通知所述簇控制器管辖的协作基站簇内的基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信；

其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信。

一种协作通信系统，包括中心簇控制器，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有簇控制器，每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信，所述中心簇控制器与所述簇控制器相连接，所述簇控制器与其管辖的协作基站簇内的所述基站相连接，其中：

所述中心簇控制器用于接收各协作基站簇的所述簇控制器发送的，各协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息，根据所述队列状态信息生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期内各所述协作基站簇内的所述基站的开关状态；向各协作基站簇的所述簇控制器发送所述协作调度信息；

所述簇控制器用于接收其管辖的协作基站簇内的各所述基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的队列状态信息，并根据所述在第二时间周期内的队列状态信息，获得其管辖的协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息，向所述中心簇控制器发送所述第一时间周期内的队列状态信息，接收所述中心控制器发送的所述协作调度信息，通知其管辖的协作基站簇内的所述基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信；其中，所述第一时间周期由至少一个所述第二时间周期组成；

所述基站用于向其所在的协作基站簇的所述簇控制器发送该基站服务的用户在第二时间周期内的队列状态信息，在下一个所述第一时间周期内按照该基站所在协作基站簇的所述簇控制器指示的开关状态进行协作通信。

采用上述技术方案后，本发明实施例提供的协作通信的调度方法、中心簇控制器、簇控制器和协作通信系统，采用固定分簇和对基站开关状态进行调度这种半动态的调度方式，能够有效减轻协作基站簇内基站间的干扰以及各协作基站簇之间的干扰，明显改善各簇边缘的用户的用户体验，有效提升了通信系统的性能和QoS。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的协作通信的调度方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的协作通信的调度方法的另一种流程图；

图3为本发明实施例提供的协作通信的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的中心簇控制器的结构框图；

图5为本发明实施例提供的中心簇控制器的另一种结构框图；

图6为本发明实施例提供的簇控制器的结构框图；

图7为本发明实施例提供的簇控制器的另一种结构框图；

图8为本发明实施例提供的基站的结构框图；

图9为本发明实施例提供的协作通信系统的架构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的协作通信的调度方法，基于中心簇控制器，包括以下步骤：

步骤101，中心簇控制器接收各协作基站簇的簇控制器发送的，各协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息。

本发明实施例中，协作通信系统采用固定分簇的协作通信方式，把系统内所有基站分成若干个包含较少数量基站的协作基站簇，中心簇控制器统领管理所有协作基站簇，也就是说，中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个协作基站簇，而且，每个协作基站簇均设有簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信。其中，中心簇控制器和簇控制器均为实体或虚拟的网络设备，中心簇控制器与每个协作基站簇的簇控制器相连接。通信过程中，各基站所在的协作基站簇不变，且各基站仅和其所在的协作基站簇内的基站进行协作通信。

中心簇控制器以第一时间周期为时间单位，更新系统内用户的队列状态信息以进行协作通信的调度，这里，定义第一时间周期为Tp。该信息由每个协作基站簇的簇控制器发送给中心簇控制器。通信过程中，基站周期性的向所在协作基站簇的簇控制器反馈用户的队列状态信息和其他相关信息，这里，将该周期称为第二时间周期。需要指出的是，在本发明的全部实施例中，第一时间周期由至少一个所述第二时间周期组成，且优选的，第一时间周期远大于第二时间周期。定义第二周期时间周期为Ts，则，Tp＝nTs(n为整数，且优选地，n＞＞1)，在Tp内的每个Ts时间，基站向所在协作基站簇的簇控制器反馈队列状态信息，簇控制器收集基站反馈的队列状态信息，每Tp时间向中心簇控制器发送一次。

其中，队列状态信息为用户队列相关的统计信息。具体的，每Ts时间，基站反馈给簇控制器的队列状态信息为该基站下的用户的队列长度的势函数。每Tp时间，簇控制器发送给中心簇控制器的队列状态信息可以是Tp时间簇控制器所收集到的用户的队列长度的势函数的集合，也可以是Tp时间簇控制器根据所收集到的用户的队列长度的势函数计算得到的用户的队列长度的势函数的统计平均值。也就是说，本发明实施例中，可将协作调度的运算任务分开，各基站计算每Ts时间的用户的队列长度的势函数，中心簇控制器计算整个网络的势函数，有效降低了中心簇控制器的处理复杂度，

步骤102，中心簇控制器根据所述队列状态信息生成协作调度信息。

其中，所述协作调度信息用于指示下一个所述Tp内各所述协作基站簇内的基站的开关状态。在本发明的实施例中，基站的开关状态是指基站是否参与所在协作基站簇的协作通信，基站处于开启状态是指基站参与协作通信，基站处于关闭状态是指基站不参与协作通信。中心簇控制器将根据网络总体的队列状态信息确定与其对应的最佳的基站开关状态，以使下一个Tp内，各协作基站簇内的部分基站处于关闭状态，部分基站处于开启状态，也就是说，中心簇控制器将根据网络总体的队列状态信息确定各协作基站簇内，哪些基站参与协作通信，哪些基站不参与协作通信。确定好之后，就在协作调度信息中指示下一个Tp内参与协作通信的基站处于开启状态，不参与协作通信的基站处于关闭状态。

这样，通过基站开关状态的改变，由各协作基站簇中处于开启状态的基站进行协作通信，举例来说，假设一个基站簇1包括基站A、基站B、基站C和基站D，根据协作调度信息，基站A和基站B关闭，这样这个基站簇1中可以相互协作的基站就变成了基站C和基站D。根据中心簇控制器的协作调度信息，下一个Tp内，处于开启状态的基站彼此协作的进行通信，这样，既能够有效减小簇内各基站之间的干扰，还能够通过基站开关状态的改变，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，优化通信系统的性能和QoS。

具体的，本步骤可包括：

中心簇控制器根据接收到的队列状态信息计算整个网络的势函数；

中心簇控制器根据整个网络的势函数确定各协作基站簇内的基站的开关状态；

根据确定的各协作基站簇内的基站的开关状态，生成协作调度信息。

步骤103，中心簇控制器向各所述协作基站簇的所述簇控制器发送所述协作调度信息，以使所述协作基站簇内的各基站在下一个Tp内按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。

本步骤中，中心簇控制器将协作调度信息发送给簇控制器，通过簇控制器通知簇控制器所管辖的协作基站簇内的基站，使每个协作基站簇内的基站在下一个Tp内按照协作调度信息所指示的开启或关闭状态工作。

本发明实施例提供的协作通信的调度方法，采用固定分簇和对基站开关状态进行调度这种半动态的调度方式，中心簇控制器将根据网络总体的队列状态信息确定与其对应的最佳的基站开关状态，处于开启状态的基站进行协作通信，协调信号的传输，既可以有效减小各协作基站簇内基站之间的干扰，又能够通过基站开关状态的改变，调节了各协作基站簇间干扰信号的传输，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，因此，将明显改善各簇边缘的用户的用户体验，提升通信系统的性能和QoS。而且，在调度过程中，中心簇控制器仅和簇控制器进行信令交互，且两者之间仅传输队列状态信息和协作调度信息，有效减少了通信系统的信令开销。同时，还能够将运算任务分开，由基站计算用户的势函数，中心簇控制器计算整个网络的势函数，降低了整个系统的实现难度和处理复杂度。

和图1所示的调度方法相对应，本发明实施例又提供了一种协作通信的调度方法，基于簇控制器，如图2所示，包括下列步骤：

步骤201，簇控制器接收其管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在Ts内的队列状态信息，根据所述在Ts内的队列状态信息，获得其管辖的协作基站簇内的所有用户在Tp内的队列状态信息。

本发明实施例中，每Ts时间，基站向所在协作基站簇的簇控制器反馈用户的队列状态信息和其他相关信息，簇控制器收集所管辖的基站反馈的用户的队列状态信息，每Tp时间向中心簇控制器发送一次。

其中，队列状态信息为用户队列相关的统计信息。具体的，每Ts时间，基站反馈给簇控制器的队列状态信息为该基站下的用户的队列长度的势函数。每Tp时间，簇控制器发送给中心簇控制器的队列状态信息可以是Tp时间簇控制器所收集到的用户的队列长度的势函数的集合，也可以是Tp时间簇控制器根据所收集到的用户的队列长度的势函数计算得到的用户的队列长度的势函数的统计平均值。

步骤202，簇控制器向中心簇控制器发送所述Tp内的队列状态信息。

簇控制器将队列状态信息发送给中心簇控制器，以使所述中心簇控制器根据所述队列状态信息，生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述Tp内所述协作基站簇内的基站的开关状态。

步骤203，簇控制器接收所述中心控制器发送的协作调度信息。

步骤204，簇控制器通知其管辖的协作基站簇内的基站在下一个所述Tp按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。

下一个Tp时间，按照协作调度信息所指示的开关状态，各协作基站簇中处于开启状态的基站彼此协作的进行通信，协调信号的传输，既可以有效减小各协作基站簇内基站之间的干扰，又能够通过基站开关状态的改变，调节了各协作基站簇间干扰信号的传输，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，因此，将明显提升簇边缘的用户的用户体验，提升通信系统的性能和QoS。

进一步的，本实施例的调度方法还可包括：

簇控制器接收所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的信道状态信息；

根据其管辖的协作基站簇内基站的开关状态，所述第二时间周期内的队列状态信息和所述第二时间周期内的信道状态信息，选择其管辖的协作基站簇内的各基站在所述第二时间周期所服务的用户，能够使多用户的业务延迟最小；

簇控制器通知其管辖的协作基站簇内的各基站在所述第二时间周期为所述簇控制器选择的用户服务。

每Ts时间，除用户的队列状态信息外，基站还能够向所在协作基站簇的簇控制器反馈用户包括信道状态信息等的其他相关信息，具体的，信道状态信息为基站经过计算等处理所获得的信道状态相关的统计信息。进而，在Ts内，簇控制器能够根据其管辖的协作基站簇内基站的开关状态，所述Ts内的队列状态信息和所述Ts内的信道状态信息，进行多用户调度，选择其管辖的协作基站簇内基站服务的用户集合，以使在这种调度选择下，协作基站簇内的多用户业务延迟最小。即，本实施例的调度方法，能够支持多用户调度并能够有效减小业务延迟。

本发明实施例提供的协作通信的调度方法，既可以有效减小各协作基站簇内基站之间的干扰，又能够通过基站开关状态的改变，调节了各协作基站簇间干扰信号的传输，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，因此，将明显提升簇边缘的用户的用户体验，提升通信系统的性能和QoS。而且，在调度过程中，中心簇控制器仅和簇控制器进行信令交互，且两者之间仅传输队列状态信息和协作调度信息，有效减少了通信系统的信令开销。同时，还能够将运算任务分开，由基站计算用户的势函数，中心簇控制器计算整个网络的势函数，降低了整个系统的实现难度和处理复杂度。而且，簇控制器能够根据其管辖的协作基站簇的队列状态信息等，进行多用户调度，为簇内基站选择为之服务的基站以使多用户的业务延迟最小，因此能够有效减小业务延迟。

与前述调度方法相对应，本发明实施例又提供了一种协作通信的方法，基于基站，如图3所示，包括下列步骤：

步骤301，基站获取所述基站服务的用户在Ts内的队列状态信息，并向所述基站所在的协作基站簇的簇控制器发送所述Ts内的队列状态信息；

其中，队列状态信息为基站经过计算等处理所获得的用户队列相关的统计信息。具体的，基站发送给簇控制器的队列状态信息为该基站下的用户的队列长度的势函数，以使所述簇控制器获得所述用户在Tp内的队列状态信息，簇控制器将该信息发送给中心簇控制器，中心簇控制器将根据该信息，生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述Tp内所述协作基站簇内的基站的开关状态。

步骤302，基站在下一个所述Tp内按照其所在协作基站簇的簇控制器指示的开关状态进行协作通信。

其中，本步骤具体可包括：基站接收其所在协作基站簇的簇控制器关于该基站在下一个Tp内的开关状态的通知；基站在下一个所述Tp内按照指示的开关状态进行协作通信。

簇控制器将根据中心簇控制器发送的协作调度信息，通知其管辖的协作基站簇内的基站在下一个所述Tp按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。按照簇控制器的指示，下一个Tp时间，各协作基站簇中处于开启状态的基站彼此协作的进行通信，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，优化通信系统的性能。

进一步的，本实施例的协作通信的方法还包括：

基站获取所述基站服务的用户在第二时间周期内的信道状态信息，并向所述基站所在的协作基站簇的簇控制器发送所述第二时间周期内的信道状态信息，以使所述簇控制器根据所述信道状态信息，以及所述簇控制器管辖的协作基站簇内基站的开关状态，所述在Ts内队列状态信息等其他相关信息，进行多用户调度，为所述基站选择该基站在第二时间周期所服务的用户，达到多用户的业务延迟最小的目的；

基站接收所述簇控制器关于所述基站在Ts内为所述簇控制器选择的用户服务的通知；

基站在Ts内为所述通知指定的用户服务。

本发明实施例提供的协作通信的方法，通过固定分簇和对基站开关状态进行调度这种半动态的调度，有效降低了通信系统的信令开销，而且，降低了整个系统的实现难度和处理复杂度，而且能够支持多用户调度并能够有效减小业务延迟。因此，有效提升了通信系统的性能和QoS。

相应的，本发明实施例还提供了一种中心簇控制器，如图4所示，包括：

接收单元10，用于接收各协作基站簇的簇控制器发送的，各协作基站簇内的所有用户在Tp内的队列状态信息；其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信；

调度单元11，用于根据所述队列状态信息生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述Tp内各所述协作基站簇内的基站的开关状态；

发送单元12，用于向各所述簇控制器发送所述协作调度信息，以使所述协作基站簇内的基站在下一个所述Tp内按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。

本发明实施例提供的中心簇控制器，能够根据整个网络的用户的队列状态，控制各协作基站簇内的基站的开关，半动态进行协作通信的调度，以使各基站处于最佳的开关状态，既可以有效减小各协作基站簇内基站之间的干扰，又能够通过基站开关状态的改变，调节了各协作基站簇间干扰信号的传输，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，因此，将明显改善各簇边缘的用户的用户体验，提升通信系统的性能和QoS。

其中，接收单元10接收到的队列状态信息是为用户队列相关的统计信息，是由各协作基站簇的簇控制器收集并发送给中心簇控制器的。在Tp内的每个Ts时间，基站向所在协作基站簇的簇控制器反馈该基站下的用户的队列状态信息，具体的，该队列状态信息为该基站下的用户的队列长度的势函数。簇控制器收集基站反馈的队列状态信息，每Tp时间向中心簇控制器发送一次。具体的，接收单元10接收到的队列状态信息可以是Tp时间簇控制器所收集到的用户的队列长度的势函数的集合，也可以是Tp时间簇控制器根据所收集到的用户的队列长度的势函数计算得到的用户的队列长度的势函数的统计平均值。

其中，如图5所示，调度单元11具体可包括：

计算模块110，用于根据接收到的队列状态信息计算整个网络的势函数；

确定模块111，用于根据整个网络的势函数确定各协作基站簇内的基站的开关状态；

生成模块112，用于根据确定的各协作基站簇内的基站的开关状态，生成协作调度信息。

发送单元12将协作调度信息发送给簇控制器，通过簇控制器通知簇控制器所管辖的协作基站簇内的基站，使每个协作基站簇内的基站在下一个Tp内按照协作调度信息所指示的开启或关闭状态工作，协调信号的传输，既可以有效减小各协作基站簇内基站之间的干扰，又能够通过基站开关状态的改变，调节了各协作基站簇间干扰信号的传输，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，因此，将明显提升簇边缘的用户的用户体验，提升通信系统的性能和QoS。

相应的，本发明实施例还提供了一种簇控制器，如图6所示，包括：

获取单元20，用于接收所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在Ts内的队列状态信息，并根据所述在Ts内的队列状态信息，获得所述簇控制器管辖的协作基站簇内的所有用户在Tp内的队列状态信息；

发送单元21，用于向中心簇控制器发送所述Ts内的队列状态信息，以使所述中心簇控制器根据所述Ts内的队列状态信息，生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述Ts内所述协作基站簇内的基站的开关状态；

接收单元22，用于接收所述中心簇控制器发送的所述协作调度信息；

通知单元23，用于通知所述簇控制器管辖的协作基站簇内的基站在下一个所述Ts内按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。

其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信。

本发明实施例提供的簇控制器，能够根据和本发明实施例提供的中心簇控制器相配合，采用固定分簇和对基站开关状态进行调度这种半动态的调度方式，协调信号的传输，既可以有效减小各协作基站簇内基站之间的干扰，又能够通过基站开关状态的改变，调节了各协作基站簇间干扰信号的传输，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，因此，将明显提升簇边缘的用户的用户体验，提升通信系统的性能和QoS。调度过程中，中心簇控制器和簇控制器进行信令交互，且两者之间仅传输队列状态信息和协作调度信息，这样，有效降低了通信系统的信令开销，而且，降低了通信系统的实现难度和处理复杂度。

具体的，获取单元20获得的所述Tp内的队列状态信息可以为Tp时间获取单元20接收到的用户的队列长度的势函数的集合，也可以为获取单元20经过计算得的Tp时间内所接收到的用户的队列长度的势函数的统计平均值。

进一步的，获取单元20还可用于接收所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在Ts内的信道状态信息；

此时，如图7所示，本实施例的簇控制器还包括调度单元24，用于根据所述簇控制器管辖的协作基站簇内基站的开关状态、所述Ts内的队列状态信息和所述Ts内的信道状态信息，选择所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站在所述Ts内所服务的用户，以使多用户的业务延迟最小；

此时，通知单元23还用于通知所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站在所述Ts内为所述簇控制器选择的用户服务。

因此，本发明实施例的簇控制器，在Ts内，还能够根据其管辖的协作基站簇内基站的开关状态，所述在Ts内的队列状态信息和所述在Ts内的信道状态信息，进行多用户调度，选择其管辖的协作基站簇内基站服务的用户集合，以使在这种调度选择下，协作基站簇内的多用户业务延迟最小，即能够支持多用户调度并能够有效减小业务延迟。

相应的，本发明实施例还提供了一种基站，如图8所示，包括：

调度单元30，用于获取该基站服务的用户在Ts内的队列状态信息，并向所述基站所在的协作基站簇的簇控制器发送所述Ts内的队列状态信息，以使所述簇控制器获得所述用户在Tp内的队列状态信息；

处理单元32，用于在下一个所述Tp内按照其所在协作基站簇的簇控制器指示的开关状态进行协作通信。

其中，处理单元32具体可用于接收所述基站所在协作基站簇的簇控制器关于该基站在下一个在Tp内的开关状态的通知，在下一个所述Tp内按照所述通知指示的开关状态进行协作通信。

本发明实施例提供的基站，能够与本发明实施例提供的中心簇控制器和簇控制器组成协作通信系统，采用固定分簇和对基站开关状态进行调度这种半动态的调度方式进行协作通信的调度，协调信号的传输，既可以有效减小各协作基站簇内基站之间的干扰，又能够通过基站开关状态的改变，调节了各协作基站簇间干扰信号的传输，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，因此，将明显提升簇边缘的用户的用户体验，提升通信系统的性能和QoS。

进一步的，调度单元30还用于获取所述基站服务的用户在Ts内的信道状态信息，并向所述基站所在的协作基站簇的簇控制器发送所述Ts内的信道状态信息，以使所述簇控制器根据所述信道状态信息，为所述基站选择该基站在该Ts所服务的用户；

此时，处理单元31还用于接收所述簇控制器关于所述基站在Ts内为所述簇控制器选择的用户服务的通知，在Ts内为所述通知指定的用户服务，以最小化多用户的业务延迟，提升系统的QoS。

相应的，本发明实施例还提供了一种协作通信系统，如图9所示，包括中心簇控制器1，中心簇控制器1所管辖的所有基站3被固定划分为若干个协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有簇控制器2，每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站3参与协作通信，中心簇控制器1与簇控制器2相连接，簇控制器2与其管辖的协作基站簇内的基站3相连接，其中：

中心簇控制器1用于接收各协作基站簇的簇控制器2发送的，各协作基站簇内的所有用户在Tp内的队列状态信息；根据所述队列状态信息生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述Tp内各所述协作基站簇内的基站3的开关状态；向各协作基站簇的簇控制器2发送所述协作调度信息；

簇控制器2用于接收其管辖的协作基站簇内的各基站3发送的、该协作基站簇内的所有用户在Ts内的队列状态信息，并根据所述在Ts内的队列状态信息，获得其管辖的协作基站簇内的所有用户在Tp内的队列状态信息；向中心簇控制器1发送所述Tp内的队列状态信息，接收所述中心控制器发送的所述协作调度信息，通知其管辖的协作基站簇内的基站3在下一个所述Tp按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信；

基站3用于向其所在的协作基站簇的簇控制器2发送该基站下的用户在Ts内的队列状态信息，在下一个所述Tp内按照该基站所在协作基站簇的簇控制器2指示的开关状态进行协作通信。

本发明实施例提供的协作通信系统，采用固定分簇和对基站开关状态进行调度这种半动态的调度方式，调度过程中，中心簇控制器将根据网络总体的队列状态信息确定与其对应的最佳的基站开关状态，处于开启状态的基站进行协作通信，协调信号的传输，既可以有效减小各协作基站簇内基站之间的干扰，又能够通过基站开关状态的改变，调节了各协作基站簇间干扰信号的传输，有效减小各协作基站簇间的相互干扰，因此，将明显改善各簇边缘的用户的用户体验，提升通信系统的性能和QoS。而且，在调度过程中，中心簇控制器仅和簇控制器进行信令交互，且两者之间仅传输队列状态信息和协作调度信息，有效减少了通信系统的信令开销。同时，还能够将运算任务分开，由基站计算用户的势函数，中心簇控制器计算整个网络的势函数，降低了整个系统的实现难度和处理复杂度。另外，簇控制器能够根据其管辖的协作基站簇的队列状态信息等，进行多用户调度，为簇内基站选择为之服务的基站以使多用户的业务延迟最小，因此能够有效减小业务延迟。

其中，中心簇控制器1可采用本发明实施例提供的中心簇控制器，簇控制器2可采用本发明实施例提供的簇控制器，基站3可采用本发明实施例提供的基站，前文已经进行了详细说明，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分流程可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种协作通信的调度方法，其特征在于，包括：

中心簇控制器接收各协作基站簇的簇控制器发送的、各协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信；

根据接收到的队列状态信息计算整个网络的势函数；根据整个网络的势函数确定各协作基站簇内的基站的开关状态；根据确定的各协作基站簇内的基站的开关状态，生成协作调度信息；其中，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期内各所述协作基站簇内的基站的开关状态；

向各所述协作基站簇的所述簇控制器发送所述协作调度信息，以使所述簇控制器通知其管辖的协作基站簇内的各基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。

2.根据权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述第一时间周期内的队列状态信息为所述第一时间周期内所述用户的队列长度的势函数的集合或者所述第一时间周期内所述用户的队列长度的势函数的统计平均值。

3.一种协作通信的调度方法，其特征在于，包括：

簇控制器接收其管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的队列状态信息，并根据所述在第二时间周期内的队列状态信息，获得其管辖的协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；其中，所述第一时间周期由至少一个所述第二时间周期组成；

向中心簇控制器发送所述第一时间周期内的队列状态信息，以使所述中心簇控制器根据所述第一时间周期内的队列状态信息计算整个网的势函数，根据所述整个网络的势函数确定各协作基站簇内的基站的开关状态，根据确定的所述各协作基站簇内的基站的开关状态，生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期所述协作基站簇内的基站的开关状态；

接收所述中心控制器发送的所述协作调度信息；

通知其管辖的协作基站簇内的基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信；

其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信。

4.根据权利要求3所述的调度方法，其特征在于，所述第一时间周期内的队列状态信息为所述第一时间周期内所述用户的队列长度的势函数的集合或者所述第一时间周期内所述用户的队列长度的势函数的统计平均值。

5.根据权利要求3所述的调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

簇控制器接收所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的信道状态信息；

根据其管辖的协作基站簇内基站的开关状态，所述第二时间周期内的队列状态信息和所述第二时间周期内的信道状态信息，选择其管辖的协作基站簇内的各基站在所述第二时间周期所服务的用户；

簇控制器通知其管辖的协作基站簇内的各基站在所述第二时间周期为所述簇控制器选择的用户服务。

6.一种中心簇控制器，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收各协作基站簇的簇控制器发送的，各协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信；

调度单元，用于根据接收到的队列状态信息计算整个网络的势函数；根据所述整个网络的势函数确定各协作基站簇内的基站的开关状态；根据确定的所述各协作基站簇内的基站的开关状态，生成协作调度信息；其中，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期内各所述协作基站簇内的基站的开关状态；

发送单元，用于向各所述簇控制器发送所述协作调度信息，以使所述簇控制器通知其管辖的协作基站簇内的各基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信。

7.一种簇控制器，其特征在于，包括：

获取单元，用于接收所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的队列状态信息，并根据所述在第二时间周期内的队列状态信息，获得所述簇控制器管辖的协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息；其中，所述第一时间周期由至少一个所述第二时间周期组成；

发送单元，用于向中心簇控制器发送所述第一时间周期内的队列状态信息，以使所述中心簇控制器根据所述第一时间周期内的队列状态信息计算整个网的势函数，根据所述整个网络的势函数确定各协作基站簇内的基站的开关状态，根据确定的所述各协作基站簇内的基站的开关状态，生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期所述协作基站簇内的基站的开关状态；

接收单元，用于接收所述中心簇控制器发送的所述协作调度信息；

通知单元，用于通知所述簇控制器管辖的协作基站簇内的基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信；

其中，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个所述协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有所述簇控制器，且每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信。

8.根据权利要求7所述的簇控制器，其特征在于，

所述获取单元还用于接收所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的信道状态信息；

所述簇控制器还包括调度单元，用于根据所述簇控制器管辖的协作基站簇内基站的开关状态、所述第二时间周期内的队列状态信息和所述第二时间周期内的信道状态信息，选择所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站在所述第二时间周期所服务的用户；

此时，所述通知单元还用于通知所述簇控制器管辖的协作基站簇内的各基站在所述第二时间周期为所述簇控制器选择的用户服务。

9.一种协作通信系统，其特征在于，包括中心簇控制器，所述中心簇控制器所管辖的所有基站被固定划分为若干个协作基站簇，且每个所述协作基站簇均设有簇控制器，每个所述协作基站簇中处于开启状态的基站参与协作通信，所述中心簇控制器与所述簇控制器相连接，所述簇控制器与其管辖的协作基站簇内的所述基站相连接，其中：

所述中心簇控制器用于接收各协作基站簇的所述簇控制器发送的，各协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息，根据接收到的队列状态信息计算整个网络的势函数；根据所述整个网络的势函数确定各协作基站簇内的基站的开关状态；根据确定的所述各协作基站簇内的基站的开关状态，生成协作调度信息，所述协作调度信息用于指示下一个所述第一时间周期内各所述协作基站簇内的所述基站的开关状态；向各协作基站簇的所述簇控制器发送所述协作调度信息；

所述簇控制器用于接收其管辖的协作基站簇内的各所述基站发送的、该协作基站簇内的所有用户在第二时间周期内的队列状态信息，并根据所述在第二时间周期内的队列状态信息，获得其管辖的协作基站簇内的所有用户在第一时间周期内的队列状态信息，向所述中心簇控制器发送所述第一时间周期内的队列状态信息，接收所述中心控制器发送的所述协作调度信息，通知其管辖的协作基站簇内的所述基站在下一个所述第一时间周期按照所述协作调度信息指示的开关状态进行协作通信；其中，所述第一时间周期由至少一个所述第二时间周期组成；

所述基站用于向其所在的协作基站簇的所述簇控制器发送该基站服务的用户在第二时间周期内的队列状态信息，在下一个所述第一时间周期内按照该基站所在协作基站簇的所述簇控制器指示的开关状态进行协作通信。

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