CN102612158A - 多小区协作区域内一种机会调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种移动通信系统中，多小区协作传输区域内新的机会调度方法，从而使得每个小区对其中被调度用户有用信号最大化的同时尽可能的降低对协作区域内其它小区中被调度用户的干扰，并保证了不同位置间用户得到调度机会的公平性。该方法包括如下步骤：初始化：假设共有n个小区参与协作传输，相应的协作小区集合记为N；每个小区内参与协作的用户数为m₁，m₂，…，m_n，相应的每个小区内参与协作的用户集合记为M₁，M₂，…，M_n；第一步：用户瞬时信道状态信息的统计：第二步：确定本小区内备选用户：第三步：交互干扰信道状态信息：第四步：每小区内被调度用户的确定：第五步：波束成形与用户的调度。

Description

多小区协作区域内一种机会调度方法

技术领域

本发明是一种移动通信系统中，多小区协作传输区域内一种新的机会调度方法，属于移动通信中的无线接入技术领域。

背景技术

多小区协作传输是下一代移动通信系统中的一项关键技术。对于协作区域内每个小区中用户的调度选择，需要同时考虑本小区对其中被调度用户有用信号的最大化和对其它小区内被调度用户干扰信号的最小化。因此，传统的单小区内性能较好的机会调度方法，如比例公平调度或是基于用户自身速率特性的调度，并不能直接适用于多小区协作区域。因此，本发明提出了一种新的多小区协作区域内的机会调度方法，使得被调度用户自身有用信号尽可能最大化，同时对协作区域内其它小区中被调度用户干扰信号最小化，即尽可能的利用了信道动态变化，又降低了小区间干扰，同时保证了不同位置用户间得到调度机会的公平性。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种移动通信系统中，多小区协作传输区域内新的机会调度方法，从而使得每个小区对其中被调度用户有用信号最大化的同时尽可能的降低对协作区域内其它小区中被调度用户的干扰，并保证了不同位置间用户得到调度机会的公平性。

技术方案：本发明的目的是提出一种移动通信系统中，多小区协作传输区域内新的机会调度方法，包括如下步骤：

初始化。假设共有n个小区参与协作传输，相应的协作小区集合记为N。每个小区内参与协作的用户数为m₁，m₂，...，m_n，相应的每个小区内参与协作的用户集合记为M₁，M₂，...，M_n。

第一步：用户瞬时信道状态信息的统计。在每一个调度时隙，协作区域内的每一个小区统计其参与协作用户集合中每个用户的瞬时信道状态信息。即对任一小区i∈N，其内有m_i个服务用户，相应的瞬时信道状态信息分别为h_i1，

小区i将每个用户的瞬时信道状态信息与该用户的历史统计信息集合

对比，即求得每用户瞬时信道状态信息对应的累积分布值 $F_{H_{i1}}\left(h_{i1}\right),F_{H_{i2}}\left(h_{i2}\right),...,F_{H_{{\mathrm{im}}_i}}\left(h_{{\mathrm{im}}_i}\right).$

第二步：确定本小区内备选用户。每个小区将其内每个用户瞬时信道状态信息对应的累积分布值按由大到小顺序进行排序，选择最大10％的用户为备选调度用户，每个小区的备选用户集合记为M′₁，M′₂，...，M′_n。

第三步：交互干扰信道状态信息。每个小区向协作区域内其它每一个小区发送本小区内每个备选用户受到该小区的干扰信道状态信息。即对于某一小区i内某一备选用户k(k∈M′_i)而言，上报该用户探测得到的其它小区的干扰信道状态信息h_jk(j∈N，j≠i)，小区i将用户k受到小区j的干扰信道状态信息h_jk发送至小区j。

第四步：每小区内被调度用户的确定。经历前三步，此时协作区域内每小区已知本小区到其中所有备选用户的有用信道状态信息，以及到协作区域内其它小区中所有备选用户的干扰信道状态信息。再根据下式在每个小区的备选用户集合中选择一个用户组成调度用户组，

$(k_1,k_2,...,k_n)=\underset{k_1\∈M_1^{\′},k_2\∈M_2^{\′},...,k_n\∈M_n^{\′}}{\arg \min }\underset{i\∈N}{\mathrm{\Σ}}\underset{j\∈N,j\≠i}{\mathrm{\Σ}}\frac{h_{{\mathrm{ik}}_i}\·h_{{\mathrm{ik}}_j}}{\left|\right|h_{{\mathrm{ik}}_i}\·h_{{\mathrm{ik}}_j}\left|\right|}$

第五步：波束成形与用户的调度。每个小区i已知其到本小区内被选择调度用户k_i的有用信道状态信息

和该小区到所有其它协作小区内被选调度用户的干扰信道状态信息

则可根据迫零(Zero-Forcing)准则或是最大化信泄比(SLNR)准则设计波束赋形向量，同时调度用户组内所有用户k₁，...，k₂，k_n。

有益效果：由于协作区域内每一小区在选择被调度用户时，不仅考虑该被选用户在本小区内的有用信号尽可能达到其本身的最大值，而且考虑到本小区对其它小区内被选调度用户干扰信道与本小区对其内被调度用户的有用信道尽可能的正交，采取合适的波束赋形技术后，每小区都可使得对本小区内用户有用信号最大化的同时降低对协作区域内其它小区中被调度用户的干扰。同时可保证不同位置用户间得到调度机会的公平性。

具体实施方式

本发明的目的是提出一种移动通信系统中，多小区协作传输区域内新的机会调度方法。

以LTE系统为例来给出一种实施例：

包括如下步骤：

初始化。假设共有n个小区参与协作传输，相应的协作小区集合记为N。每个小区内参与协作的用户数为m₁，m₂，...，m_n，相应的每个小区内参与协作的用户集合记为M₁，M₂，...，M_n。

第一步：用户瞬时信道状态信息的统计。在每一个调度时隙，协作区域内的每一个小区统计其参与协作用户集合中每个用户的瞬时信道状态信息。即对任一小区i∈N中的任一用户k∈M_i，通过导频检测用户k可得到在小区i中的瞬时信道状态信息h_ik，之后将该瞬时信道状态信息上报至小区i。则小区i将每个用户的瞬时信道状态信息

与该用户的历史统计信息对比，即求得当前调度时隙中每用户瞬时信道状态信息对应的累积分布值 $F_{H_{i2}}\left(h_{i2}\right),...,F_{H_{{\mathrm{im}}_i}}\left(h_{{\mathrm{im}}_i}\right).$

第二步：确定本小区内备选用户。每个小区将其内每个用户瞬时信道状态信息对应的累积分布值按由大到小顺序进行排序，选择最大10％的用户为备选调度用户，每个小区的备选用户集合记为M′₁，M′₂，...，M′_n。

第三步：交互干扰信道状态信息。每个小区向协作区域内其它每一个小区通过X2接口发送本小区内每个备选用户受到该小区的干扰信道状态信息。即对于某一小区i内某一备选用户k(k∈M′_i)而言，上报该用户通过导频检测得到的其它小区的干扰信道状态信息h_jk(j∈N，j≠i)，小区i将用户k受到小区j的干扰信道状态信息h_jk通过X2接口发送至小区j。

第四步：每小区内被调度用户的确定。经历前三步，此时协作区域内每小区已知本小区到其中所有备选用户的有用信道状态信息，以及到协作区域内其它小区中所有备选用户的干扰信道状态信息。再根据下式在每个小区的备选用户集合中选择一个用户组成调度用户组，

$(k_1,k_2,...,k_n)=\underset{k_1\∈M_1^{\′},k_2\∈M_2^{\′},...,k_n\∈M_n^{\′}}{\arg \min }\underset{i\∈N}{\mathrm{\Σ}}\underset{j\∈N,j\≠i}{\mathrm{\Σ}}\frac{h_{{\mathrm{ik}}_i}\·h_{{\mathrm{ik}}_j}}{\left|\right|h_{{\mathrm{ik}}_i}\·h_{{\mathrm{ik}}_j}\left|\right|}$

第五步：波束成形与用户的调度。每个小区i已知其到本小区内被选择调度用户k_i的有用信道状态信息

和该小区到所有其它协作小区内被选调度用户的干扰信道状态信息

则可根据迫零(Zero-Forcing)准则或是最大化信泄比(SLNR)准则设计波束赋形向量，同时调度用户组内所有用户k₁，...，k₂，k_n。

Claims (1)

1.一种多小区协作区域内的机会调度方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

初始化：假设共有n个小区参与协作传输，相应的协作小区集合记为N；每个小区内参与协作的用户数为m₁，m₂，…，m_n，相应的每个小区内参与协作的用户集合记为M₁，M₂，…，M_n；

第一步：用户瞬时信道状态信息的统计：在每一个调度时隙，协作区域内的每一个小区统计其参与协作用户集合中每个用户的瞬时信道状态信息，即对任一小区i∈N，其内有m_i个服务用户，相应的瞬时信道状态信息分别为

小区i将每个用户的瞬时信道状态信息与该用户的历史统计信息集合(H_i1，H_i2，...，

)对比，即求得每用户瞬时信道状态信息对应的累积分布值 $F_{H_{i1}}\left(h_{i1}\right),F_{H_{i2}}\left(h_{i2}\right),...,F_{H_{{\mathrm{im}}_i}}\left(h_{{\mathrm{im}}_i}\right);$

第二步：确定本小区内备选用户：每个小区将其内每个用户瞬时信道状态信息对应的累积分布值按由大到小顺序进行排序，选择最大10％的用户为备选调度用户，每个小区的备选用户集合记为M′₁，M′₂，...，M′_n；

第三步：交互干扰信道状态信息：每个小区向协作区域内其它每一个小区发送本小区内每个备选用户受到该小区的干扰信道状态信息；即对于某一小区i内某一备选用户k而言k∈M′_i，上报该用户探测得到的其它小区的干扰信道状态信息h_jk，j∈N，j≠i，小区i将用户k受到小区j的干扰信道状态信息h_jk发送至小区j；

第四步：每小区内被调度用户的确定：经历前三步，此时协作区域内每小区已知本小区到其中所有备选用户的有用信道状态信息，以及到协作区域内其它小区中所有备选用户的干扰信道状态信息；再根据下式在每个小区的备选用户集合中选择一个用户组成调度用户组，

$(k_1,k_2,...,k_n)=\underset{k_1\∈M_1^{\′},k_2\∈M_2^{\′},...,k_n\∈M_n^{\′}}{\arg \min }\underset{i\∈N}{\mathrm{\Σ}}\underset{j\∈N,j\≠i}{\mathrm{\Σ}}\frac{h_{{\mathrm{ik}}_i}\·h_{{\mathrm{ik}}_j}}{\left|\right|h_{{\mathrm{ik}}_i}\·h_{{\mathrm{ik}}_j}\left|\right|}$

第五步：波束成形与用户的调度：每个小区i已知其到本小区内被选择调度用户k_i的有用信道状态信息

和该小区到所有其它协作小区内被选调度用户的干扰信道状态信息

则根据迫零准则或是最大化信泄比准则设计波束赋形向量，同时调度用户组内所有用户k₁，...，k₂，k_n。