CN103648079B - 一种基于c‑ran架构下直接通信的虚拟调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直接通信的虚拟调度方法，涉及C‑RAN架构下直接通信的虚拟调度方法，MSC利用终端位置数据库存储的主被叫终端位置信息计算主被叫终端之间的距离，并与设定的门限值比较，以确定是否建立直接通信链路，并根据主被叫终端之间的距离和信号接收灵敏度确定主被叫终端的发射功率，以及根据终端的QoS要求确定直接通信收发带宽和收发时间，以降低网络的延迟，提高系统的网络吞吐量和频谱利用率。本发明充分利用基于C‑RAN架构无线接入网的集中式处理特性，实现低时延、低信令开销的终端直接通信。

Description

一种基于C-RAN架构下直接通信的虚拟调度方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种直接通信的虚拟调度方法。

背景技术

C-RAN架构无线接入系统具有一个虚拟的基带资源池管理结构，主要包括三部分：1）由远端无线射频单元（RemoteRadioUnit，RRU）和天线组成的分布式无线网络；2）由高带宽低延迟的光传输网连接远端无线射频单元；3）由高性能通用处理器和实时虚拟技术组成的集中式基带处理池。其中，集中式基带资源池统一管理各小区移动用户的业务信息和信道状况等信息，具有异常强大的数据处理能力；光传输网络相对于传统有线网络，具有传输带宽高、传输时延低等优点。

直接通信是在不需要网络中转的前提下，终端用户之间直接建立通信连接，以降低网络延迟，增加网络的吞吐量，更好地满足用户的需求。目前，CDMA系统存在几种经典的终端直接通信技术，最具典型的是基于网络控制的终端直接通信方法，主要包括以下步骤：若移动交换中心（MSC）中存在需要通信的两个终端处在同一个无线网络控制器（RNC）域，则MSC通知RNC进一步检查两个终端是否处于同一个或者相邻的基站内；若RNC发现两个终端处于同一个或者相邻的基站内，则RNC向两个终端发送直接建立链路的消息，如图1所示。

而现有的终端直接通信方法是专门应用于分布式通信系统，该方法需要在MSC和RNC进行两步判断后，才能确定是否采用直接通信，需要一定的时间做出判断；此外，在判断的过程中，MSC需要向RNC发送通知，而MSC和RNC通常都存在着一定的距离，因此在发送通知的过程中存在一定的传输时延，使得判断是否采用直接通信需要更长的时间。因此，现有的终端直接通信技术在判断是否采用终端直接通信的过程需要较长的时间，从而使得直接通信链路建立时间长，采用终端直接通信技术并不能获得理想的网络性能。

另外，现有的终端直接通信技术只是判断两个终端是否在同一个RNC中，来确定是否建立直接通信链路，并没有根据两个终端之间的实际距离来确定；现有的终端直接通信技术只是确定直接通信链路相应的带宽和传输时间，并不能根据终端的服务质量（QoS）（如时延、丢包率、吞吐量）要求自动地调整带宽的大小，以满足终端的不同需求；现有的终端直接通信技术不能根据移动终端间的距离、信道衰落直接确定一个合适的发射功率，需要逐步调整发射功率，而在调整的过程中极大地影响用户的服务质量。

在C-RAN架构无线接入网系统中，基带资源处理池具有系统中全部终端的信息，并能集中处理各种交互信息，能够有效地降低信息处理时延、信息传输时延以及网络中的各种信令开销，而这些特性对于在C-RAN架构无线接入网系统中进行终端直接通信提供天然的条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的终端直接通信技术在判断是否采用终端直接通信的过程需要较长的时间，只能根据两个终端是否在同一个RNC中确定建立直接通信链路，不能根据终端的QoS要求自动地调整带宽的大小，不能根据移动终端间的距离、信道衰落直接确定一个合适的发射功率等问题，本发明充分利用C-RAN架构无线接入网系统的低信息处理时延、低信息传输时延以及网络信令开销小等特性，在C-RAN架构无线接入网系统中提出一种基于C-RAN架构下直接通信的虚拟调度方法，通过计算两个终端之间的距离来确定是否采用终端直接通信，以提高系统的网络吞吐量和频谱利用率，进而满足终端的各种通信需求。

本发明解决上述问题的技术方案是：针对C-RAN架构无线接入网系统的低信息处理时延、低信息传输时延以及网络信令开销小等特性，基带资源处理池根据获得的主被叫终端的位置信息计算主被叫终端之间的距离，并与设定的门限值比较，以确定是否建立直接通信链路，从而降低网络的网络延迟，提高系统的网络吞吐量和频谱利用率，进而满足终端的需求。基于C-RAN架构下直接通信的虚拟调度方法包括以下步骤：

一种应用于RAN架构无线接入网系统直接通信的虚拟调度方法，包括以下步骤：基带资源处理池中的MSC接收移动终端的呼叫请求，读取主叫终端的移动用户识别码IMSIc，及被叫终端的移动用户识别码IMSII，并向终端位置数据库查询主、被叫终端位置信息；MSC利用主、被叫终端位置信息计算主、被叫终端之间的距离d_mn；MSC将距离d_mn与系统设定的终端直接通信门限距离d_th进行比较，如果距离d_mn小于终端直接通信门限距离d_th，MSC分别生成主、被叫终端调度指令，在主、被叫终端之间建立直接通信链路，否则，通过RRU中转建立主、被叫终端之间的通信链路。

所述计算主、被叫终端之间的距离d_mn包括：MSC根据主叫终端坐标位置（x_m,y_m,z_m）、被叫终端坐标位置（x_n,y_n,z_n），根据公式： $d_{\mathrm{mn}}=\sqrt{{(x_m-x_n)}^2+{(y_m-y_n)}^2+{(z_m-z_n)}^2}$ 计算主、被叫终端之间的的距离。所述主、被叫终端的调度指令包括终端的IMSI、选择的通信方式、收发时间、收发带宽、发送功率。MSC根据主、被叫终端的信号接收灵敏度、被叫终端的接收天线增益G_R被、主叫终端的发射天线增益G_T主、自由空间的路径损耗L_p，根据公式：P_T主(dB)＝P_R被(dB)+L_p(dB)-G_R被(dB)-G_T主(dB)确定主叫终端调度指令中的发射功率；MSC根据主、被叫终端的信号接收灵敏度、主叫终端的接收灵敏度P_R主、主叫终端的接收天线增益G_R主、被叫终端的发射天线增益G_T被，根据公式：P_T被(dB)＝P_R主(dB)+L_p(dB)-G_R主(dB)-G_T被(dB)确定被叫终端调度指令中的发射功率，其中λ为射频信号波长，d_mn为主被叫终端之间的距离。基带资源处理池根据终端的速率要求，根据公式：计算t时刻终端n分配的物理资源块（Prb）个数，其中，R_n为终端n要求的速率，μ为编码效率，ζ为发射模式，η为控制信道开销。主叫终端和被叫终端可在同一RRU内或分别在相邻的RRU内。

本发明中的直接通信的虚拟调度方法是充分利用基于C-RAN架构无线接入网的集中式处理特性，实现低时延、低信令开销的终端直接通信，MSC根据所获取的主被叫终端的位置信息计算主被叫终端之间的距离，并与设定的门限值比较，以确定是否建立直接通信链路，并根据主被叫终端之间的距离和信号接收灵敏度确定主被叫终端的发射功率，以及根据终端的QoS要求确定收发带宽和收发时间，以降低网络的延迟，提高系统的网络吞吐量和频谱利用率，并能满足终端的各种需求。

附图说明

图1 CDMA系统中网络协助建立直接通信链路的流程图；

图2 C-RAN架构下直接通信的虚拟调度机制的流程图；

图3 C-RAN架构下主被叫终端直接通信链路建立的流程图；

图4主叫终端调度指令的格式；

图5被叫终端调度指令的格式；

图6实施例一的终端间直接通信；

图7实施例二的终端间直接通信。

具体实施方式

在基于C-RAN架构下直接通信的虚拟调度方法中，MSC利用终端位置数据库存储的主被叫终端位置信息计算主被叫终端之间的距离；如果主被叫终端之间的距离小于系统设定的直接通信门限距离，则MSC根据终端之间的距离、终端设备的接收灵敏度及终端的Qos要求计算终端直接通信使用的物理资源，生成调度信息，在主被叫终端之间建立直接通信链路。

以下结合附图和具体实施案例对本发明进行详细说明。如图2所示为C-RAN架构下直接通信的虚拟调度机制的流程图，具体包括步骤：

（1）初始化位置信息：在基于C-RAN架构无线接入网系统中，移动终端定期地利用自身GPS获取自己的位置信息，然后将获取的位置信息发送至基带资源处理池；基带资源处理池接收系统中移动终端发送的位置信息，并利用移动终端的位置信息建立终端位置数据库，以及根据移动终端的位置信息更新终端位置数据库中的移动终端的位置信息，以便基带资源处理池中的MSC查询系统中的终端位置信息。

（2）RRU接收到来自移动终端的呼叫请求，并将移动终端的呼叫请求发送至基带资源处理池中的MSC；基带资源处理池中的MSC接收到移动终端的呼叫请求后，读取主叫终端的移动用户识别码IMSIc，以及被叫终端的移动用户识别码IMSII，并向终端位置数据库查询IMSIc、IMSII的位置信息。

（3）MSC利用查询到的主叫终端的位置信息（x_m，y_m，z_m）和被叫终端的位置信息（x_n，y_n，z_n），计算主被叫终端之间的距离为：

$d_{\mathrm{mn}}=\sqrt{{(x_m-x_n)}^2+{(y_m-y_n)}^2+{(z_m-z_n)}^2}$

（4）MSC将得到的距离d_mn与系统设定的终端直接通信门限距离d_th进行比较，如果主被叫终端之间的距离d_mn小于终端直接通信门限距离d_th，则MSC在主被叫终端之间建立直接通信链路；否则，通过使用RRU中转建立通信。

在步骤（4）中，系统设定的终端直接通信门限距离d_th通过以下方法确定：

a)建立直接通信距离、系统用户数与系统吞吐量之间的函数关系式：

T＝f(d,num_ue)

其中T表示系统的吞吐量，d表示直接通信距离，num_ue表示系统中的用户数，

b)当num_ue大于小区信道数的2倍时，取获得最大吞吐量max（T）的d为终端直接通信门线距离d_th，即d_th=d。

在步骤（4）中，MSC在主被叫终端之间建立直接通信链路可以采用以下方法：

（4.1）MSC生成主叫终端和被叫终端的调度指令，并将生成的调度指令分别发送至主叫终端、被叫终端所属的RRU，其中调度指令包括终端的IMSI、选择的通信方式、终端的收发带宽及时间、发送功率、其它配置信息，其中，调度指令的格式如图4所示；

（4.2）RRU接收到调度指令后，读取调度指令包含的终端IMSI，然后在下行控制信道中下发该调度指令。移动终端将自身拥有的IMSI和调度指令中的ISMI进行匹配，并接收匹配成功的调度指令；否则放弃该调度指令。

（4.3）移动终端根据调度指令中的参数建立直接通信链路。如图3所示为C-RAN架构下主、被叫终端直接通信链路建立的流程图：

a)主移动终端读取接收到的调度指令，获取终端的通信方式。并根据调度指令中的终端发送功率和带宽，设置发射机的发射发送功率和带宽，在调度指令中的发送时间内向被叫终端发送建立连接请求消息。

b)被叫用户读取调度指令，获取终端的通信方式；然后在调度指令中的接收时间内接收主叫终端发送的请求消息。

c)被叫终端接收到主叫终端的请求消息，根据接收的调度指令，调整发射机的发射功率和带宽，在发射时间上向主叫终端发送请求响应消息。

d)主叫终端根据调度指令中的接收时间，接收被叫终端的请求响应消息。如果主叫终端接收到被叫终端的请求响应消息，则认为主被叫终端之间成功建立直接通信链路；否则认为直接通信链路无法建立。

优选地，在步骤（4.1）中，通过以下步骤确定主被叫终端的发射功率：基带资源处理池根据主被叫终端之间的距离和主被叫终端的信号接收灵敏度确定主被叫终端的发射功率。其中，根据主被叫终端之间的距离和被叫终端的信号接收灵敏度P_R被计算主叫终端的发射功率为：

P_T主(dB)＝P_R被(dB)+L_p(dB)-G_R被(dB)-G_T主(dB)

其中，P_R被为被叫终端的信号接收灵敏度，即最小的接收功率，G_R被为被叫终端的接收天线增益，G_T主为主叫终端的发射天线增益，L_p为自由空间的路径损耗，λ为射频信号波长，d_mn为主被叫终端之间的距离。

根据主被叫终端之间的距离和主叫终端的信号接收灵敏度计算被叫终端的发射功率为：

P_T被(dB)＝P_R主(dB)+L_p(dB)-G_R主(dB)-G_T被(dB)

其中，P_R主为主叫终端的接收灵敏度，即最小的接收功率，G_R主为主叫终端的接收天线增益，G_T被为被叫终端的发射天线增益。

优选地，在步骤（4.1）中，通过以下步骤确定主被叫终端收发带宽及时间。终端n分配的Prb个数为：其中，

R_n为满足第n个终端要求的速率，μ为编码效率，ζ为发射模式，η为控制信道开销。R_s为单个子载波下的峰值速率，R_s＝h*k/t，其中h为每个时隙的符号数，k为每个符号的比特数（与调制方式相关），t为每个时隙所占的时间。

终端收发带宽B=180（KHz）*p_n(t)，收发时间T=0.5(ms)*p_n(t)。

以下以主叫终端和被叫终端在同一RRU内或分别在相邻的RRU内为例对本发明的实施作进一步说明：

实施例一

如图6所示，RAN架构无线接入网系统包括基带资源处理池、RRU和移动终端，其中MU_n、MU_m等移动终端的接入点为RRU₁，基带资源处理池至少包括BBU、MSC、终端位置数据库，而终端位置数据库用于存储系统中移动终端的位置信息。结合附图阐述本发明基于C-RAN架构下直接通信的虚拟调度方法。

（1）初始化位置信息：在基于C-RAN架构无线接入网系统中，MU_m、MU_n等移动终端定期地利用自身GPS获取自己的位置信息，然后将获取的位置信息发送至基带资源处理池；基带资源处理池接收系统中移动终端发送的位置信息，并将这些位置信息存储在终端位置数据库，以及根据移动终端的位置信息更新终端位置数据库中移动终端的位置信息，以便基带资源处理池中的MSC获取所需的移动终端位置信息。优选地，终端位置数据库存储终端位置信息的格式可以如表1所示。

表1终端位置信息表

终端编号	移动用户识别码	终端位置信息
			1	IMSI1	（x1，y1，z1）
2	IMSI2	（x2，y2，z2）
			…	…	…
k	IMSIk	（xk，yk，zk）

其中，x₁,x₂,……x_k，y₁,y₂,……y_k，z₁,z₂,……z_k分别为终端1,2,……k的x、y、z坐标位置。

（2）根据主被叫终端之间的距离确定终端的通信方式。

（2.1）RRU₁接收到来自MU_m的呼叫请求，并将MU_m的呼叫请求发送至基带资源处理池中的MSC；

（2.2）基带资源处理池中的MSC接收到MU_m的呼叫请求后，读取MU_m的移动用户识别码（IMSI_m），以及MU_n的移动用户识别码（IMSI_n），并向终端位置数据库查询IMSI_m、IMSI_n的位置信息。

（2.2）MSC利用查询到的主叫终端MU_m的位置信息（x_m，y_m，z_m）和MU_n的位置信息（x_n，y_n，z_n），计算主被叫终端之间的距离为：

$d_{\mathrm{mn}}=\sqrt{{(x_m-x_n)}^2+{(y_m-y_n)}^2+{(z_m-z_n)}^2}$

（2.3）MSC将计算得到的距离d_mn与系统设定的终端直接通信门限距离d_th进行比较，若d_mn<d_th时，则确定主叫终端MU_m与被叫终端MU_n进行直接通信。

（3）当确定主叫终端MU_m选择与被叫终端MU_n进行直接通信后，MSC生成主、被叫终端的调度指令，其格式分别为图4、图5所示。包括：通信方式、收发时间、收发带宽、发送功率、其他配置信息。

（4）RRU₁接收到来自MSC发送的调度指令后，将调度指令转发至移动终端MU_n、MU_m；MU_n、MU_m根据调度指令中的参数建立直接通信链路。

进一步，通过以下步骤确定主叫终端被叫终端调度指令中的发送功率：在自由空间模型中，接收信号功率p_r与发射信号功率p_t之间的关系如下：

G_t为发射天线增益，G_r为接收天线增益，d为接收和发射天线之间的距离，λ为射频信号波长。

将 $p_r=p_t\frac{G_t{G}_r}{{(4\mathrm{\&pi;d}/\mathrm{\&lambda;})}^2}$ 换成dB为：

P_T(dB)＝P_R(dB)+L_p(dB)-G_R(dB)-G_T(dB)

其中，X(dB)＝10log₁₀(X)，自由空间传播路径损耗L_p(dB)（发射天线和接收天线都为点源天线）为

$\begin{array}{c}{L}_p\left(\mathrm{dB}\right)=-10\log \left[\frac{{\mathrm{\&lambda;}}^2}{{\left(4\mathrm{\&pi;}\right)}^2{d}^2}\right]=20\log \left[\frac{4\mathrm{\&pi;d}}{\mathrm{\&lambda;}}\right]\\ =32.45+20{\log }_{10}{d}_{\mathrm{Km}}+20{\log }_{10}{f}_{\mathrm{MHZ}}\end{array}$

优选地，确定主叫终端MU_m的调度指令中的发射功率的步骤如下：基带资源处理池根据MU_m和MU_n之间的距离d_mn和MU_m和MU_n的信号接收灵敏度P_R被确定MU_m和MU_n的发射功率。进一步，根据MU_m和MU_n之间的距离d_mn和MU_n的信号接收灵敏度P_R被计算MU_m的发射功率为

P_Tm(dB)＝P_Rn(dB)+L_pmn(dB)-G_Rn(dB)-G_Tm(dB)

其中P_Rn为MU_n的接收灵敏度，即最小的接收功率，G_Rn为MU_n的接收天线增益，G_Tm为MU_m的发射天线增益，L_pmn为自由空间中MU_m到MU_n的路径损耗，λ为射频信号波长，d_mn为MU_m和MU_n之间的距离。

优选地，确定被叫终端MU_n的调度指令中的发射功率的步骤如下：基带资源处理池根据MU_m和MU_n之间的距离d_mn和MU_m和MU_n的信号接收灵敏度P_R主确定MU_m和MU_n的发射功率。进一步，根据MU_m和MU_n之间的距离d_mn和MU_m的信号接收灵敏度P_R主计算MU_n的发射功率为

P_Tn(dB)＝P_Rm(dB)+L_pmn(dB)-G_Rm(dB)-G_Tn(dB)

其中X(dB)＝10log₁₀(X)，P_Rm为MU_m的接收灵敏度，即最小的接收功率，G_Rm为MU_m的接收天线增益，G_Tn为被叫终端的发射天线增益，L_pmn为自由空间的路径损耗，λ为射频信号波长，d_mn为MU_m和MU_n之间的距离。

进一步，根据终端要求的速率计算MU_m的收发带宽及时间为

$p_m\left(t\right)=\frac{R_{\mathrm{mth}}}{12R_s\mathrm{\&mu;}{\mathrm{\&zeta;}}^{*}(1-\mathrm{\&eta;}(\%))}$

p_m(t)为t时刻MU_m分配的Prb个数，R_mth为满足MU_m的Qos阈值速率，μ为编码效率，ζ为发射模式，η为控制信道开销。

终端MU_m收发带宽B_m(t)=180（KHz）*p_m(t)，收发时间T_m(t)=0.5(ms)*p_m(t)。

根据终端要求的速率计算MU_n的收发带宽及时间为

$p_n\left(t\right)=\frac{R_{\mathrm{nth}}}{12R_s{\mathrm{\&mu;\&zeta;}}^{*}(1-\mathrm{\&eta;}(\%))}$

p_n(t)为t时刻MU_n分配的Prb个数，R_nth为满足MU_n的Qos阈值速率，μ：编码效率，ζ：发射模式，η：控制信道开销。

终端MU_n收发带宽B_n(t)=180（KHz）*p_n(t)，收发时间T_n(t)=0.5(ms)*p_n(t)。

实施例二

如图7所示，RAN架构无线接入网系统包括基带资源处理池、RRU和移动终端，其中MU_e等移动终端的接入点为RRU₁，MU_f等移动终端的接入点为RRU₂，RRU₂为RRU₁的相邻远端射频单元。基带资源处理池至少包括BBU、MSC、终端位置数据库，而终端位置数据库用于存储系统中移动终端的位置信息。结合图7，阐述本发明基于C-RAN架构下直接通信的虚拟调度方法。

（1）初始化位置信息：在基于C-RAN架构无线接入网系统中，MU_e、MU_f等移动终端定期地利用GPS获取自己的位置信息，然后将获取的位置信息发送至基带资源处理池；基带资源处理池接收系统中移动终端发送的位置信息，并将这些位置信息存储在终端位置数据库，以及根据移动终端的位置信息更新终端位置数据库中移动终端的位置信息，以便基带资源处理池中的MSC获取所需的移动终端位置信息。优选地，终端位置数据库存储终端位置信息的格式可以如表2所示。

表2终端位置信息表

终端编号	移动用户识别码	终端位置信息
			1	IMSI1	（x1，y1，z1）
2	IMSI2	（x2，y2，z2）
			…	…	…
k	IMSIk	（xk，yk，zk）

（2）根据主、被叫终端之间的距离确定终端的通信方式

（2.1）RRU₁接收到来自MU_e的呼叫请求，并将MU_e的呼叫请求发送至基带资源处理池中的MSC；

（2.2）基带资源处理池中的MSC接收到MU_e的呼叫请求后，读取MU_e的移动用户识别码（IMSI_e），以及MU_f的移动用户识别码（IMSI_f），并向用户位置数据库查询IMSI_e、IMSI_f的位置信息；

（2.3）MSC利用查询到的主叫终端MU_e的位置信息（x_e，y_e，z_e）和MU_f的位置信息（x_f，y_f，z_f），计算主被叫终端之间的距离为：

$d_{\mathrm{ef}}=\sqrt{{(x_e-x_f)}^2+{(y_e-y_f)}^2+{(z_e-z_f)}^2}$

MSC将计算得到的距离d_ef与系统设定的终端直接通信门限距离d_th进行比较，若d_ef<d_th时，则确定主叫终端MU_e与被叫终端MU_f进行直接通信。

（3）当确定主叫终端MU_e选择与被叫终端MU_f进行直接通信后，MSC生成主被叫终端的调度指令，其格式分别为图4、图5所示。

（4）RRU₁接收到来自MSC发送的主叫终端调度指令后，将相应的调度指令转发至移动终端MU_e；RRU₂接收到来自MSC发送的被叫终端调度指令后，将相应的调度指令转发至移动终端MU_f；移动终端根据调度指令中的参数建立直接通信链路。

进一步，通过以下步骤为确定主叫终端被叫终端调度指令中的发送功率：

在自由空间模型中，接收功率与发射功率之间的关系如下：

$p_r=p_t\frac{G_t{G}_r}{{(4\mathrm{\&pi;d}/\mathrm{\&lambda;})}^2}$

p_r为接收信号功率，p_t为发射信号功率，G_t为发射天线增益，G_r：接收天线增益，d为接收和发射天线之间的距离，λ为射频信号波长。

将 $p_r=p_t\frac{G_t{G}_r}{{(4\mathrm{\&pi;d}/\mathrm{\&lambda;})}^2}$ 换成dB为：

P_T(dB)＝P_R(dB)+L_p(dB)-G_R(dB)-G_T(dB)

其中，X(dB)＝10log₁₀(X)，自由空间传播路径损耗L_p(dB)（发射天线和接收天线都为点源天线）为

$\begin{array}{c}{L}_p\left(\mathrm{dB}\right)=-10\log \left[\frac{{\mathrm{\&lambda;}}^2}{{\left(4\mathrm{\&pi;}\right)}^2{d}^2}\right]=20\log \left[\frac{4\mathrm{\&pi;d}}{\mathrm{\&lambda;}}\right]\\ =32.45+20{\log }_{10}{d}_{\mathrm{Km}}+20{\log }_{10}{f}_{\mathrm{MHZ}}\end{array}$

优选地，确定主叫终端MU_e的调度指令中的发射功率的步骤如下：基带资源处理池根据MU_e和MU_f之间的距离d_ef和MU_e和MU_f的信号接收灵敏度P_R被确定MU_e和MU_f的发射功率。进一步，根据MU_e和MU_f之间的距离d_ef和MU_f的信号接收灵敏度P_R被计算MU_e的发射功率为

P_Te(dB)＝P_Rf(dB)+L_pef(dB)-G_Rf(dB)-G_Te(dB)

其中X(dB)＝10log₁₀(X)，P_Rf为MU_f的接收灵敏度，即最小的接收功率，G_Rf为MU_f的接收天线增益，G_Te为MU_e的发射天线增益，L_pef为自由空间中MU_e到MU_f的路径损耗，λ为射频信号波长，d_ef为MU_e和MU_f之间的距离。

优选地，确定被叫终端MU_f的调度指令中的发射功率的步骤如下：基带资源处理池根据MU_e和MU_f之间的距离d_ef和MU_e和MU_f的信号接收灵敏度P_R主确定MU_e和MU_f的发射功率。进一步，根据MU_e和MU_f之间的距离d_ef和MU_e的信号接收灵敏度P_R主计算MU_f的发射功率为

P_Tf(dB)＝P_Re(dB)+L_pef(dB)-G_Re(dB)-G_Tf(dB)

其中X(dB)＝10log₁₀(X)，P_Re为MU_e的接收灵敏度，即最小的接收功率，G_Re为MU_e的接收天线增益，G_Tf为被叫终端的发射天线增益，L_pef为自由空间的路径损耗，λ为射频信号波长，d_ef为MU_e和MU_f之间的距离。

进一步，根据终端要求的速率计算MU_e的收发带宽及时间为

$p_e\left(t\right)=\frac{R_{\mathrm{eth}}}{12R_s{\mathrm{\&mu;\&zeta;}}^{*}(1-\mathrm{\&eta;}(\%))}$

p_e(t)为t时刻MU_e分配的Prb个数，R_eth为满足MU_e的Qos阈值速率，μ为编码效率，ζ为发射模式，η为控制信道开销。

终端MU_e收发带宽B_e(t)=180（KHz）*p_e(t)，收发时间T_e(t)=0.5(ms)*p_e(t)。

根据终端要求的速率计算MU_f的收发带宽及时间为

$p_f\left(t\right)=\frac{R_{\mathrm{fth}}}{12R_s{\mathrm{\&mu;\&zeta;}}^{*}(1-\mathrm{\&eta;}(\%))}$

p_f(t)为t时刻MU_f分配的Prb个数，R_fth为满足MU_f的Qos阈值速率，μ：编码效率，ζ：发射模式，η：控制信道开销。

终端MU_f收发带宽B_f(t)=180（KHz）*p_f(t)，收发时间T_f(t)=0.5(ms)*p_f(t)

上述所提的实施例1和实施例2，仅仅为本发明中的较佳实施例而已，而并非限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的修改和变型等，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种应用于RAN架构无线接入网系统直接通信的虚拟调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

基带资源处理池中的MSC接收移动终端的呼叫请求，读取主叫终端的移动用户识别码IMSIc，及被叫终端的移动用户识别码IMSII，并向终端位置数据库查询主、被叫终端位置信息；

MSC利用主、被叫终端位置信息计算主、被叫终端之间的距离d_mn；

MSC将距离d_mn与系统设定的终端直接通信门限距离d_th进行比较，如果距离d_mn小于终端直接通信门限距离d_th，MSC分别生成主、被叫终端调度指令，在主、被叫终端之间建立直接通信链路，否则，通过RRU中转建立主、被叫终端之间的通信链路；

所述主、被叫终端的调度指令包括终端的IMSI、选择的通信方式、收发时间、收发带宽、发送功率；

MSC根据主、被叫终端的信号接收灵敏度、被叫终端的接收天线增益G_R被、主叫终端的发射天线增益G_T主、自由空间的路径损耗L_p，根据公式：P_T主(dB)＝P_R被(dB)+L_p(dB)-G_R被(dB)-G_T主(dB)确定主叫终端调度指令中的发射功率；MSC根据主、被叫终端的信号接收灵敏度、主叫终端的接收灵敏度P_R主、主叫终端的接收天线增益G_R主、被叫终端的发射天线增益G_T被，根据公式：P_T被(dB)＝P_R主(dB)+L_p(dB)-G_R主(dB)-G_T被(dB)确定被叫终端调度指令中的发射功率，其中λ为射频信号波长，d_mn为主被叫终端之间的距离；

基带资源处理池根据终端的速率要求，根据公式：计算t时刻终端n分配的Prb个数，其中，R_n为终端n要求的速率，μ为编码效率，为发射模式，η为控制信道开销；R_s为单个子载波下的峰值速率，R_s＝h*k/t，其中h为每个时隙的符号数，k为每个符号的比特数，k与调制方式相关，t为每个时隙所占的时间；

计算终端MU_n收发带宽为B_n(t)＝180(KHz)*p_n(t)，计算终端MU_n收发时间T_n(t)＝0.5(ms)*p_n(t)；

主叫终端和被叫终端可在同一RRU内或分别在相邻的RRU内。

2.根据权利要求1所述的虚拟调度方法，其特征在于，所述计算主、被叫终端之间的距离d_mn包括：MSC根据主叫终端坐标位置(x_m,y_m,z_m)、被叫终端坐标位置(x_n,y_n,z_n)，根据公式：计算主、被叫终端之间的距离。