CN103703854B - 用户调度方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种调度方法、装置和基站。该方法包括:在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与待调度信道对应的预配对结果;根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比;根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度。因此,本发明实现了利用小区间交互的干扰信息,提高了小区平均吞吐量和边缘用户的吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种用户调度方法和装置。
背景技术
随着无线通信技术的不断发展,如何有效提高整网的频谱利用率的问题变得越来越重要。传统提高频谱利用率的技术是多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术,但是由于发射端和接收端的天线间距离制约着MIMO信道矩阵自身的相关性和空域频谱效率的提升,另外终端本身的尺寸和成本等因素也制约传统MIMO技术的应用。目前,使用比较多的技术是多用户多输入多输出(Multi User-Multiple Input MultipleOutput,MU-MIMO)技术,该技术可以在空域维度上进一步提升频谱利用率。
现有技术中利用MU-MIMO技术的方法是在已知全局信息的情况下,在保证全网用户的信道质量不低于某一门限值或速率不低于某一个门限值的前提下,遍历所有可能的用户配对和资源分配,并通过穷尽搜索获得全局最优解。但是,该方法的计算复杂度非常高,可作为理论上限,但无法在产品中工程实现。且需要基站间需要交互的信息量非常大,同时存在时延的问题。
另外,现有技术中利用MU-MIMO技术的方法的另一种方法是对每个小区各自独立地采用MU-MIMO技术,比如先用户配对后再资源分配、或者先资源分配后再用户配对。
但是,由于该方法是对每个小区各自独立地采用MU-MIMO技术而不考虑小区间协作。若要考虑小区间的协作,并能有效地利用小区间的交互的干扰信息,利用现有技术是做不到的。
发明内容
本发明提供了一种用户调度方法和装置,解决了现有技术中对每个小区各自独立地采用MU-MIMO技术而小区间缺乏协作的问题,利用小区间交互的干扰信息,提高了小区平均吞吐量和边缘用户的吞吐量。
在第一方面,本发明实施例提供了一种用户调度方法,所述方法包括:在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与所述待调度信道对应的预配对结果,所述待调度信道为所有待调度信道中的任一信道,所述预配对结果包括至少一个预配对组;针对所述待调度信道对应的所述预配对结果,根据所述待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比;根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所述所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的所述第一配对用户进行用户调度。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述针对所述待调度信道对应的所述预配对结果,根据所述待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,具体包括:根据所述小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率;根据所述所有邻区用户对本小区的干扰功率、所述待调度信道的信道质量信息和信道响应信息计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率;根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所述所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户,具体包括:判断所述各个预配对组是否为初步适合配对组,当所述预配对组的每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值时,则判断所述预配对组为所述初步适合配对组,所有初步适合配对组构成初步适合配对结果;计算所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率;判断所述各个初步适合配对组是否为最终适合配对结果,如果所述初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其服务质量QoS保障条件,则所述初步适合配对组为所述最终适合配对组,所有最终适合配对组构成最终适合配对结果;计算所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,所述最终适合配对组的权值为所述最终适合配对组中所有配对用户的瞬时速率之和,或者所述最终适合配对结果中所有配对用户的比例公平系数之和;选取所述各个最终适合配对组的权值中的最大权值,并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户。
在第二方面,本发明实施例提供了一种用户调度装置,所述装置包括:预配对模块,用于在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与所述待调度信道对应的预配对结果,所述待调度信道为所有待调度信道中的任一信道,所述预配对结果包括至少一个预配对组,以及将所述待调度信道对应的预配对结果传输给信干噪比生成模块;信干噪比生成模块,用于从所述预配对模块接收所述待调度信道对应的预配对结果,针对所述待调度信道对应的所述预配对结果,根据所述待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,以及将所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比传输给权值生成模块;权值生成模块,用于从所述信干噪比生成模块接收所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所述所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户;调度模块,用于从所述权值生成模块接收所述待调度信道的第一配对用户,利用所有待调度信道的所述第一配对用户进行用户调度。
在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述信干噪比生成模块包括:第一计算单元用于根据所述小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率,以及将所述所有邻区用户到本小区的干扰功率传输给第二计算单元;第二计算单元用于接收所述第一计算单元发送的所述所有邻区用户到本小区的干扰功率,根据所述所有邻区用户对本小区的干扰功率、所述待调度信道的信道质量信息和信道响应信息计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,以及将所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率传输给第三计算单元;第三计算单元用于接收所述第二计算单元发送的所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述权值生成模块包括:第一判断单元用于判断所述各个预配对组是否为初步适合配对组,当所述预配对组的每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值时,则判断所述预配对组为所述初步适合配对组,所有初步适合配对组构成初步适合配对结果,以及将所述初步适合配对结果传输给第一计算单元;第一计算单元用于从所述第一判断单元接收所述初步适合配对结果,计算所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率,以及将所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率传输给第二判断单元;第二判断单元用于从所述第一计算单元接收所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率,判断所述各个初步适合配对组是否为最终适合配对结果,如果所述初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其服务质量QoS保障条件,则所述初步适合配对组为所述最终适合配对组,所有最终适合配对组构成最终适合配对结果,以及将所述最终适合配对结果传输给第二计算单元;第二计算单元用于从所述第二判断单元接收所述最终适合配对结果,计算所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,所述最终适合配对组的权值为所述最终适合配对组中所有配对用户的瞬时速率之和,或者所述最终适合配对结果中所有配对用户的比例公平系数之和,以及将所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值传输给选取单元;选取单元用于从所述第二计算单元接收所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,选取所述各个最终适合配对组的权值中的最大权值,并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户。
在第三方面,本发明实施例提供了一种基站,所述基站包括:网络接口;处理器;存储器;物理存储在所述存储器中的应用程序,所述应用程序包括可用于使所述处理器和所述系统执行以下过程的指令:在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与所述待调度信道对应的预配对结果,所述待调度信道为所有待调度信道中的任一信道,所述预配对结果包括至少一个预配对组;针对所述待调度信道对应的所述预配对结果,根据所述待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比;根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所述所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的所述第一配对用户进行用户调度。
在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述应用程序可用于使所述处理器和所述系统执行针对所述待调度信道对应的所述预配对结果,根据所述待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比的指令为:根据所述小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率;根据所述所有邻区用户对本小区的干扰功率、所述待调度信道的信道质量信息和信道响应信息计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率;根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比。
结合第三方面后第三方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所述所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户的指令为:判断所述各个预配对组是否为初步适合配对组,当所述预配对组的每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值时,则判断所述预配对组为所述初步适合配对组,所有初步适合配对组构成初步适合配对结果;计算所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率;判断所述各个初步适合配对组是否为最终适合配对结果,如果所述初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其服务质量QoS保障条件,则所述初步适合配对组为所述最终适合配对组,所有最终适合配对组构成最终适合配对结果;计算所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,所述最终适合配对组的权值为所述最终适合配对组中所有配对用户的瞬时速率之和,或者所述最终适合配对结果中所有配对用户的比例公平系数之和;选取所述各个最终适合配对组的权值中的最大权值,并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户。
通过应用本发明公开的用户调度方法和装置,在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与待调度信道对应的预配对结果;针对待调度信道对应的预配对结果,根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比;根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对各个预配对组进行处理后,得到预配对结果的所有最终适合配对组,以及计算所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度,从而实现了利用小区间交互的干扰信息,提高了小区平均吞吐量和边缘用户的吞吐量。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的用户调度方法的流程图;
图2为本发明实施例二提供的用户调度方法的流程图;
图3为本发明实施例三提供的用户调度方法的流程图;
图4为本发明实施例四提供的用户调度装置的示意图;
图5为本发明实施例五提供的用户调度装置中信干噪比生成模块的示意图;
图6为本发明实施例六提供的用户调度装置中权值生成模块的示意图;
图7为本发明实施例七提供的基站的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。
本发明实施例通过在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与待调度信道对应的预配对结果;针对待调度信道对应的预配对结果,根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比;根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对各个预配对组进行处理后,得到预配对结果的所有最终适合配对组,以及计算所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度,从而实现了利用小区间交互的干扰信息,提高了小区平均吞吐量和边缘用户的吞吐量。
图1为本发明实施例一提供的用户调度方法的流程图。如图所示,本发明实施例具体包括以下步骤:
步骤101,在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与所述待调度信道对应的预配对结果。其中,待调度信道为所有待调度信道中的任一信道,预配对结果包括至少一个预配对组。
具体地,在第一数量个待调度信道的任一待调度信道上对第二数量个候选用户均进行第三数量预配对,从而得到与每个待调度信道相对应的预配对结果,该预配对结果包括多个预配对组;其中所述第三数量为两个或以上,且第三数量不大于第二数量。
当待调度的信道的个数为第一数量个,比如,6个待调度的信道,分别为信道1、信道2、信道3、信道4、信道5和信道6。候选用户的个数为第二数量个,比如,8个候选用户,分别为用户1、用户2、用户3、用户4、用户5、用户6、用户7和用户8。第三数量配对为2个用户进行配对,也可以为2个以上的用户进行配对。其中,第三数量不大于第二数量。当第三数量配对为2个用户进行配对时,则2个用户占用相同的信道;当第三数量配对为2个以上的用户进行配对时,则2个以上的用户占用相同的信道。该信道可以是长期演进(Long TermEvolution,LTE)或高级长期演进(Long Term Evolution-Advanced,LTE-A)中的时频资源组成的信道,即资源块(Resouce Block,RB);也可以是通用移动通信系统(UniversalMobile Telecommunications System,UMTS)中的码道;或者其他形式的信道。
在每个待调度的信道上分别对8个候选用户进行配对,比如允许2个用户进行配对,则在每个待调度的信道上对8个候选用户进行两两配对。
以信道1为例,8个候选用户中允许2个用户进行配对的配对组为:用户1和用户2、用户1和用户3、用户1和用户4、用户1和用户5、用户1和用户6、用户1和用户7、用户1和用户8、用户2和用户3、用户2和用户4、用户2和用户5、用户2和用户6、用户2和用户7、用户2和用户8、用户3和用户4、用户3和用户5、用户3和用户6、用户3和用户7、用户3和用户8、用户4和用户5、用户4和用户6、用户4和用户7、用户4和用户8、用户5和用户6、用户5和用户7、用户5和用户8、用户6和用户7、用户6和用户8、用户7和用户8,共28种配对组。其中,每一用户保证和其他用户只能配对一次,不能重复配对。
步骤102,针对待调度信道对应的预配对结果,根据待调度信道的信道质量信息、用户终端(User Equipment,UE)上报的信道响应信息和小区间交互的高干扰指示(HighInterference Indication,HII)信息计算该待调度信道的预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)。
可选地,如图2所示,上述步骤102具体包括以下步骤:
步骤201,根据小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率。
具体地,根据HII信息中邻区调度的边缘用户对本小区的干扰功率的计算过程如下:
(1)假设邻区用户1到本小区的下行导频信号接收功率(Reference SignalReceived Power,RSRP)为RSRPDL,1,下行导频信号的发射功率谱密度(Power SpectrumDensity,PSD)为PSDRS,这时邻区用户1到本小区的下行大尺度衰落PLDL,1的计算公式如公式(1-1)所示。其中,大尺度衰落也称为路径损耗(Pathloss,PL)。
PLDL,1=PSDRS-RSRPDL,1 (1-1)
(2)令上行大尺度衰落PLUL,1和下行大尺度衰落PLDL,1相等,即PLUL,1=PLDL,1,这时,邻区用户1到本小区的实际功率值,如公式(1-2)所示。
PUL,1=PSDUL,1-PLUL,1 (1-2)
(3)根据邻区用户1到本小区的实际功率值,这时邻区用户1对本小区的干扰功率的计算公式如(2-1)所示。
其中,PSDUL,1为用户1的发射功率谱密度,该值可由用户1的服务小区获得。为背景高斯白噪声的功率。
另外,当存在多个邻区的多个用户时,计算所有邻区用户的路径损耗,和到本小区的实际功率值,与邻区用户1的计算公式相同,详见公式(1-1)和公式(1-2)所示。这时多个邻区的多个用户中所有用户对本小区的干扰功率的计算公式如(2-2)所示。
其中,I为邻区干扰用户的数目,PSDUL,i为用户i的发射功率谱密度,PLUL,i邻区用户i到本小区的下行大尺度衰落即路径损耗,为背景高斯白噪声的功率。
步骤202,根据所有邻区用户对本小区的干扰功率待调度信道的信道质量信息和信道响应信息计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率。如公式(3-1)和公式(3-2)所示。
其中,NR为基站端天线的数量;Nu为允许进行配对的用户数量,该数量为两个或以上。当为两个时,则允许两个用户进行配对;当为两个以上,则允许两个以上用户进行配对。分别为配对用户1、...、配对用户Nu到基站端的信道响应;分别为配对用户1、...、配对用户Nu的发射功率;为HII信息中邻区调度的边缘用户对本小区的干扰功率;为NR×NR的单位矩阵,m指的是待调度信道中的第m信道。
步骤203,根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比。如公式(4-1)和公式(4-2)所示。
其中,为第m信道上每一个配对用户的归一化有用信号功率。为第m信道上每一个配对用户的归一化有用信号功率相对应的噪声功率,为第m信道上每一个配对用户的信干噪比。
另外,计算SINR的过程可以是从每一个信道提出一个子载波进行,也可以提取若干个子载波平均后进行。
步骤103,根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户。其中,最终适合配对组的数量小于或等于初步适合配对组的数量,初步适合配对组的数量小于或等于预配对组的数量。
可选地,,如图3所示,上述步骤103具体包括以下步骤:
步骤301,判断预配对结果中各个预配对组是否为初步适合配对组,当预配对组中每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值SINRTHRESHOLD时,如公式(5)所示,可认为该预配对组为初步适合配对组,所有初步适合配对组构成初步适合配对结果。
其中,中的k等于1、2、...、或Nu。
但是,当预配对组中每一配对用户的信干噪比中至少一个配对用户的信干噪比小于预设的信干噪比阈值SINRTHRESHOLD时,则该预配对组中的配对用户不适合配对,删除或忽略该预配对组。
上述预配对结果经过步骤301处理后的得到的所有初步适合配对组构成了初步适合配对结果。初步适合配对结果中的初步适合配对组的数量小于或等于预配对结果中的预配对组的数量。
步骤302,计算初步适合配对结果中的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率。
具体地,对初步适合配对的用户进行链路自适应和自适应调制编码(AdaptiveModulation Coding,AMC),并从信干噪比和编码方式的转换表中,查询到每一配对用户的编码方式。根据每一配对用户的编码方式和待调度的信道的容量信息计算每一配对用户的瞬时速率。另外,由于各个通信设备商的不同,故各个通信设备商提供的信干噪比和编码方式的转换表也不同。
步骤303,判断各个初步适合配对组是否为最终适合配对结果,如果上述计算出的初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其业务质量QoS保障条件,则该初步适合配对组为最终适合配对组,所有最终适合配对组构成最终适合配对结果。
具体地,如r1(t)、...、rNu(t)为计算出的初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率。如果这Nu个用户配对后的计算出的瞬时速率都不低于某一个速率门限值或都满足其他的业务质量(Quality of Service,QoS)保障条件,则可认为这些用户是适合配对用户,同时该初步适合配对组为最终适合配对组。如公式(6)所示。
rk(t)≥r(t)THRESHOLD 公式(6)
其中,k等于1、2、...、或Nu。
但是,如果初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率r1(t)、...、rNu(t)中至少一个配对用户的瞬时速率小于预设的瞬时速率门限值或不满足其他的业务质量QoS保障条件,则该初步适合配对组中的配对用户不适合配对,删除或忽略所述初步适合配对组。
此时,预配对结果经过步骤302处理后的得到的所有初步适合配对组构成了最终适合配对结果。最终适合配对结果中的最终适合配对组的数量小于或等于初步适合配对结果中的初步适合配对组的数量。
步骤304,计算最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值。其中,最终适合配对组的权值为最终适合配对组中所有配对用户的瞬时速率之和,或者最终适合配对结果中所有配对用户的比例公平系数之和。另外,配对用户的比例公平系数为配对用户的瞬时速率和平均速率的比值。
具体地,计算权值除了利用每一个配对用户的瞬时速率进行计算外,也可以用每一个配对用户的比例公平系数进行计算。
其中,最终适合配对组中所有配对用户的比例公平系数之和的计算过程如下:
第一,根据最终适合配对组中每一个配对用户的瞬时速率计算每一个配对用户的比例公平系数。其中,每一个配对用户的比例公平系数是该配对用户的瞬时速率和平均速率的比值。配对用户的平均速率是该配对用户在一定的时间内所有瞬时速率的平均值。
第二,计算最终适合配对组中所有配对用户的比例公平系数之和,该比例公平系数之和为待调度信道上的最终适合配对组的权值。
以用户1和用户2配对为例,若计算用户1和用户2的瞬时速率之和,如公式(7)所示,而计算用户1和用户2的比例系数之和,如公式(8)所示。其中,用户1的瞬时速率为r1(t),用户1的瞬时速率为r2(t),则用户1和用户2配对后的权值为p1(12)。
p1(12)=r1(t)+r2(t) 公式(7)
其中,为用户1和用户2的平均速率。为用户1和用户2的比例系数。
以此类推,该信道的其他最终适合配对组的权值的计算方法与此类似,甚至其他信道的最终适合配对组的权值的计算方法也与此类似,在这里不再详细说明。其中,初步适合配对组的数量小于或等于预配对组的数量;最终适合配对组的数量小于或等于初步适合配对组的数量。另外,上述计算权值也可以通过香农公式进行计算,香农公式是现有技术,在这里不再详细说明。
值得指出的是,上述计算出的权值可以是吞吐量,也可以是比例公平(Proportional Fair,PF)值,或者其他形式的PF值。
步骤305,选取各个最终适合配对组的权值中的最大权值,并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户。如公式(9)或公式(10)所示。
Pm=max{p1、p2...、pn} 公式(9)
Pm=max{t1、t2...、tn} 公式(10)
其中,Pm表示所有最终适合配对组的权值中的最大权值,pn表示第n个最终适合配对组的每一配对用户的瞬时速率之和,tn表示第n个最终适合配对组的每一配对用户的比例系数之和。
如信道1选取p10(25)等于1.01为最大权值,则将用户2和用户5作为第一配对用户;如信道2选取p14(34)等于0.96为最大权值,则将用户3和用户4作为第一配对用户;如信道3选取p15(35)等于0.93为最大权值,则将用户3和用户5作为第一配对用户;如信道4选取p20(46)等于1.17为最大权值,则将用户4和用户6作为第一配对用户;如信道5选取p16(36)等于1.14为最大权值,则将用户3和用户6作为第一配对用户;如信道6选取p13(28)等于0.99为最大权值,则将用户2和用户8作为第一配对用户。
另外,确定其他待调度信道的第一配对用户的过程与步骤201至步骤203的过程相同,在这里不再详细说明。
步骤104,利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度。
具体地,当待调度的信道的个数为第一数量个,则得到第一数量个第一配对用户。
首先,将第一数量个第一配对用户进行分组,并从多个第一配对用户组中选取参与配对的用户的数量最大的第一配对用户组作为第二配对用户组,并根据第二配对用户组的数量得到第三配对用户组和第三用户组的第三配对用户。其中,第一数量个信道,得到第一数量个第一配对用户,将所有第一配对用户分组,每一组保证分配的用户不是重复的。选出一组内的第一配对用户最多的为第二配对用户组。当有两个或以上的第二配对用户组时,分别计算每一个第二配对用户组内所有第二配对用户的权值之和,选取权值之和最大的第二配对用户组为第三配对用户组,同时第三配对用户组的配对用户为第三配对用户。
然后,将第三配对用户组的第三配对用户与第一数量个待调度的信道的第一配对用户进行比较;若第三配对用户和第一配对用户相同,则选取第一配对用户与第一配对用户对应的待调度的信道进行数据传输;若第三配对用户和第一配对用户不同,则选取第三配对用户与第一配对用户对应的待调度的信道进行数据传输。其中,将待调度的信道的第一配对用户和第三配对用户组的每一个第三配对用户分别作比较,若第一配对用户与第三配对用户组中的第三配对用户相同时,则选择第一配对用户与第一配对用户对应的待调度的信道进行数据传输;若第一配对用户与第三配对用户组中的所有第三配对用户皆不相同时,则在第一配对用户对应的待调度的信道上计算第三配对用户组中的所有第三配对用户的权值,并选取最大权值的第三配对用户与第一配对用户对应的待调度的信道进行数据传输。
以6个待调度的信道、8个候选用户和允许2个用户进行配对为例,如表1所示。首先,确定了信道1的第一配对用户为p10(25),并且p10(25)的权值等于1.01为最大权值;信道2的第一配对用户为p14(34),并且p14(34)的权值等于0.96;信道3的第一配对用户为p15(35),并且p15(35)的权值等于0.93;信道4的第一配对用户为p20(46),并且p20(46)的权值等于1.17;信道5的第一配对用户为p16(36),并且p16(36)的权值等于1.14;信道6的第一配对用户为p13(28),并且p13(28)的权值等于0.99。然后,确定了第三配对用户组{p15(35),p20(46),p13(28)},其中第三配对用户为p15(35)、p20(46)、p13(28)。
将6个信道的第一配对用户和第三配对用户组的每一个第三配对用户分别作比较,比如:信道1的第一配对用户为p10(25),第三配对用户为p15(35)、p20(46)、p13(28),将p10(25)分别和p15(35)、p20(46)、p13(28)作比较,比较结果为信道1的第一配对用户和第三配对用户组内的所有第三配对用户皆不相同;在信道1上计算p15(35)、p20(46)、p13(28)的权值,选取计算出的权值为最大的第三配对用户,如p15(35)的权值为0.97。则选择第三配对用户p15(35)即用户3和用户5配对后,利用信道1进行数据传输;
再比如:信道3的第一配对用户为p15(35),第三配对用户为p15(35)、p20(46)、p13(28),将p15(35)分别和p15(35)、p20(46)、p13(28)作比较,比较结果为信道3的第一配对用户和第三配对用户组内的其中一个第三配对用户相同,则选择第一配对用户p15(35)即用户3和用户5配对后,利用信道3进行数据传输。
其余信道的比较过程与上述比较过程相同,在这里不再详细说明。
表1
可选地,步骤104具体包括以下步骤:
第一,将第一数量个待调度的信道的第一配对用户进行分组,得到多个第一配对用户组;
具体地,以6个待调度的信道、8个候选用户和允许2个用户进行配对为例,假如信道1选取p10(25)为最大权值,则将用户2和用户5作为第一配对用户;信道2选取p14(34)为最大权值,则将用户3和用户4作为第一配对用户;信道3选取p15(35)为最大权值,则将用户3和用户5作为第一配对用户;信道4选取p20(46)为最大权值,则将用户4和用户6作为第一配对用户;信道5选取p16(36)为最大权值,则将用户3和用户6作为第一配对用户;信道6选取 p13(28)为最大权值,则将用户2和用户8作为第一配对用户。
将上述确定的第一配对用户进行分组,所有的第一配对用户组如下:
{p10(25)},{p14(34)},{p15(35)},{p20(46)},{p16(36)},{p13(28)},{p10(25),p14(34)},{p10(25),p20(46)},{p10(25),p16(36)},{p14(34),p13(28)},{p15(35),p20(46)},{p15(35),p13(28)},{p20(46),p13(28)},{p16(36),p13(28)},{p15(35),p20(46),p13(28)}
第二,计算第一配对用户组内第一配对用户的数量。
具体地,分别计算所有的第一配对用户组中第一配对用户的数量。比如:{p15(35)}为只有一个配对用户的配对用户组,{p20(46),p13(28)}为有两个配对用户的配对用户组,{p15(35),p20(46),p13(28)}为有三个配对用户的配对用户组。
第三,从第一配对用户组内第一配对用户的数量中选取最大值;则将最大值对应的所述第一配对用户组作为第二配对用户组,同时将最大值对应的第一配对用户作为第二配对用户。
具体地,{p15(35),p20(46),p13(28)}内第一配对用户的数量最大,则将{p15(35),p20(46),p13(28)}作为第二配对用户组,同时将p15(35)、p20(46)、p13(28)作为第二配对用户。
第四,当第二配对用户组只有一个时,则将第二配对用户组作为第三配对用户组,同时将第二配对用户组内的第二配对用户作为第三配对用户;当第二配对用户组为两个或以上时,则计算第二配对用户组内所有第二配对用户的权值和,将权值和最大的第二配对用户组作为第三配对用户组,同时将第二配对用户组内的第二配对用户作为第三配对用户。
具体地,{p15(35),p20(46),p13(28)}为第二配对用户组,即有三个配对用户的配对用户组,而且包括的第一配对用户的数量最大,同时包括三个配对用户的配对用户组只有一个,则将{p15(35),p20(46),p13(28)}作为第三配对用户组,同时将p15(35)、p20(46)、p13(28)作为第三配对用户。另外,若包括三个配对用户的第二配对用户组不只是一个,有两个或以上,则计算每一第二配对用户组内的第二配对用户的权值,具体计算权值的过程如步骤202中计算权值的过程相同,在这里不再详细说明。最终选取权值最大的第二配对用户组作为第三配对用户组,同时将第二配对用户组内的第二配对用户作为第三配对用户。
因此,本发明实施例提供的用户调度方法,在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与待调度信道对应的预配对结果;针对待调度信道对应的预配对结果,根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比;根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对各个预配对组进行处理后,得到预配对结果的所有最终适合配对组,以及计算所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度,从而实现了利用小区间交互的干扰信息,提高了小区平均吞吐量和边缘用户的吞吐量。
图4为本发明实施例四提供的用户调度装置的示意图,该用户调度装置用于执行本发明实施例一、二和三提供的用户调度方法。如图所示,本发明实施例提供的用户调度装置具体包括:预配对模块41、信干噪比生成模块42、权值生成模块43和调度模块44。
预配对模块41用于在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与待调度信道对应的预配对结果,待调度信道为所有待调度信道中的任一信道,预配对结果包括至少一个预配对组,以及将待调度信道对应的预配对结果传输给信干噪比生成模块42;信干噪比生成模块42于从预配对模块41接收待调度信道对应的预配对结果,针对待调度信道对应的预配对结果,根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,以及将预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比传输给权值生成模块43;权值生成模块43从信干噪比生成模块42接收预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户,及将所有待调度信道的第一配对用户传输给调度模块44;调度模块44用于从权值生成模块43接收所有待调度信道的第一配对用户,利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度。
可选地,如图5所示,本发明实施例提供的用户调度装置中的信干噪比生成模块42具体包括:第一计算单元51、第二计算单元52和第三计算单元53。
第一计算单元51用于根据小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率,以及将所有邻区用户到本小区的干扰功率传输给第二计算单元52;第二计算单元52用于接收第一计算单元51发送的所有邻区用户到本小区的干扰功率,根据所有邻区用户对本小区的干扰功率、待调度信道的信道质量信息和信道响应信息计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,以及将预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率传输给第三计算单元53;第三计算单元53用于接收第二计算单元52发送的预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比。
其中,第一计算单元51具体用于根据小区间交互的高干扰指示信息中邻区用户到本小区的下行导频信号的发射功率谱密度和下行导频信号接收功率,计算邻区用户到本小区的路径损耗,邻区用户是所有邻区用户中的任一用户;获取邻区用户的发射功率谱密度后,计算邻区用户的发射功率谱密度和邻区用户到本小区的路径损耗的差值,从而得到邻区用户到本小区的实际功率值;计算所有邻区用户到本小区的实际功率值之和,以及根据背景高斯白噪声的功率,从而得到的所有邻区用户对本小区的干扰功率。
可选地,如图6所示,本发明实施例提供的用户调度装置中的权值生成模块43具体包括:第一判断单元61、第一计算单元62、第二判断单元63、第二计算单元64和选取单元65。
第一判断单元61用于判断各个预配对组是否为初步适合配对组,当预配对组的每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值时,则判断预配对组为初步适合配对组,所有初步适合配对组构成初步适合配对结果,以及将初步适合配对结果传输给第一计算单元62;第一计算单元62用于从第一判断单元61接收初步适合配对结果,计算初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率,以及将初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率传输给第二判断单元63;第二判断单元63用于从第一计算单元62接收初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率,判断各个初步适合配对组是否为最终适合配对结果,如果初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其服务质量QoS保障条件,则初步适合配对组为最终适合配对组,所有最终适合配对组构成最终适合配对结果,以及将最终适合配对结果传输给第二计算单元64;第二计算单元64用于从第二判断单元63接收最终适合配对结果,计算最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,最终适合配对组的权值为最终适合配对组中所有配对用户的瞬时速率之和,或者最终适合配对结果中所有配对用户的比例公平系数之和,以及将最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值传输给选取单元65;选取单元65用于从第二计算单元64接收最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,选取各个最终适合配对组的权值中的最大权值,并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户。其中,配对用户的比例公平系数为配对用户的瞬时速率和平均速率的比值。另外,初步适合配对结果中的初步适合配对组的数量小于或等于预配对结果中的预配对组的数量;最终适合配对结果中的最终适合配对组的数量小于或等于初步适合配对结果中的初步适合配对组的数量。
进一步可选的,第一判断单元61还用于当预配对结果中至少一个配对用户的信干噪比小于预设的信干噪比阈值时,则预配对结果中的配对用户不适合配对,删除或忽略预配对结果;第二判断单元63还用于如果初步适合配对结果中至少一个配对用户的瞬时速率小于预设的瞬时速率门限值或不满足其他的业务质量QoS保障条件,则初步适合配对结果中的配对用户不适合配对,删除或忽略初步适合配对结果。
因此,本发明实施例提供的用户调度装置,在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与待调度信道对应的多个预配对结果;根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算与待调度信道上对应的所有最终适合配对结果的权值;并将最大权值对应的最终适合配对结果确定为待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度,从而实现了利用小区间交互的干扰信息,提高了小区平均吞吐量和边缘用户的吞吐量。
图7为本发明实施例六提供的基站的示意图。该基站用于执行本发明实施例一、二和三提供的用户调度方法。如图所示,本实施例包括网络接口71、处理器72和存储器73。系统总线74用于连接网络接口71、处理器72和存储器73。
网络接口71用于与用户终端的通信。
存储器73可以是永久存储器,例如硬盘驱动器和闪存,存储器73中具有软件模块和设备驱动程序。软件模块能够执行本发明上述方法的各种功能模块;设备驱动程序可以是网络和接口驱动程序。
在启动时,这些软件组件被加载到存储器73中,然后被处理器72访问并执行如下指令:
物理存储在所述存储器中的应用程序,所述应用程序包括可用于使所述处理器和所述基站执行以下过程的指令:
在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与待调度信道对应的预配对结果,待调度信道为所有待调度信道中的任一信道,预配对结果包括至少一个预配对组;针对待调度信道对应的预配对结果,根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比;根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度。
可选地,物理存储在所述存储器中的应用程序,所述应用程序可用于使所述处理器和所述基站执行针对待调度信道对应的预配对结果,根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比的指令为:根据小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率;根据所有邻区用户对本小区的干扰功率、待调度信道的信道质量信息和信道响应信息计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率;根据预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,计算预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比。
进一步可选地,物理存储在所述存储器中的应用程序,所述应用程序可用于使所述处理器和所述基站执行根据所述小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率的指令为:根据小区间交互的高干扰指示信息中邻区用户到本小区的下行导频信号的发射功率谱密度和下行导频信号接收功率,计算邻区用户到本小区的路径损耗,邻区用户是所有邻区用户中的任一用户;获取邻区用户的发射功率谱密度后,计算邻区用户的发射功率谱密度和邻区用户到本小区的路径损耗的差值,从而得到邻区用户到本小区的实际功率值;计算所有邻区用户到本小区的实际功率值之和,以及根据背景高斯白噪声的功率,从而得到的所有邻区用户对本小区的干扰功率。
可选地,物理存储在所述存储器中的应用程序,所述应用程序可用于使所述处理器和所述基站执行根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户的指令为:判断各个预配对组是否为初步适合配对组,当预配对组的每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值时,则判断预配对组为初步适合配对组,所有初步适合配对组构成初步适合配对结果;计算初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率;判断各个初步适合配对组是否为最终适合配对结果,如果初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其服务质量QoS保障条件,则初步适合配对组为最终适合配对组,所有最终适合配对组构成最终适合配对结果;计算最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,最终适合配对组的权值为最终适合配对组中所有配对用户的瞬时速率之和,或者最终适合配对结果中所有配对用户的比例公平系数之和;选取各个最终适合配对组的权值中的最大权值,并将最大权值对应的最终适合配对组确定为待调度信道的第一配对用户。其中,配对用户的比例公平系数为配对用户的瞬时速率和平均速率的比值。另外,初步适合配对结果中的初步适合配对组的数量小于或等于预配对结果中的预配对组的数量;最终适合配对结果中的最终适合配对组的数量小于或等于初步适合配对结果中的初步适合配对组的数量。
进一步可选地,物理存储在存储器中的应用程序,所述应用程序还包括可用于使所述处理器和所述基站执行以下过程的指令:当预配对结果中至少一个配对用户的信干噪比小于预设的信干噪比阈值时,则预配对结果中的配对用户不适合配对,删除或忽略预配对结果。
进一步可选地,物理存储在所述存储器中的应用程序,所述应用程序还包括可用于使所述处理器和所述基站执行以下过程的指令:如果初步适合配对结果中至少一个配对用户的瞬时速率小于预设的瞬时速率门限值或不满足其他的业务质量QoS保障条件,则判断初步适合配对结果中的配对用户不适合配对,删除或忽略初步适合配对结果。
因此,本发明实施例提供的基站,在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与待调度信道对应的多个预配对结果;根据待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算与待调度信道上对应的所有最终适合配对结果的权值;并将最大权值对应的最终适合配对结果确定为待调度信道的第一配对用户;利用所有待调度信道的第一配对用户进行用户调度,从而实现了利用小区间交互的干扰信息,提高了小区平均吞吐量和边缘用户的吞吐量。
专业人员应该还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的范围之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种用户调度方法,其特征在于,所述方法包括:
在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与所述待调度信道对应的预配对结果,所述待调度信道为所有待调度信道中的任一信道,所述预配对结果包括至少一个预配对组;
针对所述待调度信道对应的所述预配对结果,根据所述待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比;
根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所述所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户;
利用所有待调度信道的所述第一配对用户进行用户调度;
所述针对所述待调度信道对应的所述预配对结果,根据所述待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,具体包括:
根据所述小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率;
根据所述所有邻区用户对本小区的干扰功率、所述待调度信道的信道质量信息和信道响应信息计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率;
根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比。
2.根据权利要求1所述的用户调度方法,其特征在于,所述根据所述小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率具体包括:
根据所述小区间交互的高干扰指示信息中所述邻区用户到所述本小区的下行导频信号的发射功率谱密度和下行导频信号接收功率,计算所述邻区用户到所述本小区的路径损耗,所述邻区用户是所有邻区用户中的任一用户;
获取所述邻区用户的发射功率谱密度后,计算所述邻区用户的发射功率谱密度和所述邻区用户到所述本小区的路径损耗的差值,从而得到所述邻区用户到所述本小区的实际功率值;
计算所有邻区用户到所述本小区的实际功率值之和,以及根据背景高斯白噪声的功率,从而得到的所有邻区用户对所述本小区的干扰功率。
3.根据权利要求1所述的用户调度方法,其特征在于,所述根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所述所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户,具体包括:
判断所述各个预配对组是否为初步适合配对组,当所述预配对组的每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值时,则判断所述预配对组为所述初步适合配对组,所有初步适合配对组构成初步适合配对结果;
计算所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率;
判断所述各个初步适合配对组是否为最终适合配对结果,如果所述初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其服务质量QoS保障条件,则所述初步适合配对组为所述最终适合配对组,所有最终适合配对组构成最终适合配对结果;
计算所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,所述最终适合配对组的权值为所述最终适合配对组中所有配对用户的瞬时速率之和,或者所述最终适合配对结果中所有配对用户的比例公平系数之和;
选取所述各个最终适合配对组的权值中的最大权值,并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户。
4.根据权利要求3所述的用户调度方法,其特征在于,所述当所述预配对组的每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值时,则判断所述预配对组为所述初步适合配对组还包括:
当所述预配对组中至少一个配对用户的信干噪比小于所述预设的信干噪比阈值时,则所述预配对组中的配对用户不适合配对,删除或忽略所述预配对组。
5.根据权利要求3所述的用户调度方法,其特征在于,所述如果所述初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其服务质量QoS保障条件,则所述初步适合配对组为所述最终适合配对组还包括:
如果所述初步适合配对组中至少一个配对用户的瞬时速率小于所述预设的瞬时速率门限值或不满足其服务质量QoS保障条件,则所述初步适合配对组中的配对用户不适合配对,删除或忽略所述初步适合配对组。
6.根据权利要求3所述的用户调度方法,其特征在于,所述配对用户的比例公平系数为所述配对用户的瞬时速率和平均速率的比值。
7.根据权利要求3至6任一项所述的用户调度方法,其特征在于,所述初步适合配对结果中的所述初步适合配对组的数量小于或等于所述预配对结果中的所述预配对组的数量;所述最终适合配对结果中的所述最终适合配对组的数量小于或等于所述初步适合配对结果中的所述初步适合配对组的数量。
8.一种用户调度装置,其特征在于,所述装置包括:
预配对模块,用于在待调度信道上对所有候选用户进行预配对,得到与所述待调度信道对应的预配对结果,所述待调度信道为所有待调度信道中的任一信道,所述预配对结果包括至少一个预配对组,以及将所述待调度信道对应的预配对结果传输给信干噪比生成模块;
信干噪比生成模块,用于从所述预配对模块接收所述待调度信道对应的预配对结果,针对所述待调度信道对应的所述预配对结果,根据所述待调度信道的信道质量信息、信道响应信息以及小区间交互的高干扰指示信息,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,以及将所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比传输给权值生成模块;
权值生成模块,用于从所述信干噪比生成模块接收所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比,对所述各个预配对组进行处理后,得到所有最终适合配对组,以及计算所述所有最终适合配对组的权值并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户,及将所有待调度信道的第一配对用户传输给调度模块;
调度模块,用于从所述权值生成模块接收所述所有待调度信道的第一配对用户,利用所述所有待调度信道的所述第一配对用户进行用户调度;
所述信干噪比生成模块包括:
第一计算单元,用于根据所述小区间交互的高干扰指示信息计算所有邻区用户到本小区的干扰功率,以及将所述所有邻区用户到本小区的干扰功率传输给第二计算单元;
第二计算单元,用于接收所述第一计算单元发送的所述所有邻区用户到本小区的干扰功率,根据所述所有邻区用户对本小区的干扰功率、所述待调度信道的信道质量信息和信道响应信息计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,以及将所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率传输给第三计算单元;
第三计算单元,用于接收所述第二计算单元发送的所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,根据所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的归一化有用信号功率,计算所述预配对结果中各个预配对组的每一配对用户的信干噪比。
9.根据权利要求8所述的用户调度装置,其特征在于,所述第一计算单元具体用于根据所述小区间交互的高干扰指示信息中所述邻区用户到所述本小区的下行导频信号的发射功率谱密度和下行导频信号接收功率,计算所述邻区用户到所述本小区的路径损耗,所述邻区用户是所有邻区用户中的任一用户;获取所述邻区用户的发射功率谱密度后,计算所述邻区用户的发射功率谱密度和所述邻区用户到所述本小区的路径损耗的差值,从而得到所述邻区用户到所述本小区的实际功率值;计算所有邻区用户到所述本小区的实际功率值之和,以及根据背景高斯白噪声的功率,从而得到的所有邻区用户对所述本小区的干扰功率。
10.根据权利要求8所述的用户调度装置,其特征在于,所述权值生成模块包括:
第一判断单元,用于判断所述各个预配对组是否为初步适合配对组,当所述预配对组的每一配对用户的信干噪比都大于或等于预设的信干噪比阈值时,则判断所述预配对组为所述初步适合配对组,所有初步适合配对组构成初步适合配对结果,以及将所述初步适合配对结果传输给第一计算单元;
第一计算单元,用于从所述第一判断单元接收所述初步适合配对结果,计算所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率,以及将所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率传输给第二判断单元;
第二判断单元,用于从所述第一计算单元接收所述初步适合配对结果的各个初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率,判断所述各个初步适合配对组是否为最终适合配对结果,如果所述初步适合配对组中每一配对用户的瞬时速率都不小于预设的瞬时速率门限值或满足其服务质量QoS保障条件,则所述初步适合配对组为所述最终适合配对组,所有最终适合配对组构成最终适合配对结果,以及将所述最终适合配对结果传输给第二计算单元;
第二计算单元,用于从所述第二判断单元接收所述最终适合配对结果,计算所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,所述最终适合配对组的权值为所述最终适合配对组中所有配对用户的瞬时速率之和,或者所述最终适合配对结果中所有配对用户的比例公平系数之和,以及将所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值传输给选取单元;
选取单元,用于从所述第二计算单元接收所述最终适合配对结果中各个最终适合配对组的权值,选取所述各个最终适合配对组的权值中的最大权值,并将最大权值对应的所述最终适合配对组确定为所述待调度信道的第一配对用户。
11.根据权利要求10所述的用户调度装置,其特征在于,所述第一判断单元还用于当所述预配对结果中至少一个配对用户的信干噪比小于所述预设的信干噪比阈值时,则所述预配对结果中的配对用户不适合配对,删除或忽略所述预配对结果。
12.根据权利要求10所述的用户调度装置,其特征在于,所述第二判断单元还用于如果所述初步适合配对结果中至少一个配对用户的瞬时速率小于所述预设的瞬时速率门限值或不满足其他的业务质量QoS保障条件,则所述初步适合配对结果中的配对用户不适合配对,删除或忽略所述初步适合配对结果。
13.根据权利要求10所述的用户调度装置,其特征在于,所述配对用户的比例公平系数为所述配对用户的瞬时速率和平均速率的比值。
14.根据权利要求10至13任一项所述的用户调度装置,其特征在于,所述初步适合配对结果中的所述初步适合配对组的数量小于或等于所述预配对结果中的所述预配对组的数量;所述最终适合配对结果中的所述最终适合配对组的数量小于或等于所述初步适合配对结果中的所述初步适合配对组的数量。
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