CN103826311B - 一种同频组网的终端调度分组方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种同频组网的终端调度分组方法，包括以下步骤：a，将干扰终端和被干扰终端归为干扰终端集合，其他终端归为非干扰终端集合；b，将干扰终端集合分成若干个互不干扰的连通集；c，对所有终端进行分组，使得同一连通集中不同基站下的终端分配在不同的调度小组；每次分组时，各个基站在一个连通集中选取其下的S个未分组的终端，如果不足S个，则在下一个连通集中继续选取，依此类推直至选够，如果所有连通集中其下的终端都被用尽仍不足S个，则在非干扰终端集合中选取进行补充，使得该基站下的终端数目最大接近S值，S为基站的最大可调度终端数目。按照该方法产生的调度小组具有很高的饱和度，能够满足更高的带宽需求。

Description

一种同频组网的终端调度分组方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种同频组网的终端调度分组方法。

背景技术

由于频率资源的日益紧张，同频组网系统正在广泛的被应用，但是同频组网带来的小区间同频干扰问题需要解决。通用的方法是将产生干扰的终端分配到不同的小组里，以同一时间段只调度一个小组的方式进行调度。现有的同频组网的终端调度分组的一般方法是：按照一定顺序，在第一个基站所管辖控制的终端中随机选择S个终端，其中S为一个基站可以同时调度的终端数目，然后再在第二个基站下选择不超过S个终端使得它们与第一个基站中选择的终端完全没有干扰，类似的再在第三个基站下选择不超过S个终端使得它们与已经选择出的第一个和第二个基站下的终端完全没有干扰，以此类推直到最后一个基站，这样就完成了第一个分组，类似的重复以上过程完成多个分组，直到所有的终端都被分组。但这种分组方式会造成分组效率较低，也就是每个分组中很多基站不能够选择出数目足够多的完全没有干扰的终端（不超过S），这样使得很多基站不能够达到应有的负荷从而造成了时间资源的浪费，同时不能够满足较高的带宽需求。

发明内容

上述常见的基于按一定的基站顺序依次选择终端的分组方法，效率很低，造成基站长期不饱和工作浪费带宽资源，并且不能够满足较高的带宽需求。针对这些问题，本发明提出了一种基于连通集算法的同频组网的终端调度分组方法，该方法包括以下步骤：

a，将所有基站下的干扰终端和被干扰终端归为干扰终端集合，其他终端归为非干扰终端集合；

b，利用干扰终端集合中终端之间的干扰关系，将干扰终端集合分成若干个互不干扰的连通集；

c，对所有终端进行分组，使得同一连通集中不同基站下的终端分配在不同的调度小组；每次分组时，各个基站在一个连通集中选取该基站下的S个未分组的终端，如果不足S个，则在下一个连通集中继续选取，依此类推直至选够S个，如果所有连通集中该基站下的终端都被用尽仍不足S个，则在非干扰终端集合中选取该基站下的未分组的终端进行补充，使得该基站下的终端数目最大接近S值，所述S为基站的最大可调度终端数目。

上述步骤b中，可以用常用的宽度优先搜索（或深度优先搜索）的方法来得到连通集，具体可以为：干扰终端集合中终端之间的干扰关系视为一条连通边，首先在干扰终端集合中任意选取一个终端，开始对其进行宽度优先搜索，宽度优先搜索构成的所有终端的集合就形成了一个连通集，再对于干扰终端集合中该连通集之外任意剩余终端进行宽度优先搜索，则可再生成一个连通集，以此类推生成该干扰终端集合的所有连通集。

上述步骤c中，每次分组时，各个基站之间的先后处理顺序可以是随机的，也可以是预定，通常，采用预定的基站编号顺序实现起来更为方便；单个基站下连通集之间的先后选取顺序可以是随机的，也可以是预定的，可以为连通集编号顺序，也可以为连通集中具有该基站下的未分组终端的数目由大到小的顺序。

优选的，步骤c中，每次分组时，按照基站编号顺序在各个基站下按照具有未分组终端的数目由大到小的连通集顺序选取终端。具体实现为：

c.1，按照基站编号顺序，当发现一个基站下具有未分组的终端时，则从该基站开始一个新的分组，进入步骤c.2；如果所有基站下的终端都已经分组，则步骤c执行完毕；

c.2，按照连通集具有该基站下的未分组终端的数目由大到小的顺序，从第一个连通集中任意选取该基站下的S个未分组的终端，如果选取不足S个，则在第二个连通集中继续选取，依此类推直至选够S个，如果所有连通集中该基站下的终端都被用尽仍不足S个，则在非干扰终端集合中选取该基站下的未分组的终端补足S个，如果无法补足，则本次分组选取的终端总数尽可能接近S即可，然后进入步骤c.3；

c.3，按照基站编号顺序，判断是否还有下一基站具有未分组的终端，如果没有下一基站，则此次分组完成，进入步骤c.1；如果还有下一基站，则在与本次分组中之前基站所选连通集不同的连通集中进行下一基站的终端的选取，选取方法同步骤c.2，选取完成后重复步骤c.3。

利用本发明提供的方法进行同频组网的终端调度分组，具有以下优点：1、分组算法时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n2)，因此算法效率较高；2、按照该方法产生的调度小组具有很高的饱和度，能够满足更高的带宽需求。

附图说明

图1是本发明实施例的各个终端之间的干扰关系标记图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本实施例以一个同频组网的蜂窝小区网络为例，该网络由基站BS_1及其调度的终端UT_101、UT_102、UT_103、UT_104、UT_105、UT_106、...UT_120，基站BS_2及其调度的终端UT_201、UT_202、UT_203、UT_204、UT_205、UT_206、...UT_220，基站BS_3及其调度的终端UT_301、UT_302、UT_303、UT_304、UT_305、UT_306、...UT_320，基站BS_4及其调度的终端UT_401、UT_402、UT_403、UT_404、UT_405、UT_406...UT_420共同组成。不同基站下部分终端之间的干扰关系如图1所示，“1”表示有干扰，“0”表示没有干扰，没有在图1中出现的终端不会和任何终端产生干扰。

下面说明如何将干扰终端集合分成若干个互不干扰的连通集。根据图1给出的干扰关系，查找行或列不全为0的终端，这些终端UT_101、UT_102、UT_103、UT_104、UT_106、UT_202、UT_203、UT_204、UT_205、UT_206、UT_301、UT_302、UT_303、UT_304、UT_305、UT_306、UT_401、UT_402、UT_403、UT_404、UT_405、UT_406组成了干扰终端集合，而其他终端构成了非干扰终端集合。

首先从干扰终端集合中随机选择或按编号选择一个终端，假设为UT_101，再根据图1描述的干扰关系，有干扰关系的终端之间视为有一条连通边，对所选出的终端进行宽度优先搜索，得到第一个连通集Link_Set_1，该集合为{UT_101、UT_103、UT_202、UT_204、UT_205、UT_301、UT_304、UT_405}。每生成一个连通集，需要检查所有连通集的并集是否等于干扰终端集合，如果等于则所有连通集已形成，如果不等，则还要继续找出下一个连通集。本实施例继续从干扰终端集合中随机选择或按编号选择一个没有出现在所有连通集中的终端，假设为UT_104，同理进行宽度优先搜索后，得到第二个连通集Link_Set_2，该集合为{UT_104、UT_206、UT_302、UT_401、UT_406}。依此类推，得到第三个连通集Link_Set_3为{UT_102、UT_106、UT_303、UT_305、UT_306、UT_403、UT_404}，第四个连通集Link_Set_4为{UT_203、UT_402}。经检查，四个连通集的并集等于干扰终端集合，因此连通集已经全部生成。

已知每个基站最多同时调度3个终端，下面再说明如果进行终端的调度分组。

按照基站编号顺序，当发现一个基站下具有未分组的终端时，则从该基站开始一个新的分组，本实施例的第1次分组从第一个基站BS_1开始。连通集按照BS_1下的未分组终端的数目由大到小的排序，依次为Link_Set_1、Link_Set_3、Link_Set_2、Link_Set_4，则首先从Link_Set_1中选取BS_1下的3个终端，由于Link_Set_1中BS_1下的终端仅有UT_101、UT_103，不足3个，则再从Link_Set_3中继续选取UT_102以补足数目。按照基站编号顺序，判断第二个基站BS_2具有未分组的终端，则然后进行第二个基站BS_2的终端选取。由于不同基站下的终端不能在同一个连通集上进行选取，因此BS_2只能在连通集Link_Set_2、Link_Set_4上进行选取，此时Link_Set_2、Link_Set_3中仅各有一个终端，因此选取这两个终端UT_206、UT_203后，再从非干扰集合中选取一个BS_2的终端UT_201进行补充。同理BS_3和BS_4只能在非干扰终端集合上进行选取，BS_3下选取UT_307、UT_308、UT_309，BS_4下选取UT_407、UT_408、UT_409，以上选出的终端组成了第一个调度分组Group_1。

本实施例的第2次分组还从第一个基站BS_1开始。此时仅连通集Link_Set_2、Link_Set_3中各有一个终端，选取这两个终端UT_104、UT_106后，再从非干扰集合中选取一个BS_1的终端UT_105进行补充。由于不同基站下的终端不能在同一个连通集上进行选取，因此第二个基站BS_2只能在连通集Link_Set_1、Link_Set_4上进行选取，Link_Set_1中有3个BS_2的未分组终端，Link_Set_4中为空，则在Link_Set_1中选取终端UT_202、UT_204、UT_205。同理，第三个基站BS_3只能在连通集Link_Set_4上进行选取，由于Link_Set_4中为空，则在非干扰终端集合上选取UT_310、UT_311、UT_312。第四个基站BS_4只能在连通集Link_Set_4上进行选取，Link_Set_4中仅有一个BS_4下的终端UT_402，选取该终端后再在非干扰终端集合上选取UT_410、UT_411进行补充。以上选出的终端组成了第二个调度分组Group_2。

本实施例的第3次分组还从第一个基站BS_1开始。此时BS_1在所有连通集中没有其下的终端，于是选取非干扰集合中的BS_1下的终端UT_107、UT_108、UT_109进行补充。同理，BS_2在所有连通集中没有其下的终端，于是选取非干扰集合中的BS_2下的终端UT_207、UT_208、UT_209进行补充。对于基站BS_3，连通集按照BS_3下的未分组终端的数目由大到小的排序，依次为Link_Set_3、Link_Set_1、Link_Set_2、Link_Set_4，则首先从Link_Set_3中选取BS_3下的3个终端UT_303、UT_305、UT_306。第四个基站BS_4只能在除开Link_Set_3的其它连通集上进行选取，连通集按照BS_4下的未分组终端的数目由大到小的排序，依次为Link_Set_2、Link_Set_1、Link_Set_4，则首先从Link_Set_2中选取BS_4下的2个终端UT_401、UT_406，再从Link_Set_1中选取终端UT_405。以上选出的终端组成了第三个调度分组Group_3。

本实施例的第4次分组还从第一个基站BS_1开始。BS_1在所有连通集中没有其下的终端，于是选取非干扰集合中的终端UT_110、UT_111、UT_112进行补充。BS_2选取非干扰集合中的终端UT_210、UT_211、UT_212进行补充。BS_3在Link_Set_1中有两个终端UT_301、UT_304，在Link_Set_2中有一个终端UT_302，则全部选上。BS_4只能在Link_Set_3和Link_Set_4中选取，Link_Set_3中有两个终端UT_403、UT_404，Link_Set_4中为空，则选取Link_Set_3中的两个终端，再在非干扰终端集合上选取一个终端UT_412进行补充。以上选出的终端组成了第四个调度分组Group_4。

与以上选取调度分组类似，可以得到其他的分组：Group_5中有终端UT_113、UT_114、UT_115、UT_213、UT_214、UT_215、UT_313、UT_314、UT_315、UT_413、UT_414、UT_415，Group_6中有终端UT_116、UT_117、UT_118、UT_216、UT_217、UT_218、UT_316、UT_317、UT_318、UT_416、UT_417、UT_418，Group_7中有终端UT_119、UT_120、UT_219、UT_220、UT_319、UT_320、UT_419、UT_420。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种同频组网的终端调度分组方法，其特征在于，包括以下步骤：

a，将所有基站下的干扰终端和被干扰终端归为干扰终端集合，其他终端归为非干扰终端集合；

b，利用干扰终端集合中终端之间的干扰关系，将干扰终端集合分成若干个互不干扰的连通集；

c，对所有终端进行分组，使得同一连通集中不同基站下的终端分配在不同的调度小组；每次分组时，各个基站在一个连通集中选取该基站下的S个未分组的终端，如果不足S个，则在下一个连通集中继续选取，依此类推直至选够S个，如果所有连通集中该基站下的终端都被用尽仍不足S个，则在非干扰终端集合中选取该基站下的未分组的终端进行补充，使得该基站下的终端数目最大接近S值，所述S为基站的最大可调度终端数目。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b具体为：干扰终端集合中终端之间的干扰关系视为一条连通边，首先在干扰终端集合中任意选取一个终端，开始对其进行宽度优先搜索，宽度优先搜索构成的所有终端的集合就形成了一个连通集，再对于干扰终端集合中该连通集之外任意剩余终端进行宽度优先搜索，则可再生成一个连通集，以此类推生成该干扰终端集合的所有连通集。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，用深度优先搜索代替宽度优先搜索。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c，每次分组时，按照预定的基站顺序在各个基站下按照预定的连通集顺序选取终端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤c，所述预定的基站顺序为基站编号顺序。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤c，所述预定的连通集顺序为连通集编号顺序。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤c，所述预定的连通集顺序为，连通集中基站下的未分组终端的数目由大到小的顺序。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤c具体为：

c.1，按照基站编号顺序，当发现一个基站下具有未分组的终端时，则从该基站开始一个新的分组，进入步骤c.2；如果所有基站下的终端都已经分组，则步骤c执行完毕；

c.2，按照连通集中该基站下的未分组终端的数目由大到小的顺序，从第一个连通集中任意选取该基站下的S个未分组的终端，如果选取不足S个，则在第二个连通集中继续选取，依此类推直至选够S个，如果所有连通集中该基站下的终端都被用尽仍不足S个，则在非干扰终端集合中选取该基站下的未分组的终端补足S个，如果无法补足，则选取的终端总数尽可能接近S即可，然后进入步骤c.3；

c.3，按照基站编号顺序，判断是否还有下一基站具有未分组的终端，如果没有下一基站，则此次分组完成，进入步骤c.1；如果还有下一基站，则在与本次分组中之前基站所选连通集不同的连通集中进行下一基站的终端的选取，选取方法同步骤c.2，选取完成后重复步骤c.3。