CN103874212B - 一种基于载波聚合的跨载波调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于载波聚合的跨载波调度方法及装置。本发明利用各成员载波的PDCCH的负荷和PDCCH的信道质量，并结合成员载波上的用户数量接纳控制，进行跨载波调度下PDCCH CC（即关联成员载波）选择并完成跨载波调度的激活，从而使所有跨载波调度用户的SCC的调度信令通过较佳的PDCCH CC进行传输，提升了SCC调度信令传输的成功概率，提高了业务信道的资源利用率，最终使得系统性能得到提升。

Description

一种基于载波聚合的跨载波调度方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于载波聚合的跨载波调度方法及装置。

背景技术

LTE-A(Long Term Evolution Advanced，高级长期演进)R10(Release 10，版本10)引入了CA(Carrier Aggregation，载波聚合)特性，允许一个UE(User’s Equipment，用户设备)同时聚合多个载波，这多个载波共同服务于该UE，并支持上/下行共享信道的跨载波调度。跨载波调度的引入，主要是为了解决实际系统中，某CC(Component Carrier，成员载波)的PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)分配失败率高或PDCCH信道质量差，而导致该CC的调度信令无法成功传输以致对系统性能造成影响。

采用载波聚合，需要基站发送指示各个载波的调度信令。目前协议支持各载波独立调度和跨载波调度两种调度方式。其中，前者与LTE R8/9系统相同，各个载波上的PDCCH指示自身的PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)和PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)调度信令；后者允许SCC(Secondary Component Carrier，辅载波)的调度信令通过PCC(Primary ComponentCarrier，主载波)的PDCCH信道承载。图1示出了一种跨载波调度示意图，其中，一个UE聚合了CC1和CC2，针对该UE，基站使用CC2的PDCCH承载CC1的PDSCH和PUSCH的调度信令，CC2称为CC1的关联成员载波(即关联PDCCH CC)。

通过配置跨载波调度，使得在同一个子帧，单个CC上可能需要同时传输针对同一个UE的多个不同CC的调度信令，从而可以提高调度信令成功传输的概率，充分利用载波上的PDCCH资源。

为了降低盲检的复杂度，对跨载波调度进行了限制，即某个载波上的共享信道只能通过一个载波进行调度，同时遵循两个原则：(1)PCC的数据传输只能通过PCC的PDCCH调度；(2)SCC的上行和下行数据传输必须通过同一个下行载波调度。由于系统消息等控制信令仅允许在PCC上传输，且PCC不能被SCC调度，因此跨载波调度只应用于UE业务数据的调度，系统消息、寻呼消息等控制信令的调度不能使用跨载波调度。

在跨载波调度中，如何使跨载波调度的UE的SCC的调度信令通过合适的PDCCH CC进行传输，以提升SCC调度信令传输的成功概率，提高业务信道的资源利用率，并最终提升系统性能，是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于载波聚合的跨载波调度方法及装置，用以为跨载波调度用户选择合适的关联成员载波进行跨载波调度，以提升SCC调度信令传输的成功概率。

本发明实施例提供的基于载波聚合的跨载波调度方法，包括：

获取成员载波上的PDCCH的负荷、信道质量以及剩余CCE数量；

根据所述成员载波上的PDCCH的负荷以及用户位置，确定候选跨载波调度用户集合；

根据所述成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，为候选跨载波调度用户确定关联成员载波以及所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级；

根据所述关联成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，确定所述关联成员载波上可接纳的用户数量；

根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级以及所述关联成员载波上可接纳的用户数量，确定所述关联成员载波上的跨载波调度用户，并对确定出的跨载波调度用户激活跨载波调度。

本发明的上述实施例中，利用各成员载波的PDCCH的负荷和PDCCH的信道质量，并结合成员载波上的用户数量接纳控制，进行跨载波调度下PDCCH CC(即关联成员载波)选择并完成跨载波调度的激活，从而使所有跨载波调度用户的SCC的调度信令通过较佳的PDCCHCC进行传输，提升了SCC调度信令传输的成功概率，提高了业务信道的资源利用率，最终使得系统性能得到提升。

优选地，所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户位于小区中心，且所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户的成员载波上的PDCCH负荷高于第一门限值。

上述优选方案中，一方面，选择中心用户作为候选跨载波调度用户，可以提高吞吐量、跨载波调度成功的概率、降低对其他用户的干扰等；另一方面，选择成员载波的PDCCH的负荷较高的用户作为候选跨载波调度用户，可以提升该用户的SCC调度信令传输的成功概率。

优选地，所述根据所述成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，为候选跨载波调度用户确定关联成员载波，包括：

若成员载波i符合以下条件之一或组合，则将成员载波i确定为候选跨载波调度用户j的关联成员载波，所述候选跨载波调度用户j是所述候选跨载波调度用户集合内的任一用户：

关联成员载波i上的PDCCH的剩余CCE数量大于候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的CCE最小聚合等级与隔离因子的乘积，且成员载波i上的PDCCH的负荷小于第一门限值；

关联成员载波i上的PDCCH的信道质量与候选跨载波调度用户j的辅成员载波SCC的信道质量的差值大于第二门限值，且关联成员载波i上的信干噪比SINR大于所有用户信道质量平均值与容忍因子的乘积；

候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的聚合等级，小于所述候选跨载波调度用户j在其他成员载波上的聚合等级。

上述优选方案中，选择的关联成员载波的PDCCH的信道质量较好、负荷较低、剩余CCE数量能够满足该候选跨载波调度用户的需要，该候选跨载波调度用户到该关联成员载波的PDCCH的负荷转移量最小，这样在使用该关联成员载波进行跨载波调度时能够提升SCC调度信令传输的成功概率。

优选地，根据以下公式确定关联成员载波上可接纳的用户数量，以通过一关联成员载波进行跨载波调度的用户的数量不会过多或过少：

其中，成员载波i为确定出的关联成员载波，γ_i表示成员载波i上可接纳的用户数量；N_leftCCE,i表示成员载波i的控制域内的CCE数量，N_maxCCE,i表示成员载波i的控制域内最大CCE数量；Q_i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量，Q_max,i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量能取的最大值；α和β的取值范围均为[0,1]，δ为接纳控制系数；floor()表示向下取整。

优选地，根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级以及所述关联成员载波上可接纳的用户数量，确定所述关联成员载波上的跨载波调度用户，包括：

根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级，按照CCE聚合等级从小到大的顺序，对关联成员载波i上的所有候选跨载波调度用户进行排序，所述关联成员载波i为确定出的任一关联成员载波；

从关联成员载波i排序后的候选跨载波调度用户中，从前到后选择N_i个用户作为关联成员载波i上的跨载波调度用户，N_i为关联成员载波i上可接纳的用户数量。

上述优选方案中，关联成员载波上的跨载波调度用户的数量不超过该关联成员载波上可接纳的用户数量，并且尽量选取那些在该关联成员载波上的CCE聚合等级小的候选跨载波调度用户，这样可以提升SCC调度信令传输的成功概率。

优选地，还包括：按照跨载波调度周期进行系统性能统计，若根据统计结果确定满足第二条件，则对被激活跨载波调度的用户进行跨载波调度去激活；所述第二条件包括：系统性能指标未达到期望性能指标；或者，被激活跨载波调度的用户所在SCC的PDCCH的负荷降低到第三门限值以下、信道质量高于第四门限值。通过上述有条件的跨载波调度去激活过程，可以兼顾系统性能以及系统开销。

本发明实施例提供的基于载波聚合的跨载波调度装置，包括：

获取模块，用于获取成员载波上的物理下行控制信道PDCCH的负荷、信道质量以及剩余控制信道单元CCE数量；

候选跨载波调度用户确定模块，用于根据所述成员载波上的PDCCH的负荷以及用户位置，确定候选跨载波调度用户集合；

关联成员载波确定模块，用于根据所述成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，为候选跨载波调度用户确定关联成员载波以及所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级；

关联成员载波接纳能力确定模块，用于根据所述关联成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，确定所述关联成员载波上可接纳的用户数量；

跨载波调度模块，用于根据所述关联成员载波确定模块确定出的所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级，以及所述关联成员载波接纳能力确定模块确定出的所述关联成员载波上可接纳的用户数量，确定所述关联成员载波上的跨载波调度用户，对确定出的所述跨载波调度用户激活跨载波调度。

本发明的上述实施例中，利用各成员载波的PDCCH的负荷和PDCCH的信道质量，并结合成员载波上的用户数量接纳控制，进行跨载波调度下PDCCH CC(即关联成员载波)选择并完成跨载波调度的激活，从而使所有跨载波调度用户的SCC的调度信令通过较佳的PDCCHCC进行传输，提升了SCC调度信令传输的成功概率，提高了业务信道的资源利用率，最终使得系统性能得到提升。

优选地，所述候选跨载波调度用户确定模块确定出的所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户位于小区中心，且所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户的成员载波上的PDCCH负荷高于第一门限值。

优选地，所述关联成员载波确定模块具体用于：

若成员载波i符合以下条件之一或组合，则将成员载波i确定为候选跨载波调度用户j的关联成员载波，所述候选跨载波调度用户j是所述候选跨载波调度用户集合内的任一用户：

关联成员载波i上的PDCCH的剩余CCE数量大于候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的CCE最小聚合等级与隔离因子的乘积，且成员载波i上的PDCCH的负荷小于第一门限值；

关联成员载波i上的PDCCH的信道质量与候选跨载波调度用户j的辅成员载波SCC的信道质量的差值大于第二门限值，且关联成员载波i上的信干噪比SINR大于所有用户信道质量平均值与容忍因子的乘积；

候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的聚合等级，小于所述候选跨载波调度用户j在其他成员载波上的聚合等级。

优选地，所述关联成员载波接纳能力确定模块具体用于，根据以下公式确定关联成员载波上可接纳的用户数量：

其中，成员载波i为确定出的关联成员载波，γ_i表示成员载波i上可接纳的用户数量；N_leftCCE,i表示成员载波i的控制域内的CCE数量，N_maxCCE,i表示成员载波i的控制域内最大CCE数量；Q_i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量，Q_max,i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量能取的最大值；α和β的取值范围均为[0,1]，δ为接纳控制系数；floor()表示向下取整。

优选地，所述跨载波调度模块具体用于：根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级，按照CCE聚合等级从小到大的顺序，对关联成员载波i上的所有候选跨载波调度用户进行排序，所述关联成员载波i为确定出的任一关联成员载波；从关联成员载波i排序后的候选跨载波调度用户中，从前到后选择N_i个用户作为关联成员载波i上的跨载波调度用户，N_i为关联成员载波i上可接纳的用户数量。

优选地，还包括统计模块，用于按照跨载波调度周期进行系统性能统计；所述跨载波调度模块还用于，若根据所述统计模块的统计结果确定满足第二条件，则对被激活跨载波调度的用户进行跨载波调度去激活；

所述第二条件包括：系统性能指标未达到期望性能指标；或者，被激活跨载波调度的用户所在SCC的PDCCH的负荷降低到第三门限值以下、信道质量高于第四门限值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的跨载波调度示意图；

图2为本发明实施例中的基于载波聚合的跨载波调度流程示意图；

图3为本发明实施例中的基于载波聚合的跨载波调度装置的结构示意图；

图4为本发明另一实施例中的基于载波聚合的跨载波调度装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提出了一种基于载波聚合的跨载波调度方案，该方案考虑所有载波上PDCCH负荷转移量、信道质量等因素、并采用了成员载波的接纳控制来完成跨载波调度相关决策过程。该方案利用各个成员载波的PDCCH的负荷和PDCCH信道质量，按照一定的准则，完成跨载波调度的激活/去激活以及跨载波调度下PDCCH CC(即关联成员载波)选择的过程，从而使所有跨载波调度用户的SCC的调度信令通过最佳的PDCCH CC进行传输，提升SCC调度信令传输的成功概率，提高其业务信道的资源利用率，最终提升系统性能。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图2，为本发明实施例提供的基于载波聚合的跨载波调度流程示意图，该流程由网络设备执行，所述网络设备可以是基站或者具有基站功能的其他网络设备。以下流程以基站作为执行主体来描述，该流程可包括以下步骤210～260：

步骤210：基站获取成员载波上的PDCCH的负荷、信道质量以及剩余CCE(ControlChannel Element，控制信道单元)数量等信息。

这里的“成员载波”是载波聚合中的成员载波。成员载波上的PDCCH的负荷、信道质量以及剩余CCE数量等信息，是用来进行跨载波调度决策所需的统计信息。

其中，成员载波上的PDCCH的负荷大小可以用PDCCH资源占用率来表征，比如可以是小区调度UE使用的全部PDCCH资源与分配给该小区的全部PDCCH资源的比值。成员载波上的PDCCH资源占用率可通过统计在统计周期(一般取值是大于CQI(Channel QualityIndicator，信道质量指示符)测量周期的数量级)内，此成员载波上的所有小区已使用的PDCCH资源之和与分配给这些小区在该载波上的PDCCH资源之和的比值来得到。

成员载波上的PDCCH的信道质量的高低可以用CQI、MCS(Modulation and CodingScheme，调制编码方式)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)等效频谱效率等参数来表征，UE可将成员载波上的PDCCH的信道质量信息上报给基站，以使基站获得成员载波上的PDCCH的信道质量。

PDCCH的资源分配以CCE为单位进行，PDCCH可占用数个连续CCE，成员载波上的PDCCH的剩余CCE数量是指已分配给PDCCH但还未占用的CCE数量，该参数可由基站统计得到。

步骤220：基站根据成员载波上的PDCCH的负荷以及用户位置，确定候选跨载波调度用户集合，该集合内可包含一个或多个候选跨载波调度用户。

考虑到中心用户的业务信道的SINR相对于边缘用户较高，优先选择中心用户作为候选跨载波调度用户主要考虑能提高吞吐量、跨载波调度成功的概率、降低对其他用户的干扰等。因此此处优选地，将位于小区中心且PDCCH负荷高于设定门限值(这里称为“重负荷门限值”)的用户确定为候选跨载波调度用户，即，所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户位于小区中心且候选载波调度用户的成员载波上的PDCCH负荷高于所述重负荷门限值。所述重负荷门限值用来衡量成员载波的PDCCH的负荷是否过高，若成员载波的PDCCH的负荷高于该重负荷门限值，则认为该成员载波的PDCCH的负荷较高，如果成员载波的PDCCH的负荷过高，则需要对该用户进行跨载波调度，以提升SCC调度信令传输的成功概率。由于PDCCH的负荷为百分比数值，因此该重负荷门限值取值范围为(0,1)，即0～1之间且不包含0和1，具体取值大小可根据系统性能要求来确定，比如，若系统性能要求较高，可将该重负荷门限值设置得较小，反之，若系统性能要求较低，则可以将该重负荷门限值设置得较大。

优选地，为了获得上述候选跨载波调度用户集合，基站可以首先根据成员载波上的PDCCH的负荷，将成员载波上的PDCCH的负荷高于所述重负荷门限值的用户确定为需要进行位置测量的用户，然后配置这些用户进行测量和上报，根据这些用户上报的测量结果，确定出这些用户中位于小区中心的用户，将这些位于小区中心的用户确定为候选跨载波调度用户。

比如，在开启ICIC(Inter-Cell Interference Coordination，小区间干扰协调)的情况下，基站可配置这些用户进行基于位置的A3测量和上报，根据UE上报的测量结果区分出中心用户和边缘用户。

再比如，基站可以为成员载波上的PDCCH的负荷高于所述重负荷门限值且处于连接态的用户配置一个专用的测量(该专用的测量使用特定的测量ID以便与普通的用于切换的测量进行区别，该专用的测量用来实现用户位置定位)，用来指示用户测量邻区的RSRP(Reference Singal Received Power，参考信号的接收功率)和上报一个或者多个邻区的信号强度的测量结果，该测量配置中的报告触发门限比普通的用于切换的测量配置的触发门限要低(例如普通切换为3dB，那么该测量配置为-2dB)。基站根据测量ID来区分是普通的用于切换的测量报告还是用于判断用户方位的测量报告，如果UE上报了对多个邻区的测量结果，则将此UE分别都写入这几个邻区的交叠区域UE列表中，这样将获得每个小区与这些邻区的交叠覆盖区域内的边缘UE，以及具体是哪些UE等信息，从而使得基站根据用户上报的测量结果确定用户的位置分布。

当然，基站也可以通过其他方式获得用户的位置信息，然后针对小区中心用户，结合成员载波上的PDCCH的负荷，确定候选载波调度用户集合。

步骤230：基站根据成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，为候选跨载波调度用户确定关联成员载波以及所述候选跨载波调度用户在关联成员载波上的CCE聚合等级。通常情况下，为一个候选跨载波调度用户确定的关联成员载波的数量是一个，也可以是多个，本发明实施例优选地为一个候选跨载波调度用户确定一个关联成员载波。

一个PDCCH信道中包含的CCE的数量，称为CCE的聚合等级，可以是1、2、4、8个连续的CCE。在一个子帧中，不同的PDCCH信道可以使用不同的CCE聚合等级。候选跨载波调度用户在关联成员载波上的CCE聚合等级指候选跨载波调度用户在关联成员载波上可占用的CCE数量。

为候选跨载波调度用户确定关联成员载波的基本原则是：关联成员载波的PDCCH的信道质量较好、负荷较低、剩余CCE数量能够满足该候选跨载波调度用户的需要(即剩余CCE足以承载跨载波调度用户需要传输的跨载波调度信息)，进一步地，该候选跨载波调度用户到该关联成员载波的PDCCH的负荷转移量最小，这样在使用该关联成员载波进行跨载波调度时能够提升SCC调度信令传输的成功概率。

基于以上原则可以有多种为候选跨载波调度用户确定关联成员载波的具体实现方式，本发明实施例提供了一种优选实现方式。下面以为候选跨载波调度用户j确定关联成员载波为例，为候选跨载波调度用户j选择的成员载波i需要符合以下条件：

(1)从负荷角度考虑应满足的条件：

成员载波i上的PDCCH的剩余CCE数量大于候选跨载波调度用户j在成员载波i上的最小CCE聚合等级与隔离因子的乘积；所述隔离因子的取值一般大于1，具体取值大小可根据系统性能或经验值等来确定。并且，成员载波i上的PDCCH的负荷小于设定门限值，该设定门限值可以是前述的“重负荷门限值”。

(2)从信道质量角度考虑应满足的条件：

成员载波i上的PDCCH的信道质量与候选跨载波调度用户j的SCC的信道质量的差值大于一设定门限值，且成员载波i上的SINR(Signal-to-Interference plus NoiseRatio，信干噪比)大于系统内的所有用户的信道质量平均值与容忍因子的乘积；所述容忍因子的门限取值范围为[1，2]，即1～2之间且包含1和2，取值目的在于保证关联成员载波所在PDCCH信道质量高于平均值。如果对跨载波调度的用户要求较严格，也就是达到使每个跨载波调度用户对系统吞吐量等指标提升明显的目的，则取值越大，当然取值越大，选择的跨载波调度用户越少，这就需要根据系统性能指标权衡；反之亦然。

(3)从聚合等级角度考虑应满足的条件：

候选跨载波调度用户j在成员载波i上的聚合等级，小于所述候选跨载波调度用户在其他成员载波上的聚合等级，这样可以保证该候选跨载波调度用户j到成员载波i的PDCCH的负荷转移量最小。优选地，为了找到满足该条件的成员载波，基站可遍历所有成员载波上的PDCCH CC的业务信道的SINR，以确定候选跨载波调度用户j在各成员载波上的PDCCH的CCE聚合等级，该CCE聚合等级即为候选跨载波调度用户j在成员载波上能够占用的CCE数量，该CCE数量记为n_CCE,j,i(其中，j用于区分用户，i用于区分成员载波)，选择其中n_CCE,j,i最小的成员载波作为该候选跨载波调度用户j的关联成员载波。

以上从3个方面考虑的条件，可以规定只要满足其中一个方面或任意两个方面的条件即可，也可以规定需要同时满足上述3个方面的条件。若规定需要同时满足上述3个方面的条件，则可以尽可能提升SCC调度信令传输的成功概率。

可以看出，本发明实施例在为候选跨载波调度用户选择关联成员载波时，充分考虑了PDCCH的解调性能和剩余CCE资源以及PDCCH负荷，通过选择满足信道条件的CCE聚合等级最低的成员载波作为关联成员载波，可以最大化小区的PDCCH信道容量。

步骤240：基站根据关联成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，确定所述关联成员载波上可接纳的用户数量。

确定关联成员载波上可接纳的用户数量的基本原则是：使通过一关联成员载波进行跨载波调度的用户的数量不会过多或过少。过多则会导致整个系统PDCCH的负荷增加较大，从局部看，可能使得某些小区PDCCH资源分配失败概率降低；但从全网角度看，系统整体PDCCH资源分配失败概率的升高和PDCCH性能的下降，当然PDCCH整体干扰增加，使得PDCCHBLER升高，从而影响PDSCH/PUSCH的接收，同时也会导致PDSCH的负荷增加较大，从局部看，可能使得某些由于PDCCH资源受限的用户得到调度而速率提高；但从全网角度看，跨载波用户的PDSCH/PUSCH对其它邻区的PDSCH/PUSCH干扰增大，从而可能导致系统整体PDSCH/PUSCH性能的下降，进而导致PDCCH SINR(PDCCH选择CCE等级是根据PDSCH SINR得到)。过少则会导致跨载波用户对系统吞吐量等系统性能指标提升不明显。具体实施时可根据成员载波上剩余的CCE数量和最大CCE数量，和/或，根据该成员载波的实际信道质量和可能达到的最好的信道质量对关联载波进行接纳控制。通过对关联成员载波进行接纳控制，可以降低对该关联成员载波和系统的影响。

基于以上原则，优选地，本发明实施例根据以下公式来实现上述确定关联成员载波上可接纳的用户数量的过程：

其中，成员载波i为确定出的关联成员载波，γ_i表示成员载波i上可接纳的用户数量；N_LeftCCE,i表示成员载波i的控制域内的剩余CCE数量，N_maxCCE,i表示成员载波i的控制域内最大CCE数量，比如在20MHz系统中，控制域为3个OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)符号，则N_maxCCE,i＝88；Q_i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量，Q_max,i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量能取的最大值，比如，如果信道质量用MCS等级表征，则Q_max,i＝28；α和β的取值范围均为[0,1]，α和β的不同取值表示不同的权重；δ为接纳控制系数；floor()表示向下取整。

优选地，δ的取值满足以下条件：N_UECCE和关联成员载波i的PDCCH资源之和，与关联成员载波i上的总资源比值，小于设定门限值，比如前述的重负荷门限值。其中，N_UECCE为关联成员载波i可接纳的所有用户的PDCCH的负荷转移量(即可接纳的所有用户在关联成员载波i上占用的CCE数量)。

公式(1)仅为一种优选实现方式，基于以上确定关联成员载波上可接纳的用户数量的基本原则，本领域技术人员还可能采用与公式(1)类似的实现方式，在此不再一一列举。

步骤250：基站根据候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级以及所述关联成员载波上可接纳的用户数量，确定所述关联成员载波上的跨载波调度用户。

确定关联成员载波上的跨载波调度用户的基本原则是：关联成员载波上的跨载波调度用户的数量不超过步骤240确定出的该关联成员载波上可接纳的用户数量，并且尽量选取那些在该关联成员载波上的CCE聚合等级小的候选跨载波调度用户。基于该原则，步骤250的一种优选实现方式是：

根据候选跨载波调度用户在关联成员载波i上的CCE聚合等级(即候选跨载波调度用户在关联成员载波i上可用的CCE的数量)，按照CCE聚合等级从小到大的顺序，对关联成员载波i上的所有候选跨载波调度用户进行排序；然后，从关联成员载波i排序后的候选跨载波调度用户中，从前到后选择N_i个用户作为关联成员载波i上的跨载波调度用户，N_i为关联成员载波i上可接纳的用户数量。

通过步骤250对跨载波调度用户的选择过程，可以使得跨载波调度用户对系统带来的干扰降到最低，充分考虑到了跨载波调度带来的负面影响。

步骤260：基站对确定出的跨载波调度用户激活跨载波调度。

具体实施时，基站可通过RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)重配消息将跨载波调度决策的结果以半静态配置方式告知跨载波调度用户，对于某个服务小区的PDCCH所指示的载波，可通过在DCI(Downlink control information，下行控制信息)中增加3bit的CIF(Carrier Indication Field，载波指示域)信息域来指示，最终完成跨载波调度的判决过程。

此后，对于已激活跨载波调度的用户，基站通过为跨载波调度用户确定出的关联成员载波对该跨载波调度用户以及该关联成员载波所属的用户进行调度。对于跨载波调度用户，需要在其关联成员载波上分配PDCCH资源，进而利用PDCCH进行调度。对于无需跨载波调度的用户，在所在成员载波的PDCCH上为其分配PDCCH资源，进而利用PDCCH进行调度。当成员载波上有无需跨载波调度的用户和跨载波调度用户时，其中，跨载波调度用户的调度优先级绝对小于无需跨载波调度的用户的调度优先级，即，只有当此关联成员载波分配完该成员载波上所有无需跨载波调度的用户后，才给跨载波调度用户分配资源。可以看出，在关联成员载波上采用两轮调度方式：第一轮调度是指关联成员载波调度自己的用户，第二轮调度是指关联成员载波调度跨载波调度用户。

根据以上流程最终得到的关联成员载波，从PDCCH负荷和信道质量等方面保证了PDCCH调度的可靠性。通过上述流程使用两轮调度方式，明确了跨载波调度用户的优先级，充分利用了PDCCH资源和PDSCH资源，使其资源利用率提高。

优选地，在对用户进行跨载波激活之后，还可以根据跨载波调度周期进行系统性能评估，若根据系统性能评估结果确定满足跨载波调度去激活条件，则对跨载波激活的用户进行跨载波调度去激活。所述跨载波调度去激活条件可包括但不限于以下内容：

系统性能未得到预期的提高，比如，被激活跨载波调度的用户的性能指标未达到期望性能指标，或者系统性能指标未达到期望性能指标；或者，跨载波调度用户所在SCC的PDCCH的负荷已经降低到比较低的程度且信道质量已得到较大提高，比如降低到设定门限值以下且信道质量高于设定阈值，这种情况下采用跨载波调度也不会使系统性能有较大程度的提高，反而会增加操作处理开销。

具体实施时，基站可按照跨载波调度周期统计被激活跨载波调度的用户的性能和/或统计整个系统的性能，若根据统计结果确定满足上述跨载波调度去激活跨载波调度的条件，则对被激活跨载波调度的用户进行跨载波调度去激活。

比如，若统计得到的所有的KPI(Key Performance Indicator，关键性能指标)都没有提高，则对跨载波调度用户执行跨载波调度去激活过程；或者，若统计得到的部分KPI恶化，则进一步考虑该恶化程度是否在可接受范围之内，若在可接受范围之外，则对跨载波调度用户执行跨载波调度去激活过程。其中，所述KPI指标主要考虑PDCCH分配失败概率、业务信道的资源利用率、系统吞吐量、PDCCH的SINR(Signal-to-Interference plus NoiseRatio，信干噪比)、PDCCH Bler(Block error ratio，块误码率)、PDSCH SINR。

再比如，若统计到跨载波调度用户所在SCC的PDCCH的负荷已经降低到负荷不在受限(比如降低到设定阈值以下)，信道质量高于一定门限，则对该用户执行跨载波调度去激活过程。

通过上述有条件的跨载波调度去激活过程，可以兼顾系统性能以及系统开销。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种基于载波聚合的跨载波调度装置，该装置可应用于基站或类似于基站的网络设备。

参见图3，为本发明实施例提供的基于载波聚合的跨载波调度装置的结构示意图。如图所示，该装置可包括：获取模块31、候选跨载波调度用户确定模块32、关联成员载波确定模块33、关联成员载波接纳能力确定模块34、跨载波调度模块35，其中：

获取模块31，用于获取成员载波上的PDCCH的负荷、信道质量以及剩余CCE数量；

候选跨载波调度用户确定模块32，用于根据所述成员载波上的PDCCH的负荷以及用户位置，确定候选跨载波调度用户集合；

关联成员载波确定模块33，用于根据所述成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，为候选跨载波调度用户确定关联成员载波以及所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级；

关联成员载波接纳能力确定模块34，用于根据所述关联成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，确定所述关联成员载波上可接纳的用户数量；

跨载波调度模块35，用于根据关联成员载波确定模块33确定出的所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级，以及关联成员载波接纳能力确定模块34确定出的所述关联成员载波上可接纳的用户数量，确定所述关联成员载波上的跨载波调度用户，对确定出的所述跨载波调度用户激活跨载波调度。

优选地，候选跨载波调度用户确定模块32确定出的所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户位于小区中心，且所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户的成员载波上的PDCCH负荷高于第一门限值。

优选地，关联成员载波确定模块33具体用于：若成员载波i符合以下条件之一或组合，则将成员载波i确定为候选跨载波调度用户j的关联成员载波，所述候选跨载波调度用户j是所述候选跨载波调度用户集合内的任一用户：

关联成员载波i上的PDCCH的剩余CCE数量大于候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的CCE最小聚合等级与隔离因子的乘积，且成员载波i上的PDCCH的负荷小于第一门限值；

关联成员载波i上的PDCCH的信道质量与候选跨载波调度用户j的辅成员载波SCC的信道质量的差值大于第二门限值，且关联成员载波i上的信干噪比SINR大于所有用户信道质量平均值与容忍因子的乘积；

候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的聚合等级，小于所述候选跨载波调度用户j在其他成员载波上的聚合等级。

优选地，关联成员载波接纳能力确定模块34根据前述公式(1)确定关联成员载波上可接纳的用户数量。

优选地，跨载波调度模块35具体用于：根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级，按照CCE聚合等级从小到大的顺序，对关联成员载波i上的所有候选跨载波调度用户进行排序，所述关联成员载波i为确定出的任一关联成员载波；从关联成员载波i排序后的候选跨载波调度用户中，从前到后选择N_i个用户作为关联成员载波i上的跨载波调度用户，N_i为关联成员载波i上可接纳的用户数量。

优选地，如图4所示，上述装置中还可包括统计模块36，用于按照跨载波调度周期进行系统性能统计。相应的，跨载波调度模块35还用于：若根据统计模块36的统计结果确定满足第二条件，则对被激活跨载波调度的用户进行跨载波调度去激活；所述第二条件包括：系统性能指标未达到期望性能指标；或者，被激活跨载波调度的用户所在SCC的PDCCH的负荷降低到第三门限值以下、信道质量高于第四门限值。

综上所述，本发明的上述实施例利用各成员载波的PDCCH的负荷和PDCCH信道质量，并结合成员载波上的用户数量接纳控制，进行跨载波调度下PDCCH CC(即关联成员载波)选择并完成跨载波调度的激活，从而使所有跨载波调度用户的SCC的调度信令通过较佳的PDCCH CC进行传输，提升了SCC调度信令传输的成功概率，提高了业务信道的资源利用率，最终使得系统性能得到提升。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器，使得通过该计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令可实现流程图中的一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图的一个流程或多个流程和/或方框图的一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种基于载波聚合的跨载波调度方法，其特征在于，包括：

获取成员载波上的物理下行控制信道PDCCH的负荷、信道质量以及剩余控制信道单元CCE数量；

根据所述成员载波上的PDCCH的负荷以及用户位置，确定候选跨载波调度用户集合；

根据所述成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，为候选跨载波调度用户确定关联成员载波以及所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级；

根据所述关联成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，确定所述关联成员载波上可接纳的用户数量；

根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级以及所述关联成员载波上可接纳的用户数量，确定所述关联成员载波上的跨载波调度用户，并对确定出的跨载波调度用户激活跨载波调度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户位于小区中心，且所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户的成员载波上的PDCCH负荷高于第一门限值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，为候选跨载波调度用户确定关联成员载波，包括：

若成员载波i符合以下条件之一或组合，则将成员载波i确定为候选跨载波调度用户j的关联成员载波，所述候选跨载波调度用户j是所述候选跨载波调度用户集合内的任一用户：

关联成员载波i上的PDCCH的剩余CCE数量大于候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的CCE最小聚合等级与隔离因子的乘积，且成员载波i上的PDCCH的负荷小于第一门限值；

关联成员载波i上的PDCCH的信道质量与候选跨载波调度用户j的辅成员载波SCC的信道质量的差值大于第二门限值，且关联成员载波i上的信干噪比SINR大于所有用户信道质量平均值与容忍因子的乘积；

候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的聚合等级，小于所述候选跨载波调度用户j在其他成员载波上的聚合等级。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式确定关联成员载波上可接纳的用户数量：

${\mathrm{\γ}}_i=floor\left(\right(\mathrm{\α}\·\frac{N_{LeftCCE,i}}{N_{\max CCE,i}}+\mathrm{\β}\·\frac{Q_i}{Q_{max,i}})*\mathrm{\δ})$

其中，成员载波i为确定出的关联成员载波，γ_i表示成员载波i上可接纳的用户数量；N_leftCCE,i表示成员载波i的控制域内的CCE数量，N_maxCCE,i表示成员载波i的控制域内最大CCE数量；Q_i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量，Q_max,i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量能取的最大值；α和β的取值范围均为[0,1]，δ为接纳控制系数；floor()表示向下取整。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级以及所述关联成员载波上可接纳的用户数量，确定所述关联成员载波上的跨载波调度用户，包括：

根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级，按照CCE聚合等级从小到大的顺序，对关联成员载波i上的所有候选跨载波调度用户进行排序，所述关联成员载波i为确定出的任一关联成员载波；

从关联成员载波i排序后的候选跨载波调度用户中，从前到后选择N_i个用户作为关联成员载波i上的跨载波调度用户，N_i为关联成员载波i上可接纳的用户数量。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

按照跨载波调度周期进行系统性能统计，若根据统计结果确定满足第二条件，则对被激活跨载波调度的用户进行跨载波调度去激活；

所述第二条件包括：

系统性能指标未达到期望性能指标；或者，被激活跨载波调度的用户所在SCC的PDCCH的负荷降低到第三门限值以下、信道质量高于第四门限值。

7.一种基于载波聚合的跨载波调度装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取成员载波上的物理下行控制信道PDCCH的负荷、信道质量以及剩余控制信道单元CCE数量；

候选跨载波调度用户确定模块，用于根据所述成员载波上的PDCCH的负荷以及用户位置，确定候选跨载波调度用户集合；

关联成员载波确定模块，用于根据所述成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，为候选跨载波调度用户确定关联成员载波以及所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级；

关联成员载波接纳能力确定模块，用于根据所述关联成员载波上的PDCCH的信道质量、剩余CCE数量，确定所述关联成员载波上可接纳的用户数量；

跨载波调度模块，用于根据所述关联成员载波确定模块确定出的所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级，以及所述关联成员载波接纳能力确定模块确定出的所述关联成员载波上可接纳的用户数量，确定所述关联成员载波上的跨载波调度用户，对确定出的所述跨载波调度用户激活跨载波调度。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述候选跨载波调度用户确定模块确定出的所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户位于小区中心，且所述候选跨载波调度用户集合内的候选跨载波调度用户的成员载波上的PDCCH负荷高于第一门限值。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述关联成员载波确定模块具体用于：

若成员载波i符合以下条件之一或组合，则将成员载波i确定为候选跨载波调度用户j的关联成员载波，所述候选跨载波调度用户j是所述候选跨载波调度用户集合内的任一用户：

关联成员载波i上的PDCCH的剩余CCE数量大于候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的CCE最小聚合等级与隔离因子的乘积，且成员载波i上的PDCCH的负荷小于第一门限值；

关联成员载波i上的PDCCH的信道质量与候选跨载波调度用户j的辅成员载波SCC的信道质量的差值大于第二门限值，且关联成员载波i上的信干噪比SINR大于所有用户信道质量平均值与容忍因子的乘积；

候选跨载波调度用户j在关联成员载波i上的聚合等级，小于所述候选跨载波调度用户j在其他成员载波上的聚合等级。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述关联成员载波接纳能力确定模块具体用于，根据以下公式确定关联成员载波上可接纳的用户数量：

${\mathrm{\γ}}_i=floor\left(\right(\mathrm{\α}\·\frac{N_{LeftCCE,i}}{N_{\max CCE,i}}+\mathrm{\β}\·\frac{Q_i}{Q_{max,i}})*\mathrm{\δ})$

其中，成员载波i为确定出的关联成员载波，γ_i表示成员载波i上可接纳的用户数量；N_leftCCE,i表示成员载波i的控制域内的CCE数量，N_maxCCE,i表示成员载波i的控制域内最大CCE数量；Q_i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量，Q_max,i表示成员载波i上的PDCCH的信道质量能取的最大值；α和β的取值范围均为[0,1]，δ为接纳控制系数；floor()表示向下取整。

11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述跨载波调度模块具体用于：

根据所述候选跨载波调度用户在所述关联成员载波上的CCE聚合等级，按照CCE聚合等级从小到大的顺序，对关联成员载波i上的所有候选跨载波调度用户进行排序，所述关联成员载波i为确定出的任一关联成员载波；

从关联成员载波i排序后的候选跨载波调度用户中，从前到后选择N_i个用户作为关联成员载波i上的跨载波调度用户，N_i为关联成员载波i上可接纳的用户数量。

12.如权利要求7-11中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

统计模块，用于按照跨载波调度周期进行系统性能统计；

所述跨载波调度模块还用于，若根据所述统计模块的统计结果确定满足第二条件，则对被激活跨载波调度的用户进行跨载波调度去激活；

所述第二条件包括：

系统性能指标未达到期望性能指标；或者，被激活跨载波调度的用户所在SCC的PDCCH的负荷降低到第三门限值以下、信道质量高于第四门限值。