CN103945554B - 一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法，包括：为小区中的每一个用户设备确定配对集，所述用户设备与其配对集中的任一个用户设备的配对参数符合预设的门限值；当调度一个用户设备进行数据传输时，从该用户设备的配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输。本发明实施例还提供相应的装置。本发明技术方案可以更加充分的利用现有的频谱资源，提高无线接入的频谱利用效率。

Description

一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法及装置。
背景技术
随着科学技术的发展，可用的频谱资源日益减少，在开发新的频谱资源的同时，如何提升频谱的使用效率也是当前技术研究发展的一个重要方向。
现有的全双工技术通过自干扰消除技术可以在一个频率资源上同时收发数据，实现了单频段双向通信，大大提升了频谱使用效率。现有全双工蜂窝网络的一个小区中，同一时间同一频谱资源通常只用于调度一个用户设备的上行或者下行数据传输，因此，频谱使用率有限，仍然不能满足日益增加的频谱利用需求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法及装置，以便更加充分的利用频谱资源，提高无线接入的频谱利用效率，解决现有技术不能满足日益增加的频谱利用需求的技术问题。
为此，本发明实施例提供如下技术方案：
一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法，包括：为小区中的每一个用户设备确定配对集，所述用户设备与其配对集中的任一个用户设备的配对参数符合预设的门限值；当调度一个用户设备进行数据传输时，从该用户设备的配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输。
一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置，其特征在于，包括：
配置模块，用于为小区中的每一个用户设备确定配对集，所述用户设备与其配对集中的任一个用户设备的配对参数符合预设的门限值；
调度模块，用于当调度一个用户设备进行数据传输时，从该用户设备的配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输。
本发明实施例采用为用户设备配置配对集，当调度一个用户设备进行数据传输时，从其配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输的技术方案，可以更加充分的利用现有的频谱资源，提高无线接入的频谱利用效率。
附图说明
图1是本发明实施例的全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法的流程图；
图2是本发明实施例调度用户设备进行数据传输的示意图；
图3是用户设备的到达角的示意图；
图4是两个用户设备与基站形成的三角形的示意图；
图5是本发明一个实施例的全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置的示意图；
图6是本发明另一实施例的全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置的示意图；
图7是本发明又一实施例的全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法，该方法可以更加充分的利用频谱资源，提高无线接入的频谱利用效率，解决现有技术不能满足日益增加的频谱利用需求的技术问题。本发明实施例还提供相应的装置。以下分别进行详细说明。
请参考图1，本发明实施例提供一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法，该方法包括：
110、为小区中的每一个用户设备确定配对集，所述用户设备与其配对集中的任一个用户设备的配对参数符合预设的门限值。
本发明实施例应用于全双工蜂窝网络，该网络的基站侧采用全双工技术，可以在信号接收的过程中实现对发送信号的干扰消除，从而实现同频信号的同时接收和发送。
一个小区内包括多个用户设备（User Equipment，UE），这些用户设备彼此之间的干扰程度不同。本实施例中，根据用户设备彼此之间的干扰程度，设计一种配对参数，将配对参数符合门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中。用户设备与其配对集中的其它用户设备之间的干扰程度较小。
例如，假设用户设备UEx、UEy和UEz各自与用户设备UE1的相互干扰程度较小，各自与UE1的配对参数都超过预设的门限值，则可以将UEx、UEy和UEz配置到UE1的配对集中，记为UE1<UEx,UEy,UEz>。
具体应用中，可以仅为用户设备配置一个配对集，也可以根据上下行的不同，在配对参数与上下行相关时，分别根据上行配对参数和下行配对参数为用户设备配备不同的上行配对子集和下行配对子集。所述的配对集可以只包括上行配对集或者下行配对集中的一个，也可以都包括。
120、当调度一个用户设备进行数据传输时，从该用户设备的配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输。
当基站侧调度一个用户设备进行数据传输时，由于其配对集中的其它用户设备与该用户设备的相互干扰程度较小，于是，可以从该用户设备的配对集中选取一个其它用户设备进行相反方向的数据传输，而不至于相互干扰，以此来提高频谱利用效率。
例如图2所示，假设UE5在UE2的配对集中，则基站（eNB）调度UE2进行下行数据传输时，可以选取UE5进行上行数据传输。
具体应用中，如果配对集包括上行配对子集和下行配对子集，则具体调度方式可以是：当调度一个用户设备进行下行数据传输时，从该用户设备的上行配对子集中选取其它用户设备进行上行数据传输；当调度一个用户设备进行上行数据传输时，从该用户设备的下行配对子集中选取其它用户设备进行下行数据传输。
以上，本发明实施例提供了一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法，该方法采用为用户设备配置配对集，当调度一个用户设备进行数据传输时，从其配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输的技术方案，可以更加充分的利用现有的频谱资源，提高无线接入的频谱利用效率。
一种实施方式中，110所述的为小区中的每一个用户设备确定配对集具体可以包括：获取小区中各个用户设备的到达角，计算任意两个用户设备的到达角的差值，以该差值作为这两个用户设备的配对参数。
如图3所示，到达角是用户设备到达观测点例如基站的波辐射传播方向的量度，一般是波射线与某一方向例如水平面或水平面法线之间的夹角，本实施例中θ表示，取值区间为-90度到90度。
假设UE1、UE2、…、UEn的到达角分别为θ1,θ2,…θn，则UE1与其它UE之间的到达角的差值分别为：|θ1-θ2|，…,|θ1-θn|，该差值的取值范围为0度到180度。本实施例以该到达角的差值为配对参数，预设一个门限值θthreshold，若某UE与UE1的到达角差值大于或者大于等于门限值θthreshold，则将该UE配置到UE1的配对集中。
一种实施方式中，110所述的为小区中的每一个用户设备确定配对集具体可以包括：获取小区中各个用户设备对基站的第一参考功率，计算任意两个用户设备的第一参考功率的差值，以该差值作为这两个用户设备的配对参数。第一参考功率是基站和用户设备之间进行数据传输的参考功率。
参考功率的全称是参考信号（Reference Signal）功率。参考信号又称为导频信号，是由发射端提供给接收端用于信道估计或信道探测的一种信号，该信号具有单一频率。
当用户设备进行上行数据传输时，可以由基站侧测量上行传输功率，得到第一参考功率；当用户设备进行下行数据传输时，可以由用户设备测量下行传输功率，得到第一参考功率。
从而，第一参考功率也可以分为上行参考功率和下行参考功率。基站侧可以进行策略选择，选取其中一种作为第一参考功率，进而为用户设备确定一个配对集。基站侧也可以同时将上行参考功率和下行参考功率作为第一参考功率，进而为用户设备分别确定一个上行配对子集和一个下行配对子集。
若采用上行参考功率，则基站侧可以通过接收用户设备的上行消息测量得到上行参考功率。
若采用下行参考功率，则可以通过两种方式获取：一种是基站侧向用户设备发送下行消息，触发用户设备测量并上报下行参考功率；另一种是，用户设备测得下行参考功率后，主动上报参考功率，具体可以是周期性上报或者条件触发上报。
本实施例中用R表示第一参考功率，并设定门限值Rthreshold。假设UE1、UE2、…、UEn的第一参考功率分别为R1,R2，…Rn，则UE1与其它UE的第一参考功率的差值分别为：|R1-R2|，…,|R1-Rn|，若|R1-R2|小于或者小于等于Rthreshold时，则将UE2配置到UE1的配对集中，其它用户设备UE3、…、UEn依次类推。
一种实施方式中，110所述的为小区中的每一个用户设备配置配对集具体可以包括：获取小区中各个用户设备到达该小区所属的基站的距离，计算任意两个用户设备到达基站的距离的差值，以该差值作为这两个用户设备的配对参数。
用户设备距离基站越远，则用户设备对基站的第一参考功率理论上应该越小，即，用户设备到达基站的距离ln是第一参考功率Rn的函数，可记为ln=f(Rn)。因此，基站侧可以通过获取的各个用户设备对基站的第一参考功率，来计算用户设备到基站的距离。
本实施例中设定门限值lthreshold。当为UE1配置配对集时，可以将用户设备到达基站的距离的差值|l1-l2|，十,|l1-ln|与门限值lthreshold进行比较，将差值大于或者大于等于门限值的用户设备平配置到UE1的配对集中。
一种实施方式中，110所述的为小区中的每一个用户设备配置配对集具体可以包括：获取小区中各个用户设备的到达角以及到达基站的距离，根据到达角和到达基站的距离，计算任意两个用户设备之间的距离作为这两个用户设备的配对参数。
基站侧可以获取到各用户设备UE1、UE2、…、UEn的到达角θ1,θ2,…θn，以及各用户设备UE1、UE2、…、UEn与基站之间的距离L1，L2、…、Ln。
如图4所示，两个用户设备与基站形成一个三角形，记为△ABC，其中顶点C为基站， 顶点A和B分别是用户设备。假设BC的距离为a，AC的距离为b，∠ABC为两个用户设备的到达 角的差值，记为|θ1-θn|。则，根据三角形公式，可以计算得到两个用户设备AB之间的距离c， 也就是两个用户设备之间的距离为，
Figure BDA00002757281100061
本实施例中，以两个用户设备之间的距离为配对参数，设一个门限值，当某个UE到UE1的距离大于或者大于等于门限值时，将该UE配置到UE1的配对集中。
一种实施方式中，110所述的为小区中的每一个用户设备配置配对集具体可以包括：获取小区中任一个用户设备测量其它用户设备的数据传输得到的第二参考功率，以该第二参考功率作为配对参数。第二参考功率是两个用户设备之间进行数据传输的参考功率。
用户设备UE1在发送上行数据时，其它用户设备UE2、…、UEn全部或部分能够接收到UE1的信号，并测量出其参考功率，记录在本地。本文中将该参考功率记为第二参考功率。从而，UE1能够全部或部分测量出UE2、…、UEn相对于UE1的第二参考功率。假如UE1一定的时间内没有测量出UE2的信号，则认为UE2已经离开小区或者远离UE1，可以在UE1上将UE2相关的信息删除，也可以将UE2相对于UE1的第二参考功率记为零。
基站侧在获取各第二参考功率时，可以通过以下方式获得：一种是基站侧向UE发送消息，UE在接收到基站的消息后，返回该UE测量得到的其它UE相对于该UE的第二参考功率；另一种是，UE测量得到的其它UE相对于该UE的第二参考功率后，采用周期性上报或者条件触发上报等方式主动上报基站；还一种是，在基站侧调度UE发送上行数据时，UE首先上报其测量得到的其它UE相对于该UE的第二参考功率。
本实施例中，可以以下述方式配置配对集。例如，配置UE1的配对集时，如果没有测得某个UE相对于UE1的第二参考功率，则认为该UE已经离开小区或者远离UE1，将该UE配置到UE1的配对集中；如果其它UE相对于UE1的第二参考功率小于或者小于等于设定的门限值，将该UE配置到UE1的配对集中。
以上几种实施方式举例说明了如何设计配对参数，以及如何根据配对参数确定配对集，但是上述实施方式并非穷举，还可以有其它的实施方式，并且，各种实施方式之间可以相互组合应用。
例如，对于上述的以第二参考功率作为配对参数的实施方式，也可以以其它方式配置配对集。例如，配置UE1的配对集时，如果没有测得某个UE相对于UE1的第二参考功率，则认为该UE已经离开小区或者远离UE1，将该UE配置到UE1的配对集中；对于测得其相对于UE1的第二参考功率的UE，可以不采用第二参考功率为配对参数，而是可以进一步计算该UE与UE1的距离，以其与UE1的距离为配对参数，来配置UE1的配对集。
请参考图5，本发明实施例提供一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置，该装置包括：
配置模块510，用于为小区中的每一个用户设备确定配对集，所述用户设备与其配对集中的任一个用户设备的配对参数符合预设的门限值；
调度模块520，用于当调度一个用户设备进行数据传输时，从该用户设备的配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输。
其它实施方式中，所述配对集可以包括上行配对子集和下行配对子集；如图6所示，所述调度模块520具体可以用于：
当调度一个用户设备进行下行数据传输时，从该用户设备的上行配对子集中选取其它用户设备进行上行数据传输；
当调度一个用户设备进行上行数据传输时，从该用户设备的下行配对子集中选取其它用户设备进行下行数据传输。
其它实施方式中，如图6所示，所述配置模块510可以包括：
计算单元5101，用于计算任意两个用户设备的配对参数；
配置单元5102，用于将配对参数符合门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中。
其中，所述的计算单元5101，具体可以用于：获取小区中各个用户设备的到达角，计算任意两个用户设备的到达角的差值，以该差值作为这两个用户设备的配对参数；或者，获取小区中各个用户设备到达基站的距离，计算任意两个用户设备到达基站的距离的差值，以该差值作为这两个用户设备的配对参数；或者，获取小区中各个用户设备的到达角以及到达基站的距离，根据到达角和到达基站的距离，计算任意两个用户设备之间的距离作为这两个用户设备的配对参数。
相应的，所述的配置单元5102，具体可以用于：将配对参数大于或者大于等于门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中。
所述的计算单元5101，具体还可以用于：获取小区中各个用户设备对基站的第一参考功率，计算任意两个用户设备的第一参考功率的差值，以该差值作为这两个用户设备的配对参数；或者，获取小区中任一个用户设备通过接收其它用户设备的信号得到的、其它用户设备相对于该用户设备的第二参考功率，以该第二参考功率作为配对参数。
相应的，所述的配置单元5102，具体可以用于：将配对参数小于或者小于等于门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中。
上述各个模块单元的功能及详细执行流程等可以参考上述的方法实施例。
以上，本发明实施例提供了一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置，该装置可以为用户设备配置配对集，当调度用户设备进行数据传输时，从其配对集中选取其它用户设备进行相反方向的数据传输，从而，可以更加充分的利用现有的频谱资源，提高无线接入的频谱利用效率。
请参考图7，本发明实施例提供一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置，包括：存储器701、处理器702和通信接口703等，存储器、处理器和通信接口可以通过总线或者其它方式连接。所述处理器702执行以下步骤：
为小区中的每一个用户设备确定配对集，所述用户设备与其配对集中的任一个用户设备的配对参数符合预设的门限值；当调度一个用户设备进行数据传输时，从该用户设备的配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输。
其中，所述的为小区中的每一个用户设备确定配对集可以包括：计算任意两个用户设备的配对参数；将配对参数符合门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中。
如果所述配对参数包括上行配对参数和下行配对参数，则所述配对集可以包括按照上行配对参数确定的上行配对子集和按照下行配对参数确定的下行配对子集；所述的当调度一个用户设备进行数据传输时，从该用户设备的配对集中选取其它用户设备进行相反方向的数据传输可以包括：当调度一个用户设备进行下行数据传输时，从该用户设备的上行配对子集中选取其它用户设备进行上行数据传输；当调度一个用户设备进行上行数据传输时，从该用户设备的下行配对子集中选取其它用户设备进行下行数据传输。
以上，本发明实施例提供了一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置，该装置可以为用户设备配置配对集，当调度用户设备进行数据传输时，从其配对集中选取其它用户设备进行相反方向的数据传输，从而，可以更加充分的利用现有的频谱资源，提高无线接入的频谱利用效率。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机读取存储器、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法以及装置进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度方法，其特征在于，包括：
为小区中的每一个用户设备确定配对集，所述用户设备与其配对集中的任一个用户设备的配对参数符合预设的门限值；
当调度一个用户设备进行数据传输时，从所述用户设备的配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输；
所述为小区中的每一个用户设备确定配对集包括：计算两个用户设备的配对参数；将配对参数符合门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中；
所述计算两个用户设备的配对参数；将配对参数符合门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中包括：
获取小区中各个用户设备的到达角，计算两个用户设备的到达角的差值，以所述差值作为这两个用户设备的第一配对参数；获取小区中各个用户设备到达基站的距离，根据所述到达角和所述到达基站的距离，计算两个用户设备之间的距离作为这两个用户设备的第二配对参数；
将所述第一配对参数大于或者等于第一门限值，且所述第二配对参数大于或者等于第二门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中，所述到达角为从所述用户设备到所述小区的基站的波射线与水平线之间的夹角；其中，所述配对参数包括上行配对参数和下行配对参数，所述配对集包括按照上行配对参数确定的上行配对子集和按照下行配对参数确定的下行配对子集；
当调度一个用户设备进行数据传输时，从所述用户设备的配对集中选取其它用户设备进行相反方向的数据传输包括：
当调度一个用户设备进行下行数据传输时，从所述用户设备的上行配对子集中选取其它用户设备进行上行数据传输；
当调度一个用户设备进行上行数据传输时，从所述用户设备的下行配对子集中选取其它用户设备进行下行数据传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算两个用户设备的配对参数，还包括：
获取小区中各个用户设备对所述小区所属的基站的第一参考功率，计算两个用户设备的第一参考功率的差值，以所述差值作为这两个用户设备的配对参数；
或者，获取小区中任一个用户设备通过接收其它用户设备的信号得到的、其它用户设备相对于所述用户设备的第二参考功率，以所述第二参考功率作为配对参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的将配对参数符合门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中包括：
将配对参数小于或者等于门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中。
4.一种全双工蜂窝网络下的用户设备调度装置，其特征在于，应用于全双工蜂窝网络，包括：
配置模块，用于为小区中的每一个用户设备确定配对集，所述用户设备与其配对集中的任一个用户设备的配对参数符合预设的门限值；
调度模块，用于当调度一个用户设备进行数据传输时，从所述用户设备的配对集中选取另一个用户设备进行相反方向的数据传输；
其中，所述配置模块包括：计算单元，用于计算两个用户设备的配对参数；配置单元，用于将配对参数符合门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中；
所述计算两个用户设备的配对参数；将配对参数符合门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中包括：
获取小区中各个用户设备的到达角，计算两个用户设备的到达角的差值，以所述差值作为这两个用户设备的第一配对参数；获取小区中各个用户设备到达基站的距离，根据所述到达角和所述到达基站的距离，计算两个用户设备之间的距离作为这两个用户设备的第二配对参数；
将所述第一配对参数大于或者等于第一门限值，且所述第二配对参数大于或者等于第二门限值的两个用户设备配置到对方的配对集中，所述到达角为从所述用户设备到所述小区的基站的波射线与水平线之间的夹角；所述配对参数包括上行配对参数和下行配对参数，所述配对集包括按照上行配对参数确定的上行配对子集和按照下行配对参数确定的下行配对子集；
所述调度模块具体用于当调度一个用户设备进行下行数据传输时，从所述用户设备的上行配对集中选取其它用户设备进行上行数据传输；当调度一个用户设备进行上行数据传输时，从所述用户设备的下行配对集中选取其它用户设备进行下行数据传输。
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