CN104902517A - 一种分布式ofdm终端统筹配置系统 - Google Patents

Abstract

本发明的分布式OFDM终端统筹配置系统，通过自适应的选择每个时频单元的传输模式，能够改善网络中蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端的公平性，适用于蜂窝覆盖区统筹群组重合的情况，提高了系统的吞吐量。

Description

一种分布式OFDM终端统筹配置系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种分布式OFDM终端统筹配置系统。

背景技术

近年来，随着移动通信技术的发展，尽管通信系统对无线通信业务的支持能力有了明显的提高，同时终端对高速度、高质量的多媒体业务也有了更高的期望。因此，在下一代移动通信技术的研究中，对频谱效率、传输速度、系统吞吐量和蜂窝覆盖区边界性能等方面也提出了更高的要求。

OFDM的接入方式使蜂窝覆盖区内终端的信息承载在相互正交的不同子载波上，有效避免了蜂窝覆盖区内终端间的多址干扰，但是蜂窝覆盖区间干扰无法抑制。对于蜂窝覆盖区边界终端而言，有用信号强度小，同时来自相邻蜂窝覆盖区的干扰信号强度大，这限制了蜂窝覆盖区边界终端的信噪比(SNR)，导致其吞吐量下降，使得边界终端得不到满意的服务质量，严重制约了系统性能和系统公平性的提高。

随着分布式处理技术的发展，使得呈分散形态的多终端或多节点的统筹处理成为可能，可以大大提高整个系统的运算处理效率，也可以有效整合整个系统的频谱资源，具有广阔的发展前景。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种分布式OFDM终端统筹配置系统，所示系统包括网络侧统筹服务器、业务提供蜂窝覆盖区、多个其他蜂窝覆盖区，以及业务提供蜂窝覆盖区和多个其他蜂窝覆盖区中的终端，其中所述网络侧统筹服务器根据终端接收信号确定终端的统筹传输比重因子，对所有时频单元进行统筹配置。

根据本发明的实施方式，所述网络侧统筹服务器具体包括：信噪比计算单元、终端边界判断单元、业务统筹群组确定单元、比重因子确定单元、最大比重因子记录单构建单元、以及时频单元统筹配置单元，其中，

所述信噪比计算单元根据终端接收到的信号，计算出蜂窝覆盖区内所有终端的信噪比；

所述终端边界判断单元根据信噪比阀值将蜂窝覆盖区内所有终端划分为蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端；

所述业务统筹群组确定单元根据终端预定系统确定每个蜂窝覆盖区边界终端的业务统筹群组；

所述比重因子确定单元计算每个时频单元上所有蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端分别在蜂窝覆盖区非统筹传输模式下和统筹传输模式下的比重因子；

所述最大比重因子记录单构建单元根据蜂窝覆盖区内部终端的比重因子，构建蜂窝覆盖区内部终端的最大比重因子记录单；

所述时频单元统筹配置单元对网络中所有时频单元进行统筹配置。

根据本发明的实施方式，所述信噪比计算单元根据终端接收到的信号，计算出蜂窝覆盖区内所有终端的信噪比具体包括：

${\mathrm{SNR}}_m=\frac{{\left|\right|H_m{w}_m\left|\right|}^2{P}_m}{\underset{k\≠m}{\mathrm{\Σ}}{\left|\right|H_k{w}_k\left|\right|}^2{P}_k+N},$

其中：H_m为业务提供蜂窝覆盖区到终端m的信道状态矩阵，w_m为业务提供蜂窝覆盖区的空间相关向量集，P_m为业务提供蜂窝覆盖区的发射功率，H_k为蜂窝覆盖区k到终端m的信道状态矩阵，w_k为蜂窝覆盖区k的空间相关向量集，P_k为蜂窝覆盖区k的发射功率，N为噪声功率，‖‖表示范函数。

根据本发明的实施方式，所述终端边界判断单元根据信噪比阀值将蜂窝覆盖区内所有终端划分为蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端具体包括：

当SNR_m≥SNR_t时，判定终端m为蜂窝覆盖区内部终端；

当SNR_m＜SNR_t时，判定终端m为蜂窝覆盖区边界终端，

其中，SNR_t为划分蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端的信噪比阀值，其值由网络侧统筹服务器设定。

根据本发明的实施方式，所述业务统筹群组确定单元根据终端预定系统确定每个蜂窝覆盖区边界终端的业务统筹群组，具体包括：

S3-1，网络侧统筹服务器测量网络中所有蜂窝覆盖区的NodeB在蜂窝覆盖区边界终端处的接收信号码功率(RSCP)；

S3-2，将所测得所有RSCP值按照大小顺序进行排列；

S3-3，最大的p个RSCP值对应的蜂窝覆盖区所组成的群组构成蜂窝覆盖区边界终端的业务统筹群组，所述p大于等于2。

根据本发明的实施方式，所述比重因子确定单元计算每个时频单元TP_i上所有蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端分别在蜂窝覆盖区非统筹传输模式下和统筹传输模式下的比重因子P_k，i(t)，所述i大于等于1：

$P_{k,i}\left(t\right)=\frac{R_{k,i}\left(t\right)}{\stackrel{\‾}{R_{k,i}\left(t\right)}}$

其中：P_k，i(t)为终端UE_k在TP_i上的比重因子，R_k，i(t)为TP_i上终端UE_k在调配时刻t所能达到的最大传输速度，为TP_i上终端UE_k在调配时刻t之前的均值传输速度，的迭代公式为：

$\stackrel{\‾}{R_{k,i}\left(t\right)}=(1-\frac{1}{t_c})\·\stackrel{\‾}{R_{k,i}(t-1)}+\frac{1}{t_c}\·R_{k,i}(t-1)$

其中，t_c为迭代时间资源框，为TP_i上终端UE_k在调配时刻t-1之前的均值传输速度，R_k，i(t-1)为TP_i上终端UE_k在调配时刻t-1所能达到的最大传输速度。

本发明的分布式OFDM终端统筹配置系统，通过自适应的选择每个时频单元的传输模式，能够改善网络中蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端的公平性，适用于蜂窝覆盖区统筹群组重合的情况，提高了系统的吞吐量。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的基于OFDM的分布式终端统筹调配系统结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种分布式OFDM终端统筹配置系统，如附图1所示，所示系统包括网络侧统筹服务器、业务提供蜂窝覆盖区、多个其他蜂窝覆盖区，以及业务提供蜂窝覆盖区和多个其他蜂窝覆盖区中的终端，其中所述网络侧统筹服务器根据终端接收信号确定终端的统筹传输比重因子，对所有时频单元进行统筹配置。

根据本发明的实施方式，所述网络侧统筹服务器具体包括：信噪比计算单元、终端边界判断单元、业务统筹群组确定单元、比重因子确定单元、最大比重因子记录单构建单元、以及时频单元统筹配置单元，其中，

所述信噪比计算单元根据终端接收到的信号，计算出蜂窝覆盖区内所有终端的信噪比SNR_m，m为正整数：

${\mathrm{SNR}}_m=\frac{{\left|\right|H_m{w}_m\left|\right|}^2{P}_m}{\underset{k\≠m}{\mathrm{\Σ}}{\left|\right|H_k{w}_k\left|\right|}^2{P}_k+N},$

其中：H_m为业务提供蜂窝覆盖区到终端m的信道状态矩阵，w_m为业务提供蜂窝覆盖区的空间相关向量集，P_m为业务提供蜂窝覆盖区的发射功率，H_k为蜂窝覆盖区k到终端m的信道状态矩阵，w_k为蜂窝覆盖区k的空间相关向量集，P_k为蜂窝覆盖区k的发射功率，N为噪声功率，‖‖表示范函数。

根据本发明的实施方式，所述终端边界判断单元根据信噪比阀值将蜂窝覆盖区内所有终端划分为蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端，具体包括：

当SNR_m≥SNR_t时，判定终端m为蜂窝覆盖区内部终端；

当SNR_m＜SNR_t时，判定终端m为蜂窝覆盖区边界终端，

其中，SNR_t为划分蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端的信噪比阀值，其值由网络侧统筹服务器设定。

根据本发明的实施方式，所述业务统筹群组确定单元根据终端预定系统确定每个蜂窝覆盖区边界终端的业务统筹群组，具体包括：

S3-1，网络侧统筹服务器测量网络中所有蜂窝覆盖区的NodeB在蜂窝覆盖区边界终端处的接收信号码功率(RSCP)；

S3-2，将所测得所有RSCP值按照大小顺序进行排列；

S3-3，最大的p个RSCP值对应的蜂窝覆盖区所组成的群组构成蜂窝覆盖区边界终端的业务统筹群组，所述p大于等于2。

根据本发明的实施方式，所述比重因子确定单元计算每个时频单元TP_i上所有蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端分别在蜂窝覆盖区非统筹传输模式下和统筹传输模式下的比重因子P_k，i(t)，所述i大于等于1：

$P_{k,i}\left(t\right)=\frac{R_{k,i}\left(t\right)}{\stackrel{\‾}{R_{k,i}\left(t\right)}}$

其中：P_k，i(t)为终端UE_k在TP_i上的比重因子，R_k，i(t)为TP_i上终端UE_k在调配时刻t所能达到的最大传输速度，为TP_i上终端UE_k在调配时刻t之前的均值传输速度，的迭代公式为：

$\stackrel{\‾}{R_{k,i}\left(t\right)}=(1-\frac{1}{t_c})\·\stackrel{\‾}{R_{k,i}(t-1)}+\frac{1}{t_c}\·R_{k,i}(t-1)$

其中，t_c为迭代时间资源框，为TP_i上终端UE_k在调配时刻t-1之前的均值传输速度，R_k，i(t-1)为TP_i上终端UE_k在调配时刻t-1所能达到的最大传输速度。

根据本发明的实施方式，所述最大比重因子记录单构建单元根据蜂窝覆盖区内部终端的比重因子，构建蜂窝覆盖区内部终端的最大比重因子记录单，该记录单中的第i行第j列元数据T_i，j为蜂窝覆盖区j中TP_i所对应的具有最大比重因子的蜂窝覆盖区内部终端：

$T_{i,j}=\arg \underset{{\mathrm{UE}}_1\∈C_j}{\max }\left(P_{t,i}\right),$

其中，C_j为蜂窝覆盖区j中所有蜂窝覆盖区内部终端的群组，P_t，i为终端UE_t在TP_i上的比重因子，argmax表示寻找具有最大评值的数据。

根据本发明的实施方式，所述时频单元统筹配置单元对网络中所有时频单元进行统筹配置，具体包括：

S6-1，复位i＝1，其中，i为时频单元标记识别号；

S6-2，复位群组Ω，Ω为整个网络中所有蜂窝覆盖区的群组；

S6-3，令终端群组 $U=\left\{{\mathrm{UE}}_k\right|{\mathrm{CCS}}_{{\mathrm{UE}}_k}\⊆\mathrm{\Ω},{\mathrm{UE}}_k\∈Y_C\};$

其中：为终端UE_k的业务统筹群组，Y_C为整个网络中所有蜂窝覆盖区边界终端的群组；

S6-4，根据蜂窝覆盖区边界终端的比重因子，挑选出具有最大比重因子的蜂窝覆盖区边界终端UE_m为：

${\mathrm{UE}}_m=\arg \underset{{\mathrm{UE}}_k\∈U}{\max }\left(P_{k,i}\right)$

其中：P_k，i为终端UE_k在TP_i上的比重因子；

S6-5，确定终端UE_m的业务统筹群组并记为{C_a，C_b，C_c}，本实施方式以3个为例；

S6-6，在所得到的最大比重因子记录单中分别找出TP_i和C_a，C_b，C_c相对应的元数据，分别记为UE_a，UE_b和UE_c；

S6-7，根据以下关系确定TP_i的传输模式：

当3×P_m，i≥P_a，i+P_b，i+P_c，i时，终端UE_m使用资源TP_i进行统筹模式传输；

当3×P_m，i＜P_a，i+P_b，i+P_c，i时，终端UE_a，UE_b和UE_c使用时频单元TP_i进行蜂窝覆盖区非统筹传输模式；

其中：P_m，i，P_a，i，P_b，i和P_c，i分别为终端UE_m，UE_a，UE_b和UE_c在TP_i上的比重因子；

S6-8，迭代群组Ω，Ω＝Ω-{C_a，C_b，C_c}，其中，＝表示将右边的群组赋给左边的群组；

S6-9，如果Ω≠Φ，返回S6-3；否则执行S6-10；

S6-10，如果i＝N_TP，其中N_TP为时频单元总数，系统结束，统筹调配完成；

否则迭代i，i＝i+1，转向S6-2。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉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。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种分布式OFDM终端统筹配置系统，所示系统包括网络侧统筹服务器、业务提供蜂窝覆盖区、多个其他蜂窝覆盖区，以及业务提供蜂窝覆盖区和多个其他蜂窝覆盖区中的终端，其中所述网络侧统筹服务器根据终端接收信号确定终端的统筹传输比重因子，对所有时频单元进行统筹配置。

2.一种如权利要求1所述的系统，所述网络侧统筹服务器具体包括：信噪比计算单元、终端边界判断单元、业务统筹群组确定单元、比重因子确定单元、最大比重因子记录单构建单元、以及时频单元统筹配置单元，其中，

所述信噪比计算单元根据终端接收到的信号，计算出蜂窝覆盖区内所有终端的信噪比；

所述终端边界判断单元根据信噪比阀值将蜂窝覆盖区内所有终端划分为蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端；

所述业务统筹群组确定单元根据终端预定系统确定每个蜂窝覆盖区边界终端的业务统筹群组；

所述比重因子确定单元计算每个时频单元上所有蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端分别在蜂窝覆盖区非统筹传输模式下和统筹传输模式下的比重因子；

所述最大比重因子记录单构建单元根据蜂窝覆盖区内部终端的比重因子，构建蜂窝覆盖区内部终端的最大比重因子记录单；

所述时频单元统筹配置单元对网络中所有时频单元进行统筹配置。

3.一种如权利要求2所述的系统，所述信噪比计算单元根据终端接收到的信号，计算出蜂窝覆盖区内所有终端的信噪比具体包括：

${\mathrm{SNR}}_m=\frac{{\left|\right|H_m{w}_m\left|\right|}^2{P}_m}{\underset{k\≠m}{\mathrm{\Σ}}{\left|\right|H_k{w}_k\left|\right|}^2{P}_k+N},$

其中：H_m为业务提供蜂窝覆盖区到终端m的信道状态矩阵，w_m为业务提供蜂窝覆盖区的空间相关向量集，P_m为业务提供蜂窝覆盖区的发射功率，H_k为蜂窝覆盖区k到终端m的信道状态矩阵，w_k为蜂窝覆盖区k的空间相关向量集，P_k为蜂窝覆盖区k的发射功率，N为噪声功率，|| ||表示范函数。

4.一种如权利要求3所述的系统，所述终端边界判断单元根据信噪比阀值将蜂窝覆盖区内所有终端划分为蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端具体包括：

当SNR_m≥SNR_t时，判定终端m为蜂窝覆盖区内部终端；

当SNR_m＜SNR_t时，判定终端m为蜂窝覆盖区边界终端，

其中，SNR_t为划分蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端的信噪比阀值，其值由网络侧统筹服务器设定。

5.一种如权利要求4所述的系统，所述业务统筹群组确定单元根据终端预定系统确定每个蜂窝覆盖区边界终端的业务统筹群组，具体包括：

S3-1，网络侧统筹服务器测量网络中所有蜂窝覆盖区的NodeB在蜂窝覆盖区边界终端处的接收信号码功率(RSCP)；

S3-2，将所测得所有RSCP值按照大小顺序进行排列；

S3-3，最大的p个RSCP值对应的蜂窝覆盖区所组成的群组构成蜂窝覆盖区边界终端的业务统筹群组，所述p大于等于2。

6.一种如权利要求5所述的系统，所述比重因子确定单元计算每个时频单元TP_i上所有蜂窝覆盖区内部终端和蜂窝覆盖区边界终端分别在蜂窝覆盖区非统筹传输模式下和统筹传输模式下的比重因子P_k，i(t)，所述i大于等于1：

$P_{k,i}\left(t\right)=\frac{R_{k,i}\left(t\right)}{R_{k,i}\left(t\right)}$

其中：P_k，i(t)为终端UE_k在TP_i上的比重因子，R_k，i(t)为TP_i上终端UE_k在调配时刻t所能达到的最大传输速度，为TP_i上终端UE_k在调配时刻t之前的均值传输速度，的迭代公式为：

$\stackrel{\‾}{R_{k,i}\left(t\right)}=(1-\frac{1}{t_c})\·\stackrel{\‾}{R_{k,i}(t-1)}+\frac{1}{t_c}\·R_{k,i}(t-1)$

其中，t_c为迭代时间资源框，为TP_j上终端UE_k在调配时刻t-1之前的均值传输速度，R_k，i(t-1)为TP_i上终端UE_k在调配时刻t-1所能达到的最大传输速度。