CN105007628B - 一种无线资源分配方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线资源分配方法和装置，包括：划分服务小区和协作小区；将用户终端划分为中心用户和边缘用户，确定所述边缘用户的协作小区集合；计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级；比较所述单小区传输模式的优先级和协同多点技术传输模式的优先级，根据比较结果确定每个无线承载的传输模式。本发明对协作集不重叠的小区协作集选择方法和协作集重叠的小区协作集选择方法均适用，能够获取更大的吞吐量增益。

Description

一种无线资源分配方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线资源分配方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，小区边缘用户由于距离基站较远，接收到的基站功率相对较小，同时所受邻小区基站干扰又相对较大，因此其信道质量较差，导致其吞吐量较低。随着无线通信中新技术、新业务的开发，对边缘用户的信道质量和边缘用户吞吐量的要求越来越高，因此如何降低小区间干扰，提高边缘用户性能成为了重要研究课题。

在LTE演进(LTE-Advanced)的技术讨论过程中，出现了一种利用在地理位置上分开的点进行协同发送或接收的方法，3GPP称其为协同多点技术(CoMP，Coordinated Multi-Point Transmission/Reception)。协同多点技术通过协作基站间的协作，降低了边缘用户所受邻小区的干扰，提高了边缘用户信道质量，从而提高了小区边缘用户的性能，并提高了小区边缘用户的平均吞吐量和小区边缘频谱效率。同时，由于小区边缘频谱效率的提高，协同多点技术也可能会提高小区平均频谱效率。

CoMP技术主要分为两大类：联合处理(Joint Processing，JP)及协作调度/波束赋形(Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming，CS/CB)。其中，联合处理可以通过联合传输(JointTransmission，JT)即多个传输点同时为同一个用户终端(UserEquipment，UE)进行物理下行共享信道(PhysicalDownlinkSharedCHannel，PDSCH)的传输，来增加信号的传输质量或者降低激活的干扰水平；也可以通过动态小区选择(DynamicCell Selection)，即在CoMP操作集中，动态地选择一个小区进行PDSCH的传输。需要注意的是，在这种联合处理方式中，同一个时刻仅可以有一个小区进行传输，但是可以通过快速的小区选择灵活的决定为UE进行数据传输的小区，有效提高整体系统的性能。

无线资源分配是CoMP技术的关键问题之一，目前，常用的资源分配方法是灵活的频率分配方案和联合比例公平调度方案。

在灵活的频率分配方案中，系统的整个频带被分为两个部分：CoMP频区和非CoMP频区。CoMP频区用于小区边缘用户协作的进行CoMP传输，非CoMP频区用于小区中心用户进行单小区非协作式传输，CoMP频区占整个系统频带的比例正比于每个小区中小区边缘用户在所有用户中的比例。灵活的频率分配方案虽然可以满足CoMP传输需求，但是它使用固定的频段进行CoMP传输或者单小区传输，因此会导致系统系能的损失。

联合比例公平调度方案则是通过划分边缘用户和中心用户，确定CoMP集合，然后衡量每个资源块在CoMP传输模式和单小区传输模式的优劣，确定该无线承载(RadioBearer，RB)的传输模式。该方案使小区中心用户和小区边缘用户有平等的机会去使用无线资源，克服了灵活的频率分配方案的缺点，但是该方法仅适用于协作集不重叠的小区协作集选择方法，因而所获得的吞吐量增益有限。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种无线资源分配方法和装置，以期适用于协作集重叠的小区协作集选择方法，获取更大的吞吐量增益。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种无线资源分配方法，包括：

划分服务小区和协作小区；

将用户终端划分为中心用户和边缘用户，确定所述边缘用户的协作小区集合；

计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级；

比较所述单小区传输模式的优先级和协同多点技术传输模式的优先级，根据比较结果确定每个无线承载的传输模式。

进一步地，所述划分服务小区和协作小区包括：

针对每个用户终端，测量所有小区的参考信号接收功率，将所述参考信号接收功率最大的小区作为该用户终端的服务小区。

进一步地，所述将用户终端划分为中心用户和边缘用户包括：

根据参考信号接收功率和/或信干噪比门限值将用户终端划分为中心用户和边缘用户。

进一步地，所述计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级包括：

利用比例公平调度算法，根据每个无线承载上所有中心用户和边缘用户上报的单小区传输模式的信道质量指示符和协同多点技术传输模式的信道质量指示符，分别计算相应的优先级。

进一步地，所述比较所述单小区传输模式的优先级和协同多点技术传输模式下的优先级，根据比较结果确定每个无线承载的传输模式包括：

计算无线承载的协同多点技术传输模式的优先级最高值PF_comp和单小区传输模式的优先级最高值PF_single；

当PF_comp大于PF_single时，计算在协同多点技术传输模式下PF_comp与sum_pf之间的差值，其中sum_pf为协同多点技术传输模式下用户终端通过服务小区和协作小区使用单小区模式传输时最高优先级之和，给定门限值threshold，如果PF_comp-sum_pf>threshold，则无线承载按照协同多点技术传输模式进行资源分配；否则，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配；

当PF_comp小于或等于PF_single时，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配。

进一步地，

所述门限值threshold的取值范围为[-5，5]。

另一方面，本发明还提供一种无线资源分配装置，包括：小区划分单元、用户终端划分单元、计算单元和比较单元，所述小区划分单元与用户终端划分单元相连，所述计算单元与所述小区划分单元、用户终端划分单元和比较单元分别相连，其中：

小区划分单元，用于划分服务小区和协作小区；

用户终端划分单元，用于将用户终端划分为中心用户和边缘用户，并确定所述边缘用户的协作小区集合；

计算单元，用于计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级；

比较单元，用于比较所述单小区传输模式的优先级和协同多点技术传输模式的优先级，根据比较结果确定每个无线承载的传输模式。

进一步地，所述小区划分单元还用于：

针对每个用户终端，测量所有小区的参考信号接收功率，将所述参考信号接收功率最大的小区作为该用户终端的服务小区。

进一步地，所述用户终端划分单元还用于：

根据参考信号接收功率和/或信干噪比门限值将用户终端划分为中心用户和边缘用户。

进一步地，所述计算单元还用于：

利用比例公平调度算法，根据每个无线承载上所有中心用户和边缘用户上报的单小区传输模式的信道质量指示符和协同多点技术传输模式的信道质量指示符，分别计算相应的优先级。

进一步地，所述比较单元还用于：

计算无线承载的协同多点技术传输模式的优先级最高值PF_comp和单小区传输模式的优先级最高值PF_single；

当PF_comp大于PF_single时，计算在协同多点技术传输模式下PF_comp与sum_pf之间的差值，其中sum_pf为协同多点技术传输模式下用户终端通过服务小区和协作小区使用单小区模式传输时最高优先级之和，给定门限值threshold，如果PF_comp-sum_pf>threshold，则无线承载按照协同多点技术传输模式进行资源分配；否则，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配；

当PF_comp小于或等于PF_single时，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配。

进一步地，

所述门限值threshold的取值范围为[-5，5]。

(三)有益效果

可见，在本发明提供的一种无线资源分配方法和装置中，能够通过计算和比较每个无线承载在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级，来进行自适应的无线资源分配。本发明对协作集不重叠的小区协作集选择方法和协作集重叠的小区协作集选择方法均适用，能够获取更大的吞吐量增益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例无线资源分配方法的基本流程示意图；

图2是本发明实施例无线资源分配装置的基本结构示意图。

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。

本发明实施例首先提供一种无线资源分配方法，参见图1，包括：

步骤101：划分服务小区和协作小区。

步骤102：将用户终端划分为中心用户和边缘用户，确定所述边缘用户的协作小区集合。

步骤103：计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级。

步骤104：比较所述单小区传输模式的优先级和协同多点技术传输模式的优先级，根据比较结果确定每个无线承载的传输模式。

可见，在本发明实施例提供的一种无线资源分配方法中，能够通过计算和比较每个无线承载在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级，来进行自适应的无线资源分配。本发明实施例对协作集不重叠的小区协作集选择方法和协作集重叠的小区协作集选择方法均适用，能够获取更大的吞吐量增益。

在本发明实施例中，针对每个用户，可以测量所有小区的参考信号接收功率(Reference Singal Received Power，RSRP)以划分服务小区和协作小区。优选地，划分服务小区和协作小区可以包括：针对每个用户终端，测量所有小区的参考信号接收功率，将所述参考信号接收功率最大的小区作为该用户终端的服务小区。

在本发明实施例中，可以根据用户指定的方法划分中心用户和边缘用户，比如根据RSRP或者信干噪比门限值等。优选地，将用户终端划分为中心用户和边缘用户可以包括：根据参考信号接收功率和/或信干噪比门限值将用户终端划分为中心用户和边缘用户。

在本发明实施例中，可以根据用户终端在单小区传输模式下上报的单小区传输模式的信道质量指示符(CQI_singlecell)以及CoMP传输模式下计算得到的信道质量指示符(CQI_comp)分别计算优先级。优选地，计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级可以包括：利用比例公平调度算法，根据每个无线承载上所有中心用户和边缘用户上报的CQI_singlecell和CQI_comp，分别计算相应的优先级。

在本发明实施例中，可以通过比较每个RB在两种传输模式下优先级的大小，以分别计算每个RB在两种传输模式下的性能，从而自适应地选择该RB的传输模式，具体为：

计算所有用户终端中单小区传输模式下优先级最高值PF_single，用户终端和所在的RB分别记为UE_single和RB_single；CoMP传输模式下优先级最高值为PF_comp，用户终端和所在的RB分别记为UE_comp和RB_comp；

当PF_comp大于PF_single时，比较RB_comp上单小区传输模式和CoMP传输模式下的传输性能：计算在RB_comp上UE_comp的服务小区和协作小区使用单小区传输时最高优先级之和，记为sum_pf；如果PF_comp-sum_pf>threshold,其中threshold为给定门限值，则RB按照CoMP传输模式进行资源分配，否则按照单小区传输模式进行资源分配；

当PF_comp小于或等于PF_single时，RB按照单小区传输模式进行资源分配。

在本发明实施例中，门限值threshold的选择取决于偏重边缘用户的传输或者中心用户的传输，可以根据不同的场景设置不同的门限值，更加有利于资源的合理利用以及公平性，当门限值取值为0时，代表对边缘用户和中心用户机会平等；门限值为正时，侧重于边缘用户；门限值为负时，更加侧重中心用户。优选地，门限值threshold的取值范围可以为[-5，5]。

本发明实施例还提供一种无线资源分配装置，参见图2，包括：小区划分单元201、用户终端划分单元202、计算单元203和比较单元204，其中：

小区划分单元201，用于划分服务小区和协作小区；

用户终端划分单元202，用于将用户终端划分为中心用户和边缘用户，并确定所述边缘用户的协作小区集合；

计算单元203，用于计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级；

比较单元204，用于比较所述单小区传输模式的优先级和协同多点技术传输模式的优先级，根据比较结果确定每个无线承载的传输模式。

优选地，小区划分单元201还可以用于：针对每个用户终端，测量所有小区的参考信号接收功率，将所述参考信号接收功率最大的小区作为该用户终端的服务小区。

优选地，用户终端划分单元202还可以用于：根据参考信号接收功率和/或信干噪比门限值将用户终端划分为中心用户和边缘用户。

优选地，计算单元203还可以用于：利用比例公平调度算法，根据每个无线承载上所有中心用户和边缘用户上报的单小区传输模式的信道质量指示符和协同多点技术传输模式的信道质量指示符，分别计算相应的优先级。

优选地，比较单元204还可以用于：

计算无线承载的协同多点技术传输模式的优先级最高值PF_comp和单小区传输模式的优先级最高值PF_single；

当PF_comp大于PF_single时，计算在协同多点技术传输模式下PF_comp与sum_pf之间的差值，其中sum_pf为协同多点技术传输模式下用户终端通过服务小区和协作小区使用单小区模式传输时最高优先级之和，给定门限值threshold，如果PF_comp-sum_pf>threshold，则无线承载按照协同多点技术传输模式进行资源分配；否则，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配；

当PF_comp小于或等于PF_single时，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配。

优选地，门限值threshold的取值范围可以为[-5，5]。

可见，本发明实施例至少具有如下有益效果：

在本发明实施例提供的一种无线资源分配方法和装置中，能够通过计算和比较每个无线承载在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级，来进行自适应的无线资源分配。本发明实施例对协作集不重叠的小区协作集选择方法和协作集重叠的小区协作集选择方法均适用，能够获取更大的吞吐量增益。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线资源分配方法，其特征在于，包括：

划分服务小区和协作小区；

将用户终端划分为中心用户和边缘用户，确定所述边缘用户的协作小区集合；

计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级；

比较所述单小区传输模式的优先级和协同多点技术传输模式的优先级，根据比较结果确定每个无线承载的传输模式，具体包括：

计算无线承载的协同多点技术传输模式的优先级最高值PF_comp和单小区传输模式的优先级最高值PF_single；

当PF_comp大于PF_single时，计算在协同多点技术传输模式下PF_comp与sum_pf之间的差值，其中sum_pf为协同多点技术传输模式下用户终端通过服务小区和协作小区使用单小区模式传输时最高优先级之和，给定门限值threshold，如果PF_comp-sum_pf>threshold，则无线承载按照协同多点技术传输模式进行资源分配；否则，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配；

当PF_comp小于或等于PF_single时，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配。

2.根据权利要求1所述的无线资源分配方法，其特征在于，所述划分服务小区和协作小区包括：

针对每个用户终端，测量所有小区的参考信号接收功率，将所述参考信号接收功率最大的小区作为该用户终端的服务小区。

3.根据权利要求1所述的无线资源分配方法，其特征在于，所述将用户终端划分为中心用户和边缘用户包括：

根据参考信号接收功率和/或信干噪比门限值将用户终端划分为中心用户和边缘用户。

4.根据权利要求1所述的无线资源分配方法，其特征在于，所述计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级包括：

利用比例公平调度算法，根据每个无线承载上所有中心用户和边缘用户上报的单小区传输模式的信道质量指示符和协同多点技术传输模式的信道质量指示符，分别计算相应的优先级。

5.根据权利要求1所述的无线资源分配方法，其特征在于：

所述门限值threshold的取值范围为[-5，5]。

6.一种无线资源分配装置，其特征在于，包括：小区划分单元、用户终端划分单元、计算单元和比较单元，所述小区划分单元与用户终端划分单元相连，所述计算单元与所述小区划分单元、用户终端划分单元和比较单元分别相连，其中：

小区划分单元，用于划分服务小区和协作小区；

用户终端划分单元，用于将用户终端划分为中心用户和边缘用户，并确定所述边缘用户的协作小区集合；

计算单元，用于计算每个无线承载上所有中心用户和边缘用户分别在单小区传输模式和协同多点技术传输模式的优先级；

比较单元，用于比较所述单小区传输模式的优先级和协同多点技术传输模式的优先级，根据比较结果确定每个无线承载的传输模式；

所述比较单元还用于：

计算无线承载的协同多点技术传输模式的优先级最高值PF_comp和单小区传输模式的优先级最高值PF_single；

当PF_comp大于PF_single时，计算在协同多点技术传输模式下PF_comp与sum_pf之间的差值，其中sum_pf为协同多点技术传输模式下用户终端通过服务小区和协作小区使用单小区模式传输时最高优先级之和，给定门限值threshold，如果PF_comp-sum_pf>threshold，则无线承载按照协同多点技术传输模式进行资源分配；否则，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配；

当PF_comp小于或等于PF_single时，无线承载按照单小区传输模式进行资源分配。

7.根据权利要求6所述的无线资源分配装置，其特征在于，所述小区划分单元还用于：

针对每个用户终端，测量所有小区的参考信号接收功率，将所述参考信号接收功率最大的小区作为该用户终端的服务小区。

8.根据权利要求6所述的无线资源分配装置，其特征在于，所述用户终端划分单元还用于：

根据参考信号接收功率和/或信干噪比门限值将用户终端划分为中心用户和边缘用户。

9.根据权利要求6所述的无线资源分配装置，其特征在于，所述计算单元还用于：

利用比例公平调度算法，根据每个无线承载上所有中心用户和边缘用户上报的单小区传输模式的信道质量指示符和协同多点技术传输模式的信道质量指示符，分别计算相应的优先级。

10.根据权利要求6所述的无线资源分配装置，其特征在于：

所述门限值threshold的取值范围为[-5，5]。