CN105337695A - 一种基于容量提升的分布式传输调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明的基于容量提升的分布式传输调度方法，在业务提供小区内对信噪比值高于响应阈值的移动终端进行信道信息上报，在业务辅助小区对干扰水平小于预定值的移动终端进行信道信息上报，可以在带宽资源缺乏和不稳定的情况下，大大降低反向传输的信息量，提升系统容量，增加边界小区用户参与分布式传输的效率。

Description

一种基于容量提升的分布式传输调度方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于容量提升的分布式传输调度方法。

背景技术

随着移动通信用户数量的急剧增加和无线宽带业务(如多媒体业务)的迅速兴起，人们期望移动通信系统能提供更高的数据传输率(100Mbps以上)和更高的频谱效率(10bps/Hz以上)。

多入单出系统是一种在发射端配置多天线，接收端配置单天线的智能天线技术，是提高频谱效率的一种有效手段。而在实际多入单出系统的应用中，来自同小区和邻小区的干扰会极大地影响系统性能，因此需要对干扰进行抑制，同时，由于边界小区用户常常得不到调度而处于“饥饿”状态，因此需要考虑边界小区用户的分布式传输。

对于参与分布式传输的边界小区用户来说，需要实时的向其业务提供基站上报信道状态信息，以及参与多用户分布式传输所需要的信息。然而，对于边界小区用户来说，带宽资源本来就十分缺乏和不稳定，上述传输的信息量过大会大大增加反向链路的开销，严重时会导致实际系统容量的下降。

因此，如何合理且高效的执行分布式传输系统的调度是本发明的研究内容。

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，提出一种基于容量提升的分布式传输调度方法，所述方法包括：

S1、在分布式传输区域中确定一个小区作为业务提供小区A₁，将除所述业务提供小区之外的其他小区作为业务辅助小区，并分别识别号为A_m，m＝2...M；其中，所述分布式传输区域由M个小区组成，小区A_m内总移动终端数为K_m；

S2、计算小区A₁中的所有移动终端各自的标量化信噪比(SNR)值，并将所述标量化SNR与响应阈值γ_th比较，由所述标量化SNR值大于响应阈值γ_th的移动终端k向业务提供小区A₁上报信道状态信息以及根据小区A_m的非理想适合分布式编码(DC)向量DC_m(k)，m＝2...M，k＝1...K；

S3、将小区A₁中所有K(γ_th)个响应移动终端，根据小区A_m，m＝2...M的DC向量组成簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M；

S4、将所述簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}传输给小区A_m；当小区A_m接收到簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}后，估计小区A_m中移动终端k′的最适合分布式编码簇Φ_k′{DC_n|n＝1，…，N}，并统计该簇中每个元素DC_n出现在Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频次z_n；

S5、将所有z_n值相加得到移动终端k′对业务提供小区A₁的干扰水平L_k′；

S6、比较所述干扰水平L_k′和预设值ε，若干扰水平L_k′小于预设值ε，则由小区A_m向移动终端k′传输响应指令；

S7、由接收到所述响应指令的移动终端向业务提供小区上报信道状态信息。

根据本发明的实施方式，所述S3的小区A₁所有响应移动终端中任一响应移动终端根据小区A_m，m＝2...M的DC向量包括如下步骤：

S31、获取所述业务提供小区A₁的移动终端k相对于分布式传输小区A_m，m＝2...M，的分布式传输干扰SNR向量所述为：是小区A₁与移动终端k之间的信道衰落系数矩阵，为小区A_m与移动终端k之间的信道衰落系数矩阵，w_j是业务提供小区A₁使用的分布式编码向量，P是平均传输功率，N₀是噪声功率，W⁽ⁱ⁾为业务辅助小区采用的任一预设分布式编码向量；

S32、将所得的分布式传输干扰SNR向量中的各个SNR按取值大小上升排列，取前q个分布式传输干扰SNR对应的分布式编码向量的识别号为所述移动终端k根据小区A_m的DC向量。

根据本发明的实施方式，所述S4的估计小区A_m中移动终端k′的最适合分布式编码簇Φ_k′{DC_n|n＝1，…，N}具体包括如下步骤：

S41、获取代表每个分布式编码向量与移动终端k′前一调度时点使用的分布式编码向量之间无相关性的值o(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)；其中，o(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ⁾|²

()^H表示向量的共轭转置，w(t-1)是移动终端在上一个被调度时点的DC，w(i)是编码簇中一分布式编码向量；

S42、改变编码簇中的分布式编码向量，将所得的无相关性值按取值大小下降排列；

S43、取该向量前N个元素所对应的分布式编码向量在编码簇中的识别号作为移动终端k′的最适合分布式编码簇。

本发明的基于容量提升的分布式传输调度方法，在业务提供小区内对信噪比值高于响应阈值的移动终端进行信道信息上报，在业务辅助小区对干扰水平小于预定值的移动终端进行信道信息上报，可以在带宽资源缺乏和不稳定的情况下，大大降低反向传输的信息量，提升系统容量，增加边界小区用户参与分布式传输的效率。

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容量提升的分布式传输调度方法流程图。

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，提出一种基于容量提升的分布式传输调度方法，如附图1所述，所述方法包括：

S1、在分布式传输区域中确定一个小区作为业务提供小区A₁，将除所述业务提供小区之外的其他小区作为业务辅助小区，并分别识别号为A_m，m＝2...M；其中，所述分布式传输区域由M个小区组成，小区A_m内总移动终端数为K_m；在不同调度时点，将分布式传输区域中的小区轮流选为业务提供小区；

S2、计算小区A₁中的所有移动终端(移动终端识别号为k，k＝1...K)各自的标量化信噪比(SNR)值，并将所述标量化SNR与响应阈值γ_th比较，所述γ_th取正整数，由所述标量化SNR值大于响应阈值γ_th的移动终端k向业务提供小区A₁上报信道状态信息以及根据小区A_m的非理想适合分布式编码(DC)向量DC_m(k)，m＝2...M，k＝1...K；所述分布式编码可以是，但不限于，自适应调制编码、基于编码簇的分布式编码、波束赋形编码等；

S3、将小区A₁中所有K(γ_th)个响应移动终端，根据小区A_m，m＝2...M的DC向量组成簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M；

S4、将所述簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}传输给小区A_m；当小区A_m接收到簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}后，估计小区A_m中移动终端k′的最适合分布式编码簇Φ_k′{DC_n|n＝1，…，N}，并统计该簇中每个元素DC_n出现在Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频次z_n；

S5、将所有z_n值相加得到移动终端k′对业务提供小区A₁的干扰水平L_k′；

S6、比较所述干扰水平L_k′和预设值ε，若干扰水平L_k′小于预设值ε，则由小区A_m向移动终端k′传输响应指令；

S7、由接收到所述响应指令的移动终端向业务提供小区上报信道状态信息；所述信道状态信息可以包括，但不限于，例如信道质量指令和编码矩阵指令等。

根据本发明的实施方式，所述小区A₁中所有K(γ_th)个响应移动终端根据小区A_m，m＝2...M的DC向量，由所述响应移动终端上报给所述小区A₁，并由所述小区A₁将所述DC向量组成簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M传输给小区A_m；

其中，小区A₁所有响应移动终端中任一响应移动终端根据小区A_m，m＝2...M的DC向量包括如下步骤：

S31、获取所述业务提供小区A₁的移动终端k相对于分布式传输小区A_m，m＝2...M，的分布式传输干扰SNR向量所述为：是小区A₁与移动终端k之间的信道衰落系数矩阵，为小区A_m与移动终端k之间的信道衰落系数矩阵，w_j是业务提供小区A₁使用的分布式编码向量，P是平均传输功率，N₀是噪声功率，w⁽¹⁾为业务辅助小区采用的任一预设分布式编码向量；

S32、将所得的分布式传输干扰SNR向量中的各个SNR按取值大小上升排列，取前q个分布式传输干扰SNR对应的分布式编码向量的识别号为所述移动终端k根据小区A_m的DC向量。

根据本发明的实施方式，所述S4的估计小区A_m中移动终端k′的最适合分布式编码簇Φ_k′{DC_n|n＝1，…，N}具体包括如下步骤：

S41、获取代表每个分布式编码向量与移动终端k′前一调度时点使用的分布式编码向量之间无相关性的值o(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)；其中，o(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ⁾|²

()^H表示向量的共轭转置，w(t-1)是移动终端在上一个被调度时点的DC，w(i)是编码簇中一分布式编码向量；

S42、改变编码簇中的分布式编码向量，将所得的无相关性值按取值大小下降排列；

S43、取该向量前N个元素所对应的分布式编码向量在编码簇中的识别号作为移动终端k′的最适合分布式编码簇。

根据本发明的实施方式，所述移动终端k′对业务提供小区A1的干扰水平L_k′为：

$L_{k^{\′}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\Σ}}{z}_n,$

z_n是移动终端k′的最适合DC簇Φ_k′{DC_n|n＝1，…，N}中每个元素DC_n出现在DC簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频次，N是移动终端最适合DC簇内元素的个数。

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 (3)

1.一种基于容量提升的分布式传输调度方法，所述方法包括：

S1、在分布式传输区域中确定一个小区作为业务提供小区A₁，将除所述业务提供小区之外的其他小区作为业务辅助小区，并分别识别号为A_m，m＝2...M；其中，所述分布式传输区域由M个小区组成，小区A_m内总移动终端数为K_m；

S2、计算小区A₁中的所有移动终端各自的标量化信噪比(SNR)值，并将所述标量化SNR与响应阈值γ_th比较，由所述标量化SNR值大于响应阈值γ_th的移动终端k向业务提供小区A₁上报信道状态信息以及根据小区A_m的非理想适合分布式编码(DC)向量DC_m(k)，m＝2...M，k＝1...K；

S3、将小区A₁中所有K(γ_th)个响应移动终端，根据小区A_m，m＝2...M的DC向量组成簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M；

S4、将所述簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}传输给小区A_m；当小区A_m接收到簇Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}后，估计小区A_m中移动终端k′的最适合分布式编码簇Ф_k′{DC_n|n＝1，…，N}，并统计该簇中每个元素DC_n出现在Ψ_m{DC_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频次z_n；

S5、将所有z_n值相加得到移动终端k′对业务提供小区A₁的干扰水平L_k′；

S6、比较所述干扰水平L_k′和预设值ε，若干扰水平L_k′小于预设值ε，则由小区A_m向移动终端k′传输响应指令；

S7、由接收到所述响应指令的移动终端向业务提供小区上报信道状态信息。

2.一种如权利要求1所述的方法，所述S3的小区A₁所有响应移动终端中任一响应移动终端根据小区A_m，m＝2...M的DC向量包括如下步骤：

S31、获取所述业务提供小区A₁的移动终端k相对于分布式传输小区A_m，m＝2...M，的分布式传输干扰SNR向量所述为： 是小区A₁与移动终端k之间的信道衰落系数矩阵，为小区A_m与移动终端k之间的信道衰落系数矩阵，w_j是业务提供小区A₁使用的分布式编码向量，P是平均传输功率，N₀是噪声功率，w⁽ⁱ⁾为业务辅助小区采用的任一预设分布式编码向量；

S32、将所得的分布式传输干扰SNR向量中的各个SNR按取值大小上升排列，取前q个分布式传输干扰SNR对应的分布式编码向量的识别号为所述移动终端k根据小区A_m的DC向量。

3.一种如权利要求2所述的方法，所述S4的估计小区A_m中移动终端k′的最适合分布式编码簇Ф_k′{DC_n|n＝1，…，N}具体包括如下步骤：

S41、获取代表每个分布式编码向量与移动终端k′前一调度时点使用的分布式编码向量之间无相关性的值o(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)；其中，o(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ⁾|²，

()^H表示向量的共轭转置，w(t-1)是移动终端在上一个被调度时点的DC，w(i)是编码簇中一分布式编码向量；

S42、改变编码簇中的分布式编码向量，将所得的无相关性值按取值大小下降排列；

S43、取该向量前N个元素所对应的分布式编码向量在编码簇中的识别号作为移动终端k′的最适合分布式编码簇。