CN110446266B - 一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法 - Google Patents

一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法 Download PDF

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Abstract

一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法，包括如下步骤：步骤1，计算用户的分量载波上所有数据块的平均信道质量；步骤2，判断是否处理了所有用户的分量载波，如全部处理完成则进入步骤3，如未全部处理完成，则得到下一个未处理的分量载波，回到步骤1；步骤3，计算所有分量载波中用户的平均信道质量；步骤4，计算分量载波的选择优先级；步骤5，分配分量载波时更新总队列的长度；步骤6，判断是否处理了所有的用户，如全部处理完整则结束，如未全部处理完成，则处理下一个用户，回到步骤1。本发明所述的方法能在负载平衡和吞吐量最大化之间提供更好的权衡，进一步提高载波聚合技术在WiFi系统中的效用。

Description

一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法
技术领域
本发明涉及信息网络领域，具体涉及一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法。
背景技术
载波聚合(CA)是3GPP的主要技术之一。其目的在于通过聚合多个(LTE)分量载波(CC)在上行链路和下行链路中提供更宽的带宽，每个用户设备(UE)可以将多个分量载波(CC)聚合为更宽的频带，以支持具有载波聚合(CA)的WiFi系统中的更高数据速率的需求。为了提高CA的效用，需要适当的CC选择，因为由于某些CC的信道质量差，并非所有CC都受益于CA。大多数现有方法仅将问题的一个方面考虑在内，如信道质量或流量负载。
目前的分量载波选择方法，基于其信道质量为每个新到达的用户分配分量载波，所开发的方法称为最大信道质量信息(Max-CQI)。每个用户将被分配到具有Max-CQI方法中的最佳信道质量的分量载波。该方法对于有限数量的用户和带内连续或非连续分量载波的吞吐量有效，其中每个分量载波的信道质量几乎相似但可能导致较高频带的分量载波的低效使用(即分量载波在较高频段具有较差的信道质量)。为了进一步提高多个分量载波的信道系统的性能，Max-CQI方法包含许多步骤，步骤1计算每个分量载波的负载平衡因子，如下式所示：
Figure BDA0002199734170000011
其中
Figure BDA0002199734170000021
是负载平衡因子，Ij是CCj上的负载，K是创建的CC集的数量，M是创建的CC集的最大数量，并且是所有CC的平均负载。然后，步骤2是计算每个CC子集中的信道质量，如下式所示：
Figure BDA0002199734170000022
其中Ci,j是CCj上用户i的信道质量(Ci,j可以使用香农公式计算)。Bi,j是如果用户i选择CCj，则可以是1的因子，否则是0，并且K是创建的CC集的数量。步骤3是计算的新的分量载波选择如下式所示：
Figure BDA0002199734170000023
其中
Figure BDA0002199734170000024
是每个CC子集的信道质量，
Figure BDA0002199734170000025
是负载平衡因子，K是创建的CC集的数量。这个方法可以为每个新用户分配信道质量比较好的分量载波，但是可能导致分量载波在较高频段具有具有较差的信道质量，不能充分的利用所有的分量载波。
发明内容
当UE选择不良信道质量的CC时，可能导致两个相邻小区之间的严重干扰，并导致系统资源的浪费和系统效率的下降，因此，适当的CC选择方法可以明显提高载波聚合的效率，为了改善当前分量载波选择存在的上述问题，本发明提出了基于效用平衡的分量载波选择方法，此方法适用于非连续CA系统中的各种覆盖场景，旨在良好的负载平衡下实现高系统吞吐量增益。
一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法，包括如下步骤：
步骤1，计算用户的分量载波上所有数据块的平均信道质量；
步骤2，判断是否处理了所有用户的分量载波，如全部处理完成则进入步骤3，如未全部处理完成，则得到下一个未处理的分量载波，回到步骤1；
步骤3，计算所有分量载波中用户的平均信道质量；
步骤4，计算分量载波的选择优先级；
步骤5，分配分量载波时更新总队列的长度；
步骤6，判断是否处理了所有的用户，如全部处理完整则结束，如未全部处理完成，则处理下一个用户，回到步骤1。
进一步地，所述步骤1中，根据公式(1)计算分量载波CC上所有资源块(RB)上用户(用户i)的平均信道质量，如下所示：
Figure BDA0002199734170000031
其中
Figure BDA0002199734170000032
是CCK上用户的所有RB的平均信道质量，RBmax是RB的总可用数量。
进一步地，所述步骤3中，根据公式(2)计算所有分量载波CC中用户的平均信道质量，如下所示：
Figure BDA0002199734170000033
其中
Figure BDA0002199734170000034
是用户i的所有CC上的平均信道质量，CCmax是CC的总可用数量。
进一步地，所述步骤4中，计算分量载波的选择优先级，如(3)式所示：
Figure BDA0002199734170000041
其中μi,k是用户i在CCK上的优先级，TL(Qk)是CCK的总队列长度，每当用户被分配到分量载波时更新。
本发明达到的有益效果为：提出了在WiFi系统中载波聚合的分量载波选择方法，此方法结合了最小负载和最大CQI(信道质量信息)方法的特征，不仅考虑了负载平衡，还考虑了信道质量，并且适用于非连续CA系统中的各种覆盖场景，以在良好的负载平衡下实现高系统吞吐量增益。允许方法将新到达的WiFi用户分配给具有良好信道质量的分量载波，从而可以最大化吞吐量，同时通过将每个分量载波的流量负载浪费在较高频段上来避免分量载波中的资源浪费。该方法有望在负载平衡和吞吐量最大化之间提供更好的权衡。旨在有效利用可用的无线电资源，同时平衡多个分量载波的总负载。此方法适用于具有带间非连续CA的下行链路。在为每个新到达的用户分配分量载波时，同时考虑总负载和信道质量。进一步提高载波聚合技术在WiFi系统中的效用。
附图说明
图1为本发明所述分量载波选择方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法，包括如下步骤：
步骤1，计算用户的分量载波上所有数据块的平均信道质量。
步骤2，判断是否处理了所有用户的分量载波，如全部处理完成则进入步骤3，如未全部处理完成，则得到下一个未处理的分量载波，回到步骤1。
步骤3，计算所有分量载波中用户的平均信道质量。
步骤4，计算分量载波的选择优先级。
步骤5，分配分量载波时更新总队列的长度。
步骤6，判断是否处理了所有的用户，如全部处理完整则结束，如未全部处理完成，则处理下一个用户，回到步骤1。
所述步骤1中，根据公式(1)计算分量载波CC上所有资源块(RB)上用户(用户i)的平均信道质量，如下所示：
Figure BDA0002199734170000051
其中
Figure BDA0002199734170000052
是CCK上用户的所有RB的平均信道质量，RBmax是RB的总可用数量。
所述步骤3中，根据公式(2)计算所有分量载波CC中用户的平均信道质量，如下所示：
Figure BDA0002199734170000053
其中
Figure BDA0002199734170000054
是用户i的所有CC上的平均信道质量，CCmax是CC的总可用数量。
所述步骤4中，计算分量载波的选择优先级，如(3)式所示：
Figure BDA0002199734170000061
其中μi,k是用户i在CCK上的优先级，TL(Qk)是CCK的总队列长度，每当用户被分配到分量载波时更新。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (3)

1.一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，计算用户的分量载波上所有数据块的平均信道质量；
步骤2，判断是否处理了所有用户的分量载波，如全部处理完成则进入步骤3，如未全部处理完成，则得到下一个未处理的分量载波，回到步骤1；
步骤3，计算所有分量载波中用户的平均信道质量；
步骤4，计算分量载波的选择优先级，如(3)式所示：
Figure FDA0003994333150000011
其中
Figure FDA0003994333150000012
是CCK上用户的所有RB的平均信道质量，
Figure FDA0003994333150000013
是用户i的所有CC上的平均信道质量，μi,k是用户i在CCK上的优先级，TL(Qk)是CCK的总队列长度，每当用户被分配到分量载波时更新；
步骤5，分配分量载波时更新总队列的长度；
步骤6，判断是否处理了所有的用户，如全部处理完整则结束，如未全部处理完成，则处理下一个用户，回到步骤1。
2.根据权利要求1所述的一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法，其特征在于：所述步骤1中，根据公式(1)计算分量载波CC上所有资源块RB上用户i的平均信道质量，如下所示：
Figure FDA0003994333150000014
其中RBmax是RB的总可用数量，ri,j,k为CCK上第j个资源块RB的用户i的信道质量。
3.根据权利要求1所述的一种WiFi载波聚合技术的分量载波选择方法，其特征在于：所述步骤3中，根据公式(2)计算所有分量载波CC中用户的平均信道质量，如下所示：
Figure FDA0003994333150000021
其中CCmax是CC的总可用数量。
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