CN1980450B - 正交频分复用系统中的子带调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正交频分复用系统中的子带调度方法，首先以小区为单位，为各小区内的用户分配子带资源；然后根据当前各小区子带的分配情况及用户的位置信息估计，对系统内所有子带进行优化调整，在调整时，将分配到同一主波瓣的同频用户或者距离接近的同频用户调整到干扰最小的子频带上，或者根据邻区所有同频用户对本小区用户的干扰值，将本小区用户调整到干扰最小的子带上，从而降低用户间的干扰，有效地提高系统频谱效率。

Description

正交频分复用系统中的子带调度方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种正交频分复用系统中的子带调度方法。

背景技术

未来无线通信系统期望能够提供高速数据通信能力，这和频谱资源的缺乏相矛盾。因此，如何在有限的频谱资源下，提高频谱效率和数据通过率，成为未来无线通信系统的关键问题之一。OFDM由于其具有较高的频谱效率和抵抗多径干扰的能力，成为目前解决高速数据传输的主流技术之一。OFDM属于多载波调制技术，其主要思想是：将指配的信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，信号带宽小于信道的相关带宽。较之第三代移动通信系统，采用OFDM技术为核心的后三代移动通信系统要求具有更高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力，不仅可以增加系统容量，而且能更好地满足多媒体通信要求，同时还要求能够有效地支持多种不同类型的业务，特别是在PS(分组业务)领域的需求。所以，如何对通信系统中的共享信道进行有效合理的调度，成为了达到这一需求的关键。

对于基于OFDM技术的共享信道，系统将一段频率分为多个相互正交的子载波，再将几个子载波合为一个子带，子带是最小的调度单元。由于各个子载波是完全正交的，同一小区内，不同子带之间不存在干扰，而干扰主要来自于邻区同频的子带。

结合智能天线技术可以进一步降低OFDM系统蜂窝组网时的同频干扰，特别是在OFDM系统中采用子频带方式进行分配子载波时，可以有效抑制来自外小区的同频干扰。但是当两个用户都处于小区边缘，并且相邻较近时，两个用户都将处于两个小区基站提供的定向波束覆盖下，这时，如果这两个用户分配的子频带相同或者相邻较近时，将会产生较大的干扰。

如图1所示，用户1归属于基站1，B1为其定向波束；用户2归属于基站2，B2为其定向波束。由该图可见，用户1不仅处于B1的覆盖范围内，而且同时处于B2的覆盖范围内，同样，用户2也同时处于B1和B2的覆盖范围内。当用户1和用户2使用相同或相邻频率时，将会产生较强的相互干扰。

现有的调度技术中，通常是各个小区分散进行调度。采用这种方式，虽然能够通过一些预规划技术，使相邻用户尽量避免采用相同的频率，但是当系统用户数目多、频率利用率较高时，邻区不可避免地会和本区用户采用相同的频带，这样会造成比较严重的干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种正交频分复用系统中的子带调度方法，以克服现有技术中由于各小区分散调度使得不同小区用户分配的子频带相同时产生较大干扰的缺点，对子带的分配进一步调整和优化，降低系统干扰，提高系统频谱效率。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种正交频分复用系统中的子带调度方法，所述方法包括步骤：

A、以小区为单位，为各小区内的用户分配子带资源；

B、根据当前各小区子带的分配情况及用户的位置信息估计，对系统内所有子带进行优化调整。

所述步骤A包括：

A1、获取各小区待调度用户信息及其各子带最近一次调度时的信道质量信息；

A2、利用最大载干比MAX C/I算法、或者正比公平Proportional Fair算法、或者轮循Round Robin算法对本小区内用户进行调度；

A3、按照用户的优先级顺序选择被调度的用户并为其进行子带资源分配。

可选地，所述步骤A3具体为：

在子带资源分配时，优先为被调度的用户选择最近一次调度周期分配的资源进行子带分配，当需要为用户分配的子带资源大于最近一次调度周期分配的资源时，多要求分配的部分优先从未被使用或者是高优先级用户释放的子带资源中进行分配。

可选地，所述步骤A3具体为：

在子带资源分配时，按照最近一次调度周期获得的信道质量从高到低的顺序为被调度的用户分配子带资源，而最近一次调度周期内未被分配的子带优先被用于分配。

可选地，所述步骤B包括：

B11、依次判断本小区内各子带上的用户与邻区相同子带上的用户是否在同一主波瓣内；

B12、根据判断结果将分配到同一主波瓣内的同频用户之一调整到干扰最小的其他子带上，并使调整后两用户和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内。

所述步骤B11包括：

根据智能天线赋形图确定主波瓣宽度；

对本小区内各子带上的用户和邻区相同子带上的用户进行信号到达方向DOA估计，获取两用户之间的夹角；

如果两用户之间的夹角小于主波瓣宽度的二分之一，则认为这两个用户在同一主波瓣内。

按以下过程对分配到同一主波瓣内的同频用户进行调整：

(11)将分配到同一主波瓣内的同频用户之一调整到本小区的空闲子带上，并使调整后的用户满足条件：和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内；

(12)如果遍历本小区的所有空闲子带后仍不满足上述条件，则将该用户子带与本小区非空闲子带互换，并使互换后的两用户均满足条件：和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内；

(13)如果遍历本小区的所有非空闲子带后仍不满足上述条件，则恢复该用户原来分配的子带。

可选地，所述步骤B包括：

B21、依次判断本小区内各子带上的用户与邻区相同子带上的用户的距离是否小于一预定值；

B22、根据判断结果将距离小于所述预定值的同频用户之一调整到干扰最小的其他子带上，并使调整后两用户和新的子带邻区同频用户距离小于所述预定值。

按以下过程对距离小于所述预定值的同频用户进行调整：

(21)将距离小于所述预定值的同频用户之一调整到本小区的空闲子带上，并使调整后的用户满足条件：和新的子带邻区同频用户距离小于所述预定值；

(22)如果遍历本小区的所有空闲子带后仍不满足上述条件，则将该用户子带与本小区非空闲子带互换，并使互换后的两用户均满足条件：和新的子带邻区同频用户距离小于所述预定值；

(23)如果遍历本小区的所有非空闲子带后仍不满足上述条件，则恢复该用户原来分配的子带。

可选地，所述步骤B包括：

B31、根据基站对本小区和邻区用户的信号到达方向DOA估计，依次估计邻区所有与本小区用户具有相同子带的同频用户对本小区用户的干扰值；

B32、根据估计的各子带用户的干扰值，对同频用户进行调整。

按以下过程对同频用户进行调整：

(31)根据估计的各子带用户的干扰值，将子带序号按照干扰值由低到高排序；

(32)如果干扰最小的子带为空闲子带，则直接将需要调整的用户调整到该空闲子带上；

(33)如果干扰最小的子带为非空闲子带，则将需要调整的用户子带与该非空闲子带互换，并使互换后的两用户满足条件：互换后的两用户的总干扰值小于互换前的两用户的总干扰值。

可选地，所述步骤B31包括：

根据基站对本小区和邻区用户的信号到达方向DOA估计，获取本小区用户和邻区所有同频用户对邻区赋形基站的夹角；

将获得的各夹角相加作为邻区所有与本小区用户具有相同子带的同频用户对本小区用户的干扰值。

可选地，所述步骤B31包括：

预先存储智能天线的波束赋形图表；

根据基站对本小区和邻区用户的信号到达方向DOA估计，获取本小区用户和邻区所有同频用户对邻区赋形基站的夹角；

根据获得的各夹角查找所述波束赋形图表，得到各夹角对应的干扰增益；

将得到的各干扰增益相加作为邻区所有与本小区用户具有相同子带的同频用户对本小区用户的干扰值。

优选地，所述步骤B进一步包括：

对同频用户进行调整时，预先设定最大调整次数；

当对同频用户的调整过程中达到设定的最大调整次数后，停止调整过程。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明对OFDM系统内各小区用户集中进行子带调度，首先以小区为单位分别进行调度，为各小区的用户数据流分配子带资源，然后根据当前系统内子带的分配情况和对用户的位置信息估计，对子带的分配做进一步的调整和优化，将分配到同一主波瓣的同频用户或者距离接近的同频用户调整到干扰最小的子频带上，或者根据邻区所有同频用户对本小区用户的干扰值，将本小区用户调整到干扰最小的子带上，从而降低了用户间的干扰，达到了整个网络全局最优的效果，有效地提高了系统频谱效率。

附图说明

图1是不同小区用户间干扰情况示意图；

图2是本发明方法的实现流程图；

图3是不同小区内用户之间的夹角示意图；

图4是本发明方法中进行子带调整的第一实施例流程图；

图5是不同小区内用户间距示意图；

图6是本发明方法中进行子带调整的第二实施例流程图；

图7是本发明方法中进行子带调整的第三实施例流程图。

具体实施方式

本发明的核心在于对OFDM系统内各小区用户集中进行子带调度，首先以小区为单位分别进行调度，为各小区的用户数据流分配子带资源，然后根据当前系统内子带的分配情况和对用户的位置信息估计，对子带的分配做进一步的调整和优化。在进行优化时，根据系统的具体要求，可以采用不同的原则：根据基站对本区和邻区用户的DOA(信号到达方向)估计，将分配到同一主波瓣的同频用户调整到不同子带上；或者根据用户的位置定位估计，将距离接近的同频用户调整到不同的子带上；或者根据基站对本区和邻区用户的DOA估计，估算出邻区所有同频用户对考察用户的干扰值，然后根据该值将用户尽量调整到干扰最小的子带上。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图2，图2示出了本发明方法的实现流程，包括以下步骤：

步骤201：获取各小区待调度的用户信息及其信道质量信息。

每一个用户设备周期性地测量信道，并向基站报告每一个子带的信道质量信息。

步骤202：以小区为单位，为各小区内的用户分配子带资源。

首先，以小区为单位，对各小区内的用户进行调度，然后为其分配子带资源。

在对各小区用户进行调度时，可以有多种不同的调度方式，比如现有技术中的MAX C/I(最大载干比)算法、Proportional Fair(正比公平)算法、RoundRobin(轮循)算法等。下面分别进行简单介绍。

(1)MAX C/I算法：选择C/I最大即信道条件最好的用户服务。该调度方法可以获得最佳的小区吞吐量性能，但服务公平性较差，信道条件差的用户(比如处于小区边缘的用户)可能长期得不到调度。

(2)Round Robin算法：顺序调度每个用户，为各用户分配相同的服务时间。该算法考虑了服务的公平性，但由于没有考虑不同用户的信道条件差异，不能发挥AMC和HARQ的技术优势，从而小区吞吐量性能较差。

(3)Proportional Fair算法：该方法的实现如下：

设时刻t，终端用户k的平均传输速率为R_k(t)，k＝1，Λ，K，其请求基站传输的实时速率为DRC_k(t)，则基站在时刻t选择服务的终端用户为

$k=\underset{j=1,\mathrm{\Λ},K}{\arg \max }\left\{\frac{{\mathrm{DRC}}_j\left(t\right)}{R_j\left(t\right)}\right\}---\left(1\right)$

用户k在该时刻没有数据传输，DRC_k(t)＝0。

用户k的平均吞吐量的更新等式为：

$R_k(t+\mathrm{\Δt})=(1-\frac{1}{T_c})R_k\left(t\right)+\frac{1}{T_c}\·\mathrm{Current}\_\mathrm{Transmission}\_\mathrm{Rate}\_\mathrm{of}\_\mathrm{User}\_k---\left(2\right)$

式中，T_c为时间常数，表示时间滑窗的大小。Current_Transmission_Rate_of_User_k为用户当前得到的传输速率。当用户得到调度后，R_k(t)，k＝1，Λ，K的值增大，从而优先级降低；相反，当用户长时间得不到调度时，R_k(t)，k＝1，Λ，K的值减小，优先级提高。时间滑窗的大小反映了用户对接收不到数据传输的忍受能力，较长的T_c将允许等待较长的时间直到该用户的信道质量变好，这有利于系统吞吐量的提高，但可能带来附加的迟延，并造成用户之间服务不公平。

在利用MAX C/I算法和Proportional Fair算法对用户进行调度时，需要知道各用户的信道条件。针对OFDM系统的特点，每个用户可以分配多个子带发送数据，因此，可以综合考虑每个用户的所有子带的信道质量对本小区用户进行调度优先级排队。

对于初始接入系统的用户，可以设定其具有最高的调度优先级。在进行子带分配时，就可以按照其所在小区的历史记录中信道质量从好到差的顺序为其分配子带，如果小区中没有历史记录，则随机选择子带。

对于已经得到过调度的用户，根据最近一次调度占用的各个子带反馈的信道质量信息，估计该用户的平均信道质量，然后根据该平均信道质量，采用相应的调度算法，对系统内所有用户进行调度优先级排队。计算该用户的平均信道质量时，可以采用算术平均方法或者加权平均方法。

根据得到的平均信道质量，可以采用MAX C/I算法或者Proportional Fair算法对系统用户进行调度优先级排队。

然后，按照用户的优先级顺序选择被调度的用户，为其分配子带。

在子带资源分配时，优先为被调度的用户选择最近一次调度周期分配的资源进行子带分配。当需要为用户分配的子带资源大于最近一次调度周期分配的资源时，多要求分配的部分优先从未被使用或者是高优先级用户释放的子带资源中进行分配；当需要为用户分配的子带资源小于最近一次调度周期分配的资源时，释放剩余的子带资源供其他低优先级使用。

当用户为初始接入时，可以设定其具有最高的调度优先级，同时优先从系统未被调度的子带中为被调度的用户分配子带。可以从这些未被调度的子带中随机选择出该用户所需的子带资源，也可以按预先定义的子带编号顺序，依次选择出该用户所需的子带资源。

也可以按照最近一次调度周期获得的信道质量从高到低的顺序，优先从最近一次调度周期内未被分配的子带中为被调度的用户分配子带资源。在进行子带分配时，可以采用随机选择的方式从系统未被调度的子带中为本小区内被调度的用户分配子带资源；也可以根据系统未被调度的子带最近一次调度时的信道质量从高到低为本小区内被调度的用户分配子带资源。

步骤203：根据当前各小区子带的分配情况及用户的位置信息估计，对系统内所有子带进行优化调整。

由于以小区为单位进行子带资源分配时，各小区是分散进行调度的，因此在完成子带分配后，并不能保证系统内各用户间的干扰是最优的，不可避免地会使邻区用户和本区用户分配相同的频带，产生较严重的干扰。为了避免这种干扰，在本发明中，以小区为单位进行初步调度后，还需要逐个小区进行检查，将位置接近而且分配了相同频带的用户调整或者更换到不同的频点上，从而最大可能地降低系统同频干扰，提高系统容量。

由于智能天线能够抑制邻区同频强干扰，所以可以根据当前子带的分配情况和对用户的位置信息估计，对子带的分配做进一步的调整和优化。在具体应用时，可以有多种调整方法，下面将分别进行详细说明。

方法1：根据基站对本区和邻区用户的DOA估计，尽量避免位于同一主波瓣内的两个用户使用相同的子带。如果邻区相同子带的用户和本用户在一个主波瓣内，则尽量将本用户的载波更换到一个空闲的子带上，而且要求在该子带上，用户和所有邻区相同子带用户不在一个主波瓣内。如果找不到空闲子带，则可以和本小区其他子带上的用户进行子带交换，交换的准则同样为交换后，2个用户都和新的子带邻区用户不在同一主波瓣内。

判断两个用户是否在同一主波瓣内的方法为：根据智能天线赋形图确定主瓣宽度θ_w，然后对本小区内各子带上的用户和邻区相同子带上的用户进行DOA估计，获取两用户之间的夹角，如果两个用户之间的夹角θ_ij＜θ_w/2，则认为两个用户在同一主波瓣内。

如图3所示：UE1归属于基站1，B1为其定向波束的主波瓣；UE2归属于基站2，B2为其定向波束的主波瓣。UE1和UE2之间的夹角为θ₁₂，主波瓣宽度为θ_w。

在对同频用户进行调整时，需要依次判断本小区内各子带上的用户与邻区相同子带上的用户是否在同一主波瓣内，然后根据判断结果将分配到同一主波瓣内的同频用户之一调整到干扰最小的其他子带上，并使调整后两用户和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内。

具体可以按以下过程对分配到同一主波瓣内的同频用户进行调整：

将分配到同一主波瓣内的同频用户之一调整到本小区的空闲子带上，并使调整后的用户满足条件：和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内；如果遍历本小区的所有空闲子带后仍不满足上述条件，则将该用户子带与本小区非空闲子带互换，并使互换后的两用户均满足条件：和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内；如果遍历本小区的所有非空闲子带后仍不满足上述条件，则恢复该用户原来分配的子带。

参照图4，图4示出了利用方法1进行子带调整的流程图：

步骤401：获取某一小区某一子带上的用户作为被考察用户，记为ID1；

步骤402：获取邻区相同子带上的用户，记为IDn；

步骤403：判断邻区相同子带上的用户IDn和被考察用户ID1是否在同一主波瓣内；如果是，则进到步骤404；否则，返回步骤401；

步骤404：获取本小区所有的空闲子带；

步骤405：假设将被考察用户ID1分配到空闲子带上；

步骤406：判断被考察用户ID1是否和邻区该子带上用户在同一主波瓣内；如果是，则进到步骤407；否则，进到步骤413；

步骤407：获取本小区非空闲子带上的用户，记为ID2；

步骤408：假设将被考察用户ID1分配到非空闲用户ID2的子带上；

步骤409：判断被考察用户ID1是否和邻区该子带上用户在同一主波瓣内；如果是，则进到步骤414；否则，进到步骤410；

步骤410：假设将非空闲用户ID2分配到被考察用户ID1子带上；

步骤411：判断非空闲用户ID2是否和邻区考察用户ID1子带上用户在同一主波瓣内；如果是，则进到步骤414；否则，进到步骤412；

步骤412：交换非空闲用户ID2和考察用户ID1的子带；

步骤413：更换用户该进程所占用的子带为该空闲子带；

步骤414：按上述过程遍历所有小区内的所有用户。

在对同频用户进行调整时，为了限制调整带来的开销，还可以预先设定最大调整次数，当对同频用户的调整过程中达到设定的最大调整次数后，停止调整过程。

方法2：根据用户的位置定位估计，尽量避免同频用户间距离小于一个预定常数的两个用户使用相同的子带。如果邻区相同子带的用户和本用户距离小于该预定常数，则尽量将本用户的载波更换到一个空闲的子带上，而且要求在该子带上，用户和所有邻区同子带用户距离大于该预定常数。如果找不到空闲子带，则可以和本小区其他子带上的用户进行子带互换，互换的准则同样为交换后，两个用户都和本子带邻区同频用户距离大于该预定常数。

如图5所示：UE1归属于基站1，B1为其定向波束的主波瓣；UE2归属于基站2，B2为其定向波束的主波瓣。UE1和UE2之间的距离为d。

也就是说，在对同频用户进行调整时，需要依次判断本小区内各子带上的用户与邻区相同子带上的用户的距离是否小于一预定值；根据判断结果将距离小于所述预定值的同频用户之一调整到干扰最小的其他子带上，并使调整后两用户和新的子带邻区同频用户距离小于该预定值。

具体可以按以下过程对距离小于一预定值的同频用户进行调整：

将距离小于该预定值的同频用户之一调整到本小区的空闲子带上，并使调整后的用户满足条件：和新的子带邻区同频用户距离小于所述预定值；如果遍历本小区的所有空闲子带后仍不满足上述条件，则将该用户子带与本小区非空闲子带互换，并使互换后的两用户均满足条件：和新的子带邻区同频用户距离小于所述预定值；如果遍历本小区的所有非空闲子带后仍不满足上述条件，则恢复该用户原来分配的子带。

参照图6，图6示出了利用方法2进行子带调整的流程图：

步骤601：获取某一小区某一子带上的用户作为被考察用户，记为ID1；

步骤602：获取邻区相同子带上的用户，记为IDn；

步骤603：判断邻区相同子带上的用户IDn和被考察用户ID1是否距离小于预定值D；如果是，则进到步骤604；否则，返回步骤601；

步骤604：获取本小区所有的空闲子带；

步骤605：假设将被考察用户ID1分配到空闲子带上；

步骤606：判断被考察用户ID1是否和邻区该子带上用户距离小于预定值D；如果是，则进到步骤607；否则，进到步骤613；

步骤607：获取本小区非空闲子带上的用户，记为ID2；

步骤608：假设将被考察用户ID1分配到非空闲用户ID2的子带上；

步骤609：判断被考察用户ID1是否和邻区该子带上用户距离小于预定值D；如果是，则进到步骤614；否则，进到步骤610；

步骤610：假设将非空闲用户ID2分配到被考察用户ID1子带上；

步骤611：判断非空闲用户ID2是否和邻区考察用户ID1子带上用户距离小于预定值D；如果是，则进到步骤614；否则，进到步骤612；

步骤612：交换非空闲用户ID2和考察用户ID1的子带；

步骤613：更换用户该进程所占用的子带为该空闲子带；

步骤614：按上述过程遍历所有小区内的所有用户。

同样，在这种调整方式中，为了限制调整带来的开销，还可以预先设定最大调整次数，当对同频用户的调整过程中达到设定的最大调整次数后，停止调整过程。

可见，方法2同频用户子带调整的流程与方法1相同，只是判断的条件不同。在该方法中，判断的条件是：是否有相同子带邻区用户和被考察用户距离小于一预定值D。这种方法更适用于采用了一定的功率控制技术的OFDM系统，因为只有小区边缘同一主瓣内的两个同频用户，基站为其分配的下行发射功率大，从而才会产生较强的干扰，而小区内部，由于功率控制的作用，二者干扰会很小。

方法3：根据基站对本小区和邻区用户的DOA估计，估算出邻区所有同频用户对被考察用户的干扰值。然后通过子带调整，尽量将该用户调整到干扰最小的子带上。如果干扰最小的子带为空闲子带，则直接更换子带。如果干扰最小的子带分配给了另外一个用户，则需要更换子带后，两个用户的总干扰和减小。

在对同频用户进行调整时，需要根据基站对本小区和邻区用户的DOA估计，依次估计邻区所有与本小区用户具有相同子带的同频用户对本小区用户的干扰值；然后，根据估计的各子带用户的干扰值，对同频用户进行调整。

具体可以按以下过程对距离小于一预定值的同频用户进行调整：

根据估计的各子带用户的干扰值，将子带序号按照干扰值由低到高排序；如果干扰最小的子带为空闲子带，则直接将需要调整的用户调整到该空闲子带上；如果干扰最小的子带为非空闲子带，则将需要调整的用户子带与该非空闲子带互换，并使互换后的两用户满足条件：互换后的两用户的总干扰值小于互换前的两用户的总干扰值。

可以采用下面两种方式估算干扰邻区所有与本小区用户具有相同子带的同频用户对本小区用户的干扰：

(1)根据基站对本小区和邻区用户的DOA估计，获取本小区用户和邻区所有同频用户对邻区赋形基站的夹角；然后，将获得的各夹角相加，认为是邻区用户对其干扰值成正比，以此作为调度的依据。

(2)预先存储智能天线的波束赋形图表；根据基站对本小区和邻区用户的DOA估计，获取本小区用户和邻区所有同频用户对邻区赋形基站的夹角；然后根据获得的各夹角查找波束赋形图表，得到各夹角对应的干扰增益；最后将得到的各干扰增益相加，认为是邻区用户对其干扰值成正比，以此作为调度的依据。

在具体应用时，可根据实际情况选用。

参照图7，图7示出了利用方法3进行子带调整的流程图：

步骤701：获取某一小区某一子带(C1)上的用户作为被考察用户，记为ID1；

步骤702：根据DOA估计邻区所有相同子带用户对本小区子带用户的干扰；

步骤703：将子带序号按干扰由低到高顺序排列；

步骤704：按子带排列顺序获取下一个子带(C2)，并判断子带(C2)是否空闲；如果空闲，则进到步骤710；否则，进到步骤705；

步骤705：判断本小区子带(C2)上分配的用户ID2与被考察用户ID1是否为同一用户；如果是，则返回步骤704；否则，进到步骤706；

步骤706：估算用户ID2在子带C1和子带C2上的干扰；

步骤707：判断交换子带后，用户ID1和用户ID2的总干扰是否降低；如果是，则进到步骤707；否则，返回步骤704；

步骤708：交换用户ID1和用户ID2的子带；

步骤709：遍历所有干扰低于子带C1上干扰的子带；

步骤710：更换用户该进程所占用的子带为该空闲子带；

步骤711：按上述过程遍历所有小区内的所有用户。

同样，在这种调整方式中，为了限制调整带来的开销，还可以预先设定最大调整次数，当对同频用户的调整过程中达到设定的最大调整次数后，停止调整过程。

可见，利用本发明，对系统内所有子带进行集中调度，先以小区为单位进行子带预分配，再对不同小区中的同频子带进行优化调整，在系统可用子带范围内，将用户调整到干扰最小的子带上，使全局干扰达到了最低，充分提高了系统频谱效率。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (11)

1.一种正交频分复用系统中的子带调度方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

A、以小区为单位，为各小区内的用户分配子带资源；

B、根据当前各小区子带的分配情况及用户的位置信息估计，对系统内所有子带进行优化调整；

所述步骤B包括：

B11、依次判断本小区内各子带上的用户与邻区相同子带上的用户是否在同一主波瓣内；

B12、根据判断结果将分配到同一主波瓣内的同频用户之一调整到干扰最小的其他子带上，并使调整后两用户和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内；

或者，所述步骤B包括：

B21、依次判断本小区内各子带上的用户与邻区相同子带上的用户的距离是否小于一预定值；

B22、根据判断结果将距离小于所述预定值的同频用户之一调整到干扰最小的其他子带上，并使调整后两用户和新的子带邻区同频用户距离小于所述预定值；

或者，所述步骤B包括：

B31、根据基站对本小区和邻区用户的信号到达方向DOA估计，依次估计邻区所有与本小区用户具有相同子带的同频用户对本小区用户的干扰值；

B32、根据估计的各子带用户的干扰值，对同频用户进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：

A1、获取各小区待调度用户信息及其各子带最近一次调度时的信道质量信息；

A2、利用最大载干比MAX C/I算法、或者正比公平Proportional Fair算法、或者轮循Round Robin算法对本小区内用户进行调度；

A3、按照用户的优先级顺序选择被调度的用户并为其进行子带资源分配。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A3具体为：

在子带资源分配时，优先为被调度的用户选择最近一次调度周期分配的资源进行子带分配，当需要为用户分配的子带资源大于最近一次调度周期分配的资源时，多要求分配的部分优先从未被使用或者是高优先级用户释放的子带资源中进行分配。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A3具体为：

在子带资源分配时，按照最近一次调度周期获得的信道质量从高到低的顺序为被调度的用户分配子带资源，而最近一次调度周期内未被分配的子带优先被用于分配。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B11包括：

根据智能天线赋形图确定主波瓣宽度；

对本小区内各子带上的用户和邻区相同子带上的用户进行信号到达方向DOA估计，获取两用户之间的夹角；

如果两用户之间的夹角小于主波瓣宽度的二分之一，则认为这两个用户在同一主波瓣内。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按以下过程对分配到同一主波瓣内的同频用户进行调整：

(11)将分配到同一主波瓣内的同频用户之一调整到本小区的空闲子带上，并使调整后的用户满足条件：和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内；

(12)如果遍历本小区的所有空闲子带后仍不满足上述条件，则将该用户子带与本小区非空闲子带互换，并使互换后的两用户均满足条件：和新的子带邻区同频用户不在同一主波瓣内；

(13)如果遍历本小区的所有非空闲子带后仍不满足上述条件，则恢复该用户原来分配的子带。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按以下过程对距离小于所述预定值的同频用户进行调整：

(21)将距离小于所述预定值的同频用户之一调整到本小区的空闲子带上，并使调整后的用户满足条件：和新的子带邻区同频用户距离小于所述预定值；

(22)如果遍历本小区的所有空闲子带后仍不满足上述条件，则将该用户子带与本小区非空闲子带互换，并使互换后的两用户均满足条件：和新的子带邻区同频用户距离小于所述预定值；

(23)如果遍历本小区的所有非空闲子带后仍不满足上述条件，则恢复该用户原来分配的子带。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按以下过程对同频用户进行调整：

(31)根据估计的各子带用户的干扰值，将子带序号按照干扰值由低到高排序；

(32)如果干扰最小的子带为空闲子带，则直接将需要调整的用户调整到该空闲子带上；

(33)如果干扰最小的子带为非空闲子带，则将需要调整的用户子带与该非空闲子带互换，并使互换后的两用户满足条件：互换后的两用户的总干扰值小于互换前的两用户的总干扰值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B31包括：

根据基站对本小区和邻区用户的信号到达方向DOA估计，获取本小区用户和邻区所有同频用户对邻区赋形基站的夹角；

将获得的各夹角相加作为邻区所有与本小区用户具有相同子带的同频用户对本小区用户的干扰值。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B31包括：

预先存储智能天线的波束赋形图表；

根据基站对本小区和邻区用户的信号到达方向DOA估计，获取本小区用户和邻区所有同频用户对邻区赋形基站的夹角；

根据获得的各夹角查找所述波束赋形图表，得到各夹角对应的干扰增益；

将得到的各干扰增益相加作为邻区所有与本小区用户具有相同子带的同频用户对本小区用户的干扰值。

11.根据权利要求6或7或8所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括：

对同频用户进行调整时，预先设定最大调整次数；

当对同频用户的调整过程中达到设定的最大调整次数后，停止调整过程。

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