一种基于轮循调度的多小区联合自适应调制编码方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在多小区环境下、用户之间同频干扰比较严重的场合，所采用的 自适应调制编码方法，具体涉及一种基于轮循调度的多小区联合自适应调制编码方法，属 于新一代移动通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 在无线通信系统中，无线信道会由于信号的传播损耗、衰落等因素而体现时变性， 如何适应信道的时变性而在有限的带宽内极大地提高数据传输速率与频带利用率，则逐渐 成为通信领域研究的热点。LTE(LongTermEvolution，长期演化）中链路自适应技术就是 在接收端，根据测量的信道质量信息，自适应地调整数据传输参数来匹配信道状态，进而能 够提高数据传输速率。
[0003] 链路自适应技术中的自适应调制编码技术是在接收端根据获得的信道状态信息， 在保证一定的差错率条件下调整数据传输的调制方式和编码速率，其系统模型图如图1所 示。当信道条件较好时，就采用高阶的调制编码方案，此时抗干扰和纠错能力较低，但数据 传输速率较高；当信道条件较差时，就采用低阶的调制编码方案，此时数据传输速率较低， 但抗干扰和纠错能力强。自适应调制编码技术无疑会带来系统吞吐量的提高，其中信道质 量测量的准确性、对数据传输时刻信道质量预测的准确性、调制编码方案门限划分粒度都 是影响自适应调制编码性能有效发挥的关键因素。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于轮循调度的多小区联合自 适应调制编码方法，本发明能够更加精确地模拟用户在数据传输时刻所受的同频干扰，从 而对数据传输时刻信道质量的预测更加准确，据此选择的调制编码方案更能适应数据传输 时刻的信道状态，有效提高系统传输性能。
[0005] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
[0006] 本发明的一种基于轮循调度的多小区联合自适应调制编码方法，包括以下几个步 骤：（1)计算用户信道质量；（2)预测用户信道质量；（3)在当前调度时刻，所有基站基于轮 循调度算法调度每个基站下的所有用户，并为所有用户分配资源块，从而得到所有基站所 得的资源调度列表；根据得到的资源调度列表，计算当前调度时刻被调度的所有用户的信 干噪比；（4)根据信干噪比和调制编码方案之间的映射准则，为用户选择调制编码方案。
[0007] 步骤（3)中，所有基站基于轮循调度算法调度每个基站下的所有用户，并为所有 用户分配资源块，计算当前调度时刻被调度的所有用户的信干噪比，其方法如下：
[0008] (3-1)为所有基站编号，且为每个基站下所有用户编号；初始化调度时刻TTI= 1 ; 从编号最小的基站和用户开始将其作为研究对象；
[0009] (3-2)调度器按照轮循调度算法调度用户，根据最近一次测得的用户信道质量 信息，在剩下的资源块中选择最适合该用户的资源块，即最适合该用户选择的频段分配给 它；
[0010] (3-3)判断用户编号是否为对应基站的最大值，如果是，设置研究基站用户编号为 最小值，然后跳到步骤（3-4)处，否则直接跳到步骤（3-4)处；
[0011] (3-4)判断此调度时刻资源是否已分配完，如果分配完，记录该基站已分到资源块 的编号数，并形成该基站资源调度列表，然后跳到步骤（3-6)处，否则用户编号增1，跳到步 骤（3-5)处；
[0012] (3-5)判断此时研究的用户是否在该调度时刻已被调度，如果已调度，则跳到步骤 (3-6)处，否则跳到步骤（3-2)处；
[0013] (3-6)判断基站编号是否为最大值，如果是，则联合所有基站调度列表计算当前 时刻被调度的所有用户信干燥比，并进入下一个调度周期，此时则先读取每个基站上一个 调度时刻最后被分到资源块的用户编号，然后从编号增1后的用户开始调度，即跳到步骤 (3-2)处；否则基站编号增1，用户编号为最小值，跳到步骤（3-2)处。
[0014] 步骤（3-6)中，信干噪比计算公式如下：
[0015] Ci.-l .21=1
[0016] 其中1^表示基站c下用户探测信号的平均发射功率，表示接收天 线j上基站c中用户i的子载波k的增益表示接收天线j上基站c中用户i的子载 波k的小尺度衰落增益，吃,为干扰项因子，当cl=c，il=i时，被，UE_NUM为每一 个基站所布置的用户数，S_NUM为基站数
戌匕表示 cl-1 i'1-l 基站C中用户i受到不同基站中其他用户的同频上行干扰之和，N表示基站C内扇区S中 用户i受到的白噪声功率，N= N。为热噪声频谱密度，Wsub_bandwldth为子载波带 宽。
[0017] 步骤⑷中，所述信干噪比和调制编码方案之间的映射准则如下：
[0018] 1234 2 Rk=rk ?log2Mk (4) 3 其中MCSseW^最后选择的调制编码方案，、为用户数据传输速率，M#所选择 的第k种调制编码方案对应的调制等级，rk为所选择的第k种调制编码方案对应的编码速 率，n为实际测得的信干噪比值，rk(n)为当使用第k种调制编码方案所测得的信干噪比 值为n时所估计到的误块率值，，为所规定的目标误块率值，M为总共的调制编码方案个 数，k为选择的调制编码方案索引号，Tk为当选择第k种调制编码方案时的数据吞吐量。 4 本发明的基站按照轮循调度算法为每个用户分配资源时，先不为其选择调制编码 方案，而是等所有基站下的用户都分配到资源块后再根据资源分配结果重新计算用户的信 道质量，据此为每个用户选择最终调制编码方案，此时选择的调制编码方案将更加适合数 据传输时刻的信道状态。联合资源分配结果进行的自适应调制编码技术可以更好地估计数 据传输时刻用户的干扰情况，从而对用户信道质量进行更加准确地测量，最终能提高整个 系统的吞吐量。本发明的方法在多小区多用户环境下效果会更加明显。
【附图说明】
[0023] 图1为现有的自适应调制编码系统模型图；
[0024] 图2为现有的资源调度关键模块图；
[0025] 图3为多小区用户间同频干扰场景图；
[0026] 图4为本发明的资源调度关键模块图；
[0027] 图5为本发明的基于轮循调度的多小区联合自适应调制编码方法工作流程图。
【具体实施方式】
[0028] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0029] 本发明的基站为用户分配资源块时，先不根据其预测的用户信道质量为对应用户 选择调制编码方案，而是在当前调度时刻等所有基站按照轮循调度算法调度完所有用户、 并为所有用户分配完资源块后，再根据资源块分配结果来重新计算各用户在数据传输时刻 所受干扰情况，并对数据传输时刻的信道质量进行预测，再据此为各用户选择数据传输时 刻的调制编码方案。
[0030] 本发明的实施例是在多小区、多用户场景下，为用户选择最适应数据传输时刻信 道状态的调制编码方案。在此场景下用户间的同频干扰不容小觑。用户间同频干扰的计算 是用户信道质量测量的关键环节，从而影响后续调制编码方案的选择。
[0031] 现有的用户数据传输时刻的调制编码方案是基站最近一次基于用户探测导频信 号测得的信道质量信息来选择的，如图2所示，（1)计算用户信道质量；（2)预测用户信道质 量；（3)资源分配；（4)选择调制编码方案；假设此时获得的信道质量中的同频干扰源是图 3中的UE2i1，UE3i1，而在实际数据传输时刻，由于系统调度后用户接入/退出机制的作用，用 户可能受到的干扰源为该图中的UE2i2,UE3i3,从而实际的信道质量与预测的信道质量将有 一定的误差。当该误差较大时，原先选择的调制编码方案就不能适应数据传输时刻的信道 状态，从而会减小系统的吞吐量。
[0032] 参见图4,考虑到用户在数据传输时刻的同频干扰受其它用户所占用的资源块情 况影响，所以本发明是基站基于轮循调度算法为所有基站下的用户分配完资源块后，再根 据分配结果进行用户信干噪比计算，最后才完成用户对应的调制编码方案更新。
[0033] 参见图5,本发明的基于轮循调度的多小区联合自适应调制编码方法，具体实现步 骤如下：
[0034] 1.为所有基站编号，且为基站下所有