专利名称：蜂窝通信系统中上行链路资源的调度方法
技术领域：
本发明涉及一种采用正交频分多址(OFDMA，Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access)和单载波(Single carrier)作为多址方式在无线蜂窝通信系统中的上行链路进行资源调度的方法。更具体地讲，涉及为无线蜂窝通信系统的上行链路提供一种基于小区间干扰进行可靠的自适应资源调度方法，从而在不显著提高算法复杂度的前提下，减小因资源调度而使小区间干扰造成的波动，获得显著的资源调度增益。
背景技术：
作为未来无线移动通信系统中的一项关键技术，正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的特点在于将系统总的频带划分为大量并行传输的、平坦衰落的、部分重叠且正交的子载波，以此来高效地抵抗频率的选择性衰落，减小多径带来的符号间干扰，提高频谱利用率。这些技术优势使得正交频分复用技术成为IEEE 802系列标准和3GPP长期演进(Long Term Evolution)等下一代的无线通信系统研究中物理层主要的候选技术之一。
除了上述基本的技术特点以外，基于正交频分复用的多址技术的应用，例如正交频分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division MultipleAccess)以及DFT-S-OFDMA(单载波的一种，兼具传统单载波低峰值平均功率比和正交频分复用的特点)，可以进一步获得多用户分集增益(Multi-user Diversity)。由于在同一时刻，不同的用户会经历不同的衰落状况，对某一个用户衰落比较严重的载波可能会使另外的用户得到比较好的信道质量。于是，OFDMA或者DFT-S-DFDMA结合有效的载波资源调度方法可以极大地增加系统吞吐量，提高频谱利用率。
然而，在以OFDMA或者单载波技术作为多址方式的无线蜂窝通信系统中，特有的上行方向的小区间干扰在频域呈非白噪声的特性，和在时域会随着资源调度而产生波动。这种波动特性给有效地进行资源调度带来了困难。在未来以OFDMA或DFT-S-OFDMA技术为核心的无线蜂窝通信系统中，移动台受到的干扰来自于小区间干扰和小区内干扰。而子载波或子信道之间的正交性保证了处在同一小区内的用户之间的正交性。因此小区间干扰成为对移动台的主要干扰源。小区间干扰在频域呈非白噪声，即用户在不同的子载波上可能感受到不同的干扰程度。因此，在进行资源调度时，在考虑用户信道的频率选择性衰落的同时，还要考虑到移动台所受干扰的频率选择性。另外，更重要的是，小区间干扰随资源调度而波动，即资源调度将改变小区间干扰的数值，这也是资源调度需要额外考虑的问题。于是，在未来的无线蜂窝通信系统中，上行链路的资源调度与小区间干扰成为一对相互制约的因素。
在CDMA系统中，同一个小区中的所有用户共享频率资源。一个蜂窝小区中的移动台和基站受到的干扰来自该系统中其它小区中的所有用户。CDMA系统中的小区间干扰通常可以假设为高斯白噪声(AWGN)，在频率复用因子为1的情况下，相邻小区内所有用户发射的信号都将产生小区间干扰，大量用户信号叠加的结果将平均掉不同用户的干扰信号之间的差别，使得实际感受到的小区间干扰信号具有类似于高斯白噪声的、在频谱上平坦的特性。
与CDMA系统不同，在基于OFDM或单载波的蜂窝系统中，同一个蜂窝小区中，每一个子载波或子信道只被单一用户占据。在这种情况下，某个移动台或基站受到的来自相邻小区的干扰只包括来自其他小区中与本小区用户使用相同载波或信道的用户所产生的小区间干扰。也就是说，在OFDM系统中，来自相邻小区的干扰因素减少了很多。干扰因素的减少导致小区间干扰会随着相应小区中资源的调整而发生剧烈的变化。一个小区内只有一个干扰用户，因此小区间干扰可能不再具有高斯白噪声的特点。
首先，干扰信号经历多径传输而产生频率选择性衰落。其次，不同子载波上的干扰信号也可能来自于相邻小区的不同用户，而这些用户信号可能经历了不同的路径损耗，阴影衰落以及信道快衰落，导致干扰信号的强度在频谱上分布不均匀。另外，由于缺少多用户信号的叠加，这种干扰信号强度随着子载波或子信道的变化而抖动的现象无法得到平均。因此小区间干扰呈现非白噪声性的状态。
图1示出了通过仿真得到的在基于OFDMA的无线蜂窝通信系统中，小区间干扰的实际情况。干扰源数量减少到一定程度时，相邻小区中的移动台对本小区中采用相同载波或信道的移动台产生的干扰随时间而表现出剧烈的抖动。图1示出的干扰曲线呈现为非白噪声。
除了在频域呈非白噪声的特点外，小区间干扰在时域也随着小区内的资源调度而发生变化。一种资源分配的结构决定了的小区间干扰的一种非白噪声的结构，调度后的另一种资源分配结构也将带来另一种不同结构的非白噪声的小区间干扰。这种现象表现为小区间干扰随资源调度而波动的现象。
图2示出了通过仿真得到的移动台在单载波上所受小区间干扰随小区内资源调度而变化的结果。图2中的曲线证明了小区间干扰随资源调度而波动的特性。这种资源的调度包括小区内子载波或信道的重新分配，或功率的改变等。通信系统中相邻小区中的这种资源调度或重新分配会导致对所感兴趣的小区(本小区)的干扰信号发生剧烈的变化。就是说，来自相邻小区的干扰与先前估计的干扰不同。
如上所述，在使用OFDM的无线蜂窝通信系统的小区中，由于来自相邻小区的小区间干扰随资源调度而大幅度地抖动，因此基于信号噪声比(SNR)的值来对系统中的资源调度进行估算的算法不再适用。一方面，是由于不能再依赖于信号噪声比来进行相应的计算。另一方面，是自适应编码调制的错误。这是因为自适应编码调制对SNR稳定性的要求非常严格。如果对SNR的估计出现偏差，则对自适应编码调制的机制产生很大影响，会导致分配的编码和调制的阶数出现错误。
非白噪声的特点使得资源调度算法不仅要关注各个子载波或单载波的衰落情况，还要考虑子载波或单载波上来自于小区间的干扰。然而，与通过信道估计来预测信道衰落不同，随资源调度而波动的特性使得小区间干扰在资源调度的过程中具有突发性而不可预知。因此如果仍然基于调度之前的估计而得到的小区间干扰来作为资源调度的依据之一，资源调度后相邻小区中的移动台可能感受到的是截然不同的干扰情况，从而大大降低系统性能。
图3(a)示出了通过仿真现有技术得到的表明资源调度之前用户估计到的小区间干扰，图3(b)示出了调度之后实际受到的小区间干扰。从图3(a)和3(b)中可以看出，这样调度的主要问题在于 1.在干扰被过高地估计的子信道上，资源不能被充分利用； 2.在干扰被过低地估计的子信道上，用户的移动台要经历比较差的信道质量； 3.对于干扰估计产生的偏差，将导致对信号干扰噪声功率比的错误估计，从而影响自适应编码调制的准确性。
因此，在采用OFDMA或者单载波技术作为多址技术的下一代无线蜂窝系统中，小区间干扰呈现非白噪声并且随资源调度而波动的特性要求在这样的系统中采用的资源调度算法应该考虑小区间的相互协调，以便有效地减少小区间干扰所带来的负面影响。
Guoqing和Hui Liu发表的题为“Dynamic resource allocation withbuffer constraints in broadband OFDMA networks”的文章(参考文献1参见WCNC’2003，March，2003，New Orleans)中介绍了减小小区间干扰的多种算法，包括干扰消除，干扰随机化和干扰协调。但是。这些方法的目的局限于如何降低小区间干扰，而小区间干扰的波动性与资源调度的矛盾并未得到有效解决。Iordanis Koutsopoulos和Leandros Tassiulas，发表的题为“Carrier assignment algorithms in wireless broadbandnetworks with channel adaptation”的文章(参考文献2参见Proc ofICC.2001，vol.5，pp.1401-1405)中介绍了一种集中式的资源调度方案，可以缓解上述仅考虑减小小区间干扰的算法所带来的问题。但是，参考文献2中提出的算法的复杂度较高，需要对小区内和小区间的信道做出估计，其额外开销较大，使其难以在实际系统中得以应用。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于小区间的干扰来进行资源调度的方法，能够减小小区间干扰的波动性，使无线资源的调度更加准确。
根据本发明的一个方面，提供一种在无线蜂窝通信系统的上行链路中进行资源调度的方法，包括步骤由本小区内每个移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对临小区造成的小区间干扰最强的两个相邻小区的基站，并计算移动台对所述两个相邻小区的基站造成的上行链路方向的小区间干扰值；根据计算的所述小区间干扰值对本小区内的所有移动台进行分组；根据移动台分组状况对使用的子载波分组，使每组移动台对应一组子载波；和将每一组子载波分配给为该组子载波组对应选择的特定移动台分组中包括的移动台；和根据子载波组的分配，计算每个移动台在对应的子载波分组上的经过修改的信号噪声干扰功率比，并执行多移动台资源调度算法。
根据本发明的另一个方面，提供一种在无线蜂窝通信系统的上行链路中进行资源调度的方法，包括步骤移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对临小区造成的小区间干扰最强的两个相邻小区的基站；所述移动台测量所述两个相邻基站的下行导频的功率，并将测量到的功率通知给本小区基站；每个移动台计算使用预定子载波而需要调整的发射功率Pt；利用所计算的要调整的发射功率Pt以及小区内信道衰落和干扰，估算移动台产生的信号噪声干扰功率比；和利用所述移动台在每个子载波上的信号噪声干扰功率比值，执行多移动台调度算法。
根据本发明的另一个方面，提供一种在无线蜂窝通信系统的上行链路中进行资源调度的方法，包括步骤由本小区内每个移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对临小区造成的小区间干扰最强的两个相邻小区的基站，并计算移动台对所述两个相邻小区的基站造成的上行链路方向的小区间干扰值；根据计算的所述小区间干扰值对本小区内的所有移动台进行分组；根据移动台分组状况对使用的子载波分组，使每组移动台对应一组子载波；和将每一组子载波分配给为该组子载波对应选择的特定移动台分组中包括的移动台；和计算所述特定移动台分组中的每个移动台使用对应的子载波分组中的载波时需要调整的发射功率Pt；根据调整的发射功率Pt计算移动台在所述子载波分组上的信号噪声干扰功率比值，并基于所述信号噪声干扰功率比值计算多移动台调度算法。
根据本发明，在进行资源调度时，子载波被限制为只能被一组特定的用户所选择，这组用户在这个子载波上产生与资源调度前一个周期内占用这个子载波的那个用户相同或相近的小区间干扰值。或者用户被调度到新的子载波上时，将调整发射功率使得其产生的小区间干扰与占用这个子载波的前一个用户产生的小区间干扰近似相等。
通过下面结合
本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中 图1是说明无线蜂窝通信系统中上行链路小区间干扰的非高斯白噪声特点的示意图； 图2是说明无线蜂窝通信系统中上行链路的小区间干扰随着资源调度而发生波动的示意图； 图3(a)示出了根据现有技术通过仿真得到的表明资源调度之前用户终端估计到的小区间干扰的示意图，图3(b)示出了表明资源调度之后用户终端受到的小区间干扰的示意图； 图4是说明在无线蜂窝通信系统中基于用户分组进行自适应资源调度的示意图； 图5是说明根据本发明实施例的基于用户分组进行自适应资源调度的方法的流程图； 图6是说明根据本发明实施例基于小区间干扰测量和用户功率调整的自适应资源调度的方法的流程图； 图7是根据本发明实施例结合小区间干扰测量，用户分组和用户功率调整的自适应资源调度的方法的流程图； 图8(a)至8(c)是表明根据本发明的方法得到的小区间干扰波动减小的示意图；和 图9是表明根据本发明的方法得到的无线蜂窝通信系统的吞吐量增益的示意图。
具体实施例方式 下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。
首先，在无线资源调度算法中，子载波上的信号干扰噪声功率比是一项重要指标，可以由下面的表达式(1)给出。
其中，CIRij表示第i个用户在第j个子载波上的载干比，Hij表示第i个用户在第j个子载波上的信道增益，Iint ran表示来自第n个用户的小区内干扰，Iint erm表示来自于第m个用户的小区间干扰，Nj表示第j个子载波上的热噪声。
由于OFDM系统的子载波之间的正交性保证了小区内用户的正交性，相对于小区间干扰来说，来自于小区内的干扰基本可以忽略。因此由表达式(1)给出的子载波上的载干比可用下面的表达式(2)近似表示。
诸如子载波，功率以及比特之类的无线资源可以基于每个用户的移动台在每个子载波上的载干比，在多用户之间以诸如最大载干比(MaximumCarrier to Interference，简称Max C/I)算法，或正比公平(Proportional Fair，简称PF)算法之类的方式进行分配。其中Max C/I算法和PF算法属于现有技术。
Max C/I调度算法是一种典型的利用“多用户分集效果”来实现最大化系统容量的调度算法。它的基本思想是对所有待服务的移动台依据其接收信号C/I预测值进行排序，并按照从大到小的顺序进行发送。按照这种方式，距离基站近的移动台由于其信道条件好会一直接收服务，而处于小区边缘的用户的C/I较低，服务质量受到影响。PF算法是给小区内的每个用户分配一个相应的优先级，小区中优先级最大的用户接受服务。
本发明是在小区间干扰波动带来载干比波动的情况下，为未来的无线蜂窝通信系统的上行链路提供一种可靠的自适应的资源调度方法，在不显著提高算法复杂度的前提下，减弱小区间干扰波动性的影响，获得显著的资源调度增益。
为了确定一个小区内或该小区内的基站服务的哪些移动台可以使用相应的子载波，而不对相邻小区的小区间干扰造成波动，可以在小区的基站中建立能够反映小区中的通信状态的参数记录表。该参数记录表可以记录相应基站下的子载波的数量、用户移动台对各个子载波的使用状况、以及受到各个子载波干扰最强的，例如与本小区相邻的两个小区的通信状况。这些参数包括在执行调度前，例如执行调度的前一个周期内对相邻小区产生的干扰的情况。参数记录表中的这些参数可以被实时更新，由此可以计算出在该小区中的哪些移动台可以使用相应的子载波。下面的表1给出了根据本发明的参数记录表。
表1 在上面的表1中，ICI(j，B1)(小区间干扰)表示本小区中第j个用户移动台对小区1的基站B1的干扰值；ICI(j，B2)表示本小区中第j个用户移动台对小区2的基站B2的干扰值。由此可以利用上面的表达式(1)或(2)来计算每个移动台使用相应的子载波所造成的小区间干扰，并据此确定哪些用户可以使用相应的子载波，而不对相邻小区中的移动台造成干扰波动。
应该指出，在本实施例中，以本小区对造成最强的小区间干扰的两个相邻小区为例进行了说明，然而，本发明不限于此，也可以采用对更多的相邻小区造成的小区间干扰。
有关相邻小区干扰的测量，可以根据使用情况分成频分双工(FDD)模式和时分双工(TDD)模式。在FDD模式中，由小区的基站测量用户移动台上行链路中的小区间干扰，然后通过诸如有线或无线固定宽带接入(FWA)之类的方式来通知本小区中的基站。在TDD模式中，由用户移动台测量小区间干扰。当用户移动台通过导频信号测量到相邻小区的下行链路的干扰时，将所测量到的小区间干扰反馈给本小区的基站。在TDD模式中，利用了上行链路和下行链路之间的互补性，即认为其信道没有改变来得到上行链路的小区间的干扰值，由此来得到上性链路的小区间干扰值。
根据本发明的方法，小区间干扰的测量是一个重要部分，也是决定算法复杂度的一个关键因素。我们知道，小区间干扰信号要经历路径损耗，阴影衰落和快衰落，而实际上从图1中可以看出，决定干扰信号波动的主要因素是不同用户之间不同的路径损耗和阴影衰落。考虑到算法的复杂度和开销，可以采用长时的小区间干扰测量来代替短时的小区间干扰测量。这种情况下，由于为了小区间切换的目的，相邻小区下行导频信号一直处于被测量的状态中，因此此时可以采用下面的表达式(3)计算小区间干扰。
Iint er(k，B)＝Pd(k)×Iint er(B，k，)/Pc(B)(3) 其中，Pd(k)表示用户k的发射功率，Iint er(B，k)表示用户k在导频信道上接收到的基站B下行链路的小区间干扰信号值，Pc(B)表示基站B的导频信道下行发射功率 根据本发明的技术方案，可以采用如下所述的三种不同的自适应资源调度算法来实现上述目的 1.基于小区间干扰测量和用户分组的自适应资源调度算法； 2.基于小区间干扰测量和用户功率调整的自适应资源调度算法； 3.结合小区间干扰测量，用户分组和用户功率调整的自适应资源调度方法。
实例1 下面描述基于小区间干扰测量和用户分组的自适应资源调度的方法。如图5所示，首先，在步骤S501，由本小区内每个移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对其造成的小区间干扰最强的两个相邻基站，并计算移动台对这两个相邻基站造成的上行链路方向的小区间干扰值。此后，在步骤S502，针对本小区内的所有移动台，根据计算得到的对临小区的小区间干扰值将移动台划分为若干组。接下来，在步骤S503，根据移动台分组状况对子载波分组，每组移动台对应一组子载波。在步骤S504，每一组子载波只分配给为所述子载波组对应选择的特定移动台分组中包括的移动台。对于没有被划入相应子载波的特定用户分组中的其他用户，将这些用户在相应子载波上的信号噪声干扰功率比设置为零。根据对子载波分配的限制，计算每个移动台在每个子载波上的经过修改的信号噪声干扰功率比，并执行诸如Max C/I或PF之类的多用户资源调度算法。
图4示出了无线蜂窝通信系统的一个实际模型，下面参考图4对无线蜂窝通信系统中基于用户分组进行自适应资源调度的过程。如图4所示，假设基站B3所在的小区是目前感兴趣的小区(也可称之为“本小区”)。基站B3周围相邻的小区，即基站B1、B2、B4所在的小区，是作为干扰源产生干扰的小区。需要指出的是，为了简化起见，图4中只示出了三个小区作为相邻小区，在实际的无线蜂窝通信系统中，基站B3所在的小区3周围还包括其它未示出的相邻小区，这些小区(图中未示出)也是小区3的干扰源。
在进行资源调度之前，对于基站B3下的每个子载波，首先确定在调度之前使用相应子载波的移动台。如图4所示，在资源调度之前，假设用户移动台UEj使用子载波S。此后，针对用户移动台UEj找到移动台UEj对其干扰最强的两个相邻小区，例如，假设用户移动台UEj对图4中的基站B1和B2所在的小区1和小区2产生的干扰最强。接下来，计算用户移动台UEj对小区1和小区2的干扰值。为了确定资源调度或子载波重新分配的过程中其他的用户移动台是否可以使用子载波S，需要在小区3中找到一组用户移动台。选择这组移动台的条件是这组移动台在使用子载波S时对相邻小区1和小区2产生的干扰，或者说对基站1和基站2产生的干扰将与用户移动台UEj在前一个周期内对小区1和小区2产生的干扰近似相同，从而对选择的特定的移动台组进行分组调度。
图4中小区1和小区2周围的虚线类似于等增益曲线，该曲线是表示等小区间干扰的曲线。就是说，在虚线周围的用户终端将对基站1或基站2产生相同或相似的干扰。如图4所示，小区3中用斜线表示的阴影部分表示小区3中该区域内的用户终端对相邻小区1和小区2产生相同的干扰。当找到这样的用户分组区域后，在载波(资源)调度过程中只能将子载波S分配给该用户分组中的移动台。就是说，该用户分组中的移动台有权选择要分配的子载波S，从而使一个小区中的子载波或资源在分配前和分配后对相邻小区产生相近或相同的小区间干扰。同样，相邻小区也可以执行这样的操作，使得相邻小区对本小区产生的小区间干扰基本保持不变，而与其是否进行了资源分配无关。由此抑制了无线蜂窝通信系统中由于资源调度而带来的小区间干扰的波动。
在上面图4中所示的多小区模型中，假设要计算子载波s的用户分组，那么首先找到在资源调度前一个周期内占用这个子载波的用户j，再找到用户j对其干扰最强的两个相邻基站B1和B2，然后利用图4中所示的等小区间干扰曲线计算出子载波s的用户分组φs。可以用下面的公式(4)计算所示用户分组φs φs＝{k} (4) 其中，Iint er(k，B)表示用户k到基站B的上行链路方向的小区间干扰；Th1和Th2是两个门限值，决定了用户分组中的用户间产生小区间干扰的最大差别。
另外对应于移动台分组的子载波分组的方法包括根据移动台分组中移动台的数目及每个移动台可以使用的最多子载波数目来确定子载波组的大小。下面的表达式(5)给出了对应移动台分组的子载波分组中载波的数目。
其中，N(φ(k))表示对应移动台分组的子载波分组中载波的数目，Ci表示移动台i可用最大子载波数目，NTOTAL表示总的子载波数目。
实例2 下面描述基于小区间干扰测量和用户功率调整的自适应资源调度算法。
如图6所示，首先，在步骤S601，小区中的基站测量本小区内每个用户在每个子载波上的信号噪声干扰功率比。移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对其造成的小区间干扰最强的两个相邻基站；所述移动台测量所述两个相邻基站的下行导频的功率，并将测量到的功率通知给本小区基站。此后，在步骤S602，对于小区内的子载波s，记录在资源调度之前，例如，调度前一个周期内占用这个子载波的用户j，作为参考用户j。接下来，在步骤S603，相应用户的移动台利用下面的公式(6)计算该移动台使用这个子载波而需要调整的发射功率Pt。
其中，Pc表示用户k在导频信道上的发射功率。
然后，根据利用公式(6)计算的要调整的发射功率Pt以及小区内信道衰落和干扰情况，按照公式(7)计算用户可能产生的信号噪声干扰功率比。
SINR(k)＝Pt×Hint ra(k，B)/I(B)(7) 其中，Hint ra(k，B，s)表示用户k在子载波s上的信道增益，I(B，s)表示子载波s上的干扰信号。
此后，在步骤604，判断是否针对所有子载波执行了上述步骤S602至S603，并得到所有用户在各个子载波上的信号噪声干扰功率比值，以记录到表明通信状况的参数记录表中。如果在步骤S604的判断结果为肯定，流程则进行到步骤S606，根据在步骤S604中得到的用户移动台在每个子载波上的信号噪声干扰功率比值，执行诸如Max C/I或PF等多用户调度算法。如果在步骤S604的判断结果为否定，流程则进行到步骤S605，选择下一个子载波的特定用户分组，并针对选择的用户分组执行步骤S602至S604的过程，直到针对所有要调度的子载波执行完相应的调度。
实际上，用满足公式(6)的用户发射功率计算小区间干扰可以得到下面的公式(8)。
(8) 也就是说，在功率调整之后的资源调度过程保证了每个子载波上的新用户生成的小区间干扰不会高于前一个调度周期内估计到的小区间干扰，从而消除了小区间干扰波动对于无线资源调度算法的影响。
实例3 下面描述结合小区间干扰测量，用户分组和用户功率调整的自适应资源调度方法。该自适应资源调度方法结合了实例1和实例2中的特点，进一步提高了无线蜂窝通信系统进行资源调度的性能。
如图7所示，首先，在步骤S701，由本小区内每个移动台测量临小区导频信号强度，以找到本小区的每个移动台对其造成的小区间干扰最强的两个相邻基站，并计算移动台对这两个相邻基站造成的上行链路方向的小区间干扰值。此后，在步骤S702，针对本小区内的所有移动台，根据计算得到的对临小区的小区间干扰值将移动台划分为若干组。接下来，在步骤S703，根据移动台分组状况将子载波分组，每组移动台对应一组子载波。在步骤S704，每一组子载波只分配给为所述子载波组对应选择的特定移动台分组中包括的移动台，对于没有被划入相应子载波的特定用户分组中的其他用户移动台，将这些移动台在相应子载波上的信号噪声干扰功率比设置为零。此后，在步骤S705，针对每个子载波分组中的每个子载波，记录在资源调度之前，例如，前一个周期内占据这个子载波的用户，作为参考用户j。在步骤S706中，相应用户的移动台利用上面的公式(6)计算该移动台使用这个子载波而需要调整的发射功率Pt。然后，根据利用公式(6)计算的要调整的发射功率Pt以及小区内信道衰落和干扰情况，按照公式(7)计算用户可能产生的信号噪声干扰功率比，并记录到表明通信状况的参数记录表中。
此后，在步骤707，判断是否针对所有子载波分组执行了上述步骤S705至S706，并得到所有用户在相应子载波上需要调整的发射功率。如果在步骤S707的判断结果为否定，流程则进行到步骤S708，选择下一个子载波分组，计算相应的移动台分组在这个子载波分组上信号噪声干扰功率比。此后，流程返回到步骤S705，重复执行步骤S705至S708直到针对所有要调度的子载波计算出相应的移动台分组在这些子载波分上的信号噪声干扰功率比。
如果在步骤S707的判断结果为肯定，流程则进行到步骤S709，根据在步骤S706中得到的用户移动台在每个子载波上的信号噪声干扰功率比值，执行诸如Max C/I或PF等多用户调度算法。
图8(a)至8(c)示出了利用根据本发明实施例的方法得到的小区间干扰波动减小的示意图。其中图8(a)是基于Max C/I的资源分配方法得到的小区间干扰的抖动曲线；图8(b)是根据本发明的基于用户分组进行资源分配方法得到的小区间干扰的抖动曲线图；8(c)是基于功率补偿的资源分配方法得到的小区间干扰的抖动曲线。通过比较图8(a)至8(c)所示的曲线可以看出，根据本发明的自适应资源调度方法很好地降低了小区间干扰随着资源调度而波动的情况。
图9是表明根据本发明的方法得到的无线蜂窝通信系统的吞吐量增益的示意图。根据本发明的自适应资源调度方法与诸如基于Max C/I之类的现有技术的资源分配方法相比，明显提高了无线蜂窝通信系统的吞吐量。
至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。
权利要求
1.一种在无线蜂窝通信系统的上行链路中进行资源调度的方法，包括步骤
由本小区内每个移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对临小区造成的小区间干扰最强的两个相邻小区的基站，并计算移动台对所述两个相邻小区的基站造成的上行链路方向的小区间干扰值；
根据计算的所述小区间干扰值对本小区内的所有移动台进行分组；
根据移动台分组状况对使用的子载波分组，使每组移动台对应一组子载波；和
将每一组子载波分配给为该组子载波组对应选择的特定移动台分组中包括的移动台；和
根据子载波组的分配，计算每个移动台在对应的子载波分组上的经过修改的信号噪声干扰功率比，并执行多移动台资源调度算法。
2.根据权利要求1所述的方法，其中移动台分组的步骤包括选择对所述两个相邻小区的基站产生大致相同的上行链路小区间干扰的移动台作为同一个移动台分组。
3.根据权利要求1所述的方法，其中对所述子载波进行分组的步骤包括根据移动台分组中移动台的数目及每个移动台可以使用的最多子载波数目来确定子载波分组的大小，其计算公式为
其中，N(φ(k))表示对应移动台分组的子载波分组中载波的数目，Ci表示移动台i可用最大子载波数目，NTOTAL表示总的子载波数目。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括对于移动台分组中没有被选择为相应子载波分组的特定移动台的其余移动台，将所述其余移动台在相应子载波分组中子载波上的信号噪声干扰功率比设置为零。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述移动台在相应子载波上的经过修改的信号噪声干扰功率比记录到参数记录表中的步骤。
6.一种在无线蜂窝通信系统的上行链路中进行资源调度的方法，包括步骤
移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对临小区造成的小区间干扰最强的两个相邻小区的基站；
所述移动台测量所述两个相邻基站的下行导频的功率，并将测量到的功率通知给本小区基站；
每个移动台计算使用预定子载波而需要调整的发射功率Pt；
利用所计算的要调整的发射功率Pt以及小区内信道衰落和干扰，估算移动台产生的信号噪声干扰功率比；和
利用所述移动台在每个子载波上的信号噪声干扰功率比值，执行多移动台调度算法。
7.根据权利要求6所述的方法，其中利用下面的公式计算移动台使用相应的子载波时需要调整的发射功率Pt
其中，Pc(k)表示移动台k在导频信道上的发射功率，Ip(j，B1)和Ip(j，B2)是移动台j测量得到的所述两个相邻基站下行导频的功率值，IP(k，B1)和IP(k，B2)表示所述移动台测量的所述两个基站下行导频的功率值。
8.根据权利要求6所述的方法，其中在功率调整之后保证每个子载波上的新移动台生成的小区间干扰不高于前一个调度周期内估计的小区间干扰。
9.一种在无线蜂窝通信系统的上行链路中进行资源调度的方法，包括步骤
由本小区内每个移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对临小区造成的小区间干扰最强的两个相邻小区的基站，并计算移动台对所述两个相邻小区的基站造成的上行链路方向的小区间干扰值；
根据计算的所述小区间干扰值对本小区内的所有移动台进行分组；
根据移动台分组状况对使用的子载波分组，使每组移动台对应一组子载波；和
将每一组子载波分配给为该组子载波对应选择的特定移动台分组中包括的移动台；和
计算所述特定移动台分组中的每个移动台使用对应的子载波分组中的载波时需要调整的发射功率Pt；
根据调整的发射功率Pt计算移动台在所述子载波分组上的信号噪声干扰功率比值，并基于所述信号噪声干扰功率比值计算多移动台调度算法。
10.根据权利要求9所述的方法，其中移动台分组的步骤包括选择对所述两个相邻小区的基站产生大致相同的上行链路小区间干扰的移动台作为同一个移动台分组。
11.根据权利要求9所述的方法，其中对所述子载波进行分组的步骤包括根据移动台分组中移动台的数目及每个移动台可以使用的最多子载波数目来确定所述子载波分组的大小，其计算公式为
其中，N(φ(k))表示对应移动台分组的子载波分组中载波的数目，Ci表示移动台i可用最大子载波数目，NTOTAL表示总的子载波数目。
12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括对于移动台分组中没有被选择为相应子载波分组的特定移动台的其余移动台，将所述其余移动台在相应子载波分组中子载波上的信号噪声干扰功率比设置为零。
13.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将所述移动台在相应子载波上的经过修改的信号噪声干扰功率比记录到参数记录表中的步骤。
14.根据权利要求9所述的方法，其中利用下面的公式计算移动台使用相应的子载波时需要调整的发射功率Pt
其中，Pc(k)表示移动台k在导频信道上的发射功率，Ip(j，B1)和Ip(j，B2)是移动台j测量得到的所述两个相邻基站下行导频的功率值，IP(k，B1)和IP(k，B2)表示所述移动台测量的所述两个基站下行导频的功率值。
全文摘要
一种在无线蜂窝通信系统的上行链路中进行资源调度的方法，包括步骤由本小区内每个移动台测量临小区导频信号强度，以找到每个移动台对临小区造成的小区间干扰最强的两个相邻小区的基站，并计算移动台对所述两个相邻小区的基站造成的上行链路方向的小区间干扰值；根据计算的所述小区间干扰值对本小区内的所有移动台进行分组；根据移动台分组状况对使用的子载波分组，使每组移动台对应一组子载波；和将每一组子载波分配给为该组子载波组对应选择的特定移动台分组中包括的移动台；计算每个移动台在子载波上可以得到的信号噪声干扰功率比，并执行多移动台资源调度算法。
文档编号H04W72/04GK101175308SQ20061014325
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者冯明海, 佘小明, 岚 陈 申请人:株式会社Ntt都科摩