专利名称：在无线通信系统中基于干扰进行自适应调度的方法与设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，尤其涉及在无线通信系统中基于干扰进行自适应调度的方法与设备。
背景技术：
共信道干扰是无线蜂窝通信系统面对的一个主要挑战。来自相邻小区的信道干扰不仅降低物理层的性能，同时还会影响OFDMA系统的链路自适应、资源分配以及用户调度。 这是因为时变的信道干扰会导致来自用户端的信道质量指示(CQI)不准确。所以，在这种情况下，一个小区的性能取决于它相邻小区的调度情况。例如，在一个非满负载的OFDMA网络中，未被占用的子载波的位置是随着调度情况而改变的，这就使干扰也相应的跟着变化。另一个例子是在波束赋形网络中，所有小区使用用户特定的动态波束赋形来传输下行链路数据。波束的方向取决于被调度的用户设备， 如果选取了一个不同的用户设备，那么干扰就会改变。在以上两个例子中，由于干扰变化的迅速性，使基站(eNB)很难准确估计干扰用户的无线信道质量。这极大降低了频率选择调度，链路自适应和其他需要信道状态信息的技术的增益。为了解决上述问题，在LTE系统中的X2接口中定义了一个名为相对窄带发送功率 (RNTP)的参数，作为帮助基站间交互干扰信息以助于协作的标识。RNTP提供了在小区中每个资源块(PRB)下行功率限制的指示。RNTP包括一个阈值和对应于每一 PRB的一个位图 (bitmap)，在位图中的bitl表示在该PRB上的最大传输功率在所考虑的未来时间周期将超出RNTP中的阈值。基于从相邻小区接收到的RNTP，下行调度器分配给小区边缘用户较小干扰的子带。然而，RNTP仅只是在所考虑的未来时间间隔里的每一个资源块的最大传输功率，它并不指示干扰是快变的还是慢变的，因此，调度器不能采取自适应策略来管理不同变化速率的干扰带来的影响，无法使用更加有效的资源管理策略。
发明内容
本发明的目的是提供一种在无线通信系统中基于干扰进行自适应调度的方法与设备。根据本发明的一个方面，提供一种在无线通信系统中基于干扰变化速率进行自适应调度的方法，其中，该方法包括以下步骤a获取每一资源块的干扰变化信息；b根据各干扰变化信息来自适应地为每一资源块选择相应的调度策略。根据本发明的另一个方面，还提供了一种在无线通信系统中基于干扰变化速率进行自适应调度的设备，其中，包括获取装置，用于获取每一资源块的干扰变化信息；调度装置，用于根据各干扰变化信息来自适应地为每一资源块选择相应的调度策略。与现有技术相比，本发明具有以下优点能根据不同干扰变化速率而采用不同的调度和资源分配策略。
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显图1为本发明的无线通信系统拓扑图；图2为本发明一个方面的基于干扰变化速率进行自适应调度的方法的流程图；图3为本发明另一个方面的基于干扰变化速率进行自适应调度的方法的流程图；图4为本发明一个方面的基于干扰变化速率进行自适应调度的系统示意图；图5为本发明另一个方面的基于干扰变化速率进行自适应调度的系统示意图；附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细描述。图1为本发明的无线通信系统拓扑图。所述无线通信系统包括多个小区，每一小区内设置有一通讯设备。为简化图示，图中仅示出7个小区，即小区1、小区2、小区3、小区 4、小区5、小区6和小区7。其中，小区1中设置有设备1、小区2中设置有设备2、小区3中设置有设备3、小区4中设置有设备4、小区5中设置有设备5、小区6中设置有设备6、小区 7中设置有设备7，相邻小区之间的设备可以相互通信。例如，小区7与小区1、小区2、小区 3、小区4、小区5、小区6相邻，故，所述设备7与所述设备1、设备2、设备3、设备4、设备5、 及设备6可以相互通信；再例如，小区3与小区2、小区4、小区7相邻，故设备3可以与设备 3、设备4及设备7相互通信。所述无线通信系统包括但不限于为基于OFDMA的无线蜂窝通信系统。所述设备 1、设备2、设备3、设备4、设备5、设备6、及设备7包括但不限于基站、e-Node B或网络控制器等。但本领域技术人员应该理解，所述无线通信系统并非以所述为限，例如，还可以是基于TDMA的无线蜂窝通信系统等。图2为本发明一个方面的基于干扰变化速率进行自适应调度的方法的流程图。具体的，在步骤SOl中，各小区内各自的设备分别获取每一资源块的干扰变化信息。其中，所述资源块，对于基于OFDMA的无线通信系统而言，其为通信子频带；对于基于 TDMA的无线通信系统而言，其为通信时隙。例如，小区1的设备1、小区2的设备2、小区3 的设备3、小区4的设备4、小区5的设备6、小区6的设备6、小区7的设备7，分别获取各通信子频带或通信时隙的干扰变化信息。接着，在步骤S02中，各设备分别根据各自获取的干扰变化信息来自适应地为每一资源块选择相应的调度策略。图3为本发明另一个方面的基于干扰变化速率进行自适应调度的方法的流程图。具体的，在步骤SOll中，各小区内各自的设备分别接收来自相邻小区的干扰变化指示信息。例如，小区7内的设备7接收来自相邻小区，例如小区1、小区2、小区3、小区4、小区5、及小区6中的各设备的干扰变化指示信息。作为一种优选方式，来自相邻小区的干扰变化指示信息可以用一个位图表示。位图中的第k个比特对应第k个子频带，值“ 1”表示当前子频带发送功率或方向是快速变化的，值“0”表示发送功率或方向是慢速变化的。其中，对于采用3GPP LTE协议的无线通信系统，位图可以定义成一个新的信息变量，例如，称之为窄带发射变化指示(NTVI)，由此，所述位图就可通过X2接口来传输。但本领域技术人员应该理解，小区内的设备获取干扰变化指示信息的方式并非以相邻小区各自的设备之间的交互为限，事实上，还可通过其它设备转发得到，例如，可由设置在无线通信系统中的网络控制器先收集各小区的干扰变化指示信息，随后再转发至各设备等。此外，干扰变化指示信息也并非以位图表示为限。接着，在步骤S012中，各设备分别由各自接收的干扰变化指示信息中提取所述每一资源块的干扰变化信息。例如，所述设备1、设备2、设备3、设备4、设备5、设备6、及设备7各自由所接收的位图中获取第1至第K个资源块的干扰变化信息。例如，所述设备1由接收到的相邻小区2的位图中获取的第1至第K个资源块的干扰变化信息为0、1、
1......O ；由接收到的相邻小区6的位图中获取的第1至第K个资源块的干扰变化信息为
1、0、1......0 ；由接收到的相邻小区7的位图中获取的第1至第K个资源块的干扰变化信
息为0、0、1......0。此外，其它设备也可由各自所接收的位图中获得第1至第K个资源块
的干扰变化信息，在此不再一一举例说明。接着，在步骤S02中，各设备再根据各干扰变化信息来自适应地为每一资源块选择相应的调度策略。作为一种优选方式，当干扰变化信息指示一资源块干扰变化快速时，则设备以频率分集调度策略对该资源块执行调度；而当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化慢速时，则设备以频率选择性调度策略对该资源块执行调度。例如，各设备可用标志^dModeFlag来标识每一个子频带，标志为1表示对应的子频带是用于频率分集调度策略，否则，对应的子频带是用于频率选择调度策略。如果一设备接收到的来自小区i的干扰变化信息中的第k个比特为(k，i)，第k个子频带的 ^dModeFlag可以按下式计算ScdModeFlag (k) = Fl ({BitMap (k，i)} i = 1. · · N)N是相邻小区的数量，Fl表示^dModeFlag的获取函数，有许多方法可以计算函数 Fl，包括但不限于1)比特“或”操作如果有任何一个相邻小区的对应比特设为1，那么Fl为1。2)多数判决如果1的数量大于0的数量，Fl为1，反之，Fl为0。3)功率加权多数判决；把干扰变化位图中所有值为1的子频带的相对窄带发送功率(RNTP)值相加，再将干扰变化位图中所有值为0的子频带的RNTP值相加，将两个值相比，如果前者大，Fl为1，如果后者大，Fl为0。由此，各设备根据各自的标志^dModeFlag来对相应的资源块进行调度。例如，对于设备1，其计算出的第1个资源块的标志^dModeFlag为1，则设备1以频率分集调度策略对第1个资源块进行调度；而其计算出的第2个资源块的的标志^dModeFlag为0，则设备1以频率选择调度策略对第2个资源块进行调度；对于其它资源块的调度，也采用类似方式，在此不再一一详述。而其它设备对各自资源块的调度与设备1对其资源块的调度方式类似，在此也不再逐一详述。作为另一种优选方式，当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化快速时，则设备利用宽带CQI及频率分集调度策略对该资源块执行调度和链路自适应；而当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化慢速时，则设备利用子频带CQI及频率选择性调度策略对该资源块执行调度和链路自适应。例如，设备可用kdModeFlag(k) = 1来表示子频带k是可以用于频率分集调度的，子频带k的调度用户可以表示成ScdUser (k) = F2 ()，可有许多方法获得函数F2()，包括但不限于；使函数F2()从所有的可用用户设备中返回一个随机的用户索引值。相应的，设备可用kdModeFlag (k) = O来表示子频带k是用于频率选择性调度、 而不可用于频率分集调度；子频带k的调度用户设备可以表示成ScdUser (k) = F3 ({Metricu} U= 1. . . U)其中，U表示可用用户设备的数量。设备分配给用户设备一个有最大度量的子频带。度量值取决去具体的调度算法。此外，设备可基于CQI指示决定调制编码方案(MCS)MCS (u) = F4 (WidebandCQI (u))F4是一个信道质量指示-调制编码方案(CQI-MCQ的映射函数，映射表可以通过仿真和实验测试获取。相应的，设备可基于子频带CQI决定MCS MCS (u) = F5 ({SubbandCQI (u，k)} k e SubbandSet (u))，SubbandSet (u)表示分配给用户设备U的子频带的集合。函数F5的一个可用方案是在所有分配的子频带上采用平均方法(比如，EESM)来获取有效的信干噪比(SINR)，然后使用信干噪比-调制编码方案映射函数来获得调制编码方案。图4为本发明一个方面的基于干扰变化速率进行自适应调度的系统示意图。其中，所述设备1包括获取装置11和调度装置12。具体的，在步骤SOl中，获取装置11获取每一资源块的干扰变化信息。其中，所述资源块，对于基于OFDMA的无线通信系统而言，其为通信子频带；对于基于TDMA的无线通信系统而言，其为通信时隙。例如，获取装置11获取各通信子频带或通信时隙的干扰变化信肩、ο接着，调度装置12根据所获取的干扰变化信息来自适应地为每一资源块选择相应的调度策略。图5为本发明另一个方面的基于干扰变化速率进行自适应调度的系统示意图。其中，所述设备1包括获取装置11和调度装置12 ；所述获取装置包括接收装置111和提取装置112。具体的，在步骤SO11中，接收装置111接收来自相邻小区的干扰变化指示信息。例如，接收装置111接收来自相邻小区，例如小区2、小区6、及小区7中的各设备的干扰变化
指不信息。
作为一种优选方式，来自相邻小区的干扰变化指示信息可以用一个位图表示。位图中的第k个比特对应第k个子频带，值“ 1”表示当前子频带发送功率或方向是快速变化的，值“0”表示发送功率或方向是慢速变化的。其中，对于采用3GPP LTE协议的无线通信系统，位图可以定义成一个新的信息变量，例如，称之为窄带发射变化指示(NTVI)，由此，所述位图就可通过X2接口来传输。但本领域技术人员应该理解，接收装置111获取干扰变化指示信息的方式并非以相邻小区的设备发送为限，事实上，还可通过其它设备转发得到，例如，可由设置在无线通信系统中的网络控制器先收集各小区的干扰变化指示信息，随后再转发至接收装置111接收等。此外，干扰变化指示信息也并非以位图表示为限。接着，提取装置112由接收的干扰变化指示信息中提取所述每一资源块的干扰变化信息。例如，所述提取装置112由接收到的相邻小区2的位图中获取的第1至第K个资
源块的干扰变化信息为0、1、1......0 ；由接收到的相邻小区6的位图中获取的第1至第
K个资源块的干扰变化信息为1、0、1......0 ；由接收到的相邻小区7的位图中获取的第1
至第K个资源块的干扰变化信息为0、0、1......0。接着，调度装置12再根据各干扰变化信息来自适应地为每一资源块选择相应的调度策略。作为一种优选方式，当干扰变化信息指示一资源块干扰变化快速时，则调度装置 12以频率分集调度策略对该资源块执行调度；而当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化慢速时，则调度装置12以频率选择性调度策略对该资源块执行调度。例如，调度装置12可用标志^dModeFlag来标识每一个子频带，标志为1表示对应的子频带是用于频率分集调度策略，否则，对应的子频带是用于频率选择调度策略。如果调度装置12接收到的来自小区i的干扰变化信息中的第k个比特为(k，i)，第k个子频带的ScdModeFlag可以按下式计算ScdModeFlag (k) = Fl ({BitMap (k，i)} i = 1. · · N)N是相邻小区的数量，Fl表示^dModeFlag的获取函数，有许多方法可以计算函数 Fl，包括但不限于1)比特“或”操作如果有任何一个相邻小区的对应比特设为1，那么Fl设为1。2)多数判决如果1的数量大于O的数量，Fl为1，反之，Fl为O。3)功率加权多数判决；把干扰变化位图中所有值为1的子频带的相对窄带发送功率(RNTP)值相加，再将干扰变化位图中所有值为O的子频带的RNTP值相加，将两个值相比，如果前者大，Fl为1，如果后者大，Fl为O。由此，调度装置12根据各自的标志^dModeFlag来对相应的资源块进行调度。例如，调度装置12计算出的第1个资源块的标志^dModeFlag为1，则调度装置12以频率分集调度策略对第1个资源块进行调度；而若计算出的第2个资源块的的标志^dModeFlag 为0，则调度装置12以频率选择调度策略对第2个资源块进行调度；对于其它资源块的调度，也采用类似方式，在此不再一一详述。作为另一种优选方式，当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化快速时，则调度装置12利用宽带CQI及频率分集调度策略对该资源块执行调度和链路自适应；而当所述
7干扰变化信息指示一资源块干扰变化慢速时，则调度装置12利用子频带CQI及频率选择性调度策略对该资源块执行调度和链路自适应。例如，调度装置12可用kdModeFlag (k) = 1来表示子频带k是可以用于频率分集调度的，子频带k的调度用户可以表示成ScdUser (k) = F2 ()，可有许多方法获得函数F2()，包括但不限于；使函数F2()从所有的可用用户设备中返回一个随机的用户索引值。相应的，调度装置12可用kdModeFlagGO = O来表示子频带k是用于频率选择性调度、而不可用于频率分集调度；子频带k的调度用户设备可以表示成ScdUser (k) = F3 ({Metricu} u = 1. . . U)其中，U表示可用用户设备的数量。设备分配给用户设备一个有最大度量的子频带。度量值取决去具体的调度算法。此外，调度装置12可基于CQI指示决定调制编码方案(MCS)MCS (u) = F4 (WidebandCQI (u))F4是一个信道质量指示-调制编码方案(CQI-MCS)的映射函数，映射表可以通过仿真和实验测试获取。相应的，调度装置12可基于子频带CQI决定MCS MCS (u) = F5 ({SubbandCQI (u,k)}k e SubbandSet (u))，SubbandSet (u)表示分配给用户设备U的子频带的集合。函数F5的一个可用方案是在所有分配的子频带上采用平均方法(比如，EESM)来获取有效的信干噪比(SINR)，然后使用信干噪比-调制编码方案映射函数来获得调制编码方案。以上仅仅以设备1为例进行详细描述，但本领域技术人员应该理解，其他设备，例如，设备2、设备3、设备4、设备5、设备6及设备7，的结构都与设备1的结构相同，在此，不
再一一详述。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括” 一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
权利要求
1.一种在无线通信系统中基于干扰变化速率进行自适应调度的方法，其中，该方法包括以下步骤a获取每一资源块的干扰变化信息；b根据各干扰变化信息来自适应地为每一资源块选择相应的调度策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤a还包括-接收来自相邻小区的干扰变化指示信息；-由所述干扰变化指示信息中提取所述每一资源块的干扰变化信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤b还包括-当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化快速时，则以频率分集调度策略对该资源块执行调度；-当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化慢速时，则以频率选择性调度策略对该资源块执行调度。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤b还包括-当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化快速时，则利用宽带CQI及频率分集调度策略对该资源块执行调度和链路自适应；-当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化慢速时，则利用子频带CQI及频率选择性调度策略对该资源块执行调度和链路自适应。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述无线通信系统包括基于OFDMA 的无线蜂窝通信系统。
6.一种在无线通信系统中基于干扰变化速率进行自适应调度的设备，其中，包括获取装置，用于获取每一资源块的干扰变化信息；调度装置，用于根据各干扰变化信息来自适应地为每一资源块选择相应的调度策略。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述获取装置还包括接收装置，用于接收来自相邻小区的干扰变化指示信息；提取装置，用于由所述干扰变化指示信息中提取所述每一资源块的干扰变化信息。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述调度装置还用于执行以下操作-当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化快速时，则以频率分集调度策略对该资源块执行调度；-当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化慢速时，则以频率选择性调度策略对该资源块执行调度。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述调度装置还用于执行以下操作-当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化快速时，则利用宽带CQI及频率分集调度策略对该资源块执行调度和链路自适应；-当所述干扰变化信息指示一资源块干扰变化慢速时，则利用子频带CQI及频率选择性调度策略对该资源块执行调度和链路自适应。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的设备，其中，所述无线通信系统包括基于 OFDMA的无线蜂窝通信系统，所述设备包括基站、e-Node B或网络控制器。
全文摘要
本发明涉及一种在无线通信系统中基于干扰进行自适应调度的方法与设备。其中，设备在获取每一资源块的干扰变化信息后，再根据所述干扰变化信息来自适应地为该资源块选择相应的调度策略。本发明的优点包括能根据不同干扰变化速率而采用不同的调度和资源分配策略。
文档编号H04W72/08GK102547997SQ201010592439
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者吕星哉, 张怡, 张碧军, 徐浩, 林凌峰, 王继康, 蒋智宁 申请人:上海贝尔股份有限公司