专利名称：一种适用于移动中继系统的资源管理方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯技术领域，尤其涉及一种适用于移动中继系统的资源管理方法。
背景技术：
中继技术是LTE-A系统的关键技术之一。利用中继技术可以改善小区边缘用户的性能，扩大小区的覆盖范围。此外利用中继技术还能为热点地区或深度阴影衰落地区用户提供较高的数据传输速率，并在一定程度上提高整个系统的吞吐量。如图I所示是一个中继系统，该系统中的移动设备(Mobile Equipment, ME)包括宏用户终端(Macro UE，M_UE)、移动中继节点(Mobile Relay Node, MRN)、中继用户终端(Relay-attached UE, R-UE)和基站(DeNB Doner eNodeB。中继技术是LTE-A系统的关键技术之一。利用中继技术可以改善小区边缘用户的性能，扩大小区的覆盖范围。此外利用中继技术还能为热点地区或深度阴 影衰落地区用户提供较高的数据传输速率，并在一定程度上提高整个系统的吞吐量。在部署中继时，各无线链路(DeNB与M-UE间的直连链路(Direct Link),DeNB与中继节点(RelayNode, RN)间的回程链路(Backhaul Link)以及RN与R-UE间的接入链路(Access Link),如图I所示)之间的资源分配、干扰管理和资源调度是移动中继系统中资源管理的主要问题。如果没有恰当合理的资源管理方案，就会导致各链路间严重的资源分配不均衡和干扰问题，最终导致系统性能的恶化。在3GPP标准中，中继分为带内和带外两种模式。这两种中继模式主要关注于中继回程链路和接入链路之间的资源分配问题。它们分别通过时分复用(Time DomainMultiplexing, TDM)和频分复用(Frequency Domain Multiplexing, FDM)的方式利用无线资源。带内中继模式只需利用单个载波，因此成为3GPP LTE研究重点。载波聚合技术的引进使更多的频谱资源能够得到灵活分配，提高了带外中继模式应用的可行性，因为其有更多载波以供回程链路和接入链路使用。但目前3GPP组织并没有针对这两种中继模式在载波聚合场景下的应用提出详细的资源管理方案。载波聚合技术是LTE-A系统的另一个关键技术，其旨在满足国际电信联盟无线通信部门提出的频带扩展需求。载波聚合技术可以将两个或多个成员载波(ComponentCarrier, CC)聚合成一个更宽的可用频谱，最大传输带宽可达100MHz，使上下行峰值速率分别达到500Mbps和lGbps。载波聚合技术具有一定的灵活性，可以聚合单一频段或不同频段的连续或非连续成员载波。为保持后向兼容性，每个成员载波都应与LTE Rel. 8标准兼容。带内中继和带外中继模式目前存在的主要问题是资源分配不灵活，既无法保证M-UE和R-UE间资源分配的公平性，也无法保证中继回程链路和接入链路间的资源均衡，因此，极易产生不同UE间资源分配的不公和中继回程链路的瓶颈效应。针对带内和带外中继模式资源分配不灵活的问题，目前存在两种适用于带内中继的资源管理方案——资源单元公平(Fair-Resource-Unit, Fair-RU)和吞吐量公平(Fair-Throughput, Fair-ΤΡ)的资源分配方法。这两种方案的改进型还可以应用到带外中继模式。但是两种资源分配方案仅考虑了 M-UE和R-UE间资源分配的公平性问题，却没有考虑中继回程链路和接入链路之间的资源均衡性，极易造成其中某条链路因资源不足产生瓶颈效应。MRN作为ー种特殊中继，不但具有传统基站式固定中继的特点，还支持群移动性和部署灵活性。它主要布置在用户密度较高的交通工具(长途汽车、火车、客轮等)上，以便为乘客提供高质量的通信业务，如图I所示。由于MRN位置可变，与固定中继相比出现ー些新的问题。例如其回程链路信道因MRN位置的变化是时变的，而接入链路却相对静止。所以设计MRN的资源管理方案时需要更多地考虑到周围环境的变化情況，并设计为ー个动态过程。此外，由于固定中继一般设置在小区边缘，传统的资源管理方案通常在直连链路和接入链路间进行频率复用，未考虑两种链路间的干扰问题，但在MRN情况下，这种干扰有可能相当严重，必须加以考虑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于移动中继系统的资源管理方法，将资源分配、 干扰管理和资源调度过程相结合，以提高资源管理灵活性、资源利用率和用户公平性。为了达到以上目的，本发明实施例公开ー种适用于移动中继系统的资源管理方法，包括以下步骤首先，DeNB将MRN和R-UE视为ー个整体，由DeNB根据不同移动设备类型采用不同的策略分配资源；其次，由MRN为R-UE重新分配资源。进ー步，作为一种优选，中继系统为单载波系统。进ー步，作为ー种优选，中继系统为多载波系统。进ー步，作为一种优选，多载波系统进一歩包括将所有成员载波分配给每个移动实体。进一歩，作为ー种优选，移动实体为M-UE、MRN和/或R-UE。进ー步，作为一种优选，由DeNB根据不同移动设备类型采用不同的策略分配资源首先包括计算比例公平度量标准。进ー步，作为一种优选，由DeNB根据不同移动设备类型采用不同的策略分配资源进ー步包括=DeNB根据比例公平度量标准为M-UE和MRN分配RU，然后接入链路再获得RU，分配给接入链路的RU是所有UE中质量最差的，一旦RU被分配给了接入链路，它就不能再被分配给M-UE或MRN。进一歩，作为ー种优选，如果RU分配给接入链路，就开始进入由MRN控制R-UE的资源再分配过程，MRN根据传统的比例公平算法或轮询算法将分配给接入链路的RU再分配给相应的R-UE，并估计接入链路的呑吐量，如果接入链路的呑吐量低于回程链路的呑吐量，就再次分配剰余RU中质量最差的RU给接入链路，直到接入链路与回程链路吞吐量达到平衡。本发明将资源分配和调度过程结合起来，不仅实施简单、灵活、用户公平性好，还提高了资源管理的灵活性及资源利用率，使网络中的所有移动实体达到资源分配的最优化。
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中图I为本发明实施例移动中继部署场景示意图。图2为本发明实施例TLPF (两级比例公平)的CC (成员载波)分配示意图。
图3为TLPF方案的详细流程图。
具体实施例方式为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对 本发明作进一步详细的说明。如图I所示，本发明实施例提出了一种适用于移动中继系统的两级比例公平(Two-Level Proportional Fair, TLPF)资源管理方案。该系统中的移动设备(MobileEquipment, ME)包括宏用户终端 4(Macro UE, M-UE)、移动中继节点 3 (Mobile Relay Node,MRN)、中继用户终端 I (Relay-attached UE，R_UE)和中继 2 (DeNB Doner eNodeB)。在本方案中，中继站2 (DeNB Doner eNodeB)将MRN 3和R-UE 4看作一个整体，这样从DeNB 2角度来看，整个网络并不是一个传统中继系统的双跳架构，而是一个扁平化的单跳架构模型。本发明提出了一种适用于移动中继的LTE-A系统的资源管理方案，即两级比例公平方案。第一级中，DeNB 2将MRN 3和R-UE 4视为一个整体，因此整个网络不再是传统中继系统的双跳架构，而是一个扁平化的单跳架构模型，由DeNB 2根据不同移动设备类型而采用不同的策略分配资源。在第二级中，由MRN3为R-UE4重新分配资源。本方案将资源分配和调度过程结合起来，不仅实施简单、灵活、用户公平性好，还提高了资源管理的灵活性及资源利用率，使网络中的所有移动实体达到资源分配的最优化。传统比例公平(Proportional Fair, PF)算法中，每个待调度用户会被赋予一个优先级，优先级最高的用户首先传输。在每个调度时刻t,资源单元(Resource Unit, RU)分配给用户i的前提是i满足
权利要求
1.一种适用于移动中继系统的资源管理方法，其特征在于，包括以下步骤 首先，DeNB将MRN和R-UE视为ー个整体，由DeNB根据不同移动设备类型采用不同的策略分配资源； 其次，由MRN为R-UE重新分配资源。
2.根据权利要求I所述的适用于移动中继系统的资源管理方法，其特征在于，所述中继系统为单载波系统。
3.根据权利要求I所述的适用于移动中继系统的资源管理方法，其特征在于，所述中继系统为多载波系统。
4.根据权利要求3所述的适用于移动中继系统的资源管理方法，其特征在于，所述多载波系统进一歩包括将所有成员载波分配给每个移动实体。
5.根据权利要求4所述的适用于移动中继系统的资源管理方法，其特征在于，所述移动实体为M-UE、MRN和/或R-UE。
6.根据权利要求I所述的适用于移动中继系统的资源管理方法，其特征在于，所述由DeNB根据不同移动设备类型采用不同的策略分配资源首先包括计算比例公平度量标准。
7.根据权利要求6所述的适用于移动中继系统的资源管理方法，其特征在于，所述由DeNB根据不同移动设备类型采用不同的策略分配资源进一歩包括=DeNB根据比例公平度量标准为M-UE和MRN分配RU，然后接入链路再获得RU，分配给接入链路的RU是所有UE中质量最差的，一旦RU被分配给了接入链路，它就不能再被分配给M-UE或MRN。
8.根据权利要求7所述的适用于移动中继系统的资源管理方法，其特征在于，如果RU分配给接入链路，就开始进入由MRN控制R-UE的资源再分配过程，MRN根据传统的比例公平算法或轮询算法将分配给接入链路的RU再分配给相应的R-UE，并估计接入链路的呑吐量，如果接入链路的呑吐量低于回程链路的呑吐量，就再次分配剰余RU中质量最差的RU给接入链路，直到接入链路与回程链路吞吐量达到平衡。
全文摘要
本发明提供了一种适用于移动中继系统的资源管理方法，包括以下步骤首先，DeNB将MRN和R-UE视为一个整体，由DeNB根据不同移动设备类型采用不同的策略分配资源；其次，由MRN为R-UE重新分配资源。该方法将资源分配、干扰管理和资源调度过程相结合，以提高资源管理灵活性、资源利用率和用户公平性。
文档编号H04W72/12GK102869101SQ201210309279
公开日2013年1月9日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者黄清, 周建美, 谈振辉 申请人:北京交通大学