协作调度设备及其方法和用户设备的制作方法
【专利摘要】公开了一种协作调度设备及其方法和用户设备。该协作调度方法包括步骤：接收预编码矩阵索引PMI和针对该用户的干扰信道的统计信道状态信息；根据干扰信道的统计信道状态信息，为各个用户确定要推荐的PMI集合，所述PMI集合包含至少一个PMI；基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对；向配对的用户通知配对成功消息；针对一调度周期，基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对。能够基于统计信道状态信息完成用户配对，并结合瞬时信道状态信息完成协作调度。
【专利说明】协作调度设备及其方法和用户设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及3GPP LTE-Advanced (第三代合作伙伴计划的长期演进后续)标准化进程领域，特别是涉及一种协作多点传输(CoMP)技术中的协作调度方法。
【背景技术】
[0002]现代蜂窝小区通过全局频率复用和微型化的方式来提高系统容量，使得小区边缘区域成为干扰受限区域。小区边缘用户远离服务基站且受到相邻小区强烈的干扰，频谱效率低下。3GPP在完成的LTE-Advanced标准化协议Release 10中采用协作多点传输(CoMP)来解决小区间干扰问题。
[0003]作为一种CoMP技术，协作调度及波束赋型(CS/CB)方法通过选择合适的边缘用户并协调基站的发射波束，来减缓小区间干扰，提高用户的接收信号质量。CS/CB对基站协作的程度及回程链路的容量要求不高，易于实际应用，在学术界及工业界得到了较为广泛的关注和研究。
【发明内容】
[0004]考虑到现有技术中的一个或者多个问题，提出了一种协作调度设备及其方法和用户设备。
[0005]根据本发明的实施例，提供了一种协作调度方法，包括步骤:接收预编码矩阵索引PMI和针对该用户的干扰信道的统计信道状态信息；根据干扰信道的统计信道状态信息，为各个用户确定要推荐的PMI集合，所述PMI集合包含至少一个PMI ;基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对；向配对的用户通知配对成功消息；针对一调度周期，基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对。
[0006]根据本发明的实施例，提供了一种协作调度设备，包括:收发单元，接收预编码矩阵索引PMi和针对该用户的干扰信道的统计信道状态信息；用户配对单元，根据干扰信道的统计信道状态信息，为各个用户确定要推荐的PMI集合，并基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对，所述PMI集合包含至少一个PMI ;其中，所述收发单元向配对的用户通知配对成功消息，所述协作调度设备还包括:用户对选择单元，针对一调度周期，基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对。
[0007]根据本发明的实施例，提供了一种用户设备，包括:计算单元，针对每个统计周期计算统计信道信息，并基于所计算的统计信道信息确定来自服务基站的传输信道的统计信道状态信息和来自相邻协作基站的干扰信道的统计信道状态信息；选择单元，根据传输信道的统计信道状态信息从预先定义的码本中选择预编码矩阵索引PMI ;反馈单元，将选择单元所选择的PMI和计算单元计算的干扰信道的统计信道状态信息发送给基站，以便基于各个用户设备的干扰信道的统计信道状态信息为用户设备确定推荐的PMI集合，所述PMI集合包括至少一个PMI。
[0008]利用上述实施例的方案，能够基于统计信道状态信息完成用户配对，并结合瞬时信道状态信息完成协作调度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]通过结合附图对本技术的实施例进行详细描述，本技术的上述和其他目的、特性和优点将会变得更加清楚，其中相同的标号指定相同结构的单元，并且在其中:
[0010]图1示出了本发明实施例提供的一种基于统计信道信息的协作调度方法的应用场景；
[0011]图2是本发明实施例提供的一种基于统计信道信息的协作调度方法的时序图；
[0012]图3A和3B是本发明实施例提供的一种基于统计信道信息的协作调度方法的系统框图；
[0013]图4为本发明实施例提供的一种基于统计信道信息的协作调度方法的流程图。【具体实施方式】
[0014]下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0015]在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0016]根据本发明的一个实施例，能够在协作通信系统中对用户进行调度。例如，接收预编码矩阵索引PMi和针对该用户的干扰信道的统计信道状态信息。然后，根据干扰信道的统计信道状态信息，为各个用户确定要推荐的PMI集合，该PMI集合包含至少一个PMI。基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对，并向配对的用户通知配对成功消息。在调度过程中，针对一调度周期，基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对。
[0017]根据本发明的实施例，针对两小区公共边界的边缘用户，在强相关信道条件下，利用用户反馈的长时的统计信道状态信息(SCSI)完成用户配对，并结合短时的瞬时信道状态信息(ICSI)完成协作调度。根据本发明的实施例的方案能够充分利用SCSI，对恶劣的信道环境具有较强的鲁棒性，性能下降缓慢。
[0018]另外，在根据本发明实施例的方案中用户反馈长时的SCSI，并且只有配对用户才反馈短时的ICSI，所以用户平均反馈信息量很少，在不损失性能的前提下能大大节省反馈带宽。
[0019]根据本发明的另一实施例，基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对的步骤包括:从每个配对的用户接收瞬时信道状态信息；基于所述瞬时信道状态信息，为每个配对的用户计算和速率；选择和速率满足预定条件的用户对作为该调度周期中被调度的用户对。
[0020]图1为本发明实施例提供的一种基于统计信道信息的协作调度方法的应用场景。
[0021]如图1所示，若干个用户MSi, MS^和Mk分布在两个基站公共的小区边界上，每个基站BSl和BS2各自到当前调度用户的传输信道比,i; p和h2,i，h2, J； h2,k用实线箭头表示，来自相邻基站的干扰信道用虚线箭头表示，两基站BSl和BS2由高速回程链路(backhaul)连接。
[0022]图2为本发明实施例提供的一种基于统计信道信息的协作调度方法的时序图。其中，每个统计周期(static period)包含上百个调度周期(normal reporting period),每个调度周期包含几个时隙(timeslot)。例如，在统计周期的开始时刻，每个用户根据上个统计周期的统计信道信息，更新来自服务基站的传输信道的统计相关阵以及来自相邻协作基站的干扰信道的统计相关阵，并根据传输信道的统计相关阵，从预先定义的码本中选择最佳的预编码矩阵索引(PMI)。之后，每个用户例如将最佳PMI以及干扰信道的统计相关阵反馈给服务基站。 [0023]然后，每个基站根据干扰信道的统计相关阵，为各服务用户确定推荐的PMI集合，其中该PMI集合可以包含一个或多个，例如三个，干扰最小的PMI。每个用户的信息都汇集在调度器中，该调度器可以位于其中一个基站或者是一个独立的实体。
[0024]调度器或者集成了该调度器的某个基站对两基站的边缘用户进行用户配对。调度器将BS-1的一个用户和BS-2的一个用户配对，只要这两个用户满足各自的最佳PMI是对方推荐的PMI集合的子集。经过用户配对过程，调度器得到了用户对集合。每个基站通过下行链路控制信道(PDCCH)，通知其服务的配对用户配对成功的消息。根据另一实施例，将彼此PMI集合中包含至少一个相同的PMI的两个用户配对，或者将满足各自最佳的PMI是对方推荐的PMI集合的子集的两个用户配对。
[0025]这样，在每个调度周期的开始时刻，每个配对用户计算接收到的瞬时的信号强度，并将其反馈给服务基站。接收到配对用户的反馈信息后，调度器为各个用户对计算例如和速率之类的参数。调度器基于预定的准则进行用户调度，例如选择和速率最大的用户对作为该调度周期调度的用户对。
[0026]图3为本发明实施例提供的一种协作调度设备的系统框图。，协作调度设备310包含收发单元311、用户配对单元312和用户对选择单元313。
[0027]收发单元311接收预编码矩阵索引PMI和针对该用户的干扰信道的统计信道状态信息，向配对的用户通知配对成功的消息，并接受配对用户定期反馈的瞬时信道信息。
[0028]用户配对单元312根据干扰信道的统计信道状态信息，为各个用户确定要推荐的PMI集合，并基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对，所述PMI集合包含至少一个PMI。
[0029]用户对选择单元313针对一调度周期，基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对。
[0030]用户端320包含计算单元321、选择单元322以及反馈单元323。
[0031]计算单元321针对每个统计周期计算统计信道信息，并基于所计算的统计信道信息确定来自服务基站的传输信道的统计信道状态信息和来自相邻协作基站的干扰信道的统计信道状态信息。
[0032]选择单元322根据传输信道的统计信道状态信息从预先定义的码本中选择预编码矩阵索引PMI。
[0033]反馈单元323将选择单元322所选择的PMI和计算单元321计算的干扰信道的统计信道状态信息发送给基站，以便基于各个用户设备的干扰信道的统计信道状态信息为用户设备确定推荐的PMI集合，所述PMI集合包括至少一个PMI。对于配对用户，反馈单元定期上报瞬时信道信息。
[0034]图4为本发明实施例提供的一种基于统计信道信息的协作调度方法的流程图。其中，每个方框简述了该步的操作，详细内容见下述步骤的说明。
[0035]在步骤401，在统计周期的开始时刻，每个用户根据上个统计周期的统计信道信息(SCSI)，更新来自服务基站的传输信道的统计相关阵以及来自相邻协作基站的干扰信道的统计相关阵，并根据传输信道的统计相关阵，从码本G中选择最佳预编码矩阵索引(PMI)。
[0036]以BS-1的边缘用户i为例，传输信道的统计相关阵记为Rui，基于传输信道的信道信息&i和统计周期而得到；干扰信道的统计相关阵记为R2,i，基于干扰信道的信道信息h2,i和统计周期而得到；最佳PMI记为％。之后，每个用户将最佳PMI以及干扰信道的统计相关阵反馈给服务基站。统计周期包含几百个时隙，并记为Tsp。
【权利要求】
1.一种协作调度方法，包括步骤: 接收预编码矩阵索引PMI和针对该用户的干扰信道的统计信道状态信息； 根据干扰信道的统计信道状态信息，为各个用户确定要推荐的PMI集合，所述PMI集合包含至少一个PMI ； 基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对； 向配对的用户通知配对成功消息； 针对一调度周期，基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对。
2.如权利要求1所述的方法，所述基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对的步骤包括: 从每个配对的用户接收瞬时信道状态信息； 基于所述瞬时信道状态信息，为每个配对的用户计算和速率； 选择和速率满足预定条件的用户对作为该调度周期中被调度的用户对。
3.如权利要求2所述的方法，其中将和速率最大的用户对作为该调度周期中被调度的用户对。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述配对成功消息是通过下行链路控制信道通知的。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述PMI集合包括多个干扰最小的PMI。
6.如权利要求1所述的方法，其中，接收的预编码矩阵索引是根据各个用户的传输信号的统计信道状态信息从预先定义的码本中选择的。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述瞬时信道状态信息包括以下之一:接收信号的强度、接收信号的SNR、和接收信号的SINR。
8.如权利要求1所述的方法，其中，基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对的步骤包括: 将彼此PMI集合中包含至少一个相同的PMI的两个用户配对。
9.如权利要求1所述的方法，其中，基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对的步骤包括: 将满足各自最佳的PMI是对方推荐的PMI集合的子集的两个用户配对。
10.一种协作调度设备，包括: 收发单元，接收预编码矩阵索引PMI和针对该用户的干扰信道的统计信道状态信息；用户配对单元，根据干扰信道的统计信道状态信息，为各个用户确定要推荐的PMI集合，并基于所推荐的PMI集合对各个用户进行配对，所述PMI集合包含至少一个PMI ； 其中，所述收发单元向配对的用户通知配对成功消息，所述协作调度设备还包括: 用户对选择单元，针对一调度周期，基于每个配对用户的瞬时信道状态信息确定该调度周期中被调度的用户对。
11.如权利要求10所述的协作调度设备，其中，所述收发单元从每个配对的用户接收瞬时信道状态信息，所述用户对选择单元基于所述瞬时信道状态信息，为每个配对的用户计算和速率，并且选择和速率满足预定条件的用户对作为该调度周期中被调度的用户对。
12.如权利要求10所述的协作调度设备，其中，所述用户配对单元将彼此PMI集合中包含至少一个相同的PMI的两个用户配对。
13.如权利要求10所述的协作调度设备，其中，所述用户配对单元将满足各自最佳的PMI是对方推荐的PMI集合的子集的两个用户配对。
14.如权利要求10所述的协作调度设备，其中，所述协作调度设备形成为发射机或者位于基站。
15.一种用户设备，包括: 计算单元，针对每个统计周期计算统计信道信息，并基于所计算的统计信道信息确定来自服务基站的传输信道的统计信道状态信息和来自相邻协作基站的干扰信道的统计信道状态信息； 选择单元，根据传输信道的统计信道状态信息从预先定义的码本中选择预编码矩阵索引 PMI ； 反馈单元，将选择单元所选择的PMI和计算单元计算的干扰信道的统计信道状态信息发送给基站，以便基于各个用户设备的干扰信道的统计信道状态信息为用户设备确定推荐的PMI集合，所述PMI集合包括至少一个PMI。
16.如权利要求15所述的用户设备，其中所述计算单元还针对调度周期计算瞬时信道状态信息，所述反馈单元将所计算的瞬时信道状态信息发送给基站，用于选择用户对。
17.如权利要求15所述的用户设备，其中，所述瞬时信道状态信息包括以下之一:接收信号的强度、接收信号的SNR、和接收信号的SINR。
【文档编号】H04W72/12GK103687036SQ201210329686
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2012年9月7日
【发明者】金石, 王 琦, 孙强, 高西奇, 那崇宁, 原田笃 申请人:东南大学, 株式会社Ntt都科摩