一种基于lte的直放站系统资源自适应调度系统的制作方法
【专利摘要】一种基于LTE的直放站系统资源自适应调度系统。本发明提出的资源自适应调度系统针对的是LTE系统中的多用户直放站系统，并且是在保证下行通信用户间公平性情况下进行的资源调度；本发明将资源调度过程中涉及到的直放站选择、子载波调度和功率调度问题进行联合优化，给出了最优的资源调度。
【专利说明】-种基于LTE的直放站系统资源自适应调度系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信【技术领域】，尤其涉及一种基于LTE的直放站系统资源自适应 调度系统。
【背景技术】
[0002] LTE (长期演进）是由3GPP (第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS (通用移动通 信系统）技术标准的长期演进。LTE系统引入了 0FDM和ΜΜ0等关键传输技术，显著增加了 频谱效率和数据传输率，并支持多种带宽调度：L 4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz 等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱调度更加灵活，系统容量和覆盖 也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减 小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。LTE 系统有两种制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即频分双工LTE系统和时分双工LTE系统，二者技术 的主要区别在于空中接口的物理层上（像帧结构、时分设计、同步等）。
[0003] 然而，LTE技术同样存在覆盖盲区的问题，为了克服该问题，一般是通过设置基于 LTE技术的直放站来进行补盲和覆盖延伸，由于对不同的用户要选择合适的直放站传输数 据，并且需要同时对基站和直放站进行子载波和资源调度，同时需要保证用户间的公平性、 更好地为多用户服务，因此，如何更加有效的进行子载波等资源调度是越来越重要的研究 课题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0005] 根据本发明的实施方式，提出一种基于LTE的直放站系统资源自适应调度系统， 所述系统包括：
[0006] 参数预定义单元、信道信息获取单元、资源调度计算单元、参数调节单元、以及循 环计算判断单元；
[0007] 所述参数预定义单元用于预定义时间间隔指示参数、用户平均数据传输率、循环 运算圈数计数以及功率自适应调节参数的初始值；
[0008] 所述信道信息获取单元用于获取基站到直放站，以及直放站到用户的信道状态信 息；
[0009] 所述资源调度计算单元根据所述参数预定义单元定义的参数值和信道信息获取 单元获取的信道状态信息计算最优资源调度结果；
[0010] 所述参数调节单元用于资源调度计算单元计算一次资源调度结果后，调节各项参 数值；
[0011] 所述循环计算判断单元用于判断转发功率是否逼近制约值，如果逼近制约值，则 通知参数调节单元调节用户平均数据传输率和时间间隔指示参数，进入下一时间间隔的资 源调度计算，如果不逼近制约值，则重新计算资源调度结果。
[0012] 根据本发明的实施方式，所述参数预定义单元具体执行方式为：设时间间隔指示 参数为t，对于系统中每一个用户m = 1，. . .，M，以
【权利要求】
1. 一种基于LTE的直放站系统资源自适应调度系统，所述系统包括：参数预定义单元、 信道信息获取单元、资源调度计算单元、参数调节单元、以及循环计算判断单元； 所述参数预定义单元用于预定义时间间隔指示参数、用户平均数据传输率、循环运算 圈数计数以及功率自适应调节参数的初始值； 所述信道信息获取单元用于获取基站到直放站，以及直放站到用户的信道状态信息； 所述资源调度计算单元根据所述参数预定义单元定义的参数值和信道信息获取单元 获取的信道状态信息计算最优资源调度结果； 所述参数调节单元用于资源调度计算单元计算一次资源调度结果后，调节各项参数 值； 所述循环计算判断单元用于判断转发功率是否逼近制约值，如果逼近制约值，则通知 参数调节单元调节用户平均数据传输率和时间间隔指示参数，进入下一时间间隔的资源调 度计算，如果不逼近制约值，则重新计算资源调度结果。
2. -种如权利要求1所示的系统，所述参数预定义单元具体执行方式为：设时间间隔 指示参数为t，对于系统中每一个用户m= 1，. ..，M，以Zim(X)表示在时间间隔t计算得到的 用户m的平均数据传输率，预定义在时间间隔t=O时用户m的平均数据传输率i(0)为大 于等于零的值，M为系统中的总用户数； 设循环运算圈数计数为i，对于每一个直放站k= 1，...，K，以yk(i)表示直放站k在 循环运算圈数计数i的功率自适应调节参数，Π(i)表示基站在循环运算圈数计数i的功率 自适应调节参数，预定义直放站k在循环运算圈数计数i=O的功率自适应调节参数μk (O) 以及基站在循环运算圈数计数i= 〇的功率自适应调节参数η(〇)为非负数，K为系统中 的直放站数。
3. -种如权利要求2所示的系统，所述信道信息获取单元根据直放站反馈的信道状态 信息调节已存储的信息：对于所有的直放站k=I, . . . ,Κ,和用户m=I, . . . ,Μ,调节基站 s到直放站k在子载波n上的信道冲击响应屺，调节直放站k到用户m在子载波n上的信 道冲击响应，调节基站s和直放站k之间的路径衰落Isk，调节直放站k和用户m之间的 路径哀落Ikm。
4. 一种如权利要求3所示的系统，所述资源调度计算单元具体执行方式为： 记系统中子载波总数为N，对于每一个子载波n= 1，...，N，根据当前各用户的平均数 据传输率1(0,基站功率自适应调节参数Π(i)、直放站功率自适应调节参数μk(i)，和基 站s到直放站k在子载波n上的信道冲击响应/^，直放站k到用户m在子载波n上的信道 冲击响应/C，基站s和直放站k之间的路径衰落Isk，直放站k和用户m之间的路径衰落， 分别计算当前在该载波上的功率调度结果以及该载波在链路上的调度结果； 由下面所列的直放站k到用户m在子载波n上的转发功率公式（1)得出功率调度结 果：
式⑴中W为系统总带宽，被分为N个子载波，[X]+=max{x，0}，即表示取数值X和0 中的较大值，前一个中间变量和后一个中间变量分别为
式⑶中Ntl为系统中的噪声功率谱密度，Γ是目标误码率BER的函数，Γ=-ln(5BER)/l. 5 ； 根据直放站k到用户m在子载波η上的转发功率公式（1)求得的直放站k到用户m在 子载波η上的转发功率PL的值，计算直放站k到用户m在子载波η上的数据传输率：
根据直放站k到用户m在子载波η上的数据传输率公式（4)求得的数据传输率匕进行 子载波调度：对于某个子载波η，首先选取匕/&>)最大的（k，m)组合，即 = argmax=^- (5) Rm{t) 然后将子载波η调度给选取的（k%nf)，即调度给直放站k#到用户nf的链路；定义表示 载波调度的指示变量/4e(〇,；〇，/么=1表示将载波η调度给直放站k到用户m的链路，否 贝IJ，指示变量PL=〇 ;对于直放站k#到用户nf的链路，指示变量<·"_· =1，而对于直放站k# 至IJ用户nf以外的其他链路，即对于直放站k尹k#到用户m尹nf的链路，指示变量尤=〇， 用公式表示为： P:.m. = 1，尤=0，VA：y，(6) 则基站到直放站k在子载波η上的转发功率由下式算出：
5. -种如权利要求4所示的系统，所述参数调节单元调节循环运算圈数计数i=i+1， 并采用下面的式子调节直放站和基站功率自适应调节参数：
其中Amax表示直放站k的最大功率制约，AT1表示基站的最大功率制约，Q1U)和a2(i)为循环运算步长。
6. -种如权利要求5所示的系统，所述循环计算判断单元根据上述直放站功率自适应 调节参数调节公式（8)和基站功率自适应调节参数调节公式（9)的计算结果，判断转发功 率是否逼近制约值，如果逼近制约值，则通知参数调节单元调节用户平均数据传输率和时 间间隔指示参数，进入下一时间间隔（t+ι)的资源调度计算，如果不逼近制约值，则重新计 算资源调度结果。
7. -种如权利要求6所示的系统，所述参数调节单元调节用户平均数据传输率和时间 间隔指示参数具体包括：对于用户m= 1，. ..，M，根据循环运算计算得到的载波和功率调度 结果，按即时数据传输率计算公式 圪(，)=ΣΣ?，m=1，…'M (10) k-\M=I 计算当前即时数据传输率Rm(t)，并按平均数据传输率+ 计算公式 ^0+1) = (l-i)^：(0+^w(0 (11) 调节平均数据传输率1(?+ι)，式中T为平移视窗宽度。
【文档编号】H04W28/16GK104270792SQ201410457758
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】余凤莲 申请人:余凤莲