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CN104170505B - 调度方法和调度装置以及基站 - Google Patents

调度方法和调度装置以及基站 Download PDF

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CN104170505B
CN104170505B CN201280021886.7A CN201280021886A CN104170505B CN 104170505 B CN104170505 B CN 104170505B CN 201280021886 A CN201280021886 A CN 201280021886A CN 104170505 B CN104170505 B CN 104170505B
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sinr
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Abstract

本发明实施例涉及调度方法和调度装置以及基站。其中,调度方法包括:从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的一个或多个第二用户设备;将第一用户设备与一个或多个第二用户设备进行MU‑MIMO配对。本发明实施例通过调整用户调度优先级以增加边缘UE的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU‑MIMO时的小区覆盖。

Description

调度方法和调度装置以及基站
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,具体而言,涉及多用户多输入多输出(MU-MIMO,Multi-User Multiple Input Multiple Output)的调度方法和装置以及基站。
背景技术
随着无线通信技术的不断发展,工业界和学术界都在不断地从时域、频域、空域和码域等维度去提高整网的频谱利用率,挖掘潜在的增益。其中多输入多输出(MIMO,Multiple Input Multiple Output)技术是一种在不增加发射机的发射功率的前提下,有效提高频谱利用率的方法。
MU-MIMO技术是由两个或两个以上占用相同信道的用户组成。这里,信道既可以是长期演进(LTE,Long Term Evolution)或高级长期演进(LTE-A,LTE-Advanced)中的时频资源组成的信道,如资源块(RB,Resource Block);也可以是全球移动通信系统(UMTS,Universal Mobile Telecommunications System)中的码道;等等。基站端的调度器选择合适的终端进行配对传输,在保证链路鲁棒性的前提下提高系统吞吐量和频谱利用率。
MU-MIMO技术的优点是:1)成本低,不需要增加或升级任何硬件即可提升小区容量;2)兼容性好,对终端没有任何要求。
MU-MIMO技术在多小区场景下使用时,如果多个小区同时开启MU-MIMO,往往会带来干扰噪声比(IoT,Interference over Thermal noise)的上升,这时在小区容量提升的同时可能会出现覆盖的下降。
发明内容
本发明提出了MU-MIMO调度方法和调度装置以及基站,旨在解决现有的MU-MIMO技术在多小区场景下使用时导致小区覆盖下降的问题。
第一方面,提出了一种调度方法,包括:从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备,其中所述第一用户设备是获得单用户多输入多输出SU-MIMO调度资源的用户设备,所述第二用户设备是未获得SU-MIMO调度资源的用户设备;将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行多用户多输入多输出MU-MIMO配对,以便MU-MIMO配对成功的用户设备使用同一信道进行MU-MIMO传输,其中所述信号质量的测量量包括如下之一或其组合:信干噪比SINR、参考信号接收功率RSRP、吞吐量、瞬时速率和频谱效率。
结合第一方面,在第一方面的第一实施方式中,所述将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对包括:当所述第一用户设备的信号质量的测量量小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失以及性能参数,其中与业务相关的指标包括如下之一或其组合:SINR、调制编码方式、瞬时速率和比例公平系数,所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;若所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失小于第三阈值且所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
结合第一方面,在第一方面的第二实施方式中,所述将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对包括:当所述第一用户设备的信号质量的测量量不小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
结合第一方面,在第一方面的第三实施方式中,所述将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对包括:若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量。
结合第一方面及其第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式,在第一方面的第四实施方式中,在所述将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对之前,还包括:确定所述第一用户设备队列中其信号质量的测量量不大于第一阈值的所述一个或多个用户设备以及所述第二用户设备队列中其信号质量的测量量不大于于第一阈值的所述一个或多个用户设备均不进行MU-MIMO配对。
结合第一方面及其第一至第四实施方式,在第一方面的第五实施方式中,在所述从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备之前,还包括:确定小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级,其中所述多个用户设备包括所述第一用户设备以及所述一个或多个第二用户设备;根据所述每一个用户设备的调度优先级,对所述每一个用户设备进行SU-MIMO调度,其中获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第一用户设备构成第一用户设备队列,而未获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第二用户设备构成第二用户设备队列。
结合第一方面的第五实施方式,在第一方面的第六实施方式中,所述确定小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:根据邻区干扰和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
结合第一方面的第六实施方式,在第一方面的第七实施方式中,所述邻区干扰包括增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值,根据邻区干扰和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:根据邻区干扰增加带来的IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
结合第一方面的第七实施方式,在第一方面的第八实施方式中,所述根据邻区干扰增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
Pri*=(1+α)μ·Pri;或者
其中,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT;
其中,S是所述每一个用户设备接收到的信号的功率,I1为SU-MIMO下同频干扰的功率,I2为MU-MIMO引入的干扰的功率,N0为热噪声功率;
其中为所述每一个用户设备的原调度优先级,r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR;
其中,μ,β,γ均为实数,t是当前时刻。
结合第一方面的第七实施方式,在第一方面的第九实施方式中,所述根据邻区干扰增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
其中,R为实数;r*(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
结合第一方面的第七实施方式,在第一方面的第十实施方式中,所述根据邻区干扰增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
Pri*=ρ·Pri;
其中r1(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中为所述每一个用户设备的原调度优先级,α01∈R,R为实数;r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
结合第一方面的第五实施方式,在第一方面的第十一实施方式中,所述确定小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:根据小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
结合第一方面的第十一实施方式,在第一方面的第十二实施方式中,所述根据小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
当SINR小于第一门限值时,根据第一调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者
当SINR大于或等于所述第一门限值并且小于第二门限值时,根据第二调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者
当SINR大于或等于所述第二门限值时,确定调度优先级为其原调度优先级;
其中,所述第二门限值大于所述第一门限值,所述第一调整系数大于所述第二调整系数。
第二方面,提出了一种调度装置,包括:第一选择单元,用于从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从所述第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备,其中所述第一用户设备是获得单用户多输入多输出SU-MIMO调度资源的用户设备,所述第二用户设备是未获得SU-MIMO调度资源的用户设备;第一调度单元,用于将所述第一选择单元选择的所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行多用户多输入多输出MU-MIMO配对,以便MU-MIMO配对成功的用户设备使用同一信道进行MU-MIMO传输,其中所述信号质量的测量量包括如下之一或其组合:信干噪比SINR、参考信号接收功率RSRP、吞吐量、瞬时速率和频谱效率。
结合第二方面,在第二方面的第一实施方式中,所述第一调度单元具体用于:当所述第一用户设备的信号质量的测量量小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失以及性能参数,其中与业务相关的指标包括如下之一或其组合:SINR、调制编码方式、瞬时速率和比例公平系数,所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;若所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失小于第三阈值且所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
结合第二方面,在第二方面的第二实施方式中,所述第二调度单元具体用于:当所述第一用户设备的信号质量的测量量不小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
结合第二方面,在第二方面的第三实施方式中,所述第一调度单元还用于:若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量。
结合第二方面及其第一实施方式至第三实施方式,在第二方面的第四实施方式中,所述第一选择单元具体用于:确定所述第一用户设备队列中其信号质量的测量量不大于第一阈值的所述一个或多个用户设备以及所述第二用户设备队列中其信号质量的测量量不大于于第一阈值的所述一个或多个用户设备均不进行MU-MIMO配对。
结合第二方面的第四实施方式,在第二方面的第五实施方式中,还包括:第一确定单元,用于确定小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级,其中所述多个用户设备包括所述第一用户设备以及所述一个或多个第二用户设备;第二调度单元,用于根据所述第一确定单元确定的所述每一个用户设备的调度优先级,对所述每一个用户设备进行SU-MIMO调度,其中获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第一用户设备构成第一用户设备队列,而未获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第二用户设备构成第二用户设备队列。
结合第二方面的第五实施方式,在第二方面的第六实施方式中,所述第一确定单元用于:根据邻区干扰和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
结合第二方面的第六实施方式,在第二方面的第七实施方式中,所述邻区干扰包括增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值,所述第一确定单元具体用于:根据邻区干扰增加带来的IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
结合第二方面的第七实施方式,在第二方面的第八实施方式中,所述第一确定单元具体通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
Pri*=(1+α)μ·Pri;或者
其中,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT;
其中,S是所述每一个用户设备接收到的信号的功率,I1为SU-MIMO下同频干扰的功率,I2为MU-MIMO引入的干扰的功率,N0为热噪声功率;
其中为所述每一个用户设备的原调度优先级,r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR;
其中,μ,β,γ均为实数,t是当前时刻。
结合第二方面的第七实施方式,在第二方面的第九实施方式中,所述第一确定单元具体通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
其中,R为实数;r*(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
结合第二方面的第七实施方式,在第二方面的第十实施方式中,所述第一确定单元具体通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
Pri*=ρ·Pri;
其中,r1(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中,为所述每一个用户设备的原调度优先级,α01∈R,R为实数;r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率。
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
结合第二方面的第五实施方式,在第二方面的第十一实施方式中,所述第一确定单元用于:根据小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
结合第二方面的第十一实施方式,在第二方面的第十二实施方式中,所述第一确定单元具体通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
当SINR小于第一门限值时,根据第一调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者
当SINR大于或等于所述第一门限值并且小于第二门限值时,根据第二调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者
当SINR大于或等于所述第二门限值时,确定调度优先级为其原调度优先级;
其中,所述第二门限值大于所述第一门限值,所述第一调整系数大于所述第二调整系数。
第三方面,提出了一种基站,包括:接收器,用于接收小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信号质量的测量量;处理器,用于:从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备,其中所述第一用户设备是获得单用户多输入多输出SU-MIMO调度资源的用户设备,所述第二用户设备是未获得SU-MIMO调度资源的用户设备,将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行多用户多输入多输出MU-MIMO配对,以便MU-MIMO配对成功的用户设备使用同一信道进行MU-MIMO传输,其中所述信号质量的测量量包括如下之一或其组合:信干噪比SINR、参考信号接收功率RSRP、吞吐量、瞬时速率和频谱效率。
结合第三方面,在第三方面的第一实施方式中,所述处理器用于:当所述第一用户设备的信号质量的测量量小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失以及性能参数,其中与业务相关的指标包括如下之一或其组合:SINR、调制编码方式、瞬时速率和比例公平系数,所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;若所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失小于第三阈值且所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
结合第三方面,在第三方面的第二实施方式中,所述处理器用于:当所述第一用户设备的信号质量的测量量不小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
结合第三方面,在第三方面的第三实施方式中,所述处理器用于:若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量。
本发明实施例通过调整用户调度优先级以增加边缘UE的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU-MIMO时的小区覆盖。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的调度方法的流程图。
图2a至图2c是根据本方面实施例的确定调度优先级的流程图。
图3是根据本发明实施例的MU-MIMO配对的流程图。
图4a至图4e是根据本发明具体实施例的调度方法的实现图。
图5是根据本发明实施例的调度装置的结构示意图。
图6是根据本发明另一实施例的调度装置的结构示意图。
图7是根据本发明实施例的基站的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
本发明的技术方案,可以应用于各种通信系统,例如:全球移动通信系统(GSM,Global System for Mobile Communications),码分多址接入(CDMA,Code DivisionMultiple Access)系统,宽带码分多址接入(WCDMA,Wideband Code Division MultipleAccess)系统,长期演进(LTE,Long Term Evolution)系统等。
用户设备(UE,User Equipment)也可称之为移动终端(MT,Mobile Terminal)、移动台(MS,Mobile Station)等,可以经无线接入网(例如,RAN,Radio Access Network)与一个或多个核心网进行通信。UE与无线接入网交换语音和/或数据。
基站,可以是GSM或CDMA中的基站(BTS,Base Transceiver Station),也可以是WCDMA中的基站(称为Node B),还可以是LTE中的演进型基站(称为eNB或e-NodeB,evolutional NodeB)。另外,一个基站可能支持/管理一个或多个小区(cell),UE需要和网络通信时,它将选择一个小区发起网络接入。
现有的MU-MIMO技术,没有考虑邻区同时开启MU-MIMO时,邻区干扰增加,导致IoT抬升,进而导致小区覆盖能力下降的影响。本发明实施例通过调整用户调度优先级,提升边缘UE的调度优先级,进而增加边缘UE的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的。本发明实施例在多个站点同时开启MU-MIMO时,能够有效提高小区覆盖。
以下将结合图1,详细描述根据本发明实施例的MU-MIMO调度方法,包括如下步骤。可以理解,根据本发明实施例的MU-MIMO调度方法应由基站执行。
11,基站从所述第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一UE,并从所述第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二UE,其中所述第一用户设备是获得单用户多输入多输出SU-MIMO调度资源的用户设备,所述第二用户设备是未获得SU-MIMO调度资源的用户设备。
在MU-MIMO预配对之前,基站将确定所述第一UE队列中其信号质量的测量量小于或等于第一阈值的所述一个UE以及所述第二UE队列中其信号质量的测量量小于或等于第一阈值的所述一个或多个UE均不进行MU-MIMO配对。
应理解,不同的信号质量的测量量对应不同的第一阈值,基站因此可以针对不同的信号质量的测量量设置不同的第一阈值。
事实上,在基站从所述第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一UE,并从所述第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二UE之前,基站需要先确定小区中多个UE的每一个UE的调度优先级,其中所述多个用户设备包括所述第一用户设备以及所述一个或多个第二用户设备;然后,根据所述每一个用户设备的调度优先级,对所述每一个用户设备进行SU-MIMO调度,其中获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第一用户设备构成第一用户设备队列,而未获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第二用户设备构成第二用户设备队列。
基站接收小区中的多个UE上报的各自的指示信号质量的测量量,包括以下中的一个或其组合:SINR、频谱效率、参考信号接收功率(RSRP,Reference Signal ReceivedPower)、吞吐量和瞬时速率,便可以基于信号质量的测量量确定上述多个UE中每个UE的调度优先级。
一般地,调度优先级Pri,典型地如(γ,β∈R,R为实数),其中,r(t)是每一个UE的当前瞬时速率,R(t)为每一个UE的平均速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),Sinr(t)是每一个UE上报的SINR,t是当前时刻。但是,调度优先级Pri不限于上述公式。
其中,R(t)和R(t+1)分别为每一个UE在时刻t和t+1的平均速率;r(t)为每一个UE在时刻t的瞬时速率;α为滤波系数,取值在0.0和1.0之间。下文中提及的平均速率也可以参照在此所述的方式进行确定。
通常,信号质量的测量量所指示出的信号质量差的UE被认为是边缘UE,因此为了提高覆盖,需要适当地增加部分边缘UE的调度资源,例如通过提升信号质量差的UE的调度优先级。
这里,需要说明的是,小区的多个UE可以是小区内的全部UE,也可以是部分UE。当本发明实施例的MU-MIMO调度方法用于调整小区中全部UE的调度优先级时,部分边缘UE的调度优先级能比其他用户设备调整地更高,因此这部分边缘UE获得更多的调度资源,小区覆盖得以提升。当调整小区部分UE的调度优先级时,部分边缘UE的调度优先级被调高,其他用户设备的调度优先级保持不变,同理这部分边缘UE设备获得更多的调度资源,小区覆盖得以提升。
下面示意性地提供了一些方法,在MU-MIMO系统中所有通过调整用户的调度优先级以消除覆盖负增益的方法都在本发明的保护范围内。
例如,基站可以根据邻区干扰和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信号质量的测量量,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。由于邻区干扰包括增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值,因此,基站可以根据邻区干扰增加带来的IoT的抬升值ΔIoT和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信号质量的测量量,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。其中,邻区干扰增加带来的IoT的抬升值ΔIoT为SU-MIMO情况下和MU-MIMO情况下的IoT的差值,即ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,这里IoTMU-MIMO是MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出(SU-MIMO,Single-User Multiple Input Multiple Output)的干扰噪声比IoT。通常,IoTMU-MIMO和IoTSU-MIMO均可以根据先验统计值来确定。或者,基站也可以根据小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信号质量的测量量,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
以下,方法一至方法三中提供了基站根据SINR和ΔIoT确定小区中多个UE的每一个UE的调度优先级的例子(参照图2a至图2c),方法四提供了基站根据小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的SINR确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级的例子。
方法一
如图2a所示,根据邻区干扰增加带来的IoT的抬升值ΔIoT以及UE上报的信干噪比SINR,计算该UE的当前瞬时速率或频谱利用率。
用户的调度优先级,典型地如(γ,β∈R,R是实数),但不限于该公式。其中r(t)=f(Sinr(t)),这里f(·)是由SINR计算信道容量、速率或频谱效率的公式等,如r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t))。t为当前时刻。
这里,提出新的适用于MU-MIMO系统的调度优先级计算方法如下:
同理,这里f(·)是由SINR计算信道容量,速率或频谱效率的公式等,如r(t)和r*(t)是每一个UE的当前瞬时速率,R(t)为每一个UE的平均速率。Sinr(t)是每一个UE上报的SINR,ΔIoT是以SU-MIMO为基线的MU-MIMO下IoT的抬升值,即
ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO (3)
其中,IoTMU-MIMO是MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是SU-MIMO的干扰噪声比IoT。
最后,以公式(2)确定的Pri*作为UE调整后的调度优先级。
方法二
如图2b所示,根据邻区干扰增加带来的IoT的抬升值ΔIoT以及UE上报的信干噪比SINR,计算该UE的r1(t)和r2(t)。t是当前时刻。
r1(t)=f(Sinr(t)) (4)
这里f(·)是由SINR计算信道容量,速率或频谱效率的公式等,如
r1(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),
原有的调度优先级为Pri,典型地如(γ,β∈R,R是实数),但不限于该公式。
其中,r(t)是每一个UE的当前瞬时速率,R(t)为每一个UE的平均速率。Sinr(t)是每一个UE上报的SINR,ΔIoT是以SU-MIMO为基线的MU-MIMO下IoT的抬升值,即
ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO (7)
其中,IoTMU-MIMO是MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是SU-MIMO的干扰噪声比IoT。
如公式(7)所示,计算调整后的调度优先级Pri*
Pri*=ρ·Pri (8)
最后,以公式(8)确定的Pri*作为UE调整后的调度优先级。
方法三
如图2c所示,根据邻区干扰增加带来的IoT的抬升值ΔIoT以及UE上报的信干噪比SINR,利用如下公式计算调度优先级Pri*
Pri*=(1+α)μ·Pri或
其中,Pri可以是原有的比例公平(PF,Proportional Fair)值或调度优先级,典型地如(γ,β∈R,R是实数),但不限于该公式。这里,r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR。t为当前时刻。
μ∈R(R是实数);α的表达式如下公式(19)所示:
其中,r1为SU-MIMO下的信道容量,S为每一个UE接收到的信号的功率,I1为SU-MIMO下同频干扰的功率,N0为热噪声功率,B为SU-MIMO下的带宽;
其中,r2为MU-MIMO下的信道容量,I2为MU-MIMO引入的干扰功率,ΔB为因MU-MIMO而增加的RB;
要求MU-MIMO下的吞吐量不低于SU-MIMO下的吞吐量:
r2≥r1 (12)
其中,为MU-MIMO下SINR
因为ΔIoT是以SU-MIMO为基线的MU-MIMO下IoT的提升值,即
以上,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT。
最后,以公式(9)确定的Pri*作为UE调整后的调度优先级。
方法四
根据原有的调度优先级Pri和SINR计算调整后的调度优先级Pri*
(1)如果UE的链路质量很差,比如SINR低于γ0dB,那么调整后的调度优先级为Pri*=α0·Pri;
(2)如果UE的链路质量一般,比如SINR不低于γ0dB且低于γ1dB,那么调整后的调度优先级为Pri*=α1·Pri;
(3)如果UE的链路质量很好,比如SINR不低于γ1dB,那么调整后的调度优先级为Pri*=Pri;
其中,γ0101∈R均为参数值;Pri是原有的PF值或优先级,典型地如(γ,β∈R,R是实数),t为当前时刻,但不限于该公式。
最后,以Pri*作为UE的调度优先级。
可以理解的是,为了提升边缘UE的调度优先级,可以设定α0大于α1,且α1大于1。
上面列举了四种方法,但是,应理解,在具体实现时不限于以上四种方法。在MU-MIMO系统中所有通过调整用户的调度优先级以消除覆盖负增益的方法都在本发明的保护范围内。
在确定了每一个UE的调度优先级之后,基站将对每一个UE进行SU-MIMO调度,其中所述多个用户设备中获得SU-MIMO调度资源的第一UE构成第一UE队列,而所述多个用户设备中未获得SU-MIMO调度资源的第二UE构成第二UE队列。第一UE队列和第二UE队列中的UE可以按照PF值或调度优先级、链路质量等进行或降序或升序排列。
具体而言,根据调度优先级对所述多个UE进行调度,以保证调度优先级高的UE优先获得调度资源,分配RB资源。根据信号质量的测量量(以下以SINR为例)选取合适的调制编码方式(MCS,Modulation Coding Scheme),进行SU-MIMO的调度。其中,分配RB资源和选取合适的MCS有很多种方法,如频选调度分配RB,非频选调度分配RB等等。
12,基站将所述第一UE与所述一个或多个第二UE进行MU-MIMO配对,以便MU-MIMO配对成功的UE使用同一信道进行MU-MIMO传输,其中所述信号质量的测量量包括如下之一或其组合:信干噪比SINR、参考信号接收功率RSRP、吞吐量、瞬时速率和频谱效率。
将所述第一UE与所述一个或多个第二UE进行MU-MIMO预配对。例如,首先估算MU-MIMO预配对后的所述第一UE的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、PF值和业务质量。
若所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE的MU-MIMO预配对成功,即确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE进行MU-MIMO配对。将所述第一UE从所述第一UE队列中删除以及将所述一个或多个第二UE从所述第二UE队列中删除,重新从所述第一UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的第三UE以及从所述第二UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第四UE,并尝试将所述第三UE与所述一个或多个第四UE进行MU-MIMO配对。
或者,若所述MU-MIMO预配对后的性能参数劣于MU-MIMO配对前的性能参数,则确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE的MU-MIMO预配对失败,则重新从所述第二UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第四UE,并尝试将所述第一UE与所述一个或多个第四UE进行MU-MIMO配对,直到所述第一UE与所述第二UE队列中其信号质量的测量量大于所述第一阈值的全部UE均尝试过MU-MIMO配对,且MU-MIMO配对均失败,则将所述第一UE从所述第一UE队列中删除,重新从所述第一UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的第三UE,尝试将所述第三UE与所述第二队列中的一个或多个UE进行MU-MIMO配对。MU-MIMO配对成功的UE使用同一信道或者同一资源进行MU-MIMO传输。
由此可见,本发明实施例通过调整用户设备的调度优先级以增加边缘用户设备的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU-MIMO时的小区覆盖。
除了以上直接根据性能参数判断MU-MIMO配对是否成功外,还可以进一步引入与业务相关的指标的损失来与性能参数结合判断MU-MIMO配对是否成功。这里,与业务相关的指标包括如下之一或其组合:SINR、MCS、瞬时速率和PF系数。可以理解,与业务相关的指标的损失可以是MU-MIMO预配对后的与业务相关的指标与MU-MIMO预配对前的与业务相关的指标的差值的绝对值除以MU-MIMO预配对前的与业务相关的指标的取值,其它能表示与业务相关的指标的损失的计算方法也在本发明描述范围内。
具体而言,在MU-MIMO配对的过程中,基站从所述第一UE队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一UE,并从所述第二UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二UE,尝试将所述第一UE与所述一个或多个第二UE进行MU-MIMO配对。
首先,将所述第一UE的信号质量的测量量与第二阈值进行比较,根据比较结果判断是否将业务相关的指标的损失与性能参数结合来确定MU-MIMO配对是否成功。应理解,不同的信号质量的测量量对应不同的第二阈值,基站因此可以针对不同的信号质量的测量量设置不同的第二阈值。并且,第一UE的信号质量的测量量仍然是MU-MIMO预配对前的测量量。
当所述第一UE的信号质量的测量量小于第二阈值时,估算MU-MIMO预配对后的所述第一UE的与业务相关的指标的损失以及性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、PF值和业务质量。
若所述第一UE的与业务相关的指标的损失小于第三阈值且所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE的MU-MIMO预配对成功,即确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE进行MU-MIMO配对。将所述第一UE从所述第一UE队列中删除以及将所述一个或多个第二UE从所述第二UE队列中删除。重新从所述第一UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的第三UE以及从所述第二UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第四UE,并尝试将所述第三UE与所述一个或多个第四UE进行MU-MIMO预配对。
或者,若估算MU-MIMO预配对后的所述第一UE的与业务相关的指标的损失不小于第三阈值或者所述MU-MIMO预配对后的性能参数劣于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE的MU-MIMO预配对失败,则重新从所述第二UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第四UE,并尝试将所述第一UE与所述一个或多个第四UE进行MU-MIMO预配对,直到所述第一UE与所述第二UE队列中其信号质量的测量量大于所述第一阈值的全部UE均尝试过MU-MIMO配对,且MU-MIMO配对均失败,则将所述第一UE从所述第一UE队列中删除,重新从所述第一UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的第三UE,尝试将所述第三UE与所述第二队列中的一个或多个UE进行MU-MIMO配对。应理解,不同的与业务相关的指标的损失对应不同的第三阈值,基站因此可以针对不同的与业务相关的指标的损失设置不同的第三阈值。
当所述第一UE的信号质量的测量量不小于第二阈值时,估算MU-MIMO预配对后的所述第一UE的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、PF值和业务质量。
若所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE的MU-MIMO预配对成功,即确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE进行MU-MIMO配对。将所述第一UE从所述第一UE队列中删除以及将所述一个或多个第二UE从所述第二UE队列中删除,重新从所述第一UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的第三UE以及从所述第二UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第四UE,并尝试将所述第三UE与所述一个或多个第四UE进行MU-MIMO配对。
或者,若所述MU-MIMO预配对后的性能参数劣于MU-MIMO配对前的性能参数,则确定所述第一UE与所述一个或多个第二UE的MU-MIMO预配对失败,则重新从所述第二UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第四UE,并尝试将所述第一UE与所述一个或多个第四UE进行MU-MIMO配对,直到所述第一UE与所述第二UE队列中其信号质量的测量量大于所述第一阈值的全部UE均尝试过MU-MIMO配对,将所述第一UE从所述第一UE队列中删除,重新从所述第一UE队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的第三UE,尝试将所述第三UE与所述第二队列中的一个或多个UE进行MU-MIMO配对。
由此可见,本发明实施例通过调整用户设备的调度优先级以增加边缘用户设备的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU-MIMO时的小区覆盖。
下面以信号质量的测量量为SINR为例,提出了MU-MIMO配对的一个具体实施例。
基站确定第一UE队列中其SINR小于或等于第一阈值的UE以及第二UE队列中其SINR小于或等于第一阈值的UE均不进行MU-MIMO配对,而第一UE队列中其SINR大于第一阈值的UE以及第二UE队列中其SINR大于第一阈值的UE才可以进行MU-MIMO配对。
由于边缘UE的SINR通常较小,上述操作可以对边缘UE进行保护。为方便起见,这里只从SINR角度对边缘UE进行限制配对。应理解,从其他角度可同理限制边缘UE的MU-MIMO配对以作保护,因此可简单地同理类推。
由此可见,在SU-MIMO调度之后,调度优先级靠后的UE将无法保证一定能获得调度资源。以下,为了方便描述,第一UE队列中其SINR大于第一阈值的获得调度资源的UE构成已获得调度资源的待配对UE队列,而第二UE队列中其SINR大于第一阈值的未获得调度资源的UE构成了未获得调度资源的待配对UE队列。
在MU-MIMO预配对开始时,首先从已获得调度资源的待配对UE队列中选取1个UE(例如UE A),并从未获得调度资源的待配对UE队列中选取N-1个UE,其中N是允许进行MU-MIMO配对的UE数。例如,当N为2时,也就是允许进行MU-MIMO配对的UE数为2,那么从未获得调度资源的待配对UE队列中选取1个UE。例如,当N为3时,也就是允许进行MU-MIMO配对的UE数为3,那么从未获得调度资源的待配对UE队列中选取2个UE。以此类推。
当对选出的这N个UE进行MU-MIMO预配对时,如果UE A的SINR不大于第二阈值,则需进一步估算MU-MIMO配对后的所述已获得调度资源的未配对UE(例如UE A)的与业务相关的指标的损失。若所述与业务相关的指标的损失小于第三阈值,则可以在估算与业务相关的指标的损失的基础上,进一步估算配对后的性能参数。若所述与业务相关的指标的损失小于第三阈值且配对后的性能参数满足要求,则确定该N个UE的MU-MIMO配对成功。于是,将该UE A从已获得调度资源的待配对UE队列中删除,将该未获得调度资源的MU-MIMO配对成功的N-1个UE从未获得调度资源的待配对UE队列中删除。
若所述与业务相关的指标的损失不小于第三阈值,或者,即便与业务相关的指标的损失小于第三阈值,但是预配对后性能参数不能满足要求,则确定该N个UE的MU-MIMO预配对失败。于是,重新从未获得调度资源的待配对UE队列中选取N-1个UE,尝试与UE A尝试MU-MIMO配对,直至该已获得调度资源的未配对的UE与未获得调度资源的全部未配对的UE均尝试过MU-MIMO配对,若最终该已获得调度资源的未配对的UE A没有找到合适配对的用户,则将该UE A从已获得调度资源的待配对UE队列中删除,该已获得调度资源的未配对的UE A不再尝试MU-MIMO配对,同时从已获得调度资源的待配对UE队列中取出另一个UE(例如,UE B)去和未获得调度资源的待配对UE队列中未获得调度资源的未配对UE尝试配对。
在MU-MIMO配对过程中,一旦已获得调度资源的待配对UE队列或者未获得调度资源的待配对UE队列为空,则结束MU-MIMO配对过程。
由此可见,本发明实施例通过调整用户调度优先级以增加边缘UE的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU-MIMO时的小区覆盖。
在如图3所示的具体实施例中,在尝试MU-MIMO配对的开始,首先从第一UE队列中选取1个UE(例如UE A),判断该UE A的SINR是否大于第一阈值。如果UE A的SINR不大于第一阈值,则从第一UE队列中重新选取1个UE(例如UE B),并判断该UE B的SINR是否大于第一阈值,直到选出其SINR大于第一阈值的UE;如果UE A的SINR大于第一阈值,接着从第二UE队列中选取N-1个UE,其中N是允许进行MU-MIMO配对的UE数。例如,当N为2时,也就是允许进行MU-MIMO配对的UE数为2,那么从第二UE队列中选取1个UE。例如,当N为3时,也就是允许进行MU-MIMO配对的UE数为3,那么从第二UE队列中选取2个UE。以此类推。需要说明的是,第一UE队列包括已获得调度资源的待配对UE队列,第二UE队列包括未获得调度资源的待配对UE队列。
从第二UE队列中选取UE,需要判断选取的UE的SINR是否都大于第一阈值,如果不是,则从第二UE队列中重新选取满足上述判断条件的UE,直到从第二UE队列中选出其SINR都大于第一阈值的N-1个UE。
当选出这N个UE时,开始尝试对这N个UE进行MU-MIMO预配对。假设该N个UE中包括来自第一UE队列的UE A。
首先,计算预配对前的UE A的SINR是否小于第二阈值。
如果UE A的SINR不小于第二阈值,则说明MU-MIMO预配对后对UEA的影响不大,可以不用计算UE A的MU-MIMO预配对后的与业务相关的指标损失,直接计算配对性能参数。具体地,若N个UE在MU-MIMO预配对后的性能参数优于UE A在SU-MIMO调度下的性能参数,那么说明该N个UE进行MU-MIMO配对成功,该N个UE可以使用同一信道进行MU-MIMO传输。于是,将该配对成功的UE A从第一UE队列中删除,将该配对成功的N-1个UE从第二UE队列中删除。否则,若N个UE在MU-MIMO预配对后的性能参数劣于UE A在SU-MIMO调度下的性能参数,那么说明该N个UE进行MU-MIMO预配对失败。于是,重新从第二UE队列中选取(N-1)个UE,与UE A尝试MU-MIMO配对,直至UE A与未获得调度资源的全部未配对的UE均尝试过MU-MIMO配对,若最终该UE A没有找到合适配对的用户,则将该UE A从第一UE队列中删除,UE A不再尝试MU-MIMO配对,同时从第一UE队列中取出另一个UE去和第二UE队列中的未获得调度资源的未配对UE尝试配对。
如果UE A的SINR小于第二阈值,则说明MU-MIMO预配对后对UE A产生影响,因此需要进一步计算UE A的MU-MIMO预配对后的与业务相关的指标损失。若UE A进行MU-MIMO预配对后的SINR的损失小于第三阈值,则进一步估算配对后的吞吐量。具体地,若UE A进行MU-MIMO预配对后的SINR的损失小于第三阈值且这N个UE在MU-MIMO预配对后的总吞吐量优于UE A在MU-MIMO配对前的吞吐量,则确定该N个UE的MU-MIMO配对成功。于是,将该UE A从已获得调度资源的待配对UE队列中删除,将该MU-MIMO配对成功的N-1个UE从未获得调度资源的待配对UE队列中删除。若UE A进行MU-MIMO预配对后的SINR的损失不小于第三阈值,或者,即便UE A进行MU-MIMO预配对后的SINR的损失小于第三阈值,但是预配对后上述N个UE的总吞吐量劣于UE A在MU-MIMO预配对前的吞吐量,则确定该N个UE的MU-MIMO预配对失败。于是,重新从未获得调度资源的待配对UE队列中选取N-1个UE,与UE A尝试MU-MIMO配对,直至该已获得调度资源的未配对的UE与未获得调度资源的全部未配对的UE均尝试过MU-MIMO配对,若最终该已获得调度资源的未配对的UE A没有找到合适配对的用户,则将该UE A从已获得调度资源的待配对UE队列中删除,该已获得调度资源的UE A不再尝试MU-MIMO配对。接着从已获得调度资源的待配对UE队列中取出另一个UE(例如,UE B),去和未获得调度资源的待配对UE队列中的UE尝试MU-MIMO配对,过程如上所述。
在MU-MIMO配对过程中,一旦第一UE队列或者第二UE队列为空,则结束MU-MIMO配对过程。
综上所述,本发明实施例通过调整用户调度优先级以增加边缘UE的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU-MIMO时的小区覆盖。
在所述对所述多个UE中未获得所述调度资源的UE进行MU-MIMO配对之前,确定其配对前SINR小于阈值的所述获得调度资源的UE以及所述未获得调度资源的UE均不进行MU-MIMO配对。
由于边缘UE的SINR通常较小,上述操作可以对边缘UE进行保护。为方便起见,这里只从SINR角度对边缘UE进行限制配对。应理解,从其他角度可同理限制边缘UE的MU-MIMO配对以作保护,因此可简单地同理类推。
具体地,先从已获得调度资源的待配对UE的队列中选取一个未进行MU-MIMO配对的UE,且对该UE A做如下保护:如果该UE A的链路质量很差,比如配对前SINR低于dB,那么该UE A不参与MU-MIMO配对,即将该UE A从已获得调度资源的待配对UE队列中删除。否则,接着从未获得调度资源的待配对UE的队列中选取N-1个UE,如果这N-1个UE中存在其在MU-MIMO配对前的SINR低于dB的UE,则从未获得调度资源的待配对UE的队列中选取其他配对前SINR不低于dB的UE替换那些配对前SINR低于dB的UE,继续进行MU-MIMO配对。由此,可以确保链路质量差的UE不参与MU-MIMO。由于,一般链路质量差,例如SINR低于预定值的UE都是处于小区边缘的UE,因此可以有效地限制边缘UE参与MU-MIMO配对,以保证其或者单独使用调度资源,或者不获得调度资源。
在一个具体实施例中,以两个UE尝试进行MU-MIMO配对为例详细描述。先从已获得调度资源的待配对UE的队列中选取一个未进行MU-MIMO配对的UE(例如UE A’),如果该UE A的链路质量较好,则接着从未获得调度资源的待配对UE的队列中选取1个UE(例如UE B’),如果UE B’的SINR低于dB,则该UE B’不参与MU-MIMO配对,重新从未获得调度资源的待配对UE的队列中选取另一个配对前SINR不低于dB的UE(例如UE C’)替换UE B’,尝试将UEC’与UE A’进行MU-MIMO配对。
接着,先将UE C’与UE A’进行MU-MIMO预配对,假设UE A’的SINR不大于第二阈值,估算MU-MIMO预配对之后的UE A’的SINR损失,对于配对前其SINR不低于dB且低于dB的UE A’而言,如果预配对后UE A’的SINR损失超过β0,则认为本次MU-MIMO配对不成功;否则,通过进行预配对后的吞吐量计算,进一步确定本次MU-MIMO配对成功与否。具体而言,若UEA’与UE C’进行MU-MIMO预配对后的总吞吐量小于预配对前UE A’的吞吐量,则本次配对不成功,若UE A’与UE C’进行MU-MIMO预配对后的总吞吐量大于预配对前UE A’的吞吐量,则本次配对成功。在本次MU-MIMO配对成功的情况下,分别从已获得调度资源的待配对UE队列和未获得调度资源的待配对UE队列中删除本次配对成功的UE,即UE A’和UE C’。
然后,可以顺序地从已获得调度资源的待配对UE队列中选取另一个已获得调度资源的未配对的UE(例如UE D’),重复以上配对过程。这里,R是实数。
其中,已获得调度资源的待配对UE队列和未获得调度资源的待配对UE队列中的UE可以按PF值或调度优先级进行或降序或升序排列,也可以按链路质量进行或降序或升序排列,也可以按分到的资源多少(如RB数)进行或降序或升序排列,也可以按QoS的优先级进行或降序或升序排列。
由此可见,本发明实施例通过调整用户调度优先级以增加边缘UE的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU-MIMO时的小区覆盖。
假设LTE/LTE-A系统中共有10个RB。这里以对齐信道资源的配对作为实施例的介绍,对于非对齐信道资源的配对,同理可推导出类似的流程。如图4a至4e所示。
如错误!未找到引用源。4a所示,系统中共有6个用户设备。
步骤一,确定每个用户设备的SINR和调度优先级Pri如下:
用户设备1:SINR=-1.0dB,Pri=0.78;
用户设备2:SINR=2.0dB,Pri=0.25;
用户设备3:SINR=10.0dB,Pri=0.37;
用户设备4:SINR=0.3dB,Pri=0.52;
用户设备5:SINR=3.5dB,Pri=0.70;
用户设备6:SINR=15.5dB,Pri=0.81。
进一步地,可以采用方法四调整并优化用户设备的调度优先级。
假设γ0=1dB,γ1=5dB,α0=1.33,α1=1.18,β0=30%,N=2。
(1)用户设备1的SINR小于γ0,因此Pri*=α0·Pri=1.33·0.78=1.04;
(2)用户设备2的SINR在γ0和γ1之间,因此Pri*=α1·Pri=1.18·0.25=0.30;
(3)用户设备3的SINR大于γ1,因此Pri*=Pri=0.37;
(4)用户设备4的SINR小于γ0,因此Pri*=α0·Pri=1.33·0.52=0.69
(5)用户设备5的SINR在γ0和γ1之间,因此Pri*=α1·Pri=1.18·0.70=0.83
(6)用户设备6的SINR大于γ1,因此Pri*=Pri=0.81
然后,根据Pri*对用户设备按降序进行排列:用户设备1、用户设备5、用户设备6、用户设备4、用户设备3和用户设备2,如图4b所示。
步骤二,根据Pri*进行SU-MIMO调度和链路自适应。
对调度优先级Pri*高的几个用户设备分配调度资源。假设系统中共有10个RB,如图4c所示,其中用户设备1分到RB1~RB4;用户设备5分到RB5~RB7;用户设备6分到RB8~RB10。
步骤三,对已获得调度资源的UE(例如,用户设备1、用户设备5和用户设备6)和未获得调度资源的UE(例如,用户设备4、用户设备3和用户设备2)进行MU-MIMO预配对。
在进行MU-MIMO预配对之前,可以先对边缘的用户设备进行保护。具体地,对于已获得调度资源的用户设备(即用户设备1、用户设备5和用户设备6)而言,其中由于用户设备1的SINR低于γ0,因此用户设备1不参与MU-MIMO配对。对于未获得调度资源的用户设备(即用户设备2、用户设备3和用户设备4)而言,其中由于用户设备4的SINR低于γ0,因此用户设备4也不参与MU-MIMO配对。
此时,用户设备3和用户设备2根据Pri*按降序进行排列,如图4d所示。首先,选取用户设备5分别与用户设备3和用户设备2尝试进行MU-MIMO配对,并利用以下公式(20)至公式(23)分别计算配对后的SINR。为简化处理,在判断配对成功过程中假设配对性能参数(例如:吞吐量)不受限。
令用户设备u,v进行配对
其中,SINRu,MU-MIMO和SINRv,MU-MIMO分别表示用户设备u,v进行MU-MIMO配对后的SINR;SINRu,SU-MIMO和SINRv,SU-MIMO分别表示用户设备u,v进行SU-MIMO调度后的SINR;cosθu,v表示用户设备u,v信道的空域相关性;hu和hv分别表示用户设备u,v的频域信道响应;NR为基站端的接收天线数;表示hu的转置共轭;hu[i]和hv[i]分别表示向量hu和hv的第i个元素。
这里令MU-MIMO配对的用户设备之间信道的空域相关性cosθu,v统一为0.25,那么从dB域的角度来看,用户设备3和用户设备5进行MU-MIMO预配对后,用户设备5的SINRu,MU-MIMO=2.38dB,给用户设备5带来的SINR损失为超过了β0=30%,因此用户设备5和用户设备3不能进行MU-MIMO配对。用户设备2与用户设备5进行MU-MIMO配对后的SINR及其损失的计算同理。计算结果表明,用户设备2和用户设备5进行MU-MIMO预配对后给用户设备5带来的SINR损失没有超过了β0,根据简化处理的假设,因此用户设备2和用户设备5可以进行MU-MIMO配对。
综上所述,用户设备5的配对前SINR在γ0和γ1之间,因为用户设备5与用户设备3进行MU-MIMO配对后SINR的损失会超过30%,所以当满足配对指标要求时用户设备5只能和用户2进行配对,不能和用户设备3进行配对。用户设备6的配对前的SINR大于γ1,配对后对SINR的损失范围没有任何限制,因此当满足配置指标时和用户设备3进行MU-MIMO配对。至此,MU-MIMO调度的结果如图4e所示。
由上可知,本发明实施例通过调整用户调度优先级以增加边缘UE的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU-MIMO时的小区覆盖。
下面将结合图5描述根据本发明实施例的调度装置的结构。
如图5所示,调度装置50包括第一选择单元51和第一调度单元52。其中:
第一选择单元51用于从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备,其中所述第一用户设备是获得单用户多输入多输出SU-MIMO调度资源的用户设备,所述第二用户设备是未获得SU-MIMO调度资源的用户设备。
也就是,第一选择单元51确定所述第一用户设备队列中其信号质量的测量量不大于第一阈值的所述一个或多个用户设备以及所述第二用户设备队列中其信号质量的测量量不大于于第一阈值的所述一个或多个用户设备均不进行MU-MIMO配对。
第一调度单元52用于将所述第一选择单元51选择的所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,以便MU-MIMO配对成功的UE使用同一信道进行MU-MIMO传输,其中所述信号质量的测量量包括如下之一或其组合:SINR、RSRP、吞吐量、瞬时速率和频谱效率。
具体地,第一调度单元52用于:
当所述第一用户设备的信号质量的测量量小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失以及性能参数,其中与业务相关的指标包括如下之一或其组合:SINR、调制编码方式、瞬时速率和比例公平系数,所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;
若所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失小于第三阈值且所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
或者,具体地,第一调度单元52用于:
当所述第一用户设备的信号质量的测量量不小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;
若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
或者,具体地,第一调度单元52用于:
若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量。
此外,如图6所示,除了第一选择单元51和第一调度单元52外,装置60还可以包括第一确定单元53和第二调度单元54。
第一确定单元53用于确定小区中多个UE的每一个UE的调度优先级,其中所述多个用户设备包括所述第一用户设备以及所述一个或多个第二用户设备。
其中,第一确定单元53可以用于根据邻区干扰和小区中多个UE的每一个UE上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个UE的每一个UE的调度优先级。由于所述邻区干扰包括增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值,因此第一确定单元53可以用于根据邻区干扰增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值和小区中多个UE的每一个UE上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个UE的每一个UE的调度优先级。
具体地,第一确定单元53通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
Pri*=(1+α)μ·Pri;或者
其中,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT;
其中,S是所述每一个用户设备接收到的信号的功率,I1为SU-MIMO下同频干扰的功率,I2为MU-MIMO引入的干扰的功率,N0为热噪声功率;
其中为所述每一个用户设备的原调度优先级,r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR;
其中,μ,β,γγ均为实数,t是当前时刻。
可选地,具体地,第一确定单元53通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
其中,R为实数;r*(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
可选地,具体地,第一确定单元53通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
Pri*=ρ·Pri;
其中,r1(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中,为所述每一个用户设备的原调度优先级,α01∈R,R为实数;r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率。
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
或者,第一确定单元53用于根据小区中多个UE的每一个UE上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个UE的每一个UE的调度优先级。
具体地,第一确定单元53通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:当SINR小于第一门限值时,根据第一调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者当SINR大于或等于所述第一门限值并且小于第二门限值时,根据第二调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者当SINR大于或等于所述第二门限值时,确定调度优先级为其原调度优先级;其中,所述第二门限值大于所述第一门限值,所述第一调整系数大于所述第二调整系数。
第二调度单元54用于根据所述第一确定单元53确定的所述每一个用户设备的调度优先级,对所述每一个用户设备进行单用户多输入多输出SU-MIMO调度,其中获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第一用户设备构成第一用户设备队列,而未获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第二用户设备构成第二用户设备队列。
由上可知,本发明实施例通过调整用户调度优先级以增加边缘UE的吞吐量,达到消除覆盖负增益的目的,能够有效提高多个站点同时开启MU-MIMO时的小区覆盖。
通常,调度装置70可以配置在基站中。
图7是根据本发明的实施例的基站70的结构性示意图。基站70包括接收器71和处理器72。其中,接收器71用于从小区中多个用户设备的每一个用户设备接收信号质量的测量量。处理器72用于从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备,其中所述第一用户设备是获得SU-MIMO调度资源的用户设备,所述第二用户设备是未获得SU-MIMO调度资源的用户设备,将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,以便MU-MIMO配对成功的用户设备使用同一信道进行MU-MIMO传输,其中所述信号质量的测量量包括如下之一或其组合:SINR、RSRP、吞吐量、瞬时速率和频谱效率。
进一步地,处理器72用于:当所述第一用户设备的信号质量的测量量小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失以及性能参数,其中与业务相关的指标包括如下之一或其组合:SINR、调制编码方式、瞬时速率和比例公平系数,所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;若所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失小于第三阈值且所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
可选地,处理器72用于:当所述第一用户设备的信号质量的测量量不小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
可选地,处理器72用于:若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量。
此外,基站70还可以包括发送器73和存储器74。其中,发送器73用于将所述MU-MIMO调度资源通知给所述小区中多个用户设备的每一个用户设备。存储器74用于存储处理器72执行的指令。
基站70的处理器72的操作和功能可以参考上述图1的方法中的步骤。为了避免重复,在此不再赘述。
存储器74可以是包括随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)和只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、或任何固定的存储介质、或可移动的存储介质,用于存储可以执行本发明实施例的程序和/或本发明实施例中待处理的数据。
本发明实施例还提供一种通信系统可包括上述实施例所述的基站。
应理解,本发明的每个权利要求所叙述的方案也应看作是一个实施例,并且是权利要求中的特征是可以结合的,如本发明中的判断步骤后的执行的不同分支的步骤可以作为不同的实施例。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

1.一种调度方法,其特征在于,包括:
从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备,其中所述第一用户设备是获得单用户多输入多输出SU-MIMO调度资源的用户设备,所述第二用户设备是未获得SU-MIMO调度资源的用户设备;
将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行多用户多输入多输出MU-MIMO配对,以便MU-MIMO配对成功的用户设备使用同一信道进行MU-MIMO传输,其中所述信号质量的测量量包括如下之一或其组合:信干噪比SINR、参考信号接收功率RSRP、吞吐量、瞬时速率和频谱效率;
在所述从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备之前,还包括:
确定小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级,其中所述多个用户设备包括所述第一用户设备以及所述一个或多个第二用户设备;
根据所述每一个用户设备的调度优先级,对所述每一个用户设备进行SU-MIMO调度,其中获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第一用户设备构成第一用户设备队列,而未获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第二用户设备构成第二用户设备队列。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对包括:
当所述第一用户设备的信号质量的测量量小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失以及性能参数,其中与业务相关的指标包括如下之一或其组合:SINR、调制编码方式、瞬时速率和比例公平系数,所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;
若所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失小于第三阈值且所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对包括:
当所述第一用户设备的信号质量的测量量不小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;
若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对包括:
若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述将所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对之前,还包括:
确定所述第一用户设备队列中其信号质量的测量量不大于第一阈值的所述一个或多个用户设备以及所述第二用户设备队列中其信号质量的测量量不大于于第一阈值的所述一个或多个用户设备均不进行MU-MIMO配对。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述确定小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
根据邻区干扰和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述邻区干扰包括增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值,根据邻区干扰和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
根据邻区干扰增加带来的IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据邻区干扰增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
Pri*=(1+α)μ·Pri;或者
<mrow> <msup> <mi>Pri</mi> <mo>*</mo> </msup> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&amp;alpha;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;mu;</mi> </msup> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>Pr</mi> <mi>i</mi> <mo>;</mo> </mrow>
其中,
ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT;
其中,S是所述每一个用户设备接收到的信号的功率,I1为SU-MIMO下同频干扰的功率,I2为MU-MIMO引入的干扰的功率,N0为热噪声功率;
其中为所述每一个用户设备的原调度优先级,r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR;
其中,μ,β,γ均为实数,t是当前时刻。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据邻区干扰增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
<mrow> <msup> <mi>Pri</mi> <mo>*</mo> </msup> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>r</mi> <mo>*</mo> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;gamma;</mi> </msup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;beta;</mi> </msup> </mfrac> </mrow>
其中,α01∈R,R为实数;r*(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据邻区干扰增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
Pri*=ρ·Pri;
其中r1(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中为所述每一个用户设备的原调度优先级,α01∈R,R为实数;r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
11.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述确定小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
根据小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述根据小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级包括:
当SINR小于第一门限值时,根据第一调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者
当SINR大于或等于所述第一门限值并且小于第二门限值时,根据第二调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者
当SINR大于或等于所述第二门限值时,确定调度优先级为其原调度优先级;
其中,所述第二门限值大于所述第一门限值,所述第一调整系数大于所述第二调整系数。
13.一种调度装置,其特征在于,包括:
第一选择单元,用于从第一用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于第一阈值的第一用户设备,并从第二用户设备队列中选取其信号质量的测量量大于所述第一阈值的一个或多个第二用户设备,其中所述第一用户设备是获得单用户多输入多输出SU-MIMO调度资源的用户设备,所述第二用户设备是未获得SU-MIMO调度资源的用户设备;
第一调度单元,用于将所述第一选择单元选择的所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行多用户多输入多输出MU-MIMO配对,以便MU-MIMO配对成功的用户设备使用同一信道进行MU-MIMO传输,其中所述信号质量的测量量包括如下之一或其组合:信干噪比SINR、参考信号接收功率RSRP、吞吐量、瞬时速率和频谱效率;
所述调度装置还包括:
第一确定单元,用于确定小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级,其中所述多个用户设备包括所述第一用户设备以及所述一个或多个第二用户设备;
第二调度单元,用于根据所述第一确定单元确定的所述每一个用户设备的调度优先级,对所述每一个用户设备进行SU-MIMO调度,其中获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第一用户设备构成第一用户设备队列,而未获得SU-MIMO调度资源的一个或多个所述第二用户设备构成第二用户设备队列。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一调度单元具体用于:
当所述第一用户设备的信号质量的测量量小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失以及性能参数,其中与业务相关的指标包括如下之一或其组合:SINR、调制编码方式、瞬时速率和比例公平系数,所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;
若所述第一用户设备的与业务相关的指标的损失小于第三阈值且所述MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
15.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一调度单元具体用于:
当所述第一用户设备的信号质量的测量量不小于第二阈值,估算MU-MIMO预配对后的所述第一用户设备的性能参数,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量;
若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对。
16.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一调度单元还用于:
若所述第一用户设备的MU-MIMO预配对后的性能参数优于MU-MIMO预配对前的性能参数,则确定所述第一用户设备与所述一个或多个第二用户设备进行MU-MIMO配对,其中所述性能参数包括如下之一或其组合:吞吐量、频谱利用率、比例公平值和业务质量。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一选择单元具体用于:
确定所述第一用户设备队列中其信号质量的测量量不大于第一阈值的所述一个或多个用户设备以及所述第二用户设备队列中其信号质量的测量量不大于于第一阈值的所述一个或多个用户设备均不进行MU-MIMO配对。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元用于:
根据邻区干扰和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述邻区干扰包括增加带来的干扰噪声比IoT的抬升值,所述第一确定单元具体用于:
根据邻区干扰增加带来的IoT的抬升值和小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元具体通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
Pri*=(1+α)μ·Pri;或者
<mrow> <msup> <mi>Pri</mi> <mo>*</mo> </msup> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&amp;alpha;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;mu;</mi> </msup> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>Pr</mi> <mi>i</mi> <mo>;</mo> </mrow>
其中,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT;
其中,S是所述每一个用户设备接收到的信号的功率,I1为SU-MIMO下同频干扰的功率,I2为MU-MIMO引入的干扰的功率,N0为热噪声功率;
其中为所述每一个用户设备的原调度优先级,r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR;
其中,μ,β,γ均为实数,t是当前时刻。
21.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元具体通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
<mrow> <msup> <mi>Pri</mi> <mo>*</mo> </msup> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>r</mi> <mo>*</mo> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;gamma;</mi> </msup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;beta;</mi> </msup> </mfrac> </mrow>
其中,α01∈R,R为实数;r*(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
22.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元具体通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
Pri*=ρ·Pri;
其中,r1(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),Sinr(t)是所述每一个用户设备上报的SINR,ΔIoT=IoTMU-MIMO-IoTSU-MIMO,IoTMU-MIMO是多用户多输入多输出MU-MIMO的干扰噪声比IoT,IoTSU-MIMO是单用户多输入多输出SU-MIMO的干扰噪声比IoT,
其中,为所述每一个用户设备的原调度优先级,α01∈R,R为实数;r(t)是所述每一个用户设备的当前瞬时速率,r(t)=f(Sinr(t))=log2(1+Sinr(t)),R(t)为所述每一个用户设备的平均速率,
其中,β,γ均为实数,t是当前时刻。
23.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元用于:
根据小区中多个用户设备的每一个用户设备上报的信干噪比SINR,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元具体通过以下方式,确定所述小区中多个用户设备的每一个用户设备的调度优先级:
当SINR小于第一门限值时,根据第一调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者
当SINR大于或等于所述第一门限值并且小于第二门限值时,根据第二调整系数和原调度优先级的乘积,确定调度优先级;或者
当SINR大于或等于所述第二门限值时,确定调度优先级为其原调度优先级;
其中,所述第二门限值大于所述第一门限值,所述第一调整系数大于所述第二调整系数。
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