CN105992377A - 资源调度方法、装置以及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种资源调度方法、装置以及通信系统。所述方法包括：基站确定被调度的用户设备集合；对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；以及为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率。通过本发明实施例，不仅能够选择出较佳的用户设备对，而且考虑了上下行吞吐量的公平性，能够满足全双工或虚拟全双工系统的实际需求。

Description

资源调度方法、装置以及通信系统

技术领域

本发明实施例涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种全双工或虚拟全双工系统中的资源调度方法、装置以及通信系统。

背景技术

在半双工系统中，同一资源只能被调度为上行或下行。上下行吞吐量的控制是通过设置不同的上下行时隙进行的。在全双工系统中，同一资源可以被同时调度为上行和下行，这样有助于提高系统容量。在调度算法设计时也同样需要考虑上下行吞吐量的控制，这样可以满足不同的上下行吞吐量的需求。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

发明人发现：在现有的全双工调度机制中，主要考虑的是用户设备对的选择，对于上下行吞吐量的公平性考虑还不是很多。但是，在实际系统中，不能一味地增加上行吞吐量或下行吞吐量，而忽略了另一个方向的吞吐量。因此，在资源调度时考虑上下行吞吐量的实际需求变得很有必要。

本发明实施例提供了一种资源调度方法、装置以及通信系统。在全双工或虚拟全双工系统的资源调度时，考虑上下行吞吐量的实际需求。

根据本发明实施例的第一个方面，提供一种资源调度装置，配置于全双工或虚拟全双工系统中，所述装置包括：

集合确定单元，确定被调度的用户设备集合；

用户选择单元，对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

资源分配单元，为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率。

根据本发明实施例的第二个方面，提供一种资源调度方法，应用于全双工或虚拟全双工系统中，所述方法包括：

基站确定被调度的用户设备集合；

对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；以及

为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率；

其中，所述目标函数考虑如下参数：所述用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

根据本发明实施例的第三个方面，提供一种通信系统，进行全双工或虚拟全双工通信，所述通信系统包括：

基站，确定被调度的用户设备集合；对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；以及为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率；

其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

本发明实施例的有益效果在于：在资源调度时考虑如下参数：用户设备对在某一时隙的同一资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量；不仅能够选择出较佳的用户设备对，而且考虑了上下行吞吐量的公平性，能够满足全双工或虚拟全双工系统的实际需求。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明实施例的特定实施方式，指明了本发明实施例的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例的虚拟全双工的一示意图；

图2是本发明实施例的全双工的一示意图；

图3是本发明实施例的资源调度方法的一示意图；

图4是本发明实施例的资源调度方法的另一示意图；

图5是本发明实施例的对于某一时隙的同一资源选择用户设备对的一示意图；

图6是本发明实施例的为候选用户设备对计算目标值的一示意图；

图7是本发明实施例的资源调度装置的一示意图；

图8是本发明实施例的用户选择单元的一示意图；

图9是本发明实施例的目标值计算单元的一示意图；

图10是本发明实施例的通信系统的一示意图；

图11是本发明实施例的基站的一构成示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本发明实施例的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

在本发明实施例中，考虑两种类型的全双工机制：

A)虚拟全双工：在一个传输点的覆盖范围内(这个覆盖范围可以是一个具有小区ID的独立小区，或一个小区内能被该服务点服务的一片物理区域)，一个用户设备被一个传输点服务下行，另一个用户设备被另一个传输点服务上行。

图1是本发明实施例的虚拟全双工的一示意图。如图1所示，用户设备UE1和UE2在传输点2的覆盖范围内。在同一块资源内，UE1被传输点1服务下行(此时可将UE1称为下行用户设备)，UE2被传输点2服务上行(此时可将UE2称为上行用户设备)。

B)全双工：一个传输点可以工作在全双工的模式下，即可以在同一块资源上同时接收和发送数据。

图2是本发明实施例的全双工的一示意图。如图2所示，用户设备UE1和UE2分别被传输点1服务下行和上行。

在本发明实施例中，虚拟全双工机制中传输点2应该具有干扰删除能力，而全双工机制中传输点1应该有干扰删除能力，这样有助于接收上行信号。本发明实施例对这个干扰删除能力进行了建模。

例如，传输点有着固定的干扰删除能力，例如可以删除100dB的干扰。或者传输点的干扰删除能力与干扰的大小有关，即该能力是干扰大小的函数，如果干扰大时删除能力强，干扰小时删除能力弱等；这里的干扰大小与干扰源的发射功率有关。

以上对虚拟全双工或全双工进行了示意性说明，以下对本发明进行详细说明。

实施例1

本发明实施例提供一种资源调度方法，应用于全双工或虚拟全双工系统中。

图3是本发明实施例的资源调度方法的一示意图，如图3所示，该方法包括：

步骤301，基站确定被调度的用户设备集合；

步骤302，对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；

其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

步骤303，为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率。

在本实施例中，基站可以是如图1和2所示的传输点1，也可以是如图1所示的传输点2。例如可以是宏基站(Macro base station)，也可以是微基站(Pico base station)，还可以是远端无线头(RRH，Remote Radio Head)等。但本发明不限于此，可以根据实际场景确定具体的设备。

此外，对于被调度的用户设备集合，可以包括如下的情况：该集合包含了在该基站覆盖范围内的所有用户设备；或者该集合包含了没有在被分配的资源里被调度的用户设备。但本发明不限于此，可以根据实际场景确定具体的用户设备集合。

图3仅示意性示出了对于某一时隙的同一资源的情况，对于待分配的多个资源，基站可以重复步骤302和步骤303，直到所有的资源被分配为止。

图4是本发明实施例的资源调度方法的另一示意图，如图4所示，该方法包括：

步骤401，基站确定被调度的用户设备集合；

步骤402，对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；

步骤403，为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率。

步骤404，判断是否存在没有被分配的资源；在存在没有被分配的资源的情况下，执行步骤402，继续选择用户设备对进行调度和分配资源；在不存在没有被分配的资源的情况下结束资源分配过程。

在本实施例中，用于资源分配的目标函数考虑如下参数：所述用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。因此，不仅能够选择出较佳的用户设备对，而且考虑了上下行吞吐量的公平性，能够满足上下行吞吐量的实际需求。

以下对于某一时隙的同一资源，如何选择用户设备对(包括一上行用户设备和一下行用户设备)进行详细说明。

图5是本发明实施例的对于某一时隙的同一资源选择用户设备对的一示意图，如图5所示，该选择过程包括：

步骤501，从所述用户设备集合中确定多个候选用户设备对；

步骤502，基于目标函数分别为所述候选用户设备对计算目标值；

步骤503，根据计算出的目标值，从所述多个候选用户设备对中确定出进行调度的用户设备对以及相应的功率。

在一个实施方式中，可以将用户设备集合中任意的两个用户设备确定为候选用户设备对，由此获得多个候选用户设备对。然后，根据最优的上下行功率设置计算目标函数G(P_DL,P_UL)；最终选择的用户设备对是在其最优功率设置的情况下使G(P_DL,P_UL)最大的用户设备对。

在另一个实施方式中，可以从用户设备集合中确定一下(上)行用户设备，将所述下(上)行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意上(下)行用户设备确定为所述候选用户设备对，由此获得多个候选用户设备对。

例如，根据某种准则(例如比例公平准则、轮询准则、最大信干噪比准则等)选择一个下行用户设备(或上行用户设备)；对于可被调度的用户设备集合内未被选择的任何用户设备，根据得到的最优上下行功率设置计算目标函数G(P_DL,P_UL)，最终选择一个上行用户设备(或下行用户设备)，使该用户设备对的G(P_DL,P_UL)最大。

关于如何为候选用户设备对计算目标值，以下进行示意性说明。

图6是本发明实施例的为候选用户设备对计算目标值的一示意图，如图6所示，该计算过程包括：

步骤601，获得候选用户设备对中的上行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量，以及所述候选用户设备对中的下行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的下行吞吐量。

在本实施例中，用户设备i和用户设备j是两个不同的用户设备。和可以分别表示下行用户设备i和上行用户设备j在时隙t的同一资源上能够达到的下行吞吐量和上行吞吐量。

其中，与下行用户设备i在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关。例如，可以根据香农公式计算，即其中，BW表示分配给下行用户设备i的带宽。或者，也可以根据决定的调制编码方式来决定。

可以由下行功率P_DL以及下行用户设备i和传输点之间的信道决定。

例如，

其中，是下行用户设备i在该资源上受到的干扰，N为噪声大小。

此外，与上行用户设备j在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；具体计算可以与下行计算方法类似。

可以由上行功率P_UL，上行用户设备j和传输点之间的信道以及所述传输点的干扰删除能力I_cancel决定。

例如，

其中，是上行用户设备j在该资源上受到的干扰。

值得注意的是，以上仅示意性示出了如何计算上行用户设备能够达到的上行吞吐量以及下行用户设备能够达到的下行吞吐量，但本发明不限于此，例如还可以根据上述方法或公式进行适当调整或变形。

步骤602，根据候选用户设备对的上行吞吐量和下行吞吐量，基于调度函数计算所述候选用户设备对的用户调度值。

在本实施例中，调度算法可以用来决定在时隙t内，每块资源上应该调度的用户设备对以及相应的功率设置。其中，使用表示所述调度函数；所述调度函数为：

在一个实施方式中，候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\mathrm{\α}{U}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)+\mathrm{\β}{U}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right),$ α和β是常数；

在另一个实施方式中，可以考虑比例公平的原则，在使得所有用户设备尽量获得公平的调度机会的情况下，候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\frac{\mathrm{\α}{U}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)}{T_i^{\mathrm{DL}}(t-1)}+\frac{\mathrm{\β}{U}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right)}{T_j^{\mathrm{UL}}(t-1)};$

其中，和分别表示到时隙t-1时，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量；或者，分别表示从时隙t-1结束往前m个时隙内，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量。

值得注意的是，以上仅对调度函数进行了示意性说明，但本发明不限于此，还可以根据实际情况确定具体的调度函数。

步骤603，获得基站的覆盖范围内与所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量。

在本实施例中，C_DL(t-1)和C_UL(t-1)分别表示时隙t-1结束时所述基站的覆盖范围内的下行吞吐量和上行吞吐量；或者表示从时隙t-1结束往前m个时隙内所述基站的覆盖范围内的下行和上行吞吐量。

步骤604，根据所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量，基于成本函数计算所述基站的覆盖范围内的系统成本值。

在本实施例中，该成本函数满足如下条件：基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量的比值尽量与预设值一致或者在预设区间内。

即，对的要求可以为：例如，A是常数。或者， $B\≤\frac{C_{\mathrm{DL}}(t-1)}{C_{\mathrm{UL}}(t-1)}\≤C,$ B和C是常数。

由此，成本函数的特征可以是：如果满足了条件，则是零或者比较小的正数；否则是个比较大的正数。而且，偏离所需满足的条件越大，的值越大。

例如，如果条件是g(x)可以定义为g(x)＝ax²+bx+c，a,b,c是常数，a>0且g(A)＝0。如果条件是可以定义为g(x)＝ax²+bx+c，a,b,c是常数，a>0且g(B)＝g(C)＝0。

值得注意的是，以上仅对成本函数进行了示意性说明，但本发明不限于此，还可以根据实际情况确定具体的成本函数。

步骤605，根据所述用户调度值和所述系统成本值，基于目标函数确定在调度所述候选用户设备对的情况下的目标值。

在本实施例中，对于某一时隙的同一块资源，优化目标可以定义为最大化目标函数G(P_DL,P_UL)，该目标函数是和/或的函数。例如，所述目标函数可以为：

$G(P_{\mathrm{DL}},P_{\mathrm{UL}})=f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))-\mathrm{\λg}\left(\frac{C_{\mathrm{DL}}(t-1)}{C_{\mathrm{UL}}(t-1)}\right);$ 其中，λ是常数。

对于任意的候选用户设备对，例如下行用户设备i和上行用户设备j，可以得到使 $G(P_{\mathrm{DL}},P_{\mathrm{UL}})=f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))-\mathrm{\λg}\left(\frac{C_{\mathrm{DL}}(t-1)}{C_{\mathrm{UL}}(t-1)}\right)$ 最大的最优下行功率和最优上行功率的设置。可能的方法包括：将G(P_DL,P_UL)分别对P_DL和P_UL求导，即(G(P_DL,P_UL))'_PDL和然后根据 $G{(P_{\mathrm{DL}},P_{\mathrm{UL}}))}_{P_{\mathrm{DL}}}^{,}=0$ 和 $G{(P_{\mathrm{DL}},P_{\mathrm{UL}}))}_{P_{\mathrm{UL}}}^{,}=0$ 得到关于该用户设备对的最优下行功率和最优上行功率的设置。

值得注意的是，以上仅对目标函数进行了示意性说明，但本发明不限于此，只需要目标函数考虑如下参数均可：用户设备对在某一时隙的同一资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。关于目标函数的具体形式，还可以根据实际情况确定。

由上述实施例可知，在资源调度时考虑如下参数：用户设备对在某一时隙的同一资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量；不仅能够选择出较佳的用户设备对，而且考虑了上下行吞吐量的公平性，能够满足全双工或虚拟全双工系统的实际需求。

实施例2

本发明实施例提供一种资源调度装置，配置于全双工或虚拟全双工系统中。本发明实施例对应于实施例1中的资源调度方法，相同的内容不再赘述。

图7是本发明实施例的资源调度装置的一示意图，如图7所示，所述资源调度装置700包括：

集合确定单元701，确定被调度的用户设备集合；

用户选择单元702，对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

资源分配单元703，为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率。

图8是本发明实施例的用户选择单元702的一示意图，如图8所示，所述用户选择单元702包括：

候选用户确定单元801，从所述用户设备集合中确定多个候选用户设备对；

目标值计算单元802，基于所述目标函数分别为所述候选用户设备对计算目标值；

调度用户确定单元803，根据计算出的目标值，从所述多个候选用户设备对中确定出进行调度的用户设备对以及相应的功率。

其中，所述候选用户确定单元801具体可以用于：将所述用户设备集合中任意的两个用户设备确定为所述候选用户设备对；或者，

从所述用户设备集合中确定一下行用户设备，将所述下行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意上行用户设备确定为所述候选用户设备对；或者，从所述用户设备集合中确定一上行用户设备，将所述上行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意下行用户设备确定为所述候选用户设备对。

图9是本发明实施例的目标值计算单元802的一示意图，如图9所示，所述目标值计算单元802包括：

用户吞吐量获取单元901，获得所述候选用户设备对中的上行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量，以及所述候选用户设备对中的下行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的下行吞吐量；

用户调度计算单元902，根据所述候选用户设备对的上行吞吐量和下行吞吐量，基于调度函数计算所述候选用户设备对的用户调度值；

系统吞吐量获取单元903，获得所述基站的覆盖范围内与所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量；

系统成本计算单元904，根据所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量，基于成本函数计算所述基站的覆盖范围内的系统成本值；

目标值确定单元905，根据所述用户调度值和所述系统成本值，基于所述目标函数确定在调度所述候选用户设备对的情况下的目标值。

在一个实施方式中，所述目标函数可以为：

$G(P_{\mathrm{DL}},P_{\mathrm{UL}})=f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))-\mathrm{\λg}\left(\frac{C_{\mathrm{DL}}(t-1)}{C_{\mathrm{UL}}(t-1)}\right)$

其中，和分别表示下行用户设备i和上行用户设备j在所述时隙的所述资源上能够达到的下行吞吐量和上行吞吐量；表示所述调度函数；C_DL(t-1)和C_UL(t-1)分别表示时隙t-1结束时所述基站的覆盖范围内的下行吞吐量和上行吞吐量，或者表示从时隙t-1结束往前m个时隙内所述基站的覆盖范围内的下行和上行吞吐量；表示所述成本函数；G(P_DL,P_UL)表示所述目标函数，λ是常数。

在一个实施方式中，所述调度函数为：所述候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\mathrm{\α}{U}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)+\mathrm{\β}{U}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right),$ α和β是常数；

或者，在使得所有用户设备尽量获得公平的调度机会的情况下，所述候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\frac{\mathrm{\α}{U}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)}{T_i^{\mathrm{DL}}(t-1)}+\frac{\mathrm{\β}{U}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right)}{T_j^{\mathrm{UL}}(t-1)};$ 和分别表示到时隙t-1时，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量；或者，分别表示从时隙t-1结束往前m个时隙内，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量。

在一个实施方式中，与下行用户设备i在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；由下行功率P_DL以及下行用户设备i和服务传输点之间的信道决定；

与上行用户设备j在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；由上行功率P_UL，上行用户设备j和服务传输点之间的信道以及所述服务传输点的干扰删除能力I_cancel决定。

在一个实施方式中， ${\mathrm{\Γ}}_{U_i}^{\mathrm{DL}}\left(t\right)=\frac{P_{\mathrm{DL}}{H}_i^{\mathrm{DL}}}{I_i^{\mathrm{DL}}+N},{\mathrm{\Γ}}_{U_j}^{\mathrm{UL}}\left(t\right)=\frac{P_{\mathrm{UL}}{H}_j^{\mathrm{UL}}}{\frac{I_j^{\mathrm{UL}}}{I_{\mathrm{cancel}}}+N};$

其中，是下行用户设备i在该资源上受到的干扰，是上行用户设备j在该资源上受到的干扰，N为噪声大小。

在一个实施方式中，所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量的比值尽量与预设值一致或者在预设区间内；

与预设值一致或者在预设区间内的情况下，的值为零或一正数；以及越偏离所述预设值或所述预设区间，值越大。

在一个实施方式中，

g(x)＝ax²+bx+c，a,b,c是常数，a>0并且

g(A)＝0或者g(B)＝g(C)＝0；

其中，A为所述预设值；或者[B,C]为所述预设区间。

由上述实施例可知，在资源调度时考虑如下参数：用户设备对在某一时隙的同一资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量；不仅能够选择出较佳的用户设备对，而且考虑了上下行吞吐量的公平性，能够满足全双工或虚拟全双工系统的实际需求。

实施例3

本发明实施例还提供一种通信系统，与实施例1和2相同的内容不再赘述。图10是本发明实施例的通信系统的一示意图，如图10所示，所述通信系统1000包括：基站1001和用户设备1002；

其中，基站1001确定被调度的用户设备集合；对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；以及为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率；

其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

本实施例还提供一种基站，配置有如上所述的资源调度装置700。

图11是本发明实施例的基站的一构成示意图。如图11所示，基站1100可以包括：中央处理器(CPU)200和存储器210；存储器210耦合到中央处理器200。其中该存储器210可存储各种数据；此外还存储信息处理的程序，并且在中央处理器200的控制下执行该程序。

其中，基站1100可以实现如实施例1所述的资源调度方法。中央处理器200可以被配置为实现资源调度装置700的功能；即中央处理器200可以被配置为进行如下控制：确定被调度的用户设备集合；对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；以及为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率。

此外，如图11所示，基站1100还可以包括：收发机220和天线230等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，基站1100也并不是必须要包括图11中所示的所有部件；此外，基站1100还可以包括图11中没有示出的部件，可以参考现有技术。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在基站中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述基站中执行实施例1所述的资源调度方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在基站中执行实施例1所述的资源调度方法。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：

(附记1)一种资源调度装置，配置于全双工或虚拟全双工系统中，所述装置包括：

集合确定单元，确定被调度的用户设备集合；

用户选择单元，对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

资源分配单元，为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率。

(附记2)根据附记1所述的装置，其中，所述用户选择单元包括：

候选用户确定单元，从所述用户设备集合中确定多个候选用户设备对；

目标值计算单元，基于所述目标函数分别为所述候选用户设备对计算目标值；

调度用户确定单元，根据计算出的目标值，从所述多个候选用户设备对中确定出进行调度的用户设备对以及相应的功率。

(附记3)根据附记2所述的装置，其中，所述候选用户确定单元具体用于：

将所述用户设备集合中任意的两个用户设备确定为所述候选用户设备对；或者，

从所述用户设备集合中确定一下行用户设备，将所述下行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意上行用户设备确定为所述候选用户设备对；或者，从所述用户设备集合中确定一上行用户设备，将所述上行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意下行用户设备确定为所述候选用户设备对。

(附记4)根据附记2所述的装置，其中，所述目标值计算单元包括：

用户吞吐量获取单元，获得所述候选用户设备对中的上行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量，以及所述候选用户设备对中的下行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的下行吞吐量；

用户调度计算单元，根据所述候选用户设备对的上行吞吐量和下行吞吐量，基于调度函数计算所述候选用户设备对的用户调度值；

系统吞吐量获取单元，获得所述基站的覆盖范围内与所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量；

系统成本计算单元，根据所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量，基于成本函数计算所述基站的覆盖范围内的系统成本值；

目标值确定单元，根据所述用户调度值和所述系统成本值，基于所述目标函数确定在调度所述候选用户设备对的情况下的目标值。

(附记5)根据附记4所述的装置，其中，所述目标函数为：

$G(P_{\mathrm{DL}},P_{\mathrm{UL}})=f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))-\mathrm{\λg}\left(\frac{C_{\mathrm{DL}}(t-1)}{C_{\mathrm{UL}}(t-1)}\right)$

其中，和分别表示下行用户设备i和上行用户设备j在所述时隙t的所述资源上能够达到的下行吞吐量和上行吞吐量；表示所述调度函数；C_DL(t-1)和C_UL(t-1)分别表示时隙t-1结束时所述基站的覆盖范围内的下行吞吐量和上行吞吐量，或者表示从时隙t-1结束往前m个时隙内所述基站的覆盖范围内的下行和上行吞吐量；表示所述成本函数；G(P_DL,P_UL)表示所述目标函数，λ是常数。

(附记6)根据附记5所述的装置，其中，所述调度函数为：

所述候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\mathrm{\α}{U}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)+\mathrm{\β}{U}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right),$ α和β是常数；

或者，

在使得所有用户设备尽量获得公平的调度机会的情况下，所述候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\frac{\mathrm{\α}{U}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)}{T_i^{\mathrm{DL}}(t-1)}+\frac{\mathrm{\β}{U}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right)}{T_j^{\mathrm{UL}}(t-1)};$

和分别表示到时隙t-1时，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量；或者，分别表示从时隙t-1结束往前m个时隙内，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量。

(附记7)根据附记5所述的装置，其中，

与下行用户设备i在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；由下行功率P_DL以及下行用户设备i和服务传输点之间的信道决定；

与上行用户设备j在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；由上行功率P_UL，上行用户设备j和服务传输点之间的信道以及所述服务传输点的干扰删除能力I_cancel决定。

(附记8)根据附记7所述的装置，其中，

${\mathrm{\Γ}}_{U_i}^{\mathrm{DU}}\left(t\right)=\frac{P_{\mathrm{DL}}{H}_i^{\mathrm{DL}}}{I_i^{\mathrm{DL}}+N};$

${\mathrm{\Γ}}_{U_j}^{\mathrm{UL}}\left(t\right)=\frac{P_{\mathrm{UL}}{H}_j^{\mathrm{UL}}}{\frac{I_j^{\mathrm{UL}}}{I_{\mathrm{cancel}}}+N};$

其中，是下行用户设备i在该资源上受到的干扰，是上行用户设备j在该资源上受到的干扰，N为噪声大小。

(附记9)根据附记5所述的装置，其中，所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量的比值尽量与预设值一致或者在预设区间内；

与预设值一致或者在预设区间内的情况下，的值为零或一正数；以及越偏离所述预设值或所述预设区间，值越大。

(附记10)根据附记9所述的装置，其中，

g(x)＝ax²+bx+c，a,b,c是常数，a>0并且

g(A)＝0或者g(B)＝g(C)＝0；

其中，A为所述预设值；或者[B,C]为所述预设区间。

(附记11)一种资源调度方法，应用于全双工或虚拟全双工系统中，所述方法包括：

基站确定被调度的用户设备集合；

对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；以及

为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率；

其中，所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

(附记12)根据附记11所述的方法，其中，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一用户设备对进行调度包括：

从所述用户设备集合中确定多个候选用户设备对；

基于所述目标函数分别为所述候选用户设备对计算目标值；

根据计算出的目标值，从所述多个候选用户设备对中确定出进行调度的用户设备对以及相应的功率。

(附记13)根据附记12所述的方法，其中，从所述用户设备集合中确定多个候选用户设备对包括：

将所述用户设备集合中任意的两个用户设备确定为所述候选用户设备对；或者，

从所述用户设备集合中确定一下行用户设备，将所述下行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意上行用户设备确定为所述候选用户设备对；或者，从所述用户设备集合中确定一上行用户设备，将所述上行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意下行用户设备确定为所述候选用户设备对。

(附记14)根据附记12所述的方法，其中，基于所述目标函数为所述候选用户设备对计算目标值包括：

获得所述候选用户设备对中的上行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量，以及所述候选用户设备对中的下行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的下行吞吐量；

根据所述候选用户设备对的上行吞吐量和下行吞吐量，基于调度函数计算所述候选用户设备对的用户调度值；

获得所述基站的覆盖范围内与所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量；

根据所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量，基于成本函数计算所述基站的覆盖范围内的系统成本值；

根据所述用户调度值和所述系统成本值，基于所述目标函数确定在调度所述候选用户设备对的情况下的目标值。

(附记15)根据附记14所述的方法，其中，所述目标函数为：

$G(P_{\mathrm{DL}},P_{\mathrm{UL}})=f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))-\mathrm{\λg}\left(\frac{C_{\mathrm{DL}}(t-1)}{C_{\mathrm{UL}}(t-1)}\right)$

其中，和分别表示下行用户设备i和上行用户设备j在所述时隙t的所述资源上能够达到的下行吞吐量和上行吞吐量；表示所述调度函数；C_DL(t-1)和C_UL(t-1)分别表示时隙t-1结束时所述基站的覆盖范围内的下行吞吐量和上行吞吐量，或者表示从时隙t-1结束往前m个时隙内所述基站的覆盖范围内的下行和上行吞吐量；表示所述成本函数；G(P_DL,P_UL)表示所述目标函数，λ是常数。

(附记16)根据附记15所述的方法，其中，所述调度函数为：

所述候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\mathrm{\α}{U}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)+\mathrm{\β}{U}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right),$ α和β是常数；

或者，

在使得所有用户设备尽量获得公平的调度机会的情况下，所述候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\frac{\mathrm{\α}{U}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)}{T_i^{\mathrm{DL}}(t-1)}+\frac{\mathrm{\β}{U}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right)}{T_j^{\mathrm{UL}}(t-1)};T_i^{\mathrm{DL}}(t-1)$ 和分别表示到时隙t-1时，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量；或者，分别表示从时隙t-1结束往前m个时隙内，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量。

(附记17)根据附记15所述的方法，其中，

与下行用户设备i在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；由下行功率P_DL以及下行用户设备i和服务传输点之间的信道决定；

与上行用户设备j在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；由上行功率P_UL，上行用户设备j和服务传输点之间的信道以及所述服务传输点的干扰删除能力I_cancel决定。

(附记18)根据附记17所述的方法，其中，

${\mathrm{\Γ}}_{U_i}^{\mathrm{DU}}\left(t\right)=\frac{P_{\mathrm{DL}}{H}_i^{\mathrm{DL}}}{I_i^{\mathrm{DL}}+N};$

${\mathrm{\Γ}}_{U_j}^{\mathrm{UL}}\left(t\right)=\frac{P_{\mathrm{UL}}{H}_j^{\mathrm{UL}}}{\frac{I_j^{\mathrm{UL}}}{I_{\mathrm{cancel}}}+N};$

其中，是下行用户设备i在该资源上受到的干扰，是上行用户设备j在该资源上受到的干扰，N为噪声大小。

(附记19)根据附记15所述的方法，其中，所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量的比值尽量与预设值一致或者在预设区间内；

与预设值一致或者在预设区间内的情况下，的值为零或一正数；以及越偏离所述预设值或所述预设区间，值越大。

(附记20)一种通信系统，进行全双工或虚拟全双工通信，所述通信系统包括：

基站，确定被调度的用户设备集合；对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；以及为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率；

其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

Claims (10)

1.一种资源调度装置，配置于全双工或虚拟全双工系统中，所述装置包括：

集合确定单元，确定被调度的用户设备集合；

用户选择单元，对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量；

资源分配单元，为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用户选择单元包括：

候选用户确定单元，从所述用户设备集合中确定多个候选用户设备对；

目标值计算单元，基于所述目标函数分别为所述候选用户设备对计算目标值；

调度用户确定单元，根据计算出的目标值，从所述多个候选用户设备对中确定出进行调度的用户设备对以及相应的功率。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述候选用户确定单元具体用于：

将所述用户设备集合中任意的两个用户设备确定为所述候选用户设备对；或者，

从所述用户设备集合中确定一下行用户设备，将所述下行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意上行用户设备确定为所述候选用户设备对；或者，从所述用户设备集合中确定一上行用户设备，将所述上行用户设备与所述用户设备集合中未被选择的任意下行用户设备确定为所述候选用户设备对。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述目标值计算单元包括：

用户吞吐量获取单元，获得所述候选用户设备对中的上行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量，以及所述候选用户设备对中的下行用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的下行吞吐量；

用户调度计算单元，根据所述候选用户设备对的上行吞吐量和下行吞吐量，基于调度函数计算所述候选用户设备对的用户调度值；

系统吞吐量获取单元，获得所述基站的覆盖范围内与所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量；

系统成本计算单元，根据所述时隙相关的上行吞吐量和下行吞吐量，基于成本函数计算所述基站的覆盖范围内的系统成本值；

目标值确定单元，根据所述用户调度值和所述系统成本值，基于所述目标函数确定在调度所述候选用户设备对的情况下的目标值。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述目标函数为：

$G(P_{\mathrm{DL}},P_{\mathrm{UL}})=f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))-\mathrm{\λg}\left(\frac{C_{\mathrm{DL}}(t-1)}{C_{\mathrm{UL}}(t-1)}\right)$

其中，和分别表示下行用户设备i和上行用户设备j在所述时隙t的所述资源上能够达到的下行吞吐量和上行吞吐量；表示所述调度函数；C_DL(t-1)和C_UL(t-1)分别表示时隙t-1结束时所述基站的覆盖范围内的下行吞吐量和上行吞吐量，或者表示从时隙t-1结束往前m个时隙内所述基站的覆盖范围内的下行和上行吞吐量；表示所述成本函数；G(P_DL,P_UL)表示所述目标函数，λ是常数。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述调度函数为：

所述候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{UL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))={\mathrm{\αU}}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)+{\mathrm{\βU}}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right),$ α和β是常数；

或者，

在使得所有用户设备尽量获得公平的调度机会的情况下，所述候选用户设备对在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量的加权和，即：

$f(U_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right),U_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right))=\frac{{\mathrm{\αU}}_i^{\mathrm{DL}}\left(t\right)}{T_i^{\mathrm{DL}}(t-1)}+\frac{{\mathrm{\βU}}_j^{\mathrm{UL}}\left(t\right)}{T_j^{\mathrm{UL}}(t-1)};$

和分别表示到时隙t-1时，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量；或者表示从时隙t-1结束往前m个时隙内，下行用户设备i和上行用户设备j分别累积的下行吞吐量和上行吞吐量。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，

与下行用户设备i在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；由下行功率P_DL以及下行用户设备i和服务传输点之间的信道决定；

与上行用户设备j在t时隙内所述资源块上的信干噪比有关；由上行功率P_UL，上行用户设备j和服务传输点之间的信道以及所述服务传输点的干扰删除能力I_cancel决定。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，

在所述与预设值一致或者处于预设区间内的情况下，的值为零或一正数；以及越偏离所述预设值或所述预设区间，值越大。

9.一种资源调度方法，应用于全双工或虚拟全双工系统中，所述方法包括：

基站确定被调度的用户设备集合；

对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；以及

为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率；

其中，所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。

10.一种通信系统，进行全双工或虚拟全双工通信，所述通信系统包括：

基站，确定被调度的用户设备集合；对于某一时隙的同一资源，基于目标函数从所述用户设备集合中选择一对用户设备进行调度；以及为进行调度的用户设备对分配所述资源并设置相应的功率；

其中，所述一对用户设备包括一上行用户设备和一下行用户设备；所述目标函数考虑如下参数：所述一对用户设备在所述时隙的所述资源上能够达到的上行吞吐量和下行吞吐量，以及所述基站覆盖范围内的上行吞吐量和下行吞吐量。