CN101453736B - 资源调度方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源调度方法，该方法包括：获取用户在不同频段上的调度优先级；根据主组/次组功率比及用户特性，获取用户在不同频段上的用户优先级；根据所述调度优先级和用户优先级，为用户调度不同频段的资源。本发明同时公开一种通信设备。采用本发明可以提高小区的边缘吞吐量、用户的频率分集增益、各频段的多用户分集增益，确定分组门限。

Description

资源调度方法及设备 

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及资源调度方法及设备。 

背景技术

为了提高系统的频谱效率，下一代蜂窝系统一般采用reuse-1模式，即频率复用因子为1，所有的小区使用相同的频率。由于采用了reuse-1模式，系统受到的同信道干扰很大。特别是对于小区边缘用户，由于距离BS(Base station，基站)较远，接收到的信号能量较小，而且相邻小区对边缘用户的干扰较大，因此导致小区边缘用户的平均SINR(Signal to interference and noise ratio，信干噪比)较小，吞吐量较低。 

在保证小区平均吞吐量维持在一定水平上的前提下，提高小区边缘用户的SINR/吞吐量是B3G(Beyond 3 generation，3代后)系统设计时必须考虑的一个重要问题。 

干扰协调(Inter-cell interference coordination，ICIC)是解决小区边缘问题的一个有效的途径，其通过相邻小区之间资源的相互协调，避免或降低ICI(Inter cell interference，小区间干扰)，提高小区边缘的SINR，进而提高小区边缘的吞吐量。其主要原理是本小区分配给小区边缘的资源，在相邻小区被限制使用或降低功率使用，提高频率之间的复用因子，从而减小小区边缘用户的干扰水平，提高了小区边缘用户的SINR水平。 

软频率复用(Soft frequency reuse，SFR)是ICIC的主要解决方案之一。 

具体方案如下： 

如图1所示，每个小区边缘用户(Cell edge user，CEU)只能用整个频段F的一部分major subbands(主组)，并且保证相邻小区间的major subbands相 互正交，以减少小区边缘的主要干扰。由于小区边缘用户的路径损耗较大，所以小区边缘用户在major subbands以全功率发送。为了提高频谱利用率，小区中心用户(Cell centre user，CCU)可使用minor subbands(次组)。为了减少对邻近小区的干扰，小区中心用户降功率使用minor subbands。由于小区中心用户路径损耗小，所以降低功率并不影响其正常工作。 

如图2所示，对于小区A来说，其小区边缘用户在F3频段以全功率发送，小区中心用户在F1+F2频段降低功率发送。对于小区B来说，其小区边缘用户在F2频段以全功率发送，小区中心用户在F1+F3频段降低功率发送。对于小区C来说，其小区边缘用户在F1频段以全功率发送，小区中心用户在F2+F3频段降低功率发送。 

在SFR机制中，需要定义两个参数： 

1、Pminor/Pmajor(即a1，a1＝Pminor/Pmajor) 

其中，Pminor表示minor subbands上的发射功率，Pmajor表示majorsubbands上的发射功率，a1即为主组和次组的发射功率比。 

2、geometry threshold(即G1) 

该参数表示地理位置相关的信干噪比，用于确定小区中的用户是属于小区边缘用户还是小区中心用户。如果用户的geometry小于geometry threshold(门限值)，则这个用户是小区边缘用户；如果用户的geometry大于geometrythreshold，则这个用户是小区中心用户。 

发明人在实现本发明的过程中，发现上述SFR机制不够灵活，对小区频率资源的利用效率不高。 

发明内容

本发明实施例提供一种资源调度方法及设备，用以对现有的SFR机制进行优化，提高小区频率资源的利用效率。 

本发明实施例提供一种资源调度方法，每个小区边缘用户只能用整个频段F的主组，所述主组为整个频段F的一部分，相邻小区之间用户的主组相互正 交，对于该小区用户，整个频段F中除主组以外的频段为次组，该方法包括： 

获取用户在不同频段上的调度优先级； 

根据主组/次组功率比及用户特性，获取用户在不同频段上的用户优先级； 

根据所述调度优先级和用户优先级，为用户调度不同频段的资源。 

本发明实施例还提供一种通信设备，每个小区边缘用户只能用整个频段F的主组，所述主组为整个频段F的一部分，相邻小区之间用户的主组相互正交，对于该小区用户，整个频段F中除主组以外的频段为次组，包括： 

第一获取模块，用于获取用户在不同频段上的调度优先级；第二获取模块，用于根据主组/次组功率比及用户特性，获取用户在不同频段上的用户优先级； 

调度模块，用于根据所述调度优先级和用户优先级，为用户调度不同频段的资源。 

本发明实施例中，获取用户在不同频段上的调度优先级；根据主组/次组功率比及用户特性，获取用户在不同频段上的用户优先级；根据所述调度优先级和用户优先级，为用户调度不同频段的资源，优化了现有的SFR机制，提高了小区频率资源的利用效率。 

图1为背景技术中相邻小区的频段占用示意图； 

附图说明

图2为背景技术中小区A、小区B、小区C的在不同频段的发射功率示意图； 

图3为本发明实施例中资源调度的处理流程图； 

图4为本发明实施例中小区A的用户优先级函数示意图； 

图5为本发明实施例中在一个具体实例中进行资源调度的处理流程图； 

图6为本发明实施例中通信设备的结构示意图。 

具体实施方式

本发明实施例在现有SFR机制中引入了用户优先级(user priority)的概念，与获得的各个用户在各个不同频段上的调度优先级相结合，共同确定用户使用 的资源，综合优化SFR机制，使系统的时频资源优化，提高了系统的性能。 

如图3所示，一个实施例中，进行资源调度的处理流程如下： 

步骤31、获得各个用户在各个不同频段上的调度优先级(为描述方便称为P1)。 

本领域技术人员可以理解地是，该调度优先级在现有技术中可以采用多种方式获得。 

步骤32、根主组/次组功率比及用户特性，获得用户在不同频段上的用户优先级。 

本发明实施例中，通过为每个用户设计一个全频段的上的user priority来实现现有SFR机制的优化。其中，每个用户的user priority函数与两个因素有关：a1(主组/次组功率比)、用户特性。其中用户特性可以包括用户的信干噪比(geometry)、所受干扰大小、QoS参数、接收信号强度指示(Received SignalStrength Indicator，RSSI)其中之一或任意组合。本发明实施例中以用户的信干噪比进行说明，用户优先级函数如下： 

Priority＝f(a1，geometry) 

一个实施例中，假设user i的geometry＝g，以图1的小区A为例，用户User i优先级函数如下： 

$\mathrm{Priority}=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\β}(f\⊆F3)\\ 1-\mathrm{\β}(f\⊆F1+F2)\end{array}\right.$

其中0≤β≤1，β＝f(a1，g)，β是a1和g的函数。图4为小区A用户优先级函数的示意图。用户优先级函数可以是线性的，也可以是非线性的。另外，用户优先级函数是用户特性和a1的联合函数，在a1固定时，用户优先级函数可以只是用户特性的函数。 

步骤33、根据调度优先级P1和用户优先级user priority，为用户调度不同频段的资源，从而确定用户使用的资源，即优先级(为描述方便称为P)由P1 和user priority共同确定。 

user priority的取值在0和1之间，如果user priotity＝0，则意味着这个用户不能使用这个频段，user priotity取值越大表示优先级越高。为描述方便，可以定义user priotity＝β，则P由P1和β共同确定，再根据P决定用户使用那些频段。 

当然，具体实施中，相邻小区之间用户的主组Major subbands相互正交，这样可以进一步减少小区边缘的主要干扰。 

进一步地，用户在主组的功率为全功率，在次组的功率为降低功率。 

下面给出确定用户使用资源的一个具体实例。 

仍以图1中小区A为例，如图5所示，将小区A的用户分为3组：A组、B组、C组。假设A组用户的地理位置相关的信干噪比geometry＜-3dB，A组用户的用户优先级函数如下： 

$\mathrm{Priority}=\left\{\begin{array}{c}1(f\⊆F3)\\ 0(f\⊆F1+F2)\end{array}\right.$

假设B组用户的地理位置相关的信干噪比-3dB＜geometry＜3dB，B组用户的用户优先级函数如下： 

$\mathrm{Priority}=\left\{\begin{array}{c}\frac{1}{6}(3-\mathrm{geometry})\·(f\⊆F3)\\ 1-\frac{1}{6}(3-\mathrm{geometry})\·(f\⊆F1+F2)\end{array}\right.$

假设C组用户的地理位置相关的信干噪比geometry＞3dB，C组用户的用户优先级函数如下： 

$\mathrm{Priority}=\left\{\begin{array}{c}0(f\⊆F3)\\ 1(f\⊆F1+F2)\end{array}\right.$

由此可见，A组用户在F3频段上的优先级高，因此更容易得到服务，从而提高了小区边缘吞吐量。B组用户可以使用整个频段，因此提高了多用户分 集增益和频率分集增益。可以使用F3频段的用户是A+B组，因此增加了多用户分集增益；可以使用F1+F2频段的用户是B+C组，因此增加了多用户分集增益。并且，由于将用户分成3组，其中B组用户可以使用整个频段，因此，对分组门限不敏感，可以使小区的频率资源得到更有效地利用。 

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种通信设备，其结构如图6所示，包括：第一获取模块61、第二获取模块62、调度模块63；其中，第一获取模块61，用于获取用户在不同频段上的调度优先级；第二获取模块62，用于根据主组/次组功率比及用户特性，获取用户在不同频段上的用户优先级；调度模块63，用于根据调度优先级和用户优先级，为用户调度不同频段的资源。 

进一步地，相邻小区之间用户的主组相互正交。 

用户特性可以包括用户的信干噪比、所受干扰大小、QoS参数、接收信号强度指示其中之一或任意组合。 

用户在主组的功率为全功率，在次组的功率为降低功率。 

用户优先级是主组/次组功率比及用户特性的线性函数或非线性函数。 

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。 

本发明实施例中，获取用户在不同频段上的调度优先级；根据主组/次组功率比及用户特性，获取用户在不同频段上的用户优先级；根据所述调度优先级和用户优先级，为用户调度不同频段的资源，从而利用用户优先级将用户进行隐性分组，与利用传统调度算法获得的用户在不同频段上的调度优先级相结合，共同确定用户使用的资源，使资源分配更加有利于小区边缘和总体吞吐量的有效折中，优化了现有的SFR机制，可以降低小区边缘的干扰，提高小区的边缘吞吐量、用户的频率分集增益及各频段的多用户分集增益，同时对分组门限不敏感，分组门限容易确定。 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (8)

1.一种资源调度方法，每个小区边缘用户只能用整个频段F的主组，所述主组为整个频段F的一部分，相邻小区之间用户的主组相互正交，对于该小区用户，整个频段F中除主组以外的频段为次组，其特征在于，该方法包括：

获取用户在不同频段上的调度优先级；

根据主组/次组功率比及用户特性，获取用户在不同频段上的用户优先级；

根据所述调度优先级和用户优先级，为用户调度不同频段的资源。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户特性包括用户的信干噪比、所受干扰大小、QoS参数、接收信号强度指示其中之一或任意组合。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户在主组的功率为全功率，在次组的功率为降低功率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户优先级是所述主组/次组功率比及用户特性的线性函数或非线性函数。

5.一种通信设备，每个小区边缘用户只能用整个频段F的主组，所述主组为整个频段F的一部分，相邻小区之间用户的主组相互正交，对于该小区用户，整个频段F中除主组以外的频段为次组，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取用户在不同频段上的调度优先级；

第二获取模块，用于根据主组/次组功率比及用户特性，获取用户在不同频段上的用户优先级；

调度模块，用于根据所述调度优先级和用户优先级，为用户调度不同频段的资源。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述用户特性包括用户的信干噪比、所受干扰大小、QoS参数、接收信号强度指示其中之一或任意组合。

7.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述用户在主组的功率为全功率，在次组的功率为降低功率。

8.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述用户优先级是所述主组/次组功率比及用户特性的线性函数或非线性函数。

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