CN103249160B - 一种LTE-A***中CoMP下的资源分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LTE‑A***中CoMP下的资源分配方法，通过测量***中所有小区的基站在小区用户的参考信号接收功率(Reference signal Received power，简称RSRP)，找出最大的RSRP数值对应的小区作为服务小区，而在CoMP测量集合内，与该RSRP数值相差门限值以内的RSRP对应的小区作为CoMP协作小区，以此来确定每个用户的协作集合，然后根据每个RB在CoMP传输模式下和单小区模式下的性能，自适应的选择该RB的传输模式。本发明针对多点协作传输CoMP***，提出了一种资源调度算法，该算法不限制每个用户服务的协作小区数目，并且适用于协作集重叠的小区协作集选择方法，有利于吞吐量的提高。

Description

一种LTE-A***中CoMP下的资源分配方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体地，涉及一种LTE-A***中CoMP下的资源分配方法。
背景技术
随着无线宽带数据业务需求的增多，要求达到更高的频谱效率，LTE-A(Long TermEvolution-Advanced)***中引入了多小区协作CoMP(Coordinated Multiple Points)技术，来消除小区间干扰，其中资源分配是CoMP技术中的关键问题之一，如何确定每个用户由几个小区服务，每个资源块上是否调度CoMP用户均需要小区之间的协作信息来确定，仅依靠本小区基站的资源调度器很难实现。
常用的CoMP调度算法是联合比例公平调度方案(Joint Proportional FairnessScheduling，简称JPF)，该方案通过划分用户为边缘用户和中心用户，确定CoMP用户集合，然后衡量每个资源块在CoMP传输模式和单小区传输模式的优劣，确定该RB的传输模式，该方法的局限性在于只适用于3扇区的协作小区，并且协作集为不重叠的小区。
现在的多点协作场景引入了无线射频拉远单元(Remote Radio Header，RRH)，使得更多的小区进行协作成为可能，因此有必要研究一种不受限与协作小区数目的资源分配方法。
发明内容
本发明通过测量***中所有小区的基站在小区用户的参考信号接收功率(Reference signal Received power，简称RSRP)，找出最大的RSRP数值对应的小区作为服务小区，而在CoMP测量集合内，与该RSRP数值相差门限值以内的RSRP对应的小区作为CoMP协作小区，以此来确定每个用户的协作集合，然后根据每个RB在CoMP传输模式下和单小区模式下的性能，自适应的选择该RB的传输模式。
为了达到上述目的，本发明提出了一种LTE-A***中CoMP下的资源调度算法，适用于协作集重叠，并且协作集不固定的情况。本发明提出的LTE-A***中CoMP下的资源分配方法，包括：
步骤1：针对每个终端，测量所有小区在参考信号的接收功率(Reference SignalReceived Power，简称RSRP)，其中RSRPj是第j个小区的参考信号接收功率；
步骤2：找出最大的RSRP值RSRPmax，确定满足RSRPmax-RSRPj＜RSRPthreshold的协作小区，将小区j加入到该终端的协作集合中，如果协作小区的数目为1，该用户为单小区用户，如果协作小区的数目大于1，该用户为CoMP用户；
步骤3：对***中所有RB进行资源分配，初始化i＝1，其中i为RB计数标识；
步骤4：初始化集合Ω为整个***中所有小区的集合；
步骤5：对集合Ω中的所有CoMP用户的优先级由高到低进行排序，记为集合U；
步骤6：对集合U内的权值最高的用户Uc，确定其协作集，如果该用户的CoMP优先级，大于对应协作小区中单用户优先级的总和，就将该RB设为采用CoMP传输，否则该RB设为单小区传输，并且将所用协作集合从集合Ω中去除；
步骤7：如果集合Ω不为空，返回步骤5到步骤6的资源分配，否则执行步骤8；
步骤8：如果i＝NRB，其中NRB是RB总数，算法结束，资源分配完成，否则更新i，i＝i+1，返回步骤4到步骤7的资源分配。
作为一种优选方案，步骤5包括：
步骤5a：根据比例公平算法计算每个RB上所有用户的优先权值；
步骤5b：构造CoMP用户最高优先级权值表；
作为一种优选方案，步骤6包括：
步骤6a：筛选协作集是子集Ω的CoMP用户集合U；
步骤6b：找出U中权值最高的用户并确定其协作集；
步骤6c：查找权值表。
作为一种优选方案，比例公平算法计算每个RB上所有单小区用户在单小区传输模式和CoMP用户CoMP传输模式下的权值
其中Rk，i(t)为第i个RB上用户UEk在调度时刻t所能达到的最高传输速率，为平均传输速率，其更新公式为：
本发明通过测量***中所有小区的基站在小区用户的参考信号接收功率(Reference Signal Received Power，简称RSRP)，找出最大的RSRP数值对应的小区作为服务小区，而在CoMP测量集合内，与该RSRP数值相差门限值以内的RSRP对应的小区作为CoMP协作小区，以此来确定每个用户的协作集合，然后根据每个RB在CoMP传输模式下和单小区模式下的性能，自适应的选择该RB的传输模式。本发明可以满足协作小区重叠及协作小区数目不固定的要求。
附图说明
图1是本发明LTE-A***中CoMP下的资源分配方法示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例做详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。针对不同的网络***，本发明可以有不同的实施例。
如图1所示，本发明提出的LTE-A***中CoMP下的资源分配方法，包括：
步骤1：针对每个终端，测量所有小区在参考信号的接收功率(Reference SignalReceived Power，简称RSRP)，其中RSRPj是第j个小区的参考信号接收功率；
步骤2：找出最大的RSRP值RSRPmax，确定满足RSRPmax-RSRPj＜RSRPthreshold的协作小区，将小区j加入到该终端的协作集合中，如果协作小区的数目为1，该用户为单小区用户，如果协作小区的数目大于1，该用户为CoMP用户；
步骤3：对***中所有RB进行资源分配，初始化i＝1，其中i为RB计数标识；
步骤4：初始化集合Ω为整个***中所有小区的集合；
步骤5：对集合Ω中的所有CoMP用户的优先级由高到低进行排序，记为集合U；
步骤6：对集合U内的权值最高的用户Uc，确定其协作集，如果该用户的CoMP优先级，大于对应协作小区中单用户优先级的总和，就将该RB设为采用CoMP传输，否则该RB设为单小区传输，并且将所用协作集合从集合Ω中去除；
步骤7：如果集合Ω不为空，返回步骤5到步骤6的资源分配，否则执行步骤8；
步骤8：如果i＝NRB，其中NRB是RB总数，算法结束，资源分配完成，否则更新i，i＝i+1，返回步骤4到步骤7的资源分配。
作为一种优选方案，步骤5包括：
步骤5a：根据比例公平算法计算每个RB上所有用户的优先权值；
步骤5b：构造CoMP用户最高优先级权值表。
作为一种优选方案，步骤6包括：
步骤6a：筛选协作集是Ω子集的CoMP用户集合U；
步骤6b：找出U中权值最高的用户并确定其协作集；
步骤6c：查找权值表。
在本发明的一个实施例中，资源分配的具体步骤为：
步骤1：用户k在小区j上的RSRP数值记为RSRPk，j；
步骤2：最大小区的RSRP记为RSRPmax，找出RSRPmax-RSRPj＜RSRPthreshold的小区，加入协作集合中，如果协作集合的数目为1，该用户为单小区用户，如果协作小区大于1，该用户为多小区用户；
步骤3：对***中所有RB进行资源分配，初始化i＝1，其中i为RB计数标识；
步骤4：初始化集合Ω为整个***中所有小区的集合；
步骤5：对每个RB做资源分配，对Ω中的多小区用户的优先级进行排序；
步骤6：找出最大优先级的用户UEm，其对应的协作小区数目为N，小区为{cell1，cell2，...，cellN}，分别找出cell1到cellN中最高优先级的单小区用户UE1，UE2，...UEN，如果N×Pm，i＞P1，i+P2，i...+PN，i，用户UEm使用资源RBi进行CoMP传输，否则用户UE1，UE2，...UEN使用资源RBi进行单小区传输；
步骤7：更新集合Ω，Ω＝Ω-{cell1，...，cellN}，如果Ω不为空，则循环以上步骤5至6进行资源分配；
步骤8：如果Ω为空，则对下一个RB进行以上步骤4至步骤7的资源分配，直到所有的RB资源分配完成。
综上所述，以上为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围。在不背离本发明精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种LTE-A***中CoMP下的资源分配方法，其特征在于，包括：
步骤1：针对每个终端，测量所有小区的基站的参考信号的接收功率(ReferenceSignal Received Power，简称RSRP)，其中RSRPj是第j个小区的基站的参考信号接收功率；
步骤2：找出最大的RSRP值RSRPmax，确定满足RSRPmax-RSRPj＜RSRPthreshold的协作小区，其中RSRPthreshold是参考信号的接收功率阈值，将小区j加入到终端的协作集合中，如果协作小区的数目为1，终端为单小区终端，如果协作小区的数目大于1，终端为CoMP终端；
步骤3：对***中所有RB进行资源分配，初始化i＝1，其中i为RB计数标识；
步骤4：初始化集合Ω为整个***中所有小区的集合；
步骤5：对集合Ω中的所有CoMP终端的优先级由高到低进行排序，记为集合U；
其中，步骤5包括：
步骤5a：根据比例公平算法计算每个RB上所有CoMP终端的优先权值；
步骤5b：构造CoMP终端最高优先级权值表；
步骤6：对集合U内的优先权值最高的终端Uc，确定其协作集合，如果CoMP终端的CoMP优先级，大于对应协作小区中单小区终端优先级的总和，就将该RB设为采用CoMP传输，否则该RB设为单小区传输，并且将所用协作集合从集合Ω中去除；
步骤7：如果集合Ω不为空，返回步骤5到步骤6的资源分配；
步骤8：如果i＝NRB，其中NRB是RB总数，算法结束，资源分配完成，否则更新i，i＝i+1，返回步骤4到步骤6的资源分配。
2.根据权利要求1所述的LTE-A***中CoMP下的资源分配方法，其特征在于，步骤6包括：
步骤6a：筛选所述集合U；
步骤6b：找出U中优先权值最高的终端并确定其协作集合；
步骤6c：查找权值表。
3.根据权利要求1所述的LTE-A***中CoMP下的资源分配方法，其特征在于，用比例公平算法计算每个RB上所有单小区终端在单小区传输模式下和CoMP终端在CoMP传输模式下的权值
其中Rk,i(t)为第i个RB上UEk在调度时刻t所能达到的最高传输速率，Pk,i(t)为UEk在第i个RB上的优先权值，为平均传输速率，其更新公式为：
其中tc为更新时间窗。
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