[发明专利]一种基于统一优先级的LTE-A系统全双工资源分配方法有效

专利信息
申请号: 201510602744.5 申请日: 2015-09-21
公开(公告)号: CN105282852B 公开(公告)日: 2019-08-09
发明(设计)人: 杨志华;张钦宇;路家琨;石利涛 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学深圳研究生院
主分类号: H04W72/06 分类号: H04W72/06
代理公司: 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248 代理人: 胡玉
地址: 518000 广东省深*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 资源分配 用户业务 全双工 上下行 吞吐量 用户间公平性 资源分配算法 频谱利用率 优先级排序 优先级顺序 调度时隙 同频干扰 业务发生 公平性 原有的 资源块 统一 算法 下行 上行 改进
【说明书】:

发明提供了一种基于统一优先级的LTE‑A系统全双工资源分配方法,对原有的资源分配算法进行改进,调度时隙开始时,先计算所有用户上行PF值和下行PF值,然后进行统一的优先级排序,根据优先级顺序,依次为用户业务选择最优的资源块,后面的用户业务要避免和前面的业务发生同频干扰。本发明的资源分配方法使得LTE‑A系统的频谱利用率、吞吐量明显高于普通资源算法;上下行的吞吐量差别不大,用户间公平性和上下行公平性都很好。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域,尤其涉及一种LTE-A系统全双工资源分配方法。

背景技术

LTE-A是LTE的演进版本,其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用,满足和超过IMT-Advanced的需求,同时还保持对LTE较好的后向兼容性。LTE-A采用了载波聚合、上/下行多天线增强、多点协作传输、中继、异构网干扰协调增强等关键技术,能大大提高无线通信系统的峰值数据速率、峰值频谱效率、小区平均谱效率以及小区边界用户性能,同时也能提高整个网络的组网效率,这使得LTE和LTE-A系统成为未来几年内无线通信发展的主流。

LTE-A系统有两种调度方式:动态调度和半持续调度,其中动态调度适用于数据量大、突发性强、时延要求不高的分组业务,而半持续调度是在动态调度基础上为支持LTE语音等业务引入的。动态调度主要有三种经典算法,轮询算法、最大载干比算法和比例公平算法。最大载干比算法只优先选择载干比最大的用户进行资源分配,即优先给信道条件好的用户分配资源,来进行传输数据;而如果该用户的信道条件变差,算法就会重新选择当前具有良好信道的其他用户。此算法可以达到系统吞吐量的极限值,但同时它也失去了实际意义,因为完全忽略了用户之间的公平性轮询算法对所有用户一视同仁,机械地按照一定周期循环地为每个用户分配相同的资源,与MAX C/I算法相同,并不考虑用户已经得到过的服务情况,即无记忆的分配算法,该算法出色地满足了用户间的公平性,但是系统的吞吐量可能很低比例公平算法上文两种算法分别对系统吞吐量指标和用户公平性指标分别进行了极端的侧重,因此自然出现了一种对两个指标进行折中的算法,这就是PF算法目前业内已有共识,资源分配算法将主要以基于比例公平算法而改进提出适用于实际系统的资源分配算法。

传统半双工模式主要是频分双工(FDD)和时分双工(TDD),用以避免发射机信号对接收机信号在频域或时域上的干扰。在FDD移动通信系统中,基站发射机通过下行信道,将信号发送至移动终端,而移动终端则通过上行信道发送信号至基站接收机,因为下行信道和上行信道采用不同的频率,基站接收机利用滤波器的通带和禁带分别获得接收信号和抑制下行信道信号(即抑制基站发射机信号的干扰)。为此,FDD付出两份频率开销:一份是下行信道频率开销,另一份是上行信道频率开销。而TDD系统下行信道设置在一系列时隙上,上行信道则设置在另外一系列时隙上,基站在接收上行信道信号时,其发射机停止工作,从而避免了发射信号的干扰,系统时间资源开销一份用于上行,另一份用于下行信道。无论FDD还是TDD,系统为双工通信都付出了双份资源开销。因为频率资源和时间资源具有等效性,所以理论上FDD和TDD具有相同的频谱效率。结果满足局部最大化,但算法复杂度比遍历算法复杂度低。而新兴的同频同时全双工技术(CCFD)使用相同的时间、相同的频率,同时发射和接收无线信号,减少传统双工模式中频率或时隙资源的开销,从而达到提高频谱效率的目的。

引入全双工后,上行信号和下行信号会同时在一个信道传输,这就使得接收端在接收目标信号时会受到自身发射的同频信号的干扰,所以全双工技术使得实现全双工技术的关键在于消除基站和UE端的自干扰。

国内外都对自干扰抵消展开了深入的研究,但大都侧重于基站本地自干扰抵消的方案验证,主要思路一般限于天线自干扰抑制、射频自干扰抑制和数字干扰抑制,很少涉及到用户端的干扰消除。

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