用于無線系統(tǒng)的功率動態(tài)聯(lián)合分配以及用戶調(diào)度的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的一種方法包括：控制器選擇每個小區(qū)內(nèi)的移動臺，以定義移動臺集；所述控制器為所述移動臺集內(nèi)的每個移動臺確定功率分配；所述控制器通過根據(jù)所述功率分配評估所述移動臺集內(nèi)的每個移動臺對全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算全局效用函數(shù)；所述控制器重復(fù)執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的所述選擇、確定和計(jì)算步驟來生成附加的全局效用函數(shù)；以及所述控制器為幀的資源塊選擇與具有特定值的全局效用函數(shù)對應(yīng)的移動臺集。所述方法還可包括重復(fù)將用戶集劃分成群集，以獲得最佳功率分配。
【專利說明】用于無線系統(tǒng)的功率動態(tài)聯(lián)合分配以及用戶調(diào)度的方法和系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請案交叉申請
[0002]本發(fā)明要求2012年10月10日遞交的發(fā)明名稱為“用于無線系統(tǒng)的功率動態(tài)聯(lián)合分配以及用戶調(diào)度的方法和系統(tǒng)(Method and System for Dynamic, Joint Assignmentof Power and Scheduling of Users for Wireless Systems) ” 的第 13/649038 號美國專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，該申請案要求2011年11月18日遞交的發(fā)明名稱為“一種用于無線系統(tǒng)的功率動態(tài)聯(lián)合分配以及用戶調(diào)度的方法和系統(tǒng)(A Method and Systemfor Dynamic, Joint Assignment of Power and Scheduling of Users for WirelessSystems) ”的第61/561679號美國臨時專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，這些申請案在此以引用的方式并入本文本中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種用于無線通信的方法和系統(tǒng)，并在特定實(shí)施例中涉及一種用于無線系統(tǒng)的功率動態(tài)聯(lián)合分配以及用戶調(diào)度的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0004]干擾是高頻譜效率蜂窩通信的一大障礙。用于傳輸和挑選最佳用戶進(jìn)行調(diào)度的功率分配/控制是提高性能的一種方法(其他方法包括COMP、MIMO和IC等)。小區(qū)間干擾控制(ICIC)可通過多種方法實(shí)現(xiàn)。一種方法便是為每個eN0deB(eNB)采用靜態(tài)功率模式，以便每個eNB根據(jù)從鄰近eNB接收到的干擾來調(diào)度用戶利用這些鄰近eNB的不同功率電平。這可以通過基于加載和干擾水平的慢適應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。還提出了許多聯(lián)合功率控制和調(diào)度方案。例如，在IEEE VTC2002年秋季的會議錄中由Liu Xin、E.K.P Chong和N.B.Sh1ff撰寫的“用于無線網(wǎng)絡(luò)中干擾管理的聯(lián)合調(diào)度和功率分配(Joint Schedulingand Power-Allocat1n for Interference Management in Wireless Networks) ”。集中式聯(lián)合功率控制和調(diào)度方案的性能通常較好，這是因?yàn)槠淇商峁┙踝罴训男阅堋５@種方案的復(fù)雜性使得其不大可能被實(shí)施。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]用于在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的一種實(shí)施例方法包括:控制器通過隨機(jī)化算法選擇每個小區(qū)內(nèi)的移動臺，以定義移動臺集；所述控制器為所述移動臺集內(nèi)的每個移動臺確定功率分配；所述控制器通過根據(jù)所述功率分配評估所述移動臺集內(nèi)的每個移動臺對全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算全局效用函數(shù)；所述控制器重復(fù)執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的所述選擇、確定和計(jì)算步驟來生成附加的全局效用函數(shù)；以及所述控制器為幀的資源塊選擇與具有特定值的全局效用函數(shù)對應(yīng)的移動臺集。
[0006]用于在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的一種實(shí)施例方法包括:控制器通過隨機(jī)化算法選擇每個小區(qū)內(nèi)的第一移動臺，以定義第一移動臺集；所述控制器為所述第一移動臺集內(nèi)的每個第一移動臺確定第一功率分配；所述控制器通過根據(jù)所述第一功率分配評估所述第一移動臺集內(nèi)的每個第一移動臺對第一全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算第一全局效用函數(shù)；所述控制器通過隨機(jī)化算法選擇每個小區(qū)內(nèi)的第二移動臺，以定義第二移動臺集；所述控制器為所述第二移動臺集內(nèi)的每個第二移動臺確定第二功率分配；所述控制器通過根據(jù)所述第二功率分配評估所述第二移動臺集內(nèi)的每個移動臺對第二全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算第二全局效用函數(shù)；以及所述控制器根據(jù)所述第一全局效用函數(shù)和所述第二全局效用函數(shù)為幀的第一資源塊在所述第一移動臺集和所述第二移動臺集之間做出選擇。
[0007]用于在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的一種實(shí)施例控制器包括:存儲查找表的存儲器，所述查找表依照通信網(wǎng)絡(luò)中的一些基站和路損；以及可操作地耦合至所述存儲器的處理器，所述處理器用于通過隨機(jī)化算法選擇每個小區(qū)內(nèi)的移動臺以定義移動臺集、為所述移動臺集內(nèi)的每個移動臺確定功率分配、通過根據(jù)所述功率分配評估所述移動臺集內(nèi)的每個移動臺對全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算全局效用函數(shù)、重復(fù)執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的所述選擇、確定和計(jì)算步驟以生成附加的全局效用函數(shù)、以及選擇與具有特定值的全局效用函數(shù)對應(yīng)的移動臺集。
[0008]用于在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的一種實(shí)施例方法包括:控制器根據(jù)與對應(yīng)的移動臺的傳輸來從每個小區(qū)內(nèi)的基站接收路損信息；所述控制器通過算法為來自每個所述基站的每個資源塊確定功率分配；以及所述控制器發(fā)送所述功率分配到每個所述基站，以供所述基站在調(diào)度移動臺時使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，其中:
[0010]圖1示出了一種實(shí)施例通信網(wǎng)絡(luò)，其中服務(wù)若干個移動臺的基站由控制器調(diào)度并為它們提供功率分配；
[0011]圖2示出了幀內(nèi)的多個資源塊，所述幀由圖1中的基站在與移動臺通信時使用；
[0012]圖3所示為聯(lián)合功率分配和調(diào)度的流程圖；
[0013]圖4所示為圖3中的聯(lián)合功率分配和調(diào)度的群集的流程圖；以及
[0014]圖5為根據(jù)一項(xiàng)實(shí)施例的計(jì)算平臺的方框圖，該計(jì)算平臺可用于實(shí)施如本文所述的設(shè)備和方法。
[0015]除非另有指示，否則不同圖中的對應(yīng)標(biāo)號和符號通常指代對應(yīng)部分。繪制各圖是為了清楚地說明實(shí)施例的相關(guān)方面，因此未必是按比例繪制的。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下文將詳細(xì)論述當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的制作和使用。但應(yīng)了解，本發(fā)明提供了可以在多種具體環(huán)境中實(shí)施的許多適用的發(fā)明概念。所論述的具體實(shí)施例僅為說明性的，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0017]下文將參照具體上下文中的優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明，所述具體上下文為第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)化伙伴項(xiàng)目(3GPP)長期演進(jìn)(LTE)通信網(wǎng)絡(luò)。然而，本發(fā)明中的概念也可應(yīng)用于其他類型的通信網(wǎng)絡(luò)和/或無線通信，例如第四代(4G)蜂窩系統(tǒng)和LTE-Advanced等坐寸ο
[0018]圖1示出了通信網(wǎng)絡(luò)10。通信網(wǎng)絡(luò)10通常包括多個小區(qū)12(例如，宏小區(qū)、微小區(qū)、微微小區(qū)和毫微微小區(qū)等)。在圖1中，通信網(wǎng)絡(luò)10中的小區(qū)12加有下標(biāo)以區(qū)分彼此(例如，12x、12jP 12z)。每個小區(qū)12包括基站14 (例如，節(jié)點(diǎn)B和演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B (eNB)等)。在圖1中，基站14也加有下標(biāo)以區(qū)分彼此(例如，14x、14y和14z)。每個基站14服務(wù)當(dāng)iu位于其小區(qū)12內(nèi)的移動臺16 (例如，用戶設(shè)備(UE)等)。為清晰起見，移動臺16加有下標(biāo)以區(qū)分彼此(例如，16a-16h)。
[0019]在每個基站14確定其自己的用于到其自己的小區(qū)12內(nèi)的移動臺16的傳輸?shù)墓β史峙浜驼{(diào)度而不考慮或咨詢鄰近基站14的情況下，可能會發(fā)生不良的小區(qū)間干擾。為了糾正這點(diǎn)，通信網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的基站14可通過有線或無線鏈路彼此耦合。當(dāng)彼此連接時，鄰近或毗鄰的小區(qū)12內(nèi)的基站14可彼此通信，以集中確定用于到通信網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的所有移動臺16的傳輸?shù)墓β史峙浜驼{(diào)度，努力降低小區(qū)間干擾。但是，這種小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法并非沒有缺點(diǎn)(例如，大花銷和不是很動態(tài)等)。
[0020]為解決小區(qū)間干擾問題，控制器18在一項(xiàng)實(shí)施例中并入到通信網(wǎng)絡(luò)10中?？刂破?8通信地耦合至通信網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的每個基站14。因此，正如下文將更全面地解釋的那樣，控制器18能夠?yàn)樗械幕?4 (或基站的一些子集)集中確定用于到移動臺16的傳輸?shù)墓β屎驼{(diào)度。這樣，控制器18能夠有利地降低或消除小區(qū)間的干擾。
[0021]如圖1和2所示，每個基站14通過幀20向位于其小區(qū)12內(nèi)的移動臺16傳輸。在一項(xiàng)實(shí)施例中，圖2所示的巾貞20表示I毫秒(Ims)且包括50個獨(dú)立的資源塊22。因此,在圖1中的一個基站14和一個移動臺16之間的通信中，每毫秒發(fā)送一個幀20。在其他實(shí)施例中，幀20可表示不同的時間量并包括更多或更少資源塊22。
[0022]如圖2所示，幀20內(nèi)的每個資源塊22分配給一個移動臺，例如圖1所描繪的移動臺16。值得注意的是，一個移動臺16可分配有若干資源塊22。例如，圖2中的資源塊“I”可分配給圖1中的移動臺16a，資源塊“2”可分配給移動臺16b，資源塊“3”和“4”可分配給移動臺16。等以此類推，直至所有的可用資源塊均已分配。在另一示例中，資源塊“1-30”可分配給移動臺16d，且資源塊“31-50”可分配給移動臺16h。在又一示例中，組成Ims幀20的所有可用資源塊的資源塊“1-50”可以分配給移動臺16f。這種為每個幀20將資源塊22分配給移動臺16的操作可稱為調(diào)度，且由控制器18執(zhí)行。值得注意的是，為每個Ims幀20重新分配資源塊22。
[0023]每個資源塊22能夠攜帶預(yù)期發(fā)送到該資源塊22分配給的移動臺16的數(shù)據(jù)。因此，每個資源塊22可視為頻帶中的一個頻率。在一項(xiàng)實(shí)施例中，傳輸發(fā)生在約5MHz到約1MHz的頻帶內(nèi)。
[0024]由于圖1中的通信網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的每個基站14為幀20使用相同的格式，因此可能發(fā)生毗鄰小區(qū)間的干擾。對于處于或接近毗鄰小區(qū)12的邊界的移動臺16來說尤為如此，例如位于小區(qū)12x和小區(qū)12z邊界的移動臺16。。
[0025]對抗毗鄰小區(qū)12間干擾的一個方法為小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(ICIC)。作為本實(shí)踐的一個示例，當(dāng)使用資源塊I (圖2)時，圖1中的基站14x以相對較低的功率傳輸?shù)揭苿优_16b，這是由于其緊密相鄰。同時，當(dāng)使用資源塊I時，基站14z以相對較高的功率傳輸?shù)竭h(yuǎn)離基站14z的移動臺16。。通過這種操作方式，當(dāng)由基站14z同時使用時，降低或消除了有關(guān)資源塊I的干擾。
[0026]在一項(xiàng)實(shí)施例中，圖1中的控制器18能夠?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的所有基站14全局執(zhí)行ICIC過程。換言之，控制器18確定傳輸至每個移動臺16時由每個基站14使用的有關(guān)每個Ims幀20內(nèi)的每個資源塊22的功率分配。也就是說，控制器18協(xié)調(diào)每個基站14的傳輸，以改善通信網(wǎng)絡(luò)10的參數(shù)，例如吞吐量和信噪比等等。
[0027]圖1和圖3示出了一種通過控制器18來協(xié)調(diào)圖1中的通信網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的傳輸?shù)膶?shí)施例方法24。正如下文將更加全面地解釋的那樣，方法24涉及為Ims幀20內(nèi)的每個資源塊動態(tài)確定針對多個移動臺16和基站14的功率和調(diào)度分配。重復(fù)執(zhí)行方法24來為后續(xù)幀20內(nèi)的資源塊22確定功率和調(diào)度分配。
[0028]在方框26中，控制器18通過隨機(jī)化算法選擇通信網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的每個小區(qū)12中的單個移動臺16。每個小區(qū)12內(nèi)的單個移動臺16可稱為候選移動臺。這些候選移動臺16 (每個小區(qū)12中一個)的集合可稱為用戶設(shè)備向量(UEV)。例如，由于存在三個基站14定義三個小區(qū)12，因此圖1中的通信網(wǎng)絡(luò)10的初始UEV將包括三個移動臺(例如，移動臺16a、移動臺16<!和移動臺16g)。
[0029]在一項(xiàng)實(shí)施例中，控制器18根據(jù)本地按比例公平分配來選擇通信網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的每個小區(qū)12中的單個移動臺16。例如，在按比例公平分配中，按最大吞吐量并考慮移動臺16在小區(qū)12中的位置來隨機(jī)選擇移動臺16。在一項(xiàng)實(shí)施例中，本地按比例公平分配通過偏幣過程確定。例如，如果考慮三個移動臺16，則隨機(jī)選取一個移動臺的機(jī)率通過下式確定:16a/(16a+16b+16c)0
[0030]在一項(xiàng)實(shí)施例中，可通過統(tǒng)一的隨機(jī)過程來選取將要包含在移動臺集內(nèi)的特定移動臺16。在另一項(xiàng)實(shí)施例中，可通過根據(jù)本地按比例公平分配來斷定最佳移動臺16，然后從這些最佳移動臺中隨機(jī)選取的方式來選擇移動臺16。在其他實(shí)施例中，可實(shí)施隨機(jī)選取移動臺16的其它方法或過程。
[0031]一旦定義了移動臺集(B卩，UEV)，在方框28中，控制器18為移動臺集內(nèi)的每個移動臺16確定功率分配。為給定移動臺集確定功率分配的步驟在圖4中解釋。在一項(xiàng)實(shí)施例中，通過將移動臺集劃分成移動臺的子集或稱為群集實(shí)現(xiàn)16的群集來確定功率分配，取決于指定的每個群集中移動臺的最大數(shù)量。這在方框76中描述。這樣可以簡化數(shù)學(xué)計(jì)算。
[0032]例如，出于論述目的假設(shè)移動臺集包括通信系統(tǒng)10內(nèi)的10個移動臺16，每個移動臺具有六個功率電平。如果這樣，徹底的功率分配確定計(jì)算和考慮106(或者1000000)個組合。然而，如果將移動臺集劃分成兩個各包含5個移動臺的子集，則需要為每個子集評估或考慮56 (或者15625)個組合。因此，當(dāng)存在大量的基站時，群集可大大簡化計(jì)算。在方框78，可通過徹底搜索或通過表查找方法來完成為群集中的每個移動臺確定最佳功率電平，以實(shí)現(xiàn)給定效用值(例如，最大化效用)。當(dāng)評估最佳功率電平時，可假設(shè)其它群集的功率電平為在先前迭代中使用的功率電平。最終的功率電平可通過若干迭代獲取。
[0033]在方框80，為群集實(shí)現(xiàn)計(jì)算了全局效用函數(shù)。在一項(xiàng)實(shí)施例中，計(jì)算包括對所有群集的效用求和。如在方框82中所示，可通過重定義的群集實(shí)現(xiàn)將移動臺16重組成不同的組來重復(fù)執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的該過程，且獲取每個群集實(shí)現(xiàn)的最佳功率電平和關(guān)聯(lián)效用。然后，在方框84選擇了提供特定效用值的最佳群集實(shí)現(xiàn)和關(guān)聯(lián)功率電平。
[0034]在一項(xiàng)實(shí)施例中，群集動作可單純隨機(jī)依賴于最大用戶數(shù)量(取決于可管理數(shù)量或表大小)來完成或根據(jù)用戶之間的干擾來完成。在后一種場景中，群集以一種最小化群集之間干擾的方式來完成。根據(jù)開始點(diǎn)不同，可能有若干群集結(jié)果。
[0035]在一項(xiàng)實(shí)施例中，通過查找表來確定功率分配，該過程可使用或者不使用上述子集。查詢表可依照通信網(wǎng)絡(luò)10中的基站14的數(shù)量和/或每個基站14與移動臺16之間的路損。路損集可稱為信道矩陣。
[0036]信道矩陣可通過觀察的當(dāng)前基站設(shè)置的現(xiàn)存用戶的路損來獲取，其表示所有可能的路損組合。這些路損的發(fā)生可在多維空間內(nèi)進(jìn)行量化以匹配組合，這使得相同的最佳功率組合形成一個量化組合?？呻x線準(zhǔn)備并存儲這種量化表，以便在先前解釋的實(shí)際功率分配和調(diào)度期間完成優(yōu)化時進(jìn)行搜索。
[0037]在一項(xiàng)實(shí)施例中，采用查找表來為移動臺16確定例如最佳傳輸速率和功率向量。在一項(xiàng)實(shí)施例中，可使用另一種開發(fā)查找表的方法。具體而言，查找表可構(gòu)建為通用查找表，其中為上述量化采用所有實(shí)際可能的路損組合。
[0038]在2011年11月15號由VahidTarokh撰寫的“用于4G和更高蜂窩系統(tǒng)的動態(tài)聯(lián)合功率頻率分配和調(diào)度”的文件中提供了有關(guān)查找表的生成、PC方案的最佳性證據(jù)、降低搜索空間的方法以及其他實(shí)施例的詳情，該文件作為本專利申請的一部分包含在本文中。
[0039]如圖1-4所示，控制器18為移動臺集內(nèi)的每個移動臺16確定功率分配后，在方框30中由控制器18根據(jù)該功率分配為移動臺集內(nèi)的每個移動臺16計(jì)算全局效用函數(shù)。之后，如圖3中的方框32所述，可重復(fù)或迭代執(zhí)行方框26中的選擇步驟、方框28中的確定步驟以及方框30中的計(jì)算步驟。在一項(xiàng)實(shí)施例中，按照預(yù)定的值重復(fù)執(zhí)行這些步驟，直至達(dá)到閾值等等。
[0040]接下來，如方框34所示，選擇了與具有特定值(例如，最大值)的全局效用函數(shù)對應(yīng)的移動臺集。例如，如果第一移動臺集的效用值大于其他移動臺集的效用值，則選擇第一移動臺集。在一項(xiàng)實(shí)施例中，全局效用值為吞吐量。在一項(xiàng)實(shí)施例中，全局效用值可以是其它無線傳輸參數(shù)。值得注意的是，為幀20內(nèi)的每個資源塊22重復(fù)執(zhí)行整個方法24，直至控制器18將所有資源塊22分配到一個移動臺16。
[0041]圖5所示為控制器18或能夠?qū)嵤┍景l(fā)明公開的設(shè)備或方法的其他處理系統(tǒng)的方框圖。特定設(shè)備可利用所有示出的組件或僅利用組件的子集，且集成等級可因設(shè)備而異。而且，設(shè)備可包含組件的多個實(shí)例，比如多個處理單元、處理器、存儲器、發(fā)射器以及接收器等等。處理系統(tǒng)可包括處理單元，該處理單元配有一個或更多輸入/輸出設(shè)備，例如揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、觸摸屏、小鍵盤、鍵盤、打印機(jī)以及顯示器等等。處理單元可以包括中央處理器單元(CPU) 36、存儲器38、海量存儲設(shè)備40、視頻適配器42以及連接至總線46的I/O接Π 44。
[0042]總線46可是一個或多個任意類型的若干總線架構(gòu)，包括存儲總線或存儲控制器、外設(shè)總線以及視頻總線等等。CPU36可包括任意類型的電子數(shù)據(jù)處理器。存儲器38可包括任意類型的系統(tǒng)存儲器，例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、只讀存儲器(ROM)或其組合等等。在一項(xiàng)實(shí)施例中，存儲器38可包括在開機(jī)時使用的ROM以及執(zhí)行程序時使用的用于程序和數(shù)據(jù)存儲的DRAM。
[0043]海量存儲器設(shè)備40可包括任意類型的存儲器設(shè)備，用于存儲數(shù)據(jù)、程序和其他信息并使這些數(shù)據(jù)、程序和其他信息可通過總線訪問。海量存儲器設(shè)備40可包括如下項(xiàng)中的一種或多種:固態(tài)驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器或光盤驅(qū)動器等等。
[0044]視頻適配器42和I/O接口 44提供將外部輸入輸出設(shè)備耦合至處理單元的接口。如圖所示，輸入輸出設(shè)備的示例包括耦合至視頻適配器42的顯示器48和耦合至I/O接口44的鼠標(biāo)/鍵盤/打印機(jī)50。其它設(shè)備可以耦合至處理單元，且可以利用更多或更少的接口卡。例如，可使用串行接口卡(未示出)為打印機(jī)提供串行接口。
[0045]處理單元還包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口 52，其可包括以太網(wǎng)電纜等有線鏈路和/或接入到節(jié)點(diǎn)或不同網(wǎng)絡(luò)的無線鏈路。網(wǎng)絡(luò)接口 52允許處理單元通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程單元通信。例如，網(wǎng)絡(luò)接口 52可通過一個或多個發(fā)射器/發(fā)射天線和一個或多個接收器/接收天線提供無線通信。在一項(xiàng)實(shí)施例中，處理單元耦合到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)54，用于數(shù)據(jù)處理以及與其它處理單元、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程存儲設(shè)施等遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行通信。
[0046]從上文應(yīng)確認(rèn)，通信網(wǎng)絡(luò)10采用提供具有很低復(fù)雜度的近乎最佳全局解決方案的聯(lián)合PC和調(diào)度方案，以便其可為未來無線系統(tǒng)操作動態(tài)地獲取最佳方案。實(shí)施例提供一種可用于上行鏈路和下行鏈路的近乎最佳的小區(qū)間干擾控制(ICIC)方案。一項(xiàng)實(shí)施例提供以一種智能的方式使用預(yù)定的功率查找表和動態(tài)基于用戶的群集方案來降低復(fù)雜度，從而獲取近乎最佳的結(jié)果。表查找方法通常降低聯(lián)合多小區(qū)功率分配和調(diào)度的計(jì)算復(fù)雜度。隨機(jī)化算法通常降低所有小區(qū)/扇區(qū)終端用戶所需的全面搜索，同時提供近乎最佳的性能。
[0047]本發(fā)明公開的實(shí)施例可用于長期演進(jìn)(LTE)無線接入網(wǎng)(RAN)設(shè)備，例如蜂窩手機(jī)、基站和eNodeB(eNB)。實(shí)施例可應(yīng)用于4G和更高商用蜂窩系統(tǒng)，例如LTE advanced等。實(shí)施例也可在動態(tài)至靜態(tài)ICIC方案中使用，且可建立未來標(biāo)準(zhǔn)中集中控制的消息收發(fā)。例如，可為功率分配信息標(biāo)準(zhǔn)化毫微微小區(qū)到宏eNB專用消息以及宏eNB到毫微微小區(qū)消息。實(shí)施例可提供增加的容量、功率效率、更低的復(fù)雜度以及成本縮減。
[0048]在一項(xiàng)實(shí)施例中，集中功率控制算法根據(jù)中央點(diǎn)從單個eNB接收的測量來為每個eNB提供最佳功率電平和調(diào)度選項(xiàng)。算法的作用是只提供最佳功率電平，但是每個eNB根據(jù)本地PF選擇其自己的UE。
[0049]圖1示出了一種實(shí)施例蜂窩網(wǎng)絡(luò)多小區(qū)/扇區(qū)聯(lián)合功率分配和調(diào)度的方法。表查找輔助方法為特定多小區(qū)/扇區(qū)效用函數(shù)將終端用戶(每個用戶位于不同的對應(yīng)小區(qū)/扇區(qū)內(nèi))集的信道矩陣映射到聯(lián)合功率和速率分配向量。這種方法通常在小區(qū)/扇區(qū)數(shù)量較少的情況下最實(shí)用。隨機(jī)化算法方法在每個上述小區(qū)/扇區(qū)內(nèi)每次選擇多個候選近乎最佳的終端用戶(在每個小區(qū)/扇區(qū)內(nèi)的用戶)子集，以便近乎最優(yōu)化多小區(qū)目的函數(shù)。隨機(jī)化方法將上述終端用戶的候選向量分割成解體的子集(每個大小較小)的近乎最佳聯(lián)合，其中表查找聯(lián)合功率和速率分配可實(shí)時用于每個子集。選擇了最佳候選UE向量和關(guān)聯(lián)的最佳功率向量。如果在測量反饋和或處理中存在時延，則這可以時延的方式實(shí)施(按照信息*TTI時延來應(yīng)用算法結(jié)果)。
[0050]每個資源塊的算法如下:
[0051]

【權(quán)利要求】
1.一種在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的方法，其特征在于，包括: 控制器選擇每個小區(qū)內(nèi)的移動臺，以定義移動臺集； 所述控制器為所述移動臺集內(nèi)的每個所述移動臺確定功率分配； 所述控制器通過根據(jù)所述功率分配評估所述移動臺集內(nèi)的每個所述移動臺對全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算全局效用函數(shù)； 所述控制器重復(fù)執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的所述選擇、確定和計(jì)算步驟，以生成附加全局效用函數(shù)；以及 所述控制器為幀內(nèi)的資源塊選擇與具有特定值的所述全局效用函數(shù)對應(yīng)的所述移動臺集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過隨機(jī)化算法來選擇每個小區(qū)內(nèi)的移動臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述全局效用函數(shù)對應(yīng)于吞吐量，且所述特定值是對應(yīng)于計(jì)算步驟中生成的多個全局效用函數(shù)的吞吐量最大值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括將移動臺集劃分成子集,且功率分配由子集確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在重復(fù)動作的每個分割步驟中，隨機(jī)執(zhí)行將移動臺劃分成子集這一步驟，以形成多個群集版本，且所述功率分配從相應(yīng)的群集版本中獲取。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過按照最強(qiáng)干擾和最大群集大小關(guān)聯(lián)移動臺來執(zhí)行將移動臺劃分成子集這一步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述子集的所述功率分配依照所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個基站。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述子集的所述功率分配依照基站的多個可用功率電平。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述子集的所述功率分配通過執(zhí)行徹底搜索來獲取。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述子集的所述功率分配通過查找表確定。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述查找表依照所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個基站。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述查找表依照基站和每個移動臺之間的路損。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇每個小區(qū)內(nèi)的所述移動臺依照本地按比例公平分配。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述本地按比例公平分配依照移動臺的位置、吞吐量和吞吐量歷史中的至少一項(xiàng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述本地按比例公平分配通過偏幣過程確定。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述本地按比例公平分配通過統(tǒng)一隨機(jī)過程確定。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述本地按比例公平分配通過所述移動臺的群集來確定，從所述移動臺的群集中隨機(jī)選擇一個移動臺。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括為所述幀內(nèi)的后續(xù)資源塊重復(fù)執(zhí)行所述選擇、確定、計(jì)算、重復(fù)和選擇步驟。
19.一種在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的方法，其特征在于，包括: 控制器通過隨機(jī)化算法選擇每個小區(qū)內(nèi)的第一移動臺，以定義第一移動臺集； 所述控制器為所述第一移動臺集內(nèi)的每個所述第一移動臺確定第一功率分配； 所述控制器通過根據(jù)所述第一功率分配評估所述第一移動臺集內(nèi)的每個所述第一移動臺對第一全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算第一全局效用函數(shù)； 所述控制器通過隨機(jī)化算法選擇每個小區(qū)內(nèi)的第二移動臺，以定義第二移動臺集； 所述控制器為所述第二移動臺集內(nèi)的每個所述移動臺確定第二功率分配； 所述控制器通過根據(jù)所述第二功率分配評估所述第二移動臺集內(nèi)的每個所述移動臺對第二全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算第二全局效用函數(shù)；以及 所述控制器根據(jù)所述第一全局效用函數(shù)和所述第二全局效用函數(shù)為幀內(nèi)的第一資源塊在所述第一移動集和所述第二移動臺集之間進(jìn)行選擇。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一全局效用函數(shù)和所述第二全局效用函數(shù)分別為一個吞吐量。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一功率分配和所述第二功率分配通過將所述第一移動臺集和所述第二移動臺集劃分成子集來確定。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，隨機(jī)執(zhí)行所述將第一移動臺集和所述第二移動臺集劃分成子集這一步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述將所述第一移動臺集和所述第二移動臺集劃分成子集這一步驟依照最強(qiáng)干擾和最大群集大小中的至少一項(xiàng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述子集的所述第一功率分配和所述第二功率分配通過查找表確定。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述子集的所述功率分配通過執(zhí)行徹底搜索來獲取。
26.—種在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的控制器，其特征在于，包括: 存儲查找表的非易失性存儲器，所述查找表依照通信網(wǎng)絡(luò)中的多個基站和路損；以及 可操作地耦合到所述存儲器的處理器，所述處理器用于:通過隨機(jī)化算法選擇每個小區(qū)內(nèi)的移動臺，以定義移動臺集；為所述移動臺集內(nèi)的每個所述移動臺確定功率分配；通過根據(jù)所述功率分配評估所述移動臺集內(nèi)的每個所述移動臺對全局效用的貢獻(xiàn)來計(jì)算全局效用函數(shù)；重復(fù)執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的所述選擇、確定和計(jì)算步驟，以生成附加的全局效用函數(shù)；以及選擇與具有特定值的全局效用函數(shù)對應(yīng)的移動臺集。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的控制器，其特征在于，所述全局效用函數(shù)是吞吐量，且所述特定值是最大吞吐量。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的控制器，其特征在于，所述處理器用于將所述移動臺集劃分成子集，以確定所述功率分配。
29.—種在通信網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)確定功率和調(diào)度分配的方法，其特征在于，包括: 控制器根據(jù)與對應(yīng)移動臺進(jìn)行的傳輸來從每個小區(qū)內(nèi)的基站接收路損信息； 所述控制器使用算法為來自每個基站的每個資源塊確定功率分配；以及 所述控制器發(fā)將所述功率分配發(fā)送至每個所述基站，以供所述基站在調(diào)度移動臺時使用。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括請求所述基站延遲調(diào)度使用所述功率分配的移動臺。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括請求所述基站延遲調(diào)度使用所述功率分配的移動臺，這是因?yàn)榘l(fā)送到所述基站存在時延。
【文檔編號】H04B1/00GK104205666SQ201280055069
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月18日
【發(fā)明者】法伊德·特若克, 伽米尼·瑟納瑞斯, 程候庭, 朱佩英 申請人:華為技術(shù)有限公司