本發(fā)明涉及用于在無線通信網(wǎng)絡中調(diào)度資源塊的方法和節(jié)點。本發(fā)明還涉及執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機程序,以及包括其中實現(xiàn)有計算機程序的計算機可讀介質(zhì)的計算機程序產(chǎn)品。
背景技術(shù):
長期演進(LTE)通信網(wǎng)絡中采用了正交頻分復用(OFDM)調(diào)制,并且被稱為調(diào)度器的網(wǎng)絡單元向用戶設備(UE)動態(tài)分配用于上行鏈路或下行鏈路傳輸?shù)腛FDM資源塊。這些資源塊分配包括時間和頻率分配。
參考圖1,LTE中的最小物理資源被稱為資源單元,并且由在一個OFDM符號的持續(xù)時間上的一個OFDM子載波組成。資源塊由在0.5ms時隙上的12個OFDM子載波組成。資源塊的分配是在1ms的傳輸時間間隔(TTI)上定義的,因此最小調(diào)度單元被稱為由2個資源塊組成的資源塊對??梢韵騏E分配從6到110的任何數(shù)量的資源塊。這表示在1和20MHz之間的帶寬。
通常,在每個TTI都執(zhí)行調(diào)度。為了提供最佳資源分配,調(diào)度器應考慮資源塊之間的質(zhì)量差異。實際上,每個UE將在不同的資源塊上具有不同的信道增益,并且資源塊對一些UE的價值可能比其他UE更大。
調(diào)度器的目的可以是根據(jù)通信網(wǎng)絡的運營商的目標來優(yōu)化單個參數(shù)或多個參數(shù)。一種可能是在一些約束下最大化特定度量。例如,調(diào)度器可以嘗試使用注水算法在某個功率約束下最大化總和速率。在實踐中,最常見的調(diào)度器算法是:
·循環(huán)(Round-Robin Scheduler)調(diào)度器:這種調(diào)度器算法向所有用戶分發(fā)相同數(shù)量的資源塊。這簡單但可能導致很不公平的資源分配,其中,小區(qū)邊緣處的用戶和位于小區(qū)中央的用戶被分配了相同數(shù)量的資源,導致吞吐量上的巨大差異。
·比例公平(Proportion fair)調(diào)度器:該調(diào)度器解決了循環(huán)調(diào)度器的主要缺點,即公平性問題。該調(diào)度器根據(jù)優(yōu)先級機制向用戶分配資源。用戶的優(yōu)先級與用戶在先前通信階段中可發(fā)送的數(shù)據(jù)量成反比。這樣,調(diào)度器算法確保所有用戶在吞吐量而非所分配資源方面被公平對待。
這種信道相關(guān)調(diào)度通常在下行鏈路中進行,因為UE相對容易測量其下行鏈路質(zhì)量。然而,在上行鏈路中,要求UE向LTE無線電接入節(jié)點(即,與UE相關(guān)聯(lián)的eNodeB)發(fā)送探測參考信號(SRS)。基于接收到的SRS,eNodeB將估計UE的上行鏈路質(zhì)量。這種方法在資源開銷方面可能昂貴。SRS的頻率可以從2ms(用于非常精確的質(zhì)量估計)到約160ms(用于不太精確的估計但是更小的開銷)而變化。
小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(ICIC)方案是已知的,其對eNodeB的無線電資源管理(RRM)塊施加限制,從而改善受干擾嚴重影響的用戶子集上的信道狀況,由此提高或獲得高頻譜效率。借助信令速率可以相應變化的附加的小區(qū)間信令,可以通過固定、自適應或?qū)崟r協(xié)調(diào)來實現(xiàn)這種協(xié)調(diào)式資源管理。通常,小區(qū)間信令指的是跨越相鄰小區(qū)之間的通信接口的信令和從UE接收的測量消息報告。在LTE網(wǎng)絡中,該接口被稱為X2接口。
許多當前實時ICIC方案的問題是它們假設基站可以在沒有顯著延時的情況下跨X2小區(qū)間接口進行通信。在這種場景下,來自一個基站/小區(qū)的當前和即將到來的調(diào)度決定可以被發(fā)送到相鄰小區(qū),并且可以使用自適應模式將干擾最小化。
然而,基站之間的當前X2接口非常緩慢,具有大約50ms量級的延時,并且僅非常緩慢地減小。由于該延時遠大于TTI的持續(xù)時間,并且以每個TTI為基礎(chǔ)執(zhí)行調(diào)度,所以在當前和將到來的調(diào)度決定到達相鄰小區(qū)時,該調(diào)度決定已經(jīng)過時。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決或至少減輕本領(lǐng)域中的這個問題,并且因此改進通信網(wǎng)絡中的資源調(diào)度。
該目的在本發(fā)明的第一方面中通過一種在第一小區(qū)中的RRM節(jié)點的方法來實現(xiàn),該方法用于便于針對無線通信網(wǎng)絡的相鄰第二小區(qū)中的至少一個移動終端的資源塊的調(diào)度。該方法包括預測在后續(xù)調(diào)度時間間隔中向第一小區(qū)中的至少一個移動終端的一個或多個資源塊的分配,以及向相鄰第二小區(qū)的RRM節(jié)點發(fā)送與預測的分配有關(guān)的信息。
該目的在本發(fā)明的第二方面中通過一種RRM節(jié)點的方法來實現(xiàn),用于調(diào)度無線通信網(wǎng)絡(10)的相鄰第二小區(qū)中的至少一個移動終端的資源。該方法包括從相鄰第一小區(qū)的RRM節(jié)點接收與在后續(xù)調(diào)度時間間隔中向相鄰第一小區(qū)中的至少一個移動終端的一個或多個資源塊的預測分配有關(guān)的信息,以及至少部分地基于所接收的信息,向第二小區(qū)的至少一個移動終端分配后續(xù)調(diào)度時間間隔中的一個或多個資源塊。
該目的在本發(fā)明的第三方面中通過第一小區(qū)中的RRM節(jié)點來實現(xiàn),所述RRM節(jié)點被配置為便于針對無線通信網(wǎng)絡的相鄰第二小區(qū)中的至少一個移動終端的資源塊的調(diào)度,所述RRM節(jié)點包括處理單元和存儲器,所述存儲器包含指令,所述指令可被處理單元執(zhí)行,從而所述RRM節(jié)點可操作為:預測在后續(xù)調(diào)度時間間隔中向第一小區(qū)中的至少一個移動終端的一個或多個資源塊的分配,并向相鄰第二小區(qū)的RRM節(jié)點發(fā)送與預測的分配有關(guān)的信息。
該目的在本發(fā)明的第四方面中通過一種被配置為調(diào)度無線通信網(wǎng)絡的第二小區(qū)中的至少一個移動終端的資源的RRM節(jié)點來實現(xiàn),所述RRM節(jié)點包括處理單元和存儲器,所述存儲器包含指令,所述指令可被處理單元執(zhí)行,從而所述RRM節(jié)點可操作為:從相鄰第一小區(qū)的RRM節(jié)點接收與在后續(xù)調(diào)度時間間隔中向至少一個移動終端的一個或多個資源塊的預測的分配有關(guān)的信息,并且至少部分地基于接收的信息向第二小區(qū)的至少一個移動終端分配后續(xù)調(diào)度時間間隔中的一個或多個資源塊。
還提供了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機程序,以及包括含有計算機程序的計算機可讀介質(zhì)的計算機程序產(chǎn)品。
有利地,在本發(fā)明的實施例中,無線通信網(wǎng)絡中的RRM節(jié)點(例如無線電基站(RBS)、無線電網(wǎng)絡控制器(RNC)、節(jié)點B、eNodeB、無線接入點(AP)或任何其它適當?shù)腞RM節(jié)點)預測其小區(qū)的未來調(diào)度決定。下面將以無線電基站的形式舉例說明RRM節(jié)點。通常針對時域和頻域來預測以資源塊形式的資源的調(diào)度,其中,每個資源塊都包括多個資源單元。因此,通過預測在后續(xù)調(diào)度時間間隔期間哪些資源塊將被分配給一個或多個移動終端來執(zhí)行預測的調(diào)度。在本發(fā)明的實施例中,預測包括小區(qū)將分配哪些TTI以供將來使用以及每個TTI所用的頻帶。另外,使用給定TTI和頻率處的資源塊的業(yè)務的優(yōu)先級度量可以是預測的一部分。優(yōu)選地,針對在小區(qū)間延遲所規(guī)定的時間段過去之后發(fā)生的未來時刻,執(zhí)行發(fā)送給相鄰小區(qū)的調(diào)度決定。例如,如果小區(qū)間延遲(即,X2接口上的延遲)為50ms,則必須進行在第一小區(qū)的基站向相鄰第二小區(qū)的基站發(fā)送調(diào)度預測的時間后大于50ms發(fā)生的調(diào)度預測,并發(fā)送到相鄰基站,否則該預測將會過期。因此,在該具體示例中,至少應提前50ms來預測向UE的資源塊的調(diào)度分配,并且從第一小區(qū)向相鄰第二小區(qū)發(fā)送反映該預測的分配的信息,使得第二小區(qū)的基站在預測的調(diào)度因小區(qū)間延遲而過期之前接收到該預測的調(diào)度。
用于執(zhí)行預測的信息可以包括多個項目,例如調(diào)度算法、先前的調(diào)度決定、小區(qū)負載、UE數(shù)量、上層的業(yè)務特征等。預測的資源調(diào)度被發(fā)送到相鄰小區(qū),并且相鄰基站在執(zhí)行自己的第二小區(qū)中的調(diào)度時將嘗試避免使用被第一小區(qū)的RRM節(jié)點預測用于調(diào)度的資源塊(具有給定的TTI和頻帶)。如果無法使用除了預測的資源塊之外的其他資源塊,則優(yōu)選至少避開被預測為用于高優(yōu)先級業(yè)務的資源塊。最后,一旦第一小區(qū)的基站做出并發(fā)送其預測的調(diào)度決定,則基站可以可選地嘗試遵守其未來的預測。這樣,預測變得更加準確。使用所提出的方法,即使在相對較慢的小區(qū)間接口的情況下,也可以減少小區(qū)間干擾。
下面將描述本發(fā)明的實施例。
一般地,除非另有明確說明,權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語根據(jù)其技術(shù)領(lǐng)域中的普通含義來解釋。除非本文中另行明確聲明,否則對“一/一個/所述單元、設備、組件、裝置、步驟等”的所有引用應被開放地解釋為指代單元、設備、組件、裝置、步驟等的至少一個實例。除非明確聲明,否則本文所公開的任何方法的步驟不一定嚴格按所公開的順序來執(zhí)行。
附圖說明
下面參照附圖以示例方式描述本發(fā)明,附圖中:
圖1示出了LTE中的OFDM資源塊的結(jié)構(gòu);
圖2示出了其中可以實現(xiàn)本申請的基本通信網(wǎng)絡;
圖3a-b示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例的流程圖;
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的在基站處實現(xiàn)的調(diào)度架構(gòu);
圖5示出了圖4的預測模塊的詳細視圖;
圖6示出了從圖4和圖5的預測模塊輸出的OFDM預測矩陣;
圖7示出了機器學習過程;
圖8示出了從圖4的優(yōu)先化模塊輸出的OFDM優(yōu)先化矩陣;
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的ICIC算法的流程圖;
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的RRM節(jié)點;以及
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的RRM節(jié)點。
具體實施方式
現(xiàn)將在下文參考其中示出本發(fā)明的特定實施例的附圖來更全面地描述本發(fā)明。然而,本發(fā)明可以按多種不同形式來實現(xiàn),并且不應當被解釋為受到本文闡述的實施例的限制。相反,通過示例給出這些實施例,使得本公開將透徹和完整,并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達本發(fā)明的范圍。在本描述的全文中,相似的標記指代相似的單元。
如上所述,圖1示出了LTE通信系統(tǒng)中的最小空中接口資源,其被稱為資源單元,并且由在一個OFDM符號的持續(xù)時間上的一個OFDM子載波組成。資源塊由在0.5ms時隙上的12個OFDM子載波組成。資源塊的分配是在1ms的TTI上定義的,因此最小調(diào)度單元被稱為由兩個資源塊組成的資源塊對??梢韵騏E分配從6到110的任何數(shù)量的資源塊。這表示在1和20MHz之間的帶寬。
圖2示出了其中可以實現(xiàn)本發(fā)明實施例的基本通信網(wǎng)絡10。應當注意,圖2僅是用于描述本發(fā)明的基本思想的圖示,并且實際的通信網(wǎng)絡通常包括許多不同的網(wǎng)絡元件和節(jié)點。在本發(fā)明的實施例中,第一小區(qū)12的基站11將預測對第一小區(qū)12中的至少一個移動終端13的空中接口資源的分配。實際上,第一小區(qū)12的基站11將調(diào)度大量移動終端。因此,基站11預測在后續(xù)調(diào)度時間間隔中向第一小區(qū)12中的至少一個移動終端13的一個或多個資源塊的分配。此后,通過X2通信接口,由第一小區(qū)12的基站11向第二相鄰小區(qū)15的基站14發(fā)送與所預測的分配有關(guān)的具有預測要分配哪些資源塊的形式的信息。相鄰基站14將考慮從第一小區(qū)12的基站11接收的信息來調(diào)度用于相鄰小區(qū)15的至少一個移動終端16(實際上是大量UE)的資源。有利地,由于第二小區(qū)15的基站14考慮第一小區(qū)12的預測的資源分配,第二基站14將避開已被預測為針對第一小區(qū)12的移動終端UE1-UE3而選擇的資源塊,所以可以減少小區(qū)間干擾。更有利的是,針對第一小區(qū)12的移動終端的資源塊的預測分配通常由第一基站在由X2接口上的延遲所確定的時間段以外的時刻執(zhí)行。
進一步參考圖2,根據(jù)本發(fā)明實施例在基站11、14處預測資源塊的分配的方法由處理單元16執(zhí)行,處理單元16以一個或多個微處理器的形式實現(xiàn),所述微處理器被配置成執(zhí)行被下載到與微處理器相關(guān)聯(lián)的合適存儲介質(zhì)17(例如隨機存取存儲器(RAM)、閃存或硬盤驅(qū)動器)的計算機程序18。因此,如圖2中的虛線所示,處理單元16和存儲介質(zhì)17包括在第一基站11中。微處理器16被配置為:當包括計算機可執(zhí)行指令的適當計算機程序18被下載到存儲介質(zhì)17并被處理單元16執(zhí)行時,執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明實施例的方法。存儲介質(zhì)17還可以是包括計算機程序18的計算機程序產(chǎn)品。備選地,計算機程序18可以通過合適的計算機程序產(chǎn)品(如數(shù)字多用途盤(DVD)或記憶棒)傳送至存儲介質(zhì)17。作為另一備選,可以通過網(wǎng)絡將計算機程序18下載到存儲介質(zhì)17。處理單元16可以備選地實現(xiàn)為數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、復雜可編程邏輯器件(CPLD)等形式。此外,盡管圖2中未示出,第二基站14通常包括相應的處理單元和包括可由處理單元執(zhí)行的計算機程序的存儲器單元。
圖3a示出了在第一基站11處進行的方法的流程圖,圖3b示出了在第二基站14處進行的方法的流程圖。
參考圖3a,在第一步驟S101中,第一小區(qū)12的基站11將預測未來的資源分配,即,基站11將預測在后續(xù)調(diào)度時間間隔向第一小區(qū)12中的至少一個移動終端13的資源塊的分配。實際上,第一小區(qū)12的基站11將調(diào)度大量移動終端。此后,在步驟S102中,第一小區(qū)12的基站11通過X2通信接口向第二相鄰小區(qū)15的基站14發(fā)送與預測的資源分配有關(guān)的信息。第一小區(qū)12的基站11的調(diào)度器可以或可以不遵循其自身的預測的資源分配,這取決于預測的分配跟實際網(wǎng)絡條件相符的程度。例如,假設提前50ms進行預測,則基站11的調(diào)度器可能在50ms之后確定按照預測將導致低性能,因為網(wǎng)絡條件已大大改變。
參考圖3b,在第一步驟S201中,相鄰第二小區(qū)15的基站14從第一基站11接收與預測的資源分配有關(guān)的信息。接下來,在步驟S202中,相鄰基站14將考慮從第一小區(qū)12的基站11接收的預測的資源分配來調(diào)度針對相鄰小區(qū)15的至少一個移動終端16(實際上是大量UE)的資源。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例在第一基站11處(在調(diào)度預測將在第二基站處進行的情況下,則相反地在第二基站14處)實現(xiàn)的調(diào)度架構(gòu)40,其可能在基站的調(diào)度器中實現(xiàn)。調(diào)度架構(gòu)40包括用于預測小區(qū)的未來調(diào)度的調(diào)度預測模塊41。調(diào)度預測模塊41采用各種輸入并預測即將到來的資源調(diào)度,從而產(chǎn)生OFDM預測矩陣。優(yōu)先化模塊42可以根據(jù)業(yè)務類型、幾何統(tǒng)計、UE信號干擾噪聲比(SINR)等向每個使用的資源塊分配優(yōu)先級度量,從而產(chǎn)生OFDM優(yōu)先化矩陣。最后,ICIC算法模塊43使用預測矩陣來計算盡可能避免干擾的資源調(diào)度。
在下文中,將詳細討論調(diào)度架構(gòu)40的三個不同模塊41、42、43。
參考圖5,預測模塊41獲取一列輸入并預測調(diào)度輸出?;旧希嬖谥辽賰蓚€需要預測的網(wǎng)絡參數(shù)。一個參數(shù)是由小區(qū)負載模塊51預測的在每個TTI處的負載,其主要取決于來自小區(qū)用戶的業(yè)務負載。第二個參數(shù)是將由頻率分配模塊52使用的調(diào)度頻率,即,為小區(qū)中的UE建立的無線電信道的頻率。此外,當信道質(zhì)量沒有顯著差異時,調(diào)度器可以使用不同的頻率分配策略。因此,來自調(diào)度器的與頻率分配策略有關(guān)的信息也可以用于預測。還可以包括業(yè)務監(jiān)視模塊53。該模塊監(jiān)視業(yè)務并嘗試識別業(yè)務中的模式,例如,業(yè)務的周期性、數(shù)據(jù)量、活動UE的數(shù)量、小區(qū)負載等。
預測模塊41還可能需要組合來自其他預測子模塊的預測結(jié)果。例如,可以使用針對小區(qū)中每個用戶的預測子模塊,其預測特定UE的調(diào)度信息。此后,基站將UE級預測組合到小區(qū)級預測。來自預測子模塊的結(jié)果需要被聚合成單個調(diào)度預測,這由數(shù)據(jù)聚集模塊54來完成。
圖6示出了從預測模塊41的數(shù)據(jù)聚合模塊54輸出的針對特定小區(qū)的OFDM預測矩陣,其中,OFDM資源塊被布置成行,而TTI被布置成列,在該特定示例中是11×8矩陣。在該特定示例中,矩陣中已分配的不可用塊以條紋示出。因此,在本發(fā)明的實施例中,當從第一小區(qū)12的基站11接收到與預測的資源分配有關(guān)的信息時,第二小區(qū)15的基站14應當避開已分配的不可用塊,因此調(diào)度移動終端UE4-UE6使用OFDM預測矩陣中的可用資源塊,以避免干擾。實際上,圖6的輸出矩陣可以是二進制的,其中“1”指示資源塊已被分配并且因此在特定TTI處不可用,而“0”指示資源塊可用于第二小區(qū)中的調(diào)度。備選地,如果要針對資源塊對業(yè)務進行優(yōu)先化,則可以使用優(yōu)先級的整數(shù)值編碼。
可以用作預測模塊41的輸入以進行對無線電信道變化的預測的另一個參數(shù)是每個UE的所謂的相干時間。這可以通過利用多普勒頻移估計來執(zhí)行??紤]到信道變化相關(guān)性,可以預測頻域和時域中的信道質(zhì)量。相關(guān)性可以進一步用于估計UE的速度。該信息可以用于決定應當使用什么類型的資源和調(diào)度策略。例如,如果相干時間對應于移動速度低于某一較低速度閾值(例如15km/h)的UE,則可以使用頻率選擇性調(diào)度來獲得頻率選擇性增益。否則,如果信道快速變化并且UE移動速度超過速度上限閾值,則可以使用其他方案,例如跳頻,以實現(xiàn)頻域中的分集增益。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的進一步補充了學習模塊71和測試模塊72的預測模塊41。學習模塊71開發(fā)將先前討論的所選擇的輸入?yún)?shù)映射到輸出的模型。例如,參考圖5,小區(qū)負載預測模塊51將過去和當前的小區(qū)負載和來自活動UE的信息作為輸入,并將其映射到小區(qū)負載預測作為輸出。
在時間段T1期間對學習階段進行處理。在該時間之后,從學習階段得到的開發(fā)模型被提供給測試模塊72。在學習階段期間,不進行預測。因此,優(yōu)選地,其應盡可能地短。另一方面,更長的學習時間可能導致更好的模型。學習時間可以由網(wǎng)絡運營商控制以實現(xiàn)期望的折衷。這可以連續(xù)執(zhí)行,以便當條件可能改變時隨著時間連續(xù)地改進模型。
測試模塊72具有檢查來自學習模塊71的預測模型與新數(shù)據(jù)是否相符以連續(xù)地改進學習過程這一任務。在時間段T2期間,調(diào)度架構(gòu)40(圖4所示)使用在學習階段期間開發(fā)的模型,并將預測模塊41的結(jié)果與ICIC算法模塊43提供的實際測量輸出進行比較。如果一般化誤差足夠小,則預測架構(gòu)40可以向預測模塊41提供經(jīng)過測試的模型。如果否,則預測架構(gòu)40可以回到學習模塊71(也使用測試數(shù)據(jù))以改進從測試模塊72輸出到預測模塊41的預測模型。
可以使用多種適當?shù)乃惴▉懋a(chǎn)生提供給預測模塊41的預測模型,例如線性回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡方法、支持向量機(SVM)、隨機森林等。
最后,在預測模塊41中,使用在學習模塊71中開發(fā)且在測試模塊72中測試的預測模型,以便預測輸出。這是預測架構(gòu)40的正常狀態(tài)。在小區(qū)級進行預測,即每個小區(qū)開發(fā)其自己的模型。
如先前已經(jīng)討論的并且如參考圖1所描述的,在實施例中,對未來資源分配的預測包括對小區(qū)中的每個UE的頻率子載波分配的預測。然后可以聚合這些預測以形成小區(qū)的二進制OFDM預測矩陣,如圖6所示,其中矩陣中的空白條目指示可用資源塊。在本發(fā)明的實施例中,用于產(chǎn)生預測架構(gòu)40中的OFDM預測矩陣的預測模塊41的輸入可以是以下各項中的一個或多個:
·SINR,
·更早的資源塊分配,
·資源塊的優(yōu)先級,
·小區(qū)負載和活動UE數(shù)量,
·業(yè)務模式,以及
·調(diào)度器類型,UE能力等。
以下將更詳細地討論這些輸入?yún)?shù)。
為了計算資源分配,在一個實施例中,調(diào)度器可以有利地使用每個UE的每個子載波的信道質(zhì)量,以便向UE分配具有足夠高的SINR的子載波。因此,每個子載波上的每個UE的SINR(或12個子載波上的平均值)是用于預測未來調(diào)度決定的預測模塊41的有利輸入?yún)?shù)。預測架構(gòu)40的SINR輸入的格式可以例如是矩陣,其大小等于要調(diào)度的UE的數(shù)目乘以12個子載波塊。矩陣中的每個值可以是以dB計的SINR值。
在另一個實施例中,提供給用于預測未來調(diào)度決定的預測模塊41的輸入?yún)?shù)是調(diào)度器/預測架構(gòu)40的更早的資源塊分配。因此,當創(chuàng)建由預測模塊41輸出的OFDM預測矩陣時,考慮針對多個過去的TTI的更早的資源塊分配。
在本發(fā)明的另一實施例中,有利地,要被調(diào)度的小區(qū)中的活動UE的數(shù)量是提供給用于預測未來調(diào)度決定的預測模塊41的輸入?yún)?shù)。如果小區(qū)中有許多UE要被調(diào)度,則單個UE接收大部分OFDM資源塊的概率較低,反之亦然。利用循環(huán)調(diào)度器,通常將向每個UE分配數(shù)量與資源塊的總數(shù)除以小區(qū)中活動UE的數(shù)量成正比的資源塊。
在本發(fā)明的另一實施例中,有利地,要被調(diào)度的小區(qū)的負載是提供給用于預測未來調(diào)度決定的預測模塊41的輸入?yún)?shù)。小區(qū)負載指示小區(qū)中的業(yè)務量,并且是可以調(diào)度多少資源塊的良好指示符。小區(qū)負載越高,則分配的OFDM資源塊的數(shù)量越高。
在本發(fā)明的又一個實施例中,有利地,資源塊的優(yōu)先級被提供給用于預測未來調(diào)度決定的預測模塊41?;谑褂锰囟ㄙY源塊的業(yè)務類型,可以向資源塊分配不同的優(yōu)先級。具有高優(yōu)先級的UE將具有被調(diào)度給定資源中的連續(xù)多個TTI的較高概率。
在本發(fā)明的另一實施例中,有利地,UE能力被提供給用于預測未來調(diào)度決定的預測模塊41。小區(qū)中UE的能力是相關(guān)參數(shù)。例如,由于能力限制,一些UE不能使用小區(qū)中提供的某部分帶寬,在這種情況下必須選擇適當?shù)淖虞d波。
在本發(fā)明的又一個實施例中,有利地,業(yè)務模式被提供給用于預測未來調(diào)度決定的預測模塊41。通過使用深度分組檢查(DPI),可以識別在執(zhí)行預測時要考慮的各個UE的業(yè)務模式。
再次參考圖4,將更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明實施例的從預測模塊41接收OFDM預測矩陣的優(yōu)先化模塊42。
在基站的調(diào)度器中實現(xiàn)的預測架構(gòu)40所包括的優(yōu)先化模塊42的任務是,針對該基站所工作的小區(qū),為被預測為在未來調(diào)度中使用的每個資源塊設置優(yōu)先級。ICIC算法43將使用這些優(yōu)先級來分配資源塊,以防兩個小區(qū)之間的沖突。網(wǎng)絡運營商可以基于以下參數(shù)中的任意一個或多個來選擇優(yōu)先級:
·小區(qū)幾何統(tǒng)計,
·UE SINR,以及
·業(yè)務類型等
因此,可以向滿足例如與這些參數(shù)中的任何參數(shù)相關(guān)聯(lián)的適當設置的準則的UE給予對所選擇的資源塊的優(yōu)先級。
優(yōu)先化模塊42的輸出是具有例如圖8所示結(jié)構(gòu)的OFDM優(yōu)先化矩陣。因此,它具有與圖6所示的OFDM預測矩陣相同的大小,但是包含針對每個資源塊和TTI的整數(shù)值,而不僅是資源塊是否可用于分配的信息。優(yōu)先級“0”意味著資源塊可用,數(shù)字越高意味著優(yōu)先級越高。例如:
“1”-低優(yōu)先級,
“2”-具有當前高SINR的資源塊,
“3”-具有當前良好小區(qū)幾何統(tǒng)計的資源塊,和
“4”-最高優(yōu)先級,LTE語音(VoLTE)業(yè)務。
再次參考圖4,將更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明實施例的從優(yōu)先化模塊42接收OFDM優(yōu)先化矩陣的ICIC算法模塊43。
ICIC算法模塊43的任務是提供限制第一小區(qū)12和第二小區(qū)15之間的小區(qū)間干擾的預測的資源調(diào)度。每個小區(qū)12、15將預測其自己的未來資源分配,然后將與預測的資源分配有關(guān)的信息提供給其相鄰小區(qū)(為了說明目的,在圖2中僅示出了兩個小區(qū))。然后,在每個TTI,每個小區(qū)12、15的基站11、14使用其他小區(qū)的最新預測和其自己的調(diào)度決定來向小區(qū)中的移動終端分配其資源塊。在該上下文中需要考慮兩個主要問題:
·小區(qū)中的基站的調(diào)度器將計算“最優(yōu)”資源調(diào)度。這種最佳調(diào)度不一定與其在幾個TTI前(例如,對應于50ms的X2延遲,即,在50個TTI前)做出的預測調(diào)度(即,基站向其他小區(qū)發(fā)送的用于實現(xiàn)ICIC的預測調(diào)度)相同。基站有兩個選擇:遵循其當前最優(yōu)調(diào)度策略,或者,與其更早的預測調(diào)度對準。基站越符合當前策略,資源利用效率越高,但是其將受到來自其他相鄰小區(qū)的更多干擾。
·類似地,基站的調(diào)度器將必須與其從其他相鄰小區(qū)接收的預測對準。在這種情況下,其越符合當前最優(yōu)策略,資源利用率越高,但其對其他小區(qū)造成的干擾也越大。
因此,在本發(fā)明的實施例中,ICIC算法模塊43被配置為考慮這些權(quán)衡。定義兩個決策權(quán)衡參數(shù)tin和tout,以獲得在0和1之間的值。這些值可以由網(wǎng)絡運營商來配置。tin的值表示基站遵循其自己的預測的激勵。如果其為0,則小區(qū)將嚴格遵循其自己的當前調(diào)度,而不試圖與其較早的預測的調(diào)度對準。另一方面,如果為1,則小區(qū)使用先前的預測的資源調(diào)度作為新的當前資源調(diào)度。如果tin在0和1之間,例如0.6,則基站將分配60%的資源塊(通常是具有最高優(yōu)先級的資源塊),并且遵照自己對占資源塊總數(shù)60%的這些資源塊的預測的調(diào)度。其他塊可以被自由選擇。變量tout被類似地使用。值0意味著基站將不考慮它對其他相鄰小區(qū)造成的干擾,而是與其當前最佳調(diào)度對準,并且,值1意味著小區(qū)將以其自己的速率為代價,試圖避免大多數(shù)干擾,并完全遵照其先前的預測的調(diào)度。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的在預測架構(gòu)40的模塊43中執(zhí)行的ICIC算法的流程圖。在第一步驟S301中,第一基站11的調(diào)度器根據(jù)給定準則確定當前期望資源調(diào)度。當前時刻表示為t。此外,在步驟S302中,第一基站11的調(diào)度器考慮其先前對時刻t的預測的資源塊分配以及相鄰小區(qū)15的第二基站14對相同時刻t的預測的資源塊分配。
從以下這三個調(diào)度策略中,即,(a)當前期望調(diào)度、(b)第一小區(qū)12針對當前時刻進行的先前預測的調(diào)度,以及(c)第二小區(qū)15針對當前時刻的先前預測的調(diào)度,第一基站11的調(diào)度器在步驟S303確定應該如何調(diào)度時刻t的資源塊。如下面將討論的,當?shù)谝换?1的調(diào)度器希望調(diào)度時刻t的特定資源塊時,可以有多個選項。
因此,如果在步驟S303中第一基站11的調(diào)度器先前已經(jīng)預測在時刻t在第一小區(qū)12中使用特定資源塊,并且在步驟S304中確定相鄰小區(qū)15的第二基站14不想使用它,則在步驟S305中將該資源塊分配給第一小區(qū)11,因為沒有沖突。
如果在步驟S303中第一基站11的調(diào)度器先前沒有預測在時刻t在第一小區(qū)12中使用特定資源塊,并且在步驟S306中確定相鄰小區(qū)15的第二基站14不想在第二小區(qū)15中使用它,則在步驟S307中第一基站11的調(diào)度器將考慮第一權(quán)衡參數(shù)tir。如果已經(jīng)遵守預定參數(shù)tin(該參數(shù)規(guī)定第一基站11應遵守其較早的預測調(diào)度的程度,即是否達到由tin規(guī)定的限制),則第一基站11可以自由地分配資源塊(因為第二小區(qū)15沒有分配它),因而在步驟S308中將資源塊分配給第一小區(qū)12。如果否,則在步驟309中第一基站將根據(jù)其較早的預測來分配資源塊,在該特定情況下,這意味著第一基站11將指示資源塊可用。因此,與先前的示例一致,如果tin=0.6,因而還未根據(jù)較早的預測分配60%的資源塊,則尚未達到tin,則根據(jù)較早的預測來分配資源塊(即,其被指示為可用)。否則,第一基站11自由地分配資源塊,在這種情況下分配給第一小區(qū)12。
相反,如果在步驟S306中確定第二相鄰小區(qū)15確實想要在時刻t使用特定資源塊,則在步驟S310中,第一基站11的調(diào)度器將考慮第一權(quán)衡參數(shù)tin。如果未達到tin規(guī)定的限制,則步驟S309中第一基站11將根據(jù)其較早的預測來分配資源塊,在該特定情況下,這意味著第一基站11將指示資源塊可用。另一方面,在步驟S310中如果達到tin,則第一基站11的調(diào)度器進行到步驟S311,確定是否達到第二權(quán)衡參數(shù)tout規(guī)定的限制,所述第二權(quán)衡參數(shù)tout定義了允許第一小區(qū)12對相鄰第二小區(qū)15造成干擾的程度。例如,值tout=0.7將指示應分配70%的資源塊,使得避免第二小區(qū)15中的干擾。因此,如果達到tout,則可以分配剩余的資源塊,而不管它們是否引起干擾,在這種情況下,在步驟S308中將資源塊分配給第一小區(qū)12。另一方面,如果在步驟S311中未達到tout,則第一基站11的調(diào)度器應試圖避免對第二小區(qū)15造成干擾,在這種情況下,在步驟S312中確定資源塊是否是高優(yōu)先級塊。如是,則在步驟S308中將資源塊分配給第一小區(qū)12。如否,則在步驟309中將資源塊指示為可用。
回到步驟S303,如果第一基站11的調(diào)度器之前已預測在時刻t使用特定資源塊,并且在步驟S304中確定相鄰第二小區(qū)15想要使用它,則流程圖前進到步驟S311,如剛才所述。
應注意,對于已經(jīng)被第一基站11的調(diào)度器指示為可用的資源塊,則變量rav(例如由網(wǎng)絡運營商設置)可以規(guī)定可分配給第一基站11的可用資源塊的比例。在執(zhí)行圖9的流程圖所示的ICIC算法的處理之后,如果尚未實現(xiàn)某些UE或應用所需的速率方面的目標,則算法應該從頭進行迭代。如步驟S312所示,無論相鄰第二小區(qū)的調(diào)度如何,都可以調(diào)度高優(yōu)先級業(yè)務。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的第一小區(qū)的RRM節(jié)點11。RRM節(jié)點11包括預測裝置111和發(fā)送裝置112,所述預測裝置111適于預測在后續(xù)調(diào)度時間間隔中向第一小區(qū)中的至少一個移動終端的一個或多個資源塊的分配,所述發(fā)送裝置112適于向相鄰第二小區(qū)的RRM節(jié)點發(fā)送與預測的分配有關(guān)的信息。預測裝置111和/或發(fā)送裝置112可以包括用于接收信息并向其他設備提供信息的通信接口。預測裝置111還可以包括用于存儲所獲得的數(shù)據(jù)和/或經(jīng)處理的數(shù)據(jù)的本地存儲器。預測裝置111和發(fā)送裝置112可以由以一個或多個微處理器的形式實現(xiàn)的處理器來實現(xiàn)(類似于結(jié)合圖2給出的描述),所述微處理器被配置為執(zhí)行下載到與微處理器相關(guān)聯(lián)的合適的存儲介質(zhì)(例如RAM、閃存或硬盤驅(qū)動器)的計算機程序。預測裝置111和發(fā)送裝置112可以包括一個或多個發(fā)射機和/或接收機和/或收發(fā)機,其包括用于無線電通信的模擬和數(shù)字組件以及適當數(shù)量的天線。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的第二小區(qū)的RRM節(jié)點14。RRM節(jié)點14包括接收裝置113和分配裝置114,所述接收裝置113適于從相鄰第一小區(qū)的RRM節(jié)點接收與在后續(xù)調(diào)度時間間隔中向相鄰第一小區(qū)中的至少一個移動終端的一個或多個資源塊的預測的分配有關(guān)的信息,所述分配裝置114適于至少部分地基于所接收的信息,向第二小區(qū)的至少一個移動終端分配后續(xù)調(diào)度時間間隔中的一個或多個資源塊。接收裝置113和/或分配裝置114可以包括用于接收信息并向其他設備提供信息的通信接口。分配裝置114還可以包括用于存儲所獲得的數(shù)據(jù)和/或經(jīng)處理的數(shù)據(jù)的本地存儲器。接收裝置113和分配裝置114可以由以一個或多個微處理器的形式實現(xiàn)的處理器來實現(xiàn)(類似于結(jié)合圖2給出的描述),所述微處理器被配置為執(zhí)行下載到與微處理器相關(guān)聯(lián)的合適的存儲介質(zhì)(例如RAM、閃存或硬盤驅(qū)動器)的計算機程序。接收裝置113和分配裝置114可以包括一個或多個發(fā)射機和/或接收機和/或收發(fā)機,其包括用于無線電通信的模擬和數(shù)字組件以及適當數(shù)量的天線。
已經(jīng)參考一些實施例在上文中主要地描述了本發(fā)明。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,上述公開之外的在如由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)的其它實施例同樣是可能的。