一种蜂窝中继系统的负载均衡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103139841A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103139841103139841A(43)申请公布日2013.06.05(21)申请号201310071578.1(22)申请日2013.03.06(66)本国优先权数据201210326067.52012.09.06CN(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号西南交通大学科技处(72)发明人赵越方旭明(74)专利代理机构成都信博专利代理有限责任公司51200代理人张澎(51)Int.Cl.H04W28/08(2009.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称一种蜂窝中继系统的负载均衡方法(57)摘要本发明涉及一种蜂窝中继系统的负载均衡方法，对OFDMA时分双工蜂窝中继系统下行链路进行资源分配。本发明负载均衡方法可以均衡分配网络业务流量并保证用户的QoS，不仅能够适用于全频率复用的干扰受限系统，还在提高整个系统吞吐率的同时使中继蜂窝网络系统接入更多的用户。本发明可以适应不同的用户分布和信道条件，有效提升系统吞吐率，而且计算复杂度低，时延较小。CN103139841ACN103984ACN103139841A权利要求书1/1页1.一种蜂窝中继系统的负载均衡方法，对OFDMA时分双工蜂窝中继系统下行链路进行资源分配，包含如下手段：时间域划分为中继域和接入域，频带W划分为W1、W2、W3共三个子频带，在不同的时间域，基站和中继站使用不同的子频带;在中继域，所有扇区基站使用全部频带W，中继站接收基站发给自己的数据;在接入域，基站和中继站分别使用一个不同的子频带，相邻中继站使用的子频带相互正交;基站的AZ被分为内部区域和外部区域，基站将负责对其接入的用户的传输速率进行定期测量和计算，当有任何新的用户到达基站，基站测量其自身是否发生过载；如果基站处于过载状态，则启动切换机制，把已接入基站的用户从外部区域切换到内部区域；每个用户都分配得到时隙数为N，若用户为中继用户，则基站-中继站-移动台两跳链路传输所占用时隙数之和为N；若用户为基站用户，则基站-移动台链路占用时隙数为N，用户选择基站-移动台链路或基站-中继站-移动台链路取决于哪条链路的用户有效传输速率更高;采用比例公平调度算法，对基站-移动台链路和中继站-移动台链路设置比例公平因子，资源调度时保证比例公平因子大的用户优先得到时隙资源;同时，对于基站-中继站链路，中继站根据在接入域的时隙分配结果得到其中继站-移动台链路总的吞吐率，计算所有基站-中继站链路与中继站-移动台链路总的吞吐率的差值，先对差值最大的中继站分配中继域的时隙资源,此过程持续到所有中继站的基站-中继站链路吞吐率和中继站-移动台链路吞吐率平衡，或者中继域的子载波全部分配完为止；如果小区内用户非均衡分布造成中继站过载，而基站有可用资源可接受更多的用户，则从原本接入中继站的用户中选择最佳用户切换到基站；如果小区内用户非均衡分布造成基站过载，基站-移动台链路与中继站-移动台链路进行同频复用。2.根据权利要求1所述之蜂窝中继系统的及负载均衡方法，其特征在于，所述最佳用户的选择方式为：基站对当前接入中继站用户进行测距，统计中继用户切换至基站的预计传输速率，选择进行切换的最佳用户满足接入基站的传输速率与接入中继站的传输速率的差异最小；如果存在不止一个最佳用户，则从中随机选择；如果中继站仍然过载，则下一个符合条件的用户将继续被选择接入基站，直到中继站不再过载或是基站无力继续容纳更多的用户。3.根据权利要求1所述之蜂窝中继系统的负载均衡方法，其特征在于：所述基站的外部区域和内部区域具有不同的发射功率Pin和Pout，其中Pout等于基站发射功率PB，Pout大于Pin，当基站的发射功率为Pin时，以最高阶的调制编码方案接入基站的用户被切换到内部区域，同时，系统需要满足覆盖率和吞吐率的要求；如果条件得不到满足，BS的功率比则会降低，切换机制也将随之终止。2CN103139841A说明书1/5页一种蜂窝中继系统的负载均衡方法所属技术领域[0001]本发明涉及无线通讯，具体涉及含中继的下一代蜂窝移动通信网络的无线资源管理方法。背景技术[0002]国际电信联盟无线电通信部门正式将3GPPLTE-Advanced和IEEE802.16m确定为第四代（4G）移动通信系统的国际标准。LTE-Advanced和802.16m为提升系统的吞吐性能，在技术运用上具有三大显著的共性：正交频分多址接入（OFDMA）、无线多跳中继和全频率复用。然而，高性能的OFDMA蜂窝中继系统依然有两个的重要问题亟待解决：1）中继站（RS）的引入改变了传统蜂窝网络的频率规