[发明专利]基站间资源分配和调度的系统和方法

说明书

技术领域

本申请主张享有基于在先提交的美国临时专利申请第61/109,407号的优先权权益，其全部公开内容作为充分叙述的整体通过引用结合于此。

本公开涉及无线通信，具体地，涉及用于管理资源和调度用户的方法和算法。

背景技术

已经有大量关于调度和资源管理的工作。一般的做法是使受容量限制和其他约束的成本函数最大化，从而实现一定的性能指标（performance measure）。已经在以下领域投入了大量工作，这些领域包括：寻找有效的成本函数、对这些函数性质的理论证明、针对不同物理层特性用这些成本函数来解决优化问题、以及基于这些理论成果的相应算法。例如，广泛使用的成本函数是基于效用的函数。与较为传统的诸如功率、故障率和吞吐量等的系统中心标准相比，基于效用的资源管理的主要优势在于其可被用于评价系统满足用户应用的服务需求的程度。[1]和其中的参考文献给出了对最新的尤其针对基于OFDM的系统的调度和资源管理的理论和算法的很好的概述。

然而，所有现有技术均具有基于系统是一个基站且所有被考虑的用户终端（UE）与所研究的基站相联系的假设从数学上用公式表述的问题。因此，成本函数及其优化的目标是如何在一个受容量限制和其他约束的BTS中最大化针对某些或全部用户的成本函数，从而实现一定的性能指标。因此，源于上述假设和理论的调度和资源管理的算法是用于调度在不考虑其他BTS、它们的相应调度、以及它们的UE的单个BTS中的UE。数学上，上述优化问题是要分配无线资源以最大化以下成本函数：

1MΣi=1MUi(ri[n])]]>

其中，r_i[n]是用户i在时间n时的瞬时数据率，U_i(·)是用户i的相应效用函数。此外，所有用户均在同一蜂窝（cell）或由一个BTS服务，并且对一个蜂窝或BTS来进行优化。

传统地，在实施一方，调度表（scheduler）存留在BTS或3GPP项目（term）中的节点B中。调度表负责基于可用的无线资源、用户信道质量、用户请求、QoS需求向蜂窝中的UE分配无线资源。

其他也在上述BTS中存留的无线资源管理负责切换相关资源管理，诸如蜂窝之间的正交码分发、应用数据缓冲区管理等。

发明内容

本实施方式提供了用于无线通信的方法，具体地，提供了在一组诸如毫微微蜂窝基站（femtocell）、微微蜂窝基站（picocell）、自组织基站（self-organized Basestation）、接入点（AP）或网状网络节点等的基站之间，或者在诸如宏蜂窝（Macrocell）内的毫微微蜂窝等的双层网络中的基站之间，以协调方式来管理资源和调度用户从而提高对于单个用户、单个基站（BTS）、整个系统或以上所有的性能的方法和算法。

本文所公开的某些实施方式提供了该问题的数学公式、获得解的方法及相应算法，从而用于在一组诸如毫微微蜂窝基站、微微蜂窝基站或接入点（AP）等的基站之间，或者在诸如宏蜂窝内的毫微微蜂窝等的双层网络中的基站之间以协调方式管理资源和调度用户，以提高针对单个用户、单个基站（BTS）、整个系统或以上所有的性能。

因此，提供了管理无线资源的第一方法，其包括以下步骤：a）识别至少具有两个蜂窝的一组蜂窝作为相邻蜂窝，b）从该组蜂窝中识别一组用户，c）为每个用户提供一个效用函数，d）基于一个用于来自步骤a）中识别的该组蜂窝的所述一组用户的成本函数，提供无线资源分配目标，以及d）根据用于该组用户的成本函数，向每个用户分配一部分资源。

因此，提供了管理无线资源的第二方法，其包括以下步骤：a）识别一组蜂窝，b）为每个蜂窝提供一个效用函数，c）基于一个用于步骤a）中识别的该组蜂窝的成本函数，提供无线资源分配目标，以及d）向每个蜂窝分配一部分无线资源，从而满足该目标。