[发明专利]多载波通信系统中的调度设备和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及通信系统的调度设备和方法，且特别地，涉及用于关于使用多载波的通信系统(多载波通信系统)中仅特别的载波，使用信道质量信息(CQI)执行调度的设备和方法。

背景技术

在为下一代通信系统的第四代(4G)通信系统上，正进行广泛的研究，以给用户提供具有支持高数据速率的各种各样的服务质量(QoS)的服务。特别地，在4G通信系统上正进行广泛的研究，以支持保证像无线局域网(LAN)系统和无线城域网(MAN)系统那样的宽带无线接入(BWA)通信系统中的机动性和QoS的高速服务。

为了提供高速、高质量的无线多媒体服务，4G通信系统要求宽带频谱资源。然而，由于多径传播，宽带频谱资源的使用增加无线传输路径中的衰减效应，并且即使在传输带也导致频率选择性衰减效应。因此，对于高速无线多媒体服务，在4G通信系统中，普遍地使用与频率选择性衰减强烈相对的正交频分复用(OFDM)方案。

OFDM方案，用于使用多载波传输数据的方案，为一种多载波调制(MCM)方案，其在传输之前，将一系列输入符号流并行地转换成为并行符号，并用多个正交副载波调制该并行符号。除对于频率选择性衰减具有鲁棒性之外，OFDM方案还具有能够使用链路自适应方案而使通过量最大化的优点。

基于OFDM方案的多址方案被称为正交频分多址(OFDMA)方案。OFDMA方案将所有的副载波之中的特定的副载波重新排序成为子信道，并将该子信道分配给特定的用户站(SS)。“子信道”指由至少一个副载波组成的信道。OFDMA方案的使用使得动态资源分配成为可能，其中基于无线信道的衰减特征，能够将子信道动态地分配给特别的SS，且在OFDMA方案中，SS数目的增加，即，用户数目的增加，增加了“多用户分集增益”。因此，在要求相对高的通过量的4G通信系统中正进行OFDMA方案的广泛研究。

在其中实现多用户环境的所有通信系统中，有效地将资源分配给每个用户(即，SS)是必需的，并且使用OFDMA方案的通信系统(OFDMA通信系统)也应该有效地分配资源。为方便起见，于此将参考OFDMA通信系统，作支持多用户环境的通信系统(多用户环境通信系统)的描述。现在将对关于多用户环境通信系统中的资源的有效分配所提出的调度方案作描述。

调度方案指用于将资源分配给每个SS的方案，且典型的调度方案包括最大载干比(Max C/I)方案、最大公平(MF)方案、和正比公平(PF)方案。现在将对Max C/I方案、MF方案、和PF方案作描述。

(1)Max C/I方案

Max C/I方案为用于将特定的副载波分配给来自多用户环境通信系统，即，OFDMA通信系统中的多个SS之中的具有最好的信道状态的SS，且Max C/I方案的使用使多用户分集增益最大化，从而使OFDMA通信系统的整个通过量最大化。SS的每一个都将信道状态(即，信道质量，例如，代表反馈给BS的C/I的CQI)报告给其相关联的基站(BS)，并且BS将已反馈从SS所反馈的CQI之中的代表最大的C/I的CQI的SS当作具有最好的信道状态的SS。

在Max C/I方案中，如果因为特别的SS的非常差的信道状态，关于所有的副载波的C/I都具有很小的值，则在某些场合不能给该特别的SS分配任何副载波。即，因为关于OFDMA通信系统中所使用的所有副载波，Max C/I方案将相应的副载波分配给具有最好的信道状态的SS，则在某些场合，具有非常差的信道状态的SS可能不能被分配甚至一个副载波。

Max C/I方案仅基于BS和SS之间的信道状态分配副载波，因而使得保证SS之间的公平变为不可能。然而，就复杂性而言，容易实现的Max C/I方案优于其它调度方案。

由于前述特征，即使不保证SS之间的公平，Max C/I方案也主要用于OFDMA通信系统的整个通过量的最大化。然而，仅当SS的每一个能够关于所有的副载波反馈CQI时，才可获得Max C/I方案的使OFDMA通信系统的整个输出量最大化的优点。即，当SS的每一个都仅关于特定的副载波而不是所有的副载波反馈CQI时，不保证Max C/I方案的使OFDMA通信系统的整个输出量最大化的优点。考虑在其中在OFDMA通信系统中SS仅关于特定的副载波而不是所有的副载波反馈CQI的情形的原因是因为关于所有的副载波的CQI反馈导致上行链路负载，并充当对其它SS的上行链路干扰。因此，在仅关于特定的副载波而不是所有的副载波而反馈CQI上进行广泛的研究。

(2)MF方案