[发明专利]利用速率区域预测向基站服务的用户调度传输资源的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信，尤其涉及无线网络中的发射器/接收器的资源分配任务，在所述无线网络中，基站配备例如在MIMO情形下使用的多个天线。

本发明涉及无线通信，传输技术，比例公平分配，机会资源分配和预测调度。

背景技术

无线通信中对更高数据速率的需求日益增长。从而，必须找出更高效地利用给定资源的途径。通过利用由在用户之间独立的衰落引起的信道中的时间变化(所谓的多用户分集)，可以获得增益。在参考文献[1]中介绍了机会资源分配(调度)。该领域中的公认著作是参考文献[2]和[3]；在参考文献[4]中可找到概述。完全针对增大吞吐量的这些方案的缺陷是用户的不公平和饥饿。从而寻求使吞吐量最大化和获得用户间的公平资源分配之间的平衡。

通过机会地利用时变信道，比例公平提供资源效率和用户的满意度之间的有吸引力的折衷。在关于Qualcomm数据速率（High Data Rates）系统的参考文献[5,6]中介绍了比例公平共享(PFS)。

PFS是为具有TDMA约束(即，同时只允许一个用户进行传送)的单信道网络而设计的。在参考文献[7]中介绍了对于具有多个信道(每个载波功率相同)的系统的扩展。专门为3GPP LTE上行链路设计的一种类似但不太普遍的方法是参考文献[8]。下面，每个资源块只允许单个用户的系统被称为正交接入系统。

高级物理层技术，比如多用户MIMO带来未来各代网络的频谱效率的进一步增大。在具有自适应调制和编码的多用户系统中，用户的数据速率被耦合，理论上，可以提供无限多的速率配置。这些系统被称为高级多用户系统。用户速率的复合相互依赖是一个重大差异，不幸的是，不存在PFS规则到高级多用户系统的简明扩展。为多用户系统设计机会并且公平的资源分配的一个步骤是用公式表示为优化问题；对比例公平来说，存在对数平均用户速率之和的最大化(参考文献[9])。对PFS算法来说，在参考文献[10]中可找到作为效用最大化的阐明和渐近最优性的证据。为了用公式表示效用最大化，提出一些假定和定义，以描述系统模型。

系统模型：设想时隙化的时变无线信道，其中假定信道在一个时隙内是静态的。信道状态H是随机过程，H[T]是在时隙T的信道状态实现。假定峰值功率约束，这意味不能像平均功率约束那样，在时隙之间交换功率预算。取决于硬件的能力，在时隙T，一组用户K的一组可达数据速率K=|K|由速率区域R(H[T])=R[T]给出。在时隙T中确定的瞬时速率为r[T]∈R[T]。数据速率的加权样本均值为：

r‾[T]=Σt=0Twtr[T-t].]]>

权重可用于确定平均吞吐量的各种定义，参见图10c。在权重和信道状态的随机过程是这样的，以致存在极限的情况下，长期平均速率为