[发明专利]一种面向吞吐量需求的LTE-U系统载波功率分配方法

说明书

本发明公开了一种面向吞吐量需求的LTE‑U系统载波功率分配方法，包括如下步骤：(1)自适应调整CSAT周期LTE‑U ON/OFF占空比；(2)执行最低功率分配；(3)执行上限功率分配。本发明能够有效保障非授权频段LTE‑U系统与WiFi系统共存的公平性，在满足非授权频段基站传输功率限制以及LTE‑U用户吞吐量需求的前提下，综合考虑不同载波上信道质量和LTE‑U系统信道占用时间的差异性，周期性地调整基站在不同载波上的传输功率分配，有效地提升了LTE‑U系统的总吞吐量。

技术领域

本发明涉及移动通信中LTE-U系统与WiFi系统非授权频段共存技术领域，具体涉及一种面向吞吐量需求的LTE-U系统载波功率分配方法。

背景技术

全球通用的非授权频段有大量可用的频谱资源尚未得到充分利用。如果允许蜂窝网络在非授权频段传输数据，将能够缓解授权频段的压力并显著地提升蜂窝网络的容量，同时大大提高非授权频段的频谱利用率。因此，业界开始研究对非授权频段的开发和利用。2013年，在3GPP组织召开的无线接入网络标准化会议RAN#62上，高通、爱立信、华为等正式提出了“非授权频段LTE(LTE-Unlicensed，LTE-U)”的概念。LTE-U技术的一个关键挑战就是需要确保LTE系统与非授权频段上现有无线通信系统的友好共存，如5GHz频段的WiFi系统。LTE系统和WiFi系统采用截然不同的信道接入机制。LTE系统所采用的信道接入机制相比于WiFi系统具有一定的侵略性，如果直接将LTE系统部署在非授权频段，会对WiFi系统的传输造成严重的影响。因此，共存网络中每个载波上需要采用合理的信道接入机制协调两个系统的传输，保障WiFi系统的性能不会受到严重的影响。

在保障LTE-U系统和WiFi系统共存公平性的基础上，为了进一步改善LTE-U系统的总吞吐量，需要在满足非授权频段基站传输功率限制以及LTE-U用户吞吐量需求的前提下，综合考虑不同载波上信道质量和LTE-U系统信道占用时间的差异性。在非授权频段LTE-U与WiFi共存网络中，LTE-U系统的总吞吐量与每个载波上的信噪比(SNR)、信道增益以及LTE-U系统在每个载波上的信道占用时间有关，其中信道增益取决于路径损耗、信道衰落等因素，不同载波的信道增益有所不同。随着网络中用户的动态到达和离去，LTE-U系统在每个载波上的信道占用时间也会随之变化。除此之外，由于非授权频段的监管要求，为了尽量降低对非授权频段其他共存系统的干扰，LTE-U基站在非授权频段上的总传输功率以及在单个载波上的传输功率均具有上限限制。同时，还需要考虑共存网络中每个载波上的LTE-U用户具有特定的吞吐量需求。因此，为了在保障LTE-U用户吞吐量需求的前提下提升LTE-U系统的总吞吐量，有必要研究面向吞吐量需求的LTE-U系统载波功率分配问题。

发明内容

本发明的目标是为解决上述问题提供一种面向吞吐量需求的LTE-U系统载波功率分配方法。该方法能够有效保障非授权频段LTE-U系统与WiFi系统共存的公平性，在满足非授权频段基站传输功率限制以及LTE-U用户吞吐量需求的前提下，综合考虑不同载波上信道质量和LTE-U系统信道占用时间的差异性，周期性地调整基站在不同载波上的传输功率分配，有效地提升了LTE-U系统的总吞吐量。

为了实现上述目标，本发明采用一种面向吞吐量需求的LTE-U系统载波功率分配方法，包括如下步骤：

(1)自适应调整CSAT周期LTE-U ON/OFF占空比：每个CSAT周期结束前，在共存网络中所有LTE-U用户完成载波选择后，根据下一个CSAT周期每个载波上需要服务的用户数，即当前周期尚未完成传输的用户数和新分配到该载波上的用户数的总和，对下一个CSAT工作周期不同载波上的LTE-U ON/OFF占空比进行调整；