[发明专利]一种提高终端能耗效率的多播单播联合资源调度算法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，尤其涉及LTE系统的多播广播单频网，多播业务与单播业务混合载波传输的场景。

背景技术

3GPP在LTE系统中定义了演进型多播广播技术标准(Evolved Multimedia Broadcast Multicast Serves，E-MBMS)。E-MBMS标准提出以多播广播单频网(Multicast and Broadcast Single Frequency Network，MBSFN)方式在多小区发送多播广播业务。MBSFN传输方式定义了相关区域划分：

MBSFN同步区域(MBSFN Synchronization Area)：指网络中可以采用MBSFN发送MBMS业务的地理区域，在MBSFN同步区域内的所有小区的eNB有能力进行MBSFN同步传输。一个MBSFN同步区域支持一个或多个MBSFN区域。在给定的频率层，一个eNB只能属于一个MBSFN同步区域。

MBSFN区域(MBSFN Area)：一个MBSFN区域由处于同一MBSFN同步区的一组小区组成，这些小区相互协作实现MBSFN传输。在一个MBSFN区域内，除了MBSFN保留小区之外，其他小区的eNB都应支持MBSFN传输并声明其对于MBMS业务的可用性。

MBSFN保留小区(MBSFN Reserved Cell)：在MBSFN区域内但不进行MBSFN同步传输的小区。此类小区可以在有限的功率下进行其他业务的传输。

在MBSFN区域内，多播广播数据被多个小区基站同时同频发送，采用MBSFN方式可以获得无缝切换、宏分集增益、小区整体信噪比等性能的提升。

对于以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)为物理层基础的LTE单频网，采用合理的资源调度机制可以提高系统的吞吐量、频谱效率等性能。传统的资源调度算法一般考虑传输信道的时变性，用户间公平性等因素，而随着多媒体业务的发展，终端的能量消耗成为影响丰富业务开展的一大限制，因此本发明考虑在MBSFN资源调度过程中降低终端能耗的方法。

不连续接收机制(Discontinuous Reception，DRX)是LTE中提出以降低终端能耗的方法。DRX的基本思想是让终端在没有数据传输的情况下，关闭部分无线收发单元进入休眠模式，降低能量开销。在DRX模式下，终端除了接收数据耗能外，在休眠、清醒状态之间的转换也是能量消耗的一大来源。由此可见，DRX模式下的终端能耗与用户的数据传输情况相关。所以在兼顾系统其它方面性能的前提下，合理的安排用户的数据接收，减少其在DRX模式下不必要的休眠到清醒的状态转换，是一种有效的降低终端能耗的调度算法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多播广播单频网场景下的资源调度算法，以解决多播单频网下行传输中如何提高终端的能量效率的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种多播广播单频网场景下的节能资源调度算法(Power-saving Scheduling Algorithm，PSA)，包括：

一个多播广播单频网系统中有M个MBSFN区域，各个MBSFN区域之间可能存在交叉重叠的现象，第i个MBSFN区域内需要接收多播业务的用户数为N_i。每个MBSFN区域内发送不同的MBMS业务数据，单播与多播业务间采用时分复用方式共享系统资源，即在资源调度过程中，单播与多播广播业务占用不同的传输时隙。图2为多播与单播混合传输的时隙结构。每个无线帧开始首先在各MBSFN区域内发送多播业务，多播发送时隙结束后，在各小区内调度用户进行单播业务发送。

其中，在多播业务调度过程中，每个单频网区域的数据发送占用全部频段的子载波，因此资源调度算法只考虑为每个MBSFN区域分配时频资源。从提高系统资源利用率的角度出发，一个时隙资源应该分配给多个MBSFN区域进行数据发送，但相互重叠或相邻的MBSFN区域如果同时发送数据会产生严重的区域间干扰，在资源分配过程中需要根据每个MBSFN区域的地理位置情况，为相邻或重叠的MBSFN区域分配不同的发送时隙。调度算法首先统计各个MBSFN区域的重叠与相邻情况，按非重叠或相邻的原则将MBSFN区域划分为MBSFN区域集合。然后根据各个MBSFN区域的业务热度、综合信道传输能力等因素设定各MBSFN区域集合的调度优先级，在每个时隙上调度优先级最高的MBSFN区域集合。