正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法
2023-10-09 11:44:39 2
專利名稱：正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法
技術領域：
本發明技術領域涉及正交頻分復用系統(orthogonal frequency divisionmultiplexing，簡稱OFDM)的下行資源的動態分配方法，特別涉及長期演進系統 (Long Term Evolution,簡稱LTE)中的下行資源動態分配的方法。
背景技術：
0F匿作為一種多載波技術，將高速的串行數據流映射到多個子載波上並行傳輸， 各個子載波頻譜正交，從而提高頻譜利用效率。LTE是新一代無線移動通信系統，採用OFDM 等關鍵技術實現無線高速數據的傳輸，採用0F匿技術，對資源的分配主要是頻域子載波的 分配，加上時間資源的分配，從而形成OF匿系統基本的兩維無線資源，即時域和頻域的資 源分配。 在LTE系統中，上下行的資源都採用基站集中控制的策略，在每個子幀(1ms)周 期，基站對上下行的終端請求按照某種策略進行優先級排序並分配資源，並通過下行的控 制信道將分配的結果通知相關的終端，下行的控制信道也佔用下行的頻域和時域資源，下 行控制信道和下行數據信道是時分復用的，但是兩者的比例關係是可以在每個子幀調整 的。在一個子幀周期，如果調度的用戶數越多，需要的額外的控制信息就越多，下行控制信 道分配的時間就越多，對應的就是控制信道佔用的符號數越多，這種情況下數據信道佔用 的資源就相應的減少。相反，在基站總體用戶數不多的時候，或者要滿足某些高速率用戶的 需求時，在一個子幀調度的用戶數就比較少，尤其是帶寬比較寬的情況下，此時需要的控制 符號數目就比較少，如果把控制信道不用的信道資源留給數據信道，就可以傳輸更多的數 據。 目前已有的調度算法專利，主要是針對如何分配時間比例確定下的數據信道資 源，例如按照某種策略如何選擇不同的終端，給每個調度的終端分配的頻域資源多少等，其 要解決的問題是終端的優先級選擇算法以及頻域資源的分配算法。對於數據信道和控制信 道的時間比例關係動態調節算法，目前專利和相關文獻暫未涉及。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於提供一種正交頻分復用系統下行資源動態分配的 方法，通過調整控制信道和數據信道在時間上佔用資源的比例，整體上提高了資源的使用 效率。 為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的 —種正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法，該方法包括如下步驟 1)調度器進行下行調度，選出此次子幀內需要調度的終端，匯總這些終端所需要
的物理下行控制信道PDCCH(Physical downlink control channel)資源總量； 2)調度器進行上行調度，選出此次子幀內需要調度的終端，匯總這些終端所需要
的PDCCH資源總量；
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3)將步驟1)和步驟2)得到的PDCCH資源總量之和再加上一個設定的餘量，並 據此計算所需要的PDCCH符號數，得到物理控制格式指示信道PCFICH (Physical control format indicator channel)的實際值；4)根據步驟3)中的PCFICH的實際值對PDCCH進行映射，根據計算出的PDCCH符 號數與初始值S_INIT對比進行判斷，根據對比結果調整所有下行調度終端的速率。
所述步驟l)包括 al.設置PCFICH的初始值和一個子幀內下行調度的最大終端個數為N_MAX_DL ; bl.計算終端的優先級並排序，選出優先級最高的N_DL個終端； cl.判斷N_DL是否小於等於N_MAX_DL，如果是，給選出的終端分配RB (resource
block)，記錄所用的PDCCH資源，並累加N_DL個終端所佔用的PDCCH資源；否則給選出的前
N_MAX_DL個終端分配RB，記錄所用的PDCCH資源，並累加N_MAX_DL個終端所佔用的PDCCH資源。 所述步驟2)包括 a2.設一個子幀內上行調度的最大終端個數為N_MAX_UL ; b2.計算終端的優先級並排序，選出優先級最高的N_UL個終端； c2.判斷N_UL是否小於等於N_MAX_UL，如果是，給選出的終端分配RB，記錄所用的
PDCCH資源，並累加N_UL個終端所佔用的PDCCH資源；否則給選出的前N_MAX_UL個終端分
配RB，記錄所用的PDCCH資源，並累加N_MAX_UL個終端所佔用的PDCCH資源。 所述步驟3)中PCFICH實際值的計算方法為 a3.計算所需的總的PDCCH資源T_RE '的數值，T_RE ' = CFI_HI_RE+PDCCH_ RE+RES—RE，其中，所述CFI—HI—RE為PCFICH和PHICH (Physical hybrid-ARQindicator channel)佔用的RE (resource element)數目之和，所述PDCCH_RE為上下行所需的PDCCH 資源之和，所述RES_RE是設定的餘量； b3.根據T_RE'計算實際需要的PDCCH符號數S_NUM，計算方法為T_RE'大於S_ NUM-1個符號所對應的RE數，小於等於S_NUM個符號對應的RE數； C3.判斷計算出的PDCCH符號數S_NUM是否等於初始值S_INIT，如果大於等於初 始值，則不改變PCFICH的初始值S_INIT，如果S_NUM小於初始值S_INIT，則讓PCFICH的值 為S_NUM。
所述步驟4)包括 a4.判斷計算出的PDCCH符號數S—NUM是否大於或等於初始值SJNIT，如果是，按 照終端的優先級映射各個終端的控制信息到PDCCH上； b4.如果S_NUM小於初始值S_INIT，則令PCFICH的值為S_NUM，此時按照終端的優
先級映射各個終端的控制信息到PDCCH上，重新調整所有下行調度終端的速率。 所述步驟a3中，RES—RE設定的方法可以採取相對值的取法，也可以通過仿真方法
給出一個絕對值。 本發明正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法在對控制信道資源的分配做 出比較合理的預算後，在不影響終端解調性能的前提下，動態調節控制信道和數據信道的 時間比例關係，從而整體上提高了資源的使用效率，通過增加數據信道的時間長度，從而提 高終端的下行速率和小區總的下行速率。
圖1是下行時頻資源示意圖； 圖2是本發明中下行調度器的處理流程圖； 圖3是本發明中上行調度器的處理流程圖； 圖4是本發明中PCFICH數值估計流程圖； 圖5是本發明中調整PDCCH資源後的處理流程圖。
具體實施例方式
本發明的正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法的核心是儘可能的提高LTE 系統中下行資源分配的效率，因為控制信道和數據信道在時間上是分開的，但是兩者在時 間上佔用資源的比例是可以調節的，那麼在對控制信道資源的分配做出比較合理的預算 後，就可以合理的調節數據信道佔用的比例，從而整體上提高了資源的使用效率。圖1是 LTE下行時頻資源的示意圖，可以看出控制信道和數據信道在時間上的比例關係。
具體的說，本發明提出了一種動態調整PDCCH符號數的方法。按照LTE系統的規 定，PDCCH符號數是在PCFICH中表示的，動態調整PDCCH符號數的方法就是在每個子幀調 度周期中動態決定PCFICH的值。 在每個調度周期，先進行終端的優先級排序，之後給優先級高的終端分配頻域資 源塊RB，此時假設PCFICH的值是設置的初始值。當RB分配完畢後，接著分配PDCCH的資 源，如果PDCCH資源所需要的符號數小於PCFICH的初始值，那麼就調整PCFICH的值，此時 就可以節省出PDCCH資源給數據信道用。 以下結合附圖對本發明的具體實施例作進一步的詳述 [OO38] 1)首先進行下行的調度(如圖2所示) a)設置PCFICH的初始值和一個子幀內下行調度的最大終端個數為N_MAX_DL ;
b)計算終端的優先級並排序，選出優先級最高的N_DL個終端；
c)判斷N_DL是否小於等於N_MAX_DL，如果是，給選出的終端分配RB，並記錄所用 的PDCCH資源，累加N_DL個終端所佔用的控制信道PDCCH資源，資源以DL_RE表示，表示佔 用的RE個數；否則給選出的前N_MAX_DL個終端分配RB，並記錄所用的PDCCH資源，累加N_ MAX_DL個終端所佔用的PDCCH資源，資源以DL_RE表示；由此計算出下行所需要的PDCCH資 源總量； d)下行調度結束。 2)進行上行調度的處理，如圖3所示，上行調度的處理總體流程和下行調度類似 a)設一個子幀內上行調度的最大終端個數為N_MAX_UL ; b)計算終端的優先級並排序，選出優先級最高的N_UL個終端； c)判斷N_UL是否小於等於N_MAX_UL，如果是，給選出的終端分配RB，並記錄所用
的PDCCH資源，累加N_UL個終端所佔用的PDCCH資源，資源以UL_RE表示(表示佔用的RE
個數)；否則給選出的前N_MAX_UL個終端分配RB，並記錄所用的PDCCH資源，累加N_MAX_
UL個終端所佔用的PDCCH資源，資源以UL_RE表示；由此計算出上行所需要的PDCCH資源
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d)上行調度結束。 3)計算PCFICH的實際值(見圖4) a)將PCFICH和PHICH佔用的資源相加，其佔用的RE數目為CFI_HI_RE ;
b)將上下行所需的PDCCH信道資源相加，得PDCCH_RE = DL_RE+UL_RE ;
c)計算所需的總資源T_RE = CFI_HI_RE+PDCCH_RE ; d)給總資源留 一 定的餘量設T_RE ' = T_RE+RES_RE ， RES_RE是設定的餘量； RES_RE設定的方法可以採取相對值的取法，例如等於T_RE的一定比例，也可以通過仿真等 方法給出一個絕對值。 e)根據T_RE'計算實際需要的PDCCH符號數S_NUM，計算方法為T_RE'大於S_ NUM-1個符號所對應的RE數，小於等於S_NUM個符號對應的RE數； f)判斷計算出的PDCCH符號數S_NUM是否等於初始值S_INIT，如果大於等於初始 值，則不改變PCFICH的初始值S_INIT，如果S_NUM小於初始值S_INIT，則讓PCFICH的值為 S_NUM ;PCFICH的實際值計算完畢。 4)調整PDCCH資源後的處理。如圖5所示，在求出PCFICH的實際值之後，還需要 根據PCFICH的實際值對PDCCH資源進行映射以及對之前分配的速率進行調整
a)判斷計算出的PDCCH符號數S—NUM是否大於或等於初始值SJNIT，如果是，按 照終端的優先級映射各個終端的控制信息到PDCCH上； b)如果S_NUM小於初始值S_INIT，則令PCFICH的值為S_NUM，由此可以將節省出 的PDCCH資源給數據信道使用，增加數據信道的時間長度，此時按照終端的優先級映射各 個終端的控制信息到PDCCH上，重新調整所有下行調度終端的速率，所有下行調度終端速 率將提高； c)調整控制資源後的處理結束。 本文所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任 何修改、等同替換、改進以及更新等等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟1)調度器進行下行調度，選出此次子幀內需要調度的終端，匯總這些終端所需要的物理下行控制信道PDCCH資源總量；2)調度器進行上行調度，選出此次子幀內需要調度的終端，匯總這些終端所需要的PDCCH資源總量；3)將步驟1)和步驟2)得到的PDCCH資源總量之和再加上一個設定的餘量，並據此計算所需要的PDCCH符號數，得到物理控制格式指示信道PCFICH的實際值；4)根據步驟3)中的PCFICH的實際值對PDCCH進行映射，根據計算出的PDCCH符號數與初始值S_INIT對比進行判斷，根據對比結果調整所有下行調度終端的速率。
2. 根據權利要求1所述的正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法，其特徵在於， 所述步驟1)包括a 1.設置PCFICH的初始值和一個子幀內下行調度的最大終端個數為N—MAX—DL; bl.計算終端的優先級並排序，選出優先級最高的N—DL個終端；cl.判斷N_DL是否小於等於N_MAX_DL，如果是，給選出的終端分配RB，記錄所用的 PDCCH資源，並累加N_DL個終端所佔用的PDCCH資源；否則給選出的前N_MAX_DL個終端分 配RB，記錄所用的PDCCH資源，並累加N_MAX_DL個終端所佔用的PDCCH資源。
3. 根據權利要求1所述的正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法，其特徵在於， 所述步驟2)包括a2.設一個子幀內上行調度的最大終端個數為N_MAX_UL ;b2.計算終端的優先級並排序，選出優先級最高的N—UL個終端；c2.判斷N_UL是否小於等於N_MAX_UL，如果是，給選出的終端分配RB，記錄所用的 PDCCH資源，並累加N_UL個終端所佔用的PDCCH資源；否則給選出的前N_MAX_UL個終端分 配RB，記錄所用的PDCCH資源，並累加N_MAX_UL個終端所佔用的PDCCH資源。
4. 根據權利要求1所述的正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法，其特徵在於， 所述步驟3)中PCFICH實際值的計算方法為a3.計算所需的總的PDCCH資源T_RE'的數值，T_RE' = CFI_HI_RE+PDCCH_RE+RES_ RE，其中，所述CFI_HI_RE為PCFICH和PHICH佔用的RE數目之和，所述PDCCH_RE為上下行 所需的PDCCH資源之和，所述RES_RE是設定的餘量；b3.根據T_RE'計算實際需要的PDCCH符號數S_NUM，計算方法為T_RE'大於S_NUM_1 個符號所對應的RE數，小於等於S_NUM個符號對應的RE數；c3.判斷計算出的PDCCH符號數S_NUM是否等於初始值S_INIT，如果大於等於初始值， 則不改變PCFICH的初始值S_INIT，如果S_NUM小於初始值S_INIT，則讓PCFICH的值為S_ NUM。
5. 根據權利要求4所述的正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法，其特徵在於， 所述步驟4)包括a4.判斷計算出的PDCCH符號數S_NUM是否大於或等於初始值S_INIT，如果是，按照終 端的優先級映射各個終端的控制信息到PDCCH上；b4.如果S_NUM小於初始值S_INIT，則令PCFICH的值為S_NUM，此時按照終端的優先級映射各個終端的控制信息到PDCCH上，重新調整所有下行調度終端的速率。
6.根據權利要求4所述的正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法，其特徵在於 所述步驟a3中，RES—RE設定的方法可以採取相對值的取法，也可以通過仿真方法給出一個 絕對值。
全文摘要
本發明公開了一種正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法，包括如下步驟首先進行下行調度和上行調度，選出此次子幀內需要調度的終端，匯總上下行中這些終端所需要的物理下行控制信道資源總量；然後將得到的資源總量之和再加上一個設定的餘量，並據此計算所需要的物理下行控制信道符號數，得到PCFICH的實際值；最後據此PCFICH的實際值對物理下行控制信道進行映射，如果物理下行控制信道符號數減少，則對數據信道的速率進行調整，提高數據信道速率。本發明的正交頻分復用系統下行資源動態分配的方法通過合理地動態調整物理下行控制信道和數據信道在時間上佔用資源的比例，整體上提高了資源的利用率，提高了終端的下行速率。
文檔編號H04W72/10GK101754288SQ20081024153
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月16日 優先權日2008年12月16日
發明者楊卓, 趙剛 申請人:中興通訊股份有限公司