CN101064562A - 降低控制信令中资源分配信息的比特开销的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种降低控制信令中资源分配信息的比特开销的方法,包括如下步骤:网络为各个用户设备分配资源块;网络根据各个用户分配的资源块的数目把用户分为两类,并按照每一类用户在资源块中出现的顺序对其进行排序,从而生成用户标识的表,同时网络生成包含各个资源块分配的用户的索引的向量;网络把包含各个资源块的用户索引的向量映射为在控制信道中发送的指示资源分配信息的比特块;最后网络生成完整的控制信令并发送到用户设备。采用本发明的方法,可以支持网络在当前子帧内只调度所有资源块中的一部分资源块或者调度所有资源块给用户,与传统方法相比,降低了所需要的发送控制信令的比特开销。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统,更具体的说涉及一种在无线通信系统中降低控制信令中的资源分配信息的比特开销的设备和方法。
背景技术
现在,3GPP标准化组织已经着手开始对其现有系统规范进行长期的演进(LTE,Long Term Evolution)。在众多的物理层传输技术当中,基于正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的下行传输技术和基于单载波频分复用(SCFDMA,Single CarrierFrequency Division Multiple Addressing)的上行传输技术是研究的热点。OFDM技术本质上是一种多载波调制通信技术,其基本原理是把一个高速率的数据流分解为若干个低速率数据流在一组相互正交的子载波上同时传送。OFDM技术由于其多载波性质,在很多方面具有性能优势。SCFDMA技术本质上是一种单载波传输技术,其信号峰平比(PAPR,Peakto Average Power Ratio)比较低,从而移动终端的功率放大器可以以较高的效率工作,扩大小区的覆盖范围,同时通过添加循环前缀(Cyclic Prefix)和频域均衡,其处理复杂度比较低。
根据现有的关于LTE的讨论结果,如图1所示是LTE系统下行帧结构,在LTE系统中的无线资源是指系统或用户设备可以占用的时间和频率资源,可以用无线帧(radio frame) (101-103)为单位来做区分,无线帧的时间长度与WCDMA系统的无线帧的时间长度相同,即其时间长度为10ms;每个帧细分为多个子帧(sub-frame)(104-107),目前的假设是每个无线帧包含20个子帧,子帧的时间长度为0.5ms;每个子帧又包含多个OFDM符号,根据目前的假设,LTE系统中有效OFDM符号的时间长度约为66.7μs。OFDM符号的CP的时间长度可以有两种,即短CP的时间长度大约为4.8μs,长CP的时间长度大约16.7μs,长CP子帧用于多小区广播/多播和小区半径非常大的情况,短CP子帧(108)包含7个OFDM符号,长CP子帧(109)包含6个OFDM符号。最小传输时间间隔(TTI)就等于子帧的时间长度。
图2是LTE系统上行帧结构,与下行帧结构类似,其无线帧(201,202,203)的时间长度与WCDMA相同为10ms;每个帧细分为多个子帧(204-207),目前的假设是每个无线帧包含20个子帧,子帧的时间长度为0.5ms;每个子帧又包含多个SCFDMA符号,根据目前的假设,LTE系统中的SCFDMA符号分为两种,一个子帧内包含两个短符号(214,215),其有效时间长度约为33.33μs,当前的讨论中称其为短块(Short block);同时一个子帧内包含6个长符号(208~213),其有效时间长度为66.67μs,当前的讨论中称其为长块(Long block)。短符号用于传输相干解调的参考信息,同时也可以用于传输上行数据和控制信息;长符号用于传输上行数据和控制信息。最小传输时间间隔(TTI)就等于子帧的时间长度。
在当前的LTE讨论中,有两种基本的信道资源划分的方式。第一种是局部式传输信道,即把连续的一些子载波作为资源块划分为一个信道,这种方法有利于利用多用户分集,从而提供更高的系统吞吐量。另一种是分布式传输信道,即分配给某一个用户的时频资源以一定的规律分散到整个或者部分频带中,从而频率分集的增益比较大。这两种信道划分方式各有优势并相互补充,可以同时应用于同一子帧中,从而在一个子帧内对一些用户获得多用户分集增益,对另外一些用户得到频率分集增益。
用户数据的调度和传输是以资源块为基本单位。在当前关于LTE下行信道资源划分方式的讨论中,提出了物理资源块(Physical resourceblock)和虚拟资源块(Virtual resource block)的概念。物理资源块在频域上包含M个连续的子载波,同时在时间上包含N个连续的OFDM符号。虚拟资源块是在物理资源块之上的对信道资源的抽象,虚拟资源块分为分布式虚拟资源块和局部式虚拟资源块。分布式虚拟资源块对应于分布式传输信道的资源,局部式虚拟资源块对应于局部式传输信道的资源。
在当前的关于LTE上行信道资源划分方式的讨论中,采用了资源单元(Resource unit)的概念。资源单元进一步分为局部式资源单元(LocalizedRU)和分布式资源单元(Distributed RU)。局部式资源单元在频域上包含连续的M个子载波,同时在时间上包含N个长SCFDMA符号;分布式资源单元在频域上包含M个频率间隔相等的子载波,同时在时间上包含N个长SCFDMA符号。值得注意的是,在当前的讨论中并不排除在短SCFDMA符号中传送数据,所以资源单元实际占用的时频资源可以包含短SCFDMA符号中的资源。
为了叙述的方便,本发明在下面的描述中统一使用资源块代表上下行信道资源调度的基本单位。对于下行方向,资源块对应于局部式虚拟资源块或者分布式虚拟资源块;对于上行方向资源块对应于局部式资源单元或者分布式资源单元。
图3是一种网络指示分配的信道资源的方式,控制信道至少包含两类,在公共控制信道中发送调度的用户的数目;在共享控制信道中发送包含调度的用户标识和资源分配等信息。这种方法中网络分配给用户的资源块既可以是连续的也可以是不连续的。
1)网络发送当前子帧需要调度的各个用户的标识(301,302,303),从而得到包含M(M是当前子帧调度的用户数目)个元素的关于用户标识的表,每个用户标识用其在表中的索引表示;
2)网络依次对每个资源块发送其承载的用户标识的索引(311,312,313),指示资源分配的情况,从而得到N个元素的表,其中N是系统中资源块的总数;
图3所述的指示资源分配信息的方法只能用于系统把当前子帧内的所有资源块全部分配给用户设备的情况,然而在LTE系统中很多因素会导致系统在某个子帧中只分配所有资源块中的一部分:
1)当控制信令分成多个组发送时,每组用户设备占用的资源块都将只是系统总资源块的一个子集,这时上面提到的方法不能工作;
2)在当前关于LTE控制信令的讨论中,资源分配的持续时间(Duration)是一个很重要的降低信令开销的方式。在采用这种方式时,系统一个子帧内分配给某个用户设备的资源在其后的多个子帧内有效,这同时意味着系统在其后的子帧分配资源时,只是分配这些资源块以外的资源,也就是分配系统总资源块中的一部分;
3)由于采用频率复用,从而提高信息传递的可靠性,比如解决小区边界的问题等,系统中的一部分资源块因为频率复用而不再当前子帧内分配,图3和图4的方法不能工作。
发明内容
本发明针对现有方法存在的问题,提出一种在无线通信系统中降低控制信令中的资源分配信息的比特开销的设备和方法。
按照本发明的一方面,一种网络生成控制信令的方法,包括如下步骤:
a)网络为各个用户设备分配资源块;
b)网络根据各个用户分配的资源块的数目把用户分为两类,并按照每一类用户在资源块中出现的顺序对其进行排序,从而生成用户标识的表,同时网络生成包含各个资源块分配的用户的索引的向量;
c)网络把包含各个资源块的用户索引的向量映射为在控制信道中发送的指示资源分配信息的比特块。
d)网络生成完整的控制信令并发送到用户设备。
按照本发明的另一方面,一种用户设备接收控制信令的方法,包括:
a)用户设备接收控制信令,判断网络是否为其发送控制信令并做相应的处理;
b)用户设备把控制信令中包含资源块分配信息的比特块转换成包含资源块分配的用户索引向量;
c)用户设备根据用户标识组成的表,区分第一类和第二类用户,并分析包含资源块分配信息的向量,得到网络分配给其的资源块;
d)用户设备在网络分配的资源块上发送或者接收用户数据。
按照本发明的另一方面,一种网络生成控制信令的设备,包括:
a)资源块分配模块,用于网络根据用户的CQI等信息分配各个资源块到用户;
b)对用户分类并生成用户标识表和代表资源块分配用户索引的向量的模块,用于网络把用户分为两类,并按照每一类用户在资源块中出现的顺序,分别对每一类用户排序并综合两类用户生成用户标识的表,同时网络生成包含各个资源块分配的用户的索引的向量;
c)包含资源块分配信息的比特块生成模块,用于网络根据模块b)中的包含资源块分配信息的向量生成包含资源块分配信息的比特块;
按照本发明的另一方面,一种用户设备处理控制信令的设备,包括:
a)分析用户所属分类和在相应分类中的索引的模块,用于用户设备确定其所属的分类并相应的确定它是相应分类中的第几个用户;
b)包含资源块分配信息的比特块解析模块,用于用户设备把控制信令中包含资源块分配信息的比特块解析得到包含资源块分配信息的向量;
c)根据用户所属分类解析资源块分配信息向量的模块,用于用户设备根据其属于第一类用户还是第二类用户分析包含资源块分配的用户索引的向量得到网络分配给其的资源。
采用本发明提出的指示分配的信道资源的方法,可以支持网络在当前子帧内只调度总资源块中的一部分资源块或全部资源块给用户,并且在发送控制信令时的比特开销比较低,有利于充分利用系统资源,保证系统的可用性和可靠性。
附图说明
图1是LTE系统的下行帧结构;
图2是LTE系统的上行帧结构;
图3是一种网络指示分配的信道资源的方法;
图4是网络处理控制信令的设备图;
图5是用户设备处理控制信令的设备图;
图6是实施例一的示意图;
图7是实施例二的示意图;
图8是实施例三的示意图;
图9是基站发射机硬件框图的一个示例;
图10是用户设备接收机硬件框图的一个示例。
具体实施方式
本发明提出一种在无线通信系统的控制信令中减少指示信道资源的比特开销的设备和方法。假设网络中资源块的总数为N,当前子帧调度的用户个数为M,本发明的基本思想是对当前调度的用户进行分类并按类分别排序,同时设置至少一部分当前分配一个资源块的用户共用同一个用户索引,从而降低指示资源分配信息的比特开销。
网络的操作:
a)网络为各个用户设备分配资源块;
b)网络根据各个用户分配的资源块的数目把用户分为两类,并按照每一类用户在资源块中出现的顺序对其进行排序,从而生成用户标识的表,同时网络生成包含各个资源块分配的用户的索引的向量;
c)网络把包含各个资源块的用户索引的向量映射为在控制信道中发送的指示资源分配信息的比特块。
d)网络生成完整的控制信令并发送到用户设备。
本发明步骤a)中,网络基于用户的信道质量指示(CQI)等信息为各个用户分配资源块。
本发明中的步骤b)中,网络按照步骤a)中的资源块分配结果把用户分为两类,第一类包含部分或者全部在当前子帧只分配一个资源块的用户,第二类包含剩下的其他用户。假设网络中资源块的总数为N,当前子帧调度的用户个数为M,当M大于N/2时,当前子帧分配多于一个资源块的用户的个数最多为N-M,或者说至少有2·M-N个用户在当前子帧只分配一个资源块。所以当M大于N/2时,第一类至少包含2·M-N个用户;第二类最多包含N-M个用户。步骤b)中对用户分类的一种方法是网络把所有在当前子帧分配一个资源块的用户作为第一类用户,把所有分配的资源块个数大于1个的用户作为第二类用户。步骤b)中对用户分类的又一种方法是当M大于N/2时,网络选择2·M-N个在当前子帧只分配一个资源块的用户作为第一类用户,剩下的所有用户划为第二类用户。
本发明步骤b)在上述对用户分类的基础上,网络生成控制信令中的用户标识表。一种生成用户标识表的方法是网络根据第一类用户在各个资源块中出现的顺序,对第一类用户排序并把第一类用户的标识排在用户标识表的前部;同时网络根据第二类用户在各个资源块中出现的顺序,对第二类用户排序并把第二类用户的标识排在用户标识表的后部。又一种生成用户标识表的方法是网络根据第二类用户在各个资源块中出现的顺序,对第二类用户排序并把第二类用户的标识排在用户标识表的前部;同时网络根据第一类用户在各个资源块中出现的顺序,对第一类用户排序并把第一类用户的标识排在用户标识表的后部。
本发明中的步骤b),所有的第一类用户共用同一个用户索引,每个第二类用户分配一个专用的用户索引。一种方法是定义当前子帧中不分配的资源块对应的索引为0,定义第一类用户共用索引1,第二类用户从索引2开始顺序编号,即假设第二类包含M2个用户,其索引范围是2,3,...,M2+1。又一种方法是定义第一类用户共用索引0,定义当前子帧中不分配的资源块对应的索引为1,第二类用户从索引2开始顺序编号,即假设第二类包含M2个用户,其索引范围是2,3,…,M2+1。这样网络生成包含各个资源块分配的用户标识索引的向量。
本发明的步骤b)中,网络对当前子帧中调度的用户进行了分类并根据用户在各个资源块中出现的顺序对其用户标识进行了排序,这相应的决定了资源块分配信息向量的每个元素的可能取值的数目。一种处理方法是假设第二类用户中包含M2个用户,占用M2个用户索引,同时第一类用户共同占用一个索引,另外需要一个索引标识当前子帧不作分配的资源块,那么资源块分配信息向量中的每个元素的可能取值的数目是M2+2。又一种处理方法是分别对每个资源块判断可能取值的个数。对于第1个资源块,它可能分配给第一类用户中的第一个用户,可能分配给第二类用户中的第一个用户,或者不分配,可能的用户标识索引是2,1和0,共用三种可能性;对于第2个资源块,它可能分配给第一类用户中的前两个用户的某一个(共用同一个索引),可能分配给第二类用户中的前两个用户中的某一个(两个可能的索引),或者不分配(占用一个索引),这样可能的用户索引是3,2,1和0,共用四种可能性;依此类推;对于第k个资源块,k小于第二类用户的个数(假设为M2),它可能分配给第一类用户中的某一个(共用同一个索引),可能分配给第二类用户中的前k个用户中的某一个(k个可能的索引),或者不作分配(占用一个索引),其索引范围是0~k+1,共用可k+2种可能性;对于第M2个到第N个资源块,N为系统中资源块的个数,它们可能分配给第一类用户中的某一个(共用同一个索引),可能分配给第二类用户中的某一个(M2个可能的索引),或者不作分配,其索引范围是0~M2+1,共用M2+2种可能性。
本发明的步骤c)中映射的方法三是根据步骤b)中的分析,第1个资源块可能的用户标识索引共用三种可能性,所以用2个比特来表示;第2个资源块可能的用户索引共用四种可能性,所以需要用2个比特来表示;依此类推;对于第k个资源块,k小于第二类用户的个数(假设为M2),它的索引共有k+2种可能性,所以需要用
个比特表示,其中
代表上取整;对于第M2个到第N个资源块,N为系统中资源块的个数,它们的索引共有M+2种可能性,所以需要用
个比特表示;最后综合上述各个资源块映射的比特得到代表当前子帧中资源块分配信息的比特块,其需要的比特总数为
本发明的步骤c)中映射的方法四是当M大于N/2时,网络按照第二类用户的最大可能数目N-M把各个资源块的索引映射到相应的比特,这里N是系统中资源块的总数,M是当前子帧调度的用户数。第1个资源块可能的用户标识索引用2个比特来表示;第2个资源块可能的用户索引用2个比特来表示;依此类推;对于第k个资源块,k小于N-M,它的索引需要用
个比特表示,其中
代表上取整;对于第N-M个到第N个资源块,它的索引需要用
个比特表示;最后综合上述各个资源块映射的比特得到代表当前子帧中资源块分配信息的比特块,其需要的比特总数为
网络综合包含用户标识的表和包含资源块分配信息的比特块,以及其他的控制信息生成完整的控制信令。
用户设备的操作:
a)用户设备接收控制信令,判断网络是否为其发送控制信令并做相应的处理;
b)用户设备把控制信令中包含资源块分配信息的比特块转换成包含资源块分配的用户索引向量;
c)用户设备根据用户标识组成的表,区分第一类和第二类用户,并分析包含资源块分配信息的向量,得到网络分配给其的资源块;
d)用户设备在网络分配的资源块上发送或者接收用户数据。
本发明步骤a)中,用户首先检查其用户标识是否在控制信令的用户标识表中,如果这个表中有其用户标识,这个用户确定其用户标识的索引,并继续处理控制信令;否则用户结束当前子帧对这个控制信令的处理。
本发明的步骤b),又一种处理方法是用户设备把表示资源块分配信息的比特块分块映射为资源块分配的用户的索引。因为第一个资源块的用户索引映射为2个比特,所以把前两个比特映射为第一个资源块分配的用户的索引;因为第二个资源块的用户索引映射为2个比特,所以把其后的两个比特映射为第二个资源块分配的用户的索引;因为第k个(k小于M2)资源块的用户索引映射为
个比特,把接下来的
个比特映射为第k个资源块的用户索引;因为第M2个到第N个资源块的用户索引都是映射为
个比特,所以每次把
个比特映射为一个资源块的用户索引,从而得到各个资源块分配的用户的索引。
本发明的步骤b),又一种处理方法是当M大于N/2时,用户设备按照第二类用户的最大可能数目N-M把表示资源块分配信息的比特块分块映射为资源块分配的用户的索引。因为第一个资源块的用户索引映射为2个比特,所以把前两个比特映射为第一个资源块分配的用户的索引;因为第二个资源块的用户索引映射为2个比特,所以把其后的两个比特映射为第二个资源块分配的用户的索引;因为第k(k小于N-M)个资源块的用户索引映射为
个比特,把接下来的
个比特反映射为第k个资源块的用户索引;因为第N-M个到第N个资源块的用户索引都是映射为
个比特,所以每次把
个比特映射为一个资源块的用户索引,从而得到各个资源块分配的用户的索引。
本发明的步骤c)中,用户设备根据其标识在用户标识表中的位置确定它自己是属于那一类用户,并确定它自己是相应类别的第几个用户,假设它是第m个用户。如果用户设备属于第一类用户,用户按顺序搜索包含各个资源块的用户索引的向量,第m个用户索引等于第一类用户的共用索引的资源块就是分配这个用户的资源块;如果用户设备属于第二类用户,用户按顺序搜索包含各个资源块的用户索引的向量,用其对应的索引与每个资源块的用户索引比较,从而判断网络为其分配了哪些资源块。
图4是本发明网络生成控制信令的设备图。如图所示,网络根据用户的CQI等信息分配各个资源块到用户(401);然后网络把用户分为两类,第一类包含部分或者全部在当前子帧分配一个资源块的用户,第二类包括剩下的其他用户,网络按照每一类用户在资源块中出现的顺序,分别对每一类用户排序并综合两类用户生成用户标识的表,同时网络生成包含各个资源块分配的用户的索引的向量(402);系统把(402)中包含各个资源块的用户索引的向量映射为在控制信道中发送的指示资源分配信息的比特块(403);然后网络生成完整的控制信令(404),信令中包含(402)中得到的用户标识表和(403)中得到的包含资源块分配信息的比特块;最后网络发送控制信令,并在相应的资源块上发送或者接收数据。
图5是本发明用户设备处理控制信令的设备图。如图所示,用户设备接收控制信令,首先检查其用户标识是否在控制信令的用户标识表中,如果这个表中有其用户标识,用户继续处理控制信令;否则用户结束当前子帧对这个控制信令的处理(501)。接着用户确定其所属的分类并相应的确定它是相应分类中的第几个用户(502);接下来用户设备把控制信令中包含资源块分配信息的比特块解析得到包含资源块分配的用户索引的向量(503);然后用户设备根据其属于第一类用户还是第二类用户分析包含资源块分配的用户索引的向量得到网络分配给其的资源块(504);最后用户设备解析得到完整的控制信令,并在网络分配的资源块上发送或者接收用户数据。
实施例
本部分给出了该发明的四个实施例,实施例中着重描述如何处理并生成指示资源分配信息的比特块。为了避免使本专利的描述过于冗长,在下面的说明中,略去了对公众熟知的功能或者装置等的详细描述。
第一实施例:
在本实施例中,假设网络通过公共控制信道中传送当前子帧调度的用户个数,并在共享控制信道上发送包括用户标识和资源分配信息的控制信令。假设系统资源划分为12个资源块,并假设在当前子帧调度了9个用户。网络把用户分为两类,第一类包含2×9-12=6个只分配一个资源块的用户,第二类包含12-9=3个分配的资源块数目大于等于1的用户,这样其发送资源分配信息的控制比特总数为
假设索引0用于标识资源块在当前子帧不作分配,第一类用户共用索引1,第二类用户的索引分别为2,3,4。
如图6所示是本实施例中生成资源分配信息比特的示意图。网络根据用户的CQI等信息分配各个资源块(610~621)到用户(601~609),其中资源块(617)在当前子帧内不作分配。然后,网络对用户进行分类,在本实施例中,网络选择6个在当前子帧分配1个资源块的用户为第一类用户(601~606),把剩下的用户作为第二类用户(607~609),值得注意的是本实施例中分配资源块数目大于1的用户只有两个(607,609),所以网络需要把一个分配一个资源块的用户划分到第二类用户,这里假设把用户(608)划入第二类用户。 接下来网络根据对两类用户的分类结果,分别对每类用户按照其在资源块(610~621)中出现的顺序进行排序,然后综合两类用户得到用户标识表(601~609),这里假设把第一类用户的标识(601~606)放在前部,把第二类用户的标识(607~609)放在后面。如图所示,第一个资源块(610)分配的用户是第一类的第一个用户(601),第二个资源块(611)分配的用户是第二类中的第一个用户(607),第三个资源块(612)分配的用户是第一类的第二个用户(602),第四个资源块(613)分配的用户是第二类的第二个用户(608),依此类推。用户(601~606)共用索引1,用户(607~609)分别分配索引2~4,在当前子帧不作分配的资源块对应索引0。这样网络根据各个资源块分配的用户用其索引生成资源块分配信息向量“121324101114”(622),图中资源块(610)的索引为1,代表这个资源块分配给第一类用户中的第一个用户(601);资源块(612)的索引为2,代表这个资源块分配给第二类用户中的第一个(607);资源块(613)的索引为1,代表这个资源块分配给第一类用户中的第二个用户(602);资源块(614)的索引为3,代表这个资源块分配给第二类用户中的第二个(608);依此类推。向量(623)是各个资源块的索引的可能取值的数目,因为第二类有三个用户,所以每个资源块可能的索引数目是5。从而网络把资源块分配信息向量(622)的每个资源对应的索引分别映射为3个比特,资源块(610)的用户索引为1,它映射为三个比特0、0和1;资源块(611)的用户索引为2,它映射为三个比特0,1和0;资源块(612)的用户索引为1,它映射为三个比特0、0和1;依此类推,网络综合各个资源块的映射比特得到比特块“001010001011010100001000001001001100”(624),从而得到表示资源块分配信息的比特块(625);最后网络在公共控制信道中发射当前子帧调度的用户个数,把包含用户标识表(601~609)与资源分配信息(625)的控制信令在共享控制信道中发送。
如图6所示的示意图同样可以用于说明用户设备接收控制信令的过程。用户设备首先接收公共控制信道得到系统在当前子帧调度的用户数目,本实施例中调度的用户数目为9,从而用户设备可以计算出指示资源块分配信息需要
用户进一步根据当前子帧调度的用户数目和用户设备标识的比特数,以及其他控制信息的比特数得到共享控制信道中的控制信令的总比特数,从而可以对其进行解码等操作。用户设备检查其标识是否在控制信令的用户标识表(601~609)中,如果表中没有其用户标识,用户停止当前子帧对控制信令的处理。如果表中有其用户标识,并且其位置是在前六个用户标识中,那么这个用户是第一类用户,这个用户共用索引1,假设其标识在第一类用户的第2个位置(602),即这个用户是第一类的第二个用户。然后用户把控制信令中的36比特资源块分配信息“001010001011010100001000001001001100”(624)每3个比特映射为一个资源块分配的用户索引,前三个比特“0、0、1”映射为第一个资源块的索引1(610),即这个资源块分配给第一类中的第一个用户(601);其后三个比特“0、1、0”映射为第二个资源块的索引2(611),即这个资源块分配给第二类中的第一个用户(607);其后三个比特“0、0、1”映射为第三个资源块的索引1(612),即这个资源块分配给第一类中的第二个用户(602),至此这个第一类的用户找到网络分配给其的资源块(612)。然后用户设备进一步分析其他控制信令,并在资源块(612)上完成数据的发送或接收。如果用户标识表中有其用户标识,并且其位置是在后三个用户标识中,那么这个用户是第二类用户,假设其标识在第二类用户的第2个位置(608),即这个用户是第二类的第二个用户,其索引为3。然后用户把控制信令中的36比特资源块分配信息“001010001011010100001000001001001100”(624)每3个比特映射为一个资源块分配的用户索引,前三个比特“0、0、1”映射为第一个资源块的索引1(610),即这个资源块分配给第一类中的第一个用户(601);其后三个比特“0、1、0”映射为第二个资源块的索引2(611),即这个资源块分配给第二类中的第一个用户(607);其后三个比特“0、0、1”映射为第三个资源块的索引1(612),即这个资源块分配给第一类中的第二个用户,其后三个比特“0、1、1”映射为第三个资源块的索引3,即这个资源块分配给第二类中的第二个用户,也就是说这个用户找个网络为其分配的一个资源块,接下来用户继续分析这个资源块分配信息的比特块,得到包含资源块分配的用户索引的向量“121324101114”(622),并得到网络分配给其的所有资源块(613);然后用户设备进一步分析其他控制信令,并在资源块(613)上完成数据的发送或接收。
图9是本发明网络发射机硬件框图的一个示例。如图所示,模块(900)表示了本发明方法所处的位置,网络首先为各个用户分配资源块,一方面并按照本发明的方法对用户分类和排序,生成用户标识列表,另一方面生成各个资源块分配用户的索引信息并把它转换成指示资源块分配信息的相应比特,最后综合用户标识表、指示资源分配的相应比特和其他信令比特生成完整的控制信令(901);然后网络设备控制信令进行信道编码和交织(902);速率匹配(903);接下来对信号指示QAM调制(904),然后输入复用器(909);网络对当前子帧调度的用户的数据(905)分别进行信道编码和交织(906);然后执行速率匹配(907);接下来对数据信号执行QAM调制(908),并输入复用器(909);复用器(909)把控制信令和多个用户的数据复用到一起,然后网络对复用信号执行OFDM调制(IFFT) (910),添加循环前缀(911),数/模变换(912),最后通过射频发射机(913)和天线(914)发射。另一方面网络通过天线(914)和射频接收机(915)接收用户设备发送的信号;通过模/数变换(916);去除循环前缀(917);进行SCFDMA解调(918);解调后的信号输入解复用器(919);根据相应的控制信令,网络对解复用器输出的数据信号进行QAM解调(920),发速率匹配(921),解交织和信道译码(922),最后得到各个用户的数据(923);网络对解复用器输出的上行控制信号进行QAM解调(924),并作相应的处理得到CQI等信息(925),这些上行控制信令,包括CQI等,是网络调度用户的依据。
图10是本发明用户设备接收机硬件框图的一个示例。用户设备通过天线(1012)和射频接收机(1013)接收来自网络的信号,经模/数变换(1014),去除循环前缀(1015),执行OFDM解调(FFT)(1016)并输入解复用器(1017);用户设备对解复用器(1017)输出的控制信号执行QAM解调(1018),解速率匹配(1019),解交织和解信道编码(1020),从而得到网络发送的L1/L2控制信令(1021);接下来用户设备按照本发明的方法解析L1/L2控制信令(1026),这个模块是本发明所处的位置,用户设备首先根据用户标识判断网络是否为其发送控制信令,如果没有为其发送信令,用户设备结束对控制信令的处理;如果为其发送了信令,用户设备进一步判断它是属于第一类用户还是第二类用户,并分别解析控制信令中包含资源块分配信息的相应比特得到网络为其分配的资源块以及其他相关控制信息;从而在相应的资源块上完成数据的发送或者接收;当网络发送数据到用户设备时,用户设备对解复用器输出的发送给其的数据信号执行QAM解调(1022),解速率匹配(1023),解交织和解信道编码(1024),最后得到网络发送给其的数据(1025)。另一方面,当网络调度用户设备发送数据时,用户设备对其数据(1003)执行信道编码和调制(1004),速率匹配(1005),QAM调制(1006),输入其信道复用器(1007);用户设备的上行控制信令(1001),CQI等,经过相应的处理后执行QAM调制(1002),也输入到信道复用器(1007);用户设备对复用后的信号执行SCFDMA调制(1008),添加循环前缀(1009),模/数变换(1010),最后通过射频发射机(1011)和天线(1012)发射。
第二实施例:
在本实施例中,假设网络通过公共控制信道中传送当前子帧调度的用户个数,并在共享控制信道上发送包括用户标识和资源分配信息的控制信令。假设系统资源划分为12个资源块,并假设在当前子帧调度了9个用户。网络把用户分为两类,第一类包含2×9-12=6个只分配一个资源块的用户,第二类包含12-9=3个分配的资源块数目大于等于1的用户,这样其发送资源分配信息的控制比特总数为
如图7所示是本实施例中生成资源分配信息比特的示意图。网络根据用户的CQI等信息分配各个资源块(710~721)到用户(701~709),其中资源块(717)在当前子帧内不作分配。然后,网络对用户进行分类,在本实施例中,网络选择6个在当前子帧分配1个资源块的用户为第一类用户(704~709),把剩下的用户作为第二类用户(70 1~703),值得注意的是本实施例中分配资源块数目大于1的用户只有两个(701,703),所以网络需要把一个分配一个资源块的用户划分到第二类用户,这里假设把用户(702)划入第二类用户。 接下来网络根据对两类用户的分类结果,分别对每类用户按照其在资源块(710~721)中出现的顺序进行排序,然后综合两类用户得到用户标识表(701~709),这里假设把第二类用户的标识(701~703)放在前部,把第一类用户的标识(704~709)放在后面。如图所示,第一个资源块(710)分配的用户是第一类的第一个用户(704),第二个资源块(711)分配的用户是第二类中的第一个用户(701),第三个资源块(712)分配的用户是第一类的第二个用户(705),第四个资源块(713)分配的用户是第二类的第二个用户(702),依此类推。用户(704~709)共用索引1,用户(701~703)分别分配索引2~4,在当前子帧不作分配的资源块对应索引0。这样网络根据各个资源块分配的用户用其索引生成资源块分配信息向量“121324101114”(722),图中资源块(710)的索引为1,代表这个资源块分配给第一类用户中的第一个用户(704);资源块(712)的索引为2,代表这个资源块分配给第二类用户中的第一个(701);资源块(713)的索引为1,代表这个资源块分配给第一类用户中的第二个用户(705);资源块(714)的索引为3,代表这个资源块分配给第二类用户中的第二个(702);依此类推。向量(723)是各个资源块的索引的可能取值的数目。然后,这个资源块分配信息向量(722)转换为表示资源块分配信息的二进制比特块,第一个资源块(710)的用户索引为1,它映射为两个比特0和1;第二个资源块(711)的用户索引为2,它映射为两个比特1和0;第三个资源块(712)的用户索引为1,它映射为三个比特0、0和1;第四个资源块(713)的用户索引为3,它映射为三个比特0、1和1;依此类推,网络综合各个资源块的映射比特得到比特块“0110001011010100001000001001001100”(724),从而得到表示资源块分配信息的比特块(725);最后网络在公共控制信道中发射当前子帧调度的用户个数,把包含用户标识表(701~709)与资源分配信息(725)的控制信令在共享控制信道中发送。
如图7所示的示意图同样可以用于说明用户设备接收控制信令的过程。用户设备首先接收公共控制信道得到系统在当前子帧调度的用户数目,本实施例中调度的用户数目为9,从而用户设备可以计算出指示资源块分配信息需要
用户进一步根据当前子帧调度的用户数目和用户设备标识的比特数,以及其他控制信息的比特数得到共享控制信道中的控制信令的总比特数,从而可以对其进行解码等操作。用户设备检查其标识是否在控制信令的用户标识表(701~709)中,如果表中没有其用户标识,用户停止当前子帧对控制信令的处理。如果表中有其用户标识,并且其位置是在后六个用户标识中,那么这个用户是第一类用户,这个用户共用索引1,假设其标识在第一类用户的第2个位置(705),即这个用户是第一类的第二个用户。然后用户把控制信令中的34比特资源块分配信息“0110001011010100001000001001001100”(724)分块映射为各个资源块分配的用户索引,前两个比特01映射为第一个资源块的索引1(710),即这个资源块分配给第一类中的第一个用户(704);其后两个比特10映射为第二个资源块的索引2(711),即这个资源块分配给第二类中的第一个用户(701);其后三个比特001映射为第三个资源块的索引1(712),即这个资源块分配给第一类中的第二个用户(705),至此这个第一类的用户找到网络分配给其的资源块(712)。然后用户设备进一步分析其他控制信令,并在资源块(712)上完成数据的发送或接收。如果用户标识表中有其用户标识,并且其位置是在前三个用户标识中,那么这个用户是第二类用户,假设其标识在第二类用户的第2个位置(702),即这个用户是第二类的第二个用户,其索引为3。然后用户把控制信令中的34比特资源块分配信息“0110001011010100001000001001001100”(624)分块映射为各个资源块分配的用户索引,前两个比特0和1映射为第一个资源块的索引1(710),即这个资源块分配给第一类中的第一个用户(704);其后两个比特1和0映射为第二个资源块的索引2(711),即这个资源块分配给第二类中的第一个用户(701);其后三个比特0、0和1映射为第三个资源块的索引1(712),即这个资源块分配给第一类中的第二个用户(705);其后三个比特0、1和1映射为第四个资源块的索引3(713),即这个资源块分配给第二类中的第二个用户(702),也就是说这个用户找个网络为其分配的一个资源块,接下来用户继续分析这个资源块分配信息的比特块,得到包含资源块分配的用户索引的向量“121324101114”(722),并得到网络分配给其的所有资源块(713);然后用户设备进一步分析其他控制信令,并在资源块(713)上完成数据的发送或接收。
第三实施例:
在本实施例中,假设网络通过公共控制信道中传送当前子帧调度的两类用户各自的数目,并在共享控制信道上发送包括用户标识和资源分配信息的控制信令。假设系统资源划分为12个资源块,并假设在当前子帧调度了9个用户,这些用户分为两类,其中第一类用户的个数是7个,它们在当前子帧分配一个资源块,第二类用户的个数是2个,它们在当前子帧中分配的资源块个数超过一个。这样资源分配信息的控制比特总数为
假设索引0用于标识资源块在当前子帧不作分配,第一类用户共用索引1,第二类用户的索引分别为2,3。
如图8所示是本实施例中生成资源分配信息比特的示意图。网络根据用户的CQI等信息分配各个资源块(810~821)到用户(801~809),其中资源块(817)在当前子帧内不作分配。然后,网络对用户进行分类,在本实施例中,网络把当前子帧只分配一个资源块的用户作为第一类用户(801~807),网络把剩下的两个在当前子帧分配超过1个资源块的用户作为第二类用户(808~809)。接下来网络根据对两类用户的分类结果,分别对每类用户按照其在资源块(810~821)中出现的顺序进行排序,然后综合两类用户得到用户标识表(801~809),这里假设把第一类用户的标识放在前部,把第二类用户的标识放在后面。如图所示,第一个资源块(810)分配的用户是第一类的第一个用户(801),第二个资源块(811)分配的用户是第二类中的第一个用户(808),第三个资源块(812)分配的用户是第一类的第二个用户(802),第四个资源块(813)分配的用户是第一类的第三个用户(803),依此类推。用户(801~807)共用索引1,用户(808~809)分别分配索引2和3,在当前子帧不作分配的资源块对应索引0。这样网络根据各个资源块分配的用户用其索引生成资源块分配信息向量“121123101113”(822),图中资源块(810)的索引为1,代表这个资源块分配给第一类用户中的第一个用尸(801);资源块(812)的索引为2,代表这个资源块分配给第二类用户中的第一个(808);资源块(813)的索引为1,代表这个资源块分配给第一类用户中的第二个用户(802);资源块(814)的索引为1,代表这个资源块分配给第一类用户中的第三个(803);依此类推。向量(823)是各个资源块的索引的可能取值的数目。然后,这个资源块分配信息向量(822)转换为表示资源块分配信息的二进制比特块,第一个资源块(810)的用户索引为1,它映射为两个比特0和1;第二个资源块(811)的用户索引为2,它映射为两个比特1和0;第三个资源块(812)的用户索引为1,它映射为两个比特0和1;第四个资源块(813)的用户索引为1,它映射为三个比特0和1;依此类推,网络综合各个资源块的映射比特得到比特块“011001011011010001010111”(824),从而得到表示资源块分配信息的比特块(825);最后网络在公共控制信道中发射当前子帧调度的第一类用户和第二类用户的个数,把包含用户标识表(801~809)与资源分配信息(825)的控制信令在共享控制信道中发送。
如图8所示的示意图同样可以用于说明用户设备接收控制信令的过程。用户设备首先接收公共控制信道得到系统在当前子帧调度的两类用户各自的数目,本实施例中调度的用户数目为9,其中第一类用户个数为7个,第二类用户个数为2个,从而用户设备可以计算出指示资源块分配信息需要
比特,用户进一步根据当前子帧调度的用户数目和用户设备标识的比特数,以及其他控制信息的比特数得到共享控制信道中的控制信令的总比特数,从而可以对其进行解码等操作。用户设备检查其标识是否在控制信令的用户标识表(801~809)中,如果表中没有其用户标识,用户停止当前子帧对控制信令的处理。如果表中有其用户标识,并且其位置是在前七个用户标识中,那么这个用户是第一类用户,这个用户共用索引1,假设其标识在第一类用户的第2个位置(802),即这个用户是第一类的第二个用户。然后用户把控制信令中的24比特资源块分配信息“011001011011010001010111”(824)分块映射为各个资源块分配的用户索引,前两个比特0和1映射为第一个资源块的索引1(810),即这个资源块分配给第一类中的第一个用户(801);其后两个比特1和0映射为第二个资源块的索引2(811),即这个资源块分配给第二类中的第一个用户(808);其后两个比特0和1映射为第三个资源块的索引1(812),即这个资源块分配给第一类中的第二个用户(802),至此这个第一类的用户找到网络分配给其的资源块(812)。然后用户设备进一步分析其他控制信令,并在资源块(812)上完成数据的发送或接收。如果用户标识表中有其用户标识,并且其位置是在后两个个用户标识中,那么这个用户是第二类用户,假设其标识在第二类用户的第2个位置(809),即这个用户是第二类的第二个用户,其索引为3。然后用户把控制信令中的24比特资源块分配信息“011001011011010001010111”(824)每两个比特映射为一个资源块分配的用户索引,前两个比特0和1映射为第一个资源块的索引1(810),即这个资源块分配给第一类中的第一个用户(801);其后两个比特1和0映射为第二个资源块的索引2(811),即这个资源块分配给第二类中的第一个用户(808);其后两个比特0和1映射为第三个资源块的索引1(812),即这个资源块分配给第一类中的第二个用户(802),依此类推,用户设备分析这个资源块分配信息的比特块得到包含资源块分配的用户索引的向量“121123101113”(822),并得到网络分配给其的所有资源块(815,821);然后用户设备进一步分析其他控制信令,并在资源块(815,821)上完成数据的发送或接收。
第四实施例:
在本实施例中,假设网络在共享控制信道上发送包括用户标识和资源分配信息的控制信令,但是不通过公共控制信道传送当前子帧调度的用户个数等信息。
实施例一和实施例二中对本发明方法的描述可以适用于这个实施例,其区别在于:
1)网络生成控制信令的方法与实施例一和实施例二相同,区别在于网络在发送控制信令时,只在共享控制信道中发送用户标识表和资源块分配信息等控制信息;而不在公共控制信道中发射当前子帧调度的用户数目等信息;
2)因为用户设备不能预先知道当前子帧调度的用户数目,也就不能知道共享控制信道中控制信令的比特数目,此时用户设备不得不盲检测所有可能调度的用户个数,按照其对应的控制信令的比特数解码共享控制信道并校验。如果按照某个可能用户个数对应的信令比特数解码并校验通过,用户设备认为发现当前子帧调度的用户数,并按照这个用户数按照实施例一和实施例二中的方法解析控制信令。
Claims (44)
1.一种网络生成控制信令的方法,包括如下步骤:
a)网络为各个用户设备分配资源块;
b)网络根据各个用户分配的资源块的数目把用户分为两类,并按照每一类用户在资源块中出现的顺序对其进行排序,从而生成用户标识的表,同时网络生成包含各个资源块分配的用户的索引的向量;
c)网络把包含各个资源块的用户索引的向量映射为在控制信道中发送的指示资源分配信息的比特块;
d)网络生成完整的控制信令并发送到用户设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤a)中,分配的依据是用户设备的CQI信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,第一类用户包含部分或者全部在当前子帧只分配一个资源块的用户。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,第二类用户包含剩下的其他用户。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,网络把所有在当前子帧分配一个资源块的用户作为第一类用户,把所有分配的资源块个数大于1个的用户作为第二类用户。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,当M大于N/2时,网络选择2·M-N个在当前子帧只分配一个资源块的用户作为第一类用户,剩下的所有用户划为第二类用户,其中,M是当前子帧调度的用户个数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b中,
网络根据第一类用户在各个资源块中出现的顺序,对第一类用户排序并把第一类用户的标识排在用户标识表的前部;
同时网络根据第二类用户在各个资源块中出现的顺序,对第二类用户排序并把第二类用户的标识排在用户标识表的后部。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,
网络根据第二类用户在各个资源块中出现的顺序,对第二类用户排序并把第二类用户的标识排在用户标识表的前部;
同时网络根据第一类用户在各个资源块中出现的顺序,对第一类用户排序并把第一类用户的标识排在用户标识表的后部。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,所有的第一类用户共用同一个用户索引,每个第二类用户分配一个专用的用户索引。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于定义当前子帧中不分配的资源块对应的索引为0,定义第一类用户共用索引1,第二类用户从索引2开始顺序编号。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于定义第一类用户共用索引0,定义当前子帧中不分配的资源块对应的索引为1,第二类用户从索引2开始顺序编号。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,对于第1个资源块,它分配给第一类用户中的第一个用户或分配给第二类用户中的第一个用户或不分配,用户标识索引是2、1和0。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,对于第k个资源块,k小于第二类用户的个数M2,它分配给第一类用户中共用同一个索引的某一个用户,或分配给第二类用户中的前k个用户中k个可能的索引的某一个用户,或者不作分配,占用一个索引,其索引范围是0~k+1。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤b)中,对于第M2个到第N个资源块,N为系统中资源块的个数,它们分配给共用同一个索引的第一类用户中的某一个,或分配给M2个可能的索引的第二类用户中的某一个,或者不作分配,其索引范围是0~M2+1,其中,M2是第二类用户的个数。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤c)中,根据资源块分配信息向量中的每个元素的可能取值的个数把其映射为相应数目的比特,其中,第二类用户的个数为M2。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于第1个资源块映射为2个比特。
21.根据权利要求17所述的方法,其特征在于最后综合上述各个资源块映射的比特得到代表当前子帧中资源块分配信息的比特块,其比特总数为
22.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在步骤c)中,当M大于N/2时,网络按照第二类用户的最大可能数目N-M把各个资源块的索引映射到相应的比特,其中,M是当前子帧调度的用户总数。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于第1个资源块映射为2个比特。
27.一种用户设备接收控制信令的方法,包括如下步骤:
a)用户设备接收控制信令,判断网络是否为其发送控制信令并做相应的处理;
b)用户设备把控制信令中包含资源块分配信息的比特块转换成包含资源块分配的用户索引向量;
c)用户设备根据用户标识组成的表,区分第一类和第二类用户,并分析包含资源块分配信息的向量,得到网络分配给其的资源块;
d)用户设备在网络分配的资源块上发送或者接收用户数据。
30.根据权利要求27所述的方法,其特征在于在步骤b)中,用户设备把表示资源块分配信息的比特块分块映射为资源块分配的用户的索引。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于前两个比特映射为第一个资源块分配的用户的索引。
34.根据权利要求30所述的方法,其特征在于综合各个映射的用户索引得到当前子帧的包含资源块分配类型信息的向量。
35.根据权利要求27所述的方法,其特征在于在步骤b)中,当M大于N/2时,M是当前子帧调度的用户总数,用户设备按照第二类用户的最大可能数目N-M把表示资源块分配信息的比特块分块映射为资源块分配的用户的索引。
36.根据权利要求35所述的方法,其特征在于前两个比特映射为第一个资源块分配的用户的索引。
38.根据权利要求35所述的方法,其特征在于还包括每个比特依次映射为第N-M个到第N个资源块的用户索引。
39.根据权利要求35所述的方法,其特征在于综合各个映射的用户索引得到当前子帧的包含资源块分配类型信息的向量。
40.根据权利要求27所述的方法,其特征在于在步骤c)中,用户设备根据其标识在用户标识表中的位置确定它自己是属于那一类用户,并确定它自己是相应类别的第几个用户。
41.根据权利要求27所述的方法,其特征在于在步骤c)中,如果用户设备属于第一类用户,用户按顺序搜索包含各个资源块的用户索引的向量,第m个用户索引等于第一类用户的共用索引的资源块就是分配这个用户的资源块。
42.根据权利要求27所述的方法,其特征在于在步骤c)中,如果用户设备属于第二类用户,用户按顺序搜索包含各个资源块的用户索引的向量,用其对应的索引与每个资源块的用户索引比较,从而判断网络为其分配了哪些资源块。
43.一种网络生成控制信令的设备,包括:
a)资源块分配模块,用于网络根据用户的CQI等信息分配各个资源块到用户;
b)对用户分类并生成用户标识表和代表资源块分配用户索引的向量的模块,用于网络把用户分为两类,并按照每一类用户在资源块中出现的顺序,分别对每一类用户排序并综合两类用户生成用户标识的表,同时网络生成包含各个资源块分配的用户的索引的向量;
c)包含资源块分配信息的比特块生成模块,用于网络根据模块b)中的包含资源块分配信息的向量生成包含资源块分配信息的比特块。
44.一种用户设备处理控制信令的设备,包括:
a)分析用户所属分类和在相应分类中的索引的模块,用于用户设备确定其所属的分类并相应的确定它是相应分类中的第几个用户;
b)包含资源块分配信息的比特块解析模块,用于用户设备把控制信令中包含资源块分配信息的比特块解析得到包含资源块分配信息的向量;
c)根据用户所属分类,解析资源块分配信息向量的模块,用于用户设备根据其属于第一类用户还是第二类用户分析包含资源块分配的用户索引的向量得到网络分配给其的资源。
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