CN101064903B - 一种通信系统资源分配指示方法、基站及用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信系统资源分配指示方法，应用于多个调度用户设备的控制信令联合编码，包括：基站仅根据分配给多个调度用户设备的连续时频单元的起始/结束位置或序号，确定出资源分配指示信令；发送携带所述资源分配指示信令的控制信令给用户设备；所述调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的时频资源。本发明另提供一种相应的基站和用户设备。采用本发明在控制信令联合编码形式下，能使资源分配指示信令开销最小化。

Description

一种通信系统资源分配指示方法、基站及用户设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通信系统资源分配指示方法及相应的基站和用户设备。 

背景技术

目前，在3GPP Evolved UTRA(E-UTRA)系统上下行传输中分别采用单载波频分复用(SC-FDMA)技术和正交频分复用(OFDM)技术作为上行和下行多址方式。SC-FDMA和OFDM都属于多载波通信技术。 

在多载波通信系统中，采用为不同用户分配不同的时频资源的方式来实现多用户复用。E-UTRA系统的上行和下行传输均有两种复用方式：集中传输(Localized Transmission)和分散传输(Distributed Transmission)。 

集中传输在一定传输时间间隔内将以多个连续的子载波组成的资源块(Resource Block，RB)为基本单元的时频资源分配给UE，实现多用户分集。为了降低多载波传输的峰均比，分配给每个UE的资源为一个或多个连续的资源块(RB)，如图1所示。 

分散传输在一定传输时间间隔内将一定数量分散的时频资源分配给用户，以达到频率分集的效果。构成分散的时频资源的基本单元有两种形式：一种是跳频形式，即不同符号上不同的位置不同的子载波组成跳频图案，如图2所示；另一种为非跳频形式，即在相邻的符号上占用的相同位置的子载波，如图3所示。两种形式的分散传输时频单元可以统称为时频图案(Time-FrequencyPattem，TFP)，构成时频图案的基本频率单元为一个子载波或一组连续的子载波。将整个时频资源划分为多个时频图案，在一定传输时间间隔内分配给多个UE进行数据传输，一个UE可以占用一个或多个时频图案。由于每个时频图 案内的时频资源分散在整个时频平面上，其获得的分集增益对不同的UE来说是相同，即一个时频图案可以分配给任何一个UE。因此，在进行时频图案分配时，可以为所有的时频图案预先定义顺序，按序将一个或多个连续的时频图分配给不同的UE。 

基站通过发送相应的控制信令告知UE当前的集中传输和分散传输的资源分配情况，其中包括被调度到的UE标识(ID)，及用于传输数据的资源分配信息。小区内所有的用户都要接收并解调这部分信令以确知自己当前是否被调度到，如果调度到，解调出基站为其分配的资源位置。 

资源分配控制信令的编码方式有两种： 

(1)独立编码：每个UE的ID和其资源分配指示信息独立编码。 

(2)联合编码：多个UE的ID和其资源分配指示信息联合编码。 

联合编码可以增加编码块的长度，提高编码增益。此外，在联合编码方式情况下，可以通过设计具体的信令指示方法去除冗余信息，减少信令开销。 

Nokia在其提交3GPP RAN1#44bis会议的提案R1-060803中提出了一种集中传输资源分配指示方法。具体为： 

将每个资源块的分配情况用一个比特表示，构成资源分配指示序列。其中，“1”表示该资源块与其后面相邻的一个资源块分配给同一个用户，“0”表示该资源块与其后面相邻的一个资源块分配给不同的用户。同时，“0”也指示了分配给一个用户的连续资源块的结束位置。然后，将调度到的UE按照为其分配的连续资源块的顺序对应排列。具体的指示方法如图4所示。 

该发明利用联合编码方式下UE ID的排列顺序指示UE与为其分配的资源块的对应关系，一定程度上减少了信令冗余。但在给每个UE分配的资源块是连续的假设前提下，UE只需知道其连续资源块的结束位置，即“资源分配指示序列”中“0”的位置，就可以确定分配的资源块位置。用“1”指示相邻资源块分配给同一个用户，仍然包含冗余信息。因此，该指示方法，不是减少信令开销的最优方法。

Texas Instruments(TI)在其提交3GPP RAN1#44bis会议的提案R1-060855中，提出了一种分散传输资源分配指示方法。该方法基于多个UE的控制信令联合编码，为可分配的多个时频图案设定一定的顺序，传输的时频资源分配指示信令中在每个被调度UE的ID信息后指示分配时频图案的数量(TFP size)，如图5所示。各个UE ID信息的传输顺序与分配的时频图案顺序对应，因此，被调度UE接收到时频资源分配指示信令后，根据其ID传输顺序，以及为其分配的TFP size，就可以确定为其分配的时频图案。 

该方法在联合编码方式下利用了UE ID传输的顺序信息，在进行时频资源分配指示时减少了信令开销。但该方法存在以下缺点： 

(1)在解调这部分控制信令之前需要通过额外的控制信令指示被调度的进行分散传输的UE数量； 

(2)每个调度UE的TFP Size的信令需要的比特位数由可分配的时频图案总数决定，如果调度UE的数量较大时，信令开销仍然比较大。 

发明内容

本发明提供一种通信系统资源分配指示方法，用以克服现有技术中资源分配指示还存在信令冗余的问题。 

根据本发明提供的资源分配指示方法，本发明另提供一种相对应的基站和用户设备。 

本发明方法包括： 

A、基站仅根据分配给多个调度用户设备的连续时频单元的起始/结束位置，确定出资源分配指示信令； 

B、发送携带所述资源分配指示信令的控制信令给用户设备。 

所述时频单元为连续子载波组成的资源块，分配给用户设备的连续时频单元为频域连续的资源块；所述步骤A中，基站仅根据分配给每个调度用户设备的连续资源块的起始/结束位置，确定出对应的资源分配指示信令；或者

所述时频单元为时频图案，分配给用户设备的连续时频单元为按预先定义的顺序序号连续的时频图案；所述步骤A中，基站仅根据分配给每个调度用户设备的连续时频图案的起始/结束位置，确定出对应的资源分配指示信令。 

所述资源分配指示信令包含n个比特，n的取值为：log₂M≤n<N； 

其中，M是分配给各个调度用户设备的连续时频单元的起始/结束时频单元位置的所有可能的资源分配情况的数量；N为传输带宽划分的时频单元数量。 

根据本发明的上述方法，如果将传输带宽划分为N个时频单元，对k个用户设备进行资源分配，  $k\&Element;{\left\{m_i\right\}}_{i=1}^U,$ 1≤m_i≤N，且m_i<m_i+1，1≤U≤N，M等于从N个时频单元中任意选出k个时频单元作为分配给k个用户设备的起始/结束时频单元位置/序号的所有可能的资源分配情况的数量，通过下式计算： 

$M=\underset{k=m_1}{\overset{m_U}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_N^k=\underset{k=m_1}{\overset{m_U}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left[\frac{N!}{k!(N-k)!}\right].$

根据本发明的上述方法，当选出的k个时频单元作为分配给k个用户设备的起始时频单元且资源分配从第一个时频单元开始，或者选出的k个时频单元作为分配给k个用户设备的结束时频单元且资源分配以最后一个时频单元结束，则M通过下式计算： 

$M=\underset{k=m_1}{\overset{m_U}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{N-1}^{k-1}=\underset{k=m_1}{\overset{m_U}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left[\frac{(N-1)!}{(k-1)!(N-k)!}\right].$

所述资源分配指示信令与所述M种资源分配情况之间采用任意一种一一对应的映射方式。 

在收发双方使用映射表存储资源分配指示信令与所述M种资源分配情况的一一对应关系。 

所述资源分配指示信令与资源分配情况的具体映射方式为： 

将所述M种资源分配情况分别用N位二进制数b_N-1b_N-2...b_p...b₁b₀表示，其中 b_p∈{0，1}，p＝0，1，...N-1，b_N-1为最高位；N位中只有k位为1，k＝m_i，其它都为0；其中1所在位数表示分配给不同用户设备的开始/结束时频单元位置； 

对M种这样的表示方式按照两级顺序进行排列，第一级为调度用户设备个数k的取值从小到大的顺序，第二级为同一k的取值对应的资源分配情况按照N位二进制数数值从小到大的顺序；排序后的每一个N位二进制数对应一个序号，为： 

$\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_N^{m_x}+C_{p_1}^k+C_{p_2}^{k-1}+C_{p_3}^{k-2}+...{+C}_{p_k}^1$

式中，p₁，p₂，...，p_k分别表示N位二进制数中的k个1的位置； 

将序号的n位二进制数作为与该序号对应的N位二进制数所表示的资源分配情况的资源分配指示信令，其中n为不小于log₂M的最小整数。 

根据本发明的上述方法，还包括所述调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的时频资源；具体步骤为： 

C1、确定k的取值；具体包括： 

将接收的n位二进制资源分配指示信令对应的数值设为Y；k等于其取值范围

内使下式成立的最大m_i值； 

$Y-\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_N^{m_x}\&le;C_N^{m_i}$

C2、确定出p₁，p₂，...，p_k的取值；具体包括： 

令  $Y_1=Y-\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_N^{m_x},$ p₁为使式  $Y_1\&GreaterEqual;C_{p_1}^k$ 成立的最大整数； 

令  $Y_2=Y_1-C_{p_1}^k,$ p₂为使式  $Y_2\&GreaterEqual;C_{p_2}^{k-1}$ 成立的最大整数；依此类推，确定p_k的值为满足式  $Y_k\&GreaterEqual;C_{p_k}^1$ 成立的最大整数，其中  $Y_k=Y_{k-1}-C_{p_{k-1}}^2;$

C3、通过k值和确定出p₁，p₂，...，p_k，映射出对应的资源分配情况，确定出基站为该调度用户设备分配的时频资源位置。 

当所述资源分配指示信令指示分配给用户设备的起始时频单元位置且资 源分配始终以第一个时频单元开始，或者当所述资源分配信令指示分配给用户设备的结束时频单元位置且资源分配始终以最后一个时频单元结束，则所述资源分配指示信令与资源分配情况的具体映射方法为： 

将所述M种资源分配情况分别用(N-1)位二进制数b_N-2...b_p...b₁b₀表示，其中b_p∈{0，1}，p＝0，1，...N-2，b_N-2为最高位；其中只有(k-1)位为1，k＝m_i，其它都为0；1所在位数表示分配给不同用户设备的开始/结束时频单元位置/序号； 

对M种这样的表示方式按照两级顺序进行排列，第一级为调度用户设备个数k的取值从小到大的顺序，第二级为同一k的取值对应的资源分配情况按照N位二进制数数值从小到大的顺序；排序后的每一个(N-1)位二进制数对应一个序号，为： 

$\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{N-1}^{m_x-1}+C_{p_1}^{k-1}+C_{p_2}^{k-2}+C_{p_3}^{k-3}+...{+C}_{p_{k-1}}^1$

式中，p₁，p₂，...，p_k-1分别表示N位二进制数中的k个1的位置； 

将序号的n位二进制数作为对应资源分配情况的资源分配指示信令，其中 

根据本发明的上述方法，还包括所述调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的时频资源；具体步骤为： 

c1、确定k的取值；具体包括： 

将接收的n位二进制资源分配指示信令对应的数值设为Y；k等于其取值范围

内使下式成立的最大m_i值； 

$Y-\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{N-1}^{m_x-1}\&le;C_{N-1}^{m_i-1}$

c2、确定出p₁，p₂，...，p_k-1；具体包括： 

令  $Y_1=Y-\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{N-1}^{m_x-1},$ p₁为使式  $Y_1\&GreaterEqual;C_{p_1}^{k-1}$ 成立的最大整数；

令  $Y_2=Y_1-C_{p_1}^{k-1},$ p₂为使式  $Y_2\&GreaterEqual;C_{p_2}^{k-1}$ 成立的最大整数；依此类推，确定p_k-1的值为满足式  $Y_{k-1}\&GreaterEqual;C_{p_{k-1}}^1$ 成立的最大整数，其中  $Y_{k-1}=Y_{k-2}-C_{p_{k-2}}^2;$

c3、通过k值和确定出p₁，p₂，...，p_k-1，映射出对应的资源分配情况，确定出基站为该调度用户设备分配的资源位置。 

根据本发明的上述方法，当分配给所有调度用户设备的时频单元未占满所有可用时频单元时，基站传输额外控制信令，指示当前未被分配或不用于数据传输的时频单元位置； 

所述调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的资源位置/序号后，再根据所述额外控制信令，从中去除未分配给自己的时频单元。 

根据本发明的上述方法，当分配给用户设备的连续时频单元为连续资源块时，将连续资源块之间未被分配的连续资源块视为分配给虚拟用户的资源块，进行资源分配的用户数为实际调度用户数加上未分配资源对应的虚拟用户数；在每个用户设备ID后加入1bit信令指示与为其分配的资源块相邻的后一部分资源块或前一部分资源块是否为未分配的资源块；所述各调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的资源块位置后，再根据用户设备ID后的1比特信令取值，确定出未分配的资源块位置。 

根据本发明的上述方法，当分配给用户设备的连续时频单元为所述时频图案时，预定义未分配或不用于数据传输的时频图案的序号连续，且位于时频图案顺序的末尾；基站传输额外控制信令，指示当前未被分配或不用于数据传输的时频图案的在所述时频图案顺序中的位置； 

所述调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的时频图案后，再根据所述额外控制信令，从中去除未分配给自己的时频图案。 

根据本发明的上述方法，当所有调度用户设备的控制信令被分为多个控制信令组，每个控制信令组内联合编码时，则在划分给每个控制信令组的时频资源内，根据给该组用户设备分配的连续时频单元的起始/结束位置，确定出所述对应的资源分配指示信令；将属于同一控制信令组的资源分配指示信令和调度用户设备的标识信息联合编码后发送。 

本发明提供一种基站，包括： 

资源分配模块：用于为每个调度用户设备进行资源分配； 

资源分配指示模块：根据每个调度用户设备分配的连续时频单元的起始/结束位置，确定出对应的资源分配指示信令； 

控制信令编码模块：将资源分配指示信令与调度的用户设备的标识信息联合编码；当对多个用户的信令进行分组时，在每个控制信令组内联合编码。 

还包括： 

第一存储模块，存储资源分配指示信令与资源分配情况的一一对应关系映射表；所述资源分配指示模块根据调度用户设备的资源分配情况查询所述映射表，获得对应的资源分配指示信令。 

控制信令分组模块：对多个用户设备的控制信令进行分组，并指定分配给控制信令组内调度用户设备的资源所在频带。 

本发明提供一种用户设备，包括： 

控制解调模块：接收基站发送的控制信令，解调出资源分配指示信令及调度的用户设备标识信息，其中，所述资源分配指示信令由所述基站仅根据分配给多个调度用户设备的连续时频单元的起始/结束位置确定； 

资源分配信息解析模块：根据资源分配指示信令确定出为自身分配的资源位置。 

还包括：第二存储模块，存储资源分配指示信令与资源分配情况的一一对应关系映射表；所述资源分配信息解析模块根据资源分配指示信令查询所述映射表，获得对应的资源分配情况，确定出为自身分配的资源位置。 

本发明有益效果如下： 

采用本发明，基站根据每个调度UE分配的连续时频单元的起始/结束位置，确定出对应的资源分配指示信令；并将确定出的资源分配指示信令和调度UE的标识信息联合编码后发送；调度UE根据接收的资源分配指示信令确定出为其分配的资源位置。资源分配指示信令包含的比特数为大于等于log₂M的最小整数(M是分配给各个调度UE的连续时频单元的起始/结束时频单元位置/序号的所有可能的资源分配情况的数量)。因此，采用本发明使资源分配指示信令开销最小化。 

附图说明

图1为集中资源分配示意图； 

图2为跳频形式的时频图案； 

图3为非跳频形式的时频图案； 

图4为Nokia资源分配指示方法； 

图5为TI分集传输的时频资源分配指示信令结构； 

图6为本发明分散传输方式下不同UE的时频图案连续时的时频资源分配指示示意图； 

图7为本发明集中传输方式下不同UE的资源块之间不连续时的时频资源分配指示示意图之一； 

图8为本发明集中传输方式下不同UE的资源块之间不连续时的时频资源分配指示示意图之二； 

图9为分配给UE的时频图案未占满全部可分配时频图案时的时频资源分配指示示意图； 

图10为本发明基站包含的功能模块示意图； 

图11为本发明用户设备(UE)包含的功能模块示意图； 

图12为本发明与Nokia方案应用于集中传输时的控制信令开销比较坐标图； 

图13为本发明与TI方案用于分散传输时的控制信令开销比较坐标图。

具体实施方式

如前面背景技术所述，集中传输分配给UE的资源块是频域连续的，分散传输分配给UE的资源块按照预先定义的顺序也是连续的。在本发明中，将集中传输的资源分配单元(资源块)和分散传输的资源分配单元(时频图案)统称为时频单元(Time-Frequency Unit，TFU)，则整个通信系统的资源分配等同于对连续时频单元的分配。 

本发明核心思想在于，在给每个UE分配的时频单元是连续的前提下，只需通知当前调度UE ID和为每个UE分配的连续时频单元的起始(或结束)位置，UE就可以确定分得的时频单元位置。 

假设各调度UE的起始(或结束)时频单元位置总共有M种可能的分布情况，则用于指示这M种可能分布情况的最少信令比特位数为不小于log₂M的最小整数。 

下面结合附图，对本发明方法进行详细描述。 

假设整个系统传输带宽被划分为N个时频单元(如果为集中传输，则时频单元为由连续子载波组成的资源块，且连续的时频单元指频域连续的资源块；如果为分散传输，则时频单元为由离散子载波组成的时频图案，并且预先定义时频图案的顺序，按预定义顺序，每一个时频图案用一个唯一序号，标识其在预定义顺序的时频图案序列中的相对应位置，且连续的时频单元指序号连续的时频图案。)，需要分配给k个调度UE进行数据传输，调度UE个数是动态可变的，  $k\&Element;{\left\{m_i\right\}}_{i=1}^U,$ 1≤m_i≤N，且m_i<m_i+1，1≤U≤N。 

N个时频单元被划分为k个部分，每一部分由一个或多个连续的时频单元组成，分配给一个或者一组UE。 

对于某一特定的调度UE个数k的取值，资源分配的所有可能情况的数量，等同于计算从N个时频单元中任意选出k个时频单元作为k个部分的起始位置的所有可能情况的数量。可通过下面公式(1)所示的排列组合公式计算得到：

$C_N^k=\frac{N!}{k!(N-k)!}---\left(1\right)$

考虑调度的UE个数是动态可变的，则最终所有可能的资源分配情况的总数量M可以通过下面公式(2)计算得到： 

$M=\underset{k=m_1}{\overset{m_U}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_N^k=\underset{k=m_1}{\overset{m_U}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left[\frac{N!}{k!(N-k)!}\right]---\left(2\right)$

对于某一特定的调度UE个数k的取值，如果资源分配总是从第一个时频单元开始，则第一个时频单元必然会作为k个部分中第一部分的起始时频单元，因此，所有可能的分布情况只需考虑其余k-1个部分的起始时频单元位置。则有： 

$C_{N-1}^{k-1}=\frac{(N-1)!}{(k-1)!(N-k)!}---\left(3\right)$

即，从N-1个时频单元中任意选出k-1个时频单元的所有可能情况。 

此时，考虑调度的UE个数是动态可变的，则最终所有可能的资源分配情况的总数量M可以通过下面公式(4)计算得到： 

$M=\underset{k=m_1}{\overset{m_U}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{N-1}^{k-1}=\underset{k=m_1}{\overset{m_U}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left[\frac{(N-1)!}{(k-1)!(N-k)!}\right]---\left(4\right)$

同理，资源分配的所有可能情况的数量，还等同于计算从N个时频单元中任意选出k个时频单元作为k个部分的结束位置的所有可能情况的数量M，也可通过公式(2)计算得到。 

此时，当资源分配总是以最后一个时频单元结束，则最后一个时频单元必然会作为k个部分中最后一个部分的结束时频单元，因此，所有可能的分布情况只需考虑其余k-1个部分的结束时频单元位置。M的取值同样可以通过公式(4)计算得到。 

指示给k个UE进行的资源分配情况的信令比特位数n可以由下面公式(5)得到： 

其中，符号

表示不小于m的最小整数。 

n个比特的各种取值组合与资源分配的所有情况一一对应。UE接收资源分配指示的n个信令比特后，就可以确定不同UE占用的时频资源的开始/结束位置，从而，确知当前调度UE的资源分配情况。 

n个比特的取值和资源分配的所有情况一一对应的方式可以有很多，例如可以选择任意一种一一对应的方式，作为映射和解映射的表格进行保存。但是这种方式需要发送和接收方存储一个大的表格。 

为了避免占用过多的存储资源，可以采用在数学上精确定义映射的方式。一种定义映射的方式如下： 

设所有M种资源分配的情况分别用N位二进制数b_N-1b_N-2...b_p...b₁b₀来表示，其中，b_p∈{0，1}，p＝0，1，...N-1，b_N-1为最高位。N位中只有k位为1，其它都为0，其中1所在的位数表示不同UE资源的开始(或结束)时频单元位置，则M种资源分配情况对应了M个N位二进制数b_N-1b_N-2...b_p...b₁b₀。 

对该M个N位二进制数b_N-1b_N-2...b_p...b₁b₀，按照两级顺序进行排列，第一级为调度UE个数k的取值从小到大的顺序，第二级为同一k的取值对应的资源分配情况按照该N位二进制数数值从小到大的顺序排列，并定义序号为0，1，...M-1。排序以后，用序号对应的

位二进制数作为资源分配指示信令，用于指示与该序号对应的N位二进制数所表示的资源分配情况。 

例如，序号为0的N位二进制数表示的资源分配情况用信令

指示，序号为1的N位二进制数表示的资源分配情况用信令

指示。即序号的n位二进制数和与该序号对应的N位二进制数所表示的资源分配情况是一一映射的。UE接收到n比特的资源分配指示信令后，根据其数值表示的序号，确定出与其对应的资源分配情况。 

资源分配情况的序号可以通过如下计算得到：

假设表示某一资源分配情况的N位二进制数中，第p₁，p₂，...，p_k(0≤p_k<p_k-1...<p₁≤N-1)位为1，k＝m_i，则该资源分配情况的对应的序号等于  $\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_N^{m_x}+C_{p_1}^k+C_{p_2}^{k-1}+C_{p_3}^{k-2}+...+C_{p_k}^1.$

该序号数值对应的二进制数，即为与该资源分配情况对应的资源分配指示信令。 

当资源分配指示信令指示的是分配给UE的起始时频单元位置且资源分配总是以第一个时频单元开始，或者资源分配信令指示的是分配给UE的结束时频单元位置且资源分配总是以最后一个时频单元结束，则同样采用上述映射方法，不同点在于所有M种资源分配的情况用(N-1)位二进制数b_N-2...b_p...b₁b₀来表示。(N-1)位中只有(k-1)位为1，其它都为0。资源分配情况的序号可以通过如下计算得到： 

假设表示某一资源分配情况的(N-1)位二进制序列中，第p₁，p₂，...，p_k-1(0≤p_k-1<p_k-2...<p₁≤N-2)位为1，k＝m_i，则该资源分配情况的序号等于 

$\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{N-1}^{m_x-1}+C_{p_1}^{k-1}+C_{p_2}^{k-2}+C_{p_3}^{k-3}+...{+C}_{p_{k-1}}^1.$

UE接收上述资源分配指示信令后，解映射出该信令指示的资源分配情况，即解出表示资源分配情况的N位二进制数。对应上述映射方法，可以采用以下解映射方法： 

假设接收的n位二进制资源分配指示信令对应的数值为Y；首先确定k的取值。k等于其取值范围

内使式  $Y-\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_N^{m_x}\&le;C_N^{m_i}$ 成立的最大m_i； 

然后，令  $Y_1=Y-\underset{x=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_N^{m_x},$ 再确定p₁，p₂，...，p_k的取值； 

p₁为使式  $Y_1\&GreaterEqual;C_{p_1}^k$ 成立的最大整数；然后确定p₂，令  $Y_2=Y_1-C_{p_1}^k,$ p₂为使式 $Y_2\&GreaterEqual;C_{p_2}^{k-1}$ 成立的最大整数；依此类推，确定p_k的值为满足式  $Y_k\&GreaterEqual;C_{p_k}^1$ 成立的最大整数，其中  $Y_k=Y_{k-1}-C_{p_{k-1}}^2.$

当资源分配指示信令指示的是分配给UE的资源的起始时频单元位置且资源分配总是以第一个时频单元开始，或者资源分配信令指示的是分配给UE的结束时频单元位置且资源分配总是以最后一个时频单元结束，解映射方法为： 

k等于其取值范围

为使式  $Y-\underset{x=1}{\overset{i=1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{N-1}^{m_x-1}\&le;C_{N-1}^{m_i-1}$ 成立的最大m_i； 

令  $Y_1=Y-\underset{x=1}{\overset{i=1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{N-1}^{m_x-1},$ p₁为使式  $Y_1\&GreaterEqual;C_{p_1}^{k-1}$ 成立的最大整数；然后确定p₂，令  $Y_2=Y_1-C_{p_1}^{k-1},$ p₂为使式  $Y_2\&GreaterEqual;C_{p_2}^{k-1}$ 成立的最大整数；依此类推，确定p_k-1的值为满足式  $Y_{k-1}\&GreaterEqual;C_{p_{k-1}}^1$ 成立的最大整数，其中  $Y_{k-1}=Y_{k-2}-C_{p_{k-2}}^2.$

下面举例说明本发明资源分配指示方法的实现过程： 

假设，系统的传输带宽为5MHz，被均匀划分为12个时频单元，可分配给{1，2，3，4，5}个调度UE。 

资源分配所有可能情况的数量为  $M=C_{12}^1+C_{12}^2+C_{12}^3+C_{12}^4+C_{12}^5=1585;$

所需信令比特位数为

如果，资源分配始终从第一个时频单元开始，则，资源分配所有可能情况的数量为  $M=C_{11}^1+C_{11}^2+C_{11}^3+C_{11}^4=968;$

所需信令比特位数为

假设当前要为有4个调度UE(UE_1，UE_2，UE_3，UE_4)分配资源进行数据传输，其资源分配情况如图6所示。 

资源分配情况用N＝12位二进制数表示为{101000011000}，其中，“1”位于第11，9，4，3位上，即p₁＝11，p₂＝9，p₃＝4，p₄＝3。根据所有可能资源分配情况对应的12位二进制数的大小排列，这种资源分配情况的序号为  $C_{12}^1+C_{12}^2+C_{12}^3+C_{11}^4+C_9^3+C_4^2+C_3^1=721,$ 转换成二进制数，对应的资源分配指示信 令为{01011010001}(最左边为最高位)。 

UE接收到资源分配指示信令后，通过解映射确定信令指示的资源分配情况。 

首先，确定k： 

Y＝721，  $Y-C_{12}^1=721-12=709>C_{12}^2,$ 再计算  $Y-C_{12}^1-C_{12}^2=643>C_{12}^3,$ 再计算  $Y-C_{12}^1-C_{12}^2-C_{12}^3=423<C_{12}^4,$ 因此，确定k＝4。 

然后，确定p₁，p₂，p₃，p₄； 

确定p₁： 

$Y_1=Y-C_{12}^1-C_{12}^2-C_{12}^3=423,$ 令p₁＝11，  $C_{p_1}^4=C_{11}^4=330,$ 式  $423\&GreaterEqual;C_{p_1}^4$ 成立，再令p₁＝10，  $C_{p_1}^4=C_{10}^4=210,$ 式  $423\&GreaterEqual;C_{p_1}^4$ 成立，则确定p₁＝11。 

再确定p₂： 

Y₂＝423-330＝93，由于p₂小于p₁，因此，先令p₂＝10，  $C_{p_2}^3=C_{10}^3=120,$ 式  $93\&GreaterEqual;C_{p_2}^3$ 不成立；再令p₂＝9，  $C_{p_2}^3=C_9^3=84,$ 式  $93\&GreaterEqual;C_{p_2}^3$ 成立；则，确定p₂＝9。 

依此类推，分别得到p₃＝4，p₄＝3。 

从而，确定了与信令相映射的资源分配情况。 

对于集中传输，当为k个UE分配的资源未占满所有N个时频单元(资源块)时，即有一部分时频单元未被分配或不用于调度UE的数据传输(如分配给随机接入信道)时，如图7所示，两个空白时频单元未被分配。由于UE通过上述n比特资源分配指示信令只能确定为其分配的资源的起始(或结束)时频单元位置，还无法确定未被分配的时频单元或不用于数据传输的时频单元位置。为了使UE在上述资源分配指示信令基础上进一步确知为其分配的资源，有如下解决方案： 

传输额外的控制信令，用于指示当前未被分配或不用于数据传输的时频单元位置，即图7中填充为空白的时频单元的位置。UE在解调这部分信令后， 就可以从上述资源分配指示信令指示的资源部分中去除未分配给自己的时频单元。 

具体方法为：将分配的资源块之间未被分配的连续资源块视为分配给一个虚拟用户的资源，同样利用上述方法进行指示。此时，进行资源分配的用户数k应为实际调度用户数加上未分配资源对应的虚拟用户数。在每个UE ID后加入1bit信令指示与为其分配的资源块相邻的后一部分资源块或前一部分资源块是否为未分配的资源块。 

例如，根据图7所示的资源分配情况，将分配给UE_3和UE_2之间的一个资源块视为分配给该虚拟UE_1，将分配给UE_1和UE_4的资源之间的两个连续的资源块视为分配给虚拟UE_2，在进行资源分配指示时，用上述方法共同指示调度和虚拟共6个UE的资源分配情况，如图8所示。在传输调度UE的ID信息时，在每个UE ID后增加1比特信息。其中，UE_3和UE_1的ID后增加的比特值为“1”，表示与为其分配的资源相邻的后一部分资源块为未分配的资源；UE_2和UE_4的ID后增加的比特值为“0”，表示为其分配的资源后面的一部分资源块为分配给调度UE的资源。UE解调控制信令后，根据各UE ID后的1比特信令取值，以及资源分配指示信令，就可以确定未分配的资源块位置。 

对于分散传输，当为k个UE分配的时频资源未占满所有可分配的N个时频单元(时频图案)时，即有一部分时频图案未被分配或不用于调度UE的数据传输(如用于其它控制信令传输)时，为了使UE在上述资源分配指示信令基础上进一步确知为其分配的时频图案，有如下解决方案： 

传输额外的控制信令，用于指示当前未被分配或不用于数据传输的时频图案序号。UE在解调这部分信令后，就可以从上述资源分配指示信令指示的资源部分中去除未分配给自己的时频图案。 

具体方法为：预先定义这部分未被分配和不用于数据传输的时频图案的序号是连续的，且位于时频图案顺序的末尾。假设有L个时频图案未被分配或不用于数据传输，则这L个时频图案的序号为从(N-L)至(N-1)，通过额外控 制信令指示这部分时频图案用序号标识的顺序位置。在进行调度UE的资源分配时，对剩余的(N-L)个时频图案仍然按照上述方法进行资源分配指示，如图9所示。 

在保证控制信令的解调性能前提下，为了尽可能降低控制信令传输的功耗和时频资源开销，将当前所有调度UE的控制信令分为多个控制信令组，每个控制信令组内，不同UE的信令联合编码。不同控制信令组可以进行独立的功率控制或调制编码方式选择。通常，分配给同一控制信令组内的调度UE的资源位于同一预先划分的时频资源内，例如，将10MHz的系统带宽划分为两个5MHz带宽的频带，每个频带内的资源只分配给同一控制信令组的调度UE。因此，将控制信令分组的同时，能够分配给控制信令组内调度UE频率资源也相应确定。在控制信令分组进行联合编码的情况下，每个控制信令组内，仍然按照上述资源分配指示方法在预先划分的频率资源内指示分配给组内调度UE的资源的起始(或结束)时频单元位置。 

根据本发明的上述方法，本发明提供一种相对应的基站和用户设备UE。 

本发明基站所包含的功能模块如图10所示，包括： 

资源分配模块：用于为每个调度用户设备进行资源分配； 

资源分配指示模块：根据每个调度用户设备分配的连续时频单元的起始/结束位置，确定出对应的资源分配指示信令； 

控制信令编码模块：将资源分配指示信令与调度的用户设备的标识信息联合编码；当对多个用户的信令进行分组时，在每个控制信令组内联合编码。 

还包括： 

第一存储模块，存储资源分配指示信令与资源分配情况的一一对应关系映射表；所述资源分配指示模块根据调度用户设备的资源分配情况查询所述映射表，获得对应的资源分配指示信令。 

控制信令分组模块：对多个用户设备的控制信令进行分组，并指定分配给控制信令组内调度用户设备的资源所在频带。

本发明提供的用户设备所包含的功能模块如图11所示，包括： 

控制解调模块：接收基站发送的控制信令，解调出资源分配指示信令及调度的用户设备标识信息； 

资源分配信息解析模块：根据资源分配指示信令确定出为自身分配的资源位置。 

还包括： 

第二存储模块，存储资源分配指示信令与资源分配情况的一一对应关系映射表；所述资源分配信息解析模块根据资源分配指示信令查询所述映射表，获得对应的资源分配情况，确定出为自身分配的资源位置。 

为了说明本发明节省信令开销的有益效果，现将本发明进行信令指示所需的信令开销与Nokia提案中的资源分配指示方法进行比较。 

假设整个系统传输带宽被划分为N个时频单元，需要分配给k个UE进行数据传输，  $k\&Element;{\left\{m_i\right\}}_{i=1}^U,$ 1≤m_i≤N，且m_i<m_i+1，1≤U≤N。 

本发明的信令开销为

对于集中传输，Nokia方案的信令开销为n＝N； 

对于分散传输，TI方案的信令开销为

(还需要额外的控制信令指示k的取值)。 

当可分配的时频单元总数N等于12时，本发明与其他两种方案的信令开销比较坐标图分别如图12、图13所示，可见，本发明有效地节省了用于资源分配指示的控制信令开销。 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种通信系统资源分配指示方法，应用于多个调度用户设备的控制信令联合编码，其特征在于，包括：

A、基站仅根据分配给多个调度用户设备的连续时频单元的起始/结束位置，确定出资源分配指示信令；

B、发送携带所述资源分配指示信令的控制信令给用户设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时频单元为连续子载波组成的资源块，分配给用户设备的连续时频单元为频域连续的资源块；所述步骤A中，基站仅根据分配给每个调度用户设备的连续资源块的起始/结束位置，确定出对应的资源分配指示信令；或者

所述时频单元为时频图案，分配给用户设备的连续时频单元为按预先定义的顺序序号连续的时频图案；所述步骤A中，基站仅根据分配给每个调度用户设备的连续时频图案的起始/结束位置，确定出对应的资源分配指示信令。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述资源分配指示信令包含n个比特，n的取值为：log₂M≤n＜N；

其中，M是分配给各个调度用户设备的连续时频单元的起始/结束时频单元位置的所有可能的资源分配情况的数量；N为传输带宽划分的时频单元数量。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果将传输带宽划分为N个时频单元，对k个用户设备进行资源分配， 

1≤m_i≤N，且m_i＜m_i+1，1≤U≤N，M等于从N个时频单元中任意选出k个时频单元作为分配给k个用户设备的起始/结束时频单元位置/序号的所有可能的资源分配情况的数量，通过下式计算：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当选出的k个时频单元作为分配给k个用户设备的起始时频单元且资源分配从第一个时频单元开始，或者选出的k个时频单元作为分配给k个用户设备的结束时频单元且资源分配以最后一个时频单元结束，则M通过下式计算：

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述资源分配指示信令与所述M种资源分配情况之间采用任意一种一一对应的映射方式。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在收发双方使用映射表存储资源分配指示信令与所述M种资源分配情况的一一对应关系。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述资源分配指示信令与资源分配情况的具体映射方式为：

将所述M种资源分配情况分别用N位二进制数b_N-1b_N-2...b_p...b₁b₀表示，其中b_p∈{0，1}，p＝0，1，...N-1，b_N-1为最高位；N位中只有k位为1，k＝m_i，其它都为0；其中1所在位数表示分配给不同用户设备的开始/结束时频单元位置；

对M种这样的表示方式按照两级顺序进行排列，第一级为调度用户设备个数k的取值从小到大的顺序，第二级为同一k的取值对应的资源分配情况按照N位二进制数数值从小到大的顺序；排序后的每一个N位二进制数对应一个序号，为：

式中，p₁，p₂，...，p_k分别表示N位二进制数中的k个1的位置；

将序号的n位二进制数作为与该序号对应的N位二进制数所表示的资源分配情况的资源分配指示信令，其中n为不小于log₂M的最小整数。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括所述调度用户设备根 据所述资源分配指示信令确定出为其分配的时频资源；具体步骤为：

C1、确定k的取值；具体包括：

将接收的n位二进制资源分配指示信令对应的数值设为Y；k等于其取值范围 内使下式成立的最大m_i值；

C2、确定出p₁，p₂，...，p_k的取值；具体包括：

令 

p₁为使式 

成立的最大整数；

令 

p₂为使式 

成立的最大整数；依此类推，确定p_k的值为满足式 

成立的最大整数，其中 

C3、通过k值和确定出p₁，p₂，...，p_k，映射出对应的资源分配情况，确定出基站为该调度用户设备分配的时频资源位置。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述资源分配指示信令指示分配给用户设备的起始时频单元位置且资源分配始终以第一个时频单元开始，或者当所述资源分配信令指示分配给用户设备的结束时频单元位置且资源分配始终以最后一个时频单元结束，则所述资源分配指示信令与资源分配情况的具体映射方法为：

将所述M种资源分配情况分别用(N-1)位二进制数b_N-2...b_p...b₁b₀表示，其中b_p∈{0，1}，p＝0，1，...N-2，b_N-2为最高位；其中只有(k-1)位为1，k＝m_i，其它都为0；1所在位数表示分配给不同用户设备的开始/结束时频单元位置/序号；

对M种这样的表示方式按照两级顺序进行排列，第一级为调度用户设备个数k的取值从小到大的顺序，第二级为同一k的取值对应的资源分配情况按照N位二进制数数值从小到大的顺序；排序后的每一个(N-1)位二进制数对应一个序号，为： 

式中，p₁，p₂，...，p_k-1分别表示N位二进制数中的k个1的位置；

将序号的n位二进制数作为对应资源分配情况的资源分配指示信令，其中 

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括所述调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的时频资源；具体步骤为：

c1、确定k的取值；具体包括：

将接收的n位二进制资源分配指示信令对应的数值设为Y；k等于其取值范围 内使下式成立的最大m_i值；

c2、确定出p₁，p₂，...，p_k-1；具体包括：

令 

p₁为使式 

成立的最大整数；

令 

p₂为使式 成立的最大整数；依此类推，确定p_k-1的值为满足式 

成立的最大整数，其中 

c3、通过k值和确定出p₁，p₂，...，p_k-1，映射出对应的资源分配情况，确定出基站为该调度用户设备分配的资源位置。

12.如权利要求1-11任意权项所述的方法，其特征在于，当分配给所有调度用户设备的时频单元未占满所有可用时频单元时，基站传输额外控制信令，指示当前未被分配或不用于数据传输的时频单元位置；

所述调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的资源位置/序号后，再根据所述额外控制信令，从中去除未分配给自己的时频单元。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，当分配给用户设备的连续 时频单元为连续资源块时，将连续资源块之间未被分配的连续资源块视为分配给虚拟用户的资源块，进行资源分配的用户数为实际调度用户数加上未分配资源对应的虚拟用户数；在每个用户设备ID后加入1bit信令指示与为其分配的资源块相邻的后一部分资源块或前一部分资源块是否为未分配的资源块；所述各调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的资源块位置后，再根据用户设备ID后的1比特信令取值，确定出未分配的资源块位置。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，当分配给用户设备的连续时频单元为所述时频图案时，预定义未分配或不用于数据传输的时频图案的序号连续，且位于时频图案顺序的末尾；基站传输额外控制信令，指示当前未被分配或不用于数据传输的时频图案的在所述时频图案顺序中的位置；

所述调度用户设备根据所述资源分配指示信令确定出为其分配的时频图案后，再根据所述额外控制信令，从中去除未分配给自己的时频图案。

15.如权利要求1-11任意权项所述的方法，其特征在于，当所有调度用户设备的控制信令被分为多个控制信令组，每个控制信令组内联合编码时，则在划分给每个控制信令组的时频资源内，根据给该组用户设备分配的连续时频单元的起始/结束位置，确定出所述对应的资源分配指示信令；将属于同一控制信令组的资源分配指示信令和调度用户设备的标识信息联合编码后发送。

16.一种基站，其特征在于，包括：

资源分配模块：用于为每个调度用户设备进行资源分配；

资源分配指示模块：根据每个调度用户设备分配的连续时频单元的起始/结束位置，确定出对应的资源分配指示信令；

控制信令编码模块：将资源分配指示信令与调度的用户设备的标识信息联合编码；当对多个用户的信令进行分组时，在每个控制信令组内联合编码。

17.如权利要求16所述的基站，其特征在于，还包括：

第一存储模块，存储资源分配指示信令与资源分配情况的一一对应关系映射表；所述资源分配指示模块根据调度用户设备的资源分配情况查询所述映射 表，获得对应的资源分配指示信令。

18.如权利要求16或17所述的基站，其特征在于，还包括：

控制信令分组模块：对多个用户设备的控制信令进行分组，并指定分配给控制信令组内调度用户设备的资源所在频带。

19.一种用户设备，其特征在于，包括：

控制解调模块：接收基站发送的控制信令，解调出资源分配指示信令及调度的用户设备标识信息，其中，所述资源分配指示信令由所述基站仅根据分配给多个调度用户设备的连续时频单元的起始/结束位置确定；

资源分配信息解析模块：根据资源分配指示信令确定出为自身分配的资源位置。

20.如权利要求19所述的用户设备，其特征在于，还包括：

第二存储模块，存储资源分配指示信令与资源分配情况的一一对应关系映射表；所述资源分配信息解析模块根据资源分配指示信令查询所述映射表，获得对应的资源分配情况，确定出为自身分配的资源位置。 

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