CN101090384A - 子带调度方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种子带调度方法，包括以下步骤：第一步骤，将数据段复用使用的数据段频率资源划分成多个子带；以及第二步骤，将控制段复用使用的控制段频率资源按照预定的分配原则分配到多个子带中。本发明还披露了一种子带调度装置，包括：数据段频率资源划分单元，用于将数据段复用使用的数据段频率资源划分成多个子带；以及控制段频率资源分配单元，用于将控制段复用使用的控制段频率资源按照预定的分配原则分配到多个子带中。通过以上技术方案，本发明实现了以下技术效果：能够对各子带进行更准确的信道估计，保证频率选择性调度的增益，从而提高系统吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，并且更特别地，涉及一种子带调度方法和子带调度装置，其可以适用于诸如OFDMA(基于正交频分服用技术的接入方案)系统。
背景技术
目前，3G(第三代移动通信)移动通信技术逐渐成熟商用，3GPP2(第三代移动通信合作项目组织2)CDMA2000 1XEV-DO能够进一步在未来几年内提供有竞争力的无线接入系统。但是要想保持未来十年或者几十年内的竞争力，需要引入新的无线接入技术。目前业界已经就3GPP2的空口技术演进达成初步一致，即分成两个阶段进行，即，阶段一采用多载波EV-DO(Evolution-Data Only，演进-仅支持分组数据业务)技术，更多的考虑兼容性，只是短期的演进项目；阶段二则是引入更为先进的技术，比如OFDM(正交频分复用)技术、MIMO技术等，可以大大的提高无线接入系统的频谱效率和峰值速率，是3GPP2标准长期的演进计划。
传统的多载波调制系统是将高速数据流通过串并变换形成多个低速的数据流，然后再分别调制相应的载波，从而构成多个低速率数据并行发送的传输系统。其中，多个用于调制的载波在频带上表现为多个不重叠的子载波。
OFDM技术是一种特殊的多载波调制技术，各子载波之间有1/2的重叠，但是保持相互正交，在接收端可以通过相关解调技术分离，构成更为高效的数据传输系统。OFDM技术可以大大提高频谱效率，同时利用FFT和IFFT的DSP硬件实现，可以大大简化OFDM系统的实现。另外OFDM系统还可以减小符号间干扰，充分利用频率选择性。
由于OFDM技术的诸多优点，OFDM技术目前已经得到广泛的应用。OFDMA(基于正交频分复用技术的接入方案)系统利用OFDM技术作复用技术，即通过对不同用户分配不同的数据子载波来区分不同的用户。由于用户之间数据传输使用不同的相互正交的子载波，所以用户之间数据传输不会相互干扰。并且在对子载波进行分配的时候，可以充分可靠该用户的无线环境状况，充分利用频率选择性的特点。
频率选择性的特点在于：无线环境中多径的存在，以及用户所处无线环境的不同，某些用户在一段频率上表现出大的信道衰落特征，而在另一段频率上表现出小的信道衰落特征；某些用户在一段频率上表现出大的信道衰落特征，而另一些用户在同样的频率上却只有较小的信道衰落特征。所以如果充分利用频率选择性的特点，在进行资源调度的时候，给用户分配最适合传输的频率资源(数据子载波资源)，可以使得系统容量得到很大的提高。
在实际实现频率选择性调度的OFDMA系统中，一般将整个可用频率资源划分成若干个子带(sub band)，然后分别测量用户在各个子带上的信道质量，选择信道质量最好的，即传输信号衰落最小的子带中的频率资源分配给用户，从而实现频率选择性调度，也称为子带调度。在前向子带调度过程中，需要AT(接入端)不断的反馈前向多个子带的信道质量给AN(接入网)，由AN统一进行前向资源分配。而在反向子带调度过程中，AN自己测量反向多个子带的信道质量，然后进行反向资源分配。
在美国高通公司提出的最新3GPP2空口演进项目阶段二的标准AIE LBC中，前反向都建议使用OFDMA技术作为业务信道的复用技术。在反向，采用一段连续的频率资源使用CDMA技术作为所有用户控制信道和接入信道的复用技术。
如图1所示，其中，使用128个连续的子载波资源，即1.25MHz的频率资源用作控制段传输。为了节省反向开销，控制段每6个物理帧才发送一次。同时，控制段在整个频带上进行不断的跳频(如图中深色部分所示)。在LBC标准中，反向数据传输也支持反向子带调度，即反向频率选择性调度。比如在5MHz的带宽上，整个可用频率资源被分成4个子带。每个子带占用1.25MHz的频率资源，刚好等于1个控制段使用的频率资源。由于控制段在整个频带上不断的跳频，所以每跳频一次，AN就可以测量当前时刻控制段的信躁比，直接反应当前控制段所在子带的信道质量，这样控制段不断跳频，遍历整个带宽，就可以得出4个子带的信道质量，所以当AN进行反向子带调度的时候，选择信道质量最好的子带分配给AT，就可以使得AT的传输性能提高，这样可以提高整个系统的吞吐量。
在LBC的反向链路存在功率控制，AN接收AT发送的控制段中的反向CQI信道，如果AN检测到CQI信道发送帧被擦除(erased)，则在前向发送1bit的功控信息给AT，要求AT提高反向CQI信道的功率，否则要求AT降低反向CQI信道的功率。通过这种闭环功率控制过程，AT可以维持一条相对稳定的反向CQI信道，保证AN可以正确接收反向数据。其他反向信道的功率都是以反向CQI信道为基准，根据需求加上一定的功率偏置得到自己的功率。所以整个控制段的功率处于不断变化的。
举例来说，当进行反向子带调度的时候，如果在时刻t，控制段处于子带0的位置，此时控制段的发射功率为P1，那么此时可以获取子带0的信道质量，接着时刻t+5，控制段跳频到子带2的位置，而此时控制段的发射功率已经变化为P2，虽然也可以获取子带2的信道质量，但是可以看出由于发射功率不一样，此时来比较两个子带的信道质量是不公平的。比如上例中，时刻t功率P1较小，而下一时刻，功率P2增大，导致所计算的子带2的信躁比较好，则不能确定是因为功率升高的原因，还是子带2确实比子带0衰落小的原因。而衡量子带信道质量的误差，将会影响子带调度能够获取的增益。
所以相关技术的缺点之一就是因为反向存在功控，而功率的差异必将导致各子带信道估计的误差。同时，相关技术一对各子带信道估计的误差还取决于跳频算法设计的好坏，好的跳频算法可以比较均匀的遍历整个频带，而且能够使得控制段能够在各个子带都能够停留，且在1个子带上停留的间隔不会太长，这样对该子带信道的估计才比较精确。如果差的跳频算法，比如长时间才停留到某个子带上，那么该子带的信道估计误差必然很大，这样对于调度也有很大误差，势必影响反向子带调度的性能。
因此，需要一种子带调度方法和子带调度装置，其能够对各子带进行更准确的信道估计，保证频率选择性调度的增益，从而提高系统吞吐量。
发明内容
考虑到上述问题而作出本发明。为此，本发明提供了一种子带调度方法和子带调度装置，其能够对各子带进行更准确的信道估计，保证频率选择性调度的增益，从而提高系统吞吐量，此外，其可以适用于诸如OFDMA系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种子带调度方法。
根据本发明的子带调度方法包括以下步骤：第一步骤，将数据段复用使用的数据段频率资源划分成多个子带；以及第二步骤，将控制段复用使用的控制段频率资源按照预定的分配原则分配到多个子带中。
特别地，上述分配原则由无线接入网预先确定，其中，分配原则可以规定在所述第二步骤中以均匀方式或非均匀方式将控制段频率资源分配到多个子带中；此外，分配原则用分配参数表示，并且无线接入终端可以在捕获网络时通过接收前向广播信道中的系统参数消息来获得分配参数。值得注意的是，每个子带中的控制段的功率也根据分配原则来确定，具体而言，当以均匀方式来分配控制段频率资源时，每个子带中控制段的功率(Parv)等于控制段总功率(P)与子带数量(n)的比值，即Parv＝P/n；当以非均匀方式来分配控制段频率资源时，子带中的控制段的功率(Pn)等于控制段总功率(P)与分配到该子带中的控制段与总控制段的比值(a)的乘积，即，Pn＝P×a
在上述的第二步骤之后，根据本发明的子带调度方法还可以包括以下步骤：
第三步骤，分配给每个子带的控制段在其所属的相应子带内频率不断地跳频，测量每个子带的信道质量；以及第四步骤，根据控制段测量的每个子带的信道质量来进行子带调度。
其中，在上述的第三步骤中，控制段的跳频为局部跳频，即仅在其所属的子带内跳频，并且在每个子带内随机跳频，直至遍历每个子带的频带；此外，控制段对每个子带的信道质量的测量可以通过计算等效信躁比或者平均信躁比来进行。
可选地，控制段可以在整个带宽内跳频，而不限于其所属的子带，因此，上述的第三步骤可以用如下步骤来代替：
第三步骤，分配给每个子带的控制段在整个频带内频率不断地跳频，测量所述每个子带的信道质量；其中，控制段在整个频带内随机跳频，直至遍历整个频带，此外，在控制段在整个频带内跳频的过程中，每个子带仍拥有部分控制段。
值得注意的是，根据本发明的子带调度方法可以用于实现前向或反向子带调度。
根据本发明的另一方面，提供了一种子带调度装置，包括：数据段频率资源划分单元，用于将数据段复用使用的数据段频率资源划分成多个子带；以及控制段频率资源分配单元，用于将控制段复用使用的控制段频率资源按照预定的分配原则分配到多个子带中。
其中，每个子带中的控制段的功率同样根据上述的分配原则来确定。
此外，根据本发明的子带调度装置可以进一步包括：分配原则确定单元，用于预先确定分配原则，其中，分配原则用分配参数来表示，并且可以规定控制段频率资源分配单元以均匀方式或非均匀方式将控制段频率资源分配到多个子带中；跳频驱动单元，用于使分配给每个子带的控制段在所属的相应子带内或者在频带内频率不断地跳频，其中，控制段在每个子带内随机跳频，直至遍历每个子带的频带；子带质量确定单元：用于通过计算等效信躁比或者平均信躁比来确定每个子带的信道质量；以及子带调度单元，用于根据子带质量确定单元确定的每个子带的信道质量来进行子带调度。
特别地，根据本发明的子带调度装置可以实现前向或反向子带调度。
通过上述技术方案，本发明实现了以下技术效果：能够对各子带进行更准确的信道估计，保证频率选择性调度的增益，从而提高系统吞吐量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是示出根据相关技术的子带调度的示意图；
图2是示出根据本发明第一实施例的子带结构的示意图；
图3是示出根据本发明第一实施例的子带调度方法的流程图；以及
图4是示出根据本发明第三实施例的子带调度装置的结构图。
具体实施方式
以下将参照附图来描述本发明的优选实施例。
第一实施例
在根据本发明的第一实施例中，描述了一种子带调度方法。首先参照图2和图3来描述根据本发明的第一实施例。其中，图2是示出根据本发明第一实施例的子带结构的示意图；图3是示出根据本发明第一实施例的子带调度方法的流程图。
如图3所示，根据本发明第一实施例的子带调度方法包括以下步骤：
在步骤S302中，将数据段复用使用的数据段频率资源划分成多个子带；之后，在步骤S304中，将控制段复用使用的控制段频率资源按照预定的分配原则分配到多个子带中。
其中，如图2所示，每个长格表示16个子载波，被称为1个资源块。整个带宽5MHz，有512个子载波资源，所以共有32个资源块。其中带宽两边的16个子载波资源被用作保护频带(如图中所示的保护频带方格所示)，其他可用资源块被分成4个子带。将整个控制段的128个连续子载波，即8个连续的长格均分到4个子带中(如图中控制段方格所示)；然后将分散的128个子载波所在的频率资源，仍然使用CDMA复用的方式发送每个用户的控制信道，这样可以不影响LBC中现有控制信道的传输。
特别地，在上述的步骤S304中所根据的分配原则可以由无线接入网预先确定，并且表示分配资源的分配参数可以包含在系统参数消息中，其中，分配原则可以规定在所述第二步骤中以均匀方式(例如，RLControlSegSubband：0：均匀分配在反向所有子带中)或非均匀方式(RLControlSegSubband：1：非均匀分配在反向所有子带中)将控制段频率资源分配到多个子带中；此外，无线接入终端可以在捕获网络时通过接收前向广播信道中的系统参数消息来获得分配参数。
值得注意的是，每个子带中的控制段的功率也根据分配原则来确定，举例来说，在以均匀方式分配控制段频率资源的情况下，如果控制段总功率为P，并且子带的数量为4，则每个子带中的控制段的功率均为1P/5；在以非均匀方式分配控制段频率资源的情况下，如果分配到各个子带的控制段与整个控制段的比值分别是2/5、1/5、1/5、1/5，则各个子带中相应控制段的功率分别为2P/5、1P/5、1P/5、1P/5。
其中，包含了分配参数的系统参数消息结构如下：
| Field | Length(bits) | 说明 |
| PilotPN | ||
| CarrierID | ||
| SystemTime | ||
| RLNumSubbands | 1 | 反向子带个数0-2个子带1-4个子带 |
| RLControlSegHopMode | 1 | 反向控制段跳频模式0：全局跳频1：局部跳频 |
| RLControlSegSubband | 1 | 反向控制段分配模式0：均匀分配在反向所有子带中1：非均匀分配在反向所有子带中 |
| RLControlSeg distribution | structure | 当RLControlSegSubband等于1时，携带控制段在各subband中的分配。实际解析控制段时，还需要结合跳频算法才能找到实际控制段所在频率的位置。否则，忽略本字段 |
接下来，在步骤S306中，分配给每个子带的控制段在其所属的相应子带内频率不断地跳频(如图1所示，在t时刻，控制段在每个子带中的位置，在下一控制段发送时刻t+5时刻，控制段各部分跳频到每个子带中的另一个位置)，测量每个子带的信道质量；其中，每个子带内随机跳频，直至遍历每个子带的频带，并且控制段对每个子带的信道质量的测量可以通过计算等效信躁比或者平均信躁比来进行；
之后，在步骤S308中，根据控制段测量的每个子带的信道质量来进行子带调度。
根据本实施例的子带调度方法可以用于实现前向或反向子带调度。
第二实施例
根据本发明第二实施例与第一实施例的不同在于，在第二实施例所描述的子带调度方法中，在步骤S306中，分配给每个子带的控制段在整个频带内频率不断地跳频，测量每个子带的信道质量，而不是像第一实施例那样在其所属的相应子带内跳频。并且控制段在整个频带内随机跳频，直至遍历整个频带，此外，在控制段在整个频带内跳频期间，每个子带仍拥有部分控制段。
除此之外，根据本发明的第二实施例与第一实施例基本相同，为了不必要的使本发明不清楚，将省略对相同部分的重复描述。
第三实施例
在根据本发明的第三实施例中，描述了一种子带调度装置。以下将参照图4来描述第三实施例，其中，图4是示出根据本发明第三实施例的子带调度装置的框图。
如图4所示，根据本发明第三实施例的子带调度装置400包括：数据段频率资源划分单元402，用于将数据段复用使用的数据段频率资源划分成多个子带；以及控制段频率资源分配单元404，用于将控制段复用使用的控制段频率资源按照预定的分配原则分配到多个子带中。
其中，每个子带中的控制段的功率同样根据分配原则来确定。
此外，根据本发明第三实施例的子带调度装置400优选地进一步包括：分配原则确定单元406，用于预先确定分配原则，其中，分配原则用分配参数来表示，并且可以规定控制段频率资源分配单元404以均匀方式或非均匀方式将控制段频率资源分配到多个子带中；跳频驱动单元408，用于使分配给每个子带的控制段在所属的相应子带内或者在频带内频率不断地跳频，其中，控制段在每个子带内随机跳频，直至遍历每个子带的频带；子带质量确定单元410：用于通过计算等效信躁比或者平均信躁比来确定每个子带的信道质量；以及子带调度单元412，用于根据子带质量确定单元410确定的每个子带的信道质量来进行子带调度。
特别地，根据本发明的子带调度装置可以实现前向或反向子带调度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种子带调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步骤，将数据段复用使用的数据段频率资源划分成多个子带；以及
第二步骤，将控制段复用使用的控制段频率资源按照预定的分配原则分配到所述多个子带中。
2.根据权利要求1所述的子带调度方法，其特征在于，所述分配原则由无线接入网预先确定，其中，所述分配原则可以规定在所述第二步骤中以均匀方式或非均匀方式将所述控制段频率资源分配到所述多个子带中。
3.根据权利要求2所述的子带调度方法，其特征在于，所述分配原则用分配参数表示。
4.根据权利要求3所述的子带调度方法，其特征在于，无线接入终端捕获网络时通过接收前向广播信道中的系统参数消息，来获得所述分配参数。
5.根据权利要求2所述的子带调度方法，其特征在于，所述每个子带中的控制段的功率根据所述分配原则确定。
6.根据权利要求1所述的子带调度方法，其特征在于，在所述第二步骤之后，进一步包括以下步骤：
第三步骤，分配给每个子带的所述控制段在其所属的相应子带内频率不断地跳频，测量所述每个子带的信道质量；以及
第四步骤，根据所述控制段测量的所述每个子带的信道质量来进行子带调度。
7.根据权利要求6所述的子带调度方法，其特征在于，在所述第三步骤中，所述控制段在所述每个子带内随机跳频，直至遍历所述每个子带的频带。
8.根据权利要求1所述的子带调度方法，其特征在于，在所述第二步骤之后，进一步包括以下步骤：
第三步骤，分配给每个子带的所述控制段在整个频带内频率不断地跳频，测量所述每个子带的信道质量；以及
第四步骤，根据所述控制段测量的所述每个子带的信道质量来进行子带调度。
9.根据权利要求8所述的子带调度方法，其特征在于，在所述第三步骤中，所述控制段在所述整个频带内随机跳频，直至遍历所述整个频带，并且，在所述控制段在所述整个频带内跳频的过程中，所述每个子带仍拥有部分控制段。
10.根据权利要求6或8所述的子带调度方法，其特征在于，在所述第三步骤中，所述每个子带的信道质量可以通过计算等效信躁比或者平均信躁比来确定。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的子带调度方法，其特征在于，所述子带调度方法可以用于实现前向或反向子带调度。
12.一种子带调度装置，其特征在于，包括：
数据段频率资源划分单元，用于将数据段复用使用的数据段频率资源划分成多个子带；以及
控制段频率资源分配单元，用于将控制段复用使用的控制段频率资源按照预定的分配原则分配到所述多个子带中。
13.根据权利要求12所述的子带调度装置，其特征在于，所述每个子带中的控制段的功率根据所述分配原则来确定。
14.根据权利要求12所述的子带调度装置，其特征在于，所述子带调度装置进一步包括：
分配原则确定单元，用于预先确定所述分配原则，其中，所述分配原则用分配参数来表示，并且可以规定所述控制段频率资源分配单元以均匀方式或非均匀方式将所述控制段频率资源分配到所述多个子带中；
跳频驱动单元，用于使分配给每个子带的所述控制段在其所属的相应子带内或者在整个频带内频率不断地跳频；子带质量确定单元：用于通过计算等效信躁比或者平均信躁比来确定所述每个子带的信道质量；以及
子带调度单元，用于根据所述子带质量确定单元确定的所述每个子带的信道质量来进行子带调度。
15.根据权利要求12所述的子带调度装置，其特征在于，所述跳频驱动装置使所述控制段在所述每个子带内随机跳频，直至遍历所述每个子带的频带。
16.根据权利要求12所述的子带调度装置，其特征在于，所述跳频驱动装置使所述控制段在所述整个频带内随机跳频，直至遍历所述整个频带。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的子带调度装置，其特征在于，所述子带调度装置可以用于实现前向或反向子带调度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |