CN101394656A - 一种共享信道的资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时分双工(TDD)系统中共享信道资源的分配方法，该方法包括：确定一个调度周期内共享信道资源分配的相关参数；根据迭代分配法确定本次被调用的用户设备(UE)；找出所有基于时隙和码道的、满足分配条件的资源集；确定最优资源分配方案，为被调用的UE分配资源；判断是否有可用资源，如果有，确定下一个被调用的UE，继续为下一个UE分配资源，如此循环，如果没有则结束整个资源分配过程。本发明同时还公开了一种时分双工(TDD)系统中共享信道资源分配的装置，采用本发明提供的共享信道资源的分配方法和装置，通过迭代方法合理调整调用UE的次序，然后对UE进行基于时隙和码道的二维资源分配，大大提高了共享信道的资源利用率。

Description

一种共享信道的资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信系统的资源分配技术，具体涉及一种共享信道的资源分配方法及装置。

背景技术

在时分双工(TDD)的高速下行分组接入(HSDPA)系统中，不仅具有码道概念而且还具有时隙概念的高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)用于承载下行共享数据，并且由基站通过高速下行共享信道的共享控制信道(HS-SCCH)控制帧中的传输格式和资源信息(TFRI)字段向用户设备(UE)指示高速下行共享信道(HS-DSCH)将要使用的资源所占用的时隙和码道，从而为多个UE分配共享资源，UE需要监控这些时隙和码道，从而正确的解析HS-DSCH数据。

如图1所示，TFRI字段的起始码道(Start code)指示该UE占用的起始码道，终止码道(Stop code)指示该UE占用的终止码道，这样UE所占用的码道在编号上是连续的。TS2到TS6分别指示UE将占用时隙2到6中的哪些时隙，且被占用时隙中Start code到Stop code的码道将承载该UE的下行共享数据。即UE占用被分配时隙的码道范围是相同的，并且是连续的。

在上述条件的限制下，基站为了实现在一个调度周期内向多个UE分配资源，目前采用的实现方法是，根据调度算法确定被调用UE的优先级，然后按照调度优先级依次以时隙为单位为UE分配需要的资源，即TFRI字段的Start code到Stop code将涵盖被分配时隙的所有码道。

不难发现，基于时隙进行共享信道的资源分配，会降低共享信道的资源利用率。例如，在一次调度中UE只需要8个SF16的码道，但是以时隙为单位的资源分配方法是将为该UE分配时隙的所有码道。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种共享信道的资源分配方法及装置，提高共享信道的资源利用率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种时分双工TDD系统中共享信道的资源分配方法，该方法包括：

a、确定一个调度周期内共享信道资源分配的相关参数；

b、基于步骤a得到的相关参数，确定本次被调用的用户设备UE；

c、对步骤b中确定的UE进行基于时隙和码道的二维资源分配。

步骤a中所述的相关参数至少包括：同时被调用UE的个数、资源数、UE的优先级以及每个UE的最大资源需求和最小资源需求。

步骤b中所述的确定包括：

b1、搜索系统可用的资源；

b2、判断是否尝试将本次应被调用的UE与下一次应被调用的UE调整调用次序，如果是，则执行步骤b3，尝试调整次序，否则调用本次应被调用的UE；

b3、判断是否将本次应被调用的UE与下一次应被调用的UE调整调用次序，如果是，则当前调用下次应被调用的UE，否则调用本次应被调用的UE。

步骤b2中所述判断是否尝试调整调用次序为：如果系统可用的资源不小于本次应被调用UE的最大资源需求与下次应被调用UE的最大资源需求之和，且本次应被调用UE的最大资源需求小于下次应被调用UE的最大资源需求，则尝试调整本次应被调用的UE与下一次应被调用的UE的调用次序。

步骤b3所述判断是否调整调用次序为：依次为下次应被调用的UE与本次应被调用的UE预分配资源，如果本次应被调用的UE可以被分到不小于其最大资源需求的资源，则确定调整UE的调用次序。

步骤c中所述的二维资源分配为：通过比较被调用UE的最大资源需求及最小资源需求与被调用UE处理能力及系统可提供的资源，确定基于时隙和码道的二维资源分配方式，如果UE的最小资源需求大于系统能够提供的资源时，该UE的资源分配过程结束。

当被调用UE的最大资源需求小于被调用UE处理能力所能接受的资源或者系统能够提供的资源时，所述确定基于时隙和码道的二维资源的分配方式，包括：判断系统中是否存在一个时隙的可用资源大于被调用UE的最大资源需求，如果是，则将该时隙对应的资源分配给被调用UE，该UE的资源分配过程结束；否则对该UE进行基于多个时隙的资源分配。

当被调用UE的最大资源需求不小于被调用UE处理能力所能接受的资源或者系统能够提供的资源且UE的最小资源需求小于或等于系统可用的资源时，所述确定基于时隙和码道的二维资源的分配方式，包括：判断系统剩余可用资源是否与被调用UE的处理能力相等，如果是，将所有资源分配给被调用UE，该UE的资源分配过程结束；否则分配尽可能多的资源给该UE。

所述基于多个时隙的资源分配包括：占用码道数不小于UE资源需求的、占用码道数最小的分配方案，进一步地，如果满足上述条件的分配方案存在多种方案，则选择剩余最大可用资源数最大、或剩余码道数最小、或起始码道号最小的方案，或上述条件任意的组合，该UE资源分配过程结束，如果没有满足条件的分配方案，该UE的资源分配过程结束。

所述分配尽可能多的资源包括：占用码道数最多的、在UE处理能力范围之内的分配方案，进一步地，如果满足上述条件的分配方案存在多种方案，则选择剩余最大可用资源数最大、或剩余码道数最小、或起始码道号最小的方案，或上述条件任意的组合，该UE的资源分配过程结束。

每次UE资源分配过程结束后，进一步包括：判断是否有可用资源，如果有可用资源，则返回执行步骤b；若无资源可用，整个资源分配过程结束。

一种TDD系统中共享信道的资源分配装置，该装置包括：

参数获取单元，用于获取一个调度周期内共享信道资源分配的相关参数；

UE调用单元，用于根据所述相关参数确定本次被调用的UE；

资源分配单元，用于根据所述相关参数对被调用的UE进行基于时隙和码道的二维分配资源；

终止判断单元，用于确定资源分配过程未结束时，通知UE调用单元继续选择下一个被调用的UE。

所述UE调用单元包括：

剩余资源搜索单元，用于搜索系统剩余的资源；

UE选择单元，用于根据所述相关参数和所述系统剩余的资源选择本次调用的UE。

所述资源分配单元包括：

分配方式选择单元，用于选择被调用UE的资源分配方式；

资源划分单元，用于按照选择的资源分配方式对本次被调用UE进行基于时隙和码道的二维资源分配。

本发明提供的共享信道资源的分配方法及装置，在确定一个调度周期内相关参数的基础上，基于时隙和码道对被调用的UE进行二维资源分配，提高了共享信道的资源利用率，而且通过迭代方法合理调整调用UE的次序，更大地提高了共享信道的资源利用率。例如，有三个时隙的资源可被HS-PDSCH占用。时隙1和时隙2的1到9码道已经被占用。现在还剩余两个UE需要分配资源，分别为UE1和UE2，UE1需要14个RU，UE2需要16个RU。根据基于时隙和码道的二维资源分配方法，如果优先给UE1分配资源，那么UE1将占用时隙3的第1到14个码道，那么UE2将没有足够的资源被分配。但是，如果迭代后优先给UE2分配资源，UE2将占用时隙3的第1到16个码道，UE1将占用时隙1和2的第10到16个码道，这样两个UE都得到合理的资源分配。

附图说明

图1为TFRI字段的结构图；

图2为本发明共享信道的资源分配方法的实现流程图；

图3为本发明共享信道的资源分配装置的结构图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图2为本发明TDD系统中共享信道的资源分配方法的实现流程图，如图1所示，本发明的资源分配方法包括以下步骤：

步骤1：确定一个调度周期内共享信道资源分配的相关参数。至少包括同时被调用UE的个数、资源数、UE的优先级及每个UE的最大资源需求和最小资源需求，如果在某个调度周期，有K个UE共享可时分和/或码分的资源U，U包含T个时隙，每个时隙具有C个码道，这K个UE根据优先级不同，从高到低依次为UE_1(temp)、UE_2(temp)、......、UE_k(temp)，每个UE的最小资源需求分别为

最大资源需求分别为

步骤2：基于UE的优先级，根据迭代分配方法确定第j次被调用的UEj。具体包括以下步骤：

步骤21：搜索系统可用的资源。

步骤22：判断是否尝试将本次应被调用的UE与下一次应被调用的UE调整调用次序。如果系统可用的资源不小于本次应被调用的UE_j(temp)的最大资源需求与下次应被调用的UE_j+1(temp)的最大资源需求之和、且UE_j(temp)的最大资源需求小于UE_j+1(temp)的最大资源需求，即 $N_j^{\mathrm{sys}}\&GreaterEqual;(N_{j\left(\mathrm{temp}\right)}^{\max }+N_{j+1\left(\mathrm{temp}\right)}^{\max })$ 且 $N_{j\left(\mathrm{temp}\right)}^{\max }<N_{j+1\left(\mathrm{temp}\right)}^{\max },$ 则尝试调整UE_j(temp)与UE_j+1(temp)的调用次序，执行步骤23；否则执行步骤25。

步骤23：确定是否将本次应被调用的UE与下一次应被调用的UE调整调用次序，即依次为UE_j+1(temp)和UE_j(temp)分别预分配资源，如果UE_j(temp)可以被分配到不小于

的资源，则确定调整UE的调用次序，执行步骤24；否则执行步骤25。

步骤24：调用下次应被调用的UE，即UE_j+1(temp)→UE_j，且UE_j(temp)→UE_j+1(temp)。

步骤25：调用本次应被调用的UE，即UE_j(temp)→UE_j。

步骤3：对步骤2中确定的UE_j进行基于时隙和码道的二维资源分配。具体包括以下步骤：

步骤31：判断UE_j的最大资源需求是否小于UE_j的处理能力及系统可用的资源。如果是则执行步骤32；否则执行步骤33。

步骤32：判断是否存在某个时隙，能够满足UE_j的最大资源需求。在限定终止码道号i的基础上，其中i为1～C内某一值，统计每个时隙的剩余资源单元(RU)值C_i(如果从码道号i开始一直到码道号i-C_i+1都没有被占用，那么剩余RU值等于C_i)，并从大到小进行排序为，S₁>S₂>...>S_T，T是HSDPA可用的时隙数，其中S_i为根据剩余码道数量多少进行排序后的时隙号，如果S₁中的剩余码道数量大于UE_j的最大资源需求则执行步骤35；否则执行步骤36。

步骤33：判断系统可用的资源是否不小于UE_j的最小资源需求，如果是，执行步骤34；否则执行步骤39。

步骤34：判断系统可用的资源与UE_j的处理能力是否相等，如果是则执行步骤37；否则执行步骤38。此处，UE的处理能力可指UE每次能够处理的时隙数。

步骤35：基于单个时隙对UE_j进行资源分配。找出使得且使该差值最小的L值(L为1～T内某一值)，为UE_j分配时隙S_L对应的码道，且优先占用编号较小的码道，然后执行步骤39。

步骤36：基于多个时隙对UE_j进行资源分配。找出使得L×S_L+J-1不小于UE_j资源需求的L值，且要求L不大于K，其中，J为1～T内某一值。当找到满足条件的L值时，那么UE_j占用的时隙为S_J到S_L+J-1所对应的时隙，每时隙占用的码道数为占用的码道从i-S_L+J-1+1到

比较各个基于码道i的分配方案，选择占用码道数最小的分配方案。如果选择的占用码道数最小的分配方案存在多种方案，则选择分配方式的剩余最大可用资源数最大、分配方式的剩余码道数最小、起始码道号最小的方案。或者为了简化只取上述三个条件中的一个或两个条件，资源分配完毕，执行步骤39。

如果没有找到使得L×S_L+J-1不小于UE_j最大资源需求的L值，执行步骤38。

步骤37：将所有资源分配给UE_j后执行步骤39。

步骤38：给UE_j分配尽量多的资源。在限定终止码道号r的基础上，其中r为1～C内某一值，统计每个时隙的剩余RU值C_r(如果从码道号r开始一直到码道r-C_r+1都没有被占用，那么剩余RU值等于C_r)，并从大到小进行排序为，S₁>S₂>...>S_T，T是HSDPA可用的时隙数；然后找出使得L×S_L最大的L值且要求L不大于UE_j的处理能力，得到基于码道r的分配方案。那么UE_j占用的时隙为S₁到S_L所对应的时隙，每时隙占用的码道数为S_L，占用的码道为从r-S_L+1到1；再比较各个基于r的分配方案，找出其中占用码道数最多的分配方案。如果占用码道数最多的分配方案包含多种方案，则选择分配方式的剩余最大可用资源数最大、分配方式的剩余码道数最小、起始码道号最小的方案，或者为了简化只取上述三个条件中的一个或两个条件，资源分配完毕，执行步骤39。

步骤39：判断是否有可用资源。如果有，j＝j+1，返回步骤2，继续确定下一个被调用的UE并为其分配资源；如果没有，资源分配结束。

本发明的共享信道的资源分配装置如图3所示，主要由参数获取单元、UE调用单元、资源分配单元以及终止判断单元组成。其中，参数获取单元用于获取一个调度周期内共享信道资源分配的相关参数；UE调用单元用于根据参数获取单元得到的相关参数确定本次被调用的UE；资源分配单元用于对当前被调用的UE进行基于时隙和码道的二维资源分配；终止判断单元用于确定资源分配过程未结束时，通知UE调用单元继续选择下一个被调用的UE。

UE调用单元包括剩余资源搜索单元和UE选择单元，剩余资源搜索单元用于搜索系统可用的资源，以备后续处理调用，UE选择单元用于根据资源分配单元获取的相关参数和剩余资源搜索单元获取的剩余资源信息选择本次调用的UE。

资源分配单元包括分配方式选择单元和资源划分单元，分配方式选择单元用于选择被调用UE的资源分配方式，资源划分单元用于按照确定的资源分配方式对本次被调用UE进行基于时隙和码道的二维资源分配。

一个调度周期开始，参数获取单元首先获取本调度周期内共享信道资源分配的相关参数，如同时被调用的UE个数、资源数、UE的优先级以及每个UE的最大资源需求和最小资源需求等，然后，剩余资源搜索单元搜索系统剩余的资源，UE选择单元按照参数获取单元中获取的UE优先级顺序以及剩余资源搜索单元获取的剩余资源信息，选出本次调用的UE，分配方式选择单元根据系统剩余资源以及参数获取单元获取的相关参数，选择被调用UE的资源分配方式，如基于单个时隙分配、分配尽量多的资源等分配方式，资源划分单元将按照分配方式选择单元选择的资源分配方式给被调用的UE分配资源，每次给UE分配资源后，由终止判断单元判断资源分配过程结束或者通知UE调用单元，继续选择下一个需要被调用的UE，如此循环。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (18)

1、一种时分双工TDD系统中共享信道的资源分配方法，其特征在于，该方法包括：

a、确定一个调度周期内共享信道资源分配的相关参数；

b、基于步骤a得到的相关参数，确定本次被调用的用户设备UE；

c、对步骤b中确定的UE进行基于时隙和码道的二维资源分配。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中所述的相关参数至少包括：同时被调用UE的个数、资源数、UE的优先级以及每个UE的最大资源需求和最小资源需求。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中所述的确定包括：

b1、搜索系统可用的资源；

b2、判断是否尝试将本次应被调用的UE与下一次应被调用的UE调整调用次序，如果是，则执行步骤b3，尝试调整次序，否则调用本次应被调用的UE；

b3、判断是否将本次应被调用的UE与下一次应被调用的UE调整调用次序，如果是，则当前调用下次应被调用的UE，否则调用本次应被调用的UE。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤b2中所述判断是否尝试调整调用次序为：如果系统可用的资源不小于本次应被调用UE的最大资源需求与下次应被调用UE的最大资源需求之和，且本次应被调用UE的最大资源需求小于下次应被调用UE的最大资源需求，则尝试调整本次应被调用的UE与下一次应被调用的UE的调用次序。

5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤b3所述判断是否调整调用次序为：依次为下次应被调用的UE与本次应被调用的UE预分配资源，如果本次应被调用的UE可以被分到不小于其最大资源需求的资源，则确定调整UE的调用次序。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c中所述的二维资源分配为：通过比较被调用UE的最大资源需求及最小资源需求与被调用UE处理能力及系统可提供的资源，确定基于时隙和码道的二维资源分配方式。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当被调用UE的最大资源需求小于被调用UE处理能力所能接受的资源或者系统可用的资源时，所述确定基于时隙和码道的二维资源的分配方式，包括：判断系统中是否存在一个时隙的可用资源大于被调用UE的最大资源需求，如果是，则将该时隙对应的资源分配给被调用UE，该UE的资源分配过程结束；否则对该UE进行基于多个时隙的资源分配。

8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当被调用UE的最大资源需求不小于被调用UE处理能力所能接受的资源或者系统能够提供的资源且UE的最小资源需求小于或等于系统可用的资源时，所述确定基于时隙和码道的二维资源的分配方式，包括：判断系统剩余可用资源是否与被调用UE的处理能力相等，如果是，将所有资源分配给被调用UE，该UE的资源分配过程结束；否则分配尽可能多的资源给该UE。

9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于多个时隙的资源分配包括：占用码道数不小于UE资源需求的、占用码道数最小的分配方案，进一步地，如果满足上述条件的分配方案存在多种方案，则选择剩余最大可用资源数最大、或剩余码道数最小、或起始码道号最小的方案，或上述条件任意的组合，该UE资源分配过程结束。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分配尽可能多的资源包括：占用码道数最多的、在UE处理能力范围之内的分配方案，进一步地，如果满足上述条件的分配方案存在多种方案，则选择剩余最大可用资源数最大、或剩余码道数最小、或起始码道号最小的方案，或上述条件任意的组合，该UE的资源分配过程结束。

11、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如果没有满足条件的分配方案，该UE的资源分配过程结束。

12、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果UE的最小资源需求大于系统能够提供的资源时，该UE的资源分配过程结束。

13、根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述UE资源分配过程结束后，进一步包括：判断是否有可用资源，如果有可用资源，则返回执行步骤b；若无资源可用，整个资源分配过程结束。

14、根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述UE资源分配过程结束后，进一步包括：判断是否有可用资源，如果有可用资源，则返回执行步骤b；若无资源可用，整个资源分配过程结束。

15、根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述UE资源分配过程结束后，进一步包括：判断是否有可用资源，如果有可用资源，则返回执行步骤b；若无资源可用，整个资源分配过程结束。

16、一种TDD系统中共享信道的资源分配装置，其特征在于，该装置包括：

参数获取单元，用于获取一个调度周期内共享信道资源分配的相关参数；

UE调用单元，用于根据所述相关参数确定本次被调用的UE；

资源分配单元，用于根据所述相关参数对被调用的UE进行基于时隙和码道的二维分配资源；

终止判断单元，用于确定资源分配过程未结束时，通知UE调用单元继续选择下一个被调用的UE。

17、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述UE调用单元包括：

剩余资源搜索单元，用于搜索系统剩余的资源；

UE选择单元，用于根据所述相关参数和所述系统剩余的资源选择本次调用的UE。

18、根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，所述资源分配单元包括：

分配方式选择单元，用于选择被调用UE的资源分配方式；

资源划分单元，用于按照选择的资源分配方式对本次被调用UE进行基于时隙和码道的二维资源分配。

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