CN101448266B - 一种载波分配的方法及基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大带宽下载波分配方法及基站，包括：将系统带宽划分为多个载波分配给长期演进终端，使划分后的载波数最少且各载波对应带宽的方差最小，载波对应带宽为长期演进终端支持的带宽。采用本发明所述的方法，相对于传统的带宽分配方法，分配的载波数最小，各个载波的带宽相对均匀，各载波带宽的方差值最小，各个载波上的控制信道的频率分集增益也会比较均匀，同时在调度灵活性上差距不大，从而消除了传统载波分配方法中小带宽载波成为系统性能瓶颈的情况。

Description

一种载波分配的方法及基站

技术领域

本发明涉及数字通信领域，特别是涉及一种载波分配方法及基站。

背景技术

与现有系统相比，高级国际移动通信IMT-Advanced(International MobileTelecommunications-Advanced)系统将实现更高的数据速率和更大的系统容量，即在低速移动、热点覆盖情况下峰值速率可以达到1Gbit/s(吉比特每秒)，在高速移动、广域覆盖情况下，峰值速率可以达到100Mbit/s(兆比特每秒)。为了满足高级国际电子联盟ITU-Advanced(InternationalTelecommunication Union-Advanced)的标准要求，作为长期演进LTE(LongTerm Evolution)标准进一步发展的高级长期演进LTE-Advanced被要求支持更大的系统带宽(最高可达100MHz)并且后向兼容LTE现有标准，因此，在现有LTE带宽的基础上进行合并从而获取更大带宽的频谱聚合技术就成为LTE-Advance系统中的一项关键技术之一，采用该技术能够提高IMT-Advance系统的频谱利用率、缓解频谱资源紧缺，并实现频谱资源优化。

当前，关于LTE-Advanced系统的频谱聚合技术的研究主要考虑连续频谱的聚合，因此，考虑到与LTE系统的兼容性，对于获取的大带宽需要分为若干个小的LTE终端可以支持的载波，目前，LTE终端的最小带宽处理能力为5MHz，其支持的典型带宽有：20MHz、15MHz、10MHz、5MHz等。因此，当需要对把大带宽划分为若干个较小的载波时，每个载波的带宽最好也为上述数值。

目前，比较普遍的方法是把整个带宽优先分成若干个20MHz带宽，进而依次考虑下面的小带宽。该方法可以描述为：假设系统带宽为B MHz，则参与频谱聚合的载波数目N满足下式：

N＝Ceil(B/20)

Ceil函数为天花板函数；即N是大于或等于B/20的最小整数值。

载波n(n＝1，2，...N)的带宽为B(n)，满足下式：

$B\left(n\right)=\left\{\begin{array}{c}20,n=\mathrm{1,2}...N-1\\ B\%20,n=N\end{array}\right.$

采用上面的这种带宽分配方法，通常会造成载波N的带宽(B(N))与其它载波的带宽相差比较大，不同带宽采用传统方法的各载波带宽分配结果如表1所示：

表1

如表1所示，系统的整体性能由分配的每个载波决定，按照这种载波分配方法，可能会造成某个载波与其它载波在带宽上有很大的差距(例如带宽为45MHz时，分配给载波1和载波2的带宽均为20MHz，而分配给载波3的带宽为5MHz)，从而使该载波成为系统整体性能的瓶颈，这对提高系统的整体性能，充分发挥频谱聚合的优势是非常不利的，具体而言，这种载波分配方法有如下缺点：

1、每个载波上的控制信道如PDCCH(物理下行控制信道)、PHICH(物理下行ARQ指示信道)、PUCCH(物理上行控制信道)、PCFICH(物理控制格式指示信道)等都分散分布在每个载波上以充分利用频率分集的效果。而按照上述载波分配方法，小带宽载波与其它载波在带宽上有很大的差距，相应地，该载波上上述信道的频率分集增益与其它载波相比，也会有很大的差距；

2、小带宽载波与其它载波由于带宽差异，在调度灵活性上，也会有很大的差距；

3、LTE标准规定，同步信道、物理广播信道位于每个载波的中间。LTE终端在初始接入时会按照100kHz的倍频进行扫频，采用上述载波分配方法，同步信道、物理广播信道在整个系统带宽内是不均匀的，相应地，各个终端通过扫频获得同步信道、物理广播信道的方差也会比较大，从而降低了整个系统的小区搜索性能；

因此，需要一种新的载波分配方法来解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种载波分配的方法及终端，使分配的载波数最小，分配给各载波的带宽间方差最小，各个载波上的PCFICH、PDCCH、PHICH、PUCCH的频率分集增益均匀，同时在调度灵活性上差距较小。

为了解决上述问题，本发明提供了一种大带宽下载波分配方法，包括：将系统带宽划分为多个载波分配给长期演进终端，使划分后的载波数最少且各载波对应带宽的方差最小，载波对应带宽为长期演进终端支持的带宽。

进一步地，所述系统带宽大于20兆赫兹，并且为5兆赫兹的整数倍；

所述长期演进终端支持的带宽为5兆赫兹、10兆赫兹、15兆赫兹或20兆赫兹。

进一步地，所述系统带宽不是25兆赫兹时，将系统带宽划分为N个载波，N为大于或等于B与20的比值的最小整数；其中

个载波的带宽为20兆赫兹，个载波的带宽为15兆赫兹，B为系统带宽。

进一步地，所述系统带宽为25兆赫兹，将其划分为15兆赫兹和10兆赫兹。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种大带宽下载波分配基站，所述基站包括载波分配模块；所述载波分配模块，用于将系统带宽划分为多个载波分配给长期演进终端，使划分后的载波数最少且各载波对应带宽的方差最小，载波对应带宽为长期演进终端支持的带宽。

进一步地，所述系统带宽为25兆赫兹，将其划分为15兆赫兹和10兆赫兹。

进一步地，所述载波分配模块，还用于在所述系统带宽不是25兆赫兹时，将系统带宽划分为N个载波，N为大于或等于B与20的比值的最小整数；其中

个载波的带宽为20兆赫兹，

个载波的带宽为15兆赫兹，B为系统带宽。

进一步地，所述载波分配模块，还用于所述系统带宽为25兆赫兹，将其划分为15兆赫兹和10兆赫兹。

采用本发明所述的频谱分配方法，相对于传统的带宽分配方法，分配的载波数最小，各个载波的带宽相对均匀，各载波带宽的方差值最小，各个载波上的PCFICH、PDCCH、PHICH、PUCCH的频率分集增益也会比较均匀，同时在调度灵活性上差距不大，从而消除了传统载波分配方法中小带宽载波成为系统性能瓶颈的情况，由于每个参与频谱聚合的载波带宽都是LTE终端支持的典型带宽，因此可以很好的保证LTE终端在频谱聚合下的性能。最后，采用本发明提出的载波分配方法，同步信道、物理广播信道在频域的发送位置相对比较均匀，LTE终端通过扫频获得同步信道、物理广播信道的方差也会比较小，从而保证了整个系统的小区搜索性能。LTE终端有可能接收多个载波的同步信道、物理广播信道来提高性能，由于这些信道在频域的发送位置相对比较均匀，从频率分集增益角度考虑，本发明也会优于传统方法。

附图说明

图1是本发明中载波分配的方法的流程图；

图2是带宽为45MHz时采用现有技术的分配方式和本发明的分配方法各载波对应的PUCCH分布情况；

图3是带宽为45MHz时采用现有技术的分配方式和本发明的分配方法各载波对应的PCFICH、PDCCH、PHICH分布情况。

具体实施方式

本发明中，如图1所示，将系统带宽B划分为多个载波，使划分后的载波数最少且各载波对应带宽的方差最小(即各载波分布均匀，相差最小)，载波对应带宽为长期演进终端支持的带宽。此系统带宽B大于20MHz，并且为5MHz整数倍；长期演进终端支持的带宽为5MHZ、10MHz、15MHz或20MHz。这种分配方法使各个载波上的PCFICH、PDCCH、PHICH、PUCCH的频率分集增益均匀，同时在调度灵活性上差距较小。

具体方式如下：假设系统带宽为B MHz，将系统带宽划分为N个载波N＝Ceil(B/20)，Ceil函数为天花板函数；即N为大于等于B与20的比值的最小整数；

各载波带宽为C(n)(单位为MHz)，n＝1，2，...N由下式确定：

B不等于25MHz时，分为

个载波的带宽为20兆赫兹，

个载波的带宽为15兆赫兹。

$C\left(n\right)=\left\{\begin{array}{c}20,n=\mathrm{1,2}...\frac{B-15N}{5}\\ 15,n=\frac{20N-B}{5}+1,...N\end{array}\right.$

B等于25MHz时，

$C\left(n\right)=\left\{\begin{array}{c}15,n=1\\ 10,n=2\end{array}\right.$

即当系统带宽大于25MHz时，每个载波的带宽分配为20MHz或15MHz。

根据上述方法，对于系统带宽B大于20MHz，并且为5MHz整数倍的情况下，载波分配情况如表2所示：

表2

以系统带宽45MHz为例，如果采用传统方法，则各载波的分配方法为：B(1)＝B(2)＝20MHz，B(3)＝5MHz。而采用本发明所给方法为：B(1)＝B(2)＝B(3)＝15MHz。前者方差为50，而采用本发明方法，各载波方差为0。如图2所示，斜线填充部分为PUCCH占用的载波部分，与现有技术相比，采用本发明的载波分配方法，PUCCH的载波分配更均匀。如图3所示，黑色填充部分为PCFICH、PDCCH或PHICH占用的载波部分，与现有技术相比，采用本发明的载波分配方法，PCFICH、PDCCH或PHICH的载波分配更均匀。

再以系统带宽为90MHz为例，采用传统的载波分配方法，各载波分别为：B(1)＝B(2)＝B(3)＝B(4)＝20MHz，B(5)＝10MHz，而采用本发明所给方法各载波带宽为B(1)＝B(2)＝B(3)＝20MHz，B(5)＝B(4)＝15MHz，前者的方差为16，本发明所给方法各载波的方差为6。

从上述举例可以看出，采用本发明中的方法，能够使得各载波带宽方差最小，即各载波带宽比较均匀，相差最小。这样同步信道、物理广播信道在频域的发送位置相对比较均匀，LTE终端通过扫频获得同步信道、物理广播信道的方差也会比较小，从而保证了整个系统的小区搜索性能。并且LTE终端有可能接收多个载波的同步信道、物理广播信道来提高性能，由于这些信道在频域的发送位置相对比较均匀，从频率分集增益角度考虑，本发明也会优于传统方法。

本发明通过合理的频谱分配方式使得带宽数目最少，而且保证各载波带宽的方差最小，并且能够带来各载波上的PCFICH、PDCCH、PHICH、PUCCH的性能也会比较均匀，在调度灵活性上也不会有太大差距等优点。

熟悉本技术领域的人员应理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改，采用本发明提出的原则，只是对一些具体参数进行修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种大带宽下载波分配方法，其特征在于，

将系统带宽划分为多个载波分配给长期演进终端，使划分后的载波数最少且各载波对应带宽的方差最小，载波对应带宽为长期演进终端支持的带宽。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述系统带宽大于20兆赫兹，并且为5兆赫兹的整数倍；

所述长期演进终端支持的带宽为5兆赫兹、10兆赫兹、15兆赫兹或20兆赫兹。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述系统带宽不是25兆赫兹时，将系统带宽划分为N个载波，N为大于或等于B与20的比值的最小整数；其中个载波的带宽为20兆赫兹，

个载波的带宽为15兆赫兹，B为系统带宽。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述系统带宽为25兆赫兹，将其划分为15兆赫兹和10兆赫兹。

5.一种大带宽下载波分配基站，其特征在于，所述基站包括载波分配模块；

所述载波分配模块，用于将系统带宽划分为多个载波分配给长期演进终端，使划分后的载波数最少且各载波对应带宽的方差最小，载波对应带宽为长期演进终端支持的带宽。

6.如权利要求5所述的基站，其特征在于，

所述系统带宽为25兆赫兹，将其划分为15兆赫兹和10兆赫兹。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于，

所述载波分配模块，还用于在所述系统带宽不是25兆赫兹时，将系统带宽划分为N个载波，N为大于或等于B与20的比值的最小整数；其中

个载波的带宽为20兆赫兹，

个载波的带宽为15兆赫兹，B为系统带宽。

8.如权利要求6所述的基站，其特征在于，

所述载波分配模块，还用于所述系统带宽为25兆赫兹，将其划分为15兆赫兹和10兆赫兹。

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