CN101529815A

CN101529815A - 无线通信系统中的资源分配方法

Info

Publication number: CN101529815A
Application number: CNA2007800351487A
Authority: CN
Inventors: K·巴拉钱德兰; D·凯林; N·S·乔世; J·H·康; A·科加恩蒂斯
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2027-09-07
Also published as: JP2010503358A; CN101529815B; KR101038230B1; EP2070263A2; US20080075032A1; WO2008039294A3; JP5172843B2; WO2008039294A2; KR20090053831A; EP2070263B1

Abstract

本发明提供了一种用于向多个移动单元分配包括多个频率子载波和多个码元的部分帧。该方法包括确定包括所述多个子载波组中的至少一个子载波组和所述多个码元中的至少一个码元的至少一个域并确定多个子域。每个子域包括所述至少一个域中的所述多个子载波组中的至少一个子载波组和所述多个码元中的至少一个码元。该方法还包括将每个所述多个移动单元与所述子域中的至少一个子域相关联并将每个子域中的一部分子载波组或码元分配给与每个子域相关联的移动单元。

Description

无线通信系统中的资源分配方法

发明背景

1.技术领域

本发明总体上涉及通信系统，更具体讲，涉及无线通信系统。

2.背景技术

正交频分多址(OFDMA)已被采用为许多无线通信系统的多址接入技术，所述无线通信系统包括根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.16e标准(亦称WiMAX)、目前正在由第三代合作伙伴计划(3GPP)进行标准化的通用移动通信系统长期演进(UMTS-LTE)、以及目前正在由第三代合作伙伴计划2(3GPP2)进行标准化的高速分组数据修订C。在OFDMA系统中，可用带宽可以分成多个可以分为一个或多个子信道的子载波频率(通称为子载波)。将子载波分配到不同子信道的处理称为“子信道化”。示例性子信道化方法包括诸如部分使用子信道化(PUSC)和完全使用子信道化(FUSC)的分布式子载波排列，以及诸如频带自适应调制和编码(AMC)的相邻子载波排列。

图1概念性地示出了IEEE 802.16e标准中实现的帧结构的一个示例性实施例。每个帧被分割成下行链路和上行链路子帧105、110，且每个帧从强制性控制开销的发送开始。所述强制性开销通常包括前导115(可以用于帧同步、信道状态估计、接收信号强度和信号与干扰加噪声比(SINR)估计)、以及帧控制报头(FCH)消息120、下行链路映射(DL-MAP)消息125、以及上行链路映射(UL-MAP)消息130。这些消息描述帧的结构和组成。可以在下行链路与上行链路子帧之间和每个帧的结尾处插入表示为TTG(发送/接收转换间隔)和RTG(接收/发送转换间隔)的时间间隔以允许有进行发送与接收功能之间的转换的时间。所述帧也被分为一个或多个资源分配单元(即分配给一个用户或应用程序的资源)或突发(burst)135。在OFDMA系统的情况下，可以通过集合频域内的所选数目的子信道(或子载波组，在更广泛的范围内，例如IEEE 802.16e中的一个子信道)和时域内的所选数目的OFDMA码元(例如，在IEEE 802.16e的情况下下行链路中的两个码元和上行链路中的三个码元)来形成被分配用于发送的原子单元以用于发送。每个突发通常包括至少一个原子单元并因此而在每个所述码元期间跨越整数数目的码元和一组频率子载波。

上行链路和/或下行链路OFDMA子帧可以分为可以实现不同的子信道化方法、不同的载波频率重复使用因子和/或不同的子信道分段或子信道重复使用因子、和/或先进天线技术的排列域140、145。例如，图1所示的下行链路子帧中的第一排列域140实现PUSC，且下行链路子帧105中的第二排列域145实现频带AMC。由于在每个物理层帧内可以支持多个排列域，所以可以通过考虑移动终端能力及其经历的信道条件而在不同的用户之间高效地共享资源。例如，PUSC子信道化技术通常更适合于快速移动的用户，频带AMC技术通常更适合于慢速移动或固定不动的用户。因此，如果无线通信系统中的约70％的用户是慢速移动或固定不动的且约30％是快速移动的，则约30％的下行链路子帧可以被分配给第一排列域，约70％的下行链路子帧可以被分配给第二排列域。

通常需要有基站来向移动单元分配用于在上行链路和下行链路上进行被调度操作的资源(即突发)。可以基于来自移动站的信道质量反馈来分配资源。从系统吞吐量的观点出发，调度经历良好信道质量的用户是有利的(即，峰值拾取)。然而，调度与其它用户相比已在相当长度的时间内未被分配资源的用户来保证一定的公平度也是理想的。比例公平(PF)调度是已在3G系统(例如cdma2000高速分组数据或HRPD)中广泛使用以实现这些目标的信道敏感技术。在PF调度中，基站在每种调度情况下根据移动用户的即时数据速率与其服务速率的比来对移动用户进行动态地排位并随后向排位最高的用户分配资源。

可以通过向每个OFDMA域应用同质图案(homogenous pattern)(例如同一个子信道重复使用因子)而在每个扇区中实现诸如比例公平(PF)调度程序的单个信道敏感调度程序。从系统或用户性能观点出发，这种方法具有多个缺点，因为经历大范围信道条件的所有用户完全基于优先级度量来竞争同一资源库。例如，当经历不良信道质量的用户面对“饥饿”时，公平且信道敏感的调度程序可以优先于经历良好信道质量的用户而向这些“不良用户”提供资源。因此，当所有用户被当作同一库的一部分对待时，经历良好或优越信道条件的用户的条件可能不会被完全利用。因此，在此类条件下操作系统将限制其可实现的性能。

发明内容

本发明意在解决上述一个或多个问题的影响。下面给出本发明的简要说明以便提供对本发明的一些方面的基本理解。此简要说明并不是本发明的穷举概括。其并不旨在标识本发明的主要或关键要素或描绘本发明的范围。其唯一的目的是以简化的形式给出一些概念作为稍后讨论的更详细说明的前言。

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于向多个移动单元分配包括多个频率子载波和多个码元的部分帧。该方法包括确定包括所述多个子载波组中的至少一个和所述多个码元中的至少一个的至少一个域并确定多个子域。每个子域包括所述至少一个域中的所述多个子载波组中的至少一个和所述多个码元中的至少一个。该方法还包括将所述多个移动单元中的每个移动单元与所述子域中的至少一个子域相关联并将每个子域中的一部分子载波组或码元分配给与每个子域相关联的移动单元。

附图说明

可以通过参照结合附图而采用的以下说明来理解本发明，在附图中，相同的附图标记指示相同的要素，并且在附图中：

图1概念性地示出了在IEEE 802.16e标准中实现的传统帧结构的一个示例性实施例；

图2概念性地示出了依照本发明的无线通信系统的一个示例性实施例；

图3概念性地示出了依照本发明的在无线通信系统中分配资源的方法的一个示例性实施例；

图4概念性地示出了依照本发明的帧结构的一个示例性实施例；

图5示出了依照本发明的作为子域参数的函数的平均扇区吞吐量和系统中断；

图6示出了依照本发明的用户吞吐量的CDF；

图7示出了依照本发明的作为子域参数的函数的平均扇区吞吐量和系统中断；以及

图8示出了依照本发明的用户吞吐量的CDF。

虽然本发明允许有各种修改和替代形式，但其特定实施例在附图中通过示例而示出并在本文中详细描述。然而，应理解的是，本文对特定实施例的说明并不旨在使本发明局限于所公开的特殊形式，相反，意图是涵盖属于随附权利要求书所限定的本发明范围内的所有修改、等价物、或替代物。

具体实施方式

下面描述本发明的说明性实施例。为了简明起见，在本说明中书并不描述实际的实施方案的所有特征。当然应认识到，在任何此类实际实施例的开发中，可以作出许多实施方案特定的决定以实现开发者的特定目标，诸如遵从对于每个实施方案来说都将是不同的系统相关或商业相关约束。此外，应认识到，此类开发工作可能是复杂且耗费时间的，但是无论无何，对于从本公开内容获益的本领域技术人员来说将是例行工作。

本发明的一部分及相应的详细说明通过利用软件、或算法及计算机存储器内的数据比特的操作的符号表示来给出。这些说明和表示是本领域的技术人员用以将其工作的实质传达给本领域的其它技术人员的说明和表示。如本文所使用及通常所使用的算法被构思为引出理想结果的首尾一致的步骤序列。所述步骤是要求对于物理量进行物理操纵的步骤。这些量通常但不一定采取能够被存储、传输、组合、比较或操纵的光学、电学、或磁性信号的形式。有时，主要出于对公共用途的考虑，将这些信号引用为位、值、元、符号、字符、术语、号码等等已被证明是方便的。

然而，应当记住，所有的这些和类似的术语应当与适当的物理量相关联，并且仅仅是加到这些量的方便的标签。除非如根据以下讨论而显而易见一样另作说明，否则将认识到诸如“处理”、“确定”、“显示”等等术语可以称作计算机系统、或类似电子计算设备的动作和处理，所述计算机系统、或类似电子计算设备的动作和处理操纵被表示为计算机系统寄存器和存储器内的物理量(或电子量)的数据并将该数据转换成同样地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息存储器、传送和显示设备内的物理量的数据。本文所述的方法的实施例可以使用计算机软件来实现。

还请注意，本发明的软件实现方面通常在某些形式的程序存储介质上编码或通过某种类型的传输介质来实现。所述程序存储介质可以是磁性的(例如软盘或硬盘)或光学的(例如制度压缩磁盘只读存储器或“CDROM”)，并可以是使只读的或随机存取的。同样地，所述传输介质可以是无线电传播信道、绞合线对、同轴线缆、光纤、或本领域已知的某些其它适当的传输介质。本发明不限于任何给定的实施方案的这些方面。

下面将参照附图来描述本发明。在附图中示意性地描绘了各种系统和设备，仅仅为了说明的目的，并且以免用本领域的技术人员所熟知的细节遮蔽本发明。然而，包括附图是为了描述和解释本发明的说明性示例。本文所使用的词和短语应被理解和解释为具有与相关领域的技术人员理解对这些词和短语的理解一致的意义。术语或短语的特殊定义、即与本领域的技术人员所理解的普通和惯用意义不同的定义并不意图通过本文的术语或短语的一致用法来暗示。就术语或短语并与意图具有特殊意义、即除技术人员所理解的意义之外意义来说，此类特殊定义将在本说明书中以直接且明确地提供术语或短语的特殊定义的定义方式而明确地阐明。

图2概念性地示出了无线通信系统200的一个示例性实施例。在所示实施例中，无线通信系统200包括被配置为自诸如小区等地理区域内提供无线连接的基站205。虽然图2中描绘了单个基站205，但本发明并不限于任何特定数目的基站205。在替代实施例中，可以用一个以上的基站205来提供与一个或多个地理区域的无线连接。此外，本发明不限于基站205。在替代实施例中，可以用诸如无线接入点、无线路由器、基站路由器等其它实体在无线通信系统200中提供无线连接。

基站205可以通过空中接口215(1～3)来提供到移动单元210(1～3)的无线连接。可以用下标(1～3)来指示各个移动单元210(1～3)和/或空中接口215(1～3)或其子集。然而，当一起提及移动单元210和/或空中接口215时，可以略去下标(1～3)。当提及附图所示的其它元件时，也可以使用这种惯例。在所示实施例中，根据正交频分多址(OFDMA)标准和/或协议来提供无线连接。因此，通过空中接口215发送的帧包括可被分割成下行链路和上行链路子帧的多个子信道(或子载波组)和多个码元。然而，本发明不限于根据OFDMA标准和/或协议来操作的系统。在替代实施例中，本文所述的技术可以在提供诸如多子信道(或子载波组)、多码元/时隙、和/或多代码等用于通过空中接口215进行传输的资源的其它系统中使用。示例性系统包括但不限于采用基于频率的多址接入(即基于频分多址(FDMA))、基于时间的多址接入(即基于时分多址(TDMA))、基于代码的多址接入(即基于码分多址(CDMA))等的系统。

基站205可以测量空中接口215的一个或多个特性。在一个实施例中，基站205可以使用发送到移动单元210或从移动单元210接收的前导和/或导频信号来执行测量以通过空中接口215来估计信道条件和/或移动单元210的速度或多普勒因子。然后，可以将每个移动单元210分配给子域之一。所述测量结果可以表明空中接口215(1)的信道质量相对较好且移动单元210(1)的多普勒因子相对较高，因为移动单元210(1)以相对较高的速度行进。所述测量结果还可以表明空中接口215(2)的信道质量相对较好且移动单元210(2)的多普勒因子相对较低，因为移动单元210(2)固定不动或以相对较低的速度(例如行走速度)行进。所述测量结果还可以表明空中接口215(30)的信道质量相对较差(例如因为移动单元210(3)远离基站205)且移动单元210(3)的多普勒因子相对较高，因为移动单元210(3)正在以相对较高的速度行进。所述测量可以在任何容许的时间执行。

然后，可以用空中接口215的特性测量来确定系统参数，诸如业务负荷、正在经历某些无线电信道条件的移动单元210的分数、具有低和/或高多普勒因子的移动单元210的分数等。例如，所述测量结果可以表明移动单元210的2/3的信道质量相对较好且移动单元210的1/3的多普勒因子相对较高。或者，可以由基站205来直接确定一个或多个系统参数。空中接口特性的测量和/或系统参数的确定可以在任何容许的时间执行。

基站205可以基于无线通信系统200的测量参数将上行链路和/或下行链路OFDMA帧分割成排列域。在一个实施例中，基站205可以将OFDMA下行链路和/或上行链路子帧分割成一个或多个同质域(例如同类型的子信道化方法和/或相同子信道/载波频率重复使用因子)或异质域(例如实现诸如PUSC、频带AMC、AAS等不同类型的子信道化和/或不同子信道/载波频率重复使用因子的域)。例如，基站205可以将下行链路子帧分割成实现PUSC的第一排列域和实现频带AMC的第二排列域。所述分割可以反映诸如信道条件和/或多普勒因子等物理参数的测量结果。例如，如果无线通信系统中的约70％的移动单元210较慢或固定不动且约30％的移动单元210正在快速移动，则可以将约30％的下行链路子帧分配给第一排列域并将约70％的下行链路子帧分配给第二排列域。

然后，可以将每个排列域再分成多个子域。分配给每个子域的资源可以称为突发。通过根据基站205和/或移动单元210中支持的应用程序的传输需要来预留频域内的许多子载波或子信道和时域内的许多OFDMA码元而形成突发。在一个实施例中，基站205基于系统参数的测量结果来确定每个排列域的许多子域和资源(例如许多子信道、码元、OFDMA时隙)到子域的分配。例如，可以将具有相对较好的信道条件的移动单元210分配给一个子域，并将具有相对较差的信道条件的那些移动单元210分配给不同的子域。又例如，可以经由PUSC域内的子域调度机制来为经历快速变化的信道条件的移动单元210提供服务，同时可以经由频带AMC域内的子域调度机制来容纳经历慢速变化的信道条件的用户以进一步加强总体系统性能。

子域边界可以是固定的或者可以随时间而改变。例如，可以作为静态或相对较慢变化的参数的函数静态或准静态地确定子域边界，所述相对较慢变化的参数例如为平均业务负荷、每个子域或调度程序种类中合格的主动用户的平均数目等等。对于这些参数，通常在相关的相对较长的时间窗口上(即在忙时(BH)上)执行平均处理。因此，将导致子域边界中的最后变化的事件(例如每个子域的业务负荷的显著改变)可以导致域的准静态分割，这在相当大或非常大的时间尺度(小时/天)内发生。也可以例如逐帧地动态地确定子域。当一个或多个系统参数相对较快速地改变时，可以执行排列域到子域的动态分割。在动态域分割的情况下，可以根据诸如每业务种类的测量负荷或每个子域(调度程序种类)中主动用户的相对分数等等的一个或多个系统参数来动态地调整每个子域的尺寸。

然后，可以将每个移动单元210分配给至少一个子域。例如，如果第一子域被规定为用于具有相对较好的信道条件的移动单元210且第二子域被规定为用于具有相对较差的信道条件的移动单元，则可以将移动单元210(1～2)分配给第一子域，并可以将移动单元210(3)分配给第二子域。在各种替换实施例中，可以用优选的粒度水平级来确定移动单元210的对于在每个子域内的资源分配的合格性。例如，最细的粒度水平级可以是逐帧的，且粗的粒度水平可以允许诸如按小时或按天的、在大得多的时间尺度上确定移动单元210的合格性。资源分配处理的粒度可以基于起伏不定的无线电信道条件，因此提供动态地创建每个子域的合格移动单元210库的灵活性。

可以将每个子域设计为实现理想的系统/用户度量目标。例如，可以在OFDMA域的第一子域内使用第一组的资源分配机制以增强第一质量目标(例如使扇区吞吐量最大化)，同时可以在同一OFDMA域的第二子域内使用第二组的资源分配机制以增强第二质量目标(例如使各个用户吞吐量最大化并使系统中断最小化)。可以依照各种相关性能度量值之间的理想权衡(例如扇区吞吐量对系统中断)来确定分配给每个子域的资源的比。在一个实施例中，可以在至少一个子域内采用调度程序阈值来阻止许可经历低于可接受质量阈值的无线电链路质量的移动单元210，作为按子域资源分配的机制以增强诸如扇区吞吐量等主要系统指标。

在另一实施例中，可以将调度程序阈值的使用与允许调度经历最好无线电信道条件的使用的机制相结合以增强主要系统指标(例如使系统利用率最大化并增强扇区吞吐量)。例如，如果专用于具有良好系统质量的移动单元210的子域没有分配的移动单元，例如，如果来自所有移动单元的报告的信道质量度量值低于调度程序阈值，则可以将当前具有最好信道质量的移动单元210分配给子域。在又一实施例中，可能在至少一个子域内不采用调度程序阈值以允许由用于具有较差无线电信道条件的用户的调度时机以便增强诸如系统中断的其它关键的系统指示器。

一旦将不同组的移动单元210分配给用于资源分配周期的每个子域，就根据其主要的信道质量来在每个子域内独立地调度移动单元210。因此，在任何给定的调度时刻(即在下行链路/上行链路子帧期间)，分配给给定子域的、在移动单元210之间的竞争仅限于分配给子域的资源。本发明不限于特定的调度算法，在替换实施例中，可以用于诸如“峰值拾取”和“比例公平”等算法来调度被分配给每个子域的移动单元210。此外，可以用不同的调度算法来调度分配给不同子域的移动单元210。在一个实施例中，可以只以子域为基础来跟踪与调度处理有关的每一用户性能度量，以便当移动单元210从一个子域移动到另一子域时，它们在新的域中从新的历史开始。在另一实施例中，可以跨越子域而跟踪调度度量，以便当移动单元210移动跨越子域时，可以将其服务历史考虑在内。

图3概念地示出了在诸如图2所示的无线通信系统200等的无线通信系统中分配资源的方法300的一个示例性实施例。在所示实施例中，测量(在305)诸如业务负荷、经历某些信道条件的用户的分数等系统参数。然后，将一个或多个帧或子帧分割成(在310)一个或多个域。如上所述，每个域可以实现相同或不同的子信道化、子信道重复使用、载波频率重复使用、天线操作技术等等。所述分割(在310)可以基于系统参数的测量结果来执行，并可以以任何容许的时间间隔或响应于诸如测量系统参数的变化等事件来执行。然后，如上面详细讨论的，可以将域分割成(在315)子域。虽然可以将所有域分割成(在315)子域，但本发明不限于所有域被分割(在315)的实施例。在一些实施例中，可以将比所有域少的域分割成(在315)子域。可以静态地、准静态地、和/或动态地执行域到子域的分割(在315)。

在所示实施例中，无线通信系统确定(在320)是否再分割一个或多个帧或子帧。例如，无线通信系统可以基于预定的时间间隔或基于某种其它准则来确定(在320)是否再分割帧或子帧，所述时间间隔是基于系统参数的测量(在305)而确定的。在一个实施例中，如果无线通信系统确定(在320)再分割一个或多个帧或子帧，则可以测量(在305)系统参数并且可以用该信息来将帧或子帧分割成(在310和/或315)域和/或子域。然而，在替换实施例中或方法300的其它重复中，测量(在305)系统参数并将帧再分割成(在310)域可能是不必要或不理想的。在这些情况下，无线通信系统只可以例如通过修改子域的边界来选择将当前域再分割成(在315，如虚线箭头所指示)多个子域。例如，无线通信系统可以在相对较长的时间尺度上再分割(在310)域，同时在相对较短的时间尺度上再分割(在315)子域。

如果无线通信系统确定(在320)不需要再分割一个或多个帧或子帧，则可以使移动单元与一个或多个子域相关联(在325)。可以使每个移动单元与至少一个子域相关联(在325)。例如，可以使包括例如经历良好无线电信道条件的那些移动单元等满足第一准则的移动单元的第一库与第一子域相关联(在325)，并可以使满足第二准则的第二移动单元库与第二子域相关联(在325)。在一个实施例中，第二移动单元库可以包括未被分配给(在325)第一移动单元库的所有移动单元。在另一实施例中，例如，可以将所有的移动单元分配给第二资源库。然后可以与其它子域中的移动单元无关地调度(在330)子域中的移动单元。在一个实施例中，在不同的子域中可以采取同一个信道敏感调度程序(例如PF)。然而，对于适合多子域的移动单元，可以对于每个子域独立地跟踪诸如具有PF调度的吞吐量历史的某些调度程序度量。通过使用IEEE 802.16e术语，可以例如用单个域或在多个IEEE 802.16e域内实现子域调度机制，在所述多个IEEE 802.16e域中，采用相同或不同的子信道重复使用因子或载波频率重复使用因子(例如1/1和1/3)并且在适用时可能使用不同的子信道化方法。

在所示实施例中，无线通信系统可以确定(在335)是否修改移动单元与子域的相关性。例如，无线通信系统可以确定(在335)是否在调度周期之后修改(在325)移动单元与子域的相关性。所述确定(在335)可以逐帧地进行，或者在较长的时间尺度内进行。如果无线通信系统确定(在335)应修改(在325)移动单元与子域的相关性，则无线通信系统也可以确定(在320)是否在修改移动单元与子域的相关性之前再分割(在310和/或315)帧、子帧、和/或域。然而，从本公开内容获益的本领域技术人员应认识到，确定(在320)是否在修改(在325)移动单元与子域的相关性之前再分割帧或子帧的步骤是可任选的。此外，如以上所讨论的，可以在没有必要地测量(在305)系统参数和再分割(在310)域的情况下再分割(在315)子域。如果无线通信系统确定(在335)不需要修改(在325)移动单元与子域的相关性，则移动单元可以继续被调度(在330)至子域。

图4概念地示出了帧结构400的一个示例性实施例。在所示实施例中，帧结构400对应于支持本文所述子域调度算法的一个实施例的IEEE802.16e下行链路子帧。码元号沿横轴指示并向右侧增加，表示随时间的演进，且子信道下标沿纵轴指示并自上而下增加，表示频域内的子信道的逻辑编号。帧结构400包括被保护频带TTG和RTG分开的下行链路子帧401和上行链路子帧402。下行链路子帧401的一个或多个初始码元和子信道被分配给前导405、DL-MAP 410、FCH 415、以及UL-MAP420。同样地，关于上行链路子帧的许多OFDMA资源(码元和子信道)被专用于上行链路中的控制信息以支持诸如测距421、消息通知(确认(ACK)信道)422、以及快速反馈(信道质量指示符信道(CQICH))423等程序。下行链路子帧401也已被分割成第一域425和第二域430。例如，第一域425可以使用PUSC子信道化且第二域430可以使用频带AMC子信道化。请注意，这些说明中每个子帧使用两个域是出于简化的原因；或者，依照图3中的步骤305，子帧可以仅使用单个域或者可以被分成两个以上的域。

依照本发明的一个实施例，将第一域425分割成包括一个或多个突发435、440的多个子域(在本示例中为两个子域)。如图4所示，子域内的突发435、440不需要在时间或频率维度上连续。此外，突发编号是名义上的，且不承载任何物理映射意义。在一个实施例中，可以将1/1子信道重复使用应用于两个子域435、440。然而，从本公开内容获益的本领域技术人员应认识到本发明不限于将1/1子信道重复使用应用于两个子域435、440。在替换实施例中，可以将不同的子信道重复使用或载波频率重复使用应用于两个子域435、440。例如，可以将1/3子信道重复使用应用于子信道435、440之一。此外，每个子信道435、440具有许多分配给该子信道的资源(子信道和码元)，在一个实施例中，用第一子域435来调度经历良好链路质量的移动单元，同时用第二子域440来调度所有其它用户。

图5示出了与子域参数有关的平均扇区吞吐量和系统中断。图6示出了同一实施例的用户吞吐量的CDF。在图5和6所示的实施例中，排列域实现PUSC、30km/hr下的ITU Vehicular A、以及本文所述的子域调度机构的一个实施例。图5和6获取从子域调度机制的实现获得的结果，该实现通过采用1/1子信道重复使用而采取被分为两个单独子域的PUSC域。对于所有PUSC情况，所有用户在30Km/hr下的ITU VehicularA信道条件下进行操作。请注意，在本示例中，对于所有具有1/1子信道重复使用的下行链路子帧，15个突发全部可用。结果，子域尺寸参数、即分配给第一子域的突发的号码可以采取0～15之间的任何整数值。

可以将子域调度机制的性能与将所有用户放在同一库中并用PF调度程序的单个实例来操作的基线系统相比较。图5示出了作为子域尺寸的函数的扇区吞吐量和系统中断度量。为了更透彻地理解所提出的子域调度机制的特性，考虑了对应于第一子域的四种不同调度条件的四种单独情况，即不应用调度阈值时(NoST)，和用6dB(ST6dB)、12dB(ST12dB)、和22dB(ST22dB)作为调度阈值时。NoST情况实际上等同于基线情况(没有子域)。对于此实施方案，用大于或等于22dB的阈值来获得最大扇区吞吐量值；由于第一子域内采用防止资源空闲的两步骤调度过程，所以这本质上对应于在第一子域中调度(在图表中表示为“MaxCQI”)具有最高的报告的CQI值的用户的情况。第一子域内的两步骤调度过程在于在第一步骤中识别第一组移动单元，将其分配给子域，并如果它们具有比调度程序阈值22dB更好的报告的信道质量指示符，则对其进行调度考虑；如果在第一步骤之后，改组移动单元是空的，则通过在任何调度时机至少将报告最好信道质量的移动单元分配给子域而在第二步骤中创建适于调度的一组用户。根据本发明的一个实施例，所有用户适合于在第二子域内调度以便也允许调度具有较差无线电条件的用户，并因此在不影响经历非常好的信道条件的用户的情况下减少中断，所述经历非常好的信道条件的用户可以适合于在第一子域内调度。

与基线资源分配机制(无子域，有和没有调度阈值)相比，图5和6所示的结果指示所述子域调度机制实现扇区吞吐量与系统中断之间的更好的权衡。特别地，应注意，无论第一子域所使用的实际调度程序阈值如何，在相关操作区域(在PUSC的情况下，达到9个突发被预留给第一子域)中，系统中断被维持在相当低的值(例如5％之下)。如果目标功能是使扇区吞吐量最大化，则可以选择用这样的子域分割进行操作，即该子域分割包括例如接近于5％的系统中断并确定在该情况下实现最高扇区吞吐量的子域调度机制的参数设置(例如子域参数和调度阈值)。对于这些条件，图5中显示的结果指示基线上约85％扇区吞吐量改善。请注意，使扇区吞吐量最大化的解决方案可能不会提供理想的用户吞吐量分布，结果，可以选择支持更好用户分布和/或较低系统中断的组合，虽然这具有稍低的扇区吞吐量。图6给出在采用调度程序阈值的所有情况下对于对应于4.8％系统中断的工作点用子域调度生成的用户吞吐量的CDF。共同地考虑图5和图6显示子域调度算法如何提供系统容量与用户经验之间的大范围的权衡选择。

图7示出了与子域参数有关的平均扇区吞吐量和系统中断。图8示出了同一实施例的用户吞吐量的CDF。在图7和8所示的实施例中，排列域实现频带ACM、在3Km/hr下的ITU Pedestrian B、以及本文所述的子域调度机制的一个实施例。图7和8示出了频带AMC采取ITUPedestrian B、3Km/hr信道模型的情况下的子域调度算法的性能。如图7所示，所述子域调度算法又提供基线频带AMC子信道化方案上显著的扇区吞吐量增益(例如在约5％的系统中断下75％的改善)。

除IEEE 802.16e之外，本文所述的子域调度方法还广泛地适用于OFDMA系统。其提供可以容易且高效地结合公平信道敏感调度程序而采用的控制，特别是为了在实现理想的用户吞吐量特性和系统中断的同时，在扇区吞吐量方面达到系统的更高效工作点。

上文公开的特定实施例只是说明性的，因为本发明可以以对于从这里的教导获益的本领域技术人员来说显而易见的、不同的但等效方式来修改和实施。此外，并不意图限制这里所显示的构造或设计的细节，除以下权利要求书中所述的之外。因此，很明显可以改变或修改上文公开的特定实施例，并认为所有此类变更都属于本发明的范围内。因此，本文寻求的保护在以下权利要求书中阐明。

Claims

1.一种向多个移动单元分配包括多个频率子载波组和多个码元的部分帧的方法，包括：

确定包括所述多个子载波组中的至少一个子载波组和所述多个码元中的至少一个码元的至少一个域；

确定多个子域，每个子域包括在所述至少一个域中的所述多个子载波组中的至少一个子载波组和所述多个码元中的至少一个码元；以及

将每个所述多个移动单元与至少一个子域相关联；以及

将每个子域中的一部分子载波组和码元分配给与每个子域相关的移动单元。

2.如权利要求1的方法，其中，确定所述至少一个域包括根据业务负荷量度、与信道质量相关的移动单元的百分比、以及与多普勒因子相关的移动单元的百分比中的至少一项的测量值来确定所述至少一个域。

3.如权利要求1的方法，其中，确定所述至少一个域包括将下行链路子帧和上行链路子帧中的至少一个分割成与子信道化技术、频率重复使用因子、子信道重复使用因子、以及天线操作技术相关的至少一个域。

4.如权利要求1的方法，其中，确定所述多个子域包括：

确定每个域内的多个子域；以及

确定每个子域的多个子信道和码元。

5.如权利要求1的方法，其中，确定多个子域包括根据至少一个测量的系统参数来确定多个子域。

6.如权利要求5的方法，其中，根据所述至少一个测量的系统参数来确定多个子域包括根据业务负荷度量、平均业务负荷、与每个子域相关的移动单元的数目的测量度量、每个子域的移动单元的平均数目、每个业务种类的测量的负荷、以及与每个子域相关的移动单元的相对分数中的至少一项的测量值来确定多个子域。

7.如权利要求5的方法，其中，确定多个子域包括静态地、准静态地、或动态地确定多个子域。

8.如权利要求1的方法，其中，确定多个子域包括根据系统或用户度量目标中的至少一项来确定多个子域。

9.如权利要求1的方法，其中，将每个所述多个移动单元与至少一个子域相关联包括根据与移动单元相关的多普勒因子、与移动单元相关的信道质量、以及调度程序阈值中的至少一项的测量值将每个所述多个移动单元与至少一个子域相关联。

10.如权利要求1的方法，其中，将每个子域中的频率子载波组和码元分配给与每个子域相关的移动单元包括通过将至少一个调度算法应用于与每个子域相关的移动单元而分配子载波组和码元。