CN101572948A

CN101572948A - 无线通信系统中上行调度方法、基站及无线通信系统

Info

Publication number: CN101572948A
Application number: CNA2009100865763A
Authority: CN
Inventors: 张忞琦
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: CN101572948B

Abstract

本发明实施例提供一种无线通信系统中上行调度方法、基站及系统。其中，无线通信系统中上行调度方法，包括：确定终端的参考频带后，根据所述终端在所述参考频带上的信噪比平均值，确定对应所述信噪比平均值的调制编码方式；根据所述调制编码方式以及所述终端的业务数据量为所述终端分配资源块。其通过确定终端的参考频带的信道情况，提高为终端选择调制编码方式的精确性，从而，提高为终端分配资源块的精确性，提高了传输质量及信道利用效率。

Description

无线通信系统中上行调度方法、基站及无线通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线通信系统中上行调度方法、基站及无线通信系统。

背景技术

3GPP(Third Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)确定的LTE(Long-Term Evolution，长期演进)架构，以OFDM/FDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Frequency Division MultipleAccess，正交频分复用/频分多址)为核心技术。

通常LTE的基站(eNodeB，基站)进行上行调度时，为了能保证传输质量并提高信道利用效率，采用AMC(Adaptive Modulation and Coding，自适应调制编码)技术，根据终端的信道质量情况自适应的为终端选择MCS(Modulation and Coding Scheme，调制编码方式)，MCS包括调制方式和编码率，进而通过选择的MCS为终端分配承载其业务数据量所需要的RB(Resource Block，资源块)个数，终端利用MCS以及RB个数实现上行数据传输。

上行调度方法，具体是，eNodeB周期测量终端在全频带内的SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信噪比)值，eNodeB接收终端上报的需要传输的业务数据量，eNodeB计算有效时间内测量得到的终端在全频带内SINR值的平均值，这样，eNodeB根据SINR平均值为该终端选择MCS。进一步，eNodeB通过为该终端选择的MCS和终端上报的业务数据量，计算得到承载该业务数据量所需要的RB个数，确定终端本次调度的具体频带，终端则利用eNodeB选择的MCS以及分配的RB个数实现上行数据传输。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

由于使用了终端在全频带内的SINR值来确定终端在某频段内数据传输的MCS，所以确定的MCS以及根据MCS计算得到的RB个数不精确，降低了传输质量及信道利用效率。

发明内容

本发明的实施例提供了一种无线通信系统中上行调度方法、基站及无线通信系统，提高选择调制编码方式的精确性。

一种无线通信系统中上行调度方法，包括：

确定终端的参考频带后，根据所述终端在所述参考频带上的信噪比平均值，确定对应所述信噪比平均值的调制编码方式；

根据所述调制编码方式以及所述终端的业务数据量为所述终端分配资源块。

一种基站，包括：

参考频带获取单元，用于获取终端的参考频带；

信噪比获取单元，用于获取终端在所述参考频带获取单元获取的参考频带上的信噪比平均值；

调制编码方式获取单元，用于根据参考频带上的信噪比平均值获取对应所述信噪比平均值的调制编码方式；

资源块调度单元，用于通过所述信噪比获取单元获取终端在参考频带上的信噪比平均值，通过所述调制编码方式获取单元获取对应所述信噪比平均值的调制编码方式，根据所述调制编码方式以及所述终端的业务数据量为所述终端分配资源块。

一种无线通信系统，包括：终端以及上述的基站。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，其通过初步获得终端的参考频带的信道情况，提高为终端选择调制编码方式的精确性，从而，提高为终端分配资源块的精确性，提高了传输质量及信道利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例无线通信系统中上行调度方法的流程示意图一；

图2为本发明实施例无线通信系统中上行调度方法的流程示意图二；

图3为本发明实施例基站构成结构示意图一；

图4为本发明实施例基站构成结构示意图二；

图5为本发明实施例无线通信系统中上行调度方法的一种应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在LTE架构下，AMC要求eNodeB对终端的信道质量有及时和精确的了解，如果信道质量高，则为终端选择高阶调制方式和高编码率的MCS来提高终端传输数据的传输率，如果信道的质量不好，则为将终端使用的MCS降低为低阶调制方式和低编码率的MCS，保证传输质量。

再加之，eNodeB进行上行调度时，选择的RB个数是按照公式

M_{RB}^{PUSCH} = 2^{α_{2}} \cdot 3^{α_{3}} \cdot 5^{α_{5}} \leq N_{RB}^{UL}

离散分配的。其中，PUSCH：上行共享信道，M：终端在上行共享信道上占用的RB个数，UL：上行链路，N：终端在上行链路的最大分配RB个数，α：任意整数。所以，一旦MCS的阶数发生变化，可能带来终端所用RB个数成倍的变化，如提升1或2阶MCS阶数可能带来终端所用RB个数成倍的减少。

可见，根据终端的信道质量选择的MCS，以及根据MCS确定的RB个数，很大的影响传终端传输数据的输质量及信道利用效率。

由于现有技术使用了终端在全频带内的SINR值来确定终端在某频段内数据传输的MCS，所以确定的MCS以及根据MCS计算得到的RB个数不精确，降低了传输质量及信道利用效率。

本发明实施例的无线通信系统中上行数据传输的调度方法、基站及系统，通过初步获得终端的参考频带获得参考频带的信道情况，更为精确的为终端选择调制编码方式和分配资源块个数，提高了传输质量及信道利用效率。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供一种无线通信系统中上行调度方法，包括：

步骤11：确定终端的参考频带后，根据所述终端在所述参考频带上的信噪比平均值，确定对应所述信噪比平均值的调制编码方式。

步骤12：根据所述调制编码方式以及所述终端的业务数据量为所述终端分配资源块。

所述参考频带为在全频带内为终端初步确定的频带，这样，可以初步确定终端传输数据的大概频带，根据该参考频带再得到终端传输数据的调制编码方式和资源块个数。

可选的，如图2所示，所述确定终端的参考频带的过程包括：

步骤21：根据所述终端在全频带的信噪比平均值确定对应的参考调制编码方式；

步骤22：根据所述参考调制编码方式以及所述终端的业务数据量确定为所述终端分配的参考资源块个数；

步骤23：将所述全频带内从空闲频带起始位置开始的所述参考资源块确定为参考频带。

可以知道，空闲频带为全频带内没有传输数据处于空闲的频带，如参考资源块的个数为N，参考频带为从空闲频带起始位置开始的N个参考资源块。

进一步，实施例提供的方法，还可以包括：在步骤21或步骤11之前，可以通过仿真或其它方式，预先得到信噪比值与调制编码方式的对应关系。

进一步，本实施例提供的方法，还可以包括：在步骤21之前，接收终端上报的需要传输的业务数据量。如通过PUSCH(上行共享信道)获得终端上报的需要传输的业务数据量。

进一步，本实施例提供的方法，还可以包括：

在步骤21之前，周期测量终端在全频带上的信噪比值；

得到预设有效时间内测量得到的终端在全频带上的信噪比平均值。

这样，通过有效时间内终端在全频带上的信噪比平均值，确定对应的参考调制编码方式，可以知道，参考调制编码方式是为终端初步确定的调制编码方式。可以理解，对于预先得到信噪比值与调制编码方式的对应关系而言，信噪比平均值可以参照对应关系中的信噪比值，参考调制编码方式可以参照对应关系中的调制编码方式，这样，通过预先得到信噪比值与调制编码方式的对应关系，可以得到终端在全频带上的信噪比平均值对应的参考调制编码方式。

进而，根据参考调制编码方式以及终端需要传输的业务数据量确定为终端分配的参考资源块个数。

再将全频带内，从空闲频带起始位置开始的参考资源块确定为参考频带，实现了为终端初步确定传输数据的参考频带。

可以替换的，测量终端在全频带上的信噪比值，通过预先得到信噪比值与调制编码方式的对应关系，得到终端在全频带上的信噪比值对应的参考调制编码方式；

或者，周期测量终端在全频带上的信噪比值，得到最小的信噪比值，通过该信噪比值得到与之对应的参考调制编码方式。

同理，本实施例提供的方法，还可以包括：

在步骤11之前，周期测量终端在参考频带上的信噪比值；

得到预设有效时间内测量得到的终端在参考频带上的信噪比平均值。

这样，通过有效时间内终端在参考频带上的信噪比平均值，确定对应的调制编码方式，进而，根据调制编码方式以及终端需要传输的业务数据量，确定为终端分配的资源块个数。

本实施例提供的方法的执行主体可以是基站，实现为终端选择调制编码方式以及分配资源块。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，其通过获得参考频带的信道情况，提高为终端选择调制编码方式的精确性，从而，提高为终端分配资源块的精确性，提高了传输质量及信道利用效率。

实施例二

如图3所示，本发明实施例提供一种基站，其特征在于，包括：

参考频带获取单元10，用于获取终端的参考频带。

信噪比获取单元20，用于获取终端在参考频带获取单元10获取的参考频带上的信噪比平均值。

调制编码方式获取单元30，用于根据参考频带上的信噪比平均值获取对应所述信噪比平均值的调制编码方式。

资源块调度单元40，用于通过信噪比单元20获取终端在参考频率上的信噪比平均值，通过调制编码方式获取单元30获取对应所述信噪比平均值的调制编码方式，根据所述调制编码方式以及所述终端的业务数据量为所述终端分配资源块。

可选的，如图4所示，参考频带获取单元10可以包括：

参考信噪比获取单元101，用于获取终端在全频带上的信噪比平均值。

参考调制编码方式获取单元102，用于根据终端在全频带的信噪比平均值获取对应所述信噪比平均值的参考调制编码方式。

参考资源块调度单元103，用于根据参考调制编码方式获取单元102获取的参考调制编码方式，以及所述终端的业务数据量确定为所述终端分配的参考资源块个数。

参考频带确认单元104，用于确定参考频带，参考频带为在全频带内，从空闲频带起始位置开始的参考参考资源调度单元103分配的参考资源块。

本实施例提供的基站还可以包括：

调制编码表格，用于存储信噪比值及其对应的调制编码方式或参考调制编码方式。

调制编码方式确认单元，用于根据信噪比值从所述调制编码表格获取对应所述信噪比值的调制编码方式或参考调制编码方式。

在本实施例中，可以通过仿真或其它方式，得到信噪比值与调制编码方式的对应关系，即得到调制编码表格。

所述基站还可以包括：

信噪比测量单元，用于周期测量终端在全频带或参考频带的信噪比值。

信噪比平均值计算单元，用于得到预设有效时间内测量得到的终端在全频带或参考频带的信噪比平均值。

所述基站还可以包括：

业务数据量获取单元，用于接收终端上报的需要传输的业务数据量。

具体而言，本发明实施例提供的基站：

信噪比测量单元、信噪比平均值计算单元可以与参考信噪比获取单元101连接。信噪比测量单元周期测量终端在全频带上的信噪比值，信噪比平均值计算单元计算得到终端在全频带信噪比平均值。

进而，参考信噪比获取单元101从信噪比平均值计算单元即可得到的终端在全频带的信噪比平均值。

调制编码表格、调制编码方式确认单元可以与参考调制编码方式获取单元102连接。

可以理解，对于调制编码表格记录的信噪比值与调制编码方式的对应关系而言，信噪比平均值可以参照调制编码表格对应关系中的信噪比值，参考调制编码方式可以参照调制编码表格对应关系中的调制编码方式。

这样，根据参考信噪比获取单元101获得的终端在全频带上的信噪比平均值，调制编码方式确认单元从调制编码表格中获取对应该信噪比平均值的参考调制编码方式，参考调制编码方式获取单元102可以从调制编码方式确认单元获得终端在全频带上的参考调制编码方式。

业务数据量获取单元可以与参考资源块调度单元103连接，参考资源块调度单元103根据参考调制编码方式获取单元102获取的参考调制编码方式，以及业务数据量获取单元获得的终端业务数据量，确定为终端分配的参考资源块个数。

参考频带确认单元104将全频带内从空闲频带起始位置开始的参考调制编码方式获取单元102分配的参考资源块确定为参考频带。这样，初步确定了终端传输业务数据量的参考频带。

参考频带获取单元10获取参考频带确认单元104确认的终端的参考频带。

信噪比测量单元、信噪比平均值计算单元还可以与信噪比获取单元20连接。信噪比测量单元周期测量终端在参考频带信噪比值，信噪比平均值计算单元计算得到终端在参考频带信噪比平均值，进而，信噪比获取单元20可从信噪比平均值计算单元获取终端在参考频带的信噪比平均值。

调制编码表格、调制编码方式确认单元可以与调制编码方式获取单元30连接。

这样，根据信噪比获取单元20获得的终端在参考频带上的信噪比平均值，调制编码方式确认单元从调制编码表格中获取对应该信噪比平均值的调制编码方式，调制编码方式获取单元30可以从编码方式确认单元获得终端在参考频带上的调制编码方式。

业务数据量获取单元还可以与资源块调度单元40连接，资源块调度单元40根据调制编码方式获取单元30确认的调制编码方式以及业务数据量获取单元获取的终端的业务数据量为终端分配资源块。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，其通过确定终端的参考频带获得参考频带的信道情况，提高为终端选择调制编码方式的精确性，从而，提高为终端分配资源块的精确性，提高了传输质量及信道利用效率。

本发明实施例提供一种无线通信系统，包括：上述基站以及与其通信的终端。

所述基站，用于根据终端在全频带上信噪比平均值确定参考调制编码方式以及参考资源块个数，初步确定终端的参考频带，再根据终端在参考频带上信噪比平均值确定终端的调制编码方式以及分配资源块，终端利用基站选择的调制编码方式以及分配的资源块个数进行上行数据传输。

实施例三

参见图5，LTE架构下，上行调度方法的应用场景示意图，说明本发明实施例的上行调度方法，包括：

步骤1001：测量并上报终端在全频带上信噪比值。

eNodeB(基站)的L1(层1，物理层)周期测量上行有业务的终端在全频带上信噪比(SINR)值，并报给eNodeB的L2(层2，数据链路层)。

步骤1002：确认参考调制编码方式以及参考资源块个数，以及初步确定参考频带：

eNodeB的L2将有效时间前eNodeB的L1上报的终端在全频带上SINR值置为无效，计算有效时间内终端在全频带上SINR平均值，并确定SINR平均值对应的参考调制编码方式；

eNodeB的L2可以计算出当前终端使用调制编码方式和需要承载终端的业务数据量需要的参考资源块的个数N；

这样，可以初步确定终端的参考频带，如从空闲频带起始位置开始的N个参考资源块确定为参考频带。

示例性，可以预先建立调制编码表格，以确定SINR平均值对应的参考调制编码方式，调制编码表格参见下表1。

而且，可以根据协议规定的公式，计算在已知使用调制编码方式和需要承载业务字节数的情况下，需要为终端分配的资源块个数，参见下文公式1。

本发明实施例优选的调制编码方式有QPSK、16QAM、64QAM，下面参见表1来说明如何通过仿真建立调制编码表格：

设定码率和调制编码方式，在高斯信道下以某目标误块率(block errorrate)进行仿真，达到此目标误块率时的SINR值(或者，多次SINR值的平均值)即填入SINR值项，认为其是以误块率为目标、在某调制编码方式、某码率下的SINR值，建立调制编码表格用于调制编码方式的选择。误块率为传输信道的资源块差错率，是对单位时间内信道上接收到坏资源块的一个统计参数，不做赘述。

表1：

调制编码方式MCS	调制系数	码率	SINR值
调制编码方式MCS	调制系数	码率	SINR值	QPSK	2	0.33
QPSK	2	0.44		QPSK	2	0.33
QPSK	2	0.44		QPSK	2	0.59
16QAM	4	0.37		QPSK	2	0.59
16QAM	4	0.37		16QAM	4	0.48
16QAM	4	0.60		16QAM	4	0.48
16QAM	4	0.60		64QAM	6	0.46
64QAM	6	0.55		64QAM	6	0.46
64QAM	6	0.55		64QAM	6	0.65
64QAM	6	0.75		64QAM	6	0.65
64QAM	6	0.75		64QAM	6	0.85
64QAM	6	0.93		64QAM	6	0.85
64QAM	6	0.93		…	…	…

公式1：业务数据量＝调制系数×码率×RB个数×每RB上子载波个数×每RB用于承载数据的Symbol个数。

公式1中，业务数据量为终端需要传输的业务字节数；参考表1可以得到终端使用调制编码方式对应的调制系数、码率；LTE中每RB上子载波个数为12；LTE中每RB总Symbol个数为14，导频所占Symbol个数2，所以用于承载数据的Symbol个数为12。

即公式1中已知：业务数据量、调制系数、码率、每RB上子载波个数、每RB用于承载数据的Symbol个数。未知：RB个数。

所以，可以通过公式1，计算得到当前终端使用调制编码方式和需要承载业务字节数条件下，终端需要的参考资源块的个数N。

步骤1003、下发参考调制编码方式以及参考资源块个数。

eNodeB的L2通过管理帧下发参考调制编码方式以及参考资源块个数N给eNodeB的L1，这样，可以初步确定参考频带，参考频带为全频带内，从空闲频带起始位置开始N个参考资源块，另外，管理帧为用来进行链路层服务管理的特殊帧，不做赘述。

步骤1004、测量并上报终端在参考频带上信噪比平均值。

根据初步确定的参考频带，eNodeB的L1测量终端在参考频带上SINR值，并报给eNodeB的L2。

步骤1005、确认调制编码方式以及资源块个数。

同理，eNodeB的L2将有效时间前eNodeB的L1上报的终端在参考频带上SINR值置为无效，计算该终端在有效时间内参考频带上SINR平均值，并参考表1确定SINR平均值对应的调制编码方式。以及可以根据公式1计算当前终端使用调制编码方式和需要承载终端的业务数据量需要的资源块的个数N′。

这样，eNodeB的L2获得本次调度为终端选择的调制编码方式以及分配的资源块个数N′。

步骤1006、下发调制编码方式以及资源块个数。

eNodeB的L2通过管理帧下发调制编码方式以及资源块个数N′给eNodeB的L1。

步骤1007、告知调制编码方式以及资源块个数。

eNodeB的L2通过上行授权将本次调度的调制编码方式以及资源块个数N′告知UE(终端)的L2，以及UE的L2可以根据上行授权填写管理帧。

步骤1008、下发调制编码方式以及资源块个数。

UE的L2通过管理帧下发本次调度的调制编码方式和资源块个数N′给UE的L1。

步骤1009、发送上行数据。

UE的L2利用本次调度的调制编码方式和资源块个数N′，发送上行数据。

eNodeB接收UE的L2发送的上行数据，实现上行数据传输。

由上述实施例的方案可以知道，上行调度方法，通过确定终端的参考频带获得参考频带的信道情况，提高为终端选择调制编码方式的精确性，从而，提高为终端分配资源块的精确性，提高了传输质量及信道利用效率。

在终端所用频带信道质量高于全频带信道质量的情况下，有条件的减少终端所占频带宽度；在终端所用频带信道质量低于全频带信道质量的情况下，可以使用较低阶的调制编码方式，降低误码率，保证传输质量。

而且，上行调度方法较为简单，与其他调度流程耦合性小，其他调度流程如用户优先级、业务优先级计算。

实施例四

一种无线通信系统，包括：基站以及与其进行通信的终端。

基站可以根据终端在全频带上信噪比平均值确定参考调制编码方式以及参考资源块个数，初步确定终端的参考频带，再根据终端在参考频带上信噪比平均值确定调制编码方式以及资源块个数，最终实现对终端的上行调度。

由上述实施例的方案可以知道，基站通过确定终端的参考频带获得参考频带的信道情况，提高为终端选择调制编码方式的精确性，从而，提高为终端分配资源块的精确性，提高了传输质量及信道利用效率。

在终端所用频带信道质量高于全频带信道质量的情况下，有条件的减少终端所占频带宽度；在终端所用频带信道质量低于全频带信道质量的情况下，使用较低阶的调制编码方式，降低误码率，保证传输质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种无线通信系统中上行调度方法，其特征在于，包括：

2、根据权利要求1所述的无线通信系统中上行调度方法，其特征在于，所述参考频带为在全频带内为终端初步确定的频带。

3、根据权利要求2所述的无线通信系统中上行调度方法，其特征在于，所述确定终端的参考频带的过程，包括：

根据所述终端在全频带上的信噪比平均值确定对应的参考调制编码方式；

根据所述参考调制编码方式以及所述终端的业务数据量确定为所述终端分配的参考资源块个数；

将所述全频带内从空闲频带起始位置开始的所述参考资源块确定为参考频带。

4、根据权利要求1或2或3所述的无线通信系统中上行调度方法，其特征在于，通过仿真得到信噪比值与调制编码方式的对应关系。

5、根据权利要求1或2或3所述的无线通信系统中上行调度方法，其特征在于，所述方法，还包括：

周期测量终端在全频带或参考频带的信噪比值；

得到预设有效时间内测量得到的终端在全频带信噪比平均值。

6、根据权利要求1或2或3所述的无线通信系统中上行调度方法，其特征在于，所述方法，还包括：接收终端上报的需要传输的业务数据量。

7、一种基站，其特征在于，包括：

参考频带获取单元，用于获取终端的参考频带；

8、根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述参考频带获取单元包括：

参考信噪比获取单元，用于获取终端在全频带上的信噪比平均值；

参考调制编码方式获取单元，用于根据所述参考信噪比获取单元获取的信噪比平均值获取对应所述信噪比平均值的参考调制编码方式；

参考资源块调度单元，用于根据所述参考调制编码方式获取单元获取的参考调制编码方式，以及所述终端的业务数据量确定为所述终端分配的参考资源块个数；

参考频带确认单元，用于将所述全频带内从空闲频带起始位置开始的所述参考调制编码方式获取单元分配的参考资源块确定为参考频带。

9、根据权利要求7或8所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：

调制编码表格，用于存储信噪比值及其对应的调制编码方式或参考调制编码方式；

10、一种无线通信系统，其特征在于，包括：终端以及如权利要求7-9中任一所述的基站。