CN101583193B - 一种lte系统中基站端上行无线资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LTE系统中基站端上行无线资源分配方法，该方法包括如下步骤：1)对每个上行子帧，建立第一动态无线资源集合、第二动态无线资源集合和第三动态无线资源集合；第一动态无线资源集合的无线资源未来第一个上行子帧为半静态；第二动态无线资源集合的无线资源未来第二个或第三个上行子帧为半静态；第三动态无线资源集合的无线资源由从当前至未来第三个上行子帧均为动态；2)分别为重传数据且配置了TTI bundle的用户分配第三动态无线资源集合中的无线资源，为自适应重传数据的用户和新传数据的用户分配第二或第三动态无线资源集合中的无线资源。本发明能够使半静态和动态两种分配机制相互兼容，能够减少传输过程中的信令开销。

Description

一种LTE系统中基站端上行无线资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及无线网络技术领域，具体地说，本发明涉及LTE系统中基站端上行无线资源分配方法及装置。 

背景技术

LTE系统是第三代移动通信系统(3G)的长期演进计划，其目标是构建出高数据率、低时延和基于全分组的无线接入系统。LTE上行传输系统采用带循环前缀的单载波频分多址传输方式和集中式资源分配方式。基站端上行快速无线资源分配方法对LTE系统性能的提高起着至关重要的作用，因而成为LTE的关键技术之一。 

LTE标准中基站端(eNB)需要实现无线资源管理(RRM)的功能。无线资源管理功能主要包括分组调度(PS)。分组调度，即无线资源分配，是在基站端媒体接入控制子层(MAC)实现的。无线资源分配的任务就是要把可用物理资源合理地分配给各个用户，从而有效利用共享传输信道上的物理资源。 

针对VoIP业务，LTE标准提出半静态无线资源的概念，半静态无线资源是指以一定的周期重复分配给某一特定用户的无线资源。利用半静态无线资源传新传数据，利用动态分配无线资源传重传数据，可以避免了基站端多次发送无线资源授权信令，大大减小VoIP业务的信令开销。 

同时，对于需要重传数据的用户，LTE标准中还提出了TTI bundle的概念，TTI全称为Transmission Time Interval，TTI bundle译为传输时间间隔集束。TTI bundle是指用户在四个连续的上行子帧内传输同一份数据，即发起非自适应性的重传。用户每次非自适应重传的冗余版本递增，每次重传结束都不需要等待对端给出的应答，直接继续重传，直到四次传输结束。这样，基站端不需要对用户每次非自适应重传都给予应答，只是在四次传输结束后给出应答，能够有效减少应答控制信令传输，提高传输效率。 

然而，现有的LTE标准中只是孤立的分别给出半静态无线资源和TTI bundle在特定的业务条件下的应用，而并未考虑二种分配机制之间的相互影响。另外，LTE标准中也没有给出加入上述二种分配机制后的完整的无线资源分配过程。因此，如何将现有的各种无线资源分配机制有机地结合在一起，形成一套完整的相互兼容的无线资源分配方案，从而最大限度地利用可用无线资源，是LTE技术中迫切需要解决的难题之一。 

另外，由于每个用户在不同物理资源块上的信道质量是不同的，因此，如何使用户占用其信道质量好的物理资源块以保证用户服务质量，也是需要解决的难题之一。 

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种LTE系统中基站端上行无线资源分配方法及装置，使得基站端能够最大限度地利用可用的无线信道资源为用户提供服务。 

为实现上述发明目的，本发明提供了一种LTE系统中基站端上行无线资源分配方法，该方法包括如下步骤： 

1)对每个上行子帧，建立第一动态无线资源集合、第二动态无线资源集合和第三动态无线资源集合； 

所述第一动态无线资源集合由当前上行子帧为动态且未来第一个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第二动态无线资源集合由当前上行子帧为动态且未来第二个或第三个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第三动态无线资源集合由从当前至未来第三个上行子帧均为动态的无线资源构成； 

2)分别为重传数据且配置了TTI bundle的用户分配第三动态无线资源集合中的无线资源，为自适应重传数据的用户和新传数据的用户分配第二或第三动态无线资源集合中的无线资源，为传送信令的用户分配第一、第二或第三动态无线资源集合中的无线资源。 

其中，所述步骤2)中，按照优先级依次为各用户分配无线资源，所述用户按优先级由高至低排列如下：重传数据且配置了TTI bundle的用户、自适应重传数据的用户、新传数据的用户、传送信令的用户。 

其中，所述步骤1)中，还包括当进入一个上行子帧时，在所有物理资源块中减去已被预先分配给用户的物理资源块，将剩余的物理资源块作为当前可供分配的所有动态无线资源。 

其中，所述步骤1)还包括如下子步骤： 

11)根据用户的请求释放半静态无线资源； 

12)初始化动态无线资源队列，该队列包含所有物理资源块； 

13)从动态无线资源队列中删去已被预先分配给用户的物理资源块。 

其中，所述步骤2)还包括如下子步骤： 

21)遍历所有用户，为用户直接分配无线资源或将用户归入不同的用户队列； 

22)按照各用户队列的优先级，依序为各用户队列中的用户分配无线资源。 

其中，所述步骤22)还包括，对当前用户，执行如下子步骤： 

221)初始化当前用户物理资源块集合，初始化后该集合为空；在当前用户所对应的无线资源可选范围内，搜索当前用户在当前子帧信道质量最好的物理资源块，将该物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合；用户所对应的无线资源可选范围如下：重传数据且配置了TTI bundle的用户对应的无线资源可选范围是第三动态无线资源集合中的无线资源，自适应重传数据的用户和新传数据的用户对应的无线资源可选范围是第二和第三动态无线资源集合中的无线资源，传送信令的用户对应的无线资源可选范围是第一、第二和第三动态无线资源集合中的无线资源； 

222)判断当前用户在所述起始物理资源块上所能发送的数据量是否小于当前用户所需的信道质量要求的数据量；如果判断为否，则将所述起始物理资源块分配给所述当前用户；如果判断为是，则进入步骤223)； 

223)以当前子帧信道质量最好的物理资源块为起点，向前或向后搜索连续的动态物理资源块并将所搜索到的动态物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合，直至当前用户物理资源块集合中所有物理资源块合并后的物理资源可发送的数据量大于或等于当前用户所需的信道质量要求的数据量； 

224)将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户。 

其中，所述步骤223)还包括，在执行步骤223)中的所述搜索过程中，如果无法搜索到连续的动态物理资源块，停止搜索，执行步骤224)。 

本发明还提供了一种LTE系统中基站端上行无线资源分配装置，包 括：无线资源预处理器，用于在进入一个上行子帧时，获取当前上行子帧下所有可供分配的无线资源，然后将动态无线资源集合划分为第一动态无线资源集合、第二动态无线资源集合和第三动态无线资源集合；所述第一动态无线资源集合由当前上行子帧为动态且未来第一个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第二动态无线资源集合由当前上行子帧为动态且未来第二个或第三个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第三动态无线资源集合由从当前至未来第三个上行子帧均为动态的无线资源构成；以及 

动态无线资源分配器，用于分别为重传数据且配置了TTI bundle的用户分配第三动态无线资源集合中的无线资源，为自适应重传数据的用户和新传数据的用户分配第二或第三动态无线资源集合中的无线资源，为传送信令的用户分配第一、第二或第三动态无线资源集合中的无线资源。 

其中，所述动态无线资源分配器还用于按照优先级依次为各用户分配无线资源，所述用户按优先级由高至低排列如下：重传数据且配置了TTIbundle的用户、自适应重传数据的用户、新传数据的用户、传送信令的用户。 

其中，所述动态无线资源分配器包括： 

第一动态无线资源分配器，用于遍历所有用户，为用户直接分配无线资源或将用户归入不同的用户队列；以及 

第二动态无线资源分配器，用于按照各用户队列的优先级，依序为各用户队列中的用户分配无线资源。 

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果： 

1、本发明既能够使半静态和动态两种分配机制相互兼容，又最大限度地利用了当前可用的无线资源，提高了资源利用率。 

2、本发明能够减少传输过程中的信令开销。 

3、本发明既能保证用户服务质量，又能针对每个用户的具体情况合理地安排各物理资源块的使用，提高物理资源块的使用效率。 

附图说明

图1是本发明一个实施例中在遍历所有用户时，对当前用户的处理过程的流程图； 

图2是本发明一个实施例的步骤4中执行动态无线资源分配的流程图； 

图3是本发明一个实施例的总体流程示意图。 

具体实施方式

首先介绍本发明所涉及的一些专业词汇，以便更好地理解本实施例。 

上行子帧：用户向基站发送数据的时隙称为上行子帧。上行子帧是本实施例中的基本时间单位。在时分复用(TDD)的模式下，接收和发送使用同一频率信道的不同时隙，用保证时间来分离接收和传送信道。 

物理资源块(PRB)：LTE系统中上行方向在物理层是基于单载波频分多址传输方式的，上行无线资源分配的最小资源单位是物理资源块(PRB)。一个物理资源块在频域方向上，占用若干相邻子载波，每个子载波具有一定的带宽。同时，LTE系统中上行方向采用集中式物理资源分配，即要求分配给一个用户的物理资源块是相邻的，这样能够充分利用的用户的信道质量信息分配物理资源，从而提高LTE系统频谱效率。 

半静态无线资源：某一物理资源块按一定时间周期(在LTE标准中，所述时间周期一般至少为10个上行子帧)间歇性地分配给某个用户使用，则所述物理资源块为半静态无线资源。在被分配给所述用户使用的上行子帧内，所述物理资源块的状态为半静态。这里需注意的是，同一物理资源块可能在某一上行子帧内的状态是半静态，但在同一周期的其它上行子帧内的状态是动态。 

动态无线资源：在某一上行子帧即时分配并即时使用的物理资源块为动态无线资源。 

第一动态无线资源：若某一物理资源块在当前上行子帧为动态且未来第一个上行子帧为半静态，则在当前上行子帧内，该物理资源块为第一动态无线资源。 

第二动态无线资源：若某一物理资源块在当前上行子帧为动态且未来第二个或第三个上行子帧为半静态，则在当前上行子帧内，该无线资源为第二动态无线资源。 

第三动态无线资源：若某一物理资源块从当前至未来第三个上行子帧均为动态，则在当前上行子帧内，该物理资源块为第三动态无线资源。 

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。 

本发明的一个实施例提供了一种LTE系统中基站端上行无线资源分配方法，按照该方法，可以在每个上行子帧为各个用户合理的分配无线资源。图3示出了该实施例在每个上行子帧中的总体处理流程。对于一个上行子帧，所述无线资源分配方法主要包括步骤1至5，各步骤具体如下： 

步骤1：当进入一个上行子帧时，获取当前上行子帧下所有可供分配的无线资源，即获取当前上行子帧下的所有动态无线资源。在所有物理资源块中减去已被预先分配给用户的物理资源块，剩下的就是当前可供分配的物理资源块。在该实施例中，提供了一种获取当前上行子帧下所有可供分配的无线资源的优选方案，该优选方案将在下文中给出，但需要说明的是，本发明并不限于该优选方案，这是本领域普通技术人员易于理解的。 

步骤2：将动态无线资源队列划分为第一动态无线资源队列、第二动态无线资源队列和第三动态无线资源队列。 

所述第一动态无线资源队列由当前上行子帧为动态且未来第一个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第二动态无线资源队列由当前上行子帧为动态且未来第二个或第三个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第三动态无线资源队列由从当前至未来第三个上行子帧均为动态的无线资源构成。需说明的是，本步骤中涉及的队列只是可用的数据存储方式之一，本发明并不限于这种存储方式，这是本领域技术人员容易理解的。 

对无线资源的分类是本发明进行无线资源分配的基础。本发明将半静态和动态两种分配机制有机地结合，考虑物理资源块在当前和未来三个上行子帧的属性(半静态或动态属性)，将各物理资源块划归不同的无线资源集合，并以此为基础对无线资源进行分配。 

步骤3：遍历所有用户，对每个用户，直接分配无线资源或将该用户归入不同的用户队列以供后续处理。在该实施例中，提供了一种为当前用户直接分配无线资源或将该用户归入不同的用户队列的优选方案，该方案将在下文中详细描述。需要说明的是，本发明并不限于该优选方案，这是本领域普通技术人员易于理解的。 

步骤4：按照各用户队列的优先级依序为各用户队列中的用户分配无线资源。 

在该实施例中，提供了一种优先级排序的优选方案，该方案将在下文中描述。需要说明的是，本发明的优先级排序并不限于该优选方案，这是本领域普通技术人员易于理解的。进一步地，在另一个实施例中，还提供 了一种针对当前用户搜索最佳物理资源块并以此为基础为当前用户分配物理资源块的优选方案，该方案将在下文中描述，同样，本发明的物理资源块分配也并不限于上述优选方案，这是本领域普通技术人员易于理解的。。 

上述步骤3和步骤4的主要目的是根据传输机制的不同将用户归入不同的用户队列中，优先使用开销小的传输机制进行数据或信令传输，从而节省信令开销，提高传输效率和无线资源的利用率。 

步骤5：清空所有用户队列和无线资源队列，时间进入下一个上行子帧后，回到步骤1，按步骤1至4的描述进行处理，直至整个无线资源分配过程结束。 

下面介绍该实施例中，用于所述步骤1的一种获取当前上行子帧下所有可供分配的无线资源的优选方案，该方案包括如下子步骤： 

步骤1a：根据用户的请求释放半静态无线资源。当占用半静态无线资源的用户不再需要半静态无线资源时，该用户向基站端发送释放半静态无线资源请求，基站端在收到请求后释放(一般为隐式释放)相应的半静态无线资源。 

步骤1b：初始化动态无线资源队列，该队列包含所有物理资源块。 

步骤1c：从动态无线资源队列中删去已被预先分配给用户的物理资源块。本实施例中，已被预先分配给用户的物理资源块主要包括此前已被作为半静态无线资源分配给用户并且在当前上行子帧处于半静态的物理资源块，以及此前分配给发起随机接入的用户并且在当前上行子帧被所述发起随机接入的用户占用的物理资源块。 

下面介绍该实施例中，用于所述步骤3的一种为当前用户直接分配无线资源或将该用户归入不同的用户队列的优选方案，该方案如下： 

步骤3中，首先需要初始化多个用户队列。在一个实施例中，所述多个用户队列包括配置了TTI bundle的用户队列、自适应重传数据的用户队列、新传数据的用户队列和传送信令的用户队列。传送信令的用户队列包括有半静态无线资源分配请求的用户队列、发出资源请求的用户队列、发起随机接入的用户队列和仅需发送非周期性信道质量报告的用户队列。步骤3中，主要涉及的是有半静态无线资源分配请求的用户队列。在遍历每个用户时，原则是优先为重传数据的用户分配无线资源，然后是新传数据的用户，最后是发送信令的用户。另外，对于已占用半静态无线资源的用 户，也需要优先分配无线资源，但其优先级一般低于重传数据的用户。 

在该实施例中，基站端遍历所有用户，对每个用户作初步识别，判断出当前用户需要传送数据还是信令，所传送数据是重传数据还是新传数据，是否已占用在先上行子帧所分配的半静态无线资源等。初步识别后，即可对不同用户进行有针对性的后续处理。在遍历所有用户时，把遍历的指针所指的用户称为当前用户，为当前用户直接分配无线资源或将该用户归入不同的用户队列的一个优选方案如下(在本优选方案中，对当前用户的处理流程分支较多，各步骤之间的关系也比较复杂，在阅读时参考图1，可对下述步骤有一个更加直观的理解)： 

1.1：判断当前用户是否需要重传数据，如果判断为是，执行步骤1.11；否则，执行步骤1.2。 

1.2：判断当前用户是否需要新传数据，如果判断为是，执行步骤1.3；否则执行步骤1.10。 

1.3：判断当前用户是否已占用半静态无线资源，如果判断为是，执行步骤1.4；否则，执行步骤1.6。 

1.4：判断当前用户所占用的半静态无线资源在当前上行子帧是否达到当前用户所需的信道质量要求，如果判断为是，执行步骤1.5；否则，执行步骤1.6。在无线通信中，同一物理资源块在不同时刻下的信道质量可能会出现较大变化。而本步骤中，当前用户所占用的半静态无线资源是在在先上行子帧根据当时的信道质量而分配的，所以，在本步骤中，需要重新判断所占用的半静态无线资源在当前上行子帧下是否符合信道质量要求。同理，步骤1.12也作类似处理，其原因不再赘述。 

1.5：当前用户使用目前所占用的半静态无线资源发送新传数据，此时，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户。优先使用目前所占用的半静态无线资源，可以减少无线资源浪费，提高资源利用率。 

1.6：将当前用户加入新传数据的用户队列中，以便在所述步骤4中进行后续处理，此时，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户。 

1.7：判断当前用户是否配置了TTI bundle功能，如果判断为是，则将用户加入配置了TTI bundle的用户队列中，以便在所述步骤4中进行后续处理，此时，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户；否则，进入步骤1.8。 

1.8：判断当前用户是否需要分配半静态无线资源，如果判断为是，则 将用户加入有半静态无线资源分配请求的用户队列中，以便在所述步骤4中进行后续处理，此时，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户；否则，进入步骤1.9。 

1.9：将当前用户加入新传数据的用户队列，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户。 

1.10：将当前用户加入仅需发送非周期性信道质量报告的用户队列中，以便在所述步骤4中进行后续处理，此时，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户。 

1.11：判断当前用户是否已占用半静态无线资源，如果判断为是，执行步骤1.12；否则，执行步骤1.15。 

1.12：判断当前用户占用的半静态无线资源是否在当前上行子帧是否符合当前用户所需的信道质量要求，如果判断为是，执行步骤1.13；否则，执行步骤1.14。 

1.13：当前用户使用目前所占用的半静态无线资源，以自适应重传方式发送重传数据，此时，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户。在自适应重传中，用户发送重传数据所占用的物理资源块是使用基站端用信令指定的，因此需要一定的信令开销。 

1.14：将当前用户加入自适应重传用户队列，以便在所述步骤4中进行后续处理，此时，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户。 

1.15：判断当前用户是否配置了TTI bundle功能，如果判断为是，则为当前用户分配第三动态无线资源队列中的无线资源，使得用户能够发起非自适应重传，此时，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户；否则，进入步骤1.16。在另一个实施例中，提供了一种可用于步骤1.16的针对当前用户搜索最佳物理资源块并以此为基础为当前用户分配物理资源块的优选方案，该方案将在下文中描述，因此这里不作赘述。 

1.16：判断当前用户是否能够发起非自适应重传，如果判断为是，则执行步骤1.19，否则，执行步骤1.17。具体地，本步骤中，需要判断用户上次传输数据时所占用的物理资源块在当前上行子帧是否已经被其他的用户占用，如果已经被其他的用户占用，那么用户将不能非自适应重传。 

1.17：将当前用户加入自适应重传数据的用户队列，以便在所述步骤4中进行后续处理，进入步骤1.18。 

1.18：基站端向用户发送ACK，对当前用户的处理结束，遍历的指针 指向下一个用户。 

1.19：当前用户使用上次传输数据时所占用的物理资源块，发起非自适应重传，进入步骤1.20。由于非自适应重传不需要收发信令，因此优先使得用户发起非自适应重传，可以减少信令开销，提高传输效率。 

1.20：基站端向用户发送NACK，对当前用户的处理结束，遍历的指针指向下一个用户。 

下面介绍该实施例中步骤4的一种实现方案。 

步骤4中，按照各用户队列的优先级，依序为各用户队列中的用户分配无线资源。各用户队列的优先级由高至低依次为：配置了TTI bundle的用户队列、自适应重传数据的用户队列、有半静态无线资源分配请求的用户队列、新传数据的用户队列、发出资源请求的用户队列、发起随机接入的用户队列和仅需发送非周期性信道质量报告的用户队列。 

其中，发出资源请求的用户队列、发起随机接入的用户队列和仅需发送非周期性信道质量报告的用户队列均根据基站的MAC层的指令配置。基站的MAC层根据用户发出的资源请求信号和发起随机接入的信号，分别将用户归入发出资源请求的用户队列和发起随机接入的用户队列。当基站MAC层需要某个用户发送信道质量报告时，并且该用户当前没有数据(指新传数据或者重传数据)需要发送，那么基站MAC层就会把该用户放进仅需发送非周期性信道质量报告的用户队列。 

配置了TTI bundle的用户和自适应重传数据的用户放在最前(即优先级最高)，主要是要优先保证重传数据传输成功，减少业务数据延时。有半静态无线资源分配请求的用户放在中间(即优先级次高)，主要是要满足VoIP类业务的QoS。而把发送资源请求报告的用户放在随机接入用户之前，主要是为了优先保证当前正在传数据的用户的服务质量，然后才满足正在建立连接的用户的需求。仅需发送非周期性信道质量报告的用户只是发送信道质量报告，不发送任何业务数据，因此放在最后再处理。这样安排优先级，主要是为了满足各种用户的需求，更好保证各种业务的QoS。 

步骤4中，在遍历所有用户队列的所有用户的过程中，当所有动态无线资源都已被分配出去时，即第一、第二和第三动态无线资源队列均为空时，可以停止遍历，放弃剩余用户(该部分用户优先级相对较低)。这是本领域普通技术人员易于理解的。 

下面结合图2，介绍在另一个实施例中，为当前用户分配物理资源块的一个优选方案。该优选方案中，为当前用户分配物理资源块的过程，需要针对当前用户的具体情况，搜索一个或多个与该用户相匹配的物理资源块，然后将所述物理资源块分配给当前用户。该分配物理资源块的过程可以用于步骤4中以便为遍历过程中的所述当前用户分配物理资源块(对各用户队列中的用户均可适用)，也可以用于步骤3中的子步骤1.15中。 

参考图2，根据本发明的另一个实施例，为当前用户分配物理资源块的一个优选方案包括步骤a至h，具体如下： 

步骤a：初始化当前用户物理资源块集合，初始化后该集合为空。在当前用户所对应的可选范围内，搜索当前用户在当前子帧信道质量最好的物理资源块，将信道质量最好的物理资源块作为起始物理资源块，此时，搜索指针指向所述起始物理资源块。将起始物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合。步骤a结束后进入步骤b。 

在叙述步骤b之前，对步骤a中所述的可选范围进行详细说明，以便于更加透彻地理解本发明的内涵。在本实施例中，不同种类的用户对应于不同的可选范围；配置了TTI bundle的用户对应的可选范围是第三动态无线资源队列中的无线资源，自适应重传数据的用户和新传数据的用户所对应的可选范围是第二或第三动态无线资源队列中的无线资源，传送信令的用户所对应的可选范围是第一、第二或第三动态无线资源集合中的无线资源。在本发明的一个实施例中，为不同的用户队列分配不同的无线资源可选范围，既能够使半静态和动态两种分配机制相互兼容，又最大限度地利用了当前可用的无线资源，提高了资源利用率。比如，TTI bundle机制中，用户需要在四个连续的上行子帧内传输同一份数据，因此将第三动态无线资源集合中的无线资源优先提供给配置了TTI bundle的用户，可以有效保证数据传输正确率同时降低延时。而对于自适应重传数据的用户和新传数据的用户，选择第二或第三动态无线资源队列中的无线资源，主要原因是为后续上行子帧中重传数据预留无线资源。在无线通信中，大部分情况下用户在第一次传输数据往往失败，所以预留了一个或多个连续的上行子帧，便于该用户在下一个或多个上行子帧中发起非自适应重传，以节省信令开销。对于自适应重传数据的用户和新传数据的用户，排除第一动态无线资源队列中的无线资源，目的是尽可能使用户有一次非自适应重传的机会(如果选择第一动态无线资源队列中的无线资源，则肯定没有非自适应重传的机会)。 但需要说明的是，由于自适应重传数据的用户和新传数据的用户优先级不是最高，因此，对一个自适应重传数据的用户或新传数据的用户，在下一个上行子帧中，该用户在当前子帧所占用的无线资源有可能被优先级更高的用户抢先占用，因此，选择第二或第三动态无线资源队列中的无线资源，只是增大了该用户非自适应重传的机率，并不能保证下一个上行子帧中该用户一定能够发起自适应重传。以上是对步骤a中所述可选范围的详细说明，下面继续介绍后续步骤。 

步骤b：判断当前用户在所述起始物理资源块上所能发送的数据量是否小于当前用户所需的信道质量要求的数据量(本实施例中，当前用户所需的信道质量要求的数据量即当前用户在当前子帧所需要发送的数据量)；如果判断为否，则将所述起始物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h(步骤h是本次搜索的结束步骤)；如果判断为是，则进入步骤c。 

步骤c：判断与所述起始物理资源块相邻的前一个和后一个物理资源块是否是动态无线资源，当前一个和后一个物理资源块都是动态无线资源时，进入步骤d；当仅前一个物理资源块是动态无线资源时，进入步骤e；当仅后一个物理资源块是动态无线资源时，进入步骤f；当前一个和后一个物理资源块都不是动态无线资源时，进入步骤g。本步骤也可以多级判断的形式实现，以多级判断实现条件选择是本领域技术人员的惯用手段之一，因此不再赘述。 

步骤d：从所述前一个和后一个物理资源块中选出信道质量较好的一个作为优选扩展物理资源块，另一个则作为备选扩展物理资源块，如果所述前一个和后一个物理资源块信道质量相等，则任选一个作为优选扩展物理资源块，另一个则作为备选扩展物理资源块。步骤d结束后直接进入步骤d1。 

步骤d1：将搜索指针移动到优选扩展物理资源块，将优选扩展物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合。 

步骤d2：计算将当前用户物理资源块集合中所有物理资源块合并后的物理资源可发送的数据量S，判断所述可发送的数据量S是否小于当前用户所需的信道质量要求的数据量，如果判断为是，则进入步骤d3；否则，将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h。 

步骤d3：将搜索指针移动一个物理资源块，所述搜索指针的移动方向 与步骤d1相同。判断当前指针所指的物理资源块是否为动态无线资源，如果判断为是，将搜索指针所指的物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合，回到步骤d2；如果判断为否，则进入步骤d4。 

步骤d4：将搜索指针移动到备选扩展物理资源块，将备选扩展物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合。 

步骤d5：计算将当前用户物理资源块集合中所有物理资源块合并后的物理资源可发送的数据量S，判断所述可发送的数据量S是否小于当前用户所需的信道质量要求的数据量，如果判断为是，则进入步骤d6；否则，将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h。 

步骤d6：将搜索指针移动一个物理资源块，所述搜索指针的移动方向与步骤d4相同。判断当前指针所指的物理资源块是否为动态无线资源，如果判断为是，将搜索指针所指的物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合，回到步骤d5；如果判断为否，则搜索过程停止，将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h。 

步骤e：将搜索指针移动到所述前一个物理资源块，将前一个物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合。本步骤中，前一个物理资源块是动态无线资源，且后一个物理资源块不存在或者存在但不是动态无线资源。步骤e结束后进入步骤e1。 

步骤e1：计算将当前用户物理资源块集合中所有物理资源块合并后的物理资源可发送的数据量S，判断所述可发送的数据量S是否小于当前用户所需的信道质量要求的数据量，如果判断为是，则进入步骤e2；否则，将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h。 

步骤e2：将搜索指针移动一个物理资源块，所述搜索指针的移动方向与步骤e相同。判断当前指针所指的物理资源块是否为动态无线资源，如果判断为是，将搜索指针所指的物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合，回到步骤e1；如果判断为否，则搜索过程停止，将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h。 

步骤f：将搜索指针移动到所述后一个物理资源块，将后一个物理资源 块加入所述当前用户物理资源块集合。本步骤中，后一个物理资源块是动态无线资源，且前一个物理资源块不存在或者存在但不是动态无线资源。步骤f结束后进入步骤f1 

步骤f1：计算将当前用户物理资源块集合中所有物理资源块合并后的物理资源可发送的数据量S，判断所述可发送的数据量S是否小于当前用户所需的信道质量要求的数据量，如果判断为是，则进入步骤f2；否则，将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h。 

步骤f2：将搜索指针移动一个物理资源块，所述搜索指针的移动方向与步骤f相同。判断当前指针所指的物理资源块是否为动态无线资源，如果判断为是，将搜索指针所指的物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合，回到步骤f1；如果判断为否，则搜索过程停止，将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h。 

步骤g：搜索过程停止，将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户，进入步骤h。本步骤中，所述前一个物理资源块不存在或者存在但不是动态无线资源，并且所述后一个物理资源块不存在或者存在但不是动态无线资源。 

步骤h：为当前用户分配动态无线资源的过程结束。 

按照上述步骤a至h的优选方案，既能保证用户服务质量，又能针对每个用户的具体情况合理地安排各物理资源块的使用，提高物理资源块的使用效率。具体地，一方面，上述优选方案中，对每个用户搜索相应的最佳无线资源，并且资源分配由用户信道质量最好的物理资源块开始，充分考虑了用户链路质量，从而提高频带利用率；另一方面，上述优选方案中，对每个用户，以最少的物理资源块来满足用户的QoS要求，从而节约了有限的物理资源。 

另外，本发明的其它一些实施例中，还可以进一步考虑用户间的公平性。这个公平性体现在，在计算用户可以发送数据量(以字节为单位)时，综合考虑用户缓存数据量、固有参数和信道质量三个参数。例如，即使用户信道质量非常好，但是用户固有参数低(比如用户配置或交费方面的参数)，那么此时也不能让用户发送太多的数据量。相反，如果一个用户信道质量较差，但是用户固有参数高(比如用户交费多)，那么也应该尽量 让该用户发送较多的数据量。如果不综合考虑各个参数，可能导致信道质量好的用户总是能发送较多数据量，而信道质量不好的用户总是得不到发送数据的机会，导致用户间不公平。 

前述实施例描述了本发明提供的LTE系统中基站端上行无线资源分配方法的各个细节。除此之外，根据本发明的另一个实施例，还提供了相应的LTE系统中基站端上行无线资源分配装置，其包括：无线资源预处理器、第一动态无线资源分配器和第二动态无线资源分配器。 

无线资源预处理器用于在进入一个上行子帧时，获取当前上行子帧下所有可供分配的无线资源，即获取当前上行子帧下的所有动态无线资源；然后将动态无线资源队列划分为第一动态无线资源队列、第二动态无线资源队列和第三动态无线资源队列。无线资源预处理器的具体工作流程参照前文步骤1和步骤2，这里不再赘述。 

第一动态无线资源分配器用于遍历所有用户，为用户直接分配无线资源或将用户归入不同的用户队列以供后续处理。第一动态无线资源分配器的具体工作流程参照前文步骤3，这里不再赘述。 

第二动态无线资源分配器用于按照各用户队列的优先级，依序为各用户队列中的用户分配无线资源。第二动态无线资源分配器的具体工作流程参照前文中对步骤4及其各个细节的具体描述，这里不再赘述。 

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (10)

1.一种LTE系统中基站端上行无线资源分配方法，包括如下步骤：

1)对每个上行子帧，建立第一动态无线资源集合、第二动态无线资源集合和第三动态无线资源集合；

所述第一动态无线资源集合由当前上行子帧为动态且未来第一个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第二动态无线资源集合由当前上行子帧为动态且未来第二个或第三个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第三动态无线资源集合由从当前至未来第三个上行子帧均为动态的无线资源构成；

2)分别为重传数据且配置了TTI bundle的用户分配第三动态无线资源集合中的无线资源，为自适应重传数据的用户和新传数据的用户分配第二或第三动态无线资源集合中的无线资源，为传送信令的用户分配第一、第二或第三动态无线资源集合中的无线资源。

2.根据权利要求1所述的基站端上行无线资源分配方法，其特征在于，所述步骤2)中，按照优先级依次为各用户分配无线资源，所述用户按优先级由高至低排列如下：重传数据且配置了TTI bundle的用户、自适应重传数据的用户、新传数据的用户、传送信令的用户。

3.根据权利要求1或2所述的基站端上行无线资源分配方法，其特征在于，所述步骤1)中，还包括当进入一个上行子帧时，在所有物理资源块中减去已被预先分配给用户的物理资源块，将剩余的物理资源块作为当前可供分配的所有动态无线资源。

4.根据权利要求3所述的基站端上行无线资源分配方法，其特征在于，所述步骤1)还包括如下子步骤：

11)根据用户的请求释放半静态无线资源；

12)初始化动态无线资源队列，该队列包含所有物理资源块；

13)从动态无线资源队列中删去已被预先分配给用户的物理资源块。

5.根据权利要求2所述的基站端上行无线资源分配方法，其特征在于，所述步骤2)还包括如下子步骤：

21)遍历所有用户，为用户直接分配无线资源或将用户归入不同的用户队列；

22)按照各用户队列的优先级，依序为各用户队列中的用户分配无线资源。

6.根据权利要求5所述的基站端上行无线资源分配方法，其特征在于，所述步骤22)还包括，对当前用户，执行如下子步骤：

221)初始化当前用户物理资源块集合，初始化后该集合为空；在当前用户所对应的无线资源可选范围内，搜索当前用户在当前子帧信道质量最好的物理资源块，将该物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合；用户所对应的无线资源可选范围如下：重传数据且配置了TTI bundle的用户对应的无线资源可选范围是第三动态无线资源集合中的无线资源，自适应重传数据的用户和新传数据的用户对应的无线资源可选范围是第二和第三动态无线资源集合中的无线资源，传送信令的用户对应的无线资源可选范围是第一、第二和第三动态无线资源集合中的无线资源；

222)判断当前用户在起始物理资源块上所能发送的数据量是否小于当前用户所需的信道质量要求的数据量；如果判断为否，则将所述起始物理资源块分配给所述当前用户；如果判断为是，则进入步骤223)；

223)以当前子帧信道质量最好的物理资源块为起点，向前或向后搜索连续的动态物理资源块并将所搜索到的动态物理资源块加入所述当前用户物理资源块集合，直至当前用户物理资源块集合中所有物理资源块合并后的物理资源可发送的数据量大于或等于当前用户所需的信道质量要求的数据量；

224)将当前用户物理资源块集合中的所有物理资源块分配给所述当前用户。

7.根据权利要求6所述的基站端上行无线资源分配方法，其特征在于，所述步骤223)还包括，在执行步骤223)中的所述搜索过程中，如果无法搜索到连续的动态物理资源块，停止搜索，执行步骤224)。

8.一种LTE系统中基站端上行无线资源分配装置，包括：

无线资源预处理器，用于在进入一个上行子帧时，获取当前上行子帧下所有可供分配的无线资源，然后将动态无线资源集合划分为第一动态无线资源集合、第二动态无线资源集合和第三动态无线资源集合；所述第一动态无线资源集合由当前上行子帧为动态且未来第一个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第二动态无线资源集合由当前上行子帧为动态且未来第二个或第三个上行子帧为半静态的无线资源构成；所述第三动态无线资源集合由从当前至未来第三个上行子帧均为动态的无线资源构成；以及

动态无线资源分配器，用于分别为重传数据且配置了TTI bundle的用户分配第三动态无线资源集合中的无线资源，为自适应重传数据的用户和新传数据的用户分配第二或第三动态无线资源集合中的无线资源，为传送信令的用户分配第一、第二或第三动态无线资源集合中的无线资源。

9.根据权利要求8所述的基站端上行无线资源分配装置，其特征在于，所述动态无线资源分配器还用于按照优先级依次为各用户分配无线资源，所述用户按优先级由高至低排列如下：重传数据且配置了TTI bundle的用户、自适应重传数据的用户、新传数据的用户、传送信令的用户。

10.根据权利要求9所述的基站端上行无线资源分配装置，其特征在于，所述动态无线资源分配器包括：

第一动态无线资源分配器，用于遍历所有用户，为用户直接分配无线资源或将用户归入不同的用户队列；以及

第二动态无线资源分配器，用于按照各用户队列的优先级，依序为各用户队列中的用户分配无线资源。

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