CN101686549A

CN101686549A - 资源分配方法

Info

Publication number: CN101686549A
Application number: CN200810161448A
Authority: CN
Inventors: 孙云锋
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-09-27
Filing date: 2008-09-27
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2028-09-27
Also published as: WO2010034190A1; CN101686549B

Abstract

本发明公开了一种资源分配方法，该方法包括：对于第一类用户设备，节点为其分配专用的协作资源区，并在协作资源区内对第一类用户设备进行资源调度。借助于本发明，通过多节点协作的用户分配独立的资源，可以合理地为协作用户分配所需资源，可以避免由于协作用户与非协作用户间存在的等效信道的差异对用户的调度产生的影响，提高系统的性能。

Description

资源分配方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种资源分配方法。

背景技术

随着演进的长期演进(Long-Term Evolution Advanced，简称为LTE-A)需求的提出，人们对小区平均频谱效率和小区边缘频谱效率越来越重视。相比较而言，小区边缘的频谱效率最受人们关注，这主要是因为LTE-A系统的上下行都是以正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)(或者以OFDM的某种变形)为基本多址复用方式的频分系统，LTE-A系统与传统的以CDMA为基本多址复用方式的无线通信系统不同，这些系统没有处理增益，在小区内部因为完全采用频分正交技术，所以在LTE-A系统的小区内部几乎没有干扰问题，但在小区边缘处的干扰处理则相对困难。

目前，LTE中对小区边缘处干扰的处理主要有三种方法，即，干扰随机化、干扰消除、干扰协调(躲避)。

其中，干扰随机化的方法一般采用跳频、跳时、直扩或者跳码的方法在小区之间减轻干扰的影响，它的优点是无需网络规划，几乎不需要信令的支持，但是它的缺点在于没有从根本上消除干扰。

干扰消除的方法能使用某些算法消除干扰，但是，一般需要通过额外的物理实体才能完成干扰的比较好的消除，例如，通过多天线技术来进行干扰削除，并且，有时这些条件可能并不满足。

干扰协调(躲避)的方法是通过交换小区间的一些信息，使用某些算法使得每个小区自动根据其他小区的反馈信息和自身的情况选择合适的资源进行传输，实现小区间资源的高效利用，从而尽量减轻小区间资源碰撞利用的机会，最终达到小区边缘性能的提升，该方法强调尽量避免出现小区间争用相同时频资源而造成的干扰。由于小区边缘用户距离多个相邻小区的天线距离相差不大，因此，利用多个小区的发射天线来实现小区边缘处无线链路的较高容量和可靠传输就成为研究重点。

而在多点协作传输中，存在小区边缘干扰的问题，另一方面，还存在多点协作用户与普通用户在节点内兼容的问题，即，在同一个节点内部，当存在多节点协同服务的用户时，对于这两类不同的用户，无论从控制信息设计方面还是数据的发送方式、信道的状态信息和质量信息方面都存在差异，这样，就会出现协同服务的目标用户和非协同服务的目标用户所占有的资源如何分配的问题。然而，目前尚未提出能够解决多点协作用户和非多点协作用户在节点内部的兼容问题的技术方案。

发明内容

考虑到目前无法解决多点协作用户和非多点协作用户在节点内部兼容的问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种资源分配方法，用以解决上述的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种资源分配方法，用于在同一节点下存在多节点协作服务的第一类用户设备和单一小区服务的第二类用户设备的情况下进行资源分配。

根据本发明的资源分配方法包括：对于第一类用户设备，节点为其分配专用的协作资源区，并在协作资源区内对第一类用户设备进行资源调度。

其中，在节点为第一类用户设备分配协作资源区时，节点以预定方式静态、或半静态、或动态地为第一类用户分配协作资源区。

具体地，预定方式为以下之一：时分方式、频分方式，其中，时分方式是指对第一类用户设备分配的资源与对第二类用户设备分配的资源位于不同的时隙，频分方式是指对第一类用户设备分配的资源与对第二类用户设备分配的资源位于相同时隙的不同频率。

此外，在节点以半静态或动态的方式分配协作资源区的情况下，该方法可进一步包括：

在节点进行协作资源区和非协作资源区划分时，优先选择节点的相邻节点空闲的资源所在的带宽作为协作资源区。

并且，在节点以半静态或动态方式分配协作资源区的情况下，节点对第一类用户设备分配资源区的优先级高于节点对第二类用户设备分配资源区的优先级。

此外，在节点以半静态或动态方式分配协作资源区的情况下，节点将本次协作的协作资源通知给协作节点。

此外，在以半静态或动态的方式分配协作资源区的情况下，节点进行资源分配的处理具体可以为：节点根据第一类用户设备和第二类用户设备的数量和业务类型进行资源分配，根据资源分配结果确定协作资源区的大小，并在分配了协作资源区的资源后对协作资源区的已分配资源进行标识。

此外，在节点以静态方式分配协作资源区的情况下，该方法可进一步包括：网络中的所有节点分配相同的固定资源作为协作资源区，并且，分配的协作资源区为全部节点共有的资源区。

并且，在节点进行静态资源分配的情况下，在节点分配的协作资源区中的资源为连续的资源。

此外，在节点进行资源分配后，该方法可进一步包括：在协作资源区内，仅映射第一类用户设备所专用的端口，并按照该类端口的导频图样插入该类端口的导频。

优选地，该方法可进一步包括：

在协作资源区内，当第一类用户设备在节点的覆盖边缘且第一类用户设备的干扰低于最小阈值的情况下，将该用户设备切换为第二类用户设备，并且节点的临近节点在该用户设备所具有的资源上为本节点的覆盖区域内的其它近端用户设备提供服务；

在非协作资源区内，在第二类用户设备在节点的覆盖边缘、并且第二类用户设备的干扰高于最大阈值或者节点的临近节点存在空闲资源的情况下，将该用户设备转换为第一类用户设备，节点和临近节点协同在协作资源区为该用户设备提供服务；

其中，最大阈值大于或等于最小阈值。

优选地，上述节点为以下至少之一：基站、中继站、无线射频单元、小区。

优选地，协作资源区所对应的资源的大小为调度单元大小的整数倍、或为反馈子带的整数倍。

借助本发明的上述技术方案，通过多节点协作的用户分配独立的资源，可以合理地为协作用户分配所需资源，可以避免由于协作用户与非协作用户(即，上述第二类用户设备)间存在的等效信道的差异对用户的调度产生的影响，提高系统的性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明方法实施例的资源分配方法的处理流程图；

图2是根据本发明方法实施例的资源分配方法中普通用户与多点协作用户在频分方式下的资源分配方式的示意图；

图3是根据本发明方法实施例的资源分配方法中普通用户与多点协作用户在时分方式下的资源分配方式的示意图；

图4根据本发明方法实施例的资源分配方法中的协作资源区内的多点协作与频率复用的自适应切换的资源配置情况的示意图；

图5是根据本发明方法实施例的资源分配方法的协作资源区内的多点协作与频率复用的自适应切换的示意图。

具体实施方式

功能概述

考虑到目前需要一种技术方案来解决使多点协作用户和非多点协作用户同时在节点内部兼容的问题，本发明提出了一种资源分配方法，借助于该方法，通过对节点资源进行划分，并将资源分配给不同的用户，可以合理地为协作用户分配所需资源，优化系统的工作状态。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种资源分配方法，该方法用于在同一节点下存在多节点协作服务的第一类用户设备和单一小区服务的第二类用户设备的情况下进行资源分配。

图1示出了根据本发明方法实施例的资源分配方法的处理流程，如图1所示，该处理流程包括步骤S102和步骤S104。

步骤S102，对于第一类用户设备，节点(例如，可以是Node B)为其分配专用的协作资源区；

步骤S104，节点在协作资源区内对第一类用户设备进行资源调度。

在实际应用中，节点可以对需要分配的资源进行区域划分，得到协作资源区和非协作资源区；对需要分配的资源进行区域划分也可以理解为：对原本需要对普通用户分配的资源进行划分，从中得到需要对多点协作用户(即，第一类用户设备)分配的资源(协作资源区对应的资源)，将剩余的资源作为实际需要分配给普通用户(第二类用户设备)的资源(非协作资源区所对应的资源)。

可选地，在节点为第一类用户设备分配协作资源区时，节点可以以预定方式静态、或半静态、或动态地为第一类用户分配协作资源区。其中，通过半静态或动态分配方式，可以根据多节点协作用户数目(第一类用户设备的数目)或者临近节点资源的使用情况进行灵活分配专用资源，通过动态或半静态的分配协作区资源，可以更加合理地为第一类用户设备分配资源；并且，将协作区的连续资源分配给第一类用户设备的方式可以称为集中式分配方式，将协作区的非连续资源分配给第一类用户设备的方式可称为分布式分配方式。

其中，上述预定方式可以是时分方式和频分方式中的任一种，其中，时分方式是指对第一类用户设备分配的资源与对第二类用户设备分配的资源位于不同的时隙，时分方式有利于减轻控制开销，频分方式是指对第一类用户设备分配的资源与对第二类用户设备分配的资源位于相同时隙的不同频率，以频分方式进行调度的实时性较强。

优选地，在节点以半静态或动态的方式分配协作资源区的情况下，该方法可以进一步包括：在节点进行协作资源区和非协作资源区划分时，优先选择节点的相邻节点空闲的资源所在的带宽作为协作资源区。

并且，在节点以半静态或动态方式分配协作资源区的情况下，节点对第一类用户设备分配资源区的优先级高于节点对第二类用户设备分配资源区的优先级，即，优先对第一类用户设备分配资源。

此外，在以半静态或动态的方式分配协作资源区的情况下，节点进行资源分配的处理具体为：节点根据第一类用户设备和第二类用户设备的数量和业务类型进行资源分配，根据资源分配结果确定协作资源区的大小，并在分配了协作资源区的资源后对协作资源区的已分配资源进行标识。

另一方面，在节点以静态方式分配协作资源区的情况下，根据网络的预先规划，网络中的所有节点(包含上述节点在内)均预先分配有相同的固定资源作为协作资源区，并且，该分配的协作资源区应尽可能为全部节点共有的资源区，从而保证有效的多点协作。

该方法可进一步包括：

在非协作资源区内，在第二类用户设备在节点的覆盖边缘、并且第二类用户设备的干扰高于最大阈值或者节点的临近节点存在空闲资源的情况下，将该用户设备转换为第一类用户设备，节点和临近节点协同在协作资源区为该用户设备提供服务；其中，最大阈值大于或等于最小阈值。

优选地，由于协作区的资源主要用于为第一类用户设备提供服务，因此，在协作区内可以以较大的功率进行信号和数据的发送；而邻近小区在相同的资源上，可以较小的功率进行发送，从而可用于对近端用户进行调度。

需要说明的是，对第二类用户设备(即，非多点协作用户)进行资源划分及其资源分配的方式可根据相关技术来实现，在此处不再赘述。

可选地，在进行资源分配后，该方法可以包括：第一类用户设备和第二类用户设备根据预定方式向节点反馈以下信息中的至少之一：信道质量信息(channel quality information，简称为CQI)、预编码矩阵索引(precoding matrix index，简称为PMI)、秩信息(rankinformation，简称为RI)。

在具体实施过程中，上述节点可以是基站(BS)、中继站(RS)、远程射频单元(RRU)、小区(Cell)中的任一种，并且也可以是所有参与协作的任何网元，并不限于本实施例中所列举的情况。

通过本实施例提供的方法，可以为多点协作用户及非多点协作用户分配合理的网络资源。

图2是根据本发明方法实施例的资源分配方法的普通用户(第二类用户设备)与多点协作用户(第一类用户设备)在频分方式下的资源分配方式的示意图，如图2所示，将节点的频率资源分为普通用户服务区和协同区(即，上述协作资源区)，协同区占用专用的频率资源为多点协作用户提供网络资源，普通用户服务区(非协作资源区)则为非多点协作的普通用户提供频率资源，并且，多点协作用户与普通用户在同一时隙的不同频率资源上进行资源利用。

对以频分方式对节点的频率资源进行分配的处理过程包括以下步骤：

步骤1，服务小区为协作类用户(上述第一类用户设备)划分一定的频率资源(即，上述协作资源区)，对多点协作的用户在该资源内进行调度，在协作区内可以进行功率放大(power boosting)以扩大覆盖范围，如图2中阴影部分所示，资源大小的配置通过服务小区静态/半静态或动态的方式进行分配；

步骤2，服务小区根据用户(UE)的反馈信息，首先对需要进行多点协作传输的第一类用户设备在协作资源内进行调度；

步骤3，服务小区对普通的用户在非协作用户(即，上述第二类用户设备)的资源内进行调度和资源分配；如果协作资源没有完全利用，服务小区根据协作资源的利用情况，也可以将剩余的资源分配给第二类用户设备；

步骤4，如果资源的配置采用半静态或动态的方式，服务小区将协作资源区与非协作资源区的资源分配情况通知本小区的用户；

由于第一类用户设备与第二类用户设备之间的差异性，对应的CQI、PMI、RI反馈可以按照如下方式进行：服务节点指定用户的反馈子带宽度及颗粒度，用户仅仅在指定的资源内进行反馈。例如，对于第一类用户设备，服务节点指定其反馈子带为协作用户的专用资源区(协作资源区)，第二类用户设备在其他子带进行反馈；当需要进行全带宽调度时，用户可以全带宽反馈，由服务节点根据协作资源和非协作资源的差异，分离出其需要的CQI，PMI和RI信息。

图3是根据本发明方法实施例的资源分配方法的普通用户与多点协作用户在时分方式下的资源分配方式示意图，如图3所示，可以将节点的时间资源分为非协作资源区(普通用户(第二类用户设备)服务区和协作资源区)，协作资源区为多点协作用户提供专用的时间资源，非协作资源区则为第二类用户设备提供时间资源，并且，第一类用户设备与第二类用户设备在同一频率的不同时隙资源上进行资源利用。

对以时分方式对节点的实际资源进行分配的处理过程包括以下步骤：

步骤1，服务小区为协作类用户(即，上述第一类用户设备)划分一定的时间资源，并对第一类用户设备在该资源内进行调度，该部分资源内调度的用户可以进行功率放大(power boosting)以扩大覆盖范围，如图3阴影部分所示，资源大小的配置通过服务小区静态/半静态或动态的进行分配；

步骤2，服务小区根据UE的反馈信息，首先对需要进行多点协作传输的UE在协作资源内进行调度分配；

步骤3，服务小区对普通用户(即，上述的第二类用户设备)在非协作资源区内进行调度和资源分配；如果协作资源没有完全利用，服务小区根据协作资源区资源的利用情况，也可以将剩余的资源分配给普通用户使用；

步骤4，如果资源的配置采用半静态或动态的方式，服务小区将协作资源区与非协作资源区的资源分配情况通知本小区的用户。

此时，由于以时分方式进行资源分配，CQI，PMI以及RI的反馈操作可以按照服务节点指定的方式进行，不需要额外的操作。

上述图2和图3示出了以频分方式和时分方式进行资源分配的情况。由于然频率复用技术和CoMP技术均可以用来解决小区ICIC问题，而CoMP技术虽然可以更好的解决ICIC问题，但是以浪费两份资源共同为一个用户服务为代价，因此节点可以进一步的将两种技术结合使用，根据目标用户的干扰级别来确定是以协作的模式还是以软频率复用的模式为当前用户服务。

当节点支持CoMP模式时，可以根据干扰情况和资源使用情况来确定是以协作方式或以软频率复用方式为用户服务，并且可以根据测量结果进行实时切换。该操作可以分为两种情况：情况一，当小区边缘用户干扰较弱时(如用户与临近小区的距离和服务小区的距离较大时)，采用软频率复用方式；情况二，当测得干扰强度大于阈值时或者临近节点在相同的资源上空闲时，切换到协作模式下，通过协作为边缘用户进行服务。

下面分别详细说明上述两种切换的情况。

图4是根据本发明方法实施例的资源分配方法的协作资源区内的多点协作与频率复用的自适应切换过程中资源配置情况的示意图，如图4所示，不同的节点(Cell#1和Cell#2)分别分配有不同的资源作为协作资源区域，如图4中阴影部分所示，当Cell#1与相邻小区Cell#2进行频率复用时，节点Cell#1将本小区的边缘用户(例如UE1，又可称为远端用户)调度到协作资源区域内，并以较大的功率进行发射；在相邻小区Cell#2内，将近端用户(例如UE2)调度到与Cell#1的协作资源区对应的频率资源上，并以较小的功率进行发送；当Cell#1和Cell#2以协作模式为小区边缘用户(例如，用户1移动到了小区1和小区2距离相当的位置)服务时，则Cell#1与cell#2在相同的资源上以协同的方式为目标用户服务。

图5是根据本发明方法实施例的资源分配方法的协作资源区内的多点协作与频率复用的自适应切换的示意图，如图5所示，当节点(例如Cell#1)或者终端(例如UE1)测得干扰较大时，例如，干扰大于某给定的阈值δ₂时，或者相邻节点Cell#2在相同资源空闲时，相邻节点Cell#2在相同的资源内与节点Cell#1进行协作，共同为用户UE1提供服务，此时Cell#1和Cell#2由频率复用模式切换到协作模式，如图5所示，在软频率复用模式下，仅有Cell#1为UE1提供资源，Cell#1和Cell#2切换到协作模式后，Cell#1和Cell#2同时为UE-1提供资源。而不同节点Cell#1和Cell#2到达目标用户的比值小于给定阈值β₁时，则切换会软频率复用模式。更为进一步的，当临近小区的干扰δ₁时，则节点可以将该用户调用到普通资源区。

并且，当相邻节点Cell#2在相同的时隙内，负载较大的情况下，在为终端UE1提供服务的同时，还可以利用空分多址的方式为本小区的UE2提供服务，例如用闭环预编码(precoding)或者波束成型(beamforming)的方式，使得UE2处于UE1的干扰零限内。

在具体的实施过程中，在下行链路中，UE可以测量下行链路各临近节点的干扰情况，并反馈给服务节点，服务节点根据反馈结果与阈值进行比较，如果干扰强度大于阈值或者相同时隙内，相邻节点在相同资源空闲，则切换到协作模式，临近节点与服务节点通过协作为目标用户进行服务；

在上行链路中，服务节点测量上行链路信号的干扰情况，并与阈值进行比较，如果干扰大于阈值，或者相邻节点在相同资源空闲，则以协作的模式接收上行链路信号。

综上所述，借助于本发明的技术方案，多节点协作的用户分配独立的资源(即对资源进行区域划分)，可以合理地为协作用户分配所需资源，可以避免由于协作用户与非协作用户(即，上述第二类用户设备)间存在的等效信道的差异对用户的调度产生的影响，并且还可以避免同时存在多套导频的情况，有利于用户在全带宽内的调度；此外，通过在协作区域与非协作区域的自适应切换，可以保证系统工作在最佳状态。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种资源分配方法，用于在同一节点下存在多节点协作服务的第一类用户设备和单一小区服务的第二类用户设备的情况下进行资源分配，其特征在于，所述方法包括：

对于所述第一类用户设备，节点为其分配专用的协作资源区，并在所述协作资源区内对所述第一类用户设备进行资源调度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述节点为所述第一类用户设备分配所述协作资源区时，所述节点以预定方式静态、或半静态、或动态地为所述第一类用户分配协作资源区。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定方式为以下之一：时分方式、频分方式，其中，所述时分方式是指对所述第一类用户设备分配的资源与对所述第二类用户设备分配的资源位于不同的时隙，所述频分方式是指对所述第一类用户设备分配的资源与对所述第二类用户设备分配的资源位于相同时隙的不同频率。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述节点以半静态或动态的方式分配协作资源区的情况下，所述方法进一步包括：

在所述节点进行所述协作资源区和非协作资源区划分时，优先选择所述节点的相邻节点空闲的资源所在的带宽作为所述协作资源区。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述节点以半静态或动态方式分配协作资源区的情况下，所述节点对所述第一类用户设备分配资源区的优先级高于所述节点对所述第二类用户设备分配资源区的优先级。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述节点以半静态或动态方式分配协作资源区的情况下，所述节点将本次协作的协作资源通知给协作节点。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在以半静态或动态的方式分配协作资源区的情况下，所述节点进行资源分配的处理具体为：

所述节点根据所述第一类用户设备和所述第二类用户设备的数量和业务类型进行资源分配，根据资源分配结果确定所述协作资源区的大小，并在分配了所述协作资源区的资源后对所述协作资源区的已分配资源进行标识。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述节点以静态方式分配协作资源区的情况下，所述方法进一步包括：

网络中的所有节点分配相同的固定资源作为协作资源区，并且，分配的协作资源区为所述全部节点共有的资源区。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述节点进行静态资源分配的情况下，在所述节点分配的协作资源区中的资源为连续的资源。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述节点进行资源分配后，所述方法进一步包括：

在所述协作资源区内，仅映射第一类用户设备所专用的端口，并按照该类端口的导频图样插入该类端口的导频。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在所述协作资源区内，当所述第一类用户设备在所述节点的覆盖边缘且所述第一类用户设备的干扰低于最小阈值的情况下，将该用户设备切换为第二类用户设备，并且所述节点的临近节点在该所述用户设备所具有的资源上为本节点的覆盖区域内的其它近端用户设备提供服务；

在所述非协作资源区内，在所述第二类用户设备在所述节点的覆盖边缘、并且所述第二类用户设备的干扰高于最大阈值或者所述节点的临近节点存在空闲资源的情况下，将该用户设备转换为第一类用户设备，所述节点和临近节点协同在协作资源区为该所述用户设备提供服务；

其中，所述最大阈值大于或等于所述最小阈值。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述节点为以下至少之一：基站、中继站、无线射频单元、小区。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述协作资源区所对应的资源的大小为调度单元大小的整数倍、或为反馈子带的整数倍。