CN101835191B

CN101835191B - 载波聚合通信系统的上行载波调度方法、基站和用户设备

Info

Publication number: CN101835191B
Application number: CN2010101498904A
Authority: CN
Inventors: 李国荣; 白杰
Original assignee: New Postcom Equipment Co Ltd
Current assignee: Beijing Haiyun Technology Co ltd
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: CN101835191A

Abstract

本发明公开了一种LTE载波聚合通信系统的上行载波调度方法，eNB向UE配置所有上行CC并配置SRS，UE通过eNB配置的所有上行CC向eNB发送SRS，eNB根据UE发送的SRS测量该UE在各个上行CC上的SINR，eNB判断上行CC的SINR是否超过预设门限，如果是，调度UE在该上行CC传输，否则，不调度UE在该上行CC传输。本发明还公开了一种LTE载波聚合通信系统中的eNB和UE。采用本发明的上行载波调度方法、eNB和UE，eNB能够清楚地知道UE在每个上行CC上的质量，因此eNB在判断是否调度UE在上行CC上传输时能够参照该上行CC的质量进行决策，从而能够对上行载波进行合理调度。

Description

载波聚合通信系统的上行载波调度方法、基站和用户设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种载波聚合通信系统中的上行载波调度方法、基站(eNB)和用户设备(UE)。

背景技术

在长期演进(LTE)系统中，每个UE只支持一个上行载波和一个下行载波，不涉及对UE增加业务传输的载波。在LTE技术的后续演进(LTE-A)系统中，为了获得更高的峰值数据速率，第三代合作伙伴计划(3GPP)提出，UE支持在多个成员载波(CC)进行数据传输，获得更大的带宽，例如最大带宽可以达到100MHz。这种技术被称为载波聚合(CA)，又称为带宽聚合。

为了实现上下行非对称的聚合，LTE-A载波聚合系统分别定义了UE特定的上行和下行的独立的CC集。CC集由专用信令配置，并且上行CC集与下行CC集的大小不同。UE通过上行CC集发送物理上行共享信道(PUSCH)数据，通过下行CC集接收物理下行共享信道(PDSCH)数据。

目前，在LTE-A载波聚合系统中，在无线资源控制(RRC)连接建立之后，采用专用信令进行新增CC的配置，通过RRC连接重配置过程增加上行CC或下行CC，在同一次配置中，允许针对上行CC和下行CC中的一种或两种进行操作。图1为现有的载波聚合通信系统中调整CC的信令流程图。如图1所示，对CC的调整通过演进通用移动电信系统陆地无线接入网(eUTRAN)向UE发送RRC连接重配置消息启动，在RRC连接重配置过程中对CC进行调整，调整后UE向eUTRAN反馈RRC连接重配置完成消息。

对于下行CC的调度，UE将其对下行CC的测量结果携带在测量报告中上报给eNB，eNB通过UE上报的测量报告进行判断，对CC进行调整。对CC的调整包括CC的增加、删除或替换。

对于上行CC的调度，UE建立业务时，eNB先配置一个上行CC给UE，之后eNB再通过RRC连接重配置消息将其它CC陆续增加到UE的上行CC集中。采用该方法，eNB无法正确判断出应将哪些上行CC增加给UE，有可能将信道质量差的CC增加调度给UE，从而使得上行传输数据丢失，或需要进行多次重传，通信效率低。并且，目前对于上行CC的调度方法中，对CC的调整包括CC的增加、删除或替换，当eNB通过RRC连接重配置消息删除了UE的一个上行CC后，即使该上行CC在之后恢复了较好的通信质量，eNB也无法获知，因此无法在该CC质量恢复时再将其增加到UE的上行CC集中。

总之，采用现有的载波聚合系统的上行载波调度方法，eNB无法对上行载波调度进行合理决策，系统采用该调度方法进行上行传输容易引起数据丢失，使得系统错误率高。

发明内容

本发明提供了一种载波聚合通信系统的上行载波调度方法，使用该方法能够对上行载波进行合理调度，降低系统错误率。

本发明还提供了一种载波聚合通信系统中的eNB，使用该eNB能够对上行载波进行合理调度，降低系统错误率。

本发明还提供了一种载波聚合通信系统中的UE，使用该UE能够对上行载波进行合理调度，降低系统错误率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种载波聚合通信系统的上行载波调度方法，包括：

eNB向用户设备UE配置所有上行成员载波CC并配置探测参考信号SRS；

UE通过eNB配置的所有上行CC向eNB发送SRS；

eNB根据UE发送的SRS测量该UE在每一个上行CC上的信号干扰噪声比SINR；

eNB针对每一个上行CC判断在该上行CC上的SINR是否超过预设门限，如果是，调度UE在该上行CC上进行传输，否则，不调度UE在该上行CC上进行传输。

在所述eNB向UE配置所有上行CC并配置SRS之前，该方法进一步包括：

eNB从操作维护O&M实体获取所有上行CC的标识信息。

所述eNB通过无线资源控制RRC连接重配置过程完成所述eNB向UE配置所有上行CC并配置SRS的步骤。

所述调度UE在该上行CC上进行传输的步骤之前，该方法进一步包括：

UE向eNB发送缓冲状态报告，该报告中包括UE请求的数据量；

eNB判断UE请求的数据量是否超过在该上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的所有上行CC的传输容量总和，如果是，执行所述调度UE在该上行CC上进行传输的步骤，否则，不调度UE在该上行CC上进行传输。

所述eNB判断上行CC的SINR不超过预设门限之后，该方法进一步包括：

eNB通知UE删除该上行CC。

本发明还公开了一种载波聚合系统中的基站eNB，包括：配置单元、收发单元和调度单元；

所述配置单元，用于生成配置消息并发送给收发单元，该配置消息向用户设备UE配置所有上行成员载波CC并配置探测参考信号SRS；

所述收发单元，用于接收来自配置单元的配置消息和来自调度单元的调度消息并发送给UE，并且接收来自UE的在所有上行CC上发送的SRS并发送给调度单元；

所述调度单元，用于接收来自收发单元的来自UE的在所有上行CC上发送的SRS，根据UE在所有上行CC上发送的SRS测量该UE在每一个上行CC上的信号干扰噪声比SINR，针对每一个上行CC判断在该上行CC上的SINR是否超过预设门限，如果是，生成针对该上行CC的调度消息并发送给收发单元，该调度消息调度UE在该上行CC上进行上行传输，否则，不生成调度消息。

所述配置单元，进一步用于从操作维护O&M实体获取所有上行CC的标识信息。

所述收发单元，进一步用于接收UE的缓冲状态报告并发送给调度单元，该报告中包括UE请求的数据量；

所述调度单元，进一步用于在生成针对该上行CC的调度消息并发送给收发单元之前判断UE请求的数据量是否超过在该上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的所有上行CC的传输容量总和，如果是，生成针对该上行CC的调度消息并发送给收发单元，该调度消息调度UE在该上行CC上进行传输，否则，不生成调度消息。

所述调度单元，进一步用于在不生成调度消息之后通知配置单元该上行CC上的SINR不超过预设门限，接收来自配置单元的删除该上行CC的通知，根据该通知删除该上行CC；

所述配置单元，进一步用于接收来自调度单元的该上行CC上的SINR不超过预设门限的通知，通过无线资源控制RRC连接重配置过程通知UE删除该上行CC，同时通知调度单元删除该上行CC。

本发明还公开了一种载波聚合通信系统中的用户设备UE，包括：收发单元和控制单元；

所述收发单元，用于接收来自基站eNB的配置消息和调度消息并发送给控制单元，在控制单元的控制下向eNB发送探测参考信号SRS并进行上行传输；

所述控制单元，用于接收来自收发单元的配置消息和调度消息，根据配置消息控制收发单元通过eNB配置的所有上行CC向eNB发送SRS，根据调度消息控制收发单元使用调度消息提供的上行CC进行上行传输。

由以上发明内容可见，eNB向UE配置所有上行CC并配置SRS，UE通过eNB配置的所有上行CC向eNB发送SRS，eNB根据UE发送的SRS清楚地知道UE在每个上行CC上的质量，因此eNB在判断是否调度UE在某一个上行CC上进行传输时可以参照该上行CC的质量进行合理的决策，从而能够对上行载波进行合理调度，降低系统的错误率。

附图说明

图1为现有的载波聚合通信系统中调整CC的信令流程图；

图2为本发明实施例中载波聚合通信系统的上行载波调度方法流程图；

图3为本发明实施例中载波聚合通信系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中载波聚合通信系统中的eNB的结构示意图；

图5为本发明实施例中载波聚合通信系统中的UE的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明的基本思想是，eNB将所有上行CC都配置给UE，并且同时为UE配置探测参考信号(SRS)，UE通过所有上行CC向eNB发送SRS，从而eNB能够根据每个上行CC的SRS了解UE在该上行CC上的质量，根据上行CC的质量对是否调度UE在该上行CC上进行传输做出合理的决策。

以下举出一个较佳的实施例对本发明提出的载波聚合通信系统中的上行载波调度方法进行说明。图2为本发明实施例中载波聚合通信系统的上行载波调度方法流程图。如图2所示，本发明实施例中载波聚合通信系统的上行载波调度方法包括如下过程。

步骤201：eNB向用户设备UE配置所有上行CC并配置SRS。

在本步骤中，eNB把所有上行CC都配置给UE，并且，同时向UE配置SRS。

eNB从操作维护(O&M)实体获取所有上行CC的标识信息，向UE配置所有上行CC。O&M实体可以位于eNB内部，也可以位于eNB外单独存在，作为数据库保存所有上行CC的相关信息。

现有的SRS都是应用于信道估计过程；在本发明实施例中，将 SRS引入载波聚合系统中的上行CC的调度过程，在配置上行CC的同时配置SRS，用于eNB测量各个上行CC的质量。

并且，eNB是通过RRC连接重配置过程来完成步骤201所述的向UE配置所有上行CC并配置SRS的。

步骤202：UE向eNB发送缓冲状态报告，该报告中包括请求的数据量。

UE的待发送的数据存储在UE自身的缓存中，在步骤202中，UE通过缓冲状态报告将自身的缓存中的待发送的数据量报告给eNB，该数据量即表明UE向eNB请求的数据量，eNB可以根据数据量的大小为UE分配上行资源。步骤202可以在步骤203之前执行，也可以在执行下面的步骤203至步骤205的过程中的任意时刻，与步骤203至步骤205中的任意步骤同时执行，只要在步骤206之前完成步骤202即可。

步骤203：UE通过eNB配置的所有上行CC向eNB发送SRS。

由于在步骤201中，eNB向UE配置了所有上行CC，并且配置了SRS，因此在步骤203中，UE按照eNB的配置，通过所有上行CC向eNB发送SRS。

步骤204：eNB根据UE发送的SRS测量该UE在每一个上行CC上的信号干扰噪声比(SINR)。

在步骤204中，根据SRS测量得到SINR的具体方法是：

SINR = \frac{1}{N_{0}} = \frac{1}{\frac{1}{M} Σ_{m = 0}^{M} ({({Es}_{r_I} (m) - {Es}_{T_I} (m))}^{2} + {({Es}_{r_Q} (m) - {Es}_{t_Q} (m))}^{2})}

其中，N₀表示噪声，M表示星座点符号个数，m表示星座点各符号索引，m的取值从0到M-1，Esr_I表示接收端I路的噪声，Est_I表示发送端I路的噪声，Esr_Q表示接收端Q路的噪声，Est_Q表示发送端Q路的噪声。Esr_I、Est_I、Esr_Q和Est_Q是从SRS中获得的。

步骤205：eNB针对每一个上行CC判断在该上行CC上的SINR是否超过预设门限，如果是，执行步骤206，否则，执行步骤207。

在此步骤中，预先为eNB设置SINR的门限值，通过对上行CC 的SINR与预设门限进行比较来评价该上行CC的质量，如果该上行CC的SINR大于等于预设门限，则认为该上行CC质量良好，能够调度UE在该上行CC上进行传输；如果该上行CC的SINR小于预设门限，则认为该上行CC质量较差，不能调度UE在该上行CC上进行传输。

在步骤205中，eNB逐一判断上行CC的质量，如果eNB判断第一个上行CC质量良好能够调度使用，继续判断第二个上行CC，如果eNB判断第二个上行CC仍能够调度使用，在此情况下，因为eNB已经预计将第一个上行CC用于UE调度使用，如果第一个上行CC已经足够满足UE需要上行发送的数据量要求，则即时第二个上行CC质量良好，也可以不必再为UE安排第二个上行CC。针对此种情况，为了提高上行CC调度效率，可以在步骤205之后进一步对UE请求的数据量进行判断，具体采用步骤206完成。

步骤206：eNB判断UE请求的数据量是否超过在此上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的所有上行CC的传输容量总和，如果是，执行步骤208，否则，执行步骤207。在此上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的所有上行CC，也就是已预计分配给UE调度使用的上行CC。

在步骤206中，eNB根据步骤202中UE发来的缓冲状态报告获知UE请求的数据量。对于第一个确认SINR超过预设门限的上行CC，由于在此上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的上行CC为0个，因此eNB预计将第一个确认SINR超过预设门限的上行CC用于UE调度使用。对于第二个确认SINR超过预设门限的上行CC，由于在此上行CC之前已确认了第一个SINR超过预设门限的上行CC，eNB已经预计将第一个上行CC用于UE调度使用，因此eNB对第一个SINR超过预设门限的上行CC的传输容量与UE请求的数据量进行比较，如果UE请求的数据量超过该上行CC的传输容量，则继续将第二个SINR超过预设门限的上行CC预计给UE调度使用，否则，不再为UE继续安排第二个SINR超过预设门限的上行CC。对于第二个以后的确认SINR超过预设门限的上行CC，eNB计算在此上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的所有上行CC的传输容量的总和，对UE请求的数据量与该传输容量总和进行比较，如果UE请求的数据量大于传输容量总和，说明UE请求的数据量较大，需要增加调度一个独立的CC给UE，用于UE进行上行传输；反之，如果UE请求的数据量不大于该预设值，说明采用已预计分配给UE的上行CC，即在此上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的所有上行CC，已经能够满足UE的上行数据量要求，则可以不为UE增加独立的CC，而让UE在已预计分配给UE的上行CC上进行传输。

步骤207：不调度UE在该上行CC上进行传输。

如果在步骤205中判断该上行CC的质量较差，或者在步骤206中判断UE请求的数据量较小，则执行步骤207，不调度UE在该上行CC上进行传输。对于eNB判断该上行CC的质量较差，不能调度使用的情况，步骤207中还可以进一步包括：eNB通知UE删除该上行CC。eNB仍旧可以通过RRC连接重配置过程通知UE删除该上行CC。但是，由于eNB删除该上行CC后，UE无法继续在该上行CC发送SRS，因此eNB就无法再监控UE在该上行CC上的上行质量，也无法在之后该上行CC质量恢复后重新调度使用该上行CC。为了使eNB能够实时监控UE在所有上行CC上的质量，在步骤207中，eNB可以不删除任何上行CC，而只是选择不调度UE在质量差的上行CC上进行传输，则如果该上行CC的质量恢复，eNB仍可以调度UE在该上行CC上传输。

步骤208：调度UE在该上行CC上进行传输。

在以上的本发明实施例中，载波聚合通信系统的上行载波调度方法的必须流程包括步骤201以及步骤203到步骤205。在调度方法中不包括步骤202的情况，在完成步骤201之后，直接执行步骤203。在调度方法中不包括步骤206的情况下，在步骤205中，如果判断为是，则直接执行步骤208，如果判断为否，则执行步骤207。根据步骤202至步骤205所述方法，eNB能够根据各个上行CC的质量对上行CC进行调度，从而能够对上行CC进行合理调度。

进一步地，在步骤202至205的基础上，增加步骤202与步骤 206，eNB在根据各个上行CC的质量对上行CC进行调度的基础上，进一步结合UE所需要发送的数据量大小对上行CC进行调度，以使得对上行CC的调度更加科学、合理，提高系统传输效率。

以上通过一个具体实施例介绍了本发明提出的载波聚合通信系统的上行载波调度方法，下面对采用该方法的载波聚合通信系统进行简要介绍。

图3为本发明实施例中载波聚合通信系统的结构示意图。如图3所示，该系统包括：eNB 301和UE 302。

eNB 301向UE 302配置所有上行CC并配置SRS，并且接收来自UE 302的SRS，根据SRS测量该UE 302在每一个上行CC上的SINR，针对每一个上行CC判断在该上行CC上的SINR是否超过预设门限，如果是，调度UE 302在该上行CC上进行传输，否则，不调度UE 302在该上行CC上进行传输。

其中，eNB 301可以从O&M实体获取所有上行CC。并且，eNB301可以通过RRC连接重配置过程向UE配置所有上行CC并配置SRS。进一步地，eNB 301不调度UE 302在该上行CC上进行传输的同时，还可以通知UE 302删除该上行CC。

UE 302通过eNB 301配置的所有上行CC向eNB 301发送SRS。

进一步地，UE 302向eNB 301发送缓冲状态报告，该报告中包括请求的数据量。eNB 301在调度UE 302在该上行CC上进行传输之前判断UE请求的数据量是否超过在此上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的所有上行CC的传输容量总和，即判断UE请求的数据量是否超过已预计分配给UE调度使用的上行CC的传输容量和，如果是，调度UE 302在该上行CC上进行传输，否则，不调度UE 302在该上行CC上进行传输。

在本发明实施例的载波聚合通信系统中，需要对现有的eNB和UE进行改进，以下分别介绍本发明实施例的载波聚合通信系统中的eNB和UE。

图4为本发明实施例中载波聚合通信系统中的eNB的结构示意图。如图4所示，本发明实施例中载波聚合通信系统中的eNB至少包括：配置单元401、收发单元402和调度单元403。

配置单元401生成配置消息并发送给收发单元402，该配置消息向UE配置所有上行CC并配置SRS。

其中，配置单元401可以从O&M实体获取所有上行CC的标识信息。

收发单元402接收来自配置单元401的配置消息和来自调度单元403的调度消息并发送给UE，并且接收来自UE的在所有上行CC上发送的SRS并发送给调度单元403。

其中，收发单元402可以通过RRC连接重配置过程向UE发送配置消息，为UE配置所有上行CC并配置SRS。

调度单元403接收来自收发单元402的来自UE的在所有上行CC上发送的SRS，根据UE在所有上行CC上发送的SRS测量该UE在每一个上行CC上的SINR，针对每一个上行CC判断在该上行CC上的SINR是否超过预设门限，如果是，生成针对该上行CC的调度消息并发送给收发单元402，该调度消息调度UE在该上行CC上进行传输，否则，不生成调度消息。

进一步地，调度单元403不生成调度消息的同时，还可以通知配置单元401该上行CC上的SINR不超过预设门限，接收来自配置单元401的删除该上行CC的通知，根据该通知删除该上行CC。配置单元401接收来自调度单元403的该上行CC上的SINR不超过预设门限的通知，通过RRC连接重配置过程通知UE删除该上行CC，同时通知调度单元402删除该上行CC。

进一步地，收发单元402接收UE的缓冲状态报告并发送给调度单元403，该报告中包括UE请求的数据量。调度单元403在生成针对该上行CC的调度消息并发送给收发单元402之前判断UE请求的数据量是否超过在此上行CC之前已确认的SINR超过预设门限的所有上行CC的传输容量总和，即判断UE请求的数据量是否超过已预计分配给UE调度使用的上行CC的传输容量和，如果是，生成针对该上行CC的调度消息并发送给收发单元402，该调度消息调度UE在该上行CC上进行传输，否则，不生成调度消息。

图5为本发明实施例中载波聚合通信系统中的UE的结构示意图。如图5所示，本发明实施例中载波聚合通信系统中的UE至少包括：收发单元501和控制单元502。

收发单元501接收来自eNB的配置消息和调度消息并发送给控制单元502，在控制单元502的控制下向eNB发送SRS并进行上行传输。

控制单元502接收来自收发单元501的配置消息和调度消息，根据配置消息控制收发单元501通过eNB配置的所有上行CC向eNB发送SRS，根据调度消息控制收发单元501使用调度消息提供的上行CC进行上行传输。

进一步地，收发单元501在控制单元502的控制下向eNB发送缓冲状态报告。控制单元502根据缓冲器中的数据量控制收发单元501向eNB发送缓冲状态报告，该报告中包括UE请求的数据量。

进一步地，收发单元501接收来自eNB的关于删除上行CC的RRC连接重配置消息并发送给控制单元502。控制单元502进一步接收来自收发单元501的RRC连接重配置消息，根据该消息删除该消息指示的上行CC。

由以上具体实施方式可见，通过eNB向用户设备UE配置所有上行CC并配置SRS，eNB能够根据UE发送的SRS清楚地知道UE在每个上行CC上的质量，因此eNB在判断是否调度UE在某一个上行CC上传输时可以参照该上行CC的质量进行合理的决策，从而能够对上行载波进行合理调度，降低系统的错误率。并且，在判断得到某一个上行CC质量差，不能用于调度时，eNB可以只选择不调度UE在该上行CC上传输，而不删除该上行CC，从而保证eNB能够实时监控到所有上行CC的质量，在上行CC的质量恢复后仍可能够对其重新调度使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种载波聚合通信系统的上行载波调度方法，其特征在于，包括：

基站eNB向用户设备UE配置所有上行成员载波CC并配置探测参考信号SRS；

UE通过eNB配置的所有上行CC向eNB发送SRS；

2.根据权利要求1所述的上行载波调度方法，其特征在于，

eNB从操作维护O&M实体获取所有上行CC的标识信息。

3.根据权利要求1所述的上行载波调度方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的上行载波调度方法，其特征在于，

UE向eNB发送缓冲状态报告，该报告中包括UE请求的数据量；

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的上行载波调度方法，其特征在于，

eNB通知UE删除该上行CC。

6.一种载波聚合系统中的基站eNB，其特征在于，包括：配置单元、收发单元和调度单元；

7.根据权利要求6所述的eNB，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的eNB，其特征在于，

9.根据权利要求6或7中任意一项所述的eNB，其特征在于，

10.一种载波聚合通信系统中的用户设备UE，其特征在于，包括：收发单元和控制单元；

所述控制单元，用于接收来自收发单元的配置消息和调度消息，根据配置消息控制收发单元通过eNB配置的所有上行成员载波CC向eNB发送SRS，根据调度消息控制收发单元使用调度消息提供的上行CC进行上行传输。