CN101878666A - 移动无线电通信系统中用于用信号通知资源指配的方法和用于移动无线电通信系统的基站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在移动无线电通信系统中用信号通知资源指配的方法，其中，用于数据传输的时间频率资源以物理资源块的方式构成，其中，方法包括以下步骤：指配资源块到活动用户设备(S10)，将资源块指配用信号通知活动用户设备(S12)，以及根据活动用户设备实际数量，对资源块指配的用信号通知进行调整(S14-S20)。

Description

移动无线电通信系统中用于用信号通知资源指配的方法和用于移动无线电通信系统的基站

本发明涉及如权利要求1所述在移动无线电通信系统中用于用信号通知资源指配的方法和如权利要求9所述用于移动无线电通信系统的基站。

多用户信道自适应调度是有希望在移动无线电通信系统中实现大容量增益的一种技术。在本文中使用的术语移动无线电通信系统指允许诸如移动电话等移动无线电装置通信的任何无线电通信系统。在此类系统中，通信指在一般为移动无线电装置和基站的两个通信方之间经无线电链路的数字数据的任何传输。术语用户设备(UE)指适用于经无线电链路与诸如基站等另一装置通信的任何移动无线电装置。

在3GPP(第三代合作伙伴项目)中通过HSDPA(高速下行链路分组接入)引入了基于UMTS(通用移动通信系统)标准的更新的多用户信道自适应调度的第一实现。此外，在基于3GPP LTE(长期演进)系统的OFDMA(正交频分复用)的设计中，考虑了在时间和频率方面的多用户调度。

通过多用户信道自适应调度，以物理资源块的方式构成时间频率资源。移动无线电通信系统的基站根据它们的实际信道状态、QoS(服务质量)、请求的服务、延迟、缓冲器状态等，优化到用户设备(UE)的资源块指配(“信道和队列感知调度(channel and queue awarescheduling)”)。需要从基站用信号通知UE关于实际资源块指配。

资源块指配在时间和频率方面的更高颗粒度提供了对无线电信道的更佳适应，但需要更多的用信号通知。由于例如在容量方面的系统增益仅在调度实现的增益超过由另外需要的用信号通知带来的损耗时才能实现，因此，对于使用多用户调度的系统，资源指配的有效用信号通知极其重要。

因此，本发明的一个目的是提供用于在移动无线电通信中用信号通知资源指配的方法和用于移动无线电通信系统的基站，该方法和基站使资源指配的有效用信号通知能够实现。

此目的通过带有权利要求1的特征的、在移动无线电通信系统中用信号通知资源指配的方法和带有权利要求9的特征的、用于移动无线电通信系统的基站而得以实现。本发明的其它实施例是从属权利要求的主题。

本发明的基本构想是根据活动用户设备的数量调整资源指配的用信号通知，尤其是如3GPP-LTE系统中的资源块指配。这使得在移动无线电通信系统中资源指配的有效用信号通知能够实现，而不是为资源块指配使用固定长度标识符。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于在移动无线电通信系统中的用信号通知资源指配的方法，其中，用于数据传输的时间频率资源以物理资源块的方式构成，以及其中方法包括以下步骤：

-将资源块指配到活动用户设备，

-将资源块指配用信号通知(signalling)活动用户设备，以及

-根据活动用户设备实际数量，对资源块指配的用信号通知进行调整。

应注意的是，以上所列步骤不一定按上述次序执行。例如，最后的步骤可在循环中迭代执行以便不断使资源块指配适应活动用户设备数量的任何更改。前两个步骤例如可在初始阶段执行，而最后的步骤可在初始阶段后不断执行。

在本发明的又一实施例中，到活动用户设备的资源块指配的用信号通知可包括用信号通知资源块的所指配用户设备的标识符，并且资源块指配的用信号通知的调整可包括根据并行运行的活动用户设备实际数量选择标识符的长度。调整步骤可以是事件驱动的。标识符例如可以是在资源块开始处的字段。一般情况下，标识符包含相应资源块指配到的用户设备的独特标识。

在本发明的又一实施例中，标识符的长度的选择可包括：确定活动用户设备，并使标识符的长度适应确定的活动用户设备。例如，标识符字段可由足以管理一定数量的活动用户设备的多个比特组成。现在可根据活动用户设备的数量调整比特的数量，因此，只需要与管理活动用户设备所需资源块的容量一样多的资源块的容量。

根据本发明的又一实施例，标识符的长度的选择可包括：在活动用户设备的数量超过能通过标识符的当前长度管理的用户设备的最大数量时，将标识符的长度的增大用信号通知活动用户设备。例如，用户设备可注意到标识符字段添加了又一比特以便管理更新数量的活动用户设备。因此，用户设备可自动得知资源块的标识符字段增大。

在本发明的又一实施例中，资源块指配的用信号通知的调整还包括：确定活动用户设备的停用和在活动用户设备的新数量低于2的幂时重新配置资源块指配的用信号通知。这允许降低到用户设备的资源块指配所需的容量，并且进一步提高本发明的效率。

在本发明的一个实施例中，资源块指配的用信号通知的重新配置可包括将停用的用户设备的空闲标识符指配到具有最高标识符的用户设备，并缩短标识符的长度。

根据本发明的一个实施例，在需要活动用户设备的标识符的重新配置时，可将无线电资源控制RRC消息用信号通知活动用户设备。

根据本发明的又一实施例，在活动用户设备的标识符能缩短时，可将无线电资源控制RRC消息用信号通知活动用户设备，其中，RRC消息包含被删截(punctured)的标识符的符号的位置。

在又一实施例中，本发明提供一种用于移动无线电通信系统的基站，其中，基站适用于以物理资源块的方式构成用于数据传输的时间频率资源，并包括

-指配部件，用于将资源块指配到活动用户设备，

-用信号通知部件，用于将资源块指配用信号通知活动用户设备，以及

-采纳部件(adoption means)，用于根据活动用户设备实际数量，对资源块指配的用信号通知进行调整。

具体而言，基站可适用于执行本发明的、且如上所述的方法。

最后，本发明的一个实施例涉及包括本发明的、且如上所述的一个或多个基站的移动无线电通信系统。

从下文描述的实施例将明白本发明的这些和其它方面，并且将参照下文描述的实施例，阐明本发明的这些和其它方面。

下文将参照示范实施例，更详细地描述本发明。然而，本发明并不限于这些示范实施例。

图1示出根据本发明，用于在移动无线电通信系统中用信号通知资源指配的方法的实施例的流程图；

图2示出通过用于用户设备的固定长度标识符在移动无线电通信系统中资源块的指配的实施例；

图3示出根据本发明，通过用于用户设备的自适应长度标识符在移动无线电通信系统中资源块的指配的实施例；

图4示出根据本发明的一个表格，带有在新用户设备激活之前和之后简写id到用户设备标识符的指配的示例；

图5示出根据本发明的一个表格，带有在新用户设备激活之前和之后简写id到用户设备标识符的指配的示例，其中增大了简写标识符字段的长度；

图6示出根据本发明的一个表格，带有在新用户设备停用之前和之后简写id到用户设备标识符的指配的示例，其中，重新配置了简写id，并且借助信号更新消息减小了简写标识符字段的长度；以及

图7示出根据本发明的基站的实施例的框图。

在下述内容中，功能类似或相同的要素可通过相同的标号表示。

本发明使移动无线电通信系统能够根据在移动无线电通信系统中或在诸如系统的无线电小区等通信区域中活动UE的实际数量，适应形地更改资源块的用户设备标识(UE id)用信号通知字段(signallingfield)的大小。资源块指配的用信号通知意味着接收UE需要能够识别指配给它们的资源块。这意味着原则上对于每个资源块，需要将用于接收UE的标识符(Id)从基站用信号通知接收UE。因此，每个资源块具有UE Id字段。此UE Id字段的长度明显在很大程度上影响用信号通知开销。此UE Id的大小取决于在系统中并行活动UE的数量，该数量可变化强烈，从只几个使用高数据率服务的UE到大约数以千计的使用低速率服务的许多UE不等，例如，在20MHz LTE系统中的VoIP(因特网协议话音)用户。UE id字段的长度由并行活动UE的最大数量定义。

带有固定长度的UE id字段是活动UE的最大数量与用信号通知开销之间的一种折衷。即使只调度很少的UE，也要用信号通知设计为传播可能UE的最大数量的长UE Id。图2示出通过使用固定长度UE Id用于每帧25个资源块的资源块指配。UE Id在图2中示为sh-id0到sh-id24，并且具有固定长度的比特，这需要资源块的一定容量。下面的估计解释在应用固定长度UE Id时在实际3GPP-LTE系统中UE Id用信号通知所需的开销。

用信号通知开销可通过使用24个子载波乘以每RB(资源块)14个符号和每帧25个RB的3GPP-LTE系统进行估计。在20MHz系统中系统设计要支持的并行活动UE的数量的现实估计是1024个UE或10比特。sh-id(简写Id)的用信号通知要以极鲁棒的方式传送，例如，通过假设采取1/2比率编码的BPSK(二进制相移键控)。对于由336个符号组成的每个RB，只需要20个符号来用信号表示sh-id，导致大约6％的用信号通知开销。由于sh-id具有该设计所定义的固定长度，因此，此开销独立于系统中活动UE的实际数量。

以上述为例，如果系统中较少的UE在活动状态，则通过自适应sh-id长度，能大大降低开销。在少数UE以高数据率传输的情况下，例如，64个活动UE，能将sh-id长度降低为7比特，从而产生7比特*2符号/比特/336个符号＝4％的开销。图3示出通过使用自适应UE Id，即带有可变长度的标识符，用于每帧25个资源块的资源块指配的示例。

图1示出用于根据在移动无线电通信系统中活动用户设备实际数量，调整表示用户标识符的sh-id长度的方法的流程图。此方法可以硬件或软件方式在移动无线电通信系统的基站中实现。

在第1步骤S10中，可用资源块被指配到活动UE。随后，在下一步骤S12中，将资源块的指配活动UE的标识符用信号通知UE，例如，用信号通知资源块RB0被指配到带有sh-id0的UE。用于用信号通知的sh-id与实际UE Id之间的对应存储在表格中，尤其是在与基站覆盖的小区中的UE通信的基站中的表格中。继续步骤S14，不断确定例如在基站的小区中活动UE的数量。在下一步骤S16中，检查是否需要标识符长度的调整、即资源块中sh-id字段的长度的调整，例如，由于活动UE的数量超过能通过sh-id的当前长度管理的UE的最大数量，或者由于活动UE的数量低于能通过带有更短长度的sh-id管理的UE的数量。如果需要调整，则方法继续步骤S18，如下面将相对于图4到6详细描述的一样，该步骤重新配置标识符长度，即，sh.id字段的长度。因此，在步骤S20中，将sh-id字段的更新长度，即sh-id字段的增大或缩短用信号通知活动UE。方法再次继续步骤S14，直至整个过程停止，例如，基站关闭。应注意的是，步骤S16到S20也可视为根据活动UE由事件驱动，而不一定在每次资源分配后都检查是否需要重新配置。

在下述内容中，描述了UE激活和sh-id的相应调整，正如这可由根据本发明的移动无线电通信系统的基站中实现的方法执行的一样。

控制一个小区的基站需要通过指配单独的UE id来识别其中的所有UE。然而，一般情况下，并非所有UE并行在活动状态。在数据传输开始时，UE状态从闲置更改为活动，并且用于物理层信令(physicallayer signalling)的简写UE id(sh-id)被指配到UE。基站保持从UE标识号(“UE-id”)到简写UE标识号(“sh-id”)的映射表，并且将新的简写UE-id用信号通知被激活的UE。在图2所示表格中，带有id 032、125和237的UE并行在活动状态。如表格中所示，sh-id 00、01和10被指配到这些活动UE。sh-id字段的长度为2比特，因此，可管理四个活动UE。在图2所示的下方表格中，带有UE Id 339的新UE变为活动状态。方法将sh-id“11”指配到此新活动UE，并将此指配用信号通知所有UE。表格现在包含具有其UE Id的四个活动UE和指配的sh-id。

如果活动UE的数量超过2的幂，则sh-UE-Id的更改(+1比特)可用信号通知所有活动UE以便使sh-id的长度适应活动UE的数量。移动无线电通信系统现在使用适用于并行活动UE的数量的3比特sh-id进行工作。图3示出包含四个活动UE的UE ID的指配及其指配sh-id的上方表格。图3中的下方表格示出五个活动UE的UE Id及其指配sh-id，即激活了带有UE Id 012的又一UE之后。相比带有四个活动UE的上方表格中的仅2比特，sh-id的长度现在为3比特，以便允许管理并行在活动状态的五个UE。3比特长度的新sh-id“100”被指配并将其用信号通知带有UE Id 012的UE。此外，将sh-id的长度的信号更新或UE的指示符用信号通知所有UE。在收到后一用信号通知时，UE知道sh.id的长度现在为3比特。因此，移动无线电通信系统现在使用调整的用户设备标识符进行工作，即适用于并行活动UE的数量的3比特sh-id。

在下述内容中，描述了UE停用和sh-id的相应调整，正如这由根据本发明的移动无线电通信系统的基站中实现的方法执行的一样。

如果一任意活动UE应被停用，一个sh-id变为可用(空)。如果活动UE的新数量低于2的幂，则基站可通过将空闲sh-id指配到具有最高sh-id的活动UE并缩短sh-UE-id的长度来重新配置用信号通知。

此过程通过图6所示的表格解释。在第一个上方表格中，带有UEId 032、125、237、339和012的五个UE并行在活动状态。对于每个活动UE，一个3比特sh-id被指配为用户设备标识符。现在，停用带有UE Id 125的UE。第二个表格示出在此UE的停用后的表项目。指配到停用UE的UE Id在表格中标记为空，并且sh-id“001”被指配到标记为“空”的项目。方法现在如下重新配置表格和用信号通知：首先，确定带有最高sh-id的UE，即，带有UE Id 012的UE(sh-id：“100”)。其次，指配到停用UE的sh-id“001”被指配到带有最高sh-id的UE，即，带有UE Id 012的UE。第三，取消sh-id的最高有效比特，即，sh-id的长度从3比特缩短为2比特，这是因为2比特足以管理所有四个活动UE。随后，将新指配的sh-id和sh-id长度的缩短用信号通知所有UE。因此，获得了更新的sh-id指配，其中，sh-id的长度适用于活动UE的数量。上述过程在图6的表格中从最顶部表格到底部表格示出。应注意的是，ID长度降低控制消息能以广播方式从基站发送，以便可不需要专用于每个活动UE的额外RRC消息。

根据活动UE的数量来调整sh-id的长度的上述描述能归纳为sh-id的重新配置。通过使用两种类型的RRC消息，能重新组织降低到等于2的幂的数量的、指配的sh-id的任意组合。

1.可需要活动UE sh-id的显式重新配置，通过RRC消息来用信号通知该重新配置，目标是此UE。

2.其次，通过从所有UE的sh-id删截一比特，能缩短所有活动UE的sh-id。要删截的比特的位置通过广播到所有活动UE的RRC消息用信号通知。

为组织此类重新配置，能在空中接口中标准化接合(interfacing)移动无线电通信系统的基站的MAC-SAP的两个显式RRC消息。

图7示出用于3GPP-LTE移动无线电通信系统的基站10。基站10适用于为多用户信道自适应调度以物理资源块的方式构成用于数据传输的时间频率资源。为执行带有高容量的有效多用户信道自适应调度，基站包括指配部件12，其被提供且适用于将资源块指配到活动UE。此外，它包括用信号通知部件14，其被提供且适用于将资源块指配用信号通知活动UE。为允许资源块指配的调整，基站包括采纳部件16，采纳部件提供用于根据活动用户设备实际数量对资源块指配的用信号通知进行调整。采纳部件16尤其适用于执行如图1所示的方法步骤。如上面通过图3到6所述的UE Id和sh-id的当前指配存储在基站10的表格18中。表项目由采纳部件16不断更新，并且由用信号通知部件14读取以便由基站10经RRC消息用信号通知UE。

缩略词表

3GPP     第三代合作伙伴项目

LTE      长期演进

HSDPA    高速下行链路分组接入

OFDMA    正交频分多址

QoS      服务质量

SAP      服务接入点

sh-id    简写标识

RRC      无线电资源控制

TX       发送器

UE       用户设备

UE id    用户设备标识

UMTS     通用移动通信系统

VoIP     因特网话音协议

Claims (11)

1.一种用于在移动无线电通信系统中用信号通知资源指配的方法，其中用于数据传输的时间频率资源以物理资源块的方式构成，其中所述方法包括以下步骤：

-将资源块指配到活动用户设备(S10)，

-将所述资源块指配用信号通知所述活动用户设备(S12)，以及

-根据活动用户设备实际数量，对所述资源块指配的所述用信号通知进行调整(S14-S20)。

2.如权利要求1所述的方法，其中

-到所述活动用户设备的所述资源块指配的所述用信号通知包括用信号通知资源块的所指配用户设备的标识符(S12)，以及

-所述资源块指配的所述用信号通知的所述调整包括：根据所述活动用户设备实际数量选择所述标识符的长度(S14-S20)。

3.如权利要求2所述的方法，其中

-所述标识符的所述长度的所述选择包括：确定所述活动用户设备(S14)以及使所述标识符的所述长度适应所述确定的活动用户设备(S16-S20)。

4.如权利要求3所述的方法，其中

-所述标识符的所述长度的所述选择还包括：在活动用户设备的所述数量超过能通过所述标识符的当前长度管理的用户设备的最大数量时，将所述标识符的所述长度的增大用信号通知所述活动用户设备(S20)。

5.如权利要求2、3或4所述的方法，其中

-所述资源块指配的所述用信号通知的所述调整包括：确定活动用户设备的停用以及在活动用户设备的新数量低于2的幂时重新配置所述资源块指配的所述用信号通知。

6.如权利要求5所述的方法，其中

-所述资源块指配的所述用信号通知的所述重新配置包括：将所述停用的用户设备的空闲标识符指配到具有最高标识符的所述用户设备，并缩短所述标识符的所述长度。

7.如权利要求2到6任一项所述的方法，其中

-在需要所述活动用户设备的所述标识符的重新配置时，将无线电资源控制RRC消息用信号通知所述活动用户设备。

8.如权利要求2到7任一项所述的方法，其中

-在所述活动用户设备的所述标识符能缩短时，将无线电资源控制RRC消息用信号通知所述活动用户设备，其中所述RRC消息包含被删截的所述标识符的符号的位置。

9.一种用于移动无线电通信系统的基站(10)，其中所述基站(10)适用于以物理资源块的方式构成用于数据传输的时间频率资源，并包括

-指配部件(12)，用于将资源块指配到活动用户设备，

-用信号通知部件(14)，用于将所述资源块指配用信号通知所述活动用户设备，以及

-采纳部件(16)，用于根据活动用户设备实际数量，对所述资源块指配的所述用信号通知进行调整。

10.如权利要求9所述的基站，适用于执行如权利要求1到8任一项所述的方法。

11.一种包括如权利要求9或10所述的一个或多个基站的移动无线电通信系统。

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