CN101897230A - 蜂窝系统中改进的调度 - Google Patents

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Abstract

在蜂窝系统(100)中，在包括子单元的子帧(310)中进行(410)传输。该方法被用于调度(415)子帧中的第一和第二信道，并且包括：将第一信道的传输资源划分(420)成资源组的第一集合，以预定方式将第一集合的资源组分配(425)给子帧(310)中的子单元，将符号值分配(430)给子帧(310)中尚未被分配第一集合的资源组的所有子单元(210)，将第二信道的传输资源划分(435)成资源组的第二集合，将第二集合的资源组分配(440)给子帧中利用所述符号值的子单元。

Description

蜂窝系统中改进的调度
技术领域
本发明公开了用于在无线蜂窝系统中进行调度的方法和设备。
背景技术
在被称为E-UTRAN(演进通用陆地无线接入网络)、也被称为长期演进系统(LTE)的蜂窝系统中，下行链路传输(即从小区的控制节点到小区中的用户的传输)基于正交频分复用OFDM，其中OFDM符号能够在多个副载波上扩展并且还在时间上具有特定扩展。
因此，E-UTRAN物理下行链路资源能够被视为时间-频率网格，其包括多个资源单元，其中每个资源单元对应于一个OFDM符号间隔中的一个OFDM副载波。
在时间上，E-UTRAN下行链路传输被组织成所谓的无线帧，每个无线帧包括十个在时间上具有1ms扩展的所谓的子帧，以使一个E-UTRAN无线帧在时间上具有10ms的总扩展。
在E-UTRAN系统中，所谓的L1/L2控制信令被用于传送下行链路调度分配以及上行链路调度许可，需要所述下行链路调度分配以便用户(“终端”)正确地接收、解调和解码下行链路数据，所述上行链路调度许可向终端通知用于上行链路传输的传输格式和资源、以及响应于上行链路数据传输的混合ARQ确认。
在E-UTRAN中，下行链路L1/L2控制信道被映射到子帧内的前1-3个OFDM符号。因此，可以说每个E-UTRAN子帧被分成控制区和数据区，其中控制区在时间上处于前面。
E-UTRAN控制区的大小总是等于整数个OFDM符号(1、2或3个OFDM符号能够被用于控制信令)并且会随每个子帧而变化，这使得谱效率最大化，因为控制信令开销能够被调整以匹配瞬时业务情形。
控制信令在子帧开始处的位置是有利的，因为它使终端能够在子帧结束之前对下行链路调度分配(DL-SCH)进行解码。DL-SCH的解码因此能够在子帧结束之后直接开始，而不必等待L1/L2控制信息的解码，这使得DL-SCH解码中的延迟最小化，并且因此使得整个下行链路传输延迟最小化。
E-UTRAN下行链路L1/L2控制信令包括三种不同的物理信道类型：
·PCFICH(物理控制格式指示信道)，其被用于通知终端被用于当前子帧中的L1/L2控制信令的OFDM符号的数目(1、2或3)。目前，在一个小区中仪存在一个PCFICH。
·PDCCH(物理下行链路控制信道)，其被用于载送下行链路调度分配和上行链路调度许可。另外，它还可以被用于一组终端的功率控制。通常，在一个小区中存在多个PDCCH。
·PHICH(物理混合ARQ指示信道)，其被用于响应于UL-SCH传输的接收而传送ACK/NACK。通常，在一个小区中存在多个PHICH。
对PCFICH和PHICH控制信道的更详细描述如下：
PCFICH-物理控制格式指示信道
PCFICH被用于指示用于当前子帧中的L1/L2控制信令的OFDM符号的数目，或等同地，指示在子帧中数据区从哪里开始。PCFICH的接收因此对于系统的正确操作而言是必需的。如果PCFICH被不正确地解码，则终端将既不知道从哪里找到控制信道，又不知道数据区从哪里开始，并且因此将失去所传送的任何上行链路调度许可、以及打算用于终端的任何DL-SCH数据传输。
目前，与1、2或3个OFDM符号的控制区大小相对应的两位信息通过使用所谓的1/16比率单工码而被编码成32位长序列。编码位被加扰、QPSK调制并且映射到16个E-UTRAN OFDM资源单元。为了与不同的E-UTRAN传送分集方案(所述方案以4个符号的组来规定)兼容，16个资源单元被分组成4个组，每组4个单元。这样的一组4个资源单元有时被称为最小CCE(控制信道单元)，也被称为资源单元组。
频率分集对于可靠的PHICH接收而言是重要的。因此，PCFICH被映射到在频率上完全分离的4个最小CCE。在当前3GPP(第三代合作伙伴计划)规范中，这通过将整个下行链路系统带宽分成四个相等大小的部分(quarter)(在每个部分中存在一个最小CCE)来获得，以使被用于PCFICH的最小CCE在频率上是等间隔的。
PHICH-物理混合ARQ指示信道
PHICH被用于响应于UL-SCH传输而传送混合ARQ确认。对于期待子帧中的确认的每个终端而言，存在一个PHCIH。
每个PHICH载送一位，该位被重复三次、调制、以扩频因子4进行扩频、并且然后被映射到3个最小CCE。多个PHICH形成所谓的PHICH组，以及PHICH组内的PHICH通过使用不同的正交扩频序列而被码复用，并且共享相同的资源单元集合。
类似于PCFICH，频率分集对于PHICH而言是重要的。目前，在3GPP中尚未决定在E-UTRAN中对PCFICH的确切映射，但是理想上被用于PHICH的3个最小CCE应该遍布于整个系统带宽。
通常，在第一OFDM符号中仅传送PHICH。然而，在一些传播环境中，这将不必要地限制PHICH覆盖。为了缓解这一点，有可能配置三个OFDM符号的PHICH持续时间，在这种情况下控制区在所有子帧中将是三个OFDM符号长。
目前，在E-UTRAN中没有用于PHICH映射的规范。然而，为了使用与用于PCFICH相同的方法，即，使三个PHICH最小CCE的映射在系统带宽上相等地间隔可能引起问题，因为这可能导致PHCIH被映射到与PCFICH相同的资源单元集合。
发明内容
因此，如前一部分中所解释的那样，需要以下解决方案，该解决方案针对在E-UTRAN子帧中调度或映射两个控制信道PCFICH和PHICH的问题从而消除冲突的风险。理想上，这样的解决方案应该有可能适用于实际上任何两个信道，而不仅仅是两个控制信道，并且也不应该被限制于下行链路调度。
这样的解决方案由本发明提供，因为本发明公开了用于无线蜂窝通信系统中的方法，在所述系统中，控制节点控制往返于小区中的用户的传输。
在能够应用本发明的系统中，在时间上具有特定扩展并且在频率上的一定量副载波上的子帧中进行传输。所述子帧包括多个子单元，并且本发明的方法旨在用于调度同一个子帧中的第一和第二信道。
所述方法包括以下步骤：
·将第一信道所需的传输资源划分成资源组的第一集合，
·以预定方式将第一集合的资源组分配给子帧中的子单元，
·将符号值分配给子帧中尚未被分配第一集合的资源组的所有子单元，
·将第二信道所需的传输资源划分成资源组的第二集合，
·以预定方式，将第二集合的资源组分配给子帧中利用所述符号值的子单元。
因此，使用本发明的方法，第二信道的资源组只能够被分配给子帧中尚未被分配第一信道的资源组的子单元，这消除了调度冲突的风险。
在本发明的一个实施例中，第二集合的资源组以下述方式被分配给子帧中的子单元：它们在频率上彼此最大地间隔开，而在另一个实施例中，第二集合的资源组以下述方式被分配给子帧中的子单元：它们以预定方式在频率上彼此间隔开。
合适地，本发明被应用的第一和第二信道是控制信道，不过本发明不限于被应用于控制信道。
此外，在优选实施例中，本发明的调度被应用于下行链路子帧，不过它还能够被应用于上行链路子帧。
本发明还公开了用于本发明被应用于其中的系统的调度节点。
附图说明
在下文中将参照附图更详细地描述本发明，其中：
图1示出本发明能够被应用于其中的系统的概观；以及
图2示出图1的系统中的下行链路资源；以及
图3示出下行链路子帧；以及
图4示出本发明的方法的流程图；以及
图5示出本发明的调度节点的框图。
具体实施方式
下面将利用来自E-UTRAN标准的术语来描述本发明。然而，应该指出，这仅仅是为了促进读者对本发明的理解，并且不打算限制本发明所寻求保护的范围，本发明也能够被应用于其中使用对应原理的其他系统。
图1示出本发明可以应用于其中的系统100的一部分的示意图。因此，系统100是包括多个小区的无线蜂窝系统，所述多个小区之一在图1中被示出为110。每个小区能够保持多个用户，所述多个用户之一120作为例子被示出，并且在E-UTRAN中被称为eNodeB的控制节点130控制往返于小区110中的用户120的业务。从用户(“UE”，用户终端)到eNodeB的业务被称为上行链路业务UL，并且另一方向上的业务被称为下行链路业务DL。
在前一部分中描述了在E-UTRAN系统中使用的OFDM的原理，并且图2用图示出相同的原理，即E-UTRAN物理下行链路资源作为频率-时间网格，具有多个资源单元，每个资源单元对应于一个OFDM符号间隔上的一个OFDM副载波频率(Δf)。一个资源单元被表示为图2中的RE 210，以便进一步阐明资源单元的概念。
E-UTRAN中被组织成子帧(每个1ms)的无线帧的原理也在上文中被解释，并且图3示出一个这样的E-UTRAN子帧310。如图3中所指示的那样，并且也如在前一部分中所解释的那样，E-UTRAN控制信令即L1/L2控制信道被置于E-UTRAN子帧的开始(按时间)。
在诸如图3的一个子帧310之类的子帧中，还将存在多个参考符号，所述参考符号与本发明不直接相关，但在图3中被示出为RS。
本发明的目的是避免控制信道之间的调度冲突，特别是PCFICH和PHICH信道(即物理控制格式指示信道和物理混合ARQ指示信道)之间的调度冲突。
PCFICH使用十六个E-UTRAN资源单元，这些资源单元被分组成四个所谓的最小CCE(控制信道单元)，而PHICH使用数目为三的倍数的多个最小CCE；PHICH最小CCE的确切数目取决于期待子帧中的ACK/NACK的终端的数目。
E-UTRAN标准规定在子帧中将如何调度四个PCFICH最小CCE。整个下行链路系统带宽被分成四个相等大小的部分，在每个部分中有一个PCFICH最小CCE。被用于PCFICH的最小CCE因此在频域中是等间距的。
因此，由于在E-UTRAN标准中规定了PCFICH的调度，所以本发明需要聚焦于在子帧中应该如何调度PHICH最小CCE以便避免与PCFICH最小CCE的冲突。
本发明的一个原理是向子帧中尚未被分配PCFICH最小CCE的那些最小CCE或子单元分配诸如像数字或字母或这些的组合之类的符号值。然后以预定方式将PHICH最小CCE分配给子帧中使用这些符号值的最小CCE，这将产生其中PCFICH和PHICH最小CCE不会处于冲突风险的子帧。
如本领域技术人员将会认识到的那样，将PHICH最小CCE分配给子帧的确切方式在本发明的范围内能够以许多方式变化；可以使用的原理的例子为，使用以下述方式分配PHICH最小CCE的分配方法：它们在频率和/或时间上彼此最大地间隔开，或者可替换地，以某一其他预定方式在频率和/或时间上将它们彼此间隔开。然而，对此的其他原理也完全可能在本发明的范围内。
现在将给出可以如何应用本发明的原理的两个特定例子：
例子1
1.令N表示子帧中尚未分配的最小CCE的数目。将N初始化为系统带宽中最小CCE的总数，
2.令k表示已经被分配资源的PHICH组的数目。将k初始化为0，
3.向PCFICH分配最小CCE，
4.设置N＝N-4(因为四个最小CCE被用于PCFICH)，
5.将在步骤3之后剩余的最小CCE编号为从0到N-1，
6.分配最小CCE数0、N/3和2N/3。如果所述除法导致非整数结果，则能够使用舍入，例如通过“ceil”或“floor”运算符，
7.设置k＝k+1(因为一个附加的PHICH组已经被分配了资源)
8.设置N＝N-3(因为三个最小CCE被用于PHICH组)
9.如果附加的PHICH组将被分配，则回到步骤5，否则终止分配。
例子2
描述与例子1的映射类似的映射的另一种方式是相对于PCFICH映射规定PHICH映射。这可以如下进行：
1.令N表示子帧中尚未分配的最小CCE的数目。将N初始化为系统带宽中最小CCE的总数，
2.令k表示已经被分配资源的PHICH组的数目。将k初始化为0。分配PCFICH资源。令n0表示用于PCFICH的第一最小CCE(在频域中)的数目，
3.向PHICH组k分配最小CCE数n0+k、n0+N/3+k和n0+2N/3+k。如果这些最小CCE中任何一个与已经分配的最小CCE相冲突，则使用下一较高最小CCE数(例如对于PHICH组的第二最小CCE而言n0+N/3+k+1、n0+N/3+k+2等；对于组中的第三最小CCE而言是类似的)直到没有冲突发生为止。如果所述除法导致非整数结果，则能够使用舍入，例如通过“ceil”或“floor”运算符，
4.设置k＝k+1(一个附加的PHICH组已经被分配了资源)，
5.如果附加的PHICH组将被分配，则回到步骤4，否则终止分配。
图4示出本发明的一般化方法400的示意流程图。如从以上描述已经显现出来的那样，方法400旨在用于无线蜂窝通信系统中，并且如在步骤405中所指示的那样，根据方法400，诸如E-UTRAN eNodeB之类的控制节点控制往返于小区中的用户的传输。
步骤410指示，在时间上具有特定扩展并且在频率上的一定量副载波上的子帧中进行传输，其中所述子帧包括多个子单元，并且如步骤415中所示，方法400被用于调度同一个子帧中的第一和第二信道。
方法400包括以下步骤：
·步骤420，将第一信道所需的传输资源划分成资源组的第一集合，
·步骤425，以预定方式将第一集合的资源组分配给子帧中的子单元，
·步骤430，将符号值分配给子帧中尚未被分配第一集合的资源组的所有子单元，
·步骤435，将第二信道所需的传输资源划分成资源组的第二集合，
·步骤440，以预定方式将第二集合的资源组分配给子帧中利用所述符号值的子单元210。
如步骤445中所指示的那样，在本发明的一个实施例中，第二集合的资源组以下述方式被分配给子帧中的子单元：它们在频率上彼此最大地间隔开，而在另一个实施例中，如步骤450中所示，第二集合的资源组以下述方式被分配给子帧中的子单元：它们以预定方式在频率上彼此间隔开。
如在步骤455中所指示的那样，在本发明的一个实施例中，第一和第二信道是控制信道。
合适地，方法400被应用于下行链路子帧。
如步骤460中所示，方法400可以在一个实施例中被应用于E-UTRAN系统即长期演进。在这样的实施例中，子单元是最小CCE(控制信道单元)，也被称为资源单元组，并且控制信道是PCFICH和PHICH信道，即物理控制格式指示信道和物理混合ARQ指示信道。
本发明还公开了用于本发明被应用于其中的蜂窝系统中的调度节点。在优选实施例中，在系统的控制节点(例如E-UTRAN系统的eNodeB)中采用本发明的调度节点，不过本发明的调度节点当然还能够用于系统的其他节点中。
本发明的调度节点将主要以软件体现，从而它将被存储在存储器中，计算机能够从所述存储器访问和执行它。为此，示意性地示出本发明的调度节点的实施例500的例子的图5示出在eNodeB内部的调度节点500，其在存储器510和诸如微处理器之类的处理器505中。然而，应该再次强调，调度节点500在如图5中所示的E-UTRAN系统的eNodeB中的位置仅仅是本发明的调度节点500能够被用于其中的设备的例子。
如从以上描述已经显现出来的那样，本发明的调度节点500旨在用于下述蜂窝通信系统中，其中在时间上具有特定扩展并且在频率上的一定量的副载波(Δf)上扩展的子帧中进行往返于用户的传输。所述子帧包括多个子单元，并且调度节点500适于调度同一个子帧中的第一和第二信道。
节点的调度500包括：
·将第一信道所需的传输资源划分成资源组的第一集合，
·以预定方式将第一集合的资源组分配给子帧中的子单元，
·将符号值分配给子帧中尚未被分配第一集合的资源组的所有子单元，
·将第二信道所需的传输资源划分成资源组的第二集合，
·以预定方式，将第二集合的资源组分配给子帧中利用所述符号值的子单元。
在调度节点500的一个实施例中，第二集合的资源组以下述方式被分配给子帧中的子单元：它们在频率上彼此最大地间隔开，而在另一个实施例中，第二集合的资源组以下述方式被分配给子帧中的子单元：它们以预定方式在频率上彼此间隔开。
合适地，调度被应用的第一和第二信道是控制信道，并且在一个实施例中，调度节点调度一个或多个下行链路子帧。
优选地，调度节点500被用于E-UTRAN系统中，合适地用于E-UTRAN系统的eNodeB中。
本发明不限于上面描述的和在附图中示出的实施例的例子，而是可以在所附权利要求的范围内自由地变化。

Claims (17)

1.一种在无线蜂窝通信系统(100)中使用的方法(400)，根据所述方法，控制节点(130)控制(405)往返于小区(110)中的用户(120)的传输，以及(100)在时间上具有特定扩展并且在频率上的一定量副载波(Δf)上的子帧(310)中进行(410)传输，所述子帧(310)包括多个子单元(210)，所述方法被用于调度(415)同一个子帧中的第一和第二信道，所述方法包括以下步骤：
·将第一信道所需的传输资源划分(420)成资源组的第一集合，
·以预定方式将第一集合的资源组分配(425)给子帧(310)中的子单元(210)，
·将符号值分配(430)给子帧(310)中尚未被分配第一集合的资源组的所有子单元(210)，
·将第二信道所需的传输资源划分(435)成资源组的第二集合，
·以预定方式将第二集合的资源组分配(440)给子帧中利用所述符号值的子单元(210)。
2.权利要求1所述的方法(400、445)，根据所述方法，以下述方式将第二集合的资源组分配给子帧(310)中的子单元(210)：它们在频率上彼此最大地间隔开。
3.权利要求1所述的方法(400、450)，根据所述方法，以下述方式将第二集合的资源组分配给子帧(310)中的子单元(210)：它们在频率上以预定方式彼此间隔开。
4.权利要求1-3中任何一项所述的方法(400、455)，根据所述方法，第一和第二信道是控制信道。
5.在前权利要求中任何一项所述的方法(400)，其被应用于下行链路子帧(310)。
6.在前权利要求中任何一项所述的方法(400、460)，其被应用于E-UTRAN系统即长期演进。
7.权利要求6所述的方法，根据所述方法，子单元是最小控制信道单元CCE，即四个E-UTRAN资源单元(210)的组。
8.权利要求4-7中任何一项所述的方法(400)，根据所述方法，控制信道是PCFICH和PHICH信道，即物理控制格式指示信道和物理混合ARQ指示信道。
9.一种在蜂窝通信系统(100)中使用的调度节点(500)，在所述系统中在时间上具有特定扩展并且在频率上的一定量副载波(Δf)上的子帧(310)中进行传输，其中所述子帧(310)包括多个子单元(210)，所述调度节点(500)适于调度同一个子帧中的第一和第二信道，其中所述调度包括：
·将第一信道所需的传输资源划分成资源组的第一集合，
·以预定方式将第一集合的资源组分配给子帧(310)中的子单元(210)，
·将符号值分配给子帧(310)中尚未被分配第一集合的资源组的所有子单元(210)，
·将第二信道所需的传输资源划分成资源组的第二集合，
·以预定方式将第二集合的资源组分配给子帧中利用所述符号值的子单元(210)。
10.权利要求9所述的调度节点，其中，以下述方式将第二集合的资源组分配给子帧(310)中的子单元(210)：它们在频率上彼此最大地间隔开。
11.权利要求9所述的调度节点，其中，以下述方式将第二集合的资源组分配给子帧(310)中的子单元(210)：它们在频率上以预定方式彼此间隔开。
12.权利要求9-11中任何一项所述的调度节点，其中，第一和第二信道是控制信道。
13.权利要求9-12中任何一项所述的调度节点，其将所述调度应用于下行链路子帧(310)。
14.权利要求9-13中任何一项所述的调度节点，其被用于E-UTRAN系统即长期演进中。
15.权利要求14所述的调度节点，其被用于E-UTRAN系统中的eNodeB中。
16.权利要求14或15所述的调度节点，其中，子单元是最小控制信道单元CCE，即四个E-UTRAN资源单元(210)的组。
17.权利要求12-16中任何一项所述的调度节点，其中，控制信道是PCFICH和PHICH信道，即物理控制格式指示信道和物理混合ARQ指示信道。
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