CN101998638A

CN101998638A - 一种实现组资源分配的方法及系统

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Publication number: CN101998638A
Application number: CN2009100914774A
Authority: CN
Inventors: 夏薇; 关艳峰; 陈宪明; 邱萍; 刘颖; 方惠英
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-08-21
Also published as: CN101998638B

Abstract

本发明提供了一种实现组资源分配的方法及系统，基站基于公共参数进行分组，并发送组配置信息通知终端入组；基站为组内终端进行资源分配操作，发送组资源分配信息，用户根据组资源分配信息中的用户位图和资源分配位图获得数据突发大小、分配的资源大小或频谱效率。通过本发明方法，降低了无线通信系统中组资源分配方法的管理复杂度和控制开销，提高了无线通信系统传输的带宽利用率。

Description

一种实现组资源分配的方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域中的资源分配技术，尤指一种实现组资源分配的方法及系统。

背景技术

在无线通信系统中，基站是指给终端提供服务的设备，基站通过上/下行链路与用户进行通信，其中，下行链路是指基站到用户的传输方向，而上行链路是指用户到基站的传输方向。多个用户可以通过下行链路同时从基站接收数据，也可以通过上行链路同时向基站发送数据。

在采用基站实现无线资源调度控制的无线通信系统中，基站提供进行下行传输时的下行资源分配信息以及用户进行上行传输时的上行资源分配信息等，基站为每一个用户发送描述资源分配信息的控制消息。随着用户数的增加，基站用于描述资源分配信息的控制开销也随之增加，降低了系统频谱效率。

目前，随着无线网络通信技术的发展，新的无线通信系统中需要能够支持更多的用户，需要更高效地利用系统资源，以获得最大的系统容量。因此，高效的资源分配方法和资源分配描述的信令设计方法显得十分重要。

当前的一些无线通信系统提出了使用组的资源分配方法，即将多个用户划分为一个组，对用户进行分组的资源分配和管理，通过用户位图和资源分配位图进行统一描述组内用户的资源分配信息。每个用户对应用户位图中的一个比特位，用户位图用于指示哪些用户被分配了资源。每个被分配到资源的用户对应资源分配位图中的若干个比特位，资源分配位图用于指示用户的资源分配信息。相比于单个用户的资源分配，组资源分配节省了单个用户的用户标识、资源位置信息等描述开销，从而提高了系统资源利用率。

组资源分配的关键技术在于分组规则、组配置方法和资源分配指示方法。只有基于一定的分组规则对组进行配置，终端和基站基于相同的规则产生资源分配的指示信息索引，才能达到通过组资源分配机制提高系统资源利用率的目的。

目前已有的实现组资源分配的方法中，有的增加了分组的限制，从而增加了管理控制开销，有的基于固定的调制编码方式将用户进行分组，但是增加了组配置和组管理的复杂度。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现组资源分配的方法，能够降低无线通信系统中组资源分配方法的管理复杂度和控制开销，提高无线通信系统传输的带宽利用率。

本发明的另一目的在于提供一种实现组资源分配的系统，能够降低无线通信系统中组资源分配方法的管理复杂度和控制开销，提高无线通信系统传输的带宽利用率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现组资源分配的方法，该方法包括：

基站基于公共参数进行分组，并向组内的终端发送组资源分配信息；

终端根据组资源分配信息中的用户位图和资源分配位图获得数据突发大小、资源大小或频谱效率，其中，公共参数包括如下之一或任意组合：

调制编码方式、数据突发大小、资源大小、频谱效率和终端多天线模式。

所述基站基于公共参数进行分组为：

所述基站发送组配置信息通知终端入组，终端被加入组基于如下参数之一或组合：

数据突发大小、频谱效率，以及终端多天线模式。

所述组配置信息至少包括：组的标识，组的数据突发大小集合标识或范围，组的多天线模式集合标识，组的频谱效率集合标识或范围，组的频谱效率间隔。

所述终端根据组资源分配信息中的用户位图和资源分配位图获得数据突发大小、分配的资源大小或频谱效率具体包括：

所述终端根据接收到组资源分配信息中的用户位图判断自身是否被调度，如果被调度，终端根据资源分配位图中与自身对应的组合索引得到如下信息之一或组合：数据突发大小、资源分配大小、频谱效率。

所述组合索引通过如下步骤产生：

根据所述组支持的每一种数据突发大小计算与该数据突发大小对应的最小索引范围和偏移量范围；

根据最小索引范围和偏移量范围计算与该数据突发大小对应的M_k个可分配的资源大小，分别计算M_k个资源大小与该数据突发大小对应的频谱效率；其中，M_k≥1；

根据所述组的频谱效率间隔和组的频谱效率范围，依次判断M_k种组合是否有效，并筛选出u_k种有效集合；

对于对所述组的数据突发大小集合中的K种数据突发大小一共筛选出

种有效组合；对U种有效组合进行索引编码，所述资源位图中用于指示每个被调度用户的频谱效率和资源大小的比特大小为N＝ceil(log₂U)，其中ceil(x)表示对x向上取整；

有效组合的索引值由最小数据突发大小对应的最小或最大的频谱效率的有效组合开始，按该数据突发大小对应的有效组合的频谱效率由小至大或由大至小的顺序递增。

所述频谱效率为调制阶数与编码速率的乘积；

频谱效率集合为A，从A中取出a种频谱效率，将a种频谱效率划分为X个集合，每个集合内包含一种或满足一定大小范围内的多种频谱效率。不同集合之间包含的频谱效率范围不同；每个集合由一个标识符标识，所述组支持的频谱效率范围对应一个集合。

所述多天线模式为多输入多输出模式；

系统支持B种多天线模式，从B种多天线模式中取出b种，b小于等于B；将b种多天线模式划分为Y个集合，每种集合内包含一种或多种多天线模式，不同集合之间包含的多天线模式不同；每个集合由一个标识符标识，所述组支持的多天线模式对应一个集合。

系统支持C种数据突发大小，从C种数据突发大小中取出c种，c小于等于C；将c种数据突发大小划分为Z个集合，每个集合内包含一种或多种数据突发大小，不同集合之间包含的数据突发大小不同；每个集合由一个标识符标识，所述组支持的数据突发大小对应一个集合。

系统支持C种数据突发大小，所述组支持的数据突发大小对应一个集合[c₁，c₂]，c₁和c₂是系统支持C种数据突发大小中的两个不同的数据突发大小，且c₂大于c₁，其中，c₁和c₂通过如下方式之一指示：组配置消息、非用户特定信息、广播控制信息。

一种实现组资源分配的系统，包括基站和终端，其中，

基站，用于基于公共参数分组；向加入组中的新用户发送组配置信息；为组内用户进行资源分配操作，发送组资源分配信息；

终端，用于根据组资源分配信息中的用户位图和资源分配位图获得数据突发大小、分配的资源大小或频谱效率。

所述终端，具体用于在接收到组资源分配信息后，根据用户位图判断自身是否被调度，对于被调度的终端，根据资源分配位图中自己对应的组合索引获得数据突发大小，资源分配大小或频谱效率信息。

从上述本发明提供的技术方案可以看出，基站按照基于公共参数进行分组，，并向组内的终端发送组资源分配信息，终端根据组资源分配信息中的用户位图和资源分配位图获得数据突发大小、分配的资源大小或频谱效率。其中，公共参数包括如下之一或组合：名义的调制编码方式、数据突发大小、资源大小、频谱效率和终端多天线模式。通过本发明方法，降低了无线通信系统中组资源分配方法的管理复杂度和控制开销，提高了无线通信系统传输的带宽利用率。

附图说明

图1为本发明实现组资源分配的方法的流程图；

图2为组资源分配中用户位图和资源分配位图的示意图；

图3为本发明产生资源分配指示位图的组合索引的流程图；

图4为本发明第一实施例中组资源分配中用户位图和资源分配位图的示意图；

图5为本发明第二实施例中组资源分配中用户位图和资源分配位图的示意图。

具体实施方式

图1为本发明实现组资源分配的方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：

步骤100：基站基于公共参数进行分组。其中，公共参数包括如下之一或组合：调制编码方式、数据突发大小、资源大小、频谱效率和终端多天线模式。

本步骤中，基站基于公共参数进行分组为：所述基站发送组配置信息通知终端入组，终端被加入组基于如下参数之一或任意组合：数据突发大小、频谱效率，以及终端多天线模式。

其中，频谱效率是调制阶数与编码速率的乘积。假设系统频谱效率集合为A，从A中取出a种频谱效率，将a种频谱效率划分为X个集合，每个集合内包含一种或满足一定大小范围内的多种频谱效率。不同集合之间包含的频谱效率范围不同。每个集合由一个标识符标识，每个组的频谱效率范围对应一个集合。

多天线模式是多输入多输出模式，假设系统支持B种多天线模式，从B种多天线模式中取出b种模式，b小于等于B。将b种多天线模式划分为Y个集合，每个集合内包含一种或多种多天线模式，不同集合之间包含的多天线模式不同。每个集合由一个标识符标识，每个组的多天线模式对应一个集合。

假设系统具支持C种数据突发大小，从C种数据突发大小中取出c种数据突发大小，c小于等于C。将c种数据突发大小划分为Z个集合，每个集合内包含一种或多种数据突发大小，不同集合之间包含的数据突发大小不同。每个集合由一个标识符标识，每个组的数据突发大小对应一个集合。或者，

假设系统支持C种数据突发大小，所述组支持的数据突发大小对应一个集合[c₁，c₂]，c₁和c₂是系统支持C种数据突发大小中的两个不同的数据突发大小，且c₂大于c₁，其中，c₁和c₂通过如下方式之一指示：组配置消息、非用户特定信息、广播控制信息。

步骤101：基站发送组配置信息通知终端入组。基站为组内终端进行资源分配操作，发送组资源分配信息。

基站发送组配置信息，其中，组配置信息至少包括：组的标识，组的数据突发大小集合标识或范围，组的多天线模式集合标识，组的频谱效率集合标识或范围，组的频谱效率间隔。

步骤102：终端根据组资源分配信息中的用户位图和资源分配位图获得数据突发大小、分配的资源大小或频谱效率。

资源分配位图的每N位比特用于指示一个被调度用户的频谱效率和资源大小。一种数据突发大小和一种资源大小对应一种频谱效率，N的大小由组内有效组合的个数和多天线模式决定。

图2为组资源分配中用户位图和资源分配位图的示意图，如图2所示，假设组标识号为0000的组内有6个用户已经与基站建立网络电话(VoIP，Voice overIP)业务，分别是MS5，MS12，MS2，MS9，MS6和MS8。当前用户位图的长度为6，6个用户在用户位图中的位置索引分别为000，001，010，011，100和101，每个用户对应用户位图中的一个比特位。用户位图中为1的比特位对应用户MS12，MS2，MS9和MS8，表示这些用户本次被调度并已分配资源。资源分配位图中的每5个比特分别用于指示用户MS12，MS2，MS9和MS8的数据突发大小、频谱效率和分配的资源大小。

步骤102中，终端根据组配置信息通过组资源分配信息中的用户位图和资源分配位图获得数据突发、分配的资源大小和频谱效率，具体包括：

终端接收到组资源分配信息后，根据用户位图判断自身是否被调度，对于被调度的终端，根据资源分配位图中自身对应的组合索引获得数据突发大小，资源分配大小或频谱效率信息。其中，产生资源分配指示位图的组合索引的方法如图3所示。

图3为本发明产生资源分配指示位图的组合索引的流程图，每一种索引代表一种突发大小与资源大小的组合，以及一种频谱效率。假设组内有K种数据突发大小，对K种数据突发大小分别执行如图3所示的下列步骤：

步骤300：计算与该数据突发大小对应的最小索引范围和偏移量范围。

本步骤中的数据突发大小索引，以及最小索引范围和偏移量范围是通过查询现有表格获得的。

步骤301：对于第k种数据突发大小，根据最小索引范围和偏移量范围计算与其对应的M_k(M_k≥1)个可分配的资源大小。分别计算M_k个资源大小与该数据突发大小对应的频谱效率。

步骤302，根据组的频谱效率间隔和组的频谱效率范围，依次判断M_k种组合是否有效，筛选出u_k种有效组合。

对于第k种数据突发大小，其对应的M_k种组合的频谱效率随资源大小的增加而减小，将频谱效率最小值作为频谱效率初始值，根据组的频谱效率间隔和组的频谱效率范围，依次判断每种组合是否有效：如果超过组的频谱效率范围，或与前一种组合的频谱效率差值小于频谱效率间隔，则该组合无效。第k种数据突发大小的有效组合为u_k种。

对K种数据突发大小分别执行步骤300～步骤302之后，对K种数据突发的循环结束。此时，一共筛选出

种有效组合。对U种有效组合进行索引编码，资源位图中用于指示每个被调度用户的频谱效率和资源大小的比特大小N＝ceil(log₂U)，其中ceil()表示向上取整。有效组合的索引值由最小数据突发大小对应的最小或最大的频谱效率的有效组合开始，按该数据突发大小对应的有效组合的频谱效率由小至大或由大至小的顺序递增。

针对本发明方法，还提供一种实现组资源分配的系统，包括基站和终端，其中，

基站，用于基于公共参数或其组合分组；向加入组中的新用户发送组配置信息；为组内用户进行资源分配操作，发送组资源分配信息。

具体地，终端，用于在接收到组资源分配信息后，根据用户位图判断自身是否被调度，对于被调度的终端，根据资源分配位图中自己对应的组合索引获得数据突发大小，资源分配大小或频谱效率信息。

下面结合实施例对本发明图3所示的方法进行详细描述。

第一实施例，假设组内有3种数据突发大小：[22；31；40]Bytes；组的多天线模式集合为开环单用户空频码分集方式(OL SU-MIMO SFBC，Open Loop，Single User，Multiple Input Multiple Output，space-frequency block code)，频谱效率(SE，Spectral Efficiency)范围为0≤SE≤1.5，频谱效率间隔为0.03。

以对第一种数据突发大小22Bytes进行循环处理为例进行描述。

首先，对于22Bytes，按照信道编码的突发分段表格，查表得数据突发大小索引为11。突发大小索引＝最小索引+偏移量，其中，最小索引范围为1至11，偏移量范围为0至10。

接着，对于22Bytes，根据最小索引范围1至11，和偏移量范围0至10，计算与其对应的M_k(M_k≥1)个可分配的资源大小为1～11个资源块。由于组的多天线模式为SFBC，流为1，所以，实际占用无线资源的大小为1～11个资源块。假设一个资源块中有96个数据子载波，分别计算1～11个资源块大小与22Bytes的组合的频谱效率。以1个资源块为例，频谱效率SE＝(22*8)/(1*96)＝1.833。11种组合的SE如表1所示：

资源块大小	频谱效率
		1	1.8333
2	0.9167
		3	0.6111
4	0.4583
		5	0.3667
6	0.3056
		7	0.2619
8	0.2292
		9	0.2037
10	0.1833
		11	0.1667

表1

最后，对于22Bytes，从表1可见，其对应的11种组合的频谱效率最小值为0.1667，对应11个资源块。将0.1667作为22Bytes的频谱效率初始值，根据组的频谱效率间隔0.03和组的频谱效率范围0≤SE≤1.5，对应QPSK调制编码方式，依次判断每种组合是否有效：资源块大小为1对应的组合的SE超过最大范围1.5，资源块大小为10对应的组合的SE与前一种组合的频谱效率差值0.1833-0.1667＝0.0166小于频谱效率间隔0.03，资源块大小为8对应的组合的SE与前一种有效组合的频谱效率差值0.2292-0.2037＝0.0255小于频谱效率间隔0.03，则这三个组合无效。大小为22Bytes的数据突发的有效集合为剩余的8种。

按照上述数据突发循环方法分别对第二种数据突发大小31Bytes和第三种数据突发大小40Bytes进行数据突发循环处理，计算出的3种大小的数据突发的有效组合如表2中的带有下划线的粗体字所示：

表2

如表2所示，一共筛选出30种有效组合。对30种有效组合进行索引编码，资源位图中用于指示每个被调度用户的频谱效率和资源大小的比特数目为5。有效组合的索引值由最小数据突发大小对应的最小频谱效率的有效组合开始，按该数据突发大小对应的有效组合的频谱效率由小至大的顺序递增。即22Bytes，11个资源块大小对应的组合索引为00000；22bytes，9个资源块大小对应的组合索引为00001；...；22Bytes，2个资源块大小对应的组合索引为00111；...等；31Bytes，15个资源块大小对应的组合索引为01000；...等；40Bytes，3个资源块大小对应的组合索引为11101。

图4为本发明第一实施例中组资源分配中用户位图和资源分配位图的示意图，如图4所示，假设组内被调度的用户有MS5，MS9和MS8，用户位图中为1的比特位对应的用户本次被调度并分配资源。MS5，MS9和MS8分别对应资源分配位图中的每5个比特，其中，00010表示用户MS5的数据突发大小为22Bytes、资源位置从组的资源起始位置开始，资源大小为7个逻辑资源块，频谱效率为0.2619；01001表示用户MS9的数据突发大小为31Bytes，资源位置从组的第8个资源块开始，资源大小为12个逻辑资源块，频谱效率为0.2153；10000表示用户MS8的数据突发大小为31Bytes，资源位置从组的第20个资源块开始，资源大小为2个逻辑资源块，频谱效率为1.2917。

第二实施例，假设组内有4种数据突发大小：[22；31；40；50]Bytes；组的多天线模式集合为闭环单用户空频码分集方式(CL SU-MIMO，Open Loop，SingleUser，Multiple Input Multiple Output)，SE范围为SE≥1.5，频谱效率间隔为0.02。

以对第一种数据突发大小22Bytes进行循环处理为例进行描述。

首先，对于22Bytes，按照信道编码的突发分段表格，查表得突发大小索引为11。突发大小索引＝最小索引+偏移量，其中，最小索引范围为1至11，偏移量范围为0至10。

接着，对于22Bytes，根据最小索引范围1至11，和偏移范围量0至10，计算与其对应的M_k(M_k≥1)个可分配的资源大小为1～11个资源块。由于组的多天线模式为CL SU-MIMO，流为1，所以，实际占用频率资源的大小为1～11个资源块。假设一个资源块中有96个数据子载波，分别计算1～11个资源块大小与22Bytes的组合的频谱效率。以1个资源块为例，频谱效率SE＝(22*8)/(1*96)＝1.833。11种组合的SE如表3所示：

表3

最后，对于22Bytes，从表3可见，其对应的11种组合的频谱效率最小值为0.1667，对应11个资源块。将0.1667作为22Bytes的频谱效率初始值，根据组的频谱效率间隔0.02和组的频谱效率范围SE≥1.5，对应调制编码方式为16QAM和64QAM，依次判断每种组合是否有效：只有资源块大小为1对应的组合的SE超过1.5，因此，大小为22Bytes的数据突发的有效组合为1种。

按照上述数据突发循环方法分别对第二种数据突发大小31Bytes和第三种数据突发大小40Bytes进行数据突发循环处理，计算出的3种大小的数据突发的有效组合如表4中的带有下划线的粗体字所示：

表4

如表4所示，一共筛选出7种有效组合。对7种有效组合进行索引编码，资源位图中用于指示每个被调度用户的频谱效率和资源大小的比特数目为3。索引值由最小数据突发大小对应的最小频谱效率的有效结合开始，按该数据突发大小对应的有效组合的频谱效率由小至大的顺序递增。即22Bytes，1个资源块大小对应的组合索引为000；31bytes，2个资源块大小对应的组合索引为001；...等；31Bytes，1个资源块大小对应的组合索引为010；...等；50Bytes，1个资源块大小对应的组合索引为110。

图5为本发明第二实施例中组资源分配中用户位图和资源分配位图的示意图，如图5所示，假设组内被调度的用户有MS12，MS2和MS6，用户位图中为1的比特位对应的用户本次被调度并分配资源。MS12，MS2和MS6分别对应资源分配位图中的每3个比特，其中，000表示用户MS12的数据突发大小为22Bytes、资源位置从组的资源起始位置开始，资源大小为1个逻辑资源块，频谱效率为1.833；010表示用户MS2的数据突发大小为31Bytes，资源位置从组的第2个资源块开始，资源大小为1个逻辑资源块，频谱效率为2.5833；101表示用户MS6的数据突发大小为50Bytes，资源位置从组的第3个资源块开始，资源大小为2个逻辑资源块，频谱效率为2.0833。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种实现组资源分配的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站基于公共参数进行分组为：

数据突发大小、频谱效率，以及终端多天线模式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述组配置信息至少包括：组的标识，组的数据突发大小集合标识或范围，组的多天线模式集合标识，组的频谱效率集合标识或范围，组的频谱效率间隔。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据组资源分配信息中的用户位图和资源分配位图获得数据突发大小、分配的资源大小或频谱效率具体包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述组合索引通过如下步骤产生：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述频谱效率为调制阶数与编码速率的乘积；

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多天线模式为多输入多输出模式；

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，系统支持C种数据突发大小，从C种数据突发大小中取出c种，c小于等于C；将c种数据突发大小划分为Z个集合，每个集合内包含一种或多种数据突发大小，不同集合之间包含的数据突发大小不同；每个集合由一个标识符标识，所述组支持的数据突发大小对应一个集合。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，系统支持C种数据突发大小，所述组支持的数据突发大小对应一个集合[c₁，c₂]，c₁和c₂是系统支持C种数据突发大小中的两个不同的数据突发大小，且c₂大于c₁，其中，c₁和c₂通过如下方式之一指示：组配置消息、非用户特定信息、广播控制信息。

10.一种实现组资源分配的系统，其特征在于，包括基站和终端，其中，

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，终端，具体用于在接收到组资源分配信息后，根据用户位图判断自身是否被调度，对于被调度的终端，根据资源分配位图中自己对应的组合索引获得数据突发大小，资源分配大小或频谱效率信息。