CN102271356A

CN102271356A - 载波聚合系统中的载波调度方法、通信方法、基站和终端

Info

Publication number: CN102271356A
Application number: CN2010101899030A
Authority: CN
Inventors: 雷蕾
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: CN102271356B

Abstract

公开了一种载波聚合系统中的载波调度方法和执行该方法的基站。该方法包括：对于所述系统中的每个终端，从所述系统的多个载波中分配一个或多个载波作为所述终端的激活载波集合；用所述激活载波集合为对应的终端传输数据；以及基于所述终端的数据量和每个载波对应的缓存数据总量，更新所述激活载波集合。

Description

载波聚合系统中的载波调度方法、通信方法、基站和终端

技术领域

本申请涉及载波聚合技术，更具体地，涉及载波聚合中的载波调度方法、通信方法、基站和终端。

背景技术

无线通信系统对高数据速率的需求持续增长。在3GPP中，作为LTE演进版本的LTE-A系统支持比LTE Rel-8更大的带宽(最大100MHz)。在LTE-A系统中，利用载波聚合技术将多个现有的LTE载波聚合在一起使用，从而满足LTE-A系统对更大带宽的需求。

在LTE-A载波聚合系统中，由基站中一个单独的调度器对所有的载波上的时频资源进行统一调度，即，统一确定各个载波上的时频资源分配给哪个终端(UE)。对于LTE-A载波聚合系统中的载波调度，目前主要采用以下两种方法。

一种方法是将LTE Rel.8中面向一个载波的调度算法直接应用于载波聚合系统中，将多个载波上所有的时频单元看作一个大的资源池，从而进行资源分配。采用这种调度方法允许每个终端使用所有的载波，虽然可以充分利用所有载波上的资源，然而却导致每个终端需要在所有载波上进行PDCCH盲检测并进行CQI的测量和上报，导致终端耗电量的增加。

另一种方法是令每个终端只能使用所有载波中的一个子集，而该子集中包含的载波成员可以通过半静态的方式进行配置。这种调度方法虽然能够减少终端由于PDCCH盲检测和CQI测量与上报等所产生的耗电，却限制了资源调度的灵活性，导致出现某些时刻，虽然系统中存在一些终端上有等待传输的业务，却同时存在部分载波资源空闲而无法被利用的情况，从而使得系统性能下降。

发明内容

本申请的目的在于在节省终端耗电量的情况下实现载波的灵活调度。

本申请提供了一种载波聚合系统中的载波调度方法，包括：对于所述系统中的每个终端，从所述系统的多个载波中分配一个或多个载波作为所述终端的激活载波集合；用所述激活载波集合为对应的终端传输数据；以及基于所述终端的数据量和每个载波对应的缓存数据总量，更新所述激活载波集合。

本申请还提供了一种载波聚合系统中的基站，包括：调度单元，从所述系统的多个载波中为每个终端分配一个或多个载波作为激活载波集合；执行单元，用所述调度单元分配的激活载波集合传输数据；以及评估单元，对所述终端的数据量和每个载波对应的缓存数据总量进行评估，其中，所述调度单元基于所述评估单元的评估结果更新所述激活载波集合。

本申请还提供了一种载波聚合系统中的通信方法，包括：接收通知消息，所述通知消息指示为终端分配的激活载波集合；以及在所述激活载波集合上接收数据。

本申请还提供了一种载波聚合系统中的终端，包括：第一接收单元，接收通知消息，所述通知消息指示为终端分配的激活载波集合；以及第二接收单元，在所述激活载波集合上接收数据。

根据本申请的方法，可使用系统中较为空闲的部分载波为终端进行数据传输，一方面，终端不需要在所有载波上进行PDCCH盲检测以及CQI的测量和上报，节省了终端的耗电量；另一方面，根据载波的数据传输状态动态地调整用于每个终端的载波，实现了载波的灵活调度，提高了系统性能。

附图说明

图1示出了根据本申请第一实施方式的载波调度方法100；

图2示出了根据本申请第二实施方式的载波调度方法200；

图3示出了根据本申请第三实施方式的载波调度方法300；

图4示出了执行根据本申请的载波调度方法的基站400的示意性结构简图；

图5示出了根据本申请的终端通信方法的示例性流程图；以及

图6示出了根据本申请的终端的示例性结构图。

具体实施方式

图1示出了根据本申请一个实施方式的载波调度方法100。

如图所示，当载波聚合系统中的终端i在时隙t₁由RRC_IDLE状态转入RRC_CONNECTED状态时，根据3GPP RAN2中达成的共识，在步骤S101，基站中的调度单元从载波聚合系统的多个载波中分配一个载波作为终端i的主小区(anchor cell)载波(下文，称为“主载波”)。终端i通过该载波建立RRC连接。在建立RRC连接之后，将主载波和其它的可用载波配置为终端i的下行资源，共同组成终端i的配置载波集合。每个终端的配置载波集合可为载波聚合系统中的全部或部分载波。每个终端的载波分配信息都存储在基站中，用以标识每个载波的主载波和配置载波集合。

此外，基站还存储有待发送至每个终端的数据。对于每个处于RRC_CONNECTED状态的终端i，将发送至该终端i的数据包都随机到达基站，并放入基站中终端i对应的缓存中。在步骤S102，基站通过主载波为终端i传输数据。在每个时隙t₂≥t₁，如果终端i的缓存为非空(即，存在等待传输至终端i的数据)，基站为终端i分配主载波上的时频单元，并根据分配的时频单元和这些时频单元的信道状态从缓存中取出相应长度的数据传输给终端i。

在这种情况下，基站可通过例如通知消息或信令通知终端i当前使用主载波进行数据传输。根据接收到的信令或通知消息，终端i仅在主载波上进行PDCCH盲检测和CQI测量与上报。上述的信道状态例如包括当前的调制编码方式，对于不同的调制编码方式，可具有不同的传输数据长度。这里，基于已经设定的主载波，为终端i分配时频单元可采用现有的调度算法实现。例如，可通过LTE REL.8中最常用的比例公平算法实现。由于该算法是本领域公知的技术，因此在此不对其详细描述。

可以理解，上述缓存并不一定设置在基站中，其也可设置在基站能够访问到的任何适当位置。

在步骤S103，在每个时隙t₂≥t₁，基站确定在主载波执行当前时隙的数据传输之后、待传输至终端i的剩余数据量是否大于第一阈值。第一阈值的选择可取决于对系统性能和载波激活频率的折衷考虑。第一阈值越小，则载波的激活频率越高，从而造成激活信令负荷越大；但同时由于终端i的剩余数据能够得到更及时的传输，因而系统性能更好。如果大于第一阈值，则在步骤S104选择性地用主载波为终端传输数据，或从配置载波集合中选择一个或多个载波与主载波共同构成激活载波集合，并用激活载波集合为终端传输数据。具体地，在步骤S104，对于配置载波集合中的每个载波，确定在当前时隙执行数据传输后、待传输至其作为激活载波的全部终端的缓存数据总量，并判断每个载波对应的缓存数据总量是否小于第二阈值。类似地，第二阈值的选择取决于对系统性能和载波激活频率的折衷考虑。第二阈值越大，则载波的激活频率越高，从而造成激活信令负荷越大；但同时由于配置载波的空闲资源能够得到更充分的利用，因而系统性能更好。第二阈值不得大于该载波在当前时隙的数据传输总量。

如果在步骤S104确定了一个或多个载波对应的缓存数据总量小于第二阈值，则在步骤S105用所确定的一个或多个载波与主载波一起构成激活载波集合，并在步骤S106用激活载波集合为终端传输数据。如果在步骤S104确定不存在对应的缓存数据总量小于所述第二阈值的载波，则返回步骤S102用主载波为终端传输数据。

在这种情况下，基站在终端i的激活载波集合上为其分配时频资源，并通过例如信令或通知消息的方式向终端i通知所确定的激活载波集合，终端i在激活载波集合上进行PDCCH盲检测和CQI测量与上报。考虑到基站向终端i通知其激活载波集合的信令处理和传输时延k，在每个时隙t₂确定的激活载波集合中的载波将在时隙t₂+k用来为终端i传输数据。

图2示出了根据本申请第二实施方式的载波调度方法200。应该理解，图1所示的载波调度方法100也可以视为根据本申请第二实施方式的载波调度方法200的一种特例(激活载波集合仅包括主载波的情况)。下面参照图2描述根据本申请第二实施方式的载波调度方法200。

首先，在步骤S201为每个终端分配至少包括主载波在内的多个激活载波集合，然后，在步骤S202为终端用对应的激活载波集合中的载波进行数据传输。上述两个步骤与图1中的步骤S101-S102类似，也可以视为与步骤S105-S106类似。在步骤S201和S202之后，在步骤S203和S204执行与步骤S103和S104类似的判断。具体地，在步骤S203确定在激活载波集合执行当前时隙的数据传输之后待传输至终端i的剩余数据量大于第一阈值，如果确定为“是”，则在步骤S204确定是否存在一个或多个载波对应的缓存数据总量小于第二阈值时。当上述两个条件都满足时，在步骤S205，用所确定的一个或多个载波替代激活载波集合中除主载波之外的其他载波，从而形成更新的激活载波集合，并在步骤S206通过采用例如比例公平等算法进行资源分配，用更新的激活载波集合为终端传输数据。此时，基站在更新后的激活载波集合上为终端i分配时频资源，终端i在更新后的激活载波集合上进行PDCCH盲检测和CQI测量与上报。通过上述方式，可将激活载波集合中数据传输能力不足的载波去除，保留激活载波集合中数据传输能力较好的载波，和/或将数据传输能力较好的其它载波添加至激活载波集合中，从而实现较高的系统传输性能。(此部分内容发明人已经确认。)

如果时隙t₂+k与时隙t₂+k-1终端i的激活载波集合不同，基站在时隙t₂通过信令通知终端i其在时隙t₂+k的激活载波集合。由于信令的处理和传输时延，终端在时隙t₂+k-1收到该条信令。

在上述实施方式中，每个终端的主载波始终包含在其激活载波集合内。可以理解，在参照图1描述的实施方式中，可以主载波视为原始激活载波集合，并将步骤S105形成的激活载波视为更新的激活载波集合。因此，如上文所示，参照图1描述的载波调度方法100可以视为参照图2描述的载波调度方法200的一个特例。

在上述实施方式中，在激活载波集合不仅仅包括主载波的情况下，在激活载波集合上为终端传输数据的步骤可包括：首先，在终端i的主载波上分配为终端传输数据的资源，只有当终端i在其主载波上所分配的资源无法完全传输其缓存中的数据时，才在激活载波集合的其它载波上分配资源。这是由于，激活载波集合上的其它载波的CQI信息可能不准确或缺失，只能选择最低的调制编码方式。

图3示出了根据本申请第三实施方式的载波调度方法300。如图所示，根据本申请第三实施方式的载波调度方法300中的步骤S301-S303与图1中的步骤S101-S103和图2中的步骤S201-S203类似，因此在此略去对其的详细描述。如果在步骤S303确定了在当前的激活载波集合上执行当前时隙的数据传输之后、待传输至终端i的剩余数据量大于第一阈值，则在步骤S304从配置载波集合中选择一个或多个载波替换当前激活载波集合中除主载波之外的其他载波(对于当前激活载波集合仅包括主载波的情况，则从配置载波集合中选择一个或多个载波加入当前激活载波集合)，与主载波共同构成更新的激活载波集合，并在步骤S305用更新的激活载波集合为终端传输数据。具体地，在步骤S304，对于配置载波集合中的每个载波，确定在当前时隙执行数据传输后、待传输至其作为激活载波的全部终端的缓存数据总量，并选择对应于最小缓存数据总量的一个或多个载波来替换当前激活载波集合中除主载波之外的其他载波，从而与主载波共同形成更新的激活载波集合。

图4示出了执行根据本申请的载波调度方法的基站400的示意性结构简图。如图所示，基站400包括调度单元401、执行单元402和评估单元403。调度单元401从载波调度系统的多个载波中为每个终端分配一个或多个载波作为激活载波集合。分配的激活载波集合至少包括该终端的主载波。执行单元402用调度单元分配的激活载波集合为终端传输数据。评估单元403确定在当前的激活载波集合执行当前时隙的数据传输之后、待传输至每个终端的剩余数据量是否大于第一阈值。基于评估单元403的评估结果，调度单元401选择性地对激活载波集合进行更新。

具体而言，调度单元401可执行上述各实施方式中的步骤S101、S105、S201、S205、S301和S304。执行单元402可执行上述各实施方式中的步骤S102、S106、S202、S206、S302和S305。评估单元403可执行上述各实施方式中的步骤S103、S104、S203、S205和S303。

除了上文描述的载波调度方法和执行该方法的基站，本申请还提供了一种由载波聚合系统中的终端所执行的通信方法以及执行该通信方法的终端。

图5示例性地示出了根据本申请的通信方法500。如图所示，该方法500包括在步骤S501由每个终端接收指示为其分配的激活载波集合的通知消息；以及在步骤S502在为该终端分配的激活载波集合上接收数据。此外，该方法还可包括在步骤S503在为该终端分配的激活载波集合上执行PDCCH盲检测和CQI测量与上报。如上文所述，每个终端的激活载波集合至少包括该终端的主载波。当基站如上文所述确定终端的激活载波需要更新时，为终端发送更新消息。在这种情况下，该通信方法进一步包括接收指示为所述终端分配的更新的载波集合的更新消息；以及在所述更新的载波集合上接收数据和/或执行PDCCH盲检测和CQI测量与上报。

图6示例性地示出了根据本申请的终端600，包括第一接收单元601和第二接收单元602。第一接收单元601接收指示为终端分配的激活载波集合的通知消息；第二接收单元602在所述激活载波集合上接收数据。该终端600还可包括执行单元603，在为终端分配的激活载波集合和/或更新的激活载波集合上执行PDCCH盲检测和CQI测量与上报。当基站如上文所述确定终端的激活载波需要更新时，为终端发送更新消息。在这种情况下，终端600的第一接收单元601还接收指示为所述终端分配的更新的载波集合的更新消息；第二接收单元602在所述更新的载波集合上接收数据。

以上参照附图结合示例性的实施方式对本申请进行了说明。本领域技术人员应该理解，上文描述的实施方式并不应视为对本申请的限制，在不偏离本申请的精神和范围的前提下，可对上述实施方式进行的各种修改和变形。

Claims

1.载波聚合系统中的载波调度方法，包括：

对于所述系统中的每个终端，从所述系统的多个载波中分配一个或多个载波作为所述终端的激活载波集合；

用所述激活载波集合为对应的终端传输数据；以及

基于所述终端的数据量和每个载波对应的缓存数据总量，更新所述激活载波集合。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述更新所述激活载波集合的步骤包括：

确定所述激活载波集合是否足以传输所述终端的数据量；以及

当所述激活载波集合不足以传输所述终端的数据量时，根据每个载波对应的缓存数据总量，更新所述激活载波集合。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述确定所述激活载波集合是否足以传输所述终端的数据量的步骤包括：

确定在所述激活载波集合执行当前时隙的数据传输之后、待传输至所述终端的剩余数据量是否大于第一阈值。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述激活载波集合至少包括所述终端的主载波，所述根据每个载波对应的缓存数据总量更新所述激活载波集合的步骤包括：

对于所述多个载波中的每个载波，确定在当前时隙执行数据传输后、待传输至其作为激活载波的全部终端的缓存数据总量是否小于第二阈值；

如果确定一个或多个载波对应的缓存数据总量小于所述第二阈值，则用所确定的一个或多个载波替代所述激活载波集合中除了所述主载波之外的其它载波以更新所述激活载波集合，并用更新的激活载波集合为所述终端传输数据；以及

如果确定不存在对应的缓存数据总量小于所述第二阈值的载波，则用先前的激活载波集合为所述终端传输数据。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述激活载波集合仅包括所述终端的主载波，所述根据每个载波对应的缓存数据总量更新所述激活载波集合包括：

如果确定一个或多个载波对应的缓存数据总量小于所述第二阈值，则将所确定的一个或多个载波加入所述激活载波集合以与所述主载波共同形成更新的激活载波集合，并用更新的激活载波集合为所述终端传输数据；以及

如果确定不存在对应的缓存数据总量小于所述第二阈值的载波，则用所述主载波为所述终端传输数据。

6.如权利要求2所述的方法，其中，所述激活载波集合至少包括所述终端的主载波，所述根据每个载波对应的缓存数据总量更新所述激活载波集合的步骤包括：

对于所述多个载波中的每个载波，确定在当前时隙执行数据传输后、待传输至其作为激活载波的全部终端的缓存数据总量；

用对应于最小缓存数据总量的一个或多个载波替代所述激活载波集合中除了所述主载波之外的其它载波以更新所述激活载波集合，并用更新的激活载波集合为所述终端传输数据。

7.如权利要求2所述的方法，其中，所述激活载波集合仅包括所述终端的主载波，所述根据每个载波对应的缓存数据总量更新所述激活载波集合包括：

将对应于最小缓存数据总量的一个或多个载波加入所述激活载波集合以与所述主载波共同形成更新的激活载波集合，并用更新的激活载波集合为所述终端传输数据。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述激活载波集合至少包括所述终端的主载波，所述用所述激活载波集合为所述终端传输数据的步骤包括：

用所述主载波为所述终端传输数据；以及

当所述主载波无法完全传输所述终端的数据时，用所述激活载波集合中的其它载波与所述主载波共同为所述终端传输数据。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

在为每个终端分配激活载波集合之后，将分配的激活载波集合通知相应的终端。

10.载波聚合系统中的基站，包括：

调度单元，从所述系统的多个载波中为每个终端分配一个或多个载波作为激活载波集合；

执行单元，用所述调度单元分配的激活载波集合传输数据；以及

评估单元，对所述终端的数据量和每个载波对应的缓存数据总量进行评估，

其中，所述调度单元基于所述评估单元的评估结果更新所述激活载波集合。

11.如权利要求10所述的基站，其中，所述评估单元确定所述激活载波集合是否足以传输所述终端的数据量；以及当所述激活载波集合不足以传输所述终端的数据量时，根据每个载波对应的缓存数据总量，更新所述激活载波集合。

12.如权利要求11所述的基站，其中，所述评估单元确定在所述激活载波集合执行当前时隙的数据传输之后、待传输至所述终端的剩余数据量是否大于第一阈值；当所述剩余数据量大于所述第一阈值时，对于所述多个载波中的每个载波，所述评估单元确定在当前时隙执行数据传输后、待传输至其作为激活载波的全部终端的缓存数据总量。

13.如权利要求12所述的基站，其中，所述激活载波集合至少包括所述终端的主载波，所述调度单元选择对应的缓存数据总量小于第二阈值的一个或多个载波替代所述激活载波集合中除了所述主载波之外的其它载波以更新所述激活载波集合，并用更新的激活载波集合为所述终端传输数据。

14.如权利要求12所述的基站，其中，所述激活载波集合仅包括所述终端的主载波，所述调度单元将对应的缓存数据总量小于第二阈值的一个或多个载波加入所述调度载波集合与所述主载波共同形成更新的激活载波集合，并用更新的激活载波集合为所述终端传输数据。

15.如权利要求2所述的基站，其中，所述激活载波集合至少包括所述终端的主载波，所述调度单元选择对应于最小缓存数据总量的一个或多个载波替代所述激活载波集合中除了所述主载波之外的其它载波以更新所述激活载波集合，并用更新的激活载波集合为所述终端传输数据。

16.如权利要求12所述的基站，其中，所述激活载波集合仅包括所述终端的主载波，所述调度单元将对应于最小缓存数据总量的一个或多个载波加入所述调度载波集合与所述主载波共同形成更新的激活载波集合，并用更新的激活载波集合为所述终端传输数据。

17.如权利要求10所述的基站，其中，所述激活载波集合至少包括所述终端的主载波，所述执行单元用所述主载波为所述终端传输数据；以及当所述主载波无法完全传输所述终端的数据时，用所述激活载波集合中的其它载波与所述主载波共同为所述终端传输数据。

18.如权利要求10所述的基站，其中，所述执行单元向每个终端通知为其分配的激活载波集合。

19.载波聚合系统中的通信方法，包括：

接收通知消息，所述通知消息指示为终端分配的激活载波集合；以及

在所述激活载波集合上接收数据。

20.如权利要求19所述的方法，还包括：

在所述激活载波集合上执行PDCCH盲检测和CQI测量与上报。

21.如权利要求19所述的方法，其中，所述激活载波集合至少包括所述终端的主载波。

22.如权利要求19所述的方法，还包括：

接收更新消息，所述更新消息指示为所述终端分配的更新的载波集合；

在所述更新的载波集合上接收数据。

23.载波聚合系统中的终端，包括：

第一接收单元，接收通知消息，所述通知消息指示为终端分配的激活载波集合；以及

第二接收单元，在所述激活载波集合上接收数据。

24.如权利要求23所述的终端，还包括：

执行单元，在所述激活载波集合上执行PDCCH盲检测和CQI测量与上报。

25.如权利要求23所述的终端，其中，

所述第一接收单元还接收更新消息，所述更新消息指示为所述终端分配的更新的载波集合；以及

所述第二接收单元在所述更新的载波集合上接收数据。