CN102340878A - 正交频分复用系统中资源分配方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正交频分复用系统中资源分配方法与装置。该方法包括：在系统带宽可选的资源块RB频段集合中，分配满足频域信号与干扰加噪声比SINR值最大的RB频段为待调度用户设备UE的RB资源分配频段。本发明提供的一种正交频分复用系统中资源分配方法与装置，可以在MAC层进行资源分配的方法，克服了现有技术中OFDM系统中频谱效率低的缺陷，提升了数据传输的可靠性。

Description

正交频分复用系统中资源分配方法与装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，简称为OFDM)系统中资源分配方法及装置。

背景技术

近年来，第三代和第四代(3G/4G)无线移动网络通信实现了高速的发展和几何级用户的增长，这对系统的最优资源分配和高干扰消除技术提出了极大的挑战，尤其是针对增加系统吞吐量和提高信号和数据的传输可靠性，因为移动通讯系统的性能通常受到多径衰落的影响而使性能恶化和容量受限。

OFDM技术目前已经广泛的应用在无线移动网络如全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为WiMAX)和长期演进(Long-Term Evolution，简称为LTE)上，但目前仍然存在很多的问题待解决，如载波频率偏移损害了通道载波正交性，载波间的干扰使得移动系统性能恶化，此外，4G系统中空间相关(Spatial Correlation)等问题强烈地冲击移动系统的上行系统性能。因此，资源的优化和充分利用以及干扰消除技术被建议应用于WiMAX和LTE系统中以提高系统性能。

目前，只有简单的功率分配技术和基于通道系统信息传播技术被应用到LTE和IEEE802.16e/802.16m中，而最优或次优化功率分配方案由于复杂度较高及条件严格，还未被应用到上述系统中。物理层中采用了预编码和赋形以及编码调制的自适应调整技术来进行资源优化，以提高吞吐量和数据传输链路性能。现在通信系统中，还有一种比较流行的用于提升系统性能的方案称为小区间干扰消除技术(Inter-Cell Interference Corporation，简称ICIC)，用于在同频组网情况下，尽量降低相邻小区之间干扰。

在实现本发明的过程中，发明人意识到现有技术存在如下问题：OFDM系统中频谱利用效率低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种正交频分复用系统中资源分配方法与装置，以解决上述的OFDM系统中频谱利用效率低问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种正交频分复用系统中资源分配的方法，包括：在系统带宽可选的资源块RB频段集合中，分配满足频域信号与干扰加噪声比SINR值最大的RB频段为待调度用户设备UE的RB资源分配频段。

优选地，本技术方案中，分配满足频域SINR值最大的RB频段为待调度UE的RB资源分配频段包括：在系统带宽可选的RB频段集合中，指定基准RB位置；基准RB位置按照预设步长滑动，记录系统带宽中基准RB位置对应的SINR值；将基准RB位置对应的SINR值最大的RB频段设置为待调度UE的RB资源分配频段。

优选地，本技术方案中，除下述情况，设置小区边缘的待调度UE占用RB资源分配频段：在小区间干扰消除技术ICIC条件下，且本小区有高干扰指示HII_new的边缘资源与邻小区

的资源有重叠；且本小区的T_{GBR_CEU}≥GBRThresholdCEU，邻小区在RB资源分配频段上的GBR状态为

其中：T_GBR(i)为本小区UE(i)的保证比特率GBR满足状态，且

R_i表示第i个小区边缘UE在一个HII生成间隔内的吞吐率；GBR_i表示第i个小区边缘UE的所有业务GBR总和；GBRThresholdCEU表示本小区边缘UE的GBR满足门限；GBRThresholdNb表示邻小区边缘UE的GBR满足门限；

表示邻区相应资源位置上的GBR满足状态；ThresholdNeiHii表示邻区高干扰指示HII指示之和的一个门限值。

根据本发明的另一方面，提供了一种正交频分复用系统中资源分配的装置，包括：资源分配模块，用于在系统带宽可选的资源块RB频段集合中，分配满足频域信号与干扰加噪声比SINR值最大的RB频段为待调度用户设备UE的RB资源分配频段。

优选地，本技术方案中，资源分配模块包括：基准RB位置子模块，用于在系统带宽可选的RB频段集合中，指定基准RB位置；统计子模块，用于将基准RB位置按照预设步长滑动，记录系统带宽中基准RB位置对应的SINR值；设置子模块，用于将基准RB位置对应的SINR值最大的RB频段设置为待调度UE的RB资源分配频段。

本实施例提供了一种正交频分复用系统中资源分配方法与装置，从而可以在MAC层进行资源分配的方法，克服了现有技术中OFDM系统中频谱效率低的缺陷，提升了数据传输的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明方法实施例一OFDM系统中资源分配方法的流程图；

图2为根据本发明方法实施例二OFDM系统中资源分配方法的流程图；

图3为根据本发明方法实施例三在ICIC条件下OFDM系统中资源分配方法的流程图；

图4为根据本发明方法实施例三OFDM系统中资源分配方法在ICIC条件下采用HII规避算法进行RB位置分配流程图；

图5为根据本发明装置实施例OFDM系统中资源分配装置的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步的详细说明。

方法实施例一：

图1为根据本发明方法实施例一OFDM系统中资源分配方法的流程图。如图1所示，本实施例包括：

步骤S102，在系统带宽可选的资源块RB频段集合中，分配满足频域信号与干扰加噪声比SINR值最大的RB频段为待调度UE的RB资源分配频段。

下面给出一种实现上述方法的具体流程，但本发明不限于采用该方法进行资源分配。分配满足频域SINR值最大的RB频段为待调度UE的RB资源分配频段具体可以包括：在系统带宽可选的RB频段集合中，指定基准RB位置；基准RB位置按照预设步长滑动，记录系统带宽中基准RB位置对应的SINR值，滑动方向可以从低频到高频，也可以从高频到低频；将基准RB位置对应的SINR值最大的RB频段设置为待调度UE的RB资源分配频段。

本实施例提供了一种在MAC层进行资源分配的方法，克服了现有技术中OFDM系统中频谱效率低的缺陷，提升了数据传输的可靠性。

方法实施例二：

图2为根据本发明方法实施例二OFDM系统中资源分配方法的流程图。如图2所示，本实施例包括：

步骤S202，确定小区中的重传UE及重传UE占用的RB数目及频段；

步骤S204，参照重传UE的RB数目及频段，确定本次传输新传UE可用的RB数目及频段；

步骤S206，对小区中所有新传UE进行优先级处理，获得小区UE的优先级队列，优先级处理方法有PF算法，MAXC/I算法，RR算法等等，对于优先级计算采用的方法，这里不做限制；

步骤S208，对所有被调度到的新传UE进行RB数目分配，新传UE的RB数目的分配方法比较多，可以均分，可根据信道状况进行分配，可根据业务类型进行分配，这里不对RB数目分配做限制；

步骤S210，判断UE是否为边缘UE，如果是，执行步骤S222，否则，执行步骤S212；

步骤S212，新传用户的RB起始位置从第一个可分配的RB位置开始分配，即确定从第一个可用的RB频段开始，为系统带宽可选的资源块RB频段集合；

步骤S214，从可进行RB分配的起始位置开始，找出当前待调度的UE在系统带宽中可选的RB位置集合；

步骤S216，在UE分配的RB带宽内，指定一个RB位置，作为频选的基准点

步骤S218，在可选的RB集合中，从低频到高频根据给定步长滑动，统计系统带宽中，基准RB对应的SINR值

步骤S220，取基准RB对应的SINR值最大的RB频段作为该UE的RB资源分配位置，流程结束；

步骤S222，给边缘UE分配RB位置，对于小区边缘UE，可以采取如下方法之一：1)可进行步骤S212～S218所示的频选处理；2)也可随机选择一个RB频段作为其RB资源频段分配，或固定取相对低频或高频区域进行RB资源频段的分配，流程结束。

新传UE的RB起始位置从第一个可分配的RB位置开始分配，从可进行RB分配的起始位置开始，找出当前待调度的UE在系统带宽中可选的RB频段集合；

本实施例为不考虑ICIC条件下的OFDM系统中资源分配方法。本实施例中，待调度UE分为重传UE和新传UE。重传UE和新传UE所处区域为小区中心或小区边缘。重传UE指首次数据下发没有正确接收，进行再次数据下发的UE，新传UE指首次进行数据下发的UE。

本实施例提供了一种在MAC层进行资源分配的方法，克服了现有技术中OFDM系统中频谱效率低的缺陷，有效降低了系统干扰，提升了系统吞吐率。

方法实施例三：

在ICIC条件下，需要考虑高干扰指示(High InterferenceIndication，简称HII)信息。HII信息为强干扰指示，表示服务小区将在指示的物理资源块(Physical Resource Block，简称PRB)上调度本小区边缘的UE(即易在这些PRB上产生强干扰)，接收到HII的小区避免在这些PRBs上调度小区边缘UE。HII信息包含了整个系统带宽上的每个PRB的信息，优选地，HII信息包括PRB0至PRB109。其中，“1”表示强干扰敏感指示，即此PRB被小区边缘UE占用，易对邻小区产生强干扰；“0”表示弱干扰敏感指示，即此PRB未被小区边缘UE占用，不易对邻小区产生强干扰。

ICIC条件下，HII处理模块输出本小区高干扰指示(HII_new)及邻小区高干扰指示之和

小区边缘UE在小区边缘专有频带上分配时，参考本区和邻区的高干扰指示信息进行小区边缘UE的资源分配。

对于小区边缘UE，即邻小区也声明占用该资源，且重叠量大于预设门限值T时，则根据边缘UE的GBR满足状态以及邻区边缘UE的保证比特率(Guaranteed Bit Rate，简称GBR)满足状态来决定是否占用该资源。具体方法如下：如果本小区的T_{GBR_CEU}≥GBRThresholdCEU，且邻小区在该资源上的GBR状态为

表示双方都满足GBR，此时边缘UE尽量规避占用该资源，否则，边缘UE占用该资源。其中：T_GBR(i)为本小区UE(i)的GBR满足状态，且

R_i表示第i个小区边缘UE在一个HII生成间隔内的吞吐率；GBR_i表示第i个小区边缘UE的所有业务GBR总和；GBRThresholdCEU表示本小区边缘UE的GBR满足门限；GBRThresholdNb表示邻小区边缘UE的GBR满足门限；

表示邻区相应资源位置上的GBR满足状态；ThresholdNeiHii表示邻区HII指示之和的一个门限值。

图3为根据本发明方法实施例三在ICIC条件下OFDM系统中资源分配方法的流程图。图3中大部分流程与图2中相关流程相同，其不同之处在于：

步骤S310，判断ICIC使能且为边缘UE，如果条件满足，则执行步骤S322，否则，执行步骤S312；

步骤S322，如果ICIC使能且为边缘UE，则对边缘UE进行HII规避。

具体实现时，按照UE所处小区的位置，将UE分为两类，进行以下处理。

1)对于小区中心UE，则按照方法实施例二的方法进行资源分配；

2)图4为根据本发明方法实施例三OFDM系统中资源分配方法在ICIC条件下采用HII规避算法进行RB位置分配流程图。如图4所示，本实施例包括：

步骤S402，判断本小区有高干扰指示HII_new的边缘资源与邻小区

的资源是否有重叠，，即邻小区也声明占用该资源，且重叠量大于门限值T，如果是，执行步骤S304，否则，执行步骤S310；

步骤S404，判断是否当前资源位置上本小区和邻区用户都满足GBR，如果是，执行步骤S406，否则，执行步骤S410；

步骤S406，本小区用户是否可以避开该资源，如果是，执行步骤S408，否则，执行步骤S410；

步骤S408，本小区用户避开该资源，流程结束；

步骤S410，当前用户分配的RB的起始位置Start_RB为满足分配的连续RB的起始RB索引，流程结束。

本实施例为方法实施例一、二的补充，并且增加了在ICIC条件下对小区边缘UE资源分配的技术方案。本实施例的方法能有效的降低系统干扰，提升系统吞吐率，提高边缘UE的吞吐率。同时，本实施例的方法在ICIC关闭条件下，实现复杂度低；在ICIC打开条件下，复杂度较高，但此时边缘的吞吐率可有效提升。

装置实施例一：

图5为根据本发明装置实施例OFDM系统中资源分配装置的示意图。如图5所示，OFDM系统中资源分配装置包括：资源分配模块502，用于在系统带宽可选的资源块RB频段集合中，分配满足频域信号与干扰加噪声比SINR值最大的RB频段为待调度用户设备UE的RB资源分配频段。

本实施例实现的方法可以参照方法实施例一至三的相关说明，并具有上述实施例的全部有益效果，此处不再重述。

装置实施例二：

如图5所示，本实施例中，OFDM系统中资源分配装置还可以包括：优先级模块504，用于对新传UE进行调度优先级处理，获得新传UE的调度优先级队列，对调度优先级队列中的新传UE进行RB数目分配；可用RB频段初始模块506，与优先级模块504和资源分配模块502相连，用于由重传UE的RB频段及数目，获取新传UE可用的RB数目及频段，新传UE的RB起始位置从第一个可用的RB频段开始分配，即确定从第一个可用的RB频段开始，为系统带宽可选的资源块RB频段集合。

此外，本实施例中，资源分配模块可以包括：基准RB位置子模块，用于在系统带宽可选的RB频段集合中，指定基准RB位置；统计子模块，用于将基准RB位置按照预设步长滑动，记录系统带宽中基准RB位置对应的SINR值；设置子模块，用于将基准RB位置对应的SINR值最大的RB频段设置为待调度UE的RB资源分配频段。

如图5所示，本实施例中，OFDM系统中资源分配装置还可以包括：边缘UE资源分配模块508，用于除下述情况，设置小区边缘的待调度UE占用RB资源分配频段：在ICIC条件下，且本小区有高干扰指示HII_new的边缘资源与邻小区的资源有重叠；且本小区的T_{GBR_CEU}≥GBRThresholdCEU，邻小区在RB资源分配频段上的GBR状态为

本实施例实现的方法可参照方法实施例四的相关说明，并具有上述实施例的全部有益效果，此处不再重述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种正交频分复用系统中资源分配的方法，其特征在于，包括：

在系统带宽可选的资源块RB频段集合中，分配满足频域信号与干扰加噪声比SINR值最大的RB频段为待调度用户设备UE的RB资源分配频段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配满足频域SINR值最大的RB频段为待调度UE的RB资源分配频段包括：

在所述系统带宽可选的RB频段集合中，指定基准RB位置；

所述基准RB位置按照预设步长滑动，记录系统带宽中所述基准RB位置对应的SINR值；

将所述基准RB位置对应的SINR值最大的RB频段设置为待调度UE的RB资源分配频段。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配满足频域SINR值最大的RB频段为待调度UE的RB资源分配频段之前还包括：

对新传UE进行调度优先级处理，获得所述新传UE的调度优先级队列；

对所述调度优先级队列中的所述新传UE进行RB数目分配。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述调度优先级处理包括：采用PF算法，MAXC/I算法，或RR算法进行优先级处理；

所述RB数目分配包括：根据信道状况分配、根据业务类型进行分配、或平均分配。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配满足频域SINR值最大的RB频段为待调度UE的RB资源分配频段之前还包括：

由重传UE的RB频段及数目，获取新传UE可用的RB数目及频段；

确定从第一个所述可用的RB频段开始，为所述系统带宽可选的资源块RB频段集合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，除下述情况，设置小区边缘的待调度UE占用所述RB资源分配频段：

在小区间干扰消除技术ICIC条件下，且本小区有高干扰指示HII_new的边缘资源与邻小区

的资源有重叠；且本小区的T_{GBR_CEU}≥GBRThresholdCEU，邻小区在所述RB资源分配频段上的GBR状态为

其中：T_GBR(i)为本小区UE(i)的保证比特率GBR满足状态，且

R_i表示第i个小区边缘UE在一个HII生成间隔内的吞吐率；GBR_i表示第i个小区边缘UE的所有业务GBR总和；GBRThresholdCEU表示本小区边缘UE的GBR满足门限；GBRThresholdNb表示邻小区边缘UE的GBR满足门限；

表示邻区相应资源位置上的GBR满足状态；ThresholdNeiHii表示邻区高干扰指示HII指示之和的一个门限值。

7.一种正交频分复用系统中资源分配的装置，其特征在于，包括：

资源分配模块，用于在系统带宽可选的资源块RB频段集合中，分配满足频域信号与干扰加噪声比SINR值最大的RB频段为待调度用户设备UE的RB资源分配频段。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块包括：

基准RB位置子模块，用于在所述系统带宽可选的RB频段集合中，指定基准RB位置；

统计子模块，用于将所述基准RB位置按照预设步长滑动，记录系统带宽中所述基准RB位置对应的SINR值；

设置子模块，用于将所述基准RB位置对应的SINR值最大的RB频段设置为待调度UE的RB资源分配频段。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

优先级模块，用于对新传UE进行调度优先级处理，获得所述新传UE的调度优先级队列，对所述调度优先级队列中的所述新传UE进行RB数目分配。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

可用RB频段初始模块，用于由重传UE的RB频段及数目，获取新传UE可用的RB数目及频段，确定从第一个所述可用的RB频段开始，为所述系统带宽可选的资源块RB频段集合。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

边缘UE资源分配模块，用于除下述情况，设置小区边缘的待调度UE占用所述RB资源分配频段：在ICIC条件下，且本小区有高干扰指示HII_new的边缘资源与邻小区

的资源有重叠；且本小区的T_{GBR_CEU}≥GBRThresholdCEU，邻小区在所述RB资源分配频段上的GBR状态为

其中：T_GBR(i)为本小区UE(i)的保证比特率GBR满足状态，且R_i表示第i个小区边缘UE在一个HII生成间隔内的吞吐率；GBR_i表示第i个小区边缘UE的所有业务GBR总和；GBRThresholdCEU表示本小区边缘UE的GBR满足门限；GBRThresholdNb表示邻小区边缘UE的GBR满足门限；

表示邻区相应资源位置上的GBR满足状态；ThresholdNeiHii表示邻区高干扰指示HII指示之和的一个门限值。

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