CN102404838A

CN102404838A - 一种上行资源分配方法及上行资源分配装置

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Publication number: CN102404838A
Application number: CN2010102791165A
Authority: CN
Inventors: 杨茜; 朱颖
Original assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd
Current assignee: Potevio Information Technology Co Ltd
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: CN102404838B

Abstract

本发明公开了一种上行资源分配方法。该方法包括：扫描资源池中的时隙，获取各时隙中空闲可用的扩频因子SF和信道化码；在空闲可用的SF和信道化码中，提取具有相同SF、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块；解析中间资源块中的扩频因子，形成资源块；根据资源块单时隙传输能力以及用户资源需求为用户分配资源。本发明还公开了一种上行资源分配装置。应用本发明，可以减少分配中的资源浪费、增加系统可容纳的用户数、提高系统资源利用率。

Description

一种上行资源分配方法及上行资源分配装置

技术领域

本发明涉及移动通信资源分配技术，特别涉及一种上行资源分配方法及上行资源分配装置。

背景技术

作为时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access)系统的进一步演进，第三代移动通信伙伴计划(3GPP，3^rd Generation Partnership Project)在R8中引入时分双工(TDD，Time Division Duplex)高速分组接入增强(HSPA+，High Speed PackageAccess Plus)技术。从TD-SCDMA系统的高速上行分组接入(HSUPA，HighSpeed Uplink Packet Access)演进到HSPA+，调度算法作为系统无线资源管理以及资源分配的核心算法，一直是研究的重点。基站通过调度算法合理分配小区资源以及用户发送功率，用以实现业务质量(QoS，Quality of Service)保证要求，尽可能提高系统吞吐量，并兼顾用户公平性以及控制小区负载水平，抑制小区间干扰，以保证系统性能稳定。

现有技术中，基站通过调度算法进行调度决策和资源分配时，参考无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)通过基站应用部分(NBAP，Node B Application Part)信令传输的配置信息和用户上报的调度信息。其中，在NBAP信令中，RNC为基站配置了增强的上行物理信道(E-PUCH，Enhanced Uplink Physical Channel)的期望接收功率、功率增益-调制编码方式(MCS，Modulation Code Scheme)映射表以及宽带接收总功率(RTWP，Received Total Wideband Power)，其中，RTWP用于为抑制小区间干扰或避免本小区过载而限定的最大功率增益。用户上报的调度信息包括缓冲区信息、UE传输功率空间(UPH，UE Power Headroom)，即功率余量UPH、服务小区和邻小区路损(SNPL，Serving and Neighbor cell Path Loss)测量信息等，其中，缓冲区信息是映射到增强上行专用信道(E-DCH，EnhancedDedicated Channel)上的逻辑信道缓冲区的待发送数据量，也就是用户的缓存量。

上行调度算法中，基站可分配的物理资源包括时隙、码道和功率三维资源，并通过授权命令发送给用户，本申请主要考虑业务信道，即增强的上行物理信道(E-PUCH，Enhanced Uplink Physical Channel)的资源分配。三维资源对应的授权命令中包括：用于指示E-PUCH信道占用时隙情况的时隙资源相关信息(TRRI，Timeslot Resource Related Information)、用于指示为E-PUCH信道分配的信道化码，即OVSF码树的一个节点的码道资源相关信息(CRRI，Code Resource Related Information)以及用于指示E-PUCH信道的发送功率与参考发送功率的最大允许差值的功率资源相关信息(PRRI，Power Resource Related Information)。用户接收授权命令后，在分配的多个时隙内采用相同的信道化码以及相同的发射功率。

上述上行调度算法中，每个子帧可用的上行时隙资源由RNC配置，最多可配置5个上行时隙。每个时隙中的码道资源与采用的扩频因子(SF，Spreading Factor)有关，例如，对于HSUPA，上行可采用的SF＝1、2、4、8、16，分别相当于16条、8条、4条、2条和1条SF＝16的码道，对于HSPA+，上行可采用的扩频因子SF＝1、2、4、8；信道化码的分配采用正交变化扩频因子(OVSF，Orthogonal Variable Spreading Factor)码树分配规则，即优先分配属于同一根节点的码道，保证剩余码道的最大化和完整性，若某一节点码道已经分配出去，则其枝节点下的信道化码不可再用于分配。

用户的功率增益(发射功率)可通过PRRI进行表述，与用户待传输的业务类型、扩频因子以及调制编码方式相关，其中，业务类型决定了混和自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)功率偏移，用户的功率增益不能超过其可以使用的功率增益，每个用户可以使用的功率增益应满足以下两点：

i)α_e+β+Δ_harq＝min{UPH，RTWP} (1)

式中，

α_e是分配的扩频因子产生的固定对应的功率增益；

Δ_harq是用户业务类型决定的功率增益；

β则是分配的调制编码方式可用的最大的功率增益，β+Δ_harq即授权命令中的PRRI。

ii)每个时隙中的所有用户传送到基站侧的功率总和不能超过RTWP。

由上述描述可见，基站可分配的时隙、码道和功率三维物理资源中，时隙资源由RNC配置，最多可配置5个上行时隙；码道资源与采用的扩频因子有关；功率资源与用户传输的业务类型、扩频因子以及调制编码方式相关。也就是说，分配给用户的时隙、码道以及上行功率资源都是有限的；而且，三维资源之间也存在着相互限制和关联，例如，用户可以使用的功率增益的大小影响着SF-MCS，进而影响分配的时隙数。

现有技术中，上行调度算法对物理资源的分配方式通常采用时分分配方式或码分分配方式。时分分配方式中，基站根据NBAP信令传输的配置信息和用户上报的调度信息计算用户需要的时隙数，具体计算过程可参见相关技术文献，在此不再赘述，并将该时隙内的所有码道资源分配给该用户；码分分配方式中，基站计算用户需要的码道，并将所有上行时隙中的相同码道资源分配给该用户。

由上述可见，现有采用的时分分配或码分分配的资源分配方式，资源分配方式较为单一，容易造成资源分配的浪费，不能灵活地匹配和适应业务资源需求，例如，对于时分分配方式，由于基站将计算出的时隙内的所有码道资源分配给该用户占用，对于传输SPS业务的用户来说，该用户可能只是需要该时隙内的一些码道资源即可满足SPS业务要求(用户的缓存量)，这样，就浪费了该时隙内其他的码道资源，从而也限制了TD-SCDMA系统可容纳的最大SPS用户数；码分分配方式虽然相对于时分分配方式具有较小的资源分配粒度，但同样存在类似的问题。也就是说，现有的上行资源分配方法，由于资源分配方式单一，导致分配的资源浪费的情形，降低了系统可容纳的用户数，使得系统资源利用率不高，不能匹配和适应多业务资源需求，对于小数据量业务的上行资源分配，尤为突出。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种上行资源分配方法，减少分配中的资源浪费、增加系统可容纳的用户数、提高系统资源利用率。

本发明的另一目的在于提出一种上行资源分配装置，减少分配中的资源浪费、增加系统可容纳的用户数、提高系统资源利用率。

为达到上述目的，本发明提供了一种上行资源分配方法，该方法包括：

扫描资源池中的时隙，获取各时隙中空闲可用的扩频因子SF和信道化码；

在空闲可用的SF和信道化码中，提取具有相同SF、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块；

解析中间资源块中的扩频因子，形成资源块；

根据资源块单时隙传输能力以及用户资源需求为用户分配资源。

进一步包括：

根据分配的物理资源更新资源池中时隙的SF和信道化码信息。

所述在空闲可用的SF和信道化码中，提取具有相同SF、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块具体包括：

计算各时隙中用户的最大功率增益；

以时隙资源和码道资源为维度，将具有相同SF的时隙组合成一个初始资源块，并将初始资源块中具有相同信道化码的时隙合并为一个时隙-码道组合；

提取初始资源块中具有相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块。

所述计算各时隙中用户的最大功率增益具体包括：

根据高层配置的宽带接收总功率RTWP以及各时隙已经分配的功率，得到各时隙的剩余可用功率，再根据各时隙的剩余可用功率以及用户上报的UE传输功率空间UPH，计算各时隙中用户的最大功率增益；其中，

计算时隙剩余可用功率的公式为：

RTWP_free＝RTWP-RTWP_alloc

式中，

RTWP_free为时隙剩余可用功率；

RTWP_alloc为时隙已经分配的功率，如果在当前待分配用户之前没有分配过资源，RTWP＝RTWP_alloc；

计算时隙中用户的最大功率增益的公式为：

P_slot＝min{RTWP_free，UPH}

式中，

P_slot为时隙中用户的最大功率增益。

所述解析中间资源块中的扩频因子，形成资源块具体包括：

解析当前中间资源块的SF，获取隐含的所有可用SF；

解析当前中间资源块的时隙-码道组合集中的每个时隙-码道组合中的信道化码隐含的所有可用信道化码；

通过SF与信道化码的关系获取每个时隙-码道组合中的信道化码隐含的所有可用信道化码，最后得到隐含的所有可用SF和对应的时隙-码道组合集并组成资源块。

所述根据资源块单时隙传输能力以及用户资源需求为用户分配资源具体包括：

计算资源块单时隙传输能力；

获取用户资源需求；

根据计算得到的用户资源需求以及资源块单时隙传输能力进行资源块匹配。

所述计算资源块单时隙传输能力具体包括：

获取资源块采用的调制编码方式；

确定调制编码方式的调制阶数和编码效率；

根据资源块单时隙的可用SF以及确定的调制编码方式计算资源块的单时隙可传输比特数。

通过公式P_SF-MCS＝α_e+β+Δ_harq获取资源块可提供的调制编码方式对应的功率增益，根据资源块可提供的调制编码方式对应的功率增益与调制编码方式的对应关系查询得到所述资源块采用的调制编码方式，式中，

P_SF-MCS为资源块的功率增益；

α_e为资源块的SF对应的功率增益；

β为资源块可提供的调制编码方式对应的功率增益；

Δ_harq为用户业务类型决定的功率增益。

所述确定调制编码方式的调制阶数和编码效率具体包括：

如果用户增强上行专用信道E-DCH能力等级支持资源块采用的调制编码方式，则不需调整调制编码方式的调制阶数和编码效率，否则，向下调整调制编码方式的调制阶数，并取该调制编码方式下支持的最大编码效率。

所述计算资源块的单时隙可传输比特数的公式为：

Bit_Per_Slot = \frac{704}{SF} \times B \times λ \times \frac{16}{SF}

式中，

Bit_Per_Slot为资源块的单时隙可传输比特数；

B为调制编码方式对应的每调制符号含有的比特数；

λ为调制编码方式对应的每调制符号的编码效率。

所述根据计算得到的用户资源需求以及资源块传输能力进行资源块匹配具体包括：

根据用户的缓存量以及资源块的单时隙可传输比特数，计算用户业务传输所需的资源块时隙数，进而得到资源块的单子帧可传输比特数；

判断是否存在资源块单子帧可传输比特数大于等于用户的缓存量的资源块：

如果有，选出单子帧可传输比特数大于等于用户的缓存量的资源块，并从选出的资源块中，选择占用的时隙码道单元数最少的资源块，分配占用的时隙编号和信道化码；

如果没有，判断用户业务是否为协议规定的需保证资源需求的业务，如果是，当前子帧不对该用户进行资源分配；如果不是，选取单子帧可传输比特数最大的资源块，或者，选择单子帧吞吐量最大的资源块。

所述单子帧吞吐量的计算方法为：根据接收到的用户最近一次传输的信噪比测量值及资源块中对应的SF-调制编码方式授权，获取当前SF-调制编码方式对应的下一次传输的信噪比，通过得到的下一次传输的信噪比与吞吐量的映射关系得到当前SF-调制编码方式的空口吞吐量。

一种上行资源分配装置，该装置包括：资源池模块、时隙扫描模块、中间资源块生成模块、资源块生成模块以及资源分配模块，其中，

资源池模块，用于存储时隙；

时隙扫描模块，用于扫描资源池中的时隙，获取各时隙中空闲可用的扩频因子和信道化码，输出至中间资源块生成模块；

中间资源块生成模块，用于在空闲可用的扩频因子和信道化码中，提取具有相同扩频因子、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块，输出至资源块生成模块；

资源块生成模块，用于解析中间资源块中的扩频因子，根据解析后得到的扩频因子分解中间资源块，形成资源块，输出至资源分配模块；

资源分配模块，用于计算资源块单时隙传输能力，获取用户资源需求，根据资源块单时隙传输能力以及用户资源需求为用户分配资源。

所述资源分配模块进一步用于将为用户分配的资源信息发送至资源池模块，资源池模块根据接收的资源信息，更新存储的时隙中扩频因子和信道化码的使用状态。

由上述的技术方案可见，本发明提供的一种上行资源分配方法及上行资源分配装置，通过扫描资源池中的时隙，获取各时隙中空闲可用的扩频因子SF和信道化码；在空闲可用的SF和信道化码中，提取具有相同SF、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块；解析中间资源块中的扩频因子，形成资源块；根据资源块单时隙传输能力以及用户资源需求为用户分配资源。这样，资源块可以作为大的资源分配粒度满足大数据量传输，而资源块单时隙传输能力作为细化的资源分配粒度，可以利用时隙资源和各时隙内零散的码道资源传输小数据量业务，从而减少了分配中的资源浪费、增加了系统可容纳的用户数、提高了系统资源利用率。

附图说明

图1为本发明实施例的上行资源分配方法流程示意图。

图2为本发明实施例的上行资源分配方法具体流程示意图。

图3为本发明实施例的上行资源分配方法另一具体流程示意图。

图4为本发明实施例的上行资源分配装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

现有技术中，上行资源分配采用时分分配或码分分配的资源分配方式，由于资源分配粒度单一，容易使得分配的资源大于用户的缓存量，从而造成资源浪费，本发明实施例中，采用时分分配和码分分配相结合的资源分配方式，综合考虑时隙资源以及该时隙的码道资源，参考RNC通过NBAP信令传输的配置信息以及用户上报的调度信息，计算出用户的缓存量实际所需的时隙数以及各时隙内所需的码道数，并将该用户已占用时隙内剩余的码道资源进行记录，以分配给下一用户，这样，能够使资源分配粒度更加细致，可以充分利用时隙资源和各时隙内零散的码道资源传输业务，减少资源碎片。

上行可分配的物理资源包括时隙、码道和功率三维资源，且三维资源之间存在着相互限制和关联。实际应用中，由于时隙和码道资源更为有限，其受限程度大于功率，本发明实施例中，在上行时隙、码道和功率都受限的情况下，为提高资源利用率，首先考虑时隙资源以及码道资源分配，然后考虑功率资源分配。

本发明实施例中，设置新的资源分配粒度进行上行资源分配，新的资源分配粒度称为资源块，资源块包括：扩频因子、功率增益、时隙-码道组合集，其中，扩频因子和功率增益是唯一的，时隙-码道组合集，即可用时隙和信道化码的对应关系，包含有一种或多种时隙-码道组合，且时隙-码道组合集与SF和功率增益相关。这样，资源块中，码道连续、时隙可以不连续，各个时隙内可用功率(功率增益)一致。

以资源块进行的上行资源的分配原则采用单次资源分配最匹配原则，在单次资源分配最匹配原则的基础上，如果还具有空闲资源，则进一步遵循剩余资源最大化原则，其中，

单次资源分配最匹配原则：

1)对于协议规定必须保证资源需求的用户，以最小资源浪费为前提，比较各资源块的单子帧可传比特数，给予用户缓存量，即用户所需数据量的绝对保证，并遵循剩余资源最大化原则。

2)对于一般用户，比较各资源块的单子帧可传比特数，如果存在单子帧可传比特数大于等于用户的缓存量的资源块，则遵循最小资源浪费原则，给予用户的缓存量的绝对保证，并遵循剩余资源最大化原则；如果所有资源块的单子帧可传比特数都小于用户的缓存量，则遵循最大吞吐量原则，给予用户的缓存量最大的传输。

剩余资源最大化原则：

上述资源分配中，最小资源浪费是综合考虑时隙、码道和功率，保证剩余资源最大化。这样，在优先保证本次分配的时隙码道单元数最少的基础上确定时隙和码道，即遵循单次资源分配最匹配原则，然后，在所分时隙内除待分配码道外还有剩余空闲码道的条件下，调整分配的功率以减少功率浪费，即遵循剩余资源最大化原则。其中，时隙码道单元数为时隙数与码道数的乘积。

下面对本发明实施例的上行资源分配方法进行描述。

图1为本发明实施例的上行资源分配方法流程示意图。参见图1，该流程包括：

步骤101，扫描资源池中的时隙，获取各时隙中空闲可用的SF和信道化码；

本步骤中，对资源池各时隙中的空闲可用的SF和信道化码信息进行扫描，以统计资源池中的可用物理资源，作为后续物理资源分配、避免资源浪费的依据。

步骤102，在空闲可用的SF和信道化码中，提取具有相同SF、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块；

本发明实施例中，为了有效利用资源，需要对资源池中空闲可用的物理资源进行重新配置，以使配置给用户的物理资源的扩频因子和功率增益是唯一的，即配置给用户的物理资源具有相同的信道化码以及相同的发射功率。

步骤103，解析中间资源块中的扩频因子，形成资源块；

本步骤中，中间资源块的SF可能隐含更多的可用SF，具体可参见3GPP协议中OVSF码树规则，因而，本实施例中，对中间资源块中的扩频因子进行解析，使之形成的资源块中具有单一的可用SF、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合。

步骤104，根据资源块单时隙传输能力以及用户资源需求为用户分配资源。

本步骤中，以资源块单时隙传输能力为资源分配粒度，计算满足用户资源需求的每个资源块的时隙数，进而计算每个资源块的单子帧传输能力，为用户选择最匹配用户资源需求的资源块。

至此，该上行资源分配方法流程结束。

本发明实施例中，资源块具有单一的可用SF、相同功率增益的不同时隙及其对应的时隙-码道组合，因而，其最大资源分配粒度与现有技术采用时分分配方式相同；同时，资源块具有单时隙可传输比特数，可以以单时隙可传输比特数为资源分配粒度传输业务，其最小资源分配粒度与现有技术采用单一的时分分配方式相比，更加细化，这样，既可以满足大数据量业务的传输要求，又可以充分利用时隙资源和各时隙内零散的码道资源传输小数据量业务，能够根据业务量灵活分配需要的时隙和码道，提高了资源分配粒度的灵活性，减少了分配中的资源浪费、增加了系统可容纳的用户数、提高了系统资源利用率，更加适应于系统多样化的业务资源需求。

图2为本发明实施例的上行资源分配方法具体流程示意图。参见图2，该流程包括：

步骤201，扫描资源池中的时隙，获取各时隙空闲可用的SF和信道化码；

本步骤中，基站维护一个资源池，记录该基站小区的可用时隙、每时隙内的可用SF、信道化码和可用功率，每子帧调度前对资源池进行扫描，获取各时隙空闲可用的SF和信道化码，每调度完一个用户后更新资源池。

实际应用中，一个时隙可能具有多个可用SF，时隙的每个可用SF对应一组信道化码。对于一个时隙，资源池存储了该时隙中已经分配的可用的SF和信道化码以及未分配的可用的SF和信道化码信息。

以HSPA+系统为例，上行传输的SF可取1、2、4、8，在确定每时隙内的可用SF时，将结合该时隙的剩余码道数资源进行判断，即将剩余码道数资源等效为SF＝16的码道数目，时隙剩余码道数目(SF＝16)与可用SF的对应关系见表1。

表1时隙剩余码道数目(SF＝16)与SF的映射关系表

这样，根据表1的对应关系以及OVSF码树上当前时隙剩余SF＝16的码道数目，可确定每时隙的可用SF以及对应的OVSF码树节点。

步骤202，计算各时隙中用户的最大功率增益；

本步骤中，根据高层配置的RTWP以及各时隙已经分配的功率，得到各时隙的剩余可用功率，再根据各时隙的剩余可用功率以及用户上报的UPH，计算各时隙中用户的最大功率增益。其中，

计算时隙剩余可用功率的公式为：

RTWP_free＝RTWP-RTWP_alloc (2)

式中，

RTWP_free为时隙剩余可用功率；

RTWP_alloc为时隙已经分配的功率，如果在当前待分配用户之前没有分配过资源，RTWP＝RTWP_alloc。

计算时隙中用户的最大功率增益的公式为：

P_slot＝min{RTWP_free，UPH} (3)

式中，

P_slot为时隙中用户的最大功率增益，作为PRRI参数。

步骤203，以时隙资源和码道资源为维度，将具有相同SF的时隙组合成一个初始资源块；

本步骤中，以时隙资源和码道资源为维度，基站将具有相同SF的时隙组合成一个初始资源块，并将初始资源块中具有相同信道化码的时隙合并为一个时隙-码道组合，即基站统计有多少块最大面积的初始资源块，对于时隙不连续，但SF相同且信道化码相同的情况，基站将它们合并起来作为一个初始资源块。

每个初始资源块对应一个SF，初始资源块中，包括时隙-码道组合，即可用时隙和信道化码的对应关系，具有相同信道化码的时隙组合成一个时隙-码道组合，该初始资源块中，可能具有多个时隙-码道组合，本发明实施例中，将多个时隙-码道组合称为时隙-码道组合集。

初始资源块中，SF相同，具有时隙-码道组合集属性，但该初始资源块内各时隙的功率增益可能相同，也可能不同。

如前所述，资源块的属性为SF、功率增益和时隙-码道组合集，并且要求资源块具有唯一的SF和功率增益。该步骤先对资源池中的未分配资源进行初步资源分配粒度划分，先保证每个初始资源块具有一个SF，且初始资源块之间具有不同的SF，还未对功率进行划分，功率是针对时隙维护的，每个时隙的功率可能相同也可能不同，如果不同，初始资源块就不具有确定的一个功率增益，因此，下一步骤将基于功率裂变，对初始资源块进行进一步划分，保证划分后的每个资源块具有一个功率增益，且资源块之间的SF和功率增益不能同时相同。

步骤204，提取初始资源块中具有相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块；

本步骤中，基于功率裂变，将具有相同功率增益的时隙对应的时隙-码道组合成新的时隙-码道组合集。

实际应用中，经过步骤203得到的初始资源块中的各时隙-码道组合集中所包含的各时隙的功率增益可能不同，为保证资源块的可用功率一致，本步骤中，按照功率增益裂变初始资源块：SF属性保持不变，将时隙-码道组合集中可提供相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合组成新的时隙-码道组合集，进而组成新的中间资源块，记录各中间资源块的SF、功率增益、时隙-码道组合集属性。

步骤205，解析中间资源块中的扩频因子，形成资源块；

本步骤中，经过步骤204得到的中间资源块的SF可能隐含更多的可用SF，具体可参见3GPP协议中OVSF码树规则，以HSPA+系统为例，中间资源块的SF与隐含可用SF的对应关系见表2。

表2 SF与隐含可用SF的映射表

SF	1	2	4	8
					可用SF	SF＝1、2、4、8	SF＝2、4、8	SF＝4、8	SF＝8

本发明实施例中，为保证最后形成的资源块具有唯一的SF属性，对步骤204得到的SF＜8的中间资源块，保持功率增益属性不变，按照SF进一步裂变中间资源块，过程为：解析当前中间资源块的SF，获取隐含的所有可用SF，举例来说，如果中间资源块的SF＝4，隐含着可用SF＝4、8。并相应地解析当前中间资源块的时隙-码道组合集中的每个时隙-码道组合中的信道化码隐含的所有可用信道化码，具体可参见协议中OVSF码树规则，通过SF与信道化码的关系获取每个时隙-码道组合中的信道化码隐含的所有可用信道化码，最后得到新的SF和对应的时隙-码道组合集，进而组成新的资源块，记录各资源块的SF、功率增益、时隙-码道组合集。

这样，经过上述裂变后，新形成的资源块具有相同的SF和功率增益，即确定了资源块唯一的SF和功率增益属性，并相应确定了该属性对应的可选时隙-码道组合集。

步骤206，计算资源块传输能力；

本步骤中，资源块传输能力是指资源块的单时隙可传输比特数，与资源块的功率增益等相关。资源块的功率增益由业务类型、扩频因子以及调制编码方式共同产生，满足如下关系：

P_SF-MCS＝α_e+β+Δ_harq (3)

式中，P_SF-MCS为资源块的功率增益；

α_e为资源块的SF对应的功率增益，具体的SF与功率增益的对应关系可参见协议25.331；

β为资源块可提供的调制编码方式对应的功率增益，具体的对应关系可参见协议25.331；

Δ_harq为用户业务类型决定的功率增益，具体取值可参见协议25.331。

通过式(3)，可以得到β，根据调制编码方式与β的对应关系，可以查询得到资源块采用的调制编码方式。

在得到资源块可采用的调制编码方式后，可以进一步考虑用户E-DCH能力等级，如果该用户E-DCH能力等级不支持该MCS，则向下调整调制阶数，并取该调制编码方式支持的最大编码效率得到新的MCS，如果该用户E-DCH能力等级支持该MCS，则不需调整MCS，根据MCS进而得到资源块的单时隙可传输比特数：

Bit_Per_Slot = \frac{704}{SF} \times B \times λ \times \frac{16}{SF} - - - (4)

式中，

Bit_Per_Slot为资源块的单时隙可传输比特数；

B为MCS对应的每调制符号含有的比特数；

λ为MCS对应的每调制符号的编码效率。

步骤207，获取用户资源需求；

本步骤中，用户资源需求为用户上报的调度信息中包括的缓冲区信息，即用户的缓存量。

步骤208，根据计算得到的用户资源需求以及资源块传输能力进行资源块匹配；

本步骤中，基站根据用户的缓存量以及资源块的单时隙可传输比特数，计算用户业务传输所需的资源块时隙数：

Slot_num＝Total_Buffer_Size/Bit_Per_Slot (5)

式中，

Slot_num为用户业务传输所需的资源块时隙数；

Total_Buffer_Size为用户的缓存量。

实际应用中，如果计算得到的用户业务传输所需的资源块时隙数大于预先配置的时隙数，即：Slot_num＞Slot_max，则表明该资源块单子帧可传输比特数小于用户的缓存量；如果Slot_num≤Slot_max，表明该资源块单子帧可传输比特数大于等于用户的缓存量。其中，预先配置的时隙数Slot_max为用户E-DCH能力等级支持的最大上行时隙数和该资源块的最大上行时隙数的最小值。

判断是否存在资源块单子帧可传输比特数大于等于用户的缓存量的资源块，如果有，选出单子帧可传输比特数大于等于用户的缓存量的资源块，并从选出的资源块中，选择占用的时隙码道单元数最少的资源块。在资源块确定后，分配具体占用的时隙编号和信道化码，分配时隙编号和信道化码具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。这样，该资源块内的其它时隙和信道化码可以作为下一个用户分配的资源。

实际应用中，由于资源块的单子帧可传输比特数大于等于用户实际待传输的数据量(用户的缓存量)，因此存在着资源浪费现象，本发明实施例中，按照剩余资源最大化原则，在保证用户待传输数据量的前提下，还可以进一步调整分配的功率增益以减少资源浪费，有关功率调整的具体方法，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。这样，上行资源分配不仅考虑时隙和码道的时分、码分资源分配，还考虑了上行可用功率的因素，减少了对相邻小区的干扰。

如果资源池中不存在单子帧可传输比特数大于等于用户的缓存量的资源块，表明资源池中所有资源块的单子帧可传输比特数都不足以传输用户的缓存量，则判断用户业务是否为协议规定的需保证资源需求的业务，如果协议规定必须保证此类用户的资源需求，如SPS业务，则当前子帧不对该用户进行资源分配，并在下一子帧继续返回执行步骤201，然后再判断是否存在单子帧可传输比特数大于等于用户的缓存量的资源块；否则，选取单子帧可传输比特数最大的资源块，或者，根据最大吞吐量原则，选择单子帧吞吐量最大的资源块。其中，

单子帧吞吐量的计算方法为：根据接收到的用户最近一次传输的信噪比(SIR，Signal-to-Interference Ratio)测量值及资源块中对应的SF-MCS授权，获取当前SF-MCS对应的下一次传输的SIR，通过得到的下一次传输的SIR与吞吐量的映射关系得到当前SF-MCS的空口吞吐量，SIR与吞吐量的映射关系可由链路层仿真获得。

同样地，在资源块确定后，相应的功率增益、SF和时隙数也就确定，在资源块的时隙-码道组合集中选择符合时隙数要求的时隙-码道组合，可得到具体占用的时隙编号和信道化码。

步骤209，更新资源池中时隙相关信息。

本步骤中，为用户分配物理资源后，根据分配的物理资源更新资源池中时隙相关信息，例如，标记各时隙已使用的SF和信道化码。

图3为本发明实施例的上行资源分配方法另一具体流程示意图。参见图3，该流程包括：

步骤301，扫描资源池，得到每时隙空闲可用的SF、信道码和功率增益；

步骤302，将具有相同SF的时隙组合成一个初始资源块；

本步骤中，基于时隙和码道，创建初始资源块。即基站统计有多少块最大面积的资源块，其中，时隙不连续但码道连续且信道化码相同的资源视作一个空闲初始资源块，记录各初始资源块的SF、时隙-码道组合集。

步骤303，基于功率增益，裂变初始资源块为中间资源块；

本步骤中，初始资源块中各时隙的功率增益可能不同，为保证最终组合形成的资源块的可用功率一致，将初始资源块进行裂变，即保持SF属性不变，将可提供相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合组成新的中间资源块。

步骤304，判断中间资源块中的SF，若SF＜8，基于SF，裂变中间资源块为资源块；

本步骤中，即为保证最后形成的资源块具有唯一的SF属性，解析中间资源块隐含的所有可用SF，以每种SF为依据，合并SF和功率增益相同的中间资源块，并生成一个资源块。

步骤305，记录资源块的SF、功率增益、时隙-码道组合集，进而得到资源块采用的MCS；

步骤306，根据资源块的SF-MCS，估算资源块传输能力；

步骤307，根据用户的缓存量，估算用户资源需求；

步骤308，对比资源块传输能力和用户资源需求，判断是否存在满足用户资源需求的资源块，如果是，执行步骤309，否则，执行步骤310；

步骤309，选出满足用户资源需求的所有资源块，遵循最小资源浪费原则确定最终的资源块；

步骤310，所有资源块都不满足用户资源需求，则对于已确定必须保证资源需求的用户，当前子帧不调度该用户；否则，遵循最大吞吐量原则确定最终的资源块。

必须保证资源需求的业务，可以是重传、SPS业务等业务。

步骤311，为用户分配上行物理资源，更新资源池；

步骤312，本次资源分配结束，继续为调度列表中下一用户分配资源。

图4为本发明实施例的上行资源分配装置结构示意图。参见图4，该装置包括：资源池模块、时隙扫描模块、中间资源块生成模块、资源块生成模块以及资源分配模块，其中，

资源池模块，用于存储时隙；

时隙扫描模块，用于扫描资源池中的时隙，获取各时隙中空闲可用的SF和信道化码，输出至中间资源块生成模块；

中间资源块生成模块，用于在空闲可用的SF和信道化码中，提取具有相同SF、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块，输出至资源块生成模块；

本发明实施例中，资源分配模块进一步用于将为用户分配的资源信息发送至资源池模块，资源池模块根据接收的资源信息，更新存储的时隙中SF和信道化码的使用状态。

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、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种上行资源分配方法，其特征在于，该方法包括：

解析中间资源块中的扩频因子，形成资源块；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在空闲可用的SF和信道化码中，提取具有相同SF、相同功率增益的时隙及其对应的时隙-码道组合，形成中间资源块具体包括：

计算各时隙中用户的最大功率增益；

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算各时隙中用户的最大功率增益具体包括：

计算时隙剩余可用功率的公式为：

RTWP_free＝RTWP-RTWP_alloc

式中，

RTWP_free为时隙剩余可用功率；

计算时隙中用户的最大功率增益的公式为：

P_slot＝min{RTWP_free，UPH}

式中，

P_slot为时隙中用户的最大功率增益。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述解析中间资源块中的扩频因子，形成资源块具体包括：

解析当前中间资源块的SF，获取隐含的所有可用SF；

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据资源块单时隙传输能力以及用户资源需求为用户分配资源具体包括：

计算资源块单时隙传输能力；

获取用户资源需求；

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算资源块单时隙传输能力具体包括：

获取资源块采用的调制编码方式；

确定调制编码方式的调制阶数和编码效率；

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过公式P_SF-MCS＝α_e+β+Δ_harq获取资源块可提供的调制编码方式对应的功率增益，根据资源块可提供的调制编码方式对应的功率增益与调制编码方式的对应关系查询得到所述资源块采用的调制编码方式，式中，

P_SF-MCS为资源块的功率增益；

α_e为资源块的SF对应的功率增益；

β为资源块可提供的调制编码方式对应的功率增益；

Δ_harq为用户业务类型决定的功率增益。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定调制编码方式的调制阶数和编码效率具体包括：

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述计算资源块的单时隙可传输比特数的公式为：

Bit_Per_Slot = \frac{704}{SF} \times B \times λ \times \frac{16}{SF}

式中，

Bit_Per_Slot为资源块的单时隙可传输比特数；

B为调制编码方式对应的每调制符号含有的比特数；

λ为调制编码方式对应的每调制符号的编码效率。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的用户资源需求以及资源块传输能力进行资源块匹配具体包括：

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述单子帧吞吐量的计算方法为：根据接收到的用户最近一次传输的信噪比测量值及资源块中对应的SF-调制编码方式授权，获取当前SF-调制编码方式对应的下一次传输的信噪比，通过得到的下一次传输的信噪比与吞吐量的映射关系得到当前SF-调制编码方式的空口吞吐量。

13.一种上行资源分配装置，其特征在于，该装置包括：资源池模块、时隙扫描模块、中间资源块生成模块、资源块生成模块以及资源分配模块，其中，

资源池模块，用于存储时隙；

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块进一步用于将为用户分配的资源信息发送至资源池模块，资源池模块根据接收的资源信息，更新存储的时隙中扩频因子和信道化码的使用状态。