CN102404862A - 一种lte系统中pdcch资源分配的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LTE系统中PDCCH资源分配的方法,包括基站按照UE优先级从大到小的顺序对UE进行排序;基站根据UE聚合度L的值和此TTI内可调度的最大UE数,求一定数量的调度用户设备的CCE起始位置;基站根据求得的CCE起始位置、UE优先级和聚合度L值对UE进行重新排序;基站根据重新排序后的顺序依次取出UE对其进行CCE预分配;基站结合CCE预分配后的结果,对各调度UE进行CCE分配。通过此发明,可以增加一个子帧内调度的用户数和提高PDCCH资源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,特别涉及一种LTE(Long Term Evolution)系统中PDCCH(Physical downlink control channel)资源分配的方法。
背景技术
LTE(Long Term Evolution)是一种长期演进技术,其中PDCCH(Physical downlink controlchannel)是LTE系统中的物理下行控制信道,主要承载下行控制信息DCI(Downlink ControlInformation),承载的控制信息DCI主要包括:下行数据传输的调度信息、上行数据传输的调度赋予和功率控制命令等。
在PDCCH上,承载DCI的基本单元是CCE(Control Channel Element)。每个CCE包含9个资源单元组。PDCCH占用一个子帧的前T(T≤3)个OFDM符号,不分配给PCFICH或PHICH的资源单元组数以NREG表示。系统中的CCE从0开始编号,直到NCCE-1,其中当系统带宽和用于PDCCH的符号数确定后,可以被PDCCH占用的总的CCE数量也便可以确定。
PDCCH有不同的格式,各种格式间的差别在于PDCCH聚合度(AL,Aggregation Level)不同,即不同格式的PDCCH包含不同数目的CCE。具体如表1。
表1
一个PDCCH包括L个连续的CCE,当多个PDCCH复用时,每个PDCCH满足下面描述的位置要求:
每个PDCCH映射的CCE开始序号为:
其中由如下定义,L为集合等级,m=0,…,M(L)。为给定搜索空间内监控的PDCCH候选的数目,如表2所示。
UE监控公共搜索空间,支持的集合等级为4和8,UE专用搜索空间,支持的集合等级为1,2,4,8。公共和UE专用的搜索空间可以重叠(公共搜索空间一般占用前16个CCE,如果公共搜索空间不能占满前16个CCE,也可以被UE专用搜索空间占用)。
公共搜索空间和UE专用搜索空间的区分是由传输的DCI格式决定的。对于DCI格式1、1B、1D、2、2A,只能分配专用搜索空间;对于DCI格式1C、3、3A,只能分配公共搜索空间;对于DCI格式0、1A,可以分配公共搜索空间或者专用搜索空间。
表2
对于公共搜索空间,Yk设置为0。
对于UE专用的搜索空间,变量Yk定义如下:
Yk=(A·Yk-1)modD
多个PDCCH可以复用在同一个子帧中传输,占用不同的CCE,这样在一个子帧中当有多个UE需要调度时,占用的CCE就可能发生冲突,从而影响一个子帧内调度的用户数以及PDCCH资源的利用率。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了一种可以减小各UE占用的CCE冲突概率的方法,以CCE冲突概率最小为前提对每个UE进行CCE预映射,在实际映射时,每个UE优先考虑预映射时分配的CCE,这样可以有效的减小CCE映射的冲突概率,从而可以增加一个子帧内调度的用户数和提高PDCCH资源利用率。
本发明提出了一种LTE系统中PDCCH资源分配的方法,依次包括以下步骤:
一种LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于,包括:
步骤2)、基站取出队列中的前N个UE,并根据UE聚合度L的值和此TTI内可调度的最大UE数获得每个UE的CCE起始位置;
步骤3)、基站根据求得的CCE起始位置及UE优先级和聚合度L值对UE进行重新排序;
步骤4)、基站根据重新排序后的顺序依次取出UE对其进行CCE预分配;
步骤5)、基站依次取出按UE优先级排序的队列中的UE并结合CCE预分配后的结果,对各调度UE进行CCE分配。
按以上方案,所述UE所用的聚合度L值支持自适应L值,L值的取值为2、4或8。
按以上方案,所述步骤2中,一个TTI内可调度的最大UE数的具体估算方法如下:
根据系统带宽和各UE的聚合度L值等估算出一个TTI内可调度的最大UE数:
一个TTI内PDCCH可用的CCE的个数NCCE可由以下公式得出:
其中Ncocal为控制信道的总的资源粒子的个数,此参数与控制信道所占的符号个数n(n≤3)有关;NRS_RE为这n个符号中参考符号所占用的资源粒子的个数;NPCFICH_RE为这n个符号中PCFICH所占用的资源粒子的个数;NPHICH_RE为这n个符号中PHICH所占用的资源粒子的个数;
则一个TTI内可调度的最大UE数p为:
其中NCCE为一个TTI内PDCCH可用的CCE的个数,Lmid为统计此TTI内需要调度的UE队列中所有UE所用的聚合度L的均值。
按以上方案,所述步骤2中,计算每个需要调度UE的CCE起始位置的具体方法如下:
在按照UE优先级从大到小的顺序排序的UE队列中依次取出N个UE,计算每个UE的最小候选位置的CCE起始位置;
根据UE的聚合度L值,通过以下公式计算CCE起始位置:
其中由如下定义,L为聚合度,m=0,…,M(L)。为给定搜索空间内监控的PDCCH候选位置的数目,随L的不同而不同;
对于公共搜索空间,Yk设置为0;
对于UE专属的搜索空间,变量定义如下:
Yk=(A·Yk-1)modD
按以上方案,所述取出N个UE的步骤中,每个TTI可调度的最大用户数为p,在此取出略大于最大值的用户数N(p<N<p+10)求其CCE起始位置并进行预映射。
按以上方案,所述步骤3中,对UE重新进行排序的具体方法为:根据每个UE的最小候选位置的CCE起始位置从小到大的顺序对这N个UE进行排序,若几个UE具有相同的最小候选位置且聚合度L值不同,则这几个UE按照聚合度L的一定顺序进行排序;若还有几个UE具有相同的候选位置和聚合度L值,则应按这几个UE的优先级从大到小的顺序再次排序,然后对排序后的每个UE进行CCE预映射。
按以上方案,所述的对重新排序后的UE进行CCE预分配的具体步骤为:对于排序后队列中的每个UE来说,基站判断最小候选位置是否被占用,如果未被占用,则把此CCE预分配给此UE;如果被占用,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE,若有,则将此CCE预分配给此UE,若没有,则此UE没有被成功预分配。
按以上方案,步骤5中的对各调度UE进行CCE分配的具体步骤为:
根据各调度UE的优先级,从高到低依次取出UE;判断此UE是否被预分配成功;
若被成功预分配,则优先判断预分配给此UE的CCE是否被占用;若没有占用,则将此CCE分配给此UE;若已被占用,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE,若有,则将此CCE分配给此UE,若没有,则将在下个TTI内优先调度此UE;
若没有被成功预分配,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE;若有,则将此CCE分配给此UE,若没有,则将在下个TTI内优先调度此UE。
本发明以CCE冲突概率最小为前提对每个UE进行CCE预映射,在实际映射时,每个UE优先考虑预映射时分配的CCE,这样可以有效的减小CCE映射的冲突概率,从而可以增加一个子帧内调度的用户数和提高PDCCH资源利用率。
附图说明
图1为PDCCH资源分配的流程图;
图2为基站根据计算出的CCE起始位置重新对UE进行排序的流程图;
图3为基站对UE进行CCE预映射的流程图;
图4为基站对UE进行CCE映射的流程图。
具体实施方式
本发明的核心为:以CCE冲突概率最小为前提对每个UE进行CCE预映射,在实际映射时,每个UE优先考虑预映射时分配的CCE,这样可以有效的减小CCE映射的冲突概率,从而可以增加一个子帧内调度的用户数和提高PDCCH资源利用率。下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明进行详尽的说明。
图1图示了一种LTE系统中PDCCH资源分配方法的流程,它的主要步骤包括:
(1)基站根据UE优先级的顺序对UE进行排序,生成UE队列;
(2)基站取出如步骤(1)中队列中的前N个UE,分别求其最小候选位置的CCE起始位置;
(3)基站根据步骤(2)中求得的CCE起始位置、UE的优先级以及UE的聚合度L值,对步骤(2)中取出的N个UE进行重新排序,生成UE队列;
(4)基站依次取出步骤(3)生成的UE队列中的UE,进行预映射,并将预映射结果保存;
(5)基站结合步骤(4)中的预映射结果,依次取出步骤(1)中生成的UE队列中的UE,对每一个UE分配CCE。
下面结合附图对每一步骤进行详尽的说明。
在步骤(1)中,基站将此TTI需要调度的UE按照UE优先级从大到小的顺序排序;队列中UE所用的聚合度L值的取值范围为2、4或8。
在步骤(2)中,基站依次取出按UE优先级从大到小顺序排序后的UE队列中的N个UE,分别求其最小候选位置的CCE起始位置。其中在队列中取出的UE个数是与此TTI内可调度的最大UE数有关的,所以在此应首先估算出一个TTI内可调度的最大UE数,估算方法如下:
首先计算一个TTI内PDCCH可用的CCE的个数NCCE,可由以下公式得出:
其中Ncocal为控制信道的总的资源粒子的个数,此参数与控制信道所占的符号个数n(n≤3)有关,即时域为n个符号,频域为整个带宽上的资源粒子的个数,表3为20M带宽下,符号个数n分别等于1、2、3时的Ncocal值;NRS_RE为这n个符号中参考符号所占用的资源粒子的个数;NPCFICH_RE为这n个符号中PCFICH所占用的资源粒子的个数,固定为16;NPHICH_RS为这n个符号中PHICH所占用的资源粒子的个数。
后估算出一个TTI内可调度的最大UE数p为:
其中NCCE为一个TTI内PDCCH可用的CCE的个数,Lmid为统计此TTI内需要调度的UE队列中所有UE所用的聚合度L的均值,即将此TTI内需要调度的UE的聚合度L求和并除以UE的个数。
根据上面估算出的一个TTI内可调度的最大UE数p,则在队列中取出N个UE计算其最小候选位置的CCE起始位置,此处的N取略大于一个TTI内可调度的最大UE数p的值,其取值范围为p<N<(p+10)。
其中由如下定义,L为聚合度,m=0,…,M(L)。为给定搜索空间内监控的PDCCH候选位置的数目,随L的不同而不同,具体参见表2。
则最小候选位置的CCE起始位置即以上公式中m时求得的。
对于公共搜索空间,Yk设置为0。
对于UE专属的搜索空间,变量定义如下:
Yk=(A·Yk-1)modD
表3
PDCCH所占的符号个数n | 控制信道的总的资源粒子的个数Ncocal |
1 | 1200 |
2 | 2400 |
3 | 3600 |
在步骤(3)中,如图2所示,基站根据步骤(2)中计算出的最小候选位置的CCE起始位置重新对这N个UE进行排序,排序规则如下:
a)按照每个UE的最小候选位置的CCE起始位置从小到大的顺序对所有UE进行排序;
b)若几个UE具有相同的最小候选位置且聚合度L值不同,则这几个UE按照L为4、8、2的顺序进行排序;
c)若几个UE具有相同的候选位置和聚合度L值,则应按这几个UE的优先级从大到小的顺序再次排序。
在步骤(4)中,如图3所示,基站对重新排序后的N个UE进行CCE预映射,具体过程如下:
按照重新排序后的顺序依次取出UE,对于每个UE来说,基站判断最小候选位置是否被占用:
如果未被占用,则把此CCE预分配给此UE;
如果被占用,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE,若有,则将此CCE预分配给此UE,若没有,则此UE没有被成功预分配。
N个UE轮询一遍后,预映射过程结束。
在步骤(5)中,如图4所示,基站从步骤(1)中按照UE优先级从大到小的顺序生成的UE队列中依次取出UE分配CCE,具体过程如下:
a)根据各调度UE的优先级,从高到低依次取出UE;
b)判断此UE是否被预分配成功。
若被成功预分配,则优先判断预分配给此UE的CCE是否被占用,若未被其他UE占用,则将此CCE分配给此UE,若已被占用,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE,若有,则将此CCE分配给此UE,若没有,则将在下个TTI内优先调度此UE;
若没有被成功预分配,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE,若有,则将此CCE分配给此UE,若没有,则将在下个TTI内优先调度此UE。
当取出UE做CCE分配的UE个数达到N时或被成功分配CCE的UE个数达到p时,此过程结束。
具体实施例:
假设带宽为20M,两天线端口,控制信道占用1个OFDM符号,有3组PHICH,此TTI有UE1~UE8等待调度,这些UE的聚合度L值已知。
步骤1:经过UE优先级排序后的队列中UE的顺序及每个UE的聚合度L值为:UE1(L=4)、UE3(L=4)、UE4(L=4)、UE5(L=4)、UE6(L=4)、UE7(L=2)、UE2(L=2)、UE8(L=8)。
步骤2:根据表3可知Ncocal为1200,20M带宽、两天线端口的NRS_RE为400,NPCFICH_RE为16,NPHICH_RE为36,可得一个TTI内PDCCH可用的CCE的个数NCCE为20;统计此TTI内需要调度的UE队列中所有UE所用的聚合度L的均值Lmid为4;则一个TTI内可调度的最大UE数p为6,并取N为7。
在步骤1的队列中依次取出前7个UE,求得的每个UE的CCE的起始位置为:
UE1的两个可能的起始位置为CCE0和CCE4
UE3的两个可能的起始位置为CCE4和CCE8
UE4的两个可能的起始位置为CCE8和CCE12
UE5的两个可能的起始位置为CCE4和CCE8
UE6的两个可能的起始位置为CCE12和CCE16
UE7的六个可能的起始位置为CCE4、CCE6、CCE8、CCE10、CCE12和CCE14
UE2的六个可能的起始位置为CCE8、CCE10、CCE12、CCE14、CCE16和CCE18
步骤3:按照最小候选位置的CCE起始位置重新对这7个UE进行排序的结果为:UE1、UE3、UE5、UE7、UE4、UE2、UE6。
步骤4:对重新排序后的7个UE进行预分配。
为UE1预分配CCE:UE1的两个可能的起始位置为CCE0和CCE4,由于L=4,所以先判断CCE0~CCE3是否被占用,没被占用,则将CCE0~CCE3预分配给UE1;
为UE3预分配CCE:UE3的两个可能的起始位置为CCE4和CCE8,由于L=4,所以先判断CCE4~CCE7是否被占用,没被占用,则将CCE4~CCE7预分配给UE3;
为UE5预分配CCE:UE5的两个可能的起始位置为CCE4和CCE8,由于L=4,所以先判断CCE4~CCE7是否被占用,已被占用,则判断CCE8~CCE11是否被占用,未被占用,则将CCE8~CCE11预分配给UE5;
为UE7预分配CCE:UE7的六个可能的起始位置为CCE4、CCE6、CCE8、CCE10、CCE12和CCE14,由于L=2,所以先判断CCE4~CCE5是否被占用,已被占用,则判断CCE6~CCE7是否被占用,已被占用,则判断CCE8~CCE9是否被占用,已被占用,则判断CCE10~CCE11是否被占用,已被占用,则判断CCE12~CCE13是否被占用,没被占用,则将CCE12~CCE13预分配给UE7;
为UE4预分配CCE:UE4的两个可能的起始位置为CCE8和CCE12,由于L=4,所以先判断CCE8~CCE11是否被占用,已被占用,则判断CCE12~CCE16是否被占用,已被占用,UE4没有被预分配成功;
为UE2预分配CCE:UE2的六个可能的起始位置为CCE8、CCE10、CCE12、CCE14、CCE16和CCE18,由于L=2,所以先判断CCE8~CCE9是否被占用,已被占用,则判断CCE10~CCE11是否被占用,已被占用,则判断CCE12~CCE13是否被占用,已被占用,则判断CCE14~CCE15是否被占用,没被占用,则将CCE14~CCE15预分配给UE2;
为UE6预分配CCE:UE6的两个可能的起始位置为CCE12和CCE16,由于L=4,所以先判断CCE12~CCE15是否被占用,已被占用,则判断CCE16~CCE20是否被占用,未被占用,则将CCE16~CCE20预分配给UE6;
步骤5:按照UE优先级顺序依次取出UE进行CCE分配,即UE1、UE3、UE4、UE5、UE6、UE7、UE2、UE8。分配时应优先考虑预分配的结果。
为UE1分配CCE:UE1的两个可能的起始位置为CCE0和CCE4,预分配的结果为CCE0~CCE3,所以应首先判断CCE0~CCE3是否已被占用,此处未被占用,则将CCE0~CCE3分配给UE1;
为UE3分配CCE:UE3的两个可能的起始位置为CCE4和CCE8,预分配的结果为CCE4~CCE7,所以应首先判断CCE4~CCE7是否被占用,此处未被占用,则将CCE4~CCE7分配给UE3;
为UE4分配CCE:UE4的两个可能的起始位置为CCE8和CCE12,由于UE4没有被预分配成功,所以照常规方法进行判断,首先判断CCE8~CCE11是否被占用,未被占用,则将CCE8~CCE11分配给UE4;
为UE5分配CCE:UE5的两个可能的起始位置为CCE4和CCE8,预分配的结果为CCE8~CCE11,所以应首先判断CCE8~CCE11是否被占用,已被占用,则判断CCE4~CCE7是否被占用,已被占用,则UE5未在此TTI调度成功;
为UE6分配CCE:UE6的两个可能的起始位置为CCE12和CCE16,预分配的结果为CCE16~CCE20,所以应首先判断CCE16~CCE20是否被占用,未被占用,则将CCE16~CCE20分配给UE6;
为UE7分配CCE:UE7的六个可能的起始位置为CCE4、CCE6、CCE8、CCE10、CCE12和CCE14,预分配的结果为CCE12~CCE13,所以应首先判断CCE12~CCE13是否被占用,没被占用,则将CCE12~CCE13分配给UE7;
为UE2分配CCE:UE2的六个可能的起始位置为CCE8、CCE10、CCE12、CCE14、CCE16和CCE18,预分配的结果为CCE14~CCE15,所以应首先判断CCE14~CCE15是否被占用,没被占用,则将CCE14~CCE15分配给UE2;
此时满足结束条件(取出UE做CCE分配的UE个数达到N(N=7)或被成功分配CCE的UE个数达到p(p=6)),所以此过程结束。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人员在不脱离本发明的原理和精神的情况下所做的修改和替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
步骤1)、基站将TTI需调度的UE按照优先级从大到小的顺序进行排序;
步骤2)、基站取出队列中的前N个UE,并根据UE聚合度L的值和此TTI内可调度的最大UE数获得每个UE的CCE起始位置;
步骤3)、基站根据求得的CCE起始位置及UE优先级和聚合度L值对UE进行重新排序;
步骤4)、基站根据重新排序后的顺序依次取出UE对其进行CCE预分配;
步骤5)、基站依次取出按UE优先级排序的队列中的UE并结合CCE预分配后的结果,对各调度UE进行CCE分配。
2.根据权利要求1所述的LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于:所述UE所用的聚合度L值支持自适应L值,L值的取值为2、4或8。
3.根据权利要求1所述的LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于:所述步骤2中,一个TTI内可调度的最大UE数的具体估算方法如下:
根据系统带宽和各UE的聚合度L值等估算出一个TTI内可调度的最大UE数:
一个TTI内PDCCH可用的CCE的个数NCCE可由以下公式得出:
其中Ntocal为控制信道的总的资源粒子的个数,此参数与控制信道所占的符号个数n(n≤3)有关;NRS_RE为这n个符号中参考符号所占用的资源粒子的个数;NPCFICH_RE为这n个符号中PCFICH所占用的资源粒子的个数;NPHICH_RE为这n个符号中PHICH所占用的资源粒子的个数;
则一个TTI内可调度的最大UE数p为:
其中NCCE为一个TTI内PDCCH可用的CCE的个数,Lmid为统计此TTI内需要调度的UE队列中所有UE所用的聚合度L的均值。
4.根据权利要求1所述的LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于:所述步骤2中,计算每个需要调度UE的CCE起始位置的具体方法如下:
在按照UE优先级从大到小的顺序排序的UE队列中依次取出N个UE,计算每个UE的最小候选位置的CCE起始位置;
根据UE的聚合度L值,通过以下公式计算CCE起始位置:
其中由如下定义,L为聚合度,m=0,…,M(L)。为给定搜索空间内监控的PDCCH候选位置的数目,随L的不同而不同;
对于公共搜索空间,Yk设置为0;
对于UE专属的搜索空间,变量定义如下:
Yk=(A·Yk-1)modD
5.根据权利要求4所述的LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于:所述取出N个UE的步骤中,每个TTI可调度的最大用户数为p,在此取出略大于最大值的用户数N(p<N<p+10)求其CCE起始位置并进行预映射。
6.根据权利要求1所述的LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于:所述步骤3中,对UE重新进行排序的具体方法为:根据每个UE的最小候选位置的CCE起始位置从小到大的顺序对这N个UE进行排序,若几个UE具有相同的最小候选位置且聚合度L值不同,则这几个UE按照聚合度L的一定顺序进行排序;若还有几个UE具有相同的候选位置和聚合度L值,则应按这几个UE的优先级从大到小的顺序再次排序,然后对排序后的每个UE进行CCE预映射。
7.根据权利要求1所述的LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于:所述的对重新排序后的UE进行CCE预分配的具体步骤为:对于排序后队列中的每个UE来说,基站判断最小候选位置是否被占用,如果未被占用,则把此CCE预分配给此UE;如果被占用,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE,若有,则将此CCE预分配给此UE,若没有,则此UE没有被成功预分配。
8.根据权利要求1所述的LTE系统中PDCCH资源分配的方法,其特征在于:步骤5中的对各调度UE进行CCE分配的具体步骤为:
根据各调度UE的优先级,从高到低依次取出UE;判断此UE是否被预分配成功;
若被成功预分配,则优先判断预分配给此UE的CCE是否被占用;若没有占用,则将此CCE分配给此UE;若已被占用,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE,若有,则将此CCE分配给此UE,若没有,则将在下个TTI内优先调度此UE;
若没有被成功预分配,则根据候选位置从小到大的顺序依次查看候选位置中是否有未被占用的CCE;若有,则将此CCE分配给此UE,若没有,则将在下个TTI内优先调度此UE。
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