CN103237351A - 一种基于轮询调度的lte系统下行rb资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于轮询调度的LTE（Long Term Evolution，长期演进）系统下行RB资源分配方法，所述的方法包括：结合Type0和Type1方式，根据系统带宽和UE队列中各UE所需RB数目，从UE队列中选出被分配RB的UE，初步确定各个UE所分配的RB数目，确定采用Type0和Type1方式分配的UE（User Equipment，用户设备）队列：队列0和队列1；根据队列0中UE对应的子带CQI，最终确定分配给队列0中各个UE的RB数目以及频域位置；根据队列1中UE所需的RB以及剩下未被分配的RB数目，最终确定分配给队列1中各个UE的RB数目以及频域位置。本发明结合Type0和Type1方式，将RB分配分两步进行，在有效利用频率选择性，提高系统吞吐量的同时，减少了RB空洞，降低了资源的浪费。

Description

一种基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法

技术领域

本发明涉及到无线通信系统，本发明的实施方法是针对第三代移动通信长期演进系统（以下简称3G LTE）中下行资源块（Resource Block，RB）分配的方法，尤其是一种基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法。

背景技术

在LTE系统通信系统中，下行RB可以采用三种方式进行分配：type0，type1，以及type2。参考3GPP LTE的国际标准协议3GPP 36.213中对RB分配的描述，下面对type0和type1分配方式进行说明。

在RB分配type0中，RB分配信息采用一个指示分配给被调度UE的资源块组（Resource BlockGroup，RBG）的比特映射位图表示，长度与RBG数目相等。其中RBG是一系列localized类型连续的虚拟物理资源块的集合。RBG的大小（P）由系统带宽决定，如表1所示。对于

个RB的下行系统带宽，RBG个数为

当时，前

个RBG，大小为P，最后一个RBG大小为

RBG按照频率按增序排列，RBG的比特位映射按照从RBG 0到RBG N_RBG-1映射到从最高有效位到最低有效位上。如果某RBG对应的比特映射中对应的比特值为1，则表示给UE分配该RBG，如果为0则不分配。

表1RBG大小

对于RB分配Type1，将整个系统带宽分为P个子集，这里的P与系统带宽有关，如表1所示。RBG子集p，其中0≤p≤P，由从第p个RBG开始的每第p个RBG组成。对于相同的系统带宽，Type1与Type0相同，采用N_RBG比特进行资源指示。Type1和Type0的不同之处在于，Type1将资源块分配信息分为三个部分：

第一部分包含

个比特，用来指示从P个RBG子集中选择的RBG子集。

第二部分采用一个比特表示在RBG子集中资源分配的偏移范围，当该比特位为1则表示触发了偏移，否则不触发偏移。

第三部分为一个比特位图，每一个比特与所选择RBG子集中的一个RB相对应，如果对应的比特位为1，则表示与该位对应的RB被分配给该UE，反之则没有。按照最高有效位到最低有效位依次对应频率由低到高的RB。用来指示已选RBG子集中RB分配情况的位图大小为

比特，由下式获得：

这两种RB资源分配方式虽然具有各自的优点：采用Type0方式分配，能够利用频率选择性，分配资源的范围为整个系统带宽；采用Type1方式分配，在能够很好利用频率选择性的同时，以RB为最小单位进行资源分配，具有很好的灵活性。但是也存在各自的局限性：Type0方式以RBG为最小单位进行资源分配，会造成RB浪费，Type1方式资源分配的范围为一个RBG子集，并不能够表示整个系统带宽的RB。

现有的RB资源分配方法中，一般单独采用Type0或者Type1方式进行RB分配，这充分利用了Type0和Type1方式的优点，但是也不可避免地具有其相应的缺点。同时现有的RB资源分配方式，通常是根据UE队列对RB直接进行分配，在确定RB数目的同时，也确定了RB的频域位置，这种分布式的分配方式，没有对资源进行灵活有效地集中分配，可能会出现严重浪费或者不能够有效利用频率选择性。在系统带宽资源非常宝贵的LTE系统中，我们需要寻求能够降低以上局限性影响，更为有效地资源方式，充分地利用RB资源进行有效地传输。

发明内容

本发明的发明目的为：本专利提出一种基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法，该方法能对下行RB资源进行灵活有效的分配。

解决该技术问题所采用的技术方案是：一种基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法，该LTE系统中的预调度UE队列为采用轮询方式进行调度的UE队列，其不同之处在于，所述方法依次包括以下步骤：

A、根据系统带宽和预调度UE队列，选出待调度的UE，并且初步确定各个UE所分配的RB数目；

B、根据各个UE初步分配的RB数目是否为RBG大小的整数倍，来将所述待调度的UE分别按Type0、Type1分配方式分为两个队列；

C、在根据Type0方式进行分配的队列中，根据各UE对应的子带信道质量指示CQI来确定分配给该队列中各个UE的RB数目及频域位置；

D、在根据Type1方式进行分配的队列中，根据各UE所需的RB以及余下未分配的RB数目来确定分配给该队列中各个UE的RB数目及频域位置。

以上方案中，所述步骤A还包括依次对于预调度UE队列中每个UE_i按其在队列中的排列序号从小至大分别进行以下具体步骤：对于预调度UE队列中的第i个UE_i依次确定UE_i所需要的RB数目

i=0,1,2，...；判断

是否大于

若大于

则将

重置为

否则，不对

做任何改变；然后将系统剩余的RB数目，减去UE_i所需的RB数目，直到剩下的RB数目等于0，来决定将被调度的UE队列，并且初步确定各个UE所分配的RB数目。

以上方案中，所述步骤B的具体步骤为：根据初步分配给被调度UE的RB数目

对于各个UE计算

判断结果是否为0，如果为0则将UE放入队列0，否则放入队列1。

以上方案中，所述步骤C包括以下具体步骤：在根据Type0方式进行分配的队列中，计算其队列中每个UE_m所需要的资源块组数目

从UE_m反馈的与各资源块组对应的所有子带信道质量指示CQI中，选出已被分配的资源块组之后，将最大的

个子带CQI对应的资源块组分配给UE_m。

以上方案中，所述步骤D包括以下具体步骤：在根据Type1方式进行分配的队列中，对该UE队列中的UE，按照初步分配的RB数目，进行降序排列，采用Type1方式进行分配。

在LTE系统下行RB分配中，能够利用频率选择性，分配资源的范围为整个系统带宽，但是所分配资源的最小单位为RBG，对于需要资源不满足RBG整数倍的UE，对其分配的RB会存在空洞，这样会造成资源的浪费，而采用Type1分配方式虽然可以以RB为最小单位对RB资源进行更加灵活的分配，但是因为只能表示一个RBG子集，所以对于所分配RB资源大于一个RBG子集的UE，没有办法表示，这两种分配方式都存在一定的局限性。同时现有的RB资源分配方式，通常是根据UE队列对RB直接进行分配，在确定RB数目的同时，也确定了RB的频域位置，这种分布式的分配方式，没有对资源进行灵活有效地集中分配，可能会出现严重浪费或者不能够有效利用频率选择性。

本发明同现有技术相比所具有的积极效果：

本专利提出一种应用于LTE系统中，基于轮询调度的下行RB资源分配方法。整个过程分为以下几步：首先根据RB总数，按照UE队列以及各个UE所需的RB数目，依次给各个UE分配一定数量的RB，直到剩下的RB数目为零为止，来确定被分配RB的UE子集，以及初步确定各个UE所分配的RB数目，这里只确定所分配RB的数目，而不确定RB的具体位置，集中对RB数目进行了分配；然后对所确定的UE子集，如果所需要分配的RB数目为RBG（由带宽决定）的整数倍，则采用Type0的方式，按照所得到的CQI反馈，利用频率选择性，确定所分配的RB具体位置，而对于其他用户则采用Type1的方式，来确定所分配的RB的具体位置，这个过程填补了经过Type0分配之后的RB空洞，这样来完成整个RB的分配过程。

本专利的创新点在于：与之前仅采用Type0或者Type1直接对RB进行分配相比，本专利结合Type0和Type1分配方式的特点，对RB进行更加灵活的分配，并且将RB分配分为两步：一、集中确定分配到RB的UE集合，以及初步确定各个UE的RB数目；二、确定分配给各UE的RB的频域位置。在确定分配给各UE的RB频域位置时，根据初步分配给各UE的RB数目是否为RBG大小的整数倍，将调度的UE分为两个队列，分别采用Type0和Type1方式，先进行Type0方式的分配，这个过程充分利用了频率选择性，提高吞吐量，之后对剩下的RB采用Type1方式的分配，这个过程充分利用了经过Type0分配之后的RB空洞，避免了资源的浪费。该方法能够更加有效地利用RB资源，减少RB资源的浪费。

附图说明

图1表示带宽为5MHz，

P=2，给定UE队列情况下，RB资源分配分解图；

图2为本发明的流程示意图。

具体实施方式

首先对本发明的总体实施思路阐述如下：如图2所示，提出了一种基于轮询调度，联合采用Type0和Type1分配方式的下行RB资源分配方法，利用两种分配方式的优点，并且将整个分配过程分为两步进行，首先根据系统带宽的RB总数，以及UE队列中各个UE所需的RB数目，集中确定被调度的UE，以及各个UE初步分配的RB数目，根据各个UE初步分配的RB数目是否为RBG大小的整数倍，来将被调度的UE分为两个队列：队列0和队列1，然后对队列0中的UE，根据子带CQI，采用Type0方式进行分配，对队列1中的UE，采用Type1方式进行分配，来确定RB所在的频域位置（注：这里采用基于RBG的子带CQI反馈）。

本发明采用的下行RB资源分配方法，其具体实施步骤如下：

步骤1：根据系统带宽确定RB的总数

然后查表1得到RBG的大小P，设置记录未被分配RB数目的计数器

令i=0；

步骤2：从预调度UE队列中取出排在最前面的UE_i，得到UE_i所需要的RB数目

判断

是否大于

若大于

则将

重置为

否则，不对

做任何改变。将RB数目计数器重置为

同时将UE_i从预调度UE队列中剔除；

步骤3：判断RBcounter，如果RBcounter>0，记录UE_i所需的RB数目

并且计算

如果为0则将UE_i放入调度队列0最后，不为0则将UE_i放入调度队列1最后，i++，重复步骤2；如果RBcounter≤0，则更新UE_i所需RB数目为

计算

如果为0则将UE_i放入调度队列0最后，不为0则将UE_i放入调度队列1最后，下行RB分配第一步完成，记录下队列0和队列1中的UE，并且记录各个UE所需的RB数目为初步分配的RB数目

进入步骤4；

步骤4：将整个带宽中所有的RB标注为0，表示所有的RB均未被分配，取出队列0中的所有UE，依次标号为0，1，…，M，令m=0；

步骤5：对于UE队列0中的UE_m，计算UE_m所需要的RBG数目

从UE_m反馈的与各RBG对应的所有子带CQI中，选出除去被分配的RBG（即标注为1的RBG）之后，最大的

个子带CQI对应的RBG，分配给UE_m，并且将这些RB标注为1，即对于UE_m采用Type0方式进行分配；

步骤6：判断m是否小于M，如果m＜M，则m++，重复步骤5；如果m＝M则采用Type0方式的资源分配完成；

步骤7：剩下的RB采用Type1方式进行分配，将所有的RBG分成P个RBG子集，对于RBG子集p，其中0≤p≤P，由从第p个RBG开始的每第p个RBG组成，计算出RBG子集p中，当资源指示的第二部分偏移位为0时，可分配的RB，即可表示的标注为0的RB数目

当偏移位为1时，可表示的标注为0的RB数目

步骤8：取出队列1中所有UE，按照UE所需的RB数目降序排列，依次编号为0，1，…，N，令n=0；

步骤9：如果对于任一RBG子集p，满足

且则将该子集剔除，将剩下的K个RBG子集对应的和

（0≤p≤P）进行降序排列，依次编号为0，1，....，2K（K≤P），用

（k＝0，1，…，2K）表示对应的可分配RB数目，令k＝0（注：这里的编号只是在分配资源的过程中使用，不影响Type1方式的指示中第一部分RBG子集的编号，以及第二部分偏移位）；

步骤10：对于UE队列1中的UE_n，根据记录其所需要的RB为

根据步骤9所得到的排序，依次向后查找，看是否存在RBG子集r，满足

或者

如果存在，则将RBG子集r中对应的RB分配给UE_n，将对应的RB标注为1，将或者

重置为0，进入步骤12；如果不存在，则进入步骤11；

步骤11：将

与

比较，如果

则在其对应的RBG子集r，对应的偏移位（0或者1）能表示的RB中，按照频率由低到高，依次连续选出

个标注为0的RB分配给UE_n，将对应的RB标注为1，并且将

重置为或者将

重置为

如果

则将RBG子集r，对应的偏移位（0或者1）能表示的RB中所有标注为0的RB都分配给UE_n，将对应的RB标注为1，即对于UE_n采用Type1方式进行分配，并且将或者

重置为0；

步骤12：如果K＝0或者n＝N，则下行RB分配第二步完成，整个资源分配过程完成；否则，n++，重复步骤9-11。

实施例：系统带宽为5MHz，UE队列以及UE所需要的RB数目为：......

${\mathrm{UE}}_1(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_1}=3),$ ${\mathrm{UE}}_2(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_2}=6),$ ${\mathrm{UE}}_3(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_3}=8),$ ${\mathrm{UE}}_4(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_4}=5),$ ${\mathrm{UE}}_5(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_5}=7),$ ${\mathrm{UE}}_6(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_6}=5),$ ......

由步骤1得到

P=2，RBcounter初始化为RBcounter=25；

由步骤2和3，得到被分配RB的UE为：UE₀，UE₁，UE₂，UE₃，UE₄，队列0中的UE为：UE₂，UE₃，队列1中的UE为UE₀，UE₁，UE₄；

由步骤5和6，得到UE₂需要3个RBG，UE₃需要4个RBG，根据子带CQI，确定分配给UE₂的RB为：4，5，8，9，18，19，分配给UE₃的RB为：6，7，10，11，20，21，22，23，将对应RB标注为1；

由步骤8，得到对队列1排序之后的顺序为： ${\mathrm{UE}}_4(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_4}=5),$ ${\mathrm{UE}}_0(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_0}=3),$ ${\mathrm{UE}}_1$ $(N_{\mathrm{RB}}^{{\mathrm{UE}}_1}=3);$

由步骤9，得到2个RBG子集对应的

和

（0≤p≤2）分别为：

$N_{\mathrm{RB}}^{1_0}=4,$ $N_{\mathrm{RB}}^{1_1}=3,$ 进行降序排列得到： $N_{\mathrm{RB}}^0=N_{\mathrm{RB}}^{0_0}=6,$ $N_{\mathrm{RB}}^1=N_{\mathrm{RB}}^{0_1}=5,$ $N_{\mathrm{RB}}^2=N_{\mathrm{RB}}^{1_0}=4,$ $N_{\mathrm{RB}}^3=N_{\mathrm{RB}}^{1_1}=3;$

由步骤10，得到对于

存在

则确定分配给UE₄的RB为：12，13，16，17，24，将对应RB标注为1；

由步骤12，重复步骤9，得到2个RBG子集对应的

和（0≤p≤2）分别为：

$N_{\mathrm{RB}}^{0_1}=0,$ $N_{\mathrm{RB}}^{1_0}=4,$ $N_{\mathrm{RB}}^{1_1}=3,$ 进行降序排列得到： $N_{\mathrm{RB}}^0=N_{\mathrm{RB}}^{1_0}=4,$ $N_{\mathrm{RB}}^1=N_{\mathrm{RB}}^{1_1}=3,$ $N_{\mathrm{RB}}^2=N_{\mathrm{RB}}^{0_0}=2,$ $N_{\mathrm{RB}}^3=N_{\mathrm{RB}}^{0_1}=0;$

由步骤0，得到对于

存在

则确定分配给UE₀的RB为3，14，15，将对应RB标注为1；

由步骤12，重复步骤9，得到2个RBG子集对应的

和

（0≤p≤2）分别为：

$N_{\mathrm{RB}}^{0_1}=0,$ $N_{\mathrm{RB}}^{1_0}=1,$ $N_{\mathrm{RB}}^{1_1}=0,$ 进行降序排列得到： $N_{\mathrm{RB}}^0=N_{\mathrm{RB}}^{0_0}=2,$ $N_{\mathrm{RB}}^1=N_{\mathrm{RB}}^{1_0}=1,$ $N_{\mathrm{RB}}^2=N_{\mathrm{RB}}^{0_1}=0,$ $N_{\mathrm{RB}}^3=N_{\mathrm{RB}}^{1_1}=0;$

由步骤11，得到分配给

的RB为：0，1，将对应RB标注为1。

则整个RB分配过程完成，具体过程如图1。

Claims (5)

1.一种基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法，该LTE系统中的预调度UE队列为采用轮询方式进行调度的UE队列，其特征在于，所述方法依次包括以下步骤：

A、根据系统带宽和预调度UE队列，选出待调度的UE，并且初步确定各个UE所分配的RB数目；

B、根据各个UE初步分配的RB数目是否为RBG大小的整数倍，来将所述待调度的UE分别按Type0、Type1分配方式分为两个队列；

C、在根据Type0方式进行分配的队列中，根据各UE对应的子带信道质量指示CQI来确定分配给该队列中各个UE的RB数目及频域位置；

D、在根据Type1方式进行分配的队列中，根据各UE所需的RB以及余下未分配的RB数目来确定分配给该队列中各个UE的RB数目及频域位置。

2.如权利要求1所述的基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法，其特征在于，所述步骤A还包括依次对于预调度UE队列中每个UE_i按其在队列中的排列序号从小至大分别进行以下具体步骤：对于预调度UE队列中的第i个UE_i依次确定UE_i所需要的RB数目

i=0,1,2,…；判断

是否大于

若大于则将

重置为

否则，不对

做任何改变；然后将系统剩余的RB数目，减去UE_i所需的RB数目，直到剩下的RB数目等于0，来决定将被调度的UE队列，并且初步确定各个UE所分配的RB数目。

3.如权利要求1所述的基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法，其特征在于，所述步骤B的具体步骤为：根据初步分配给被调度UE的RB数目

对于各个UE计算判断结果是否为0，如果为0则将UE放入队列0，否则放入队列1。

4.如权利要求1所述的基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法，其特征在于，所述步骤C包括以下具体步骤：在根据Type0方式进行分配的队列中，计算其队列中每个UE_m所需要的资源块组数目

从UE_m反馈的与各资源块组对应的所有子带信道质量指示CQI中，选出已被分配的资源块组之后，将最大的

个子带CQI对应的资源块组分配给UE_m。

5.如权利要求1或2或3或4所述的基于轮询调度的LTE系统下行RB资源分配方法，其特征在于，所述步骤D包括以下具体步骤：在根据Type1方式进行分配的队列中，对该UE队列中的UE，按照初步分配的RB数目，进行降序排列，采用Type1方式进行分配。

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