CN103313254A - 一种lte上行调度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LTE上行调度的方法及装置，所述方法包括：获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表；为当前上行动态调度链表中的动态调度的HARQ预留物理资源；若当前时刻与上行半静态调度激活时刻相差上行半静态调度周期间隔的N倍（N为整数）时，根据当前上行动态调度的HARQ状态，进行上行半静态调度。应用本发明，通过采用上行半静态调度与上行动态调度共享的方式，上行半静态调度在调度时刻强制占用HARQ进程，在非调度时刻由上行动态调度进行数据传输，提高了HARQ进程资源的利用率，强占进程的方式也减少了复杂性，能够让现有的基站系统支持多UE同时进行上行半静态调度，随时开启随时调度，并且不会发生资源分配的冲突。

Description

一种LTE上行调度的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信协议领域，具体的涉及LTE上行调度的方法及装置。

背景技术

LTE（Long Term Evolution）系统是第三代移动通信系统(3G)的长期演进计划，目标是构建出高数据率、低时延和基于全分组的无线接入系统。与传统2G、3G移动通信技术不同，LTE系统下行采用OFDMA(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access)，上行采用SC-FDMA(Single Carrier-Frequency DivisionMultiple Access)的接入方式，充分利用用户分级增益在共享信道通过动态资源分配方式最大限度的提高无线资源利用率，然而，动态调度带来的系统信令开销也是系统设计时需要考虑的重要问题之一。另一方面，在LTE系统中，取消了全部电路域的语音业务，采用全IP网络架构，通过数据域的VoIP(Voice overIP)技术来承载语音业务。然而，由于实际系统中语音用户数量较大，若采用动态资源调度方式分配系统无线资源，每次数据传输过程都需要发送相应的控制信息，过大的信令开销将限制系统可同时服务的用户数，成为限制系统容量的瓶颈。为此，针对语音业务这类数据包大小比较固定，到达时间间隔满足一定规律的实时性业务，LTE系统引入了一种新的资源分配方式—半静态调度(Semi-Persistent Scheduling)。当某一终端对应的半静态功能激活后，基站只需要在初始调度过程中通过控制信道指示该终端当前数据传输对应的时频资源信息，此后，每隔固定时间，在相同的时频资源位置上继续接收数据，从而在不影响业务质量的前提下，有效减小系统信令开销，提高无线资源利用率。

然而，现有的LTE标准中只是孤立的给出半静态调度的配置参数和应用业务条件，并未考虑半静态调度与动态调度两种调度机制之间的相互影响。另外，LTE标准中也没有给出融合上述两种调度机制后的完整的无线资源分配过程。因此，如何将半静态调度与现有系统中的动态调度有机地结合在一起，形成一套完整的相互兼容的无线资源分配方案，从而最大限度地利用可用无线资源，是LTE技术中迫切需要解决的难题之一。

此外，申请号为200880129881.X的专利申请中实现了下行半静态调度中HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)进程的分配方法，其考虑到LTE系统上行调度采用同步机制，数据传输分为新传和重传，而没有更多的提及调度过程中半静态调度与动态调度在资源分配方面有机结合所面临的问题和解决方法。重传包括自适应重传和非自适应重传，所谓自适应重传指在发生重传时，重传数据所使用的上行授权由eNB(Evolved Node B)重新分配，并将新授权指示给UE；非自适应重传指发送重传时，使用上次调度产生的授权，eNB不再发送授权给UE，UE使用上次传输的上行授权发送本次重传数据。在半静态调度时刻，为初次进行半静态调度分配资源或重配置资源很可能占用某些UE在本子帧将要进行非自适应重传所使用的上行授权，发送上行数据，这将导致动态调度和半静态调度之间的干扰。

申请号为200910241938.1的专利申请关注于一个UE的多个SPS业务的授权分配，并在不同的子帧上对不同类的SPS业务进行授权，通过将授权生效时间与相应的已授权的物理资源所在的时间点进行对应，eNB就可以区分不同的SPS业务，确保同一UE的不同SPS业务因为调度时刻不同而避免了分配或修改上行授权产生冲突。而对于多UE系统，由于不同UE可随时开启SPS业务的调度，因此会发生在同一子帧多UE进行SPS调度的情况发生，此时，eNB已不能如上所述，根据不同的子帧时间来避免不同SPS业务调度资源之间的冲突，为新开启SPS调度的UE分配授权很可能占用已经分配给其他SPS业务的资源。因此需要引入新的调度机制解决同时刻多UE进行SPS调度面临的资源冲突问题。

发明内容

本发明旨在针对现有技术存在的以上问题，提供了一种LTE上行调度的方法及装置，不仅考虑了上行半静态调度与上行动态调度交互中HARQ进程的分配方法问题，还针对半静态调度与动态调度共存而引入的资源冲突问题，且提出了多UE同时进行上行半静态调度的授权分配方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种LTE上行调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表；

为所述当前上行动态调度链表中的动态调度的HARQ预留物理资源；

若当前时刻与上行半静态调度激活时刻相差上行半静态调度周期间隔的N倍时，N为整数，根据当前上行动态调度的HARQ状态，进行上行半静态调度。

较佳地，当前上行动态调度的HARQ状态为空闲时，则将当前时刻的物理资源分配给上行半静态调度。

较佳地，当前上行动态调度的HARQ占用当前时刻的物理资源时，则删除此HARQ的数据和为其预留的当前物理资源信息，将当前物理资源分配给上行半静态调度。

较佳地，获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表之前，通过RRC层信令的上行半静态配置信息将上行半静态调度参数传输到UE和MAC层。

较佳地，所述的上行半静态调度参数包括：缓存状态报告BSR、调度请求SR、当前上行半静态调度状态、上行半静态调度时间间隔、上行半静态调度激活时间、当前上行半静态调度次数和上行周期授权信息。

较佳地，所述的上行周期授权信息包括：物理资源块起始信息、物理资源块长度信息、冗余版本、调制编码方式和新传数据指示符。

较佳地，所述的上行半静态调度链表按UE开启上行半静态调度的先后顺序排列；所述的上行动态调度链表依据UE的调度优先级动态调整。

较佳地，若N为0时，当前为首次上行半静态调度，为上行半静态调度链表中的每个UE分配周期使用的上行授权信息，并将该上行授权信息保存，供后续周期调度使用；若N不为0时，获取并使用已保存的上行周期授权信息。

较佳地，在进行上行半静态调度时，将调度状态标记为上行半静态调度，更新参数N。

本发明还提供了一种LTE上行调度的装置，其特征在于，包括：

上行调度参数存储器，用于维护上行半静态调度参数信息；

上行HARQ进程信息存储器，用于维护上行HARQ进程信息；

上行调度链表存储器，用于保存待上行调度的UE队列，包括上行动态调度链表和上行半静态调度链表两种链表结构；

上行调度器，用于遍历待调度的UE链表，进行相应的物理资源调度控制；以及

上行调度结果存储器，用于维护上行调度结果，存储周期授权信息。

较佳地，上行调度参数存储器维护的调度参数信息，具体包括：缓存状态报告BSR、调度请求SR、当前上行半静态调度状态、上行半静态调度时间间隔、上行半静态调度激活时间、当前上行半静态调度次数N和上行周期授权信息。

较佳地，上行HARQ进程信息存储器存储的内容包括：调度状态、调度次数及上行周期授权信息。

较佳地，上行周期授权信息包括：物理资源块起始信息、物理资源块长度信息、冗余版本、调制编码方式和新传数据指示符。

较佳地，上行半静态调度链表按UE开启上行半静态调度的先后顺序排列；所述的上行动态调度链表依据UE的调度优先级动态调整。

较佳地，上行调度器用于激活上行半静态调度，获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表，为当前上行动态调度链表中的动态调度的HARQ预留物理资源，上行调度器在当前时刻与上行半静态调度激活时刻相差上行半静态调度周期间隔的N倍时，N为整数，根据当前上行动态调度的HARQ状态，进行上行半静态调度。

较佳地，上行调度器在获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表之前，将上行半静态调度参数传输到UE和MAC层。

较佳地，上行调度器在上行调度器在当前上行动态调度的HARQ状态为空闲时，则将当前时刻的物理资源分配给上行半静态调度。

较佳地，上行调度器在当前上行动态调度的HARQ占用当前时刻的物理资源时，则删除此HARQ的数据和为其预留的当前物理资源信息，将当前物理资源分配给上行半静态调度。

较佳地，当N为0时，即当前为首次上行半静态调度时，上行调度器为上行半静态调度分配周期使用的上行授权信息，并将该上行授权信息保存在上行调度结果存储器和UE中，供后续周期调度使用；当N不为0时，上行调度器获取并使用已保存的上行周期授权信息。

本发明提供的LTE上行调度的方法及装置，采用上行半静态调度与上行动态调度共享的方式，具体的，是上行半静态调度在调度时刻强制占用HARQ进程，在非调度时刻由上行动态调度进行数据传输，提高了HARQ进程资源的利用率，强占进程的方式也减少了复杂性，因被强制占用而导致的动态调度中断造成的数据丢失靠高层的可靠性维护，能够让现有的基站系统支持多UE同时进行上行半静态调度，随时开启随时调度，并且不会发生资源分配的冲突。

附图说明

图1为本发明实施例中LTE上行调度的方法流程图；

图2为本发明实施例中LTE上行动态调度链表和上行半静态调度链表的示意图；

图3为本发明实施例中LTE上行调度装置的结构图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及其优点更加清楚明白，以下参照附图并列举多个实施例，对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，本发明提供了一种LTE上行调度的方法，具体步骤如下：

步骤1：eNB借助于RRC层信令通过SPS配置信息将上行SPS调度参数传递给UE和基站侧的MAC层，并在上行半静态调度业务激活后，将发起上行半静态调度业务请求的UE添加入上行半静态调度链表，以等待半静态调度；

其中，上行半静态调度参数包括：缓存状态报告BSR、调度请求SR、当前上行半静态调度状态、上行半静态调度时间间隔、上行半静态调度激活时间、当前上行半静态调度次数和上行周期授权信息。而上行周期授权信息包括：物理资源块起始信息、物理资源块长度信息、冗余版本、调制编码方式和新传数据指示符。

这里上行周期授权信息的分配方式不作限制，eNB可以为上行半静态调度链表中的每个UE分配不同的授权信息，也可以为每个上行半静态调度的业务请求分配不同授权信息。

步骤2：eNB首先遍历当前上行动态调度链表，并根据当前时刻上行动态调度HARQ进程，为上行动态调度的HARQ进程预留物理资源，初次遍历上行动态调度链表、进行上行动态配置的时刻不参与上行半静态调度的业务调度,以保证晚于上行半静态调度启动的上行动态调度有调度物理资源的可能性；

步骤3：完成上述后，读取上行半静态调度链表，获取等待半静态调度的UE列表；

这里说明一下，上行半静态调度链表和上行动态调度链表的排序基于的主要原理不同，具体的，上行半静态调度链表的顺序是按UE开启上行半静态调度的先后顺序排列，例如UE1的上行半静态调度激活时间为t1，UE2的上行半静态调度激活时间为t2，若t1早于t2，则在上行半静态调度链表中UE1排在UE2之前，其余的，由此类推；而上行动态调度链表的顺序是依据UE的调度优先级动态调整，例如UE1开启业务调度优先级为A，UE2开启的业务调度优先级为B，若在优先级上，A高于B，则在上行动态调度链表中UE1排在UE2之前，如果UE优先级有变化，则依据优先级的变化，调整上行动态调度链表的排序。

步骤4：后续监控时间，若某一时刻与上行半静态调度激活时刻的时间差正好等于上行半静态调度周期的N倍，N为整数，则到达上行半静态调度开始时刻；若某一时刻与上行半静态调度激活时刻的时间差不是上行半静态调度周期的整数倍，即还没到达上行半静态调度开始时刻，继续进行时刻监控。

步骤5：判断若当前时刻为上行半静态调度开始时刻，获取当前的HARQ进程信息，根据HARQ进程的状态，进行相应的上行半静态调度的执行。

根据HARQ进程的状态具体的分两种处理方式：

（1）若到达上行半静态调度起始的时刻，HARQ进程为空闲，没有重传数据的需求，则为其预留的物理资源实际上没有得到合理利用，则将为HARQ预留的当前时刻的物理资源分配给上行半静态调度使用；

（2）若到达上行半静态调度起始的时刻，HARQ进程为忙，即HARQ进程正在当前时刻为其预留的物理资源上进行上行数据的重传，则删除当前HARQ进程中的数据和为其预留的当前时刻的物理资源信息，使当前时刻的物理资源供上行半静态调度调用。若当前时刻被中断HARQ进程为非自适应性重传，则由上层协议对本次非自适应性重传中断进行记录、维护，可以在完成此次上行半静态调度后，分配物理资源给该HARQ非自适应性重传进程。

步骤6，进一步判断上行半静态调度次数N，若N=0，则说明当前时刻为上行半静态调度的首次调度，需要进行上行半静态调度的信息设置，包括分配周期使用的上行授权信息，并将该上行授权信息在网络侧的上行调度结果存储器和UE中分别保存（上行调度结果存储器中保存为上行半静态调度链表中节点分配的做有关的上行授权信息，而UE中只需存储为该UE的上行半静态调度业务分配的上行授权信息），供后面的周期调度时使用；若N不为0，即当前时刻不是首次的上行半静态调度，不需要为上行半静态调度分配上行授权信息，（从存储上行授权信息的存储器中）获取周期使用的授权信息。

步骤7：每经过一个上行半静态调度周期，将当前状态标记为上行半静态调度，更新上行半静态调度次数为（N+1），例如之前N=12，则当前上行半静态调度结束后，将N更新为13，以此类推，并继续监控，每当到达上行半静态调度时刻，就依据上述方法，根据当前HARQ进程的状态，执行上行半静态调度。

步骤8：判断上行半静态调度链表中的节点是否已遍历调度，若上行半静态调度链表中的节点已经遍历调度，则结束上行半静态调度；否则，依据上述方法继续对上行半静态调度列表中的下一个节点进行上行半静态调度。

如图3所示，基于相同的核心发明思想，本发明提供了一种LTE上行调度的装置，其主要包括：上行调度参数存储器、上行HARQ进程信息存储器、上行调度链表存储器、上行调度器和上行调度结果存储器。

上行调度参数存储器用于维护上行半静态调度参数信息。上行调度参数存储器维护的具体调度参数信息，具体包括：缓存状态报告BSR(Buffer StateReport)、调度请求SR(Scheduling Request)、当前上行半静态调度状态、上行半静态调度时间间隔、上行半静态调度激活时间、当前上行半静态调度次数N和上行周期授权信息。

上行HARQ进程信息存储器用于维护上行HARQ进程信息。上行HARQ进程信息存储器具体记录保存的内容包括：调度状态、调度次数及上行周期授权信息等。其中，上行周期授权信息包括：物理资源块起始信息、物理资源块长度信息、冗余版本、调制编码方式和新传数据指示符。

上行调度链表存储器用于保存待上行调度的UE队列。上行调度链表存储器

保存待上行调度的UE队列包括上行动态调度链表和上行半静态调度链表两种链表结构。上行半静态调度链表和上行动态调度链表的排序基于的主要原理不同，具体的，上行半静态调度链表是按UE开启上行半静态调度的先后顺序排列；而上行动态调度链表是依据UE的调度优先级动态调整，具体如何排序在前面已有相应说明。

上行调度器用于遍历待调度的UE链表，进行相应的物理资源调度控制。具体实现包括：上行调度器在激活上行半静态调度之前，通过RRC(RadioResource Control)层信令的上行半静态配置信息将上行半静态调度参数传输到UE和MAC(Medium Access Control)层；然后激活上行半静态调度，获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表，为当前上行动态调度链表中的动态调度的HARQ预留物理资源，若当前时刻为上行半静态调度周期，根据当前上行动态调度的HARQ状态，进行相应的上行半静态调度；

上行调度器监控时间，即：若某一时刻与上行半静态调度激活时刻的时间差正好等于上行半静态调度周期的N倍，N为整数，则到达上行半静态调度开始时刻；若某一时刻与上行半静态调度激活时刻的时间差不是上行半静态调度周期的整数倍，即还没到达上行半静态调度开始时刻，继续进行时刻监控。

当前为首次上行半静态调度，即N=0时，上行调度器分配周期使用的上行授权信息，并将该上行授权信息在网络侧的上行调度结果存储器和UE中分别保存（上行调度结果存储器中保存为上行半静态调度链表中节点分配的做有关的上行授权信息，而UE中只需存储为该UE的上行半静态调度业务分配的上行授权信息），供后续周期调度使用；若当前是非首次上行半静态调度时，上行调度器从UE获取、使用已保存的上行周期授权信息。

具体的，当前上行动态调度的HARQ状态为空闲时，上行调度器则将当前时刻的物理资源分配给上行半静态调度；当前上行动态调度的HARQ占用当前时刻的物理资源时，上行调度器则删除此HARQ的数据和为其预留的当前物理资源信息，将当前物理资源分配给上行半静态调度。

上行调度结果存储器用于维护上行调度结果，存储周期授权信息，每经过一个上行半静态调度周期，更新调度状态和上行半静态调度次数（N+1），例如之前N=12，则当前上行半静态调度结束后，将N更新为13，以此类推。

本发明提供的LTE上行调度的方法和装置，采用上行半静态调度与上行动态调度共享的方式，具体的，是上行半静态调度在调度时刻强制占用HARQ进程，在非调度时刻由上行动态调度进行数据传输，提高了HARQ进程资源的利用率，强占进程的方式也减少了复杂性，因被强制占用而导致的动态调度中断造成的数据丢失靠高层的可靠性维护，能够让现有的基站系统支持多UE同时进行上行半静态调度，随时开启随时调度，并且不会发生资源分配的冲突。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了本发明基本原理，则可对这些实施例作出其他变更和修改。因此，所附权利要求应解释为包括优选实施例以及落入本发明范围内的所有变更和修改。

Claims (19)

1.一种LTE上行调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表；

为所述当前上行动态调度链表中的动态调度的HARQ预留物理资源；

若当前时刻与上行半静态调度激活时刻相差上行半静态调度周期间隔的N倍时，N为整数，根据当前上行动态调度的HARQ状态，进行上行半静态调度。

2.如权利要求1所述的LTE上行调度的方法，其特征在于，当前上行动态调度的HARQ状态为空闲时，则将当前时刻的物理资源分配给上行半静态调度。

3.如权利要求1所述的LTE上行调度的方法，其特征在于，当前上行动态调度的HARQ占用当前时刻的物理资源时，则删除此HARQ的数据和为其预留的当前物理资源信息，将当前物理资源分配给上行半静态调度。

4.如权利要求1所述的LTE上行调度的方法，其特征在于，获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表之前，通过RRC层信令的上行半静态配置信息将上行半静态调度参数传输到UE和MAC层。

5.如权利要求2所述的LTE上行调度的方法，其特征在于，所述的上行半静态调度参数包括：缓存状态报告BSR、调度请求SR、当前上行半静态调度状态、上行半静态调度时间间隔、上行半静态调度激活时间、当前上行半静态调度次数和上行周期授权信息。

6.如权利要求5所述的LTE上行调度的方法，其特征在于，所述的上行周期授权信息包括：物理资源块起始信息、物理资源块长度信息、冗余版本、调制编码方式和新传数据指示符。

7.如权利要求1所述的LTE上行调度的方法，其特征在于，所述的上行半静态调度链表按UE开启上行半静态调度的先后顺序排列；所述的上行动态调度链表依据UE的调度优先级动态调整。

8.如权利要求1所述的LTE上行调度的方法，其特征在于，若N为0时，当前为首次上行半静态调度，为上行半静态调度链表中的每个UE分配周期使用的上行授权信息，并将该上行授权信息保存，供后续周期调度使用；若N不为0时，获取并使用已保存的上行周期授权信息。

9.如权利要求1所述的LTE上行调度的方法，其特征在于，在进行上行半静态调度时，将调度状态标记为上行半静态调度，更新参数N。

10.一种LTE上行调度的装置，其特征在于，包括：

上行调度参数存储器，用于维护上行半静态调度参数信息；

上行HARQ进程信息存储器，用于维护上行HARQ进程信息；

上行调度链表存储器，用于保存待上行调度的UE队列，包括上行动态调度链表和上行半静态调度链表两种链表结构；

上行调度器，用于遍历待调度的UE链表，进行相应的物理资源调度控制；以及

上行调度结果存储器，用于维护上行调度结果，存储周期授权信息。

11.如权利要求10所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，上行调度参数存储器维护的调度参数信息，具体包括：缓存状态报告BSR、调度请求SR、当前上行半静态调度状态、上行半静态调度时间间隔、上行半静态调度激活时间、当前上行半静态调度次数N和上行周期授权信息。

12.如权利要求10所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，上行HARQ进程信息存储器存储的内容包括：调度状态、调度次数及上行周期授权信息。

13.如权利要求11或12所述的所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，上行周期授权信息包括：物理资源块起始信息、物理资源块长度信息、冗余版本、调制编码方式和新传数据指示符。

14.如权利要求10所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，上行半静态调度链表按UE开启上行半静态调度的先后顺序排列；所述的上行动态调度链表依据UE的调度优先级动态调整。

15.如权利要求10所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，上行调度器用于激活上行半静态调度，获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表，为当前上行动态调度链表中的动态调度的HARQ预留物理资源，上行调度器在当前时刻与上行半静态调度激活时刻相差上行半静态调度周期间隔的N倍时，N为整数，根据当前上行动态调度的HARQ状态，进行上行半静态调度。

16.如权利要求15所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，上行调度器在获取当前上行半静态调度链表和上行动态调度链表之前，将上行半静态调度参数传输到UE和MAC层。

17.如权利要求15所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，上行调度器在上行调度器在当前上行动态调度的HARQ状态为空闲时，则将当前时刻的物理资源分配给上行半静态调度。

18.如权利要求15所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，上行调度器在当前上行动态调度的HARQ占用当前时刻的物理资源时，则删除此HARQ的数据和为其预留的当前物理资源信息，将当前物理资源分配给上行半静态调度。

19.如权利要求15所述的LTE上行调度的装置，其特征在于，当N为0时，即当前为首次上行半静态调度时，上行调度器为上行半静态调度分配周期使用的上行授权信息，并将该上行授权信息保存在上行调度结果存储器和UE中，供后续周期调度使用；当N不为0时，上行调度器获取并使用已保存的上行周期授权信息。

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