发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中PDSCH资源使用率不高的问题,提出一种PDSCH资源分配方法及系统,能够有效提高PDSCH资源使用率。
作为本发明的一个方面,提供了一种PDSCH资源分配方法,包括:
将小区总资源在LTE系统满带宽基础上额外增加N个RB,N的取值范围为LTE系统满带宽对应的RB数目的10%至50%,N为自然数;
根据基站向各UE映射RB的方式,选择相应资源分配方式,并按照预先确定的小区各UE各自能分配的RB数目,向各UE分配RB,即对各UE进行资源位置分配。
进一步地,N的取值范围为LTE系统满带宽对应的RB数目的20%至30%。
进一步地,预先确定小区各UE各自能分配的RB数目,采用的方法包括:
MAC(Media Access Control,媒体接入控制)按照设定的规则对小区各UE进行优先级排队;
根据小区各UE的优先级顺序,依次确定各UE能分配的RB数目。
进一步地,对于基站采用分布式方式向其映射RB的UE,采用type2distributed方式向其进行资源分配,并且优先对其分配资源。
进一步地,对于基站采用集中式方式向其映射RB的UE,对该UE进行资源分配时,采用的方法包括:
当传输模式为传输模式1或传输模式2时,选择type0、type1和type2localized这三种分配方式之一进行资源分配。
更进一步地,选择type0、type1和type2localized这三种分配方式之一进行资源分配,具体包括:
分别计算三种分配方式按照3GPP协议36.213协议映射最多能够提供给UE的RB数目:N0、N1、N2,并按如下方法选择资源分配方式:
若N2大于等于Nrb,则选择type2 Localized方式;
若N0、N1、N2均小于Nrb,则选择能够提供最多RB的资源分配方式;并且,如果三种分配方式提供的资源相同或者有两种相等,则三种分配方式的选择顺序依次为type2 Localized、type0和type1;
若N0大于等于Nrb,N1、N2均小于Nrb,选择type0;
若N1大于等于Nrb,N0、N2均小于Nrb,选择type1;
若N0与N1都大于Nrb,N2小于Nrb,则如果N0能整除RBG Size(资源块组大小)则选择type0,反之选择type1;
其中,Nrb指预先确定的该UE能分配的RB数目。
进一步地,对于基站采用集中式方式向其映射RB的UE,对该UE进行资源分配时,采用的方法包括:
当采用的传输模式为传输模式3时,分别以下情况进行处理:
如果是Large delay CDD,则在type0和type1中选择一种进行资源分配;
如果不是Large delay CDD,则选择type2 Localized。
进一步地,对于基站采用集中式方式向其映射RB的UE,对该UE进行资源分配时,采用的方法包括:
当采用的传输模式为传输模式4时,分别以下情况进行处理:
如果是Closed-loop spatial multiplexing,则在type0和type 1中选择一种进行资源分配;
如果不是Closed-loop spatial multiplexing,则选择type2 Localized。
进一步地,对于基站采用集中式方式向其映射RB的UE,对该UE进行资源分配时,采用的方法包括:
当采用的传输模式为传输模式5或者传输模式6时,选择type2 Localized。
进一步地,对于基站采用集中式方式向其映射RB的UE,对该UE进行资源分配时,采用的方法包括:
当采用的传输模式为传输模式7时,分别以下情况进行处理:
如果是single-antenna port;port 5,则在type0和type1中选择一种进行资源分配;
如果不是single-antenna port;port 5,则选择type2 Localized。
更进一步地,所述在type0和type1中选择一种进行资源分配,具体包括:
计算这两种分配方式按照协议映射分别最多能够提供给UE的RB数目:N0、N1;
如果N0和N1均小于Nrb或者两者中只有一个大于等于Nrb,则选择能够提供最多RB的资源分配方式;并且,如果还满足这两种方式提供的资源相同,则选择type0;
如果N0与N1都大于Nrb,则如果N0能整除RBG Size则选择type0,反之选择type1。
作为本发明的另一个方面,提供了一种PDSCH资源分配系统,包括:
资源增加模块,用于将小区总资源在LTE系统满带宽基础上增加N个RB,N的取值范围为LTE系统满带宽对应的RB数目的10%至50%,N为自然数;
资源分配模块,用于根据基站向各UE映射RB的方式,选择相应资源分配方式,并按照预先确定的小区各UE各自能分配的RB数目,向各UE分配RB,即对各UE进行资源位置分配。本发明有益效果如下:
本发明根据基站的带宽和系统中的UE资源需求,给UE分配适当的无线资源,并选择合适的资源分配方式进行位置分配。利用本发明方法能够将各种资源分配方式取长补短,有效解决现有技术中PDSCH资源利用率不高的问题,有效提高了设备的无线资源使用率,同时能避免由于资源分配方式的制约所造成的资源浪费。
本发明在为UE选择资源分配方式时兼顾了满足所需RB数量和尽量减少控制信道开销的问题,在调度的灵活性和控制信道的开销之间建立了一个良好的均衡。本发明方法还具有实施简便、成本低等优点。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
图1为本发明实施例的PDSCH资源分配方法整体流程图,如图1所示,本发明PDSCH资源分配方法具体包括如下步骤:
步骤S101、MAC按照一定的规则对UE进行优先级排队;
该实施例中,MAC层调度算法可以为MAX-TB(MAX Transport BlockDize,最大传输块)算法、RR(Round Robin,轮询)算法、PF(Proportional Fair,比例公平)算法等。
步骤S102、依据UE的数据缓存信息、信道条件、业务类型、剩余资源等,并根据各UE的优先级顺序,依次预先确定各UE分别分配到的RB数目,用Nrb表示。为UE预先分配RB数目过程中,为保证资源的最终利用率,小区总资源需要在满带宽基础上额外增加一定数目的RB,目的是为了避免实际RB位置映射过程中,映射不成功,而造成RB损失,使利用率降低。设额外增加N个RB,N取值过大,会增加处理的UE数目,耗费系统资源,N取值过小则会影响资源的最终使用率,因此,本发明实施例中,N的取值范围为LTE系统满带宽对应的RB数目的10%至50%,N为自然数。作为优化方案,N的取值范围可以为LTE系统满带宽对应的RB数目的20%至30%。
步骤S103、根据基站向各UE映射RB的方式,选择相应的资源分配方式;
步骤S104、根据选择的资源分配方式,按照预先确定的小区UE各自能分配的RB数目,向各UE分配RB,即对各UE进行资源位置分配。资源位置映射如图2所示。
本发明实施例中,步骤S103具体包括:
1、对于基站采用分布式方式向其映射RB的UE,采用type2 distributed方式向其进行资源分配,并且,对于这类用户,需要优先对其进行资源分配。这是由于分布式具有固定的映射图谱,为了避免以后无法分配或者映射困难,因而优先映射选择分布式方式的UE。
例如当UE处于高速移动状态(比如UE移动速度大于120公里/小时)或者UE的业务为VoIP(Voice over Internet Protocol,IP电话)时,如果根据基站对UE的映射策略,此时为分布式映射,则该步骤中选择type2 Distributed方式。首先在小区中预先确定能分配到资源各UE中,挑选出需要分布式映射的UE,然后照调度优先级按照协议规定进行顺序映射。
2、反之,对于基站采用集中式方式向其映射RB的UE,选择集中式资源分配方式对其进行资源分配,即从type0、type1、type2 Localized三种方式中进行选择。具体选择与eNB(evolved Node B,演进型基站)高层配置的传输模式及MAC为UE配置的传输策略相关。下面依据不同的传输模式,选择对应的资源分配方式并映射:
a)如果是传输模式1、2,则三种资源映射方式均可选择,具体选择过程见f);
b)如果是传输模式3,则要看具体的传输策略;
1)如果是Large delay CDD,则在type0,type1中选择,具体选择过程见h);
2)如果不是Large delay CDD,则选择type2 Localized;
c)如果是传输模式4,则要看具体的传输策略;
1)如果是Closed-loop spatial multiplexing,则在type0,type1中选择,具体选择过程见h);
2)如果不是Closed-loop spatial multiplexing,则选择type2 Localized;
d)如果是传输模式5或者6,则选择type2 Localized;
e)如果是传输模式7,则要看具体的传输策略;
1)如果是single-antenna port;port 5,则在type0,type1中选择,具体选择过程见h);
2)如果不是single-antenna port;port 5,则选择type2 Localized;
f)type0、type1、type2 Localized三种方式选择过程如图3所示,具体包括:
1)计算三种方式按照3GPP协议36.213映射分别最多能够提供给UE的RB数目:N0、N1、N2;
2)如果N2大于等于Nrb,则选择type2 Localized方式;
3)如果N0、N1、N2均小于Nrb则选择能够提供最多RB的资源分配方式。如果在这种情况的基础上,三种方式提供的资源相同或者有两种相等,优先选择的顺序依次为type2 Localized、type0、type1;
4)如果N0大于等于Nrb,N1、N2均小于Nrb,选择type0;
5)如果N1大于等于Nrb,N0、N2均小于Nrb,选择type1;
6)如果N0与N1都大于Nrb,N2小于Nrb,则如果N0能整除RBG Size则选择type0,反之选择type1。
h)type0、type1两种方式选择过程如图4所示,具体包括:
1)计算两种方式按照3GPP协议36.213映射分别最多能够提供给UE的RB数目:N0、N1;
2)如果N0、N1均小于Nrb或者两者中只有一个大于等于Nrb,则选择能够提供最多RB的资源分配方式。如果在这种情况的基础上,两种方式提供的资源相同,选择type0;
3)如果N0与N1都大于Nrb,则女果N0能整除RBG Size则选择type0,反之选择type1。
下面结合三个具体实施例对本发明方法做进一步详细说明。
实施例一
下面对某个LTE小区内的UE进行资源方式和资源数目配置,假设系统带宽是5MHz,即有25个RB可用。该小区内当前的调度队列中有10个UE,ID号分别为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。
(1)MAC为这10个UE排队,输出队列{3,4,1,10,6,8,9,5,2,7}。
(2)依据UE的buffer信息、信道条件、业务类型、剩余资源等,给队列中各UE预分配一定数目的RB,即预先确定各UE分配到的RB的数目,用Nrb表示。设扩充的资源N=5,那么此时可以分配的总共的资源数目为30个。各UE预分配RB数目情况如下:
Nrb3=7,Nrb4=3,Nrb1=3,Nrb10=6,Nrb6=4,Nrb8=2,Nrb9=3,Nrb5=2,后面的UE无资源可分。
(3)为各UE选择对应的资源分配方式。
1)经过判定,UE的ID为4、1和10时,分配方式为分布式分配,则采用type2distributed方式直接映射。图5为该实施例中采用分布式映射向UE分配RB完毕后的频谱图,其中第一行是实际的物理RB编号,第二行是第一个时隙对应的RB,第三行是第二个时隙对应的RB,其中竖纹的为被这三个UE占据的RB,一共占据掉12个。
2)UE:3、6、8、9、5为集中式分配。
其中,UE ID 3:传输模式为1,则需要从三种资源分配方式中选择,该UE需要7个RB,通过图5可知,最大的连续的PRB数目N2=3,按照判定原则选择type1。依据协议,type1方式有4种不同的子集,每个子集能提供的RB数目如图6所示,可见最多能提供7个RB,图6中竖线表示已占据(已被分配给UE)的PRB,空白的编号代表未被占据的PRB。
该实施例中,采用type1对ID为3的UE分配完毕,其映射结果如图7所示。
UE ID 6:传输模式为4,Nrb6=4,传输策略选择:Closed-loop spatialmultiplexing,即在type0和type1二者中选择一种,N0=4,所以选择type0。
该实施例中,采用type0对ID为6的UE分配完毕,其映射结果如图8所示。
UE ID 8:Nrb8=2,传输模式为4,传输策略不选择:Closed-loop spatialmultiplexing,所以必须用type 2 Localized。没有两个连续的存在,匹配失败。此UE虽然先前预分配到2个RB,由于受其资源分配方式的限定,最终不能分配到资源。
UE ID 9:Nrb9=3,传输模式为1,则需要从三种资源分配方式中选择,typel可以提供2个RB,即最后一个子集能提供3和15两个RB。
映射后,小区的25个RB全部分配,利用率为100%。
可以看出如果在预先分配阶段不将小区的带宽扩充5个RB,则将有2个RB由于没有对应的资源分配方式而不能映射成功,造成资源浪费。
实施例二
下面对某个LTE小区内的UE进行资源方式和资源数目配置,假设系统带宽是3MHz,即有15个RB可用。该小区内当前的调度队列中有10个UE,ID号分别为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。
(1)MAC为这10个UE排队,输出队列{3,4,1,10,6,8,9,5,2,7}。
(2)依据UE的buffer信息、信道条件、业务类型、剩余资源等,给队列中的各UE预先分配一定数目的RB,用Nrb表示。设扩充的资源N=5,那么此时总共可以分配的资源数目为20个。预分配结果如下:
Nrb3=5,Nrb4=3,Nrb1=3,Nrb10=4,Nrb6=2,Nrb8=3,后面的UE无资源可分。
(3)进行资源方式确定和映射:
1)经过判定,UE:4、1为分布式分配,采用type2distributed方式进行直接映射。图9为该实施例中采用分布式映射向UE分配RB完毕后的频谱示意图,其中第一行是实际的物理RB编号,第二行是第一个时隙对应的RB,第三行是第二个时隙对应的RB,其中有竖纹的为被这2个UE占据的RB,一共占据掉8个。
2)UE:3、10、6、8为集中式分配。
UE ID 3:传输模式为1,则需要从三种资源分配方式中选择,该UE需要5个RB,通过图9可知,最大的连续的PRB数目N2=3;按照判定原则选择type1。依据协议,type1方式有4种不同的子集,如图10所示,每个子集能提供的RB数目中,最多能提供6个RB。
该实施例中,采用type1对ID为3的UE分配完毕,其映射结果如图11所示。
UE ID 10:传输模式为4,Nrb10=4,传输策略不选择:Closed-loop spatialmultiplexing,所以必须用type 2 Localized。没有4个连续的存在,只能选择一个。此UE虽然先前预分配到4个RB,由于受其资源分配方式的限定,最终只能分配到1个RB资源。
UE ID 6:传输模式为4,Nrb6=2,传输策略选择:Closed-loop spatialmultiplexing,即在type0和type1两种当中选择一种,N1=1,所以选择type1。
此时资源利用率100%,可以看出如果在预先分配阶段不将小区的带宽扩充5个RB,则有2个RB由于没有对应的资源分配方式而不能映射成功,造成资源浪费。
实施例三
下面对某个LTE小区内的UE进行资源方式和资源数目配置,假设系统带宽是3MHz,即有15个RB可用。该小区内当前的调度队列中有10个UE,ID号分别为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。
(1)MAC为这10个UE排队,输出队列{3,4,1,10,6,8,9,5,2,7}。
(2)依据UE的buffer信息、信道条件、业务类型、剩余资源等,给队列中的各UE分别预先分配一定数目的RB,并以Nrb表示。设扩充的资源N=5,那么此时总共可以分配的资源数目为20个。预分配结果如下:
Nrb3=2,Nrb4=4,Nrb1=6,Nrb10=4,Nrb6=1,Nrb8=3,后面的UE无资源可分。
(3)进行资源分配方式确定和映射:
1)经过判定,UE:3、4、1为分布式分配,采用type2distributed方式进行直接映射,图12为映射后的频谱示意图,其中第一行为实际的物理RB编号,第二行为第一个时隙对应的RB,第三行为第二个时隙对应的RB,其中有竖纹的为被这2个UE占据的RB,一共占据掉12个。
2)UE:10、6、8为集中式分配。
UE ID 10:传输模式为1,则需要从三种资源分配方式中选择,该UE需要4个RB,按照判定原则选择type1,能提供3个RB,映射结果如图13所示。此时资源利用率为100%。此时15个RB已全部分配完毕,因而虽然UE ID6和UE ID8预分配了一定数目的RB,但不能实际分配到RB。
综上所述,采用本方法,能够简便地为UE分配资源,且控制信道的开销较小。
图14为本发明实施例的PDSCH资源分配系统结构示意图,如图14所示,本发明PDSCH资源分配系统具体包括:
资源增加模块1401,用于将小区总资源在LTE系统满带宽基础上增加N个RB,N的取值范围为LTE系统满带宽对应的RB数目的10%至50%,优选地,N的取值范围为LTE系统满带宽对应的RB数目的20%至30%。N为自然数。
资源分配模块1402,用于根据基站向各UE映射RB的方式,选择相应资源分配方式,并按照预先确定的小区各UE各自能分配的RB数目,向各UE分配RB,即对各UE进行资源位置分配。
资源分配模块1402采用的资源分配方案参见以上对本发明PDSCH资源分配方法部分的描述,此处不再赘述。
尽管为示例目的,已经公开了本发明的优选实施例,本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的,因此,本发明的范围应当不限于上述实施例。