CN104684086B - 控制信道单元的分配方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种控制信道单元的分配方法，其特征在于，包括：a、按照在同一上行子帧反馈ACK/NACK信息的所有下行子帧属于同一集合的方式，对当前调度资源的下行子帧进行下行子帧集合的划分；对于每个所述下行子帧集合K，利用该集合范围内的CCE资源，按照下行调度时优先占用集合内最小索引号的空闲CCE资源，以及相同CCE分段范围内优先使用集合中排序在前子帧的空闲CCE资源的原则，统一进行上、下行调度资源的分配。采用本发明可以有效提高PUCCH资源利用率。

Description

控制信道单元的分配方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种控制信道单元的分配方法。
背景技术
无线通信系统中，为了基站和用户设备（UE）间准确、高效的通信，UE需要向基站反馈上行控制信息（Uplink Control Information，UCI）。上行控制信息包括：调度请求指示（Scheduling Request Indicator，SR）；确认/否认应答（Acknowledgement/Negative-Acknowledgement，A/N）；信道质量指示（Channel Quality Indicator，CQI）、秩指示（RankIndicator，RI）和预编码矩阵指示（PrecodingMatrix Indicator，PMI）。其中，SR用于UE向基站请求上行资源，A/N用于UE向基站指示下行数据接收正确与否，CQI等信息用于UE向基站指示测量的下行信道质量。
在LTE系统中，基站为UE分配了专门的物理上行控制信道（Physical UplinkControl Channel，PUCCH）资源用于传输上述SR、A/N和CQI/RI/PMI三种控制信息。按照目前LTE协议的规定，CQI资源索引、半静态A/N和SR占用的资源索引通过RRC消息半静态配置，动态A/N占用的资源索引需根据其对应的下行动态调度PDCCH所占用的控制单元（ControlChannel Element，CCE）起始索引计算得到，即PUCCH索引等于CCE索引加上一定的偏移量，这种隐含的对应关系节省了额外信令的开销。
LTE协议规定了7种上、下行子帧（DL/UL）配置，在不同配置下一个无线帧内存在不同数目的上、下行子帧（如表1所示）。表1中子帧编号X与配置编号Y的交汇处的数字W指示：从子帧X开始向前倒数W个子帧对应的子帧，为子帧X所需要反馈的A/N信息对应的子帧。在某些DL/UL配置下，存在多个下行子帧的A/N反馈映射在同一个上行子帧的PUCCH上，如图1中在DL/UL配置1的情况下，下行子帧5和6的A/N信息将在下一上行子帧2的PUCCH上进行反馈，此时PUCCH上反馈A/N的资源位置由这些下行子帧的下行调度授权采用的CCE起始索引（即下行动态调度PDCCH所占用的CCE起始索引）隐式映射。
表1
按照CCE起始索引计算PUCCH上A/N资源位置的方法为：UE从{0,1,2,3}中选择一个CCE分段号p值，满足Np≤nCCE＜Np+1，并代入公式计算出的即为PUCCH上的A/N资源位。
上式中，由高层配置； 表示下行频带的物理资源块（PRB）量，表示一个PRB中的子载波（SC）个数；nCCE是待反馈的下行子帧调度授权的CCE起始索引；M是一个上行子帧内反馈的A/N所属的下行子帧个数，m是这些下行子帧的序号，取值为{0,1,…,M-1}。
下行子帧是按照CCE索引顺序分段映射到上行子帧的PUCCH上的，各下行子帧的CCE交替逐段映射。以M=2，即2个下行子帧的A/N在一个上行子帧反馈的场景为例，2个下行子帧的各CCE在PUCCH上的映射方式如图2所示。
图2中NCCE,1，NCCE,2，NCCE,3分别代表p=1，2，3时的Np取值，表示每个下行子帧内CCE的第1，2，3个分段内CCE的数目。
子帧配置DL/UL=1时即为M=2的场景，下行子帧0，1的数据传输的A/N通过上行子帧7的PUCCH上传，子帧0是正常子帧，最大可有3个OFDM符号用于PDCCH，子帧1是特殊子帧，最大仅有2个OFDM符号用于PDCCH，此时，子帧0的NCCE,1，NCCE,2，NCCE,3分别等于22，55，88，子帧1只有NCCE,1，NCCE,2，分别等于22，55。因此映射时的顺序为：
首先选择子帧0内索引为0～21的22个CCE，映射到PUCCH内序号为0～21的资源位置；然后选择子帧1内索引为0～21的22个CCE，映射到PUCCH内序号为22～43的资源位置；再选择子帧0内索引为22～54的33个CCE，映射到PUCCH内序号为44～76的资源位置；选择子帧1内索引为22～54的33个CCE，映射到PUCCH内序号为77～109的资源位置；最后选择子帧0内索引为55～87的33个CCE，映射到PUCCH内序号为110～142的资源位置。映射示意图见图3：
一个下行子帧的PDCCH通常要同时调度本子帧的下行数据传输，以及若干个子帧后的上行数据传输，而PDCCH的CCE资源总数有限，因此上、下行数据传输存在竞争PDCCH资源的问题。现在通常的方法是为上、下行资源调度按照一定比例分配PDCCH CCE资源，该比例可能取决于上、下行链路的业务数据量、信道质量等因素。
PUCCH资源位于上行频谱资源的两端，中间的整块频谱资源用来传送PUSCH，若PUCCH占用过多的资源，将减少PUSCH资源数量，从而影响上行吞吐量。另外，即使下行调度的CCE分布集中，但如果选择了取值较大的CCE索引编号，也将占用PRB序号较大的上行资源作为PUCCH，由于上行的单载波特性和对上行传输资源数量的限制，将导致中间空出的PRB难以被PUSCH充分利用，从而影响上行性能。
针对上述问题，为了降低PUCCH占用的资源数量，现有的一些CCE分配方案中规定在下行子帧内优先进行下行资源调度，按照预先设定的上、下行CCE比例，采用CCE序号较小的那部分PDCCH资源，然后再进行上行资源调度，使用剩下的CCE资源，这样就可以使用于下行资源调度的PDCCH的A/N反馈所映射的PUCCH上的PRB位置较低，可以节省PUCCH占用的资源。
上述方案虽然规划了上、下行调度使用的CCE比例，下行调度优先选择CCE编号较小的那部分，但是，每个子帧的所述比例相同，而PUCCH上的A/N反馈是按照多个下行子帧的CCE编号逐段交替映射的（参见图2），对于每个下行子帧，如果实际分配给下行调度授权的CCE不能占满该段CCE，则下行数据传输的A/N反馈不能使用完该段CCE所对应的PUCCH资源，从而会有产生一些空闲的PUCCH资源，而这些空闲的PUCCH资源也不能为其他子帧的下行数据传输的A/N占用，并且也不能被PUSCH充分利用。因此，这种各子帧下行调度的CCE数目独立分配的方法可能会导致PUCCH占用的资源数量较多，造成部分资源浪费。
以子帧配置1为例，假设各下行子帧内为上、下行调度授权分配的CCE各占50%，则子帧0的88个CCE中有44个用于下行调度，PUCCH中有相应44个资源位置用于其A/N传输；子帧1的55个CCE中有28个用于下行调度，PUCCH中相应28个资源位置用于其A/N传输。由于PUCCH的A/N资源位置是固定为各个下行子帧分段映射的，因此，子帧0内第2段索引为22～54的33个CCE中将有11个CCE（即索引为44～54的CCE）不用于下行调度授权，这些不用于下行调度授权的11个CCE，其反馈A/N的资源位置依然在PUCCH中被保留（即图4中66～77的资源位置），无法被其他子帧的A/N占用。由于上行的单载波特性和传输资源量限制，这些空出来的资源难以被PUSCH充分利用，从而造成上行控制信道资源浪费，影响上行吞吐量。
由此，可见上述传统的CCE分配方法会导致PUCCH资源浪费，进而影响上行吞吐量。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种控制信道单元的分配方法，该方法可有效提高PUCCH资源利用率。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
一种控制信道单元的分配方法，包括：
a、按照在同一上行子帧反馈ACK/NACK信息的所有下行子帧属于同一集合的方式，对当前调度资源的下行子帧进行下行子帧集合的划分；
b、对于每个所述下行子帧集合K，利用该集合范围内的CCE资源，按照下行调度时优先占用集合内最小索引号的空闲CCE资源，以及相同CCE分段范围内优先使用集合中排序在前子帧的空闲CCE资源的原则，统一进行上、下行调度资源的分配。
综上所述，本发明提出的控制信道单元的分配方法，在保证一段时间内上、下行调度的CCE资源满足比例需求的基础上，能够适应不同的上、下行子帧配置，为各下行子帧灵活分配上、下行调度可用的CCE数目，从而可以尽可能降低PUCCH资源中的浪费，提升PUCCH资源利用率，使上行业务信道能够占用更多资源传递数据，带来系统上行吞吐量提升。
附图说明
图1多个下行子帧的上行反馈示意图；
图2为图2PUCCH A/N资源位置与CCE索引映射示意图；
图3子帧配置1的PUCCH A/N资源位置与CCE索引映射示意图；
图4为子帧配置1，上、下行CCE比例各50%，PUCCH A/N资源与CCE索引映射示意图
图5为本发明实施例一的流程示意图。
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。
本发明的核心思想是：对同时反馈A/N的下行子帧集合进行统一CCE规划，使得这些子帧内的上、下行CCE总数达到该比例即可，如此可以避免各子帧下行调度的CCE数目独立分配方法所导致的PUCCH占用的资源数量较多、资源浪费的问题。
图5为本发明实施例一的流程示意图，如图5所示，该实施例主要包括：
步骤501、按照在同一上行子帧反馈ACK/NACK信息的所有下行子帧属于同一集合的方式，对当前调度资源的下行子帧进行下行子帧集合的划分。
本步骤中将同一上行子帧反馈ACK/NACK信息的所有下行子帧划分为一个子帧集合，这样，在步骤502中可以在一个集合的资源范围内统一进行上下行资源的调度，以避免传统方法中对于每个子帧按照相同上、下行CCE比例进行资源配置所造成的资源浪费问题。
步骤502、对于每个所述下行子帧集合K，利用该集合范围内的CCE资源，按照下行调度时优先占用集合内最小索引号的空闲CCE资源，以及相同CCE分段范围内优先使用集合中排序在前子帧的空闲CCE资源的原则，统一进行上、下行调度资源的分配。
这里，在一个集合的资源范围内统一进行上下行资源的调度，可以在保证一段时间内上、下行调度的CCE资源满足比例需求的基础上，能够适应不同的上、下行子帧配置，为各下行子帧灵活分配上、下行调度可用的CCE数目，从而尽可能降低PUCCH资源中的浪费，提升PUCCH资源利用率，使上行业务信道能够占用更多资源传递数据，带来系统上行吞吐量提升。
另外，这里在进行调度资源分配时，采用下行调度时优先占用集合内最小索引号的空闲CCE资源，以及相同CCE分段范围内优先使用集合中排序在前子帧的空闲CCE资源的原则，可以使下行调度占用的CCE资源的索引号较小，从而使得用于下行资源调度的PDCCH的A/N反馈所映射的PUCCH上的PRB位置较低，因此可以节省PUCCH占用的资源。
较佳地，本步骤中的所述分配可以采用下述步骤实现：
步骤5021、按照CCE分段索引号的升序，依次针对每个CCE分段索引号P，按照子帧索引号的升序，将所述集合K中每个子帧的该分段索引号P对应的CCE资源分配给下行调度，直至分配给下行调度的CCE资源总数CCEDL_Alloc达到下行调度需要的CCE总数CCEDL_group。
本步骤中首先进行下行调度资源的初始分配，以使得下行调度占用较小索引号的CCE资源。
这里，在分配时，对于每个CCE分段索引号，按照优先使用集合中排序在前子帧的该分段号对应CCE资源的原则进行分配，并且CCE分段索引号的遍历顺序是升序。如此，可以使得下行调度占用的CCE资源的索引号较小，有利于降低PUCCH占用资源数量、提高资源利用率。
本发明中的CCE分段的定义同现有系统，在此不再赘述。
这里分配的停止条件是：分配给下行调度的CCE资源总数CCEDL_Alloc达到下行调度需要的CCE总数CCEDL_group，以确保满足下行调度的需要。
步骤5022、将所述下行子帧集合K中未分配的资源分配给上行调度，并判断所述分配给上行调度的资源数量Nx是否达到上行调度需要的CCE总数CCEUL_group，如果是，则结束所述方法，否则，执行步骤5023；所述Nx为所述集合K中同时进行上、下行调度的所有子帧的未分配CCE资源总数。
本步骤，用于利用下行调度资源初始分配后剩余的资源，来进行上行调度。当剩余资源不能满足上行调度需要的CCE总数CCEUL_group时，需要转入步骤5023，通过后续步骤中资源分配的调整，确保同时满足上下行调度的需要。
步骤5023、在所述集合K中同时进行上行和下行调度的所有子帧的CCE资源中，按照子帧索引号的降序和CCE索引号的降序，逐子帧对已分配给下行调度的CCE资源逐一进行取消分配，并将所取消分配的CCE资源分配给上行调度，直至所取消分配的CCE总数达到所述CCEUL_group与所述Nx的差值ΔCCEUL；所述取消分配的基本单位为CCE。
本步骤中，在同时进行上行和下行调度的所有子帧的CCE资源中，选取出一部分（即ΔCCEUL数量的CCE）已分配给下行调度的CCE资源取消用于下行调度的分配，并重新分配给上行调度，以确保满足上行调度的需要。
这里，在同时进行上行和下行调度的所有子帧的CCE资源中，按照子帧索引号的降序和CCE索引号的降序，逐子帧对已分配给下行调度的CCE资源逐一进行取消分配，可以确保所取消分配的CCE为索引号靠后的CCE，以确保分配给下行调度的CCE资源的索引号依然较小。
步骤5024、利用所述集合K中只进行下行调度子帧的未分配CCE资源，分配CCE资源给下行调度，直到本步骤中所分配的下行调度资源总数达到所述ΔCCEUL。
本步骤中，考虑到步骤5023中取消了一部分用于下行调度的资源，因此，为了确保下行调度的需要，需要再为下行调度分配相应数量的资源。这里，将在集合K中只进行下行调度子帧的未分配CCE资源中，进行下行调度资源的分配。如此，可以补充下行调度的CCE，使其达到预定的数量。同时，在只进行下行调度的子帧进行，可以避免再次将上行调度的CCE占用。
较佳地，本步骤5024具体可以采用下述方法实现：
按照子帧索引号的升序，遍历所述集合K中只进行下行调度的每个子帧i，利用所述子帧i未分配的CCE资源，进行下行调度CCE资源的分配，如果本次遍历结束后所分配的CCE资源总数未达到所述ΔCCEUL，则重新进行所述遍历。
其中，利用所述子帧i未分配的CCE资源，进行下行调度CCE资源的分配为：
如果该子帧i中存在未分配的CCE资源，则将该子帧i当前未分配的最小分段索引号对应的CCE资源，分配给下行调度，如果本步骤当前所分配的下行调度资源总数达到所述ΔCCEUL，则结束所述方法。
上述再次进行下行调度资源的分配过程中，停止分配的条件即为：所所分配的CCE资源总数达到之前取消分配的CCE资源数量即所述ΔCCEUL。因此，可以确保下行调度的需要。
需要说明的是，这里每次遍历集合K中只进行下行调度的子帧时，只将各子帧当前未分配的最小分段索引号对应的CCE资源，分配给下行调度，如此，遵循了优先占用最小分段索引号对应的CCE资源进行下行调度这一原则，因此可以确保下行调度占用的CCE资源的索引号较小。
综上所述，以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种控制信道单元的分配方法，其特征在于，包括：
a、按照在同一上行子帧反馈ACK/NACK信息的所有下行子帧属于同一集合的方式，对当前调度资源的下行子帧进行下行子帧集合的划分；
b、对于每个所述下行子帧集合K，利用该集合范围内的CCE资源，按照下行调度时优先占用集合内最小索引号的空闲CCE资源，以及相同CCE分段范围内优先使用集合中排序在前子帧的空闲CCE资源的原则，统一进行上、下行调度资源的分配；
其中，所述分配包括：
b1、按照CCE分段索引号的升序，依次针对每个CCE分段索引号P，按照子帧索引号的升序，将所述集合K中每个子帧的该分段索引号P对应的CCE资源分配给下行调度，直至分配给下行调度的CCE资源总数CCEDL_Alloc达到下行调度需要的CCE总数CCEDL_group；
b2、将所述下行子帧集合K中未分配的资源分配给上行调度，并判断所述分配给上行调度的资源总数Nx是否达到上行调度需要的CCE总数CCEUL_group，如果是，则结束所述方法，否则，执行步骤b3；所述Nx为所述集合K中同时进行上、下行调度的所有子帧的未分配CCE资源总数；
b3、在所述集合K中同时进行上行和下行调度的所有子帧的CCE资源中，按照子帧索引号的降序和CCE索引号的降序，逐子帧对已分配给下行调度的CCE资源逐一进行取消分配，并将所取消分配的CCE资源分配给上行调度，直至所取消分配的CCE总数达到所述CCEUL_group与所述Nx的差值ΔCCEUL；所述取消分配的基本单位为CCE；
b4、利用所述集合K中只进行下行调度子帧的未分配CCE资源，分配CCE资源给下行调度，直到本步骤中所分配的下行调度资源总数达到所述ΔCCEUL；
所述步骤b4包括：
按照子帧索引号的升序，遍历所述集合K中只进行下行调度的每个子帧i，利用所述子帧i未分配的CCE资源，进行下行调度CCE资源的分配，如果本次遍历结束后所分配的CCE资源总数未达到所述ΔCCEUL，则重新进行所述遍历；
其中，利用所述子帧i未分配的CCE资源，进行下行调度CCE资源的分配包括：
如果该子帧i中存在未分配的CCE资源，则将该子帧i当前未分配的最小分段索引号对应的CCE资源，分配给下行调度，如果本步骤当前所分配的下行调度资源总数达到所述ΔCCEUL，则结束所述方法。
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