CN106416407A - 为蜂窝网络中上行链路传输分配无线电资源的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
提出了一种用于在无线通信网络(100)中分配用于上行链路传输的无线电资源(PRBk)的方法(200)。该方法包括：在所述无线电资源(PRBk)中选择(205)包括能用于分配的、从第一无线电资源(PRBF)到最后无线电资源(PRBL(i))的无线电资源有序序列的分配组(AG(i))，迭代以下操作：选择(225)分配组(AG(i))的最后无线电资源(PRBL(i))，在每次迭代中，每个最后无线电资源(PRBL(i))在有序序列中占据比在相应的先前迭代中由最后无线电资源(PRBL(i))在有序序列中占据的位置低的位置(PL(o))，根据分配组(AG(i))的无线电资源(Q(ij))的数量、从分配组(AG(i))的第一(PRBF)无线电资源到最后(PRBL(i))无线电资源、以及根据历史传输信息来估计(210，215)分配组(AG(i))的每无线电资源的信号与干扰加噪声比(SINRPRB(i))，以及直到(220)每无线电资源的信号与干扰加噪声比(SINRPRB(i))高于预定的信号与干扰加噪声比(SINRTH)，分配(240，255)从分配组(AG(i))的所述第一(PRBF)无线电资源到所述最后(PRBL(i))无线电资源的无线电资源。
Description
技术领域
根据本发明的一个或多个实施例的解决方案一般而言涉及无线通信网络，诸如蜂窝网络。更具体而言，所提出的解决方案涉及对蜂窝网络的无线电资源管理，蜂窝网络诸如基于LTE(“长期演进”)/LTE-Advanced(高级LTE)、WiMAX(“全球微波接入互操作性”)和任何其它基于OFDMA(“正交频分多址”)的技术的蜂窝网络。
背景技术
被构想允许在定义相应网络小区的固定位置收发器基站(例如，LTE/LTE-Advanced技术中的eNodeB)与网络小区内的用户设备(例如，诸如蜂窝电话的用户终端)之间的数据流的高速传输的蜂窝网络就性能方面已经历了显著的增长。
但是，由于日益增长的蜂窝网络用户数量，以及对需要非常高数据流量的服务(例如互连网、多媒体和实时服务)日益增长的需求，蜂窝网络不能满足所有的质量要求。
影响大多数蜂窝网络的常见问题是在数据流之间的无线电资源分配(使得对应的射频数据信号或数据信号被允许在基站和用户设备之间传播)。
如已知的，无线电资源分配对于从基站到用户设备发生的传输(下行链路传输)和从用户终端到基站发生的传输(上行链路传输)可能是不同的。
在现有技术中，旨在在上行链路传输中提供无线电资源分配的解决方案是已知的。
US7778217公开了一种在无线宽带互联网通信系统中的上行链路调度系统和方法，包括：考虑指示对每个移动站附加可用的传输功率的余量大小来计算移动站的优先级；以及考虑由选定的移动站报告的余量大小和取决于选定的移动站和基站之间的信道状态的变化而确定的边际，确定作为优先级计算的结果被选择被优先分配时隙的移动站的传输格式。
US2010/0271963公开了一种OFDMA系统中的基站，其确定要用于由移动站发送的特定大小的报文的调制和编码方案。基站调度移动站的传输并且发送报文。基站包括处理单元，其确定发送用于调制和编码方案的报文所需的时间-频率资源的数量；基于在移动站处使用的时间-频率资源的数量和可用功率来确定SINR；确定作为所发送的报文大小与所使用的时间-频率资源的数量之比的传输速率；如果所确定的SINR低于调制和编码方案所需的阈值SINR，则将速率设置为零；以及选择具有最高传输速率的调制和编码方案。基站包括存储调制和编码方案的存储器。
WO2012177189公开了一种用于为通过空中接口发送数据的多个用户设备调度蜂窝无线电系统的上行链路传输的方法和设备，其中每个用户设备与各个上行链路负载因子相关联。成本函数基于用于要对上行链路传输进行调度的每个用户设备的负载因子形成，其中成本函数由二次函数近似。所有调度的用户设备的吞吐量利用各个成本函数的和的凸优化来最大化，并且用于上行链路传输的许可根据优化的成本函数来调度。
发明内容
申请人已经认识到，所引用的现有技术解决方案都不是完全令人满意的。实际上，在US7778217和US2010/0271963中，分别通过考虑无线电信道质量和要发送的数据量及其传输格式来分配时隙(即，无线电资源)的数量。但是，在这两种情况下，既没有考虑关于用户设备传输功率的问题，也没有考虑关于在上行链路传输中估计的传输功率和无线电质量的优化。就WO2012177189而言，没有考虑关于要被分配的无线电资源的数量的问题。
鉴于上述，申请人处理针对上行链路传输中的数据流之间的无线电资源分配设计简单且有效的解决方案的问题。
根据本发明的实施例的解决方案的一个或多个方面在独立的权利要求中进行阐述，其中具有在从属权利要求中所指示的相同解决方案的有利特征，其措词通过引用被逐字包含在本文中(其中任何有利特征是参考根据本发明的实施例的解决方案的特定方面提供的，其经修改(mutatis mutandis)适用于任何其它方面)。
更具体而言，根据本发明的实施例的解决方案的一个方面涉及一种用于在无线通信网络中分配用于上行链路传输的无线电资源的方法。该方法包括：
在所述无线电资源中选择包括可用于分配的、从第一无线电资源到最后无线电资源的无线电资源有序序列的分配组，
迭代以下操作：
选择分配组的最后无线电资源，在每次迭代中，每个最后无线电资源在所述有序序列中占据比在相应的先前迭代中由最后无线电资源在有序序列中占据的位置低的位置，
根据分配组的无线电资源的数量、从分配组的第一无线电资源到最后无线电资源、以及根据历史传输信息来估计分配组的每无线电资源的信号与干扰加噪声比，以及
直到每无线电资源的信号与干扰加噪声比高于预定的信号与干扰加噪声比，分配从分配组的所述第一无线电资源到所述最后无线电资源的无线电资源。
根据本发明的实施例，在每次迭代中，最后无线电资源的位置在最小和最大允许位置之间，并且所述选择分配组的最后无线电资源还包括：
在每次迭代中在相应的先前迭代中的最后无线电资源的位置处设置最大允许位置。
根据本发明的实施例，该方法还包括，如果每无线电资源的信号与干扰加噪声比高于预定的信号与干扰加噪声比，则：
重复以下操作：
选择分配组的最后无线电资源，在每次重复中，每个最后无线电资源在所述有序序列中占据比在相应的先前重复/迭代中由最后无线电资源在有序序列中占据的位置高的位置，以及
根据分配组的无线电资源的数量，从分配组的第一无线电资源到最后无线电资源估计每无线电资源的信号与干扰加噪声比，
直到最后无线电资源的位置比所述最大允许位置高预定义数量的位置。
根据本发明的实施例，在每次重复中，所述选择分配组的最后无线电资源还包括：
在每次重复中在相应的先前重复/迭代中的最后无线电资源的位置处设置最小允许位置。
根据本发明的实施例，如果最后无线电资源的位置高于最小最后位置，则所述选择分配组的最后无线电资源还包括：
停止任何正在进行的迭代或重复，及
分配从所述第一无线电资源到在所述最小最后位置处的无线电资源的分配组中的无线电资源。
根据本发明的实施例，最后无线电资源的位置在每次迭代和每次重复中是在相应的最小和最大允许位置之间的平均位置。
根据本发明的实施例，所述历史传输信息包括基于先前传输的在可用于分配的所有无线电资源上的干扰加噪声比估计，并且所述估计每无线电资源的信号与干扰加噪声比包括将在可用于分配的所有无线电资源上的所述信号与干扰加噪声比估计乘以考虑了分配组的无线电资源的数量的缩放因子。
根据本发明的实施例，所述缩放因子是分配组的无线电资源的数量的乘法逆。
根据本发明的实施例，所述缩放因子取决于在将用于在分配组的所述数量的无线电资源的每个无线电资源上传输的第一传输功率与将用于在所述数量的无线电资源的单个无线电资源上传输的第二传输功率之间的比。
根据本发明的实施例，所述第一和第二传输功率根据网络参数和路径损耗估计来计算。
根据本发明的实施例，无线电资源在传输时间间隔上分布，该方法在每个传输时间间隔执行。
根据本发明的实施例的解决方案的另一方面涉及无线通信网络，包括在网络小区上提供无线电覆盖的站，所述站包括用于确定用于上行链路传输的无线电资源的分配的分配单元。分配单元被配置为：
在所述无线电资源中选择包括可用于分配的、从第一无线电资源到最后无线电资源的无线电资源有序序列的分配组，
迭代以下操作：
选择分配组的最后无线电资源，在每次迭代中，每个最后无线电资源在所述有序序列中占据比在相应的先前迭代中由最后无线电资源在有序序列中占据的位置低的位置，
根据分配组的无线电资源的数量、从分配组的第一无线电资源到最后无线电资源、以及根据历史传输信息来估计分配组的每无线电资源的信号与干扰加噪声比，
直到每无线电资源的信号与干扰加噪声比高于预定的信号与干扰加噪声比，及
分配从分配组的所述第一无线电资源到所述最后无线电资源的无线电资源。
根据本发明的实施例，无线通信网络是基于LTE/LTE-Advanced技术的蜂窝网络。
所提出的解决方案允许分配最优数量的无线电资源，其考虑无线电信道质量和用户设备传输功率两者(例如，通过“信号与干扰加噪声比”和路径损耗估计，以及蜂窝网络参数)。
此外，所提出的解决方案与标准OSI(“开放系统互连”)模型的兼容性不需要改变协议栈(例如，资源分配可以在作为标准OSI模型强加的“媒体访问控制”(MAC)层上运行)。
最后但同样重要的是，所提出的解决方案所需要的低计算复杂度使其尤其适于在任何蜂窝网络中以及在其任何一侧(例如，在基站侧或其中实现资源分配功能的任何其它蜂窝网络侧)使用。实际上，所提出的解决方案可以在提供无线电资源分配功能的蜂窝网络的任何点(例如，基于LTE/LTE-Advanced的蜂窝网络的eNodeB)处运行。作为替代，所提出的解决方案可以在其中执行层-2处理的单独实体(例如，基带处理实体或MAC处理实体)处运行。作为还有的替代，所提出的解决方案可以在“无线电接入网络”(RAN)的外部节点处运行，例如在“认知-RAN(Cognitive-RAN)”(C-RAN)部署的情况下。
附图说明
所提出的解决方案的这些和其它特征和优点将通过以下对其一些示例性和非限制性实施例的描述而变得清楚；为了对其更好地理解，以下描述应当参考附图来阅读，附图中：
图1示意性地示出了其中根据本发明的一个或多个实施例的解决方案可以被应用的蜂窝网络部分；
图2示意性地示出了图示根据本发明实施例的分配算法的活动流程的流程图，以及
图3A-3D示意性地示出了根据本发明实施例的、在分配算法的对应迭代中的示例性位置和分配变量配置。
具体实施方式
参考附图，其中根据本发明的一个或多个实施例的解决方案可以被应用的蜂窝网络100在图1中示出。(例如，符合3GPP LTE/LTE-Advance标准的)蜂窝网络100包括多个(在该图中只绘出了一个)固定位置收发器节点或基站(例如，eNodeB)，诸如基站105。诸如基站105的一个或多个基站提供地理区域上的无线电覆盖，也被称为网络小区，诸如网络小区110，用于允许网络小区内的用户设备(UE)(诸如UE 115–例如移动电话–在网络小区110内)交换数据流(例如，web浏览、电子邮件收发、语音和/或多媒体数据流)。
如本领域普通技术人员众所周知的，为了完整性，诸如基站105和UE 115的基站和UE一起形成无线电接入网络。进而，无线电接入网络通常与一个或多个核心网络(未示出)可通信地耦合，核心网络可以与诸如互联网和/或公共交换电话网络(未示出)的其它网络耦合。
根据本发明的实施例，基站105(例如，通过其分配单元)被配置为自主地实现针对网络小区110中的数据流之间的适当无线电资源分配的分配算法，用于其从UE 115到基站105的传输(上行链路传输)。通常，由于数据流之间的无线电资源分配，对应的射频数据信号(或数据信号)的传播被允许(在本文考虑的情景中，从UE 115到基站105)。
在下文中，根据3GPP LTE/LTE-Advanced规范的无线电资源分配将仅仅作为例子加以考虑。根据3GPP LTE/LTE-Advanced规范，无线电资源在时间/频率域中分配。在时域中，每个“传输时间间隔”(TTI)分配无线电资源，每个传输时间间隔持续1ms并且包括0.5ms的两个时隙，而在频域中，整个带宽被划分为180-kHz的子信道(对应于12个连续且等间隔的子载波)。在时域中跨持续1.0ms的一个TTI和在频域中跨一个子信道的时间/频率无线电资源将被称为“物理资源块”(PRB)，并且对应于可以被分配给UE用于数据传输的最小无线电资源。
现在参考图2，其示意性地示出了图示根据本发明实施例的分配算法200的活动流程的流程图。为了描述方便，还将参考图3A-3D，其示意性地示出了在分配算法200的对应迭代中的示例性位置和分配变量配置。
考虑图3A中所示的情景，其概念性地示出包括可用于分配的(例如，上行链路)PRB(下文称为可用PRB)和不可用于分配的PRB(下文称为不可用PRB)的相邻PRB PRBk(k＝0,1,2,...N-1，在所讨论的例子中N＝50)的有序序列。在所考虑的例子中，可用PRB(在图中示为通用白块)的范围具有从第一可用PRB PRB4到最后可用PRB PRB47的连续性，而不可用PRB(在图中示为具有用于将它们与可用PRB在视觉上区分的图形效果的通用块)的范围从PRBPRB0到PRB PRB3以及从PRB PRB48到PRB PRB49。根据定义，k还表示PRB PRBk的序列的位置索引(即，PRB PRBk是在序列的第k个位置中的PRB)。
在每个工作周期(例如，在每个TTI)，分配算法200旨在在第一PRB4和最后PRB47可用PRB之间确定一组(例如，两个或更多个)相邻可用PRB PRBk的分配(下文称为分配组)。如将在下面更好讨论的，确定最优分配组可能需要多个重复或迭代，i，其中，在每个第i次迭代中，新的潜在的分配组AG(i)被考虑并且其分配被评估。为了实现这一点，分配算法200利用多个位置变量PF、PS、PL(i)、PLmin(i)、PLmax(i)和分配变量PRBF、PRBS、PRBL(i)，如下面所指示的：
-PF：分配组AG(i)的第一PRB的位置(在序列中)(下文称为第一分配PRB PRBF)。换句话说，位置PF(以及在该位置中的可用PRB PRBk，被设置为第一分配PRB PRBF)定义分配组AG(i)的下边界。如本文仅仅作为例子所假定的，第一分配PRB PRBF不取决于迭代的数量，即，它为所有考虑的分配组AG(i)定义相同的下边界。
-PS：可以被分配的分配组AG(i)的最后PRB的最低位置(在序列中)(下文称为最低最后分配PRB PRBS)。换句话说，位置PS(以及在该位置中的可用PRB PRBk，即最低最后分配PRB PRBS)定义分配组AG(i)的最低上边界(即，第一PRBF和最低最后PRBS分配PRB定义可被分配的最窄分配组AG(i))。如本文仅仅作为例子所假定的，最低最后分配PRB PRBS不取决于迭代的数量，即，它为所有考虑的分配组AG(i)定义最低的上边界。
-PL(i)：分配组AG(i)的最后PRB的位置(在序列中)(下文称为最后分配PRB PRBL(i))，其分配在评估中。换句话说，在第i次迭代考虑的分配组AG(i)的范围从设置为第一分配PRBPRBF的可用PRB PRBk到设置为最后分配PRB PRBL(i)的可用PRB PRBk，并且包括多个Q(i)可用PRB PRBk(在下文中也称为分配PRB)。如以下更好讨论的，为了逐步(并且有效地)更新分配组AG(i)(以便识别最佳分配组)，最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i)在每个第i次迭代中在最小允许位置PL min(i)和最大允许位置PL max(i)内变化。
-PLmax(i)：在第i次迭代中，用于分配组AG(i)的最后分配PRB PRBL(i)的最大允许位置(在序列中)。如以下更好讨论的，在每个第i次迭代中，当最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i)必须相对于先前迭代减小时，最大允许位置PL max(i)变化。
-PLmin(i)：在第i次迭代中，用于分配组AG(i)的最后分配PRB PRBL(i)的最小允许位置(在序列中)。如以下更好讨论的，在每个第i次迭代中，当最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i)必须相对于先前迭代增加时，最小允许位置PLmin(i)变化。
分配算法200的操作可以被总结如下。
在活动块205，在任何(可能的)迭代(i＝0)之前的位置变量PF、PS、PL(i)、PLmin(i)、PLmax(i)和分配变量PRBF、PRBS、PRBL(i)的初始化(即，第一次分配)被示例性执行如下(并且在图3A中概念性地示出)-值得注意的是，根据PRB的总数和其中可用PRB的总数，数值也可以不同：
-PF＝4(因此，PRBF＝PRB4)。第一可用PRB PRB4被设置为分配组AG(0)的第一分配PRB PRBF；
-PS＝5(因此，PRBS＝PRB5)。可用PRB PRB5(相邻的、并且紧跟在第一可用PRB PRB4之后，下文称为第二可用PRB PRB5)被设置为最低最后分配PRB PRBS；
-PLmax(0)＝47。最后可用PRB PRB47的位置被设置为(分配组AG(0)的最后分配PRBPRBL(0)的)最大允许位置PLmax(0)；
-PLmin(0)＝5。第二可用PRB PRB5的位置被设置为(分配组AG(0)的最后分配PRBPRBL(0)的)最小允许位置PLmin(0)；
-PL(0)＝47(因此，PRBL(0)＝PRB47)。最后可用PRB PRB47被设置为分配组AG(0)的最后分配PRB PRBL(0)。如上所述，设置为第一PRBF的可用PRB PRBk和最后PRBL(0)分配PRB与其间的可用PRB PRBk一起定义分配组AG(0)。
基本上基于所有可用PRB PRBk的充分利用，在活动块205处执行的初始化不应当被限制性地解释。实际上，可以根据特定设计参数(例如，蜂窝网络100的实现和/或标准规范)选择任何其它初始化标准，使得可以选择其它可用PRB PRBk作为分配组AG(0)的第一PRBF、最低最后PRBS和最后PRBL(0)分配PRB，并且可以选择序列的其它位置作为分配组AG(0)中的最大允许位置PLmin(0)和最小允许位置PLmin(0)。尤其，在活动块205处执行的初始化可以基于对所有可用PRB PRBk的部分利用。仅仅作为例子，为了分配可能的最高数量的可用PRBk，可以在序列的后半部分中的可用PRB PRBk当中(例如，从可用PRB PRB25到可用PRBPRB49)选择第一PRBF、最低最后PRBS和最后PRBL(0)分配PRB，在这种情况下，结果得到的分配可能是次优的(因为最佳分配应该在序列的前半部分中包括可用PRB PRBk)，但是将有利地需要较短的处理时间。
在活动210-215和判定220块处执行的以下步骤在任何迭代(i＝0)之前，即当分配组AG(0)被评估时以及当需要时，应用到第一迭代(i＝1)，即当分配组AG(0)被否定评估时，并且应用到第一次之后的迭代，即直到分配组AG(i)被肯定评估。这在图中通过判定220和活动210块之间的循环连接(通过活动225、235和判定230块)概念性地示出。
为了简明起见，现在将通过参考一般的第i次迭代(应当理解，在一些情况下，不需要迭代)来讨论分配算法200，作为实践的例子，同时讨论第一、第二和第三迭代(分别在图3B、3C和3D中示出)。
在活动块210-215处，执行每PRB的“信号与干扰加噪声比”(SINR)的估计(下文称为SINRPRB(i)估计)，即，假定在分配组AG(i)的Q(i)个分配PRB中的单个分配PRB上的传输被执行，则在第i次迭代中，从UE 115向基站105发送的数据流的功率与添加到背景噪声的功率的(从网络小区110内的所有其它UE 115向基站105发送的)干扰数据流的功率之间的比率的估计。
为了实现这一点，首先在活动块210处计算(取决于正在进行的第i次迭代，作为分配组AG(i)在每个第i次迭代改变/更新的结果的)缩放因子γ(i)。
根据第一实施例，缩放因子γ(i)可以被计算为分配组AG(i)的分配PRB的数量Q(i)的乘法逆(即，倒数)，即γ(i)＝1/Q(i)，其中假定每个UE 115以最大传输功率发送并且这种传输功率在分配组AG(i)的Q(i)个分配PRB当中按比例进行分配。
根据第二实施例，可以通过考虑以下两者之间的比率来计算缩放因子γ(i)，即γ(i)＝TQ(i)/TPRB(i)：一方面是根据网络参数NP(由3GPP LTE/LTE-Advanced规范指定)和根据路径损耗估计PL(后者考虑了影响UE 115和基站105之间的传播的功率减少/衰减)假定在分配组AG(i)的所有分配PRB上发送的情况下，每个UE 115将用于在分配组AG(i)的Q(i)个分配PRB中的每一个上传输的传输功率(下文称为传输功率TQ(i))，另一方面是根据所述网络参数NP和所述路径损耗估计PL，每个UE 115将用于在分配组AG(i)的Q(i)个分配PRB的单个分配PRB上传输的传输功率(下文称为传输功率TPRB(i))。
本身在本领域众所周知的路径损耗估计PL的确定基于(通常)考虑参考信号的功率测量(由UE 115执行)-具体而言，路径损耗估计PL取决于所述参考信号的发送和接收功率之间的比率。如图2所示，路径损耗估计PL被输入到活动块210。
为了简明起见，将不讨论本身在本领域也众所周知的传输功率TQ(i)和TPRB(i)的确定。根据标准规范3GPP TS 36.213(本文仅仅作为例子考虑)，传输功率TQ(i)和TPRB(i)根据分配组AG(i)的分配PRB的数量Q(i)、路径损耗估计PL和网络参数NP来确定-如图2中概念性所示，其中网络参数NP也被输入到活动块210。
为了实现SINRPRB(i)估计(活动块215)，所述缩放因子γ(i)乘以(即，应用于)SINR估计，后者指示在UE 115和基站105之间的上行链路传输中估计的“信号与干扰加噪声比”。这种SINR估计涉及先前的数据流传输(例如，在根据正在进行的无线电资源分配将发生的传输之前的传输)。换句话说，SINR估计自身携带历史传输信息，使得SINRPRB(i)估计有利地基于所述历史传输信息，而SINRPRB(i)估计又取决于SINR估计。
本身在本领域众所周知的SINR估计的确定并不限制本发明，并且实质上取决于数据信号的功率与干扰信号的功率和背景噪声的功率二者之和之间的比。仅仅作为例子，SINR估计可以根据用于传输的PRB的平均数量、根据与UE 115相关联的最大传输功率和/或根据UE 115将基于路径损耗估计PL用于在单个PRB上传输的传输功率来确定(例如，初步地，在基站105侧–诸如在从UE 115到基站105的先前传输期间–并且输入到活动块215，如所示出的)。本实施例在本文中是在以下示例性且非限制性的假定下讨论的：SINR估计被归一化为单个PRB的传输的情况。
在判定块220，执行用于评估与(当前)分配组AG(i)的分配PRB的(当前)数量Q(i)相关的SINRPRB(i)估计是否高于阈值SINR估计(下文称为SINRTH估计)的检查–其指示通过分配分配组AG(i)的Q(i)个分配PRB，关于“信号与干扰加噪声比”的期望传输质量是否可以被实现。优选地，阈值SINRTH估计从阈值参数(未示出)乘以缩放因子γ(i)得出。
在否定情况下，判定块220的退出分支N，(通过定义随后的分配组AG(i+1)和最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1))开始(随后的)第(i+1)次迭代，并且在活动块210和215执行的步骤对分配组AG(i+1)重复/迭代，直到(如下面更好讨论的)第一PRBF和最后PRBL(i+1)分配PRB识别最窄的分配组AG(i+1)。
为了定义分配组AG(i+1)，位置变量PLmin(i+1)、PLmax(i+1)、PL(i+1)和分配变量PRBL(i+1)被如下更新(活动块225)：
-PLmin(i+1)＝PLmin(i)。最后分配PRB PRBL(i+1)的最小允许位置PLmin(i+1)相对于最后分配PRB PRBL(i)的最小允许位置PLmin(i)不变。
-PLmax(i+1)＝PL(i)。第i次迭代(即，先前迭代)的分配组AG(i)的最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i)被设置为第(i+1)次迭代(即，当前迭代)的分配组AG(i+1)的最后分配PRBPRBL(i+1)的最大允许位置PLmax(i+1)。换句话说，分配组AG(i+1)的最大上边界相对于分配组AG(i)的最大上边界被减小；
-PL(i+1)＝(PLmax(i+1)+PLmin(i+1))/2。分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的位置被设置在最大允许位置PLmax(i+1)和最小允许位置PLmin(i+1)之间的位置(在序列中)，优选地，在其之间的中间。因此，第一PRBF和最后PRBL(i+1)分配PRB与其之间的可用PRB PRBk一起识别分配组AG(i+1)的Q(i+1)个分配PRB。
在图3B的实践例子中，示出了在第一次迭代((i+1)＝1)中的位置变量PLmin(1)、PLmax(1)、PL(1)和分配变量PRBL(1)的设置，
-PLmax(1)＝47；
-PLmin(1)＝5；
-PL(1)＝26(因此，PRBL(1)＝PRB26)；
而图3C的实践例子中，示出了在第二次迭代((i+1)＝2)中的位置变量PLmin(2)、PLmax(2)、PL(2)和分配变量PRBL(2)的设置，
-PLmax(2)＝26
-PLmin(2)＝5
-PL(2)＝15(因此，PRBL(2)＝PRB15)
换句话说，利用迭代的过程，通过对相同最小上边界(即，最小允许位置PLmin(i+1))降低其最大上边界(即，最大允许位置PLmax(i+1))以及通过根据二等分标准在最小上边界和降低的最大上边界之间(例如，在其中间)设置分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1)，逐渐缩小(相对于先前分配组AG(i))每个随后的分配组AG(i+1)。由此，每个分配组的缩小在每次迭代通过减半被执行，使得缩小分配组所需的迭代数量也被减半。因此，对要被分配的分配PRB的确定花费减少的(例如，以对数方式)运行时间。
如应当容易理解的，如果(PLmax(i+1)+PLmin(i+1))/2提供非整数位置PL(i+1)(如例如图3C所示)，则(相邻的)紧接在前或随后的整数位置可以根据任何适当的标准来选择。仅仅作为例子，当分配组AG(i+1)的缩小通过增加最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1)(相对于最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i))来执行时，紧随后的整数可以被选择，以便考虑最宽的可能分配组AG(i)。由于相同原因，当分配组AG(i+1)的缩小通过减小最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1)(相对于最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i))来执行时，紧接在前的整数可以替代地被选择。
然后，在判定块230，执行用于评估第一PRBF和最后PRBL(i+1)分配PRB是否识别最窄分配组AG(i+1)的检查，即，分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1)是否在最小最后分配PRB PRBs之后预定义数量(例如，1)的位置，即：
PL(i+1)>(PS+1)
如果以上不等式满足(判定块230的退出分支Y)，则活动流程跳回到活动块210，由此步骤210-215对第(i+1)次迭代重复。在这种情况下，第(i+1)次迭代变成新的当前(第i次)迭代。这在图2中通过活动块235(放置在判定230和活动210块之间)概念上表示，旨在通过逻辑观点将第(i+1)次迭代“设置”为当前的第i次迭代-即(i+1)＝i。
只要PL(i+1)>(PS+1)，步骤210-215就对每个第(i+1)次迭代执行。否则，判定块230的退出分支N，停止迭代(因为最窄分配组AG(i+1)已被考虑)并且分配分配组AG(i+1)的Q(i+1)个分配PRB(活动块240)，之后分配算法200结束。在本文考虑的实践例子中，最窄分配组AG(i+1)包括第一PRB4和第二PRB5可用PRB，因此第一PRB4和第二PRB5可用PRB将在活动块240处被分配。
如上所述，在块210-240的步骤被执行，直到SINRPRB(i)>SINRTH。实际上，返回到判定块220，如果(或者，一旦)与分配组AG(i)的分配PRB的(当前)数量Q(i)相关的SINRPRB(i)估计高于SINRTH估计(退出分支Y)-其指示关于“信号与干扰加噪声比”的期望传输质量被分配组AG(i)的Q(i)个分配PRB满足–则另一个检查被执行(判定块245)，用于评估满足“信号与干扰加噪声比”要求的分配PRB的数量Q(i)在第一分配PRB PRBF的位置PF和最大允许位置PLmax(i)之间的范围内是否是最高可能的(因此在传输能力方面是最优的)，即，最后分配PRBPRBL(i)的位置PL(i)是否等于或大于最大允许位置PLmax(i)(小于预定义数量的位置，例如0个)：
PL(i)≥PLmax(i)
在否定的情况下，判定块245的分支N，(通过在活动块250处识别随后的分配组AG(i+1)和最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1))开始新的第(i+1)次迭代，并且在活动230、235、210-215和判定220、245块处执行的步骤对于分配组AG(i+1)重复/迭代，除非(如上所述)分配组AG(i+1)的第一PRBF和最后PRBL(i+1)分配PRB识别最窄分配组AG(i+1)(判定块230)，或者SINR PRB(i)估计低于SINRTH估计)。
在这方面，由于(在稍后将更好理解的)在第(i+1)次迭代中在活动块250处识别的分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1)相对于在第i次迭代中分配组AG(i)的最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i)被增加，因此分配组AG(i+1)不满足“信号与干扰加噪声比”要求的情况不再发生。在这种情况下，在块210-240的步骤再次被迭代(正如以上讨论的)，直到满足“信号与干扰加噪声比”要求的新的分配组AG(i)被识别出。
回到活动块250，为了定义分配组AG(i+1)，位置变量PLmin(i+1)、PLmax(i+1)、PL(i+1)和分配变量PRBL(i+1)按如下被更新：
-PLmax(i+1)＝PLmax(i)。分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的最大允许位置PLmax(i+1)相对于分配组AG(i)的最后分配PRB PRBL(i)的最大允许位置PLmax(i)不变；
-PLmin(i+1)＝PL(i)。第i次迭代(即，先前迭代)的分配组AG(i)的最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i)被设置为第(i+1)次迭代(即，当前迭代)的分配组AG(i+1)的最小允许位置PLmin(i+1)。换句话说，分配组AG(i+1)的最小上边界相对于分配组AG(i)的最小上边界被增加；
-PL(i+1)＝(PLmax(i+1)+PLmin(i+1))/2。分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的位置被设置在最大允许位置PLmax(i+1)和最小允许位置PLmin(i+1)之间的位置(在序列中)，优选地，在其中间。因此，作为相对于分配组AG(i)的最小上边界增加的分配组AG(i+1)的最小上边界，分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1)也增加。如前面一样，第一PRBF和最后PRBL(i+1)分配PRB与其之间的可用PRB PRBk一起识别分配组AG(i+1)的Q(i+1)个分配PRB。
在图3D的实践例子中，示出了在第三次迭代((i+1)＝3，假定第三次迭代在活动块250处开始)中的位置变量PLmin(3)、PLmax(3)、PL(3)和分配变量PRBL(3)的设置：
-PLmax(3)＝26
-PLmin(3)＝15
-PL(3)＝20(因此，PRBL(3)＝PRB20)
换句话说，利用在活动块250处开始的迭代过程，通过相对于最后分配PRB PRBL(i)的位置PL(i)增加分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1)来逐渐加宽每个后续分配组AG(i+1)。这通过对相同最大上边界(即，最大允许位置PLmin(i+1))增加(相对于分配组AG(i))分配组AG(i+1)的最小上边界(即，最小允许位置PLmin(i+1))以及通过根据二等分标准在最大上边界(与先前迭代相同)和最小上边界(相对于先前迭代增加)设置分配组AG(i+1)的最后分配PRB PRBL(i+1)的位置PL(i+1)来实现。由此，加宽分配组直到最优分配组被识别出所需的迭代数量(并且因此运行时间)减少。
因此，由于在活动块225和250开始的迭代，最优分配组可以通过基于“信号与干扰加噪声比”要求和基于历史传输信息(实际上，如上所述，SINR估计基于先前传输)逐渐缩窄和加宽分配组来二分法确定。
回到判定块245，如果满足“信号与干扰加噪声比”要求的分配PRB的数量Q(i)在第一分配PRB PRBF的位置PF和最大允许位置PLmax(i)之间的范围内是最高可能的(判定块245的退出分支Y)，则分配组AG(i)的Q(i)个分配PRB被分配(活动块255)，之后分配算法200结束。
自然地，为了满足局部和特定要求，本领域技术人员可以对上述解决方案应用许多逻辑和/或物理修改和更改。更具体而言，虽然已参考其优选实施例以一定程度的特殊性描述了本发明，但是应当理解，在形式和细节以及其它实施例中的各种省略、替换和改变是可能的。特别地，本发明的不同实施例甚至可以在没有用于提供对其更彻底的理解的前面描述中阐述的具体细节的情况下实践；相反，众所周知的特征可以被省略或简化，以便不会以不必要的细节妨碍描述。此外，明确期望结合本发明的任何公开实施例描述的特定元件和/或方法步骤可以被并入任何其它实施例中。
更具体而言，根据本发明的实施例的解决方案适于通过等效方法(通过利用类似的步骤、去除一些不是必要的步骤、或者添加另外的可选步骤)来实现。此外，步骤可以以不同的顺序、并发地或以(至少部分地)交织的方式执行。
此外，如果蜂窝网络具有不同的结构或包括等效组件，或者它具有其它操作特征，则类似的考虑也适用。在任何情况下，其任何组件可以被分离成若干元件，或者两个或更多个组件可以被组合成单个元件；此外，每个组件可以被复制以支持并行对应操作的执行。还应当注意，不同组件之间的任何交互通常不需要是连续的(除非另外指示)，并且它可以是直接的以及通过一个或多个中间体是间接的。
此外，虽然对基于LTE/LTE-Advance标准的蜂窝网络做出了明确参考，但是应当理解，申请人的意图不限于实现任何特定的无线通信系统架构或协议。在这方面，也可能通过适当的简单修改使得所提出的分配算法也可以应用于其它开放或专有通信协议，例如，WiMAX和其它基于OFDMA的系统。一般而言，所提出的解决方案可以应用于提供布置在频率隙中的无线电资源的任何蜂窝网络。
Claims (13)
1.一种用于在无线通信网络(100)中分配用于上行链路传输的无线电资源(PRBk)的方法(200)，该方法包括：
在所述无线电资源(PRBk)中选择包括能用于分配的、从第一无线电资源(PRBF)到最后无线电资源(PRBL(i))的无线电资源有序序列的分配组(AG(i))，
迭代以下操作：
选择(225)分配组(AG(i))的最后无线电资源(PRBL(i))，在每次迭代中，每个最后无线电资源(PRBL(i))在所述有序序列中占据比在相应的先前迭代中由最后无线电资源(PRBL(i))在有序序列中占据的位置低的位置，
根据分配组(AG(i))的无线电资源(Q(i))的数量、从分配组(AG(i))的第一(PRBF)无线电资源到最后(PRBL(i))无线电资源、以及根据历史传输信息来估计(210，215)分配组(AG(i))的每无线电资源(SINRPRB(i))的信号与干扰加噪声比，以及
直到(220)每无线电资源的信号与干扰加噪声比(SINRPRB(i))高于预定的信号与干扰加噪声比(SINRTH)，分配(240，255)从分配组(AG(i))的所述第一(PRBF)无线电资源到所述最后(PRBL(i))无线电资源的无线电资源。
2.如权利要求1所述的方法，其中在每次迭代中，最后无线电资源(PRBL(i))的位置(PL(i))在最小(PLmin(i))和最大(PLmax(i))允许位置之间，并且其中所述选择(225)分配组(AG(i))的最后无线电资源(PRBL(i))还包括：
在每次迭代中在相应的先前迭代中的最后无线电资源(PRBL(i))的位置(PL(i))处设置(225)最大允许位置(PLmax(i))。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：如果每无线电资源的信号与干扰加噪声比(SINRPRB(i))高于预定的信号与干扰加噪声比(SINRTH)，则：
重复以下操作：
选择(250)分配组(AG(i))的最后无线电资源(PRBL(i))，在每次重复中，每个最后无线电资源(PRBL(i))在所述有序序列中占据比在相应的先前重复/迭代中由最后无线电资源(PRBL(i))在有序序列中占据的位置高的位置，及
根据分配组(AG(i))的无线电资源的数量(Q(i))，从分配组(AG(i))的第一(PRBF)无线电资源到最后(PRBL(i))无线电资源估计(210，215)每无线电资源的信号与干扰加噪声比(SINRPRB(i))，
直到(245)最后无线电资源(PRBL(i))的位置(PL(i))比所述最大允许位置(PLmax(i))高预定义数量的位置。
4.如权利要求3所述的方法，其中在每次重复中，所述选择(250)分配组(AG(i))的最后无线电资源(PRBL(i))还包括：
在每次重复中在相应的先前重复/迭代中的最后无线电资源(PRBL(i))的位置(PL(i))处设置(250)最小允许位置(PLmin(i))。
5.如权利要求2至4中任何一项所述的方法(200)，其中如果最后无线电资源(PRBL(i))的位置(PL(i))高于最小最后位置(PS)，则所述选择(225，250)分配组(AG(i))的最后无线电资源(PRBL(i))还包括：
停止任何正在进行的迭代或重复(230)，及
分配从所述第一无线电资源(PRBF)到在所述最小最后位置(PS)处的无线电资源(PRBk)的分配组(AG(i))中的无线电资源。
6.如权利要求2至5中任何一项所述的方法(200)，其中最后无线电资源(PRBL(i))的位置(PL(i))在每次迭代和每次重复中是在相应的最小允许位置(PLmin(i))和最大允许位置(PLmax(i))之间的平均位置。
7.如前述权利要求中任何一项所述的方法(200)，其中所述历史传输信息包括基于先前传输的在能用于分配的所有无线电资源(PRBk)上的干扰加噪声比估计(SINR)，并且其中所述估计(210，215)每无线电资源的信号与干扰加噪声比(SINRPRB(i))包括将在能用于分配的所有无线电资源(PRBk)上的所述信号与干扰加噪声比估计(SINR)乘以(215)考虑了分配组(AG(i))的无线电资源的数量(Q(i))的缩放因子(γ(i))。
8.如权利要求7所述的方法(200)，其中所述缩放因子(γ(i))是分配组(AG(i))的无线电资源的数量(Q(i))的乘法逆。
9.如权利要求7所述的方法(200)，其中所述缩放因子(γ(i))取决于在将用于在分配组(AG(i))的所述数量(Q(i))的无线电资源的每个无线电资源上传输的第一传输功率(TQ(i))与将用于在所述数量(Q(i))的无线电资源的单个无线电资源上传输的第二传输功率(TPRB(i))之间的比率。
10.如权利要求9所述的方法(200)，其中根据网络参数(NP)和路径损耗估计(PL)来计算所述第一(TQ(i))和第二(TPRB(i))传输功率。
11.如前述权利要求中任何一项所述的方法(200)，其中无线电资源在传输时间间隔上分布，并且其中该方法(200)在每个传输时间间隔执行。
12.一种无线通信网络(100)，包括在网络小区(100)上提供无线电覆盖的站(105)，所述站(105)包括用于确定用于上行链路传输的无线电资源(PRBk)的分配的分配单元，该分配单元被配置为：
在所述无线电资源(PRBk)中选择包括能用于分配的、从第一无线电资源(PRBF)到最后无线电资源(PRBL(i))的无线电资源有序序列的分配组(AG(i))，
迭代以下操作：
选择(225)分配组(AG(i))的最后无线电资源(PRBL(i))，在每次迭代中，每个最后无线电资源(PRBL(i))在所述有序序列中占据比在相应的先前迭代中由最后无线电资源(PRBL(i))在有序序列中占据的位置低的位置，
根据分配组(AG(i))的无线电资源的数量(Q(i))、从分配组(AG(i))的第一无线电资源(PRBF)到最后无线电资源(PRBL(i))、以及根据历史传输信息来估计(210，215)分配组(AG(i))的每无线电资源的信号与干扰加噪声比(SINRPRB(i))，
直到(220)每无线电资源的信号与干扰加噪声比(SINRPRB(i))高于预定的信号与干扰加噪声比(SINRTH)，以及
分配(240，255)从分配组(AG(i))的所述第一无线电资源(PRBF)到所述最后(PRBL(i))无线电资源的无线电资源。
13.如权利要求12所述的无线通信网络(100)，其中无线通信网络是基于LTE/LTE-Advanced技术的蜂窝网络。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |