CN112154701B

CN112154701B - 能够有效使用上行链路资源的基站设备、其控制方法和计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN112154701B
Application number: CN201980033498.2A
Authority: CN
Inventors: 山本俊明; 寺部滋郎
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2024-05-07
Anticipated expiration: 2039-02-28
Also published as: US20210045108A1; US11528689B2; WO2019225107A1; CN112154701A; JP6894404B2; JP2019205121A

Abstract

一种将上行链路无线电资源分配给终端设备的基站设备确认无线电资源中的为发送控制信息而保留的第一频率资源是否被使用，并且如果确认第一频率资源的至少一部分未被使用，则将该第一频率资源的该至少一部分分配用于发送用户数据。

Description

能够有效使用上行链路资源的基站设备、其控制方法和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及基站设备、其控制方法和计算机可读存储介质，更具体地涉及能够有效利用上行链路资源的技术。

背景技术

在诸如长期演进(LTE)系统的蜂窝通信系统中，发送各种控制信号以控制基站设备与终端设备之间的通信。例如，将确认响应信号(其表示通过下行链路从基站设备向终端设备发送的数据是否已经正常接收)作为上行链路控制信号从终端设备发送至基站设备。此外，终端设备可以在固定时段向基站设备发送指示下行链路中的信道状态的CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)报告作为上行链路控制信号。

这样的上行链路控制信号被称为物理上行链路控制信道(Physical UplinkControl Channel，PUCCH)，并且保留了上行链路频带中的预定量的频率资源用于发送PUCCH。同时，因此预先确保用于控制信号的频率资源会带来不便。专利文献1描述了由于许多终端设备发送控制信号而导致的用于控制信号的频率资源不足的情况。然后，专利文献1描述了，针对该问题，占用了对于一些终端设备的控制信道用的资源，并将由此占用的资源分配给其他终端设备。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表第2017-504248号

发明内容

技术问题

同时，还可设想到未有效地使用用于控制信号的频率资源。例如，当连接的终端设备的数量少时，保留了用于控制信号的频率资源，但并不使用这些资源，无线电资源不能在整个系统中被有效地使用。

解决问题的方案

本发明提供一种用于有效使用上行链路无线电资源的技术。

根据本发明的一个方面的基站设备是一种向终端设备分配上行链路无线电资源的基站设备，并且包括：确认单元，配置为确认无线电资源中的为发送控制信息而保留的第一频率资源是否被使用；分配单元，配置为如果确认单元确认第一频率资源的至少一部分未被使用，则将该第一频率资源的该至少一部分分配用于发送用户数据。

发明的有益效果

根据本发明，能够有效地使用上行链路资源。

通过以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的组件。

附图说明

附图结合在说明书中并构成说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是表示无线电通信系统的示例性配置的图。

图2A是表示上行链路信号的配置的图。

图2B是表示上行链路信号的配置的图。

图3是表示基站设备的示例性硬件配置的图。

图4是表示基站设备的示例性功能配置的图。

图5是表示由基站设备执行的处理流程的示例的图。

图6是表示频率资源的示例性分配的图。

图7是表示频率资源的示例性分配的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。

(无线电通信系统的配置)

图1表示根据本实施例的无线电通信系统的示例性配置。该无线电通信系统例如是包括基站设备和终端设备的蜂窝通信系统，并且能够实现从基站设备到终端设备的下行链路通信以及从终端设备到基站设备的上行链路通信。在一示例中，该系统是长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统，但是以下技术也可应用于其中保留了用于控制信号的频带的其他系统，例如LTE之后的各代蜂窝通信系统。

在LTE系统中，将无线电资源(时间资源和频率资源)分配给每个终端设备，使用这些无线电资源在终端设备和基站设备之间发送和接收控制信息和用户数据。在此，在其中从终端设备向基站设备发送信号的上行链路中，为用于发送控制信息的PUCCH保留频率资源中的第一域201，如图2A所示。在作为除第一域之外的域的第二域202中，发送用于发送用户数据(或视情况为控制信息)的PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行链路共享信道)。

本实施例被设计为有效地使用在其中发送PUCCH的第一域201。也就是说，基站设备确定是否存在PUCCH被使用的可能性，并且确定为PUCCH保留的频率资源是否可以用于发送用户数据。也就是说，确定为PUCCH保留的无线电资源是否确实未被使用。如果确定为PUCCH保留的频率资源可用于发送用户数据，则基站设备将这些频率资源分配用于由终端设备发送用户数据。因此，可以降低为PUCCH保留的频率资源未被使用的可能性，并且可以提高整个系统的上行链路中的频率使用效率。另外，可以根据可分配给终端设备的无线电资源量的增加来提高终端设备中的上行链路通信中的峰值吞吐量。基站设备可以改变为PUCCH保留的无线电资源量，并且可以将指示该量的信息通知给终端设备。然而，根据本实施例，无需进行这种改变就可以有效地使用无线电资源。尽管实时地改变为PUCCH保留的无线电资源量并不容易，但是根据本实施例中描述的技术，即使在不能进行无线电资源量的这种改变的状态下，也能够实时有效地使用无线电资源。

在LTE系统中，SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division MultipleAccess，单载波频分多址)被用作上行链路通信方法。在SC-FDMA中，将连续的频率资源分配给一个终端设备，并且一个终端设备不同时使用两个以上的离散频带。此时，为PUCCH保留的无线电资源通常布置于在其中发送上行链路信号的频带的端部(如图2A所示)，但是也可以布置在端部以外的部分(如图2B所示)。另外，将用于用户数据发送的无线电资源分配给终端设备，同时避免了为PUCCH保留无线电资源(即，在可用于PUSCH的无线电资源的范围内)。因此，在使用如图2B所示的布置方式的情况下，可分配给一个终端设备的频率带宽会小于图2A的情况。相反，如上所述，终端设备可以通过执行分配来一次使用整个频带，以便使用为PUCCH保留的频率资源来发送用户数据。因此，可以显著提高该终端设备的上行链路通信中的峰值吞吐量。

基站设备例如基于当前时间是否是响应于在下行链路中发送的数据而接收ACK(acknowledgement，肯定响应)/NACK(negative acknowledgement，否定响应)的时机，来决定是否将为PUCCH保留的无线电资源用于发送PUCCH。也就是说，在LTE系统中，例如，定义了在发送下行链路数据的四个子帧之后发送响应信号(ACK或NACK)。因此，基站设备可以根据发送下行链路数据的时机来确定是否计划发送响应信号。而且，根据在下行链路中在其中发送数据的资源块来确定在其上发送响应信号的频率资源的位置，并且基站设备可以指定该位置。因此，基站设备可以将为PUCCH保留的无线电资源中的已知不用于发送响应信号的资源分配用于用户数据发送。另外，在LTE中，定义了分配有PUSCH并且发送用户数据的终端设备通过所分配的PUSCH发送响应信号。仍就此而言，由于PUSCH是由基站设备分配的，因此基站设备可以确定终端设备是通过PUCCH发送响应信号还是通过PUSCH发送响应信号。因此，基站设备可以确定通过PUSCH发送响应信号的终端设备将不通过PUCCH发送响应信号，并确定可以将用于PUCCH的无线电资源分配给PUSCH。

基站设备还可以基于是否存在要向其发送CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)报告的终端设备，来决定为PUCCH保留的无线电资源是否被用来发送PUCCH。周期性地或非周期性地发送CQI报告，并且通过PUCCH来发送周期性地发送的CQI。由于基站设备识别出CQI发送周期，因此基站设备可以基于当前时间是否是发送CQI的时机来判定PUCCH是否被使用。注意，还通过PUSCH从分配有PUSCH的终端设备发送CQI报告。因此，基站设备可以判断终端设备是通过PUCCH发送CQI报告还是通过PUSCH发送CQI报告。因此，基站设备可以确定通过PUSCH发送CQI报告的终端设备将不通过PUCCH发送CQI报告，并且确定可以将用于PUCCH的无线电资源分配给PUSCH。

终端设备还可以使用为PUCCH保留的无线电资源以固定的周期发送用于请求PUSCH分配的上行链路调度请求(scheduling request，SR)。虽然基站设备针对每个终端设备预先指定了可以发送SR的时机，但是根据终端设备是否请求PUSCH分配来确定是否发送SR，因此基站设备无法确定在指定的时机是否实际发送了SR。但是，基站设备可以确定至少在不是发送SR的时机的时机，PUCCH不用于SR。因此，基站设备可以确定在不发送SR的时机，可以将用于PUCCH的无线电资源分配给PUSCH。

基站设备可以基于上述确定的组合来确定用于PUCCH的无线电资源是否未被使用。然后，如果确认PUCCH资源未被使用，则基站设备可以将这些资源分配给PUSCH。

注意，如果当前仅有一个终端设备连接到基站设备，则当PUSCH被分配给该终端设备时，在需要发送控制信息时，终端设备将通过所分配的PUSCH而不是PUCCH来发送控制信息。因此，在当前仅连接一个终端设备的情况下，无论时机等如何，基站设备都可以确定用于PUCCH的无线电资源未被使用，并将这些资源分配给PUSCH。

在上行链路中，可以使终端设备进行随机接入以执行发起、切换等。因此，在LTE系统中，保留了用于随机接入的无线电资源。因此，基站设备可以配置为不向PUSCH分配为随机接入保留的无线电资源。

如上所述，如果确定为发送预定控制信号等而保留的无线电资源未被使用，则基站设备可以将这些无线电资源分配用于用户数据发送。因此，能够提高整个系统的频率使用效率和由终端设备执行的单独通信中的吞吐量。

以下，将描述该基站设备的配置示例和要执行的处理流程。

(基站设备的配置)

图3表示根据本实施例的基站设备的示例性硬件配置。在一个示例中，基站设备具有CPU 301、ROM 302、RAM 303、外部存储装置304和通信电路305。在基站设备中，由CPU 301执行记录在例如ROM 302、RAM 303和外部存储装置304中的任何一个中的且实现上述基站设备的每个功能的程序。

例如，基站设备使用CPU 301控制通信电路305，并与其他装置进行通信。注意，例如，基站设备的通信电路305可以通过有线电路与其他基站设备和其他网络节点进行通信，并且还可以与符合LTE标准的一个或多个终端设备进行无线通信。尽管图3表示具有一个通信电路305的基站设备的配置的示意图，但是基站设备可以具有多个通信电路。例如，基站设备可以具有用于有线通信的第一通信电路和用于LTE无线通信的第二通信电路。

注意，基站设备可以包括用于执行每个功能的专用硬件，或者可以使用硬件来执行某些功能，并且可以使用使程序工作的计算机来执行其他部分。可以由计算机和程序执行所有功能。

图4表示根据本实施例的基站设备的示例性功能配置。基站设备具有通信单元401、确定单元402和资源分配单元403。通信单元401是至少与终端设备无线通信的功能单元。通信单元401在下行链路中向终端设备发送至少包括控制信息或用户数据的无线电信号，并且在上行链路中从终端设备接收至少包括控制信息或用户数据的无线电信号。确定单元402确定为控制信号(PUCCH)保留的频率资源是否可用于发送用户数据。如上所述，确定单元402确认为PUCCH保留的频率资源未被使用。如果确定单元402确定为控制信号保留的频率资源可用于发送用户数据，则资源分配单元403将用于控制信号的频率资源和用于用户数据发送的频率资源中的用于用户数据发送的频率资源分配给终端设备。注意，如果在为控制信号保留的频率资源未被使用的情况下可以分配足够的频率资源量，则资源分配单元403可以配置为不分配用于控制信号的这些频率资源。

(处理过程)

图5表示根据本实施例的基站设备执行的处理流程的示例。注意，图5中的处理是用于针对每个子帧分配上行链路频率资源的处理，当然也执行由公共基站设备执行的其他处理。

首先，基站设备针对一个子帧确认为PUCCH保留的频率资源未被使用(S501)。如上所述，这是为了确认不计划发送响应信号或CQI，或者确认当前时间不是发送SR的时机。然后，基站设备将被确认为未被使用的用于PUCCH的频率资源分配给终端设备的PUSCH，以使终端设备能够通过该频率资源发送用户数据(S502)。

这里，将参考图6和图7描述频率资源的分配。

图6表示为PUCCH保留的频率资源被布置在整个上行链路频带的末端部分的情况的示例。在图6的示例中，通常，即使不发送PUCCH，也不向PUSCH分配为PUCCH保留的频率资源(频带)，如601所示。相反，在本实施例中，如果确认为PUCCH保留的无线电资源未被使用，则可以将用于PUCCH的频率资源分配给PUSCH，如602所示。注意，在如603所示的不使用用于PUCCH的无线电资源的一部分的情况下，未被使用的频率资源也可以分配给PUSCH。因此，提高了整个系统的频率利用效率，并且例如通过将扩展的频带分配给一个终端设备还能够提高终端设备的上行链路通信中的峰值吞吐量。同时，可以根据有可能在其上发送响应信号或CQI或发送SR的频率资源的位置，将不连续的频带分配给PUSCH，如604所示。在这种情况下，由于使用SC-FDMA的一个终端设备可使用的频带必须是连续的，因此有可能无法提高一个终端设备的上行链路通信中的峰值吞吐量。但是，即使在这种情况下，例如通过将为PUCCH保留但未被使用的无线电资源分配给要发送的数据量少的终端设备，也能够提高整个系统的频率利用效率。注意，在如由605所示的存在为PRACH(Physical Random AccessChannel，物理随机接入信道)保留的频带的时机，不将该频带分配给PUSCH。

图7表示为PUCCH保留的频率资源被布置在整个上行链路频带的端部的内侧的情况的示例。在图7的示例中，通常，即使不发送PUCCH，也不向PUSCH分配为PUCCH保留的频率资源(频带)，如701所示。因此，与图6的情况相比，可分配给一个终端设备的连续的频率带宽被抑制的较小。相反，在本实施例中，如果确认为PUCCH保留的无线电资源未被使用，则可以将用于PUCCH的无线电资源分配给PUSCH，如702所示。结果，能够将用于系统上行链路的所有上行链路频带分配给一个终端设备，并且能够显著提高终端设备的上行链路通信中的峰值吞吐量。由703至705表示的状态分别与图6中由603至605表示的状态相似。

如上所述，在本实施例中，在诸如LTE系统的无线电通信系统(其中保留了用于发送控制信息的无线电资源)中，如果确认无线电资源未被使用，则将这些无线电资源分配用于用户数据发送。因此，可以增加可用于发送用户数据的无线电资源，并且还可以减少为控制信息保留但未被使用的无线电资源量。因此，能够提高吞吐量和频率使用效率。

尽管上文已经描述了根据本实施例的代表性配置和处理流程，但是这些仅是示例，在权利要求书所描述的范围内，本说明书中所描述的实施例的各种修改和变化自然也包括在本发明的权利范围内。

本发明不限于以上实施例，可在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，为了使公众知道本发明的范围，提出以下权利要求。

本申请要求享有于2018年5月25日提交的日本专利申请第2018-100625号的优先权，该专利申请通过引用的方式合并于此。

Claims

1.一种向终端设备分配上行链路无线电资源的基站设备，所述基站设备包括：

确认单元，配置为确认所述无线电资源中的为发送控制信号而保留的第一频率资源是否被使用；以及

分配单元，配置为如果所述确认单元确认所述第一频率资源的至少一部分未被使用，则将该第一频率资源的该至少一部分分配用于发送用户数据，

其中，所述第一频率资源在频域中与为发送用户数据而保留的第二频率资源和第三频率资源相邻且位于所述第二频率资源和所述第三频率资源之间，

如果所述确认单元确认所述第一频率资源的所述至少一部分不用于所述控制信号的发送，则所述分配单元将包括所述第一频率资源的所述至少一部分的无线电资源分配用于发送所述用户数据，该无线电资源来自包括所述第一频率资源、所述第二频率资源和所述第三频率资源的且在所述频域上为连续的频率资源，其中，为所述用户数据的发送分配的所述第一频率资源的所述至少一部分与用于所述用户数据的发送的所述第二频率资源或所述第三频率资源在频域上连续，

如果所述确认单元确认所述第三频率资源与为控制信号的发送而保留的第四频率资源相邻且所述第四频率资源不用于所述控制信号的发送，则所述分配单元将所述第四频率资源的至少一部分分配给所述用户数据的发送，以使所述第四频率资源的所述至少一部分与所述第三频率资源或第五频率资源连续，该第五频率资源与所述第四频率资源的所述至少一部分相邻且为所述用户数据的发送而保留。

2.根据权利要求1所述的基站设备，其中，

所述确认单元至少基于未通过所述第一频率资源发送针对从所述基站设备发送的下行链路数据的响应信号的情况，来确认该第一频率资源的所述至少一部分未被使用。

3.根据权利要求1所述的基站设备，其中，

所述确认单元至少基于未通过所述第一频率资源发送指示下行链路信道的状态的信号的情况，来确认该第一频率资源的所述至少一部分未被使用。

4.根据权利要求1所述的基站设备，其中，

所述确认单元在发送用于请求分配用于发送用户数据的上行链路无线电资源的信号的时机，确认所述第一频率资源的所述至少一部分被使用。

5.根据权利要求1所述的基站设备，其中，

如果仅有一个终端设备连接到所述基站设备，则所述确认单元确认所述第一频率资源的所述至少一部分未被使用。

6.根据权利要求1所述的基站设备，其中，

如果所述确认单元确认仅所述第一频率资源中的一些频率资源被使用，则所述分配单元将包括所述第一频率资源中的除了该一些频率资源之外的频率资源在内的频率资源的至少一部分分配用于发送用户数据。

7.根据权利要求1所述的基站设备，其中，

如果所述确认单元确认所述第一频率资源的全部不用于所述控制信号的发送，则所述分配单元将所述第一频率资源的全部分配用于发送用户数据，以使所述第一频率资源与为发送所述用户数据而保留的所述第二频率资源和所述第三频率资源相邻，

如果所述确认单元确认所述第四频率资源不用于所述控制信号的发送，则所述分配单元分配所述第四频率资源的全部，以使所述第四频率资源与所述第三频率资源和所述第五频率资源在频域上连续。

8.一种向终端设备分配上行链路无线电资源的基站设备的控制方法，所述控制方法包括：

确认步骤，在所述确认步骤中，确认单元确认所述无线电资源中的为发送控制信号而保留的第一频率资源是否被使用；以及

分配步骤，在所述分配步骤，如果在所述确认步骤中确认所述第一频率资源的至少一部分未被使用，则将该第一频率资源的该至少一部分分配用于发送用户数据，

如果在所述确认步骤中确认所述第一频率资源的所述至少一部分不用于所述控制信号的发送，则在所述分配步骤中将包括所述第一频率资源的所述至少一部分的无线电资源分配用于发送所述用户数据，该无线电资源来自包括所述第一频率资源、所述第二频率资源和所述第三频率资源的且在所述频域上为连续的频率资源，其中，所述第一频率资源的所述至少一部分与用于所述用户数据的发送的所述第二频率资源或所述第三频率资源在频域上连续，

如果在所述确认步骤中确认所述第三频率资源与为控制信号的发送而保留的第四频率资源相邻且所述第四频率资源不用于所述控制信号的发送，则在所述分配步骤中将所述第四频率资源的至少一部分分配给所述用户数据的发送，以使所述第四频率资源的所述至少一部分与所述第三频率资源或第五频率资源连续，该第五频率资源与所述第四频率资源的所述至少一部分相邻且为所述用户数据的发送而保留。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其中，

如果在所述确认步骤中确认所述第一频率资源的全部不用于所述控制信号的发送，则在所述分配步骤中将所述第一频率资源的全部分配用于发送用户数据，以使所述第一频率资源与所述第二频率资源和所述第三频率资源在频域上连续。

10.一种计算机可读存储介质，其存储有程序，该程序用于使包括在向终端设备分配上行链路无线电资源的基站设备中的计算机执行以下步骤：

确认所述无线电资源中的为发送控制信号而保留的第一频率资源是否被使用；以及

如果确认所述第一频率资源的至少一部分未被使用，则将该第一频率资源的该至少一部分分配用于发送用户数据，

如果确认所述第一频率资源的所述至少一部分不用于所述控制信号的发送，则将包括所述第一频率资源的所述至少一部分的无线电资源分配用于发送所述用户数据，该无线电资源来自包括所述第一频率资源、所述第二频率资源和所述第三频率资源的且在所述频域上为连续的频率资源，其中，所述第一频率资源的所述至少一部分与用于所述用户数据的发送的所述第二频率资源或所述第三频率资源在频域上连续，

如果确认所述第三频率资源与为控制信号的发送而保留的第四频率资源相邻且所述第四频率资源不用于所述控制信号的发送，则将所述第四频率资源的至少一部分分配给所述用户数据的发送，以使所述第四频率资源的所述至少一部分与所述第三频率资源或第五频率资源连续，该第五频率资源与所述第四频率资源的所述至少一部分相邻且为所述用户数据的发送而保留。