CN112188624B - 一种lte下行控制信道资源分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LTE下行控制信道资源分配方法。包括以下步骤：步骤1，确定本子帧调度用户数，生成调度列表；步骤2，确定PDCCH符号数，确定CCE总数；步骤3，在确定分配的UE列表内，按照CCE所需要的聚合度从高至低重新排序，步骤4，从已排序的调度用户列表依次取出一个用户，本发明的优越效果是：能够大幅度提高CCE资源的利用率。能够精确控制PDCCH符号数，提升PDSCH的符号数和小区整体的吞吐量。当小区平均用户所需要的资源低时，能够调度更多的用户，提升小区整体吞吐量和降低用户等待调度时延。

Description

一种LTE下行控制信道资源分配方法
技术领域
本发明属于LTE系统下行控制信道PDCCH资源的分配技术领域，尤其涉及一种LTE下行控制信道资源分配方法。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进)是由3GPP(The 3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Universal MobileTelecommunications System，通用移动通信系统)技术标准的长期演进。
例如，申请号为2011103227865的专利申请提供了一种物理上行控制信道资源的分配方法，该方法利用为动态ACK/NACK信息分配的PUCCH资源中的空闲资源，为半静态ACK/NACK和SRI分配PUCCH资源以避免现有系统中动态分配PUCCH资源时额外的系统开销。申请号为2010102798520的专利申请提供了一种LTE下行控制信道资源分配方法及基站，其中方法包括：基站通过MAC层向物理层下发资源调度信息；根据调度信息判断待分配资源所属搜索空间；当待分配资源属于UE专用搜索空间时，根据当前下行信道的质量等级进行当前下行信道的资源分配。
共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel和PUSCH，PhysicalUplink Shared Channel)的资源通过PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)中的DCI(Downlink Control Information)指示具体包含传输格式、资源分配、上行调度许可、功率控制以及上行重传信息。DCI的分配单位为CCE(Control ChannelElement的缩写，每个CCE由9个REG(Resource Element Group)组成)。PDCCH可用的CCE数，
Figure GDA0003575862030000011
NREG为OFDM Symbols中总的REG数–PCFICH(Physical Control FormatIndicator Channel)占用的REG(Resource Element Group，固定为4)数-PHICH(PhysicalHybrid ARQ Indicator Channel)占用的REG数。DCI可使用的CCE聚合度为1,2,4,8；分别对应的搜索次数为6,6,2,2。LTE系统协议中并未明确指出下行控制信道资源分配的方法，下行控制信道的资源按照UE的CRNTI和聚合度确定CCE分配(检索)的起始位置和搜索空间，而多个UE的检索位置和搜索空间有很大概率冲突，并造成最终分配失败，一方面无法给UE调度资源，另一方面，也造成CCE资源无法达到最大化的利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的LTE下行控制信道资源分配方法，本发明所述方法包括以下步骤：
步骤1，确定本子帧调度用户数，生成调度列表：
根据调度策略(调度策略为PF即比例公平)，获取本子帧调度的UE即用户设备(User Equipment)列表，RR即轮询，MAX C/I(最大载干比)的优先级算法，按照优先级算法，计算所有UE的优先级，并按照优先级进行排列，按照从高到低的UE优先级队列，依次分配RB(Resource Block，LTE中共享信道的基本资源单位)资源，直到RB资源分配完毕，得到UE调度列表；
步骤2，确定PDCCH符号数及CCE总数：
针对UE调度列表中的每个UE，累计所有的CCE聚合度，再额外增加CCE余量得到所需要的CCE总数，根据总数计算所需要的最小PDCCH符号数，得到PCFICH的取值，每个UE的最小CCE聚合度由相应的算法确定，所选的相应的算法为SINR即信干比(Signal toInterference plus Noise Ratio)映射基础的CCE聚合度，并结合DCI漏检率，动态调整CCE聚合度；
Figure GDA0003575862030000021
其中LCCE为聚合度的值1,2,4,8，NL为聚合度L＝1,2,4,8分别对应的UE数，Nm的计算含义为：分别统计CCE聚合度为1,2,4,8的UE的个数，记为NL；分别乘以对应的CCE聚合度LCCE并累加；得到的值再除以UE数，向上取整得到Nm；
步骤3，在确定分配的UE列表内，按照CCE所需要的聚合度从高至低重新排序，其中，8为最高，1为最低，生成排序的调度用户列表；
步骤4，从已排序的调度用户列表依次取出一个用户，按照聚合度的粒度，选取用户待分配CCE空间复用指数最小且为未分配状态的CCE，分配给用户：
步骤4.1，计算CCE复用指数：
CCE复用指数是针对调度用户列表中所有用户的CCE搜索空间落在CCE的次数，计算方式是：针对每一个CCE，初始复用指数为0，遍历调度用户列表中的每个用户；当用户的搜索空间包含CCE，则CCE复用指数+1，遍历完毕，得到所有CCE复用指数：
步骤4.1.1，从调度用户队列中取出一个UE；
步骤4.1.2，按照UE的CCE搜索空间，记录UE的CCE复用位图为：CCE_MUTI_MAP_UE即UE的CCE复用位图，在CCE_MUTI_MAP_UE中对应的CCE位置置1；
步骤4.1.3，当所有UE遍历完毕，转到步骤4.1.4，否则转到步骤4.1.1；
步骤4.1.4，按照对应CCE位置累加所有UE的CCE_MUTI_MAP_UE，得到所有用户的累计复用位图：CCE_MUTI_MAP即所有UE的累计CCE复用位图；
步骤4.1.5，CCE复用指数计算完毕；
步骤4.2，分配CCE:
步骤4.2.1，从调度列表中取出一个UE；
步骤4.2.2，计算UE的CCE起始位置：CCE_Start；
步骤4.2.3，所述CCE_Start至CCE_Start+CCE_LEVEL即UE的CCE聚合度对应的CCE空闲时转到步骤4.2.4，否则转到步骤4.2.10，CCE_LEVEL为聚合等级；
步骤4.2.4，从CCE_MUTI_MAP查询所述CCE_Start至CCE_Start+CCE_LEVEL复用指数最大值，记为MAX_MUTI_i，i针对每个UE，初始为0，每产生一个MAX_MUTI，i累加1；
步骤4.2.5，UE的CCE搜索空间遍历完则转到步骤4.2.6,否则转到步骤4.2.10；
步骤4.2.6，判断是否存在记录的MAX_MUTI_i，当存在记录的MAX_MUTI_i，转到步骤4.2.7，否则UE分配失败，转到步骤4.2.1；
步骤4.2.7，计算Min(MAX_MUTI_0，MAX_MUTI_1，…,MAX_MUTI_i)，得到最小的MAX_MUTI_i对应的CCE_Start；
步骤4.2.8，分配UE的CCE位置为CCE_Start；
步骤4.2.9，当所有UE都遍历完成，转到步骤4.2.11，否则转到步骤4.2.1；
步骤4.2.10，更新CCE_Start为CCE_Start+CCE_LEVEL即UE的CCE聚合度，转到步骤4.2.3；
步骤4.2.11，分配完毕。
本发明所述方法的优越效果是：
1、通过本发明的CCE分配方法，在有限的CCE资源中，降低了CCE冲突的概率，提升了分配成功率，提高了CCE资源的利用率。
2、通过本发明中的CCE分配方法，通过精确计算所需的CCE总数(含余量Nm)能够精确控制PDCCH符号数，已确定CCE总数NCCE，通过
Figure GDA0003575862030000031
中的NREG确定PDCCH符号数，从而提升了PDSCH的符号数和小区整体的吞吐量。
3、使用本发明中的CCE分配方法，能够在有限的CCE资源内调度更多的用户，从而提升小区整体吞吐量和降低用户等待调度时延。
附图说明
图1是本发明所述方法的流程示意图一；
图2是本发明所述方法的流程示意图二；
图3是本发明所述方法的流程示意图三。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。如图1、2、3所示，本发明所述方法包括以下步骤：
步骤1，确定本子帧调度用户数，生成调度列表：
根据调度策略(调度策略为PF即比例公平)，获取本子帧调度的UE即用户设备(User Equipment)列表，RR即轮询，MAX C/I(最大载干比)的优先级算法，按照优先级算法，计算所有UE的优先级，并按照优先级进行排列，按照从高到低的UE优先级队列，依次分配RB(Resource Block，LTE中共享信道的基本资源单位)资源，直到RB资源分配完毕，得到UE调度列表；
步骤2，确定PDCCH符号数及CCE总数：
针对UE调度列表中的每个UE，累计所有的CCE聚合度，再额外增加CCE余量得到所需要的CCE总数，根据总数计算所需要的最小PDCCH符号数，得到PCFICH的取值，每个UE的最小CCE聚合度由相应的算法确定，所选的相应的算法为SINR即信干比(Signal toInterference plus Noise Ratio)映射基础的CCE聚合度，并结合DCI漏检率，动态调整CCE聚合度；
Figure GDA0003575862030000041
其中LCCE为聚合度的值1,2,4,8，NL为聚合度L＝1,2,4,8分别对应的UE数，Nm的计算含义为：分别统计CCE聚合度为1,2,4,8的UE的个数，记为NL；分别乘以对应的CCE聚合度LCCE并累加；得到的值再除以UE数，向上取整得到Nm；
步骤3，在确定分配的UE列表内，按照CCE所需要的聚合度从高至低重新排序，其中，8为最高，1为最低，生成排序的调度用户列表；
步骤4，从已排序的调度用户列表依次取出一个用户，按照聚合度的粒度，选取用户待分配CCE空间复用指数最小且为未分配状态的CCE，分配给用户：
步骤4.1，计算CCE复用指数：
CCE复用指数是针对调度用户列表中所有用户的CCE搜索空间落在CCE的次数，计算方式是：针对每一个CCE，初始复用指数为0，遍历调度用户列表中的每个用户；当用户的搜索空间包含CCE，则CCE复用指数+1，遍历完毕，得到所有CCE复用指数：
步骤4.1.1，从调度用户队列中取出一个UE；
步骤4.1.2，按照UE的CCE搜索空间，记录UE的CCE复用位图为：CCE_MUTI_MAP_UE即UE的CCE复用位图，在CCE_MUTI_MAP_UE中对应的CCE位置置1；
步骤4.1.3，当所有UE遍历完毕，转到步骤4.1.4，否则转到步骤4.1.1；
步骤4.1.4，按照对应CCE位置累加所有UE的CCE_MUTI_MAP_UE，得到所有用户的累计复用位图：CCE_MUTI_MAP即所有UE的累计CCE复用位图；
步骤4.1.5，CCE复用指数计算完毕；
步骤4.2，分配CCE:
步骤4.2.1，从调度列表中取出一个UE；
步骤4.2.2，计算UE的CCE起始位置：CCE_Start；
步骤4.2.3，所述CCE_Start至CCE_Start+CCE_LEVEL即UE的CCE聚合度对应的CCE空闲时转到步骤4.2.4，否则转到步骤4.2.10；
步骤4.2.4，从CCE_MUTI_MAP查询所述CCE_Start至CCE_Start+CCE_LEVEL复用指数最大值，记为MAX_MUTI_i，i针对每个UE，初始为0，每产生一个MAX_MUTI，i累加1；
步骤4.2.5，UE的CCE搜索空间遍历完则转到步骤4.2.6,否则转到步骤4.2.10；
步骤4.2.6，判断是否存在记录的MAX_MUTI_i，当存在记录的MAX_MUTI_i，转到步骤4.2.7，否则UE分配失败，转到步骤4.2.1；
步骤4.2.7，计算Min(MAX_MUTI_0，MAX_MUTI_1，…,MAX_MUTI_i)，得到最小的MAX_MUTI_i对应的CCE_Start；
步骤4.2.8，分配UE的CCE位置为CCE_Start；
步骤4.2.9，当所有UE都遍历完成，转到步骤4.2.11，否则转到步骤4.2.1；
步骤4.2.10，更新CCE_Start为CCE_Start+CCE_LEVEL即UE的CCE聚合度，转到步骤4.2.3；
步骤4.2.11，分配完毕。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种LTE下行控制信道资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定本子帧调度用户数，生成调度列表：
根据调度策略，获取本子帧调度的UE即用户设备列表，调度策略为PF即比例公平，RR即轮询，MAX C/I的优先级算法，按照优先级算法，计算所有UE的优先级，并按照优先级进行排列，按照从高到低的UE优先级队列，依次分配RB资源，直到RB资源分配完毕，得到UE调度列表；
步骤2，确定PDCCH符号数，确定CCE总数：
针对UE调度列表中的每个UE，累计所有的CCE聚合度；再额外增加CCE余量得到所需要的CCE总数，根据总数计算所需要的最小PDCCH符号数，得到PCFICH的取值，每个UE的最小CCE聚合度的算法为SINR即信干比映射基础的CCE聚合度，并结合DCI漏检率，动态调整CCE聚合度；
Figure FDA0003575862020000011
其中LCCE为聚合度的值1,2,4,8，NL为聚合度L＝1,2,4,8分别对应的UE数，Nm的计算含义为：分别统计CCE聚合度为1,2,4,8的UE的个数，记为NL；分别乘以对应的CCE聚合度LCCE并累加；得到的值再除以UE数，向上取整得到Nm；
步骤3，在确定分配的UE列表内，按照CCE所需要的聚合度从高至低重新排序，其中，8为最高，1为最低，生成排序的调度用户列表；
步骤4，从已排序的调度用户列表依次取出一个用户，按照聚合度的粒度，选取用户待分配CCE空间复用指数最小且为未分配状态的CCE，分配给用户。
2.根据权利要求1所述的一种LTE下行控制信道资源分配方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：
步骤4.1，计算CCE复用指数；
CCE复用指数是针对调度用户列表中所有用户的CCE搜索空间落在此CCE的次数，计算方式是：针对每一个CCE，初始复用指数为0，遍历调度用户列表中的每个用户；
当用户的搜索空间包含所述CCE，则CCE复用指数+1，遍历完毕，得到所有CCE复用指数：
步骤4.2，分配CCE。
3.根据权利要求2所述的一种LTE下行控制信道资源分配方法，其特征在于，所述步骤4.1包括以下步骤：
步骤4.1.1，从调度队列中取出一个UE；
步骤4.1.2，按照UE的CCE搜索空间，记录此UE的CCE复用位图为：CCE_MUTI_MAP_UE即UE的CCE复用位图，在CCE_MUTI_MAP_UE中对应的CCE位置置1；
步骤4.1.3，当所有UE遍历完毕，转到步骤4.1.4，否则转到步骤4.1.1；
步骤4.1.4，按照对应CCE位置累加所有UE的CCE_MUTI_MAP_UE，得到所有用户的累计复用位图：CCE_MUTI_MAP即所有UE的累计CCE复用位图；
步骤4.1.5，CCE复用指数计算完毕。
4.根据权利要求2所述的一种LTE下行控制信道资源分配方法，其特征在于，所述步骤4.2包括以下步骤：
步骤4.2.1，从调度列表中取出一个UE；
步骤4.2.2，计算UE的CCE起始位置：CCE_Start；
步骤4.2.3，所述CCE_Start至CCE_Start+CCE_LEVEL即UE的CCE聚合度对应的CCE空闲时转到步骤4.2.4，否则转到步骤4.2.10，CCE_LEVEL为聚合等级；
步骤4.2.4，从CCE_MUTI_MAP查询所述CCE_Start至CCE_Start+CCE_LEVEL复用指数最大值，记为MAX_MUTI_i，i针对每个UE，初始为0，每产生一个MAX_MUTI，i累加1；
步骤4.2.5，UE的CCE搜索空间遍历完则转到步骤4.2.6,否则转到步骤4.2.10；
步骤4.2.6，判断是否存在记录的MAX_MUTI_i，当存在记录的MAX_MUTI_i，转到步骤4.2.7，否则此UE分配失败，转到步骤4.2.1；
步骤4.2.7，计算Min(MAX_MUTI_0，MAX_MUTI_1，…,MAX_MUTI_i)，得到最小的MAX_MUTI_i对应的CCE_Start；
步骤4.2.8，分配UE的CCE位置为CCE_Start；
步骤4.2.9，当所有UE都遍历完成，转到步骤4.2.11，否则转到步骤4.2.1；
步骤4.2.10，更新CCE_Start为CCE_Start+CCE_LEVEL即UE的CCE聚合度，转到步骤4.2.3；
步骤4.2.11，分配完毕。
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