WO2012130081A1

WO2012130081A1 - Pdcch的联合自适应资源分配方法及装置

Info

Publication number: WO2012130081A1
Application number: PCT/CN2012/072804
Authority: WO
Inventors: 任斌; 朱志球; 张凌雁; 李琼
Original assignee: 电信科学技术研究院
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-10-04
Also published as: CN102143593B; CN102143593A

Abstract

本申请公开了一种PDCCH的联合自适应资源分配方法及装置，该方法包括：确定子帧内待传输数据的PDCCH中，用于向单个UE传输数据的UE专属PDCCH和用于向多个UE传输数据的非UE专属PDCCH；按照优先级从高到低顺序，分别为非UE专属PDCCH和UE专属PDCCH分配资源，所述资源包括时频域资源和功率资源，其中非UE专属PDCCH的优先级高于UE专属PDCCH的优先级。本申请能够保证非UE专属PDCCH优先于UE专属PDCCH得到资源分配，因此非UE专属PDCCH不会受限于PDCCH分配，解决了PDCCH检测性能和增加可支持的调度用户数之间相互冲突的问题。

Description

PDCCH的联合自适应资源分配方法及装置本申请要求在 2011年 3月 25 日提交中国专利局、申请号为 201110073766.9、发明名称为" PDCCH的联合自适应资源分配方法及装置"的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种 PDCCH的联合自适应资源分配方法及装置。

背景技术

在长期演进（ Long Term Evolution, LTE )系统中，物理下行控制信道（ Physical Downlink Control Channel , PDCCH ) 用于传输上下行的调度控制信息，决定物理上行共享信道 ( Physical Uplink Shared Channel, PUSCH )和物理下行共享信道（ Physical Downlink Shared Channel, PDSCH ) 的资源分配、跳频类型和传输模式等控制信息。

1 ) PDCCH格式

LTE协议规定 PDCCH信道釆用四相相移键控 ( Quadrature Phase Shift Keying, QPSK ) 调制方式。为了更好的使用户设备（User Equipment, UE ) 的 PDCCH传输适应 UE的信道条件， UE的 PDCCH传输支持 4种 PDCCH format, 4种 PDCCH format支持的使用的控制信道单元（ Control Channel Element, CCE )数目及能承载的经过循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check, CRC ),速率匹配等处理后的数据比特数（即物理层实际传输的比特数）如表 1所示《

表 1 各种 PDCCH format的 CCE个数及传输比特数

网络侧确定 PDCCH的发射功率和聚合等级大小（即支持使用的 CCE ),并在 PDCCH 传输数据。

2 ) PDCCH搜索空间

LTE协议规定，控制区域是由 CCE的集合组成的， CCE的编号从 0到 ^NccE'^k _ ¹ , 其中 ^NccE'^k是在子帧 k中的控制区域中总的 CCE个数。

UE在每个非 -不连续接收 ( non-Discontinuous Reception, non-DRX )子帧内监测一个 PDCCH 候选集合，其中监测的含义是尝试根据每种下行控制信息（Downlink Control Information, DCI ) 的格式对 PDCCH候选集合进行译码。

UE需要检测的 PDCCH候选集合是根据搜索空间定义的，其中以一定聚合等级大小 L

C(L) <(L)

聚合的搜索空间的定义通过一个 PDCCH候选集合给出，在搜索空间中的 PDCCH 候选信道∞的 CCE个数通过下面的公式给出：

L-{(Y_k+m)mod [_N_CCEk /JJ} +

其中的定义与使用的搜索空间有关， z' = 0,...,J- 1, 并且 = 0,...,M^(I)- 1, M⁽ "是在给定的搜索空间中需要检测的 PDCCH的信道个数。

LTE协议规定， UE需要在公共搜索空间中检测聚合等级为 4或者 8的每种 PDCCH, 同时需要在一个 UE专属的搜索空间中检测聚合等级为 1、 2、 4或者 8的每种 PDCCH。公共搜索空间和 UE专属的搜索空间可以重叠。表 2给出了聚合等级与搜索空间的关系。

表 2 UE监测的 PDCCH候选集合

对于公共搜索空间，其 ^设置为 0, 聚合等级的大小为 =⁴和 =⁸。

对于聚合等级大小为的 UE专属的搜索空间，的定义如下面公式所示：

其中 ≠0, = 39827, D = 65537, ^k = lⁿ _s/²] , 是一个无线帧内的时隙号， "皿表示当前分配给 UE的无线网络临时标识（Radio Network Temporary Identity, RNTI)₀

3 ) PDCCH容量对下行调度用户数目的影响

对于 2天线小区专属参考信号（ Cell-specific Reference Signal, CRS )端口，一个物理资源块（Physical Resource Block, PRB ) 内前三个 OFDM符号的资源单元组（Resource Element Group, REG )数分别为 2、 3、 3 , 即 - ² , ^re ~³, ^re^ ~ 对于 ₄ 天线 CRS端口，一个 PRB内前三个 OFDM符号的 REG数分别为 2、 2、 3 , 即 = ² , ；设下行带宽为 ^V 控制符号数为 ^ , 则 REG 总数为

, CCE个数为

例如：天线端口 2 X 2配置下行带宽为 100*PRB时，控制符号占用 1个符号、 2个符号、 3个符号的 CCE总数分别为 22个、 55个、 88个。由于用户的 PDCCH聚合等级最小为 1 个 CCE, 由此可见，若所有用户均釆用动态调度，则 100个 PRB最多容纳 88个用户。

除了用于下行调度之外， PDCCH还用于上行调度和系统信息、寻呼信息、随机接入指令、随机接入竟争解决和功率控制等，导致实际可以同时下行调度的用户数比 88 少。此外，产品实现中，只釆用 PDCCH聚合等级为 1个 CCE的 UE并不多见，此时所支持的动态调度用户数将大大减少。例如：在 PDCCH聚合等级为 8个 CCE时，系统仅能支持 11个动态调度的用户。

与 PDCCH的检测性能和调度用户数目相关的一个重要概念是 PDCCH的可用资源，包括时频域资源（即占用的 CCE个数，具体介绍参见表 1 )和功率资源。根据 LTE协议的规定， PDCCH承载的数据量比特数）和时频域资源数目共同决定了 PDCCH的等效频谱效率， PDCCH的等效频谱效率将直接决定 PDCCH的检测性能， PDCCH的发送功率水平将决定小区覆盖能力。

一方面，从保证 PDCCH检测性能的角度需要尽可能低的 PDCCH等效频谱效率和较高的功率。因为 PDCCH 的检测性能将决定 PDSCH和 PUSCH信道的检测性能：如果 PDCCH检测错误，后续的 PDSCH和 PUSCH信道都将无法正确检测。

另一方面，从增加每个子帧能够调度的上下行用户数的角度需要尽可能高的 PDCCH 等效频率效率。因为一个子帧中可用的 PDCCH时频域资源数目是固定的，当给定 PDCCH 承载的数据量（DCI比特数）时，频谱效率越高，则需要的时频域资源数目越少，从而能够支持的调度用户数越多。

针对如何确定 PDCCH发射功率和聚合等级的问题，目前标准和产品没有具体的实现方案。目前有以下两种筒单的实现思路是：

1 ) 固定功率分配 +固定频谱效率：

通过高层直接固定的 PDCCH的发送功率（不釆用功率分配），及固定的 PDCCH聚合等级。

釆用这样方案的缺点是，当信道环境盾量较好时，如果固定的 PDCCH聚合等级太大，则浪费了 PDCCH资源，减少了可支持的调度用户数；当信道环境盾量较差时，如果固定的 PDCCH聚合等级太小，则可能导致无法正确检测到 PDCCH,从而影响上下行共享数据信道的检测性能。

2 ) 固定功率分配 +自适应频谱效率：固定 PDCCH的发送功率（不釆用功率分配），通过改变 PDCCH的聚合等级来改变其频谱效率。确定 UE的 PDCCH传输的码率实际上等效于确定 PDCCH format, 该码率的确定通过使用 CCE的数目来表征。 UE用于下行调度信令传输的 PDCCH format主要取决于两个因素：（ 1 )所需传输的信息 bit数目（即 DCI format占用的 bit数）； ( 2 ) 综合考虑大尺度衰落和小尺度衰落的 UE的信道条件。

釆用这种方案的缺点是,产品实现时发现 LTE下行资源分配主要受限于 PDCCH个数：即使当前子帧有 PRB资源可用于 PDSCH的传输，但是当信道条件较差时可能导致大部分 UE都釆用较高的 PDCCH聚合等级，用于 PDCCH传输的 CCE个数受限，将导致系统容量受限。

因此目前缺乏一种解决 PDCCH检测性能和增加可支持的调度用户数之间相互冲突的技术方案。

发明内容

本发明提供一种 PDCCH的联合自适应资源分配方法及装置，用以解决 PDCCH检测性能和增加可支持的调度用户数之间相互冲突，提供一种新的联合 PDCCH的自适应功率分配和频谱效率的方案。

本发明提供一种物理下行控制信道 PDCCH的联合自适应资源分配方法，包括：确定子帧内待传输数据的 PDCCH中，用于向单个 UE传输数据的 UE专属 PDCCH和用于向多个 UE传输数据的非 UE专属 PDCCH;

按照优先级从高到低顺序，分别为非 UE专属 PDCCH和 UE专属 PDCCH分配资源，所述资源包括时频域资源和功率资源，其中非 UE 专属 PDCCH 的优先级高于 UE 专属 PDCCH的优先级。

本发明还提供一种物理下行控制信道 PDCCH的联合自适应资源分配装置，包括：类型确定模块，用于确定子帧内待传输数据的 PDCCH中，用于向单个 UE传输数据的 UE专属 PDCCH和用于向多个 UE传输数据的非 UE专属 PDCCH;

资源分配模块，用于按照优先级从高到低顺序，分别为非 UE专属 PDCCH和 UE专属 PDCCH分配资源，所述资源包括时频域资源和功率资源，其中非 UE专属 PDCCH的优先级高于 UE专属 PDCCH的优先级。

利用本发明提供的 PDCCH的联合自适应资源分配方法及装置，具有以下有益效果：将 PDCCH分为 UE专属和非 UE专属两种类型，并且能够保证非 UE专属 PDCCH优先于 UE专属 PDCCH得到资源分配，因此非 UE专属 PDCCH不会受限于 PDCCH分配，在一定程度上解决了 PDCCH检测性能和增加可支持的调度用户数之间相互冲突。

附图说明

图 1为本发明实施例提供的 PDCCH的联合自适应资源分配方法流程图；图 2为本发明实施例提供的 PDCCH的联合自适应资源分配装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的 PDCCH的联合自适应资源分配方法及装置进行更详细地说明。

LTE协议中， PDCCH分成用于向单个 UE传输数据的 UE专属 PDCCH和用于向多个

UE传输数据的非 UE专属 PDCCH两种类型。

具体地， UE专属 PDCCH包括了以下三种 PDCCH:

临时小区级无线网络临时标识（Temporary Cell Radio Network Temporary Identity, Temporary C-RNTI, 其中 RNTI表示无线网络临时标识）加扰的 PDCCH;

小区级 RNTI ( Cell Radio Network Temporary Identity, C-RNTI )加扰的 PDCCH; 半持续调度 RNTI ( Semi-Persistent Scheduling RNTI, SPS-RNTI )加扰的 PDCCH; 非 UE专属 PDCCH包括以下六种 PDCCH:

系统信息 RNTI ( System Information RNTI, SI-RNTI )加扰的 PDCCH;

寻呼 RNTI ( Paging RNTI, P-RNTI )加 4尤的 PDCCH;

随机接入 RNTI ( Random Access RNTI, RA-RNTI )加 4尤的 PDCCH;

PUCCH 功率控制命令字 RNTI ( Transmit Power Control-Physical Uplink Control Channel-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI )加扰的 PDCCH;

PUSCH 功率控制命令字 RNTI ( Transmit Power Control-Physical Uplink Shared Channel-RNTI, TPC-PUSCH-RNTI )加扰的 PDCCH;

多媒体广播 /多播 RNTI ( Multimedia Broadcast I Multicast Service-RNTI , MBMS-RNTI ) 加扰的 PDCCH。

现有的 PDCCH资源分配方法没有考虑 PDCCH的类型，是统一进行时频域资源分配的，且釆用统一固定的发送功率分配，因此存在上述 PDCCH检测性能和增加可支持的调度用户数之间相互冲突的问题。

为了解决提高 PDCCH检测性能和增加可支持的调度用户数之间相互冲突的问题，本发明给出了在一种新的实现 LTE下行 PDCCH的联合自适应资源分配方法，实现联合的发送功率和频谱效率的分配。如图 1所示，本发明实施例的 PDCCH的联合自适应资源分配方法包括：

步骤 S 101 , 确定子帧内待传输数据的 PDCCH中，用于向单个 UE传输数据的 UE专属 PDCCH和用于向多个 UE传输数据的非 UE专属 PDCCH;

UE专属 PDCCH的特点是针对单个 UE的，非 UE专属 PDCCH的特点是针对小区中的所有或一组 UE的。因此非 UE专属 PDCCH上传输的数据可能会影响到多个 UE的正常通信 , 对数据的正确接收要求更高。步骤 S102,按照优先级从高到低顺序，分别为非 UE专属 PDCCH和 UE专属 PDCCH 分配资源，资源包括时频域资源和功率资源，其中非 UE专属 PDCCH的优先级高于 UE 专属 PDCCH的优先级。

由于两类 PDCCH对数据的正确接收要求程度不同，本实施例将两类 PDCCH区分处理，能够保证非 UE专属 PDCCH优先于 UE专属 PDCCH得到资源分配，因此非 UE专属 PDCCH不会受限于 PDCCH分配，从而保证了大部分 UE的 PDCCH检测性能，在一定程度上解决了 PDCCH检测性能和增加可支持的调度用户数之间相互冲突。

优选地，为非 UE专属 PDCCH和 UE专属 PDCCH分配资源时，还包括：

步骤 S103 , 确定同一正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM )符号上所有资源单元（Resource Element, RE )的发送功率总和，在发送功率总和超过设定最大发射功率时，停止资源分配，本次调度结束。

优选地，如果实际分配的功率未超过小区最大发送功率，则可以继续分配后续资源分配，从而实现功率保护的目的。

本实施例在为每类 PDCCH分配资源时，具体分配时频域资源和功率资源，分配时频域资源包括确定 PDCCH的聚合等级大小 L及使用的 CCE位置和具体传输的数据等。本实施例中给出确定 PDCCH的聚合等级大小的自适应确定方法， PDCCH的聚合等级大小 L 即 PDCCH在子帧内支持使用的 CCE个数，其中 PDCCH的聚合等级可以釆用现有 LTE协议的规定，即聚合等级为 1、 2、 4和 8。分配功率资源即确定 PDCCH的单个资源单元 RE上的发送功率，下文中的 PDCCH的发送功率均指 PDCCH的单个资源单元 RE上的发送功率。

优选对 PDCCH 釆用自适应的频谱效率分配和自适应的功率分配，以进一步解决 PDCCH检测性能和增加可支持的调度用户数之间相互冲突。下面分别为非 UE 专属 PDCCH和 UE专属 PDCCH进行自适应的频语效率分配和自适应的功率分配的优选实施例方式。

1 ) 非 UE专属 PDCCH的自适应的频谱效率分配和自适应的功率分配。

非 UE专属 PDCCH最大的特点是它们是针对小区中的所有或一组 UE的，自适应的优选方案如下：

对于非 UE专属 PDCCH的聚合等级大小，即非 UE专属 PDCCH在子帧内支持使用的 CCE 个数，可以釆用如下两种方式确定：（1 ) 预先配置方式，优选通过运行和维护 ( Operations & Maintenance, 0&M ) 配置各非 UE专属 PDCCH的聚合等级大小；（ 2 ) 根据接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH的聚合等级大小。不同的非 UE专属 PDCCH有可能是面向不同的小区，即数据传输到不同小区，优选地，各非 UE专属 PDCCH的聚合等级大小确定是参考该非 UE 专属 PDCCH面向小区的负载。

现有 LTE系统中具有用于进行负载统计的负载统计模块，因此可以接收负载统计模块给出当前时刻小区的负载情况，将小区负载与设定门限比较，以决定非 UE专属 PDCCH 的聚合等级大小 L。优选地，接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载超过设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH的聚合等级大小 L为 4, 即支持使用 4 个 CCE; 接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载未超过设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH的聚合等级大小为 8, 即支持使用 8个 CCE。这样，在小区负载较重时可以增加可用的 PDCCH容量，增加调度用户数。这里说的小区负载较重是指调度用户数目略多于正常用户个数，少于让系统负载很重的情况。此时由于 PDCCH 个数受限，用户是否能够被调度主要取决于是否有可用的 PDCCH资源。

对于非 UE专属 PDCCH的发送功率，以满足小区边缘覆盖为原则，为各非 UE专属 PDCCH,分配满足小区边缘覆盖要求的发送功率 ,其中表示当前子帧的子帧号，因此当前子帧内非 UE专属 PDCCH的单个 RE发送功率满足小区边缘覆盖要求。不同的非 UE专属 PDCCH有可能是面向不同的小区，优选地，各非 UE专属 PDCCH的发送功率，满足该非 UE专属 PDCCH面向的小区边缘覆盖要求。

2 ) UE专属 PDCCH的自适应的频谱效率分配和自适应的功率分配。

针对 UE专属 PDCCH, 根据接收专属 PDCCH传输数据的 UE的优先级顺序，按照调度优先级从高到低顺序 , 依次为 UE专属 PDCCH分配资源。

优选地，为各 UE专属 PDCCH分配资源时，首先进行 PDCCH的频谱效率自适应，然后进行 PDCCH的功率分配自适应。

具体地，接收 UE上报的根据 PDSCH传输模式确定的信道盾量指示 CQI; 根据当前 DCI格式和 UE上 4艮的 CQI,确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数。

LTE协议 36.213定义的 CQI是按照 PDSCH信道在默认的传输模式下计算得到的， UE 根据协议确定 CQI并上 4艮， UE上 4艮的 CQI表示了 PDSCH在加性白高斯噪声（Additive White Gaussian Noise, AWGN )信道下满足 BLER=10%的 SINR。

根据 UE上报的 CQI ,可以确定发送端釆用 PDSCH发送功率 ,接收端等效 AWGN 信道的信千噪比，根据 PDSCH和 PDCCH的差异可以确定 PDCCH的目标信千噪比，而信千噪比是 DCI和聚合等级大小的函数，因此，可以根据当前 DCI格式和 UE上报的 CQI, 确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH的聚合等级大小 L。

优选地，根据当前 DCI格式和 UE上 4艮的 CQI,确定 UE专属 PDCCH支持使用的 CCE 个数，具体包括：

根据 UE上报的 CQI确定 PDSCH在 AWGN信道下满足误块率为 10%的信千噪比 SINR1 ,根据现有协议，UE上报的 CQI反映了 PDSCH在 AWGN信道下满足误块率为 10% 的信千噪比 SINR1 ;

根据 SINR1确定 PDCCH在 AWGN信道下满足误块率为 1%的信千噪比 SINR2 , 由于根据 PDSCH和 PDCCH的差异，将 PDSCH在 AWGN信道下满足误块率为 10%的信千噪比 SINR1 , 转化为 PDCCH在 AWGN信道下满足误块率为 1%的信千噪比 SINR2 , 转化后的信千噪比 SINR2即为目标信千噪比；

根据 SINR2和当前 DCI格式，确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH支持使用的 CCE个数。

根据当前 PDSCH发送功率 ∞^、 UE上报的 CQI和确定的 CCE个数，确定 UE专属 PDCCH的发送功率。

如前所述，根据当前 DCI格式和 UE上报的 CQI信息可以确定期望使用的目标信千噪比，从而可以决定期望使用的频谱效率（聚合等级）；根据发送功率与信千噪比之间的关系，功率分配模块调整 PDCCH的发送功率，使 PDCCH的信千噪比满足一定要求，从而使频谱效率稳定在期望频谱效率上。

本发明的优选实施例中，将本子帧内待传输数据的 PDCCH分成 UE专属 PDCCH和非 UE专属 PDCCH两种类型，并按照如下原则确定优先级： 1 ) 非 UE专属 PDCCH优先级高于 UE专属 PDCCH; 2 )按照接收 UE专属 PDCCH的 UE优选级顺序，按照优先级从高到低的顺序，依次分配 UE专属 PDCCH时频域资源和功率资源。整个过程中的资源分配将严格按照优先级从高到低的顺序确定对应 PDCCH的聚合度和发送功率，优选釆用如下实施例的自适应分配时频域资源和功率资源方案。

实施例 1 :

本实施例给出非 UE专属 PDCCH自适应分配时频域资源和功率资源方案，具体包括：

1 ) 由负载统计模块给出当前时刻小区的负载情况，当小区负载大于设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用的 4个 CCE;否则，确定使用 8个 CCE;

2 )对于非 UE专属 PDCCH功率分配以满足覆盖为原则，根据小区边缘用户期望达到的目标信千噪比⁵ ^^。^、噪声功率谱密度∞、单个 RE 的频带宽度^。" 下行噪声系数 NoiseFigure^ 、下行千扰容限及从小区中心到小区边缘的路损 ^ΡΣο , 确定满足小区边缘覆盖要求的发送功率。

具体地，可以釆用如下公式计算：

PPDCCH ) = SINR^ - m + 101og(U + NoiseFigure^ + IoT_down + PL_{Q dBm} ( i ) 其中， PpoccAi , 第 i个子帧内非 UE专属 PDCCH上一个 RE的发送功率，对于多天线端口为各个天线端口在相同 RE上的发送功率之和； ^target：小区边缘用户期望达到的目标信千噪比（ Signal-to-Interference and Noise Ratio, SINR )o 这是一个与 DCI Format格式和 PDCCH Format有关的值，针对每一种非 UE专属 DCI Format, 分别有两种聚合度（ CCE数目为 4和 8 ), 预先通过仿真确定不同的 DCI格式和 PDCCH聚合等级组合条件下，满足 PDCCH误块率（ BLock Error Rate, BLER ) 为 1%要求的信千噪比，确定小区边缘用户期望达到的目标信千噪比 ^ΞΙΝΚία ；每种非 UE 专属 PDCCH 的 DCI Format格式 PDCCH聚合等级是确定的，因此对应的 ^SINR^g"也是确定的；

m为噪声功率谱密度，优选取值 174dBm/Hz;

R 。„_d , 一个 RE的频带宽度，常规 CP为 15KHz, 扩展 CP为 7.5KHz;

NoiseFigur_edo 下行噪声系数，通过系统仿真确定，取值典型值为 ₉；

下行千扰容限，通过系统仿真确定；

^PL , 从小区中心到小区边缘的路损，通过系统仿真确定。

实施例 2:

本实施例给出 UE专属 PDCCH自适应分配时频域资源和功率资源方案。

当网络侧演进基站（ evovled NodeB, eNodeB )收到 UE上报的信道盾量指示（ Channel

Quality Indicator, CQI ) 时， PDCCH发送功率根据当前的 PDSCH发送功率 ^PP∞CH和 UE 上报的下行宽带 CQI确定。

LTE协议 36.213定义的下行 CQI是按照 PDSCH信道在默认的传输模式下计算得到的。 eNodeB当前获知 UE上报的下行宽带 CQI信息时，需要考虑 CQI表示的 PDSCH的码率和 PDCCH的码率的差别。包括以下差异：

PDCCH釆用卷积编码， PDSCH釆用 Turbo编码，在相同的编码码率条件下具有不同的编码增益；

PDCCH具有交织增益， PDSCH没有交织增益；

PDCCH固定釆用单端口 0或者发送分集方式，没有预编码增益；而 PDSCH的传输模式 4釆用闭环空分复用（ spatial multiplexing, SDM ), 具有预编码增益。

实施过程中，当 eNodeB获知 UE上报的下行宽带 CQI信息时，需要考虑 PDSCH和 PDCCH的上述差异，完成以下三步操作：

步骤 1 ,由于 UE上 4艮的 CQI表示了 PDSCH在 AWGN信道下满足 BLER=10%的 SINR, 因此首先将 UE上报的 CQI经修正后映射为 PDSCH在 AWGN信道下满足 BLER=10%的 SINR1 , 之后将 SINR转化为 PDCCH在 AWGN信道下满足误块率 BLER=1%的 SINR2, 从而确定了目标信千噪比；

步骤 2, 根据步骤 1确定的 PDCCH在 AWGN信道下满足 BLER=1%的 SINR2, 根据 UE专属 PDCCH的 DCI格式确定 UE专属 PDCCH的聚合等级大小 L , 以实现接收端能够达到上述目标信千噪比；

步骤 3 , 根据当前 PDSCH发送功率 ^Pp∞of 、 UE上报的 CQI和确定的聚合等级 , 决定当前 UE专属 PDCCH需要使用的发送功率。

具体地，根据 ∞^、 UE上报的 CQI和确定的 CCE个数，确定 UE专属 PDCCH的发送功率，包括：

确定满足小区覆盖要求的 UE专属 PDCCH的发逸功率 ^{PpDCCH F} 。优选地，可以釆用上述公式（ 1 ) 来计算该发送功率；

根据 ^PP∞CH和 UE上 _¾的 CQI, 确定满足目标信千噪比⁵⁷ 的 UE专属 PDCCH的发送功率 ^DCOT , ^SINRPDccH—_TargA^F,^c、与当前 DCI格式和确定的 CCE个数对应；

P^pDCCH—d ^C、和 P' PD CH中较小的值为 UE专属 PDCCH的发送功率。根据如下公式确定 H：

P PDCCH - PpDSCH + SINR_pDCCH—Targe人 F ,C~)― SINR_pDCCH—Modified ^ ^ ( 3 ) 其中， ^^ ^^-^ ^表示假设 PDCCH釆用发送功率 ^PP∞of 时，接收端等效 AWGN 信道下满足误块率为 1%的信千噪比值，为设定的容限值。

即一个 RE上 PDCCH信道的发送功率 ^^c^W按下式确定：

PpoccH (0 = min{P_{PDCCif C0V} (F, C), P_P + SINR_PDCCH __Target(F , C)― SINR_PDCCH __Modified + δ) dBm

( 3 )

PpoccH ^) , 第 i个子帧 PDCCH上一个 RE的发送功率，对于多天线端口为各个天线端口在相同 RE上的发送功率之和；

p_PDCCH― (F,^c、 , 为了保证小区覆盖需要的 PDCCH发送功率，是 F和 C的函数。 F 表示使用的下行控制信息格式 DCI Format, C表示 PDCCH的 CCE聚合等级大小 L；

^PpDSCH , 当前 PDSCH发送功率， UE和网络侧对该值的计算釆用一致的计算方式，具体为计算 PDSCH OFDM符号类型 A的每 RE各天线端口发送功率之和。 4天线端口传输模式 3 并且秩指示（Rank Indication, RI ) 为 1 , 或者在 4 天线端口传输模式 2 时，

PpDSCH = (P + ^offset + 101Og,₀ (2)) * J^ Port ,其它情况 PraSCTf = {P ⁺ ^offset) * P * P°^rtnum 为网络侧分配给 UE的功率值，表示 CRS在一个 RE上的功率， ^Por 表示天线端口数目，在 LTE36.213协议 7.2.3节定义了具体取值；

S^INRPDccH—_TargA^F,^c、 ,在当前下行控制信息格式 DCI Format, CCE聚合等级条件下对应的目标信千噪比，是等效到 AWGN信道后的信千噪比值，单位 dB;

S賺匿 _H—_M→ed , 表示假设 PDCCH釆用发送功率 ^ 时，接收端等效 AWGN信道下满足误块率为 1%的信千噪比值，单位 dB; ^SINRPD_CCH—M。为最新礁 , 或为最近设定次数确定的多个 SINR2的线性平均值。

PDCCH功率的更新取决于 ^S賺 PDCCH _Moafied的更新， ^SINR _PDCCH—Modified按周期进行计算，记⁵⁷ ^ cdM^ 的更新周期为 τ。记在当前统计周期内，计算获得个 SINR2, 则对个 SINR2做线性平均，得到 ^S腿 PDccH _Μ。 _d。考虑到设备资源限制和下行功控的重要性较低 , T的取值建议在 200ms以上，如果是低速用户可以在 1 s以上。

δ , 为了保证 PDCCH性能的一个容限值，优选取值 2, 单位 dB。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种 PDCCH的联合自适应资源分配装置，由于该装置解决问题的原理与本发明实施例提供的 PDCCH的联合自适应资源分配方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例还提供一种 PDCCH的联合自适应资源分配装置，如图 2所示，包括：类型确定模块 201 ,用于确定子帧内待传输数据的 PDCCH中，用于向单个 UE传输数据的 UE专属 PDCCH和用于向多个 UE传输数据的非 UE专属 PDCCH;

资源分配模块 202, 用于按照优先级从高到低顺序，分别为非 UE专属 PDCCH和 UE 专属 PDCCH分配资源，资源包括时频域资源和功率资源，其中非 UE专属 PDCCH的优先级高于 UE专属 PDCCH的优先级。

优选地，资源分配模块 202包括：配置确定模块，用于根据预先配置，确定时频域资源分配时各非 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；发送功率确定模块，用于为各非 UE专属 PDCCH, 分配满足小区边缘覆盖要求的发送功率。

优选地，资源分配模块 202包括：统计确定模块，根据接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区负载，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；发送功率确定模块，用于为各非 UE专属 PDCCH, 分配满足小区边缘覆盖要求的发送功率 ^^{Ρί σϊ}(^Ζ)。

优选地，统计确定模块包括：第一等级确定模块，接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载超过设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用 4 个 CCE; 第二等级确定模块，接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载未超过设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用 8个 CCE。

优选地，发送功率确定模块具体用于根据小区边缘用户期望达到的目标信千噪比 ^SIN^set ^ 噪声功率谱密度∞、单个资源单元 RE 的频带宽度^。" 下行噪声系数 NoiseFigure^ 、下行千扰容限 IoT_d 及从小区中心到小区边缘的路损 PL , 确定

^PDCCH( 。

优选地，发送功率确定模块具体用于按如下公式确定 ^^c^W：

Ppuccnij) = SINR,^ - m + \ \og(RE_band) + NoiseFigure^ + IoT_down + PL_Q。优选地，发送功率确定模块通过仿真数据传输釆用不同下行控制信息 DCI 格式和 PDCCH聚合等级的组合条件下，满足误块率为 1%要求的信千噪比，确定小区边缘用户期 a 的

优选地，资源分配模块具体用于确定接收 UE专属 PDCCH传输数据的 UE的调度优先级顺序，按照调度优先级从高到低顺序，依次为 UE专属 PDCCH分配资源。

优选地，资源分配模块包括： CQI接收模块，用于接收 UE上报的根据物理下行共享信道 PDSCH传输模式确定的信道盾量指示 CQI; 等级决策模块，用于根据当前下行控制信息 DCI格式和 UE上 4艮的 CQI, 确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；功率决策模块，根据当前 PDSCH发送功率 PposcH、 UE上报的 CQI 和确定的 CCE个数，确定 UE专属 PDCCH的发送功率。

优选地，等级决策模块包括：参考信千噪比确定模块，用于根据 UE上报的 CQI确定 PDSCH在 AWGN信道下满足误块率为 10%的信千噪比 SINR1 ; 目标信千噪比确定模块，根据 SINR1确定 PDCCH在 AWGN信道下满足误块率为 1%的信千噪比 SINR2; CCE个数确定模块，用于根据 SINR2和当前 DCI格式，确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数。

优选地，功率决策模块包括：第一功率确定模块，用于确定满足小区覆盖要求的 UE 专属 PDCCH的发送功率

; 第二功率确定模块，用于根据 ^Pp∞of和 UE上报的 CQI , 确定满足目标信千噪比

的专属 PDCCH 的发送功率 3 , ^SINRPDCCH_Tar_get (^F^ ^C)与当前 DCI格式和确定的 CCE个数对应；选择模块，用于 k PpDCCH—d 和 P ' PD CH中较小的值为 UE专属 PDCCH的发送功率。

优选地，第二功率确定模块具体用于根据如下公式确定：

P PDCCH - PpDSCH + SINR_pDCCH—_Targ_et(F C ― SINR_pDCCH—Modified + ^

其中， SINR_PDCCH—_M #_ed表示假设 pDCCH釆用发送功率时，接收端等效 AWGN 信道下满足误块率为 1%的信千噪比值，为设定的容限值。

优选地，第二功率确定模块具体用于确定信千噪比值⁵⁷ ™^— Γ^ίΟ^' 为最新确定

SINR2 , 或为最近设定次数确定的多个 SINR2的线性平均值。

优选地，该装置还包括：功率保护模块 203 , 用于在为非 UE专属 PDCCH和 UE专属

PDCCH分配资源时，确定同一正交频分复用 OFDM符号上所有资源单元 RE的发送功率总和，在发送功率总和超过设定最大发射功率时，停止资源分配。

本发明实施例中，自适应频谱效率是指根据实际信道条件确定 PDCCH的聚合度，自适应功率分配是指根据信道条件和千扰水平等输入参数确定 PDCCH的发射功率。可以取得以下有益技术效果：

第一，本发明实施例将 PDCCH分为 UE专属和非 UE专属两种类型，并且针对 UE专属的 PDCCH根据调度 UE的优先级进行排序之后按照优先级顺序分别处理，能够保证非 UE专属的 PDCCH优先级高于 UE在专属 PDCCH在调度时得到优先分配，不会受限于 PDCCH分配；

第二，本发明实施例针对非 UE专属类型的 PDCCH,根据负载统计模块输出的当前时刻小区的负载情况决定 PDCCH的聚合等级（ CCE个数），在小区负载较重时可以增加可用的 PDCCH容量，增加调度用户数；

第三，本发明实施例实现 PDCCH 的功率分配和频谱效率的联合自适应，在保证 PDCCH解调性能的前提下，尽可能地降低 PDCCH的发射功率，减小相邻小区的相互千扰，同时保证一个子帧内可以支持的调度用户数；

第四，本发明实施例在分配 PDCCH功率资源的同时考虑了小区允许的最大发送功率的限制，能够保证分配 PDCCH之后的功率水平在允许的范围内。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可釆用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可釆用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介盾（包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和 /或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和 /或方框、以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求

1、一种物理下行控制信道 PDCCH的联合自适应资源分配方法，其特征在于，包括：确定子帧内待传输数据的 PDCCH中，用于向单个用户设备 UE传输数据的 UE专属

PDCCH和用于向多个 UE传输数据的非 UE专属 PDCCH;

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，为非 UE专属 PDCCH分配资源，包括：根据预先配置，确定时频域资源分配时各非 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；

为各非 UE专属 PDCCH, 分配满足小区边缘覆盖要求的发送功率。

3、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，为非 UE专属 PDCCH分配资源，包括：根据接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载，确定时频域资源分配时非 UE 专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；

4、如权利要求 3所述的方法，其特征在于，确定非 UE专属 PDCCH支持使用的 CCE 个数，包括：

接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载超过设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用 4个 CCE;

接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载未超过设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用 8个 CCE。

5、如权利要求 2~4任一所述的方法，其特征在于，确定满足小区边缘覆盖要求的发送功率，包括：

根据小区边缘用户期望达到的目标信千噪比、噪声功率谱密度、单个资源单元 RE的频带宽度。"a、下行噪声 t^NoiseFigUred瞧、下行千扰容限 ^fo7^"及从小区中心到小区边缘的路损 ^PL , 确定发送功率。

6、如权利要求 5所述的方法，其特征在于，按如下公式确定 DCOT ) :

Ppuccnij) = SINR,^ - m + \ \og(RE_band) + NoiseFigure^ + IoT_down + PL_Q。

7、如权利要求 5 所述的方法，其特征在于，通过仿真数据传输釆用不同下行控制信息 DCI格式和 PDCCH聚合等级的组合条件下，满足误块率为 1%要求的信千噪比，确定小区边缘用户期望达到的目标信千噪比 ^SINRta 。

8、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，为 UE专属 PDCCH分配资源，包括：确定接收 UE专属 PDCCH传输数据的 UE的调度优先级顺序，按照调度优先级从高到低顺序，依次为 UE专属 PDCCH分配资源。

9、如权利要求 8所述的方法，其特征在于，为每个 UE专属 PDCCH分配资源，包括：接收 UE上报的根据物理下行共享信道 PDSCH传输模式确定的信道盾量指示 CQI; 根据当前下行控制信息 DCI格式和 UE上报的 CQI, 确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；

10、如权利要求 9所述的方法，其特征在于，确定 UE专属 PDCCH支持使用的 CCE 个数，包括：

根据 UE上报的 CQI确定 PDSCH在加性白高斯噪声 AWGN信道下满足误块率为 10% 的信千噪比 SINR1 ;

根据所述 SINR1确定 PDCCH在 AWGN信道下满足误块率为 1%的信千噪比 SINR2; 根据所述 SINR2和当前 DCI格式，确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数。

11、如权利要求 9或 10所述的方法，其特征在于，根据 ∞^、 UE上报的 CQI和确定的 CCE个数，确定 UE专属 PDCCH的发送功率，包括：

确定满足小区覆盖要求的 UE专属 PDCCH的发逸功率 ^{PpDCCH F} ；

P^pDCCH—d ^C、和 P' PD CH中较小的值为 UE专属 PDCCH的发送功率。

12、如权利要求 11所述的方法，其特征在于，根据如下公式确定 ^PDCOT :

P PDCCH - PpDSCH + SINR_pDCCH—_Targ_et(F C ― SINR_pDCCH—Modified + ^

其中， SINR_PDCCH—_M #_ed表示假设 pDCCH釆用发送功率 ^PP 时，接收端等效 AWGN 信道下满足误块率为 1%的信千噪比值；

为设定的容限值。

13、如权利要求 12所述的方法，其特征在于，所述信千噪比值⁵⁷ ^ c^ 为最新确定的 SINR2 , 或为最近设定次数确定的多个 SINR2的线性平均值。

14、如权利要求 1~4、 8~10任一所述的方法，其特征在于，为非 UE专属 PDCCH和 UE专属 PDCCH分配资源时，还包括：

确定同一正交频分复用 OFDM符号上所有资源单元 RE的发送功率总和；

在发送功率总和超过设定最大发射功率时，停止资源分配。

15、一种物理下行控制信道 PDCCH的联合自适应资源分配装置，其特征在于，包括：类型确定模块，用于确定子帧内待传输数据的 PDCCH 中，用于向单个用户设备 UE 传输数据的 UE专属 PDCCH和用于向多个 UE传输数据的非 UE专属 PDCCH;

16、如权利要求 15所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块包括：

配置确定模块，用于根据预先配置，确定时频域资源分配时各非 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；

发送功率确定模块，用于为各非 UE专属 PDCCH,分配满足小区边缘覆盖要求的发送功率。

17、如权利要求 15所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块包括：

统计确定模块，根据接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区负载，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；

18、如权利要求 17所述的装置，其特征在于，所述统计确定模块包括：

第一等级确定模块，接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载超过设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用 4个 CCE;

第二等级确定模块，接收的非 UE专属 PDCCH传输数据的小区的负载未超过设定门限时，确定时频域资源分配时非 UE专属 PDCCH支持使用 8个 CCE。

19、如权利要求 16~18任一所述的装置，其特征在于，所述发送功率确定模块具体用于：

根据小区边缘用户期望达到的目标信千噪比 ^SINRta t、噪声功率谱密度、单个资源单元 RE的频带宽度。"a、下行噪声綠 ^NoiseFig^ure^、下行千扰容限 ^(>7^"及从小区中心到小区边缘的路损 ^PL , 确定发送功率。

20、如权利要求 19 所述的装置，其特征在于，所述发送功率确定模块按如下公式确定率 PpDCCH 0 )：

PPDCCH ) = SINR^ - m + \0\og(RE_hand) + NoiseFigure^ + IoT_down + PL_Q。

21、如权利要求 19 所述的装置，其特征在于，所述发送功率确定模块通过仿真数据传输釆用不同下行控制信息 DCI格式和 PDCCH聚合等级的组合条件下，满足误块率为 1% 要求的信千噪比，确定小区边缘用户期望达到的 ^SINRt。。

22、如权利要求 15所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块具体用于：确定接收 UE专属 PDCCH传输数据的 UE的调度优先级顺序，按照调度优先级从高到低顺序，依次为 UE专属 PDCCH分配资源。

23、如权利要求 22所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块包括：

CQI接收模块，用于接收 UE上报的根据物理下行共享信道 PDSCH传输模式确定的信道盾量指示 CQI;

等级决策模块，用于根据当前下行控制信息 DCI格式和 UE上报的 CQI, 确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数；

功率决策模块，根据当前 PDSCH发送功率 ∞^、 UE上报的 CQI和确定的 CCE个数，确定 UE专属 PDCCH的发送功率。

24、如权利要求 23所述的装置，其特征在于，所述等级决策模块包括：

参考信千噪比确定模块，用于根据 UE上报的 CQI确定 PDSCH在加性白高斯噪声

AWGN信道下满足误块率为 10%的信千噪比 SINR1 ;

目标信千噪比确定模块，根据所述 SINR1确定 PDCCH在 AWGN信道下满足误块率为 1%的信千噪比 SINR2;

CCE个数确定模块，用于根据所述 SINR2和当前 DCI格式，确定时频域资源分配时 UE专属 PDCCH支持使用的控制信道单元 CCE个数。

25、如权利要求 23或 24所述的装置，其特征在于，所述功率决策模块包括：第一功率确定模块，用于确定满足小区覆盖要求的 UE 专属 PDCCH 的发送功率

PpDCCH

第二功率确定模块，用于根据 ^P 和 UE 上报的 CQI , 确定满足目标信千噪比 ^S腿 PDccH—_Target (^F , ^c、的专属 PDCCH的迭功率 ^P'^PDCCH , ^S腿 g ^F '^C、与当前

DCI格式和确定的 CCE个数对应；

选择模块，用于确定 ^flCOT^vC^ 和 P'_PDCOT中较小的值为专属 PDCCH的发送功率。

26、如权利要求 25 所述的装置，其特征在于，所述第二功率确定模块根据如下公式 ^ "' H

P PDCCH - PpDSCH + SINR_pDCCH—_Targ_et(F C ― SINR_pDCCH—Modified + ^

27、如权利要求 26所述的装置，其特征在于，第二功率确定模块具体用于：确定信千噪比值

-M^ 为最新确定的 SINR2,或为最近设定次数确定的多个

SINR2的线性平均值。

28、如权利要求 15~18、 22~24任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：功率保护模块，用于在为非 UE专属 PDCCH和 UE专属 PDCCH分配资源时，确定同一正交频分复用 OFDM符号上所有资源单元 RE的发送功率总和，在发送功率总和超过设定最大发射功率时，停止资源分配。