专利名称：一种资源分配方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种资源分配方法及装置。
背景技术：
长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统是一个以数据业务为主，多种业务共存的混合业务系统。为了更好地满足各种业务的业务服务质量(QoS，Quality of Service)需求，高效地利用频谱资源，LTE系统引入了共享信道机制，通过动态资源分配的方式实现系统内各个用户、各个业务的资源共享。LTE系统可支持的最大系统带宽为20MHz，为了更好地支持宽带系统，LTE系统下行采用正交频分多址(OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access),在频域把整个宽带频率选择性信道分成多个平坦的子信道，各子信道之间相互正交。在多用户业务共存的情况下，可以根据各种业务不同的QoS需求以及用户的信道条件，灵活地分配时频资源进行数据传输。在LTE系统中，可分配的最小物理资源单位为PRB，一个时隙中，频域上连续的宽度为180kHz的物理资源为一个PRB。标准中针对物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel)定义了三种资源分配类型，分别是类型0 (typeO)、类型l(typel)和类型2(type2)。基站在进行下行调度时，在一个传输时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)内对一个用户设备(UE，User Equipment)使用一种资源分配类型为该UE分配资源，并通过物理下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink ControlChannel)向该UE指示为其分配的资源位置。其中，type2资源分配类型，用于指示一组连续的虚物理资源块(VRB，Virtual Resource Block)分配，并支持集中式(Localized)和分布式(Distributed)两种VRB到物理资源块(PRB, Physical Resource Block)的资源映射方式。如果使用Localized的资源映射方式，VRB编号与PRB编号是一一对应的，因此对于Localized资源映射方式分配的PRB资源是连续的。在Distributed资源映射方式下，VRB编号与PRB编号之间存在一定的交织关系，此时分配的PRB资源是不连续的。基站在使用type2资源分配方式为用户分配资源时，如果使用的是Distributed资源映射方式，由于用户可以通过时隙间跳频获得频率分集，这种情况下一般可以采用非频选的调度方式；如果使用的Localized资源映射方式，一般通过频选调度获得频率分集。此时在分配资源时，除了要考虑UE在各个PRB上的信道质量指示(CQI，Channel Quality Indicator)，还需要保证分配的PRB资源是连续的。目前type2资源分配采用遍历积分的方式，以系统当前可用的每一个PRB为起始位置搜索连续可用的PRB，因此，这种方法的实现复杂度很高，需要根据系统当前资源可用情况遍历所有可能的资源分配情况；在以每一个PRB作为起始位置搜索连续可用的PRB的过程中，每搜索到一个连续可用的PRB，都需要根据已搜索到的连续PRB的CQI通过自适应调制编码(AMC，Adaptive Modulation Coding)算法，确定使用的调制编码方式(MCS，Modulation and Coding kheme)，再进一步计算这些PRB能够承载的数据量，通过与UE当前的数据传输需求比较确定是否停止搜索，如果不满足数据传输需求则需要继续搜索，显然，这种迭代的方式实现起来较为复杂。综上所述，在LTE系统中，资源分配的最小时间单位为一个TTI，即1ms，这种快速动态调度的方式对调度算法的设计提出了较高的要求，调度算法需要保证系统系能，同时算法实现的复杂度需要在设备允许的范围内。而目前的type2资源分配算法实现复杂度太高，不利于在设备中实现。
发明内容
本发明实施例提供了一种资源分配方法及装置，用以降低分配下行共享信道资源的复杂度。本发明实施例提供的一种资源分配方法包括确定由连续的物理资源块PRB组成的PRB分段；对于每个PRB分段，选择信道质量指示CQI最高的子带，通过所述CQI最高的子带确定为用户设备UE预分配的PRB资源；比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源。本发明实施例提供的一种资源分配装置包括PRB分段确定单元，用于确定由连续的物理资源块PRB组成的PRB分段；PRB资源预分配单元，用于对于每个PRB分段，选择信道质量指示CQI最高的子带，通过所述CQI最高的子带确定为用户设备UE预分配的PRB资源；PRB资源确定单元，用于比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源。本发明实施例，确定由连续的PRB组成的PRB分段；对于每个PRB分段，选择CQI最高的子带，通过CQI最高的子带确定为UE预分配的PRB资源；比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源，从而大大降低了分配下行共享信道资源的复杂度，易于实现，并且，能够有效地保证UE的QoS以及系统频谱资源利用效率。
图1为本发明实施例提供的一种资源分配方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的一种资源分配装置的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种PRB资源预分配单元的结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供了一种资源分配方法及装置，用以降低分配下行共享信道资源的复杂度。在使用Localized的资源映射方式下，由于分配的PRB是连续的，因此在这种情况下进行频率选择性调度时，除了要考虑用户在各个PRB上的信道质量等因素，还需要考虑资源的连续性要求对资源分配带来的限制。因此，本发明实施例提出一种下行共享信道的type2类型的资源分配方案，根据UE的数据传输需求，分别在每个由连续的PRB组成的PRB分段内完成PRB资源预分配，并通过比较各个PRB分段对应的预分配的PRB资源的数据承载能力以及平均CQI，做出最终的资源分配结果。由此能够大大降低设备实现的复杂度，同时能够有效地保证UE的QoS以及系统频谱资源利用效率。下面结合附图对本发明实施例提供的技术方案进行说明。参见图1，本发明实施例提供的一种资源分配方法包括步骤S101、确定由连续的PRB组成的PRB分段。S102、对于每个PRB分段，选择CQI最高的子带，通过CQI最高的子带确定为UE预分配的PRB资源。S103、比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源。步骤S101，即首先根据当前系统资源占用情况，确定系统所有可用的PRB资源，并按照资源的连续性将这些PRB进行组合，得到若干个由连续的PRB组成的PRB分段。然后，在每一个PRB分段内进行PRB预分配，即对于每个PRB分段，得到对应的一个或多个为UE预分配的PRB资源。下面介绍一下对于每个PRB分段是如何得到对应的一个或多个为UE预分配的PRB资源的。在LTE系统中，UE通过下行导频测量，获得下行信道状态信息，并上报给基站，基站可以根据UE上报的各个窄带CQI信息来完成频选调度，即选择CQI最高的子带。为了节省空中接口开销，UE在上报窄带CQI时，不是针对每个PRB上报1个CQI，而是以子带作为CQI上报的最小粒度，即以多个连续的PRB为单位上报1个CQI。按照标准规定，子带大小与系统带宽相关，例如，对于高层配置子带CQI反馈模式，20MHz系统带宽对应的子带大小为8，即以8个连续的PRB作为CQI上报的粒度。因此，在基站看来，位于同一个子带内的各个PRB上的CQI是相同的。所以，本发明实施例在为UE分配连续的PRB资源时，利用子带CQI的这一特点进行分配，以降低分配的复杂度。对于每个PRB分段挑选出CQI最高的子带；根据该CQI最高的子带的CQI确定对应的MCS ；再根据UE当前的数据传输需求计算使用该MCS传输数据需要的PRB数目(用m表示)；如果该子带内的连续可用的PRB数目(用η表示)可以满足UE对PRB数目的要求，即η大于多等于m，则按照PRB数目要求从该子带中选择相应数目的连续PRB，即从该子带的η个PRB中选择m个连续的PRB ；否则，当CQI最高的子带包括的PRB数目不满足UE对PRB数目的需求时，即η小于m时，则通过搜索与CQI最高的子带相邻的子带中的PRB资源，确定为UE预分配的PRB资源，例如挑选该CQI最高的子带内的所有连续可用PRB，并以这些已挑选的连续PRB为基准，向两侧搜索连续可用且CQI较高的子带，例如搜索与CQI最高的子带紧邻的CQI次高的子带(下称相邻子带)。根据CQI最高的子带的CQI信息，当前搜索到的第一个相邻子带的CQI信息，以及这两个子带内的PRB个数，通过AMC算法确定对应的MCS。然后，再进一步根据UE当前的数据传输需求计算使用该MCS传输这些数据需要的PRB数目，从而得到需要从搜索到的相邻子带中分配的PRB个数，如果该相邻子带内的连续可用PRB数目与CQI最高的子带内的PRB数目的和，可以满足UE对PRB数目的要求，则从该相邻子带内选择PRB，使得从CQI最高的子带内选取的所有PRB的数目与从相邻子带内选择的PRB的数目的和，等于UE当前传输数据需要的PRB数目。否则，如果该第一个相邻子带内的连续可用PRB数目与CQI最高的子带内的PRB数目的和，不能满足UE对PRB数目的要求，则同理，挑选该第一个相邻子带内的所有可用PRB以及CQI最高的子带内的所有连续可用PRB，并以所有这些已挑选的连续PRB为基准，向两侧搜索连续可用且CQI较高的子带，并重复以上判断是否满足UE对PRB数目的要求的操作，直到挑选的连续PRB的数目能够承载的数据量，满足UE当前的数据传输需求，或者找不到连续可用PRB为止。如果在某一 PRB分段内，同时存在多个CQI最高且不连续的子带，即有多个子带的CQI相同，但这些子带不连续，则对于该PRB分段可以得到多个PRB预分配结果，即每个CQI最高的子带对应了一个PRB预分配结果，本发明实施例中，可以同时保留这几个PRB预分配结果，也可以从中选择一种结果作为该PRB分段对应的PRB预分配结果。即前面所述的对于每个PRB分段，可以得到对应的一个或多个为UE预分配的PRB资源。步骤S103中，通过比较各个PRB分段的各个PRB预分配结果，做出资源分配的最终决策。资源分配的最终决策，优先保证UE的QoS要求，即保证UE数据传输的需求，在此基础上，尽量提高数据传输的速率，以提高系统频谱效率。步骤S103具体包括根据当前UE待传输数据量与各PRB分段对应的预分配的连续PRB能够传输的数据量的比较结果，将所有PRB预分配结果分为两个集合第一集合Sl和第二集合S2。将数据传输能力不小于数据传输需求的PRB预分配结果划分到集合Si，即将满足数据传输需求的为UE预分配的PRB资源划分到第一集合；将数据传输能力小于数据传输需求的PRB预分配结果划分到集合S2，即将不满足数据传输需求的为UE预分配的PRB资源划分到第二集
I=I O显然，满足数据传输需求的PRB预分配结果具有更高的优先级，即两个集合的优先级为=Sl > S2。对于集合Sl中的各PRB预分配结果，由于其数据承载能力满足数据传输需求，为了保证传输效率，可以以预分配的PRB对应的平均CQI的高低来确定优先级顺序。平均CQI越高，传输效率越高，通常对应的PRB数目越少，其优先级也越高。对于集合S2中的各PRB预分配结果，由于其数据承载能力不满足数据传输需求，为了尽量保证数据传输的实时性，可以以预分配的PRB能够承载的数据量作为优先级的确定标准，能够承载的数据量越大，对应的优先级越高；通过以上方式，从所有PRB预分配结果中选择优先级最高的，作为资源分配的最终结果。也就是说，当第一集合不为空时，从第一集合中选择平均CQI最高的PRB资源，作为为UE分配的PRB资源；当第一集合为空时，从第二集合中选择能够承载的数据量最多的PRB资源，作为为UE分配的PRB资源。下面介绍一下本发明实施例提供的装置。参见图2，本发明实施例提供的一种资源分配装置包括PRB分段确定单元201，用于确定由连续的PRB组成的PRB分段。
PRB资源预分配单元202，用于对于每个PRB分段，选择CQI最高的子带，通过CQI最高的子带确定为UE预分配的PRB资源。PRB资源确定单元203，用于比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源。较佳地，参见图3，所述PRB资源预分配单元202包括MCS确定单元301，用于通过最高的CQI确定对应的MCS。确定PRB数目需求单元302，用于确定UE采用MCS传输数据需要的PRB数目。判断单元303，用于判断CQI最高的子带包括的PRB数目是否满足UE对PRB数目的需求。第一资源选择单元304，用于当CQI最高的子带包括的PRB数目满足UE对PRB数目的需求时，从CQI最高的子带中选择UE需要的PRB数目的连续PRB，作为该子带所在的PRB分段所对应的为UE预分配的PRB资源。较佳地，所述PRB资源预分配单元202还包括第二资源选择单元305，用于当CQI最高的子带包括的PRB数目不满足UE对PRB数目的需求时，通过搜索与CQI最高的子带相邻的子带中的PRB资源，确定为UE预分配的PRB资源。较佳地，所述第二资源选择单元305包括相邻子带搜索单元401，用于搜索与CQI最高的子带紧邻的CQI次高的子带；选择处理单元402，用于通过最高的CQI以及次高的CQI确定对应的MCS，并确定UE采用MCS传输数据需要的PRB数目，判断CQI最高的子带以及CQI次高的子带中的PRB总数是否满足UE对PRB数目的需求，如果是，则从CQI最高的子带以及CQI次高的子带中选择UE需要的PRB数目的连续PRB，作为为UE预分配的PRB资源；否则，选择CQI最高的子带和CQI次高的子带中所有的PRB资源，并继续通过搜索与所选择的子带相邻且CQI较高的子带中的PRB资源，确定为UE预分配的PRB资源。较佳地，PRB资源确定单元203，将满足数据传输需求的为UE预分配的PRB资源划分到第一集合，将不满足数据传输需求的为UE预分配的PRB资源划分到第二集合；当第一集合不为空时，从第一集合中选择平均CQI最高的PRB资源，作为为UE分配的PRB资源；当第一集合为空时，从第二集合中选择能够承载数据量最多的PRB资源，作为为UE分配的PRB资源。较佳地，本发明实施例提供的一种资源分配装置为基站。综上所述，本发明实施例在各PRB分段内进行资源预分配，并且在此过程中，以CQI上报的最小粒度子带为单位来搜索连续可用的PRB资源，从而降低了分配下行共享信道资源的复杂度，易于实现。并且，能够有效地保证UE的QoS以及系统频谱资源利用效率。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，本发明可采用完全硬件实施例、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，本发明可采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质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)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
8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。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。
权利要求
1.一种资源分配方法，其特征在于，该方法包括确定由连续的物理资源块PRB组成的PRB分段；对于每个PRB分段，选择信道质量指示CQI最高的子带，通过所述CQI最高的子带确定为用户设备UE预分配的PRB资源；比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述CQI最高的子带确定为UE预分配的PRB资源的步骤包括通过所述最高的CQI确定对应的调制编码方式MCS ；确定UE采用所述MCS传输数据需要的PRB数目；当所述CQI最高的子带包括的PRB数目满足UE对PRB数目的需求时，从所述子带中选择UE需要的PRB数目的连续PRB，作为该子带所在的PRB分段所对应的为UE预分配的PRB资源。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述CQI最高的子带包括的PRB数目不满足UE对PRB数目的需求时，通过搜索与所述CQI最高的子带相邻的子带中的PRB资源，确定为UE预分配的PRB资源。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过搜索与所述CQI最高的子带相邻的子带中的PRB资源，确定为UE预分配的PRB资源的步骤包括搜索与所述CQI最高的子带紧邻的CQI次高的子带；通过最高的CQI以及次高的CQI确定对应的MCS，并确定UE采用所述MCS传输数据需要的PRB数目，判断CQI最高的子带以及CQI次高的子带中的PRB总数是否满足UE对PRB数目的需求，如果是，则从CQI最高的子带以及CQI次高的子带中选择UE需要的PRB数目的连续PRB，作为为UE预分配的PRB资源；否则，选择CQI最高的子带和CQI次高的子带中所有的PRB资源，并继续通过搜索与已选择子带相邻且CQI较高子带中的PRB资源，确定为UE预分配的PRB资源。
5.根据权利要求1-4任一权项所述的方法，其特征在于，比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源的步骤包括将满足数据传输需求的为UE预分配的PRB资源划分到第一集合，将不满足数据传输需求的为UE预分配的PRB资源划分到第二集合；当所述第一集合不为空时，从所述第一集合中选择平均CQI最高的PRB资源，作为为UE分配的PRB资源；当所述第一集合为空时，从所述第二集合中选择能够传输的数据量最多的PRB资源，作为为UE分配的PRB资源。
6.一种资源分配装置，其特征在于，该装置包括PRB分段确定单元，用于确定由连续的物理资源块PRB组成的PRB分段；PRB资源预分配单元，用于对于每个PRB分段，选择信道质量指示CQI最高的子带，通过所述CQI最高的子带确定为用户设备UE预分配的PRB资源；PRB资源确定单元，用于比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述PRB资源预分配单元包括MCS确定单元，用于通过所述最高的CQI确定对应的调制编码方式MCS ；确定PRB数目需求单元，用于确定UE采用所述MCS传输数据需要的PRB数目；判断单元，用于判断所述CQI最高的子带包括的PRB数目是否满足UE对PRB数目的需求；第一资源选择单元，用于当所述CQI最高的子带包括的PRB数目满足UE对PRB数目的需求时，从所述子带中选择UE需要的PRB数目的连续PRB，作为该子带所在的PRB分段所对应的为UE预分配的PRB资源。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述PRB资源预分配单元还包括第二资源选择单元，用于当所述CQI最高的子带包括的PRB数目不满足UE对PRB数目的需求时，通过搜索与所述CQI最高的子带相邻的子带中的PRB资源，确定为UE预分配的PRB资源。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二资源选择单元包括相邻子带搜索单元，用于搜索与所述CQI最高的子带紧邻的CQI次高的子带；选择处理单元，用于通过最高的CQI以及次高的CQI确定对应的MCS，并确定UE采用所述MCS传输数据需要的PRB数目，判断CQI最高的子带以及CQI次高的子带中的PRB总数是否满足UE对PRB数目的需求，如果是，则从CQI最高的子带以及CQI次高的子带中选择UE需要的PRB数目的连续PRB，作为为UE预分配的PRB资源；否则，选择CQI最高的子带和CQI次高的子带中所有的PRB资源，并继续通过搜索与所选择的子带相邻且CQI较高的子带中的PRB资源，确定为UE预分配的PRB资源。
10.根据权利要求6-9任一权项所述的装置，其特征在于，所述装置为基站。
全文摘要
本发明公开了一种资源分配方法及装置，用以降低分配下行共享信道资源的复杂度。本发明提供的一种资源分配方法包括确定由连续的物理资源块PRB组成的PRB分段；对于每个PRB分段，选择信道质量指示CQI最高的子带，通过所述CQI最高的子带确定为用户设备UE预分配的PRB资源；比较每个PRB分段对应的为UE预分配的PRB资源，确定为UE分配的PRB资源。
文档编号H04W72/08GK102387587SQ201010268230
公开日2012年3月21日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者朱志球, 李楠, 胡奕 申请人:电信科学技术研究院