上行资源分配的系统和方法

上行资源分配的系统和方法
【专利摘要】用于上行调度的方法实施例包括第一基站(BS)(102)按第一发送时间间隔(TTI)分配第一资源块到第一UE(121)以及其他资源块到其他UE(122至128)，按第二TTI计算所述第一资源块的所述第一UE(121)的第一优先级，在所述第一优先级中包括第一奖励，按所述第二TTI计算所述其他UE(122至128)和其他资源块的其他优先级，以及根据所述第一优先级和其他优先级(208)按所述第二TTI分配所述第一和其他资源块到所述第一(121)和其他UE(122-128)。
【专利说明】上行资源分配的系统和方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于无线通信的系统和方法，以及在具体实施例中，涉及用于上行资 源分配的系统和方法。

【背景技术】
[0002] 3GPP长期演进（LTE)无线网络可使用上行频率选择性调度来利用频率选择性增 益。通常，在每个发送时间间隔（TTI)内，基站（BS)中的上行调度器改变用户设备（UE)的 资源块（RB)的分派，以通过频率选择实现增益（称为频率选择性增益或频率选择性调度 (FSS)增益）。通过分配UE到频率的小子带内的RB实现该增益，所述频率在整个频带中对 于UE而言具有最佳条件。调度器可在特定的TTI内分配UE到RB，所述RB对于每个UE而 言具有最佳质量。然而，这种调度方法通常导致在相邻BS中感知的干扰变化（即，在相邻 BS中感知的干扰变化并可能无法预测）。该干扰变化通常使得调制编码方案（MCS)自适应 或链路自适应难以执行，从而降低了上行性能。干扰变化引起MCS自适应的性能下降，从而 影响了总体的上行性能。


【发明内容】

[0003] 本发明的优选实施例提供用于上行资源分配的系统和方法，通过本发明的优选实 施例，上述问题及其他问题不仅能基本上被解决或防止，并且一般还能获得技术上的优势。
[0004] 根据本发明的实施例，用于资源分配的方法包括第一基站（BS)实施软静态调度 方案。所述软静态调度方案包括所述第一 BS按第一发送时间间隔（TTI)分配第一资源块 到第一 UE以及其他资源块到其他UE，所述第一 BS按第二TTI计算所述第一资源块的所述 第一 UE的第一优先级，其中计算所述第一优先级涉及包括所述第一优先级中的第一奖励， 并且其中所述第二TTI迟于所述第一 TTI，所述第一 BS按所述第二TTI计算其他UE和其他 资源块的其他优先级，以及所述第一 BS，根据由所述第一奖励修改的所述第一 UE的所述第 一优先级和其他UE的其他优先级，按所述第二TTI分配所述第一和其他资源块到所述第一 和其他UE。
[0005] 根据本发明的另一实施例，基站（BS)包括处理器和存储由所述处理器执行的程 序的计算机可读存储介质，所述程序包括按当前发送时间间隔（TTI)计算不同资源块的第 一用户设备（UE)的第一优先级的指令，其中所述计算第一优先级包括确定第一组最近资 源块的指令，其中所述第一组最近资源块对应于在TTI的最近过去时间中分配给所述第一 UE的资源块，并包括在所述第一组最近资源块的所述第一 UE的所述第一优先级的计算中 第一组奖励，按所述当前TTI计算不同资源块的其他UE的其他优先级，以及根据计算的所 述第一和其他UE的优先级按所述当前TTI分配不同资源块到所述第一和其他UE。

【专利附图】

【附图说明】
[0006] 为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图进行的描述，其中：
[0007] 图1为一种根据实施例的网络的方框图，所述网络可用来实施如下文所述的设备 和方法；
[0008] 图2是根据实施例的上行资源分配方法的流程图；以及
[0009] 图3为一种根据实施例的计算平台的方框图，所述计算平台可用来实施如下文所 述的设备和方法。

【具体实施方式】
[0010] 下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本发明提供可在各 种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和 使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0011] 典型基站（BS)的上行调度器可改变分派给特定资源块的用户设备（UE)以利用频 率选择性增益。然而，这种上行调度方法导致在相邻BS处感知的干扰变化。该干扰变化可 导致调制编码方案（MCS)自适应的下降，从而降低了总体的上行性能。然而，如果资源持续 分配到一个UE，该UE可仅使用平均上行信道质量指示（CQI)执行MCS选择，而失去了频率 选择性增益的可用性。
[0012] 目前，可使用一种持续调度实现一些频率选择性增益，同时改善MSC自适应条件。 目前使用的持续调度方法涉及将资源块（RB)分成不同的类型，使得BS可根据RB的类型为 UE调度RB的更长或更短的重复。这种方法的问题在于其可能过度约束资源的分配并限制 了可实现的频率选择性增益。此外，持续调度过程较复杂，并且混合自动重传请求（HARQ) 机制需要谨慎规划。设计这种持久调度来消除干扰。上行同步的非自适应混合的HARQ重传 可中断一些其他UE的持续资源分配，从而导致干扰的突变。为了克服这种情况，需要谨慎 规划持续资源分配，使得HARQ重传与持续资源分配一致。由于资源分配的这些附加约束， 可能失去甚至更大的灵活性和频率选择性增益。因此，提供一种用于上行资源分配的系统 和方法以解决这些问题。
[0013] 将结合具体上下文中的优选实施例来描述不同的实施例，即，LTE无线网络的上行 资源分配算法。然而，本发明也可以用于其他算法和网络。例如，不同实施例可应用于LTE 无线接入网（RAN)和LTE eNode-B网络上的无线资源管理（RRM)算法、调度算法、MCS自适 应算法和功率控制算法。进一步地，不同实施例不限定于LTE网络，并且还可应用于其他基 于正交频分复用（0FDM)的网络，例如全球微波接入互操作性（WiMAX)带自适应调制编码 (AMC)模式网络等。
[0014] 图1示出了根据一项实施例的无线网络的方框图。网络100包括若干基站 (BS)102、104和106,每个基站分别服务地理区域108、110和112。如图1所示，BS104和 106与BS102相邻。网络100可以为3GPP长期演进（LTE)无线网络，而BS102、104和106 可以为增强NodeB(eNodeB)。在其他实施例中，网络100可包括在不同地理布局中配置的任 意数量的BS，其中多个BS可彼此相邻和/或与特定BS相邻。
[0015] BS传输/接收数据并将系统资源分配（调度）到其区域内的单个用户设备（UE)。 例如，BS102传输/接收数据并将资源到分配UE121至128。特定BS内的UE的操作可导 致相邻BS处的干扰。具体而言，与位于BS的地理覆盖区域中心的UE (称为小区中心用户 (CXU))相比，BS的地理周边的UE(称为小区边缘用户（CEU))可导致相邻BS的严重干扰。 CEU导致的该干扰增长可归因于较接近或跨越相邻BS覆盖区域（覆盖区域可重叠）的CEU。 在图1中，与BS102覆盖的其他UE相比，UE125和126可对BS106产生更大的干扰；类似地， 与BS102覆盖的其他UE相比，UE127和128可对BS104产生更大的干扰。进一步地，与(XU 相比，这些CEU可要求更多的功率来从/向其分派的BS接收/发送数据。
[0016] 每个BS在一定传输带宽内操作以进行上行和下行传输。该传输带宽细分为单个 资源块（RB)。每个RB是用于系统资源分配的最小分配单元，并可占用LTE网络中约180kHz 的带宽。BS基于如现有技术中已知的非持续实用调度算法按每个发送时间间隔（TTI)将 UE调度到其区域中的RB。例如，可使用比例合理的、指数比例合理的或修改的最长加权队 列第一（M-LWQF)调度器。
[0017] 占用传输带宽边缘的RB可称为小区边缘带宽（CEB)，而占用传输带宽中心的RB可 称为小区中心带宽（CCB)。典型调度方案（例如小区间干扰协调（ICIC)方案）可在CEB上 约束待调度的CEU。进一步地，调度器可在网络中的不同BS之间协调CEB和CCB，使得服务 BS的CEB与其邻居BS的CEB不冲突（即不重叠）。因此，与当UE在CCB上进行调度相比， CEB上的UE从邻居BS经受的干扰可更少。
[0018] 典型RB调度算法的非持续性质（即在不同的TTI内UE可调度到不同的RB)可导 致在相邻UE中感知的干扰的较大变化。例如，在不同TTI内将UE125和126调度到不同的 RB可导致BS106处感知的干扰随着时间的推移而产生极大的变化并不可预测。该变化给 BS106所覆盖的UE的调制编码方案（MCS)自适应造成了困难。一项实施例实施了 RB调度 算法，该RB调度算法提供了改善MCS自适应和最大化频率选择性增益之间的权衡。该调度 算法可实施消除BS处感知的干扰变化的软静态方法。
[0019] 一项实施例减少了干扰波动并消除了各个BS102、104和106感知的干扰，从而在 保持合理的频率选择性增益的同时改善MCS自适应。一项实施例通过使用调度技术提高各 个BS的性能，从而优化各个BS中的上行（UL)资源分配减弱干扰变化以最大化频率选择性 增益和MCS自适应性能。
[0020] BS (例如BS102)中的上行资源分配方法平滑地控制干扰变化，使得平衡频率选 择性增益和MCS自适应性能成为可能。在给定的TTI内，其中在先前的TTI内将UE(例如 UE126)分配到某些RB，增加奖励到这些先前分配的RB上的UE的优先级。基于该优先级和 奖励，BS调度器在当前TTI内分配资源。该软静态调度允许将UE更持续地调度到相同的 RB，减少在相邻BS处感知的干扰变化（例如，允许在BS102上更持续地调度的UE126,将减 少BS106处的干扰变化）。奖励越大，UE被持续调度的可能性越高。因为所有BS102U04 和106可实施该软静态调度，这些BS可协同工作以消除跨越整个网络100的干扰变化。然 而，不同于硬静态调度方法，如果BS的传输带宽中的不同RB为UE提供足够好的质量，那么 调度器仍可将UE分配到较好质量的RB并实现频率选择性增益。通过实施适当的奖励，网 络100可平衡MSC自适应和频率选择性增益。
[0021] 图2示出了根据实施例的上行调度的流程图，其可由图1中的BS (例如BS102)实 施。在步骤202中，BS在当前ΤΤΙ(ΤΤΙ(0))内从其覆盖区域中的UE(例如UE126)接收到 一个进行上行传输的请求。可将UE126持续地从一个ΤΤΙ调度到下一个ΤΤΙ，而BS可同时 调度其覆盖区域中的多个或所有UE (UE120至128)。
[0022] 在步骤204中，BS在最近过去的ΤΤΙ内寻找UE在哪些RB上调度。BS102可着眼于 按过去 X 个 TTI (TTI (-1)、TTI (-2)、TTI (-3)、…· TTI (-X))进行的 UE126 的 RB 分配。BS102 确定UE126最近在哪些RB上调度（下文中称为最近RB)。在不同的实施例中，X的范围在 1到10个TTI之间，即使还可使用X的其他范围。
[0023] 在步骤206中，BS随后在在各个最近RB处调度UE的优先级中包括奖励。例如， UE126可能已在TTI(-l)内调度到特定RB((RB(3))。因此，在RB(3)处调度UE126的优先 级中包括奖励。通过在特定RB处的UE126的优先级中包括奖励，UE126更可能被持续调度 到相同的RB。该持续分配消除了由UE126导致的在相邻BS106处感知的干扰变化，这消除 了 BS106处的总体干扰变化。
[0024] 在步骤208中，BS使用实用调度器将UE调度到BS的传输带宽中的RB。一项实 施例通过利用频率选择性增益和MCS自适应控制各个BS中的干扰变化，提高UE的服务质 量（QoS)，并最大化总体网络性能。在实施例中，对于在先前TTI中分配的每个UE，增加奖 励到对应RB上的UE的优先级中，这些RB在先前X个TTI中被分配到该UE。基于优先级， 调度器在当前TTI中分配RB。一项实施例可包括上行带宽上的BS之间的干扰变化信息交 换。BS的奖励实施可根据其邻居BS感知的干扰变化级别进行调整。
[0025] 接着，为下一个TTI，TTI(1)重复整体流程。对于TTI(1)，BS在时间范围TTI(O)， TTI (-1)，…（ΤΤΤ(-Χ+1))中寻找UE的最近RB。这些更新的最近RB的UE的优先级中包括 奖励，并且UE被相应地调度到RB。
[0026] 奖励可以多种方式包括在UE的优先级中。例如，奖励可作为增加到UE126的整体 优先级函数的偏移被包括；作为与UE126的整体优先级函数相乘的系数被包括；作为增加 到用于计算UE126的整体优先级函数的参数中的偏移被包括，或作为与用于计算UE126的 整体优先级函数的参数相乘的系数被包括。用于计算整体优先级函数的参数可以为，例如， UE126的频域或时域中的信号干扰噪声比（SINR)、UE126的MCS级别或UE126的整体数据 速率，或这些参数的组合。UE126的SINR可用于计算UE126的MCS级别或UE126的数据速 率。
[0027] 例如，可按如下方式调整现有优先级公式以及将偏移增加到SINR，从而在UE的优 先级中包括奖励：
[0028]

【权利要求】
1. 一种用于资源分配的方法，其特征在于，包括： 第一基站（BS)实施软静态调度方案，所述软静态调度方案包括： 所述第一 BS按第一发送时间间隔（TTI)分配第一资源块到第一 UE以及其他资源块到 其他UE ; 所述第一 BS按第二TTI计算所述第一资源块的所述第一 UE的第一优先级，其中计算 所述第一优先级包括所述第一优先级中的第一奖励，并且其中所述第二TTI迟于所述第一 TTI ； 所述第一 BS按所述第二TTI计算所述其他UE和其他资源块的其他优先级；以及 所述第一 BS，根据由所述第一奖励修改的所述第一 UE的所述第一优先级和所述其他 UE的其他优先级，按所述第二TTI分配所述第一和其他资源块到所述第一和其他UE。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述其他优先级进一步包括按第二 TTI的所述其他资源块的所述其他UE的所述其他优先级中包括其他奖励，其中所述其他奖 励包括在各个资源块的各个所述其他UE的各个所述其他优先级中，所述各个资源块对应 于在所述第一 TTI中分配到所述其他UE的所述其他资源块。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二TTI在所述第一 TTI的10个TTI 内。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一奖励是常量值。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括根据所述第一 BS已知的干扰 变化信息计算所述第一奖励。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一优先级中包括所述第一奖励 包括将偏移增加到所述第一优先级，将所述第一优先级乘以一个系数，将偏移增加到计算 所述第一优先级中包括的参数，将所述参数乘以一个系数，或其组合。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述参数是信号干扰噪声比（SINR)、调制 编码方案（MCS)级别、所述第一 UE的数据速率，或其组合。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括： 所述第一 BS从第二BS接收干扰变化信息，所述第二BS是所述第一 BS的邻居；以及 根据所述接收的干扰变化信息计算所述第一奖励。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括： 所述第二BS确定由所述第一 BS导致的所述第二BS处的干扰变化级别； 当由所述第一 BS导致的所述第二BS处的干扰变化级别高于干扰变化阈值时，所述第 一 BS从所述第二BS接收软静态调度信号；以及 根据在所述第一 BS处接收的软静态调度信号触发所述软静态调度方案的实施。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二BS确定由所述第一 BS导致的 所述第二BS处的干扰变化级别包括所述第二BS使用通过X-2信令接收的UE调度信息。
11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述BS计算所述第一和其他优先级包括 包括用于实现所述第一和其他优先级计算中的频率选择性增益的参数。
12. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据比例合理的调度方案执行由所述BS 计算所述第一和其他优先级以及由所述BS分配不同的资源块到不同的UE。
13. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一 BS根据所述第一和其他优先级 按所述第二TTI分配所述第一和其他资源块到所述第一和其他UE包括分配特定资源块到 特定UE，所述特定资源块是所述第一或其他资源块中的一个，所述特定UE是所述第一或其 他UE中的一个，与所述特定资源块的所有所述第一和其他优先级相比，所述特定资源块具 有最1?优先级。
14. 一种基站（BS)，其特征在于，包括： 处理器；以及 计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序，所述 程序包括用于进行如下操作的指令： 按当前发送时间间隔（TTI)计算不同资源块的第一用户设备（UE)的第一优先级，其中 所述第一优先级的所述计算包括用于进行如下操作的指令： 确定第一组最近资源块，其中所述第一组最近资源块对应于在TTI的最近过去时间中 分配给所述第一 UE的资源块；以及 在所述第一组最近资源块的所述第一 UE的所述第一优先级的计算中包括第一组奖 励； 按所述当前TTI计算不同资源块的其他UE的其他优先级；以及根据所述第一和其他 UE的所述第一和其他优先级按所述当前TTI分配不同资源块到所述第一和其他UE。
15. 根据权利要求14所述的BS，其特征在于，所述用于计算所述第一和其他优先级的 指令包括进一步的指令，所述指令用于包括实现所述第一和其他优先级计算中的频率选择 性增益的参数。
16. 根据权利要求14所述的BS，其特征在于，所述其他UE包括第二UE，用于计算所述 其他优先级的指令包括进一步的指令，所述进一步的指令用于按所述当前TTI计算不同资 源块的所述第二UE的第二优先级，其中所述第二优先级的所述计算包括用于进行如下操 作的指令： 确定第二组最近资源块，其中所述第二组最近资源块对应于在所述TTI的最近过去时 间中分配给所述第二UE的资源块；以及 在所述第二组最近资源块的所述第二UE的所述第二优先级的计算中包括第二组奖 励。
17. 根据权利要求16所述的BS，其特征在于，所述第一和第二组奖励是一组相同的奖 励。
18. 根据权利要求16所述的BS，其特征在于，所述第一 UE是小区边缘UE (CEU)，所述第 二UE是小区中心UE(CXU)，其中所述第一组奖励的权重大于所述第二组奖励的权重。
19. 根据权利要求14所述的BS，其特征在于，所述第一组最近资源块包括小区边缘带 宽（CEB)资源块和小区中心带宽（CCB)资源块，其中所述第一组奖励包括具有所述CEB资 源块的第一权重的第一奖励和具有所述CCB资源块的第二权重的第二奖励，所述第一权重 不同于所述第二权重。
【文档编号】H04W72/06GK104247534SQ201380004906
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年1月18日 优先权日:2012年1月19日
【发明者】巢志骏, 伽米尼·瑟纳瑞斯, 张立清 申请人:华为技术有限公司