SPS业务的PUCCH信道动态分配方法和装置与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种SPS业务的PUCCH信道动态分配方法和装置。

背景技术：

在LTE(Long Term Evolution，长期演进系统)系统中，PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行链路控制信道)主要承载向基站反馈的上行控制信息(Uplink Control Information，UCI)。上行控制信息包括：SR(Schedule Request，调度请求)，ACK/NACK(Acknowledgement，肯定确认/Negative Acknowledgement，否定确认)和CQI/PMI(Channel Quality Indicator，下行信道质量指示/Precoding Matrix Indicator，预编码矩阵指示)和RI(Rank Indicator，阶层指示)，对应于PUCCH的Format1、Format1A/1B和Format2/2A/2B格式。具体如下：

Format1：用于UE(User Equipment，用户设备)上行发送调度请求，基站侧仅需检测是否存在这样的发送；

Format1A/1B：用于UE上行发送ACK/NACK；

Format1在系统L3(层3)信令配置给SR的资源上传输；Format1A/1B在与下行PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行链路控制信道)CCE(Control Channel Element，控制信道单元)相对应的PUCCHACK/NACK资源上传输；当SR和上行ACK/NACK需要同时传输时，在L3信令配置给SR的资源上传输上行ACK/NACK。PUCCH上传输上行ACK占用的资源由RB(Resource Block，资源块)的ID，frequency domain CDM code(频域代码)和time domain CDM code(时域代码)确定。

Format2：用于发送上行CQI反馈编码后20比特的ACK/NACK信息，数据经过UE-specific search space(用户设备特定搜索空间)的加扰之后，进行QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控)调制。

Format2A：用于发送上行CQI反馈编码后20比特加1比特的ACK/NACK信息，进行BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)调制。

Format2B：用于发送上行CQI反馈编码后20比特加2比特的ACK/NACK信息，采用QPSK调制。

PUCCH资源映射：PUCCH位于系统带宽的两边，一个子帧的两个时隙采取跳频方式获得频率分集增益。

上述是PUCCH格式的描述，而对于PUCCH资源映射则分为动态调度业务和半静态调度(Semi－Persistent Scheduling，SPS)业务两种不同的分配方法：一种是下行动态调度业务，对应Format1a/1b的PUCCH格式，采用隐式的PUCCH资源分配方法，基于PDCCH下行授权的CCE位置进行映射，即采用公式$n_{\mathrm{PUCCH}}^{\left(1\right)}=(M-m-1)\×N_p+m\×N_{p+1}+n_{\mathrm{CCE}}+N_{\mathrm{PUCCH}}^{\left(1\right)}$来计算PUCCH资源位置。另一种是下行SPS业务，也是对应Format1/1a/1b的PUCCH格式，但是采用一种显式的PUCCH资源分配方法，在RRC连接建立时由高层通过N1PUCCH-AN-PersistentList消息给SPS业务终端配置4个PUCCH的资源索引值，然后在SPS激活授权中通过PDCCH中的TPC字段来指示终端具体采用RRC信令配置的4个PUCCH的资源中哪一个索引值。由于4个PUCCH的资源索引值为高层通过RRC信令的半静态配置，且一旦被终端的SPS业务使用，则长期占用，所以一般来说用于SPS业务的PUCCH资源需要预先在基站侧进行预留，且与动态调度使用的PUCCH资源错开。对于eNodeB下存在多个SPS业务终端时，要预留多少个PUCCH资源用于SPS 业务则主要与激活的半静态用户数和SPS业务的周期有关。

现在面临的问题是，虽然高层信令为SPS业务的UE可最多配置4个PUCCH 1a/1b资源位置，基站通过PDCCH中携带的TPC字段可灵活在4个资源位置中指定其中一个给UE使用，这4个资源位置如何分配协议没有统一的标准。目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：提供一种LTE系统中SPS PUCCH资源位置分配的机制，用以充分利用物理上行控制信道PUCCH的资源。

为解决这一技术问题，本领域常用的两种技术方案如下：方案一：高层为每个UE配置唯一可用的PUCCH 1资源；用于SPS业务ACK/NACK反馈的资源索引是直接在RRC连接建立时由高层配置的，其取值范围的确定主要与激活的半静态用户数和SPS业务的周期有关，对于SPS配置参数中的N1PUCCH-AN-PersistentList配置，对一个UE可配置4个取值。高层对一个UE仅配置1个取值，以减少占用量。方案二：高层为每4个UE配置相同的4个/对PUCCH 1资源；对于SPS配置参数中的N1PUCCH-AN-PersistentList配置，对4个UE可配置4个相同的取值。即4个UE之间共用4个PUCCH 1资源，通过PDCCH的字段在4个位置中选择一个和其它3个UE不冲突的资源位置来使用，这种方法也可有效减少占用量。通过上述两种方案可知，方案一或方案二中的PUCCH预留资源随着系统规划的可支持用户数目增多，预留的资源数随之增加。这两个方案分配的结果和效果是一样的。其一，两个方案都等效于为UE唯一配置了一个可用的SPS配置，这样即使该UE本次没有获得调度，该PUCCH资源位置也仍然预留出来，造成不必要的浪费；其二，方案一没有利用PDCCH字段灵活调度的功能，方案二虽利用了PDCCH字段灵活调度的功能，但是实际效果和方案一一样，也未引入明显好处。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种LTE系统中SPS PUCCH资源位置分配的机制，用以充分利用物理上行控制信道PUCCH的资源。

为此目的，一方面，本发明提出了一种SPS业务的PUCCH信道动态分配方法，包括：

为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组，并将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值发送至各个SPS业务终端，所述PUCCH信道资源组中的每一个PUCCH信道资源均包括与各个子帧一一对应的多个资源块；

对有下行SPS业务到达的SPS业务终端，根据时序关系确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧；

查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块，并将查找到的资源块分配给该SPS业务终端。

优选的，所述为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组，包括：

将接入的SPS业务终端进行分组；

为每一分组内的多个SPS业务终端配置一个相同的PUCCH信道资源组，且不同分组所对应的PUCCH信道资源组不同。

优选的，所述将查找到的资源块分配给该SPS业务终端包括：使用SPS开启授权DCI中的TPC域将查找到的资源块的所属的PUCCH信道资源的位置标识发送给该SPS业务终端。

优选的，所述SPS业务的PUCCH信道动态分配方法还包括：

在查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块失败时，延后预设数量个子帧查找未被占用的资源块。

优选的，所述将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源 索引值发送至各个SPS业务终端包括：将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值映射成协议识别的PUCCH 1/1a/1b编号并发送至所述SPS业务终端。

另一方面,本发明提供了一种SPS业务的PUCCH信道动态分配装置，包括：

资源配置模块，用于为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组，并将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值发送至各个SPS业务终端，所述PUCCH信道资源组中的每一个PUCCH信道资源均包括与各个子帧一一对应的多个资源块

动态分配模块，用于对有下行SPS业务到达的SPS业务终端，根据时序关系确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧；查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块，并将查找到的资源块分配给该SPS业务终端。

优选的，所述资源配置模块具体用于将接入的SPS业务终端进行分组；为每一分组内的多个SPS业务终端配置一个相同的PUCCH信道资源组，且不同分组所对应的PUCCH信道资源组不同。

优选的，所述动态分配模块具体用于使用SPS开启授权DCI中的TPC域将查找到的资源块的所属的PUCCH信道资源的位置标识发送给该SPS业务终端。

优选的，所述动态分配模块还用于在查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块失败时，延后预设数量个子帧查找未被占用的资源块。

优选的，所述资源配置模块具体用于将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值映射成协议识别的PUCCH 1/1a/1b编号并发送至所述SPS业务终端。

本发明提出的SPS业务的PUCCH信道动态分配方法，为多个 SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组，对于有下行SPS业务到达的SPS业务终端，确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧，并将为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块分配给该SPS业务终端。这样就使得同一PUCCH信道在不同子帧内的资源块可以分配给不同的SPS业务终端使用，而无需为每一个SPS业务终端都固定分配一个PUCCH信道，提高了PUCCH信道的资源利用率。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明一个实施例的SPS业务的PUCCH信道动态分配方法流程图；

图2为本发明一个实施例中SPS PUCCH系统资源池示意图；

图3为本发明一个实施例的SPS用户在SPS PUCCH系统资源池频域上一种映射情形的示意图；

图4为本发明一个实施例SPS业务的PUCCH信道动态分配装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在没有特别说明时，本发明中的PUCCH表示物理上行链路控制信道，UE表示SPS业务终端用户设备，PDCCH表示物理下行控 制信道，SPS表示半静态调度,SR表示调度请求。CP面表示控制面，UP面表示用户面。

一方面，本发明实施例中提出的一种SPS业务的PUCCH信道的动态分配方法，如图1所示，包括：

S1.为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组，并将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值发送至各个SPS业务终端，所述PUCCH信道资源组中的每一个PUCCH信道资源均包括与各个子帧一一对应的多个资源块；

S2.对有下行SPS业务到达的SPS业务终端，根据时序关系确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧；

S3.查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块，并将查找到的资源块分配给该SPS业务终端。

本实施例提出的SPS业务的PUCCH信道动态分配方法，为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组，对于有下行SPS业务到达的SPS业务终端，确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧，并将为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块分配给该SPS业务终端。这样就使得同一PUCCH信道在不同子帧内的资源块可以分配给不同的SPS业务终端使用，而无需为每一个SPS业务终端都固定分配一个PUCCH信道，提高了PUCCH信道的资源利用率。

在具体实施时，上述的步骤S1中：为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组的过程可以具体为：

步骤S11，将接入的SPS业务终端进行分组；

步骤S12，为每一分组内的多个SPS业务终端配置一个相同的PUCCH信道资源组，且不同分组所对应的PUCCH信道资源组不同。

通过对SPS业务终端进行分组，并为不同的SPS业务终端组配置 不同的PUCCH信道资源组，以实现负载均衡的效果。当然就为了实现本发明的基本目的而言，这里的步骤S1中的为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组的过程并不必然按照上述的步骤S11和步骤S12实施，相应的技术方案均应该落入本发明的保护范围。

在具体实施时，上述步骤S3中：将查找到的资源块分配给该SPS业务终端包括：使用SPS开启授权DCI中的TPC域将查找到的资源块的所属的PUCCH信道资源的位置标识发送给该SPS业务终端。优选的，所述将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值发送至各个SPS业务终端包括：将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值映射成协议识别的PUCCH 1/1a/1b编号并发送至所述SPS业务终端。

作为本发明优选的实施例中SPS业务的PUCCH信道动态分配方法还包括：在查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块失败时，延后一定数量个子帧查找未被占用的资源块。其中，延后的子帧的个数为可预设的数值。

下面结合一种具体的场景对上述实施例中的SPS业务的PUCCH信道动态分配方法进行详细说明。

首先，将一个SPS业务周期内可分配的SPS PUCCH信道资源进行分组。

设可用的SPS PUCCH信道资源数量为N_{sps_pucch}；在LTE TDD某时隙配比下，一个SPS周期内U子帧的数量为N_{SPS_U}，则该SPS业务周期内可分配的SPS PUCCH信道资源一共包括N_{sps_pucch}*N_{SPS_U}个与各个子帧一一对应的SPS PUCCH信道资源块。将上述一个SPS业务周期内可分配的SPS PUCCH信道资源块作为一个整体，看作一个共享资源池，定义为SPS PUCCH系统资源池。从系统角度，SPS PUCCH系统资源池内的任何一个PUCCH信道资源块都不会预先分配给某一个特定的SPS用户，而是可以被多个SPS用户共享使用， 根据用户SPS业务的到达时间，以及SPS PUCCH系统资源池内相应PUCCH信道资源块的占用/空闲情况进行动态分配。即系统需要维护每一个SPS PUCCH信道资源块的占用/空闲情况，频域上某一个位置的SPS PUCCH资源可以被多个用户在时域上进行时分复用，以动态分配策略来保证多个用户之间的分配不会冲突。

参见图2，设可用的SPS PUCCH信道资源数量N_{sps_pucch}为12(对应于n＝0、1、2……13所在的各个信道资源，其中，n为SPS PUCCH系统资源池中对SPS PUCCH信道资源块集合单独进行的逻辑编号，并不是最终的PUCCH的资源索引值),一个SPS周期(如12ms)内U子帧的数量N_{SPS_U}为8，则在一个无线帧内，一共有14*8＝112个资源块可以用。

接下来，为各SPS业务终端配置在一个SPS业务周期内相应的PUCCH信道资源组。

设系统需求为可同时容纳最大个激活的SPS用户，对所有的SPS用户单独进行编号，逻辑编号为将各SPS用户分散排列在SPS PUCCH系统资源池中的频域维度上，即在PUCCH系统资源池中任一子帧上，对个SPS用户进行排列。一般的，对于一个SPS用户，CP面最多只能在频域上配置4个PUCCH信道资源，因此，将SPS PUCCH系统资源池中一个SPS业务周期内可分配的SPS PUCCH信道资源块按照每四个资源为一组进行分组。

这样可以通过如下公式计算编号为m的用户可以配置的PUCCH资源组编号i：

举例来说，在时隙配比为1的情况下，设一个U子帧有14个SPS PUCCH资源，共有36个激活的SPS用户，分组情况如图3所示。其中，编号m为0～3、14～17、28～31的12个SPS业务终端分 为第一组，对应于n＝0-3所在的四个资源。同理，编号m为4～7、18～21、32～35的SPS业务终端分为第二组，对应于n＝4-7所在的四个资源。编号m为8～11、22～25SPS业务终端分为第三组，对应于n＝8-11所在的四个资源，编号m为12、13、26、27的SPS业务终端分为第四组，对应于n＝12和n＝13所在的两个资源。这一SPS业务终端组共用编号n为0～3的PUCCH信道资源块所在信道在各个子帧中相应的PUCCH信道资源块。

将任何一个SPS用户会在一个SPS业务周期内，可分配的SPS PUCCH信道资源块的集合定义为SPS PUCCH用户资源池。SPS用户根据自己的SPS业务到达时间，以及对应的SPS PUCCH用户资源池内的PUCCH资源块占用/空闲情况，灵活选择一个能尽可能早分配的空闲PUCCH资源块作为自己的SPS业务传输的PUCCH反馈信道。从而，有效减少SPS业务中由于资源分配不成功导致的调度延迟。

这样，基于负载均衡的用户业务终端-PUCCH映射后，可以保证用户较少时相当于没个用户能100％获得一个非竞争的PUCCH信道，而用户多时又能最大限度减少用户间复用PUCCH信道的竞争，保证最佳的PUCCH信道利用率。

根据上述计算，编号为m的SPS用户在任一个U子帧可配置的最多4个SPS PUCCH资源块，在SPS PUCCH中频域上的编号为：

n_{sps_pucch}＝i×4+j，j∈0,1,2,3，n_{sps_pucch}∈[0,N_{sps_pucch}-1]

需要注意的是，并不是每一个PUCCH资源组i在任一个U子帧内都一定有4个PUCCH资源，按照上述PUCCH负载均衡的用户业务终端-PUCCH映射规则，可能存在一个PUCCH资源组在任一个U子帧内的PUCCH资源数目少于4。那么上述映射后，每一个业务终端所能选择的PUCCH资源范围则频域上限定在自己所在的PUCCH资源组，时间上限定在一个SPS周期N_{SPS_U}内，即存在最多 4*N_{SPS_U}个PUCCH资源块可选择。

在具体实施时，完成上述为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组之后，将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值发送至各个SPS业务终端，具体过程如下：CP面完成上述计算后，将系统资源池内部的频域编号n_{sps_pucch}映射成协议识别的PUCCH 1/1a/1b编号通过N1PUCCH-AN-PersistentList消息给SPS业务终端。以完成CP面为每一个UE在SPS PUCCH系统资源池可选择调用的SPS PUCCH资源的配置。

接下来，对有下行SPS业务到达的SPS业务终端，根据时序关系确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧，在本实施例中，具体可以按照如下方法进行：当某一个SPS用户有下行SPS业务到达时，首先需要在SPS PUCCH用户资源池内确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧。举例来说，当某一个SPS用户有下行SPS业务到达，且需要调度分配PDSCH资源时，UP面根据时序关系定位到如果当前分配SPS PDSCH资源所对应的PUCCH U子帧，并根据该PUCCH U子帧定位到SPS PUCCH用户资源池相应的列序号n_{sps_U}，具体步骤如下：

S21.首先将当前调度SPS下行传输中首次SPS的PDSCH传输对应的PUCCH子帧归一化到0～19的SPS周期范围内。利用公式：k＝(SFN×10+Subframe)mod20，其中，SFN为PUCCH U子帧所对应的无线帧，Subframe为PUCCH U子帧所对应的子帧编号。

S22.然后根据当前的时隙配比将k映射为SPS PUCCH用户资源池相应的列序号n_{sps_U}，n_{sps_U}∈[0,N_{SPS_U}-1]。即该归一化PUCCH子帧对应到一个SPS周期，如20ms内的第几个U子帧。

在本实施例中，上述的步骤S3，即查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH U子帧内未被占用的资源块，具体举例来说，可以按如下过程：

根据上述定位的SPS PUCCH用户资源池的列位置n_{sps_U}，在该列的4个PUCCH资源块中查找空闲的PUCCH资源块。如果存在空闲的PUCCH资源块，且当前调度有SPS PDSCH资源可分配，则该SPS用户可在当前D子帧进行调度，并将该空闲的PUCCH资源块标记为占用。否则，如果当前4个可选的PUCCH资源块都已被占用，即在查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块失败时，延后预设数量个子帧查找未被占用的资源块。

此外，如果某一个SPS用户被释放，则相应的也需要在SPS PUCCH系统资源池中将该用户占用的PUCCH资源块标记为空闲，从而，完成对SPS PUCCH用户资源池中PUCCH资源的忙闲状态的维护。值得强调的是，因为SPS PUCCH用户资源池是SPS PUCCH系统资源池的一个子集，所以维护SPS PUCCH用户资源池中某一个PUCCH资源块的空闲/占用状态，等同于维护SPS PUCCH系统资源池中某一个PUCCH资源块的空闲/占用状态。

在本实施例中，上述的步骤S3中，将查找到的资源块所属的PUCCH信道资源的位置标识发送给该SPS业务终端，具体过程如下：通过SPS开启授权DCI中TPC域指示给所述SPS业务终端。UP面完成上述判断后，将确定占用的PUCCH资源块在当前U子帧该用户可选的4个PUCCH中的相对位置0、1、2、3，通过SPS开启授权DCI中TPC域指示给SPS业务终端。

另一方面，本发明还提供了一种SPS业务的PUCCH信道动态分配装置，如图4所示，包括：

资源配置模块401，用于为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组，并将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值发送至各个SPS业务终端，所述PUCCH信道资源组中的每一个PUCCH信道资源均包括与各个子帧一一对应的多个资源块；

动态分配模块402，用于对有下行SPS业务到达的SPS业务终端，根据时序关系确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧；查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块，并将查找到的资源块所属的PUCCH信道资源的位置标识发送给该SPS业务终端。

其中，资源配置模块401具体用于将接入的SPS业务终端进行分组；为每一分组内的多个SPS业务终端配置一个相同的PUCCH信道资源组，且不同分组所对应的PUCCH信道资源组不同。并且，将所配置资源组中的各个PUCCH信道资源的资源索引值映射成协议识别的PUCCH 1/1a/1b编号并发送至所述SPS业务终端

动态分配模块402具体用于使用SPS开启授权DCI中的TPC域将查找到的资源块的所属的PUCCH信道资源的位置标识发送给该SPS业务终端。

动态分配模块402还用于在查找为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块失败时，延后预设数量个子帧查找未被占用的资源块。

本实施例中，为多个SPS业务终端配置相同的PUCCH信道资源组，对于有下行SPS业务到达的SPS业务终端，确定该SPS业务终端应被调度的时间所对应的PUCCH子帧，并将为该SPS业务终端所配置的PUCCH信道资源组在所确定的PUCCH子帧内未被占用的资源块分配给该SPS业务终端，以保证多个用户之间的分配不会冲突。这样就使得同一PUCCH信道在不同子帧内的资源块可以分配给不同的SPS业务终端使用，而无需为每一个SPS业务终端都固定分配一个PUCCH信道，提高了PUCCH信道的资源利用率。并且，可以有效减少SPS业务调度由于资源分配不成功导致的调度延迟。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样 的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。