专利名称：一种tdd-ofdma系统物理层下行资源分配方法
技术领域：
本发明涉及时分双工-正交频分多址系统TIME DIVISION DULPLEXING國Orthogonal Frequency Division Multiple Access , 简称 TDDOFDMA无线通讯系统，具体涉及一种TDD-OFDMA系统下行突发以矩 形时频块存在的下行资源分配方法。
背景技术：
近年来，OFDM技术由于频语效率高、抗多径干扰而成为了无线通信物 理层技术的主流，无论是3G的后续演进，例如LTE，还是当前流行的无线 宽带接入技术，例如IEEE 802.16、 IEEE 802.20，都采用了OFDM作为物理 层技术提供多址接入OFDMA。在OFDMA系统中，在时域上划分为多个OFDM符号，而在频域上则划分为多个子信道，每个子信道则是一组子载波的集合。通常一个子信道与 一个或者几个符号交叉构成的时频区域称为时隙(Slot),是OFDMA系统域-频域划分的二维矩形表格表示 一个格子就是一个Slot,如图l所示。然而， 一些TDD-OFDMA系统中要求下行帧中的突发必须以矩形时频 块的形式存在。同时下行帧中包含的突发数目以及突发的大小是随机的且不 能够事先确定，即使能够知道理论上限与下限。此时，系统必须将调度后的 突发以矩形块的形式填充到下行子帧中。这样突发的填充问题就演变成矩形 件排样优化问题。众所周知，矩形件排样优化问题是很困难的，从数学上计 算复杂性理论看，它属于具有最高计算复杂性的一类问题-NP完全问题。 也就是说即使使用很快的计算机，在人们的可接受时间内也不可能求出这种 问题的最优解。但是对于无线通信系统的调度，帧长通常为毫秒级，所以调 度的实时性要求非常高，而且有限的时间也不能全部留给突发填充使用，调度也需要时间。所以即使得到一个最优解，那么就没有什么意义了。下行突 发的填充效果对系统下行资源的利用率有很大的影响，如果填充的不够紧 密，会导致有些突发没有合适的矩形区域能够填充，导致还没有发送就要被 丟弃，称为"爆帧"。如果填充的不够紧密，会导致留有的没有使用的时隙数 目过多，将使用其他方法省下的带宽都浪费了，最终的结果是系统容量与频 镨效率降低。发明内容本发明需要解决的技术问题是提供一种TDD-OFDMA系统物理层下行 资源分配方法，能提高下行资源的利用率、降低爆帧率，同时实现简单，能 够满足实时性的要求。本发明的上述技术问题这样解决，提供一种TDD-OFDMA系统物理层 下行资源分配方法，初始有效区域是整个下行子帧时频资源(有效区域是包 含右下角时隙的最大未填充矩形区域，空闲区域是除有效区域以外未被填充 的矩形区域)，包括以下步骤1.1) 按先频域后时域原则分配DL-MAP突发(ll)，其右侧未分配矩形区 域为有效区域，下方未分配矩形区域为空闲区域。空闲区域优先分配给长度 小于等于它的UL-MAP突发(12)，其矩形块时域长度为1，频域长度为 UL-MAP时隙数目。如果还存在空闲区域，就继续在空闲区域中尝试分配数 据突发；1.2) 如果UL-MAP突发还未被分配，按先频域后时域原则，在有效区域 中以矩形块的形式分配UL-MAP突发(12),该矩形块时域长cez7t/丄-M4P时隙数目频域长c^ "省厕,_ ，其右侧未分配矩 L [/丄-M4P所占时域时隙数目J有效区域的子信道数目」形区域为有效区域，下方未分配区域为空闲区域。如果存在空闲区域，就继续在空闲区域中尝试分配数据突发；1.3)以矩形块的形式从大到小选择未分配数据突发在有效区域(21)内进 行依次分配。在分配过程中可能会有新的空闲区域与有效区域，应该先分配空闲区i或，然后分配有效区i或。按照本发明提供的分配方法，所述有效区域是包含右下角时隙的最大未 填充矩形区域，空闲区域是除有效区城以外未被填充的矩形区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.3)是如果当前数据突发的大小能被有效区域的频域整除，则按照频域填充此数据突发。其右侧未分配矩形 区域为有效区域，无空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.3)是如果当前数据突发的大小 不能被有效区域的频域整除但能被有效区域的时域整除，则按照时域填充此 数据突发。其下方未分配矩形区域为有效区域，无空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.3)是如果当前数据突发的大小 不能被有效区域的频域或时域整除当前数据突发的大小加1能被有效区域 的频域整除，则按照频域填充此数据突发。其右侧未分配矩形区域为有效区 域，无空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.3)是如果当前数据突发的大小不能被有效区域的频域或时域整除，且当前数据突发的大小加1也不能被有效区域的频域整除，但是能被有效区域的时域整除，则按照时域填充此数据突发。其下方未分配矩形区域为有效区域，无空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.3)是如果当前数据突发的大小 不能被有效区域的频域和时域整除，且当前数据突发的大小加1不能被有效 区域的频域和时域整除，且有效区域的时域长度小于等于频域长度，则该矩形坱频域长cj 数据突发时隙数目).时蜂长二力f数据突发时隙数目)其下方L有效区域的时域时隙数目J L数据突发的子信道数目J 未分配矩形区域为有效区域，右侧未分配矩形区域为空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.3)是如果当前数据突发的大小 不能被有效区域的频域和时域整除，且当前数据突发的大小加1不能被有效 区域的频域和时域整除，且有效区域的时域长度大于等于频域长度，则该矩形地針娃长m f数据突发时隙数目)^f一长d,f数据突发时隙数目L其右(有效区域的频域时隙数目J L数据突发的时域时隙数H」 侧未分配矩形区域为有效区域，下方未分配矩形区域为空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤U)、 1.2)和1.3)中的空闲区域 的分配是如果当前数据突发的大小不能被空闲区域的频域整除但能被空闲区域的时域整除，则按照时域填充此数据突发。其下方未分配矩形区域为空 闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.1)、 1.2)和1.3)中的空闲区域 的分配是如果当前数据突发的大小不能被空闲区域的时域整除但能被空闲 区域的频域整除，则按照频域填充此数据突发。其右侧未分配矩形区域为空 闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.1)、 1.2)和1.3)中的空闲区域 的分配是如果当前数据突发的大小不能被空闲区域的时域或频域整除但当 前数据突发的大小加1能被空闲区域的时域整除，则按照时域填充此数据突 发。其下方未分配矩形区域为空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.1)、 1.2)和1.3)中的空闲区域 的分配是如果当前数据突发的大小不能被空闲区域的时域或频域整除，当前 数据突发的大小加1也不能被空闲区域的时域整除，但当前数据突发的大小 加1能被空闲区域的频域整除，则按照频域填充此数据突发。其右侧未分配 矩形区域为空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.1)、 1.2)和1.3)中的空闲区域的分配是如果当前数据突发的大小不能被空闲区域的时域或频域整除，并且 当前数据突发的大小加1也不能被空闲区域的时域或者频域整除，如果空闲 区域的时域长度不比频域长度大，则按照时域填充此数据突发。突发所占时 域长度为空闲区域的时域长度，所占频域长度为〕./数据突发大小)。其下(空闲区域时域slot数口J方未分配矩形区域为空闲区域。按照本发明提供的分配方法，所述步骤1.1)、 1.2)和1.3)中的空闲区域 的分配是如果当前数据突发的大小不能被空闲区域的时域或频域整除，并且 当前数据突发的大小加1也不能被空闲区域的时域或者频域整除，如果空闲 区域的时域长度比频域长度大，则按照频域填充此数据突发。突发所占频域 长度为空闲区域的频域长度，所占时械.长麿为m7f数据突发大小)其右侧〔空闲区域频域slot数目」未分配矩形区域为空闲区域。按照本发明提供的分配方法，系统填充过程中产生的有效区域或者空闲 区域，按照上述方法继续填充。按照本发明提供的分配方法，所述分配原则是分配最大可能长度的未分 配数据突发，已无合适数据突发分配的空闲区域或者有效区域放入系统空闲 区域队列，等待二次调度的分配。按照本发明提供的分配方法，该方法还包括可能的二次调度，所述DL-MAP突发还包括为二次调度预留增加的突发数目，二次调度在首次调度 产生的空闲区域队列和未使用完的有效区域内继续分配。按照本发明提供的分配方法，所述可能的二次调度是根据实时要求是否 得到满足才可能进行。按照本发明提供的分配方法，所述先频域后时域是指时域从前到后，频 域从上到下；所述步骤1.2)中更新后的有效区域可以是一个或零个。时域从 前到后保障了 DL-MAP和UL-MAP突发先行被发送。本发明提供的一种TDD-OFDMA系统物理层下行资源分配方法，与现 有的解决矩形件排样算法相比，具有如下优点本发明一种TDD-OFDMA 系统物理层下行资源分配的方法，采用简单的算术比较方法进行下行物理层 资源的分配，虽然不能提供最优的分配，但是避免了 NP完全问题的求解复 杂性，提高了下行物理层资源的分配的速度。通过详尽的仿真，可以为 TDD-OFDMA网络提供优化的预分配带宽，能够提高资源利用效率，降低 爆帧率。
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。图1是与本发明一种TDD-OFDMA系统物理层下行资源分配方法对应 的系统时频资源示意图。图2是本发明一种TDD-OFDMA系统物理层下行资源分配的方法中DL-MAP突发分配流程图。图3是本发明一种TDD-OFDMA系统物理层下行资源分配的方法中数 据在空闲区域中的流程图。图4是本发明一种TDD-OFDMA系统物理层下行资源分配的方法中 UL-MAP在有效区域中填充的流程图。图5是本发明一种TDD-OFDMA系统物理层下行资源分配的方法中数 据突发在有效区域中填充的流程图。图6本发明具体实施例TDD-OFDMA系统初始时频资源14*30占用示 意图。图7本发明具体实施例长度为49的DL-MAP突发分配后系统时频资源 占用示意图。图8本发明具体实施例长度为10的数据突发一分配后系统时频资源占 用示意图。图9本发明具体实施例长度为32的UL-MAP突发分配后系统时频资源 占用示意图。图IO本发明具体实施例长度为25的数据突发二分配后系统时频资源占 用示意图。图11本发明具体实施例长度为233的数据突发三分配后系统时频资源 占用示意图。图12本发明具体实施例长度为33的数据突发四分配后系统时频资源占 用示意图。图13本发明具体实施例长度为8的数据突发五分配后系统时频资源占 用示意图。图14本发明具体实施例长度为8的数据突发六分配后系统时频资源占 用示意图。图15本发明具体实施例长度为4的数据突发七分配后系统时频资源占 用示意图。图16本发明具体实施例长度为4的数据突发八分配后系统时频资源占 用示意图。图17本发明具体实施例长度为3的数据突发九分配后系统时频资源占 用示意图。
具体实施方式
首先，说明本发明使用的基本概念如图l所示，系统时频资源是二维 表格，其中每个格子代表一个slot,填充DL-MAP突发11、 UL-MAP突发 12和数据突发13,未填充部分分为两种，其中包含右下角slot的未分配矩 形区域为有效区域21,除有效区域外的未填充矩形区域为空闲区域22,空 闲区域22的再次分配可能产生空闲区域22,但是不可能产生有效区域21。 有效区域21的分配可能产生有效区域21、空闲区域22或者二者兼而有之。第二步，说明本发明指导思想和方法，时域从前到后，频域从上到下逐 步推进，包括如下步骤(a)首次调度后先分配DL-MAP突发，分配的原则是先频域后时域； (b )如果UL-MAP没有填充，则在有效区域中填充UL-MAP突发， 填充的原则是先频域后时域；(c) 接着在有效区域中填充数据突发；(d) 二次调度后填充DL-MAP;(e) 二次调度后在空闲区域和有效区域中填充数据突发。 进一步地，本发明还具有如下特点所述步骤(a)可以进一步分为如下步骤(al )DL-MAP中含有的突发的数目应该在首次调度的突发的数目基础 上预留出为二次调度增加的突发数目N。然后按照先频域后时域的顺序为 DL-MAP预留出资源空间；(a2)如果DL-MAP恰好填满有效的资源空间，则执行步骤(b),否则 执行步骤(a3 );(a3 )如果DL-MAP填充产生的IDLE区域小于UL-MAP所需要的Slot 数目，则执行步骤(a4)，否则执行步骤(a5); (a4)做空闲区域填充处理；(a5 )如果UL-MAP的时隙数不比空闲区域时隙数少，贝'J UL-MAP在有效区域中占用的时域时隙个数等于^/_^1^1111—)， UL-MAP实际L有效区域的子信道数目」占用的频磁.子信道教目为，,f,( M4埘隙数目其下方未分配矩形区域为…、t/丄-M4户所占时域时隙数目」工闲区域，右侧为分配矩形区域为有效区域。然后执行(a4)。进一步地，本发明还具有如下特点所述步骤(a4)可以进一步分为如 下步骤(a41)将未填充的数据突发按照由大到小的顺序排列；(a42)进行数据突发循环，如果此数据突发时隙数大于当前空闲区域 的时隙数，则中止本次循环。如果当前不存在空闲区域，则退出循环。(a43)如果不满足条件(a42)，并且此数据突发时隙数能被当前空闲 区域的行数整除，则按照行填充此数据突发，同时对队列中的此数据突发做 标记。突发下方未填充区域为空闲区域，同时执行(a49);(a44)如果不满足条件(a42)与(a43)，并且此数据突发时隙数能 被当前空闲区域的列数整除，则按照列填充此数据突发，同时对队列中的此 数据突发做标记。突发右側未填充区域为空闲区域，同时执行(a49);(a45)如果不满足条件(a42) 、 ( a43 )与(a44 ),并且此数据突发 时隙数加1能被当前空闲区域的行数整除，则按照行填充此数据突发，同时 对队列中的此数据突发做标记。突发下方未填充区域为空闲区域，同时执行 (a49);(a46)如果不满足条件(a42) 、 ( a43 ) 、 ( a44 )与(a45 )，并且 此数据突发时隙数加1能被当前空闲区域的列数整除，则按照列填充此数据 突发，同时对队列中的此数据突发做标记。突发右侧未填充区域为空闲区域， 同时执行(a49 );(a47)如杲不满足条件(a42) 、 ( a43 ) 、 (a44)、 (a45)与(a46)， 并且空闲区域的行数不小于列数，则按照行填充此数据突发，同时对队列中 的此数据突发做标记。突发下方未填充区域为空闲区域，同时执行(a49);(a48 )如果不满足条件(a42) 、 ( a43 ) 、 ( a44 ) 、 ( a45 ) 、 ( a46 ) 与(a47)，并且空闲区域的行数小于列数，则按照列填充此数据突发，同 时对队列中的此数据突发做标记。突发右側未填充区域为空闲区域，同时执 行(a49 );(a49)更新空闲区J或；进一步地，本发明还具有如下特点所述步骤(b)可以进一步分为如(bl )如果UL-MAP的时隙数不比有效区域时隙数少，则UL-MAP占 用的时隙个浙等干二17〔 M4埘隙数目)，UT,-MAP实际占用的频域子信道数目为;./ ^-M4刑隙数目),其下方未填充的矩形区域为空闲区域，然后执 &丄-M4P所占时'域时隙数目J行(a4) (b2)如果不满足(bl)，则系统报错。进一步地，本发明还具有如下特点所述步骤(c)可以进一步分为如 下步骤(cl )将未填充的数据突发按照时隙数由大到小的顺序排列；(c2 )进行数据突发循环，如果不存在有效区域或者有效区域时隙数目 不足则执行(c9)中止本次循环，否则执行(c3)。(c3 )如果当前数据突发的大小能被有效区域的行数整除，则按照行填 充此数据突发，其下方未填充矩形区域为有效区域；(c4)如果不满足(c3)的条件，并且当前数据突发的大小能被有效区 域的列数整除，则按照列填充此数据突发，其右侧未填充矩形区域为有效区 域；(c5)如果不满足(c3) 、 (c4)的条件，并且当前数据突发的大小加 1能被有效区域的行数整除，则按照列填充此数据突发，其下方未填充矩形 区域为有效区域；(c6)如杲不满足(c3) 、 (c4)与(c5)的条件，并且当前凝:据突发 的大小加1能被有效区域的列数整除，则按照按照列填充此数据突发，其右 侧未填充矩形区域为有效区域；(c7)如果不满足(c3) 、 (c4) 、 (c5)与(c6)的条件，并且有效 区域的时域时隙数目小于频域子信道数目，则突发占用的频域子信道数目为 ，./ 数据突发时隙数目、占用的时谈时隙教目为/数据突发时隙数目其下方未填充矩形区域为有效区域，其右侧未填充区域为空闲区域，同时执行(a4);(c8)如果不满足(c3) 、 (c4) 、 (c5) 、 (c6)与(c7)的条件， 并且有效区域的时域时隙数目不小于频域子信道数目，则突发占用的时域时下步骤:有效区域的子信道数目隙凄t目为 数据突发时隙数目)，占用的频J成子信道l欠目为Ce' L有效区域的子信道数目Jf数据突发时隙数目其右侧未填充矩形区域为有效区域，其下方未填充(数据突发的时域时隙数目」区域为空闲区域，同时执行(a4); (c9)结束数据突发循环；第三步，具体说明本发明处理流程，包括四个部分，分别是(一) DL-MAP的带宽分配，如图2所示，包含如下步骤步骤201，按照先频域后时域的原则，为DL-MAP突发分配资源，其中 包括为二次调度下行突发预留的资源；步骤202,判断DL-MAP获得的下行资源能否恰好填满所有频域子信道；步骤203,判断DL-MAP产生的空闲区域能否容纳UL-MAP突发； 步骤204,填充UL-MAP突发；步骤205,判断是否存在空闲区域(通过对应标志变量判定)； 步骤206，流程卿空闲区域的数据突发填充处理； 步骤207,流程曰有效区域的数据突发填充处理； 步骤208,流程卿空闲区域的数据突发填充处理； 步骤209，判断是否存在有效区域(通过对应标志变量判定)； 步骤210,准备在有效区域中进行流程(二)填充UL—MAP突发； 步骤211,系统告警(因为没有资源发送UL-MAP);(二) 有效区域填充UL_MAP突发，如图4所示，在有效区域中填充 UL-MAP突发，包含如下步骤步骤401，根据对应的标志变量，判断是否存在空闲区域；步骤402，根据对应的标志变量，判断UL-MAP突发是否已经填充；步骤403，判断有效区域的空间能否容纳UL-MAP突发；步骤404 ，按照先行后列的方式填充UL-MAP突发；步骤405,判断有效区域能否恰好填满UL-MAP突发；步骤406，更新空闲区i或； 步骤407，流程卿填充空闲区域； 步骤408，更新有效区城；曰有效区域的数据突发填充处理，如图5所示，包含如下步骤步骤501，将数据突发按照从大到小的顺序排列；步骤502，对数据突发队列进行循环；步骤503,根据对应的标志变量，判断是否存在有效区域；步骤504,判断有效区域能否容纳当前教:据突发；步骤505，判断数据突发的大小能否被有限区域的行数整除；步骤506,判断数据突发的大小能否被有限区域的列数整除；步骤507,判断数据突发的大小加1能否被有限区域的行数整除；步骤508，判断数据突发的大小加1能否被有限区域的列数整除；步骤509,判断有效区域的行数是否大于等于列数；步骤510,按照列填充当前的突发。先计算需要的列数，然后反推实际 需要的行数；步骤511，更新空闲区域；步骤512，流程卿填充空闲区域；步骤513，更新有效区域；步骤514，对数据突发队列进行循环;步骤515，按照行填充当前数据突发;步骤516，按照列填充当前数据突发步骤517，按照行填充当前数据突发步骤518,按照列填充当前数据突发步骤519，按照行填充当前数据突发，先计算需要的行数，然后反推实际需要的列数;卿空闲区域的数据突发填充处理，如图3所示，包含如下步骤步骤301,将数据突发按照时隙数由大到小的排列； 步骤302，对数据突发队列进行循环；步骤303，根据对应的标志变量，判断当前的数据突发是否已经填充完步骤304,根据对应的标志变量判断是否存在空闲区域；步骤305,判断当前数据突发大小是否超过空闲区域的大小；步骤306，判断当前数据突发的大小能否被空闲区域的行数整除；步骤307 ，判断当前数据突发的大小能否被空闲区域的列数整除；步骤308,判断当前数据突发的大小加1后能否被空闲区域的行数整除;步骤309,判断当前数据突发的大小加1后能否被空闲区域的列数整除:步骤310,判断空闲区域的行数是否不超过列数；步骤311，判断空闲区域的行数是否超过列数；步骤312，填充当前数据突发，同时更新空闲区域；步骤313,按照行填充当前数据突发，然后更新空闲区域；步骤314，按照列填充当前数据突发，然后更新空闲区域；步骤315，对数据突发队列进行循环。最后，结合一个具体分配实例详细说明本发明提出的方法。一、分配前的状态，如图6所示，具体如下DL-MAP突发大小49时隙UL-MAP突发大小32时隙数据突发大小是223、 33、 25、 10、 8、 8、 4、 4、 3时隙(按降序)帧的时域时隙数目14时隙帧的频域时隙数目30时隙系统时隙总数数目 14x30 = 420时隙数目有效区域信息ActiveArea.TimeSlot= 14时隙(有效区域时域时隙数目) ActiveArea.FreqSlot=30时隙(有效区域频域时隙数目) 空闲区域信息IdleArea.HorSlot = 0时隙(空闲区域时域时隙数目) IdleArea.VerSlot = 0时隙(空闲区域频域时隙数目) 空闲区域队列IdleList为空(存储首次调度没有填充的各个空闲区域) 二、分配过程第一步先填充DL-MAP突发11:因为DL一MAP突发11共49个时隙， 先填充频域，再填充时域，同时更新空闲区域与有效区域。填充后状态如图 7所示，具体如下其中新生有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 12ActiveArea.FreqSlot= 30新生空闲区域22信息为IdleArea.HorSlot = 1IdleArea.VerSlot = 11空闲区域队列IdleList为空剩余数据突发大小分别是223、 33、 25、 10、 8、 8、 4、 4、 3时隙第二步因为有11时隙的空闲区域，但是该空闲区域没有32时隙的 UL-MAP突发大，所以由大到小的顺序查找数据突发，发现长度10的数据 突发13是小于空闲区域22的最大突发，于是在空闲区域22中填充这个突 发。填充后状态如图8所示，具体如下其中有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 12ActiveArea.FreqSlot= 30新生空闲区域22信息为IdleArea.HorSlot = 1 IdleArea.VerSlot = 1剩余数据突发大小分别是223、 33、 25、 8、 8、 4、 4、 3时隙因为此时的新生空闲区域不能填充任何一个未填充数据突发，所以将此 空闲区域插入到空闲区域队列IdleList中。第三步在有效区域中填充UL-MAP突发12，按照先频域后时域的顺 序填充，所以时域长度为ceil(32/30)=2,频域长度为32/2=16,同时更新空 闲区域与有效区域。填充后状态如图9所示，具体如下其中新生有效区域信息为ActiveArea.TimeSlot = 10ActiveArea.FreqSlot= 30新生空闲区域信息为ActiveArea.TimeSlot = 2ActiveArea.FreqSlot= 14剩余数据突发大小分别是223、 33、 25、 8、 8、 4、 4、 3时隙第四步先填小的28时隙有效区域，由大到小的顺序查找数据突发， 发现长度25的数据突发是小于空闲区域的最大突发，于是在空闲区域中填 充这个突发。因为数据突发大小加1可以被空闲区域时域长度整除，即 mod(26，2) = 0，所以突发的时域长度为2，突发的频域长度为26/2=13,其 下方未填充矩形为空闲区域。填充后状态如图IO所示，具体如下其中有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 10ActiveArea.FreqSlot= 30新生空闲区域信息为IdleArea.HorSlot = 2IdleArea.VerSlot = 1剩余数据突发大小分别是223、 33、 8、 8、 4、 4、 3时隙因为此时的新生空闲区域不能填充任何一个未填充突发，所以将此空闲 区域插入到空闲区域队列IdleList中。第五步按顺序在有效区域中填充数据突发。剩余第一个突发是223 个时隙，因为有效区域的时域长度(IO时隙)比频域长度(30时隙)短， 所以突发的频域长度是ceil(223/10)=23，时域长度为ceil(223/23)=10，其下 方未填充矩形为有效区域。填充后状态如图ll所示，具体如下其中新生有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 10ActiveArea.FreqSlot= 7没有新生空闲区域剩余数据突发大小分别是33、 8、 8、 4、 4、 3时隙第六步按顺序在有效区域中填充数据突发。剩余第一个突发是33个 时隙，因为有效区域的频域长度(7时隙)比时域长度(IO时隙)短，所以 突发的时域长度是ceil(33/7)-5，频域长度为ceil(33/5)=7,其右侧未填充矩 形区域为有效区域。填充后状态如图12所示，具体如下其中新生有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 5ActiveArea.FreqSlot- 7没有新生空闲区域剩余数据突发大小分别是8、 8、 4、 4、 3时隙。第七步按顺序在有效区域中填充数据突发。剩余第一个突发是8个时 隙，因为有效区域的时域长度(5个时隙)比频域长度(7个时隙)短，所 以突发的频域长度是ceil(8/5)=2，时域长度为ceil(8/2)=4，其下方未填充矩 形区域为有效区域，右侧未填充区域为空闲区域。填充后状态如图13所示， 具体如下其中新生有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 5 ActiveArea.FreqSlot= 5 新生空闲区域信息为 IdleArea.HorSlot = 1 IdleArea.VerSlot = 2剩余数据突发大小分别是8、 4、 4、 3时隙因为此时的新生空闲区域不能填充任何一个未填充突发，所以将此空闲 区域插入到空闲区域队列IdleList中。第八步按顺序在有效区域中填充数据突发。剩余第 一个突发是8个时 隙，因为有效区域的时域长度与频域长度一样长，所以突发的时域长度是 ceil(8/5)=2,频域长度为ceil(8/2)=4,其下方未填充矩形区域为空闲区域，右 侧未填充矩形区域为有效区域。填充后状态如图14所示，具体如下其中新生有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 3ActiveArea.FreqSlot= 5新生空闲区域信息为IdleArea.HorSlot = 2IdleArea.VerSlot = 1剩余数据突发大小分别是4、 4、 3时隙因为此时的新生空闲区域不能填充任何一 个未填充突发，所以将此空闲 区域插入到空闲区域队列IdleList中。第九步按顺序在有效区域中填充数据突发。剩余第一个突发是4个时 隙，因为4 + 1可以被频域长度整除，所以突发的时域长度是cei1((4 + 1)/5)=1, 频域长度为4+1 = 5，其右側未填充区域为有效区域。填充后状态如图15 所示，具体如下其中新生有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 2 ActiveArea.FreqSlot= 5 无新生空闲区域剩余数据突发大小分别是4、 3时隙第十步按顺序在有效区域中填充数据突发。剩余第 一个突发是4个时 隙，因为4可以被时域长度(2时隙)整除，所以突发的时域长度是2，频域 长度为4/2 = 2，其下方未填充区域为有效区域。填充后状态如图16所示， 具体如下其中新生有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 2ActiveArea.FreqSlot= 5无新生空闲区域剩余数据突发大小分别是3时隙第十一步按顺序在有效区域中填充数据突发。最后一个数据一个突发 是3个时隙，因为3可以被频域长度整除，所以突发的时域长度是l,频域 长度为3/l-3，其右侧未填充矩形区域为空闲区域。填充后状态如图17所 示，具体如下其中新生有效区域21信息为ActiveArea.TimeSlot = 1ActiveArea.FreqSlot= 3无新生空闲区域，无剩余数据突发。因为首次调度的填充已经结束，将该剩余有效区域与空闲区域队列 一起 保留。第十二步根据实时要求决定是否进行二次调度，若进行继续在保留的 剩余有效区域与空闲区域队列中继续填充数据突发。
权利要求
1. 一种TDD-OFDMA系统物理层下行资源分配方法，其特征在于，初始有效区域是系统时频资源，有效区域(21)是指包含右下角时隙的最大未填充矩形区域，空闲区域(22)是除有效区域(21)以外的未填充矩形区域，包括以下步骤1.1)按先频域后时域原则分配DL-MAP突发(11)，其下方空闲区域(22)优先分配给长度小于等于它的UL-MAP突发(12)；1.2)按先频域后时域原则以矩形块的形式在有效区域中分配未被分配的UL-MAP突发(12)，该矩形块时域长id="icf0001" file="A2007100639410002C1.gif" wi="46" he="9" top= "81" left = "135" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>频域长id="icf0002" file="A2007100639410002C2.gif" wi="50" he="8" top= "93" left = "61" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>1.3)以矩形块的形式从大到小选择未分配数据突发在有效区域(21)内进行依次分配。
2、 根据权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤1.3)是如果 当前数据突发(13)的大小能被有效区域(21)的频域整除，则按照频域填充此 数据突发。
3、 根据权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤1.3)是如果 当前数据突发(13)的大小不能被有效区域(21)的频域整除但能被有效区域的 时域整除，则按照时域填充此数据突发。
4、 根据权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤1.3)是如果 当前数据突发(13)的大小不能被有效区域(21)的频域或时域整除，但当前数 据突发的大小加1能被有效区域的频域整除，则按照频域填充此数据突发。
5、 根据权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤1.3)是如果 当前数据突发(13)的大小不能被有效区域(21)的频域或时域整除，且当前数 据突发的大小加1能被有效区域的时域整除，则按照时域填充此数据突发。
6、 根据权利要求1所述分配方法，其特征在于，所迷步骤U)是如果 当前数据突发(13)的大小不能被有效区域(21)的频域或时域整除且当前数据突发的大小加1不能被有效区域的频域或时域整除，如果有效区域(21)的时域长度小于其频域长度，则该矩形沐频域A一-J 数据突发时隙数目〕,时域长L有效区域的时域时隙数目」.,f 数据突发时隙数目) 数据突发的子信道数目,
7、根据权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤1.3)是如果 当前数据突发(13)的大小不能被有效区域(21)的频域或时域整除且当前数据 突发的大小加1不能被有效区域的频域或时域整除，如杲有效区域(21)的时 域长度不小于其频域长度，迈'l该矩形块时谈长」 /数据突发时隙数目),频域、有效区域的频域时隙数目,长 f 数据突发时隙数目Ce! L数据突发的时域时隙数目
8、 根据权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤U)、 1.2) 和1.3)中的空闲区域(22)可用于分配长度小于等于它的未分配数据突发并进 一步在再次分配后产生新的空闲区域可继续分配。
9、 根据权利要求7所述分配方法，其特征在于，所迷分配原则是分配 最大可能长度的未分配数据突发，已无合适数据突发分配的空闲区域放入系 统空闲区域队列。
10、 根据权利要求1或8所述分配方法，其特征在于，该方法还包括可 能的二次调度，所述DL-MAP突发还包括为二次调度预留增加的突发数目， 二次调度在首次调度产生的空闲区域队列和未使用完的有效区域继续分配。
全文摘要
本发明涉及一种TDD-OFDMA系统物理层下行资源分配方法，包括按先频域后时域原则分配DL-MAP突发(11)，其下方空闲区域(22)优先分配给长度小于等于它的UL-MAP突发(12)；按先频域后时域原则以矩形块的形式在有效区域中分配未被分配的UL-MAP突发(12)，该矩形块时域长如右式，以矩形块的形式从大到小选择未分配数据突发在有效区域(21)内进行依次分配。这种方法实现简单，避免了NP完全问题的求解复杂性，提高了下行物理层资源的分配的速度，能提供优化的预分配带宽，提高资源利用效率，降低爆帧率。
文档编号H04L5/26GK101247623SQ20071006394
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者颖 刘, 刘向宇, 张连波 申请人:中兴通讯股份有限公司