专利名称：一种实现非对称带宽系统的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及LTEClong term evolution,长期演进)移动通信系统领域，具体涉及一种实现上下行非对称带宽系统的方法及装置。
背景技术：
随着无线宽带通信技术的发展，无线频谱资源作为一种不可再生资源，已经越 发珍贵。
在LTE以及未来的4G(Fourth Generation)无线通信系统中，采用最广泛的频分 双工(FDD，Frequency Division Duplex)模式是一种基于上下行对称带宽的系统。而人们对于网络的应用，一般来说都是下载多于上传，即，对下行要求频谱资源需求量大于 上行。从而，在下行资源刚好充分利用时，上行资源则会存在着浪费的情况。但是，当 前LTE FDD协议框架下，上下行的系统带宽是对称的，即，协议规定了上下行采用的频 谱资源数量相同。
在无线频谱资源日趋紧张的今天，无线频谱资源的浪费就是运营商无线资源使 用成本的浪费，而在当前LTE FDD协议框架下还没有解决这种上行频谱资源浪费的方案。发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的不足，提供一种在现有FDD协议框架内 实现非对称带宽系统的方法及系统。
本发明的技术问题是通过以下技术方案予以解决的一种实现非对称带宽系统 的方法，具体包括以下步骤在上行限定的频谱范围内，演进的节点B调度物理上行共 享信道资源并配置物理随机接入信道资源和探测参考信号使用的资源；用户设备根据该 物理随机接入信道的配置发起随机接入并和演进的节点B建立RRC链接；该演进的节点 B半持续调度用户设备；该用户设备在半持续调度状态下，通过物理上行共享信道携带 上行控制信息。
为了保证PUSOi，PRACH, SRS所占用的带宽限制在限定的范围内，所述频谱 范围为兆赫兹，其中，下行系统带宽为χ兆赫兹，上行系统带宽为y兆赫兹。
优选的是上行共享信道调频设计和探测参考信号的调频设计，需要保证二者 调频之后所占用的频谱与上行频谱资源限制相一致。半持续调度的周期为周期性CQI反 馈的周期。
具体来讲，所述上行控制信息包括CQI、RI、PMI以及部分ACK/NACK反馈信息，上行控制信息的SR信息Schedule Request)通过演进的节点B半持续调度用户设备 实现。
进一步的方案是在半持续调度状态未能调度的ACK/NACK反馈信息，由演进的 节点B在物理下行共享信道发送的同时下发针对所述未能调度的ACK/NACK反馈的上行授权。
本发明还涉及一种实现非对称带宽系统的装置，包括资源规划模块，其用来在 上行限定的频谱范围内，调度物理上行共享信道并配置物理随机接入信道；以及上行控 制信息处理模块，该上行控制信息处理模块在用户设备根据该物理随机接入信道的配置 发起随机接入并建立RRC链接时，用来在半持续调度下通过物理上行共享信道携带上行 控制信息。
该实现非对称带宽系统的装置还包括限定物理上行共享信道的带宽范围的跳频 模块。该跳频模块限定的带宽范围为兆赫兹，其中，下行系统带宽为χ兆赫兹， 上行系统带宽为y兆赫兹。
具体来讲，该上行控制信息处理模块包括CQI/RI/PMI反馈模块、主动授权模 块以及ACK/NACK反馈模块。
本发明与现有技术相比的有益效果是1)本发明的实现非对称带宽系统的方 法，在上行限定的频谱范围内，用户设备在半持续调度状态下，通过物理上行共享信 道携带除SR信息以外的全部上行控制信息，使得本系统中上行物理层处理中不需要 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)处理模块，并且无需修改协议，即可保证上行 系统带宽小于等于下行系统带宽，从而在现有FDD协议框架内，实现上下行非对称带 宽的系统设计，节省了上行的频谱资源；2)本发明的实现非对称带宽系统的方法，配置 PUSCH和SRS调频确保PUSCH和SRS占用的资源上行频谱资源限制相一致，使得带 宽的使用范围完全在演进的节点B控制之下，从而保证上行带宽可以不受协议给定带宽 选项的约束，上行带宽使用更加灵活；3)本发明的实现非对称带宽系统的装置，通过资 源规划模块实现物理上行共享信道携带除SR信息以外的全部上行控制信息，通过主动为 UE做SPS授权，查看UE上报的BSR是否为空确定是否要调度该UE，以此取代SR的功 能，使得系统中上行物理层处理中不需要PUCCH处理模块，演进的节点B侧的上行带宽 处理能力也可以降低，因而可以简化演进的节点B (Evolved NodeB)侧的处理功能，可进 一步节约硬件成本。
图1是PUCOi，PUSCH, PRACH, SRS在整个上行系统带宽中的分布示意 图2是本发明实现非对称带宽系统方法的上行处理流程图3是本发明实现非对称带宽系统装置的模块图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明涉及的实现非对称带宽系统的方法，eNodeB在限定的上行带宽范围内配 置 PRACH (Physical Random Access Channel)频谱资源和 SRS (Sounding Reference Signal) 频谱资源，UE(User Equipment)在限定PRACH频谱资源上发起随机接入，RRC (Radio Resource Control)链接建立完成，eNodeB在上行限定的频谱范围内半静态调度UE，UE 在半持续调度状态下，通过PUSCH (Physical Uplink Share Channel)携带除SR信息以外的全部上行控制信息，eNodeB通过为用户设备主动授权并查看缓冲区状态报告判定是否 调度该用户设备，从而取代SR的功能，若PDSCH(Physical DownLink Share Channel)的 ACK/NACK无法通过半持续调度的PUSCH携带，则eNodeB在下发PDSCH的同时为UE做上行授权。
为了保证所有上行数据均在演进的节点B指定的带宽上发送，本发明的设计 思路如下演进的节点B在调度物理上行共享信道(PUSCH，Physical Uplink Share Channel)、配置物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)和探测参 考信号 6RS，SoundingReference Signal)以及 PUSCH、SRS 调频时保证 PUSCH、SRS 禾口 PRACH所占用的频谱资源在限定带宽范围以内。演进的节点B通过设计合理的PUSCH 调度算法，完全避免PUCCH的使用。
鉴于此，本发明的实现方案举例如下
通过演进的节点B对利用PUSCH的调度，使得每个需要上发ACK/ NACK (Acknowledge/None-Acknowledge)， CQI (Channel Quality Indicator), RI (Rank hidicator)和PMI(Pre-CodingMatrixbidex)时都有PUSCH。从而使得 ACK/NACK、CQI、 RI、PMI自动在PUSCH上发送，即利用PUSCH发送除SRXSchedule Request)以外的全部上行控制信息。
然后，利用主动授权的方式替代SR信息的发送。配置SRS带宽，PUSCH频谱 资源分配，PRAOi，时频域位置，跳频设计保证频谱范围在事先限定好的范围内；如图 1所示，所有上行信道和信号只能在演进的节点B所限定的可用资源内发送。
而SR功能通过演进的节点B对用户设备主动半持续调度授权，并查看用户设备 BSR (buffer Size Report)是否为空，作出是否马上调度该UE的判决。
以LTE FDD系统为例，设下行系统带宽为χ兆赫兹，上行载频为fc兆赫兹，上 行系统带宽y兆赫兹为例，即上行可用的频谱范围为[fc，fc+y]；
其中χ表示协议规定的系统带宽大小，在LTE R8中取之为1.4，3，5，10，15， 20 ；在LTE RlO中可以扩展到100，x>y>1.4兆赫兹。
请参考图2，以下将结合附图给出本发明在实现过程中的详细描述。
步骤一，eNodeB对上行系统频谱资源限定为位玲1.4，也就是说上行信道资源 只能在上述规定的资源范围内选取；
步骤二，eNodeB配置PRACH频域位置；eNodeB在上述限定范围内配置 PRACH。
需要注意的是，PRACH频域位置，选择在上行系统y兆赫兹载频之内，其它配 置与对称带宽下的PRACH配置相同；
步骤三，UE在eNodeB的配置PRACH频谱上发起随机接入；
步骤四，随机接入完成，RRC(Radio Resources Control)链接建立完成；在步 骤一限定的范围内，配置SRS的频域资源，eNodeB半持续调度(SPS，Semi Persistent Schedule) UE的周期性信息反馈业务，SPS的周期与周期性CQI反馈周期保持一致；
若UE在半持续调度子帧内有任何上行控制信息，均会自动通过PUSCH反馈给 演进的节点B。
此时UE就可以在半持续调度SPS下，上报缓冲区状态报告(BSR，Buffer SizeReport),并且在此上行数据中还能自动携带CQI，PMI, RI和部分ACK/NACK信息；
步骤五，对于未能在上述步骤中反馈的PDSCH (Physical DownlinkShare Channel) 对应的ACK/NACK，则在下发PDSCH的同时下发上行授权(UL Grant，UplinkGrant)；
LTE中对于同一 UE其PUSCH和PUCCH不同时发送，如果上行的控制信息和业务信息需要同时发送，则此时控制信息与业务信息都在PUSCH发送；
在PUSCH，和SRS的跳频设计中，仍需要保证分配给UE频谱在上行限定的频 谱范围内。
再以实施例二加以具体介绍
设LTE FDD 系统，系统带宽 20 兆赫兹，IOORBs (Resource Block)记为RBO， RBI, RB2,…，RB99。限定上行只能使用RB21，RB22,…，RB90之间的70个RB ；给出具体实施过程；
步骤一，eNodeB限制上行系统可用频谱资源为RB21-RB90之间的RB ；
步骤二，eNodeB在RB21-RB90之间配置PRACH的频谱资源，本实施例配置 PRACH频谱资源为为RB41，RB42,…，RB46 ；
步骤三，UE在eNodeB指定的PRACH频谱内发起随机接入；
步骤四，随机接入完成，RRC链接建立成功，半持续调度UE的周期性CQI反 馈业务，在RB21-RB90范围内，配置SRS发送带宽，设计PUSCH跳频方式。其中，半 持续调度SPS的周期配置为CQI反馈的周期。上述频域资源配置需满足步骤一种的限制 条件，即，分配给UE的RB不能超出RB21-RB90范围；
步骤五，对于未能在SPS调度的上行子帧反馈的ACK/NACK，需要在PDSCH 发送的同时，发送上行授权，从而保证ACK/NACK会通过PUSCH反馈，为UE分配的 RB仍需满足RB21-RB90的范围要求。
请参考图3，本发明还涉及一种实现非对称带宽系统的装置，包括资源规划模 块302，其用来在上行限定的频谱范围内，调度物理上行共享信道并配置物理随机接入信 道；以及上行控制信息处理模块303，该上行控制信息处理模块在用户设备根据该物理 随机接入信道的配置发起随机接入并建立RRC链接时，用来在半持续调度下通过物理上 行共享信道携带上行控制信息。
该实现非对称带宽系统的装置还包括限定物理上行共享信道和SRS的带宽范围 的跳频模块301。
该上行控制信息处理模块303包括CQI/RI/PMI反馈模块303.1、主动授权模块 303.2 以及 ACK/NACK 反馈模块 303.3。
以下将给出实现非对称带宽系统装置的具体结构描述。
301，跳频模块
本模块负责PUSCH和SRS的跳频设计，用于保障PUSCH和SRS实际所采用的频谱资源不致因跳频模式的影响而超出上行的限定带宽范围。
以LTE FDD系统为例，设下行系统带宽为χ兆赫兹，上行载频为fc兆赫兹，上 行系统带宽y兆赫兹为例，即上行可用的频谱范围为[fc，fc+y]；
其中χ表示协议规定的系统带宽大小，在LTE R8中取之为1.4，3，5，10，15， 20；在LTE RlO中可以扩展到100，该跳频模块为了限定带宽范围，将x、y之间的关系设置为位玲1.4兆赫兹。
302，PUSCH, PRACH, SRS 资源分配模块
本模块用与分配本小区内的PRACH位置和UE的SRS频谱位置，调度PUSCH 资源，从而保证PUSOi，PRACH, SRS的发射频段在上行规定的范围之内。
303，上行控制信息处理模块
该模块包括三个子模块，CQI/RI/PMI反馈模块303.1，主动授权模块303.2， ACK/NACK反馈模块303.3，分别介绍如下
303.1，CQI/RI/PMI 反馈模块
本模块通过SPS实现CQI/RI/PMI反馈。根据CQI反馈周期配置SPS，用于反 馈CQI/RI/PMI信息，SPS的周期等于CQI反馈周期，SPS资源大小根据需要反馈信息 比特数和宽带SINRXS:ingle Interference Noise Ratio)确定，其中所需反馈的信息比特数目 除需要包含CQI/RI/PMI还需包括BSR和ACK/NACK。
303.2，主动授权模块
本模块负责通知调度器做主动授权，用于代替UE发送SR过程。RRC链接建 立成功，该模块就通知调度器为UE授权，授权内容根据模块303.1而定；。
303.3，ACK/NACK 反馈模块
本模块用于实现，PDSCH的ACK/NACK反馈，具体处理如下
在下行授权的同时判断下一子帧是否上行SPS子帧，如果是则不做处理；如 果下一子帧不是上行SPS子帧，则在下行授权同时下发上行授权，授权资源大小根据宽 带SINR和所需承载的信息比特数确定，其中上行信息比特数应该包含ACK/NACK和 BSR。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本 发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明 的保护范围。
权利要求
1. 一种实现非对称带宽系统的方法，具体包括以下步骤在上行限定的频谱范围内，演进的节点B调度物理上行共享信道资源并配置物理随 机接入信道资源和探测参考信号使用的资源；用户设备根据所述物理随机接入信道的配置发起随机接入并和演进的节点B建立 RRC链接；所述演进的节点B半持续调度用户设备；所述用户设备在半持续调度状态下，通过物理上行共享信道携带上行控制信息。
2.根据权利要求1所述的实现非对称带宽系统的方法，其特性在于所述频谱范围 为x^yM.4兆赫兹，其中，下行系统带宽为χ兆赫兹，上行系统带宽为y兆赫兹。
3.根据权利要求1所述的实现非对称带宽系统的方法，其特性在于所述半持续调 度的周期为周期性CQI反馈的周期。
4.根据权利要求1所述的实现非对称带宽系统的方法，其特性在于所述上行控制 信息包括CQI、RI、PMI以及部分ACK/NACK反馈，上行控制信息的SR信息(Schedule Request)通过演进的节点B半持续调度用户设备实现。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的实现非对称带宽系统的方法，其特性在于在 半调度状态未能调度的ACK/NACK反馈，由演进的节点B在物理下行共享信道发送的同 时下发针对所述未能调度的ACK/NACK反馈的上行授权。
6.一种实现非对称带宽系统的装置，其特性在于包括资源规划模块，其用来在上 行限定的频谱范围内，调度物理上行共享信道资源并配置物理随机接入信道资源和探测 参考信号使用的资源；以及上行控制信息处理模块，所述上行控制信息处理模块在用户设备根据所述物理随机 接入信道的配置发起随机接入并建立RRC链接时，用来在半持续调度下通过物理上行共 享信道携带上行控制信息。
7.根据权利要求6所述的实现非对称带宽系统的装置，其特性在于还包括限定物 理上行共享信道的带宽范围的跳频模块，所述跳频模块限定的带宽范围为兆赫 兹，其中，下行系统带宽为χ兆赫兹，上行系统带宽为y兆赫兹。
8.根据权利要求7所述的实现非对称带宽系统的装置，其特性在于所述上行控制 信息处理模块包括CQI/RI/PMI反馈模块、主动授权模块以及ACK/NACK反馈模块。
9.根据权利要求8所述的实现非对称带宽系统的装置，其特性在于所述半持续调 度的周期为周期性CQI反馈的周期。
10.根据权利要求8所述的实现非对称带宽系统的装置，其特性在于所述半持续调 度资源大小根据需要反馈信息比特数以及宽带SINR确定。
全文摘要
本发明公开了一种实现非对称带宽系统的方法，具体包括以下步骤在上行限定的频谱范围内，演进的节点B调度物理上行共享信道并配置物理随机接入信道；用户设备根据该物理随机接入信道的配置发起随机接入并和演进的节点B建立RRC链接；演进的节点B半持续调度用户设备；用户设备在半持续调度状态下，通过物理上行共享信道携带上行控制信息。本发明还涉及一种实现非对称带宽系统的装置。本发明中通过物理上行共享信道携带除SR以外的全部上行控制信息，使得本系统中上行物理层处理中不需要物理上行控制信道(PUCCH)处理模块，保证上行系统带宽小于等于下行系统带宽，从而在现有FDD协议框架内，实现上下行非对称带宽的系统设计。
文档编号H04W74/08GK102026391SQ20091019022
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者张庆宏, 录显明, 谭欢喜 申请人:中兴通讯股份有限公司