专利名称：无线资源分配方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，具体而言，涉及一种无线资源分配方法及装置。
背景技术：
无线通信系统中，服务质量OloS，Quality of krvice)和系统吞吐率是无线系统的两个最重要的指标。干扰协调是系统QoS满意度的保障，而干扰协调往往需要牺牲小区 (Cell)整体吞吐率来换取Cell边缘吞吐率的提升，进而提高满足整个Cell更多UE的QoS 要求，如何在QoS满足的基础上实现系统吞吐率的最大化一直都是无线通信技术研究的热
点ο以长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统为例，在LTE系统进行数据传输时， 将上/下行时频域物理资源组成资源块(Resource Block, RB)，作为物理资源单位进行调度与分配。在常规循环前缀(Normal CP,NormalCyclic Prefix)情况下，一个资源块(RB， Resource Block)在频域上包含12个连续的子载波，在时域上包含7个连续的正交频分复用(OFDM)符号，即频域宽度为180kHz，时间长度为0. 5ms。在LTE上行资源分配中，基站(eNodeB)的上调度器需要为用户分配一定数量的 RB、发射功率和选择恰当的调整编码方式(Modulation CodingScheme，MCS)。为用户分配的RB数量、发射功率、MCS、QoS与系统吞吐率之间存在着以下关系单个UE的总功率一定，分配的RB越多，单位RB上的功率越低，对邻区干扰越低， MCS越低，本小区吞吐率越低，该UE的QoS越容易得到满足；反之，可以为单个UE分配较少的RB，每个UE的可用功率增加，对邻小区干扰增加， MCS越高，本小区吞吐率越高，该UE的QoS越不容易得到满足；综上LTE系统中依然没有一个很的方法解决QoS满意度与系统吞吐率的矛盾。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无线资源分配方法及装置，以在满足QoS需求的前提下实现系统频谱效率的最大化。为解决以上技术问题，本发明提供了一种无线资源分配方法，该方法包括获取用户设备(UE)的功率谱密度(PSD)的最大值，作为PSD初始值；根据所述PSD初始值获取资源块(RB)数的最小值，作为RB数初始值；根据所述UE的业务QoS需求调整PSD初始值和RB数初始值得到本次数据传输的 PSD最终值和RB数最终值；根据所述本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值构造资源分配信令，并下发给所述UE。进一步地，所述PSD 的最大值为 Ppreffi = min (PcMAX, PhighestMCS，PMXf。rmInterference)，或 PcMAX'或 PhighestMCS'或 PlAXfromInterference' 其中， PperEB为PSD最力1 ，ITlin 求取胃中的最々、{^，
。
为冊的最大发射功率，1\_@^为满足最高阶调整编码方式(MCS)所需的功率谱密度，
41 MAXfromInterference 乂J Interference丄 1 ‘》中的最大值 ‘1 Interference
为邻小区i的干扰门限，PL' i
为邻小区i的路径损耗。进一步地，获取所述RB数初始值所依据的公式为
ρNm = mm( f ,U ,其中min表示求取其中的最小值，表示下取
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整，P。mX为UE的最大发射功率，Ppctkb为PSD初始值，Nfflavailable表示可用带宽。进一步地，根据所述UE的业务QoS需求调整PSD初始值和RB数初始值得到本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值包括(a)根据UE的业务数据速率要求获取本次传输目标传输块大小(TBS)，记为 TBSKe(luiMient ；根据UE缓冲区状态报告(BSR，Buffer Size Report)获取对应的TBS，记为 TBSbse ；(b)根据信道干扰情况和PSD当前值及RB数当前值获取TBS当前值；(c)判断所述TBS当前值是否满足TBSbsk彡TBS彡TBSEequirement,若是，将所述PSD 当前值和RB数当前值分别作为本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；若TBS当前值大于TBSbsk，则将TBS调整为TBSbsk，则将所述PSD当前值和TBSbsk对应的RB数分别作为本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；若TBS当前值小于TBSKe(luiMent，则否则执行步骤 (d)； (d)根据调整策略，调整RB数当前值并根据调整后的RB数当前值重新计算PSD当前值，或，调整PSD当前值，并根据调整后的PSD当前值重新计算RB数当前值，转步骤(b)。进一步地，步骤(d)中所述RB数当前值的调整范围为所述RB数最小值到系统空闲可用带宽；所述PSD当前值的调整范围为PSD最小值至所述PSD最大值，所述PSD最小值为干扰噪声之和与PSD最大值之间的任意取值。为解决以上技术问题，本发明还提供了一种无线资源分配装置，该装置包括PSD初始值获取模块，用于确定用户设备(UE)的功率谱密度(PSD)的最大值，作为 PSD初始值；RB数初始值获取模块，用于根据所述PSD初始值获得资源块(RB)数的最小值，作为RB数初始值；自适应模块，根据所述UE的业务QoS需求调整PSD初始值和RB数初始值得到本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；信令构造输出模块，用于根据所述本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值构造资源分配信令，并下发给所述UE。进一步地，所述PSD 的最大值为 Ppreffi = min (PcMAX, Phighestscs，PMXf。rmInterferen。e)，或
PcMAX'或 PhighestMCS'或 PlAXformInterference' 其中， PperEB为PSD最力1 ，ITlin 求取胃中的最々、{^，
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为冊的最大发射功率，1\_@^为满足最高阶调整编码方式(MCS)所需的功率谱密度，
1 MAXfromInterference 乂J Interference丄 1 ‘》中的最大值 ‘1 Interference
为邻小区i的干扰门限，PL' i
为邻小区i的路径损耗。进一步地，所述RB数初始值获取模块通过以下公式获得所述RB数初始值
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整，P。mX为UE的最大发射功率，Ppctkb为PSD初始值，Nfflavailable表示可用带宽。进一步地，所述自适应模块包括资源需求确定子模块，用于根据UE的业务数据速率要求获取本次传输目标传输块大小(TBS)，记为TB&e_ement ；根据UE缓冲区状态报告(BSR，Buffer Size Report)获取对应的TBS，记为TBSbsk ；TBS当前值计算子模块，用于根据信道干扰情况和PSD当前值及RB数当前值计算 TBS当前值；判断子模块，用于判断满足TBSbsk彡TBS彡TB&e_Ment，若是，将所述PSD当前值和 RB数当前值分别作为本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；若TBS当前值大于TBSbsk， 则将TBS调整为TBSbsk，则将所述PSD当前值和TBSbsk对应的RB数分别作为本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；若TBS当前值小于TBSKe_rement，否则通知所述调整子模块进行调整；调整子模块，用于根据调整策略，调整RB数当前值并根据调整后的RB数当前值重新计算PSD当前值，或，调整PSD当前值，并根据调整后的PSD当前值重新计算RB数当前值， 以及将所述PSD当前值和RB数当前值输出至所述TBS当前值计算子模块。进一步地，所述调整子模块输出的RB数当前值的调整范围为所述RB数最小值到系统空闲可用带宽；所述调整子模块输出的所述PSD当前值的调整范围PSD最小值至所述 PSD最大值，所述PSD最小值为干扰噪声之和与PSD最大值之间的任意取值。本发明方法和装置确定出UE单位RB上的发射功率上限即PSD上限，此时对邻小区的干扰是系统允许最大值；进而得到由功率因素获得的RB数，即初始RB数目；根据UE的 QoS需要，调整UE的RB数目和PSD，从而使得UE的QoS得以满足的基础上尽可能保障系统的频谱效率最高。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是本发明实施例1的无线资源调度方法流程图；图2是两个小区组网条件下邻区干扰控制示意图；图3是本发明实施例1中根据UE的业务QoS需求对PSD初始值和RB数初始值进行调整的流程示意图；图4是TBS与MCS和RB数之间的映射关系；图5是LTE R8协议中的TBS与MCS和RB数之间的映射关系；图6是本发明实施例无线资源调度装置的结构框图。
具体实施例方式鉴于无线通信领域的QoS保证与系统吞吐率之间存在的问题，本发明旨在提供一种无线资源分配方法和装置，以实现上行RB分配、功率控制和自适应调制与编码(AMC， Automatic Modulation Code)协调工作，保证系统干扰水平可控进而使得网络性能得以保障、保证最大限度满足UE的QoS要求进而达到用户满意度的最大化、保证在限定的干扰水平下和单个UE QoS满足的前提下实现系统频谱效率的最大化，以解决LTE或LTE-Advanced 系统上行链路RB分配、功率控制和AMC协作不当造成系统性能问题。本发明先确定出用户设备(UE，User Equipment)单位RB上的发射功率上限即功率谱密度(PSD，Power Spectrum Density)上限，此时对邻小区的干扰是系统允许最大值； 进而得到由功率因素获得的RB数，即初始RB数目；根据UE的QoS需要，调整UE的RB数目和PSD，从而使得UE的QoS得以满足的基础上尽可能保障系统的频谱效率最高；最后根据 UE的RB数目和PSD以及物理层测量得到的干扰噪声和(NI，Noise and Interference)预测信道的信干噪比(SINR，Signal Interference Noise Ratio)完成AMC和功率控制。下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一该实施例提供了一种无线资源调度方法，如图1所示，包括如下步骤步骤101 获取用户设备(UE)的功率谱密度(PSD)的最大值，作为PSD初始值；以下给出一种根据邻小区干扰门限及路径损耗获取PSD最大值的方法。初始化邻小区干扰门限，具体的，各邻小区i的干扰门限的取值与小区 (Cell)的目标IOTanterference Over Thermal，指测量到的其他小区内所有UE产生的干扰功率与热噪声功率的比值，IOT = (Interference+Noise) /Noise, IOT用于表征上行带宽上测量得到的干扰水平，通常需要对测量结果在时域上平滑，目标IOT往往是经验值，或者
采用系统仿真得出)存在以下关系Σ ^^^—^目^^^1。
运邻区ID设，服务小区路径损耗为PL dB，邻小区i的路径损耗为PL' i dB, UE单位RB的发射功率的最大值为Ppctkb，即PSD的初始值为Ppctkb dBm, UE的最大发射功率为P。MX，满足最高阶MCS (对应UE的最高速率)所需的单位RB上的发射功率(也即，满足最高级MCS所需的功率谱密度)为 1 highestMCS ，本实施例中干扰门限约束条件为=Ppcteb-PL' i ( P—山如图2所示，为两个小区组网条件下邻区干扰控制示意。即，Pperiffi ( Pmterferencei+PL' 令PMXft。mIntCTfCTen。e = max(PInterferencei+PL' e邻区ID)，max表示取集合中的最大值，需要说明的是，这里的邻小区i以UE当前能够测量到的邻小区为限，则获取所述PSD的最大值(本实施例中，PSD最大值为PSD的初始值)所依据的公式为Pperffi = min (PcMAX, PhighestMCS，PMAXfromlnterference)，其中 min (X，y, Ζ)，表不在 X，1, Z 二者
中取最小；步骤102 根据所述PSD初始值获取资源块(RB)数的最小值，作为RB数初始值；获取所述RB数初始值所依据的公式为
Nrb = mm(,U ,其中表示下取整，Nfflavailable表示可用带宽；
权利要求
1.一种无线资源分配方法，其特征在于，该方法包括获取用户设备(UE)的功率谱密度(PSD)的最大值，作为PSD初始值； 根据所述PSD初始值获取资源块(RB)数的最小值，作为RB数初始值； 根据所述UE的业务QoS需求调整PSD初始值和RB数初始值得到本次数据传输的PSD 最终值和RB数最终值；根据所述本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值构造资源分配信令，并下发给所述UE。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述PSD的最大值为 PpreEB 一 m^n (PcMAX，PhighestMCS' PlAXformlnterference)，或 PcMAX'或 PhighestMCS' 或 PlAXfromInterference'其中，PperEB 为PSD最大值，min表示求取其中的最小值，P。MX为UE的最大发射功率， 1 highestMCS 为满足最高阶调整编码方式(MCS)所需的功率谱密度，PMXfr。mInterfermce为 (Plnterferencei+PL'中的最大值，PlnterferenceI为邻小区i的干扰门限，PL',为邻小区i的路径损耗。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述RB数初始值所依据的公式为 ρ
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述UE的业务QoS需求调整PSD初始值和RB数初始值得到本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值包括(a)根据UE的业务数据速率要求获取本次传输目标传输块大小(TBS)，记为 TBSKe(luiMient ；根据UE缓冲区状态报告(BSR，Buffer Size Report)获取对应的TBS，记为 TBSbse ；(b)根据信道干扰情况和PSD当前值及RB数当前值获取TBS当前值；(c)判断所述TBS当前值是否满足TBSbsk彡TBS彡TBSEequirement,若是，将所述PSD当前值和RB数当前值分别作为本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；若TBS当前值大于 TBSbsk，则将TBS调整为TBSbsk，则将所述PSD当前值和TBSbsk对应的RB数分别作为本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；若TBS当前值小于TBSKe_rement，则否则执行步骤(d)；(d)根据调整策略，调整RB数当前值并根据调整后的RB数当前值重新计算PSD当前值，或，调整PSD当前值，并根据调整后的PSD当前值重新计算RB数当前值，转步骤(b)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(d)中所述RB数当前值的调整范围为所述RB数最小值到系统空闲可用带宽；所述PSD当前值的调整范围为PSD最小值至所述 PSD最大值，所述PSD最小值为干扰噪声之和与PSD最大值之间的任意取值。
6.一种无线资源分配装置，其特征在于，该装置包括PSD初始值获取模块，用于确定用户设备(UE)的功率谱密度(PSD)的最大值，作为PSD 初始值；RB数初始值获取模块，用于根据所述PSD初始值获得资源块(RB)数的最小值，作为RB 数初始值；自适应模块，根据所述UE的业务QoS需求调整PSD初始值和RB数初始值得到本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；信令构造输出模块，用于根据所述本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值构造资源分配信令，并下发给所述UE。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于所述PSD的最大值为 PpreEB 一 m^n (PcMAX，PhighestMCS' PlAXformlnterference)，或 PcMAX'或 PhighestMCS' 或 PlAXfromInterference'其中，PperEB 为PSD最大值，min表示求取其中的最小值，P。MX为UE的最大发射功率， 1 highestMCS 为满足最高阶调整编码方式(MCS)所需的功率谱密度，PMXfr。mInterfermce为 (Plnterferencei+PL'中的最大值，PlnterferenceI为邻小区i的干扰门限，PL',为邻小区i的路径损耗。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于所述RB数初始值获取模块通过以下公式获得所述RB数初始值
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述自适应模块包括资源需求确定子模块，用于根据UE的业务数据速率要求获取本次传输目标传输块大小(TBS)，记为TBSKe(luiMent ；根据UE缓冲区状态报告(BSR，Buffer Size Report)获取对应的 TBS，记为 TBSbsk ；TBS当前值计算子模块，用于根据信道干扰情况和PSD当前值及RB数当前值计算TBS 当前值；判断子模块，用于判断满足TBSBSK彡TBS彡TBSEequirement,若是，将所述PSD当前值和RB 数当前值分别作为本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；若TBS当前值大于TBSBSK， 则将TBS调整为TBSbsk，则将所述PSD当前值和TBSbsk对应的RB数分别作为本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；若TBS当前值小于TBSKe_rement，否则通知所述调整子模块进行调整；调整子模块，用于根据调整策略，调整RB数当前值并根据调整后的RB数当前值重新计算PSD当前值，或，调整PSD当前值，并根据调整后的PSD当前值重新计算RB数当前值，以及将所述PSD当前值和RB数当前值输出至所述TBS当前值计算子模块。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调整子模块输出的RB数当前值的调整范围为所述RB数最小值到系统空闲可用带宽；所述调整子模块输出的所述PSD当前值的调整范围PSD最小值至所述PSD最大值，所述PSD最小值为干扰噪声之和与PSD最大值之间的任意取值。
全文摘要
本发明涉及一种无线资源分配方法及装置，该方法包括获取用户设备(UE)的功率谱密度(PSD)的最大值，作为PSD初始值；根据所述PSD初始值获取资源块(RB)数的最小值，作为RB数初始值；根据所述UE的业务QoS需求调整PSD初始值和RB数初始值得到本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值；根据所述本次数据传输的PSD最终值和RB数最终值构造资源分配信令，并下发给所述UE。本发明方法和装置可以在满足QoS需求的前提下实现系统频谱效率的最大化。
文档编号H04W52/24GK102469566SQ20101054320
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者张庆宏 申请人:中兴通讯股份有限公司