长期演进中的资源受限分配的制作方法

长期演进中的资源受限分配的制作方法
【专利摘要】本公开涉及长期演进中的资源受限分配，其中提供一种方法、用户设备、网络设备和软件产品，支持通过下行链路将多个资源分配给用户设备。将资源块分组为块的多个群组，群组的数目不大于最大数目。在每个群组中，以相邻的方式布置资源块。通过对群组进行操作来分配资源块，并且使用群组分配指示来信令所述分配。
【专利说明】长期演进中的资源受限分配
[0001] 本申请是申请日为2007年12月28日，申请号为"200780051265. 2"，发明名称为 "长期演进中的资源受限分配"的发明专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请夺叉引用
[0003] 本申请要求2006年12月28日提交的美国临时申请60/877, 752的优先权。

【技术领域】
[0004] 本发明涉及无线电信领域。更具体地，本发明涉及用于蜂窝系统的控制信道结构。

【背景技术】
[0005] 电信业正处于开发新一代灵活的、可承受的通信的过程中，这些通信包括高速接 入同时还支持宽带服务。第三代移动电信系统的诸多特征已经建立，但是很多其他特征尚 未完善。
[0006] 第三代移动通信中的系统之一是通用移动电信系统（UMTS)，其向固定客户以及移 动客户递送语音、数据、多媒体和宽带信息。UMTS被设计为适应增长的系统容量和数据能 力。在UMTS中，对电磁频谱的有效使用至关重要。已知可以使用频分双工（FDD)或者使用 时分双工（TDD)方案来实现频谱效率。空分双工（SDD)是用于无线电信的第三种双工传输 方法。
[0007] 如图1所示，UMTS架构包括用户设备102 (UE)、UMTS陆地无线电接入网 104(UTRAN)以及核心网126(CN)。UTRAN与UE之间的空中接口称为Uu，而UTRAN与核心网 之间的接口称为Iu。
[0008] 如图1所示，URTAN包括一组无线电网络子系统128(RNS)，其中每个子系统具有多 个小区110(C)的地理覆盖。子系统之间的接口称为Iur。
[0009] 每个无线电网络子系统128 (RNS)包括无线电网络控制器112 (RNC)以及至少一个 节点B 114,每个节点B具有对至少一个小区110的地理覆盖。如图1所示，RNC 112与节 点B 114之间的接口称为Iub，并且Iub是硬线连接而不是空中接口。对于任何节点B 114 来说，只有一个RNC 112。节点B 114负责与UE 102的无线电发射和接收（节点B天线通 常可以视为高塔或者优选地至少是可见的位置）。RNC 112具有对RNS 128内的每个节点 B 114的逻辑资源的整体控制，并且RNC 112还负责切换（handover)决策，其使得呼叫从一 个小区切换到另一小区，或者在同一小区的无线电信道之间切换。
[0010] LTE，或者说长期演进（也称为3. 9G)，是指涉及第三代合作伙伴计划（3GPP)的研 究和开发，其旨在标识能够改进诸如UMTS之类的系统的技术和能力。本发明涉及发生在 3GPP中的LTE工作（参见附录A)。
[0011] 一般而言，大写或者小写的前缀字母"E"表示LTE。E-UTRAN包括eNB(E-UTRAN或 者增强节点B)，其提供朝向UE的E-UTRA用户平面（RLC/MAC/PHY)以及控制平面（RRC)协 议终端。eNB通过S1与接入网关（aGW)对接，并通过X2互连。
[0012] 图lb示出了 E-UTRAN架构的示例。E-UTRAN的这一示例包括eNB，其提供朝向UE 的E-UTRA用户平面（RLC/MAC/PHY)以及控制平面（RRC)协议终端。eNB借助于X2接口彼 此互连。eNB还借助于S1接口连接到EPC(演进分组核心），例如，连接到可以形成接入网 关（aGW)的MME (移动管理实体）和UPE (用户平面实体）。S1接口支持MME/UPE与eNB之 间的多对多关系。S1接口支持MME与UPE之间的功能性分割。
[0013] 在此示例中，在需要相互通信的eNB之间存在X2接口。对于异常情况（例如，PLMN 之间的切换），经由S1接口，借助于MME/UPE重定位来支持LTE_ACTIVE eNB间移动性。
[0014] eNB可以主控诸如以下功能：无线电资源管理（无线电承载控制、无线电许可控 制、连接移动性控制、上行链路和下行链路二者中对UE的动态资源分配）；UE附接处的移动 管理实体（MME)的选择；用户平面数据向用户平面实体（UPE)的路由；（从MME发起的）寻 呼消息的调度和传输；（从MME或者0&M发起的）广播信息的调度和传输；以及针对移动性 以及调度的测量和测量报告配置。MME/UPE可以主控诸如以下功能：寻呼消息向eNB的分 发；安全性控制；IP报头压缩和用户数据流加密；出于寻呼原因的U-平面分组终止；为了 支持UE移动性的U-平面切换；空闲状态移动性控制、SAE承载控制；以及NAS信令的密码 加密和完整性保护。
[0015] LTE的一个特定方面是用于蜂窝系统的控制信道结构。在此类系统中存在多个资 源，针对这些资源，可以报告个体信道质量指示符。典型的示例是频域资源LTE的分配。假 设：存在多个可以分配给用户的资源，并且用户可以提供针对这多个资源的信道质量指示 (CQI)。调度器继而能够基于该资源特定的CQI将信道指派给用户。
[0016] 在LTE中，目前有效的假设是：12个子载波的集合或者180千赫（kHz)是物理资 源块（PRB)的带宽，当使用局部化分配原则时，这是能够分配给用户的最小资源，其中"局 部化"表示将全部PRB分配给用户。在10兆赫（MHz)带宽中，将存在五十个（50个）这样 的 PRB。
[0017] 重点理解，PRB可以经由不受限分配或者经由相邻分配来进行分配。分配自由度 的极端情况如下。对于不受限分配，用户可以得到任意数目的不连续资源块；因此，用户1 例如可以得到资源块1、2、3、6、10、11、15、16、18和22。对于相邻分配，用户可以得到任意数 目的相邻资源块，但是没有不连续的集合。因此，用户1例如可以得到连续的资源块4、5、6、 7、8、9、10,并且在这种情况下，其分配可以通过PRB 3和/或PRB 11来扩展，但是不能通过 例如不连续的PRB 44来扩展。不受限分配是LTE下行链路（DL)中的有效假设，而相邻分 配是LTE上行链路（UL)中的有效假设。在具有高度频率选择性的信道中，可以理解，与相 邻分配原则相比，不受限分配给予高出多达50%的吞吐量。
[0018] 在3GPP无线电接入网讨论（RAN1)中，已经讨论了用于与物理层（L1)和数据链路 层（L2)分配有关的控制信息的两种编码方案：独立编码和联合编码。按照独立编码，用于 个体用户的分配条目是独立分组，并且假设：用户无需了解关于其他用户分配的任何情况， 便能够执行其自己的分配。相反，按照联合编码，所有（或者至少某些）用户被编码在一起， 使得用户需要关于其他用户的某些信息（诸如联合编码的其他用户的数目，以及其他用户 在集合中的序号），以便能够识别其自己的分配。在联合编码中，信息位的数目少于独立编 码。然而，在独立编码中，比较容易使功率使用适应于用户的信道条件。
[0019] 具有固定长度的信令字段是优选的。对于利用独立编码的不受限分配而言，最简 单的（并且是唯一的）固定长度信令方法是：针对每个用户传输位掩码，使得"0"指示用户 没有得到资源，而"1"指示用户得到了资源。例如，在LTE 10MHz选项中，为了用信令通知 使用了独立编码的不受限分配，每个用户设备（UE)将需要50位。
[0020] 在联合编码中，最简单的信令方法使用UE索引。首先，存在映射（通常是隐式的）， 其中为每个UE指派某个数字。由此，UE1将具有索引0, UE2具有索引1，以此类推。对于 50个资源中的每一个，指示将得到分配的UE的索引。已经提出了用来指示资源根本没有分 配的各种方法。例如，索引〇可以用来指示"未分配"。备选地，可以使用每个资源一个独立 的位字段来指示该资源是否被分配。为了从联合编码获得更多增益，可以在非二进制字母 表中报告UE索引。例如，如果从三个备选中选择了一个，则可以使用三个值的对象来选择 用于每个PRB的备选。
[0021] 关于本发明的其他背景信息，在此通过引用并入以下文档的全部内容： TSG-RAN WG1#44, R1-060573 (2006 年 2 月 13-17 日），名为"E-UTRA Downlink Control Signaling-Overhead Assessment",其讨论了联合编码相对于独立编码的各个方面。在此 还通过引用并入以下文档的全部内容,3GPP TSG-RAN WG1 LTE Ad Hoc，Rl-061907(2006年 6 月 27-30 日），名为 "DL L1/L2 control signaling channel encoding structures，',其 讨论了各种联合编码结构。
[0022] 本发明所要解决的问题是：降低与不受限分配原则有关的信令开销，并且与相邻 分配原则相比不丧失灵活性和增益。该问题与独立编码的情况尤其相关，在独立编码中，每 个UE 50位的位字段处于可容忍的上限。
[0023] 过去曾尝试解决该问题。对于这些过去尝试的有关背景，在此通过引用来并入以 下文档的全部内容：TSG-RAN WG1 LTE Ad Hoc Meeting，Rl-060094(2006年 1 月 23-25 日）， 名为"Signaling of E-UTRA Scheduling Information",其讨论了联合编码相对于独立编 码的各个方面。在该文档中提出，对于所信令的每个UE，应当存在运行（run)长度和索引。 运行长度R u表示：对于UE u，仅分配了 R个连续资源的集合。不存在这样的限制，S卩，所有 这些集合应当相邻。由此，如果Ru是针对所有用户的运行长度，则该方法与"不受限方法" 相同，其具有信令R u的额外开销。例如，UE1的运行长度为4,而UE2的运行长度为3。UE1 和UE2的索引分别是0和1。在分配表中，存在UE索引的列表：00101000。每个"0"表示 分配给UE1的4个连续资源，而每个" 1"表示分配给UE2的3个连续资源。由此，在按照运 行长度扩展之后，资源分配将是：〇〇〇〇 〇〇〇〇 111 〇〇〇〇 111 〇〇〇〇 〇〇〇〇 〇〇〇〇。因此，总计有 24个资源分配给了 UE1，6个资源分配给了 UE2。
[0024] 此类现有技术根本无法应用于独立编码。从联合编码的角度看，很难在发射机处 实现。如果希望从限制中获得增益，则需要解决约束优化问题，其中所有用户的运行长度影 响可用于所有其他用户的资源。所提出的解决方案的另一难点在于，还需要将每个用户的 运行长度信令给所有用户，以便每个UE知道如何对分配表进行解码。
[0025] 关于解决降低信令开销这一问题的第二尝试的背景可以在以下文档中找到：3GPP TSG-RAN WG1 LTE Ad Hoc，R1-061801 (2006 年 6 月 27-30 日），名为"Multiplexing of L1/ L2 Control in E-UTRA DL"，在此也通过引用并入其全部内容。按照该第二种尝试的解决方 案，将可能的控制信号限制到很高程度。通过仅允许一组分布式类型的分配，使用9个位来 信令5MHz(12个资源块）中的分配。这9个位包括3位已分配子带映射，加上2位第一子 带中的开始RB ID，加上2位最后子带中的结束RB ID，加上所分配RB的2位间隙（"间隙" 表示频域中的码）。该第二类现有技术仅允许"相邻"分配上非常有限的增益。实际上，该 第二类现有技术方法为用户选择资源的相邻集合，继而在码域中划分资源，使得用户不占 用其相邻频带中的所有资源。关于本发明的相关技术的背景可以在Tsuyoshi Kashima和 Sigit Jarot 的名为"Control Signal Structure for Resource Allocation in E-UTRA" 的美国申请（序列号11/486834)中找到，在此通过引用并入其全部内容。


【发明内容】

[0026] 本发明涉及减少将一组资源自由地分配给LTE下行链路（DL)用户所需的信令。在 本发明的资源分配方法中，存在可以使用线性索引（PRBF)表征的一组资源，针对所述资源 可以进行独立的CQI测量。存在多个（N PEBF)此类资源。存在发射机（例如，基站或者发射 分配信息的接入点）已知、且接收机（UE)已知的最大数目（N g)，其为PRB群组的最大数目 (Ng<NPEBF)。在一个分配实例中分配的物理资源最多动态地划分成最大数目（N g)个群组。 在每个部分中，存在多个连续的线性（PRBF)资源。对用户的分配继而在最大数目（Ng)个 部分的集合上操作。
[0027] 使用群组分配指示来信令这些给用户的资源的分配。由此，图1中的UE 102接收 一组或多组块的分配。
[0028] 在独立分配方法中，对于每个用户，存在一组最大数目（Ng)的位，其中位掩码指示 该用户是否得到该部分。然而，在联合分配方法中，存在最大数目（N g)个UE索引的列表， 其中索引指示哪个用户得到了相应的部分。
[0029] 本发明的一个重要方面是使用数目Ng，其为PRB群组的最大数目。50个PRB动态 地划分成最多N g个连续子载波群组。分配信息在这乂个群组上操作。由此，对于每个UE， 在独立编码中，传输Ng个位而不是50个位。
[0030] 与上文讨论的第一类现有技术（其提出，对于所信令的每个UE，应当具有运行长 度和索引）相比，本发明具有多个明显的优点。本发明的信令适用于独立编码，并且极大地 降低了独立编码的开销。而且，当前公开的方法对调度器施加的限制远小于该现有技术方 法所施加的限制。
[0031] 与上文讨论的第二类现有技术（其中，使用9个位来信令5MHz中的分配）相比， 本发明也具有明显的优点。与相同的开销相比，所公开的方法提供了更宽范围的可能资源 划分。从单个用户的角度看，第二类现有技术实际上仅选择了多个备选中的一个连续带宽， 并在该带宽上执行分布式传输。而且，不同用户的分布式组合非常具有依赖性，并因此使调 度器的操作变得困难。
[0032] 按照本发明，调度操作基本上是不复杂的。针对每个UE以及针对每个PRB，构造 UE特定的量度（例如，基于缓冲区状态、信道状况）。调度器优化其选择的量度，并且得到 不受限分配。继而计算群组的数目，并且在需要时删除某些群组。可以基于已经计算的量 度来执行对群组的删除。

【专利附图】

【附图说明】
[0033] 图1示出了按照本发明实施方式的具有用户设备的UTRAN系统。
[0034] 图la示出了按照本发明实施方式的具有用户设备的LTE系统。
[0035] 图2示出了利用和不利用分组的分配和信令的示例。
[0036] 图3示出了图2的示例，但是约束于最多6个群组。
[0037] 图3a示出了分配的示例，其中信令每个群组的大小。
[0038] 图4是示出按照本发明实施方式的方法的流程图。
[0039] 图5是示出按照本发明实施方式的网元和用户设备的框图。

【具体实施方式】
[0040] 现在将描述本发明的实施方式。这仅仅是为了说明实现本发明的一种方式，而并 非限制本申请的其他地方所描述内容的范围或者覆盖。
[0041] 可以在系统信息上信令上文描述的群组最大数目（Ng)，其可以是系统特定的常 量，其可以隐式地依赖于在系统信息中信令的其他系统特定的常量或者参数（诸如系统带 宽），或者其可以动态地进行信令。在传输期间，当N g固定于某个值时，可以总是精确地存 在Ng个部分，或者可以存在少于Ng个部分。
[0042] 可以使用本领域已知的任何方法来信令将资源分为Ng个群组的分组。这需要信 令N g-1个群组边界的位置，其可以位于任意两个连续的PRB之间。换言之，群组边界存在 NPKBf_l个可能位置。用来信令群组边界的7种备选方法如下。
[0043] 按照直接的第一备选方案，利用位字段独立地指示每个群组边界的位置。由此，使 用上取整函数而不是方括号，需要

【权利要求】
1. 一种用于分配资源的方法，包括： 将资源块分组为所述块的多个群组，所述群组的数目不大于最大数目，并且所述块在 每个所述群组中相邻地布置； 通过对所述群组进行操作来分配所述资源块；以及 使用群组分配指示来信令所述分配， 其中按如下方式完成所述分配：在独立编码而不是联合编码中，向用户设备传输数目 等于群组的所述最大数目的位。
2. 如权利要求1的方法，其中在所述独立编码中，针对每个用户设备传输由所述数目 的位所构成的独立位掩码，用于指示向所述每个用户设备分配所述群组中的哪一个或多个 群组。
3. 如权利要求1的方法，进一步包括： 确定所述块的所述多个群组的每相邻两个群组之间的边界的群组边界指示；以及 基于所述群组边界指示来确定所述群组分配指示。
4. 如权利要求1的方法，其中所述群组分配指示具有数目等于群组的所述最大数目的 位。
5. 如权利要求1的方法，其中群组的所述最大数目至少取决于系统带宽。
6. 如权利要求1的方法，其中至少一个所述群组的大小至少取决于群组的所述最大数 目或至少取决于系统带宽。
7. 如权利要求1的方法，其中所述群组是按照不受限方式而不是相邻方式分配的。
8. 如权利要求1的方法，其中对所述群组进行操作是对所述最大数目的所述群组进行 操作。
9. 如权利要求1的方法，其中所述分组是动态执行的而不是半静态执行的。
10. 如权利要求1的方法，其中所述分配是下行链路分配，其包括用于下行链路资源指 派和上行链路资源指派的独立条目。
11. 一种用于分配资源的装置，包括： 用于将资源块分组为所述块的多个群组的装置，所述群组的数目不大于最大数目，并 且所述块在每个所述群组中相邻地布置； 用于通过对所述群组进行操作来分配所述资源块的装置；以及 用于使用群组分配指示来信令所述分配的装置， 其中所述用于信令分配的装置在独立编码而不是联合编码中，向用户设备信令数目等 于群组的所述最大数目的位。
12. 如权利要求11的装置，其中在所述独立编码中，针对每个用户设备传输由所述数 目的位所构成的独立位掩码，用于指示向所述每个用户设备分配所述群组中的哪一个或多 个群组。
13. 如权利要求11的装置，进一步包括： 用于确定所述块的所述多个群组的每相邻两个群组之间的边界的群组边界指示的装 置；以及 用于基于所述群组边界指示来确定所述群组分配指示的装置。
14. 如权利要求11的装置，其中所述群组分配指示具有数目等于群组的所述最大数目 的位。
15. 如权利要求11的装置，其中群组的所述最大数目至少取决于系统带宽。
16. 如权利要求11的装置，其中至少一个所述群组的大小至少取决于群组的所述最大 数目或至少取决于系统带宽。
17. 如权利要求11的装置，其中所述用于分配资源块的装置按照不受限方式而不是相 邻方式来分配所述群组。
18. 如权利要求11的装置，其中所述用于分配资源块的装置对所述最大数目的所述群 组进行操作。
19. 如权利要求11的装置，其中所述用于分组的装置动态地而不是半静态地操作。
20. 如权利要求11的装置，其中所述用于分配的装置得到下行链路分配，其包括用于 下行链路资源指派和上行链路资源指派的独立条目。
【文档编号】H04W72/06GK104378191SQ201410546792
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2007年12月28日 优先权日:2006年12月28日
【发明者】O·蒂尔科南, E·玛尔卡玛基, F·弗雷德里克森 申请人:诺基亚公司