CN102215588B - 采用mu mimo技术的hsupa调度器和调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用多用户多输入多输出(MU MIMO)技术的高速上行包接入(HSUPA)调度方法和调度器,可以实现调度UE以MU MIMO方式共享调度E-PUCH资源以外的上行信道所占用的资源或上行空闲资源。这里,调度E-PUCH资源以外的上行信道包括但不限于:UL DPCH、非调度E-PUCH、SPSE-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH。如果以后TD-SCDMA***的上行信道类型增加,则本发明可以扩展应用于增加的上行信道。即:该方案可以实现调度UE以MU MIMO方式复用所有上行时隙构成的上行资源,有效提高HSUPA的上行吞吐量和上行峰值速率。本发明还提出可以采用缺省的训练序列偏移配置方式给复用相同资源的HSUPA UE分配训练序列偏移。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,特别涉及高速上行包(HSUPA)接入技术,尤其涉及一种采用多用户多输入多输出(MU MIMO)技术的HSUPA调度器和调度方法。
背景技术
目前,在高速上行包接入(HSUPA)中已经引入多用户(MU)多输入多输出(MIMO)技术。即:在上行方向,多个HSUPA用户设备(UE)可以共享相同的调度增强专用信道物理上行信道(E-PUCH)资源。这些共享相同的调度E-PUCH资源的UE具有不同的训练序列偏移(Midamble Shift),所述训练序列偏移作为区分这些UE的无线信道的依据。基于特殊的缺省的训练序列偏移的配置方式,给这些UE分配不同的训练序列偏移。具体方法如下:
在采用MU MIMO技术的HSUPA中,将小区内Km个训练序列偏移分成M组,用以支持M个HSUPA UE以MU MIMO方式共享相同的调度E-PUCH资源。M组训练序列偏移的组号分别为0,1,......,M-1。当Km=2时,M=2;当Km∈{4,6,8,10,12,14,16}时,M=2或4。Km和M的取值组合有:1+7×2=15种。
对于每种Km和M的取值组合,M组训练序列偏移中,第m∈{0,1,......,M-1}组训练序列偏移中包括的各个训练序列偏移和正交可变扩频因子(OVSF)信道码之间的映射关系,在3GPP协议中以特殊的缺省的训练序列偏移配置方式予以定义。在3GPP协议中该方式以图表的形式予以表示。
当KUE≤M个HSUPA UE共享相同的调度E-PUCH资源时,需要给每个UE分配不同的训练序列偏移。对于KUE个UE中的第“k”个UE,可以在M组训练序列偏移中选择第mk组训练序列偏移。然后根据分配给该UE的E-PUCH资源所占用的OVSF信道码和第mk组训练序列偏移内包括的各个训练序列偏移和OVSF信道码之间的映射关系,确定分配给该UE的训练序列偏移。另外KUE-1个UE不能够再选择第mk组训练序列偏移。这里,mk的一个可能取值为:mk=k-1。NODEB(基站)在确定分配给第“k”个UE的调度E-PUCH资源和分配给该UE的训练序列偏移所在的组号mk以后,就将分配给该UE的调度E-PUCH资源的信息和组号mk通过调度E-AGCH(增强专用信道绝对授权信道)发送给第“k”个UE。该UE监听调度E-AGCH,并根据调度E-AGCH上携带的E-PUCH资源的信息可以确定分配给它的调度E-PUCH所占用的OVSF信道码。该UE根据该OVSF信道码和调度E-AGCH上携带的组号mk查第mk组内训练序列偏移和OVSF信道码之间的映射关系,可以确定分配给它的训练序列偏移。UE通过分配给它的训练序列偏移和E-PUCH资源发送E-DCH(增强专用信道)数据块给NODEB。NODEB在接收到UE发送的E-DCH数据块以后,如果NODEB对该数据块正确译码,NODEB就生成ACK(确认)信息;否则,NODEB就生成NACK(非确认)信息。NODEB根据分配给UE的E-PUCH资源信息和组号m确定E-HICH(增强专用信道混合自动重传请求指示信道)上的一个签名序列。当NODEB生成ACK信息时,NODEB就将该签名序列的反序列通过E-HICH反馈给UE;当NODEB生成NACK信息时,NODEB就将该签名序列的原序列通过E-HICH反馈给UE。当UE检测到NODEB通过E-HICH反馈的序列为相应序列的反序列/原序列时,就确定NODEB反馈的信息是ACK/NACK信息。当UE接收到ACK信息时,UE将不再重发该E-DCH数据块。当UE接收到NACK信息时,如果该E-DCH数据块没有达到最大重发次数,UE将重发该数据块;否则,UE将不再重发该数据块。
现有技术中基于MU MIMO技术调度E-PUCH资源的流程如图1所示,包括如下步骤:
步骤101:基站(NODEB)在确定分配给UE的调度E-PUCH资源和分配给UE的训练序列偏移所在的组号m以后,就将分配给UE的调度E-PUCH资源的信息和组号m通过调度E-AGCH发送给UE。
步骤102:UE根据调度E-AGCH上携带的调度E-PUCH资源的信息,确定分配给它的调度E-PUCH所占用的OVSF信道码。UE根据该OVSF信道码和组号m查询第m组内训练序列偏移和OVSF信道码之间的映射关系,确定分配给它的训练序列偏移。
步骤103:UE通过分配给它的训练序列偏移和E-PUCH资源发送E-DCH数据块给NODEB。
步骤104:NODEB在接收到来自UE的E-DCH数据块以后,如果NODEB对该数据块正确译码,NODEB就生成确认(ACK)信息;否则,NODEB就生成非确认(NACK)信息。
步骤105:NODEB根据分配给UE的E-PUCH资源信息和组号m确定E-HICH上的一个签名序列。当NODEB生成ACK信息时,NODEB就将该签名序列的反序列通过E-HICH反馈给UE;当NODEB生成NACK信息时,NODEB就将该签名序列的原序列通过E-HICH反馈给UE。
步骤106:当UE检测到NODEB通过E-HICH反馈的序列为相应序列的反序列/原序列时,就确定NODEB反馈的信息是ACK/NACK信息。
根据现有技术,上述HSUPA中MU MIMO技术仅仅应用于调度E-PUCH资源。即:多个HSUPA UE可以以MU MIMO方式共享上行调度资源池内的资源。由于上行调度资源池在所有上行时隙构成的上行资源中仅占一部分,因此,目前HSUPA中MU MIMO技术对于HSUPA中上行吞吐量的提高和上行峰值速率的提高都很有限。
根据现有技术,在所有上行时隙构成的上行资源中,分配给各个UE的上行专用物理信道(UL DPCH)所占用的资源和分配给各个UE的非调度E-PUCH所占用的资源都不能够采用MU MIMO技术。这些上行资源一旦分配给某个UE,就不能够为其他UE所用。
根据现有技术,在所有上行时隙构成的上行资源中,分配给各个UE的半静态调度(SPS)E-PUCH资源同样不能够采用MU MIMO技术。NODEB一旦将某部分上行资源作为SPS E-PUCH分配给某个UE,该资源就不能够为其他UE所用。除非NODEB释放UE的SPS E-PUCH资源,分配给UE的SPS E-PUCH资源才能够被NODEB收回。
根据现有技术,在所有上行时隙构成的上行资源中,高速共享信息信道(HS-SICH)、物理随机接入信道(PRACH)和增强的随机接入上行控制信道(E-RUCCH)等上行共享信道占用的资源同样不能够采用MU MIMO技术。
在RNC配置给NODEB的上行资源池以外存在空闲的上行资源(没有被使用的上行资源)时,该空闲的上行资源同样没有应用MU MIMO技术。比如:RNC在TS1预留4个SF=8的信道码资源用于支持4个SF=8的UL DPCH。在当前子帧(n)只配置了1个UL DPCH,占用了1个SF=8的信道码。其余3个SF=8的信道码暂时空置。在这种情况下,空置的3个SF=8的信道码资源就属于空闲的上行资源。该空闲的上行资源同样没有采用MU MIMO技术。
当时分同步码分多址(TD-SCDMA)***采用2:4的典型配置时,两个上行时隙中,上行调度资源池通常占用一个上行时隙,另一个上行时隙的资源用于分配如下上行信道;当TD-SCDMA***采用3:3的典型配置时,三个上行时隙中上行调度资源池通常占用两个上行时隙,另一个上行时隙的资源用于分配如下上行信道:
(1) UL DPCH
(2) 非调度E-PUCH
(3) SPS E-PUCH
(4) HS-SICH
(5) PRACH
(6) E-RUCCH
如果用于分配所述上行信道(1)~(6)的上行时隙的资源和空闲的上行资源可以采用MU MIMO技术,就可以将采用MU MIMO技术的上行时隙数目由1个时隙(采用2:4配置时)或2个时隙(采用3:3的配置时)扩展到全部两个上行时隙(采用2:4配置时)或全部三个上行时隙(采用3:3配置时)。增加的一个采用MU MIMO技术的上行时隙可以有效提升HSUPA中上行吞吐量和上行峰值速率。因此,本发明提出:将MU MIMO技术扩展应用于除调度E-PUCH之外的其他上行信道和空闲的上行资源,使HSUPA UE可以复用所有上行时隙构成的上行资源。
同时,现有技术仅仅以特殊的缺省的训练序列偏移分配方式支持在HSUPA中采用MU MIMO技术。但是,不采用特殊的缺省的训练序列偏移分配方式同样可以支持多个UE复用相同的调度E-PUCH资源。比如,在上行采用缺省的训练序列偏移分配方式,当UE1和UE2的无线信道之间相关性很弱时,将TS1内1个SF=1的信道码和M1(第一个训练序列偏移)分配给UE1,将TS1内信道码号为2,扩频因子为SF=2的信道码和M5分配给UE2,这两个UE同样可以复用相同的资源:UE1的SF=1的信道码中包括UE2使用的SF=2的信道码。
对于不支持特殊的缺省的训练序列偏移分配方式的HSUPA UE,它只能通过缺省的训练序列偏移的配置方式根据分配给它的调度E-PUCH占用的信道码确定分配给它的训练序列偏移。它不支持通过E-AGCH将分配给它的训练序列偏移所在的组号通知给它。因此,现有技术只基于特殊的缺省的训练序列偏移分配方式给UE分配训练序列偏移存在缺陷:该方式使得不支持特殊的缺省的训练序列偏移分配方式的UE无法复用其他UE的E-PUCH资源。所以,本发明提出:可以采用缺省的训练序列偏移分配方式给复用相同E-PUCH资源的UE分配训练序列偏移。这样可以使不支持特殊的缺省的训练序列偏移分配方式的UE复用其他UE的E-PUCH资源。
发明内容
本发明提供了一种采用MU MIMO技术的HSUPA调度器和调度方法,可以将MU MIMO技术扩展应用到除调度E-PUCH资源之外的其他上行信道和空闲的上行资源,从而提高HSUPA上行吞吐量和上行峰值速率。这里,调度E-PUCH资源之外的其他上行信道和空闲的上行资源可以构成很多信道组合,本发明提供的采用MU MIMO技术的HSUPA调度器和调度方法,可以将MU MIMO技术扩展应用到所有由其他上行信道和空闲上行资源构成的任意一种信道组合中包括的各种信道占用的资源。
本发明实施例提出一种采用多用户多输入多输出MU MIMO技术的高速上行包接入HSUPA调度方法,包括如下步骤:
A、在当前子帧,确定被调度子帧的用户设备UE复用的上行调度资源池,所述上行调度资源池至少包括调度增强专用信道物理上行信道E-PUCH资源以外的其他上行资源中的一种,所述调度E-PUCH资源以外的其他上行资源包括:上行空闲资源、上行专用物理信道UL DPCH资源、非调度E-PUCH资源、半静态调度SPS E-PUCH资源、高速共享信息信道HS-SICH资源、物理随机接入信道PRACH资源和增强的随机接入上行控制信道E-RUCCH资源;
B、确定所述上行调度资源池中每种上行资源的最大复用次数;设上行调度资源池中共有K种上行资源,其中第k种上行资源的最大复用次数记作Qk,k、K均为自然数,且k≤K;
C、从未被调度的UE中选择一个作为当前UE,从上行调度资源池中选择一部分上行资源作为UE的调度E-PUCH分配给当前UE,并将被分配的上行资源对应的复用次数减1;
D、判断是否还有未被调度的UE,若是,返回步骤C;否则将下一子帧作为当前子帧,返回步骤A。
较佳地,预先设置应用场景与预定义上行调度资源池的对应关系表;
步骤A包括:确定被调度子帧的应用场景,根据所述应用场景查找所述对应关系表,得到对应的预定义上行调度资源池;以及
将所述预定义上行调度资源池作为被调度子帧的UE复用的上行调度资源池。
若HSUPA载波上有多于1个的E-AGCH,所述预定义的上行调度资源池由调度E-PUCH资源以及如下任意一种上行资源组合构成:
组合a1:空闲上行资源;
组合a2:非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a3:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a4:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源和UL DPCH资源;或者
组合a5:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源、UL DPCH资源、HS-SICH资源、PRACH资源和E-RUCCH资源。
其中步骤B所述上行调度资源池中每种上行资源的最大复用次数可以统一设置为相同的数值Q。
如果HSUPA载波上增强专用信道绝对授权信道E-AGCH的数目为1,调度E-PUCH资源的最大复用次数为1,上行调度资源池中包括的其他各类资源的复用次数为2或大于2的正整数,上行空闲资源的复用次数为1或大于1的正整数。
如果HSUPA载波上E-AGCH的数目为多个,调度E-PUCH资源的最大复用次数为1,上行调度资源池中包括的其他各类资源的复用次数为2或大于2的正整数,上行空闲资源的复用次数为1或大于1的正整数。
若当前子帧为第n子帧,被调度子帧为第n+d1+2子帧;d1表示基站进行HSUPA调度的时延,该时延为在当前子帧分配给被调度的UE的E-AGCH发送的子帧和当前子帧之间的定时差。
较佳地,步骤B包括:
根据所确定的上行调度资源池,初始化上行调度资源池复用表格,该表格中第j列第i行的元素对应上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点,第j列第i行的元素的值z(j,i)表示上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点可以被z(j,i)个UE以MU MIMO方式共享;i表示节点号码,i=0,1,……,30;j表示上行调度资源池的第j个时隙,j=1,……,N;N为上行调度资源池所占用的时隙总数;tj为上行调度资源池中第j个时隙的时隙号码。
较佳地,所述初始化上行调度资源池复用表格包括:
B1、判断上行调度资源池在时隙tj是否包含信道码c,若是,执行步骤B2,否则执行步骤B3;
B2、确定该信道码c对应的节点i;如果该信道码为UL DPCH、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH中任意一个上行信道占用的信道码时,将上述表格中第j列第i行元素初始化为对应信道资源的最大复用次数减1;如果该信道码为调度E-PUCH资源占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为调度E-PUCH资源的最大复用次数;如果该信道码为空闲上行资源占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为空闲上行资源的最大复用次数;然后执行步骤B4;
B3、确定该信道码c对应的节点i,将表格中第j列第i行元素初始化为0,即:z(j,i)=0;确定节点i的所有父节点,将节点i的任意一个父节点v所对应的第j列第v行元素初始化为0,即:z(j,v)=0;然后执行步骤B4;
B4、确定时隙tj内与16个SF=16的信道码对应的16个节点,对于其中任意一个节点,如果该节点所对应的表格中的元素没有被初始化,但是,该节点的父节点对应的元素已经被初始化,就将该节点对应的元素初始化为与其父节点对应的元素具有相同的数值;
B5、对于第j列中尚未被初始化的元素,将其初始化为该元素对应的节点的所有子节点所对应的元素的最小值。
较佳地,所述步骤A之前,进一步包括:确定当前子帧可被调度的UE,并确定每个可被调度的UE的调度优先级;
步骤C所述从未被调度的UE中选择一个作为当前UE为:从当前子帧可被调度的UE中,选择尚未被调度的优先级最高的UE作为当前UE。
较佳地,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE包括:
从上行调度资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,该矩形资源承载的UE的数据量大于该上行调度资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量,将该矩形资源分配给所述UE。
较佳地,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE包括:
将上行调度资源池中的调度E-PUCH资源作为第一子资源池,将上行调度资源池中除第一子资源池之外的资源作为第二子资源池;
分别在所述第一子资源池和第二子资源池中确定不超过所述UE能力的矩形资源,在每个子资源池内确定的上述矩形资源能够承载的UE的数据量大于该子资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量;比较所述第一子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源和第二子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源承载的数据量,将其中承载数据量较多的一个矩形资源分配给当前UE;若第一子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源和第二子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源承载的数据量相同,则随机选择一个矩形资源分配给当前UE,或者,选择包括SF=16的信道码数目较少的矩形资源分配给当前UE。
较佳地,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之前,进一步包括:
确定被调度子帧中的上行调度资源池的任一上行资源是否已承载第二UE,计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性,判断所述相关性是否大于或等于预先设定的相关性阈值,若是,则从上行调度资源池中去除所述第二UE对应的上行资源。
所述计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性包括:
获取第p子帧第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为第二UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
获取第q子帧内当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为当前UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的信道估计的瞬时值或递归平均值,根据如下公式计算当前UE与第二UE之间无线信道相关性:
上式中,Ka表示基站接收天线的数目;表示当前UE的最新上报的信道估计的瞬时值或递归平均值,表示当前UE的第k根天线上的信道估计的瞬时值或递归平均值,W表示信道估计的窗长;表示第二UE的最新上报的信道估计的瞬时值或递归平均值,表示第二UE在第k根天线上的信道估计的瞬时值或递归平均值;|hx|和|hy|分别表示hx和hy的模。
所述计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性包括:
获取第p子帧具有至少一个上行信道的第二UE的下行波束赋形DLBF权矢量,该DLBF权矢量为第二UE最新上报的DLBF权矢量;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
获取第q子帧具有至少一个上行信道的当前UE的DLBF权矢量,该DLBF权矢量为当前UE最新上报的DLBF权矢量;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的DLBF权矢量,计算当前UE与第二UE之间的无线信道相关性:
上式中,Ka表示基站接收天线的数目,|x|和|y|分别表示矢量x和矢量y的模;矢量x和矢量y分别表示当前UE的DLBF权矢量和第二UE的DLBF权矢量,xi表示矢量x的第i个分量,yi表示矢量y的第i个分量。
较佳地,步骤C所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1之后进一步包括:
给当前UE分配训练序列偏移。
较佳地,所述给当前UE分配训练序列偏移包括:
将小区内所有训练序列偏移分组得到多个训练序列偏移组,每个训练序列偏移组内的训练序列偏移和信道码具有预先定义的映射关系;
确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,从所述多个训练序列偏移组中,与该信道码对应的训练序列偏移中选择一个没有被占用的训练序列偏移;
将所选择的训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
较佳地,预先配置训练序列偏移与信道码之间的映射关系;
所述给当前UE分配训练序列偏移包括:
确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,查找所述信道码映射的训练序列偏移,判断所述训练序列偏移是否已被占用,若是,则按照对该UE调度失败进行处理;否则,将所述训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
其中所述按照对该UE调度失败进行处理可以为:从上行调度资源池中重新选择较小的上行资源分配给当前UE,并返回所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤;或者直接返回步骤C。
较佳地,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之后,进一步包括:
C1、判断在被调度子帧已分配的上行资源是否造成参加联合检测的扩频因子SF=16的信道码数目超过了基站的联合检测能力所能够支持的信道码数目,若超过,则从上行调度资源池中重新选择较小的上行资源分配给当前UE,并返回步骤C中所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤,或者直接返回步骤C;若未超过,则返回步骤C中所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤。
较佳地,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之前,进一步包括:
C2、计算在被调度子帧上行调度资源池包括的任意一个时隙内已分配的上行资源等效的SF=16的信道码数目;判断在该时隙所述信道码数目是否等于基站联合检测能力所能够支持的信道码数目,若是,在该时隙将不再调度任何UE,若不是,则计算在被调度子帧在该时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目,若在被调度子帧上行调度资源池的每个时隙都不能再调度UE,则将下一子帧作为当前子帧,返回步骤A;否则,所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE中所述分配给UE的一部分上行资源在每个时隙等效的SF=16的信道码数目需满足如下条件:小于或等于所计算的被调度子帧的时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目;在给当前被调度UE分配满足上述条件的上行资源以后返回步骤C中将所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤。
较佳地,所述步骤C1之前,进一步包括:
判断所述上行调度资源池在被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则执行所述步骤C1,否则转至所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤。
较佳地,所述步骤C2之前,进一步包括:
判断所述上行调度资源池在被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则执行所述步骤C2后,再执行步骤C;否则直接执行步骤C。
本发明实施例还提出另一种采用MU MIMO技术的高速上行包接入HSUPA调度方法,包括如下步骤:
a2、在当前子帧,确定被调度子帧的用户设备UE复用的上行调度资源池,所述上行调度资源池由上行空闲资源和调度E-PUCH资源组成;确定可以被调度的UE以及所述每个可以被调度的UE的调度优先级;设置载波上可用的E-AGCH;
b2、从未被调度的UE中选择调度优先级最高的UE作为当前UE;
c2、选择一个可用的E-AGCH分配给当前UE;
d2、从上行调度资源池中选择一部分资源分配给UE,作为UE的E-PUCH;
e2、从UE的E-HICH集合中选择一个E-HICH分配给UE;
f2、当成功为一个UE分配E-AGCH、E-PUCH和E-HICH以后,将分配给该UE的E-AGCH设置成不可用;将分配该UE的调度E-PUCH占用的上行资源设置成不可用;
g2、判断是否还有可用的E-AGCH且上行调度资源池内有可用的资源,若是,转至步骤b2,否则,将下一个子帧作为当前子帧,并转至步骤a2。
本发明又一实施例提出一种采用MU MIMO技术的HSUPA调度器,所述调度器包括:
资源池模块,用于在当前子帧确定被调度子帧的用户设备UE复用的上行调度资源池,所述上行调度资源池至少包括调度增强专用信道物理上行信道E-PUCH资源以外的其他上行资源中的一种,所述调度E-PUCH资源以外的其他上行资源包括:上行空闲资源、上行专用物理信道UL DPCH资源、非调度E-PUCH资源、半静态调度SPS E-PUCH资源、高速共享信息信道HS-SICH资源、物理随机接入信道PRACH资源和增强的随机接入上行控制信道E-RUCCH资源;
复用次数模块,用于确定所述上行调度资源池中每种上行资源的最大复用次数;设上行调度资源池中共有K种上行资源,其中第k种上行资源的最大复用次数记作Qk,k、K均为自然数,且k≤K;
资源分配模块,用于从未被调度的UE中选择一个作为当前UE,从所述上行调度资源池中选择一部分上行资源作为UE的调度E-PUCH分配给当前UE,并将被分配的上行资源对应的复用次数减1。
较佳地,所述资源池模块包括:
对应关系表单元,用于存储预先设置的应用场景与预定义上行调度资源池的对应关系表;
查询单元,用于确定被调度子帧的应用场景,根据所述应用场景查找所述对应关系表,得到对应的预定义上行调度资源池;并将所述预定义上行调度资源池作为被调度子帧的UE复用的上行调度资源池。
较佳地,HSUPA载波上有多于1个的E-AGCH,所述预定义的上行调度资源池由调度E-PUCH资源以及如下任意一种上行资源组合构成:
组合a1:空闲上行资源;
组合a2:非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a3:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a4:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源和UL DPCH资源;或者
组合a5:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源、UL DPCH资源、HS-SICH资源、PRACH资源和E-RUCCH资源。
较佳地,若当前子帧为第n子帧,被调度子帧为第n+d1+2子帧;d1表示基站进行HSUPA调度的时延,该时延为在当前子帧分配给被调度的UE的E-AGCH发送的子帧和当前子帧之间的定时差。
较佳地,所述复用次数模块包括:
初始化单元,用于根据所确定的上行调度资源池,初始化上行调度资源池复用表格,该表格中第j列第i行的元素对应上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点,第j列第i行的元素的值z(j,i)表示上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点可以被z(j,i)个UE以MU MIMO方式共享;i表示节点号码,i=0,1,……,30;j表示上行调度资源池的第j个时隙,j=1,……,N;N为上行调度资源池所占用的时隙总数;tj为上行调度资源池中第j个时隙的时隙号码。
较佳地,所述初始化单元包括:
第一判断子单元,用于判断上行调度资源池在时隙tj是否包含信道码c,若是,使能第一初始化子单元,否则,使能第二初始化子单元;
第一初始化子单元,用于确定该信道码c对应的节点i;如果该信道码为ULDPCH、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH中任意一个上行信道占用的信道码时,将上述表格中第j列第i行元素初始化为对应信道资源的最大复用次数减1;如果该信道码为调度E-PUCH占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为调度E-PUCH资源的最大复用次数;如果该信道码为上行空闲资源占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为上行空闲资源的最大复用次数;执行完毕后使能第三初始化子单元;
第二初始化单元,用于确定该信道码c对应的节点i,将表格中第j列第i行元素初始化为0,即:z(j,i)=0;确定节点i的所有父节点,将节点i的任意一个父节点v所对应的第j列第v行元素初始化为0,即:z(j,v)=0;执行完毕后使能第三初始化子单元;
第三初始化子单元,确定时隙tj内与16个SF=16的信道码对应的16个节点,对于其中任意一个节点,如果该节点所对应的表格中的元素没有被初始化,但是,该节点的父节点对应的元素已经被初始化,就将该节点对应的元素初始化为与其父节点对应的元素具有相同的数值;执行完毕后使能第四初始化单元;
第四初始化单元,用于将第j列中尚未被初始化的元素初始化为该元素对应的节点的所有子节点所对应的元素的最小值。
较佳地,该调度器进一步包括:优先级模块,用于确定当前子帧可被调度的UE,并确定每个可被调度的UE的调度优先级;
所述资源分配模块从未被调度的UE中选择一个作为当前UE为:资源分配模块根据优先级模块所确定的UE的调度优先级,从当前子帧可被调度的UE中,选择尚未被调度的优先级最高的UE作为当前UE。
较佳地,所述资源分配模块包括:
第一资源分配单元,用于从上行调度资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,该矩形资源承载的UE的数据量大于该上行调度资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量,将该矩形资源分配给所述UE。
较佳地,所述资源分配模块包括:
第二资源分配单元,用于将上行调度资源池中的调度E-PUCH资源作为第一子资源池,将上行调度资源池中除第一子资源池之外的资源作为第二子资源池;分别在所述第一子资源池和第二子资源池中确定不超过所述UE能力的矩形资源,在每个子资源池内确定的上述矩形资源能够承载的UE的数据量大于该子资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量;比较所述第一子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源和第二子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源承载的数据量,将其中承载数据量较多的一个矩形资源分配给当前UE;若第一子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源和第二子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源承载的数据量相同,则随机选择一个矩形资源分配给当前UE,或者,选择包括SF=16的信道码数目较少的矩形资源分配给当前UE。
较佳地,所述资源分配模块进一步包括:
相关性判断单元,用于确定被调度子帧中的上行调度资源池的任一上行资源是否已承载第二UE,计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性,判断所述相关性是否大于或等于预先设定的相关性阈值,若是,则从上行调度资源池中去除所述第二UE对应的上行资源。
较佳地,所述相关性判断单元进一步包括:
第一相关性计算单元,用于获取第p子帧第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为第二UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;获取第q子帧内当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为当前UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的信道估计的瞬时值或递归平均值,根据如下公式计算当前UE与第二UE之间无线信道相关性:
上式中,Ka表示基站接收天线的数目;表示当前UE的最新上报的信道估计的瞬时值或递归平均值,表示当前UE的第k根天线上的信道估计的瞬时值或递归平均值,W表示信道估计的窗长;表示第二UE的最新上报的信道估计的瞬时值或递归平均值,表示第二UE在第k根天线上的信道估计的瞬时值或递归平均值;|hx|和|hy|分别表示hx和hy的模。
较佳地,所述相关性判断单元进一步包括:
第二相关性计算单元,用于获取第p子帧具有至少一个上行信道的第二UE的下行波束赋形DLBF权矢量,该DLBF权矢量为第二UE最新上报的DLBF权矢量;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;获取第q子帧具有至少一个上行信道的当前UE的DLBF权矢量,该DLBF权矢量为当前UE最新上报的DLBF权矢量;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的DLBF权矢量,计算当前UE与第二UE之间的无线信道相关性:
上式中,Ka表示基站接收天线的数目,|x|和|y|分别表示矢量x和矢量y的模;矢量x和矢量y分别表示当前UE的DLBF权矢量和第二UE的DLBF权矢量,xi表示矢量x的第i个分量,yi表示矢量y的第i个分量。
较佳地,所述调度器进一步包括:
训练序列偏移分配模块,用于在所述资源分配模块给当前UE分配调度E-PUCH之后,给当前UE分配训练序列偏移。
较佳地,所述训练序列偏移分配模块包括:
分组单元,用于将小区内所有训练序列偏移分组得到多个训练序列偏移组,每个训练序列偏移组内的训练序列偏移和信道码具有预先定义的映射关系;
空闲训练序列偏移选择单元,用于确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,从所述多个训练序列偏移组中,与该信道码对应的训练序列偏移中选择一个没有被占用的训练序列偏移;
分配单元,用于将所选择的训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
较佳地,所述训练序列偏移分配模块包括:
映射关系配置单元,用于预先配置训练序列偏移与信道码之间的映射关系;
查找及分配单元,用于确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,查找所述信道码映射的训练序列偏移,判断所述训练序列偏移是否已被占用,若是,则按照对该UE调度失败进行处理;否则,将所述训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
较佳地,所述资源分配模块进一步包括:
第一联合检测能力判断单元,用于在资源分配模块从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之后,判断在被调度子帧已分配的上行资源是否造成参加联合检测的扩频因子SF=16的信道码数目超过了基站的联合检测能力所能够支持的信道码数目,若超过,则资源分配模块从上行调度资源池中重新选择较小的上行资源分配给当前UE,并将被分配的上行资源对应的复用次数减1;若未超过,则资源分配模块将被分配的上行资源对应的复用次数减1。
较佳地,所述资源分配模块进一步包括:
第二联合检测能力判断单元,用于在资源分配模块从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之前,计算在被调度子帧上行调度资源池包括的任意一个时隙内已分配的上行资源等效的SF=16的信道码数目;判断在该时隙所述信道码数目是否等于基站联合检测能力所能够支持的信道码数目,若是,在该时隙将不再调度任何UE,否则,计算在被调度子帧在该时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目,若在被调度子帧上行调度资源池的每个时隙都不能再调度UE,则结束对当前子帧的调度,否则,所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE中所述分配给UE的一部分上行资源在每个时隙等效的SF=16的信道码数目需满足如下条件:小于或等于所计算的被调度子帧的时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目;在给当前被调度UE分配满足上述要求的上行资源以后,资源分配模块将所述被分配的上行资源对应的复用次数减1。
较佳地,所述资源分配模块进一步包括:第一信道资源判断单元,用于在第一联合检测能力判断单元执行所述判断之前,判断所述上行调度资源池,被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则使能第一联合检测能力判断单元;否则,不使能第一联合检测能力判断单元。
较佳地,所述资源分配模块进一步包括:
第二信道资源判断单元,用于在第二联合检测能力判断单元执行所述判断之前,判断所述上行调度资源池在被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则使能第二联合检测能力判断单元;否则不使能第二联合检测能力判断单元。
从以上技术方案可以看出,该方案可以实现调度UE以MU MIMO方式共享调度E-PUCH资源以外的上行信道所占用的资源或上行空闲资源。这里,调度E-PUCH资源以外的上行信道包括但不限于:UL DPCH、非调度E-PUCH、SPSE-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH。如果以后TD-SCDMA***的上行信道类型增加,则本发明可以扩展应用于增加的上行信道。即:该方案可以实现调度UE以MU MIMO方式复用所有上行时隙构成的上行资源,有效提高HSUPA的上行吞吐量和上行峰值速率。
本发明还提出可以采用缺省的训练序列偏移配置方式给复用相同资源的HSUPA UE分配训练序列偏移。在这种分配方式下,不支持特殊的缺省训练序列偏移配置方式的UE可以和其他UE复用相同的E-PUCH资源。该方案可以采用缺省的训练序列偏移配置方式给复用相同资源的HSUPA UE分配训练序列偏移。在这种分配方式下,不支持特殊的缺省训练序列偏移配置方式的UE可以和其他UE复用相同的E-PUCH资源。
附图说明
图1为现有技术中基于MU MIMO调度E-PUCH资源的流程图;
图2为本发明实施例提出的采用MU MIMO技术的HSUPA调度器的调度流程图;
图3为本发明实施例一提出的HSUPA调度器对第n子帧的调度流程图;
图4为图3所示步骤202-4中对一个UE的调度流程图;
图5为图4所示步骤202-4-2中,确定分配给UE的E-PUCH的流程图;
图6为本发明实施例四中对每个UE的调度流程;
图7为本发明实施例七中对每个UE的调度流程。
具体实施方式
为进一步提高HSUPA的上行吞吐量和上行峰值速率,发明人希望能够将MUMIMO技术应用于调度E-PUCH资源之外的上行资源,使HSUPA UE能够以MUMIMO方式共享所有上行时隙构成的上行资源。具体分析如下:
在现有技术中,UL DPCH和非调度E-PUCH是专用信道,一旦分配给一个UE,就为该UE所独占。然而,NODEB通过信道估计,可以知道具有UL DPCH的UE的无线信道和具有非调度E-PUCH的UE的无线信道。NODEB完全可以从所有HSUPA UE中,选择与具有UL DPCH的UE和具有非调度E-PUCH的UE的无线信道相关性很弱的UE,这些被选择的UE可以通过MU MIMO方式共享UL DPCH和非调度E-PUCH所占用的上行资源。
现有技术中,SPS E-PUCH由NODEB分配给UE,一旦NODEB将SPE E-PUCH分配给UE,该SPS E-PUCH就为该UE所独占。同样,NODEB可以通过信道估计确定具有SPE E-PUCH的UE的无线信道,NODEB同样可以从所有HSUPA UE中选择与具有SPS E-PUCH的UE的无线信道相关性很弱的UE,这些被选择的UE可以以MU MIMO的方式共享SPE E-PUCH所占用的上行资源。
在任意一个子帧(以下用第n子帧表示),NODEB的HSUPA调度器都要进行一次HSUPA调度。当HSUPA调度器决定调度一个UE时,将给UE分配E-AGCH和E-PUCH。分配给该UE的E-AGCH将在第(n+d1)子帧发送,分配给该UE的E-PUCH将在第(n+d1+2)子帧发送。这里,d1表示NODEB进行HSUPA调度的时延。相对于第n子帧的HSUPA调度,HS-SICH、PRACH和E-RUCCH等上行共享信道分别具有如下特点:
(1)在第n子帧,NODEB的HSDPA调度器进行一次高速下行包接入(HSDPA)调度。当HSDPA调度器决定调度一个UE时,将给UE分配高速共享控制信道(HS-SCCH)和高速共享信息信道(HS-SICH)。分配给该UE的HS-SCCH将在第n+d2子帧发送,分配给该UE的HS-SICH将在第n+d2+3子帧发送。这里,d2表示NODEB进行HSDPA调度的时延,该时延为在当前子帧“n”分配给被调度的UE的HS-SCCH发送的子帧和当前子帧之间的定时差。。通常情况下,d2=d1。因此,在第n子帧NODEB进行HSUPA调度时,NODEB知道第n+d1+2子帧的HS-SICH是闲置还是属于哪个UE。
(2)在第n子帧,NODEB进行一次上行同步(SYNC-UL)序列的调度。当NODEB决定响应一个UE的SYNC-UL序列时,将给UE分配FPACH和PRACH/E-RUCCH。分配给该UE的FPACH将在第n+d3子帧发送,分配给该UE的PRACH/E-RUCCH将在第n+d3+d4子帧发送。这里,d3表示NODEB进行SYNC-UL序列调度的时延,d4=2表示PRACH/E-RUCCH发送的子帧和FPACH发送的子帧之间的定时差。在不同的场景,d3的取值会不一样。当d3>d1时,在第n子帧NODEB进行HSUPA调度时,NODEB知道第n+d1+2子帧的PRACH/E-RUCCH是闲置还是属于哪个UE。当d3=d1时,如果第n子帧的SYNC-UL调度在第n子帧HSUPA调度开始之前完成,在第n子帧NODEB进行HSUPA调度时,同样知道第n+d1+2子帧的PRACH/E-RUCCH是闲置还是属于哪个UE。当d3<d1时,在第n子帧NODEB进行HSUPA调度时,不知道第n+d1+2子帧的PRACH/E-RUCCH是闲置还是属于哪个UE。
鉴于上述对PRACH/E-RUCCH的分析,当NODEB在HSUPA调度中要实现HSUPA UE复用PRACH/E-RUCCH占用的资源时,有以下方法可以采用,但是并不限于以下方法。
调整d3的取值使NODEB在第n子帧进行HSUPA调度时,知道第n+d1+2子帧的PRACH/E-RUCCH是闲置还是属于哪个UE。
综上所述,当NODEB在第n子帧进行HSUPA调度时,知道第n+d1+2子帧的HS-SICH、PRACH和E-RUCCH属于哪个UE,该UE称为第一UE。所以,NODEB就可以选择与第一UE的无线信道相关性很弱的一个或多个UE以MU MIMO方式共享这些上行共享信道在第n+d1+2子帧所占用的上行资源。
基于上述分析,发明人认为:HSUPA UE不仅可以以MU MIMO方式共享调度E-PUCH资源,而且可以以MU MIMO方式共享UL DPCH、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH所占用的上行资源和空闲的上行资源。即:HSUPA UE可以复用由所有上行时隙构成的上行资源。
将空闲的上行资源视为一种特殊的上行信道或特殊的资源类型。其他上行信道和空闲的上行资源可以构成很多信道组合或资源类型组合,可以只将MUMIMO技术扩展应用到其中任意一种信道组合或资源类型组合中。比如,可以将MU MIMO技术应用到如下由其他上行信道和空闲的上行资源构成的典型信道组合或资源类型组合中的一种中:
(1)第一种组合:只包括空闲的上行资源,该组合表示只将MU MIMO技术扩展应用到空闲的上行资源。
(2)第二种组合:只包括非调度E-PUCH和半静态调度E-PUCH,该组合表示只将MU MIMO技术扩展应用到非调度E-PUCH和半静态调度E-PUCH。
(3)第三种组合:只包括空闲的上行资源、非调度E-PUCH和半静态调度E-PUCH,该组合表示只将MU MIMO技术扩展应用到空闲的上行资源、非调度E-PUCH和半静态调度E-PUCH。
(4)第四种组合:只包括空闲的上行资源、非调度E-PUCH、半静态调度E-PUCH和UL DPCH,该组合表示只将MU MIMO技术扩展应用到空闲的上行资源、非调度E-PUCH、半静态调度E-PUCH和UL DPCH。
(5)第五种组合:包括所有其他上行信道和空闲的上行资源,该组合表示将MU MIMO技术扩展应用到空闲的上行资源、非调度E-PUCH、半静态调度E-PUCH、UL DPCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH等所有TD-SCDMA***的非调度E-PUCH的信道中,使HSUPA UE可以复用所有上行时隙构成的上行资源。
本发明实施例将提出一种支持MU MIMO技术的HSUPA调度器和相应的调度方法,该调度器和调度方法可以实现HSUPA UE以MU MIMO方式共享上述所有上行信道所占用的上行资源和空闲上行资源。同时,该调度器和调度方法还可以采用缺省的Midamble Shift分配方式给复用相同E-PUCH资源的UE分配Midamble Shift,对于不支持特殊的缺省的Midamble Shift分配方式的UE,本发明的调度器和调度方法支持这些UE复用相同的E-PUCH资源。
下面,介绍本发明实施例一.
本发明实施例一提出的采用MU MIMO技术的HSUPA调度器的调度过程如图2所示,包括如下步骤:
步骤201:确定HSUPA UE复用的信道组合或资源类型组合。HSUPA UE将以MU MIMO的方式复用该信道组合或资源类型组合中包括的各个信道或各个资源类型占用的上行资源。
步骤202:HSUPA调度器启动周期性调度。在随后的任意一个子帧(n),HSUPA调度器进行一次HSUPA调度。
在任意一个子帧(第n子帧),HSUPA调度器的调度流程如图3所示,包括如下步骤:
步骤202-1:确定在当前子帧可以被调度的UE,然后确定每个可以被调度UE的调度优先级。按照调度优先级由高到低的顺序将所有可以被调度UE排队。排在队列最前面的UE具有最高的调度优先级,排在队列最后面的UE具有最低的调度优先级。
在3GPP协议中规定:在同一子帧,一个HSUPA UE只能够具有非调度E-PUCH、SPS E-PUCH和调度E-PUCH中的任意一个或都不具有。因此,当NODEB在当前子帧(n)确定一个HSUPA UE在第(n+d1+2)子帧具有非调度E-PUCH或SPS E-PUCH时,NODEB在当前子帧就不会调度该UE。
NODEB从所有HSUPA UE中将不被调度的UE去掉以后,计算每个UE的调度优先级并按照优先级由高到低的顺序将所有UE排序。
计算每个HSUPA UE调度优先级的方法很多,比如:轮询方法、最大C/I(载干比)方法和PF(比例公平)方法等。这些方法的详细介绍请参阅现有文献。由于计算每个UE的调度优先级的方法不是本发明的内容,这里不再赘述。
步骤202-2:确定在当前第n子帧可用的E-AGCH。在当前子帧,在被调度的载波上配置的所有E-AGCH都是可用的E-AGCH。
步骤202-3:确定第n+d1+2子帧的上行调度资源池;确定上行调度资源池复用表格。该步骤由以下两个子步骤构成。
步骤202-3-1:确定上行调度资源池。
在当前子帧“n”,HSUPA调度器调度第(n+d1+2)子帧的上行调度资源池内的资源。因此,在当前第n子帧调度时,需要确定:在第n+d1+2子帧上行调度资源池包括的所有上行资源。
在第n+d1+2子帧上行调度资源池由第n+d1+2子帧调度E-PUCH资源和所确定的信道组合或资源类型组合中各个信道或各个资源类型在第n+d1+2子帧占用的上行资源构成。
RNC配置给NODEB的E-PUCH资源池由配置给各个UE的非调度E-PUCH、配置给各个UE的SPS E-PUCH和用于调度E-PUCH的上行资源构成。
当步骤201确定的信道组合中不包括任何信道或资源类型时,在第n+d1+2子帧,上行调度资源池只由调度E-PUCH资源构成。
从RNC配置给NODEB的E-PUCH资源池中将各个UE的非调度E-PUCH在第“n+d1+2”子帧占用的资源排除在外,将各个UE的SPS E-PUCH在第“n+d1+2”子帧占用的资源排除在外,就得到第“n+d1+2”子帧调度的E-PUCH资源。
在这种情况下,本发明提出的调度器和调度方法是一种实现现有调度E-PUCH资源的MU MIMO技术的调度器和调度方法。
将空闲的上行资源视为一种特殊的上行信道或特殊的资源类型。其他上行信道和空闲的上行资源可以构成很多信道组合或资源类型组合。可以将MUMIMO技术应用于调度E-PUCH资源的同时,扩展应用到其中任意一种信道组合或资源类型组合中。在确定一种信道组合或资源类型组合以后,在第n+d1+2子帧,上行调度资源池由调度E-PUCH资源和该组合中包括的各个信道所占用的资源构成,或者由调度E-PUCH资源和该组合中包括的各种类型的资源构成。
当该组合只包括空闲的上行资源时,则在第n+d1+2子帧,上行调度资源池由调度E-PUCH资源和空闲的上行资源构成。
当该组合只包括非调度E-PUCH和SPS E-PUCH时,则在第n+d1+2子帧RNC配置给NODEB的E-PUCH资源池内的资源都属于上行调度资源池。因此,在第n+d1+2子帧上行调度资源池由RNC配置给NODEB的E-PUCH资源池构成。
当该组合包括空闲上行资源、非调度E-PUCH和SPS E-PUCH时,则在第n+d1+2子帧上行调度资源池由RNC配置给NODEB的E-PUCH资源池和空闲上行资源构成。
当该组合包括空闲的上行资源、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH和UL DPCH时,则在第n+d1+2子帧上行调度资源池由RNC配置给NODEB的E-PUCH资源池、空闲的上行资源和各个UL DPCH在该子帧占用的资源构成。
当该组合包括上行空闲资源、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、UL DPCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH等所有调度E-PUCH之外的上行信道时,则在第n+d1+2子帧上行调度资源池由RNC配置给NODEB的E-PUCH资源池、空闲的上行资源、各个UL DPCH在该子帧占用的资源、各个HS-SICH、各个PRACH和各个E-RUCCH在该子帧占用的资源构成。即:在第n+d1+2子帧上行调度资源池由所有上行时隙构成的资源组成。
随着将MU MIMO技术应用于更多的调度E-PUCH以外的上行信道,HSUPA调度器在每个子帧进行调度时的复杂度增加,但是获益也增大。或者说,随着第n+d1+2子帧上行调度资源池包括的信道类型的增多,调度的复杂度增加,但是获益也增加。因此,为支持更灵活的调度,在调度器进行调度时,可以在上述上行调度资源池的比较典型的六种构成方式中或所有可能的上行调度资源池的构成方式中选择一种方式构成第“n+d1+2”子帧上行调度资源池。或者说,调度器可以在其他上行信道占用的资源和空闲上行资源中选择出应用MUMIMO技术的信道类型或资源类别,根据选择的信道类型或资源类别构成第“n+d1+2”子帧上行调度资源池。
当第(n+d1+2)子帧上行调度资源池由所有上行时隙所构成的上行资源组成时或由RNC配置给UE的E-PUCH资源池组成时,NODEB在按照上述方法确定第(n+d1+2)子帧的上行调度资源池以后,该上行调度资源池就不随子帧(n)的变化而变化。当第(n+d1+2)子帧上行调度资源池由其他方式构成时,每个子帧的上行调度资源池都可能发生变化。因此,在每个子帧都需要确定该子帧上行调度资源池。
按照上述处理,在步骤202-1中确定的信道组合用于确定每个子帧“n”使用的第“n+d1+2”子帧的上行调度资源池。但是,在不同子帧NODEB可能处于不同的应用场景。可以预先定义多种应用场景,并为每种场景设置信道组合。在每个子帧“n”构成第“n+d1+2”子帧上行调度资源池时,判断第“n+d1+2”子帧满足的场景,然后采用该场景下确定的信道组合构成该子帧的上行调度资源池。这种上行调度资源池的构成方法更灵活。
比如:根据上文分析,在NODEB进行第n子帧的调度时,可能知道第n+d1+2子帧的PRACH/E-RUCCH是空置还是属于哪个UE,也可能不知道第n+d1+2子帧的PRACH/E-RUCCH是空置还是属于哪个UE。因此,可以定义两种场景:
第一种场景:当NODEB进行第n子帧的调度时,知道第n+d1+2子帧的PRACH/E-RUCCH是空置还是属于哪个UE时,信道组合中包括PRACH/E-RUCCH。相应地,第n+d1+2子帧上行调度资源池包括PRACH/E-RUCCH占用的资源。
第二种场景:当NODEB进行第n子帧的调度时,不知道第n+d1+2子帧的PRACH/E-RUCCH是空置还是属于哪个UE时,信道组合中不包括PRACH/E-RUCCH。相应地,第n+d1+2子帧上行调度资源池不包括PRACH/E-RUCCH占用的资源。
步骤202-3-2:初始化上行调度资源池复用表格。
该上行调度资源池复用表格给出:每个上行时隙内的每个节点最多可以被多少UE以MU MIMO方式复用。
设步骤202-3-1确定的上行调度资源池包括N个时隙,制定一个31×N维的上行调度资源池复用表格。该表格中第j列第i行的元素对应上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点,该元素的值z(j,i)表示上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点可以被z(j,i)个UE以MU MIMO方式共享。这里,i表示节点号码,i=0,1,……,30;j表示上行调度资源池的第j个时隙,j=1,……,N。用tj表示上行调度资源池的第j个时隙的时隙号码,且t1<t2<......<tj<......<tN。
当调度器支持MU MIMO技术时,根据步骤202-3-1中获得的上行调度资源池,初始化该31×N维的上行调度资源池复用表格的方法如下:
(1)、对于上行调度资源池在时隙tj包括的信道码c,确定该信道码c对应的节点i。信道码的号码与节点之间的对应关系请参见3GPP协议TS25.222。
如果该信道码为UL DPCH、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH中任意一个上行信道占用的信道码时,将上述表格中第j列第i行元素初始化为Q-1,即:z(j,i)=Q-1。如果该信道码为上行空闲资源占用时,将上述表格中第j列第i行元素初始化为Q,即:z(j,i)=Q。这里,Q表示该类型的信道占用的信道码资源被复用的最大次数。这里,将上行空闲资源视为一种特殊的上行信道。对于初始化为Q-1的元素所对应的节点,该节点已经被一个上行信道所使用,该节点最多再被另外Q-1个UE以MU MIMO方式共享。对于初始化为Q的元素所对应的节点,该节点还没有被任何上行信道所使用,该节点最多被Q个UE以MU MIMO方式共享。
在确定的信道组合或资源类型组合中,每种信道或每种资源类型占用的信道码资源被复用的最大次数Q可以单独设置,也可以统一设置成相同的Q值。
比如,对非调度E-PUCH,可以设置Q=4;对于HS-SICH,可以设置Q=2。这样,UE1的非调度E-UCH所占用的资源所对应的节点的数值设置成Q-1=4-1=3,即:UE1的非调度E-PUCH支持另外三个UE的复用。各个HS-SICH所占用的资源所对应的节点的数值设置成Q-1=2-1=1。每个HS-SICH只能支持另外一个UE的复用。
由于各类型信道的质量要求不一样,所以,每个类型的信道的最大复用次数Q单独配置可以使调度器更灵活、适用范围更广。比如,HS-SICH是控制信道,如果该信道接收质量无法保证,则HSDPA的峰值速率和吞吐量将受到很大影响。因此,该信道的最大复用次数可以设置得小一些,比如:Q=2。而非调度E-PUCH支持重传,该信道最大复用次数可以设置得大一些,比如:Q=4。即使UE的非调度E-PUCH上数据译码错误,通过对该数据块的重传也可以获得正确的数据块。
如果该信道码为调度E-PUCH资源,将上述表格中第j列第i行元素初始化为M,即:z(j,i)=M。这里,M表示调度E-PUCH资源占用的每个信道码被复用的最大次数。对于初始化为M的元素所对应的节点,该节点没有被任何上行信道使用,该节点最多可以被M个UE以MU MIMO方式共享。
M和确定的信道组合或资源组合中各个信道或各个资源类型的Q值可以相同,也可以不同。较佳地,上行空闲资源的最大复用次数和调度E-PUCH资源的最大复用次数设置成相同的值。
M和Q的取值可以根据对资源复用次数的限制来确定。
比如,如果对上行调度资源池内的各类资源都支持2用户的MU MIMO技术,可以令M=Q=2。
再比如,对上行调度资源池内的调度E-PUCH资源支持4用户的MU MIMO技术,因此,令M=4。但是为确保其他上行信道受到的干扰不要过大,可以令上行调度资源池内其他资源类型的最大复用次数为Q=2或Q=3。
(2)、对于上行调度资源池在时隙tj不包括的信道码c,确定该信道码c对应的节点i,将表格中第j列第i行元素初始化为0,即:z(j,i)=0,表示该节点不属于上行调度资源池,该节点不可用。当一个节点不可用时,该节点的任意一个父节点必然不可用。
因此,确定节点i的所有父节点,将节点i的任意一个父节点v所对应的第j列第v行元素初始化为0,即:z(j,v)=0。
(3)、确定时隙tj内与16个SF=16的信道码对应的16个节点,对于其中任意一个节点i,如果在上述初始化处理中该节点所对应的第j列第i行元素没有被初始化,但是,该节点的父节点已经被初始化,就将该节点所对应的第j列第i行元素初始化为与其父节点v所对应的第j列第v行元素具有相同的数值。即:z(j,i)=z(j,v)。
(4)、经过上述处理以后,对第j列第i行元素所对应的上行调度资源池内第j个时隙的节点i,如果该节点还没有被初始化,确定该节点i的任意一个子节点u,该节点i所对应的第j列第i行元素初始化为该节点的所有子节点所对应的元素的最小值,即:z(j,i)=M。
M的典型取值为:2和4。随着M数目的增加,NODEB调度器的调度复杂度增加,MU MIMO技术的获益增加。Q的典型取值为:2、3和4。
为支持更灵活的调度,调度器可以在M=1,2,3,4中进行选择。当选择M=1时,调度器退化成不支持MU MIMO技术的调度器。目前,M的最大值是M=4。但是,随着NODEB天线数目的增加或NODEB对更复杂调度器的支持,M的最大值可以进一步提高。
步骤202-4:从优先级最高的UE开始按照队列顺序逐个调度UE。对一个UE的调度步骤如图4所示,包括如下步骤:
步骤202-4-1:当调度一个UE时,从所有可用的E-AGCH中选择一个E-AGCH分配给UE。
步骤202-4-2:从上行调度资源池中选择一部分资源作为E-PUCH分配给UE。
如果选择的E-PUCH资源无法承载UE的最小数据块,就结束对当前UE的调度,开始调度优先级队列中下一个UE。对下一个UE的调度从上述步骤202-4-1开始。
本步骤中,按照如图5所示流程确定分配给UE的E-PUCH:
步骤202-4-2-1:在调度一个UE时,首先确定该UE可用的上行资源池。
步骤203-4-2-2:当被调度UE的可用上行资源池中不包括任何信道码时,结束对该UE的调度,开始调度下一个UE。对下一个UE的调度从步骤202-4-1开始。否则,从UE的可用上行资源池中选择一部分资源作为调度E-PUCH分配给UE。
在该UE可用的上行资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,该矩形资源承载的UE的数据量在所有可以分配给UE的矩形资源中最大。将该资源分配给该UE,作为该UE的调度E-PUCH。
从已知的资源池中给UE分配满足上述要求的E-PUCH资源的详细方法可以沿用已有文献中的方法。
UE支持的E-PUCH的时隙数目是有限制的。分配给UE的E-PUCH所占用的时隙数目不能够超过该UE的能力。
在本步骤中,在确定该UE可用的上行资源池以后,还可以采取如下处理:
将该可用的上行资源池分成两个子资源池:一个子资源池完全由该可用上行资源池中调度E-PUCH资源构成;另一个子资源池由其他类型的可用资源构成。
比如:RNC将TS2的全部资源配置NODEB作为E-PUCH资源池,该资源池只包括调度E-PUCH,不包括:非调度E-PUCH和SPS E-PUCH。
RNC在TS1配置了UL DPCH等上行信道。
当UE可用的资源池包括:TS2的部分资源和TS1的部分资源时,两个子资源池中,一个由TS2的部分资源构成,一个由TS1的部分资源构成。
分别在这两个子资源池中给该UE分配不超过UE能力的矩形资源。在每个子资源池内分配给UE的矩形资源能够承载的UE的数据量是该子资源池内各种矩形资源中最大的。
如果在第一个子资源池中分配给该UE的E-PUCH资源能够承载更多的数据时,就把第一个子资源池中分配给该UE的E-PUCH资源作为分配给该UE的调度E-PUCH。
如果在第二个子资源池中分配给该UE的E-PUCH资源能够承载更多的数据时,就把第二个子资源池中分配给该UE的E-PUCH资源作为分配给该UE的调度E-PUCH。
如果两个子资源池中分配给该UE的E-PUCH资源承载的数据量相同,随机选择一个子资源池,将该子资源池中分配给该UE的E-PUCH资源作为分配给该UE的调度E-PUCH。或者分别确定这两个子资源池内选择的矩形资源包括的SF=16的信道码数目,选择包括的SF=16的信道码数目较小的矩形资源,将该资源作为调度E-PUCH分配给UE。
以下给出确定UE可用的上行资源池的一个具体实施方式:
当在步骤202-3构成上行调度资源池时,确定的信道组合或资源类型组合中包括空闲的上行资源以外的信道类型时,比如包括UL DPCH、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH中任意一个上行信道或多个上行信道时,在上行调度资源池中,需要确定该资源池内包括的任意一个其他上行信道所占用的上行资源对被调度的UE是否可用。方法如下:
对于第(n+d1+2)子帧中上行调度资源池中包括的任意一个其他上行信道,确定该上行信道是空置还是承载哪个UE的信号。如果该信道空置,该信道占用的资源可以被UE使用。否则,考察被调度的UE的无线信道和该上行信道上所承载的UE的无线信道之间的相关性。如果这两个UE之间的无线信道相关性较弱,就认为该被调度的UE可以使用该上行信道占用的上行资源。如果这两个UE之间的无线信道相关性较强,就认为该被调度的UE无法使用该上行信道占用的上行资源。当UE无法使用一个上行信道占用的资源时,从上行调度资源池中将该上行信道所占用的资源去掉。当被调度的UE就是该上行信道上承载的UE时,直接从上行调度资源池中将该上行信道所占用的资源去掉。
在调度该UE之前,如果已经有被成功调度的UE时,还需要考察已经被成功调度的UE所占用的上行资源是否能够为当前被调度的UE所用。考察每个被成功调度的UE的无线信道和当前被调度UE的无线信道的相关性。如果这两个UE之间的无线信道相关性较弱,就认为当前被调度的UE可以使用该被成功调度的UE所使用的上行资源。如果这两个UE之间的无线信道相关性较强,就认为当前被调度的UE无法使用该被成功调度的UE所使用的上行资源。如果当前被调度的UE无法使用一个被成功调度的UE所使用的上行资源时,从上行调度资源池中将该被成功调度的UE所使用的上行资源去掉。
为计算两个UE之间无线信道的相关性,需要物理层获取第p子帧第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为第二UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;获取第q子帧内当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为当前UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧。
在第n子帧NODEB的HSUPA调度器在计算两个UE的无线信道之间的相关性时,使用最新上报的每个UE的信道估计的瞬时值或递归平均值。基于信道估计的两个UE之间无线信道相关性计算方法如下:
上式中,Ka表示NODEB接收天线的数目;表示当前UE的最新上报的信道估计的瞬时值或递归平均值,表示当前UE的第k根天线上的信道估计的瞬时值或递归平均值,W表示信道估计的窗长;表示第二UE的最新上报的信道估计的瞬时值或递归平均值,表示第二UE在第k根天线上的信道估计的瞬时值或递归平均值;|hx|和|hy|分别表示hx和hy的模。
设置阈值Th1∈(0,1],如果两个UE之间的无线信道的相关值ρ≥Th1时,认为:两个UE的无线信道强相关;否则,认为两个UE之间的无线信道弱相关。
在计算两个UE的无线信道的相关性时,还可以采用每个UE的DLBF(下行波束赋形)权矢量来计算。因此,物理层获取第p子帧具有至少一个上行信道的第二UE的下行波束赋形DLBF权矢量,该DLBF权矢量为第二UE最新上报的DLBF权矢量;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;获取第q子帧具有至少一个上行信道的当前UE的DLBF权矢量,该DLBF权矢量为当前UE最新上报的DLBF权矢量;第p子帧为能够获取当前UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧。
在第n子帧NODEB的HSUPA调度器在计算两个UE的无线信道之间的相关性时,HSUPA调度器使用最新上报的每个UE的DLBF权矢量。基于DLBF权矢量的两个UE之间的无线信道相关性计算方法如下:
上式中,|x|和|y|分别表示矢量x和矢量y的模;矢量x和矢量y分别表示当前UE的DLBF权矢量和第二UE的DLBF权矢量。
设置阈值Th2∈(0,1],如果两个UE之间的无线信道的相关值ρ≥Th2时,认为:两个UE的无线信道强相关;否则,认为两个UE之间的无线信道弱相关。
按照上述方法,可以确定被调度UE的可用上行资源池。
步骤202-4-3:从UE的E-HICH集合中选择一个E-HICH分配给UE。
步骤202-4-4:给每个UE分配训练序列偏移。
分配方式有两种:对于不支持特殊的缺省的训练序列偏移分配方式的UE采用方式2给该UE分配训练序列偏移。对于支持特殊的缺省的训练序列偏移分配方式的UE,采用方式1给UE分配训练序列偏移。
方式1:采用特殊的缺省的训练序列偏移分配方式。将小区内所有训练序列偏移分成N组。每组内训练序列偏移和OVSF信道之间的映射关系按照3GPP协议TS25.221定义。
确定分配给UE的E-PUCH的节点占用的信道码,该信道码在N组训练序列偏移中分别对应不同训练序列偏移,选择一个没有分配给其他UE或上行信道的训练序列偏移,分配给该UE。
当各个信道类型的最大复用次数相同时,如果该最大复用次数不大于2,N=2或N=4;如果该最大复用次数不大于4,N=4。
当各个信道类型的最大复用次数单独设置时,取各个信道类型的最大复用次数中的最大值,如果该最大值不大于2,N=2或N=4;如果该最大值不大于4,N=4。
方式2:采用缺省的训练序列偏移配置方式,该方式下各个训练序列偏移值和OVSF信道码之间的映射关系按照3GPP协议中TS25.221定义。
根据分配给该UE的E-PUCH所占用信道码,查缺省的训练序列偏移配置方式下各个训练序列偏移和OVSF信道码之间的映射关系,确定该信道码对应的训练序列偏移,如果该训练序列偏移已经被分配给其他UE或上行信道,则对该UE的调度失败:或者重新执行上述步骤202-4-2给该UE分配一个较小的E-PUCH资源;或者结束对该UE的调度,开始调度优先级队列中下一个UE。对下一个UE的调度从上述步骤202-4-1开始。
步骤202-4-5:当成功为一个UE分配E-AGCH、E-PUCH、E-HICH和训练序列偏移以后,表明:该UE被成功调度。将分配给该UE的E-AGCH从可用的E-AGCH中去掉,表示:该E-AGCH不能够再分配给其他UE;根据分配给UE的E-PUCH所占用的资源更新31×N维的上行资源池复用表格;根据更新的上行资源池复用表格重新确定上行调度资源池。
步骤202-4-6:判断是否还有可用的E-AGCH以及上行调度资源池是否还包括至少一个信道码,如果没有可用的E-AGCH或上行调度资源池不包括任何信道码,就执行步骤202-4-7;如果有可用的E-AGCH,并且上行调度资源池至少包括一个信道码,就开始调度优先级队列中下一个UE。对下一个UE的调度从上述步骤202-4-1开始。
以下给出更新31×N维的上行调度资源池复用表格的一个具体实施例:
对于分配给UE的调度E-PUCH,如果分配给该调度E-PUCH的节点为i,对于分配给该调度E-PUCH的任意一个时隙j,将上行调度资源池复用表格中第j列第i个元素的取值减一,即:z(j,i)=z(j,i)-1。
当更新以后的上行资源池复用表格中所有元素都为0,则表示没有可用的E-PUCH资源。当更新以后的上行资源池复用表格中至少有1个元素大于0,则表示有可用的E-PUCH资源,可以调度下一个UE。在调度下一个UE时,上行调度资源池由更新以后的上行资源池复用表格中所有不为0的元素所对应的信道码构成。
步骤202-4-7:对被成功调度的每个UE,将分配给该UE的E-AGCH、E-PUCH和E-HICH的信息发送给物理层。
对每个被调度的UE,物理层首先在第n+d1子帧将分配给该UE的E-AGCH发送给UE;然后在第n+d1+2子帧接收该UE发送的E-PUCH;最后,在第n+d1+2+d子帧通过分配给该UE的E-HICH将E-PUCH的ACK/NACK信息反馈给该UE。
本发明提出的HSUPA调度器和相应的调度方法,具有如下有益技术效果:
可以实现调度UE以MU MIMO方式共享UL DPCH、非调度E-PUCH、SPSE-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH所占用的上行资源以及空闲的上行资源,有效提高HSUPA的上行吞吐量和上行峰值速率。本发明提出的调度器和调度方法还采用缺省的训练序列偏移分配方式给复用相同E-PUCH资源的UE分配训练序列偏移。对于不支持特殊的缺省的训练序列偏移分配方式的UE,本发明支持这些UE与其他UE复用相同的E-PUCH资源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
下面,介绍本发明的实施例二~实施例九。
实施例二和实施例三是从不同角度出发对实施例一的补充。
实施例四是实施例一的特例;实施例五和实施例六是从不同角度出发对实施例四的补充;
实施例八是实施例一的特列;
实施例七是实施例八的特列;
实施例九是本发明调度器的介绍。
下面,介绍本发明的实施例二:
在1个上行时隙,NODEB对该时隙内各个信道码进行联合检测。联合检测的复杂度随着该时隙内参加联合检测的等效的SF=16的信道码的数目的增加而增加。NODEB的最小能力是:在每个上行时隙支持16个SF=16的信道码的联合检测。
当不支持资源复用时,一个上行时隙最多有16个等效的SF=16的信道码参加联合检测。但是,当存在资源复用时,1个时隙内参加联合检测的SF=16的信道码数目可能大于16。因此,当HSUPA调度器支持资源复用时,需要考虑分配给UE的E-PUCH资源,是否造成在相应子帧的相应时隙存在:参加联合检测的SF=16的信道码数目超过NODEB的联合检测能力。这里,NODEB的联合检测能力由NODEB支持的同一个上行时隙内参加联合检测的等效的SF=16的信道码的数目来表示。对于一个扩频因子为SF的信道,该信道占用的等效的SF=16的信道码数目为:16/SF。
当NODEB的联合检测能力有限时,在实施例一中,在给一个UE分配E-PUCH资源以后(即:在步骤202-4-2-2中,给UE分配E-PUCH以后),需要增加如下处理:
在给该UE分配E-PUCH资源以后,调度器需要判决:累计分配给各个UE的E-PUCH资源,是否造成相应子帧“n+d1+2”的某一个上行时隙内参加联合检测的SF=16的信道码数目超过NODEB的联合检测能力。如果超过NODEB的能力,或者重新给该UE分配一个较小的E-PUCH资源,或者按照对该UE调度失败处理,开始调度下一UE。
或者,当NODEB的联合检测能力有限时,在实施例一中,在给一个UE分配E-PUCH资源之前(即:在步骤202-4-2-2中,给UE分配E-PUCH之前),需要增加如下处理:
对每个上行时隙,累计在该时隙内分配给各个UE的E-PUCH资源和该时隙内其他上行信道占用的资源,若这些资源等效的SF=16的信道码数目等于NODEB的能力,则在该时隙内不再调度任何UE;若这些资源等效的SF=16的信道码数目不大于NODEB的能力,计算该时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目。在后续调度UE,给UE分配E-PUCH资源时,分配给UE的E-PUCH资源在每个时隙等效的SF=16的信道码数目不能够大于该时隙还可以支持的信道码数目。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
下面,介绍本发明的实施例三:
在有些场景,NODEB的联合检测能力上的限制可以转化成对信道类型的限制。
比如:在有的场景,一个HSUPA载波上只有1个HS-SICH,该HS-SICH占用1个SF=16的信道码。但是,其他类型的上行信道至少占用两个以上的SF=16的信道码,而且数量较多。这样就可能出现:当在一个子帧的各个上行时隙除调度E-PUCH资源以外,只包括:空闲的上行资源和一个HS-SICH时,在任意一个上行时隙内采用资源复用时都不会使该时隙内参加联合检测的SF=16的信道码数目超过NODEB的联合检测能力。但是,当一个上行时隙存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源和HS-SICH以外的其他类型的信道时,在该时隙内的资源复用就一定会超过NODEB的联合检测能力。
在上述情况下,对NODEB联合检测能力的限制就可以转化成对信道类型的限制。即:在任意一个子帧进行调度时,如果发现该子帧各个上行时隙除调度E-PUCH资源以外,只有空闲的上行资源和预先指定的信道类型出现时,在给UE分配E-PUCH时,不必要增加实施例二中NODEB联合检测能力约束下的处理。但是,在该子帧进行调度时,如果发现该子帧各个上行时隙除调度E-PUCH资源、空闲的上行资源和预先指定的信道类型之外还存在其他类型的信道时,在该UE分配E-PUCH之前或之后就需要增加实施例二中NODEB联合检测能力约束下的处理。
综上所述,在NODEB的联合检测能力的限制可以转化成对信道类型的限制时,对于实施例一需要增加如下处理:
在步骤202中,增加“指定允许的信道类型”的处理。在该增加的处理中,NODEB预先指定各个允许的信道类型。当在一个子帧的各个上行时隙只出现调度E-PUCH资源、空闲的上行资源和这些指定类型的信道时,在该子帧各个上行时隙内的资源复用不会超过NODEB的联合检测能力;否则,会超过NODEB的联合检测能力。
在实施例一的步骤202-4-2-2之前,增加一个步骤:“判断在当前子帧的调度中是否会出现:E-PUCH资源的复用超过NODEB的联合检测能力”。该步骤按照如下方法实现:
当在第“n+d1+2”子帧的各个上行时隙只存在调度E-PUCH资源、空闲的上行资源和指定的信道类型的信道时,执行实施例一中步骤203-4-2-2。
当在第“n+d1+2”子帧的各个上行时隙存在调度E-PUCH资源、空闲的上行资源和指定的信道类型的信道之外的信道时,在执行实施例一中步骤203-4-2-2时,增加实施例二中的处理过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
下面,介绍本发明的实施例四:
在HSUPA应用中,存在如下场景:
一个HSUPA载波上只配置1个HSUPA的控制信道E-AGCH。
本实施例针对上述E-AGCH数目等于1的场景,给出HSUPA调度器和调度方法。
由于HSUPA载波上只有1个E-AGCH,在每个子帧HSUPA的调度器只能在该载波上调度1个UE。因此,在任意一个子帧不存在多个UE复用相同的调度E-PUCH资源的情况。即:当E-AGCH数目等于1时,本发明采用的技术方案与现有调度E-PUCH资源的MU MIMO技术没有任何关系。
在E-AGCH的数目为1时,本发明提出的将MU MIMO技术扩展应用到调度E-PUCH以外的上行信道或上行空闲资源的方法,成为:支持HSUPA UE复用其他上行信道和空闲的上行资源的方法。且由于E-AGCH数目为1,只会出现一个HSUPA UE复用调度E-PUCH资源以外的资源,即:调度E-PUCH资源以外资源最多被1个HSUPA UE复用。在这种情况下,即使这些资源的最大复用次数大于2,这些资源也只能被1个UE复用,即:这些资源的累计复用次数最大为2。下面,介绍E-AGCH数目为1,支持HSUPA UE复用调度E-PUCH资源以外上行资源,且对其他任意一种调度E-PUCH资源以外的资源的最大复用次数为2或大于2,对空闲上行资源复用次数为1或大于1时的方法。该方法的实现步骤如下:
步骤301:确定HSUPA UE可以复用的信道组合或资源类型组合。
步骤302:HSUPA调度器启动周期性调度。在随后的任意一个子帧(n),HSUPA调度器进行一次HSUPA调度。
在任意一个子帧(第n子帧),HSUPA调度器的调度流程包如下步骤:
步骤302-1:确定上行调度资源池。
在当前子帧“n”HSUPA调度器调度第(n+d1+2)子帧的上行调度资源池内的资源。因此,在当前第n子帧调度时,需要确定:在第n+d1+2子帧上行调度资源池包括的所有上行资源。
在第n+d1+2子帧上行调度资源池由第n+d1+2子帧调度E-PUCH资源和所确定的信道组合或资源类型组合中各个信道或各个资源类型在第n+d1+2子帧占用的上行资源构成。
按照上述处理,在步骤301中确定的信道组合用于确定每个子帧“n”使用的第“n+d1+2”子帧的上行调度资源池。但是,在不同子帧NODEB可能处于不同的应用场景。可以预先定义多种应用场景,并为每种场景设置信道组合。在每个子帧“n”构成第“n+d1+2”子帧上行调度资源池时,判断第“n+d1+2”子帧满足的场景,然后采用该场景下确定的信道组合构成该子帧的上行调度资源池。这种上行调度资源池的构成方法更灵活。
步骤302-2:确定在当前子帧可以被调度的UE,然后确定每个可以被调度UE的调度优先级。按照优先级由高到低的顺序将UE排队。从调度优先级最高的UE开始调度。对每个UE的调度步骤如图6所示,包括如下步骤:
步骤302-2-1:在调度一个UE时,首先确定该UE可用的上行资源池。
步骤302-2-2:在该UE可用的上行资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,该矩形资源能够承载的UE的数据量在所有矩形资源中最大。将该资源分配给该UE,作为该UE的调度E-PUCH。上行资源可以用时隙和节点表示。由1个或多个时隙内同一个节点组成的上行资源就是所谓的矩形资源。
具体的给UE分配满足上述条件的调度E-PUCH的方法可以沿用相关文献中的方法。
以下给出确定UE可用的上行资源池的一个具体实施方式:
在上行调度资源池中,如果该资源池包括除调度E-PUCH和空闲的上行资源以外的信道类型时,需要确定该资源池内包括的其他上行信道所占用的上行资源对被调度的UE是否可用。
对于第(n+d1+2)子帧中上行调度资源池中包括的任意一个其他上行信道,确定该上行信道是闲置还是承载哪个UE的信号。如果该信道闲置,该信道占用的资源可以被UE使用。否则,考察被调度的UE的无线信道和该上行信道上所承载的UE的无线信道之间的相关性。如果这两个UE之间的无线信道相关性较弱,就认为该被调度的UE可以使用该上行信道占用的上行资源。如果这两个UE之间的无线信道相关性较强,就认为该被调度的UE无法使用该上行信道占用的上行资源。当UE无法使用一个上行信道占用的资源时,从上行调度资源池中将该上行信道所占用的资源去掉。当被调度的UE就是该上行信道上承载的UE时,直接从上行调度资源池中将该上行信道所占用的资源去掉。
计算两个UE的无线信道的相关性的方法请参见实施例一中相关描述。
在上行调度资源池中,如果该资源池仅仅由调度E-PUCH资源和空闲的上行资源组成时,步骤302-1中确定的上行调度资源池就是该UE的可用上行资源池。
按照上述方法,可以确定被调度UE的可用上行资源池。
步骤302-2-3:从UE的E-HICH集合中选择一个E-HICH分配给UE。
步骤302-2-4:采用缺省的训练序列偏移配置方式,给UE分配训练序列偏移。
根据分配给该UE的E-PUCH所占用信道码,查缺省的训练序列偏移配置方式下各个训练序列偏移和OVSF信道码之间的映射关系,确定该信道码对应的训练序列偏移,如果该训练序列偏移已经被分配给其他UE或上行信道,则对该UE的调度失败:或者重新执行步骤302-2-2,给UE分配一个较小的E-PUCH资源;或者结束对该UE的调度,开始调度优先级队列中下一个UE。对下一个UE的调度从上述步骤302-2-1开始。
步骤302-2-5:当成功为一个UE分配E-PUCH、E-HICH和训练序列偏移以后,表明:该UE被成功调度。将唯一的E-AGCH分配给该UE。
步骤302-2-6:对被成功调度的UE,将分配给该UE的E-AGCH、E-PUCH和E-HICH的信息发送给物理层。
对每个被调度的UE,物理层首先在第n+d1子帧将分配给该UE的E-AGCH发送给UE;然后在第n+d1+2子帧接收该UE发送的E-PUCH;最后,在第n+d1+2+d子帧通过分配给该UE的E-HICH将E-PUCH的ACK/NACK信息反馈给该UE。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
下面,介绍本发明的实施例五:
当NODEB的联合检测能力有限时,在实施例四中,在给一个UE分配E-PUCH资源以后(即:在步骤302-2-2中给UE分配E-PUCH以后),需要增加如下处理:
在给该UE分配E-PUCH资源以后,调度器需要判决:分配给该UE的E-PUCH资源,是否造成相应子帧“n+d1+2”的某一个上行时隙内参加联合检测的SF=16的信道码数目超过NODEB的联合检测能力。如果超过NODEB的能力,或者重新给该UE分配一个较小的E-PUCH资源,或者按照对该UE调度失败处理,开始调度下一UE。
或者,当NODEB的联合检测能力有限时,在实施例四中,在给一个UE分配E-PUCH资源之前(即:在步骤302-2-2中给UE分配E-PUCH以前),需要增加如下处理:
对每个上行时隙,计算在该时隙内其他上行信道占用的资源,若这些资源等效的SF=16的信道码数目等于NODEB的能力,则在该时隙内不再调度任何UE;若这些资源等效的SF=16的信道码数目小于NODEB的能力,计算该时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目。在后续调度UE,给UE分配E-PUCH资源时,分配给UE的E-PUCH资源在每个时隙等效的SF=16的信道码数目不能够大于该时隙还可以支持的信道码数目。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
实施例六:
当NODEB的联合检测能力的限制可以转换成对信道类型的限制时,对于实施例四需要增加如下处理:
在步骤302中,增加“指定允许的信道类型”的处理。在该增加的处理中,NODEB预先指定各个允许的信道类型。当在一个子帧的各个上行时隙只出现调度E-PUCH资源、空闲的上行资源和这些指定类型的信道时,在该子帧各个上行时隙内的资源复用不会超过NODEB的联合检测能力;否则,会超过NODEB的联合检测能力。
在实施例四的步骤302-1之前,增加一个步骤302-0:“判断在当前子帧的调度中是否会出现:E-PUCH资源的复用超过NODEB的联合检测能力”。该步骤按照如下方法实现:
当在第“n+d1+2”子帧的各个上行时隙只存在调度E-PUCH资源、空闲的上行资源和指定的信道类型的信道时,执行实施例四中步骤302-1~步骤302-2。
当在第“n+d1+2”子帧的各个上行时隙存在调度E-PUCH资源、空闲的上行资源和指定的信道类型的信道之外的信道时,执行实施例四中步骤302-1~步骤302-2,在执行步骤302-2-2时增加实施例五中的处理过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
下面,介绍本发明的实施例七:
在HSUPA应用中,存在如下场景:
(1)一个HSUPA载波上只配置1个或多个HSUPA的控制信道E-AGCH。
(2)上行调度资源池只有调度的E-PUCH资源和空闲的上行资源构成。
(3)不支持UE之间复用相同的资源
(4)支持UE复用空闲上行资源,且空闲上行资源的最大复用次数为1或大于1。当空闲资源的最大复用次数为1时,表示空闲上行资源占用的信道码只能支持1个HSUPA UE的复用。不支持两个或两个以上UE复用同一个空闲的上行信道码。
本实施例针对上述场景中空闲资源的最大复用次数为1给出HSUPA调度器和调度方法。在上述场景,由于不支持UE之间的资源复用,该场景的HSUPA调度器和调度方法与现有E-PUCH资源复用技术(MU MIMO技术)无关。该调度器和调度方法只是本发明提出的HSUPA UE复用其他上行信道占用的资源中最简单的情况:HSUPA UE复用空闲的上行资源。更确切地说,是HSUPA UE使用空闲的上行资源。由于该方法不进行UE之间的资源复用,且只使用空闲资源,空闲资源只被使用1次,因此,该方法下不会出现:分配给UE的E-PUCH会造成参加联合检测的SF=16的信道码数目超过NODEB的联合检测能力的问题。
该方法的实现步骤如下:
HSUPA调度器启动周期性调度。在随后的任意一个子帧(n),HSUPA调度器进行一次HSUPA调度。
在任意一个子帧(第n子帧),HSUPA调度器的调度流程包括如下步骤:
步骤501:确定上行调度资源池。
在当前子帧“n”HSUPA调度器调度第(n+d1+2)子帧的调度E-PUCH资源。在第n+d1+2子帧,上行调度资源池由调度E-PUCH资源和空闲的上行资源构成。
步骤502:确定在当前子帧可以被调度的UE,然后确定每个可以被调度UE的调度优先级。按照优先级由高到低的顺序将UE排队。
步骤503:设置该载波上可用的E-AGCH。
步骤504:从调度优先级最高的UE开始调度。对每个UE的调度流程如图8所示,包括如下步骤:
步骤504-1:从该载波可用的E-AGCH选择一个E-AGCH分配给UE。
步骤504-2:从上行调度资源池中选择一部分资源分配给UE,作为UE的E-PUCH。
在上行调度资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,该矩形资源能够承载的UE的数据量为所有矩形资源中最大的。将该矩形资源分配给该UE,作为该UE的调度E-PUCH。
具体的给UE分配满足上述条件的E-PUCH的方法可以沿用相关文献中的方法。
还可以将上行调度资源池分成两个子资源池,分别在两个子资源池进行调度。具体地在两个子资源池进行调度的方法同实施例一。
步骤504-3:从UE的E-HICH集合中选择一个E-HICH分配给UE。
步骤504-4:当成功为一个UE分配E-AGCH、E-PUCH和E-HICH以后,表明:该UE被成功调度。将分配给该UE的E-AGCH设置成“不可用”,使其他UE不能再使用该E-AGCH;当分配给该UE的E-PUCH占用的资源设置成不可用,使其他UE不能再使用分配给该UE的资源。
步骤504-5:如果有可用的E-AGCH,且上行资源池内有可用的资源,就返回步骤504-1调度优先级队列中下一个UE。否则,结束在当前子帧的调度,执行步骤504-6。
步骤504-6:对被成功调度的各个UE,将分配给各个UE的E-AGCH、E-PUCH和E-HICH的信息发送给物理层。
对每个被调度的UE,物理层首先在第n+d1子帧将分配给该UE的E-AGCH发送给UE;然后在第n+d1+2子帧接收该UE发送的E-PUCH;最后,在第n+d1+2+d子帧通过分配给该UE的E-HICH将E-PUCH的ACK/NACK信息反馈给该UE。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
下面,介绍本发明的实施例八:
在HSUPA应用中,存在如下场景:
(1)E-AGCH数目大于1;
(2)不支持UE之间复用相同的E-PUCH资源;
(3)但是,UE可以复用其他上行信道占用的资源和空闲的上行资源构成的资源中的某一类资源或多类资源或全部资源。对其他任意一类资源的最大复用次数为2或大于2。对空闲上行资源的最大复用次数为1或大于1。当其他类型资源的最大复用次数都为2时,表示这些资源占用的信道码都只能够被1个HSUPA UE复用。当空闲上行资源的最大复用次数为1时,表示该资源只能被一个UE复用。
本实施例针对上述场景中其他各类资源的最大复用次数都为2和空闲上行资源的最大复用次数为1给出HSUPA调度器和调度方法。在上述场景,由于不支持HSUPA UE之间进行资源复用,该场景的HSUPA调度器和调度方法与现有E-PUCH资源复用技术(MU MIMO技术)无关。该调度器和调度方法只是实现本发明提出的HSUPA UE复用其他上行信道占用的资源。具体地,其他上行信道包括:空闲的上行资源、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、UL DPCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH等所有的上行信道。上述其他上行信道可以构成多种信道组合或资源类型组合。本实施例中提出的调度器和调度方法在上述多种信道组合或资源类型组合中选择一种,用于实现HSUPAUE使用调度E-PUCH资源和被选择的组合包括的各种资源。比如,选择的组合包括:空闲的上行资源、非调度E-PUCH和SPS E-PUCH时,本实施例中的调度器和调度方法用于实现HSUPA UE使用由RNC配置给NODEB的E-PUCH资源池内的资源和空闲的上行资源构成的资源。
针对HSUPA UE复用其他上行信道占用的资源,且HSUPA UE之间不进行资源复用的场景,本实施例的调度器和调度方法的实现步骤如下:
步骤601:确定HSUPA UE可以复用的各个上行信道(将空闲的上行资源视为一种特殊的上行信道)。HSUPA调度器启动周期性调度。在随后的任意一个子帧(n),HSUPA调度器进行一次HSUPA调度。
在任意一个子帧(第n子帧),HSUPA调度器的调度流程包如下步骤:
步骤601-1:确定上行调度资源池。
在当前子帧“n”HSUPA调度器调度第(n+d1+2)子帧的上行调度资源池。在第n+d1+2子帧,上行调度资源池由第“n+d1+2”子帧调度E-PUCH资源和可以被复用的各类上行信道占用的资源构成。
按照上述处理,在步骤601中确定的可以复用的信道用于确定每个子帧“n”使用的第“n+d1+2”子帧的上行调度资源池。但是,在不同子帧NODEB可能处于不同的应用场景。可以预先定义多种应用场景,并为每种场景设置可以复用的信道组合。在每个子帧“n”构成第“n+d1+2”子帧上行调度资源池时,判断第“n+d1+2”子帧满足的场景,然后采用该场景下确定的信道组合构成该子帧的上行调度资源池。这种上行调度资源池的构成方法更灵活。
步骤601-2:确定在当前子帧可以被调度的UE,然后确定每个可以被调度UE的调度优先级。按照优先级由高到低的顺序将UE排队。
步骤601-3:设置该载波上可用的E-AGCH。
步骤601-4:从调度优先级最高的UE开始调度。对每个UE的调度步骤如下:
步骤601-4-1:从该载波可用的E-AGCH中选择一个E-AGCH分配给该UE。
步骤601-4-2:确定被调度的UE可用的E-PUCH资源。
当步骤601中确定的上行信道中包括空闲的上行资源(空闲的上行资源在这里被视为一种特殊的上行信道)以外的上行信道时,在上行调度资源池中按照如下方法确定该UE可用的E-PUCH资源,然后执行下一步。当步骤601中确定的上行信道中不包括空闲的上行资源以外的上行信道时,认为:上行调度资源池内的所有资源都是该UE的可用资源,然后,执行下一步。
对于第(n+d1+2)子帧中上行调度资源池中包括的空闲的上行资源以外的任意一个上行信道,确定该上行信道是闲置还是承载哪个UE的信号。如果该信道闲置,该信道占用的资源可以被UE使用。否则,考察被调度的UE的无线信道和该上行信道上所承载的UE的无线信道之间的相关性。如果这两个UE之间的无线信道相关性较弱,就认为该被调度的UE可以使用该上行信道占用的上行资源。如果这两个UE之间的无线信道相关性较强,就认为该被调度的UE无法使用该上行信道占用的上行资源。当UE无法使用一个上行信道占用的资源时,从上行调度资源池中将该上行信道所占用的资源去掉。当被调度的UE就是该上行信道上承载的UE时,直接从上行调度资源池中将该上行信道所占用的资源去掉。
步骤601-4-3:从该UE可用的E-PUCH资源中选择一部分资源分配给UE,作为UE的E-PUCH。
在该UE可用的上行资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,将该资源分配给该UE,作为该UE的调度E-PUCH。该矩形资源承载的UE的数据量为所有矩形资源中最大的。
具体的给UE分配满足上述条件的E-PUCH的方法可以沿用相关文献中的方法。
也可以将该UE可用的E-PUCH资源分割成两个子资源。如实施例一中所述。然后,基于两个子资源给UE分配E-PUCH。
步骤601-4-4:从UE的E-HICH集合中选择一个E-HICH分配给UE。
步骤601-4-5:采用缺省的训练序列偏移配置方式,给UE分配训练序列偏移。
根据分配给该UE的E-PUCH所占用信道码,查缺省的训练序列偏移配置方式下各个训练序列偏移和OVSF信道码之间的映射关系,确定该信道码对应的训练序列偏移,如果该训练序列偏移已经被分配给其他UE或上行信道,则对该UE的调度失败:或者重新执行步骤601-4-3,给UE分配一个较小的E-PUCH资源;或者结束对该UE的调度,开始调度优先级队列中下一个UE。对下一个UE的调度从上述步骤601-4-1开始。
步骤601-4-6:当成功为一个UE分配E-AGCH、E-PUCH、E-HICH和训练序列偏移以后,表明:该UE被成功调度。将分配给该UE的E-AGCH设置成“不可用”,使其他UE不能再使用该E-AGCH;在上行调度资源池中,将分配给该UE的E-PUCH占用的资源设置成不可用,使其他UE不能再使用分配给该UE的资源。上述处理表明:HSUPA UE之间不存在资源复用。
步骤601-4-7:如果有可用的E-AGCH,且上行调度资源池内有可用的资源,就开始调度优先级队列中下一个UE。否则,结束在当前子帧的调度。对下一个UE的调度从步骤601-4-1开始。
步骤601-4-8:对被成功调度的各个UE,将分配给该UE的E-AGCH、E-PUCH和E-HICH的信息发送给物理层。
对每个被调度的UE,物理层首先在第n+d1子帧将分配给该UE的E-AGCH发送给UE;然后在第n+d1+2子帧接收该UE发送的E-PUCH;最后,在第n+d1+2+d子帧通过分配给该UE的E-HICH将E-PUCH的ACK/NACK信息反馈给该UE。
由于UE可以复用其他上行信道占用的资源,可能造成:在某一个上行时隙参加联合检测的SF=16的信道码数目大于NODEB的联合检测能力,因此,当NODEB的联合检测能力受限时,在上述步骤601-4-3中,在给UE分配E-PUCH之后或之前,需要增加类似实施例二、实施例三、实施例五和实施例六中所述的操作。
本发明实施例九提出一种采用MU MIMO技术的HSUPA调度器,所述调度器包括:
资源池模块,用于在当前子帧确定被调度子帧的用户设备UE复用的上行调度资源池,所述上行调度资源池至少包括调度E-PUCH资源以外的其他上行资源中的一种,所述调度E-PUCH资源以外的其他上行资源包括:上行空闲资源、UL DPCH资源、非调度E-PUCH资源、半静态调度SPS E-PUCH资源、HS-SICH资源、PRACH资源和E-RUCCH资源;
复用次数模块,用于确定所述上行调度资源池中每种上行资源的最大复用次数;设上行调度资源池中共有K种上行资源,其中第k种上行资源的最大复用次数记作Qk,k、K均为自然数,且k≤K;
资源分配模块,用于从未被调度的UE中选择一个作为当前UE,从所述上行调度资源池中选择一部分上行资源作为UE的调度E-PUCH分配给当前UE,并将被分配的上行资源对应的复用次数减1。
较佳地,所述资源池模块包括:
对应关系表单元,用于存储预先设置的应用场景与预定义上行调度资源池的对应关系表;
查询单元,用于确定被调度子帧的应用场景,根据所述应用场景查找所述对应关系表,得到对应的预定义上行调度资源池;并将所述预定义上行调度资源池作为被调度子帧的UE复用的上行调度资源池。较佳地,HSUPA载波上有多于1个的E-AGCH,所述预定义的上行调度资源池由调度E-PUCH资源以及如下任意一种上行资源组合构成:
组合a1:空闲上行资源;
组合a2:非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a3:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a4:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源和UL DPCH资源;或者
组合a5:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源、UL DPCH资源、HS-SICH资源、PRACH资源和E-RUCCH资源。
其中,若当前子帧为第n子帧,被调度子帧为第n+d1+2子帧;d1表示基站进行HSUPA调度的时延,该时延为在当前子帧分配给被调度的UE的E-AGCH发送的子帧和当前子帧之间的定时差。
较佳地,所述复用次数模块包括:
初始化单元,用于根据所确定的上行调度资源池,初始化上行调度资源池复用表格,该表格中第j列第i行的元素对应上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点,第j列第i行的元素的值z(j,i)表示上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点可以被z(j,i)个UE以MU MIMO方式共享;i表示节点号码,i=0,1,……,30;j表示上行调度资源池的第j个时隙,j=1,……,N;N为上行调度资源池所占用的时隙总数;tj为上行调度资源池中第j个时隙的时隙号码。
较佳地,所述初始化单元包括:
第一判断子单元,用于判断上行调度资源池在时隙tj是否包含信道码c,若是,使能第一初始化子单元,否则,使能第二初始化子单元;
第一初始化子单元,用于确定该信道码c对应的节点i;如果该信道码为ULDPCH、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH中任意一个上行信道占用的信道码时,将上述表格中第j列第i行元素初始化为对应信道的最大复用次数减1;如果该信道码为调度E-PUCH占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为调度E-PUCH的最大复用次数;执行完毕后使能第三初始化子单元;
第二初始化单元,用于确定该信道码c对应的节点i,将表格中第j列第i行元素初始化为0,即:z(j,i)=0;确定节点i的所有父节点,将节点i的任意一个父节点v所对应的第j列第v行元素初始化为0,即:z(j,v)=0;执行完毕后使能第三初始化子单元;
第三初始化子单元,确定时隙tj内与16个SF=16的信道码对应的16个节点,对于其中任意一个节点,如果该节点所对应的表格中的元素没有被初始化,但是,该节点的父节点对应的元素已经被初始化,就将该节点对应的元素初始化为与其父节点对应的元素具有相同的数值;执行完毕后使能第四初始化单元;
第四初始化单元,用于将第j列中尚未被初始化的元素初始化为该元素对应的节点的所有子节点所对应的元素的最小值。
较佳地,该调度器进一步包括:优先级模块,用于确定当前子帧可被调度的UE,并确定每个可被调度的UE的调度优先级;
所述资源分配模块从未被调度的UE中选择一个作为当前UE为:资源分配模块根据优先级模块所确定的UE的调度优先级,从当前子帧可被调度的UE中,选择尚未被调度的优先级最高的UE作为当前UE。
所述资源分配模块包括:
第一资源分配单元,用于从上行调度资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,该矩形资源承载的UE的数据量大于该上行调度资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量,将该矩形资源分配给所述UE。
所述资源分配模块包括:
第二资源分配单元,用于将上行调度资源池中的调度E-PUCH资源作为第一子资源池,将上行调度资源池中除第一子资源池之外的资源作为第二子资源池;分别在所述两个子资源池中确定不超过所述UE能力的矩形资源,在每个子资源池内确定的上述矩形资源能够承载的UE的数据量大于该子资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量;比较所述两个矩形资源承载的数据量,将其中承载数据量较多的一个矩形资源分配给当前UE;若两个矩形资源承载的数据量相同,则随机选择一个矩形资源分配给当前UE,或者,选择包括SF=16的信道码数目较少的矩形资源分配给当前UE。
较佳地,所述资源分配模块进一步包括:
相关性判断单元,用于确定被调度子帧中的上行调度资源池的任一上行资源是否已承载第二UE,计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性,判断所述相关性是否大于或等于预先设定的相关性阈值,若是,则从上行调度资源池中去除所述第二UE对应的上行资源。
较佳地,所述相关性判断单元进一步包括:
第一相关性计算单元,用于获取第p子帧第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为第二UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;获取第q子帧内当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为当前UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的信道估计的瞬时值或递归平均值,根据如下公式计算当前UE与第二UE之间无线信道相关性:
上式中,Ka表示基站接收天线的数目;表示当前UE的最新上报的信道估计的瞬时值或递归平均值,表示当前UE的第k根天线上的信道估计的瞬时值或递归平均值,W表示信道估计的窗长;表示第二UE的最新上报的信道估计的瞬时值或递归平均值,表示第二UE在第k根天线上的信道估计的瞬时值或递归平均值;|hx|和|hy|分别表示hx和hy的模。
或者,所述相关性判断单元进一步包括:
第二相关性计算单元,用于获取第p子帧具有至少一个上行信道的第二UE的下行波束赋形DLBF权矢量,该DLBF权矢量为第二UE最新上报的DLBF权矢量;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;获取第q子帧具有至少一个上行信道的当前UE的DLBF权矢量,该DLBF权矢量为当前UE最新上报的DLBF权矢量;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的DLBF权矢量,计算当前UE与第二UE之间的无线信道相关性:
上式中,|x|和|y|分别表示矢量x和矢量y的模;矢量x和矢量y分别表示当前UE的DLBF权矢量和第二UE的DLBF权矢量。
较佳地,所述调度器进一步包括:
训练序列偏移分配模块,用于在所述资源分配模块给当前UE分配调度E-PUCH之后,给当前UE分配训练序列偏移。
所述训练序列偏移分配模块包括:
分组单元,用于将小区内所有训练序列偏移分组,每组内的训练序列偏移和信道码具有预先定义的映射关系;
空闲训练序列偏移选择单元,用于确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,从所述各个训练序列偏移分组中,与该信道码对应的训练序列偏移中选择一个没有被占用的训练序列偏移;
分配单元,用于将所选择的训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
所述训练序列偏移分配模块包括:
映射关系配置单元,用于预先配置训练序列偏移与信道码之间的映射关系;
查找及分配单元,用于确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,查找所述信道码映射的训练序列偏移,判断所述训练序列偏移是否已被占用,若是,则按照对该UE调度失败进行处理;否则,将所述训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
所述资源分配模块进一步包括:
第一联合检测能力判断单元,用于在资源分配模块从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之后,判断在被调度子帧已分配的上行资源是否造成参加联合检测的扩频因子SF=16的信道码数目超过了基站的联合检测能力所能够支持的信道码数目,若超过,则资源分配模块从上行调度资源池中重新选择较小的上行资源分配给当前UE,并将被分配的上行资源对应的复用次数减1;若未超过,则资源分配模块将被分配的上行资源对应的复用次数减1。
所述资源分配模块进一步包括:
第二联合检测能力判断单元,用于在资源分配模块从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之前,计算在被调度子帧上行调度资源池包括的任意一个时隙内已分配的上行资源等效的SF=16的信道码数目;判断在该时隙所述信道码数目是否等于基站联合检测能力所能够支持的信道码数目,若是,在该时隙将不再调度任何UE,否则,计算在被调度子帧在该时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目,若在被调度子帧上行调度资源池的每个时隙都不能再调度UE,则结束对当前子帧的调度,否则,所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE中所述分配给UE的一部分上行资源在每个时隙等效的SF=16的信道码数目需满足如下条件:小于或等于所计算的被调度子帧的时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目;在给当前被调度UE分配满足上述要求的上行资源以后,资源分配模块将所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1。
所述资源分配模块进一步包括:第一信道资源判断单元,用于在第一联合检测能力判断单元执行所述判断之前,判断所述上行调度资源池,被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则使能第一联合检测能力判断单元;否则,不使能第一联合检测能力判断单元。
所述资源分配模块进一步包括:
第二信道判断单元,用于在用于在第二联合检测能力判断单元执行所述判断之前,判断所述上行调度资源池在被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则使能第二联合检测能力判断单元;否则不使能第二联合检测能力判断单元。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (43)
1.一种采用多用户多输入多输出MU MIMO技术的高速上行包接入HSUPA调度方法,其特征在于,包括如下步骤:
A、在当前子帧,确定被调度子帧的用户设备UE复用的上行调度资源池,所述上行调度资源池至少包括调度增强专用信道物理上行信道E-PUCH资源以外的其他上行资源中的一种,所述调度E-PUCH资源以外的其他上行资源包括:上行空闲资源、上行专用物理信道UL DPCH资源、非调度E-PUCH资源、半静态调度SPS E-PUCH资源、高速共享信息信道HS-SICH资源、物理随机接入信道PRACH资源和增强的随机接入上行控制信道E-RUCCH资源;
B、确定所述上行调度资源池中每种上行资源的最大复用次数;设上行调度资源池中共有K种上行资源,其中第k种上行资源的最大复用次数记作Qk,k、K均为自然数,且k≤K;
C、从未被调度的UE中选择一个作为当前UE,从上行调度资源池中选择一部分上行资源作为UE的调度E-PUCH分配给当前UE,并将被分配的上行资源对应的复用次数减1;
D、判断是否还有未被调度的UE,若是,返回步骤C;否则将下一子帧作为当前子帧,返回步骤A。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,预先设置应用场景与预定义上行调度资源池的对应关系表;
步骤A包括:确定被调度子帧的应用场景,根据所述应用场景查找所述对应关系表,得到对应的预定义上行调度资源池;以及
将所述预定义上行调度资源池作为被调度子帧的UE复用的上行调度资源池。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,HSUPA载波上有多于1个的E-AGCH,所述预定义的上行调度资源池由调度E-PUCH资源以及如下任意一种上行资源组合构成:
组合a1:空闲上行资源;
组合a2:非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a3:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a4:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源和UL DPCH资源;或者
组合a5:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源、UL DPCH资源、HS-SICH资源、PRACH资源和E-RUCCH资源。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B所述上行调度资源池中每种上行资源的最大复用次数统一设置为相同的数值Q。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,HSUPA载波上增强专用信道绝对授权信道E-AGCH的数目为1,调度E-PUCH资源的最大复用次数为1,上行调度资源池中包括的其他各类资源的复用次数为2或大于2的正整数,上行空闲资源的复用次数为1或大于1的正整数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,HSUPA载波上E-AGCH的数目为多个,调度E-PUCH资源的最大复用次数为1,上行调度资源池中包括的其他各类资源的复用次数为2或大于2的正整数,上行空闲资源的复用次数为1或大于1的正整数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若当前子帧为第n子帧,被调度子帧为第n+d1+2子帧;d1表示基站进行HSUPA调度的时延,该时延为在当前子帧分配给被调度的UE的E-AGCH发送的子帧和当前子帧之间的定时差。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B包括:
根据所确定的上行调度资源池,初始化上行调度资源池复用表格,该表格中第j列第i行的元素对应上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点,第j列第i行的元素的值z(j,i)表示上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点可以被z(j,i)个UE以MU MIMO方式共享;i表示节点号码,i=0,1,……,30;j表示上行调度资源池的第j个时隙,j=1,……,N;N为上行调度资源池所占用的时隙总数;tj为上行调度资源池中第j个时隙的时隙号码。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述初始化上行调度资源池复用表格包括:
B1、判断上行调度资源池在时隙tj是否包含信道码c,若是,执行步骤B2,否则执行步骤B3;
B2、确定该信道码c对应的节点i;如果该信道码为UL DPCH、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH中任意一个上行信道占用的信道码时,将上述表格中第j列第i行元素初始化为对应信道资源的最大复用次数减1;如果该信道码为调度E-PUCH资源占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为调度E-PUCH资源的最大复用次数;如果该信道码为空闲上行资源占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为空闲上行资源的最大复用次数;然后执行步骤B4;
B3、确定该信道码c对应的节点i,将表格中第j列第i行元素初始化为0,即:z(j,i)=0;确定节点i的所有父节点,将节点i的任意一个父节点v所对应的第j列第v行元素初始化为0,即:z(j,v)=0;然后执行步骤B4;
B4、确定时隙tj内与16个SF=16的信道码对应的16个节点,对于其中任意一个节点,如果该节点所对应的表格中的元素没有被初始化,但是,该节点的父节点对应的元素已经被初始化,就将该节点对应的元素初始化为与其父节点对应的元素具有相同的数值;
B5、对于第j列中尚未被初始化的元素,将其初始化为该元素对应的节点的所有子节点所对应的元素的最小值。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤A之前,进一步包括:确定当前子帧可被调度的UE,并确定每个可被调度的UE的调度优先级;
步骤C所述从未被调度的UE中选择一个作为当前UE为:从当前子帧可被调度的UE中,选择尚未被调度的优先级最高的UE作为当前UE。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE包括:
从上行调度资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,该矩形资源承载的UE的数据量大于该上行调度资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量,将该矩形资源分配给所述UE。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE包括:
将上行调度资源池中的调度E-PUCH资源作为第一子资源池,将上行调度资源池中除第一子资源池之外的资源作为第二子资源池;
分别在所述第一子资源池和第二子资源池中确定不超过所述UE能力的矩形资源,在每个子资源池内确定的上述矩形资源能够承载的UE的数据量大于该子资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量;比较所述第一子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源和第二子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源承载的数据量,将其中承载数据量较多的一个矩形资源分配给当前UE;若第一子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源和第二子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源承载的数据量相同,则随机选择一个矩形资源分配给当前UE,或者,选择包括SF=16的信道码数目较少的矩形资源分配给当前UE。
13.根据权利要求1至12任一项所述的方法,其特征在于,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之前,进一步包括:
确定被调度子帧中的上行调度资源池的任一上行资源是否已承载第二UE,计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性,判断所述相关性是否大于或等于预先设定的相关性阈值,若是,则从上行调度资源池中去除所述第二UE对应的上行资源。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性包括:
获取第p子帧第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为第二UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
获取第q子帧内当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为当前UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的信道估计的瞬时值或递归平均值,根据如下公式计算当前UE与第二UE之间无线信道相关性:
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性包括:
获取第p子帧具有至少一个上行信道的第二UE的下行波束赋形DLBF权矢量,该DLBF权矢量为第二UE最新上报的DLBF权矢量;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
获取第q子帧具有至少一个上行信道的当前UE的DLBF权矢量,该DLBF权矢量为当前UE最新上报的DLBF权矢量;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的DLBF权矢量,计算当前UE与第二UE之间的无线信道相关性:
上式中,Ka表示基站接收天线的数目,|x|和|y|分别表示矢量x和矢量y的模;矢量x和矢量y分别表示当前UE的DLBF权矢量和第二UE的DLBF权矢量,xi表示矢量x的第i个分量,yi表示矢量y的第i个分量。
16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,步骤C所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1之后进一步包括:
给当前UE分配训练序列偏移。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述给当前UE分配训练序列偏移包括:
将小区内所有训练序列偏移分组得到多个训练序列偏移组,每个训练序列偏移组内的训练序列偏移和信道码具有预先定义的映射关系;
确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,从所述多个训练序列偏移组中,与该信道码对应的训练序列偏移中选择一个没有被占用的训练序列偏移;
将所选择的训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,预先配置训练序列偏移与信道码之间的映射关系;
所述给当前UE分配训练序列偏移包括:
确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,查找所述信道码映射的训练序列偏移,判断所述训练序列偏移是否已被占用,若是,则按照对该UE调度失败进行处理;否则,将所述训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述按照对该UE调度失败进行处理为:从上行调度资源池中重新选择较小的上行资源分配给当前UE,并返回所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤;或者直接返回步骤C。
20.根据权利要求1至12任一项所述的方法,其特征在于,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之后,进一步包括:
C1、判断在被调度子帧已分配的上行资源是否造成参加联合检测的扩频因子SF=16的信道码数目超过了基站的联合检测能力所能够支持的信道码数目,若超过,则从上行调度资源池中重新选择较小的上行资源分配给当前UE,并返回步骤C中所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤,或者直接返回步骤C;若未超过,则返回步骤C中所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤。
21.根据权利要求1至12任一项所述的方法,其特征在于,步骤C所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之前,进一步包括:
C2、计算在被调度子帧上行调度资源池包括的任意一个时隙内已分配的上行资源等效的SF=16的信道码数目;判断在该时隙所述信道码数目是否等于基站联合检测能力所能够支持的信道码数目,若是,在该时隙将不再调度任何UE,若不是,则计算在被调度子帧在该时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目,若在被调度子帧上行调度资源池的每个时隙都不能再调度UE,则将下一子帧作为当前子帧,返回步骤A;否则,所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE中所述分配给UE的一部分上行资源在每个时隙等效的SF=16的信道码数目需满足如下条件:小于或等于所计算的被调度子帧的时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目;在给当前被调度UE分配满足上述条件的上行资源以后返回步骤C中将所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤。
22.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述步骤C1之前,进一步包括:
判断所述上行调度资源池在被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则执行所述步骤C1,否则转至所述将被分配的上行资源对应的复用次数减1的步骤。
23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述步骤C2之前,进一步包括:
判断所述上行调度资源池在被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则执行所述步骤C2后,再执行步骤C;否则直接执行步骤C。
24.一种采用MU MIMO技术的高速上行包接入HSUPA调度方法,其特征在于,包括如下步骤:
a2、在当前子帧,确定被调度子帧的用户设备UE复用的上行调度资源池,所述上行调度资源池由上行空闲资源和调度E-PUCH资源组成;确定可以被调度的UE以及每个所述可以被调度的UE的调度优先级;设置载波上可用的E-AGCH;
b2、从未被调度的UE中选择调度优先级最高的UE作为当前UE;
c2、选择一个可用的E-AGCH分配给当前UE;
d2、从上行调度资源池中选择一部分资源分配给UE,作为UE的E-PUCH;
e2、从UE的E-HICH集合中选择一个E-HICH分配给UE;
f2、当成功为一个UE分配E-AGCH、E-PUCH和E-HICH以后,将分配给该UE的E-AGCH设置成不可用;将分配该UE的调度E-PUCH占用的上行资源设置成不可用;
g2、判断是否还有可用的E-AGCH且上行调度资源池内有可用的资源,若是,转至步骤b2,否则,将下一个子帧作为当前子帧,并转至步骤a2。
25.一种采用多用户多输入多输出MU MIMO技术的高速上行包接入HSUPA调度器,其特征在于,所述调度器包括:
资源池模块,用于在当前子帧确定被调度子帧的用户设备UE复用的上行调度资源池,所述上行调度资源池至少包括调度增强专用信道物理上行信道E-PUCH资源以外的其他上行资源中的一种,所述调度E-PUCH资源以外的其他上行资源包括:上行空闲资源、上行专用物理信道UL DPCH资源、非调度E-PUCH资源、半静态调度SPS E-PUCH资源、高速共享信息信道HS-SICH资源、物理随机接入信道PRACH资源和增强的随机接入上行控制信道E-RUCCH资源;
复用次数模块,用于确定所述上行调度资源池中每种上行资源的最大复用次数;设上行调度资源池中共有K种上行资源,其中第k种上行资源的最大复用次数记作Qk,k、K均为自然数,且k≤K;
资源分配模块,用于从未被调度的UE中选择一个作为当前UE,从所述上行调度资源池中选择一部分上行资源作为UE的调度E-PUCH分配给当前UE,并将被分配的上行资源对应的复用次数减1。
26.根据权利要求25所述的调度器,其特征在于,所述资源池模块包括:
对应关系表单元,用于存储预先设置的应用场景与预定义上行调度资源池的对应关系表;
查询单元,用于确定被调度子帧的应用场景,根据所述应用场景查找所述对应关系表,得到对应的预定义上行调度资源池;并将所述预定义上行调度资源池作为被调度子帧的UE复用的上行调度资源池。
27.根据权利要求26所述的调度器,其特征在于,HSUPA载波上有多于1个的E-AGCH,所述预定义的上行调度资源池由调度E-PUCH资源以及如下任意一种上行资源组合构成:
组合a1:空闲上行资源;
组合a2:非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a3:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源和SPS E-PUCH资源;
组合a4:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源和UL DPCH资源;或者
组合a5:空闲上行资源、非调度E-PUCH资源、SPS E-PUCH资源、UL DPCH资源、HS-SICH资源、PRACH资源和E-RUCCH资源。
28.根据权利要求25所述的调度器,其特征在于,若当前子帧为第n子帧,被调度子帧为第n+d1+2子帧;d1表示基站进行HSUPA调度的时延,该时延为在当前子帧分配给被调度的UE的E-AGCH发送的子帧和当前子帧之间的定时差。
29.根据权利要求25所述的调度器,其特征在于,所述复用次数模块包括:
初始化单元,用于根据所确定的上行调度资源池,初始化上行调度资源池复用表格,该表格中第j列第i行的元素对应上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点,第j列第i行的元素的值z(j,i)表示上行调度资源池中第j个时隙中第i个节点可以被z(j,i)个UE以MU MIMO方式共享;i表示节点号码,i=0,1,……,30;j表示上行调度资源池的第j个时隙,j=1,……,N;N为上行调度资源池所占用的时隙总数;tj为上行调度资源池中第j个时隙的时隙号码。
30.根据权利要求29所述的调度器,其特征在于,所述初始化单元包括:
第一判断子单元,用于判断上行调度资源池在时隙tj是否包含信道码c,若是,使能第一初始化子单元,否则,使能第二初始化子单元;
第一初始化子单元,用于确定该信道码c对应的节点i;如果该信道码为ULDPCH、非调度E-PUCH、SPS E-PUCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH中任意一个上行信道占用的信道码时,将上述表格中第j列第i行元素初始化为对应信道资源的最大复用次数减1;如果该信道码为调度E-PUCH占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为调度E-PUCH资源的最大复用次数;如果该信道码为上行空闲资源占用的信道码,将上述表格中第j列第i行元素初始化为上行空闲资源的最大复用次数;执行完毕后使能第三初始化子单元;
第二初始化单元,用于确定该信道码c对应的节点i,将表格中第j列第i行元素初始化为0,即:z(j,i)=0;确定节点i的所有父节点,将节点i的任意一个父节点v所对应的第j列第v行元素初始化为0,即:z(j,v)=0;执行完毕后使能第三初始化子单元;
第三初始化子单元,确定时隙tj内与16个SF=16的信道码对应的16个节点,对于其中任意一个节点,如果该节点所对应的表格中的元素没有被初始化,但是,该节点的父节点对应的元素已经被初始化,就将该节点对应的元素初始化为与其父节点对应的元素具有相同的数值;执行完毕后使能第四初始化单元;
第四初始化单元,用于将第j列中尚未被初始化的元素初始化为该元素对应的节点的所有子节点所对应的元素的最小值。
31.根据权利要求25所述的调度器,其特征在于,该调度器进一步包括:优先级模块,用于确定当前子帧可被调度的UE,并确定每个可被调度的UE的调度优先级;
所述资源分配模块从未被调度的UE中选择一个作为当前UE为:资源分配模块根据优先级模块所确定的UE的调度优先级,从当前子帧可被调度的UE中,选择尚未被调度的优先级最高的UE作为当前UE。
32.根据权利要求25所述的调度器,其特征在于,所述资源分配模块包括:
第一资源分配单元,用于从上行调度资源池中选择一个不超过UE能力的矩形资源,该矩形资源承载的UE的数据量大于该上行调度资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量,将该矩形资源分配给所述UE。
33.根据权利要求25所述的调度器,其特征在于,所述资源分配模块包括:
第二资源分配单元,用于将上行调度资源池中的调度E-PUCH资源作为第一子资源池,将上行调度资源池中除第一子资源池之外的资源作为第二子资源池;分别在所述第一子资源池和第二子资源池中确定不超过所述UE能力的矩形资源,在每个子资源池内确定的上述矩形资源能够承载的UE的数据量大于该子资源池内其他各个矩形资源能够承载的数据量;比较所述第一子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源和第二子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源承载的数据量,将其中承载数据量较多的一个矩形资源分配给当前UE;若第一子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源和第二子资源池中确定的不超过所述UE能力的矩形资源承载的数据量相同,则随机选择一个矩形资源分配给当前UE,或者,选择包括SF=16的信道码数目较少的矩形资源分配给当前UE。
34.根据权利要求25至33任一项所述的调度器,其特征在于,所述资源分配模块进一步包括:
相关性判断单元,用于确定被调度子帧中的上行调度资源池的任一上行资源是否已承载第二UE,计算所述当前UE与所述第二UE的无线信道之间的相关性,判断所述相关性是否大于或等于预先设定的相关性阈值,若是,则从上行调度资源池中去除所述第二UE对应的上行资源。
35.根据权利要求34所述的调度器,其特征在于,所述相关性判断单元进一步包括:
第一相关性计算单元,用于获取第p子帧第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为第二UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;获取第q子帧内当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值,该值为当前UE最新上报的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的信道估计的瞬时值或信道估计的递归平均值的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的信道估计的瞬时值或递归平均值,根据如下公式计算当前UE与第二UE之间无线信道相关性:
36.根据权利要求34所述的调度器,其特征在于,所述相关性判断单元进一步包括:
第二相关性计算单元,用于获取第p子帧具有至少一个上行信道的第二UE的下行波束赋形DLBF权矢量,该DLBF权矢量为第二UE最新上报的DLBF权矢量;第p子帧为能够获取第二UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;获取第q子帧具有至少一个上行信道的当前UE的DLBF权矢量,该DLBF权矢量为当前UE最新上报的DLBF权矢量;第q子帧为能够获取当前UE的上行信道的DLBF权矢量的各个子帧中在当前子帧之前且距离当前子帧最近的子帧;
根据所述当前UE和第二UE的DLBF权矢量,计算当前UE与第二UE之间的无线信道相关性:
上式中,Ka表示基站接收天线的数目,|x|和|y|分别表示矢量x和矢量y的模;矢量x和矢量y分别表示当前UE的 DLBF权矢量和第二UE的DLBF权矢量,xi表示矢量x的第i个分量,yi表示矢量y的第i个分量。
37.根据权利要求34所述的调度器,其特征在于,所述调度器进一步包括:
训练序列偏移分配模块,用于在所述资源分配模块给当前UE分配调度E-PUCH之后,给当前UE分配训练序列偏移。
38.根据权利要求37所述的调度器,其特征在于,所述训练序列偏移分配模块包括:
分组单元,用于将小区内所有训练序列偏移分组得到多个训练序列偏移组,每个训练序列偏移组内的训练序列偏移和信道码具有预先定义的映射关系;
空闲训练序列偏移选择单元,用于确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,从所述多个训练序列偏移组中,与该信道码对应的训练序列偏移中选择一个没有被占用的训练序列偏移;
分配单元,用于将所选择的训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
39.根据权利要求37所述的调度器,其特征在于,所述训练序列偏移分配模块包括:
映射关系配置单元,用于预先配置训练序列偏移与信道码之间的映射关系;
查找及分配单元,用于确定分配给UE的调度E-PUCH占用的信道码,查找所述信道码映射的训练序列偏移,判断所述训练序列偏移是否已被占用,若是,则按照对该UE调度失败进行处理;否则,将所述训练序列偏移分配给所述UE,并将所述训练序列偏移标记为已占用。
40.根据权利要求25至33任一项所述的调度器,其特征在于,所述资源分配模块进一步包括:
第一联合检测能力判断单元,用于在资源分配模块从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之后,判断在被调度子帧已分配的上行资源是否造成参加联合检测的扩频因子SF=16的信道码数目超过了基站的联合检测能力所能够支持的信道码数目,若超过,则资源分配模块从上行调度资源池中重新选择较小的上行资源分配给当前UE,并将被分配的上行资源对应的复用次数减1;若未超过,则资源分配模块将被分配的上行资源对应的复用次数减1。
41.根据权利要求25至33任一项所述的调度器,其特征在于,所述资源分配模块进一步包括:
第二联合检测能力判断单元,用于在资源分配模块从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE之前,计算在被调度子帧上行调度资源池包括的任意一个时隙内已分配的上行资源等效的SF=16的信道码数目;判断在该时隙所述信道码数目是否等于基站联合检测能力所能够支持的信道码数目,若是,在该时隙将不再调度任何UE,否则,计算在被调度子帧在该时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目,若在被调度子帧上行调度资源池的每个时隙都不能再调度UE,则结束对当前子帧的调度,否则,所述从上行调度资源池中选择一部分上行资源分配给当前UE中所述分配给UE的一部分上行资源在每个时隙等效的SF=16的信道码数目需满足如下条件:小于或等于所计算的被调度子帧的时隙还能够支持的参加联合检测的SF=16的信道码的数目;在给当前被调度UE分配满足上述条件的上行资源以后,资源分配模块将所述被分配的上行资源对应的复用次数减1。
42.根据权利要求40所述的调度器,其特征在于,所述资源分配模块进一步包括:第一信道资源判断单元,用于在第一联合检测能力判断单元执行所述判断之前,判断所述上行调度资源池,被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则使能第一联合检测能力判断单元;否则,不使能第一联合检测能力判断单元。
43.根据权利要求41所述的调度器,其特征在于,所述资源分配模块进一步包括:
第二信道资源判断单元,用于在第二联合检测能力判断单元执行所述判断之前,判断所述上行调度资源池在被调度子帧的各个上行时隙是否存在调度E-PUCH资源、空闲上行资源以及预定义的允许信道之外的其他信道,若是,则使能第二联合检测能力判断单元;否则不使能第二联合检测能力判断单元。
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