CN108882383B - 一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法及基站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法及基站，方法包括：在预设的上行调度周期，基于预设的QoS保证速率对应的PRB资源分配规则，对处于调度队列中的各第一UE分配PRB资源；在分配PRB资源后，判断是否存在剩余的PRB第一资源；若存在，则基于剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量；基于分配给各第一UE的PRB数量，对各第一UE分配剩余的PRB第一资源，实现上行剩余资源分配。本发明基于UE对应的MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在多用户场景下减小调度大的BO，避免占用过多的PRB，避免导致每PRB的解调性能变差对***吞吐量的影响。

Description

一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法及基站
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法及基站。
背景技术
通信领域中，上行业务资源分配的计算粒度为逻辑信道组(Logical ChannelGroup，LCG)，根据通信协议中流控的相关规定，对于保证比特速率(Guaranteed Bit Rate，GBR)承载，最高速率为最大比特速率(Maximum Bit Rate，MBR)，最低速率为GBR。对于非保证比特速率(Non Guaranteed Bit Rate，NGBR)承载，下行最低速率为最小比特速率(Minimum Bit Rate，MINBR)，上行最低速率为优先比特速率(Prioritized Bit Rate，PBR)，上下行最高速率均为聚集最大比特速率(Aggregate Macimum Bit Rate，AMBR)。流控的保证速率如表一所示。
表一流控的保证速率
Figure BDA0001295927680000011
上行业务资源分配的顺序是：首先满足GBR承载的上行最低速率(即GBR)，然后满足NGBR承载的上行最低速率(即PBR)，再满足GBR承载的上行最高速率(即MBR)，最后有剩余资源再满足NGBR承载的上行最高速率(即AMBR)。
目前上行剩余资源分配方案的基本思路是：在满足服务质量(Quality ofService，QoS)保证速率后，如果还有多余的物理资源块(Physical Resource Block，PRB)资源，则根据上行用户设备(User Equipment，UE)排队顺序依次确定各UE的PRB资源分配上限(根据UE的AMBR和MBR来确定PRB资源分配上限)，从而根据PRB资源分配上限进行上行剩余资源分配。
可见，目前上行剩余资源分配方案存在如下缺陷：在满足QoS保证速率后，上行剩余资源优先满足队列中排在第一的UE的AMBR，在该UE的上行功率受限时，会导致单子帧调度的缓存占用量(Buffer Occupancy，BO)较大，占用过多的PRB，可能会导致每PRB的解调性能变差，从而对接收机和物理层(Physical Layer，PL)解调性能带来更大的压力；在单子帧调度的BO过小时，也可能导致PL解调性能变差，增大了传输时延，影响用户的业务感知。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法及基站。
为此目的，第一方面，本发明提出一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法，包括：
在预设的上行调度周期，基于预设的服务质量QoS保证速率对应的物理资源块PRB资源分配规则，对处于调度队列中的各第一UE分配PRB资源；
在所述分配PRB资源后，判断是否存在剩余的PRB第一资源；
若存在，则基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量；
基于所述分配给各第一UE的PRB数量，对各第一UE分配所述剩余的PRB第一资源，实现上行剩余资源分配。
可选的，所述分配所述剩余的PRB第一资源之后，所述方法还包括：
S1、判断是否存在剩余的PRB第二资源；
S2、若存在剩余的PRB第二资源，则判断所述调度队列中是否存在第二UE；所述第二UE对应的缓存占用量指示的PRB需求量不为零；
S3、若存在第二UE，则基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量；
S4、基于所述分配给各第二UE的PRB数量，对各第二UE分配所述剩余的PRB第二资源；
重复执行S1至S4，直至不存在剩余的PRB第二资源。
可选的，所述基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第一UE的PRB数量；
Figure BDA0001295927680000031
其中，δUEi为分配给第i个第一UE的PRB数量，n为所述调度队列中第一UE的个数，k1为所述剩余的PRB第一资源对应的PRB数量；MCS_indexUEi为第i个第一UE的MCS索引号。
可选的，所述基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第二UE的PRB数量；
Figure BDA0001295927680000041
其中，δ’UEi为分配给第i个第二UE的PRB数量，m为所述调度队列中第二UE的个数，k2为所述剩余的PRB第二资源对应的PRB数量；MCS_index'UEi为第i个第二UE的MCS索引号。
第二方面，本发明还提出一种基站，包括：
第一分配单元，用于在预设的上行调度周期，基于预设的服务质量QoS保证速率对应的物理资源块PRB资源分配规则，对处于调度队列中的各第一UE分配PRB资源；
判断单元，用于在所述第一分配单元分配PRB资源后，判断是否存在剩余的PRB第一资源；
确定单元，用于在所述判断单元判定存在剩余的PRB第一资源后，基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量；
第二分配单元，用于基于所述分配给各第一UE的PRB数量，对各第一UE分配所述剩余的PRB第一资源，实现上行剩余资源分配。
可选的，所述基站还包括：
处理单元，用于在所述第二分配单元分配所述剩余的PRB第一资源之后，执行以下步骤：
S1、判断是否存在剩余的PRB第二资源；
S2、若存在剩余的PRB第二资源，则判断所述调度队列中是否存在第二UE；所述第二UE对应的缓存占用量指示的PRB需求量不为零；
S3、若存在第二UE，则基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量；
S4、基于所述分配给各第二UE的PRB数量，对各第二UE分配所述剩余的PRB第二资源；
重复执行S1至S4，直至不存在剩余的PRB第二资源。
可选的，所述确定单元，用于通过下式确定分配给各第一UE的PRB数量；
Figure BDA0001295927680000051
其中，δUEi为分配给第i个第一UE的PRB数量，n为所述调度队列中第一UE的个数，k1为所述剩余的PRB第一资源对应的PRB数量；MCS_indexUEi为第i个第一UE的MCS索引号。
可选的，所述处理单元基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第二UE的PRB数量；
Figure BDA0001295927680000052
其中，δ’UEi为分配给第i个第二UE的PRB数量，m为所述调度队列中第二UE的个数，k2为所述剩余的PRB第二资源对应的PRB数量；MCS_index'UEi为第i个第二UE的MCS索引号。
相比于现有技术，本发明提出的基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法及基站，基于UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在剩余资源分配时兼顾上行信道质量的影响，保证LTE通信***的吞吐量提高和用户之间的公平性。
进一步地，本发明提出的基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法及基站，基于UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在多用户场景下减小调度大的BO，避免占用过多的PRB，避免导致每PRB的解调性能变差对***吞吐量的影响。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法流程图；
图2为本发明第二实施例提供的一种基站结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，在本文中，关系术语“第一”和“第二”仅仅用来将相同的名称区分开来，而不是暗示这些名称之间的关系或者顺序。
基于LTE通信***，针对商用基站产品在外场使用和测试过程中，发明人发现对于多用户的场景随着用户数增多，上行调度次数减少PRB变化较少，上行单子帧调度的所有用户在满足频域流控后剩余资源全部或大部分分给了排队队列最前面的用户，后面的用户仅仅分到了能够满足上行流控的少量PRB。基于上述分析提出基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法及基站。
如图1所示，本实施例公开一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法，可包括以下步骤101至104：
101、在预设的上行调度周期，基于预设的服务质量QoS保证速率对应的物理资源块PRB资源分配规则，对处于调度队列中的各第一UE分配PRB资源。
本实施例中，预设的上行调度周期例如为1ms。
本实施例中，第一UE可理解为未执行上行剩余资源分配之前，所述调度队列中UE。
本实施例中，基于预设的服务质量QoS保证速率对应的物理资源块PRB资源分配规则例如为：首先按照逻辑信道组(Logical Channel Group，LCG)优先级顺序遍历调度队列中的各第一UE，直到优先比特速率(Prioritized Bit Rate，PBR)保障带宽总和达到上行最大可用带宽或者达到单子帧用户数限制或者遍历LCG数达到预设次数(预设次数例如100)，然后按照实际可用上行资源对应的PRB数量，计算各第一UE满足QoS保证速率时对应的上行PRB需求量。
102、在所述分配PRB资源后，判断是否存在剩余的PRB第一资源。若存在，则执行步骤103；否则，结束上行剩余资源分配。
本实施例中，剩余的PRB第一资源可以理解为在确定各第一UE满足QoS保证速率对应的PRB资源分配后，剩余的PRB资源。
103、基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量。
本实施例中，各第一UE对应的调制和编码方案(Modulation and Coding Scheme，MCS)索引号可基于现有技术来确定，本实施例不再详述。
104、基于所述分配给各第一UE的PRB数量，对各第一UE分配所述剩余的PRB第一资源，实现上行剩余资源分配。
可见，本实施例公开的基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法，基于UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在剩余资源分配时兼顾上行信道质量的影响，保证LTE通信***的吞吐量提高和用户之间的公平性。
进一步地，本实施例公开的基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法，基于UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在多用户场景下减小调度大的BO，避免占用过多的PRB，避免导致每PRB的解调性能变差对***吞吐量的影响。
在一个具体的例子中，步骤101所述“分配所述剩余的PRB第一资源”之后，所述方法还包括图1中未示出的如下步骤S1至S5：
S1、判断是否存在剩余的PRB第二资源。若存在剩余的PRB第二资源，则执行S2；否则，结束上行剩余资源分配。
本实施例中，剩余的PRB第二资源可以理解为在步骤104所述“分配所述剩余的PRB第一资源”之后，剩余的PRB资源。
S2、判断所述调度队列中是否存在第二UE；若存在第二UE，则执行步骤S3；否则，结束上行剩余资源分配。所述第二UE对应的缓存占用量指示的PRB需求量不为零。
S3、基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量。
S4、基于所述分配给各第二UE的PRB数量，对各第二UE分配所述剩余的PRB第二资源。
S5、重复执行S1至S4，直至不存在剩余的PRB第二资源。
在一个具体的例子中，步骤103所述基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第一UE的PRB数量；
Figure BDA0001295927680000091
其中，δUEi为分配给第i个第一UE的PRB数量，n为所述调度队列中第一UE的个数，k1为所述剩余的PRB第一资源对应的PRB数量；MCS_indexUEi为第i个第一UE的MCS索引号。
在一个具体的例子中，步骤S4所述基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第二UE的PRB数量；
Figure BDA0001295927680000092
其中，δ’UEi为分配给第i个第二UE的PRB数量，m为所述调度队列中第二UE的个数，k2为所述剩余的PRB第二资源对应的PRB数量；MCS_index'UEi为第i个第二UE的MCS索引号。
综上，实施例公开的基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法，基于UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在剩余资源分配时兼顾上行信道质量的影响，保证LTE通信***的吞吐量提高和用户之间的公平性。
进一步地，实施例公开的基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法，基于UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在多用户场景下减小调度大的BO，避免占用过多的PRB，避免导致每PRB的解调性能变差对***吞吐量的影响。
如图2所示，本实施例公开一种基站，包括以下单元：第一分配单元21、判断单元22、确定单元23以及第二分配单元24，各单元具体说明如下：
第一分配单元21，用于在预设的上行调度周期，基于预设的服务质量QoS保证速率对应的物理资源块PRB资源分配规则，对处于调度队列中的各第一UE分配PRB资源；
判断单元22，用于在所述第一分配单元21分配PRB资源后，判断是否存在剩余的PRB第一资源；
确定单元23，用于在所述判断单元22判定存在剩余的PRB第一资源后，基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量；
第二分配单元24，用于基于所述分配给各第一UE的PRB数量，对各第一UE分配所述剩余的PRB第一资源，实现上行剩余资源分配。
本实施例公开的基站，可实现图1所示的基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法的流程，因此，本实施例中的基站的效果及说明可参见图1所示的方法实施例，在此不再赘述。
在一个具体的例子中，所述基站还可包括图2中未示出的处理单元25，用于在所述第二分配单元24分配所述剩余的PRB第一资源之后，执行以下步骤S1至S5：
S1、判断是否存在剩余的PRB第二资源；
S2、若存在剩余的PRB第二资源，则判断所述调度队列中是否存在第二UE；所述第二UE对应的缓存占用量指示的PRB需求量不为零；
S3、若存在第二UE，则基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量；
S4、基于所述分配给各第二UE的PRB数量，对各第二UE分配所述剩余的PRB第二资源；
S5、重复执行S1至S4，直至不存在剩余的PRB第二资源。
在一个具体的例子中，所述确定单元23，用于通过下式确定分配给各第一UE的PRB数量；
Figure BDA0001295927680000111
其中，δUEi为分配给第i个第一UE的PRB数量，n为所述调度队列中第一UE的个数，k1为所述剩余的PRB第一资源对应的PRB数量；MCS_indexUEi为第i个第一UE的MCS索引号。
在一个具体的例子中，所述处理单元25基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第二UE的PRB数量；
Figure BDA0001295927680000112
其中，δ’UEi为分配给第i个第二UE的PRB数量，m为所述调度队列中第二UE的个数，k2为所述剩余的PRB第二资源对应的PRB数量；MCS_index'UEi为第i个第二UE的MCS索引号。
综上，实施例公开的基站，基于UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在剩余资源分配时兼顾上行信道质量的影响，保证LTE通信***的吞吐量提高和用户之间的公平性。
进一步地，实施例公开的基站，基于UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给UE的PRB数量，使得在多用户场景下减小调度大的BO，避免占用过多的PRB，避免导致每PRB的解调性能变差对***吞吐量的影响。
本领域技术人员可以理解，可以把实施例中的各单元组合成一个单元，以及此外可以把它们分成多个子单元。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是互相排斥之处，可以采用任何组合对本说明书中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
本领域技术人员可以理解，实施例中的各单元可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种基于调制和编码方案的上行剩余资源分配方法，其特征在于，包括：
在预设的上行调度周期，基于预设的服务质量QoS保证速率对应的物理资源块PRB资源分配规则，对处于调度队列中的各第一UE分配PRB资源；
在所述分配PRB资源后，判断是否存在剩余的PRB第一资源；
若存在，则基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量；
基于所述分配给各第一UE的PRB数量，对各第一UE分配所述剩余的PRB第一资源，实现上行剩余资源分配；
所述分配所述剩余的PRB第一资源之后，所述方法还包括：
S1、判断是否存在剩余的PRB第二资源；
S2、若存在剩余的PRB第二资源，则判断所述调度队列中是否存在第二UE；所述第二UE对应的缓存占用量指示的PRB需求量不为零；
S3、若存在第二UE，则基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量；
S4、基于所述分配给各第二UE的PRB数量，对各第二UE分配所述剩余的PRB第二资源；
重复执行S1至S4，直至不存在剩余的PRB第二资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第一UE的PRB数量；
Figure FDA0002390271640000021
其中，δUEi为分配给第i个第一UE的PRB数量，n为所述调度队列中第一UE的个数，k1为所述剩余的PRB第一资源对应的PRB数量；MCS_indexUEi为第i个第一UE的MCS索引号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第二UE的PRB数量；
Figure FDA0002390271640000022
其中，δ’UEi为分配给第i个第二UE的PRB数量，m为所述调度队列中第二UE的个数，k2为所述剩余的PRB第二资源对应的PRB数量；MCS_index'UEi为第i个第二UE的MCS索引号。
4.一种基站，其特征在于，包括：
第一分配单元，用于在预设的上行调度周期，基于预设的服务质量QoS保证速率对应的物理资源块PRB资源分配规则，对处于调度队列中的各第一UE分配PRB资源；
判断单元，用于在所述第一分配单元分配PRB资源后，判断是否存在剩余的PRB第一资源；
确定单元，用于在所述判断单元判定存在剩余的PRB第一资源后，基于所述剩余的PRB第一资源以及各第一UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第一UE的PRB数量；
第二分配单元，用于基于所述分配给各第一UE的PRB数量，对各第一UE分配所述剩余的PRB第一资源，实现上行剩余资源分配；
所述基站还包括：
处理单元，用于在所述第二分配单元分配所述剩余的PRB第一资源之后，执行以下步骤：
S1、判断是否存在剩余的PRB第二资源；
S2、若存在剩余的PRB第二资源，则判断所述调度队列中是否存在第二UE；所述第二UE对应的缓存占用量指示的PRB需求量不为零；
S3、若存在第二UE，则基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量；
S4、基于所述分配给各第二UE的PRB数量，对各第二UE分配所述剩余的PRB第二资源；
重复执行S1至S4，直至不存在剩余的PRB第二资源。
5.根据权利要求4所述的基站，其特征在于，所述确定单元，用于通过下式确定分配给各第一UE的PRB数量；
Figure FDA0002390271640000031
其中，δUEi为分配给第i个第一UE的PRB数量，n为所述调度队列中第一UE的个数，k1为所述剩余的PRB第一资源对应的PRB数量；MCS_indexUEi为第i个第一UE的MCS索引号。
6.根据权利要求4所述的基站，其特征在于，所述处理单元基于所述剩余的PRB第二资源以及各第二UE对应的调制和编码方案MCS索引号，确定分配给各第二UE的PRB数量，包括：
通过下式确定分配给各第二UE的PRB数量；
Figure FDA0002390271640000041
其中，δ’UEi为分配给第i个第二UE的PRB数量，m为所述调度队列中第二UE的个数，k2为所述剩余的PRB第二资源对应的PRB数量；MCS_index'UEi为第i个第二UE的MCS索引号。
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