CN110073705B

CN110073705B - 蜂窝网络中的资源分配

Info

Publication number: CN110073705B
Application number: CN201780076551.8A
Authority: CN
Inventors: R·古普塔; S·卡尔亚纳森达拉姆
Original assignee: Nokia Solutions and Networks Oy
Current assignee: Nokia Solutions and Networks Oy
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2037-04-12
Also published as: EP3530048A1; EP3530049B1; US20200053735A1; WO2018072905A1; US10764901B2; CN110115078A; CN110073705A; WO2018073633A1; CN110115078B; US20190254037A1; US11246138B2; EP3530048B1; EP3530049A1

Abstract

方法和***被公开，以用于在大型小区基站的覆盖范围内将大型小区基站的时间‑频率资源分配给与基站相关联的、所选择的第一用户设备，或与大型小区基站的覆盖区域内的小小区相关联的、所选择的自回程链路。在实施例中，为(多个)第一用户设备和一个或多个回程链路中的每一个提供标识时间‑频率资源的目标分配比例的数据。针对一系列时间单元或时间间隔中的每个时间单元或时间间隔，基于目标数据，进行向所选择的的用户设备或回程链路的分配。

Description

蜂窝网络中的资源分配

技术领域

本发明涉及蜂窝网络中的资源分配，例如包括宏基站和具有自回程的小小区(small cell)基站的网络。

背景技术

用于移动通信的未来技术提出更高的带宽和频谱效率以处理增长的需求。对所谓小小区的使用被视为未来长期演进(LTE)和5G移动网络的重要部分。小小区是具有比传统‘宏小区’基站更小范围的低功率蜂窝接入点。小小区可能具有大致在十米至几千米的范围。与宏小区相比，小小区较小，部分因为他们具有更短的范围，并且部分因为他们通常将处理更少的并行呼叫或会话。

小小区的大规模自组(ad-hoc)部署被预期来改善覆盖和频谱重用。特别是在5G更高频带的情况下，因为厘米波和毫米波频带的有限的覆盖以及这些频带中的有挑战的传播条件。针对用于小小区与宏小区之间的回程链路的高成本光纤或类似有线连接的需求可以通过使用用于回程链路的无线电接入网络(RAN)而被缓解。这种所谓的带内自回程通过在接入与回程链路之间共享可用的无线电频谱，允许成本高效和高密度小小区网络的形成。

针对下行链路传输，宏基站将去往小小区用户设备(UE)的数据转发到小小区，以用于其自身调度决定。具有自回程的小小区充当解码和转发中继。

发明内容

本发明的第一方面提供方法，包括：在蜂窝通信***的大型小区基站中，为以下中的每项提供表示大型小区基站的时间-频率资源的目标分配比例的数据：(i)与大型小区基站相关联的一个或多个第一用户设备，以及(ii)到大型小区基站的覆盖区域内的相应(多个)小小区基站的一个或多个回程链路；以及，针对一系列时间单元或时间间隔中的每个时间单元或时间间隔，基于目标数据，将资源分配给所选择的第一用户设备或回程链路。

该方法可以进一步包括：在每个时间单元或时间间隔中，调度去往经分配的第一用户设备或者回程链路的数据的传输。

该方法可以进一步包括：针对(多个)第一用户设备和(多个)回程链路的每一个，确定的当前分配比例，该分配步骤基于当前分配比例中的与第一用户设备和回程链路的对应目标相关性最低的当前分配比例而被执行的。

响应于分配，当前分配比例可以被更新，以用于在后续的时间单元或时间间隔中使用。

分配步骤可以包括将时间-频率资源分配给满足条件的所选择的第一用户设备或回程连接：

其中，M是大型小区基站的覆盖区域内的(多个)第一用户设备的数目，S是(多个)小小区基站的数目，ρi(t)是被分配给第一用户设备i的当前分配比例，是被分配给用于小小区基站k的回程链路的当前分配比例，ρi^*是被分配给第一用户设备i的目标分配比例，以及/>是被分配给用于小小区k的回程链路的目标分配比例。

在时间频率资源被分配给第一用户设备的情况下，该方法可以进一步包括：向(多个)小小区基站传输通知，以实现对与所述(多个)小小区基站相关联的一个或多个第二用户设备的调度。

响应于接收到通知，基于针对每个第二用户设备的目标分配比例，该小小区基站或每个小小区基站可以将其自身的时间-频率资源分配给所选择的第二用户设备。

小小区基站可以进一步确定针对(多个)第二用户设备的每个第二用户设备的当前分配比例，并且将其自身时间-频率资源分配给与其对应目标相关性最低的第二用户设备。

在时间频率资源被分配给回程链路的情况下，该方法可以进一步包括：向相关联的小小区基站传输通知，以防止其在相同的时间单元或时间间隔内向(多个)第二用户设备传输数据。

在数据在回程链路上将被传输的时间单元或时间间隔之前的时间单元或时间间隔中，通知可以在回程链路上被发送。

通知可以在控制信道上被发送，并且数据在共享信道上被发送。

通知可以在PDCCH信道上被传输，并且数据在PDSCH信道上被传输。

该方法可以进一步包括：选择(多个)第二用户设备中的用于在回程链路上发送数据的的特定一个第二用户设备，所述选择基于的是在小小区基站处为针对(多个)第二用户设备的每个第二用户设备所缓冲的数据量。

所选择的第二用户设备可以是具有最少缓冲数据量的第二用户设备。

该方法可以进一步包括接收来自小小区基站的数据，该数据对针对小小区基站的(多个)第二用户设备的每个第二用户设备当前所缓冲的数据量进行指示。

该时间单元或时间间隔可以是传输时间间隔(TTI)。

本发明的第二方面提供非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读代码，该计算机可读代码在由至少一个处理器执行时，使得至少一个处理器执行方法，该方法包括：在蜂窝通信***的大型小区基站中，为以下中的每项提供表示大型小区基站的时间-频率资源的目标分配比例的数据：(i)与大型小区基站相关联的一个或多个第一用户设备，以及(ii)到大型小区基站的覆盖区域内的相应(多个)小小区基站的一个或多个回程链路；以及针对一系列时间单元或时间间隔中的每个时间单元或时间间隔，基于目标数据，将资源分配给所选择的第一用户设备或回程链路。

本发明的第三方面提供装置，该装置具有至少一个处理器和至少一个存储器，该至少一个存储器具有在其上存储的计算机可读代码，该计算机可读代码在被执行时控制至少一个处理器：在蜂窝通信***的大型小区基站中，为以下中的每项提供表示大型小区基站的时间-频率资源的目标分配比例的数据：(i)与大型小区基站相关联的一个或多个第一用户设备，以及(ii)到大型小区基站的覆盖区域内的相应(多个)小小区基站的一个或多个回程链路；以及，针对一系列时间单元间隔的每个时间单元，基于目标数据，将资源分配给所选择的第一用户设备或回程链路。

本发明的第四方面提供装置，该装置被配置为以下的执行方法：在蜂窝通信***的大型小区基站中，为以下中的每项提供表示大型小区基站的时间-频率资源的目标分配比例的数据：(i)与大型小区基站相关联的一个或多个第一用户设备，以及(ii)到大型小区基站的覆盖区域内的相应(多个)小小区基站的一个或多个回程链路；以及，针对一系列时间单元或时间间隔中的每个时间单元或时间间隔，基于目标数据，将资源分配给所选择的第一用户设备或回程链路。

附图说明

现在，本发明将参考附图以非限制性示例的方式进行说明，其中：

图1是包括宏小区和小小区的移动网络的示意图；

图2是示出了连续的传输时间间隔的时间-频率资源的一部分的示意图；

图3是示出了根据实施例的由宏小区基站执行的处理步骤的流程图；

图4是示出了根据实施例的由小小区基站执行的处理步骤的流程图；

图5是示出了根据实施例的宏小区基站或小小区基站的组件的框图；

图6是示出了根据实施例的在半双工操作模式的信道上的消息流的时序图；

图7是示出了根据实施例的在全双工操作模式的信道上的消息流的时序图；

图8是包括宏小区和小小区的另外的移动网络的示意图；

图9是示出了根据进一步实施例的由宏小区基站执行的处理步骤的流程图；

图10是示出了资源分配比例相对于增加的数据速率的变化的图形，这对于理解实施例是有用的；

图11是示出了在半双工自回程的网络上的全双工的性能增益的图形；

图12是示出了根据进一步实施例的由小小区基站执行的处理步骤的流程图；

图13是示出了根据进一步实施例的由宏小区基站执行的处理步骤的流程图；

图14a和图14b示出存储计算机可读代码的有形介质，分别为可移除的存储单元和压缩碟片(CD)，当由计算机运行计算机可读代码时，执行根据本发明实施例的方法。

具体实施方式

本文的实施例涉及用于例如给定宏小区内的至少一个宏小区与一个或多个小小区之间的无线自回程链路的时间-频率资源的调度的信令协调。

图1至图7涉及在宏小区和小小区之间的自回程链路上传输的控制信息与数据之间采用时间分离的分配方法和***。

图1示出示例移动通信网络1的一部分，包括被连接到一个或多个宏基站的核心网络3，或者增强型基站(eNB)5。eNB 5均定义了所谓的宏小区7。在宏小区7内可以是一个或多个第一“宏”UE 9，UE 9可以是能够与eNB 5无线通信的任何形式的移动终端。例如，第一UE9可以是移动电话、智能电话、平板计算机等中的一个或多个。使用已知的方法，在eNB 5与第一UE 9之间的通信可以发生在相应的无线接入链路11上。

在宏小区7内，可以提供一个或多个小小区，或更具体地，小小区基站或小小区eNB13a，13b定义了相应的小小区15a、15b的覆盖区域。小小区eNB 13a，13b可以指代“中继节点”，并且该术语可以被用于全文以用于参考。

因此，应当理解，鉴于与小小区15a，15b的覆盖区域相比的、宏小区7的相对大的覆盖区域，宏小区7可以被称为大型小区。

在小小区15a、15b内可以是一个或多个UE 18(此后被称为第二UE，以将他们区别于第一UE 9)，UE 18可以是能够与中继节点13a、13b无线通信的任何形式的移动终端。为了避免疑问，第二UE 18不与eNB 5进行信号通信，尽管可以在稍后的时间连接，例如在离开小小区15a、15b之后。例如，第二UE 18可以是移动电话、智能电话、平板计算机等中的一个或多个。第二UE 18可以与小小区15a，15b外部的第一UE 9相同或类似，除了它们在给定时间与不同的基站相关联的事实。

在宏小区基站5和中继节点13a、13b之间的通信可以借助于有线或无线回程链路。鉴于使用(例如)光纤作为回程链路的潜在成本和复杂度，无线回程链路在许多情形下是优选的。因此在当前实施例中，假设采用了“空中”(OTA)自回程链路19a、19b。自回程链路19a、19b是其中接入链路和回程链路可以使用相同的无线通道，并且因此共享该链路的时间-频率资源的一个链路。

中继节点13a，13b被配置为在使用中以所谓的解码和转发模式进行操作。即，中继节点13a，13b被配置为对在自回程链路19a，19b上接收到的、用于第二UE18的数据进行解码，以将数据存储在本地缓冲器中，并且使用中继节点的自身调度决定来调度数据。出于此目的，中继节点13a、13b可以包括调度器或调度器模块。在中继节点的调度器作出调度决定直至数据实际在空中被传输到适当的小小区UE 18的时间之间，可能存在处理延迟。调度器或调度器模块可以在软件、固件、硬件或其组合中被实现。

传输时间间隔(TTI)是时间单元的一种形式，并且涉及将来自更高层的数据封装到用于在无线电链路层上传输的帧中。TTI可以被视为在无线电链路上的传输的持续时间。在LTE中，TTI可以被指代为具有1ms持续时间的子帧，尽管未来的标准有可能不同。针对在为“t”的空中TTI中传输的数据，如果中继节点13a，13b处的处理延迟是“n”个TTI，则在调度器处可以以t-n TTI处执行调度决定。

如上所述，宏小区7的覆盖区域内的中继节点13a，13b使用自回程链路接收带内无线回程连接性。中继节点13a，13b可以使用半双工或全双工模式进行操作。

半双工中继节点可以是在给定的时间-频率资源上传输或接收数据。因此，半双工中继节点需要考虑半双工约束，这意味着只要自回程链路19a，19b在TTI内没有被调度，则节点可以在该TTI中调度其UE，假设自回程链路19a，19b和接入链路20因为相邻的信道干扰而没有在频域中被多路复用。

全双工中继节点可以在相同的时间-频率资源上同时传输和接收数据。然而，以全双工模式进行操作可能是有挑战性的，因为节点的自身的传输可能在其接收器处产生干扰。自干扰消除技术可以有帮助，但是可能并不理想，并且通常存在残留干扰(residualinterference)。因此，中继节点的调度器需要确定数据是否可以被调度用于给定的第二UE18，并且如果可以，则确定调度至哪个UE和利用哪个波束成型器以及将要使用的功率，使得在自回程链路19a，19b上的传输将不会受到不利影响。

本文的实施例可以在自回程链路19a、19b上提供数据与对应的控制信息的时间分离。

如上所述，半双工中继节点可以在给定的频率资源上的给定TTI中传输或者接收数据；该限制造成半双工中继节点要提前知晓其更高层宏eNB 5的调度决定的需求。通过提前知晓所述调度决定，中继节点13a，13b的调度器可以在时间-频率资源的TTI中调度用于其自身的第二UE 18的数据的传输或接收，假设其没有在自回程链路19a，19b上在该时间-频率资源中接收任何数据。

如上所述，全双工中继节点可以在相同的时间-频率资源上同时传输和接收数据。在出现自干扰时，如对于全双工操作已知的，在全双工中继节点13a，13b处的调度决定需要在其调度和链路适配决定中考虑该自干扰。

为了提供这两种情形，在一些实施例中，中继节点13a，13b可以被配置为在调度用于其相应小小区15a、15b内的第二UE 18的数据之前，在自回程链路上接收调度信息。在广义上，中继节点13a，13b被提前告知关于宏eNB 5将何时在对应的自回程链路19a、19b上向其传输数据，使得中继节点可以做出关于向其相应小小区15a、15b内的第二UE 18传输数据的适当调度决定。

在一些实施例中，这是通过执行共享数据信道和控制信道的时间分离而被提供的。时间分离可以被用于下行链路信道，例如物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理下行链路共享信道(PDSCH)。在LTE的上下文中，PDCCH和PDSCH都是已知的信道，并且类似或等同的信道的时间分离可以被用于未来的技术标准，例如，在5G中。

PDCCH可以承载调度指派和其它控制数据。在LTE中，PDCCH出现在每个TTI的起始处的最初的1个、2个或3个OFDM符号中。在给定TTI中使用的符号的实际数目是在物理控制格式指示器信道(PCFICH)上被通知的。概述中的PDCCH负责在下行链路PDSCH或上行链路(物理上行链路共享信道)以及一些信令上分配资源。

相比之下，PDSCH是在动态和机会基础上分配的主要的数据承载信道。对于LTE，PDSCH可以使用QPSK、16QAM或64QAM调制，eNB基于被称为调制和编码方案(MCS)的适配算法来确定适当的调制类型。

图2是在物理下行链路信道上用于连续的TTI(或子帧)的LTE资源分配28的示意图，这对于理解本文的实施例是有用的。在LTE中，TTI包括14个OFDM符号32。最初的3个符号可以包括PDCCH，并且接下来的符元可以包括PDSCH。第一个TTI 30a可以由宏eNB 5传输到中继节点13a，13b的一个中继节点。第一个TTI 30a可以在PDCCH 34a传输下行链路控制信息(DCI)，DCI包括数据将由宏eNB5向中继节点传输的未来时间，例如在接下来的TTI 30b的PDSCH 36b上。基于该信息，中继节点13a，13b可以调度何时向其第二UE 18的一个或多个UE传输数据，记住，无线信道是共享的。调度决定取决于中继节点是以半双工模式进行操作还是以全双工模式进行操作。

因此，通过宏eNB 5在比在PDCCH和/或PDSCH 34b、36b上发送对应数据更早的TTI30a中传输用于调度未来数据传输的PDCCH34a，控制信息(例如DCI)以及适当的自回程链路19a，19b上的数据的传输可以在时间上被分离。这使得中继节点13a，13b(或者更具体地其调度器)可以在确定是否调度向其自身的小小区UE 18的传输或者从小小区UE 18接收时考虑该调度决定。PDCCH 34中的信息可以被中继节点13a，13b使用，以确定用于调度传输的排序和MCS。

时间分离可以仅在宏小区eNB 5处被执行。时间分离可以仅针对自回程链路19a，19b来执行，并且不针对第一UE 9执行。时间分离没有在由自回程链路19a，19b服务的中继节点13a，13b处被执行。在具有自回程链路19a，19b的中继节点13a，13b处，PDCCH 34和PDSCH 36通常可以具有更小的时间分离，或者没有时间分离。这使得中继节点13a，13b可以利用从宏eNB 5接收的更早的PDCCH 34，以作出其自身的调度决定。因此，我们在宏eNB 5处具有比中继节点13a、13b处更大的、PDCCH 34与PDSCH 36之间的时间偏移。

在一些实施例中，宏eNB 5可以被配置为在PDSCH 36上的对应数据传输的若干TTI之前，传输其PDCCH 34。在这种情况下，在最后的TTI t-n-1(针对PDSCH的OTA传输，在TTIt)，宏eNB 5可以在PDCCH上的下行链路控制信息(DCI)中传输用于第二UE 18的调度信息。在此，n指代在中继节点13a，13b处(或者更具体地其调度器)的“PHY”处理延迟。这使得调度器模块在TTI(t-n)中运行，以用于在TTI t中的空中传输。

这将使半双工中继节点13a，13b能在知晓自回程链路对于TTI t是否已经被调度之后，在TTI t-n调度其自身的第二UE18，以用于在PDCCH和PDSCH两者的TTI t中的空中传输。

在全双工中继节点13a，13b的情况下，考虑到可能引起的自干扰，在TTI(t-n-1或更早)处的提前调度信息支持中继节点13a，13b来确定传输功率，并且计算用于向其自身的第二UE 18调度数据传输的排序和MCS。

图3是示出了根据实施例的可以在宏eNB 5处执行的处理步骤的流程图。在第一步骤3.1中，宏eNB 5确定其将在之后的TTI t传输自回程数据。在步骤3.2中，在早于TTI t的时间处(例如，TTI t-n-1)，宏eNB 5在第一数据信道(例如，PDCCH)上向小小区中继节点13传输DCI消息，所述消息指示自回程数据将在TTI t处被空中传输。在步骤3.3中，自回程数据在TTI t处被传输到小小区中继节点13。

图4是示出了可以在小小区中继节点13a、13b的一个或两者上被执行的处理步骤的流程图。在第一步骤4.1中，小小区中继节点13a、13b在所调度的时间TTI t之前(例如，在TTI t-n-1)，接收来自宏eNB 5的DCI调度数据。在步骤4.2中，小小区中继节点13a、13b基于接收到的调度数据做出一个或多个调度确定。

出于完整性，图5示出基站的组件的示意图，基站可以是宏eNB5和小小区中继节点13a，13b两者中的任一个。为便于说明，我们将参考宏eNB5，但是应当理解，相同的或类似的组件可以是位于中继节点13a，13b中的一个或两者中。

eNB 5可以具有控制器40，RAM 42和存储器44。另外，eNB 5可以具有RF收发器52，接收器(RX)处理模块56，发射器(TX)处理模块54和至少一个RF天线57。控制器40被连接到如所示的其他组件中的每个组件，以便控制其操作。

存储器44可以是非易失性存储器，诸如只读存储器(ROM)、硬盘驱动(HDD)或固态驱动(SSD)。除其他之外，存储器44存储操作***46，并且可以存储调度软件应用48和一个或多个其他软件应用50。在eNB 5的情况下，调度软件应用48可以被用于执行图3所示的处理步骤。在中继节点13a，13b的情况下，调度软件应用48可以被用于执行图4所示的处理步骤。

RAM 42被控制器40使用以用于数据的临时存储。操作***46可以包含代码，该代码在由控制器40结合RAM 42来执行时，控制eNB 5的硬件组件中的每个硬件组件的操作。

控制器40可以采用任何合适的形式。例如，其可以是微控制器、多个微控制器、处理器或多个处理器。

在一些实施例中，eNB 5也可以与没有被储存在eNB上的外部软件应用相关联。这些可以是被存储在远程服务器设备上的应用，并且可以部分地或者排他地在远程服务器设备上被运行。这些应用可以被称作云托管的应用。eNB 5可以与远程服务器设备通信，以便利用所存储的软件应用。如图14a和图14b所示，外部的软件应用可以被存储在有形的计算机可读介质上。

参考图6，示出了指示图3和图4过程的时序图，特别是针对中继节点13a，13b以半双工模式进行工作的情况。假设宏eNB 5意图在OTD TTI t中在自回程链路19a，19b的一个上发送数据。由消息60所指示，在更早的时间TTI t-n-1处，DCI消息在PDCCH上被传输到中继节点13a，13b。消息60将向中继节点13a，13b标识该调度，即数据将在TTI t中被传输。考虑到其以半双工模式进行操作并且因此受到某些限制的事实，这使中继节点13a，13b能作出调度决定。

在由消息62所指示的TTI t处，宏eNB 5在PDSCH上向适当的中继节点13a，13b传输数据。断开的线64指示由于半双工的限制，在TTI t没有数据可以由中继节点13a，13b向任何第二UE 18发送。而是，由消息68所指示，中继节点13a，13b被配置为调度在更晚时传输TTI，以用于(例如)在TTI t+x向一个或多个第二UE 17发送数据，其中x是整数，假定宏eNB并非意在在TTI t+x中发送数据。

参考图7，示出了指示图3和图4过程的时序图，特别是在小小区中继节点13以全双工模式进行工作的情况。类似于图6，假设宏eNB 5意图在OTA TTI t中在自回程链路19a，19b的一个上发送数据。由消息70所指示，在更早的时间TTI t-n-1，DCI消息在PDCCH上被传输适当的中继节点13a，13b。消息70将向中继节点13a，13b标识该调度，即将要在TTI t中传输数据。考虑到以全双工模式进行操作的事实，这使中继节点13a，13b能作出调度决定。这样，中继节点13a、13b的调度器不会受到与图6中相同的限制，因为其可以同时发送和接收数据。然而，中继节点13a，13b可能必须考虑自干扰。在任一种情况中，中继节点13a，13b将作出调度决定，例如，确定是否将数据的传输调度向特定的第二UE 18、使用哪个发射波束形成器、发送功率和MCS/排序。由消息72所指示的，在TTI t宏eNB 5在PDSCH上向中继节点13a，13b传输数据。基于上述调度决定，消息线74指示在TTI t数据可以由中继节点13a，13b向任何小小区18传输。然而，也可以决定来在更晚的时间传输数据。

在一些实施例中，与从一个或多个中继节点13a、13b接收调度信息相比，宏eNB 5可以在不同的时间在自回程链路19a、19b上向其自身的第一UE 9传输调度信息。因此，第一UE 9(被锚定于宏eNB5)和非锚定的第二UE 17可以被通知时间差，并且因此适当地进行解决处理。例如，当第一UE 9从宏eNB 5切换(hand over)到中继节点13a，13b或者与之相反时，UE 9将在其PDCCH接收与其PDSCH接收之间具有不同的时序关系。这可以便于以上在宏eNB 5处的实现。

在一些实施例中，该时序差仅应用于自回程链路19a，19b，但是不应用于第一UE 9或第二UE 18中的任何EU，包括被附接到宏小区7的UE。因此，当切换在宏小区7和小小区15之间被执行时，UE 9、UE18将总是期望PDCCH和PDSCH信道具有相同的时序关系(例如，相同的相对TTI)。然而，小小区15a，15b可以期望其PDCCH与PDSCH信道接收之间的不同的、更大的时间分离。因此，宏小区7可以具有用于其UE以及用于其自回程链路19a，19b的不同PDCCH传输时间。这可以便于以上在小小区中继节点13a，13b处的实现。

现在参考图8至图14，现在将描述实施例，其中宏eNB和中继节点可以以改进的并且更加有效的方式来调度资源。图8示出了示例移动通信网络100(类似于图1的示例)的一部分，该移动通信网络100包括被连接到宏基站或者增强型基站(eNB)105的核心网络103。eNB 105定义所谓的宏小区107。在宏小区107内有三个第一“宏”UE 108，109，110，UE 108，109，110可以被锚定于eNB 105。第一UE 108，109，110可以是能够与eNB 105无线通信的任何形式的移动终端。例如，第一UE 108，109，110可以是移动电话、智能电话、平板计算机等中的一个或多个。eNB 105和第一UE 108，109，110之间的通信可以使用已知的方法在相应的无线接入链路111上发生。

在宏小区107内可以提供定义小小区覆盖区域115的小小区基站或小小区eNB113。如之前一样，为便于参考，小小区基站113将指中继节点。

两个UE 121、122在小小区115内并且与小小区115相关联(UE121，122在此后被称为第二UE，以将他们区别于第一UE 108，109，110)。第二UE 121、122可以是能够与中继节点113无线通信的任何形式的移动终端。为了避免疑问，第二UE 121、122没有与eNB 105进行信号通信，尽管他们可以在(例如)离开小小区118之后的时间进行连接。例如，第二UE 121、122可以是移动电话、智能电话、平板计算机等中的一个或多个。第二UE 121，122可以是与小小区115外部的第一UE 108，109相同或类似，除了他们是在给定时间与不同的基站相关联的事实。

在eNB 105与中继节点113之间的通信借助于无线自回程链路119。自回程链路119a使用相同的无线通道(即共享相同的时间-频率资源)作为宏小区接入链路111。

在概述上，eNB 105可以被配置为将其时间-频率资源(例如，特定的TTI)经由相应的接入链路111分配给第一UE 108、UE 109、UE 110中的一个UE，或者分配给自回程链路119。在该上下文中的分配意味着在特定TTI处实现在这些链路111、119上的所调度的数据的发送或接收。该分配可以在所选择的链路上实际传输或接收数据之前被执行，例如，使用参考图1至图7所描述的上述方法。

例如，如果eNB 105具有要传输到第一UE 108的数据，他可以在传输该数据之前将该传输分配到特定的TTI。然后，该TTI被调度给第一UE 108，并且相同的TTI不能被用于经由自回程链路119向第二UE 121，122中的一个接收或传输数据。通过在特定的TTI之前向中继节点113通知，中继节点113将不会在相同的TTI上在自回程链路119上传输数据，但是可以向所选择的第二UE 121、122传输缓冲的数据。

进一步，关于中继节点119可以如何分配其自身的资源而描述了方法，例如，何时在相应的接入链路124上将数据传输到所选择的UE 121、UE 122中的一个。

在概述上，该方法可以涉及：确定可以被分配给第一UE 108、UE 109、UE 110的每个UE(或其相应的接入链路111)以及被分配给自回程链路119的时间-频率资源的目标长期比例或分数。如将在以下进行描述的，目标长期比例或分数被优化。目标比例或分数可以在eNB 105处被本地存储或者被外部存储，例如在云设备(未示出)中或者在图14(a)和图14(b)所示的有形计算机可读介质中。eNB105和中继节点113可以包括在图5中所示的相同的组件和软件应用。

在操作期间，被分配给第一UE 108、UE 109、UE 110中的每个UE以及自回程链路119的资源的当前比例或分数随时间被储存和更新，并且特定TTI的分配基于的是当前分配数据与目标数据的比较。在一些实施例中，对于特定的当前TTI或未来TTI，这可以包括分配第一UE 108、UE 109、UE 110中的一个UE或自回程链路119，该第一UE 108、UE 109、UE 110和自回程链路119已经被提供有与目标数据有关的最低资源。以此方式，分配和调度应随着时间而趋向于目标，若被优化，则应改善整体性能。

图9示出了在eNB 105处可以由软件应用(例如，图5所示的调度应用48)所执行的处理步骤。处理步骤可以备选地在固件、硬件或每个的组合中被实现。在第一步骤9.1中，针对第一UE 108、UE 109、UE 110和自回程链路119的当前分配被接收。在第二步骤9.2中，针对第一UE 108、UE 109、UE 110和自回程链路119的目标分配被接收。步骤9.2可以并行或者以任意顺序被执行。在后续步骤9.3中，给定的TTI被选择以用于分配。在后续步骤9.4中，确定UE 108，109，110中的哪个UE以及自回程链路119已经被分配与目标数据有关的最低资源(TTI)。在步骤9.5中，被标识的UE 108、UE 109、UE 110或自回程链路119被分配给TTI。在同时或者在短暂时间之后，在步骤9.6中，当前分配被更新。针对后续的TTI，该过程可以被重复。目标或者优化的分配

在本文的实施例中，目标分配是被优化的分配。现在，将对被优化的分配的导出进行说明。

半双工操作

对操作的半双工模式的优化问题可以公式化如下：

上式受限于：

其中M是第一UE 108、UE 109的数目，S是使用自回程链路119服务的小小区115的数目，以及N_k是由小小区k所服务的第二UE 121、UE 122的数目。

ρ_i是被分配给第一UE I的资源的比例或分数，是被分配给小小区k中的第二UEj的资源的比例或分数，以及/>是被分配给自回程链路与小小区k的资源的比例或分数。

应注意，等式(1)使用用户吞吐量的常用对数作为其效用。参考等式(2)，这反映了由eNB 105所使用的资源的聚合比例或分数不能超过1。可以显示出，该限制需要在最佳点被平等满足，假设M>0。否则，可以通过使用剩余资源来服务第一UE 108，UE 109来增加效用。参考等式(3)，这反映了用于小小区k的所谓的半双工限制。小小区传输其接收的分数的资源的比例或分数的和无法超过1。参考等式(4)，这反映了所谓的流量守恒限制。小小区无法传输多于其从eNB 105接收的业务。可以显示出，如果M>0，则应该平等地满足此约束。

对等式(1)中的优化问题的解决方案如下。我们可以使用所谓的Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件以获得最佳的操作点。其可以显示出，如果以下操作点是可行的，则存在最佳解决方案。

最后的等式暗示针对给定的小小区k是恒定的。因此，当上述值可行时，则最佳方案使得宏eNB 105向第一UE 108，109以及向自回程链路119(或小小区)分配相等的资源份额，假设小小区等同于N_k个UE。小小区中继节点113可以将其所分配的资源在其第二UE121，UE 123之中进行划分，使得每个UE被分配相同数目的比特。

如果以下条件适用于所有的k，即如下，则以上的值是可行的，：

如果在小小区115处的半双工的限制是无效的，则以上的值是可行的。

图10是示出了当相对于第二UE 121，122的数据速率(即x轴)增加进行绘制时，使用等式(5)，(6)和(7)的资源分配比例或分数的变化的图形。在该图示中，我们假设图8的情况，其中我们具有三个第一UE 108，UE 109，111和两个第二UE 121，UE 122。因此：

M＝3；

S＝1；以及

N_k＝2。

我们也假设自回程链路119具有为5Mbits/sec的数据速率R，以及两个第二UE121，UE 122具有在x轴上绘制的相同数据速率。将可以预见，当第二UE 121，122相较于自回程链路119的数据速率较小时，(3)中的半双工限制将不会被满足。这发生在数据速率大致为3.33Mbits/sec(由阈值线130所指示)或更低的情况下。然而，当数据速率在该阈值130之上时，则等式(5)、(6)和(7)所给定的值是可行的，并且因此该方案被视为最佳。

将可以预见，超出阈值130，自回程链路110将被分配时间-频率资源40％的比例，并且每个第一UE 108，UE 109，UE 110将被分配时间-频率资源的20％比例。

因此，一旦确定该场景，则上述数字可以被存储作为目标分配，并且被提供，如图9的方法的步骤9.2。

当半双工限制有效、并且(8)中的条件没有被满足时，我们可以将以上的最佳方案与启发式解决方案相比较。首先，假设(8)中的条件是满足的，我们使用上文的(5)，(6)和(7)来确定资源。接下来，在第二步骤中，我们降低用于违反半双工限制的小小区k的自回程链路119的资源的比例或分数，使得该限制满足等式，即：

在重新计算之后剩余的资源被分布在在第一UE 108，UE 109，UE 110和具有非有效半双工限制的剩余的自回程链路之中，即：

可以验证，在第二步中的以上分配满足其中针对小区k平等的半双工限制，即：

如果作为(12)的结果、不同的小小区不能满足条件(8)，则我们针对(多个)这种小小区或者每个这种小小区执行与上文相同的程序。使用仿真，可以看出，启发式解决方案与最佳解决方案方案之间经数值求解的间隙非常小。

全双工操作

用于操作的全双工模式的优化问题可以被公式化如下：

上式受限于：

/>

我们假设速率R说明由于全双工操作而造成的干扰影响。等式(15)指由第一UE所使用的资源的聚合分数不超过1。等式(16)指流量守恒限制，在该限制下，第二UE无法被提供多于小小区在自回程链路上接收的数据。等式(17)指由任何小小区所使用的资源的聚合分数不超过1。

发现用于全双工小小区的封闭形式的解决方案匹配如上文的(5)，(6)和(7)，即，其中小小区使用半双工操作(假设(8)满足)，并且提供适用于所有k的以下条件：

该条件是与用于半双工小区的对应条件(即，参见(8))相比更宽松的限制。

图11示出了基于图8的场景来自多个示例的输出。第二UE 121，UE 122被假设具有6Mbits/sec的数据速率。附图标记132指代使用有线回程的基础线(用于比较)。附图标记134指代全双工自回程，以及附图标记136指代半双工自回程。当自回程链路的数据速率以及第二UE 121，UE 122使得(8)不被满足时，全双工自回程示出了在半双工情况之上的一些增益。这发生在当自回程速率很大，并且第二UE速率在比较中并不十分大时。然而，当(8)中的条件被满足时，则两种类型的自回程链路的性能是相同的。

分配决定

因此，应当理解，针对给定的网络场景，例如图8中所示的场景，eNB 105可以确定并且存储经优化的目标分配，也就是ρ_i ^*和

在图9的流程图中，这些是在步骤9.2中所提供的值。

在给定的时间，在步骤9.1中提供的值是分配的当前比例或分数，即使用无限冲激响应(IIR)滤波器随时间聚合或滤波的ρ_i(t)和

因此，在针对给定的TTI t执行步骤9.4时，eNB 105将TTI分配给第一UE 108，UE109，UE 110或者自回程链路119中的满足如下的一个：

如果针对特定的TTI，第一UE 108，UE 109，UE 110中的一个UE被分配，则小小区中继节点113可以在自回程链路119上被通知，使得其可以在相同的TTI中执行本地分配，即用于向第二UE 121，UE 122的一个UE传输或接收数据。

在中继节点113，类似的分配程序被执行，例如，使用调度应用，或硬件或固件，或其组合。图12是示出了响应于eNB 105通知其：其可以调度其自身的UE 121，UE 122，在中继节点处执行的处理步骤的流程图。

在第一步骤12.1中，针对第二UE 121，UE 122的当前分配被接收。在第二步骤12.2中，针对第二UE 121，UE 122的目标分配被接收。步骤12.1和12.2可以并行或以任意顺序被执行。在后续步骤12.3中，当前TTI被选择以用于分配。在后续步骤12.4中，确定UE 121，UE122中的哪个UE已经被分配关于目标数据的最低资源(TTI)。在步骤12.5中，经标识的第二UE 121，UE 122被分配给TTI。在同时或者短时间后，在步骤12.6中，当前分配可以被更新。当eNB 105通知中继节点113自回程链路119没有被调度时，针对后续TTI，该过程可以重复。

在步骤12.4中作出的确定可以被表示为：

在eNB 105执行步骤9.4来将当前TTI分配给自回程链路119的情形中，则通知可以被发送到中继节点113，以便中继节点将不会在相同的TTI向第二UE 121，UE 122调度数据的传输或接收，即，因为预期在相同的TTI接收来自eNB的数据。

如先前所述，参考图1至图7，该通知可以在实际发送数据之前被执行。例如，被调度的TTI的通知可以在PDCCH信道上被传输，并且接下来数据将在PDSCH信道上被传输。

响应于确定将TTI分配给自回程链路110，eNB 105可以执行进一步的确定，也就是确定在所述TTI内其将传输用于第二UE 121，UE 122中的哪个UE的数据。出于该目的，eNB105可以从中继节点113接收针对每个第二UE 121，UE 122所缓冲的相应的数据量。eNB105可以被配置为针对具有最低缓冲数据量的第二UE 121，UE 122传输数据。

图13是图示了出于此目的而在eNB 105处执行的处理步骤的流程图。在第一步骤13.1中，eNB 105确定特定的小小区(或其对应的自回程链路119)被分配给TTI t。在第二步骤13.2中，eNB 105接收在中继节点113处针对第二UE 121，122中的每个UE所缓冲的当前数据量。在第三步骤13.3中，针对具有最低缓冲数据量的UE 121，UE 122，数据在TTI t中被发送。应当理解，步骤13.1和13.2可以被重新排序或被并行执行。目的是向小小区中继节点113提供最大的或改进的灵活性，使得其他可以调度其第二UE 121，UE 122，并且最小化中继节点113将耗尽用于针对第二UE的数据的机会，只要eNB105具有针对第二UE的数据。

图14a和图14b示出了有形的介质(分别是可移除的存储器单元137和压缩碟片(CD)139)，有形的介质储存计算机可读代码，该计算机可读代码在由计算机运行时，执行根据上文实施例所述的方法。可移除的存储器单元137可以是具有存储计算机可读代码的内部存储器138的存储条，例如，USB存储条。存储器138可以由计算机***经由连接器140来访问。CD 139可以是CD-ROM或DVD或相类似。其他形式的有形存储介质可以被使用。

应该理解，上述实施例纯粹是示意并且不限制本发明的范围。本领域技术人员在阅读当前申请后，将清楚其他变形和修改。

此外，本申请的公开内容应当被理解为包括此处明确或隐含公开任何新颖特征或任何新颖特征的组合或其任何概括，并且在本申请或者从中产生的任何申请的审查期间，新的权利要求可以被制定以覆盖任意该特征和/或该特征的组合。

Claims

1.一种资源分配的方法，包括：

在蜂窝通信***的大型小区基站中，为以下中的每项提供表示所述大型小区基站的时间-频率资源的目标分配比例的数据：

(i)与所述大型小区基站相关联的一个或多个第一用户设备，以及

(ii)到所述大型小区基站的覆盖区域内的相应的一个或多个小小区基站的一个或多个回程链路；

针对一系列时间单元或时间间隔系列中的每个时间单元或时间间隔，基于目标数据，将所述资源分配给所选择的第一用户设备或者回程链路；以及

在所述时间-频率资源被分配给第一用户设备的情况下，所述方法包括：向一个或多个小小区基站传输通知，以实现与所述一个或多个小小区基站相关联的一个或多个第二用户设备的调度，其中响应于接收到通知，所述小小区基站基于针对每个第二用户设备的目标分配比例，将其自己的时间-频率资源分配给所选择的第二用户设备。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：在每个时间单元或时间间隔中，调度去往经分配的所述第一用户设备或回程链路的数据的传输。

3.根据权利要求1所述的方法，包括：针对所述一个或多个第一用户设备和所述一个或多个回程链路中的每一个，确定当前分配比例，所述分配基于所述当前分配比例中的哪个当前分配比例关于其对应目标最低而被执行。

4.根据权利要求3所述的方法，其中响应于分配，所述当前分配比例被更新，以用于在后续的时间单元或时间间隔中使用。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配包括：将所述时间-频率资源分配给满足以下的所选择的所述第一用户设备或者回程链路：

其中M是所述大型小区基站的所述覆盖区域内的一个或多个第一用户设备的数目，S是一个或多个小小区基站的数目，ρi(t)是被分配给第一用户设备i的当前分配比例，是被分配给用于小小区基站k的回程链路的所述当前分配比例，ρi*是被分配给第一用户设备i的所述目标分配比例，并且/>是被分配给用于小小区k的回程链路的所述目标分配比例。

6.根据权利要求1所述的方法，其中响应于接收到所述通知，所述小小区基站确定针对所述一个或多个第二用户设备中的每个第二用户设备的当前分配比例，并且将其自己的时间-频率资源分配给关于其对应的目标最低的第二用户设备。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述时间-频率资源被分配给回程链路的情况下，所述方法包括：向相关联的所述小小区基站传输通知，以防止其在相同时间单元或时间间隔内向一个或多个第二用户设备传输数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述数据在所述回程链路上将被传输的所述时间单元或所述时间间隔之前的时间单元或时间间隔中，所述通知在所述回程链路上被传输。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述通知在控制信道上被传输，并且所述数据在共享信道上被传输。

10.根据权利要求8所述的方法，包括：选择所述一个或多个第二用户设备中的在所述回程链路上针对其发送数据的特定第二用户设备，所述选择基于在所述小小区基站处针对所述一个或多个第二用户设备中的每个第二用户设备所缓冲的数据量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所选择的所述第二用户设备是具有最少缓冲数据量的第二用户设备。

12.根据权利要求11所述的方法，包括接收来自所述小小区基站的数据，所述数据针对其一个或多个第二用户设备中的每个第二用户设备指示当前所缓冲的数据量。

13.一种非瞬态计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读代码，所述计算机可读代码在由至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器执行方法，所述方法包括：

针对一系列时间单元或时间间隔中的每个时间单元或时间间隔，基于目标数据，将所述资源分配给所选择的第一用户设备或者回程链路；以及

14.一种用于资源分配的装置，所述装置具有至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器具有在其上存储的计算机可读代码，所述计算机可读代码在被执行时，控制所述至少一个处理器：

在所述时间-频率资源被分配给第一用户设备的情况下，向一个或多个小小区基站传输通知，以实现与所述一个或多个小小区基站相关联的一个或多个第二用户设备的调度，其中响应于接收到通知，所述小小区基站基于针对每个第二用户设备的目标分配比例，将其自己的时间-频率资源分配给所选择的第二用户设备。