CN1849011A

CN1849011A - 一种不对称带宽能力的无线网络接入***的资源分配方法

Info

Publication number: CN1849011A
Application number: CNA2006100795983A
Authority: CN
Inventors: 左志松
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-04-30
Filing date: 2006-04-30
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2026-04-30
Also published as: CN100473225C

Abstract

本发明公开了一种不对称带宽能力的无线网络接入***的资源分配方法。首先，确定用户设备的最小带宽能力，并根据***有效子载波所占用的带宽比例以及每个子载波的带宽，计算出所述用户设备的最小带宽能力对应的有效子载波数N；再以所述有效子载波数N的约数为单位，将***带宽内总的有效子载波划分为多个组；然后，***通信时，无线接入设备以所述组为建制，为用户设备分配一组和多组有效子载波用于通信，所述分配的有效子载波数不小于N。本发明所述方法，以分组方式为小带宽UE分配资源块，使得UE在切换状态时，可接收数据，还可以做相邻小区同步，从而保证了下行数据的连续性。

Description

一种不对称带宽能力的无线网络接入***的资源分配方法

技术领域

本发明涉及不对称带宽能力的无线网络接入***，尤其涉及一种不对称带宽能力的无线网络接入***的资源分配方法。

背景技术

作为一种多载波传输模式，正交频分复用(OFDM)通过将一高速传输的数据流转换为一组低速并行传输的数据流，使***对多径衰落信道频率选择性的敏感度大大降低；循环前缀(CP)的引入，又进一步增强了***抗符号间干扰(ISI)的能力；除此之外的带宽利用率高、实现简单等特点，使得OFDM在无线通信领域的应用越来越广。

OFDM技术已经成功地应用于许多通信***中，例如，由欧洲电信标准化组织ETSI制定的数字广播(DAB)和数字电视(DVB)，均采用OFDM技术作为空中接口的无线传输标准。此外，无线局域网标准IEEE 802.11和无线城域网标准IEEE 802.16也都采用了OFDM技术。OFDM技术的有效使用，需要收发双方能够严格地时间同步和载波同步。

由于OFDM***将频段分成很多个小的子载波，典型的子载波长度可以设计为15kHz，这就使得细粒度的频域资源划分成为可能。从而，使得UE的带宽能力可以小于接入***提供的带宽。例如，图1给出了这种方法的一个例子，其中，UE带宽小于接入***提供的带宽，UE只能处理***带宽的一部分。由于OFDM信号中，不同的子载波完全正交，UE能处理的带宽所属的子载波，不受***带宽的其它子载波的影响。由于低带宽能力的UE有较低的实现复杂度，这使得UE成本可得到有效控制。另外，可以借助这个特性，在OFDM***下行发射的频带中心，选择一定数量的连续的子载波的位置设置同步信号。

对于OFDM***，其有效子载波为只占用***物理频段的中间部分一定比例范围。设该比例为X％，则接入该***的UE的有效子子载波占用X％UE物理频段。***/UE物理频段两侧未被占用的部分称为保护带，为虚拟的子载波。本发明中如未经说明均指有效子载波。

OFDM应用于蜂窝无线移动通信***时，UE可以在不同的无线接入站点间切换，如图2所示。但是，当小带宽用户设备在不同的无线接入站点之间切换时，如何使得UE同时能够接收数据，成为一个需要解决的问题。对于小带宽能力的UE，接收的子载波可能不包含***中心的同步信号。这样，当UE重新选择无线接入站点时，UE的数据接收可能会暂短中断。对于语音或VoIP业务来说，这样的中断会极大低降低业务质量。因此，需要一种优化带宽能力小于***带宽的UE的性能的资源分配方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种不对称带宽能力的无线网络接入***的资源分配方法，通过合理为小带宽UE进行资源分配，使得小带宽UE在不同无线接入站点间切换时，UE能够同时接收数据。

本发明提供一种不对称带宽能力的无线网络接入***的资源分配方法，包括如下步骤：

(1)确定用户设备的最小带宽能力，并根据***有效子载波所占用的带宽比例以及每个子载波的带宽，计算出所述用户设备的最小带宽能力对应的有效子载波数N；

(2)以所述有效子载波数N的约数为单位，将***带宽内总的有效子载波划分为多个组；

(3)***通信时，无线接入设备以所述组为建制，为用户设备分配一组和多组有效子载波用于通信，所述分配的有效子载波数不小于N。

所述步骤(2)中，***带宽内总的有效子载波划分的顺序，是按照子载波所处的频率高低的顺序排列。当划分到最后一个组时，允许该剩余的子载波数小于单位子载波数。步骤(2)中，所述约数为1/2。

所述步骤(3)包括：

当用户设备处于正常接收数据的状态时，无线接入设备在***带宽范围内任意为用户设备分配一组或多组有效子载波。

所述步骤(3)还包括：

当用户设备处于正常接收数据的状态时，无线接入设备在***带宽范围内为用户设备分配一组或多组频率资源最好的有效子载波。

所述步骤(3)包括：

当用户设备需要切换时，向无线接入设备发出切换请求，无线接入设备响应UE的请求，UE进入切换状态；

该无线接入设备向用户设备发出切换响应之前或同时，根据承载有同步信号的子载波位置，为用户设备分配一组或多组子载波，所述分配的子载波中包含有所述承载同步信号的子载波。

其中，所述用户设备进入切换状态时，在使用分配的一组或多组子载波接收数据的同时，搜索并同步相邻小区无线接入设备的同步信号，同步成功后，接入该相邻小区的无线接入设备。

本发明所述方法中，所述多组有效子载波是连续的。

应用本发明所述的方法求出资源块的划分方式，所划分出来的资源块可以使得当UE带宽小于无线接入设备带宽时，UE能够根据无线接入设备发出的调度信息，解调两个或更多个连续资源块的数据。这使得无线设备能够为UE指定最好的频率资源，当UE处在切换状态时，本UE可以接收数据的同时，还可以做相邻小区同步，从而保证了下行数据的连续性。

附图说明

图1是OFDM***的无线接入点和UE子载波间的对应关系；

图2是小区搜索时的状态转换图；

图3是根据本发明实施例的资源分配方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的资源分配方法中对UE进行调度的流程图；

图5是本发明应用设备的使用示意图；

图6是实施例1中调度UE的流程图；

图7是本发明在无线接入设备的子载波范围内调度UE的示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图，将对本发明的所述的方法进行详细说明。

为了解决小带宽UE在不同无线接入站点间切换时，UE能够同时接收数据的技术问题，本发明提供了一种不对称带宽能力的无线网络接入***的资源分配方法，用于分配下行频谱资源，如图3所示，所述方法，主要包括如下步骤：

步骤310：确定用户设备的最小带宽能力，并根据***有效子载波所占用的带宽比例以及每个子载波的带宽，计算出所述用户设备的最小带宽能力对应的有效子载波数N。

首先，确定用户设备UE的最小带宽能力，例如UE的带宽可以取10MHz，根据***有效子载波所占用带宽的比例，以及每个子载波的带宽(例如15kHz)，可得到UE的最小带宽能力所对应的有效子载波数N，即

N＝(UE最小带宽能力×有效子载波所占带宽比例)/每个子载波的带宽。

步骤320：以所述有效子载波数N的约数为单位，将***带宽内总的有效子载波划分为多个组；

设***带宽为M个有效子载波，其中M＝(***带宽×有效子载波所占带宽比例)/每个子载波的带宽。UE在接收数据时，对准无线接入点的下行信号的X个子载波，其中，X总是小于或者等于M，***能够接入的UE的X值最小为N，即N≤X≤M。

可以使用如下公式将***带宽分割为G个组，

首先，计算确定每个组应该含有的子载波个数S，利用上面的公式计算时，所用约数可以是1/2；然后，再利用S计算***带宽内M个有效子载波可被划分为的组数G。这样，除最后一个组外，每个组含S个子载波。***带宽内总的有效子载波划分的顺序，是按照子载波所处的频率高低的顺序排列。其中，当划分到最后一个组时，允许该剩余的子载波数小于单位子载波数，

步骤330：***通信时，无线接入设备以所述组为建制，为用户设备分配一组和多组有效子载波用于通信，所述分配的有效子载波数不小于N。

本发明所述的资源分配方法的特点是，为了使得重新搜索其他站点的效能达到最大，需要保证最小带宽能力UE能够将接收频带置于***频带的中央或近似的部分。一个组中的子载波数目，选取为最接近最小带宽能力UE的子载波数目的一半，所以，在以所述有效子载波数N的约数为单位，将***带宽内总的有效子载波划分为多个组时，应尽量选取所述约数为1/2。

进一步地，该资源分配方法，对UE子载波数是2的倍数、以及***子载波数是UE子载波的2^k倍数的情况特别适用，使得每组子载波的数目相等，以便于调度。

如图4所示，基于以上所述的资源分配方法，本发明在所述步骤330中，进一步可以包括一种调度策略，主要包括以下步骤：

步骤410：当用户设备处于正常接收数据的状态时，无线接入设备在***带宽范围内任意为用户设备分配一组或多组有效子载波。

这使得UE可以通过调度在无线接入设备的频带发射范围接收数据，其中，无线接入设备在***带宽范围内任意为用户设备分配一组或多组有效子载波，可以是一组或多组频率资源最好的有效子载波。

步骤420：当用户设备需要切换时，向无线接入设备发出切换请求；

如图2所示，当用户设备需要切换时，向无线接入设备发出切换请求，无线接入设备响应UE的请求，UE进入切换状态。

步骤430：该无线接入设备向用户设备发出切换响应之前或同时，根据承载有同步信号的子载波位置，为用户设备分配一组或多组子载波，所述分配的子载波中包含有所述承载同步信号的子载波。

在接入设备向UE发出切换响应前或在其同时，为用户设备分配一组或多组子载波的方式，可以是通过调度指示该UE的接收子载波对准到***带宽的中间的两组子载波。

步骤440：UE搜索到其它同频段的无线接入设备的同步信道，同步成功。然后接入到该无线接入设备。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：在步骤410中，允许小带宽能力的UE可以将其处理的子载波放在任意2个邻接的两个子载波组。接入设备通过调度信令通知UE，UE在指定的这两个子载波组进行数据解调。这种方式在很大程度上保证了UE在频域内调度的灵活性。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：在步骤410中，如果M、N与S之间满足倍数关系，即M＝c1×S，N＝c2×S其中c1和c2是整数，那么最小带宽能力UE可以接收无线接入设备的任意一个子载波。如果N和S间不存在倍数关系，且M mod S≠N mod S，最小带宽能力UE的N mod S个子载波无法调度有效数据，。

进一步地，上述方法还具有以下特点：在步骤430中，当UE进入了切换状态，UE可以在解调中心频带的数据的同时，搜索并同步相邻小区的中心频带的同步信号。

实施例1：

如图5所示，是本发明实施例的接入***示意图，其中，包括无线接入设备及其手持用户设备(UE)。

本实施例中，无线接入设备的带宽能力为20MHz。UE的带宽能力可取值为10MHz或20MHz。以3GPP LTE标准的帧结构为参照，***有效子载波所占用带宽为90％，每个子载波为15kHz。对于无线接入设备有效子载波的个数为M＝1200个，占用18MHz带宽。对于10MHz的UE，即最小带宽能力10MHz，有效子载波为N＝600个，占用9MHz带宽。

本实施例中，***带宽为M＝1200个有效子载波，UE接收数据时，对准无线接入点的下行信号的X个子载波，X总是小于或者等于M。***能够接入的UE的X值最小为N。使用如下公式将***带宽分割为G组。其中

除最后一个组外，每个组含S个子载波。子载波的先后顺序按照子载波所处的频率的高低排列。

本实施例中，根据上述公式计算出G＝4，S＝300。也就是，对于20MHz的无线接入设备，所有子载波被分成4个组，每个组含有300个子载波。这样，即使是10MHz UE也可以接收无线接入设备下行发射的4个组的任意一个组的子载波。任何能力的UE所接收的子载波是连续的。

本实施例中，无线接入设备在不同的子载波组的下行控制信令是相互独立的。不同子载波组中的下行控制信令的编码率，调制阶数以及信号的功率设定相互独立。

基于以上子载波分组方式进行的资源分配的方法，无线接入设备给不同的UE调度一组或多个连续组的子载波，当UE开始切换到另一无线接入设备时，原来的无线接入设备调度该UE对准下行频带的中心位置。其具体流程如图6所示，包括以下步骤：

步骤610，当UE处在正常接收数据的状态，可以在通过调度在无线接入设备的频带发射范围接收数据。

步骤620，当UE需要切换时，向无线接入设备发出切换请求；

步骤630，接入设备向UE发出切换响应前或在其同时，通过调度指示该UE的接收子载波对准到***带宽的中间的两组子载波。

步骤640，UE搜索到其它同频段的无线接入设备的同步信道，同步成功。然后接入到该无线接入设备。

如图7所示，给出了本发明在无线接入设备的子载波范围内调度UE的示意图。图7中1200个子载波被分成了4个组。***的同步信号在频带的正中间，也就是跨越了中间的两个子载波组。UE正常接收数据的状态下，UE可以在4个子载波组中选择任何2个相邻的组接收数据。

利用上面描述的实施例方法，本领域的技术人员很容易可以做出在无线设备子载波数、最小带宽能力UE的子载波数、子载波的带宽、同步信道的子载波位置、调制方式等变换，熟悉本技术领域的人员应理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

例如：在另一实施例中，最小带宽能力UE的子载波数为300个。则每组含有150个子载波，20M无线接入设备的下行发射的子载波被分成8个组。

例如：在另一实施例中，当20M无线接入设备的下行信号的调制方式为经过预处理OFDM体制，即，在OFDM调制的并行数据是通过预滤波的方法产生的。子载波分组的原则仍然同样应用于如上的调度方法。

Claims

1、一种不对称带宽能力的无线网络接入***的资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，***带宽内总的有效子载波划分的顺序，是按照子载波所处的频率高低的顺序排列。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，当划分到最后一个组时，允许该剩余的子载波数小于单位子载波数。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述约数为1/2。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

当用户设备需要切换时，向无线接入设备发出切换请求；

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述用户设备进入切换状态时，在使用分配的一组或多组子载波接收数据的同时，搜索并同步相邻小区无线接入设备的同步信号，同步成功后，接入该相邻小区的无线接入设备。

9、如权利要求1、5、6、7或8所述的方法，其特征在于，所述多组有效子载波是连续的。