專利名稱:一種不對(duì)稱帶寬能力的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的資源分配方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及不對(duì)稱帶寬能力的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng),尤其涉及一種不對(duì)稱帶寬能力的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的資源分配方法。
背景技術(shù):
作為一種多載波傳輸模式,正交頻分復(fù)用(OFDM)通過將一高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為一組低速并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流,使系統(tǒng)對(duì)多徑衰落信道頻率選擇性的敏感度大大降低;循環(huán)前綴(CP)的引入,又進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)抗符號(hào)間干擾(ISI)的能力;除此之外的帶寬利用率高、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),使得OFDM在無線通信領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。
OFDM技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于許多通信系統(tǒng)中,例如,由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化組織ETSI制定的數(shù)字廣播(DAB)和數(shù)字電視(DVB),均采用OFDM技術(shù)作為空中接口的無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)。此外,無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11和無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.16也都采用了OFDM技術(shù)。OFDM技術(shù)的有效使用,需要收發(fā)雙方能夠嚴(yán)格地時(shí)間同步和載波同步。
由于OFDM系統(tǒng)將頻段分成很多個(gè)小的子載波,典型的子載波長(zhǎng)度可以設(shè)計(jì)為15kHz,這就使得細(xì)粒度的頻域資源劃分成為可能。從而,使得UE的帶寬能力可以小于接入系統(tǒng)提供的帶寬。例如,圖1給出了這種方法的一個(gè)例子,其中,UE帶寬小于接入系統(tǒng)提供的帶寬,UE只能處理系統(tǒng)帶寬的一部分。由于OFDM信號(hào)中,不同的子載波完全正交,UE能處理的帶寬所屬的子載波,不受系統(tǒng)帶寬的其它子載波的影響。由于低帶寬能力的UE有較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度,這使得UE成本可得到有效控制。另外,可以借助這個(gè)特性,在OFDM系統(tǒng)下行發(fā)射的頻帶中心,選擇一定數(shù)量的連續(xù)的子載波的位置設(shè)置同步信號(hào)。
對(duì)于OFDM系統(tǒng),其有效子載波為只占用系統(tǒng)物理頻段的中間部分一定比例范圍。設(shè)該比例為X%,則接入該系統(tǒng)的UE的有效子子載波占用X%UE物理頻段。系統(tǒng)/UE物理頻段兩側(cè)未被占用的部分稱為保護(hù)帶,為虛擬的子載波。本發(fā)明中如未經(jīng)說明均指有效子載波。
OFDM應(yīng)用于蜂窩無線移動(dòng)通信系統(tǒng)時(shí),UE可以在不同的無線接入站點(diǎn)間切換,如圖2所示。但是,當(dāng)小帶寬用戶設(shè)備在不同的無線接入站點(diǎn)之間切換時(shí),如何使得UE同時(shí)能夠接收數(shù)據(jù),成為一個(gè)需要解決的問題。對(duì)于小帶寬能力的UE,接收的子載波可能不包含系統(tǒng)中心的同步信號(hào)。這樣,當(dāng)UE重新選擇無線接入站點(diǎn)時(shí),UE的數(shù)據(jù)接收可能會(huì)暫短中斷。對(duì)于語音或VoIP業(yè)務(wù)來說,這樣的中斷會(huì)極大低降低業(yè)務(wù)質(zhì)量。因此,需要一種優(yōu)化帶寬能力小于系統(tǒng)帶寬的UE的性能的資源分配方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種不對(duì)稱帶寬能力的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的資源分配方法,通過合理為小帶寬UE進(jìn)行資源分配,使得小帶寬UE在不同無線接入站點(diǎn)間切換時(shí),UE能夠同時(shí)接收數(shù)據(jù)。
本發(fā)明提供一種不對(duì)稱帶寬能力的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的資源分配方法,包括如下步驟(1)確定用戶設(shè)備的最小帶寬能力,并根據(jù)系統(tǒng)有效子載波所占用的帶寬比例以及每個(gè)子載波的帶寬,計(jì)算出所述用戶設(shè)備的最小帶寬能力對(duì)應(yīng)的有效子載波數(shù)N;(2)以所述有效子載波數(shù)N的約數(shù)為單位,將系統(tǒng)帶寬內(nèi)總的有效子載波劃分為多個(gè)組;(3)系統(tǒng)通信時(shí),無線接入設(shè)備以所述組為建制,為用戶設(shè)備分配一組和多組有效子載波用于通信,所述分配的有效子載波數(shù)不小于N。
所述步驟(2)中,系統(tǒng)帶寬內(nèi)總的有效子載波劃分的順序,是按照子載波所處的頻率高低的順序排列。當(dāng)劃分到最后一個(gè)組時(shí),允許該剩余的子載波數(shù)小于單位子載波數(shù)。步驟(2)中,所述約數(shù)為1/2。
所述步驟(3)包括當(dāng)用戶設(shè)備處于正常接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)時(shí),無線接入設(shè)備在系統(tǒng)帶寬范圍內(nèi)任意為用戶設(shè)備分配一組或多組有效子載波。
所述步驟(3)還包括當(dāng)用戶設(shè)備處于正常接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)時(shí),無線接入設(shè)備在系統(tǒng)帶寬范圍內(nèi)為用戶設(shè)備分配一組或多組頻率資源最好的有效子載波。
所述步驟(3)包括當(dāng)用戶設(shè)備需要切換時(shí),向無線接入設(shè)備發(fā)出切換請(qǐng)求,無線接入設(shè)備響應(yīng)UE的請(qǐng)求,UE進(jìn)入切換狀態(tài);該無線接入設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)出切換響應(yīng)之前或同時(shí),根據(jù)承載有同步信號(hào)的子載波位置,為用戶設(shè)備分配一組或多組子載波,所述分配的子載波中包含有所述承載同步信號(hào)的子載波。
其中,所述用戶設(shè)備進(jìn)入切換狀態(tài)時(shí),在使用分配的一組或多組子載波接收數(shù)據(jù)的同時(shí),搜索并同步相鄰小區(qū)無線接入設(shè)備的同步信號(hào),同步成功后,接入該相鄰小區(qū)的無線接入設(shè)備。
本發(fā)明所述方法中,所述多組有效子載波是連續(xù)的。
應(yīng)用本發(fā)明所述的方法求出資源塊的劃分方式,所劃分出來的資源塊可以使得當(dāng)UE帶寬小于無線接入設(shè)備帶寬時(shí),UE能夠根據(jù)無線接入設(shè)備發(fā)出的調(diào)度信息,解調(diào)兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)資源塊的數(shù)據(jù)。這使得無線設(shè)備能夠?yàn)閁E指定最好的頻率資源,當(dāng)UE處在切換狀態(tài)時(shí),本UE可以接收數(shù)據(jù)的同時(shí),還可以做相鄰小區(qū)同步,從而保證了下行數(shù)據(jù)的連續(xù)性。
圖1是OFDM系統(tǒng)的無線接入點(diǎn)和UE子載波間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;圖2是小區(qū)搜索時(shí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配方法的流程圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配方法中對(duì)UE進(jìn)行調(diào)度的流程圖;圖5是本發(fā)明應(yīng)用設(shè)備的使用示意圖;圖6是實(shí)施例1中調(diào)度UE的流程圖;圖7是本發(fā)明在無線接入設(shè)備的子載波范圍內(nèi)調(diào)度UE的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖,將對(duì)本發(fā)明的所述的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
為了解決小帶寬UE在不同無線接入站點(diǎn)間切換時(shí),UE能夠同時(shí)接收數(shù)據(jù)的技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種不對(duì)稱帶寬能力的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的資源分配方法,用于分配下行頻譜資源,如圖3所示,所述方法,主要包括如下步驟步驟310確定用戶設(shè)備的最小帶寬能力,并根據(jù)系統(tǒng)有效子載波所占用的帶寬比例以及每個(gè)子載波的帶寬,計(jì)算出所述用戶設(shè)備的最小帶寬能力對(duì)應(yīng)的有效子載波數(shù)N。
首先,確定用戶設(shè)備UE的最小帶寬能力,例如UE的帶寬可以取10MHz,根據(jù)系統(tǒng)有效子載波所占用帶寬的比例,以及每個(gè)子載波的帶寬(例如15kHz),可得到UE的最小帶寬能力所對(duì)應(yīng)的有效子載波數(shù)N,即N=(UE最小帶寬能力×有效子載波所占帶寬比例)/每個(gè)子載波的帶寬。
步驟320以所述有效子載波數(shù)N的約數(shù)為單位,將系統(tǒng)帶寬內(nèi)總的有效子載波劃分為多個(gè)組;設(shè)系統(tǒng)帶寬為M個(gè)有效子載波,其中M=(系統(tǒng)帶寬×有效子載波所占帶寬比例)/每個(gè)子載波的帶寬。UE在接收數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)準(zhǔn)無線接入點(diǎn)的下行信號(hào)的X個(gè)子載波,其中,X總是小于或者等于M,系統(tǒng)能夠接入的UE的X值最小為N,即N≤X≤M。
可以使用如下公式將系統(tǒng)帶寬分割為G個(gè)組,
首先,計(jì)算確定每個(gè)組應(yīng)該含有的子載波個(gè)數(shù)S,利用上面的公式計(jì)算時(shí),所用約數(shù)可以是1/2;然后,再利用S計(jì)算系統(tǒng)帶寬內(nèi)M個(gè)有效子載波可被劃分為的組數(shù)G。這樣,除最后一個(gè)組外,每個(gè)組含S個(gè)子載波。系統(tǒng)帶寬內(nèi)總的有效子載波劃分的順序,是按照子載波所處的頻率高低的順序排列。其中,當(dāng)劃分到最后一個(gè)組時(shí),允許該剩余的子載波數(shù)小于單位子載波數(shù), 步驟330系統(tǒng)通信時(shí),無線接入設(shè)備以所述組為建制,為用戶設(shè)備分配一組和多組有效子載波用于通信,所述分配的有效子載波數(shù)不小于N。
本發(fā)明所述的資源分配方法的特點(diǎn)是,為了使得重新搜索其他站點(diǎn)的效能達(dá)到最大,需要保證最小帶寬能力UE能夠?qū)⒔邮疹l帶置于系統(tǒng)頻帶的中央或近似的部分。一個(gè)組中的子載波數(shù)目,選取為最接近最小帶寬能力UE的子載波數(shù)目的一半,所以,在以所述有效子載波數(shù)N的約數(shù)為單位,將系統(tǒng)帶寬內(nèi)總的有效子載波劃分為多個(gè)組時(shí),應(yīng)盡量選取所述約數(shù)為1/2。
進(jìn)一步地,該資源分配方法,對(duì)UE子載波數(shù)是2的倍數(shù)、以及系統(tǒng)子載波數(shù)是UE子載波的2^k倍數(shù)的情況特別適用,使得每組子載波的數(shù)目相等,以便于調(diào)度。
如圖4所示,基于以上所述的資源分配方法,本發(fā)明在所述步驟330中,進(jìn)一步可以包括一種調(diào)度策略,主要包括以下步驟步驟410當(dāng)用戶設(shè)備處于正常接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)時(shí),無線接入設(shè)備在系統(tǒng)帶寬范圍內(nèi)任意為用戶設(shè)備分配一組或多組有效子載波。
這使得UE可以通過調(diào)度在無線接入設(shè)備的頻帶發(fā)射范圍接收數(shù)據(jù),其中,無線接入設(shè)備在系統(tǒng)帶寬范圍內(nèi)任意為用戶設(shè)備分配一組或多組有效子載波,可以是一組或多組頻率資源最好的有效子載波。
步驟420當(dāng)用戶設(shè)備需要切換時(shí),向無線接入設(shè)備發(fā)出切換請(qǐng)求;如圖2所示,當(dāng)用戶設(shè)備需要切換時(shí),向無線接入設(shè)備發(fā)出切換請(qǐng)求,無線接入設(shè)備響應(yīng)UE的請(qǐng)求,UE進(jìn)入切換狀態(tài)。
步驟430該無線接入設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)出切換響應(yīng)之前或同時(shí),根據(jù)承載有同步信號(hào)的子載波位置,為用戶設(shè)備分配一組或多組子載波,所述分配的子載波中包含有所述承載同步信號(hào)的子載波。
在接入設(shè)備向UE發(fā)出切換響應(yīng)前或在其同時(shí),為用戶設(shè)備分配一組或多組子載波的方式,可以是通過調(diào)度指示該UE的接收子載波對(duì)準(zhǔn)到系統(tǒng)帶寬的中間的兩組子載波。
步驟440UE搜索到其它同頻段的無線接入設(shè)備的同步信道,同步成功。然后接入到該無線接入設(shè)備。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)在步驟410中,允許小帶寬能力的UE可以將其處理的子載波放在任意2個(gè)鄰接的兩個(gè)子載波組。接入設(shè)備通過調(diào)度信令通知UE,UE在指定的這兩個(gè)子載波組進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)。這種方式在很大程度上保證了UE在頻域內(nèi)調(diào)度的靈活性。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)在步驟410中,如果M、N與S之間滿足倍數(shù)關(guān)系,即M=c1×S,N=c2×S其中c1和c2是整數(shù),那么最小帶寬能力UE可以接收無線接入設(shè)備的任意一個(gè)子載波。如果N和S間不存在倍數(shù)關(guān)系,且M mod S≠N mod S,最小帶寬能力UE的N mod S個(gè)子載波無法調(diào)度有效數(shù)據(jù),。
進(jìn)一步地,上述方法還具有以下特點(diǎn)在步驟430中,當(dāng)UE進(jìn)入了切換狀態(tài),UE可以在解調(diào)中心頻帶的數(shù)據(jù)的同時(shí),搜索并同步相鄰小區(qū)的中心頻帶的同步信號(hào)。
實(shí)施例1如圖5所示,是本發(fā)明實(shí)施例的接入系統(tǒng)示意圖,其中,包括無線接入設(shè)備及其手持用戶設(shè)備(UE)。
本實(shí)施例中,無線接入設(shè)備的帶寬能力為20MHz。UE的帶寬能力可取值為10MHz或20MHz。以3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)為參照,系統(tǒng)有效子載波所占用帶寬為90%,每個(gè)子載波為15kHz。對(duì)于無線接入設(shè)備有效子載波的個(gè)數(shù)為M=1200個(gè),占用18MHz帶寬。對(duì)于10MHz的UE,即最小帶寬能力10MHz,有效子載波為N=600個(gè),占用9MHz帶寬。
本實(shí)施例中,系統(tǒng)帶寬為M=1200個(gè)有效子載波,UE接收數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)準(zhǔn)無線接入點(diǎn)的下行信號(hào)的X個(gè)子載波,X總是小于或者等于M。系統(tǒng)能夠接入的UE的X值最小為N。使用如下公式將系統(tǒng)帶寬分割為G組。其中 除最后一個(gè)組外,每個(gè)組含S個(gè)子載波。子載波的先后順序按照子載波所處的頻率的高低排列。
本實(shí)施例中,根據(jù)上述公式計(jì)算出G=4,S=300。也就是,對(duì)于20MHz的無線接入設(shè)備,所有子載波被分成4個(gè)組,每個(gè)組含有300個(gè)子載波。這樣,即使是10MHz UE也可以接收無線接入設(shè)備下行發(fā)射的4個(gè)組的任意一個(gè)組的子載波。任何能力的UE所接收的子載波是連續(xù)的。
本實(shí)施例中,無線接入設(shè)備在不同的子載波組的下行控制信令是相互獨(dú)立的。不同子載波組中的下行控制信令的編碼率,調(diào)制階數(shù)以及信號(hào)的功率設(shè)定相互獨(dú)立。
基于以上子載波分組方式進(jìn)行的資源分配的方法,無線接入設(shè)備給不同的UE調(diào)度一組或多個(gè)連續(xù)組的子載波,當(dāng)UE開始切換到另一無線接入設(shè)備時(shí),原來的無線接入設(shè)備調(diào)度該UE對(duì)準(zhǔn)下行頻帶的中心位置。其具體流程如圖6所示,包括以下步驟步驟610,當(dāng)UE處在正常接收數(shù)據(jù)的狀態(tài),可以在通過調(diào)度在無線接入設(shè)備的頻帶發(fā)射范圍接收數(shù)據(jù)。
步驟620,當(dāng)UE需要切換時(shí),向無線接入設(shè)備發(fā)出切換請(qǐng)求;步驟630,接入設(shè)備向UE發(fā)出切換響應(yīng)前或在其同時(shí),通過調(diào)度指示該UE的接收子載波對(duì)準(zhǔn)到系統(tǒng)帶寬的中間的兩組子載波。
步驟640,UE搜索到其它同頻段的無線接入設(shè)備的同步信道,同步成功。然后接入到該無線接入設(shè)備。
如圖7所示,給出了本發(fā)明在無線接入設(shè)備的子載波范圍內(nèi)調(diào)度UE的示意圖。圖7中1200個(gè)子載波被分成了4個(gè)組。系統(tǒng)的同步信號(hào)在頻帶的正中間,也就是跨越了中間的兩個(gè)子載波組。UE正常接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)下,UE可以在4個(gè)子載波組中選擇任何2個(gè)相鄰的組接收數(shù)據(jù)。
利用上面描述的實(shí)施例方法,本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易可以做出在無線設(shè)備子載波數(shù)、最小帶寬能力UE的子載波數(shù)、子載波的帶寬、同步信道的子載波位置、調(diào)制方式等變換,熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)理解,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍;凡是依本發(fā)明作等效變化與修改,都被本發(fā)明的專利范圍所涵蓋。
例如在另一實(shí)施例中,最小帶寬能力UE的子載波數(shù)為300個(gè)。則每組含有150個(gè)子載波,20M無線接入設(shè)備的下行發(fā)射的子載波被分成8個(gè)組。
例如在另一實(shí)施例中,當(dāng)20M無線接入設(shè)備的下行信號(hào)的調(diào)制方式為經(jīng)過預(yù)處理OFDM體制,即,在OFDM調(diào)制的并行數(shù)據(jù)是通過預(yù)濾波的方法產(chǎn)生的。子載波分組的原則仍然同樣應(yīng)用于如上的調(diào)度方法。
權(quán)利要求
1.一種不對(duì)稱帶寬能力的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的資源分配方法,其特征在于,包括如下步驟(1)確定用戶設(shè)備的最小帶寬能力,并根據(jù)系統(tǒng)有效子載波所占用的帶寬比例以及每個(gè)子載波的帶寬,計(jì)算出所述用戶設(shè)備的最小帶寬能力對(duì)應(yīng)的有效子載波數(shù)N;(2)以所述有效子載波數(shù)N的約數(shù)為單位,將系統(tǒng)帶寬內(nèi)總的有效子載波劃分為多個(gè)組;(3)系統(tǒng)通信時(shí),無線接入設(shè)備以所述組為建制,為用戶設(shè)備分配一組和多組有效子載波用于通信,所述分配的有效子載波數(shù)不小于N。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(2)中,系統(tǒng)帶寬內(nèi)總的有效子載波劃分的順序,是按照子載波所處的頻率高低的順序排列。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(2)中,當(dāng)劃分到最后一個(gè)組時(shí),允許該剩余的子載波數(shù)小于單位子載波數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(2)中,所述約數(shù)為1/2。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(3)包括當(dāng)用戶設(shè)備處于正常接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)時(shí),無線接入設(shè)備在系統(tǒng)帶寬范圍內(nèi)任意為用戶設(shè)備分配一組或多組有效子載波。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(3)包括當(dāng)用戶設(shè)備處于正常接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)時(shí),無線接入設(shè)備在系統(tǒng)帶寬范圍內(nèi)為用戶設(shè)備分配一組或多組頻率資源最好的有效子載波。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(3)包括當(dāng)用戶設(shè)備需要切換時(shí),向無線接入設(shè)備發(fā)出切換請(qǐng)求;該無線接入設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)出切換響應(yīng)之前或同時(shí),根據(jù)承載有同步信號(hào)的子載波位置,為用戶設(shè)備分配一組或多組子載波,所述分配的子載波中包含有所述承載同步信號(hào)的子載波。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述用戶設(shè)備進(jìn)入切換狀態(tài)時(shí),在使用分配的一組或多組子載波接收數(shù)據(jù)的同時(shí),搜索并同步相鄰小區(qū)無線接入設(shè)備的同步信號(hào),同步成功后,接入該相鄰小區(qū)的無線接入設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1、5、6、7或8所述的方法,其特征在于,所述多組有效子載波是連續(xù)的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不對(duì)稱帶寬能力的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的資源分配方法。首先,確定用戶設(shè)備的最小帶寬能力,并根據(jù)系統(tǒng)有效子載波所占用的帶寬比例以及每個(gè)子載波的帶寬,計(jì)算出所述用戶設(shè)備的最小帶寬能力對(duì)應(yīng)的有效子載波數(shù)N;再以所述有效子載波數(shù)N的約數(shù)為單位,將系統(tǒng)帶寬內(nèi)總的有效子載波劃分為多個(gè)組;然后,系統(tǒng)通信時(shí),無線接入設(shè)備以所述組為建制,為用戶設(shè)備分配一組和多組有效子載波用于通信,所述分配的有效子載波數(shù)不小于N。本發(fā)明所述方法,以分組方式為小帶寬UE分配資源塊,使得UE在切換狀態(tài)時(shí),可接收數(shù)據(jù),還可以做相鄰小區(qū)同步,從而保證了下行數(shù)據(jù)的連續(xù)性。
文檔編號(hào)H04W72/04GK1849011SQ200610079598
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者左志松 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司