资源分配的信令发送 【技术领域】
本发明涉及通信系统内资源分配的信令发送(signalling)。本发明具体地而非排他地涉及在正交频分多址接入(OFDMA)通信系统中使用的子载波的信令发送。
背景技术
OFDMA和单载波FDMA已经被选作用于目前3GPP(其是着眼于第三代移动电信系统的未来演进的基于标准的协作)正在研究的E-UTRA空中接口的下行链路和上行链路多址接入方案。在E-UTRA系统下，与多个用户设备通信的基站在尽可能多的并发用户之间分配时间/频率资源(取决于带宽)的总量，以实现高效且快速的链路适应并且达到最大的多用户分集增益。分配给各用户设备的资源是基于用户设备与基站间的瞬时信道条件的，并且是通过由用户设备监视的控制信道来通知的。
为了支持大量的用户设备，需要利用最少可能时间/频率资源进行资源信令发送的高效机制。
【发明内容】
根据一个方面，本发明提供了一种确定在通信系统中使用的分配数据的方法，该通信系统使用布置在块的序列中的多个子载波，该方法包括以下步骤：接收针对用户设备的所述子载波的分配，所述分配包括定义开始块的数据和定义从开始块起的连续块的数目的数据；第一映射步骤，根据第一映射数据将定义从开始块起的连续块的数目的数据映射到第一映射值；第二映射步骤，根据第二映射数据将定义开始块的数据和所述第一映射值映射到表示分配的第二映射值。分配数据然后可以被信令发送到用户设备以供控制其用于其通信的子载波。
可被分配的可能连续块的数目可以选自可被分配的连续块的所有可能数目的子集。例如，可被分配的可能连续块的数目可以选自由下式定义的子集：
P＝2i·3j·5k
其中i、j和k是大于等于零的整数值；并且P小于等于所述块的序列中的块的总数目N。
所述第一映射数据可以定义使得第一映射值小于等于被分配给用户设备的连续块的数目的映射。该映射优选地是在所述分配的连续块的数目和所述第一映射值之间的一对一的映射。在一个实施例中，第一映射数据定义通过定义连续块的数目的数据来寻址的查找表。
第二映射数据也可以定义查找表，但是优选地定义一个或多个方程。该方程优选地将开始块编号或第一映射值中的一个乘以常量并将结果与开始块编号和第一映射值中的另一个相加。在一个实施例中，第二映射数据定义如下表达式：
x＝M*indexP+O
其中，x是第二映射值；M是取决于系统带宽、每个块内子载波的数目以及相邻子载波间的频率间隔的系统常量；indexP是第一映射值；并且O是开始块的编号。
在另一实施例中，第二映射数据定义如下表达式：
x＝L*O+indexP
其中，x是第二映射值；L是取决于系统带宽、每个块内子载波的数目以及相邻子载波间的频率间隔地系统常量；indexP是第一映射值；并且O是开始块的编号。
信令发送步骤可以在公共或专用信令信道中信令发送所述分配数据。
本发明还提供了一种在通信系统中确定资源分配的方法，该通信系统使用布置在块的序列中的多个子载波，该方法包括以下步骤：接收资源分配数据，该资源分配数据编码了开始块和从开始块起的连续块的数目；第一映射步骤，利用第一映射数据将所接收的分配数据映射到所述序列内的开始块；第二映射步骤，利用第二映射数据将所接收的分配数据映射到编码了从开始块起的连续块的数目的值；第三映射步骤，利用第三映射数据将所述编码了连续块的数目的值映射到从开始块起的连续块的数目；以及利用开始块和从开始块起的连续块的数目来确定所分配的子载波。
在一个实施例中，第三映射数据定义使得连续块的数目大于编码了该数目的值的一对一的映射。第三映射数据可以定义通过编码了连续块的数目的值来寻址的查找表。
在一个实施例中，第一映射数据定义查找表，然而在优选实施例中，其定义一个或多个方程。例如，第一映射步骤可以根据如下方程从所接收的分配数据确定开始块O：
O=x-floor(xM)·M]]>
其中，x是所接收的资源分配数据；M是取决于系统带宽、每个块内子载波的数目以及相邻子载波间的频率间隔的系统常量；并且floor()是floor函数。可替代地，第一映射步骤可以根据如下方程确定开始块O：
O=floor(xL)]]>
其中，x是所接收的资源分配数据；L是取决于系统带宽、每个块内子载波的数目以及相邻子载波间的频率间隔的系统常量；并且floor()是floor函数。
类似地，第二映射数据可以定义查找表，但是优选地定义一个或多个方程。例如，第二映射步骤可以根据如下方程从所接收的分配数据确定编码了连续块的数目的值indexP：
indexP=floor(xM)]]>
其中，x是所接收的资源分配数据；M是取决于系统带宽、每个块内子载波的数目以及相邻子载波间的频率间隔的系统常量；并且floor()是floor函数。可替代地，第二映射步骤可以根据如下方程确定编码了连续块的数目的值indexP：
indexP=x-floor(xL)·L]]>
其中，x是所接收的资源分配数据；L是取决于系统带宽、每个块内子载波的数目以及相邻子载波间的频率间隔的系统常量；并且floor()是floor函数。
所述分配数据可以经由专用或公共信令信道而被接收。
本发明还提供了一种在通信系统中信令发送资源分配数据的方法，该通信系统使用布置在块的序列中的多个子载波，该方法包括以下步骤：接收针对用户设备的所述子载波的分配，所述分配包括定义开始块的数据和定义从开始块起的连续块的数目的数据；根据预定义的映射数据，将定义从开始块起的连续块的数目的数据映射到映射值；以及根据所述定义所述开始块的数据和所述映射值，将资源分配数据用信令发送到用户设备。
本发明还提供了一种在通信系统中确定资源分配的方法，该通信系统使用布置在块的序列中的多个子载波，该方法包括以下步骤：接收资源分配数据，该资源分配数据定义开始块和通过预定义映射而与从开始块起的连续块的数目有关的值；利用预定义的映射数据将该值映射到所述连续块的数目；以及利用开始块和所述连续块的数目来确定所分配的子载波。
本发明针对所公开的所有方法提供了供在相应设备上执行的相应计算机程序或计算机程序产品，设备本身(用户设备、节点或其组件)，以及对设备进行更新的方法。
从对于仅作为示例的并且通过参考附图给予了描述的实施例的以下详细描述，本发明的这些及各种其他方面将变得清楚，在附图中：
【附图说明】
图1示意性地示出包括与连接到电话网络的基站通信的多个用户移动(蜂窝)电话的通信系统；
图2是示出图1中所示的基站的主要组件的框图；
图3是示出图1中所示的移动电话之一的主要组件的框图；以及
图4示出通过开始块和从开始块起的连续块的数目能够标识资源块的邻接序列的方式。
【具体实施方式】
概述
图1示意性地示出其中移动电话3-0、3-1和3-2的用户可经由基站5和电话网络7与其他用户(未示出)通信的移动(蜂窝)电信系统1。在该实施例中，基站5使用其中要发送到移动电话3的数据被调制到多个子载波上的正交频分多址接(OFDMA)技术。根据要发送到移动电话3的数据量而将不同子载波分配给各移动电话3。在该实施例中，基站5还为了试图维持移动电话3在基站的带宽上进行操作的均匀分布，而将用于承载数据的子载波分配给各移动电话3。为了实现这些目标，基站5为每个移动电话3动态地分配子载波并且将对每个时间点(子帧)的分配用信令发送到各个所调度的移动电话3。
在该实施例中，基站5具有20MHz的支持带宽，其中18MHz是用于数据发送的。
为了使每个移动电话3都能够被通知调度决定，各移动电话3使用共享控制信道。在该控制信道内信令发送的信息将包括：
i)资源块分配信息(针对下行链路通信和上行链路通信二者)；
ii)针对下行链路的资源块解调信息；
iii)针对上行链路的资源块解调信息；和
iv)定时控制比特。
因为控制信道中的可用比特数目有限，所以需要以最少比特数来传输所需信息的高效方法。本发明涉及资源分配信息可以高效的方式被信令发送到各移动电话3的方式。
基站
图2是示出在该实施例中使用的基站5的主要组件的框图。如所示出的，基站5包括收发机电路21，该收发机电路21可操作用来(利用上述子载波)经由一个或多个天线23向移动电话3发送信号并从移动电话3接收信号，并且可操作用来经由网络接25向电话网络7发送信号并从电话网络7接收信号。收发机电路21的操作是由控制器27根据存储在存储器29中的软件来控制的。软件包括操作系统31和资源分配模块33及其它。资源分配模块33可操作用来分配在收发机电路21与移动电话3的通信中由收发机电路21使用的子载波。如图2所示，资源分配模块33还包括将分配编码到有效表达中的编码器模块35，该有效表达然后被传送到各移动电话3。
移动电话
图3示意性地示出图1所示各移动电话3的主要组件。如所示出的，移动电话3包括收发机电路71，该收发机电路71可操作用来经由一个或多个天线73向基站5发送信号并从基站5接收信号。如所示出的，移动电话3还包括控制器75，该控制器75控制移动电话3的操作并且连接到收发机电路71以及扬声器77、麦克风79、显示器81和键盘83。控制器75根据存储在存储器85中的软件指令来进行操作。如所示出的，这些软件指令包括操作系统87和通信模块89，及其它。在该实施例中，通信模块89包括解码器模块91，该解码器模块91可操作用来解码从基站5信令发送的资源分配数据以确定针对当前时间点的移动电话的子载波分配。
在以上描述中，为了便于理解而将基站5和移动电话3描述为具有多个离散模块(例如资源分配、编码器模块、通信模块和解码器模块)。当对于某些应用(例如其中现有系统被修改以实现本发明的应用)可以以这种方式来设置这些模块时，在其他应用中，例如在从一开始就考虑到发明特征的情况下设计的系统中，这些模块可以被内置于整体操作系统或代码中，并因此这些模块可能不能作为离散实体被辨别。
上行链路资源分配
本发明具体地涉及针对从移动电话3到基站5的上行链路通信的资源分配。根据目前的E-UTRA提议，上行链路子载波具有15kHz的频率间隔(Δf)并且被分组到12个连续子载波的集合中。一个时隙中的12个连续子载波对应于一个上行链路资源块(RB)。因此，一组邻接的RB可以通过信令发送开始RB的编号(O)以及连续RB的个数(P)而被分配。这被示出在图4中，其中O＝1并且P＝3。
在RAN#47bis中，商定将可被分配的连续RB的可能数目(即P可采用的值)限制为能够作为数字2、3和5的乘积而得到的数目。具体地，P可采用的可能值被限制为从下式得到的值：
P＝2i·3j·5k
其中i、j和k是大于等于零的整数值；并且P小于等于在系统带宽内可用的RB的总数目(N)。
下表示出对于20MHz系统带宽而言P可具有的可能值。如所示出的，使用目前所提议的子载波间的频率间隔和每一RB的子载波数目，这使得仅存在P的34个可能值，其中每个可能值在下表中用唯一的索引值(indexP)来索引。
索引(indexP) 邻接的RB 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 8 7 9 8 10 9 12 10 15 11 16 12 18 13 20 14 24 15 25(5MHz) 16 27 17 30 18 32 19 36
索引(indexP) 邻接的RB 20 40 21 45 22 48 23 50(10MHz) 24 54 25 60 26 64 27 72 28 75(15MHz) 29 80 30 81 31 90 32 96 33 100(20MHz)
本发明描述了将分配数据用信令发送到移动电话3的三种方式，该分配数据定义了一组已被分配给移动电话3的邻接RB。
第一种编码技术
编码器模块35可以使用来对上述资源分配信息进行编码的第一种编码技术是直接使用被信令发送到移动电话3的O和indexP的值。因此对于图4所示的分配，编码器模块35将使用P的值(在该情况下P＝3)来对上表进行寻址以确定相应indexP的值(在该情况下indexP＝2)。编码器模块35然后将输出值O＝1和indexP＝2，这些值随后将被资源分配模块33信令发送到移动电话3。
为了解码所信令发送来的数据，移动电话3中的解码器模块91使用所存储的上表的副本以及所信令发送的indexP的值来确定已被分配给该移动电话3的邻接RB的相应数目(P)。它然后使用所信令发送的O的值以及这样确定的P的值来算出其针对当前时间点的分配。
第二种编码技术
在第二种编码技术中，编码器模块35按照下式从O和indexP的值生成整数值(x)：
x＝M*indexP+O
其中针对系统带宽＝{5，10，15，20MHz}，分别地M＝{25，50，75，100}。
该整数值然后被信令发送到移动电话3，该移动电话3根据下式使用其解码器模块91来得到indexP和O的值：
indexP=floor(xM)]]>
其中“floor”是公知的floor函数，其提供不大于从括号内的计算得到的值的最大整数。
O=x-indexP*M=x-floor(xM)·M]]>
解码器模块91然后以与第一种编码技术同样的方式利用这样确定的O和indexP的值来算出移动电话的当前资源分配。
第三种编码技术
在第三种编码技术中，编码器模块35按照下式从O和indexP的值生成整数值(x)：
x＝L*O+indexP
其中针对系统带宽＝{5，10，15，20MHz}，分别地L＝{16，24，29，34}。
该整数值然后被信令发送到移动电话3，该移动电话3根据下式使用其解码器模块91来得到indexP和O的值：
O=floor(xL)]]>
indexP=x-P*L=x-floor(xL)·L]]>
解码器模块91然后以与第一种编码技术同样的方式利用这样确定的O和indexP的值来算出移动电话的当前资源分配。
针对具有不同带宽的系统用信令发送资源分配所需的比特数目在下表1中示出：
表1
从上表可以看出，对于20MHz的系统带宽，第二种和第三种编码技术与第一种技术以及之前提议的技术(参见申请人的较早UK专利申请GB0605581.8)相比，节省了一个比特。
总结
针对用于E-UTRA上行链路发送的资源块分配信令发送已经提出了多种高效技术。所提议的技术考虑了与可被写作数字2、3和5的乘积个RB的DFT预编码尺寸相对应的、针对上行链路的调度指派限制。基于通过第二种和第三种编码技术而实现的节省，这些技术是用于资源分配信令发送的目前优选的技术。
修改和替代
以上描述了多个详细的实施例。如本领域中技术人员将理解的，可以对上述实施例作出多种修改和替代同时仍得益于在此实现的发明。仅通过举例说明，现将描述多个这样的替代和修改。
在上述实施例中，描述了其中采用了上述信令发送技术的基于移动电话的电信系统。如本领域中技术人员将理解的，可以在使用多个子载波的任何通信系统中采用对这样的资源分配数据的信令发送。具体地，上述信令发送技术可被用在利用电磁信号或声信号来承载数据的基于有线或无线的通信中。一般情况下，将用与多个不同用户设备通信的通信节点来替换基站。用户设备例如可以包括个人数字助理、膝上型计算机、web浏览器等。
在上述实施例中，基站被假设为具有20MHz的操作带宽并且每个资源块包括12个子载波。如本领域中的技术人员将理解的，本发明并不限于该特定带宽尺寸或RB尺寸，或者所描述的子载波频率间隔。
在上述的第二种和第三种编码技术中，在所分配的RB和如下的唯一数字之间定义了映射，该唯一数字表示分配中的开始RB和连续RB的数目的组合。如本领域中的技术人员将理解的，可以以任何适当的方式来定义该映射，例如使用方程或使用查找表。使用方程是优选的，因为它消除了既在基站5中又在各移动电话3中存储查找表的需要。虽然上述方程因其简单性所以是优选的，但是其他的方程也可用于定义该映射。
在上述实施例中，通过使用以上给出的第一个查找表，分配给用户设备的连续块的数目被映射到索引值。如本领域中的技术人员将理解的，作为替代，该映射可以用方程来定义。
在上述实施例中，描述了多个软件模块。如本领域中的技术人员将理解的，软件模块可以以经编译的或未经编译的形式被提供，并且可以经由计算机网络或者在记录介质上作为信号被供应给基站或移动电话。此外，由部分或所有该软件执行的功能可以通过使用一个或多个专用硬件电路来执行。然而，使用软件模块是优选的，因为它有助于基站5和移动电话3中的更新以更新其功能。
以下是对可以在目前提议的3GPP LTE标准中实现本发明的方式的详细描述。当各种特征被描述为必要的或必需的时，这仅是针对所提议的3GPP LTE标准的情况，例如因该标准所施加的不同要求所致的情况。因此，这些陈述不应被解释为以任何方式对本发明进行限制。
介绍
需要下行链路L1/L2控制信令来承载针对每个所调度的UE的下行链路和上行链路资源指派信息二者。
因为控制信道中可用比特的数目是有限的，所以需要以最少比特数目来发送所需信息、而不会对NodeB的用于决定资源指派的调度器给予任何限制的高效方法。
在此说明书中，提议了用于信令发送局部的FDMA上行链路资源块(RB)分配的高效方法。
基于上行链路DFT预编码的资源分配
在RAN1#47bis中，商定将针对上行链路的可能调度指派限制为可被写作数字2、3和5的乘积个RB的DFT预编码尺寸。在该情况下，所有可能的邻接资源分配都不需要。附于本说明书最后一页的表2示出针对20MHz的可能资源分配。显然，可能的数目被减少，对于20MHz仅存在34种可能分配。
为了使eNB将资源分配用信令发送到UE，需要从表2找到邻接RB的数目并且还需要开始位置。
定义两个参数：indexP和O，其中indexP是与所选择的邻接RB的数目相对应的索引，并且O是开始资源块的索引。
方法1：分开信令发送O和indexP。
方法2：信令发送按照下式得出的一个整数值x：
编码器：x＝N*indexP+O
解码器：indexP＝floor(x/N)
O＝x-indexP*N
其中针对带宽＝{5，10，15，20MHz}，N＝{25，50，75，100}。
方法3：信令发送按照下式得出的一个整数值x：
编码器：x＝M*O+indexP
解码器：O＝floor(x/M)
indexP＝x-O*M
其中针对带宽＝{5，10，15，20MHz}，M＝{16，24，29，34}。
方法4：利用“树方法(tree method)”[2]信令发送从O和P(不是indexP)得到的一个整数值x。
每种方法所需的比特数目被总结在下表3中。
表3：资源分配信令发送所需的比特数目
结论
在此说明书中，提议了用于针对E-UTRA上行链路发送的资源块分配信令发送的高效方法。所提议的方法考虑了与可被写作数字2、3和5的乘积个RB的DFT预编码尺寸相对应的、针对上行链路的调度指派限制。基于此，方法2或3提供了在EUTRA的上行链路中用于资源分配信令发送的较少数目的比特。因此，提出如下建议：
·应当使用方法2或3来信令发送针对E-UTRA上行链路发送的局部资源块分配。
工业适用性：
本发明不仅可应用于基于移动电话的电信系统，而且还可应用于使用OFDMA和子载波的通信系统。
本申请基于并要求2007年8月2日递交的英国专利申请No.0715057.6的优先权，该英国专利申请的全部内容通过引用被结合于此。
表2：针对不同带宽的可能的邻接资源分配
索引(indexP) 邻接的RB
0 1
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 8
7 9
8 10
9 12
10 15
11 16
12 18
13 20
14 24
15 25(5MHz)
16 27
17 30
18 32
19 36
20 40
21 45
22 48
23 50(10MHz)
24 54
25 60
26 64
27 72
28 75(15MHz)
29 80
30 81
31 90
32 96
33 100(20MHz)