SPS業務的PUCCH信道動態分配方法和裝置與流程
本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種SPS業務的PUCCH信道動態分配方法和裝置。
背景技術：
在LTE(Long Term Evolution，長期演進系統)系統中，PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行鏈路控制信道)主要承載向基站反饋的上行控制信息(Uplink Control Information，UCI)。上行控制信息包括：SR(Schedule Request，調度請求)，ACK/NACK(Acknowledgement，肯定確認/Negative Acknowledgement，否定確認)和CQI/PMI(Channel Quality Indicator，下行信道質量指示/Precoding Matrix Indicator，預編碼矩陣指示)和RI(Rank Indicator，階層指示)，對應于PUCCH的Format1、Format1A/1B和Format2/2A/2B格式。具體如下：
Format1：用于UE(User Equipment，用戶設備)上行發送調度請求，基站側僅需檢測是否存在這樣的發送；
Format1A/1B：用于UE上行發送ACK/NACK；
Format1在系統L3(層3)信令配置給SR的資源上傳輸；Format1A/1B在與下行PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行鏈路控制信道)CCE(Control Channel Element，控制信道單元)相對應的PUCCHACK/NACK資源上傳輸；當SR和上行ACK/NACK需要同時傳輸時，在L3信令配置給SR的資源上傳輸上行ACK/NACK。PUCCH上傳輸上行ACK占用的資源由RB(Resource Block，資源塊)的ID，frequency domain CDM code(頻域代碼)和time domain CDM code(時域代碼)確定。
Format2：用于發送上行CQI反饋編碼后20比特的ACK/NACK信息，數據經過UE-specific search space(用戶設備特定搜索空間)的加擾之后，進行QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相移鍵控)調制。
Format2A：用于發送上行CQI反饋編碼后20比特加1比特的ACK/NACK信息，進行BPSK(Binary Phase Shift Keying，二進制相移鍵控)調制。
Format2B：用于發送上行CQI反饋編碼后20比特加2比特的ACK/NACK信息，采用QPSK調制。
PUCCH資源映射：PUCCH位于系統帶寬的兩邊，一個子幀的兩個時隙采取跳頻方式獲得頻率分集增益。
上述是PUCCH格式的描述，而對于PUCCH資源映射則分為動態調度業務和半靜態調度(Semi－Persistent Scheduling，SPS)業務兩種不同的分配方法：一種是下行動態調度業務，對應Format1a/1b的PUCCH格式，采用隱式的PUCCH資源分配方法，基于PDCCH下行授權的CCE位置進行映射，即采用公式
現在面臨的問題是，雖然高層信令為SPS業務的UE可最多配置4個PUCCH 1a/1b資源位置，基站通過PDCCH中攜帶的TPC字段可靈活在4個資源位置中指定其中一個給UE使用，這4個資源位置如何分配協議沒有統一的標準。目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：提供一種LTE系統中SPS PUCCH資源位置分配的機制，用以充分利用物理上行控制信道PUCCH的資源。
為解決這一技術問題，本領域常用的兩種技術方案如下：方案一：高層為每個UE配置唯一可用的PUCCH 1資源；用于SPS業務ACK/NACK反饋的資源索引是直接在RRC連接建立時由高層配置的，其取值范圍的確定主要與激活的半靜態用戶數和SPS業務的周期有關，對于SPS配置參數中的N1PUCCH-AN-PersistentList配置，對一個UE可配置4個取值。高層對一個UE僅配置1個取值，以減少占用量。方案二：高層為每4個UE配置相同的4個/對PUCCH 1資源；對于SPS配置參數中的N1PUCCH-AN-PersistentList配置，對4個UE可配置4個相同的取值。即4個UE之間共用4個PUCCH 1資源，通過PDCCH的字段在4個位置中選擇一個和其它3個UE不沖突的資源位置來使用，這種方法也可有效減少占用量。通過上述兩種方案可知，方案一或方案二中的PUCCH預留資源隨著系統規劃的可支持用戶數目增多，預留的資源數隨之增加。這兩個方案分配的結果和效果是一樣的。其一，兩個方案都等效于為UE唯一配置了一個可用的SPS配置，這樣即使該UE本次沒有獲得調度，該PUCCH資源位置也仍然預留出來，造成不必要的浪費；其二，方案一沒有利用PDCCH字段靈活調度的功能，方案二雖利用了PDCCH字段靈活調度的功能，但是實際效果和方案一一樣，也未引入明顯好處。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種LTE系統中SPS PUCCH資源位置分配的機制，用以充分利用物理上行控制信道PUCCH的資源。
為此目的，一方面，本發明提出了一種SPS業務的PUCCH信道動態分配方法，包括：
為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組，并將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值發送至各個SPS業務終端，所述PUCCH信道資源組中的每一個PUCCH信道資源均包括與各個子幀一一對應的多個資源塊；
對有下行SPS業務到達的SPS業務終端，根據時序關系確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀；
查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊，并將查找到的資源塊分配給該SPS業務終端。
優選的，所述為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組，包括：
將接入的SPS業務終端進行分組；
為每一分組內的多個SPS業務終端配置一個相同的PUCCH信道資源組，且不同分組所對應的PUCCH信道資源組不同。
優選的，所述將查找到的資源塊分配給該SPS業務終端包括：使用SPS開啟授權DCI中的TPC域將查找到的資源塊的所屬的PUCCH信道資源的位置標識發送給該SPS業務終端。
優選的，所述SPS業務的PUCCH信道動態分配方法還包括：
在查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊失敗時，延后預設數量個子幀查找未被占用的資源塊。
優選的，所述將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源 索引值發送至各個SPS業務終端包括：將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值映射成協議識別的PUCCH 1/1a/1b編號并發送至所述SPS業務終端。
另一方面,本發明提供了一種SPS業務的PUCCH信道動態分配裝置，包括：
資源配置模塊，用于為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組，并將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值發送至各個SPS業務終端，所述PUCCH信道資源組中的每一個PUCCH信道資源均包括與各個子幀一一對應的多個資源塊
動態分配模塊，用于對有下行SPS業務到達的SPS業務終端，根據時序關系確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀；查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊，并將查找到的資源塊分配給該SPS業務終端。
優選的，所述資源配置模塊具體用于將接入的SPS業務終端進行分組；為每一分組內的多個SPS業務終端配置一個相同的PUCCH信道資源組，且不同分組所對應的PUCCH信道資源組不同。
優選的，所述動態分配模塊具體用于使用SPS開啟授權DCI中的TPC域將查找到的資源塊的所屬的PUCCH信道資源的位置標識發送給該SPS業務終端。
優選的，所述動態分配模塊還用于在查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊失敗時，延后預設數量個子幀查找未被占用的資源塊。
優選的，所述資源配置模塊具體用于將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值映射成協議識別的PUCCH 1/1a/1b編號并發送至所述SPS業務終端。
本發明提出的SPS業務的PUCCH信道動態分配方法，為多個 SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組，對于有下行SPS業務到達的SPS業務終端，確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀，并將為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊分配給該SPS業務終端。這樣就使得同一PUCCH信道在不同子幀內的資源塊可以分配給不同的SPS業務終端使用，而無需為每一個SPS業務終端都固定分配一個PUCCH信道，提高了PUCCH信道的資源利用率。
附圖說明
通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中：
圖1為本發明一個實施例的SPS業務的PUCCH信道動態分配方法流程圖；
圖2為本發明一個實施例中SPS PUCCH系統資源池示意圖；
圖3為本發明一個實施例的SPS用戶在SPS PUCCH系統資源池頻域上一種映射情形的示意圖；
圖4為本發明一個實施例SPS業務的PUCCH信道動態分配裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是，本發明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
在沒有特別說明時，本發明中的PUCCH表示物理上行鏈路控制信道，UE表示SPS業務終端用戶設備，PDCCH表示物理下行控 制信道，SPS表示半靜態調度,SR表示調度請求。CP面表示控制面，UP面表示用戶面。
一方面，本發明實施例中提出的一種SPS業務的PUCCH信道的動態分配方法，如圖1所示，包括：
S1.為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組，并將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值發送至各個SPS業務終端，所述PUCCH信道資源組中的每一個PUCCH信道資源均包括與各個子幀一一對應的多個資源塊；
S2.對有下行SPS業務到達的SPS業務終端，根據時序關系確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀；
S3.查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊，并將查找到的資源塊分配給該SPS業務終端。
本實施例提出的SPS業務的PUCCH信道動態分配方法，為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組，對于有下行SPS業務到達的SPS業務終端，確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀，并將為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊分配給該SPS業務終端。這樣就使得同一PUCCH信道在不同子幀內的資源塊可以分配給不同的SPS業務終端使用，而無需為每一個SPS業務終端都固定分配一個PUCCH信道，提高了PUCCH信道的資源利用率。
在具體實施時，上述的步驟S1中：為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組的過程可以具體為：
步驟S11，將接入的SPS業務終端進行分組；
步驟S12，為每一分組內的多個SPS業務終端配置一個相同的PUCCH信道資源組，且不同分組所對應的PUCCH信道資源組不同。
通過對SPS業務終端進行分組，并為不同的SPS業務終端組配置 不同的PUCCH信道資源組，以實現負載均衡的效果。當然就為了實現本發明的基本目的而言，這里的步驟S1中的為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組的過程并不必然按照上述的步驟S11和步驟S12實施，相應的技術方案均應該落入本發明的保護范圍。
在具體實施時，上述步驟S3中：將查找到的資源塊分配給該SPS業務終端包括：使用SPS開啟授權DCI中的TPC域將查找到的資源塊的所屬的PUCCH信道資源的位置標識發送給該SPS業務終端。優選的，所述將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值發送至各個SPS業務終端包括：將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值映射成協議識別的PUCCH 1/1a/1b編號并發送至所述SPS業務終端。
作為本發明優選的實施例中SPS業務的PUCCH信道動態分配方法還包括：在查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊失敗時，延后一定數量個子幀查找未被占用的資源塊。其中，延后的子幀的個數為可預設的數值。
下面結合一種具體的場景對上述實施例中的SPS業務的PUCCH信道動態分配方法進行詳細說明。
首先，將一個SPS業務周期內可分配的SPS PUCCH信道資源進行分組。
設可用的SPS PUCCH信道資源數量為Nsps_pucch；在LTE TDD某時隙配比下，一個SPS周期內U子幀的數量為NSPS_U，則該SPS業務周期內可分配的SPS PUCCH信道資源一共包括Nsps_pucch*NSPS_U個與各個子幀一一對應的SPS PUCCH信道資源塊。將上述一個SPS業務周期內可分配的SPS PUCCH信道資源塊作為一個整體，看作一個共享資源池，定義為SPS PUCCH系統資源池。從系統角度，SPS PUCCH系統資源池內的任何一個PUCCH信道資源塊都不會預先分配給某一個特定的SPS用戶，而是可以被多個SPS用戶共享使用， 根據用戶SPS業務的到達時間，以及SPS PUCCH系統資源池內相應PUCCH信道資源塊的占用/空閑情況進行動態分配。即系統需要維護每一個SPS PUCCH信道資源塊的占用/空閑情況，頻域上某一個位置的SPS PUCCH資源可以被多個用戶在時域上進行時分復用，以動態分配策略來保證多個用戶之間的分配不會沖突。
參見圖2，設可用的SPS PUCCH信道資源數量Nsps_pucch為12(對應于n＝0、1、2……13所在的各個信道資源，其中，n為SPS PUCCH系統資源池中對SPS PUCCH信道資源塊集合單獨進行的邏輯編號，并不是最終的PUCCH的資源索引值),一個SPS周期(如12ms)內U子幀的數量NSPS_U為8，則在一個無線幀內，一共有14*8＝112個資源塊可以用。
接下來，為各SPS業務終端配置在一個SPS業務周期內相應的PUCCH信道資源組。
設系統需求為可同時容納最大個激活的SPS用戶，對所有的SPS用戶單獨進行編號，邏輯編號為將各SPS用戶分散排列在SPS PUCCH系統資源池中的頻域維度上，即在PUCCH系統資源池中任一子幀上，對個SPS用戶進行排列。一般的，對于一個SPS用戶，CP面最多只能在頻域上配置4個PUCCH信道資源，因此，將SPS PUCCH系統資源池中一個SPS業務周期內可分配的SPS PUCCH信道資源塊按照每四個資源為一組進行分組。
這樣可以通過如下公式計算編號為m的用戶可以配置的PUCCH資源組編號i：
舉例來說，在時隙配比為1的情況下，設一個U子幀有14個SPS PUCCH資源，共有36個激活的SPS用戶，分組情況如圖3所示。其中，編號m為0～3、14～17、28～31的12個SPS業務終端分 為第一組，對應于n＝0-3所在的四個資源。同理，編號m為4～7、18～21、32～35的SPS業務終端分為第二組，對應于n＝4-7所在的四個資源。編號m為8～11、22～25SPS業務終端分為第三組，對應于n＝8-11所在的四個資源，編號m為12、13、26、27的SPS業務終端分為第四組，對應于n＝12和n＝13所在的兩個資源。這一SPS業務終端組共用編號n為0～3的PUCCH信道資源塊所在信道在各個子幀中相應的PUCCH信道資源塊。
將任何一個SPS用戶會在一個SPS業務周期內，可分配的SPS PUCCH信道資源塊的集合定義為SPS PUCCH用戶資源池。SPS用戶根據自己的SPS業務到達時間，以及對應的SPS PUCCH用戶資源池內的PUCCH資源塊占用/空閑情況，靈活選擇一個能盡可能早分配的空閑PUCCH資源塊作為自己的SPS業務傳輸的PUCCH反饋信道。從而，有效減少SPS業務中由于資源分配不成功導致的調度延遲。
這樣，基于負載均衡的用戶業務終端-PUCCH映射后，可以保證用戶較少時相當于沒個用戶能100％獲得一個非競爭的PUCCH信道，而用戶多時又能最大限度減少用戶間復用PUCCH信道的競爭，保證最佳的PUCCH信道利用率。
根據上述計算，編號為m的SPS用戶在任一個U子幀可配置的最多4個SPS PUCCH資源塊，在SPS PUCCH中頻域上的編號為：
nsps_pucch＝i×4+j，j∈0,1,2,3，nsps_pucch∈[0,Nsps_pucch-1]
需要注意的是，并不是每一個PUCCH資源組i在任一個U子幀內都一定有4個PUCCH資源，按照上述PUCCH負載均衡的用戶業務終端-PUCCH映射規則，可能存在一個PUCCH資源組在任一個U子幀內的PUCCH資源數目少于4。那么上述映射后，每一個業務終端所能選擇的PUCCH資源范圍則頻域上限定在自己所在的PUCCH資源組，時間上限定在一個SPS周期NSPS_U內，即存在最多 4*NSPS_U個PUCCH資源塊可選擇。
在具體實施時，完成上述為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組之后，將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值發送至各個SPS業務終端，具體過程如下：CP面完成上述計算后，將系統資源池內部的頻域編號nsps_pucch映射成協議識別的PUCCH 1/1a/1b編號通過N1PUCCH-AN-PersistentList消息給SPS業務終端。以完成CP面為每一個UE在SPS PUCCH系統資源池可選擇調用的SPS PUCCH資源的配置。
接下來，對有下行SPS業務到達的SPS業務終端，根據時序關系確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀，在本實施例中，具體可以按照如下方法進行：當某一個SPS用戶有下行SPS業務到達時，首先需要在SPS PUCCH用戶資源池內確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀。舉例來說，當某一個SPS用戶有下行SPS業務到達，且需要調度分配PDSCH資源時，UP面根據時序關系定位到如果當前分配SPS PDSCH資源所對應的PUCCH U子幀，并根據該PUCCH U子幀定位到SPS PUCCH用戶資源池相應的列序號nsps_U，具體步驟如下：
S21.首先將當前調度SPS下行傳輸中首次SPS的PDSCH傳輸對應的PUCCH子幀歸一化到0～19的SPS周期范圍內。利用公式：k＝(SFN×10+Subframe)mod20，其中，SFN為PUCCH U子幀所對應的無線幀，Subframe為PUCCH U子幀所對應的子幀編號。
S22.然后根據當前的時隙配比將k映射為SPS PUCCH用戶資源池相應的列序號nsps_U，nsps_U∈[0,NSPS_U-1]。即該歸一化PUCCH子幀對應到一個SPS周期，如20ms內的第幾個U子幀。
在本實施例中，上述的步驟S3，即查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH U子幀內未被占用的資源塊，具體舉例來說，可以按如下過程：
根據上述定位的SPS PUCCH用戶資源池的列位置nsps_U，在該列的4個PUCCH資源塊中查找空閑的PUCCH資源塊。如果存在空閑的PUCCH資源塊，且當前調度有SPS PDSCH資源可分配，則該SPS用戶可在當前D子幀進行調度，并將該空閑的PUCCH資源塊標記為占用。否則，如果當前4個可選的PUCCH資源塊都已被占用，即在查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊失敗時，延后預設數量個子幀查找未被占用的資源塊。
此外，如果某一個SPS用戶被釋放，則相應的也需要在SPS PUCCH系統資源池中將該用戶占用的PUCCH資源塊標記為空閑，從而，完成對SPS PUCCH用戶資源池中PUCCH資源的忙閑狀態的維護。值得強調的是，因為SPS PUCCH用戶資源池是SPS PUCCH系統資源池的一個子集，所以維護SPS PUCCH用戶資源池中某一個PUCCH資源塊的空閑/占用狀態，等同于維護SPS PUCCH系統資源池中某一個PUCCH資源塊的空閑/占用狀態。
在本實施例中，上述的步驟S3中，將查找到的資源塊所屬的PUCCH信道資源的位置標識發送給該SPS業務終端，具體過程如下：通過SPS開啟授權DCI中TPC域指示給所述SPS業務終端。UP面完成上述判斷后，將確定占用的PUCCH資源塊在當前U子幀該用戶可選的4個PUCCH中的相對位置0、1、2、3，通過SPS開啟授權DCI中TPC域指示給SPS業務終端。
另一方面，本發明還提供了一種SPS業務的PUCCH信道動態分配裝置，如圖4所示，包括：
資源配置模塊401，用于為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組，并將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值發送至各個SPS業務終端，所述PUCCH信道資源組中的每一個PUCCH信道資源均包括與各個子幀一一對應的多個資源塊；
動態分配模塊402，用于對有下行SPS業務到達的SPS業務終端，根據時序關系確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀；查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊，并將查找到的資源塊所屬的PUCCH信道資源的位置標識發送給該SPS業務終端。
其中，資源配置模塊401具體用于將接入的SPS業務終端進行分組；為每一分組內的多個SPS業務終端配置一個相同的PUCCH信道資源組，且不同分組所對應的PUCCH信道資源組不同。并且，將所配置資源組中的各個PUCCH信道資源的資源索引值映射成協議識別的PUCCH 1/1a/1b編號并發送至所述SPS業務終端
動態分配模塊402具體用于使用SPS開啟授權DCI中的TPC域將查找到的資源塊的所屬的PUCCH信道資源的位置標識發送給該SPS業務終端。
動態分配模塊402還用于在查找為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊失敗時，延后預設數量個子幀查找未被占用的資源塊。
本實施例中，為多個SPS業務終端配置相同的PUCCH信道資源組，對于有下行SPS業務到達的SPS業務終端，確定該SPS業務終端應被調度的時間所對應的PUCCH子幀，并將為該SPS業務終端所配置的PUCCH信道資源組在所確定的PUCCH子幀內未被占用的資源塊分配給該SPS業務終端，以保證多個用戶之間的分配不會沖突。這樣就使得同一PUCCH信道在不同子幀內的資源塊可以分配給不同的SPS業務終端使用，而無需為每一個SPS業務終端都固定分配一個PUCCH信道，提高了PUCCH信道的資源利用率。并且，可以有效減少SPS業務調度由于資源分配不成功導致的調度延遲。
雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣 的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。
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