一种无线通信资源调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种无线通信资源调度方法及装置，包括：网络设备为与其相关联的两个以上终端设备进行统一资源调度，配置与调度的资源匹配的TDD帧结构，并根据相关联的各终端设备传输需求，在同一时分双工TDD帧中分配上行和/或下行资源；所述TDD帧结构可动态配置，所述TDD帧中设置承载指示当前帧结构信息的信道。采用本发明专利技术的方法，通过动态的TDD帧长配置，能够实现灵活的资源比例配置，较好的适配无线信道的动态变化，获得更好的系统效率。

A Wireless Communication Resource Scheduling Method and Device

The present invention provides a wireless communication resource scheduling method and device, which includes: network equipment carries out unified resource scheduling for two or more terminal devices associated with it, configures a TDD frame structure matching the resources dispatched, and allocates upstream and/or downstream resources in a duplex TDD frame at the same time according to the transmission requirements of the associated terminal devices; the TDD frame structure can be dynamically configured. A channel carrying information indicating the current frame structure is provided in the TDD frame. By adopting the method of the present invention, flexible resource allocation can be realized through dynamic TDD frame length configuration, better adapting to the dynamic changes of wireless channels, and better system efficiency can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种无线通信资源调度方法及装置本申请是基于申请日为2012-03-22，申请号为201280012812.7，专利技术名称为“一种资源调度方法和设备”申请提出的分案申请。
本专利技术属于无线通信领域，尤其涉及一种无线通信领域，尤其涉及一种无线通信资源调度方法及装置。
技术介绍
近年来，应用于中短通信距离的无线通信系统有基于802.11标准的无线局域网WiFi技术、基于802.15的蓝牙Bluetooth系统以及由移动通信系统衍生而来的面向室内应用的Femto技术等等。基于802.11的WiFi技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术。主要应用于无线局域网环境，应用场景以室内居多，也可应用于室外环境。802.11系统由最初的基于CDMA传输机制的802.11b演进为基于OFDM技术的802.11a和802.11g。在最新的802.11n版本中，又通过引入多天线(MIMO)技术使得802.11n物理层峰值速率可达600Mbps。在MAC层，802.11系统一直延续着以随机多址为基础的载波侦听/冲突避免(CSMA/CA，CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)协议。该协议采用“竞争”机制，接入点CAP和各终端或STA通过竞争获取开放的空中接口使用权。一旦竞争成功，在其传输周期内，空中接口将被竞争成功的CAP独享。由于采用竞争机制，接入网络不需要集中控制节点。无论是CAP还是STA在竞争空口资源上都是平等的。WiFi系统效率较低，对无线资源浪费较大。导致这一问题的根本原因是CSMA/CA机制是一种基于竞争的随机多址接入机制，接入点(CAP，AccessPoint)和站点(STA，Station)，或者不同STA之间，会通过CSMA/CA机制竞争无线资源的使用权，同时竞争无线信道，此时就发生碰撞，导致无线资源的浪费。为了避免碰撞，具有CSMA/CA机制要求CAP或STA在竞争无线信道时需要随机退避，在所有CAP和STA都退避时，无线信道虽有空闲，但并未被使用，这也是对无线信道的极大浪费。由于上述原因，802.11系统效率较低。例如：802.11g系统物理层峰值速率可达54Mbps，但TCP层在大数据包下载业务下(例如：FTPDownload)可达速率不高于30Mbps(在小数据包业务下，由于开销比例增加，可达峰值速率更低)。虽然存在上述缺点，但802.11系统灵活，不依赖集中控制机制，因此也能够实现较低的设备成本。基于3GPP标准的Femto技术是从移动通信系统演进而来的一种面向室内覆盖的新技术。基于对3G系统的数据统计，大约70％的数据业务都发生在室内，因此室内高速率数据接入方案就尤为重要。Femto基站，称为微微基站，体积小巧(与Wi-Fi近似)，部署灵活。由于从移动通信系统演进而来，Femto基站几乎继承了移动通信系统的所有特点。Femto设备只是结合其有限的覆盖范围，较少的接入用户等应用场景特征，将设备处理能力降低，进而降低设备成本。从双工方式考虑，与移动通信系统相同，Femto基站可分为FDD与TDD两类双工机制。FDD上下行载波资源对称，而数据业务上下行数据流量非对称的业务特征使得FDD系统面对数据业务时存在一定的资源浪费。TDD系统上下行链路工作在同一载波上，通过划分时间资源为上下行链路分配不同的无线资源，因此较FDD能够更好的适配上下行业务需求非对称的数据业务。然而，移动通信系统(包括Femto系统)的TDD双工方式，上下行资源静态分配，面对需求不同的各类数据业务，例如：浏览网页，移动视频，移动游戏，M2M(machine-to-machine)等，难以实现业务需求与资源划分的动态适配。与Wi-Fi相比，由于Femto采用了基于调度的集中控制机制，基站或CAP和终端或者终端之间不存在由于竞争冲突和随机退避导致的无线资源浪费，因此链路效率较高。Femto技术，其多址接入机制通过时间、频率、码字为不同的STA分配相互正交的接入资源，这与面向竞争的CSMA/CA随机多址接入有着本质不同。Femto技术需要集中控制节点为STA分配相互正交的无线资源，不同STA可通过时间、频率、码字甚至空间复用空口资源，同时传输。在物理层技术上，基于3G系统的Femto技术采用CDMA传输机制，面向LTE或WiMAX系统的Femto技术则采用OFDM传输机制。由于OFDM技术是未来宽带无线通信系统的主流技术，本专利技术中提到的Femto技术均指LTE或WiMAXFemto。由于TDD技术较FDD技术能够更好的适应移动互联网上下行非对称业务，因此本专利技术中提到的Femto主要指TDDFemto技术。虽然Femto系统也通过调度为上下行通信，为不同的终端分配无线资源，但其静态配置的帧结构不能为上下行灵活分配无线资源，不能够以较小的颗粒度自适应业务变化，当业务与资源配置失衡时或者会造成长时排队，用户体验降低，或者会造成信道容量浪费。面向未来各类宽带、窄带数据业务，考虑中短距离无线通信场景，无论是基于802.11技术的Wi-Fi系统，还是由移动通信系统衍生而来的Femto技术均有一些缺点。(1)Wi-Fi技术缺点802.11n技术虽然通过MIMO-OFDM技术使其物理层峰值速率可达600Mbps，但由于MAC层采用的基于CSMA/CA的随机多址接入机制使其TCP吞吐量大打折扣。CSMA/CA是一种面向竞争的多址接入机制，系统中不可避免的会存在竞争冲突。若两个或多个终端，或者终端与CAP之间同时竞争空中接口，任何一方均不会竞争成功，这就是竞争冲突。显然，竞争冲突无疑是对空口资源的一种浪费。一旦竞争冲突，为了避免再次冲突，竞争各方均会发起随机退避。在退避过程中，会存在多个竞争节点均在等待的情况。此时，虽然有业务等待传输，但空口资源却未被合理使用，这也会造成极大的空口资源浪费。竞争冲突与随机退避是造成802.11系统效率不高的重要因素。更为重要的是，随终端数量的增加，冲突概率指数增加，系统性能将更为恶化。(2)TDDLTEFemto技术缺点虽然TDDLTEFemto系统上下行无线资源由帧结构格式静态配置，以调度周期1ms为最小配置单位。面对种类丰富的各类数据业务，其上下行业务非对称特性并不一致，而这种静态配置的帧格式不能自适应各类数据业务的需求。当业务特征发生变化时，初始配置的上下行资源就会存在一定的冗余或紧缺，这不仅会造成无线资源的浪费，同时也会增加业务延迟。虽然也通过调度为上下行通信，为不同的终端分配无线资源，但其静态配置的帧结构不能为上下行灵活分配无线资源，不能够以较小的颗粒度自适应业务变化，当业务与资源配置失衡时或者会造成长时排队，用户体验降低，或者会造成信道容量浪费。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于资源调度的方法和设备，不受帧格式和帧长的约束，能够基于传输需求动态地进行资源分配，还能够较好的动态适配未来种类丰富且特征各异的数据业务需求，具有很好的扩展性。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线通信资源调度方法，其特征在于，包括：网络设备为与其相关联的两个以上终端设备进行统一资源调度，配置与调度的资源匹配的TDD帧结构，并根据相关联的各终端设备传输需求，在同一时分双工TDD帧中分配上行和/或下行资源；所述TDD帧结构可动态配置，帧长度不固定，各信道的长度基于当前终端数量及其传输需求实时调整；所述TDD帧中设置有系统信息信道，用于承载指示当前帧结构信息，所述指示当前帧结构的信息，包括如下信息中至少之一：指示信道存在性的信息、帧长度信息以及指示各信道时长的信息；所述TDD帧中设置有控制信道，用于承载用于指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

【技术特征摘要】
2011.03.25 CN 2011100745985;2011.03.31 CN 201110081.一种无线通信资源调度方法，其特征在于，包括：网络设备为与其相关联的两个以上终端设备进行统一资源调度，配置与调度的资源匹配的TDD帧结构，并根据相关联的各终端设备传输需求，在同一时分双工TDD帧中分配上行和/或下行资源；所述TDD帧结构可动态配置，帧长度不固定，各信道的长度基于当前终端数量及其传输需求实时调整；所述TDD帧中设置有系统信息信道，用于承载指示当前帧结构信息，所述指示当前帧结构的信息，包括如下信息中至少之一：指示信道存在性的信息、帧长度信息以及指示各信道时长的信息；所述TDD帧中设置有控制信道，用于承载用于指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。2.如权利要求1所述无线通信资源调度方法，其特征在于，还包括：所述网络设备获取CQI和/或CSI，根据传输需求以及CQI和/或CSI进行资源调度。3.如权利要求2所述无线通信资源调度方法，其特征在于，当存在上行传输需求时，在所述帧结构中配置上行探测信道，用于站点STA向中心接入点CAP发送上行探测信号；在根据上行传输需求调度上行传输资源时，在所述上行探测信道上测量上行探测信号，据以计算出上行的信道质量信息CQI，并结合测算出的上行的CQI调度上行传输资源。4.如权利要求2所述无线通信资源调度方法，其特征在于，当存在下行传输需求时，在所述帧结构中配置上行探测信道，用于STA向CAP发送上行探测信号；在根据下行传输需求调度下行传输资源时，在所述上行探测信道上测量上行探测信号，据以计算出上行的CQI，基于上下互易性，确定下行的CQI，并结合测算出的下行的CQI调度下行传输资源。5.如权利要求2所述无线通信资源调度方法，其特征在于，当存在下行传输需求时，在所述帧结构中配置上行探测信道，用于STA向CAP发送上行探测信号；在根据下行传输需求调度下行传输资源时，在所述上行探测信道上测量上行探测信号，据以计算出上行的CQI和上行的CSI，基于上下互易性，得到下行的CQI和下行的CSI，...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍东山，王竞，刘慎发，曾勇波，周玉宝，闫志刚，雷俊，潘立军，王飞飞，
申请(专利权)人：北京新岸线移动多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11