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CN103037526A - 用于机器类型通信的资源调度方法 - Google Patents

用于机器类型通信的资源调度方法 Download PDF

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CN103037526A CN2011103000550A CN201110300055A CN103037526A CN 103037526 A CN103037526 A CN 103037526A CN 2011103000550 A CN2011103000550 A CN 2011103000550A CN 201110300055 A CN201110300055 A CN 201110300055A CN 103037526 A CN103037526 A CN 103037526A
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Abstract

本发明涉及一种为机器类型通信(MTC)设备进行资源调度的方法，基站将将多个机器类型通信(MTC)设备分为一组，并为各设备分别对应该组中的一个序号，将各设备的所述序号告知相应设备，为该组调度一资源集合，并将指示所述资源集合的指示信息通过广播信令发送给各设备，其中，序号用于指示所述资源集合中该设备所使用的资源，MTC设备基于所述序号，确定所述资源集合中该设备所使用的资源。本发明的实施方式能够节省机器类型通信的资源调度的开销。

Description

用于机器类型通信的资源调度方法
技术领域
本公开涉及无线通信技术，更具体地，涉及用于机器类型通信(MTC)的资源调度方法。
背景技术
在3GPP中，关注于机器类型通信(MTC)的热点讨论是大量的MTC用户设备接入且每个用户设备仅有少量的数据传输。例如，对于智能测量来说，存在很多MTC设备，但是每个MTC设备每次仅发送一个数据包。在目前来说，为每次数据传输调度资源所需的信令是相同的，不论所请求的资源是数十比特还是数千比特。这一信令需要占用物理下行控制信道(PDCCH)中的46比特。因此，对于少量的数据，例如数十比特的数据来说，信令的开销是相当大的。可以预测出，在未来的通信活动中，MTC将占一个主要部分。因此对于支持MTC业务的网络来说，这种信令开销对于整个网络来说是一个不容忽视的负担。
将多个MTC设备划分在同一个组中统一管理是克服以上问题的一种解决方案。目前在3GPP中已经有了一些讨论，但是没有有效的技术方案提出。例如，在R2-102142中，指出了需要进行分组，但是没有给出基于分组进行资源调度的、详细的技术方案。在R2-112953中，讨论了基于MBMS(多媒体广播多播业务)的分组，但是这要求MTC设备支持MBMS，因此对这种方案的推广造成了一定的困难。
发明内容
为了解决以上MTC资源调度信令开销大的技术问题，本发明旨在提供一种具体的、基于MTC设备组的资源调度方案。
本发明的发明构思在于，将多个MTC设备分为一个组，各个MTC设备分别对应于该组中的序号。基站将各个MTC设备的序号告知相应设备，这个开销是相当小的。并且，基站整体上为该组调度一资源集合，并将该资源集合通过广播的方式告知该组中的所有MTC设备。这样对于多个MTC设备仅使用一次资源调度信令，减少了开销。各个MTC设备分别基于其序号，在资源集合中找到对应于自身的资源，从而进行通信。
本公开的一方面，提供了一种在基站中为机器类型通信(MTC)设备进行资源调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
i.将多个机器类型通信(MTC)设备分为一组，并为各设备分别对应该组中的一个序号；
ii.将各设备的所述序号告知相应设备；
iii.为该组调度一资源集合，并将指示所述资源集合的指示信息通过广播信令发送给各设备；
其中，所述序号用于指示所述资源集合中该设备所使用的资源。
该方面提供了一种基于MTC设备组进行资源调度的具体的技术方案，能够节省机器类型通信的资源调度的开销。
在一个实施例中，所述组还具有组标识，所述步骤ii还将所述组标识告知各设备，其中，所述组标识和所述序号指示所述所使用的资源。该实施方式能够在网络中支持多个MTC设备组，提高了资源调度的灵活性。
在一个实施例中，所述步骤i包括将运行同一应用的设备分为一组，并为每个设备分配序号。该实施方式的优点，由于运行同一应用的MTC设备具有相似的通信特性，例如通信时间、数据量都一致，所以可以统一地为它们进行资源分配，节省开销。
在一个实施例中，在所述步骤iii之前，还包括如下步骤：
-告知各设备调度周期；
所述步骤iii以所述调度周期重复进行。
该实施例的优点在于，能够与MTC设备约定周期性地进行调度，不用每次都通知MTC设备进行调度的时间，也可以容许MTC设备在非调度时刻不用监听信道，节省功率。
在一个实施例中，还包括如下步骤：
-将更新的调度策略告知各设备；
所述调度策略包括以下任一项：
-调度周期；
-所述序号指示所使用的资源的方式。
该实施例的优点在于，允许调度策略的变更，提高了资源调度的灵活性。
在一个实施例中，所述步骤i包括如下步骤：
-在一定时间窗口内接收来自若干设备的调度请求，该调度请求对应于相同和/或不同的应用；
-为这若干设备分配序号。
该实施例的优点在于，可以动态地为请求资源的那些MTC设备分配资源集合，并统一地进行调度，具有很高的灵活性。
相应地，根据本发明的另一个方面，提供了一种在机器类型通信(MTC)设备中进行资源调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
i.接收该设备在组中的序号，其中，所述组中包括该设备和其他至少一个机器类型通信(MTC)设备；
ii.接收通过广播发送的、指示资源集合的指示信息，所述资源集合由基站为该组调度，所述序号用于指示所述资源集合中该设备所使用的资源；
iii.基于所述序号，确定所述资源集合中该设备所使用的资源。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：
图1是根据本发明对MTC设备进行分组的示意图；
图2是根据本发明的一个实施方式，MTC设备在组中的序号与其使用的资源块的对应关系的示意图；
图3是根据本发明的一个实施方式，进行周期性调度的示意图；
图4是根据本发明的另一个实施方式，动态地资源调度的流程图。
具体实施方式
基站将将多个机器类型通信(MTC)设备分为一组，并为各设备分别对应该组中的一个序号，将各设备的所述序号告知相应设备，为该组调度一资源集合，并将指示所述资源集合的指示信息通过广播信令发送给各设备，其中，序号用于指示所述资源集合中该设备所使用的资源，MTC设备基于所述序号，确定所述资源集合中该设备所使用的资源。
下面首先对根据本发明的第一个实施方式，为运行同一应用的MTC设备进行资源调度的方法流程进行详述。
对于运行同一应用的MTC设备，它们具有这样的特点：在一个较短的时间窗口内集中地接入网络，并上传同类型的数据，因此它们遵循同样的信令流程。因此，本实施方式将这些MTC设备分成一组，并进行调度。
具体地，基站将这多个MTC设备分为一组，各设备分别对应该组中的一个序号(Sequence ID)。一般来说，各设备的序号是在当前会话过程中维持不变的。
优选地，基站可以维护多个组，那么基站还为每个组分别分配一个组标识。
该分组过程可以在各个设备注册到该网络时进行。如图1所示，T标识时间轴，MTC设备1-5依次注册到该网络。基站根据各MTC设备运行的应用，将MTC设备1、3和4分为组A，将MTC设备2和5分为组B。
分组后，基站将该设备的组标识及其在该组中的序号告知相应设备。优选地，可以通过RRC连接建立(RRC Connection Setup)消息将这些信息发送给MTC设备，这样可以避免引入开销。
相应地。MTC设备接收该设备所属的组标识及其在组中的序号。
很多情况下，存在大量MTC设备，每个设备仅周期地发送少量的数据包。并且，MTC设备具有一定的延迟容许机制，即可以在待发送的数据生成之后稍等片刻再发送。那么，优选地，资源调度可以周期性的进行，定期地告知每个设备其发送数据包所占用的通信资源。出于这一目的，基站能够将调度周期告知各MTC设备。例如，告知MTC设备调度是以100ms为周期。
相应地，MTC设备接收到该调度周期。
之后，在调度时刻到来时，基站为该组调度一资源集合，并将指示资源集合的指示信息通过广播信令发送给各设备。相应地，各MTC设备接收通过广播发送的、指示资源集合的指示信息。
具体地，由于每个MTC设备只发送少量的数据包，因此对于单个MTC设备来说，一个或数个资源块(RB)已经足够。对于MTC设备组来说，可能需要数十个或上百个资源块所组成的资源集合。对于超过10个资源块的系统，类型0(type 0)一般用来指示较多个资源块，所以用类型0来指示该资源集合是比较低效的。可以使用类型2(type 2)来完成这一工作，类型2定义了资源块的起始位置以及数量，这就能够很好地表示该资源集合。通常，这需要
Figure BDA0000096097590000051
个比特，其中
Figure BDA0000096097590000052
是资源块数量。对于需要110个资源块的资源集合来说，需要14个比特。所以，对于资源集合来说，总的资源块数量可以被有效地表示。
在调度时刻时，基站将采用类型2表示的资源集合作为指示信息，通过PDCCH广播地发送给各MTC设备。为了方便MTC设备确定这是对应于本组的指示信息，基站也一并发送该组的组标识。各MTC设备在调度时刻到来时，监听PDCCH信道，并接收到对应于本MTC所属的组的指示信息，从而能够确定本组所占用的资源集合。
接着，MTC设备能够使用该设备在该组中的序号来确定本用户设备使用的、该资源集合中的资源块。
在一个例子中，如果该组中存在20个MTC设备，那么基站将依次为序号从0-19的MTC设备分配连续的资源块，这20个资源块组成的资源集合被类型2所表示。每个MTC设备从类型2所表示的资源块的起始位置P开始，根据本MTC设备在组中的序号，确定所使用的资源块。例如，对于序号为0的MTC设备，它使用起始位置P所表示的第一个资源块，对于序号为5的MTC设备，它使用起始位置P后的第5个资源块，如图2所示。
MTC设备基于所确定的资源块，在相应的时间/频率上发送其数据包，与基站通信。
如果通信出现错误，MTC设备将转而使用本设备的标识，例如C-RNTI，与基站进行HARQ通信，这与现有技术中MTC设备的通信方式相同，因此不再赘述。
优选地，如果该组的调度策略有所变化，例如基站为每个MTC设备分配两个资源块，或者是调度周期有所更新，那么基站将将更新的调度策略广播给该组的MTC设备。
在下一个调度时刻到来时，以上调度过程重复进行，如图3所示，其中调度周期是100ms，附图标记○表示以上调度过程的进行。
可以理解，以上告知调度周期，进行周期性调度的技术方案仅仅是为了示例。基站也可以在需要资源调度时直接发送该指示信息，而MTC设备持续地监听PDCCH信道，以接收该指示信息，确定通信资源，进行通信。
以上对根据本发明的第一个实施方式，对运行同一应用的MTC设备进行分组并进行调度的方法进行了详述。下面对根据本发明的第二个实施方式，能够动态地为请求资源的MTC设备进行资源调度的方法流程进行详述。
在本实施方式中，分组可以与前一个实施方式类似地在MTC设备接入网络时进行，该分组可以不受限于所运行的应用是否相同。与以上实施方式不同的是，基站动态地为需要资源的MTC设备分配该MTC设备在该组中的序号，并为这些MTC设备调度资源集合。
具体地，需要资源的若干MTC设备向基站发送调度请求(Scheduling request，简称SR)。如图4所示，在一个时间窗口内，有n个MTC设备，即MTC 1、MTC 2、......、MTC n发出了调度请求。则该时间窗口过后，基站设备确定这n个MTC设备需要资源，那么它将为该n个MTC设备分别分配在组中的序号。并且，基站向各MTC设备发送序号和设备标识如C-RNTI之间的映射的关系。在一种情况下，该发送可以通过广播，即将所有序号和C-RNTI之间的一一映射关系通过RRC信令发送给各MTC设备，各MTC设备分别从中找到对应于自己的C-RNTI的序号。该可以以高编码速率重复地发送，以避免丢失。如果MTC设备仍没有正确地接收该设备的序号，那么它会基于本设备的C-RNTI进行HARQ重传进行通信，这是现有技术，不再赘述。如果在组中存在100个设备，且重传率为10％，那么约89％的信令开销可以被减少。
相应地，MTC设备接收到该序号。例如，MTC设备在发出调度请求SR之后，持续地监听并接收基站发出的该序号。在网络中存在多个组的情况下，该序号应带有该组的标识，以便MTC设备进行区别。
如果MTC设备进入空闲模式，那么它将被从该组中删除，例如通过RRC连接释放(RRC Connection Release)消息。
类似于以上第一个实施方式，基站可为该MTC设备组调度资源集合，并将指示资源集合的指示信息通过PDCCH以广播的方式发送给各MTC设备。各MTC设备根据之前所获得的在该组中的序号，从资源集合中找到其使用的资源块，进行通信。如果该MTC设备没有接收到序号，那么它将无法确定它所用的资源块，则它会使用HARQ来进行通信。
尽管下面的文本阐述了本发明的各种不同实施方式的详细描述，但是应当理解到，本发明的法律范围由本专利所附的权利要求的文字来界定。详细描述应当被解释为仅是示范性的，并非描述本发明的每种可能的实施方式，因为描述每种可能的实施方式，即使有可能，也是不切实际的。利用当前技术或在本专利申请日之后研发的技术，能够实现各种可替换的实施方式，这仍将落入界定本发明的权利要求的范围内。
虽然本公开描述了具体的实施例，但是本发明并不为所提供的示例所限制，而是规定为包括所有由下面权利要求的范围和精神所限定的内容。

Claims (15)

1.一种在基站中为机器类型通信设备进行资源调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
i.将多个机器类型通信设备分为一组，并为各设备分别对应该组中的一个序号；
ii.将各设备的所述序号告知相应设备；
iii.为该组调度一资源集合，并将指示所述资源集合的指示信息通过广播信令发送给各设备；
其中，所述序号用于指示所述资源集合中该设备所使用的资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组还具有组标识，所述步骤ii还将所述组标识告知各设备，其中，所述组标识和所述序号指示所述所使用的资源。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤i包括：
-将运行同一应用的设备分为一组，并为每个设备分配序号；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤iii之前，还包括如下步骤：
-告知各设备调度周期；
所述步骤iii以所述调度周期重复进行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
-将更新的调度策略告知各设备；
所述调度策略包括以下任一项：
-调度周期；
-所述序号指示所使用的资源的方式。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤i包括如下步骤：
-在一定时间窗口内接收来自若干设备的调度请求，该调度请求对应于相同和/或不同的应用；
-为这若干设备分配序号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤ii将各序号和设备的标识之间的一一对应关系以广播的方式发送给各设备；
所述步骤iv在物理下行控制信道中发送所述指示信息。
8.一种在机器类型通信设备中进行资源调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
i.接收该设备在组中的序号，其中，所述组中包括该设备和其他至少一个机器类型通信设备；
ii.接收通过广播发送的、指示资源集合的指示信息，所述资源集合由基站为该组调度，所述序号用于指示所述资源集合中该设备所使用的资源；
iii.基于所述序号，确定所述资源集合中该设备所使用的资源。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述组还具有组标识，所述步骤i还接收所述组标识，其中，所述组标识和所述序号用于指示所述所使用的资源。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，该设备和其他至少一个设备运行相同的应用。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤ii包括：
在所述步骤i之后持续地监听以接收所述指示消息；
或，在所述步骤ii之前，还包括如下步骤：
-接收来自基站的调度周期；
所述步骤ii和iii以所述调度周期重复进行。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
-接收来自所述基站的更新的调度策略；
所述调度策略包括以下任一项：
-调度周期；
-所述序号指示所述所使用的资源的方式。
所述步骤ii和iii以更新的调度策略来确定所述所使用的资源。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤i之前包括如下步骤：
-在一定时间窗口中向所述基站发送调度请求。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
当没有正确接收到所述序号和/或所述指示信息时，使用本设备的标识进行HARQ通信；
当正确接收到所述序号和所述指示信息时，基于所确定的资源与所述基站进行通信；
当该通信出现错误时，使用本设备的标识进行HARQ通信。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤i接收以广播方式发送的各序号和设备的标识之间的一一对应关系，并根据本设备的标识确定本设备对应的序号；
所述步骤ii在物理下行控制信道中接收所述指示信息。
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