专利名称：传输频带分配设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及传输频带分配设备，该设备适用于向各个终端分配用于在无线传输系统中传输分组的频带，在该无线电系统中，传输信息是以分组为单位进行传输的。
背景技术：
在宽带CDMA(码分多址)移动通信系统中，能够提供速度为数百千比特/秒的分组传输服务。
不过，在这样的移动通信系统中，例如，目前正在应用HSDPA(高速下行链路分组访问)，并且实际上将其用作能够大大提高下行传输速度而不会增大在无线频带中占用的频带的技术，以接入因特网并且提供以与无线LAN(局域网)的速度相等的速度进行流送的服务。
图4是表示对其应用了HSDPA的移动通信系统的结构示例。
在该附图中，终端60-1到60-N位于由无线电基站50形成的无线区51中(为了简明，这里假设这个无线区51是适配于宽带CDMA系统的无线区)。
无线电基站50是由下述组成单元构成的。
·天线系统52·无线部分53，与天线系统52的馈入点相连。
·控制部分54，与无线部分53的解调输出和调制输入相连。
·网络接口部分56，与形成在网络接口部分56与未示出的基站控制台之间的通信链路55相连，并且还与控制部分54的专用端口相连。
在具有这样的结构的移动通信系统中，控制部分54生成在控制部分54与终端60-1到60-N之间相互传递的传输信息，并且对其进行分析和中继，以通过网络接口部分56和通信链路55与上述基站控制台进行连接，来实现下述各项。
·形成无线区51·与位于该无线区51中并且对其发生了某种呼叫(包括简单地以分组为单位发送传输信息的情况)的终端(在下文中，为了简明，通过给出编号“60-c”来表示该终端可以与60-1到60-N中的任何一个终端有关)相关的信道控制和呼叫设置。
无线部分53在这样的控制部分54的控制下适当地形成与无线部分53通过天线系统52与终端60-1到60-N之间的预定多路访问系统、频率分配和信道结构相适配的无线传输路径。
移动站60-c测量经由作为公共信道的公共导频信道(下文中称为CPICH)从无线电基站50到来并且以公知的方式进行了调制的信号的SIR(信号干扰波电功率比)。
此外，移动站60-c生成CQI(信道质量指示符)，并且经由上行HS-DPCCH信道将该CQI发送到无线电基站50的目的地，该CQI表示上述CPICH的传输质量，并且由五位构成，根据该SIR表示下述各项。
·TBS(传输块大小)，作为能够由移动站60-c接收的每一分组的信息位的数量(表示下行链路在当前时间点的可接收传输速度和传输质量)。
·要应用于该分组的传输的调制系统与多个信道化编码的组合(MCS调制与编码方案)。
在无线电基站50中，处理器54通过参考经由天线52和无线部分53接收到的CQI来进行再传输控制和调度(scheduling)。
这里，调度的意思是，根据从移动站60-c通知的上述CQI将下行链路的频带适当地分配给这个移动站60-c。
在上述的再传输控制中，对由包含在每个分组中的唯一SAW(停止和等待)信道号表示的连续SAW信道进行适当地区分，并且通过将该SAW应用于相关分组的再发送来实现该再传输控制。
控制部分54确定与要连续发送的帧的目的地相关的移动站(为了简明，此处假设用编号“60-c”示出该移动站)以及要应用于该帧的传输的MCS，并且通过应用该MCS将数据分组经HS-DSCH发送到该移动站60-c的目的地。
移动站60-c根据包含在该数据分组中的错误校验位来判断该分组是否被正常接收，并且与上述的CQI相类似地，通过使用上行HS-DPCCH信道将表示该判断结果的Ack/Nack信号发送给无线电基站50的目的地。
在无线电基站50中，控制部分54向无线部分53给出适配于以上的TBS的编码系统和调制系统的指令，并且经由该无线部分53和天线52将下行分组发送给移动站60-c的目的地，从而使得总吞吐量得到了提高和保持。
由于构成无线传输路径的资源是有限的，因此对于作为对这样的下行分组的响应的分组传输或在上述调度下的自发传送的分组传输，所允许的移动站的数量是有限制的。
下面是用于在这样的限制下实现下行链路向移动站60-1到60-N的分配的常规调度系统。
·循环(Round Robin)系统(下文中称为RR系统)，将下行链路的频带简单地按顺序分配给移动站60-1到60-N。
·MaxCIR系统，其中将下行链路的频带分配给报告最大TBS(可接收速率)的移动站。
·比例公平(Proportional Fairness)系统(下文中称为PF系统)，其中计算最新报告的TBS与这些TBS的平均值的比值，作为各个移动站的优先级，并且将下行链路的频带优先分配给具有最大优先级的移动站。
例如，以下系统也属于这种PF系统。
·如在稍后介绍的非专利文件1中所公开的，将下行链路的频带分配给对于在信号传输中实际进行的传输速度(传输速率)来说相对具有最大的最新可接收速率的移动站的系统。
·如在稍后介绍的非专利文献2和非专利文献3中所公开的，在PF系统中进行了能够保证移动站的恒定传输质量(或吞吐量)的改进的系统。
控制部分54与基于上述调度系统中的PF系统进行的调度并行地进行下述处理。
·通过对从移动站60-c经由上行HS·DPCCH信道到来的接收信号波解调和解码，来提取上述的CQI、TBS和Ack/Nack。
·对于已固定的整数K、移动站60-1到60-N的时间序列m和标识符n(＝1到N)，例如将分组错误率PERn(m)推测为下面的公式(1)中定义的多个先前提取的Ack/Nack的移动平均值。
PERn(m)=Σk=0K-1{1-ACKn(m-K)}/2/Σk=0K-1|ACKn(m-K)|...(1)]]>这里，在接收到Ack时函数ACKn(m)的值是“1”，而在接收到Nack而不是该Ack时变成“-1”，并且在将下行链路的频带分配给了相关移动站时是“0”。
·通过针对要传输到移动站60-n的目的地的Ack/Nack和TBSTX进行由下述公式(2)给出的数学运算，来推测出每单位分组的吞吐量Tn(m)[位/分组]。
Tn(m)=(1/K)·Σk=0K-1TBSTX(m-K)×ACKn(m-K)...(2)]]>·根据要传输的数据的大小和CQI，来指定上述MCS(通常该MCS是预先与CQI相对应的唯一MCS，但是当相关数据小于与TBS相对应的值时，其变成了与小于其TBS的TBS相应的MCS)。
·基于与在移动站60-1到60-N中由此指定的MCS相适配的调制系统，经由HS-SCCH或HS-DSCH，将表示分配了下行链路频带的分组(下文中称为接入许可通知)发送到要在上述调度下分配下行链路的频带的移动站60-t的目的地。
即，在应该并行提供基于HSDPA的分组传输服务的各个终端中，下行链路的频带是根据经由上述CPICH从无线电基站50到达的信号的传输质量与这些传输质量的平均值的比值的降序分配的。
因此，在灵活适应于实际传输质量的调制系统和再传输控制的作用下，上行无线电信道得到了多个终端的高效共用。
专利文献1日本特开2002-171287号公报(权利要求1到8、10和11，第0006段)专利文献2日本特开平11-261634号公报(权利要求1、第0005、0013、0020和0021段)非专利文献1“Data Throughput of CDMA-HDR a High Efficiency-High Data Rate Personal Communication Wireless System”，Proceeding of IEEEVTC-2000 Spring，A.Jarali、R.Padovani、R.Pankaj非专利文献2“Fast Packet Scheduling Algorithm Based on Instantaneous SIRwith Constraint Condition Assuring Minimum Throughput”，TechnicalReport of The Institute of Electronics，Information andCommunication Engineers，RCS2002-75(2002-06)，by Ofuji，Abeta andSawahashi非专利文献3“A Proposal of All-IP Mobile Wireless NetworkArchitecture(3)”，Technical Report of The Institute of Electronics，Information and Communication Engineers，MoMuC2002-3(2002-05)，by Ono，Matsunaga，Momona and Okanoue。
在上面的现有技术示例中，将上述的PF方法应用于调度，而没有对下述的(问题1)到(问题3)进行任何的修正。
(问题1)在下面列举的移动站中，即使当下行链路的传输质量很高时也很难分配下行链路的频带。
·处于无线电基站的视线距离之内并且下行链路的传输质量变化很小的移动站。
·由于下行链路的传输质量充分高而造成通知给无线电基站50的TBS总是成为其TBS的范围内的最大值的移动站。
(问题2)总体传输效率(吞吐量)低于应用了MaxCIR系统的情况，这是因为具有高的下行链路的传输质量的平均值的移动站与传输质量低且具有该传输质量的小平均值的移动站具有相同的优先级，而下行链路的频带分配是根据该优选级给出的。
(问题3)由各个移动站通知给无线电基站50的TBS的值可能包括由特性偏差、环境条件、不合理重构引发的误差，以及由在为了计算该TBS而进行的量化和编码处理中引发的并且与各个移动站有关的其它因素造成的误差。因此，由于这种误差，使得根据调度而分配了下行链路的频带的终端不会必然根据下行链路的真实传输质量的降序被选择。
因此，在上述现有技术的示例中，不会必然地将下行链路的频带公平地分配给移动站60-1到60-N。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种传输频带分配设备，其用于向各个终端提供公平的服务，并且提高下行链路的吞吐量。
本发明的另一个目的是根据终端的下行链路的频带的分配方案，大幅修正和缓解上面(问题1)中介绍的问题并提高公平性。
本发明的再一个目的是，即使当传输频带分配设备与终端之间单独形成的下行链路在它们的传输质量上具有很大的差异和变化时，也将用以向终端分配下行链路的优先级稳定地保持为适当的值。
本发明的再一个目的是，减小由于上面介绍的(问题2)造成的公平性和总吞吐量的不适当均衡。
本发明的再一个目的是，不仅优先地将下行链路的频带分配给具有低的通知传输质量平均值的终端，而且分配给具有高的通知传输质量平均值的终端。
本发明的再一个目的是，根据与由终端通知的下行链路的真实传输错误率相适配的优先级将下行链路的频带分配给任何终端。
本发明还有另外一个目的是，在应用了本发明的无线电传输系统中保持传输频带的高吞吐量和对终端的公平性，并且降低运行成本以及提高总体可靠性和服务质量。
上述的目的是借助一种传输频带分配设备实现，该传输频带分配设备的特征在于以向与由多个终端通知的传输质量对平均值的偏差与所述传输质量中的每一个的分散的比的降序相对应的终端优先分配下行链路的频带。
在这样的传输频带分配设备中，当传输质量的变化越小时，就越优先地根据任一终端的传输质量将下行链路的频带分配给该终端。
此外，上述的目的也是通过一种传输频带分配设备实现的，该传输频带分配设备的特征在于向与由多个终端通知的下行链路传输质量对平均值的偏差与各个传输质量的分散的比的降序相对应的终端优先分配下行链路的频带。
在这样的传输频带分配设备中，上述的比是由所有终端通知的所有传输质量对所述平均值的偏差与所述分散的比，而不是从每一个终端通知的传输质量对所述平均值的偏差与所述分散的比。
此外，上述的目的也是通过一种传输频带分配设备实现的，该传输频带分配设备的特征在于以由多个终端通知的传输质量与该传输质量的平均值的比和传输质量与从所有终端通知的传输质量的总平均值的比的二者或之一，向这些终端优先分配下行链路的频带，使得这些终端所具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
在这样的传输频带分配设备中，上述传输质量与平均值的比参见常规的PF方法，并且对所有的终端10-1到10-N计算的传输质量的平均值越小，传输质量与总平均值的比就越大。因此，能够解决(问题2)中介绍的现有技术示例的问题。
此外，上述的目的是通过一种传输频带分配设备实现的，该传输频带分配设备的特征在于根据由多个终端通知的传输质量与传输质量的平均值的比和从所有终端通知的传输质量的对总平均值的偏差与分散的比的二者或之一，向这些终端优先分配下行链路的频带，使得这些终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
在这样的传输频带分配设备中，用以将下行链路的频带分配给任何终端的优先级是通过由上述两个比进行加权或通过选择上述的公平性和吞吐量而确定的预定期望比。
此外，上述的目的是通过一种传输频带分配设备实现的，该传输频带分配设备的特征在于根据由多个终端通知的传输质量与该传输质量的平均值的比和该传输质量的对总平均值的偏差与分散的比的二者或之一，向这些终端优先分配下行链路的频带，以使得这些终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
在这样的传输频带分配设备中，上述的偏差是作为与由所有终端通知的传输质量的总平均值的偏差而给出的，而不是与由各个终端通知的传输质量的平均值的偏差。
此外，上述的目的是通过一种传输频带分配设备实现的，该传输频带分配设备的特征在于根据优先级分别地将下行链路的频带分配给多个终端。该优先级不是根据从终端通知的下行链路的传输质量计算的，而是根据经过加权的传输质量计算的，这种加权使得与该传输质量一起通知的传输错误率越小，则加权值越大。
在这种结构的传输频带分配设备中，根据与由终端通知的下行链路的真实传输错误率相适配的优先级，将下行链路的频带分配给任一终端。
下面列举了这些传输频带分配设备的概述。
在根据本发明的第一种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由终端通知的下行链路的传输质量。统计处理单元针对每个终端计算由所述传输质量获取单元获取的传输质量的平均值和分散。分配单元向与由所述传输质量获取单元获取的传输质量对平均值的偏差和所述分散的比的降序相对应的多个终端优先地分配下行链路的频带。
即，传输质量的变化越小，只要偏差不是非常小，下行链路的频带就根据其传输质量更加优先地分配给任一终端。
这因此充分缓解了在(问题1)中介绍的常规示例中的问题，该问题是由以下事件引起的即使当由终端通知的传输质量的平均值很大时，用以将下行链路的频带分配给这个终端的优先级也很低。这样，提高了与向终端分配下行链路的频带相关的公平性。
在本发明的第二种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输质量。统计处理单元对由传输质量获取单元获取的这些终端的所有的传输质量求平均，以得到总平均值，并且还针对每个终端计算由该传输质量获取单元获取的传输质量的平均值。分配单元根据由传输质量获取单元获取的传输质量与平均值的比和该传输质量与总平均值的比的二者或之一，向多个终端优先分配下行链路的频带，使得这些终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
上述传输指令与平均值的比参见常规的PF方法，并且对所有终端的所计算的传输质量的平均值越小，其其传输质量的与总平均值的比越大。
即，根据本发明，与上述的PF方法相比，能够通过额外进行用于计算传输质量与总平均值的比的处理来缓解(问题2)中介绍的常规示例的问题。这因此修正了由于(问题2)中的问题造成的公平性和总吞吐量的不均衡。
在根据本发明的第三种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输质量。统计处理单元对所有由传输质量获取单元获取的多个终端的所有传输质量求平均，以得到总平均值，并且还针对每个终端计算通过这个质量获取单元获取的传输质量的平均值和分散。分配单元根据由传输质量获取单元获取的传输质量与平均值的比和该传输质量对总平均值的偏差与所术分散的比的二者或之一，向多个终端优先分配下行链路的频带，使得这些终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
即，能够通过对上述两个比进行加权或选择来设定用以将下行链路的频带分配给任一终端的优先级，从而以预定的期望形式实现了公平性与吞吐量之间的均衡。
因此，与根据本发明的第一种传输频带分配设备相对比，同样不仅将下行链路的频带优先分配给了具有所通知的传输质量的低平均值的移动站，而且也将该频带优先分配给具有所通知的传输质量的高平均值的移动站。
在根据本发明的第四种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输质量。统计处理单元对由传输质量获取单元获取的所述多个终端的所有传输质量求平均，以得到总平均值，并且计算各个传输质量的分散，并且还针对每个终端计算由该质量获取单元获取的传输质量的平均值。分配单元根据由传输质量获取单元获取的传输质量与平均值的比和该传输质量对总平均值的偏差与所述分散的比的二者或之一，向多个终端优先分配下行链路的频带，使得这些终端具有的比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
上面给出的偏差是作为对所有终端通知的传输质量的总平均值的偏差给出的，而不是对各终端通知的传输质量平均值的偏差。
因此，与第三种传输频带分配设备相对比，即使当传输频带分配设备与所述多个终端之间分别形成的下行链路在它们的传输质量上具有很大的差异和变化时，也将用以将下行链路的频带分配给所述多个终端的优先级稳定地保持为适当的值。
在根据本发明的第五种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且通过随着传输错误率减小而增大的加权值来对该传输质量进行加权。统计处理单元针对每个终端计算由传输质量获取单元加权的传输质量的平均值和分散。分配单元向与由传输质量获取单元加权的传输质量对平均值的偏差与所述分散的比的降序相对应的终端优先分配下行链路的频带。
这种结构的传输频带分配设备与上述的第一种传输频带分配设备的不同之处在于，不是根据与由终端通知的下行链路的传输质量相适配的优先级，而是根据与经过以与传输质量一起通知的传输错误率越大则传输质量越小的方式进行加权的传输质量相适配的优先级，将下行链路的频带分别地分配给所述多个终端。
因此，根据与由所述终端通知的下行链路的真实传输错误率相适配的优先级，将下行链路的频带分配给任一终端。
在根据本发明的第六种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且利用随着传输错误率减小而增大的加权值对该传输质量进行加权。统计处理单元计算由传输质量获取单元加权的终端的所有传输质量的分散。分配单元向与由传输质量获取单元加权的传输质量对平均值的偏差与所述分散的比的降序相对应的多个终端优先分配下行链路的频带，使得这些终端具有的比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
在这种结构的传输频带分配设备中，不是利用与由终端通知的下行链路的传输质量相适配的优先级，而是利用与经过以使得与传输质量一起通知的传输错误率越大则加权值越小的方式进行了加权的传输质量相适配的优先级，将下行链路的频带分别地分配给所述多个终端。
因此，根据与由所述多个终端通知的下行链路的真实传输错误率相适配的优先级，将下行链路的频带分配给任一终端。
在根据本发明的第七种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且借助随着传输错误率减小而增大的加权值对该传输质量进行加权。统计处理单元对由传输质量获取单元加权的所述多个终端的所有传输质量求平均，以获得总平均值，并且还针对每个终端计算由该传输质量获取单元加权的传输质量的平均值。分配单元根据由传输质量获取单元加权的传输质量与平均值的比和该传输质量与总平均值的比的二者或之一，将下行链路的频带优先分配给所述多个终端，使得这些终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
这种结构的传输频带分配设备与上述的第二种传输频带分配设备的不同之处在于，不是根据与由终端通知的下行链路的传输质量相适配的优先级，而是根据与经过以使得与传输质量一起通知的传输错误率越小则加权值越大的方式进行加权的传输质量相适配的优先级，将下行链路的频带各个分配给终端。
因此，根据与由终端通知的下行链路的真实传输错误率相适配的优先级，将下行链路的频带分配给任一终端。
在根据本发明的第八种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且利用随着传输错误率减小而加权值增大的方式来对该传输质量进行加权。统计处理单元对由传输质量获取单元加权的所述多个终端的所有传输质量求平均，以获得总平均值，并且还针对每个终端计算由该传输质量获取单元加权的传输质量的平均值和分散。分配单元根据由传输质量获取单元加权的传输质量与平均值的比和该传输质量对平均值的偏差与所述分散的比的二者或之一，将下行链路的频带优先分配给终端，使得所述多个终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
这种结构的传输频带分配设备与上述的第三种传输频带分配设备的不同之处在于，不是根据与由所述多个终端通知的下行链路的传输质量相适配的优先级，而是根据与经过以使得与传输质量一起通知的传输错误率越小则加权值越大的方式进行了加权的传输质量相适配的优先级，将下行链路的频带各个分配给所述多个终端。
因此，根据与由所述多个终端通知的下行链路的真实传输错误率相适配的优先级，将下行链路的频带分配给任一终端。
在根据本发明的第九种传输频带分配设备中，传输质量获取单元针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且利用随着传输错误率减小而增大的加权值对该传输质量进行加权。统计处理单元对由传输质量获取单元获取的所述多个终端的所有传输质量求平均，以获得总平均值，并且计算所有传输质量的分散，并且还针对每个终端计算由该传输质量获取单元加权的传输质量的平均值。分配单元根据由传输质量获取单元加权的传输质量与平均值的比和该传输质量对平均值的偏差与所述分散的比的二者或之一，将下行链路的频带优先分配给多个终端，使得所述多个终端具有的比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
这种结构的传输频带分配设备与上述的第四种传输频带分配设备的不同之处在于，不是利用与由所述多个终端通知的下行链路的传输质量相适配的优先级，而是利用与经过以使得与传输质量一起通知的传输错误率越小则加权值越大的方式进行了加权的传输质量相适配的优先级，将下行链路的频带分别地分配给这些终端。
因此，根据与由多个终端通知的下行链路的真实传输错误率相适配的优先级，将下行链路的频带分配给任一终端。
图1是表示本发明的第一到第四实施例的图；图2是本发明的第一到第三实施例的操作流程图；图3是本发明的第四实施例的操作流程图；图4是表示对其应用了HSDPA的移动通信系统的结构示例的图。
具体实施例方式
下面将基于附图详细说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的第一到第四实施例的示意图。
根据该实施例，设置了无线电基站10来代替无线电基站50，并且在这个无线电基站10中，设置了控制部分11来代替控制部分54。
下面将参照图1和2来说明根据本发明的第一实施例的传输频带分配设备的操作。
本实施例的特征在于，由设置在无线电基站10中的控制部分11进行的下述调度的处理过程。
在下述的说明中，将由移动站的标识符n表示的移动站记为编号60-n。
控制部分11对由相关于1到N中的每一个的标识符n表示的移动站60-n依次进行下述数学计算。
·针对时间序列m、小于1的遗忘系数μ(＞0)和rn(m)(作为在调度处理中获得的移动站60-n的TBS)，通过根据该时间序列的顺序重复进行基于在下述递推公式(3)、(4)中给出的指数平滑法的数学计算，来计算其rn(m)的平均值Rn(m)和该rn(m)的平方值的平均值Sn(m)(图2的(1)和(2))。
Rn(m)＝μRn(m-1)+(1-μ)rn(m) …(3)
Sn(m)＝μSn(m-1)+(1-μ){rn(m)}2 …(4)随着上述遗忘系数μ增大，将作为基于这些递推公式(3)、(4)平滑的指数的对象的总体(population)的数量(该时间序列的时间间隔的长度)设置得更长。
·通过基于这些平均值Rn(m)、Sn(m)和上述的rn(m)进行由下述公式(5)所示的数学计算，根据时间序列m的顺序来计算终端60-n的优先级Pan(m)(下文中称为优先级a)(图2的(3))。
Pan(m)=rn(m)-Rn(m)[Sn(m)-{Rn(m)}2]1/2...(5)]]>此外，与进行上述数学计算(图2的(1)到(5))并行地，控制部分11以上面计算的移动站60-1到60-N的优先级Pan(m)的降序将下行链路的频带优先分配给移动站，或者优先分配给具有最大优先级Pan(m)的移动站(图2中的(a)和(b))。
上述公式(5)右侧的分母对应于针对每个移动站根据时间序列m的顺序计算的TBS(＝rn(m))的分散(dispersion)值的平方根，而该右侧的分子的表示与这个TBS(＝rn(m))的平均值的偏差。
这样，根据该实施例，随着根据时间序列的顺序计算出来的上述TBS(＝rn(m))的变化量减小，只要上述的偏差不是非常小，相对于上行链路，将传输的下行链路的频带优先分配给了任何移动站。
因此，由于分配了下行链路的频带的优先级随着上述TBS(＝rn(m))的平均值Rn(m)增大而降低，因此上面提到的现有技术示例中引发的(问题1)得到了大大修正或降低，并且与这种传输的下行链路的频带分配相关的公平性得到了提高。
下面将参照图1和2来说明根据本发明的第二实施例的传输频带分配设备的操作。
这种实施例的特征在于，由设置在无线电基站10中的控制部分11进行的下述调度的处理的过程。
除了计算上述的优先权a的数学计算之外，控制部分11对所有的移动站60-1到60-N进行下述处理(为了简明，这里假设移动站60-1到6PO-N彼此并行地等待基于HSDPA的下行链路频带分配)。
·针对时间序列m和rn(m)(作为在调度处理中获得的移动站60-n的TBS)，通过重复进行由下述公式(6)、(7)给出的基于根据时间序列顺序的运动平均法的数学计算，来计算与所有移动站60-1到60-N相关的其rn(m)的平均值Rn(m)和这些rn(m)的平方值的平均值S(m)(图2的(6)和(7))。
R(m)=Σn=1Nrn(m)/N...(6)]]>S(m)=Σn=1N{rn(m)}2/N...(7)]]>·除了这些平均值R(m)、S(m)之外，还基于上述的rn(m)，通过进行由下述公式(8)表示的数学计算，根据时间序列m的顺序计算优先级Pbn(m)(下文中称为优先级b)(图2的(8))。
Pbn(m)=rn(m)-Rn(m)[Sn(m)-{Rn(m)}2]1/2...(8)]]>此外，控制部分11与上述数学计算并行地，针对上述优先级a(Pan(m))、优先级b(Pbn(m))和已经固定在移动站60-1到60-N中的系数α、β，来计算由下述公式(9)和(10)之一所示的优先级(下文中称为总优先级)Pn(m)(图2的(9))。
Pn(m)＝α×Pan(m)+βPbn(m) …(9)Pn(m)＝max{α×Pan(m)，βPbn(m)} …(10)上述的系数α、β分别表示与下行链路向各个终端的频带分配相关的公平性应该优先的程度和总体吞吐量的提高应该优先的程度。
此外，控制部分11以该总优先级Pn(m)的降序来优先地分配上述下行链路的频带，或者针对总优先级Pn(m)最大的终端优先分配下行链路频带(图2的(A)和(B))。
上述公式(8)的右侧的分母对应于针对移动终端60-1到60-N根据时间序列m的顺序计算的TBS的所有分散值的平方根，而该右侧的分子表示各个TBS相对于所有这些TBS(＝rn(m))的平均值的偏差。
也就是说，根据上述的系数α、β的值的组合，将用以将下行链路的频带分配给任一移动站的优先级设置为使上述公平性和吞吐量以预定期望的比优先的值。
因此，与上述第一实施例不同，只要将这些系数α、β设置为适当的值，就将下行链路的频带优先分配给与其它移动站相比具有高的TBS(＝rn(m))平均值的移动站，并且即使在移动站具有低的该TBS的平均值的情况下，也会得到优先分配。
这样，根据这种实施例，由于在现有技术示例中将下行链路的频带分配给具有大的上述TBS(＝rn(m))的平均值的移动站和具有低的该TBS的平均值的移动站而造成的上述的(问题2)得到了大大降低，同时上述的(问题1)也得到了降低。此外，与这样的下行连续频带分配相关的公平性得到了提高，并且很高地维持了总吞吐量。
下面将参照图1和2说明根据本发明的第三实施例的传输频带分配设备的操作。
该实施例的特征在于由设置在无线电基站10中的控制部分11进行的以下处理的过程。
控制部分11进行的处理在下述各点上与上述第一和第二实施例中的每一个都不同。
·不进行基于上述递推公式(4)和(7)的数学计算(图2的(2)和(7))。
·不采用基于上述的公式(5)和(8)的数学计算，而通过进行下面公式(11)、(12)中给出的数学计算来计算优先级a(＝Pan(m))和优先级b(＝Pbn(m))(图2的(10)和(11))。
Pan(m)＝rn(m)/Rn(m) …(11)Pbn(m)＝rn(m)/R(m) …(12)此外，控制部分11针对由此计算的优先级a和优先级b计算由上述的公式(9)和(10)之一所给出的总优先级Pn(m)(图2的(12))。控制部分11还以按照终端的总优先级Pn(m)的降序，将下行链路的频带优先分配给终端，或者优先分配给具有最大总优先级Pn(m)的终端(图2中的(A)和(B))。
上面的公式(11)中给出的优先级a等于在应用于现有技术示例的PF方法下计算出来的优先级，而上面的公式(12)中给出的优先级b随着从所有移动终端60-1到60-N通知的TBS的平均值变小而变成较大的值。
因此，与上面的第二实施例相比，虽然大大简化了优先级a和优先级b的计算过程，但是上面介绍的现有技术示例中引发的问题2中造成的公平性和总体吞吐量的不适当均衡得到了降低。
在上述的第二和第三实施例中，总优先级Pn(m)是根据针对上面介绍的系数α、β给出的公式(9)和(10)之一给出的。
不过，例如，如下面的公式(3)所示，这样的总优先级Pn(m)也可以计算为优先级a和优先级b的简单乘积。
Pn(m)＝Pan(m)×Pbn(m) …(13)[第四实施例]图3是本发明的第四实施例的操作流程图。
下面将参照图1到3说明根据本发明的第四实施例的传输频带分配设备的操作过程。
稍后将要介绍，本实施例的特征在于由设置在无线电基站10中的控制部分11进行的处理的过程和计算要代替上述的TBS的值rn(m)而应用的TBS的值r′n(m)。
如下是在这种处理过程中所涉及的信息。
·如上所述直接从CQI获得的TBS(下文中称为TBSREQ)·实际传输到通过调度分配在频带中的终端的数据大小，并且TBSTX没有必要具有与上述TBSREQ相同的值(例如，当要传输、存储到无线电基站的缓冲器中的数据的大小TBSBUF小于TBSREQ时，等于这个TBSBUF的值就足够了，但是当要将更多的数据存储到该缓冲器中时，期望设置等于TBSREQ的值)。
此外，控制部分11通过引用这些信息进行下述处理。
·针对如上所述的推测的分组错误率PERn(m)计算由下述公式(14)所示的TBS的rn′(m)，并计算TBSTX(图3的(1))。
rn′(m)＝(1-PERn(m))TBSTX…(14)
·判断这个TBSTX是否是上述TBSREQ和已经固定的常数(≥0)的和或大于该和(或者这个TBSTX是否都等于TBSREQ和TBSBUF)(图3的(2))。当其判断结果是否定的时，选取根据上述公式计算的rn′(m)。
·与此相反，当这个判断结果是肯定的时，将TBSTX作为如下述公式(15)中所示的TBS的值rn′(m)使用(图3的(3))。
rn′(m)＝TBSTX…(15)即，TBS的值rn′(m)是根据无线电基站10可主动独立获取的TBSTX和分组错误率PERn(m)计算的，而不是由移动站60-n通知的TBS值rn(m)。
因此，根据本实施例，即使当由各个移动站通知给无线电基站10的TBS的值可能包括各个移动站的特性偏差、环境条件、不公平重构和为了计算该TBS而进行的量化和编码处理中的其它原因造成的误差时，也针对下行链路的真实传输质量适当选取根据调度分配下行链的频带的移动站。
在上述各种实施例中，将本发明应用于采用了上述HSDPA的移动通信系统。
不过，本发明并不局限于这种移动通信系统，而是还可以应用于各种各样的无线电通信系统，而与所采用的多路访问系统、调制系统、频率分配、信道分配和区结构无关，只要是根据由终端通知的传输质量和传输速度将下行链路的频带适当分配给终端，即可采用本发明。
此外，在上述各种实施例中，将本发明应用于根据由终端通知的传输质量和传输速度采用了调制系统中进行了适当改变的自适应调制系统的无线通信系统。
但是，本发明并不局限于这样的结构，而是可以适用于各种无线电通信系统，而与在上述传输质量和传输速度的通知中提供的分组和信息的格式和内容以及下行链路的分配方式无关，即使当根本没有采用这样的自适应调制系统时也可以应用本发明。
此外，在上述各种实施例中，在每一个恒定周期内，将特定无线电信道的所有传输频带都分配给了各个移动站。
不过，本发明并不局限于这种结构。例如，当分配给各个移动站的特定无线电信道的频带和将该特定无线电信道分配给每个终端的周期长度中的一个或二者不恒定时，也可以针对实质上分配的带宽和传输能力的总值一起进行用于维持适当公平性的管理。
此外，在上述各种实施例中，调度是在上述的一种模式下进行的。
不过，也可以通过将这种调度的模式适当改变为适于例如系统的结构、通信量分配和(例如在信道控制、呼叫设置和监督及控制处理中区分的)其它事件的模式，来适当且稳定地保持采用预定期望模式的公平性和总吞吐量。
此外，在上述第一和第二实施例中，基于由各公式(5)、(8)的右侧的分母所示的上述分散值的平方根对与TBS的平均值的偏差进行了归一化。
不过，在该分母中，也可以通过施加上述分散值相对于例如任意实数γ的乘γ值，以预定的期望度对TBS的分布的差进行加权。
此外，本发明并不局限于上述的实施例，而是在本发明的范围内可以建立各种不同的实施例，并且还可以针对结构装置的一部分或所有部分进行任何改进。
工业实用性如上面所提到的，在根据本发明的第一种传输频带分配设备中，因为即使当由终端通知的传输质量的平均值很大时，在终端中分配给这种下行链路的频带的优先级也会降低，所以在现有技术示例中的上述(问题1)得到了大大缓解。这样，与向该终端分配下行链路的频带相关的公平性得到了提高。
此外，在根据本发明的第二种传输频带分配设备中，由上述(问题2)造成的公平性和总吞吐量的不均衡得到修正。
此外，在根据本发明的第三种传输频带分配设备中，下行链路的频带还优先分配到了具有由终端通知的传输质量的低平均值以及具有该传输质量的高平均值的移动站中。
此外，在根据本发明的第四种传输频带分配设备中，即使当在传输频带分配设备与所述多个终端之间单独形成的下行链路在它们的传输质量上具有大的差异和变化时，也将用以将下行链路频带分配给这些终端的优先级稳定地保持到适当的值上。
此外，在根据本发明的第五到第九种传输频带分配设备中，还根据与由这些终端通知的下行链路的真实传输错误率相适配的优先级，将下行链路的频带分配给任一终端。
因此，在对其采用了这些发明中的一个发明的无线电传输系统中，高度保持了传输频带的吞吐量和终端的公正性，并且降低了运行成本，同时提高了总的可靠性和服务质量。
权利要求
1.一种传输频带分配设备，其包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输质量；统计处理单元，其针对每个终端计算由所述传输质量获取单元获取的传输质量的平均值和分散；和分配单元，其向与由所述传输质量获取单元获取的传输质量对平均值的偏差与所述分散的比的降序相对应的终端优先分配下行链路的频带。
2.一种传输频带分配设备，其包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输质量；统计处理单元，其对由所述传输质量获取单元获取的所述多个终端的所有传输质量求平均，以获到总平均值，并且针对每个终端计算由所述传输质量获取单元获取的传输质量的平均值；和分配单元，其根据由所述传输质量获取单元获取的传输质量与所述平均值的比和所述传输质量与所述总平均值的比的二者或之一，向所述多个终端优先分配下行链路的频带，使得所述多个终端所具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
3.一种传输频带分配设备，其包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输质量；统计处理单元，其对由所述传输质量获取单元获取的多个终端的所有传输质量求平均，以获得总平均值，并且针对每个终端，计算由所述传输质量获取单元获取的传输质量的平均值和分散；和分配单元，其根据由所述传输质量获取单元获取的传输质量与所述平均值的比和所述传输质量对所述平均值的偏差与所述分散的比的二者或之一，向所述多个终端优先分配下行链路的频带，使得所述多个终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
4.一种传输频带分配设备，其包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输质量；统计处理单元，其对由所述传输质量获取单元获取的多个终端的所有传输质量求平均，以获得总平均值，并且针对每个终端计算由所述传输质量获取单元获取的传输质量的平均值；和分配单元，其根据由所述传输质量获取单元获取的传输质量与所述平均值的比和所述传输质量对所述平均值的偏差与所述分散的比的二者或之一，向所述多个终端优先分配下行链路的频带，使得所述多个终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
5.一种传输频带分配设备，包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且以所述传输错误率越小则加权值越大的方式对该传输质量进行加权；统计处理单元，其针对每个终端计算由所述传输质量获取单元加权的传输质量的平均值和分散；和分配单元，其向与由所述传输质量获取单元加权的传输质量对所述平均值的偏差与所述分散的比的降序相对应的终端优先分配下行链路的频带。
6.一种传输频带分配设备，其包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且以所述传输错误率越小则加权值越大的方式对该传输质量进行加权；统计处理单元，其针对每个终端计算由所述传输质量获取单元加权的所有传输质量的分散；和分配单元，其向与由所述传输质量获取单元加权的传输质量对所述平均值的偏差与所述分散的比的降序相对应的终端优先分配下行链路的频带。
7.一种传输频带分配设备，其包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由所述终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且以所述传输错误率越小则加权值越大的方式对该传输质量进行加权；统计处理单元，其对由传输质量获取单元加权的多个终端的所有传输质量求平均，以获得总平均值，并且针对每个终端计算由所述传输质量获取单元加权的传输质量的平均值；和分配单元，其根据由所述传输质量获取单元加权的传输质量与所述平均值的比和所述传输质量与所述总平均值的比的二者或之一，向所述多个终端优先分配下行链路的频带，使得所述多个终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
8.一种传输频带分配设备，其包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且以所述传输错误率越小则加权值越大的方式对该传输质量进行加权；统计处理单元，其对由所述传输质量获取单元加权的多个终端的所有传输质量求平均，以获得总平均值，并且针对每个终端计算由所述传输质量获取单元加权的传输质量的平均值和分散；和分配单元，其根据由所述传输质量获取单元加权的传输质量与所述平均值的比和所述传输质量对所述平均值的偏差与所述分散的比的二者或之一，向所述终端优先分配下行链路的频带，以使得所述终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
9.一种传输频带分配设备，其包括传输质量获取单元，其针对每个终端获取由该终端通知的下行链路的传输错误率和传输质量，并且以所述传输错误率越小则加权值越大的方式对该传输质量进行加权；统计处理单元，其对由所述传输质量获取单元加权的所述终端的所有传输质量求平均，以获得总平均值，并且计算所述传输质量中的每一个的分散，并且针对每个终端，计算由所述传输质量获取单元加权的传输质量的平均值；和分配单元，其根据由所述传输质量获取单元加权的传输质量与所述平均值的比和所述传输质量对所述平均值的偏差与所述分散的比的二者或之一，向所述终端优先分配下行链路的频带，使得所述终端具有的所述比越大，就越优先地将频带分配给这些终端。
全文摘要
本发明涉及一种传输频带分配设备，用于将用于传输分组的频带适当地分配给分组无线电传输系统中的各个终端。本发明的目的是为各个终端提供公平的服务，和提高下行链路的吞吐量。因此，根据本发明的传输频带分配设备是通过向与由终端通知的传输质量对平均值的偏差与各个传输质量的分散的比的降序相对应的终端优先分配下行链路的频带而构成的。
文档编号H04L12/56GK1748437SQ0382606
公开日2006年3月15日 申请日期2003年4月30日 优先权日2003年4月30日
发明者木村大 申请人:富士通株式会社