专利名称：用于通信设备的上行链路调度中的缓冲区占用量的制作方法
技术领域：
一般地，本发明涉及无线通信设备，更具体地，涉及通信设备的上行链路调度中的公平度。
背景技术：
在通用移动电信系统(UMTS)中，例如为UMTS陆地无线接入网(UTRAN)的第三代合作项目(3GPP)标准的下一个提议的那样，例如宽带码分多址(WCDMA)或cdma2000，用户设备(UE)，例如移动站(MS)，与分散在地理区域中的多个基站子系统(BSS)中的任何一或多个通信。典型地，BSS(在WCDMA中称为Node-B)服务一个覆盖域，该覆盖域(在WCDMA中称为小区)被划分为多个扇区。每一扇区由BSS中包括的多个基站收发器站(BTS)中的一或多个服务。移动站典型地为蜂窝式通信设备。每一BTS持续地发送下行链路(导频)信号。MS监控导频并测量接收的导频符号能量。
在蜂窝式系统中，对于MS与BSS之间的通信存在若干状态与信道。例如，在IS95中，在业务状态上的移动站控制中，BSS与MS在前向链路中的前向业务信道上通信，而MS与BSS在反向链路中的反向业务信道上通信。在呼叫期间，MS必须持续地监控和维持四组导频。四组导频统称为导频集，包括激活集、候选集、邻居集、与剩余集，其中，尽管术语可能不同，同样的概念一般适用于WCDMA系统。
激活集包括导频，其与分配给MS的前向业务信道相关联。该集是激活的，这是因为与本集相关联的导频与伴随数据符号均由MS活动地合并和解调制。候选集包括这样的导频，其当前不在激活集中，但已被MS接收，其强度足以指示相关联的前向业务信道可成功地解调制。邻居集包括这样的导频，其当前不在激活集或候选集中，但可能是切换的候选。剩余集包括当前频率分配上当前系统中所有可能的导频，除了在邻居集、候选集、与激活集中的导频之外。
当MS由第一BTS服务时，MS持续地在邻居BTS的导频信道中搜寻比门限值足够强的导频。MS使用导频强度测量消息将此事件通知第一服务BTS。当MS从由第一BTS服务的第一扇区移动到由第二BTS服务的第二扇区时，通信系统将某些导频从候选集提升到激活集，从邻居集提升到候选集。服务BTS经由切换指示消息将提升通知给MS。其后，为使MS在终止与老BTS的通信之前开始与已被添加到激活集的新BTS通信，将发生“软切换”。
对于反向链路，典型地，激活集中的每一BTS独立地解调制和解码从MS接收的每一帧或分组。其后，由通常位于基站站点控制器(BSC)(使用WCDMA术语也成为无线网络控制器(RNC))中的交换中心或选择分布单元(SDU)负责在每一BTS的解码的帧之间进行仲裁。这样的软切换操作具有多种优点。定性地，当用户从一个扇区移动到相邻扇区时，此特性改善和提供BTS之间更可靠的切换。定性地，软切换改善WCDMA系统中的容量/覆盖。然而，随着对于数据传输(带宽)的需求增加，问题可能产生。
多种第三代标准业已涌现，其尝试适应对于增加的数据率的预期需求。至少一些这些标准支持系统组件之间的同步通信，同时至少一些其它标准支持异步通信。支持同步通信的标准的至少一个示例包括cdma2000。支持异步通信的标准的至少一个示例包括WCDMA。
尽管支持同步通信的系统有时可允许减小切换搜索的搜索时间，改善可获得性，并减小位置定位计算的时间，支持同步通信的系统一般要求基站时间同步。用于同步基站的一种通用的方法包括使用全球定位系统(GPS)接收器，其与基站共同安置，其依赖于基站与位于环绕地球的轨道中的一或多个卫星之间的视线传输。然而，由于对于可安置在建筑物或隧道之内的基站或者可安置在地下的基站而言，视线传输并非总是可能的，有时基站的时间同步并不总是容易提供的。
然而，异步传输也有它们的问题。例如，在支持单个MS的MS自治调度(由此，无论何时MS在其发送缓冲区中有数据，MS均可发送，并且允许所有MS按需发送)的环境中，上行链路传输的定时在本质上可能相当不定时和/或随机。当流量低时，上行链路传输的自治调度较少受关注，因为由多个MS同时发送的数据冲突(即重叠)的可能性也低。进一步地，当冲突时，存在空闲的带宽，其可用于适应任何重传的需要。然而，当流量增加时，数据冲突(重叠)的可能性也增加。对于任何重传的需求也相应地增加，而支持增加的重传的空闲带宽的可获得性相应地消除。结果，引入调度控制器的显示调度(由此，由网络指示MS何时发送)可能是有利的。
然而，甚至对于显式调度，给定异步通信的开始与结束时间的差异，特别是相对于每一非同步基站的不同的上行链路传输段的开始与结束时间的开始与结束时间，空隙与重叠仍然可能发生。空隙与重叠均表示无线资源管理中的无效率(例如噪声增量(RoT)，CDMA系统中反向链路流量负载的经典的、众所周知的测量)，如果管理得更精确的话，可以更有效率地使用可获得的无线资源，减小噪声增量(RoT)。
例如，图1是现有技术的通信系统100的框图。通信系统100可以是cdma2000或WCDMA系统。通信系统100包括多个小区(显示了七个)，其中每一小区划分为三个扇区(a、b、与c)。位于每一小区中的BSS 101-107为位于该小区中的每一移动站提供通信服务。每一BSS 101-107包括多个BTS，这些BTS无线地连接位于由BSS服务的小区的扇区中的移动站。通信系统100进一步包括无线网络控制器(RNC)110，其连接到每一BSS，还包括网关112，其连接到RNC。网关112为通信系统100提供与外部网络(例如公共交换电话网(PSTN)或因特网)的接口。
MS(例如MS 114)与服务MS的BSS(例如BSS 101)之间的通信链路的质量典型地随时间和MS的移动而变化。结果，当MS 114与BSS 101之间的通信链路退化时，通信系统100提供软切换(SHO)流程，其将MS 114从质量已退化的第一通信链路切换到另一更高质量的通信链路。例如，如图1所示，由服务小区1的扇区b的BTS服务的MS 114处于与小区3的扇区c和小区4的扇区a的三向软切换中。与同时服务MS的扇区相关联的BTS，即，与扇区1-b、3-c、与4-a相关联的BTS，在本领域中称为MS的激活集。
现在参照图2，显示了由通信系统100执行的软切换流程。图2是通信系统100的等级结构的框图。如图2中所示，RNC 110包括ARQ功能210、调度器212、与软切换(SHO)功能214。图2进一步描绘多个BTS 201-207，其中每一BTS提供相应的BSS 101-107与位于由BSS服务的扇区中的MS之间的无线接口。
当执行软切换时，MS 114的激活集中的每一BTS 201、203、204在各个通信信道221、223、224的反向链路上从MS 114接收传输。激活集BTS 201、203、与204由SHO功能214确定。在从MS 114接收传输时，每一激活集BTS 201、203、204解调制和解码接收的无线帧的内容。
此时，每一激活集BTS 201、203、204其后将解调制和解码的无线帧传送给RNC 110，连同相关的帧质量信息。RNC 110从激活集中的每一BTS 201、203、204接收解调制和解码的无线帧连同相关的帧质量信息，并基于帧质量信息选择最佳帧。RNC 110的调度器212与ARQ功能210其后生成控制信道信息，其作为相同的预格式化的无线帧分发给激活集中的每一BTS 201、203、204。激活集BTS 201、203、204其后在前向链路上联播预格式化的无线帧。
作为可供选择的另一替代方案，MS驻扎的当前小区的BTS(BTS202)可包括其自己的调度器，而在向MS提供调度信息时绕过RNC110。以这种方式，通过允许移动站(MS)将对应于增强的反向链路传输的控制信息通知给激活集基站收发器站(BTS)，并允许BTS执行先前由RNC支持的控制功能，分布了调度功能。SHO区域中的MS可从MS自多个激活集BTS接收的多个调度分配中选择对应于最佳传输格式与资源指示符信息(TFRI)的调度分配。结果，在SHO期间可调度增强上行链路信道，而无须BTS之间任何显式的通信。在任一情形中，由MS 114使用的调度器提供显式传输功率限制(其为隐式数据率限制)，连同控制信道信息，以确定使用什么传输率。MS缓冲区占用量也是确定传输率时考虑的参数。
如为UMTS系统所提议的那样，MS可使用增强上行链路专用传输信道(EUDCH)，以获取增加的上行链路数据率。MS必须基于MS的本地测量，例如缓冲区占用量，以及由调度器提供的信息，确定用于增强上行链路的数据率。
在实践中，当MS由BTS显式地调度(显式模式)时，例如要使用增强上行链路信道，或者当MS自治地决定何时发送数据(自治模式)时，给定由调度器指示的最大数率，或者等价地，最大功率余量的限制，以及其缓冲区中数据的量，MS必须确定传输率。当MS处于由多个小区服务的多覆盖区域中时，这特别重要，在这样的区域中，在CDMA系统中，这样的MS典型地处于与所述多个小区中的任一个的软切换(SHO)中，如果超过一个是MS的当前激活集的成员的话。
调度分配是基于调度信息，其由移动站发送，其包括缓冲区占用量(B0)，其为要在上行链路中发送的缓冲区中数据的量。为了利用分集的优点，优选地在SHO中操作增强上行链路。当在SHO中时，MS可从BTS取得调度分配消息，并可成功地向此调度BTS发送数据。依据上行链路航程(leg)的相对强度，激活集中的其它成员可能知晓也可能不知晓此事务。然而，这潜在地导致严重的问题。首先，非调度BTS可能基于在最近一次成功地调度MS之前接收的过时的缓冲区占用量报告来调度MS。另外，由于多个调度器并未彼此通信，可能不能获得整个系统在上行链路上调度用户的公平度。进一步的，系统将偏向MS报告高BO，潜在地多个BTS调度该MS，导致非常不公平的总上行链路吞吐量，也有可能有许多浪费的调度机会，这是因为该MS的激活集的成员之间的调度冲突。
一种解决方案是令MS于被调度时在上行链路上发送的TFRI中包括BO。由于TFRI是CRC保护的，这是更新BTS的可靠机制。TFRI包括BTS为解码数据信道所必须的信息，且TFRI在UL控制信道上在单独的消息中发送，数据紧接着控制信道在增强上行链路专用信道上发送。然而，可能要求TFRI以足够高的功率发送，以确保在所有激活集Node B上成功接收。这是暴力方案，特别是在存在上行链路不平衡时，在此情形中，其它BTS可能因糟糕的无线状况，以及因而不利的调度环境而在任何情况下均不使用BO报告。进一步地，为使更新成功，BTS需要知晓与此TFRI消息相链接的数据传输的成功，即它需要知道发送的数据是否被成功地接收。这是个问题，这是因为有可能BTS成功地接收TFRI但非数据。在此情形中，BTS不能可靠地确定MS是否成功地发送，这取决于万一它没有接收到数据，激活集中的其它BTS是否正确地接收数据。
另一解决方案是具有更频繁的BO报告。可增加BO报告的频率，以确保激活集中的所有BTS接收最新BO状态。然而，这是无用的，这是因为它增加了上行链路控制消息，减小了电池寿命，并增加了BTS上的处理。另一解决方案是限制非调度BTS调度MS，直到它再次接收BO报告。此技术具有相当的局限性，并可能对系统吞吐量有负面影响，这是因为BTS不能利用好的无线状况来调度MS。进一步地，由于快速变化的无线状况，在MS上将不得不频繁地发送更新，以使BTS能够响应无线状况和MS移动。另外，BTS将需要在接收报告之后立即调度MS，以确信该BO报告是有意义的。
另一解决方案是在数据信道中将BO作为头的一部分包括。这避免了在上面描述的第一解决方案中描述的问题。然而，在此情形中，仅成功地接收的BTS将知晓最新的缓冲区占用量。然而，这确实有助于避免TFRI信道受成功解码链接到TFRI消息的数据所不需要的信息拖累。另外，接收的BTS在原则上可通过组合成功地接收的流量和最近的BO报告来确定缓冲区状态。然而，此解决方案不解决因在发送器处生成的新数据而导致的缓冲区占用量的变化。甚至在此情形中，根据定义，激活集中非接收的BTS没有来自MS的最新的BO报告。头中信息的一个变种可以是发送BO的增加的速率，而非实际BO。或者，另一变种是移动站可发送BO并包括一个比特作为速率指示符。然而，这确实降低了数据吞吐量。
因此，存在对新技术的需要，以确保BTS接收可靠的缓冲区占用量信息。特别地，建立这样一种技术，其向激活集BTS及时地提供BO信息，以便获取宏选择分集好处，将是有利的。
本发明的据信为新颖的特性在所附权利要求书中特别阐明。通过参照下面的描述，连同所附图画，可以最佳地理解本发明，连同其进一步的目标与好处，其中在多个图形中相同的引用号标识相同的组件，其中图1是现有技术的示例性通信系统的框图；图2是图1的通信系统的层次结构的框图；图3描绘分布式网络架构，其遵照本发明的实施例；图4是消息流图，其遵照本发明的实施例；
图5是示例性通信系统的框图，其遵照本发明；图6与7描述本发明的一方面；和图8描述本发明的另一方面。
具体实施例方式
本发明提供新颖的技术，以确保BTS接收可靠的缓冲区占用量信息，以便获取宏选择分集好处。在本发明的一方面中，报告新近的发送机会的时间戳连同缓冲区占用量，使得BTS具有最近信息，该信息可协助其确保更高度的公平度。本发明的另一方面在将BTS第一次添加到移动站的激活集时，向BTS提供新近的已知的发送机会，这是因为该BTS有可能在早期调度该移动站，以帮助其初始化其公平度设置。本发明的另一方面在移动站确定BTS已超过特定的预先确定的上行链路信道质量，从而非常有可能调度该移动站时，发送缓冲区占用量报告。可以发送额外的信息，例如衰减的持续、速度、距BTS的距离、等等，或者作为可供选择的另一替代方案，门限水平可以是基于衰减的持续、速度、等等。本发明的另一方面指示缓冲区增加的速率，以帮助区分应用，进行适宜的调度决策，并协助移动站上的流量控制。
移动站对新近的传输机会的指示协助非调度与非接收的BTS改善调度的公平度。另外，添加到激活集的新BTS立刻知晓传输机会，这是因为依据用于在SHO中添加BTS的算法，它们非常有可能调度，并且需要以服务的新移动站初始化它们的公平度。而且，主动提供的调度信息对于BTS而言是非常快速的触发器，其协助不仅确保公平度，而且确保最近的信息是在BTS处，使得如果调度该移动站，调度BTS可选择最优分配参数(子帧数、编码、等等)。进一步地，通过使用不同的门限，还可获得关于最新速度、衰减环境的信息。
作为对缓冲区占用量的替代，或者作为对仅缓冲区占用量的补充，提供缓冲区占用量的增加的速率，进一步帮助调度器区分不同的应用(其标识对于BTS不可见)，并且向缓冲区占用量的增加的速率较高的用户提供优先处理。这也帮助了移动站处的流量控制，当应用数据率持续上升时这是一个实质性的问题。
还预期本发明适用于HSDPA的下行链路中。在此实例中，一旦移动站检测到下行链路航程(leg)超过某质量目标，从而BTS非常有可能发送，移动站触发上行链路上的CQI(信道质量指示符)报告。此新技术将确保BTS具有关于移动站的无线环境的最近的信息，因此更有能力做出调度、调制等方面的好的决策。万一向标准添加机制，以允许HS-DSCH(用于HSDPA)上的分集好处，此技术也可协助确保公平度，这与上面描述的上行链路增强信道类似。
这里描述的本发明提供及时的信息，以帮助最大化系统吞吐量，并确保公平度，从而改善了上行链路容量与吞吐量性能。大多数已知技术仅涉及HSDPA性能的改善。在一种已知技术中，在发送分组呼叫的第一分组之前，BTS请求MS发送最近的CQI信息。然而，注意这是电路方案，这是因为BTS需要首先确定向哪些移动站询问此信息，但这本身就要求移动站的当前信道质量的知识，否则BTS将需要依赖较老的、从而潜在地不正确的优先级列表输出。在另一已知技术中，提供基于活动的反馈，其关于发送CQI信息连同每一ACK/NACK信息的移动站。此技术中的基本原理是任何下行链路活动指示更多的下行链路活动，特别是在发送NACK的情形中。然而，这不确保公平度。本发明以新奇的方式解决了这些问题，如下面将解释的那样。
可参照图3-5来更充分地描述本发明。图5是通信系统1000的框图，其遵照本发明的实施例。优选地，通信系统1000是码分多址(CDMA)通信系统，例如cdma2000或宽带CDMA(WCDMA)通信系统，其包括多个通信信道。本领域普通技术人员意识到，通信系统1000可遵照多种无线通信系统中的任一个进行操作，例如移动通信全球系统(GSM)通信系统，时分多址(TDMA)通信系统，频分多址(FDMA)通信系统，或正交频分多址(OFDM)通信系统。
与通信系统100类似，通信系统1000包括多个小区(显示了七个)。每一小区划分为多个扇区(为每一小区显示了三个——扇区a、b、与c)。位于每一小区中的基站子系统(BSS)1001-1007为位于该小区中的每一移动站提供通信服务。每一BSS 1001-1007包括多个基站，这里也称为基站收发器站(BTS)或Node-B，其无线地连接位于由BSS服务的小区的扇区中的移动站。通信系统1000进一步包括无线网络控制器(RNC)1010，其连接到每一BSS，优选地通过3GPP TSGUTRAN Iub接口，还包括网关1012，其连接到RNC。网关1012为通信系统1000提供与外部网络(例如公共交换电话网(PSTN)或因特网)的接口。
现在参照图3与5，通信系统1000进一步包括至少一个移动站(MS)1014。MS 1014可以是任何类型的无线用户设备(UE)，例如蜂窝式电话、便携式电话、无线电话、或者与诸如个人电脑(PC)或笔记本电脑等数据终端设备(DTE)相关联的无线调制解调器。MS 1014由包括在与MS相关联的激活集中的多个BTS服务。在通信系统1000中，MS 1014经由空中接口与每一BTS无线地通信，该空中接口包括前向链路(从BTS到MS)与反向链路(从MS到BTS)。每一前向链路包括多个前向链路控制信道、寻呼信道、与业务信道。每一反向链路包括多个反向链路控制信道、寻呼信道、与业务信道。然而，与现有技术的通信系统100不同，通信系统1000的每一反向链路进一步包括另一业务信道，增强上行链路专用传输信道(EUDCH)，其通过允许传输在每一子帧的基础上可动态地调制和编码、以及解调制和解码的数据，便利高速数据传输。
图3描绘通信系统1000的网络架构300，其遵照本发明的实施例。如图3中所示，通信系统包括多个BTS 301-307，其中每一BTS提供相应的BSS 1001-1007与位于由该BTS服务的扇区中的MS之间的无线接口。优选地，调度功能316、ARQ功能314与SHO功能318分布在每一BTS 301-307中。RNC 1010通过定义由通信系统1000服务的每一MS(例如MS 1014)的激活集的成员，并通过协调多播/多收组，负责管理移动性。对于通信系统1000中的每一MS，互联网协议(IP)分组直接多播到MS的激活集中的每一BTS，即，多播到MS1014的激活集中的BTS 301、303、304。
优选地，通信系统1000的每一BTS 301-307包括SHO功能318，其执行至少部分SHO功能。例如，MS 1014的激活集中的每一BTS301、303、304的SHO功能318执行诸如帧选择和发出新数据指示符等SHO功能。每一BTS 301-307可包括调度器(或调度功能)316，其可选择地驻留于RNC 110中。通过BTS调度，每一激活集BTS，例如关于MS 1014的BTS 301、303、与304，可选择调度相关联的MS1014，而无需与其它激活集BTS通信，其基于由MS向BTS发出的调度信息和BTS处测量的本地干扰与SNR信息。通过将调度功能306分布到BTS 301-307，在通信系统1000中无需EUDCH的激活集切换。ARQ功能314与AMC功能，其功能也驻留于通信系统100的RNC 110中，其也可以分布到通信系统1000中的BTS 301-307中。结果，当在特定混合ARQ信道上发送的数据块成功地由激活集BTS解码时，BTS通过向源MS(例如MS 1014)传送ACK，来确认成功解码，而不等待由RNC 1010指示发送ACK。
为了允许每一激活集BTS 301、303、304解码每一EUDCH帧，与EUDCH帧相关联，MS 1014向每一激活集BTS传送调制与编码信息、增量冗余版本信息、HARQ状态信息、与来自MS 1014的传输块大小信息，这些信息统称为传输格式与资源相关信息(TFRI)。TFRI定义速率与调制编码信息与H-ARQ状态。MS 1014编码TFRI并在与EUDCH相同的帧间隔上发送TFRI。
通过向激活集BTS 301、303、304提供对应于每一增强反向链路传输的TFRI的MS 1014信令，通信系统1000可以以分布式的方式支持HARQ、AMC、激活集切换、与调度功能。如下面更详细地描述的那样，通信系统1000允许激活集BTS 301、303、304提供有效率的控制信道结构，以支持增强反向链路(或上行链路)信道的调度、HARQ、AMC功能，以便最大化吞吐量，并允许SHO区域中的MS选择这样的调度分配，其对应于MS从多个激活集BTS接收的多个分配中最好的TFRI。
在操作中，图4显示消息流图400，其阐释通信系统1000的MS(例如MS 1014)与该MS的激活集中包括的多个BTS(即，BTS 301、303、与304)中的每一个之间的通信交换。MS 1014使用具有已知的固定的调制与编码速率与传输块大小的第一反向链路控制信道406向每一激活集BTS 301、303、304传送调度信息402。在半静态的基础上为第一反向链路控制信道进行相应的码字分配。优选地，当MS的对应的数据队列为空时，MS 1014不发送控制信息。
每一激活集BTS 301、303、304从由BTS服务的MS 1014经由第一反向链路控制信道406接收调度信息402。调度信息402可包括MS的数据队列状态与电源状态。基于从由BTS服务的每一MS接收的调度信息402，对于每一调度传输间隔410，每一服务(或激活集)BTS 301、303、304调度由该BTS服务的MS中的一或多个(即，MS1014)。
每一激活集BTS 301、303、304使用反向链路干扰水平、MS调度信息402、与功率控制信息来确定用于由该BTS服务的每一MS 1014的最大的允许的功率余量目标或限制。功率余量是当前DPCCH功率水平与MS支持的最大功率水平之间的差。导频是反向链路信道，其用于解调制的目的，例如自动频率控制、同步、与功率控制。例如，在WCDMA系统中，此信道称为DPCCH。也可确定最大EUDCH对DPCCH功率比目标。
在选择要调度的MS(例如MS 1014)时，每一激活集BTS 301、303、304在第一前向链路控制信道426上向所选择的MS(例如MS1014)传送调度分配418。调度分配418包括最大的允许的“功率余量”限制或目标和下一10ms传输间隔中使用第一前向链路控制信道426的所允许的EUDCH子帧传输间隔(例如2ms子帧间隔)的映射(map)。
参照图5，通信系统1000包括软切换(SHO)流程，可通过其将MS 1014从质量已退化的第一空中接口切换到另一更高质量的空中接口。例如，如图5中所示，由服务小区1的扇区b的BTS服务的MS 1014处于与小区3的扇区c和小区4的扇区a的三向软切换中。与同时服务MS的扇区相关联的BTS，即，与扇区1-b、3-c、与4-a相关联的BTS，是MS的激活集。换言之，MS 1014处于与同服务MS的扇区1-b、3-c、与4-a相关联的BTS 301、303、与304的软切换(SHO)中，这些BTS是MS的激活集。如这里使用的那样，术语“激活集”与“服务”，例如激活集BTS与服务BTS，是可互换的，均指代处于相关联的MS的激活集中的BTS。进一步地，尽管图3与5将BTS 301、303、与304描绘为仅服务单个MS，本领域普通技术人员认识到，每一BTS 301-307可并发地调度，与服务，多个MS，即，每一BTS 301-307可并发地作为多个激活集的成员。
为了使特别是非调度的BTS知晓提供给移动站的传输机会，本发明的一个实施例要求移动站以时间戳的形式向激活集中的BTS提供对提供给其的最近的传输机会的指示连同最近的缓冲区占用量。然而，以要求的比特数来衡量，时间戳是昂贵的。为了最小化为时间戳要求的比特数，移动站可指示自其最近被调度之后无线帧数目的计数，或n＝k*无线帧。
在本发明的另一实施例中，每次向激活集添加新BTS，向该新BTS提供提供给移动站的最近的传输机会的信息。这可以通过RNC在RLC协议层信息(在当前上下文中，RLC协议仍然驻留于RNC处)的基础上确定之，或者移动站在上行链路中向RNC发送关于潜在的激活集成员的测量报告时提供之。这有助于在此BTS处初始化公平度，以支持其服务的新用户。
在本发明的又一实施例中，一旦移动站确定特定BTS处的上行链路信号强度已超过某预先确定的目标，因此此BTS有可能触发给此移动站的传输机会，该移动站向激活集BTS发送主动提供的调度信息(包括功率余量、缓冲区占用量、等等)。此确定可以是在移动站处可获得的简单的下行链路导频强度和/或上行链路功率控制命令信息的基础上。另外，移动站也可指示提供给其的最近的传输机会。移动站还可在移动站的接收器叉指(finger)中的能量的变化的基础上，提供关于信息衰减的持续的信息，在移动站中的多普勒检测机制的基础上，提供一些速度信息，距基站的距离，等等。然而，为避免发送这样的信息的信令开销，可使用该信息作为替代来设置门限水平。
在此BTS(在先前预先确定的时间段内其尚未调度此移动站)的上行链路质量保持在特定门限之上期间，可增加报告上述信息的频率。一旦此BTS调度所述移动站，可停止报告。这可由BTS配置，这是因为如果小区中有太多移动站的话，BTS可能在后继帧中继续调度移动站，因此此BTS仍能保持调度的本地公平度。
在另一实施例中，移动站提供缓冲区占用量的增加的速率，而非仅有缓冲区占用量的大小。这有助于调度器区分不同的应用(其标识对于BTS不可见)，并且向缓冲区占用量的增加的速率较高的用户提供优先处理。这也帮助了移动站处的流量控制，当应用数据率持续上升时这是一个实质性的问题。为将信令比特数保持在低水平，一个变化的实施例可使用一或两比特作为增加速率指示符，其中，潜在地，网络配置这一或两比特的值，每一个值指示特定的增加速率。
还预期可将相似的技术施行于下行链路中的快速调度，例如用于HSDPA。在此情形中，一旦移动站检测到下行链路航程(leg)超过某质量目标，从而该BTS最有可能发送，移动站触发上行链路上的CQI(信道质量指示符)报告。注意，在此情形中，此信息不用于确保公平度，这是因为在下行链路中存在单个调度器，即，仅有一个航程(leg)配置了HS-DSCH。然而，此新技术将确保BTS具有关于移动站的无线环境的最近的信息，因此更有能力做出调度、调制等方面的好的决策。如果标准被发展，以允许HS-DSCH(用于HSDPA)上的分集好处，本发明的新技术也可协助确保公平度，这与上面描述的上行链路增强信道类似。
在实践中，用户的分布式调度使获得公平度变得困难，这是因为非调度的基站可能不知晓先前的传输与当前的缓冲区占用量(BO)。最大化吞吐量在很大程度上依赖于调度，这要求每一用户的最近的信道质量(CQ)与BO，但周期性的报告是RF无效率的，特别是对于分布式调度而言。例如，可能发生向零缓冲区的用户进行分配。最后，(一或多个)调度者不知道时变服务的要求。
图6与7描述本发明的一方面。为简单起见，仅显示两个BTS(A与B)。在每一情形中，移动站周期性地向激活集的BTS发送60缓冲区占用量与信道质量信息。在图6中，在第一周期性传输60，BTS(A或B)均没有特别好的信号质量，这可能是移动站正由激活集的另一BTS(未显示)调度。在较晚时间，BTS A的信号质量改善到超过先前定义的门限。此时，可以由BTS A来调度62移动站。在较晚时间，移动站可检测到非调度的BTS B现在也具有大于门限的信号水平，指示BTS B可变为调度者。当作出此检测时，移动站向激活集的BTS提供64缓冲区占用量与时间戳更新。另外，移动站可向BTS提供信道质量信息。现在可更新BTS(A与B)的公平度设置。在此示例中，BTS A仍然具有比BTS B更好的信号，因此BTS A保持为调度者BTS，而BTS B保持为非调度的BTS。
在图7的示例中，移动站再次周期性地向激活集的BTS发送60缓冲区占用量与信道质量信息。在第一周期性传输60，BTS A具有特别好的信号(即超过门限)，并调度62移动站，而BTS B具有差的信号，是非调度的BTS。在较晚时间，BTS B的信号质量改善到超过门限。此时，移动站可检测到非调度的BTS B现在具有大于门限的信号水平，指示BTS B可变为调度者。当作出此检测时，移动站向激活集的BTS提供70缓冲区占用量与时间戳(例如50帧)更新。另外，移动站可向BTS提供信道质量信息。现在可更新BTS(A与B)的公平度设置。在此示例中，调度者A的信号质量的比率在退化，而非调度者B的信号质量的比率在改善。这被纳入BTS的公平度设置的考虑中，使得BTS B其后可调度72移动站，而BTS A变为非调度的BTS。没有必要在切换调度分配之前等待BTS B实际改善到超过BTS A，只要比率指示指示这肯定会发生。
图8描述本发明的另一方面，其中考虑缓冲区占用量的比率，以便提供应用驱动的差分调度。显示了具有不同的缓冲区占用量的比率的各个MS(MS1与MS2)。第二移动站MS2具有比第一移动站MS1高得多的缓冲区占用量的变化的速率。在此情形中，给定其较高的缓冲区占用量增加的速率，BTS将想要把优先地位给与MS2。这改善了用户体验，并协助了缓冲区上溢(即控制数据流，使得将缓冲区要求保持为最小，同时确保最大用户体验)。
尽管已参照其特定实施例特别地显示和描述本发明，本领域技术人员将理解，对其组件可进行各种修改与等价替换，而不偏离如所附权利要求书所阐明的本发明的范围。相应地，详述与附图应被视为阐释性的而非限制性的，并且所有这样的修改与替换均被试图包括在本发明的范围之内。
上面已参照特定实施例描述了好处、其它优点、以及问题的解决方案。然而，好处、优点、问题的解决方案，以及任何可导致任何好处、优点、或解决方案发生或变得更加显著的一种或多种组件不应被解释为任何权利要求的决定性的、必需的、或本质性的特性或组件。如这里所使用的那样，术语“包括”或其任何其它变形意欲覆盖非排它性的内容，使得包括一组组件的过程、方法、物品、或设备不仅包括这些组件，还可包括未特别地列出的或该过程、方法、物品、或设备所固有的其它组件。
权利要求
1.一种用于在通信设备的上行链路调度中使用缓冲区占用量的方法，所述方法包括以下步骤从所述通信设备向激活集基站发送缓冲区占用量信息；发送时间戳，其指示提供给所述通信设备的最近的传输机会；和利用上述发送步骤的所述缓冲区占用量信息与时间戳，以调整所述通信设备的调度公平度设置。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述的发送时间戳的步骤包括发送自所述通信设备最近被调度以来无线帧的数目。
3.如权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤向所述激活集添加基站；向所述添加步骤的所述基站发送时间戳，其指示提供给所述通信设备的最近的传输机会；和在所述添加步骤的所述基站中为所述通信设备初始化调度公平度设置。
4.如权利要求1所述的方法，其进一步包括以下初始步骤为所述激活集的所述基站测量信道质量；定义信号强度门限；确定任何基站处的信道质量是否超过所述门限。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述测量步骤使用测量的下行链路导频信道信号强度作为信道质量的指示符。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述测量步骤使用所述通信设备处可获得的上行链路功率控制命令信息作为信道质量的指示符。
7.如权利要求4所述的方法，其中，所述测量步骤使用特定基站处的上行链路信号强度作为信道质量的指示符。
8.如权利要求4所述的方法，其中，当所述激活集的非调度的基站的所述信道质量保持在所述定义步骤的所述门限之上期间，增加所述发送步骤的频率。
9.如权利要求5所述的方法，其中，如果所述的非调度的基站调度所述通信设备，终止所述发送步骤。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述的发送缓冲区占用量信息的步骤包括发送缓冲区占用量增加的速率，并且其中，所述利用步骤包括为具有比其它通信设备更高的缓冲区占用量增加的速率的通信设备提供优先处理。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述发送步骤包括发送衰减信息的持续性、速度信息、与距特定基站的距离中的至少一个。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述定义步骤的所述门限由衰减信息的持续性、速度信息、与距特定基站的距离中的至少一个确定。
13.一种用于在通信设备的上行链路调度中使用缓冲区占用量的方法，所述方法包括以下步骤从所述通信设备向激活集基站(BTS)发送缓冲区占用量信息；发送时间戳，其指示提供给所述通信设备的最近的传输机会；利用所述发送步骤的所述缓冲区占用量信息与时间戳，以调整所述通信设备的调度公平度设置；从调度器接收调度信息，其遵照所述调度公平度设置；和在上行链路信道上发送，其遵照所述调度信息。
14.如权利要求1所述的方法，其进一步包括以下初始步骤为所述激活集的所述基站测量信道质量；定义信号强度门限；确定任何基站处的信道质量是否超过所述门限。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述测量步骤将信道质量作为以下中的至少一个测量下行链路导频信道信号强度，所述通信设备处可获得的上行链路功率控制命令信息，和特定基站处的上行链路信号强度。
16.如权利要求14所述的方法，其中，当所述激活集的非调度的基站的所述信道质量保持在所述定义步骤的所述门限之上期间，增加所述发送步骤的频率。
17.如权利要求16所述的方法，其中，如果所述的非调度的基站调度所述通信设备，终止所述发送步骤。
18.如权利要求13所述的方法，其中，所述的发送缓冲区占用量信息的步骤包括发送缓冲区占用量增加的速率，并且其中，所述利用步骤包括为具有比其它通信设备更高的缓冲区占用量增加的速率的通信设备提供优先处理。
19.一种用于在通信设备的上行链路调度中使用缓冲区占用量的方法，所述方法包括以下步骤为所述激活集的基站测量信道质量；定义信号强度门限；确定任何基站处的信道质量是否超过所述门限；从所述通信设备向激活集基站发送缓冲区占用量变化的速率；发送时间戳，其指示提供给所述通信设备的最近的传输机会；利用所述发送步骤的所述缓冲区占用量变化的速率与时间戳，以调整所述通信设备的调度公平度设置；从调度器接收调度信息，其遵照所述调度公平度设置；和在上行链路信道上发送，其遵照所述调度信息。
20.如权利要求19所述的方法，其中，当所述激活集的非调度的基站的所述信道质量保持在所述定义步骤的所述门限之上期间，增加所述发送步骤的频率，并且在所述的非调度的基站调度所述通信设备时，终止所述发送步骤的频率。
全文摘要
本发明公开一种方法，其用于在通信设备的上行链路调度中使用缓冲区占用量，其包括第一步骤，即向激活集基站发送缓冲区占用量信息和时间戳，其指示提供给通信设备的最近的传输机会。下一步骤包括利用缓冲区占用量信息与时间戳，以调整通信设备的调度公平度设置。下一步骤包括从调度器接收调度信息，其遵照调度公平度设置。下一步骤包括在上行链路信道上传送，其遵照调度信息。
文档编号H04L12/28GK1784844SQ200480012095
公开日2006年6月7日 申请日期2004年4月16日 优先权日2003年5月7日
发明者拉维·库奇卜霍特拉, 罗伯特·T·洛夫 申请人:摩托罗拉公司(在特拉华州注册的公司)