专利名称：在下行链路传输中调度呼叫的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电信，更特别地涉及无线通信。
背景技术：
移动业务的应用正处于上升趋势。然而，直到最近，多数的无线设备仅仅被用于语音传输，但是一些新的无线设备既可以进行语音通信也可以进行数据通信传输。当越来越多的数据在网络之间进行交互时，这些无线设备的使用者就期望一个没有应用延迟和分组丢失的较高服务质量，例如，在基于因特网的无线多媒体通信与业务中。为了跟上这样的无线通信带宽需求，网络提供者也正越来越多地部署对于单一用户同时承载语音与数据的无线移动通信系统。
例如，一项能够复用语音和数据、被称为高速下行链路分组接入(HSDPA)的技术，基于通用移动电信系统(UMTS)的宽带码分多址(WCDMMA)规范。该技术可以使用户的用于下行链路分组数据业务的数据速率和服务质量达到峰值。HSDPA传输可以为每个载波分配多达二十个固定功率码。HSDPA传输可以依靠信道质量估计结果为无线通信设置数据速率。HSDPA传输可以为一用户以2ms的帧速率在先到先服务的基础上指定代码并指定为被传输的数据数量的函数。然而，这样的技术可能在发射机的发射功率上以2ms帧速率间隔使步长产生很大改变。
此外，由于一些用户设备(UE)不能处理相邻数据帧，HSDPA传输可以大大增加传输信号的峰均功率比(PAR)。例如，如果这样一个UE接收大的数据文件，发送数据的发射机可以在2ms帧速率时的发射功率上经历8dB步长。未限制的PAR从用于语音传输的大约10dB上升至大约11.6dB。此未限制的PAR增长可能对收发信机的峰值限制算法、功率放大器与预失真单元具有重要影响，例如基站中的基站收发信机(BTS)，也就是，在无线移动通信系统中的节点B。
本发明旨在克服或者至少减小上述一个或更多问题所带来的影响。
发明内容
在本发明的一个具体实施例中，提供一个方法用于在从与网络关联的通信节点的传输中对无线设备的呼叫进行调度。该方法包括确定在多个通信周期上当前的和未来的下行链路信道业务负载，及基于当前的和未来的业务负载调整从通信节点在多个通信周期中的至少两个通信周期的传输的发射功率。
在另一个实施例中，与网络相关联的通信节点包括调度器(scheduler)，用于在从通信节点的传输中为无线设备的呼叫进行调度。通信节点进一步包括用于将与呼叫相关的发射信号的发射功率引导发射(ramp)的收发信机，例如，以相对较慢的方式在多个通信周期中引导发射。通信节点可以进一步包括与调度器耦合的存储器。该存储器可以存储指令，该指令用于确定在多个通信周期中在下行链路信道上的当前和未来的业务负载，及基于当前的和未来的业务负载调整从通信节点在多个通信周期中的至少两个通信周期传输的发射功率。
在另一实施例中，电信系统可以包括与数字蜂窝网络相关的基站和耦合到基站的基站收发信机。该基站收发信机可以包括调度器，在从基站的传输中为无线设备调度呼叫。该基站收发信机可以进一步包括发射机，用于斜坡发射与呼叫有关的发射信号的发射功率，举例来说，以相对较慢的方式在多个通信周期中斜坡发射。存储器可以被耦合到调度器。该存储器可以存储指令来确定在多个通信周期中在下行链路信道上的当前和未来业务负载，及基于当前的和未来的业务负载调整从所述基站在多个通信周期中的至少两个通信周期中传输的发射功率。
在另一实施例中，一种包括存储指令的计算机可读存储介质的产品，当所述指令被执行时，使系统为了在从与网络相关的通信节点的传输中为无线设备调度呼叫确定在多个通信周期中在下行链路信道上的当前和未来业务负载，及基于当前的和未来的业务负载，调整从通信节点在多个通信周期中的至少两个通信周期中传输的发射功率。
通过参考与相应附图结合的下述说明，本发明将被理解，其中同样参考标记识别同样元件，并且其中图1说明了电信系统，其包括与基站进行通信的无线网络，该基站具有包括调度器的收信机，根据本发明说明的一个实施例，该调度器基于当前和未来的业务负载，调整从通信节点在至少两个通信周期中的下行链路信道的发射功率，以为无线设备调度呼叫；图2说明了根据本发明示例实施例的附图1中所示在下行链路信道上的用户呼叫调度与发射功率调整，用于与所述WCDMA规范一致的高速下行链路分组接入(HSDPA)；图3说明了用于与本发明一实施例一致的附图1所示下行链路信道的HSDPA信道结构；图4描述了依照本发明的一个示例实施例的执行在与附图3所示的下行链路信道的HSDPA信道结构上的从与网络相关联的通信节点的传输中为无线设备调度呼叫的方法的示意图；和图5描述了依照本发明一实施例的执行方法的示意图，该方法斜坡发射在图3所示的下行链路信道的HSDPA信道结构上在多个通信周期中的至少两个通信周期中的与呼叫相关的发射信号的发射功率。
虽然，已经通过附图举例示出并在本文中详述了本发明的具体实施例，但是本发明很容易被进行各种修改和变换的形式。然而应该理解的，在此的具体实施例的说明不是为了将本发明限定于所公开的具体形式，相反，本发明涵盖了落入如本发明所附权利要求所定义的原理与范围之内的所有修改、同等方式、和可替换方式。
具体实施例方式
下面将说明本发明的示例实施例。为清楚起见，不是所有实际实现特征都在本说明书中被描述。当然应当理解，在任何这样实际实施例的开发中，许多特定于实现的决定应该达到发明人的特定目的，例如依从与系统相关和商业相关的约束，其将从一种实现到另一种实现都是不同的。此外，值得注意，这样的开发努力或许是复杂的且耗时的，但是对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说不过是常规工作。
通常地，一种方法和装置可以被用于在来自与网络相关的通信节点的传输中为一个或更多无线设备调度呼叫。在一个实施例中，可以在从与数字蜂窝无线网络相关的基站(例如，节点B)的基于通用移动电信系统(UMTS)协议的宽带码分多址(WCDMA)规范的高速下行链路分组接入(HSDPA)传输中为用户装置(UE)或移动站调度呼叫。基站软件确定多个通信周期中当前和未来的下行链路信息业务负载，及基于当前的和未来的业务负载，调整从通信节点在多个通信周期中的至少两个通信周期中传输的发射功率。当在基站数据传输随时间上升和/盛下降时，调度器使用当前的和接近的业务负载或数据在几帧中来逐渐斜坡发射发射功率。以这种方式，被设计用于HSDPA的功率放大器的饱和功率可以避免这一上升，并且上升的峰均功率比(PAR)对功率步长限制算法和预失真单元的影响可以被降低。从而，将发射功率包络趋于平滑可使得载波在最大数据和功率级操作，这由忙时周期的传输路径质量所确定。
参见图1，电信系统100包括与例如基站110(例如，节点B)的通信节点进行通信的无线网络105，以便根据一个说明的本发明实施例为多个用户设备(UE，UE(1-N))，也就是，第一和第二无线设备115(1)和115(N)调度呼叫。在此例中，为简洁起见，仅显示两个用户设备，然而可以理解，基站110可以在电信系统100的一个或多个小区中为大量无线设备服务。一个小区可以被分成多个扇区以便为电信系统100中的数字蜂窝网络提供业务和网络覆盖区。数字蜂窝网络可以通过通用电信系统(UMTS)协议至少被部分地定义。
在一个实施例中，电信系统100至少可以通过基于通用移动电信系统(UMTS)协议的第三代(3G)移动通信标准被部分地定义。例如，电信系统100可以根据码分多址(CDMA)标准或全球移动通信系统(GMS)标准运行，其是陆地移动泛欧数字蜂窝无线电通信系统。这样，收发信机120可以发送或接收语音、数据，或者一个语音和数据主机在不同代的无线网络105中服务，该无线网络105包括基于一个或多个包括UMTS和3G-1X(CDMA)2000，还有IS-95CDMA，GSM及时分多址(TDMA)的标准的数字蜂窝网络。
按照一个实施例，基站110可包括例如基站收发信机(BTS)的收发信机120，以便以相对慢的方式在多个通信周期上斜坡发射与呼叫相关的发射信号的发射功率。在一个实施例中，收发信机120通过通用移动电信系统(UMTS)协议至少被部分地定义。此外，基站110可包括多个输入端口127(1-N)，其通过合并器130合并使得收发信机120进行常规的处理。基站110的收发信机120包括数字信号处理逻辑电路132，以执行处理无线通信的基带操作；和模拟传输路径135，以发射无线通信至第一及第二无线设备115(1-N)。
合并器130包括存储器160，其可以存储用来在来自基站110的传输中为至少第一和第二无线设备115(1-N)之一调度呼叫的调度器175。为进行数字信号处理，合并器130可以处理常规导频信道(CH)177(1)、与HSDPA呼叫相关的开销(overhead)177(2)和一个或多个业务信道(CH)。调度器175可以为下行链路传输调度HSDPA呼叫，其中接入速率可以依靠传输路径中的业务量而定。如果一个相对低业务产生，调度器175可以逐码步进HSDPA业务，直到收信机120发射功率达到最大值(Pmax)。即，通过调度HSDPA码使收发信机120的发射功率逐渐上升，准入就可以被逐码步进至Pmax。
数字信号处理逻辑电路132可包括具有算法170的软件(S/W)165，该算法例如限制发射信号125发射功率峰值的功率步长限制算法。数字信号处理逻辑电路132进一步包括峰值限制器172，例如，用于为TX通路中所有信号限制发射信号峰均比的峰值限制算法。数字信号处理逻辑电路132的一个预失真单元174可以校正与预定阈值相比的模拟传输路径135的一个或多个特性的改变。
模拟传输路径135可包括能够为无线传输提供无线射频(RF)处理的模拟信号处理逻辑电路150。模拟传输路径135可进一步包括与功率放大器140耦合的常规双工器145，该功率放大器通过预失真单元174或任何其他传输通路(chain)方法或被本领域技术人员所熟知的功率放大器线性化来线性化。功率放大器140可以放大已调制信号，为无线传输提供想要的输出功率级别。在电信系统100中，为了在基站110发射和/或接收无线传输，天线155可以被耦合到双工器145。
在操作中，S/W165可以发起呼叫调度，例如在一个实施例中，以一种可以将对功率步长限制算法170、功率放大器140和/或预失真单元150的可能不利影响最小化的方式调度HSDPA呼叫。为此，S/W165可包括确定在多个通信周期的当前和未来的下行链路信道业务负载的指令。这样，在一个实施例中，S/W165可以使模拟传输路径135基于当前和未来的业务负载，调整从基站110在多个通信周期中的至少两个通信周期中的传输的发射功率。
为了维持发射信号125的一个相对较高数据速率，无线网络105包括无线局域网(WLAN)，蓝牙，全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线业务(GPRS)，宽带码分多址(WCDMA)，cdma2000，无线应用协议(WAP)和i-mode，通信系统100可以为多个用户复用语音与数据，多个用户也就是，第一与第二无线设备115(1-N)的用户。例如，基于通用移动电信系统(UMTS)的WCDMA规范，电信系统100提供一具有较大覆盖范围的蜂窝系统，其为包括高质量图像和视频的多媒体通信而设计，并接入高数据速率业务。
从基站110，使用典型调制技术在下行链路(DL)信道(CH)180中的已发射信号125中呼叫可被调度至无线设备，例如，第一与第二无线设备115(1-N)。为了在下行链路传输中调度呼叫，可以使用在高速下行链路分组接入(HSDPA)中的高速共享信息信道(HS-SICH)。例如，该在从基站110的下行链路传输中对呼叫的调度可以使用包括时分双工(TDD)和/或频分双工(FDD)技术的调制技术。
现在转至图2，根据本发明示例实施例，说明了图1所示的下行链路信道上的用于与WCDMA规范一致的HSDPA的用户呼叫调度和发射功率调整。如图所示，在下行链路信道180中的HSDPA传输200可以基于高速共享信息信道(HS-SICH)的时隙分配，每一个无线设备，例如，用户设备(UE)，如手机可以被分配不同的码。通信节点，例如，基站110，如通信节点B可以为每个用户设备UE(1-N)，也就是，第一与第二无线设备115(1-N)识别传输码的出现。
在操作中，基站110可以在下行链路信道180上基于当前和未来业务负载在多个通信周期中至少两个通信周期(CP)的HSDPA传输200中为用户设备UE(1-N)分别调整发射功率205(1-N)。调度器175可以在下行链路信道180上为用户，也就是，UE(1)CALL210(1)和UE(N)CALL210(N)调度呼叫。对于UE(1)CALL210(1)，HSDPA传输200显示了分别在三个和两个通信周期(CP)的第一和第二发射功率调整间隔T(1)a，T(1)b。同样地，发射功率调整间隔T(N)a为UE(N)CALL210(N)通过5个通信周期而描述。例如，在一个实施例中，HSDPA传输200可以使用2ms的通信周期作为发射功率调整间隔的传输时间间隔(TTI)。
在一个小区中，使用HSDPA传输200，基站110可以通过发射给和/或从第一和第二无线设备115(1)和115(N)也就是多个移动站接收信息提供无线业务，多个移动站例如，蜂窝电话。尤其是，当数据需要随时间上升和/或下降时，调度器175可以使用当前的业务负载或数据和接近业务负载或数据来慢慢在数帧中斜坡发射发射功率。
功率步长限制算法170可以使用斜坡函数为HSDPA逐渐增加地分配码直到某个功率极限，例如达到功率最大值。通常，HSDPA码有固定的功率和信道估计确定期望的每比特能量级满足截取概率。这个期望的每比特能量级又可以被用于设置调制类型，也就是，作为两个例子，正交调幅(QAM)技术或四相移相键控(QPSK)技术。
当被连接时，HSDPA用户设备，例如，第一无线设备115(1)可以周期地发送一信道质量指示器(CQI)给基站110，也就是节点B，指示HSDPA用户设备在当前的无线电条件下可以支持的特定数据速率。HSDPA用户设备也可以为每个分组发送一个确认(ACK/NACK)，以便基站110可以在适当的时间发起重传。根据一个特定实施例，当信道质量测量对于小区中每个用户设备可用时，调度器175可以在用户之间调度数据。
当处于呼叫中时，例如，用户可以通过HSDPA传输200下载分组数据。HSDPA传输200可以将峰值数据速率提升至10兆比特每秒或百万比特每秒(Mbit/s或Mbps)，例如2Mbit/s。第三代合作项目(3GPP)标准在HSDPA传输200所有层规定了HSDPA细节。该HSDPA传输200可以使用适应性调制和编码(AMC)，多码传输，快速物理层(L1)混合ARQ(H-ARQ)，并将分组调度器从无线电网络控制器(RNC)移至节点B。当用户数据速率被调整到与任何即时无线信道条件相匹配时，HSDPA传输200可以使用分组调度技术。
图3描述了与本发明一个实施例相一致的附图1中所示的下行链路信道180上的HSDPA信道结构300的示意图。HSDPA信道结构300可包括与每个HSDPA用户，也就是第一和第二无线设备115(1-N)用户的下行链路信道180相关联的下行链路专用物理信道(DPCH)305。HSDPA信道结构300可以进一步包括用于控制信令的高速共享控制信道(HS-SCCH)310。此外，对于UE(1)用户数据，HSDPA信道结构300可包括高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)315(1)，和对于UE(N)用户数据的HS-PDCH315(N)。
使用HSDPA信道结构300，图2中所示的HSDPA传输200可以以2ms帧速率给用户分配码，而不会在图1所示的模拟传输路径135的发射功率上以2ms帧速率间隔中导致步长很大改变。HSDPA信道结构300的这些信道中的每个信道都包括时隙320，例如HSDPA传输200的时隙。然而，能够为多用户在来自基站110的发射信号125中组合或复用语音和/或数据的不同于HSDPA信道结构300的信道结构可以在不偏离本发明原理的情况下在不同实施例中被部署为提供一个或多个无线业务。
如所示，图4说明了实施方法的示意图，该方法根据本发明一个示例实施例为无线设备，例如第一无线设备115(1)调度呼叫。即，在传输中，例如，HSDPA传输200中，与无线网络105相关联的基站110可以在附图3所示的下行链路信道180的HSDPA信道结构300上调度呼叫。在块400，使用S/W165的基站110确定在多个通信周期中下行链路信道180上的当前和未来业务负载，如图2所示。在块405，基站110可以基于当前和未来的业务负载，调整在多个通信周期中的至少两个通信周期的传输的发射功率，该传输例如HSDPA传输200。以这种方式，如块410所指示，基站110使用功率步长限制算法170和调度器175可以在从基站110的传输中为无线设备，例如第一无线设备115(1)，调度呼叫。
参考图5，说明了根据本发明的一个实施例的一种实施方法的示意图，该方法用于通过使用功率步长限制算法170和调度器175而缓慢提升发射功率。在块500，与呼叫相关的发射信号125的发射功率能够在下行链路信道180的HSDPA信道结构300上，在多个通信周期中的至少两个通信周期中被斜坡发射。在块505，功率极限，例如发射信号125的最大功率可以指定。如图2所示，在块510中，可以分配多重码给斜坡函数直到对于发射信号125达到功率极限。
在块515，当前业务负载传输中的数据被检验。在块520，下行链路信道180上的未来业务负载的接近数据也要被检验。在一个实施例中，通过在传输中检测数据，即当前业务负载和未来业务负载的接近数据，S/W165可确定增加码的速率。例如，对于1dB功率变化，可以在每个步长升高增加的码数量。因此，功率放大器140可以呈现使用HSPDA的电信系统100在功率中的斜坡函数改变。也就是，在不利用在与HSDPA业务的同一信道上的背景的、较低速率业务的无线移动电信系统中，这样的复合业务的步进函数将小于HSDPA信道独自作用时的步进函数。在一个实施例中，使用S/W165可以充分避免被分配用于HSDPA的功率放大器140的饱和功率的升高，和在功率步长限制算法170和预失真单元150上的升高的PAR的影响。
最后，在块525，基于当前数据和接近数据，可以通过S/W165确定多个码将被添加以调整码功率以平滑传输信号125的发射功率的速率。从而，该发射功率包络的平滑对数据容量具有最小影响，除了对加入数据传输的忙时对话的第一少数帧。也就是，在忙时周期期间，载波可以在最大数据级和最大功率级操作，如同通过传输路径质量确定的。因此，与在常规调度算法下发生的步长变化相比较，功率步长限制算法170和功率放大器140的谱再生在传输功率中不受相对减慢斜坡发射变化的影响。该谱再生是非线性设备中的严重失真机构，尤其是对于处理应用中的变化包络信号的功率放大器140，如无线应用。
虽然本发明已经在此被描述为在电信网络环境中是有用的，它也可以应用于其他连接环境中。例如，通过设备对设备的连接上面所述设备中的两个或多个可以耦合到一起，例如，通过硬的电缆，射频信号(例如，802.11(a)，802.11(b)，802.11(g)，蓝牙，等)，红外连接，电话线和调制解调器，等。本发明可以应用于任何两个或更多用户相互连接并能够彼此通信的环境中。
本领域的技术人员将会理解在这里的各种实施例中所描述的不同系统层，程序，或模块可以是可执行的控制单元。该控制单元可以包括微处理器，微控制器，数字信号处理器，处理器卡(包括一个或多个微处理器或控制器)，或其他控制或计算机设备和包含在一个或多个存储设备内的可执行指令。存储设备可以包含一个或多个用于存储数据与指令的机器可读存储介质。该存储介质可包括不同形式的包括半导体存储设备的存储器，该半导体存储设备例如动态或静态随机存取存储器(DRAM或SRAM)，可擦除只读可编程存储器(EPROM)，电擦除可编程只读存储器(EEPROAM)，闪存；磁盘，如硬盘，软盘，可移动盘；包括磁带的其他磁性介质；及光学介质，如压缩盘(CD)或数字视频盘(DVD)。构成不同系统中不同软件层，程序，或模块的指令存储在各存储设备中。当指令被各控制单元执行时，其使相应系统执行编程操作。
上面所揭示的特定实施例仅仅是说明性的，因为本发明可以以本领域技术人员所清楚的不同但是等价的方式被改进和实施。此外，不限制除了下面的权利要求描述的、在此显示的构造或设计的细节。因此，显然上面公开的特定实施例可被改变或修正并且所有这样的改变应该被认为在本发明的精神和范围之内。从而，在此所要求保护的内容由下面的权利要求阐明。
权利要求
1.一种在从与网络相关的通信节点的传输中为无线设备调度呼叫的方法，该方法包括确定在多个通信周期中在下行链路信道上的当前和未来业务负载；和基于所述当前和未来业务负载，调整从所述通信节点在所述多个通信周期中的至少两个通信周期中的所述发射的发射功率。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括斜坡发射与在所述多个通信周期中的所述至少两个通信周期中的所述呼叫相关的发射信号的发射功率；为发射信号规定功率极限；为斜坡函数分配多个码，直到发射信号功率到达极限值；在所述当前业务负载的所述发射中检验数据；检验所述未来业务负载的接近数据；和基于所述数据和所述接近数据，确定一个速率，所述多个码将以该速率被添加以调整码功率使得发射信号的发射功率平滑。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括引发对所述下行链路信道上的所述呼叫的调度，以减少对限制发射信号的发射功率峰值的算法的潜在不利影响。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括引发对所述下行链路信道上的所述呼叫的调度，以减少对预失真单元的潜在不利影响。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括引发对所述下行链路信道上的所述呼叫的调度，以减少对功率放大器的潜在不利影响；和对于在所述下行链路信道上的高速下行链路分组数据接入，给所述功率放大器提供发射功率的斜坡改变，以避免所述功率放大器饱和功率的上升和峰均功率比的上升。
6.一种与网络相关的通信节点，所述通信节点包括调度器，在从所述通信节点的发射中为无线设备调度呼叫；收发信机，斜坡发射与在多个通信周期中的所述呼叫相关的发射信号的发射功率；和与所述调度器耦合的存储器，所述存储器存储指令，该指令用于确定在所述多个通信周期中在下行链路信道上的当前和未来业务负载，并基于所述当前的和未来业务负载，调整从所述通信节点在所述多个通信周期中的至少两个通信周期中的所述发射的发射功率。
7.一种电信系统，包括基站，其与数字蜂窝网络相关联；和基站收发信机，耦合到所述基站，所述基站收发信机包括调度器，在从所述基站的发射中为无线设备调度呼叫，发射机，斜坡发射与在多个通信周期中的所述呼叫相关的发射信号的发射功率，和存储器，耦合到所述调度器，所述存储器存储指令，该指令用于确定在所述多个通信周期中在下行链路信道上的当前和未来业务负载，并基于所述当前的和未来业务负载，调整从所述基站在所述多个通信周期中的至少两个通信周期中的所述发射的发射功率。
8.如权利要求16所述的电信系统，其中所述存储器存储限制发射信号发射功率峰值的算法。
9.如权利要求16所述的电信系统，其中所述发射机包括预失真单元，相对于预定阈值校正所述发射机的一个或多个特性改变；及将已调制信号放大以提供所述发射的期望输出功率级的功率放大器。
10.一种包含存储指令的计算机可读存储介质的产品，当执行该指令时，该指令使系统执行为了在从与网络相关的通信节点的发射中为无线设备调度呼叫，确定在多个通信周期中在下行链路信道上的当前和未来业务负载；和基于所述当前和未来业务负载，调整从所述通信节点在所述多个通信周期中的至少两个通信周期中的所述发射的发射功率。
全文摘要
本发明提供一种方法和一种设备，用于在从与网络相关的通信节点的发射中，例如高速下行链路分组接入发射中为无线设备调度呼叫。该方法包括确定在多个通信周期中在下行链路信道上的当前和未来业务负载，并基于当前和未来业务负载，调整从通信节点在多个通信周期中的至少两个通信周期中的发射的发射功率。包括功率步长限制算法的基站软件和调度器，当在基站数据传输随时间上升和/或下降时，在几帧中从发射机缓慢斜坡发射发射功率。通过使发射功率包络趋于平滑，在忙时周期，载波可以在最大数据和功率级运行。这样，可以避免功率放大器的饱和功率上升，且上升的峰均功率比对功率步长限制算法和预失真单元的影响可以被减少。
文档编号H04B1/04GK1815913SQ20051012162
公开日2006年8月9日 申请日期2005年12月28日 优先权日2004年12月29日
发明者罗伯特·琼纳斯 申请人:朗迅科技公司