專利名稱：信令方法、系統(tǒng)、基站以及移動臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分組傳輸，特別涉及用于從移動臺向基站傳輸分組的閉環(huán)容量調(diào)度。
背景技術(shù)：
在WCDMA系統(tǒng)中，上行鏈路容量被寬松管理，允許移動臺以無線網(wǎng)絡(luò)控制裝置(RNC)控制的最大速度進(jìn)行發(fā)送。在RNC中，使用統(tǒng)計復(fù)用的控制，由于噪聲惡化的變動大，所以需要大的噪聲惡化容限，結(jié)果導(dǎo)致了上行鏈路容量的損失。
作為HSDPA的姊妹技術(shù)，在3GPP中提出了在移動臺和基站之間進(jìn)行閉環(huán)容量調(diào)度。作為參考文獻(xiàn)，有非專利文獻(xiàn)1(3GPP TR25.896 V1.0.0“Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD”(2003-9))。在EDCH中，為了減小小區(qū)的噪聲惡化的變動，由基站代替RNC來控制移動臺的最大容量?；灸軌虮萊NC更快地應(yīng)對無線信道狀況的迅速變化。因此，基站中的容量調(diào)度比RNC中的容量調(diào)度的效果好。目前研究的調(diào)度方法有兩種，一種是“傳輸速度調(diào)度”，另一種是“傳輸速度和傳輸時間調(diào)度”。
在WCDMA系統(tǒng)中，上行鏈路分組數(shù)據(jù)傳輸中的優(yōu)先級處理是以高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組先于低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組被發(fā)送的方式來進(jìn)行的。因此，允許具有最高優(yōu)先等級的數(shù)據(jù)分組使用移動臺可以利用的最大限度的傳輸速度，如果有剩余的功率，則發(fā)送優(yōu)先等級次之的數(shù)據(jù)分組。除了優(yōu)先級處理之外，QoS處理、即補(bǔ)償比特率(GBR)也被應(yīng)用到HSDPA中。它是考慮了QoS的下行鏈路數(shù)據(jù)分組傳輸中的無線容量調(diào)度的一種，分組調(diào)度裝置除了優(yōu)先等級之外，還考慮數(shù)據(jù)包的要求QoS，以提供滿足數(shù)據(jù)分組的要求QoS的足夠的無線容量。
在WCDMA系統(tǒng)中，移動臺使用容量的組合(CC)的“集合”來對多個數(shù)據(jù)流分配上行鏈路容量。集合內(nèi)的各個CC表示全部容量是怎樣被分配給多個流的，另一方面，各個CC的全部容量TC也可能具有互不相同的值。因此，RNC可以通過按照僅使用移動臺許可的CC的“子集”的方式進(jìn)行限制來限制全部上行鏈路傳輸容量。因此，要求的信令是從RNC向移動臺通知給子集的信令。
同樣，在EDCH系統(tǒng)中，基站可以通過按照僅使用移動臺許可的CC的“子集”的方式進(jìn)行限制來限制全部上行鏈路傳輸容量。為了減少用于表示CC的子集的信令的開銷，提出了指針處理的方案。在該方法中，需要按照全部容量的順序來排列CC的集合。例如，如果按照全部容量的順序來排列圖1的CC，則如圖2所示。當(dāng)通知被許可的CC的子集時，基站例如在每個容量調(diào)度間隔的最開始向小區(qū)的全部移動臺發(fā)送差動信令。并且，當(dāng)無法滿足數(shù)據(jù)流的要求優(yōu)先等級和要求QoS時，移動臺還可以在被許可的CC內(nèi)要求變更子集。因此，當(dāng)移動臺需要更高或更低的容量時，以往的差動信令也可以通過移動臺發(fā)送+1或-1來要求變更被許可的CC的子集。差動信令為了確保數(shù)據(jù)發(fā)送用的上行鏈路和下行鏈路容量而盡可能地減少發(fā)送被許可的CC的集合的開銷。
雖然以往的差動信令的頻帶使用的效率很高，但是當(dāng)應(yīng)用于多個數(shù)據(jù)流時卻存在著潛在的問題。在圖2所示的例子中，當(dāng)移動臺希望對特定的流減少或增加分配容量時，需要一個以上的差動信令信息。例如，在當(dāng)前指針表示CC3并且移動臺希望將流2的流量增加到64kbps時，需要兩個連續(xù)的+1的信令，因此容量調(diào)度的等待時間增加。當(dāng)使各個流的容量的分辨率更加詳細(xì)從而CC的集合的總數(shù)增大時，等待時間進(jìn)一步增加，因此導(dǎo)致容量調(diào)度的效率降低。
另外，在差動信令中還存在其他問題。在圖2所示的例子中，當(dāng)前的指針表示CC3，盡管流3的容量保持為8kbps，但是當(dāng)移動臺希望將流1的容量增加到128kbps時，需要兩個連續(xù)的+1的信令。第一個+1信令之后，指針表示CC2，則流3根本無法發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)更加精細(xì)的分辨率應(yīng)用于多個流時，該問題變得更加復(fù)雜。
并且，多個流的多個優(yōu)先等級和QoS的處理也具有差動信令的問題。當(dāng)一個流具有高優(yōu)先等級而其他流具有低優(yōu)先等級時，高優(yōu)先等級的流的容量變更所花費的等待時間會隨著低優(yōu)先等級的流的分辨率而相應(yīng)地增加。在圖2的例子中，當(dāng)流1為高優(yōu)先等級的流時，需要兩個連續(xù)的差動信令。該問題當(dāng)?shù)蛢?yōu)先等級的流的分辨率增加或復(fù)用流的整體量增加時變得會更加復(fù)雜。因此，需要能夠根據(jù)流的優(yōu)先等級和與其關(guān)聯(lián)的QoS而迅速進(jìn)行應(yīng)用的裝置。
另外，在圖3中，考慮移動臺1和移動臺2分別具有多個不同優(yōu)先等級的流的情況。在移動臺1中，優(yōu)先等級高的流1a要求容量增加，而優(yōu)先等級低的流1b要求容量減少，在移動臺2中，優(yōu)先等級高的流2a要求容量減少，而優(yōu)先等級低的流2b要求容量增加。在以往的差動信令中，各個移動臺將多個流的容量請求合并并為一個容量請求通知給基站。因此，在該圖3中，移動臺1、移動臺2均發(fā)送一個容量增加請求。但是，由于基站無法辨別各個移動臺的哪一個流要求容量增加，所以當(dāng)剩余容量不足而只能應(yīng)對一個容量增加請求時，無法對優(yōu)先等級高的流優(yōu)先分配容量。因此，系統(tǒng)整體的QoS達(dá)成率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一實施方式的系統(tǒng)或方法應(yīng)用于用以支持基站和移動臺之間的閉環(huán)容量調(diào)度的上行鏈路信令，基站和移動臺雙方均實行具有不同優(yōu)先等級和QoS的多個數(shù)據(jù)流。
移動臺根據(jù)以下多個步驟來對數(shù)據(jù)流分配上行鏈路容量針對數(shù)據(jù)流的組合，準(zhǔn)備容量的組合的步驟；變更容量的組合并將其作為容量的變更組合的步驟；以及根據(jù)容量的變更組合來確定上行鏈路容量的步驟。
所述變更步驟具有根據(jù)優(yōu)先等級和QoS而將流分為多個組的步驟；以及對所述多個組使用個別的子指針并得到容量的變更組合的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，移動臺發(fā)送優(yōu)先等級和QoS互不相同的多個數(shù)據(jù)流。所述移動臺具有接收裝置，用于接收容量分配信息，該容量分配信息用于表示對數(shù)據(jù)流的容量的組合；變更裝置，變更容量的組合并將其作為容量的變更組合；以及發(fā)送裝置，用于以容量請求信息幀的形式發(fā)送與容量的變更組合相關(guān)的容量請求信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，基站與所述移動臺進(jìn)行通信。該基站具有用于對容量請求信息進(jìn)行響應(yīng)并生成包括數(shù)據(jù)流的容量分配的容量分配信息的裝置；以及向所述移動臺發(fā)送容量分配信息的發(fā)送裝置。
所述“改進(jìn)差動信令”的第一個優(yōu)點在于與以往的差動信令的開銷相同。因此，可以節(jié)省用于數(shù)據(jù)發(fā)送的下行鏈路和上行鏈路的容量。
所述“改進(jìn)差動信令”的第二個優(yōu)點在于多個流之間的分離容量控制。以往的差動信令會導(dǎo)致結(jié)合容量控制。在這里，由于各個流量控制相互關(guān)聯(lián)，所以流量內(nèi)的變更會導(dǎo)致在其他流的流量中的不希望的變更。通過引入多個子指針，可以解決所述關(guān)聯(lián)。
所述“改進(jìn)差動信令”的第三個優(yōu)點在于可以實現(xiàn)不均衡頻帶分配，可以給具有高優(yōu)先等級和嚴(yán)格的QoS要求的流集合分配比具有低優(yōu)先等級和不太嚴(yán)格的QoS要求的流集合更大的信令頻帶。
所述“改進(jìn)差動信令”的第四個優(yōu)點在于通過上行鏈路來引入改進(jìn)差動信令從而即使在具有多個流的多個移動臺之間基站也可以實現(xiàn)考慮了優(yōu)先等級和QoS的容量調(diào)度。因此，可以提高系統(tǒng)整體的QoS達(dá)成率。


圖1是三個數(shù)據(jù)流被相互復(fù)用時的容量的組合例的示意圖；圖2是應(yīng)用于三個數(shù)據(jù)流被相互復(fù)用的情況下的、以往的差動信令的示意圖；圖3是用于說明以往的差動信令的問題點的系統(tǒng)圖；
圖4是調(diào)度裝置考慮了數(shù)據(jù)流的QoS而對上行鏈路容量進(jìn)行控制的、基站和移動臺之間的通信的示意圖，用于說明本發(fā)明的第一實施方式；圖5是用于說明本發(fā)明第一實施方式的系統(tǒng)圖，是能夠用于實現(xiàn)復(fù)用QoS業(yè)務(wù)量等級和優(yōu)先級處理的容量調(diào)度的簡圖；圖6是用于說明本發(fā)明第一實施方式的流程圖，是說明流量控制裝置的流程圖；圖7是用于說明本發(fā)明第一實施方式的流程圖，是用于GBR業(yè)務(wù)量等級的流量控制裝置的流程圖；圖8是用于說明本發(fā)明第一實施方式的流程圖，是用于TBR業(yè)務(wù)量等級的流量控制裝置的流程圖；圖9是用于說明本發(fā)明第一實施方式的流程圖，是用于說明為了實現(xiàn)多個QoS和多個優(yōu)先等級的流而進(jìn)行階梯性容量分配的容量調(diào)度器的流程圖；圖10是支持復(fù)用流和多個移動臺的容量請求上行鏈路控制信道的簡圖，用于說明本發(fā)明的第一實施方式；圖11是應(yīng)用于三個數(shù)據(jù)流被相互復(fù)用的情況下的、改進(jìn)差動信令的示例的示意圖，用于說明本發(fā)明的第一實施方式；圖12是上行鏈路信令中的容量請求信息的幀格式的示意圖，用于說明本發(fā)明的第一實施方式；圖13是使用CRM幀格式A和B的上行鏈路信令的時間性過程的示意圖，用于說明本發(fā)明的第一實施方式；圖14是用于說明本發(fā)明第一實施方式的流程圖，是用于說明對CRM幀格式B的CR選擇順序的流程圖；圖15是用于說明本發(fā)明第二實施方式的系統(tǒng)圖，與圖5相同。
具體實施例方式
下面，參照附圖來詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。
(第一實施方式)首先，對本發(fā)明的第一實施方式進(jìn)行說明。
本發(fā)明提供一種在上行鏈路分組數(shù)據(jù)傳輸中支持多個QoS和多個優(yōu)先等級的分組調(diào)度系統(tǒng)。如圖4所示，圖4的基站13通過在上行鏈路中交換圖4的容量請求110而在下行鏈路中對小區(qū)內(nèi)的圖4的移動臺11和12的上行鏈路傳輸容量進(jìn)行圖4的容量分配120的控制。
圖4的容量調(diào)度器13(如圖4的14所示)為了有效地共用上行鏈路容量而控制移動臺傳輸數(shù)據(jù)包的傳輸速度和傳輸時間。調(diào)度定時或間隔(圖4的140)是容量調(diào)度被決定的定時，該決定到下一個調(diào)度定時為止有效。移動臺在調(diào)度間隔內(nèi)以被許可的傳輸速度進(jìn)行傳輸。
在圖4所示的系統(tǒng)中，各個移動臺具有多個上行鏈路數(shù)據(jù)流，各個流均具有以QoS要求和優(yōu)先等級為特征的業(yè)務(wù)量等級。
圖4所示的業(yè)務(wù)量等級(traffic class)例如是補(bǔ)償比特率(GBR)、目標(biāo)比特率(TBR)、以及可用比特率(ABR)。GBR和TBR是關(guān)于數(shù)據(jù)服務(wù)中的流的類型的業(yè)務(wù)量等級的例子，而ABR表示盡力而為服務(wù)。流優(yōu)先等級可以用于用戶的區(qū)分(例如，企業(yè)或家庭用戶)或數(shù)據(jù)服務(wù)的區(qū)分(例如，是特別付費服務(wù)還是經(jīng)濟(jì)型服務(wù))。為了同時提供數(shù)據(jù)服務(wù)(例如，同時發(fā)送視頻流和文件等)，多個流被復(fù)用，以使得一個以上的數(shù)據(jù)流有效。
圖5示出了具有多個移動臺和基站的本發(fā)明的系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。移動臺包括流量控制裝置(FCC)、容量請求控制裝置(CRC)、流隊列(流等待隊列)、傳輸格式組合控制裝置(TFCC)、流復(fù)用器(FMUX)、以及編碼器(ENC)?；局邪ㄈ萘空{(diào)度器(CS)、解碼器(DEC)、流分用器(FDEMUX)、重發(fā)控制裝置(RETXT)以及流隊列。
在移動臺中，通過上行鏈路發(fā)送的分組被保存在上行鏈路流隊列(圖5的211)中。當(dāng)確定新的數(shù)據(jù)流時，流隊列被輸入流量控制裝置(圖5的212)，無線網(wǎng)絡(luò)控制裝置(RNC)向流量控制裝置發(fā)送QoS參數(shù)、各自的流ID編號、以及與初始容量相關(guān)的信號。FCC根據(jù)流的要求QoS或流緩沖區(qū)大小來計算數(shù)據(jù)流的要求上行鏈路容量。FCC計算下一個調(diào)度間隔所需要的重發(fā)容量、最小QoS以及追加QoS容量。最小QoS容量是為了滿足最小QoS基準(zhǔn)而需要的容量，追加QoS容量是超過最小QoS基準(zhǔn)的過剩容量。CRC計算作為重發(fā)容量、最小QoS容量以及追加QoS容量總和的容量請求。移動臺中的通過FCC計算的所有流的容量請求被發(fā)給容量請求控制裝置(圖5的213)。CRC計算目前可利用的發(fā)送功率剩余量(圖5的2130)，并計算可以支持的上行鏈路容量的全部容量。當(dāng)全部流的容量請求總和比可以支持的上行鏈路容量大時，CRC按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的追加QoS部分。當(dāng)不包括追加QoS容量的容量請求總和仍比可以支持的容量大時，CRC按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的最小QoS容量部分。如果即使這樣還不夠，CRC按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的重發(fā)容量部分。CRC將容量請求作為容量請求信息而復(fù)用后，通過上行控制信道向基站發(fā)送。
在各個調(diào)度定時的最初，基站的容量調(diào)度器(圖5的225)使用上行鏈路中的全部接收功率來計算可調(diào)度容量和不可調(diào)度容量這兩者。容量調(diào)度器(CS)另外使用被報告的發(fā)送功率剩余量和上行鏈路中的全部接收功率來計算小區(qū)內(nèi)的各個移動臺的最小發(fā)送功率剩余量。最小發(fā)送功率剩余量表示下一個調(diào)度間隔中的移動臺的最大發(fā)送功率。基站計算分配發(fā)送功率剩余量中的各個移動臺的最大可支持容量。容量調(diào)度器將最大可支持容量與容量請求總和進(jìn)行比較，當(dāng)前者比后者小時，按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的追加QoS部分。當(dāng)這樣做還不夠時，按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的最小QoS部分。當(dāng)即使這樣做仍然不夠時，按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的重發(fā)部分。使用流信息和容量請求來給所有的移動臺的流分配可調(diào)度容量。對各個流的分配容量包括重發(fā)容量、最小QoS容量以及追加QoS容量?；緦Ω鱾€流復(fù)用容量分配并向?qū)?yīng)的移動臺發(fā)送。
移動臺中的容量分配控制裝置(圖5的214)通過下行控制信道而從基站接收對流的容量分配(CA)。然后，使用可利用的最大發(fā)送功率來計算可以支持的上行鏈路容量。當(dāng)接收的CA的總和比可以支持的上行鏈路容量大時，CAC按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減CA的追加QoS部分。當(dāng)這樣做還不夠時，CAC按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減CA的最小QoS部分。當(dāng)即使這樣做仍然不夠時，CAC按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減CA的重發(fā)部分。
在移動臺中，上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸通過以下方法來進(jìn)行傳輸格式組合控制裝置(TFCC)(圖5的215)使用將分配給各個數(shù)據(jù)流的容量集中起來并且各個流以被許可的最大容量來發(fā)送數(shù)據(jù)分組的方法，計算傳輸格式組合。重發(fā)比新數(shù)據(jù)傳輸先被分配給各個流，分配容量的剩余被用于新數(shù)據(jù)傳輸。一旦TFC被選擇后，來自流隊列的數(shù)據(jù)分組被圖5的編碼器216編碼，并被圖5的FMUX 217復(fù)用。
在基站中，通過以下方法來進(jìn)行上行鏈路數(shù)據(jù)的接收流分解器(FDEMUX)221將接收的比特流分離為分離子比特流，通過圖5的編碼器(DEC)222對其進(jìn)行編碼。編碼成功的數(shù)據(jù)分組之后被保存在各個流隊列223中。DEC 222向重發(fā)控制裝置(圖5中的224)發(fā)送各個數(shù)據(jù)分組的編碼狀態(tài)，重發(fā)控制裝置將該狀態(tài)發(fā)送給上行鏈路容量調(diào)度器(CS)225?；鞠?qū)?yīng)的移動臺發(fā)送檢測狀態(tài)，移動臺接收發(fā)送狀態(tài)。
在基站中，接收來自移動臺的容量請求(CR)(圖5中的226)，并發(fā)送給容量調(diào)度器(CS)225。然后，通過CS 225生成容量分配(CA)并發(fā)送給移動臺(圖5中的227)。在上行鏈路控制信道中(圖5中的241)，CR被從移動臺發(fā)送給基站。各個CR含有對于流的要求容量和FID。最好使得CR在移動臺中被編碼，在基站中被解碼。在下行鏈路空中接口(圖5中的242)中，CA被從基站發(fā)送給移動臺。各個CA包含對流的許可容量和移動臺的FID。
在圖6中示出了流量控制裝置的一種結(jié)構(gòu)。雖然該控制裝置執(zhí)行時的詳細(xì)情況與流的業(yè)務(wù)量等級有關(guān)，但是該圖示出了所有的業(yè)務(wù)量等級的通用的基本(最重要)程序。FCC至少在與調(diào)度間隔相同的時間內(nèi)被執(zhí)行(圖6中的31)。FCC的輸入?yún)?shù)是對流的當(dāng)前的分配容量(AC)、重發(fā)用要求容量(RCR)、以及與流關(guān)聯(lián)的QoS參數(shù)。優(yōu)選各個業(yè)務(wù)量等級具有獨自的QoS參數(shù)的集合。FCC的輸出參數(shù)是重發(fā)用分配容量(ACRT)、新傳輸用分配容量(ACNT)、以及容量請求(CR)。首先，F(xiàn)CC按照滿足分組數(shù)據(jù)的要求延遲的方式來計算重發(fā)用要求容量(圖6中的32和33)。要求延遲最好要精確，以使FCC盡可能地給重發(fā)分配需要的容量。接著，F(xiàn)CC計算包括流的最小QoS容量和追加QoS容量雙方的、新的數(shù)據(jù)發(fā)送用的要求容量(圖6中的340、341、35)。剩余容量(LOL)(圖6中的360)是AC與ACRT和ACNT之和的差量。最后，CR對下一個調(diào)度間隔計算是否還需要更多的容量。
GBR是通過調(diào)度裝置而將容量補(bǔ)償?shù)筋A(yù)定的水平的業(yè)務(wù)量等級。GBR業(yè)務(wù)量等級的QoS參數(shù)是最大容量(MC)和補(bǔ)償容量(GC)。MC是允許容量的上限，而GC是最小補(bǔ)償容量。調(diào)度裝置可能根據(jù)上行鏈路容量的可用率來分配比GC多的容量。
在圖7中示出了相對于GBR業(yè)務(wù)量等級的FCC的執(zhí)行。由于重發(fā)數(shù)據(jù)具有比新傳輸數(shù)據(jù)高的優(yōu)先等級，所以分配容量首先被分配給重發(fā)數(shù)據(jù)，然后剩余的容量被分配給新傳輸數(shù)據(jù)(圖7中的步驟41、42)。關(guān)于對新傳輸數(shù)據(jù)的分配，最大容量(MC)的QoS參數(shù)被用作上限，下限則是當(dāng)前的流隊列大小(QC)或新傳輸用(NDC)分配容量(AC)。
非常明確的是僅當(dāng)NDC比最大容量(MC)大或QC比NDC小時剩余容量(LOC)為正。最后，通過比較最大容量(MC)和剩余的流隊列大小(QC-ACNT)來計算容量請求(CR)(圖7中的步驟43)。
當(dāng)是相對于GBR業(yè)務(wù)量等級的FCC時，最大QoS容量與GC相等，而追加QoS是ARNT與GC的差量。
ABR是根據(jù)基站的不使用且可調(diào)度的容量的可用比率來分配容量的業(yè)務(wù)量等級。ABR業(yè)務(wù)量等級的QoS參數(shù)是最大容量(MC)和最小容量(MNC)。MC是許可容量的上限，而MNC是特別指定最小容量的可選參數(shù)，用于在任意時間發(fā)送像TCP ACK這樣的小數(shù)據(jù)分組。ABR FCC的執(zhí)行與將補(bǔ)償容量(GC)的QoS參數(shù)設(shè)定為零時GBR FCC的執(zhí)行相同。最小QoS容量因此變?yōu)榱?，分配給該業(yè)務(wù)量等級的容量的全部容量屬于追加QoS容量。為了在任意的時間發(fā)送小的數(shù)據(jù)分組，基站最好至少分配MNC。
TBR是容量被控制在目標(biāo)水平上的業(yè)務(wù)量等級。TBR業(yè)務(wù)量等級的QoS參數(shù)是最大容量(MC)和目標(biāo)容量(TC)。MC是允許容量的上限，F(xiàn)CC按照平均容量與TC相同的方式來控制瞬時容量。
在圖8中示出了TBR FCC的執(zhí)行情況。由于重發(fā)數(shù)據(jù)具有比新發(fā)送數(shù)據(jù)高的優(yōu)先等級，所以首先給重發(fā)數(shù)據(jù)分配分配容量，然后將剩余的分配容量分配給新發(fā)送數(shù)據(jù)(圖8中的步驟51)。為了對新發(fā)送數(shù)據(jù)分配容量，首先計算分配容量的當(dāng)前的移動平均(MAAC)和TC的缺口，即差異(圖8中的步驟52)。然后，計算滿足TC基準(zhǔn)的要求容量(圖8中的步驟53和530)。然后，通過分配容量(ACNT)不超過MC和隊列大小(QC)的方法來執(zhí)行容量分配(圖8中的步驟54)。使用新計算的ACNT并通過移動平均來更新MAAC，最后為了漸進(jìn)地達(dá)到TC而計算容量請求(CR)(圖8中的步驟56)。為了加快收斂速度，使用指數(shù)型的調(diào)整功能(在圖8中以530表示)。
當(dāng)為相對于TBR業(yè)務(wù)量等級的FCC時，最小QoS容量與新發(fā)送的要求容量(ACNT)相同，F(xiàn)CC不要求追加QoS。
即，GBR、ABR、TBR的最小QoS容量分別是GC、0、用于新數(shù)據(jù)發(fā)送的要求容量(ACNT)。另外，GBR、ABR、TBR的追加QoS容量分別是ACNT-GC、ACNT和0。對其進(jìn)行比較，可以說ABR基本表示要求追加QoS容量的業(yè)務(wù)量等級，而TBR基本表示要求最小QoS容量的業(yè)務(wù)量等級。GBR則表示要求最小QoS容量和追加QoS容量兩者的業(yè)務(wù)量等級。
在圖9中示出了上行鏈路容量調(diào)度器的執(zhí)行情況。在調(diào)度間隔的開始，基站測定包括熱噪音、小區(qū)間干擾、以及不可調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟豢烧{(diào)度上行鏈路容量(圖9中的601)。不可調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸是調(diào)度裝置不進(jìn)行控制的潛在負(fù)載。CS計算作為最大容量和不可調(diào)度容量之差的、可利用并且可調(diào)度的容量。
當(dāng)從移動臺接收了容量請求時，基站按照以下方式(圖9中的620)來進(jìn)行容量請求的調(diào)整基站在對各個移動臺分配了最小許可傳輸功率剩余量后，計算對各個移動臺的可支持的最大容量。最小傳輸剩余量控制對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他小區(qū)的干擾。對預(yù)定的最小傳輸剩余量中的可支持的最大容量和要求容量的全部容量進(jìn)行比較。為了滿足可以支持的最大容量應(yīng)該比全部容量大的條件，按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的追加QoS部分。如果這樣做不夠，則按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的最小QoS部分。如果即使這樣還不夠，則按照從優(yōu)先等級最低的流到優(yōu)先等級最高的流的順序削減容量請求的重發(fā)部分。基站對全部移動臺計算所要求的重發(fā)容量(RCRTX)、相對于各個優(yōu)先等級水平的最小QoS容量(從RCMQ(1)、…、RCMQ(N))、以及追加QoS容量(RCEQ(1)、…、RCEQ(N))的全部容量。另外，基站對各個移動臺的各個流使用流信息和接收到報告的容量請求來計算重發(fā)容量、最小QoS容量以及追加QoS容量。為了維持分配容量的全部容量比可調(diào)度的容量的全部容量小，基站首先將可調(diào)度的容量分配給重發(fā)容量(圖9中的61)。當(dāng)其相對于要求重發(fā)容量的全部容量來說不夠時，基站按照從優(yōu)先等級最高的流到優(yōu)先等級最低的流的順序來分配重發(fā)容量。如果足夠，則基站按照從優(yōu)先等級最高的流(圖9中的62)到優(yōu)先等級最低的流(圖9中的63)的順序?qū)⑹Ｓ嗟目烧{(diào)度的容量分配給最小QoS容量。如果即使這樣仍然足夠，則基站按照從優(yōu)先等級最高的流(圖9中的64)到優(yōu)先等級最低的流(圖9中的65)的順序?qū)⑹Ｓ嗟目烧{(diào)度的容量分配給追加QoS容量。當(dāng)流處于同一優(yōu)先等級水平時，最好通過公正的調(diào)度方法來分配容量。最后，基站對各個移動臺的各個流計算作為分配重發(fā)容量、分配最小QoS容量以及分配追加QoS容量的總和的分配容量的全部容量。
在圖10中示出了上行鏈路中的“擴(kuò)展上行鏈路的不同信令”的簡圖。其中設(shè)有M個移動臺(圖10中的92)，確立了與基站的連接，并且第i個移動臺具有N(i)個流。第i個移動臺的第j個流發(fā)送容量請求CR(i，j)，對第i個移動臺來說，存在著N(i)個CR(圖10中的910)。另外，N(i)個CR被發(fā)送給容量請求信息發(fā)送機(jī)(CRMTX)91(圖10)，該發(fā)送機(jī)形成容量請求信息(CRM)，并通過上行控制信道(UL-CCH)來發(fā)送CRM。各個移動臺發(fā)送一個UL-CCH，基站接收M個UL-CCH(圖10中的93)。容量請求信息接收機(jī)(CRMRX)計算移動臺的復(fù)用流的CR(圖10中的94)。
在CRMTX中，調(diào)查流的容量請求并從CC的集合中選擇容量最接近的組合(CC)。首先，將數(shù)據(jù)流分割為幾組。然后，將CC的集合分割為與數(shù)據(jù)流的各個碼分多址連接環(huán)路對應(yīng)的幾個CC的子集。各個子集具有對應(yīng)的組的數(shù)據(jù)流的獨自的CC。例如，在圖11中，示出了三個流被分割為兩組的例子。另外，CC的集合被分割兩個CC的子集，集合大小分別為3和5。然后，設(shè)定與各個CC的子集對應(yīng)的子指針。在這里，通過基站發(fā)送的容量分配信息(CAM)來控制子指針。然后，根據(jù)子指針來發(fā)送差動信令。最后，以時分方式發(fā)送復(fù)用子指針的差動信令。例如，圖11示出了第一和第二子指針的差動信令每隔三個時隙就被各發(fā)送兩次和一次的情況。
為了切斷上述容量組合的相互作用，通過分為高優(yōu)先等級和低優(yōu)先等級來對流進(jìn)行分組。例如，在圖11所示的例子中，第一個流的容量變更對第二個和第三個流的容量沒有影響。因此，具有不太嚴(yán)格的QoS要求的低優(yōu)先等級的流的容量變更不會對具有更嚴(yán)格的QoS要求的高優(yōu)先等級的流造成干擾。
復(fù)用流的差動信令以圖11所示的CRM幀的形式被映射到上行鏈路控制信道(UL-CCH)。這是基于通過使幀編號與流的組關(guān)聯(lián)而進(jìn)行的差動信令的定期發(fā)送而來的。在圖11中所舉的例子是三個流共用一個UL-CCH信道的例子，在這里，三個幀中的兩個被分配給流的第一組，第二組的流則每三個幀被分配一次。一般的原則是幀被分配給多個頻隙并且它們被分配給流的復(fù)用組。通過將更多的時隙分配給具有高優(yōu)先等級的、嚴(yán)格的QoS的流，可以實現(xiàn)具有明確的優(yōu)先等級和QoS的復(fù)用流之間的不均衡的信令頻帶分配。
結(jié)果，信令1通常表示第一組的128、64和0中的某一個，子指針表示五個CC中的某一個。
容量請求信息(CRM)的例子如圖11所示，三個數(shù)據(jù)流共用CRM幀，這是通過三個幀中的兩個被分配給流的第一組而第二組中的流則每三個幀被分配一次來完成的。
在該例中，給具有高優(yōu)先等級和QoS基準(zhǔn)的流1分配了頻帶的66％，由于流2和流3的優(yōu)先等級低并且QoS也不太嚴(yán)格，因而給其分配了頻帶的33％。
CRM的時隙的分配的一般方法如圖12所示。第一種方法是周期性(定期)方法(幀格式A)，各個CRM幀包括L個容量請求(CR)時隙并具有P個幀的周期性。因此從整體上來說，可以給數(shù)據(jù)流的多個組分配L*PCR信道。而且，可以將一個以上的CR信道分配給數(shù)據(jù)流的組。第二種方法是非定期方法(幀格式B)。各個CRM幀具有L個CR時隙，CRM幀不具有周期性。由于該非周期性，在CR信道和數(shù)據(jù)流的組之間不存在預(yù)先規(guī)定的映射。因此，除了差動信令之外還需要發(fā)送組ID。移動臺的當(dāng)前的可用發(fā)送功率剩余量(TXPHR)被發(fā)送給各個CRM。
更加具體地說，圖12示出了CRM的兩種幀結(jié)構(gòu)，即，CRM幀格式A和B。根據(jù)這兩種幀結(jié)構(gòu)，通過設(shè)于幀的末尾并具有發(fā)送功率剩余量的幀，可以實現(xiàn)CR的時隙復(fù)用。幀格式A僅具有CR，而為幀格式B時則追加了“流組”ID編號(GID)。
CRM幀格式A通過使幀編號與GID關(guān)聯(lián)可以實現(xiàn)CR的定期發(fā)送。一個例子如圖13的c1所示。如該例所示，四個流組(編號1～4)共用兩個時隙(第一和第二個時隙)。這通過將第一個時隙的偶數(shù)和奇數(shù)的幀編號分別分配給GID的1和2并將第二個時隙分配給GID的3和4的方法來進(jìn)行。特別地，將GID 3和4分別分配給每四個幀中的三個時隙和一個時隙。
根據(jù)一般的原則，流1的集合被分配給一個時隙，流1的集合的CR在定期方法中被時隙復(fù)用。編號N的流被復(fù)用時的最大周期是k*N，k為1以上的任意整數(shù)。如果k＝1，則所有的流共用具有相同時間部分的時隙，當(dāng)k＞1時，可以在幀間實現(xiàn)不同的分時。在上述例子中，當(dāng)GID為1或2時，共用具有相同時間部分的時隙1，當(dāng)GID為3時，與GID為4的時候相比，時隙2的時間部分耗費的是其三倍。
為了改進(jìn)CRM幀格式A，可以重復(fù)發(fā)送CR并在基站中進(jìn)行合成。重復(fù)發(fā)送的次數(shù)相對于各個移動終端來說可以是特有的。
CRM幀格式的優(yōu)點在于由于幀編號和GID的關(guān)系被事先確定所以不需要發(fā)送GID。由此，在從多個移動臺發(fā)送CRM時可以有效地減少容量開銷。
CRM幀格式B除了CR之外還可以發(fā)送GID。在圖13的c2所示的例子中，四個流共用兩個時隙?；镜脑硎且苿优_根據(jù)所有的CRM來確定通過下一個CR發(fā)送的L個流。因此，與幀格式A不同，其沒有幀被固定的分時。
為了改進(jìn)CRM幀格式B，可以重復(fù)發(fā)送CR并在基站中進(jìn)行合成。重復(fù)發(fā)送的次數(shù)相對于各個移動終端來說可以是特有的。
幀格式B的優(yōu)點在于通過時隙分配可以有效地減少CR的傳輸延遲。
對幀格式B的CR選擇計劃如圖14所示。當(dāng)有希望發(fā)送CR的N個流的集合時，對各個CR實施與一組條件相對的測試，并按照順序配置在集合內(nèi)。從安排了CR的順序的集合中，按照從優(yōu)先等級最高開始的順序來選擇L個CR用以組入到CRM。順序安排的第一準(zhǔn)則是CR是否將分配容量返還容量調(diào)度器(圖14中的d1)。
該條件是用于防止由于CRM時隙不足而造成容量被浪費地保留著的、優(yōu)先等級最高的條件。順序安排中的優(yōu)先等級第二高的條件是是否要求重發(fā)CR。這用來防止由于CRM時隙不足而造成分組傳輸延遲增加。順序安排的最后的條件是流的優(yōu)先等級和最小QoS是否被滿足。這用于在優(yōu)先等級低的流之前傳輸優(yōu)先等級更高的流的CR。另外，不滿足最小QoS并且優(yōu)先等級低的流也可以比滿足最小QoS并且優(yōu)先等級更高的流先發(fā)送CR。
(第二實施方式)下面，對本發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。
圖15示出了用于第二實施方式的包括上行鏈路和下行鏈路信道并具有多個移動臺和一個基站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖15和示出第一實施方式中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖5的不同點在于圖15不具有圖5中的CAC。在第二實施方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，取而代之通過TFCC“215”來接收基站發(fā)送的CAM。CAM表示分配給各個移動臺的總分配容量，TFCC選擇總分配容量以下且為移動臺的最大功率以下的傳輸格式的組合。此時，TFCC按照優(yōu)先等級高的流的要求質(zhì)量比優(yōu)先等級低的流的要求質(zhì)量先被滿足的方式來確定傳輸格式的組合。然后，TFCC向基站發(fā)送表示選擇的傳輸格式的組合的TFCI，并且同時向FCC發(fā)送與選擇的傳輸格式的組合相關(guān)的信息。
FCC從選擇的傳輸格式的組合的信息中取出分配給各個數(shù)據(jù)流的容量的信息，根據(jù)流的要求QoS來計算數(shù)據(jù)流的要求上行鏈路容量并生成容量請求(CR)。然后，CR被送至CRC，通過與第一實施方式相同的步驟進(jìn)行復(fù)用，并作為容量請求信息(CRM)發(fā)送給基站中的容量調(diào)度器(CS)。
在這里，第二實施方式中的CS按照與通過圖9說明的第一實施方式中的CS相同的步驟來計算各個流的分配容量。然后，本實施方式的CS對計算出的對各個流的分配容量的總和(總分配容量)進(jìn)行計算，并在下行鏈路中向移動臺發(fā)送表示總分配容量的容量分配信息(CAM)。
以上說明的是第二實施方式與第一實施方式的不同點，其他部分與第一實施方式相同，因此省略說明。
下面，對本說明書中使用的標(biāo)號進(jìn)行說明。
11 移動臺112 移動臺213 基站中的容量調(diào)度器14 容量調(diào)度(例子)211移動臺中的流隊列212FCC(流量控制裝置)213CRC(容量請求控制裝置)2130 PHR(傳輸功率動態(tài)余量)214CAC(容量分配控制裝置)215TFCC(傳輸格式組合控制裝置)
216ENC(編碼器)217FMUX(流復(fù)用器)221FDEMUX(流分用器)222DEC(解碼器)223基站中的流隊列224RETXC(重發(fā)控制裝置)225CS(容量調(diào)度器)226接收容量請求227容量分配241UL-CCH(上行鏈路控制信道)242DL-CCH(下行鏈路控制信道)243UL-DCH(上行鏈路數(shù)據(jù)信道)310AC(分配容量)33 ACRT(重發(fā)用分配容量)35 ACNT(新傳輸用分配容量)36 CR(容量請求)360LOC(剩余容量)41 NDC(新數(shù)據(jù)容量)、AVC(對于流的當(dāng)前可用的容量)、RCR(重發(fā)用要求容量)42 ACRT(重發(fā)用分配容量)、ACNT(新傳輸用分配容量)、QC(當(dāng)前的隊列緩沖區(qū)大小)、MC(最大容量)43 CR(容量請求)51 NDC(新數(shù)據(jù)容量)、AVC(對于流的當(dāng)前可用的容量)、RCR(重發(fā)用要求容量)、ACRT(重發(fā)用分配容量)52 TC(目標(biāo)容量)、MACC(瞬時容量的移動平均)53 RC(用于達(dá)到TC的要求容量)、MC(最大容量)530Adj(x)(調(diào)整函數(shù))、Madj(最大調(diào)整)54 ACNT(新傳輸用分配容量)、QC(當(dāng)前的隊列緩沖區(qū)大小)55 移動平均函數(shù)(MA(x、d、a))×(n)＝a*×(n-1)+(1-a)*d)、
α(移動平均系數(shù))56 CR(容量請求)610 重發(fā)用全部分配容量620 對最高優(yōu)先等級流的最小QoS的全部分配容量640 對最高優(yōu)先等級流的追加QoS的全部分配容量ABR 可用比特率BE 盡力而為CR 上行鏈路容量請求CA 上行鏈路容量分配GBR 補(bǔ)償比特率TBR 目標(biāo)比特率QoS 服務(wù)質(zhì)量RNC 無線網(wǎng)絡(luò)控制裝置WCDMA寬帶碼分多址連接
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供用于支持基站和移動臺之間的閉環(huán)容量調(diào)度的上行鏈路信令，在該系統(tǒng)中，基站和移動臺雙方分別實行優(yōu)先等級及QoS互不相同的多個數(shù)據(jù)流，所述系統(tǒng)的特征在于，所述移動臺按照如下多個步驟來給數(shù)據(jù)流分配上行鏈路容量，所述步驟有針對所述數(shù)據(jù)流的組合，準(zhǔn)備容量的組合的步驟；變更容量的組合并將其作為容量的變更組合的步驟；以及根據(jù)容量的變更組合來確定上行鏈路容量的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變更步驟具有以下步驟與優(yōu)先等級和QoS相關(guān)地將流分割為多個組的步驟；以及通過在所述多個組中指定個別的子指針而得到容量的變更組合的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述分割步驟中，分為高優(yōu)先等級的第一組和低優(yōu)先等級的第二組。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個步驟具有以下步驟，即在容量請求幀內(nèi)排列表示一個或多個子指針的信號并進(jìn)行發(fā)送的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送步驟具有以下步驟，即以預(yù)定的周期發(fā)送在容量請求幀內(nèi)表示子指針的信號的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送步驟具有以下步驟，即發(fā)送容量請求幀內(nèi)的表示子指針的信號，并以任意的周期發(fā)送流標(biāo)識符的步驟。
7.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，具有以下步驟，即根據(jù)基站通知的容量分配信息來變更所述子指針?biāo)硎镜闹档牟襟E。
8.一種方法，該方法提供用于支持基站和移動臺之間的閉環(huán)容量調(diào)度的上行鏈路信令，在該方法中，基站和移動臺雙方分別實行優(yōu)先等級及QoS互不相同的多個數(shù)據(jù)流，所述方法的特征在于具有以下多個步驟針對所述數(shù)據(jù)流的組合，在移動臺中準(zhǔn)備容量的組合的步驟；在移動臺中變更容量的組合并將其作為容量的變更組合的步驟；以及根據(jù)移動臺中的容量的變更組合來確定上行鏈路容量的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述變更步驟具有以下步驟根據(jù)優(yōu)先等級和QoS而將流分割為多個組的步驟；以及通過在所述多個組中指定個別的子指針而得到容量的變更組合的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述分割步驟中，分為高優(yōu)先等級的第一組和低優(yōu)先等級的第二組。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個步驟具有以下步驟，即在容量請求幀內(nèi)排列表示一個或多個子指針的信號并進(jìn)行發(fā)送的步驟。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，還具有以下步驟，即根據(jù)基站通知的容量分配信息來變更所述子指針?biāo)硎镜闹档牟襟E。
13.一種移動臺，該移動臺發(fā)送優(yōu)先等級和QoS互不相同的多個數(shù)據(jù)流，其特征在于，所述移動臺具有接收裝置，用于接收與對數(shù)據(jù)流的容量的組合相關(guān)的容量分配信息；變更裝置，對容量的組合進(jìn)行變更并將其作為容量的變更組合；以及發(fā)送裝置，用于以容量請求信息幀的形式來發(fā)送與容量的變更組合相關(guān)的容量請求信息。
14.如權(quán)利要求13所述的移動臺，其特征在于，容量請求信息幀可以選擇兩個不同的幀。
15.一種基站，該基站與如權(quán)利要求13或14所述的移動臺進(jìn)行通信，該基站的特征在于，具有對容量請求信息進(jìn)行響應(yīng)并生成含有數(shù)據(jù)流的容量分配的容量分配信息的裝置；以及向所述移動臺發(fā)送容量分配信息的發(fā)送裝置。
全文摘要
在從移動臺向基站傳輸多個數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)中，由無線網(wǎng)絡(luò)控制裝置賦予的容量的組合在移動臺中被可選擇并迅速地變更并被發(fā)給基站。將容量的組合分割為多個組并通過各自的子指針來進(jìn)行指定。
文檔編號H04L12/56GK1868227SQ20048003040
公開日2006年11月22日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
發(fā)明者李琎碩 申請人:日本電氣株式會社