專利名稱：存在功率受限用戶時的上行鏈路無線電資源分配的制作方法
技術領域：
本發明涉及在OFDMA系統中以作為分配和功率界限的函數的傳輸速率在上行鏈路上傳送。
背景技術：
這部分打算向讀者介紹可涉及本發明各個方面的現有技術的各個方面。以下論述打算提供便于更好理解本發明的信息。從而，應該理解，以下論述中的陳述要就此而論來閱讀，而不是現有技術的接納。本發明解決在OFDMA系統中在上行鏈路上分配無線電資源的問題。在OFDMA系統(諸如IEEE 802. 16e上行鏈路或者稱為WiMAX)中，通常采用功率控制來防止接收器處頻率副載波上接收信號強度的大變化。然而，小區中的一小部分用戶終端可能處于不利的情形，由此它們的最大傳送功率低于滿足功率控制標準所需的。這樣，用戶終端是功率受限的，并且只是以最大功率傳送。隨著滿足功率控制標準所需的功率與最大傳送功率之間差的增大，用戶終端的SINR也減小了。在OFDMA系統中，分配給用戶的帶寬可能改變。降低分配給功率受限用戶終端的帶寬改進了它們的信號損傷比，導致無錯通信的更高概率，即使在可能更低的速率也是如此。每個傳送符號的位數由調制和編碼方案(MCQ確定。每個 MCS具有SINR閾值(在其以上誤塊率低于某個預先規定標準)。給定用戶終端要傳送的請求的位數，必須確定無線電資源分配。所述資源分配由規定數量的時隙和用在那些時隙中的特定MCS指配構成。時隙是時間-頻率資源塊，其中若干時隙在時間上級聯形成子信道。 每個子信道的時隙數量取決于部署參數。對于功率受限用戶終端，MCS指配取決于SINR， SINR取決于指配的子信道數量，子信道數量又取決于要傳送的位數和所用的MCS。由此，在判定OFDMA系統的上行鏈路中無線電資源分配的各種分量所用的標準之間，存在循環互相關。這導致如下觀測結論1.對于一些分組大小，存在如下情況對應于較高傳輸速率的MCS總是比對應于較低傳輸速率的MCS更有益于使用。2.非延遲敏感的分組的分段允許導致更大譜效率的優化。本發明解決了在將這些因素考慮進去的這種系統中分配無線電資源的問題。
發明內容
確定用于某上行鏈路傳輸的調制和編碼方案是OFDMA系統中基站功能性的一部分。在本發明的一個實施例中，基站基于移動臺請求的字節數量、移動臺的功率約束和隊列中等待傳輸的其它分組的狀態來確定所用的最佳調制和編碼方案。當可用于移動臺(MS) 的傳送功率受限時，基站基于到用戶的所述分配所跨越的頻率帶寬考慮每個副載波SINR 的變化。在本發明的一個實施例中，具有受限的可用傳送功率的MS要傳送的分組被分段，并在多個傳輸時間間隔上傳送，以便實現更大的傳輸效率。當調度上行鏈路的帶寬由基站或網絡節點執行時，確定將分組分段是否由于功率限制而導致由MS使用的資源更少。以這種方式分段僅用在系統載荷高并且存在可在通過使用分段釋放的資源中傳送的其它分組在隊列中等待時。另外，進行使用分段的分組調度，同時確保滿足對分組傳遞的延遲約束。在一個實施例中，存在OFDMA系統中的基站(BS)，其確定用于要由移動臺(MS)傳送的特定大小的分組的調制和編碼方案。基站包括處理單元，該處理單元確定對于調制和編碼方案傳送所述分組所需的時間-頻率資源的數量，基于所用的時間-頻率資源的數量和在所述移動臺可用的功率確定SINR，確定傳輸速率作為傳送的分組大小與所用的時間-頻率資源的數量的比，如果確定的SINR低于所述調制和編碼方案所需的閾值SINRJIJ 將速率設置為0，以及選擇具有最高傳輸速率的調制和編碼方案。基站包括存儲調制和編碼方案的存儲器。在一個實施例中，存在一種在OFDMA系統中調度移動臺所進行傳輸的基站。基站包括處理單元，處理單元確定調制和編碼方案以及分組在它要由移動臺在一個傳輸時間間隔中傳送時占用的時間-頻率資源的數量；其確定調制和編碼方案以及所述分組在它被分段并在兩個或更多傳輸時間間隔上傳送時占用的時間-頻率資源總數；以及調度占用最小數量時間-頻率資源的若干傳輸時間間隔上的傳輸。基站包括存儲器，在存儲器中存儲所述調制和編碼方案。在一個實施例中，存在一種調度移動臺所進行傳輸的基站。基站包括至少一個隊列用于存儲分組。基站包括處理單元，處理單元關于必須在其內傳送分組的、開始于當前幀 (以幀數為單位)的持續時間進行確定，并將所述持續時間在閾值以下的分組標記為延遲敏感分組；其調度所有延遲敏感分組；如果仍有時間-頻率資源可用，則其調度非延遲敏感分組；確定是否所有時間-頻率資源都被占用，以及是否還有分組在所述隊列中等待，其指示高系統載荷；在高系統載荷條件下，確定將任何所述非延遲敏感分組分段是否能減少用于所述非延遲敏感分組的資源數量；以及將可用更少資源傳送的分組分段，并使用所得到的未占用的時間-頻率資源調度更多分組。在一個實施例中，存在傳送分組的移動臺。移動臺包括用于存儲分組的隊列。移動臺包括處理單元，如果所述基站分配的資源大小小于使用基站規定的調制和編碼方案隊列中任何分組所需的資源，則處理單元將大多數延遲敏感分組分段。移動臺包括網絡接口， 該網絡接口在基站分配的資源中傳送大多數延遲敏感分組。如果所述基站分配的資源大小大于使用基站規定的調制和編碼方案隊列中至少一個分組所需的資源，則處理單元使用打包和分段發送大多數延遲敏感分組以在基站分配的資源中傳送。如果所述基站分配的資源匹配使用所述基站規定的調制和編碼方案傳送一個或多個延遲敏感分組所需的資源大小， 則所述網絡接口在所述基站分配的資源中傳送所述大多數延遲敏感分組。在一個實施例中，存在一種在OFDMA系統中確定用于要由移動臺(MS)傳送的特定大小的分組的調制和編碼方案的方法。該方法包括如下步驟用處理單元確定對于調制和編碼方案傳送所述分組所需的時間-頻率資源的數量。存在如下步驟用所述處理單元基于所用的時間-頻率資源的數量和在所述移動臺可用的功率確定SINR。存在如下步驟用所述處理單元確定傳輸速率作為傳送的分組大小與所用的時間-頻率資源的數量的比。存在如下步驟如果確定的SINR低于所述調制和編碼方案所需的閾值SINR，則用所述處理單元將速率設置為0。存在如下步驟用所述處理單元選擇具有最高傳輸速率的調制和編碼方案。在一個實施例中，存在一種OFDMA系統中的基站調度移動臺所進行傳輸的方法。 該方法包括如下步驟用處理單元確定調制和編碼方案以及分組在它要由移動臺在一個傳輸時間間隔中傳送時占用的時間-頻率資源的數量。存在如下步驟用所述處理單元確定調制和編碼方案以及所述分組在它被分段并在兩個或更多傳輸時間間隔上傳送時占用的時間-頻率資源總數。存在如下步驟用所述處理單元調度占用最小數量時間-頻率資源的若干傳輸時間間隔上的傳輸。在一個實施例中，存在基站調度移動臺所進行傳輸的方法。該方法包括如下步驟 處理單元關于必須在其內傳送分組的、開始于當前幀(以幀數為單位)的持續時間進行確定，并將所述持續時間在閾值以下的分組標記為延遲敏感分組。存在如下步驟用所述處理單元調度所有延遲敏感分組。存在如下步驟如果仍有時間-頻率資源可用，則用所述處理單元調度非延遲敏感分組。存在如下步驟用所述處理單元確定是否所有時間-頻率資源都被占用，以及是否還有分組在隊列中等待，其指示高系統載荷。存在如下步驟在高系統載荷條件下，用所述處理單元確定將已經調度的任何所述非延遲敏感分組分段是否能減少用于所述非延遲敏感分組的資源數量。存在如下步驟用所述處理單元將可用更少資源傳送的分組分段，并使用所得到的未占用的時間-頻率資源調度更多分組。在一個實施例中，存在移動臺傳送分組的方法。該方法包括如下步驟如果所述基站分配的資源大小小于使用所述基站規定的調制和編碼方案隊列中任何分組所需的資源， 則用處理單元將大多數延遲敏感分組分段以用網絡接口在基站分配的資源中傳送。存在如下步驟如果所述基站分配的資源大小大于使用所述基站規定的調制和編碼方案隊列中至少一個分組所需的資源，則使用所述處理單元進行的打包和分段發送大多數延遲敏感分組以在所述基站分配的資源中傳送。存在如下步驟如果所述基站分配的資源匹配使用所述基站規定的調制和編碼方案傳送一個或多個延遲敏感分組所需的資源，則用所述網絡接口在所述基站分配的資源中傳送所述大多數延遲敏感分組。
在附圖中例證了本發明的優選實施例和實踐本發明的優選方法，附圖中圖1示出了可對于各種調制和編碼方案實現的、作為在固定SNR的分組大小的函數的傳輸速率。圖2示出了可對于各種調制和編碼方案實現的作為固定分組大小的SNR的函數的傳輸速率。圖3示出了根據本發明在MS的過程。圖4示出了在BS的、用于在考慮到MS處的功率約束情況下進行調制和編碼方案選擇的過程。圖5示出了在BS的、結合本發明的特征的調度過程的實施例。圖6是本發明的MS的框圖。圖7是本發明的BS的框圖。
具體實施例方式在OFDM系統(諸如IEEE 802. 16e)中，依據請求的、用于在MAC協議數據單元(PDU)中傳輸的字節數量，由移動臺(MQ進行帶寬請求。每個帶寬請求與和服務流 ID(SFID)具有一對一關系的連接標識符(CID)相關，所述服務流ID(SFID)與服務質量 (QoS)參數集相關聯。由此，BS具有關于與每個帶寬請求對應的QoS的信息，使得各種請求的延遲約束都是已知的。然而，當對MS進行帶寬許可時，它與MS的基本管理CID相關聯， 并不與各種用戶數據服務流的各個CID相關聯。由此，MS可選擇對于它正在支持的任何服務流使用許可的帶寬分配。應該注意，BS可通過控制消息獲得有關在MS的最大可用功率和當前傳送的功率的信息。在本發明的操作中，本發明的主要方面描述如下 非延遲敏感的分組被分段，以便減小分組占用的總無線電資源的數量，并由此增大系統的譜效率。通常可打包或級聯以便在單個幀中傳輸的分組在分開的幀中傳送以增大譜效率。 可打包或級聯的分組在分開的幀中的分段或傳輸僅用在隊列16中存在比在當前幀中能傳送的更多的分組時，即在載荷高時。 隊列16中非延遲敏感的分組可不按順序傳送，以增大譜效率。 描述了在BS處隨后的過程，其選擇用于固定大小分組的上行鏈路傳輸的MCS， 將所用的副載波數量對SINR的影響考慮進去。對于某些分組大小選擇更高速率MCS可能更有益的事實被結合到該過程中。對于一些分組大小將某些MCS選項的冗余考慮進去了。 提供了將所有以上因素都考慮進去的、要在BS執行的調度算法的實施例。 描述了在MS處跟隨的、用于在給定來自BS的帶寬分配的情況下選擇用于傳輸的分組的過程。該過程對于通過使用分組在分開的幀中的分段和傳輸來實現在高載荷可實現的譜效率增益是不可缺的。在下文，如果必須在當前幀中傳遞分組，則分組被定義為延遲敏感的。沒有這種要求的分組被視為非延遲敏感的，使得它們可在這個幀中或在隨后幀中被調度。在將在BS在更高層傳遞的要求、處理延遲等考慮進去之后，確定有關當前幀中傳輸的要求。由此，如果處理和其它延遲約束總計2個幀，并且數據必須在幀N中被發送到更高層，則分組在N-2變得延遲敏感。在本發明的實施例中，當功率受限用戶要傳送的分組是非延遲敏感時，它可被分段以便以譜方面更加有效方式傳送這些位。作為示例，考慮在所有功率都集中在一個子信道上的情況下上行鏈路SNR為8. 5dB的功率受限用戶。用戶需要在配置有35 12下行鏈路與上行鏈路比(DL/UL比)的WiMAX系統的上行鏈路上傳送576位長的分組。35 12 DL/UL比指示，在幀(除了傳送和接收時間間隙)中總共47個符號中，35個被分配給DL，并且12被分配給UL。形成子信道的副載波的排列被認為是PUSC，其是WiMAX系統中的默認排列。在這種排列中，在時間上三個符號并且在頻率上一個子信道形成“時隙”，其中每個時隙含有48個副載波。圖1示出了在所考慮的功率約束下作為分組大小的函數由每個MCS獲得的速率， 以位/時隙為單位。每個MCS的速率都是二進制變量，其中如果所需的SNR高于當前的SNR， 則速率為0，否則為取決于調制階數和碼率的固定值。對于任何給定分組大小，應該選擇有最佳速率的MCS。當由于子信道數量增大超過MCS可支持的極限，分組大小增長超過特定閾值時，對于每個MCS，速率都降到0。例如，在圖1考慮的情形中，16QAM碼率1/2只能支持使用一個子信道。如果子信道數量增加到2，則SNR下降3dB到5. 5dB,這對于16QAM碼率 1/2太低。由此，誤塊率超過期望閾值(通常10%)，并且滿足誤塊率標準的同時可支持的速率降到0。對于一個子信道，在一個子信道即4個時隙中可支持的最大分組大小為96*4 =384。因此，附圖示出，當分組大小超過384位時，16QAM碼率V2MCS的可支持速率降到 0。該圖同樣也反映了其它MCS的由于功率約束引起的限制。從圖1中顯然的是，將必須使用三個子信道以及QPSK碼率1/2調制和編碼方案傳送上面考慮的情形中的576位分組。這將需要總共576/48 = 12個時隙。現在考慮將分組分段成兩個部分。這將需要附加48位通用MAC標題(GMH)和兩個13位分段子標題(FSH) 的傳輸。由此，我們將需要傳送48+2*13 = 74個附加位或總共576+74 = 650個位。由于這不是8的倍數，因此我們將需要傳送6個附加填充位，導致總共有656位需要傳輸。為了作為兩個分段傳送這個，我們可將這個分成兩個部分，一個具有384位，在當前幀中傳送， 而另一個具有272位，在隨后幀中傳送。從圖1中顯然的是，假設SNR在隨后幀中未改變， 所述傳輸都能使用16-QAM碼率1/2的MCS。第一傳輸將需要384/96 = 4個時隙，而第二傳輸將需要ceiK272/96) = 3個時隙。由此，576位的原始有效載荷可在包含由分段引起的開銷的總共7個時隙中傳送。由此，分段導致節省了 5個時隙，即，在譜效率方面5/12 = 41. 67%的增益。應該注意，不只通過將單個分組分段，而且當需要傳輸的多個分組代替打包或級聯在一起而在分開的幀中傳送時，獲得了譜效率方面的增益。當來自較高層的多個服務數據單元(SDU)被打包到單個協議數據單元(PDU)中時，實現了打包。當使用級聯時，多個 PDU被級聯，并在單個編碼塊中發送。由此，當調度器決定不將分組打包或級聯在一起時，在一些情況下可增強譜效率。為了最大化系統吞吐量，潛在地可級聯的分組在分開的幀中的分段或傳輸僅在高載荷條件下是符合需要的。也就是說，如果其它用戶可使用已經釋放的時隙，則使用較少時隙并推遲分組分段的傳輸或許多打包分組中的少數打包分組，是有用的。在沒有其它用戶利用空時隙的低載荷條件下，這是不必要的。應該注意，在MS是嚴格覆蓋受限的情況下，即使在低載荷條件下，分段也可能是必需的。然而，在這種情形下，分段不是許多選項之一，而是唯一選項。圖2示出了 OFDMA上行鏈路上的功率受限用戶的另一個關注的屬性，即，在某些 SNR和分組大小范圍中可能根本不用某一 MCS。對于在該圖中考慮的8. 5dB的SNR，假設在單個子信道上傳輸，顯然QPSK碼率3/4MCS未用于任何分組大小。當分組大小在大約390 位以下時，使用的最佳MCS是16QAM碼率1/2，并且當分組大小在390位以上時，最好使用 QPSK碼率1/2。然而，并非在所有SNR都是該情況。可從不同角度觀察相同屬性，如圖2中所示。該圖示出了對于早前考慮的相同三個MCS可實現的、作為采用單個子信道上傳輸的情況下SNR的函數的速率，以位/時隙為單位。假設分組大小為384位。從該圖中可以看到，QPSK碼率3/4MCS決不會用于這個分組大小。當用戶不是功率受限的時，以上觀測結論不成立，即，超過其使用MCS變為可行的閾值SNR根據MCS可實現的速率增大。在本發明的實施例中，在將圖1和2中捕獲的效應考慮進去之后，在上行鏈路上調度功率受限用戶。在一個實施例中，存在傳送分組的移動臺11，如圖3和6中所示的。移動臺11包括用于存儲分組的隊列16。移動臺11包括將大多數延遲敏感分組分段的處理單元14。移動臺11包括網絡接口 12，如果基站10分配的資源大小小于使用基站10規定的調制和編碼方案隊列16中任何分組所需的資源，則網絡接口 12在基站10分配的資源中傳送大多數延遲敏感分組。如果基站10分配的資源大小大于使用基站10規定的調制和編碼方案隊列 16中至少一個分組所需的資源，則處理單元14使用打包和分段發送大多數延遲敏感分組以在基站10分配的資源中傳送。如果基站10分配的資源匹配使用基站10規定的調制和編碼方案傳送一個或多個延遲敏感分組所需的資源大小，則網絡接口 12在基站10分配的資源中傳送大多數延遲敏感分組。在一個實施例中，存在移動臺11傳送分組的方法，如圖3和6中所示。該方法包括如下步驟如果基站10分配的資源大小小于使用基站10規定的調制和編碼方案隊列16 中任何分組所需的資源，則用處理單元14將大多數延遲敏感分組分段以用網絡接口 12在基站10分配的資源中傳送。存在如下步驟如果基站10分配的資源大小大于使用基站10 規定的調制和編碼方案隊列16中至少一個分組所需的資源，則使用處理單元14進行的打包和分段發送大多數延遲敏感分組以在基站10分配的資源中傳送。存在如下步驟如果基站10分配的資源匹配使用基站10規定的調制和編碼方案傳送一個或多個延遲敏感分組所需的資源大小，則用網絡接口 12在基站10分配的資源中傳送大多數延遲敏感分組。在WiMAX系統中，依據請求的、用于在MAC協議數據單元(PDU)中傳輸的字節數量，由移動臺(MQ進行帶寬請求。每個帶寬請求與和服務流ID(SFID)具有一對一關系的連接標識符(CID)相關，服務流ID(SFID)與服務質量(QoQ參數集相關聯。由此，BS具有關于與每個帶寬請求對應的QoS的信息，使得各種請求的延遲約束都是已知的。然而，當對MS進行帶寬許可時，它與MS的基本管理CID相關聯，并不與各種用戶數據服務流的各個 CID相關聯。由此，MS可選擇對于它正在支持的任何服務流使用許可的帶寬分配。應該注意，BS可通過控制消息獲得有關在MS的最大可用功率和當前傳送的功率的信息。WiMAX的以上屬性隱含著，當BS進行涉及如上所述的分組分段的調度判定時，它不能顯式地向MS傳遞那個判定。在用于例證分段的益處的示例中，考慮具有兩個服務流的 MS, 一個需要傳輸576位，而另一個具有相同或可能不同的QoS要求，并且需要傳輸不同數量的位。對于兩個服務流使用它們的各個CID進行帶寬請求。BS可決定在當前幀僅對于第一服務流提供帶寬，并在后面出現的幀中對于第二服務流提供帶寬。對于第一服務流，MS 將請求576位的帶寬分配，但是BS可判定，更有效的是，MS將576位分組作為兩個分組傳送，一個384位長，而另一個272位長。由此，它可僅為384位分配帶寬。由于CID未規定用于該分配，因此MS可以多種方式使用這個縮減的分配。例如，它可選擇將其用于第二服務流。在本發明的一個實施例中，當MS檢測到分配不匹配其帶寬請求中的任一個，并且通過級聯其隊列16中的分組不能完全利用該分配時，它會將其分組之一分段，并在提供的分配內傳送一個分段。進行該分段使得傳送的分段將完全利用提供的分配。圖3中示出了根據本發明上述方面在MS的過程。該圖除了分段之外還示出了使用打包和級聯，以便填充帶寬分配。現在參考其圖4、5和7，示出了 OFDMA系統中的基站10 (BS)，其確定用于由移動臺11 (MQ傳送的特定大小的分組的調制和編碼方案。基站10包括處理單元14，該處理單元確定對于調制和編碼方案傳送分組所需的時間-頻率資源的數量，基于所用的時間-頻率資源的數量和在移動臺11可用的功率確定SINR，確定傳輸速率作為傳送的分組大小與所用的時間-頻率資源的數量的比，如果確定的SINR低于所述調制和編碼方案所需的閾值 SINR,則將速率設置為0，以及選擇具有最高傳輸速率的調制和編碼方案。基站10包括存儲調制和編碼方案的存儲器。存儲器可具有取決于分組大小并由處理單元14考慮的調制和編碼方案的列表。 基站10可包含存儲器，該存儲器具有對于分組大小范圍而言相同并由處理單元14考慮的調制和編碼方案的列表。參考圖4、5和7，在一個實施例中，存在一種在OFDMA系統中確定用于要由移動臺 Il(MS)傳送的特定大小的分組的調制和編碼方案的方法。該方法包括如下步驟用處理單元14確定對于調制和編碼方案傳送所述分組所需的時間-頻率資源的數量。存在如下步驟用處理單元14基于所用的時間-頻率資源的數量和在移動臺11可用的功率確定SINR。 存在如下步驟用處理單元14確定傳輸速率作為傳送的分組大小與所用的時間-頻率資源的數量的比。存在如下步驟如果確定的SINR低于所述調制和編碼方案所需的閾值SINR， 則用處理單元14將速率設置為0。存在如下步驟用處理單元14選擇具有最高傳輸速率的調制和編碼方案。存儲器中可存在取決于分組大小的、由處理單元14考慮的調制和編碼方案列表。 考慮的調制和編碼方案列表對于分組大小范圍而言可以是相同的。圖4示出了 BS之后進行的用于在已知特定數量的字節需要由MS傳送的情況下分配若干時隙和MCS的過程。該過程將對MS的功率約束影響和上述所得到的MCS選項的冗余考慮進去了。在一個實施例中，如圖4、5和7中所示的，存在一種在OFDMA系統中調度移動臺11 所進行傳輸的基站10。基站10包括處理單元14，該處理單元確定調制和編碼方案以及分組在它要由移動臺11在一個傳輸時間間隔中傳送時占用的時間-頻率資源的數量；其確定調制和編碼方案以及所述分組在它被分段并在兩個或更多傳輸時間間隔上傳送的情況下占用的時間-頻率資源總數；以及調度占用最小數量時間-頻率資源的若干傳輸時間間隔上的傳輸。基站10包括存儲器，在存儲器中存儲調制和編碼方案。僅當滿足SINR閾值時，處理單元14才可選擇調制和編碼方案。處理單元14可選擇考慮的若干傳輸時間間隔，以便滿足對分組傳遞的延遲約束。基站10可包含具有分組的隊列16，并且其中僅當存在可用于在當前傳輸時間間隔中占用資源的其它分組在隊列16 中等待時，處理單元14才考慮兩個或更多傳輸時間間隔上的傳輸。基站10可包含隊列16， 其中僅在先前調度過程已在當前傳輸時間間隔中將所有資源都指配給隊列16中的分組之后，并且還有分組在隊列中等待傳輸時，處理單元14才考慮兩個或更多傳輸時間間隔上的傳輸。在一個實施例中，如圖4、5和7中所示的，存在調度移動臺11所進行傳輸的基站 10。基站10包括至少一個隊列16用于存儲分組。基站10包括處理單元14，該處理單元關于必須在其內傳送分組的、開始于當前幀(以幀數為單位)的持續時間進行確定，并將持續時間在閾值以下的分組標記為延遲敏感分組；其調度所有延遲敏感分組；如果仍有時間-頻率資源可用，則其調度非延遲敏感分組；確定是否所有時間-頻率資源都被占用，以及是否還有分組在隊列16中等待，其指示高系統載荷；在高系統載荷條件下，確定將任何非延遲敏感分組分段是否能減少用于非延遲敏感分組的資源數量；以及將可用更少資源傳送的分組分段，并使用所得到的未占用的時間-頻率資源調度更多分組。基站10可包含網絡接口 12，該網絡接口以與非延遲敏感分組進入隊列的順序不同的順序傳送所述非延遲敏感分組。基站10可至少包含第二隊列20，并且其中延遲敏感分組和非延遲敏感分組存儲在分開的隊列中。基站10可至少包含第二隊列，其中等待傳送的分組的分段存儲在分開的隊列中。在一個實施例中，存在一種在OFDMA系統中基站10調度移動臺11所進行傳輸的方法，如圖4、5和7中所示。該方法包括如下步驟用處理單元14確定調制和編碼方案以及分組在它要由移動臺11在一個傳輸時間間隔中傳送時占用的時間-頻率資源的數量。存在如下步驟用處理單元14確定調制和編碼方案以及分組在它被分段并在兩個或更多傳輸時間間隔上傳送時占用的時間-頻率資源總數。存在如下步驟用處理單元14調度占用最小數量時間-頻率資源的若干傳輸時間間隔上的傳輸。僅當滿足SINR閾值時，處理單元14才可選擇調制和編碼方案。處理單元14可選擇考慮的若干傳輸時間間隔，以便滿足對分組傳遞的延遲約束。僅當存在可用于在當前傳輸時間間隔中占用資源的其它分組在隊列16中等待時，處理單元14才可考慮兩個或更多傳輸時間間隔上的傳輸。僅在先前調度過程已在當前傳輸時間間隔中將所有資源都指配給隊列16中的分組之后，并且還有分組在隊列中等待傳輸時，處理單元14才可考慮兩個或更多傳輸時間間隔上的傳輸。在一個實施例中，存在基站10調度移動臺11所進行傳輸的方法。該方法包括如下步驟處理單元14關于必須在其內傳送分組的、開始于當前幀(以幀數為單位)的持續時間進行確定，并將持續時間在閾值以下的分組標記為延遲敏感分組。存在如下步驟用處理單元14調度所有延遲敏感分組。存在如下步驟如果仍有時間-頻率資源可用，則用處理單元14調度非延遲敏感分組。存在如下步驟用處理單元14確定是否所有時間-頻率資源都被占用，以及是否還有分組在隊列16中等待，其指示高系統載荷。存在如下步驟在高系統載荷條件下，用處理單元14確定將已經調度的任何非延遲敏感分組分段是否能減少用于非延遲敏感分組的資源數量。存在如下步驟用處理單元14將可用更少資源傳送的分組分段，并使用所得到的未占用的時間-頻率資源調度更多分組。可由網絡接口 12以與非延遲敏感分組進入隊列的順序不同的順序傳送所述非延遲敏感分組。延遲敏感分組和非延遲敏感分組可存儲在分開的隊列16中。等待傳送的分組的分段可存儲在分開的隊列中。圖5中示出了根據本發明在BS的調度算法的示范實施例。調度算法結合了本發明的如下主要方面1.將分組在分開的無線電幀中分段或在分開的無線電幀中向用戶傳輸分組實現了較高譜效率。2.僅當隊列16中存在的分組比在當前幀中能傳送的分組更多時，即在高載荷高時，才使用在分開的幀中的分段或傳輸來增強譜效率。3.當分組是非延遲敏感的情況下不按順序傳輸隊列16中的分組以增強譜效率。
4.考慮了每個頻音SINR和MCS選擇與到MS的傳輸的大小的相關性，并考慮了對于某些分組大小所得到的MCS選項的冗余。在開始時所有用戶的所有CID的分組都進入主隊列Oil)。以可容忍延遲的遞增順序在隊列中對分組分類。定義用戶狀態，該用戶狀態包括三個量，即分配給用戶的MCS、分配給用戶的時隙數量和用戶要傳送的字節數量。當分組跳出隊列時，更新這個狀態。圖4中的過程對于實現圖5中標為Dl和D2的判定框是必需的。對于兩個判定框，圖4中的過程用于確定MCS對于分組的傳輸是否具有足夠高的SINR。如果是這種情況，則附加地在判定框Dl中，確定是否有計算的所需時隙數量可用。圖5中描述的算法可總結如下。存在關于在其以上分組變成延遲敏感的延遲閾值進行的確定。該算法其特征可在于具有三個階段 在第一階段，延遲敏感的分組被指配了空時隙，其中指配的時隙數量和對應的 MCS取決于圖4中所規定的功率約束。如果延遲敏感分組不適合在其余的時隙中，則它可被分段以填滿所有時隙。對于當前幀未調度的分段進入臨時隊列22，Qf。如果分組不被分段，但在這個階段不能在當前幀中傳送，則它們進入另一個臨時隊列22，Q2。這個第一階段中的目標是尋址所有延遲敏感分組。 如果所有延遲敏感分組都已經被調度，并且仍存在一些時隙可用于分配，則第二階段發生。在這種情況下，其余分組被指配，同時保持當前對于每個用戶指配的相同MCS。 試圖對于之前被指配發送延遲敏感分組的MS保持相同MCS的目的是保持最高的可能速率， 同時服務隊列中的其余分組。在這個階段，分組可被分段，并還可不按隊列中的順序傳送。 如果在前兩個階段中已經考慮了主隊列Oil)中的所有分組，并且仍然還有時隙可用，則第三階段發生。如果沒有時隙可用，則可能本該被打包或級聯的分組在分開的幀中的分段和傳輸最大化了譜效率，同時遵守了延遲約束。然而，如果在階段1和2之后還有時隙可用，這顯然指示低載荷條件。因此，沒必要使用分組在分開的幀中的分段和傳輸最大化速率。相反，可使用其余時隙傳送來自隊列Qf的任何其余分組分段或來自隊列Q2的分組。首先，考慮隊列Qf中的分組分段。在可能情況下，分組的分段被取消或修改。然后，考慮Q2中的任何其余分組，直到所有其余時隙都被占用或者所有分組都已經分配了時隙為止。如果在尋址隊列Oif)中的所有分組分段之前所有時隙就被占用了，則仍保持分段的分組有助于最大化速率。如果在階段3結束時并非所有時隙都被占用，則所有分組都沒必要分段來服務。由此，該算法對于低和高載荷條件都適合于實現期望目標。雖然已經為了例證目的在以上實施例中詳細描述了本發明，但是要理解到，這種細節只是為了那個目的，并且本領域技術人員可在不脫離本發明的精神和范圍內在其中進行改變，只是它可由如下權利要求書描述。
權利要求
1.一種在OFDMA系統中確定用于要由移動臺傳送的特定大小的分組的調制和編碼方案的方法，所述方法包括如下步驟用處理單元確定對于調制和編碼方案傳送所述分組所需的時間-頻率資源的數量； 用所述處理單元基于所用的時間-頻率資源的數量和在所述移動臺可用的功率確定 SINR ；用所述處理單元確定傳輸速率作為傳送的分組大小與所用的時間-頻率資源的數量的比；如果確定的SINR低于所述調制和編碼方案所需的閾值SINR，則用所述處理單元將速率設置為0;以及用所述處理單元選擇具有最高傳輸速率的調制和編碼方案。
2.如權利要求1所述的方法，其中由所述處理單元考慮的存儲器中的調制和編碼方案列表取決于所述分組大小。
3.如權利要求2所述的方法，其中考慮的調制和編碼方案列表對于分組大小范圍而言是相同的。
4.一種OFDMA系統中的基站調度移動臺所進行傳輸的方法，所述方法包括如下步驟 用處理單元確定調制和編碼方案以及分組在它要由移動臺在一個傳輸時間間隔中傳送時占用的時間-頻率資源的數量；用所述處理單元確定調制和編碼方案以及所述分組在它被分段并在兩個或更多傳輸時間間隔上傳送時占用的時間-頻率資源總數；以及用所述處理單元調度占用最小數量時間-頻率資源的若干傳輸時間間隔上的傳輸。
5.如權利要求4所述的方法，其中僅當滿足SINR閾值時，所述處理單元才選擇調制和編碼方案。
6.如權利要求4所述的方法，其中所述處理單元選擇考慮的若干傳輸時間間隔，以便滿足對所述分組傳遞的延遲約束。
7.如權利要求6所述的方法，其中僅當存在可用于在當前傳輸時間間隔中占用資源的其它分組在隊列中等待時，所述處理單元才考慮兩個或更多傳輸時間間隔上的傳輸。
8.如權利要求6所述的方法，其中僅在先前調度過程已在所述當前傳輸時間間隔中將所有資源都指配給所述隊列中的分組之后，并且還有分組在所述隊列中等待傳輸時，所述處理單元才考慮兩個或更多傳輸時間間隔上的傳輸。
9.一種用于基站調度移動臺所進行傳輸的方法，所述方法包括如下步驟處理單元關于必須在其內傳送分組的、開始于當前幀、以幀數為單位的持續時間進行確定，并將所述持續時間在閾值以下的分組標記為延遲敏感分組； 用所述處理單元調度所有延遲敏感分組；如果仍有時間-頻率資源可用，則用所述處理單元調度非延遲敏感分組； 用所述處理單元確定是否所有時間-頻率資源都被占用，以及是否還有分組在隊列中等待，其指示高系統載荷；在高系統載荷條件下，用所述處理單元確定將已經調度的所述非延遲敏感分組中的任一個非延遲敏感分組分段是否能減少用于所述非延遲敏感分組的資源數量；以及用所述處理單元將可用更少資源傳送的分組分段，并使用所得到的未占用的時間-頻率資源調度更多分組。
10.如權利要求9所述的方法，其中通過網絡接口以與非延遲敏感分組進入所述隊列的順序不同的順序傳送所述非延遲敏感分組。
11.如權利要求9所述的方法，其中延遲敏感分組和非延遲敏感分組存儲在分開的隊列中。
12.如權利要求9所述的方法，其中等待傳送的分組的分段存儲在分開的隊列中。
13.一種用于移動臺傳送分組的方法，所述方法包括如下步驟如果基站分配的資源大小小于使用所述基站規定的調制和編碼方案隊列中任何分組所需的資源，則用處理單元將大多數延遲敏感分組分段以用網絡接口在所述基站分配的資源中傳送；如果所述基站分配的資源大小大于使用所述基站規定的調制和編碼方案所述隊列中所述分組中至少一個分組所需的資源，則使用所述處理單元進行的打包和分段發送所述大多數延遲敏感分組以在所述基站分配的資源中傳送；以及如果所述基站分配的資源匹配使用所述基站規定的調制和編碼方案傳送一個或多個延遲敏感分組所需的資源大小，則用所述網絡接口在所述基站分配的資源中傳送所述大多數延遲敏感分組。
14.一種在OFDMA系統中確定用于要由移動臺傳送的特定大小的分組的調制和編碼方案的基站，所述基站包括處理單元，其確定對于調制和編碼方案傳送所述分組所需的時間-頻率資源的數量， 基于所用的時間-頻率資源的數量和在所述移動臺可用的功率確定SINR，確定傳輸速率作為傳送的分組大小與所用的時間-頻率資源的數量的比，如果確定的SINR低于所述調制和編碼方案所需的閾值SINR，則將速率設置為0，以及選擇具有最高傳輸速率的調制和編碼方案；以及存儲器，其存儲調制和編碼方案。
15.如權利要求14所述的基站，其中所述存儲器具有取決于所述分組大小并由所述處理單元考慮的調制和編碼方案的列表。
16.如權利要求14所述的基站，包含存儲器，所述存儲器具有對于分組大小范圍而言相同并由所述處理單元考慮的調制和編碼方案的列表。
17.—種在OFDMA系統中調度移動臺所進行傳輸的基站，所述基站包括處理單元，其確定調制和編碼方案以及分組在它要由移動臺在一個傳輸時間間隔中傳送時占用的時間-頻率資源的數量；其確定調制和編碼方案以及所述分組在它被分段并在兩個或更多傳輸時間間隔上傳送時占用的時間-頻率資源總數；以及調度占用最小數量時間-頻率資源的若干傳輸時間間隔上的傳輸；以及存儲器，在其中存儲所述調制和編碼方案。
18.如權利要求17所述的基站，其中僅當滿足SINR閾值時，所述處理單元才選擇調制和編碼方案。
19.如權利要求17所述的基站，其中所述處理單元選擇考慮的若干傳輸時間間隔，以便滿足對所述分組傳遞的延遲約束。
20.如權利要求19所述的基站，包含具有分組的隊列，并且其中僅當存在可用于在當前傳輸時間間隔中占用資源的其它分組在所述隊列中等待時，所述處理單元才考慮兩個或更多傳輸時間間隔上的傳輸。
21.如權利要求19所述的基站，包含隊列，其中僅在先前調度過程已在所述當前傳輸時間間隔中將所有資源都指配給所述隊列中的分組之后，并且還有分組在所述隊列中等待傳輸時，所述處理單元才考慮兩個或更多傳輸時間間隔上的傳輸。
22.一種調度移動臺所進行傳輸的基站，包括至少一個隊列，用于存儲分組；以及處理單元，其關于必須在其內傳送分組的、開始于當前幀、以幀數為單位的持續時間進行確定，并將所述持續時間在閾值以下的分組標記為延遲敏感分組；其調度所有延遲敏感分組；如果仍有時間-頻率資源可用，則其調度非延遲敏感分組；用處理單元確定是否所有時間-頻率資源都被占用，以及是否還有分組在所述隊列中等待，其指示高系統載荷；在高系統載荷條件下，確定將任何所述非延遲敏感分組分段是否能減少用于所述非延遲敏感分組的資源數量；以及將可用更少資源傳送的分組分段，并使用所得到的未占用的時間-頻率資源調度更多分組。
23.如權利要求22所述的基站，包含網絡接口，其以與非延遲敏感分組進入所述隊列的順序不同的順序傳送所述非延遲敏感分組。
24.如權利要求22所述的基站，至少包含第二隊列，并且其中延遲敏感分組和非延遲敏感分組存儲在分開的隊列中。
25.如權利要求22所述的基站，至少包含第二隊列，其中等待傳送的分組的分段存儲在分開的隊列中。
26.一種傳送分組的移動臺，所述移動臺包括隊列，用于存儲分組；處理單元，其將大多數延遲敏感分組分段；網絡接口，如果所述基站分配的資源大小小于使用所述基站規定的調制和編碼方案所述隊列中任何分組所需的資源，則所述網絡接口在基站分配的資源中傳送所述大多數延遲敏感分組；如果所述基站分配的資源大小大于使用所述基站規定的調制和編碼方案所述隊列中所述分組中至少一個分組所需的資源，則所述處理單元使用打包和分段發送所述大多數延遲敏感分組以在所述基站分配的所述資源中傳送；如果所述基站分配的資源匹配使用所述基站規定的調制和編碼方案傳送一個或多個延遲敏感分組所需的資源大小，則所述網絡接口在所述基站分配的資源中傳送所述大多數延遲敏感分組。
全文摘要
OFDMA系統中的基站，其確定用于要由移動臺傳送的特定大小的分組的調制和編碼方案。基站調度移動臺所進行傳輸并傳送分組。基站包含處理單元，其確定對于調制和編碼方案傳送分組所需的時間-頻率資源的數量；基于所用的時間-頻率資源的數量和在移動臺可用的功率確定SINR；確定傳輸速率作為傳送的分組大小與所用的時間-頻率資源的數量的比；如果確定的SINR低于該調制和編碼方案所需的閾值SINR，則將該速率設置為0；以及選擇具有最高傳輸速率的調制和編碼方案。基站包含存儲調制和編碼方案的存儲器。
文檔編號H04W72/12GK102415034SQ201080018993
公開日2012年4月11日 申請日期2010年4月23日 優先權日2009年4月24日
發明者H·庫拉帕蒂, K·巴拉錢德蘭, R·拉梅什 申請人:瑞典愛立信有限公司