CN101044773A - 基于蜂窝通信系统的负载来调度发送和重发的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于蜂窝通信系统(100)的设备(300)包括：缓冲器(303)，其接收用于在空中接口(115)上传送的数据。缓冲器(303)耦合到调度器(305)，该调度器调度数据并且分配空中接口(115)的物理资源。使用诸如混合－自动请求重传机制的重传机制来进行传送。负载处理器(309)确定与调度器(305)相关联的负载特性，并且目标控制器(311)响应于所述负载特性对用于重传机制的目标参数进行设置。具体来说，可响应于一个小区或者多个小区的负载水平来设置误块率目标。传送控制器(307)响应于所述目标参数来设置用于传送的传送参数，并且发送器(301)利用传送参数来传送数据。因此，可动态地调整重传机制的操作点，由此减少整体等待时间。

Description

基于蜂窝通信系统的负载来调度发送和重发的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于对蜂窝通信系统中的重传机制的至少一个传送进行控制的设备、基站以及方法。
背景技术
在蜂窝通信系统中，地理区域被划分成多个小区，每个小区由基站提供服务。这些基站通过可在其间传送数据的固定网络来相互连接。移动站由该移动站所在小区的基站经由无线通信链路来提供服务。
典型的蜂窝通信系统延伸到覆盖整个国家，并且包括几百甚至几千个小区，以支持几千甚至几百万个移动站。从移动站到基站的通信被称为上行链路，而从基站到移动站的通信被称为下行链路。
将基站相互连接的固定网络可操作以在任何两个基站之间对数据进行路由，由此使得一小区中的移动站能够与任何其它小区中的移动站进行通信。另外，固定网络包括：用于与诸如因特网或者公共交换电话网络(PSTN)的外部网络互连的网关功能，由此允许移动站与通过通信电缆连接的通信电缆电话和其它通信终端进行通信。此外，固定网络包括用于对传统蜂窝通信网络进行管理所需的多种功能，所述功能包括：用于数据路由、准入控制、资源分配、用户记帐、移动站认证等的功能。
当前，最普遍的蜂窝通信系统是第二代通信系统，称为全球移动通信系统(GSM)。GSM使用称为时分多址(TDMA)的技术，其中通过将频率载波划分成8个可分别分配给用户的离散时隙来实现用户分离。对GSM TDMA通信系统的进一步说明可在由Michel Mouly和Marie Bernadette Pautet的“The GSM System for MobileCommunications”(Bay Foreign Language Books，1992，ISBN2950719007)中找到。
目前，正在开发第三代系统来进一步加强提供给移动用户的通信业务。最广泛采用的第三代通信系统是基于码分多址(CDMA)技术的。频分复用(FDD)和时分复用(TDD)技术都采用这种CDMA技术。在CDMA系统中，通过将不同扩频扰频码分配给在相同载波频率上并且在相同时间间隔中的不同用户来获得用户分离。在TDD中，通过类似于TDMA将不同时隙分配给不同用户来实现进一步的用户分离。然而，与TDMA相比，TDD提供用于上行链路传送和下行链路传送两者的相同载波频率。利用此原理的通信系统的示例是全球移动通信系统(UMTS)。CDMA特别是宽带CDMA(WCDMA)的进一步说明可在Harri Holma(编辑)、Antti Toskala(编辑)的“WCDMA for UMTS”(Wiley & Sons，2001，ISBN 0471486876)中找到。
在第三代蜂窝通信系统中，通信网络包括：核心网络和无线接入网(RAN)。核心网络可操作以将数据从RAN的一个部分路由到另一部分，并且与其它通信系统进行交互。另外，核心网络执行蜂窝通信系统的操作和管理功能，诸如记帐。RAN可操作以经由空中接口的无线链接支持无线用户装备。RAN包括：基站，其在UMTS中称为节点B；和无线网络控制器(RNC)，其经由空中接口对基站和通信进行控制。
RNC执行与空中接口相关的许多控制功能，包括无线资源管理和与适当基站之间的数据路由。RNC还提供了RAN与核心网络之间的接口。RNC和相关联的基站被称为无线网络子系统(RNS)。
已经将第三代蜂窝通信系统规定为提供包括高效分组数据业务的大量不同业务。例如，在3GPP的规范版本5中，以高速下行链路分组接入(HSDPA)业务的形式支持下行链路分组数据业务。高速上行链路分组接入(HSUPA)特性也正在被进行标准化处理。此上行链路分组接入特性将采用HSDPA的许多特性。
根据3GPP规范，在频分复用(FDD)模式和时分复用(TDD)模式两者中都可使用HSDPA。
在HSDPA中，在用户之间根据他们的需要来共享传送码资。基站或者“节点-B”负责在所谓调度任务中向用户分配并分发这些资源。因此，对于HSDPA，一些调度是由RNC来执行的，而其它调度是由基站来执行的。具体来说，RNC向每个基站分配一组资源，基站可独占地使用该组资源来进行高速分组业务。RNC还控制到基站和来自基站的数据流。然而，基站执行以下处理：调度与连接到该基站的移动站之间的传送、运行重传机制、控制针对与移动站之间的传送的编码和调制、并且发送(对于HSDPA)并且接收(对于HSUPA)来自移动单元的数据分组。
HSDPA和HSUPA试图提供具有相对低的资源使用和较低等待时间的分组接入技术。
具体来说，HSDPA和HSUPA使用以下技术以便减少传送数据所需的资源，从而提高通信系统的容量：
·自适应编码调制。动态选择对于当前无线条件而言最优的编码调制机制，从而提供高效链路自适应。例如，在HSDPA中，在有利无线条件下可利用16QAM高阶调制来增加用户的吞吐量，而在较不利无线条件下可利用较低效率但更鲁棒的QPSK调制。
·利用软合并(soft combining)进行重传。HSDPA和HSUPA使用称为混合-自动请求重传(H-ARQ)机制的重传机制，其中重传与在先传送进行软合并，以便实现高效通信。H-ARQ机制典型地是为了增加效率而以各个传送的较高误块率来运行的，但在软合并之后的最终误块率与之前的HSDPA系统的误块率类似。
·在基站处执行快速调度。这样允许调度足够快，以便动态地遵循无线条件的变化。例如，当超过一个移动单元需要业务时，基站可以优先于经历较差无线条件的移动站，而向经历有利无线条件的移动站调度数据。此外，可以仔细调整分配给移动站的资源和应用于到移动站的传送的编码和调制，来适合于各个移动站所经历的当前无线条件。
HSDPA和HSUPA还利用以下技术来减少与数据通信相关的延迟(等待时间)：
·短传送时间间隔。具体来说，以频繁时间间隔将数据传送块传送给发送器，由此允许以最小延迟来进行传送和重传。
·位于基站处的调度和重传功能。由于无需在RNC与基站之间对控制和数据进行传送，所以这样可以减少与调度和重传相关的延迟。
·增加的容量。由于较高数据容量可提供较高吞吐量并且由此减少队列长度，所以减少的资源利用以及增加的相关容量本身就可减少由于数据缓冲所引起的延迟。
然而，尽管有这些技术，但性能仍然并非最优。具体来说，在传统系统中，选择操作点以提供可接受的容量和延迟性能。虽然这种操作点通常可以提供可接受的性能，但对于许多情况，这并非是最优的，并且在特定情况下，这可能导致相对高的等待时间。例如，虽然增加容量可减少排队延迟，但这样也可能增加其它延迟，诸如与重传相关的延迟。因此，为了实现足够高的容量，重传延迟常常导致高于预期的延迟。
例如，为了实现足够高的容量，以充分低的传送功率来传送数据分组是非常重要的。相关排队延迟由此得到减少。
然而，这导致误块率的增加，并且因此增加了成功通信所需的重传次数。由于发生重传之前的延迟相当长，所以可能大幅度增加传送数据分组的结果平均延迟。
因此，有利地提供一种改进后的通信系统，并且尤其是有利地提供以下系统，其增加了灵活性、提高了性能、减少了等待时间并且/或者增加了容量。
发明内容
因此，本发明设法优选地单个地或者组合地对一个或者更多个上述缺点进行缓和、减轻或者消除。
根据本发明的第一方面，提供一种用于蜂窝通信系统的设备，所述设备包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；负载装置，其用于确定与所述调度器相关联的负载特性；目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数对用于传送的传送参数进行设置。
本发明可提供一种提高了性能的蜂窝通信系统。具体来说，本发明可使得性能得以改善，其中重传机制的操作点可适应于蜂窝通信系统的当前特性。本发明可以允许动态地调整资源利用与延迟之间的权衡和/或排队延迟与重传延迟之间的改进的权衡。例如，在低负载时，可将传送参数设置成导致每个所传送信息比特的高资源利用，但是低重传概率，由此减少重传延迟；而在高负载时，可将传送参数设置成导致每个所传送信息比特的低资源利用，但是较高重传概率，由此减少排队延迟并增加容量。在一些实施例中，可使得与数据通信有关的等待时间减少或者最小化。
目标参数可具体地控制重传机制的操作点。所述设备的功能可分布在不同单元之间，并且具体来说所述设备的功能可分布在蜂窝通信系统(包括基站)的固定网路与蜂窝通信系统的用户设备之间。因此，在一些实施例中，所述设备可分布在蜂窝通信系统的整个空中接口上。例如，传送可以是由用户设备进行的传送，而调度器、负载装置和/或目标参数设置装置可实现在固定网络中，并且具体地实现在基站中。
负载特性可表示调度器的负载、一个小区的负载、多个小区的负载，或者如蜂窝通信系统整体的负载。
根据本发明的一个可选特征，传送参数包括消息传送功率。这提供重传机制进行控制的适当参数，并且允许有效且有利地对重传等待时间进行控制。
根据本发明的一个可选特征，传送参数包括传送功率参考指示。这提供对重传机制进行控制的适当参数，并且允许有效且有利地对重传等待时间进行控制。具体来说，功率参考指示可在允许对重传性能进行控制的同时，也允许执行如链路自适应。
功率参考可由功率控制机制和/或链路自适应机制来使用。
例如，对于UMTS蜂窝通信系统的HSDPA或者HSUPA业务，可提供功率参考，将其用作基站和/或远程单元用以确定传送传输格式的基础。
根据本发明的可选特征，目标参数包括差错率。具体来说该差错率可以是误块率(BLER)。BLER可以是误包率(PER)。
差错率具体地提供用于对重传机制的操作进行控制的适当参数。具体来说，诸如BLER的差错率是用于对重传概率进行控制并且由此对重传等待时间进行控制的尤其适当的参数。
根据本发明的可选特征，传送参数包括调制参数。该调制参数例如可以是调制顺序或者扩频因子。调制参数具体地有利于对传送进行控制，并且尤其有利于对重传概率进行控制，并且特别能够与现有系统，诸如UMTS的HSDPA和HSUPA业务相兼容。
根据本发明的可选特征，传送参数包括错误处理编码(errorcoding)参数。该错误处理编码参数例如可以是应用于传送数据的前向纠错(FEC)机制。例如，FEC率可以响应于目标参数来设置。在一些实施例中传送参数可以是表示资源分配和要在资源分配以内传送的信息数据量的间接错误处理编码参数。错误处理编码参数具体地有利于对传送，特别是重传概率进行控制，并且特别可以与诸如UMTS的HSDPA和HSUPA业务这样的现有系统相兼容。传送参数具体地可包括经组合的错误处理编码和调制参数。
根据本发明的可选特征，传送参数包括传送参数设置限制。这样可以提供用于对传送性能进行控制的尤其适当的传送参数，并且尤其可以允许对干扰水平进行限制。传送参数设置限制可对能够从其中选择用于传送的参数的一组传送参数进行限制。例如，在UMTS蜂窝通信系统的HSDPA或者HSUPA业务中，传送参数设置限制可以是对可使用的传送格式组合(TFC)的限制。
根据本发明的可选特征，传送参数是消息的最初传送的传送参数。这可以提供特别有利的性能和有效控制。例如，在重传机制中，接收到最初传送的概率对重传操作的平均重传延迟有重要影响。
根据本发明的可选特征，重传请求的概率依赖于传送参数的设置。重传的概率可以依赖于传送参数的设置。本发明通过响应于目标参数对传送参数进行控制，可有利地提供用于控制重传特性(尤其是重传等待时间)的装置。
根据本发明的可选特征，负载装置可操作以响应于等待传送数据的量来确定负载特性。这提供了对系统的负载的有利测量。在许多实施例中，响应于等待数据的量对负载特性进行确定是特别简单的，并且仍然提供当前负载的精确表示。
根据本发明的可选特征，等待传送数据与单个小区相关联。这允许在一些实施例中特别简单地实现。具体来说，在许多实施例中，允许仅基于在基站处可获得的信息来确定负载特性。因此，在一些这样的实施例中负载特性可由基站来独立确定。
根据本发明的可选特征，等待传送数据与对于多个小区共用的无线控制器相关联。这允许在一些实施例中特别简单地实现。具体来说，在许多实施例中允许仅基于无线控制器处可获得的信息来确定负载特性。因此，在一些这样的实施例中可通过无线控制器来独立确定负载特性。通过响应于多个小区中的条件来控制重传机制，可附加地或者另选地提高性能。
无线控制器具体地可以是无线网络控制器(RNC)。
根据本发明的可选特征，等待数据的量对应于传送数据缓冲器负载。这可提供对于负载特性的特别低复杂度的确定，并且/或者可以提供特别适当的负载特性。传送数据缓冲器例如可以是无线网络控制器、基站和/或远程单元的传送缓冲器。
根据本发明的可选特征，负载装置可操作以响应于附接的远程单元的数量来确定负载特性。
这可提供特别适当的负载特性，所述负载特性可提供对蜂窝通信系统的小区负载的适当测量。另选的或者附加的，这可提供对于负载特性的低复杂度确定，并且具体地可利用容易获得的信息。例如，附接的远程单元数量越多，要考虑的负载可能就越高。
可响应于选择和/或过滤规则来确定附接的远程单元的数量。例如该数量可以是在单个小区内活动的活动远程单元的数量、请求业务的远程单元的数量等。
根据本发明的可选特征，针对增加的负载，传送参数偏向于增加的重传数量。这可提高性能，可允许改善并且动态地进行容量与等待时间之间的权衡，和/或可以允许改善排队等待时间与重传等待时间之间的权衡。
例如，在低负载时，可将传送参数设置成具有可忽略的重传概率(如将BLER设置得非常低)。因此，可利用大量资源，但可显著减少重传等待时间。在较高负载时，附加资源将典型地不可用，并且设置将导致减少的容量并且增加的排队延迟。因此，在示例中，将传送参数设置成导致较高的重传概率(如，将BLER设置成高值)。这将导致较低资源利用(特别是当使用H-ARQ机制时)，并且因此以增加了重传延迟为代价，减少了排队延迟。
根据本发明的可选特征，所述设备进一步包括性能特性测量装置；并且目标参数设置装置进一步可操作以响应于改性能特性来设置目标参数。
根据本发明的可选特征，传送是下行链路传送。该传送具体可以是HSDPA传送。
根据本发明的可选特征，传送是上行链路传送。该传送具体可以是HSUPA传送。
根据本发明的可选特征，负载装置可操作以响应于从远程单元接收的负载指示来确定负载特性。这特别适用于上行链路通信，并且可便于实现通信系统的固定网络中的功能，同时允许响应于所述远程单元的特性来进行确定。所述负载指示具体可以是所述远程单元的传送缓冲器负载的指示。
根据本发明的可选特征，所述设备进一步包括用于将目标参数的指示从基站传送到远程站的装置。这在许多实施例中可便于或者使得能够实现功能和/或适当分布功能。具体来说，这允许不同的组件在最适当的地方实现。例如，这可允许负载装置和目标参数设置装置被实现在固定网络中，同时允许传送参数设置装置被实现在远程单元中。
根据本发明的可选特征，所述设备进一步包括用于将传送参数的指示从基站传送到远程站的装置。这在许多实施例中可便于或者使得能够实现功能和/或适当分布功能。具体来说，这可允许不同的组件在最适当的地方实现。例如，这可允许负载装置、目标参数设置装置、以及传送参数设置装置被实现在固定网络中，同时允许对上行链路传送进行控制。
在一些实施例中，可将目标参数和/或传送参数的指示从多个基站传送到远程站。在一些这样的实施例中，远程单元可忽略所述指示，除非从多个基站(特别是从全部基站)接收到相同的指示。
根据本发明的可选特征，传送参数设置装置被包括在基站中，并且目标参数设置装置被包括在无线网络控制器中，所述无线网络控制器可操作以将目标参数的指示传送到基站。这可在一些实施例中提供特别有利的实现。具体来说，这可允许或者便于在无线网络控制器中基于诸如调度信息的可在无线网络控制器中获得的信息来确定目标参数，同时允许在基站中的重传机制的高效操作。
根据本发明的可选特征，所述设备还包括用于将目标参数传送到与与以下小区相关联的调度功能的装置，所述小区不同于与用于确定目标参数的装置相关联的小区。这可便于一些实施例中的操作，并且可附加或者另选地允许响应于针对其它小区的目标参数来对重传机制进行控制。
根据本发明的可选特征，所述设备还包括用于将所述负载特性传送到与以下小区相关联的调度功能的设备，所述小区不同于用于确定所述负载特性参数的装置。这可便于一些实施例中的操作，并且可附加或者另选地允许响应于针对其它小区的负载特性来对重传机制进行控制。
根据本发明的可选特征，所述重传机制是混合-自动请求重传(H-ARQ)机制。本发明可提供对H-ARQ重传机制的性能的改进。具体来说，传送的软合并可用于针对高负载，增加容量并且减少排队延迟，而在低负载时可使用更鲁棒的通信以减少重传延迟。
根据本发明的可选特征，蜂窝通信系统遵照第三代合作伙伴计划(3GPP)的技术规范。传送可具体是HSDPA或者HSUPA数据传送。
根据本发明的第二方面，提供一种用于蜂窝通信系统的基站；所述设备包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；负载装置，其用于确定与所述调度器相关联的负载特性；目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性来对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数来对用于传送的传送参数进行设置。
上述与所述设备相关联的可选特征可等同地适用于所述基站。
根据本发明的第三方面，提供一种在蜂窝通信系统中操作的方法，所述蜂窝通信系统至少包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述方法包括以下步骤：确定与所述调度器相关联的负载特性；响应于所述负载特性，对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及响应于所述目标参数，对用于传送的传送参数进行设置。
根据本发明的第四方面，提供一种用于蜂窝通信系统的设备；所述设备包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；负载装置，其用于接收与所述调度器相关联的负载特性；目标参数设置装置，其用于响应于负载特性对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及传送参数设置设备，其用于响应于所述目标参数对用于传送的传送参数进行设置。
根据本发明的第五方面，提供一种用于蜂窝通信系统的设备；所述设备包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；用于接收用于所述重传机制的目标参数的装置，所述目标参数依赖于与所述调度器相关联的负载特性；以及传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数来对用于传送的传送参数进行设置。
根据本发明的第六方面，提供一种用于蜂窝通信系统的设备，所述设备包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；所述设备包括：负载装置，其用于接收与所述调度器相关联的负载特性；目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数来对用于传送的传送参数进行设置。
根据本发明的第七方面，提供一种用于蜂窝通信系统的设备，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；所述设备包括：用于接收用于重传机制的目标参数的装置，所述目标参数依赖于与所述调度器相关联的负载特性；和传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数对用于传送的传送参数进行设置。
根据本发明的第八方面，提供一种用于蜂窝通信系统的设备，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；所述设备包括：负载装置，其用于接收与所述调度器相关联的负载特性；以及目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性对用于所述重传机制的目标参数进行设置；所述目标参数表示对用于传送的传送参数的设置。
根据本发明的第九方面，提供一种用于蜂窝通信系统的方法，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；所述方法包括以下步骤：接收与所述调度器相关联的负载特性；响应于所述负载特性，对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及响应于所述目标参数，对用于传送的传送参数进行设置。
根据本发明的第十方面，提供一种用于蜂窝通信系统的方法，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；所述方法包括以下步骤：接收用于所述重传机制的目标参数，所述目标参数依赖于与所述调度器相关联的负载特性；以及响应于所述目标参数，对用于传送的传送参数进行设置。
根据本发明的第十一方面，提供一种用于蜂窝通信系统的方法，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；所述方法包括以下步骤：确定与所述调度器相关联的负载特性；和响应于所述负载特性，对用于所述重传机制的目标参数进行设置；所述目标参数表示对于用于传送的传送参数的设置。
上述与所述设备有关的可选特征可等同地适用于所述操作方法。
本发明的这些和其它方面、特征和优点将通过参考下文描述的实施例而变得明了，并且可从下文描述的实施例中得出。
附图说明
参照附图，仅通过示例的方式对本发明的实施例进行描述，其中
图1是根据本发明的实施例的UMTS蜂窝通信系统的一部分的例示图；
图2例示了混合ARQ重传机制中的分组数据传送的示例；
图3例示了根据本发明实施例的用于传送的设备；
图4例示了用于高速分组业务的一组示例性传送格式组合；
图5例示了用于高速分组业务的上行链路功率控制的示例；
图6例示了链路自适应的示例；
图7例示了根据本发明实施例的上行链路功率控制的操作的示例；
图8例示了本发明的示例性实施例中的发送和接收功率的示例；以及
图9例示了作为信号干扰比的函数的误块率的示例。
具体实施方式
下面的描述集中于可应用于UMTS蜂窝通信系统的本发明的实施例，并且具体地用于HSDPA或者HSUPA业务的应用。然而，应该理解，本发明不限于此应用，而是可应用于许多其它蜂窝通信系统和/或业务。
图1是根据本发明实施例的UMTS蜂窝通信系统100的部件的例示图。
图1例示了与已知为UMTS蜂窝通信系统中的节点B的两个基站103、105连接的无线网络控制器(RNC)101。RNC 101与基站103、105之间的接口被称为Iub接口107。基站103、105支持多个远程单元109、111、113(或者用户设备)。为了清晰和简洁，图1例示了由第一基站103支持的两个远程单元109、111和由第二基站105支持的一远程单元113。应该理解，基站在实际系统中典型地支持大量远程单元。基站103、105与远程单元109、111、113之间的空中接口在UMTS中已知为Uu接口115。
远程单元典型地可以是能够在空中接口上进行通信的用户单元、无线用户设备、移动站、通信终端、个人数字助理、膝上型计算机、嵌入式通信处理器、或者任何通信组件。
在示例中，RNC 101将一组资源分配给每个基站103、105，基站103、105可排他地将该资源用于高速分组业务。基站103、105对到远程单元109、111、113的传送进行调度；运行重传机制；并且执行链路自适应。
具体来说，UMTS通信系统100使用称为混合-ARQ(H-ARQ)重传机制的重传机制，所述混合-ARQ(H-ARQ)重传机制是标准ARQ协议的增强。
标准ARQ协议通过接收器请求对被错误接收的分组进行重传来进行操作。在这种标准重传机制中，在接收重传分组之前，从接收实体的存储器中删除最初传送的分组。因此，当最初传送的无线条件与重传的无线条件相同时，重传分组被正确接收的概率基本上与最初传送分组被正确接收的概率相同。
相反，当以利用软合并的H-ARQ协议错误地接收了分组时，接收实体存储与错误接收的分组的比特的可靠性有关的软信息，并且将该软信息或者重传分组的可靠性与所存储的信息相合并。当接收器对经合并的软信息进行解码时，此经合并的接收被正确接收的概率基本上大于重传分组自身被正确接收的概率。
已知当系统以对于各个传送的高误块率运行时，HARQ增加系统吞吐量。这是通过系统使得对于每个数据分组所需的总传送能量(包括最初和重传)最小化来实现的。通过逐渐增加传送能量，并且通过在每次能量增加时检查接收数据的完整性，系统确保仅传送恰好够用的能量来确保分组的正确接收。
图2例示了混合ARQ重传机制中的分组数据传送的示例。
在图2中，例示了以下示例，其中标准ARQ协议需要三个单位的传送能量，以实现在接收器中以Pclassic的概率进行正确接收。此接收发生在利用所需传送能量进行传送后的时刻T1。
在混合ARQ协议的示例中，对于来自基站的一次传送使用一个单位的传送能量。在T0时刻的第一传送之后，正确接收的概率是远远小于Pclassic的Pharq1。H-ARQ协议对错误接收的分组进行重传，并且接收器收集来自传送和重传的全部能量，直到能够对分组进行解码(或者基站指示接收器放弃尝试对分组进行解码)。因此在T2时刻，接收器已经接收了2个单位的传送能量，并且能够以Pharq2的概率对分组进行正确解码。在第三传送之后，三个单位的传送能量已经到达接收器(与在标准ARQ协议情况下到达接收器的传送能量的量相同)。对于在T3时刻执行的解码操作的正确接收概率(两次先前尝试都已失败)现在等于(或者大于)在标准ARQ协议情况下的正确接收概率。
在示例中，在H-ARQ协议的情况下，一次传送(在T1时刻)之后正确接收的概率由此是Pharq1。因此对于百分比为Pharq1的分组，分组被正确接收仅需要一个单位的传送能量(尽管对于百分比(1-Pharq1)，分组被正确接收需要两个或者更多个单位的传送能量)。因此，对于百分比为(1-Pharq1)·Pharq2的分组，需要两个单位的传送能量，并且对于百分比为(1-Pharq1)·(1-Pharq2)·Pclassic，需要三个单位的传送能量。
例如，当Pharq1＝0.5，Pharq2＝0.9以及Pclassic＝0.999时，分组被正确接收所需的预期传送能量是(忽略三次或者更多次重传的贡献)：
(0.5Ptx)+(0.5×0.9×2Ptx)+(0.5×0.1×0.999×3Ptx)＝1.5498Ptx
其中Ptx是传送能量的单位。标准ARQ协议中所需的传送能量是3Ptx(忽略重传的贡献)。
因此在本示例中，混合ARQ协议所需传送能量的量几乎是标准ARQ协议所需能量的一半(1.5498/3＝0.5166)。
在功率有限的系统中，如仅需要一半传送功率来为每个用户提供服务，则可以支持大约两倍的用户。由此利用H-ARQ协议可充分地增加容量和吞吐量。
然而，实现增大的容量是以增加了重传等待事件为代价的。对于图2的具体示例，并且假设T2＝T1+t和T3＝T1+2t，其中t是重传的周期时间，正确接收分组的预期时间是：
0.5·(T1-T0)+0.5×0.9×(T1+t-T0)+0.5×0.1×0.999×(T1+2t-T0)＝T1-T0+0.55t
因此H-ARQ操作的增加的等待时间非常显著(R-ARQ协议的周期时间t通常显著大于时间T1-T0，因为时间t包括了接收器将未正确接收分组的消息通过信号通知回基站所需的时间)。因此H-ARQ协议的等待时间典型地是标准ARQ协议的两倍，即对于t和T1-T0的许多实际值的(T1-T0+0.55t/T1-T0)≈2。
因此，使用混合ARQ重传机制可以大幅度增大系统容量，但以增加重传等待时间为代价。对于每次传送的增加的误块率而言，尤其体现了此增加的系统容量和增加的等待时间。误块率的增加本身可通过每块传送功率的减少或者在给定功率水平上每块所传送的比特数量的增加而出现。
在诸如UMTS的通信系统中，由于容量限制可能产生显著的延迟或者等待时间。例如，对于下行链路通信，当要从数据源传送分组时，该数据分组典型地在系统中的几个位置处被缓存或者排队。例如，将待传送的分组从源发送到RNC。RNC包含RLC(无线链路控制)缓冲器(RLC的功能实现了高层ARQ协议)。数据被缓存到这些RLC缓冲器中，直到能够将其传送给基站中的调度功能块。对于HSDPA的调度功能块被称为MAC-hs(介质访问控制-hs调度器)。
基站包含多个MAC-hs调度缓冲器(对于每个由基站提供服务的远程单元，存在至少一个MAC-hs调度缓冲器)。基站经由空中接口连接到远程单元。在HSDPA中，基站控制共享资源：高速下行链路共享信道(HS-DSCH)。显然，对于给定量的数据，当空中接口上的合计传送速率较低时，该数据在MAC-hs调度缓冲器中花费平均时间将较长。类似的，当Iub接口(链接RNC和基站)上的速率较低时，数据在RNC RLC缓冲器中缓存的时间将较长。由于Iub接口的速率至少部分地由空中接口瓶颈来指示，所以数据被缓存在RLC缓冲器中的时间长度是合计空中接口吞吐量的函数。
因此，显然，增加系统容量能够减少排队等待时间。因此，在诸如HSDPA或者HSUPA的通信业务中，在一侧上的排队等待时间和容量与另一侧上的重传等待时间之间存在权衡。
在传统系统中，HARQ重传机制被设计成通过以高目标误块率运行来以高容量运行。在这种系统中，重传循环时间(即，最初传送与重传之间的时间，或者重传之间的时间)被尽可能地减少以便减少重传等待时间。然而，重传等待时间仍然不理想地偏高。
根据本发明的一些实施例，重传机制的目标参数，诸如误块率(BLER)，相应于负载特性而动态变化。
图3例示了根据本发明实施例的用于传送的设备300。
所述设备包括用于在空中接口上传送数据分组的发送器301。该数据分组可以是最初数据分组或者可以是重传。
所述设备进一步包括传送缓冲器303，所述传送缓冲器303接收并缓存要通过发送器301经由空中接口传送的数据。
传送缓冲器303与调度器305相耦合，所述调度器305对数据进行调度以在空中接口上进行传送。所调度的数据分组被馈送给传送控制器307，所述传送控制器307对由发送器301进行的传送的参数进行设置，以便获得期望的操作。具体来说传送控制器307包括用于对诸如H-ARQ机制的重传机制进行操作的功能。传送控制器307可进一步包括用于链路自适应的功能。因此，在一些实施例中，传送控制器307可选择一组给定的传送格式参数，诸如传送功率、调制机制、前向纠错(FEC)机制等。
设备300还包括负载处理器309，所述负载处理器309被设置用来确定与所述调度器305相关联的负载特性。所述负载特性表示蜂窝通信系统的负载，所述蜂窝通信系统的负载可能影响由所述调度器执行的调度或者受其影响。所述负载特性例如可以是调度器305为其调度数据的小区的当前负载的指示。
所述负载特性典型地可以是绝对或者相对负载特性。例如，所述负载特性可以表示相对于小区容量的负载。在一些实施例中，小区容量可以是预定静态参数，或者可以是基于测量而动态确定的。
负载处理器309与目标控制器311相耦合，所述目标控制器311可操作以响应于负载特性来设置用于重传机制的至少一个目标参数。目标控制器311例如可以设置用于重传机制的期望BLER。目标控制器311与传送控制器307相耦合，对该传送控制器307馈送目标参数。因此，传送控制器307响应于所述目标参数来确定至少一个传送参数。
因此，在根据图3的实施例中，响应于系统的负载特性来对最初传送和重传操作进行控制。换言之，将由调度器305和传送控制器307执行的调度功能作为负载特性的函数来进行修改。
应该理解，虽然为了清晰和简捷的目的，将调度器305和传送控制器307示为执行独立功能的独立实体，但这仅是示例。在许多实施例中，由调度器305和传送控制器307执行的组合调度功能是通过同一处理组件来执行的。另外，在许多实施例中，调度功能包括新数据、调度的组合调度。
在图3的示例中，负载处理器307和目标控制器311生成用于重传机制的目标参数，所述目标参数由调度功能用于设置作为所述目标参数的函数的至少一个传送参数。具体来说，负载处理器309和传送控制器307可以响应于所述负载特性来改变重传机制的操作点。
例如，在高负载时，BLER目标参数被设置为高值。当以高目标误块率进行操作时，发送器将针对每个数据分组传送较少的传送功率，但将产生更多的重传。这将导致增加的重传等待时间，但也导致增加的资源效率和更高的吞吐量，并且因此减少排队等待时间。因为在负载接近饱和时，排队等待时间的减少远比重传等待时间重要，因此可在较高负载时实现减少的总延迟。
在低负载时，可将BLER目标参数设置为相当低的值。当以低目标BLER操作时，发送器将传送更大功率并且产生较少的重传。由于对于数据分组的成功传送而言，很少需要重传，所以这将导致重传等待时间的显著减少。然而，典型的是，将使用过多的传送功率，由此导致过度资源利用。然而，对于低负载，典型地存在大量未使用资源(这些资源否则也不会被利用)。此外，因为在低负载时，排队延迟典型地可忽略，所以基本上减少了总等待时间。
因此，在实施例中，可动态地改变目标参数以为重传机制提供改进的操作点，由此提供改进的性能。具体来说，可显著减少低负载时的等待时间，而不会影响系统的容量或者高负载时的等待时间。可减少总等待时间，并且具体来说，可动态地调整排队与重传等待时间之间的权衡，以适应当前的条件。类似的是，可针对当前条件动态地调整或者优化容量和/或资源利用与等待时间之间的权衡。因此，可以在系统负载的全部范围内增加了由各个用户感知的吞吐量。
例如，在许多实施例中，在高负载时，特别是当负载接近可用容量时，排队等待时间比重传等待时间重要。然而，在低负载时，重传等待时间典型地比排队等待时间重要。根据图3的一些实施例，由此可对目标参数进行调整以为排队等待时间或者重传等待时间提供最优操作。与传统静态操作相比，由此可在比静态操作点相关联的负载更高和更低的负载时都可以实现等待时间的减少。具体的说，在低负载下，可将等待时间减少到最小可能的等待时间。
图3例示了本发明一些实施例的设备的功能块。各个功能块例如可在诸如微处理器、微控制器或者数字信号处理器的适当处理器中实现。所例示的块的功能例如可以被实现为在合适处理器或者处理平台上运行的固件或者软件例程。然而，这些功能块中的一些或者全部可以全部或者部分地实现为硬件。例如，这些功能块可全部或者部分地实现为模拟或者数字电路或者逻辑。
可进一步独立地或者以合适的方式组合地实现这些功能块。例如，同一处理器或者处理平台可执行多于一个功能块的功能。具体来说，一个处理器的固件或者软件程序可实施两个或者更多所例示的功能块的功能。例如，负载处理器309和目标控制器311可以实现为在单个处理器中运行的不同固件例程。不同功能模块的功能例如可实现为单个固件或者软件程序的不同部分，实现为固件或者软件程序的不同例程(如子例程)，或者实现为不同固件或者软件程序。
可顺序执行或者全部或者部分地并行执行不同功能模块的功能例如，单个固件程序可执行负载处理器309的操作，之后执行目标控制器311的操作，再后执行调度器305的操作，再后执行传送控制器307的操作。另举一例，一个处理器可执行负载处理器309和传送控制器307的操作，而另一处理器(另一处理组件)可执行调度器和传送控制器307的功能。并行操作可包括所执行的功能之间的部分或者全部时间重叠。
缓冲器303典型地由包括动态或者静态或者半永久性半导体存储器的存储器来实现。例如，缓冲器可由集成或者分离的随机访问存储器(RAM)或者(可编程)只读存储器(ROM)来实现。缓冲器303也可全部或者部分地由包括磁或者光学存储器的其它类型的存储器来实现，所述磁或者光学存储器包括基于硬盘或者光盘的存储器。
这些功能组件可以在同一物理或者逻辑组件中实现，并且例如可以在同一网络组件中，诸如RNC中、基站中或者远程单元中实现。在其它实施例中，功能可分布在不同功能或者逻辑单元之间。例如，负载处理器309和目标控制器311可以实现在RNC中，而调度器305和/或传送控制器307和发送器301可实现在基站中。作为另一示例，一些功能组件可位于蜂窝通信系统的固定网络中，而其它组件可位于远程单元中。例如负载处理器309和目标控制器311可实现在基站或者RNC中，调度器303可实现在基站中，而传送控制器307和发送器301位于远程单元中。
各个功能单元的功能也可分布在不同逻辑或者物理组件之间。例如，调度器305可包括由RNC中的调度执行的功能和在基站中执行的调度执行的功能。
应该理解，可使用包括经组合目标参数的任何合适的目标参数，所述经组合目标参数包括用于多个单个参数的目标。
在许多实施例中，差错率目标参数可提供对重传操作的有效控制，并且允许有效通信。具体来说，该目标参数可包括或者存在于误块率(BLER)中。BLER具体可以是重传机制的传送块(数据分组)的误包率(PER)。
通过BLER目标参数可有效地控制重传机制的操作点，并且特别是BLER将提供用于对重传次数和资源利用效率进行控制的有效参数。因此通过设置BLER目标，可有效地控制容量与重传等待时间之间的权衡，和/或排队等待时间与重传等待时间之间的权衡。
例如，在低负载下，典型地存在过量可用资源。因此，可将目标BLER设置为低值，如10-4，这导致高资源利用，但导致非常少的重传，因此实现非常低的重传等待时间。由于负载较低，所以排队等待时间不明显，并且因此基本上使得总等待时间最小化。随着负载增加，过量资源利用导致有限的吞吐量，这增加了排队等待时间。当负载接近系统(或者小区)容量时，排队等待时间可能大幅度增加，并且容量可能被进一步限制。因此，随着负载增加，BLER目标也可增加。例如，在高负载时，BLER可以被设置为0.2，这导致对于每个数据分组而言资源利用被减少(通过重传的软合并易于达到此目的)。减少的资源例用可基本上增加系统的吞吐量，由此基本上减少排队等待时间。因此，虽然增加了重传延迟，但可增加容量，并且可以减少排队等待时间和总延迟。
目标参数例如可以在开环布置中确定。例如，将负载特性的值与目标参数的值相关联的查询表可存储在目标控制器311中。此查询表例如可以通过模拟来确定。
在一些实施例中，目标参数可在闭环布置中确定。例如，闭环协议可对负载特性与目标参数之间的关系进行调整，以便使得系统容量最大化，使得等待时间最小化和/或使得系统容量和等待时间的函数最大化。示例功能可以是fsched＝Cλ/Lη，其中λ和η可调整参数，C是容量，L是等待时间。
应理解，由传送控制器307响应于目标参数可确定一个或者更多个合适的传送参数。
在许多实施例中，传送参数有利地可以是施加到待传送的消息的错误处理编码和调制。消息例如可以是数据分组的最初传送，或者可以是数据分组的重传。重传的概率依赖于所选的错误处理编码和调制，并且通过选择适当的错误处理编码和调制，传送控制器307可对传送进行调整以与目标参数相匹配。例如，对于BLER目标参数，传送控制器307可以确定以下错误处理编码和调制，该错误处理编码和调制对于当前传播条件以及接收器处的干扰水平(如由接收器测量并且传送回发送器的平)将产生期望的BLER。
传送参数另选或者附加地可以包括其它传送参数。例如，所传送的数据分组的BLER典型地依赖于所使用的传送功率和所使用的扩频码的扩频比率。因此，这些参数在一些实施例中可以被确定以提供期望的重传操作点。
在一些实施例中，传送参数可以是包括一组传送格式参数的组合传送参数，所述一组传送格式参数包括例如传送功率、调制机制、错误处理编码机制以及/或者扩频因子。
应该理解，负载特性可以根据任何适当算法并且响应于任何适当参数和/或测量来确定。
在一些实施例中，负载处理器309响应于等待传送数据的量来确定负载特性。典型的是，为了增加待由如发送器301传送的传送数据的量，排队延迟和对有效资源利用的需求有所增加。因此，负载处理器309可确定待传送多少数据的指示，并且目标控制器311可响应于所述指示来设置目标参数。例如，可增加BLER目标以增加等待传送数据的量。
可响应于缓冲器水平来确定等待传送数据。例如，负载处理器309可以与缓冲器303相耦合，并且将负载特性确定为当前缓冲器负载。然后，目标控制器311可以响应于缓冲负载设置目标参数。
在一些实施例中，可响应于RNC中的缓冲器水平和/或基站中的缓冲器负载和/或远程单元中的缓冲器负载来确定等待数据。具体来说，如果负载处理器309和目标控制器311位于RNC中，则可以例如使用RNC调度缓冲器的缓冲器负载。如果负载处理器309和目标控制器311位于基站中，则可以例如使用基站调度缓冲器的缓冲器负载。远程单元的缓冲器负载可以例如用于上行链路通信。
在一些实施例，等待传送数据可以与多个小区相关联。在其它实施例中，传送数据可以与单个小区相关联。这样可以使得当负载处理器309和目标控制器311被实现在基站中时，能够适应于本地条件和/或可便于实现。
在一些实施例中，负载处理器309可附加或者另选地响应于附接的远程单元的数量来确定负载特性。附接的远程单元的数量可以例如是满足特定标准的附接的远程单元的数量，诸如主动请求业务的远程单元的数量或者在单个小区中的附接的远程单元的数量。
给定小区中的附接的远程站的数量的信息可在RNC和为该小区提供服务的基站处获得。因此，此方法可以在其中负载处理器309位于RNC或者基站中的实施例中得以实践。然而，在其它实施例中，附接用户的数量的信息可经由互连网络传送。如果远程单元被基站登记为非空闲状态，则该远程单元典型地被附接。
在下文中，将对可应用于UMTS蜂窝通信系统的HSUPA上行链路业务的本发明的特定实施例进行描述。这些实施例可应用于图3的示例，并且将参照图3对它们进行描述。
在这些实施例中，目标控制器311动态地基于所提供负载的测量，修改针对混合ARQ协议的BLER目标。在这些实施例中，所提供负载的测量值是根据由远程单元传送到基站的缓冲器容积测量值而测量出的。在缓冲器容积测量值的多次接收之间，所提供负载可以由基站插入。
在HSUPA中，通过由远程单元动态地改变用于传送的传送(传输)格式来执行链路自适应。远程单元被通知可用于传送的一组传输格式组合(TFC)。这些传输格式组合形成传输格式组合集(TFCS)。TFCS中的每个TFC承载不同的数据量，并且要求不同的传送功率量。在当前UMTS网络中，施加到TFCS中的每个TFC的信道编码率基本上相同，因此TFCS中的不同TFC指示多对数据比特数量和物理资源量，但比特对物理资源的数量比在TFCS内基本上恒定。通常，TFCS的概念可扩展为允许TFCS中有具有不同编码率的TFC。TFCS中的每个TFC所需的功率(为了获得与TFCS中的所有其它TFC相同的正确接收概率)被表达为与基本功率水平的偏置。
图4示出了TFCS内的示例TFC集。该图示出了用于UMTS系统的示例TFC集。TFCS内的每个TFC的编码率相同——随着每个TFC传送的传送块越多，TFC的码资源随之增加。该图示出基准功率水平Pbase和作为与Pbase的功率偏置的一组β值。将β值加到Pbase上表示支持给定TFC所需的功率。β值或者被网络通知给远程单元，或者由远程单元计算得出。
移动无线信道经历包括衰减的信道损失。衰减的结果是如果远程单元以恒定功率水平进行传送，则由基站接收的功率水平将由于衰减的原因而波动。所接收的功率水平的所述波动可能导致以下几个问题：
·当从远程单元接收的功率量减少时，接收的信号干扰比可能不足以正确地对传送进行解码。
·当从远程单元接收的功率量增加时，该增加的功率可能干扰来自其它远程单元的传送。
在UMTS中采用功率控制技术来抵消这些效果。总体上，与这些功率波动相应的失败(无功率控制)将增加对于给定误块率的每个比特所需的传送能量。
首先，网络能够将远程单元可使用的最大TFC通知给远程单元。限制最大TFC也限制了远程单元能够传送的最大功率。这样允许网络确保不从远程单元接收过量的功率。因此，该方法允许对基站处的干扰进行控制。
第二，网络能够控制远程单元处的水平Pbase。在FDD中，通过由网络传送的功率控制命令(TPC比特)，来改变基站功率水平Pbase：当网络在下行链路信道上传送TPC＝down命令时，远程单元减少在上行链路中使用的Pbase值(类似的，当传送“up”时，远程单元增加Pbase值)。在TDD中，由远程单元基于目标SIR水平、由网路通知的基站干扰水平以及由该远程单元测量的路径损耗，来计算基站功率水平Pbase(注意在TDD中可假设信道互易性)。
图5中示出上行链路功率控制的操作。图5示出远程单元处的信道衰减概图和相应的Pbase值。图5也示出了传送图4所示的每个TFC所需的功率。图5示出了用于远程单元的最大传送功率限制Puem，其等于最大允许传送功率(由网络设置)和远程单元的最大功率能力的最小值。网络可选择在出现过度上行链路干扰时减少最大允许传送功率。远程单元的最大传送功率能力典型地基于多个因素，诸如远程单元的电池功率和传送无线电的设计(远程单元典型地被设计成使其无线频率组件在其线性范围内运转；传送过大功率的任何尝试都可能导致RF组件在非线性范围内操作，这可能损坏RF电路或者促使RF辐射不期望的无线频率发射)。
在典型系统操作中，远程单元根据衰减信道概图(并因此根据Pbase值的改变)来改变其传送的TFC。在图5中，远程单元在时间T1与T2之间对其传送的TFC进行改变，以便不超过其最大远程传送功率(当信道衰减概图变差时，远程单元减少其传送的TFC，并且保持最大传送功率。随后依赖于信道编码和扩频来克服增加的衰减深度，同时保持其功率恒定不变)。在时间T2与T3之间，远程单元能够利用其被通知的最大TFC(TFC3：在此示例中，由于干扰的原因，网络不允许使用TFC4)。在此时间期间，远程单元减少其传送功率，以便保存电池功率并且减少网络处的干扰。
在图6中示出由远程单元传送并且在基站处接收的所得功率。在时段T1到T2期间，远程单元以最大远程单元传送功率或者接近最大远程单元传送功率的传送功率进行传送。在时段T2到T3期间，远程单元以其最大允许TFC(TFC3)进行传送，并且随着衰减深度的减少，减少应用于其传送的功率，因此保持基站处的恒定接收功率。图6示出使用对于最大TFC的限制以确保来自远程单元的接收功率低于临界值Pinterf，此时远程单元接收的功率将导致损坏性干扰(这种损坏性功率在其中远程单元进行传送的小区中产生过度干扰，或者在其中远程单元传送的小区和相邻小区两者中或者仅在一些相邻小区中产生过度干扰)。
在图6的示例中，在时间T1处由于信道中衰减深度的增加，所以远程单元从使用TFC3改为使用TFC2。最初，远程单元具有超过支持此TFC所需的功率(该功率超过足以支持TFC2的功率，但不足以支持TFC3)；远程单元因此在时间T1处减少其传送功率。在T1之后，信道的衰减深度增加，因此远程单元将其传送功率朝着其最大传送功率增大。当远程单元达到其最大传送功率时，其将TFC再次变为TFC1。
注意，由基站从远程单元接收的功率随着远程单元切换到较低的TFC而减少。较低TFC由于增加的处理增益而具有较大的固有可靠性，因此基站能够对这些较低TFC进行解码，而不管它们的较低接收功率。
在示例性上行链路实施例中，调度器305和传送控制器307基于缓冲器容积测量值和诸如上行链路信道质量估计的参数来操作。缓冲器容积测量值表示在远程单元数据缓冲器中等待传送的数据量。这些缓冲器测量值被从远程单元通知给网络。网络可在来自远程单元的多个测量值报告之间，对远程单元缓冲器容积进行评估。
在实施例中，由于缓冲器容积测量值表示由附接到网路的远程单元提供了更大的提供负载，所以目标控制器311对BLER目标进行修改。随着网络负载增加，目标控制器311表示BLER目标的增加。
在示例中，将TFC限制和功率修改命令(诸如SIR目标或者TPC)从基站中的传送控制器307传送到远程单元。因此，在特定示例中，目标控制器311和传送控制器307被实现在固定网络(包括基站)中，而发送器301和缓冲器303被实现在远程单元中。在示例中，由远程单元中的发送器301考虑到由基站传送的限制，来执行所使用的TFC的链路选择。传送控制器307的功能在一些示例中可分布在固定网络与远程单元之间。
在TDD的情况下(其中在此部分中，假设上行链路功率总体上可通过通知SIR目标改变或者通过使用TPC命令来进行控制)，当误块率目标增加时，由于调度器已知当存在更高误块率目标时远程单元将使用更高编码(和潜在调制)格式，所以调度器减少分配给每个远程单元的资源量。为了增加容量，当网络减少了分配給每个远程单元的资源量时，其也可以(通过修改SIR目标或者利用适当TPC命令来降低Pbase)减少这些远程单元的任何预定TFC所需的传送功率。通过减少分配给每个远程单元的资源量并且减少每个远程单元的功率，可在可用于基站的总资源中容纳更多远程单元(在此情况下，“资源”意指码/时隙利用和允许生成的干扰)，并且这些远程单元将能够支持如前的相同数据速率(但存在较高等待时间)。这样以重传等待时间为代价增加了系统容量。
传送控制器307可另选地或者附加地向远程单元传送较高TFC限制和较低Pbase值，同时将相同其它资源应用于传送(其中或者通过对SIR目标进行修改，或者通过利用适当TPC命令，来通知较低Pbase值)。这具有以下效果，即，增加远程单元可在相同传送功率下使用(由此创建网络中的相同上行链路干扰)的编码率(和潜在地调制格式)的效果。利用更高TFC限制和较低Pbase值增加了远程单元可支持的数据速率，同时以较高重传等待时间为代价保持了基站处的相同干扰水平：可如前所述地支持相同数量的远程单元，但每个远程单元以较高数据速率进行传送。利用较高TFC限制仅增加了远程单元能够支持的数据速率，但也增加了基站处的干扰水平：可如前所述地支持相同数量的远程单元，但每个远程单元以较高数据速率进行传送。
在FDD的情况下，当误块率目标增加时，传送控制器307可增加对于远程单元的最大TFC限制(允许远程单元使用较高编码率和潜在地调制)并且降低了远程单元进行操作所利用的Pbase值(这可通过向远程单元传送额外“down”TPC命令来实现)。通过传送这些额外的“down”TPC命令并且增加用于远程单元的最大TFC，基站促使远程单元以较高编码率(和潜在地调制)进行传送，同时产生与采用较低误块率目标时相同的干扰量。
传送控制器307可另选地增加TFC限制，同时保持Pbase限制。此另选具有允许远程单元以较高功率进行传送的效果。这些较高功率传送在基站处产生了更多的干扰，并且具有增加网络中的BLER的效果。在此情况下，可如前所述地支持相同数量的远程单元，但每个远程单元以较高重传等待时间为代价而以较高数据速率进行传送。
另选的，在FDD中，基站可在增加BLER目标并且降低远程单元进行操作所利用的Pbase值的情况下保持最大TFC限制。此另选具有减少任何一个远程单元产生的干扰的效果，并且允许基站在相同基站干扰总量下支持更多远程单元。
因此，传送控制器307可确定诸如Pbase的传送功率参考指示，并且利用此来控制重传操作。附加或者另选的，重传控制器307可确定传送参数设置限制，诸如可由远程单元使用的TFC的限制，并且利用此来控制重传操作。
图7例示了根据本示例的上行链路功率控制的操作示例。具体的，图7例示了在较轻负载情形(低BLER，高Pbase)和在较重负载情形(高BLER，低Pbase)时的上行链路功率控制的操作。在网络中通过上述方法(通过降低SIR目标或者通过向远程单元传送额外“down”TPC命令)来改变Pbase的值。在图7中，用于较轻负载情形的最大TFC是TFC3并且用于较重负载情形的TFC是TFC4。
图7例示了当通过网络(在重负载情形下)减少了Pbase的值时，由远程单元所使用的TFC增加。注意，远程单元也能够在衰减深度大于较轻负载情形下使用TFC3进行传送时的衰减深度的情况下，利用TFC4进行传送：这样论证了以下网络决定，即，当网络负载增加时，增加了从TFC3到TFC4(除了降低了Pbase)的TFC限制。
图8例示了根据本示例的远程单元处的传送和接收功率。具体来说，图8示出了当目标控制器311设置较低BLER目标(和高Pbase)时的较轻负载情形和当目标控制器311设置较高BLER目标(和低Pbase)时的较重负载情形。可见，在较重负载情形下，在相同信道条件下，典型地使用比在较轻负载情形下更高的TFC。利用此更高TFC不会增加系统中的干扰，因为较重负载系统(具有低Pbase)中的较高TFC(如TFC4)与较轻负载系统中的较低TFC(如TFC3)都以相同的功率进行传送。然而，可以更高的TFC来传送增加的数据量。
图8例示了在较重负载系统中，在任何给定TFC处的接收功率较低。因此较重负载系统的BLER大于较轻负载系统的BLER。
应该注意，图8例示了通过增加最大TFC限制来增加系统容量的方法。如果最大TFC限制没有增加(例如，如果使用为TFC3的最大TFC)，则在较重负载系统中由基站从远程单元接收的功率比在较轻负载系统中的小。从远程单元接收的较低功率将在基站处产生较少的干扰。由于每个远程单元将在较重负载系统(以较低Pbase进行操作)中产生较少的干扰，所以基站能够在基站处达到临界干扰水平之前，允许更多的用户进入系统。
在一些上行链路实施例中，目标控制器311可以实现在固定网络中，并且传送控制器307可全部或者部分地实现在远程单元中。在这些实施例中，基站可以明确地通知远程单元：要施行H-ARQ操作点的变化(远程单元可由此在H-ARQ操作点的设置的控制之下)。
具体来说，网络可向远程单元通知：要应用新BLER目标。此通知在UMTS系统中例如可以是从网络中的RNC进行的RRC通知，或者从网络(典型地从基站)进行的低层(MAC或者PHY层)快速通知。
在下文中，对本发明的可应用于UMTS蜂窝通信系统的HSDPA下行链路业务的特定实施例进行描述。本实施例可应用于图3的示例，并且将参照图3进行描述。
在示例中，所述设备设法为HSDPA业务提供最大容量和最小等待时间。在示例中，目标控制器311根据系统中的所提供负载的变化来改变BLER目标。可将所提供负载测量为准入用户的数量，或者存储在网络的缓冲器(基站和/或RNC缓冲器)中的数据的量。
具体来说，BLER目标可以作为基站中缓存的总数据量的函数而进行变化。可随着缓存数据测量的变化来动态修改BLER目标(例如，在忙时，可能存在更多的缓冲数据，并且目标控制器311将增加BLER目标以便增加吞吐量)。仔细计算缓存数据的量与BLER目标之间的关系(离线和事前地(a-priori)，或者在基站中动态地)，以使得用户的等待时间充分最小化，从而使得由用户感知的吞吐量最大化。
图9示出了典型误块率对C/I(信号干扰比)的曲线。
作为特定示例，当小区的负载轻时，目标控制器311将(例如)通知待由传送控制器307使用的误块率目标0.001。如果信道C/I是7dB，则使用速率1/3QPSK。虽然这是低编码率和调制格式，但这是可接受的，因为调度器305和传送控制器307能够向远程单元分配大量物理资源(码和时隙)，以便在网络上存在少量负载时，满足远程单元的数据速率需求(如果不将这些物理资源分配给此远程单元，则由于在轻负载示例中没有其它远程单元请求业务，所以这些物理资源根本不会被分配)。由于远程单元在第一次尝试中正确接收了大多数分组，所以利用0.001的误块率目标使得等待时间最小化。
然而，在示例中，当小区的负载较重时，目标控制器311将BLER目标增加到0.5。当信道C/I是7dB时，使用速率1/216QAM。注意，对于任何给定量的物理资源，利用速率1/216QAM可传送的比特数比利用速率1/3QPSK可传送的比特数多三倍。利用此高编码率和调制使得传送分组所需的物理资源的量最小化。这增加了系统容量，并且增加了由于重传的等待时间，但能够减少排队等待时间。
应该理解，也可以对系统进行操作，使得当误块率目标从0.001(信道C/I＝7dB，速率1/3QPSK)增加到0.5时，施加给码的功率可以减少到-0.2dB，同时保持速率1/3QPSK编码和调制机制。
应该理解，所述特定操作点仅是示例，并且当然可以使用与在此描述的操作点不同的操作点。实际上，目标控制器311可以在连续的范围内动态地改变BLER目标。附加的，可使用除了BLER目标的其它系统参数或者量度来控制传送出错概率。
在一些实施例中，目标控制器311可进一步操作以响应于性能参数来设置目标参数。例如，可对给定业务的性能进行测量并且将其用于调整目标参数。作为示例，RNC可测量在RNC传送缓存器中正接收的数据分组与获知从远程单元正确接收了这些分组之间的流逝时间(此性能特性是等待时间测量)。随后RNC将这些等待时间测量值馈送到控制环中，该控制环调整目标参数，以使得所测得的等待时间最小化。RNC随后可将此目标参数通知给基站。
在一些实施例中，与一小区、基站或者调度器相关联的目标参数或者负载特性可以被传送给其它小区、基站或者调度器的调度功能。
例如，设备300可以实现在第一基站中，并且可以控制由基站提供服务的第一小区中的重传操作。然而，类似功能可以实现在第二基站中，以便控制由第二基站提供服务的第二小区中的重传操作。在这样的情况下，可在基站之间相互交换负载特性和/或目标参数。这样可以允许一个小区中的目标参数的设置依赖于另一小区中的特性。
特别的是，如果第一小区和第二小区是相邻小区，则一个小区的无线环境将影响另一小区。例如，一个小区中的过度资源使用可能将过度干扰引入另一小区，由此减少了容量并且可能增加排队长度。因此，通过响应于另一小区中的负载特性，增加一个小区中的BLER目标，可以减少另一小区中的等待时间，或者增加容量。
在一些这样的实施例中，在基站之间建立信号传送，以便指示要使用的给定绝对或者相对目标参数。可实现算法来允许基站对要使用的目标参数达成一致。通信可以直接从基站到基站，或者可以经由RNC。
在一些实施例中，RNC可以以信号通知多个基站，以便利用给定绝对或者相对目标参数进行操作。例如，响应于在RNC处针对多个小区确定的增加负载指示，RNC可以向由RNC提供服务的全部小区以信号通知更高BLER目标，由此改善资源利用率和全部小区中的干扰。
在一些实施例中，远程单元可从多个基站接收信号，或者向多个基站传送信号。例如，远程单元可处于软切换中。在从基站向远程单元传送目标参数的情况下，如果从多个基站接收的充分数量是一致的，则远程单元可操作以仅改变所使用的目标参数。例如，如果所接收目标参数的全部或者大部分相同，则可以仅改变目标参数。类似的方法可用于从远程单元的传送。
应该理解，为了清楚，上述描述已经参照不同功能单元和处理器，描述了本发明的实施例。然而，显然，可在不脱离本发明的情况下，使用在不同功能单元或者处理之间的任何适当的功能分布。因此，参照具体功能单元仅仅被视为参照合适设备，以便提供所述功能，而不是表示严格的逻辑或者物理结构或者组织。
本发明可以实现为包括硬件、软件、固件或者它们的任意组合的任何合适的形式。然而，优选的，本发明可至少部分地实现为在一个或者更多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。本发明的实施例的组件和部件可以任何合适的方式物理地、功能地以及逻辑地实现。实际上，功能可实现在单个单元中，可实现在多个单元中，或者实现为其它功能单元的一部分。因而，本发明可实现在单个单元或者可以在物理和功能上分布在不同单元和处理器之间。
虽然已经结合一些实施例描述了本发明，但并非旨在将本发明限制于在此阐述的形式。而是，只由所附权利要求来限定本发明的范围。另外，虽然可在结合特殊实施例的描述中显见本发明的特征，但本领域技术人员应该理解，可根据本发明来对所述实施例的各种特征进行结合。在权利要求中，术语“包括”并不排除其它组件或者步骤的存在。此外，虽然列举了各个特征，但多个装置、组件或者方法步骤可通过例如单个单元或者处理器来实现。另外，虽然各个特征可包括在不同权利要求中，但有利地可以对这些特征进行合并，并且在不同权利要求中的“包含”并不是暗示特征的组合不可行或者没有优势。另外，一特征包含在一种类别的权利要求中并不暗示限于此类别，而是表示特征等同地适用于其它权利要求类别，只要适合。另外，单数引用不排除复数引用。因此，对于“一个”、“第一”、“第二”等的引用不排除多个。

Claims (51)

1、一种用于蜂窝通信系统的设备，所述设备的特征在于包括：
调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；
负载装置，其用于确定与所述调度器相关联的负载特性；
目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及
传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数对用于传送的传送参数进行设置。
2、根据权利要求1所述的设备，其中，所述传送参数包括以下中的一个或者更多个：消息传送功率、传送功率参考指示、调制参数、错误处理编码参数、或者传送参数设置限制。
3、根据前述任何权利要求所述的设备，其中，所述目标参数包括差错率。
4、根据权利要求3所述的设备，其中，所述差错率是误块率(BLER)。
5、根据前述任何权利要求所述的设备，其中，所述传送参数是消息的最初传送的传送参数。
6、根据前述任何权利要求所述的设备，其中，重传的概率依赖于所述传送参数的设置。
7、根据权利要求1所述的设备，其中，所述负载装置可操作以响应于等待传送数据的量来确定所述负载特性。
8、根据权利要求7所述的设备，其中，所述等待传送数据与单个小区相关联。
9、根据权利要求7或权利要求8所述的设备，其中，所述等待传送数据与对于多个小区共用的无线控制器相关联。
10、根据权利要求7到9的任何一个所述的设备，其中，等待数据的量对应于传送数据缓冲器负载。
11、根据前述任何权利要求所述的设备，其中，所述负载装置可操作以响应于附接的远程单元的数量、或者从远程单元接收的负载指示来确定所述负载特性。
12、根据前述任何权利要求所述的设备，其中，针对增加的负载，所述传送参数偏向于增加的重传次数。
13、根据前述任何权利要求所述的设备，所述设备进一步包括用于测量性能特性的装置；并且其中，所述目标参数设置装置进一步可操作以响应于所述性能特性来设置所述目标参数。
14、根据前述任何权利要求所述的设备，所述设备进一步包括用于将所述目标参数的指示从基站传送到远程单元的装置。
15、根据前述任何权利要求所述的设备，所述设备进一步包括用于将所述传送参数的指示从基站传送到远程单元的装置。
16、根据前述任何权利要求所述的设备，其中，所述传送参数设置装置被包括在基站中，并且所述目标参数设置装置被包括在无线网络控制器中，所述无线网络控制器可操作以将所述目标参数的指示传送到所述基站。
17、根据前述任何权利要求所述的设备，所述设备进一步包括用于将所述目标参数传送到与以下小区相关联的调度功能的装置，所述小区不同于与用于确定目标参数的装置相关联的小区。
18、根据前述任何权利要求所述的设备，所述设备进一步包括用于将所述负载特性传送到与以下小区相关联的调度功能的装置，所述小区不同于用于确定所述负载特性参数的装置。
19、根据前述任何权利要求所述的设备，其中，所述重传机制是混合-自动请求重传(H-ARQ)机制。
20、根据前述任何权利要求所述的设备，其中，所述蜂窝通信系统遵照第三代合作伙伴计划(3GPP)的技术规范。
21、一种用于蜂窝通信系统的基站，所述基站的特征在于包括：
调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；
负载装置，其用于确定与所述调度器相关联的负载特性；
目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性来对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及
传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数来对用于传送的传送参数进行设置。
22、一种在蜂窝通信系统中操作的方法，所述蜂窝通信系统至少包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述方法的特征在于包括以下步骤：
确定与所述调度器相关联的负载特性；
响应于所述负载特性，对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及
响应于所述目标参数，对用于传送的传送参数进行设置。
23、根据权利要求22所述的方法，其中，所述传送参数包括以下中的一个或者更多个：消息传送功率、传送功率参考指示、调制参数，包括错误处理编码参数，或者包括传送参数设置限制。
24、根据权利要求22或者权利要求23所述的方法，其中，所述目标参数包括差错率。
25、根据权利要求24所述的方法，其中，所述差错率是误块率(BLER)。
26、根据权利要求22到25的任一所述的方法，其中，传送参数是消息的最初传送的传送参数。
27、根据权利要求26所述的方法，其中，重传的概率依赖于所述传送参数的设置。
28、根据权利要求22到27的任何一个所述的方法，其中，所述负载特性的确定包括响应于等待传送数据的量来确定所述负载特性。
29、根据权利要求28所述的方法，其中，所述等待传送数据与单个小区相关联。
30、根据权利要求28或权利要求29所述的方法，其中，所述等待传送数据与对于多个小区共用的无线控制器相关联。
31、根据权利要求28到30的任何一个所述的方法，其中，所述等待传送数据的量与传送数据缓冲器负载相关联。
32、根据权利要求22到31的任何一个所述的方法，其中，所述负载特性的确定包括响应于附接的远程单元的数量或者从远程单元接收的负载指示，来确定所述负载特性。
33、根据权利要求22到32的任何一个所述的方法，其中，针对增加的负载，所述传送参数偏向于增加的重传次数。
34、根据权利要求22到33的任何一个所述的方法，所述方法进一步包括测量性能特性的步骤；并且其中，对目标参数进行设置的步骤包括响应于所述性能特性对所述目标参数进行设置。
35、根据权利要求22到34的任何一个所述的方法，所述方法进一步包括将所述目标参数的指示从基站传送到远程单元。
36、根据权利要求22到35的任何一个所述的方法，所述方法进一步包括将所述传送参数的指示从基站传送到远程站。
37、根据权利要求22到36的任何一个所述的方法，其中，对传送参数进行设置的步骤由基站来执行，并且对目标参数进行设置的步骤由无线网络控制器来执行，所述无线网络控制器进一步将所述目标参数的指示传送到所述基站。
38、根据权利要求22到37的任何一个所述的方法，所述方法进一步包括将所述目标参数传送到与以下小区相关联的调度功能，所述小区不同于与确定目标参数的步骤相关联的小区。
39、根据权利要求22到38的任何一个所述的方法，所述方法进一步包括将所述负载特性传送到与以下小区相关联的调度功能，所述小区不同于确定所述负载特性参数。
40、根据权利要求22到39的任何一个所述的方法，其中，所述重传机制是混合-自动请求重传(H-ARQ)机制。
41、根据权利要求22到40的任何一个所述的方法，其中，所述蜂窝通信系统遵照第三代合作伙伴计划(3GPP)的技术规范。
42、一种存储对于蜂窝通信系统中的操作的可执行指令的计算机可读介质，所述蜂窝通信系统至少包括调度器，所述调度器用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述计算机可读介质的特征在于包括用于以下步骤的指令：
确定与所述调度器相关联的负载特性；
响应于所述负载特性，对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及
响应于所述目标参数，对用于传送的传送参数进行设置。
43、一种包括如权利要求42所述的计算机程序的记录载体。
44、一种用于蜂窝通信系统的设备，所述设备的特征在于包括：
调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；
负载装置，其用于接收与所述调度器相关联的负载特性；
目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及
传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数对用于传送的传送参数进行设置。
45、一种用于蜂窝通信系统的设备，所述设备的特征在于包括：
调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送；
用于接收用于所述重传机制的目标参数的装置，所述目标参数依赖于与所述调度器相关联的负载特性；以及
传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数来对用于传送的传送参数进行设置。
46、一种用于蜂窝通信系统的设备，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述设备的特征在于包括：
负载装置，其用于接收与所述调度器相关联的负载特性；
目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性来对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及
传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数来对用于传送的传送参数进行设置。
47、一种用于蜂窝通信系统的设备，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述设备的特征在于包括：
用于接收用于所述重传机制的目标参数的装置，所述目标参数依赖于与所述调度器相关联的负载特性；以及
传送参数设置装置，其用于响应于所述目标参数来对用于传送的传送参数进行设置。
48、一种用于蜂窝通信系统的设备，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述设备的特征在于包括：
负载装置，其用于接收与所述调度器相关联的负载特性；以及
目标参数设置装置，其用于响应于所述负载特性对用于所述重传机制的目标参数进行设置，所述目标参数表示对用于传送的传送参数的设置。
49、一种用于蜂窝通信系统的方法，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述方法的特征在于包括以下步骤：
接收与所述调度器相关联的负载特性；
响应于所述负载特性，对用于所述重传机制的目标参数进行设置；以及
响应于所述目标参数，对用于传送的传送参数进行设置。
50、一种用于蜂窝通信系统的方法，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述方法的特征在于包括以下步骤：
接收用于所述重传机制的目标参数，所述目标参数依赖于与所述调度器相关联的负载特性；以及
响应于所述目标参数，对用于传送的传送参数进行设置。
51、一种用于蜂窝通信系统的方法，所述蜂窝通信系统包括：调度器，其用于利用重传机制对数据进行调度，以在所述蜂窝通信系统的空中接口上进行传送，所述方法的特征在于包括以下步骤：
确定与所述调度器相关联的负载特性；和
响应于所述负载特性，对用于所述重传机制的目标参数进行设置，所述目标参数表示对于用于传送的传送参数的设置。
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