CN101375618A - 基站装置和分组调度方法 - Google Patents
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Abstract
在基站装置中，包括：优先级计算单元，计算分组调度中的用户的优先级；优先级校正单元，根据DRX状态而校正在所述优先级计算单元中所计算出的优先级；以及调度器，基于在所述优先级校正单元中进行了校正后的优先级，决定应该发送数据的用户。
Description
技术领域
本发明涉及在包括了进行断续接收的移动台装置的无线通信系统中的基站装置和分组调度方法。
背景技术
在目前的无线通信系统中，为了灵活地应对多样化的服务，提高与因特网的兼容性，进一步提高频率利用效率，在Code Division Multiple Access(CDMA；码分多址)或Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM；正交频分复用)等的无线接入接口上采用了进行分组交换的方式。3GPP中进行了标准化的High-speed Downlink Packet Access(HSDPA；高速下行链路分组接入)或IEEE中进行了标准化的802.16(WiMax)为其代表例子。
在这些系统中，在基站装置中考虑各个用户(移动台装置)的无线状态(以下，称为Channel Quality Indicator(CQI；信道质量标识符)、Quality ofService(QoS；服务的质量)、缓冲器滞留量等，用公共的无线信道选择下一个、即在下一个帧中应该发送分组的(单个或多个)用户。一般将这种动作称为分组调度。
例如，在HSDPA中，用户数据(分组)在作为公共信道的High-speedPhysical Downlink Shared Channel(HS-PDSCH；高速物理下行链路共享信道)上被时分复用发送。HS-PDSCH被分割为2ms的帧，基站装置对每帧选择进行数据发送的用户，并发送该数据。
具体地说，例如可以选择CQI良好的用户(Max C/I算法)，或选择CQI的瞬时值(瞬时CQI)比CQI的平均值(平均CQI)相对大的用户(ProportionalFairness(PF)算法)。HS-PDSCH是各种各样的用户的数据被时分复用的信道，跨越数Mb/s的高速的传输速度。因此，全部移动台装置持续接收HS-PDSCH非常浪费。因此，在HSDPA中，基站装置使用High-speed SharedControl Channel(HS-SCCH；高速共享控制信道)，对移动台装置发出HS-PDSCH上有无数据的信令。在移动台装置持续接收HS-SCCH，并接收到有发往自身的数据的信令的情况下，接收HS-PDSCH。
例如，如图1所示，在左端的帧中，基站装置用HS-SCCH1发出有发往用户1的数据的信令，用户1接收HS-SCCH，并在下一个定时接收HS-PDSCH1-5。
此外，基站装置在下一个帧中，用HS-SCCH1和HS-SCCH2发出有发往用户1和2的数据的信令，用户1和2在第2帧中，分别接收HS-SCCH1-3和HS-SCCH4-6。
再有，HS-PDSCH可以在同一小区(扇区)内同时设定多个，例如10个，还可以跨越多个HS-PDSCH在同一帧中发送单一用户的数据。这种情况下，成为也可以用单一的HS-SCCH对该移动台装置发出信令的规格。
此外，在HSDPA中，可使用多个HS-PDSCH对多个用户同时进行发送。这种情况下，由于需要对被同时进行调度的多个移动台装置发出信令，所以需要相对应数目的HS-SCCH。为了支持这样的运行方式，成为在HSDPA中，能够在移动台装置中持续接收四个HS-SCCH的规格。
以下，将相当于HS-PDSCH的公共信道称为SCH，将相当于HS-SCCH的信道称为CCH。
这里，在移动台装置中持续接收CCH，尽管比持续接收SCH所需的负担被减轻，但相应地需要接收负荷，消耗电池。特别是在Web browsing(万维网浏览)等数据断续地到来的服务中，虽然在Web page(网页)浏览中没有数据，但是仍较长时间以连续方式连续监视HS-SCCH的话，电池将较快地消耗。
在数据到来为止，例如在打开下一个网页为止暂时释放连接，转移到待接收模式，从而可以节约电池，但由此在数据到来时必需进行再连接处理，服务响应会降低。
为了避免这样的问题，可以断续接收(Discontinuous Reception(DRX))CCH。DRX中的移动台装置，在某一周期(DRX周期)中接收CCH(以下，称为DRX机会)，剩余的时间不接收CCH。通过进行DRX，可以避免持续接收CCH造成的电池消耗。
这里，例如在一定时间不存在发往自身的数据的情况下，移动台装置可以自主地进行控制，以自动地进行CCH的DRX。此外，例如，移动台装置与基站装置或网络进行交涉，从而进行控制，以进行CCH的DRX。
在移动台装置自主控制了DRX的情况下，基站装置可以运用同样的规则(rule)来判断移动台装置的DRX状态。例如，在802.16中，在DRX机会中没有调度数据的情况下，通过重复将DRX周期成倍地扩大的动作，并延长DRX周期，实现进一步的节省电池。
在一次DRX机会中用CCH发出了有数据的信令的移动台装置，可以立即停止DRX而恢复为CCH持续接收的状态。此外，这种情况下，移动台装置可以进行控制，以缩短DRX周期。
此外，在蜂窝系统中，移动台装置进行随着用户的移动而切换连接基站装置的切换(handover)处理。例如，在WCDMA系统中，移动台装置测定周边基站装置的信号，在满足了接收电平(level)替换等特定的条件的情况下，进行切换处理。这里，在仅持有单一的接收机的WCDMA移动台装置中，在通信中不能测定不同频率的信号。
因此，起动压缩模式(compressed mode)(使发送速率临时地达到2倍，以暂时压缩发送，以便生成发送时间中的间隙，即断续发送(DiscontinuousTransmission(DTX)))，从而在接收时间上形成间隙(即DRX)，在这段时间中测定不同频率。
在将WCDMA以分组交换方式进行了扩展的HSDPA中也是同样，进行DRX而测定不同频率，基站装置在这种期间不能发送发往到该用户的分组(或者，即使进行发送，移动台装置也不能接收而将被浪费)。这也同样适用于测定不同的无线系统的电波的情况。即，在要测定不同频率或不同系统的情况下，需要进行DRX，在这种期间基站装置不能发送数据。
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述背景技术有以下问题。
DRX中的移动台装置仅能够在DRX机会中接收数据。如果在DRX机会中基站装置没有调度发往到该用户的分组，则该用户需要等待数据直至下一个DRX机会为止。
例如，在使用了Max C/I或PF这样的调度器的情况下，如果在DRX机会中该用户的CQI不高，则将错失已达到的分组的发送，总是不能发送该分组。
在DRX机会未发送的分组将被迫产生较大的延迟。这将使服务响应性明显地劣化。此外，如果在DRX中已达到的分组是必须以QoS上低延迟传送的数据的情况下，如果失去一次DRX机会，则有成为致命的通信质量劣化的危险。
因此，由DRX产生的这样的延迟，不仅使服务响应性降低，而且还可能导致通信质量劣化。特别是在移动台装置为了测定不同频率或不同系统而进行DRX的情况下，即使是原来有通信数据，该移动台装置可以接收的机会也受到限制。其结果，通信质量、例如吞吐量有可能大幅度地下降。
因此，本发明为了解决上述问题而完成，提供可以提高断续接收中的用户的服务响应性，可以降低伴随断续接收的通信质量劣化的基站装置和分组调度方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的基站装置的特征之一是包括：
优先级计算单元，计算分组调度中的用户的优先级；
优先级校正单元，根据断续接收状态而校正在所述优先级计算单元中所计算出的优先级；以及
调度器，基于在所述优先级校正单元中进行了校正后的优先级，决定应该发向其送数据的用户。
通过这样地构成，基站装置能够基于按照断续接收状态所校正的优先级，进行分组调度。
此外，本发明的分组调度方法的特征之一是具有：
CQI信息取得步骤，基于来自移动台装置的发送信号，取得用于表示该移动台装置的无线状态的CQI信息；
优先级计算步骤，基于所述CQI信息，计算分组调度中的用户的优先级；
优先级校正步骤，根据断续接收状态校正在所述优先级计算步骤中所计算出的优先级；以及
调度步骤，基于在所述优先级校正步骤中进行了校正后的优先级，决定应该向其发送数据的用户。
由此，可以根据断续接收状态而校正分组调度中的发送分配的优先级，并基于该校正后的优先级，进行分组调度。
发明效果
根据本发明的实施例，可以提高断续接收中的用户的服务响应性，可以实现能够降低伴随断续接收的通信质量劣化的基站装置和分组调度方法。
附图说明
图1是表示HSDPA中的HS-PDSCH和HS-SCCH之间的关系的说明图。
图2是本发明的一个实施例的基站装置的部分方框图。
图3是本发明的一个实施例的基站装置的部分方框图。
标号说明
100 基站装置
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。
再有，在用于说明实施例的所有附图中，具有相同功能的部分使用相同标号，省略重复的说明。
本发明的实施例的无线通信系统包括移动台装置和基站装置。
如上述那样，在本实施例中，将相当于HS-PDSCH的公共信道称为SCH(共享信道)，将相当于HS-SCCH的信道称为CCH(控制信道)。
移动台装置断续接收(DRX)CCH。此外，移动台装置在DRX中的某一周期(DRX周期)中接收CCH(以下，称为DRX机会)，在剩余的时间不接收CCH。由此，移动台装置可以进行节省电池。
此外，移动台装置可以在规定的周期缓慢地延长作为DRX的周期，也可以根据服务而改变作为DRX的周期。
下面，参照图2说明本实施例的基站装置100。
本实施例的基站装置100包括：发送缓冲器102，其被输入发送数据；SCH信号生成单元112，其被输入从发送缓冲器102输出的发送数据，对发送缓冲器102进行数据请求；复用合成单元116，其被输入从SCH信号生成单元112输出的SCH信号；发送单元120，其被输入来自复用合成单元116的输出信号；发送接收双工器124，其被输入从发送单元120输出的发送信号；天线126，其发送从发送接收双工器124输出的发送信号；接收单元122，其被输入从发送接收双工器124输出的接收信号；复用分离单元110，其被输入来自接收单元122的输出信号；优先级计算单元104，其被输入从发送缓冲器102输出的QoS、延迟信息等；优先级校正单元106，其被输入来自优先级计算单元104的输出信号；调度器114，其被输入来自优先级校正单元106的输出信号；以及CCH信号生成单元118和DRX计算单元108，其被输入来自调度器114的输出信号。
复用分离单元110将接收数据输出，并将CQI信息输入到优先级计算单元104。此外，调度器114将调度信息输出到SCH信号生成单元112，CCH信号生成单元118将CCH输入到复用合成单元116。此外，DRX计算单元108将DRX周期信息输入到优先级校正单元106。
调度器114基于从优先级校正单元106所接受的各个用户的优先级信息，决定在下一个SCH帧中应该发送数据的一个或多个用户。此外，调度器114将调度信息、即表示已选择出的用户的信息通知给SCH信号生成单元112、CCH信号生成单元118和DRX计算单元108。
SCH信号生成单元112基于从调度器114所接受的调度信息，将与在下一个SCH帧中应该发送数据的一个或多个用户对应的数据从发送缓冲器102引出，从而生成SCH信号。即，SCH信号生成单元112基于调度信息，将表示数据请求的信息输入到发送缓冲器102，并使用从发送缓冲器102输入的发送数据而生成SCH信号。例如，SCH信号生成单元112进行编码处理、CRC附加处理等。SCH信号生成单元112将所生成的SCH信号输出到复用合成单元116。
CCH信号生成单元118基于从调度器114所接受的调度信息，生成CCH信号，并将其输入到复用合成单元116。在CCH信号中，主要包含了表示SCH上有无数据的信息。此外，在CCH信号中，例如也可以包含了表示SCH信号的编码方法的信息等。
复用合成单元116将从SCH信号生成单元112输入的SCH信号和从CCH信号生成单元118输入的CCH信号进行复用合成，并将其输入到发送单元120。
发送单元120将从复用合成单元116输入的进行了SCH信号和CCH信号的复用合成后的信号变换为RF信号，并将该信号放大来激励天线。
移动台装置基于从基站装置100发送的公共导频信号，检测无线信道的状况(CQI)，并将该CQI用上行控制信道进行报告。
接收单元122接收来自移动台装置的RF信号，将其变换为基带信号，并将该基带信号输入到复用分离单元110。
复用分离单元110从接收信号中提取各个用户的CQI信息，并将其输入到优先级计算单元104。
发送缓冲器102将下行线路的用户数据进行缓冲。例如，发送缓冲器102在对于一个用户存在多个数据流的情况下，对多个流进行管理，并对各个流的QoS信息进行管理。此外，发送缓冲器102也可以监视在缓冲器中滞留的数据量、延迟时间等。此外，发送缓冲器102将QoS信息、延迟信息、表示数据滞留量的信息等输入到优先级计算单元104。此外，发送缓冲器102根据来自SCH信号生成单元112的数据请求，将所请求的发送数据输入到SCH生成单元112。
优先级计算单元104基于由复用分离单元110输入的CQI信息、由发送缓冲器102输入的QoS信息、表示缓冲器滞留量和缓冲器滞留时间即延迟时间的信息等，计算分组调度中的用户的优先级，并将表示该优先级的信息输入到优先级校正单元106。
DRX计算单元108从调度器114接受调度信息，计算每个用户的DRX状态，例如DRX周期，并将表示该DRX周期的信息输入到优先级校正单元106。
优先级校正单元106根据DRX状态校正由优先级计算单元104输入的优先级。例如，优先级校正单元106进行校正，以使进行DRX的用户的优先级提高。
在存在进行DRX的移动台装置和不进行DRX的移动台装置的情况下，在以相同优先级进行了调度的情况下，分配给无线状态良好的移动台装置。但是，由于进行DRX的移动台装置能够接收的时间受到限制，所以在对不进行DRX的移动台装置进行了分配的情况下，进行DRX的移动台装置为了接收数据而需要等待DRX周期。其结果，产生对于进行DRX的移动台装置的数据的延迟。若分配给进行DRX的移动台装置的数据被发送，则能够使该移动台装置从DRX模式变迁到持续接收模式。若不进行分配，则延迟增大，服务响应性变差。
这样，通过进行校正，以将进行DRX的用户的优先级提高，可以在进行DRX的用户能够接收的定时提高分配的优先级，可以降低对于进行DRX的用户的数据的延迟。
此外，优先级校正单元106也可以基于由DRX计算单元108输入的DRX周期信息校正优先级。例如，优先级校正单元106基于DRX周期信息，进行校正，使越是DRX周期较长的用户，越提高其优先级。例如，优先级校正单元106预先决定与DRX周期对应的优先级的校正量，除了所输入的优先级以外，还将与输入的DRX周期信息对应的优先级的校正量输入到调度器114。这种情况下，例如，使对于DRX周期较长的用户的校正量增大。
DRX周期较短的用户下次被分配的几率较高。由此，可以缩短对于DRX周期较长的用户所发送的数据的延迟。因此，可以改善系统整体的延迟。
此外，优先级校正单元106中，在移动台装置为了测定不同频率或不同系统而进行DRX的情况下，表示在测定不同频率或不同系统中的信息，例如由上行控制信道输入。这种情况下，优先级校正单元106也可以使对于该移动台装置的优先级绝对地提高。
即，优先级校正单元106在被输入了表示在测定不同频率或不同系统中的信息的情况下，使对于该移动台装置的优先级比对应于其他移动台装置的优先级大。其结果，在调度器114中，对于在测定不同频率或不同系统中的移动台装置，被分配下一个帧。
由此，对于因需要进行切换而进行DRX，测定不同频率的移动台装置，可以优先地发送数据。
再有，在参照图2说明的结构中，对于每个连接到该基站装置的用户，都存在发送缓冲器102、DRX计算单元108、优先级计算单元104和优先级校正单元106。此外，参照图2说明的各个部分，不必作为单独的硬件部分来构成，也可以用软件实现。
下面，参照图2说明本实施例中的基站装置100的动作。
移动台装置基于从基站装置100发送的公共导频信号，检测无线信道的状况(CQI)，并用上行控制信道报告该CQI。
来自移动台装置的发送数据通过发送接收双工器124，在接收单元122中被接收。接收单元122将接收数据输入到复用分离单元110。
复用分离单元110从输入的接收数据中分离CQI信息，将该CQI信息输入到优先级计算单元104。
另一方面，发送数据被输入到发送缓冲器102。发送缓冲器102将QoS信息、延迟信息、表示数据滞留量的信息等输入到优先级计算单元104。
接着，优先级计算单元104基于QoS信息、延迟信息、表示数据滞留量的信息、CQI信息，计算分组调度中的用户的优先级，并将其输入到优先级校正单元106。
接着，优先级校正单元104基于DRX周期信息等而校正优先级，并将表示进行了校正后的优先级的信息输入到调度器114。
调度器114基于所输入的用户的优先级，进行分组调度，决定应该发送数据的用户，并将调度信息输入到SCH信号生成单元112、CCH信号生成单元118和DRX计算单元108。
接着，SCH信号生成单元112基于调度信息而对发送缓冲器102进行对应的用户的数据请求。其结果，从发送缓冲器102输入所请求的发往到用户的发送数据。SCH信号生成单元112从所输入的发送数据来生成SCH信号，并将该SCH信号输入到复用合成单元116。
另一方面，CCH信号生成单元118基于调度信息，生成CCH信号，并将该CCH信号输入到复用合成单元116。
复用合成单元116将SCH信号和CCH信号进行复用合成，然后将其输入到发送单元120。
发送单元120将从复用合成单元116输入的进行了SCH信号和CCH信号的复用合成后的信号变换为RF信号，将该信号放大而激励天线。其结果，数据被发送。
下面，参照图3说明本发明的另一个实施例的基站装置100。
本实施例的基站装置100与参照图2所说明的基站装置的结构的不同在于，对于每个用户都存在的部分128的结构，即发送缓冲器102、DRX计算单元108、优先级计算单元104和优先级校正单元106的结构。
这部分如下构成：分配器130，其被输入发送数据；发送缓冲器102，其被输入从分配器130输出的用户数据；发送控制单元132，其被输入从发送缓冲器102输出的用户数据；缓冲器监视单元134，其与发送缓冲器102连接；优先级计算单元136，其被输入从缓冲器监视单元134输出的QoS、延迟信息等；以及DRX计算单元108，其将DRX信息输入到优先级计算单元136。
分配器130将从网络到来的用户数据根据其QoS而分配给不同的流(缓冲器)。
发送缓冲器102对用户数据进行缓冲。例如，在流数为N个的情况下，提供相当于流数N的缓冲器。流数N例如相当于逻辑信道的数。
发送控制单元132例如根据从端口(5)接受的数据请求而在发送帧中塞满用户数据，例如从端口(6)输出。
缓冲器监视单元134监视发送缓冲器102的状态，例如滞留数据量、延迟时间、QoS等，并将结果通知给优先级计算单元136。
DRX计算单元108例如从端口(3)接受调度信息，计算用户的DRX状态。
优先级计算单元136根据从缓冲器监视单元134接受的有关发送缓冲器102的状态的信息，例如QoS、延迟时间等，从DRX计算单元108接受的用户的DRX状态，例如有关DRX周期的信息，以及CQI信息，计算用户的调度优先级。优先级计算单元136将调度优先级的计算结果例如输出到端口(4)。
这里，作为计算第i用户的优先级pi的方法，可考虑各种各样的方法，例如可以使用算式(1)或算式(2)等。
pi(t)＝ai·(ri(t)/Ri(t))·(di(t)/Di)·(TDRX，i(t)/TDRX，max) (1)
pi(t)＝ai·(ri(t)/Ri(t))·(di(t)+bi·(TDRX，i(t))/Di (2)
其中，ai是与用户的QoS对应的系数，ri(t)是与CQI相当的(作为当前已分配了发送而可以实现)传输速率，Ri(t)是至当前为止的吞吐量，di(t)是缓冲器开头分组的延迟时间，Di是容许延迟时间，TDRX，i(t)是当前的DRX周期，TDRX，max是最大DRX周期，bi是设计参数。bi例如也可以是在至此为止的发送机会中用户没有被分配发送的几率等。根据该结果，可以将所有用户按pi(t)的降序分类，从高层用户起分配(调度)资源。再有，pi(t)的计算方法不限于上面的例子。
再有，本发明的实施例的无线通信系统，不一定使用SCH和CCH的不同信道。例如，在不存在CCH，将SCH直接DRX接收的系统中也同样地适用，并可以获得同样的效果。
根据本实施例的无线通信系统，在使用公共资源进行通信的通信系统中，可以提高DRX中的用户的数据发送优先级。特别是，可以进行控制，从而DRX周期越长，越提高其优先级。此外，可以进行控制，从而提高为了测定不同频率或不同系统而进行DRX的用户的发送优先级。
由此，可以提高DRX中的用户的服务响应性，可以削减伴随DRX的通信质量劣化。
本国际申请要求基于2005年12月28日申请的日本专利申请2005-379986号的优先权，将2005-379986号的全部内容引用在本国际申请中。
工业上的可利用性
本发明的基站装置和分组调度方法可以适用于无线通信系统。
Claims (12)
1.一种基站装置，其特征在于包括：
优先级计算单元，计算分组调度中的用户的优先级；
优先级校正单元，根据断续接收状态而校正在所述优先级计算单元中所计算出的优先级；以及
调度器，基于在所述优先级校正单元中进行了校正后的优先级，决定应该向其发送数据的用户。
2.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述优先级计算单元基于表示各个移动台装置的无线状态的CQI信息、QoS信息、表示缓冲器滞留量和缓冲器滞留时间的信息中的至少一个信息，计算分组调度中的用户的优先级。
3.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述优先级校正单元进行校正，以将进行断续接收的用户的优先级提高。
4.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
基于断续接收周期，进行该优先级的校正，以便越是断续接收周期较长的用户，越提高其优先级。
5.如权利要求4所述的基站装置，其特征在于，
所述优先级校正单元基于与预先决定的断续接收周期对应的优先级的校正量，校正优先级。
6.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述优先级校正单元进行校正，以使为了测定不同频率或不同系统而进行断续接收的用户的优先级比其他用户的优先级高。
7.一种分组调度方法，其特征在于具有：
CQI信息取得步骤，基于来自移动台装置的发送信号，取得用于表示该移动台装置的无线状态的CQI信息；
优先级计算步骤，基于所述CQI信息，计算分组调度中的用户的优先级；
优先级校正步骤，根据断续接收状态校正在所述优先级计算步骤中所计算出的优先级；以及
调度步骤，基于在所述优先级校正步骤中进行了校正后的优先级，决定应该向其发送数据的用户。
8.如权利要求7所述的分组调度方法，其特征在于，
所述优先级计算步骤基于QoS信息、表示缓冲器滞留量和缓冲器滞留时间的信息中的至少一个信息，计算分组调度中的用户的优先级。
9.如权利要求7所述的分组调度方法，其特征在于，
所述优先级校正步骤进行校正，以将进行断续接收的用户的优先级提高。
10.如权利要求7所述的分组调度方法，其特征在于，
所述优先级校正步骤，基于断续接收周期进行该优先级的校正，以便越是断续接收周期较长的用户，越提高其优先级。
11.如权利要求10所述的分组调度方法，其特征在于，
所述优先级校正步骤基于与预先决定的断续接收周期对应的优先级的校正量，校正优先级。
12.如权利要求7所述的分组调度方法，其特征在于，
所述优先级校正步骤进行校正，以将为了测定不同频率或不同系统而进行断续接收的用户的优先级提高。
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