CN101473604B - 用于在无线电信系统中对调度信息进行有效报告的方法和单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在无线通信系统中用于对所述系统的单元中处理的调度信息进行有效报告的方法和装置。该方法包括步骤：自适应地选择(610)对于临时缓冲器内容最有效的缓冲器状态报告格式以便指示调度器的缓冲器填充级别；以及编码(620)所述缓冲器填充级别，以便最小化编码所述信息所需的比特数。

Description

用于在无线电信系统中对调度信息进行有效报告的方法和单元
技术领域
本发明涉及电信系统中的方法和装置，特别地涉及有效的缓冲器状态编码。
背景技术
在第三代伙伴计划(3GPP)发起的研究项目UTRAN长期演化(LTE)中，已经决定应当对于LTE采用与增强D信道处理器(E-DCH)中使用的调度机制类似的调度机制。节点B中的调度器调度下行链路和上行链路二者中的资源。在上行链路中，调度器需要有关用户设备(UE)的缓冲器中可用的数据的信息。这是通过将调度信息消息从用户设备传输到节点B来实现的。该调度信息作为媒体访问层协议(MAC)的一部分而被传输并且因而能够利用其他传输(当这些传输正在进行时)来搭载(piggyback)或者通过创建MAC PDU以便仅仅传输该调度信息而独立发送。E-DCH中的调度信息具有图1中绘出的格式。HLID表示最高优先级逻辑信道ID；TEBS表示总的E-DCH缓冲器状态；HLBS表示最高优先级逻辑信道缓冲器状态(其为相对于TEBS编码的值，即指示的TEBS值的百分数)；并且UPH表示UE功率净空间(Headroom)(该字段与UE中使用的功率有关)。当在节点B中接收到调度信息时，调度器能够确定具有最高优先级的逻辑信道(HLID)，多少数据存储在用于该逻辑信道的UE缓冲器中(HLBS)以及总的UE缓冲器大小(TEBS)。该信息以总共13比特来编码。
在长期演化(LTE)系统中，希望采用比在E-DCH中可能的粒度更精细的QoS粒度。E-DCH解决方案具有某些局限性。如果用户设备具有有关若干逻辑信道(无线电承载(bearer))的数据，那么只可能看到有关具有最高优先级的信道的数据量。但是，不可能知道剩余数据是否具有相当高、低还是非常低的优先级。也不可能知道数据是如何在这些优先级之间分配的。这意味着对于不同于具有最高优先级的服务的任何其他服务而言，难于实现服务的区分。
该问题的现有技术解决方案是用信号通知每无线电承载(或每优先级/QoS类别)的缓冲器状态。为了实现缓冲器状态消息的大小合理地小，用于每个无线电承载(或优先级/QoS类别)的缓冲器大小的比特数要求相当低，例如如以下将要使用的每缓冲器2比特。然而，这个解决方案隐含了如下缺点，即当它达到用户设备的总的缓冲器大小时，它提供了非常差的粒度。当例如假设只存在可用于一个无线电承载的数据时，那么总的UE缓冲器只用2比特来编码，这是不够的。显然，能够增大每缓冲器的比特数，但是这会导致大的缓冲器状态消息。一个可设想的选项可能是单独地对总的缓冲器大小进行编码。通过这种方式，可以使用相对较少的比特来编码用于每个无线电承载的缓冲器大小(例如2比特)，并且可以使用附加的N比特来编码总的缓冲器大小。这将导致粗略地了解每无线电承载的缓冲器大小以及合理精确地指示总的缓冲器大小。然而，这也将导致大的总缓冲器状态消息。
具有比在E-DCH调度解决方案中更精细的粒度的其他原因尤其包括：
1)单个UE内QoS级别之间的资源缺乏(starvation)：更高优先级业务可能使低优先级的数据流资源缺乏
2)操作者不能够控制QoS类别之间的小区容量分割：在E-DCH中，调度器不知道哪些无线电承载具有数据(除了明确指示的最高优先级无线电承载之外)
3)低优先级业务要求免费搭车(hitch a free ride)：如果调度器不知道多少数据在不同的无线电承载上可用，那么当调度高优先级数据时，低优先级数据可以获得免费搭车。
EP 1599063涉及一种设备和方法，其用于在节点B中执行调度以便在支持增强上行链路专用信道(E-DCH)的移动通信系统中进行用户设备UE的数据传输。节点B从无线网络控制器(RNC)接收调度辅助信息以便从UE提供上行链路服务。节点B在每个调度周期中根据该调度辅助信息估计用于上行链路服务的数据量。节点B依照估计的数据量来调度用于上行链路服务的数据传输。正如审查员所认识到的，D1发送不同的传输格式报告。
US2004/0224677涉及在用于通信设备的上行链路调度中使用缓冲器占有率的方法，其包括向活动集(active set)基站发送缓冲器占有率信息以及指示提供给通信设备的最后传输机会的时间戳的第一步骤。利用缓冲器占有率信息和时间戳来调节用于通信设备的调度公平性设置的步骤。依照调度公平性设置从调度器接收调度信息的步骤，以及下一个步骤包括依照该调度信息在上行链路信道上进行传输。
发明内容
本发明的目的是提供用于在无线系统(例如LTE系统或高速分组接入(HSPA)演化系统)中实现调度信息(缓冲器状态信息)的有效编码的方法和装置，以便以尽可能少的比特提供对于不同无线电承载上的可用数据量以及有关总的UE缓冲器大小的精细粒度的充分指示。
因此，本发明的优点在于，它允许在无线系统中报告缓冲器填充级别的有效方式，其与现有技术解决方案相比，导致更多的信息到达调度器，并且允许进行服务的区分，同时不增加状态报告的开销。
当结合附图和权利要求来考虑时，本发明的其他目的、优点和新颖特征根据本发明的以下详细描述将变得清楚明白。
附图说明
图1示出了E-DCH调度信息格式。
图2示出了该现有技术解决方案的问题。
图3示出了依照本发明的缓冲器格式指示器。
图4示出了用于单个无线电承载上的数据的格式。
图5示出了用于许多无线电承载上的数据的格式。
图6示出了依照本发明的方法的框图。
图7为依照本发明的装置的框图。
具体实施方式
本发明提供了自适应的缓冲器状态格式，其中用户设备自主地或者借助于适当的准则选择对于临时的缓冲器内容最有效的格式。针对若干无线电承载的情况的缓冲器填充级别的编码使用来自个体的无线电承载上的缓冲器的信息，以便减少编码总的UE缓冲器大小的信息所需的比特数。
大体而言，本发明涉及在无线通信系统中用于对所述系统的单元中处理的调度信息进行有效报告的方法，如图6所示。该方法包括步骤：自适应地选择(610)缓冲器状态格式615以便指示调度器的缓冲器填充级别；以及编码(620)这些缓冲器填充级别。所述编码步骤用来减少625编码总的缓冲器大小的信息所需的比特数。
本发明的第一实施例涉及自适应缓冲器状态报告格式。有效地使用的缓冲器状态报告的格式取决于个体的无线电承载上的临时缓冲器填充级别以及取决于多少无线电承载被配置，哪些服务正在进行，等等。因此，应当允许用户设备(例如自主地)选择缓冲器状态报告的格式以便最小化所需的比特数(或者最大化能够以固定数量的比特提取的信息)。图3中绘出了缓冲器状态报告的基本结构。缓冲器格式指示器字段31(例如具有1或2比特的长度)用于指示用来编码缓冲器报告字段32的其余部分的格式。
以下是缓冲器报告格式的一些实例。在这些实例中，将总的比特数选择为12只是为了说明不同格式中字段大小的可能关系。然而在实践中，这些不同的格式能够具有不同的长度，因为缓冲器状态报告的接收器能够根据缓冲器格式指示器推断该格式的长度。
在数据在仅仅一个无线电承载上可用的情况下，有效的是在例如长度为3比特的字段41中指示该无线电承载的id(RBid)，以及在长度为例如9比特的字段42中指示缓冲器填充级别。图4中示出了这一点。预期为常见情况的是，数据只在单个无线电承载上可用。在这种常见情况下，这种格式提供了总的缓冲器大小的非常高的粒度。
为了提供服务区分，有必要报告有关用于每QoS类别、每业务优先级或类似准则的不同无线电承载或者无线电承载群组的数据量的信息。在下文中，为了简单起见，使用表述“无线电承载”。在图5所绘的实例中，配置了四个无线电承载。针对每个配置的无线电承载k的表示为Bk的缓冲器填充级别B被编码到N比特的字段51、52、53、54中。针对Bk的2N个可能值中的每一个被映射成缓冲器填充级别区间，使得例如Bk＝01表示100和500字节之间的缓冲器填充级别。Bk与缓冲器填充级别区间之间的映射在规范中最可能是硬编码的，但是也能够通过更高层的信令来配置。
当把表示为Btot的总的UE缓冲器B编码到字段55中时，从字段B1…B4中提取的信息用来按照以下方式改善所述信息的粒度：总的UE缓冲器填充级别的充分估计可以通过对值B1…B4进行汇总来获得，从而B_estimated＝B1+B2+B3+B4。这个估计的误差Err＝B-B_estimated被编码到字段Btot中。由于Err的值范围比B的值范围小得多，因而利用这种方法能够使得Btot的粒度更好。可以看出，这种格式给出了有关个体的无线电承载上的缓冲器填充级别以及有关总的UE缓冲器填充级别的媒体粒度的粗略指示。
针对若干无线电承载的情况的可替换编码是首先在一个字段Btot中编码UE缓冲器的总的大小，然后将用于每个个体的无线电承载Bk的缓冲器填充级别编码为Btot中所示的值的一部分。与使得Bk和Btot指示绝对缓冲器填充级别相比的优点在于，Btot的值范围小于可能的缓冲器填充级别的值范围。
存在用户设备选择缓冲器状态格式的若干可替换方案。一种可能性是，可以通过更高层信令协议(例如RRC)来配置该格式，使得用户设备总是使用相同的格式。然后，可以重新配置该格式，这例如取决于配置的服务的数量。依照另一种可能性，用户设备能够自主地选择使用哪种格式。该选择可以取决于例如个体的无线电承载的缓冲器填充级别。例如，如果数据仅在一个无线电承载上可用，那么选择某种格式，而在另外的情况下，即对于若干无线电承载，选择另一种格式。最后，用户设备可以在所述格式之间进行交替。这可以实现总的缓冲器填充级别的高粒度以及有关个体的无线电承载上的数据的信息。
以下实例给出了五个配置的无线电承载：RRC信令，SIP，VoIP，视频，尽力(BE)互联网接入。在该实例中，多媒体电话服务配置有服务部件SIP信令、VoIP和视频。此外，配置了RRC信令无线电承载，并且尽力承载用于互联网接入。下表中示出了QoS指示器与优先级顺序之间的映射的实例(在实践中，优先级顺序将是无线电承载ID的列表)。QoS指示器与优先级顺序之间的映射在UE中将通过RRC信令来配置。
Figure GSB00000817014900061
表1
在典型的情况下，调度器将使用QoS指示器1，其指示应当按照缺省的优先级顺序来调度无线电承载。在例如BE互联网接入承载出现资源缺乏的情况下，这将通过节点B调度器来检测，并且调度将暂时利用QoS指示器2来执行，所述指示器2将给BE赋予更高的优先级。按照类似的方式，如果携带VoIP或视频的无线电承载需要比它们缺省优先级允许的资源更多的资源，则使用QoS指示器3或4。在最后一行中，甚至没有包含BE互联网承载，这意味着不允许传输来自该无线电承载的数据。由表可知，在所述实例中，RRC信令总是具有最高的优先级。这是很可能的实现方式的选择，但是并不妨碍RRC被降低优先级。
图7示出了例如UE中的依照本发明的示例性单元700，其包括用于调度一个或多个缓冲器720中处理的信息的调度器710。该单元还包括：处理装置730，其用于自适应地选择缓冲器状态格式以便指示调度器的缓冲器的填充级别；以及编码器740，其用于编码缓冲器填充级别以便减少编码总的缓冲器大小的信息所需的比特数。该单元还包括用于将包含缓冲器状态报告的信息元素发射到其他网络单元的发射器750。这里对该单元进行了非常简洁的描述，其包括执行本发明所需的功能单元。

Claims (14)

1.一种在无线通信系统中用于对所述系统的用户设备中处理的调度信息进行有效报告的方法，其特征在于所述用户设备：
自适应地选择(610)缓冲器状态报告格式以便指示调度器的缓冲器填充级别，且其中所述选择取决于个体的无线电承载或无线电承载的群组的缓冲器填充级别，使得如果数据在一个无线电承载或无线电承载的一个群组上可用就选择第一格式，而如果数据在若干个无线电承载上或无线电承载的若干个群组上可用就选择第二格式；以及
如果选择所述第二格式，就将针对每个配置的无线电承载或无线电承载k的群组的表示为Bk的所述缓冲器填充级别B编码(620)到N比特的字段(51、52、53、54)中并将编码的缓冲器填充级别包含在缓冲器状态报告中，其中针对Bk的2N个可能值中的每一个被映射成缓冲器填充级别区间以便报告与用于不同的无线电承载或无线电承载的群组的数据量有关的信息。
2.依照权利要求1所述的方法，其特征在于所述选择被执行用来指示所述用户设备的调度器的缓冲器填充级别。
3.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于编码的缓冲器填充级别被包含在缓冲器状态报告中。
4.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述选择由所述用户设备自主地执行。
5.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述选择通过更高层的信令来配置。
6.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述选择通过应用准则来执行。
7.依照权利要求6所述的方法，其特征在于所述准则是个体的无线电承载的临时缓冲器填充级别。
8.依照权利要求6所述的方法，其特征在于所述准则是配置的无线电承载的数量。
9.依照权利要求6所述的方法，其特征在于所述准则是所应用的服务。
10.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于数据在一个无线电承载上可用，并且选择的数据格式包括所述无线电承载的标识以及所述缓冲器填充级别。
11.依照权利要求1或2所述的方法，其特征在于数据在若干无线电承载上可用，并且选择的数据格式包括与用于每个无线电承载的缓冲器填充级别以及总的缓冲器大小有关的编码的信息。
12.一种无线通信系统中的用户设备(700)，所述用户设备包括用于调度所述用户设备的一个或多个缓冲器(720)中处理的信息的装置(710)，其特征在于还包括：
用于自适应地选择缓冲器状态报告格式以便指示调度器的缓冲器填充级别的装置(730)，且其中所述选择取决于个体的无线电承载或无线电承载的群组的缓冲器填充级别，使得如果数据在一个无线电承载或无线电承载的一个群组上可用就选择第一格式，而如果数据在若干个无线电承载上或无线电承载的若干个群组上可用就选择第二格式；以及
用于在选择所述第二格式的情况下，将针对每个配置的无线电承载或无线电承载k的群组的表示为Bk的所述缓冲器填充级别B编码到N比特的字段(51、52、53、54)中并将编码的缓冲器填充级别包含在缓冲器状态报告中的编码器(740)，其中针对Bk的2N个可能值中的每一个被映射成缓冲器填充级别区间以便报告与用于不同的无线电承载或无线电承载的群组的数据量有关的信息。
13.依照权利要求12所述的用户设备，其特征在于所述选择被执行用来指示所述用户设备的调度器的缓冲器填充级别。
14.依照权利要求12所述的用户设备，其特征在于所述用户设备还包括用于将包含缓冲器状态报告的信息元素发射到网络单元的装置(750)。
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