CN101611643B - 无线通信系统中基于热增量的用户调度 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于在无线通信系统中对信号进行打包的系统和方法。在接入终端处可以将连接请求和对QoS资源的保留打包到接入消息中。然后，可以将打包有通信信号的接入消息发送到接入网络。还可以将应用层(例如，信令上的数据(DOS))消息与所述连接请求和所述保留一起打包到所述接入消息中。

Description

无线通信系统中基于热增量的用户调度

基于35 U.S.C.§119要求优先权

本专利申请要求享有2007年2月16日递交的名称为“ROT BasedScheduling in W-CDMA Uplink”的美国临时申请No.60/890,418、2007年4月24日递交的名称为“ROT Based Scheduling in W-CDMA Uplink”的美国临时申请No.60/913,789、以及2007年4月24日递交的名称为“AMethodto Estimate Rise Over Thermal(ROT)in W-CDMA”的美国临时申请No.60/913,778的优先权，所有这些临时申请已转让给本申请受让人并通过引用方式明确地并入本文。

技术领域

本公开一般涉及通信领域，并且更具体地涉及用于在无线通信系统中调度用户的技术。

背景技术

无线通信系统被广泛用以提供各种通信服务，例如语音、视频、分组数据、消息、广播等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源来支持多个用户的多址系统。这种多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交FDMA(OFDMA)系统以及单载波FDMA(SC-FDMA)系统。

在CDMA通信系统中，多个用户设备(UE)可以同时在上行链路上向节点B进行发送。来自每个UE的传输在节点B处作为对来自其它UE的传输的干扰。指定UE的接收信号质量可以取决于各种因素，例如，UE使用的发送功率量、从UE到节点B的路径损耗、在节点B处UE观测到的干扰量等。通过增加UE的发送功率可以改善UE的接收信号质量。然而，提高UE的发送功率将会增加对其它UE的干扰量，每个其它UE可能需要增加其发送功率以便维持该UE所需的接收信号质量。

UE可以在上行链路上间断地活动，并且可以当有数据要发送时偶发地进行发送。当UE有数据要发送时，可以调度该UE以用于在上行链路上进行传输。由于来自不同UE的上行链路传输之间的干扰，使得该调度是具有挑战性的。

发明内容

本文描述了用于在无线通信系统中调度用户以用于上行链路上的传输的技术。在一方面，可以通过考虑在小区处的热增量(RoT)来调度用户，这样可以改善容量。在一种设计中，可以基于RoT测量来确定小区的总负载。可以基于从由该小区服务的用户接收的上行链路传输，来确定这些用户的小区内负载。可以基于总负载和小区内负载来确定由相邻小区中的用户所产生的外部负载。可以基于小区的目标RoT来确定小区的目标总负载。可以基于小区的目标总负载和外部负载来确定小区的可用负载。可以基于小区的可用负载来调度小区中的用户以用于上行链路上的传输。

在一个设计中，可以基于用户的优先级来对其进行调度，一次调度一个用户。可以基于功率净空和用户的队列大小来向用户分配数据速率。可以基于所分配的数据速率和其它相关信息来确定用户的负载。可以通过减去用户的负载来更新可用负载。可以基于经过更新的可用负载来以相似的方式调度另一用户。

下面更具体地描述了本公开的各个方面和特征。

附图说明

图1示出了无线通信系统。

图2示出了归一化小区吞吐量与RoT的关系曲线图。

图3示出了用于计算各种负载的单元的方框图。

图4示出了用于在上行链路上调度用户的单元的方框图。

图5示出了用于在小区中调度用户的过程。

图6示出了用于确定外部负载的过程。

图7示出了用于基于可用负载来调度用户的过程。

图8示出了由UE执行以用于上行链路传输的过程。

图9示出了UE、两个节点B和网络控制器的方框图。

具体实施方式

本文描述的技术可以用于各种无线通信系统，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及其它系统。术语“系统”和“网络”经常可以互换使用。CDMA系统可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等的无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和其它CDMA变体。cdma2000包括IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA系统可以实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.20、IEEE 802.16(WiMAX)、802.11(WiFi)、Flash-

等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是即将出现的使用E-UTRA的UMTS版本。在来自名为“第三代合作伙伴项目”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在来自名为“第三代合作伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000和UMB。这些不同的无线电技术和标准是本领域公知的。为清楚起见，下面针对UMTS描述了这些技术的某些方面，并且在下面的大部分描述中使用了UMTS术语。

图1示出了无线通信系统100，其可以是UMTS中的通用陆地无线接入网络(UTRAN)。系统100包括多个节点B 110。节点B是与UE进行通信的固定站，并且也可以称为演进节点B(eNB)、基站、接入点等。每个节点B 110对特定地理区域102提供通信覆盖并且支持位于该覆盖区域内的UE的通信。可以将节点B的覆盖区域划分为多个(例如，三个)较小区域，并且每个较小区域可以由各自的节点B子系统来服务。术语“小区”可以指节点B的最小覆盖区域和/或服务于该覆盖区域的节点B子系统，这取决于使用该术语的上下文。在图1示出的例子中，节点B 110a服务于小区A1、A2和A3，节点B 110b服务于小区B1、B2和B3，并且节点B 110c服务于小区C1、C2和C3。

网络控制器130可以耦合到节点B 110，并且对这些节点B提供调整和控制。网络控制器130可以是单个网络实体或多个网络实体的集合。

UE 120可以分散在整个系统中，并且每个UE可以是静止的或移动的。UE也可以称为移动台、终端、接入终端、用户单元、站等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线通信设备、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机等。UE可以经由下行链路和上行链路上的传输来与节点B进行通信。下行链路(或前向链路)是指从节点B到UE的通信链路，上行链路(或反向链路)是指从UE到节点B的通信链路。为清楚起见，图1仅示出了从UE 120到节点B 110的上行链路传输。在图1中，具有单个箭头的实线指示到服务小区的传输，具有单个箭头的虚线指示到非服务小区的传输。术语“UE”和“用户”在本文中可以互换使用。

3GPP版本6及以后的版本支持高速上行链路分组接入(HSUPA)，其是支持上行链路上的高速分组数据传输的一组信道和过程。对于HSUPA，用户可以发送调度信息(SI)消息，其包含关于用户的队列大小和功率净空(headroom)的信息。该信息可以转化为用户在上行链路上能够支持的最大数据速率。调度器可以调度用户以用于上行链路上的传输，并且可以在E-DCH绝对准许信道(E-AGCH)或E-DCH相对准许信道(E-RGCH)上向用户发送准许。用户可以具有包括服务小区和零个或多个非服务小区的活动集。服务小区可以(i)在E-AGCH上发送绝对准许，以指示用户可以在上行链路传输中使用的发送功率量；或者(ii)在E-RGCH上发送相对准许，以指示与当前准许的变化，例如当前准许增加或减小一定量。每个非服务小区可以跟踪用户，并且可以仅发送相对准许以减小当前准许。

HSUPA支持上行链路上的混合自动重传(HARQ)。对于HARQ，用户可以向服务小区发送对分组的传输，并且可以发送零个或更多个对分组的重传，直到接收到对该分组的确认(ACK)，或者已经发送了最大数目的重传，或者由于某些其它原因终止了该分组。在HSUPA中，对处理中的分组的重传具有比对新的分组的传输更高的优先级。处理中的分组是已经发送但是解码错误的分组。

如图1所示，每个小区可以接收来自由该小区服务的用户的传输，以及来自不由该小区服务的用户的传输。在每个小区处观测到的总干扰包括(1)来自同一小区内的用户的小区内干扰和(2)来自其它小区中的用户的小区间干扰。小区间干扰和小区内干扰对性能具有较大影响，并且如下所述，可以在调度用户时考虑这些干扰。

在系统100中的上行链路上，来自每个用户的传输作为对来自其它用户的传输的干扰。因此，当在上行链路上调度新的用户时，来自该用户的传输增加了对其它用户的干扰。由新的用户造成的干扰量可以取决于多种因素，例如用户使用的发送功率量、从用户到小区的路径损耗等。为了应对所增加的干扰，每个其余用户可以增加其发送功率，这样会进一步增加在小区处的干扰。随着添加了更多的用户，其它活动用户可能需要增加其发送功率，并且在小区处的总干扰会增加。在某个时刻，不可以增加更多的用户。因此，该系统可以是在上行链路上干扰有限的。

图2示出了针对上行链路的归一化小区吞吐量与RoT的关序曲线图210。RoT是在小区处的总噪声和干扰与热噪声之比。归一化小区吞吐量是上行链路上所有用户的总吞吐量除以最大总吞吐量。如在图2中所示，在低RoT处小区吞吐量以较大的百分比增加，并且在高RoT处逐渐达到最大值。

RoT是对上行链路上的负载的基本测量。RoT可以保持低于某个目标水平以便避免系统不稳定。RoT可以根据在上行链路上调度的用户的数目以及所调度的UE的数据速率而波动。

在一方面，可以通过考虑在小区处的RoT来调度用户以用于上行链路上的传输。在一个设计中，可以测量小区的RoT并用于确定小区的总负载。可以基于总负载和由小区服务的用户的小区内负载来确定由相邻小区中的用户所产生的外部负载。可以基于该小区的目标RoT来确定该小区的目标总负载。可以基于目标总负载和外部负载来确定小区的可用负载，并且可以将该可用负载分配给小区中的用户。因此，可以使用RoT来确定外部负载以及小区的可用负载。下面更详细地描述这些不同的负载。

在指定小区处的指定用户i的每码片总能量与总噪声比(E_c/N_t)_i可以表达为：

(E_c/N_t)_i＝(E_cp/N_t)_i·(1+O2P_i+T2P_i)，    公式(1)

其中，E_cp是导频的每码片能量，

E_c是数据、开销和导频的每码片总能量，

N_t是用户i观测到的总噪声和干扰，

O2P_i(或Gain_overhead)是用户i的开销与导频比，

T2P_i是用户i的业务与导频比。

可以基于由用户i在上行链路上发送的导频来估计用户i的每码片总能量与总噪声比(E_cp/N_t)_i。用户i可以按照由O2P_i确定的功率电平来发送开销或信令，并且可以按照由T2P_i确定的功率电平来发送数据，其中，O2P_i是信令功率电平与导频功率电平之比，T2P_i是数据功率电平与导频功率电平之比。可以经由功率控制来调整导频功率电平，以达到所期望的性能水平，例如目标误分组率(PER)。比值O2P_i和T2P_i可以是已知的或者可以针对用户i来确定。然后，可以基于所估计的(E_cp/N_t)_i和已知的O2P_i和T2P_i来计算用户i的(E_c/N_t)_i。

用户i的负载可以表达为：

$L_i=\frac{{\left(E_c\right)}_i}{I_0}=\frac{{(E_c/N_t)}_i}{1+{(E_c/N_t)}_i},$ 公式(2)

其中，(E_c)_i是用户i的每码片总能量，

I₀是由该小区观测的总噪声和干扰，

L_i是用户i的负载。

由该小区观测的总噪声和干扰I₀可以表达为：

$I_0=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\left(E_c\right)}_i+N_0,$ 公式(3)

其中，N₀是由该小区观测的热噪声。

由用户i观测的总噪声和干扰(N_t)_i可以表达为：

(N_t)_i＝I₀-(E_c)_i。    公式(4)

根据公式(4)，通过将(E_c)_i除以(N_t)_i，将I₀除以(N_t)_i，并且以(N_t)_i+(E_c)_i来替代I₀可以得到公式(2)中的第二个等式。

可以利用小区处的rake接收机或均衡器来处理来自用户i的上行链路传输。对于rake接收机，可以为用户i分配一个或多个支路(finger)，并且每个支路可以处理用户i的不同信号路径。在这种情况中，可以通过每个所分配的支路来估计(E_c/N_t)_i，可以如公式(2)所示，基于所估计的(E_c/N_t)_i来计算每个支路的负载，并且可以将所有所分配的支路的负载进行累加以得到用户i的负载L_i。对于均衡器，可以基于针对该均衡器定义的负载公式来计算用户i的负载L_i。

由小区服务的所有用户的负载L_in-cell可以表达为：

$L_{\mathrm{in}-\mathrm{cell}}=\underset{i\∈\mathrm{Cell}}{\mathrm{\Σ}}{L}_i,$ 公式(5)

其中，Cell是由该小区服务的所有用户的集合。L_in-cell也可以称为小区内负载。

不由该小区服务但是在其活动集中具有该小区的所有用户的负载L_ns，AS可以表达为：

$L_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}=\underset{i\∈\mathrm{ActiveSet}}{\underset{i\∉\mathrm{Cell}}{\mathrm{\Σ}}}{L}_i,$ 公式(6)

其中，ActiveSet是在其活动集中具有该小区的所有用户的集合。L_ns，AS也可以称为非服务活动集负载。非服务用户是不由该小区服务但是在其活动集中具有该小区的用户。

该小区可以例如经由对由该小区服务的用户的绝对和相对准许，来直接控制这些用户的负载。该小区可以例如经由对非服务用户的下行相对准许，来直接控制这些用户的负载。可以单独地计算L_ns，AS，以便确定是否向这些非服务用户发送相对准许。

小区的总负载L_{total_cell}可以表达为：

L_{total_cell}＝L_in-cell+L_ns，AS+L_out，    公式(7)

其中，L_out是在其它小区中的并且在其活动集中不具有该小区的用户的负载。L_out也可以称为外部负载。

总的小区负载可以用RoT的形式表达如下：

$L_{\mathrm{total}\_\mathrm{cell}}=\frac{I_0-N_0}{I_0}=1-\frac{1}{\mathrm{RoT}}.$ 公式(8)

可以如下所述来测量RoT。如在公式(8)中所示，可以基于所测量的RoT来计算L_{total_cell}。然后，可以如下计算外部负载：

L_out＝L_{total_cell}-L_in-cell-L_ns，AS。    公式(9)

用户可以在每个0.667毫秒(ms)时隙中在上行链路上发送导频。可以如上所述在每个时隙中计算L_in-cell、L_ns，AS和L_out。这些量可能是有噪声的，并且利于无限脉冲响应(IIR)滤波器来滤波，如下所示：

${\tilde{L}}_{\mathrm{in}-\mathrm{cell}}\left(n\right)=(1-\frac{1}{T_{\mathrm{in}-\mathrm{cell}}})\·{\tilde{L}}_{\mathrm{in}-\mathrm{cell}}(n-1)+\left(\frac{1}{T_{\mathrm{in}-\mathrm{cell}}}\right)\·L_{\mathrm{in}-\mathrm{cell}}\left(n\right),$ 公式(10)

${\tilde{L}}_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}\left(n\right)=(1-\frac{1}{T_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}})\·{\tilde{L}}_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}(n-1)+\left(\frac{1}{T_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}}\right)\·L_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}\left(n\right),$ 公式(11)

${\tilde{L}}_{\mathrm{out}}\left(n\right)=(1-\frac{1}{T_{\mathrm{out}}})\·{\tilde{L}}_{\mathrm{out}}(n-1)+\left(\frac{1}{T_{\mathrm{out}}}\right)\·L_{\mathrm{out}}\left(n\right),$ 公式(12)

其中L_in-cell(n)、L_ns，AS(n)和L_out(n)是在时隙n中计算的值，

和

是在时隙n中经过滤波的值，

T_in-cell、T_ns，AS和T_out分别是L_in-cell、L_ns，AS和L_out的时间常量。

图3示出了用于计算

和的单元300的设计的方框图。如下所述，在方框310中测量小区的RoT。如在公式(8)中所示，在方框312中可以基于所测量的RoT来计算总的小区负载L_{total_cell}。

对于在其活动集中具有该小区的每个用户，可以在方框320中确定用户的O2P_i，可以在方框322中确定用户的T2P_i，并且可以在方框324中确定用户的(E_cp/N_t)_i。例如，如在公式(1)中所示，在方框326中可以基于(E_cp/N_t)_i、O2P_i和T2P_i来计算每个用户的(E_c/N_t)_i。例如，如在公式(2)中所示，在方框328中可以基于(E_c/N_t)_i来计算每个用户的负载。

可以将由该小区服务的每个用户传送到方框332，并且可以将在其活动集中具有该小区但是不由该小区服务的每个用户传送到方框334。例如，如在公式(5)中所示，通过累加由该小区服务的所有用户的负载，可以在方框332中计算小区内负载L_in-cell。例如，如在公式(6)中所示，通过累加所有非服务用户的负载，可以在方框334中计算非服务活动集负载L_ns，AS。例如，如在公式(9)中所示，通过从总的小区负载L_{total_cell}中减去小区内负载L_in-cell和非服务活动集负载L_ns，AS，可以在方框330中计算外部负载L_out。例如，如在公式(12)中所示，可以在方框340中对外部负载L_out进行滤波。例如，如在公式(10)中所示，可以对小区内负载L_in-cell进行滤波。例如，如在公式(11)中所示，可以在方框344中对非服务活动集负载L_ns，AS进行滤波。如下所述，可以将经过滤波的负载

和

用于调度。

在HSUPA中，可以在每个传输时间间隔(TTI)中调度用户，该TTI可以是2ms或10ms。可以调度用户以用于上行链路上的传输，使得RoT处于目标水平，如在图2中所示。可以如下将该目标RoT转换为目标总负载：

$L_{\mathrm{total}\_t\arg \mathrm{et}}=1-\frac{1}{\mathrm{RoT}\_t\arg \mathrm{et}},$ 公式(13)

其中，L_{total，target}是小区的目标总负载。

小区的可用负载L_{avail_cell}可以表达为：

$L_{\mathrm{avail}\_\mathrm{cell}}=L_{\mathrm{total}\_t\arg \mathrm{et}}-{\tilde{L}}_{\mathrm{out}}-{\tilde{L}}_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}},$ 公式(14)

其中，

和分别是L_out和L_ns，AS的当前经过滤波的值。

可以按照各种方式，基于可用负载来调度小区中的用户。在一个设计中，可以按照以下顺序将可用负载分配给不同类别或类型的传输：

1.分配给用户的专用信道上的传输，

2.利用HARQ对正在处理的数据的重传，

3.在不需要调度的情况下由用户自动发送的传输，

4.新数据的传输。

可以为用户分配一个或多个专用信道以发送数据、信令、导频等。也可以允许用户在不需被调度的情况下以高达预定的自动数据速率在任意时间发送数据。可以预先配置该自动数据速率，并且可以使用该自动数据速率来发送延迟敏感数据(例如，语音数据)和/或少量数据。对这种数据的自动传输可以减小调度开销和延迟。用户也可以具有小区尚未正确解码的正在处理的分组，并且可能需要发送对该分组的重传。

可以基于每个用户的(E_cp/N_t)_i和O2P_i和T2P_i来确定由该小区服务的所有用户的专用信道的负载。可以识别具有正在处理的分组的用户，并且可以确定对来自这些用户的正在处理的分组的重传的负载。也可以确定由用户进行的自动传输的负载。可用于调度的负载L_{avail_sched}则可以表达为：

L_{avail_sched}＝L_{avail_cell}-L_DPCH-L_retran-L_autonomous，公式(15)

其中，L_DPCH是专用信道上的传输的负载，

L_retran是对正在处理的分组的重传的负载，

L_autonomous是自动传输的负载。

可以基于各种调度方案，将可用负载L_{avail_sched}分配给在上行链路上请求传输的用户。在一个调度方案中，可以基于各种因素，例如其支持的数据速率、平均吞吐量、服务质量(QoS)需求等，来对请求用户进行优先分级。在一个设计中，用户i的优先级可以表达为：

${\mathrm{Priority}}_i=\frac{R_{\mathrm{supported},i}}{{\mathrm{TP}}_i},$ 公式(16)

其中，R_{supported，i}是用户i的最大支持数据速率，

TP_i是用户i的平均吞吐量，

Priority_i是用户i的优先级。

也可以用其它方式和/或基于其它参数来对用户进行优先分级。在任意情况中，可以基于其优先级对用户进行分类。然后，可以从最高优先级用户开始，一次一个用户地将可用负载L_{avail_sched}分配给经过分类的用户。

对于首先将要调度的最高优先级用户，可以基于该用户的队列大小和功率净空信息来计算该用户的最大支持数据速率R_{supported，i}。可以基于最大支持数据速率R_{supported，i}和可用负载L_{avail_sched}来为用户选择数据速率R_sched，i。所调度的数据速率小于或等于最大支持数据速率，并且进一步受限于可用负载。可以基于用户的所调度的数据速率R_sched，i和(E_cp/N_t)_i来计算所调度的用户的负载L_sched，i。不同的支持的数据速率可以与不同的E_c/N_t值以及不同的T2P值相关联。例如，可以经由查找表来确定所调度的数据速率的T2P值。然后，例如，如在公式(1)和(2)中所示，可以基于所调度的数据速率的T2P值和用户的(E_cp/N_t)_i来确定所调度的用户的负载。然后，可以将可用负载L_{avail_sched}减小所调度的用户的负载L_sched，i。可以用类似的方式来调度下一个最高优先级用户。可以重复该过程，直至已经调度了所有请求用户或者可用负载L_{avail_sched}等于0或过小。

图4示出了用于在上行链路上调度用户的单元400的设计的方框图。可以通过加法器410将目标总负载L_{total_target}减去经过滤波的外部负载

和经过滤波的非服务活动集负载

以获得小区的可用负载L_{avail_cell}，例如，如在公式(14)中所示。可以在方框414中计算专用信道上的传输的负载L_DPCH。可以在方框416中计算对正在处理的分组的重传的负载L_retran。可以在方框418中计算自动传输的负载L_autonomous。可以通过加法器420将可用小区负载L_{avail_cell}减去专用信道负载L_DPCH、重传负载L_retran和自动传输负载L_autonomous，以获得用于调度用户的可用负载L_{avail_sched}。

对于每个请求在上行链路上进行传输的用户，基于该用户的队列大小、功率净空和(E_cp/N_t)_i，可以通过方框422计算最大支持数据速率R_{supported，i}。当调度了用户时，可以在方框424中更新每个用户的平均吞吐量。例如，如在公式(16)中所示，可以在方框426中确定每个用户的优先级。在方框428中，可以基于这些请求用户的优先级来对这些用户进行分类。从而，对于将要调度的每个用户，可以基于用户的最大支持数据速率和来自选择器434的当前可用负载来通过方框430为用户确定所调度的数据速率R_sched，i。可以基于所调度的数据速率和其它相关信息来通过方框432确定所调度的用户的负载L_sched，i。选择器434为第一用户提供来自加法器420的可用负载L_{avail_sched}，并且为每个随后的用户提供来自加法器436的经过更新的可用负载。加法器436将可用负载L_{avail_sched}减去所调度的用户的负载L_sched，i，以更新用于剩余用户的可用负载。

小区可以减小非服务用户的数据速率，该非服务用户在其活动集中具有该小区但是不由该小区服务。在一个设计中，如果满足以下条件，则可以通过方框412生成用以减小非服务用户的数据速率的相对准许：

${\tilde{L}}_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}+{\tilde{L}}_{\mathrm{cell}}>L_{\mathrm{thresh},\mathrm{AS}}$ 和 ${\tilde{L}}_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}>K_{\mathrm{ns},\mathrm{AS}}\·{\tilde{L}}_{\mathrm{cell}},$ 公式(17)

其中，L_thresh，AS是阈值，K_ns，AS是用于减小非服务用户的数据速率的比值。也可以基于其它条件和/或参数来减小非服务用户的数据速率。

在上述设计中，可以单独确定非服务活动集负载L_ns，AS，并用于向非服务用户发送相对准许。例如，如在公式(14)中所示，可以将目标总负载L_{total_target}减去L_ns，AS和L_out，以得到可用小区负载L_{avail_cell}。可以将L_ns，AS和L_out视为不由该小区服务的所有用户的总负载。

在另一设计中，例如在公式(5)中所示，可以确定小区内负载L_in-cell，但是未确定非服务活动集负载L_ns，AS。然后可以如下计算外部负载L′_out：

L′_out＝L_{total_cell}-L_in-cell。    公式(18)

L′_out包括非服务活动集负载L_ns，AS和外部负载L_out。可以对L′_out进行滤波(例如，利用IIR滤波器)以得到

然后，可以基于L_{total_target}和

来确定可用小区负载L_{avail_cell}，如下所示：

$L_{\mathrm{avail}\_\mathrm{cell}}=L_{\mathrm{total}\_t\arg \mathrm{et}}-{\tilde{L}}_{\mathrm{out}}^{\′}.$ 公式(19)

然后可以如上所述将L_{avail_cell}分配给用户。

在另一调度方案中，可以为每个请求用户(或在先前的TTI中调度的每个用户)分配保留的数据速率，其可能低于该用户的最大支持数据速率。在一个设计中，每个用户的保留数据速率可以是低于该用户的最后的所调度数据速率的一个数据速率。可以计算所有用户的保留数据速率的负载，并且从可用负载L_{avail_sched}中减去该所有用户的保留数据速率的负载。例如，如上所述，然后可以将剩余的可用负载分配给请求用户。该调度方案可以保证为请求用户(或先前调度的用户)分配其最大支持数据速率的至少一部分。

也可以使用其它调度方案来向请求用户分配可用负载L_{avail_sched}。例如，可以基于循环方案、基于所报告的功率净空的比例公平方案、基于所报告的功率净空和功率控制的比例公平方案、基于所报告的功率净空和下行链路接收信号质量的比例公平方案等来分配可用负载。

可以测量小区的RoT，以便计算总的小区负载L_{total_cell}。RoT可以表达为：

$\mathrm{RoT}=\frac{I_0}{N_0}.$ 公式(20)

可以按照在小区处的总接收功率来容易地测量总噪声和干扰I₀。可以用若干方式来测量热噪声N₀。在一个设计中，可以在没有用户在上行链路上进行发送的空闲间隔期间测量N₀。然后，可以在该空闲间隔期间按照在小区处的总接收功率来测量N₀。在另一设计中，可以测量两个WCDMA载波之间的边带中的总接收功率，并且用于估计N₀。例如，可以利用快速傅立叶变换(FFT)来变换在小区处在脉冲成形滤波器之前的采样，以获得带内和边带的功率谱密度。然后可以基于边带的功率谱密度的一部分来确定N₀。也可以用其它方式来测量N₀。在任意情况中，可以基于所测量的I₀和所测量的N₀来计算小区的RoT。

本文所描述的调度技术可以提供某种优势。首先，通过基于RoT测量来确定外部负载L_out，可以获得更精确的可用小区负载L_{avail_cell}。这样可以允许小区更接近于目标总负载L_{total_target}来运行，这样可以改善容量。更精确的可用小区负载L_{avail_cell}还可以允许小区以更高的目标总负载来运行，同时仍保证稳定性。

图5示出了用于在小区中调度用户的过程500的设计。过程500可以由调度器来执行，该调度器可以位于节点B 110处或网络控制器130处。可以确定由相邻小区中不由该小区服务的用户所产生的外部负载(方框512)。外部负载可以对应于公式(9)中的L_out或公式(18)中的L′_out。可以基于小区的目标总负载和外部负载来确定小区的可用负载(方框514)。例如，如在公式(13)中所示，可以基于目标RoT来确定小区的目标总负载。可以对外部负载进行滤波以获得经过滤波的外部负载，并且可以基于目标总负载和经过滤波的外部负载来确定可用负载。可以基于小区的可用负载来对小区中的用户进行调度以用于上行链路上的传输(方框516)。

图6示出了图5中用于确定外部负载的方框512的设计。可以基于RoT测量来确定小区的总负载(方框612)。可以基于从这些用户接收的上行链路传输来确定由该小区服务的用户的小区内负载(方框614)。还可以确定非服务用户的非服务活动集负载，该非服务用户不由该小区服务但是在其活动集中具有该小区(方框616)。然后，例如公式(14)或(19)所示，可以基于总负载、小区内负载以及可能的非服务活动集负载来确定外部负载(方框618)。

在方框612的一个设计中，可以基于该小区的热噪声测量和总接收功率测量来获得RoT测量。可以基于载波之间的边带的信号测量、在没有用户在上行链路上进行发送的空闲时间段期间进行的信号测量等，来获得热噪声测量。

在方框614的一个设计中，例如，如公式(2)所示，可以基于用户的每码片总能量与总噪声比来确定由该小区服务的每个用户的负载。例如，如公式(1)所示，可以基于用户的每码片导频能量与总噪声比、业务与导频比以及可能的开销与导频比来确定用户的每码片总能量与总噪声比。例如，如公式(5)所示，可以基于由该小区服务的所有用户的负载来确定小区内负载。

在图5中的方框516的一个设计中，在新的传输之前，可以首先将可用负载分配给在指派给用户的专用信道上的传输、对正在处理的分组的重传、用户的自动传输和/或其它类型的传输。可以确定由专用信道所产生的负载并且将其从可用负载中减去。可以确定由重传所产生的负载并且将其从可用负载中减去。可以确定由自动传输所产生的负载并且将其从可用负载中减去。然后，可以将经过更新的可用负载分配给小区中的用户。

图7示出了用于基于可用负载来调度用户的过程700的设计。过程700可以用于图5中的方框516。例如，如公式(16)所示或基于一些其它方案，可以确定将要在小区中调度的用户的优先级(方框712)。可以基于这些用户的优先级来对这些用户进行分类(方框714)。然后，可以将可用负载分配给经过分类的用户，一次分配给一个用户。可以首先选择最高优先级用户(方框716)。例如，可以基于用户的功率净空和队列大小、可用负载等，向用户分配数据速率(方框718)。可以基于所分配的数据速率和其它相关信息来确定用户的负载(方框720)。然后，可以通过减去用户的负载来更新可用负载(方框722)。如在方框724中所确定的，如果仍旧留下任何可用负载并且如果尚未调度所有用户，则该过程返回到方框716以调度下一个最高优先级用户。否则，该过程终止。例如，如公式(17)所示，也可以基于非服务活动集负载和小区内负载来针对非服务用户生成相对准许。

在另一设计中，可以将保留数据速率分配给用户。可以确定由保留数据速率所产生的负载，并且将其从可用负载中减去。然后，可以将经过更新的可用负载分配给用户。

图8示出了由UE执行的过程800的设计。UE可以向小区发送对于上行链路上的传输的请求(例如，调度信息消息)(方框812)。UE可以从小区接收对于上行链路上的传输的准许，其中，基于小区的可用负载来确定该准许(方框814)。可以基于小区的目标总负载和由不在该小区中的用户所产生的外部负载来确定小区的可用负载。UE可以根据该准许来在上行链路上发送传输(方框816)。

UE可以向小区发送至少一个专用信道。还可以基于由小区中的所有用户的专用信道所产生的负载来确定可用负载。UE可以向小区发送对于正在处理的分组的重传。还可以基于由小区中的所有用户的重传所产生的负载来确定可用负载。UE可以自动地向小区发送传输。还可以基于由小区中的所有用户的自动传输所产生的负载来确定可用负载。

图9示出了UE 120的设计的方框图，其中UE 120可以是图1中的一个UE。在上行链路上，编码器912可以接收将要由UE 120在上行链路上发送的数据和信令(例如，请求或SI消息)。编码器912可以对数据和信令进行处理(例如，格式化、编码和交织)。调制器(Mod)914可以进一步对经过编码的数据和信令进行处理(例如，调制、信道化和加扰)并提供输出码片。发射机(TMTR)922可以对输出码片进行调节(例如，模拟变换、滤波、放大和上变频)并生成上行链路信号，可以经由天线924将该上行链路信号发送到一个或多个节点B。

在下行链路上，天线924可以接收由一个或多个节点B发送的下行链路信号。接收机(RCVR)926可以对来自天线924的接收信号进行调节(例如，滤波、放大、下变频和数字化)并提供采样。解调器(Demod)916可以对采样进行处理(例如，解扰、信道化和解调)并提供符号估计。解码器918可以进一步对符号估计进行处理(例如，解交织和解码)并提供发送到UE 120的已解码数据和信令(例如，绝对和相对准许)。编码器912、调制器914、解调器916和解码器918可以由调制解调处理器910来实现。这些单元可以根据由无线系统使用的无线电技术(例如，W-CDMA)来执行处理。

控制器/处理器930可以指示在UE 120处的各个单元的操作。控制器/处理器930可以实现图8中的过程800和/或用于本文所描述的技术的其它过程。存储器932可以存储用于UE 120的程序代码和数据。

图9还示出了图1中的节点B 110a和110b的设计的方框图。节点B110a可以支持用于UE 120的服务小区，节点B 110b可以支持用于UE 120的相邻小区或非服务活动集小区。在每个节点B 110处，发射机/接收机938可以支持与UE 120和其它UE的无线电通信。控制器/处理器940可以执行用于与UE进行通信的各种功能。对于上行链路传输，来自UE 120的上行链路信号可以由接收机938来处理和调节，并且由控制器/处理器940来进一步进行处理，以恢复由UE发送的上行链路数据和信令。对于下行链路传输，可以由控制器/处理器940对数据和信令进行处理，并由发射机938进行调节，以生成下行链路信号，可以将该下行链路信号发送到UE。存储器942可以存储用于节点B的程序代码和数据。通信(Comm)单元944可以支持与网络控制器130的通信。

图9还示出了网络控制器130的设计的方框图。在网络控制器130处，控制器/处理器950可以执行各种功能以对UE支持通信服务。存储器952可以存储用于网络控制器130的程序代码和数据。通信单元954可以支持与节点B 110的通信。

可以通过服务小区的节点B 110a、网络控制器130或一些其它实体来执行对用户的调度。控制器/处理器940或950可以实现图5中的过程500、图6中的过程512、图7中的过程700和/或用于本文所描述的技术的其它过程。控制器/处理器940或950还可以实现图3中的单元300和/或图4中的单元400。

本领域技术人员应当理解，可以使用各种不同的方法和技术中的任何一种来表示信息和信号。例如，在以上整篇描述中所提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光粒子或者其任何组合来表示。

本领域技术人员还应当注意，结合本公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了整体描述。这种功能是实现为软件还是实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本公开的范围。

结合本公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可选地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。

结合本公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以位于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它存储介质形式。示例性的存储介质耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。作为替换，所述存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端中。作为替换，处理器和存储介质可以作为分立的部件位于用户终端中。

在一个或多个示例性设计中，所述功能可以实现在硬件、软件、固件或其任意组合中。如果实现在软件中，则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码来存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够由通用或专用计算机访问的任何可用介质。举例而言而非限制性地，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储介质、磁盘存储介质或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储以指令或数据结构形式的所需程序代码模块并且能够由通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光学盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常通过磁性再现数据，而光盘利用激光通过光学技术再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

上面描述了本公开以使本领域的任何技术人员均能够实现或者使用本公开。对于本领域技术人员来说，对本公开的各种修改是显而易见的，并且本申请定义的一般性原理也可以在不脱离本公开的范围的基础上应用于其它变体。因此，本公开并不旨在限于本文所描述的实例和设计，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (30)

1.一种用于无线通信的方法，包括：

确定由不在小区中的并且在其活动集中不具有所述小区的用户所产生的外部负载；

确定不由所述小区来服务但是在用户的活动集中具有所述小区的用户的非服务活动集负载；

基于所述小区的目标总负载、经过滤波的外部负载和经过滤波的非服务活动集负载来确定所述小区的可用负载；以及

基于所述小区的可用负载来调度所述小区中的用户以用于上行链路上的传输，

其中，通过从小区的总负载中减去小区内负载和所述非服务活动集负载来计算所述外部负载。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述外部负载包括：

基于热增量（RoT）测量来确定所述小区的总负载，

确定由所述小区服务的用户的所述小区内负载，以及

基于所述总负载、所述小区内负载和所述非服务活动集负载来确定所述外部负载。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述小区内负载包括：

确定由所述小区服务的每个用户的负载，以及

基于由所述小区服务的所有用户的负载来确定所述小区内负载。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

确定由所述小区服务的每个用户的每码片导频能量与总噪声比，

基于所述用户的业务与导频比和开销与导频比中的至少一个以及所述每码片导频能量与总噪声比来确定每个用户的每码片总能量与总噪声比，以及

基于所述用户的每码片总能量与总噪声比来确定每个用户的负载。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括：

基于所述非服务活动集负载和所述小区内负载来生成对所述非服务用户的相对准许。

6.根据权利要求2所述的方法，还包括：

得到热噪声测量；

得到总的接收功率测量；以及

基于所述热噪声测量和所述总的接收功率测量来得到所述RoT测量。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

基于针对载波之间的边带的信号测量来得到所述热噪声测量。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：

基于在没有用户在所述上行链路上进行发送的空闲时间段期间进行的信号测量，来得到所述热噪声测量。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于目标热增量（RoT）来确定所述小区的目标总负载。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在新的传输之前向指派给用户的专用信道分配所述可用负载，

确定由所述专用信道所产生的负载，以及

通过减去由所述专用信道所产生的所述负载来更新所述可用负载。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在新的传输之前为重传分配所述可用负载，

确定由所述重传所产生的负载，以及

通过减去由所述重传所产生的所述负载来更新所述可用负载。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在新的传输之前为用户的自动传输分配所述可用负载，

确定由所述自动传输所产生的负载，以及

通过减去由所述自动传输所产生的所述负载来更新所述可用负载。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定将要在所述小区中调度的所述用户的优先级，

基于所述优先级对所述用户进行分类，以及

从最高优先级用户开始，一次一个用户地向所述经过分类的用户分配所述可用负载。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，调度所述小区中的所述用户包括：

向正在被调度的用户分配数据速率，

基于所分配的数据速率来确定所述用户的负载，以及

通过减去所述用户的所述负载来更新所述可用负载。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

基于所述用户的功率净空和队列大小来确定所述用户的所分配的数据速率。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括：

向将要在所述小区中调度的所述用户分配保留的数据速率，

确定由所述保留的数据速率所产生的负载，

通过减去由所述保留的数据速率所产生的所述负载来更新所述可用负载，以及

向将要在所述小区中调度的所述用户分配经过所述更新的可用负载。

17.根据权利要求1所述的方法，还包括：

调度所述小区中的所述用户以用于利用高速上行链路分组接入（HSUPA）来在所述上行链路上进行传输。

18.一种用于无线通信的装置，包括：

用于确定由不在小区中的并且在其活动集中不具有所述小区的用户所产生的外部负载的模块；

用于确定不由所述小区来服务但是在用户的活动集中具有所述小区的用户的非服务活动集负载的模块；

用于基于所述小区的目标总负载、经过滤波的外部负载和经过滤波的非服务活动集负载来确定所述小区的可用负载的模块；以及

用于基于所述小区的可用负载来调度所述小区中的用户以用于上行链路上的传输的模块，

其中，通过从小区的总负载中减去小区内负载和所述非服务活动集负载来计算所述外部负载。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述用于确定所述外部负载的模块包括：

用于基于热增量（RoT）测量来确定所述小区的总负载的模块，

用于确定由所述小区服务的用户的所述小区内负载的模块，以及

用于基于所述总负载、所述小区内负载和所述非服务活动集负载来确定所述外部负载的模块。

20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述用于确定所述小区内负载的模块包括：

用于确定由所述小区服务的每个用户的负载的模块，以及

用于基于由所述小区服务的所有用户的负载来确定所述小区内负载的模块。

21.根据权利要求19所述的装置，还包括：

用于得到热噪声测量的模块；

用于得到总的接收功率测量的模块；以及

用于基于所述热噪声测量和所述总的接收功率测量来得到所述RoT测量的模块。

22.根据权利要求18所述的装置，其中，所述用于调度所述小区中的所述用户的模块包括：

用于向正在被调度的用户分配数据速率的模块，

用于基于所分配的数据速率来确定所述用户的负载的模块，以及

用于通过减去所述用户的所述负载来更新所述可用负载的模块。

23.一种用于无线通信的装置，包括：

用于向小区发送对上行链路上的传输的请求的模块；

用于从所述小区接收对所述上行链路上的传输的准许的模块，其中，基于所述小区的可用负载来确定所述准许，基于所述小区的目标总负载、经过滤波的由不在所述小区中的并且在其活动集中不具有所述小区的用户所产生的外部负载和经过滤波的非服务活动集负载来确定所述可用负载，其中，通过从总的小区负载中减去小区内负载和非服务活动集负载来计算所述外部负载；以及

根据所述准许来在所述上行链路上发送传输的模块。

24.根据权利要求23所述的装置，还包括：

用于向所述小区发送至少一个专用信道的模块，并且其中，进一步基于由所述小区中的用户的专用信道所产生的负载来确定所述可用负载。

25.根据权利要求23所述的装置，还包括：

用于向所述小区发送对正在处理的分组的重传的模块，并且其中，进一步基于由所述小区中的用户的重传所产生的负载来确定所述可用负载。

26.根据权利要求23所述的装置，还包括：

用于在没有被调度的情况下向所述小区自动发送传输的模块，并且其中，进一步基于由所述小区中的用户的自动传输所产生的负载来确定所述可用负载。

27.一种用于无线通信的方法，包括：

向小区发送对上行链路上的传输的请求；

从所述小区接收对所述上行链路上的传输的准许，其中，基于所述小区的可用负载来确定所述准许，基于所述小区的目标总负载、经过滤波的由不在所述小区中的并且在其活动集中不具有所述小区的用户所产生的外部负载和经过滤波的非服务活动集负载来确定所述可用负载，其中，通过从总的小区负载中减去小区内负载和非服务活动集负载来计算所述外部负载；以及

根据所述准许来在所述上行链路上发送传输。

28.根据权利要求27所述的方法，还包括：

向所述小区发送至少一个专用信道，并且其中，进一步基于由所述小区中的用户的专用信道所产生的负载来确定所述可用负载。

29.根据权利要求27所述的方法，还包括：

向所述小区发送对正在处理的分组的重传，并且其中，进一步基于由所述小区中的用户的重传所产生的负载来确定所述可用负载。

30.根据权利要求27所述的方法，还包括：

在没有被调度的情况下向所述小区自动发送传输，并且其中，进一步基于由所述小区中的用户的自动传输所产生的负载来确定所述可用负载。

Images