调度信息的方法及相关通信设备
技术领域
本发明涉及用于在移动无线电通信网络中提供调度信息(schedulinginformation)的方法,并且进一步涉及移动无线电通信设备以及被配置来在这种网络中使用的移动无线电通信网络设备。
背景技术
随着所使用的移动无线电通信设备手持通话器的整体数量的增长,以及相应的其功能水平的增长,尤其与诸如要发送/接收的数据质量和量之类的网络考虑和/或因过载条件引起的服务潜能有关的操作方面变得越来越重要。
已知了各种试图将无线电资源分配在可以在网络内找到的各种小区、无线电载体以及手持通话设备之间的机制。
例如,在3GPP中的LTE标准化处理的背景中,已经约定将在eNobeB(eNB)侧执行UL资源分配。这意味着eNB必须为小区内的每个UE分配资源。eNB授予的这些资源可以包括对可在给定TTI周期中发送的比特数的指示。逐个UE地而非逐个无线电载体地授予这些资源。
一旦授予了给定UE其资源能力,则其必须在其经配置的无线电载体之间共享该UL资源。这通过“速率控制”算法来实现。速率控制算法将决定将在每个TTI上发送来自每个UL无线电载体(RB)的比特数。算法可以使用已被分配的资源能力以及每个RB的服务质量(QoS)参数。
另外,考虑UE应当被配置来计算可以发送到eNB的数据,以便辅助在eNB中针对每个UE设备实现的UL资源分配。
然而,关于这种情形,出现了UL信令开销的问题,并且可以证明是不利的限制。
发明内容
本发明致力于提供用于提供调度信息的方法,以及相关通信设备,从而提供了与这些方法和设备有关的优点。
具体地,本发明致力于提供可以有利地实现信令开销与出于网络目的的充足信息传输的需求之间的折衷的调度信息机制。
根据本发明的第一方面,提供了一种提供调度信息的方法,所述调度信息用于在移动无线电通信网络内从移动无线电通信设备被递送到移动无线电通信网络设备,并且所述方法在所述移动无线电通信网络设备处用于所述移动无线电通信设备处以及多个无线电载体之间的UL资源分配,其中,所述多个无线电载体中的每个具有优先比特速率(Prioritized BitRate)并且包括保证比特速率无线电载体或非保证比特速率无线电载体;该方法包括以下步骤:在所述移动无线电通信设备处,估计在一时段内针对所述多个无线电载体的每个发送的平均比特速率,并且响应于对如下因素中的一个或多个的确定来生成速率控制数据:
对于每个保证比特速率无线电载体,最大比特速率是否被达到;
对于每个保证比特速率无线电载体,优先比特速率是否被达到;
在所述时段期间,所述保证比特速率无线电载体中的至少一个是否被使用(serve);
至少一个非保证比特速率无线电载体的总的估计数据速率是否未超过总计最大比特速率值;
对于每个非保证比特速率无线电载体,优先比特速率是否被实现;以及
在所述时段期间,至少一个非保证比特速率无线电载体是否被使用;
并且,还包括步骤:将所述速率控制数据包括在所述调度信息中。
有利地,本发明可以支持到诸如eNB之类的移动无线电通信网络设备的调度信息报告,如将在下面进一步讨论的,并且本发明有利地用来减小UL信令开销,同时为eNB调度器提供足够的信息以在不同用户之间共享UL资源。
因此,有利地,移动无线电通信网络设备可以包括eNB。
此外,可以参考传输时间间隔(TTI)的数目来限定前述时段。
作为又一有利特征,随后可以每一传输时间间隔都有效地更新数据速率度量,因为随后可以进行标准判决(即,根据滑动窗原理)。
该方法还可以被配置以使得可以经由网络来设置前述时段,或者,替代地,可以在移动无线电通信设备处,优选地基于活动UL载体配置来计算前述时段。
另外,可以逐个载体地配置前述时段。
在一个特定实施例中,可将缓冲器占用数据与速率控制数据包括在一起,并且缓冲器占用数据可以包括如下占用数据的至少一种:
所有载体的总的缓冲器占用;
仅保证比特速率载体的缓冲器占用;
仅非保证比特速率载体的缓冲器占用;
保证比特速率载体的缓冲器占用以及非保证比特速率载体的缓冲器占用;
未实现其经分配优先比特速率的最高优先级保证比特速率载体的缓冲器占用;
未实现其经分配优先比特速率的最低优先级非保证比特速率载体的缓冲器占用;
在前述时段内未实现其经分配优先比特速率的最低优先级非保证比特速率载体的缓冲器占用;
实现其经分配最大比特速率的最高优先级非保证比特速率载体的缓冲器占用;以及
实现其经分配最小比特速率的最低优先级非保证比特速率载体的缓冲器占用。
当然,缓冲器占用数据可以包括与上面的任一个或多个有关的报告的组合。
在一个特定实施例中,调度信息可以被映射到由物理上行链路控制信道承载的比特上。
作为一种替代,调度信息可以在MAC传送块中被发送。
根据本发明的另一方面,提供了一种移动无线电通信设备,被配置为在移动无线电通信网络中将调度信息递送到移动无线电通信网络设备并且在所述移动无线电通信网络设备中用于所述移动无线电通信设备处以及多个无线电载体上的UL资源分配,其中,所述多个无线电载体中的每个具有优先比特速率并且包括保证比特速率无线电载体或非保证比特速率无线电载体,所述移动无线电通信设备被配置为估计在一时段内针对所述多个无线电载体的每个发送的平均比特速率,并且包括用于响应于对如下因素中的一个或多个的确定来生成速率控制数据的装置:
对于每个保证比特速率无线电载体,最大比特速率是否被达到;
对于每个保证比特速率无线电载体,优先比特速率是否被达到;
在所述时段期间,所述保证比特速率无线电载体中的至少一个是否被使用;
至少一个非保证比特速率无线电载体的总的估计数据速率是否未超过总计最大比特速率值;
对于每个非保证比特速率无线电载体,优先比特速率是否被实现;以及
在所述时段期间,至少一个非保证比特速率无线电载体是否被使用;
并且,所述移动无线电通信设备被配置为将所述速率控制数据包括在所述调度信息中。
如上,所述移动载体可以包括非保证比特速率载体,并且速率控制数据可以包括速率控制标志(flag)。
而且,可以通过传输时间间隔的数目来限定时段,并且此外,设备可以被配置以使得每一传输时间间隔都更新前述时段。
在一个实施例中,移动无线电通信设备可以被配置为优选地基于活动UL载体配置计算前述时段。
然而,具体地,可以逐个无线电载体地配置前述时段。
移动无线电通信设备还可以被配置为将缓冲器占用数据包括在所述速率控制数据中。
如上,缓冲器占用数据可以包括如下占用数据中的至少一种:
所有载体的总的缓冲器占用;
仅保证比特速率载体的缓冲器占用;
仅非保证比特速率载体的缓冲器占用;
保证比特速率载体的缓冲器占用以及非保证比特速率载体的缓冲器占用;
未实现其经分配优先比特速率的最高优先级保证比特速率载体的缓冲器占用;
未实现其经分配优先比特速率的最低优先级非保证比特速率载体的缓冲器占用;
在前述时段内未实现其经分配优先比特速率的最低优先级非保证比特速率载体的缓冲器占用;
实现其经分配最大比特速率的最高优先级非保证比特速率载体的缓冲器占用;以及
实现其经分配最小比特速率的最低优先级非保证比特速率载体的缓冲器占用。
此外,设备还可以被配置以使得调度信息被映射到由物理上行链路控制信道承载的比特上。
作为上面讨论的替代,设备可以被配置以使得调度信息在MAC传送块中被发送。
根据本发明的又一方面,提供了一种用于在移动无线电通信网络中从移动无线电通信设备接收调度信息的移动无线电通信网络设备,所述网络设备被配置用于移动无线电通信设备处以及多个无线电载体之间的UL资源分配,并且其中,每个无线电载体具有优先比特速率,并且至少一个无线电载体包括保证比特速率无线电载体,所述移动无线电通信网络设备被配置为从移动无线电通信设备接收速率控制数据,其中,速率控制数据包括在调度信息中,在优选实施例中,调度信息可以被映射到由物理上行链路控制信道承载的比特上或者替代地,可以在MAC传送块中被发送。
优选地,移动无线电通信网络设备可以包括eNB。
此外,无线电载体可以包括非保证比特速率无线电载体以及保证比特速率无线电载体。
而且,网络设备被配置为接收速率控制标志形式的速率控制数据。
根据本发明的另一特征,提供了一种移动无线电通信系统,包括至少一个如上所限定的移动无线电通信设备,以及至少一个移动无线电通信网络设备。
因此,如从上面可理解的,本发明的一个特定特征在于移动无线电通信设备可以被配置为逐个传输时间间隔(TTI)地跟随每个经配置无线电载体的速率控制算法状态,以便随后适当地生成速率控制标志。该速率控制标志有效地包括对移动无线电通信网络设备功能的度量,其可以用来辅助eNB调度器根据移动无线电通信设备处的UL资源分配作出最适当的决定。
如所提到的,可以经由网络来适当地控制移动无线电通信设备可以计算调度信息的方式以及调度信息内的报告特性。
附图说明
图1是图示出根据本发明实施例的三比特速率控制标志映射的表;
图2是图示出根据本发明实施例的两比特速率控制标志的示例的表;
图3是采用本发明的移动无线电通信设备的功能元件的示意框图;以及
图4是根据本发明实施例的MAC传送块以及相关联的速率控制标志和缓冲器占用字段的示意图。
具体实施方式
如将进一步从下面理解的,本发明提供了调度信息(SI)计算以及后续报告的机制。将由每个UE计算SI并报告给网络,以便辅助(一个或多个)小区内的在其责任下的UL传输的调度。虽然SI报告已众所周知,然而,可以证明管理方式在各种技术中是不同的。本发明有利地用来获得这样的折衷:减少SI传输引入的信令开销,同时还提供用于使网络能够以高效方式在用户之间共享UL资源的足够信息。
本发明提出了这样的方案,通过该方案,可以实现可接受的开销,并且允许操作者设置SI报告特性,即信息的灵活映射以及每个UE计算其的方式。
一旦由网络授予其资源分配,则移动无线电通信设备,例如LTE终端就负责将这些资源(即,每个TTI可发送的比特数)在经配置的不同无线电载体(RB)之间共享。每个无线电载体的特征在于其QoS参数。
一般地,这可能要求每个无线电载体具有优先比特速率(PBR),PBR包括UE的最小比特速率并且应当在用于每个优先级队列或在采用LTE的情形中的每个SAE载体时被考虑在内。此外,RB被分为两类:保证比特速率(GBR)载体以及非GBR载体。GBR载体例如将用于与实时服务有关的载体。除了它们的PBR值以外,它们还与最大比特速率值(MBR)相关联;非GBR载体与MBR值不相关联,尽管一组非GBR载体可能与总计最大比特速率(AMBR)相关联。
如参考图示实施例将理解的,速率控制标志计算形成了本发明的重要部分,并且可以如下这样来实现:
假设针对第j个TTI配置了n个数据载体,则UE在如下约束下发送针对无线电载体#1的X1,j个比特,针对无线电载体#2的X2,j个比特,...,以及针对无线电载体#n的Xn,j个比
应当注意,由速率控制算法来确定将在TTIj中针对载体I发送的比特Xi,j的数目。
Dj表示UE在第j个TTI周期期间可以发送的比特数(即,所授予的分配)。该值可以随着每个TTI而改变(基于eNodeB决定);
针对此具体示例中的这种情况,所提出的机制包括以下步骤:
首先,UE估计在给定Tcomb长度的时间窗中针对每个无线电载体发送的平均比特速率。Tcomb可以包括TTI的数目,并且可以利用滑动窗在每个TTI更新这些值。这样,UE逐个TTI地维护对针对每个载体发送的平均比特速率的估计。
可由网络设置Tcomb或者可由UE基于其活动UL载体配置来计算Tcomb。
另外,可以逐个载体地配置Tcomb。在这种情况中,可以将其标识为Tcomb,j,其中,i指RB#i。然而,在本申请中考虑用于所有RB的单个Tcomb。
该步骤产生了每个载体的一组估计出的比特速率,其可以被标识为Ri,j并且可以基于上面的表达式以及如下表达式进行计算:
(以比特/秒为单位)
然后,移动无线电通信设备用户设备(UE)被配置来检查多种具体标准,作为示例,其可以包括如下六种:
标准1:UE针对每个GBR载体检查是否达到了MBR值。可将该标准表达为:
Ri,j≤(MBRi-ΔMBR,i)
其中,ΔMBR,i是可由网络发信号通知的偏移。可以将其视为MBRi的百分比。该参数可以是固定的或者可由网络发信号通知。
标准2:UE针对每个GBR载体检查是否实现了PBR。该标准可以表达为:
Ri,j≥PBRi
标准3:UE检查在Tcomb周期期间是否使用了GBR载体中的至少一个。
标准4:UE针对与AMBR值相关联的一组非GBR载体中的每个检查总的估计数据速率是否超过了AMBR值:
其中,ΔAMBR,i是可由网络发信号通知的偏移。可将其视为AMBR的百分比。
标准5:UE以与标准3类似的方式针对每个非GBR载体检查是否实现了PBR。可将该标准表达为:
Ri,j≥PBRi
标准6:这里,UE检查在一个Tcomb周期期间是否未使用至少一个非GBR载体。换言之,其检测非GBR载体的匮乏情况(starvation)。
除MBR、AMBR和PBR以外,还可以将优先级标签与每个载体相关联。可以进一步增强标准1至6,以便引入优先级标签维度。当然,应当理解,上面的标准列表不是穷举的,并且还可以考虑用于步骤3的其它标准。
基于上面提到的这种标准验证(criteria-verification),随后可以计算出速率控制标志。
现在转向图1,提供了图示出三比特速率控制标志的映射的表,并且如所提到的,每个速率控制标志的配置与上面所列的标准有关。
这样,该表图示出了速率控制标志的三比特表示,其是基于是否满足各种标准来确定的。
如上面提到的所列出的表所示的,标准中的三个对应于保证比特速率RB,而其余三个标准与非保证比特速率RB有关。
如将会理解的,当UE向网络报告从000到011的速率控制标志值时,可以将此当作一种度量:在特定时段内未验证优先比特速率值,并且UE设备因此可能需要更多的资源分配。
具体地参考011处的速率控制标志,这里,实际上针对保证比特速率RB而非非保证比特速率RB验证了优先比特速率。
利用这种指示,移动无线电通信网络设备调度器随后可以被配置来判断是否需要将另外的资源分配给作为该速率控制标志的源的特定UE。
如从上面将理解的,通过仅采用三比特速率控制标志,可以有利地限制UL开销。
现在参考图2,通过生成并采用两比特速率控制标志的配置,可以实现对UL开销的更进一步的减小。
如所示的,通过针对如前参考图1所示的与无线电载体有关的保证比特速率以及非保证比特速率无线电载体采用两个而非三个独立标准,可以实现上述减小。
该方法的优点在于,虽然利用更少的信令比特,然而,eNodeB调度器将认识到与GBR和非GBR载体有关的UE传输情况。因此,依赖于调度器决定以允许UE速率控制,从而保证所有RB或者仅GBR RB的QoS。这通常可能是UE容宿在负荷过重的小区中的情况。
另一优点在于:即使为该字段分配固定数目的比特,网络也具有控制报告的含义的可能性。由于在eNodeB侧实现的UL调度算法有可能是专用解决方案,因此,网络可以向UE指示在一组不同可能性中需要由UE考虑的比特映射。例如,如果将3比特分配给速率控制标志字段,则可以限定不同的映射。一种映射是上面讨论的示例,尽管还可以限定其它映射表。在该情况中,eNodeB可以向UE发送控制参数以指示在计算速率控制标志时使用的表。由于在此示例中考虑了四个可能的表,因此,该速率控制标志需要两个比特,如图所示。
本发明还可以被配置以使得缓冲器占用数据(buffer occupancy data)可以被创建并与速率控制标志一起被发送。
有利地,可以通过网络发信号通知缓冲器占用可被限定的方式。移动无线电通信设备随后可以按需建立其缓冲器占用报告机制,并且可以报告如下的任何一种或多种,参考图3:
所有载体的总计缓冲器占用(即,在图3示例中,BO=B1+B2+B3+B4)。
仅GBR载体的缓冲器占用(即,在图3示例中,BO=B1+B2);
仅非GBR载体的缓冲器占用(即,在图3示例中,BO=B3+B4)。
GBR载体的缓冲器占用以及非GBR载体的缓冲器占用(在两个独立字段上),即在图3中,例如(BO_GBR=B1+B2以及BO_nonGBR=B3+B4);
在Tcomb时段内未实现其经分配的PBR的最高优先级GBR载体的缓冲器占用;被标识为BO_GBR_HP;
在Tcomb时段内未实现其经分配的PBR的最高优先级非GBR载体的缓冲器占用;被标识为BO_nonGBR_HP;
在Tcomb时段内未实现其经分配的PBR的最低优先级GBR载体的缓冲器占用;被标识为BO_GBR_LP;
在Tcomb时段内未实现其经分配的PBR的最低优先级非GBR载体的缓冲器占用;被标识为BO_nonGBR_LP;
在Tcomb时段内实现其经分配的MBR的最高优先级GBR载体的缓冲器占用;被标识为BOJV1BR_HP;
在Tcomb时段内实现其经分配的MBR的最低优先级GBR载体的缓冲器占用;被标识为BO_MBR_LP;以及,如果需要,上面所限定缓冲器占用报告的组合。
现在再参考图3,以示意块的形式图示出了采用四个UL RB的移动无线电通信设备配置。
移动无线电通信设备10包括MAC层功能12,MAC层功能12可以包括速率控制块14、复用和MAC头部添加单元16以及混合自动重复请求(HARQ)单元18。
MAC 12进行操作以使得诸如优先比特速率、最大比特速率以及总计最大比特速率之类的服务质量参数可以在20处被引入到速率控制单元14,并且所需的SI 22从单元14输出,用于随后递送到诸如eNB之类的移动无线电通信网络设备(未示出)。
为了实现这种功能,移动无线电通信设备10还包括具有如图所指示的各自缓冲器占用B1-B4的无线电链路控制实体24-30。
两个无线电链路控制实体24、26馈给自保证比特速率RB 32,而两个无线电链路控制实体28、30馈给自非保证比特速率RB 34。
从无线电链路控制实体24-30得到的缓冲器占用如图所示被馈送到速率控制单元14,以便被包括作为调度信息22内的缓冲器占用(BO),如上所述。
一旦SI字段和(一个或多个)BO字段由UE计算出,它们就可以被报告给eNodeB。第一选项是将这些字段映射到由PUCCH物理信道承载的比特上。
PUCCH遵循1ms子帧结构,因此,信道编码后,可在一子帧中发送M比特,并且可以分配K比特个比特(信道编码之前)以将SI和BO字段报告给网络。
作为在PUCCH信道上传输的替代,可以在MAC传送块内部发送BO和RCF字段,图4图示出了一个示例。
另外,可在PUCCH上发送RCF字段并且在MAC PDU中发送BO。
下面包括了可由UE用来配置报告机制的参数列表:
参数名称(如此示例中使用的) |
描述 |
Tcomb |
窗长度,表示为TTI的数目。可以存在针对所有经配置载体的单个值,或者一个载体一个值; |
RCF_conf |
速率控制标志可以被映射到固定数目的比特,但是可以基于eNodeB调度器需要来报告不同种类的信息。该参数向UE通告RCF比特映射。表1中提供了映射的一个示例;例如,如果限定了四个可能的映射表,则RCF_conf将指向它们中的一个 |
ΔMBR,i |
`标准1`的偏移 |
Δanvru |
`标准4`的偏移 |
RCF_报告周期 |
可以周期性地发送RCF。该参数设置了报告周期性。当RCF比特被映射到PUCCH上并且当RCF比特未在给定PUCCH子帧中被发送时,可用字段可用于另外的目的; |
BO_conf |
缓冲器占用报告配置。该参数用来设置网络所报告的BO字段的格式;在此提案中,限定了若干BO报告配置。该参数指向这些配置之一。 |
BO_报告周期 |
可以周期性地发送BO。该参数设置报告周期性。 |
如所提到的,上面的表提供了可由eNodeB设置的并且被发送到每个载体的UE的参数列表(非穷举的)。
为了发送这些参数,可以考虑三个选项:
首先,可以以类似的方式配置在所关注小区中具有RRC连接设置的每个UE。在此情况中,提出在BCCH信道上广播“调度报告机制”配置参数;
第二,可以例如基于每个UE的载体配置(即,多少UL载体配置有哪些QoS参数)来单独地配置每个UE;这里,可以在建立RRC连接时配置UE。可以使用DCCH逻辑信道,并且当添加了一个或多个新的RB用于UL传输或者当移除了一个或多个RB之后,网络可以重新配置每个UE;
第三,每个UE可以使用由网络利用BCCH信道广播的默认配置。随后,网络/eNB可以重新配置具有基于RB数目及其QoS特性建立的RRC连接的每个UE。为此,eNodeB可以使用DCCH信道。
本申请基于以下申请并要求以下申请的优先权:2007年4月27日提交的英国申请No.0708203.5,该申请的全部内容通过引用结合于此。