CN101690315A - 移动通信系统中的调度相关的信息的传送 - Google Patents

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CN101690315A CN200880022344A CN200880022344A CN101690315A CN 101690315 A CN101690315 A CN 101690315A CN 200880022344 A CN200880022344 A CN 200880022344A CN 200880022344 A CN200880022344 A CN 200880022344A CN 101690315 A CN101690315 A CN 101690315A
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乔基姆·劳尔
马丁·福伊尔桑格
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明涉及用于在移动通信系统的无线电接入网络中将调度相关的信息从移动终端传送至基站的方法。此外，本发明还涉及利用此方法的移动终端和基站、以及通信系统。为了避免由调度器分配由于上行链路速率控制的限制导致移动终端不能使用的资源，本发明提出通知调度器移动终端内的上行链路速率控制功能的速率实施功能的状态，以便允许适当地调度上行链路资源。

Description

移动通信系统中的调度相关的信息的传送
技术领域
本发明涉及用于在移动通信系统的无线电接入网络中将调度相关的信息从移动终端传送至基站的方法。此外，本发明还涉及利用该方法的移动终端和基站、以及通信系统。
背景技术
长期演进(LTE)
基于WCDMA(宽带码分多址)无线电接入技术的第三代移动系统(3G)正在全世界的大规模上被部署。增强或演进此技术的第一步导致引入高速下行链路分组接入(HSDPA)和增强的上行链路(也称为高速上行链路分组接入(HSUPA))，提供高竞争力的无线电接入技术。
然而，已知用户和运营商需求和期望将继续演进，3GPP(第三代合作伙伴计划)已经开始考虑3G标准的演进或下个主要步骤，以确保3G的长期竞争力。3GPP发起了研究项目“演进的UTRA和UTRAN”(缩写为E-UTRA和E-UTRAN)，也称作长期演进(LTE)。该研究将研究实现性能的重大飞跃的手段，以便改善服务提供并减少用户和运营商花费。
通常假设将存在向着使用网际协议(IP)的趋同，并且所有未来的业务将在IP之上传递。因此，演进的焦点在于对分组交换(PS)领域的增强。
演进的主要目标是进一步改善服务提供和减少用户和运营商花费，如已经提到的。
更具体地，长期演进的某些关键性能和容量目标是：
-与HSDPA和HSUPA相比而显著提高的数据速率：设想的目标峰值数据速率为在下行链路上大于100Mbps、以及在上行链路上大于50Mbps；
-提高的覆盖率：具有广泛区域覆盖率的高数据速率；
-为了提高较高层协议(例如，TCP)的性能以及减少与控制面过程(例如，会话建立)关联的延迟而显著减少的用户面的等待时间；
-更大的系统容量：与当前标准相比三倍的容量。
长期演进的一个其它关键需求是考虑向这些技术的平滑迁移。
LTE体系结构
在图1中，示出了3GPP LTE移动通信网络的概述。网络由不同的网络实体组成，不同的网络实体在功能上被分为核心网络(CN)、无线电接入网络(RAN)和用户设备(UE)或移动终端。
无线电接入网络负责处理所有无线电相关的功能，尤其包括调度无线电资源。核心网络可以负责将呼叫和数据连接路由至外部网络。
LTE网络是由接入网关(aGW)和增强的基站(所谓的eNode B(缩写为eNB或eNode B))组成的“双节点体系结构”。接入网关将处理核心网络功能(即，将呼叫和数据连接路由至外部网络)，并且还实现无线电接入网络功能。因此，可以考虑接入网关为合并由现今的3G网络中的GGSN(网关GPRS支持节点)和SGSN(服务GPRS支持节点)执行的功能、以及无线电接入网络功能，如例如报头压缩、加密/完整性保护。eNodeB可以处理如例如无线电资源控制(RRC)、分段/级联、调度和分配资源、多路复用和物理层功能的功能。
典型地，移动通信网络是模块化的，因此可以具有多个相同类型的网络实体。网络元件的互联由开放接口定义。UE可以经由空中接口或Uu而连接至eNodeB。eNodeB具有经由S1接口至接入网关的连接。两个eNodeB经由X2接口而互联。
可以经由接入网关的至外部分组数据网络(例如，因特网)的接口而处理3GPP和非3GPP两者的融合。
QoS控制
有效的服务质量(QoS)支持被看作为LTE操作者的基本需求。为了实现最优等级用户体验，同时在另一方面最优化网络资源利用，增强的QoS支持应当为新系统的必须部分。
QoS支持的各方面当前正在3GPP工作组内的讨论中。本质上，系统体系结构演进(SAE)/LTE的QoS设计基于当前UMTS系统的QoS设计，其反映在3GPP TR 25.814，“Physical layer aspects for evolved UniversalTerrestrial Radio Access(UTRA)”，v.7.1.0(提供于http://www.3gpp.org，并且通过引用合并在此)中。图2中描绘了已经过协议的SAE承载业务(BearerService)体系结构。如3GPP TR 25.814中给出的承载业务的定义仍可以适用：
“承载业务包括使得能够提供已经约定的QoS的所有方面。这些方面尤其是控制信令、用户面传输和QoS管理功能”。
在新的SAE/LTE体系结构中，已经定义了下面的新承载：在移动终端(用户设备-UE)和接入网关之间的SAE承载业务、移动终端与eNodeB之间的无线电接入网络接口上的SAE无线电承载、以及eNodeB与接入网关之间的SAE接入承载。
SAE承载业务提供：
-IP端到端业务流的QoS方式(QoS-wise)集合；
-IP报头压缩(和向UE提供相关信息)；
-用户面(UP)加密(和向UE提供相关信息)；
-如果需要对端到端业务信令分组的划分优先级的(prioritized)处理，则可以将额外的SAE承载业务添加至默认的IP业务；
-向UE提供映射/多路复用信息；
-向UE提供接受的QoS信息。
SAE无线电承载业务提供：
-根据所需要的QoS，在eNodeB与UE之间传输SAE承载业务数据单元；
-将SAE无线电承载业务链接至相应的SAE承载业务。
SAE接入承载业务提供：
-根据所需要的QoS，在接入网关与eNodeB之间传输SAE承载业务数据单元；
-向eNodeB提供对SAE承载业务的集合的QoS描述；
-将SAE接入承载业务链接至相应的SAE承载业务。
在3GPP TR 25.814中，存在SAE承载与SAE无线电承载之间的一对一映射。此外，存在无线电承载(RB)与逻辑信道之间的一对一映射。依据该定义，其遵循：SAE承载(即，相应的SAE无线电承载和SAE接入承载)是SAE/LTE接入系统中的QoS控制的粒度水平。映射至相同SAE承载的分组流接收相同的处理。
对于LTE，将存在两个不同的SAE承载类型：具有默认QoS简档(profile)的默认SAE承载(其在初始接入期间配置)，以及为需要不同于该默认QoS简档的QoS简档的业务建立的专用SAE承载(SAE承载也可以称为SAE承载业务)。
默认SAE承载是可以在LTE_IDLE至LTE_ACTIVE状态转变之后立即使用的“总是存在(always on)”的SAE承载。其携带未被告知(signalled)通信业务流模板(TFT)的所有流。通信业务流模板被接入网关用于在不同用户有效载荷之间进行区分。通信业务流模板并入诸如QoS的分组过滤器。使用该分组过滤器，接入网关将进入的数据映射到正确的PDP上下文(分组数据协议上下文)中。对于默认的SAE承载，可以多路复用一些业务数据流。与默认SAE承载不同，专用SAE承载针对以专用的方式支持识别的业务，典型地提供保证比特率。当请求新的业务时，基于来自核心网络的策略和计费控制(PCC)规则中接收的QoS信息，由接入网关建立专用的SAE承载。专用的SAE承载关联于分组过滤器，其中，该过滤器仅匹配某些分组。默认SAE承载关联于用于上行链路和下行链路的“匹配所有”分组过滤器。对于上行链路处理，接入网关为专用SAE承载建立通信业务流模板过滤器。UE基于在承载建立期间已经被告知的通信业务流，将业务数据映射至正确的承载。至于默认的SAE承载，同样对于专用的SAE承载，可以多路复用一些业务数据流。
在SAE承载建立过程期间，将SAE承载的QoS简档从接入网关用信号传送至eNodeB。此简档随后被eNodeB用于导出一组层2的QoS参数，它们将确定空中接口上的QoS处理。层2的QoS参数被输入调度功能。在从接入网关至eNodeB在S1接口上用信号传送的QoS简档中包含的参数当前正在讨论中。最有可能的是，对于每个SAE承载用信号传送下列QoS简档参数：通信业务处理优先级、最大比特率、保证比特率。此外，在初始接入期间，接入网关用信号向eNodeB传送对于每个用户的分配和保持优先级。
LTE的上行链路接入方案
对于上行链路传输，高功效用户终端传输是最大化覆盖率所必须的。已经选择具有动态带宽分配的、与FDMA(频分多址)结合的单载波传输，作为演进的UTRA上行链路传输方案。优选单载波传输的主要原因是与多载波信号(OFDMA-正交频分多址)相比较低的峰值平均功率比(PAPR)、以及相应的改善的功率放大器效率和设想的改善的覆盖率(对于给定终端峰值功率的较高的数据速率)。在每个时间间隔期间，节点B向用户分配唯一的时间/频率资源，用于传输用户数据，从而确保小区内正交性。上行链路的正交接入通过消除小区内干扰而许诺增加的频谱效率。借助于在传输的信号中插入循环前缀，在基站(节点B)处理由于多径传播而导致的干扰。
用于数据传输的基本物理资源由在一个时间间隔(例如，0.5ms的子帧)期间的大小为BW许可的频率资源组成，其中，编码的信息比特被映射到该频率资源上。应当注意，也称作传输时间间隔(TTI)的子帧是用于用户数据传输的最小时间间隔。然而，可以通过级联子帧，将在比一个TTI更长的时间段上的频率资源BW许可分配给用户。
如图3和图4中图示的，频率资源可以是在局部(localized)或分布(distributed)的频谱中。如从图3可见的，局部的单载波通过具有占总可用频谱一部分的连续频谱的传输的信号来表征。传输的信号的不同的符号速率(对应于不同的数据速率)暗示局部的单载波信号的不同带宽。
另一方面，如图4中所示，分布的单载波通过具有分布在系统带宽上的非连续的(“梳状的”)频谱的传输的信号来表征。注意，虽然分布的单载波信号分布在系统带宽上，但是所占频谱的总量在本质上与局部的单载波相同。此外，对于较高/较低的符号速率，增加/减少“梳指(comb-finger)”的数量，同时每个“梳指”的“带宽”保持相同。
乍一看，图4中的频谱会给出多载波信号的印象，其中每个梳指对应于一个“子载波”。然而，依据分布的单载波信号的时域信号生成，应当清楚，所生成的是具有相应的低的峰值平均功率的比的真正的单载波信号。分布的单载波信号与多载波信号(诸如OFDM(正交频分复用))之间的关键差异在于，在前者情况下，每个“子载波”或“梳指”不携带单个调制符号。相反，每个“梳指”携带关于所有调制符号的信息。这造成在不同梳指之间的依赖性，其导致低PAPR特性。相同的在“梳指”之间的依赖性导致对均衡的需要，除非信道在整个传输带宽上是频率非选择性的。相反，对于OFDM，只要信道在子载波带宽上是频率非选择性的，就不需要均衡。
分布式传输可以比局部式传输提供更大的频率分集增益，而局部式传输更容易实现信道依赖的调度。注意，在许多情况下，调度决定可以决定将整个带宽给予单个UE以实现高数据速率。
LTE的UE调度方案
上行链路方案考虑调度的接入(即，由eNodeB控制的)、以及基于争用的接入两者。
在调度的接入的情况下，UE被分配针对某一时间内的某一频率资源(即，时间/频率资源)，用于上行链路数据传输。然而，对于基于争用的接入，可以分配某些时间/频率资源。在这些时间/频率资源内，UE可以进行传输，而不需要首先被调度。UE正进行基于争用的接入的一个情形是例如随机接入，即，当UE正进行至小区的初始接入或用于请求上行链路资源的初始接入时。
对于调度的接入，节点B调度器向用户分配唯一的频率/时间资源，用于上行链路数据传输。更具体地，该调度器确定：
-哪个(哪些)UE被允许传输；
-哪些物理信道资源(频率)；
-资源可以使用多长时间(子帧的数量)；
-要由移动终端用于传输的传输格式(传输块大小(TBS)和调制编码方案(MCS))。
通过在所谓的L1/L2控制信道上发送的调度许可(grant)，将分配信息用信号传送至UE。为了简化，在下面将此下行链路信道称为“上行链路许可信道”。调度许可消息至少包含下列信息：允许UE使用频率的哪部分、许可的有效时间段、以及UE必须使用以用于即将进行的上行链路传输的传输格式。最短的有效时间段是一个子帧。取决于所选择的方案，还可以在许可消息中包含额外的信息。仅使用“每UE”许可以授权在上行链路共享的信道UL-SCH上传输(即，不存在“每UE每RB”的许可)。因此，UE需要根据某些规则而将所分配的资源分布在无线电承载之中，其将在下面的部分中详细解释。与在HSUPA中不同，不存在基于UE的传输格式选择。基站(eNodeB)基于某些信息(例如，报告的调度信息和QoS信息)而决定传输格式，而UE必须遵循所选择的传输格式。在HSUPA中，节点B分配最大上行链路资源，而UE相应地选择实际传输格式用于数据传输。
仅允许上行链路数据传输使用通过调度许可分配给UE的时间-频率资源。如果UE不具有有效的许可，则不允许传输任何上行链路数据。与在HSUPA(其中，总是向每个UE分配专用的信道)中不同，仅存在一个由多个用户共享的上行链路数据信道(UL SCH)用于数据传输。
为了请求资源，UE将资源请求消息传输至节点B。这个资源请求消息可以例如包含关于缓冲区状态的信息、UE的功率状态以及某些服务质量(QoS)相关的信息。将被称为调度信息的此信息允许节点B进行适当的资源分配。贯穿本文献始终，假设为每个无线电承载而报告缓冲区状态。当然，用于缓冲区状态报告的其它配置也是可能的。
因为无线电资源的调度是用于确定服务质量的共享信道接入网络中最重要的功能，所以存在应当由LTE的上行链路调度方案满足的大量需求，以便实现高效的QoS管理(见T-Mobile，NTT DoCoMo，Vodafone，Orange，KPN的3GPP RAN WG#2 Tdoc.R2-R2-062606，“QoS operator requirements/use casesfor services sharing the same bearer”；提供于http://www.3gpp.org/，并且通过引用合并在此)：
-LTE的UL调度方案应当提供比UMTS版本6(HSUPA)中所支持的更精细的基于网络的QoS控制；
-应当避免低优先级业务的资源缺乏(starvation)；
-应当通过调度方案支持无线电承载/业务的清楚的QoS区分；
-UL报告应当允许精细粒度的缓冲区报告(例如，每无线电承载或每无线电承载组)，以便允许eNodeB调度器识别要发送哪些无线电承载/业务数据；
-应当可以动态改变在UE的UL调度决定中使用的优先级-基于操作者的需求；
-应当可以在不同用户的业务之间进行清楚的QoS区分；
-应当可以提供每无线电承载的最小的比特率。
如从上面列出的可见的，LTE调度方案的一个基本方面是提供机制，操作者可以利用该机制控制在不同的QoS等级的无线电承载之间划分其总计的(aggregate)小区容量。如前所述，通过从接入网关用信号传送至eNodeB的相应的SAE承载的QoS简档来识别无线电承载的QoS等级。操作者可以随后将其总计的小区容量的一定量分配至与某一QoS等级的无线电承载关联的总计的通信业务。
采用此基于等级的方法的主要目标是能够取决于分组所属于的QoS等级而区分对所述分组的处理。例如，当小区中的载荷增加时，操作者应当可以通过抑制属于低优先级QoS等级的通信业务对此进行处理。此时，高优先级的通信业务仍可以经历低载荷的情形，这是因为分配至此通信业务的总计的资源足以对其服务。这在上行链路和下行链路方向上都应当是可能的。
采用此方法的一个益处是给予操作者对于支配划分带宽的策略的完全控制。例如，一个操作者的策略可以是(甚至以极高的载荷)避免属于其最低优先级QoS等级的通信业务的资源缺乏。避免低优先级通信业务的资源缺乏是LTE中的UL调度方案的主要需求之一。在当前的UMTS版本6(HSUPA)调度机制中，绝对的划分优先级方案可以导致低优先级应用的资源缺乏。仅根据绝对的逻辑信道优先级进行E-TFC选择(先进的传输格式结合选择)，即，最大化高优先级数据的传输，这意味着高优先级数据可能使得低优先级数据资源缺乏。为了避免资源缺乏，节点B调度器必须具有用以控制UE从哪些无线电承载传输数据的手段。这主要影响在下行链路中的L1/L2控制信道上传输的调度许可的设计和使用。在下面，概述了LTE中UL速率控制过程的细节。
上行链路速率控制
如之前已经提及的，LTE上行链路调度的需求之一是避免低优先级流的潜在资源缺乏。因此，采用所谓的UE中心方案，其中，当填充上行链路传输块时，UE负责避免资源缺乏。
UE具有上行链路速率控制功能，其管理在无线电承载之间共享上行链路资源。无线电资源控制(RRC)通过向每个无线电承载给予优先级、以及另外给予划分优先级的比特率(PBR)，控制上行链路速率控制功能。在LTE中使用划分优先级的比特率的概念是新的。在划分优先级的比特率后的思想是对每个承载(包括低优先级的非保证比特率承载)支持最小的比特率，以便避免潜在的资源缺乏。每个承载应当至少获得足够的资源，以便实现划分优先级的比特率。此外，也向UE提供每保证比特率(GBR)承载的最大比特率(MBR)、以及对于所有非保证比特率承载的总计的最大比特率(AMBR)。MBR表示每承载的通信业务的比特率，而AMBR表示每承载组的通信业务的比特率。AMBR应用于UE的所有非保证比特率SAE承载。
保证比特率SAE承载在AMBR的范围之外。多个SAE非保证比特率承载可以共享相同的AMBR。即，这些SAE承载中的每一个可以潜在地利用整个AMBR，例如，当其它SAE承载不携带任何通信业务时。AMBR限制可以被期望由共享AMBR的非GBR SAE承载提供的总计的比特率。
通过网络配置并控制被信号传送至UE的PBR、MBR和AMBR。
上行链路速率控制功能确保UE以下列顺序来服务其(多个)无线电承载：
步骤1：以下降的优先级顺序服务所有的(多个)无线电承载直至它们的PBR；
步骤2：对于通过许可而分配的剩余资源，以下降的优先级顺序服务所有的(多个)无线电承载，并且该功能确保不超过MBR和AMBR。
在将划分优先级的比特率全部设为零的情况下，跳过第一个步骤，并且以严格的优先级顺序来服务(多个)无线电承载：UE最大化较高优先级数据的传输。如果多于一个无线电承载具有相同的优先级，则UE应当同等地服务这些无线电承载。
通过使用令牌存储区(bucket)模型实现UE速率控制
存在于UE中的速率控制功能的实现可基于令牌存储区模型，其在IP世界是众所周知的(例如，参见3GPP TS 23.107，“Quality of Service(QoS)concept and architecture(Release 6)”，版本6.4.0，附件B，提供于http://www.3gpp.org，并且通过引用合并在此)。此模型的基本功能如下。周期性地以给定速率，将代表传输数据量(即，代表给定数量的比特/字节)的权力的令牌添加至存储区。当向UE许可资源时，允许传输数据，直至由在存储区中的令牌数量表示的量。当传输数据时，UE移除与传输的数据量相等的令牌数量。在存储区满的情况下，丢弃任何更多要添加的令牌。
对于令牌的添加(即，令牌速率)，可以假设此处理的重复时间段将是每个传输时间间隔(TTI)，但是，其可以容易地延长，使得仅每秒添加令牌。基本上，代替每1ms将令牌添加至存储区，可以每秒添加1000个令牌。此周期的设置可以是例如无线电承载特定的。具有大的延迟容限的承载可以以大的令牌间到达间隔工作，反之，具有低延迟容限的承载应当使用小的令牌添加周期。
如关于上行链路速率控制的在前部分中已经提及的，每个承载被分配划分优先级的比特率。另外，每个保证比特率承载具有相关联的最大比特率，这意味着每个保证比特率承载需要两个令牌存储区，一个用于划分优先级的比特率，一个用于最大比特率施行。对于非保证比特率承载，仅需要一个存储区用于划分优先级的比特率，并且需要用于所有非保证比特率承载的组的一个存储区，用于总计的最大比特率的施行。
在图5中示出了对于两个保证比特率承载(GBR承载#1和GBR承载#2)、以及两个非保证比特率承载(非GBR承载#1和非GBR承载#2)的示例性的令牌存储区的实现。应当注意，GBR表示GBR承载的PRB，并且MinBR对应于非GBR承载的PRB。由参数GBRtbs来表示GBR存储区大小；MBRtbs对应于GBR承载的MBR令牌存储区的存储区大小。AGBR表示非GBR承载的总计的最大比特率；AMBRtbs表示非GBR承载的AMBR存储区的大小。类似地，MinBRtbs表示非GBR承载的存储区的大小。
典型地选择存储区大小，以便解决输出通信业务的所允许的突发(burstiness)。存储区的充满速率(也称为令牌间到达时间段或令牌速率)由参数xitap来表示，例如，GBRitap表示GBR令牌间到达时间段。
应当注意，在利用两个存储区用于保证比特率承载、以及允许保证比特率承载直至划分优先级的比特率的数据传输(见上面的步骤1)的情况下，从划分优先级的比特率存储区移除相应数量的令牌(应当注意，在图5中，最大比特率存储区正在控制(如由参数MBR-PBR表示的)、在PBR和MBR之间的数据速率，使得仅从划分优先级的比特率存储区移除所述令牌)。如果传输非保证比特率承载的数据，则从相应的划分优先级的比特率存储区和总计的最大比特率存储区移除相应数量的令牌。
为了考虑通过由基站(eNodeB)的高效调度，移动终端(UE)需要提供关于其状态的信息，其也被称为调度信息。至少应当报告移动终端想要传输的数据量(也称为缓冲区状态)。基站需要此信息，以便适当地分配资源。
除了缓冲区状态之外，还可以将关于功率余量的信息和QoS信息包括在调度信息中。典型地，缓冲区状态指在UE MAC/RLC层(传递各个承载业务的数据)中的逻辑信道队列中缓冲的数据。
发明内容
发明人已经认识到将上行链路速率控制功能(包括例如由上面讨论的令牌存储区算法实现的速率施行(enforcement)功能/算法)引入到移动台会导致现有技术系统中的低效调度。作为传统调度信息，特别是，关于缓冲区状态的信息与作为在移动终端的上行链路速率控制功能的一部分的速率施行功能的状态(诸如划分优先级的比特率的施行的存储区状态、以及最大比特率或(respectively)总计的最大比特率的实施的存储区状态)无关，这或许导致下述情形：其中移动终端报告某一缓冲区水平，但是当其响应于缓冲区状态报告(BSR)而获得上行链路许可时，不允许充分利用许可的资源用于承载的数据，这是因为这将意味着例如超过(总计的)最大比特率。此情形还可以称为“许可损失”情形。因此，在调度器根据移动终端的缓冲区状态报告作出其决定的情况下，会在调度器作出低效的调度决定。
因此，本发明的一个目标是提出一种用于调度信息的报告机制，其允许调度器避免“许可损失”情形。另一个目标是提出一种用于调度信息的报告机制，允许实现先进的调度功能。
独立权利要求的主题解决了这些目标中的至少一个。有益的实施例服从于从属权利要求。
本发明的一个方面是提出一种用于从移动终端提供调度相关的信息至基站的新方案。基站可以例如利用调度相关的信息，调度在其覆盖区域中的终端。为了示例性目的，假设在移动终端中实现上行链路速率控制功能，其例如通过使用令牌存储区算法而施行最大比特率(或(respectively)划分优先级的比特率)用于上行链路数据的传输。当用信号传送调度相关的信息时，移动终端还在调度相关的信息中考虑上行链路速率控制功能的速率施行算法的状态。
本发明的一个实施例提供了一种用于在移动通信系统的无线电接入网络中从移动终端将调度相关的信息传送至基站的方法。根据此方法，移动终端确定调度信息，从而考虑施行最大比特率用于上行链路数据传输的上行链路速率控制功能的状态。此外，移动终端可以将调度信息传输至基站，其可以例如利用调度信息用于调度移动台。
在一个示例中，通过令牌存储区算法实现最大或总计的最大比特率施行。通过利用令牌存储区算法，可以避免移动终端的无线电承载的资源缺乏。
此外，上行链路速率控制功能可以被考虑为管理在移动终端的无线电承载之间共享调度的上行链路资源。移动终端可以被配置有至少一个保证比特率承载和至少一个非保证比特率承载。在此示例中，调度信息包括移动终端的相应的保证比特率承载和非保证比特率承载的缓冲区状态、以及施行最大比特率用于非保证比特率承载的上行链路数据的传输的非保证比特率承载的存储区状态。
在另一个示例中，调度信息可以包括或指示施行最大比特率用于相应的保证比特率承载的上行链路数据的传输的相应的保证比特率承载的相应存储区状态。存储区状态可以被考虑为所报告的存储区中的令牌数量。同样，可以将令牌数量转换为相应的数据大小(以比特/字节为单位)，即，还可以将存储区状态考虑为指示可以传输的一个承载(或一组承载)的比特/字节数量。
在又一个实施例中，调度信息具有用于移动终端的保证比特率承载的信息单元(element)，其指示该保证比特率承载的缓冲区状态和用于该保证比特率承载的令牌存储区算法的存储区状态的最小值。
除此之外或者可替换地，调度信息可以包括移动终端的非保证比特率承载的信息单元，其指示该非保证比特率承载的缓冲区状态和用于所述非保证比特率承载的令牌存储区算法的存储区状态的最小值。
在一个示例中，假设为移动终端配置n个非保证比特率承载。调度信息对于n个非保证比特率承载中的每一个包括相应的信息单元，其根据下式指示相应的非保证比特率承载i的报告的状态：
Figure G2008800223445D00121
其中，存储区状态AMBR定义由n个非保证比特率承载共享的共同的存储区状态。
在另一个实施例中，调度信息可以仅传递关于移动终端的存储区状态为非空的无线电承载的信息。
根据本发明的另一实施例，调度信息仅包括关于移动终端的存储区状态小于阈值的无线电承载的信息。
在本发明的一个示例性实施例中，经由MAC层信令用信号传送调度信息。
在另一个实施例中，调度信息包括关于相应无线电承载的划分优先级的比特率状态的信息。如果通过令牌存储区算法实现上行链路速率施行功能，则划分优先级的比特率状态将等效于相应承载的PBR存储区状态。相应无线电承载的划分优先级的比特率状态可以例如被包括在MAC PDU中的无线电承载的MAC报头中(例如，一个或多个无线电承载可以被多路复用至一个MAC PDU而用于上行链路传输，该MAC PDU对于每个无线电承载包括MAC报头)。在一个更加具体的示例中，使用MAC报头的两个比特来用信号传送相应无线电承载的划分优先级的比特率状态。
在本实施例的另一变型中，调度信息进一步包括关于一个或多个无线电承载的划分优先级的比特率状态的信息。例如，可以将(多个)无线电承载的缓冲区状态包括到调度信息中，其中，为所述(多个)无线电承载信号传送了划分优先级的比特率状态。可替换地或除此之外，可以信号传送一个或多个无线电承载的缓冲区状态，所述一个或多个无线电承载的数据未包括在MAC PDU中。在一个示例中，仅使用MAC报头的两个比特来用信号传送相应无线电承载的划分优先级的比特率状态和缓冲区状态。
根据本发明的另一个实施例，移动终端从基站接收调度许可，其许可移动终端可以用于上行链路数据传输的上行链路资源。此调度许可可以是例如经由L1/L2信道而从基站接收的调度许可。
调度许可可以例如指示要由移动终端用于传输上行链路数据的传输格式。传输格式可以例如由要由移动终端用于传输上行链路数据的传输块大小和调制和编码方案，或者包括要由移动终端用于传输上行链路数据的传输块大小和调制和编码方案。
在另一变型中，基站已经基于由移动终端传输的调度信息而定义了调度许可和传输格式。
此外，在另一变型中，移动终端可以根据基站的调度许可，将至少一个无线电承载的上行链路数据传输至基站。例如，移动终端可以经由由多个用户共享的上行链路信道(诸如演进的UMTS(即，LTE系统)中的UL SCH)传输上行链路数据。
在另一个实施例中，进一步预见到，基站根据从移动终端接收的调度信息而调度包括所述移动终端的移动终端。
另一个实施例提供了一种用于在移动通信系统的无线电接入网络中将调度相关的信息传送至基站的移动终端。此终端可以包括：处理单元，用于在移动终端处确定调度信息，其中，考虑施行最大比特率用于传输上行链路数据的上行链路速率控制功能的状态而确定调度信息；以及发送机，用于将调度信息从移动状态传输至基站。
此外，在一个变型中，移动终端可以包括接收机，用于从基站接收调度许可。如先前提及的，调度许可是许可移动终端可以用于上行链路数据传输的上行链路资源。
本发明的另一实施例涉及一种移动终端，其包括用于执行根据这里描述的各种实施例和变型中的一个的方法的步骤的部件，所述方法用于将调度相关的信息从移动终端传送至基站。
另外，本发明的另一实施例涉及一种基站，其用于在移动通信系统的无线电接入网络中使用，并且用于基于调度相关的信息而调度移动台。此基站包括：接收机，用于接收移动终端的调度信息，其中，该调度信息包括关于上行链路速率控制功能的状态的信息，所述上行链路控制功能实施最大比特率，用于在相应移动台传输上行链路数据；以及调度单元，用于基于所接收的调度信息而调度移动终端，从而考虑最大比特率施行功能的状态。
调度单元还可以生成移动终端的调度许可，其中，所述调度许可是用于向移动终端许可移动终端可以用于上行链路数据传输的相应的上行链路资源。此外，基站还可以包括发送机，用于将调度许可传输至移动终端。此调度许可可以例如指示要由移动终端用于传输上行链路数据的传输格式，并且基站的接收机可以从移动终端接收根据所指示的传输格式的上行链路数据。
本发明的另一实施例涉及一种移动通信系统，包括根据这里描述的本发明的各种实施例的移动终端和基站。
本发明的又一实施例涉及一种在移动终端中使用的计算机可读介质。该计算机可读介质存储指令，当由移动终端的处理器执行所述指令时，所述指令使得移动终端在移动通信系统的无线电接入网络中将调度相关的信息传送至基站。通过在移动终端处确定调度信息并将调度信息从移动终端传输至基站，可以使得该移动终端将调度相关的信息传送至基站，其中，考虑施行最大比特率用于传输上行链路数据的上行链路速率控制功能的状态而确定所述调度信息。
根据另一实施例的计算机可读介质还存储指令，当移动终端的处理器执行所述指令时，所述指令使得移动终端从基站接收调度许可。可以考虑调度许可为移动终端许可可以用于上行链路数据传输的上行链路资源。
根据本发明的另一实施例的另一计算机可读介质还存储指令，当移动终端的处理器执行所述指令时，所述指令使得移动终端执行根据这里描述的各种实施例和变型中的一个的、用于将调度相关的信息从移动终端传送至基站的方法的步骤。
本发明的另一实施例涉及一种在基站中使用的计算机可读介质。此计算机可读介质存储指令，当基站的处理器执行所述指令时，所述指令使得该基站在移动通信系统的无线电接入网络中使用，以通过下述方式基于调度相关的信息而调度移动台：接收移动终端的调度信息(其中，所述调度信息包括关于施行最大比特率用于在相应移动台传输上行链路数据的上行链路速率控制功能的状态的信息)，并且基于所接收的调度信息而调度移动终端，从而考虑上行链路速率控制功能的状态。
根据另一实施例的计算机可读介质还存储指令，当基站的处理器执行所述指令时，所述指令使得基站生成对于移动终端的调度许可并将所述调度许可传输至移动终端，其中，所述调度许可是用于向移动终端许可该移动终端可以用于上行链路数据传输的相应的上行链路资源。
在另一变型中，所述计算机可读介质还存储指令，当基站的处理器执行所述指令时，所述指令使得基站从移动终端接收根据所指示的传输格式的上行链路数据。
附图说明
下面，参考附图而更加详细地描述本发明。附图中相似或相应的细节用以相同的标号标出。
图1示出其中可以利用本发明的SAE/LTE通信系统的示例性网络体系结构；
图2示出示例性SAE承载体系结构；
图3和图4示出单载波FDMA方案中的上行链路带宽的示例性局部分配和分布分配；
图5示出示例性令牌缓冲区配置；以及
图6示出根据本发明的示例性实施例、用于响应于来自移动终端的资源请求而由基站(eNodeB)中的调度器调度移动终端(UE)的示例性信令流。
具体实施方式
下面的段落将描述本发明的各种实施例。仅为了示例性目的，根据上面的背景技术部分中讨论的SAE/LTE，相关于正交单载波上行链路无线电接入方案而概述大部分实施例。应当注意，本发明可以有利地例如相关于诸如先前描述的SAE/LTE通信系统的移动通信系统来使用，但是，本发明不限于其在此特定示例性通信网络中的使用。
上面的背景技术部分中给出的说明意在更好地理解这里描述的大部分SAE/LTE特定示例性实施例，并且不应当被理解为将本发明限制于移动通信网络中的处理和功能的所描述的特定实现。然而，这里提出的改进可以容易地应用于背景技术部分中描述的体系结构/系统中，并且在本发明的一些实施例中，还可以利用这些体系结构/系统的标准和改进过程。
本发明的一个方面是提出一种用于从移动终端向基站提供调度相关的信息的新方案。调度相关的信息可以例如包含在移动终端的资源请求中，该资源请求请求基站向移动终端分配资源用于上行链路传输。基站可以利用调度相关的信息，用于在其覆盖区域中调度移动终端。为了示例性目的，假设例如通过使用令牌存储区算法而在移动终端中实现施行最大比特率用于传输上行链路数据的上行链路速率控制功能。调度相关的信息应当给予在基站的调度器指示，该指示关于考虑到速率施行是否向相应的调度的移动终端分配传输时机。因此，当用信号传送调度相关的信息时，移动终端还考虑调度相关的信息中的上行链路速率控制功能中的速率施行功能的状态，以提供这样的指示。
例如，在本发明的一个实施例中，移动终端可以通过使用其调度相关的信息，向调度器给出上行链路速率控制功能中的速率施行算法的状态信息。原则上，这可以例如通过在由移动终端传输的调度相关的信息中指示关于速率施行功能的状态的附加信息来实现，或者可替换地，可以取决于哪个状态应当对于调度决定是决定性的、通过将速率施行功能的状态或缓冲区状态包括至调度器来实现。通常，对于给定承载业务，考虑其速率施行，速率施行算法的状态应当向(基站中的)调度器指示允许移动终端传输的数据量。
如果通过使用令牌存储区算法而实现速率施行功能(例如，为了避免各个承载业务的资源缺乏的目的)，则当发送调度信息时，除了承载的缓冲区状态之外，移动终端还可以例如报告相应承载的存储区状态。存储区状态可以是例如承载的相应存储区的令牌数量，或者可替换地，可以是根据上行链路速率控制算法而允许移动终端发送的、与存储区相关联的承载的比特/字节数量。
在报告移动终端，缓冲区状态可以例如指示当前在传输缓冲区(例如，在无线电承载业务被映射到的RLC/MAC层的传输缓冲区)中缓冲的承载的比特/字节数量。除了缓冲区状态和/或存储区状态之外，调度相关的信息还可以进一步包括有关调度器的调度决定的信息，诸如移动终端的功率余量、或在移动终端配置的相应的(多个)承载的一些QoS相关的信息。
虽然本发明的下列实施例将主要指用于实现作为在移动终端的上行链路速率功能的一部分的速率施行功能的令牌存储区算法(例如，避免各个承载业务的资源缺乏)，应当注意，在移动终端还可以预见到其它速率控制机制。
当在移动终端采用上行链路速率控制算法时，移动终端的(保证比特率和/或非保证比特率)承载的各个缓冲区状态报告单独不考虑由上行链路速率控制算法相对于速率施行功能而设置的限制。例如，即使接收缓冲区报告的基站将分配上行链路资源至移动终端，基站也不会知道在移动终端的最大比特率或总计的最大比特率施行实际上是否将供相应承载业务的上行链路数据的传输使用。因此，如下情形可能发生：由基站根据所报告的缓冲区状态分配的资源不能由移动终端充分使用，这是由于速率控制算法给出的限制所导致的，即，当利用令牌存储区算法用于速率控制时的存储区状态所导致的。
作为一个示例，可以假设如背景技术部分中概述的LTE通信系统，其中，移动终端被配置有保证比特率和/或非保证比特率承载。此外，在此示例中，可以假设在最近已经相当频繁地调度了某一SAE承载，并且相应地，相关联的MBR或AMBR存储区为空。在缓冲区中可能仍然存在大量的数据，例如，非保证比特率承载携带FTP(文件传输协议)应用的数据。当移动终端在此情形下报告非空缓冲区状态，并且基站根据缓冲区状态报告向此业务分配资源时，则如下状态将发生：其中移动终端不能使用此许可，这也称作“许可损失”情形。因为移动终端不使用所分配的资源，所以降低了系统吞吐量。
如上面指出的，根据本发明的一个示例性实施例，对于此问题的一个可能的解决方案是当报告缓冲区状态时，移动终端考虑用于控制最大或总计的最大比特率的令牌存储区算法的状态。本质上，驻留在基站中的调度器在将资源分配给其服务区域/无线电小区中的移动终端时，还需要考虑无线电承载的最大比特率/总计的最大比特率施行状态。存在如何向调度器提供这样的信息的根本不同的方法。作为简单的一般机制，对于相应的无线电承载，除了缓冲区状态之外，移动终端还可以报告存储区状态，即，存储区中的令牌(允许的资源)数量。这将向调度器提供关于移动终端的情形的完整描述，并且允许适当的资源分配。显然，此解决方案增加了所需要的信令开销，然而，应当记住，通过MAC控制信令而传输被用作资源请求的调度信息。因此，由于所实现的用于上行链路调度的效率提高的结果，开销增加是相当合理的。
图6示出了根据本发明的示例性实施例、由基站(eNodeB)中的调度响应于来自移动终端的资源请求而调度移动终端(UE)的示例性信令流。为了示例性目的，假设移动终端和基站属于SAE/LTE通信系统，如图1中例示的。
还可以假设移动终端实现上行链路速率控制功能，用于控制其承载业务至接入网络的上行链路速率。在该示例中，假设移动终端被配置有一个保证比特率承载和两个非保证比特率承载。此外，通过如上面参考图5描述的令牌存储区算法而实现上行链路速率控制功能中划分优先级的和最大或总计的最大比特率的实现。
例如，周期性地(例如，每个TTI、每N个TTI)和/或事件触发地(例如，当新数据被输入到承载业务的缓冲区中时，当调度许可变为无效时，只要承载的任何缓冲区包含数据)，移动终端可以将例如包含在资源请求消息内的调度信息传输至包括调度器的基站。例如，可以经由MAC信令或在基于竞争的控制信道上将调度信息/资源请求信号传送至基站。
在此实施例中，调度信息可以包括各个承载业务的缓冲区状态(即，在移动终端配置的保证比特率(无线电)承载和两个非保证比特率(无线电)承载的相应的缓冲区状态)，还可以包括各个承载的相应存储区状态。可选地，在调度信息中可以包括诸如移动终端功率余量或关于各个承载业务的QoS相关信息的其它信息。
缓冲区状态可以例如指示在移动终端MAC(介质访问控制)或RLC(无线电链路控制)或PDCP(分组数据会聚控制)层中的(传输)缓冲区(或队列)中排队的比特/字节数量，其中，可以将单个承载业务的数据单元映射至移动终端处的恰好的一个缓冲区。在此实施例中，可以在调度信息中包括所有承载业务-保证和非保证比特率的缓冲区状态。
例如，承载的存储区状态可以报告相应承载业务具有的可用于传输的令牌的总数。对于保证比特率承载，这意味着存储区状态指示在最大比特率存储区中可用的令牌数量。或者，对于保证比特率承载的存储区状态可以指示划分优先级的比特率存储区和最大比特率存储区、或它们的任何组合中可用的令牌数量。
对于非保证比特率承载，例如，可以通过对于在终端配置的所有非保证比特率承载的总计的最大比特率存储区中可用的令牌数量来指示存储区状态。或者，对于非保证比特率承载的存储区状态可以指示在划分优先级的比特率存储区和总计的最大比特率存储区或它们的任何组合中可用的令牌数量。
或者，还可以以承载的相应缓冲区中、允许移动终端传输的上行链路数据的比特/字节数量来表示令牌数量。如果例如令牌对应于100字节，并且在保证比特率承载的划分优先级的比特率存储区和最大比特率存储区中总共存在400个令牌，则可以通过在调度信息中指示400个令牌或40k字节的数据量，来指示相应承载的存储区状态。
如图6中指示的，包括调度器的基站将从其服务区域中的不同移动终端接收包括调度信息的资源请求(其还可以称作调度请求或速率请求)。例如，调度器可以周期性地作出调度决定，即，将全部可用于用户数据传输的上行链路资源/功率分配给请求的移动终端。此外，在此调度决定中，调度器还可以确定由各个移动终端用于上行链路数据的传输的传输格式。例如，传输格式可以包括要应用至上行链路数据的调制和编码方案、以及应当由各个移动终端向其映射上行链路数据的传输块的传输块大小。这些参数允许移动终端得到它们被允许在上行链路上传输的比特/字节数量。
此外，基站可以通过使用调度许可(其还可以被称作资源许可或速率许可)，向移动终端指示其调度决定。例如，这些调度许可可以如背景技术部分中概述的经由L1/L2控制信道而被信号传送至移动终端。
在此实施例中，可以假设调度许可仅对于一个传输块(即，非MIMO模式中的一个MAC PDU)的传输是有效的。因此，调度许可将仅对于一个传输时机(即，一个传输时间间隔(TTI))是有效的。或者，还可以预见到，调度许可的有效期长于一个传输时机(例如一个TTII，例如，2或3个TTI)，或者，可以在调度许可内向各个移动终端指示有效时间段。此外，有效时间段对于所有调度许可可以是等同的，或者可以每调度许而单独设置。
当接收到调度许可时，移动终端可以如下将所指示的资源分布至其保证和非保证比特率承载。通过使用传输块大小指示移动终端在其配置的无线电承载之间分布的比特/字节数量。传输块大小连同使用的调制和编码方案确定物理信道资源的数量(例如，在传输中使用的OFDM符号的数量与物理信道上的比特率相等)。
此外，移动终端可以在承载间(在队列间)移动，并且将许可的资源的一部分分配给相应的承载。如已经在背景技术部分中提及的，基本上在两个步骤中执行将许可分配至承载。
在第一步骤中，移动终端为每个承载确定了划分优先级的比特率存储区的缓冲区状态和存储区状态的最小值，即，确定由于用于承载的令牌缓冲算法的划分优先级的比特率限制而导致的、或者由于承载的缓冲区大小而导致的可以传输的相应承载的比特/字节数量。如果这一确定的数据量少于基站的许可，则基站将与可以传输到相应承载的、相应承载的确定的比特/字节数量相等的许可的一部分分配给相应承载，并且处理下一个承载，直到该许可被完全分配给承载为止，或者直到所有承载已经被分配了所许可的资源的一部分为止。
如果在此第一步骤期间，该许可或该许可的剩余部分小于由于令牌缓冲算法的划分优先级的比特率限制而导致的可以传输的当前处理的承载的比特/字节数量，则该许可或该许可的剩余部分被分配给该承载。
此外，通过从缓冲区移除各个承载的所分配的数据、以及通过在划分优先级的比特率存储区、(多个)最大比特率存储区以及总计的最大比特率存储区中移除与各个承载的要发送的数据量相等的足够数量的令牌，从而更新缓冲区状态和存储区状态。
关于此第一步骤中的承载的服务顺序，首先可以服务保证比特率承载。或者，所有承载可以被分配优先级(例如，被映射了相应承载业务或多个承载业务的逻辑信道的逻辑信道优先级)，并且可以根据承载的优先级以降序服务承载。从而，典型地，保证比特率承载应当具有比非保证比特率承载的优先级高的优先级。
如果在已经服务了所有承载直至由它们相应的划分优先级的比特率存储区或缓冲区状态定义的数据量之后，仍有部分经许可的资源未使用，则移动终端可以进入第二分配步骤，其中，以与如上述第一步骤类似的方式，将剩余的许可分配给承载。
代替考虑承载的划分优先级的比特率存储区，移动终端现在可以利用相应承载的缓冲区状态(或者更确切地，第一分配步骤之后的剩余缓冲区大小)和承载的最大比特率存储区的状态的最小值，并且对于保证比特率承载，可以将剩余许可的一部分分配给相应的承载。
对于非保证比特率承载，移动终端可以确定相应承载的缓冲区状态(大小)和分配给所考虑的非保证比特率承载的总计的最大比特率存储区的令牌数量的最小值。
因为对于所有非保证比特率承载仅可以维持一个总计的最大比特率存储区，所以移动终端可以利用用于将总计的最大比特率存储区的令牌分布至各个非保证比特率承载的分布规则(例如，考虑到各个承载的缓冲区状态，基于非保证比特率承载的优先级，简单地通过将令牌数量除以非保证比特率承载的数量-即，在缓冲区中比另一承载具有更多数据的承载被分配比该另一承载更多的总计的最大比特率存储区中的令牌)。此外，同样在此第二步骤中，如上所述，移动终端可以以预定服务顺序来服务不同的承载。
当然，调度器应当避免许可比用于传输在移动终端处配置的承载的缓冲区中的所有上行链路数据需要的资源更多的资源、或者许可比由于施行上行链路速率控制的令牌缓冲算法而导致移动终端可以实际上传输的资源更多的资源。然而，由于允许调度器识别各个移动终端可以实际上发送多少数据的扩展的信令信息，调度器可以作出适当的调度决定，并且可以确保移动终端可以充分利用所有许可的资源。
一旦移动终端已经完成了将资源分配至不同承载的处理，则其可以生成上行链路传输(例如，以MAC协议数据单元(PDU)的形式，该MAC协议数据单元(PDU)传送不同承载的多路复用的数据)，并且，可以例如经由共享的上行链路信道(UL-SCH)，将数据传输到基站。
对于100字节的调度许可，下面的表格示例性地说明了根据上述两步骤过程将许可的资源分配至一个保证比特率承载(GBR承载#1)和两个非保证比特率承载(非GBR承载#1和非GBR承载#2)。下面的表格说明分配算法的第一步骤：
在此第一步骤之后，许可的40字节还未使用。更新GBR承载#1的MBR存储区状态以及非GBR承载#1和非GBR承载#2的AMBR存储区状态，即，通过移除等于对于GBR承载#1所分配的40字节以及对于非GBR承载#1和非GBR承载#2所分配的20字节(10字节+10字节)的令牌数量。
从而，资源分配的示例性第二步骤可以如下所示：
Figure G2008800223445D00221
因此，将由移动终端在上行链路传输中总共传输GBR承载#1的70字节、非GBR承载#1的20字节和非GBR承载#2的10字节。
考虑利用两个存储区(PBR存储区和MBR存储区)的令牌存储区算法，一个可能的实施可以是：MBR存储区状态实际指示最大比特率(MBR)与划分优先级的比特率(PBR)之间的差。因此，在如上表中所示的示例性实施中，GBR承载#1的最大比特率将是90字节(40字节+50字节)。
此外，为了示例性目的，上表中的承载业务的服务顺序可以被假设为对应于承载业务的优先级顺序，即，优先级(GBR承载#1)＞优先级(非GBR承载#1)＞优先级(非GBR承载#1)。
如上面说明的，可以假设调度许可例如仅对某有效时间段(例如，一个或多个传输时间间隔)有效。从而，一旦当前调度许可变为无效，则移动终端将需要传送新资源请求。然而，在另一实施例中，如果移动终端的上一个资源请求的调度信息已经指示可以由移动终端传输的上行链路数据量(考虑缓冲区状态和存储区状态)大于在调度许可的有效时间段内许可用于传输的数据量，则这样的资源请求可以省略。基于移动终端的调度信息，调度基站知晓移动终端仍然有数据要发送，并且从而可以自主地传输新的调度许可至移动终端，如图6中所示的。然而，如果承载的缓冲区状态(例如，由于传输的数据的突发)已经显著改变，则移动终端仍然可以发送具有新的(最新的)调度信息的资源请求至基站。应当注意，基站可以知晓移动终端的保证比特率承载的存储区状态，这是由于它们的更加可预测的行为而导致的，例如，GBR承载的通信业务通常不是突发的，而是恒定速率的。
因为调度频率可以较高(高至一个TTI)，所以调度信息的传输可以施加显著的开销，尤其当在每承载的基础上传送缓冲区状态和存储区状态两者时。为了节省信令开销，可以对缓冲区状态信息和存储区状态信息进行编码，例如，通过仅在预定义的范围的字节/令牌中指示缓冲区状态。可替换地，缓冲区或存储区状态可以指示相对于缓冲区/存储区大小范围的最高值的数据/令牌数量。因此，还可以以预配置的间隔完成百分比表示。
另一种减少这一额外开销的可能性可以是：移动终端仅对于非保证比特率承载报告存储区状态。在这一替换实现中，除了配置的无线电承载的缓冲区状态报告之外，调度信息将仅包含总计的最大比特率存储区的状态，这是因为所有非保证比特率承载共享相同累计的最大比特率。或者，还可以报告非保证比特率承载的划分优先级的比特率存储区的状态。此外，这一优化将利用保证比特率通信业务的特性。通常，保证比特率承载的通信业务是完全可预测的，并且非常有可能不是突发的。因此，与非保证比特率承载相比，在不对于保证比特率承载报告存储区状态的假设下的“许可损失”情形的可能性相当低。本质上，通信业务越是突发的，越有可能发生“许可损失”情形。
考虑令牌存储区算法的功能，为了施行最大比特率或总计的最大比特率，绝不允许移动终端传输比缓冲区状态和存储区状态的最小值(如上面参考图6而示例性概述的)更多的承载数据。该最小值将是用于传输的最大的允许的数据大小，其显然进一步受所分配的许可大小的限制。因此，减少调度信息的信令开销同时仍然考虑令牌存储区算法的状态的另一种替换实现可以是：移动终端在调度信息中仅报告缓冲区状态和存储区状态的最小值(如例如上面定义的)而不是缓冲区状态。通过此方法，可以保证基站绝不分配比由于最大比特率/总计最大比特率限制导致的移动终端被允许使用的资源更多的上行链路资源。例如，此解决方案可以特别适合于保证比特率承载，这是因为每个保证比特率承载具有配置的单独的最大比特率。
然而，如已经提及的，所有非保证比特率承载共享相同的总计的最大比特率。因此，在对于所有的非保证比特率承载的队列中的数据总和大于总计的最大比特率状态的情况下，移动终端需要将对于非保证比特率承载的报告的状态计算为无线电承载的缓冲区状态对所有保证比特率承载缓冲区状态的比率乘以总计的最大比特率存储区状态，如下面等式中所示的。
在示例性情形中，在移动终端中配置有三个非保证比特率承载。在移动终端作出资源请求时，承载的缓冲区状态如下：承载1的缓冲区状态是200字节，承载2的缓冲区状态是300字节，以及承载3的缓冲区状态是100字节。总计的最大比特率存储区状态是200字节。在此情况下，移动终端将向基站报告下列状态报告：
-承载1：200/600*200＝66667字节
-承载2：300/600*200＝100字节
-承载3：100/600*200＝33.33字节
本发明的另一实施例提供通过对于移动终端定义缓冲区状态报告的新规则来用于避免“许可损失”情形的另一替换解决方案。例如，在关联的存储区状态是非空的情况下(即，在相应(多个)存储区中存在至少一个令牌)，对于无线电承载或(多个)无线电承载的组，可以仅允许移动终端发送缓冲区状态报告(即，与调度信息一起的资源请求)至基站。然而，显然，通过这样的简单规则，仍然将存在如下情形：基站向移动终端分配比由于最大比特率/总计的最大比特率限制导致移动终端可以使用的资源更多的资源。
因此，本发明的另一实施例提出定义一种规则，其在相应的存储区状态小于缓冲区状态或低于阈值时，防止移动终端对于无线电承载或(多个)无线电承载的组发送缓冲区状态报告。可以配置并从网络(即，基站)发送该阈值。可以通过RRC信令来实现该配置，例如，可以在RRC信令消息中将该阈值传送至移动台。此规则将完全避免潜在的“许可损失”情形；然而，显然地，其也将通过在存储区为非空时防止移动终端发送资源请求(调度信息)而限制调度机制。可替换地，当例如，相应的无线电承载或无线电承载组的PBR存储区的存储区状态已经到达其最大填充水平时，可以定义用于发送调度请求(调度信息)的新的触发。通常，这种最优化非常易于实现，但是，在不利方面，其不向基站提供与其它实施例同样精确的信息。
如这里先前提及的，调度相关的信息，或者更具体地，关于移动终端中的上行链路速率施行功能的状态的信息，可以通过MAC信令而被发送。例如，可以将其包括在各个PDU的MAC报头中。在移动终端的MAC层将把MAC报头添加至被多路复用以形成MAC PDU的各个无线电承载(即，逻辑信道)的数据。因此，每无线电承载包括MAC报头，以在接收端多路分解各个无线电承载的数据。
取决于用于报告上行链路速率控制功能的状态的PDU的MAC报头中用的比特数量，报告的粒度变化。例如，如果通过使用令牌存储区算法来实现上行链路速率施行功能，可以将关于划分优先级的比特率存储区的状态(或更一般地，划分优先级的比特率状态)的信息包括在(多个)无线电承载的(多个)MAC报头中，所述(多个)无线电承载的数据要被多路复用至相应的上行链路MAC-PDU。如果相应无线电承载的MAC报头中存在两个比特用于这样的信令，则可以根据下面的表格用信号传送各个无线电承载的下列示例性划分优先级的比特率(存储区)状态水平：
  比特值   存储区填充水平
  00   0％-25％
  01   25％-50％
  10   50％-75％
  11   75％-100％
虽然当在MAC报头中仅使用两个比特时，关于PBR存储区填充状态的报告的粒度相对较低，但是此示例性实施相对于信令开销和信令延迟会是非常有效的。因为承载的状态可以包括在每个MAC PDU中，所以利用关于划分优先级的比特率状态快速且频繁地更新节点B，因此将移动终端的上行链路速率施行功能的状态的相当准确的描述提供给节点B。
在一个示例性实施例中，为了示例性目的，可以假设如3GPP TS 36.321“Medium Access Control(MAC)protocol specification(Release 8)”的版本8.1.0的部分6(提供于http://www.3gpp.org，并且通过引用而合并在此)中提出的MAC-PDU报头结构。此结构包括两个预留的比特，其例如可以用于诸如如上所述的上行链路速率控制功能的状态的调度相关的信息的信号传送。从而，MAC报头中的两个比特可以用于向节点B指示被多路复用至MACPDU的相应无线电承载的PBR存储区状态。
在将调度相关的信息从移动终端用信号传送至节点B的可替换示例中，移动终端用信号传送关于上行链路速率施行功能的状态和相应无线电承载的缓冲区状态的信息。例如，如上解释的，移动终端可以发送关于被多路复用至MAC PDU的一个或多个无线电承载的PBR施行功能和缓冲区状态的信息。
如在先前的示例中，可以将调度相关的信息包括在MAC层信令中，例如，在(多个)无线电承载的(多个)MAC报头中，所述(多个)无线电承载的数据包括在MAC PDU中。当将所述信息包括至MAC报头时，再次，要找到一方面报告准确性与频率和另一方面信令开销之间的折衷。
在一个实现中，根据本发明的一个实施例，在MAC报头仅存在两个比特预知用于报告调度相关的信息。这两个比特可以用于信号传送关于MAC报头所属的相应无线电承载的PBR施行功能的状态和缓冲区状态的信息。一个比特可以例如用于信号传送关于是否超过承载的划分优先级的比特率的信息。在超过了PBR的情况下，PBR存储区状态将为空。第二比特可以用于信号传送缓冲区状态信息。因为将仅存在一个比特可用于缓冲区状态信息，所以该比特可以指示在相应的无线电承载的缓冲区中是否存在数据。可替换地，该比特可以为其数据不包括在MAC PDU中的那些无线电承载提供缓冲区状态信息，即，该比特指示移动终端的其它(多个)无线电承载在它的/它们的缓冲区中是否具有上行链路数据。
虽然，乍一看，此信令方案仅提供关于速率施行功能和缓冲区状态的基本信息，但是此信息还允许推出对于调度有价值的更多相关信息：例如，如果第一比特被设置为指示超过了相应无线电承载的PBR，则这暗示用于被多路复用在MAC PDU中的所有较低优先级无线电承载的PBR令牌存储区为空。这是由于移动终端中的上行链路速率控制过程导致的，该过程在所建立的无线电承载之中分布所调度的资源。如上面详细描述的，在此速率控制过程的第一轮中，以下降的优先级顺序来服务所有无线电承载，直至所配置的PBR值。因此，在超过MAC PDU中的最高优先级无线电承载的PBR的情况下，已经满足了MAC PDU中的所有较低优先级承载的PBR需求(PBR存储区为空)。此外，如果例如两个无线电承载在MAC PDU中多路复用，即，在MAC PDU中包括针对于第一个无线电承载的第一个MAC报头和针对于第二个无线电承载的第二个MAC报头，则指示超过了第二个无线电承载的PBR的第二个MAC报头的第一比特还暗示第一个无线电承载在其缓冲区中不再具有数据。
同样，无线电承载的MAC报头中的第二比特允许推断具有比包括在MAC PDU中的(多个)无线电承载更低的优先级的无线电承载的缓冲区状态：在该比特将指示未包括在MAC PDU中的无线电承载在其缓冲区中具有数据的情况下，则eNB可以分配更多的上行链路资源，以便还允许UE传输较低优先级承载的数据。
本发明的另一个实施例涉及使用硬件和软件实现上述各种实施例。认识到，可以使用计算器件(处理器)实现或实现本发明的各种实施例。计算器件或处理器可以例如是通用处理器、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等。还可以通过这些器件的结合而执行或实施本发明的各种实施例。
另外，本发明的各种实施例还可以通过使用软件模块来实现，其中由处理器或直接在硬件中执行所述软件模块。同样，软件模块和硬件实现的结合也是可能的。软件模块可以存储在任何种类的计算机可读存储介质上，例如，RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。
还应当注意，本发明的不同实施例的各个特征可以单独地或任意结合地是另一发明的主题。
本领域的技术人员将理解，在不违背广义描述的本发明的精神和范畴的情况下，可以对如在具体实施例中所示的本发明进行大量改变和/或修改。因此，当前各个实施例在所有方面均被考虑为是说明性的，而非限制性的。

Claims (38)

1.一种用于在移动通信系统的无线电接入网络中将调度相关的信息从移动终端传送至基站的方法，该方法包括步骤：
在该移动终端处确定调度信息，其中，考虑上行链路速率控制功能的状态来确定该调度信息，该上行链路速率控制功能实施最大比特率或划分优先级的比特率，用于上行链路数据的传输，以及
将该调度信息从移动终端传输至该基站，其中，该调度信息用于由该基站调度该移动台。
2.如权利要求1所述的方法，其中通过令牌存储区算法来实现所述最大比特率或划分优先级比特率的实施。
3.如权利要求1或2所述的方法，该上行链路速率控制功能管理在所述移动终端的无线电承载之间共享所调度的上行链路资源。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中令牌存储区算法是用于避免无线电承载的资源缺乏。
5.如权利要求1至4中之一所述的方法，其中该移动终端被配置有至少一个保证比特率承载和至少一个非保证比特率承载，以及
其中，该调度信息包括该移动终端的相应的保证比特率承载和非保证比特率承载的缓冲区状态、以及非保证比特率承载的存储区状态，所述非保证比特率承载实施所述最大比特率，用于所述非保证比特率承载的上行链路数据的传输。
6.如权利要求5所述的方法，其中该调度信息还包括相应的保证比特率承载的相应的存储区状态，所述相应的保证比特率承载实施所述最大比特率，用于所述相应的保证比特率承载的上行链路数据的传输。
7.如权利要求1至4中之一所述的方法，其中该调度信息包括用于该移动终端的保证比特率承载的信息单元，其指示该保证比特率承载的缓冲区状态和用于该保证比特率承载的令牌存储区算法的存储区状态的最小值。
8.如权利要求1至4中之一或权利要求7所述的方法，该调度信息包括用于该移动终端的非保证比特率承载的信息单元，其指示该非保证比特率承载的缓冲区状态和用于该非保证比特率承载的令牌存储区算法的存储区状态的最小值。
9.如权利要求8所述的方法，其中存在n个为该移动终端配置的非保证比特率承载，并且该调度信息对于所述n个非保证比特率承载中的每一个包括相应的信息单元，其根据下面的等式指示相应的非保证比特率承载i的报告的状态：
Figure A2008800223440003C1
其中，存储区状态AMBR定义由所述n个非保证比特率承载共享的共同的存储区状态。
10.如权利要求1至9中之一所述的方法，其中该调度信息仅包括关于该移动终端的、存储区状态为非空的无线电承载的信息。
11.如权利要求1至10中之一所述的方法，其中该调度信息仅包括关于该移动终端的、存储区状态小于阈值的无线电承载的信息。
12.如权利要求1至11中之一所述的方法，其中经由MAC层信令用信号传送该调度信息。
13.如权利要求1至12中之一所述的方法，其中该调度信息包括关于相应无线电承载的划分优先级的比特率状态的信息。
14.如权利要求13所述的方法，其中相应无线电承载的划分优先级的比特率状态被包括在MAC PDU中的该无线电承载的MAC报头中。
15.如权利要求14所述的方法，其中使用该MAC报头的两个比特来用信号传送该相应的无线电承载的划分优先级的比特率状态。
16.如权利要求1至14中之一所述的方法，其中该调度信息还包括关于一个或多个无线电承载的划分优先级的比特率状态的信息，所述一个或多个无线电承载的数据未包括在MAC PDU中。
17.如权利要求16所述的方法，其中相应无线电承载的划分优先级的比特率状态和所述一个或多个无线电承载的缓冲区状态。
18.如权利要求1至17中之一所述的方法，还包括步骤：在该移动终端处从该基站接收调度许可，其许可该移动终端可以用于上行链路数据传输的上行链路资源。
19.如权利要求18所述的方法，其中通过L1/L2控制信道接收调度许可。
20.如权利要求1至19中之一所述的方法，其中调度许可指示要由所述移动终端用于传送上行链路数据的传输格式。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述传输格式指示要由所述移动终端用于传送上行链路数据的传输块大小、以及调制和编码方案。
22.如权利要求18至21中之一所述的方法，其中已经由所述基站基于由所述移动终端传送的调度信息而定义了所述调度许可和所述传输格式。
23.如权利要求1至22中之一所述的方法，还包括步骤：根据该基站的调度许可，由该移动终端将至少一个无线电承载的上行链路数据传输至该基站。
24.如权利要求23所述的方法，其中经由多个用户共享的上行链路信道传输所述上行链路数据。
25.如权利要求1至24中之一所述的方法，还包括步骤：根据从移动终端接收的调度信息，由该基站调度包括所述移动终端的移动终端。
26.一种用于在移动通信系统的无线电接入网络中将调度相关的信息传送至基站的移动终端，该移动终端包括：
处理单元，用于在该移动终端处确定调度信息，其中，考虑上行链路速率控制功能的状态而确定该调度信息，该上行链路速率控制功能实施最大比特率用于上行链路的传输，以及
发送机，用于将该调度信息从该移动终端传输至该基站。
27.如权利要求26所述的移动终端，还包括接收机，用于从该基站接收调度许可，其中，该调度许可许可该移动终端可以用于上行链路数据传输的上行链路资源。
28.如权利要求26或27所述的移动终端，还包括用于执行如权利要求2至24中之一所述的方法的步骤的装置。
29.一种基站，用于在移动通信系统的无线电接入网络中使用，并且用于基于调度相关的信息而调度移动台，该基站包括：
接收机，用于接收移动终端的调度信息，其中，该调度信息包括关于上行链路速率控制功能的状态的信息，所述上行链路速率控制功能实施最大比特率，用于在相应移动台处传输上行链路数据，以及
调度单元，用于基于所接收的调度信息而调度所述移动终端，从而考虑最大比特率实施功能的状态。
30.如权利要求23所述的基站，其中该调度单元被适配为生成对于移动终端的调度许可，其中，所述调度许可用于向该移动终端许可该移动终端可以用于上行链路数据传输的相应的上行链路资源，以及，
该基站还包括发送机，用于将该调度许可传输至移动终端。
31.如权利要求29或30所述的基站，其中该调度许可指示要由该移动终端用于传输上行链路数据的传输格式，以及
该接收机被适配为根据所指示的传输格式而从该移动终端接收上行链路数据。
32.一种移动通信系统，包括如权利要求26至28中之一所述的移动终端、以及如权利要求29至31中之一所述基站。
33.一种存储指令的计算机可读介质，当由移动终端的处理器执行所述指令时，所述指令使得所述移动终端在移动通信系统的无线电接入网络中通过如下步骤而将调度相关的信息传送至基站：
在该移动终端处确定调度信息，其中，考虑上行链路速率控制功能的状态而确定该调度信息，该上行链路速率控制功能实施最大比特率用于上行链路数据的传输，以及
将该调度信息从该移动终端传输至该基站。
34.如权利要求33所述的计算机可读介质，还存储指令，当由移动终端的处理器执行所述指令时，所述指令使得所述移动终端从所述基站接收调度许可，其中该调度许可许可该移动终端可以用于上行链路数据传输的上行链路资源。
35.如权利要求33或34所述的计算机可读介质，还存储指令，当由移动终端的处理器执行所述指令时，所述指令使得所述移动终端执行如权利要求2至24中之一所述的方法的步骤。
36.一种存储指令的计算机可读介质，当由基站的处理器执行所述指令时，所述指令使得所述基站在移动通信系统的无线电接入网络中使用，以通过如下步骤基于调度相关信息调度移动台：
接收移动终端的调度信息，其中，该调度信息包括关于上行链路速率控制功能的状态的信息，所述上行链路速率控制功能实施最大比特率，用于在相应移动台传输上行链路数据，以及
基于所接收的调度信息而调度所述移动终端，从而考虑上行链路速率控制功能的状态。
37.如权利要求36所述的计算机可读介质，还存储指令，当由基站的处理器执行所述指令时，所述指令使得所述基站生成对于移动终端的调度许可，其中，所述调度许可是用于向该移动终端许可该移动终端可以用于上行链路数据传输的相应的上行链路资源，并且将该调度许可传输至移动终端。
38.如权利要求36或37所述的计算机可读介质，其中该调度许可指示要由所述移动终端用于传输上行链路数据的传输格式，以及
其中，所述的计算机可读介质还存储指令，当由基站的处理器执行所述指令时，所述指令使得所述基站从该移动终端接收根据所指示的传输格式的上行链路数据。
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