CN101843066A - 针对时间-频率分片的改进调度的系统和方法 - Google Patents

针对时间-频率分片的改进调度的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于时间频率分片的改进调度的系统和方法。根据各种实施方式，执行时隙分配以便确保用于在时隙之间进行调谐的时间。当调度用于覆盖多个射频(RF)信道的复用的服务时，为接收机提供在至少两个时间频率帧之间调谐至另一射频信道的时间。这是通过如下来实现的：设置时隙，以便在时间频率帧k结束之前的调谐时间内的时隙中携带的服务并不在下一时间频率帧k+1开始之后的调谐时间内的时隙中进行传输。

Description

针对时间-频率分片的改进调度的系统和方法
技术领域
本发明总体涉及传输系统中的数据传递。更具体地，本发明涉及针对覆盖多个射频(RF)信道的复用的服务调度。
背景技术
本章节旨在提供对于权利要求书中所述的本发明的背景或者上下文。说明书在此可以包括可以寻求的概念，但其不必是先前已经构思或者寻求的概念。由此，除非在此另外指示，否则在本章节中描述的内容并非相对于本申请的说明书和权利要求书的现有技术，并且并不由于将其包括在本章节中而承认该内容是现有技术。
数字宽带广播网络支持终端用户来接收包括视频、音频、数据等的数字内容。通过使用移动的、便携的或者固定的终端，用户可以通过数字广播网络来接收数字内容。
在广播系统中，无线传输信道的容量例如可以通过使用时分复用(TDM)以在不同服务之间进行划分。每个服务被分配有TDM帧的一部分。图1示出了时间频率(TF)分片，其中每个TF帧被划分成4部分，每个RF信道(标识为RF1、RF2、RF3和RF4)针对一个部分。也即，固定TDM帧的容量可以在数据传输的物理信道之间动态划分。在TF分片中，物理信道是物理层管道(PLP)。PLP是具有预定义调制和纠错代码率的物理信道。通常，在TF分片中，一个时隙精确地承载一个PLP。一个PLP可以承载一个或者多个服务组件。应当注意，在此并列使用术语“PLP”和“服务”。在不同RF信道中，在特定物理信道的时隙之间必定存在时间偏移。这使得有可能使用具有一个调谐器的接收机，因为接收机继而在接收下一时隙之前将时间调谐至新的频率。在各实施方式中，RF信道的数量可以是NRF＝2、3、4、5、6或者更多。应当注意，使用的RF信道不必彼此相邻。
使用此类时间频率(TF)分片，比特率变化在所提供的全部服务上平均，由此导致降低整体比特率变化并实现更少量的容量浪费。利用根据传统的系统和方法的TF，多个RF信道用于提高所关注的TDM帧的大小，并且用于在全部信道上复用服务。所提供的服务的数量以相对于RF信道的数量呈比例的方式提高，导致提高的统计复用增益。此设置还通过在全部可用RF信道上扩展信道编码和进行交织来提供频率分集。
当结合应当支持利用单跳调谐器来进行接收的要求而期望在TF分片中的两个TF帧之间调谐到另一RF信道的保证时间时，则会出现问题。在TF帧和时隙之间需要调谐时间时，在TF调度器中的时隙分配问题将在下文中针对先前提出的TF分片调度概念来讨论。在TF帧中针对每个RF频率分配Xi/NRF的全部服务时隙大小。Xi可以表示在当前TF帧中承载服务i的数据所需的正交频分复用(OFDM)小区的数量，而NRF可以表示RF频率的数量。
时隙可以被偏移，其中偏移是时间频率帧长度(TF)除以所分配的RF信道的数量(NRF)，或者：
Figure GPA00001115506000021
换言之，时隙相对于彼此偏移，并且Xi/NRF的上限是max_slot_length(最大时隙长度)＝偏移-T调谐。TF帧的长度TF可以以OFDM符号来表示，而T调谐是接收机用于改变至另一RF信道所用的时间，其也可以以OFDM符号来表示。TF、偏移、T调谐和max_slot_length还可以以时间单位表示，例如，以毫秒表示。时隙可以针对一个RF而划分，如针对图1中的第一TF帧110和第二TF帧100中的RF3和RF4所示出，其中NRF＝4。
然而，在没有针对服务比特率设置约束的情况下，此类调度并不足以保证利用一个调谐机的接收。例如，调度可以导致时隙分配，其中在接收导频符号信令之前或者之后不存在足够的调谐时间。在图1中绘出了这种情况的一个示例，其中当接收第一TF帧110的最后时隙(RF4上的符号3-5)、接收任何RF信道上的P1和P2、以及接收第二TF帧100的第一时隙(RF3上的符号11和12)时，没有足够时间用于调谐。应当注意，关于图1，在美国专利申请序列号No.US 11/686,636中描述了先于每个TF帧的导频符号P1和P2，该申请名称为“DVB-H2 SERVICE DISCOVERY FREQUENCYDIMAIN CORRELATION”，发明人为Auranen等人。
应当注意，针对一个调谐机接收的时隙分配的传统规则可以概括如下。如果当前TF帧的服务的最后时隙和下一TF帧的相同服务的第一时隙处于不同的RF信道上，并且在P1和P2信令之前没有足够时间调谐，则可以在P1和P2信令之后保留用于调谐的时间。作为上述结果，如果时隙是在当前TF帧中的一个RF上划分，则承载相同服务的时隙不能在下一TF时隙中的另一RF上划分。如果分配是非法的，则调度器例如必须执行某些方式的服务时隙的切换。因为在传统TF帧中的几乎每个服务分配在下一TF帧中的分配设置某些限制，所以时隙分配调度成为非常复杂的过程，其中发射机需要针对全部服务和服务的组或者PLP(物理层管道)来执行接收机测试。
在数字视频广播(DVB)-T2标准(下一代陆地数字电视标准)的上下文中，迄今为止还没有针对上述问题的解决方案。
发明内容
各种实施方式提供了一种用于时间频率分片的改进调度的改进型系统和方法。根据各种实施方式，执行时隙分配以便确保在时隙之间用于调谐的时间。在这些实施方式中，当调度用于覆盖多个RF信道的复用的服务时，为接收机提供在至少两个时间频率帧之间调谐至另一射频信道的时间。这是通过如下来实现的：设置时隙，以便在时间频率帧k结束之前的调谐时间内的时隙中携带的服务并不在下一时间频率帧k+1开始之后的调谐时间内的时隙中进行传输。此设置的实现相对比较简单，并且还允许在不使用保护时段的情况下实现TF分片。
当结合附图考虑下文的详细描述时，这些和其他特征、以及其操作的组成和方式将变得易见，贯穿下文描述的多个附图，相同的元素具有相同的标号。
附图说明
图1是示出在两个TF帧之间的非法时隙分配的表示；
图2是突出显示帧的第一部分和第二部分的单个TF帧的表示，其中分配给第一部分的服务不允许作为下一帧中第二部分内的分配时隙；
图3是另一单个TF帧的部分的表示，示出了每个RF信道具有TF＝180个OFDM符号的帧长度的帧的第一偏移；
图4是另一TF帧的表示，其中突出显示的第一部分和第二部分具有不同的大小；
图5是帧设置的表示，其中承载相同服务的当前帧中的最后时隙和下一帧中的第一时隙不允许在相同的RF频率上承载；
图6是其中可以实现本发明的各种实施方式的系统的概括图；
图7是可以结合本发明的各种实施方式的实现而使用的电子设备的透视图；以及
图8是可以包括在图7的电子设备中的电路的示意性表示。
具体实施方式
各种实施方式提供改进的系统和方法，用于针对时间频率分片进行改进的调度。根据各种实施方式，可以执行时隙分配以便确保用于在时隙之间进行调谐的时间。在这些各种实施方式中，当调度用于覆盖多个RF信道的复用的服务时，为接收机提供在至少两个时间频率帧之间调谐至另一射频信道的时间。这是通过如下来实现的：设置时隙，以便在时间频率帧k结束之前的调谐时间内的时隙中携带的服务并不在下一时间频率帧k+1开始之后的调谐时间内的时隙中进行传输。此设置的实现相对比较简单，并且还允许在不使用保护时段的情况下实现TF分片。
如前所述，各种实施方式所针对的调谐问题最通常是出现在帧的边缘，如图1所示。各种实施方式服务用于确保在帧的最后时隙(在P1和P2符号之前的调谐时间内)中传输的服务绝不会在下一帧的第一时隙(在P1和P2符号之后的调谐时间内)中传输。
图2是单个TF帧200的表示，其突出显示了实现各种实施方式的帧的相关部分。在图2的帧200中，调谐时间(T调谐)包括一个时隙，而偏移包括9个时隙。对于帧200，在每个RF信道上标识时隙的第一部分210和时隙的第二部分220。第一部分210表示在帧结束之前的调谐时间内出现的时隙或者符号。如图2中所见，第一部分210覆盖每个RF信道中的时隙9、18、27和36。第二部分220表示在帧开始之后的调谐时间内出现的符号或者时隙。在图2中，第二部分220覆盖每个RF信道中的时隙1、10、19和28。尽管在图2中第一部分210和第二部分220是相同大小(也即，覆盖一个时隙)，这些大小可以彼此不同。其出现原因在于，在接收导频信号之前的调谐时间可以小于帧的其他部分中的调谐时间。这是由于如下现象，导频信号(P1和P2)还可以用于信道估计。
根据各种实施方式，在第一部分210中作为分配了符号的服务也不能在下一帧(未示出)中的第二部分220中被分配时隙，以便为接收机调谐至新的RF信道提供充分的时间。在图2所绘情况下，这意味着，在帧200的时隙9中承载的服务可以在除时隙1、10、19和28以外的下一帧的任何时隙中承载。换言之，时隙9中承载的服务可以在下一帧的时隙2-9、11-18、20-27和29-36中任意一个时隙中承载。在各种实施方式中，对于在允许的时隙中承载的任何服务没有其他限制。如下所述，分配与OFDM符号绑定，其中时隙与OFDM小区绑定。OFDM小区是具有一个OFDM符号长度的数据，其位于OFDM副载波上。由此，如果存在K个载波，则存在K个OFDM小区。K个OFDM小区的全部一起形成一个OFDM符号。在此时隙称为(多个)OFDM小区的组合，这意味着在一个实施方式中，服务的数据可以在多个OFDM符号上划分。
图3是另一TF帧部分300的表示，示出了每个RF信道具有TF＝180个OFDM符号的帧长度的帧的第一偏移。在图3中，存在6个RF信道，偏移包括30个OFDM符号，而调谐时间是5个OFDM符号。该显示用于示出在符号级别的帧部分300。在来自第一部分210的符号中作为分配小区的服务不能由下一帧的第二部分中的符号中的任何小区承载。
为了防止相同服务总是被分配给第一部分210，在图3中，用于帧部分300中的符号26-30中的服务的时隙分配例如可以从符号6或更迟开始。没有针对其他服务时隙的位置设置约束，并且时隙不必在偏移处结束。在此帧中被承载于任何其他部分而不是第一部分210中的服务例如可以被承载于符号24-33中。
一个帧(在OFDM符号中)的第一部分210的容量是T调谐×NRF 2。由于特定第一部分210的持续时间是T调谐，所以第一部分210在一个RF信道上出现NRF次，并且存在NRF个信道。然而应当注意，调谐时间并非总是恒定，而是可以变化。在下一帧中，在第一部分210的某些符号中承载的服务的总容量是：容量≤max_slot_length×NRF 2＝(TF-NRF*T调谐)*NRF＝(偏移-T调谐)×NRF 2。这意味着，服务的容量将仅在非常小的程度上受限。一个服务的最大容量仍然相同，因为最大时隙长度(在一帧中的一个RF上传输的部分)是：max_slot_length＝偏移-T调谐，其中
Figure GPA00001115506000061
图4是具有6个不同射频信道的另一TF帧400的表示。每个编号的小区表示TF帧400中的OFDM符号。在每个帧期间，承载TF分片服务的42个OFDM符号在每个RF频率上传输。图4示出了其中第一部分210和第二部分220可以具有不同大小的情况。在此情况下，第一部分210包括2个OFDM符号，而第二部分220包括3个OFDM符号。如在另一设置中，图4中绘出的设置用于确保在承载所关注服务的所有时隙之间这是足够的调谐时间，并且导频符号P1和P2可以总是被接收。
在另一实施方式中，可以使用对帧结构的附加需求，以便提高频率分集。在此特定实施方式中，承载相同服务的当前帧中的最后时隙和下一帧中的第一时隙不允许在相同的RF频率上承载。在图5中绘出了实现中的此规则的示例。在图5中，假定TF帧结构与图4中的结构相同。在此情况下，考虑如下情况是有益的，其中在第7符号中承载的注释的特定服务是第一部分210的一部分，并且在第一部分210末端的第6个RF信道(RF6)中承载。根据先前讨论的各种实施方式，相同的服务不能在下一帧中的第二部分220中承载。另外，为了提高频率分集，针对该服务的下一帧中的第一时隙没有在第6个RF信道上承载。作为结果，服务应当在第1-5个RF信道中任一个的调谐时间之后的4个符号的任一个上承载。例如，当使用在一个服务上执行交织的卷积交织器时，这是有用的。
图6示出了包括移动电话网络11和因特网28的系统10。到因特网28的连接可以包括但不限于远距离无线连接、短距离无线连接以及各种有线连接，其中所述有线连接包括但不限于电话线、缆线、电力线等等。系统10的示例通信设备可以包括但不限于移动设备12、PDA与移动电话的组合14、PDA 16、集成式消息收发设备(IMD)18、台式计算机20以及笔记本计算机22。这些设备可以使用OBEX来交换如上所述的二进制数据。通信设备可以是固定的也可以是移动的，如由移动的个人携带时。通信设备还可以位于交通模式中，其中该交通模式包括但不局限于汽车、卡车、出租车、公共汽车、船艇、飞机、自行车、摩托车等等。某些或全部通信设备可以发送和接收呼叫和消息，并且可以通过与基站24连接的无线连接25来与服务供应商通信。基站24可以与网络服务器26连接，该网络服务器则允许在移动电话网络11与因特网28之间进行通信。系统10可以包括附加通信设备以及不同类型的通信设备。
通信设备可以使用各种传输技术来进行通信，其中该技术包括但不限于：全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)、短消息收发服务(SMS)、多媒体消息收发服务(MMS)、电子邮件、即时消息收发服务(IMS)、蓝牙、IEEE 802.11等等。通信设备可以使用各种介质来进行通信，其中所述介质包括但不限于无线电、红外、激光、缆线连接等等。
图7和图8显示了一个可以实施本发明的代表性移动设备12。然而应该理解，本发明并不意在局限于一种特定类型的电子设备。图7和图8的移动设备12包括外壳30、液晶显示器形式的显示器32、小键盘34、麦克风36、耳机38、电池40、红外端口42、天线44、采用了根据本发明一个实施例的UICC形式的智能卡46、读卡器48、无线电接口电路52、编解码器电路54、控制器56以及存储器58。单个的电路和元件均为本领域公知的类型，例如在Nokia的移动电话系列中。
这里描述的本发明的各种实施例是在通用的方法步骤或处理的上下文中描述的，在一个实施例中，这些方法步骤和处理可以由包含在计算机可读介质中的计算机程序产品实施，其中所述计算机可读介质包括由联网环境中的计算机执行的计算机可执行指令，例如程序代码。通常，程序模块可以包括执行特定任务或是实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。计算机可执行指令、相关联的数据结构和程序模块代表了用于执行这里公开的方法步骤的程序代码的示例。此类可执行指令或相关联的数据结构的特定序列代表了用于实施在此类步骤或处理中描述的功能的相应动作的示例。
各种实施例的软件和web实施可以使用标准的编程技术(具有基于规则的逻辑或其他逻辑)来实现，从而实现各种数据库搜索步骤或处理，相关步骤或处理，比较步骤或处理，以及决定步骤或处理。应该指出的是，这里以及后续权利要求书中使用的词语“组件”和“模块”旨在包含使用了一行或多行软件代码的实施、和/或硬件实施和/或用于接收手动输入的设备。
出于例证和描述目的给出关于本发明实施例的上述描述。以上描述并不是穷举性的，并且也没有将本发明实施例局限于所公开的精确形式，并且根据上述教导，各种修改和变化都是可能的，或者说各种修改和变化都可以从实践本发明各种实施例的过程中获取。这里论述的实施例是为了说明本发明各种实施例的原理和特性及其实际应用而被选择和描述的，由此能使本领域技术人员在各种实施例中运用与所设想的特定用途相适应的各种修改来使用本发明。在此描述的实施方式的特征可以以方法、装置、模块、系统和计算机程序产品的全部可能组合来实现。

Claims (16)

1.一种方法，包括：
将多个时间频率帧划分为多个时隙，所述多个时间频率帧中的每一个具有至少一个射频信道；以及
通过如下方式来提供用于在时间频率帧之间调谐至另一射频信道的时间：设置所述多个时隙，以便在时间频率帧k结束之前的第一射频处的第一调谐时间内的特定时隙中承载的服务没有在下一时间频率帧k+1开始之后的第二调谐时间内的另一时隙内传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一调谐时间和所述第二调谐时间具有相同的持续时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一调谐时间和所述第二调谐时间具有不同的持续时间。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括提供：如果所述特定时隙是时间频率帧k中的最后时隙，则所述下一时间频率帧k+1中的所述第一时隙将不承载所述第一射频上的服务。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在数字宽频广播环境中操作。
6.一种在计算机可读介质中实现的计算机程序产品，包括配置用于执行权利要求1的处理的计算机代码。
7.一种装置，包括：
处理器；以及
存储器单元，可通信地连接至所述处理器并且包括：
配置用于将多个时间频率帧划分为多个时隙的计算机代码，所述多个时间频率帧中的每一个具有至少一个射频信道；以及
配置用于通过如下方式来提供用于在时间频率帧之间调谐至另一射频信道的时间的计算机代码：设置所述多个时隙，以便在时间频率帧k的结束之前的第一射频处的第一调谐时间内的特定时隙中承载的服务没有在下一时间频率帧k+1开始之后的第二调谐时间内的另一时隙内传输。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述第一调谐时间和所述第二调谐时间具有相同的持续时间。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述第一调谐时间和所述第二调谐时间具有不同的持续时间。
10.根据权利要求7所述的装置，其中所述存储器单元进一步包括计算机代码，配置用于提供：如果所述特定时隙是时间频率帧k中的最后时隙，则所述下一时间频率帧k+1中的所述第一时隙将不承载所述第一射频上的服务。
11.根据权利要求7所述的装置，其中所述装置在数字宽频广播环境中操作。
12.一种设备，包括：
用于将多个时间频率帧划分为多个时隙的装置，所述多个时间频率帧中的每一个具有至少一个射频信道；以及
用于通过如下方式来提供用于在时间频率帧之间调谐至另一射频信道的时间的装置：设置所述多个时隙，以便在时间频率帧k结束之前在第一射频处的第一调谐时间内的特定时隙中承载的服务没有在下一时间频率帧k+1开始之后的第二调谐时间内的另一时隙内传输。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一调谐时间和所述第二调谐时间具有相同的持续时间。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一调谐时间和所述第二调谐时间具有不同的持续时间。
15.根据权利要求12所述的设备，进一步包括提供如下操作的装置：如果所述特定时隙是时间频率帧k中的所述最后时隙，则所述下一时间频率帧k+1中的所述第一时隙将不承载所述第一射频上的服务。
16.根据权利要求12所述的设备，其中所述设备在数字宽频广播环境中操作。
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