CN101933296B - 用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的方法、装置 - Google Patents

用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的方法、装置 Download PDF

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Abstract

用户设备UE将它们的缓冲区状态报告和数据发送到中继节点RN。RN将数据存储在每无线电承载组RBG的实际缓冲区中，并且将UE缓冲区占有率存储在每一RBG的虚拟缓冲区中。RN然后将其自身的状态报告与实际缓冲区占有率和关于虚拟缓冲区占有率的信息一起发送到控制eNBr。这使得eNBr提前知道将进入到RN的实际缓冲区的数据量、以及那些缓冲区的当前占有率，以便更好地分配无线电资源。另外，RN可以进行UE与RN之间的上行链路信道的声探，所述声探接着在RBR范围内被合计并且作为特殊的UL CQI报告被发送到eNBr。eNBr由此能够预期UE缓冲区中的数据多快将会出现在RN实际缓冲区中(根据平均UL CQI信息和虚拟缓冲区状态的附加信息)，并由此更佳地分配RBR以用于RN-eNB链路中不同的RBG，以及将最优的RBR组分配给UE-RN链路，RN可以将所述最优的RBR组在其服务于的UE之间重新分配。

Description

用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的方法、装置
技术领域
本发明的示例性和非限制性实施例一般涉及无线通信系统，更具体地说，涉及在使用中继节点的网络中传递信道的信道质量信息，进一步涉及该信息如何可以用于调度决策。 
背景技术
在以下的说明书中使用下列缩略语： 
3GPP       第三代合作伙伴计划 
BSR        缓冲区状态报告 
CQI        信道质量信息 
DL         下行链路 
e-NodeB    E-UTRAN系统的节点B 
eNBr       中继增强型eNB 
E-UTRAN    演进型UTRAN 
LTE        3GPP的长期演进 
NodeB      基站或类似的网络接入节点，包括e-NodeB 
PRB        物理资源块 
RAN        无线电接入网络 
RB         无线电承载 
RBG        无线电承载组 
RBR        无线电频带资源 
RN         中继节点 
RS         中继站 
QoS        服务质量 
UE         用户设备(例如，移动设备/站) 
UL         上行链路 
UMTS       通用移动电信系统 
UTRAN      UMTS陆地无线电接入网络 
3GPP是对无线电接入技术的长期演进(LTE)进行标准化，其目的在于实现减少的等待时间、更高的用户数据率、改善的系统容量和覆盖范围以及减少的运营商的成本。为了提高e-NodeB的小区中的覆盖面积，未来的LTE标准版本(为了简便起见这里称为版本9)可以使用中继节点(RN)、可替换地称为中继站(RS)。图1给出这样的RN可如何被有利地用于如下各项的概述：将无线覆盖范围延伸到建筑物内部；将覆盖范围延伸超过小区边缘(如由来自e-NodeB的无线电范围所定义的小区边缘)；引导无线电信号、更具体地说将无线电信号引导到建筑物之间的谷地或到建筑物之后的射频“屏蔽处”；将小区诸如经由多跳/多个中继延伸到其他非邻区；以及在可能处于小区的不同区域的任何其他“覆盖盲区”中提供鲁棒的无线电信号。RN可以是固定的或移动的，诸如被安装到高速列车上。在一些系统中，中继站可以是不由网络自身拥有的偶然可用的UE/移动终端。为了清楚起见，使用RN的网络接入节点称为中继增强型接入节点，或在LTE的语境下，为了简便起见被称为e-NBr。 
除覆盖范围延伸的主要目的外，引入中继概念也可用于有助于在高屏蔽环境中提供高比特率覆盖以减少在UE处的平均无线电发射功率(这延长了UE的电池寿命)、提高小区容量和有效吞吐量(例如通过增加小区边缘容量和平衡小区负载)、及提高整体性能和无线电接入网络RAN的部署成本。 
在类似无线世界活动计划WWI/无线世界的新无线电技术WINNER系统概念的预先标准化活动中仔细考虑后，中继系统正在达到正在发展的LTE标准化活动所需要的成熟水平。WINNER概念试图开发这样的系统：其为QoS感知的并且将智能调度用在在部署方面可缩放到任何各个频谱类型及带宽(包括频谱共用)的模型中以满足用户需求和物理约束。该可缩放的部署产生作为WINNER概念的重要部分的中继节点。作为中继节点发展的后来阶段的示例，IEEE802.16j标准化向IEEE802.16e标准添加了中继。该最新发展增加了还在LTE标准化中考虑中继的压力。因为可以预期由于减少的回程(backhaul)和站址取得成本将导致中继系统是经济上可行的，所以某些无线网络运营商已经主动推进中继标准化。为了保持LTE有竞争力，很有可能的是LTE的中 继扩展将在版本9中的3GPP内被研究。各个主题将被研究，并且中继看起来很可能在LTE版本9中起到重要的作用，并且RS可能被包括在LTE版本9备忘录中。 
存在许多具体类型的所提出的中继系统、从简单(例如，应用在单频网络中的简单的放大/转送实施方式、诸如例如用于手持DVB-H的数字视频广播)到更复杂的实施方式、诸如使用网络编码以改善整体性能。针对蜂窝中继所提出的常规中继类型是检测/转送类型的中继，其中使用与在原始发射中相同的程序检测并重传输入信号。以下讨论假设用于中继网络的检测/转送类型的实施方式。 
为了保证将RN用到LTE网络中的经济可行性，将需要版本8(标准化正在进行)和版本9之间的向后兼容性。合理的假设是从UE角度来看需要完全的向后兼容性，即版本8和版本9终端将同样好地工作在版本8和版本9网络中。在网络侧，标准版本之间的软件以及甚至硬件更新是可能的，但是优选地应该尽可能的小。因此，从UE视角来看，服务网络节点应该在与版本8的e-NodeB正好相同的方式起作用。由于这个需求，对e-NodeB的功能的减少在限定和实现中继节点时是困难的，并且中继节点还将需要支持所有的主要e-NodeB功能。由于这个事实，可以假设中继节点能够与控制这些中继节点的e-NodeB进行灵活的资源共享。 
RN的引入可能对网络的总体体系结构以及UL调度与上述的缓冲区状态报告(BSR)的交换具有影响。在RN控制下对UE的调度能够由RN借助于控制e-NodeB来完成(例如，在RN被给予了一些许可来调度由e-NodeB给予的无线电资源的情况下)，或单独由控制eNBr来完成(在RN充当通信管道并且所有的调度决策由e-NodeB作出的情况下)。 
在前一种情况下出现某些问题。RN可能正在进行该调度，但是仍可能有利的是控制eNodeB具有一些关于缓冲区状态以及UE的UL接入链路的质量的信息以便调度资源(控制eNodeB保留给自身的那些资源以及分配给RN的那些资源)以有效地满足对于UE的到RN的接入链路以及RN的到e-NodeB的链路线路的要求。 
在LTE的版本8中，为了提供对服务质量(QoS)-感知的分组调度的支持，需要上行链路UL BSR、其指的是UE中逻辑信道队列中的缓冲数据的量(其可以在介质访问控制或更高逻辑协议层中)。具有类似的 QoS需求的无线电承载(RB)根据无线电承载组(RBG)而被分组，并且当前对LTE的提议主张总共四个RBG。UE将RBG的BSR发送到e-NodeB。e-NodeB然后考虑来自其服务于的UE的BSR、每个UE正在UL中经历的信道质量(根据UL声探(sounding)测量)，并且相应地调度不同的UE。 
UE中的每个RB被给予优先级、被确定优先级的比特率(PBR)以及相应的最大比特率(MBR)。UE试图按降低的直到所有RB的PBR的优先级来调度这些RB(在来自eNB的许可资源的极限范围内)。一旦这被完成，并且如果UE具有足够的资源以满足所有的PBR，则针对每个RB也按降低的优先级来调度由许可指定的剩余的资源(即MBR-PBR)。注意虽然在e-NodeB处的调度是基于每RBG完成的，但是在UE处的最终调度是基于每RB的。 
从RN到e-NodeB的BSR简明实施方式仅仅传达实际的RN缓冲区的状态。由于几个理由这看起来不像是最优的。使RN简单地将由RN从中继的UE接收的每个单独的BSR报告转送到控制e-NodeB将导致相当高的控制信令开销，而根据这些教导，这看起来对于由RN负责调度其UE的情况来说是不必要的。由于类似的原因，使RN简单地将每个UE-RN链路的每个CQI值(其由RN自身测量)中继到e-NodeB也将被表明是使用不必要高的量的控制信令开销。 
RN的引入在LTE中是新的概念。因此，UL调度与相关联的BSR报告在之前还未被考虑过。RN控制对其自己用户的调度的情况类似于在WIMAX中定义的非透明模式。然而，关于UL调度与BSR报告的问题仍未被解决，因为这些问题在LTE中是不同的。 
本领域所需要的是一种用于优选地以与LTE一致的方式针对存在于RN与其控制下的UE之间的各个实际的信道条件来优化RN控制下的UE的调度的方法。 
发明内容
根据本发明的一个方面的是一种方法，其包括：从多个用户设备中的每个接收等待被相应用户设备发送到中继的用户数据量的指示；确定等待被从中继发送的中继数据量；将用户数据量的指示与所确定的中继数据量编辑进上行链路状态报告；以及向控制中继与用户设备在里面运 行的小区的接入节点发送上行链路状态报告。 
根据本发明的另一方面的是一种装置，其包括接收机、缓冲区、处理器和发射机。接收机被配置成从多个用户设备中的每个接收等待被相应用户设备发送到该装置的用户数据量的指示。缓冲区被配置成存储来自所述用户设备之中至少一些的、等待被发送的数据。处理器被配置成将用户数据量的指示以及确定的缓冲区的数据量编辑进上行链路状态报告。并且发射机被配置成向控制该装置和该用户设备运行在里面的小区的接入节点发送上行链路状态报告。 
根据本发明的另一方面的是一种计算机可读存储器，其包含有机器可读指令的程序，所述机器可读指令的程序可以由数字数据处理器执行以执行针对编辑以及发送上行链路状态报告的动作。在这个实施例中，所述动作包括：从多个用户设备中的每个接收等待被相应用户设备发送到中继的用户数据量的指示；确定等待被从中继发送的中继数据量；将用户数据量的指示与所确定的中继数据量编辑进上行链路状态报告；以及向控制中继与用户设备在里面运行的小区的接入节点发送上行链路状态报告。 
根据本发明的另一个方面的是一种装置，其包括：接收装置，其用于从多个用户设备中的每个接收等待被相应用户设备发送到中继的用户数据量的指示；存储器装置，其用于存储来自所述用户设备之中至少一些的、等待被发送的数据；处理装置，其用于将用户数据量的指示与存储器装置的所确定的数据量编辑进上行链路状态报告；以及发射装置，其用于向控制中继与用户设备在里面运行的小区的接入节点发送上行链路状态报告。在特定实施例中，该接收装置是接收机，并且该指示被存储在虚拟缓冲区中，该存储器装置是实际的缓冲区，该处理装置是数字处理器，并且该发射装置是发射机。 
根据本发明的另一方面的是一种方法，其包括：从中继节点接收缓冲区状态报告；根据缓冲区状态报告确定队列中的供该中继节点发送的数据量和等待被发送到中继节点的数据量；以及至少部分地根据等待被发送到该中继节点的数据量给该中继节点分配无线电资源。 
根据本发明的另一方面的是一种装置，其包括接收机、缓冲区、处理器和发射机。该接收机被配置成：从中继节点接收缓冲区状态报告。该处理器被配置成从缓冲区状态报告确定队列中的供该中继节点发送 的数据量和等待发送到中继节点的数据量；以及至少部分地根据等待被发送到该中继节点的数据量给该中继节点分配无线电资源。并且该发射机被配置成向该中继节点发送无线电资源分配。 
附图说明
当结合附图阅读时，这些教导的上述及其他方面在下面的具体实施方式中变得更明显。 
图1是示出具有控制接入节点和用于在各个场景(与这些教导有关的环境)中提高移动终端的覆盖范围的各个中继节点的中继网络的示意图。 
图2示出适于在实施本发明的示例性实施例时使用的各个电子设备的简化框图。 
图3是示出根据本发明实施例的、在中继节点RN处被接收并且被编辑进虚拟RN缓冲区与实际RN缓冲区的缓冲区状态报告。 
图4图解说明根据本发明某些实施例的、在中继节点控制下的各个UE的针对各个无线电频带资源的信道质量指标(排列成表)以及由此得到的由中继节点计算的、用于报告给接入节点/e-NodeB的平均值。 
图5是示出根据本发明的特定实施例的过程步骤的过程流程图。 
具体实施方式
这些教导主要集中在RN对调度它们的用户承担主要责任的情况。在这种情况下，e-NodeB可能不需要知道UE的被报告给RN的实际缓冲区状态。由于上述理由，从流量控制角度考虑重要的是e-NodeB对UE的缓冲区状态和UE-RN链路的质量不是完全不知道。本发明的实施例提供用于在不需要过度的信令开销的情况下使e-NodeB获得所需信息的解决方案。具体地，本发明的实施例提供一种在中继增强型LTE网络中调度和控制UL数据流的集成方式。详述两个具体的机制：一个是总结中继的UE的缓冲区状态并且将其传递到e-NodeB，另一个是总结UE-RN链路的UL CQI并将其传递到e-NodeB。e-NodeB接着能够将该信息用于最优UL调度。虽然具体示例是下面在LTE的特定环境中展示的，但本发明不仅限于LTE，而是可以应用于使用在控制接入节点的控制下的中继节点的任何无线电接入网络中。 
对于下面的说明假设(在UE和e-NodeB之间或在UE和RN以及e-NodeB之间的)每次通信允许最大两跳，并且中继节点以树形拓扑布置(中继节点之间无连接)。注意到第二个假设排除了图1所示的两种情形。本发明不受这两个假设的任一个限制，而是它们被注解为限制给定的具体示例而不是限制这些教导的宽度。本发明的实施例能够用于其它网络拓扑，和/或跨越多于两跳的链路。在这样的情况下，沿路线的中继执行下面所解释的e-NodeB对其下级中继和UE的功能和动作以及下面所解释的中继对其上级中继或e-NodeB的功能和动作。 
作为在探究各个实施方式的细节之前的正文前的图文，参考图2，其用于示出适于用在实践本发明的示例性实施例时的各个电子设备的简化框图。在图2中，无线网络9适用于在UE 10和NodeB 12(例如无线电接入节点、诸如基站、或更具体地LTE系统的eNBr)之间通信。网络9可以包括网关GW/服务移动性实体MME/无线电网络控制器RNC14或其不同的无线通信系统中的被称为各个术语的其它无线电控制器功能。UE 10包括数据处理器(DP)10A、存储程序(PROG)10C的存储器(MEM)10B和耦合到一个或多个用于通过一个或多个无线链路20与eNBr 12双向无线通信的天线10E(示出一个)的适当的射频(RF)收发器10D。 
术语“连接”、“耦合”或其任何变体意指在两个或更多元件之间的要么直接要么间接的任何连接或耦合，并且包含在两个被“连接”或“耦合”在一起的元件之间存在一个或多个中间元件的情况。在元件之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的或其组合。如在本文中所使用的那样，通过利用一个或多个线、电缆和印刷电连接，以及通过利用诸如具有作为非限制性示例的射频区、微波区和光学(可见和不可见二者)区内的波长的电磁能之类的电磁能，两个元件可以被认为是“连接”或“耦合”在一起。 
eNBr 12也包括DP 12A、存储PROG 12C的MEM 12B和耦合到一个或多个天线12E的适当的RF收发器12D。eNBr 12可以经由数据通路30(例如Iub或S1接口)耦合到服务的或其它GW/MME/RNC14。GW/MME/RNC14包括DP14A、存储PROG14C的MEM 14B和用于通过Iub链路30与节点B 12通信的适当的调制调解器和/或收发器(未示出)。还示出作为MEM 12B一部分的是用于存储将被通过无线链路20、 20B发送的数据和信息的多个缓冲区12G。下面将更具体的详述这些缓冲区12G。 
也在eNBr 12内的是调度器12F，其为各个UL和DL无线电资源调度在它控制下的各个UE。一旦被调度，则e-NodeB向具有调度许可的UE发送消息(通常在一个消息中复用多个UE的许可)。这些许可通过特定信道、比如LTE中的PDCCH被发送。通常，LTE系统的e-NodeB在其调度方面是相当自主的并且除了在将其UE中的一个切换到另一节点B/e-NodeB期间外不必与GW/MME 14协调。 
网络也使用RN 16，RN 16还被示出为具有DP16A以及存储PROG16C的并且也具有其自身的缓冲区16G的MEM16B，并且使用收发器(发射机和接收机)16D以用于经由至少一个天线16E通过第一链路20A与UE 10通信(以及在RN控制下的其它UE)并且通过第二链路20B与在小区中进行控制的eNBr 12通信。在下面详述的实施例中，eNBr 12和UE 10之间的直接链路20不是处于活动的使用中的，而是替代地，通信经由第一和第二链路20A、20B通过RN 16被路由。对于在此考虑的其中eNBr 12将供在小区的区域中使用的无线电资源块许可给RN 16以用于分配给那些在RN控制下的UE情况，RN 16也可以具有调度器16F以用于将无线电资源(RBR)分配给在其控制下的那些UE。 
PROG 10C、12C和16C中的至少一个被假设为包括程序指令，其中当被相关联的DP执行时，所述程序指令使得电子设备能够根据本发明的上述示例性实施例运行。在DP 10A、12A和16A中固有的是使得能够在各个用于在合适的时间间隔和子帧内进行发射和接收装置间同步的时钟，因为调度许可和已许可的资源/子帧是时间相关的。收发器10D、12D、16d包括发射机和接收机两者，并且在每个中固有的是通常称为调制调解器的调制器/解调器。DP 12A、14A和16A也被假设为每个都包括调制调解器以促进通过eNBr 12和GW14之间的(硬线)链路30的通信和通过在特定电子装置之间所示的各个无线链路20、20A、20B的通信。 
如果合适的话，PROG 10C、12C、16C可以包含在软件、固件和/或硬件中。通常，本发明的示例性实施例可以通过存储在MEM 16B中并且可以由RN 16的DP 16A执行的计算机软件、以及可以通过存储在MEM 12B中并且可以由eNBr 12的DP 12A执行的计算机软件来实施， 或者通过硬件、或通过在任意或所有所示的设备中的软件和/或固件和硬件的组合来实施。 
通常，UE 10的各个实施例可以包括但是不限于移动站、蜂窝式电话、具有无线通信能力的个人数字助手(PDA)、具有无线通信能力的便携式计算机、诸如具有无线通信能力的数字照相机的图像捕捉设备、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和回放设备、允许无线因特网进入和浏览的因特网设备、以及合并有这样的功能的组合的便携单元或终端。RN的实施例可以是UE或可以是在小区中进行控制的控制eNBr的控制下的固定或移动接入节点。 
MEM 10B、12B和16B可以是适于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何适当的数据存储技术实现，所述技术诸如基于半导体的存储设备、磁存储设备和系统、光存储设备和系统、固定存储器和可移除存储器。DP 10A、12A和16A可以是适于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性的示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器体系结构的处理器之中的一个或多个。 
现在将详述本发明的特定实施例。如上所述，本发明的实施例使得能够将通过以下两个不同的机制将对UL数据流的调度和控制集成在中继增强型网络中：RN 16总结中继UE 10的缓冲区状态并且将其传递到eNBr 12，并且RN 16总结UE-RN链路20A的UL CQI并将其传递到eNBr12。该信息可以接着用于最优UL调度。 
一般地说，RN从多个UE中的每个接收将被相应的用户设备发送到中继的用户数据量的指示。RN从这些UE接收RBG的BSR并且存储该信息作为“虚拟缓冲区”。在实施例中，每个虚拟缓冲区是RBG在所有UE范围内的平均。RN然后确定将从该中继发送的中继数据量。这是RN的“实际”缓冲，其是该RN自身中的上行链路数据缓冲区16G的占有率(百分数)。RN然后将用户数据量的指示(被存储为虚拟缓冲区的BSR)和所确定的中继数据量(实际的缓冲区16G)编辑进上行链路状态报告，RN将该上行链路状态报告在上行链路20B上发送到eNB。在特定实施例中，RN不是以周期性的基础来发送上行链路缓冲区状态报告，而是仅在虚拟缓冲区的占有率降低到低于低阈值时或可能也在虚拟缓冲区的占有率上升到高于高阈值时才发送上行链路缓冲区状态报告。 
图3是与在中继节16处的实际缓冲区有关地示出虚拟缓冲区概念的示意图。在RN 16控制下的所有UE在图3中被指定为UEr1、UEr2..UErR。在LTE版本8中目前认可的是这些UE中的每个都向总结不同RBG的缓冲区状态的RN 16发送缓冲区状态报告BSR。因此每个UE都发送BSR，其描绘将根据在图3中被示为RBG1、RBG2、RBG3等等的RBG等待被发送的数据量。RN 16从每个其服务于的UE接收BSR，编辑它们(即针对每个RBG添加每个UE的缓冲值)并且构造本文中所谓的虚拟RN缓冲区302。 
附加地，在RN 16中，对于已经由RN接收但还没有被发出到eNBr12的UL数据来说，还存在正常缓冲(介质访问控制(MAC)层缓冲，或更一般地，L2无线电链路层缓冲)。为了清楚起见，这称为实际RN缓冲区304，其在图2中也示为物理缓冲区16G。实际RN缓冲区304可以如图3中所示通过RBG被隔开，使得存在一个实际(物理)缓冲区12G，其瞬态地存储来自UE的、在相应BSR上被发送的UL数据，直到RN 16可以在上行链路20B上将该经过缓冲的UL数据发送到eNBr12。 
根据这些教导，RN 16构造包含关于实际RN缓冲区304和虚拟RN缓冲区302两者的信息的BSR，并且将其发送到eNBr 12。关于实际RN缓冲区304的信息是实时的，并且反映了该实际缓冲区12G中的数据量。关于虚拟RN缓冲区302的信息是预测信息；RN 16实际上还不具有填充这些虚拟缓冲区的数据，但是它是UE必须发送到RN 16的数据量的指示。这是因为根据接收自UE的BSR而不是根据UE发送的数据来编辑虚拟RN缓冲区302。一旦它们实际上的确将数据发送到RN 16，则该数据进入实际RN缓冲区304。每逢从UE接收一组BSR，虚拟RN缓冲区304就被构造。 
虚拟RN缓冲区302包含关于在UE缓冲区中的、很快将被传送到RN 16并且出现在实际RN缓冲区304中的数据的信息。因而，虚拟缓冲区302允许预测RN 16的实际缓冲区304的未来状态。因为eNBr 12基于UE的BSR采取的任何动作也将仅仅影响未来(并且UE的BSR信息在于与虚拟缓冲区有关的、RN 16发送到eNBr 12的RN的BSR的那部分)，所以一旦由eNBr 12考虑了UE的BSR，则当预测将来的情况时，虚拟缓冲区302将给出更好的信息。实际缓冲区信息可以被认为是队列 中的将被发送到eNBr 12的数据，并且虚拟缓冲区信息可以被认为是队列中的接下来将被发送到eNBr 12的数据，因为虚拟缓冲区信息所基于的实际数据仍将由UE发送到RN 16。UE数据仍不在RN 16处的队列中，但是虚拟RN缓冲区302为eNBr 12对其进行预测。 
一个示例将使其明确。假设实际RN缓冲区304仍是空的，但存在从下级UE传送到RN 16的数据，这一点已经由来自UE的已经被RN 16接收的BSR指示出。然后虚拟RN缓冲区302的状态不是空的；其将指示在RN 16处接收的、在UEBSR中报告的、UE正等待发送到RN 16的数据量。这经由RN的BSR信令向eNBr 12指示：对于组合的BSR，实际RN缓冲区信息表示实际RN缓冲区为空的并且虚拟RN缓冲区信息指示UE等待发送的(每BSG的)量。ENBr 12接着将向RN 16分配必需的资源使得RN的调度器16F可以在需要资源的UE-RN链路20A之间重新分配资源。ENBr 12还可能已经被分配了资源以用于从RN 16到eNBr 12传送当前在UE处的数据。这使得队列中的接下来的数据从UE一到达RN 16时，其可以被立即从RN 16转送到eNBr 12。根据LTE中的技术水平，一旦数据实际上已经到达了RN的缓冲区中，则将仅发送RN的BSR，这必然意味着其仅能够在稍后的时间被发送到eNBr。因此，上述示例所示的实施例证明存在将数据从UE传送到eNB 12的减少的等待时间。 
考虑另一示例，其图解说明对于这样情况的类似优点，即当在实际RN缓冲区304中仍存在数据但在UE的缓冲区中不再有数据(这意味着虚拟RN缓冲区302是空的或被设置为百分之零的充满度)。虚拟缓冲区302的取空(depletion)接着将经由本发明的RN的BSR信令以信号的形式发送到eNBr 12，并且eNBr 12可以快速的为RN-eNB链路20B解除资源分配。用这种方法，对于RN 16的不必要的资源分配可以避免，这是因为在本发明的RN BSR中报告的空的虚拟RN 302允许eNBr 12预见并且知道：一旦RN的实际缓冲区304为空，则将不再有RN-eNBr上行链路20B的数据。ENBr 12现在具有对如下情况的可见性(经由虚拟缓冲区302信息)：UE处的缓冲区正在变空，这意味着可以预料到很快RN 16处的实际缓冲区304也很快变空。因此，eNBr 12可以避免在RN到eNBr的链路20B上过长时间地分配过量的资源。 
如果没有体现为虚拟缓冲区302信息的预测信息，则一旦从RN 16 得到空的(实际)缓冲区报告，eNBr 12仅能开始解除资源分配。同样地在该方案中，因为解除分配要花费一些时间，一些资源将被无效地分配。本发明人已经认识到RN 16能够编辑预测其自身的(实际)缓冲区304何时将被下级UE填充/重新填充的信息，并且本发明允许eNBr 12经由被RN 16发送到它的虚拟缓冲区信息来调查它们的缓冲区。这给予eNBr 12一些关于RN(实际)缓冲区302的预报，eNBr 12可采用该预报来优化资源分配。 
这也使得eNBr 12能够避免一种常常在供应链中观察到的“牛鞭(bull whip)效应”，其中在链的一端中小的变化引起另一端上大得多的变化，这是因为由于在链中遭受的延迟而导致该端必须对变化进行过补偿。上述经由虚拟RN缓冲区302预见能力允许eNBr 12信息防止由于过补偿导致的这样的过调节或至少使所述过调节最小化。 
通常，eNBr 12比如根据eNBr处的UL声探测量而将知道关于RN 16和eNBr12之间的信道20B的一些信息。根据实际RN缓冲区状态，eNBr12进而具有其为了有效地调度RN-eNB链路20B而需要的全部信息。 
以上指出在接入链路(UE-RN)20A中的调度由RN 16来完成。然而，为了实现这一点，RN 16仍需要知道无线电频带资源(RBR)组、以及甚至RN 16可以在它的UE之间分发的特定无线电资源块。虽然在对此作出决策时虚拟RN缓冲区报告将一些输入给予eNBr 12，但是eNBr 12仍需要具有一些关于接入链路20A中UL链路质量的信息以作出最终决策。具体地，eNBr可以确定哪些RBR、多少和多长时间这些资源应该被指定给RN使得该RN将具有足够量的资源来为UL中的中继UE进行调度，以在根据由RN测量和报告的给定信道条件发射经过缓冲的数据。eNBr还可以告诉RN(和UE)多少数据应该或能够被发送。根据本发明的另一方面，RN 16例如经由其UL信道测量给eNBr 12aRN提供该RN 16经历的接入链路20A的平均链路质量的概要。在实施例中，RN 16通过为每个RBR在所有UE范围内合计/平均UL CQI来实现这一点，这如在图4中图解说明的那样。尤其是在与LTE有关的特定实施例中，每个RBR的UL CQI是通过对UE和RN之间的UL接入链路20A的RN声探在RN 16处收集的CQI，而不是由中继UE报告给RN 16的DL CQI。然而，对于TDD系统，因为信道通常是可逆的，所以DL CQI也可以用于导出UL CQI。 
图4以表格形式图解说明了按UE(UEr1、UEr2、...UErR)沿行布置的、并且按RBR沿列布置的UL接入链路20A的CQI信息(存在处于单个编辑图4的列表的RN 16控制下的总共R个UE)。在该表中，每个条目CQI是通过RN的声探针对该行的UE 10、针对该列的UL RBR所测得的CQI值，由此每个条目针对一个RBR上的一个UL接入链路20A。RBR是频带。CQI值的表下面最低的行(具有条目C1c、C2c、C3c...CMC)表示RBR平均质量，在图4中其特定于第i个RBR列，其中存在M个RBR，并且i是RBR的从1到M的整数索引。注意针对LTE版本8提出的压缩CQI报告方案(例如基于阈值的、最好的M个等等)仍可以与在这里提出的合计机制一起使用。这样的压缩方案在本领域中是已知的，在此不再详述。 
与上面的教导一致，不必将每个UE的CQI信息传达给eNBr 12，仅传达组合的CQI就足够了。上面要注意的是一个实施方式是以信号形式发送连接到RN 16的UE的平均CQI。然而简单平均并不总是最好的选择。如果存在需要比其他UE传送更多数据的一些UE，则最好以比其他UE得到更多权重对这些UE加权。RN 16具有来自UE的BSR的该信息，根据该信息，RN 16建立虚拟RN缓冲区302。此外，常常不需要包括在自己的缓冲区中不具有任何将传送到RN 16的数据的UE的CQI。也存在这样的情况，即数据被确定优先级，因此更重要的是传送高优先级的数据并且将更好质量的RBG分配给那些具有高优先级数据的UE(或分配给服务于那些UE的RN)。因此，如果UE必须传送更多数据并且如果它们如由它们的BSR所指示的那样要传送较高优先级的数据的话，则属于所述UE的CQI信息应该被以更大的权重被加权。在计算平均值前可以由RN 16容易地进行该加权，使得结果是每RBR一个加权平均CQI。 
RBR平均质量度量给出了关于哪个RBR最适合RN 16的指示。因而，eNBr 12可以使用该信息来决定哪个RBR可以被分配给RN 16以用于在UE-RN接入链路20A上的接下来的调度周期。RN 16可以在RN的BSR中或在单独的消息中方便地传递RBR平均质量信息与虚拟RN缓冲区信息。注意哪一个UE 10被调度在哪个RBR上的实际调度仍可以由RN 16单独地使用eNBr 12让RN 16来控制的资源块来完成，但是借助于RBR平均质量，eNBr12可以更好的决定将哪些RBR指定给RN 16以用于RN-UE链路20A以及将哪些其它的RBR用于从eNBr 12到其它直接被服务的UE(例如用于直接发射)。另外，在eNBr 12处知道UL接入链路20A的质量给予eNBr 12A更好的关于那些链路上的吞吐量的指示，因此使得eNBr 12能够更好的预测UE缓冲区中的数据(这eNBr12从虚拟RN缓冲区信息中得知)到该数据何时将存在于RN的实际缓冲区304中之间的等待时间。 
此外，如果存在彼此邻近的RN 16，可能有益的是将至少部分非重叠RBR分配给这两个RN 16以便避免或降低两者之间的干扰。如果RN16为重叠区域服务，则这是特别有利的，并且如果RN位置不是严格设计的、或者如果一个或多个RN是移动的(例如，在高速列车上或公交上)，则这很可能发生。所述的RBR平均质量然后允许eNBr 12将RBR最优地指定给RN 16(即每个RN 16得到对于所指定的UE 10来说将给出最优UL性能的RBR)。 
为了在LTE系统中实现本发明的上述方面，相比于根据当前LTE版本的UE来说在UE 10处不需要变化。然而，可以看出在eNBr 12处存在两个重大的变化。首先是对来自RN的两个不同的BSR的接受，一个用于实际的缓冲区状态，另一个用于虚拟缓冲区状态。如上所述，这些可以被组合或可以是单独的，但事实上存在被报告的两个不同的缓冲区状态，然而存在许多需要花时间来报告它们的消息。利用极少控制信令开销将关于这两个缓冲区(实际的和虚拟的)的信息组合到单个消息中的一个有利的方式是显式地报告一个并且将另一个作为增益系数报告给该被显式地报告的缓冲区。例如，归一化的虚拟缓冲区可以是增益系数。实际缓冲区状态乘以该增益系数，结果然后在RN的BSR中被显式地报告。如果没有该增益系数，这样的实施方式将导致类似于在直接连接到eNB(没有RN)的UE之间的现有机制的BSR机制，但这将使得eNB几乎看不见UE的实际需求。因此，当eNBr 12将分配PRB以用于UE-RN链路20A时，UE-RN链路20A中的最优调度变得困难。然而，如果使用固定的分配(其中当RN 16被允许发射时，其具有某些被永久分配给其的PRB)并且在由直接UE和中继的UE所使用的PRB之间存在完备正交性的话，隐式的BSR报告是吸引人的解决方案。 
对于eNBr 12来说第二个重大变化是在接入链路20A中传递平均或合计UL CQI。在非中继的LTE系统中，在UL中不存在CQI报告机制(即 UL CQI在为了调度而需要它们的情况下在eNB处被计算出)。因而，接入链路20A中的平均UL CQI不能隐式地被传递；其他CQI报告以及新的显式的信令必须被定义以便实现这一点。如果每个eNBr 12仅存在一个RN 16，那么仅仅提供有利的RBR列表而没有明确的RBR质量信息可能也是足够的。然而，当每个eNBr 12存在多于一个RN 16时，更详细的质量信息将是有利的，这是因为eNBr 12必须决定对于两个(或更多)RN 16发现某一RBR是有利的情况下让哪个RN 16控制该RBR。 
基于该合计的UL CQI信息，eNBr 12可以选择最优的RBR来分配给不同RN 16，使得每个RN 16得到其能够最优地用于调度其附近的UE的那些RBR。考虑示例：存在两个RN并且每个RN 16仅服务于单个UE。然后RN将基本上将CQI信息从它们的UE转送到eNBr 12。eNBr12将基于这些接收到的CQI信息将RBR分配给所述两个RN。如果UE被直接连接到eNB，则eNBr 12将使用与将被其由于将RBR指定给UE的算法类似的算法将RBR指定给RN。随后，RN可以将这些分配的RBR指定给它们的UE并且所述UE将得到适当的RBR。如果CQI信息在eNBr 12处是不可用的，则eNBr 12不能将最优的RBR指定给RN，于是这些RN不能将最优的RBR指定给UE。 
上述示例假设完整的重复使用；没有两个RN能够同时使用同一个RBR。然而，对于同一个RBR能被若干RN、例如每N个(重复使用为N)RN或甚至每两个RN(重复使用为2)使用的情况或对于重复使用因子被自适应地选择的情况来说这能够被普遍化。这些教导仍使得能够将最优的RBR组指定给每个RN，而不管那些RBR是否是被同时重复使用。甚至对于重复使用1、其中所有的RN可以并发地使用所有的RBR，本发明允许eNBr 12(和RN 16)选择在由所有RN使用时允许最优性能的RBR，而其它RBR仍可以被用于在eNB 12及其他UE(直接连接的UE)之间传送数据。注意到如果通信负载被不均匀地分布在RN之间，那么eNBr 12可以对必须承载最多业务量(或更准确地来说是还考虑到到它们下级UE的信道状况下的最大业务量)的RN以更大的权重进行加权以供eNBr决定将哪个RBR分配给RN。 
然后进行总结，这些教导使得CQI和中继UE的缓冲区状态的必需的上行链路状态信息在eNBr处可用，以促进优化的UL资源调度和总体系统性能，并且还使得实施方式开销和信令开销显著地保持为低，即 相比于将各个UE状态信息中继到eNBr，还显著地降低了向后兼容。 
上面详述的一些重点在图5中加以总结，过程流程图示出某些上述用于实施本发明方面的过程步骤。在框502处，RN 16从UE接收针对每个RBG的BSR。在框504处，RN根据在框502处所接收的BSR为每个RBG编辑虚拟缓冲区，所述虚拟缓冲区表示等待被用户设备发送到中继节点的数据量。在框506处，RN 16从UE接收数据，并且在将其在UL上发送到eNBr 12之前根据RBG将其存储在实际缓冲区中。这些实际缓冲区的占有率表示队列中的供中继节点向接入节点/eNBr发送的数据量。在框508处，RN 16为了每个RBR对从UE到RN 16的UL链路20A进行声探测量。框504、506和508的过程可以如所示的那样并行执行，但是它们也可以在不同的时间并且以与上面所述那样的不同的各个顺序来执行。在框510，RN 16根据数据优先级或其它与上述相关的因子对声探的CQI测量进行加权(例如，对于特定UE的链路的CQI可以使用来自该UE的BSR被加权)，并且从其计算加权后的RBR平均质量。最后在框512处，RN 16向eNBr 12发送RN缓冲区状态报告，其包括加权的RBR平均质量以及乘以给出该RBG的相应虚拟缓冲区占有率的增益的每RBG的实际缓冲区占有率。eNBr 12取得该RNBSR并如上详述的那样分配所述RBG。 
对于本发明与网络相关的各个方面，本发明的实施例可以通过可由RN 16的数据处理器、比如所示处理器16执行的计算机软件实现，或者通过硬件、或通过软件和硬件的组合来实现。对于本发明与eNBr 12相关的各个方面，本发明的实施例可以通过可由eNBr 12的数据处理器、比如所示的处理器12执行的计算机软件实现，或者通过硬件、或通过软件和硬件的组合实现。另外在这点上，应当注意上面的各个逻辑步骤描述可以表示程序步骤，或互连的逻辑电路、逻辑块和逻辑功能、或程序步骤与逻辑电路、逻辑块和逻辑功能的组合。 
通常，各个实施例可以以硬件或专用电路、软件(包含在计算机可读介质上的计算机可读指令)、逻辑或其任何组合来实现。例如，一些方面可以以硬件实现，而其它方面可以以可以由控制器、微处理器或其它计算设备执行的固件或软件实现，但本发明不限于此。虽然本发明的各个方面可以作为方框图、流程图或使用一些其他的图示来说明和描述，但是可以容易地理解，本文所述的这些框、装置、系统、技术或方法作为 非限制性示例可以以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备、或其一些组合实现。 
本发明的实施例可以以各个部件、诸如集成电路模块来实施。集成电路的设计大体上是高度自动化的步骤。复杂强大的软件工具可用于将逻辑级设计转化为准备被蚀刻并形成在半导体衬底上的半导体电路设计。 
诸如由加利福尼亚Mountain View Synopsys公司及加利福尼亚圣约瑟的Cadence Design提供的那些程序使用完善建立的设计规则以及预先存储的设计模块的库自动地在半导体芯片上布线导线并且定位部件。一旦半导体电路设计完成，所得到的以标准化的电子格式(例如，Opus、GDSII等)的设计可以被送到半导体制造单位即“fab”用于制造。 
当结合附图阅读时，考虑到上述说明，各个改变和修改对相关领域的技术人员来说可以变得显而易见。然而，本发明的教导的任何及所有的改变仍将落在本发明的非限制性实施例的范围内。 
尽管是在特定实施例的环境下进行的描述，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是可以想到对这些教导的许多改变和各个变化。因此，虽然本发明已经就一个或多个其实施例而被具体示出并描述，本领域技术人员将理解，在不背离本发明的上述范围、或不背离随后的权利要求书的范围的情况下可以作出某些改变或变化。 

Claims (34)

1.一种用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的方法，包括：
从多个用户设备中的每个接收等待被相应用户设备发送到中继节点的用户数据量的指示；
确定等待被从中继节点发送的中继数据量；
将用户数据量的指示与所确定的中继数据量编辑进上行链路状态报告；以及
向控制中继节点与用户设备在里面运行的小区的接入节点发送上行链路状态报告。
2.权利要求1的方法，其中用户数据量的指示包括用户设备缓冲区状态报告并且中继数据量包括所述中继节点中的上行链路数据缓冲区的占有率。
3.权利要求2的方法，其中对于所述用户设备之中的每个，缓冲区状态报告是针对各个无线电承载组的，并且确定中继数据量是针对各个无线电承载组的，并且编辑包括为每个无线电承载组在所有用户设备范围内求平均。
4.权利要求2的方法，其中缓冲区状态报告被编辑进该中继节点处的虚拟缓冲区，并且上行链路数据缓冲区包括该中继节点处的实际缓冲区，并且其中该虚拟缓冲区的下降到低阈值之下或升高到高阈值之上的占有率是用于发送上行链路状态报告的触发。
5.权利要求1-4中任一项的方法，进一步包括：确定所述用户设备和该中继节点之间的上行链路无线电信道的质量；以及向接入节点发送所确定的质量。
6.权利要求5的方法，其中确定包括：在中继节点处测量每用户设备的针对每个无线电频带资源的上行链路无线电信道；计算每无线电频带资源在所述多个用户设备中的至少那些其用户数据量的指示不为零的用户设备范围内的平均值，并且其中发送包括发送每无线电频带资源的平均质量。
7.权利要求6的方法，其中该平均值被加权。
8.权利要水1-4中任一项的方法，其中编辑包括：根据等待被发送的用户数据量的指示来确定增益；以及将所确定的增益应用于所确定的等待被发送的中继数据量。
9.权利要求1-4中任一项的方法，由E-UTRAN网络中的中继节点执行，并且其中发送包括发送到eNBr或上级中继节点。
10.一种用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的装置，包括：
接收机，被配置成从多个用户设备中的每一个接收等待被相应用户设备发送到所述装置的用户数据量的指示；
缓冲区，被配置成存储来自所述用户设备中的至少一些用户设备的等待被发送的数据；
处理器，被配置成将用户数据量的指示以及所确定的缓冲区的数据量编辑进上行链路状态报告；以及
发射机，被配置成向控制所述装置和所述用户设备在里面运行的小区的接入节点发送上行链路状态报告。
11.权利要求10的装置，其中用户数据量的指示包括用户设备缓冲区状态报告并且缓冲区的数据量包括该缓冲区的占有率。
12.权利要求11的装置，其中对于所述用户设备之中的每个，缓冲区状态报告是针对各个无线电承载组的，并且缓冲区存储针对各个无线电承载组的数据，并且所述处理器通过为每个无线电承载组在所有用户设备范围内求平均来进行编辑。
13.权利要求11的装置，其中所述处理器将缓冲区状态报告编辑进本地存储器中的虚拟缓冲区，并且其中该虚拟缓冲区的下降到低阈值之下或升高到高阈值之上的占有率是用于所述发射机发送上行链路状态报告的触发。
14.权利要求10-13中任一项的装置，所述处理器进一步被配置成确定所述用户设备和所述装置之间的上行链路无线电信道的质量，并且所述发射机进一步被配置成向接入节点发送所确定的质量。
15.权利要求14的装置，其中所述装置被配置成通过在该接收机处测量每用户设备的针对每个无线电频带资源的上行链路无线电信道来确定上行链路无线电信道的质量，所述处理器被配置成计算每无线电频带资源在所述多个用户设备中的至少那些其用户数据量的指示不为零的用户设备范围内的平均值，并且其中所述发射机被配置成发送每无线电频带资源的平均质量。
16.权利要求15的装置，其中该平均值被加权。
17.权利要求10-13中任一项的装置，其中所述装置包括E-UTRAN网络中的中继节点，并且其中所述发射机被配置成将上行链路状态报告发送到eNBr或上级中继节点。
18.一种用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的装置，包括：
用于从多个用户设备之中的每个接收等待被相应用户设备发送到中继节点的用户数据量的指示的部件；
用于确定等待被从中继节点发送的中继数据量的部件；
用于将用户数据量的指示与所确定的中继数据量编辑进上行链路状态报告的部件；以及
用于向控制中继节点与用户设备在里面运行的小区的接入节点发送上行链路状态报告的部件。
19.权利要求18的装置，其中用户数据量的指示包括用户设备缓冲区状态报告并且中继数据量包括该中继节点中的上行链路数据缓冲区的占有率。
20.权利要求19的装置，其中对于所述用户设备之中的每个，缓冲区状态报告是针对被编辑进虚拟缓冲区的各个无线电承载组的，并且确定中继数据量是针对各个无线电承载组的，并且编辑包括为每个无线电承载组在所有用户设备范围内求平均。
21.权利要求18的装置，进一步包括：用于在所述中继节点处测量每用户设备的针对每个上行链路无线电频带资源的质量的部件；用于计算每无线电频带资源在所述多个用户设备中的至少那些其用户数据量的指示不为零的用户设备范围内的平均值的部件；以及用于发送每无线电频带资源的平均质量的部件。
22.一种用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的装置，包括：
接收装置，用于从多个用户设备之中的每个接收等待被相应用户设备发送到中继节点的用户数据量的指示；
存储器装置，用于存储来自所述用户设备中的至少一些用户设备的等待被发送的数据；
处理装置，用于将用户数据量的指示与存储器装置的所确定的数据量编辑进上行链路状态报告；以及
发射装置，用于向控制中继节点与用户设备在里面运行的小区的接入节点发送上行链路状态报告。
23.一种用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的方法，包括：
从中继节点接收缓冲区状态报告；
根据该缓冲区状态报告确定队列中的供该中继节点发送的数据量以及等待被发送到该中继节点的数据量；以及
至少部分地根据等待被发送到该中继节点的数据量给该中继节点分配无线电资源。
24.权利要求23的方法，其中队列中的数据量表示每无线电承载组的中继缓冲区占有水平，并且等待被发送到该中继节点的数据量表示针对在该中继节点控制下的多个用户设备的每无线电承载组的缓冲区占有水平。
25.权利要求24的方法，其中分配无线电资源包括分配所述无线电承载组。
26.权利要求23-25中任一项的方法，进一步包括：从该中继节点接收用户设备与该中继节点之间的上行链路接入链路的链路质量的指示，并且其中给该中继节点分配无线电资源还至少部分地取决于所接收的链路质量。
27.权利要求26的方法，由E-UTRAN系统的eNBr执行，并且其中所述eNBr基于所接收的链路质量结合等待被发送到所述中继节点的数据量来确定每无线电承载组的吞吐量。
28.权利要求26的方法，由E-UTRAN系统的上级中继节点执行。
29.一种用于在采用中继节点的网络中进行上行链路调度的装置，包括：
接收机，被配置成从中继节点接收缓冲区状态报告；
处理器，被配置成：根据该缓冲区状态报告确定队列中的供该中继节点发送的数据量和等待被发送到该中继节点的数据量；以及至少部分地根据等待被发送到该中继节点的数据量给该中继节点分配无线电资源；以及
发射机，被配置成向该中继节点发送无线电资源分配。
30.权利要求29的装置，其中队列中的数据量表示每无线电承载组的中继缓冲区占有水平，并且等待被发送到该中继节点的数据量表示针对在该中继节点控制下的多个用户设备的每无线电承载组的缓冲区占有水平。
31.权利要求30的装置，其中所述处理器根据无线电承载组分配所述无线电资源。
32.权利要求29-31中任一项的装置，所述接收机进一步被配置成从所述中继节点接收用户设备与该中继节点之间的上行链路接入链路的链路质量的指示，并且其中所述处理器被配置成还至少部分地根据所接收的链路质量给该中继节点分配无线电资源。
33.权利要求32的装置，其中所述装置包括E-UTRAN系统的eNBr，并且其中所述处理器被配置成基于所接收的链路质量结合等待被发送到该中继节点的数据量来确定每无线电承载组的吞吐量。
34.权利要求32的装置，其中所述装置包括E-UTRAN系统的上级中继节点。
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