CN101978765B - 用于通信的方法及用于其的无线电台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在主站与次站之间进行通信的方法，包括：(a)在次站，在要传送到主站的数据分组到达后，把所述数据分组缓存到缓冲器中，以及如果请求条件被满足，则把对于上行链路传输资源的请求传送到主站，所述请求条件是基于上行链路传输资源的至少一个先前的准许，(b)在主站，向次站准许待使用的上行链路传输资源。
Description
发明领域
本发明涉及用于在网络中进行通信的方法。更具体地，本发明涉及在如同蜂窝电信网(例如，UMTS，GSM)那样的电信网络中在主站与次站之间的通信。
发明背景
在蜂窝网中，每个小区都包括与多个次站进行通信的主站，主站如基站、或B节点、或eNB，次站如移动站或用户设备。为了能够在某些上行链路信道上发送数据到主站，次站必须具有分配的资源(时隙、频率副载波、和/或代码等等)。
许多通信系统使用集中式调度器来运行，集中式调度器负责分配传输资源给不同的节点。典型的例子是UMTS LTE(长期演进)的上行链路，其中来自不同次站的上行链路传输在时间和频率上由主站调度。主站传送“调度准许”消息到次站，指示用于次站传输的特定的时间-频率资源，典型地是在准许消息的传输后的3ms左右。准许消息典型地还规定传输参数，如要被使用于次站传输的数据速率和/或功率。
为了使主站发布适当的准许，它需要具有足够的、关于在每个次站的缓冲器中等待传输的数据的量和类型的信息。
在LTE中，因而定义了几种类型的缓冲器状态报告(BSR)消息，当某些触发发生时，这些消息可以从次站被传送到主站。3GPP TS36.321的当前版本通过引入而合并在此。
缓冲器状态报告过程被使用来向服务的主站提供关于在次站的上行链路缓冲器中的数据量的信息。取决于事件，使用两种缓冲器状态报告。短的缓冲器状态报告(BSR)包括单个逻辑信道群的身份，连同当前驻留在次站缓冲器中等待传输的、对应于该逻辑信道群的数据量的6比特指示符。长BSR包括4个级联的短BSR，每个对应于不同的逻辑信道群。
以上定义的BSR过程的问题在于，次站仅仅在它具有被准许的资源来在其中传送时才被容许传送BSR。如果新的数据到达次站的缓冲器而次站没有被准许的资源来在其中传送数据或发送BSR以指示它具有数据等待传输，则次站必须或者等待直至接收到准许为止，或者传送较简单版本的BSR，该较简单版本的BSR可以通过使用某些在没有特定的被准许资源的情况下可使用的专门指定的资源而被传送。这个较简单版本的BSR被称为“调度请求”(SR)，它典型地仅仅包括单个比特来指示数据处在缓冲器中。还知道使SR包括小量的多个比特，这给出更大的功能性。响应于接收到SR，主站可以或者传送分配适当量的传输资源供次站随后发送BSR的准许，或者传送分配较大量的传输资源的准许，其使得次站能够除了BSR以外还传送某些数据；然而，在后一种情形下，典型地没有手段来使主站确定要进行的分配的适当尺寸，除非SR包括多于单个比特。
在已知的实现中，不具有上行链路传输准许的次站只要数据到达它的缓冲器，就发送SR。然而，如果主站在可接受的延迟内无论如何将提供准许，则这是低效的和浪费资源的。
然而，如果次站总是抑制传送SR而等待接收准许，则假如主站未在可接受的延迟内提供准许的话，就会违背服务质量(QoS)准则。
发明概要
本发明的一个目的是提出一种用于在网络中进行通信的方法，其减轻了上述的问题。
本发明的另一个目的是提出一种方法，其容许向要知道次站的缓冲器的状态的主站进行指示，而不造成太多的开销。
本发明的再一个目的是提出一种方法，其减少调度请求的不必要的传输，而同时允许满足QoS要求。需要上行链路数据传输在规定的等待时间约束(contraint)内出现。
为此，提出了用于在主站与次站之间进行通信的方法，包括：
(a)在次站，在要传送到主站的数据分组到达后，把所述数据分组缓存到缓冲器中，以及如果请求条件被满足，则把对于上行链路传输资源的请求传送到主站，所述请求条件是基于上行链路传输资源的至少一个先前的准许，
(b)在主站，向次站准许待使用的上行链路传输资源。
因此，这防止了次站传送不必要的调度请求。事实上，仅仅当在所述时间段期间没有接收到上行链路传输资源时，次站才发送调度报告。而且，所述时间段可以按照事件或传输条件进行调节。
本发明还涉及一种次站，其包括：
用于在上行链路信道上传送数据到主站的装置，
缓存装置，用于在要传送到主站的数据分组到达后，缓存所述数据分组，
用于如果请求条件被满足，则向主站请求准许上行链路传输资源的装置，所述请求条件是基于上行链路传输资源的至少一个先前的准许。
按照本发明的另一个方面，一种系统包括主站和按照本发明的第一方面的至少一个次站，所述主站包括用于向次站准许上行链路传输资源的装置。
本发明的这些和其它方面将从下文描述的实施例变得明显，并将参照这些实施例来进行阐述。
附图简述
现在将参照附图，作为例子，更详细地描述本发明，其中：
-图1是按照本发明的、包括主站和至少次站的系统的框图。
发明详细说明
本发明涉及用于在如同蜂窝网那样的网络中进行通信的方法。例如，该网络可以是如图1所描绘的UMTS网络。
参照图1，按照本发明的无线电通信系统包括主站(BS)100和多个次站(MS)110。主站100包括微控制器(μC)102、被连接到天线装置106的收发器装置(Tx/Rx)104、用于变更发射的功率电平的功率控制装置(PC)107、以及用于连接到PSTN或其它适当的网络的连接装置108。每个MS 110包括微控制器(μC)112、被连接到天线装置116的收发器装置(Tx/Rx)114、以及用于变更发射的功率电平的功率控制装置(PC)118。从主站100到移动站110的通信在下行链路信道上发生，而从次站110到主站100的通信在上行链路信道上发生。
按照本发明的第一实施例，提供了用来控制次站在其中发送调度请求(SR)或资源请求的环境的手段，以便避免SR的不必要的传输而同时还允许满足QoS要求(即，在规定的等待时间约束内出现上行链路数据传输)。
按照本发明的第一实施例，如果不具有上行链路准许的次站可以确定主站多半不会在可接受的延时内提供准许的话，则该次站也可以响应于数据到达它的缓冲器而传送SR(否则该次站抑制发送SR或在发送SR之前等待某个持续时间消逝)。
在本实施例的第一个例子中，如果自从上次准许以来的时间大于阈值，则次站一有机会就发送SR。
在本实施例的另一个例子中，必须满足的条件是，在给定的时间窗口中先前的准许之间的平均时间大于阈值，这容许在所有次站之间有更多的公平(more equity)。
在另一个例子中，在先前的准许中被分配的资源的尺寸(例如，以比特计)小于阈值，或者在预定数量的先前准许中或在给定的时间窗口中接收的所有的先前准许中所分配的资源的平均尺寸小于阈值。类似地，在预定数量的先前准许中或在给定的时间窗口中接收的所有的先前准许中所分配的资源总量小于阈值。
在以上的例子中，阈值可以被预先确定。这个阈值例如可以借助于信令信道被传送到次站。例如，主站在控制信道上发送阈值的持续时间。
但是为了得到更适合于每种情形的系统，阈值可以取决于特性。在本实施例的一个例子中，阈值取决于已到达缓冲器的数据的一个或多个数据特性。适当的数据特性的某些例子包括：
·数据的优先权的指示；
·数据的QoS参数(例如，等待时间要求，或它的函数)；
·数据被指派到的逻辑信道或逻辑信道群的身份；
·已到达缓冲器的数据的量；
·缓冲器中的数据的量；
·缓冲器中的数据的到达速率；
·自从缓冲器中数据前一次到达以来的时间。
因此，如果数据具有高的优先权，或者如果在缓冲器中的数据的量或已到达的数据的量巨大，则阈值是较低的。
在另一个例子中，阈值取决于在之前的时间段内是否已出现小区改变。如果在之前的时间段内已出现小区改变，则阈值可以降低。
在再一个例子中，阈值是基于自从次站上次通过发送SR或发送BSR来请求资源但没有接收到对应的准许以来消逝的时间。如果在长时间内没有资源被分配给次站，则提供资源给这个次站可能是急迫的，所以阈值被降低，以使得该次站能够请求这样的资源。
在本实施例的另一个例子中，阈值确定方法考虑了无线电信道的一个或多个特性。事实上，如果无线电信道条件不好，则使次站在要求资源之前先等待，可能是令人感兴趣的。可被使用来简单地估计无线电信道的条件的无线电信道特性的例子在下面给出：
-在当前的信道条件下次站可以用来传送数据的速率，
-主站所请求的当前的上行链路传输功率--例如，高功率可以是差的信道质量的指示符；
-作为上行链路信道质量的指示符(特别是在TDD系统中)的下行链路信道信道质量的估计。
任何的以上特性的组合--例如，基于数据的优先权设置、但按照上行链路信道质量进行修改的阈值--例如，如果信道质量是好的，但UE在长的时段内没有接收到准许，则可以推断，没有准许并不是由于差的信道质量，所以用于发送SR的阈值可被设置为更低。
要指出的是，在某些实施例中，被使用来确定是否传送SR的准则可以取决于数据的至少一个特性，其例子是：
-数据的优先权的指示；
-数据的QoS参数(例如，等待时间要求，或它的函数)；
-数据被指派到的逻辑信道或逻辑信道群的身份；
-已到达缓冲器的数据的量；
-缓冲器中的数据的量；
-缓冲器中的数据的到达速率；
-自从缓冲器中数据前一次到达以来的时间。
还要指出，这样的实施例，即其中如果在给定的时间窗口中接收的所有的先前准许中所分配的资源总量小于阈值，则次站发送SR，这里该阈值是从已到达缓冲器的数据的量导出的，意味着这样的情形，其中次站确定：已到达缓冲器的数据超过了主站在历史上预期的数据--换句话说，到达缓冲器的数据大概超出了主站的认识(knowledge)。
这个实施例的特定的例子可包括这样的配置，其中主站配置对应于次站的缓冲器中分组的定期到达速率的、持续地调度的上行链路传输资源--例如用于VoIP应用。如果分组在和对应于持续调度的通常VoIP时刻之一不同的时间到达次站的缓冲器，则次站将发送SR，但是按照被准许资源的持续调度到达的分组将不触发SR。
在另一个类似的实施例中，如果分组以比通常的更大的尺寸到达次站的缓冲器，则次站将发送SR以请求附加的资源。而以按照被准许资源的持续调度的尺寸到达的分组将不触发SR。
在本发明的一个实施例中，主站不时地接收准许以传送数据。当新的数据分组到达次站的缓冲器时，次站检验数据分组的优先权，如果优先权高于第一阈值且自从上次接收到准许以来消逝的时间长于第二阈值，则次站发送SR；否则次站抑制发送SR。第二阈值可以是优先权的函数--例如，对于低优先权数据，所允许的延时可以更长。
在本发明的另一个实施例中，次站不时地接收准许以传送数据。当新的数据分组到达次站的缓冲器时，次站检验数据分组中的数据量，如果数据量高于第一阈值且自从上次接收到准许以来消逝的时间长于第二阈值，则次站发送SR；否则次站抑制发送SR。第二阈值可以是数据量的函数--例如，对于小的数据量，所允许的延时可以更长。
按照本发明的另一个实施例，在按照本发明的第一实施例传送第一SR(如果有的话)后，在数据到达其缓冲器时不具有上行链路准许的次站在它发送SR之前等待给定的延迟时段。如果在这个时段期间接收到准许，则次站抑制发送SR，并使用由接收的准许提供的传输资源。
在这个实施例的例子中，在传送SR之前的延迟或时间段可以按照不同的方法被确定。在第一变例中，这个延迟具有预定的持续时间。这个持续时间可以借助于信令信道被传送到次站。例如，主站在控制信道上发送该持续时间。
在另一个变例中，这个持续时间可以对应于一个或多个数据特性，即，到达缓冲器的数据的特性。这容许对于每种情形有适当的延时。这些数据特性例如可以是：
·数据的优先权的指示；
·数据的QoS参数(例如，等待时间要求，或它的函数)；
·数据被指派到的逻辑信道或逻辑信道群的身份；
·已到达缓冲器的数据的量；
·缓冲器中的数据总量；
·缓冲器中的数据的到达速率；
·自从缓冲器中数据前一次到达以来的时间。
因此，如果数据具有高的优先权，或者如果在缓冲器中的数据的量或已到达的数据的量巨大，则所述持续时间较短。
在另一个例子中，该延时是基于小区的任何改变。如果在之前的时间段内出现小区改变，则该时间段的持续时间可以缩短。
在再一个例子中，该时间段的持续时间是基于自从次站上次通过发送SR或发送BSR而请求资源但没有接收到对应的准许以来消逝的时间。如果在长时间内没有资源被分配给次站，则提供资源给这个次站可能是急迫的，所以该时间段被缩短。
在本实施例的另一个例子中，该时间段的持续时间考虑了无线电信道的一个或多个特性。事实上，如果无线电信道条件不好，则使次站在要求资源之前等待，可能是令人感兴趣的。可被使用来简单地估计无线电信道的条件的无线电信道特性的例子在下面给出：
-在当前的信道条件下次站可以用来传送数据的速率，
-主站所要求的当前的上行链路传输功率--例如，高功率可以是差的信道质量的指示符；
-作为上行链路信道质量的指示符(特别是在TDD系统中)的下行链路信道质量的估计。
在本发明的一个实施例中，次站不时地接收准许以传送数据。当新的数据分组到达次站的缓冲器时，次站检验数据分组的优先权，并在发送SR之前等待对应于数据分组的优先权的时间段。例如，如果数据的优先权是高的，则比起数据的优先权是低的情形，次站将等待较短的时间段。总之，如果在所述时间段期间接收到准许，则次站抑制发送SR。
在本发明的另一个实施例中，次站不时地接收准许以传送数据。当新的数据分组到达次站的缓冲器时，次站检验数据分组中的数据的量，并在发送SR之前等待对应于数据的量的时间段。例如，如果数据的量是高的，则比起数据量是低的情形，次站将等待较短的时间段。总之，如果在所述时间段期间接收到准许，则次站抑制发送SR。
本发明可被使用于利用集中式调度的通信系统，诸如UMTS和LTE，以及使用在这样的系统中的移动终端，或是将呼叫从多个终端路由到基站的集线器。这样的设备从网络的观点看来就像是UE。
要指出的是，本发明不限于以上描述的例子，而是可以被修改。例如，应明白，在某些修改中，主站的角色可以是移动站，而次站可以是基站。在实践所要求保护的本发明时，本领域技术人员可以通过学习附图、公开的内容和所附权利要求而理解和实现所公开的实施例的其它变例。
在权利要求中，单词“包括”不排除其它元素或步骤，以及不定冠词“一”或“一个”(“a”或“an”)不排除多个。单个单元可以完成权利要求中记载的几个项目的功能。某些措施在互相不同的从属权利要求中被记载的简单事实并不表示这些措施的组合不能被使用来获益。
Claims (15)
1.一种用于在主站与次站之间进行通信的方法，包括：
(a)在次站，在要传送到主站的数据分组到达后，把所述数据分组缓存到缓冲器，以及如果请求条件被满足，则把对于上行链路传输资源的请求传送到主站，所述请求条件是基于上行链路传输资源的至少一个先前的准许，以及基于自从次站上次通过发送缓冲器状态报告来提供有关缓冲器中的数据量的信息而未接收到对应的准许以来消逝的时间，
(b)在主站，向次站准许待使用的上行链路传输资源。
2.权利要求1的方法，其中如果自从上一个资源准许以来消逝的时间大于阈值，则请求条件被满足。
3.权利要求1的方法，其中如果在先前的资源准许之间的平均时间大于阈值，则请求条件被满足。
4.权利要求1的方法，其中在先前的资源准许中所分配的资源的量小于阈值。
5.权利要求1的方法，其中在一组先前的资源准许中所分配的资源的平均量小于阈值。
6.权利要求1的方法，其中在一组先前的资源准许中所分配的资源的总量小于阈值。
7.权利要求2到6的任一项的方法，其中所述阈值至少取决于在缓冲器中的数据分组的一组数据特性。
8.权利要求7的方法，其中该组数据特性包括以下项目的至少一项：数据优先权的指示、服务质量参数、数据分组被指派到的逻辑信道或逻辑信道群的身份、在步骤(a)处缓冲器中的数据的量、在步骤(a)处到达的数据的量、数据的到达速率和/或自从前一次数据到达以来消逝的时间。
9.权利要求2到6的任一项的方法，其中次站在无线电小区中运行，以及其中所述阈值是基于自从次站已开始在所述无线电小区中运行以来消逝的时间。
10.权利要求2到6的任一项的方法，其中所述阈值至少取决于自从次站上次传送对于上行链传输资源的请求以来消逝的时间。
11.权利要求2到6的任一项的方法，其中所述阈值至少取决于自从次站上次传送对于对应于特定的数据量的上行链路传输资源的请求但没有接收到对应的资源准许以来消逝的时间。
12.权利要求2到6的任一项的方法，其中所述阈值至少取决于一组上行链路信道特性。
13.权利要求12的方法，其中该组上行链路信道特性包括以下项目的至少一项：上行链路信道质量、对应于上行链路信道质量的传输速率、上行链路传输功率。
14.权利要求12的方法，其中该组上行链路信道特性是基于和下行链路信道有关的特性进行估计的。
15.一种次站，包括：
用于在上行链路信道上传送数据到主站的装置，
缓存装置，用于在要传送到主站的数据分组到达后，缓存所述数据分组，
用于如果请求条件被满足，则向主站请求准许上行链路传输资源的装置，所述请求条件是基于上行链路传输资源的至少一个先前的准许，以及基于自从次站上次通过发送缓冲器状态报告来提供有关缓冲器中的数据量的信息而未接收到对应的准许以来消逝的时间。
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