CN102308655B - 无线通信系统中的方法和装置 - Google Patents

Abstract

基站(110)中用于计算在终端(120)的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数的方法和布置。基站(110)和终端(120)包括在无线通信系统(100)中。终端缓冲区布置为包括帧，所述帧又布置为包括数据。方法包括确定(301)终端请求的服务，估计(303)包括要从终端(120)收到的传送数据的最后帧的到达时间，估计(304)在终端(120)的缓冲区中包括的帧数量，根据确定的服务确立(305)帧间隔，以及通过从包括传送数据的最后收到帧的估计到达时间中减去用于除最早帧外估计终端缓冲区要包括的每个帧的一个已确立帧间隔，估计(306)终端缓冲区中最早帧的到达时间。

Description

无线通信系统中的方法和装置

技术领域

本发明涉及在无线通信系统中的方法和装置，并且更具体地说，涉及用于上行链路延迟调度的机制。

背景技术

在第三代合作伙伴项目(3GPP)中，正进行有关作为长期演进(LTE)成果一部分的UMTS地面无线电接入网络(UTRAN)演进(E-UTRA)规范的工作。

研究显示，基于分组在调度器缓冲区中已等待的时间调度因特网协议话音(VoIP)用户是有利的。这称为延迟调度。在调度器对传输缓冲区具有访问权的情况下，如何在下行链路中进行此操作是众所周知的。

无线电下行链路是从例如eNodeB等基站到终端或终端也可称为的用户设备(UE)的传输路径。上行链路是下行链路的反向，即从终端到基站的传输路径。

在上行链路调度器中，没有有关终端中排队延迟的信息可用。然而，此信息能够从终端明确通过信号发送到调度器。

在LTE中，调度在媒体接入控制(MAC)层中建模并且位于eNodeB中。调度器使用物理下行链路控制信道(PDCCH)为下行链路（指配）并且也为上行链路（准许）指配无线电资源，也称为资源块(RB)。

对于上行链路调度，eNodeB需要有关终端中缓冲区的当前状态的信息，即，终端在其优先级队列中是否具有数据及具有的数据量。此信息作为1比特调度请求(SR)或通过缓冲区状态报告(BSR)从终端发送到eNodeB。调度请求在控制信道上传送，例如物理上行链路控制信道(PUCCH)或无线电接入信道(RACH)，而BSR通常与用户数据一起在数据信道（例如物理上行链路共享信道(PUSCH)）上传送。

现有解决方案有关的问题是延迟信息的明确信令在资源使用方面成本高，这导致更低的容量和/或覆盖。此外，不将延迟考虑在内的调度原则比将延迟考虑在内的调度原则表现差。

发明内容

目的是在无线通信系统内减轻至少一些上述缺点并提供改进的性能。

根据第一方面，此目的通过在基站中用于计算在终端的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数的方法而得以实现。基站和终端包括在无线通信系统中。终端缓冲区布置为包括帧，这些帧又布置为包括数据。方法包括确定终端请求的服务。而且，方法包括估计包括要从终端收到的传送数据的最后帧的到达时间。此外，方法也包括估计在终端的缓冲区中包括的帧的数量。还有，方法另外还包括根据确定的服务确立帧间隔。另外，方法还包括通过从包括传送数据的最后帧的估计到达时间中对于除最早帧外估计终端缓冲区要包括的每个帧减去一个已确立帧间隔，来估计终端缓冲区中最早帧的到达时间。

根据第二方面，此目的也通过在基站中用于计算在终端的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数的装置而得以实现。基站和终端包括在无线通信系统中。终端缓冲区布置为包括帧，这些帧又布置为包括数据。装置包括确定单元。确定单元适用于确定终端请求的服务。而且，装置包括第一估计单元。第一估计单元适用于估计包括要从终端收到的传送数据的最后帧的到达时间。此外，装置也包括第二估计单元。第二估计单元适用于估计在终端的缓冲区中包括的帧的数量。另外，装置也包括确立单元。确立单元适用于根据确定的服务确立帧间隔。而且，另外附加的，装置包括第三估计单元。第三估计单元适用于通过从包括传送数据的最后帧的估计到达时间中对于除最早帧外估计终端缓冲区要包括的每个帧减去一个已确立帧间隔，来估计终端缓冲区中最早帧的到达时间。

通过根据本发明方法和装置估计要从终端收到的数据量，可降低在基站与终端之间信令的总量。由于在系统内传送的准许数量限制可同时使用系统的终端数量，因此，由于要发送更少准许，通过让更多终端参与，可能增大系统内的负载。通过使用关于终端服务有关行为的知识，可确定终端在哪个状态传送和终端要什么时间点具有数据要发送。此信息是根据用于上行链路延迟调度的本发明方法和装置，从而引起系统的更高容量和覆盖。在将延迟考虑在内时，也可做出更佳的调度决定。此外，由本发明方法和装置产生总体降低的信令，可增大系统内每小区的用户数量。由此，提供通信系统中的改进性能。

从本发明的以下详细描述中，将明白本发明的其它目的、优点和新颖特性。

附图说明

现在将参照附图，更详细地描述本发明，其中：

图1是示出无线通信系统的示意框图。

图2是示出根据一些实施例的调度通信的流程图。

图3A是示出在基站中方法步骤的实施例的流程图。

图3B是示出基站中方法步骤的实施例的事件图。

图3C是示出基站中方法步骤的实施例的事件图。

图4是示出基站中装置的实施例的框图。

具体实施方式

本发明定义为可在下面所述实施例中实践的在基站中的方法和装置。然而，本发明可以许多不同的形式实施，并且不应视为限于本文阐述的实施例；相反，这些实施例的提供使得此公开内容全面且完整，并且将本发明的范围全面传达给本领域的技术人员。应理解的是，无意将本发明方法和/或装置限于公开的任何特定形式，而是相反，本发明方法和装置要涵盖落在如权利要求定义的本发明的范围内所有修改、等效物和备选。

当然，在不脱离本发明实质特征的情况下，本发明可以不同于本文具体阐述的那些方式外的其它方式实现。本发明实施例在所有方面均要视为说明性的而不是限制性的，并且在随附权利要求的意义和等同物范围内的所有更改要涵盖在其中。

图1是在无线通信系统100上的示意图。无线通信系统100包括至少一个基站110且布置为包括至少一个终端120。基站110可发送和接收去往和来自位于小区130内终端120的无线信号。

虽然图2中只示出一个基站110，但要理解的是，可例如通过其它网络节点连接基站收发信台的另一配置以定义无线通信系统100。此外，视例如使用的无线电接入技术和术语而定，基站110可称为例如远程无线电单元、接入点、节点B、演进节点B (eNode B)和/或基站收发信台、无线电基站(RBS)、接入点基站、基站路由器等。

在一些实施例中，终端120可由无线通信装置、无线通信终端、移动蜂窝电话、个人通信系统终端、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、用户设备(UE)、计算机或能够管理无线电资源的任何其它种类的装置。

无线通信系统100可基于诸如全球移动电信系统(GSM)、GSM演进增强型数据率(EDGE)、通用分组无线电服务(GPRS)、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、CDMA 2000、高速下行链路分组数据接入（HSDPA）、高速上行链路分组数据接入（HSUPA）、高数据率(HDR)、高速分组数据接入(HSPA)、通用移动电信系统(UMTS)等技术，此处只列举一些任意且无限制性示例。

此外，在本文中使用的无线通信系统100可还根据一些实施例称为无线局域网(WLAN)，例如无线保真(WiFi)和微波接入全球互操作性(WiMAX)、蓝牙，或根据任何其它无线通信技术。

然而，要注意的是，本发明根本无意局限于排他地在无线通信网络100内通过无线电接口执行，而是可在一些节点以无线方式连接并且一些节点具有有线连接的无线通信系统100内执行。

视例如使用的接入技术而定，根据一些可选实施例，无线通信系统100可包括控制节点。控制节点例如可以是无线电网络控制器(RNC)。控制节点是无线通信系统100中的管控单元，负责控制连接到该控制节点的基站110。可选控制节点可还例如执行无线电资源管理、一些移动性管理功能，并且例如可提供与要从基站110发送到终端120的信息数据相关联的调制信息，此处只提及示出控制节点的一些可能功能的一些简要示例。

经由无线通信系统100内包括的基站110，终端120可还与图1中未示出的其它终端通信。

基站110还适用于调度从终端120到基站110的上行链路传输。为准许特定终端120对特定上行链路资源的访问权，如将结合图2进一步更详细解释的一样，基于在终端120处的估计缓冲区状态，将准许从基站110发送到该特定终端120。

表达“下行链路”此处用于指定从基站110到终端120的传输，而表达“上行链路”用于表示从终端120到基站110的传输。

图2示出根据一些实施例用于缓冲区状态估计的机制。基站110可确立第一分组何时已到达终端120的缓冲区的猜测。该猜测可基于关于服务行为的知识来猜测到达时间和分组大小。此类知识可包括例如在通话时大多数VoIP编解码器具有20 ms的固定帧间隔。而且，在静默状态中，帧间隔可增大到例如160 ms (AMR)。此外，可假设例如分组大小可估计为与前一分组相同。在应用鲁棒报头压缩(ROHC)时，这也可以是有效的。还有，根据一些实施例，通过检查已收到分组的大小，可检测到诸如从通话状态到静默状态的更改等编解码器状态更改。

根据一些实施例，可通过使用终端缓冲区为空时调度请求的接收作为参考点，然后每次为通过的每个帧间隔添加一个帧间隔，估计最后通话帧的到达时间T。

进行的计算可由基站110用作参数以便估计终端120的缓冲区中最早帧的到达时间。因此，通过先估计最后通话帧的到达时间，然后对于估计缓冲区要包含的每个附加帧减去一个帧间隔，可估计最早帧的到达时间。随后，通过从当前时间减去最早到达时间，可计算延迟。根据一些实施例，此延迟随后可用于进行有关该特定终端120的调度决定。

估计缓冲区要包含的帧数量N可从缓冲区的估计大小B除以预期分组大小S并上舍入而计算得出： 

随后，最早帧的到达时间可计算为：

其中，F是提供的服务的帧间隔。

根据一些实施例，估计缓冲区要包含的帧数量可通过每帧间隔增大计数器N，并且每次基站110收到帧时降低同一计数器而计算得出。随后，可如上所述计算延迟D。

根据一些实施例，还可通过随机或根据某一模式发送上行链路准许到终端120而估计最后通话帧的到达。如果在缓冲区中有通话帧，则终端120将传送数据，否则只传送填充。

最后通话帧的到达时间随后可确定在只带有填充的一次传输与带有数据的传输或在终端120传送调度请求时的调度请求之间的间隔内。此估计可还通过在例如每个循环帧周期等估计间隔内传送更多准许来改进。随后，可如前面所述计算延迟。

图3A是示出在基站110中执行的方法步骤301-306的实施例的流程图。方法旨在计算终端120的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数。基站110和终端120包括在无线通信系统100中。终端缓冲区布置为包括帧，所述帧又布置为包括数据。

方法可在第一主动缓冲区估计状态或第二被动状态其中任一个中执行。第一主动缓冲区估计状态可对应于通话编解码器状态。第二被动状态对应于静默编解码器状态。

为适当计算在终端120的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数，方法可包括多个方法步骤301-306。

然而，要注意的是，所述方法步骤301-306中的一些是可选的，并且只包括在一些实施例内。此外，要注意的是，方法步骤301-306可以任何任意的时间顺序执行，并且例如步骤301和步骤303等其中的一些步骤或甚至所有步骤可同时执行，或者以变化的、任意重新排列的、分解的或甚至完全相反的时间顺序执行。方法可包括以下步骤：

步骤301

确定终端120请求哪个服务。根据一些实施例，服务例如可以是VoIP。

步骤302

此步骤是可选的，并且可只在一些实施例内执行。

根据一些实施例，可从终端120接收调度请求。

步骤303

估计包括要从终端120收到的传送数据的最后帧的到达时间。

根据一些实施例，包括传送数据的最后帧的到达时间的估计可包括估计终端缓冲区在时间上何时为空。而且，基于在终端缓冲区估计为空时收到的调度请求的传输时间，可确立起始时间点。此外，可为通过的每个帧间隔在该时间添加一个已确立帧间隔。

根据一些实施例，最后帧的到达时间的估计可包括在第一时间点向终端120发送准许。此外，可从终端120接收传输。而且，可确定已收到传输是只包括填充还是包括传送数据。如果已收到传输只包括填充，则可在该时间点不低于已确立帧间隔内时间间隔的以前设置的下限时，将它设置为该时间间隔的下限。如果已收到传输包括传送数据，则可在该时间点不高于已确立帧间隔内时间间隔的以前设置的上限时，将它设置为该时间间隔的上限。随后，可考虑包括传送数据的最后帧的到达时间要处于时间间隔的设置下限与设置上限之间。此外，根据一些实施例，可在相对于第一时间点移动的时间点，将新准许发送到终端120。进一步与图3B关联论述该后一实施例。

步骤304

估计终端120的缓冲区中包括的帧数量。

根据一些可选实施例，可通过获得终端缓冲区大小的估计、估计要从终端120收到的帧的大小并将获得的缓冲区大小的估计除以帧的估计大小，来执行缓冲区中包括的帧的估计。结果商是整数时随后可选择该结果商作为终端缓冲区中包括的帧数量的估计。否则，结果商可上舍入到下一整数，并且可选择该下一整数作为终端缓冲区中包括的帧数量的估计。

然而，根据一些实施例，通过估计终端120生成的帧数量、对从终端120收到的帧的数量计数以及从估计终端120要生成的帧数量中减去收到帧的数量，可执行缓冲区中包括的帧的估计。随后可选择结果整数作为终端缓冲区中包括的帧数量的估计。

步骤305

确立根据确定的服务的帧间隔。

步骤306

通过从包括传送数据的最后帧的估计到达时间中对于除最早帧外估计终端缓冲区要包括的每个帧减去一个已确立帧间隔，来估计终端缓冲区中最早帧的到达时间。

图3B

图3B示出在基站110中方法步骤的特定实施例。在图3B的点A，终端120的缓冲区可已知为空。在图3B的点B，终端120在从基站110收到允许至少一个分组的准许时传送分组。然而，如果传输只包括填充，即0个收到帧，则帧在间隔0中到达。否则，即如果传输包括在1个收到帧中的至少一些数据，则帧将在间隔1中到达。

图3C

图3C示出在基站110中方法步骤的特定实施例。可已知帧在点C与点D之间到达，但它尚未传送。在点E，终端120可在收到允许不止一个分组的准许时传送数据。如果传输包括一个帧，则第二帧可在间隔1中到达。否则，如果收到2个帧，则第二帧可在间隔2中到达。

图4是示出位于基站110中的装置400的实施例的框图。装置400配置为执行方法步骤301-306以计算在终端120的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数。基站110和终端120包括在无线通信系统100内。终端120包括布置为缓冲帧的缓冲区，这些帧又布置为包括数据。

为清晰起见，已从图4省略装置400的对执行本发明方法不是完全必需的任何内部电子器件。

装置400包括确定单元401。确定单元401适用于确定终端120请求的服务。而且，装置400包括第一估计单元403。第一估计单元403适用于估计包括要从终端120收到的传送数据的最后帧的到达时间。另外，装置400包括第二估计单元404。第二估计单元404适用于估计在终端120的缓冲区中包括的帧数量。此外，装置400也包括确立单元405。确立单元405适用于根据确定的服务确立帧间隔。另外附加地，装置400包括第三估计单元406。第三估计单元406适用于通过从包括传送数据的最后帧的估计到达时间中对于除最早帧外估计终端缓冲区要包括的每个帧减去一个已确立帧间隔，来估计终端缓冲区中最早帧的到达时间。

装置400可还包括接收单元302。接收单元302可适用于从终端120接收调度请求。附加地，装置400可包括发送单元410。发送单元410可适用于向终端120发送准许。

根据一些实施例，装置400可还包括处理单元420。处理单元420可由例如中央处理单元(CPU)、处理器、微处理器或可解释和执行指令的其它处理逻辑表示。处理单元420可执行用于数据的输入、输出和处理的所有数据处理功能，包括数据缓冲和装置控制功能，诸如呼叫处理控制、用户接口控制或诸如此类。

要注意的是，包括在装置400内的所述单元401-420可视为单独的逻辑实体，但不必视为单独的物理实体。单元401-420的任一个、一些或所有可包括在或共同布置在同一物理单元内。然而，为便于理解装置400的功能，包括的单元401-420在图4中示为单独的单元。

因此，根据一些实施例，传送单元410和例如接收单元402可包括在一个物理单元、收发信机内，收发信机可包括传送器电路和接收器电路，收发信机分别经由可选天线将输出射频信号传送到终端120和从终端120接收输入射频信号。在不脱离所述装置的范围的情况下，天线可以为嵌入式天线、可伸缩天线或任何其它任意天线。在基站110与终端120之间传送的射频信号可包括业务和控制信号，例如，用于输入呼叫的寻呼信号/消息，这些信号可用于建立和维护与另一方的话音呼叫通信，或者传送和/或接收数据，例如SMS、电子邮件或MMS消息等。

基站110中的计算机程序产品

基站110中的方法步骤301-306可通过基站110中的一个或多个处理器单元420连同用于执行本发明方法步骤301-306的功能的计算机程序代码一起实现。因此，包括用于在基站110中执行方法步骤301-306的指令的计算机程序产品可计算在终端120的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数。

上述计算机程序产品可例如以数据载体的形式提供，数据载体携带在被载入处理器单元420中时用于执行根据本发明解决方案的方法步骤的计算机程序代码。数据载体例如可以是硬盘、CD ROM盘、记忆棒、光存储装置、磁存储装置或诸如盘或磁带等能够保持机器可读数据的任何其它适当媒体。计算机程序代码还能够提供为在服务器上的纯程序代码，并例如通过因特网或内联网连接远程下载到基站110。

此外，（包括用于执行方法步骤301-306中的至少一些方法步骤的指令的）计算机程序产品在基站110内包括的处理单元420上正运行该计算机程序产品时，可用于在基站110中实现用于计算在终端120的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数的前面所描述方法。

本发明可实施为在无线电基站110中的方法和装置和/或计算机程序产品。因此，本发明可采取完全硬件实施例、软件实施例或组合软件与硬件方面的实施例形式，所有这些在本文中统称为“电路”。此外，本发明可采取计算机可用存储媒体上的计算机程序产品形式，该媒体中包含有计算机可用程序代码。任何适合的计算机可读媒体均可利用，包括硬盘、CD-ROM、光存储装置、诸如支持因特网或内联网的传输媒体或磁存储装置等。

附图所示特定示范实施例的详细说明中使用的术语并不是要限制本发明。

在本文使用时，单数形式冠词除非另有明确说明，否则也旨在包括复数形式。还可理解，术语“包括”、“包含”在本说明书中使用时用于指定所述特性、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或多个其它特性、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。将理解，在元件被称为“连接”、“耦合”到另一元件时，它可直接连接或耦合到另一元件，或者可存在中间元件。此外，“连接”或“耦合”在本文中使用时可包括无线连接或耦合。在本文使用时，术语“和/或”包括一个或多个相关联所列项目的任一和所有组合。

Claims (6)

1.在基站(110)中用于计算在终端(120)的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数的方法，所述基站(110)和所述终端(120)包括在无线通信系统(100)中，所述终端缓冲区布置为包括帧，所述帧又布置为包括数据，所述方法包括以下步骤：

确定(301)所述终端(120)请求的服务，

估计(303)包括要从所述终端(120)收到的传送数据的最后帧的到达时间，

估计(304)所述终端(120)的缓冲区中包括的帧数量，

根据确定的服务确立(305)帧间隔，

通过从包括传送数据的最后帧的估计到达时间中对于除最早帧外估计所述终端缓冲区要包括的每个帧减去一个已确立帧间隔，估计(306)所述终端缓冲区中最早帧的到达时间，以及

通过从当前时间减去所述最早帧的到达时间来计算延迟。

2.如权利要求1所述的方法，其中估计(304)所述终端(120)的所述缓冲区中包括的帧数量的步骤包括：

获得所述终端缓冲区大小的估计，

估计要从所述终端(120)收到的帧的大小， 

将获得的所述缓冲区大小的估计除以帧的估计大小，

在结果商为整数时，选择所述结果商作为所述终端缓冲区中包括的帧数量的估计，否则将所述结果商上舍入为下一整数，并且选择该结果整数作为所述终端缓冲区中包括的帧数量的估计。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中估计(304)所述终端(120)的所述缓冲区中包括的帧数量的步骤包括：

估计所述终端(120)生成的帧数量， 

对从所述终端(120)收到的帧的数量计数， 

从估计要由所述终端(120)生成的帧数量中减去收到帧的数量，

选择所述结果整数作为所述终端缓冲区中包括的帧数量的估计。

4.如权利要求1-2任一项所述的方法，还包括以下步骤：

接收(302)来自所述终端(120)的调度请求，以及；

其中估计(303)包括要从所述终端(120)收到的传送数据的最后帧的到达时间的所述步骤包括：

估计所述终端缓冲区在时间上何时为空，

基于在所述终端缓冲区估计为空时所述已收到调度请求的传输时间，确立起始时间点，

每次为通过的每个帧间隔添加一个已确立帧间隔。

5.如权利要求1-2任一项所述的方法，其中估计(303)包括要从所述终端(120)收到的传送数据的最后帧的在所述已确立帧间隔内的到达时间的所述步骤包括：

在第一时间点向所述终端(120)发送准许，

接收来自所述终端(120)的传输，

确定所述已收到传输是只包括填充还是包括传送数据，

如果所述已收到传输只包括填充，则在该时间点不低于所述已确立帧间隔内时间间隔的以前设置的下限时，将它设置为所述时间间隔的下限，

如果所述已收到传输包括传送数据，则在该时间点不高于所述已确立帧间隔内时间间隔的以前设置的上限时，将它设置为所述时间间隔的上限，

将包括传送数据的最后帧的到达时间考虑为处于所述时间间隔的所述设置下限与所述设置上限之间，

在相对于所述第一时间点移动的时间点，重复发送新准许到所述终端(120)。

6.在基站(110)中用于计算在终端(120)的缓冲区中包括的数据的延迟时间参数的装置(400)，所述基站(110)和所述终端(120)包括在无线通信系统(100)中，所述终端缓冲区布置为包括帧，所述帧又布置为包括数据，所述装置(400)包括：

确定单元(401)，适用于确定所述终端(120)请求的服务，

第一估计单元(403)，适用于估计包括要从所述终端(120)收到的传送数据的最后帧的到达时间，

第二估计单元(404)，适用于估计在所述终端(120)的缓冲区中包括的帧数量，

确立单元(405)，适用于根据确定的服务确立帧间隔，

第三估计单元(406)，适用于通过从包括传送数据的最后帧的估计到达时间中对于除最早帧外估计所述终端缓冲区要包括的每个帧减去一个已确立帧间隔，来估计所述终端缓冲区中最早帧的到达时间，

其中所述装置(400)适合于：通过从当前时间减去所述最早帧的到达时间来计算延迟。