CN104662985A - 用于调度数据传输的设备、方法和计算机程序 - Google Patents

Abstract

实施例提供用于调度数据传输的设备、方法和计算机程序。设备(10)能够操作用于在移动通信系统中向移动收发器调度数据传输。设备(10)包括用于确定在向移动收发器的第一数据分组的传输和下一数据分组的传输之间的延迟的装置(12)，该延迟依赖于从移动收发器接收到的针对第一数据分组的确认分组。设备(10)进一步包括用于基于延迟向移动收发器调度数据传输的装置(14)。

Description

用于调度数据传输的设备、方法和计算机程序

技术领域

本发明的实施例涉及数据传输，更具体地但不排他地涉及在无线通信中对数据传输进行调度。

背景技术

对移动服务的更高数据速率的需求正在稳步增加。同时,如第三代系统(3G)和第四代系统(4G)那样的现代移动通信系统提供增强的技术，该技术实现更高的频谱效率，并且允许更高的数据速率和小区容量。随着运营商寻求扩展他们的网络的覆盖和容量，先进的传输概念成为一种前进的方式。

传统的移动通信系统使用电路交换和分组交换数据。虽然对于电路交换数据传输，无线电资源以面向连接的方式被永久性预留，但是分组数据传输使用调度，即无线电资源以较少连接的方式非永久性地被指配。向某些用户指配无线电资源以用于分组数据传输的过程也被称为调度。执行调度的实体也被称为调度器。移动通信系统的架构趋向于越来越集中。换言之，移动通信网络的越来越多的智能被集中于集中式实体，并且其中执行无线信号的发射和接收的传输点变得越来越简单。例如，这种架构受在传输点处可以获得的储备驱动。由于大量传输点被用于移动通信系统，所以它们可以被保持为尽可能的廉价。而且，在处理资源集中于网络中的中心节点处时，可以增加处理资源的效率。

当调度器也需要处理资源时，存在也将调度器移动到移动通信系统的中心点的动机。另一方面，调度器考虑移动通信系统中的移动收发器的迅速改变的无线电条件。因此，存在如下的另一趋势：移动调度器尽可能接近于无线接口，以便能够对在无线接口上的迅速改变的条件快速地作出反应。调度器距离无线接口移动得越远，针对调度的延迟越长。另一点是在使用自动重传时，在具有移动收发器的反馈回路上的延迟。在自动重传中，传输通过相应确认分组而被肯定确认或否定确认，并且在否定确认的情况下自动被重传。调度器距离无线接口越远，延迟越长，直到这样的确认分组能够被接收为止。

Stefan Brueck等人在“Centralized Scheduling for JointTransmission Coordinated Multi-Point in LTE-Advanced”中公开了考虑用于高级LTE的协调多点发射/接收，作为工具以改善高数据速率的覆盖、小区边缘吞吐量和/或以增加系统吞吐量。联合传输方案是针对下行链路的小区之间的协调传输的示例。这里，从多个小区到单个移动站相干地或者非相干地同时传输数据。在本文中，提出用于联合传输协调多点(JT CoMP)的集中式MAC调度方法。由于若干基站联合地向单个移动站进行发射，因此基站一起被分组在所谓的集群中。还研究了若干集群策略。焦点在于向现有3GPP LTE版本8系统仅添加低复杂度的方案。针对不同的静态小区集群方法，对具有各种系统负载的全缓冲和突发流量模型的非相干传输提供了仿真结果。

文献EP 1 289 219 A1公开了对数据分组进行调度的方法，该数据分组用于通过与其它终端共享的信道从第一终端到第二终端进行传输，该方法包括监控从接受用于传输的分组起的时间间隔以及对用于传输的分组进行调度。如果传输不成功，则分组被调度用于在预定时间内重传。根据该时间间隔选择预定时间。

文献US 2009/279480 A1公开了针对多载波无线通信网络中的基站调度传输的方法，该方法包括在第一载波上针对一个或多个用户对数据分组的初始传输进行调度，而不预留第一载波上的调度容量用于重传。这样做增加了第一载波的用于初始传输的调度容量。该方法进一步包括根据需要对一个或多个第二载波上的数据分组中的给定数据分组的重传进行调度。该方法允许在第一载波上对更多的流量进行调度，这就意味着较不频繁地需要多载波传输，以传达以一个或多个接收器为目标的所有流量。因此，那些接收器花更多的时间用减少的接收器带宽(相比于接收不止一个载波所需要的带宽)进行操作，这降低了操作功率。

发明内容

实施例基于以下发现：在集中移动通信系统的架构时可以获得一些优点。也就是说，例如基站收发器的一些必需功能可以被集中，而基站收发器可以与彼此进行通信。另一个发现在于，其中中心部件与远程部件进行通信的分解架构也具有优点。然后，基站的一些部分可以定位于中心部件处，而其它部分定位于更靠近天线的远程部件。在这样的架构中，多个基站收发器可以将它们的功能部分重新定位于相同中心部件。具有中心部件的一个优点可以在于，可以使得先进的协作方案(例如，诸如协作多点传输(CoMP)之类的涉及多个传输点的方案)能够更容易。而且，可以降低运营费用(OPEX)。另一个发现在于，分解架构可能具有缺点，因为针对在远程部件和中心部件之间的数据传输，可能引入附加延迟。

因此，实施例向移动通信系统中的移动收发器提供用于对数据传输进行调度的设备。也就是说，该设备可以被包括或包含在移动通信系统的基站收发器中。在其它实施例中，所述设备可以被包括在移动通信系统的集中式部件或远程部件中。

在一些实施例中，该设备可以被包括在无线或移动通信系统中。例如，移动通信系统可以对应于以下各项之一：由第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化的移动通信系统，如全球移动通信系统(GSM)、用于GSM演进的增强型数据速率(EDGE)、GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)、通用地面无线电接入网络(UTRAN)或演进UTRAN(E-UTRAN)、长期演进(LTE)或高级LTE(LTE-A)；或者具有例如全球微波接入互操作性(WIMAX)IEEE 802.16或无线局域网(WLAN)IEEE 802.11这样的不同标准的移动通信系统，一般地基于时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、码分多址(CDMA)等的任何系统。在下文中，术语移动通信系统和移动通信网络被同义地使用。

移动通信系统可以包括可操作用于与移动收发器传达无线电信号的多个传输点或基站收发器。在实施例中，移动通信系统可以包括移动收发器和基站收发器。移动收发器可以对应于智能电话、蜂窝电话、用户设备、膝上型电脑、笔记本电脑、个人计算机、个人数字助理(PDA)、通用串行总线(USB)棒、汽车等。按照3GPP术语，移动收发器还可以称为用户设备(UE)或用户。基站收发器可以定位于网络或系统的固定或静止部分中。基站收发器可以对应于远程无线电头、传输点、接入点、宏小区、小小区、微小区、毫微微小区、城市小区等。基站收发器可以是有线网络的无线接口，该无线接口使得向UE或移动收发器的无线电信号传输能够进行。这样的无线电信号可以符合如例如由3GPP标准化的或一般地遵从一个或多个上面列出的系统的无线电信号。因而，基站收发器可以对应于NodeB、eNodeB、BTS、接入点等。

因而，移动通信系统可以是蜂窝的。术语小区指的是分别由传输点、基站收发器或NodeB、eNodeB提供的无线电服务的覆盖区域。在一些实施例中，小区可以对应于扇区。例如，扇区可以使用扇区天线来实现，扇区天线提供用于覆盖在基站收发器周围的角形区域的特性。在一些实施例中，例如，基站收发器可以操作分别覆盖120°(在三个小区的情况下)、60°(在六个小区的情况下)的扇区的三个或六个小区。移动收发器可以被登记或者与小区关联，即它可以被关联到小区，使得数据可以在关联小区的覆盖区域中使用专用信道、链路或连接在网络和移动装置之间进行交换。

设备进一步包括用于确定在向移动收发器的第一数据分组传输和下一数据分组传输之间的延迟的装置，该延迟依赖于从移动收发器接收的针对第一数据分组的确认分组。用于确定的装置可以对应于确定器。在一些实施例中，用于确定的装置可以对应于在其上执行相应软件的处理部件。例如，用于确定的装置可以实现在数字信号处理器(DSP)上，在DSP上执行相应软件。在向移动收发器的数据分组的发射和从移动收发器接收的确认分组的接收之间的延迟可以借助于测量来确定。换言之，用于确定的装置可以能够操作用于测量该延迟。在其它实施例中，该延迟可以存储在存储器中并且从存储器读取，并且因此，它可以是预先确定的。例如，这样的延迟可以例如借助于运营和维护(O&M)工作来手动调整。

换言之，该设备确定在数据分组的传输和下一数据分组的传输之间的延迟，在该延迟期间等待确认分组的接收。该设备可以定位在网络中的某处。例如，该设备可以定位成靠近发射或接收天线，例如正好在传输点处。在其它实施例中，该设备可以定位在中心部件中，例如在其中集中了多个过程或处理资源的部件中。因此，实施例可以提供如下优点，即延迟可以被单独考虑，从而依赖于移动收发器的容量和设备在移动通信系统内的位置。

延迟本身可以被看作往返时间(RTT)。RTT可以是在向移动收发器调度(即发射)数据分组的时候、直到移动收发器已经确认或否认接收到所述数据分组和可以发射下一数据分组之间的时间。确认或否认可以使用确认分组来执行，确认分组从移动收发器被发射回到传输点或者回到用于调度的设备。而且，用于调度的设备包括用于基于延迟向移动收发器调度数据传输的装置。换言之，该设备可以考虑上述延迟。因此，在移动收发器具有有限的容量时，可以考虑延迟以用于调度，并且在移动收发器已经达到其容量时，没有进一步的数据传输可以被调度。

在实施例中，数据传输可以以重复的传输间隔来组织。这种传输间隔可以对应于无线电帧、子帧、时间传输间隔(TTI)、时隙等。在一些实施例中，延迟可以借助于这种传输间隔的数量来确定。例如，延迟可以被确定为无线电帧、子帧、时间传输间隔等的数量。

在一些实施例中，可能已知的是，延迟对应于传输间隔的数量。如果移动收发器的容量(例如，用于接收或处理传输和重传的容量)是有限的，则延迟对于移动通信系统的整体性能可能是至关重要的。例如，在移动收发器在延迟时段内用完它的处理容量时，可以不执行针对所述移动收发器的进一步数据传输的调度，因为移动接收器将不能够处理调度数据的任何附加传输。因此，实施例可以提供如下优点：调度器可以考虑移动收发器的有限容量以及延迟，并且可以因此实现无线电资源的更高效使用。尽管进一步的无线电资源可用，但是在调度移动收发器时——尽管它不具有针对所述传输的处理容量——也可能发生无线电资源的低效使用，或者在UE的处理容量用完时，也可能发生无线电资源的低效使用。换言之，实施例可以提供如下优点：可以实现移动通信系统内的无线电资源的利用的更高效率。

在一些实施例中，用于确定的装置可以能够操作用于确定移动收发器的传输周期容量。传输周期容量可以对应于针对其没有接收到确认分组的数据传输的最大数量。换言之，移动收发器可以利用确认数据分组对每个数据传输作出响应，确认数据分组可以包括肯定确认或否定确认(否认)。依赖于设备在移动通信系统内的位置并且依赖于移动通信系统的处理速度，传输周期容量可以少于将在延迟时段内可能的传输的最大数量。

例如，如果移动收发器具有一次两个、四个、八个、十二个、十六个等传输的传输周期容量，那么该数量将确定在从UE接收到确认分组(这将再次将传输资源设置成空闲)之前来自用于调度的装置的后续有效载荷数据传输的数量。这样的传输周期资源或传输资源也可以被称为传输过程。那么，传输过程可以包括有效载荷数据分组向移动收发器的实际传输以及对应确认分组的接收。换言之，从向移动收发器发射数据分组的时间直到从所述移动收发器接收到针对所述数据分组的确认数据分组，将占用传输过程。而且，对于移动收发器来说过程的数量可能是有限的，这是由于在移动收发器处有限的处理资源。由于针对由该设备调度的每个有效载荷数据分组，在移动收发器处使用或利用另一传输过程，所以移动收发器可以在延迟时段内用尽传输过程。如果发生这种情况，没有更多的数据可以被发射或调度到所述移动收发器。因此，用于调度的装置可以能够操作用于进一步使向移动收发器的数据传输基于移动收发器的传输周期容量。实施例可以提供如下优点：通过在调度决策中考虑传输周期容量可以避免传输间隙。

在进一步的实施例中，用于调度的装置可以能够操作用于向多个移动收发器调度数据传输。换言之，被指配用于向移动收发器的数据传输的无线电资源可以在多个移动收发器之间共享，每个移动收发器具有传输周期容量。用于调度的装置可以能够操作用于进一步使数据传输的调度基于正被调度用于数据传输的移动收发器的数量。因此，通过考虑它们的个体传输周期容量，无线电资源可以在正被调度用于数据传输的若干移动收发器之间共享或调度。因此，实施例可以提供如下优点：可以实现无线电资源的更高效使用。

用于调度的装置可以进一步能够操作用于基于调度度量来对数据传输进行调度。在实施例中，可以针对每个待调度的移动收发器确定调度度量。例如，调度度量可以是比例公平调度度量。那么，用于调度的装置可以能够操作用于基于调度度量来确定待调度的移动收发器，直到达到所确定的移动收发器的传输周期容量。用于调度的装置可以进一步能够操作用于在达到移动收发器(其是基于调度度量而被确定的)的传输周期容量时，确定不同的移动收发器。换言之，可以针对每个移动收发器确定调度度量。按照传统概念，调度度量可以确定移动收发器被调度的顺序，即它们以该顺序被指配无线电资源以用于数据传输。在实施例中，除了调度度量，调度器可以考虑移动收发器的传输周期容量。换言之，尽管根据调度度量移动收发器可以具有最高优先级，但是在达到它的传输周期容量时，实施例的调度器可以不调度所述移动收发器。在实施例中，调度器或用于调度的装置然后可以宁可调度具有第二最高优先级的移动收发器。再次，实施例可以提供如下优点：进行无线电资源的更高效使用。

在实施例中，确认分组可以包括关于在移动收发器处接收数据分组的肯定或否定确认。至少只要确认数据分组是肯定的，该确认数据分组就可以终止传输过程。肯定确认允许将过程重新用于新数据的传输。如果实现否定确认，则过程可以仍然被相同数据的重传占用。如果发生重传，则过程可被阻塞另一延迟时段，直到接收到关于重传的确认分组。用于调度的装置可以能够操作用于考虑在移动收发器处的传输过程的状态。用于调度的装置可以进一步能够操作用于使向移动收发器的数据传输基于比例公平调度度量。比例公平调度度量可以考虑在数据传输的传输点和移动收发器之间的无线电信道的信道容量或无线电信道质量。

换言之，独立于用于调度的装置的位置，在某一时刻执行从传输点到移动收发器的无线传输。在两者之间存在具有众多效应和传播性质的信道，这产生熟知的无线电信道。所述信道的质量可以通过相应质量量度来确定。质量量度可以考虑在移动收发器处的衰减、衰落条件、干扰、接收功率等。一种质量量度是从移动收发器向传输点或甚至调度器提供的信道状态信息(CSI)。此外，比例公平调度度量可以考虑移动收发器在过去的时间间隔期间接收的平均数据速率。时间间隔可以跨多个无线电帧、子帧、TTI等延伸。换言之，比例公平调度器考虑移动收发器的信道质量以及移动收发器在某个时间间隔期间实现的平均数据速率。

在实施例中，用于调度的装置可以能够操作用于向多个移动收发器调度数据传输，并且用于进一步使数据传输的调度基于正被调度用于数据传输的移动收发器的数量。换言之，虽然可以存在可用于调度的多个移动收发器，但是同时正被调度的移动收发器的数量可能是有限的。调度器可以考虑其可以同时被调度的移动收发器的数量。

在进一步的实施例中，用于调度的装置可以能够操作用于从多个移动收发器中确定每传输间隔中待调度的移动收发器的平均数量。移动收发器的平均数量可以基于延迟和传输周期容量。换言之，一旦延迟和传输周期容量已知(例如就传输过程的最大数量而言)，就可以确定移动收发器的平均数量，该移动收发器可以在每传输间隔中是活动的，以便最好地使用它。已经确定了每传输间隔中待调度的移动装置的这种平均数量，调度器可以对这种数量进行考虑。例如，每传输间隔的移动收发器的平均数量对应于2，那么在一个传输间隔中可以调度单个移动收发器，而在随后的传输间隔中可以调度三个移动收发器，使得每传输间隔的移动收发器的平均数量等于2。

用于调度的装置可以能够操作用于在延迟时段的时间传输间隔中调度多个移动收发器。延迟时段可以对应于具有至少延迟的持续时间的传输间隔的序列。在一些实施例中，可以调度移动收发器，使得在延迟时段的传输间隔中被调度的移动收发器的平均数量等于或低于每传输间隔待调度的移动收发器的平均数量。

在进一步的实施例中，用于调度的装置可以能够操作用于确定每传输间隔的计数器。可以使计数器基于延迟时段、待调度的移动收发器的数量、和/或就传输间隔而言的传输周期容量。用于调度的装置可以能够操作用于使移动收发器的调度基于计数器。换言之，可以测量或监控计数器，以保持跟踪如下情况：在其延迟时段期间的比由其传输周期容量表示的传输间隔更多的传输间隔期间，没有移动收发器被调度。于是实施例可以提供如下优点：可以减少或甚至避免传输间隙。

在实施例中，可以进一步使计数器基于在先前传输间隔中已被调度的移动收发器的数量。此外，可以进一步使计数器基于在延迟时段的当前传输间隔之前的传输间隔中已被调度的移动收发器的数量。在实施例中，可以考虑不同移动收发器的各种各样的星座(constellation)和传输，以便确定如下量度：基于该量度可以减少或甚至避免超出各个移动收发器的传输周期容量。

实施例进一步提供用于在移动通信系统中向移动收发器调度数据传输的方法。该方法包括确定在向移动收发器的第一数据分组的传输和下一数据分组的传输之间的延迟，该延迟依赖于从移动收发器接收的针对第一数据分组的确认分组。该方法进一步包括基于延迟向移动收发器调度数据传输。

而且，实施例提供具有程序代码的计算机程序，用于在计算机或处理器上执行该计算机程序时，执行上述方法之一。

实施例可以提供如下优点：通过考虑分解架构可以优化或改善调度器或调度决策。当确定了某个移动装置的延迟时，可以考虑该延迟并且可以使调度决策基于该延迟。于是，调度器可以提前计划并且将一个或多个移动收发器指配到相应无线电资源。换言之，在实施例中，调度器可以预见某个移动收发器的传输周期容量可能被用尽。然后，调度器可以宁可在单个过程中使用大的数据分组(即在一次使用更多的无线电资源方面)调度所述移动收发器，而不是调度多个更小的数据分组，这里假定移动收发器具有基于调度度量的相应优先级。换言之，调度器在考虑移动收发器的限制的同时，确定应当调度哪个移动收发器。而且，在实施例中，调度器仍然可以实现频率分集，因为仍然可以考虑频域中用于移动收发器的无线电信道，以及相应优点：仍然可以向所述移动收发器指配无线电资源。总体而言，实施例可以实现移动通信系统的系统性能的更高或改善的效率。

附图说明

仅通过示例的方式，并且参照附图，将使用设备和/或方法和/或计算机程序的以下非限制性实施例来描述一些其它特征或方面，在附图中：

图1图示调度设备的实施例；

图2图示实施例中的架构的框图；

图3示出实施例中的图示移动收发器的传输周期容量的子帧序列；

图4示出实施例中的图示数据传输的子帧序列；

图5示出实施例中的图示数据传输的子帧序列；以及

图6示出用于调度数据传输的方法的实施例的框图。

具体实施方式

现在将参照附图更详细地描述各种实施例。在图中，为了清楚可以放大线、层和/或区域的厚度。

据此，虽然实施例能够有各种修改和替代形式，但是其实施例在附图中通过示例的方式示出，并且将详细描述于此。然而，应该理解，并不意图将实施例限制于所公开的特定形式，而是相反，实施例将涵盖落入本发明的范围内的所有修改、等价物和替代。贯穿附图的描述，相同的数字指代相同或相似的元件。

将理解的是，在元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相比之下，在元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，没有中间元件存在。用于描述元件之间的关系的其它词语应该以相同的方式来解释(例如，“在……之间”对“直接在……之间”、“邻近”对“直接邻近”等)。

本文中使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并且不旨在于限制示例实施例。如本文中使用的，单数形式“一”、和“该”旨在于也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。将进一步理解的是，术语“包括”、“包含”和/或“具有”在本文中使用时，指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。

除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与实施例所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，术语——例如在常用字典中定义的那些——应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不会在理想化或过于正式的意义上来解释，除非本文中明确如此定义。

在以下描述中，一些部件将被展示在具有相同引用符号的多个图中，但是可以不多次详细描述。那么部件的详细描述可以应用于该部件的所有出现。

图1示出调度设备10的实施例。该设备可操作用于在移动通信系统中向移动收发器调度数据传输。该设备10包括用于确定在向移动收发器的第一数据分组的传输和下一数据分组的传输之间的延迟的装置12，该延迟依赖于从移动收发器接收的针对第一数据分组的确认分组。调度设备10进一步包括用于基于延迟向移动收发器调度数据传输的装置14。用于确定的装置12与用于调度的装置14耦合。

在下文中，假定移动通信系统为LTE系统。LTE主要基于分散式架构。大部分功能定位在基站收发器中，即在eNodeB(eNB)中。eNB可以经由X2接口与彼此进行通信(eNB间通信)。图2图示实施例中的架构的框图。图2图示LTE系统中的远程部件30，其被定位成与中心部件32分离。远程部件30和中心部件32通过回程网络耦合，这在两个方向上都引入回程延迟，即针对从远程部件30向中心部件32的数据传输的方向以及反之亦然。因此，往返时间(RTT)对应于两倍的回程单路延迟。这也示出在图2中。图2图示所谓的分解架构。由此部分eNB功能定位于中心部件32中，而其余eNB功能定位于靠近天线的远程部件30中。多个eNB可以将它们的部分功能重新定位到相同中心部件32。具有中心部件32的优点在于，它容易在上行链路(UL)和下行链路(DL)中实现诸如例如协作多点传输(CoMP)之类的高级协作方案。而且，可以降低OPEX。分解架构的缺点在于引入了附加延迟，这可能影响LTE协议。

例如，LTE假定8ms混合自动重传请求(HARQ)回路延迟。这一回路延迟对应于在调度第一数据分组和调度下一数据分组或第一数据分组的重传之间的时间，调度下一数据分组或第一数据分组的重传取决于在此期间已经在调度器设备10处分别接收到针对第一数据分组的肯定确认(ACK)还是否定确认(NACK)反馈。例如，从调度器10的角度来看，确认可以在传输之后的7ms是可用的，并且另外的1ms可能对于调度是必要的，从而总计为8ms的整体回路延迟。也就是说，8个HARQ过程足以使得移动收发器能够在每个子帧中被调度。因此，在LTE版本8/9/10中，每移动收发器定义8个HARQ过程。在分解架构的情况下，可能引入在调度器和移动装置之间的附加延迟。换言之，调度器可能需要超过8ms来接收ACK/NACK并且调度下一传输(重传)。这会导致一种情况，其中在系统性能方面调度移动收发器将是有益的，但是这可能不再是可能的，因为对应移动装置的所有8个HARQ过程都被阻塞，即尚未接收到HARQ ACK/NACK。

此外，频域比例公平调度(FDPFS)是在LTE系统中使用的调度技术。由于利用频率分集增益，FDPFS可以导致高的系统性能。FDPFS并不处理由于附加回程延迟产生的阻塞HARQ过程的问题，调度决策可以仅基于针对不同资源的(先前)移动吞吐量和所报告的信道质量指示符(CQI)。因此，可能出现如图3所示的情况。图3示出实施例中的图示移动收发器的传输周期容量的子帧序列。

如图3所示，数据传输以重复的传输间隔(其也被称为子帧)来组织。在本实施例中，以传输间隔或子帧的数目来确定延迟。图3图示示出向右的依据子帧的时间t以及向上的频率的视图图表。子帧序列开始于任意子帧n，并且延伸到子帧n+13。而且延迟被指示为由8ms HARQ延迟加上4ms回程RTT(即总计达12ms)组成。而且，假定一个子帧的持续时间也对应于1ms。如图3中指示的，延迟跨12ms延伸。而且，存在两个移动收发器，它们也被称为用户设备1(UE1)和用户设备2(UE2)。其中UE1和UE2被调度的子帧在附图中使用不同影线来指示。如图3所示，在子帧n至n+7中，两个活动的用户UE1和UE2二者都在它们相应的最好资源上被调度。两个UE都具有8个过程的传输周期容量，它们在子帧中通过对应编号来指示。

要注意的是，不要求LTE下行链路资源分配是连续的，但是由于简化的原因，图3示出针对每个UE的连续分配。由于两个UE都被假定为关于HARQ过程的数目是有限的，即它们被限于8个HARQ过程，在第一8个子帧之后两个UE都用尽未阻塞的HARQ过程。因此，在子帧n+8…n+13中，没有传输可被调度，因为在ACK/NACK在子帧n+12中被接收之前，不能调度移动装置。

在传统系统中，子帧n+8、…、n+11中的未使用资源可能导致降低的或次优的系统性能。因此，实施例可以考虑移动收发器的延迟。换言之，用于确定的装置12(见图1)可操作用于确定移动收发器的传输周期容量。传输周期容量对应于针对其没有确认分组已被接收到的数据传输的最大数量。换言之，在图3中所描绘的实施例中，传输周期容量对应于8个HARQ过程。而且，用于调度的装置14可操作用于进一步使向移动收发器的数据传输基于移动收发器的传输周期容量，这将在下文中详述。

例如，通过在某些子帧中调度仅单个移动装置，潜在地还通过更高的数据速率或更大的有效载荷数据分组，实施例可以使用FDPFS，并且它们可以考虑HARQ过程的可能阻塞。那么可以减少或甚至避免未使用资源，并且可以增加系统性能。由于阻塞HARQ过程产生的未使用资源的所述问题可以随着可被调度的移动装置的数量而减少，并且未使用资源的所述问题可以随着回程RTT而增加。

也就是说，用于调度的装置14可操作用于向多个移动收发器UE1、UE2调度数据传输。用于调度的装置14可操作用于进一步使数据传输的调度基于正被调度用于数据传输的移动收发器的数量。换言之，用于调度的装置14可以考虑UE1和UE2两个UE。

在以下实施例中，用于调度的装置14进一步可操作用于基于调度度量来调度数据传输。如上面所介绍的，调度度量对应于频域比例公平调度度量。每待调度的移动收发器(即针对UE1并且针对UE2)确定调度度量。用于调度的装置14进一步可操作用于基于调度度量来确定待调度的移动收发器，直到达到移动收发器的传输周期容量。换言之，回到上面的实施例，在调度度量使UE优先以被调度但是8个HARQ过程已经用完时，调度器将不考虑该UE，而是另一UE。用于调度的装置14可操作用于在达到移动收发器的传输周期容量时，确定不同的移动收发器用于被调度。也就是说，调度器14提前计划，以便减少或避免空传输子帧，如它们在图3中被示出的那样。

而且，实施例可以考虑增加HARQ过程的数量。HARQ过程的数量可以不仅反映HARQ延迟还有附加回程RTT。例如，如果在图3中的示例中HARQ过程的数量将从8增加到12，则在这种情景中将不存在所描述的阻塞HARQ过程问题。这样的实施例将具有缺点，即它会被制约为未来的LTE版本，因为LTE版本8/9/10将HARQ过程的数量制约为8。其它实施例可以使用其它调度度量。例如，实施例可以使用轮循调度器，而非比例公平调度器。根据实施方式，轮循调度器可以每子帧调度仅单个移动装置，即将所有可用传输资源指配到对应移动收发器。在一个移动装置接一个移动装置地调度时，只要所有移动装置的HARQ过程的总和高于HARQ延迟和回程RTT的总和，可以不存在任何未使用资源。这样的实施例可以具有如下缺点：轮循调度器可以不利用频率分集，这可能导致低移动性情景的次优的或降低的性能。

实施例可以提供如下优点：诸如上面描述的FDPFS之类的比例公平调度器可以被如此扩展，以在附加回程延迟的情况下考虑由于阻塞HARQ过程产生的未使用资源的风险。一方面，实施例可以提供用于避免未使用的阻塞HARQ过程的扩展调度器目标，并且另一方面，它们仍然可以尽可能多地利用频率分集。在实施例中，这可以通过如下方式来实现：动态地控制每个子帧中的分配数量，使得由于阻塞HARQ过程产生的未使用子帧被避免。

在下文中将描述更详细的实施例。这些实施例使用包括肯定(ACK)或否定(NACK)确认的确认数据分组，确认数据分组由移动收发器在接收到数据分组时被发射。按照上面所述，用于调度的装置14进一步可操作用于使向移动收发器的数据传输基于比例公平调度度量。比例公平调度度量考虑在数据传输的传输点(例如eNB)和移动收发器之间的无线电信道的信道容量或质量。比例公平调度度量可以进一步考虑在过去某个时间间隔期间(例如，在若干先前子帧期间)移动收发器接收的平均数据速率。

用于调度的装置14可操作用于向多个移动收发器(UE1和UE2)调度数据传输。而且，用于调度的装置14可操作用于进一步使数据传输的调度基于正被调度用于数据传输的移动收发器的数量。

在以下实施例中，用于调度的装置14在调度决策中考虑HARQ状态。调度器14确定关于回程延迟/RTT的信息。例如，这种信息可以被配置作为运营和维护(O&M)的一部分，即它可以从它之前存储的存储器中确定。在其它实施例中，关于回程延迟的信息可以由调度器14通过测量LTE标准所定义的HARQ回路延迟(即8ms)和在经由接收到对应HARQ ACK/NACK向移动装置发送分组和据此发送传输(重传)之间的有效回路延迟之差来确定。基于该信息，可以确定有效HARQ RTT＝HARQ延迟+回程RTT。

另外，调度器14知道活动移动装置的当前数量(numActiveMobiles)。基于该信息，调度器14可以计算在没有阻塞HARQ过程的风险情况下，每子帧中可以被调度的移动装置的数量(numMobilesPerSubframe)：

numMobilesPerSubframe＝

numActiveMobiles*numHARQProcessesPerMobile/HARQ RTT。

考虑图3中示出的示例：

numMobilesPerSubframe＝2*8/12＝1.33。

换言之，用于调度的装置14可操作用于从多个移动收发器确定每传输间隔或子帧中待调度的移动收发器的平均数量。移动收发器的平均数量基于延迟和传输周期容量。用于调度的装置14进一步可操作用于在延迟时段的子帧中调度多个移动收发器。延迟时段对应于至少具有延迟的持续时间的子帧序列。在图3所示的实施例中，这对应于12ms或12个子帧。用于调度的装置14可操作用于调度多个移动收发器，使得在延迟的子帧中被调度的移动收发器的平均数量等于或低于每传输间隔中待调度的移动收发器的平均数量。也就是说，在已经确定每子帧中待调度的移动收发器的平均数量之后，调度器可以确保针对延迟时段满足或低于移动收发器的所述平均数量。

用于调度的装置14可操作用于针对每个传输间隔或子帧确定计数器。该计数器基于延迟时段、待调度的移动收发器的数量以及就子帧的传输间隔而言的传输周期容量。用于调度的装置14可操作用于使移动收发器的调度基于计数器。基于numMobilesPerSubframe的确定值，可以控制在某个子帧或时间传输间隔(TTI)中可被调度的移动装置的最大数量。这可以通过令牌桶容易地实现。令牌可以对应于在某个子帧中可以被调度的一个用户。numMobilesPerSubframe的值可以对应于每子帧的令牌桶的填充状态，并且numMobilesPerSubframe+1对应于最大令牌桶大小。这样的实施例图示在图4中。图4示出实施例中的图示数据传输的子帧序列。图4示出向右的14个子帧n至n+13的序列以及向上的频率分配。在每个子帧中，示出了在所述子帧中向其调度数据传输的移动收发器。在序列上方，图示了在相应子帧中的调度之前的令牌计数器。图4利用考虑还在图3中使用的示例的实施例而示出调度。可以看出，这种方案一方面避免未使用资源，并且仍然尽可能多地利用频率分集。

例如，每子帧待调度的移动装置的平均数量是1.33。按照图4，在子帧n期间，令牌计数器对应于1.33。在子帧n期间调度单个UE1，并且令牌计数器减1，从而剩下0.33的余差。在下一子帧(即子帧n+1)期间，令牌计数器再次增加1.33，从而产生1.66。在第二子帧n+1期间，调度第二移动收发器UE2。因此，针对下一子帧n+2，令牌计数器再次减1，从而在针对子帧n+2增加1.33之前剩下0.66的余差。在该子帧n+2期间，令牌计数器因此产生2.0。现在调度器14认识到，令牌计数器正在增长，并且由于它受2.33限制，因此在下一子帧n+2中两个UE UE1和UE2二者都被调度。现在令牌计数器降低2，从而剩下余差0。在令牌计数器针对下一子帧n+3再次增加1.33时，令牌计数器结束于1.33。简言之，调度器以如下行为结束，其中在每第三子帧期间调度两个UE。在给定示例中，然后调度器结束，从而从未超过UE的传输容量周期并且不生成空传输子帧。

因此，计数器可以进一步基于在先前传输间隔中已被调度的移动收发器的数量。在进一步的实施例中，计数器可以进一步基于在当前传输间隔或子帧之前的传输间隔延迟时段中已被调度的移动收发器的数量。

在这样的实施例中，每子帧一个过程可以被预留，使得在每个子帧中可以调度至少一个移动装置。然后，其余数量的HARQ过程可以被计数，并且可以被使用，直到计数器达到0。再次，回到图3的示例，存在总共

numActiveMobiles*numHARQProcessesPerMobile＝2*8＝16个HARQ过程。HARQ RTT＝12个HARQ过程被预留，从而剩下可被另外使用的numResidualHARQProcesses＝4个HARQ过程。然后令牌计数器可以被初始化为numResidualHARQProcesses。在调度子帧之前，计数器可以递减在上一子帧中调度的少1的移动装置的数量，并且递增在上一子帧中接收的HARQ ACK/NACK的数量，即在一个HARQ RTT之前的子帧中已被调度的少1的移动装置的数量。

在实施例中，初始化可以被实现如下：

计数器(t＝0)＝numResidualHARQProcesses＝

numActiveMobiles*numHARQProcessesPerMobile–HARQ RTT

numScheduledMobiles(t<1)＝0

对于所有的t>0:

计数器(t)＝min(numResidualHARQProcesses,计数器(t-1)

–max(0,numScheduledMobiles(t-1)-1)

+max(0,numScheduledMobiles(t-HARQ RTT)-1)

numScheduledMobiles(t)＝max(

min(numActiveMobiles,计数器(t)+1),

根据FDPFS的移动装置的最优数量)。

所得到的调度序列被描绘在图5中。图5示出另一实施例中的图示数据传输的子帧序列。图5示出向右的时间尺度，其再次细分成14个连续子帧n至n+13。而且，图5示出向上的频率资源以及根据本实施例在传输序列之上的令牌计数器。按照上面的等式，从图5可以看出，令牌计数器开始于12个子帧延迟和所有移动装置的2*8＝16个HARQ过程容量之差的初始值。然后，根据随后的子帧，计数器逐一减少。一旦计数器达到0，在子帧期间仅单个移动装置被调度，直到在延迟时段(即自第一子帧以来，已经过去了12个子帧)之后可以增加计数器。在该示例中，FDPFS总是根据当前的计数器值调度最大可能数量的移动装置，即

numScheduledMobiles(t)＝min(numActiveMobiles,计数器(t)+1)。

如上所示的实施例，可以避免空子帧，即不具有传输的子帧。这可以通过考虑移动收发器的个体传输周期容量以及由这种系统的架构引入的相应延迟来实现。

图6图示用于调度数据传输的方法的实施例的框图。数据传输在移动通信系统中向移动收发器调度。该方法包括第一步骤：确定22在向移动收发器的第一数据分组的传输和下一数据分组的传输之间的延迟，该延迟依赖于从移动收发器接收到的针对第一数据分组的确认分组。可以确定有效HARQ回路延迟。该方法进一步包括第二步骤：基于延迟向移动收发器调度24数据传输。

进一步的实施例提供具有程序代码的计算机程序，用于在计算机或处理器上执行该计算机程序时，执行上述方法之一。

本领域技术人员将容易地意识到，各种上述方法的步骤可以通过编程计算机来执行。本文中，一些实施例还旨在于涵盖例如数字数据存储介质的程序存储设备，程序存储设备是机器或计算机可读的并且编码机器可执行或计算机可执行程序指令，其中所述指令执行所述上述方法的一些或所有步骤。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带之类的磁存储介质、硬盘驱动器、或者光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在于涵盖被编程为执行上述方法的所述步骤的计算机、或者被编程为执行上述方法的所述步骤的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。

描述和附图仅说明本发明的原理。因而，将理解的是，本领域技术人员将能够设计尽管本文中未明确描述或示出、但体现了本发明的原理并被包括在其精神和范围内的各种布置。此外，本文中记载的所有示例主要明确旨在于仅用于教学目的以帮助读者理解本发明的原理以及发明人贡献的用于推动本领域的概念，并且要被解释为不限于这些具体记载的示例和条件。而且，本文中记载本发明的原理、方面和实施例的所有陈述以及其具体示例旨在于包含其等价物。

表示为“用于……的装置”的功能块(执行某个功能)应该理解为分别包括适于执行或将执行某个功能的电路系统的功能块。因此，“用于某事的装置”也可以被理解为“适于或适合于某事的装置”。因此，适于执行某个功能的装置并不意味着这样的装置必定正在执行所述功能(在给定的时刻)。

在图中示出的各种元件(包括标记为“装置”、“用于确定的装置”、“用于调度的装置”等的任何功能块)的功能可以通过使用诸如“确定器”、“调度器”等之类的专用硬件以及有能力执行软件的硬件联合适当软件来提供。而且，本文中描述为“装置”的任何实体可以对应于或者实现为“一个或多个模块”、“一个或多个设备”、“一个或多个单元”等。在由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或者由其中一些可以被共享的多个个体过程来提供。而且，明确使用术语“处理器”或“控制器”不应被解释为排他性地指有能力执行软件的硬件，并且可以隐含地包括而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储。还可以包括常规和/或定制的其他硬件。类似地，图中示出的任何开关只是概念性的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或甚至手动地来执行，特定的技术可由实现者选择，如从上下文更具体地理解的那样。

应由本领域技术人员理解的是，本文中的任何框图表示体现本发明的原理的说明性电路系统的概念性视图。类似地，将理解的是，任何流程表、流程图、状态转换图、伪代码等表示可以实质上表示在计算机可读介质中并且因此由计算机或处理器执行的各种过程，不论是否明确示出了这样的计算机或处理器。

Claims (14)

1.一种用于在移动通信系统中向移动收发器调度数据传输的设备(10)，所述设备(10)包括

用于确定在向所述移动收发器的第一数据分组的传输和下一数据分组的传输之间的延迟的装置(12)，所述延迟依赖于从所述移动收发器接收到的针对所述第一数据分组的确认分组；以及

用于基于所述延迟向所述移动收发器调度数据传输的装置(14)，其中用于确定的所述装置(12)能够操作用于确定所述移动收发器的传输周期容量，所述传输周期容量对应于针对其没有确认分组已被接收到的数据传输的最大数量，并且其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于进一步使向所述移动收发器的数据传输基于所述移动收发器的所述传输周期容量。

2.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述数据传输以重复的传输间隔来组织，并且其中所述延迟以传输间隔的数量来确定。

3.根据权利要求1所述的装置(10)，其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于向多个移动收发器调度数据传输并且用于进一步使数据传输的所述调度基于正被调度用于数据传输的移动收发器的数量。

4.根据权利要求3所述的设备(10)，其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于基于调度度量来调度数据传输，其中针对每个待调度的移动收发器确定所述调度度量，其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于基于所述调度度量确定待调度的移动收发器，直到达到所述移动收发器的所述传输周期容量，并且其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于在达到所述移动收发器的所述传输周期容量时确定不同的移动收发器。

5.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述确认分组包括关于在所述移动收发器处对所述数据分组的接收的肯定确认或否定确认。

6.根据权利要求1所述的设备(10)，其中用于调度的所述装置(14)进一步能够操作用于使向所述移动收发器的数据传输基于比例公平调度度量，所述比例公平调度度量考虑在所述数据传输的传输点和所述移动收发器之间的无线电信道的信道容量，并且所述比例公平调度度量考虑所述移动收发器在时间间隔期间接收的平均数据速率。

7.根据权利要求1所述的设备(10)，其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于向多个移动收发器调度数据传输并且用于进一步使数据传输的所述调度基于正被调度用于数据传输的移动收发器的数量。

8.根据权利要求1所述的设备(10)，其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于从多个移动收发器中确定每传输间隔待调度的移动收发器的平均数量，移动收发器的所述平均数量基于所述延迟和所述传输周期容量。

9.根据权利要求8所述的设备(10)，其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于在延迟时段的所述传输间隔中调度多个移动收发器，所述延迟时段对应于具有至少所述延迟的持续时间的传输间隔序列，使得在所述延迟的传输间隔中被调度的移动收发器的平均数量等于或低于每传输间隔待调度的移动收发器的所述平均数量。

10.根据权利要求9所述的设备(10)，其中用于调度的所述装置(14)能够操作用于确定每传输间隔的计数器，所述计数器基于所述延迟时段、待调度的移动收发器的数量、以及就传输间隔而言的所述传输周期容量，用于调度的所述装置(14)能够操作用于使所述移动收发器的所述调度基于所述计数器。

11.根据权利要求10所述的设备(10)，其中所述计数器进一步基于在先前传输间隔中已被调度的移动收发器的数量。

12.根据权利要求10所述的设备(10)，其中所述计数器进一步基于在当前传输间隔之前的延迟时段的传输间隔中已被调度的移动收发器的数量。

13.一种用于在移动通信系统中向移动收发器调度数据传输的方法，所述方法包括：

确定(22)在向所述移动收发器的第一数据分组的传输和下一数据分组的传输之间的延迟，所述延迟依赖于从所述移动收发器接收到的针对所述第一数据分组的确认分组；以及

基于所述延迟向所述移动收发器调度(24)数据传输，其中所述确定(22)包括确定所述移动收发器的传输周期容量，所述传输周期容量对应于针对其没有确认分组已被接收到的数据传输的最大数量，并且其中所述调度(24)包括使向所述移动收发器的数据传输基于所述移动收发器的所述传输周期容量。

14.一种具有程序代码的计算机程序，用于在计算机或处理器上执行所述计算机程序时，执行根据权利要求14所述的方法。