TW200402239A - Scheduling of data transmission for terminals with variable scheduling delays - Google Patents

Description

200402239 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般和資料通信有關，尤其是和具有可變排程延 遲之終端之資料傳送排程有關。 【先前技術】 無線通信系統廣泛應用於如語音、資料等各種類型之通 信。這些系統可為可用於支援和多個使用者通信之多向近 接系統及可為根據割碼多向近接（CDMA)，分時多向近接 (TDMA)、分頻多向近接（FDMA)或一些其它多向近接技術 之系統。CDMA系統相較於其它系統有包含系統容量增加 之優點。 許多CDMA系統在正向及反向鏈結可支援不同類型之服 務（如語音、封包資料等）。各種服務通常依特別之需求決定 特性。例如語音服務通常對所有使用者需要有固定及共同 之服務等級（GOS)，以及相當嚴格及固定之延遲。尤其是語 音框之總單向延遲可小於100微秒。由對各使用者提供固定 及保證資料率（如由在一通信期間指定給該使用者之專屬 交通或碼頻道，及確保和該鏈結源無關之語音框有特定最 大誤差率可滿足這些需求。鏈結較差之使用者需要較高之 資源配置，以在既定資料率維持所需錯誤率。 相反地，不同的使用者封包資料服務可有不同的GOS， 且另可容許各種延遲量。該封包資料服務之GOS可定義為 發生在資料訊息傳送中之總延遲。此延遲可為用以使資料 通信系統效率最佳之參數。 86467 -6- 200402239 在無線通信系統中，任何既定基地台可用之總傳送功率 迥常固足。在多向近接通信系統，可同時配置及利用總傳 送功率傳送資料到多個終端。在任何時間，多個具有不同 需求之終端可能要傳送資料。為了支援二種服務（即語音及 封包資料），CDMA系統之設計及操作可為先配置傳送功率 到需要特定GOS及較短延遲之語音使用者。然後可將剩餘 的傳送功率配置給一般可容許較長延遲之封包資料使用 者。 無線通信系統的一個主要目的是要將封包資料使用者之 資料傳送排程，以達到高系統性能。在這些封包資料使用 者之終端資料傳送排程時面臨許多問題。第一，在不同框 浯音使用者所需傳送功率量可能會不同，而對應影響到封 包資料使用者可用之傳送功率量。第二，既定資料率之各 排程終端所需傳送功率和頻道狀況有關，且亦可隨時間而 改广第一，排程乙終端可有不同排程延遲（可定義為如終 端之排程時間和實際資料傳送時間差）。例如一些終端可能 ^軟交遞及由彡㈣地台支援，*這些終端之排程延遲可 能較未於軟交遞之終端夂。 故需要一種技術可將具有不同排程延遲之終端之資料值 送排程。 、 斧 【發明内容】 _本發明揭示用以將具有不同排程延遲之終端排程之技 術’該延遲可因如軟交遞、和不同網路元件通信、不同w 程延遲等因素而造成。一特定基地台可用之總傳送功 ：回 86467 -7 - 200402239 一開始可配置給未排程之終端（如語音及固定資料率終 端）。然後可使用剩餘之傳送功率Psehed將終端排程。可根據 各種排程架構將和不同排程延遲有關之終端排程。 在一第一架構，一開始決定資料傳送排程之各終端之排 程延遲。然後根據所有終端延遲中最長的排程延遲，及依 照特定之排程架構，將該等終端資料傳送排程。為了執行 該排程，可估計或預測該等終端資料傳送可用之總傳送功 率（當實際資料傳送時），亦可估計各終端之鏈結效率。然後 該等終端根據其估計鏈結效率及估計總可用傳送功率進行 排程。因使用最長之排程延遲，在該終端排程中可使用之 餘裕較高。該特定之排程架構在終端排程時可考量各種因 素，如終端之鏈結效率、提供之服務品質（QOS)、服務類型、 傳送資料量之類型、營運及利潤等。 在第二架構，一開始決定資料傳送排程之各終端排程延 遲。然後根據各終端之排程延遲，指定其一特定之優先順 序。通常排程延遲較長之終端，指定之優先順序高於排程 延遲較短之終端。該等終端然後根據其指定之優先順序及 依照特定之排程架構傳送排程。 在第三架構，一開始決定資料傳送排程之各終端之排程 延遲。然後將該等終端根據其排程延遲分成多個等級。將 特定比例之總系統容量（如該總可用傳送功率之一部分）配 置給各等級。然後將各等級之終端根據配置該等級之系統 容量，及依照特定排程架構，予以資料傳送排程。配置各 等級之比例可和各種因素有關，及亦可根據操作狀況及系 200402239 統需求動態調整。 在第四架構，一開始決定資料傳送排程之各終端排程延 遲。然後依照特定排程架構將該等終端資料傳送排程，以 提供各終端個別之排程。然後各終端在根據其排程延遲決 定之一未來傳送期間引用其排程。 各發明之各種態樣及實施例稍後將再行細述。如稍後所 述，本發明另提供實施本發明各種態樣、實施例及特性之 方法、程式碼、數位信號處理器、排程程式、終端、基地 台、系統及其它裝置及元件。 【實施方式】 圖1是支援多個使用者之無線多向近接通信系統100。系 統100可設計為實施一或多個現有技術之CDMA標準，如 IS-95、cdma2000、IS-856、W-CDMA及其它標準，在此併 為參考。系統100包含多個基地台104，提供其個別地理區 域之涵蓋。基地台亦可指基地收送系統（BTS)、近接點、 UTRAN或其它術語。基地台及/或其涵蓋區亦常稱為細胞。 基地台104和系統控制器102耦合，控制器102協調及控制和 其耦合之基地台。系統控制器102可為基地台控制器 (BSC)、移動交換中心（MSC)或一些其它網路實體。 如圖1所示，各種終端106分散在整個系統中。在一實施 例，各終端106視其是否在作用及其所在區域是否有多個基 地台之適當鏈結信號品質，隨時在正向鏈結及/或反向鏈結 和一或多個基地台104通信。該正向鏈結（或下鏈結）指基地 台對終端的傳送，反向鏈結（或上鏈結）指終端對基地台的傳 200402239 〇 圖1中基地台104a在正向鏈結傳送特定使用者資料到終 端l〇6a、l〇6b及106c，基地台l〇4b傳送特定使用者資料到 終端106a、l〇6b、106d及106e，及基地台1〇4(：傳送特定使用 者資料到終端106b及106f。各特定使用者傳送可為語音、 封包 > 料或一者。该系統其它終端可接收指標及共同/專用 信號，但不會有來自基地台之特定使用者資料傳送。為求 簡化，圖1未顯示這些終端。終端106a&1〇6b在多個基地台 之重$涵盍内，及在軟叉遞時這些終端均同時接收來自多 個基地台之特定使用者資料傳送。為求簡化，圖丨未顯示反 向鏈結通信。 如上述，系統100可設計為提供各種類型股務，如語音、 封包資料等。通常只將特定類型的服務排程，而其它類型 <服務不排程。例如語音使用者通常不排程，因為它們有 延遲限制且資料率有限。相反地，封裝資料使用者通常沒 有短延遲限制，並在接收資料時可容許較多變化，故適於 排程。 在貫施例，浯音使用者及固定速率（如電路切換）資料 使用者不排程。這些使用者的傳送功率使用可由終端之自 回授决足。封包資料使用者可利用以下描述的各種架 構’由排程程式排程其資料率及期間。 。特疋基地台可用之總傳送功率〜可用來傳送資料給不排 孝及排6《使用者。在各排程期間，可決定支援不排程使 用者所而《總傳迗功率Punsched量，並將之分給這些使用者。 86467 200402239 然後可依T 4技術將剩餘之傳送功率P⑽（其中P sehed =： P t()「 Punsched)分給排程之使用者。 圖2說明對特定終端排程及傳送資料之時刻表。在時間

Tl，接收到資科傳送到該終端之顯示（如由排程程式）。在時 2 Y f對忒終‘之鏈結。可由回應收到該終端將到資 料之顯示，進行此鏈結估計。替代地可在該終端之一般期 間=仃孩鏈結估計。亦決定該終端資料傳送排程所需之其 匕貝料。例如可估計或預測資料傳送時（時間T5)預期可用之 傳送功率量。 ;在時間T3，和其它終端之其它資料傳送—起，此終端之 資料傳1¾排程。若該終端排程為接收資料傳送，則在時間 4 =通知勒終端，以使該終端預備該資料傳送。可依 :貫施〈特疋標準傳送該通知。例如可由該基地台對該終 :傳运〈訊息提供該通知（如edma2_之補錢道指定訊 -(^SCAM))。在時間T5，對終端之資料傳送開始。 JT在各排程期間執行該排程，及通常在—或多個未來之 月門將終响〈資料傳送排程。在—實施例，排程期間 間之單元均為”框，，，在―些⑶遍系統可為20微 園内4可ΐ用其㈣程及傳送期間，且這是在本發明範 料值…為求間化，以下之描述假設在每個框執行排程及資 运。在任何既定之框（1)執行排程及在一或多個未 ==端資料傳送排程’以及⑺根據先前框決定之排程， 將'料送到目前框中資料傳送排程之終端。 如圖2所示，⑴在顯示資料時間和排程時間之間之特定 86467 200402239 時間Tn，（2)在估計鏈結時間和資料傳送時間之間之特定 時間丁25,（3)在排程時間和通知時間之間之特定時間了疋 以及（4)在排程時間和資料傳送時間之間之特定時間了 34, 均可和各終端有關。可由時間Τ35及丁34推斷通知和開始5… 間之時間τ45。 " 运 資料傳送排程之終端可和不同之排程延遲有關。在—實 2例’排程延敎義為-終端資料傳送排程之時間和實際 資料傳送到該終端之時間差（即圖2之時間Ty。在另—實施 例，排程延遲定義為該終端有資料之時間和實際資料送: 該終端之時間差（即圖2之時間TI5)。可亦以其它方式定義排 程延遲，而這是在本發明範圍内。 因為因素不同可使該等終端間之排程延遲不同。第—， =些終端可能和多個基地台軟交遞，而其它終端可能和單 一基地台通信。軟交遞之終端可能需要额外時間收集及報 告該終端排程及協調多個基地台對該終端傳送資料所需之 週當資訊。此額外之時間則可導致軟交遞之終端排程延遲 較長。第二，移到未由原始BSC及/或MSC控制之鄰近涵蓋 區或網路之終端，可亦和較長排程延遲有關。料些終端Τ 在將孩適當資訊送經新的Bsc及/或Msc時可有另外之延 遲。第三，由具有不同回程延遲之基地台支援之終端亦可 和不同排私延遲有關。其它因素可亦在這些終端中造成不 同排私延遲。以下將再加細料些各種操作情形。 一軟叉遞之終端可能和較長之"報告，，延遲有關，且較非軟 交遞之終端排程延遲長。可能是因需將該適當資訊自所有 86467 -12- 200402239 支援該終端之基地台送到需要該資訊以進行排程之實體而 使報告延遲較長。另外若該終端和於軟交遞之基地台通信 中斷，若此基地台需經該系統控制器送資訊，則可有較長 之報告延遲。 可因需要協調多個基地台對軟交遞之終端資料傳送，而 使該終端之排程延遲較長。不同之基地台可有不同之’’負載’’ ，負載是指在該基地台涵蓋區中和對該終端資料傳送有關 之各種因素。一個因素可能和滿足該等終端正向鏈結要求 所需之傳送功率量有關（即在其基地台傳送緩衝器之位 元）。另一因素可能和滿足終端要求所需之頻道化（如Walsh) 碼空間量有關。 各基地台負載通常隨時間改變。要將非軟交遞之終端排 程，只需考量一個基地台之負載，則使此終端之排程簡化。 相反地，要將軟交遞之終端排程，要考量所有影響之基地 台負載，這會使此終端之排程複雜化。軟交遞時，在用以 支援軟交遞之終端之多個基地台間需要協調，使這些基地 台幾乎同時對該終端資料傳送。然後使該軟交遞終端將接 收自該等基地台之符號在解碼前軟結合，而改良性能。 軟交遞之排程延遲較長亦可因通知延遲較長造成。軟交 遞之終端排程需送到所有影響之基地台及可能需自所有這 些基地台送通知到該終端。 可參照圖1說明和軟交遞之終端排程有關之其它複雜性 及延遲。例如基地台104a可用以對終端106a及106b資料傳 送排程，其中終端l〇6b和基地台104a及104b軟交遞，及終 86467 -13 - 200402239 端106b和基地台104a、104b及104c軟交遞。要對終端106a 排程，基地台104a可能需要基地台104b之（1)關於終端106a 相對於基地台104b之鏈結效率資訊（2)基地台104b之負載 等。類似地，要將終端106b排程，基地台104a可能需要基 地台104b及104c之（1)關於終端106b相對於這些基地台之鏈 結效率之資訊（2)基地台104b及104c之負載等。相反地，基 地台104a可將終端106c資料傳送排程，而不需這些其它基 地台任何另外之資訊。 在無線通信系統，終端亦可因其在系統之位置而有不同 之排程延遲。位於一個基地台涵蓋區内之終端可由該基地 台資料傳送排程，故可和最短之可能排程延遲有關。位於 二或多個基地台涵蓋區内之終端（即軟交遞），可由協調及控 制這些基地台之BSC排程（或使其適當之資訊送經）。因經該 BSC送該適當資訊及排程，故可使排程延遲較長。位於二 或多個BSC涵蓋區中之終端，可由協調及控制該組BSC之 MSC排程（或使其適當資訊送經）。因需經BSC及MSC送該適 當資訊訊及排程，故可有另外之排程延遲。而位於二或多 個MSC涵蓋區間之終端可由協調及控制該組MSC之網路實 體排程（或使其適當資訊送經），而再增加延遲。故既定終端 之排程延遲可因對該終端送資訊及/或排程所需之網路元 件增加而增加。 可利用各種架構，如分散式排程架構、集中式排程架構 及混合式排程架構，執行終端之資料傳送排程。亦可使用 其它類型之排程架構，且這是在本發明範圍内。 86467 -14 - 200402239 在分散式排程架構，各基地台包含一分開的排程程式， 將其涵蓋區内之終端資料傳送排程。在此架構需協調支援 軟交遞之各終端之多個基地台，使得這些基地台約同時對 該終端資料傳送，故在將接收自這些基地台之符號解碼 前，先前之軟組合。 在集中式排程架構，一主排程程式將在多個基地台涵蓋 區内之終端資料傳送排程。此主排程程式可位在系統控制 器102 (如BSC或MSC)，基地台104之一或一些其它網路元 件。在此架構，所有將終端排程所需之適當資訊供給該主 排程程式，然後由之將該等終端排程及提供各基地台一排 在混合式排程架構，主排程程式將一組基地台之終端排 程，而各基地台亦可使用一分開之排程程式。例如主排程 程式可用來將軟交遞之所有終端排程，及各基地台分開之 排程程式可用來將未軟交遞之終端排程。 所有排程架構之排程程式可能需要各種資訊以有效執行 該排程。各基地台所需資訊資訊可包含如該基地台之負 載，該排程終端資料傳送可用之總傳送功率Psehed、各排程終 端之鏈結效率、傳送到各終端之資料量等。這些資訊有些 可由該基地台或一些其它網路實體提供，有些資訊可由排 程之終端提供。該資訊通常隨時間而變更，且該排程可以 引起這些變更之方式執行。 排程之各終端可對所有和其通信之基地台提供回授資 訊。此回授資訊然後可用於該終端之資料傳送排程。該回 86467 -15- 200402239 授資訊可表示如該終端之接收信號之信號品質、該終端可 支授之最大資訊率、認可（ACK)及/或不認可（NACK)先前傳 送封包、其它資訊或任何以上之組合。該接收信號品質之 量化方式可為如該終端專屬交通頻道之每位元能量對總雜 訊及干擾比（Eb/I。)或該導頻信號每前導晶片能量對總接收 功率密度比（Eep/I。），或二者。最大可支援資料率可由估計該 基地台傳送之指標之Eb/I。或一些其它技術決定。 在分散式排程架構，各基地台自該終端接收回授資訊以 及該終端之其它基地台之其它適當資訊（包含在軟交遞 者）。各基地台然後根據該接收資訊將其涵蓋區中之終端資 料傳送排程。在集中式排程架構，各基地台可送回授資訊 及其它適當資訊到該主排程程式，然後由之利用該資訊將 該終端資料傳送排程。 可根據各種因素將該終資料傳送排程。以下將描述其中 一些因素。亦可考量其它因素，且在本發明範圍内。 键結效率 鏈結效率表示傳送資料到既定終端所需之傳送功率量及 單位可為瓦特/每位元每秒（Watts/bps)。各終端之接收信號 需要一特定之Eb/IQ，以達到特定之目標性能程度。此目標 Eb/IQ常稱為設定值，並可以特定框錯誤率（FER)或封包錯誤 率（PER)將該目標性能程度量化。各終端亦和特定傳送路徑 損失有關5且每bps需要特定傳送功率量（以Pb表示），以達 到該目標Eb/I。》 特定終端之鏈結效率可以要想可靠傳送資料預期之每 86467 •16- 200402239 bps總傳送功率Pb決定。對和單一基地台通信之終端，Pb是 此單一基地台可靠傳送資料所需傳送功率量。對和多個基 地台軟交遞之終端，Pb是個別基地台支援軟交遞之終端所 需之每bps傳送功率，及可表示為： 豸， η、 丨=ι ⑴ 其中Pb1是所需基地台i之每bps傳送功率及NB是該終端軟交 遞之基地台數目。 可由各種方式決定既定終端之鏈結效率。在一實施例， 根據控制對該終端正向鏈結所傳送位元之功率，決定該鏈 結效率。許多CDMA系統之各終端傳送功率由反功率控制 架構控制，使得該基地台可達到設定值，同時使其它終端 之干擾最小。正向鏈結功率控制位元是用來實施該反功率 控制架構，及以估計可提供該終端可靠偵測之功率程度傳 送。根據功率控制位元決定鏈結效率，在1999年1月28日登 記，讓予給本發明讓予人之US專利申請序號No. 09/239,451 名為 ’’Method and Apparatus for Controlling Transmission Power in a CDMA Communication System，’ 中細述，在此併為 參考。該鏈結效率亦可根據傳送給該終端之交通資料決定。 服務品質（QOS) 服務品質和特定終端所受之服務等級有關。QOS可以各 種參數量化，如（1)該終端資料傳送時之總延遲（2)該終端之 平均或原始生產率（3)該資料傳送之實際框錯誤率等。 其它因素 86467 -17- 200402239 終端之資料傳送排程亦可考量其它因素。一個此種因素 HU端之服務類型有關。不同類型的服務可和不 同的營運或利潤有關，而和高利潤/營運有關之終端可能較 和低利/營運有關之終端先納人考量。另—因素可能和傳 运到該終端之資料類型有關。對延遲敏感之資料排程時可 有較高優先順序，及對延遲不敏感之資料優先順序可較 低。因先前傳送解碼錯誤引起之重送資料，亦可有較高優 先順序，因其它處理可能在等該終端之重送資料。亦可考 里其G因素’且這是在本發明範圍内。 可於終端之資料傳送排程中考量上述因素之任何組合。 例如各因素可以一個別之權重加權，且可結合所有因素之 加權值以提供各終端一分數。然後使用這些分數排終端之 優先順序，及可根據該終端優先順序執行排程。 在一特疋實施，框n之終端i分數0i(n)表示Np個先前框達 成之線性平均生產率，及可表示為： _令)Σ Η， >-碼八^ J (2) 其中ri(n)是在框η終端i "實現”之資料率（單位是位元/框）。 通常Ti(n)是由一特定之最大可達成資料率7麵及一特別之 最小資料（如0)限制。 在另一特定實施，框η終端i之分數0i(n)表示特定時間區 間達成之指數平均生產率，且可表示為： (3) 其中α是該指數平均之時間常數，當α值較大，對應地平均 86467 200402239 時間區間較短。 在另一特定實施，框η終端i之分數0i(n)以歸一化資料率 表示，且可表示為： η(η) (4) 其中Tpi(n)是框η終端i之平均或最近生產率，及k是加權因 數0 對利用等式（2)及（3)計算之分數，和較低平均生產率對應 之較低分數之終端，優先順序可較高。利用等式（4)計算之 分數，和較低平均或最近生產率對應之分數較高之終端可 有較高之優先順序。 若所有資料傳送排程之終端排程延遲相同，則可根據任 何上述各種因素之組合將該等終端排程。在任何框，該排 程程式接收終端排程所需之適當資訊。然後可決定該終端 之分數及/或優先順序，及該等終端可根據其分數及/或優先 順序排程。如圖2所送，然後送通知給各排程終端。然後在 指定之時間發生這些排程終端之資料傳送。 終端之資料傳送排程於均讓予給本發明讓予人，2000年3 月17日登記美國專利申請序號09/528,235之nForward_Link Scheduling in a Wireless Communication System，’及2002年 1 月1日登記，美國專利申請序號6,335,922之’’Method and Apparatus for Forward Link Scheduling” 中詳加敘述，在此併 為參考。 若所有資料傳送排程之終端排程延遲並不相同，則可根 86467 -19- 200402239 據其中一些將於以下描述之各種排程架構，將終端排程。 在具有不等排程延遲之終端之第一排程架構，根據排程 之所有終端延遲中最長之排程延遲，終端排程。在各框， 該排程程式接收可資料傳送排程之終端之完整資訊。如上 述，不同終端可和不同報告延遲有關。在該情形，只要各 終端之排程程式接收適當之資訊時，即可考量該終端之排 程。 圖3說明根據最長排程延遲之終端資料傳送排程。在此範 例將A，B，C及D四個終端資料傳送排程。這些終端可和圖 1之終端106a、106b、106d及106e對應。終端A及B在軟交遞 且和較長之排程延遲有關，而終端C及D並未軟交遞並和較 短之排程延遲有關。在此範例於框η接收終端A，B，C及D 之適當資訊。同樣在框η，終端C及D可在框n+1資料傳送排 程，因其排程延遲較短，但終端A及B需在框n+2資料傳送 排程，因其排程延遲較長。但在第一排程架構，和所有四 個終端最長之排程延遲對應，A，B，C，D四個終端在框η 均排程為在框n+2傳送資料。 通常該排程程式可決定排程之所有終端之最大排程延遲 Dmax。在框η，利用具有等排程延遲之排程終端可使用之任 一排程架構，排程程式然後可將這些終端排程為在框n+Dmax 傳送資料。 一組終端之資料傳送排程和各種因素有關，如（1)資料傳 送可用之總傳送功率PSehed(2)各終端之鏈結效率Pb。在框η， 該排程程式可具有在開始傳送資料時，預期框n+Dmax可用之 86467 -20- 200402239 w傳力率之估計值。可根據排程時可用之資 訊，估計（或預測）未來框預期可用之總傳送功率。該排程程 式亦具有排程之各終端在框n _ D i所估計之鏈結效率 心h-A)。故在目前框niDi框前估計各終端鏈結效率，其 中視〃亥報。延遲，Di可為〇或一些其它正值。總可用傳送功 率Psehed(n+Dmax)及鏈結效率也卜⑷之估計可能因進行估 計之時間和使用估計之時間之間之延遲增加而更不正確。 可估計（或預測）在未來之特定期間（如開始資料傳送之框） 一特定期間（如該資料傳送排程時間），排程終端之可用總傳 送功率及各終端之鏈結效率。但進行估計之時間和實際使 用Μ估計之時間之間的鏈結狀況可能會改變。當鏈結變更 争這二估汁在貫際使用時可能並不正確。若該排程終端 可用 < 總傳送功率遠低於估計值及/或該估計鏈結效率太 過樂觀，則可發生太大之框誤差而使性能劣化。替代地當 總可用傳送功率遠高於估計值及/或太過悲觀估計鏈結效 率，則會未充分使用珍貴的系統資源。 在第一排程架構，因根據最長之排程延遲排程，在該終 端資料傳送排程估計較可能不正確的，可使用較高的餘裕 (如較充分）。 在具不等排程延遲之終端之第二排程架構，該等終端根 據其排程延遲及或一些其它因素（如軟交遞）訂定優先順 序。在各個框，該排程程式接收準備好在特定未來之框資 料傳送排程之終端之資訊。這些終端可和不同排程延遲^ 關。在第二架構，排程延遲較長之終端有較高的優先順序， 86467 -21 - 200402239 而排程延遲較短的終端有較低之優先順序。該等終端然後 考量其優先順序進行資料傳送排程。排程延遲相同之終端 排程，可根據上述具相同排程延遲之終端之排程來考量。 在第二排程架構及利用圖3所示範例，A，B，C及D四個 終端均在框η排程為在未來框n+2傳送資料。在排程時，終 端A及B有較高優先順序因它們在軟交遞且和較長之排程 延遲有關，而終端C及D之優先順序較低因它們不是軟交 遞。故在框n+2可用之較大部分資源（如傳送功率及頻道化 碼空間）會配置給終端A及B。然後會通知這些終端其在框 n+2排程之任何資料傳送。因為終端C及D之優先順序較 低，當該排程程式考量到這些終端在框n+2之資料傳送時， 部分或所有之資源可能已分給終端A及B。但仍可配置任何 剩餘可用之資源給終端C及D。 圖4說明終端根據其排程延遲予以資料傳送排程。例如圖 4顯示該排程程式在框η接收終端A，B，C及D之適當資訊。 和圖3之範例相似，終端A及B和較長排程延遲有關，及終 端C及D和較短排程延遲有關。在框n+2可將終端A及B資料 傳送排程，及在框n+1可將終端C及D資料傳送排程。終端A 及B因排程延遲較長，故在框n+2之資料傳送排程時優先順 序可較高。而終端C及D因排程延遲較短，在框n+1之資料 傳送排程時優先順序可能較低。事實上有些預期在框n+1 可用之總功率Psched(n+1)，可能已由排程程式執行先前框η-1 之排程時，配置給排程延遲較長之終端。 通常，該第二排程架構將排程延遲較長之終端排程在排 86467 -22- 200402239 私延遲較短之終端之前。但因一些其它考量（如利潤較高）， 排程延遲較短之終端之優先順序可高於排程延遲較長者。 除了某些例外’該第二排程架構想要把儘多的終端儘早資 料傳送排程’以改良系統性能。 對具有不等排程延遲之終端之第三排程架構，該可用系 統容量之一特定比例配置到具有相同排程延遲之各終端等 級中。該系統容量可根據該排程終可用之總傳送功率psched 量化。可根據各種因素決定配置到各終端等級之系統容量 特定比例。 在一實施例，配置到各等級之該可用系統容量比例，由 该等級之終端鏈結效率（如成正比）決定。可由如該基地台傳 送容量（瓦特）、傳送到各等級終端之總資料量、該終端之生 產率、和送到該排程終端之各資料位元有關之利潤等各種 因素將鏈結效率再行加權。在另一實施例，根據任何因素 惑組合（如以上列出者），將可用系統容量配置給該等級。該 系統容量配置在分散排程架構可由各基地台獨立執行，或 在集中排程架構可由該主排程程式執行。 圖5說明總可用傳送功率配置給二個不同終端等級。在此 範例，等級X包含排程延遲較長之終端（如上述範例之終端A 及B) ’及等級γ包含排程延遲較短之終端（如上述例之終端c 及D)。在各框，排程程式接收於該框排程之終端之適當資 訊。該排程程式然後根據終端之排程延遲，將之分到適當 <等級。該排程程式可另決定終端排程所需之其它參數， 如對該等級之總傳送功率比鄕置。該排程程絲後根據 86467 -23- 200402239 分給等級X之傳送功率Px將等級X之終端排程，類似地根據 分給等級Y之傳送功率Py將等級Y之終端排程。可以和上述 具等排程延遲之終端相似方式執行各等級終端之排程。 由上可知，較長之報告及/或排程延遲通常導致該估計總 可用傳送功率及鏈結效率之精確性降低。在一實施例，不 同之餘裕量（即不同充分量）可用於不同之終端等級。尤其是 較大之餘裕可用於和較長排程延遲有關之終端X，及較小之 餘裕可用於和較短排程延遲有關之等級Y。在另一實施例， 排程延遲較長之終端之排程，較排程延遲較短之終端保 守。例如較長排程延遲之終端可以較低資料率開始。 在操作狀況變更時，可亦動態調整配置給各等級之傳送 功率。例如可根據各等級之使用狀況、鏈結效率之變更等 調整該比例配置。 在某些情形，配置給一特定等級之傳送功率可亦重新配 置及由另一等級使用。在一實施例，和一較長排程延遲有 關之等級之未使用傳送功率，可由和一較短排程延遲有關 之另一等級使用。例如在框η，等級X之終端可排程為在框 η+2傳送資料。在框η，若決定在框η+1配置給等級X之傳送 功率（在框η-1由排程程式決定）將不會被此等級之排程終端 資料傳送用光，則框η+1任何等級X剩餘未使用之傳送功 率，可由等級Υ之終端資料傳送使用。這是可能的，因等級 Υ之終端排程延遲較短，且可在框η+1資料傳送即時對其通 知0 在排程延遲不等之終端之第四排程架構，該終端一開始 86467 -24- 200402239 以視同等排程廷遲方式資料傳送排程。各終端在其排程延 遲後排程。 圖6是依照該第四排程架構之終端資料傳送排程之處理 600實施例流程圖。在各框，該排程程式接收可資料傳送排 程<終端之完整資訊（步驟612)。這些終端可和不同排程延 遲有關。在該第四架構’排程之各終端一開始可根據如鏈 …效率、生產率、利潤考量等或任何以上之組合之各種因 素指定一特定優先順序。例如鏈結效率較高，最近生產率 較低、獲利較高等之終端，優先順序可較高。 然後m等終端由考量其優先順序資料傳送排程（步驟 616)。在此架構，該等終端之排程考量或未考量其排程延 遲’及可在下-框、或在排程之所有終料遲中最短之排 程延遲’或在其它指定時間以假設資料傳送排程。此假設 傳送時間預期可用之總傳送功率Psc副於㈣端排程。 該排程結果是各料資料傳送之排程（如㈣程終端所 用之資料率及傳送功率）。故各終端在其排程延遲後引用個 別之排程（步賴8)。故在具妹長排程延遲之終端排程前 引用具較短排程延遲之終端排程。 因排程延遲不同，故可在不同時間引用個別終端之排 程，故在任何既定之框，其總可用傳送功率Psehed⑻可能不 足以支援該框排程之所有資料傳送1此種情形發生，巧 可修正該框之排程（步驟62G)。例如既定框之總可用傳送功 率可先配置給排程延遲較長（或優先順序較高）之終端，炊後 剩條之傳送功率則可分給排程延㈣短（錢先順序較低） 86467 -25- 200402239 之終端。在其排程之框受阻之終端可考量在下一框資料傳 送（如由提升其優先順序）。此將較短排程延遲之終端在下一 (或接著）之框重新排程之彈性，因其通知時間較短而為可 行。在各框，資料傳送到排程為在該框接收資料傳送之各 終端（步騾622)。 為降低終端在其排程之框受阻之可能，在排程延遲較長 之終端排程，可使用較高之餘裕。例如排程延遲較長之終 端預期鏈結效率，可因較具較短排程延遲之終端所用餘裕 大而增加。 在此所述之技術可用於各種因素造成具不同排程延遲之 終端之排程。另外如上述’可以各種方歧義排程延遲。 圖7之方塊圖是通信系統100之各種網路元件特定實施 例。系統1〇〇包含系統控制器102和多個基地台1〇4 求簡化，圖7只顯示1個基地台）。系統控制器1〇2另和公丑 交換電路網路（PSTN)112(如語音服務）及封包資料服務節 點（PDSN)114(如封包資料服務）介面。系統控制器1〇2協調 無線通信系統終端和基地台104、psTN112及pDsNll4間之 通信。 在圖7所示之實施例，系統控制器1〇2包含通話處理器 川、多個選擇器元件714(為求簡化，圖7只顯示一個選擇 器元件）及排程程式716。通話_處理器712控制各終端之 通話處理。選擇器元件714用來控制各終端和—或多個基地 台間通&。排程程式716和系統控制器1()2中之所有選擇器 元件714鶴合’及將封包資料使用者資科傳送排程。 86467 -26 - 200402239 在圖7所示之範例設計，基地台104包含722a到722η多個 頻道元件。一個頻道元件722用來處理各終端之通信，及和 亦指定給該終端之相關選擇器元件714耦合。各選擇器元件 714自排程程式7 16接收該指定終端之排程（如資料率、傳送 功率及傳送時間），及送該排程到相關頻道元件722。頻道 元件722根據該接收排程，接收、編碼及調變該指定終端之 資料。該調變信號由傳送器（TMTR)724上轉換及調整，經 雙工器由天線728以該正向鏈結傳送。 在該接收終端106，正向鏈結信號由天線750接收，及送 到前端單元752。前端單元752將該接收信號濾液、放大、 下轉換及數位化以提供資料取樣。該資料取樣然後由解多 工器（Demod)754解多工、解碼器756解碼，及供至資料庫 7 5 8。以和該基地台執行之多工及編碼互補方式執行該解多 工及解碼。 該反向鏈結之資料傳送以相似方式進行。由終端106間之 資料源760所提供資料由編碼器762編碼及由調變器 (Mod)764調變，以提供調變信號。該調變信號然後由前端 單元752上轉換及調整，及由天線750傳送。 在基地台104，由天線728接收該反向鏈結信號，經雙工 器726供到接收器（RCVR)730。接收器730將該反向鏈結信 號滤波、放大、下轉換及數位化，及提供資料到指定給該 終端之頻道元件722。該指定頻道元件722以和該終端執行 之調變及編碼互補方式，將該資料取樣解碼及解多工。該 解碼資料可供至指定給該終端之選擇器元件714，由之可再 86467 -27- 200402239 行送該資料到另一基地台104、PSTN 112或PDSN 114。如前 所述設計支援該系統之資料及語音服務傳送。亦可使用其 它設計且是在本發明之範圍内。 該正向及反向鏈結之處理（如編碼及調變）由特定CDMA 標準或實施之系統（如IS-95、cdma2000、IS-856或W-CDMA) 定義。這些標準是已知之技術，在此不再描述。 圖8是排程程式7 16實施例之方塊圖。在此實施例排程程 式716包含控制器812，和記憶體單元814及計時單元816耦 合。控制器812另和系統控制器1〇2中之選擇器元件714耦 合，及接收該基地台之適當資訊（如該終端之鏈結效率Pb、 該未排程終端之資料率、傳送到各排程終端之資料量等）。 控制器812可使用該接收資訊以估計該排程終端可用之總 傳送功率Psched。控制器812然後根據該估計總可用傳送功 率Psched及用任一前述排程架構或其組合將終端資料傳送 排程。该排程結果是資料傳送排程之各終端之個別排程。 各終端之排程可包含如該排程資料率、配置傳送功率、傳 送起始時間及期間等。 圮憶體單元814可用來儲存各種控制器812需要及/或提 供之資訊9如接收自該基地台之適當資訊、該排程等。計 時單元816提供控制器812執行該排程所用之計時信號。該 計時信號亦使控制器812在適當時間送該排程到選擇器元 件714。記憶體單元814可利用隨機存取記憶體、直接隨機 存取記憶體、快閃隨機存取記憶體、其它類型記憶體或其 組合實施。計時單元816可以以系統時鐘之計時器、鎖住一 86467 -28- 200402239 外接信號之板上振盪器、用以自外接來源接收系統計時之 儲存元件或一些其它設計實施。 上述之排程可以各種設計達成。該排程程式，位置和所 要之架構是集中式、分散式或混合式有關。例如排程程式 要位在各基地台間，及用來將該基地台涵蓋區内之終端排 程。該分散式排程可降低一些終端之處理延遲。可替代設 計以主排程程式將一組基地台資料傳送排程。此集中式排 程可更有效利用系統資源。 在任何情形，排程程式之任務有指定各排程終端之資料 率，使一組目標最佳化。這些目標可包含（〇利用傳送系統 容量限制最多可支援之排程及未排程任務，改良系統容量 使用，（2)改良通信品質及使傳送延遲最小，及（3)根據一 組優先順序公平配置系統容量給該排程終端。由使一組因 素均衡可使該目標最佳化。 正向鏈結之資料傳送排程亦在上述美國專利申請序號N〇 09/528,235及美國專利申請序號N〇 6,335,922中細述。 。例如這些技術

單元或其組合。 在此描述之排程技術可以各種方式實施 可以硬體、軟體或其組合實施。在以硬體 施在此所述任一排程技術或其組合之 86467 -29- 200402239 在軟體實施，該排程技術可以執行在此所述功能之模組 (如程序、函數等）實施。該軟體可儲存於記憶體單元（如圖8 之記憶體單元814)，及由處理器（如控制器812)執行。該記 憶體單元可在該處理器中或外接該處理器實施，在此情形 可經技術上已知之各種裝置和該處理器通信耦合。 先前之揭示實施例描述是要使精於本技術者可實行或利 用本發明。精於本技術者將清楚這些實施例之各種改良， 而在此定義之一般原則可用於其它實施例，而未偏移本發 明之精神及範圍。故本發明不是要受限於在此所示之實施 例’而是依照和在揭示之原則及新的特性一致之最廣範圍。 【圖式簡單說明】 本發明之特性及優點將由以上細述加上圖而更清楚，其 中各圖式中相同之參考元件表示均相互對應，及其中： 圖1是支援多個使用者之無線多向近接通信系統； 圖2說明用以排程及傳送資料到一特定終端之時刻表； 圖3(第一排程架構，根據最長之排程延遲將終端資科傳 送排程； ' 圖4《第二排程架構，其中終端根據其排程延遲，資料 送排程； ' 圖5之第三排程架構，其中總可用功率配置給各終端等 級’及各等級之終端根據配置給該等級之傳送功率排程. 圖6之流㈣是依照第四排程架構之終端資料傳’ 處理實施例； 圖7是圖1所示網路元件之特定實施例方塊圖； 86467 -30· 200402239 圖8是排程程式實施例方塊圖 【圖式代表符號說明】 100 系滅 102 系統控制器 104a-104c 基地台 106a-106e 終端 112 公共交換電話網路 114 封包資料服務節點 712 通話控制處理器 714 選擇器元件 716 排程程式 722a-722n 頻道元件 724 傳送器 726 雙工器 728, 750 天線 752 前端單元 754 解調變器 756 解碼器 758 資料庫 760 資料源 762 編碼器 764 調變器 730 接收器 812 控制器 814 記憶體單元 816 計時單元 86467 -31 -

Claims (1)

1. 200402239 拾、申清專利範園： 1. 一種於無綠通信系統中排程資料傳送之Μ，包含： 决疋二個待資料傳送排程之終端之排程延遲； 將及等、，冬崎根據其排程延遲，分成多個等級； 將總系:統容量之特定比例配置給各等級；以及 —將各等級之-或多個終端，根據配置給該等級之系朝 容量及依照-特定排程架構，排程資料傳送。 2. 如申請專利範圍第4之方法，其中該總^容量由資料 傳送可用之傳送功率量化。 3·如申請專利範圍第4之方法，其中之各等級包含一或多 個終^延遲约相等之終端。 4. 如申請專利範圍第θ之方法，其中該配置到各等級之總 系統容量比例根據該終端鏈結效率決定。 5. 如申請專利範圍第Θ之方法，其中該配置到各等級之總 系統容量比例根據送到該等終端之資料量決定。 6·如申請專利範圍第巧之方法，其中資料在根疋據和各等級 有關之排程延遲所決定之傳送期間，送到該等級之一〆 多個終端。 < 7·如申請專利範圍第Μ之方法’其中在將具較長排程延遲 之終端排程時，使用較高餘裕。 8.如申請專利範圍第i項之方法，另包含： 決定和-較長排程延遲有關之第—等級所剩餘之傳境 功率；以及 以該第-等級剩下之傳送功率’將和較短排程延遲有 86467 1 200402239 關之第二等級之一或多個終端排程。 9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該特定排程架構將各 等級之一或多個終端根據該終端之鏈結效率進行資料傳 送排程。 10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該特定排程架構根據 該終端之優先順序，將各等級該一或多個終端資料傳送 排程。 11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該特定排程架構根據 一組參數，將各等級該一或多個終端資料傳送排程。 12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等終端包含於軟交 遞之終端及軟交遞之終端。 13. —種記憶體，和可解譯數位資訊之數位信號處理裝置 (DSPP)通信耦合，以： 決定多個待資料傳送排程之終端之排程延遲； 將該等終端根據其排程延遲，分成多個等級； 將總系統容量之特定比例配置給各等級；以及 將各等級之一或多個終端，根據配置給該等級之系統 容量及依照一特定排程架構，排程資料傳送。 14. 一種用以於無線通信系統中排程資料傳送之電腦程式產 品，包含： 決定多個待資料傳送排程之終端之排程延遲的碼； 將該等終端根據其排程延遲，分成多個等級之編碼； 將總系統容量之特定比例配置給各等級之編碼； 將各等級之一或多個終端，根據配置給該等級之系統 86467 -2- 200402239 各里及依，、、、特定排程架構，排程資料傳送之編碼；以 及 一用以儲存該等碼之電腦可使用媒體。 15. 16. 17. 18. 19. 一種供線通信系統之排程程式，包含： 一記憶體單元，用以儲存排程資料傳送所用之資料； 以及 一控制器，和該記憶體單元耦合，及用以 決足多個待資科傳送排程之終端之排程延遲， 將該等終端根據其排程延遲，分成多個等級， 將總系統容量之特定比例配置給各等級，以及 將各等級之一或多個終端，根據配置給該等級之系統 容量及依照一特定排程架構，排程資料傳送。 如申請專利範圍第15項之排程程式，其中各等級包含一 或多個排程延遲約相等之終端。 一種基地台，包含如申請專利範圍第15項之排程程式。 一種用於無線通信系統中排程資料傳送之裝置，包含： 決定多個待資料傳送排程之終端之排程延遲之裝置； 將該等終端根據其排程延遲，分成多個等級之裝置； 將總系統容量之特定比例配置給各等 ^等級之一或多個终端，根據配置':該裝二：统 容里及依照一特定排程架構，排程資料傳送之裝置。 一種用以於無線通信系統中排程資料傳送之方法，包各· 決定多個待資料傳送排程之終端之排程延遲； 將該等終端依照特定排程終端排程資料傳送’，以提供 86467 200402239 一排程；以及 各終端在根據其排程延遲決定之傳遊期 之排程。 丨用孩終端 20 21. 22. 23. 24· 25· .如申請專利範圍第19項之方法，其中在將排程延遲 <終端排程時使用較高之餘裕。 ^申請專利範圍第19項之方法，其中較高之優先順抑 2給排程延遲較長之終端，及其中部分根據該終二 先順序執行該排程。 久 如申請專利範圍第19項之方法，另包含： /古：各終端之鏈結效率，及其中該等終端另根據該終 崎 < 估计鏈結效率排程。 如申請專利範圍第19項之方法，另包含： 決定在目前傳送期間，資料傳送可用之總傳送功率. 評估在目前傳送期間，資料傳送排程之一或多個 <一或多個排程；以及 根據總可用傳送功率修改至少—個排程。 申_專Ha ®第23項之方法’其中若總可用傳送功率 不足以支援所有在目前傳送期間排程傳送資料之 則將排程延遲較短之終端自資料傳送中移除。 記憶體單元，用㈣存排程資料傳送所用之資料 一種無線通信系統之排程程式，包含： 以及 一控制器，和該記憶體單元耦合，及用以 決定多個待資料傳送排程之終端之排程延遲 86467 200402239 將該等終端依照特定排程架構資料傳送排程，以提供 一排程；以及 各終端在根據其排程延遲決定之傳送期間引用該終端 之排程。 26.如申請專利範圍第25項之排程程式，其中在將排程延遲 較長之終端排程時使用較高之餘裕。 27· —種用以於無線通信系統中排程資料傳送之方法，包含： 決定多個待資料傳送排程之終端之排程延遲； 各終端根據其排程延遲，指定其_特定優先順序；以及 根據該指定優先順序及依照特定排程架構，將終 端排程資料傳送。 '' 28·如申請專利範圍第27項之方法，其中排程延遲較長之終 端，優先順序高於排程延遲較短之終端。 、 29. 如申請專利範圍第27項之方法，其中在將排程延遲較長 之終端排程時使用較高之餘裕。 30. —種無線通信系統之排程程式，包含： -記憶體單元’用以儲存資料傳送排程所用之資料，以 及 一控制器，和該記憶體單元耦合，及用以 決定多個待資料傳送排程之終端之排程延遲， 將各終端根據其排程延遲，指定一特定優先順序 將該 根據該指定之優先順序及依照—特定排程架構， 等終端排程資科傳送。 其中排程延遲較長 31.如申請專利範圍第3〇項之排程程式 86467 200402239 之終端指定 < 優先順序南於排程延遲較短之終端。 32. —種用以於無線通信系統中排程資料傳送之方法，包含： 決定多個待資料傳送排程終端之排程延遲；以及 根據該等終端之排程延遲中最長之排程延遲及依照一 特定排程架構，將該等終端排程資料傳送。 33. 如申請專利範圍第32項之方法，另包含： 估計該等終端資料傳送可用之總傳送功率；以及 估計各終端鏈結效率，以及 其中該等終端另根據該估計總可用傳送功率，及該終 端估計鏈結效率再行排程。 34. 如申請專利範圍第32項之方法，其中以最長排程延遲之 該等終端資料傳送排程，使用較高之餘裕。 35. —種無線通信系統之排程程式，包含： 一記憶體單元，用以儲存排程資料傳送所用之資料，以 及 一控制器，和該記憶體單元耦合，及用以 決定多個待資料傳送排程終端之排程延遲， 根據該等終端之排程延遲中最長之排程延遲，及依照 一特定排程架構，將該等終端排程資料傳送。 36. 如申請專利範圍第35項之排程程式，其中使用最長排程 延遲之該等終端資料傳送排程，使用較高之餘裕。 86467 -6-