專利名稱：Node B控制的基于概率的速率調(diào)度的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第三代伙伴計劃(簡稱3GPP)進行第三代移動通訊中的增強的上行專用信道(簡稱EUDCH)，特別涉及基站對上行的傳輸進行控制，來達到對上行ROT的快速控制。
背景技術(shù)：
第二代移動通信系統(tǒng)包括全球移動通信系統(tǒng)(簡稱GSM)和IS(Interim Standard)-95，主要目標是提供話音業(yè)務(wù)。GSM采用了TDMA技術(shù)，于1992年商用，主要用于歐洲和中國。而IS-95采用的是碼分多址技術(shù)，主要用于美國和韓國。
目前，移動通信技術(shù)已經(jīng)演進為第三代移動通信系統(tǒng)，除了提供話音業(yè)務(wù)外，還提供高速率和高質(zhì)量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)。第三代移動通信系統(tǒng)包括3GPP國際標準化組織研究的異步CDMA系統(tǒng)(或稱WCDMA，或稱UMTS)，即各基站之間的定時是異步的，和3GPP2國際標準化組織研究的同步CDMA系統(tǒng)(或稱CDMA2000)。
同步和異步的第三代移動通信系統(tǒng)都在對提供高速率、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)進行標準化。例如3GPP在對HSDPA(High Speed DownlinkAccess)進行標準化，從而提高下行的數(shù)據(jù)速率，而3GPP2在對1xEV-DV(Evolution-Data and Voice)進行標準化。3GPP又繼續(xù)進行上行分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑鰪?EUDCH)，從而提高上行的容量和覆蓋。EUDCH與Rel99/4/5的上行DCH相比，引入了HARQ(Hybrid Automatic Retransmission Request)機制，并且引入Node B的快速調(diào)度機制，以及快速建立專用信道等新功能。
相應(yīng)的，有必要對每個小區(qū)的上行信道進行調(diào)度以便分配資源。EUDCH把調(diào)度功能從RNC移到Node B，以實現(xiàn)快速調(diào)度。上行調(diào)度的目的是有效的利用有限的無線資源。例如，每個小區(qū)的目標ROT(T ROT)是該小區(qū)的上行信道調(diào)度的目標，以保持該小區(qū)內(nèi)測量到的ROT(M_ROT)盡可能的接近T_ROT。實際上，根據(jù)本小區(qū)和臨近小區(qū)的狀態(tài)，可以找到一個最優(yōu)的T_ROT，并且上行信道調(diào)度使得實際測得的M_ROT接近T_ROT，而且M_ROT的變化很小時，則系統(tǒng)的上行可以獲得最佳性能。ROT的定義見公式(1)ROT=IoNo---(1)]]>其中，Io是Node B接收到的所有信號強度之和，即Node B的全寬帶接收信號功率譜密度，No是Node B的熱噪聲的功率譜密度。
因為No幾乎不隨時間而變化，所以ROT主要是由Io決定的。如果ROT較小，說明Node B接收到的信號強度較弱。雖然終端收到的干擾較小，但是Node B的負載也較小。然而，如果ROT較大，說明Node B有較高的負載，但也意味著終端收到的干擾較大，就導(dǎo)致了鏈路性能的降低，從而降低了整個系統(tǒng)的性能。權(quán)衡ROT和整個系統(tǒng)的性能，使整個系統(tǒng)獲得最佳性能的最優(yōu)的ROT可以通過綜合考慮Node B的負載和終端的噪聲強度來獲得。
目前，TR25.896中主要提出了兩種調(diào)度方式一是基于Node B控制的速率調(diào)度，二是基于NodeB控制的速率與時間調(diào)度。
在基于Node B控制的速率調(diào)度方式中，每個終端(簡稱UE)在專用傳輸信道的初始化過程中，UE和基站控制器(簡稱RNC)進行了協(xié)商，兩者建立了一個傳輸格式組合集合(簡稱TFCS)，這些TFCS包含了多種傳輸速率，并且可以按照傳輸速率對TFCS中的TFC進行排序。對于一個UE，RNC設(shè)定一個Node B允許對該UE使用的TFCS子集(TFCS Subset)，Node B設(shè)定一個該UE允許使用的TFCS子集(TFCS Subset)。Node B允許使用的TFCS子集包含UE允許使用的TFCS子集，并通過信令傳給UE。Node B可以通過物理層信令每個調(diào)度周期來改變UE允許使用的TFCS子集，從而能夠適應(yīng)上行負載的變化，達到快速調(diào)度之目的。
因為TFCS中的TFC可以按照速率進行排序，所以每個子集是用指針來表示的。Node B允許使用的子集，用一個Node B指針指示，Node B指針指向某一個TFC，所有傳輸速率小于等于該TFC的元素都屬于Node B允許使用的子集。同樣，UE指針指向UE允許使用的TFCS子集中傳輸速率最大的一個TFC。參見圖1，這是一個關(guān)于Node B指針和UE指針的例圖。圖中，RNC定義的TFCS共有11個，按照發(fā)射功率(與數(shù)據(jù)速率等價)排序后是TFC0到TFC10。UE指針是TFC7，所以UE允許使用的TFCS子集是TFC7到TFC10。NodeB指針是TFC3，所以Node B允許對該UE使用的TFCS子集是TFC3到TFC10。
UE可以在UE允許使用的TFCS子集中根據(jù)Rel99中已有的TFC選擇算法計算出當(dāng)前要使用的TFC，也就是說UE可以使用的最大傳輸速率就是UE指針所指的TFC。由于UE的最大傳輸速率是UE指針所指向的TFC，所以在后面的描述中，不再區(qū)分改變UE的最大傳輸速率和改變UE指針，它們是一個意思。UE可以向Node B請求提高UE允許的最大傳輸速率，既增大UE允許使用的TFCS子集，Node B根據(jù)當(dāng)前的上行ROT情況決定是否允許增加，通過專用信道告訴給UE。Node B也可以根據(jù)當(dāng)前ROT的情況，主動降低UE允許的最大傳輸速率。
在基于NodeB控制的速率與時間調(diào)度中，UE在進行數(shù)據(jù)傳輸之前，需要將Node B的調(diào)度算法使用的信息(如緩存器狀態(tài)和功率余量)發(fā)給NodeB以進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼埱?，Node B根據(jù)收到的信息，計算出UE的無線信道的好壞，并根據(jù)當(dāng)前的ROT情況進行統(tǒng)一調(diào)度。Node B通過物理層信令告訴UE，以多大的速率，在什么時間進行數(shù)據(jù)傳輸。UE按照Node B指定的傳輸速率在指定的時間進行發(fā)送。
在TR25.896中，現(xiàn)有兩種調(diào)度方法，一種是速率調(diào)度，另一種是時間和速率的調(diào)度。兩種方案中，調(diào)度功能都是存在于Node B實體內(nèi)的。
對于Node B控制的速率調(diào)度，需要在上行專用信道傳輸?shù)目刂菩帕钍撬俾收埱驲R(Rate Request)，需要在下行專用信道傳輸?shù)目刂菩帕钍撬俾蚀_認RG(Rate Grant)。UE利用RR向Node B請求提高UE指針，來增大UE的最大傳輸速率。Node B參考當(dāng)時的ROT情況以及其它的一些調(diào)度信息，來確定是否同意該UE的請求，并將結(jié)果通過RG發(fā)送給UE?，F(xiàn)有的TR中并沒有明確說明，UE每次請求提高UE指針時，UE指針是提高一個TFC還是多個TFC。
下面，我們按照兩種可能分別說明。假定RR的請求信息中只包含提高或降低UE指針的信息，那么RR只需要一個信息比特位就夠了。因為RR是每一幀都必須傳輸?shù)模运紦?jù)的比特數(shù)越少，就越能減小由于傳輸調(diào)度信令帶來的數(shù)據(jù)傳輸能力的降低。但問題是，UE每次收到Node B肯定的應(yīng)答后，UE指針都只能提高一個TFC。如果某個時刻，系統(tǒng)有大量的無線資源，UE也有大量的數(shù)據(jù)需要傳輸，但UE的最大數(shù)據(jù)傳輸率只能一步一步的提高，而不能直接跳到合適的數(shù)據(jù)速率上進行傳輸，這是一種資源的浪費。
假定UE在RR的請求信息中，指明了所希望UE指針的位置的話，也就說如果允許UE指針從一個TFC直接移到不相鄰的另一個TFC上，那么RR需要的比較多的比特位才能夠表示相應(yīng)的信息。如果這樣，由于傳輸RR，帶來的數(shù)據(jù)傳輸能力的降低將是比較大的。這樣將可能抵消Node B調(diào)度所帶來的增益。
對于Node B控制的時間和速率調(diào)度，由于在每個調(diào)度周期中，都需要將Node B調(diào)度算法所需要的信息從UE發(fā)送給Node B，如緩存器的狀態(tài)和功率余量。即使是傳輸一個很小的數(shù)據(jù)包也不例外。這種為了調(diào)度而發(fā)送的大量的附加信息也增加了系統(tǒng)的負載，也可能一定程度上抵消了調(diào)度帶來的增益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于Node B控制的速率調(diào)度的方法，以一種概率的方法對UE的傳輸速率進行控制，而同時盡量減少調(diào)度所需要的信令開銷。
為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一方面，一種Node B控制的基于概率的速率調(diào)度的方法，包括步驟UE決定是否發(fā)送提高UE指針的請求，并通過RR發(fā)送；Node B統(tǒng)計希望提高UE指針的UE的個數(shù)；Node B測量本調(diào)度周期內(nèi)的平均ROT，以及計算M_ROT和T_ROT的差距；Node B計算UE的平均無線資源，并在小區(qū)內(nèi)廣播；UE計算調(diào)整UE指針的概率，并以這個概率進行調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率。
按照本發(fā)明的另一方面，一種使用概率控制速率的Node B設(shè)備，包括接收系統(tǒng)，還包括調(diào)度控制模塊，根據(jù)接收系統(tǒng)解復(fù)用后取出的RR信息，統(tǒng)計發(fā)送RR請求的UE的個數(shù)，比較實際ROT與目標ROT的差距，并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果計算UE的平均無線資源X；模塊，對調(diào)度控制信息進行串并轉(zhuǎn)換；模塊，對I、Q兩路信號進行擴頻；模塊，對Q信號進行90°相移；模塊，對I、Q兩路信號進行合并；模塊，對信號進行加權(quán)處理；模塊，對信號進行加擾操作；模塊，對信號進行調(diào)制；模塊，對信號進行射頻加載。
按照本發(fā)明的另一方面，一種使用概率控制速率的UE設(shè)備，包括模塊，將建立專用信道之初由RNC給UE指定的TFCS集合分成三個子集；模塊，在可用子集范圍內(nèi)進行標準定義的TFC的選擇；模塊，UE根據(jù)接收到的Node B調(diào)度控制信息對當(dāng)前UE的UE指針進行修改。
本發(fā)明的Node B通過利用下行公共信道廣播調(diào)度控制信息，UE根據(jù)調(diào)度控制信息，概率地調(diào)整UE指針，從而達到對速率控制的目的。本發(fā)明既節(jié)省了下行專用信道的資源，也節(jié)省下行調(diào)度需要的功率。并能完成通過Node B對UE的速率的快速控制，使得Node B的ROT較穩(wěn)定，目標ROT可以相應(yīng)的提高，從而增加上行系統(tǒng)的容量和小區(qū)覆蓋范圍。


圖1是Node B指針和UE指針的示意圖；圖2是調(diào)度過程示意圖；圖3是M_ROT和T_ROT的解釋；圖4是Node B的動作流程圖；圖5是UE的動作流程圖；
圖6是Node B設(shè)備裝置圖；圖7是UE的設(shè)備裝置圖。
具體實施例方式
本發(fā)明是一種Node B控制的基于概率的速率調(diào)度的方法。這種調(diào)度方法的基本特征是，將調(diào)度的最終決定權(quán)給了UE，而存在于Node B內(nèi)的調(diào)度實體的功能在于廣播有助于UE做出速率調(diào)整判決的調(diào)度控制信息。調(diào)度實體首先統(tǒng)計有請求的UE的個數(shù)，計算出這個時刻每個UE平均可以得到的無線資源，并最終將這個信息公布給所有的UE。每個UE根據(jù)自己速率變化需要的無線資源和現(xiàn)在平均每個UE無線資源數(shù)，以一定概率地進行速率調(diào)整。
如圖2所示，201，202代表兩個不同的UE，203代表Node B。首先是，UE分別通過各自的專用信道204，205發(fā)送提高UE指針的請求。接著NodeB(203)統(tǒng)計有請求的UE的個數(shù)，并計算平均無線資源，并最終通過一個用于調(diào)度的公用信道(206)將這個信息廣播給所有的UE。最后UE根據(jù)自己的情況，做出速率調(diào)整的決定。
本發(fā)明的方法包括以下幾個重要的過程1)統(tǒng)計希望提高UE指針的UE的個數(shù)N；2)測量本調(diào)度周期內(nèi)的平均ROT(M_ROT)，以及M_ROT和目標ROT(T_ROT)的差距；3)計算每個UE可以得到的平均無線資源，并在小區(qū)內(nèi)廣播；4)每個UE計算調(diào)整UE指針的概率，并以這個概率進行調(diào)整。
下面，對每個過程進行詳細的描述。
過程1，Node B統(tǒng)計希望提高UE指針的UE的個數(shù)N。在TR25.896中，Node B控制的速率調(diào)度方法中，RR(Rate Request)是UE用來通知Node B，表示希望提高UE指針或者提高若干步UE的指針的信息，然后Node B來決定該UE的請求是否允許。
本發(fā)明中，UE也是采用RR來通知Node B，表示是否希望提高UE指針。判斷的方法是，UE是否有足夠多的剩余功率來支持增加數(shù)據(jù)速率，以及是否還有大量的數(shù)據(jù)需要發(fā)送等。該判定在25.896的速率調(diào)度方法中，已有說明。如果希望提高UE指針，也僅僅只表示希望提高UE指針，并不包含希望提高UE指針到哪一級。所以RR只需要一個信息比特就夠了，表示需要提高UE指針或者是不需要提高UE指針。
Node B統(tǒng)計在本調(diào)度周期內(nèi)有多少個UE希望提高它們的UE指針，用變量N來表示這個數(shù)目。當(dāng)然，如果M_ROT超過了T_ROT時，Node B希望一些UE降低它們的UE指針時，本小區(qū)內(nèi)所有支持EUDCH功能的UE都是有可能降低UE指針的。這個時候，變量N表示本小區(qū)內(nèi)所有支持EUDCH功能的UE的數(shù)目。
過程2，測量本調(diào)度周期內(nèi)的M_ROT，以及計算M_ROT和T_ROT的差距。T_ROT是系統(tǒng)的最優(yōu)ROT，如果系統(tǒng)的實際ROT超過T_ROT，系統(tǒng)的鏈路性能會明顯地降低。如果系統(tǒng)的實際ROT低于T_ROT，存在浪費無線資源的情況。所以維持系統(tǒng)的ROT盡量地接近T_ROT是Node B調(diào)度的目標。由于ROT是一個連續(xù)變化的量，我們定義一個調(diào)度周期內(nèi)ROT的平均值為M_ROT。通過調(diào)度，使得M_ROT盡量地接近T_ROT。
參見圖3，說明M_ROT和T_ROT的關(guān)系。301是T_ROT，可以通過計算本小區(qū)的上行干擾，鄰小區(qū)的干擾，Node B的系統(tǒng)熱噪聲等因素，選擇一個最優(yōu)的值，它在一段時間內(nèi)一般維持不變，并且是Node B快速調(diào)度算法的目標。302是M_ROT，因為M_ROT是一個調(diào)度周期ROT的平均值，每個周期內(nèi)是一個值，不同周期間，總是不斷地在變化。303是指T_ROT和M_ROT之間的差距，它可正可負。Node B調(diào)度的目的就是要維持303的方差盡可能的小。
在這個過程內(nèi)，Node B通過測量得出本調(diào)度周期內(nèi)的M_ROT，并計算出M_ROT和T_ROT的差距(303)。如果M_ROT＜T_ROT，一些用戶仍然可以提高傳輸速率，如果M_ROT＞T_ROT，一些UE需要減小它們的數(shù)據(jù)傳輸速率。過程3計算每個UE可以得到的平均無線資源，并在小區(qū)內(nèi)廣播。我們知道，ROT的定義為ROT=I0N0,]]>其中，Io是Node B接收到的所有信號強度之和，即Node B的全寬帶接收信號功率譜密度，No是Node B的熱噪聲的功率譜密度。即I0=Σi=0Si+Ioc---(2)]]>
其中Si是小區(qū)中第i個UE在Node B端的接收功率，n是小區(qū)內(nèi)UE的個數(shù)，Ioc是所有來自鄰小區(qū)的干擾信號的功率和。如果某個UE改變傳輸速率，必然要改變發(fā)射功率，那么在Node B端，這個UE的接收功率的變化一定會對ROT的變化有貢獻，因為這個UE的接收功率Si發(fā)生了變化。即UE發(fā)射功率的變化，對Node B側(cè)的ROT有著直接的影響。
由于No是接收系統(tǒng)Node B的熱噪聲的功率譜密度，是一個幾乎不隨時間變化的量，而且UE并不知道Node B的熱噪聲的功率譜密度No的大小，所以我們將扣除這個因子以后的結(jié)果定義為無線資源。
這樣，如果系統(tǒng)中存在N個UE，每個UE可以得到的平均無線資源為X＝(T_ROT-M_ROT)*N0/N(3)這里，N是第一步統(tǒng)計的結(jié)果。那就是，當(dāng)T_ROT大于M_ROT時，N是該調(diào)度周期內(nèi)發(fā)送RR請求的UE的個數(shù)，否則N為本小區(qū)內(nèi)支持EUDCH功能的UE的總的個數(shù)。
實際上，這個平均無線資源就是為每個UE可以用來改變傳輸速率所需要的發(fā)射功率的增量。Node B通過一個專用的公共信道，將這一信息廣播給本小區(qū)的UE。從調(diào)度的角度看，平均無線資源信息是一種調(diào)度控制信息。
過程4，每個UE計算調(diào)整UE指針的概率，并以這個概率進行調(diào)整。
所有的UE都需要接收Node B通過公共信道發(fā)送的調(diào)度控制信息。如果收到的平均無線資源X為正值，則說明Node B的M_ROT低于T_ROT，存在UE提高UE指針的可能性。并且如果某個UE在上一個調(diào)度周期通過RR發(fā)送了提高UE指針的請求，則繼續(xù)下面的操作UE首先計算如果增加最大傳輸速率到所期望的速率，則相對目前需要增加的發(fā)射功率ΔP。接著比較ΔP和X(收到的平均無線資源)。如果X大于ΔP，則表明平均每個UE可獲得的平均無線資源大于該UE需要的發(fā)射功率增量ΔP，則UE肯定可以提高UE指針到所期望的傳輸速率上。否則，說明平均每個UE可獲得的平均無線資源小于該UE需要的發(fā)射功率增量ΔP，UE應(yīng)該減少提高UE指針的可能性，這種情況下，UE提高UE指針的概率是X/ΔP。具體的操作就是產(chǎn)生一個0到1之間的隨即數(shù)，如果隨機數(shù)小于X/ΔP，UE提高自己的UE指針，否則不改變當(dāng)前的UE指針。
當(dāng)然如果某個UE在上一個調(diào)度周期沒有發(fā)送了提高UE指針的請求，UE對該消息不做任何響應(yīng)，因為該UE沒有增加最大傳輸速率的愿望。
如果收到的平均無線資源X為負值，則說明Node B當(dāng)前的M_ROT高于T_ROT，部分的UE需要降低傳輸速率，以便減小Node B當(dāng)前的ROT值。那么每個UE都需要進行如下的操作UE計算假定自己的傳輸速率向下減小一級的話，可以減少的發(fā)射功率為ΔP1。如果ΔP1小于X的絕對值，則計算如果傳輸速率減小兩級可以降低的發(fā)射功率ΔP2，如果ΔP2還小于X的絕對值，則繼續(xù)計算降低更多級別的傳輸速率，直到ΔPk大于X的絕對值或者是傳輸速率減到不能再小為止(因為QoS的原因，有些業(yè)務(wù)可能要求UE的傳輸速率必須保證不小于某個值)，則令ΔP＝ΔPk，ABS(X/ΔP)為該UE降低UE指針的概率值。然后UE產(chǎn)生一個0到1之間的隨即數(shù)，如果UE產(chǎn)生的隨機數(shù)小于ABS(X/ΔP)，則UE的指針向下減小k級，否則，該UE的UE指針不用改變。
這四個過程結(jié)束后，便開始下一個的調(diào)度周期，再次重復(fù)著四個過程。
Node B在調(diào)度過程中的動作流程圖見圖4。
在步驟401中，Node B統(tǒng)計在本調(diào)度周期內(nèi)，請求提高UE指針的UE的個數(shù)。具體的操作是，Node B在解每個UE的專用信道時，會解出RR的信息。由于UE會在RR表示是否希望提高UE指針，所以Node B可以知道每個UE是否有請求，從而統(tǒng)計出該調(diào)度周期內(nèi)，希望提高UE指針請求的UE的個數(shù)N’。接著進行步驟402的操作。
在步驟402中，Node B測量在本調(diào)度周期內(nèi)的平均的ROT狀況，記為M_ROT。這是為下一步的比較做準備。接著進行步驟403的比較。
403操作是一個比較，是M_ROT和T_ROT進行比較。如果T_ROT大于M_ROT，說明當(dāng)前的ROT小于目標ROT，仍存在無線資源可以利用，也即一些UE有提高UE指針的空間，則轉(zhuǎn)向步驟404，否則轉(zhuǎn)向步驟405，說明當(dāng)前的ROT仍超過了目標ROT，部分的UE需要降低它們的傳輸速率。
在步驟404中，由于是可以提高部分UE的UE指針，讓UE指針可能變化的數(shù)目N等于有RR請求的UE的數(shù)目N’。類似的，在步驟405中，由于需要降低部分UE的UE指針，讓UE指針可能變化的數(shù)目N等于本小區(qū)內(nèi)支持EDCH的UE的數(shù)目。這里，我們假定，當(dāng)需要降低M_ROT時，本小區(qū)內(nèi)所有支持EDCH的UE的都有義務(wù)減少傳輸速率，但除了那些已經(jīng)使用規(guī)定的最小傳輸速率的UE外。
在步驟406中，Node B計算平均每個UE可以獲得的無線資源X，如果平均無線資源X的值為正，則說明UE可能提升自己的UE指針，否則，UE可能需要減小自己的UE指針。計算平均無線資源的公式參見公式定義3。
最后在步驟407中，Node B在小區(qū)內(nèi)廣播平均無線資源X。然后進入下一個調(diào)度周期。
UE在調(diào)度過程中的動作流程圖見圖5。
在第一步501中，UE需要判斷是否需要發(fā)送提高UE指針的請求，參考的信息有，UE是否有足夠多的剩余功率來增加數(shù)據(jù)速率，以及是否還有大量的數(shù)據(jù)需要發(fā)送等。該判定已在TR25.896的速率調(diào)度方法中，已有說明，不在本發(fā)明范圍之內(nèi)，不再詳述。如果需要發(fā)送提高UE指針的請求，則令RR＝1(步驟502)，否則令RR＝0(步驟503)表示沒有請求。然后發(fā)送RR。接著進行步驟504。
在步驟504中，UE接收小區(qū)的平均無線資源信息X。即使UE沒有發(fā)送RR請求，UE也需要接收平均無線資源信息X的廣播，因為有可能需要UE降低UE指針。接著在步驟505中，對平均無線資源信息X進行判斷。如果X為正，則進入506操作，否則進入520操作。
步驟506中，UE接著進行一次判斷，UE是否在上個調(diào)度周期發(fā)送了RR請求，如果是，說明UE希望提高UE指針，則轉(zhuǎn)入步驟507，否則，說明UE希望保持現(xiàn)狀不變，則轉(zhuǎn)入步驟512。在步驟507中，UE先根據(jù)剩余功率和數(shù)據(jù)大小來決定希望UE指針提高到什么值，然后計算相應(yīng)的需要增加的發(fā)射功率ΔP。
步驟508中，UE比較平均無線資源X和增加UE指針需要的功率ΔP，如果X大于ΔP，說明平均每個UE可獲得的無線資源都大于UE所需要的功率ΔP，所以在接下來的步驟509中，UE提高自己的UE指針到所期望的值，否則的話，平均每個UE可獲得的無線資源都小于UE所需要的功率ΔP，UE只能以一定的概率的提高UE指針，所以進行下面的510，511，512的操作。
步驟510，511，512的操作的是讓UE以一定的概率的提高UE指針。在509中，UE先產(chǎn)生一個0和1之間的隨機數(shù)Rand，接著在步驟510中，比較Rand和X/ΔP的大小。如果Rand小，則UE提高它的UE指針到所期望的值(509操作)，否則UE保持狀態(tài)不變(512)。不管UE最終是提高了UE指針(509)還是保持狀態(tài)不變(512)，都轉(zhuǎn)向結(jié)束(開始下一個調(diào)度周期)。
前面步驟505的判斷中，如果平均無線資源信息X為負值，則轉(zhuǎn)入步驟520，進行降低UE指針的一系列操作(步驟520到526)。因為有可能UE指針減小一級降低的發(fā)射功率達不到平均無線資源，所以520，521，522，523是一個循環(huán)，不斷減小UE指針，直到降低的總功率ΔPi大于平均無線資源的值A(chǔ)bs(X)或者傳輸速率減到設(shè)定的最小速率為止。i是UE指針需要減小的級數(shù)。
步驟524，525，526是讓UE以一定的概率的降低UE指針。在步驟524中，UE先產(chǎn)生一個0到1之間的隨機數(shù)Rand，接著在步驟525中，比較Rand和ABS(X/ΔPi)的大小。ABS(X/ΔPi)是(X/ΔPi)的絕對值。如果Rand小于ABS(X/ΔPi)，則UE降低它的UE指針i級(526)，否則UE保持狀態(tài)不變(512)。不管UE最終是減小了UE指針(526)還是保持狀態(tài)不變(512)，也都轉(zhuǎn)向結(jié)束(開始下一個調(diào)度周期)。
圖6是，使用了本發(fā)明的基于概率速率控制的方法后的Node B的設(shè)備圖。
模塊601到610是接收用戶數(shù)據(jù)的功能模塊。這些模塊是Node B已有的功能快。采用本發(fā)明的方法后，主要的新增模塊是614到623。
參見圖6，614是調(diào)度控制模塊，它的主要功能有1)根據(jù)接收系統(tǒng)解復(fù)用后取出的RR信息(606)，統(tǒng)計發(fā)送RR請求的UE的個數(shù)，2)比較實際ROT與目標ROT的差距，并根據(jù)1)的結(jié)果計算UE的平均無線資源X(615)。從調(diào)度角度來看，UE的平均無線資源也稱為調(diào)度控制信息(615)。統(tǒng)計發(fā)送RR請求的UE的個數(shù)的方法和計算平均無線資源的算法見前面發(fā)明方法的詳細描述中。
在調(diào)度控制模塊614產(chǎn)生調(diào)度控制信息(615)以后，模塊616至623負責(zé)通過公共信道將它廣播出去。
616模塊對調(diào)度控制信息進行串并轉(zhuǎn)換，617模塊對I，Q兩路信號進行擴頻，618模塊對Q路信號進行90移相，619模塊對I，Q兩路信號進行合并，620模塊對信號加權(quán)處理，621模塊再對信號加擾操作，最后再進行調(diào)制(622)和射頻加載(623)。最終，通過天線625發(fā)送出去。
圖7是使用了本發(fā)明后的UE的在進行TFC選擇時的設(shè)備圖模塊701和703是現(xiàn)有設(shè)備中已有的，UE進行上行的TFC選擇時的功能塊。模塊701的功能是，把建立專用信道之初由RNC給UE指定的TFCS集合分成三個子集，分別是目前可用的TFCS集合A，超過最大功率的TFCS集合B，以及被阻塞掉不可用的TFCS集合C，并且根據(jù)指定的UE的最大發(fā)射功率和UE當(dāng)前的發(fā)射功率，不斷地進行恢復(fù)(把滿足恢復(fù)條件的TFC從集合B，C中恢復(fù)到集合A里)，消除(把不滿足集合A條件的TFC從集合A移到集合B中)，和阻塞(把不滿足集合B條件的TFC從集合B移到集合C中)的操作?；謴?fù)，消除和阻塞操作的條件在3GPP的標準25；.321有詳細的定義。
經(jīng)過701模塊的處理后，形成了目前UE可用的TFCS集合A。要說明的是，這個UE可用的TFCS集合A和UE指針描述的UE允許使用的TFCS子集不是一個概念，前者是UE根據(jù)自身的信息經(jīng)過701模塊的算法進行操作得出的集合，而后者是，Node B根據(jù)ROT控制的UE指針，而形成的UE允許使用的TFCS子集。
模塊703的功能是，在集合A的范圍內(nèi)進行標準定義的操作算法—TFC的選擇，最終決定下一個使用的TFC。
采用本發(fā)明后增加的模塊是702。模塊702的功能是，根據(jù)接收的NodeB調(diào)度控制信息對當(dāng)前UE的UE指針進行修改，具體的修改算法見圖5。經(jīng)過UE指針的修改后，形成了最新的Node B控制的UE允許使用的TFC子集。
同時，703模塊在做TFC選擇操作時，TFC的選擇范圍是目前可用的TFC集合A(從模塊701產(chǎn)生)和Node B控制的UE允許使用的TFC子集(從模塊702產(chǎn)生)的交集。
權(quán)利要求
1.一種Node B控制的基于概率的速率調(diào)度的方法，包括步驟UE決定是否發(fā)送提高UE指針的請求，并通過RR發(fā)送；Node B統(tǒng)計希望提高UE指針的UE的個數(shù)；Node B測量本調(diào)度周期內(nèi)的平均ROT，以及計算M_ROT和T_ROT的差距；Node B計算UE的平均無線資源，并在小區(qū)內(nèi)廣播；UE計算調(diào)整UE指針的概率，并以這個概率進行調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)UE發(fā)送提高UE指針請求時，RR中只包含了是否希望提高UE指針的信息。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于Node B發(fā)送的調(diào)度控制信息中，每個UE可以得到的平均無線資源為X＝(T_ROT-M_ROT)*N0/N。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于選擇UE個數(shù)N如果T_ROT大于M_ROT時，N是申請?zhí)岣遀E指針的UE的個數(shù)，反之，N是小區(qū)內(nèi)支持EUDCH的UE的個數(shù)。
5.按在權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在計算出平均無線資源后，NodeB通過一個用于調(diào)度的公共信道將這個信息廣播出去。
6.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)Node B廣播調(diào)度控制信息時，小區(qū)內(nèi)所有的UE都需要接收調(diào)度控制信息。
7.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于UE先確定提前是否發(fā)送了RR請求，如果否，則不做任何操作，如果是，再計算由于提高UE指針所需要的發(fā)射功率增量ΔP，如果ΔP大于平均無線資源X，UE肯定可以提高UE指針到所期望的傳輸速率上，否則的話，UE提高UE指針的概率是X/ΔP。
8.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)UE收到的平均無線資源X為負值時，UE計算假定自己的傳輸速率向下減小一級的話，可以減少的發(fā)射功率為ΔP1，如果ΔP1小于X的絕對值，則計算如果傳輸速率減小兩級可以降低的發(fā)射功率ΔP2，如果ΔP2還小于X的絕對值，則繼續(xù)計算降低更多級別的傳輸速率，直到ΔPk大于X的絕對值或者是傳輸速率減到不能再小為止。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于UE減小UE指針的概率是X/ΔPk。
10.一種使用權(quán)利要求1方法的Node B設(shè)備，包括接收系統(tǒng)，其特征在于還包括調(diào)度控制模塊(614)，根據(jù)接收系統(tǒng)解復(fù)用后取出的RR信息，統(tǒng)計發(fā)送RR請求的UE的個數(shù)，比較實際ROT與目標ROT的差距，并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果計算UE的平均無線資源X；模塊(616)，對調(diào)度控制信息進行串并轉(zhuǎn)換；模塊(617)，對I、Q兩路信號進行擴頻；模塊(618)，對Q信號進行90°相移；模塊(619)，對I、Q兩路信號進行合并；模塊(620)，對信號進行加權(quán)處理；模塊(621)，對信號進行加擾操作；模塊(622)，對信號進行調(diào)制；模塊(623)，對信號進行射頻加載。
11.一種使用權(quán)利要求1方法的UE設(shè)備，包括模塊(701)，將建立專用信道之初由RNC給UE指定的TFCS集合分成三個子集；模塊(703)，在可用子集范圍內(nèi)進行標準定義的TFC的選擇；其特征在于還包括模塊(702)，UE根據(jù)接收到的Node B調(diào)度控制信息對當(dāng)前UE的UE指針進行修改。
12.按權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于所述三個子集包括可用TFCS集合、超過最大功率的TFCS集合和不可用的TFCS集合。
13.按權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其特征在于可用子集包括由模塊(701)產(chǎn)生的TFC集合和模塊(702)產(chǎn)生的UE允許使用的TFC子集。
14.按權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于對當(dāng)前UE的UE指針進行修改包括UE先確定提前是否發(fā)送了RR請求，如果否，則不做任何操作，如果是，再計算由于提高UE指針所需要的發(fā)射功率增量ΔP，如果ΔP大于平均無線資源X，UE肯定可以提高UE指針到所期望的傳輸速率上，否則的話，UE提高UE指針的概率是X/ΔP。
15.按權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于對當(dāng)前UE的UE指針進行修改包括當(dāng)UE收到的平均無線資源X為負值時，UE計算假定自己的傳輸速率向下減小一級的話，可以減少的發(fā)射功率為ΔP1，如果ΔP1小于X的絕對值，則計算如果傳輸速率減小兩級可以降低的發(fā)射功率ΔP2，如果ΔP2還小于X的絕對值，則繼續(xù)計算降低更多級別的傳輸速率，直到ΔPk大于X的絕對值或者是傳輸速率減到不能再小為止。
全文摘要
一種Node B控制的基于概率的速率調(diào)度的方法，包括步驟UE決定是否發(fā)送提高UE指針的請求，并通過RR發(fā)送；Node B統(tǒng)計希望提高UE指針的UE的個數(shù)；Node B測量本調(diào)度周期內(nèi)的平均ROT，以及計算M_ROT和T_ROT的差距；Node B計算UE的平均無線資源，并在小區(qū)內(nèi)廣播；UE計算調(diào)整UE指針的概率，并以這個概率進行調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率。本發(fā)明的NodeB通過利用下行公共信道廣播調(diào)度控制信息，UE根據(jù)調(diào)度控制信息，概率地調(diào)整UE指針，從而達到對速率控制的目的。本發(fā)明既節(jié)省了下行專用信道的資源，也節(jié)省下行調(diào)度需要的功率。并能完成通過Node B對UE的速率的快速控制，使得Node B的ROT較穩(wěn)定，目標ROT可以相應(yīng)的提高，從而增加上行系統(tǒng)的容量和小區(qū)覆蓋范圍。
文檔編號H04B7/005GK1655473SQ20041000495
公開日2005年8月17日 申請日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者杜高科, 李小強 申請人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會社