專利名稱：通信系統(tǒng)中用于分配資源的系統(tǒng)的制作方法
本申請是申請日為2001年1月8日申請?zhí)枮榈?1805984.8號發(fā)明名稱為“通信系統(tǒng)中用于分配資源的系統(tǒng)”的中國專利申請的分案申請。
背景1.發(fā)明領域本發(fā)明與通信系統(tǒng)有關。具體地，這些實施例是針對通信系統(tǒng)的多個訂戶之間分配通信資源。
2.相關技術為了解決在多個訂戶之間分配通信系統(tǒng)中的單個節(jié)點上所提供的有限的通信資源這一問題，已經提出了許多解決方案。這些系統(tǒng)的一個目標是在成本最小化的同時，在節(jié)點上提供足夠多的資源來滿足所有訂戶的需求。因而，這些系統(tǒng)的目標一般被設計成在各種訂戶之間有效地進行資源分配。
不同的系統(tǒng)都實現(xiàn)了一種將資源同時分配給每個訂戶的頻分多址(FDMA)方案。在這樣的系統(tǒng)中的一個通信節(jié)點在任何時間點上一般只有有限的帶寬用于發(fā)送信息給網(wǎng)絡中的每個訂戶，或是從他們那里接收信息。這個方案一般涉及到將總帶寬的截然不同的部分分配給單個訂戶。雖然這樣的一種方案在訂戶不希望與通信節(jié)點之間的通信受到干擾的系統(tǒng)中可能是有效的，但是在不需要固定的、不受干擾的通信時，可以實現(xiàn)對總帶寬的更好的利用。
在多個訂戶之間分配單個通信節(jié)點的通信資源的其他方案包括時分多址(TDMA)方案。這些TDMA方案在把單個通信節(jié)點的有限帶寬資源分配給不需要固定的、不受單個通信節(jié)點干擾的通信的多個訂戶的情況下是特別有效的。TDMA方案一般以指定的時間間隔，將單個通信節(jié)點的全部帶寬提供給每個訂戶使用。在采用了碼分多址(CDMA)方案的無線通信系統(tǒng)中，也可通過在時間復用的基礎上以指定的時間間隔把所有的編碼信道指派給每個訂戶單元來實現(xiàn)這一點。通信節(jié)點使用和訂戶相對應的單獨的載波頻率或信道編碼來實現(xiàn)和訂戶之間的專一通信。TDMA方案還可以通過使用物理接觸的中繼交換或分組交換在陸線系統(tǒng)中實現(xiàn)。
TDMA系統(tǒng)一般以一種輪流方式將相等時間間隔分配給每個訂戶。這可能會導致某些訂戶沒有充分利用某些時間間隔。類似地，其他訂戶可能要求超過所分配的時間間隔的通信資源，而使得這些訂戶沒有充分地享受服務。系統(tǒng)運營商然后可以選擇投資成本來增加節(jié)點的帶寬以保證沒有訂戶會沒有充分地享受服務，或是讓沒有充分享受服務的訂戶繼續(xù)維持現(xiàn)狀。
因而，就需要提供一種系統(tǒng)和方法，用來根據(jù)在訂戶間分配通信資源的網(wǎng)絡規(guī)則，在通信網(wǎng)絡的訂戶之間有效地且公平地分配通信資源。
概述本發(fā)明的一個實施例的一個目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用來在多個訂戶之間分配通信系統(tǒng)的有限資源。
本發(fā)明的一個實施例的另一個目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用來在多個具有不同數(shù)據(jù)接收能力的訂戶之間分配數(shù)據(jù)傳送資源。
本發(fā)明的一個實施例的另一個目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用來根據(jù)一個網(wǎng)絡規(guī)則在多個服從公平準則的訂戶之間最優(yōu)地分配數(shù)據(jù)傳送資源。
本發(fā)明的一個實施例的另一個目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用來在一個無線通信網(wǎng)絡中的多個遠端站之間分配一個基站的數(shù)據(jù)傳送資源。
本發(fā)明的一個實施例的另一個目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用來通過依據(jù)一個訂戶能夠接收到傳送的數(shù)據(jù)的速率將傳送資源分配給每個單獨的訂戶，來增強一個可變速率數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)中的多個訂戶的數(shù)據(jù)傳送效率。
簡而言之，本發(fā)明的一個實施例是針對于通信系統(tǒng)中的一種資源調度器，它包括一個公共節(jié)點和多個對應于該公共節(jié)點的客戶節(jié)點。公共節(jié)點，以任何具體的服務間隔，能夠提供有限的資源給一個或多個約定的客戶節(jié)點，而將剩下的任何客戶節(jié)點排除在外。該資源調度器包括用于維持對應于每個客戶節(jié)點的權重或分數(shù)的邏輯單元，用于根據(jù)每個所選的客戶節(jié)點對應的權重與其他剩下的客戶節(jié)點對應的各自的權重的比較結果，來選擇一個或多個剩下的客戶節(jié)點在接下來的服務間隔中獲取有限資源的邏輯單元，以及用于改變對應于客戶節(jié)點的權重的邏輯單元，以根據(jù)一個公平準則來最優(yōu)化分配有限資源。
資源調度器可以根據(jù)客戶節(jié)點從公共節(jié)點接收數(shù)據(jù)的瞬時速率，維持每個客戶節(jié)點對應的權重。資源調度器然后可以優(yōu)先發(fā)送具有最高數(shù)據(jù)接收速率的客戶節(jié)點。通過維持對應于每個客戶節(jié)點的權重，并選擇單獨的客戶節(jié)點來接入到公共節(jié)點，調度器可以依據(jù)一個公平準則來最優(yōu)化地把資源分配給客戶節(jié)點。
在某個實施例中，公共節(jié)點提供數(shù)據(jù)傳送資源給客戶節(jié)點，例如，調度器可以在單獨的客戶節(jié)點采用權重來照顧那些能夠以更高速率接收數(shù)據(jù)的客戶節(jié)點。這樣的一種權重機制將會增強公共節(jié)點總的數(shù)據(jù)吞吐量。在另一個實施例中，權重以另一種方式被應用，使得調度器也服從于公平準則。
在本發(fā)明的一個方面，提供了一種在通信系統(tǒng)中分配有限的資源的方法，通信系統(tǒng)包括一個公共節(jié)點和多個與公共節(jié)點關聯(lián)的客戶節(jié)點，每個客戶節(jié)點都有一個請求數(shù)據(jù)速率，其中在任何特定的服務間隔內，公共節(jié)點將有限資源分配給客戶節(jié)點之中的一個，并將剩下的任何客戶節(jié)點排除在外，該方法包括以下步驟維持一組權重數(shù)據(jù)，一個權重對應于客戶節(jié)點中的一個節(jié)點；從所述權重數(shù)據(jù)組中確定一個最小權重M；確定一個所述客戶節(jié)點的子集，使得它們的權重小于或等于M與偏差值K的和；為所述子集中的每個客戶節(jié)點確定一個希望性度量值；從所述子集中選擇一個具有最大希望性度量值的，最有希望的客戶節(jié)點；在公共節(jié)點和所述最有希望客戶節(jié)點間經由有限資源，并以所述最有希望客戶節(jié)點相對應的數(shù)據(jù)速率交換數(shù)據(jù)；并根據(jù)所述最有希望客戶節(jié)點和所述最有希望客戶節(jié)點相對應的數(shù)據(jù)速率來改變所述權重數(shù)據(jù)組。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種無線傳送設備，它包括至少一付用于從多個客戶節(jié)點中的每一個接收請求數(shù)據(jù)速率信號，并將信息信號引導至所述多個客戶節(jié)點的天線；調制數(shù)據(jù)信號，使其經由所述至少一付天線傳送至所述多個客戶節(jié)點中的每一個的信道單元；以及信道調度器，用于維持一組對應于各個客戶節(jié)點的權重數(shù)據(jù)，從所述權重數(shù)據(jù)組中確定一個最小權重M，確定一個所述客戶節(jié)點的子集，使得它們的權重小于或等于M與偏差值K的和，為所述子集中的每個客戶節(jié)點確定一個希望性度量值，從子集中選擇一個具有最大希望性度量值的，最有希望的客戶節(jié)點，將對應于最有希望客戶節(jié)點的信息提供給所述信道單元，并更新權重數(shù)據(jù)組。
雖然這里所揭示的實施例是針對于通過數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)中的一條前向信道將數(shù)據(jù)傳輸資源分配給訂戶的方法和系統(tǒng)，但是其根本原理在把資源宏觀地分配給通信系統(tǒng)中的各單元這一方面可以有更加寬廣的應用。所揭示的實施例因此也意在示范，而不是限定權利要求的范圍。例如，這里所描述的原理可以被應用在客戶節(jié)點通過競爭獲取經由有限的反向傳輸信道傳送數(shù)據(jù)給一個公共節(jié)點的能力的通信網(wǎng)絡中。
附圖簡述

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構成的一個通信網(wǎng)絡。
圖2a顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行配置的基站控制器和基站設備的框圖。
圖2b顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行配置的遠端站設備的框圖。
圖3顯示了圖2中所示的信道調度器的實施例中的調度算法執(zhí)行過程的流程圖。
圖4顯示了圖3所示的調度算法的實施例的執(zhí)行定時圖。
圖5顯示了為圖3確定的實施例中的選定的隊列更新權重的過程實施例的流程圖。
圖6a至6c顯示了在圖3確定的一個服務間隔內，選擇一個隊列來接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程的第一個實施例的流程圖。
圖7a至7d顯示了在圖3確定的一個服務間隔內，選擇一個隊列來接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程的第二個實施例的流程圖。
圖8a和8b顯示了在圖3確定的一個服務間隔內，選擇一個隊列來接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程的第三個實施例的流程圖。
圖9顯示了為圖3中確定的一個實施例中的選定隊列更新權重的可選過程的高層流程圖。
圖10顯示了圖9中所示的過程的一個實施例的細節(jié)流程圖。
圖11a-11b使本發(fā)明的示范性前向鏈路結構的框圖。
詳細描述本發(fā)明的實施例是針對用于在通信網(wǎng)絡中的，由單個通信節(jié)點服務的多個訂戶之間分配資源的系統(tǒng)和設備。在單獨的、分散的傳輸間隔，或者叫“服務間隔”上，一些個體訂戶獲得通信節(jié)點的有限資源，并將所有其它訂戶排除在外。這些個體訂戶是根據(jù)與它們相對應的權重或分數(shù)才被選出來獲得有限資源的。最好應根據(jù)某個個體訂戶能夠消耗有限資源的瞬時速率來改變和它相對應的權重。
參見附圖，圖1描繪了可變速率通信系統(tǒng)的一個例子。在1997年11月3號提交的，美國專利申請?zhí)柕?8/963386號，題為用于高速率分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê驮O備的專利文件中描述了一個這樣的系統(tǒng)，上述專利已授讓給高通(Qualcomm)公司，并通過引用引入這里。可變速率通信系統(tǒng)包括多個小區(qū)2a-2g。每個小區(qū)2都是由一個相應的基站4提供服務的。不同的遠端站6分布于整個通信系統(tǒng)中。在示范性實施例中，每個遠端站6在任何數(shù)據(jù)傳輸間隔內在前向鏈路上與至多一個基站4進行通信。例如，基站4a單獨地傳輸數(shù)據(jù)給遠端站6a，基站4b單獨地傳輸數(shù)據(jù)給遠端站6b，基站4c單獨地在時隙n內通過前向鏈路傳輸數(shù)據(jù)給遠端站6c。如圖1所示，每個基站4最好在任意給定的時刻只傳輸數(shù)據(jù)給一個遠端站6。在其他實施例中，基站4在某個特定的數(shù)據(jù)傳輸間隔內可以與多于一個的遠端站6進行通信，但并不包括與基站4相關聯(lián)的所有其它遠端站6。另外，數(shù)據(jù)速率是可變的，并且依賴于接收遠端站6所測得的載波干擾信號比(C/I)，以及要求每比特能量噪音比(Eb/N0)。為了簡單起見，圖1中沒有畫出從遠端站6到基站4的反向鏈路。根據(jù)實施例，遠端站6是由無線數(shù)據(jù)服務訂戶操作的具有無線收發(fā)信器的移動單元。
圖2a-2b中顯示了一個示范性可變速率通信系統(tǒng)的基本子系統(tǒng)的框圖?；究刂破?0接口至分組網(wǎng)絡接口、公共交換電話網(wǎng)(PSTN)30以及通信系統(tǒng)中的所有基站4(為了簡單起見，圖2中只顯示了一個基站4)?；究刂破?0協(xié)調通信系統(tǒng)中的遠段站6和其他連接到分組網(wǎng)絡接口24和PSTN 30的用戶間的通信。PSTN 30通過標準電話網(wǎng)(圖2中未顯示)和用戶進行接口。
基站控制器10包含很多個選擇器單元14，盡管為了方便起見圖2中只顯示了一個。每個選擇器單元14被指派用于控制一個或多個基站4與一個遠端站6之間的通信。如果選擇器單元14沒有被指派給遠端站6，呼叫控制處理器16被告知尋呼遠端站6的需要。呼叫控制處理器16然后命令基站4尋呼遠端站6。
數(shù)據(jù)源20包含大量將被傳輸至遠端站6的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源20把數(shù)據(jù)提供給分組網(wǎng)絡接口24。分組網(wǎng)絡接口24接收這些數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)路由至選擇器單元14。選擇器單元14將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶瓦h端站6進行通信的每個基站4。在示范性實施例中，每個基站4維持一個用來存儲將要被傳輸?shù)竭h端站6的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)隊列40。
數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)隊列40以數(shù)據(jù)分組的形式被傳輸?shù)叫诺绬卧?2。在示范性實施例中，在前向鏈路上，“數(shù)據(jù)分組”指的是最多為1024比特的數(shù)據(jù)量，以及將在一個“時隙”(例如≈1.667毫秒)內被傳輸?shù)侥康牡剡h端站6的數(shù)據(jù)量。對于每個數(shù)據(jù)分組，信道單元42插入必需的控制字段。在示范性實施例中，信道單元42對數(shù)據(jù)分組和控制字段進行CRC編碼，并插入一組編碼尾比特。數(shù)據(jù)分組、控制字段、CRC奇偶校驗比特以及編碼尾比特組成了一個格式化的分組。在示范性實施例中，信道單元42然后對格式化的分組進行編碼，并交錯(或重排序)編碼分組中的符號。在示范性實施例中，交錯好的分組被Walsh編碼覆蓋，并用短PNI和PNQ碼進行擴展。擴展數(shù)據(jù)被提供給RF單元44，它對信號進行正交調制、濾波以及放大。前向鏈路信號在前向鏈路50上經由天線46在空中被傳送出去。
在遠端站6，前向鏈路信號被天線60接收，并被路由至前端設備62中的接收器。接收器對信號進行濾波、放大、正交解調以及量化。數(shù)字化的信號被提供給解調制器(DEMOD)64，并在那里用短PNI和PNQ碼去擴展，以及用Walsh碼去覆蓋。解調后的數(shù)據(jù)被提供給解碼器66，它進行基站4中的信號處理操作的逆處理，具體的就是去交錯、解碼、以及CRC檢驗功能。解碼后的數(shù)據(jù)被提供給數(shù)據(jù)信宿68。
如上面所指出的，硬件支持在前向信道上的可變速率傳輸數(shù)據(jù)、消息、語音、視頻、以及其他通信。從數(shù)據(jù)隊列40發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸率不斷改變以適應遠端站6的信號強度和噪音環(huán)境的改變。每個遠短站6最好在每個時隙發(fā)送一個數(shù)據(jù)速率控制(DRC)信號給相關的基站4。DRC信號將信息給基站4，該信息包含有遠端站6的標識和遠端站6將以多大的速率接收從它相對應的數(shù)據(jù)隊列來的數(shù)據(jù)。因而，遠端站6中的電路檢測到信號強度，并估計遠端站6上的噪音環(huán)境，以確定DRC信號中的將被傳送的速率信息。
每個遠端站6發(fā)送的DRC信號沿著反向鏈路信道52傳播，并在基站4由天線46和RF單元44接收到。在示范性實施例中，DRC信息在信道單元42中被解調，并提供給一個位于基站控制器10中的信道調度器12a，或是位于基站4中的信道調度器12b。在第一個示范性實施例中，信道調度器12b是位于基站4中的。在一個替換實施例中，信道調度器12a是位于基站控制器10中的，并連接至基站控制器10中的所有選擇器單元14。
在首先提到的示范性實施例中，信道調度器12b從數(shù)據(jù)隊列40接收信息，信息指示了每個遠端站的排隊的數(shù)據(jù)量，也被稱為隊列大小。信道調度器12b然后根據(jù)DRC信息和基站4所服務的每個遠端站的隊列大小來進行調度。如果在替換實施例中使用的調度算法要求知道隊列大小，信道調度器12a可以從選擇器單元14接收隊列大小信息。
本發(fā)明的實施例可以被應用到其他能夠支持可變速率傳輸?shù)挠布Y構中。本發(fā)明能夠方便地被擴展到覆蓋在反向鏈路上的可變速率傳輸。例如，取代根據(jù)從遠端站6來的DRC信號確定基站4接收數(shù)據(jù)的速率，基站4測量從遠端站6接收的信號強度，并估計噪聲環(huán)境，以確定從遠端站6接收數(shù)據(jù)的速率?；?然后將數(shù)據(jù)將在反向鏈路中發(fā)送出去的速率從遠端站6傳送給每個相關的遠端站6。基站4然后可以根據(jù)反向鏈路上不同的數(shù)據(jù)速率，以和前述的前向鏈路中類似的方法調度反向鏈路上的發(fā)送。
另外，上述實施例中的基站4用碼分多址(CDMA)方案發(fā)送給遠端站6中的選定的一個或多個，而不包括與該基站4相關的其余的遠端站。在任意特定的時間，基站4用分派給該接收基站4的編碼來遠端站6中的選定的一個或多個進行發(fā)送。然而，本發(fā)明還可以被應用于其它采用不同的時分多址(TDMA)方法來提供數(shù)據(jù)給選定的基站4的系統(tǒng)，而不包括其他基站4，來最優(yōu)化地分配發(fā)送資源。
信道調度器12調度前向鏈路上的可變速率傳輸。信道調度器12接收隊列大小和從遠端站6來的消息，隊列大小指出了發(fā)送給遠端站6的數(shù)據(jù)量。信道調度器12較佳地應在服從公平性約束的情況下調度數(shù)據(jù)傳輸，已到達系統(tǒng)獲得最大數(shù)據(jù)吞吐量的目標。
如圖1所示，遠端站6分布于整個通信系統(tǒng)中，并且可以和零個或一個基站4在前項鏈路上進行通信。在示范性實施例中，信道調度器12協(xié)調整個通信系統(tǒng)的前向鏈路數(shù)據(jù)傳輸。在1997年2月11日提交的，美國專利申請?zhí)柕?8/798951號，題為“用于前向鏈路速率調度的方法和設備”的專利文件中描述了用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{度方法和設備，上述專利已授予本發(fā)明的受讓人，并通過引用引入這里。
根據(jù)一個實施例，信道調度器12是用一個電腦系統(tǒng)實現(xiàn)的，該電腦系統(tǒng)包括處理器、隨機存取存儲器(RAM)以及用于存儲處理器運行的指令的程序存儲器(圖上未顯示)。處理器、RAM和程序存儲器可以專門負責信道調度器12的功能。在其他實施例中，處理器、RAM和程序存儲器可以是在基站控制器10中的共享計算機資源的一部分，用于完成附加功能。
圖3顯示了用于控制信道調度器12來調度從基站4到遠端站6的傳輸?shù)恼{度算法的實施例。如上所述，和每個遠端站6對應的有一個數(shù)據(jù)隊列40。信道調度器12將每個數(shù)據(jù)隊列40和“權重”對應起來，權重在步驟110中被檢驗用以選擇與基站4相關的特定的遠端站6在下一個服務間隔內來接收數(shù)據(jù)。信道調度器12選擇單個遠端站6在分散的服務間隔內接收數(shù)據(jù)傳輸。在步驟102，信道調度器為每個與基站4相關的隊列初始化權重。
信道調度器12在傳輸間隔或服務間隔內，循環(huán)于步驟104和步驟112之間。在步驟104，信道調度器12判斷是否有任何額外的隊列要被添加，因為在上一個服務間隔內檢測到了額外的遠端站6和基站4建立了關聯(lián)。信道調度器12在步驟104還初始化與新隊列相關的權重。如前述，基站4在固定的間隔內，如時隙，從與其相關的每個遠端站6接收DRC信號。
該DRC信號還提供在步驟106信道調度器使用的信息，以確定對應于每個隊列的每個遠端站的消耗信息(即接收所發(fā)送的數(shù)據(jù))的瞬時速率。根據(jù)實施例，從任何遠端站6發(fā)出的DRC信號指明了遠端站6可以以表1中所示的11種有效數(shù)據(jù)速率中的任何一種速率接收數(shù)據(jù)。在1997年11月7日提交的，美國專利申請?zhí)柕?8/965705號，題為“在可變速率通信系統(tǒng)中用于分派最佳的分組長度的方法”的專利文件中描述了用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{度方法和設備，上述專利已授予本發(fā)明的受讓人，并通過引用引入這里。
表1
在步驟108，信道調度器12根據(jù)遠端站6有關的接收數(shù)據(jù)的瞬時速率(在最近接收到的DRC信號中指出的)，來確定數(shù)據(jù)將被發(fā)送到某個特定遠端站6所需的服務間隔長度。根據(jù)一個實施例，在步驟106中，接收數(shù)據(jù)的瞬時速率Ri決定了和特定的數(shù)據(jù)隊列106相關的服務間隔長度Li。表1總結出了遠端站6接收數(shù)據(jù)的11種可能速率值。
在步驟110中，信道調度器12選擇特定的數(shù)據(jù)隊列來傳送。相關的傳送數(shù)據(jù)量然后從數(shù)據(jù)隊列40被取回，并被提供給信道單元42發(fā)送給和該數(shù)據(jù)隊列40對應的遠端站6。正如下面將描述的，在步驟110，信道調度器12利用包括有與每個隊列相關的權重的信息選擇隊列，以提供將在后面的服務間隔內被發(fā)送的數(shù)據(jù)。在步驟112，與已發(fā)送的隊列相關的權重被更新。
圖4顯示了調度器12和服務間隔中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩〞r圖。圖4顯示了在時間間隔S-1、S0和S1內的三個傳輸期間的分散的服務間隔。因為在服務間隔202期間執(zhí)行的是圖4的調度算法的步驟102至112，所以在間隔S0期間執(zhí)行的調度算法最好應決定在間隔S1將傳送哪一個隊列。另外，正如下面將描述的，步驟104至112的執(zhí)行依賴于從遠端站6接收到的DRC信號中的信息。該信息最好是從最近接收到的DRC信號中被提取。因而，步驟104至110最好在服務間隔的最后一個時隙中被執(zhí)行和完成。這保證了分配下一個服務間隔的決定是在最近的DRC信號的基礎上做出的(即，時隙中的那些DRC信號恰好先于步驟104至110的執(zhí)行)。
步驟104和110最好在一個時隙中完成，同時提供給信道調度器12足夠的時間來調度下一個服務間隔中的傳輸。這樣應用于信道調度器12中的處理器和RAM最好能夠在圖4所示的時間限制內完成步驟104至112。也就是說，處理器和RAM最好在時隙結束之前能有充裕的時間來執(zhí)行步驟104至110，從一個時隙的開始并完成步驟104至110，以使得信道調度器12能調度下一個服務間隔內的傳輸。
本領域的技術人員將注意到信道調度器12可以在不離開本發(fā)明的前提下用各種方法實現(xiàn)。例如，信道調度器可以用包括處理器、隨機存取存儲器(RAM)和用于存儲處理器運行的指令的程序存儲器(圖上未顯示)的計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)。在另一個實施例中，信道調度器12的功能可以被加入到還用于在基站4或基站控制器10中完成附加功能的共享計算機資源中。另外，用于完成信道調度功能的處理器在不離開本發(fā)明的情況下，可以是通用微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、可編程邏輯器件、專用集成電路(ASIC)、或其他能夠完成這里所描述的算法的器件。
圖5顯示了在步驟112(圖3)更新權重的過程的一個實施例。步驟302計算出一個速率閾值“C”，它是與具有數(shù)據(jù)的隊列相關的所有瞬時速率的平均值。與不包括數(shù)據(jù)的隊列相關的瞬時速率應不包括計算范圍內。步驟304比較在步驟110中選出的選定隊列相關的瞬時速率。如果與某個選定隊列相關的瞬時速率超過了閾值C，步驟306將對應于該選定隊列的權重加上一個比較小的值，這個較小值最好是表示在下一個服務間隔期間將從選定隊列發(fā)送出去的數(shù)據(jù)量的單位的一個數(shù)，如比特、字節(jié)或兆字節(jié)。如果與選定隊列相關的瞬時速率沒有超過步驟302中計算出的閾值，步驟308將該選定隊列的權重加上一個比較大的值，這個較大值最好是在下一個服務間隔期間將從選定隊列傳輸出去的數(shù)據(jù)量的“G”倍，如比特、字節(jié)或兆字節(jié)。
G的選擇最好是根據(jù)公平性準則，它把服務間隔優(yōu)先分配給能夠以更高的速率接收數(shù)據(jù)的遠端站6。系統(tǒng)設計者根據(jù)能以更高速率接收數(shù)據(jù)的遠端站6超過較慢的接收遠端站6的程度來選擇G的大小。G值越大，基站4的前向鏈路可以更有效的被利用。然而，這種有效性是以剝奪較慢的接收遠端站6的訂戶的前向鏈路的發(fā)送資源為代價得到的。系統(tǒng)設計者因此最好以一種平衡下述兩個競爭目標的方式來選擇G值，1)增強前向鏈路總的有效性，2)防止對較慢接收遠端站6的過分剝奪。
步驟304、306和308展示了具有較快瞬時數(shù)據(jù)速率(即超過閾值C)的選定隊列的權重將被只加上一個較小的量，而具有較慢數(shù)據(jù)速率(即沒有超過閾值C)的隊列的權重將被加上一個十分大的量。如下面結合圖3的步驟110進行的算法所要討論的，和那些以較慢的數(shù)據(jù)速率接收數(shù)據(jù)的遠端站相比，這種實現(xiàn)方式更傾向于優(yōu)先為以相對較快的速率接收數(shù)據(jù)的遠端站服務。
這種傾向增強了基站4在前向鏈路上傳輸數(shù)據(jù)的吞吐效率。然而，因為具有較高的接收數(shù)據(jù)速率(即超過閾值C)的遠端站所對應的經常被選擇的隊列的權重持續(xù)地遞增，這些權重最終會接近具有較慢的接收數(shù)據(jù)速率(即沒有超過閾值C)的遠端站所對應的不經常被選擇的隊列的權重。當較快接收遠端站的權重開始超過較慢接收遠端站的權重時，步驟110的選擇過程然后將開始照顧那些較慢的接收遠端站了。這樣就在步驟110的選擇過程中加上了一個公平性限制，從而防止較快接收遠端站主宰基站的前向鏈路發(fā)送資源，而把較慢接收遠端基站排除在外。
本發(fā)明的一個目標是保證沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送的隊列不被給予和那些有數(shù)據(jù)的隊列不同的不公平的發(fā)送優(yōu)先權。在步驟102和104，所有新的隊列都被初始化一個值為零的權重。在不被選擇的情況下，這樣的隊列的權重繼續(xù)保持為零，只要該隊列沒有被選擇。因此，圖5中的步驟310將所有隊列的不小于零的權重減去一個任何有數(shù)據(jù)隊列中的最小的權重值(在步驟309確定)。這一點在下面的表2顯示的一個例子中被詳細的展示了。
表2
這個例子中有三個遠端站，每個都與一個將要從基站上發(fā)送數(shù)據(jù)的隊列相關聯(lián)。該例子假設遠端站1有最高的傳輸速率，遠端站2有第二高的數(shù)據(jù)速率，遠端站3的數(shù)據(jù)速率最低。為了簡單起見，假設這些數(shù)據(jù)速率在服務間隔1至7上都不會改變。還假設遠端站1和遠端2的數(shù)據(jù)速率都超過步驟304的閾值C，而對應于遠端站3的數(shù)據(jù)速率沒有超過該閾值。進一步假設如果選定隊列對應的是遠端站1或遠端站2，步驟306將把選定隊列的權重加一，如果選定隊列對應的是遠端站3，步驟308將把選定隊列的權重加八。
在服務間隔1，信道調度器12選擇遠端站1在下一個服務間隔接收數(shù)據(jù)，因為，雖然它和遠端站2、3一樣都具有最小的權重，但是遠端站1有更高的接收數(shù)據(jù)速率。數(shù)據(jù)然后在服務間隔2期間被發(fā)送到遠端站1，且在服務間隔1的最后遠端站1對應的權重被加1。信道調度器然后選擇遠端站2在服務間隔3接收數(shù)據(jù)(因為遠端站2有最輕的權重，且有比遠端站3有更快的接收數(shù)據(jù)速率)。如表2所示，遠端站2的權重在服務間隔2的最后被加1。
在服務間隔3的一開始，遠端站3具有最輕的權重。信道調度器12選擇遠端站3在服務間隔4接收數(shù)據(jù)。間隔3最后的狀態(tài)反映出了遠端站3的權重從零增加到了八，以反映出對遠端站3的選擇。遠端站1、2和3的權重然后按照步驟310(圖5)被減1。在服務間隔4，信道調度器12選擇遠端站1在服務間隔4中接收數(shù)據(jù)，因為遠端站1對應的隊列有最輕的權重和最高的接收數(shù)據(jù)速率。
信道調度器12在服務間隔5選擇遠端站2在服務間隔6期間接收數(shù)據(jù)。對應于遠端站2的權重在步驟306首先被增加，正如權重所反映的，所有遠端站的權重然后在服務間隔5的最后被減1，如表2所示。具有最輕權重的遠端站1然后在服務間隔6中被再次選中，可以在服務間隔7中接收數(shù)據(jù)。
如圖1中的實施例所示，遠端站6是移動的，并且能夠在不同的基站4間改變關聯(lián)關系。例如，遠端站6f一開始是從基站4f接收數(shù)據(jù)傳輸。遠端站6f然后從基站4f的小區(qū)中移出到基站4g的小區(qū)中。遠端站6f然后能夠開始傳送它的DRC信號來提示基站4g，而不是基站4f。由于沒有從遠端站6f接收到DRC信號，基站4f的邏輯單元推斷出遠端站6f已經脫離，并且不再接收數(shù)據(jù)傳輸。對應于遠端站6f的數(shù)據(jù)隊列然后通過陸線或RF通信鏈路被傳送至基站4g。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，基站4上的信道調度器12給剛剛脫離，并重登錄到基站4的遠端站6的隊列指派一個權重。基站最好指定一個不會給重登錄的遠端站帶來從基站4接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟还絻?yōu)先權的權重，而不是只簡單地分配一個零權重給重登錄的遠端站6。在一個實施例中，信道調度器12根據(jù)0和目前信道調度器12所服務的所有隊列的最重的權重之間的均勻分布情況，來隨機分配一個權重給重登錄的遠端站6的隊列。在另一個實施例中，基站4通過陸線傳輸從對應于重登錄的遠端站6的最后一個基站處接收該遠端站6的權重。
在一個替換實施例中，信道調度器12給重登錄的遠端站6“部分信用”，因為它以前曾和該基站4建立過關聯(lián)。信道調度器12確定以前的服務間隔跨度“n”的時隙數(shù)，并保持一份基站4在以前的服務間隔中從遠端站i接收DRC的時隙個數(shù)“mi”的歷史記錄。對應于遠端站i的隊列的權重然后在步驟310中按照以下方式減少Wi＝Wi-mi/n×Wmin其中Wi＝隊列i的權重Wmin＝所有將被傳輸至遠端站的有數(shù)據(jù)的隊列的最輕權重mi＝在前一個服務間隔期間基站從遠端站i接收DRC的時隙的個數(shù)n＝前一個服務間隔跨度的時隙個數(shù)圖6a至6c顯示了根據(jù)一個實施例在步驟110(圖3)進行的邏輯的流程圖。步驟402首先將選定隊列的標識標記為第一個有數(shù)據(jù)用于發(fā)送至相應遠端站6的數(shù)據(jù)隊列。在步驟402至422，信道調度器12判斷應該選擇這個初始隊列還是另一個有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)隊列來進行和它相應遠端站6的傳輸。然后在步驟406中獲得一個“下一隊列”，且步驟408判斷該下一隊列是否有數(shù)據(jù)。如果下一隊列沒有數(shù)據(jù)，回過頭執(zhí)行步驟406選擇下一個數(shù)據(jù)隊列。否則，如果下一隊列有數(shù)據(jù)，“當前隊列”的標識就被指派為下一隊列。如果當前隊列的權重超過了選定隊列的權重，步驟412回頭執(zhí)行步驟406來獲得接下來的下一隊列。否則，步驟414判斷當前隊列的權重是否小于選定隊列的權重。如果當前隊列的權重小于選定隊列的權重，步驟414轉而執(zhí)行步驟420來將當前隊列的標識指定給選定隊列。
否則，步驟412和414的邏輯單元指示，如果操作進行到步驟416，當前隊列的權重就等于選定隊列的權重。當符合下列情形時，步驟424將當前隊列指定為選定隊列1)對應于當前隊列的接收數(shù)據(jù)瞬時速率超過了對應于選定隊列的接收數(shù)據(jù)瞬時速率(步驟416)；2)如果指定給當前隊列的服務間隔將耗盡存儲在當前隊列中的數(shù)據(jù)，并在分配給當前隊列的服務間隔內還留下了一部分數(shù)據(jù)剩余空間，而且這一部分數(shù)據(jù)剩余空間將不會超過分配給選定隊列的服務間隔內的任何一個這樣的部分數(shù)據(jù)剩余空間(步驟418至422)。
否則，操作將回到步驟406以選擇下一隊列。
圖7a至7d顯示了在步驟110(圖3)進行的用于選擇一個隊列來和相對應的遠端站6進行傳輸?shù)倪壿媶卧牡诙€實施例的流程圖。在這個實施例中，假設每個基站都周期地發(fā)送一個具有固定持續(xù)時間的控制信號給所有對應的遠端站6(如八到十六個時隙)。根據(jù)一個實施例，基站每隔400毫秒發(fā)送一次這樣的控制信號。在這樣的控制發(fā)送期間，將不會把任何從數(shù)據(jù)隊列40(圖2)來的數(shù)據(jù)發(fā)送給相應的遠端站6。圖7a和7b所顯示的實施例的目的是只選擇那些在下一次控制信號的發(fā)送開始之前，能夠用一個在步驟108確定長度的服務間隔內完成發(fā)送的數(shù)據(jù)隊列。
步驟499至507過濾所有的隊列，以確定哪些隊列在下一次控制信號發(fā)送開始前可以候選競爭。步驟499通過，例如，將開始下一次控制信號發(fā)送的計劃時間減去計劃好的下一次服務間隔的開始時間，來確定到下一次控制信號發(fā)送之前的時間“T”。步驟501依據(jù)步驟106所確定的隊列相應的遠端站6的瞬時傳輸速率，判斷由步驟108決定的每個隊列所對應的服務間隔的長度是否能夠在時間T內被傳送。按照一個實施例，步驟501將服務間隔長度與T比較。步驟502隨后判斷下一隊列是否包含有任何的數(shù)據(jù)。如果下一隊列滿足步驟501和502的條件，下一隊列的標識被指定給選定隊列。
步驟504至508檢查剩下的數(shù)據(jù)隊列，以確定具有在下一次控制信號開始發(fā)送之前可以被完整傳送的相應的服務間隔(在步驟108確定)的數(shù)據(jù)隊列。在符合步驟507和508制定的準則的情況下，當前隊列被指定為下一隊列。步驟512至526然后按照類似于前面結合圖6a至6c步驟412至426所討論的方式，根據(jù)隊列權重來完成選擇過程。然而，在圖7a至7d的實施例中，只有那些具有指定分組長度，可以在下一次控制信號開始發(fā)送之前能夠完成的數(shù)據(jù)隊列可以作為候選，來根據(jù)相應的隊列權重進行選擇。
圖8a和8b顯示了在步驟110(圖3)執(zhí)行的用于選擇一個隊列進行傳輸?shù)倪壿媶卧牡谌齻€實施例的流程圖。在該實施例中，被選擇的遠端單元6的訂戶要保證有一個最低的平均數(shù)據(jù)傳輸速率。信道調度器12為每一個這樣的優(yōu)選遠端單元維持一個計時器，用來提示信道調度器12安排一個傳送給它的優(yōu)選隊列，而不考慮剩余隊列的權重。具體計時器的時間間隔是根據(jù)向客戶所保證的平均數(shù)據(jù)速率，在步驟108分配給該數(shù)據(jù)隊列的服務間隔(見表1的中間一欄)，以及在步驟106所確定的接收數(shù)據(jù)的任意瞬時速率來確定的?？紤]到這些值，這樣對應于優(yōu)選隊列計時器的時間間隔就是動態(tài)的。根據(jù)一個實施例，一旦計時器被重新設置，計時器間隔按照以下方法確定
其中Tj＝優(yōu)選隊列j的計時器間隔數(shù)據(jù)大小(Lj)＝在分配給優(yōu)選隊列j的服務間隔內將要被傳送的數(shù)據(jù)量rj＝向優(yōu)選訂戶保證的對應于高級隊列j的平均數(shù)據(jù)傳輸速率計時器在兩種情況下都會被復位。初始化一次計時器復位的第一種情況是計時器間隔過期。初始化一次計時器復位的第二種情況是以前面參考圖6a至6c所討論的方式，根據(jù)一個優(yōu)選數(shù)據(jù)隊列的權重選擇了該優(yōu)選數(shù)據(jù)隊列的情況。
步驟606至610判斷下一隊列是否是一個被授予了最低平均接收數(shù)據(jù)速率的優(yōu)選隊列，如果是的話，判斷對應于該高級隊列的計時器是否已經過期。如果計時器已經過期了，步驟612將下一隊列的標識指定給選定隊列，并且在步驟110操作完成。選定隊列的權重然后如前所述在步驟112被更新。如果沒有優(yōu)選隊列的計時器過期，步驟614在步驟616根據(jù)隊列的權重，按照前面參考圖6a至6c所討論的方式，開始選擇在下一個服務間隔進行發(fā)送的隊列。如果步驟616所選擇的隊列是一個具有相應計時器的優(yōu)選隊列，步驟618將在步驟620在初始化復位所選的隊列的計時器。
正如前面所概述的，對應于任何特定的優(yōu)選數(shù)據(jù)隊列的計時器在它根據(jù)相應的權重在步驟620被選中后都要被復位。當相關計時器在選擇數(shù)據(jù)隊列前過期時也要被復位這樣計時器將提示信道調度器12跳過根據(jù)權重選擇數(shù)據(jù)隊列的邏輯，以保證對應于該優(yōu)選數(shù)據(jù)隊列的訂戶能以被保證的最小平均接收數(shù)據(jù)速率進行接收。
圖9顯示了在步驟110(圖3)中用于更新權重的處理過程的一個替換實施例。這個替換實施例允許選擇權重不是最輕的隊列。發(fā)送速率的多變性使得有時選擇權重不是最輕的隊列反而更有利。例如，當它的請求速率暫時很低時，一個隊列可能在一個時隙期間有較輕的權重。如果速率在下一個時隙中提高了，那么傳輸就可以以較高的速率進行。等待幾個時隙可能會使得來自那個低權重隊列的發(fā)送以較高的請求速率進行。
替換實施例從步驟702開始，首先確定M值和K值的和。M是所有隊列的最輕權重，包括那些沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送的，或是具有無效DRC值的。K是用來定義一個權重值范圍的偏差值，在這個范圍內根據(jù)希望度來選擇一個隊列。
確定好M與K的和之后，在步驟704進行一次判決，關于是否用希望度來選擇隊列。希望度只用來在權重小于或等于(M+K)，且具有有效的DRC和有數(shù)據(jù)要發(fā)送的隊列中進行選擇。
首先，檢驗所有具有有效DRC和有數(shù)據(jù)發(fā)送的隊列，以確定有多少權重還大于和(M+K)。如果所有具有有效DRC和數(shù)據(jù)的隊列的權重都大于和(M+K)，那么在步驟706中就選擇它們之中最輕的隊列。如果有一個或多個具有有效DRC和數(shù)據(jù)要發(fā)送的隊列的權重小于或等于(M+C)，那么在步驟708中根據(jù)希望度來選擇那些隊列中的一個。
一旦在步驟706或步驟708中選擇了一個隊列，那么就完成了隊列的選擇(如步驟710所示)，處理進程從圖3中的步驟110前進至步驟112。
圖10是描述了圖9中所述的隊列選擇方法的示范性實施例的更詳細的流程圖。在圖10中，在步驟702確定了和(M+K)后，每個具有有效DRC和發(fā)送數(shù)據(jù)的隊列被檢驗，選出一個隊列并回到步驟110。
在該示范性實施例中，第一步702仍是確定和(M+K)。如果沒有隊列有數(shù)據(jù)和有效DRC，那么將沒有隊列被選中，并且方法前進至步驟772(回到圖3的流程)。如果列表中只有一個隊列有數(shù)據(jù)和有效DRC，該隊列被返回。否則，QSEL和Qcur在步驟754和756中被指定為兩個或多個具有數(shù)據(jù)和有效DRC的隊列。QSEL代表當前選擇的隊列，而Qcur代表當前和QSEL進行比較的隊列。每個有數(shù)據(jù)和有效DRC的隊列都和QSEL進行比較，如果符合了某個選擇標準，該隊列將取代當前的QSEL。在所有隊列都被檢驗之后，剩下的QSEL被選為傳輸隊列，并返回步驟772。
在步驟758，將選定隊列QSEL的權重和(M+K)進行比較。如果QSEL的權重大于(M+K)，那么在步驟762所作的是否用QSEL替換Qcur的決定將只根據(jù)哪一個隊列有比較輕的權重來做出。如果在步驟758，選定隊列QSEL的權重小于或等于(M+K)，那么當前隊列Qcur的權重將在步驟760和(M+K)進行比較。如果只有QSEL小于或等于(M+K)，那么Qcur將不被選擇，且方法前進至步驟770。如果QSEL和Qcur的權重都小于或等于(M+K)，那么在步驟766中，這兩個隊列根據(jù)希望度來進行檢驗。如果Qcur根據(jù)希望度被認為比QSEL更有希望，那么Qcur在步驟764就變成新的選定隊列QSEL。
在每個隊列都被檢驗之后，步驟770檢查剩下的要被檢驗的有發(fā)送數(shù)據(jù)和有效DRC的隊列。如果有多個這樣的隊列要被檢驗，那么在步驟768中選擇一個作為下一個Qcur，并且從步驟758開始被檢驗。如果沒有剩下的隊列要被檢驗，那么選定隊列QSEL在步驟772被返回。
本發(fā)明的一些替換實施例用不同的方法來確定K值。在一些實施例中，K是簡單的一個常數(shù)。在其他的實施例中，K是在每一輪隊列選擇的開始被計算出來的。某些替換實施例還用不同的方法來確定希望度。在不離開本發(fā)明范圍的情況下可以使用任何方法來確定K或希望性度量值。
在使用“改進型服務等級(GOS)”算法的一個具體實施例中，K是一個不依賴于系統(tǒng)中遠端站個數(shù)的常數(shù)。根據(jù)下面的等式，為每個用戶和相應隊列維持了一個過濾后的平均吞吐量平均吞吐量＝{(1-1/TC)*舊的平均吞吐量}+(1/TC*速率) (1)其中平均吞吐量是用于計算每個隊列的希望度的該隊列的平均吞吐量，TC是時間常數(shù)，舊的平均吞吐量是前一個平均吞吐量的值，速率是用來在每個時隙從隊列進行傳輸?shù)谋忍厮俾省Ｆ骄掏铝吭诿總€傳輸時隙和每個隊列上都會被更新。對于除選定隊列之外的所有隊列，速率都為零。在步驟708或766所檢驗出的任意隊列的希望性度量值是根據(jù)下列等式確定的希望度＝當前請求速率-平均吞吐量(2)其中當前請求速率是隊列的DRC速率，平均吞吐量由等式(1)計算。
本領域的技術人員將會注意到也可以使用其它的公式來確定希望性度量值和更新平均吞吐量。例如，更新平均吞吐量的公式可以考慮請求速率的更多值，而不是只考慮當前值，如前兩個請求速率值。另外，TC可以根據(jù)系統(tǒng)中的活動用戶的數(shù)量，或是根據(jù)前一個請求速率的變化而隨時間改變。下面將會描述一些能夠被用于計算希望度的替換公式。
改進型GOS算法的優(yōu)點在于它可以在DRC速率隨時間改變的環(huán)境中最優(yōu)化隊列的選擇。因此，盡管在某個具體的時隙中，某個隊列有最輕的權重，但是如果它的請求DRC速率出現(xiàn)了暫時的下降，該隊列將不會被選擇。改進型GOS算法允許對這樣的隊列的發(fā)送進行有限的延時，以期望在下一個時隙中速率將會得到提升。
在使用“改進型GOS高DRC”算法的實施例中，希望性度量值等于等式(1)計算出的平均吞吐量。這個算法導致總吞吐量有略微的下降，但是降低了計算復雜性。改進型GOS高DRC算法不需要為每個隊列維持一個過濾的平均吞吐量。
在使用“混合”算法的另一個實施例中，希望性度量值是等于速率除以平均吞吐量?；旌纤惴ㄍㄟ^根據(jù)請求速率超過平均速率的百分比來選擇隊列，從而犧牲吞吐量來得到選擇隊列進行發(fā)送時的最大“公平”。例如，算法選擇了一個請求速率為76.8K且平均吞吐量為30K的第一個用戶來替代請求速率為1228.8K且平均吞吐量為900K的第二個用戶。盡管通過利用第二個用戶的峰值速率可以得到更大的總吞吐量，但是混合算法選擇了第一個用戶，因為第一個用戶的當前速率是他或她的平均吞吐量的兩倍多。
在一個次最佳實施例中，混合算法被進行了改進，K值根據(jù)用戶數(shù)量而改變，這樣就形成了一種“改進型混合”算法。在改進型混合算法中，K反比于用戶數(shù)量，希望性度量值等于速率除以平均吞吐量。通過根據(jù)用戶數(shù)量改變K來修改改進型GOS和改進型GOS高DRC算法，可以建立類似的替換次最佳實施例。
在一個替換次最佳實施例中，混合算法被進行了改進，K值根據(jù)用戶數(shù)量而改變，這樣就形成了一種“改進型混合”算法。改進型混合算法希望以吞吐量為代價而獲取額外程度的“公平”。
圖11a是根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例所配置而成的一個前向鏈路結構的框圖。數(shù)據(jù)被分成數(shù)據(jù)分組，并被提供給CRC編碼器712。對于每個數(shù)據(jù)分組，CRC編碼器712生成一些幀校驗比特位(如CRC奇偶校驗位)并插入編碼尾比特。從CRC編碼器712來的格式化分組包括數(shù)據(jù)、幀校驗和編碼尾比特、以及下面描述的其他附加位。在示范性實施例中，編碼器714根據(jù)1996年11月6日提交的，美國專利申請?zhí)柕?8/743688號，題為“用于解碼卷積編碼碼字的軟判決輸出解碼器”的專利文件中所描述的編碼格式對格式化分組進行編碼，上述專利已授予本發(fā)明的受讓人，并通過引用引入這里。本領域的技術人員將注意到也可以使用在本發(fā)明范圍之內的其他熟知的編碼格式。編碼后的分組從編碼器714被提供給交錯器716，它將分組中的符號進行重新排序。交錯后的分組被提供給幀截短單元718，它以下面描述的方法除去分組中的片斷。搜索分組被提供給乘法器720，它用從加擾器722來的加擾序列對數(shù)據(jù)進行加擾。截短單元718和加擾器722在前述的美國專利申請?zhí)柕?8/963386號專利中有詳細描述。從乘法器720的輸出由加擾的分組構成。
加擾分組被提供給可變速率控制器730，它將分組分離成K個并行的同相和正交信道，其中K依賴于數(shù)據(jù)速率。在示范性實施中，加擾分組首先被分離成同相(I)和正交(Q)數(shù)據(jù)流。在示范性實施例中，I數(shù)據(jù)流包括偶序號符號而Q數(shù)據(jù)流包括奇序號符號。每個數(shù)據(jù)流被進一步分離成K個并行信道，以使得對于所有的數(shù)據(jù)率每個信道的符號率都是固定的。每個數(shù)據(jù)流的K個信道被提供給Walsh覆蓋單元732，它用Walsh函數(shù)來覆蓋每個信道，以提供正交信道。正交信道數(shù)據(jù)被提供給增益單元734，它對數(shù)據(jù)進行按比例縮放，以使得對于所有數(shù)據(jù)速率都維持一個不變的總能量碼片比(total-energy-per-chip)(并因此得到恒定的輸出功率)。放大的數(shù)據(jù)從增益單元734被提供給多路復用器(MUX)762，它用先導序列來復用數(shù)據(jù)。在前述的美國專利申請?zhí)柕?8/963386專利文件中對先導序列有詳細的討論。MUX760的輸出被提供給復用器(MUX)760，它對話務數(shù)據(jù)、功率控制位和引導數(shù)據(jù)進行多路復用。MUX 762的輸出包括I Walsh信道和Q Walsh信道。
在示范性實施例中，前向鏈路導頻信道提供一個導頻信號，這個導頻信號被遠端站6用于初始捕獲、相位恢復、定時恢復以及比例組合。這些使用類似于在符合IS-95標準的CDMA通信系統(tǒng)中的使用。在示范性實施例中，導頻信號還被遠端站6用于進行C/I測量。
圖11A中還顯示了該示范性實施例的前向鏈路導頻信道的框圖。在該示范性實施例中，導頻數(shù)據(jù)包括一個全0(或全1)序列，它被提供給乘法器756。乘法器756用Walsh碼W0覆蓋該導頻數(shù)據(jù)。因為Walsh碼W0是一個全0序列，乘法器756的輸出就是導頻數(shù)據(jù)。導頻數(shù)據(jù)被MUX 762時間多路復用，并被提供給I Walsh信道，該信道在復數(shù)乘法器814(圖11B)中被短PNI碼擴展。
圖11A中還顯示了功率控制信道的示范框圖。反向功率控制(RPC)位被提供給符號重復器750，它以預定的次數(shù)重復每個RPC位。重復的RPC位被提供給Walsh覆蓋單元752，它根據(jù)RPC序號用Walsh覆蓋這些比特位。覆蓋后的比特位被提供給增益單元754，它在對這些比特位進行調制以維持不變的總傳輸功率之前，先放大這些比特位。在示范性實施例中，RPC Walsh信道的增益被歸一化，以使得總PRC信道功率等于總的可用發(fā)送功率。Walsh信道的增益可以作為時間的函數(shù)而變化，使得在維持可靠的RPC傳輸至所有活動遠端站6的同時可以有效地利用總的基站發(fā)送功率。在示范性實施例中，不活動的遠端站6的Walsh信道增益被設為0。通過評估遠端站6相應的DRC信道的前向鏈路測量數(shù)據(jù)，使得RPC Walsh信道的自動功率控制成為了可能。從增益單元754來的放大后的RPC比特位被提供給MUX 762。
圖11B展示了用于調制數(shù)據(jù)的示范性調制器的框圖。I Walsh信道和QWalsh信道被分別提供給加法器812a和812b，它們分別的累加K個Walsh信道，來提供信號Isum和Qsum。Isum和Qsum信號被提供給復數(shù)乘法器814。復數(shù)乘法器814還從短碼生成器838接收短PNI和PNQ序列，并根據(jù)下面的等式將兩個復數(shù)輸入相乘(Imult+jQmult)＝(Isum+jQsum)*(PN_I+jPN_Q)＝(Isum*PN_I-Qsum*PN_Q)+j(Isum*PN_Q+Qsum*PN_I)(3)其中Imult和Qmult是從復數(shù)乘法器814的輸出，j是復數(shù)表示符。Imult和Qmult信號被分別提供給濾波器816a和816b，它們對信號進行濾波。濾波后的信號從濾波器816a和816b被分別提供給乘法器818a和818b，它們將信號分別和同相正弦信號COS(wct)和正交正弦信號SIN(wct)相乘。I調制和Q調制信號被提供給加法器820，它將信號相加，并提供給前向調制波形S(t)。
圖3A和3B中顯示的示范話務信道的框圖是支持在前向鏈路上進行數(shù)據(jù)編碼和調制的多個結構之一。也可以采用本發(fā)明范圍之內的其他的結構，如符合IS-95標準的CDMA系統(tǒng)中的前向鏈路話務信道的結構。
例如，本領域的技術人員將會注意到復數(shù)乘法器814和短碼生成器838可以用偽噪聲擴展器來替代，偽噪聲擴展器只是簡單地用PN短編碼和信號進行相乘，而不是進行復數(shù)乘法。另外，編碼器714可以用多種前向糾錯技術中的任意一種，包括Turbo編碼、卷積編碼、或其他形式的的軟判決或分組編碼。另外，交錯器716可以采用任何的交錯技術，包括塊交錯，例如，比特反向交錯、或偽隨機交錯。
雖然已經展示并描述了目前被認為是本發(fā)明的較佳實施例，但是本領域的技術人員可以理解在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下還可以做出各種其他的修改，并且還可以替換一些等價物。另外，在不脫離這里描述的中心發(fā)明理念的情況下，為了適應具體情況，可以對本發(fā)明的宗旨做出多種修改。因此，本發(fā)明不應該被限定在所揭示的具體實施例，而是本發(fā)明包括了處于附屬的權利要求范圍之內的所有實施例。
權利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中分配資源的方法，包括以下步驟維持對應于多個遠端站中每一個的一組權重；識別具有在第一值范圍內的權重的遠端站組；為所述遠端站組中的每個遠端站確定希望性度量值；以及如果所述遠端站組中的任意遠端站具有待發(fā)數(shù)據(jù)，則從所述遠端站組中選擇具有最大希望性度量值以及待發(fā)數(shù)據(jù)的最有希望的接收者；以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述最有希望的接收者。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述權重組中的最小權重確定所述第一值范圍。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定第一值范圍的步驟還包括將所述第一值范圍定義為落在相對于所述最小權重的偏差值K的范圍內的權重。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述遠端站組中沒有遠端站具有待發(fā)數(shù)據(jù)，則選擇具有所述權重組中最小權重的第一接收者；以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述第一接收者。
5.一種在通信系統(tǒng)中分配資源的無線設備，包括用于維持對應于多個遠端站中每一個的一組權重的裝置；用于識別具有在第一值范圍內的權重的遠端站組的裝置；用于為所述遠端站組中的每個遠端站確定希望性度量值的裝置；以及用于確定是否所述遠端站組中有任何遠端站具有待發(fā)數(shù)據(jù)；用于如果所述遠端站組中的任何遠端站具有待發(fā)數(shù)據(jù)則從所述遠端站組中選擇具有最大希望性度量值以及待發(fā)數(shù)據(jù)的最有希望的接收者的裝置；以及用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述最有希望的接收者的裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的設備，其特征在于，還包括用于選擇具有所述權重組中最小權重的第一接收者的裝置；以及用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述第一接收者的裝置。
7.一種配置為在通信系統(tǒng)中將數(shù)據(jù)傳輸調度到遠端站的處理設備，包括存儲器單元；耦合于存儲器單元的處理器，所述處理器配置為維持對應于多個遠端站中每一個的一組權重；識別具有在第一值范圍內的權重的遠端站組；為所述遠端站組中的每個遠端站確定希望性度量值；以及如果所述遠端站組中的任意遠端站具有待發(fā)數(shù)據(jù)，則從所述遠端站組中選擇具有最大希望性度量值以及待發(fā)數(shù)據(jù)的最有希望的接收者；以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述最有希望的接收者。
8.根據(jù)權利要求7所述的設備，其特征在于，所述處理器還配置為選擇具有所述權重組中最小權重的第一接收者；以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述第一接收者。
9.一種存儲在計算機可讀媒介上的計算機程序，包含用于在通信系統(tǒng)中調度數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹噶睿ňS持對應于多個遠端站中每一個的一組權重；識別具有在第一值范圍內的權重的遠端站組；為所述遠端站組中的每個遠端站確定希望性度量值；以及確定是否所述遠端站組中有任何遠端站具有待發(fā)數(shù)據(jù)如果所述遠端站組中的任何遠端站具有待發(fā)數(shù)據(jù)則從所述遠端站組中選擇具有最大希望性度量值以及待發(fā)數(shù)據(jù)的最有希望的接收者；以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述最有希望的接收者。
10.根據(jù)權利要求9所述的計算機程序，其特征在于，還包括以下指令選擇具有所述權重組中最小權重的第一接收者；以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述第一接收者。
11.一種在通信系統(tǒng)中的基礎設施單元，包括多個數(shù)據(jù)隊列，其中每個數(shù)據(jù)隊列與所述通信系統(tǒng)中的接收機相關；用于選擇多個隊列中的第一隊列的調度器，配置為維持對應于多個遠端站中每一個的一組權重；識別具有在第一值范圍內的權重的遠端站組；為所述遠端站組中的每個遠端站確定希望性度量值；以及如果所述遠端站組中的任意遠端站具有待發(fā)數(shù)據(jù)，則從所述遠端站組中選擇具有最大希望性度量值以及待發(fā)數(shù)據(jù)的最有希望的接收者；以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述最有希望的接收者。
12.根據(jù)權利要求11所述的基礎設施單元，其特征在于，所述調度器還配置為選擇具有所述權重組中最小權重的第一接收者；以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述第一接收者。
全文摘要
揭示了一種分配和使用有限的資源來發(fā)送無線信息信號至多個訂戶單元的方法和設備。單個訂戶單元發(fā)送數(shù)據(jù)速率請求給服務基站。將對應于每個訂戶單元數(shù)據(jù)速率請求和權重值被比較(758)，以選擇一個訂戶單元在任何給定的時間接收通過有限資源發(fā)送的數(shù)據(jù)。為了在不忽視任何一個訂戶單元的情況下使吞吐量最大，該方法包括計算和比較希望性度量(766)，來從具有可比權重值的多個訂戶單元之中選出一個訂戶單元。
文檔編號H04W28/22GK1819701SQ20061000374
公開日2006年8月16日 申請日期2001年1月8日 優(yōu)先權日2000年1月7日
發(fā)明者R·K·潘卡 申請人:高通股份有限公司