專利名稱：通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在作為下一代通信系統(tǒng)的第四代(4G)通信系統(tǒng)中正在進(jìn)行大量研究以根據(jù)各種業(yè)務(wù)質(zhì)量給用戶提供高速服務(wù)。尤其，進(jìn)行了實(shí)際的研究來在寬帶無線接入(BWA)通信系統(tǒng)例如當(dāng)前的4G-通信系統(tǒng)中的無線局域網(wǎng)(WLAN)和城域網(wǎng)(MAN)通信系統(tǒng)中支持保證移動(dòng)性和業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)的高速服務(wù)。
另一方面，通信系統(tǒng)需要各種業(yè)務(wù)質(zhì)量。確定各種業(yè)務(wù)質(zhì)量的要素如下所述。各種業(yè)務(wù)質(zhì)量是以數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的延遲度，例如，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，來確定的。各種業(yè)務(wù)質(zhì)量取決于多種要素，例如衰落特征，發(fā)送和接收裝置之間的緊度，分集應(yīng)用，等等。穩(wěn)定的發(fā)送數(shù)據(jù)需要基于QoS的調(diào)度。
然而，當(dāng)前通信系統(tǒng)沒有考慮基于QoS的調(diào)度。因此，需要基于QoS的調(diào)度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供通信系統(tǒng)中根據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)調(diào)度數(shù)據(jù)的裝置和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種在通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟根據(jù)數(shù)據(jù)的QoS將數(shù)據(jù)分類為至少一個(gè)具有一系列優(yōu)先級的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)類；和根據(jù)至少一個(gè)QoS類的優(yōu)先級系列來調(diào)度被分類的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種通信系統(tǒng)中根據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)調(diào)度數(shù)據(jù)的裝置，包括QoS射頻(RF)調(diào)度器，用來根據(jù)數(shù)據(jù)的QoS將數(shù)據(jù)分類為至少一個(gè)具有一系列優(yōu)先級的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)類；和根據(jù)至少一個(gè)QoS類的優(yōu)先級系列來調(diào)度被分類的數(shù)據(jù)。


本發(fā)明上述的和其他的目的和方面將通過結(jié)合附圖的下面的詳細(xì)描述而變得更容易地理解，其中圖1示意性描述了根據(jù)本發(fā)明的射頻(RF)調(diào)度器的結(jié)構(gòu)；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的基于業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)的調(diào)度處理的流程圖；圖3示意性說明了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的調(diào)度QoS類的順序；圖4示意性說明了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的調(diào)度QoS類的順序。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的描述中，為了清楚和簡明的目的，對于該領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的功能和配置的描述將被忽略。
本發(fā)明提供基于業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)的調(diào)度方法。通信系統(tǒng)中基于QoS的調(diào)度方法根據(jù)QoS優(yōu)先級來分類QoS類并以分類的QoS類的順序來執(zhí)行調(diào)度處理。
圖1示意性說明了根據(jù)本發(fā)明的QoS射頻(RF)調(diào)度器的結(jié)構(gòu)。
參考圖1，QoS RF調(diào)度器100的結(jié)構(gòu)被分類為三個(gè)概念層，即，隊(duì)列管理塊110，QoS調(diào)度器塊120，和脈沖(burst)分配塊130。如圖1所示，有一個(gè)物理(PHYsical)層140的物理調(diào)制解調(diào)器。
通信系統(tǒng)根據(jù)QoS特征使用兩個(gè)消息，即媒介訪問控制(MAC)管理消息和傳輸消息來給節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流分類?？紤]QoS的消息由連接標(biāo)識(shí)符(CID)來標(biāo)識(shí)。
隊(duì)列管理塊110通過訪問控制路由器(ACR)接口來接收消息，并根據(jù)QoS分類并管理MAC管理消息和傳輸消息。MAC管理消息和傳輸消息由CID來標(biāo)識(shí)。消息CID在MAC管理CID隊(duì)列和傳輸CID隊(duì)列中被管理。
作為一種MAC層的控制消息的類型的MAC管理消息被分類為廣播消息、基本消息、主要消息、和次要消息。次要消息不在這考慮。
作為用于數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的消息的傳輸消息根據(jù)主動(dòng)提供的同意的服務(wù)(UGS)、實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)(rtPS)、擴(kuò)展的實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)(ertPS)、非實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)(nrtPS)、和最有效服務(wù)(BES)來分類。
在本發(fā)明中，根據(jù)QoS特征分類的消息被分類為一系列QoS類。因此，MAC管理消息和傳輸消息被分類為QoS類。被調(diào)度的每個(gè)消息被分類為詳細(xì)的QoS類。
現(xiàn)在，設(shè)置每個(gè)QoS類并執(zhí)行QoS調(diào)度的操作將被詳細(xì)描述。
在QoS調(diào)度被執(zhí)行之后，QoS調(diào)度器塊120通過QoS調(diào)度接口將QoS調(diào)度結(jié)果發(fā)送給脈沖分配塊130。然后，脈沖分配塊130使用預(yù)定的分配算法分配調(diào)度的數(shù)據(jù)脈沖。因?yàn)榉峙涿}沖的的過程不與本發(fā)明直接相關(guān)，將不在這詳細(xì)描述它。
由脈沖分配塊130分配的數(shù)據(jù)脈沖通過脈沖分配塊接口被發(fā)送給物理層140的物理調(diào)制解調(diào)器。物理層140的物理調(diào)制解調(diào)器將RF調(diào)度器100的數(shù)據(jù)脈沖插入傳輸幀。接著，RF調(diào)度器的調(diào)度操作將參考圖2來描述。
圖2示意性說明了根據(jù)本發(fā)明的基于QoS的調(diào)度處理的流程圖。
參考圖2，在步驟201中，隊(duì)列管理塊使用消息CID將接收的消息分類成MAC管理消息和傳輸消息，然后進(jìn)行到步驟203。在預(yù)定隊(duì)列中管理CID。
在步驟203中，QoS調(diào)度塊將MAC管理消息分類為多個(gè)QoS類來調(diào)度MAC管理消息，然后進(jìn)行到步驟205。
首先，MAC管理消息的具體例子如下所述。
廣播消息是下行鏈路MAP(DL MAP)、上行鏈路MAP(UL MAP)、下行鏈路信道描述符(DCD)、上行鏈路信道描述符(UCD)消息、移動(dòng)鄰近廣告(MOB-NBR-ADV)、移動(dòng)通信量指示(MOB-TRF-IND)和移動(dòng)尋呼廣告(MOB-PAG-ADV)消息，等等。
基本和主要消息是測距請求(Ranging Request，RNG-REG)、測距應(yīng)答(RNG-RSP)、mS-基本-容量請求(SBC-REQ)和mS-基本-容量應(yīng)答(SBC-RSP)消息，等等。
MAC管理消息僅被發(fā)送給單播方案中的特定接收器。廣播和基本消息通常不能被分段，但是DCD/UCD消息能夠使用可分段CID來分段。在本發(fā)明中，不考慮MAC管理消息的分段。
上述MAC管理消息用作通信網(wǎng)絡(luò)之間以及移動(dòng)站(MS)和基站(BS)之間的連接和維護(hù)。因此，MAC管理消息比在通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的普通數(shù)據(jù)更加重要。在這，MAC管理消息要求更高的QoS。MAC管理消息被分類為至少一個(gè)QoS類，并在比傳輸消息有更高優(yōu)先級的狀態(tài)中被調(diào)度。
當(dāng)QoS調(diào)度塊120調(diào)度MAC管理消息時(shí)，它們被分類為根據(jù)QoS具有優(yōu)先級的QoS類。這將在下面的例子中描述。
第一實(shí)施例當(dāng)調(diào)度MAC管理消息時(shí)，QoS調(diào)度器塊120首先考慮和調(diào)度MAP消息，該MAP消息包括在廣播消息中的每個(gè)幀中發(fā)送的分配信息。
接著，QoS調(diào)度器塊調(diào)度MOB-TRF-IND和MOB-PAG-ADV消息，以便它們具有在廣播消息中的MAP消息的優(yōu)先級之后的優(yōu)先級。當(dāng)移動(dòng)站以睡眠模式運(yùn)行時(shí)，MOB-TRF-IND消息用來通知存在被發(fā)送的數(shù)據(jù)。當(dāng)移動(dòng)站以空閑模式工作時(shí)，MOB-PAG-ADV消息用來通知存在發(fā)送給移動(dòng)站的數(shù)據(jù)。MOB-TRF-IND和MOB-PAG-ADV消息被調(diào)度，使得它們具有在MAP消息的優(yōu)先級之后的優(yōu)先級的理由是工作在睡眠狀態(tài)或空閑狀態(tài)的移動(dòng)站僅在相對短的時(shí)間間隔中接收下行鏈路的數(shù)據(jù)，而在該時(shí)間間隔之后不接收數(shù)據(jù)。因此，如果MOB-TRF-IND和MOB-PAG-ADV消息沒有被正確發(fā)送和接收，則發(fā)生數(shù)據(jù)傳送的延遲。這個(gè)延遲降低了QoS性能。
盡管，在幾個(gè)幀的延遲之后發(fā)送了除了上述DL/UL MAP、MOB-TRF-IND和MOB-PAG-ADV消息之外的廣播消息，但是QoS不改變。因此，QoS調(diào)度器塊根據(jù)調(diào)度優(yōu)先級將MAC管理消息分類為五級QoS類。第一QoS類包括DL和UL MAP消息。第二QoS類包括MOB-TRF-IND和MOB-PAG-ADV消息。第三QoS類包括基本消息。第四QoS類包括主要消息。第五QoS類包括廣播消息，例如，DCD、UCD和MOB-NBR-ADV消息，其中屬于第一和第二QoS類的消息除外。
在第一實(shí)施例中，MAC管理消息被分類為五個(gè)QoS類并根據(jù)優(yōu)先級進(jìn)行調(diào)度。
第二實(shí)施例在類似第一個(gè)實(shí)施例的第二個(gè)實(shí)施例中，MAC管理消息可以被分類為五個(gè)QoS類。然而，第二個(gè)實(shí)施例將MAC管理消息分類成比第一實(shí)施例中QoS類的數(shù)量更少的QoS類數(shù)量。即，在第二個(gè)實(shí)施例中，QoS調(diào)度器塊120將MAC管理消息分類為兩類。
當(dāng)MAC管理消息如第一實(shí)施例的被調(diào)度時(shí)，QoS調(diào)度器塊首先考慮和調(diào)度MAP消息，該MAP消息包括在廣播消息中的每個(gè)幀中發(fā)送的分配信息。
接著，剩下的MAC管理消息被分類為一個(gè)QoS類。換句話說，QoS調(diào)度器塊調(diào)度剩下的MAC管理消息，以便它們具有MAP消息的優(yōu)先級之后的優(yōu)先級。即，MOB-TRF-IND消息、MOB-PAG-ADV消息、基本消息、主要消息、和剩余的廣播消息(例如，DCD、UCD和MOB-NBR-ADV消息)被分類為一個(gè)QoS類。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，MAC管理消息被分類為兩個(gè)第一類和第二類。第一QoS類包括DL和UL MAP消息，而第二QoS類包括MOB-TRF-IND消息、MOB-PAG-ADV消息、基本消息、主要消息、和剩余的廣播消息(例如，DCD、UCD和MOB-NBR-ADV消息)。
上述兩個(gè)實(shí)施例僅僅作為示例。當(dāng)MAC管理消息被分類為類時(shí)，存在多種情況。
QoS調(diào)度器塊根據(jù)具有如上所述優(yōu)先級的QoS類來調(diào)度MAC管理消息。包括在同一個(gè)QoS類中的消息以先進(jìn)先出(FIFO)方案來調(diào)度。FIFO方案僅僅是個(gè)例子。當(dāng)調(diào)度過程被執(zhí)行時(shí)，Round-Robin(RR)方案可以被采用。
參考圖2，在步驟205，QoS調(diào)度器塊調(diào)度傳輸消息。傳輸消息被分類為多個(gè)QoS類然后被調(diào)度。現(xiàn)在，傳輸消息的調(diào)度處理將被描述。根據(jù)QoS傳輸消息被分類為UGS、rtPS、ertPS、nrtPS、和BES。同MAC管理消息一樣，根據(jù)QoS類來調(diào)度傳輸消息。傳輸消息的特征將參考表1來描述。
表1


表1輸出了傳送消息的UGS、rtPS、ertPS、nrtPS、和BES以及它們的特征。
UGS是實(shí)時(shí)服務(wù)，其中當(dāng)連接被保持時(shí)，數(shù)據(jù)的相同大小，即，相同帶寬，被周期性地分配。通常，語音傳輸與UGS對應(yīng)。UGS應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的話音(VoIP)、E1/T1，等等。UGS的QoS服務(wù)流參數(shù)是最大維持的通信量速率、最小保留的通信量速率、最大等待時(shí)間、容限抖動(dòng)、請求/傳輸規(guī)則，等等。在上述參數(shù)中，最大維持通信量速率，最小保留的通信量速率，和最大等待時(shí)間被認(rèn)為是最重要的QoS參數(shù)。
當(dāng)數(shù)據(jù)在UGS中被發(fā)送時(shí)，在現(xiàn)有信號(hào)上攜帶另一個(gè)信號(hào)的分段請求(Piggyback Request)和帶寬竊用不被允許。在持續(xù)檢查接收服務(wù)的接收側(cè)的狀態(tài)的輪詢過程中，Poll Me(PM)比特用來為了非UGS連接的帶寬需要而請求單播輪詢。
rtPS是實(shí)時(shí)服務(wù)，其中當(dāng)連接維持時(shí)可變帶寬被持續(xù)分配，并被用于運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)視頻。
rtPS的QoS服務(wù)流參數(shù)是最大維持通信量速率、最小保留通信量速率、請求/傳輸規(guī)則，等等。在與UGS不同的rtPS中，分段請求和帶寬竊用被允許，并且在輪詢過程中僅單播輪詢是可能的。
nrtPS是非實(shí)時(shí)服務(wù)，用于提供容限延遲的數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流包括需要最小數(shù)據(jù)速率的可變大小數(shù)據(jù)。nrtPS用于文件傳輸協(xié)議(FTP)等等。nrtPS的QoS服務(wù)流參數(shù)是最大維持通信量速率、最小保留的通信量速率、通信量優(yōu)先級、請求/發(fā)送規(guī)則，等等。在nrtPS中，分段請求和帶寬竊用被允許。在輪詢過程中僅單播輪詢或所有形式的輪詢都是可能的。
BES提供了不需要最小服務(wù)水平的數(shù)據(jù)流。BES的QoS服務(wù)流參數(shù)是最大維持通信量速率、通信量優(yōu)先級、請求/傳輸規(guī)則，等等。BES用于Web服務(wù)。在BES中，分段請求和帶寬竊用被允許，并且在輪詢過程中所有形式的輪詢都是可能的。
除了上述的傳輸消息，存在ertPS消息。ertPS支持在不影響質(zhì)量的呼叫間隔期間中斷資源分配的功能。例如，移動(dòng)站預(yù)先通知基站在不影響呼叫質(zhì)量的靜脈沖間隔(silence spurt interval)開始之前用于UL脈沖傳輸?shù)馁Y源分配是不需要的。當(dāng)呼叫再次開始時(shí)，移動(dòng)站使用在信道質(zhì)量指示信道(CQICH)中指定的碼字來發(fā)送資源分配請求給基站。然后，基站分配可能的資源給移動(dòng)站并通過UL發(fā)送數(shù)據(jù)脈沖。
在上述UGS、rtPS和ertPS中發(fā)送的通信量是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。該通信量被分類為一個(gè)QoS類并在沒有設(shè)置絕對優(yōu)先級的狀態(tài)中發(fā)送。因?yàn)楦鶕?jù)系統(tǒng)特征和狀態(tài)，在可變優(yōu)先級中調(diào)度是可能的，所以可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者或服務(wù)提供者的設(shè)置來應(yīng)用可變優(yōu)先級。本發(fā)明在一個(gè)QoS類中包括UGS、rtPS、和ertPS，而沒有將其分類。
在包括UGS、rtPS、和ertPS的QoS類中計(jì)算優(yōu)先級的調(diào)度算法如下所述。當(dāng)QoS類被調(diào)度時(shí)，使用QoS調(diào)度算法。
在當(dāng)前通信系統(tǒng)中，可變資源分配傳統(tǒng)上是可能的。然而，傳統(tǒng)的QoS調(diào)度算法是一種基于令牌的調(diào)度算法。在本發(fā)明的QoS調(diào)度算法中所用的參數(shù)由(x，y)構(gòu)成。本發(fā)明的QoS調(diào)度算法是用來確保特定可能性的算法，其中，在y時(shí)間內(nèi)能夠至少發(fā)送x個(gè)分組。因此，能夠應(yīng)用用來限制分組數(shù)目的參數(shù)z。
因?yàn)樵诋?dāng)前通信系統(tǒng)中可變資源分配傳統(tǒng)上是可能的，所以可以不定義令牌以及因此可以不考慮參數(shù)x。因此，可以考慮參數(shù)y。
實(shí)際的第k個(gè)消息的優(yōu)先級Pk由公式(1)來定義。
Pk=(rkavg(rk))α(yrequiredyremain)γPconnection---(1)]]>在公式(1)中，Pk是當(dāng)前優(yōu)先級而rk是由移動(dòng)站報(bào)告的CINR并且能夠使用短期CINR平均。同樣，avg(rk)是長期平均。yremain和yrequired是y參數(shù)。Pconnection是每個(gè)連接的相對優(yōu)先級，即，每個(gè)服務(wù)類。α和β是可變值。
rk的平均值通過1-抽頭無限脈沖響應(yīng)(IIR)過濾來計(jì)算，并被如公式(2)定義。
rk‾(n)=λrk‾(n-1)+(1-λ)rk(n),]]>其中λ＝1-β/α (2)
短期和長期平均值可以通過改變公式(2)的λ值來計(jì)算。
yremain可以通過公式(3)來計(jì)算。
yremain＝y(tǒng)required-(tcurrent-thead of line arrival) (3)因此，yremain是排頭(head-of-line)分組的延遲所需的剩余時(shí)間。當(dāng)在本發(fā)明中所用的QoS調(diào)度算法中計(jì)算優(yōu)先級時(shí)，由于端對端延遲，在接收消息的接收側(cè)對于QoS，最大延遲需求占據(jù)重要部分。
如果數(shù)據(jù)發(fā)送側(cè)，即，數(shù)據(jù)源在DL的情況下在傳輸幀中產(chǎn)生或調(diào)制數(shù)據(jù)時(shí)沒有標(biāo)記時(shí)間點(diǎn)，那么端對端延遲需求不能被滿足。因此，通過在數(shù)據(jù)源上標(biāo)記產(chǎn)生時(shí)間來發(fā)送時(shí)間標(biāo)記。即使數(shù)據(jù)源執(zhí)行時(shí)間標(biāo)記，但是當(dāng)時(shí)間標(biāo)記被插入到比MAC層更高的層上時(shí)，例如，應(yīng)用層等，出現(xiàn)跨層(cross-layer)違規(guī)。
因此，yrequired通過預(yù)先測量或估計(jì)端對端延遲分量(component)而預(yù)先設(shè)置，在調(diào)度時(shí)間中具有重要變化的的固定延遲分量不包括在該端對端延遲分量中。在VoIP的例子中，yrequired由公式(4)來計(jì)算。
yrequired＝1/2×(端到端延遲約束值-固定延遲分量之和) (4)例如，當(dāng)在VoIP的情況下移動(dòng)站之間的呼叫通過路徑被建立時(shí)，yrequired能夠被計(jì)算。yrequired由預(yù)定基準(zhǔn)的延遲約束值和固定延遲分量的和之間的差來確定。
當(dāng)考慮Evolution Data-Only(EV-DO)環(huán)境和音碼器(Vocoder)時(shí)，固定延遲分量通過表2來定義。
表2

首先，固定延遲分量的總數(shù)是108ms。當(dāng)端對端延遲是270ms時(shí)，yrequired＝1/2×(270ms-108ms)＝81ms。因?yàn)閷?shí)際一幀時(shí)間是5ms，實(shí)際yrequired值是80ms。
如果QoS需求在QoS調(diào)度算法中不滿足時(shí)，例如，yremain變得小于0。在這種情況，QoS調(diào)度器塊在調(diào)度時(shí)間丟棄相關(guān)的分組。
在上述nrtPS和BES中發(fā)送的通信量被分類為一個(gè)QoS類并在沒有絕對優(yōu)先級的情況下發(fā)送。
nrtPS在長的間隔，例如，大約1ms的期間中提供單播輪詢機(jī)會(huì)。在擁擠的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)中，通過至少TCP/IP的擁擠控制來避免嚴(yán)重的性能惡化。nrtPS是面向數(shù)據(jù)的服務(wù)，但是比BES需要更多的服務(wù)費(fèi)，以及在數(shù)據(jù)服務(wù)中對延遲敏感。對于使用在線股票交易、移動(dòng)商務(wù)和保險(xiǎn)服務(wù)的用戶，nrtPS與數(shù)據(jù)服務(wù)對應(yīng)。
這種情況對于提高最小保留數(shù)據(jù)速率與QoS參數(shù)無關(guān)，以及因此nrtPS不需要特定的呼叫許可控制。因此，除了UL調(diào)度中的周期性單播輪詢機(jī)會(huì)在相對長的周期內(nèi)被提供之外，在nrtPS和BES的通信量一起被提供的網(wǎng)絡(luò)中，沒有應(yīng)用絕對優(yōu)先級。在nrtPS和BES的調(diào)度中，沒有應(yīng)用專有優(yōu)先級。nrtPS和BES被分類成沒有專有優(yōu)先級的相同的QoS類以及然后被調(diào)度。
nrtPS和BES的調(diào)度使用正比公平(PF)算法，該算法能夠在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)中確保恰當(dāng)?shù)耐掏铝亢凸?。PF算法是通過組合了Max Carrier對Interference比(Max C/I)方案和Max-Min公平方案的優(yōu)點(diǎn)而獲得的方案。PF算法是為了在確保用戶站點(diǎn)之間的公平時(shí)最大化總吞吐量的調(diào)度方案。而且，當(dāng)確保用戶站點(diǎn)之間的公平與最大化總吞吐量時(shí)，PF算法展現(xiàn)出相對優(yōu)良的性能。
然而，本發(fā)明使用了修改的通用公平(GF)方案。修改的GF方案由公式(5)來定義。
Pk(n)＝rk(n)/Tk(n)×pconnection(5)此處，k是用戶索引，n是時(shí)間幀索引，rk(n)是調(diào)制順序乘積率(MPR)，而pconnection是每個(gè)連接，即，每個(gè)服務(wù)類的相對優(yōu)先級。Tk(n)是n個(gè)時(shí)間幀的平均吞吐量。Tk(n)通過1-抽頭IIR過濾來計(jì)算并如公式(6)來定義。
Tk(n)＝λ×Tk(n-l)+(l-λ)×Nk(n-l)，λ＝l-β/α (6)Nk(n-l)是在(n-l)個(gè)時(shí)間幀內(nèi)分配的信息比特的個(gè)數(shù)。
如上所述，nrtPS和BES的調(diào)度使用公式(5)和修改的GF方案來執(zhí)行。因此，傳輸消息被分類為兩個(gè)QoS類。第一QoS類包括UGS、rtPS、和ertPS，而第二QoS類包括nrtPS和BES。如公式(2)所示，QoS調(diào)度算法被應(yīng)用于包括UGS、rtPS、和ertPS的第一QoS類。修改的GF算法被用于包括nrtPS和BES的第二QoS類。
QoS調(diào)度操作參考圖2描述了。調(diào)度QoS類的順序參考圖3和4來描述。
圖3示意性說明了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的調(diào)度QoS類的順序。
參考圖3，QoS類依次被說明。執(zhí)行調(diào)度過程，其中，MAC管理消息310具有比傳輸消息320更高的優(yōu)先級。
MAC管理消息310被分類為詳細(xì)的QoS類。第一QoS類包括DL和ULMAP消息。第二QoS類包括MOB-TRF-IND和MOB-PAG-ADV消息。第三QoS類包括基本消息。第四QoS類包括主要消息。第五QoS類包括廣播消息，例如，DCD、UCD和MOB-NBR-ADV消息，包括在第一和第二QoS類中的消息不包括在其中。
傳輸消息320被分類為兩個(gè)QoS類。因?yàn)镸AC管理消息310被分類為五類，包括UGS、rtPS和ertPS的類能夠被稱為第六QoS類。接著第六QoS類之后被調(diào)度的第七QoS類包括nrtPS和BES。
圖4示意性描述了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的調(diào)度QoS類的順序。
參考圖4，QoS類依次被說明。MAC管理消息410被調(diào)度，使得它們比傳輸消息420具有更高的優(yōu)先級。
MAC管理消息410被分類為詳細(xì)的QoS類。第一QoS類包括DL和ULMAP消息。第二QoS類包括MOB-TRF-IND和MOB-PAG-ADV消息、基本消息、主要消息和DCD、UCD和MOB-NBR-ADV消息。第二QoS類包括除了包括在第一和第二QoS類中的消息以外的所有廣播消息。
傳輸消息420被分類為兩個(gè)QoS類。因?yàn)镸AC管理消息410被分類為兩個(gè)類，包括UGS、rtPS和ertPS的類能夠被稱為第三QoS類。接著第三QoS類之后被調(diào)度的第四QoS類包括nrtPS和BES。
在本發(fā)明中，MAC管理消息和傳輸消息被分類為七個(gè)或四個(gè)類并根據(jù)優(yōu)先級被調(diào)度。當(dāng)執(zhí)行調(diào)度過程時(shí)，包括在同一個(gè)QoS類中的MAC管理消息以FIFO的方案被調(diào)度。傳輸消息根據(jù)QoS類被用于修改的GF算法和QoS調(diào)度算法。
因此，考慮混合自動(dòng)重發(fā)請求(HARQ)方案被應(yīng)用在物理層的情況。當(dāng)具有不同CID的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)對于發(fā)送給一個(gè)移動(dòng)站的脈沖而被連接(concatenate)和重發(fā)時(shí)，設(shè)置相關(guān)數(shù)據(jù)脈沖的優(yōu)先級是困難的。因?yàn)楫?dāng)HARQ重發(fā)延遲時(shí)，最大重發(fā)失敗，所以應(yīng)該對實(shí)際自動(dòng)重復(fù)請求(ARQ)發(fā)送否定(NACK)消息，以至可以降低QoS。因此，應(yīng)該快速執(zhí)行HARQ。在QoS調(diào)度器塊中而不是在隊(duì)列管理塊中包括和管理用于HARQ重發(fā)的隊(duì)列。在處理初始傳輸分組之前處理重發(fā)隊(duì)列的數(shù)據(jù)。這時(shí)，保持MOB-TRF-IND和MOB-PAG-ADV消息的初始傳輸分組的優(yōu)先級。
在ARQ方案中的調(diào)度能夠根據(jù)更高ACR的設(shè)計(jì)來改變，并且具有兩種情況。在一種情況中，ACR將重發(fā)分組分類。在另一種情況中，ACR不將重發(fā)分組分類。當(dāng)不將重發(fā)分組分類時(shí)，執(zhí)行傳統(tǒng)調(diào)度處理。
當(dāng)在重發(fā)時(shí)間ACR將重發(fā)分組分類時(shí)，調(diào)度器需要被校正。
首先，被重發(fā)的傳輸消息的CID具有兩個(gè)隊(duì)列。在這種情況，MAC管理消息的CID沒有被考慮，因?yàn)樗鼈儧]有被重發(fā)。當(dāng)與傳輸消息的CID相關(guān)的重發(fā)功能被禁能時(shí)，傳輸消息的CID能夠在一個(gè)隊(duì)列中有效管理。然而，當(dāng)重發(fā)功能在ON狀態(tài)中被使能時(shí)，兩個(gè)獨(dú)立FIFO隊(duì)列分別被管理。
第二，如果當(dāng)所有類的重發(fā)隊(duì)列滿時(shí)，在調(diào)度算法中選擇相關(guān)CID，那么調(diào)度器首先給物理調(diào)制解調(diào)器發(fā)送重發(fā)分組。
第三，在與UGS、rtPS和ertPS的QoS調(diào)度相關(guān)的QoS類的情況中，優(yōu)先級和yremain基于重發(fā)隊(duì)列的排頭(HOL)分組來計(jì)算。當(dāng)為了QoS調(diào)度算法的計(jì)算，ACR給遠(yuǎn)程接入服務(wù)器(RAS)發(fā)送UGS、rtPS和ertPS的分組時(shí)，需要將分組和幀號(hào)關(guān)聯(lián)起來的過程。ACR和RAS中的任何一個(gè)可以在初始發(fā)送中執(zhí)行時(shí)間標(biāo)記。在重發(fā)的情況中，僅ACR能夠知道相關(guān)分組的到達(dá)時(shí)間。因此，ACR為了記錄一個(gè)時(shí)間而執(zhí)行時(shí)間標(biāo)記，該時(shí)間等于當(dāng)在重發(fā)隊(duì)列接收分組時(shí)的第一個(gè)發(fā)送時(shí)間。當(dāng)由時(shí)間標(biāo)記計(jì)算的yremain小于0時(shí)，相關(guān)分組被丟棄。
本發(fā)明劃分QoS類并根據(jù)QoS類的優(yōu)先級執(zhí)行調(diào)度過程。因此，本發(fā)明能夠在保證MAC管理消息和傳輸消息的QoS的同時(shí)執(zhí)行調(diào)度過程。另外，本發(fā)明能夠根據(jù)系統(tǒng)性能通過執(zhí)行基于QoS的調(diào)度過程而增加效率。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例為了描述的目的而公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員明白不脫離本發(fā)明精神的各種修改、添加、和減少是可能的。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，但由下面的權(quán)利要求來以及它們的等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟根據(jù)數(shù)據(jù)的QoS將數(shù)據(jù)分類為至少一個(gè)具有一系列優(yōu)先級的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)類；和根據(jù)至少一個(gè)QoS類的優(yōu)先級系列來調(diào)度被分類的數(shù)據(jù)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中分類步驟包括將數(shù)據(jù)分類為媒介訪問控制(MAC)管理消息和傳輸消息；和根據(jù)QoS將每個(gè)MAC管理消息和傳輸消息分類為至少一個(gè)QoS類。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，MAC管理消息具有比調(diào)度時(shí)間中的傳輸消息更高的優(yōu)先級。
4.權(quán)利要求2的方法，其中，MAC管理消息根據(jù)調(diào)度優(yōu)先級被分類為下面類中的一個(gè)包括下行鏈路和上行鏈路MAP消息的第一QoS類，包括移動(dòng)通信量指示和移動(dòng)尋呼廣告消息的第二QoS類，包括基本消息的第三QoS類，包括主要消息的第四QoS類，以及包括下行鏈路信道描述符、上行鏈路信道描述符和移動(dòng)鄰近廣告消息的第五QoS類。
5.權(quán)利要求4的方法，其中，第五QoS類包括排除第一和第二QoS類的消息的廣播消息。
6.權(quán)利要求2的方法，其中，MAC管理消息根據(jù)調(diào)度優(yōu)先級被分類為下面類中的一個(gè)包括下行鏈路和上行鏈路MAP消息的第一QoS類，以及包括移動(dòng)通信量指示消息、移動(dòng)尋呼廣告消息、基本消息、主要消息、下行鏈路信道描述符消息、上行鏈路信道描述符消息和移動(dòng)鄰近廣告消息的第二QoS類。
7.權(quán)利要求6的方法，其中，所述第二QoS類包括排除第一QoS類的消息的所有廣播消息。
8.權(quán)利要求2的方法，其中，MAC管理消息根據(jù)每個(gè)QoS類以先進(jìn)先出(FIFO)的方案來調(diào)度。
9.權(quán)利要求2的方法，其中，所述傳輸消息被分類為下面類中的一個(gè)包括主動(dòng)提供的同意的服務(wù)、實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)、和擴(kuò)展的實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)的第一QoS類，以及包括非實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)和最有效服務(wù)的第二QoS類。
10.權(quán)利要求9的方法，其中，第一QoS類由Pk=(rkavg(rk))α(yrequiredyremain)γPconnection]]>來調(diào)度，其中，rk是由移動(dòng)站報(bào)告的負(fù)載干擾比加上噪音功率比(CINR)，avg(rk)是長期平均，yremain是排頭分組的延遲所需的剩余時(shí)間，yrequired是預(yù)定參考的延遲約束值和固定延遲分量總和之間的差異，和Pconnection是各個(gè)連接的相對優(yōu)先級。
11.權(quán)利要求9的方法，其中，第二QoS類由Pk(m)＝rk(n)/Tk(m)×pconnection調(diào)度，其中，k是用戶索引，n是時(shí)間幀索引，rk(n)是調(diào)制順序乘積率(MPR)，而pconnection是各個(gè)連接的相對優(yōu)先級，Tk(n)是n個(gè)時(shí)間幀的平均吞吐量。
12.權(quán)利要求1的方法，其中，當(dāng)自動(dòng)重發(fā)方案被用在調(diào)度步驟時(shí)，被重發(fā)的數(shù)據(jù)比初始發(fā)送的數(shù)據(jù)具有更高的優(yōu)先級。
13.權(quán)利要求12的方法，其中，被初始發(fā)送的數(shù)據(jù)是移動(dòng)通信量指示消息和移動(dòng)尋呼廣告消息之一，被初始發(fā)送的數(shù)據(jù)比被重發(fā)的數(shù)據(jù)具有更高的優(yōu)先級。
14.一種在通信系統(tǒng)中根據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)調(diào)度數(shù)據(jù)的裝置，包括QoS射頻(RF)調(diào)度器，用來根據(jù)數(shù)據(jù)的QoS將數(shù)據(jù)分類為至少一個(gè)具有一系列優(yōu)先級的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)類，并且根據(jù)至少一個(gè)QoS類的優(yōu)先級系列來調(diào)度被分類的數(shù)據(jù)。
15.權(quán)利要求14的裝置，其中，QoS RF調(diào)度器包括隊(duì)列管理塊，用于將數(shù)據(jù)分類為媒介訪問控制(MAC)管理消息和傳輸消息；和QoS調(diào)度器塊，用于根據(jù)QoS將每個(gè)MAC管理消息和傳輸消息分類為至少一個(gè)具有一系列優(yōu)先級的QoS類，并且調(diào)度每個(gè)消息。
16.權(quán)利要求15的裝置，其中，QoS調(diào)度器塊執(zhí)行調(diào)度處理，其中，MAC管理消息具有比傳輸消息更高的優(yōu)先級。
17.權(quán)利要求15的裝置，其中，QoS調(diào)度器塊根據(jù)調(diào)度優(yōu)先級而將MAC管理消息分類為下面類中的一個(gè)包括下行鏈路和上行鏈路MAP消息的第一QoS類，包括移動(dòng)通信量指示和移動(dòng)尋呼廣告消息的第二QoS類，包括基本消息的第三QoS類，包括主要消息的第四QoS類，以及包括下行鏈路信道描述符、上行鏈路信道描述符和移動(dòng)鄰近廣告消息的第五QoS類。
18.權(quán)利要求17的裝置，其中，第五QoS類包括排除第一和第二QoS類的消息的廣播消息。
19.權(quán)利要求15的裝置，其中，所述QoS調(diào)度器塊根據(jù)調(diào)度優(yōu)先級將MAC管理消息分類為下面類中的一個(gè)包括下行鏈路和上行鏈路MAP消息的第一QoS類，包括移動(dòng)通信量指示消息、移動(dòng)尋呼廣告消息、基本消息、主要消息、下行鏈路信道描述符消息、上行鏈路信道描述符消息和移動(dòng)鄰近廣告消息的第二QoS類。
20.權(quán)利要求19的裝置，其中，第二QoS類包括排除第一和第二QoS類的消息的所有廣播消息。
21.權(quán)利要求15的裝置，其中，QoS調(diào)度器塊根據(jù)每個(gè)QoS類以先進(jìn)先出(FIFO)的方案來調(diào)度MAC管理消息。
22.權(quán)利要求15的裝置，其中，QoS調(diào)度器塊將傳輸消息分類為下面類中的一個(gè)包括主動(dòng)提供的同意的服務(wù)、實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)、和擴(kuò)展的實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)的第一QoS類，包括非實(shí)時(shí)輪詢服務(wù)和最有效服務(wù)的第二QoS類。
23.權(quán)利要求22的裝置，其中，第一QoS類由Pk=(rkavg(rk))α(yrequiredyremain)γPconnection]]>來調(diào)度，其中，rk是由移動(dòng)站報(bào)告的負(fù)載干擾比加上噪音功率比(CINR)，avg(rk)是長期平均，yremain是排頭分組的延遲所需的剩余時(shí)間，yrequired是預(yù)定參考的延遲約束值和固定延遲分量總和之間的差異，和Pconnection是各個(gè)連接的相對優(yōu)先級。
24.權(quán)利要求22的裝置，第二QoS類由Pk(n)＝rk(n)/Tk(m)×pconnection調(diào)度，其中，k是用戶索引，n是時(shí)間幀索引，rk(m)是調(diào)制順序乘積率(MPR)，而pconnection是各個(gè)連接的相對優(yōu)先級，Tk(n)是n個(gè)時(shí)間幀的平均吞吐量。
25.權(quán)利要求14的裝置，其中，QoS RF調(diào)度器執(zhí)行調(diào)度處理，其中當(dāng)自動(dòng)重發(fā)方案被用在調(diào)度時(shí)間時(shí)，被重發(fā)的數(shù)據(jù)比初始發(fā)送的數(shù)據(jù)具有更高的優(yōu)先級。
26.權(quán)利要求25的裝置，其中，QoS RF調(diào)度器執(zhí)行調(diào)度處理，其中當(dāng)被初始發(fā)送的數(shù)據(jù)是移動(dòng)通信量指示消息和移動(dòng)尋呼廣告消息之一時(shí)，被初始發(fā)送的數(shù)據(jù)比被重發(fā)的數(shù)據(jù)具有更高的優(yōu)先級。
全文摘要
一種在通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)的方法和裝置。根據(jù)數(shù)據(jù)的QoS將數(shù)據(jù)分類為至少一個(gè)具有一系列優(yōu)先級的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)類。根據(jù)至少一個(gè)QoS類的優(yōu)先級系列來調(diào)度被分類的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1949934SQ200610151328
公開日2007年4月18日 申請日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月19日
發(fā)明者金正元, 樸昌洙, 宋侑承, 李熙光 申請人:三星電子株式會(huì)社