專利名稱：無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中下行鏈路分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有效調(diào)度的制作方法
無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中下行鏈路分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有效調(diào)度
背景技術(shù)：
包括無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信在整個社會已變得很普遍。無線通信的 改進對于增進其可靠性和速度至關(guān)重要。無線通信可包括話音和/或數(shù)
據(jù)，并且可具有從基站(BS)到用戶站(SS)的下行鏈路傳輸和從用戶站 到基站的上行鏈路傳輸。
目前，話音業(yè)務(wù)在上行鏈路和下行鏈路方向分配有固定帶寬。靜 音抑制話音(silence-suppressed voice)的優(yōu)化容量分配例如要求適時停 止和開始上行鏈路帶寬調(diào)度。當(dāng)前提議的方法是基于進行此搡作的顯 式SS動作，并且它們會引起帶寬開銷或延遲。用于此的方法一般是 定期輪詢的，由此為每個SS在上行鏈路方向定期分配有請求資源的 一定帶寬，或者是基于爭用的請求，由此每個SS在爭用基礎(chǔ)上接入 上行鏈路方向上的共享帶寬，以執(zhí)行相同的操作。在SS具有穩(wěn)定的 業(yè)務(wù)流要發(fā)送(如話音交談期間的IP話音分組)時，輪詢是可供使用的 一種適宜的技術(shù)。在SS偶爾要發(fā)送突發(fā)業(yè)務(wù)時，爭用請求是適宜的。 但在SS無業(yè)務(wù)在上行鏈路發(fā)送(例如在話音交談中的靜音抑制期間) 時，定期輪詢會浪費上行鏈路帶寬。另一方面，基于爭用的請求可導(dǎo) 致延遲獲得BS分配的上行鏈路帶寬。
因此，強烈需要能夠在無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有效調(diào) 度的技術(shù)。


在說明書的結(jié)論部分專門指出并清楚地聲明了與本發(fā)明有關(guān)的主 題。然而，就操作組織和方法及本發(fā)明的目的、特性和優(yōu)勢而言，在 參照附圖閱讀時參照下面的詳細說明，可最好地理解本發(fā)明，其中圖1示出具有上行鏈路預(yù)期調(diào)度的本發(fā)明實施例，該調(diào)度可結(jié)合 入下行鏈路業(yè)務(wù)處理中。
將理解，為簡明和清晰起見，圖中所示元件不必按比例畫出。例 如，為清晰起見， 一些元件的尺寸相對其它元件會顯得過大。此外， 在認(rèn)為視當(dāng)之處，標(biāo)號已在圖中重復(fù)以指示一致或類似的元件。
具體實施例方式
在下面的詳細說明中，為^是供本發(fā)明的詳盡理解而陳述了多個特 定的細節(jié)。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可在這些特定細 節(jié)中的一些細節(jié)不存在的情況下實行。在其它情況下，熟知的方法、 過程、組件和電路未詳細描述以便混淆本發(fā)明。
算法、技術(shù)或進程在此處且通常被視為產(chǎn)生所需結(jié)果的自相一致 的行為或操作序列。這些行為或操作包括物理量的物理操控。這些數(shù) 量通常(但不一定)采用能夠存儲、傳送、組合、比較及以其它方式操 控的電氣或磁信號的形式。將這些信號稱為比特、值、元素、符號、 字符、項、數(shù)字或諸如此類已證明在有些情況下是方便的，主要是為 了共同使用。但應(yīng)理解，所有這些和類似的術(shù)語要與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯?關(guān)聯(lián)，并且只是應(yīng)用到這些量的方便標(biāo)識。
本發(fā)明的實施例可包括用于執(zhí)行本文中操作的設(shè)備。設(shè)備可為所 需目的而專門構(gòu)建，或者它可包括通用計算裝置，它由裝置中存儲的 程序選擇性激活或重新配置。此類程序可存儲在存儲A某介上，諸如但 不限于任何類型的磁盤，包括軟盤、光盤、壓縮光盤只讀存儲器
(CD-ROM)、磁光盤、只讀存儲器(ROM)、隨機訪問存儲器(RAM)、 可擦除編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除只讀存儲器(EPROM)、電 可才察除可編程只讀存儲器(EEPROM)、磁卡或光學(xué)卡或適用于存儲電 子指令并能夠耦合到用于計算裝置的系統(tǒng)總線的任何其它類型的介 質(zhì)。
本文所述進程和顯示并未在本質(zhì)上涉及任何特定計算裝置或其它設(shè)備。各種通用系統(tǒng)可根據(jù)本文的示教與程序一起使用，或者可證明 構(gòu)建更專業(yè)化設(shè)備以執(zhí)行所需方法是方便的。下面的說明將顯示多個 這些系統(tǒng)的所需結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明實施例未參照任何特定編程語言 描述。將理解，多種編程語言可用于實現(xiàn)如本文所述的本發(fā)明示教。 另夕卜，應(yīng)理解，本文所述的操作、容量和特性可通過硬件(離散或集成 電路)與軟件的任何組合實現(xiàn)。
可使用術(shù)語"耦合"和"連接"及其衍生詞。應(yīng)理解，這些術(shù)語并是 彼此的同義詞。相反，在特定實施例中，"連接，，可用于指兩個或更多 個元件相互的直接物理或電接觸。"耦合"可用于指兩個或更多個元件 相互直接或間接(它們之間有其它中介單元)物理或電接觸，和/或指兩 個或更多個元件相互合作或交互(例如，如在因果關(guān)系中)。
應(yīng)理解，本發(fā)明實施例可在多種應(yīng)用場合中使用。雖然本發(fā)明并 不受限于此方面，但本文^^開的裝置可在諸如無線電系統(tǒng)的發(fā)射機和 接收機等許多設(shè)備中使用。例如，要包括在本發(fā)明范圍內(nèi)的無線電系 統(tǒng)包括蜂窩無線電話通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、雙向無線電通信系統(tǒng)、
單向?qū)ず羝鳌㈦p向?qū)ず羝?、個人通信系統(tǒng)(PCS)、個人數(shù)字助理(PDA)、 無線局域網(wǎng)(WLAN)、個人區(qū)域網(wǎng)(PAN及諸如此類)、無線廣域網(wǎng) (WWAN)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的一些實施例在可在無線網(wǎng)絡(luò)(如WiMax)中利用的無線基 站(BS)處為傳輸提供了因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組的有效集中式調(diào)度，其中， 基站(BS)在上行鏈路(用戶站(SS)到BS)和下行鏈路(BS到SS)兩個方向 上調(diào)度分組傳輸。要理解，本發(fā)明并不限于任何特定類型的無線網(wǎng)絡(luò)， 并且具體地說不限于WiMax無線網(wǎng)絡(luò)。一^:情況下，BS完全知道下 行鏈路上流動的業(yè)務(wù)，并因此可相對輕松地調(diào)度此業(yè)務(wù)。另一方面， 有關(guān)上行鏈路業(yè)務(wù)的信息要由BS以特定方式從每個SS收集。用于此 的方法一般是定期輪詢，由此為每個SS在上行鏈路方向定期分配有 一定帶寬以請求資源，或者M于爭用的請求，由此每個SS在爭用 基礎(chǔ)上接入上行鏈路方向上的共享帶寬，以執(zhí)行相同操作。如上所述，在SS具有穩(wěn)定的業(yè)務(wù)流要發(fā)送(如話音交談期間的IP話音分組)時，
輪詢是可供使用的一個適宜的技術(shù)。在ss偶爾要發(fā)送突發(fā)業(yè)務(wù)時， 爭用請求是適宜的。但在ss無業(yè)務(wù)在上行鏈路發(fā)送(例如，在話音交 談中的靜音抑制期間)時，定期l侖詢會浪費上行鏈路帶寬。另一方面，
基于爭用的請求可導(dǎo)致延遲獲得BS分配的上行鏈路帶寬。
本發(fā)明的實施例因而提供一種用于"預(yù)期調(diào)度"的方法，它減輕了
在上行鏈路方向上支持基于IP的分組業(yè)務(wù)中的這兩種技術(shù)的問題。雖
然并不受限于此方面，但在預(yù)期調(diào)度下，可利用話音、數(shù)據(jù)和其它應(yīng)
用與控制業(yè)務(wù)的以下特征
-話音交談在長期內(nèi)為半雙工，即在一方說話時，另一方通常在收聽。
-TCP/IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般情況下為非對稱型，大部分在下行鏈路方 向上流動，而確認(rèn)在上行鏈路方向上流動。TCP控制狀態(tài)機可供使用， 具有兩個端點之間的可預(yù)測交互。
-基于UDP/IP的其它應(yīng)用可具有熟知的"請求/響應(yīng)，，語義。
因此，對于話音，BS可監(jiān)一見下行鏈路業(yè)務(wù)，并且在它檢測到靜音 時，它可預(yù)期方向變化而開始調(diào)度上行鏈路傳輸機會。對于數(shù)據(jù)，BS 可在發(fā)送下行鏈路TCP或UDP業(yè)務(wù)時為確認(rèn)和其它響應(yīng)調(diào)度上行鏈 路傳輸機會。在其它時間，SS為帶寬接入利用基于爭用的請求。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，概括示為100的是在具有上行鏈路預(yù)期調(diào)度的BS 處的此系統(tǒng)的組件，該調(diào)度可包含在下行鏈路業(yè)務(wù)處理中。這些組件 可包括但不限于
國分組分類器(packet classifier) 110，它可與固定網(wǎng)絡(luò)105通信， 可檢測分組類型(話音/數(shù)據(jù)/信令/其它應(yīng)用)和目標(biāo)SS。
-多個隊列125、 130、 135、 140、 145和150，使得為服務(wù)的每 個SS指配每個業(yè)務(wù)類一個隊列。雖然圖1示出6個隊列 Ql-Q6(125-150)，它們被指配到兩個用戶站(Ql， 125-Q3, 135到第一 SS， Q4， 140-Q6, 150到第二SS),但并不限于此數(shù)量。三個業(yè)務(wù)類可以為話音(Q2， 130和Q5， 145)、數(shù)據(jù)(Q1， 125和Q4， 140)和信令 (Q3, 135和Q6， 150)。
-用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的令牌桶(token bucket)115和120管制方案，以 加強接受傳輸165的業(yè)務(wù)的速率。
-在所述BS處的調(diào)度器，跟蹤上行鏈路和下行鏈路方向的整體 資源可用性，并為上行鏈路和下行鏈路傳輸分配容量。
從圖l可看到，上行鏈路預(yù)期調(diào)度包含在下行鏈路業(yè)務(wù)處理中。 具體而言，分類器可查看從固定網(wǎng)絡(luò)接收的IP分組的各種字段以選擇
將分組放入的特定隊列。分組添加到不同隊列的速率可取決于令牌桶 管制機制，但本發(fā)明在此方面并不受限。調(diào)度器可監(jiān)視隊列，并且為 下行鏈路傳輸挑選分組。為此，調(diào)度器155決定
-是否為給定SS開始調(diào)度上行鏈路傳輸機會，并且如果是，則 決定時間和容量。對于話音業(yè)務(wù)，不存在下行鏈路分組或者在預(yù)定時 間間隔內(nèi)在Q2 130和Q5 145中存在舒適噪聲描述符(noise descriptor) 分組就將指示靜音。這隨后將觸發(fā)為對應(yīng)用戶調(diào)度更大的上行鏈路帶 寬160。此外，在Q3 135和Q6 150中存在某些信令分組也可觸發(fā)調(diào) 度上行鏈路話音傳輸機會(對于一般在信令完成后開始的SS啟動的話 音呼叫，情況是如此)。對于數(shù)^r和信令業(yè)務(wù)，在對應(yīng)隊列中存在一定 數(shù)量和類型的分組將觸發(fā)在上4亍鏈if各方向上調(diào)度一定量的帶寬。由此 在上行鏈路中調(diào)度的帶寬量和調(diào)度的持續(xù)時間將取決于應(yīng)用類型。
-是否為給定SS停止調(diào)度上行鏈路傳輸機會。對于話音業(yè)務(wù)， Q2 130和Q5 145中存在一定量的分組將指示在下行鏈路方向上開始 持續(xù)的話音突發(fā)。這將導(dǎo)致調(diào)度器155停止或減少給予到用戶的上行 鏈路傳輸一幾會。
每個SS可保持本地分類和調(diào)度機制以分離話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并 在它們之間實行優(yōu)先級。
雖然本文中已示出和描述本發(fā)明的某些特性，但本領(lǐng)域的技術(shù)人 員現(xiàn)在將明白許多修改、替代、更改和等效物。因此，要理解隨附權(quán)利要求書旨在涵蓋在本發(fā)明真正精神范圍內(nèi)的所有此類修改和更改。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括基站，能夠使用分組知識而有效地調(diào)度來自用戶站的上行鏈路傳輸。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述分組知識包括分 組類型和目標(biāo)用戶站(SS)。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述分組類型包括話 音、數(shù)據(jù)、信令或其它應(yīng)用特定信息，以及其中各所述分組類型被給 到分組分類器。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述基站還包括多個 隊列，從而為服務(wù)的每個SS分配每個分組類型一個隊列。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述分組類型對應(yīng)于 給定業(yè)務(wù)類。
6. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的令 牌桶管制技術(shù)，以加強接受所迷數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以便傳輸?shù)乃俾省?br> 7. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，還包括所述BS處的 調(diào)度器，它跟蹤所述上行鏈路和下行鏈路方向中的整體資源可用性， 并為上行鏈路和下行鏈路傳輸分配容量。
8. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，在所述分組分類器指 示話音業(yè)務(wù)時，所述BS監(jiān)視下行鏈路業(yè)務(wù)，并且在它檢測到靜音時， 預(yù)期方向變化而開始調(diào)度上行鏈路傳輸機會。
9. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，在所述分組分類器指 示數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，所述BS在發(fā)送下行鏈路TCP或UDP業(yè)務(wù)時為確認(rèn) 和其它響應(yīng)調(diào)度上行鏈路傳輸才幾會。
10. —種方法，包括 在基站處使用下行鏈路分組知識以有效地調(diào)度來自用戶站調(diào)度上行鏈路傳輸'
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，還包括使用分組類 型和目標(biāo)ss作為所述分組知識。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括將話音、數(shù) 據(jù)或信令包括為所述分組類型，以及其中每個所述分組類型被給到分 組分類器。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括為服務(wù)的每 個SS從多個隊列中由BS分配每個業(yè)務(wù)類一個隊列。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)類包括話 音、數(shù)據(jù)和信令。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括使用數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)的令牌桶管制技術(shù)，以加強接受所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以便傳輸?shù)乃俾省?br> 16. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括使用所述 BS處的調(diào)度器，它跟蹤所述上行鏈路和下行鏈路方向的整體資源可 用性，并為上行鏈路和下行鏈路傳輸分配容量。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述分組分類器 指示下行鏈路話音業(yè)務(wù)并且所述BS檢測到靜音時，預(yù)期方向變化而 開始調(diào)度上行鏈路傳輸機會。
18. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述分組分類器 指示數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，所述BS在發(fā)送下行鏈路TCP或UDP業(yè)務(wù)時為確 認(rèn)和其它響應(yīng)調(diào)度上4亍鏈i 各傳輸機會。
19. 一種系統(tǒng)，包括 無線通信網(wǎng)絡(luò)中的用戶站；以及基站，能夠使用下行鏈路分組知識而有效地調(diào)度從所述用戶站到 所述基站的上行鏈路傳輸。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分組知識包括 分組類型和目標(biāo)SS。
21. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分組類型包括 話音、數(shù)據(jù)、信令，以及其中每個所述分組類型被給到分組分類器。
22. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 令牌桶管制技術(shù)，以加強接受所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以便傳輸?shù)乃俾省?br> 23. —種提供指令的機器可訪問媒介的制品，所述指令在被訪問 時引起機器執(zhí)行以下操作在基站處使用分組知識以有效地調(diào)度來自用戶站的上行鏈路傳輸。
24. 如權(quán)利要求22所述的機器可訪問媒介，其特征在于，還包括 使所述機器使用分組類型和目標(biāo)SS作為所述分組知識的所述指令。
25. 如權(quán)利要求23所述的機器可訪問媒介，其特征在于，還包括 使所述機器將話音、#:據(jù)或信令包括為所述分組類型并將每個所述分 組類型給到分組分類器的所述指令。
26. 如權(quán)利要求23所述的機器可訪問媒介，其特征在于，還包括 使所述機器為服務(wù)的每個SS從多個隊列由BS分配每個業(yè)務(wù)類至少一 個隊列的所述指令。
27. 如權(quán)利要求23所述的4幾器可訪問媒介，其特征在于，還包括 使所述機器使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的令if卑桶管制技術(shù)以加強接受所述數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)以便傳輸?shù)乃俾实乃鲋噶睢?br> 28. 如權(quán)利要求22所述的機器可訪問媒介，其特征在于，還包括 使所述機器使用所述BS處的調(diào)度器的所述指令，所述調(diào)度器跟蹤所 述上行鏈路和下行鏈路方向的整體資源可用性，并為上行鏈路和下行 鏈路傳輸分配容量。
全文摘要
本發(fā)明的實施例提供了一種方法，包括在基站使用分組知識以有效地調(diào)度來自用戶站的上行鏈路傳輸。所述方法還可包括使用分組類型和目標(biāo)用戶站作為分組知識，此外，分組類型還可包括話音、數(shù)據(jù)和信令，并且每個分組類型可被提供到分組分類器。
文檔編號H04W72/12GK101300795SQ200680041226
公開日2008年11月5日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月7日
發(fā)明者B·拉亞戈帕蘭, M·文卡塔查拉姆, R·斯里尼瓦桑 申請人:英特爾公司