專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行自適應(yīng)延遲管理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信，并且更具體地，涉及在無線通信系統(tǒng)中使用自適應(yīng)延遲管理的調(diào)度傳輸。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)包括使用電路交換或固定資源分配類技術(shù)對通信進(jìn)行處理的系統(tǒng)，以及使用分組交換或動態(tài)資源分配類技術(shù)對通信進(jìn)行處理的系統(tǒng)。電路交換和分組交換都可以用于有高容量能力的網(wǎng)絡(luò)中。在電路交換通信系統(tǒng)中，在發(fā)送機和接收機之間建立專用通信路徑，并且在傳輸開始之前，認(rèn)為發(fā)射機和接收機之間的網(wǎng)絡(luò)資源是靜態(tài)的，并因此創(chuàng)建了“電路”。在整個傳輸期間，這些資源保持專門用于該電路，并且整個消息沿相同的路徑。在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，將消息分解成多個分組，每個分組可以采取不同的路由到達(dá)目的地。一旦接收到分組，就對多個分組進(jìn)行重新匯集，以便重新得到原始消息。在分組交換系統(tǒng)中，在節(jié)點之間對代表消息或消息片段的多個分組單獨地進(jìn)行路由。通過臨時有利的路由將分組路由到目的地。換言之，即使當(dāng)在相同兩臺主機之間傳送的所有分組都是單獨一個消息的組成部分時，這些所有分組未必都沿著相同的路由。
在分組交換系統(tǒng)或共享分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，可以使用網(wǎng)際協(xié)議語音(VoIP)服務(wù)，模仿電路交換語音通信。典型地，VoIP是延遲靈敏應(yīng)用或服務(wù)，并且因此，使用服務(wù)質(zhì)量(QoS)機制來滿足分組傳遞上的延遲約束。其它服務(wù)和傳輸類型也具有各種延遲需求或目標(biāo)，以確保QoS。因此，需要在通信系統(tǒng)中對傳輸進(jìn)行調(diào)度的自適應(yīng)延遲管理。


結(jié)合附圖，從下文的詳細(xì)描述中，當(dāng)前所公開的方法和裝置的特征、目標(biāo)和優(yōu)勢將變得更加顯而易見，在附圖中，類似的參考符號貫穿全文一致，并且其中圖1A是無線通信系統(tǒng)；圖1B是支持高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)臒o線通信系統(tǒng)；圖2是無線通信系統(tǒng)中接入網(wǎng)絡(luò)(AN)的方框圖；圖3是在無線通信系統(tǒng)中用于傳輸?shù)恼{(diào)度算法的流程圖；圖4說明了分組數(shù)據(jù)調(diào)度器的分類；圖5說明了用于基于從用戶所接收的數(shù)據(jù)請求來確定信道強度測量的反饋環(huán)路；圖6說明了在出現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)(EF)時調(diào)度器的行為-僅對具有單一業(yè)務(wù)類型的用戶；圖7說明了從有效負(fù)載多項式p(z)計算壓縮有效負(fù)載多項式c(z)；圖8根據(jù)一個實施例說明了調(diào)度器；圖9根據(jù)一個實施例說明了圖8的調(diào)度器的一部分；圖10說明了用于實現(xiàn)傳輸?shù)淖赃m應(yīng)延遲管理的調(diào)度算法；圖11根據(jù)一個實施例說明了圖10的調(diào)度算法的一部分；圖12根據(jù)一個實施例說明了圖10的調(diào)度算法的一部分；圖13根據(jù)一個實施例說明了圖10的調(diào)度算法的一部分。
具體實施例方式
對支持具有不同QoS需求的服務(wù)和應(yīng)用的通信系統(tǒng)的操作可能不是最理想的并且可能效率低。例如，VoIP應(yīng)用具有延遲需求。一種方法通過不依賴于負(fù)載和覆蓋為多個用戶提供相等的延遲約束來模仿語音。由于對資源進(jìn)行分配以保證相等的延遲并且避免可能增加系統(tǒng)容量的優(yōu)化，所以該方法不是最理想的。在一個實施例中，可以通過為各個用戶提供不相等的延遲來增加系統(tǒng)容量，其中，將資源作為負(fù)載和覆蓋的函數(shù)進(jìn)行分配。
下文的討論是關(guān)于用于系統(tǒng)前向鏈路(FL)的調(diào)度算法，所述系統(tǒng)支持1x EV-DO操作，即支持IS-856規(guī)范。在一個實施例中，調(diào)度算法利用各種多用戶分組和短分組，在試圖對FL容量最大化的同時滿足各種應(yīng)用的質(zhì)量QoS需求。調(diào)度算法還可以提供對各種應(yīng)用的優(yōu)先次序進(jìn)行區(qū)分的機制。該區(qū)分優(yōu)先次序可以基于應(yīng)用流的類型、特定的QoS需求、或者流的其它特征。在一個實施例中，基于應(yīng)用的延遲靈敏度將多個流調(diào)度在FL上進(jìn)行傳輸。在一方面中，基于延遲靈敏度對多個流進(jìn)行區(qū)分，其中，延遲靈敏度與吞吐量靈敏度相平衡。雖然下文的討論考慮在1x EV-DO規(guī)范的版本A的上下文中實現(xiàn)調(diào)度裝置和方法，但是該調(diào)度裝置和方法還可以應(yīng)用于可替換的系統(tǒng)，特別地，該概念可應(yīng)用于這樣的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，用戶與IS-856規(guī)范特別是2002年10月3GPP2C.S0024版本4.0的“cdma2000高速分組數(shù)據(jù)空中接口規(guī)范”中所定義的子類型的給定子組相兼容。
在下文的描述中，諸如“版本A用戶”或“與版本A兼容的用戶”的術(shù)語將用于指接入終端(AT)，該AT支持IS-856特別是2004年3月3GPP2C.S0024-A版本1.0的“cdma2000高速分組數(shù)據(jù)空中接口規(guī)范”中所定義的媒體接入信道(MAC)層和物理層協(xié)議子類型。特別地，版本A用戶支持增強前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議。諸如“版本0用戶”的術(shù)語用于指支持IS-856中所定義的MAC層和物理層協(xié)議子類型的AT，但是該AT不支持版本A中所定義的更新的子類型。
在采用碼分多址、CDMA方案的無線通信系統(tǒng)中，一種調(diào)度方法在時間復(fù)用的基礎(chǔ)上、在指定的時間間隔上為每個用戶單元分配所有的碼信道。諸如基站BS的中心通信節(jié)點實現(xiàn)與用戶相關(guān)聯(lián)的唯一載頻或信道碼，以能夠與該用戶進(jìn)行專用的通信。還可以在使用物理接觸中繼交換或分組交換的陸上線路系統(tǒng)中實現(xiàn)TDMA方案。可以將CDMA系統(tǒng)設(shè)計為支持諸如以下的一個或多個標(biāo)準(zhǔn)(1)在這里被稱為IS-95標(biāo)準(zhǔn)的“用于雙模寬帶擴頻蜂窩系統(tǒng)的TIA/EIA/IS-95-B移動臺-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”；(2)由在這里被稱為3GPP的名為“第三代合作計劃”的組織所提供的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)包含在包括文件Nos.3G TS25.211、3G TS25.212、3G TS25.213和3G TS25.214、3G TS25.302在內(nèi)的一組文件中，在這里被稱為W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)；(3)由TR-45.5和在這里被稱為3GPP2的名為“第三代合作計劃2”的組織所提供的標(biāo)準(zhǔn)，在這里被稱為cdma2000標(biāo)準(zhǔn)，其以前被稱為IS-2000MC；或者，(4)某些其它無線標(biāo)準(zhǔn)。
CDMA系統(tǒng)允許在陸地鏈路上的用戶之間的語音和數(shù)據(jù)通信。在CDMA系統(tǒng)中，通過一個或多個基站進(jìn)行用戶之間的通信。在無線通信系統(tǒng)中，前向鏈路指信號從基站傳播到用戶站的信道，并且反向鏈路指信號從用戶站傳播到基站的信道。通過在反向鏈路上將數(shù)據(jù)發(fā)送到基站，一個用戶站上的第一個用戶與第二個用戶站上的第二個用戶進(jìn)行通信?；緩牡谝粋€用戶站接收數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)路由到正在對第二個用戶站進(jìn)行服務(wù)的基站。基于用戶站的位置，可以通過單一基站或者多個基站對兩個用戶站進(jìn)行服務(wù)。在任何情況下，對第二個用戶站進(jìn)行服務(wù)的基站在前向鏈路上發(fā)送數(shù)據(jù)。用戶站還可以通過與服務(wù)基站的連接與陸地因特網(wǎng)進(jìn)行通信，而不是與第二個用戶站進(jìn)行通信。在諸如這些符合IS-95的無線通信中，在不相交的頻帶內(nèi)發(fā)送前向鏈路和反向鏈路信號。
圖1A作為支持多個用戶的通信系統(tǒng)100的例子，并且可以執(zhí)行本發(fā)明的至少某些方面和實施例。可以使用多種算法和方法中的任何一種，在系統(tǒng)100中對傳輸進(jìn)行調(diào)度。系統(tǒng)100為從102A到102G的多個小區(qū)提供通信，由相應(yīng)的基站104A到104G分別對每個小區(qū)進(jìn)行服務(wù)。在該示例性實施例中，一些基站104具有多個接收天線，并且另一些基站104僅具有一個接收天線。類似地，一些基站104具有多個發(fā)送天線，并且另一些基站104具有單一發(fā)送天線。在發(fā)送天線和接收天線的組合上不存在限制。因此，對于基站104，可能具有多個發(fā)送天線和單一接收天線，或者可能具有多個接收天線和單一發(fā)送天線，或者可能同時具有單一或多個發(fā)送和接收天線。
對無線數(shù)據(jù)傳輸不斷增加的需求以及對通過無線通信技術(shù)可以提供的服務(wù)的擴展已經(jīng)導(dǎo)致專用數(shù)據(jù)服務(wù)的發(fā)展。一個這種服務(wù)被稱為高數(shù)據(jù)速率(HDR)。在被稱為“HDR規(guī)范”的“EIA/TIA-IS856cdma2000高速分組數(shù)據(jù)空中接口規(guī)范”中提出了示例性HDR服務(wù)。通常，HDR服務(wù)是對語音通信系統(tǒng)的覆蓋，其提供了在無線通信系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行發(fā)送的高效方法。隨著被發(fā)送數(shù)據(jù)量和傳輸數(shù)目的增加，用于無線電傳輸?shù)挠邢薜目捎脦挸蔀榧毙栀Y源。
圖1B說明了通信系統(tǒng)120的結(jié)構(gòu)參考模型，通信系統(tǒng)120具有通過空中接口124與接入終端AT126進(jìn)行通信的接入網(wǎng)絡(luò)AN122。在一個實施例中，系統(tǒng)10是碼分多址CDMA系統(tǒng)，其在整個系統(tǒng)上具有諸如所指定的HDR標(biāo)準(zhǔn)的高數(shù)據(jù)速率HDR。AN122通過空中接口124與AT126以及系統(tǒng)120內(nèi)的其它AT(未示出)進(jìn)行通信。AN122包括多個扇區(qū)，其中，每個扇區(qū)提供至少一個信道。將信道定義為用于傳輸?shù)耐ㄐ沛溌方M，該傳輸在給定頻率分配內(nèi)的AN122和AT之間。信道由用于從AN122傳輸?shù)紸T126的前向鏈路(FL)以及用于從AT126傳輸?shù)紸N122的反向鏈路(RL)組成。
對于數(shù)據(jù)傳輸，AN122從AT126接收數(shù)據(jù)請求。數(shù)據(jù)請求指定將要對數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送的數(shù)據(jù)速率、被發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的長度、以及數(shù)據(jù)將要從其中被發(fā)送的扇區(qū)。AT126基于AN122和AT126之間的信道質(zhì)量確定數(shù)據(jù)速率。在一個實施例中，通過載干比C/I確定信道質(zhì)量?？蛇x實施例可以使用相應(yīng)于信道質(zhì)量的其它量度。AT126通過經(jīng)由被稱為DRC信道的專用信道發(fā)送數(shù)據(jù)速率控制DRC消息來為數(shù)據(jù)傳輸提供請求。DRC消息包括數(shù)據(jù)速率部分和扇區(qū)部分。數(shù)據(jù)速率部分指示所請求的數(shù)據(jù)速率，用于AN122發(fā)送數(shù)據(jù)，并且扇區(qū)部分指示AN122將要從其中發(fā)送數(shù)據(jù)的扇區(qū)。典型地，數(shù)據(jù)速率和扇區(qū)信息都是處理數(shù)據(jù)傳輸所需的信息。數(shù)據(jù)速率部分被稱為DRC值，并且扇區(qū)部分被稱為DRC覆蓋。DRC值是經(jīng)由空中接口124發(fā)送到AN122的消息。在一個實施例中，每個DRC值對應(yīng)于以千比特/秒為單位的數(shù)據(jù)速率，根據(jù)預(yù)定的DRC值分配，所述數(shù)據(jù)速率具有相關(guān)聯(lián)的分組長度。分配包括指定空數(shù)據(jù)速率的DRC值。實際上，空數(shù)據(jù)速率向AN122指示AT126不能接收數(shù)據(jù)。例如，在一種情況下，信道質(zhì)量不足以使AT126正確地對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。
在操作中，AT126對信道質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，以便計算AT126可以對下一個數(shù)據(jù)分組傳輸進(jìn)行接收的數(shù)據(jù)速率。然后，AT126產(chǎn)生相應(yīng)的DRC值；將該DRC值發(fā)送到AN122以請求數(shù)據(jù)傳輸。注意，典型地，將數(shù)據(jù)傳輸分成多個分組。發(fā)送數(shù)據(jù)分組所需的時間是所采用的數(shù)據(jù)速率的函數(shù)。
DRC信號還提供了信息，信道調(diào)度器使用該信息為與每個隊列相關(guān)的每個遠(yuǎn)程站確定用于對信息進(jìn)行消耗(或者對被發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行接收)的瞬時速率。根據(jù)實施例，從任意遠(yuǎn)程站發(fā)送的DRC信號指示該遠(yuǎn)程站可以在多種有效數(shù)據(jù)速率的任意一種上對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。
在圖2中說明了通信系統(tǒng)的一個例子，該通信系統(tǒng)支持HDR傳輸并且適合于將傳輸調(diào)度到多個用戶。在下文對圖2進(jìn)行了詳細(xì)描述，其中，特別對基站820以及與分組網(wǎng)絡(luò)接口806接口的基站控制器810進(jìn)行了詳細(xì)描述?；究刂破?10包括用于為系統(tǒng)800中的傳輸執(zhí)行調(diào)度算法的信道調(diào)度器812。信道調(diào)度器812確定服務(wù)時間間隔的長度，在該服務(wù)時間間隔期間，基于遠(yuǎn)程站對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的相關(guān)聯(lián)瞬時速率(如最近所接收的DRC信號中所指示的)將數(shù)據(jù)發(fā)送到任意特定的遠(yuǎn)程站。服務(wù)時間間隔在時間上可以是不連續(xù)的，但是可以每n個時隙出現(xiàn)一次。根據(jù)一個實施例，首先，在第一個時隙期間對分組的第一部分進(jìn)行發(fā)送，并且在4個時隙后的隨后時間對第二部分進(jìn)行發(fā)送。同樣，在具有類似4個時隙擴展的多個時隙內(nèi)對分組的任何后續(xù)部分進(jìn)行發(fā)送，即，彼此間隔4個時隙。根據(jù)一個實施例，對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的瞬時速率Ri確定了與特定數(shù)據(jù)隊列相關(guān)聯(lián)的服務(wù)時間間隔長度Li。
另外，信道調(diào)度器812為傳輸選擇特定的數(shù)據(jù)隊列。然后，從數(shù)據(jù)隊列830中取得相關(guān)聯(lián)數(shù)量的待發(fā)送數(shù)據(jù)，并且將其提供給信道部件826，以傳輸?shù)脚c數(shù)據(jù)隊列830相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程站。如下文所討論的，信道調(diào)度器812選擇用于提供數(shù)據(jù)的隊列，在隨后的服務(wù)時間間隔內(nèi)使用包括與每個隊列相關(guān)聯(lián)的權(quán)重在內(nèi)的信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。然后，對與被發(fā)送隊列相關(guān)聯(lián)的權(quán)重進(jìn)行更新。
基站控制器810與分組網(wǎng)絡(luò)接口806、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)808、以及通信系統(tǒng)中的基站(為簡化起見，僅在圖3中示出一個基站820)接口?；究刂破?10對通信系統(tǒng)中遠(yuǎn)程站與其它用戶之間的通信進(jìn)行協(xié)調(diào)，其中，其它用戶連接到分組網(wǎng)絡(luò)接口806和PSTN808。PSTN808通過標(biāo)準(zhǔn)電話網(wǎng)絡(luò)(圖3中未示出)與用戶接口。
雖然為簡化起見在圖2中僅示出了一個選擇器部件816，但是基站控制器810包含許多選擇器部件816。對每個選擇器部件816進(jìn)行分配，以便對一個或多個基站820和一個遠(yuǎn)程站(未示出)之間的通信進(jìn)行控制。如果還未將選擇器部件816分配給給定的遠(yuǎn)程站，則通知呼叫控制處理器818需要對遠(yuǎn)程站進(jìn)行尋呼。然后，呼叫控制處理器818指示基站820對遠(yuǎn)程站進(jìn)行尋呼。
數(shù)據(jù)源802包含待發(fā)送到給定遠(yuǎn)程站的一定數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)源802將數(shù)據(jù)提供給分組網(wǎng)絡(luò)接口806。分組網(wǎng)絡(luò)接口806對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并且將數(shù)據(jù)路由到選擇器部件816。然后，選擇器部件816將數(shù)據(jù)發(fā)送到與目標(biāo)遠(yuǎn)程站進(jìn)行通信的每個基站820。在示例性實施例中，每個基站820保持?jǐn)?shù)據(jù)隊列830，該數(shù)據(jù)隊列存儲待發(fā)送到遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)。
將數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)分組中從數(shù)據(jù)隊列830發(fā)送到信道部件826。在示例性實施例中，在前向鏈路上，“數(shù)據(jù)分組”指最大為1024比特的一定量的數(shù)據(jù)，以及將要在預(yù)定“時隙”(例如≈1.667毫秒)內(nèi)被發(fā)送到目的遠(yuǎn)程站的一定量的數(shù)據(jù)。對于每個數(shù)據(jù)分組，信道部件826插入必要的控制字段。在示例性實施例中，信道部件826進(jìn)行循環(huán)冗余校驗CRC，進(jìn)行數(shù)據(jù)分組和控制字段的編碼，并且插入一組編碼尾比特。數(shù)據(jù)分組、控制字段、CRC校驗位、以及編碼尾比特構(gòu)成了格式化分組。在示例性實施例中，信道部件826然后對格式化分組進(jìn)行編碼，并且在被編碼的分組內(nèi)對符號進(jìn)行交織(或者重新排序)。在示例性實施例中，以沃爾什(Walsh)碼對被交織的分組進(jìn)行覆蓋，并且以短PNI和PNQ碼對其進(jìn)行擴頻。將擴頻數(shù)據(jù)提供給RF單元828，該RF單元828對信號進(jìn)行正交調(diào)制、濾波和放大。在空中通過天線將前向鏈路信號發(fā)送到前向鏈路。
在遠(yuǎn)程站處，通過天線對前向鏈路信號進(jìn)行接收，并且將其路由到接收機。接收機對信號進(jìn)行濾波、放大、正交解調(diào)、以及量化。將數(shù)字化的信號提供給解調(diào)器(DEMOD)，在解調(diào)器處，以短PNI和PNQ碼對信號進(jìn)行解擴，并且以沃爾什覆蓋對信號進(jìn)行解覆蓋。將解調(diào)后的數(shù)據(jù)提供給解碼器，該解碼器進(jìn)行在基站820處完成的信號處理功能的逆處理，特別地，完成解交織、解碼和CRC校驗功能。將解碼后的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)宿。
如上文所指出的，硬件支持在前向鏈路上對數(shù)據(jù)、消息、語音、視頻以及其它通信的各種速率的傳輸。從數(shù)據(jù)隊列830發(fā)送的數(shù)據(jù)的速率發(fā)生改變，以適應(yīng)遠(yuǎn)程站處信號強度和噪聲環(huán)境的變化。每個遠(yuǎn)程站最好在每個時隙將數(shù)據(jù)速率控制DRC信號發(fā)送到相關(guān)聯(lián)的基站820。DRC信號將信息提供給基站820，該信息包括遠(yuǎn)程站的身份以及遠(yuǎn)程站將要從其相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)隊列對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的速率。因此，在遠(yuǎn)程站處的電路對信號強度進(jìn)行測量，并且對遠(yuǎn)程站處的噪聲環(huán)境進(jìn)行評估，以確定將要在DRC信號中發(fā)送的速率信息。
由每個遠(yuǎn)程站發(fā)送的DRC信號經(jīng)過反向鏈路信道進(jìn)行傳送，并且在基站820處通過連接到RF單元828的接收天線對其進(jìn)行接收。在示例性實施例中，在信道部件826中對DRC信息進(jìn)行解調(diào)，并且將其提供給位于基站控制器810內(nèi)的信道調(diào)度器812或者位于基站820內(nèi)的信道調(diào)度器832。在第一個示例性實施例中，信道調(diào)度器832位于基站820內(nèi)。在可選實施例中，信道調(diào)度器812位于基站控制器810內(nèi)，并且連接到基站控制器810內(nèi)的選擇器部件816。
在電路交換系統(tǒng)中的傳輸調(diào)度可以包括正比公平算法，其中，為每個用戶定義優(yōu)先級函數(shù)。在下文給出了正比公平算法的例子。優(yōu)先級函數(shù)可以將給定用戶的被請求的數(shù)據(jù)速率以及用戶的吞吐量考慮在內(nèi)，其中，典型地，被請求的數(shù)據(jù)速率是到用戶的前向鏈路信道質(zhì)量的函數(shù)。這樣，通過首先對那些與吞吐量相比具有高被請求數(shù)據(jù)速率的用戶進(jìn)行服務(wù)來平衡容量。
根據(jù)一個實施例，分組交換系統(tǒng)中的傳輸調(diào)度以用戶延遲平衡容量。將應(yīng)用流作為數(shù)據(jù)報進(jìn)行發(fā)送，該數(shù)據(jù)報是在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的獨立、自包含的消息。通常，不保證數(shù)據(jù)報的到達(dá)、到達(dá)時間和內(nèi)容?？梢酝ㄟ^不同的路由將與同一個應(yīng)用流相關(guān)聯(lián)的多個數(shù)據(jù)報發(fā)送到同一個用戶。在接收機處對多個數(shù)據(jù)報進(jìn)行重組。分組交換系統(tǒng)中的端對端延遲是不固定的，并且因此，調(diào)度器可以使用該延遲差異并且為各個用戶調(diào)整延遲，以便增加容量。例如，對于請求具有低延遲界限和/或延遲變化限制的數(shù)據(jù)的用戶來說，調(diào)度器可以減少該用戶所體驗的延遲。這種應(yīng)用包括但是不被限制于VoIP、視頻等。傳輸可以具有特定的服務(wù)等級(GoS)或QoS需求。例如，VoIP類型通信要求分組到達(dá)具有所定義的延遲時間、或者在所允許的延遲期間內(nèi)。因此，可能期望將那些具有較低延遲時間需求或其它GoS規(guī)范的通信或應(yīng)用列入優(yōu)先。多媒體會議、視頻流、網(wǎng)頁瀏覽、文件傳輸協(xié)議傳輸，每個都具有特定的GoS需求。
為了實現(xiàn)優(yōu)先級分類方案，為每個流分配優(yōu)先級函數(shù)。那么，在一個實施例中，可以將用于分組交換調(diào)度器的優(yōu)先級函數(shù)(PF)給定為PF＝f(延遲)其中，f()是函數(shù)，并且然后基于給定用戶或者用于用戶的給定應(yīng)用的延遲需求來確定PF。為每個隊列中的每個數(shù)據(jù)報計算PF；將各個PF進(jìn)行比較以便對較高優(yōu)先級的流實例進(jìn)行識別。由于給定通信的端對端延遲不是固定的，所以分組交換通信允許進(jìn)行調(diào)度，以合并自適應(yīng)延遲管理。這與電路交換通信形成對比，在電路交換通信中，端對端延遲是固定的。
注意，下文的討論考慮了支持如IS-856中所描述的高速分組數(shù)據(jù)(HRPD)服務(wù)的cdma2000系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)作為例子。本發(fā)明可應(yīng)用于其它系統(tǒng)，在這些其它系統(tǒng)中，根據(jù)調(diào)度算法選擇用戶進(jìn)行服務(wù)。
在HRPD系統(tǒng)中，空中接口可以支持多至四個并行應(yīng)用流。第一個流傳送信令信息，并且其它三個流可以用于傳送具有不同QoS請求的應(yīng)用或者其它應(yīng)用。
為了清楚地對在下文所給出的一個實施例進(jìn)行理解，提供了下列術(shù)語表。下列術(shù)語表不是想要窮舉。下列術(shù)語表不是想要限制本發(fā)明，而是為了清楚并且理解通信系統(tǒng)的一個實施例，其中，所述通信系統(tǒng)支持自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法。
術(shù)語表接入網(wǎng)絡(luò)(AN)——提供在蜂窩網(wǎng)絡(luò)和分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(典型地，是因特網(wǎng))以及AT之間的數(shù)據(jù)連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。HRPD系統(tǒng)中的AN等價于蜂窩通信系統(tǒng)中的基站。
接入終端(AT)——提供到用戶的數(shù)據(jù)連接的設(shè)備。HRPD系統(tǒng)中的AT對應(yīng)于蜂窩通信系統(tǒng)中的移動臺?？梢詫T連接到諸如膝上型個人計算機的計算設(shè)備，或者其可以是諸如個人數(shù)字助理(PDA)的自包含數(shù)據(jù)設(shè)備。
應(yīng)用流(Application flow)——用于給定應(yīng)用流的從源到AT的指定傳輸路徑。通過源、目的地、流量簡檔和服務(wù)質(zhì)量簡檔對每個應(yīng)用流進(jìn)行識別。
應(yīng)用數(shù)據(jù)流(Application stream)——對應(yīng)于應(yīng)用的數(shù)據(jù)通信。大多數(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)流具有指定的服務(wù)質(zhì)量需求。
自動重復(fù)請求(ARQ)——一種機制，其中，發(fā)射機基于事件的發(fā)生或者不發(fā)生發(fā)起數(shù)據(jù)重傳。
平均數(shù)據(jù)速率——給定應(yīng)用流在時間上的平均輸入數(shù)據(jù)速率。
突發(fā)(σ)——對應(yīng)用流中分組的突發(fā)或者密度以及時間關(guān)系的測量。
盡力而為(BE)——應(yīng)用流通常在空中有相對較大的數(shù)據(jù)量需要接收，而業(yè)務(wù)的特征是使得可以容忍相對較大的延遲，但是數(shù)據(jù)丟失率應(yīng)該非常小。
數(shù)據(jù)速率控制(DRC)——一種機制，其中，AT將請求的數(shù)據(jù)速率發(fā)送到AN。
不足比特(defbits)——對應(yīng)于不足分組的比特數(shù)目。
延遲界限——允許用于從AN到AT的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)闹付〞r間(延遲界限)。
快速轉(zhuǎn)發(fā)(EF)——典型地，應(yīng)用流具有從因特網(wǎng)到達(dá)接入網(wǎng)絡(luò)的少量業(yè)務(wù)，然而，業(yè)務(wù)的特征是使得應(yīng)該在某個相對較小的延遲界限內(nèi)以合理的數(shù)據(jù)丟失率將數(shù)據(jù)分組傳送到用戶。
前向鏈路(FL)——從AN到AT的傳輸空中鏈路。
行頭(HOL)分組——隊列中的第一個分組。
高速分組數(shù)據(jù)(HRPD)——以高數(shù)據(jù)速率發(fā)送分組數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)服務(wù)。也被稱為高數(shù)據(jù)速率(HDR)，并且在名為“cdma2000高速分組數(shù)據(jù)空中接口規(guī)范”的IS-856標(biāo)準(zhǔn)中對其進(jìn)行詳細(xì)說明。
抖動——所接收的連續(xù)分組之間的時間變化。
抖動界限——給定應(yīng)用流的抖動上的界限。
運動圖像專家組(MPEG)——用于多媒體素材傳輸?shù)膮f(xié)議。
正比公平(PF)算法——一種調(diào)度算法，其中，根據(jù)為每個AT計算的選擇因子對數(shù)據(jù)通信進(jìn)行調(diào)度，將所述選擇因子計算為被請求數(shù)據(jù)速率與吞吐量之比。
服務(wù)質(zhì)量(QoS)——關(guān)于分組數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)男枨螅ǖ遣幌拗朴谘舆t、所需速率和抖動。
反向鏈路(RL)——從AT到AN的傳輸空中鏈路。
傳輸隊列——為給定BTS存儲應(yīng)用流的傳輸隊列。
許多無線通信利用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)，以便為處理分組數(shù)據(jù)利用不同的每跳行為(PHB)和不同的路由。通常，因特網(wǎng)由從各個鏈路層技術(shù)構(gòu)建的多個網(wǎng)絡(luò)組成，該各個鏈路層技術(shù)依靠IP進(jìn)行互操作。IP提供了無連接網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)，該服務(wù)受到隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載而增加的分組丟失和延遲?；镜腎P傳送模型被稱為盡力而為(BE)。然而，某些應(yīng)用可能需要比簡單的BE服務(wù)更好的服務(wù)。例如，多媒體應(yīng)用可以指定固定的帶寬、低延遲和小抖動。另一種優(yōu)先級類型是被稱為保障轉(zhuǎn)發(fā)(AF)的轉(zhuǎn)發(fā)行為，其保證了吞吐量級別。
在QoS管理中存在各個方面。QoS管理的某些考慮是共享媒介上的帶寬分配以及保證帶寬，該共享媒介已知為諸如以太網(wǎng)絡(luò)或者無線局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)的廣播網(wǎng)絡(luò)。同時在膝上型計算機和其它計算設(shè)備中，存在對包括無線能力的日益增長的需求。然而，無線網(wǎng)絡(luò)是帶寬有限的，并且因此容量保持和優(yōu)化成為關(guān)鍵性的考慮。
圖3說明了調(diào)度方法，其基于服務(wù)級別(GoS)或QoS需求對傳輸區(qū)分優(yōu)先次序。在AN處，將用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存儲在存儲器存儲單元中，該存儲器存儲單元適合于存儲對應(yīng)于輸入應(yīng)用流的數(shù)據(jù)隊列。為應(yīng)用流的每個實例存儲隊列。根據(jù)本發(fā)明，將應(yīng)用流分成多個實例，其中，每個實例是八位字節(jié)數(shù)據(jù)。因此，一個應(yīng)用流可以具有并且通常將具有與其相關(guān)的多個隊列。那么，每個隊列具有相關(guān)聯(lián)QoS和/或GoS優(yōu)先級類型定義的傳輸以及接收需求。例如，優(yōu)先級類型可以基于端對端延遲需求或者基于某些其它質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。注意，給定的傳輸可能屬于多種GoS優(yōu)先級類型中的一種。例如，某些服務(wù)允許對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行單獨發(fā)送，并且隨后在接收機處無連續(xù)性損失地對這些數(shù)據(jù)分組進(jìn)行再結(jié)合，即BE優(yōu)先級類型。與此相反，諸如VoIP的、被設(shè)計為給用戶實時體驗的應(yīng)用具有較高的優(yōu)先級類型，并且被稱為快速轉(zhuǎn)發(fā)(EF)優(yōu)先級類型。EF優(yōu)先級類型包括在延遲界限和延遲變化上具有限制的應(yīng)用。在當(dāng)前例子中，調(diào)度器對EF通信區(qū)分優(yōu)先次序。也可以將QoS或GoS優(yōu)先級類型稱為QoS類型。另外，每個隊列具有與其相關(guān)的靈敏度。例如，典型地，EF應(yīng)用流是延遲靈敏的，這意味著EF應(yīng)用流的傳輸具有需要滿足的延遲需求。在許多情況下，如果不符合延遲需求，那么就丟棄并且不發(fā)送數(shù)據(jù)。與此相反，典型地，BE應(yīng)用流是吞吐量靈敏的，這意味著BE應(yīng)用流的傳輸具有目標(biāo)吞吐量需求，但是不必具有EF應(yīng)用流的嚴(yán)格的延遲需求。
圖3根據(jù)一個實施例說明了執(zhí)行自適應(yīng)延遲管理的調(diào)度方法200。在AN內(nèi)，調(diào)度器執(zhí)行調(diào)度算法，提供到多個用戶的高速分組數(shù)據(jù)傳輸。調(diào)度器對數(shù)據(jù)隊列進(jìn)行檢測，以便為數(shù)據(jù)確定GoS類型。如果任何數(shù)據(jù)具有給定的GoS優(yōu)先級類型，即優(yōu)先級類型比BE定義了更具體的需求，那么在判決菱形202處，過程繼續(xù)進(jìn)行到步驟204，以便找到隊列中具有最高優(yōu)先級類型的最早的數(shù)據(jù)。如這里所使用的，更高的優(yōu)先級類型指由更嚴(yán)格的規(guī)范所定義的GoS優(yōu)先級類型。例如，一種優(yōu)先級類型可以指定延遲界限，而另一種可以指定抖動界限。在該情況中，認(rèn)為指定延遲界限的優(yōu)先級類型是更高的優(yōu)先級，并且因此首先對其進(jìn)行考慮。
根據(jù)本實施例，調(diào)度器首先基于延遲需求將比特排序成用于傳輸?shù)亩鄠€分組。一旦對高優(yōu)先級數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)度，就可以應(yīng)用另一種算法對剩余的分組進(jìn)行調(diào)度。
例如，當(dāng)EF數(shù)據(jù)在隊列中時，調(diào)度器開始使用EF數(shù)據(jù)為傳輸構(gòu)成分組。步驟204基于隊列中數(shù)據(jù)的年齡來選擇EF數(shù)據(jù)。在一個實施例中，隨著將數(shù)據(jù)放入隊列，在該時刻該數(shù)據(jù)接收到時間標(biāo)志。調(diào)度器尋找具有最早時間標(biāo)志的EF數(shù)據(jù)，并且將其首先放入分組中。隨后，在步驟206中，調(diào)度器繼續(xù)根據(jù)EF數(shù)據(jù)在隊列中的年齡將其放入分組中。一旦將所有的EF數(shù)據(jù)放置入分組中用于傳輸，那么，調(diào)度器就將為其余的數(shù)據(jù)應(yīng)用另一種算法。在本實施例中，在步驟208中，調(diào)度器將正比公平算法應(yīng)用到其余的數(shù)據(jù)，該其余的數(shù)據(jù)可以是盡力而為(BE)的數(shù)據(jù)。隨后，在步驟210中，根據(jù)正比公平算法將BE數(shù)據(jù)放入分組中。
注意，隨著信道狀況的增加，用戶在更高的速率上請求數(shù)據(jù)，其具有降低延遲界限的效果。因此，即使當(dāng)調(diào)度器對EF數(shù)據(jù)區(qū)分優(yōu)先次序時，延遲界限也可以是信道狀況的函數(shù)。
為了傳輸BE數(shù)據(jù)，調(diào)度器對分組進(jìn)行選擇以便對吞吐量進(jìn)行最大化。通常，將吞吐量計算為吞吐量＝(比特每分組)/(時隙每分組)根據(jù)一個實施例，可以將PF給定為PF＝f(分組年齡)*g(信道狀況)*h(小區(qū)負(fù)載)其在對傳輸進(jìn)行調(diào)度中考慮了分組年齡以及信道狀況和小區(qū)負(fù)載?？梢詫⒃撚嬎阌糜趯F數(shù)據(jù)或BE數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度。
再次返回圖2，在一個實施例中，信道調(diào)度器832從數(shù)據(jù)隊列830接收信息，該信息指示了為每個遠(yuǎn)程站進(jìn)行排隊的數(shù)據(jù)量，也被稱為隊列大小。然后，信道調(diào)度器832基于DRC信息和隊列大小為由基站820服務(wù)的每個遠(yuǎn)程站進(jìn)行調(diào)度。如果在可選實施例中使用的調(diào)度算法需要隊列大小，那么信道調(diào)度器812可以從選擇器部件816接收隊列大小信息。
在將分組傳輸?shù)揭粋€或多個用戶期間，用戶在包含部分被發(fā)送分組的每個時隙之后發(fā)送確認(rèn)“ACK”信號。由每個用戶發(fā)送的ACK信號傳播經(jīng)過反向鏈路信道，并且在基站820處通過連接到RF單元828的接收天線對其進(jìn)行接收。在示例性實施例中，在信道部件826中對ACK信息進(jìn)行解調(diào)，并且將其提供給位于基站控制器810內(nèi)的信道調(diào)度器812或者位于基站820內(nèi)的信道調(diào)度器832。在第一個示例性實施例中，信道調(diào)度器832位于基站820內(nèi)。在可選示例性實施例中，信道調(diào)度器812位于基站控制器810內(nèi)，并且連接到基站控制器810內(nèi)的選擇器部件816。
本發(fā)明的實施例可適用于其它硬件結(jié)構(gòu)，其可以支持可變速率傳輸。可以容易地對本發(fā)明進(jìn)行延伸，以便覆蓋反向鏈路上的可變速率傳輸。例如，基站820對從遠(yuǎn)程站接收的信號的強度進(jìn)行測量并且對噪聲環(huán)境進(jìn)行評估，以便確定從遠(yuǎn)程站接收數(shù)據(jù)的速率，而不是基于來自遠(yuǎn)程站的DRC信號確定在基站820處對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的速率。然后，基站820將速率發(fā)送到每個相關(guān)的遠(yuǎn)程站，將數(shù)據(jù)以該速率在反向鏈路中從遠(yuǎn)程站進(jìn)行發(fā)送。然后，基站820可以以與這里描述為用于前向鏈路的方式類似的方式，基于反向鏈路上不同的數(shù)據(jù)速率對反向鏈路上的傳輸進(jìn)行調(diào)度。
同樣，上文所討論的實施例的基站820使用碼分多址CDMA方案向被選擇的一個或多個遠(yuǎn)程站進(jìn)行發(fā)送，而把與基站820相關(guān)聯(lián)的剩余遠(yuǎn)程站排除在外。在任何特定的時間上，基站820通過使用分配給接收基站820的碼字向被選擇的一個或多個遠(yuǎn)程站進(jìn)行發(fā)送。然而，本發(fā)明還可以應(yīng)用于采用不同的時分多址TDMA方法的其它系統(tǒng)，以提供數(shù)據(jù)來選擇將其它基站820排除在外的基站820，從而對傳輸資源進(jìn)行最優(yōu)分配。
信道調(diào)度器812在前向鏈路上對可變速率傳輸進(jìn)行調(diào)度。信道調(diào)度器812從遠(yuǎn)程站接收隊列大小和消息，隊列大小是對將要發(fā)送到遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)量的指示。信道調(diào)度器812最好對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行調(diào)度，以便實現(xiàn)最大數(shù)據(jù)吞吐量的系統(tǒng)目標(biāo)，同時符合公平約束。
如圖1A中所示，將遠(yuǎn)程站散布在通信系統(tǒng)中，并且遠(yuǎn)程站可以在前向鏈路上與零個或一個基站進(jìn)行通信。在示例性實施例中，信道調(diào)度器812對整個通信系統(tǒng)上的前向鏈路數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行協(xié)調(diào)。
根據(jù)一個實施例，在計算機系統(tǒng)中實現(xiàn)圖2的信道調(diào)度器812，該計算機系統(tǒng)包括處理器、隨機訪問存儲器RAM、以及用于存儲被處理器(未示出)執(zhí)行的指令的程序存儲器。處理器、RAM和程序存儲器可以專用于信道調(diào)度器812的功能。在其它實施例中，處理器、RAM和程序存儲器可以是用于在基站控制器810處執(zhí)行附加功能的部分共享計算資源。在示例性實施例中，將通用調(diào)度器應(yīng)用于圖2中所說明的系統(tǒng)800，并且在下文對其進(jìn)行了詳細(xì)描述。在建立了通用調(diào)度器的細(xì)節(jié)之后，討論BSC810和BS820內(nèi)的這些模塊，這些模塊用于為進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度執(zhí)行優(yōu)先級功能。
隨著對無線數(shù)據(jù)應(yīng)用日益增長的需求，對非常有效率的無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的需求也顯著增長。IS-95標(biāo)準(zhǔn)可以在前向和反向鏈路上發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)。根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或語音數(shù)據(jù)分割成20毫秒寬的碼信道幀，其具有高達(dá)14.4Kbps的數(shù)據(jù)速率。在IS-95系統(tǒng)中，為每個用戶站分配有限數(shù)目正交前向鏈路信道中的至少一個。當(dāng)基站和用戶站之間的通信正在進(jìn)行時，前向鏈路信道保持分配給用戶站。當(dāng)在IS-95系統(tǒng)中提供數(shù)據(jù)服務(wù)時，即使當(dāng)不存在將要被發(fā)送到用戶站的前向鏈路數(shù)據(jù)時，前向鏈路信道也保持分配給用戶站。
語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的顯著差異是這樣一個事實即前者強加了嚴(yán)格且固定的延遲需求。典型地，將語音幀的總單向延遲指定為小于100毫秒。與之形成對比，數(shù)據(jù)延遲可以成為用于對數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的效率進(jìn)行優(yōu)化的可變參數(shù)。
語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的另一個顯著差異是前者對于所有用戶需要固定且共同的服務(wù)等級(GoS)。典型地，對于提供語音服務(wù)的數(shù)字系統(tǒng)，這轉(zhuǎn)化成對于所有用戶固定且相等的傳輸速率以及對于語音幀錯誤率的最大容許值。與之形成對比，對于數(shù)據(jù)服務(wù)，GoS可以從用戶到用戶不同，并且可以是被優(yōu)化以便增加數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)總效率的參數(shù)。典型地，將數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的GoS定義為在預(yù)定量數(shù)據(jù)的傳遞中導(dǎo)致的總延遲，該預(yù)定量數(shù)據(jù)在下文中被稱為數(shù)據(jù)分組。
語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的另一個顯著差異是前者需要可靠的通信鏈路，在示例性CDMA通信系統(tǒng)中，通過軟切換提供該可靠的通信鏈路。軟切換導(dǎo)致從兩個或多個基站的冗余傳輸，以提高可靠性。然而，因為可以對錯誤接收的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行重傳，所以對于數(shù)據(jù)傳輸來說，不需要該額外的可靠性。對于數(shù)據(jù)服務(wù)，可以將用于支持軟切換的發(fā)送功率更加有效地用于發(fā)送附加數(shù)據(jù)。
傳遞數(shù)據(jù)分組所需的傳輸延遲和平均吞吐量速率是用于對數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的質(zhì)量和有效性進(jìn)行定義的兩個屬性。對于數(shù)據(jù)通信，傳輸延遲不具有與對語音通信相同的影響，但是傳輸延遲是用于對數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的質(zhì)量進(jìn)行測量的量度。平均吞吐量速率是對通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸容量效率的測量。在本領(lǐng)域中存在對于這樣的通信系統(tǒng)的需求，該通信系統(tǒng)提供提高的數(shù)據(jù)吞吐量，并且同時提供適合于在無線信道上提供的服務(wù)類型的GoS。
對于通用調(diào)度器的需求是基于無線系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蠛湍繕?biāo)。對于數(shù)據(jù)傳輸，以在數(shù)據(jù)分組傳輸中所導(dǎo)致的延遲的形式對吞吐量進(jìn)行定義，而不是以個別比特或字節(jié)的形式對吞吐量進(jìn)行定義。如大多數(shù)情況中那樣，諸如因特網(wǎng)協(xié)議IP數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)分組是不可分割的單元，僅對部分分組進(jìn)行接收不包含用戶對整個分組進(jìn)行解碼和使用的足夠信息，即該分組對于終端用戶是無用的。終端用戶對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行接收、在數(shù)據(jù)分組上進(jìn)行循環(huán)冗余校驗CRC、并且對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。因此，用戶最關(guān)心分組的最后一個比特的到達(dá)時間，并且不像在數(shù)據(jù)分組中那樣關(guān)心各單個比特的延遲。這允許在小于數(shù)據(jù)分組傳輸時間的時標(biāo)上將速率分配給不同用戶中相當(dāng)大的靈活性。此外，在傳輸控制協(xié)議TCP類型連接中，只要變化不是太不可預(yù)測以致于引起不必要的TCP重傳，分組延遲的某些變化就是可以接受的。
無線信道的另一個特征是信道自身的可變性。在HDR類型系統(tǒng)中，該可變性導(dǎo)致在一段時間周期上所請求速率的變化。為了對信道的使用進(jìn)行最大化，將調(diào)度器設(shè)計為對高速用戶、即請求最高數(shù)據(jù)速率的用戶進(jìn)行服務(wù)。這意味著當(dāng)用戶所請求的速率較低時，在該時期內(nèi)偶爾可以不對用戶進(jìn)行服務(wù)。當(dāng)調(diào)度器長期不對低速率用戶進(jìn)行服務(wù)時，將對總吞吐量進(jìn)行最大化。然而，理想地，調(diào)度器將此與如在上文所解釋的分組延遲和延遲變化相對一致的期望進(jìn)行平衡。
另一方面考慮對系統(tǒng)中多個用戶的公平。為了實現(xiàn)公平調(diào)度方法，調(diào)度器在不同用戶之間理想地對總吞吐量進(jìn)行分配。不同的系統(tǒng)使用不同基礎(chǔ)的公平(或者可允許的不公平)，以影響各個系統(tǒng)的需求和期望。公平的概念是許多調(diào)度算法中的關(guān)鍵概念。公平在對不同用戶進(jìn)行服務(wù)中提供了不同數(shù)量的靈活性，并且因此對扇區(qū)的總吞吐量具有影響。
根據(jù)一個實施例，用于在通信系統(tǒng)中對傳輸進(jìn)行調(diào)度的、可應(yīng)用于多種類型用戶的方法和裝置合并了通用調(diào)度器。通用調(diào)度器提供了多種不同的調(diào)度優(yōu)先級。由通用調(diào)度器對不同類型的用戶進(jìn)行服務(wù)，每個用戶具有特定的傳輸需求，這在所有用戶上維持了高吞吐量。
在一個實施例中，通用調(diào)度器的操作執(zhí)行了信道狀況量度和公平標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)先級函數(shù)，其中，將該優(yōu)先級函數(shù)定義為f(Ai(t)，Ui(t))其中，Ai(t)被稱為信道狀況量度，并且Ui(t)被稱為用戶公平量度。函數(shù)Ai(t)基于當(dāng)前信道狀況指定了在時刻t對用戶i進(jìn)行服務(wù)的期望。函數(shù)Ui(t)基于所接收到服務(wù)的過去歷史指定了在時刻t對用戶i進(jìn)行服務(wù)的期望。優(yōu)先級函數(shù)f()將兩個期望量度Ai(t)和Ui(t)進(jìn)行結(jié)合，以便為每個用戶確定優(yōu)先級級別。
根據(jù)一個實施例，在給定類或類型的用戶內(nèi)，通用調(diào)度器對具有最高優(yōu)先級函數(shù)f(Ai(t)，Ui(t))的用戶進(jìn)行服務(wù)。在示例性實施例中，優(yōu)先級函數(shù)f(Ai(t)，Ui(t))所取的值隨著信道狀況函數(shù)Ai(t)的增加而增加，并且隨著公平函數(shù)Ui(t)的增加而減少。從而確定了函數(shù)Ai(t)和Ui(t)。此外，優(yōu)先級函數(shù)f()是至少一個時間周期的函數(shù)，在該至少一個時間周期上對信道狀況量度和用戶公平量度進(jìn)行測量。在可選實施例中，優(yōu)先級函數(shù)f()可以是每用戶取決于時間的函數(shù)。然而，為簡便起見，調(diào)度器可以使用對于所有用戶共同的合成器函數(shù)，并且對用戶公平量度進(jìn)行修改以便反映用戶需求。
通用類型的多用戶調(diào)度器將正在從AN接收服務(wù)的用戶分為BE和EF至少兩大類。也可以執(zhí)行諸如AF等的其它傳輸分類。在這里對BE和EF進(jìn)行了定義。特別地，盡力而為(BE)應(yīng)用通常在空中具有相對大量的數(shù)據(jù)需要接收，同時業(yè)務(wù)的特征是使得可以容忍相對較大的延遲，但是數(shù)據(jù)丟失率應(yīng)該非常??；典型地，快速轉(zhuǎn)發(fā)(EF)應(yīng)用流具有從因特網(wǎng)到達(dá)接入網(wǎng)絡(luò)的少量業(yè)務(wù)，然而業(yè)務(wù)的特征是使得應(yīng)該在某個相對較小的延遲界限內(nèi)、以合理的數(shù)據(jù)丟失率將數(shù)據(jù)分組傳送給用戶。
在諸如1x EV-DO的分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，調(diào)度器具有對各單獨用戶允許可變延遲性能以便對容量進(jìn)行最大化的靈活性。這里，在諸如VoIP的延遲靈敏業(yè)務(wù)(EF用戶)情況下，容量指BE用戶的吞吐量以及以可接受性能被服務(wù)的用戶的數(shù)目。
通常，在1x EV-DO中，增加用戶的延遲界限提高了對FL的利用，因此增加了系統(tǒng)的BE和EF容量。該容量增加遵循多種因素，這些因素包括但是不限制于更高的打包效率以及利用本地信道狀況和多用戶分集增益的能力。
在僅具有BE業(yè)務(wù)的情況下，典型的調(diào)度器是正比公平(PF)調(diào)度器。由于提供給各單獨用戶的吞吐量將大約正比于用戶的幾何條件(geometry)即平均信道狀況，所以該調(diào)度器是正比公平的。由于吞吐量與公平權(quán)衡的益處，正比公平調(diào)度器已經(jīng)是用于僅存在BE業(yè)務(wù)的調(diào)度器的選擇。另外，將PF算法設(shè)計為利用本地信道峰值同時提供多用戶分集增益。如在這里所使用的，將這種PF調(diào)度器稱為“正比公平吞吐量調(diào)度器”。
注意，在僅存在BE業(yè)務(wù)的情況下，存在另一類調(diào)度器“相等服務(wù)級別”調(diào)度器。該調(diào)度器旨在將相等的吞吐量提供給所有用戶。因此，系統(tǒng)容量由最弱的用戶來確定。雖然在某些應(yīng)用中可能期望相等服務(wù)等級調(diào)度器，但是典型地，這種調(diào)度器不能有效地利用空中鏈路。這些調(diào)度器在這里被稱為“相等吞吐量調(diào)度器”。
上文所描述的PF吞吐量調(diào)度器和相等吞吐量調(diào)度器在僅具有BE業(yè)務(wù)的上下文中是有用的。對于延遲敏感EF業(yè)務(wù)，由于缺少用于延遲控制的機制，這些調(diào)度器可能是不足的。
以下提出了延遲靈敏調(diào)度裝置和方法，其與用于僅存在BE業(yè)務(wù)的兩種方法-即PF吞吐量和相等吞吐量調(diào)度器并行工作。在延遲靈敏業(yè)務(wù)情況下，“正比”對“相等”公平不僅適用于提供給各單獨用戶的吞吐量，也適用于提供給各單獨用戶的“延遲”性能?？梢砸云骄舆t或延遲尾重(delay tail weight)等的形式對延遲性能進(jìn)行量化。注意，可選實施例可以將BE和EF調(diào)度合并入共同的方法，同時分別符合吞吐量和延遲靈敏需求。
在一個實施例中，可以為每個用戶提供大約相等的延遲性能。該方法類似于相等吞吐量，并且為了術(shù)語的對稱被稱為“相等延遲調(diào)度器”。相等吞吐量調(diào)度器試圖為所有的用戶提供相等的吞吐量，因此，系統(tǒng)容量可以由具有最弱覆蓋的用戶來確定。相等延遲調(diào)度器試圖為所有的用戶提供諸如相等平均延遲或相等延遲尾重的相等延遲性能，并且因此，類似地，系統(tǒng)容量由具有最弱覆蓋的用戶來確定。
在另一個實施例中，提供給用戶的延遲性能正比于用戶的平均幾何條件。該方法類似于正比公平吞吐量調(diào)度器并且被稱為“正比公平延遲調(diào)度器”。正比公平吞吐量調(diào)度器試圖為各單獨用戶提供正比于他們平均幾何條件的吞吐量，因此，與相等吞吐量調(diào)度器相比，顯著地提高了系統(tǒng)容量。類似地，正比公平延遲調(diào)度器將為每個單獨的用戶提供正比于該用戶平均幾何條件的延遲性能，從而對EF容量進(jìn)行最大化。
在圖4中說明了四種分類的分組調(diào)度。平衡QoS考慮來說明每種分類。特別地，PF吞吐量調(diào)度器將吞吐量控制與正比公平進(jìn)行平衡。相等吞吐量調(diào)度器將吞吐量控制與相等公平進(jìn)行平衡。PF延遲調(diào)度器將延遲控制與正比公平進(jìn)行平衡。相等延遲調(diào)度器將延遲控制與相等公平進(jìn)行平衡。
雖然某些調(diào)度方法在電路交換系統(tǒng)中是有用的，但是另一些調(diào)度方法更適用于諸如1x EV-DO的分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)。在這里所提出的正比公平延遲調(diào)度裝置和方法可以在電路交換系統(tǒng)上提供分組交換系統(tǒng)的優(yōu)點。
除了提高系統(tǒng)容量之外，PF延遲調(diào)度器還可以增強用戶體驗。例如，緊密接近BS的用戶比遠(yuǎn)離BS的用戶更可能獲得較好的延遲性能。這與不取決于用戶是否接近AN的延遲性能相反。另外，對于在緊密接近BS的高幾何條件的用戶，可以以高置信級別對性能進(jìn)行預(yù)測；而對于相等延遲調(diào)度器，性能是不能夠根據(jù)系統(tǒng)上的當(dāng)前負(fù)載預(yù)測的。因此，期望調(diào)度器提供隨著各單獨用戶的幾何條件的增加而增加的服務(wù)質(zhì)量。
同時對BE和EF用戶服務(wù)的調(diào)度器可以利用對正比公平吞吐量和延遲調(diào)度的恰當(dāng)結(jié)合。這種調(diào)度器將被稱為“正比公平吞吐量/延遲調(diào)度器”。注意，在一個實施例中，正比公平吞吐量/延遲調(diào)度隱含地基于單一扇區(qū)服務(wù)的各用戶的相對幾何條件。這被稱為“扇區(qū)內(nèi)公平”。在調(diào)度器設(shè)計中需要考慮的另一個因素是“小區(qū)內(nèi)”公平，可以將其描述為服務(wù)的平均級別，可以以提供給BE用戶的吞吐量和提供給EF用戶的平均延遲等的形式對其進(jìn)行量化，通過不同的扇區(qū)將其提供給被那些扇區(qū)服務(wù)的用戶。
為了繼續(xù)正比公平吞吐量調(diào)度器和正比公平延遲調(diào)度器之間的類比，注意，由利用正比公平吞吐量調(diào)度器的扇區(qū)提供給各單獨BE用戶的吞吐量隨著被那個扇區(qū)所服務(wù)的用戶數(shù)目的增加而減少。然而，維持了扇區(qū)內(nèi)公平。類似地，可以允許由利用正比公平延遲調(diào)度器的扇區(qū)提供給各單獨EF用戶的延遲性能隨著被扇區(qū)服務(wù)的用戶數(shù)目的增加而增加。
正比公平吞吐量/延遲調(diào)度器利用下列形式的判決量度，以便選擇在任意調(diào)度判決上對哪些用戶進(jìn)行服務(wù)DecisionMetric＝f(PacketAge，ChannelCondition，SectorLoad)其中，PacketAge指當(dāng)前時間和為在基站隊列中等待的每個分組所定義的恰當(dāng)?shù)臅r間標(biāo)志之間的差異，ChannelCondition指BS和AT之間的無線電鏈路的質(zhì)量，并且SectorLoad指由扇區(qū)在當(dāng)前時間周圍的短時間跨度上進(jìn)行服務(wù)的總業(yè)務(wù)的量和概況。函數(shù)f()取決于調(diào)度器的特定實現(xiàn)。同時，DecisionMetric可以指比特量度、分組量度、數(shù)據(jù)報量度、或者任何其它為調(diào)度器提供傳輸實例選擇方法的手段。
可以以各種方式將信道狀況信息合并入調(diào)度器中。例如，正比公平吞吐量調(diào)度器使用數(shù)據(jù)速率控制(DRC)/平均吞吐量，其在本地信道峰值期間趨向于峰值。另一種方法可以是使用DRC/AvgDRC，但是在應(yīng)用中可以有助于具有更大信道波動的用戶。另一種可能性可以是使用反饋環(huán)路以便指示信道峰值的某個百分比。在圖5中說明了一種這樣的環(huán)路300。
如圖5中所說明的，一個實施例是環(huán)路300，該環(huán)路300被設(shè)計為關(guān)于閾值確定可接受的信道質(zhì)量。輸入IDRC是DRC值的函數(shù)或索引，例如，是與DRC相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率的增函數(shù)，其中，IDRC隨著被請求數(shù)據(jù)速率的增加而增加。將IDRC提供給比較單元302和無限脈沖響應(yīng)濾波器(IIR)306。在一個例子中，將時間常數(shù)設(shè)置為1秒，然而，可以執(zhí)行可選的時間常數(shù)。將IIR濾波器306的濾波輸出提供給求和單元312，求和單元312將閾值提供給比較單元302。比較單元302將IDRC與閾值進(jìn)行比較。比較的結(jié)果指示當(dāng)前的信道質(zhì)量是否是可接受的。當(dāng)信道質(zhì)量應(yīng)該是可接受的時，系統(tǒng)確定時間的目標(biāo)百分比。在本例子中，將目標(biāo)設(shè)置為30％。目標(biāo)是可變的，并且在操作期間可以對其進(jìn)行調(diào)節(jié)?？蛇x系統(tǒng)可以執(zhí)行其它目標(biāo)值或方案。比較單元302的輸出是二進(jìn)制{1，0}，其中，1指示可接受的信道質(zhì)量并且0指示不可接受即低于閾值的信道質(zhì)量。
繼續(xù)圖5，將比較單元302的輸出提供給IIR濾波器304，其中，在本例子中，將時間常數(shù)設(shè)置為0.5秒。可以執(zhí)行可選的時間常數(shù)。將來自IIR濾波器304的濾波輸出提供給比較單元310，用于與輸入值進(jìn)行比較，在本例子中，輸入值為0.3。如果比較的結(jié)果大于輸入值，那么將信號提供給上/下累加器308，以便增加用于確定信道質(zhì)量的閾值。這指明來自比較單元302的信道質(zhì)量指示比30％大1。否則，如果比較低于輸入值，那么提供給上/下累加器308的信號指示閾值的增加。將上/下累加器308的輸出提供給求和單元312。求和單元312對上/下累加器308的輸出和IIR濾波器306的輸出進(jìn)行求和，其中，來自IIR濾波器306的輸入為比較單元302提供了用于閾值的一般偏差。將求和的結(jié)果提供給比較單元302。從比較單元302的輸出得到信道評估指示。以這種方式，調(diào)度器維持信道評估指示或信道狀況信息，以便對當(dāng)信道狀況為良好即信道峰值時的良好時間的百分比進(jìn)行識別。
可以通過對BE和EF流量進(jìn)行測量將扇區(qū)負(fù)載合并入調(diào)度器中。最后，調(diào)度器所使用的實際判決量度可以不明確地包括信道狀況和扇區(qū)負(fù)載測量?？梢酝ㄟ^對一部分EF用戶進(jìn)行測量來自適應(yīng)地選擇每用戶所需的延遲界限，其中，對于一部分被發(fā)送的IP分組，該一部分EF用戶可能不符合它們的延遲界限。
某些調(diào)度器所使用的參數(shù)被稱為流的“QoS類索引”，其定義了那個流的相對優(yōu)先級。存在可以對QoS類型進(jìn)行確定的多種方法。在給定的QoS類型中，不同的流可以具有非常不同的業(yè)務(wù)類型。QoS類索引是對流所需優(yōu)先級級別的指示，而不是對業(yè)務(wù)的統(tǒng)計行為的指示。
在一個實施例中，QoS類索引是為調(diào)度器選擇的、以便為具有較高QoS類索引的流提供較高優(yōu)先級的非負(fù)整數(shù)值。這里，QoS類索引0對應(yīng)于BE/AF流；其中，BE流是AF流的特殊情況，其中，將AF流的最小所需吞吐量值設(shè)置為零。QoS類索引1以及更高的值對應(yīng)于EF流。
注意，為較高的QoS類給予較高的優(yōu)先級，然而，不一定必然將BE數(shù)據(jù)調(diào)度為在所有在隊列中進(jìn)行等待的EF數(shù)據(jù)被發(fā)送之后被發(fā)送。作為例子，調(diào)度器可以對多用戶分組進(jìn)行調(diào)度，以便發(fā)送接近界限數(shù)目的EF比特。在相同的傳輸實例中，調(diào)度器還可以包括來自具有兼容DRC即傳輸格式的用戶的BE數(shù)據(jù)，而不包括來自具有不兼容DRC的用戶的EF比特。
可以通過三個參數(shù)來近似地表現(xiàn)QoS流的特征(1)IP數(shù)據(jù)報大小的分布，(2)IP數(shù)據(jù)報之間到達(dá)時間間隔的分布，以及(3)相對于IP數(shù)據(jù)報的時間標(biāo)志的延遲界限，在該IP數(shù)據(jù)報的時間標(biāo)志之后，數(shù)據(jù)報的內(nèi)容變?yōu)闊o效。
對于BE/AF流，延遲界限沒有EF流那么嚴(yán)格，所以對于BE/AF流，將不考慮延遲界限，其中，AF是保障轉(zhuǎn)發(fā)流。對于具有相同延遲界限但是在IP數(shù)據(jù)報大小和到達(dá)時間間隔分布中不同的EF流，將調(diào)度器設(shè)計為幾乎線性運轉(zhuǎn)。例如，具有如VoIP流那樣相同延遲界限和分組大小分布、但是具有一半到達(dá)時間間隔分布的給定流將大約與兩個VoIP流表現(xiàn)相同。類似地，具有相同延遲界限和到達(dá)時間間隔分布、但是具有兩倍的如VoIP流的數(shù)據(jù)報大小分布的流，對于調(diào)度器來說將也大約表現(xiàn)為兩個VoIP流?？梢匀菀椎貙⒎纸M大小和到達(dá)時間間隔的非整數(shù)倍預(yù)見為基本“單元”流類型的集合。
然而，與數(shù)據(jù)報大小和到達(dá)時間間隔分布相比，延遲界限對調(diào)度器具有非常不同的影響。調(diào)度器以較高優(yōu)先級對待具有較低延遲界限的流。從某種意義上看，將流的延遲界限設(shè)置為較低值是增加其QoS類索引的軟方式。
如之前在上文所討論的，傳輸?shù)恼{(diào)度與準(zhǔn)入控制有關(guān)，其中，準(zhǔn)入控制確定了何時接受用戶或流進(jìn)行處理和調(diào)度，隨后確定了將在何時并且以何種方式對該流進(jìn)行發(fā)送。換言之，準(zhǔn)入控制確定了哪個數(shù)據(jù)將是適合被包含在傳輸實例中的，并且然后調(diào)度確定了特定數(shù)據(jù)、格式以及傳輸實例的次序。因此，調(diào)度器操作可以對給定系統(tǒng)中所使用的準(zhǔn)入控制方案產(chǎn)生影響。
根據(jù)一個實施例，典型地，隨著系統(tǒng)負(fù)載的增加，對BE/AF流進(jìn)行調(diào)度，使得每個流公平地經(jīng)受降級。然而，典型地，對于EF流，降級是不均勻的。更具體地說，為了試圖恰當(dāng)?shù)鼐S持較高的QoS類機能，首先對較低的QoS類進(jìn)行降級。在給定的EF QoS類中并且忽略延遲界限設(shè)置中的差異，對具有較低幾何條件的用戶進(jìn)行降級，以便保持盡可能多的用戶接收到期望的性能。采用該方法以便對所支持的EF用戶的數(shù)目進(jìn)行最大化。對于同類EF流，從最低幾何條件的用戶開始并且蔓延到較高幾何條件的用戶，對EF用戶進(jìn)行不均勻地降級。該方法具有若干個在調(diào)度器外部進(jìn)行處理的結(jié)果，并且更具體地說，具有若干個通過準(zhǔn)入控制處理的結(jié)果。在下文例子中對這些結(jié)果中的某些進(jìn)行了說明。
在圖6中說明了調(diào)度器的該功能，其中，以根據(jù)幾何條件從左到右增加進(jìn)行分類的次序示出了多個流。對于當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載，調(diào)度器給較低幾何條件用戶較低的優(yōu)先級，以便對接收到期望QoS的QoS流的數(shù)目進(jìn)行最大化。低幾何條件用戶的級別向右傳播伴隨著不斷增加的擁塞。調(diào)度器通過給這種用戶較低的優(yōu)先級來對這些用戶所接收的服務(wù)進(jìn)行降級。然而，它不負(fù)責(zé)完全去掉一個流，典型地，這是準(zhǔn)入控制和其它性能監(jiān)測方框的功能。
考慮一種情況，其中，所有用戶具有諸如VoIP流的單一流并且具有相同的QoS類，并且最高幾何條件的用戶要求非常高吞吐量的EF流。即使這意味著沒有到其他用戶的傳輸，調(diào)度器也可以將所有FL時隙分配給最高幾何條件的用戶。通常，由準(zhǔn)入控制處理來處理對于流的準(zhǔn)入判決，該準(zhǔn)入控制處理考慮系統(tǒng)的當(dāng)前負(fù)載。當(dāng)準(zhǔn)入控制允許該流時，調(diào)度器執(zhí)行任何基本功能并且將所有的FL時隙分配給那個用戶。注意，首先對較低幾何條件的用戶進(jìn)行降級并不必然意味著調(diào)度器對具有可接受接收性能的EF用戶的數(shù)目進(jìn)行了最大化。如果所有的用戶具有相同的QoS參數(shù)和相同的業(yè)務(wù)類型(例如僅VoIP)，那么調(diào)度器可以對該數(shù)目進(jìn)行最大化。
如果低幾何條件的用戶要求非常低的吞吐量(例如1字節(jié)每秒)，其中，由于輕度擁塞，調(diào)度器對該用戶的服務(wù)進(jìn)行降級，那么，即使這將不影響FL性能，調(diào)度器也不會將所請求或所期望的吞吐量給該用戶。再次，在當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載下，對關(guān)于該用戶的調(diào)度器操作進(jìn)行預(yù)期，這是準(zhǔn)入控制的責(zé)任。在該情況下，準(zhǔn)入控制可以通過增加該用戶的QoS類索引迫使調(diào)度器對其提供服務(wù)。
對于下列討論，將同類EF業(yè)務(wù)作為特定情景考慮，其中，所有的用戶是具有相同業(yè)務(wù)模型的EF用戶。調(diào)度器首先為單用戶和多用戶傳輸格式組創(chuàng)建候選傳輸實例列表。以來自相應(yīng)用戶隊列的比特對單用戶格式進(jìn)行填充。以來自具有兼容DRC的用戶隊列的比特對多用戶格式進(jìn)行填充。
隨后，調(diào)度器將分組量度分配給候選實例中的每個，并且選擇對應(yīng)于最大分組量度的候選傳輸實例。分組量度可以是“吞吐量多項式”，其中，將比較操作定義為“詞匯的”比較，其提供了定義準(zhǔn)確的最大化。
為特定情況考慮分組量度，其中，諸如僅存在VoIP的系統(tǒng)，所有用戶是EF用戶并且每個用戶具有相同類型的一個EF流以及多用戶傳輸格式，其中，為了創(chuàng)建該格式的多用戶傳輸實例，從具有兼容DRC的用戶隊列填充比特。在這些用戶之間，在先進(jìn)先出基礎(chǔ)上，基于相應(yīng)IP數(shù)據(jù)報的時間標(biāo)志對比特進(jìn)行選擇。對于該例子，假定延遲界限是相同的。在具有相同時間標(biāo)志的比特之間，選擇遵循IP分組內(nèi)的次序，并且在不同用戶之間，以使得對在分組中具有數(shù)據(jù)的用戶數(shù)目最小化的方式進(jìn)行選擇。
那么，可以將傳輸實例的有效負(fù)載多項式給定為p(x)＝BDz-D+BD-1z-D+1+…+B1z-1+B0其中，Bn代表包括在導(dǎo)致n個時隙延遲的候選傳輸實例中的比特數(shù)目。由于當(dāng)比特已經(jīng)在隊列中存在了超過延遲界限的時間周期并且因此導(dǎo)致多于D個時隙的延遲時，可以從隊列中取出該比特，所以D的值可以等于延遲界限。
通過對有效負(fù)載多項式進(jìn)行濾波和子采樣來獲得吞吐量多項式。一種方法是將有效負(fù)載多項式的系數(shù)向量分段成N組，然后對每組內(nèi)的系數(shù)進(jìn)行求和，以獲得有效負(fù)載多項式的壓縮表示。然后，通過對壓縮有效負(fù)載多項式進(jìn)行分割獲得吞吐量多項式，其中，由用于將要被所有感興趣用戶解碼的候選傳輸實例的期望時隙數(shù)目對壓縮有效負(fù)載多項式進(jìn)行分割。在圖7中說明了該過程，其中，最頂行是有效負(fù)載多項式p(x)，最底行是有效負(fù)載多項式的壓縮表示c(x)。變量x是傳輸實例索引。
那么，將吞吐量多項式給定為T(z)＝c(z)/Ng其中，Ng是用于所考慮的傳輸格式的“一般”跨度，并且在下文對其計算方法進(jìn)行了討論。然后，將所得吞吐量多項式用作分組量度，用于從一組以類似方式獲得的其它可選項中選擇候選傳輸實例。
注意，上文所描述的分組量度暗含了在強行延遲和吞吐量之間的權(quán)衡。如果將N-1選擇為等于D，即如果c(x)＝p(x)，那么分組量度將強迫導(dǎo)致最大延遲的比特首先傳輸。隨后，在選擇候選傳輸實例中，將考慮導(dǎo)致次最大延遲的比特。這是在對分組量度(即吞吐量多項式)進(jìn)行比較中所使用的“詞匯的”比較的結(jié)果。以這種方式，通過對每個多項式的最高次項進(jìn)行識別來開始比較。如果一個多項式具有較高的次項，那么將該多項式定義為較大的多項式。如果兩個多項式具有相同的次項，那么從最高次項開始對其系數(shù)進(jìn)行比較；當(dāng)在一個多項式中找到較高的系數(shù)時，將該多項式定義為較大的多項式。
對系數(shù)p(x)進(jìn)行分割以獲得c(x)隱含地忽略了對應(yīng)于每個分段內(nèi)的比特所導(dǎo)致的延遲中的差異。反過來，存在對吞吐量的最大化，其現(xiàn)在具有更多的靈活性。如果將p(x)的所有系數(shù)合并在單一分段內(nèi)(例如c(x)次冪為零)，那么將獲得對吞吐量進(jìn)行最大化中的最大靈活性。
在一個例子中，兩個分段(例如c(x)次冪為一)提供了折衷。最大次冪項具有最大影響。當(dāng)在各個候選實例之間存在聯(lián)系時，將考慮c(x)的項。因此，可以不必將p(x)的系數(shù)分段成多于兩個分段。這導(dǎo)致需要對單一參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化，我們用α代表該參數(shù)并且將其稱為“延遲分?jǐn)?shù)”?？傊?，采用兩個分段，c(x)＝(hi2)z-1+(hi)，其中，“hi2”和“hi”分別是每個分段中比特的數(shù)目。更具體地說，hi2是包括在候選傳輸實例中的比特的數(shù)目，該比特導(dǎo)致大于α倍延遲界限的延遲，并且，“hi”是導(dǎo)致較小延遲的比特的數(shù)目。
對于用戶具有所有EF業(yè)務(wù)、但是具有不同業(yè)務(wù)模型(例如不同延遲界限)的情況，對變量進(jìn)行修改。具有較小延遲界限的比特早于具有較大延遲界限的比特成為hi2分段的一部分。對此進(jìn)行實現(xiàn)的自然方法是在將比特填充入候選傳輸實例中以及在確定比特將在何時成為hi2項的一部分中使用β倍的延遲，這與單獨使用“延遲”是相對的。
通常，將β設(shè)計為與延遲界限上的一個量成正比。其結(jié)果是具有較低延遲界限的EF比特將趨向于比具有較大延遲界限的EF比特有優(yōu)先級。
圖8根據(jù)一個實施例說明了調(diào)度器。調(diào)度器600包括自適應(yīng)延遲控制單元602，將其連接到適合于對隊列信息進(jìn)行存儲和維持的存儲器存儲單元604。存儲器存儲單元604還存儲關(guān)于每個隊列的信息，包括延遲和/或吞吐量靈敏度、諸如EF、BE等的優(yōu)先級類型、以及諸如其它QoS信息的其它可以被設(shè)計在調(diào)度器中的信息。將存儲在存儲器存儲單元604中的隊列數(shù)據(jù)和信息提供給比特量度計算單元608和比特填充量度計算單元606。這些單元分別生成比特量度和比特填充量度。將所計算的比特量度提供給比特量度計算單元608、分組量度計算單元616、以及隊列選擇單元610。將比特填充量度和所選擇的隊列提供給候選傳輸實例發(fā)生器612。將來自分組量度計算單元616的分組量度以及由發(fā)生器612生成的候選傳輸實例組提供給傳輸實例選擇單元614。
圖9詳細(xì)描述存儲器存儲單元604，其對具有未決數(shù)據(jù)的多個隊列進(jìn)行存儲。對于每個流，將隊列數(shù)據(jù)存儲為隊列數(shù)據(jù)620。對于每個隊列620，存在相應(yīng)的QoS類型或優(yōu)先級類型622以及靈敏度指示符624。
圖10是根據(jù)一個實施例說明了調(diào)度方法的流程圖。方法500首先在判決菱形框502處確定FL是否忙，即時隙是否可用于新的分組傳輸。如果時隙可用于新的分組傳輸，那么在步驟504調(diào)度器基于所定義和所得到的傳輸格式的子集生成一列候選傳輸實例。在步驟506處計算對應(yīng)于每個候選傳輸實例的分組量度。在步驟508處，調(diào)度器選擇具有最大分組量度值的傳輸實例。在步驟510處，對傳輸實例進(jìn)行格式化以進(jìn)行傳輸。
圖11說明了一個實施例，其用于生成一組候選傳輸實例并且執(zhí)行方法500中的步驟504。在步驟520處，調(diào)度器為每個隊列條目(entry)計算比特量度。在步驟522處，調(diào)度器為每個隊列計算比特填充量度。在步驟524中，對比特量度值進(jìn)行比較，以便為傳輸實例選擇一組隊列。在步驟526中，將比特填充量度用于使用隊列組生成候選傳輸實例。在下文提供了用于該計算和比較的方法和裝置的例子。
注意，在一個實施例中，為每個具有未決數(shù)據(jù)的用戶生成具有單一用戶格式的候選傳輸實例。將傳輸格式設(shè)置為相應(yīng)于那個用戶DRC的規(guī)范格式。對于已經(jīng)從其對NULL DRC進(jìn)行接收的用戶，僅當(dāng)用戶具有未決“EF”數(shù)據(jù)時，才創(chuàng)建候選傳輸實例。對于BE/AF用戶，由于這些用戶試圖在無線鏈路協(xié)議(RLP)層維持低掉線率，所以不提供NULL DRC。
為每個所定義和所得到的“規(guī)范”多用戶格式生成具有多用戶格式的候選傳輸實例?？梢允褂脴?biāo)志，以便允許在該階段中所得到的格式。
注意，在步驟506中產(chǎn)生的候選傳輸實例組是基于“規(guī)范”格式。即在該步驟中不包括短分組。其目的是幫助調(diào)度器偏向較高幾何條件的用戶，并且避免低幾何條件用戶濫用短分組，并且因此減少FL吞吐量。當(dāng)被選擇的候選傳輸實例具有適合短分組的有效負(fù)載時，在打包效率最大化步驟中使用短分組(如圖12中所說明)。
可以與圖12一致執(zhí)行打包效率最大化步驟。在該步驟中，被選擇的候選傳輸實例可以根據(jù)以下規(guī)則經(jīng)歷傳輸格式的變化(1)如果所選擇的候選傳輸實例包含單一用戶的數(shù)據(jù)，那么允許被重新選擇的格式是與用戶DRC兼容的單用戶格式或者多用戶格式。
(2)如果所選擇的候選傳輸格式包含兩個或多個用戶的數(shù)據(jù)，那么被重新選擇的格式僅可以是另一個多用戶格式。在任一種情況下，選擇可以傳送有效負(fù)載的最小格式。通過標(biāo)志對該后變換進(jìn)一步控制，其可以避免到某些多用戶格式的變換。
在一個實施例中，對傳輸實例進(jìn)行格式化的步驟510還包括步驟530和步驟532，在步驟530處，調(diào)度器對傳輸實例的打包效率進(jìn)行最大化，并且在步驟532中，調(diào)度器執(zhí)行先驗ACK計算，見圖12。另外，步驟530可以包括如圖13中所說明的方法。在判決菱形框540處，首先對傳輸實例進(jìn)行評估，以便確定是否使用了單用戶格式。如果使用了單用戶格式，那么在下文對每個步驟進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
在一個實施例中，調(diào)度器確定對應(yīng)于用戶DRC的最大跨度，所選擇的傳輸實例將為所述用戶傳送數(shù)據(jù)比特。調(diào)度器對所指定的傳輸時隙的數(shù)目進(jìn)行計數(shù)。如果存在尚未對所發(fā)送信息即所發(fā)送的ACK消息的正確接收進(jìn)行確認(rèn)的任何用戶，并且如果在任何隊列中存在未決的數(shù)據(jù)，那么AN終止傳輸。
可選實施例包括用于完成圖10中所說明的方法500的具體裝置和方法，其包括但是不限制于創(chuàng)建每個候選傳輸實例的比特填充以及分組量度的計算。
在步驟508中進(jìn)行分組量度計算，而比特填充是步驟508中對傳輸實例進(jìn)行格式化的一部分。通常，可以以來自相同用戶的一個或多個流的比特對單用戶傳輸實例進(jìn)行填充?？梢砸詠碜砸粋€或多個用戶的比特對具有諸如在表1中“所定義”格式的多用戶實例進(jìn)行填充，其中，該用戶已經(jīng)發(fā)送了與多用戶格式兼容的DRC?？梢砸詠碜砸粋€或多個用戶的比特對具有“所得到的”格式的多用戶實例進(jìn)行填充，所述一個或多個用戶發(fā)送了與多用戶格式兼容的DRC并且滿足“軟兼容(soft compatibility)”的額外需求。如果對相應(yīng)“被定義”格式進(jìn)行解碼所需的期望時隙數(shù)目小于或等于所得到格式的跨度，那么就認(rèn)為DRC與所得到的多用戶格式是軟兼容的。可以通過將被接收DRC所需的信號與干擾和噪聲比(SINR)與對所得到的格式成功地進(jìn)行解碼(例如在平均白高斯噪聲(AWGN)情況下)所需要的SINR進(jìn)行比較，以獲得所期望的時隙數(shù)目?？商鎿Q地，可以通過將被請求的速率與所得到格式的有效數(shù)據(jù)速率進(jìn)行比較來確定所期望的時隙數(shù)目。
下文的描述假定QoS類包括i)BE/AF；以及一類EF。方法也允許到多個EF類的延伸。根據(jù)本實施例，為隊列中未決的每個比特分配比特量度，將該比特量度給定為多項式的形式bi(z)＝[hi2]z-2+[hi]z-1+[lo]其中，i是比特的索引，并且僅允許{ji2，hi，lo}三個系數(shù)中一個為非零。注意，雖然將描述給定為比特級別，但是典型地，IP數(shù)據(jù)報內(nèi)所有的比特具有相同的量度，并且分組量度計算可以不必包括比特級別的累加。
令δ為與來自EF流的比特相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前延遲。為hi2和hi設(shè)置下列定義hi2＝βδ+μ如果δ＞αDelaybound并且hi＝βδ+μ如果δ≤αDelaybound其中，β是與EF流相關(guān)聯(lián)的參數(shù)并且關(guān)于延遲界限成反比；其中，μ是一個很大的數(shù)；并且其中，α是諸如0.25的固定標(biāo)量，并且α不取決于EF流的類型。
對于BE/AF流，將lo設(shè)置如下lo=1AvgThroughput-TrgtThroughput]]>其中，AvgThroughput是相應(yīng)用戶的平均吞吐量，并且TrgtThroughput是對于該用戶所期望的最小吞吐量。對于BE用戶，將目標(biāo)吞吐量設(shè)置為零。然后，獲得分組量度(例如吞吐量多項式)，如下PacketMetric＝AccumulatedBitMetric/Ng其中，Ng是在考慮中所定義或所得到的候選傳輸實例的一般跨度，并且累計比特量度(AccumulatedBitMetric)是相應(yīng)于被包括(被填充)在候選實例中的所有比特的比特量度之和?？梢詫g值設(shè)置為所定義或所得到類型的標(biāo)稱跨度?？商鎿Q地，在分組量度等于累計比特量度的情況下，可以將其設(shè)置為1。在該情況下，調(diào)度器將起作用，以便對每傳輸實例的有效負(fù)載而不是每傳輸實例的吞吐量進(jìn)行最大化。這可能引起DRC不靈敏的不期望的影響，因此導(dǎo)致被降級的性能，其中，該降級可以不遵循圖6中所說明的行為。另一種方法是將Ng設(shè)置為“偽跨度”，對于1和2個時隙的高速分組，可以將其設(shè)置為1，對于4個時隙的分組，可以將其設(shè)置為2，等，因此基于有效負(fù)載對高速分組進(jìn)行區(qū)分，同時通過將Ng設(shè)置為較大值來阻礙低速率格式。
下列屬性為調(diào)度器提供了對高幾何條件用戶的偏向(1)如果DRC與多用戶格式兼容，那么它也與所有具有較低標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率的多用戶格式兼容；以及(2)調(diào)度器將“吞吐量”多項式用作選擇設(shè)備。
一種設(shè)計在用于比特量度的hi和hi2系數(shù)定義中使用了較大的μ值項。由于μ對于所有比特是共同的，所以根據(jù)βδ值按次序?qū)Ρ忍剡M(jìn)行填充。對分組量度進(jìn)行計算，就好像將比特量度的相應(yīng)條目改變?yōu)?、從而導(dǎo)致分組量度正比于吞吐量多項式。這消除了分組量度中βδ對分組量度計算的影響。
注意，如上文所描述，調(diào)度器將固定的延遲界限應(yīng)用到所有的用戶。典型地，體驗良好覆蓋的用戶僅需要延遲界限的一部分。隨著用戶數(shù)目的增加，首先在最弱的用戶處開始出現(xiàn)降級，而在較高幾何條件處的用戶可能不會強烈地受到負(fù)載影響。
一個實施例通過對良好EF用戶部分進(jìn)行測量來自適應(yīng)地設(shè)置延遲界限和相關(guān)參數(shù)(例如α)?？梢詫φ{(diào)度器所使用的延遲界限進(jìn)行反復(fù)增加或減少，以便將良好用戶部分維持在所期望的級別上。在一個實施例中實現(xiàn)了具有用于延遲界限的較低界限的簡單一階循環(huán)。
在上文所描述的調(diào)度器中，為BE/AF用戶定義了比特量度的方法使用了下列計算BitMetric＝1/[AvgThroughput-TrgtThroughput]可以為不同的系統(tǒng)、操作目標(biāo)和設(shè)計執(zhí)行其它的比特量度定義。
還在表1中分別為1x EV-DO版本0和版本A規(guī)范中所定義的兩組協(xié)議子類型中列出了與每個DRC索引兼容的FL傳輸格式，所述協(xié)議包括在近來貢獻(xiàn)中對版本A提議的變化，版本A為DRC索引0x0、0x1和0x2定義了兼容的多用戶格式。如在版本A規(guī)范中那樣，由三個量(分組大小、跨度、前導(dǎo)長度)來代表傳輸格式?！胺纸M大小”是傳輸格式所傳送的包括循環(huán)冗余碼(CRC)和尾部在內(nèi)的比特的數(shù)目?！翱缍取笔莻鬏攲嵗龑⒁谇跋蜴溌飞险加玫臅r隙的標(biāo)稱(例如最大)數(shù)目?！扒皩?dǎo)長度”是前導(dǎo)碼片的總數(shù)目。如在1x EV-DO規(guī)范的版本A中那樣，以粗體指示用于每個DRC的“規(guī)范”傳輸格式。注意，版本0僅定義了單用戶傳輸格式，而版本A中的某些子類型同時定義了單用戶和多用戶格式。另外，在版本A中，可以為每個DRC標(biāo)志定義多個傳輸格式。AT試圖在這些格式中的每個上對分組進(jìn)行接收。通過它們的唯一的MAC索引對多用戶格式進(jìn)行區(qū)分，即用于每個多用戶格式的前導(dǎo)使用不同的沃爾什覆蓋。單用戶格式都使用分配給用戶的MAC索引。
表1用于1xEV-DO版本0和版本A的傳輸格式


作為提示，傳輸實例指具有特定比特組的傳輸格式，該特定比特組來自將要通過該傳輸格式傳送的、所選出的一個或多個隊列。候選傳輸實例指將要通過調(diào)度器算法評估而可能傳輸?shù)膫鬏攲嵗?。將多用戶傳輸格?1024，4，256)、(2048，4，128)、(3072，2，64)、(4096，2，64)和(5120，2，64)稱為規(guī)范多用戶傳輸格式。將多用戶傳輸格式(128，4，256)、(256，4，256)和(512，4，256)稱為“非規(guī)范多用戶格式”。簡單地通過將相應(yīng)的被定義格式的跨度設(shè)置為小于標(biāo)稱值的值來獲得所得到的傳輸格式，就好像通過提前終止從所定義的格式中獲得一樣?？傊?，傳輸格式和實例可以是規(guī)范的或者非規(guī)范的；可以是單用戶的或者多用戶的；并且可以是所定義的或者所得到的。術(shù)語“標(biāo)稱時隙數(shù)目”將被用于指用于所定義傳輸格式的最大時隙數(shù)目以及用于所得到的傳輸格式的重新定義的最大時隙數(shù)目。
下文對調(diào)度裝置和方法的描述考慮了基于八位字節(jié)的調(diào)度，其中，可以以任意數(shù)量(以八位字節(jié)為單位)提供在多個隊列中未決的八位字節(jié)。典型地，將每個流存儲為至少一個數(shù)據(jù)隊列。因此，每個隊列具有與其相關(guān)的特定QoS需求。以八位字節(jié)的形式將數(shù)據(jù)存儲在每個隊列中?？梢赃M(jìn)行調(diào)度，其中將少于全八位字節(jié)數(shù)據(jù)放入傳輸實例或者物理層分組中，在FL上進(jìn)行傳輸。
注意，某些應(yīng)用可能需要基于幀的調(diào)度，其中，在物理層分組內(nèi)，對流的(被封裝的)數(shù)據(jù)報進(jìn)行無分段服務(wù)。還可以將基于八位字節(jié)的調(diào)度裝置和方法延伸到基于幀的調(diào)度。
同時注意，準(zhǔn)入控制與調(diào)度密切相關(guān)，其中，基于當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載、并且通過對是否可以對輸入流滿意地進(jìn)行服務(wù)(即符合QoS目標(biāo))而不對已經(jīng)被準(zhǔn)入的流造成不可接受的降級進(jìn)行預(yù)測，準(zhǔn)入控制可用于允許/拒絕輸入流。
如在這里所使用的，“流”指發(fā)向給定用戶的數(shù)據(jù)流。流的源可以是一個或多個用戶應(yīng)用，其包括但是不限制于在許多其它應(yīng)用中的文件下載(ftp)、網(wǎng)上沖浪(http)、在線游戲、或者VoIP。還可以通過通信系統(tǒng)自身產(chǎn)生諸如信令流的流，其中，提供信令流以便保持系統(tǒng)可操作同時恰當(dāng)?shù)鼐S持用戶對話。流的另一個例子是由測試應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流，其中，使用數(shù)據(jù)流對通信系統(tǒng)的至少一部分進(jìn)行測試。
換言之，流是數(shù)據(jù)流，并且是到至少一個用戶的通信的組成部分。存在多種應(yīng)用流，每個具有特定的QoS需求和容限。每個流可以具有諸如目標(biāo)吞吐量和延遲界限的不同QoS需求組。在下文專門對該需求的例子進(jìn)行了討論。
用戶可以具有多個具有不同QoS需求的并行流?？梢酝ㄟ^諸如VoIP、ftp、信令等的單一應(yīng)用產(chǎn)生每個流；或者可以通過多個應(yīng)用產(chǎn)生每個流，其中，通過基站控制器(BSC)將多個應(yīng)用聚集在單一流中。如果BSC以該方式對流進(jìn)行聚集，那么對調(diào)度器來說，被聚集的流看起來可以是具有良好定義的QoS需求的單一流。調(diào)度器不能夠?qū)τ刹煌瑧?yīng)用生成的、但是被包含在一個聚集流中的數(shù)據(jù)之進(jìn)行區(qū)分。在下文提出了可以由調(diào)度器執(zhí)行的另一種類型的聚集。
每個流具有至少一個為第一時間傳輸(被稱為FTx)保持?jǐn)?shù)據(jù)的隊列，并且可以具有用于重傳的的額外隊列，諸如無線鏈路協(xié)議(RLP)重傳隊列(流x的RTx隊列)和/或MAC層重傳隊列(被延遲的自動重復(fù)請求(ARQ)、或被延遲的ARQ(DARQ)隊列)。在一個實施例中，每個隊列中的每個八位字節(jié)具有良好定義的時間標(biāo)志，調(diào)度器可以通過該時間標(biāo)志來確定由該八位字節(jié)導(dǎo)致的當(dāng)前延遲。將時間標(biāo)志分配給諸如(被封裝的)數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)突發(fā)，這意味著數(shù)據(jù)突發(fā)的每個八位字節(jié)具有相同的時間標(biāo)志。各個數(shù)據(jù)報可以傳送多個應(yīng)用級別幀，可以由不同時刻處的應(yīng)用生成該多個應(yīng)用級別幀。假定應(yīng)用幀時間標(biāo)志對于調(diào)度器是未知的。由于用戶已經(jīng)在可以通過接收端應(yīng)用對由其傳送的任何應(yīng)用幀進(jìn)行解析之前成功地對全部數(shù)據(jù)報進(jìn)行了接收，所以該假定是恰當(dāng)?shù)摹?br> 在根據(jù)一個實施例的調(diào)度器設(shè)計中，考慮三個主要的QoS類別。盡力而為(BE)如術(shù)語表中所定義的，并且特別指這種流典型地，其可以提供相對較高的端對端延遲，但是要求低誤比特率(BER)。雖然不存在最小吞吐量需求，但是將要被發(fā)送的數(shù)據(jù)大小可以很高?？梢员豢紤]為BE的流的例子包括文件下載(ftp)和網(wǎng)上沖浪(http)。保障轉(zhuǎn)發(fā)(AF)是指這種流通常，其在容忍一定級別的延遲方面類似于BE流；然而，典型地，由于AF流具有最小平均吞吐量，所以其與BE流不同。將應(yīng)用分類為AF流的例子是由視頻會議應(yīng)用生成的視頻流?？焖俎D(zhuǎn)發(fā)(EF)是指這種流典型地但不是必須地，這種流具有低吞吐量需求并且具有嚴(yán)格的端對端延遲需求?？煽啃孕枨罂赡懿幌駥τ贐E流那樣嚴(yán)格；丟失諸如1-2％的一小部分應(yīng)用數(shù)據(jù)是可以接受的。將應(yīng)用分類為EF流的例子包括但是不被限制于VoIP和在線游戲。
關(guān)于調(diào)度裝置和方法，BE和AF流之間的不同在于最小吞吐量需求，其對于BE流為零。其它方面，這兩個QoS類別是類似的。為了進(jìn)一步對特定流進(jìn)行區(qū)分，考慮EF類別，其可以包括多種不同類型的應(yīng)用。在EF類別的流中，可以存在具有不同優(yōu)先級的流。作為例子，可以認(rèn)為諸如VoIP和視頻會議應(yīng)用音頻部分的應(yīng)用比視頻會議應(yīng)用視頻部分的應(yīng)用具有更高的優(yōu)先級?？梢哉J(rèn)為在線游戲比音頻和視頻應(yīng)用具有更低的優(yōu)先級。
除由用戶應(yīng)用生成的流之外，支持IS-856的系統(tǒng)具有內(nèi)部生成的流，諸如維持系統(tǒng)運行所需的信令流，并且該系統(tǒng)具有通過測試應(yīng)用生成的用于對系統(tǒng)進(jìn)行測試的流。
可以以用變量所描述的多種因素來規(guī)定典型的QoS需求，其包括但是不限制于延遲界限、目標(biāo)吞吐量、可靠性、抖動等。
通過用稱為“DelayBound”的變量來識別延遲界限，該“DelayBound”是為每個流指定的參數(shù)，其指在其中成功地將數(shù)據(jù)報傳遞給用戶的最大延遲。相對于數(shù)據(jù)報的時間標(biāo)志對延遲界限進(jìn)行測量，在本實施例中，該數(shù)據(jù)報的時間標(biāo)志是八位字節(jié)。注意，這與端對端延遲界限不同，端對端延遲界限包括延遲預(yù)算成分而不是FL延遲。在一個實施例中，一旦到達(dá)了數(shù)據(jù)報的延遲界限，那么就將數(shù)據(jù)報從隊列中去掉。換言之，如果不能在指定的延遲界限中發(fā)送數(shù)據(jù)報，那么就丟棄該數(shù)據(jù)報。
通過稱為“TargetThroughput”的變量來識別目標(biāo)吞吐量，其是另一個被指定的QoS參數(shù)。目標(biāo)吞吐量指用于流的最小所需平均吞吐量。可以通過具有恰當(dāng)時間常數(shù)的一階無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器來定義吞吐量的平均。在一個實施例中，將時間常數(shù)設(shè)置為1毫秒。
第三個QoS需求可以是可靠性。典型地，系統(tǒng)的物理層提供了1％的誤分組率(PER)，該1％的PER對于需要特別低錯誤率的諸如文件下載的應(yīng)用來說可能是不足的。因此，為了進(jìn)一步減少在空中的損失，可以利用重傳機制。典型的重傳機制是分別諸如RTx和DARQ隊列的RLP重傳和MAC層重傳。在此之外，為了為應(yīng)用提供更多的可靠性，可以將傳輸控制協(xié)議(TCP)用作傳輸層協(xié)議。
在一個實施例中，將調(diào)度器設(shè)計為對系統(tǒng)容量進(jìn)行最大化，同時提供流間的公平并且符合用于每個流的某些優(yōu)先級和QoS需求。容量和公平的概念取決于各個流的QoS需求。對于BE流，可以將容量定義為由扇區(qū)發(fā)送的總BE吞吐量。對于特定類型的EF流，可以將容量定義為可以支持的、同時符合其QoS需求的用戶的數(shù)目。在EF流調(diào)度的一個例子中，系統(tǒng)對VoIP容量進(jìn)行定義，使得將VoIP用戶的數(shù)目選擇為該數(shù)目平均起來，其將使得95％的用戶，成功地對98％的應(yīng)用數(shù)據(jù)幀(或八位字節(jié))進(jìn)行接收。在一個例子中，由在所指定的延遲界限內(nèi)被接收的幀以及無傳輸錯誤來確定成功。還可以使用可選的成功標(biāo)準(zhǔn)。為了獲得流間的公平，可以使用正比公平(PF)標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)度BE流，并且根據(jù)優(yōu)先級標(biāo)準(zhǔn)對EF流進(jìn)行調(diào)度。以這種方式，隨著系統(tǒng)負(fù)載增加，BE流遭遇均勻的降級，即無差別地對BE流進(jìn)行降級。
對于EF流，期望隨著系統(tǒng)負(fù)載增加或者擁塞發(fā)生在用戶間具有不均勻的降級。首先被認(rèn)為具有最低優(yōu)先級的那些EF流感受到降級。在具有類似QoS需求和相同優(yōu)先級級別的EF流之間，降級首先影響具有最差信道狀況的用戶的流。采用該方法，隨著系統(tǒng)擁塞的增加，EF流的最大可能數(shù)目可以滿足它們的QoS需求。通常，該方法導(dǎo)致在用戶信道狀況及其EF流的延遲統(tǒng)計之間的近似反比關(guān)系。將該屬性稱為“延遲公平”。
“傳輸格式”是三個一組的形式(分組大小，跨度，前導(dǎo)長度)，其描述了FL分組的某些參數(shù)。分組大小指以比特為單位的物理層有效負(fù)載大小，跨度指可以對具有該格式的分組進(jìn)行發(fā)送的最大時隙數(shù)目，并且前導(dǎo)長度指以碼片為單位的前導(dǎo)持續(xù)時間。
在支持IS-856的系統(tǒng)中，使用鏈路自適應(yīng)來為每個用戶確定FL傳輸數(shù)據(jù)速率。每個AT發(fā)送數(shù)據(jù)請求，該數(shù)據(jù)請求指示AT可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的最大數(shù)據(jù)速率。該數(shù)據(jù)請求被稱為數(shù)據(jù)速率控制(DRC)消息。DRC消息格式使用多個DRC索引，每個DRC索引指定一種傳輸格式。AT在DRC信道上發(fā)送DRC消息。除了IS-856版本0中的NULL DRC之外，對于每個有效的DRC索引，存在一個或多個單用戶以及零個或多個多用戶傳輸格式，可以在FL上提供這些傳輸格式以便將數(shù)據(jù)傳送給用戶。表1如IS-856中所定義的那樣對DRC索引進(jìn)行了詳細(xì)描述。另外，表1還包括對應(yīng)于每個DRC索引的兼容傳輸格式。
在1x EV-DO版本A規(guī)范中，對于每個DRC索引，將兼容單用戶傳輸格式之一定義為用于該DRC的規(guī)范格式。注意，如在這里所使用的，DRC對應(yīng)于由AT所請求的并且由DRC索引所識別的特定格式。通常，如果AT成功地對使用對應(yīng)于給定DRC的規(guī)范格式發(fā)送的分組進(jìn)行解碼，那么該AT將也可能成功地對以任何兼容非規(guī)范單用戶格式或者任何兼容多用戶格式發(fā)送的分組進(jìn)行解碼。這種情況的例外是DRC索引0x0、0x1和0x2。注意，由于與給定DRC兼容的某些多用戶格式可以具有比規(guī)范格式更大的前導(dǎo)長度，所以這些格式不一定必然導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理增益。
對于任意DRC，除了與DRC索引0x0兼容的所有格式以及與DRC索引0x1和0x2兼容的多用戶格式之外，典型地，非規(guī)范格式的有效負(fù)載大小小于或等于規(guī)范格式的有效負(fù)載大小。另外，典型地，非規(guī)范格式的跨度大于或等于規(guī)范格式的跨度。如果以任意格式對用戶進(jìn)行服務(wù)，其中，已經(jīng)從該用戶接收了DRC索引0x0(例如NULL速率請求)，那么，通常不存在對分組進(jìn)行可靠接收的保證。同樣，對于DRC索引0x1和0x2，由于這些格式的有效負(fù)載大小和跨度不滿足該屬性，所以兼容多用戶傳輸格式不可以確保充分可靠的接收。
在一個實施例中，調(diào)度器不可以利用多用戶分組來對多個用戶進(jìn)行服務(wù)，其中，從該多個用戶所接收的DRC是0x0、0x1或0x2。同樣，可以將到用戶的服務(wù)限制在某些情況，其中，從該用戶接收了NULL DRC(0x0)?？梢詫⑦@些狀況設(shè)計入系統(tǒng)中。
對于多用戶傳輸格式，如果給定的DRC與給定的多用戶格式兼容，那么同一DRC與具有較低數(shù)據(jù)速率的所有多用戶格式兼容。
“傳輸實例”指傳輸格式和可以由該格式的分組傳送的八位字節(jié)數(shù)據(jù)的識別的組合。例如，用于用戶的MAC索引組和指向相應(yīng)隊列的指針組可以定義傳輸實例，其中，分組將八位字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到所述用戶，所述指針組精確地指示將要在分組中傳送哪些八位字節(jié)。
調(diào)度器可以生成假定傳輸實例組，然后選擇這些實例之一用于在FL上進(jìn)行傳輸。在該文檔中使用的、用于指這些假定傳輸實例中的任意一個的術(shù)語是“候選傳輸實例”。
在合并自適應(yīng)延遲管理的調(diào)度器的一個實施例中，調(diào)度器使用各種量度，并且各種量度包括1)比特填充量度；2)比特量度；以及3)分組量度。使用比特量度來選擇符合合并入當(dāng)前傳輸實例條件的隊列。比特填充量度確定了在各個隊列中是未決的比特(或者八位字節(jié))被包括在給定候選傳輸實例中的次序。一旦創(chuàng)建了候選傳輸實例，就為候選傳輸實例計算分組量度。然后，使用分組量度從一組以類似方式創(chuàng)建的候選傳輸實例中選擇勝出的傳輸實例。通過簡單地對所有包括在候選傳輸實例中的八位字節(jié)的比特量度進(jìn)行求和，并且用候選傳輸實例的傳輸格式跨度去除該和，來確定候選傳輸實例的分組量度PacketMetric[k]=1Span[k]Σi∈P[k]BitMetric[i]]]>其中，k代表在可選的候選傳輸實例組內(nèi)特定候選傳輸實例的索引，Span[k]代表為相應(yīng)的傳輸格式定義的跨度，P[k]代表包括在候選傳輸實例中的八位字節(jié)組，并且BitMetric[i]代表包括在候選實例中的第i個八位字節(jié)的比特量度。
因此，如果實際上在FL上對候選傳輸實例進(jìn)行服務(wù)，那么可以將分組量度解釋為對“比特量度的瞬時吞吐量”的估計。
通常，如果八位字節(jié)i的比特填充量度大于另一個八位字節(jié)j的比特填充量度，那么可以將八位字節(jié)i的比特量度設(shè)置為大于或等于八位字節(jié)j的比特量度。在該情況下，八位字節(jié)可以來自不同的隊列。類似地，如果八位字節(jié)i的比特量度大于另一個八位字節(jié)j的比特量度，那么應(yīng)該將八位字節(jié)i的比特填充量度設(shè)置為大于或等于八位字節(jié)j的比特填充量度，即BitMetric[i]＞BitMetric[j]BitStuffingMetric[i]≥BitStuffingMetric[j]BitStuffingMetric[i]＞BitStuffingMetric[j]BitMetric[i]≥BitMetric[j]該通用準(zhǔn)則確保被填充入候選傳輸實例的八位字節(jié)至少以與隨后被填充的另一個八位字節(jié)相同的數(shù)量對分組量度做出貢獻(xiàn)。
可以將這里所描述的所有量度以及可選量度表示為如下的多項式形式量度＝[MC0]+[MC1]x+[MC2]x2+[MC3]x3+[MC4]x4+[MC5]x5+[MC6]x6+[MC7]x7其中，量度可以是量度類型中的任意一種，并且MC0、...、MC7代表量度系數(shù)。如在多項式代數(shù)學(xué)中那樣對兩個量度的加法以及標(biāo)量對量度的乘法(或除法)進(jìn)行定義；其中，當(dāng)對兩個量度進(jìn)行求和時，對兩個多項式的相應(yīng)系數(shù)進(jìn)行求和。當(dāng)通過標(biāo)量對量度進(jìn)行相乘(或相除)時，將每個系數(shù)乘以(或除以)相同的標(biāo)量。這使得能夠使用比特量度來計算分組量度，其中，如上文所給定的那樣計算比特量度。
在詞匯意義中對比較操作符“＞、＞＝、＝＝、＜＝、＜”進(jìn)行定義，即當(dāng)對兩個量度進(jìn)行比較時，首先對最高次項的系數(shù)進(jìn)行比較。如果相等，那么對次高次項的系數(shù)進(jìn)行比較，等等。如果兩個多項式表示的所有對應(yīng)系數(shù)是相等的，那么兩個量度就是相等的。將比較操作符用于對比特填充量度進(jìn)行比較以及對分組量度進(jìn)行比較。
比特量度、比特填充和分組量度對于比特量度和比特填充量度，在任意給定的時間上，相應(yīng)多項式表示中僅一項是非零的。對于給定八位字節(jié)的比特量度和比特填充量度來說，非零項的次數(shù)是相同的，通常，將通過對應(yīng)系數(shù)的名稱來指該非零項的次數(shù)。將MC0、...、MC7稱為比特(填充)量度(或相應(yīng)八位字節(jié))的“優(yōu)先級狀態(tài)”。比較操作的定義意味著MC0項對應(yīng)于最低優(yōu)先級八位字節(jié)，并且MC7項對應(yīng)于最高優(yōu)先級八位字節(jié)。通過由八位字節(jié)導(dǎo)致的當(dāng)前延遲并且通過使用為該八位字節(jié)所屬的流定義的已知為“優(yōu)先級閾值”的有序閾值組來確定八位字節(jié)i的比特(填充)量度的優(yōu)先級狀態(tài)，其中，由八位字節(jié)導(dǎo)致的當(dāng)前延遲給定為CurrentDelay[i]＝CurrentTime-TimeStamp[i]TimeStamp[i]是為八位字節(jié)i恰當(dāng)定義的時間標(biāo)志。將由優(yōu)先級閾值定義的每個時間間隔映射到優(yōu)先級狀態(tài)。對于每個流，可以單獨地將優(yōu)先級閾值和映射指定給調(diào)度器，所述映射是如此定義的時間間隔到優(yōu)先級狀態(tài)的映射。將八位字節(jié)的CurrentDelay[i]與這些有序閾值組進(jìn)行比較，以便確定其所落入的時間間隔。這進(jìn)而定義了比特(填充)量度的優(yōu)先級狀態(tài)。
上述的操作為每個流使用了M個優(yōu)先級閾值和M+1個優(yōu)先級狀態(tài)。在調(diào)度器的軟件實現(xiàn)的一個實施例中，將M的值設(shè)置為2。對于每個流，定義了兩個優(yōu)先級閾值和三個優(yōu)先級狀態(tài)。雖然在操作期間，可以通過恰當(dāng)?shù)腄SP驅(qū)動器命令來改變這些優(yōu)先級閾值和優(yōu)先級狀態(tài)中的每個，但是典型地，在流的生命周期期間，這些優(yōu)先級閾值和優(yōu)先級狀態(tài)可以保持不變。
對于吞吐量靈敏業(yè)務(wù)流，將比特量度設(shè)置為TSBM=GoSFactor·Thrghpt2DelayConvFactorBMmax(ϵ,AvgThroughput-TargetThroughput)]]>并且將比特填充量度設(shè)置為TSBSM=GoSFactor·Thrghpt2DelayConvFactorBSMmax(ϵ,AvgThroughput-TargetThroughput)]]>其中1、GoSFactor是基于每個流定義的參數(shù)，其用于提供在流上的服務(wù)等級的多個級別。
2、AvgThroughput是流的被濾波的(被平均的)總吞吐量，包括流的FTx、RTx和DARQ隊列。具有諸如600個時隙(1秒)的時間常數(shù)的一階無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器用于平均。
3、TargetThroughput是基于每個流定義的參數(shù)。
4、Thrghpt2DelayConvFactorBM是基于每個流定義的參數(shù)。
5、Thrghpt2DelayConvFactorBSM是基于每個流定義的參數(shù)。
6、ε代表非常小的正數(shù)。
對于延遲靈敏流的比特填充量度，將用于優(yōu)先級狀態(tài)的多項式系數(shù)設(shè)置為如下DSBSM＝AccelerationFactor*CurrentDelay+AccelerationOffset其中，AccelerationFactor是每個流定義的參數(shù)。加速因子對延遲界限進(jìn)行了歸一化，對于不同的流，延遲界限可以是不同的。作為例子，考慮兩個不同的在線游戲。由于兩個應(yīng)用的不同特征，它們可以具有為調(diào)度器指定的不同延遲界限設(shè)置，然而，一個游戲不一定必然比另一個應(yīng)用具有更高的優(yōu)先級?？赡芷谕{(diào)度器以相等的優(yōu)先級對待兩個應(yīng)用。假定第一個游戲具有300毫秒的延遲界限并且第二個游戲具有150毫秒的延遲界限。那么，由于調(diào)度器對其進(jìn)行丟棄，所以在任何時間上將不存在任何屬于第二個游戲的、長于150毫秒的八位字節(jié)。然而，可以存在屬于第一個游戲的、長于150毫秒的八位字節(jié)。如果不存在加速因子，這將導(dǎo)致第一個游戲的八位字節(jié)獲得在第二個游戲的八位字節(jié)之上的優(yōu)先級。通過將每個應(yīng)用的加速因子設(shè)置為與各自的延遲界限成反比例，調(diào)度器可以對該非期望的影響進(jìn)行規(guī)范化。
AccelerationOffset是基于每個流定義的參數(shù)。可以將加速偏移量的值設(shè)置為可以采用的加速因子的最大值的整數(shù)倍。該最大值獨立于流，并且可以通過軟件實現(xiàn)來確定。作為例子，在兩個流中，一個具有零加速偏移量，并且另一個具有正加速偏移量，假定兩個流的DRC都與任意給定的候選傳輸實例的傳輸格式的DRC一致，則將在前一個流的任意八位字節(jié)之前將后一個流的八位字節(jié)包括在給定的候選傳輸實例中。
對于比特量度，將用于優(yōu)先級狀態(tài)的多項式系數(shù)設(shè)置為常數(shù)值，如下DSBM＝DSBitMetricValue其中，DSBitMetricValue是每個流定義的、用于軟優(yōu)先次序區(qū)分的參數(shù)。另外，當(dāng)兩個應(yīng)用具有大約相等的優(yōu)先級、但是具有不同的平均輸入吞吐量(例如，從因特網(wǎng)到隊列)時，可以將用于每個流的DSBitMetricValue設(shè)置為關(guān)于該流的典型吞吐量成反比例，以便僅僅通過使更多的數(shù)據(jù)有效地填充FL分組來避免具有較高吞吐量增益優(yōu)先級的應(yīng)用。
基于流類型參數(shù)，將每個業(yè)務(wù)流分類為吞吐量靈敏類型或延遲靈敏類型。那么，將比特量度MCX(其中，X是{0，...，7}中的一個元素)定義如下 類似地，將比特填充量度定義如下
在一個實施例中，將調(diào)度器至少部分實現(xiàn)為軟件執(zhí)行。根據(jù)該實施例，可以通過16個比特的量代表比特填充量度，可以將所述16個比特的量表示為[B15...B0]。三個最高比特確定了優(yōu)先級狀態(tài)(例如“000”映射到MC0并且“111”映射到MC7)。剩余的13個最低比特保持其自身的系數(shù)值。采用該表示，可以直接在這些16個比特的量之間進(jìn)行比特填充量度之間的比較操作。
由于可以從比特填充量度中得到信息，所以沒有在軟件實現(xiàn)中對比特量度進(jìn)行明確地表示。比特量度的優(yōu)先級狀態(tài)與比特填充量度的優(yōu)先級狀態(tài)是相同的。
如在上文所描述的，通過應(yīng)用下列公式來計算候選傳輸實例的分組量度packetMetric[k]=1Span[k]Σi∈P[k]BitMetric[i]]]>注意，雖然八位字節(jié)的比特量度中僅有一項可以是非零的，但是通常，所得分組量度的系數(shù)可以是非零的。
許多DRC與具有較小有效負(fù)載大小的非規(guī)范單用戶格式是兼容的，因此，不期望將單用戶候選轉(zhuǎn)變成多用戶格式以獲得ARQ增益。
如果在調(diào)度器的選擇步驟中勝出的候選傳輸實例是多用戶格式，那么在當(dāng)前實施例(即使用可以傳送被選擇的八位字節(jié)數(shù)據(jù)的最低速率格式)中僅支持(1024，4，256)格式到三種格式({128，256，512}，4，256)中任何一種的變換。
上文所給定的對比特和比特填充量度的討論考慮了將每個隊列中的每個八位字節(jié)分配給單獨量度的一般情況。然后，在每個時隙對量度重新進(jìn)行計算?？蛇x實施例減少了這種計算的復(fù)雜性。假定通過時間標(biāo)志對隊列進(jìn)行排序，一個實施例基于該流的隊列的隊列頭八位字節(jié)之中最早的時間標(biāo)志，每流計算一個比特(填充)量度。然后，可以將該量度用于流的當(dāng)前未決的八位字節(jié)。這種簡化假定量度是八位字節(jié)的當(dāng)前延遲的單調(diào)增函數(shù)。否則，就存在隊列頭八位字節(jié)可能阻止連續(xù)八位字節(jié)被服務(wù)的風(fēng)險。采用該簡化，也可以將比特填充量度稱為流量度。
另外，任何在流的RTx隊列中未決的隊列頭八位字節(jié)很可能早于任何可能在FTx和DARQ隊列中未決的隊列頭八位字節(jié)。類似地，任何可能在DARQ隊列中未決的隊列頭八位字節(jié)很可能早于FTx隊列的隊列頭八位字節(jié)。因此，一個實施例使用RTx、DARQ然后FTx隊列的固定次序，來尋找第一個非空隊列，以確定將要在流的量度計算中使用的時間標(biāo)志，而不是尋找這三個隊列中最早的時間標(biāo)志。還可以以RTx、DARQ然后FTx的次序?qū)α鞯年犃羞M(jìn)行服務(wù)。
根據(jù)一個實施例，無論何時FL對于新的傳輸可用時，就進(jìn)行諸如圖10中所說明的調(diào)度。注意，具體實現(xiàn)可以在包括非可用時隙在內(nèi)的每個時隙上執(zhí)行某些或全部計算。這是因為直到接入網(wǎng)絡(luò)確定FL對于新的傳輸可用時，通常沒有剩余很多時間進(jìn)行包括在調(diào)度方法中的計算以確定傳輸實例。
圖10中所說明的調(diào)度器方法由四個基本步驟組成1)生成候選傳輸實例組；2)在該組中選擇一個候選傳輸實例；3)對打包效率進(jìn)行最大化；以及4)先驗或PACK計算。PACK的計算確定了AT成功地對分組進(jìn)行解碼的概率。
再次返回圖10，在步驟504處，調(diào)度器生成一系列候選傳輸實例。具有單用戶格式的候選單用戶傳輸實例對應(yīng)于每個可用用戶，其中，可用用戶是當(dāng)前沒有由于任何原因被協(xié)議子類型禁止服務(wù)的用戶。此外，從用戶接收到的DRC是非空(non-NULL)的，否則，用戶將商定MAC層協(xié)議，該MAC層協(xié)議允許一個或多個傳輸格式依據(jù)NULL DRC被服務(wù)。如果為從其接收到NULL DRC的用戶創(chuàng)建了候選傳輸實例，就僅允許該候選實例傳送屬于具有有限延遲界限的流并且僅來自該流的FTx隊列的數(shù)據(jù)。如表1中所詳細(xì)描述的，候選實例的傳輸格式是對應(yīng)于用戶DRC的規(guī)范格式。
為五種多用戶傳輸格式(1024，4，256)、(2048，4，128)、(3072，2，64)、(4096，2，64)和(5120，2，64)中的任何一種生成候選多用戶傳輸實例。在多用戶格式中對那些具有被請求的153.6Kbps或更高速率的用戶進(jìn)行服務(wù)。另外，用戶的DRC將要與候選傳輸實例的格式兼容。此外，多用戶候選傳輸實例將滿足下列條件中的一個或全部兩個，或者否則根據(jù)進(jìn)一步的考慮將其丟棄；其將傳送兩個或多個用戶的數(shù)據(jù)，或者傳送DRC被擦除的至少一個用戶的數(shù)據(jù)。
通過從一個或多個流填充比特生成任何組中的候選傳輸實例，其中1)可以僅以來自相同用戶的流的比特對單用戶格式進(jìn)行填充；2)以來自具有兼容DRC的用戶的流的比特對多用戶格式進(jìn)行填充。
以比特填充量度的降序排列進(jìn)行比特填充。如上文所提到的，計算的需求可能導(dǎo)致每流計算一個比特填充量度，然后可以將其用于流隊列中的當(dāng)前未決的八位字節(jié)。在該情況下，比特填充量度有助于確定首先將要對哪些流進(jìn)行服務(wù)；然而，它不確定將如何對給定流的八位字節(jié)進(jìn)行服務(wù)。這假定在流隊列中未決的八位字節(jié)以時間標(biāo)志的次序出現(xiàn)，并且以流的八位字節(jié)在隊列中出現(xiàn)的次序?qū)λ鼈冞M(jìn)行服務(wù)。這用于FTx隊列，但是不一定用于RTx/DARQ隊列。
如上文所提到的，每個流可以具有多個隊列，一個隊列用于第一時間發(fā)送的數(shù)據(jù)(FTx)，并且其他隊列用于重傳(RTx隊列用于RLP重傳并且/或者DARQ隊列用于MAC層重傳)。如果流具有非空RTx和/或DARQ隊列，那么基于非空FTx/RTx/DARQ隊列中的任何一個之中的最早的隊列頭時間標(biāo)志來計算用于流的比特填充量度。僅為流的隊列計算一個比特填充量度。還應(yīng)該基于FTx/RTx/DARQ隊列之間的隊列頭時間標(biāo)志的遞增次序執(zhí)行來自給定流的比特填充。
可以將流隊列的基于時間標(biāo)志的次序近似為RTx/DARQ/FTx隊列的固定次序。
注意，在生成候選傳輸實例中，不考慮非規(guī)范的單用戶格式以及傳送少于1024個比特的短多用戶格式。將在對打包效率進(jìn)行最大化步驟中考慮這些格式。調(diào)度方法尋求減少復(fù)雜度并且尋求每分組打包盡可能多的數(shù)據(jù)。
通過有效地填充短分組，以避免用戶具有弱信道狀況但是具有用于與傳輸增益有關(guān)的優(yōu)先級的大量數(shù)據(jù)的情況。在該階段中不考慮非規(guī)范和短分組的另一個好處包括但不限制于避免了可能在基于幀的調(diào)度中出現(xiàn)的某些量化影響。
在創(chuàng)建多用戶候選中，可能采取進(jìn)一步的預(yù)防措施，以便減輕下文所討論的延續(xù)問題的潛在不利影響。一種這樣的方法是避免在第一個多用戶分組開始之后的一定數(shù)目的時隙(例如在給定交織上計數(shù)的時隙數(shù)目)中，在與之前開始和結(jié)束的多用戶分組相同的交織上對多用戶分組服務(wù)。可以將該時隙的數(shù)目設(shè)置為兩個多用戶分組的跨度的最小值或者可能將其設(shè)置為第一個多用戶分組的跨度。該方法有助于使用戶能夠快速變得符合在新的多用戶分組中被服務(wù)的條件，從而避免了長期的不合格運行。
關(guān)于步驟508，在創(chuàng)建了單用戶和多用戶候選傳輸實例的列表之后，調(diào)度器選擇這些候選中的一個(假定上文所生成的列表包含至少一個候選傳輸實例)。這通過為列表中的每個候選計算分組量度、并且選擇具有最大分組量度的候選作為勝出候選來完成。如果出現(xiàn)不分勝負(fù)的情況，期望更優(yōu)先單用戶格式而非多用戶格式。同樣，期望挑選較高速率的多用戶格式而非較低速率的多用戶格式。
在步驟510中，對勝出候選傳輸實例的傳輸格式重新進(jìn)行考慮，并且可以將其改變?yōu)閷ζ浯虬蔬M(jìn)行最大化，而不改變被選擇為由其傳送的八位字節(jié)數(shù)據(jù)組。因此，步驟510的完成可以提供ARQ增益。
如果勝出候選傳輸實例是單用戶格式，那么可以將該格式變換為最低速率非規(guī)范單用戶格式，該最低速率非規(guī)范單用戶格式與被服務(wù)用戶的DRC兼容，該DRC可以傳送被選擇的八位字節(jié)數(shù)據(jù)。其它實施例也可以將單用戶傳輸實例的格式改變?yōu)槎嘤脩舾袷健?br> AT內(nèi)部的自適應(yīng)速率控制機制很可能適合于支持單用戶分組。許多DRC與具有較小有效負(fù)載大小的非規(guī)范單用戶格式兼容；因此，不期望將單用戶候選變換成多用戶格式以獲得ARQ增益。
雖然可以將多用戶格式變換成任何一個較低速率的多用戶格式(只要有效負(fù)載合適)，但是由于下文所描述的延續(xù)問題的潛在不利影響，所以避免該分布廣的格式變換是可取的。
參考圖12，調(diào)度器可以確定時隙的最大數(shù)目(例如小于被選擇傳輸實例的標(biāo)稱跨度)，在該時隙的最大數(shù)目之外，雖然可能沒有檢測到來自在傳輸實例中被服務(wù)的用戶的ACK，但是將不再發(fā)送傳輸實例。由于該步驟是可選的，所以可以將其關(guān)閉，使得在檢測到來自在分組中被服務(wù)的用戶的ACK之后、或者在對分組的全部跨度進(jìn)行發(fā)送之后，接入網(wǎng)絡(luò)終止分組傳輸。
實現(xiàn)該步驟的一種方法是將傳輸實例的最大時隙數(shù)目設(shè)置為MaxmumSpan＝min(ScheduledTxFormatSpan，maxi∈ServedUsers(DRCSpan[i]))其中，ScheduledTxFormatSpan是被調(diào)度的傳輸格式的跨度，并且DRCSpan[i]是與來自分組中的第i個被服務(wù)用戶的被解碼DRC相應(yīng)的規(guī)范傳輸格式的跨度。
已經(jīng)在上文討論了某些調(diào)度器所采用的參數(shù)。這里給出在DSP驅(qū)動器接口處提供給調(diào)度器的參數(shù)。全局參數(shù)指那些應(yīng)用于所有流的參數(shù)，并且流參數(shù)指那些為每個流單獨指定的參數(shù)1、全局參數(shù)a.FlowTPutFilterTimeConst——定義了用于生成平均吞吐量AvgThroughput變量的一階IIR濾波器的時間常數(shù)，為每個流保持該平均吞吐量AvgThroughput變量。該濾波器每個時隙迭代一次。到濾波器的輸入是從在那個時隙開始的分組中的給定流的隊列得到服務(wù)的八位字節(jié)的數(shù)目。在沒有新分組傳輸開始的時隙中，以零輸入對濾波器進(jìn)行更新。
b.Thrghpt2DelayConvFactorBM——用于比特量度計算的、吞吐量靈敏量度到延遲靈敏量度的變換因子。
c.Thrghpt2DelayConvFactorBSM——用于比特填充量度計算的、吞吐量靈敏量度到延遲靈敏量度的變換因子。
d.FlowClass——描述了流是吞吐量靈敏類型還是延遲靈敏類型。
e.FlowEligibleForDRCErasureMapping——將要由DRC擦除映射算法所使用。
f.ErasureMapDelayThreshold——將要由DRC擦除映射算法所使用。
2、流參數(shù)a.UserId，F(xiàn)lowId——提供了用于索引和確定每個流的所有者的方式。
b.QoSMetricState，PriorityThold[2]——這些將比特(填充)量度的優(yōu)先級狀態(tài)描述為當(dāng)前延遲的函數(shù)。PriortyThold[]陣列的元素是包含變量DelayThold和QoSMetricState的結(jié)構(gòu)。當(dāng)流的CurrentDelay小于PriorityThold
.DelayThold時，將優(yōu)先級狀態(tài)設(shè)置為QoSMetricState。如果CurrentDelay大于PriorityThold
.DelayThold但是小于PriorityThold[1].DelayThold，那么將優(yōu)先級狀態(tài)設(shè)置為PriorityThold
.QoSMetricState。如果CurrentDelay大于PriorityThold[1].DelayThold，那么將優(yōu)先級狀態(tài)設(shè)置為PriorityThold[1].QoSMetricState。對應(yīng)于優(yōu)先級狀態(tài){MC0，...，MC7}，QoSMetricState變量分別取{0，...，7}值。
c.AccelerationFactor。
d.AccelerationOffset。
e.DelayBound——0代表無限(即在對八位字節(jié)進(jìn)行服務(wù)之前永不丟棄它)，否則，其代表相對于給定八位字節(jié)的時間標(biāo)志的延遲量，在其后將八位字節(jié)從隊列中丟棄。
f.TargetThroughput——在吞吐量靈敏流的比特(填充)量度中使用的參數(shù)。
g.FlowAggregateIndex——調(diào)度器對FlowAggregateIndex設(shè)置為0的流不進(jìn)行聚集。否則，在調(diào)度器處對具有相同(非零)FlowAggregateIndex值的流進(jìn)行聚集。
FlowAggregateIndex的范圍被限制于一個用戶，即可以為另一個用戶的流重新使用相同的索引而無混淆。
h.IntraFlowPriority——以IntraFlowPriority的次序?qū)奂?通過調(diào)度器)中有貢獻(xiàn)的流進(jìn)行服務(wù)。在具有相同IntraFlowPriority的有貢獻(xiàn)的流之間，通過有貢獻(xiàn)流的時間標(biāo)志來確定次序。
i.GoSFactor——用于在流之間提供服務(wù)等級的級別。
j.DSBitMetricValue—在MCX的優(yōu)先級狀態(tài)中的比特量度系數(shù)的值。
注意，在DSP驅(qū)動器接口中，沒有將流指定為BE、AF、EF，或者沒有通過任何其它高級別描述符對流進(jìn)行指定。而是，DSP驅(qū)動器接口為所有的流使用統(tǒng)一并且低級別的描述。在諸如在BSC處的較高級別上，將流的諸如QoS需求和BE/EF/AF分類的高級別描述映射到在DSP驅(qū)動接口中為每個流定義的基本參數(shù)。通過充分的仿真和測試為可能的流類型生成該映射表。
下面是對各種參數(shù)的使用進(jìn)行說明的例子。對于BE流，可以使用下列參數(shù)a.QoSMetricState＝0(MC0)b.PriorityThold[].QoSMetricState＝{任意，任意}c.PriorityThold[].DelayThold＝{0，0}(無限)d.DelayBound＝0(無限)e.TargetThroughput＝0f.FlowAggregateIndex＝l(對一個用戶的所有BE流進(jìn)行聚集)g.Thrghpt2DelayConvFactorBM＝16h.Thrghpt2DelayConvFactorBSM＝128i.FlowClass＝ThrputSensitivej.FlowEligibleForDRCErasureMapping＝0k.ErasureMapDelayThreshold＝0{無限}對于AF流，可以使用下列參數(shù)a.QoSMetricState＝0(MC0)b.PriorityThold[].QoSMetricState＝{任意，任意}c.PriorityThold[].DelayThold＝{0，0}(無限)d.DelayBound＝0(無限)e.TargetThroughput＝A正值
f.FlowAggregateIndex＝0(無聚集)g.Thrghpt2DelayConvFactorBM＝16h.Thrghpt2DelayConvFactorBSM＝128i.FlowClass＝ThrputSensitivej.FlowEligibleForDRCErasureMapping＝0l.ErasureMapDelayThreshold＝0{無限}對于EF流，可以使用下列參數(shù)a.QoSMetricState＝0(MC0)b.PriorityThold[].QoSMetricState＝{2，3}c.PriorityThold[].DelayThold＝{0.25*DelayBound，0.5*DelayBound}d.DelayBound＝取決于應(yīng)用e.TargetThroughput＝0f.FlowAggregateIndex＝0(無聚集)g.Thrghpt2DelayConvFactorBM＝1h.Thrghpt2DelayConvFactorBSM＝1i.FlowClass＝DelaySensitivej.FlowEligibleForDRCErasureMapping＝1k.ErasureMapDelayThreshold＝0.25*DelayBound將信令流提供如下a.QoSMetricState＝7(MC7，最高優(yōu)先級)b.PriorityThold[].QoSMetricState＝{7，7}c.PriorityThold[].DelayThold＝{0，0}(無限)d.DelayBound＝0(無限)e.TargetThroughput＝0f.AggregateIndex＝0(無聚集)g.Thrghpt2DelayConvFactorBM＝1h.Thrghpt2DelayConvFactorBSM＝1i.FlowClass＝DelaySensitivej.FlowEligibleForDRCErasureMapping＝1
k.ErasureMapDelayIhreshold＝0.25*DelayBound通過使用下列參數(shù)的恰當(dāng)組合可以對BE/AF流區(qū)分優(yōu)先次序1、MC0，...，MC7狀態(tài)允許嚴(yán)格的優(yōu)先次序區(qū)分。
2、GoSFactor用于軟優(yōu)先次序區(qū)分。
3、典型地，TargetThroughput用于需要某一最小吞吐量的AF流。
通過使用下列參數(shù)的恰當(dāng)組合可以進(jìn)一步對EF流區(qū)分優(yōu)先次序1、MC0，...，MC7狀態(tài)允許嚴(yán)格的優(yōu)先次序區(qū)分。
2、AccelerationOffset在具有相同優(yōu)先級狀態(tài)的八位字節(jié)之間進(jìn)行比特填充期間提供了優(yōu)先次序區(qū)分，但是不直接影響最后的分組選擇(這是由于該后一步驟使用比特量度計算分組量度，其不取決于AccelerationOffset)。當(dāng)屬于相同用戶或兩個不同用戶的兩個流為了被包括在相同的候選傳輸實例中進(jìn)行競爭時，具有較大AccelerationOffset的流獲得優(yōu)先級。
3、DSBitMetricValue影響了比特量度，因此它對分組量度具有直接的影響。該參數(shù)也可以用于軟優(yōu)先次序區(qū)分。當(dāng)前，未執(zhí)行該參數(shù)。
DSP驅(qū)動器接口提供了在調(diào)度器處對流進(jìn)行聚集的靈活方法。注意，由調(diào)度器進(jìn)行的聚集與可以由BSC進(jìn)行的聚集是不同的。當(dāng)BSC對一組流進(jìn)行聚集時，對調(diào)度器而言，該聚集看起來是單一流，并且調(diào)度器對用于該流的單組參數(shù)進(jìn)行接收。調(diào)度器不能單獨區(qū)分有貢獻(xiàn)的流。當(dāng)在調(diào)度器處完成聚集時，調(diào)度器將自然地知道有貢獻(xiàn)的流。
AvgThroughput變量包括聚集的總吞吐量。在DSP驅(qū)動器接口上，把為聚集做貢獻(xiàn)的流指定的諸如DelayBound的某些參數(shù)設(shè)置為相同的值。對于所有有貢獻(xiàn)的流設(shè)置為相同的變量的列表為a.UserIDb.AggregateIndexc.QoSMetricState
d.PriorityThold[2]e.AccelerationFactorf.AccelerationOffsetg.DelayBoundh.TargetThroughputi.GoSFactorj.DSBitMetricValue可以設(shè)置為不同的參數(shù)是IntraFlowPriority，并且將要設(shè)置為不同的參數(shù)是FlowID。
在一個實施例中，為聚集流分配單一比特(填充)量度。該量度基于被聚集流中有貢獻(xiàn)的流之中最早的時間標(biāo)志。基于有貢獻(xiàn)流的FTx/RTx/DARQ隊列的隊列頭時間標(biāo)志計算有貢獻(xiàn)流的時間標(biāo)志。然而，當(dāng)為比特填充選擇流時，首先通過分配給每個有貢獻(xiàn)流的IntraFlowPriority參數(shù)、其次通過有貢獻(xiàn)流的時間標(biāo)志來確定對有貢獻(xiàn)流進(jìn)行服務(wù)的次序。通過將IntraFlowPriority參數(shù)設(shè)置為相同值，可以嚴(yán)格地基于有貢獻(xiàn)流的時間標(biāo)志得到有貢獻(xiàn)流的選擇次序。IntraFlowPriority參數(shù)主要用于BE流。
如在上文所討論的，每個流具有FTx隊列，并且可以具有RTx和/或DARQ隊列。在軟件實現(xiàn)中，為每個流計算單一比特填充量度。該量度應(yīng)用于FTx隊列中的八位字節(jié)以及RTx和DARQ隊列中的八位字節(jié)。如果選擇流對其進(jìn)行服務(wù)，那么也以所確定的次序?qū)Ω鱾€隊列進(jìn)行服務(wù)。
一個軟件實施例提供了如果RTx和/或DARQ隊列是非空時就增加流的優(yōu)先級的能力。這通過簡單地修改式(3.3-2)中所給定的MetricTS值來實現(xiàn)MetricTS=GoSFactor*RetransmissionPriorityFactormax(ϵ,AvgThroughput-TargetThroughput)]]>如果RTx和DARQ隊列都是空的，那么因子RetransmissionPriorityFactor取值1。如果RTx隊列為空但是DARQ隊列包含數(shù)據(jù)，那么它取另一個值。并且，如果RTx隊列為非空，那么它取再另一個值。
在1x EV-DO規(guī)范的版本A中，某些協(xié)議子類型將NULL DRC定義為與一組單用戶和多用戶傳輸格式兼容。同樣，在該規(guī)范的版本0中，為某些協(xié)議子類型定義了配置屬性，該協(xié)議子類型能夠使接入網(wǎng)絡(luò)以(1024，16，1024)單用戶傳輸格式對從其接收到NULL DRC的用戶進(jìn)行服務(wù)。
在任何一種情況中，調(diào)度器可以創(chuàng)建候選傳輸實例，該候選傳輸實例包含用于從其接收到NULL DRC的用戶的數(shù)據(jù)?？梢詫⑦@稱為NULL到速率變換。調(diào)度器在NULL到速率變換上施加下列限制a.允許對具有有限D(zhuǎn)elayBound的流進(jìn)行服務(wù)b.不能對RTx/DARQ隊列進(jìn)行服務(wù)除了這些限制之外，調(diào)度器不對從用戶接收到的DRC是0x0(即NULL DRC)還是0x1(即38.4Kbps)進(jìn)行區(qū)分，在版本A的某些協(xié)議子類型中，將0x0和0x1都定義為與相同的傳輸格式兼容。特定協(xié)議子類型定義再次參考表1。
當(dāng)從用戶接收到NULL DRC時，不保證用戶將對被服務(wù)的分組成功地進(jìn)行解碼。進(jìn)一步的改進(jìn)可以包括實際監(jiān)測是否用戶已經(jīng)發(fā)送了NULL DRC，并且然后在分組中服務(wù)的實際上是相當(dāng)成功的解碼。取決于成功的統(tǒng)計，可以為流開/關(guān)該變換。一個實施例將為發(fā)送NULL DRC的用戶創(chuàng)建的候選傳輸實例按級別分類為低于為發(fā)送0x1 DRC的用戶創(chuàng)建的候選傳輸實例。
可以在軟件實現(xiàn)中進(jìn)行某些合理的近似，以便有助于創(chuàng)建候選多用戶實例，該候選多用戶實例包含用于吞吐量靈敏流的數(shù)據(jù)。
關(guān)于調(diào)度器定時，將時隙內(nèi)的時間線分為兩部分第一個部分是非臨界段，并且后一部分是臨界段。在臨界段期間，用戶的DRC值變得可用。然而，臨界段不能提供充足的處理器循環(huán)以實現(xiàn)在負(fù)載最差情況下調(diào)度器中包括的計算。因此，可以將這些計算中的某些授權(quán)給非臨界段。由于在非臨界段期間，某些用戶的DRC值可能是未知的，所以軟件實現(xiàn)使用之前時隙的DRC值，以便構(gòu)造候選傳輸實例并且選擇勝出的候選。某些用戶的DRC值可以發(fā)生改變，并且在臨界段期間，勝出的候選可以變得無效。為了克服該問題，在非臨界段期間選擇多于一個強壯的候選。當(dāng)在臨界段中接收到實際的DRC值時，對該被減少的候選組進(jìn)行重新評估。被減少的候選實例組可以包含a.少數(shù)(例如5個)單用戶候選b.一個具有少數(shù)空閑用戶的多用戶候選(如果任意一個被創(chuàng)建)，其中，如果在該候選中被服務(wù)的某些用戶變得不兼容，那么可以在該候選中對這少數(shù)空閑用戶進(jìn)行服務(wù)。
在1x EV-DO版本0中，當(dāng)DRC信息被擦除時，AN不將分組調(diào)度到AT。當(dāng)AN正在對具有諸如盡力而為業(yè)務(wù)的非延遲靈敏應(yīng)用的多個AT進(jìn)行服務(wù)時，可以容忍相對較大的DRC擦除速率而不丟失系統(tǒng)容量(例如當(dāng)由于多用戶分集時)。當(dāng)DRC擦除速率過高時，可以由AN將DRC鎖定比特設(shè)置為零，然后AT可以選擇切換到另一個扇區(qū)或者切換到固定速率模式。然而，DRC鎖定比特生成方法具有內(nèi)置的延遲以便防止不必要的切換，該延遲至少部分由于濾波。因此，相對較長的DRC擦除行程長度仍可以出現(xiàn)在反向鏈路上。對于諸如EF業(yè)務(wù)的延遲靈敏應(yīng)用，這些擦除可以導(dǎo)致不可接受的服務(wù)中斷量。DRC擦除映射算法尋求對FL上的服務(wù)中斷進(jìn)行最小化。
在兩個步驟中對基線算法進(jìn)行了描述。第一個步驟解釋了在DRC擦除映射上的判決。第二個步驟描述了對1x EV-DO版本A的FL調(diào)度器的修改。圖14描述了由AN在每個時隙間隔為每個AT運行的DRC擦除映射算法，其中，每個AT在可變速率模式中。對于每個AT，在具有由BSC創(chuàng)建的活動隊列的小區(qū)的每個扇區(qū)中為該用戶運行該算法。為簡便起見，將算法描述為在每個時隙時間間隔上運行，但是僅在每個DRC_Length時間間隔上對參數(shù)進(jìn)行更新。
該算法的主要輸出是Erasure_Mapped_flag，其為調(diào)度器指示進(jìn)行了DRC擦除映射并且可以為AT進(jìn)行有限的FL調(diào)度。
DRC_index_store用于存儲最新有效的、即被成功解碼的DRC索引。Eras_Count用于計算DRC擦除的運行長度。只有當(dāng)擦除行程長度大于Max_Ers_Len時，才進(jìn)行DRC擦除映射。該閾值確保僅當(dāng)服務(wù)中斷概率相對較高時，進(jìn)行DRC擦除映射。然而，當(dāng)相應(yīng)的FL分組延遲很高時，可以將分組調(diào)度到AT。這樣，Max_Ers_Len不會太高。對于諸如VoIP的EF流，Max_Ers_Len的合理設(shè)置可以在0到16個時隙的范圍內(nèi)。
如圖14中所說明的，方法700首先檢查是否在判決菱形702處對DRC進(jìn)行擦除。如果對DRC進(jìn)行了擦除，就在步驟704處對Eras_Cnt進(jìn)行遞增。隨后，在步驟706處將Eras_Cnt與最大值Max_Ers_Len進(jìn)行比較。如果Eras_Cnt大于Max_Ers_Len，那么就將Erasure_Mapped_flag設(shè)置為1，否則就在步驟712處將Erasure_Mapped_flag清空，即設(shè)置為0。如果沒有在判決菱形702處對DRC進(jìn)行擦除，那么就在步驟708處將Erasure_Mapped_flag設(shè)置為0，將Eras_Cnt設(shè)置為0，并且將DRC_Index_Store設(shè)置為DRC_Index。處理繼續(xù)進(jìn)行到步驟712，其中，將Erasure_Mapped_flag設(shè)置為0。
可以對上文所描述的FL調(diào)度器進(jìn)行修改，以便與DRC擦除映射算法一起工作。對于每個AT的每個不同的數(shù)據(jù)流，如果(ErasureMappedFlag＝＝1&&FlowEligibleForDRCErasMapping＝＝1&&HeadofQueueDelay≥ErasureMapDelayThreshold)那么流就合格用于有限的FL調(diào)度，其中，F(xiàn)lowEligibleForDRCErasMapping是為DRC擦除映射指示每個業(yè)務(wù)流的合格性的參數(shù)。作為默認(rèn)，假定EF流合格用于映射而BE和AF流不合格。
HeadofQueueDelay指示在FL隊列前面的分組(即FTx、RTx或DARQ隊列中最早的分組)的“Current_Delay”值。ErasureMapDelayThreshold是特定流的用于擦除映射的最小所需延遲(與“PriorithyThold[i].DelayHold”具有類似的效果)。如果流合格用于有限FL調(diào)度，那么就在FL調(diào)度器上進(jìn)行下列修改a.流作為用于單用戶傳輸實例的候選不合格b.流合格用于具有被請求DRC索引DRC_index_mapped的多用戶傳輸實例。
可能將DRC_index_mapped作為擦除長度的函數(shù)動態(tài)地進(jìn)行改變。這可以通過使用DRC_index_store和Eras_Count來實現(xiàn)。可以將DRC_index的默認(rèn)設(shè)置映射到0x3。對于FL調(diào)度器，DRC索引0x3對應(yīng)于多用戶傳輸格式(1024，4，256)，可能可以將其變換為格式({128，256，512}，4，256)。所有這些多用戶格式與所有DRC索引兼容，所以只要AT具有足夠的SINR(獨立于實際被請求的DRC索引)，它就應(yīng)該能夠?qū)Ρ挥成涞腄RC進(jìn)行解碼?？蛇x算法可以采用更加保守的方法，隨著Eras_Count增加，其將可利用的多用戶傳輸格式限制在較低的數(shù)據(jù)速率。
注意，可以為VoIP打開DARQ可選項。因此，在AT還沒有對在第一次傳輸嘗試中被發(fā)送的多用戶分組進(jìn)行解碼的情況下，DARQ提供了第二次傳輸嘗試的可能性并且減少了剩余分組的錯誤率。然而，將DARQ性能與ACK信道性能相聯(lián)系，當(dāng)DRC正在擦除中時，ACK信道性能可能不是非?？煽俊？梢詾镈ARQ對ACK/NAK判決閾值進(jìn)行最優(yōu)化，這可能取決于DRC索引或者DRC映射狀態(tài)。另一個實施例進(jìn)行DARQ傳輸嘗試，在DRC擦除映射的情況下，該DARQ傳輸嘗試僅與諸如(512，4，1024)或者(256，4，1024)的較低速率多用戶分組格式兼容。
可選實施例可以為在這里所給出的調(diào)度器提供額外的步驟和裝置。例如，典型地，BE/AF流利用優(yōu)先級狀態(tài)，其具有比該優(yōu)先級狀態(tài)嚴(yán)格較低的優(yōu)先級。這可能導(dǎo)致在EF用戶出現(xiàn)情況下BE/AF吞吐量的降級，EF用戶最可能使用較高的優(yōu)先級狀態(tài)。在某些情況下，可以通過將BE/AF流的優(yōu)先級增加到較高的狀態(tài)來增加BE/AF吞吐量。
根據(jù)一個實施例，AvgRequestedRate是用戶的濾波后的請求速率，其中，將K個用戶配置為系統(tǒng)中的BE用戶。如果用戶的吞吐量用于其BE流，那么AvgThroughput滿足AvgThroughput<αKAvgRequestedRate]]>然后，可以將用戶用于其BE流的優(yōu)先級狀態(tài)提高到較高的優(yōu)先級狀態(tài)?？梢匀Q于系統(tǒng)的EF負(fù)載選擇α值，較小的α用于較高的負(fù)載。此外，為了該提高，可以將最小被請求速率需求施加給用戶。用于提高BE/AF容量的其它方法是可能的。
上文的方法還暗示流的比特(填充)量度的優(yōu)先級狀態(tài)可以不僅僅是隊列頭延遲的函數(shù)，也可以是流的吞吐量的函數(shù)。
注意，在延遲靈敏狀態(tài)中，比特填充量度嚴(yán)格地是延遲的函數(shù)，并且沒有利用用戶的本地信道峰值的機制。這里，可以將延遲靈敏狀態(tài)中的比特填充量度值修改為讀取MBSDS＝AccelerationFactor*[CurrentDelay+κCCI]+AccelerationOffset其中，信道狀況指示符(CCI)從集合{0，1}或者區(qū)間
中取值，可以單獨地生成CCI，使得當(dāng)其取較高值時，其指示與用戶的長期信道狀況相比相對較好的信道狀況。同樣，κ是CCI到延遲變換因子。它指示當(dāng)用戶的信道狀況相對于其自身的信道統(tǒng)計良好時，流將在延遲方面得到多少提高。
如下給出了一種為二元{0，1}情況生成CCI的簡單方法。令RateIndex是以增加速率次序被分配給DRC值的整數(shù)，其中，因為DRC值不隨數(shù)據(jù)速率單調(diào)遞增，所以沒有使用DRC值。令A(yù)vgRateIndex為用戶的平均(濾波后)RateIndex。令CCIThreshold為諸如1.2的參數(shù)。那么，如果RateIndex＞CCIThreshold*AvgRateIndex，就可以將CCI的值設(shè)置為單位1。否則，將其設(shè)置為零。在該例子中，如果對應(yīng)于被接收DRC的當(dāng)前RateIndex是平均質(zhì)量的120％或者更高，那么CCI將指示相對較好的信道狀況。
預(yù)占指在目的地用戶對FL傳輸進(jìn)行解碼之前將其終止。如果出現(xiàn)非常高優(yōu)先級數(shù)據(jù)而FL上的所有四個交織(interlace)被相對較低速率的用戶占用，那么就可以使用預(yù)占。調(diào)度算法目前不提供對正在進(jìn)行的傳輸進(jìn)行預(yù)占的方式。其一個原因是除非仔細(xì)進(jìn)行監(jiān)測，否則不受控制的預(yù)占可能導(dǎo)致容量損失。
這里所采用的方法是為了避免可能需要預(yù)占的境況。如上文所提到的，一個這種狀況是所有四個交織被低速率用戶所占用。為了避免這種情況，可以利用簡單的方法。一種方法是對于具有16時隙和8時隙跨度的格式，不允許超過固定數(shù)目的該格式的同時傳輸。作為例子，可以將該數(shù)目設(shè)置為2或3。
一個實施例對用戶的解碼性能進(jìn)行監(jiān)測，所述用戶發(fā)送NULLDRC并且在分組中被服務(wù)。取決于在這些NULL-到-速率情況上所測量到的PER，可能為每個用戶打開/關(guān)閉NULL-到-速率變換。類似地，如果被收集的統(tǒng)計指示接入終端對這些分組進(jìn)行解碼是充分可靠的，就還可能打開/關(guān)閉在對RTx/DARQ隊列以及在NULL-到-速率實例中具有無限D(zhuǎn)elayBound的流的隊列進(jìn)行服務(wù)上的限制。
用于吞吐量靈敏流的比特和比特填充量度系數(shù)提供了在僅有BE系統(tǒng)中的成比例公平(例如對于所有的流，TargetThroughput＝0且GoSFactor＝1)，該僅有BE系統(tǒng)中的用戶具有大量要接收的數(shù)據(jù)?？梢砸灶愃频姆绞綄⒘慷认禂?shù)的形式應(yīng)用到其它調(diào)度器。為此目的，可以將用于吞吐量靈敏流的量度系數(shù)表示為MetricTS=1f(AvgThroughput)h(AvgRequestedRate)]]>其中，其中f(.)h(.)是一般函數(shù)，并且AvgRequestedRate是用戶的平均請求速率。設(shè)置f(x)＝x和h(x)＝x，這產(chǎn)生大約相等-GoS的調(diào)度器。
如下文所總結(jié)的，在1x EV-DO規(guī)范的版本A中所定義的增強前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議在多用戶分組之后對用戶進(jìn)行服務(wù)上施加約束。版本A規(guī)范聲明如果遇到下列情況，將時隙t定義為較早時隙s的延續(xù)c.接入終端是分組的潛在目標(biāo)，該分組的傳輸在時隙s中開始。
d.時隙t在與時隙s相同的FL交織中，即，t-s＝0(模4)。
e.s＜t＜s+4N，其中，N表示對應(yīng)于在時隙s期間起作用的DRC值的DRC索引的跨度。
f.在時隙t之前，接入網(wǎng)絡(luò)還沒有接收到用于分組的肯定確認(rèn)，該分組的傳輸在時隙s中開始。
如果接入終端是由在時隙s中開始的扇區(qū)發(fā)送的潛在分組目標(biāo)，那么接入網(wǎng)絡(luò)在任意時隙t中將不把新的分組從相同的FL數(shù)據(jù)源發(fā)送到接入終端，其中，時隙t是時隙s的延續(xù)。
上文所聲明的限制對在多用戶分組之后可以對哪些用戶進(jìn)行服務(wù)施加了約束。作為例子，如果接入網(wǎng)絡(luò)將多用戶分組提供給一組隨后提早終止的用戶，那么在被服務(wù)分組的延續(xù)期間，接入網(wǎng)絡(luò)不能將任何分組(單用戶或多用戶)提供給在之前分組中沒有被服務(wù)但是與其格式兼容的用戶。在一種情況下，接入網(wǎng)絡(luò)對153.6Kbps多用戶分組進(jìn)行服務(wù)，具有由該分組傳送的數(shù)據(jù)的用戶在少于4個時隙中對分組進(jìn)行解碼。如果接入網(wǎng)絡(luò)立即在同一個交織上對另一個153.6Kbps多用戶分組進(jìn)行服務(wù)，那么將不允許在新的傳輸中對實際請求了153.6Kbps或者任何具有4個時隙跨度的DRC、但是沒有在之前分組中被服務(wù)的用戶進(jìn)行服務(wù)。因此，在新的傳輸中，只有那些請求了具有小于4個時隙的跨度的DRC的用戶、即典型地在較好信道狀況上的用戶可以被服務(wù)。但是這使得甚至更可能提早對新的分組進(jìn)行解碼。該鏈可以繼續(xù)直到耗盡具有較高幾何條件用戶的隊列為止。與此同時，將不對正在請求具有4個時隙跨度的DRC的較低幾何條件的用戶進(jìn)行服務(wù)。該結(jié)果對于較低幾何條件用戶來說將是過多的延遲，并且對于較高幾何條件用戶來說將是可能很小的延遲增加。
注意，在上文的描述中所提供的實施例、方面和例子與支持高速分組數(shù)據(jù)協(xié)議的系統(tǒng)相關(guān)。為了清楚起見以及對所提出想法的理解，給出了該系統(tǒng)。可選系統(tǒng)可以實現(xiàn)在這里所提出的用于自適應(yīng)延遲管理和調(diào)度的方法和裝置。
這樣，已經(jīng)描述了用于在通信系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸調(diào)度的新穎和改進(jìn)的方法和裝置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解通過電壓、電流、電磁波、電磁場或粒子、光場或粒子、或者其任意組合方便地表示可以在貫穿上文的描述中被參考的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、符號以及碼片。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將意識到可以以電子硬件、計算機軟件或者其組合來實現(xiàn)結(jié)合這里所公開的實施例描述的各種示例性邏輯方框、模塊、電路和算法步驟。通常，按照它們的功能對各種示例性部件、方框、模塊、電路和步驟進(jìn)行描述。將功能實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于特定的應(yīng)用以及施加在整個系統(tǒng)上的設(shè)計約束。熟練的技術(shù)人員認(rèn)識到在這些境況下硬件和軟件的可交換性，并且認(rèn)識到如果為每個特定的應(yīng)用最好地實現(xiàn)所描述的功能。作為例子，可以以數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、諸如寄存器和FIFO的分立硬件部件、執(zhí)行一組固件指令的處理器、任意常規(guī)可編程軟件模塊和處理器、或者設(shè)計為實現(xiàn)這里所描述的功能的任意組合來實現(xiàn)或執(zhí)行結(jié)合這里所公開的實施例描述的各種示例性邏輯方框、模塊、電路和算法步驟。方便地，處理器可以是微處理器，但是可替換地，處理器可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器、可編程邏輯器件、邏輯元件陣列、或者狀態(tài)機。軟件模塊可以駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或者本領(lǐng)域中已知的任何其它形式的存儲介質(zhì)中。有利地，將示例性處理器連接到存儲介質(zhì)，以便從存儲介質(zhì)讀取信息并且將信息寫入存儲介質(zhì)?？商鎿Q地，可以將存儲介質(zhì)集成到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在電話或其它用戶終端中。可替換地，處理器和存儲介質(zhì)可以駐留在電話或其它用戶終端中。可以將處理器實現(xiàn)為DSP和微處理器的組合，或者將其實現(xiàn)為與DSP核相關(guān)聯(lián)的兩個微處理器，等等。
這樣，已經(jīng)表示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，對本領(lǐng)域的一名普通技術(shù)人員來說，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對這里所公開的實施例進(jìn)行許多變更，這將是顯而易見的。因此，除了與下列權(quán)利要求一致之外，本發(fā)明不受限制。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線通信系統(tǒng)中對傳輸實例進(jìn)行調(diào)度的方法，包括接收來自多個移動用戶的信道狀況指示符，其中，所述信道狀況指示符對應(yīng)于前向鏈路通信；為所述多個移動用戶確定延遲標(biāo)準(zhǔn)；以及為所述多個移動用戶確定傳輸調(diào)度，其中，所述傳輸調(diào)度是所述延遲標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)。
2.一種用于在無線通信系統(tǒng)中對傳輸實例進(jìn)行調(diào)度的方法，包括對多個傳輸隊列進(jìn)行評估，以識別與每個傳輸隊列相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用流的延遲靈敏度和吞吐量靈敏度；從所述多個傳輸隊列中生成候選傳輸實例組；從所述組中選擇一個候選傳輸實例；以及準(zhǔn)備所述選擇的候選傳輸實例以用于傳輸。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，生成所述候選傳輸實例組包括為每個隊列生成比特量度；以及為每個隊列生成比特填充量度。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，選擇一個候選傳輸實例包括生成分組量度以作為所述比特量度的函數(shù)；以及將所述組中的候選傳輸實例的所述分組量度進(jìn)行比較。
全文摘要
用于對具有不同服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求的資源進(jìn)行分配的自適應(yīng)延遲管理裝置和方法。前向鏈路(FL)調(diào)度器通過根據(jù)諸如盡力而為(BE)和快速轉(zhuǎn)發(fā)(EF)的優(yōu)先級類型處理未決的數(shù)據(jù)隊列來準(zhǔn)備傳輸實例。將來自多個隊列的數(shù)據(jù)比特填充入傳輸實例。使用多種量度以便為傳輸生成候選組，并且然后從該候選組中選擇和構(gòu)造下一個傳輸實例。
文檔編號H04Q7/38GK1981493SQ200580022282
公開日2007年6月13日 申請日期2005年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月5日
發(fā)明者彼得·J·布萊克, 穆罕默德·居雷爾利, 穆罕默德·亞武茲, 那伽·布尚 申請人:高通股份有限公司