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CN102415034A - 存在功率受限用户时的上行链路无线电资源分配 - Google Patents

存在功率受限用户时的上行链路无线电资源分配 Download PDF

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CN102415034A CN2010800189935A CN201080018993A CN102415034A CN 102415034 A CN102415034 A CN 102415034A CN 2010800189935 A CN2010800189935 A CN 2010800189935A CN 201080018993 A CN201080018993 A CN 201080018993A CN 102415034 A CN102415034 A CN 102415034A
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Abstract

OFDMA系统中的基站，其确定用于要由移动台传送的特定大小的分组的调制和编码方案。基站调度移动台所进行传输并传送分组。基站包含处理单元，其确定对于调制和编码方案传送分组所需的时间-频率资源的数量；基于所用的时间-频率资源的数量和在移动台可用的功率确定SINR；确定传输速率作为传送的分组大小与所用的时间-频率资源的数量的比；如果确定的SINR低于该调制和编码方案所需的阈值SINR，则将该速率设置为0；以及选择具有最高传输速率的调制和编码方案。基站包含存储调制和编码方案的存储器。

Description

存在功率受限用户时的上行链路无线电资源分配
技术领域
本发明涉及OFDMA系统中上行链路上的传送。(本文所用的对“本发明”或“发明”的提及涉及示范实施例，并不一定涉及所附权利要求书包含的每个实施例。)更具体地说，本发明涉及在OFDMA系统中以作为分配和功率界限的函数的传输速率在上行链路上传送。
背景技术
这部分打算向读者介绍可涉及本发明各个方面的现有技术的各个方面。以下论述打算提供便于更好理解本发明的信息。从而，应该理解，以下论述中的陈述要就此而论来阅读，而不是现有技术的接纳。
本发明解决在OFDMA系统中在上行链路上分配无线电资源的问题。在OFDMA系统(诸如IEEE 802.16e上行链路或者称为WiMAX)中，通常采用功率控制来防止接收器处频率副载波上接收信号强度的大变化。然而，小区中的一小部分用户终端可能处于不利的情形，由此它们的最大传送功率低于满足功率控制标准所需的。这样，用户终端是功率受限的，并且只是以最大功率传送。随着满足功率控制标准所需的功率与最大传送功率之间差的增大，用户终端的SINR也减小了。在OFDMA系统中，分配给用户的带宽可能改变。降低分配给功率受限用户终端的带宽改进了它们的信号损伤比，导致无错通信的更高概率，即使在可能更低的速率也是如此。每个传送符号的位数由调制和编码方案(MCS)确定。每个MCS具有SINR阈值(在其以上误块率低于某个预先规定标准)。给定用户终端要传送的请求的位数，必须确定无线电资源分配。所述资源分配由规定数量的时隙和用在那些时隙中的特定MCS指配构成。时隙是时间-频率资源块，其中若干时隙在时间上级联形成子信道。每个子信道的时隙数量取决于部署参数。对于功率受限用户终端，MCS指配取决于SINR，SINR取决于指配的子信道数量，子信道数量又取决于要传送的位数和所用的MCS。由此，在判定OFDMA系统的上行链路中无线电资源分配的各种分量所用的标准之间，存在循环互相关。这导致如下观测结论：
1.对于一些分组大小，存在如下情况：对应于较高传输速率的MCS总是比对应于较低传输速率的MCS更有益于使用。
2.非延迟敏感的分组的分段允许导致更大谱效率的优化。
本发明解决了在将这些因素考虑进去的这种系统中分配无线电资源的问题。
发明内容
确定用于某上行链路传输的调制和编码方案是OFDMA系统中基站功能性的一部分。在本发明的一个实施例中，基站基于移动台请求的字节数量、移动台的功率约束和队列中等待传输的其它分组的状态来确定所用的最佳调制和编码方案。当可用于移动台(MS)的传送功率受限时，基站基于到用户的所述分配所跨越的频率带宽考虑每个副载波SINR的变化。
在本发明的一个实施例中，具有受限的可用传送功率的MS要传送的分组被分段，并在多个传输时间间隔上传送，以便实现更大的传输效率。当调度上行链路的带宽由基站或网络节点执行时，确定将分组分段是否由于功率限制而导致由MS使用的资源更少。以这种方式分段仅用在系统载荷高并且存在可在通过使用分段释放的资源中传送的其它分组在队列中等待时。另外，进行使用分段的分组调度，同时确保满足对分组传递的延迟约束。
在一个实施例中，存在OFDMA系统中的基站(BS)，其确定用于要由移动台(MS)传送的特定大小的分组的调制和编码方案。基站包括处理单元，该处理单元确定对于调制和编码方案传送所述分组所需的时间-频率资源的数量，基于所用的时间-频率资源的数量和在所述移动台可用的功率确定SINR，确定传输速率作为传送的分组大小与所用的时间-频率资源的数量的比，如果确定的SINR低于所述调制和编码方案所需的阈值SINR，则将速率设置为0，以及选择具有最高传输速率的调制和编码方案。基站包括存储调制和编码方案的存储器。
在一个实施例中，存在一种在OFDMA系统中调度移动台所进行传输的基站。基站包括处理单元，处理单元确定调制和编码方案以及分组在它要由移动台在一个传输时间间隔中传送时占用的时间-频率资源的数量；其确定调制和编码方案以及所述分组在它被分段并在两个或更多传输时间间隔上传送时占用的时间-频率资源总数；以及调度占用最小数量时间-频率资源的若干传输时间间隔上的传输。基站包括存储器，在存储器中存储所述调制和编码方案。
在一个实施例中，存在一种调度移动台所进行传输的基站。基站包括至少一个队列用于存储分组。基站包括处理单元，处理单元关于必须在其内传送分组的、开始于当前帧(以帧数为单位)的持续时间进行确定，并将所述持续时间在阈值以下的分组标记为延迟敏感分组；其调度所有延迟敏感分组；如果仍有时间-频率资源可用，则其调度非延迟敏感分组；确定是否所有时间-频率资源都被占用，以及是否还有分组在所述队列中等待，其指示高系统载荷；在高系统载荷条件下，确定将任何所述非延迟敏感分组分段是否能减少用于所述非延迟敏感分组的资源数量；以及将可用更少资源传送的分组分段，并使用所得到的未占用的时间-频率资源调度更多分组。
在一个实施例中，存在传送分组的移动台。移动台包括用于存储分组的队列。移动台包括处理单元，如果所述基站分配的资源大小小于使用基站规定的调制和编码方案队列中任何分组所需的资源，则处理单元将大多数延迟敏感分组分段。移动台包括网络接口，该网络接口在基站分配的资源中传送大多数延迟敏感分组。如果所述基站分配的资源大小大于使用基站规定的调制和编码方案队列中至少一个分组所需的资源，则处理单元使用打包和分段发送大多数延迟敏感分组以在基站分配的资源中传送。如果所述基站分配的资源匹配使用所述基站规定的调制和编码方案传送一个或多个延迟敏感分组所需的资源大小，则所述网络接口在所述基站分配的资源中传送所述大多数延迟敏感分组。
在一个实施例中，存在一种在OFDMA系统中确定用于要由移动台(MS)传送的特定大小的分组的调制和编码方案的方法。该方法包括如下步骤：用处理单元确定对于调制和编码方案传送所述分组所需的时间-频率资源的数量。存在如下步骤：用所述处理单元基于所用的时间-频率资源的数量和在所述移动台可用的功率确定SINR。存在如下步骤：用所述处理单元确定传输速率作为传送的分组大小与所用的时间-频率资源的数量的比。存在如下步骤：如果确定的SINR低于所述调制和编码方案所需的阈值SINR，则用所述处理单元将速率设置为0。存在如下步骤：用所述处理单元选择具有最高传输速率的调制和编码方案。
在一个实施例中，存在一种OFDMA系统中的基站调度移动台所进行传输的方法。该方法包括如下步骤：用处理单元确定调制和编码方案以及分组在它要由移动台在一个传输时间间隔中传送时占用的时间-频率资源的数量。存在如下步骤：用所述处理单元确定调制和编码方案以及所述分组在它被分段并在两个或更多传输时间间隔上传送时占用的时间-频率资源总数。存在如下步骤：用所述处理单元调度占用最小数量时间-频率资源的若干传输时间间隔上的传输。
在一个实施例中，存在基站调度移动台所进行传输的方法。该方法包括如下步骤：处理单元关于必须在其内传送分组的、开始于当前帧(以帧数为单位)的持续时间进行确定，并将所述持续时间在阈值以下的分组标记为延迟敏感分组。存在如下步骤：用所述处理单元调度所有延迟敏感分组。存在如下步骤：如果仍有时间-频率资源可用，则用所述处理单元调度非延迟敏感分组。存在如下步骤：用所述处理单元确定是否所有时间-频率资源都被占用，以及是否还有分组在队列中等待，其指示高系统载荷。存在如下步骤：在高系统载荷条件下，用所述处理单元确定将已经调度的任何所述非延迟敏感分组分段是否能减少用于所述非延迟敏感分组的资源数量。存在如下步骤：用所述处理单元将可用更少资源传送的分组分段，并使用所得到的未占用的时间-频率资源调度更多分组。
在一个实施例中，存在移动台传送分组的方法。该方法包括如下步骤：如果所述基站分配的资源大小小于使用所述基站规定的调制和编码方案队列中任何分组所需的资源，则用处理单元将大多数延迟敏感分组分段以用网络接口在基站分配的资源中传送。存在如下步骤：如果所述基站分配的资源大小大于使用所述基站规定的调制和编码方案队列中至少一个分组所需的资源，则使用所述处理单元进行的打包和分段发送大多数延迟敏感分组以在所述基站分配的资源中传送。存在如下步骤：如果所述基站分配的资源匹配使用所述基站规定的调制和编码方案传送一个或多个延迟敏感分组所需的资源，则用所述网络接口在所述基站分配的资源中传送所述大多数延迟敏感分组。
附图说明
在附图中例证了本发明的优选实施例和实践本发明的优选方法，附图中：
图1示出了可对于各种调制和编码方案实现的、作为在固定SNR的分组大小的函数的传输速率。
图2示出了可对于各种调制和编码方案实现的作为固定分组大小的SNR的函数的传输速率。
图3示出了根据本发明在MS的过程。
图4示出了在BS的、用于在考虑到MS处的功率约束情况下进行调制和编码方案选择的过程。
图5示出了在BS的、结合本发明的特征的调度过程的实施例。
图6是本发明的MS的框图。
图7是本发明的BS的框图。
具体实施方式
在OFDM系统(诸如IEEE 802.16e)中，依据请求的、用于在MAC协议数据单元(PDU)中传输的字节数量，由移动台(MS)进行带宽请求。每个带宽请求与和服务流ID(SFID)具有一对一关系的连接标识符(CID)相关，所述服务流ID(SFID)与服务质量(QoS)参数集相关联。由此，BS具有关于与每个带宽请求对应的QoS的信息，使得各种请求的延迟约束都是已知的。然而，当对MS进行带宽许可时，它与MS的基本管理CID相关联，并不与各种用户数据服务流的各个CID相关联。由此，MS可选择对于它正在支持的任何服务流使用许可的带宽分配。应该注意，BS可通过控制消息获得有关在MS的最大可用功率和当前传送的功率的信息。
在本发明的操作中，本发明的主要方面描述如下：
●非延迟敏感的分组被分段，以便减小分组占用的总无线电资源的数量，并由此增大系统的谱效率。通常可打包或级联以便在单个帧中传输的分组在分开的帧中传送以增大谱效率。
●可打包或级联的分组在分开的帧中的分段或传输仅用在队列16中存在比在当前帧中能传送的更多的分组时，即在载荷高时。
●队列16中非延迟敏感的分组可不按顺序传送，以增大谱效率。
●描述了在BS处随后的过程，其选择用于固定大小分组的上行链路传输的MCS，将所用的副载波数量对SINR的影响考虑进去。对于某些分组大小选择更高速率MCS可能更有益的事实被结合到该过程中。对于一些分组大小将某些MCS选项的冗余考虑进去了。
●提供了将所有以上因素都考虑进去的、要在BS执行的调度算法的实施例。
●描述了在MS处跟随的、用于在给定来自BS的带宽分配的情况下选择用于传输的分组的过程。该过程对于通过使用分组在分开的帧中的分段和传输来实现在高载荷可实现的谱效率增益是不可缺的。
在下文，如果必须在当前帧中传递分组，则分组被定义为延迟敏感的。没有这种要求的分组被视为非延迟敏感的，使得它们可在这个帧中或在随后帧中被调度。在将在BS在更高层传递的要求、处理延迟等考虑进去之后，确定有关当前帧中传输的要求。由此，如果处理和其它延迟约束总计2个帧，并且数据必须在帧N中被发送到更高层，则分组在N-2变得延迟敏感。
在本发明的实施例中，当功率受限用户要传送的分组是非延迟敏感时，它可被分段以便以谱方面更加有效方式传送这些位。作为示例，考虑在所有功率都集中在一个子信道上的情况下上行链路SNR为8.5dB的功率受限用户。用户需要在配置有35∶12下行链路与上行链路比(DL/UL比)的WiMAX系统的上行链路上传送576位长的分组。35∶12 DL/UL比指示，在帧(除了传送和接收时间间隙)中总共47个符号中，35个被分配给DL，并且12被分配给UL。形成子信道的副载波的排列被认为是PUSC，其是WiMAX系统中的默认排列。在这种排列中，在时间上三个符号并且在频率上一个子信道形成“时隙”，其中每个时隙含有48个副载波。
图1示出了在所考虑的功率约束下作为分组大小的函数由每个MCS获得的速率，以位/时隙为单位。每个MCS的速率都是二进制变量，其中如果所需的SNR高于当前的SNR，则速率为0，否则为取决于调制阶数和码率的固定值。对于任何给定分组大小，应该选择具有最佳速率的MCS。当由于子信道数量增大超过MCS可支持的极限，分组大小增长超过特定阈值时，对于每个MCS，速率都降到0。例如，在图1考虑的情形中，16QAM码率1/2只能支持使用一个子信道。如果子信道数量增加到2，则SNR下降3dB到5.5dB，这对于16QAM码率1/2太低。由此，误块率超过期望阈值(通常10％)，并且满足误块率标准的同时可支持的速率降到0。对于一个子信道，在一个子信道即4个时隙中可支持的最大分组大小为96*4＝384。因此，附图示出，当分组大小超过384位时，16QAM码率1/2MCS的可支持速率降到0。该图同样也反映了其它MCS的由于功率约束引起的限制。
从图1中显然的是，将必须使用三个子信道以及QPSK码率1/2调制和编码方案传送上面考虑的情形中的576位分组。这将需要总共576/48＝12个时隙。现在考虑将分组分段成两个部分。这将需要附加48位通用MAC标题(GMH)和两个13位分段子标题(FSH)的传输。由此，我们将需要传送48+2*13＝74个附加位或总共576+74＝650个位。由于这不是8的倍数，因此我们将需要传送6个附加填充位，导致总共有656位需要传输。为了作为两个分段传送这个，我们可将这个分成两个部分，一个具有384位，在当前帧中传送，而另一个具有272位，在随后帧中传送。从图1中显然的是，假设SNR在随后帧中未改变，所述传输都能使用16-QAM码率1/2的MCS。第一传输将需要384/96＝4个时隙，而第二传输将需要ceil(272/96)＝3个时隙。由此，576位的原始有效载荷可在包含由分段引起的开销的总共7个时隙中传送。由此，分段导致节省了5个时隙，即，在谱效率方面5/12＝41.67％的增益。
应该注意，不只通过将单个分组分段，而且当需要传输的多个分组代替打包或级联在一起而在分开的帧中传送时，获得了谱效率方面的增益。当来自较高层的多个服务数据单元(SDU)被打包到单个协议数据单元(PDU)中时，实现了打包。当使用级联时，多个PDU被级联，并在单个编码块中发送。由此，当调度器决定不将分组打包或级联在一起时，在一些情况下可增强谱效率。
为了最大化系统吞吐量，潜在地可级联的分组在分开的帧中的分段或传输仅在高载荷条件下是符合需要的。也就是说，如果其它用户可使用已经释放的时隙，则使用较少时隙并推迟分组分段的传输或许多打包分组中的少数打包分组，是有用的。在没有其它用户利用空时隙的低载荷条件下，这是不必要的。应该注意，在MS是严格覆盖受限的情况下，即使在低载荷条件下，分段也可能是必需的。然而，在这种情形下，分段不是许多选项之一，而是唯一选项。
图2示出了OFDMA上行链路上的功率受限用户的另一个关注的属性，即，在某些SNR和分组大小范围中可能根本不用某一MCS。对于在该图中考虑的8.5dB的SNR，假设在单个子信道上传输，显然QPSK码率3/4MCS未用于任何分组大小。当分组大小在大约390位以下时，使用的最佳MCS是16QAM码率1/2，并且当分组大小在390位以上时，最好使用QPSK码率1/2。然而，并非在所有SNR都是该情况。可从不同角度观察相同属性，如图2中所示。该图示出了对于早前考虑的相同三个MCS可实现的、作为采用单个子信道上传输的情况下SNR的函数的速率，以位/时隙为单位。假设分组大小为384位。从该图中可以看到，QPSK码率3/4MCS决不会用于这个分组大小。
当用户不是功率受限的时，以上观测结论不成立，即，超过其使用MCS变为可行的阈值SNR根据MCS可实现的速率增大。在本发明的实施例中，在将图1和2中捕获的效应考虑进去之后，在上行链路上调度功率受限用户。
在一个实施例中，存在传送分组的移动台11，如图3和6中所示的。移动台11包括用于存储分组的队列16。移动台11包括将大多数延迟敏感分组分段的处理单元14。移动台11包括网络接口12，如果基站10分配的资源大小小于使用基站10规定的调制和编码方案队列16中任何分组所需的资源，则网络接口12在基站10分配的资源中传送大多数延迟敏感分组。如果基站10分配的资源大小大于使用基站10规定的调制和编码方案队列16中至少一个分组所需的资源，则处理单元14使用打包和分段发送大多数延迟敏感分组以在基站10分配的资源中传送。如果基站10分配的资源匹配使用基站10规定的调制和编码方案传送一个或多个延迟敏感分组所需的资源大小，则网络接口12在基站10分配的资源中传送大多数延迟敏感分组。
在一个实施例中，存在移动台11传送分组的方法，如图3和6中所示。该方法包括如下步骤：如果基站10分配的资源大小小于使用基站10规定的调制和编码方案队列16中任何分组所需的资源，则用处理单元14将大多数延迟敏感分组分段以用网络接口12在基站10分配的资源中传送。存在如下步骤：如果基站10分配的资源大小大于使用基站10规定的调制和编码方案队列16中至少一个分组所需的资源，则使用处理单元14进行的打包和分段发送大多数延迟敏感分组以在基站10分配的资源中传送。存在如下步骤：如果基站10分配的资源匹配使用基站10规定的调制和编码方案传送一个或多个延迟敏感分组所需的资源大小，则用网络接口12在基站10分配的资源中传送大多数延迟敏感分组。
在WiMAX系统中，依据请求的、用于在MAC协议数据单元(PDU)中传输的字节数量，由移动台(MS)进行带宽请求。每个带宽请求与和服务流ID(SFID)具有一对一关系的连接标识符(CID)相关，服务流ID(SFID)与服务质量(QoS)参数集相关联。由此，BS具有关于与每个带宽请求对应的QoS的信息，使得各种请求的延迟约束都是已知的。然而，当对MS进行带宽许可时，它与MS的基本管理CID相关联，并不与各种用户数据服务流的各个CID相关联。由此，MS可选择对于它正在支持的任何服务流使用许可的带宽分配。应该注意，BS可通过控制消息获得有关在MS的最大可用功率和当前传送的功率的信息。
WiMAX的以上属性隐含着，当BS进行涉及如上所述的分组分段的调度判定时，它不能显式地向MS传递那个判定。在用于例证分段的益处的示例中，考虑具有两个服务流的MS，一个需要传输576位，而另一个具有相同或可能不同的QoS要求，并且需要传输不同数量的位。对于两个服务流使用它们的各个CID进行带宽请求。BS可决定在当前帧仅对于第一服务流提供带宽，并在后面出现的帧中对于第二服务流提供带宽。对于第一服务流，MS将请求576位的带宽分配，但是BS可判定，更有效的是，MS将576位分组作为两个分组传送，一个384位长，而另一个272位长。由此，它可仅为384位分配带宽。由于CID未规定用于该分配，因此MS可以多种方式使用这个缩减的分配。例如，它可选择将其用于第二服务流。在本发明的一个实施例中，当MS检测到分配不匹配其带宽请求中的任一个，并且通过级联其队列16中的分组不能完全利用该分配时，它会将其分组之一分段，并在提供的分配内传送一个分段。进行该分段使得传送的分段将完全利用提供的分配。图3中示出了根据本发明上述方面在MS的过程。该图除了分段之外还示出了使用打包和级联，以便填充带宽分配。
现在参考其图4、5和7，示出了OFDMA系统中的基站10(BS)，其确定用于由移动台11(MS)传送的特定大小的分组的调制和编码方案。基站10包括处理单元14，该处理单元确定对于调制和编码方案传送分组所需的时间-频率资源的数量，基于所用的时间-频率资源的数量和在移动台11可用的功率确定SINR，确定传输速率作为传送的分组大小与所用的时间-频率资源的数量的比，如果确定的SINR低于所述调制和编码方案所需的阈值SINR，则将速率设置为0，以及选择具有最高传输速率的调制和编码方案。基站10包括存储调制和编码方案的存储器。
存储器可具有取决于分组大小并由处理单元14考虑的调制和编码方案的列表。基站10可包含存储器，该存储器具有对于分组大小范围而言相同并由处理单元14考虑的调制和编码方案的列表。
参考图4、5和7，在一个实施例中，存在一种在OFDMA系统中确定用于要由移动台11(MS)传送的特定大小的分组的调制和编码方案的方法。该方法包括如下步骤：用处理单元14确定对于调制和编码方案传送所述分组所需的时间-频率资源的数量。存在如下步骤：用处理单元14基于所用的时间-频率资源的数量和在移动台11可用的功率确定SINR。存在如下步骤：用处理单元14确定传输速率作为传送的分组大小与所用的时间-频率资源的数量的比。存在如下步骤：如果确定的SINR低于所述调制和编码方案所需的阈值SINR，则用处理单元14将速率设置为0。存在如下步骤：用处理单元14选择具有最高传输速率的调制和编码方案。
存储器中可存在取决于分组大小的、由处理单元14考虑的调制和编码方案列表。考虑的调制和编码方案列表对于分组大小范围而言可以是相同的。
图4示出了BS之后进行的用于在已知特定数量的字节需要由MS传送的情况下分配若干时隙和MCS的过程。该过程将对MS的功率约束影响和上述所得到的MCS选项的冗余考虑进去了。
在一个实施例中，如图4、5和7中所示的，存在一种在OFDMA系统中调度移动台11所进行传输的基站10。基站10包括处理单元14，该处理单元确定调制和编码方案以及分组在它要由移动台11在一个传输时间间隔中传送时占用的时间-频率资源的数量；其确定调制和编码方案以及所述分组在它被分段并在两个或更多传输时间间隔上传送的情况下占用的时间-频率资源总数；以及调度占用最小数量时间-频率资源的若干传输时间间隔上的传输。基站10包括存储器，在存储器中存储调制和编码方案。
仅当满足SINR阈值时，处理单元14才可选择调制和编码方案。处理单元14可选择考虑的若干传输时间间隔，以便满足对分组传递的延迟约束。基站10可包含具有分组的队列16，并且其中仅当存在可用于在当前传输时间间隔中占用资源的其它分组在队列16中等待时，处理单元14才考虑两个或更多传输时间间隔上的传输。基站10可包含队列16，其中仅在先前调度过程已在当前传输时间间隔中将所有资源都指配给队列16中的分组之后，并且还有分组在队列中等待传输时，处理单元14才考虑两个或更多传输时间间隔上的传输。
在一个实施例中，如图4、5和7中所示的，存在调度移动台11所进行传输的基站10。基站10包括至少一个队列16用于存储分组。基站10包括处理单元14，该处理单元关于必须在其内传送分组的、开始于当前帧(以帧数为单位)的持续时间进行确定，并将持续时间在阈值以下的分组标记为延迟敏感分组；其调度所有延迟敏感分组；如果仍有时间-频率资源可用，则其调度非延迟敏感分组；确定是否所有时间-频率资源都被占用，以及是否还有分组在队列16中等待，其指示高系统载荷；在高系统载荷条件下，确定将任何非延迟敏感分组分段是否能减少用于非延迟敏感分组的资源数量；以及将可用更少资源传送的分组分段，并使用所得到的未占用的时间-频率资源调度更多分组。
基站10可包含网络接口12，该网络接口以与非延迟敏感分组进入队列的顺序不同的顺序传送所述非延迟敏感分组。基站10可至少包含第二队列20，并且其中延迟敏感分组和非延迟敏感分组存储在分开的队列中。基站10可至少包含第二队列，其中等待传送的分组的分段存储在分开的队列中。
在一个实施例中，存在一种在OFDMA系统中基站10调度移动台11所进行传输的方法，如图4、5和7中所示。该方法包括如下步骤：用处理单元14确定调制和编码方案以及分组在它要由移动台11在一个传输时间间隔中传送时占用的时间-频率资源的数量。存在如下步骤：用处理单元14确定调制和编码方案以及分组在它被分段并在两个或更多传输时间间隔上传送时占用的时间-频率资源总数。存在如下步骤：用处理单元14调度占用最小数量时间-频率资源的若干传输时间间隔上的传输。
仅当满足SINR阈值时，处理单元14才可选择调制和编码方案。处理单元14可选择考虑的若干传输时间间隔，以便满足对分组传递的延迟约束。仅当存在可用于在当前传输时间间隔中占用资源的其它分组在队列16中等待时，处理单元14才可考虑两个或更多传输时间间隔上的传输。仅在先前调度过程已在当前传输时间间隔中将所有资源都指配给队列16中的分组之后，并且还有分组在队列中等待传输时，处理单元14才可考虑两个或更多传输时间间隔上的传输。
在一个实施例中，存在基站10调度移动台11所进行传输的方法。该方法包括如下步骤：处理单元14关于必须在其内传送分组的、开始于当前帧(以帧数为单位)的持续时间进行确定，并将持续时间在阈值以下的分组标记为延迟敏感分组。存在如下步骤：用处理单元14调度所有延迟敏感分组。存在如下步骤：如果仍有时间-频率资源可用，则用处理单元14调度非延迟敏感分组。存在如下步骤：用处理单元14确定是否所有时间-频率资源都被占用，以及是否还有分组在队列16中等待，其指示高系统载荷。存在如下步骤：在高系统载荷条件下，用处理单元14确定将已经调度的任何非延迟敏感分组分段是否能减少用于非延迟敏感分组的资源数量。存在如下步骤：用处理单元14将可用更少资源传送的分组分段，并使用所得到的未占用的时间-频率资源调度更多分组。
可由网络接口12以与非延迟敏感分组进入队列的顺序不同的顺序传送所述非延迟敏感分组。延迟敏感分组和非延迟敏感分组可存储在分开的队列16中。等待传送的分组的分段可存储在分开的队列中。
图5中示出了根据本发明在BS的调度算法的示范实施例。调度算法结合了本发明的如下主要方面：
1.将分组在分开的无线电帧中分段或在分开的无线电帧中向用户传输分组实现了较高谱效率。
2.仅当队列16中存在的分组比在当前帧中能传送的分组更多时，即在高载荷高时，才使用在分开的帧中的分段或传输来增强谱效率。
3.当分组是非延迟敏感的情况下不按顺序传输队列16中的分组以增强谱效率。
4.考虑了每个频音SINR和MCS选择与到MS的传输的大小的相关性，并考虑了对于某些分组大小所得到的MCS选项的冗余。
在开始时所有用户的所有CID的分组都进入主队列(Q1)。以可容忍延迟的递增顺序在队列中对分组分类。定义用户状态，该用户状态包括三个量，即分配给用户的MCS、分配给用户的时隙数量和用户要传送的字节数量。当分组跳出队列时，更新这个状态。图4中的过程对于实现图5中标为D1和D2的判定框是必需的。对于两个判定框，图4中的过程用于确定MCS对于分组的传输是否具有足够高的SINR。如果是这种情况，则附加地在判定框D1中，确定是否有计算的所需时隙数量可用。
图5中描述的算法可总结如下。存在关于在其以上分组变成延迟敏感的延迟阈值进行的确定。该算法其特征可在于具有三个阶段：
●在第一阶段，延迟敏感的分组被指配了空时隙，其中指配的时隙数量和对应的MCS取决于图4中所规定的功率约束。如果延迟敏感分组不适合在其余的时隙中，则它可被分段以填满所有时隙。对于当前帧未调度的分段进入临时队列22，Qf。如果分组不被分段，但在这个阶段不能在当前帧中传送，则它们进入另一个临时队列22，Q2。这个第一阶段中的目标是寻址所有延迟敏感分组。
●如果所有延迟敏感分组都已经被调度，并且仍存在一些时隙可用于分配，则第二阶段发生。在这种情况下，其余分组被指配，同时保持当前对于每个用户指配的相同MCS。试图对于之前被指配发送延迟敏感分组的MS保持相同MCS的目的是保持最高的可能速率，同时服务队列中的其余分组。在这个阶段，分组可被分段，并还可不按队列中的顺序传送。
●如果在前两个阶段中已经考虑了主队列(Q1)中的所有分组，并且仍然还有时隙可用，则第三阶段发生。如果没有时隙可用，则可能本该被打包或级联的分组在分开的帧中的分段和传输最大化了谱效率，同时遵守了延迟约束。然而，如果在阶段1和2之后还有时隙可用，这显然指示低载荷条件。因此，没必要使用分组在分开的帧中的分段和传输最大化速率。相反，可使用其余时隙传送来自队列Qf的任何其余分组分段或来自队列Q2的分组。首先，考虑队列Qf中的分组分段。在可能情况下，分组的分段被取消或修改。然后，考虑Q2中的任何其余分组，直到所有其余时隙都被占用或者所有分组都已经分配了时隙为止。如果在寻址队列(Qf)中的所有分组分段之前所有时隙就被占用了，则仍保持分段的分组有助于最大化速率。如果在阶段3结束时并非所有时隙都被占用，则所有分组都没必要分段来服务。由此，该算法对于低和高载荷条件都适合于实现期望目标。
虽然已经为了例证目的在以上实施例中详细描述了本发明，但是要理解到，这种细节只是为了那个目的，并且本领域技术人员可在不脱离本发明的精神和范围内在其中进行改变，只是它可由如下权利要求书描述。

Claims (26)

1.一种在OFDMA系统中确定用于要由移动台传送的特定大小的分组的调制和编码方案的方法，所述方法包括如下步骤：
用处理单元确定对于调制和编码方案传送所述分组所需的时间-频率资源的数量；
用所述处理单元基于所用的时间-频率资源的数量和在所述移动台可用的功率确定SINR；
用所述处理单元确定传输速率作为传送的分组大小与所用的时间-频率资源的数量的比；
如果确定的SINR低于所述调制和编码方案所需的阈值SINR，则用所述处理单元将速率设置为0；以及
用所述处理单元选择具有最高传输速率的调制和编码方案。
2.如权利要求1所述的方法，其中由所述处理单元考虑的存储器中的调制和编码方案列表取决于所述分组大小。
3.如权利要求2所述的方法，其中考虑的调制和编码方案列表对于分组大小范围而言是相同的。
4.一种OFDMA系统中的基站调度移动台所进行传输的方法，所述方法包括如下步骤：
用处理单元确定调制和编码方案以及分组在它要由移动台在一个传输时间间隔中传送时占用的时间-频率资源的数量；
用所述处理单元确定调制和编码方案以及所述分组在它被分段并在两个或更多传输时间间隔上传送时占用的时间-频率资源总数；以及
用所述处理单元调度占用最小数量时间-频率资源的若干传输时间间隔上的传输。
5.如权利要求4所述的方法，其中仅当满足SINR阈值时，所述处理单元才选择调制和编码方案。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述处理单元选择考虑的若干传输时间间隔，以便满足对所述分组传递的延迟约束。
7.如权利要求6所述的方法，其中仅当存在可用于在当前传输时间间隔中占用资源的其它分组在队列中等待时，所述处理单元才考虑两个或更多传输时间间隔上的传输。
8.如权利要求6所述的方法，其中仅在先前调度过程已在所述当前传输时间间隔中将所有资源都指配给所述队列中的分组之后，并且还有分组在所述队列中等待传输时，所述处理单元才考虑两个或更多传输时间间隔上的传输。
9.一种用于基站调度移动台所进行传输的方法，所述方法包括如下步骤：
处理单元关于必须在其内传送分组的、开始于当前帧、以帧数为单位的持续时间进行确定，并将所述持续时间在阈值以下的分组标记为延迟敏感分组；
用所述处理单元调度所有延迟敏感分组；
如果仍有时间-频率资源可用，则用所述处理单元调度非延迟敏感分组；
用所述处理单元确定是否所有时间-频率资源都被占用，以及是否还有分组在队列中等待，其指示高系统载荷；
在高系统载荷条件下，用所述处理单元确定将已经调度的所述非延迟敏感分组中的任一个非延迟敏感分组分段是否能减少用于所述非延迟敏感分组的资源数量；以及
用所述处理单元将可用更少资源传送的分组分段，并使用所得到的未占用的时间-频率资源调度更多分组。
10.如权利要求9所述的方法，其中通过网络接口以与非延迟敏感分组进入所述队列的顺序不同的顺序传送所述非延迟敏感分组。
11.如权利要求9所述的方法，其中延迟敏感分组和非延迟敏感分组存储在分开的队列中。
12.如权利要求9所述的方法，其中等待传送的分组的分段存储在分开的队列中。
13.一种用于移动台传送分组的方法，所述方法包括如下步骤：
如果基站分配的资源大小小于使用所述基站规定的调制和编码方案队列中任何分组所需的资源，则用处理单元将大多数延迟敏感分组分段以用网络接口在所述基站分配的资源中传送；
如果所述基站分配的资源大小大于使用所述基站规定的调制和编码方案所述队列中所述分组中至少一个分组所需的资源，则使用所述处理单元进行的打包和分段发送所述大多数延迟敏感分组以在所述基站分配的资源中传送；以及
如果所述基站分配的资源匹配使用所述基站规定的调制和编码方案传送一个或多个延迟敏感分组所需的资源大小，则用所述网络接口在所述基站分配的资源中传送所述大多数延迟敏感分组。
14.一种在OFDMA系统中确定用于要由移动台传送的特定大小的分组的调制和编码方案的基站，所述基站包括：
处理单元，其确定对于调制和编码方案传送所述分组所需的时间-频率资源的数量，基于所用的时间-频率资源的数量和在所述移动台可用的功率确定SINR，确定传输速率作为传送的分组大小与所用的时间-频率资源的数量的比，如果确定的SINR低于所述调制和编码方案所需的阈值SINR，则将速率设置为0，以及选择具有最高传输速率的调制和编码方案；以及
存储器，其存储调制和编码方案。
15.如权利要求14所述的基站，其中所述存储器具有取决于所述分组大小并由所述处理单元考虑的调制和编码方案的列表。
16.如权利要求14所述的基站，包含存储器，所述存储器具有对于分组大小范围而言相同并由所述处理单元考虑的调制和编码方案的列表。
17.一种在OFDMA系统中调度移动台所进行传输的基站，所述基站包括：
处理单元，其确定调制和编码方案以及分组在它要由移动台在一个传输时间间隔中传送时占用的时间-频率资源的数量；其确定调制和编码方案以及所述分组在它被分段并在两个或更多传输时间间隔上传送时占用的时间-频率资源总数；以及调度占用最小数量时间-频率资源的若干传输时间间隔上的传输；以及
存储器，在其中存储所述调制和编码方案。
18.如权利要求17所述的基站，其中仅当满足SINR阈值时，所述处理单元才选择调制和编码方案。
19.如权利要求17所述的基站，其中所述处理单元选择考虑的若干传输时间间隔，以便满足对所述分组传递的延迟约束。
20.如权利要求19所述的基站，包含具有分组的队列，并且其中仅当存在可用于在当前传输时间间隔中占用资源的其它分组在所述队列中等待时，所述处理单元才考虑两个或更多传输时间间隔上的传输。
21.如权利要求19所述的基站，包含队列，其中仅在先前调度过程已在所述当前传输时间间隔中将所有资源都指配给所述队列中的分组之后，并且还有分组在所述队列中等待传输时，所述处理单元才考虑两个或更多传输时间间隔上的传输。
22.一种调度移动台所进行传输的基站，包括：
至少一个队列，用于存储分组；以及
处理单元，其关于必须在其内传送分组的、开始于当前帧、以帧数为单位的持续时间进行确定，并将所述持续时间在阈值以下的分组标记为延迟敏感分组；其调度所有延迟敏感分组；如果仍有时间-频率资源可用，则其调度非延迟敏感分组；用处理单元确定是否所有时间-频率资源都被占用，以及是否还有分组在所述队列中等待，其指示高系统载荷；在高系统载荷条件下，确定将任何所述非延迟敏感分组分段是否能减少用于所述非延迟敏感分组的资源数量；以及将可用更少资源传送的分组分段，并使用所得到的未占用的时间-频率资源调度更多分组。
23.如权利要求22所述的基站，包含网络接口，其以与非延迟敏感分组进入所述队列的顺序不同的顺序传送所述非延迟敏感分组。
24.如权利要求22所述的基站，至少包含第二队列，并且其中延迟敏感分组和非延迟敏感分组存储在分开的队列中。
25.如权利要求22所述的基站，至少包含第二队列，其中等待传送的分组的分段存储在分开的队列中。
26.一种传送分组的移动台，所述移动台包括：
队列，用于存储分组；
处理单元，其将大多数延迟敏感分组分段；
网络接口，如果所述基站分配的资源大小小于使用所述基站规定的调制和编码方案所述队列中任何分组所需的资源，则所述网络接口在基站分配的资源中传送所述大多数延迟敏感分组；如果所述基站分配的资源大小大于使用所述基站规定的调制和编码方案所述队列中所述分组中至少一个分组所需的资源，则所述处理单元使用打包和分段发送所述大多数延迟敏感分组以在所述基站分配的所述资源中传送；如果所述基站分配的资源匹配使用所述基站规定的调制和编码方案传送一个或多个延迟敏感分组所需的资源大小，则所述网络接口在所述基站分配的资源中传送所述大多数延迟敏感分组。
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