具有有效链路自适应能力的增强的持久性调度技术

摘要

本发明的实施例提供了一种方法，包括通过对基于互联网协议的语音(VoIP)用户进行组群划分并且使用智能比特映射机制简洁地表示用于组群中的用户的持久性分配，来增强具有有效链路自适应能力的持久性调度。

说明书

背景技术

在无线网络中，持久性调度(persistent scheduling)利用基于IP的语音 (VoIP)的业务特性来增加系统中的VoIP用户数量，所述系统诸如为：服 从基于电子电气工程师协会(IEEE)802.16标准的WiMax的系统、3GPP LTE 和3GPP3 UWB系统。从VoIP源到达的分组的周期特性允许在有效的对话 突发(spurt)的时期中持久性地分配所需要的资源。因此，基站(BS)可 以在对话突发的开始时发送一次分配信息并且避免对每个后续分组重新发 送分配信息。可以将否则会被不必要的开销占用的重要的资源用于容纳来 自更多用户的VoIP分组。因为VoIP分组的大小一般很小，由于降低开销 所节省的资源可以显著地激增总系统容量。但是，由于动态链路自适应 (dynamic link adaptation)，持久性调度所获得的容量增益可能显著受损， 其中，动态链路自适应是一种在无线系统中用来调整无线信道质量动态变 化的极其常用的技术。

因此，强烈需要具有有效链路自适应能力的增强的持久性调度的技术。

附图说明

说明书的结论部分中具体指出并且明确要求了本发明的主题。但是当 结合附图来阅读时，可以参考以下详细描述来最好地理解本发明，以及本 发明的组织和操作方法以及目标、特征和优势。

图1示出了在本发明的一个实施例的MCS集群(cluster)中处理链路 自适应；

图2示出了当在本发明的一个实施例中实现具有其有效的组群划分 (grouping)概念的增强的持久性调度方案时，用于帧中的每个受调度的用 户的基站程序的总览图；以及

图3提供了通过本发明的实施例的增强的持久性调度机制来允许对链 路自适应进行有效处理的移动基站程序的总览图。

要理解，为了图示说明的简单和清楚起见，附图中所示的元件并非必 然按照比例画出。例如，为了清楚起见，可以相对于其它元件放大一些元 件的尺寸。此外，只要认为合适就可以在附图中用重复参考标号来指示对 应的或相似的元件。

具体实施方式

在以下详细描述中，阐述了大量具体细节以提供对于本发明的彻底理 解。但是，本领域普通技术人员应该理解，没有这些具体细节也可以实施 本发明。在其它实例中，没有详细描述公知的方法、过程、组件和电路， 以免模糊本发明。

利用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检 查”等等之类的术语所进行的论述可以涉及计算机、计算平台、计算系统 或其它电子计算设备的操作和/或处理过程，其中，所述的计算机、计算平 台、计算系统或其它电子计算设备将被表示为在计算机的寄存器和/或存储 器中的物理(例如，电子)量的数据处理和/或转换为被类似地表示为在计 算机的寄存器和/或存储器或可以存储用以执行操作和/或处理的指令的其 它信息存储介质中的物理量的其它数据，但是本发明的实施例不限于此。

本文所使用的术语“多个”可以包括例如“多数”和“两个或更多个”， 但是本发明的实施例不限于此。在整个说明书中可以使用术语“多个”来 描述两个或更多个组件、设备、元件、单元、参数等等。例如，“多个站” 可以包括两个或更多个站。

本发明的实施例提供了一种持久性调度系统，其可以通过在802.16m WiMax系统中添加有效的链路自适应能力来维持VoIP容量提高。链路自适 应对持久性调度的利用造成了严重的挑战。当在802.16m WiMax系统中使 用链路自适应时，VoIP分组所需要的资源块(RB)的数量取决于为在无线 链路上向有关用户传输分组而选择的调制和编码方案(MCS)。随着用户的 信道质量从一帧到另一帧而发生改变，调整为分组所选择的MCS并且因此 必须相应地改变RB的数量。如果在个体基础上对用户进行持久性分配，那 么就必须明确地传送资源分配中由于MCS改变而导致的这种改变，这引起 了消息开销，而持久性调度目的就是避免这种开销。所以，当MCS改变由 于链路自适应而变得频繁时，持久性调度的优势开始减小。这个推测已经 得到仿真试验的验证，其中即使在低移动性的情况下，在帧中也有高达40 ％的持久性分配受到MCS改变的影响。

当前的持久性调度方案没有提供非常有效的机制来处理链路自适应。 基于个体和组群的方案是为持久性调度所设计的两个类型的方案。个体型 持久性调度单独为每个用户分配资源。在对于特定用户而言从一个持久性 调度的帧到另一个帧时发生MCS改变的情况下，这种类别中的方案支持对 被持久性分配的资源取消分配并且对其进行再次分配。另一方面，基于先 前组群的持久性调度与个体型持久性调度方案相比提供了更好的资源打包 (packing)和复用优势，但是它易受到由MCS改变所造成的开销显著增加 的影响。避免这种开销的另一个可能的方法可以是将MCS固定为非常保守 的值，以抵消链路自适应的影响。但是，这将导致频谱效率的急剧下降并 且结果将剧烈地降低系统容量。因此，需要一种持久性调度方案，其能够 应对链路自适应并且对开销有最小影响。

本发明的实施例提供了一种基于组群的持久性调度机制，在该机制中 引入了一种对于VoIP用户的新型组群划分方案以及用以简洁地表示对组群 中的用户的持久性分配的智能比特映射(bitmap)机制。为了形成组群，本 发明的一个实施例通过定义MCS集群来开始，MCS集群包括从发生在系 统中的MCS池中选择的相邻MCS。相邻MCS是当由于信道条件改变而发 生链路自适应时，较有可能为任何特定用户而选择的那些MCS。当为用户 调度持久性分配时，所述用户被指定给表示所述用户当前MCS所属的MCS 集群的组群。只有所述用户的链路自适应使得必须在MCS集群之间进行切 换时才必须将所述用户切换到另一个组群。用户的组群改变将使得必须发 送控制信息以将所述用户从先前组群移动到下一个组群。

但是，因为MCS集群是智能形成的以便将该切换的概率保持在非常低 的水平，所以用户较不可能改变组群。任何持久性调度方案每当为用户改 变MCS时，都将遇到显著的控制开销。通过将组群改变频率保持在非常低 的水平，本发明的实施例的方案可以避免相当大量的控制开销。当必须更 新一个组群的分配时，将比特映射包括在该组群的分配信息中。所述比特 映射指示了每个用户的MCS的2比特表示，但是本发明的实施例不限于此。 在MCS和该MCS所需要的RB数量之间存在一一对应关系。该关系对于 用户而言是已知的，用户还得到了与在用户被初始分配到组群期间用户在 所述比特映射中的位置相关的信息。因此，用户可以通过扫描比特映射并 且根据与他在比特映射中的位置相关的知识，在组群中找到他的分配的起 始RB。因为组群的起始RB位置对于属于该组群的用户而言是已知的，因 此用户能够在该用户被调度到其中的帧中找到他的分配的绝对RB位置。注 意，用户的MCS的2比特表示使得对于一个组群能够聚集4个MCS，但 本发明并不局限于此。

要注意，仅可以在每第n个帧中调度VoIP用户，其中n是VoIP编解 码器的帧持续时间。因此，被持久性调度的用户仅在每第n个帧处监视有 关其组群的分配信息。VoIP编解码器的帧持续时间本质上变成使用该VoIP 编解码器的用户的持久性分配周期。如果用户的MCS由于链路自适应而改 变，那么可以通过简单地更新用于表示用户在对应组群的比特映射中的新 MCS的两个比特，来反映在大多数情况下的所述改变。

现在看图1，在100处整体示出了一个示例性实例，其中n＝4是持久 性分配周期。在图1中，在110处示出了帧N，并且在120处示出了帧N+4。 因此，无需任意额外开销就可以处理MCS改变。在一些情况中，用户可能 必须要切换组群，其中由于本发明的智能MCS聚集机制而预期该情况的发 生概率非常低。这将涉及将用户从其当前组群中移除，并且通过将该用户 添加到表示包含该用户的新MCS的MCS集群的组群中，来执行新的持久 性分配。

本发明的实施例还提供信道质量与定时器门限机制，其将防止相邻组 群之间的用户冲突(乒乓冲撞(ping-pong))。由于用户周围的某种具体传 播环境，会发生该冲突，但是仅在极少数情况下发生。为了避免这种乒乓 冲撞效应，在本发明的实施例中，基站可以使用门限，即，如果移动站的 信道条件变得高于/低于所述门限或者在较高/较低MCS组群的下限/上限范 围的信道条件之上/之上，就能够将该移动站移到具有较高/较低MCS的组 群中。可以通过调整所述门限来控制该乒乓冲撞效应。

现在转到图2，在200处整体示出了当实现本发明的具有有效组群划分 概念的增强的持久性调度方案时，用于帧中的每个受调度的用户的基站程 序。该算法始于205，并且继续到210，在210处确定是否在该帧中持久性 调度用户。如果“是”，那么在225处确定该用户是否变成不活动的。如果 “是”，那么在250处将信号从当前组群中移除，并且在245处更新比特映 射中的比特并且返回到205。如果在210处为“否”，那么在220处进行动 态调度并且返回到开始205。如果在215处为“否”，那么在225处估计CQI 反馈并且在230处确定链路自适应是否有必要。如果在230处为“否”，那 么返回到开始205。如果在230处为“是”，那么在240处确定新的MCS 并且在235处确定该新的MCS是否落入了一个不同的集群中。如果在235 处为“否”，那么在245处更新比特映射中的比特并且返回到开始205。如 果在235处为“是”，那么在255处将信号添加到新的组群中，在250处将 信号从当前组群中移除，在245处更新比特映射中的比特，并且返回到开 始205。

现在看图3，在300处上整体示出本发明的一个实施例的基站程序，其 中该基站过程通过增强的持久性调度机制来允许对链路自适应进行有效处 理。该算法始于305，并且继续到315，在315处扫描MAP，然后继续到 325，在325处确定是否在该帧中持久性调度用户。如果在325处为“是”， 那么在335处读出用于用户的组群构成或比特映射的改变指示符比特，并 且继续到340，在340处确定改变指示符是否等于0。如果在340为“是”， 那么在355处确定是否从当前组群中移除信号。如果在355处为“是”，那 么在365处确定是否将其添加到新的组群中。如果在365处为“否”，那么 从存储器中擦除持久性分配信息，因为不再对该用户进行持久性调度。如 果在365处为“是”，那么在370处记住用户的新的组群ID、在比特映射中 的位置和MCS指示符比特，在360处确定比特映射位置和MCS指示符比 特内容，在350处得到在该帧中的RB分配信息，在310处读取数据并且返 回到开始305。如果在355处为“否”，那么在360处确定比特映射位置和 MCS指示符比特内容，在350处得到在该帧中的RB分配信息，在310处 读取数据并且返回到开始305。如果在340处为“否”，那么在345处从存 储器获取比特映射位置和MCS指示符比特，在350处得到在该帧中的RB 分配信息，在310处读取数据并且返回到开始305。如果在325处为“否”， 那么在330处确定是否是动态调度。如果在330处为“是”，那么在320处 从MAP读取分配信息，在310处读取数据并且返回到开始305。如果在330 处为“否”，则返回到开始305。

本发明的实施例的优点在于，通过在持久性调度期间有效地处理链路 自适应，来提供显著的控制开销降低和改善VoIP容量。仿真试验显示，本 发明与个体持久性分配方案可实现的容量相比，可以多实现将近30％的 VoIP容量。与现有的基于组群的机制相比，本发明可以得到额外的13％的 VoIP容量。

虽然本文描述并且示出了本发明的某些特征，但是本领域普通技术人 员可以容易地想到对于各种修改、替换、改变和等效物。因此，要理解， 附属权利要求意图涵盖落入本发明的真实精神之内的所有这些修改和改 变。