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具有多个收发器系统的通信装置中基于剩余重传次数的数据分组通信调度

摘要

一种通信装置具有多个并发操作的收发器系统,各收发器系统在多个通信系统中的相应不同通信系统中操作。通过从收发器系统中的不同收发器系统接收多个请求来协调收发器系统的操作,请求中的每一个是为了传送或接收数据分组而接入通信介质的请求。通过至少部分基于与其它请求相比准许每个传输系统的数据分组重传最大次数中的多少剩余次数、基于请求是否为传送数据分组的请求以及基于请求是否为接收数据分组的请求来选择准予请求中的哪一个或哪些,来调度可用时段的利用。

著录项

  • 公开/公告号CN102318427A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-01-11

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 瑞典爱立信有限公司;

    申请/专利号CN201080007876.9

  • 发明设计人 L·威廉森;B·林多夫;A·洛文达尔;

    申请日2010-02-11

  • 分类号H04W72/12(20060101);

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人柯广华;王洪斌

  • 地址 瑞典斯德哥尔摩

  • 入库时间 2023-12-18 04:12:59

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-11-25

    授权

    授权

  • 2012-04-04

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04W72/12 申请日:20100211

    实质审查的生效

  • 2012-01-11

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及无线电信系统,更具体来说,涉及使多个无线电系统 能够在相同或靠近的无线电频谱中操作和/或地理上彼此靠近地定位 的方法和设备。

背景技术

当数十年前频谱条例被改变以允许无需许可频带中的商业无线 电应用时,所受关注是微小的。但是,这种所受关注最近几年来已经 发生根本变化。在许可频带中的移动电话的全球成功之后,容量限制 和巨额许可证费用已经刺激了对于无需许可频带中的无线电应用的 关注。在过去几年中,诸如按照无线局域网(WLAN)IEEE 802.11标准 和Bluetooth标准来操作的那些系统之类的通信系统越来越多地部署 在2.4GHz频带中。此外,正在进行关于新通信系统的工作,例如按 照IEEE 802.15的无线个人区域网(WPAN)活动。

甚至无需许可的无线电频谱也是有限的。尽管如此,仍预见在不 久的将来使用若干不同标准的普遍存在的通信。共存是非同小可的, 因为不同标准遵循不同的协议。此外,最初意在提供公平共享的条例 不断地改变以虑及更高数据速率,而远离健壮性要求。无需许可频带 的使用引起共存的难题。在必须在无需许可频带中操作的新通信系统 的设计阶段,开发人员必须设计将预计与下列项共享该频带的单元:

-现行非通信:设备(例如微波炉)无意辐射的功率将是干扰源。

-现行通信:象例如WLAN、Bluetooth或射频标识(RF-ID)之类 的其它通信系统进行的有意辐射在没有应用协调时也将作为干扰被 遇到。

-将来的系统:尚未存在、但在将来会构建的系统可能引起严重 干扰。仅有的已知因素是条例对这些系统所施加的限制。但是,如前 面所述,条例随时间而改变,从而使预测相当不可靠。

共存能够通过多种不同方式来处理,现在将进行论述。

通过应用直接序列扩频或前向纠错编码来缓解干扰可能是有用 的,但是通常因远近问题而是不足够的。也就是说,特别是在自组 (ad-hoc)情况下,干扰台发射器可能非常接近接收器。因此,所接收 的功率等级可能足够强而使接收器的前端变得饱和,这引起削波。由 于削波(它施加非线性影响),有效增益降低(灵敏度降低),并且互调 产物出现。

避免是减轻干扰的另一种方法。及时避免能够通过如IEEE  802.11和其它标准中应用的先听后讲或者载波侦听多址/避免冲突 (CSMA/CA)来应用。但是,这呈现次最佳解决方案,因为冲突测量结 果呈现绝对功率等级,而分组差错率(PER)取决于载波-干扰(C/I)比。

频率中的避免通过诸如动态频率选择(DFS)之类的频率捷变技术 来提供。在这种方法中,系统测量其它发射器在频带中什么位置是活 动的,并且随后避免这些频率段。这在潜在干扰台例如在控制信道上 连续广播其存在时是好的。但是,对突发数据信道的测量产生不可靠 的测量结果。跳频基于频率避免来提供更好的缓解方法。由于当跳频 者和干扰台不一致时在预计信号与干扰台之间的大隔离,能够得到相 当好的健壮性。但是,跳频仅在干扰台为窄带的时才起作用;同样, 跳时(time hopping)仅在干扰台具有低占空比时才起作用。无需许可频 带中的现行系统通常是带宽受限的,但是很少是占空比受限的,从而 对于象超宽带(UWB)脉冲无线电之类的跳时系统引起问题。

安排不同系统使用不同频率是另一种共存技术。但是,当不同的 收发器位于恰好相同的装置中或者彼此非常接近时,与滤出强干扰相 关的实际问题使得不同频带的使用不足以避免不同系统之间的干扰, 除非那些不同频带相互足够地分隔开。

更具体来说,当不同系统的频率足够地分隔开时,通常通过滤波 来确保共存。这样,能够相互独立地处理各系统,好像其它系统完全 不存在一样。在这类情况下,各系统的性能将不受其它系统的操作影 响。与这种方式关联的成本是对必需的滤波器的非常苛刻的要求的可 能性。另外,滤波器还引起预期信号的衰减损耗,称作插入损耗。这 引起采用这种硬滤波的系统的灵敏度降级。

当不同的系统在频率上相互非常接近地操作时,由于确保受影响 系统不会严重降级所需的对衰减的非常苛刻的要求,滤波一般不是可 行的解决方案。

因此,共存的唯一可行方式往往是使用时分,其中系统在时间上 经过协调,使得没有两个系统同时活动。与通过时分方式的共存相关 的一个问题在于,通常需要系统之间的某种协作。例如,如果一个系 统已知另一个系统正在接收,则前一个系统可能使其传输延迟以便不 干扰后一个系统。备选地,后一个系统在它知道前一个系统正在传送 的情况下可能选择不使用所接收的信息,而是依靠总之能够通过强大 编码和时间交织或者可能通过重传机制来得到该信息。

系统之间的协调例如是在Bluetooth和WLAN技术共处于同一 装置中时使用的典型方式。使用一种称作分组业务仲裁(PTA)的方式, 并且这引起向两个标准其中之一赋予优于另一个的优先级。优先级通 常基于由相应系统承载的服务类型。例如,如果系统之一正在承载延 迟敏感数据(例如语音或流播视频),而另一个正在承载不是延迟敏感 的数据(例如文件下载),则通常将更高优先级赋予延迟灵敏服务。

使用基于时分的共存解决方案的一个问题在于,被赋予低优先级 的系统可能不正常工作。例如,如果存在具有较高优先级的另一个活 动系统,则可能无法保证一个系统的预期服务质量(QoS)。考虑较高 优先级系统具有许多数据要传送的情况:这可能严重阻碍较低优先级 系统的性能。假定两个或更多系统具有相对严格的延迟限制,其中系 统之一具有比其它系统更高的优先级。在这些情况下自动偏袒较高优 先级系统会使较低优先级系统无法正确工作。这可能例如因较低优先 级系统在业务通信之间具有过长延迟而发生,这因超时而引起丢失连 接。如果系统用于转发信息,则可能根本不工作,因为转发功能仅在 所有所涉及系统正确工作时才工作。

共存解决方案的另一个问题是可用频谱的不良利用。如果一次仅 使用一个系统,则频谱的若干部分将始终未用于数据传输,而实际上 仅用作保护频带。

当今,2.4-2.485GHz的ISM频带由Bluetooth技术和WLAN 这两者来使用。这两种不兼容技术能够见于移动电话中,并且使 Bluetooth和WLAN技术都内置于其中的电话的百分比在未来将会增 加。用于象全球移动通信系统(GSM)和宽带码分多址(WCDMA)之类 的蜂窝标准的频带当今位于距ISM频带数百MHz处,并且确保例如 Bluetooth技术与蜂窝标准之间的共存已经易于通过滤波来实现。但 是,通过引入按照全球微波接入互通(WiMAX)标准构建的可能在2.3 GHz频带中使用的技术,滤波可能不足以确保共存。另外,通过位于 2.5-2.69GHz的国际移动电信2000(IMT-2000)扩展频带,单独的滤波 将不足以确保与使用2.4GHz ISM频带的标准共存。IMT-2000技术 (例如TD-SCDMA和E-UTRA TDD)也将使用2.3GHz频带。

随着这些各种通信装置变得更小,如移动电话、个人数字助理 (PDA)、膝上型计算机之类的不同装置中的收发器的数量不断增加。 这意味着,不同系统之间的共存是能够预计在将来变得甚至更为突出 的问题。

因此,希望具有以有效方式使各种无线电通信系统能够相互共存 的方法和设备。

发明内容

应当强调的是,在本说明书中使用的术语“包括”和“包含”用 来指明所述特征、整数、步骤或组件的存在;但是这些术语的使用并 不排除存在或附加一个或多个其它的特征、整数、步骤、组件或上述 各项的组合。

按照本发明的一个方面,上述和其它目的通过操作通信装置的方 法和设备来实现,所述通信装置具有各在多个通信系统中的相应不同 通信系统中操作的多个并发操作的收发器系统。这种操作包括从收发 器系统中的不同收发器系统接收多个请求,所述请求中的每一个是为 了传送或接收数据分组而接入通信介质的请求。通过至少部分基于准 许每个传输系统的数据分组重传最大次数中的多少剩余次数、基于请 求是否为传送数据分组的请求以及基于请求是否为接收数据分组的 请求来选择准予请求中的哪一个或哪些,来调度可用时段的利用。

在一些实施例中,调度可用时段的利用包括:如果正在请求的收 发器系统都没有等待超过阈值持续时间而未接入通信介质,则仅准予 所述请求之一,其中被准予的请求是与其它请求相比、传递具有最少 剩余可准许重传尝试次数的数据分组的请求。如果正在请求的收发器 系统之一等待超过阈值持续时间而未接入通信介质,而正在请求的收 发器系统中的其它系统具有在稍后时间传递数据分组的足够的剩余 重传次数,则仅准予所述请求之一,其中将请求准予授予等待超过阈 值持续时间而未接入通信介质的正在请求的收发器系统。

在一些实施例中,使阈值持续时间的大小合适以避免正在请求的 接收器系统连接超时。

在一些实施例中,调度可用时段的利用包括:查明请求中的两个 或更多请求是否为接收数据分组的请求,以及查明与两个或更多接收 请求中的每个请求关联的链路质量是否足以使两个或更多正在请求 的收发器系统中的每一个能够成功接收已经在正在请求的收发器系 统之中分割的来自所接收信号的多个数据分组中的相应一个。如果与 两个或更多接收请求中的每个请求关联的链路质量足以使两个或更 多正在请求的收发器系统中的每一个能够成功接收已经在两个或更 多正在请求的收发器系统之中分割的来自所接收信号的多个数据分 组中的相应一个,则准予两个或更多接收请求。

在一些实施例中,调度可用时段的利用还包括拒绝作为传送数据 分组的请求的一个或多个其它请求。

在一些实施例中,调度可用时段的利用包括:查明所述请求中的 两个或更多请求是否为传送数据分组的请求,以及查明与两个或更多 传送请求中的每一个关联的发射功率是否足够低以使正在请求的收 发器系统中的每一个能够并发地传送多个数据分组中的相应一个,而 没有超过预定信号失真等级或者创建预定义频带之外的杂散信号的 互调影响。如果与两个或更多传送请求中的每一个关联的发射功率足 够低以使两个或更多正在请求的收发器系统中的每一个能够并发地 传送多个数据分组中的相应一个,而没有超过预定信号失真等级或者 创建预定义频带之外的杂散信号的互调影响,则准予两个或更多传送 请求。

在一些实施例中,调度可用时段的利用还包括拒绝作为接收数据 分组的请求的一个或多个其它请求。

在一些实施例中,收发器系统中的至少一个以频分双工模式操 作,并且请求包括传输请求和接收器请求。调度可用时段的利用则包 括:查明并发地准予所有传输请求和所有接收器请求是否会产生不利 地影响一个或多个接收器操作的互调影响。如果并发地准予所有传输 请求和所有接收器请求不会产生不利地影响一个或多个接收器操作 的互调影响,则准予所有请求。如果准予所有请求会产生不利地影响 一个或多个接收器操作的互调影响,则准予所有接收器请求,但准予 少于全部的传输请求。

在收发器系统中的至少一个以频分双工模式操作并且请求包括 传输请求和接收器请求的备选实施例中,调度可用时段的利用包括: 查明并发地准予所有传输请求和所有接收器请求是否会产生不利地 影响一个或多个接收器操作的互调影响。如果并发地准予所有传输请 求和所有接收器请求不会产生不利地影响一个或多个接收器操作的 互调影响,或者如果操作会受到互调影响不利地影响的一个或多个接 收器中的每一个具有至少是预定次数的剩余可准许重传尝试次数,则 准予所有请求。如果准予所有请求会产生不利地影响一个或多个接收 器操作的互调影响,并且操作会受到互调影响不利地影响的所述一个 或多个接收器中的至少一个没有至少是预定次数的剩余可准许重传 尝试次数,则准予所有接收器请求,但准予少于全部的传输请求。

一些实施例在包括多个并发操作的收发器的通信装置以及用于 执行上述调度技术中的任一个的设备中实现。

附图说明

通过阅读以下结合附图的详细描述,将会理解本发明的目的和优 点,附图中:

图1是示出当用户设备与使用一个频带的蜂窝电信系统的eNode  B进行通信并且还与使用第二频带的第二用户设备进行通信时出现 的共存问题的框图。

图2是适合执行本发明的各种方面的示范用户设备的框图。

图3是一个示范实施例中按照本发明的方面、在一个方面由用户 设备所执行的示范步骤/过程的流程图。

图4是考虑各正在请求的收发器系统具有多少剩余重传尝试以 及正在请求的收发器系统中的任一个是否接近超时的优先化调度器 的一个示范实施例中、按照本发明的方面、在一个方面由用户设备所 执行的示范步骤/过程的流程图。

图5是当所有请求是执行接收操作的请求时、在某些情况下准予 所有请求的优先化调度器的一个示范实施例中、按照本发明的方面、 在一个方面由用户设备所执行的示范步骤/过程的流程图。

图6是当所有请求是执行传送操作的请求时、在某些情况下准予 所有请求的优先化调度器的一个示范实施例中、按照本发明的方面、 在一个方面由用户设备所执行的示范步骤/过程的流程图。

图7a是在某些情况下准予频分双工(FDD)环境中的所有接收和 传送请求的优先化调度器的一个示范实施例中、按照本发明的方面、 在一个方面由用户设备所执行的示范步骤/过程的流程图。

图7b是在某些情况下准予FDD环境中的所有接收和传送请求的 优先化调度器的一个备选示范实施例中、按照本发明的方面、在一个 方面由用户设备所执行的示范步骤/过程的流程图。

具体实施方式

现在参照附图来描述本发明的各种特征,附图中,相似部分采用 相同参考标号来标识。

现在结合多个示范实施例更详细地描述本发明的各种方面。为了 便于理解本发明,按照将要由计算机系统的元件或者能够执行编程指 令的其它硬件来执行的动作序列来描述本发明的许多方面。

大家会知道,在每个实施例中,可通过专用电路(例如经过互连 以执行专用功能的模拟和/或分立逻辑门)、通过采用适当指令集编程 的一个或多个处理器或者通过这两者的组合来执行各种动作。术语 “电路,配置成”执行一个或多个所述动作在本文中用于表示任何这 种实施例(即,一个或多个专用电路和/或一个或多个已编程处理器)。 此外,本发明还能够被认为是完全在诸如固态存储器、磁盘或光盘之 类的任何形式的计算机可读载体内实施,所述计算机可读载体包含会 使处理器执行本文所述技术的适当计算机指令集。因此,本发明的各 种方面可以许多不同形式来实施,并且所有这类形式均预期落入本发 明的范围之内。对于本发明的各种方面中的每个方面,任何这种形式 的实施例在本文中可称作“逻辑,配置成”执行所述动作,或者备选 地称作执行所述动作的“逻辑”或者备选地称作“部件,用于”执行 所述功能。

在许多应用中,自动重传请求(ARQ)策略用于(可能结合前向纠错 编码)确保正确传递数据分组。诸如对数据添加循环冗余校验(CRC) 码之类的某种机制用于允许接收方确定所接收数据(可能在已经应用 纠错之后)是否无差错。因此,发射器发送数据分组,并且等待来自 接收器的接收状态报告。接收器检查所接收分组的正确性,并且生成 接收状态报告。指示确认(ACK)的接收状态报告表示分组被认为正确 接收。在接收器没有正确接收分组的情况下,它返回指示分组的否定 确认(NACK)的接收状态报告。发射器认为NACK是重传分组的请求。 允许重传的次数取决于数据分组关联的特定服务的延迟限制。延迟限 制越严格,则所准许重传的次数越少。

符合本发明的实施例的一个方面涉及不仅基于不同服务的相应 延迟限制,而且还基于剩余了多少可准许重传,来对不同服务区分优 先次序。由于这种策略,当已经使用几乎所有所准许重传并且在必须 刷新数据分组(即被丢弃而未被预计接收方成功接收)之前仅剩余短 时段时,可对甚至与没有严格延迟限制并且开始时具有许多可准许重 传的服务关联的数据分组给予较高优先级。

这种调度策略意味着,不同服务之间的优先级不是只基于所涉及 服务的类型来事先指配,而是在正进行(即,动态)的基础上指配,并 且在相当大的程度上基于实际状况(例如,缓冲器状态以及对所考虑 的不同服务剩余的重传次数)来指配。

现在更详细地描述这些方面和其它方面。

为了更易于理解本发明的各种方面以及理解其优点,本描述涉及 两种具体的已知通信标准。但是,应当理解,这完全不是要限制本发 明的范围。相反,所述技术能够同样好地与其它通信标准结合使用。 此外,推广到不止两种标准也是可能的。

为了进一步便于理解各个发明方面,对于只有两个收发器(各在 不同的通信系统中操作)共处于同一装置中并且可能相互干扰的情况 进行描述。

图1是蜂窝电信系统的eNode B(基站)100的框图。在这个示例 中,蜂窝通信系统的空中接口按照LTE标准来操作,并且通信在2.5 -2.69GHz频带中进行。为了说明共存情况,第一用户设备(UE)101 示为具有设计成按照Bluetooth标准操作的第一收发器电路,并且这 些通信在2.4-2.485GHz ISM频带中进行。众所周知,Bluetooth技 术利用自适应跳频扩谱技术,这避免在跳频序列中使用拥挤频率,由 此改进对射频干扰的抵抗性。在所示示例中,第一用户设备101参加 与第二用户设备103的Bluetooth兼容通信。

第一用户设备101还与eNode B 100进行通信。为了实现这些通 信,第一用户设备101包括设计成按照LTE标准的任何版本/发布 (release)来操作的第二收发器电路。

在图1所示的示例中,在2.4-2.485GHz频带中的第一收发器的 通信受到来自在2.5-2.69GHz频带中的第二收发器的操作的干扰, 并且(至少在某些操作模式中)反之亦然。第一和第二收发器共处于同 一装置(例如第一用户设备101)中使这特别成问题。

为了解决图1所示的问题,用户设备101包括配置成操作那些装 置中包含的一个或多个收发器的逻辑,以便使共存能够发生。图2是 适合执行本发明的各个方面的示范用户设备101的框图。用户设备 101包括:第一系统201,按照第一标准(例如Bluetooth)在2.4-2.485 GHz ISM频带中操作;以及共处的第二系统203,按照第二标准(例 如LTE)在2.5-2.69GHz频带中操作。第一系统201包括第一收发器 205,并且第二系统203包括第二收发器207。分组业务仲裁(PTA)控 制器209包括配置成操作第一和第二收发器的电路,操作的方式是争 取实现第一和第二收发器201、203的最佳性能,同时使其操作能够 相互共存。本领域的技术人员会理解,实际上,用户设备101包括其 它众所周知的电路(例如用户接口电路、信道估计电路、其它处理电 路等等),其操作与本发明无关,为了清楚起见将其从附图中省略。

为了进行关于要准予哪些请求的判定,PTA控制器209从第一和 第二收发器201、203中的每一个接收多个信号。这些信号可包括下 列各项中的全部或子集:

-信号(RF_请求),其声明指示进行对于接入介质的请求;

-指示所提供服务的类型(例如延迟敏感的、非延迟敏感的)的活 动信号;

-请求是传送数据分组还是接收数据分组的指示符(TX/RX);

-适用标准准许传送/接收数据分组的多少剩余尝试的指示符;

-其它实施例相关的指示符,下面进行描述。

在许多(但并非全部)实施例中,信号并不局限于以上列表中所提 到的那些信号。

PTA控制器209通过相应的第一和第二判定信号(RF确认)向第 一和第二收发器201、203中的每一个发信号通知其是准予还是拒绝 请求的判定。PTA控制器209还按照该判定来生成将第一和第二收发 器201、203与共享天线207连接或断开的控制信号。大家会理解, 在备选实施例中,第一和第二收发器201、203各能够配备其自己(即, 非共享)的天线。

在这个示范实施例中,第一和第二系统201、203都传送例如通 过对数据添加CRC码来编码以供检错的分组。当先前传输不成功时, 第一和第二系统201、203中的每个采用ARQ方案来实现分组的重传。 在这个示范实施例中,假定简单停止与等待ARQ方案用于第一和第 二系统201、203。但是,本领域的技术人员易于能够使本文所述的 原理适合于采用其它ARQ方案的系统,例如但不限于返回n或者选 择性重复ARQ策略,其中的每个策略是本领域众所周知的。当所述 系统中只有一个系统利用重传时,各种发明原理也可适用。

在停止与等待ARQ方案中,待传送的分组被给予序列号(例如0、 1、2、3、...)。一旦传送了分组n,发射器等待来自接收器的确认。 如果接收到肯定确认(ACK),则能够传送下一个分组n+1。如果接收 器没有正确接收分组,则它不发送ACK,而是采用否定确认(NACK) 进行应答。响应NACK,发射器将重发第n号分组。始终存在携带所 传送分组n的接收状态报告(ACK或NACK)的返回分组将会丢失的风 险,这意味着发射器不知道接收状态。在丢失接收状态报告的情况下, 发射器通常假定分组未被正确接收,并且相应地重传第n号分组。响 应不存在接收状态报告(ACK/NACK)而重传分组称作“隐式NACK” (即,如果没有显式确认分组,则隐式假定已丢失该分组)。在分组携 带具有有限的使用期限的数据(例如语音数据)的情况下,分组必须在 有用的某个时间之内正确传递。

当处理具有有限的使用期限的数据时,通常在传送分组时启动定 时器。只要定时器没有到期,则在尚未肯定确认该分组时重传该分组。 但是,如果到定时器到期时尚未肯定确认该分组,则分组中携带的数 据过时,并且在发射器处“刷新”(即,丢弃)分组。

为了以数值示例进行说明,假定第一系统201需要在第一传输尝 试的10ms之内完成分组的传输,并且仅准许一次重传(这是语音通 信的上下文中的合理值)。此外,假定可能每5ms传送分组,并且接 收状态报告(ACK/NACK)在2ms之内接收。这表示由第一系统201 第一次传送分组时,定时器设置成10ms并且启动。在接收到ACK 的情况下,发射器等待,使得在传送第一个分组之后的10ms能够传 送新分组。在接收到NACK(可能是隐式的)的情况下,重传已传送分 组,因为定时器尚未到期。(由于有可能每5ms传送分组,所以定时 器将显示在分组到期之前剩下5ms。)如果接收到所重传分组的ACK, 则通信是成功的,并且能够刷新该分组。但是,如果接收到NACK(可 能是隐式的),则定时器的到期阻止分组再次被重传。在这种情况下 反而也刷新分组。因此,不管接收到ACK还是NACK,都将传送下 一个分组,并且定时器重置为10ms,以便再次开始该过程。

随后,假定第二系统203具有能够每10ms传送一次的分组,并 且分组的使用期限无限制。

给定这些示例,如果必须在两个系统之间区分优先次序,则第一 系统201因分组在被刷新之前能够传递的有限时间可被给予优先级。

这时,如果两个系统如图2所示共处于同一装置中,则仲裁器(例 如PTA控制器209)在两个系统都请求接入通信介质(即,发送或接收 数据)的情况下,确定应当允许系统中的哪一个或哪一些在给定时段 (例如时隙)中是活动的。然后,仲裁器生成适当控制信号,以便允许 被准许系统执行所请求操作。

如前面所述,仲裁介质接入请求能够简单地基于正在请求的服务 中的哪一个具有最时间关键的数据并且对那个服务授予优先级。但 是,这种静态仲裁算法能够使其余一个或多个服务无法正确工作(例 如通过因非使用的超时而丢失连接),即使将要由那些服务传递的数 据尚未超过其有用使用期限。为了解决这个问题,符合本发明的实施 例的一个方面涉及一种动态仲裁算法,它除了简单地考虑所提供服务 的类型之外,还考虑服务的一个或多个当前状态。更具体来说,当接 入通信介质的两个或更多请求由相应的两个或更多无关但共处的收 发器进行时,通过至少部分基于准许服务数据分组的每个重传最大次 数中多少剩余次数、基于所有介质接入请求是否为进行传送的请求以 及基于所有介质接入请求是否为进行接收的请求,选择是仅准予第一 请求、仅准予第二请求、还是准予第一和第二请求,来调度可用时段 的利用。这种动态调度方式能够仍首先对最时间关键服务授予第一 位,同时额外地采取步骤来确保较低优先级服务没有受到不利影响。

许多备选实施例能够基于这个原理来设计。现在将在结合它们全 部的单个实施例的上下文中描述它们中的多个。但是,本领域的技术 人员会易于理解,以下所述特征中的任一个能够单独使用,或者备选 地通过与任何数量的其它特征的任何组合来使用。

图3是一个示范实施例中按照本发明的方面、在一个方面由用户 设备(例如由用户设备101中的PTA控制器209)所执行的示范步骤/ 过程的流程图。图3还能够被认为示出包括配置成执行本文所述功能 的各种电路的示范用户设备300。

本发明人已经认识到,在向PTA控制器呈现多个请求(用于传输 -“TX”-或者接收-“RX”)时,有利的是确定请求是否能够全 部被准予而没有不利地影响任何一个请求方的性能,以及如果不是这 样的话,则至少部分基于准许请求方的每个的相应数据分组重传最大 次数中多少剩余次数来对请求区分优先次序。这使PTA控制器能够 实现专注于时间关键数据的需要与防止其它用户遇到不利影响(例如 连接丢失)而延长不活动性的需要之间的健康平衡。

在图3所示的示范实施例中,用户设备查明是否存在能够并行地 准予所有请求的多种请求状态的任一种或者是否将需要对请求区分 优先次序(判定框301)。更具体来说,在示范实施例中,用户设备检 测所有请求是否为执行接收操作的请求(步骤305)、所有请求是否为 执行传送操作的请求(步骤307)、或者是否在以频分双工(FDD)模式操 作的用户设备中呈现接收和传送请求的混合(步骤309)。在以下更详 细论述中将会看到,在这些情况的任一种中并行地准予所有请求可以 是(但不一定是)可能的。本领域的技术人员会知道,这里没有指明的 其它请求状态能够存在,在这些状态下,并发地准予所有请求可以是 可能的。

如果基于请求状态,认为不可能并发地准予所有请求,则需要对 请求区分优先次序。因此,用户设备调用优先化调度器(步骤303)。

示范优先化调度器将判定至少部分基于准许请求方的每个的相 应数据分组重传最大次数中多少剩余次数。为了查看这是有帮助的原 因,考虑仅涉及两个共处的系统、例如具有第一和第二系统201、203 的用户设备101(参见图2)的情形。假定第一和第二系统201、203携 带具有实时要求的信息,其中第一系统201具有允许两次重传的最大 次数的更严格要求,而第二系统203允许多达三次重传。在符合本发 明的实施例的一个方面,PTA控制器考虑对两个系统剩余的重传次 数,并且将优先级给予具有最少剩余重传次数的系统。例如,如果第 一和第二系统201、203都请求接入通信介质,并且各具有将要第一 次传送的数据,则对第一系统的请求给予比第二系统的请求更高的优 先级(即,将准予第一系统的请求,而将拖延第二系统的请求)。但是, 如果第一系统201正请求接入通信介质,并且是传送某个分组的第一 次尝试,而第二系统203正请求接入介质以便在某个分组需要被刷新 之前最后一次尝试传送该分组,则将较高优先级给予第二系统203。

在一些但不一定全部的实施例中,考虑数据的时间敏感性连同剩 余可准许重传尝试次数的策略通过考虑任何系统连接是否接近超时 进一步得到增强。为了示出这种情况,再次考虑仅涉及两个共处的系 统、例如具有第一和第二系统201、203的用户设备101(参见图2)的 情形。假定第一系统201具有仅允许一次重传的实时要求,而第二系 统203用于文件下载/上传。第二系统203对于分组下载或上传本质 上没有任何实时要求,而且在理论上可能具有无限的被准许重传尝试 次数。这本身表明,每当两个系统都请求接入通信介质时,PTA控制 器应当与第二系统203相比更偏袒第一系统201。

但是,如前面所述,这会使第二系统这么长时间无法进行通信, 因为其连接因超时而失败。为了使这种情况不太可能,这个实施例中 采用的优先化策略考虑各系统的时间敏感性,但是另外还考虑第一系 统201是否将要传送新分组,或者是否为重传。优先化策略还考虑自 最后一次准予第二系统203接入通信介质以来经过多长时间。如果第 一系统201正传送新分组,而较长时间尚未准予第二系统203接入, 则对第二系统203给予较高优先级。这样,第一系统201仍然将具有 通过其重传尝试来传递分组的较好机会,并且降低拆开第二系统的链 路(即,因过长不活动)的概率。

图4是组合上述第一和第二方面的优先化调度器的一个示范实 施例中按照本发明的方面、在一个方面由用户设备(例如由用户设备 101中的PTA控制器209)所执行的示范步骤/过程的流程图。图4还 能够被认为示出包括配置成执行本文所述的优先化调度器功能的各 种电路的示范用户设备400。进行优先化判定开始于查明任何系统连 接对于接入通信介质是否过期(例如确定是否存在接近超时的任何连 接)(判定框410)。能够例如通过将没有接入通信介质的连接的持续时 间与已经设置成避免那个连接超时的阈值进行比较,来进行这个测 试。如果没有系统连接对于接入通信介质是过期的(判定框401得出 的“否”路径),则将对通信介质的接入权授予具有最少剩余重传次 数的系统(步骤407)。

如果系统中的至少一个对于接入通信介质是过期的(例如接近超 时)(判定框401得出的“是”路径),则进行优先化判定还涉及查明其 余系统(即,除了接近超时的系统之外的系统)是否具有足够的剩余重 传次数而这次放弃接入通信介质(判定框403)。大家会理解,什么构 成“足够的”剩余重传次数是应用相关的,并且能够由系统设计人员 最佳确定。在一些备选实施例中,“足够的”甚至能够为“零”,表 示始终对超时给予优于重传的优先级,因为丢失链路通常比丢失分组 更坏。在这类实施例中,能够完全删除判定框403,并且自判定框401 得出的“是”路径的流程直接到达框405。

现在回到图4所示实施例的论述,如果查明其余系统中的一个或 多个没有足够的剩余重传次数来放弃接入通信介质(判定框403得出 的“否”路径),则将对通信介质的接入权授予具有最少剩余重传次 数的系统(步骤407)。

但是,如果查明一个或多个其余系统确实具有足够的剩余重传次 数来放弃接入通信介质(判定框403得出的“是”路径),则将对通信 介质的接入权授予最接近超时的系统,以便防止这种情况发生。

论述现在将集中于对所有请求方准予同时的通信介质接入的可 能性。本发明人已经认识到,即使一个(或更多)系统具有要传递/接收 的时间关键数据而其它系统没有,也有可能的是,如果所有请求将执 行传送操作,或者备选地如果所有请求将执行接收操作,则同时准予 所有介质接入请求。在一些实施例中,每当所有请求类型是同类(即, 所述请求是执行接收操作的请求或者备选地所有请求是执行传输的 请求)时,授予同时接入。备选地,同时接入能够调度成仅以足够间 隔发生,以便使传递非时间关键数据的系统能够得到对通信介质的足 够接入,从而避免丢失连接等等。

首先考虑所有请求是为了接收数据分组而接入通信介质的请求 的情况,这能够通过考虑若干请求系统的信道条件得到增强。再次以 仅两个共处的系统、例如具有第一和第二系统201、203的用户设备 101(参见图2)为例,能够看到,同一天线211由两个系统共享。如果 信号分割器(未示出)用于在两个系统之间分割所接收信号,则两个系 统的总噪声指数可能略微增加。通过对两个系统的链路质量的了解, PTA控制器209则当第一和第二系统201、203的相应接收器中存在 足够余量时可能允许第一和第二系统201、203接收信号,而PTA控 制器209在系统中的至少一个具有小链路余量时可能仅允许一个系 统接收。

图5是当所有请求是执行接收操作的请求时在某些情况下准予 所有请求的优先化调度器的一个示范实施例中按照本发明的方面、在 一个方面由用户设备(例如由用户设备101中的PTA控制器209)所执 行的示范步骤/过程的流程图。图5还能够被认为示出包括配置成执 行本文所述的“所有接收”调度器功能的各种电路的示范用户设备 500。进行优先化判定开始于查明链路质量是否足以准许所有接收器 的同时接收操作(判定框501)。如果是的话(判定框501得出的“是” 路径),则对所有并发请求方授予对通信介质的接入权(步骤503)。

但是,如果链路质量不足以准许所有接收器的同时接收操作(判 定框501得出的“否”路径),则例如通过执行图4所例示的优先化 策略来区分请求的优先次序(步骤505)。

现在考虑所有请求是为了传送数据分组而接入通信介质的请求 的情况,这能够通过考虑若干请求系统的发射功率得到增强。再次以 仅两个共处的系统、例如具有第一和第二系统201、203的用户设备 101(参见图2)为例,如果两个系统均以低输出功率进行传送,使得系 统不会相互干扰(例如通过互调失真),则两个系统均被允许传送。但 是,如果没有满足这个条件,并且所传送信号预计过度失真,则仲裁 器对两个系统的请求区分优先次序。在一些但不一定全部的实施例 中,仲裁器考虑的另一个因素是两个系统之间的互调失真是否将引起 杂乱发射,这使设备无法符合标准化和/或其它管理要求。如果这种 条件存在,则仲裁器不准予所有请求,而是在其之间区分优先次序, 从而仅允许系统之一进行传送。

图6是当所有请求是执行传送操作的请求时在某些情况下准予 所有请求的优先化调度器的一个示范实施例中按照本发明的方面、在 一个方面由用户设备(例如由用户设备10中的PTA控制器209)所执 行的示范步骤/过程的流程图。图6还能够被认为示出包括配置成执 行本文所述的“所有传送”调度器功能的各种电路的示范用户设备 600。进行优先化判定开始于查明请求系统的每个的发射功率是否足 够低到避免诸如失真之类的不可接受互调影响(判定框601)。如果不 是的话(判定框601得出的“否”路径),则将仅准予传输请求其中之 一。因此,用户设备调用优先化调度器来判定要准予哪一个请求(步 骤603)。优先化调度器例如能够是如图4所示的调度器。

如果发射功率等级是可接受的以允许并发传输而没有遇到例如 来自互调影响的不可接受失真(判定框601得出的“是”路径),则用 户设备还查明并发传输是否会引起允许频带之外的杂散传输(判定框 605)。如果会的话(判定框605得出的“是”路径),则将仅准予传输 请求其中之一。因此,用户设备调用优先化调度器来判定要准予哪一 个请求(步骤603)。优先化调度器例如能够是如图4所示的调度器。

但是,如果杂散传输不会产生于并发传输(判定框605得出的“否” 路径),则用户设备准予对于相同时段中对通信介质的接入的所有传 输请求(步骤607)。

现在考虑请求是传送和接收请求的混合、但这时是作为用户设备 的FDD操作的一部分的情况,本发明人已经认识到,存在这些请求 能同时全部被准予的情况。具体来说,该策略涉及考虑在准予所有请 求时会产生的不同互调影响。再次以仅两个共处的系统、例如具有第 一和第二系统201、203的用户设备101(参见图2)为例,假定第一系 统201将频率fa用于上行链路传输并且将频率fc用于下行链路通信, 而第二系统203将频率fb用于上行链路传输并且将频率fd用于下行链 路通信。则取决于四个频率fa、fb、fc和fd之间的关系,当传输在fa和fc同时发生时,互调产物(例如因发射器中的非线性度引起)可能落 入fb和/或fd。然后,例如,如果第二系统的接收受到产生于第一和 第二系统201、203的同时传输的互调影响干扰,则调度器仅在受影 响的一个或多个接收器具有足够的剩余重传尝试次数时才允许两个 系统的传输,以便使它们能够得到在两个发射器都操作的时段中预计 丢失的数据。但是,一旦达到临界重传次数(确切次数是应用特定的 参数),调度器停止在第一和/或第二系统201、203的传输,以便使接 收能够无阻碍地进行。关于要停止哪一个发射器的选择作为服务质量 要求等等的函数来进行。

图7a是在某些情况下准予FDD环境中的所有接收和传送请求的 优先化调度器的一个示范实施例中按照本发明的方面、在一个方面由 用户设备(例如用户设备101中的PTA控制器209)所执行的示范步骤 /过程的流程图。图7a还能够被认为示出包括配置成执行本文所述的 “FDD请求调度器”功能的各种电路的示范用户设备700。进行优先 化判定开始于查明产生于所有系统发射器的同时操作的互调产物是 否干扰接收器中任一个的操作(判定框701)。如果不是的话(判定框 701得出的“否”路径),则所有未决请求(传送和接收)均被准予并且 分配成在同一给定时段中发生(步骤703)。

如果预计两个或更多发射器的并发操作将引起干扰一个或多个 接收器的互调产物(判定框701得出的“是”路径),则分析受影响接 收器的系统,以便确定是否各具有足够的剩余准许重传尝试次数以使 得能够在稍后接收在并发传输发生的时段中可能是丢失数据分组的 数据分组(判定框705)。如果是的话(判定框705得出的“是”路径), 则所有未决请求(传送和接收)都被准予并且分配成在同一给定时段 中发生(步骤703)。

但是,如果接收器中的一个或多个具有的剩余请求次数不足以能 够依靠稍后尝试来接收数据分组(判定框705得出的“否”路径),则 采取步骤来保护接收。具体来说,准予所有未决接收请求在给定时段 中进行(步骤707),并且拒绝其操作会促成干扰互调产物的发射器中 的一个或多个在给定时段中接入通信介质。为了选择将准许发射器中 的哪一个在给定时段中操作,调用优先化调度器(步骤709)。优先化 调度器可以例如是如图4所示的一个实施例。

图7a所示实施例的一个特性是它依赖于用户设备知道对于各接 收操作可尝试多少次剩余重传。但是,在一些实施例中,可能不是可 靠地知道这个信息。例如,在所传送数据分组可能要送往多个可能接 收器中的任一个(预计接收方例如通过随分组传送的接收方地址来指 示)的系统中,有可能不良接收条件使接收器无法检测它是分组的预 计接收方。在这些情况下,丢失分组的发射器将剩余准许重传次数减 少1,但不知道已经进行传输尝试的接收方则不会。

因此,FDD请求调度器的备选实施例在接收器未可靠地知道剩 余重传尝试次数的环境中是有用的。(大家会理解,发射器始终具有 可进行多少剩余重传尝试的准确计数,因为它是执行传输的一方。) 具体来说,图7b是在某些情况下准予FDD环境中的所有接收和传送 请求的优先化调度器的一个示范实施例中按照本发明的方面、在一个 方面由用户设备(例如用户设备101中的PTA控制器209)所执行的示 范步骤/过程的流程图。图7b还能够被认为示出包括配置成执行本文 所述的“FDD请求调度器”功能的各种电路的示范用户设备750。进 行优先化判定开始于查明产生于所有系统发射器的同时操作的互调 产物是否干扰接收器中任一个的操作(判定框751)。如果不是的话(判 定框751得出的“否”路径),则所有未决请求(传送和接收)都被准予 并且分配成在同一给定时段中发生(步骤753)。

如果预计两个或更多发射器的并发操作将产生干扰一个或多个 接收器的互调产物(判定框751得出的“是”路径),则采取步骤来保 护接收,因为不知道受影响接收器中的任一个是否具有足够的剩余重 传尝试次数以在稍后时间接收预计丢失数据。具体来说,准予所有未 决接收请求在给定时段中进行(步骤755),并且拒绝其操作促成干扰 互调产物的发射器中的一个或多个在给定时段中接入通信介质。为了 选择将准许发射器中的哪一个在给定时段中操作,调用优先化调度器 (步骤757)。优先化调度器可以例如是如图4所示的一个实施例。

已经提出了意在说明各种发明原理的多个示范实施例,能够进行 多个一般注释。一个是,在各实施例中,动态进行判定(即,基于实 际遭遇的状况),使得调度没有过于提前地设置(即,没有规划将始终 对一个系统的请求授予比另一个系统的请求更高的优先级)。

此外,本文所述的基本思想能够推广到超过两个系统。例如,在 与FDD操作相关的实施例中,本发明原理能够修改为另外涵盖当第 一和第二系统的同时传输引入的互调产物干扰第三系统的接收并且 在第三系统的接收达到不足够的剩余可准许重传尝试次数时停止第 一和第二系统的传输中至少一个的情况。

参照具体实施例描述了本发明。然而,本领域的技术人员易于清 楚地知道,有可能按照除了上述实施例之外的具体形式来实施本发 明。

例如,在涉及超过两个收发器系统、其中两个或更多收发器系统 请求接收而一个或多个其它收发器系统请求传送的情形中,能够进行 例如拒绝所有传送请求的判定。这将该情形简化为所有其余请求是接 收请求的情形。这些请求则能够例如通过按照如以上针对图5所述的 过程来解决。按照相似方式的一个备选实施例仅拒绝能够产生对接收 请求中任一个的干扰的那些传送请求,但是允许没有造成干扰风险的 那些传送请求中的任一个。

在另一个示例中,在涉及超过两个收发器系统、其中两个或更多 收发器系统请求传送而一个或多个其它收发器系统请求接收的情形 中,能够进行例如拒绝所有接收请求的判定。这将该情形简化为所有 其余请求是传送请求的情形。这些请求则能够例如通过按照如以上针 对图6所述的过程来解决。按照相似方式的一个备选实施例仅拒绝会 遇到来自传送请求中任一个的干扰的那些接收请求,但是允许没有干 扰风险的那些接收请求中的任一个。诸如以上针对图5所示的那些技 术之类的技术能够用于确定是否能够准予若干并发接收请求。

在又一个示例中,参照图7a和图7b描述了涉及FDD操作的实 施例。在示范实施例中,假定所有收发器系统都利用FDD操作。但 是,即使正在请求的收发器系统中只有一个(或多个)正以FDD模式操 作,而一个或多个其它系统正以TDD模式操作,则类似情形也能够 发生。这是因为并发地准予所有传送请求(包括来自TDD系统的传送 请求)能够引起将会干扰一个或多个FDD接收操作的互调产物。因此, 当TDD和FDD系统并发地操作时,诸如以上参照图7a和图7b所述 的那些技术之类的技术也能够适用。

因此,所述实施例只是说明性的,而决不应当被认为是限制性的。 本发明的范围由所附权利要求、而不是由以上描述来给定,并且落入 权利要求的范围之内的所有变更和等效方案意在涵盖于其中。

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