从用户设备向无线网络提供基于阈值的缓冲器状态报告的装置、方法和计算机程序产品

摘要

提供方法、装置和计算机程序产品。方法包括：提供至少一个逻辑信道流，其中该至少一个逻辑信道流中的每个逻辑信道流具有相关联的业务优先级；通过该相关联的业务优先级对至少一个逻辑信道流进行归组以形成至少一个群组；针对至少一个群组确定聚合数据流；比较该确定的聚合数据流与至少一个阈值以获取指示值；以及从用户设备向基站传输该指示值。

说明书

本申请是申请号为200780009691.X、申请日为2007年02月01日、发明名称为“从用户设备向无线网络提供基于阈值的缓冲器状态报告的装置、方法和计算机程序产品”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的示例性实施方式一般地涉及无线通信系统和设备，并且更特别地涉及无线网络和用户设备(UE)(诸如蜂窝电话)之间的分组模式数据传输。

背景技术

下文的缩写定义如下：

3GPP第三代合作伙伴计划

FDMA频分多址

HSUPA高速上行链路分组接入

IEEE电子与电气工程师协会

IP互联网协议

L2层2(媒体访问控制，MAC)

LCID逻辑信道标识符

LTE长期演进

MAC媒体访问控制(层2，L2)

NodeB基站

NRT非实时

PDU协议数据单元

PHY物理层(层1，L1)

PS分组调度器

QoS服务质量

RLL无线链路层

RLSP无线链路服务简档

RNL无线网络层

RRC无线资源控制

RT实时

UE用户设备

UL上行链路(UE到节点B)

UMTS通用移动通信系统

UTRANUMTS陆地无线接入网络

VoIP互联网协议语音

WiMAX微波接入全球互通(IEEE802.16标准)

如今可以称作3.9G的UTRAN长期演进(LTE)的一个方面涉及支持上行链路(UL)分组调度的UE缓冲器报告方案，也就是分配无线资源以用于将数据从UE到传输到节点B的过程。

在UL中，小区特定的PS不具有对传输缓冲器的立即访问。然而，在没有针对UE缓冲器中传输的可用数据的先验知识的情况下，上行链路节点BPS仅可以盲目地调度用户(或基于之前分配的资源的利用水平)。很显然，这不是最佳方案，因为其能够浪费系统带宽和其他有限的资源。

应该注意的是，对可用于在UE缓冲器中传输的数据的先验知识对于诸如单载波FDMA的正交多址技术尤其重要，其中单载波FDMA已经在3GPP中指定用于UTRANLET上行链路。

支持快速上行链路分组调度的不同的缓冲器报告方案已经在诸如IEEE802.16(WiMax)和UMTS上行链路演进(HSUPA)的先前的通信标准中进行了定义。

在WiMax中，已经标准化了各种缓冲器报告方案，每一个都针对特定数据应用进行了优化。针对HSUPA定义的缓冲器报告方案包括所谓的恰当比特(happybit)，已经对更特定的缓冲器信息(调度信息)的报告。然而，这些方法中没有一种最佳地适用于UTRANLTE从而支持有效的QoS意识(QoS-aware)的分组调度，同时也没有提供减小的信令开支。

发明内容

在本发明的示例性方面，提供一种方法。该方法包括：提供至少一个逻辑信道流，其中至少一个逻辑信道流中的每个逻辑信道流具有相关联的业务优先级；通过相关联的业务优先级对至少一个逻辑信道流进行归组以形成至少一个群组；针对至少一个群组确定聚合数据流；比较确定的聚合数据流与至少一个阈值以获取指示值；以及从用户设备向基站传输指示值。

在本发明的另一个示例性方面中，提供一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括包含在有形的计算机可读介质上的程序指令。程序指令的执行导致操作，操作包括：提供至少一个逻辑信道流，其中至少一个逻辑信道流中的每个逻辑信道流具有相关联的业务优先级；通过相关联的业务优先级对至少一个逻辑信道流进行归组以形成至少一个群组；针对至少一个群组确定聚合数据流；比较确定的聚合数据流与至少一个阈值以获取指示值；以及从用户设备向基站传输指示值。

在本发明的其他示例性方面中，提供一种设备。该设备包括：数据处理器，配置为将至少一个逻辑信道流归组到至少一个群组，其中至少一个逻辑信道流的每个逻辑信道流具有相关联的业务优先级，其中至少一个逻辑信道流由数据处理器根据相关联的业务优先级进行归组，其中数据处理器进一步配置为针对至少一个群组确定聚合数据流；耦合至数据处理器的至少一个上行链路缓冲器，其中至少一个上行链路缓冲器配置为存储确定的聚合数据流；耦合至至少一个上行链路缓冲器的比较器，其中比较器配置为比较聚合数据流与至少一个阈值以获取指示值；以及传输器，将指示值从用户设备传输到基站。

在本发明的另一个示例性方面中，提供一种方法。该方法包括：从用户设备接收指示值，其中根据聚合数据流与至少一个阈值的比较来获取接收的指示值；以及使用接收的指示值来调度用于用户设备的下行链路流。

在本发明的其他示例性方面中，提供一种基于阈值的状态报告。该基于阈值的状态报告包含在有形的介质上并且包括：对应于指示值的至少一个比特，其中那个指示值包括聚合数据流与至少一个阈值的比较，其中聚合数据流包括至少一个逻辑信道流的数据流的和，其中至少一个逻辑信道流的每个逻辑信道流具有相关联的业务优先级，其中数据流的和包括具有相同的相关联业务优先级的数据流的和，其中基于阈值的状态报告配置为通过网络内的无线连接传输。

附图说明

当结合附图阅读时，在下面详细的描述中，本发明实施方式的前述和其他方面将变得更加明显，附图中：

图1示出了适于在实现本发明示例性实施方式中使用的各种电子设备的简化框图；

图2是基于阈值的缓冲器报告在UEMAC层中是如何生成的示例；

图3示出了包含按照图2所示示例的、用于信令和延迟敏感性RT业务的默认阈值的示例的表格；

图4是如特定类型的MACC-PDU传输的UE缓冲器基于阈值的报告的示例；

图5绘出了示出用于实现本发明示例性实施方式的方法的一个非限制性示例的流程图；以及

图6绘出了示出用于实现本发明示例性实施方式的方法的另一个非限制性示例的流程图。

具体实施方式

这里公开的是特别针对UTRANLET优化的以支持有效的QoS意识分组调度的UE缓冲器报告过程，同时提供减小的信令开支。然而，应该认识到，本发明的示例性实施方式也可以与其他类型的通信系统一起使用。

现在参考图1，图1示出了适于在实现本发明的示例性实施方式中使用的各种电子设备的框图。在图1中，无线网络1适用于经由节点B(基站)12与UE10通信。网络1可以包括至少一个网络控制功能(NCF)14。UE10包括数据处理器(DP)10A、存储程序(PROG)10C的存储器(MEM)10B、以及用于与节点B12进行双向无线通信的合适的射频(RF)收发器10D，其还包括DP12A、存储PROG12C的MEM12B，以及合适的RF收发器12D。节点B12经由数据路径13耦合至NCF14，该NCF14还包括DP14A和存储相关联的PROG14C的MEM14B。假设PROG10C、12C和14C中的至少一个包括程序指令，当由相关联的DP执行该程序指令时，其使电子设备能够根据本发明的示例性实施方式操作，这将在下面进行更详细的讨论。

假设UE10的MEM10B也用于本发明的目的以包括UL数据缓冲器(UL-DB)10E。假设UE10包括并且实现至少包含层L1(PHY)、L2(RLL)和L3(RNL)以及通常还包含更高层(例如，IP层)的协议栈10F。注意ULDB10E实际上可以与UE协议栈10F的MAC层L2相关联。假设节点B12包括并且实现也至少包含层L1(PHY)、L2(RLL)和L3(RNL)以及通常还包含更高层(例如，IP层)的协议栈12E。节点B12的L2(MAC层)包括PS12F的功能。

通常，UE10的各种实施方式可以包括但不限于蜂窝电话、具有无线通信功能的个人数字助理(PDA)、具有无线通信功能的便携式计算机、诸如具有无线通信功能的数码相机的图像捕捉设备、具有无线通信功能的游戏设备、具有无线通信功能的音乐存储和回放装置，允许无线因特网访问和浏览的因特网装置以及合并这些功能组合的单元或终端。

本发明的实施方式可以由可由UE10的DP10A和节点B的DP12A执行的计算机软件或由硬件或由软件和硬件的组合来实现。

MEM10B、12B和14B可以是适于本地技术环境的任何类型并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。DP10A、12A和14A可以是适于本地技术环境的任何类型，并且可以包括一个或多个通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器，如非限制性示例。

根据本发明的示例性实施方式，在UE10的层-2(包含MAC功能的无线链路层)处，每个逻辑信道流的特征在于标识符(LCID)和经由无线链路服务简档(RLSP)定义的QoS参数集合。RLSP中的QoS参数中的一个是业务优先级。该业务优先级可以是：信令、延迟敏感性RT、延迟容忍性RT和NRT(或尽力服务(besteffort))。

根据本发明的示例性实施方式，用于UEUL缓冲器10E的报告方案基于聚合数据流的概念，如图2所示。可以通过对来自于具有相等业务优先级的逻辑信道流的数据流进行加和来获取特定的聚合数据流的状态。基于阈值的缓冲器状态报告可以使用预定义数目的比特以及用于每个聚合数据流的预定义的阈值(T)来向节点BPS12F传递关于不同业务优先级的UE缓冲器10E的状态。图2中示出的示例针对每个聚合数据流使用两个比特，但也可以采用不同数目的比特和表示。

在图2中，获取四个聚合数据流，每个针对四个服务类别中的一个：信令、延迟敏感性RT、延迟容忍性RT和NRT(或尽力服务)。假设四个服务类别对应于四个业务优先级的相对测量，其在上面从高优先级到低优先级列出。在图2的示例中，通过对具有相等业务优先级(即，相同的服务类别)的一个或多个逻辑信道流(例如，LCID)进行加和来获取聚合数据流。将针对每个服务类别的聚合数据流(即，每个缓冲器)与一个或多个阈值进行比较。图2UL缓冲器使用三个阈值来定义四个区域，聚合数据流可以落在这些区域中，每个区域可由两比特值标识。区域对应于聚合数据流的量。因此，两比特值指示缓冲器中的聚合数据流。例如，图2中示出的信令服务类别UL缓冲器的聚合数据流通过两比特值10传递。作为其他示例，在图2中示出的聚合数据流作为8比特的值进行累积传递：10100011。

在其他实施方式中，可以使用不同数量的聚合数据流。在其他实施方式中，可以使用不同过程、逻辑信道流的不同测量或不同特征获取聚合数据流。在其他实施方式中，可以使用更多或更少的阈值。在其他实施方式中，可以利用图2中示出的那些中的不同阈值。在其他实施方式中，可以使用不同数目的比特传递聚合数据流。

基于阈值的报告减小了信令开支，因为它们避免了空中接口上LCID的显性信令，而仍旧支持QoS差异。例如，根据本发明的示例性实施方式的UE缓冲器10E报告技术允许节点BPS12F将具有少量延迟敏感性RT数据的第一用户的优先级设置为优先于具有大量NRT数据的第二用户。

可以对聚合数据流的数量和用于每个聚合数据流的阈值数量进行标准化。根据UE缓冲器10E报告技术，它可能为用于确定UE缓冲器10E状态的值定义默认值。在UE10具有RRC数据和VoIP分组数据两者来传输的情况中，在图3示出的表格中给出用于信令和延迟敏感性RT业务优先级的默认阈值的示例。进一步根据本发明的示例性实施方式，节点BPS12F可以具备经由到UE10的RRC信令来重新配置这些默认值的灵活性。

根据本发明的示例性实施方式的基于阈值的报告可以周期性地传输，或者可以基于一个或多个触发事件或条件的发生来传输。可以由节点BPS经由RRC信令来设置报告模式(周期性或事件触发的)。例如，UE缓冲器10E状态的改变(例如从10100011改变为图2中的01100011)可以表示对基于阈值的报告的传输的触发。用于传输基于阈值的报告的其他报告标准可以包括但不限于：a)在两个连续报告之间必须消耗的时间；和/或b)一个或多个待触发时间参数。关于后一标准，UE缓冲器10E状态的改变必须在基于阈值的报告实际传输前对于长于相应的待触发时间参数的时间周期有效。如果特定缓冲器在特定阈值(T)之上或之下波动，则这提供了滞后作用，并且抑制了过量的UL信令。通常，可以引入这些和其他标准以限制信令的开支。

优选地通过空中接口而使用层-2信令来传输基于阈值的UE缓冲器10E状态报告。实际中，如图4所示，以特定类型的MAC控制(C-)PDU传输基于阈值的报告。对层-2信令的使用是优选的，其中UE传输缓冲器10E和节点BPS12F都位于MAC层(L2)中。随着使用MACC-PDU，UE10和节点B12之间的缓冲器状态信息的交换有效地封装于层-2处。

注意，该MACC-PDU信令使用分段报头(SH)、C-PDU报头(CH)、D-PDU报头(DH)、数据结束指示符(End)(如果需要的话)以及填充位(如果需要的话)。最终结果是形成通过空中接口从UE10传输到节点B12的L1(PHY)传输块。根据通常的实践，在节点B12的MAC层(L-2)中解释接收的MACC-PDU，并且提取UEUL缓冲器报告信息以及将该信息提供给PS12F用于解释，并且该信息用于智能地将资源分配给各种UE10并且调度与各种UE10之间的分组流。

UE缓冲器10E基于阈值的报告特别适于突发业务简档，并且还对于UE10具有同时活跃的多个逻辑信道流的情况特别有用。然而，即使当不需要缓冲器状态信息的频繁信令时，根据本发明的示例性实施方式的缓冲器报告方案提供的灵活性允许减少UE10和节点B12之间的信令开支。而且，使用MACC-PDU传输基于阈值的报告可以有益地最小化UE10和节点B12之间的信令延迟，因为通常UE10或者节点B都不在MAC和其他协议层之间交换缓冲器状态信息。因此，对于UE缓冲器10E基于阈值的报告的使用支持并且促进了快速分组调度操作。

虽然UE缓冲器10E基于阈值的报告优选地主要实现在层-2处，但是应该指出至少还可以涉及层-3，以在节点B12处和UE10处设置UE10报告标准。

通过使用本发明的示例性实施方式可能获得多个优势，其中本发明的示例性实施方式使用例如包含在MACC-PDU中的基于阈值的缓冲器状态报告。这些优势包括但不必限制于灵活性(对不同类型的数据应用的适应性)、对QoS差异的支持、减小信令开支以及对于达到快速分组数据调度操作的支持。

应该理解，通过将逻辑信道分类为诸如四个服务类别(信令、延迟敏感性RT、延迟容忍性RT和NRT(或尽力服务))的服务类别实现其他额外的优势，因为不需要逻辑信道ID(或优先级队列ID)的明确指示。而且，通过针对不同服务类别来定义和使用不同数据量阈值，不需要针对每个服务类别的实际数据量的显性指示。

图5绘出了示出用于实现本发明示例性实施方式的方法的一个非限制性示例的流程图。该方法包括：提供至少一个逻辑信道流，其中至少一个逻辑信道流中的每个逻辑信道流具有相关联的业务优先级(框501)；通过相关联的业务优先级对至少一个逻辑信道流进行归组以形成至少一个群组(框502)；针对至少一个群组确定聚合数据流(框503)；比较确定的聚合数据流与至少一个阈值以获取指示值(框504)；以及从用户设备向基站传输指示值(框505)。

在其他实施方式中，确定聚合数据流包括加和数据量。在其他实施方式中，加和包括使用上行链路缓冲器。在其他实施方式中，预定义至少一个阈值。在其他实施方式中，指示值包括预定义数目的比特。在其他实施方式中，使用层2信令传输指示值。在其他实施方式中，层2信令包括使用媒体访问控制控制协议数据单元。在其他实施方式中，周期性地传输指示值。在其他实施方式中，响应于符合至少一个条件或至少一个触发事件而传输指示值。在其他实施方式中，至少一个条件包括指示值改变。在其他实施方式中，至少一个条件包括指示值的两次连续传输之间的最小时间。在其他实施方式中，至少一个条件包括至少一个待触发时间参数。在其他实施方式中，至少一个群组包括多个服务类别。在其他实施方式中，多个服务类别包括信令类别、延迟敏感性实时类别、延迟容忍性实时类别以及尽力服务类别。在其他实施方式中，用户设备和基站包括长期演进UMTS陆地无线接入网络系统中的节点。

在其他实施方式中，至少一个群组包括多个群组，其中针对多个群组中的每个群组确定聚合数据，其中确定的聚合数据流共同地包括多个聚合数据流。在其他实施方式中，比较确定的聚合数据流与至少一个阈值以获取指示值的步骤包括比较多个聚合数据流中的每个聚合数据流与至少一个阈值以获取多个指示值。在其他实施方式中，传输指示值的步骤包括传输多个指示值。

图6绘出了示出用于实现本发明示例性实施方式的方法的另一个非限制性示例的流程图。该方法包括：从用户设备接收指示值，其中根据聚合数据流与至少一个阈值的比较来获取接收的指示值(框601)；以及使用接收的指示值来调度用于用户设备的下行链路流(框602)。

在其他实施方式中，在图6中示出的示例性方法可以包括上面关于图5的示例性方法讨论的本发明的示例性实施方式的一个或多个额外的方面，并且将在这里进行进一步讨论。

上述以及关于示例性方法具体描述的本发明的示例性实施方式可以实现为计算机程序产品，该计算机程序产品包括包含在有形的计算机可读介质上的程序指令。该程序指令的执行导致包括利用示例性实施方式的步骤或方法的步骤的操作。

基于上述内容，应该清楚，本发明的示例性实施方式提供了一种方法、装置和计算机程序产品，用于向节点B提供多个UEUL数据缓冲器的状态的基于阈值的指示；以及用于在做出至少一个资源调度判决中使用的节点B处(诸如在节点BPS12F处)的基于阈值的指示的解释。

通常，可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或它们的任何组合来实现各种实施方式。例如，某些方面可以以硬件实现，而其他方面可以以可由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件实现，尽管本发明不限于此。虽然本发明的个个方面可以说明以及描述为框图、流程图或使用某些其他图片表示来说明和描述，但是应该理解，此处描述的这些框、装置、系统、技术或方法可以如非限制性实施方式那样以硬件、软件、固件、专用电路或路径、通用硬件或控制器或计算设备或它们的某些组合来实现。

本发明的实施方式可以在各种组件中实现，诸如集成电路模块。总体上来说，集成电路的设计是高度自动化的过程。复杂和强大的软件工具可用于将逻辑级设计转换为将要在半导体衬底上蚀刻和形成的半导体电路设计。

诸如由MountainView,California的Synopsys,Inc以及SanJose,California的CadenceDesign提供的程序使用已为大家接受的设计规则和预存储的设计模块库自动地在半导体芯片上布置导线并且定位组件。一旦已经完成了针对半导体电路的设计，则标准化电子格式(例如，Opus、GDSII等)的结果设计可以传输到用于装配的半导体装配工厂。

当结合附图阅读时，按照前面的描述，各种修改和改编对相关领域的那些技术人员可以变得明显。然而，本发明的教导的任何和所有修改仍将落入本发明的非限制性实施方式的范围内。

如上所述，虽然已经在UTRAN-LTE系统的上下文中描述了示例性实施方式，但是应该理解，本发明的示例性实施方式不限于仅与该一个特定类型的无线通信系统一起使用，并且应该理解，它们可以有优势地在其他通信系统中使用。

而且，本发明的各种非限制性实施方式的某些特征可以优势地使用，而不无需相应地使用其他特征。同样，应该认为，前面的描述仅是本发明的原理、教导和示例性实施方式的说明，并且不限于此。

已经通过全面以及信息性描述本发明的示例性和非限制性示例提供了前述描述。然而，当结合附图和所附权利要求书阅读时，按照前面的描述，各种修改和改编对相关领域的那些技术人员可以变得明显。然而，本发明的教导所有此类和类似的修改仍将落入本发明的范围内。