CN1236647C - 双向通信系统中预测调度的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于在双向通信系统中预测调度的方法和装置。在通信系统(100)中，控制单元(218)知道订户站(106)会有在将来可确定的时间发送的数据。通信系统中的控制单元用该知识来调度数据传输，而无须订户站发送对传输调度的请求。

Description

双向通信系统中预测调度的方法和装置
技术领域
本发明一般涉及通信系统，尤其涉及在双向通信系统中进行预测调度的方法和装置。
背景技术
已经研发了通信系统来允许信息信号从始发站到物理上不同的目的站的传输。在通信信道上从始发站发出信息信号时，信息信号首先被转换成适用于在通信信道上有效传输的形式。信息信号的转换(即调制)包括：按照信息信号改变载波参数，这种改变是以所产生的已调载波频谱被限定在通信信道带宽内的方式进行的。在目的站处，从通信信道上接收到的已调载波复制出始发信息信号。这种复制一般通过使用与始发站采用的调制过程相反的过程来实现。
调制也便于公共通信信道上对几个信号的多址访问，即，同时发送和/或接收。多址通信系统通常包括多个订户单元，它们要求相对短持续时间的间歇服务，而不是连续地访问公共通信信道。本领域已知几种多址技术，譬如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、调幅多址(AM)。另一类多址技术是码分多址(CDMA)扩频系统，该系统遵从“双模宽带扩频蜂窝系统的TIA/EIA/IS-95移动站-基站兼容性标准(TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-ModeWide-Band Spread Spectrum Cellular System)”，下面称为IS-95标准。多址通信系统中CDMA技术的使用在美国专利号4901307和美国专利号5103459中公开，前者题为“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE-ACCESS COMMUNICATION SYSTEMUSING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”，后者题为“SYSTEM ANDMETHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULARTELEPHONE SYSTEM”，这两个专利都被转让给本发明的受让人。
多址通信系统可能是无线或有线的，且可能传递语音和/或数据。能传递语音和数据两者的通信系统一例是符合IS-95标准的系统，该标准规定了在通信信道上发送语音和数据。美国专利号5504773中详细描述了在固定大小的编码信道帧内发送数据的方法，该专利题为“METHOD AND APPARATUS FOR THEFORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION”，并且被转让给本发明的受让人。按照IS-95标准，数据或语音被分成若干编码信道帧，这些帧为20毫秒宽，数据率高达14.4Kbps。能传递语音和数据两者的通信系统的其它例子包括遵照以下标准的通信系统：“第三代合伙人计划(3GPP)”，该计划包含在一组文档内，文档包括文档号3G TS 25.211，3G TS 25.212，3G TS 25.213以及3G TS 25.214(W-CDMA标准)；以及“cdma2000扩频系统的TR-45.5物理层标准(TR-45.5Physical LayerStandard for cdma2000 Spread Spectrum Systems)”(IS-2000标准)。
仅有数据的通信系统一例是高数据速率(HDR)通信系统，它符合TIA/EIA/IS-856工业标准，下文中称为IS-856标准。HDR系统是基于共同待批申请序列号08/963386中公开的通信系统，该申请题为“METHOD AND APPARATUSFOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION”，于11/3/1997提交，被转让给本发明的受让人。HDR通信系统定义了一组数据率，从38.4kbps到2.4Mbps的范围内，在这些速率下接入点(AP)可能向订户站(接入终端，AT)发送数据。由于AP与基站相似，因此关于小区和扇区的术语和关于语音系统的术语相同。
在多址通信系统中，通过一个或多个基站实施用户间的通信。一个订户站上的第一用户通过在反向链路上把数据发送到基站而向第二订户站上的第二用户传递数据。基站接收数据并且可以把数据路由到另一基站。数据在同一基站、或其它基站的前向链路上被发送到第二订户站。前向链路是指从基站到订户站的传输，反向链路是指从订户站到基站的传输。同样，可以在一移动订户站上的第一用户和地面有线站上的第二用户之间实施通信。基站在反向链路上从用户接收数据，并且通过公共交换电话网(PSTN)把数据路由至第二用户。在许多通信系统中，如，IS-95、W-CDMA、IS-2000，前向链路和反向链路分配到各自不同的频率。
多址通信系统的设计使每个发射订户站都成为对网络中其它订户站的干扰。因此，反向链路的容量受到订户站遭受的来自其它订户站的总干扰的限制。干扰量受通信系统的工作模式所影响，工作模式有：语音、数据、或者语音和数据。
任何给定时刻的语音活动量都是非确定性的。此外，用户间的语音活动水平一般不相关。因此，基站从所有发射订户站接收到的总功率随时间变化，并且可以被近似为高斯分布。在活动语音期间，订户站以较高的功率进行发送，并且造成对其它订户站的较多干扰。较多干扰增加了基站所接收到的语音数据内帧误差的概率。因此，限制了容量，即能够接入通信系统的用户数量，从而使得通过过度干扰而丢失了一小部分已发送的帧。相反，数据通信一般特点是长的不活动周期、或低活动性，受高数据话务脉冲突发穿插，从而大大降低了通信系统容量。
由于语音活动性水平的变化，而且数据与语音话务同时传输，因此对反向链路的需求随时间连续变化。为了避免语音通信质量的降级，应该动态地调制反向链路的使用，从而与基站的可用反向链路容量相匹配。
使干扰最小并且使反向链路容量最大的一种方法是控制每个订户站的发射功率。例如，按照IS-95标准的通信系统使用两个控制回路。第一功率控制回路调整订户站的发送功率，使得信号质量维持在恒定电平，信号质量是由小区处接收到的信号的每比特能量对噪声加干扰比Eb/(No+Io)来度量的。该电平被称为Eb/(No+Io)设定点。第二功率控制回路调整设定点来维持期望的性能水平，性能水平是由帧误差率(FER)度量的。IS-95内反向链路的功率控制机制在美国专利号5056109内详细公开，该专利题为“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLINGTRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONESYSTEM”，它被转让给本发明的受让人。
按照另一方法，每个订户站都以不同的比特率进行发送，比特率取决于订户站上用户的会话中的语音活动性程度。当用户活跃地说话时可变速率语音声码器以全速率提供语音数据而在静音周期(如，暂停)则以低速率提供语音数据，。可变速率声码器在美国专利号5414796中详细描述，该专利题为“VARIABLE RATEVOCODER”，它被转让给本发明的受让人。
在还有一种方法中，使用了语音服务和数据服务之间的差异。语音服务和数据服务之间的重大差异是前者强制使用严格且固定的延迟要求。一般而言，语音帧的总单向延迟必须小于100ms。相反，数据延迟可以成为用来优化数据通信系统效率的可变参数。因而，可以连续地监视反向链路并且动态地调度数据传输，使得反向链路的容量不被超过。本领域已知几种调度方法。调度方法的示例在美国专利号5914950和美国专利号5923650中详细公开，前者题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR REVERSE LINK RATE SCHEDULING”，后者题为“METHODAND APPARATUS FOR REVERSE LINK RATE SCHEDULING”，这两个专利都被转让给本发明的受让人。
由于调度方法对于通信系统的性能有深刻影响，因此本领域中需要改进调度方法从而改进反向链路的利用率。
发明内容
这里所公开的实施例通过利用通信系统上调度器处的知识而解决了上述需求，所述认知是知道订户站会有在将来可确定的时间有数据要被发送到基站。
依照本发明的一个方面，提供了一种用于调度通信系统中反向链路上的数据传输的方法，其中所述通信系统包括至少一个基站和至少一个订户站。该方法包括以下步骤：在所述通信系统的前向链路上发送数据；根据所述通信系统的约束条件，为所述至少一个订户站确定调度信息；以及在所述通信系统的前向链路上发送所述调度信息，以便所述至少一个订户站根据所述调度信息在所述反向链路上发送数据。
在本发明的调度方法中，调度信息可以与所述数据一起在通信系统的前向链路上发送的。
依照本发明的另一方面，提供了一种用于调度通信系统中反向链路上的数据传输的装置，其中所述通信系统包括至少一个基站和至少一个订户站，所述装置包括：发射机，用于在所述通信系统的前向链路上发送数据；和调度器，用于根据所述通信系统的约束条件，为所述至少一个订户站确定调度信息。所述发射机被进一步构造成用于在所述通信系统的前向链路上发送所述调度信息，以便所述至少一个订户站根据所述调度信息在所述反向链路上发送数据。
在本发明的装置中，所述发射机被构造成将所述调度信息与所述数据一起在所述通信系统的前向链路上发送。
在本发明另一方面，通信系统中链路上传输的调度包括：在通信系统中的第一链路上发送数据；以及按照所发射数据的接收在通信系统中的链路上调度传输。一实施例中，确定预期通信系统内链路上所调度的传输的基站的链路容量，是按照所述所发送的数据的接收，当所确定的反向链路容量不支持所述所调度的传输时时对预先调度的信息的至少一个参数的变化在通信系统内的第一链路上被发送。另一实施例中，对预先调度的信息的至少一个参数的变化与所发送的数据一起被发送。
还有一方面，通信系统内链路上的传输调度包括：确定预期链路上预先调度的数据传输的基站处的链路容量；以及按照所确定的链路容量继续。一实施例中，当所确定的反向链路容量支持预先调度的数据传输时禁止在第一链路上发送调度信息。另一实施例中，当所述所确定的反向链路容量支持预先调度的数据传输时，发送对第一链路上预先调度的数据传输的确认。当所述所确定的反向链路容量不支持预先调度的数据传输时，在第一链路上发送重新调度信息。
附图说明
图1说明了按照本发明实施例能够执行调度的通信系统的总体图；
图2表示出图1通信系统的基本结构的框图；
图3说明了信道调度器的概念框图；
图4说明了反向链路速率调度方法的流程图。
具体实施方式
这里专门使用的单词“示例性”是指“作为一示例、实例、或说明”。这里所描述的作为“示例性”的任何实施例都不必被理解为比其它实施例更为优选或更有利。
这里专门使用的术语“分组”是指一组比特，包括数据(有效负载)和控制单元，它们被调整为特殊格式。控制单元包括，例如，先导序列、质量度量、或者本领域技术人员已知的其它度量。质量度量包括，例如，循环冗余校验(CRC)、一致校验比特、或者本领域技术人员已知的其它度量。
术语“基站”，这里在HDR通信系统的情况下称为AP，在此专门意指订户站用其通信的硬件。“小区”是指硬件或地理覆盖区域，取决于使用该术语的环境。扇区是小区的一部分。由于扇区具有小区的属性，因此用小区描述的原理也可以扩展到扇区。
术语“订户站”在HDR通信系统的情况下称为AT，在此专门用来意指接入网络用其通信的硬件。订户站可以是移动的或静止的。订户站可以是通过无线信道或通过有线信道通信的任何数据设备，例如使用光纤或同轴电缆进行通信。订户站还可能是许多设备类型的任一个，设备类型包括但不限于：PC卡、微型闪存、外部或内部调制解调器、或者无线或有线电话。在与基站建立活动话务信道连接的过程中的订户站被称为处在连接建立状态。已经与基站建立活动话务信道连接的订户站称为活动订户站，并且被称为处在话务状态。
这里专门使用的术语“通信信道/链路”是指其上发送信号的单条路线由，用调制特性和编码来描述，或者基站或订户站的协议层内的单条路由。
这里专门使用术语“反向信道/链路”来意指订户站向基站发送信号所经过的通信信道/链路。
这里专门使用术语“前向信道/链路”来意指基站向订户站发送信号所经过的通信信道/链路。
这里专门使用术语“编码信道帧”来意指一组比特，它们在一个帧时间周期内被安排成一特殊格式。
这里专门使用术语“软切换”来意指在一个订户站和两个或多个扇区之间的通信，其中每个扇区属于一不同的小区。在IS-95标准的环境下，反向链路通信被两个扇区接收到，并且在两个或多个扇区的前向链路上同时执行前向链路通信。
这里专门使用术语“更软切换”来意指订户站和两个或多个扇区间的通信，其中每个扇区都属于相同的小区。在IS-95标准的环境下，反向链路通信被两个扇区接收到，并且在两个或多个扇区的前向链路上同时执行前向链路通信。
                           描述
图1说明了按照本发明实施例能够执行调度的示例性通信系统100。通信系统由多个小区102a-102g组成，每个小区102都被相应的基站104所服务。在CDMA网络内，各个订户站106散布在通信系统100的覆盖区域内。订户站106通过在反向链路上向基站104发送信号并且在前向链路上从基站104接收信号而与基站104进行通信。例如，订户站106a和106b专门与基站104c通信，订户站106d和106e专门与基站104d通信，而位于小区边界附近的订户站106c与基站104c和104d处在软切换。一实施例中，通信系统100是一CDMA通信系统，然而本发明也可应用于所有无线通信格式。在CDMA通信系统中，位于小区边界附近的订户站106c与基站104c和104d处于软切换。CDMA系统中软切换的使用在上述美国专利号5267261中详细描述。基站106通过相应的回传连接到控制器110。控制器110与公共交换电话网(PSTN)112和数据网络接口(DNI)114相接。
图2按照一实施例更详细地表示出通信系统100的基本结构框图。为了简洁，图2中仅说明一个基站104和一个订户站106。起初，订户站106(如，106a)用预定的接入过程与基站104c建立通信链路。
通过订户站106a在反向链路202上向基站104c发送一请求消息，订户站106处的语音呼叫接入过程开始。基站104c接收天线206处的消息并把该消息提供给射频(RF)单元208。RF单元208对反向链路信号进行滤波、放大、下变频和量化，并且把经数字化的基带信号提供给一个信道元件210，如210a(为了简洁，仅示出两个信道元件)。信道元件210a对基带信号进行解调和解码，并且把包含请求命令的已解码数据提供给控制器110。
控制器110处的已解码数据被转发给呼叫控制处理器(CCP)212。呼叫控制处理器212选择一个选择器元件(SE)214，并向所选的选择器元件214a发送一命令，指引基站104c分配一前向链路话务信道。(为了简洁，仅示出一个选择器元件。)基站104c使用信道元件210a来控制与订户站106a的呼叫。在已经分配了前向话务信道之后，通知呼叫控制处理器212。然后，呼叫控制处理器212命令基站104c在前向链路204上向订户站106a发送一信道分配消息，并且配置选择器元件214，把即将来到的语音呼叫与PSTN 112相接。
订户站106a接收天线224上的前向链路信号204，并且把前向链路信号204路由到前端(FE)226。前端226对接收到的信号进行滤波、放大、下变频和量化，并且把所产生的数字化的基带信号提供给解调器(DMD)228。经数字化的基带信号由解调器228解调，并且由解码器(DCD)230解码。包含信道分配消息的经解码的数据被路由到控制器(SCTR)232。控制器232接收信道分配消息并且配置订户站106a进行语音呼叫数据传输。
当移动站106a指示存在数据用于传输到控制器(MCTR)232时，自订户站106的数据传输过程从数据源(DSM)238开始。控制器232可以用以下来实现：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或者其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或者被设计成执行这里所述功能的它们的任意组合。控制器232可能包含一存储器(在控制器232外部或内部)，该存储器可以用一存储元件或者任何数量的存储器设备之一来实现，譬如RAM存储器设备、锁存器、或者本领域已知的其它类型的存储器设备。控制器232通过把一请求命令路由至编码器(ENC)236而处理指示。编码器236对请求命令编码，并且把已编码的请求提供给调制器(MOD)234。调制器234用所选的调制方案对信号进行调制，并且把已调信号提供给前端226。前端226对信号进行滤波、放大，并且通过空中在反向链路202上通过天线224发送该信号。
基站104c接收天线206处的请求，并把请求提供给RF单元208。RF单元208对反向链路信号进行滤波、放大、下变频和量化，并把经数字化的基带信号提供给信道元件210之一，如，210a。信道元件210a对基带信号进行解调和解码，并且把包含请求命令的已解码数据提供给控制器110。
控制器110处的已解码数据被转发给信道调度器(CSH)218。信道调度器218与基站控制器110内的所有选择器元件214相连，调度器218按照下述方法为了反向链路上的高速数据传输而分配可由订户站106c使用的最大调度传输速率。订户站106的最大调度传输速率被提供给一个选择器元件214。选择器元件214把调度信息路由到一个信道元件210，后者对调度信息进行编码和调制。已调信号被提供给RF单元208，后者对信号进行上变频、滤波和放大。信号由天线在前向链路204上发送。选择器元件214被配置成把到达的数据与DNI 114相接。
在订户站106c处，前向链路信号被天线224接收，并且以关于语音呼叫所描述的相同方式被处理。包含最大调度传输速率的已解码数据被路由到控制器232。控制器232接收调度信息，并且配置硬件以最大调度传输速率或低于该速率而开始数据传输。
一实施例中，高速数据传输发生的方式基本上与上面为传输请求命令所述的方式相同，除了数据传输可以是以高达最大调度传输速率发生的之外。在订户站106c处，数据被分成数据帧。在本说明中，数据帧是指在一帧时间周期内从订户站106发送的基站104的数据量。数据帧可以进一步被分成称为数据部分的较小单位。数据帧从数据源238被发送到编码器236。编码器236把数据帧格式化。一实施例中，使用了一种方法，该方法在上述美国专利号5504773中详细描述。已编码的数据帧被提供给调制器234，调制器234对数据进行调制，并且把已调数据提供给前端226。前端226对信号进行滤波、放大、上变频，并且在反向链路204上通过天线224向空中发送该信号。
基站104e接收反向链路信号并且以上述方式对反向链路信号进行解调和解码。信道元件210把经解码的数据提供给选择器元件214。选择器元件214把数据提供给分组网络接口114，后者把数据路由至数据宿222。
考虑到上述描述，反向链路传输是以两种模式实行的，这两种模式与所讨论的语音和数据通信的特征一致。在第一种模式中，由于不能容忍附加的处理延迟，因此基站104和订户站106之间的通信未被调度。该模式包括语音通信。在第二种模式中，基站104和订户站106之间的通信被调度，并且包括数据通信，它可以容忍附加的处理和队列延迟。
本领域的普通技术人员会理解，前面的描述是为了描述基本接入过程。因而，所述的接入过程以及功能和执行功能的方框也可以用其它实现来完成。这样，例如，信道调度器218和选择器元件214的位置，这些位置取决于是否期望集中式或分布式的调度处理。例如，信道调度器218和选择器元件214可以包括在基站104内。这种分布式处理允许每个基站104执行其自身的调度，从而可能使处理延迟最小。相反，信道调度器218可被设计成控制与通信系统中所有基站104的通信。这种集中式处理可能导致系统资源的最佳利用。然而，由于小区和订户站106之间的各种交互作用，集中式调度更为复杂。在另一实施例中，特别应用于CDMA通信系统，为了简化调度，被调度的任务可以被分成两类：处于软切换的订户站106的调度任务以及不处于软切换的订户站106的调度任务。在该另一实施例中，对于仅与一个小区通信的订户站106而言，反向链路速率调度在小区层次上执行。与多个小区通信的订户站106可以由中央信道调度器218来调度。本发明结合了前向链路速率调度的所有实施例，包括集中式调度、分布式调度、以及它们的任何组合。
一实施例中，信道调度器218的任务是向通信系统100中的每个订户站106分配数据传输速率，使得优化一组目标。这些目标包括、但不限于：(1)通过发射系统容量约束内所能支持的尽可能多的调度的和未调度的任务，从而得到改进的反向链路容量的利用率，(2)改进的通信质量以及最小化的传输延迟，(3)反向链路容量根据一组优先级对所有调度用户的公平分配，以及(4)订户站106的最小化的发送功率，从而延长电池寿命并减少干扰。这些目标通过平衡一系列因数而得到优化，这些因数一般取决于通信系统100的实现。上述美国专利号5914950和5923659中详细描述了有关CDMA通信系统的因数的讨论。
在某些情况下，调度器218事先知道订户站106会有在将来可确定的时间在反向链路上被发送的数据。按照一实施例，调度器通过调度反向链路上的传输而不需要订户站106对这种调度进行请求，从而利用该知识来优化一组目标。这种知识可以基于反馈关系的存在。该知识也可能基于来自订户站106的预先调度的传输的存在。
反馈关系的一例是自动重发请求(ARQ)方法，通常用于通信系统的链路层来检测接收终端处丢失的或错误接收的信息，并且用于在发送终端处请求重发该信息。这种ARQ的一例是无线电链路协议(RLP)，这是称为基于否定应答(NAK)的ARQ协议的一类差错控制协议，这在本领域是公知的。一种这样的RLP在TIA/EIA/IS-707-A.8中描述，题为“DATA SERVICE OPTIONS FOR SPREADSPECTRUM SYSTEMS：RADIO LINK PROTOCOL TYPE 2”，下文中称为RLP2。现有的链路层ARQ方案通过使用对每个分组唯一的序列号来实现丢失或错误接收到的分组的重发。当接收终端检测到一分组，其序列号大于预期的序列号时，接收终端宣布序列号在预期序列号和所检测分组的序列号之间的分组已丢失或被错误接收。然后，接收终端把请求重发丢失分组的控制消息发送到发送终端。或者，如果发送终端未从接收终端接收到一肯定应答，发送终端就可能在某超时间隔后重发该分组。因而，现有的链路层ARQ方案造成分组的第一次传输和随后的重发之间的大延迟。然而，不考虑特定的ARQ方案，调度器218事先知道订户站106会需要在已经从基站104发出分组后的某一时刻发送反馈消息。
来自订户站106的预先调度的传输的一例是：当一传感器或一组传感器各与一相应的订户站106相连时，被预先调度从而在某时刻报告累加的数据。因此，调度器218事先知道订户站106会需要在预先调度的时刻发送累加数据。
图3说明了按照一实施例的信道调度器218的概念框图。控制器(CTR)302从图1的通信系统中的基站104收集有关信息，如，容量和队列信息，并把所收集的信息存储在存储器元件(ME)304中。收集到的信息可以根据需要被控制器302检取。控制器302可以用以下来实现：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或者其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或者被设计成执行这里所述功能的它们的任意组合。存储器元件304可以用一存储元件或者任何数量的存储器设备之一来实现，譬如RAM存储器设备、锁存器、或者本领域已知的其它类型的存储器设备。控制器302与基站控制器110内的所有选择器元件214相连。控制器302还与定时元件(TE)306耦合。定时元件306可以用以下来实现：系统时钟所运行的计数器、锁定到一外部信号的机内振荡器、或者用于从外部源接收系统定时的存储元件。定时元件306向控制器302提供执行反向链路速率调度所必须的定时信号。定时信号还允许控制器302以适当的间隔把调度信息发送到选择器元件214。
图4说明了按照一实施例的反向链路速率调度方法的流程图。方法从步骤402开始。
步骤404中，调度器确定在当前调度时间段内必须考虑哪些订户站。这些订户站包括通过发送请求命令而请求在反向链路上的调度传输的订户站。这些订户站还包括如上所述由于发生了某一事件而要在反向链路上传输的订户站。由于向调度器提供了用于从订户站的预先调度的传输的时间实例、当前时间、以及用于确定订户站在传输前多久发送请求命令的系统参数，因此调度器可以确定每一个预先调度的订户站何时应发送一请求命令。调度器还保持在前向链路上跟踪被发送到基站的分组，因此可以根据传输延迟和误差统计量来确定这些基站的每一个何时接收一要求确认的分组。因而，调度器可以确定这些订户站的每一个何时应发送一请求命令。
步骤406中，调度器收集所有有关信息，它们对于在步骤404中确定的每个订户站的数据传输的最佳调度分配是必要的。有关信息可能包括调度和未调度的任务数量、对于每个订户站可用的发送功率、指示要被每个订户站发送的数据量的队列大小、在前面调度周期期间每个所确定订户站的未调度任务的传输速率、订户站可与之通信的一基站列表、订户站的优先级、对于前面调度周期间每个小区处接收到的总功率、以及本领域技术人员已知的其它参数。
步骤408中，调度器根据所收集的信息以及一组上述目标来确定每个被调度订户站的调度信息。调度信息取决于对通信系统的约束条件。因此，如果通信系统支持反向信道上的可变传输速率，则调度信息可能包括一最大传输速率和时刻，被调度订户站的每一个可以在上述条件下发送。这种系统的示例有：CDMA系统、GLOBALSTAR系统、时分多址(TDMA)系统、或者频分多址(FDMA)系统。通过使用单个可变速率信道、或具有固定速率的多个信道、或者可变和固定速率信道的组合，本发明可应用于CDMA系统或其它可变速率通信系统，这都在本发明的范围内。
在本发明一实施例中，某些订户站无须发送一请求来进行发送。对发送的许可隐含在一事件发生、要求确认的分组接收、或者要发送预先调度的时间中。在该实施例中，调度信息是预先确定的。这样，例如，接收到要求应答的分组的订户站会在接收分组后以预先确定的传输速率并且在预先确定的时刻处发送应答数据。调度器可能总是通过发送新的调度信息来修改预先确定的调度信息。
在本发明另一实施例中，要求所有订户站来发送一请求命令。调度器可以向某些订户站发送调度信息，而该调度信息包含对发送的许可而无须请求命令。
在这两个实施例中，调度器可以发送一命令，要求原来不需要发送请求命令的订户站要发送请求命令，反之亦然。
因而，在步骤410中，调度器把调度信息发送给订户站。
可以连续地、周期性地、或者以交错方式执行按照以下实施例的反向链路速率调度。如果连续地或周期性地执行调度，则选择调度间隔，使得在调度周期的持续时间充分地利用小区的反向链路容量。按照这些实施例，最小周期是一编码数据帧。如上所述，要被发送的数据被分成数据分组。然后，数据分组被编码成编码信道帧，编码信道帧被发送。
在第一实施例中，每帧都执行调度。这个实施例允许信道调度器在每帧处动态地调整被调度用户的最大调度传输速率，从而充分利用网络内每个小区可用的容量。要求更多的处理来在每帧处分配所调度的信息。同样，调度器更频繁地收集所有的有关信息。
在第二实施例中，每K个帧执行一次调度，其中K是大于一的整数。在反向链路上，从使数据对订户站可用的时刻起，到以高速传输速率进行数据传输的时刻，存在调度延迟。在示例性实施例中，调度延迟的长度多达几帧。调度延迟影响了信道调度器对于反向链路容量和需求的变化的响应性。当稍微加载反向链路时，允许订户站以高达最大调度传输速率的任何速率进行发送，调度延迟得以减少。当订户站再没有数据可发送时，订户站可以立即减小传输速率，从而减少对其它订户站的反向链路干扰。此外，要求用较少的开销来把调度信息发送到订户站。由于为开销分配了一部分前向链路资源，因此减少了开销的传输。例如，如果调度间隔为10帧，则第二实施例要求比第一实施例的1/10开销稍多一些，同时仍维持反向链路的有效使用。
或者，在第三实施例中，反向链路速率调度可以是交错的。在该实施例中，调度由特定的事件所触发。例如，每当接收到对高速数据传输的请求时，或者每当订户站完成所调度的高速数据传输时，信道调度器就可以执行反向链路速率调度。信道调度器知道要被每个订户站发送的数据量以及所调度的传输速率。这样，信道调度器就能确定何时完成高速数据传输。在终止订户站所调度的传输时，信道调度器可以执行调度并且把反向链路容量分配给其它订户站。
本领域的技术人员认识到，这些实施例可以是组合的，即可以在一帧或K帧的周期上周期性地调度某些订户站，并且可以在事件发生时调度其它订户站。例如，信道调度器知道要被发送给每个订户站的数据分组以及所调度的传输速率。因而，信道调度器能够确定特定的订户站何时请求确认传输，调度该确认传输，并且把调度信息发送到特定的订户站。如上所述，由于特定的订户站无须请求调度信息，因此这导致更好的资源利用率。而且，由于调度器可以访问数据分组，因此它可以把调度信息添加到数据分组，并且一起发送数据分组和调度信息，从而实现进一步的资源节省。
因而，在步骤412中，调度器确定下一调度周期是否已开始。如果判决是否定的，则方法返回步骤412。否则，该方法返回到步骤404来重启调度周期。
本领域的技术人员可以理解，信息和信号可以用多种不同技术和工艺中的任一种来表示。例如，上述说明中可能涉及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或其粒子、光场或其粒子、或它们的任意组合来表示。
本领域的技术人员能进一步理解，结合这里所公开的实施例所描述的各种说明性的逻辑框、模块和算法步骤可以作为电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为了清楚说明硬件和软件间的互换性，各种说明性的组件、框图、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行了阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用程序和设计。技术人员可以认识到在这些情况下硬件和软件的交互性，以及怎样最好地实现每个特定应用程序的所述功能。技术人员可能以对每个特定应用以不同的方式来实现所述功能，但这种实现决定不应被解释为造成背离本发明的范围。
结合这里所描述的实施例来描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤的实现或执行可以用：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或为执行这里所述功能而设计的任意组合。通用处理器可能是微处理器，然而或者，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可能用计算设备的组合来实现，如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器、或任意其它这种配置。
结合这里所公开实施例描述的方法或算法的步骤可能直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中、或在两者当中。软件模块可能驻留在RAM存储器、快闪(flash)存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的任何其它形式的存储媒体中。示例性存储媒体与处理器耦合，使得处理器可以从存储媒体读取信息，或把信息写入存储媒体。或者，存储媒体可以与处理器整合。处理器和存储媒体可能驻留在ASIC中。ASIC可能驻留在订户单元中。或者，处理器和存储媒体可能作为离散组件驻留在用户终端中。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (4)

1.一种用于调度通信系统中反向链路上的数据传输的方法，其中所述通信系统包括至少一个基站和至少一个订户站，所述方法包括以下步骤：
在所述通信系统的前向链路上发送数据；
根据所述通信系统的约束条件，为所述至少一个订户站确定调度信息；以及
在所述通信系统的前向链路上发送所述调度信息，以便所述至少一个订户站根据所述调度信息在所述反向链路上发送数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度信息是与所述数据一起在所述通信系统的前向链路上发送的。
3.一种用于调度通信系统中反向链路上的数据传输的装置，其中所述通信系统包括至少一个基站和至少一个订户站，所述装置包括：
发射机，用于在所述通信系统的前向链路上发送数据；和
调度器，用于根据所述通信系统的约束条件，为所述至少一个订户站确定调度信息；其中
所述发射机被进一步构造成用于在所述通信系统的前向链路上发送所述调度信息，以便所述至少一个订户站根据所述调度信息在所述反向链路上发送数据。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述发射机被构造成将所述调度信息与所述数据一起在所述通信系统的前向链路上发送。
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