ПЛАНИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ ПРЕВЫШЕНИЯ НАД ТЕПЛОВЫМ ШУМОМ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
THERMAL NOISE OVERSHOOT BASED SCHEDULING IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORK

I. По этой заявке испрашивается приоритет согласно 35 U.S.C. §119
По настоящей заявке на получение патента испрашивается приоритет по предварительной заявке США с серийным номером 60/890418, озаглавленной "ROT Based Scheduling in W-CDMA Uplink,", поданной 16 февраля 2007 года, предварительной заявке США с серийным номером 60/913789, озаглавленной "ROT Based Scheduling in W-CDMA Uplink," поданной 24 апреля 2007 года, и предварительной заявке США с серийным номером 60/913778, озаглавленной "A Method to Estimate Rise over Thermal (ROT) in W-CDMA," поданной 24 апреля 2007 года, поданных подателем сего и явно включенных в настоящий документ в качестве ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Представленное описание в общем относится к связи и, более конкретно, к технологиям выполнения планирования пользователей в системе беспроводной связи.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко используются для предоставления различных услуг связи, таких как голос, видео, пакетные данные, обмен сообщениями, широковещательная передача и т.д. Эти системы могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать нескольких пользователей, разделяя доступные системе ресурсы. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), системы с ортогональным FDMA (OFDMA), системы FDMA с одной несущей частотой (SC-FDMA).
В системе связи CDMA несколько пользовательских устройств (UE) в настоящее время могут передавать по восходящей линии связи к Узлу В. Передача от каждого UE является помехой для передач от других UE на Узел В. Качество принимаемого сигнала с данного UE может зависеть от нескольких факторов, таких как величина мощности передачи, используемой UE, потери в тракте передачи от UE до Узла В, количество наблюдающихся UE взаимных помех на Узле В и т.д. Качество принимаемого от UE может быть улучшено путем повышения на UE мощности передачи. Однако повышенная мощность передачи UE увеличит количество взаимных помех для других UE, каждому их которых может потребоваться увеличение мощности передачи для поддержания желаемого качества принимаемого сигнала для этого UE. UE могут быть периодически активными на восходящей линии связи и могут нерегулярно передавать в любое время, когда есть данные для отправки. Для UE можно выполнять планирование передачи по восходящей линии связи в любое время при появлении у них данных для отправки. Выполнение планирования может быть затруднено в связи со взаимными помехами между передачами по восходящей линии связи от разных UE.
Сущность изобретения
В настоящем документе описаны технологии выполнения планирования пользователей для передачи по восходящей линии связи в системе беспроводной связи. В одном аспекте для пользователей можно выполнять планирование, принимая в расчет превышение над тепловым шумом (RoT) в соте, что может увеличить емкость. В одной конструкции суммарную нагрузку для соты можно определить на основании измерения RoT. Внутренняя нагрузка на соту для пользователей, обслуживаемых этой сотой, может быть определена на основании принятых от этих пользователей передач по восходящей линии связи. Внешнюю нагрузку, создаваемую пользователями соседних сот, можно определить на основании суммарной нагрузки и внутренней нагрузки на соту. Целевую суммарную нагрузку на соту можно определить на основании целевого RoT соты. Доступную нагрузку для соты можно определить на основании целевой суммарной нагрузки соты и внешней нагрузки. Для пользователей соты можно выполнять планирование для передачи по восходящей линии связи на основании доступной нагрузки соты.
В одной конструкции для пользователей может выполняться планирование, один пользователь за один раз, на основании их приоритетов. Пользователю можно назначить скорость передачи данных на основании запаса мощности и размера очереди пользователя. Нагрузку пользователя можно определить на основании установленной скорости передачи данных и другой релевантной информации. Доступную нагрузку можно обновлять, вычитая нагрузку пользователя. Для другого пользователя можно выполнить планирование сходным образом на основании обновленной доступной нагрузки.
Ниже более детально описаны различные аспекты и признаки раскрытия изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 показана система беспроводной связи.
На фиг.2 показан график нормированной пропускной способности соты по отношению к RoT.
На фиг.3 показана блок-схема устройства для вычисления различных нагрузок.
На фиг.4 показана блок-схема устройства для выполнения планирования пользователей по восходящей линии связи.
На фиг.5 показан процесс для выполнения планирования пользователей в соте.
На фиг.6 показан процесс определения внешней нагрузки.
На фиг.7 показан процесс для выполнения планирования пользователей на основании доступной нагрузки.
На фиг.8 показан процесс, выполняемый UE для передачи по восходящей линии связи.
На фиг.9 показана блок-схема из UE, двух Узлов В и сетевого контроллера.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Технологии, описываемые в настоящем документе, можно использовать для различных систем беспроводной связи, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA, и других систем. Термины "система" и "сеть" часто использованы как взаимозаменяемые. Система CDMA может реализовывать такую радиотехнологию, как технология универсального наземного радиодоступа (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосную CDMA (W-CDMA) и другие варианты CDMA. CDMA2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может реализовывать такую радиотехнологию, как глобальная система мобильной связи (GSM). Система OFDMA может реализовывать такую радиотехнологию, как развитая UTRA (E-UTRA), ультрамобильную широкую полосу (UMB), IEEE 802.20, IEEE 802.16 (WiMAX), 802.11 (WiFi), Flash-OFDM и т.д. UTRA и E-UTRA являются частью универсальной мобильной телекоммуникационной системы (UMTS). 3GPP долгосрочного развития (LTE) является предстоящим выпуском UMTS, который использует E-UTRA. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описаны в документах организации, называющейся "Проект Партнерства 3-го Поколения" (3GPP). CDMA2000 и UMB описаны в документах организации, называющейся "Проект 2 Партнерства 3-го Поколения" (3GPP2). Эти различные технологии и стандарты известны в данной области. Для ясности, некоторые аспекты технологий описаны ниже для UMTS, и терминология UMTS используется в большом количестве нижеприведенных описаний.
На фиг.1 показана система 100 беспроводной связи, которая может быть сетью универсального наземного радиодоступа (UTRAN) в UMTS. Система 100 включает в себя несколько Узлов В 110. Узел В является фиксированной станцией, которая связывается с UE и может упоминаться как развитый Узел В (eNB), базовая станция, точка доступа и т.д. Каждый Узел В 110 обеспечивает покрытие связью для определенной географической зоны 102 и поддерживает связь с UE, расположенными в зоне покрытия. Зона покрытия Узла В может быть разделена на несколько (например, три) меньших зоны, и каждая из этих меньших зон может обслуживаться соответствующей подсистемой узла В. В зависимости от контекста использования термина термин "сота" может обозначать наименьшую зону покрытия Узла В и/или подсистему Узла В, обслуживающую зону покрытия. В примере, показанном на фиг.1, Узел В 110а обслуживает соты A1, A2 и A3, Узел В 110b обслуживает соты B1, B2 и B3, и Узел В 110c обслуживает соты C1, C2 и C3.
Сетевой контроллер 130 может соединяться с Узлами В 110 и обеспечивать координацию и управление этих Узлов В. Сетевой контроллер 130 может являться одиночным сетевым объектом или объединением сетевых объектов.
UE 120 можно рассредоточить по всей системе, и каждое UE может быть стационарным или мобильным. A UE можно также обозначить как мобильную станцию, терминал, терминал доступа, абонентское устройство, станцию и т.д. A UE может быть сотовым телефоном, карманным персональным компьютером (PDA), устройством беспроводной связи, портативным устройством, беспроводным модемом, портативным компьютером и т.д. A UE может связываться с Узлом В путем передачи по нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (или прямой канал) относится к линии связи от Узла В к UE, а восходящая линия связи (или обратный канал) относится к каналу связи от UE к Узлу В. Для ясности, на ФИГ.1 показаны только передачи по восходящей линии связи от UE 120 к Узлам В 110. На фиг.1 сплошная линия с одной стрелкой указывает на передачу к обслуживающей соте, и пунктирная линия с одной стрелкой указывает на передачу к необслуживающей соте. В этом документе термины "UE" и "пользователь" используют взаимозаменяемо.
3GPP выпуск 6 и более поздние поддерживают высокоскоростной пакетный доступ к восходящей линии связи (HSUPA), который представляет собой набор каналов и процедур, делающих возможной высокоскоростную пакетную передачу данных по восходящей линии связи. Для HSUPA, а пользователь может посылать сообщение с информацией планирования (SI), содержащее информацию о длине очереди и запасе мощности пользователя. Эту информацию можно транслировать в максимальную скорость передачи данных, поддерживаемую пользователем по восходящей линии связи. Планировщик может выполнить планирование пользователя для передачи по восходящей линии связи и может отправить пользователю разрешение по E-DCH каналу абсолютного разрешения (E-AGCH) или по E-DCH каналу относительного разрешения (E-RGCH). Пользователь может обладать активным набором, содержащим обслуживающую соту и нуль или более необслуживающих сот. Обслуживающая сота может отправить (i) абсолютное разрешение на E-AGCH для указания величины мощности передачи, которое пользователь может использовать для передачи по восходящей линии связи или (ii) относительное разрешение по E-RGCH для указания изменения от текущего разрешения, например увеличение или уменьшение текущего разрешения на некоторую величину. Каждая необслуживающая сота может отслеживать пользователя и может только посылать относительные разрешения для уменьшения текущего разрешения.
HSUPA поддерживает гибридную автоматическую повторную передачу (HARQ) по восходящей линии связи. Для HARQ пользователь может отправить передачу пакета на обслуживающую соту и может отправить ноль или более повторных передач пакета до тех пор, пока для пакета не будет получено подтверждение (АСК) или не будет отправлено максимальное количество повторных передач или пакет не будет прекращен по каким-либо другим причинам. В HSUPA повторная передача ожидаемого пакета обладает большим приоритетом по сравнению с передачей нового пакета. Ожидаемый пакет - это пакет, который был отправлен, но декодирован с ошибкой.
Как показано на фиг.1, каждая сота может принимать передачи от пользователей, обслуживаемых этой сотой, а также передачи от пользователей, не обслуживаемых этой сотой. Суммарная взаимная помеха, наблюдаемая на каждой соте, состоит из (1) внутрисотовой взаимной помехи от пользователей внутри одной соты и (2) межсотовой взаимной помехи от пользователей других сот. Внутрисотовая взаимная помеха и межсотовая взаимная помеха оказывают большое воздействие на производительность и могут приниматься в расчет при выполнении планирования пользователей, как описано ниже.
По восходящей линии связи системы 100 передача от каждого пользователя действует как взаимная помеха передачам от других пользователей. Таким образом, когда для нового пользователя выполняется планирование на восходящей линии связи, передача от этого пользователя увеличивает взаимные помехи другим пользователям. Количество взаимных помех, вызванных новым пользователем, может зависеть от различных факторов, таких как величина мощности передачи, использованная пользователем, потери в тракте передачи от пользователя к соте и т.д. Для борьбы с возросшими взаимными помехами каждый оставшийся пользователь может увеличить свою мощность передачи, что, в свою очередь, может увеличить уровень взаимных помех на соте. По мере добавления еще пользователей другие активные пользователи могут нуждаться в увеличении мощности их передач и общий уровень взаимных помех на соте может вырасти. В какой-то момент пользователей добавлять становится нельзя. Таким образом, система может ограничиваться взаимными помехами в восходящей линии связи.
На фиг.2 показан график 210 нормированной пропускной способности соты по отношению к RoT для восходящей линии связи. RoT является отношением суммарного шума и взаимных помех к тепловому шуму в соте. Нормированная пропускная способность соты является суммарной пропускной способностью всех пользователей по восходящей линии связи, разделенной на максимальную суммарную пропускную способность. Как показано на фиг.2, пропускная способность соты растет на больший процент при низком RoT и асимптотически достигает максимальных значений при высоком RoT.
RoT является фундаментальной мерой загрузки восходящей линии связи. RoT можно поддерживать ниже определенного уровня во избежание нестабильности системы. RoT может меняться в зависимости от количества пользователей, в отношении которых выполнено планирование в восходящей линии связи и скоростей передачи данных UE, в отношении которых выполнено планирование.
В одном аспекте для пользователей можно выполнить планирование для передачи по восходящей линии связи, принимая в расчет RoT в соте. В одной конструкции RoT соты можно измерить и использовать для определения суммарной нагрузки на соту. Внешнюю нагрузку от пользователей в соседних сотах можно определить, основываясь на суммарной нагрузке и внутрисотовой нагрузке от пользователей, обслуживаемых сотой. Целевую суммарную нагрузку на соту можно определить, основываясь на целевом RoT соты. Доступную нагрузку для соты можно определить, основываясь на целевой суммарной нагрузке и внешней нагрузке, и можно распределить пользователям в соте. Таким образом, RoT можно использовать для определения как внешней нагрузки, так и доступной нагрузки соты. Эти различные нагрузки подробно описаны ниже.
c
t
i
Отношение суммарной энергии на элементарную посылку к суммарному шуму, (E/N), для данного пользователя i на данной соте может быть выражено как:
где
cp
E - это энергия на элементарную посылку для пилот-сигнала,
c
E - это суммарная энергия на элементарную посылку для данных, служебных данных и пилот-сигнала,
t
N - это суммарный шум и взаимные помехи, наблюдаемые пользователем i,
i
overhead
O2P (или Gain) - это отношение служебных данных к пилот-сигналу для пользователя i, и
i
T2P - это отношение трафика к пилот-сигналам для пользователя i.
cp
t
i
i
i
i
i
i
i
c
t
i
cp
t
i
i
i
Отношение энергии пилот-сигналов на элементарную посылку к суммарному шуму, (E/N), для пользователя i можно оценить на основании пилот-сигнала, передаваемого пользователем i по восходящей линии связи. Пользователь i может передавать служебные данные или сигнализацию на уровне мощности, определенном посредством 02P, и может передавать данные на уровне мощности, определенном посредством T2P, причем 02P является отношением уровня мощности сигнализации к уровню мощности пилот-сигнала, и T2P является отношением уровня мощности данных к уровню мощности пилот-сигнала. Уровень мощности пилот-сигнала можно регулировать управлением мощностью для достижения желаемого уровня производительности, например частотой ошибок целевых пакетов (PER). Отношения O2P и T2P могут быть известны заранее или могут определяться для пользователя i. Затем для пользователя i можно вычислить (E/N) основываясь на оценке для (E/N) и известных O2P и T2P.
Нагрузка пользователя i может быть выражена как:
где
c
i
(E) - это суммарная энергия на элементарную посылку для пользователя i,
0
I - это суммарные шум и взаимные помехи, наблюдаемые сотой, и
i
L - это нагрузка пользователя i.
0
Суммарный шум и взаимные помехи, I, наблюдаемые сотой, можно выразить так:
0
где N - это тепловой шум, наблюдаемый сотой.
t
i
Суммарный шум и интерференция, (N) наблюдаемые пользователем, можно выразить как:
c
i
t
i
0
t
i
0
t
i
c
i
Второе равенство в уравнении (2) можно получить, разделив (E) на (N), разделив I на (N) и заменив I на (N) + (E) из уравнения (4).
cp
t
i
cp
t
I
Передача по восходящей линии связи от пользователя i может быть обработана Rake-приемником или эквалайзером соты. В случае Rake-приемника для пользователя i можно назначить один или несколько каналов Rake-приемника, и каждый канал Rake-приемника может обрабатывать различный сигнальный тракт для пользователя i. В этом случае (E/N) можно оценить на каждом из назначенных каналов Rake-приемника, нагрузка для каждого из каналов Rake-приемника может быть вычислена на основании оценки (E/N), как показано в уравнении (2), и нагрузку для всех назначенных каналов Rake-приемника можно суммировать для получения нагрузки пользователя i. Для эквалайзера нагрузка пользователя i может быть вычислена на основании уравнения нагрузки, определенного для эквалайзера.
in-cell
Нагрузку всех пользователей, обслуживаемых сотой, L, можно выразить как:
in-cell
где Cell - это набор пользователей, обслуживаемых сотой. L также называется внутрисотовой нагрузкой.
ns,As
Нагрузку всех пользователей, не обслуживаемых сотой, но имеющих соту в своих активных наборах, L, можно выразить как:
ns,As
где ActiveSet - это набор всех пользователей, имеющих соту в своих активных наборах. L можно также обозначить как нагрузку необслуживаемых активных списков. Необслуживаемый пользователь - это пользователь, который не обслуживается сотой, но имеющий соту в своем активном наборе.
ns,As
Сота может обладать прямым управлением над нагрузками пользователей, обсуживаемых этой сотой, например, при помощи абсолютных и относительных разрешений этим пользователям. Сота может обладать непрямым управлением над нагрузкой необслуживаемых пользователей, например, при помощи уменьшающих относительных разрешений этим пользователям. L можно вычислять раздельно, чтобы определить - отправлять или не отправлять этим необслуживаемым пользователям относительные разрешения.
total_cell
Суммарную нагрузку соты, L, можно выразить как:
out
out
где L - это нагрузка пользователей в других сотах и не имеющих соту в своих активных наборах. L можно также обозначить как внешнюю нагрузку.
Суммарная нагрузка соты может быть выражена через RoT следующим образом:
total_cell
RoT можно измерить, как описано ниже. Затем, на основании измеренного RoT, можно вычислить L, как показано в уравнении (8). Затем можно вычислить внешнюю нагрузку как:
in-cell
ns,AS
out
Пользователи могут передавать пилот-сигнал по восходящей линии связи в каждом слоте длительностью 0,667 миллисекунд (мс). L, L и L можно вычислить в каждом слоте, как описано выше. Эти количества могут быть шумными и могут быть отфильтрованы фильтрами с бесконечной импульсной характеристикой (IIR) следующим образом:
in-cell
ns,AS
out
in-cell
ns,AS
out
in-cell
ns,AS
out
где L(n), L(n) и L(n) - это вычисленные для слота n значения, ,  и  - это отфильтрованные для слота n значения, и T, T и T - это временные константы для L, L и L соответственно.
total_cell
На фиг.3 показана блок-схема конструкции устройства 300 для вычисления ,  и . RoT соты можно измерить в блоке 310, как описано ниже. Суммарную нагрузку соты L можно вычислить на основании измеренного RoT в блоке 312, например, как показано в уравнении (8).
i
i
cp
t
i
c
t
i
cp
t
i
i
i
c
t
i
Для каждого пользователя, имеющего соты в своем активном наборе, O2P пользователя можно определить в блоке 320, T2P пользователя можно определить в блоке 322 и (E/N) пользователя можно определить в блоке 324. (E/N) каждого пользователя можно вычислить на основании (E/N), O2P и T2P в блоке 326, например, как показано в уравнении (1). Нагрузка каждого пользователя может быть вычислена на основании (E/N) в блоке 328, например, как показано в уравнении (2).
in-cell
ns,AS
out
in-cell
ns,AS
total_cell
out
in-cell
ns,AS
Каждый пользователь, обслуживаемый сотой, может быть передан в блок 332, и каждый пользователь, имеющий соту в активном наборе, но не обслуживаемый сотой, может быть передан в блок 334. Внутрисотовая нагрузка L может быть вычислена в блоке 332, аккумулировав нагрузку всех пользователей, обслуживаемых сотой, например, как показано в уравнении (5). Необслуживающая нагрузка активного набора L может быть вычислена в блоке 334, аккумулировав нагрузку всех необслуживаемых пользователей, например, как показано в уравнении (6). Внешняя нагрузка L может быть вычислена в блоке 330 вычитанием внутрисотовой нагрузки L и необслуживающей нагрузкой активного набора L из суммарной нагрузки соты L, например, как показано в уравнении (9). Внешнюю нагрузку L можно отфильтровать в блоке 340, например, как показано в уравнении (12). Внутрисотовую нагрузку L можно отфильтровать в блоке 342, например, как показано в уравнении (10). Необслуживающую нагрузку активного набора L можно отфильтровать в блоке 344, например, как показано в уравнении (11). Отфильтрованные нагрузки и ,  и  можно использовать для выполнения планирования, как описано ниже.
В HSUPA для пользователей можно выполнять планирование в каждом временном интервале передачи (TTI), который может составлять 2 мс или 10 мс. Для пользователей можно выполнить планирование для передачи по восходящей линии связи, так чтобы RoT находился на целевом уровне, как показано на ФИГ.2. Этот целевой RoT можно преобразовать в целевую суммарную нагрузку следующим образом:
total,target
где L - это целевая суммарная нагрузка для соты.
avail_cell
Доступную нагрузку для соты, L, можно выразить как:
out
ns,AS
где  и  - это текущие отфильтрованные значения L и L соответственно.
Для пользователей в соте можно выполнять планирование на основании доступной нагрузки различным образом. В одной конструкции доступная нагрузка может распределяться различным классам или типам передач в следующем порядке:
1. Передачи по выделенным каналам, назначенным пользователям,
2. Повторные передачи ожидающих данных при помощи HARQ,
3. Передачи, автономно посылаемые пользователями, которые не требуют выполнения планирования, и
4. Передачи новых данных.
Пользователю можно назначить один или несколько выделенных каналов для передачи данных, сигнализации, пилот-сигналов и т.д. Пользователю также можно позволить передавать данные в любое время до предварительно определенной автономной скорости передачи данных без необходимости выполнения планирования. Эту автономную скорость передачи данных можно конфигурировать заранее и можно использовать для отсылки данных, чувствительных к задержкам (например, голосовых данных) и/или маленьких объемов данных. Автономная передача таких данных может уменьшить планирование служебных данных и задержек. У пользователя также может быть ожидающий пакет, который не был корректно декодирован сотой и может требовать отправки повторной передачи пакета.
cp
t
i
i
i
avail_sched
Нагрузка выделенных каналов для всех пользователей, обслуживаемых сотой, можно определить на основании (E/N) и O2P и T2P каждого пользователя. Можно идентифицировать пользователей с ожидающими пакетами и можно определить нагрузку повторных передач ожидающих пакетов от этих пользователей. Также можно определить нагрузку автономных передач от пользователей. Затем доступная для планирования нагрузка, L, может быть выражена как:
где
DPCH
L - это нагрузка передач по выделенным каналам,
retran
L - это нагрузка повторных передач ожидающих пакетов, и
autonomous
L - это нагрузка автономных передач.
avail_sched
Доступную нагрузку L можно распределить пользователям, запрашивающим передачу по восходящей линии связи на основании различных схем планирования. В одной из схем планирования запрашивающим пользователям можно назначить приоритеты на основании различных факторов, таких как поддерживаемые ими скорости передачи данных, средние пропускные способности, требования к качеству обслуживания (QoS) и т.д. В одной из конструкций приоритет пользователя можно выразить как:
где
supported,i
R - это максимальная скорость передачи данных для пользователя i,
i
TP - это средняя пропускная способность для пользователя i, и
i
Priority - это приоритет пользователя i.
avail_sched
Пользователям также можно назначить приоритеты другим образом или на основании других параметров. В любом случае пользователей можно сортировать на основании их приоритетов. Затем доступную нагрузку L можно распределить отсортированным пользователям, одному за один раз, начиная с пользователя с наивысшим приоритетом.
supported,i
sched,i
supported,i
avail_sched
sched,i
sched,i
cp
t
i
c
t
cp
t
i
avail_sched
sched,i
avail_sched
Для того чтобы в отношении пользователя с наивысшим приоритетом выполнить планирование в первую очередь, на основании информации о длине очереди и запасе мощности пользователя можно вычислить максимальную поддерживаемую скорость передачи данных R. Для пользователя можно выбрать скорость передачи данных R на основании максимальной поддерживаемой скорости передачи данных R и доступной нагрузки L. Спланированная скорость передачи данных равна или меньше, чем максимальная поддерживаемая скорость передачи данных, и дополнительно ограничивается доступной нагрузкой. Нагрузку пользователя, в отношении которого выполнялось планирование, L, можно вычислить на основании спланированной скорости передачи данных R и (E/N) пользователя. Различные поддерживаемые скорости передачи данных можно ассоциировать с различными значениями E/N и, таким образом, различными значениями T2P. Значения T2P для спланированной скорости передачи данных можно определить, например, на основании просмотра таблицы. Затем на основании значения T2P для спланированной скорости передачи данных и (E/N) пользователя можно определить нагрузку пользователя, в отношении которого выполнялось планирование, например, как показано в уравнениях (1) и (2). Доступную нагрузку L можно затем уменьшить на нагрузку L пользователя, в отношении которого выполнялось планирование. В отношении следующего пользователя с наивысшем приоритетом можно выполнить планирование сходным образом. Процесс может повторяться, пока в отношении всех запрашивающих пользователей не будет выполнено планирование, или пока доступная нагрузка L не станет нулем или слишком мала.
total_target
avail_cell
DPCH
retran
autonomous
DPCH
retran
autonomous
avail_cell
avail_sched
На фиг.4 показана блок-схема конструкции устройства 400 для выполнения планирования пользователей по восходящей линии связи. Сумматор 410 может вычесть отфильтрованную внешнюю нагрузку  и отфильтрованную необслуживающую нагрузку активного набора  из целевой суммарной нагрузки L для получения доступной для соты нагрузки L, например, как показано в уравнении (14). Нагрузку L передач по выделенным каналам можно вычислить в блоке 414. Нагрузку L повторных передач ожидающих пакетов можно вычислить в блоке 416. Нагрузку L автономных передач можно вычислить в блоке 418. Сумматор 420 может вычесть нагрузку выделенных каналов L, нагрузку повторных передач L и нагрузку автономных передач L из доступной соте нагрузки L для получения доступной нагрузки L для выполнения планирования пользователей.
cp
t
i
supported,i
sched,i
sched,i
avail_sched
sched,l
avail_sched
В блоке 422 на основании размера очереди, запаса мощности и (E/N) пользователя можно вычислить максимальную поддерживаемую скорость передачи данных R для каждого пользователя, запрашивающего передачу по восходящей линии связи. В любое время, когда в отношении пользователя выполняется планирование, в блоке 424 можно обновить среднюю пропускную способность каждого пользователя. Приоритет каждого пользователя можно определить в блоке 426, например, как показано в уравнении (16). Запрашивающих пользователей можно отсортировать в блоке 428 на основании их приоритетов. Затем для каждого пользователя, в отношении которого нужно выполнить планирование, в блоке 430 можно определить спланированную скорость передачи данных R на основании максимальной поддерживаемой пользователем скорости передачи данных и доступной в настоящее время нагрузки из селектора 434. Нагрузку L пользователя, в отношении которого выполняется планирование, можно определить в блоке 432 на основании спланированной скорости передачи данных и другой релевантной информации. Селектор 434 предоставляет доступную нагрузку L из сумматора 420 для первого пользователя и предоставляет обновленную доступную нагрузку из сумматора 436 для каждого последующего пользователя. Сумматор 436 вычитает нагрузку пользователя L, в отношении которого выполнялось планирование, из доступной нагрузки L для обновления доступной нагрузки для оставшихся пользователей.
Сота может уменьшить скорости передачи данных для необслуживаемых пользователей, имеющих соту в своем активном наборе, но не обслуживаемых сотой. В одной из конструкций относительные разрешения для уменьшения скоростей передачи данных необслуживаемых пользователей можно генерировать в блоке 412, если выполняются следующие условия:
thresh,As
ns,As
где L - это порог, и K - это коэффициент, используемый для уменьшения скоростей передачи данных необслуживаемых пользователей. Скорости передачи данных необслуживаемых пользователей также можно уменьшать на основании других условий и/или параметров.
ns,As
ns,As
out
total_target
avail cell
ns,AS
out
В описанной выше конструкции необслуживающую нагрузку активных наборов L можно определять раздельно и использовать для отправки относительных разрешений необслуживаемым пользователям. Как L, так и L можно вычесть из суммарной целевой нагрузки L для получения доступной нагрузки соты L, например, как показано в уравнении (14). L и Lможно рассматривать как суммарную нагрузку пользователей, не обслуживаемых сотой.
in-cell
ns,AS
out
В другой конструкции внутрисотовую нагрузку L можно определить, например, как показано в уравнении (5), но необслуживающая нагрузка активных наборов L не определяется. Тогда внешнюю нагрузку Ľ можно вычислить так:
out
ns,AS
out
out
avail_cell
total_target
Ľ включает в себя как необслуживающую нагрузку активного набора L, так и внешнюю нагрузку L. Ľ можно отфильтровать (например, фильтром IIR) для получения . Затем можно определить доступную нагрузку соты L на основании L и  следующим образом:
avail_cell
Затем L можно распределить пользователям, как описано выше.
avail_sched
В другой схеме планирования каждому запрашивающему пользователю (или каждому пользователю, в отношении которого выполнялось планирование в предыдущем TTI) можно назначить зарезервированную скорость передачи данных, которая может быть ниже максимальной поддерживаемой пользователем скорости передачи данных. В одной из конструкций зарезервированная скорость передачи данных для каждого пользователя может быть на одну скорость передачи данных ниже, чем последняя спланированная скорость передачи данных для этого пользователя. Нагрузку зарезервированных скоростей передачи данных для всех пользователей можно вычислить и вычесть из доступной нагрузки L. Затем оставшуюся доступную нагрузку можно распределить запрашивающим пользователям, например, как описано выше. Эта схема планирования может гарантировать, что запрашивающим пользователям (или пользователям, в отношении которых ранее выполнялось планирование) будет выделена, по меньшей мере, часть их максимальной поддерживаемой скорости передачи данных.
avail_sched
Другие схемы планирования также можно использовать для распределения доступной нагрузки L запрашивающим пользователям. Например, доступную нагрузку можно распределять по схеме циклического алгоритма, схемы пропорциональной равнодоступности на основании сообщенного запаса мощности, схемы пропорциональной равнодоступности на основании сообщенного запаса мощности и управлением мощностью, схемы пропорциональной равнодоступности на основании сообщенного запаса мощности и качества сигнала, принимаемого по восходящей линии связи и т.д.
total_cell
RoT соты можно измерить для вычисления суммарной нагрузки соты L. RoT можно выразить как:
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Суммарный шум и взаимные помехи I можно легко измерить как суммарную принимаемую сотой мощность. Тепловой шум N можно измерить несколькими способами. В одной конструкции N можно измерить во время интервала тишины, во время которого никто из пользователей не передает по восходящей линии связи. Затем N можно измерить как суммарную принимаемую сотой мощность во время интервала тишины. В другой конструкции можно измерить суммарную принимаемую мощность в боковой полосе между двумя WCDMA несущими и использовать для оценки N. Например, образцы до фильтра формирования импульсов в соте можно преобразовать быстрым преобразованием Фурье (FFT) для получения спектральной плотности мощности как основной полосы, так и боковой полосы. Затем N можно определить на основании части спектральной плотности мощности для боковой полосы. Также N можно измерить другими методами. В любом случае RoT соты можно вычислить на основании измеренной I и измеренного N.
avail_cell
out
total_target
avail_cell
total_target
Технологии планирования, описываемые в настоящем документе, могут обеспечить определенные преимущества. Во-первых, можно получить более точную доступную нагрузку соты L определением внешней нагрузки L на основании измерения RoT. Это может позволить соте работать ближе к суммарной целевой нагрузке L, что может увеличить емкость. Более точная доступная нагрузка соты L может также позволить соте работать при более высокой суммарной целевой нагрузке L, при этом обеспечивая стабильность.
out
out
На фиг.5 показана конструкция процесса 500 для планирования пользователей в соте. Процесс 500 может выполняться планировщиком, который может находиться в Узле В 110 или сетевом контроллере 130. Внешнюю нагрузку от пользователей в соседних сотах и необслуживаемых сотой можно определять (блок 512). Внешняя нагрузка может соответствовать L в уравнении (9) или Ľ в уравнении (18). Доступную нагрузку для соты можно определять на основании целевой суммарной нагрузки для соты и внешней нагрузки (блок 514). Целевую суммарную нагрузку для соты можно определить на основании целевого RoT, например, как показано в уравнении (13). Внешнюю нагрузку можно отфильтровать для получения отфильтрованной внешней нагрузки, и доступную нагрузку можно определить на основании суммарной целевой нагрузки и отфильтрованной внешней нагрузки. Для пользователей соты можно выполнить планирование для передачи по восходящей линии связи на основании доступной нагрузки для соты (блок 516).
На фиг.6 показана конструкция блока 512 с фиг.5 для определения внешней нагрузки. Суммарную нагрузку для соты можно определить на основании измерения RoT (блок 612). Внутрисотовую нагрузку для пользователей, обслуживаемых сотой, можно определить на основании передач по восходящей линии связи, принятых от этих пользователей (блок 614). Также можно определить необслуживающую нагрузку активного набора для необслуживаемых пользователей, которые не обслуживаются сотой, но имеют соту в своих активных наборах (блок 616). Затем можно определить внешнюю нагрузку на основании суммарной нагрузки, внутрисотовой нагрузки и, возможно, необслуживающей нагрузки активного набора, например, как показано в уравнении (14) или (19) (блок 618).
В одной из конструкций блока 612 измерение RoT можно получить на основании измерения теплового шума и измерения суммарной принимаемой мощности для соты. Измерение теплового шума можно получить на основании измерения сигнала для боковой полосы между несущими, измерения сигнала, выполненного во время интервала тишины без передающих по восходящей линии связи пользователей и т.д.
В одной из конструкций блока 614 нагрузку каждого пользователя, обслуживаемого сотой, можно определить на основании отношения суммарной энергии на элементарную посылку к суммарному шуму пользователя, например, как показано в уравнении (2). Отношение суммарной энергии на элементарную посылку к суммарному шуму для пользователя можно определить на основании отношения энергии пилот-сигналов на элементарную посылку к суммарному шуму, отношения трафика к пилот-сигналу и, возможно, отношения служебных данных к пилот-сигналу для пользователя, например, как показано в уравнении (1). Внутрисотовую нагрузку можно определить на основании нагрузок всех пользователей, обслуживаемых сотой, например, как показано в уравнении (5).
В одной конструкции блока 516 на фиг.5, доступную нагрузку можно сначала распределять для передач по выделенным каналам, назначенным пользователям, повторным передачам ожидающих пакетов, автономным передачам пользователями и/или другим типам передач до новых передач. Можно определить нагрузку от выделенных каналов и вычесть ее из доступной нагрузки. Можно определить нагрузку от повторных передач и вычесть ее из доступной нагрузки. Можно определить нагрузку от автономных передач и вычесть ее из доступной нагрузки. Обновленную доступную нагрузку затем можно распределить пользователям в соте.
На фиг.7 показана конструкция процесса 700 для выполнения планирования на основании доступной нагрузки. Процесс 700 можно использовать для блока 516 на фиг.5. Приоритеты пользователей, в отношении которых должно выполняться планирование в соте, можно определить, например, как показано в уравнении (16), или на основании какой-либо другой схемы (блок 712). Пользователей можно отсортировать на основании их приоритетов (блок 714). Доступную нагрузку можно затем распределить отсортированным пользователям, одному пользователю за один раз. Пользователь с высшим приоритетом может быть выбран первым (блок 716). Пользователю можно назначить скорость передачи данных, например, на основании запаса мощности и размера очереди пользователя, доступной нагрузки и т.д. (блок 718). Нагрузку пользователя можно определить на основании назначенной скорости передачи данных и другой релевантной информации (блок 720). Затем доступную нагрузку можно обновить, вычтя нагрузку пользователя (блок 722). Если еще осталась доступная нагрузка и не для всех пользователей выполнено планирование, как определяется в блоке 724, то процесс возвращается к блоку 716 для выполнения планирования следующего пользователя с наивысшим приоритетом. Иначе процесс завершается. Также, для необслуживаемых пользователей можно генерировать относительные разрешения на основании не обслуживающей нагрузки активного набора и внутрисотовой нагрузки, например, как показано в уравнении (17).
В другой конструкции пользователям можно назначать зарезервированные скорости передачи данных. Нагрузку от резервных скоростей передачи данных можно определить и вычесть из доступной нагрузки. Затем обновленную доступную нагрузку можно распределить пользователям.
На фиг.8 показана конструкция процесса 800, выполняемого UE. UE может отправить запрос (например, информационное сообщение выполнения планирования) на передачу по восходящей линии связи к соте (блок 812). UE может принять разрешение для передачи по восходящей линии связи от соты, причем разрешение определяется на основании доступной нагрузки для соты (блок 814). Доступную нагрузку для соты можно определить на основании целевой суммарной нагрузки для соты и внешней нагрузки от пользователей вне соты. UE может отправить передачу по восходящей линии связи в соответствии с разрешением (блок 816).
UE может отправить на соту, по меньшей мере, один выделенный канал. Доступную нагрузку можно определить дополнительно на основании нагрузки от выделенных каналов всех пользователей соты. UE может отправлять повторные передачи ожидающих пакетов на соту. Доступную нагрузку можно определять дополнительно на основании нагрузки от повторных передач всех пользователей. UE может автономно отправлять передачи на соту. Доступную нагрузку можно определять дополнительно на основании нагрузки от автономных передач всех пользователей соты.
На фиг.9 показана блок-схема конструкции UE 120, который может быть одним из UE на фиг.1. По восходящей линии связи кодер 912 может принимать данные и сигнализацию (например, запросы или SI сообщения), которую должен отправить UE 120 по восходящей линии связи. Кодер 912 может обрабатывать (например, форматировать, кодировать, перемежать) данные и сигнализацию. Модулятор (Mod) 914 может дополнительно обработать (например, модулировать, передавать по каналу, шифровать) кодированные данные и сигнализацию и предоставить выходные элементарные посылки. Передатчик (TMTR) 922 может задавать состояние (например, преобразовать в аналог, отфильтровать, усилить, увеличить частоту) выходных элементарных посылок и генерировать сигнал по восходящей линии связи, который может быть передан антенной 924 на один или несколько Узлов В.
На нисходящей линии связи антенна 924 может принимать сигналы по нисходящей линии связи, переданные одним или несколькими Узлами В. Приемник (RCVR) 926 может задавать состояние (например, отфильтровать, усилить, понизить частоту и оцифровать) принятого с антенны 924 сигнала и предоставить образцы. Демодулятор (Demod) 916 может обрабатывать (например, расшифровать, передать по каналу и демодулировать) образцы и предоставить оценки символов. Декодер 918 может дополнительно обрабатывать (например, восстановить последовательность и декодировать) оценки символов и предоставить декодированные данные и сигнализацию (например, абсолютные и относительные разрешения), отправленные на UE 120. Кодер 912, модулятор 914, демодулятор 916 и декодер 918 можно реализовать посредством процессора 910 модема. Эти устройства могут выполнять обработку в соответствии с радиотехнологией (например, W-CDMA), использованной в беспроводной системе.
Контроллер/процессор 930 может направлять работу различных устройств в UE 120. Контроллер/процессор 930 может обеспечивать выполнение процесса 800 с фиг.8 и/или других процессов для технологий, описываемых в настоящем документе. Память 932 может хранить программные коды и данные для UE 120.
На фиг.9 также показана блок-схема конструкции Узлов В 110а и 110b с фиг.1. Узел В 110а может поддерживать обслуживающую соту для UE 120, и Узел В 100b может поддерживать соседнюю соту или необслуживающую соту в активном наборе UE 120. На каждом Узле В 110 передатчик/приемник 938 может поддерживать радиосвязь с UE 120 и другими UE. Контроллер/процессор 940 может выполнять различные функции для связи с несколькими UE. Для передачи по восходящей линии связи сигнал по восходящей линии связи от UE 120 может быть принят (и для него может быть задано состояние приемником 938) и дополнительно обработан контроллером/процессором 940 для восстановления данных и сигнализации, отправленных по восходящей линии связи UE. Для передачи по нисходящей линии связи данные и сигнализация могут быть обработаны контроллером/процессором 940 и для них могут быть заданы состояния передатчиком 938, чтобы сгенерировать сигнал по нисходящей линии связи, который можно передать на несколько UE. Память 942 может хранить программные коды и данные для Узла В. Устройство 944 связи (Comm) может поддерживать связь с сетевым контроллером 130.
На фиг.9 также показана блок-схема конструкции сетевого контроллера 130. На сетевом контроллере 130 контроллер/процессор 950 может выполнять различные функции для поддержания услуг связи для нескольких UE. Память 952 может хранить программные коды и данные для сетевого контроллера 130. Устройство 954 связи может поддерживать связь с Узлами В 110.
Выполнение планирования пользователей для обслуживающей соты могут осуществлять Узел В 110a, сетевой контроллер 130 или какой-либо другой объект. Контроллер/процессор 940 или 950 может осуществлять процесс 500 с фиг.5, процесс 512 с фиг.6, процесс 700 с фиг.7 и/или другие процессы для описываемых в настоящем документе технологий. Также контроллер/процессор 940 или 950 может выполнить блок 300 с фиг.3 или блок 400 с фиг.4.
Специалисты в данной области понимают, что информация и сигналы могут быть представлены различными технологиями и методиками. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные посылки, используемые на всем протяжении вышеприведенного описания можно представить напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любым их сочетанием.
Дополнительно, специалисты принимают, что различные иллюстративные логические блоки, модули, цепи и этапы алгоритмов, описанные в данном документе в сочетании с раскрытием изобретения, можно осуществить электронным аппаратным обеспечением, компьютерным программным обеспечением или комбинацией обоих. Для того чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость программного и аппаратного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, цепи и этапы, как правило, описаны выше в терминах их функциональности. То, осуществляется ли эта функциональность как аппаратное или программное обеспечение, зависит от конкретного применения и ограничений конструкции, налагаемых на всю систему. Специалисты в данной области могут реализовывать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного применения, но такие реализационные решения не должны интерпретироваться как причина отхода от объема представленного раскрытия.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и цепи, описанные в данном документе в сочетании с раскрытием, можно осуществить или выполнить при помощи процессора общего назначения, процессора обработки цифрового сигнала (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), перепрограммируемой вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, схемы на дискретных компонентах или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любого их сочетания для выполнения функций, описанных в настоящем документе. Процессором общего назначения может являться микропроцессор, но, альтернативно, процессором может являться любой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или машина состояний. Процессор также можно реализовать как комбинацию вычислительных устройств, например комбинацию DPS и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров в сочетании с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанные здесь в сочетании с раскрытием изобретения, можно реализовать напрямую в аппаратном обеспечении, модуле программного обеспечения, исполняемого процессором или их комбинацией. Модуль программного обеспечения может находиться в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, регистрах, жестком диске, съемном диске, CD-ROM или в любой другой форме носителей хранения, известных в данной области техники. Типовой носитель хранения соединяется с процессором таким образом, что процессор может читать информацию с и писать информацию на носитель хранения. В качестве альтернативы, носитель хранения может быть интегрирован в процессор. Процессор и носитель хранения могут находиться в ASIC. ASIC может находиться в терминале пользователя. Альтернативно, процессор и носитель хранения могут располагаться в виде дискретных компонентов в терминале пользователя.
В одной или нескольких типовых конструкциях описанные функции можно реализовать в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или любом их сочетании. Если реализовано в программном обеспечении, то функции можно хранить на или передавать как одну или несколько инструкций или код на считываемом компьютером носителе. Считываемый компьютером носитель включает в себя как компьютерные носители хранения, так и средства связи, включающие в себя любые носители, обеспечивающие передачу компьютерной программы из одного места в другое. Носитель хранения может являться любым доступным носителем, к которому можно осуществлять доступ компьютером общего или специального назначения. В качестве неограничивающего примера такой считываемый компьютером носитель может содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другой накопитель на оптических дисках, накопитель на магнитных дисках или других устройствах магнитного хранения или любой другой носитель, который можно использовать для переноса или хранения желаемых программ или программных кодов в форме инструкций или структур данных и к которым может осуществлять доступ компьютер общего или специального назначения либо процессор общего или специального назначения. А также любое соединение, к которому можно правомочно отнести термин считываемый компьютером носитель. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника, используя коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витую пару, цифровую абонентскую линию или беспроводные технологии, такие как инфракрасная, радио- и микроволновая, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, цифровая абонентская линия или беспроводные технологии, такие как инфракрасная, радио- и микроволновая, входят в состав определения носителя. Диск, как используется в настоящем документе, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), флоппи-диск и blu-ray диск, где диски, как правило, воспроизводят данные оптически при помощи лазеров либо при помощи магнитных полей. Комбинации вышеприведенного также следует включить в объем, понимаемый под считываемым компьютером носителем.
Предыдущее описание раскрытия изобретения предоставлено для того, чтобы специалисты в данной области могли делать или использовать изобретение. Различные модификации раскрытия будут очевидны для специалистов в данной области, и общие принципы, определенные в данном документе, можно применять к другим вариациям без ухода от объема этого раскрытия изобретения. Таким образом, раскрытие не предназначено для ограничения примерами и конструкциями, описанными в настоящем документе, но должно рассматриваться в широком объеме, соответствующем принципам и новым характерным признакам, описанным в настоящем документе.