分組調度的方法和裝置的製作方法

2023-06-09 10:05:16

專利名稱：分組調度的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及例如在無線通信系統中使用的分組調度的方法和裝置。
背景技術：
圖1示出了無線通信系統1的一部分。該系統包括多個基站2，圖1中只示出了一個。基站2服務於小區，小區中可能有多個獨立用戶。各個用戶擁有獨立的用戶設備(UE)。在圖1中只示出了用戶設備UE2、UE11和UE50。各個UE例如是可攜式終端(手機)或可攜式計算機。
眾所周知，在碼分多址(CDMA)系統中，使用不同的信道化碼(channelisation code)來區分從基站(也被稱為「節點B」)發送到不同UE的信號。在所謂的第三代無線通信系統中，已提出了高速下行鏈路分組接入(HSDPA)技術，用於在下行鏈路方向(從基站到UE)傳輸數據。在這種技術中，多個信道可用於發送數據。這些信道具有不同的信道化碼。例如，在給定小區或小區的扇區內，可能存在著10個不同的信道C1到C10可用於HSDPA。在HSDPA中，將下行鏈路傳輸分成一系列傳輸時間間隔(TTI)，在各個不同的可用信道上將數據分組傳輸到所選擇的UE。可以在各個TTI中進行由哪個信道為哪個UE服務的新選擇。
圖2示出了HSDPA技術在一系列傳輸時間間隔TTI1到TTI9上的操作示例。如圖2所示，在TTI1中，確定將向UE50發送兩個數據分組，向UE11發送四個數據分組，向UE2發送四個數據分組。因而，為UE50分配兩個信道，為UE11和UE2各分配四個信道。因此，如圖1所示，對UE50分配信道C1和C2，對UE11分配信道C3到C6，對UE2分配信道C7到C10。
在下一傳輸時間間隔TTI2，向新用戶設備UE1發送一個分組，TTI1中指定的其餘UE繼續接收分組。
因此，HSDPA系統有效地利用多個並行共享信道將數據以分組的形式從基站發送到不同的UE。例如希望將該系統用於支持全球資訊網(WWW)瀏覽。
為了確定在各TTI中應該在哪個信道上為哪個UE服務，採用了分組調度技術。常規地，已經考慮了兩種基本類型的調度技術以用於HSDPA輪循(RR)(round-robin)調度技術和最大載波幹擾比(最大C/I)技術。
基本的輪循技術首先對目前有數據在發送機(基站)處等待發送的UE的列表進行編譯。對於各TTI，列表中最後的UE具有下一TTI的最高優先級。因此，以輪循方式服務於UE。在最簡單的輪循調度技術中，採取具有最高優先級的UE使用所有信道的方式。然而，分組加權的輪循技術也是已知的。其根據不同UE的相對數據量在各個TTI中向一組用戶分配可用信道。在這種分組加權技術中，對具有較多待發送數據的UE分配較多的信道。
在無線資源分配方面，輪循調度技術強調競爭的UE之間的公平性。
然而，這種技術提供的數據總吞吐量往往相對較差。
除在各個TTI中根據各UE報告的載波幹擾比(C/I)對具有等待數據的UE列表進行排序外，最大C/I調度技術與輪循調度技術類似。C/I是信道質量的指標(measure)。通過根據C/I對UE列表進行排序，對信道質量較好的UE給予較高的被選機會。在該技術的最簡單版本中，將所有信道分配給具有最高C/I的有等待數據的UE。也可以採用分組加權變型，在這種分組加權變型中，不是選擇具有最高C/I的單個UE，而是選擇一組具有最高C/I值的UE，並且根據這些UE所具有的待發送數據的相對量來在該組UE中分割可用信道。
最大C/I調度技術往往最大化數據的總吞吐量，但這是以公平性為代價的。可以看出，例如因為距基站遠或因為附近有許多其它幹擾UE而報告了差C/I值的UE僅有很小的被選擇的機會。因此，這些UE在接收分組時可能要遭受無法接受的長時間延遲。
在「A proposal of all-IP mobile wireless network architecture-QoS packet scheduler for base stations」，Masahiro Ono等，NECCorporation，Technical report of IEICE，MoMuC2002-3(2002-05)，pp.13-18中公開了另一種調度技術。該分組調度技術的目標在於通過依據無線鏈路質量和所需的QoS級別自適應地分配時隙從而滿足不同UE的業務質量(QoS)要求並最大化系統容量。該技術採用多個不同的獨立調度器構成的分級結構，包括最大C/I調度器、比例公平(PF)調度器、加權輪循(WRR)調度器和優先級輪循(PRR)調度器。由分類器依據不同UE的不同QoS要求對要調度的分組進行預分類。隨後將屬於不同類別的分組應用到分級結構中的第一級調度器中的不同調度器。此外還在該分級結構的第二級和第三級中執行調度。通過這種方式，使用多個獨立的調度器來滿足不同業務類別的不同要求。然而，因為無線信道的動態快速變化，以固定方式或以緩慢改變的動態方式對調度處理進行劃分被證明是困難而低效的。結果可能是被分配到一個部分(業務類別)的調度器將承受很大壓力來提供所需的QoS級別，而被分配到另一部分(業務類別)的調度器卻利用不足且具有空閒容量。還發現這些被劃分開的調度器的效率和性能隨著共享帶寬量和具有不同需求的業務範圍的增大而明顯惡化。在實踐中，恢復這種分區調度器中的某些損失效率的嘗試只是增加了計算複雜度和輔助成本。
在本申請要求其優先權的英國專利申請第No.0303859.3中，本發明人提出了一種分組調度方法，該分組調度方法用於例如在無線通信網絡的HSDPA系統中對要從發送機經過至少一個信道發送到多個接收機的數據分組進行調度。對調度性能(例如業務質量、延遲和公平性)的至少兩個不同方面分配權重。對於各個獨立的接收機，根據所分配的權重，生成調度性能在不同方面的至少一個組合指標。採用用於不同接收機的各個組合指標來確定分組要發送到的接收機。與本申請同日提交的PCT申請[代理引用號P84315PC00]對應於GB 0303859.3。這裡通過引用併入了GB 0303859.3和該PCT申請的全部內容，並與本申請一起提交這些申請的副本。
該分組調度方法使得可以將所有接收機作為單個組來執行數據調度，而無需將接收機分為不同調度類別，例如不同業務類型。該方法還使得該調度能夠無需非常高的計算複雜度即可以考慮到若干不同的性能方面。
在該方法中，考慮所期望的業務量情景來對權重賦值。例如，執行了各種模擬，各個模擬分別與其中總共有40個UE的模擬業務量環境相關。假設這些UE中的10個UE試圖接收實時視頻，假設其餘30個UE試圖進行WWW瀏覽會話。在一個模擬中，假設業務量負荷的總計在5,000個TTI組成的序列(10秒的時間段)上基本穩定。在另一模擬中，假設WWW用戶以交錯方式被激活，從而在調度器上引起可變輸入負荷。在第三模擬中，假設由HSDPA系統為WWW瀏覽提供慢速機制。該慢速機制防止在完全成功下載前一會話之前下載新會話。
從這些模擬發現，對於不同的業務量情景，必須應用於調度性能的不同方面的多個權重需要明顯不同。據此，希望調度器的操作者可以調整權重，從而當所期望的業務量情景發生變化時，權重也可以發生變化。在英國專利申請No.0303859.3中還希望在裝置運轉期間可以自動調整權重。
在S.Abedi，S.Vadgama，「Hybrid Genetic Packet Scheduling andradio Resource Management for High Speed Downlink Packet Access」，WPMC 2002 Conference，Hawaii，pp.1192-1196中，本發明人還提出了採用遺傳算法的分組調度技術。在該技術中，為各個TTI生成多個候選調度方案。各個候選方案對應於遺傳算法的個體並規定在相關TTI中將哪個信道分配給哪個接收機。確定各個候選調度方案的適合度。該適合度可考慮相關調度方案性能的幾個不同的指標，例如吞吐量、延遲和公平性。當確定各個候選方案的適合度時，可以對各個性能指標進行加權。根據相應候選方案的適合度值，在當代中選擇作為雙親的個體。較適合的方案被選為雙親的機會較高。由所選雙親依據諸如交叉(crossover)和變異(mutation)的代操作符來生成孩子(下一代的候選方案)。以這種方式，通過一系列的迭代(代)，遺傳算法提煉出多個候選調度方案，直到在某點處為所考慮的TTI選取了一個最佳方案。
與諸如輪循調度和最大C/I調度的常規技術相比，這種遺傳算法提供了實現好得多的調度性能的可能性。
本發明人在S.Abedi，S.Vadgama，「A Radio Aware RandomIterative Scheduling Technique for High Speed Downlink PacketAccess」，VTC 2002，Fall，vol.4，pp.2322-2326，24-28，Sept.2002中提出了另一種分組調度方法。該方法也為各個TTI生成多個候選調度方案。隨機生成至少一個候選方案。可以按與如上所述的用於所提出的基於遺傳算法的調度方法的方式相同的方式來確定各個候選方案的適合度。
這些分組調度方法的成功還極大地取決於當確定各個候選方案的適合度時對各個性能指標進行加權的適當權重的選擇。具體地，需要不同權重來處理不同業務量情景。
在不同情況下分配適當權重的同一問題也出現在為在無線網絡中使用而構思的其它類型的分組調度器中。例如，在R.Agrawal等人的「Class and Channel Condition Based Scheduler for EDGE/GPRS」，Proc.of SPIE，vol.#4531，Aug 2001，and A.Jalali，R.Pankaj；「Datathroughput of CDMA-HDR a high efficiency-high data rate personalcommunication wireless system」，VTC 2000，Spring，vol.3，pp.1854-1858，May 2000中描述了所謂的比例公平(PF)調度器。PF調度器也需要在不同業務量負荷和信道條件下分配適當權重。
動態移動蜂窩環境使得設置適當的權重成為艱巨的任務。首先，在信道條件之間可能存在巨大變化。
圖3(A)的曲線圖示意性地示出了在第一信道狀況下，四個不同UE報告的C/I值在一系列N個TTI上是如何變化的。在這種情況下，C/I值相對穩定，但是在一個UE和下一個UE之間存在恆定的C/I值差。一些UE在整個N個TTI的序列上具有相對較差的信道狀況，而另一些在整個序列上具有相對較好的信道狀況。在這些信道狀況下，上述的很多調度方法往往難於實現不同UE之間的公平性。調度性能的其它方面，如整體吞吐量，則不太可能成為問題。
圖3(B)示出了在不同於第一信道狀況(圖3(A)的情況)的第二信道狀況下，四個不同UE的C/I值的變化。在這種情況下，各個單個UE的C/I值的變化比圖3(A)中大很多，在該N個TTI的序列上的不同時刻，各個不同UE都具有良好的信道狀況。在這種情況下，實現公平性不難。但是，卻很難實現高的總吞吐量或者所期望的其它方面的調度性能。
有效的分組調度方法既要處理參照圖3(A)和3(B)描述的這種可變信道狀況，還必須要處理輸入業務量負荷動態(可變的輸入管道)和分布(profile)隨著其移動並變為使用不同業務而快速變化的UE。具體地，UE可以快速地從一個小區移動到另一小區。在這種情況下，必須將已經緩存在當前的節點B中的分組數據傳送到新的節點B。如果存在許多這種傳送，則在給定節點B處由分組調度器處理的總負荷可能存在頻繁的類似階躍函數的變化。在一些情況下，如在本說明書中稍後說明的，從經驗上發現，當權重固定時，該負荷變化導致分組調度器的所謂「失控」現象和不穩定。下文說明的經驗研究還表明，對於所期望的調度性能的一個或多個方面，重大的輸入管道變化可能導致性能出現顯著下降。
性能下降可能只影響一種類型的業務，例如，實時業務，而不會影響其它種類的業務，如非會話業務。一些調度器(如PF調度器)聲稱通過根據業務類型對調度進行劃分並對不同部分分配不同的固定權重來解決該問題。但是，實踐證明這是低效的，這是因為使用各個類型業務的UE數量可能變化，導致固定權重無法對於所涉及的業務提供良好的QoS。例如，如果分配給不同業務的權重固定，並且下載WWW會話的高比特率非實時用戶的數量顯著增加，則節點B將承受很大壓力來為實時視頻對話式會話提供可接受的QoS。
因此，期望提供一種分組調度方法，其使得可以自動調整施加給調度性能的不同指標的權重，以使得調度器在各種不同業務量情景下都能夠有效運轉。

發明內容
根據本發明的第一方面，提供了一種分組調度方法，該分組調度方法用於對通過至少一個信道從發送機發送到多個接收機的分組數據進行調度，該方法包括以下步驟生成調度性能在至少兩個不同方面的第一指標，並使用第一指標的加權組合來確定數據分組要發送到的接收機，所述加權組合是通過根據分配給不同方面的各個相應權重來組合第一指標而生成的；生成調度性能的至少一個第二指標；針對各個第二指標，根據所期望的權重對於相關所述第二指標的可能影響將權重分類為至少兩種不同的權重類型；以及使用各個第二指標以及各個第二指標的權重的分類來調整所述權重。
在該方法中，可以每單個接收機地生成第一指標的加權組合(如在GB 0303859.3的方法中)，以使得例如不同接收機各自的加權組合可以相互比較以確定要將分組發送到的接收機。另選地，可以每候選調度方案地生成第一指標的加權組合，如在以下文獻中所描述的S.Abedi，S.Vadgama，「Hybrid Genetic Packet Scheduling and radio ResourceManagement for High Speed Downlink Packet Access」，WPMC 2002Conference，Hawaii，pp.1192-1196和S.Abedi，S.Vadgama，「A RadioAware Random Iterative Scheduling Technique for High Speed DownlinkPacket Access」，VTC 2002，Fall，vol.4，pp.2322-2326，24-28，Sept.2002。在這些情況下，可以將為不同候選調度方案生成的各個加權組合進行比較，以選擇最佳候選調度方案，或者(在遺傳算法的情況下)選擇多個候選調度方案來進化到下一代。
優選地，至少一個所述第一指標獨立於影響另一個所述第一指標的至少一個所述方面。這使得這些指標相互獨立，使得能夠通過控制加權來實現對調度性能的精確控制。
至少一個所述第一指標可能受分配到提供給接收機的一種業務(如，WWW瀏覽、視頻)的優先級的影響。
優選地，調整至少一個所述第一指標以減少其與另一個所述第一指標的不匹配。可以調整這些指標以使得所有指標都在同一範圍內，如0到1，從而相同加權對於不同指標具有相同效果。
可以對一個或多個所述第一指標進行歸一化，例如可以相對於用於所有接收機的值的總和將用於任何一個接收機的值歸一化。
在優選實施例中，通過為相關接收機形成所述第一指標的乘積來生成所述一個或各個加權組合。
可能存在多條可用於將數據發送到接收機的信道，如在HSDPA系統中。在這種情況下，具體實施本發明的一個方法還包括為各個所述單個接收機生成各自的第一和第二這種加權組合；根據其各自的第一加權組合對這些接收機進行排名，並按照排名順序形成接收機列表；根據其各自的第二加權組合從列表中的最高排名的接收機起對列表中的接收機分配信道。
在該實施例中，對於數據分組要發送到的接收機的判決受第一和第二加權組合的影響，這給予調度判決更大的靈活性。
可能希望考慮很多不同方面的調度性能。這些方面可能包括在可容忍的延遲閾值內將數據發送到接收機時成功還是失敗；發送機與接收機之間的信道質量；估計有多少數據會被成功傳輸到接收機；在發送機中有多少數據在等待發送到接收機；將數據傳輸到接收機的延遲；以及不同接收機之間的公平性。這些方面不是必須要對其進行操作的。例如，可以單單考慮商業方面，例如在向接收機提供業務過程中運營商的受益。
優選地，對一序列調度時刻(例如TTI)重複執行該方法。在一個實施例中，對各所述調度時刻，為所述接收機生成新的加權組合，並做出將向哪個接收機發送數據分組的新的決定。
所述發送可以是無線發送，所述發送機可以是無線通信系統的基站的一部分，各接收機可以是該系統的用戶設備的一部分。
根據本發明的第二方面，提供了一種分組調度裝置，所述分組調度裝置用於對通過至少一個信道從一個發送機向多個接收機發送的數據分組進行調度，所述裝置包括生成調度性能在至少兩個不同方面的第一指標並使用第一指標的加權組合來確定數據分組所發送到的接收機的裝置，所述加權組合是通過根據各個相應權重來組合第一指標而生成的；生成調度性能的至少一個第二指標的裝置；針對各個第二指標根據所期望的權重對於相關第二指標的可能影響將權重分類為至少兩個不同的權重類型的裝置；以及使用各個第二指標以及權重針對各個第二指標的分類來調整所述權重的裝置。
根據本發明的第三方面，提供了一種發送機，包括具體實施本發明前述第二方面的分組調度裝置；以及發送裝置，與所述分組調度裝置可操作地連接，並可以進行操作地使得將分組發送到由所述分組調度裝置確定的接收機。


下面將以示例的方式參照附圖，在附圖中圖1示出了採用用於下行鏈路發送的HSDPA技術的無線通信系統的多個部分(在前面已說明)；圖2示出了在圖1的系統中的HSDPA技術的操作示例；圖3(A)和3(B)的曲線圖用於表示在第一和第二不同信道狀況下的四個UE的C/I值的變化；圖4示出了具體實施本發明的分組調度裝置的方框圖；圖5是示出了本發明的優選實施例的操作的流程圖；圖6是示出了在圖5的實施例中執行的信道分配處理的示例的示意圖；圖7是用於解釋在HSDPA系統中的混合業務流量場景的示意圖；圖8是用於解釋HSDPA系統中的蜂窩環境的示意圖；圖9是表示第一模擬環境示例中的HSDPA系統中的分組傳輸活動的示意圖；圖10的曲線圖表示在第一模擬示例中常規FIFO加權最大C/I調度器在一系列傳輸時間間隔內的性能；圖11的曲線圖對應於圖10，但是更為詳細地示出了圖10中的初始周期內的性能；圖12的曲線圖表示在第一模擬示例中GB 0303859.3中描述的具有粗略分配的固定權重的調度器在一系列TTI內的性能；圖13的曲線圖對應於圖12，但是更為詳細地示出了圖12中的初始周期內的性能；圖14的曲線圖示出了在第一模擬示例中根據本發明一個實施例的分組調度裝置在一系列TTI內的性能；圖15的曲線圖示出了在第一模擬示例中根據本發明另一實施例的分組調度裝置在一系列TTI內的性能；圖16的曲線圖示出了在用於具體實施本發明的分組調度裝置和其它調度器的第一模擬示例中的一系列TTI內的不同UE的吞吐量方差的變化；圖17的曲線圖示出了用於具體實施本發明的分組調度裝置和其它調度器的第一模擬示例中的TTI的初始周期內的接收實時視頻業務的UE的QoS的變化；圖18(A)至圖18(F)的曲線圖用於將第一模擬示例中的具體實施本發明的分組調度裝置與其它調度器在一組TTI內在性能的不同方面進行比較；圖19(A)、19(B)和19(C)所示的曲線圖示出了在用於具體實施本發明的分組調度裝置和其它調度器的第一模擬示例中的所有UE在時間上的吞吐量的累積密度函數(CDF)；圖20(A)至圖20(F)的曲線圖分別對應於圖18(A)至圖18(F)的曲線圖，但是是關於第二模擬示例的；圖21是示出了第三模擬示例中的HSDPA系統中的分組傳輸活動的示意圖；圖22(A)至22(F)的曲線圖分別對應於圖18(A)至圖18(F)的曲線圖，但是是關於第三模擬示例的。
具體實施例方式
圖4示出了具體實施本發明的分組調度裝置10的方框圖。裝置10用於調度要通過至少一個信道從發送機向多個接收機發送的數據分組。為各個連續的調度時刻(例如各TTI)作出調度決定。發送機例如是無線通信系統中的基站(節點B)。在這種情況下，多個接收機是基站所服務的不同UE。
裝置10包括第一指標生成單元12，所述第一指標生成單元12接收與調度裝置的性能相關的數據。該數據可包括，例如，載波對幹擾比(C/I)報告以及與源隊列的填充級別相關的信息，在發送機中，將要發送到不同接收機的數據在發送之前緩存在所述源隊列中。
根據所接收的數據，第一指標生成單元12生成調度性能的一組第一指標。該第一指標與調度性能的至少兩個不同方面相關。例如，如隨後將更詳細描述的，第一指標之一可能與吞吐量相關，而另一第一指標可能與延遲相關。根據裝置中所使用的調度算法的類型(參照下文)，可以每個接收機(UE)或每個候選調度方案地生成一組第一指標。
裝置10還包括判決單元16，所述判決單元16接收由第一指標生成單元12生成的一組第一指標。判決單元16還從權重調整單元20接收一組權重。各個第一指標有單獨對應的權重。判決單元16通過根據各個相應權重來組合第一指標而生成第一指標的加權組合。
判決單元16採用第一指標的加權組合來決定在所考慮的調度時刻要將數據分組發送到的接收機。例如，當每個接收機地生成了一組第一指標時(如在GB 0303859.3中那樣)，判決單元16可以每個接收機地生成第一指標的加權組合，並對不同接收機的各個加權組合進行比較來決定分組將要發送到的接收機。另選地，當每個候選調度方案地生成一組第一指標時(如在引言中引用的S.Abedi等人的兩篇論文中的方法的情況那樣)，判決單元16可以每個候選調度方案地生成加權組合。該加權組合可以是例如用於比較不同候選方案的適應度函數。然後，通過調度算法採用不同候選方案的加權組合，例如通過選擇單個最佳候選調度方案或者通過選擇用於基因進化的一些候選調度方案，來決定分組將要發送到的接收機。本發明的採用第一指標的加權組合來決定將分組要發送到的接收機的方式並不限於上述示例。
裝置10還包括上述權重調整單元20、第二指標生成單元24和權重分類單元28。第二指標生成單元接收提供給第一指標生成單元12的與調度裝置的性能相關的一些或全部數據。雖然圖4中未示出，但是第二指標生成單元24還可以接收第一指標生成單元12生成的一個或更多個第一指標。第二指標生成單元24生成調度性能的至少一個第二指標。各個第二指標與整體調度性能(即，總體地考慮所有接收機)的某一方面相關。例如，如下面更詳細說明的，第二指標可能涉及整體QoS、整體吞吐量、不同接收機的平均吞吐量以及公平性。
對於各個第二指標，權重分類單元28根據相關權重被期望的對第二指標的可能影響將提供給判決單元16的上述權重分為至少兩個不同的權重類別。例如，可以將權重分為有利、不利和中性類別。有利類別由被期望對第二指標產生正面可能影響的各個權重(如果存在的話)組成。不利類別可以由被期望對第二指標產生負面可能影響的各個權重(如果存在的話)組成。中性類別由對第二指標的影響不確定(不期望為絕對的正面或絕對的負面)的各個權重(如果存在的話)組成。
權重調整單元20從第二指標生成單元24接收各個第二指標，還從權重分類單元28接收與權重的分類相關的信息。權重調整單元20採用各個第二指標以及權重針對各個第二指標的分類來調整權重。例如，如果第二指標正在減少或未改變，則可以增加第二指標的有利類別中的各個權重。如果第二指標正在減少或未改變，則可以減少第二指標的不利類別中的各個權重。可以不考慮第二指標中的變化而保持第二指標的中性類別中的各個權重不變。
裝置10與發送單元32可操作地相連，在出現了判決單元16已經為之作出了調度決定的調度時刻時，該發送單元32使分組發送到所選的接收機。
接下來將詳細說明適於在HSDPA系統中使用的本發明的實施例。該實施例考慮在諸如服務質量(QoS)、信道質量、可傳輸數據分組、在發送機中等待的數據以及延遲分布的指標方面優化HSDPA系統的性能。
在本實施例中，為各個UE生成調度性能的一組五個第一指標。這五個調度性能指標的第一個為QoS指標。為了生成該指標，為HSDPA系統中可得到的各種業務定義可容忍延遲閾值Tolerance_Delay。例如，對於實時視頻業務，假設該可容忍的延遲閾值為100ms。對於全球資訊網(WWW)瀏覽會話，假設可容忍的延遲閾值為1.5s。通常，HSDPA系統希望在所定義的可容忍延遲閾值內將儘可能多的數據分組從發送機(節點B)傳輸到各個UE。
假設N為在當前TTI內分組要發送到的UE的總數。OctReceivedn是成功(無差錯)傳輸到第n個UE的八位位組的數量。可以將這些無差錯傳輸的八位位組分為滿足QoS和不滿足QoS的八位位組。不滿足QoS的八位位組是在可容忍延遲閾值之外傳輸的八位位組。因此，對於各個UE，可以將所接收的滿足QoS的八位位組的數量定義為OctReceived_Satisfied_QoS n＝OctReceived n-OctReceived_Failed_QoS nn＝1…N (1)其中OctReceived_Satisfied_QoS n是滿足QoS的八位位組的數量，OctReceived_Failed_QoS n是對於第n個UE所接收的不滿足QoS的八位位組的數量。
另外，節點B可以根據各個UE在收到分組之後發送回節點B的確認消息ACK發現其傳輸到各UE的分組的傳輸延遲。例如，在我們的共同未決英國專利申請第0216245.1號中提供有關於這些確認消息的進一步的信息。
對於各UE，滿足QoS要求的吞吐量的比例可被定義為Throughput_Satisfy_QoSn=OctReceived_Satisfied_QoSnOctArrived node_Bn,n=1...N---(2)]]>其中，OctArrived_Node_Bn是最初傳輸到節點B的用於第n個UE的源隊列的八位位組的數量。
在對於第n個UE沒有數據分組到達節點B的情況下，假定對於該UEThroughput_Satisfy_QoSn＝O。
隨後對該值進行非線性轉換，從而Ratio_Satisfy_QoSn＝1/(1+Throughput_Satisfy_QoSn)，n＝1…N(3)然後將各UE的QoS指標定義為Metric_QoSn=Ratio_Satsfy_QoSn/i=1NRatio_Satisfy_QoSi,n=1...N---(4)]]>對最後的指標採用該歸一化，以將該QoS指標的值映射到0和1之間的範圍。
該實施例中的五個第一指標中的第二個基於從UE接收到的C/I值報告。為了將各UE的C/I指標映射在範圍0和1之間，將各個報告的C/I值相對於所有報告的C/I值之和按比例縮放
Metric_C/In=C/In/i=1NC/Ii--n=1...N---(5)]]>其中，C/In是對於第n個UE報告的C/I值。
本實施例中的五個第一指標的第三個指標涉及為各個UE可以有效傳輸的八位位組的估計數量Eff_Octn。在這種情況下，假定HSDPA系統採用自適應調製和編碼(AMC)技術，使發送機(節點B)能夠在不同的信道條件下挑選不同的調製和/或編碼方案。在AMC技術中，各個UE生成它與基站之間的正在經歷的下行鏈路的信道質量的指標，並將該指標報告給節點B。該指標例如是下行鏈路信道的C/I值。節點B隨後採用各個UE的報告信道指標，以及與系統限制和可用的調製和編碼方案(MCS)級別相關的信息，以識別用於該特定UE的最有效率的MCS級別。因此，有較好信道的或者位於節點B附近的UE可以採用較高的MCS級別，並且因此享受比較高的發送率。例如，可以通過強加C/I值閾值(例如-8dB、-2dB、+4dB)來進行選擇，從而移動到下個MCS級別。結果是基於各個UE的信道質量對發送率進行了有效分類。
在本實施例中，假定各個UE在每個TTI報告C/I值，而且節點B能夠在每個TTI中為各個可用的信道設置新的MCS級別。
影響對於各個UE可以有效傳輸的八位位組的數量的另外一個因素是處理錯誤接收的分組的方式。在本實施例中，假定對這種錯誤接收的分組(失敗分組)採用所謂的追蹤組合處理(chase combing process)。在追蹤組合處理中，由節點B重發失敗分組，隨後UE對(例如使用最大比組合)接收到的相同分組的所有副本進行「軟」組合。因而，有效的載波幹擾比(C/I)是被組合的這兩個分組的各自的C/I之和。因此，該追蹤組合處理提高了所發送數據分組的C/I。
還假定所有的重傳都具有比第一次傳輸更高的優先級。這表示對所有重傳分組給予在第一次發送新分組之前發送的機會。
為估計可以對UE有效傳輸的八位位組的數量，首先確定UEn的最有效率的MCS級別MCSn。其次，確定UEn是處於發送模式(已準備好接收第一次發送的新分組)還是重傳模式(等待節點B重傳先前被UE錯誤接收的數據分組)。
如果UE是在重傳模式下，則根據公式(6)決定可用於發送的八位位組的數量Octn。
Octn＝min(Oct(MCSn)，Oct_Retransmitn)，n＝1...N(6)其中，Oct(MCSn)是為第n個UE所選的MCS級別所能傳輸的八位位組的最大數量，Oct_Retransmitn是可用於重傳的八位位組的數量(也就是在節點B中等待重傳到該UE的八位位組的數量)。
如果UE是在發送模式下，則基於公式(7)決定可用於發送的八位位組的數量。
Octn＝min(Oct(MCSn)，Oct_Waiting_in_Queuen)，n＝1...N (7)其中，Oct_Waiting_in_Queuen表示節點B隊列中的發送到第n個UE的八位位組的數量。
隨後根據公式(8)決定可由任一UE發送的八位位組的最大數量。
Octn max＝max(Octn)，n＝1...N (8)其中，nmax表示具有最大數量的可用於發送的八位位組的UE(「最好UE」)的編號，Octn max是可發送到該最好UE的八位位組的最大數量。
隨後根據公式(9)確定對於該最好UE的有效估計的可傳輸八位位組。
Eff_Octn max＝Octnn max·(1-FERn max) (9)其中FERn max是第nmax個UE的估計的幀差錯率。
隨後相對該最大值歸一化第n個UE的可傳輸八位位組的有效數量，從而第三個個別指標變成Metric_Octn＝Octn·(1-FERn)/Eff_Octn max，n＝1...N (10)本實施例中的五個第一性能指標的第四指標是表示多少數據正在節點B中等候發送到各個UE的指標。這與到各個UE的數據的吞吐量是反相關的。
對於第n個UE，吞吐量定義為Thn=(OctReceived)n(OctArrived_Node_B)n,n=1...N---(11)]]>然後，將等待傳輸的數據的比率Metric_Waiting_Ration定義為Metric_Waiting_Ration＝1-Thn，n＝1...N (12)
本實施例中的五個性能第一指標的最後的指標與各個UE經歷的延遲有關。首先，考慮在節點B中等待發送到UE的最長時間未傳輸八位位組，並且確定該八位位組經受的延遲量。
Delayn＝M·TTI-Arrival_Time_Earliestn，n＝1...N (13)其中，M·TTI表示當前時間，而Arrival_Time_Earliestn表示最長時間未傳輸的八位位組到達用於第n個UE的節點B源隊列的時間。
接著，使用如上所述與第一指標相關的為不同業務建立的同一可容忍延遲閾值，計算UE所承受的最壞延遲與其可容忍的延遲閾值之間的距離。
Delay_Distancen＝Delayn-Tolerance_Delayn，n＝1…N (14)其中，Delay_Distancen是第n個UE與閾值的距離。
隨後將所有UE的延遲距離映射到正值。為進行正值映射，首先這樣確定最小的距離Delay_Distancemin＝min(Delay_Distancen)，n＝1…N (15)隨後將經調整的延遲距離定義為Adjusted_Delay_Distancen＝Delay_Distancen-Delay_Distancemin，n＝1...N (16)然後進行非線性映射。結果為Mapped_Delayn＝βn/(1+Adjusted_Delay_Distancen)，n＝1…N (17)其中，Mapped_Delayn是第n個UE的映射延遲值，而βn是指出提供給第n個UE的業務的優先級的參數。這裡，例如，業務是WWW瀏覽或實時視頻。βn越高，業務的優先級越高。
與延遲有關的最後指標被確定為Metric_Delayn=Mapped_Delayn/n=1NMapped_Delayn,n=1...N---(18)]]>這保證了將指標Metric_Delayn映射為0和1之間的值。
在本實施例中，通過如下所述形成單個性能指標的加權乘積來計算各個UE的第一指標的第一加權組合
Ranking_Metricn＝(1+W1(m)·Metric_QoSn(m))·(1+W2(m)·Metric_C/In(m))·(1+W3(m)·Metric_Octn(m))·(1+W4(m)·Metric_Waiting_Ration(m))·(1+W5(m)·γ(m，j)·Metric_Delayn(m))，(19)其中，Wk(m)為第m個TTI時的第一組k個權重(排名權重)且索引a表示第n個UE，Metric_QoSn(m)、Metric_C/In(m)、Metric_Octn(m)、Metric_Waiting_Ration(m)和Metric_Delayn(m)為第m個TTI時的方程(1)到(18)中所定義的五個第一指標的值。
γ(m，j)是分配給具有相同延遲容限的UE組j的、並用於精調業務優先級的與可變延遲容限相關的權重。如下面所更詳細說明的，由權重調整單元20調整γ(m，j)以及權重Wk(m)。公式(18)中定義的Metric_Delayn(m)中所包含的參數β是指定業務優先級的固定值。如上所述，對於具有相同延遲容限的各個UE組j，將業務權重βj分配給未進行調整的UE。
根據UEn所屬的組來選擇公式(19)中使用的γ(m，j)的值。因此，如果UE27屬於組2，則用於計算Ranking_Metric27的公式(19)的最後一項變為(1+W5(m)·γ(m，2)·Metric_Delay27(m))。
如下地計算本實施例中的各個UE的第一指標的第二加權組合Channel_Allocation_Metricn＝(1+V1(m)·Metric_QoSn(m))·(1+V2(m)·Metric_C/In(m))·(1+V3(m)·Metric_Octn(m))·(1+V4(m)·Metric_Waiting_Ration(m))·(1+V5(m)·Metric_Delayn(m)) (20)其中Vk(m)表示第m個TTI時的第二組k個權重(信道分配單元)。
圖5是用於解釋圖4中的本發明裝置的判決單元16的操作示例的流程圖。為每個所考慮的調度時刻(例如TTI)執行圖5所示的步驟序列。
在第一步驟S1中，該判決單元16根據公式(19)為相關的各個UE計算UE的第一指標的第一加權組合(排名量度(ranking metric))。當生成該第一加權組合時，使用第一組權重(排名權重)Wk(m)對第一指標加權。
在步驟S2中，判決單元16根據各個排名量度對UE進行排名。該判決單元通過排名生成UE列表，排名最高的UE在列表的頂部。該列表僅僅包括這樣的UE在發送機的源隊列中具有等待發送到該所考慮的UE的數據。
在步驟S3，判決單元16根據公式(20)為各個相關UE計算該UE的第一指標的第二加權組合(信道分配量度)。當生成第二加權組合時，使用第二組權重(信道分配權重)Vk(m)對第一指標進行加權。信道分配權重可以不同於排名加權。
在步驟S4中，判決單元16參照在步驟S2中生成的UE列表。從列表頂部開始，如參照圖6詳細說明的，判決單元16根據各個UE的信道分配量度將信道分配給這些UE。繼續進行步驟S4中的處理直到沒有剩餘信道要分配。
這結束了當前調度時刻(TTI m)的處理。然後對於下一調度時刻(TTIm+i)重複該處理。
從排名UE列表的頂部開始進行步驟S4中的信道分配處理，並根據公式20中生成的信道分配指標的相對值分配信道。
在圖6中示意性地示出了該處理。
假設UE列表總共包含五個UE，UE 30在列表的頂部，接下來為UE 2、9、11和17。同時，假設由公式20為這些UE生成的信道分配指標分別為1.5、4.3、1.2、2.0和3.2。
在第一步驟中，計算出要對其分配信道的所有UE(即在這種情況下的所有UE)的信道分配指標總和為12.2。要對其分配的最高排名的UE為UE 30。然後將其信道分配指標1.5相對於所有信道分配指標進行「歸一化」，並成為0.12。在本示例中假設總共有10個可用信道。因此，用10乘以UE 30的歸一化信道指標得到1.23。然後使用「floor函數」將其去尾以生成最終結果，即對UE 30分配一個信道。這樣剩下9個信道用於後續步驟中的分配。順便提及，在本實施例中，如果最終結果小於1，則將其設為1，從而最小信道分配為1個信道。
在第二步驟中，重新計算出剩下的要對其分配信道的UE的信道分配指標總和為10.7。然後將剩下的最高排名的UE的信道分配指標4.3相對於新總和進行歸一化，成為0.40。用剩餘信道數，即9，乘以該值，生成3.62信道的結果，將其去尾得到最終分配3個信道。留下6個信道用於下一步驟分配。在第三步驟中再次進行該過程，結果，UE 9分配了一個信道，留下5個信道。在第四步驟中，計算出對UE 11也應當分配1個信道，在該階段剩下4個信道。最後，在第五步驟中，對UE 17分配4個信道，並且處理結束。
應該意識到，在本發明實施例中也可以採用其它信道分配處理。
在本實施例中，生成一組四個第二調度性能指標。該四個第二調度性能指標的第一個為總QoS指標。
對於各個UE，在上面的方程(2)中定義了滿足相關UE的QoS要求的吞吐量比例。然後將與調度處理的總QoS相關的第二指標簡單地定義為對於不同UE的Throughput_Satisify_QoS的單個值的平均值。
Total_Qos(m)=1Ni=1NThroughput_Satisfy_QoSi(m)---(21)]]>這裡，與以上公式(19)和(20)一樣，術語「(m)」只表示第m個TTI時的參數值。
該四個第二指標中的第二個與針對第m個TTI的所有UE的總吞吐量相關。如下地計算該總吞吐量指標Total_Th(m)=i=1N(OctReceived i(m))i=1N(OctArrived_Node_Bi(m))---(22)]]>其中OctReceived i(m)為在第m個TTI時傳輸到第i個UE的八位位組的總數。
本實施例中的該四個第二指標中的第三個指標與第m個TTI時刻的不同UE的平均吞吐量相關。該值只是以上公式(11)中計算出的單個吞吐量的平均值Avg_Th(m)=1Nn=1NThn(m)---(23)]]>該四個第二指標中的最後一個與公平性相關。在本實施例中，認為公平性與到單個UE的吞吐量方差的範圍相關。根據以上公式(11)，單個吞吐量的矢量為
TH(m)＝{Thn(m)}，n＝1…N (24)將單個吞吐量的矢量方差定義為var_Th(m)＝var(Th(m)) (25)將公平性定義為Fairness(m)=1var_Th(m)---(26)]]>容易理解，由作為調度處理一部分的判決單元16所使用的排名權重Wk(m)和信道權重Vk(m)對於調度性能的不同方面具有不同的可能影響。根據信道狀況和業務量負荷，一些權重被認為有助於提高某個第二指標的可能性高，而認為另一些權重有助於降低某個第二指標的可能性高。通過單獨增加或減少五個權重中的一個同時將所有其它權重設為1來研究本實施例中的各組權重中的五個權重中的每一個對於該四個第二指標的可能影響。在下面的表1中表示了該研究結果。
表1 在表1中，如果一個權重的增加被認為導致一個第二指標改善的可能性高，則將該權重分類為屬於該第二指標的權重的有利類別(「F」)。如果認為一個權重的增加導致一個第二指標降低的可能性高時，則將該權重分類為屬於該第二指標的權重的不利類別(「H」)。將被認為使一個第二指標提高或降低的可能性都不高的權重分類為屬於中間類別(表1中的空白欄)。
通過考慮這些權重所對應的第一指標(調度性能的不同方面)以及第一指標可能如何影響各個不同的第二指標來評價權重對於第二指標的可能影響。
例如考慮與總吞吐量有關的第二指標Total_Th(m)。
根據當前報告的載波幹擾(C/I)比來定義第一指標Metric_C/In(m)，並根據用於第n個UE的可傳輸八位位組的有效數量來定義Metric_Octn(m)。如果與總吞吐量相關的第二指標的歷史記錄顯示性能下降，則通過在排名和信道分配處理中均增加與這些第一指標相關的權重W2(m)、W3(m)、V2(m)和V3(m)，很可能會恢復總吞吐量。由此將這些權重分類為有利的。相反，Metric_Waiting_Ration(m)很可能阻礙總吞吐量。將與該第一指標相關的權重W4(m)和V4(m)分類為對於總吞吐量不利。減少這些可能性高權重將恢復吞吐量。事實上，在兩個TTI內通過這種方式處理W2(m)、W3(m)、V2(m)、V3(m)、W4(m)和V4(m)將使判決單元的行為趨向於最大C/I分組調度器的行為。
通過使用第二指標以及權重的分類來調整或調節權重，可以將調度裝置變為更為有效的調度器，即，響應於不同狀況而進行不同操作。通過使用多個不同的第二指標來生成並調整權重，可以實現它們測量的多個性能方面的均衡。
下面參照公式(24)到(64)說明可以調整權重的方式的示例。
對於各個權重(排名權重和信道分配權重)保持並使用兩個值。第一值為「實」值，其為權重調整單元20提供給判決單元16以由判決單元使用來決定數據分組將要發送到的接收機。該第一值滿足指定的特定規定條件。例如，在本實施例中，其必須總是大於或等於零，且必須不能超過某一預定最大值。該最大值可以為例如該裝置的操作員第一次激活該裝置時所提供了一組初始權值。在GB 0303859.3中公開了適當的初始權值組。
各個權重的第二值為「虛」值，其由權重調整單元20內部使用而不提供給判決單元16。該第二值是權重調整單元20用來調整權重的。在各個TTI中，根據權重調整單元20內的先前的虛值來計算新虛值。這些虛值不受應用於實值的規定條件的限制，可隨意調整。使用數學變換處理來從虛值衍生出實值，該數學變換處理確保該實值滿足規定條件。
第m個TTI中的排名權重的實值為W(m)＝{W1(m)，W2(m)，W3(m)，W4(m)，W5(m)} (24)第m個TTI中的信道分配權重的實值為V(m)＝{V1(m)，V2(m)，V3(m)，V4(m)，V5(m)} (25)類似地，當前第m個TTI的排名權重的虛值Virtual_W被表達為Virtual_W(m，s)＝{Virtual_W1(m，s)，Virtual_W2(m，s)，Virtual_W3(m，s)，Virtual_W4(m，s)，Virtual_W5(m，s)}(26)信道分配權重的虛值Virtual_V被表達為Virtual_V(m，s)＝{Virtual_V1(m，s)，Virtual_V2(m，s)，Virtual_V3(m，s)，Virtual_V4(m，s)，Virtual_V5(m，s)}(27)建立了實值與虛值Virtual_V(m)和V(m)之間的一對一關係。例如，如果W1對於Total_QoS(m)是有利的，則Virtual_W1對於Total_QoS(m)也是有利的。
在本實施例中，在各個TTI中，在四個步驟的序列中執行權重的虛值的調整。公式(26)和(27)中的索引s表示步數，Virtual_Wi(m，s)(或Virtual_Vi(m，s))表示第m個TTI的步驟S中的權重Wi(或Vi)的虛值。下面詳細說明這四個步驟中執行的調整。
步驟1對於該第二指標中的第一個Total_QoS(m)，採用該指標值變化的歷史記錄來評估最後L個(如L＝100)TTI中的指標趨勢Decisivie_Total_QoS(m)=l=1L[Total_QoS(m-l+1)-Total_Qos(m-l)]---(28)]]>然後在步驟1中基於第二指標中的第一個指標Total_QoS(m)的趨勢和表1中的權重分類，調整前一TTI(第m-1個TTI)的最後步驟(步驟4)所保持的權重的虛值。
對於有利於Total_QoS(m)的排名權重，我們有Virtual_Wi(m,1)=Virtual_Wi(m-1,4)+-Decisive_Total_QoS(m),Decisive_Total_QoS(m)0,Virtual_Wi(m,1)=Virtual_Wi(m-1,4)Decisive_Total_QoS(m)>0---(29)]]>i＝1，4，5其中ε為值在0.001與0.01之間的一個常實數。
對於有利於Total_QoS(m)的信道分配權重，我們有Virtual_Vi(m,1)=Virtual_Vi(m-1,4)+-Decisive_Total_QoS(m),Decisive_Total_QoS(m)0,Virtual_Vi(m,1)=Virtual_Vi(m-1,4)Decisive_Total_QoS(m)>0---(30)]]>i＝1，4，5對於不利於Total_QoS(m)的排名權重，我們有Virtual_Wi(m,1)=Virtual_Wi(m-1,4)-+Decisive_Total_QoS(m),Decisive_Total_QoS(m)0,Virtual_Wi(m,1)=Virtual_Wi(m-1,4)Decisive_Total_QoS(m)>0---(31)]]>i＝2，3對於不利於Total_QoS(m)的信道分配權重，我們有Virtual_Vi(m,1)=Virtual_Vi(m-1,4)-+Decisive_Total_QoS(m),Decisive_Total_QoS(m)0,Virtual_Vi(m,1)=Virtual_Vi(m-1,4)Decisive_Total_QoS(m)>0---(32)]]>i＝2，3可以看出，作為公式(29)到(32)的結果，如果該第二指標減少或不變，則對Total_QoS(m)有利的權重的虛值增加，如果該第二指標增加，則該虛值保持不變。另一方面，如果第二指標減少或不變，則對Total_QoS(m)不利的權重的虛值減少，如果該第二指標增加，則該虛值保持不變。
在本示例的步驟1中沒有中性值。
步驟2在該步驟中，在最後L個TTI中再次響應於與公平性相關的第二指標Var_Th的趨勢，調整權重的虛值。基於以下公式來判斷該趨勢Decisive_var_Th(m)=l=1L[var_Th(m-l+1)-var_Th(m-l)]---(33)]]>如下地調整有利於公平性的權重的虛值Virtual_Wi(m,2)=Virtual_Wi(m,1)++Decisive_var_Th(m),Decisive_var_Th(m)0,Virtual_Wi(m,2)=Virtual_Wi(m,1)Decisive_var_Th(m)0i=1,4---(34)]]>以及Virtual_Vi(m,2)=Virtual_Vi(m,1)++Decisive_var_Th(m),Decisive_var_Th(m)0,Virtual_Vi(m,2)=Virtual_Vi(m,1)Decisive_var_Th(m)0i=1,4---(35)]]>
如下地調整不利於公平性的權重的虛值Virtual_Wi(m,2)=Virtual_Wi(m,1)--Decisive_var_Th(m),Decisive_var_Th(m)0Virtual_Wi(m,2)=Virtual_Wi(m,1)Decisive_var_Th(m)0i=2,3---(36)]]>以及Virtual_Vi(m,2)=Virtual_Vi(m,1)--Decisive_var_Th(m),Decisive_var_Th(m)0,Virtual_Vi(m,2)=Virtual_Vi(m,1)Decisive_var_Th(m)0i=2,3---(37)]]>其餘權重是中性的，並保持不變Virtual_Wi(m，2)＝Virtual_Wi(m，1)，i ∈中性權重 (38)以及Virtual_Vi(m，2)＝Virtual_Vi(m，1)，i ∈中性權重 (39)以上公式(34)到(37)不同於步驟1中使用的相應公式(29)到(32)。這是因為第二指標Var_Th與吞吐量變化相關，即，其與公平性逆相關。
步驟3在該步驟中，如下地評估與平均吞吐量相關的第二指標Avg_Th的趨勢Decisive_Avg_Th(m)=l=1L[Avg_Th(m-l+1)-Avg_Th(m-l)]---(40)]]>如下地調整有利於平均吞吐量的權重的虛值Virtual_Wi(m,3)=Virtual_Wi(m,2)+-Decisive_Avg_Th(m),Decisive_Avg_Th(m)0,Virtual_Wi(m,3)=Virtual_Wi(m,2)Decisive_Avg_Th(m)>0i=4---(41)]]>以及Virtual_Vi(m,3)=Virtual_Vi(m,2)+-Decisive_Avg_Th(m),Decisive_Avg_Th(m)0,Virtual_Vi(m,3)=Virtual_Vi(m,2)Decisive_Avg_Th(m)>0i=4---(42)]]>如下地調整不利於平均吞吐量的權重的虛值Virtual_Wi(m,3)=Virtual_Wi(m,2)-+Decisive_Avg_Th(m)Decisive_Avg_Th(m)0,Virtual_Wi(m,3)=Virtual_Wi(m,2)Decisive_Avg_Th(m)>0i=2---(43)]]>以及
Virtual_Vi(m,3)=Virtual_Vi(m,2)-+Decisive_Avg_Th(m),Decisive_Avg_Th(m)0,Virtual_Vi(m,3)=Virtual_Vi(m,2)Decisive_Avg_Th(m)>0i=2---(44)]]>剩餘權重是中性的，並保持不變Virtual_Wi(m，3)＝Virtual_Wi(m，2)，i∈中性權重 (45)以及Virtual_Vi(m，3)＝Virtual_Vi(m，2)，i∈中性權重 (46)步驟4在該步驟中，如下地評估與總吞吐量相關的第二指標Total_Th的趨勢Decisive_Total_Th(m)=l=1L[Total_Th(m-l+1)-Total_Th(m-l)]---(47)]]>如下地調整有利於總吞吐量的權重的虛值Virtual_Wi(m,4)=Virtual_Wi(m,3)=+-Decisive_Total_Th(m),Decisive_Total_Th(m)0,Virtual_Wi(m,4)=Virtual_Wi(m,3)Decisive_Total_Th(m)>0i=2,3---(48)]]>以及Virtual_Vi(m,4)=Virtual_Vi(m,3)+-Decisive_Total_Th(m),Decisive_Total_Th(m)0,Virtual_Vi(m,4)=Virtual_Vi(m,3)Decisive_Total_Th(m)>0i=2,3---(49)]]>如下地調整不利於平均吞吐量的權重的虛值Virtual_Wi(m,4)=Virtual_Wi(m,3)-+Decisive_Total_Th(m),Decisive_Total_Th(m)0,Virtual_Wi(m,4)=Virtual_Wi(m,3)Decisive_Total_Th(m)>0i=4---(50)]]>以及Virtual_Vi(m,4)=Virtual_Vi(m,3)-+Decisive_Total_Th(m),Decisive_Total_Th(m)0,Virtual_Vi(m,4)=Virtual_Vi(m,3)Decisive_Total_Th(m)>0i=4---(51)]]>剩餘權重是中性的，並保持不變Virtual_Wi(m，4)＝Virtual_Wi(m，3)，i∈中間權重 (52)以及Virtual_Vi(m，4)＝Virtual_Vi(m，3)，i∈中間權重 (53)在本階段，使用虛值來更新實值。為此，首先如下地確定最小虛值Virtualmin＝min(Virtual_Wi(m，4)，i＝1...5，Virtual_Vi(m，4)，i＝1...5) (54)
對虛值執行進一步調整，以使其為正Virtual2_Wi(m)=Virtual_Wi(m,4)-2Virtualmin,Virtual2_Vi=Virtua2_Vi(m,4)-2Virtualmini=1...5,Virtualmin0Virtual2_Wi(m)=Virtual_Wi(m,4),Virtual2_Vi=Virtual_Vi(m,4),i=1...5,Virtualmin0---(55)]]>其中Virtual2_Wi(m)和Virtual2_Vi(m)為經調整的正值。
接下來，找到這些經調整的正值中的最大值Virtualmax＝max(Virtual2_Wi，i＝1…5，Virtual2_Vi，i＝1…5) (56)如上所述，在本實施例中，不允許權重的實值超過在例如由操作員所施加的初始權重組中的最大權重max_initial_weight＝max(Wi(1)，i＝1…5，Vi(1)，i＝1…5) (57)然後，對於權重的實值，我們有Wi(m)＝Virtual2_Wi(m)·max_initial_weight/Virtualmaxi＝1…5 (58)Vi(m)＝Virtual2_Vi(m)·max_initial_weight/Virtualmaxi＝1…5 (59)從(54)到(59)引入的數學變換限制了權重的實值的增長，並防止提供QoS的一個或一些性能指標出現分歧。通過廣泛的實踐研究產生了這些公式。
再參照公式(19)和(20)，可以看出，判決單元16也採用了與延遲容限相關的自適應的另一權重γ(m，j)。對於每個具有相同延遲容限的UE組j，都存在這樣的自適應權重γ(m，j)。權重調整單元20也可以調整這些針對每組的自適應權重γ(m，j)。對於各組j，如下地計算由屬於該組的UE在第m個TTI中所經歷的平均服務質量的指標Avg_Group_QoS(m，j)。
Avg_Group_QoS(m,j)=1Nji=1NjThroughput_Satisfy_QoSi(m),j=1...J---(60)]]>其中Nj是組j中的UE數量，根據以上公式(2)對於該組中的各個UE計算Throughput_Satisify_QoS。
然後如下地評估最後L個TTI中的對於各組j的組平均服務質量的趨勢Decisive_Avg_Group_QoS(m,j)=l=1L[Avg_Group_QoS(m-l+1,j)-Avg_Group_QoS(m-l,j)]---(61)]]>然後採用該趨勢來如下計算參數ω(m，j)
(m,j)=(m-1,j)+Decisive_Avg_Group_QoS(m,j)0-Decisive_Avg_Group_QoS(m,j),(m,j)=(m-1,j)Decisive_Avg_Group_QoS(m,j)>0---(62)]]>然後如下地更新每組的自適應QoS權重γ(m，j)γ(m，j)＝ω(m，j)/ωmin(m)，j＝1…J (63)其中ωmin(m)＝min(ω(m，j))，j＝1…J (64)從(62)到(64)的變換確保所有UE具有正值的組QoS權重γ(m，j)，而具有最低業務優先級的組的權值一直為1。該變換還會避免組QoS權重γ(m，j)無限制增長。優選地，這些映射用於防止與各個UE的QoS相關的性能指標的分歧，以及與總QoS相關的性能指標的分歧。通過經驗推導出並證明了這些變換。
在此階段，對於第m個TTI更新所有權重。可以將這些權重應用於判決單元，以使其能夠生成在(19)和(20)中定義的排名和信道分配量度。然後可以由判決單元執行圖5的流程圖中的步驟。
接下來，將說明本發明優選實施例的各種模擬結果。這些模擬結果與有多個UE的模擬業務量環境相關。假設第一組UE試圖接收實時視頻數據，假設第二組UE試圖進行WWW瀏覽會話。在圖7中示意性地示出了該場景。如圖7所示，將WWW下載分組通過網際網路並通過HSDPA系統傳輸到UE中的應用接收機緩衝區中。直接通過HSDPA系統將實時視頻傳輸到該UE的應用接收機緩衝區。
實時視頻數據由實時協議(RTP)分組組成。在本模擬中，採用符合ITU H.263的視頻業務量模型。該業務量模型集中在與視頻編碼和RTP分組傳輸相關的業務量特性。該模型每秒種產生7.5個視頻幀，其輸出視頻流的目標比特率為32kbps。根據視頻幀的大小將這些視頻幀分為一個或多個RTP分組。
WWW瀏覽會話被認為包括如在TR 25.848，ver 1.0.0，RP-010191，TSG-RAN#11，March 2001中定義的一系列分組呼叫。假設對WWW瀏覽會話應用了慢速機制。該慢速機制方式在完全成功下載前一會話之前下載新會話。例如，如果第一網頁與第二網頁有連結，則慢速機制不允許在成功下載所有第一頁之前下載第二網頁。
實時視頻數據和WWW數據共享HSDPA系統中的相同的信道化碼(信道)。
在圖8中示意性示出了本模擬中採用的蜂窩環境。在圖8中，假設相鄰基站(節點B)30之間的間隔為6km。各個小區有一個基站。將各個小區分為三個扇區，這些扇區的邊界如圖8所示。如圖8所示，假設UE開始時都均勻地分布在小區中，然後它們來回移動。
與小區環境相關地假設節點B具有固定的發射功率。對於沒有採用功率控制的滿載(fully-loaded)HSDPA系統，這是一個現實的假設。相鄰小區幹擾是由於從多個相鄰節點B進行發送的結果。根據進行發送的節點B的固定功率級別確定相鄰小區幹擾的級別。另外，假設存在路徑損耗並且其影響了信號質量。還假設為每個扇區提供了具體實時本發明的一個分組調度裝置，以處理扇區內的所有UE的數據。
為了建模瑞利(Rayleigh)衰落的影響，採用ETSI 6-path Rayleighvehicular A信道模型。假設各個UE的速度為3.6km/h。下面的表2示出了構成信道的6條不同路徑的相對延遲和平均功率。
表2

假設陰影具有對數正態分布(log-normal distribution)。在下面的表3中列出了所假設的陰影參數。
表3


圖9示出了第一模擬示例中所假設的到達不同UE的分組數據。UE 1到10是視頻用戶。UE 11到90是WWW用戶。在第一示例中，假設在一組30,000個TTI(60秒周期)中，總的業務量負荷大致為一常數。從圖9中可見，各個視頻用戶(UE1到UE10)具有基本連續的到達分組流。對於WWW用戶(UE 11到UE 90)，數據分組到達是不連續的。但是，當數據到達時，瞬時數據速率可能比32kbps的視頻數據速率大很多。由此，假設總的提供給WWW用戶的負荷比提供給視頻用戶的大。換言之，視頻用戶具有窄管道，而WWW用戶具有寬管道。
假設各個UE進行的信道評估良好，並且反饋信號無錯。同時，最小報告延遲為3TTI。
同時，假設WWW會話的可容忍延遲閾值為1.5秒。對於視頻業務，假設可容忍延遲閾值為100毫秒。執行追蹤組合，並且分組發送的最大數量為6。如果不能在6次重傳中傳輸一分組，則丟棄該分組。假設視頻用戶屬於業務組j＝1，WWW用戶屬於業務組j＝2。在下面所有模擬中，將視頻用戶的服務優先級參數β1固定為10，將WWW用戶的服務優先級參數固定為1。還假設，考慮L＝100個TTI中的第二指標的趨勢，並且ε＝0.001。假設γ(m，j)對於所有UE都為1。
在下面參照圖10到圖22的說明中，將具體實現本發明的調度裝置的性能與常規FIFO加權最大C/I調度器和GB 0303859.3中所描述的具有固定權重的經預先考慮的調度器的性能進行比較。
首先，圖10和11與圖9所示的業務量場景下的最大C/I調度器的性能相關。圖10示出了公式(21)、(22)、(23)和(26)定義的四個第二指標如何在30,000個TTI的模擬周期中變化。圖10還示出了公式(60)定義的視頻業務和WWW業務的組指標Avg_Group_QoS的變化。
圖11的曲線圖對應於圖10，但是只示出了模擬周期的前2,000個TTI(4秒)中的變化。可以看出，由於所有實時視頻用戶和WWW用戶共享相同信道，所以在實時視頻的QoS和公平性方面，HSDPA系統性能最初時響應於模擬周期開始時的所有視頻和WWW呼叫的突然進入而崩潰。還可以看出，實時視頻的QoS最初升至約0.6，但隨後性能降低至大約0.3。隨後性能恢復，但對於視頻用戶而言，這種「失控」現象是不令人滿意的。在WWW用戶的QoS中不會出現這種「失控」現象，在模擬周期內其性能穩定增長。
接下來，圖12和13表示了與圖10和11相同的信息，但是對於GB0303859.3中說明的調度器，具有以下粗略分配的固定權重組W1(1)＝0.1，W2(1)＝10，W3(1)＝0.1，W4(1)＝0.1，W5(1)＝0.1V1(1)＝0.1，V2(1)＝0.1，V3(1)＝0.1，V4(1)＝10，V5(1)＝0.1這些值不是GB 0303859.3中公開的最佳值。而是將它們專門選作非最佳值，因為實際上，在該調度器中不可能有最佳的固定權重初始值。
如圖13所示，在最初的1,000個TTI(或兩秒)中也存在失控效應。在圖13中，WWW用戶的QoS和實時視頻用戶的QoS明顯具有兩個相反趨勢。
此外，在模擬周期的第一個兩秒內，吞吐量方差穩定增長。可以看出，圖13中的恢復比圖11(最大C/I調度器)中快。但是，在某些情況下，對於實時視頻用戶而言，該恢復周期以及所實現的穩定性能的最終程度可能是無法接受的。
圖14示出了本發明實施例的性能，其中根據上面設置的粗初始值開始調整權重。示出了與圖10到13相同的性能指標。但是，在本示例中，當從虛值生成權重的實值時不進行公式(54)到(59)的變換以及(62)到(64)的變換。由此，有效地將不受限制調整的虛值直接應用於圖4中的判決單元16。
從圖14可以看出，在模擬周期的前30秒內，WWW用戶的QoS比視頻用戶的QoS低很多。WWW用戶平坦的QoS的級別表示在該初始周期內，幾乎全部向視頻用戶發送，並且阻塞了向WWW用戶傳輸數據。這種嚴重的輸入比特管道不平衡性直接影響了所傳輸的輸出比特率，該比特率大於500kbps並小於常規FIFO加權最大C/I調度器以及具有粗略分配的固定權重的GB 0303859.3的調度器。為此，優選地，在混合業務場景中進行公式(54)到(59)以及(62)到(64)的數學變換(歸一化)，以在所提供QoS的所有不同方面之間實現平衡。
圖15示出了當應用了公式(54)到(59)以及(62)到(64)的變換時，具體實施本發明的調度器的性能。假設利用用於生成圖12和圖13所示的結果的同一粗略權重組來初始化該調度器。然後由調度器調整這些權重。
顯然，調整控制機制設法將性能提高到比GB 0303859.3中公開的固定權重調度器高很多的等級(參見圖12)。
圖16比較如下三種情況的吞吐量方差隨時間的變化(a)FIFO加權最大C/I調度器，(b)具有粗略分配的權重的GB0303859.3的固定權重調度器，以及(c)具體實施本發明的調度器。可以看出，具體實施本發明的調度器對於失控現象具有高效快速的響應。
圖17的曲線圖將對於三種不同調度器(a)到(c)的視頻用戶的QoS隨時間的變化進行比較。很明顯，具體實施本發明的調度器仍然對於失控信息具有高效快速的響應。
圖18(A)到18(F)表示三個調度器(a)到(c)之間的其它性能比較。
圖18(A)所表示的曲線圖用於比較這三個調度器的總吞吐量(WWW和視頻)。這些線表示所有UE的吞吐量的累積密度函數(CDF)。
圖18(B)的曲線圖用於比較這三個調度器的平均吞吐量。這些線表示接收視頻業務的UE 1到10的吞吐量的平均CDF。
圖18(C)的曲線圖對應於圖18(B)，但是用於比較三個調度器中的平均WWW吞吐量。這些線表示接收WWW業務的UE 11到90的吞吐量的平均CDF。
圖18(D)的曲線圖用於比較三個調度器中的視頻用戶的QoS。
圖18(E)的曲線圖用於比較三個調度器中的WWW用戶的QoS。
圖18(F)的曲線圖用於比較三個調度器中的所有UE的總吞吐量。
下面的表4以量化的形式表示對於第一模擬示例的性能比較。性能比較指標為傳輸比特率(將60秒的總吞吐量被30,000個TTI除)、平均吞吐量、平均延遲、WWW服務的QoS和視頻服務的QoS。平均吞吐量是由公式(23)定義的單個吞吐量的平均值。平均延遲是成功傳輸的分組經受的各延遲的平均值。各個業務的QoS是在相關服務的可容忍延遲容限內無差錯的傳輸到相關UE的八位位組與到達節點B的八位位組總數的比。
表4

從表4中可以看出具體實施本發明的調度器(c)如何有效地提高了所有系統性能特徵。即使在短時間段內，其也能成功地對所有無線終端公平輸出。
模擬周期最後時刻的虛權值組為Virtual_W1(30000)＝4.79，Virtual_W2(30000)＝0.4881，Virtual_W3(30000)＝38.4451，Virtual_W4(30000)＝9.6，Virtual_W5(30000)＝30.87Virtual_V1(30000)＝4.79，Virtual_V2(30000)＝-9.411，Virtual_V3(30000)＝38.4451，Virtual_W4(30000)＝4.965，Virtual_V5(30000)＝30.87模擬周期最後時刻的實權值組為W1(30000)＝4.12，W2(30000)＝3.37，W3(30000)＝10，W4(30000)＝4.96，W5(30000)＝8.68V1(30000)＝4.12，V2(30000)＝1.64，V3(30000)＝10，V4(30000)＝4.96，V5(30000)＝8.68圖19(A)到19(C)分別示出了三個調度器(a)到(c)在模擬周期內各個單獨UE的吞吐量的CDF方面的性能。在圖19(A)到19(C)中，虛線表示視頻用戶的UE，實線表示WWW用戶的UE。可以看出，在具體實施本發明的調度器(c)中，分組傳輸要快很多。
接下來，將描述第二模擬示例，在第二模擬示例中，假設條件與第一模擬示例的條件基本類似。但是，在第二模擬示例中，假設了一組比第一模擬示例中所使用的更為適當的「良好」初始權重組。在GB 0303859.3中公開了當對WWW瀏覽應用了慢速機制時所使用的這樣一組「良好」權重組，即W1(1)＝1，W2(1)＝10，W3(1)＝1，W4(1)＝1，W5(1)＝1V1(1)＝1，V2(1)＝1，V3(1)＝1，V4(1)＝10，V5(1)＝1在以下結果中，假設「良好」權重組為應用於GB 0303859.3中公開的調度器(b)的固定權重組。
用於第二模擬示例的圖20(A)到20F對應於用於第一模擬示例的圖18(A)到18(F)中的情況。可以看出，通過使用「良好」權重組(固定權重)大大提高了GB 0303859.3中的調度器(b)的性能。但是，即使在這種情況下，具體實施本發明的調度器(c)通過調整權重仍使性能得到了進一步的提高，具體參見圖20(D)。
下面的表5與上文的表4類似，以量化的形式比較了用於第二模擬示例的調度器(b)和(c)的性能。
表5

從圖20(E)和表5可以看出，為了向視頻用戶提供更好的服務質量，具體實現本發明的調度器(c)降低了對WWW用戶的服務質量。這是因為提供給視頻業務的固定業務優先級參數(β1＝10)比提供給WWW業務的優先級參數(β2＝1)高很多。圖20(D)示出具體實施本發明的調度器如何成功防止視頻業務的QoS下降。
接下來，考慮涉及業務量負荷變化的場景的第三模擬示例。在該第三示例中，總共有50個UE，其中UE 1到10是視頻用戶，UE 11到50是WWW用戶。在圖21中示出了第三模擬示例中不同UE的分組數據的到達。在模擬周期的開始，接納所有10個視頻用戶，接納一個WWW用戶(UE50)。在10秒後，允許前19個WWW用戶開始WWW瀏覽會話。在30秒之後，允許剩餘WWW用戶開始WWW瀏覽會話。
圖22(A)到圖22(F)示出了三個調度器(a)到(c)在第三模擬示例中的的性能結果。這些曲線圖分別對應於用於第一模擬示例的圖18(A)到18(F)。
從圖22(E)可以看出，當在10秒之後接納新WWW用戶時，調度器(a)在QoS方面的性能顯著下降。具體實施本發明的調度器(c)避免了這種情況，並提供了比固定權重的調度器(b)更強的健壯性。
圖22(A)示出了在整個模擬周期內單個吞吐量的方差減少了並且傳輸的公平性提高了，在圖22(A)中可以觀測到具體實施本發明的調度器的平衡作用。此外，圖22(B)和22(C)中的平均吞吐量曲線確認了與固定權重調度器(b)相比較，調整權重提高了的性能。這些曲線圖還示出了與調度器(b)相比，調度器(c)能夠同時為視頻業務和WWW業務實現更好的QoS。圖22(F)示出具體實施本發明的調度器(c)如何成功地在所有模擬周期中提供更好的瞬時總吞吐量。
與上面的表4和表5類似，下面的表6以量化的形式示出了第三模擬示例的性能比較。
表6


第三模擬示例示出了在重負荷的業務量場景下，具體實施本發明的調度器可以同時提高總吞吐量、業務的QoS和分組的平均傳輸，同時增加調度器對於業務量負荷變化影響的健壯性。在動態移動蜂窩環境中，基站可以接納具有不同QoS要求和延遲容限的多個新呼叫。因此，隨著時間推移，輸入業務量負荷的特性劇烈變化。在這種環境下操作所需的調度器面對多個輸入管道，在比特率方面，一些輸入管道是景校準的，而一些則發生變化。成功的分組調度器是不管混合業務環境中這些輸入比特管道的變化，可以提供穩定的輸出質量(和在與無線環境相對的有線連接中實現的類似)的調度器。圖22(A)到(F)所示的結果證實了具體實施本發明的調度器可以在整個發送周期內提供穩定的「有線」輸出質量。
在上面詳細說明的本發明的實施例中，為各個不同的接收機生成第一指標的加權組合，然後將不同接收機的各個加權組合相互比較，以確定數據分組要發送到的接收機。但是，在其他實施例中，本發明還可以應用於以下文獻中所述的分組調度方法S.Abedi，S.Vadgama，「HybridGenetic Packet Scheduling and radio Resource Management for HighSpeed Downlink Packet Access」，WPMC 2002 Conference，Hawaii，pp.1192-1196以及S.Abedi，S.Vadgama，「A Radio Aware Random IterativeScheduling Technique for High Speed Downlink Packet Access」，VTC2002，Fall，vol.4，pp.2322-2326，24-28，Sept.2002。例如，在後一參考文獻中，生成多個候選調度方案η1到ηn。各個候選方案η至少指明了在所考慮的調度時刻(如TTI)數據分組要發送到接收機。這些候選方案中的至少一個是隨機生成的。對於各個候選方案η，根據適合度函數計算「統一化的適合度指標」f=W1E+W2Eu(Eff_Oct)W1EW1D+W2Dv(Delay_Profile)W1D.W1F+W2Fx(Fairness)W1FW1R+W2Ry(Ratio_Waiting_Oct)W1R---(65)]]>其中u(.)、v(.)、x(.)和y(.)是映射函數，W1E、W2E、W1F、W2F、W1D、W2D、W1R和W2R是加權係數，Eff_Oct、Delay_Profile、Fairness和Ratio_Waiting_Oct是這種情況下的第一指標。第一指標Eff_Oct是對如果選擇了方案η則將傳輸的八位位組數量的估計。第一指標Delay_Profile是由已經到達發送機但尚未傳輸的最早未發送八位位組經歷的延遲的指標。第一指標Fairness是期望候選方案η對分組調度處理的公平性的貢獻的指標。第一指標Ratio_Waiting_Oct是在相關候選方案中在發送機中等待發送的八位位組數量與節點B源隊列中到達的八位位組總數之比的指標。
關於如何獲得這些第一指標的方式的更多信息可以在上面參考的發明人的論文中找到，在此通過引用併入其全文。
應該意識到，本實施例中的第一指標不是每個接收機地計算的。而是每個候選調度方案地計算的。通常，這表示當生成第一指標時，必須考慮多於一個UE的性能的方面。例如，可能需要考慮候選調度方案中的所有UE的調度性能的多個方面。
從方程(65)可以看出，適合度函數是在為各個候選調度方案而不是為各個接收機的情況下生成的第一指標的加權組合。一旦為不同候選調度方案生成了各自的適應度函數(加權組合)，則將它們相互比較以根據比較結果選擇最佳的一個候選方案ηbest。
在S.Abedi，S.Vadgama，「Hybrid Genetic Packet Scheduling andradio Resouce Management for High Speed Downlink Packet Access」，WPMC 2002 Conference，Hawaii，pp.1192-1196中描述的分組調度方法中使用了類似的適合度函數。在這種情況下，分組調度方法基於遺傳算法，並且作為選擇具有下一代孩子的一代雙親的處理的一部分，將用於不同候選方案的適應度函數相互比較。由此，在這種情況下，在一系列代中使用該適合度函數，以到達最佳候選調度方案。然而，也可以採用適應度方程(加權組合)來確定分組要發送到的接收機。在發明人的論文中提供了採用適合度方程的方式的詳細情況，在此通過引用併入其全文。
雖然上面與具有異步分組模式的寬帶CDMA網絡相關地描述了本發明的示例，但應該意識到，本發明也可以應用於其中出現了調度問題的任何其它網絡。這些網絡可以為諸如IS 95網絡的其它CDMA網絡，或者可以為根據這些網絡所調整出的網絡。這些網絡也可以為不使用CDMA的其它移動通信網絡，或者這些網絡調整出的網絡，例如使用一個或多個下面的多訪問技術的網絡時分多址(TDMA)、波分多址(WDMA)、頻分多址(FDMA)和空分多址(SDMA)。
雖然以具有區別的多個「單元」描述了本發明的實施例，但是本領域技術人員應當理解，實踐中可以使用微處理器或數位訊號處理器(DSP)來實現本發明實施例中的基站(節點B)和/或用戶設備的所有或一些功能。
權利要求
1.一種分組調度方法，用於對分組數據從發送機通過至少一個信道到多個接收機的傳送進行調度，該方法包括以下步驟生成調度性能在至少兩個不同方面的第一指標，並使用第一指標的加權組合來確定分組要傳送到的接收機，所述加權組合是通過根據各個相應權重對第一指標進行組合而生成的；生成調度性能的至少一個第二指標；針對各個所述第二指標，根據預期的權重對相關第二指標的可能影響來將權重分類為至少兩種不同的權重類別；以及使用各個所述第二指標以及針對各個第二指標的權重類別來調整所述權重。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，針對各個第二指標的一個所述權重類別是由對所述第二指標的所述可能影響為正的各個權重構成的有利類別，如果存在的話。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，針對各個第二指標的一個所述權重類別是由對所述第二指標的所述可能影響為負的各個權重構成的不利類別，如果存在的話。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其中，針對各個第二指標的一個所述權重類別是由對所述第二指標的所述可能影響不確定的各個權重構成的中性類別，如果存在的話。
5.根據權利要求2所述的方法，其中，如果第二指標降低，則將針對該第二指標的所述有利類別中的權重增加。
6.根據權利要求2或5所述的方法，其中，如果第二指標增加，則將針對該第二指標的所述有利類別中的權重保持不變。
7.根據權利要求2、5或6所述的方法，其中，如果第二指標不變，則將針對該第二指標的所述有利類別中的權重增加。
8.根據權利要求3所述的方法，其中，如果第二指標降低，則將針對該第二指標的所述不利類別中的權重降低。
9.根據權利要求3或8所述的方法，其中，如果第二指標增加，則將針對該第二指標的所述不利類別中的權重保持不變。
10.根據權利要求3、8或9所述的方法，其中，如果第二指標不變，則將針對該第二指標的所述不利類別中的權重降低。
11.根據權利要求4所述的方法，其中，無論第二指標中的任何變化都將針對該第二指標的所述中性類別中的權重保持不變。
12.根據上述任一權利要求所述的方法，還包括以下步驟使用各個第二指標值在時間上的值的歷史記錄來確定該第二指標在增加、降低還是不變。
13.根據上述任一權利要求所述的方法，其中各個所述權重具有各自的第一值和第二值，所述第一值用於生成第一指標的加權組合併且受到一個或更多個規定的限制，所述第二值不受所述限制；並且基於所述類別和各個所述第二指標來根據先前的第二值計算新的第二值；並且以確保所述第一值滿足所述規定的限制的方式來根據第二值得到新的第一值。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，一個所述限制是各個第一值必須大於或等於零。
15.根據權利要求13或14所述的方法，其中，一個所述限制是任何所述權重的最大第一值必須不大於預定的最大值。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述預定的最大值是初始權重組中的最大第一值。
17.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，至少一個所述第一指標獨立於影響所述第一指標中的另一個的至少一個所述方面。
18.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，向提供給接收機的一種業務分配的優先級至少影響一個所述第一指標。
19.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，針對各個接收機生成至少一個這種第一指標的加權組合，並且使用針對不同接收機各自的加權組合來確定分組要發送到的接收機。
20.根據權利要求19所述的方法，還包括以下步驟針對各個所述接收機生成各自的這種第一指標的第一加權組合和第二加權組合；根據接收機各自的第一加權組合對接收機進行排名，並按照接收機排名順序形成接收機列表；以及根據接收機各自的第二加權組合，從所述列表中的最高排名的接收機起對列表中的接收機分配信道。
21.根據權利要求20所述的方法，其中，通過根據各自相應的第一權重對第一指標進行組合來生成第一加權組合，並通過根據各自相應的第二權重對第一指標進行組合來生成第二加權組合，並對所述第一權重和/或所述第二權重進行分類，並根據所述第二指標以及所述類別對其進行調整。
22.根據權利要求1到18中的任一項所述的方法，包括以下步驟生成多個候選調度方案，各個調度方案至少指定分組要傳送到的接收機；針對各個候選方案生成這種第一指標和這種加權組合；以及對不同的候選方案使用各自的加權組合以確定分組要傳送到的接收機。
23.根據權利要求22所述的方法，其中，至少一個候選方案是使用遺傳算法生成的。
24.根據權利要求22或23所述的方法，其中，至少一個所述候選方案是隨機生成的。
25.根據權利要求22到24中任一項所述的方法，其中，可以使用多個信道將分組從發送機傳送到接收機，並且各個所述候選方案指定如何向指定的接收機分配可用的信道。
26.根據權利要求22到25中任一項所述的方法，其中，所述加權組合是適合度函數。
27.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述不同方面中的一個方面是在可容忍延遲閾值內將數據傳送到相關接收機是成功還是失敗。
28.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述不同方面中的一個方面是發送機與相關接收機之間的信道質量。
29.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述不同方面中的一個方面是估計有多少數據可以成功地傳送到相關接收機。
30.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述不同方面中的一個方面是在發送機處有多少數據正在等待傳送到相關接收機。
31.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述不同方面中的一個方面是將數據傳送到相關接收機的過程中的延遲。
32.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述不同方面中的一個方面是商業方面。
33.根據上述任一權利要求所述的方法，對一系列調度時刻迭代地執行，其中，對於各個所述調度時刻，生成新的加權組合，並對分組要發送到哪個接收機進行新判決。
34.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述傳送是無線傳送。
35.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述發送機是無線通信系統的基站的一部分，各個所述接收機是該系統的用戶設備的一部分。
36.一種分組調度裝置，用於對分組數據從發送機通過至少一個信道到多個接收機的傳送進行調度，該裝置包括生成調度性能在至少兩個不同方面的第一指標並使用第一指標的加權組合來確定分組要發送到的接收機的裝置，所述加權組合是通過根據各個相應權重對第一指標進行組合而生成的；生成調度性能的至少一個第二指標的裝置；針對各個第二指標根據預期的權重對相關第二指標的可能影響來將權重分類為至少兩種不同的權重類別的裝置；以及使用各個第二指標以及針對各個第二指標的權重類別來調整權重的裝置。
37.一種發送機，包括如權利要求36所述的分組調度裝置；以及發送裝置，與所述分組調度裝置可操作地相連接，並可以進行操作以將分組發送到分組調度裝置確定的接收機。
全文摘要
分組調度裝置對例如高速下行鏈路分組接入系統(HSDPA)中的通過至少一個信道從諸如節點B的發送機向諸如多個UE的多個接收機發送的數據分組進行調度。第一指標生成單元(12)生成調度性能在至少兩個不同方面的第一指標。判決單元(16)使用第一指標的加權組合來判定數據分組要發送到的接收機。所述加權組合是通過根據各個相應的權重(WEIGHTS)對第一指標進行組合而生成。第二指標生成單元(24)生成調度性能的至少一個第二指標。分類單元(28)針對各個第二指標根據期望的權重對於相關第二指標的可能影響將權重分為至少兩個不同種類的權重。權重調整單元(20)使用各個第二指標以及針對各個第二指標的權重分類來調整權重。可以對於不同信道和輸入負載狀況靈活地調整該分組調度裝置。
文檔編號H04L12/56GK1751483SQ200480004588
公開日2006年3月22日 申請日期2004年2月18日 優先權日2003年2月19日
發明者賽義德·阿備帝 申請人:富士通株式會社