专利名称：用于调度电信系统中的控制的方法和设备的利记博彩app
技术领域：
本发明一般涉及电信系统，更具体地，涉及在这种系统中的调度控制。
背景技术：
在许多通信系统中，从网络侧执行用户的调度，因而用户的调度有时被称为基于网络的多用户调度。例如，在前几代系统中，调度通常作为网络控制器中的操作单元进行工作。随着HSPA(高速分组接入)和类似的现代系统的发展，调度被重新部署到Node B。例如，HSPA通常基于下行链路中的高速下行链路分组接入(HSPDA)和上行链路中的增强上行链路(EUL)。增强上行链路(EUL)有时被称为高速上行链路分组接入(HSUPA)。HSPDA是提供更高数据率的平滑演进路径的WCDMA (宽带码分多址)的增强。HSPDA 是在3GPP版本5中规定的，且包括诸如高速下行链路共享信道(HS-DSCH)的附加传输和控制信道。EUL是在3GPP版本6中规定的，且包括诸如增强专用信道(E-DCH)的附加传输和控制信道。HSDPA的实施方式通过在许多用户中对小区的公共资源的有效共享、对即时无线电信道条件的传输参数的快速适配；增加的峰值比特速率和降低的时延，来实现容量和终端用户感知的改进。快速调度是选择哪个(些)用户在给定传送时间间隔(TTI)中传送的机制。因为分组调度器控制用户中共享资源的分配，并主要确定系统的整体行为，所以分组调度器是HSDPA系统设计中的关键元件。事实上，调度器决定服务哪些用户，并且与链路适配机制密切协作，决定应当针对每个用户使用哪种调制、功率和多少代码。这产生了实际端用户比特速率和系统容量。使用信道相关调度，在用户间共享HS-DSCH下行链路，以利用有利的信道条件，从而实现可用无线资源的最佳利用。如上所述，调度典型包括根据某一优先级顺序，向用户分配通信资源。调度算法通常通过使用一个或多个度量来确定用户的优先级。基于无线信道质量的时延因素和可选的其它因素通常用于向用户授权调度优先级。例如，在MMTel服务中，无线接入网中的时延是重要度量。已知针对下行链路的所谓时延敏感调度器可以获得针对MMTel服务(如IP上语音业务)的相当好的性能。与下行链路中的HSDPA类似，在上行链路中存在针对E-DCH的分组调度器。然而， 不同于调度器和传送缓冲器位于节点B的HSDPA，针对上行链路情况，要传送的数据位于用户设备中。调度器将通常按照请求-授权原则进行操作，其中用户设备(UE)请求允许发送数据，网络侧上的调度器决定何时以及多少终端将被允许这样做。传送请求将通常包含与传送数据缓冲器的状态、终端侧的队列及其可用功率余量有关的数据。标准预见两种基本调度方法，即，长期授权将会被发布给多个终端，所述多个终端可以使用码复用同时发送它们的数据，而另一方面，短期授权允许终端在时域的复用。具体地，针对增强上行链路，调度器控制允许UE何时且以何种数据速率进行传送。通过增大传送功率，UE可以以更高数据速率传送。然而，从特定UE接收到的功率表示针对其它UE的干扰。因而，EUL的“共享资源”典型为小区中的可容忍干扰量。为了控制上行链路干扰，节点B处的调度器将向UE分配与最大数据速率相对应的值授权。调度器需要与UE状态有关的信息。通常，信息越详细，调度器做出准确和有效决定的可能性越大。在EUL中，存在从UE到节点B传递调度信息的两种机制带外信令和带内信令。通过在增强专用物理控制信道(E-DPCCH)上传送的单个所谓“快乐比特”实现带外信令。带内信令提供了更详细的信息，且在增强专用物理数据信道(E-DPDCH)上传送。用于增强上行链路的调度器调度多个用户的EUL业务。EUL用作WCDMA下行链路中高速下行链路分组接入服务的对方。EUL和HSDPA共同提供了针对WCDMA蜂窝系统的移动宽带供应的骨干。调度器以闭环方式操作，其中响应于传送请求和空中接口负载(测量) 来发布传送授权(控制信号)。3GPP标准向信道提供特定关联容量、范围和时延特性。很明显，控制环是关于非线性约束和各种状态的许多离散范围动态变化的。现有调度器功能的主要问题在于，现有调度器功能不能正确地考虑控制环的复杂多输入多输出特性，事实上，调度器是在不考虑现代和系统控制理论的情况下设计的，可以预期，将产生次优性能。因而，需要改进调度。
发明内容
本发明涉及电信系统中的调度控制。尤其，本发明涉及针对EUL的改进的调度环控制。在包括节点和多个相关联的用户设备的电信系统中的上行链路调度控制方法中， 执行以下步骤识别Sio调度环输出信号、调度环输入信号、以及调度环系统状态；基于所识别的调度环输出和输入信号的至少一个子集和所述调度环系统状态，确定S20代表所述系统中的调度环的动态空间状态模型。接下来，测量S30并存储S40所识别的调度环输出信号和所识别的调度环输入信号的至少一个子集。最后，基于与所确定的动态空间状态模型、所存储的调度环输入信号、以及所存储的调度环输出信号相关的准则的优化，控制S50 所述调度环的多个用户设备。本发明的优点包括针对EUL的增强的小区容量针对EUL的增大的稳定性余量针对EUL的增大的小区覆盖改进的小区稳定性控制
可以通过参考以下描述并结合附图，最佳地理解本发明及本发明的其它目的和优
点，其中
图1是可以实现本发明的电信系统的示意性说明；图2是热噪声增加量的图示；图3是根据本发明的方法的实施例的示意流程图；图4a_4b是根据本发明的设备的实施例的示意框图；图5是根据本发明的设备的实施例的另一示意框图。
缩写
DL下行链路
E-AGCH增强接入授权信道
E-DPCCH增强专用物理控制信道
E-DPDCH增强专用物理数据信道
E-HICH增强混合ARQ指示符信道
E-RGCH增强相对授权信道
E-TFCI增强传输格式组合标识符
EUL增强上行链路
HSDPA高速下行链路分组接入
HSPA高速分组接入
HSUPA高速上行链路分组接入
LQG线性二次高斯
MPC模型预测控制
RBS无线基站
RLC无线链路控制
TTI传送时间间隔
UE用户设备
UL上行链路
WCDMA宽带码分多址
具体实施例方式作为示例，参照图1，将在EUL的上下文中对本发明进行描述。然而，同样的原则也可以应用于诸如LTE系统中的上行链路调度之类的其它系统。参照图1，电信系统包括与核心网络进行通信的多个无线网络控制器(RNC)。每个RNC控制多个逻辑节点-节点B，并负责呼叫建立、其所负责小区中的服务质量处理和无线资源管理。此外，每个RNC处理自动重传请求(ARQ)、错误数据的重传。每个节点B负责物理层处理，如纠错编码、调制和扩频、以及基带到从天线发射的射频信号的转换。节点B负责在一个或多个小区中的传送和接收。 最后，每个节点B支持在其小区覆盖内的一个或多个无线设备(UE)。为了使读者理解本发明的益处和细节，以下将提供对当前调度及其问题的详细讨论。WCDMA增强上行链路致力于将业务调度到上行链路干扰情况有利的时间，从而以比之前更好的方式利用空中接口资源。空中接口负载典型通过基于热电平的噪声上升(表示为热噪声增加量(ROT)的量)来测量。该思想在图2中示出。极限(pole)容量是与无穷大噪声上升相对应的上行链路的有限理论比特速率。如前所述，上行链路数据信道表示为E-DPDCH。该信道支持高速率。然而，在调度控制中不涉及E-DPDCH，调度控制相反是表示为E-DPCCH的相应控制信道的任务。例如，该信道承载从每个用户设备到EUL调度器的速率请求(测量信号)。也有支持EUL的下行链路信道。这些信道中的第一个是E-AGCH信道，该信道承载给每个UE的绝对授权(控制信号)。该信道将在本发明具体实施方式
的最后进行讨论。更外围的是E-RGCH信道，该信道承载从节点B到UE的相对授权(也是控制信号)。最后，E-HICH信道承载ACK/NACK信息， 在调度中并不直接涉及E-HICH信道。以上提及的授权是发信号通知给每个UE的、指示它可以用于传送的速率(实际上是功率)的量。UE能够但是并不需要使用其全部授权。相对授权用于控制相邻小区中的干扰，这些可以仅一次一步地减少UE的当前授权。强调仅可以使用离散数量的授权等级。针对有兴趣的读者，例如在[1]中可获得关于EUL的更多细节。如前所述，每个节点B中的调度器的任务是调度EUL用户业务，以在执行多个任务的同时提高用户和小区容量。这些任务包括保持跟踪空中接口小区负载、避免会引起小区不稳定和覆盖丢失的过调度、以及保持跟踪其它可用业务，象传输资源和硬件。此外，调度器接收、测量并估计与调度操作相关的量，并主要以授权功率/比特速率的形式向UE传送命令。当这样做时，调度器需要在3GPP标准引入的约束下进行操作，这些约束是例如有限的授权传送容量。授权传送时延。授权步进(st印up)速率限制。授权命令和测量信号的量化。标准有限UE状态信息。粗量化信息的扩展使用。现有技术中的调度器是在没有控制理论设计规则的正确应用的情况下设计的。在一种已知的调度解决方案中，例如，按照优先级列表中定义的顺序，只要资源可用，便给予 UE最大比特速率。然后，在缺少资源的情况下，调用过载处理。该过载处理将具有最佳授权的UE的优先级降低为非常低的优先级，从而导致在与高速率用户相冲突的情况下的切换。 由于在调度生效之前具有停滞时间(dead time)，这导致了容量损失。其它方面包括调度仅基于空中接口负载生效的事实，即，针对其它UE的先前的调度命令并不用于预测空中接口负载，这引起其它损失。如前所述，UE形成调度控制环的不可或缺的部分。在这方面，感兴趣的不是 E-DPDCH信道上的数据传递。而是根据3GPP标准的UE的操作。每个UE根据以下执行操作。在E-AGCH信道(控制信号)上接收绝对授权。有四个信道，然而，仅有一个绝对授权可以在每个信道上的每个TTI进行传送。因而使用队列，这导致了时变时延。UE还在E-RGCH 信道(控制信号)上接收相对授权。相对授权仅可以通过单步降低UE的调度授权。此外， 这些在针对UE形成调度授权时使用，因而调度授权基于绝对和相对授权。调度授权是UE 用于传送的实际授权。此外，每个用户设备使用绝对授权和相对授权来计算要用于数据传送的功率。这使用贝塔因子来表示，贝塔因子根据调度授权的非线性函数来计算，也考虑到 UE的绝对输出功率电平。从绝对和相对授权的接收直至贝塔因子用于传送，存在与该过程相关联的时延。显然，每个用户设备还根据所计算的贝塔因子来传送用户数据。此外，每个用户设备执行快乐比特(测量信号)的确定，并将快乐比特发信令通知位于节点B中的RBS的调度器。如果不快乐，则UE请求更高比特速率，确定调度信息(测量信号)，并向RBS的调度器发信令通知调度信息。调度信息基于允许调度器针对UE作出调度决定的RLC缓冲器中的数据量，以及确定所使用的传输格式(E-TFCI)和发信令通知所使用的传输格式。例如，这携带由UE应用的实际贝塔因子，从而支持向调度器提供当前空中接口负载信息的负载估计器。根据当前的3GPP标准，典型地，依据UE是仅支持IOms TTI (TTI大致是调度采样周期)，还是也支持ans TTI，将UE分为不同类别。它们的最大比特速率也影响UE的类另|J。 细节见表1。表1 用户设备类别
权利要求
1.一种在包括节点和多个相关联的用户设备的电信系统中的上行链路调度控制方法， 其特征在于识别(Sio)调度环输出信号、调度环输入信号、以及调度环系统状态；基于所识别的调度环输出和输入信号的至少一个子集和所述调度环系统状态，确定 (S20)代表所述系统中的调度环的动态空间状态模型；测量(S30)所识别的调度环输出信号和所识别的调度环输入信号的至少一个子集；存储(S40)所测量的调度环输出信号和所测量的调度环输入信号的所述至少一个子集；基于与所确定的动态空间状态模型、所存储的调度环输入信号、以及所存储的调度环输出信号相关的准则的优化，控制(S50)所述调度环的所述多个用户设备。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述动态状态空间模型、所存储的调度环输入信号和所存储的调度环输出信号中的至少一个，估计所述调度环系统状态。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所确定的动态空间状态模型包括动态状态模型、测量模型和约束的组合。
4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所确定的动态状态空间模型表示所述系统的空中接口上行链路负载。
5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所识别和/或所测量的调度环输出信号包括影响空中接口负载的参数，如接收已调度/未调度上行链路功率/S^、接收总宽带功率、接收调度增强上行链路功率共享、热噪声增量、用户设备速率请求中的至少一个。
6.如权利要求3-4任一所述的方法，其特征在于，所识别和/或所测量的调度环输入信号包括绝对功率授权基准、绝对功率授权控制、相对功率授权控制。
7.如权利要求3-4任一所述的方法，其特征在于，所识别的调度环系统状态包括服务授权、上行链路小区负载、上行链路功率/S^、所传送的UE资源、速率请求、负载测量中的至少一个。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所传送的UE资源包括在节点B中生成的绝对授权和相对授权的至少一个子集。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述UE速率请求包括在UE中看到的快乐比特和调度信息的至少一个子集。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述负载测量包括小区覆盖、稳定性、已调度和未调度的至少一个子集。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束包括控制信号约束和状态约束。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制信号约束包括绝对授权和绝对授权的步长的至少一个子集。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述状态约束包括所传送的绝对授权、所传送的相对授权、与稳定性相关的预测负载、与覆盖相关的预测负载的至少一个子集。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统模型包括χ (t+1) = f (x(t), u(t, T)) +w (t)y(t) = h(x(t)，u(t，T))+e(t)O^≤g(x(t),u(y,T))其中x(t)表示状态矢量，u (t)表示控制信号矢量，T表示时延矢量，w(t)表示系统干扰，y(t)表示测量，以及e(t)表示测量干扰，f()、h()和g()是基于系统的动态的函数。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述优化步骤包括求解受到 x(t+l) = f (x(t), u(t, T))+w(t)y(t) = h(x(t)，u(t，T))+e(t) 0 彡 g(x(t),u(y,T))的影响的问题〃 W = "^；" "^^)，々’7')，々))，其中J表示所述准则，Ht)表示设置点序列。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，通过任何模型预测控制技术来获得所述优化问题的解。
17.—种控制器设备(1)，用于控制对电信系统中用户设备的调度，其特征在于 用于识别(10)调度环输出信号、调度环输入信号、以及调度环系统状态的装置；用于基于所识别的调度环输出和输入信号的至少一个子集和所述调度环系统状态，确定00)代表所述系统中的调度环的动态空间状态模型的装置；用于测量(30)所述调度环输出信号和所述调度环输入信号的至少一个子集的装置； 用于存储GO)所测量的调度环输入信号和至少所测量的调度环输出信号的所述至少一个子集的装置；用于基于与所确定的动态空间状态模型、所存储的调度环输入信号、以及所存储的调度环输出信号相关的准则的优化，(通过控制器)控制(50)所述调度环的所述多个用户设备的装置。
全文摘要
在包括节点和多个相关联的用户设备的电信系统中的上行链路调度控制方法中，执行以下步骤识别S10调度环输出信号、调度环输入信号、以及调度环系统状态；基于所识别的调度环输出和输入信号的至少一个子集和所述调度环系统状态，确定S20代表所述系统中的调度环的动态空间状态模型。接下来，测量S30并存储S40所识别的调度环输出信号和所识别的调度环输入信号的至少一个子集。最后，基于与所确定的动态空间状态模型、所存储的调度环输入信号、以及所存储的调度环输出信号相关的准则的优化，控制S50所述调度环的多个用户设备。
文档编号H04W72/12GK102598826SQ200980162332
公开日2012年7月18日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者格雷厄姆·C·古德文, 罗多毕·维金 申请人:瑞典爱立信有限公司