专利名称：无线通信网络中多频带调度系统及其方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，特别涉及非连续带宽的多频带调度技术。
背景技术：
伴随全球移动通信系统(Global System for Mobile communication,筒 称"GSM")、码分多址(Code Division Multiple Access,简称"CDMA")
等移动网络在过去的二十年中的广泛普及，全球语音通信业务获得了巨大的 成功。目前，全球的移动语音用户已超过了 18亿。同时，我们的通信习惯 也从以往的点到点(Place to Place)演进到人与人。个人通信的迅猛发展极 大地促使了个人通信设备的微型化和多样化，结合多媒体消息、在线游戏、 视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务的能力，大大满足了个人通信和 娱乐的需求。
面对高速发展的移动通信市场的巨大诱惑，高带宽的无线技术快速发 展，新型的无线网被提出以提供更快的传输速率，其典型代表是长期演进
(Long Term Evolution,简称"LTE，，)系统。LTE系统是第三代合作伙伴 项目(3rd Generation Partnership Project,简称"3GPP")的一个项目， 是通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,简称
"UMTS")标准的改进。LTE系统的目标包括提高频谱效率、降低成本、 提升服务、利用新的频谱、更好地与其它开放标准相融合。LTE系统已使用 了大量的专利技术，例如专利号为11755850、 11742847、 "741930等的 美国专利。
LTE系统是一个单频带多载波系统，对于不同质量要求的数据流，系统具有一个单载波上的调度器(如图1所示)。该调度器根据无线信道的衰落 情况、各个载波上的流量等信息，调度系统的无线资源，达到系统性能优化 的目的。
图1中，调度器完成本频点上的无线资源调度功能，输入为上层的待传 输数据以及其质量要求、基站与终端测量的信道质量，输出为无线资源的数 据分配与调度信息至基站物理层。
基站物理层完成网络侧的下信号编码与调制功能以及上行信号的译码 与解调功能，输入为调度器的无线资源的数据分配与调度以及终端的上行数 据与无线信道质量反馈信息，输出基站与终端测量的信道质量至调度器，输 出下行数据与上行调度信息至终端。
终端完成上信号编码与调制功能、下行信号的译码与解调以及有关信道 质量测量功能，输入为下行数据与上行调度信息，输出上行数据以及测量的 无线信道质量反馈信息至基站物理层。
为了能提供更高的传输速率，在LTE之后继续发展的系统需要占用更大 的带宽。然而目前无线频谱中许多频带已被划给不同类型的通信系统，很难 找到符合要求的连续带宽。如果采用非连续带宽的多频带传输方案，则即在 几个不连续的带宽上连续传输信号。这些带宽由于频率差别很大，所以无线 传播能力也相差很大，信号传递性能也有很大的区别，很难沿用原有的LTE 系统的无线资源调度模式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线通信网络中多频带调度系统及其方法， 既充分利用了非连续带宽的多频带，又兼容了现有的单频带系统的调度功能 和结构。为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无线通信网络中多
频带调度系统，该网络使用非连续带宽的N个频带进行信号传输，N大于1， 系统包括
一个频带间调度单元，用于对需要发送的数据在各个频带之间进行调
度；
N个频带内调度单元，分别对应一个频带，用于根据频带间调度单元的
调度结果，在所对应的频带内进行无线资源的调度。
本发明的实施方式还提供了一种无线通信网络中多频带调度方法，该网
络使用非连续带宽的N个频带进行信号传输，N大于1，方法包括以下步骤 对需要发送的数据在各个频带之间进行调度；
对每一个频带，根据频带间的调度结果，在频带内进行无线资源的调度。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于
通过使用两层调度机制，既充分利用了非连续带宽的多频带，又兼容了 现有的单频带系统的调度功能和结构，降低了系统的升级成本。
进一步地，同一数据包应当完整地调度给同一个频带，这样系统不需要 在非连续带宽的多个频带间进行同步等复杂的处理工作，接收机不用在多个
频带进行接收处理，可以大大简化接收机的结构。
进一步地，应当保证同一用户不同频带的数据包不在同一时间发射。这 样接收机可以不需要在多个不连续的频带同时接收，简化了接收机的结构。
进一步地，各频带内无线资源的调度算法可以不同。因为各个频带在带 宽上是不连续的，每个频带的带宽很可能是不同的，每个频带在频谱上所处 区域的无线电特性和千扰情况也可能是不同的，所以各频带可以根据该频带 的特点采用效果最佳的无线资源调度算法，进而在总体上取得较佳的通信效 率。
图1是现有技术中LTE单载波调度器工作原理示意图；图2是本发明第一实施方式中多频带调度系统结构示意图；图3是本发明第一实施方式中频带间调度单元结构示意图；图4是本发明第二实施方式中多频带调度方法流程示意图。
具体实施例方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保
护的技术方案。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明第 一实施方式涉及一种无线通信网络中多频带调度系统，该网络使用非连续带宽的N个频带进行信号传输，N大于1。
系统结构如图2所示，包括
一个频带间调度单元，用于对需要发送的数据在各个频带之间进行调度。
N个频带内调度单元，分别对应一个频带，用于根据频带间调度单元的调度结果，在所对应的频带内进行无线资源的调度。
通过使用两层调度机制，既充分利用了非连续带宽的多频带，又兼容了现有的单频带系统的调度功能和结构，降低了系统的升级成本。图2中的频带内调度单元、单频带基站物理层功能可以使用LTE系统内对应单元的技术。图2中的终端可以是传统LTE终端，也可以是新的可以多频带同时接收的终端。多频带同时接收的终端可以接收和发射多个频带的信号。终端可以反馈一个或者多个信道的质量信息。 一个频带中可能对应多个终端。
频带间调度单元在进行调度时，同 一数据包应当完整地调度给同 一个频带，这样系统不需要在非连续带宽的多个频带间进行同步等复杂的处理工作，接收机不用在多个频带进行接收处理，可以大大简化接收机的结构。通常只在有当某个频带传完某个数据流之前突然变得不可用或者流量相对其他频带很低，才将该数据流的剩余部分调度到另 一 个频带进行传输。
另外，应当保证同一用户不同频带的数据包不在同一时间发射。这样接收机可以不需要在多个不连续的频带同时接收，简化了接收机的结构。
频带间调度单元的输入为需要发送的数据及其质量要求、和来自各频带内调度单元的各频带的物理层质量信息。频带间调度单元将调度给各个频带的数据和这些数据的质量要求输出给相应的频带内调度单元。
在图3所示的一个典型例子中，频带间调度单元进一步包括
性能统计模块，用于对来自各频带内调度单元的各频带的物理层质量信息进行统计。各频带的物理层质量信息包括以下之一或其任意组合
数据流量、对应数据流的误块率、目标工作点需要的无线资源利用率、频带对应的无线资源量、频带对应的重传率。
调度算法模块，用于根据性能统计模块的统计结果，和需要发送的数据及其质量要求，计算调度给各个频带的数据和这些数据的质量要求。
调度算法模块采用以下算法之一计算调度给各个频带的数据和这些数据的质量要求用户均衡算法、质量优先算法、时间优先算法。
用户均衡算法是指同一个用户的不同数据流分别调度给不同的频带，使每个用户得到的总体服务质量是均衡的。
质量优先算法是指为需要发送的数据流分配当前可用的质量最好的频带。
时间优先算法是指为需要发送的数据流分配当前可用的时延最小的频带。
当然，频带间的调度并不限于这三种算法，还可以有更多的算法。
各频带内调度单元可使用不同的频带内无线资源调度算法。因为各个频带在带宽上是不连续的，每个频带的带宽很可能是不同的，每个频带在频谱上所处区域的无线电特性和干扰情况也可能是不同的，所以各频带可以根据该频带的特点采用效果最佳的无线资源调度算法，进而在总体上取得较佳的通信效率。
当然各频带内调度单元也可以使用同样的调度算法。
可以理解，频带间调度单元的内部结构是一种逻辑结构，除了分成性能统计模块和调度算法模块以外，也可以有其它的结构，例如在同一中央处理
器(Central Processing Unit,简称"CPU")或数字信号处理器(Digital SignalProcessor,简称"DSP")以软件形式实现，又如调度算法模块由多个算法子模块和一个控制子模块实现，其中每个算法子模块完成一种调度算法，由控制子模块根据某种策略在不同的条件下调度不同的算法子模块进行调度。
需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元(或模块)都是逻辑单元，在物理上， 一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合是才解决 本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发
本发明第二实施方式涉及一种无线通信网络中多频带调度方法，该网络
使用非连续带宽的N个频带进行信号传输，N大于1。 本实施方式的流程如图4所示，包括以下步骤
在步骤401中，对各频带的物理层质量信息进行统计，得到统计结果。
此后进入步骤402,根据统计结果和需要发送的数据及其质量要求，计 算调度给各个频带的数据和这些数据的质量要求。
上述步骤401和402即对需要发送的数据在各个频带之间进行调度。频 带间进行调度时，根据需要发送的数据及其质量要求、和各频带的物理层质 量信息进行调度，调度结果是分配给各个频带的数据和这些数据的质量要求。 在频带间进行调度时，原则上同一数据包应当完整地调度给同一个频带。频 带间调度时还应当保证同一用户不同频带的数据包不在同一时间发射。这样 接收机可以不需要在多个不连续的频带同时接收，简化了接收机的结构。
此后进入步骤403，对每一个频带，根据频带间的调度结果，在频带内 进行无线资源的调度。
本实施方式是与第一实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与 第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施 方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提 到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本发明的方法实施方式可以以软件、硬件、固件等等方式实现。不管本 发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可是换的介质等等)。同样，存
储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic,简称"PAL")、随机存取存储器(Random Access Memory,简称"RAM")、可编程只读存4诸器(Programmable Read Only Memory,简称"PROM")、只读存储器(Read-Only Memory,简称"ROM")、电可擦除可编程只读存储器(曰ectrically Erasable Programmable ROM,简称"EEPROM")、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc,简称"DVD")等等。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
1权利要求
1.一种无线通信网络中多频带调度系统，该网络使用非连续带宽的N个频带进行信号传输，N大于1，其特征在于，所述系统包括一个频带间调度单元，用于对需要发送的数据在各个频带之间进行调度；N个频带内调度单元，分别对应一个频带，用于根据所述频带间调度单元的调度结果，在所对应的频带内进行无线资源的调度。
2. 根据权利要求1所述的无线通信网络中多频带调度系统，其特征在 于，所述频带间调度单元在进行调度时，同一数据包应当完整地调度给同一 个频带。
3. 根据权利要求2所述的无线通信网络中多频带调度系统，其特征在 于，所述频带间调度单元在进行调度时，保证同一用户不同频带的数据包不 在同一时间发射。
4. 根据权利要求3所述的无线通信网络中多频带调度系统，其特征在 于，所述频带间调度单元的输入为需要发送的数据及其质量要求、和来自各 所述频带内调度单元的各频带的物理层质量信息；所述频带间调度单元将调度给各个频带的数据和这些数据的质量要求 输出给相应的频带内调度单元。
5. 根据权利要求4所述的无线通信网络中多频带调度系统，其特征在 于，所述频带间调度单元进一步包括性能统计模块，用于对来自各所述频带内调度单元的各频带的物理层质 量信息进行统计；调度算法模块，用于根据所述性能统计模块的统计结果，和需要发送的数据及其质量要求，计算调度给各个频带的数据和这些数据的质量要求。
6. 根据权利要求5所述的无线通信网络中多频带调度系统，其特征在 于，所述各频带的物理层质量信息包括以下之一或其任意组合数据流量、对应数据流的误块率、目标工作点需要的无线资源利用率、 频带对应的无线资源量、频带对应的重传率。
7. 根据权利要求5所述的无线通信网络中多频带调度系统，其特征在 于，所述调度算法模块采用以下算法之一计算调度给各个频带的数据和这些 数据的质量要求用户均衡算法、质量优先算法、时间优先算法。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的无线通信网络中多频带调度系 统，其特征在于，各所述频带内调度单元可使用不同的频带内无线资源调度 算法。
9. 一种无线通信网络中多频带调度方法，该网络使用非连续带宽的N 个频带进行信号传输，N大于1，其特征在于，所述方法包括以下步骤对需要发送的数据在各个频带之间进行调度；对每一个频带，根据频带间的调度结果，在频带内进行无线资源的调度。
10. 根据权利要求9所述的无线通信网络中多频带调度方法，其特征 在于，所述在各个频带之间进行调度的步骤中，同一数据包应当完整地调度 给同一个频带。
11. 根据权利要求10所述的无线通信网络中多频带调度方法，其特征 在于，所述在各个频带之间进行调度的步骤中，保证同一用户不同频带的数 据包不在同一时间发射。
12. 根据权利要求11所述的无线通信网络中多频带调度方法，其特征 在于，所述在各个频带之间进行调度的步骤中，根据需要发送的数据及其质量要求、和各频带的物理层质量信息进行调度，调度结果是分配给各个频带 的数据和这些数据的质量要求。
13.根据权利要求12所述的无线通信网络中多频带调度方法，其特征在于，所述在各个频带之间进行调度的步骤包括以下子步骤对各频带的物理层质量信息进行统计，得到统计结果；根据所述统计结果和需要发送的数据及其质量要求，计算调度给各个频 带的数据和这些数据的质量要求。
全文摘要
本发明涉及无线通信领域，公开了一种无线通信网络中多频带调度系统及其方法。本发明中，使用了两层调度机制，一层是频带间调，另一层是频带间调度，既充分利用了非连续带宽的多频带，又兼容了现有的单频带系统的调度功能和结构，降低了系统的升级成本。同一数据包应当完整地调度给同一个频带。
文档编号H04W72/00GK101677464SQ20081004299
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者涛 吴, 张小东 申请人:展讯通信(上海)有限公司