一种调度方法、网络设备和终端设备技术

本发明专利技术公开了一种调度方法、网络设备和终端设备，该方法包括：获取调度信息；根据所述调度信息调度传输资源；根据本帧内调度的传输资源计算上行调度周期和下行调度周期；根据上行调度周期、下行调度周期和保护间隔确定本帧的结构；广播本帧的结构，并发送调度信令。通过本发明专利技术，针对未来丰富多样的数据业务考虑其不同的业务特征和需求，设计同时满足链路自适应与业务需求自适应的动态资源配置可变的帧结构。同时，该帧结构的动态配置，可满足不同处理能力的设备对处理时间的需求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种调度方法、网络设备和终端设备本申请要求申请日为2011年3月25日，申请号为201110074598.5，专利技术名称为无线通信系统中解调导频的调整方法及系统的在先申请的优先权，以及申请日为2011年3月31日，申请号为201110080637.2，专利技术名称为一种调度方法、无线通信系统与设备的在先申请的优先权，以及申请日为2011年5月19日，申请号为201110130194.3，专利技术名称为一种通信系统的在先申请的优先权，以及申请日为2012年2月16日，申请号为201210035784.2，专利技术名称为一种调度方法、网络设备和终端设备的在先申请的优先权，所述在先申请的全部内容均已在本申请中体现。
本专利技术属于无线通信领域，尤其涉及一种无线通信领域，尤其涉及一种调度方法、网络设备和终端设备。
技术介绍
近年来，应用于中短通信距离的无线通信系统有基于802.11标准的无线局域网WiFi技术、基于802.15的蓝牙Bluetooth系统以及由移动通信系统衍生而来的面向室内应用的Femto技术等等。基于802.11的WiFi技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术。主要应用于无线局域网环境，应用场景以室内居多，也可应用于室外环境。802.11系统由最初的基于CDMA传输机制的802.11b演进为基于OFDM技术的802.11a和802.11g。在最新的802.11n版本中，又通过引入多天线(MIMO)技术使得802.11n物理层峰值速率可达600Mbps。在MAC层，802.11系统一直延续着以随机多址为基础的载波侦听/冲突避免(CSMA/CA，CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)协议。该协议采用“竞争”机制，接入点CAP和各终端或STA通过竞争获取开放的空中接口使用权。一旦竞争成功，在其传输周期内，空中接口将被竞争成功的CAP独享。由于采用竞争机制，接入网络不需要集中控制节点。无论是CAP还是STA在竞争空口资源上都是平等的。WiFi系统效率较低，对无线资源浪费较大。导致这一问题的根本原因是CSMA/CA机制是一种基于竞争的随机多址接入机制，接入点(CAP，AccessPoint)和站点(STA，Station)，或者不同STA之间，会通过CSMA/CA机制竞争无线资源的使用权，同时竞争无线信道，此时就发生碰撞，导致无线资源的浪费。为了避免碰撞，具有CSMA/CA机制要求CAP或STA在竞争无线信道时需要随机退避，在所有CAP和STA都退避时，无线信道虽有空闲，但并未被使用，这也是对无线信道的极大浪费。由于上述原因，802.11系统效率较低。例如：802.11g系统物理层峰值速率可达54Mbps，但TCP层在大数据包下载业务下(例如：FTPDownload)可达速率不高于30Mbps(在小数据包业务下，由于开销比例增加，可达峰值速率更低)。虽然存在上述缺点，但802.11系统灵活，不依赖集中控制机制，因此也能够实现较低的设备成本。基于3GPP标准的Femto技术是从移动通信系统演进而来的一种面向室内覆盖的新技术。基于对3G系统的数据统计，大约70％的数据业务都发生在室内，因此室内高速率数据接入方案就尤为重要。Femto基站，称为微微基站，体积小巧(与Wi-Fi近似)，部署灵活。由于从移动通信系统演进而来，Femto基站几乎继承了移动通信系统的所有特点。Femto设备只是结合其有限的覆盖范围，较少的接入用户等应用场景特征，将设备处理能力降低，进而降低设备成本。从双工方式考虑，与移动通信系统相同，Femto基站可分为FDD与TDD两类双工机制。FDD上下行载波资源对称，而数据业务上下行数据流量非对称的业务特征使得FDD系统面对数据业务时存在一定的资源浪费。TDD系统上下行链路工作在同一载波上，通过划分时间资源为上下行链路分配不同的无线资源，因此较FDD能够更好的适配上下行业务需求非对称的数据业务。然而，移动通信系统(包括Femto系统)的TDD双工方式，上下行资源静态分配，面对需求不同的各类数据业务，例如：浏览网页，移动视频，移动游戏，M2M(machine-to-machine)等，难以实现业务需求与资源划分的动态适配。与Wi-Fi相比，由于Femto采用了基于调度的集中控制机制，基站或CAP和终端或者终端之间不存在由于竞争冲突和随机退避导致的无线资源浪费，因此链路效率较高。Femto技术，其多址接入机制通过时间、频率、码字为不同的STA分配相互正交的接入资源，这与面向竞争的CSMA/CA随机多址接入有着本质不同。Femto技术需要集中控制节点为STA分配相互正交的无线资源，不同STA可通过时间、频率、码字甚至空间复用空口资源，同时传输。在物理层技术上，基于3G系统的Femto技术采用CDMA传输机制，面向LTE或WiMAX系统的Femto技术则采用OFDM传输机制。由于OFDM技术是未来宽带无线通信系统的主流技术，本专利技术中提到的Femto技术均指LTE或WiMAXFemto。由于TDD技术较FDD技术能够更好的适应移动互联网上下行非对称业务，因此本专利技术中提到的Femto主要指TDDFemto技术。虽然Femto系统也通过调度为上下行通信，为不同的终端分配无线资源，但其静态配置的帧结构不能为上下行灵活分配无线资源，不能够以较小的颗粒度自适应业务变化，当业务与资源配置失衡时或者会造成长时排队，用户体验降低，或者会造成信道容量浪费。面向未来各类宽带、窄带数据业务，无论是基于802.11技术的Wi-Fi系统，还是由移动通信系统衍生而来的Femto技术均有一些缺点。(1)Wi-Fi技术缺点802.11n技术虽然通过MIMO-OFDM技术使其物理层峰值速率可达600Mbps，但由于MAC层采用的基于CSMA/CA的随机多址接入机制使其TCP吞吐量大打折扣。CSMA/CA是一种面向竞争的多址接入机制，系统中不可避免的会存在竞争冲突。若两个或多个终端，或者终端与CAP之间同时竞争空中接口，任何一方均不会竞争成功，这就是竞争冲突。显然，竞争冲突无疑是对空口资源的一种浪费。一旦竞争冲突，为了避免再次冲突，竞争各方均会发起随机退避。在退避过程中，会存在多个竞争节点均在等待的情况。此时，虽然有业务等待传输，但空口资源却未被合理使用，这也会造成极大的空口资源浪费。竞争冲突与随机退避是造成802.11系统效率不高的重要因素。更为重要的是，随终端数量的增加，冲突概率指数增加，系统性能将更为恶化。(2)TDDLTEFemto技术缺点虽然TDDLTEFemto系统上下行无线资源由帧结构格式静态配置，以调度周期1ms为最小配置单位。面对种类丰富的各类数据业务，其上下行业务非对称特性并不一致，而这种静态配置的帧格式不能自适应各类数据业务的需求。当业务特征发生变化时，初始配置的上下行资源就会存在一定的冗余或紧缺，这不仅会造成无线资源的浪费，同时也会增加业务延迟。虽然也通过调度为上下行通信，为不同的终端分配无线资源，但其静态配置的帧结构不能为上下行灵活分配无线资源，不能够以较小的颗粒度自适应业务变化，当业务与资源配置失衡时或者会造成长时排队，用户体验降低，或者会造成信道容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.25 CN 201110074598.5;2011.03.31 CN 20111001.一种调度方法，其特征在于，包括：获取调度信息；根据所述调度信息调度传输资源；根据本帧内调度的传输资源计算上行调度周期和下行调度周期；根据上行调度周期、下行调度周期和保护间隔确定本帧的结构；其中，本帧的长度不固定；广播本帧的结构，并发送调度信令。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述调度信息包括各接收设备的调度需求，或，各接收设备的不同业务流的调度需求；所述调度信令用于指示传输资源的分配。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：获取下行调度信息；根据所述下行调度信息调度下行传输资源；根据本帧内调度的下行传输资源计算下行调度周期。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：根据所述下行调度信息调度下行传输信道。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：根据所述下行调度信息调度用于站点STA发送上行探测信号的上行探测信道；通过测量上行探测信道的探测信号，计算出上行传输信道的质量和/或状态，基于系统的上下互易性，确定下行传输信道的质量和/或状态；结合所述下行传输信道的质量信息和/或状态信息调度下行传输资源。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于：根据所述下行调度信息，调度用于CAP发送下行探测信号的下行探测信道；以及调度用于STA反馈根据下行探测信号测算出的下行传输信道的质量和/或状态的上行传输信道；结合反馈获取到的下行传输信道的质量和/或状态，调度下行传输资源。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：获取上行调度信息；根据所述上行调度信息调度上行传输资源；根据本帧内调度的上行传输资源计算上行调度周期。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：根据所述上行调度信息调度上行传输信道。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：根据所述上行调度信息调度用于STA发送上行探测信号的上行探测信道；通过测量上行探测信道的探测信号，计算出上行传输信道的质量和/或状态；结合所述上行传输信道的质量信息和/或状态信息调度上行传输资源。10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：根据所述上行调度信息，调度用于CAP发送下行探测信号的下行探测信道；以及调度用于STA反馈根据下行探测信号测算出的下行传输信道的质量和/或状态的上行传输信道；通过反馈获取到下行传输信道的质量和/或状态，基于系统的上下互易性，确定上行传输信道的质量和/或状态，结合所述上行传输信道的质量和/或状态，调度上行传输资源。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于：调度系统信息信道和控制信道；通过系统信息信道广播本帧的结构；或者，通过系统信息信道和控制信道共同广播本帧的结构；通过控制信道发送所述调度信令。12.一种网络设备，其特征在于，包括：获取单元，用于获取调度信息；调度单元，用于根据所述调度信息调度传输资源；确定单元，用于根据本帧内调度的传输资源计算上行调度周...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍东山，王竞，刘慎发，曾勇波，周玉宝，闫志刚，王飞飞，
申请(专利权)人：北京新岸线移动多媒体技术有限公司，
类型：
国别省市：