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CN1788444B - 通信系统中的数据传输的方法和系统 - Google Patents

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CN1788444B
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Abstract

公开了一种能够在反向链路上增加数据吞吐量的设备和方法。

Description

通信系统中的数据传输的方法和系统
技术领域
本发明涉及在有线或者无线通信系统中的通信。更具体地,本发明涉及用于在这种通信系统中的数据传输的方法和系统。
背景技术
通信系统已经被发展以允许从始发站(origination station)到物理上不同的目的站的信息信号的传输。当在通信信道上发送来自始发站的信息信号时,信息信号首先被转换成适于在通信信道上有效传输的形式。信息信号的转换或者调制涉及根据信息信号、以将产生的已调载波的频谱限制在通信信道带宽内的方式来改变载波的参数。在目的站,初始信息信号是从在通信信道上所接收的已调载波来被重建的。通常,这种重建是通过使用由始发站采用的调制过程的逆向过程而被实现的。
调制还简化了多址(multiple-access),也就是在公共通信信道上同时发射和/或接收几个信号。现有技术中已知几种多址技术,例如时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)。多址技术的另一类型是码分多址(CDMA)扩频系统,其遵循后文称作IS-95标准的“TIA/EIA/IS-95 MobileStation-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wide-BandSpread Spectrum Cellular System”。在题为“SPREAD SPECTRUMMULTIPLE-ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USINGSATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”的美国专利4,901,307,和题为“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMSIN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”的美国专利5,103,459中,公开了在多址通信系统中的CDMA技术的使用,所述两个美国专利都被转让给本受让人。
多址通信系统可以是无线或者有线的,并且可以承载语音业务和/或数据业务。承载语音和数据业务二者的通信系统的例子是根据IS-95标准的系统,该标准详述了在通信信道上传送语音和数据业务。在题为“METHODAND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FORTRANSMISSION”的美国专利5,504,773中详细描述了一种用于在固定大小的代码信道帧中传送数据的方法,该专利被转让给本受让人。根据IS-95标准,数据业务或者语音业务被分为具有14.4Kbps的数据速率的20毫秒宽的代码信道帧。承载语音和数据业务二者的通信系统的另外的例子包括遵循“第三代伙伴计划(3GPP)”的通信系统,所述3GPP被收录在这样一组文献中:包括文献No.3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213和3G TS 25.214(W-CDMA标准),或者“TR-45.5 Physical Layer Standardfor cdma2000Spread Spectrum Systems”(IS-2000标准)。
术语基站是接入网络实体,用户站与其进行通信。参考IS-856标准,根据使用该术语的上下文,基站还称为接入点。小区称为基站或者由基站服务的地理覆盖区。扇区是基站的一部分,服务于由基站服务的地理区的一部分。
这里使用的术语“用户站”是指接入网络与其进行通信的实体。参考IS-856标准,基站还称为接入终端。用户站可以是移动的或者静止的。用户站可以是任何数据设备,其通过例如光纤或者同轴电缆的无线信道或者通过有线信道进行通信。用户站还可以是任何若干类型的设备,其包括(但不限于)PC卡、微型闪存(compact flash)、外部或内部调制解调器或者无线或有线电话。在与基站建立现用(active)业务信道连接过程中的用户站被认为是在连接建立状态中。已经与基站建立现用业务信道连接的用户站称作现用用户站,并且被认为是在业务状态中。
术语接入网络是至少一个基站(BS)以及一个或多个基站的控制器的收集。所述接入网络在多个用户站之间传送信息信号。所述接入网络还可以连接到接入网络外部的附加网络,例如公司内联网或因特网,并且可以在每个基站和这种外部网络之间传送信息信号。
在上述多址无线通信系统中,用户之间的通信是通过一个或多个基站来进行的。术语用户涉及有生命和无生命的实体。在一个无线用户站上的第一用户通过在反向链路上传送信息信号到基站,与在第二无线用户站上的第二用户进行通信。基站接收信息信号并且在前向链路上传送信息信号到第二用户站。如果第二用户站不在由基站服务的区域,则所述基站将数据发送到另一个基站,所述第二用户站位于所述另一个基站的服务区域中。第二基站然后在前向链路上传送信息信号到第二用户站。前向链路称为从基站到无线用户站的传输,并且反向链路称为从无线用户站到基站的传输。同样,通信可以在无线用户站上的第一用户和陆线(landline)站上的第二用户之间来进行。基站在反向链路上从无线用户站上的第一用户接收数据,并且通过公共交换电话网(PSTN)发送所述数据到陆线站上的第二用户。在许多通信系统中,例如IS-95、W-CDMA和IS-2000,所述前向链路和反向链路被分配有各自的频率。
仅语音业务服务和仅数据业务服务的研究,揭示了两个服务类型之间的某些实质上的差异。一个差异涉及在所述信息内容的传送中的延迟。所述语音业务服务强制了苛刻且固定的延迟要求。典型地,预定数量的称为语音帧的语音业务信息的总单向延迟必须小于100ms。相反,总单向数据业务延迟可以是可变参数,用来优化由通信系统提供的数据业务服务的效率。例如,可以使用要求远大于语音业务服务所能容忍的延迟的多用户分集、直到更有利条件的数据传输延迟、更有效的纠错编码技术以及其它技术。在1996年11月6日提交的美国专利申请序号08/743,688中公开了一种示例性的用于数据的高效编码方案,其标题为“SOFT DECISIONOUTPUT DECODER FOR DECODING CONVOLUTIONALLYENCODED CODEWORDS”,该专利申请现在是于1999年8月3日授权给Sindhushayana等的美国专利5,933,462,其被转让给本受让人。
语音业务服务和数据业务服务之间的另一个显著差异是前者对于所有用户需要固定且公共的服务等级(GOS,Grade of Service)。典型地,对于提供语音业务服务的数字通信系统,所述需求转化为用于所有用户的固定且相等的传输速率和对语音帧的差错率的最大容许值。相反,用于数据服务的GOS可以针对每个用户而不同并且可以是可变参数,其优化增加了提供通信系统的数据业务服务的总效率。提供通信系统的数据业务服务的GOS被典型地定义为在传送可能包括例如数据分组的预定数量的数据业务信息时所产生的总延迟。术语分组是一组比特,包括数据(有效负载)和控制元素,其被安排为指定的格式。所述控制元素包括例如本领域的技术人员所知道的报头、质量度量等等。质量度量包括例如本领域的技术人员所知道的循环冗余校验(CRC)、奇偶校验位等等。
然而,在语音业务服务和数据业务服务之间的另一个显著差异是前者需要可靠的通信链路。当与第一基站进行语音业务通信的用户站移动到由第一基站服务的小区边缘时,该用户站进入与由第二基站服务的另一个小区交叠的区域。在所述区域中的用户站建立了与第二基站的语音业务通信,同时维持与第一基站的语音业务通信。在这种同时通信期间,用户站从两个基站接收承载相同信息的信号。同样,两个基站还从用户站接收承载信息的信号。
这种同时通信称为软切换(soft hand-off)。当用户站最后离开由第一基站服务的小区并且中断与该第一基站的语音业务通信时,用户站继续与第二基站进行所述语音业务通信。由于软切换是“先连接后切断(makebefore break)”机制,因此所述软切换最小化了断开呼叫的可能性。在美国专利5,267,261中公开了用于在软切换过程期间通过不止一个的基站来提供与用户站的通信的方法和系统,该专利的标题为“MOBILEASSISTED SOFT HAND-OFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONESYSTEM”,其被转让给本受让人。
更软切换是类似的过程,由此通信发生于多扇区基站的至少两个扇区上。在1996年12月11日提交的未决的美国专利申请序号08/763,498中详细描述了更软切换的过程,该专利申请的标题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR PERFORMING HAND-OFF BETWEEN SECTORSOF A COMMON BASE STATION”,所述专利申请现在是1999年8月3日授权给Gilhousen等的美国专利5,933,787,其被转让给本受让人。因此,用于语音业务的软切换和更软切换导致来自两个或更多基站的冗余传输,以改进可靠性。
这种附加的可靠性对于数据业务通信而言不是很重要,这是因为可以重传错误接收的数据分组。用于数据服务的重要参数是传送数据分组所要求的传输延迟,以及数据业务通信系统的平均吞吐量。所述传输延迟在数据通信中不具有如在语音通信中的相同影响,但是传输延迟是用于测量数据传输系统质量的重要度量。平均吞吐量速率是通信系统的数据传输能力的效率的测量。由于放宽的传输延迟要求,被用于在前向链路上支持软切换的发射功率和资源可以被用于附加数据的传输,因此,通过增加效率而增加了平均吞吐量速率。
在反向链路上情况是不同的。几个基站可以接收由用户站发送的信号。因为从用户站进行的分组重传需要来自功率有限源(电池)的附加功率,通过在几个基站分配资源以接收和处理从用户站发送的数据分组来支持反向链路上的软切换可能是有效的。如同在Andrew J.Viterbi和KleinS.Gilhousen的论文中所讨论的那样,这种软切换的利用增加了覆盖范围和反向链路容量,所述论文的标题为“Soft Handoff Extends CDMA Coverageand Increases Link Capacity”,其发表在1994年10月的IEEE Journal onSelected Areas in Communications,Vol.12,No.8中。术语软切换是在用户站和两个或更多扇区之间的通信,其中每个扇区属于不同的小区。在IS-95标准的情况下,反向链路通信由两个扇区接收,并且前向链路通信同时被承载在两个或更多扇区的前向链路上。在IS-856标准的情况下,前向链路上的数据传输在两个或更多扇区之一和接入终端之间是被非同时执行的。另外,软切换可以用于所述目的。术语更软切换是在用户站和两个或更多扇区之间的通信,其中,每个扇区都属于相同的小区。在IS-95标准的情况下,反向链路通信由两个扇区接收,前向链路通信同时被承载在两个或更多扇区之一的前向链路上。在IS-856标准的情况下,前向链路上的数据传输在两个或更多扇区之一和接入终端之间是被非同时执行的。
已知无线通信系统中的数据传送的质量和效率取决于在源终端和目的终端之间的通信信道的条件。例如表示为信号与干扰和噪声比(SINR,signal-to-interference-and-noise-ratio)的这种条件受几个因素的影响,例如在基站覆盖范围内的用户站的路径损耗和路径损耗的变化、来自相同小区和其它小区二者的其它用户站的干扰、来自其它基站的干扰以及本领域的技术人员所知道的其它因素。为了在通信信道的变化条件下维持一定的服务等级,TDMA和FDMA系统通过不同的频率和/或时隙来分离用户并且支持频率再用以减轻所述干扰。频率再用将可用频谱划分为许多组频率。给定的小区使用仅来自一个组的频率;紧邻近该小区的小区不能使用来自相同组的频率。在CDMA系统中,在通信系统的每个小区中重新使用相同的频率,由此改进了总效率。所述干扰通过其它技术而被减轻,例如正交编码、传输功率控制、可变速率数据以及本领域的技术人员所知道的其它技术。
上述概念被用在称为高数据速率(HDR,High Data Rate)通信系统的仅数据业务通信系统的发展中。在1997年11月3日提交的未决的专利申请序号08/963,386中公开了这种通信系统,所述专利申请的标题为“METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATATRANSMISSION”,该专利申请现在为2003年6月3日授权给Padovani等的美国专利6,574,211,其被转让给本受让人。所述HDR通信系统被标准化为TIA/EIA/IS-856行业标准,以下称为IS-856标准。
IS-856标准定义了从38.4kbps到2.4Mbps的一组数据速率,接入点(AP)可以以所述数据速率将数据发送到用户站(接入终端)。由于接入点类似于基站,关于小区和扇区的术语与关于语音系统的相同。根据IS-856标准,要在前向链路上被传送的数据被分为数据分组,在一个或多个间隔(interval)(时隙)内传送每个数据分组,所述前向链路被分为间隔。在每个时隙,数据传输是以前向链路和通信系统能够支持的最大数据速率从接入点到一个且仅一个接入终端的,该接入终端位于所述接入点的覆盖范围内。所述接入终端是根据在接入点和接入终端之间的前向链路条件而被选择的。所述前向链路条件取决于在接入点和接入终端之间的干扰和路径损耗,二者都是时变的。通过在间隔内调度接入点的传输而产生了路径损耗和路径损耗的变化,在该间隔期间,到特定接入点的接入终端的前向链路条件满足确定的标准,该标准允许以相对于传输到剩余接入终端而言较少的功率或较高的数据速率来进行传输,这因而改进了前向链路传输的频谱效率。
相反,根据IS-856标准,反向链路上的数据传输是从位于接入点的覆盖范围内的多个接入终端开始的。而且,因为接入终端的天线方向图是全方向的,因此在接入点的覆盖范围内的任何接入终端都可以接收这些数据传输。因此,所述反向链路传输遭受到几个干扰源:其它接入终端的码分复用开销信道、来自位于接入点的覆盖范围内的接入终端(相同小区接入终端)的数据传输,以及来自位于其它接入点的覆盖范围内的接入终端(其它小区接入终端)的数据传输。多路复用或多路复用技术通常是指在一个通信信道上传送多个数据流。
随着无线数据服务的发展,根据因特网服务的模型,已经强调增加前向链路上的数据吞吐量;其中服务器响应于主机的请求而提供高速率数据。所述服务器到主机方向类似于需要高吞吐量的前向链路,而以较低的吞吐量实现主机到服务器的请求和/或数据传送。然而,本发展指示了反向链路数据集中(intense)应用的发展,例如文件传输协议(FTP)、视频会议、游戏以及其它固定速率的数据服务。这种应用需要改进的反向链路效率以实现较高的数据速率,以使得应用要求反向链路上的较高吞吐量。因此,现有技术中需要增加反向链路上的数据吞吐量,理想地提供对称的前向与反向链路吞吐量。
在2002年12月6日提交的未决的专利申请序号10/313,553和10/313,594中公开了所发明的反向链路传输方法和设备的实施例,该申请的标题为“METHOD AND APPARATUS FOR A DATA TRANSMISSIONOVER A REVERSE LINK IN A COMMUNICATION SYSTEM”,其被转让给本发明的受让人。如下文详细解释的那样,由于链路预算考虑,所发明的反向链路传输方法和设备不能完全适用于已经建立的(传统的)通信系统。因此,将专利申请序号10/313,553和10/313,594的所发明的反向链路传输方法和设备引入传统的通信系统,存在涉及上述链路预算考虑的问题,以及下面两种用户站的共存问题:即能够接收所发明的反向链路的用户站(新的用户站)和能够只接收IS-856反向链路的用户站(传统的用户站)。另外,所发明的反向链路传输方法和设备还造成了现有技术中对用于功率控制和数据速率确定的方法和设备的需要。
因此,现有技术中需要考虑到上述问题的能够增加反向链路上的数据吞吐量的设备和方法。
本申请涉及2003年3月13日提交的美国专利申请号10/389,176、(代理卷号030215U2),标题为“Method and System for a Data Transmissionin a Communication System”;2003年3月13日提交的美国专利申请号10/389,716(代理卷号030215U3),标题为“Method and System ForEstimating Parameters of a Link For Data Transmission in aCommunication System”;以及2003年3月13日提交的美国专利申请号10/389,656(代理卷号030215U4),标题为“Method and System for a PowerControl in a Communication System”,所述专利申请全部转让给本发明的受让人。
发明内容
在本发明的一个方面中,通过在一组接入终端的第一和第二子集中的每一个接收间隔序列的分配,解决了上述需要,每个间隔与多址模式关联,其中,所述第二子集与第一子集是互相排斥的;在所述接入终端的第一子集中的每一个接收针对关联于第一多址模式的间隔的调度判决,所述间隔被分成第一部分和第二部分,该第一部分包括开销信道;在所述接入终端的第一子集中的每一个选择用于数据多路复用的模式,其中,第一模式包括利用多路复用格式将用户数据仅建立到所述间隔的第一部分中;第二模式包括将用户数据仅建立到所述间隔的第二部分的至少一个子部分(sub-division)中,其中,所述至少一个子部分中的每一个都关联于多路复用格式;并且第三模式包括结合所述第一模式和第二模式将用户数据建立到间隔中;以及根据调度判决、利用所选择的数据多路复用的模式从所述接入终端的第一子集中的至少一个在关联于第一多址模式的间隔中发送用户数据。
在本发明的另一个方面中,通过在所述接入终端的第二子集中的每一个选择用于数据多路复用的模式而解决了上述需要,其中,第三模式包括利用多路复用格式将用户数据仅建立到所述间隔的第一部分中;第四模式包括利用多路复用格式将用户数据仅建立到所述间隔的第二部分中;以及第三模式包括结合所述第一模式和第二模式将用户数据建立到所述间隔中;以及利用所选择的数据多路复用模式,从所述接入终端的第二子集中的至少一个在关联于第二多址模式的间隔中发送用户数据。
在本发明的另一个方面中,通过利用数据多路复用的第一模式,从所述接入终端的第二子集中的至少一个在关联于第一多址模式的间隔中发送用户数据,解决了上述需要。
在本发明的另一个方面中,通过从所述接入终端的集合的第三子集发送用户数据而解决了上述需要;所述第三子集与所述第一子集和第二子集是互相排斥的。
附图说明
图1示出了能够根据本发明的实施例进行操作的通信系统的概念框图;
图2示出了本发明的前向链路波形的实施例;
图3示出了在反向功率控制信道上传送功率控制命令和分组许可(grant)命令的方法;
图4a-4d示出了反向链路波形的实施例;
图5a-5c示出了反向链路信道的结构的实施例;
图6a-6c示出了OFDM通信系统的概念框图;
图7示出了反向链路数据传输的实施例;和
图8示出了反向链路数据重传的实施例;
图9示出了接入终端;和
图10示出了接入点。
具体实施方式
图1示出了通信系统的概念图。这种通信系统能够根据IS-856标准而被建立。接入点100在前向链路106(1)上发送数据到接入终端104,以及在反向链路108(1)上从接入终端104接收数据。类似地,接入点102在前向链路106(2)发送数据到接入终端104,以及在反向链路108(2)上从接入终端104接收数据。在前向链路上的数据传输是以该前向链路和通信系统能够支持的最大数据速率或接近于该速率而从一个接入点到一个接入终端的。所述前向链路的附加信道,例如控制信道,可以从多个接入点被发送到一个接入终端。反向链路数据通信可以从一个接入终端到一个或多个接入点。所述接入点100和接入点102通过回程(backhaul)112(1)和112(2)而被连接到接入网络控制器110。“回程”是在控制器和接入点之间的通信链路。尽管图1中仅示出了两个接入终端和一个接入点,然而这仅是为了说明,并且所述通信系统可以包括多个接入终端和接入点。
在登记之后,接入终端104和例如接入点100的接入点之一利用预定的接入过程来建立通信链路,所述登记允许接入终端接入所述接入网络。在连接的状态中,由于预定的接入过程,接入终端104能够从接入点100接收数据和控制消息,并且能够发送数据和控制消息到接入点100。接入终端104不断地搜索可以添加到接入终端104的活动集(active set)的其它接入点。活动集包括能够与接入终端104通信的接入点的列表。当发现这种接入点时,接入终端104计算接入点的前向链路的质量度量,其可以包括信号与干扰和噪声比(SINR)。SINR可以根据导频信号而被确定。接入终端104搜索其它接入点并且确定接入点的SINR。同时,接入终端104为接入终端104的活动集中的每个接入点计算前向链路的质量度量。如果来自特定接入点的前向链路质量度量在预定的时间段内超过预定的增加(add)阈值或者低于预定的降低(drop)阈值,则接入终端104向接入点100报告这个信息。来自接入点100的后续消息可以指示接入终端104从接入终端104的活动集增加或者删除特定接入点。
接入终端104基于一组参数来选择来自接入终端104的活动集的服务接入点。服务接入点是被选择用于与特定接入终端进行数据传输的接入点,或者正在向该特定接入终端传送数据的接入点。参数组可以包括例如当前和先前的SINR测量、误码率、分组出错率以及任何其它已知参数中的任何一个或者多个。因此,例如,所述服务接入点可以根据最大SINR测量而被选择。接入终端104然后在数据请求信道(DRC信道)上广播数据请求消息(DRC消息)。所述DRC消息可以包括所请求的数据速率,或者可选地包括前向链路的质量指示,例如所测量的SINR、误码率、分组出错率等等。接入终端104可以通过使用代码而将DRC消息的广播指向指定接入点,该代码唯一地标识所述指定接入点。典型地,所述代码包括沃尔什(Walsh)码。对所述DRC消息符号与所述唯一代码排他地进行XOR。所述XOR操作称作信号的代码覆盖。由于在接入终端104的活动集中的每个接入点是由唯一的沃尔什码来标识的,因此仅利用正确的沃尔什码执行等同于接入终端104所执行的XOR操作的被选择接入点,可以正确地解码所述DRC消息。
要被发送到接入终端104的数据到达接入网络控制器110。此后,接入网络控制器110可以通过回程112发送数据到接入终端104活动集中的所有接入点。可选地,接入网络控制器110可以首先确定哪个接入点被接入终端104选择为服务接入点,并且然后发送数据到该服务接入点。所述数据被存储在接入点的队列中。然后由一个或者多个接入点在各自的控制信道上将寻呼消息发送到接入终端104。接入终端104解调并且解码在一个或者多个控制信道上的信号,以获得所述寻呼消息。
在每个前向链路间隔,所述接入点将数据传输调度到已接收所述寻呼消息的任何接入终端。在标题为“System for allocating resources in acommunication system”的美国专利6,229,795中描述了一种用于调度传输的示例性方法,该专利被转让给本受让人。所述接入点使用在来自每个接入终端的DRC消息中所接收的速率控制信息,从而以尽可能最高的速率来高效地发送前向链路数据。由于所述数据速率可能变化,因此所述通信系统以可变速率模式操作。所述接入点基于接收自接入终端104的DRC消息的最新值,来确定将数据发送到接入终端104的数据速率。另外,所述接入点通过使用扩展码来唯一地标识到接入终端104的传输,扩展码对于该移动台而言是唯一的。所述扩展码是长伪噪声(PN)码,例如由IS-856标准定义的扩展码。
要向其传送数据分组的接入终端104接收并且解码该数据分组。每个数据分组关联于标识符,例如序号,接入终端104使用该序号来检测被丢失或被复制的传输。在这种事件中,接入终端104经由反向链路数据信道传送所述丢失数据分组的序号。接入网络控制器110然后指示所述接入点哪些数据单元没有被接入终端104接收,该接入网络控制器经由与接入终端104通信的接入点从接入终端104接收数据消息。所述接入点然后调度所述数据分组的重传。
当以可变速率模式操作的接入终端104和接入点100之间的通信链路恶化到预定的可靠级别以下时,接入终端104首先尝试确定处于可变速率模式的另一个接入点是否能够支持可接受的数据速率。如果接入终端104确定所述接入点(例如接入点102),则发生接入点102到不同通信链路的重新指向(repointing)。术语重新指向是扇区的选择,该扇区是接入终端的活动列表的成员,其中,所述扇区不同于当前被选择的扇区。所述数据传输从处于可变速率模式的接入点102继续进行。
上述通信链路的恶化可能由例如下列原因造成:接入终端104从接入点100的覆盖范围移动到接入点102的覆盖范围、盲区、衰落以及其它已知的原因。可选地,当接入终端104和另一个接入点(例如接入点102)之间的通信链路变为可用时,发生接入点102到不同通信链路的重新指向,并且数据传输从处于可变速率模式的接入点102继续进行,所述另一个接入点可以达到比当前使用的通信链路高的吞吐量速率。如果接入终端104未能检测到能够以可变速率模式操作且支持可接受数据速率的接入点,则接入终端104转变为固定速率模式。在这种模式中,接入终端以一个速率进行发送。
接入终端104针对可变速率数据和固定速率数据模式二者来评估具有所有候选接入点的通信链路,并且选择产生最高吞吐量的接入点。
如果所述扇区不再是接入终端104活动集的成员,则接入终端104将从固定速率模式转换回可变速率模式。
上述固定速率模式和用于转换到及转换自固定速率数据模式的关联的方法,类似于美国专利申请6,205,129中详细公开的模式和方法,该美国专利申请的标题为“METHOD AND APPARATUS FOR VARIABLEAND FIXED FORWARD LINK RATE CONTROL IN A MOBILERADIO COMMUNICATION SYSTEM”,其被转让给本受让人。还可以设想其它固定速率模式和用于转换到及转换自固定模式的关联的方法,并且其是在本发明范围之内的。
前向链路结构
图2示出了前向链路结构200。应当认识到,以下描述的持续时间、码片(chip)长度、值的范围仅是以例子的方式给出的,并且可以在脱离通信系统的操作的基本原理的情况下使用其它持续时间、码片长度、值的范围。术语“码片”是具有两个可能值的代码扩展信号的单元。
前向链路200根据帧而被定义的。帧是包括16个时隙202的结构,每个时隙202为2048个码片长,相当于1.66ms时隙的持续时间,并且因此是26.66ms的帧持续时间。每个时隙202被分成两个半时隙202a、202b,具有在每个半时隙202a、202b内被发送的导频脉冲串(pilot burst)204a、204b。每个导频脉冲串204a、204b为96码片长,位于其关联的半时隙202a、202b的中点。所述导频脉冲串204a、204b包括由代码覆盖的导频信道信号,所述代表例如是具有索引0的沃尔什码。前向媒体访问控制信道(MAC)206形成两个脉冲串,所述脉冲串在紧接着每个半时隙202的导频脉冲串204之前和之后被发送。所述MAC由直到64个代码信道来组成,所述代码信道是由例如沃尔什码的64位(64-ary)代码来正交覆盖的。每个代码信道由MAC索引来标识并且标识唯一的64位覆盖沃尔什码,该MAC索引具有1和64之间的值。反向功率控制信道(RPC)被用来调整用于每个用户站的反向链路信号的功率。所述RPC被分配给可用MAC之一,例如具有5和63之间的MAC索引的MAC。反向激活(RA,ReverseActivity)信道被用来通过发送反向链路激活比特(RAB,reverse linkactivity bit)流来调整用于每个用户站的反向链路数据速率。所述RA信道被分配给可用MAC之一,例如MAC索引4。在第一半时隙202a的剩余部分208a和第二半时隙202b的剩余部分208b中发送前向链路业务信道或者控制信道有效负载。所述业务信道承载用户数据,而所述控制信道承载控制消息并且还可以承载用户数据。所述控制信道利用定义为256个时隙周期的循环、以76.8kbps或者38.4kbps的数据速率而被发送。也称为业务的术语用户数据是不同于开销数据的信息。术语开销数据是能够使通信系统中的实体操作的信息,例如呼叫维持信令,诊断和报告信息等等。
分组许可信道和自动重传请求
如所讨论的,所述通信系统可能需要支持根据IS-856标准操作反向链路的接入终端(传统的接入终端),以及根据所描述的概念操作反向链路的接入终端(新的接入终端)。为了支持这种操作,在前向链路上需要附加信道、分组许可(PG,packet grant)信道。可以通过将例如RPC信道的上述MAC信道之一的调制从二进制相移键控(BPSK)改变为正交相移键控(QPSK),来提供所述PG信道。当反向链路间隔的第二部分专用于一个接入终端时(见下文),仅需要一个PG信道,即主要PG信道。
所述功率控制命令在被分配给接入终端的RPC信道的同相分支上被调制。所述功率控制命令信息是二进制的,其中,功率控制比特的第一值(“增加”)命令所述接入终端将该接入终端的发射功率增加第一被确定量,功率控制比特的第二值(“降低”)命令所述接入终端将该接入终端的发射功率降低第二被确定量。如图3中所示,所述“增加”命令表示为+1;所述“降低”命令表示为-1。然而,可以使用其它值。
所述主要PG信道是在被分配给接入终端的RPC信道的正交分支上被传送的。在该主要PG信道上发送的信息是三元的(ternary)。如图3所示,所述第一值表示为+1、第二值表示为0以及第三值表示为-1。所述信息对接入点和接入终端二者具有下列含义:
+1意味着允许传送已经被许可的新的分组;
0意味着允许传送没有被许可的分组;以及
-1意味着允许传送已经被许可的先前被发送的分组(重传)。
上述信令允许接入点仅当发送传送分组的指示时分配能量给所述主要PG信道,在所述信令中信息值0的传输不需要信号能量。由于仅允许一个或少量的接入终端在间隔中、在反向链路上进行发送,因此所述主要PG信道需要很小的功率来提供反向链路传输信息。因此,足够的功率可以被分配给所述主要PG信道,以确保主要PG信道在接入终端的可靠接收,而不存在功率分配的过分干扰。因此,最小化了对RPC功率分配方法的影响。在例如下列专利申请中公开了RPC功率分配方法:2000年9月25日提交的未决的美国专利申请09/669,950,标题为“Methods and apparatusfor allocation of power to base station channels”,以及2002年10月2日提交的未决的美国专利申请10/263,976,标题为“Power Allocation forPower Control Bits in a Cellular Network”,所述两个专利申请都被转让给本受让人。此外,仅当所述接入终端期待数据传送请求之后的响应时,或者当该接入终端具有未决的数据传输时,要求所述接入终端执行关于正交流(quadrature stream)的三元判决。然而,应当认识到,三元值的选择是一种设计选择,并且可以使用与所描述的值不同的值。
所述接入终端接收并解调来自接入终端的活动集中的所有接入点的RPC/主要PG信道。因此,所述接入终端接收所述主要PG信道信息,该主要PG信道信息是在用于所述接入终端活动集中的每个接入点的RPC/主要PG信道的正交分支上被传送的。所述接入终端可以通过一个更新间隔来过滤所接收的主要PG信道信息的能量,并且将所过滤的能量和一组阈值进行比较。通过适当的阈值选择,没有被允许传输的接入终端以较高的可能性将所述主要PG信道值解码为0。
在主要PG信道上所传送的信息还被用作用于自动重传请求的手段。
当来自接入终端的分组的反向链路传输仅由服务接入点接收时,所述服务接入点在正确地接收来自所述接入终端的先前分组时产生并发送许可,以响应于接入终端的发送分组请求来发送新的分组。在这种情况下,在主要PG信道上的这种信息用作确认(ACK)。如果错误地接收了来自所述接入终端的先前分组,则所述服务接入点产生并发送许可,以响应于该接入终端的发送分组请求来重传该先前分组。在主要PG信道上的这种信息用作否定确认(NACK)。因此,不需要分离的ACK/NACK信道。
可选地,可以在多个接入点接收来自接入终端的分组的反向链路传输。
当非服务接入点接收并解码来自发送接入终端的反向链路时,该非服务接入点为所述服务接入点提供是否成功地解码用户数据的信息。所述服务接入点然后在主要PG信道上向所述接入终端发送ACK/NACK。
可选地,接收了有效负载信息的接入点向集中的实体发送有效负载信息以执行软判决(soft-decision)解码。所述集中的实体然后通知所述服务接入点有效负载解码是否成功。所述服务接入点然后在主要PG信道上向接入终端发送ACK/NACK。
可选地,一旦解码了所述反向链路,所述非服务接入点就可以在主要PG信道上向所述接入终端自主发送ACK/NACK。例如,因为某些接入点由于所述主要PG信道上的信息被删除或者被错误地接收或者由于其它已知原因而未能正确地接收所述接入终端的传输,所以接入终端可能在主要PG信道上接收冲突信息。因此,响应于在主要PG信道上的反向链路传输而被发送的信息在通过服务或者非服务接入点被发送时被有差别地解释。由于从接入网络的角度来看哪个接入点接收了接入终端的传输并不重要,因此当所述接入终端在主要PG信道上接收了被解释为来自任何接入点的ACK的信息时,尽管所述服务接入终端可能已经发送了对重新发送先前被发送分组的许可,该接入终端还是在下一个传输许可发送新的分组。
由于所述接入终端在接收自服务接入点的主要PG信道上进行三元判决,而在接收自接入点的主要PG信道上进行二元判决,因而所述接入终端可以对于三元判决和二元判决使用不同的阈值。
当反向链路间隔的第二部分专用于仅一个接入终端(见下文)时,上述PG信道提供符合要求的信息。然而,当反向链路间隔的第二部分专用于多个接入终端时,提供附加信息,即接收了发送许可的接入终端中的哪一个将在所述反向链路间隔的第二部分的哪个子部分中进行发送。这种信息可以在补充PG信道上被提供。
除所述补充PG信道具有不同的MAC索引之外,该补充PG信道的结构与上述PG信道完全相同。再次参照图3,所述补充PG信道信息是在同相和正交分支二者上被传送的。所述信息连同从所述PG信道获得的信息一起被如下解释:
·当所述PG信道通知所述接入终端没有准许发送分组的许可时,忽略所述补充PG信道信息;
·当所述PG信道通知所述接入终端准许了发送新分组的许可或者发送先前被发送分组(重传)的许可时,则:
0意味着所述接入终端要使用所述反向链路间隔的整个第二部分;
剩余四个值中的任一个标识了所述反向链路间隔的第二部分的四个子部分之一。
因此,上述信令可以支持所述反向链路间隔的第二部分的四个子部分。如果应当需要更多的子部分,则可以增加附加的补充PG信道。
一旦接入终端接入通信系统,所述PG信道,即MAC索引,可以被分配给该接入终端。可选地,所述PG信道可以被分配给接入终端,并且所述补充PG信道可以由接入终端根据所述PG信道的MAC索引来确定,例如通过给所述PG信道增加确定的偏移(offset)。
反向激活信道
如上所述,根据IS-856标准的通信系统使用反向激活信道,以通过发送反向链路激活比特(RAB)流来调整用于每个用户站的反向链路数据速率。如果仅在专用于TDMA的间隔中进行发送的新终端操作在通信系统中,则所述反向激活信道是足够的。然而,为了支持传统的接入终端和在专用于TDMA的间隔中进行发送的新接入终端二者,在前向链路上需要附加的信道。
为了支持用于在专用于TDMA的间隔中进行发送的新接入终端的反向链路数据速率,可能需要反向激活信道支持值的传输,该值调整数据速率、需要不止一个比特。因为可能希望不过多改变前向链路的设计,所以附加的反向激活信道可能具有与传统反向激活信道相同的结构,但是将被分配有不同的MAC索引。由于这种反向激活信道仅仅支持一个比特的传输,因此多个比特的值可以在所述反向激活信道的几个传输实例上被发送。
上述前向链路200是根据IS-856标准的通信系统的前向链路的修改。所述修改被认为具有对前向链路结构的最小影响,并且因此要求对IS-856标准的最小改变。然而,应当认识到,所述教学适用于不同的前向链路结构。因此,例如,上述前向链路信道可以非连续地但同时地被发送。另外,可以使用能够进行信息传送的任何前向链路结构,所述信息是在下列信道中被提供的:PG、补充PG,以及例如分离的PG和ACK/NACK代码信道的RA信道、不同于传统RA信道的新RA信道。
反向链路
如以上所讨论的,数据传送的质量和效率取决于在源终端和目的终端之间的信道条件。信道条件取决于干扰和路径损耗,两者都是时变的。因此,所述反向链路性能可以通过减轻干扰的方法来得到改进。在所述反向链路上,接入网络中的所有接入终端都可以在相同频率(一个频率再用集合)上同时进行发送,或者接入网络中的多个接入终端可以在相同频率(大于一个的频率再用集合)上同时进行发送。应当指出,这里描述的反向链路可以利用任何频率再用。因此,任何接入终端的反向链路传输遭受到几个干扰源。最主要的干扰源是:
·来自其它接入终端的码分复用开销信道的传输,所述接入终端来自相同小区和其它小区二者;
·由在相同小区中的接入终端所进行的码分复用用户数据的传输;和
·由来自其它小区的接入终端所进行的码分复用用户数据的传输。
对码分多址(CDMA)通信系统中的反向链路性能的研究表明,消除相同小区的干扰可以实现数据传输的质量和效率的显著改进。采用CDMA的通信系统中的相同小区的干扰,可以通过限制可以在反向链路上同时进行发送的接入终端的数量而被减轻,所述采用CDMA的通信系统即根据IS-856标准的通信系统。
由于存在两种操作模式,即限制同时发送的接入终端的数量和允许所有接入终端同时发送,因此所述接入网络需要指示接入终端使用哪种模式。所述指示是在周期性间隔中被传送到接入终端的,也就是在前向链路信道的预定部分中,例如每个控制信道周期。可选地,仅在通过例如反向功率控制信道的前向链路信道中的广播消息来改变的情况下,所述指示被传送到接入终端。
当在所述限制模式中操作时,可以使用上述压缩许可(packed grant)的前向链路信道,来提供对请求发送许可的接入终端进行发送的允许或者拒绝。
通过时分复用反向链路的业务信道和开销信道,并且通过调度允许请求传输的接入终端中的哪一个在反向链路间隔中发送用户数据或者业务,也可以减轻所述相同小区干扰,所述反向链路间隔例如帧、时隙或者通信系统所支持的任何间隔。所述调度可以考虑整个接入网络,并且可以由集中的实体来执行,例如接入网络控制器110。由于终端在小区的邻近扇区中进行发送,因此这种调度方法最小化了干扰。可选地,所述调度可以考虑仅包括一个接入点的接入网络的一部分,并且可以由集中的实体或者分散的实体来执行,例如接入点控制器。这种调度方法仅减轻了相同小区的干扰。此外,可以使用这两种方法的组合,其中一个实体调度几个接入点而不是整个网络。
应当认识到,被允许在间隔内进行发送的接入终端的数量影响反向链路上的干扰,并且因此影响反向链路上的服务质量(QoS)。因此,被允许进行发送的接入终端的数量是设计标准。因此,这种数量可以通过所述调度方法根据QoS的改变的条件和/或要求来被调节。
附加的改进可以通过减轻其它小区的干扰来实现。在用户数据传输期间的其它小区干扰是通过机会(opportunistic)传输、最大发射功率控制和用于多扇区小区内的每个接入终端的用户数据速率来被减轻的。“机会传输”(和多用户分集)意味着在超出确定的机会阈值的间隔内调度接入终端的传输。如果度量超出了机会阈值,则间隔可以被认为是正好的,所述度量是根据间隔内的反向链路信道的瞬时质量度量、该反向链路信道的平均质量度量以及实现用户之间的区分的函数(例如下面描述的急迫(impatience)函数)来被确定的。所述方法使接入终端能够以较低的发射功率发送用户数据,和/或利用较少的间隔完成分组的传输。较低的发射功率和/或在较少间隔内的分组传输的完成,导致来自多扇区小区的扇区中的发送接入终端的降低的干扰,并且因此,导致对邻近小区中的接入终端的较低的总其它小区干扰。可选地,优于平均信道条件允许所述终端利用可用功率以较高数据速率进行传送,因此,导致了对其它小区的干扰,该干扰与接入终端通过利用相同可用功率在不恰当的发送间隔期间以较低数据速率进行发送所导致的干扰相同。
除减轻反向链路信道上的干扰之外,多用户分集可以利用所述路径损耗和路径损耗的变化来增加吞吐量。“多用户分集”起因于接入终端之间的信道条件的分集,例如由于根据时间而改变的经历不同盲区和衰落的不同位置。用户终端之间的信道条件中的分集允许在间隔内调度接入终端的传输,在该间隔期间,所述接入终端的信道条件满足确定的标准,该标准允许以较小的功率或者较高的数据速率进行传输,因而改进了反向链路传输的频谱效率。这种标准包括接入终端的反向链路信道的质量度量,其优于所述接入终端的反向链路信道的平均质量度量。
调度器的设计可以被用来控制接入终端QoS。因此,例如,尽管由所述终端报告的机会可以低于由不属于该子集的终端报告的机会,然而通过向着接入终端的子集偏置调度器,可以给予所述子集以传输优先级。应当认识到,可以通过采用下面讨论的急迫函数来实现类似的效果。术语子集是其成员包括另一个集合中的至少一个成员而不是所有成员。
即使采用机会传输方法,所传送的分组也可能在接入点被错误地接收和/或被删除。术语删除是不能以要求的可靠性来确定消息内容。所述错误的接收归因于其它小区的干扰,接入终端不能准确地预测接入终端的反向链路信道的质量度量。其它小区干扰很难在通信系统中量化,在该通信系统中来自属于不同多扇区小区的接入终端的传输是不同步的、较短的且不相关的。
为了减轻不正确的信道估计并且提供干扰平均,通常使用自动重传请求(ARQ,Automatic Re-transmission reQuest)方法。ARQ方法在物理层或者链路层检测丢失或者错误接收的分组,并且请求来自发送终端的这些分组的重传。
分层是一种用于在另外的去耦合处理实体之间在定义明确的被封装数据单元中组织通信协议的方法,也就是层次。所述协议层次是在接入终端和接入点二者中被实现的。根据开放系统互连(OSI)模型,协议层L1规定基站和远端站之间的无线信号的发射和接收,层L2规定信令消息的正确发射和接收,以及层L3规定用于通信系统的控制消息。层L3根据接入终端和接入点之间的通信协议的语义和定时来发起并终止信令消息。
在IS-856通信系统中,空中接口信令层L1称为物理层,L2称为链路接入控制(LAC,Link Access Control)层或者媒体访问控制(MAC)层,并且L3称为信令层。以上信令层是附加层,其根据OSI模型被编号为L4-L7并且称为传输、会话、表示(presentation)和应用层。2000年4月14日提交的美国专利申请09/549,017中公开了物理层ARQ,该美国专利申请的标题为“Method and Apparatus for Quick Re-transmission ofSignals In A Communication System”,其被转让给本受让人。链路层ARQ方法的例子是无线链路协议(RLP)。RLP是一种称为基于否认(NAK)的ARQ协议的错误控制协议的类别。在TIA/EIA/IS-707-A.8中描述了一个这样的RLP,其标题为“DATA SERVICE OPTIONS FOR SPREADSPECTRUM SYSTEMS:RADIO LINK PROTOCOL TYPE 2”,以下简称RLP2。所述初始的和被重传的分组的传输可以是机会主义的。
反向链路传输
来自传统接入终端的反向链路用户数据传输利用码分多址(CDMA),例如根据IS-856标准的CDMA。
新的接入终端可以根据由通信系统实现的选项来利用反向链路信道的几个多址方法。首先,所述新的接入终端可以利用由传统终端使用的CDMA,例如根据IS-856标准的CDMA。
另外,所述通信系统可以实现主要对于时分多址(TDMA)而设计的反向链路操作。通过将反向链路划分为间隔并且将所述间隔中的每一个关联于CDMA或者TDMA来实现所述操作。例如接入网络控制器110的接入网络中的控制实体在指定所述CDMA和TDMA间隔的序列分配的情况下进行判决。根据指定接入终端的反向链路条件、传统终端的数量和活动性以及通信系统的其它设计标准来进行所述判决。所述反向链路条件可以根据所述DRC信道的删除率而被确定。所述设计标准可以包括,例如指定接入终端的切换状态、反向链路加载以及本领域的技术人员所知道的其它标准。明显地,所述分配可以仅包括与所述多址方法之一关联的间隔。
所述接入网络中的控制实体然后通过将所述分配传送到所述接入网络的所有接入终端来通知所述接入终端关于所述分配。可选地,所述分配仅被传送到新的接入终端。所述分配是在周期性间隔中被传送的,也就是在前向链路信道的预定部分,例如每个控制信道周期。可选地,仅当通过例如控制信道的前向链路信道中的广播消息而改变时,所述分配被传送到所述接入终端。在消息(指示符比特)中的比特数量取决于不同序列的数量。
所述新的接入终端接收所述分配信息,并且如果未给予在CDMA和TDMA操作之间进行自主选择的选择权,则进入所述分配信息中所指定的多址。如果对所述接入终端给出在CDMA和TDMA操作之间进行选择的选择权,则所述新的接入终端根据通信系统的设计标准进行自主判决。这种标准可以包括,例如,功率放大器动态余量(headroom)、前向链路质量度量、新接入终端的切换状态、反向链路质量度量、要被发送的数据量、急迫函数值、QoS要求和其它已知的设计标准。因此,例如,所述新的接入终端可以利用TDMA,该新的接入终端的链路预算使反向链路传输能够以高于阈值的数据速率来进行;否则,所述新的接入终端可以利用CDMA。此外,新的接入终端可以选择CDMA,该新的接入终端能够利用TDMA但是其数据分组大小对于高数据速率而言太小。另外,所述AT可以对于低等待时间应用选择CDMA。
反向链路信道
如以上所讨论的,所述传统接入终端根据IS-856标准操作,因此,用于传统终端的反向链路波形和IS-856标准的反向链路波形一致,这里没有对其进行详细描述。
另外,那些利用码分多址的新接入终端利用与IS-856的反向链路波形一致的反向链路波形,所述CDMA例如是根据IS-856标准的CDMA。
在图4a-c中示出了用于在TDMA间隔中操作的新接入终端的示例性反向链路波形。应当认识到,以下描述的持续时间、码片长度、值的范围仅是以例子的方式给出的,并且在没有脱离通信系统操作的基本原理的情况下下可以使用其它持续时间、码片长度、值的范围。
所述反向链路400是根据间隔402来定义的。间隔是一种包括预定数量的时隙404的结构。如图4a所示,所述间隔包括m个时隙,然而,所述时隙的数量是一种设计决策;因此,任何数量的时隙都可以包括间隔。每个时隙404(1),...,404(m)被分成两个部分406,408。第一部分406包括开销信道412-418,以及带有附加的开销信道的可选业务信道420。
所述反向链路开销信道包括:导频信道(PC)412、数据请求信道(DRC,Data Request Channel)414、确认信道(ACK)416、分组请求(PR,packetrequest)信道418。可选地,一起由标记420表示的带有反向速率指示(RRI,Reverse Rate Indication)信道的业务信道也可以被包括在第一部分406中。
第二部分408还被分成子部分410,每个子部分406承载接入终端的业务信道和伴随的反向速率指示信道(RRI)422。如图4a所示,在第一时隙404(1)的第二部分408(1)中具有n个子部分410;因此,n个不同的接入终端可以在间隔404(1)的第二部分408(1)中进行发送;在第m个时隙404(m)的第二部分408(m)中具有l个子部分410;因此,n个不同的接入终端可以在间隔404(m)的第二部分408(m)中进行发送。根据调度器设计的接入网络可以改变子部分410的数量。一个子部分意味着由一个接入终端使用的间隔的整个第二部分。在子部分410中提供的附加业务信道和伴随的RRI信道可以利用TDM、OFDM、CDM或者任何其它多路复用形式。
图4b示出了指定的TDMA间隔402。所述TDMA间隔包括一个时隙404。所述时隙404是2048个码片长,相当于1.66ms时隙持续时间。每个时隙404被分成两个部分406、408,每个部分等于半时隙。因为第二部分408没有被进一步细分,所以第二部分408相应于第一子部分410。
如上所述的开销信道通过不同的代码而被区分,例如通过由不同的沃尔什码覆盖,并且被组织在第一部分406中。一起由标记420表示的、带有反向速率指示信道(RRI)的可选业务信道,也可以被包括在第一部分406中。所述RRI被插入(puncture)业务信道中,并且所产生的结构420通过不同的代码而区别于开销信道,例如,通过由不同的沃尔什码覆盖。因此,所述业务信道和RRI信道420分别称为CDM业务信道、CDM/RRI信道。可选地,(未示出)不将所述RRI信道插入CDM业务中。因此,所述CDM业务信道和所述RRI信道是通过每个由唯一代码来覆盖而被区分的。
在第二半时隙408中提供了附加的业务信道422(T)和伴随的反向速率指示信道422(RRI)。如图4b所示,所述业务信道422(T)和伴随的RRI信道422(RRI)是时分复用的,并且分别称为TDM业务信道、TDM/RRI信道。
虽然未示出,然而在第二半时隙408中所提供的附加业务信道和伴随的RRI信道可以利用OFDM、CDM或者任何其它调制格式(未示出)。另外,如下所述,在第二半时隙408中所提供的附加业务信道和伴随的RRI信道可以利用不同的多路复用格式,例如取决于数据速率的TDM和OFDM。
图4c示出了用于在TDMA间隔中操作的接入终端的反向链路波形,但是在第二半时隙408中没有承载数据。如所示,开销信道406-418和可选CDM业务信道/CDM RRI信道420仍在第一半时隙406期间被发送,在第二半时隙408中没有发送能量。
因此,为了将用户数据建立到专用于TDMA的间隔中,新的接入终端可以在这种间隔内利用多路复用用户数据的三种不同的协议(模式):
·利用码分复用(CDM)将用户数据建立到所述间隔的第一部分中;
·利用时分复用(TDM)或者正交频分复用(OFDM)将用户数据建立到所述间隔的第二部分中;以及
·利用CDM将用户数据建立到间隔的第一数据部分中,并且利用TDM/OFDM将用户数据建立到该间隔的第二部分中。
图4d示出了用于在CDMA间隔中操作的新接入终端的反向链路波形,该接入终端在两个半时隙406、408中承载CDM用户数据。如所示,所述开销信道412-418和可选CDM业务信道/CDM RRI信道420在第一半时隙406期间被发送。附加的CDM信道422在第二半时隙408中被发送。
虽然图4d中未示出,然而所述新的接入终端可以利用CDM业务信道,也就是利用CDM通过以下方式将用户数据建立到专用于CDMA的间隔中:
·将用户数据建立到间隔406的第一部分中;
·将用户数据建立到间隔408的第一部分中;以及
·将用户数据建立到第一部分406和第二部分408二者中。
在所述时隙的CDM部分和TDM/OFDM部分中所发送的数据可以包括关于相同信息内容的数据,例如视频。另外,基础视频可以在所述时隙的CDM部分中被发送,并且增强的视频可以在所述时隙的TDM/OFDM部分中被发送;因此,如果所述终端未能在所述时隙的第二半时隙期间进行发送,则仍可以接收可接受的视频。可选地,每一半都可以包括关于不同信息内容的数据。因此,例如,语音数据可以在所述时隙的CDM部分中被发送,视频可以在所述时隙的TDM/OFDM部分中被发送。
导频信道
在一个实施例中,导频信道412被用于反向链路信道质量的估计。另外,导频信道412被用于在第一半时隙406中所发送的信道的相干解调。导频信道412包括具有二进制值“0”的未调制符号。参照图5,所述未调制符号被提供给块510(1),该块根据所选择的调制将所述二进制符号映射到调制符号。例如,当所选择的调制是二进制相移键控(BPSK)时,二进制符号值“0”被映射到调制符号值+1上,并且二进制符号值“1”被映射到调制符号值-1上。在块510(4)中,所映射的符号利用由块510(2)所产生的沃尔什函数而被覆盖。所述沃尔什覆盖的符号然后被提供用于进一步处理。
数据请求信道
数据请求信道414由接入终端来使用以对接入网络指出所选择的服务扇区和在前向业务信道上所请求的数据速率。所请求的前向业务信道数据速率包括,例如,四比特DRC值。参照图5,所述DRC值被提供给块506(2),其编码所述四比特DRC值以产生双正交(bi-orthogonal)码字。所述DRC码字被提供给块506(4),其重复每个码字两次。所重复的码字被提供给块506(6),其根据所选择的调制将所述二进制符号映射到调制符号上。所映射的符号被提供给块506(8),其根据由索引i标识的DRCCover、利用例如由块506(10)产生的沃尔什码的代码来覆盖每个符号。每个产生的沃尔什码片然后被提供给块506(12),其中所述沃尔什码片由不同的代码来覆盖,例如由块506(14)产生的不同的沃尔什码。所述沃尔什覆盖的符号然后被提供用于进一步处理。
ACK信道
ACK信道416由接入终端来使用以通知所述接入网络是否成功地接收了在前向业务信道上所发送的用户数据。所述接入终端响应于每个前向业务信道间隔而发送ACK信道比特,所述每个前向业务信道间隔与被指向所述接入终端的被检测报头相关联。如果成功地接收了前向业务信道分组,则所述ACK信道比特被设置为+1(ACK);否则,所述ACK信道比特被设置为-1(NAK)。如果保护所发送的用户数据的CRC与根据所解码的用户数据来计算的CRC一致,则认为成功地接收了前向业务信道用户数据。参考图5,所述ACK信道比特在块508(2)中被重复,并且被提供给块508(4)。块508(4)根据所选择的调制将所述二进制符号映射到调制符号上。所映射的符号然后被提供给块508(6),其利用由决508(8)产生的沃尔什码来覆盖每个符号。所述沃尔什覆盖的符号然后被提供用于进一步处理。
分组准备(packet ready)信道
期望进行发送的每个接入终端向所述扇区指出,用户数据对于在将来的间隔中的传输而言是可用的,和/或将来间隔的传输是合适的。如果反向链路信道间隔的瞬时质量度量超出了该反向链路信道的平均质量度量,或根据通信系统的设计而超出了某个阈值,则间隔被认为是合适的,所述反向链路信道的平均质量度量是通过根据附加因素所确定的机会等级(opportunity level)来被修改的。
所述反向链路的质量度量是根据反向导频信道而被确定的,例如根据等式(1):
Filt _ TX _ Pilot ( n ) TX _ Pilot ( n ) - - - ( 1 )
其中Tx_Pilot(n)是在第n个间隔期间发送导频信道的功率;以及
Filt_Tx_Pilot(n)是在第n个间隔中所估计的过去k个间隔上所过滤的被过滤导频信号的功率。用时隙表示的滤波器时间常数被确定以提供反向链路信道的适当的平均。
因此,等式(1)指示瞬时反向链路关于平均反向链路的优劣程度。所述接入终端执行Tx_Pilot(n)和Filt_Tx_Pilot(n)测量,并且在每个间隔根据等式(1)执行质量度量计算。所计算的质量度量然后被用于估计对于将来预定数量的间隔的质量度量。所述预定数量的间隔可以是两个。在2001年10月10日提交的美国专利申请序号09/974,933中描述了一种用于这种质量估计的方法,该美国专利申请的标题为“Method and Apparatusfor Scheduling Transmissions Control in a Communication System”,其被转让给本受让人。
上述估计反向链路质量度量的方法仅是作为例子而给出的。因此,可以使用其它方法。例如,所述接入终端可以将关于导频信道和业务信道发射功率电平的信息提供给接入点,该接入点然后使用所述信息以确定合适的发送间隔。
确定机会等级的因素包括,例如,最大可接受传输延迟t(从分组到达接入终端到分组传输)、在接入终端的队列中的若干分组l(发送队列长度),以及在反向链路上的平均吞吐量th。上述因素定义了“急迫”函数I(t,l,th)。所述急迫函数I(t,l,th)是根据所期望的输入参数的影响而被确定的。例如,当用于传输到接入终端的队列的第一分组到达时,所述急迫函数具有较低值,可是如果接入终端队列中的分组数量超过阈值,则所述值增加。当到达最大可接受传输延迟时,所述急迫函数到达最大值。队列长度参数和发送吞吐量参数同样地影响所述急迫函数。
上述作为急迫函数的输入的三个参数的使用仅是出于说明的目的而给出的;可以根据通信系统的设计考虑来使用任何数量乃至不同的参数。另外,所述急迫函数对于不同的用户可以是不同的,从而提供用户区分。此外,可以使用不同于所述急迫函数的函数来在用户之间进行区分。因此,例如,可以根据用户的QoS来对每个用户分配属性(attribute)。所述属性本身可以代替所述急迫函数。可选地,所述属性可以被用来修改所述急迫函数的输入参数。
所述急迫函数I(t,l,th)可以被用来根据等式(2)修改所述质量度量:
Filt _ TX _ Pilot ( n ) TX _ Pilot ( n ) · I ( t , l , th ) - - - ( 2 )
在根据等式(2)所计算的值和阈值TJ之间的关系可以被用于定义机会等级。在表1中以举例的方式给出了一组合适的机会等级。应当认识到,可以使用不同数量和不同定义的机会等级作为替代。
  机会等级   定义
  0   没有数据要发送
  1   数据可用于传输
  2   数据可用于传输,信道条件“好”或者急迫发送“高”
  3   数据可用于传输,信道条件“非常好”或者急迫发送“非常高”
表1
所述适当的机会等级是通过所述PR信道来被编码且被发送的。如果机会等级不是0,也就是指示“没有数据要发送”,则发送所述PR信道。上述四个机会等级可以表示为两个信息比特。所述PR信道需要在接入点以高可靠性来被接收,这是因为在PR信道接收期间的任何错误可能导致没有请求用户数据传输或者报告较低机会等级的接入终端的可能调度。可选地,这种错误可以导致未能调度报告较高机会等级的接入终端。因此,所述两个信息比特需要以足够的可靠性来被传送。
如上所述,由于接入点和接入终端二者都知道将来间隔的预定数量,因此暗示了合适的发送间隔,针对所述将来预定数量的间隔估计了机会等级。由于接入点和接入终端的定时被同步,因此所述接入点能够确定哪个间隔是合适的发送间隔,发送终端为所述合适的发送间隔报告所述机会等级。然而,应当认识到,可以采用其它安排,在该其它安排中合适的发送间隔是可变的,并且被明确地传送到所述接入点。
根据上述概念的PR信道418值表示为2比特值。参考图5,所述PR值被提供给块512(2),其编码所述2比特以提供码字。所述码字被提供给块512(4),其重复每个码字。所重复的码字被提供给块512(6),其根据所选择的调制将所述二进制符号映射到调制符号上。所映射的符号然后被提供给块512(8),其利用由块512(10)产生的沃尔什码来覆盖每个符号。
CDM业务信道
所述CDM业务信道420是基于分组的、可变速率的信道。用于接入点的用户数据分组是以从下面一组数据速率所选择的数据速率来被发送的,例如数据速率组9.6、19.2、38.4、76.8和153.6千比特/秒(kbps)。
参照图5,要发送的数据(数据比特)被分成预定大小的块,并且被提供给块504(2)。块504(2)可以包括turbo编码器。块504(2)的输出包括码符号。所述码符号是由块504(4)来交织的。在一个实施例中,块504(4)包括比特倒置信道交织器(interleaver)。根据数据速率和编码器编码速率,被交织的码符号的序列在块504(6)中被重复必要的次数以实现固定的调制符号速率,并且被提供给块504(8)。块504(8)被提供有所述CDM RRI信道符号,并且将所述CDM RRI信道符号插入到所述CDM业务信道符号中。所插入的符号被提供给块504(10),其根据所选择的调制将所述二进制符号映射到调制符号上。所映射的符号然后被提供给块504(12),其利用由块504(14)产生的沃尔什码来覆盖每个符号。所产生的码片被提供用于进一步处理,下面将详细描述。所述CDM业务信道/RRI信道分组可以根据用户数据与导频比、分组大小而在一个到多个半时隙中被发送,并且确定了给定的数据。
CDM反向速率指示信道
所述CDM RRI信道420提供反向链路分组类型的指示。所述分组类型指示为接入点提供信息,该信息协助接入点确定来自当前接收的分组的软判决是否可以与来自先前接收的分组软判决进行软组合。软组合利用从先前接收并解码的分组所获得的比特位置处的能量值(软判决值)。接入点通过比较软判决值与阈值来确定分组的比特值(硬判决)。如果对应于比特的能量大于所述阈值,则所述比特被分配有第一值,例如“1”,否则所述比特被分配有第二值,例如“0”。所述接入点然后确定所述分组是否被正确地解码,例如通过执行CRC检查,或者通过分组解码之后的任何其它等效或合适的方法。如果这种测试失败,则考虑删除所述分组。然而,所述接入点保留了所述软判决值(如果对于分组的重传尝试的数量小于最大允许的尝试),并且当接入点获得当前分组的软判决值时,其可以将所保留的软判决值和当前分组的软判决值进行组合,并且比较所组合的软判决值和所述阈值。
已知一些组合的方法,并且因此这里不需要对其进行描述。在被转让给本受让人的题为“Method and Apparatus for Time EfficientRe-transmission Using Symbol Accumulation”的美国专利06,101,168中详细描写了一个合适的方法,。
然而,为了有意义地软组合分组,所述接入终端必须知道所述分组包括可以被组合的信息,以及一种组合的方法。根据所述组合方法来确定RRI值的集合。所述RRI信道可以类似于根据IS-856标准的RRI信道。参照图5,例如由3比特表示的RRI值被提供给块502(2),其编码所述3比特以提供7比特码字。表2中示出了编码的例子。
  RRI符号   RRI码字
  000   0000000
  001   1010101
  010   0110011
  011   1100110
  100   0001111
  101   1011010
  110   0111100
  111   1101001
表2
所述码字被提供给块502(4),其重复每个码字。所重复的码字被提供给块502(6),其将所述码字提供给块504(8)用于插入所述CDM业务信道。不使用块502(8)、502(10)和502(12)。
可选地,所述码字被提供给块502(4),其重复每个码字。所重复的码字被提供给块502(6),其将所述码字提供给块502(8),块502(8)根据所选择的调制将所述二进制符号映射到调制符号上。所映射的符号然后被提供给块504(10),其利用由块504(12)产生的沃尔什码来覆盖每个符号。所产生的码片被提供用于进一步处理,下面将详细描述。
TDM业务信道
所述TDM业务信道422(RRI)是基于分组的、可变速率的信道。用于接入点的用户数据分组是以从下面一组数据速率所选择的数据速率而被发送的,例如数据速率组76.8、153.6、230.4、307.2、460.8、614.4、921.6、1228.8和1843.2kbps。要被发送的数据(数据比特)被分成预定大小的块并且被提供给块504(2)。块504(2)可以包括具有码速率1/5的turbo编码器。块504(2)的输出包括码符号。所述码符号是由块504(4)来交织的。块504(4)可以包括比特倒置信道交织器。根据数据速率和编码器编码速率,被交织的码符号的序列在块504(6)中被重复必要的次数以实现固定的调制符号速率,并且被提供给块504(8)。块504(8)将所述符号传送到块504(10),块504(10)根据所选择的调制将所述二进制符号映射到调制符号上。所映射的符号然后被提供给块504(12),其利用由块504(14)产生的沃尔什码来覆盖每个符号,并且所产生的码片被提供用于进一步处理,下面将详细描述。
作为处理的一部分,所述码符号被转变为调制符号。所述TDM业务信道调制符号然后利用所述RRI信道的码片而被时分多路复用。然而,所述TDM信道的大小不必匹配通过组合RRI信道码片和代表分组的TDM业务信道调制符号所产生的符号大小。因此,表示初始分组符号的码片被分成子分组,其被插入TDM信道中并被发送。在2001年5月22日提交的未决的美国专利申请序号09/863,196中描述了用于传输的方法,即增量冗余,该美国专利申请的标题为“ENHANCED CHANNELINTERLEAVING FOR INCREASED DATA THROUGHPUT”,其被转让给本受让人。
上述子分组传输参照表3而被描述,该表3示出了所述分组参数。所述数据速率和关联的分组参数是以例子的方式来给出的,因此,可以设想其它数据速率和关联的分组参数。
  数据速率(kbps)   数据比特   码符号   调制类型   调制符号   RRI码片   TDM信道中的调制符号
  76.8   256   1280   QPSK   640   384   1280
  153.6   512   2560   QPSK   1280   192   1664
  230.4   768   3840   QPSK   1792   128   1792
  数据速率(kbps)   数据比特   码符号   调制类型   调制符号   RRI码片   TDM信道中的调制符号
  307.2   1024   5120   QPSK   1856   96   1856
  460.8   1536   7680   QPSK   1920   64   1920
  614.4   2048   10240   QPSK   2560   64   1920
  921.6   3072   15360   8-PSK   3840   64   1920
  1228.8   4096   20480   8-PSK   5120   64   1920
  1843.2   6144   30720   16-QAM   7680   64   1920
表3
考虑1843.2kbps的数据速率,要发送的数据被分成6144比特大小的块。1/5编码速率的编码导致了6144×5=3072个码符号。所述调制是16-QAM,这意味着每四个码符号产生一个调制符号。因此30720个码符号产生30720/4=7680个调制符号。由于所述TDM信道包括两个半时隙,因此所述TDM信道大小是1024每时隙。由于时隙中的RRI码片数量是64,因此在TDM信道中存在用于2×(1024-64)=1920个调制符号的空间。
第一子分组是通过将来自全部7680个调制符号的第一1920个调制符号插入TDM信道中而被形成的。由于所述子分组包括对于恢复所述分组的数据比特所需要的全部信息,如果传输是成功的,即所述子分组解码;则发送下一个分组。如果所述传输失败,则形成下一个子分组。在一个实施例中,所述下一个子分组是通过将来自全部7680个调制符号的第二1920个调制符号插入TDM信道中而被形成的。重复所述方法,直到成功地解码所述分组的数据比特,或者到达预定数量的子分组传输或重传。
为使所述接入点能够软组合通过所述增量冗余(HARQ)方法来发送的子分组,每个子分组被分配有子分组索引。所述子分组索引在TDM反向速率指示信道上被发送,如下文所述。
术语子分组出于指导的目的而在前面的描述中被使用,即为了解释增量冗余的概念。由于这种区别主要是语义的,因此将一起使用术语分组,除非为了清楚的理解必须如此。
TDM反向速率指示信道
所述TDM RRI信道422(RRI)服务于与CDM RRI类似的目的。因此,所述TDM RRI信道提供反向链路分组类型的指示(例如有效负载大小、码速率、调制等等),以及子分组索引,其被用于所述增量冗余(HARQ)。
为了提供所要求的指示,所述RRI包括5比特的信息。参照图5,所述RRI值被提供给块502(2),其双正交地编码所述5比特以提供码字。所述码字被提供给块502(4),其重复每个码字。所重复的码字被提供给块502(6),其根据所选择的调制将所述二进制符号映射到调制符号上。所映射的符号还被提供给块502(8),其利用由块502(10)产生的沃尔什码来覆盖每个符号,并且所产生的码片被提供用于进一步处理,下面将详细描述。
表4概括了所述RRI码字值。
  RRI码字值   分组速率   子分组索引
  0,1   76.8k   1,2
  2,3   153.6k   1,2
  4,5   230.4k   1,2
  6,7   307.2k   1,2
  8,9   460.8k   1,2
  10,11,12   614.4k   1,2,3
  13,14,15   921.6k   1,2,3
  16,17,18,19   1228.8k   1,2,3,4
  20,21,22,23   1843.2k   1,2,3,4
表4
参照表4,当所述接入点接收并解码具有值“0”的RRI码字时,所述接入点尝试以76.8kbps的数据速率来解码所述子分组。如果所述子分组未能解码,则所述接入点接收下一个分组并且解码具有值“1”的RRI码字,所述接入点可以组合当前子分组和先前接收的子分组,这是因为具有值“1”的RRI码字标识了具有索引“2”的当前接收的子分组,该当前接收的子分组可以与具有索引“1”的子分组进行组合。
如以上所讨论的,导频信道是基准信号,即导频信号的参数,例如结构、发射功率和其它在接入点已知的参数。当接收导频信道时,所述接入点确定受通信链路影响的反向导频信号的参数。通过结合这两组参数,即发送时的参数和接收时的参数,所述接入点可以估计所述通信链路,并且相干解调所述通信链路的信道。为估计通信链路而使用基准信号的方法在现有技术中是已知的。例如参见2001年8月30日提交的未决的美国专利申请序号09/943,277,该美国专利申请的标题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR MULTI-PATH ELIMINATION IN A WIRELESSCOMMUNICATION SYSTEM”,其被转让给本受让人。
参照图4a-b,所述反向导频信道在第二半时隙中是不可用的,该反向导频信道被用于反向链路的估计以及在第一半时隙中所发送的信道的相干解调。然而,相对较高的发射功率和细致的编码确保了所述RRI信道的接收和正确解码的概率较高。此外,接入终端和接入点二者是由表4中所概括的信息来提供的。
因此,所述接入点可以构想这样的假设:发送什么数据速率及什么RRI码字,并且试图通过尝试所述假设来解码所述RRI。所述接入选择所述假设,其根据用于所述假设测试的度量是最可能的假设。如以下所讨论的,反向导频信道是以由功率控制回路所确定的功率而被发送的,以便来自所有接入终端的反向导频信道在接入点以相同的功率(Ppilot)被接收。由于所述RRI信道功率(Pt)与反向链路发射功率有关(见下面的等式(3)),因此一旦正确地解码所述RRI信道,所述接入点就可以使用等式(3)来确定对于估计所述反向链路信道质量所必需的RRI信道的参数。因此,所述RRI信道可以被用作基准信号而不是导频信道,该导频信道用于估计反向链路信道质量估计以及在第二半时隙中所发送的信道的相干解调。
为了适当地使用等式(3),所述接入点必须知道A的值,在开销和业务传输间隔之间的热噪声提升(ROT,rise over thermal)差值。如以下进一步讨论的,所述接入点测量A的值。
虽然所述CDM业务信道/CDM RRI信道被描述为使用产生TDM业务信道和TDM RRI信道的相同结构,然而不必是这种情况,可能存在用于下列信道的分离的结构:CDM业务信道、CDM RRI信道和TDM业务信道及TDM RRI信道。
OFDM反向业务信道
如所讨论的那样,数据速率的发射取决于通信信道的特性,例如信号与干扰和噪声比(SINR);较高的数据速率要求较高的SINR。由于多径干扰是对于干扰和噪声的重要干扰源,减轻较高数据速率的干扰将显著地改进通信系统的性能。
用于减轻多径干扰的一个方法是正交频分调制(OFDM)。OFDM是已知的调制方法,其基本原理参考图6而被说明。OFDM通信系统600采用用户数据602,并且将其提供给块604(在块604之前的用户数据的预处理,即编码、重复、交织等等,为了简便起见没有示出)。块604在许多平行箱(bin)606之间分配用户数据,准确的数量是所使用的快速傅里叶变换(FFT)大小的函数。所述平行箱606是在块608中通过快速傅里叶逆变换(IFFT)而被调制的。包括数量等于平行箱数量的一组信号的这种被调制信号然后被上变频到一组无线频率子载波610,通过通信信道612而被放大并被传送。所述信号被接收并在块614中利用FFT而被解调。所解调的数据616然后由块618重新分配给用户数据620。
所述用户数据被保护不受多径导致的频率选择性衰落。如果子载波经历了衰落,则所丢失的用户数据仅是整个用户数据的一小部分。由于所发送的用户数据包括纠错比特,因此可以随后再恢复所丢失的部分。
上述OFDM可以如下被用于TDM间隔的第二时隙中的传输。当所述接入终端确定要在反向链路上被发送的用户数据速率超过预定数据速率时,例如超过614.4kbps,所述接入终端利用OFDM而不是TDM来发送所述用户数据。
OFDM反向速率指示信道
为了提供所要求的指示,所述OFDM RRI可以包括5比特的信息。所述RRI值602(2)从用户数据602(1)被分别提供给(图6A的)块604,该块604将所述RRI数据分配给至少一个预定的平行箱606(2)并且将所述用户数据分配在剩余的平行箱606(1)上(在块604之前的用户数据和RRI数据的预处理,即编码、重复、交织等等,为了简便起见没有示出)。进一步的处理如图6所描述的那样进行。再参照图6a,接收时,所述信号被接收并在块614中利用FFT而被解调。被解调的RRI数据616(2)和被解调的用户数据616(2)然后由块618重新分配以提供用户620(1)和RRI值620(2)。
可选地,所述用户数据和RRI数据被多路复用并且被提供给(图6的)块604(在块604之前的用户数据的预处理,即编码、重复、交织等等,为了简便起见没有示出)。因此,所述RRI值以及所述用户数据在所述平行箱606之间被分配。进一步的处理如图6所描述的那样进行。参照图6c,接收时,所述信号被接收并且在块614中利用FFT而被解调。被解调的RRI数据和被解调的用户数据然后由块618重新分配以提供用户620(1)和RRI值620(2)。
反向链路结构
图5c进一步示出了所述反向链路信道的结构。(图4的)TDM业务信道422(T)和TDM RRI信道422(RRI)在块514中被时分多路复用,并且被提供给增益调节块516(1)。在增益调节之后,所述时分多路复用的信号被提供给调制器518。
(图4的)导频信道412、数据请求信道414、确认信道416、分组请求信道418,被提供给各个增益调节决516(2)-516(5)。在增益调节之后,所述各个信道被提供给调制器518。
另外,(图4的)可选CDM业务信道/CDM RRI信道420被提供给增益调节块516(7)。在增益调节之后,所述各个信道被提供给调制器518。
调制器518组合进入的信道信号,并且根据适当的调制方法来调制所组合的信道信号,例如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、正交幅度调制(QAM)、八相移键控(8-PSK)以及本领域的技术人员所知道的其它调制方法。所述适当的调制方法可以根据要被发送的数据速率、信道条件和/或通信系统的其它设计参数而改变。所述进入的信道信号的组合将相应地改变。例如,当所选择的调制方法是QPSK时,所述进入的信道信号将在同相和正交信号上被组合,并且所述信号将是正交扩展的。信道信号的选择根据通信系统的设计参数在同相和正交信号上被组合,例如分配所述信道以便在同相和正交信号之间的数据负载保持平衡、所产生的波形峰值对平均值较低以及其它设计参数。
所调制的信号在块520中被过滤,在块522中被上变频到载波频率,并且被提供用于传输。
反向链路接入方法
如所讨论的,来自传统接入终端的反向链路用户数据传输利用码分多址,例如根据IS-856标准的CDMA。根据IS-856标准,所述接入终端可以接入反向链路的载波频率,因此,自主地启动反向链路传输,而不管在TDMA和CDMA间隔之间的任何可能的反向链路分配。初始的反向链路传输以预定数据速率进行,例如9.6kbps。当反向激活信道上所接收的反向激活比特(RAB)为零时,所述接入终端可以以概率p将速率增加到下一个较高的速率;当所述RAB是一个时,所述接入终端可以以概率q将速率降低到下一个较低的速率。用于每个速率的概率p和q从接入网络被传送到接入终端,或者在接入点和接入终端之间被协商,例如在连接时。
因此,利用例如根据IS-856标准的CDMA的码分多址的新接入终端可以自主地启动反向链路传输,而不管在TDMA和CDMA间隔之间的任何可能的反向链路分配,如上所述。
如上所述,利用CDMA指定的间隔调制的新接入终端可以在CDMA指定的间隔中自主启动反向链路传输。
来自利用TDMA指定的间隔的新接入终端的反向链路传输,在反向链路间隔的一部分中出现自所述接入终端中的至少一个。为了示出上述一个时隙间隔结构如何被扩展到多个时隙间隔,如下所述的反向链路数据传输使用了等于两个时隙的间隔。然而,如上所述,可以使用任何数量的时隙以构造所述间隔。对反向链路的载波频率的接入取决于数据多路复用的模式,所述反向链路用于利用TDMA指定的间隔的新接入终端。
如上所述,那些利用仅CDM模式的新的接入终端可以接入反向链路的载波频率,因此自主地启动反向链路传输,所述新的接入终端也就是在TDMA间隔中仅使用CDM来发送用户数据的接入终端。
相反,接入反向链路的载波频率,因此所述反向链路传输是由接入网络中的实体响应于接入终端对传送用户数据的请求而被调度的,该反向链路传输用于利用TDM/OFDM或者CDM和TDM/OFDM模式的新接入终端、也就是在所述TDMA间隔中使用TDM/OFDM或者CDM和TDM/OFDM来发送用户数据的接入终端。所述接入终端是根据下列因素而被调度的:在反向链路上的间隔中的接入终端的信道质量度量、所述接入终端的平均反向链路质量度量和急迫函数。如果新的接入终端没有被调度,也就是拒绝对接入终端的发送许可;则所述接入终端必须至少在所述间隔的TDM/OFDM部分中禁止传输。因此,所述接入终端在间隔中不发送数据,或者在所述间隔的仅CDM部分中发送数据,即利用所述TDMA间隔的CDM部分。
参考图7,将示出并说明用于请求TDMA的接入终端的反向链路数据传输的一个例子。仅仅为了理解的目的,图7示出了用于一个接入终端的反向链路数据传输协商。此外,仅示出了服务接入点。然而,如上所述,应当理解,所述概念可以被延伸到多个接入终端。另外,所述接入网络的多个接入点可以接收并解码来自发送接入终端的反向链路,并且为所述服务接入点提供是否成功地解码用户数据的信息。可选地,接收有效负载信息的接入点向集中的实体发送有效负载信息,以执行软判决解码。中心解码器然后通知服务接入点有效负载解码是否成功。所述服务接入点通过PG信道指示ACK,因此防止不必要的重传。
如上所述,由于接入过程、服务扇区选择以及其它呼叫建立过程是基于根据IS-856标准的通信系统的类似功能,因此它们没有被重复。唯一的区别在于所述新的接入终端在TDM/OFDM半时隙期间不发送接入信道探查。
已经接收要被发送的数据并希望在TDMA间隔中进行发送的接入终端(未示出),针对TDMA间隔估计所述接入终端的反向链路质量度量和急迫函数,并且产生机会等级(OL 1)。仅仅为了理解,假定全部间隔指定为TDMA。所述接入终端估计其能够进行发送的数据速率,并且相应地产生数据类型。如所讨论的,所述分组数据类型不仅指示数据速率,而且指定所述分组是初始的或者是被重传的。如以下更详细描述的,速率确定方法根据要被发送的数据量、所述接入终端的最大发射功率和分配给导频信道的发射功率,来确定最大可支持速率。所述接入终端然后确定是否满足了用于在分组准备信道中发送下一个值的规则。所述规则可以包括:
·在分组准备信道中的下一个值是通过间隔而被发送的,例如两个时隙;
·在分组准备信道中的下一个值是在机会等级改变时被发送的;
·即使所述机会等级在对于预定间隔没有接收到分组许可的情况下没有改变,也发送分组准备信道中的下一个值;以及
·如果所述接入终端没有数据要发送,则没有分组准备信道被发送。当满足所述规则时,所述接入终端在时隙n和n+1上通过PR信道来传送所请求的数据速率和机会等级。
所述接入网络的服务接入点(未示出)接收所述反向链路,并且解码包括在时隙N+1中的时隙n与n+1中的信息。所述服务接入点然后为调度器(未示出)提供机会等级、分组数据类型和请求发送数据许可的所有接入终端的被请求数据速率。所述调度器根据调度规则来调度用于传输的分组。如所讨论的,所述调度规则试图最小化接入终端之间的相互反向链路干扰,同时达到所要求的QoS或者数据分配公平。所述规则如下:
i.将发送优先级给予报告最高机会等级的接入终端;
ii.如果几个接入终端报告同样的机会等级,则将优先级给予具有较低被发送吞吐量的接入终端;
iii.如果几个接入终端满足规则(i)与(ii),则随机选择接入终端;以及
iv.即使所报告的机会等级较低,也将发送许可给予具有可用于传输的数据的接入终端之一,以便最大化反向链路利用率。
在已经做出调度判决之后,所述服务接入点为请求PG信道上的发送许可的接入终端中的每一个发送调度判决。如所示,所述服务接入点在时隙N+2与N+3中发送拒绝允许接入终端发送新分组的调度判决(SD 0)。
由于所述接入终端没有接收到对所述PR信道的任何响应,并且所述接入终端具有要发送的数据,因此所述接入终端再次估计该接入终端的反向链路质量度量与急迫函数,这导致了增加的机会等级(OL 3)。所述接入终端还产生分组数据类型并估计所述数据速率,并且提供所述分组数据类型、RRI信道上的被请求数据速率以及在时隙n+2和n+3中的反向链路的PR信道上的机会等级。
所述服务接入点接收所述反向链路,并且解码包括在时隙N+3的时隙n+2与n+3中的信息。所述服务接入点然后为所述调度器提供机会等级、分组数据类型以及请求发送数据许可的所有接入终端的被请求数据速率。在已经做出调度判决之后,所述服务接入点为请求PG信道上的发送许可的接入终端中的每一个发送所述调度判决。如所示,所述服务接入点在时隙N+4与N+5中发送允许新的分组传输的调度判决(SD 1)。
所述接入终端接收所述PG信道,并且解码在时隙n+3的时隙N+2与N+3中所发送的调度判决(SD 0)。所述接入终端因此避免了在时隙n+4与n+5期间进行发送。所述接入终端具有要被发送的数据,因此,所述接入终端估计该接入终端的反向链路质量度量与急迫函数。如所示,所述接入终端确定了机会等级(OL 3),该机会等级与在所述传输之前的两个时隙中的机会等级相同,因此,所述接入终端避免了在时隙n+4与n+5中发送PR信道。
所述服务接入点进行允许接入终端进行发送的调度判决(SD 1),因此,所述服务接入点为请求所述PG信道上的发送许可的接入终端中的每一个发送调度判决。如所示,所述服务接入点在时隙N+4与N+5中发送许可新的分组传输的调度判决(SD 1)。
所述接入终端接收所述PG信道,并且解码在时隙n+5的时隙N+4与N+5中所发送的调度判决(SD 1)。除了在时隙n+6与n+7中所发送的数据之外,所述接入终端具有要被发送的数据,因此,所述接入终端估计该接入终端的反向链路质量度量与急迫函数。如所示,所述接入终端确定机会等级(OL 2),因此,该接入终端在时隙n+6与n+7中发送PR信道。由于允许所述接入终端进行发送,因此所述接入终端还在时隙n+6与n+7中在所述反向链路业务信道的TDM/OFDM部分发送用户数据。
如图7所示,所述接入终端在两个请求之后接收到发送许可。分组请求中的每一个可以关联于相同的分组或者不同的分组。如果所述分组请求中的每一个关联于不同的分组,则在一个实施例中,所述接入终端自主地判断要发送哪个分组。可选地,所述发送许可关联于第一未许可的分组请求。然而,其它策略也完全在本发明的范围内。
所述服务接入点接收所述反向链路,并且解码包括在时隙N+7的时隙n+6与n+7中的PR信道信息以及包括在时隙N+8与N+9的时隙n+6与n+7中的用户数据。所述服务接入点然后为调度表提供机会等级、分组数据类型以及请求发送数据许可的所有接入终端的被请求数据速率。在已经做出调度判决之后,所述服务接入点为请求PG信道上的发送许可的接入终端中的每一个发送调度判决。由于所述接入点成功地解码了用户数据,因此所述服务接入点在时隙N+10和N+11中发送允许新的分组传输的调度判决(SD 1)。
由于当接入终端估计反向链路质量度量和急迫函数时,没有满足用于在分组准备信道中发送下一个值的规则,因此所述接入终端既不在时隙n+8和n+9中也不在时隙n+10和n+11中发送PR。
所述接入终端在时隙n+11接收所述PG信道并解码所述调度判决SD1。由于允许所述接入终端进行发送,因此该接入终端还在合适的时隙n+12与n+13的TDM/OFDM部分中发送用户数据。
所述服务接入点接收所述反向链路,并且解码包括在时隙N+14与N+15的时隙n+12与n+13中的用户数据。由于所述接入点成功地解码了用户数据,但是所述服务接入点没有未解决的(outstanding)分组请求,因此该接入点不发送PG。
在图8中示出了接入网络未能正确地解码在时隙n+6与n+7中通过反向链路被发送的有效负载的情况。
所述服务接入点接收所述反向链路,并且解码包括在时隙N+7的时隙n+6与n+7中的PR信道信息,以及包括在时隙N+8与N+9的时隙n+6与n+7中的用户数据。所述服务接入点然后为调度器提供机会等级、分组数据类型和请求发送数据许可的所有接入终端的被请求数据速率。在已经做出调度判决之后,所述服务接入点为请求PG信道上的发送许可的接入终端中的每一个发送所述调度判决。由于所述接入点未能成功地解码所述用户数据,因此所述服务接入点在时隙N+10和N+11中发送允许先前被传送分组的重传的调度判决(SD-1)。
由于根据接入终端的反向链路质量度量和急迫函数的估计,用于在分组准备信道中发送下一个值的规则没有得到满足,因此该接入终端不在时隙n+8和n+9发送PR。然而,由于根据接入终端的反向链路质量度量与急迫函数的估计,所述机会等级已经改变,因此所述接入终端在时隙n+10与n+11中发送PR。
所述接入终端接收所述PG信道,并且解码在时隙n+11的时隙N+10与N+11中所发送的调度判决(SD-1)。由于所述接入终端被允许重新发送先前已发送的分组而不是新的分组,所述接入终端因而具有要被发送的数据,因此,所述接入终端估计所述接入终端的反向链路质量度量与急迫函数。如所示,所述接入终端确定了机会等级(OL 3),因此,所述接入终端在时隙n+12与n+13中发送PR信道。此外,所述接入终端在合适的时隙n+12与n+13的TDM/OFDM部分中重新发送所述用户数据。
所述服务接入点接收所述反向链路,并且解码包括在时隙N+13的时隙n+12与n+13中的PR信道信息,以及包括在时隙N+14与N+15的时隙n+12与n+13中的用户数据。所述服务接入点然后为调度表提供机会等级、分组数据类型以及请求发送数据许可的所有接入终端的被请求数据速率。在已经做出调度判决之后,所述服务接入点为请求PG信道上的发送许可的接入终端终端的每一个发送所述调度判决。由于所述接入点成功地解码了所述用户数据,因此所述服务接入点在时隙N+14和N+15中发送许可新分组传输的调度判决(SD 1)。
所述接入终端在时隙n+15中接收所述PG信道并解码所述调度判决SD 1。由于允许所述接入终端进行发送,因此所述接入终端还在合适的时隙n+16与n+17的TDM/OFDM部分中发送所述用户数据。
所述服务接入点接收所述反向链路,并且解码包括在时隙N+18与N+19的时隙n+16与n+18中的用户数据。由于所述接入点成功地解码了所述用户数据,但是所述服务接入点没有未解决的分组请求,因此该接入点不发送PG。
应当认识到,所述服务接入点可以根据其最新接收的传输请求来调度接入终端。
应当认识到,所述接入网络可能未能接收PR信道。由于所述接入终端不重新发送所述PR信道直到机会等级改变,为了防止通信失败,所述接入终端在预定的时间量之后重新发送所述PR信道。
应当认识到,即使在几个重传尝试的情况下,所述分组接入网络也可能未能接收分组。为了防止过多的重传尝试,所述通信系统可能在确定数量的重传尝试(持续的间隔)之后放弃重传尝试。然后通过不同的方法来处理失去的分组,例如无线链路协议(RLP,radio link protocol)。
反向链路功率控制
如所讨论的那样,扇区中的至少一个接入终端利用TDMA在反向链路上发送数据业务。由于在CDMA通信系统中,所有终端在相同的频率上进行发送,因此每个发送接入终端都充当邻近扇区中的接入终端的干扰源。为了最小化这种反向链路上的干扰并最大化容量,用于每个接入终端的导频信道的发射功率由两个功率控制回路来控制。剩余的开销信道和CDM业务信道的发射功率然后被确定为导频信道的发射功率的一小部分。所述TDM业务信道的发射功率被确定为对于给定数据速率的业务对导频功率比,其是由在开销和业务传输间隔之间的热噪声提升差值来校正的。热噪声提升是在接收机背景噪声(noise floor)和如同由接入终端所测量的总接收功率之间的差值。
导频信道功率控制
所述导频信道功率控制回路类似于美国专利5,056,109中详细公开的CDMA系统的导频信道功率控制回路,该美国专利的标题为“METHODAND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER INA CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM”,其被转让给本发明的受让人并且在此被引入作为参考。还设想了其它功率控制方法并且其是在本发明的范围之内的。
所述第一功率控制回路(外部回路)调节设定点(set point),以便维持期望的性能等级,如在接收具有最佳质量度量的反向链路的扇区处所估计的。所述性能等级包括例如,DRC信道删除率和CDM业务信道分组出错率(PER)。所述设定点是根据可能如下的规则来被更新的:
在规定成功地检测到CDM-RRI的情况下,如果DRC删除率小于阈值,例如25%,并且成功地解码了CDM分组,则降低设定点;
在规定成功地检测到CDM-RRI的情况下,如果DRC删除率大于所述阈值或者没有成功地解码CDM分组,则增加设定点。
所述设定点在所述接入点每隔遵循选择分集的预定数量的帧而被周期性地更新。所述DRC删除率是在所述间隔上被测量的。如果在更新间隔内没有接收到CDM业务信道,则所述设定点仅根据DRC删除率而被更新。在规定成功地检测到所述CDM RRI的情况下,如果所述预定数量的帧大于一个帧,则设定点在所述更新间隔内被更新,或者在未能成功解码CDM分组的情况下被更新。
所述第二功率控制回路(内部回路)调节所述接入终端的发射功率,以便所述反向链路质量度量被维持在设定点。所述质量度量包括每码片能量与噪声和干扰比(Ecp/Nt,energy-per-chip-to-noise-plus-interferenceratio),并且在接收所述反向链路的接入点被测量。因此,所述设定点也是以Ecp/Nt而被测量的。所述接入点比较所测量的Ecp/Nt与所述功率控制设定点。如果所测量的Ecp/Nt大于所述设定点,则所述接入点将功率控制消息发送到接入终端以降低该接入终端的发射功率。可选地,如果所测量的Ecp/Nt低于所述设定点,则所述接入点将功率控制消息发送到接入终端以增加该接入终端的发射功率。所述功率控制消息是利用一个功率控制比特来实现的。用于功率控制比特的第一值(“增加”)命令所述接入终端增加该接入终端的发射功率,并且较低值(“降低”)命令接入终端降低该接入终端的发射功率。如果所述功率控制命令之一是“降低”,则从多个扇区接收功率控制比特的接入终端降低发射功率,否则增加发射功率。
用于与每个接入点通信的所有接入终端的功率控制比特在所述前向链路的MAC信道上被发送。
剩余开销信道和CDM业务信道功率控制
一旦用于某个时隙的导频信道的发射功率由功率控制回路的操作来确定,剩余开销信道和CDM业务信道中的每一个的发射功率就被确定为指定开销和CDM信道的发射功率与导频信道的发射功率之比。对于每个开销与CDM信道的比率是根据仿真、实验室实验、现场试验和本领域的技术人员所知道的其它工程方法来被确定的。
因此,例如,相对于用于所述反向业务信道的导频信道功率的CDM业务信道/RRI信道的功率取决于如表5所示的数据速率。
  数据速率(kbps)   相对于导频的数据信道增益(dB)
  0   -∞(没有发送数据信道)
  9.6   DataOffsetNom+DataOffset9k6+3.75
  数据速率(kbps)   相对于导频的数据信道增益(dB)
  19.2   DataOffsetNom+DataOffset19k2+6.75
  38.4   DataOffsetNom+DataOffset38k4+9.75
  76.8   DataOffsetNom+DataOffset76k8+13.25
  153.6   DataOffsetNom+DataOffset153k6+18.5
表5
TDM业务信道功率控制
所要求的业务信道的发射功率也是根据所述导频信道的发射功率而被确定的。在一个实施例中,所要求的业务信道功率是利用下式来计算的:
Pt=Ppilot·G(r)·A        (3)
其中:Pt是业务信道的发射功率;
Ppilot是导频信道的发射功率;
G(r)是对于给定数据速率r的业务对导频发射功率比;以及
A是所估计的开销和业务发送间隔之间的热噪声提升(ROT)差值。这里使用的术语“热噪声提升”是指在背景噪声和由接入终端所测量的总接收功率之间的差值。
在开销传输间隔(ROToverhead)和业务传输间隔(ROTtraffic)中的ROT的测量在现有技术中是已知的,需要所述测量用于接入点的A的计算。美国专利6,192,249公开了这种测量,该美国专利的标题为“Methodand apparatus for reverse link loading estimation”,其被转让给本发明的受让人。一旦测量了所述开销和业务传输间隔二者中的噪声,就利用下式来计算A:
A=ROTtraffic-ROToverhead            (4)
所计算的A值然后被发送到所述接入点,例如,如果仅利用TDMA操作的接入终端出现于通信系统中,则通过所述传统RA信道进行所述发送,或者如果传统和新的接入终端二者都操作在通信系统中,则通过新的RA信道进行所述发送。
可选地,所述A值表示由等式(3)给出的ROT差值的估计。A的初始值是根据仿真、实验室实验、现场试验和本领域的技术人员所知道的其它工程方法而被确定的。所述A值因而根据所述反向链路分组出错率(PER)而被调节,以便以给定分组的最大允许传输数量来维持所确定的PER。如上所述,所述反向链路分组出错率是根据反向链路分组的ACK/NACK而被确定的。在一个实施例中,如果在最大M个重传尝试中的N个重传尝试内接收了ACK,则对所述A值增加第一被确定量。同样,如果在最大M个重传尝试中的N个重传尝试内没有接收到ACK,则所述A值被降低以第二被确定量。
根据等式(3)可以得知所述业务信道发射功率是数据速率r的函数。另外,接入终端被限制以发射功率的最大量(Pmax)。因此,所述接入终端最初根据所述Pmax和所确定的Ppilot来确定多少功率是可用的。所述接入终端因而确定要被发送的数据量,并且根据所述可用功率和数据量来选择数据速率r。所述接入终端因而评估等式(3),以确定所估计的噪声差A的影响是否没有导致超过最大可用功率。如果超过最大可用发送功率,则所述接入终端降低数据速率r并且重复所述过程。
如果仅以TDMA操作的接入终端出现在通信系统中,则通过经由传统RA信道为接入终端提供最大允许值G(r)·A,或者如果传统和新的接入终端二者都操作在所述通信系统中,则通过在新的RA信道上为接入终端提供所述最大允许值,所述接入点可以控制所述接入终端能够进行发送的最大数据速率。
可选地,所述AT根据业务对导频功率比以及根据反向链路分组出错率(PER)所调整的A的估计来确定G(r)·A的值,如上所述,所述反向链路分组出错率是根据ACK/NACK来被确定的。
分组解码改进
上述针对给定数据速率r的业务对导频发射功率比G(r)是通过考虑用于正确分组解码的分组的传输(重传)数量来被确定的。因此,如果所述分组是利用一个传输而被正确解码的,则所述业务对导频发射功率比在允许一个或者多个传输的情况下大于所述业务对导频发射功率比。
所述传输(重传)的数量确定了影响服务质量(QoS)的等待时间。由于例如语音分组、文件传输协议分组等的不同分组类型要求不同的QoS,因此不同的分组类型可能被分配有不同的业务对导频发射功率比。因此,例如,当接入终端确定要求某个QoS(较低等待时间)的语音分组要被发送时,所述接入终端使用第一业务对导频发射功率比,其大于第二业务对导频发射功率比,当要求不同的QoS(较高等待时间)的FTP分组要被发送时使用该第二业务对导频发射功率比。
RRI信道功率控制
如以上所讨论的,所述RRI信道是利用业务信道有效负载而被时分复用的。为了避免以与业务部分不同的功率电平发送业务/RRI信道时隙的RRI部分的需要,在所述RRI信道和业务信道之间的功率分配是由根据被发射的数据速率而被分配给RRI信道的码片数量来控制的。
为了确保对包括沃尔什覆盖的码字的确定数量码片的正确解码,能够确定所需要的功率。可选地,如果已知传输所需要的用于业务/有效负载的功率,并且所述业务/RRI信道时隙的RRI部分是以相同功率被发送的,则能够确定适合可靠的RRI信道解码的码片数量。因此,一旦确定所述数据速率并且因此确定用于所述业务/RRI信道时隙的传输功率,也就确定了被分配给所述RRI信道的码片数量。所述接入终端产生了5比特分组类型,双正交地编码所述5比特以获得符号,并且利用所述符号来填充被分配给所述RRI信道的码片数量。如果被分配给所述RRI信道码片数量大于所述符号的数量,则重复所述符号直到填充了所有被分配给所述RRI信道的码片。
AT和AP结构
在图9中示出了接入终端900。前向链路信号由天线902接收并且发送到包括接收机的前端(front end)904。所述接收机过滤、放大、解调及数字化由天线902提供的信号。所述数字化的信号被提供给解调器(DEMOD)906,其将被解调的数据提供给解码器908。解码器908执行在接入终端所执行的信号处理功能的逆向,并且将被解码的用户数据提供给数据宿910。所述解码器还与控制器912通信,为控制器912提供开销数据。控制器912还与包括接入终端900其它块进行通信,以提供接入终端900的操作的适当控制,例如数据编码、功率控制。控制器912可以包括,例如处理器和存储媒体,该存储媒体被耦合到所述处理器并且包括一组处理器可执行的指令。
要被发送到接入终端的用户数据由数据源914沿控制器912被提供给编码器916。控制器912还为编码器916提供开销数据。编码器916编码所述数据,并且将被编码的数据提供给调制器(MOD)918。在编码器916和调制器918中的数据处理是根据上面的正文和附图中所描述的反向链路产生来执行的。所处理的数据然后被提供给前端904内的发射机。所述发射机调制、过滤、放大并通过天线902在反向链路上无线(over the air)发射所述反向链路信号。
在图10中示出了控制器1000和接入终端1002。由数据源1004产生的用户数据是经由接口单元(未示出)被提供给控制器1000的,所述接口单元例如是分组网络接口、PSTN。如所讨论的,控制器1000连接多个接入终端,这形成了接入网络(为简单起见,在图10中仅示出了一个接入终端1002)。所述用户数据被提供给多个选择器元件(为简单起见,图10中仅示出了一个选择器元件1002)。一个选择器元件被分配用来在呼叫控制处理器1010的控制之下控制在数据源1004与数据宿1006和一个或多个基站之间的用户数据交换。所述呼叫控制处理器1010可以包括例如处理器和存储媒体,该存储媒体被耦合到所述处理器并包括一组处理器可执行的指令。如图10所示,选择器元件1002将用户数据提供给数据队列1014,其包括要被发送给由接入终端1002服务的接入终端(未示出)的用户数据。根据调度器1016的控制,所述用户数据由数据队列1014提供给信道元件1012。信道元件1012根据IS-856标准来处理所述用户数据,并且将所处理的数据提供给发射机1018。所述数据通过天线1022在前向链路上被发送。
来自接入终端(未示出)的反向链路信号在天线1024被接收,并且被提供给接收器1016。接收机1016过滤、放大、解调以及数字化所述信号,并且将所述数字化的信号提供给信道元件1016。信道元件1016执行在接入点所执行的信号处理功能的逆向,并且将被解码的数据提供给选择器元件1012。选择器元件1012将用户数据发送到数据宿906,并且将开销数据发送到呼叫控制处理器1010。
本领域的技术人员应当认识到,虽然为了理解而以连续顺序安排了流程图,但是在实际实现中可以并行执行某些步骤。
本领域的技术人员应当理解,信息和信号可以利用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如,可以贯穿上面的描述来标记的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片,可以通过电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任何组合来表示。
本领域的技术人员还应当认识到,结合这里公开的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以作为电子硬件、计算机软件或两者的组合而被实现。为了清楚地说明这种硬件和软件的可交换性,上面通常根据其功能性而描述了各种说明性的部件、块、模块电路和步骤。这种功能性是否作为硬件或软件而被实现,取决于强加到整个系统上的特定应用和设计约束。本领域的技术人员可以对每个特定应用以变化的方式来实现所描述的功能性,但是这种实现决策不应当被解释为导致脱离本发明的范围。
结合这里公开的实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以利用下列元件来被实现或执行:通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或用于执行这里描述的功能的上述部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器,但是可选地,所述处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以作为计算设备的组合而被实现,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、结合DSP核心的一个或多个微处理器的组合或任何其它这种配置。
可以在硬件、处理器执行的软件模块或二者的组合中直接采用结合这里公开的实施例所描述的方法或算法的步骤。软件模块可以存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或现有技术已知的任何形式的存储媒体。示例性存储媒体被耦合到所述处理器,以便该处理器可以从所述存储媒体读取信息并且将信息写入该存储媒体。在所述选择方案中,所述存储媒体可以被集成到所述处理器。所述处理器和存储媒体可以存在于ASIC中。所述ASIC可以存在于用户终端中。可选地,所述处理器和存储媒体可以存在于用户终端的离散部件中。
提供了所公开的实施例的在先描述以使本领域的技术人员能够制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员而言是显而易见的,并且这里定义的一般原理可以在不脱离所述实施例的范围的情况下被应用于其它实施例。因此,本发明不限于这里所说明的实施例,而是符合与这里公开的原理和新颖特性一致的最宽范围。
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Claims (16)

1.一种用于对信道进行功率控制的方法,所述方法包括:
确定第一信道的发射功率;
确定在所述信道上提供的服务质量;
对于给定的数据速率,确定所述信道与所述第一信道的发射功率比;
其中:
确定所述第一信道的传输间隔和所述信道的传输间隔之间的热噪声提升差值;
调节所述热噪声提升差值;以及
根据所述调节的热噪声提升差值来调节所述发射功率比。
2.根据权利要求1的方法,其中,确定第一信道的发射功率包括:
根据第二信道的质量度量以及在第三信道中是否检测到用户数据的出现,来确定设定点;以及
如果所述发射功率的当前值低于所述确定的设定点,则增加所述发射功率的值。
3.根据权利要求2的方法,还包括:
如果所述发射功率的当前值大于所述确定的设定点,则降低所述发射功率的值。
4.根据权利要求2的方法,其中,根据第二信道的质量度量和在第三信道中是否检测到用户数据的出现来确定设定点包括:
确定所述第二信道的质量度量;
检测在所述第三信道中用户数据是否出现;
如果检测到用户数据出现在所述第三信道中,则解码用户数据;以及
根据所述质量度量和检测结果来确定所述设定点。
5.根据权利要求4的方法,其中,确定第二信道的质量度量包括:
确定所述第二信道的删除率。
6.根据权利要求4的方法,其中,检测在所述第三信道中用户数据是否出现包括:
根据信令数据的速率和所述信令数据的内容来构造一组假设;
根据所述假设组中的每个假设来解码所述信令数据;
根据用于假设测试的度量来选择最可能的假设;以及
如果所选择的假设大于第一阈值,则宣告用户数据出现。
7.根据权利要求4的方法,其中,如果检测到用户数据出现在所述第三信道中则解码用户数据包括:
解码来自所述第三信道的码分复用(CDM)用户数据。
8.根据权利要求4的方法,其中,根据所述质量度量和所述检测的结果来确定所述设定点包括:当检测到用户数据出现时,
如果所述质量度量小于第二阈值并且所述解码成功,则降低所述设定点;和
如果所述质量度量大于所述第二阈值并且所述解码不成功,则增加所述设定点。
9.根据权利要求4的方法,其中,根据所述质量度量和所述检测的结果来确定所述设定点包括:当检测到用户数据出现时,
如果所述质量度量小于第二阈值,则降低所述设定点;以及
如果所述质量度量大于所述第二阈值,则增加所述设定点。
10.根据权利要求1的方法,其中:
当所述信道上的用户数据的重传失败了第一确定次数时,将所述发射功率比增加第一确定量。
11.根据权利要求1的方法,其中:
当用户数据在重传的第二确定次数内在所述信道上被成功发送时,将所述发射功率比减少第二确定量。
12.根据权利要求1的方法,其中,确定所述第一信道的传输间隔和所述信道的传输间隔之间的热噪声提升差值包括:
测量所述第一信道的传输间隔中的热噪声提升;
测量所述信道的传输间隔中的热噪声提升;以及
计算所述第一信道的传输间隔中的热噪声提升和所述信道的传输间隔中的热噪声提升之间的差值。
13.根据权利要求1的方法,其中,确定所述第一信道的传输间隔和所述信道的传输间隔之间的热噪声提升差值包括:
估计所述热噪声提升差值。
14.根据权利要求13的方法,其中,估计所述热噪声提升差值包括:
根据所述信道的质量度量来估计所述热噪声提升差值。
15.根据权利要求1的方法,其中,所述信道包括第一业务信道;并且
其中,所述第一信道包括导频信道。
16.根据权利要求2的方法,其中,所述第二信道包括数据请求信道;并且
其中,所述第三信道包括第二业务信道。
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