專利名稱：通信系統(tǒng)內(nèi)的前向功率控制的方法和裝置的制作方法
背景I.領(lǐng)域本發(fā)明涉及到通信系統(tǒng)。本發(fā)明特別涉及一種在通信系統(tǒng)內(nèi)的新穎且經(jīng)改進(jìn)的前向功率控制的方法和裝置。
II.背景現(xiàn)代的日常通信系統(tǒng)要支持多種應(yīng)用。一種這樣的系統(tǒng)是碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，該系統(tǒng)符合“TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-base CompatibilityStandard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”，在此稱為IS-95標(biāo)準(zhǔn)。該CDMA系統(tǒng)允許在陸地鏈接上用戶間的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信。多址通信系統(tǒng)內(nèi)的CDMA技術(shù)的使用揭示在美國(guó)專利號(hào)4901307，題為“SPREADSPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE ORTERRESTRIAL REPEATERS”，以及美國(guó)專利號(hào)5103459，題為“SYSTEM AND MOTHODFOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”中，這兩個(gè)都被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。
在CDMA系統(tǒng)中，用戶間的通信通過或者一個(gè)或多個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)或通過數(shù)據(jù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行的。接入網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)接入點(diǎn)。在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是因特網(wǎng)。在另一實(shí)施例中，是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的人員可以理解數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的任何已知數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。第一接入終端可以通過在反向鏈路上將數(shù)據(jù)發(fā)射到接入網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)而與第二接入終端通信。
當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)射到接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，接入網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)而后在前向鏈路上將其路由到第二接入終端或?qū)⒃摂?shù)據(jù)路由到另一接入網(wǎng)絡(luò)。該前向鏈路指從接入網(wǎng)絡(luò)到接入終端的傳輸而反向鏈路指從接入終端到接入網(wǎng)絡(luò)的傳輸。在IS-95系統(tǒng)中，前向鏈路和反向鏈路被分配了分開的頻率。
接入終端為接收前向鏈路信號(hào)計(jì)算信噪和干擾比C/I。該接入終端計(jì)算的C/I確定支持從接入點(diǎn)到用戶的接入終端的前向鏈路的信息速率。即，在相應(yīng)C/I級(jí)別上獲得前向鏈路的某給定性能。選擇信息速率的方法和裝置揭示在美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8963386，題為“METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKETTRANSMISSION”，提交與1997年11月3日，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。
接入點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)射到接入終端的功率稱為前向鏈路發(fā)射功率。該前向鏈路發(fā)射功率處在通過前向鏈路可靠地發(fā)射數(shù)據(jù)所需的電平上。它常常大于用于給定可靠數(shù)據(jù)速率所需的值。超出的值稱為“量化損失”。量化損失是前向鏈路上超出對(duì)可靠數(shù)據(jù)速率的規(guī)定值的那部分發(fā)射功率，因此是損失的即浪費(fèi)的發(fā)射功率。由于量化損失是限制前向鏈路吞吐效率和吞吐量的過量發(fā)射功率，所以這是一個(gè)問題。接入點(diǎn)的過量發(fā)射功率引起對(duì)由相鄰接入點(diǎn)服務(wù)的接入終端的干擾。該干擾引起由接入點(diǎn)服務(wù)的接入終端遵循低C/I且由此引起更低的數(shù)據(jù)率。因此，吞吐量受到限制。
減少量化損失會(huì)引起前向鏈路吞吐效率和吞吐量的增益。因此，需要希望有減少由過量發(fā)射功率引起的損失的系統(tǒng)和方法。
測(cè)量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的效率和質(zhì)量的參數(shù)是傳輸數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延和系統(tǒng)的平均吞吐速率。傳輸時(shí)延對(duì)數(shù)據(jù)通信的影響不同于它對(duì)語(yǔ)音通信的影響，但是一個(gè)重要的測(cè)量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的質(zhì)量的度量。平均吞吐量速率是通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸容量的效率的測(cè)量。
當(dāng)接入終端是在有限干擾的范圍內(nèi)，即在小區(qū)邊界上，接入終端可以接收從多個(gè)接入點(diǎn)來的導(dǎo)頻信號(hào)，它與從服務(wù)接入終端的接入點(diǎn)來的導(dǎo)頻產(chǎn)生干擾。結(jié)果是，接入終端符合的C/I在小區(qū)邊界上要低于當(dāng)接入終端不在小區(qū)邊界上情況。因此，接入終端要比接入終端不在小區(qū)邊界上時(shí)有更低的服務(wù)速率。該服務(wù)速率是接入點(diǎn)安排接入終端提供服務(wù)的速率。該數(shù)據(jù)速率上接入點(diǎn)將前向鏈路數(shù)據(jù)發(fā)送到接入終端的速率。
從服務(wù)觀點(diǎn)看，假設(shè)接入終端由同一接入點(diǎn)提供服務(wù)，在小區(qū)邊界上的接入終端得到的服務(wù)減慢(更高的傳輸時(shí)延)以及比起不在小區(qū)邊界上的接入終端更低的數(shù)據(jù)速率(即平均吞吐速率)。需要一種在時(shí)間段內(nèi)提供給更多用戶服務(wù)和更快地服務(wù)于這些用戶的系統(tǒng)和方法。
摘要描述的實(shí)施例是為了通信系統(tǒng)內(nèi)的前向功率控制的系統(tǒng)和方法。在一方面，前向功率控制的系統(tǒng)和方法包括接入終端的初始功率控制。在另一方面，前向功率控制系統(tǒng)和方法包括接入點(diǎn)的初始功率控制。
在一方面，用于接入終端初始功率控制的系統(tǒng)和方法包括無線電尋呼接入終端關(guān)于即將到來的數(shù)據(jù)傳輸，基于一組參數(shù)選擇接入點(diǎn)，從被選擇的接入點(diǎn)測(cè)量前向鏈路信號(hào)的過量C/I，將該過量C/I測(cè)量發(fā)送到所述的被選擇接入點(diǎn)，以及根據(jù)所述的過量C/I的測(cè)量以某一發(fā)射功率從所述的被選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)。在另一方面，接入終端初始的前向功率控制的系統(tǒng)和方法包括將包括過量C/I測(cè)量的數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息到所述的接入點(diǎn)。在另一方面，接入終端的初始前向功率控制的系統(tǒng)和方法包括在第一信道上將數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息發(fā)送到所述的被選擇接入點(diǎn)并在第二信道上將過量C/I測(cè)量發(fā)送到所述的被選中接入點(diǎn)。
在一方面，接入點(diǎn)初始的前向功率控制的系統(tǒng)和方法包括從多個(gè)接入終端接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算平均服務(wù)速率，計(jì)算多個(gè)接入終端的每個(gè)的被請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比，安排從有最大被請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率比的接入終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪M(jìn)度，以及根據(jù)所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以隨機(jī)變化的發(fā)射功率從所選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)。在另一方面，接入點(diǎn)的初始前向功率控制的系統(tǒng)和方法包括基于被請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率比對(duì)從接入終端來的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)劃時(shí)刻實(shí)現(xiàn)一偏置。
在另一方面，接入點(diǎn)初始的前向功率控制的系統(tǒng)和方法包括根據(jù)所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息從所述的被選擇的接入點(diǎn)以隨機(jī)可變發(fā)射功率發(fā)射數(shù)據(jù)。在另一方面，接入點(diǎn)初始的前向功率控制的系統(tǒng)和方法包括根據(jù)所述的數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以與相鄰接入點(diǎn)同步的發(fā)射功率從被選擇接入點(diǎn)發(fā)射的數(shù)據(jù)。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是包括多個(gè)小區(qū)、多個(gè)接入點(diǎn)和多個(gè)接入終端的實(shí)施例內(nèi)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)圖；圖2是實(shí)施例的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的子系統(tǒng)框圖；圖3A-3B是一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)前向鏈路結(jié)構(gòu)的框圖；圖4A是一個(gè)實(shí)施例的前向鏈路時(shí)隙結(jié)構(gòu)；圖4B是功率控制信道的復(fù)合波形；圖5(6)是實(shí)施例的反向鏈路結(jié)構(gòu)的框圖；以及圖6(10)是典型六邊形蜂窩布局內(nèi)的C/I分布的累積分布函數(shù)(CDF)。
最優(yōu)實(shí)施例的詳細(xì)描述I.接入終端和接入點(diǎn)在本規(guī)定中，接入點(diǎn)指與接入終端通信的硬件。在一些應(yīng)用中，接入點(diǎn)也稱作基站(又稱基站收發(fā)機(jī)或結(jié)點(diǎn)B)。在一些應(yīng)用中，接入終端稱為移動(dòng)站(又稱移動(dòng)、訂戶單元、遠(yuǎn)程站或用戶設(shè)備)。小區(qū)指硬件或地理覆蓋區(qū)域，這取決于該術(shù)語(yǔ)用于何種情況下。扇區(qū)是小區(qū)的一部分。由于CDMA系統(tǒng)的扇區(qū)有小區(qū)的性質(zhì)，以小區(qū)描述的教義也可用于扇區(qū)。
在通信時(shí)，接入終端與至少一個(gè)接入點(diǎn)通信。CDMA接入終端能在軟切換時(shí)同時(shí)與若干接入點(diǎn)通信。軟切換是在與前一個(gè)接入點(diǎn)斷開鏈路前與新的接入點(diǎn)建立鏈路的過程。軟切換最小化了丟失呼叫的概率。在軟切換時(shí)通過多于一個(gè)接入點(diǎn)提供與接入終端通信的方法和系統(tǒng)揭示在美國(guó)專利號(hào)5267261內(nèi)，題為“MOBILEASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。軟切換是通信發(fā)生在多個(gè)扇區(qū)間的過程，而這多個(gè)扇區(qū)是由同一接入點(diǎn)服務(wù)的。軟切換的過程在美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8763498內(nèi)有詳細(xì)描述，題為“METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFFBETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION”，1996年12月11日提交，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合與此.
已知在蜂窩系統(tǒng)中任何用戶的信噪和干擾比C/I是在覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶的定位的函數(shù)。為維持給定的服務(wù)水平，TDMA和接入點(diǎn)MA系統(tǒng)采用頻率重復(fù)使用技術(shù)，即在每個(gè)接入點(diǎn)內(nèi)不是所有的頻率信道和/或時(shí)隙都被使用。在CDMA系統(tǒng)中，同樣的頻率分配重復(fù)使用在系統(tǒng)的每個(gè)小區(qū)內(nèi)而改善了整體效率。
任何給定用戶的取得的C/I是路徑損失的函數(shù)，對(duì)陸地蜂窩系統(tǒng)隨r3到r5而增加，其中r是到發(fā)射源的距離。而且，路徑損失受到無線電波的路徑內(nèi)的人為或自然障礙的隨機(jī)變化影響。這些隨機(jī)變化一般模型化為對(duì)數(shù)正態(tài)屏蔽隨機(jī)過程，帶有8dB標(biāo)準(zhǔn)偏差。圖6示出了帶全方向接入點(diǎn)天線的一般六邊形蜂窩布局內(nèi)產(chǎn)生的C/I分布、r4傳播定律以及帶8dB標(biāo)準(zhǔn)偏差的屏蔽過程。
如果接入終端由取得最大C/I值且不管其到每個(gè)接入點(diǎn)的物理距離的最佳接入點(diǎn)提供服務(wù)，則在任何時(shí)間和任何地方可以實(shí)現(xiàn)獲得的C/I分布。由于上面描述了路徑損失的隨機(jī)性質(zhì)，帶最大C/I值的信號(hào)可能是一個(gè)不同于與其他接入終端間的最小物理距離的信號(hào)。對(duì)比之下，如果接入終端只通過最小距離的接入點(diǎn)通信，則C/I可能嚴(yán)重惡化。因此最好接入終端在任何時(shí)候都與最佳服務(wù)接入點(diǎn)來回通信，以取得最佳C/I值。在以上理想化模型和圖6所示，可以觀察得到獲得的C/I的值的范圍限于大約1∶56或15dB。因此對(duì)于CDMA接入點(diǎn)可能給接入終端提供變化達(dá)56倍的信息比特速率的服務(wù)，因?yàn)槌闪⒁韵玛P(guān)系式Rb=W(C/I)(Eb/Io)′--(1)]]>其中Rb代表到某特定接入終端的信息速率，W是擴(kuò)頻信號(hào)占的總帶寬，以及Eb/Io是為達(dá)到給定性能水平的每比特能量除以干擾密度。例如，如果擴(kuò)頻信號(hào)占據(jù)1.2288MHZ的帶寬W且可靠通信要求平均Eb/Io是3dB，則接入終端，獲得到最佳接入點(diǎn)3dB的C/I值可以以高達(dá)1.2288Mbps的數(shù)據(jù)速率通信。在另一方面，給定參數(shù)值，如果接入終端受從相鄰接入點(diǎn)來的重要干擾的影響且只能有-7dB的C/I，在大于122.88Kbps的速率下不能保證可靠通信。設(shè)計(jì)以最優(yōu)化平均吞吐量的通信系統(tǒng)因此會(huì)試圖從最佳服務(wù)接入點(diǎn)并以遠(yuǎn)程用戶能可靠支持的最大數(shù)據(jù)速率Rb服務(wù)每個(gè)遠(yuǎn)程用戶。因此需要一種使用C/I值以改善從CDMA接入點(diǎn)到接入終端的數(shù)據(jù)吞吐量的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
在一實(shí)施例中，每個(gè)接入終端與一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)通信并在與接入點(diǎn)通信期間監(jiān)控控制信道?？刂菩诺揽梢詾榻尤朦c(diǎn)使用以發(fā)射少量數(shù)據(jù)，無線電尋呼到特定接入終端的消息，并對(duì)所有接入終端廣播消息。該尋呼消息通知接入終端接入點(diǎn)有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送到接入終端。
在從一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)接收到無線電尋呼消息時(shí)，接入終端在每個(gè)時(shí)隙測(cè)量前向鏈路信號(hào)(例如前向鏈路導(dǎo)頻信號(hào))的信噪和干擾比(C/I)并使用一組參數(shù)選擇最佳接入點(diǎn)，參數(shù)可能包括當(dāng)前和以前的C/I測(cè)量值。使用一組參數(shù)選擇最佳接入點(diǎn)的方法和裝置揭示在美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8963386中，題為“METHODAND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET TRANSMISSION”，在1997年11月3日提交，在前通過引用被結(jié)合于此。
在每個(gè)時(shí)隙處，接入終端在專用數(shù)據(jù)請(qǐng)求(DRC)信道上將已經(jīng)測(cè)量的C/I能可靠支持的最高數(shù)據(jù)速率傳輸請(qǐng)求發(fā)射到被選擇接入點(diǎn)。該請(qǐng)求可采用不同的形式。在一實(shí)施例中，該請(qǐng)求指明被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率。在一個(gè)實(shí)施例中，該請(qǐng)求是指示被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速度的號(hào)碼。在另一個(gè)實(shí)施例中，該請(qǐng)求是數(shù)據(jù)速率表的索引，因此指明了被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率。在另一實(shí)施例中，該請(qǐng)求指明前向鏈路的質(zhì)量，這反過來由接入點(diǎn)評(píng)估以確定數(shù)據(jù)速率。
被選中的接入點(diǎn)以數(shù)據(jù)分組發(fā)射數(shù)據(jù)，以一不超過在DRC信道上從接入終端接收到的數(shù)據(jù)速率傳輸。通過在每個(gè)時(shí)隙從最佳接入點(diǎn)發(fā)送，可得到經(jīng)改善的吞吐量和傳輸時(shí)延。
接入終端選擇最佳接入點(diǎn)候選以通信，基于在美國(guó)專利號(hào)6151502內(nèi)描述的過程，該專利于2000年11月21日發(fā)表，題為“METHOD AND APPARATUS FORPERFORMING SOFT HANDOFF IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，在1997年1月29提交，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。在一實(shí)施例中，如果接收的導(dǎo)頻信號(hào)在預(yù)定的加閥值之上，則接入點(diǎn)可以加入接入終端的活動(dòng)組內(nèi)，如果導(dǎo)頻信號(hào)在預(yù)定的加閥值之下，則它移出活動(dòng)組。在另一實(shí)施例中，如果接入點(diǎn)的附加能量(例如由導(dǎo)頻信號(hào)測(cè)量的)和已在活動(dòng)組內(nèi)的接入點(diǎn)的能量超過某預(yù)定閥值，則接入點(diǎn)可被加入活動(dòng)組。具有發(fā)射能量包括了在接入終端處接收的總能量的不重要部分的接入點(diǎn)不被加入活動(dòng)組。
在一實(shí)施例中，接入終端在DRC信道上以一種方式發(fā)射數(shù)據(jù)速率請(qǐng)求，使得只有與接入終端通信的接入點(diǎn)內(nèi)的被選中的接入點(diǎn)能區(qū)別DRC消息，因此保證在任何給定時(shí)隙的前向鏈路傳輸是從被選擇接入點(diǎn)而來。在一實(shí)施例中，每個(gè)與接入終端通信的接入點(diǎn)被分配以唯一Walsh碼。接入終端用對(duì)應(yīng)被選擇的接入點(diǎn)的Walsh碼覆蓋了DRC消息。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知其他碼也可用于覆蓋DRC消息。在一實(shí)施例中，非Walsh碼正交碼用于覆蓋DRC消息。
根據(jù)一實(shí)施例，以或以接近前向鏈路和系統(tǒng)能支持的最大數(shù)據(jù)速率，前向鏈路數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在從一接入點(diǎn)到一接入終端(見圖1)。反向鏈路數(shù)據(jù)通信可以發(fā)生在從一個(gè)接入終端到一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)。以下詳細(xì)描述了前向鏈路傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)速率的計(jì)算。數(shù)據(jù)被分為數(shù)據(jù)分組，每個(gè)數(shù)據(jù)分組在一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙上被發(fā)送。在每個(gè)時(shí)隙處，接入點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)傳輸引導(dǎo)到任何與接入點(diǎn)通信的接入終端。
開始時(shí)，接入終端使用預(yù)定的訪問過程與接入點(diǎn)建立通信。在連接狀態(tài)下，接入終端可以接收從接入點(diǎn)來的數(shù)據(jù)和控制消息并能將數(shù)據(jù)和控制消息發(fā)送到接入點(diǎn)。該接入終端監(jiān)控從接入終端的活動(dòng)組內(nèi)的接入點(diǎn)來的用于傳輸?shù)那跋蜴溌?。該活?dòng)組包括與接入終端通信的接入點(diǎn)列表。特別是，接入終端測(cè)量活動(dòng)組內(nèi)的接入點(diǎn)來的前向鏈路導(dǎo)頻的信噪和干擾比(C/I)，這是在接入終端處接收的。如果接收導(dǎo)頻信號(hào)在某預(yù)定加閥值之上或某預(yù)定丟棄閥值之下，則接入終端將此報(bào)告給接入點(diǎn)。接著從接入點(diǎn)來的消息指示接入終端相應(yīng)地將接入點(diǎn)加入活動(dòng)組或從活動(dòng)組內(nèi)刪除。
如果沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，接入終端回到休眠狀態(tài)并斷開到接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)速率信息的傳輸。當(dāng)接入終端在休眠狀態(tài)時(shí)，接入終端從活動(dòng)組內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)監(jiān)控控制信道用于尋呼消息。
如果有數(shù)據(jù)要發(fā)送到接入終端，則數(shù)據(jù)由在接入終端內(nèi)的中央控制器發(fā)送到所有活動(dòng)組內(nèi)的接入點(diǎn)并存貯在每個(gè)接入點(diǎn)的隊(duì)列內(nèi)。尋呼消息然后由一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)在相應(yīng)的控制信道上發(fā)送到接入終端。該接入點(diǎn)可能同時(shí)在幾個(gè)接入點(diǎn)上發(fā)射所有該種尋呼消息以保證接收即使當(dāng)接入終端在兩個(gè)接入點(diǎn)間切換時(shí)。接入終端在一個(gè)或多個(gè)控制信道上對(duì)信號(hào)解調(diào)并解碼以接收尋呼消息。
一當(dāng)對(duì)尋呼電消息解碼，且對(duì)直到數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束前的每個(gè)時(shí)隙，接入終端測(cè)量按照在接入終端接收的活動(dòng)組內(nèi)的接入點(diǎn)來的前向鏈路信號(hào)的C/I。前向鏈路信號(hào)的C/I可以通過測(cè)量相應(yīng)導(dǎo)頻信號(hào)得到。接入終端然后基于一組參數(shù)選擇最佳接入點(diǎn)。該組參數(shù)可能包括當(dāng)前和前面的C/I測(cè)量以及比特誤差率或分組誤差率。在一實(shí)施例中，最佳接入點(diǎn)基于最大C/I測(cè)量而被選擇。接入終端然后在數(shù)據(jù)請(qǐng)求信道上識(shí)別最佳接入點(diǎn)并將數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息發(fā)送到被選擇的接入點(diǎn)(在此稱為DRC消息)。在一實(shí)施例中，DRC消息包括被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率。在另一實(shí)施例中，DRC消息包括前向鏈路信道的質(zhì)量指示(例如，C/I測(cè)量本身、比特差錯(cuò)率或分組差錯(cuò)率)。
II.系統(tǒng)描述參考附圖，圖1代表一實(shí)施例的通信系統(tǒng)，它包括多個(gè)小區(qū)2a-2g。每個(gè)小區(qū)2由相應(yīng)接入點(diǎn)4提供服務(wù)。不同接入終端6分散在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)內(nèi)。在每個(gè)時(shí)隙每個(gè)接入終端6與最多一個(gè)接入點(diǎn)4在前向鏈路上通信，但它可以與一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)4在反向鏈路上通信，這取決于接入終端6是否處于軟切換。例如，在時(shí)隙n的前向鏈路上，接入點(diǎn)4a只將數(shù)據(jù)發(fā)送到接入終端6a，接入點(diǎn)4b只將數(shù)據(jù)發(fā)送到接入終端6b，接入點(diǎn)4c只將數(shù)據(jù)發(fā)送到接入終端6c。在圖1內(nèi)，帶箭頭的實(shí)線指明從接入點(diǎn)4到接入終端6的數(shù)據(jù)傳輸。帶箭頭的折線指明接入終端6正在接收導(dǎo)頻信號(hào)，但沒有從接入點(diǎn)4來的數(shù)據(jù)傳輸。為簡(jiǎn)潔之便，反向鏈路通信未在圖1示出。
如圖1示出，在任何給定時(shí)刻每個(gè)接入點(diǎn)4將數(shù)據(jù)發(fā)送到一個(gè)接入終端6。接入終端6，特別是那些位于小區(qū)邊界附近的，可以接收從多個(gè)接入點(diǎn)4來的導(dǎo)頻信號(hào)。如果該導(dǎo)頻信號(hào)在某預(yù)定閥值之上，接入終端6可以請(qǐng)求將接入點(diǎn)4加到接入終端6的活動(dòng)組中。接入終端6可能從活動(dòng)組的零個(gè)、一個(gè)、兩個(gè)或更多的成員接收數(shù)據(jù)傳輸。
圖2是一個(gè)實(shí)施例的基本子系統(tǒng)框圖。接入點(diǎn)控制器10與分組網(wǎng)絡(luò)接口24，PSTN 30接口，以及在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)內(nèi)的所有接入點(diǎn)4(為簡(jiǎn)潔之便在圖2只示出一個(gè)接入點(diǎn)4)接口。接入點(diǎn)控制器10協(xié)調(diào)接入終端6和其他連到分組網(wǎng)絡(luò)接口24和PSTN 30的用戶間的通信。PSTN 30通過標(biāo)準(zhǔn)電話網(wǎng)絡(luò)(未在圖2示出)與用戶接口。
為了簡(jiǎn)潔在圖2只示出了一個(gè)元件，接入點(diǎn)控制器10包括許多選擇器元件14。一個(gè)選擇器元件14被分配以控制一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)4和一個(gè)接入終端6間的通信。如果選擇器元件14尚未分配給接入終端6，則呼叫控制器16被通知需要尋呼接入終端6。呼叫控制處理器16然后將接入點(diǎn)4定向到尋呼接入終端6。
數(shù)據(jù)源20包括要發(fā)送到接入終端6的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源20提供數(shù)據(jù)給分組網(wǎng)絡(luò)接口24。分組網(wǎng)絡(luò)接口24接收數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)路由到選擇器元件14。選擇器元件14將數(shù)據(jù)發(fā)送到每個(gè)與接入終端6通信的接入點(diǎn)4。每個(gè)接入點(diǎn)4維持?jǐn)?shù)據(jù)隊(duì)列40，這包括要發(fā)射到接入終端6的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)分組指預(yù)定量的數(shù)據(jù)，且與數(shù)據(jù)速率無關(guān)。在一實(shí)施例中，前向鏈路上數(shù)據(jù)分組用其他控制和編碼比特格式化且被編碼。如果數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在多個(gè)Walsh信道上，則被編碼的分組經(jīng)多路分解成平行流，每個(gè)流在一個(gè)Walsh信道上發(fā)送。
數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)分組從數(shù)據(jù)隊(duì)列40發(fā)送到信道元件42。對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分組，信道元件42插入必須的控制字段。經(jīng)格式化分組包括數(shù)據(jù)分組，控制字段、幀檢測(cè)序列比特以及編碼尾比特。信道元件42然后對(duì)一個(gè)或多個(gè)經(jīng)格式化的分組編碼并在經(jīng)編碼的分組內(nèi)交織(重新安排)碼元。下一步，經(jīng)交織的分組用擾碼序列被擾亂，用Walsh復(fù)蓋被覆蓋，并以長(zhǎng)PN碼和短PNI和PNQ碼擴(kuò)展。擴(kuò)展數(shù)據(jù)是被正交調(diào)制、濾波且由RF單元44內(nèi)的發(fā)射機(jī)放大。前向鏈路信號(hào)通過天線46在前向鏈路50向空中發(fā)射。
在接入終端6，前向鏈路信號(hào)由天線60接收并被路由到前端62內(nèi)的接收機(jī)。接收機(jī)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、正交解調(diào)并量化。數(shù)字化的信號(hào)提供給解調(diào)器(DEMOD)64，以長(zhǎng)PN碼和短PNI和PNQ碼解擴(kuò)展，用Walsh復(fù)蓋去除覆蓋，并用相同的擾碼序列解擾碼。經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)提供給解碼器66，它實(shí)現(xiàn)在接入點(diǎn)4處所實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理功能的相反功能，特別是解交織、解碼以及幀校驗(yàn)功能。經(jīng)解碼數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)接收器68。如上所述的硬件，支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸、發(fā)消息、語(yǔ)音、視頻以及在前向鏈路上的通信。
系統(tǒng)控制和調(diào)度功能可有許多實(shí)現(xiàn)來完成。信道調(diào)度器48的定位取決于是否需要中央或分布的控制/調(diào)度處理。例如，對(duì)分布式處理，信道調(diào)度器48可以位于每個(gè)接入點(diǎn)4內(nèi)。相反，對(duì)于中央化處理，則信道調(diào)度器48可能位于接入點(diǎn)控制器10內(nèi)且可能設(shè)計(jì)成協(xié)調(diào)多個(gè)接入點(diǎn)4的數(shù)據(jù)傳輸。以上描述的功能的實(shí)現(xiàn)可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)被考慮。
如圖1所示，接入終端6散布在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)內(nèi)且可與前向鏈路上的零個(gè)或一個(gè)接入點(diǎn)4通信。在一實(shí)施例中，信道調(diào)度器48協(xié)調(diào)一個(gè)接入點(diǎn)4的前向鏈路數(shù)據(jù)傳輸。在一實(shí)施例中，信道調(diào)度器48連接到接入點(diǎn)4內(nèi)的數(shù)據(jù)隊(duì)列40和信道元件42并接收隊(duì)列大小，這是指明發(fā)射到接入終端6的數(shù)據(jù)量。在一實(shí)施例中，信道調(diào)度器48從接入終端6接收DRC消息。
在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)支持反向鏈路上數(shù)據(jù)和消息傳輸。在接入終端6內(nèi)，控制器76通過將數(shù)據(jù)或消息路由到編碼器72以處理數(shù)據(jù)或消息傳輸?？刂破?6可以在微控制器內(nèi)、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)或在編程以實(shí)現(xiàn)上述功能的ASIC內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
在一實(shí)施例中，編碼器72根據(jù)前述的美國(guó)專利號(hào)5504773內(nèi)描述的與Blank和Burst信令數(shù)據(jù)格式一致的格式對(duì)消息編碼。編碼器72生成并添加一組CRC比特，添加一組尾碼比特，對(duì)數(shù)據(jù)和添加比特編碼并在經(jīng)編碼數(shù)據(jù)內(nèi)重新安排碼元。經(jīng)交織的數(shù)據(jù)提供給調(diào)制器(MOD)74。
調(diào)制器74可以實(shí)現(xiàn)在許多實(shí)施例中。在一實(shí)施例中(見圖5)，經(jīng)交織的數(shù)據(jù)由Walsh碼覆蓋，經(jīng)長(zhǎng)PN碼擴(kuò)展，并進(jìn)一步由短PN碼擴(kuò)展。經(jīng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)提供給前端62內(nèi)的發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)調(diào)制、濾波、放大并通過天線46在反向鏈路52上經(jīng)空中發(fā)射反向鏈路信號(hào)。
在一實(shí)施例中，接入終端6根據(jù)長(zhǎng)PN碼對(duì)反向鏈路數(shù)據(jù)擴(kuò)展。每個(gè)反向鏈路信道根據(jù)普通長(zhǎng)PN序列的時(shí)間偏移而定義。在兩個(gè)不同偏移處產(chǎn)生的調(diào)制序列不相關(guān)。接入終端6的偏移是根據(jù)接入終端6的唯一數(shù)字標(biāo)識(shí)確定的，該數(shù)字標(biāo)識(shí)是在IS-95接入終端6的實(shí)施例中是接入終端特定標(biāo)識(shí)號(hào)。因此，每個(gè)接入終端6在一個(gè)不相關(guān)的由其唯一電子序列號(hào)確定的反向鏈路信道上發(fā)射。
在接入點(diǎn)4，反向鏈路信號(hào)由天線46接收并提供給RF單元44。RF單元44濾波、放大、解調(diào)并量化該信號(hào)，將該量化信號(hào)提供給信道元件42。信道元件42對(duì)經(jīng)數(shù)字化的信號(hào)用短PN碼和長(zhǎng)PN碼解擴(kuò)展。信道元件42還實(shí)現(xiàn)Walsh碼去覆蓋以及導(dǎo)頻和DRC抽取。信道元件42然后重新安排經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)、對(duì)經(jīng)解交織的數(shù)據(jù)解碼并執(zhí)行CRC校驗(yàn)功能。經(jīng)解碼數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)或消息，提供給選擇器元件14。選擇器元件14將數(shù)據(jù)和消息路由到合適的目的地。信道元件42還可能將質(zhì)量指示符轉(zhuǎn)送到選擇器元件14以指明接收數(shù)據(jù)分組的條件。
在一實(shí)施例中，接入終端能通過使用Walsh碼而將DRC消息的傳輸導(dǎo)入特定接入點(diǎn)，該Walsh碼唯一地標(biāo)識(shí)了接入點(diǎn)。DRC消息碼元與唯一Walsh碼進(jìn)行異或(XOR)。由于接入終端的活動(dòng)組內(nèi)的每個(gè)接入點(diǎn)由唯一Walsh碼標(biāo)識(shí)，只有實(shí)現(xiàn)與接入終端相同XOR操作的被選擇的接入點(diǎn)，連同正確的Walsh碼，可以對(duì)DRC消息正確地解碼。接入點(diǎn)使用從每個(gè)接入終端來的DRC消息以最高可能速率有效地發(fā)射前向鏈路數(shù)據(jù)。
在每個(gè)時(shí)隙，接入點(diǎn)可能選擇經(jīng)尋呼的接入終端的中的任一個(gè)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。隨后接入點(diǎn)基于從接入終端接收到的DRC消息的最近值，確定發(fā)射數(shù)據(jù)到被選擇的接入終端的數(shù)據(jù)速率。另外，接入點(diǎn)通過使用對(duì)該接入終端唯一的擴(kuò)展碼唯一地標(biāo)識(shí)到特定接入終端的傳輸。在一實(shí)施例中，該擴(kuò)展碼是長(zhǎng)偽噪聲(PN)碼，由IS-95標(biāo)準(zhǔn)定義。
接入終端是數(shù)據(jù)分組要發(fā)到的地方，它接收數(shù)據(jù)傳輸并對(duì)數(shù)據(jù)分組解碼。每個(gè)數(shù)據(jù)分組包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元。在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)單元包括八信息比特，雖然不同數(shù)據(jù)單元大小可在本發(fā)明范圍內(nèi)定義。在一實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)單元與序列號(hào)相關(guān)聯(lián)且接入終端能識(shí)別或丟失或重復(fù)的傳輸。在該種情況下，接入終端通過反向鏈路數(shù)據(jù)信道傳輸丟失的數(shù)據(jù)單元的序列號(hào)。接入點(diǎn)控制器，它從接入終端接收數(shù)據(jù)消息，然后向所有與該特定接入終端通信的接入點(diǎn)指明哪些數(shù)據(jù)單元未由接入終端接收。接入點(diǎn)而后安排這些數(shù)據(jù)單元的重新傳輸。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)接入終端能在反向鏈路上與多個(gè)接入點(diǎn)通信。在一實(shí)施例中，出于若干原因，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)支持軟切換和反向鏈路上更軟的切換。第一，軟切換并不消耗在反向鏈路上附加的容量而是允許接入終端以最小功率電平發(fā)射數(shù)據(jù)使得接入點(diǎn)中至少一個(gè)能可靠地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。第二，更多接入點(diǎn)的反向鏈路信號(hào)的接收增加了傳輸?shù)目煽啃郧以诮尤朦c(diǎn)處只需要附加硬件。
在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的前向鏈路容量由接入終端的速率請(qǐng)求確定。前向鏈路容量的附加增益可以通過使用方向性天線和/或自適應(yīng)空間濾波器來達(dá)到。用于提供方向性傳輸?shù)氖痉斗椒ê脱b置揭示在美國(guó)專利號(hào)5857147，1999年1月5日提交，題為“METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THETRANSMISSION DATA RATE IN A MULTI-USER COMMUNICATION SYSTEM”，提交于1995年12月20日，以及美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)08925521，題為“METHOD ANDAPPARATUS FOR PROVIDING ORTHOGONAL SPOT BEAMS，SECTORS，AND PICOCELLS”，1997年9月8日提交，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。
在一實(shí)施例內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸部分地基于通信鏈路質(zhì)量而被安排。示范通信系統(tǒng)，它基于鏈路質(zhì)量而選擇傳輸速率被揭示在美國(guó)專利序列號(hào)08741320，題為“METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING HIGH SPEED DATA COMMUNICATIONS INA CELLULAR ENVIRONMENT”，1996年9月11日提交，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。數(shù)據(jù)通信的安排可以基于附加考慮，諸如用戶的GOS、隊(duì)列大小、數(shù)據(jù)類型、已經(jīng)歷的時(shí)延量、以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)率。這些在美國(guó)專利號(hào)08798951內(nèi)有詳述，題為“METHOD AND APPARATUS FOR FORWARDLINK RATE SCHEDULING”，申請(qǐng)序列號(hào)08798951，于1997年2月11日提交，以及美國(guó)專利號(hào)5923650，1999年6月13提交，題為“METHOD AND APPARATUSFOR REVERSE LINK RATE SCHEDULING”，于1997年8月20日提交，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。
在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳輸基于接入終端的初始前向功率控制而被安排。另一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳輸基于接入點(diǎn)的初始前向功率控制而被安排。
III.接入終端初始功率控制在一實(shí)施例中，前向功率控制由接入終端初始化。接入終端的初始功率控制的使用減少了前向鏈路速率量化損失(前向鏈路有限速率的結(jié)果)。
接入終端將被選擇速率的過量C/I估計(jì)報(bào)告給接入點(diǎn)。接入點(diǎn)然后在服務(wù)該接入終端時(shí)，將其發(fā)射功率減少一合適量。
過量C/I是在前向鏈路上存在有限數(shù)據(jù)速率的結(jié)果。過量C/I測(cè)量是在某個(gè)給定數(shù)據(jù)速率上達(dá)到某給定性能需要的C/I之上的那部分。過量C/I測(cè)量的使用能減少由于前向鏈路發(fā)射功率大于某給定可靠數(shù)據(jù)速率需要而引起的量化損失。在一實(shí)施例中，過量C/I測(cè)量用于減少在話務(wù)信道上與過量C/I測(cè)量相當(dāng)?shù)陌l(fā)射功率。在一實(shí)施例中，過量C/I測(cè)量用于減少在導(dǎo)頻信道上和話務(wù)信道上與過量C/I測(cè)量相當(dāng)?shù)陌l(fā)射功率。
表1說明了支持?jǐn)?shù)據(jù)速率和解碼閥值的示范定義。
表1-話務(wù)信道參數(shù)
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解支持的數(shù)據(jù)速率的不同定義可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)考慮。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以理解任何數(shù)目的支持的數(shù)據(jù)速率和其他不列在表1內(nèi)的數(shù)據(jù)速率的使用可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)考慮。
表1示出在1％分組差錯(cuò)率(PER)時(shí)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)速率解碼需要的C/I閥值。PER＝#badpackets/#goodpackets。前向鏈路有有限的速率組以及成功對(duì)分組解碼需要的閥值，例如相繼速率的時(shí)間的1％有3.7dB的間隙。另外，如果估計(jì)的C/I比最大速率要求的要大，則接入點(diǎn)能減少其發(fā)射功率。
較靠近小區(qū)邊界時(shí)，接入點(diǎn)的過量發(fā)射功率引起對(duì)由臨近接入點(diǎn)服務(wù)的接入終端的干擾。該干擾引起由臨近接入點(diǎn)服務(wù)的接入終端遵循更低C/I并由此前向鏈路數(shù)據(jù)速率變低。因此，減少接入點(diǎn)的發(fā)射功率減少了對(duì)臨近接入點(diǎn)服務(wù)的接入終端煩擾，由此增加了接入終端的C/I測(cè)量。接入終端的增加的C/I測(cè)量引起在接入終端的被請(qǐng)求前向鏈路數(shù)據(jù)速率的增加。該接入終端的增加的C/I測(cè)量可能引起有效服務(wù)數(shù)據(jù)速率的增加。
一旦接入終端報(bào)告了過量C/I，在發(fā)射到該接入終端時(shí)，接入點(diǎn)可能將其發(fā)射功率減少某合適量。這保證了接入終端以1％的PER對(duì)被請(qǐng)求的分組解碼。另外，由接入終端的相鄰扇區(qū)內(nèi)觀察到的前向鏈路干擾被減少了。
DRC信道攜帶關(guān)于被請(qǐng)求的速率和請(qǐng)求來自的扇區(qū)。在一實(shí)施例中，DRC消息還包括過量C/I的測(cè)量。在DRC消息碼字內(nèi)還有附加比特以指明過量C/I的量。在另一實(shí)施例中，過量C/I測(cè)量被包括在分開反饋信道上的另一消息內(nèi)。
一旦接入點(diǎn)從接入終端接收到過量C/I的指示，如果它選擇服務(wù)該接入終端，則它將其發(fā)射功率減少由接入終端指明的過量C/I相等的量。數(shù)字基帶的發(fā)射功率被修改以減少接入點(diǎn)的發(fā)射功率。
在一實(shí)施例中，過量C/I的范圍是從0.5dB到3.5dB。假設(shè)步距為0.5dB和7級(jí)，3比特代表該消息。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以明白，步距可以是任何dB增量且可以是dB分級(jí)的任意數(shù)且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
IV.接入點(diǎn)初始功率控制在一實(shí)施例中，前向功率控制自動(dòng)在接入點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌才呕诮尤朦c(diǎn)初始前向功率控制。接入點(diǎn)初始前向功率控制方法用于增加接收到相當(dāng)干擾量的用戶的吞吐量。接入點(diǎn)在時(shí)間上或隨機(jī)或與通信系統(tǒng)內(nèi)的接入點(diǎn)同步地改變其發(fā)射功率。
在一實(shí)施例中，所有接入點(diǎn)以時(shí)間同步的方式變化其發(fā)射功率。在另一實(shí)施例中，所有接入點(diǎn)以隨機(jī)方式變化其發(fā)射功率。在一實(shí)施例中，隨機(jī)模式是周期模式，諸如正弦模式或三角模式。在另一實(shí)施例中，隨機(jī)模式為非周期模式。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解隨機(jī)模式可能是任何模式。
作為發(fā)射功率變化的結(jié)果，接入終端測(cè)量可變的C/I。接入終端將可變的C/I作為速率請(qǐng)求發(fā)送到接入點(diǎn)。接入點(diǎn)在其調(diào)度算法中使用速率請(qǐng)求可變的C/I。
在一實(shí)施例中，前向鏈路調(diào)度器，即接入點(diǎn)的信道調(diào)度器48使用速率請(qǐng)求內(nèi)的變化以當(dāng)接入終端的被請(qǐng)求速率比接入終端的平均服務(wù)速率要高時(shí)將其服務(wù)轉(zhuǎn)到接入終端。
在一實(shí)施例中，信道調(diào)度器48為下一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸作選擇，選擇具有由該接入終端請(qǐng)求的瞬時(shí)DRC與該接入終端的平均服務(wù)速率的最高比的接入終端IDRCI(n)/RI(n)，其中RI(n)＝(1-1/tc)*RI(n-1)+(1/tc)。
RI(n)是時(shí)隙在n-1到I內(nèi)的平均服務(wù)速率，tc是調(diào)度器時(shí)間常量。在一實(shí)施例內(nèi)，tc是1000個(gè)時(shí)隙。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解時(shí)間常量可以是任何大于一的整數(shù)且取決與應(yīng)用。
當(dāng)接入終端有從相鄰小區(qū)來的干擾而位于小區(qū)相交處或附近時(shí)，接入終端的C/I是有限的干擾。如果在接入終端觀察到的C/I是時(shí)變的，則接入終端會(huì)得到相對(duì)于一部分時(shí)間的平均C/I更高的C/I以及相對(duì)于其余時(shí)間的平均C/I更低的C/I。接入點(diǎn)計(jì)算從從接入終端接收來的多個(gè)C/Is的平均C/I。對(duì)有比平均C/I高的接入終端由接入點(diǎn)調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度。在調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度中還要考慮其他因子且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在實(shí)施例中，其中所有接入點(diǎn)以同步方式變化其發(fā)射功率，一個(gè)接入點(diǎn)的所有扇區(qū)均受到功率控制使得最大功率發(fā)生的時(shí)刻取決于接入點(diǎn)的中心站點(diǎn)(boresite)方位角P(t)＝P0(dBm)+(dB)*Cos(2*π*t/T-θ)其中P0是接入點(diǎn)額定發(fā)射功率；θ是方位角；T是掃描360度的時(shí)間(1到2秒)；以及＝峰值，Pmax變化＝1到4dB。
這導(dǎo)致即使接入終端為靜止時(shí)在越區(qū)切換邊界處或附近接入終端有時(shí)變的C/I，且它們的最大C/I比其平均C/I優(yōu)dB。當(dāng)接入點(diǎn)增加接入終端方向上的功率時(shí)，接入終端周圍的另一接入點(diǎn)減少它們的發(fā)射功率。功率變化的時(shí)間周期是要在前向鏈路調(diào)度器的時(shí)間常量?jī)?nèi)。同步的方法可以被看作為過程，它動(dòng)態(tài)移動(dòng)由固定用戶即接入終端察覺的越區(qū)切換邊界。
在另一實(shí)施例中，所有接入點(diǎn)以隨機(jī)模式變化其發(fā)射功率。接入點(diǎn)隨機(jī)變化即以一種不協(xié)調(diào)的方式改變功率。
在一實(shí)施例中，總功率受控制。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)頻信道和話務(wù)信道受控制。在另一實(shí)施例中，只有話務(wù)信道是功率控制的。
V.無越區(qū)切換情況在沒有越區(qū)切換的情況下，接入終端6與一個(gè)接入點(diǎn)4通信。參考圖2，到特定接入終端6的數(shù)據(jù)提供給選擇器元件14，它被分配以控制與接入終端6的通信。選擇器元件14將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到接入點(diǎn)4內(nèi)的數(shù)據(jù)隊(duì)列40。接入點(diǎn)4對(duì)數(shù)據(jù)排隊(duì)并在控制信道上發(fā)射尋呼消息。接入點(diǎn)4監(jiān)控反向鏈路DRC信道上從接入終端6來的DRC消息。如果DRC信道上沒有檢測(cè)到任何信號(hào)，則接入點(diǎn)4將尋呼消息重新發(fā)射直到DRC消息被檢測(cè)到。在超過重新傳輸嘗試的預(yù)定次數(shù)后，接入點(diǎn)4能中止處理或從重新始發(fā)與接入終端6的呼叫。
在一實(shí)施例中，接入終端6將以DRC消息形式的被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率發(fā)送到DRC信道上的接入點(diǎn)4。在另一實(shí)施例中，接入終端6將前向鏈路信道的質(zhì)量指示(例如C/I測(cè)量)發(fā)送到接入點(diǎn)4。在一實(shí)施例中，接入終端6將過量C/I測(cè)量發(fā)射到接入點(diǎn)4。
在一實(shí)施例中，DRC消息是3比特長(zhǎng)且由接入點(diǎn)4用軟判決解碼。在一實(shí)施例中，DRC消息在每個(gè)時(shí)隙的前一半內(nèi)被發(fā)射。如果該時(shí)隙可用于到接入終端6的數(shù)據(jù)傳輸，則接入點(diǎn)4然后用時(shí)隙剩下的一半對(duì)DRC消息解碼并把硬件配置為在下一相繼時(shí)隙的數(shù)據(jù)傳輸。如果下一相繼時(shí)隙不可用，則接入點(diǎn)4等待下一可用時(shí)隙并繼續(xù)監(jiān)控DRC信道的新DRC消息。
在一實(shí)施例中，接入點(diǎn)4以被請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率發(fā)射。該實(shí)施例中接入終端6要作出選擇數(shù)據(jù)速率的重要決定。一直以所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率發(fā)送的好處在于接入終端6知道等待的是哪種數(shù)據(jù)速率。因此，接入終端6根據(jù)所請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率只對(duì)話務(wù)信道解調(diào)和解碼。接入點(diǎn)4不需要發(fā)射消息到接入終端6以指明接入點(diǎn)4正在使用哪個(gè)數(shù)據(jù)速率。
在一實(shí)施例中，在接收到尋呼消息后，接入終端6繼續(xù)試圖在所請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率上對(duì)數(shù)據(jù)解調(diào)。接入終端6對(duì)前向話務(wù)信道解調(diào)并提供給解碼器軟判決碼元。解碼器對(duì)碼元解碼并在經(jīng)解碼的分組上實(shí)現(xiàn)幀校驗(yàn)以確定分組是否正確地被接收了。如果分組錯(cuò)誤被接收了或如果分組被引導(dǎo)到另一接入終端6，則幀校驗(yàn)會(huì)指明分組差錯(cuò)?；蛘?，接入終端6在一個(gè)時(shí)隙一個(gè)時(shí)隙的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)解調(diào)。在一實(shí)施例中，接入終端6能基于先導(dǎo)序列確定是否是針對(duì)它的數(shù)據(jù)傳輸，先導(dǎo)序列包括在每個(gè)被發(fā)射的數(shù)據(jù)分組內(nèi)。因此，如果確定傳輸是針對(duì)另一接入終端6時(shí)，則接入終端6可以中止解碼過程。在兩種情況下，接入終端6將否定確定(NACK)消息發(fā)射到接入點(diǎn)4以確認(rèn)數(shù)據(jù)單元的不正確接收。在接收到NACK消息時(shí)，錯(cuò)誤接收的數(shù)據(jù)被重發(fā)。
NACK消息的傳輸可以與CDMA系統(tǒng)內(nèi)的差錯(cuò)指示符比特(EIB)的傳輸同樣的方式實(shí)現(xiàn)。EIB傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)和使用揭示在美國(guó)專利號(hào)5568483，題為“METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION”，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此?；蛘?，NACK可以與消息一起發(fā)送。
在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)速率是用從接入終端6來的輸入由接入點(diǎn)4確定。接入終端6實(shí)現(xiàn)C/I測(cè)量并將鏈路質(zhì)量指示(例如C/I測(cè)量)發(fā)射到接入點(diǎn)4。在另一實(shí)施例中，接入終端6實(shí)現(xiàn)過量C/I測(cè)量并將過量C/I測(cè)量發(fā)射到接入點(diǎn)4。接入點(diǎn)4可以基于接入點(diǎn)4可用的資源調(diào)整所請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率，諸如隊(duì)列大小和可用發(fā)射功率。實(shí)現(xiàn)速率確定的方法和裝置在美國(guó)專利號(hào)5751725內(nèi)詳細(xì)描述，1998年5月12日發(fā)表，題為“METHOD AND APPARATUS FOR DETERMININGTHE RATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM”，提交于1996年10月18日的專利號(hào)6175590B1，也題為“METHOD AND APPARATUSFOR DETERMINING THE RATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE RATECOMMUNICATION SYSTEM”，提交于1997年8月8日，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。如果幀校驗(yàn)結(jié)果是否定的，則接入終端6發(fā)射上述的NACK消息。
VI.越區(qū)切換情況在越區(qū)切換情況下，接入終端6在反向鏈路上與多個(gè)接入點(diǎn)4通信。接入終端初始功率控制獨(dú)立于越區(qū)切換操作。在越區(qū)切換中，接入終端從由一個(gè)接入點(diǎn)服務(wù)轉(zhuǎn)為由另一接入點(diǎn)服務(wù)。在任何時(shí)間，服務(wù)該接入終端的接入點(diǎn)的發(fā)射功率根據(jù)由接入點(diǎn)服務(wù)的接入終端測(cè)量的過量C/I而減小。
接入點(diǎn)初始功率控制還獨(dú)立于越區(qū)切換操作。接入終端由接入點(diǎn)提供服務(wù)，和接入點(diǎn)一起接入終端測(cè)量最高接收C/I。當(dāng)接入終端的所請(qǐng)求的速率高于接入終端的服務(wù)速率時(shí)，該接入點(diǎn)調(diào)度到接入終端的前向鏈路數(shù)據(jù)。
在一實(shí)施例中，前向鏈路上到特定接入終端6的數(shù)據(jù)傳輸從一個(gè)接入點(diǎn)4發(fā)生。然而，接入終端6可以同時(shí)從多個(gè)接入點(diǎn)4接收導(dǎo)頻信號(hào)。如果接入點(diǎn)4的C/I測(cè)量在預(yù)定閥值之上，則接入點(diǎn)4被加入接入終端6的活動(dòng)組。在軟越區(qū)切換方向消息中，新接入點(diǎn)4將接入終端6分配給下述的反向功率控制(RPC)Walsh信道。與接入終端6實(shí)現(xiàn)軟切換的每個(gè)接入點(diǎn)4監(jiān)控反向鏈路傳輸并在他們相應(yīng)的RPC Walsh信道上發(fā)送RPC比特。
參考圖2，分配以控制與接入終端6的通信的選擇器元件14將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所有接入終端6的活動(dòng)組內(nèi)的接入點(diǎn)4。所有從選擇器元件14接收數(shù)據(jù)的接入點(diǎn)4在其相應(yīng)的控制信道上，將尋呼消息發(fā)射到接入終端6。當(dāng)接入終端6在連接狀態(tài)，接入終端6實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。第一，接入終端6基于一組參數(shù)選擇最佳接入點(diǎn)4，該組參數(shù)可能是最佳C/I測(cè)量。接入終端6然后根據(jù)C/I測(cè)量選擇數(shù)據(jù)速率。在一實(shí)施例中，接入終端6將DRC消息發(fā)射到被選中的接入點(diǎn)4。接入終端6能通過用分配給該特定接入點(diǎn)4的Walsh覆蓋來覆蓋DRC消息，將DRC消息的傳輸引導(dǎo)到特定接入點(diǎn)4。在另一實(shí)施例，接入終端6將過量C/I測(cè)量發(fā)射到特定接入點(diǎn)4。
接入終端6試圖根據(jù)每個(gè)相繼時(shí)隙的被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率對(duì)前向鏈路信號(hào)解調(diào)。在發(fā)射尋呼消息后，所有在活動(dòng)組內(nèi)的接入點(diǎn)4監(jiān)控DRC信道從接入終端6來的DRC消息。同樣，由于DRC消息由Walsh碼覆蓋的，被選擇的分配以同樣Walsh碼的接入點(diǎn)4能去覆蓋DRC消息。在接收到DRC消息時(shí)，被選擇的接入點(diǎn)4在下一可用時(shí)隙時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)射到接入終端6。
在一實(shí)施例中，接入點(diǎn)4以所請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率將包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元的分組數(shù)據(jù)發(fā)射到接入終端6。如果數(shù)據(jù)單元不正確地由接入終端6接收，NACK消息在反向鏈路上被發(fā)射到活動(dòng)組內(nèi)的所有接入點(diǎn)4。在一實(shí)施例中，NACK消息由接入點(diǎn)4解調(diào)并被解碼，且被轉(zhuǎn)發(fā)到選擇器元件14以處理。在處理NACK消息時(shí)，數(shù)據(jù)單元使用上述的過程被重新發(fā)射。在一實(shí)施例中，選擇器元件14將從所有接入點(diǎn)4接收到的NACK信號(hào)組合成一個(gè)NACK消息并將該NACK消息發(fā)送到活動(dòng)組內(nèi)的所有接入點(diǎn)4。
在一實(shí)施例中，接入終端6可能檢測(cè)到最佳C/I測(cè)量?jī)?nèi)的變化并動(dòng)態(tài)請(qǐng)求在不同時(shí)隙從不同接入點(diǎn)4來的數(shù)據(jù)傳輸以改善效率。由于在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳輸在任一給定時(shí)隙處僅從一個(gè)接入點(diǎn)4發(fā)生，活動(dòng)組內(nèi)的其他接入點(diǎn)4可能不知道哪個(gè)數(shù)據(jù)單元，如果有的話，已被發(fā)射到接入終端6。在一實(shí)施例中，發(fā)射接入點(diǎn)4通知選擇器元件14有關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸。選擇器元件14然后發(fā)送消息到所有活動(dòng)組內(nèi)的接入點(diǎn)4。在一實(shí)施例中，被發(fā)射的數(shù)據(jù)假設(shè)已由接入終端6正確接收。因此，如果接入終端6請(qǐng)求從活動(dòng)組內(nèi)的不同接入點(diǎn)4來的數(shù)據(jù)傳輸，則新接入點(diǎn)4發(fā)送剩余數(shù)據(jù)單元。在一個(gè)實(shí)施例中，新接入點(diǎn)4根據(jù)從選擇器元件14來的最近傳輸更新而發(fā)送?；蛘撸陆尤朦c(diǎn)4選擇下一數(shù)據(jù)單元以使用基于諸如平均傳輸速率和選擇器元件14來的先前更新的度量的預(yù)測(cè)方案而進(jìn)行發(fā)送。這些機(jī)制通過在不同時(shí)由多個(gè)接入點(diǎn)4最小化了同一數(shù)據(jù)單元的復(fù)制的重新傳輸，因?yàn)橹貜?fù)傳輸引起效率損失。如果先前的傳輸被錯(cuò)誤接收，接入點(diǎn)4可以重發(fā)射序列中的這些數(shù)據(jù)單元，這是因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)單元由下述的唯一序列號(hào)標(biāo)識(shí)。在一實(shí)施例中，如果建立空穴(或無發(fā)送數(shù)據(jù)單元)(例如一個(gè)接入點(diǎn)4到另一接入點(diǎn)4的越區(qū)切換的結(jié)果)，則該丟失數(shù)據(jù)單元被認(rèn)為錯(cuò)誤接收。對(duì)應(yīng)丟失數(shù)據(jù)接入終端6發(fā)射NACK消息，這些數(shù)據(jù)單元被重發(fā)。
在一實(shí)施例中，活動(dòng)組內(nèi)的每個(gè)接入點(diǎn)4維持一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)隊(duì)列40，包括要發(fā)送到接入終端6的數(shù)據(jù)。所選擇的接入點(diǎn)4將在數(shù)據(jù)隊(duì)列40內(nèi)的數(shù)據(jù)按序列順序發(fā)射，除了錯(cuò)誤接收的數(shù)據(jù)單元的重發(fā)和信令消息。在一實(shí)施例中，被重發(fā)的數(shù)據(jù)單元在傳輸后從隊(duì)列40內(nèi)刪除。
VII.前向鏈路話務(wù)信道圖3A示出的是一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)前向鏈路結(jié)構(gòu)的框圖。數(shù)據(jù)分為數(shù)據(jù)分組并提供給CRC編碼器112。對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分組，CRC編碼器112產(chǎn)生幀檢驗(yàn)比特(即CRC一致校驗(yàn)比特)并插入尾碼比特。該從CRC編碼器112來的經(jīng)格式化分組包括數(shù)據(jù)、幀檢查和尾碼比特以及其他開銷比特，如下所述。經(jīng)格式化的分組提供給編碼器114，在一例實(shí)施例中，根據(jù)揭示在前述美國(guó)專利號(hào)5933462內(nèi)的編碼格式對(duì)分組編碼。其他編碼格式也可使用且在本發(fā)明范圍內(nèi)。從編碼器114來的經(jīng)編碼分組提供給交織器116，它重新安排分組內(nèi)的碼元符號(hào)。經(jīng)交織的分組提供給幀截短元件118，它移去分組中的一部分，方法下述。經(jīng)截短的分組提供給乘法器120，它用從擾碼器122來的擾碼序列對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擾亂。截短元件118和擾碼器122在以下詳述。從乘法器120的輸出包括經(jīng)擾碼的分組。
經(jīng)擾碼的分組提供給可變速率控制器130，它將分組多路分解為K個(gè)平行的同相和正交信道，其中K取決與數(shù)據(jù)速率。在一實(shí)施例中，經(jīng)擾碼的分組首先經(jīng)多路分解為同相(I)和正交(Q)流。在一實(shí)施例中，I流包括偶數(shù)的經(jīng)索引的符號(hào)而Q流包括奇數(shù)的經(jīng)索引符號(hào)。每個(gè)流進(jìn)一步經(jīng)多路分解為K個(gè)平行信道使得每個(gè)信道的碼元速率對(duì)所有數(shù)據(jù)速率固定。每個(gè)流的K個(gè)信道提供給Walsh覆蓋元件132，它用Walsh函數(shù)覆蓋每個(gè)信道以提供正交信道。正交信道數(shù)據(jù)提供給增益元件134，它對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比例變換以對(duì)所有數(shù)據(jù)速率維持恒定的每碼片總能量(因此恒定的輸出功率)。從增益元件134來的經(jīng)比例變換的數(shù)據(jù)提供給多路復(fù)用器(MUX)160，它用先導(dǎo)序列對(duì)數(shù)據(jù)多路復(fù)用。先導(dǎo)序列在以下詳述。來自MUX 160的輸出提供給多路復(fù)用器(MUX)162，它對(duì)話務(wù)數(shù)據(jù)、功率控制比特以及導(dǎo)頻數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。MUX 162的輸出包括I Walsh信道和Q Walsh信道。
圖3B示出的是用于調(diào)制數(shù)據(jù)的一個(gè)調(diào)制器的框圖。I Walsh信道和Q Walsh信道分別提供給加法器212a和212b，它們相應(yīng)地對(duì)K Walsh信道求和以分別提供信號(hào)ISUM和QSUM。該ISUM和QSUM信號(hào)提供給復(fù)數(shù)乘法器214。復(fù)數(shù)乘法器214還分別從乘法器236a和236b接收PN_I和PN_Q信號(hào)，根據(jù)以下等式，將兩個(gè)復(fù)數(shù)輸入相乘(Imult+jQmult)＝(Isum+jQsum)·(PN_I+jPN_Q)(2)＝(Isum·PN_I-Qsum·PN_Q)+j(Isum·PN_Q+Qsum·PN_I)其中Imult和Qmult是從復(fù)數(shù)乘法器214來的輸出且j代表復(fù)數(shù)。Imult和Qmult信號(hào)分別提供給濾波器216a和216b，它們對(duì)信號(hào)濾波。從濾波器216a和216b來的經(jīng)濾波的信號(hào)分別提供給乘法器218a和218b，它們將信號(hào)分別用同相正弦COS(wct)和正交正弦SIN(wct)相乘。I調(diào)制和Q調(diào)制信號(hào)提供給加法器220，它對(duì)信號(hào)求和以提供前向調(diào)制波形S(t)。
在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)分組用長(zhǎng)PN碼和短PN碼擴(kuò)展。長(zhǎng)PN碼對(duì)分組進(jìn)行擾碼使得只有分組要發(fā)到的接入終端6能對(duì)該分組反擾碼。在一實(shí)施例中，導(dǎo)頻和功率控制比特以及控制信道分組用短PN碼擴(kuò)展而不是長(zhǎng)PN碼以允許所有接入終端6能接收這些比特。長(zhǎng)PN碼序列由長(zhǎng)碼發(fā)生器232生成且提供給多路復(fù)用器(MUX)234。長(zhǎng)PN掩碼確定長(zhǎng)PN序列的偏移且唯一分配給目的接入終端6。從MUX 234的輸出是在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)部分持續(xù)時(shí)間(例如在導(dǎo)頻和功率控制部分持續(xù)時(shí)間)的長(zhǎng)PN序列，否則為零。從MUX 234來的門控長(zhǎng)PN序列和從短碼發(fā)生器238來的短PNI和PNQ序列分別提供給多路復(fù)用器236a和236b，它們將兩組序列相乘以分別形成PN_I和PN_Q信號(hào)。該P(yáng)N_I和PN_Q信號(hào)提供給復(fù)數(shù)乘法器214。
圖3A和3B示出的一個(gè)話務(wù)信道的框圖是許多結(jié)構(gòu)中的一種，它支持前向鏈路上的數(shù)據(jù)編碼和解調(diào)。其他結(jié)構(gòu)，諸如CDMA系統(tǒng)內(nèi)的前向鏈路話務(wù)信道的符合IS-95標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，也可以使用且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在一實(shí)施中，由接入點(diǎn)4支持的數(shù)據(jù)速率是預(yù)定的且每個(gè)支持的數(shù)據(jù)速率分配以一個(gè)唯一的速率索引。接入終端6基于C/I測(cè)量選擇支持的數(shù)據(jù)速率的一個(gè)。由于所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率需要被發(fā)送到接入點(diǎn)4以使該接入點(diǎn)4能在所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率上發(fā)送數(shù)據(jù)，要在所支持的數(shù)據(jù)速率數(shù)目和需要用以標(biāo)識(shí)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率的比特的數(shù)目間折衷。在一實(shí)施例中，支持的數(shù)據(jù)速率的數(shù)目是七且3比特速率索引用于識(shí)別所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解支持?jǐn)?shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)和n比特速率索引可考慮并在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在一實(shí)施例中，最小數(shù)據(jù)速率是38.4Kbps，最大數(shù)據(jù)速率為2.4576Mbps。最小數(shù)據(jù)速率的選擇是基于系統(tǒng)內(nèi)的最差情況的C/I測(cè)量、系統(tǒng)的處理增益、正錯(cuò)碼的設(shè)計(jì)以及期望的性能級(jí)別。在一實(shí)施例中，支持的數(shù)據(jù)速率被選擇使得相繼的支持?jǐn)?shù)據(jù)速率間的差別為3dB。該3dB的增加是幾個(gè)因子間的協(xié)調(diào)，其中包括可由接入終端6獲得的C/I測(cè)量的準(zhǔn)確性、基于C/I測(cè)量而對(duì)數(shù)據(jù)速率量化結(jié)果引起的損失(無效性)以及需要從接入終端6發(fā)送被請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率到接入點(diǎn)4的比特?cái)?shù)據(jù)(或比特率)。更多的支持?jǐn)?shù)據(jù)速率需要更多的比特以識(shí)別被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率但允許更有效地使用前向鏈路，這是由于在被計(jì)算的最大數(shù)據(jù)速率和所支持的數(shù)據(jù)速率間的更小量化誤差。
在一實(shí)施例中，話務(wù)信道傳輸被分為幀。在一實(shí)施例中的幀定義為短PN序列的長(zhǎng)度或26.67毫秒。每個(gè)幀能攜帶到所有接入終端6的控制信道信息(控制信道幀)、到所有特定接入終端6的話務(wù)數(shù)據(jù)(話務(wù)幀)、或可以是空幀(空閑幀)。每個(gè)幀的內(nèi)容由發(fā)射接入點(diǎn)4實(shí)現(xiàn)的調(diào)度安排確定。在一實(shí)施例中，每個(gè)幀包括16個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙持續(xù)1.667毫秒。1.667毫秒的時(shí)隙對(duì)于接入終端6實(shí)現(xiàn)前向鏈路信號(hào)的C/I測(cè)量足夠了。1.667毫秒的時(shí)隙保證了充分有效分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間。在一實(shí)施例中，每個(gè)時(shí)隙進(jìn)一步被分為四個(gè)四分之一時(shí)隙。
在一實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)分組在如表1示出的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙上發(fā)送。在一實(shí)施例中，每個(gè)前向鏈路數(shù)據(jù)分組包括1024或2048個(gè)比特。因此，發(fā)射每個(gè)數(shù)據(jù)分組的時(shí)隙數(shù)取決與數(shù)據(jù)速率和范圍，從對(duì)38.4Kbps的16個(gè)時(shí)隙到對(duì)1.2288Mbps的1個(gè)時(shí)隙或更高。
圖4A是一個(gè)實(shí)施例的前向鏈路時(shí)隙結(jié)構(gòu)。在一實(shí)施例中，每個(gè)時(shí)隙包括四個(gè)時(shí)間多路復(fù)用信道的三個(gè)、話務(wù)信道、控制信道、導(dǎo)頻信道以及功率控制信道。在一實(shí)施例中，導(dǎo)頻和功率控制信道以兩個(gè)導(dǎo)頻和功率控制突發(fā)被發(fā)射，它們位于每個(gè)時(shí)隙的同一同一位置。關(guān)于導(dǎo)頻和功率控制突發(fā)的描述在美國(guó)專利專利申請(qǐng)?zhí)?8963386中有描述，題為“METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATEPACKET TRANSMISSION”，提交于1997年11月3日，在前引用被結(jié)合于此。
VIII.前向鏈路導(dǎo)頻信道在一實(shí)施例中，前向鏈路導(dǎo)頻信道提供導(dǎo)頻信號(hào)，它為接入終端6使用于初始捕獲、相位恢復(fù)、定時(shí)恢復(fù)和比例組合。這些使用類似與符合IS-95標(biāo)準(zhǔn)的CDMA通信系統(tǒng)的情況。在一實(shí)施例中，導(dǎo)頻信號(hào)還接入終端6用于實(shí)現(xiàn)C/I測(cè)量。
圖3A示出一實(shí)施例中的前向?qū)ьl信道的框圖。導(dǎo)頻數(shù)據(jù)包括提供給乘法器156的全零的序列(或全1)。乘法器156用Walsh碼W0覆蓋導(dǎo)頻數(shù)據(jù)。由于Walsh碼W0是全零序列，乘法器156的輸出為導(dǎo)頻數(shù)據(jù)。導(dǎo)頻數(shù)據(jù)被MUX 162時(shí)間多路復(fù)用且提供給由復(fù)數(shù)乘法器214(見圖3B)內(nèi)的短PNI碼擴(kuò)展的I Walsh信道。在一實(shí)施例中，導(dǎo)頻數(shù)據(jù)不用長(zhǎng)PN碼擴(kuò)展，它在導(dǎo)頻突發(fā)時(shí)由MUX 234關(guān)閉，以使得所有的接入終端6都能接收。導(dǎo)頻信號(hào)因此是未經(jīng)調(diào)制的BPSK信號(hào)。
圖4A示出導(dǎo)頻信號(hào)的圖表。在一實(shí)施例中，每個(gè)時(shí)隙包括兩個(gè)導(dǎo)頻突發(fā)306a和306b，它們發(fā)生在時(shí)隙的第一個(gè)和第三個(gè)四分之一末端。在一實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)頻突發(fā)持續(xù)為64碼片(Tp＝64碼片)。在每個(gè)話務(wù)數(shù)據(jù)或控制信道不存在的情況下，接入點(diǎn)4只發(fā)射導(dǎo)頻和功率控制突發(fā)，引起在1200Hz周期速率處的不連續(xù)波形突發(fā)。
IX.反向鏈路功率控制比特增益在一實(shí)施例中，前向鏈路功率控制信道用于發(fā)送功率控制指令用于控制從遠(yuǎn)程站6來的反向鏈路傳輸?shù)陌l(fā)射功率。在反向鏈路上，每個(gè)發(fā)射接入終端6起到了對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他所有接入終端6的干擾源作用。為最小化反向鏈路上的干擾并最大化容量，每個(gè)接入終端6的發(fā)射功率由兩個(gè)功率控制環(huán)控制。在一實(shí)施例中，功率控制環(huán)類似于CDMA系統(tǒng)中的情況，這揭示于美國(guó)專利號(hào)5056109，題為“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMACELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM”，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此。也可以考慮其他在本發(fā)明范圍內(nèi)的功率控制機(jī)制。
第一功率控制環(huán)調(diào)整接入終端6的發(fā)射功率使得反向鏈路信號(hào)質(zhì)量維持在一設(shè)定水平。信號(hào)質(zhì)量由接入點(diǎn)4處接收的反向鏈路信號(hào)的每比特能量與噪聲加干擾比Eb/Io測(cè)量。該設(shè)定水平稱為Eb/Io設(shè)定點(diǎn)。第二個(gè)功率控制環(huán)調(diào)整設(shè)定點(diǎn)以維持幀誤差率(FER)測(cè)量的性能的期望水平。功率控制在反向鏈路上尤為關(guān)鍵，因?yàn)槊總€(gè)接入終端6的發(fā)射功率是對(duì)通信系統(tǒng)內(nèi)其他接入終端6的干擾。最小化反向鏈路發(fā)射功率能減少干擾并增加反向鏈路容量。
在第一功率控制環(huán)內(nèi)，反向鏈路信號(hào)的Eb/Io在接入點(diǎn)4處測(cè)量。接入點(diǎn)4然后將經(jīng)測(cè)量的Eb/Io與設(shè)定點(diǎn)比較。如果經(jīng)測(cè)量的Eb/Io大于設(shè)定點(diǎn)，則接入點(diǎn)4將功率控制消息發(fā)送到接入終端6以減少發(fā)射功率?；蛘撸绻?jīng)測(cè)量的Eb/Io低于設(shè)定點(diǎn)，則接入點(diǎn)4發(fā)送將功率控制消息發(fā)送到接入終端6以增加發(fā)射功率。在一實(shí)施例中，功率控制消息由一個(gè)功率控制比特實(shí)現(xiàn)。在一實(shí)施例中，功率控制比特的高值命令接入終端6增加其發(fā)射功率，低值命令接入終端6減少發(fā)射功率。
在一實(shí)施例中，與每個(gè)接入點(diǎn)4通信的所有接入終端6的功率控制比特在功率控制信道上被發(fā)射。在一實(shí)施例中，功率控制信道包括高達(dá)32個(gè)正交信道，由16比特Walsh覆蓋擴(kuò)展。每個(gè)Walsh信道周期性間隔發(fā)射一個(gè)反向功率控制(RPC)比特或一個(gè)FAC比特。每個(gè)活動(dòng)的接入終端6被分配一個(gè)RPC索引，它為要到接入終端6的RPC比特流的傳輸定義了Walsh覆蓋和QPSK調(diào)制相位(例如，同相或正交)。在一實(shí)施例中，RPC索引中的0是為FAC比特保留的。
圖3A示出功率控制信道的一個(gè)框圖。RPC比特提供給符號(hào)中繼器150，它將每個(gè)RPC比特重復(fù)預(yù)定次數(shù)。經(jīng)重復(fù)的RPC比特提供給Walsh覆蓋元件152，它用對(duì)應(yīng)與RPC索引的Walsh覆蓋覆蓋這些比特。經(jīng)覆蓋的比特提供給增益元件154。在一實(shí)施例中，增益元件154在調(diào)制前按比例縮放比特以維持恒定的總發(fā)射功率。在一實(shí)施例中，RPC Walsh信道的增益經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化使得總RPC信道功率等于總可用發(fā)射功率。Walsh信道的增益在維持到所有活動(dòng)接入終端6的可靠RPC傳輸?shù)耐瑫r(shí)可隨總接入點(diǎn)發(fā)射功率的有效利用的時(shí)間而變。在一實(shí)施例中，不活動(dòng)接入終端6的Walsh信道增益被設(shè)為零。RPC Walsh信道的自動(dòng)功率控制在使用從接入終端6來的對(duì)應(yīng)的DRC信道來的前向鏈路質(zhì)量測(cè)量的估計(jì)時(shí)是可能的。從增益元件154來的經(jīng)比例調(diào)節(jié)的RPC比特提供給MUX 162。
在一實(shí)施例中，RPC索引從0到15分別分配給了Walsh覆蓋W0到W15，且大致在時(shí)隙內(nèi)的第二個(gè)導(dǎo)頻突發(fā)時(shí)發(fā)送(圖4B的RPC突發(fā)304)。RPC索引16到31相應(yīng)地分配給Walsh碼W0到W15，且大致在時(shí)隙內(nèi)的第二個(gè)導(dǎo)頻突發(fā)時(shí)發(fā)送(圖4B的RPC突發(fā)308)。在一實(shí)施例中，RPC比特是用偶Walsh覆蓋(例如W0、W2、W4等)在同相信號(hào)上進(jìn)行BPSK調(diào)制，以及奇Walsh覆蓋(例如W1、W3、W5等)在正交信號(hào)上調(diào)制。為減少峰值比均值的包絡(luò)，最好能平衡同相和正交功率。另外，為減少由于解調(diào)器相位估計(jì)誤差引起的串話，最好能將正交覆蓋分配給同相和正交信號(hào)。
在一實(shí)施例內(nèi)，在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)可以在31個(gè)RPC信道上發(fā)射達(dá)31個(gè)RPC比特。在一實(shí)施例中，15個(gè)RPC比特在前半時(shí)隙上發(fā)射且16個(gè)RPC比特在后一半時(shí)隙上發(fā)射。RPC比特由加法器212組合(見圖3B)，圖4B示出功率控制信道的復(fù)合波形。
圖4A描述功率控制信道的定時(shí)圖。在一實(shí)施例中，RPC比特速率是600bps，或每時(shí)隙一RPC比特。每個(gè)RPC比特是時(shí)間多路復(fù)用的并在兩個(gè)RPC突發(fā)(例如RPC突發(fā)304a和304b)上發(fā)送，如圖4B和4C所示。在一實(shí)施例中，每個(gè)RPC突發(fā)寬度上是32個(gè)PN碼片(或2個(gè)Walsh符號(hào))，每個(gè)RPC比特的總寬度為64個(gè)PN碼片(或4個(gè)Walsh符號(hào))。其他RPC比特率可以通過改變符號(hào)重復(fù)的次數(shù)得到。例如，1200b0ps的RPC比特速率(以同時(shí)支持達(dá)63個(gè)接入終端6或增加功率控制速率)可以通過在RPC突發(fā)304a和304b上發(fā)送第一組31個(gè)RPC比特，以及在RPC突發(fā)308a和308b上發(fā)送第二組32個(gè)RPC比特而得到。在這種情況下，所有Walsh覆蓋用于同相和正交信號(hào)。
由于與每個(gè)接入點(diǎn)4通信的接入終端6的數(shù)目可能少于可用PRC Walsh信道的數(shù)據(jù)，功率控制信道具有突發(fā)性。在該情況下，一些RPC Walsh信道通過增益元件154的增益的合適調(diào)整而設(shè)為零。
在一實(shí)施例中，RPC比特在未經(jīng)編碼或交織的情況下發(fā)送到接入終端6以最小化處理時(shí)延。另外，功率控制比特的錯(cuò)誤接收對(duì)于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)無損害，這是因?yàn)檎`差可以在下一時(shí)隙由功率控制環(huán)糾正。
在一實(shí)施例中，接入終端6可以在反向鏈路上與多個(gè)接入點(diǎn)4軟切換。軟切換時(shí)的接入終端6的反向鏈路功率控制的方法和裝置揭示于美國(guó)專利號(hào)5056109內(nèi)。處于軟切換的接入終端6為活動(dòng)組內(nèi)的每個(gè)接入點(diǎn)4監(jiān)控RPCWalsh信道，并根據(jù)前述的美國(guó)專利號(hào)5056109內(nèi)的方法組合RPC比特。在一實(shí)施例內(nèi)，接入終端6實(shí)現(xiàn)下調(diào)功率指令的邏輯OR。如果任何接收到的RPC比特命令接入終端6減小發(fā)射功率，則接入終端6減少發(fā)射功率。在一實(shí)施例中，處于軟切換的接入終端6可以在作出硬判決前組合RPC比特的軟判決。還可以在本發(fā)明范圍內(nèi)考慮其他處理接收RPC比特的實(shí)施例。
在一實(shí)施例中，F(xiàn)AC比特指示接入終端6相關(guān)的導(dǎo)頻信道的話務(wù)信道是否在下一半幀上發(fā)送。使用FAC比特通過廣播有關(guān)干擾活動(dòng)的知識(shí)改善了接入終端6的C/I估計(jì)以及數(shù)據(jù)速率請(qǐng)求。在一實(shí)施例中，F(xiàn)AC比特只在半幀的邊界處變化并在接著的八個(gè)相繼時(shí)隙內(nèi)被重復(fù)，產(chǎn)生了75bps的比特速率。
使用FAC比特，接入終端6可以如下計(jì)算C/I測(cè)量(CI)i=CiI-Σj≠i(1-αj)Cj--(3)]]>其中(C/I)i是第i個(gè)前向鏈路信號(hào)的C/I測(cè)量，Ci是第i個(gè)前向鏈路信號(hào)的總接收功率，Cj是第j個(gè)前向鏈路信號(hào)的接收功率，如果所有的接入點(diǎn)4在發(fā)射，則I是總干擾，αj是第j個(gè)前向鏈路信號(hào)的FAC比特且取決于FAC比特可為0或1。
X.反向鏈路結(jié)構(gòu)在一實(shí)施例的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，反向鏈路傳輸在幾方面不同于前向鏈路傳輸。在前向鏈路上，數(shù)據(jù)傳輸一般發(fā)生在從一個(gè)接入點(diǎn)4到一個(gè)接入終端6。然而，在反向鏈路上，每個(gè)接入點(diǎn)4可能進(jìn)發(fā)地從若干接入終端6接收數(shù)據(jù)傳輸。在一實(shí)施例中，每個(gè)接入終端6可能以幾個(gè)數(shù)據(jù)速率中的一個(gè)發(fā)射，這取決于要發(fā)到接入點(diǎn)4的數(shù)據(jù)量。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)反映了數(shù)據(jù)通信的不對(duì)稱性。
在一實(shí)施例中，反向鏈路上的時(shí)間基單元等于前向鏈路上的時(shí)間基單元。在一實(shí)施例中，前向鏈路和反向鏈路數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在時(shí)隙上，時(shí)隙持續(xù)期為1.667毫秒。然而，由于在反向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸一般發(fā)生在較低數(shù)據(jù)速率處，更長(zhǎng)的時(shí)間基單元可用于改善效率。
在一實(shí)施例中，反向鏈路支持可變速率數(shù)據(jù)傳輸。可變速率提供靈活性并允許接入終端6在幾個(gè)數(shù)據(jù)速率中的一種發(fā)射，這取決于要發(fā)射到接入點(diǎn)4的數(shù)據(jù)量。在一實(shí)施例中，接入終端6可以在任何時(shí)間以最低數(shù)據(jù)速率發(fā)射數(shù)據(jù)。在一實(shí)施例中，更高數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)傳輸需要獲得接入點(diǎn)4的允許。該實(shí)現(xiàn)最小化了反向鏈路傳輸時(shí)延，同時(shí)提供了反向鏈路資源的有效利用。
在一實(shí)施例中，反向鏈路支持兩個(gè)信道導(dǎo)頻/DRC信道以及數(shù)據(jù)信道。這些信道的每個(gè)的功能和實(shí)現(xiàn)如下所述。導(dǎo)頻/DRC信道用于發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)和DRC消息，數(shù)據(jù)信道用于發(fā)射話務(wù)數(shù)據(jù)。
在一實(shí)施例中，任何時(shí)候接入終端6接收高速數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，接入終端6在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)在導(dǎo)頻/DRC信道上發(fā)射DRC消息?；蛘撸?dāng)接入終端6不接收高速數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，導(dǎo)頻/DRC信道上的整個(gè)時(shí)隙包括導(dǎo)頻信號(hào)。通過接收接入點(diǎn)4導(dǎo)頻信號(hào)被用于實(shí)現(xiàn)許多功能幫助初始捕獲、作為導(dǎo)頻/DRC和數(shù)據(jù)信道的相位參考、作為閉環(huán)反向鏈路功率控制的源。
在一實(shí)施例中，反向鏈路的帶寬被選擇為1.2288MHZ。該帶寬選擇允許使用現(xiàn)存的符合IS-95標(biāo)準(zhǔn)的CDMA系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。然而，其他帶寬可用于增加容量和/或符合系統(tǒng)需求。在一實(shí)施例中，由IS-95標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的同樣的長(zhǎng)PN碼和短PNI和PNQ碼用于擴(kuò)展反向鏈路信號(hào)。在一實(shí)施例中，反向鏈路信道使用QPSK調(diào)制發(fā)射。或者，OQPSK調(diào)制可用于對(duì)已調(diào)制信號(hào)的最小化峰值對(duì)均值幅度變化，這樣可以改善性能。可以在本發(fā)明范圍內(nèi)考慮不同系統(tǒng)帶寬的使用、PN碼以及調(diào)制方案。
在一實(shí)施例中，導(dǎo)頻/DRC信道上的反向鏈路傳輸?shù)陌l(fā)射功率和數(shù)據(jù)信道受控制使得在接入點(diǎn)4測(cè)量得的反向鏈路信號(hào)的Eb/Io維持在預(yù)定的Eb/Io設(shè)定點(diǎn)，如上所述的美國(guó)專利號(hào)5506109討論的。在與接入終端6通信中，功率控制由接入點(diǎn)4維持，指令如上所述經(jīng)由RPC比特發(fā)送。
XI.反向鏈路數(shù)據(jù)信道圖5是一個(gè)實(shí)施例的反向鏈路結(jié)構(gòu)的框圖。數(shù)據(jù)被分為數(shù)據(jù)分組，并提供給編碼器612。對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分組，編碼器612生成CRC一致校驗(yàn)比特，插入尾碼比特并對(duì)數(shù)據(jù)編碼。在一實(shí)施例中，編碼器612根據(jù)前述的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)08743688對(duì)分組編碼。本發(fā)明范圍內(nèi)的其他編碼的格式也可用。從編碼器612來的已編碼分組提供給模塊交織器614，它對(duì)分組內(nèi)的碼元符號(hào)重新排序。經(jīng)交織的分組提供給乘法器616，它用Walsh覆蓋實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)覆蓋并提供經(jīng)覆蓋的數(shù)據(jù)給增益元件618，增益元件618對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)尺度縮放以維持任何數(shù)據(jù)速率下的恒定的每比特能量Eb。從增益元件618來的經(jīng)縮放的數(shù)據(jù)提供給乘法器650b和650d，它們用相應(yīng)的PN_Q和PN_I序列對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。從乘法器652b和650d來的擴(kuò)展數(shù)據(jù)提供給相應(yīng)的濾波器652b和652d，它們對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)濾波。從濾波器652a和652b來的經(jīng)濾波的信號(hào)提供給加法器654a，從濾波器652c和652d來的經(jīng)濾波的信號(hào)提供給加法器654b。加法器654對(duì)從數(shù)據(jù)信道來的信號(hào)和從導(dǎo)頻/DRC信道來的信號(hào)求和。加法器654a和654b的輸出分別包括的IOUT和QOUT，并分別用同相正弦COS(wct)和正交正弦SIN(wct)調(diào)制(如在前向鏈路)，并被求和(圖5未示出。在一實(shí)施例中，話務(wù)數(shù)據(jù)在正弦的同相和正交相位上被發(fā)射。
在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)用長(zhǎng)PN碼和短PN碼擴(kuò)展。長(zhǎng)PN碼對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)擾頻使得接收的接入點(diǎn)4能識(shí)別發(fā)射的接入終端6。短PN碼在系統(tǒng)帶寬上對(duì)信號(hào)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。長(zhǎng)PN序列由長(zhǎng)碼發(fā)生器642生成并提供給乘法器646。短PNI和PNQ序列由短碼發(fā)生器644生成且分別提供給乘法器646a和646b，它們將兩組序列相乘以分別形成PN_I和PN_Q信號(hào)。定時(shí)/控制電路640提供定時(shí)參考。
圖5示出的數(shù)據(jù)信道結(jié)構(gòu)的一個(gè)模塊圖是許多反向鏈路上支持?jǐn)?shù)據(jù)編碼和調(diào)制的結(jié)構(gòu)之一。對(duì)高速率數(shù)據(jù)傳輸，可以使用類似于前向鏈路使用的若干正交信道的結(jié)構(gòu)。其他結(jié)構(gòu)，諸如符合IS-95標(biāo)準(zhǔn)的CDMA內(nèi)的反向鏈路話務(wù)信道的結(jié)構(gòu)，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)考慮。高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度機(jī)制在前述的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)08798951內(nèi)詳細(xì)描述。
XII.反向鏈路導(dǎo)頻/DRC信道圖5示出了導(dǎo)頻/DRC信道的框圖。DRC消息提供給DRC編碼器626，它根據(jù)預(yù)定的編碼格式對(duì)消息編碼。DRC消息的編碼很重要，這是由于必須要保證DRC消息的出錯(cuò)概率足夠小，因?yàn)椴徽_的前向鏈路數(shù)據(jù)速率確定影響系統(tǒng)吞吐量性能。在一實(shí)施例中，DRC編碼器626是碼率(8，4)CRC分組編碼器，它將3比特DRC消息編碼為8比特碼字。經(jīng)編碼的DRC消息提供給乘法器628，它用唯一標(biāo)識(shí)該DRC消息發(fā)到的目標(biāo)接入點(diǎn)4的Walsh碼覆蓋消息。Walsh碼由Walsh發(fā)生器624提供。經(jīng)覆蓋的DRC消息提供給多路復(fù)用(MUX)630，它用導(dǎo)頻數(shù)據(jù)多路復(fù)用消息。DRC消息和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)提供給乘法器650a和650c，它分別用PN_I和PN_Q信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。因此，導(dǎo)頻和DRC消息同時(shí)在正弦的同相和正交相位上發(fā)射。
在一實(shí)施例中，DRC消息發(fā)送到被選中的接入點(diǎn)4。這通過用識(shí)別被選中的接入點(diǎn)4的Walsh碼覆蓋DRC消息來實(shí)現(xiàn)。在一實(shí)施例中，Walsh碼為128碼片長(zhǎng)。128個(gè)碼片Walsh碼推導(dǎo)在技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知。唯一的Walsh碼被分配給每個(gè)與接入終端6通信的接入點(diǎn)4。每個(gè)接入點(diǎn)4對(duì)DRC信道上的信號(hào)用其分配得的Walsh碼實(shí)現(xiàn)去覆蓋。被選擇的接入點(diǎn)4能對(duì)DRC消息去覆蓋并作為相應(yīng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到前向鏈路上的請(qǐng)求接入終端6。其他接入點(diǎn)4能確定所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率不是送到它們的，這是由于這些接入點(diǎn)4被分配了不同的Walsh碼。
在一實(shí)施例中，對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)內(nèi)的所有接入點(diǎn)4的反向鏈路短PN碼都是一樣的，且在短PN序列內(nèi)沒有偏置來區(qū)別不同的接入點(diǎn)4。一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)支持反向鏈路上的軟切換。使用沒有偏移的同樣的短PN碼允許若干接入點(diǎn)4在軟切換中接收從接入終端6來的同樣的反向鏈路傳輸。短PN碼提供頻譜擴(kuò)展但不允許用于接入點(diǎn)4的識(shí)別。
在一實(shí)施例中，DRC消息攜帶接入終端6所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率。在另一實(shí)施例中，DRC消息攜帶前向鏈路質(zhì)量的指示(例如由接入終端6測(cè)量的C/I消息)。接入終端6能同時(shí)從一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)4接收前向鏈路導(dǎo)頻信號(hào)并在每個(gè)接收到的導(dǎo)頻信號(hào)上實(shí)現(xiàn)C/I測(cè)量。接入終端6然后基于一組參數(shù)選擇最佳接入點(diǎn)4，這可能包括當(dāng)前和先前的C/I測(cè)量。速率控制信息被格式化為DRC消息，在幾個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)內(nèi)，它可以被發(fā)送到接入點(diǎn)4。
在一個(gè)實(shí)施例中，接入終端6基于所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率發(fā)送DRC消息。所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率是最高可支持?jǐn)?shù)據(jù)速率，它在接入終端6測(cè)量的C/I處具有令人滿意的性能。從C/I測(cè)量，接入終端6計(jì)算最大數(shù)據(jù)速率，它產(chǎn)生令人滿意性能。一旦最大數(shù)據(jù)速率已被計(jì)算，最大數(shù)據(jù)速率然后被量化為支持?jǐn)?shù)據(jù)速率中的一個(gè)，并稱為請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率。對(duì)應(yīng)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率索引發(fā)射到所選擇的接入點(diǎn)4。支持的數(shù)據(jù)速率和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)速率索引的示范組在表1示出。
接入終端6還計(jì)算過量C/I測(cè)量。過量C/I測(cè)量值是超過滿意性能需要的C/I。在一實(shí)施例中，接入終端6基于C/I測(cè)量發(fā)送DRC消息。在這個(gè)實(shí)施例中，接入點(diǎn)4計(jì)算產(chǎn)生滿意性能的最大數(shù)據(jù)速率。在其他實(shí)施例中，接入終端6基于C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量發(fā)射DRC消息。在另一實(shí)施例中，接入終端6在另一信道上發(fā)射過量C/I測(cè)量。在過量C/I測(cè)量被計(jì)算的實(shí)施例中，接入點(diǎn)4計(jì)算產(chǎn)生滿意性能的最大數(shù)據(jù)速率并基于過量C/I測(cè)量減少話務(wù)信道發(fā)射功率。然后，接入終端6解調(diào)器64根據(jù)該減少按比例調(diào)節(jié)話務(wù)信道發(fā)射功率。
在一實(shí)施例中，其中接入終端6將前向鏈路質(zhì)量指示發(fā)射到被選擇的接入點(diǎn)4，接入終端6發(fā)射C/I索引，它代表了C/I測(cè)量的量化值。C/I測(cè)量可以映射到表并與C/I索引相關(guān)。使用更多比特以代表C/I索引實(shí)現(xiàn)C/I測(cè)量更精細(xì)的量化。并且，映射可以是線性的或預(yù)失真的。對(duì)于線性映射，C/I索引內(nèi)的每次增加都代表了相應(yīng)的C/I測(cè)量?jī)?nèi)的對(duì)應(yīng)的增加。例如，在C/I索引內(nèi)的每級(jí)代表C/I測(cè)量?jī)?nèi)的2.0dB的增加。對(duì)預(yù)失真映射，C/I索引的每次增加可以代表C/I測(cè)量的不同增加。例如，預(yù)失真映射可以用于對(duì)C/I測(cè)量量化以匹配如圖6示出的C/I分布的累積分布函數(shù)(CDF)曲線。
還可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)考慮其他實(shí)施例能實(shí)現(xiàn)將速率控制信息從接入終端6發(fā)送到接入點(diǎn)4。另外，不同數(shù)目的比特使用以代表速率控制信息也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在一實(shí)施例中，C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量可以以與CDMA系統(tǒng)使用的類似的方法在前向鏈路導(dǎo)頻信號(hào)上實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)C/I測(cè)量的方法和裝置揭示于美國(guó)專利號(hào)5903554，題為“METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LINK QUALITY IN ASPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM”，提交于1996年9月27日，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過引用被結(jié)合于此?？傊?，導(dǎo)頻信號(hào)上的C/I測(cè)量可以通過用短PN碼對(duì)接收信號(hào)實(shí)現(xiàn)反擴(kuò)展得到。如果信道條件在C/I測(cè)量的時(shí)間和實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間間有改變，則導(dǎo)頻信號(hào)的C/I測(cè)量可能有不準(zhǔn)確性。在一實(shí)施例中，在確定所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率時(shí)，F(xiàn)AC比特的使用允許接入終端6考慮前向鏈路活動(dòng)性。
在另一實(shí)施例中，C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量可以在前向鏈路話務(wù)信道上實(shí)現(xiàn)。話務(wù)信道信號(hào)首先用長(zhǎng)PN碼和短PN碼解擴(kuò)展并用Walsh碼去覆蓋。數(shù)據(jù)信道上的信號(hào)的C/I測(cè)量可以更準(zhǔn)確，這是由于經(jīng)發(fā)射的功率的更大的一部分被分配給了數(shù)據(jù)傳輸。還可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)考慮測(cè)量接入終端6的接收前向鏈路信號(hào)的C/I的其他方法。
在一實(shí)施例中，所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率使用絕對(duì)參考和相對(duì)參考被發(fā)送到接入點(diǎn)4。在這實(shí)施例中，包括所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率的絕對(duì)參考是周期性發(fā)射的。絕對(duì)參考允許接入點(diǎn)4以確定接入終端6所請(qǐng)求的準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)速率。對(duì)在絕對(duì)參考的傳輸間的每個(gè)時(shí)隙，接入終端6發(fā)射相對(duì)參考到接入點(diǎn)4，它指明要到來的時(shí)隙的請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率是更高、更低或和前一時(shí)隙的請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率相同。周期性地，接入終端6發(fā)送絕對(duì)參考。數(shù)據(jù)速率索引的周期性傳輸允許所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率設(shè)定為已知狀態(tài)并保證相對(duì)參考的錯(cuò)誤接收不累積。絕對(duì)參考和相對(duì)參考的使用可以減少到接入點(diǎn)6的DRC消息的傳輸速率。還可以在本發(fā)明范圍內(nèi)考慮其他協(xié)議以發(fā)射請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率。
接入終端6使用反向鏈路訪問信道以在注冊(cè)階段將消息發(fā)射到接入點(diǎn)4。接入終端6在反向鏈路NACK信道上發(fā)射NACK消息。
雖然本發(fā)明是以NACK協(xié)議為背景描述的，但可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)考慮使用ACK協(xié)議。
上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，且一般的原理也可適用于其他實(shí)施例。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種從至少一個(gè)接入點(diǎn)到另一個(gè)接入終端的分組數(shù)據(jù)傳輸方法，包括尋呼接入終端關(guān)于即將待傳送的數(shù)據(jù)傳輸；基于一組參數(shù)選擇接入點(diǎn)；從被選擇的接入點(diǎn)測(cè)量前向鏈路信號(hào)的過量C/I；將該過量C/I測(cè)量發(fā)送到所述被選擇的接入點(diǎn)；以及根據(jù)所述的過量C/I測(cè)量以某一發(fā)射功率從所述被選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射步驟根據(jù)所述接入終端的優(yōu)先級(jí)由調(diào)度器安排進(jìn)度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量、選擇以及發(fā)送步驟在每個(gè)時(shí)隙上執(zhí)行直到所述的數(shù)據(jù)傳輸完成。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射步驟使用方向性波束執(zhí)行。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)分組被發(fā)送到所述的接入終端。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括為沒有被所述接入終端接收的數(shù)據(jù)分組發(fā)送否定確認(rèn)(NACK)消息。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括根據(jù)所述的NACK消息重發(fā)所述的未被接入終端接收的數(shù)據(jù)分組。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分組對(duì)所有數(shù)據(jù)速率是固定大小。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分組在一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙上被發(fā)送。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，每個(gè)數(shù)據(jù)分組包括一個(gè)先導(dǎo)序列。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述先導(dǎo)序列的長(zhǎng)度基于所述數(shù)據(jù)速率。
12.一種從至少一個(gè)接入點(diǎn)到接入終端的分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括無尋呼接入終端關(guān)于即將待傳送的數(shù)據(jù)傳輸；根據(jù)一組參數(shù)選擇接入點(diǎn)；從被選擇的接入點(diǎn)測(cè)量前向鏈路信號(hào)的過量C/I；將該過量C/I測(cè)量發(fā)送到所述的被選擇接入點(diǎn)；以及根據(jù)所述的過量C/I測(cè)量以某一發(fā)射功率從所述被選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息指示所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率是多個(gè)數(shù)據(jù)速率的一個(gè)。
15.一種從至少一個(gè)接入點(diǎn)到接入終端的分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括尋呼接入終端關(guān)于即將待傳送的數(shù)據(jù)傳輸；根據(jù)一組參數(shù)選擇接入點(diǎn)；測(cè)量從被選擇的接入點(diǎn)來的前向鏈路信號(hào)的過量C/I；在第一信道上將數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息發(fā)送到所述被選擇的接入點(diǎn)；在第二信道上將過量C/I測(cè)量發(fā)送到所述被選擇的接入點(diǎn)；以及根據(jù)所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以某以數(shù)據(jù)率和根據(jù)所述被測(cè)量的過量C/I測(cè)量以某一發(fā)射功率從所述的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息指示所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述所請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率是多個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)率的一個(gè)。
18.一種從至少一個(gè)接入點(diǎn)到接入終端的分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括從多個(gè)接入終端接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息；計(jì)算多個(gè)接入終端的每個(gè)的平均服務(wù)速率；計(jì)算多個(gè)接入終端的每個(gè)的被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率的比；安排從有最大被請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率比的接入終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪M(jìn)度；以及根據(jù)所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以一隨機(jī)變化發(fā)射功率從所選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述比率的計(jì)算是DRCI(n)/RI(n)，其中RI(n)＝(1-1/tc)*RI(n-1)+(1/tc)；DRCI(n)是終端I在時(shí)隙n的請(qǐng)求數(shù)據(jù)率；RI(n)是時(shí)隙n-1到I的平均服務(wù)速率；tc是調(diào)度器的時(shí)間常量。
20.通信系統(tǒng)中一種從至少一個(gè)接入點(diǎn)到接入終端的分組數(shù)據(jù)傳輸方法，包括從多個(gè)接入終端接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息；對(duì)多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算平均服務(wù)速率；為多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算被請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率的比；基于請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比對(duì)從接入終端來的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)度安排實(shí)現(xiàn)偏置；以及根據(jù)所述的數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以與通信系統(tǒng)內(nèi)的相鄰接入點(diǎn)同步地以某發(fā)射功率從被選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)。
21.通信系統(tǒng)內(nèi)一種從至少一個(gè)接入點(diǎn)到接入終端的分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括從多個(gè)接入終端接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息；計(jì)算多個(gè)接入終端的每個(gè)的平均服務(wù)速率；計(jì)算多個(gè)接入終端的每個(gè)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比；安排從有最大請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比的接入終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪M(jìn)度；以及根據(jù)所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以與通信系統(tǒng)內(nèi)的相鄰接入點(diǎn)同步地以某一發(fā)射功率從所選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，發(fā)射功率最大取決于接入點(diǎn)的中心站點(diǎn)(boresite)的方位角。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，發(fā)射功率P(t)＝P0(dBm)+(dB)*Cos(2*π*t/T-θ)其中P0是接入點(diǎn)額定發(fā)射功率；θ是方位角；T是掃描360度的時(shí)間；以及＝dB的峰值。
24.一種接入終端，包括接收機(jī)，用于在前向鏈路信號(hào)上接收無線電尋呼消息并實(shí)現(xiàn)C/I測(cè)量以及前向鏈路信號(hào)的過量C/I測(cè)量；控制器，耦合到所述的接收機(jī)以接收從接收機(jī)來的所述的尋呼消息、C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量，所述的控制器選擇一個(gè)接入點(diǎn)；以及發(fā)射機(jī)，耦合到所述的控制器以發(fā)射包括C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量的數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息。
25.一種接入點(diǎn)，包括接收機(jī)，用于接收C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量；信道調(diào)度器耦合到所述的接收機(jī)以接收從接收機(jī)來的所述的C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量，所述的信道調(diào)度器選擇用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕尤虢K端；以及發(fā)射機(jī)耦合到所述的信道調(diào)度器以基于C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量的發(fā)射功率發(fā)射數(shù)據(jù)。
26.一種從至少一個(gè)接入點(diǎn)到接入終端的高速分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，包括所述至少一個(gè)的接入點(diǎn)中的每個(gè)內(nèi)的發(fā)射機(jī)以將在前向鏈路信號(hào)內(nèi)的尋呼消息發(fā)射到所述的接入終端；所述一個(gè)接入終端內(nèi)的接收機(jī)以接收所述的尋呼消息并實(shí)現(xiàn)從所述的至少一個(gè)接入點(diǎn)內(nèi)的所述發(fā)射機(jī)來的所述前向鏈路信號(hào)的C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量。所述至少一個(gè)接入終端的每個(gè)內(nèi)的控制器，所述控制器耦合到所述的接收機(jī)以接收所述的C/I測(cè)量和過量C/I測(cè)量，所述控制器識(shí)別被選擇的接入點(diǎn)；以及所述接入終端內(nèi)的發(fā)射機(jī)耦合到所述控制器以發(fā)射數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息。
27.一種接入點(diǎn)，包括從多個(gè)接入終端接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的裝置；為多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算平均服務(wù)速率的裝置；為多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算請(qǐng)求速率與平均服務(wù)速率之比的裝置；為安排從帶有最大請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比來的數(shù)據(jù)的傳輸?shù)倪M(jìn)度的裝置；以及根據(jù)所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以隨機(jī)變化發(fā)射功率所經(jīng)選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)的裝置。
28.一種接入點(diǎn)，包括從多個(gè)接入終端接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的裝置；對(duì)多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算平均服務(wù)速率的裝置；為多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比的裝置；對(duì)帶有最大請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比的接入終端來的數(shù)據(jù)的傳輸?shù)倪M(jìn)度安排實(shí)現(xiàn)偏置的裝置；以及根據(jù)所述的數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以隨機(jī)可變發(fā)射功率從所選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)的裝置。
29.一種接入點(diǎn)，括從多個(gè)接入終端接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的裝置；對(duì)多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算平均服務(wù)速率裝置；為多個(gè)接入終端的每個(gè)計(jì)算請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比的裝置；對(duì)有最大請(qǐng)求數(shù)據(jù)速率與平均服務(wù)速率之比的接入終端來的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)度安排實(shí)現(xiàn)偏置的裝置；以及根據(jù)所述的數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息以與通信系統(tǒng)內(nèi)的相鄰接入點(diǎn)同步地以某一發(fā)射功率從所選擇的接入點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)的裝置。
全文摘要
在具有可變速率傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)速率是由在接入終端(6)處測(cè)量的前向鏈路的最大C/I測(cè)量確定的。在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳輸基于初始前向功率控制而被調(diào)度，這減少了由于過量發(fā)射功率引起的前向鏈路速率量化損失。接入終端(6)將為選定速率的過量C/I估計(jì)報(bào)告給接入點(diǎn)(4)。當(dāng)為接入終端(6)服務(wù)時(shí)，接入點(diǎn)(4)然后將其發(fā)射功率減少某合適的量。在另一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳輸基于接入點(diǎn)(4)初始前向功率控制而被調(diào)度。接入點(diǎn)(4)的發(fā)射功率在時(shí)間上或是隨機(jī)變化或與通信系統(tǒng)內(nèi)的相鄰接入點(diǎn)(4)同步變化，這使得接收相當(dāng)量的干擾的用戶達(dá)到的吞吐量有所增加。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1489834SQ01822593
公開日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2001年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月5日
發(fā)明者C·E·惠特利三世, C E 惠特利三世, R·A·阿塔爾, 阿塔爾, E·A·S·埃斯特韋斯, S 埃斯特韋斯 申請(qǐng)人:高通股份有限公司