專利名稱：在前向鏈路上調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê屯ㄐ畔到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信。具體而言，本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)那跋蜴溌匪俾收{(diào)度的方法和裝置。
背景技術(shù)：
需要最新的通信系統(tǒng)來支持各種應(yīng)用。一種這樣的通信系統(tǒng)是碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，它根據(jù)“TIA/EIA/IS-95A移動(dòng)站-基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)用于雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)”(下面，將它稱為IS-95A標(biāo)準(zhǔn))。CDMA系統(tǒng)允許通過地面鏈路，在用戶之間進(jìn)行話音和數(shù)據(jù)通信。在美國專利第4,901,307號(hào)中(發(fā)明名稱為“運(yùn)用衛(wèi)星或地面中繼器的擴(kuò)展頻譜多址通信系統(tǒng)”)和美國專利第5,103,459號(hào)(發(fā)明名稱為“用于在CDMA蜂窩網(wǎng)電話系統(tǒng)中生成波形的系統(tǒng)和方法”)中揭示了在多址通信系統(tǒng)中對于CDMA技術(shù)的應(yīng)用，這兩個(gè)專利都已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并按參考資料在此引入。
將IS-95A標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)成能使話音通信優(yōu)化，而且選擇多個(gè)重要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)以獲得該目的。例如，由于不容許在說話者之間的時(shí)延，所以使處理延遲最小。把能夠在呼叫持續(xù)時(shí)間內(nèi)攜帶話音數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)信道分配給每個(gè)用戶。一旦呼叫終止，另一個(gè)用戶就可以獲得該信道。
根據(jù)IS-95A標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)每個(gè)業(yè)務(wù)信道以支持19.2Ksps的碼元速率。運(yùn)用1/2率卷積編碼器，每個(gè)業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)速率都達(dá)到9.6kbps。雖然IS-95A標(biāo)準(zhǔn)沒有特別指定，但是通過運(yùn)用其它碼率也可支持較高的數(shù)據(jù)速率。例如，通過運(yùn)用1/2率卷積編碼器并且每8個(gè)碼元中刪除兩個(gè)，獲得數(shù)據(jù)速率為144Kbps，以獲得收縮型3/4率卷積編碼器。
CDMA系統(tǒng)必需在分布在蜂窩網(wǎng)頻帶中的預(yù)先存在的頻率內(nèi)進(jìn)行工作。通過設(shè)計(jì)，將1.2288MHz帶寬分配給符合IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的CDMA系統(tǒng)，以完全利用蜂窩網(wǎng)頻帶。前向鏈路用于從蜂窩區(qū)到遠(yuǎn)端站的發(fā)送。在前向鏈路上，把1.2288MHz帶寬分成64個(gè)碼信道，其中每個(gè)碼信道具有19.2Ksps的容量。把大部分碼信道定義為業(yè)務(wù)信道，一旦需要的話，就把他們分配給用戶以進(jìn)行話音通信。把一些碼信道定義為播叫信道，以在蜂窩區(qū)和遠(yuǎn)端站之間進(jìn)行播叫和消息傳輸(message)。為附加系統(tǒng)保留幾個(gè)碼信道，諸如，引導(dǎo)信道和同步信道。
在CDMA系統(tǒng)中，用戶之間通過遠(yuǎn)端站相互進(jìn)行通信，所述遠(yuǎn)端站又通過一個(gè)或多個(gè)基站相互進(jìn)行通信。在本說明書中，基站涉及與遠(yuǎn)端站進(jìn)行通信的硬件。蜂窩區(qū)涉及硬件或地理覆蓋區(qū)，這取決于用到該術(shù)語的上下文。
在CDMA系統(tǒng)中，通過由基站提供服務(wù)的一個(gè)或多個(gè)蜂窩區(qū)，進(jìn)行在用戶之間的通信。通過把在反向鏈路上的話音數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒涓C區(qū)，在一個(gè)遠(yuǎn)端站上的第一個(gè)用戶與在第二遠(yuǎn)端站上的第二個(gè)用戶進(jìn)行通信，蜂窩區(qū)接收話音數(shù)據(jù)，而且可以把數(shù)據(jù)送到另一個(gè)蜂窩區(qū)或者公用電話交換網(wǎng)(PSTN)。如果第二個(gè)用戶是在遠(yuǎn)端站上，那么通過相同蜂窩區(qū)或第二蜂窩區(qū)的前向鏈路，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)降诙h(yuǎn)端站。另外，通過PSTN把數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆跇?biāo)準(zhǔn)電話系統(tǒng)上的第二個(gè)用戶。在IS-95A系統(tǒng)中，把分開的頻率分別分配給前向鏈路和反向鏈路，而且互相獨(dú)立。
在通信期間，遠(yuǎn)端站至少與一個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信。在軟切換期間內(nèi)，CDMA遠(yuǎn)端站能夠與多個(gè)蜂窩區(qū)同時(shí)進(jìn)行通信。軟切換是在切斷與前一個(gè)呼叫的鏈路之前，建立與新呼叫的鏈路的處理過程。軟切換使掉話的可能性減至最小。在美國專利第5,267,261號(hào)中(發(fā)明名稱是“在CDMA蜂窩網(wǎng)電話系統(tǒng)中的移動(dòng)站輔助軟切換”中描述了用于在軟切換處理過程中，通過多于一個(gè)的呼叫，提供與遠(yuǎn)端站的通信的方法和系統(tǒng)，上述美國專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入。軟切換影響了CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的多個(gè)方面，這是因?yàn)楫?dāng)進(jìn)行新的資源分配時(shí)，考慮到包括在軟切換中的多個(gè)蜂窩區(qū)中的每個(gè)蜂窩區(qū)的狀態(tài)和容量。
CDMA系統(tǒng)是擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)中已知擴(kuò)展頻譜通信的有利之處，而且通過參考所引用的對比文件，可以更好的理解它。在CDMA系統(tǒng)中的每個(gè)碼信道可以發(fā)送高達(dá)19.2Ks ps。然后，在整個(gè)1.2288MHz系統(tǒng)帶寬上擴(kuò)展19.2Ksps。當(dāng)用戶不講話的時(shí)候，IS-95A CDMA系統(tǒng)通過發(fā)送較少的位從而運(yùn)用較少功率，來增加容量。由于在蜂窩區(qū)和遠(yuǎn)端站之間的前向鏈路容量受限于蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率，所以在空閑期間，減小發(fā)送功率增加了前向鏈路容量。
在每個(gè)遠(yuǎn)端站上的用戶以不同的比特率進(jìn)行發(fā)送，這取決于在該用戶的談話期間話音電平。當(dāng)用戶在說話時(shí)，可變速率語音聲碼器提供全速率語音數(shù)據(jù)，而當(dāng)寧靜的時(shí)候(例如，停頓)，提供低速率語音數(shù)據(jù)。在美國專利第5,414,796號(hào)(發(fā)明名稱是“可變速率聲碼器”詳細(xì)描述可變速率聲碼器，上述美國專利轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入。
可由在每個(gè)遠(yuǎn)端站上的用戶的比特率來確定用于在蜂窩區(qū)和遠(yuǎn)端站之間的話音通信的前向鏈路容量，該容量諸如根據(jù)CDMA系統(tǒng)可支持的用戶數(shù)量所測定。這是因?yàn)?，設(shè)計(jì)或給定的系統(tǒng)使確定前向鏈路容量的其它參數(shù)固定不變。例如，每個(gè)蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率受限于FCC的法規(guī)，還受限于可容許的鄰區(qū)干擾電平。給定碼元速率所需的發(fā)送功率取決于遠(yuǎn)端站所需的每比特能量噪聲比(Eb/No)、路徑損耗(例如，區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)端站的位置)和噪聲電平，所有這些都不能控制。保持期望性能的所需Eb/No依賴于信道狀況，例如，衰落。最后，通過設(shè)計(jì)選擇1.2288MHz的CDMA系統(tǒng)帶寬。
在前向鏈路上，所需的發(fā)送功率還依賴于碼信道的正交性。Walsh碼擴(kuò)展用于獲得前向鏈路碼信道的正交性。正交性使碼信道之間的干擾減至最小。在多路徑環(huán)境中，不保存這種正交性，結(jié)果，干擾電平增加。于是，增加所需發(fā)送功率以保持相同的工作Eb/No。
在任何給定時(shí)刻，語音活動(dòng)量是不可確定的。此外，一般，在用戶間的語音活動(dòng)程度沒有任何相互關(guān)系。因此，從蜂窩區(qū)發(fā)送到在該蜂窩區(qū)內(nèi)的所有用戶的全部功率隨時(shí)間變化，而且可近似于高斯分布。在語音活動(dòng)程度很高，而且所需發(fā)送功率超過蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率的那段時(shí)間內(nèi)，以小于最優(yōu)功率的功率發(fā)送每個(gè)話音數(shù)據(jù)。由于路徑損耗是固定的，所以Eb/No下降。較低的Eb/No增加了在用戶所接收到的話音數(shù)據(jù)中的幀差錯(cuò)概率。這種情況稱為運(yùn)轉(zhuǎn)中斷。
限制能夠接入通信系統(tǒng)的用戶數(shù)量，從而保持預(yù)定的幀差錯(cuò)率(FER)。限制前向鏈路容量以保持預(yù)定FER帶來的影響是迫使蜂窩區(qū)平均以小于滿容量的容量進(jìn)行發(fā)送，從而對蜂窩區(qū)的前向鏈路容量利用不足。在較壞的情況下，浪費(fèi)高達(dá)一半的前向鏈路容量以保持高達(dá)3dB的峰值儲(chǔ)備。峰值儲(chǔ)備是蜂窩區(qū)可用最大發(fā)送功率與蜂窩區(qū)平均發(fā)送功率之差。只有在用戶的語音活動(dòng)很高的期間內(nèi)，才利用峰值儲(chǔ)備。
在CDMA系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)通信具有不同于話音通信的特征。例如，一般，數(shù)據(jù)通信的特征在于，不活動(dòng)周期長(或活動(dòng)程度低)，由高突發(fā)通信數(shù)據(jù)分段。對于數(shù)據(jù)通信的一個(gè)重要的系統(tǒng)要求是傳遞數(shù)據(jù)串所需的傳輸延遲。傳輸延遲對數(shù)據(jù)通信的影響與對話音通信的影響不同，但是它對于測量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的質(zhì)量是一個(gè)重要的度量標(biāo)準(zhǔn)。
在美國專利第5,504,773號(hào)(發(fā)明名稱為“發(fā)送數(shù)據(jù)格式化的方法和裝置”)中描述了用于發(fā)送在具有固定規(guī)模的碼信道幀中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的方法，其中數(shù)據(jù)源在可變速下提供數(shù)據(jù)，該美國專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入。把數(shù)據(jù)分成數(shù)據(jù)幀，而且每個(gè)數(shù)據(jù)幀還可再分成數(shù)據(jù)部分。然后，把數(shù)據(jù)部分編碼成20msec寬的碼信道幀。在19.2Ksps碼元速率下，每個(gè)碼信道幀包含384個(gè)碼元。依賴于應(yīng)用，用1/2率卷積編碼器或收縮1/2率以獲得速率3/4率的卷積編碼器來對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。通過運(yùn)用1/2率編碼器，信息速率大約為9.6Kbps。在9.6Kbps數(shù)據(jù)速率下，每個(gè)碼信道幀，有172個(gè)數(shù)據(jù)位、12個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)位和8個(gè)碼尾位。
通過在多個(gè)碼信道上并行發(fā)送數(shù)據(jù)，可以獲得在前向鏈路上發(fā)送的高速數(shù)據(jù)。在美國專利第08/656,649號(hào)(發(fā)明名稱為“用于在擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中提供經(jīng)速率安排的數(shù)據(jù)的方法和裝置”，1996年5月31日申請，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入)中描述用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€(gè)碼信道的應(yīng)用。
對于前向鏈路的需求隨著時(shí)間的推移不斷地變化，這里有一部分是因?yàn)樵捯艋顒?dòng)程度變化。通過在低話音活動(dòng)期間發(fā)送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以改進(jìn)對前向鏈路的低效應(yīng)用。為了避免話音通信的質(zhì)量劣化，應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)傳輸，以配合蜂窩區(qū)的可用前向鏈路容量。
在處理大量間歇性的突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過程中，應(yīng)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成能以高數(shù)據(jù)速率進(jìn)行發(fā)送，而且無論何時(shí)需要都能夠根據(jù)資源的可用性，把前向鏈路資源分配給用戶。在CDMA系統(tǒng)中，該設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到其它現(xiàn)存系統(tǒng)。首先，由于話音通信不能容許過量的延遲，所以應(yīng)優(yōu)先于任何數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行發(fā)送。其次，由于在任何給定的時(shí)刻，話音活動(dòng)量是不可預(yù)計(jì)的，所以應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)傳輸，從而不超過前向鏈路容量。第三，由于用戶可能處于多個(gè)蜂窩區(qū)之間的軟切換中，所以應(yīng)根據(jù)參與軟切換的每個(gè)蜂窩區(qū)的前向鏈路容量，分配數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明已考慮到這些和其它問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在通信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度在前向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，該通信網(wǎng)絡(luò)包含至少一個(gè)蜂窩區(qū)和至少一個(gè)調(diào)度用戶，所述方法包括下列步驟確定各所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)可用的前向鏈路容量；把指定的傳輸速率分配給各所述至少一個(gè)調(diào)度用戶；把指定的傳輸速率發(fā)送到至少一個(gè)調(diào)度用戶；其中指定的傳輸速率是基于至少一個(gè)蜂窩區(qū)中的每個(gè)蜂窩區(qū)可用的前向鏈路容量。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于在包含至少一個(gè)蜂窩區(qū)和至少一個(gè)調(diào)度用戶的通信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度在前向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，所述裝置包括用于對通信網(wǎng)絡(luò)收集狀態(tài)信息的控制器裝置，其中狀態(tài)信息用于調(diào)度從至少一個(gè)蜂窩區(qū)到至少一個(gè)調(diào)度用戶的數(shù)據(jù)傳輸；連到用于存儲(chǔ)狀態(tài)信息的控制器裝置以存儲(chǔ)裝態(tài)信息的存儲(chǔ)裝置；連到控制器裝置以向控制器裝置提供定時(shí)信號(hào)的定時(shí)裝置，定時(shí)信號(hào)使控制器裝置能對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行調(diào)度。
本發(fā)明還提供一種用于調(diào)度在蜂窩區(qū)基站和一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)端站之間的前向鏈路上的數(shù)據(jù)通信的裝置，所述裝置包括用于在一系列調(diào)度周期的每個(gè)周期內(nèi)確定在蜂窩區(qū)前向鏈路數(shù)據(jù)通信可用的資源的裝置；用于把在每個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的可用資源分配給所述或每個(gè)遠(yuǎn)端站的裝置；用于根據(jù)分別分配給所述或每個(gè)遠(yuǎn)端站的資源來控制在前向鏈路中的數(shù)據(jù)通信的裝置。
本發(fā)明還提供一種調(diào)度在蜂窩區(qū)基站和一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)端站之間的前向鏈路上的數(shù)據(jù)通信的方法，所述方法包括在一系列調(diào)度周期中的每個(gè)周期內(nèi)確定在用于前向鏈路數(shù)據(jù)通信的蜂窩區(qū)中可用的資源；在每個(gè)調(diào)度周期內(nèi)，把可用的資源分配給所述或者每個(gè)遠(yuǎn)端站；根據(jù)分別分配給所述或者每個(gè)遠(yuǎn)端站的資源，控制在前向鏈路中的數(shù)據(jù)通信。
通過提供用于在主和次碼信道上發(fā)送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的裝置改善對前向鏈路的利用率，而且減小在CDMA系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的傳輸延遲。
在與蜂窩區(qū)的通信持續(xù)時(shí)間內(nèi)，每個(gè)遠(yuǎn)端站分配有一個(gè)主碼信道。蜂窩區(qū)可用主碼信道來進(jìn)行具有少量數(shù)據(jù)的非調(diào)度發(fā)送，并發(fā)送控制消息，而沒有由調(diào)度所引起的附加延遲。每個(gè)遠(yuǎn)端站可不分配或分配多個(gè)次碼信道。次碼信道可以是多種類型的，而且每個(gè)類型可以具有與主碼信道相同或不同的傳輸容量。由信道調(diào)度器分配次碼信道，以高速進(jìn)行所調(diào)度的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)送。在每個(gè)調(diào)度周期，由信道調(diào)度器分配次碼信道，而且在調(diào)度周期內(nèi)，能根據(jù)前向鏈路容量的可用性，進(jìn)行再分配。此外，可以把次碼信道組成次碼信道組，其中由唯一的次碼信道群限定每組。
當(dāng)蜂窩區(qū)有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送到遠(yuǎn)端站時(shí)，信道調(diào)度器收集關(guān)于要發(fā)送多少數(shù)據(jù)的信息、在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)蜂窩區(qū)可用的前向鏈路容量以及下面將要描述的其它參數(shù)。根據(jù)收集的信息以及一系列系統(tǒng)目標(biāo)，信道調(diào)度器通過把資源分配給遠(yuǎn)端站并選擇與指定的傳輸速率相對應(yīng)的次碼信道組，調(diào)度高速數(shù)據(jù)傳輸。把數(shù)據(jù)分成數(shù)據(jù)幀，而且還把每個(gè)數(shù)據(jù)幀分成數(shù)據(jù)部分。對所有數(shù)據(jù)部分進(jìn)行編碼，并擴(kuò)展成碼信道幀。在指定的主和次碼信道上發(fā)送碼信道幀。遠(yuǎn)端站在每個(gè)指定的碼信道上接收碼信道幀，而且重編碼信道幀的數(shù)據(jù)部分。如果對前向鏈路發(fā)送的需求量增加，那么如果需要的話，可以臨時(shí)去掉一個(gè)或多個(gè)次碼信道，以滿足附加的需求。
信道調(diào)度器根據(jù)要發(fā)送的數(shù)據(jù)量，分配數(shù)據(jù)傳輸速率。在主碼信道上立即發(fā)送少量數(shù)據(jù)。對于大量數(shù)據(jù)，信道調(diào)度器分配次碼信道。次碼信道增加前向鏈路傳輸速率，因而減小發(fā)送大量數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。
根據(jù)一些因素，把優(yōu)先權(quán)分配給在CDMA系統(tǒng)中的用戶。這些因素包括用戶要求的性能高低所需的每比特發(fā)送能量、支持用戶的蜂窩區(qū)表、要發(fā)送的數(shù)據(jù)量、要發(fā)送的數(shù)據(jù)類型、向用戶提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的類型以及用戶經(jīng)受的延遲量。首先，把可用資源分配給最高優(yōu)先權(quán)用戶，最后分配給最低優(yōu)先權(quán)用戶。


從下面結(jié)合附圖，對示范實(shí)施例的詳細(xì)描述，使得本發(fā)明的特性、目的和優(yōu)點(diǎn)更加明顯。全部附圖中相同標(biāo)號(hào)作相應(yīng)表示，其中圖1是包括多個(gè)蜂窩區(qū)、多個(gè)基站和多個(gè)遠(yuǎn)端站的蜂窩網(wǎng)示意圖；圖2是示出在CDMA通信系統(tǒng)中，本發(fā)明的示范實(shí)施例的方框圖；圖3是信道控制器的方框圖；圖4是在遠(yuǎn)端站的示范接收機(jī)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖5是本發(fā)明的前向鏈路速率調(diào)度的流程圖；圖6是本發(fā)明的傳輸速率分配的流程圖；
圖7是本發(fā)明的傳輸速率再分配的流程圖；圖8是示出分配傳輸速率并以分配的傳輸速率傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)序圖；圖9是示出本發(fā)明的前向鏈路速率調(diào)度的示范應(yīng)用的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，圖1表示包括多個(gè)蜂窩區(qū)2a-2g的示范蜂窩網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。由相應(yīng)的基站4向每個(gè)蜂窩區(qū)2提供服務(wù)。雖然本發(fā)明可用于所有無線通信格式，但是在示范實(shí)施例中，蜂窩網(wǎng)是CDMA通信網(wǎng)絡(luò)。在CDMA網(wǎng)絡(luò)中，各種遠(yuǎn)端站6遍及分布。每個(gè)遠(yuǎn)端站6都與一個(gè)或多個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信，這取決于遠(yuǎn)端站是否處于軟切換中。例如，遠(yuǎn)端站6a和6b只與基站4c進(jìn)行通信，遠(yuǎn)端站6d和6e只與基站4d進(jìn)行通信，但是靠近于蜂窩區(qū)邊界的遠(yuǎn)端站6c處于軟切換中，同時(shí)與4c和4d進(jìn)行通信。在上述美國專利第5,267,261中詳細(xì)描述在CDMA系統(tǒng)中對軟切換的應(yīng)用。
在圖2中，示出CDMA網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)的示范方框圖?；究刂破?0連接數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)接口(PIN)22、PSTN30和在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的所有基站4(為了簡化，在圖2中只示出一個(gè)基站4)?；究刂破?0協(xié)調(diào)在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的遠(yuǎn)端站6和與數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)接口22及PSTN30相連的其它用戶之間的通信。PSTN30通過標(biāo)準(zhǔn)電話網(wǎng)絡(luò)(圖2中未示)與用戶相連。
數(shù)據(jù)源20包含要發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的大量信息。數(shù)據(jù)源20向數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)接口22提供數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)接口22接收數(shù)據(jù)并向選擇器單元14提供該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)接口22接收數(shù)據(jù)并向選擇器單元14提供該數(shù)據(jù)。基站控制器10包含多個(gè)選擇器單元14(為了簡化，在圖2中只示出兩個(gè))。分配一個(gè)選擇器單元14以控制在一個(gè)或多個(gè)基站4和遠(yuǎn)端站6之間的通信，如果不向遠(yuǎn)端站6分配選擇器單元14，表示未把主碼信道分配給遠(yuǎn)端站6，則數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)接口22通知呼叫控制處理器16需要播叫遠(yuǎn)端站6。然后，呼叫控制處理器16指示基站4播叫遠(yuǎn)端站6，并主碼信道分配給遠(yuǎn)端站6。在遠(yuǎn)端站6已分配主碼信道，而且已分配選擇器單元14后、數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)接口22把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源20發(fā)送到選擇器單元14。選擇器單元14保持包含要發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)的隊(duì)列。
信道調(diào)度器(channel scheduler)12連到在基站控制器10內(nèi)的所有選擇器單元14。信道調(diào)度器12調(diào)度高速數(shù)據(jù)傳輸，而且分配將用于在前向鏈路上的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a信道。把對指定的傳輸速率的安排提供給選擇器單元14，通過基站4發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。
選擇器單元14把在數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)交?。在說明書中，數(shù)據(jù)幀涉及在一個(gè)幀時(shí)間周期內(nèi)，從基站4發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)量。如果在多個(gè)碼信道上發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸，那么還把數(shù)據(jù)幀分成數(shù)據(jù)部分，在一個(gè)主或次碼信道上發(fā)送每個(gè)數(shù)據(jù)部分。因此，數(shù)據(jù)部分可以是一小部分?jǐn)?shù)據(jù)幀或者整個(gè)數(shù)據(jù)幀，這依賴于所用的碼信道數(shù)量。對每個(gè)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行編碼，而且把所得的經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)稱為碼信道幀。
把數(shù)據(jù)幀從選擇器單元14發(fā)送到信道單元40a和40b。根據(jù)在上述美國專利第5,504,773號(hào)中的揭示，信道單元40a和40b將數(shù)據(jù)幀格式化，插入一組生成的CRC位和一組碼尾部位，對數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積編碼并對編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行交錯(cuò)。然后，信道單元40a和40b根據(jù)長偽噪聲(PN)碼、Walsh碼和短PN1和PNQ碼，擴(kuò)展交錯(cuò)數(shù)據(jù)。上變頻、濾波并由發(fā)射機(jī)(TMTR)42放大擴(kuò)展數(shù)據(jù)，以獲得RF信號(hào)。通過在前向鏈路50上的天線44，在空中發(fā)送RF信號(hào)。
在遠(yuǎn)端站6處，由天線60接收RF信號(hào)，并將之發(fā)送到接收機(jī)(RCVR)62。接收機(jī)62進(jìn)行濾波、放大、下變頻，并量化RF信號(hào)，而且向解調(diào)器(DEMOD)64提供數(shù)字化的基帶信號(hào)。解調(diào)器64去擴(kuò)展數(shù)字化基帶信號(hào)，而且向解碼器66提供來自解調(diào)器64的經(jīng)解調(diào)的輸出。解碼器66反序執(zhí)行在基站4進(jìn)行的信號(hào)處理功能，具體是，進(jìn)行去交錯(cuò)、卷積解碼和CRC檢測。向數(shù)據(jù)傳輸接收器68提供經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。如上所述，硬件支持通過CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)和話音通信的發(fā)送。
還可由其它實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)上述功能。例如，信道調(diào)度器12和選擇器單元14可被包括在基站4內(nèi)。信道調(diào)度器12和選擇器單元14依賴于是需要集中還是需要分散的調(diào)度處理。因此，可以考慮上述功能的其它實(shí)施例，而且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
可以把前向鏈路傳輸分成兩種。第一種包括非調(diào)度的任務(wù)，其中在較佳實(shí)施例中，由于不能容許附加處理延遲所以不調(diào)度這些任務(wù)。這種傳輸包括話音通信和一些系統(tǒng)開銷，如，引導(dǎo)信號(hào)、播叫信息和對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的確認(rèn)等。第二種包括可以容許附加處理和隊(duì)列延遲的調(diào)度任務(wù)。這種包括在蜂窩區(qū)和遠(yuǎn)端站6之間的大多數(shù)數(shù)據(jù)通信。可將高速率分配給這第二種。
如圖1所示，遠(yuǎn)端站6分布在整個(gè)CDMA網(wǎng)絡(luò)中，而且可與一個(gè)或多個(gè)蜂窩區(qū)同時(shí)進(jìn)行通信。因此，信道調(diào)度器12協(xié)調(diào)在整個(gè)CDMA網(wǎng)絡(luò)上對調(diào)度和非調(diào)度的任務(wù)的發(fā)送。信道調(diào)度器12根據(jù)前向鏈路容量的可用性，調(diào)度在蜂窩區(qū)和遠(yuǎn)端站6之間的前向鏈路上的調(diào)度任務(wù)的發(fā)送，以避免調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)的發(fā)送質(zhì)量的劣化。信道調(diào)度器12負(fù)有在CDMA網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的遠(yuǎn)端站6上把可用資源分配給每個(gè)調(diào)度用戶的任務(wù)，從而優(yōu)化一組目標(biāo)。這些目標(biāo)包括(1)通過發(fā)送在系統(tǒng)容量限制內(nèi)所能支持的盡量多的調(diào)度和非調(diào)度任何，來改善對前向鏈路的利用，(2)通過增加傳輸速率，從而使數(shù)據(jù)的傳輸延遲減至最小，來改善通信質(zhì)量，(3)根據(jù)一組優(yōu)先順序，把資源分配給所有調(diào)度用戶。通過均衡一系列因素，優(yōu)化目標(biāo)。下面詳細(xì)描述上述因素。
圖3示出本發(fā)明的信道調(diào)度器12的方框圖?？刂破?2收集來自CDMA網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有蜂窩區(qū)的有關(guān)信息，而且調(diào)度高速數(shù)據(jù)傳輸?？梢栽谖⒖刂破?、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)芯片或者編程以執(zhí)行上述功能的ASIC中實(shí)現(xiàn)控制器92，以執(zhí)行上述功能?？刂破?2連到基站控制器10內(nèi)的所有選擇器單元14。控制器92收集關(guān)于前向鏈路的要求和在每個(gè)蜂窩區(qū)處可用的容量的信息。把收集的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元94中，而且根據(jù)需要由控制器92檢索。通過運(yùn)用存儲(chǔ)元件或者任何速率的存儲(chǔ)裝置(諸如，RAM存儲(chǔ)裝置、鎖存器或者如現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它類型的存儲(chǔ)裝置)中的一個(gè)，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元94?？刂破?2還連到定時(shí)單元96。用由系統(tǒng)時(shí)鐘、鎖定在外部信號(hào)上的電路板上的振蕩器或者與外部信號(hào)源同步的接收系統(tǒng)存儲(chǔ)單元驅(qū)動(dòng)的計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)單元96。定時(shí)單元96為控制器92提供執(zhí)行前向鏈路速率調(diào)度所需的定時(shí)。定時(shí)信號(hào)還允許控制器92以適當(dāng)?shù)拈g隔，把對指定的傳輸速率的調(diào)度送到選擇器單元14。
I.前向鏈路速率調(diào)度圖5示出前向鏈路速率調(diào)度方法的流程圖。在調(diào)度處理中的第一步(步驟200)包括收集優(yōu)化對每個(gè)調(diào)度用戶分配資源所需的全部有關(guān)信息。有關(guān)信息可以包括每個(gè)蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率、調(diào)度和非調(diào)度用戶的數(shù)量、先前調(diào)度周期每個(gè)遠(yuǎn)端站6的非調(diào)度任務(wù)的發(fā)送功率、前調(diào)度周期內(nèi)調(diào)度任務(wù)的每比特發(fā)送能量、要調(diào)度并發(fā)送到每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)量、列出遠(yuǎn)端站6與其進(jìn)行通信的蜂窩區(qū)的每個(gè)遠(yuǎn)端站6的現(xiàn)行成員組、調(diào)度用戶的優(yōu)先順序和每個(gè)蜂窩區(qū)用于發(fā)送的可用的碼信道。下面詳細(xì)描述這些參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)。收集來自每個(gè)蜂窩區(qū)的信息，信道調(diào)度器12根據(jù)所收集的信息和一組上述目的，把資源分配給調(diào)度的用戶(步驟202)。所分配的資源可為指定的傳輸速率的形式或者分配的發(fā)送功率的形式。然后，限據(jù)調(diào)度用戶所需的每比特能量，可以使分配的發(fā)送功率等同于指定的傳輸速率。然后，把對指定的傳輸速率的調(diào)度發(fā)送到已指定傳輸速率的每個(gè)遠(yuǎn)端站4(在步驟204中)。把數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭x擇器單元14并以指定的傳輸速率發(fā)送到遠(yuǎn)端站6，隨后發(fā)送預(yù)定數(shù)量的幀。然后，在步驟206中，信道調(diào)度器12一直等待直至下一個(gè)調(diào)度周期以重新開始調(diào)度循環(huán)。
如上所述，至少可由兩個(gè)實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)資源分配。在第一實(shí)施例中，信道調(diào)度器12把數(shù)據(jù)傳輸速率分配給每個(gè)調(diào)度的用戶。在第二實(shí)施例中，信道調(diào)度器把發(fā)送功率分配給每個(gè)調(diào)度的用戶。
在第一實(shí)施例中，圖6進(jìn)一步示出在圖5的流程圖步驟202中，對于調(diào)度用戶分配資源的流程圖。在已收集用于把數(shù)據(jù)傳輸速率最佳地分配給調(diào)度用戶所需的適當(dāng)信息之后，信道調(diào)度器12進(jìn)入圖6的的流程圖。信道調(diào)度器12在狀態(tài)210下開始。在第一步驟中，信道調(diào)度器12計(jì)算在CDMA網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率(在步驟212中)。每個(gè)蜂窩區(qū)的調(diào)度發(fā)送可用的全部剩余功率計(jì)算如下Pj=Pmax,j-Pbackoff,j-P^unscheduled,j---(1)]]>其中，Pj是蜂窩區(qū)j可用的全部剩余功率，Pmax，j是蜂窩區(qū)j可用的最大發(fā)送功率，Pbackoff，j是蜂窩區(qū)j的補(bǔ)償功率， 是在蜂窩區(qū)j處，非調(diào)度任務(wù)所需的預(yù)測發(fā)送功率。補(bǔ)償功率是允許蜂窩區(qū)計(jì)及在調(diào)度周期內(nèi)調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)所需發(fā)送功率變化的值。還可將補(bǔ)償功率用于對調(diào)度任務(wù)進(jìn)行前向鏈路功率控制。下面，將詳細(xì)描述等式(1)的每項(xiàng)功率和等式(1)的推導(dǎo)。
然后，在步驟214中，信道調(diào)度器12列出所有調(diào)度用戶的優(yōu)先權(quán)表。優(yōu)先權(quán)表是多個(gè)因素的函數(shù)，下面將詳細(xì)介紹每個(gè)因素。根據(jù)調(diào)度用戶的相對優(yōu)先權(quán)，排列它們，即，具有最高優(yōu)先權(quán)的調(diào)度用戶位于列表的頂部，而具有最低優(yōu)先權(quán)的調(diào)度用戶位于列表的底部。然后，信道調(diào)度器12進(jìn)行循環(huán)，而且根據(jù)優(yōu)先權(quán)表，把可用的前向鏈路容量分配給調(diào)度用戶。
在傳輸速率分配環(huán)中的第一步驟中，信道調(diào)度器12選擇在優(yōu)先權(quán)表中具有最高優(yōu)先權(quán)的調(diào)度用戶(在步驟216中)。然后，信道調(diào)度器12識(shí)別支持這個(gè)調(diào)度用戶的蜂窩區(qū)。把這些蜂窩區(qū)列入調(diào)度用戶的現(xiàn)行成員組。在示范實(shí)施例中，在現(xiàn)行成員組中的每個(gè)蜂窩區(qū)在主碼信道上與遠(yuǎn)端站6進(jìn)行通信。通過在現(xiàn)行成員組中的一個(gè)或多個(gè)蜂窩區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)在次碼信道上的高速數(shù)據(jù)傳輸。信道調(diào)度器12首先選擇在支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)行成員組中的蜂窩區(qū)。對于每個(gè)所選蜂窩區(qū)，信道調(diào)度器12計(jì)算對調(diào)度用戶的最大可支持傳輸速率(在步驟218中)。通過把所選蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率除以發(fā)送到用戶所需的每比特能量，可以計(jì)算最大可支持傳輸速率。為了保證可由每個(gè)所選蜂窩區(qū)提供分配給這個(gè)調(diào)度用戶的發(fā)送功率，信道調(diào)度器12從最大可支持傳輸速率列表中選擇最小傳輸速率(在步驟220中)。把所選最小傳輸速率定義為對于這個(gè)調(diào)度用戶的最大傳輸速率。然后，信道調(diào)度器12通過查看數(shù)據(jù)隊(duì)列的長短，確定要發(fā)送到調(diào)度用戶的數(shù)據(jù)量。根據(jù)隊(duì)列長短，信道調(diào)度器12推薦較佳傳輸速率(在步驟222中)。較佳傳輸速率等于或低于在調(diào)度間隔內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)所需的最小傳輸速率。
信道調(diào)度器12根據(jù)較佳傳輸速率和最大傳輸速率，分配用于調(diào)度用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率(在步驟224中)。指定的傳輸速率是較佳傳輸速率和最大傳輸速率中的較低的一個(gè)，以保持在所需蜂窩區(qū)的全部剩余功率內(nèi)的一致。完成把數(shù)據(jù)傳輸速率分配給這個(gè)調(diào)度用戶，信道調(diào)度器12就從優(yōu)先權(quán)表中去除該調(diào)度用戶(在步驟226中)。然后，更新每個(gè)所需蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率(在步驟228中)，以反映分配給剛從優(yōu)先權(quán)表中被去除的調(diào)度用戶的功率。然后，信道調(diào)度器12判決是否已把傳輸速率分配給在優(yōu)先權(quán)表上的所有調(diào)度用戶(在步驟230中)。如果優(yōu)先權(quán)表不為空，那么信道調(diào)度器12回到步驟216，而且把數(shù)據(jù)傳輸速率分配給具有次高優(yōu)先權(quán)的調(diào)度用戶。重復(fù)分配環(huán)直至優(yōu)先權(quán)表不包含任何調(diào)度用戶。如果優(yōu)先權(quán)表為空，那么在狀態(tài)232中終止分配處理。
在第二實(shí)施例中，通過把發(fā)送功率分配給每個(gè)調(diào)度用戶，完成在圖5的流程圖的步驟202中對于調(diào)度用戶的資源分配。在該實(shí)施例中，步驟210、212和214與第一實(shí)施例中的相同，只是由發(fā)送功率分配環(huán)來代替?zhèn)鬏斔俾史峙洵h(huán)。在發(fā)送功率分配環(huán)內(nèi)的第一步驟中，信道調(diào)度器12選擇在優(yōu)先權(quán)表上具有最高優(yōu)先權(quán)的調(diào)度用戶。然后，信道調(diào)度器12選擇在支持該調(diào)度用戶高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)行成員組中的蜂窩區(qū)。對于每個(gè)所需蜂窩區(qū)，信道調(diào)度器12計(jì)算對調(diào)度用戶的最大可支持發(fā)送功率。為了保證可由每個(gè)所需蜂窩區(qū)來提供對這個(gè)調(diào)度用戶的分配發(fā)送功率，信道調(diào)度器12從最大可支持發(fā)送功率表中選出最小發(fā)送功率。然后，信道調(diào)度器12根據(jù)隊(duì)列長短，推薦較佳發(fā)送功率。分配的發(fā)送功率是最小發(fā)送功率和較佳傳輸速率中較低的一個(gè)。然后，把分配的發(fā)送功率發(fā)送到選擇器單元14，它根據(jù)分配的發(fā)送功率和調(diào)度用戶的所需每比特能量，確定指定的傳輸速率。
完成把發(fā)送功率分配給這個(gè)調(diào)度用戶，信道調(diào)度器12就從優(yōu)先權(quán)表中去除該調(diào)度用戶。然后，更新對于每個(gè)所選蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率，以反映分配給剛從優(yōu)先權(quán)表中去除的調(diào)度用戶的功率。然后，信道調(diào)度器12判決是否已把發(fā)送功率分配給在優(yōu)先權(quán)表上的所有調(diào)度用戶。如果優(yōu)先權(quán)表不為空，那么信道調(diào)度器12把發(fā)送功率分配給具有次高優(yōu)先權(quán)的調(diào)度用戶。重復(fù)發(fā)送功率分配環(huán)直至優(yōu)先權(quán)表不包含任何調(diào)度用戶。如果優(yōu)先權(quán)表為空，那么分配處理終止。
在第二實(shí)施例中，選擇器單元14可以根據(jù)調(diào)度用戶的所需Eb/No的變化，在調(diào)度周期內(nèi)，在每個(gè)幀對調(diào)度用戶分配新數(shù)據(jù)傳輸速率。這允許通過保持所需Eb/No同時(shí)把所需發(fā)送功率限制在蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率內(nèi)，選擇器單元14保持調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)的通信質(zhì)量。
還可以把每個(gè)所選蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率分配給調(diào)度用戶，而無需使用分配環(huán)。例如，根據(jù)加權(quán)函數(shù)，可以分配全部發(fā)送功率。加權(quán)函數(shù)能以調(diào)度用戶的優(yōu)先權(quán)和/或一些其它因素為基礎(chǔ)。
優(yōu)先權(quán)表確定對調(diào)度用戶的資源分配，例如，分配發(fā)送功率。把比分配給具有較低優(yōu)先權(quán)的調(diào)度用戶的資源更多的資源，分配給具有較高優(yōu)先權(quán)的調(diào)度用戶。雖然，最好是以根據(jù)調(diào)度用戶的優(yōu)先權(quán)的順序來分配資源，但是這不是必需的限定。可以任何順序來分配可用的資源，而且所有這些都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
可以連續(xù)、間歇或者交錯(cuò)的方式，來執(zhí)行前向鏈路速率調(diào)度。如果連續(xù)或者間歇地執(zhí)行調(diào)度，那么選擇調(diào)度間隔，從而在調(diào)度周期的持續(xù)時(shí)間內(nèi)充分利用蜂窩區(qū)的發(fā)送功率，但不超過每個(gè)蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率。可以通過下列的實(shí)施例來完成這個(gè)目的。可以考慮作為下列實(shí)施例的變化或組合的其它實(shí)施例，而且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在第一實(shí)施例中，每幀執(zhí)行調(diào)度(或者資源分配)。這個(gè)實(shí)施例允許信道調(diào)度器12在每幀動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)調(diào)度任務(wù)所需的發(fā)送功率，以充分利用網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率。需要在每幀進(jìn)行較多的處理來分配資源。此外，在每幀需要較多的額外開銷把必需的調(diào)度信息發(fā)送到每個(gè)調(diào)度用戶。
在第二實(shí)施例中，每K個(gè)幀就執(zhí)行調(diào)度，其中K是大于1的整數(shù)。對于每個(gè)調(diào)度間隔，信道調(diào)度器12對每個(gè)調(diào)度任務(wù)分配最大資源量。在示范實(shí)施例中，可以通過從等式(1)中去除補(bǔ)償功率Pbackoff，j計(jì)算最大分配的資源，和/或運(yùn)用非調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率 的小預(yù)計(jì)測值，計(jì)算最大分配資源。作為替換，通過運(yùn)用大于在等式(1)中的實(shí)際Pmax，j的值，可以計(jì)算最大分配資源。每調(diào)度周期內(nèi)，把對指定的傳輸速率的調(diào)度發(fā)送到調(diào)度用戶一次。如下文所述，后來每過預(yù)定數(shù)量的幀，就發(fā)生在指定的傳輸速率下的數(shù)據(jù)傳輸。在調(diào)度持續(xù)時(shí)間內(nèi)，由信道調(diào)度器12分配用于調(diào)度任務(wù)的最大分配資源。在調(diào)度周期內(nèi)，如果蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率不支持在指定的傳輸速率下的數(shù)據(jù)傳輸，那么信道調(diào)度器12可以在較低傳輸速率下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
第二實(shí)施例具有需要較少額外開銷來把對指定傳輸速率的調(diào)度發(fā)送到調(diào)度用戶的優(yōu)點(diǎn)。第一實(shí)施例中，在每幀把對指定速率的調(diào)度發(fā)送到調(diào)度用戶。然后，把可用發(fā)送功率的部分分配給這個(gè)額外開銷。在第二實(shí)施例中，每調(diào)度周期，把對指定的傳輸速率的調(diào)度發(fā)送到調(diào)度用戶一次。例如，如果調(diào)度間隔是10幀，那么第二實(shí)施例只需稍大于第一實(shí)施例的額外開銷的1/10的額外開銷，同時(shí)仍然保持前向鏈路的有效利用率。
作為替代，在第三實(shí)施例中，可以交錯(cuò)調(diào)度前向鏈路速率。在該實(shí)施例中，由某些事件觸發(fā)調(diào)度。例如，無論何時(shí)接收對于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼埱蠡蛘邿o論何時(shí)完成把調(diào)度的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端站6，信道調(diào)度器12都可以執(zhí)行前向鏈路速率調(diào)度。信道調(diào)度器12知道要發(fā)送到每個(gè)遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)量和指定傳輸速率。于是，信道調(diào)度器12可以確定何時(shí)完成高速數(shù)據(jù)傳輸。一旦終止到遠(yuǎn)端站6的調(diào)度發(fā)送，信道調(diào)度器12即可執(zhí)行調(diào)度并把前向鏈路資源分配給其它遠(yuǎn)端站6。把指定的傳輸速率發(fā)送到已分配傳輸速率的遠(yuǎn)端站6。
對于在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的所有蜂窩區(qū)，可由信道調(diào)度器12執(zhí)行前向鏈路速率調(diào)度。這種措施使信道調(diào)度器12能夠?qū)μ幱谲浨袚Q狀態(tài)并與多個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信的遠(yuǎn)端站6進(jìn)行有效地調(diào)度高速數(shù)據(jù)傳輸。由于蜂窩區(qū)和遠(yuǎn)端站6之間的多種相互影響，所以對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度更加復(fù)雜。為了簡化調(diào)度，可以把調(diào)度任務(wù)分成兩種，具體地說是，處于軟切換狀態(tài)下的遠(yuǎn)端站6的調(diào)度任務(wù)和不處于軟切換狀態(tài)下的遠(yuǎn)端站6的調(diào)度任務(wù)。運(yùn)用該措施，可以在蜂窩區(qū)級(jí)上，執(zhí)行對只與一個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信的遠(yuǎn)端站6的前向鏈路速率調(diào)度。可由信道調(diào)度器12調(diào)度與多個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信的遠(yuǎn)端站6。本發(fā)明可用于前向鏈路速率調(diào)度的所有措施，包括集中調(diào)度、分布式調(diào)度和它們的任意組合。
II.資源再分配上述資源分配程序的第一實(shí)施例中(其中每幀執(zhí)行資源分配)，在調(diào)度周期內(nèi)可以再分配資源以使前向鏈路需求與可用發(fā)送功率相匹配。雖然每幀分配資源，但是調(diào)度延遲可導(dǎo)致次優(yōu)資源分配。在調(diào)度延遲期間，系統(tǒng)的狀態(tài)會(huì)改變。此外，最初的預(yù)測可能不太精確，需要變更。
資源分配程序的第二實(shí)施例中(其中，每K幀執(zhí)行資源分配)，在調(diào)度周期內(nèi)還可以再分配資源。第二實(shí)施例的示范實(shí)施例中，調(diào)度周期的持續(xù)時(shí)間內(nèi)在指定的傳輸速率下發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸，而無需運(yùn)用資源再分配程序。這簡化了調(diào)度程序，但是當(dāng)所需發(fā)送功率超過蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率時(shí)，可以導(dǎo)致中斷。在較佳實(shí)施例中，每幀再分配資源以使中斷可能性減至最小。
在調(diào)度周期內(nèi)，如果蜂窩區(qū)的全部剩余功率不支持在指定的傳輸速率下的數(shù)據(jù)傳輸，那么信道調(diào)度器12可以在較低傳輸速率下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。對于其中蜂窩區(qū)的全部剩余功率不足以滿足調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)的需求的每個(gè)幀，信道調(diào)度器12確定前向鏈路需求、可前向鏈路資源的增加量，而且對于一些或所有調(diào)度用戶分配較低的傳輸速率，從而蜂窩區(qū)所需的發(fā)送功率不超過蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率。在示范實(shí)施例中，把較低傳輸速率稱為臨時(shí)傳輸速率，而且僅供一幀使用。對于在調(diào)度周期后面的幀，運(yùn)用指定的傳輸速率，除非再一次由信道調(diào)度器12改變它們。在示范實(shí)施例中，每幀執(zhí)行資源再分配，以保證每個(gè)蜂窩區(qū)的調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)所需的發(fā)送功率小于蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率。可由幾個(gè)實(shí)施例來完成資源再分配，下面描述這些實(shí)施例中的兩個(gè)?？梢钥紤]其它實(shí)施例，而且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在資源再分配程序的第一實(shí)施例中(它是上述資源分配程序的第一實(shí)施例的補(bǔ)充)，由傳輸速率再分配來完成資源再分配。圖7的流程圖示出這個(gè)實(shí)施例。信道調(diào)度器12在狀態(tài)240下開始。在第一步驟(步驟242)中，信道調(diào)度器12建立網(wǎng)絡(luò)中蜂窩區(qū)的蜂窩區(qū)表，其中，調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)所需的發(fā)送功率超過蜂窩區(qū)可用的發(fā)送功率。然后，信道調(diào)度器12運(yùn)用等式(1，計(jì)算在蜂窩區(qū)表中的每個(gè)蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率(在步驟244中)。接著，信道調(diào)度器12建立所有調(diào)度用戶的優(yōu)先權(quán)表，其中所有調(diào)度用戶正與在蜂窩區(qū)中部的至少一個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信，而且在當(dāng)前調(diào)度周期內(nèi)已被分配傳輸速率(在步驟246中)。把在優(yōu)先權(quán)表中的調(diào)度用戶稱為受影響的調(diào)度用戶。然后，信道調(diào)度器12進(jìn)入循環(huán)，而且根據(jù)優(yōu)先權(quán)表和蜂窩區(qū)表，再分配一些或者所有受影響調(diào)度用戶的發(fā)送功率。
在傳輸速率再分配環(huán)中的第一步驟中，信道調(diào)度器12選擇具有最高優(yōu)先權(quán)的受影響調(diào)度用戶(在步驟248中)。然后，信道調(diào)度器12識(shí)別支持受影響調(diào)度用戶的蜂窩區(qū)，以進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。把這些蜂窩區(qū)稱為所選蜂窩區(qū)。接著，信道調(diào)度器12按每個(gè)所選蜂窩區(qū)計(jì)算受影響調(diào)度用戶的最大可支持傳輸速率(在步驟250中)。為了保證可由每個(gè)所選蜂窩區(qū)提供該調(diào)度用戶所選的發(fā)送功率，信道調(diào)度器12從最大可支持傳輸速率和指定傳輸速率表中選出最小傳輸速率(在步驟252中)。把所選最小傳輸速率定義為臨時(shí)傳輸速率。在較佳實(shí)施例中，對于將要到來的幀，只把臨時(shí)傳輸速率分配給調(diào)度用戶(在步驟254中)。在步驟256中，從優(yōu)先權(quán)表中去除受影響調(diào)度用戶。然后在步驟258中，更新每個(gè)所選蜂窩區(qū)可用的全部剩余功率，以反映分配給剛從優(yōu)先權(quán)表從去除的受影響調(diào)度用戶的功率。然后，信道調(diào)度器12更新蜂窩區(qū)表，而且去除全部剩余功率為零的蜂窩區(qū)(在步驟260中)。接著，信道調(diào)度器12確定蜂窩區(qū)表是否為空(在步驟262中)。如果蜂窩區(qū)表不為空，那么信道調(diào)度器12確定優(yōu)先權(quán)表是否為空(在步驟264中)。如果優(yōu)先權(quán)表不為空，那么信道調(diào)度器12回到步驟248，并把數(shù)據(jù)傳輸速率再分配給具有次高優(yōu)先權(quán)的受影響調(diào)度用戶。傳輸速率再分配環(huán)繼續(xù)進(jìn)行直至蜂窩區(qū)表或優(yōu)先權(quán)表為空。如果蜂窩區(qū)表或優(yōu)先權(quán)表為空，那么傳輸速率再分配處理終止(在狀態(tài)266下)。
在第二實(shí)施例中(它是對上述資源分配程序的第二實(shí)施例的補(bǔ)充)，由發(fā)送功率再分配完成資源再分配。在該實(shí)施例中，步驟240、242和244與在第一實(shí)施例中的相同，只是由發(fā)送功率再分配環(huán)來代替?zhèn)鬏斔俾试俜峙洵h(huán)。在傳輸速率再分配環(huán)內(nèi)的第一步驟中，信道調(diào)度器12建立在網(wǎng)絡(luò)蜂窩區(qū)的蜂窩區(qū)表，其中調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)所需的發(fā)送功率超過了蜂窩區(qū)可用的發(fā)送功率。把功率不足定義為蜂窩區(qū)所需的發(fā)送功率量低于蜂窩區(qū)可用的發(fā)送功率。接著，信道調(diào)度器12建立正與只是一個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信并在當(dāng)前調(diào)度周期內(nèi)已被分配發(fā)送功率的所有調(diào)度用戶的優(yōu)先權(quán)表。把在優(yōu)先權(quán)表中的調(diào)度用戶稱為受影響調(diào)度用戶。然后，信道調(diào)度器12進(jìn)入循環(huán)，而且根據(jù)優(yōu)先權(quán)表和蜂窩區(qū)表，再分配一些或者所有受影響調(diào)度用戶的發(fā)送功率。
在發(fā)送功率再分配環(huán)內(nèi)的第一步驟中，信道調(diào)度器12選擇具有最低優(yōu)先權(quán)的受影響調(diào)度用戶。然后，信道調(diào)度器12識(shí)別支持受影響調(diào)度用戶進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C區(qū)，而且再分配發(fā)送功率以減小功率不足。把再分配的發(fā)送功率發(fā)送到根據(jù)再分配的發(fā)送功率和受影響調(diào)度用戶的所需的每比特能量確定臨時(shí)傳輸速率的選擇器單元14。然后，從優(yōu)先權(quán)表中去除該調(diào)度用戶，而且更新每個(gè)所選蜂窩區(qū)的功率不足以反映功率收復(fù)。接著，信道調(diào)度器12更新蜂窩區(qū)表，而且去除不存在任何功率不足的蜂窩區(qū)。如果蜂窩區(qū)表和優(yōu)先權(quán)表都不為空，那么信道調(diào)度器12再分配具有次低優(yōu)先權(quán)的受影響調(diào)度用戶的發(fā)送功率。發(fā)送功率再分配環(huán)繼續(xù)進(jìn)行直至蜂窩區(qū)表和優(yōu)先權(quán)表為空。如果蜂窩區(qū)表或優(yōu)先權(quán)表為空，那么發(fā)送功率再分配處理終止。
在調(diào)度周期內(nèi)，在每幀執(zhí)行的資源再分配使信道調(diào)度器12可每幀動(dòng)態(tài)地分配前向鏈路資源。發(fā)送臨時(shí)傳輸速率的調(diào)度所需的附加額外開銷是最小的，這是因?yàn)樵诿繋?，僅再分配一小部分調(diào)度用戶的傳輸速率。實(shí)際上，僅再分配足夠的調(diào)度用戶，從而在網(wǎng)絡(luò)中的所有蜂窩區(qū)在小于蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率的發(fā)送功率下進(jìn)行發(fā)送。
可由多個(gè)實(shí)施例來完成在臨時(shí)傳輸速率下的數(shù)據(jù)傳輸和接收，下面描述其中的三個(gè)實(shí)施例?？梢钥紤]其它實(shí)施例，而且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在這些實(shí)施例的示范實(shí)施例中，在多個(gè)碼信道上發(fā)生高速數(shù)據(jù)傳輸。下面，詳細(xì)描述將多個(gè)碼信道和碼信道組用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?。?shí)際上，由信道調(diào)度器12分配給每一遠(yuǎn)端站6的傳輸速率等同于一組碼信道。把指定的碼信道的標(biāo)識(shí)發(fā)送到每個(gè)遠(yuǎn)端站6。在調(diào)度周期內(nèi)，對于每個(gè)幀，每個(gè)遠(yuǎn)端站6接收在指定的碼信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)。對于在臨時(shí)傳輸速率下的數(shù)據(jù)傳輸，運(yùn)用指定的碼信道的子集。
在第一實(shí)施例中，在主碼信道上把臨時(shí)傳輸速率發(fā)送到在遠(yuǎn)端站6上受影響調(diào)度用戶。同時(shí)，在相同的幀中，在臨時(shí)傳輸速率下，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞苡绊懻{(diào)度用戶。在每幀，把子集的標(biāo)識(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)端站6，其中在臨時(shí)傳輸速率下發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)端站6解調(diào)與指定的傳輸速率相關(guān)的主碼信道，和次碼信道。然后，遠(yuǎn)端站6保持在與臨時(shí)傳輸速率相關(guān)的次碼信道上接收到的數(shù)據(jù)，并丟棄剩余數(shù)據(jù)。
在調(diào)度周期內(nèi)的每幀，每個(gè)調(diào)度用戶接收在指定的傳輸速率下的數(shù)據(jù)傳輸。對于每個(gè)幀，調(diào)度用戶證實(shí)沒有再分配傳輸速率。如果調(diào)度用戶確定在臨時(shí)傳輸速率下發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸，那么調(diào)度用戶保留在臨時(shí)傳輸速率內(nèi)接收到的數(shù)據(jù)部分。由于在處理主碼信道過程中的延遲，使得在調(diào)度用戶能夠確定哪個(gè)接收到的數(shù)據(jù)子集有效之前，可能需要對一個(gè)幀存儲(chǔ)接收到的數(shù)據(jù)。
在第二實(shí)施例中，在主碼信道上把臨時(shí)傳輸速率發(fā)送到在遠(yuǎn)端站6上的受影響調(diào)度用戶。在遠(yuǎn)端站6接收到臨時(shí)傳輸速率并配置硬件以接收在臨時(shí)傳輸速率下的數(shù)據(jù)傳輸之后，再過兩個(gè)幀，發(fā)生在臨時(shí)傳輸速率下的數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)施例具有附加的處理延遲，但是使對遠(yuǎn)端站6的緩沖要求減至最低。然而，由于僅對攜帶高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a信道進(jìn)行解調(diào)和解碼，所以本實(shí)施例節(jié)省了在遠(yuǎn)端站6的蓄電池功率。但是由于調(diào)度延遲，所以資源的動(dòng)態(tài)分配不是最優(yōu)的。此外，調(diào)度延遲可能導(dǎo)致在等式(1)中較高的補(bǔ)償功率需求。
而且在第三實(shí)施例中，遠(yuǎn)端站6解調(diào)與指定的傳輸速率相關(guān)的所有次碼信道，并對接收到的碼信道幀進(jìn)行CRC檢測。然后，遠(yuǎn)端站6保留碼信道幀的數(shù)據(jù)部分，其中所述碼信道幀包括不包含幀差錯(cuò)并丟棄包含幀差錯(cuò)的碼信道幀。
III.發(fā)送功率考慮如上所述，非調(diào)度任務(wù)(諸如，話音通信)所需的發(fā)送功率隨著時(shí)間變化，但是一旦需要，就被分配給請求的遠(yuǎn)端站6。為了使信號(hào)質(zhì)量保持在可接受的水平，每個(gè)蜂窩區(qū)所需的全部發(fā)送功率應(yīng)該低于蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率。因此，每個(gè)蜂窩區(qū)所需的全部傳輸速率應(yīng)滿足下列等式Punscheduled,j+Σi=1NfPij≤Pmax,j---(2)]]>其中，Punscheduled，j＝在接下來的調(diào)度周期內(nèi)，非調(diào)度任務(wù)的第j個(gè)蜂窩區(qū)的所需發(fā)送功率。
Nj＝在第j個(gè)蜂窩區(qū)中要調(diào)度的調(diào)度用戶的數(shù)量，Pij＝在第j個(gè)蜂窩區(qū)中第i個(gè)調(diào)度用戶的所需發(fā)送功率，Pmax，j＝第j個(gè)蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率。
在整個(gè)調(diào)度周期內(nèi)，每個(gè)蜂窩區(qū)所需全部發(fā)送功率應(yīng)保持在低于該蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率，以避免調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)的發(fā)送質(zhì)量的突然降低。雖然FCC和網(wǎng)絡(luò)的鄰區(qū)于擾考慮規(guī)定發(fā)送功率的上限，但是每個(gè)蜂窩區(qū)可用的最大發(fā)送功率因蜂窩區(qū)不同而不同。信道調(diào)度器12的目的在于對調(diào)度任務(wù)的發(fā)送進(jìn)行調(diào)度，從而在整個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的發(fā)送功率達(dá)到最大發(fā)送功率，但不超過它。
在符合IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的CDMA系統(tǒng)中，根據(jù)最大發(fā)送功率補(bǔ)償通過蜂窩區(qū)的平均發(fā)送功率，以保持峰值儲(chǔ)備。該儲(chǔ)備提供在前向鏈路上操作動(dòng)態(tài)功率控制機(jī)構(gòu)的余量?？紤]到遠(yuǎn)端站6的移動(dòng)性，需要這種機(jī)構(gòu)。在調(diào)度周期內(nèi)，峰值儲(chǔ)備還適應(yīng)非調(diào)度任務(wù)所需發(fā)送功率的變化，諸如，由于話音活動(dòng)量的變化所引起的變化?？紤]到補(bǔ)償功率，等式(2)變成Punscheduled,j+Σi=1NfPij≤Pmax,j-Pbackoff,j---(3)]]>如上所述，需要補(bǔ)償功率以適應(yīng)非調(diào)度任務(wù)的動(dòng)態(tài)變化。在根據(jù)最大發(fā)送功率補(bǔ)償?shù)钠骄l(fā)送功率下操作蜂窩區(qū)，必需提供調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)的優(yōu)質(zhì)的通信。補(bǔ)償功率保證在高需求量期間(例如，話音活動(dòng)程度高)，可獲得發(fā)送功率。補(bǔ)償功率還表示在大部分時(shí)間內(nèi)(例如，在正?；蛘咴捯艋顒?dòng)程度低期間)對前向鏈路的利用不充分。通過動(dòng)態(tài)地改變調(diào)度任務(wù)的發(fā)送功率以補(bǔ)償非調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率的增加或減小，可以達(dá)到對前向鏈路的有效利用。
為了滿足等式(3)提出的限制，信道調(diào)度器12需要確定在接下去的調(diào)度周期內(nèi)的每個(gè)蜂窩區(qū)的非調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率。由話音活動(dòng)量和信道狀況有效地確定非調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率。因此，由于話音和信道狀況的不可預(yù)測的本質(zhì)，所以不能精確地確定所需發(fā)送功率。通過對在前面的調(diào)度周期內(nèi)的非調(diào)度任務(wù)的實(shí)際發(fā)送功率求平均，可以預(yù)測非調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率。然后，在隨后的功率計(jì)算中，運(yùn)用非調(diào)度任務(wù)的預(yù)測發(fā)送功率(標(biāo)號(hào)為 通過確定所需性能級(jí)所需的每比特發(fā)送能量和在遠(yuǎn)端站6的每個(gè)調(diào)度用戶的傳輸速率，可以預(yù)測調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率Pij。依賴于在CDMA網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的遠(yuǎn)端站6的位置和信道狀況，每個(gè)遠(yuǎn)端站6需要不同的發(fā)送每比特能量。例如，靠近蜂窩區(qū)位置(例如，靠近服務(wù)蜂窩區(qū)的基站4c)的遠(yuǎn)端站6a(見圖1)的路徑損耗較小，因此，對于所需性能級(jí)可能需要較小的每比特發(fā)送能量。相反，位于蜂窩區(qū)邊緣的遠(yuǎn)端站6c對于相同的性能級(jí)會(huì)要求較大的每比特發(fā)送能量。對于每個(gè)調(diào)度用戶，在位于基站控制器10內(nèi)的選擇器單元14處，已知前面的發(fā)送功率Pij和前面的傳輸速率Rij。用這兩個(gè)量度來根據(jù)等式gij＝Pij/Rij，計(jì)算前面的每比特能量。然后，根據(jù)gij的統(tǒng)計(jì)平均確定平均每比特能量gij。例如，可以把平均每比特能量定義為gij的最后四個(gè)計(jì)算值的平均。已知前面發(fā)送的平均每比特能量，信道調(diào)度器12根據(jù)PiJ＝gij/Rij，預(yù)測接下來的調(diào)度周期內(nèi)的調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率Pij，其中Rij調(diào)度任務(wù)的指定傳輸速率。于是，當(dāng)分配資源時(shí)信道調(diào)度器12應(yīng)滿足的等式變成Punscheduled,j+Σi=1Nfgi,j·Ri,j≤Pmax,j-Pbackoff,j---(4)]]>調(diào)節(jié)到每個(gè)遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那跋蜴溌钒l(fā)送功率，以保持所需性能級(jí)?？捎枚喾N方法來實(shí)現(xiàn)前向鏈路功率控制機(jī)構(gòu)。例如，對于在前向鏈路上的話音通信，遠(yuǎn)端站6確定接收碼信道幀是否有差錯(cuò)。如果發(fā)生幀差錯(cuò)，那么遠(yuǎn)端站6把差錯(cuò)指示位(EIB)消息送回到要求增加發(fā)送功率的蜂窩區(qū)。然后，蜂窩區(qū)增加發(fā)送功率直至幀差錯(cuò)停止。作為替代，蜂窩區(qū)可以進(jìn)行對幀差錯(cuò)率(FER)求統(tǒng)計(jì)平均，而且根據(jù)FER變化發(fā)送功率。這兩種方案可以用于對調(diào)度任務(wù)的發(fā)送的前向鏈路功率控制。在第三種方案中，在遠(yuǎn)端站6處的解調(diào)器64根據(jù)對接收到信號(hào)的測量進(jìn)行信噪比計(jì)算。然后，遠(yuǎn)端站6根據(jù)信噪比計(jì)算，把消息發(fā)送到要求發(fā)送功率增加或減小的蜂窩區(qū)。本發(fā)明的范圍還同樣適用于可用于確定發(fā)送數(shù)據(jù)所需每比特能量的所有方法。
在美國專利第5,568483號(hào)(發(fā)明名稱是“用于對發(fā)送的數(shù)據(jù)格式化的方法和裝置”)中描述EIB傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)和運(yùn)用，上述申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入。此外，在美國專利申請第08/283,308(發(fā)明名稱是“用于在可變速率通信系統(tǒng)中控制功率的方法和裝置”，1994年7月29日申請)、美國專利申請第08/414,633號(hào)(發(fā)明名稱是“用于在移動(dòng)通信系統(tǒng)中執(zhí)行快速前向功率控制的方法和裝置”，1995年3月31日申請)、美國專利第08/559,386號(hào)(發(fā)明名稱是“用于在移動(dòng)通信系統(tǒng)中執(zhí)行快速前向功率控制的方法和裝置”，1995年11月15日申請)、美國專利申請?zhí)柕?8/722,763號(hào)(發(fā)明名稱是“用于在擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中測量鏈路質(zhì)量的方法和裝置”，1996年9月27日申請)和美國專利第80/710,335號(hào)(發(fā)明名稱是“用于執(zhí)行分布式前向功率控制的方法和裝置”，1996年9月16日申請)中描述了對前向鏈路功率控制的運(yùn)用，以上申請都已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入。
信道調(diào)度器12對在每個(gè)蜂窩區(qū)中的調(diào)度用戶分配前向鏈路資源，使網(wǎng)絡(luò)中的所有蜂窩區(qū)滿足等式(4)。在接下去的調(diào)度周期內(nèi)，非調(diào)度任務(wù)所需的實(shí)際發(fā)送功率可以高于或低于預(yù)測發(fā)送功率。通信的質(zhì)量和效率依賴于對在當(dāng)前調(diào)度周期內(nèi)所需的發(fā)送功率的預(yù)計(jì)的精確度。如果不能再分配資源，那么低側(cè)的錯(cuò)誤預(yù)測導(dǎo)致以不充分的功率來發(fā)送附加前向鏈路需求，例如，由于增加的話音活動(dòng)所引起的增加的需求。相反地，對于在高側(cè)的所需發(fā)送功率的保守預(yù)測導(dǎo)致對前向鏈路的利用不充分。通過在盡量接近于運(yùn)用該預(yù)測的時(shí)間的時(shí)刻作出預(yù)測，可以提高非調(diào)度任務(wù)所需發(fā)送功率的預(yù)測精確度。
IV.軟切換在任何給定的時(shí)刻內(nèi)，在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的所有遠(yuǎn)端站6都可能處于蜂窩區(qū)之間的軟切換狀態(tài)。在軟切換狀態(tài)的每個(gè)遠(yuǎn)端站6與兩個(gè)或多個(gè)蜂窩區(qū)同時(shí)進(jìn)行通信。在上述美國專利第5,267,261號(hào)中詳細(xì)描述在CDMA系統(tǒng)中的軟切換的運(yùn)用。
在把資源分配給處于軟切換狀態(tài)下的遠(yuǎn)端站6的過程中，信道調(diào)度器12保證參與軟切換的每個(gè)蜂窩區(qū)滿足等式(4)限制。在每個(gè)調(diào)度間隔的開始的時(shí)候，選擇器單元14把在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)遠(yuǎn)端站6的現(xiàn)行成員組傳送到信道調(diào)度器12?，F(xiàn)行成員組包括與遠(yuǎn)端站6進(jìn)行通信的所有蜂窩區(qū)表。在示范實(shí)施例中，現(xiàn)行成員組中的每個(gè)蜂窩區(qū)在主碼信道上與遠(yuǎn)端站6進(jìn)行通信。通過在現(xiàn)行成員組中的一個(gè)或多個(gè)蜂窩區(qū)可以完成在次碼信道上的高速數(shù)據(jù)傳輸。信道調(diào)度器12首先選擇支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C區(qū)。對于每個(gè)所選蜂窩區(qū)，信道調(diào)度器12計(jì)算可由蜂窩區(qū)支持的最大分配資源。在現(xiàn)行成員組中的所有被選蜂窩區(qū)中最大的分配資源形成分配資源表。由于所有被選蜂窩區(qū)都應(yīng)滿足等式(4)，所以在最大分配資源表中的最小分配資源對所有蜂窩區(qū)都滿足等式(4)的限制。于是，可被分配給特定遠(yuǎn)端站6的最大資源量是最大分配資源表中最小的。
V.碼信道組可將用于前向鏈路速率的方法和裝置應(yīng)用于能進(jìn)行可變速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏瓮ㄐ畔到y(tǒng)。例如，將該調(diào)度用于CDMA系統(tǒng)、GLOBALSTAR系統(tǒng)、時(shí)分多路(TDMA)系統(tǒng)或者頻分多路(FDMA)系統(tǒng)。將下面將要描述的碼信道組或者其它實(shí)施例用于CDMA系統(tǒng)或者其它可變速率通信系統(tǒng)都落在了本發(fā)明的范圍內(nèi)。
與IS-95A標(biāo)準(zhǔn)一致的CDMA系統(tǒng)運(yùn)用在前向鏈路上擴(kuò)展的四相移相鍵控(QPSK)。在基站4，向I和Q調(diào)制器提供相同的數(shù)據(jù)流。組合并發(fā)送經(jīng)調(diào)制的I和Q信號(hào)。在遠(yuǎn)端站6處，解調(diào)器64把接收到的信號(hào)解調(diào)成I和Q分量。組合該分量以獲得經(jīng)解調(diào)的輸出。用這種方法運(yùn)用QPSK擴(kuò)展，對于符合IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的CDMA系統(tǒng)的1.2288MHz系統(tǒng)帶寬包含64個(gè)碼信道，其中每個(gè)碼信道能夠在19.2Ksps碼元速率下進(jìn)行發(fā)送。
通過這種模式，在基站4處，向I調(diào)制器提供一個(gè)數(shù)據(jù)流，而且向Q調(diào)制器提供第二數(shù)據(jù)流。在遠(yuǎn)端站6處，分別對I和Q分量進(jìn)行解碼。于是，把IS-95ACDMA系統(tǒng)的64個(gè)碼信道加倍成128個(gè)碼信道。
作為替代，通過增加系統(tǒng)帶寬可以增加在CDMA系統(tǒng)中的碼信道數(shù)量。例如，把系統(tǒng)帶寬增至2.4576MHz(例如，通過組合鄰近1.2288MHz寬頻段)，可以使碼信道的數(shù)量加倍。此外，通過使系統(tǒng)帶寬加倍并向I和Q調(diào)制器提供不同的數(shù)據(jù)流，可以使碼信道的數(shù)量增至四倍。無論碼信道的數(shù)量是多少，本發(fā)明都可用于CDMA系統(tǒng)，或者任何可變速率傳輸系統(tǒng)。
依賴于硬件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)定義，根據(jù)碼信道的公共信道組，可以定義或區(qū)分下面將要描述的主碼信道和次碼信道。例如，系統(tǒng)可以包含128個(gè)碼信道，而且可將每個(gè)碼信道用作主碼信道或者次碼信道，這依賴于如何分配碼信道。已作為主碼信道進(jìn)行分配的碼信道不能作為次碼信道進(jìn)行分配。作為替代，可以從不同的表中選出主和次碼信道。例如，可以根據(jù)QPSK調(diào)制信號(hào)的I分量建立64個(gè)主碼信道，而且可以根據(jù)Q分量建立64個(gè)次碼信道。無論如何定義主和次碼信道，都可使用本發(fā)明。
次碼信道可以有多種類型，而且每種類型可具有與主碼信道相同或者不同的發(fā)送容量。例如，次碼信道可以包括具有與主碼信道相同的19.2Ksps傳輸容量的碼信道。此外，次碼信道可以包括高傳輸容量(例如，超過19.2Ksps)，而且能夠以可變速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在美國專利申請第_號(hào)(發(fā)明名稱是“用于在擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)(FAT PIPE)中提供高速數(shù)據(jù)的方法和裝置”，1996年12月10日申請)中描述一個(gè)這樣的高傳輸容量信道，上述申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入。本發(fā)明可用于所有類型和傳輸容量的信道。
可分配給調(diào)度用戶的最大傳輸速率依賴于一些考慮。限制前向鏈路容量，而且系統(tǒng)的一個(gè)目標(biāo)在于利用所有可用的容量。在CDMA網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)蜂窩區(qū)和一個(gè)遠(yuǎn)端站6的簡單情況下，無論何時(shí)需要，都可把整個(gè)可用容量分配給遠(yuǎn)端站6。這帶來最小傳輸延遲。在也更好反映實(shí)際CDMA網(wǎng)絡(luò)的較復(fù)雜的情況下，多個(gè)遠(yuǎn)端站6為了可用的資源而競爭。在競爭的遠(yuǎn)端站6中，信道調(diào)度器12首先把資源分配給具有最高優(yōu)先權(quán)的遠(yuǎn)端站6。如果把大部分可用資源分配給這個(gè)遠(yuǎn)端站6，那么大量遠(yuǎn)端站6依次等待。因此，為了滿足在分配資源上公平的系統(tǒng)目標(biāo)，把資源分配限制在預(yù)定范圍內(nèi)。
在一個(gè)或多個(gè)碼信道上發(fā)生從蜂窩區(qū)到遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)傳輸。在通信的呼叫建立階段或者在蜂窩區(qū)的軟切換呼叫建立階段內(nèi)，把稱為主碼信道的第一碼信道分配給遠(yuǎn)端站6。在示范實(shí)施例中，主碼信道具有IS-95A業(yè)務(wù)信道的特性，而且是能夠在1/8、1/4、1/2速率和全速率下進(jìn)行傳輸?shù)目勺兯俾市诺?。最好是空閑時(shí)，主碼信道在1/8速率下傳輸，而當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)在全速率下傳輸，雖然還可以運(yùn)用1/4和1/2速率?？捎?/8速率來傳輸確認(rèn)、發(fā)送請求和控制位，同時(shí)可用全速率來傳輸數(shù)據(jù)和控制位。在與蜂窩區(qū)的通信期間內(nèi)，主碼信道用于遠(yuǎn)端站6。對于把大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端站6的情況，分配次碼信道。
示范實(shí)施例中，在主碼信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)蜂窩區(qū)接收數(shù)據(jù)。如果蜂窩區(qū)接收大量數(shù)據(jù)，而且信道調(diào)度器12確定需要附加碼信道來發(fā)送數(shù)據(jù)，那么信道調(diào)度器12分配次碼信道。然后，信道調(diào)度器12把每個(gè)指定的次碼信道的標(biāo)識(shí)傳遞到選擇器單元14。選擇器單元14把指定的次碼信道的信息發(fā)送到對蜂窩區(qū)提供服務(wù)的基站4。在主碼信道上，通過前向鏈路50把信息發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。在示范實(shí)施例中，如果每個(gè)次碼信道能夠在9.6Kbps的數(shù)據(jù)速率下進(jìn)行傳輸，那么16個(gè)次碼信道的分配使數(shù)據(jù)傳輸速率增加到163.2Kbps(9.6Kbps x 17碼信道(或者1主碼信道+16個(gè)次碼信道))。在上述美國專利申請第08/656,649號(hào)中詳細(xì)描述了用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇未a信道的運(yùn)用?？捎上铝袑?shí)施例來完成次碼信道的分配。
在第一實(shí)施例中，信道調(diào)度器12可以分別分配每個(gè)次碼信道。這個(gè)實(shí)施例提供最大的靈活性，其中信道調(diào)度器12可以把任一次碼信道分配給任一遠(yuǎn)端站6。在示范實(shí)施例中，用于識(shí)別每個(gè)指定的次碼信道的協(xié)議與用于識(shí)別指定的業(yè)務(wù)信道的協(xié)議相同。根據(jù)IS-95A，用唯一8位碼來識(shí)別指定的業(yè)務(wù)信道。因此，由唯一8位碼識(shí)別每個(gè)次碼信道，而且被發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。例如，如果信道調(diào)度器12分配16個(gè)次碼信道，那么把128個(gè)位發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。于是，需要開銷中的大約3/4的碼信道幀來把指定的次碼信道的標(biāo)識(shí)傳遞到遠(yuǎn)端站6(128位÷172位/幀＝3/4幀)。這個(gè)開銷量表示主碼信道沒有充分利用。
在較佳的第二實(shí)施例中，運(yùn)用碼信道組的原理，可將本發(fā)明可用于CDMA系統(tǒng)。在這個(gè)實(shí)施例中，把次碼信道組成標(biāo)號(hào)為Cm的信道組。在示范實(shí)施例中，存在與每個(gè)主碼信道相關(guān)的16個(gè)信道組。用4位碼定義每個(gè)信道組，而且所述信道組包括唯一一組零或多個(gè)次碼信道。在與蜂窩區(qū)的進(jìn)行通信的呼叫建立階段中或者在與附加蜂窩區(qū)的軟切換的呼叫建立階段中，把主碼信道分配給遠(yuǎn)端站6，而且遠(yuǎn)端站6發(fā)送與該主碼信道相關(guān)的信道組定義。信道組定義識(shí)別用于16組信道組的每個(gè)信道組的次碼信道。在數(shù)據(jù)傳輸階段中，把識(shí)別用于后來的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹付ㄐ诺澜M的4位碼發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。
信道調(diào)度器12可以把分離的或者重疊的信道組分配給遠(yuǎn)端站6。對于分離信道組，不把任何次碼信道分配給在相同蜂窩區(qū)內(nèi)的多于一個(gè)的遠(yuǎn)端站6。于是，已分配分離信道組的遠(yuǎn)端站6可以同時(shí)接收在分離信道組中的次碼信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)。例如，如果把包含次碼信道33、49、65和81的信道組分配給在主碼信道4上的第一遠(yuǎn)端站6，而且把包含次碼信道35、51、67和83的信道組分配給在主碼信道6上的第二遠(yuǎn)端站6，那么在那些主和次碼信道上可以同時(shí)發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。
作為替代，可以把重疊信道組分配給遠(yuǎn)端站6。對于重疊信道組，把至少一個(gè)次碼信道分配給在相同蜂窩區(qū)內(nèi)的多于一個(gè)的遠(yuǎn)端站6。已分配重疊信道組的遠(yuǎn)端站6運(yùn)用時(shí)間多路復(fù)用，可以接收不同時(shí)候在指定的信道組上發(fā)送的數(shù)據(jù)。然而，信道調(diào)度器12可以有意地把重疊信道組分配給多個(gè)遠(yuǎn)端站6，而且同時(shí)把相同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)遠(yuǎn)端站6。例如，如果把包含次碼信道33、49、65和81的信道組分配給在主碼信道上的第一遠(yuǎn)端站6，而且把包含次碼信道33、51、67和83的信道組分配給在主碼信道上的第二遠(yuǎn)端站6，那么在一個(gè)時(shí)隙T1內(nèi)，在分配給第一遠(yuǎn)端站6的次碼信道上可以發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸，而且在第二時(shí)隙T2內(nèi)，在分配給第二遠(yuǎn)端站6的次碼信道上可以發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。然而，信道調(diào)度器12可以把重疊信道組分配給兩個(gè)遠(yuǎn)端站6，而且同時(shí)把相同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻蓚€(gè)遠(yuǎn)端站6。在上述例子中，在為兩個(gè)遠(yuǎn)端站6所共有的次碼信道33上，發(fā)送要被送到兩個(gè)遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)。在這種情況下，兩個(gè)遠(yuǎn)端站6可以同時(shí)接收在重疊信道組上發(fā)送的數(shù)據(jù)。
如上所述，次碼信道可以有多種類型，而且每種類型可以有多個(gè)和/或變化的傳輸容量。為了簡化說明，下面的討論僅僅集中于具有與主碼信道相同的傳輸容量的一種次碼信道。在接下去的實(shí)施例中，假設(shè)在CDMA系統(tǒng)中有128個(gè)碼信道。
在表1中示出對一個(gè)主碼信道的示范信道組定義。如表1所示，主碼信道號(hào)4與標(biāo)號(hào)為C0至C15的16個(gè)唯一信道組相關(guān)。每個(gè)信道組不包含或者包含多個(gè)次碼信道。在示范實(shí)施例中，保留C0用于不包含次碼信道的信道組，而保留C15用于包含最大量的次碼信道的信道組?？捎啥鄠€(gè)實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)施例來完成對信道組的定義，例如，選擇與每個(gè)主碼信道相關(guān)的次碼信道。
在第一實(shí)施例中，用系統(tǒng)的方法來獲得與每個(gè)主碼信道相關(guān)的次碼信道。用幾種方法中的一種方法來獲得在信道組中的第一次碼信道。例如，第一次碼信道可以是主碼信道的偏移，或者可以隨機(jī)選出。然后，根據(jù)前面所選的次碼信道的偏移，選出接下去的次碼信道。例如，對于在表1中的信道組C15，第一次碼信道是25?？梢噪S機(jī)選出25，或者從主碼信道4偏移21。與主碼信道4相關(guān)的接下去的次碼信道從前面的次碼信道偏移8。因此，對于主碼信道4，次碼信道是25、33、41、49、57、65、73、81、89、97、105和113。同樣，對于主碼信道6，次碼信道是27、35、43、51、59、67、75、83、91、99、107和115。第一實(shí)施例提供分配次碼信道的簡單而有效的方法，同時(shí)把次碼信道均衡地分布在所有主碼信道上。最好是選擇第一次碼信道，從而均勻地分布可用的次碼信道，例如，不會(huì)出現(xiàn)使用次碼信道的頻次不同的情況。
表1-主碼信道4的信道組的定義


在第二實(shí)施例中，用散列法函數(shù)定義與每個(gè)主碼信道相關(guān)的次碼信道。本實(shí)施例的示范實(shí)施例如下。對于在表1中所示的信道組定義，12個(gè)次碼信道與每個(gè)主碼信道(見表1中的C15)相關(guān)。接著，在散列表中，列出在前向鏈路中的每個(gè)次碼信道12次。例如，列出次碼信道1達(dá)12次、列出次碼信道2達(dá)12次，等等。對于每個(gè)主碼信道，從散列表中隨機(jī)選出12個(gè)次碼信道，而且放到該主碼信道的信道組C15中。從散列表中去除位于C15上的所選次碼信道。在從散列表中選出次碼信道的過程中，把等同于最早選出的次碼信道的任何次碼信道放回到散列表中，而且隨機(jī)選擇新的次碼信道。如果根據(jù)碼信道的相同信道組(pool)得出主碼信道和次碼信道，也把等同于主碼信道的所選次碼信道放回到散列表中。選出并放到C15中的12個(gè)不同的次碼信道變成與特定主碼信道相關(guān)的次碼信道。這個(gè)處理過程保證沒有任何主或者次碼信道是等同的。然后，除了從連續(xù)縮小的相同散列表中選出次碼信道外，對所有主碼信道重復(fù)該處理過程。散列法函數(shù)把次碼信道隨機(jī)并均勻地分布在所有主碼信道上。在運(yùn)用散列法函數(shù)分配次碼信道的過程中，應(yīng)注意使信道組可以分離或者重疊，這依賴于信道組的所需特性。
在第三實(shí)施例中，限定信道組，使一個(gè)信道組定義中利用所有可用的次碼信道。假設(shè)有2m個(gè)次碼信道，限定信道組，從而在0、20、21、22直至2m個(gè)次碼信道上可能發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。在表2中示出該實(shí)施例對8個(gè)次碼信道的簡單情況的示范實(shí)施例。C0無信道組。C1至C8每個(gè)分別包含一個(gè)次碼信道(0至7)。C9至C12每個(gè)包含兩個(gè)次碼信道。組合C9中的次碼信道與在C10中的次碼信道，并用C13來表示。同樣，組合C11中的次碼信道與在C12的次碼信道，并用C14來表示。C15包含所有可用的次碼信道是最大的組。
第三實(shí)施例要求2m+1個(gè)信道組，以限定2m個(gè)次碼信道，而且要求m+1個(gè)位來傳遞指定的信道組的標(biāo)識(shí)。例如，如果可獲得次碼信道的數(shù)量是128，那么要求256個(gè)信道組，而且需要8位來識(shí)別指定的信道組。雖然信道組的數(shù)量可能恒定，但是信道組定義是簡單的，而且在呼叫的建立階段中，不需要把它發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。該實(shí)施例還允許在相同蜂窩區(qū)中的所有遠(yuǎn)端站6，或者甚至是全部CDMA網(wǎng)絡(luò)，利用相同的信道組定義，并簡化傳輸速率分配處理過程。
表2-運(yùn)用第三實(shí)施例的信道組定義

可以設(shè)想用于定義與每個(gè)主碼信道相關(guān)的信道組的其它實(shí)施例，而且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。無論如何限定信道組，本發(fā)明可用于運(yùn)用碼信道的任何可變速率通信系統(tǒng)。
為了便于說明，在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的所有蜂窩區(qū)都可以使用相同的信道組定義。例如，所有蜂窩區(qū)可以定義與如表1所示的主碼信道4相關(guān)的信道組。在蜂窩區(qū)內(nèi)，每個(gè)遠(yuǎn)端站6可以具有唯一信道組定義，這依賴于指定的主碼信道。因此，對主碼信道6的信道組定義與對主碼信道4的不同。在第一和第二實(shí)施例中所述的信道組定義可用于該實(shí)施例中。
作為替代，在相同蜂窩區(qū)中或者甚至在整個(gè)CDMA網(wǎng)絡(luò)中的所有遠(yuǎn)端站6，可以具有相同的信道組定義。在第三實(shí)施例中所述的信道組定義可用于此措施。由于只有一個(gè)信道組定義可用于在網(wǎng)絡(luò)中的所有遠(yuǎn)端站6，所以這個(gè)措施簡化前向鏈路速率調(diào)度。然而，用這種方法定義信道組會(huì)對信道調(diào)度器12限制次碼信道的可用度，因此增加了前向鏈路速率調(diào)度的復(fù)雜度。本發(fā)明可用于所有信道組定義。
無論如何定義信道組，在第一實(shí)施例中，信道調(diào)度器12可以分配用于在蜂窩區(qū)和遠(yuǎn)端站6之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏涡诺澜M。例如，遠(yuǎn)端站6可以與三個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信，而且可由第一蜂窩區(qū)分配C3，由第二蜂窩區(qū)分配C8，由第三蜂窩區(qū)分配C14。于是，在主碼信道上，把包含指定的信道組C3、C8和C14的調(diào)度信息發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。由于每個(gè)蜂窩區(qū)可分配不同的信道組，所以該措施可以要求發(fā)送附加調(diào)度信息。在較佳實(shí)施例中，由與遠(yuǎn)端站6進(jìn)行通信的所有蜂窩區(qū)分配相同的信道組。由于只需發(fā)送一個(gè)標(biāo)識(shí)，所以較佳實(shí)施例需要較少的開銷位發(fā)送該指定信道組標(biāo)識(shí)。對于信道組分配的這個(gè)限制會(huì)限制次碼信道的可用度，因而增加了前向鏈路速率調(diào)度的復(fù)雜度。
當(dāng)接收發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，遠(yuǎn)端站6解調(diào)在分配給它的信道組中的所有次碼信道。例如，如果在與蜂窩區(qū)的通信的呼叫建立階段中，把主碼信道4分配給遠(yuǎn)端站6，然后在數(shù)據(jù)傳輸期間(見表1)分配信道組C7，那么遠(yuǎn)端站6解調(diào)次碼信道33、49、65和81，以及主碼信道，而且重編來自那五個(gè)碼信道的碼信道幀的數(shù)據(jù)部分。由于C0包含空表，所以已分配信道組C0的遠(yuǎn)端站6僅僅解調(diào)在主碼信道上的發(fā)送數(shù)據(jù)。在軟切換期間，遠(yuǎn)端站6與多個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信。例如，在通信的呼叫建立階段中，把主碼信道4分配給遠(yuǎn)端站6。接著，遠(yuǎn)端站6移到另一個(gè)位置，而且由第二蜂窩區(qū)把主碼信道分配給遠(yuǎn)端站6。然后，遠(yuǎn)端站6解調(diào)用于與兩個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信的主碼信道4和6。如果在數(shù)據(jù)傳輸期間，由兩個(gè)蜂窩區(qū)把信道組C7(見表3)分配給遠(yuǎn)端站6，那么遠(yuǎn)端站6解調(diào)來自第一蜂窩區(qū)的次碼信道33、49、65和81，以及來自第二蜂窩區(qū)的次碼信道35、51、67和83。此外，遠(yuǎn)端站6解調(diào)來自第一蜂窩區(qū)的主碼信道4，以及來自第二蜂窩區(qū)的主碼信道6。
表3-主碼信道4和6的信道組定義


當(dāng)由用信道調(diào)度器12調(diào)度時(shí)，只在次碼信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。較佳實(shí)施例中，在全速率下發(fā)送所有次碼信道。在次碼信道上的數(shù)據(jù)傳輸比在主碼信道上的更加有效，這是因?yàn)橹鞔a信道還攜帶支持在CDMA系統(tǒng)中的多個(gè)特性所需的開銷位。
在較佳實(shí)施例中，通過主碼信道，把指定的信道組傳到遠(yuǎn)端站6。在調(diào)度周期開始的時(shí)候，蜂窩區(qū)發(fā)送用于接下去的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺澜M的標(biāo)識(shí)。對于16個(gè)信道組，只需用4位傳遞指定的信道組的標(biāo)識(shí)?？梢越f(xié)議，從而保留在主碼信道上的碼信道幀的某些位用于指定信道組的標(biāo)識(shí)。
VI.碼信道幀差錯(cuò)的重發(fā)把指定的信道組的標(biāo)識(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)端站6，而且后來每過預(yù)定數(shù)量的幀，就發(fā)生在指定的次碼信道的數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)端站6有時(shí)難免錯(cuò)誤地接收主碼信道的碼信道幀。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，遠(yuǎn)端站6不知道指定的信道組的標(biāo)識(shí)。在下面的實(shí)施例中，假設(shè)在由蜂窩區(qū)接收到的指定的信道組的標(biāo)識(shí)和在指定的信道組上的數(shù)據(jù)傳輸之間有兩個(gè)幀的處理延遲。在幀k，由蜂窩區(qū)在主碼信道上發(fā)生指定的信道組的標(biāo)識(shí)，而且在幀k+2，發(fā)生在指定的次碼信道上的數(shù)據(jù)傳輸。下面的實(shí)施例還適用于這樣的情況，即，在由蜂窩區(qū)接收到的指定的信道組的標(biāo)識(shí)和在指定的信道組上的數(shù)據(jù)傳輸之間的處理延遲是不同的持續(xù)時(shí)間，而且隨著幀的不同而不同。
在第一實(shí)施例中，蜂窩區(qū)重發(fā)與遠(yuǎn)端站6未知指定的信道組的時(shí)間段對應(yīng)的數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)端站6把EIB消息發(fā)送到表示錯(cuò)誤地接收主碼信道的碼信道幀K的蜂窩區(qū)。由于遠(yuǎn)端站6不知道在幀k+2處的信道組，所以蜂窩區(qū)在主碼信道上重發(fā)碼信道幀K，并在后來發(fā)送指定的次碼信道上的碼信道幀k+2。
在第二實(shí)施例中，如果錯(cuò)誤地接收在主碼信道上的碼信道幀k，那么遠(yuǎn)端站6運(yùn)用在前面的碼信道幀k-1中識(shí)別的信道組，解調(diào)在幀k+2處的發(fā)送數(shù)據(jù)。如果在幀k-1處分配的信道組與在幀k處分配的信道不同或者分離，那么本實(shí)施例不能起到很好的效果。例如，參照表1，如果在幀k-1處分配的信道組是C13，而且在幀k處分配的信道組是C14，那么運(yùn)用信道組C13解調(diào)在幀k處的發(fā)送數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端站6接收錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。
在第三實(shí)施例中，如果錯(cuò)誤地接收在主碼信道上的碼信道幀k，那么遠(yuǎn)端站6運(yùn)用帶有最大數(shù)量的次碼信道的信道組解調(diào)在幀k+2處的發(fā)送數(shù)據(jù)。如果最大的信道組包含可被分配給遠(yuǎn)端站6的所有次碼信道，那么本實(shí)施例的效果相當(dāng)好。例如，由于表1中的C15的包含在信道組C0至C14的所有碼信道，所以C15滿足這種情況。有效碼信道幀是解調(diào)的碼信道幀的子集。本實(shí)施例的缺點(diǎn)是在遠(yuǎn)端站6處需要較多的處理。此外，可能必需存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)直至遠(yuǎn)端站6可以確定哪個(gè)解調(diào)的碼信道幀是有效的。如果用本身的CRC位組對每個(gè)碼相當(dāng)幀進(jìn)行編碼，那么遠(yuǎn)端站6通過在每個(gè)解調(diào)的碼信道幀上執(zhí)行CRC檢測，可以確定碼信道幀的有效性。作為替代，如果用一個(gè)CRC位組對整個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼而且在所有碼信道幀上分配CRC位，那么遠(yuǎn)端站6可以在不同的解調(diào)碼信道幀的不同組合上執(zhí)行CRC檢測。最后，遠(yuǎn)端站6可以存儲(chǔ)所有解調(diào)碼信道幀，通知蜂窩區(qū)在主碼信道上的幀誤差錯(cuò)并等待重發(fā)指定的信道組的標(biāo)識(shí)。
在較佳的第四實(shí)施例中，在幀k處，蜂窩區(qū)在主碼信道上發(fā)送幀k+2的指定信道組的標(biāo)識(shí)，以及幀k的指定信道組的標(biāo)識(shí)。如果錯(cuò)誤地接收碼信道幀，那么遠(yuǎn)端站6運(yùn)用最大信道組，解調(diào)在幀k+2處的發(fā)送數(shù)據(jù)，如在第三實(shí)施例中的一樣。然而，由于還在幀k+2處，主碼信道上發(fā)送對幀k+2分配的信道組的標(biāo)識(shí)，所以遠(yuǎn)端站6能夠確定哪個(gè)解調(diào)的碼信道幀是有效的。可能需要數(shù)據(jù)的一個(gè)幀的附加存儲(chǔ)單元，直至根據(jù)解調(diào)的主碼信道確定指定的次碼信道。對于每個(gè)主碼信道具有16個(gè)信道組的系統(tǒng)，發(fā)送在當(dāng)前幀中的指定信道組的標(biāo)識(shí)僅需要4個(gè)附加位。
在隔開兩個(gè)幀的兩個(gè)碼信道幀上發(fā)送指定的信道組的標(biāo)識(shí)提供冗余和時(shí)間分集。正確地解調(diào)發(fā)送數(shù)據(jù)，除外主碼信道的碼信道幀k和k+2都有接收差錯(cuò)。發(fā)生這種情況的可能性很小。
VII.解調(diào)和解碼多個(gè)碼信道在美國專利第5,109,390號(hào)(發(fā)明名稱是“在CDMA蜂窩狀電話系統(tǒng)中的分集接收機(jī)”)中詳細(xì)描述了軟切換期間對多個(gè)碼信道的解調(diào)以及對多路徑信號(hào)的解調(diào)，所述專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入。本發(fā)明還將在每個(gè)第5,109,390號(hào)專利中所述的接收機(jī)擴(kuò)展到接收多個(gè)碼信道組。
圖4中示出在本發(fā)明的遠(yuǎn)端站6中的解調(diào)器64和解碼器66的示范方框圖。由天線60接收從蜂窩區(qū)發(fā)送的RF信號(hào)，而且提供給接收機(jī)62。接收機(jī)62放大并濾波接收到的RF信號(hào)，把RF信號(hào)下變頻到基帶并把基帶信號(hào)量化成數(shù)字位。向解調(diào)器64提供數(shù)字化的基帶信號(hào)。解調(diào)器64包含至少一個(gè)Rake接收機(jī)100。Rake接收機(jī)100用在美國專利5,109,390號(hào)詳細(xì)描述的方法，運(yùn)用適當(dāng)?shù)腜N1和PNQ以及Walsh碼對數(shù)字化基帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。向解碼器66提供來自Rake接收機(jī)100的解調(diào)輸出。在解碼器66中，去擾頻器10用分配給遠(yuǎn)端站6的長PN碼對解調(diào)的輸出去擾頻。然后，由去交錯(cuò)器112重新排列去擾頻的數(shù)據(jù)，而且通過MUX114把去交錯(cuò)的數(shù)據(jù)送到維特比解碼器116。維特比解碼器116卷積解碼去交錯(cuò)的數(shù)據(jù)，而且向CRC校驗(yàn)單元118提供解碼的數(shù)據(jù)。CRC校驗(yàn)單元118對解碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC，而且向數(shù)據(jù)傳輸接收器68提供接收到的碼信道幀的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)部分。
然后，用多個(gè)實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)解調(diào)器64。在第一實(shí)施例中，對于由遠(yuǎn)端站6接收到的每組碼信道，需要一個(gè)Rake接收機(jī)100。每個(gè)Rake接收機(jī)100包含至少一個(gè)相關(guān)器104，同時(shí)把每個(gè)相關(guān)器104稱為Rake接收機(jī)100的搜尋指。對于成組的每個(gè)碼信道，需要至少一個(gè)相關(guān)器104。每個(gè)相關(guān)器104用由遠(yuǎn)端站6分配給特定相關(guān)器104的唯一短PN碼和唯一Walsh碼，能夠去擴(kuò)展來自接收機(jī)62的數(shù)字化基帶信號(hào)。由相關(guān)器104進(jìn)行的操作反映出在發(fā)送蜂窩區(qū)處執(zhí)行的操作。在該蜂窩區(qū)，首先用分配給發(fā)送數(shù)據(jù)的碼信道的唯一Walsh碼，擴(kuò)展經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)。然后，由分配給特定發(fā)送蜂窩區(qū)的唯一短PN碼對上述擴(kuò)展數(shù)據(jù)再進(jìn)行擴(kuò)展。
無論何時(shí)，并非遠(yuǎn)端站6中所有的相關(guān)器104和所有Rake接收機(jī)100都在使用。實(shí)際上，組合器106只組合來自已由遠(yuǎn)端站6分配的相關(guān)器104的輸出。此外，解碼器66只對來自已由遠(yuǎn)端站6分配的Rake接收機(jī)100的輸出進(jìn)行解碼。忽略遠(yuǎn)端站6沒有分配的相關(guān)器104和Rake接收機(jī)。實(shí)際上，在較佳實(shí)施例中，遠(yuǎn)端站6只對已分配給它的碼信道進(jìn)行解調(diào)和解碼，而不對其它任何碼信道進(jìn)行解調(diào)和解碼。由于需要節(jié)省蓄電池功率并延長裝置的操作壽命，所以對作為移動(dòng)裝置的遠(yuǎn)端站6而言，這個(gè)特性是特別重要的。
每個(gè)指定的相關(guān)器104首先用由遠(yuǎn)端站6分配給該相關(guān)器104的短PN碼，去擴(kuò)展來自接收機(jī)62的數(shù)字化基帶信號(hào)。指定的短PN碼等同于用于在蜂窩區(qū)中擴(kuò)展數(shù)據(jù)的短PN碼。指定的短PN碼一般使蜂窩區(qū)所用短PN碼在時(shí)間上偏移，以顧及通過前向鏈路50的傳輸延遲，以及由接收機(jī)62進(jìn)行的處理延遲。隨后，相關(guān)器104用由遠(yuǎn)端站6分配給該相關(guān)器104的Walsh碼去擴(kuò)展來自第一去擴(kuò)展操作的輸出。指定的Walsh碼與分配給正由相關(guān)器104解調(diào)的碼信道的Walsh碼相對應(yīng)。由組合器106組合來自在相同Rake接收機(jī)100內(nèi)的每個(gè)指定的相關(guān)器104的去擴(kuò)展位，并提供給解碼器66。
在第二實(shí)施例中，可用一個(gè)Rake接收機(jī)100來解調(diào)分配給遠(yuǎn)端站6的所有碼信道。這需要緩存來自接收機(jī)62的數(shù)字化基帶信號(hào)。然后，Rake接收機(jī)100解調(diào)一個(gè)碼信道幀一次，并向解碼器66提供解調(diào)的輸出。這個(gè)實(shí)施例需要Rake接收機(jī)100在高于第一實(shí)施例的Rake接收機(jī)的速度下進(jìn)行操作。實(shí)際上，增加一倍的速度可減少一半Rake接收機(jī)100。
解碼器66接收來自Rake接收機(jī)100的解調(diào)的輸出，并執(zhí)行多種與發(fā)送蜂窩區(qū)的操作互補(bǔ)的操作?？捎啥鄠€(gè)實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)解碼器66。在第一實(shí)施例中，向分開的去擾頻器110提供來自每個(gè)Rake接收機(jī)100的解調(diào)輸出。去擾頻器110用已分配給遠(yuǎn)端站6的長PN碼去擴(kuò)展解調(diào)的輸出，而且向去交錯(cuò)器112提供經(jīng)去擾頻的數(shù)據(jù)。去交錯(cuò)器112以與在發(fā)送蜂窩區(qū)中執(zhí)行的次序相反的次序重新排列在經(jīng)去擾頻的數(shù)據(jù)中的位。去交錯(cuò)功能提供時(shí)間分集，它通過擴(kuò)散在前向鏈路50上發(fā)送引入的突發(fā)差錯(cuò)提高了后來的卷積解碼的性能。通過MUX114，復(fù)接經(jīng)去交錯(cuò)的數(shù)據(jù)，并提供給維特比解碼器116。維特比解碼器116卷積解碼經(jīng)去交錯(cuò)的數(shù)據(jù)，而且向CRC校驗(yàn)單元118提供經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。CRC校驗(yàn)單元118對經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，而且向數(shù)據(jù)傳輸接收器68提供接收到的碼信道幀的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)部分。在較佳實(shí)施例中，用一個(gè)維特比解碼器116對在所有碼信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
在第二實(shí)施例中，通過MUX114復(fù)接來自Rake接收機(jī)100的解調(diào)的輸出，而且由一個(gè)去擾頻器110、一個(gè)去交錯(cuò)器112和一個(gè)維特比解碼器116進(jìn)行處理。運(yùn)用一組硬件來對所有碼信道幀進(jìn)行解碼，使對硬件需求減至最少。此外，硬件的時(shí)間多路復(fù)用需要硬件以更高的速度操作。
在至少四種不同的模式中的一種模式下運(yùn)用解調(diào)器64。在第一模式下，用解調(diào)器64來解調(diào)從一個(gè)蜂窩區(qū)通過到一個(gè)碼信道發(fā)送的信號(hào)。在該模式下，只用一個(gè)Rake接收機(jī)100來解調(diào)接收到的信號(hào)。在指定的Rake接收機(jī)100內(nèi)，把不同的相關(guān)器104分配給接收到的信號(hào)的多路徑中的每一路徑。每個(gè)指定的相關(guān)器104所用到的短PN碼和Walsh碼是相同的。然而，每個(gè)指定的相關(guān)器所用的短PN碼具有不同的時(shí)間偏移以補(bǔ)償每一路徑的不同延遲。搜索相關(guān)器104x連續(xù)搜尋還沒分配有相關(guān)器104的最強(qiáng)多路徑。搜尋相關(guān)器104x通知遠(yuǎn)端站6何時(shí)新發(fā)現(xiàn)的多路徑信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)定閾值。然后，遠(yuǎn)端站6把新發(fā)現(xiàn)的多路徑分配給一個(gè)相關(guān)器104。
例如，遠(yuǎn)端站6通過主碼信道4，與一個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行通信。遠(yuǎn)端站6可以把主碼信道4分配給Rake接收機(jī)100a。在Rake接收機(jī)100a中，把相關(guān)器104分配給在主碼信道4上接收到的信號(hào)的不同多路徑。例如，可以把相關(guān)器104a分配給第一多路徑、可以把相關(guān)器104b分配給第二多路徑等等。由組合器106a組合來自指定的相關(guān)器104的輸出，而且向解碼器66提供。在解碼器66中，由去擾頻器110a對來自Rake接收機(jī)104a的解調(diào)的輸出去擾頻，由去交錯(cuò)器112重新排序，經(jīng)MUX114轉(zhuǎn)接，由維特比解碼器116卷積解碼并由CRC校驗(yàn)單元118進(jìn)行校驗(yàn)。向數(shù)據(jù)接收器68提供來自CRC校驗(yàn)單元118的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)部分。
在第二種模式下，用解調(diào)器64來解調(diào)通過一組多個(gè)碼信道從多個(gè)蜂窩區(qū)發(fā)送的信號(hào)。對于處于軟切換狀態(tài)下的遠(yuǎn)端站6發(fā)生這種情況。在這種模式，把整個(gè)組分配給一個(gè)Rake接收機(jī)110。把在組中的每個(gè)碼信道分配給在Rake接收機(jī)100中的至少一個(gè)相關(guān)器104。每個(gè)相關(guān)器104用分別與已分配有特定相關(guān)器104的蜂窩區(qū)和碼信道相對應(yīng)的唯一短PN碼和唯一Walsh碼，去擴(kuò)展來自接收機(jī)62的基帶輸出。由組合器106組合來自指定的相關(guān)器104的輸出。經(jīng)組合的信號(hào)改善對在成組多個(gè)碼信道上冗余地發(fā)送的數(shù)據(jù)的估計(jì)。
例如，遠(yuǎn)端站6處于軟切換狀態(tài)下，通過主碼信道4與第一蜂窩區(qū)進(jìn)行通信，而且通過主碼信道6與第二蜂窩區(qū)進(jìn)行通信。遠(yuǎn)端站6把相同Rake接收機(jī)100的至少一個(gè)相關(guān)器104分配給兩個(gè)主碼信道4和6中的每個(gè)碼信道。例如，遠(yuǎn)端站6可以把相關(guān)器104a分配給主碼信道4，而把相關(guān)器104b分配給主碼信道6。由組合器106a把來自指定的相關(guān)器104的估計(jì)組合起來以提供向解碼器66提供的經(jīng)改善的數(shù)據(jù)估計(jì)。解碼器66用在第一模式中所述的相同的方法解碼來自Rake接收機(jī)100ad解調(diào)的數(shù)據(jù)。
在第三模式中，用解調(diào)器64來解調(diào)通過多組碼信道從一個(gè)蜂窩區(qū)發(fā)送的信號(hào)。當(dāng)蜂窩區(qū)正以高數(shù)據(jù)傳輸速率把數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端站時(shí)，出現(xiàn)這種情況。每個(gè)組包括一個(gè)碼信道。在該模式下，把一個(gè)Rake接收機(jī)100分配給每組碼信道。把相同的短PN碼和相同的Walsh碼分配給在相同的Rake接收機(jī)100中的相關(guān)器104。因?yàn)槊總€(gè)Rake接收機(jī)100正在解調(diào)不同的碼信道，把相同的短PN碼，但是不同的Walsh碼分配給在不同Rake接收機(jī)100內(nèi)的相關(guān)器104。
在該模式下，每個(gè)Rake接收機(jī)執(zhí)行與在第一模式下的功能相同的功能。基本上，把在每組中的碼信道分配給至少一個(gè)相關(guān)器104。把在相同Rake接收機(jī)100中的相關(guān)器104分配給該特定Rake接收機(jī)100所分配的碼信道上接收到的信號(hào)的不同多路徑。因此，在相同Rake接收機(jī)100中的每個(gè)相關(guān)器104運(yùn)用相同的短PN碼和相同的Walsh碼。使相同的Rake接收機(jī)100內(nèi)的每個(gè)指定的相關(guān)器104在時(shí)間上偏移，以顧及多路徑的不同延遲。由組合器106組合在每個(gè)Rake接收機(jī)100中的來自指定的相關(guān)器104的輸出，并提供給解碼器66。
例如，在與蜂窩區(qū)進(jìn)行通信的呼叫建立階段中，遠(yuǎn)端站6分配有主碼信道4，然后在高速數(shù)據(jù)傳輸期間分配有指定的信道組C7。參照表1，碼信道組C7包含四個(gè)次碼信道33、49、65和81。遠(yuǎn)端站6把五個(gè)不同的Rake接收機(jī)100分配給五個(gè)碼信道。例如，遠(yuǎn)端站6可以把Rake接收機(jī)100a分配給主碼信道4、把Rake接收機(jī)100b分配給次碼信道33、把Rake接收機(jī)100c(圖4中未示出)分配給次碼信道65，等等。在Rake接收機(jī)100a中，把相關(guān)器104分配給在主碼信道4上接收到的信號(hào)的不同多路徑。例如，可以把相關(guān)器104a分配給第一多路徑，把相關(guān)器104b分配給第二多路徑，等等。由組合器106a組合來自指定的相關(guān)器104的輸出。向解碼器66提供來自五個(gè)指定的Rake接收機(jī)100的解調(diào)的輸出。
在解碼器66中，由去擾頻器110a去擾頻來自Rake接收機(jī)100a的解調(diào)的輸出，而且由去交錯(cuò)器112a重新排序。同樣，由去擾頻器110b去擾頻來自Rake接收機(jī)100b的解調(diào)的輸出，而且由去交錯(cuò)器112b重新排序。把五個(gè)分開的去擾頻器110和去交錯(cuò)器112組合分配給來自五個(gè)Rake接收機(jī)100的五個(gè)解調(diào)的輸出中的每個(gè)輸出。通過MUX114，以預(yù)定順序復(fù)接來自五個(gè)去交錯(cuò)器112的經(jīng)去交錯(cuò)的數(shù)據(jù)，并向維特比解碼器116提供。由維特比解碼器116卷積解碼經(jīng)去交錯(cuò)的數(shù)據(jù)，由CRC檢測單元188進(jìn)行校驗(yàn)。向數(shù)據(jù)接收器68提供來自CRC校驗(yàn)單元118的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)部分。
在第四種模式下，用解調(diào)器64來解調(diào)通過多組碼信道從多個(gè)蜂窩區(qū)發(fā)送的信號(hào)。對于與多個(gè)蜂窩區(qū)進(jìn)行軟切換并在高數(shù)據(jù)傳輸速率下接收來自多個(gè)蜂窩區(qū)的數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端站6會(huì)發(fā)生這種情況。每個(gè)組包含多于一個(gè)的碼信道。在這種模式下，把一個(gè)Rake接收機(jī)100分配給每組碼信道。每個(gè)Rake接收機(jī)100在這種模式下，執(zhí)行與在第二模式下相同的功能。在相同的Rake接收機(jī)100內(nèi)，把至少一個(gè)相關(guān)器104分配給組中的每個(gè)碼信道。每個(gè)相關(guān)器104運(yùn)用分別與分配有特定相關(guān)器104的蜂窩區(qū)和碼信道相對應(yīng)唯一短PN碼，和唯一Walsh碼。
例如，遠(yuǎn)端站6在軟切換期間，通過主碼信道4與第一蜂窩區(qū)進(jìn)行通信，而通過主碼信道6與第二蜂窩區(qū)進(jìn)行通信。在后續(xù)的高數(shù)據(jù)傳輸期間，遠(yuǎn)端站6分配有指定的信道組C7。參照表3，C7包含四組次碼信道(33，35)，(49，51)，(65，67)，(81，83)。遠(yuǎn)端站6把五個(gè)不同的Rake接收機(jī)100分配給五組碼信道。例如，遠(yuǎn)端站6可以把Rake接收機(jī)100a分配給第一組主碼信道(4，6)、把Rake接收機(jī)100b分配給第二組次碼信道(33，35)、把Rake接收機(jī)100c(圖4中未示出)分配給第三組次碼信道(49，51)，等等。在Rake接收機(jī)100a中，把至少一個(gè)相關(guān)器104分配給在組中的每個(gè)碼信道。例如，遠(yuǎn)端站6可以把相關(guān)器104a分配給主碼信道4，而把相關(guān)器104b分配給主碼信道6。可由遠(yuǎn)端站6把相關(guān)器104c至104m分配給主碼信道4和6的次強(qiáng)多路徑。由組合器106a組合來自在Rake接收機(jī)100a內(nèi)的指定的相關(guān)器104的輸出。向解碼器66提供來自五個(gè)指定的Rake接收機(jī)100的解調(diào)的輸出。
解碼器66接收來自五個(gè)Rake接收機(jī)100的解調(diào)的輸出，而且用與在第三模式中所述的相同的方法解碼數(shù)據(jù)。實(shí)基本上由分開的去擾頻器110去擾頻來自五個(gè)Rake接收機(jī)100中的每個(gè)接收機(jī)的解調(diào)的輸出，由分開的去交錯(cuò)器112重新排序，通過MUX114復(fù)接，由維特比解碼器166卷積解碼并由CRC檢測元件188校驗(yàn)。向數(shù)據(jù)接收器68提供來自CRC校驗(yàn)單元118的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)部分。
可把上面對于在多組碼信道上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕庹{(diào)和解碼的討論延伸到與三個(gè)或多個(gè)基站進(jìn)行軟切換的遠(yuǎn)端站。每組碼信道基本上需要有分開的Rake接收機(jī)100。此外，把在組中的每個(gè)碼信道分配給在相同的Rake接收機(jī)100中的至少一個(gè)不同的相關(guān)器104。組合來自指定的相關(guān)器104的輸出，而且解碼已獲得在該組碼信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)。
可在其它模式下運(yùn)用在圖4中所示的示范解調(diào)器64和解碼器66硬件。例如，可以構(gòu)成解調(diào)器64和解碼器66來解調(diào)和解碼在多組碼信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)，其中每組包含一個(gè)碼信道，而且不從相同的蜂窩區(qū)發(fā)送數(shù)據(jù)。這與上述第三種模式相類似，只是Rake接收機(jī)100分配有與不同發(fā)送蜂窩區(qū)相對應(yīng)的不同短PN碼。作為替代，可以構(gòu)成解調(diào)器64和解碼器66，以解調(diào)和解碼在多組碼信道發(fā)送的數(shù)據(jù)，其中每組包含不同數(shù)量的碼信道。這是上述第四種模式的變化形式。可以考慮運(yùn)用解調(diào)器64和解碼器66的這些和其它模式，而且都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
VIII.CRC位根據(jù)IS-95A，把CRC位附加在每個(gè)數(shù)據(jù)部分上，使遠(yuǎn)端站6可校驗(yàn)幀差錯(cuò)。根據(jù)由IS-95A指定的CRC多項(xiàng)式，生成CRC位。特別是，對于9.6Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，特定的多項(xiàng)式是g(x)＝x12+x11+x10+x9+x8+x4+x+1。對于每個(gè)數(shù)據(jù)部分，附加12個(gè)CRC位。在本發(fā)明中，可以增加或者減小CRC位的數(shù)量，這依賴于所需的檢測可靠性。較多的CRC位允許以較高的可靠性來檢測幀差錯(cuò)，但是需要較多的額外開銷。相反，較少的CRC位降低幀差錯(cuò)檢測的可靠性，但是需要較少的額外開銷。
在多個(gè)碼信道上發(fā)生高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，可用至少兩個(gè)實(shí)施例生成用于多個(gè)碼信道的CRC位。在第一實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)部分附加它自己的CRC位組，這與IS-95A標(biāo)準(zhǔn)相類似。此實(shí)施例需要較多的額外開銷，但是允許檢測在每個(gè)數(shù)據(jù)部分上的幀差錯(cuò)。只重發(fā)錯(cuò)誤接收到的數(shù)據(jù)部分。
在第二實(shí)施例中，由一個(gè)CRC發(fā)生器對要在一個(gè)幀內(nèi)的指定碼信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼。在幾種模式中的一種模式下可以發(fā)送生成的CRC位。在第一模式中，如上所述，可以把數(shù)據(jù)幀分成數(shù)據(jù)部分。還劃分CRC位并附加在每個(gè)數(shù)據(jù)部分上。于是，每個(gè)碼信道幀包含數(shù)據(jù)部分和一些CRC位。在第二模式下，在一個(gè)碼信道幀上發(fā)送CRC位。除了最后的碼信道幀外，所有碼信道幀只包含數(shù)據(jù)部分。最后的碼信道幀包含CRC位和一些數(shù)據(jù)。第二模式提供CRC位的時(shí)間分集，而且改善由遠(yuǎn)端站6進(jìn)行的幀差錯(cuò)檢測。
在遠(yuǎn)端站6處，重編碼信道幀的數(shù)據(jù)部分和CRC位。在第二實(shí)施例中，遠(yuǎn)端站6僅僅能夠確定是否正確地接收到所有碼信道幀，或者是否發(fā)生一個(gè)或多個(gè)幀差錯(cuò)。遠(yuǎn)端站6不能確定錯(cuò)誤地接收到哪些碼信道幀。因此，幀差錯(cuò)指示發(fā)出指令，需要由蜂窩區(qū)重發(fā)該幀的所有碼信道幀。第二實(shí)施例具有數(shù)據(jù)幀使用較少量的CRC位的優(yōu)點(diǎn)。
例如，假設(shè)在12個(gè)碼信道上發(fā)生高速數(shù)據(jù)傳輸。在第一實(shí)施例中，12個(gè)數(shù)據(jù)部分中的每個(gè)數(shù)據(jù)部分附有它自己的12個(gè)CRC位組。對于12個(gè)數(shù)據(jù)部分需要全部的144個(gè)CRC位。這些144個(gè)CRC位使每個(gè)碼信道幀可檢測幀差錯(cuò)。因此，如果接收某一碼信道上的碼信道幀有差錯(cuò)，那么僅需重發(fā)該差錯(cuò)幀。
對于第二實(shí)施例，用一組CRC位對全部的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼。最好是CRC位的數(shù)量少于在第一實(shí)施例中用到的全部CRC位的數(shù)量。在上述例子中，對于12個(gè)碼信道幀，所用到的CRC位的數(shù)量至少為12，但少于144。由于存在大約12倍多的數(shù)據(jù)位，所以需要更多的CRC位，以便可用較高的可靠性檢測幀差錯(cuò)。假設(shè)24個(gè)CRC位使得可按所需可靠性檢測幀差錯(cuò)，能把24個(gè)CRC位分成12個(gè)CRC塊，其中每個(gè)CRC塊包含兩個(gè)CRC位。把一個(gè)CRC塊附加在12個(gè)數(shù)據(jù)部分中的每個(gè)部分。作為替代，可以在一個(gè)碼信道幀上發(fā)送24個(gè)CRC位。在遠(yuǎn)端站6處，重編數(shù)據(jù)部分和24個(gè)CRC位。遠(yuǎn)端站6只能確定是否正確地接收到所有12個(gè)碼信道幀。如果顯示有幀差錯(cuò)，那么遠(yuǎn)端站6不能確定錯(cuò)誤地接收到哪些碼信道幀。因此，由蜂窩區(qū)重發(fā)所有12個(gè)碼信道幀。對于節(jié)省在額外開銷中的120個(gè)CRC位，遠(yuǎn)端站6仍能檢測幀差錯(cuò)，但是不如第一實(shí)施例那么精確。第二實(shí)施例需要在較少的額外開銷和碼信道幀的冗余重發(fā)之間折衷。
IX.前向鏈路速率調(diào)度的定時(shí)通過在盡量接近于將要運(yùn)用預(yù)測的時(shí)刻進(jìn)行預(yù)測，可以提高非調(diào)度任務(wù)所需發(fā)送功率的預(yù)測的精確度。在延遲期間內(nèi)，即，從預(yù)測時(shí)刻到實(shí)際運(yùn)用的時(shí)刻，可能網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)已改變。例如，話音用戶可能已開始或者停止談話，可能已在網(wǎng)絡(luò)上增加或者減少用戶，或者可能已改變了信道狀況。通過把處理延遲限制為少量幀，對于本發(fā)明，對非調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率的預(yù)測是十分精確的。在較佳實(shí)施例中，處理延遲是4幀或者更少。
信道調(diào)度器12可以在短時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行預(yù)測(例如，通過保持短調(diào)度間隔)以提高預(yù)測的精確度，并使信道調(diào)度器12可很快地響應(yīng)于前向鏈路需求的變化。在示范實(shí)施例中，每幀進(jìn)行預(yù)測，每幀分配或者再分配資源并把對指定的傳輸速率的調(diào)度在每幀發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。
圖8是示出本發(fā)明的前向鏈路速率調(diào)度的時(shí)序圖的示意圖。在幀k處，測量整個(gè)CDA網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，并發(fā)送到信道調(diào)度器12(在框300中)。在示范實(shí)施例中，CDMA網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)可以包括在每個(gè)蜂窩區(qū)中的調(diào)度任務(wù)可用的全部剩余功率、發(fā)送給每個(gè)調(diào)度用戶的數(shù)據(jù)量、每個(gè)遠(yuǎn)端站6的現(xiàn)行成員組、每個(gè)調(diào)度用戶的每比特發(fā)送能量和每個(gè)蜂窩區(qū)可用于發(fā)送的碼信道。在幀k+1處，信道調(diào)度器12分配資源，并把信息發(fā)送到位于基站控制器10內(nèi)的選擇器單元14(在框302中)。由信道調(diào)度器12所進(jìn)行的資源分配可為指定的傳輸速率的形式或者以分配的發(fā)送功率的形式。如果信道調(diào)度器12分配發(fā)送功率那么選擇器單元14根據(jù)遠(yuǎn)端站6的分配發(fā)送功率和所需的每比特能量，計(jì)算指定的傳輸速率。在幀k+4處，利用指定的傳輸速率。在幀k+1內(nèi)，選擇器單元14把對指定的傳輸速率和要在幀k+2發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的調(diào)度傳送到信道單元40(在框304中)。此外，在幀k+1中，信道單元40接收來自選擇器單元14的對指定的傳輸速率和數(shù)據(jù)幀的調(diào)度(在框306中)。在幀k+2處，信道單元40在主碼信道上，把用于幀k+4以及幀k+2的指定信道組的標(biāo)識(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)端站6(在框308中)。在幀k+3期間，遠(yuǎn)端站6接收數(shù)據(jù)幀并確定指定的信道組的標(biāo)識(shí)(在框310中)。然而，如果需要的話，遠(yuǎn)端站6重新配置硬件，以接收即將來臨的高速數(shù)據(jù)傳輸。在幀k+4處，在分配給遠(yuǎn)端站6的主和次碼信道上發(fā)送數(shù)據(jù)(在框312中)。
示范實(shí)施例中，在由信道調(diào)度器12接收到的來自蜂窩區(qū)的所需信息的時(shí)間和在指定的傳輸速率下數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間之間的處理延遲是4個(gè)幀。在幀k處，信道調(diào)度器12接收來自蜂窩區(qū)的信息。在幀k+4處，蜂窩區(qū)把在指定的主和次碼信道的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端站6。對于符合IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的CDMA系統(tǒng)，每個(gè)延遲幀表示20msec延遲。在示范實(shí)施例中，4個(gè)幀的處理延遲表示80msec的延遲。這個(gè)延遲期間足夠短，從而所需發(fā)送功率的預(yù)測具有適當(dāng)?shù)木_度，而且在前向鏈路上的通信質(zhì)量并沒有降低多少。此外，由于信道調(diào)度器12能夠連續(xù)地監(jiān)測前向鏈路的使用率并動(dòng)態(tài)地再分配用于調(diào)度任務(wù)的資源，所以在本發(fā)明中，對非調(diào)度任務(wù)的所需發(fā)送功率的最初預(yù)測并不是十分關(guān)鍵。
示范實(shí)施例的上述描述表示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種方法?？梢钥紤]前向鏈路速率調(diào)度程序的定時(shí)的其它變化，而且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在多個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)中，可以把包含指定的傳輸速率的調(diào)度信息發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。在第一實(shí)施例中，保留主碼信道的碼信道幀中的某些位用于調(diào)度信息。在第二實(shí)施例中，利用分開的信令消息發(fā)送調(diào)度信息。無論何時(shí)存在新的數(shù)據(jù)傳輸速率的分配，都可以把信令消息發(fā)送到遠(yuǎn)端站6?？梢钥紤]通過運(yùn)用上述實(shí)施例的變化或組合，發(fā)送調(diào)度信息的其它實(shí)施例，并且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖9示出本發(fā)明的前向鏈路速率調(diào)度和高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D。如上所述，在與蜂窩區(qū)進(jìn)行通信的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，遠(yuǎn)端站6分配有主碼信道。在圖9中，當(dāng)空閑時(shí)，主碼信道以1/8速率進(jìn)行傳輸，而當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)以全速率進(jìn)行傳輸。用實(shí)線表示要發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的積壓數(shù)據(jù)，而且按碼信道幀的數(shù)量給出。碼信道幀的數(shù)量等于碼信道數(shù)量乘以傳送所有數(shù)據(jù)所需的幀數(shù)量。例如，可由一個(gè)碼信道在20幀上或者由四個(gè)碼信道在5個(gè)幀上發(fā)送20個(gè)碼信道幀。雖然，主碼信道的容量略小于次碼信道，但是由于在主碼信道中存在附加位，所以為了簡化說明，在下面的例子中省略不同之處。下面的討論關(guān)于上述每幀執(zhí)行前向鏈路速率調(diào)度的實(shí)施例。下列例子還應(yīng)用于每K幀執(zhí)行前向鏈路速率調(diào)度的實(shí)施例。
在如圖9所示的例子中，遠(yuǎn)端站6分配有主碼信道，但是在幀1和幀2蜂窩區(qū)沒有要發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)。因此，蜂窩區(qū)在主碼信道上以1/8速率進(jìn)行傳輸。在幀2期間，蜂窩區(qū)接收用于發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的兩個(gè)碼信道幀。在幀3和幀9，蜂窩區(qū)在主碼信道上發(fā)送一個(gè)碼信道幀，以幀3結(jié)尾處使積壓數(shù)據(jù)為零。注意，在主碼信道上，數(shù)據(jù)傳輸沒有任何調(diào)度延遲。在幀3處，在主碼信道上立即發(fā)送在幀2期間接收到的數(shù)據(jù)。在主碼信道上的立即發(fā)送使信令可從蜂窩區(qū)迅速到遠(yuǎn)端站6。例如，TCP確認(rèn)要求大約40個(gè)字節(jié)，而且運(yùn)用首標(biāo)壓縮，可以裝在一個(gè)碼信道幀中。在一個(gè)幀內(nèi)，在主碼信道上可以立即發(fā)送TCP確認(rèn)。
在幀5和6期間，當(dāng)空閑并等待數(shù)據(jù)時(shí)，蜂窩區(qū)在1/8速率下傳輸。在幀6期間，蜂窩區(qū)接收大量數(shù)據(jù)以發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。在幀7處，信道調(diào)度器12接收來自選擇器單元14的隊(duì)列長短的信息，收集關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的其它信息(例如，從每個(gè)蜂窩區(qū)發(fā)送調(diào)度任務(wù)可用的全部剩余功率)，分配資源并把信息傳遞到選擇器單元14。在該例子中，信道調(diào)度器12分配來自包含四個(gè)次碼信道的表1的信道組C7。在幀8處，蜂窩區(qū)在主碼信道上，把從隊(duì)列中把第二碼信道幀以及指定的信道組發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。在幀9處，基站4繼續(xù)在主碼信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，并使積壓數(shù)據(jù)減少到25個(gè)碼信道幀。在幀9期間，遠(yuǎn)端站6接收第二碼信道幀，以及指定的信道組的標(biāo)識(shí)，并且配置硬件，以接收即將到來的高速數(shù)據(jù)傳輸。在幀10和11處，主碼信道和四個(gè)次碼信道上發(fā)生高速數(shù)據(jù)傳輸。
在這個(gè)例子中，在幀8期間，非調(diào)度任務(wù)對前向鏈路的需求量增加。在幀9處，信道調(diào)度器12分配用于具有較小可用前向鏈路容量的非調(diào)度任務(wù)的資源。信道調(diào)度器12確定可用具有少量次碼信道(2個(gè))的信道組C6為附加需求空出容量。在幀10處，把包含兩個(gè)次碼信道的新信道組發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。在幀11處，遠(yuǎn)端站6接收新的信道組。而且在幀12處，蜂窩區(qū)在新的信道組上發(fā)送數(shù)據(jù)。
此外，在這個(gè)例子中，在幀9期間，非調(diào)度任務(wù)對前向鏈路的需求量減少。在幀10期間，具有較大的前向鏈路容量，信道調(diào)度器12把帶有四個(gè)次碼信道的信道組C7發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。在幀11處，把新信道組的標(biāo)識(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。在幀12處，遠(yuǎn)端站6接收新信道組的標(biāo)識(shí)。而且在幀13處，蜂窩區(qū)在新信道組上發(fā)送數(shù)據(jù)。
在幀12期間，信道調(diào)度器12認(rèn)識(shí)到當(dāng)完成當(dāng)前的調(diào)度發(fā)送時(shí)隊(duì)列為空，而且在幀15處只需兩個(gè)碼信道發(fā)送剩余數(shù)據(jù)。在幀13處，信道調(diào)度器12使蜂窩區(qū)通過選擇器單元14，把只包含一個(gè)次碼信道的新信道組C3標(biāo)識(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。在幀14處，遠(yuǎn)端站6接收新信道組的標(biāo)識(shí)，而且重新配置硬件，而且在幀15處，蜂窩區(qū)在新的信道組上發(fā)送兩個(gè)剩余的碼信道幀。
在幀13處，實(shí)現(xiàn)隊(duì)列幾乎為空，信道調(diào)度器12使蜂窩區(qū)通過選擇器單元14，發(fā)送包含零次碼信道的新信道組C0的標(biāo)識(shí)。在幀16處，蜂窩區(qū)利用新的信道組。已發(fā)送所有數(shù)據(jù)，當(dāng)空閑且等待再有數(shù)據(jù)時(shí)，蜂窩區(qū)在幀16處，在主碼信道上以1/8速率進(jìn)行發(fā)送。
上述例子表明在蜂窩區(qū)可獲得數(shù)據(jù)(在圖9中的幀6處)的時(shí)間與高速數(shù)據(jù)傳輸(在圖9中的幀10處)之間有4幀的處理延遲。這個(gè)例子還表明在每個(gè)幀可以調(diào)節(jié)傳輸速率，使每幀充分利用前向鏈路。
VIII.優(yōu)先權(quán)分配為了優(yōu)化對前向鏈路的利用，根據(jù)遠(yuǎn)端站6的優(yōu)先權(quán)，把用于調(diào)度任務(wù)的資源分配給遠(yuǎn)端站6。首先把前向鏈路發(fā)送功率分配給具有最高優(yōu)先權(quán)的遠(yuǎn)端站6，最后分配給具有最低優(yōu)先權(quán)的遠(yuǎn)端站6。可用多個(gè)因素來確定遠(yuǎn)端站6的優(yōu)先權(quán)。下面的討論詳細(xì)描述分配優(yōu)先權(quán)時(shí)可加以考慮的一些示范因素。也可考慮其它因素，而且都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
確定遠(yuǎn)端站6中的優(yōu)先權(quán)的過程用的重要因素是需要發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的每比特能量。由于從蜂窩區(qū)到遠(yuǎn)端站6有較大的傳輸損耗和/或者較高的Eb/No，所以位于蜂窩區(qū)邊緣的遠(yuǎn)端站6或者那些處于不利信道條件下的遠(yuǎn)端站需要較大的每比特能量，以滿足所需的性能級(jí)。相反，位于蜂窩區(qū)附近的遠(yuǎn)端站6(例如，靠近對蜂窩區(qū)進(jìn)行服務(wù)的基站4)，需要較少的每比特能量，來保持相同的性能級(jí)。實(shí)際上，對于相同發(fā)送功率量，可被發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的碼元速率與發(fā)送損耗和Eb/No成反比。例如，如果到第二遠(yuǎn)端站6的發(fā)送損耗大約比到第一遠(yuǎn)端站6的多6dB，或者如果第二遠(yuǎn)端站6需要比第一遠(yuǎn)端站6高6dB的Eb/No，那么對于在38.4Kbps下把數(shù)據(jù)傳輸?shù)降谝贿h(yuǎn)端站6的全部剩余功率只可支持在9.6Kbps下把數(shù)據(jù)傳輸?shù)降诙h(yuǎn)端站6(1/4的碼元速率)。由于需要較少每比特能量的遠(yuǎn)端站6對于給定的傳輸速率消耗較少的資源，所以最好首先發(fā)送到該遠(yuǎn)端站。
參照圖1，遠(yuǎn)端站6a和6b比遠(yuǎn)端站6c更靠近于基站。同樣，遠(yuǎn)端站6d和6e比遠(yuǎn)端站6c更靠近于4d。于是，通過首先在時(shí)隙T1，發(fā)送到遠(yuǎn)端站6a、6b、6d和6e，隨后在時(shí)隙T2，發(fā)送到遠(yuǎn)端站6c。一般，最好把較高的優(yōu)先權(quán)分配給需要較少的每比特能量保持通信鏈路的遠(yuǎn)端站6。
遠(yuǎn)端站6可處于多個(gè)蜂窩區(qū)軟切換的狀態(tài)。如果多個(gè)蜂窩區(qū)同時(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)端站6，那么在軟切換狀態(tài)下遠(yuǎn)端站6可消耗較多的資源。此外，處于軟切換狀態(tài)下的遠(yuǎn)端站6一般位于蜂窩區(qū)邊緣附近，而且需要較多的每比特能量。因此，通過把低優(yōu)先權(quán)分配給處于軟切換狀態(tài)下的遠(yuǎn)端站6，可以獲得較高的通過量。
資源分配的優(yōu)化還依賴于發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)量。把發(fā)送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在位于選擇器單元14內(nèi)的隊(duì)列中。因此，隊(duì)列的長短表示要發(fā)送的數(shù)據(jù)量。在每個(gè)調(diào)度間隔開始處，把所有調(diào)度任務(wù)的隊(duì)列送到信道調(diào)度器12。如果調(diào)度任務(wù)的隊(duì)列長度短，那么信道調(diào)度器12從速率調(diào)度程序中去除該任務(wù)?？稍诜弦蟮臅r(shí)間周期內(nèi)，在主碼信道上完成對少量數(shù)據(jù)的發(fā)送。信道調(diào)度器12只在需要的時(shí)候分配資源用于發(fā)送大量數(shù)據(jù)。因此，分配給每個(gè)遠(yuǎn)端站的資源量大約與要發(fā)送到遠(yuǎn)端站6的隊(duì)列長度成正比。
在遠(yuǎn)端站6間分配優(yōu)先權(quán)的過程中，要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的類型是另一個(gè)重要的考慮因素。有些數(shù)據(jù)屬于時(shí)間敏感型，需要快速考慮。其它數(shù)據(jù)類型可容許較長的傳輸延遲。很明顯，把較高的優(yōu)先權(quán)分配給對時(shí)間要求很高的數(shù)據(jù)。
例如，遠(yuǎn)端站6難免錯(cuò)誤地接收一些發(fā)送的數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)端站6還運(yùn)用在接收到的碼信道幀中的附加CRC位，確定幀差錯(cuò)。一旦確定錯(cuò)誤地接收碼信道幀，就對用于該碼信道幀的差錯(cuò)指示位(EIB)做標(biāo)記，而且遠(yuǎn)端站6通知蜂窩區(qū)幀差錯(cuò)。在上述美國專利第5,568,483號(hào)中揭示了EIB傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)和應(yīng)用。然后，信道調(diào)度器12調(diào)度錯(cuò)誤接收到的碼信道幀的重發(fā)。在遠(yuǎn)端站6處，其它信號(hào)處理依賴于錯(cuò)誤接收到的碼信道幀。因此，信道調(diào)度器12使重發(fā)的數(shù)據(jù)具有比第一次發(fā)送的數(shù)據(jù)具有更高的優(yōu)先權(quán)。
相反，由相同遠(yuǎn)端站6表示的重復(fù)幀差錯(cuò)可以表示該前向鏈路已損壞。因此，浪費(fèi)分配用于重復(fù)重發(fā)錯(cuò)誤接收到的碼信道幀的前向鏈路。在這種情況下，可以把遠(yuǎn)端站6臨時(shí)設(shè)置在保持狀態(tài)?？梢詴和Ｔ诟咚賯鬏斔俾氏碌臄?shù)據(jù)傳輸，直至改善前向鏈路條件。信道調(diào)度器12仍然可以在主碼信道上進(jìn)行而且連續(xù)監(jiān)測前向鏈路的性能。一旦接收到已改善前向鏈路條件的表示，信道調(diào)度器12就使遠(yuǎn)端站6脫離保持狀態(tài)，而且重新開始把數(shù)據(jù)高速發(fā)送到遠(yuǎn)端站6。作為替代，在試圖重發(fā)不成功達(dá)預(yù)定數(shù)量之后，可以在隊(duì)列中刪除該數(shù)據(jù)。
在遠(yuǎn)端站6間分配優(yōu)先權(quán)的過程中，理想的是，根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的類型，區(qū)分遠(yuǎn)端站6。例如，可對不同的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)建立收費(fèi)結(jié)構(gòu)。把更高的優(yōu)先權(quán)賦予需要額外費(fèi)用的那些業(yè)務(wù)。通過收費(fèi)結(jié)構(gòu)，在每個(gè)遠(yuǎn)端站6上的用戶可以個(gè)別地確定優(yōu)先權(quán)，以及用戶將得到的業(yè)務(wù)類型。
遠(yuǎn)端站6的優(yōu)先權(quán)還可以是遠(yuǎn)端站6的延遲量的函數(shù)。首先，把可用的前向鏈路資源分配給具有最好優(yōu)先權(quán)的遠(yuǎn)端站6。接著，具有低優(yōu)先權(quán)的遠(yuǎn)端站6一般經(jīng)歷較長的傳輸延遲。在低優(yōu)先權(quán)遠(yuǎn)端站6所經(jīng)歷的延遲量增加時(shí)，可以提高遠(yuǎn)端站6的優(yōu)先權(quán)。這避免了發(fā)送到低優(yōu)先權(quán)遠(yuǎn)端站6的數(shù)據(jù)仍然無限期地處于保留在隊(duì)列狀態(tài)下。用這樣的方法可以遞增優(yōu)先權(quán)級(jí)別，從而獲得調(diào)度和非調(diào)度任務(wù)的高質(zhì)量的通信，同時(shí)保持系統(tǒng)的目標(biāo)。
依賴于優(yōu)化的系統(tǒng)目標(biāo)組，將不同的權(quán)重賦各予因素。例如，為了使在前向鏈路上的通過量最大，把較大的權(quán)重賦予遠(yuǎn)端站6所需的每比特能量，不論遠(yuǎn)端站6是否處于軟切換狀態(tài)。該加權(quán)方案不考慮數(shù)據(jù)類型和遠(yuǎn)端站6的優(yōu)先權(quán)，從而不涉及系統(tǒng)目標(biāo)的公平性。
作為替代，可以保持收費(fèi)結(jié)構(gòu)，它允許在每個(gè)遠(yuǎn)端站6上的用戶個(gè)別確定遠(yuǎn)端站6的優(yōu)先權(quán)。愿意為資源支付額外費(fèi)用，表示重要性較高。在這種情況下，謀求收入最大和客戶滿意程度最高的系統(tǒng)可首先對收費(fèi)高的遠(yuǎn)端站6傳輸，即使該傳輸需要更多的資源。運(yùn)用上述因素以及沒有討論的其它因素，可以生成其它加權(quán)方案，以獲得任何一些系統(tǒng)目標(biāo)，而且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
提供上面對較佳實(shí)施例的描述，使得熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的任何人員能夠進(jìn)行并利用本發(fā)明。對于那些熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，對這些實(shí)施例的各種變更是顯而易見的，而且這里所定義的一般原理可用于其它實(shí)施例，而不需要任何創(chuàng)造性勞動(dòng)。因此，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，但要符合與這里所述的原理和新穎性相一致的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在包括至少一個(gè)蜂窩區(qū)和至少一個(gè)調(diào)度用戶的通信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度在前向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述方法包括下列步驟確定各所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)可用的前向鏈路容量；把指定的傳輸速率分配給各所述至少一個(gè)調(diào)度用戶；把所述指定的傳輸速率發(fā)送到所述至少一調(diào)度用戶；其中所述指定的傳輸速率是基于所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)中的每個(gè)蜂窩區(qū)可用的所述前向鏈路容量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每K幀重復(fù)所述確定步驟、所述分配步驟和所述發(fā)送步驟，其中K是大于或等于1的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配步驟還包括下列步驟確定用于所述各至少一個(gè)調(diào)度用戶的現(xiàn)行成員組，所述現(xiàn)行成員組包含與所述調(diào)度用戶進(jìn)行通信的至少一個(gè)蜂窩區(qū)；其中，所述指定的傳輸速率還基于在所述現(xiàn)行成員組中的一個(gè)或多個(gè)所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)的可用的所述前向鏈路容量。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述分配步驟還包括下列步驟；接收用于各所述至少一個(gè)調(diào)度用戶的隊(duì)列長度，所述隊(duì)列長度確定要發(fā)送到各所述至少一個(gè)調(diào)度用戶的數(shù)據(jù)量；其中，所述指定的傳輸速率還基于各所述至少調(diào)度用戶的所述隊(duì)列長度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述分配步驟還包括下列步驟；建立調(diào)度用戶的優(yōu)先權(quán)表，所述優(yōu)先權(quán)表包含各所述至少一個(gè)調(diào)度用戶，其中各所述至少一個(gè)調(diào)度用戶分配有優(yōu)先權(quán)；其中所述指定的傳輸速率還基于各所述至少一個(gè)調(diào)度用戶的所述優(yōu)先權(quán)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述分配步驟還包括下列步驟從所述調(diào)度用戶的優(yōu)先權(quán)表中選出所選的調(diào)度用戶，所述選出的調(diào)度用戶具有在所述優(yōu)先權(quán)表中的所述至少一個(gè)調(diào)度用戶中最高的優(yōu)先權(quán)；按在所述所選調(diào)度用戶的所述現(xiàn)行成員組中的一個(gè)或多個(gè)所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)計(jì)算對于所述所選的調(diào)度用戶的最大可支持傳輸速率；從所述最大可支持傳輸速率中選出最小傳輸速率，所述最小傳輸速率被定義為最大傳輸速率；其中所述指定的傳輸速率等于或低于所述最大傳輸速率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述分配步驟還包括下列步驟；推薦較佳傳輸速率，所述較佳傳輸速率基于所述所選調(diào)度用戶的所述隊(duì)列長度；其中所述指定的傳輸速率等于或低于所述較佳傳輸速率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述分配步驟還包括下列步驟；更新在所述所選調(diào)度用戶的所述現(xiàn)行成員組中的一個(gè)或多個(gè)所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)可用的所述前向鏈路容量以反映分配給所述所選調(diào)度用戶的容量；從所述優(yōu)先權(quán)表中去除所述所選調(diào)度用戶。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟把0個(gè)或多個(gè)所述至少一個(gè)調(diào)度用戶的所述指定傳輸速率再分配給臨時(shí)傳輸速率，其中所述臨時(shí)傳輸速率依賴于各所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)可用的所述前向鏈路容量。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述再分配步驟包括下列步驟根據(jù)通信網(wǎng)中的蜂窩區(qū)建立受影響蜂窩區(qū)的臨時(shí)蜂窩區(qū)表，所述受影響蜂窩區(qū)具有不適合將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述至少一個(gè)調(diào)度用戶的傳輸功率。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述再分配步驟還包括下列步驟建立受影響調(diào)度用戶的臨時(shí)優(yōu)先權(quán)表，所述受影響調(diào)度用戶包括在通信網(wǎng)絡(luò)中的所述至少一個(gè)調(diào)度用戶。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述再分配步驟還包括下列步驟從受影響調(diào)度用戶的所述臨時(shí)優(yōu)先權(quán)表中選出受影響調(diào)度用戶，所述所選受影響調(diào)度用戶具有在所述臨時(shí)優(yōu)先權(quán)表中的所述至少一個(gè)調(diào)度用戶中最高的優(yōu)先權(quán)；按在所述所選受影響調(diào)度用戶的所述現(xiàn)行成員組中的一個(gè)或多個(gè)所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)中計(jì)算所述所選受影響調(diào)度用戶的最大臨時(shí)可支持傳輸速率；從所述最大臨時(shí)可支持傳輸速率中選出最小傳輸速率，所述最小傳輸速率被定義為最大臨時(shí)傳輸速率；其中，所述臨時(shí)傳輸速率等于或者低于所述最大臨時(shí)傳輸速率和所述指定的傳輸速率。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述再分配步驟還包括下列步驟更新在所述所選受影響的調(diào)度用戶的所述現(xiàn)行成員組中的一個(gè)或多個(gè)所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)可用的所述前向鏈路容量，以反映分配給所述所選受影響調(diào)度用戶的容量；從所述優(yōu)先權(quán)表中去除所述所選受影響調(diào)度用戶。
14.一種用于在包括至少一個(gè)蜂窩區(qū)和至少一個(gè)調(diào)度用戶的通信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度在前向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，其特征在于，所述裝置包括控制器裝置，用于對所述通信網(wǎng)絡(luò)收集狀態(tài)信息并用于調(diào)度從所述至少一個(gè)蜂窩區(qū)到所述至少一個(gè)調(diào)度用戶的數(shù)據(jù)傳輸；存儲(chǔ)裝置，連到所述控制器裝置，用于存儲(chǔ)所述狀態(tài)信息；定時(shí)裝置，連到所述控制器裝置，用于向所述控制器裝置提供定時(shí)信號(hào)，所述定時(shí)信號(hào)使所述控制器裝置能對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行調(diào)度。
15.一種用于通信系統(tǒng)的方法，包括在前向鏈路的主碼和次碼信道上發(fā)送數(shù)據(jù)；對通信持續(xù)時(shí)間分配至少一個(gè)主碼信道以無延遲地發(fā)送數(shù)據(jù)和控制消息的未調(diào)度傳輸；對高速率的數(shù)據(jù)傳輸分配至少一個(gè)次碼信道；在每一調(diào)度周期分配所述次碼信道并根據(jù)所述前向鏈路的可用容量在所述調(diào)度周期期間進(jìn)行再分配。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括將所述至少一個(gè)次碼信道分為多個(gè)次碼信道組，而每個(gè)組由唯一的次碼信道群限定。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括通過選擇以次碼信道組來分配通信資源，從而調(diào)度高速數(shù)據(jù)傳輸。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)所述唯一的次碼信道群對應(yīng)于分配的傳輸速率。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括將所發(fā)送的數(shù)據(jù)分為數(shù)據(jù)幀，并且每一數(shù)據(jù)幀被分為各數(shù)據(jù)部分以在主碼和次碼信道上傳輸。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括將所述數(shù)據(jù)部分編碼并擴(kuò)展為所述主碼和次碼信道的數(shù)據(jù)幀以進(jìn)行傳輸。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括確定對于所述前向鏈路的發(fā)送功率電平的需求，在每一調(diào)度周期，增加或去除一個(gè)或多個(gè)次碼信道以滿足對于發(fā)送功率電平的需求。
22.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括接收所述主碼和次碼信道。
23.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)量調(diào)度所述主碼和次碼信道的傳輸。
24.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括在所述主碼信道上調(diào)度小數(shù)據(jù)量的傳輸。
25.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括在所述次碼信道上調(diào)度較大數(shù)據(jù)量的傳輸。
26.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括在所述次碼信道上調(diào)度高數(shù)據(jù)率的傳輸。
27.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)對于所需性能級(jí)的用戶所需的每比特發(fā)送能量、待發(fā)送數(shù)據(jù)量、待發(fā)送數(shù)據(jù)類型、提供給用戶的數(shù)據(jù)服務(wù)類型、用戶已經(jīng)歷的延遲量和用戶的優(yōu)先級(jí)中的至少一個(gè)來調(diào)度所述主碼和次碼信道的傳輸。
28.一種用于通信系統(tǒng)的裝置，包括發(fā)射機(jī)，用于在前向鏈路的主碼和次碼信道上發(fā)送數(shù)據(jù)；控制器，用于對通信持續(xù)時(shí)間分配至少一個(gè)主碼信道以無延遲地發(fā)送數(shù)據(jù)和控制消息的未調(diào)度傳輸、對高速率的數(shù)據(jù)傳輸分配至少一個(gè)次碼信道以及在每一調(diào)度周期分配所述次碼信道并根據(jù)所述前向鏈路的可用容量在所述調(diào)度周期期間進(jìn)行再分配。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于將所述至少一個(gè)次碼信道分為多個(gè)次碼信道組，而每個(gè)組由唯一的次碼信道群限定。
30.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于通過選擇以次碼信道組來分配通信資源，從而調(diào)度高速數(shù)據(jù)傳輸。
31.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述唯一的次碼信道群對應(yīng)于分配的傳輸速率。
32.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于將所發(fā)送的數(shù)據(jù)分為數(shù)據(jù)幀，并且每一數(shù)據(jù)幀被分為各數(shù)據(jù)部分以在主碼和次碼信道上傳輸。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)用于將所述數(shù)據(jù)部分編碼并擴(kuò)展為所述主碼和次碼信道的數(shù)據(jù)幀以進(jìn)行傳輸。
34.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于確定對于所述前向鏈路的發(fā)送功率電平的需求，并在每一調(diào)度周期，增加或去除一個(gè)或多個(gè)次碼信道以滿足對于發(fā)送功率電平的需求。
35.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，還包括接收機(jī)，用于接收所述主碼和次碼信道。
36.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)量調(diào)度所述主碼和次碼信道的傳輸。
37.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于在所述主碼信道上調(diào)度小數(shù)據(jù)量的傳輸。
38.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于在所述次碼信道上調(diào)度較大數(shù)據(jù)量的傳輸。
39.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于在所述次碼信道上調(diào)度高數(shù)據(jù)率的傳輸。
40.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于根據(jù)對于所需性能級(jí)的用戶所需的每比特發(fā)送能量、待發(fā)送數(shù)據(jù)量、待發(fā)送數(shù)據(jù)類型、提供給用戶的數(shù)據(jù)服務(wù)類型、用戶已經(jīng)歷的延遲量和用戶的優(yōu)先級(jí)中的至少一個(gè)來調(diào)度所述主碼和次碼信道的傳輸。
全文摘要
在能進(jìn)行可變速率傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度提高了前向鏈路的利用率，而且減小了在數(shù)據(jù)通信中的傳輸延遲。在與蜂窩區(qū)進(jìn)行通信期間，每個(gè)遠(yuǎn)端站(6)分配有一個(gè)主碼信道。信道調(diào)度器(12)可為調(diào)度的高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸分配具有多種類型和發(fā)送能力的次級(jí)碼信道。根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)、參數(shù)表和有關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的收集信息，分配次碼信道?？梢园汛未a信道組成次碼信道組。把數(shù)據(jù)分成數(shù)據(jù)幀，并在已分配給調(diào)度用戶的主和次碼信道上發(fā)送。
文檔編號(hào)H04W28/20GK101030933SQ200610166729
公開日2007年9月5日 申請日期1998年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月11日
發(fā)明者小愛德華·G·蒂德曼, 林育全, 周漁君, 約瑟夫·P·奧登瓦爾德 申請人:高通股份有限公司