專利名稱：在cdma媒介數(shù)據(jù)率系統(tǒng)中改進(jìn)穩(wěn)定性和容量的方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信。本發(fā)明尤其涉及為了改進(jìn)系統(tǒng)的容量和穩(wěn)定性，在CDMA通信系統(tǒng)中管理媒介數(shù)據(jù)率(MDA)的射頻功率的方法和設(shè)備。
II.相關(guān)技術(shù)描述使用碼分多址(CDMA)調(diào)制技術(shù)是便于存在大量系統(tǒng)用戶的通信的幾種技術(shù)之一。雖然諸如時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)以及諸如幅度壓擴(kuò)單邊帶(ACSSB)的AM調(diào)制方案之類的其他技術(shù)是已知的，但是CDMA具有超越這些其他技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)。在美國專利第4901307號(hào)題為《SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESSCOMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS》的專利中揭示了在多址通信系統(tǒng)中CDMA技術(shù)的使用，它已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并通過引用合并于此。在美國專利第5103459號(hào)題為《SYSTEM AND METHOD FOR GENERATINGSIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM》的專利中進(jìn)一步揭示了在多址通信系統(tǒng)中CDMA技術(shù)的使用，它已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并通過引用合并于此?？砂袰DMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)為符合“TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-BaseStation Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread SpectrumCellular System”，下文稱作為IS-95標(biāo)準(zhǔn)。
CDMA系統(tǒng)是擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)。擴(kuò)展頻譜通信的好處在本領(lǐng)域中是熟知的并可通過對以上引用的參考而理解。CDMA通過其為寬帶信號(hào)的固有特性經(jīng)由在寬帶寬上擴(kuò)展信號(hào)能量提供頻率分集的形式。因此，頻率選擇的衰落只影響小部分CDMA信號(hào)帶寬。經(jīng)由向通過兩個(gè)或多個(gè)基站的移動(dòng)用戶或遠(yuǎn)端站提供通過同步鏈路的多條信號(hào)路徑得到空間或路徑分集。此外，可通過利用擴(kuò)頻處理中的多徑環(huán)境得到路徑分集，該處理是通過允許到達(dá)時(shí)具有分別接收和處理的不同傳播延遲的信號(hào)的。在美國專利第5101501號(hào)題為《METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFTHANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM》的專利以及美國專利第5109390號(hào)題為《DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONESYSTEM》的專利中說明了路徑分集的例子，它們都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并通過引用合并于此。
在美國電信工業(yè)協(xié)會(huì)TIA/EIA/IS-95-B題為“MOBILE STATION-BASE STATIONCOMPATIBILITY STANDARD FOR DUAL-MODE WIDEBAND SPREAD SPECTRUM CELLULARSYSTEMS”的標(biāo)準(zhǔn)中已標(biāo)準(zhǔn)化了碼分多址通信系統(tǒng)，它通過引用結(jié)合于此并在下文中稱為IS-95-B。
具有TSB-74和ANSI J-STD-008(IS-95-A)的EIA/TIA IS-95-A引入了承載基本速率語音和數(shù)據(jù)話務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化CDMA通信網(wǎng)絡(luò)。EIA/TIA IS-95-B(IS-95-B)通過允許基站使用多達(dá)8條并行前向和8條并行反向鏈路與移動(dòng)臺(tái)通信，用對MDR的支持增加了這個(gè)基本能力。一組過程的描述用于IS-95-B系統(tǒng)的分組數(shù)據(jù)發(fā)送中。題為“DATA SERVICE OPTIONS FOR SPREAD SPECTRUM SYSTEMS”的電信工業(yè)協(xié)會(huì)臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA/IS-707-A以下稱為IS-707。
在TIA/EIA/IS-707-A.8題為“DATA SERVICE OPTIONS FOR SPREAD SPECTRUMSYSTEMSRADIO LINK PROTOCOL TYPE 2”描述了無線電鏈路協(xié)議(RLP)，下文中稱為RLP2并通過引用結(jié)合于此。RLP2在IS-95-B組幀層上結(jié)合了差錯(cuò)控制協(xié)議和幀重發(fā)過程。RLP是已知為基于NAK的ARQ協(xié)議的差錯(cuò)控制協(xié)議類，這在本領(lǐng)域中是熟知的。IS-707 RLP通過IS-95-B通信系統(tǒng)便于字節(jié)流的發(fā)送，而不是一系列的語音幀。
幾個(gè)協(xié)議層通常位于RLP層之上。例如通常IP數(shù)據(jù)報(bào)在作為字節(jié)流提交給RLP協(xié)議層之前轉(zhuǎn)換為點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PPP)字節(jié)流。由于RLP層忽略較高協(xié)議層的協(xié)議和組幀，所以由RLP傳送的數(shù)據(jù)流稱為“無特征數(shù)據(jù)流”。
初始把RLP設(shè)計(jì)為滿足通過IS-95信道以有線可靠性發(fā)送大數(shù)據(jù)報(bào)的需要。例如，如果僅僅在每個(gè)承載20字節(jié)的IS-95-B幀中發(fā)送500字節(jié)的IP數(shù)據(jù)報(bào)，那么IP數(shù)據(jù)報(bào)可填充25個(gè)連續(xù)的IS-95幀。沒有某個(gè)差錯(cuò)控制層類型，所有25個(gè)這樣的RLP幀需要無差錯(cuò)地接收以使IP數(shù)據(jù)報(bào)可用于較高協(xié)議層。在具有1％幀差錯(cuò)率的IS-95信道上，IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送的有效差錯(cuò)率為(1-(0.99)25)或22％。這與用于承載因特網(wǎng)協(xié)議話務(wù)的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)相比是很高的差錯(cuò)率。把RLP設(shè)計(jì)為鏈路層協(xié)議，減少了IP話務(wù)的差錯(cuò)率，可與通常10Base2以太網(wǎng)信道的典型差錯(cuò)率相比。
國際電信聯(lián)盟近來要求提交在無線通信信道上提供高速率數(shù)據(jù)以及高質(zhì)量語音服務(wù)的所建議的方法。第一個(gè)這樣的提議是由電信工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)表的，題為“Thecdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission”。電信工業(yè)協(xié)會(huì)近來開發(fā)了cdma2000建議作為臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA/IS-2000，并在以下稱作為cdma2000。第二個(gè)這樣的提議是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ETSI)發(fā)表的，題為“The ETSI UMTS Terrestrial RadioAccess(UTRA)ITU-R RTT Candidate Submission”，也稱為“寬帶CDMA”并且以下稱為W-CDMA。第三個(gè)提議是由美國TG 8/1提出的，題為“The UWC-136Candidate Submission”，以下稱為EDGE。這些建議的內(nèi)容是公開記錄并在本領(lǐng)域中是熟知的。
RLP2設(shè)計(jì)為用于IS-95-B。在題為“DATA SERVICE OPTIONS FOR SPREADSPECTRUM SYSTEMSRADIO LINK PROTOCOL TYPE 3”的TIA/EIA/IS-707-A-1.10中描述了設(shè)計(jì)用于cdma2000的新的RLP，以下稱為RLP3E，并通過引用合并于此。
IS-95-A語音系統(tǒng)依靠每載波每小區(qū)的大量非相關(guān)用戶數(shù)以及射頻(RF)容量和RF穩(wěn)定性的高性能Markov語音統(tǒng)計(jì)。大量非相關(guān)高性能用戶數(shù)導(dǎo)致了前向鏈路RF發(fā)送功率分布是可預(yù)測穩(wěn)態(tài)的并具有對數(shù)正態(tài)分布。沒有該前向鏈路RF功率可預(yù)測性，前向鏈路功率控制和移動(dòng)協(xié)助切換可能是不穩(wěn)定的。
不幸的是分組數(shù)據(jù)話務(wù)沒有如此好的表現(xiàn)，數(shù)據(jù)話務(wù)通常以突發(fā)到來，導(dǎo)致相對長的最大速率發(fā)送時(shí)段之后是相對長的最小速率發(fā)送時(shí)段。隨著IS-95-B中媒介數(shù)據(jù)率的出現(xiàn)，這些影響變得更加顯著。使媒介速率用戶的多條鏈路相關(guān)。不像非相關(guān)語音鏈路，數(shù)據(jù)鏈路和功率控制一起在最大速率和最小速率之間轉(zhuǎn)換。這使得前向鏈路RF發(fā)送功率分布肯定是非穩(wěn)態(tài)的和非對數(shù)正態(tài)的，并由此是潛在不穩(wěn)定的。
因此當(dāng)使用MDR時(shí)需要針對處理網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性以及容量問題，而不改變IS-95-B空中接口標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)明概述本發(fā)明針對在基于IS-95-B的媒介數(shù)據(jù)率系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)容量和穩(wěn)定性的新穎方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，把基站總可用發(fā)送功率的恒定部分分配到每個(gè)用戶。以該分配的發(fā)送功率把數(shù)據(jù)發(fā)送到每個(gè)用戶并且根據(jù)用戶的信道條件改變數(shù)據(jù)率。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，把基站總可用發(fā)送功率的恒定部分分配為在基本前向信道上的數(shù)據(jù)發(fā)送功率以及在補(bǔ)充前向鏈路上的發(fā)送功率。分配給每個(gè)用戶一條基本信道。通過根據(jù)通信鏈路的RF條件和每個(gè)用戶所需數(shù)據(jù)率分配補(bǔ)充前向信道來改變對用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送速率。
在本發(fā)明的另一方面中，允許在固定功率上發(fā)送的基站逐步調(diào)節(jié)固定功率以能改變長期數(shù)據(jù)吞吐量。
附圖簡述從以下結(jié)合所給附圖的詳細(xì)描述中，此項(xiàng)發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯，全部附圖中相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)注相應(yīng)的部分，其中

圖1是說明對用戶功率分配的柱狀圖。
圖2是說明對基站功率分配的柱狀圖。
圖3示出陸地?zé)o線通信系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
圖4根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出基站的示例性實(shí)施例。
圖5A-D根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出流程圖的示例性實(shí)施例。
較佳實(shí)施例詳述圖1說明根據(jù)用戶RF鏈路條件使用以每用戶恒定功率電平以及可變數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)傳送的本發(fā)明的實(shí)施例。這是可行的因?yàn)椴凰菩枰ＷC最小帶寬和最大延遲的語音服務(wù)，分組數(shù)據(jù)用戶不需要嚴(yán)格的服務(wù)級別(GoS)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，除了分配一條或多條前向碼信道，還分配給分組數(shù)據(jù)呼叫固定總功率。圖1a以媒介數(shù)據(jù)率PTMDR示出分配于發(fā)送的總功率。該功率滿足等式1PTMDR=Σi=1NPTUi---(1)]]>其中PTUi是分配給用戶i的總功率，而N為用戶數(shù)。
圖1b示出可用于基本前向信道PFU的功率和可用于M條補(bǔ)充前向信道PSU之間總功率PTMDR的分配。以滿足以下等式的方式進(jìn)行分配PTUi=PFUiΣj=1MiPSUi,j---(2)]]>其中PTUi是用戶i的總功率，而Mi是用戶i的補(bǔ)充前向信道數(shù)。
由用戶在基本前向信道上以足夠低的數(shù)據(jù)率開始呼叫以確?；厩跋蛐诺拦β士刂谱兓怀^所分配的用戶功率PFU。隨后根據(jù)基本信道功率PFU設(shè)定補(bǔ)充前向信道PSU的功率電平。隨后利用等式(2)確定可使用的補(bǔ)充信道的最大數(shù)量。由于前向信道功率控制只用于基本前向信道，所以等式(2)和補(bǔ)充信道的最大數(shù)量用于調(diào)節(jié)補(bǔ)充前向信道PSU的功率電平。如果在補(bǔ)充前向信道上沒有發(fā)送數(shù)據(jù)(因?yàn)闆]有足夠功率或因?yàn)樗袛?shù)據(jù)可在基本前向信道上發(fā)送)，那么以足夠功率發(fā)送空的補(bǔ)充前向信道以確保滿足等式(2)。如果所需發(fā)送的數(shù)據(jù)率需要超過總用戶功率PTU的功率，那么發(fā)送足夠低的數(shù)據(jù)率以使所需功率保持在總功率以下。首先通過使用較少補(bǔ)充前向信道，隨后通過使用小于全速率基本前向信道，來實(shí)現(xiàn)低數(shù)據(jù)率。無線電鏈路協(xié)議(RLP)序列號(hào)允許移動(dòng)臺(tái)確定補(bǔ)充前向信道的擦除是否是擦除的分組或未發(fā)送分組的結(jié)果。
用“恒定用戶功率”發(fā)送減少了由于功率控制和數(shù)據(jù)活動(dòng)而引起的基站發(fā)送功率變化。然而，由于當(dāng)沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)該方法需要用戶發(fā)送廢功率，該方法不是有效的。最小和最大用戶數(shù)據(jù)率的差別越大，潛在無效性就越大。因此，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，基站考慮了前項(xiàng)鏈路媒介數(shù)據(jù)率功率PTMDR的分時(shí)。基站為每個(gè)媒介速率分組數(shù)據(jù)用戶分配唯一的基本前向信道。接著，基站為每個(gè)媒介速率分組數(shù)據(jù)用戶分配從0到最大數(shù)量的可分配補(bǔ)充前向信道。在一個(gè)實(shí)施例中，每用戶可分配的補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量為7?？砂蜒a(bǔ)充前向信道同時(shí)分配給多個(gè)用戶?；就ㄟ^由特定用戶長碼覆蓋補(bǔ)充前向信道的每幀來調(diào)度補(bǔ)充前向信道的使用。因此，不使用特定長碼的所有用戶不能對其他用戶的補(bǔ)充信道幀進(jìn)行解碼。圖2說明該情況下的功率分配。圖2a示出為發(fā)送媒介數(shù)據(jù)率PTMDR而分配的總功率。該功率滿足的等式3PTMDR=Σi=1NPTUi=Σi-1NPFUi+Σi=1NΣj=1MjPSUi,j---(3)]]>其中PTUi值分配給用戶i的總功率，而N是用戶數(shù)。
圖2b示出在補(bǔ)充和基本前向信道間發(fā)送媒介數(shù)據(jù)率PTMDR的總功率分配。由于假定是N個(gè)用戶，分配給基本前向信道的功率PTF包括可用于每個(gè)用戶的基本前向信道的功率PFU的總和，這樣PTF=Σi=1NPFUi---(4)]]>這由圖2b的柱狀圖的右欄說明。圖2b柱狀圖的左欄說明為補(bǔ)充前向信道分配的功率PTS。注意，根據(jù)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)率以使用可用功率的原理，沒有為N個(gè)用戶間的補(bǔ)充前向信道CHi預(yù)定分配功率PTS。根據(jù)所需M條補(bǔ)充前向信道CHi可用于所有用戶。這樣，若對于特定用戶需要增加數(shù)據(jù)率，就從補(bǔ)充前向信道的功率PTS分配給用戶附加信道。然而，用戶不能使用多于所分配給用戶的補(bǔ)充前向信道。相反，當(dāng)對于特定用戶需要減少數(shù)據(jù)率時(shí)，就要指示用戶釋放其補(bǔ)充前向信道以用于另一用戶。必須選擇分配和解除分配速率從而不干擾功率控制。用戶間的功率分配必須滿足等式(5)
PTMDR＝PTF+PTS(5)以“恒定用戶功率”和“公用補(bǔ)充前向信道”的發(fā)送減小了由于每用戶功率控制以及每用戶數(shù)據(jù)活動(dòng)而引起的基站發(fā)送功率變化。然而，它無法消除由于數(shù)據(jù)活動(dòng)變化而引起的發(fā)送功率內(nèi)的短期變化以及由于數(shù)據(jù)需要變化引起的發(fā)送功率內(nèi)的長期變化。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，基站通過在未用的前向信道上發(fā)送等于數(shù)據(jù)發(fā)送所需功率與“固定”功率電平之差的功率而以“固定”功率電平發(fā)送，這樣消除了由于數(shù)據(jù)活動(dòng)變化引起的發(fā)送功率的變化。因?yàn)橛脩艨梢跃哂胁煌瑤?，所以每個(gè)功率控制組必須調(diào)節(jié)所發(fā)送的額外功率。為了解釋功率控制參見以上提到的IS-95標(biāo)準(zhǔn)。通過調(diào)節(jié)“固定”功率電平減小由于數(shù)據(jù)需要引起的變化。這樣，當(dāng)需要的數(shù)據(jù)減少時(shí)，基站減小為數(shù)據(jù)服務(wù)所分配的“固定”功率量。在一個(gè)實(shí)施例中，“固定”功率的變化逐步防止干擾功率控制法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，由外部功率控制環(huán)控制“固定”發(fā)送功率電平。該外部功率控制環(huán)調(diào)節(jié)固定發(fā)送功率電平以使固定電平不頻繁飽和。在該調(diào)節(jié)中超過精確“固定”功率量的附加余量是考慮到達(dá)基站的新用戶。
圖3示出陸地?zé)o線通信系統(tǒng)的示例性實(shí)施例，由基站(BS)302和遠(yuǎn)端站(RS)304所表示，它們通過從BS 302到RS 304承載信息的前向鏈路306和從RS 304到BS 302承載信息的反向鏈路308通信。每條鏈路306、308包括一條基本前向信道和至少一條補(bǔ)充前向信道。RS 304可以是任何數(shù)量的無線通信設(shè)備，包括(但不限于)蜂窩電話、無線本地環(huán)路電話、個(gè)人數(shù)字助理和無線調(diào)制解調(diào)器。
圖4示出發(fā)送站的示例性實(shí)施例。由數(shù)據(jù)源402產(chǎn)生待發(fā)送的信息，并提供到存儲(chǔ)器404。存儲(chǔ)器404用作緩沖器，當(dāng)數(shù)據(jù)源402提供多于可發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)防止數(shù)據(jù)丟失。把來自存儲(chǔ)器404的數(shù)據(jù)提供到分用器406，它根據(jù)由控制電路410提供的信號(hào)408分用數(shù)據(jù)。把分用的數(shù)據(jù)提供到信道元件412a到412h，它們劃分?jǐn)?shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC編碼并且按系統(tǒng)需要地插入碼尾比特。
隨后信道元件412a到412h對數(shù)據(jù)、CRC奇偶碼和碼尾比特進(jìn)行卷積編碼、交織已編碼數(shù)據(jù)、對已交織數(shù)據(jù)用用戶長偽噪聲(PN)序列進(jìn)行加擾以及用Walsh序列覆蓋已加擾數(shù)據(jù)。隨后信道元件412a到412h把已覆蓋數(shù)據(jù)分別提供到擴(kuò)展器414a到414h，它們用短同相偽噪聲(PNI)和正交相位偽噪聲(PNQ)序列對數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展。更多細(xì)節(jié)參照以上提到的IS-95標(biāo)準(zhǔn)。隨后在濾波器416a到416h對擴(kuò)展數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波并把已濾波的數(shù)據(jù)提供到增益級418a到418h，它們響應(yīng)來自控制電路410的信號(hào)420a到420h縮放數(shù)據(jù)。控制電路410可以是任何能夠執(zhí)行產(chǎn)生信號(hào)420a到420h的功能的設(shè)備。這樣的設(shè)備例如包括可編程邏輯陣列、專用電路、數(shù)字信號(hào)處理器和類似設(shè)備。在累加器422累加已縮放的數(shù)據(jù)并把它們提供到調(diào)制器424，它用同相和正交相位的正弦曲線對數(shù)據(jù)進(jìn)行上變頻。把上變頻的信號(hào)提供到增益級426以進(jìn)行縮放。在框430對縮放信號(hào)進(jìn)行濾波和放大。通過天線432在前向信道306(如果發(fā)送站是BS)或反向信道308(如果發(fā)送站是RS)上發(fā)送信號(hào)。
由天線434接收來自接收站(未示出)的反饋信號(hào)并把它提供到接收機(jī)436。接收機(jī)對所接收信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、下變頻、正交解調(diào)以及數(shù)字化。把數(shù)字化的信號(hào)提供到解調(diào)器438，它用短PNI和PNQ序列對數(shù)據(jù)進(jìn)行去擴(kuò)展以及用用戶長PN序列對去擴(kuò)展數(shù)據(jù)進(jìn)行去覆蓋。把解擾(或解調(diào))數(shù)據(jù)提供到解碼器440，它進(jìn)行信道元件412中進(jìn)行編碼的反向操作。把解碼數(shù)據(jù)提供到數(shù)據(jù)接收器442和控制電路410。
圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例說明實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性和容量控制過程的流程圖。
該過程開始于步驟500，其中把發(fā)送站初始化為待機(jī)狀態(tài)以為用戶提供服務(wù)。初始化過程可以包括發(fā)送站總發(fā)送功率的初始分配。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，在語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)之間不變地分配總發(fā)送功率。在另一實(shí)施例中，總發(fā)送功率的分配在語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)之間動(dòng)態(tài)變化。為了說明功率分配，假設(shè)發(fā)送站支持幾個(gè)語音呼叫和幾個(gè)數(shù)據(jù)用戶。
在步驟502中，發(fā)送站接收數(shù)據(jù)服務(wù)請求，傳送到步驟504。步驟504表示發(fā)送調(diào)度方法的示例實(shí)施例。步驟5042判定是否應(yīng)準(zhǔn)予請求。
如果不準(zhǔn)予請求，就把請求傳送到步驟5044中以進(jìn)一步進(jìn)行發(fā)送調(diào)度處理。把再調(diào)度請求傳送到步驟506。
如果在步驟5042中準(zhǔn)予該請求，該處理就在步驟506中繼續(xù)。
步驟506詢問可用的功率是否足夠支持附加用戶。如果響應(yīng)是否定的，流程圖就進(jìn)入步驟508。
在可變功率分配的實(shí)施例中，步驟508的操作描述于圖5a中。在步驟50802中，詢問是否把功率從語音服務(wù)重新分配到數(shù)據(jù)服務(wù)。如果響應(yīng)是肯定的，就在步驟50804執(zhí)行再分配，并且流程在圖5的步驟506中繼續(xù)?；氐綀D5a，如果響應(yīng)是否定的，就在步驟50806中進(jìn)一步詢問是否達(dá)到了BS的最大發(fā)送功率。如果響應(yīng)是肯定的，則沒有功率可用并把請求傳送到步驟50404的處理。如果響應(yīng)是否定的，BS就在步驟50808把部分總發(fā)送功率分配到數(shù)據(jù)服務(wù)，并且流程在圖5的步驟506中繼續(xù)。
在不變功率分配的實(shí)施例中，步驟508的操作描述于圖5b中。由于不允許共享為語音服務(wù)分配的功率，就在步驟50810詢問是否達(dá)到BS的最大發(fā)送功率。如果響應(yīng)是肯定的，則沒有功率可用并把請求傳送到圖5步驟5044的處理?；氐綀D5b，如果響應(yīng)是否定的，BS就在步驟50812把部分總發(fā)送功率分配到數(shù)據(jù)服務(wù)，并且流程在圖5的步驟506中繼續(xù)。
當(dāng)在步驟504中對功率充分性的響應(yīng)是肯定的，流程圖就進(jìn)入步驟510。
圖5c根據(jù)不結(jié)合補(bǔ)充前向信道共享概念的本發(fā)明實(shí)施例說明步驟510的操作。如參照圖1a、1b所述，在步驟51002為數(shù)據(jù)服務(wù)用戶分配總用戶功率PTU，它包括基本前向信道功率PFU和補(bǔ)充前向信道功率PSU。在步驟51004中，以足夠低的數(shù)據(jù)率在基本前向信道上開始呼叫，以確?；厩跋蛐诺狼跋蚬β士刂谱兓怀^所分配的功率PFU。步驟51006對所請求的數(shù)據(jù)率和所發(fā)送的數(shù)據(jù)率進(jìn)行比較。如果所請求的數(shù)據(jù)率低于或等于所發(fā)送的數(shù)據(jù)率，就在步驟51008中調(diào)節(jié)空補(bǔ)充前向信道的功率電平PSU以確?？偣β蔖TU是正確的，即滿足等式(1)。當(dāng)所請求的數(shù)據(jù)率高于所發(fā)送的數(shù)據(jù)率，就在步驟51010中利用附加補(bǔ)充前向信道。調(diào)節(jié)補(bǔ)充前向信道的功率電平PSU以確?？偣β蔖TU是正確的，即滿足等式(1)。
圖5d根據(jù)結(jié)合補(bǔ)充前向信道共享概念的本發(fā)明實(shí)施例說明步驟510的操作。如參照圖2所述，在步驟51012為數(shù)據(jù)服務(wù)用戶分配基本前向信道功率PFU。在步驟51014中，以足夠低的數(shù)據(jù)率在基本前向信道上開始呼叫，以確?；厩跋蛐诺狼跋蚬β士刂谱兓怀^所分配的功率PFU。步驟51016對所請求的數(shù)據(jù)率和所發(fā)送的數(shù)據(jù)率進(jìn)行比較。如果所請求的數(shù)據(jù)率低于或等于所發(fā)送的數(shù)據(jù)率，就在步驟51018中調(diào)節(jié)補(bǔ)充前向信道的功率電平PSU以確?？偣β蔖TU是正確的，即滿足等式(4)。當(dāng)所請求的數(shù)據(jù)率高于所發(fā)送的數(shù)據(jù)率，就在步驟51020中從補(bǔ)充前向信道池中分配附加補(bǔ)充前向信道。調(diào)節(jié)補(bǔ)充前向信道的功率電平PSU以確?？偣β蔖TU是正確的，即滿足等式(4)。
前面提供的較佳實(shí)施例的描述是為本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能實(shí)施或使用本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員對這些實(shí)施例的各種修改是很明顯的，并且這里定義的一般原理可應(yīng)用于其他實(shí)施例而不需要?jiǎng)?chuàng)造性的才能。這樣，不希望本發(fā)明限于這里所示的實(shí)施例，而是要符合與這里所揭示的原理和新穎性特點(diǎn)一致的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中發(fā)送可變速率數(shù)據(jù)的方法，包括在所述通信系統(tǒng)的用戶間分配媒介數(shù)據(jù)率發(fā)送功率；以及以所述分配的發(fā)送功率通過射頻鏈路把數(shù)據(jù)發(fā)送到所述用戶的至少一個(gè)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述媒介速率數(shù)據(jù)發(fā)送功率是總發(fā)送功率的恒定份額。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述媒介速率數(shù)據(jù)發(fā)送功率是總發(fā)送功率的可變份額。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于根據(jù)對待發(fā)送的數(shù)據(jù)率所需確定所述可變份額。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分配媒介數(shù)據(jù)率發(fā)送功率包括在用于分配給基本前向信道的第一功率池和用于分配給補(bǔ)充前向信道的第二功率池之間分配所述媒介數(shù)據(jù)率發(fā)送功率；以及至少把基本前向信道分配給每個(gè)所述用戶。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于分配至少一條基本前向信道包括從所述第一功率池分配支持所述基本前向信道所需的第一功率；根據(jù)所請求的數(shù)據(jù)率和來自所述第二功率池的可用功率確定補(bǔ)充信道的數(shù)量；以及從所述第二功率池分配支持所述數(shù)量的補(bǔ)充信道所需的第二功率；
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于確定補(bǔ)充信道數(shù)量包括在發(fā)送站和接收站之間通過所述基本前向信道以可由所述第一功率支持的數(shù)據(jù)率開始通信；根據(jù)所述第一功率確定補(bǔ)充前向信道功率；以及根據(jù)所述確定的補(bǔ)充前向信道功率、所述第二功率池以及所述請求的速率確定所述補(bǔ)充前向信道的數(shù)量。
8.按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于根據(jù)分配給所述基本前向信道的所述用戶的補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量進(jìn)一步執(zhí)行確定補(bǔ)充信道數(shù)量。
9.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分配媒介速率數(shù)據(jù)發(fā)送功率包括為每個(gè)所述用戶分配相等部分的所述總媒介數(shù)據(jù)率發(fā)送功率；在用于基本前向信道的第一功率和用于分配給補(bǔ)充前向信道的第二功率池之間分配所述相等部分；以及為每個(gè)所述用戶分配所述基本前向信道以及至少一條所述補(bǔ)充前向信道。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于分配至少一條所述補(bǔ)充前向信道包括根據(jù)所請求的數(shù)據(jù)率和所述第二功率池中的可用功率確定補(bǔ)充前向信道的數(shù)量；在所述數(shù)量的補(bǔ)充信道間分配來自所述第二功率池的所有功率；以及當(dāng)所述數(shù)量等于0時(shí)把來自第二功率池的所有功率分配到一條補(bǔ)充前向信道。
11.按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于確定所述補(bǔ)充前向信道的數(shù)目包括的步驟有在發(fā)送站和接收站之間通過所述基本前向信道以可由所述第一功率支持的數(shù)據(jù)率開始通信；根據(jù)所述第一功率確定最小補(bǔ)充前向信道功率；根據(jù)所述最小補(bǔ)充前向信道功率以及所述第二功率池確定補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量；根據(jù)所述請求的數(shù)據(jù)率和所述補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量確定所述補(bǔ)充前向信道的數(shù)量。
12.按權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于根據(jù)分配給所述基本前向信道的所述用戶的補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量進(jìn)一步執(zhí)行確定補(bǔ)充信道的最大數(shù)量。
13.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于發(fā)送數(shù)據(jù)包括根據(jù)所述至少一個(gè)用戶信道條件調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)的速率。
14.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟包括的步驟有根據(jù)所述至少一個(gè)用戶的信道條件調(diào)節(jié)基本前向信道功率；以及調(diào)節(jié)補(bǔ)充前向信道功率以使所述基本前向信道功率和補(bǔ)充前向信道功率的和等于所述分配的發(fā)送功率。
15.一種在通信系統(tǒng)中發(fā)送可變速率數(shù)據(jù)的設(shè)備，包括提供待發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源；發(fā)送所述數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī)；以及通信耦合于所述發(fā)射機(jī)的控制處理器，把它配置為進(jìn)行如下操作在所述通信系統(tǒng)的用戶間分配媒介速率數(shù)據(jù)發(fā)送功率；以及使所述發(fā)射機(jī)以所述分配的發(fā)送功率通過射頻鏈路把所述數(shù)據(jù)發(fā)送到所述用戶的至少一個(gè)。
16.按權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于所述媒介速率數(shù)據(jù)發(fā)送功率是總發(fā)送功率的恒定份額。
17.按權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于所述媒介速率數(shù)據(jù)發(fā)送功率是總發(fā)送功率的可變份額。
18.按權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器進(jìn)一步配置為進(jìn)行根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)率所需改變所述可變份額的操作。
19.按權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行分配媒介數(shù)據(jù)率發(fā)送功率的操作通過進(jìn)行如下操作在用于分配給基本前向信道的第一功率池和用于分配給補(bǔ)充前向信道的第二功率池之間分配所述媒介數(shù)據(jù)率發(fā)送功率；以及至少把基本前向信道分配給每個(gè)所述用戶。
20.按權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行分配至少一條基本前向信道的操作通過進(jìn)行如下操作從所述第一功率池分配支持所述基本前向信道所需的第一功率；根據(jù)所請求的數(shù)據(jù)率和來自所述第二功率池的可用功率確定補(bǔ)充信道的數(shù)量；以及從所述第二功率池分配支持所述數(shù)量的補(bǔ)充信道所需的第二功率；
21.按權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行確定補(bǔ)充信道數(shù)量的操作通過進(jìn)行如下操作在發(fā)送站和接收站之間通過所述基本前向信道以可由所述第一功率支持的數(shù)據(jù)率開始通信；根據(jù)所述第一功率確定補(bǔ)充前向信道功率；以及根據(jù)所述確定的補(bǔ)充前向信道功率、所述第二功率池以及所述請求的速率確定所述補(bǔ)充前向信道的數(shù)量。
22.按權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行根據(jù)分配給所述基本前向信道的所述用戶的補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量確定補(bǔ)充信道數(shù)量的操作。
23.按權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行分配媒介數(shù)據(jù)速率發(fā)送功率的操作通過為每個(gè)所述用戶分配相等部分的所述總媒介數(shù)據(jù)率發(fā)送功率；在用于基本前向信道的第一功率和用于分配給補(bǔ)充前向信道的第二功率之間分配所述相等部分；以及為每個(gè)所述用戶分配所述基本前向信道以及至少一條所述補(bǔ)充前向信道。
24.按權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行分配至少一條所述補(bǔ)充前向信道的操作通過根據(jù)所請求的數(shù)據(jù)率和所述第二功率池中的可用功率確定補(bǔ)充前向信道的數(shù)量。在所述數(shù)量的補(bǔ)充信道間分配來自所述第二功率池的所有功率；以及當(dāng)所述數(shù)量等于0時(shí)把來自所述第二功率池的所有功率分配到一條補(bǔ)充前向信道。
25.按權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行確定所述補(bǔ)充前向信道的數(shù)量的操作通過在發(fā)送站和接收站之間通過所述基本前向信道以可由所述第一功率支持的數(shù)據(jù)率開始通信；根據(jù)所述第一功率確定最小補(bǔ)充前向信道功率；根據(jù)所述最小補(bǔ)充前向信道功率以及所述第二功率池確定補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量；根據(jù)所述請求的數(shù)據(jù)率和所述補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量確定所述補(bǔ)充前向信道的數(shù)量。
26.按權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為根據(jù)分配給所述基本前向信道的所述用戶的補(bǔ)充前向信道的最大數(shù)量進(jìn)行確定補(bǔ)充信道的數(shù)量的操作。
27.按權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)包括根據(jù)所述至少一個(gè)用戶信道條件調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)的速率的操作。
28.按權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于控制處理器配置為進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)的操作通過根據(jù)所述至少一個(gè)用戶的信道條件調(diào)節(jié)基本前向信道功率；以及調(diào)節(jié)補(bǔ)充前向信道功率以使所述基本前向信道功率和補(bǔ)充前向信道功率的和等于所述分配的發(fā)送功率。
全文摘要
一種在基于IS－95－B的媒介數(shù)據(jù)率系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)容量和穩(wěn)定性的新穎方法和設(shè)備。把可用發(fā)送功率的恒定部分分配到每個(gè)由基站服務(wù)的用戶。以該分配的發(fā)送功率把數(shù)據(jù)發(fā)送到每個(gè)用戶并且根據(jù)用戶的信道條件改變數(shù)據(jù)率。當(dāng)用戶在最大和最小速率之間轉(zhuǎn)換時(shí)，該方法消除了發(fā)送功率中的變化，這樣增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和容量。通過把基站總可用發(fā)送功率的恒定部分分配為在基本前向信道上的數(shù)據(jù)發(fā)送功率以及在補(bǔ)充前向鏈路上的發(fā)送功率進(jìn)一步提高容量。分配給每個(gè)用戶一條基本信道。通過根據(jù)通信鏈路的RF條件和每個(gè)用戶所需數(shù)據(jù)率分配補(bǔ)充前向信道來改變對用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送速率。在本發(fā)明的另一方面中，允許在固定功率上發(fā)送的基站逐步調(diào)節(jié)固定功率以能改變長期數(shù)據(jù)吞吐量。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1636327SQ01812323
公開日2005年7月6日 申請日期2001年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者P·E·本德 申請人:高通股份有限公司