专利名称：混合tdm/ofdm/cdm反向链路传输的制作方法
技术领域：
本发明涉及有线或无线通信系统中的数据传输。
背景技术：
无线通信系统由和移动设备通信的网络元件组成。从网络(诸如基站(BS))到移动设备(诸如移动台(MS))的通信链路被称为前向链路(FL)。从移动设备到网络元件的通信链路被称为反向链路(RL)。为了提高容量从而提高收益，对于载波，有必要优化用于FL和RL的资源。
图1示出了能在反向链路或FL上提供数据传输的通信系统的概念性框图。
图2示出了FL波形。
图3示出了用于在反向功率控制信道上传送功率控制命令和分组许可命令的方法。
图4A-4C示出了用于生成在RL上传输的信号的体系结构。
图5A示出了在开销信道突发脉冲序列于每半个时隙的末端被传输的实施例中的一个时隙上的RL波形。
图5B示出了在同时传输由唯一的沃尔什码覆盖的反向速率指示符(RRI)信道和反向业务信道的实施例中的一个时隙上的RL波形。
图5C示出了在使用时分复用(TDM)技术传输开销信道和反向业务信道的实施例中的一个时隙上的RL波形。
图6示出了RL数据传输。
图7示出了RL数据重传。
图8示出了用户台。
图9示出了控制器和接入终端。
图10是可在每个子帧改变模式设置的传输。
图11A和11B示出了在整个时隙内均为CDM的传输模式(“模式1”)中的子帧上的RL波形图12A和12B示出了CDM和TDM/OFDM模式时分复用在时隙内的混合传输模式(“模式2”)中的子帧上的RL波形。
图13A和13B示出了CDM和TDM/OFDM模式以1∶3的比率时分复用在时隙内的TDM的混合传输模式(“模式3”)中的子帧上的RL波形。
图14示出了在为AT中的MAC流提供调度资源分配控制的实施例中的请求分组格式。
图15示出了分组许可(PG)信道的结构。
具体实施例方式
通信系统已经发展成允许将信息信号从源站传输到物理上截然不同的目的站。在经由通信信道传输来自源站的信息信号时，首先将信息信号转换成适合在通信信道上有效传输的形式。信息信号的转换或调制包括根据信息信号改变载波的参数，使得所得到的调制载波的频谱被限制在通信信道带宽内。在目标站，从经由通信信道接收到的调制载波重建原始信息信号。通常，这样的重建是通过使用源站采用的调制处理的逆过程实现的。还有必要给系统增加灵活度以支持多种调制技术。有必要提高通信系统的性能。
调制还利于多址，也就是，在公共通信信道上同时传输和/或接收好几个信号。多址通信系统通常包括要求对公共通信信道进行相对短持续时间的间歇性接入而不要求连续接入的多个远程用户单元。在本领域内，有几种多址技术是公知的，诸如时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)。另一种类型的多址技术是码分多址(CDMA)扩展频谱系统，其符合“TIA/EIA/IS-95用于双模宽带扩频蜂窝式系统的移动台-基站兼容性标准”(下文中将其称为IS-95标准)。多址通信系统中CDMA技术的使用被公开在标题为“SPREAD SPECTRUMMULTIPLE-ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USINGSATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”的美国专利号4,901,307和标题为“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATINGWAVEFORMS IN A CDMA CELLELAR TELEPHONE SYSTEM”的美国专利号5,103,459中，这两个专利都已被转让给本发明的受让人。
多址通信系统可以是无线的或有线的，并可承载语音业务和/或数据业务。既承载语音又承载数据业务的通信系统的实例是根据IS-95标准(其规定在通信信道上传输语音和数据业务)的系统。用于在固定大小的编码信道帧中传输数据的方法被描述在标题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FORTRANSMISSION”的美国专利号5,504,773中，该专利已被转让给本发明的受让人。根据IS-95标准，数据业务或者语音业务被分割成20毫秒宽并具有14.4Kbps的数据速率的编码信道帧。既承载语音又承载数据业务的通信系统的另外的实例包括符合“第三代合作伙伴计划”(3GPP)(其体现在包括文件号3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS25.213和3G TS 25.214的一组文件中)(W-CDMA标准)或“TR-45.5用于cdma2000扩频系统的物理层标准”(IS-2000标准)的通信系统。
术语基站是用户台与其通信的接入网实体。参考IS-856标准，基站也被称为接入点。取决于术语使用的上下文，小区是指基站或者由基站服务的地理覆盖区域。扇区是服务由基站服务的地理区域的分区(partition)的基站的分区。
术语“用户台”在这里用来指接入网与其通信的实体。参考IS-856标准，用户台也被称为接入终端。用户台可以是移动的或静止的。用户台可以是通过无线信道或有线信道(例如光纤或同轴电缆)通信的任何数据设备。用户台还可以是包括但不限于PC卡、紧凑式闪存、外部或内部调制解调器、或者无线或有线电话的许多类型设备中的任意一种。处于和基站建立活动业务信道连接的过程中的用户台被称为处于连接建立状态。已经和基站建立了活动业务信道连接的用户台被称为活动用户台，并被称为处于业务状态。
术语接入网是至少一个基站(BS)以及一个或多个基站控制器的集合。接入网在多个用户台之间传送信息信号。还可将接入网连接到接入网之外的另外的网络，诸如企业内部互联网或因特网，并可在每个基站和这样的外部网络之间传送信息信号。
在上述多址无线通信系统中，用户之间的通信是通过一个或多个基站进行的。术语用户既指有生命的实体也指无生命的实体。一个无线用户台的第一用户通过在RL上向基站传送信息信号而向第二无线用户台的第二用户通信。基站接收信息信号并在FL上将该信息信号传送给第二用户台。如果第二用户台不在基站服务的区域内，则基站通过路由将数据传送给第二用户台所在服务区域内的另一基站。第二基站然后在FL上将信息信号传送给第二用户台。如上文所讨论的那样，FL是指从基站到无线用户台的传输，并且RL是指从无线用户台到基站的传输。同样，通信可在无线用户台的第一用户和陆上有线通信站(landline station)的第二用户之间进行。基站在RL上从无线用户台的第一用户接收数据，并通过公共交换电话网(PSTN)将数据通过路由传送给陆上有线通信站的第二用户。在许多通信系统(例如，IS-95、W-CDMA和IS-2000)中，FL和RL被分配独立的频率。
对纯语音服务和纯数据业务服务的研究揭示了这两种类型服务之间的一些本质区别。一个区别关于信息内容传输中的延迟。语音业务服务具有严格和固定的延迟要求。典型地，称为语音帧的预定量的语音业务信息的总单向延迟必须小于100ms。相反，总单向数据业务延迟可以是用于最优化通信系统提供的数据业务服务的效率的可变参数。例如，可利用多用户分集，在更有利的条件出现之前的数据传输的延迟，需要比语音业务服务所能容许的延迟大的多的延迟的更有效率的纠错编码技术，以及其它技术。用于数据的有效编码方案的实例被公开在1996年11月6日提交的标题为“SOFT DECISION OUTPUTDECODER FOR DECODING CONVOLUTIONALLY ENCODEDCODEWORDS”的美国专利申请序列号08/743,688中，该专利申请现在为1999年8月3日公开的美国专利号5,933,462，其已被转让给本发明的受让人。
语音业务服务和数据业务服务之间的另一显著区别是前者为所有用户要求固定和共同的服务等级(GOS)。典型地，对于提供语音业务服务的数字通信系统，该要求转化为用于所有用户的固定和相同的传输速率以及语音帧的误码率的最大可容许值。相反，数据服务的GOS可随用户的不同而不同，并可以是可变参数，对其进行最优化能提高数据业务服务提供通信系统的总效率。数据业务服务提供通信系统的的GOS一般定义为预定量的数据业务信息(其可包括例如数据分组)的传输过程中发生的总延迟。术语分组是配置成特定格式的包括数据(有效载荷)和控制元素的一组比特。控制元素包括例如前同步码、质量度量和本领域的技术人员已知的其它类似物。质量度量包括例如循环冗余校验(CRC)、奇偶校验位和本领域的技术人员已知的其它类似物。
而语音业务服务和数据业务服务之间的另一显著区别是前者要求可靠的通信链路。当与第一基站通信语音业务的用户台移动到第一基站服务的小区边缘时，该用户台进入与第二基站服务的另一小区重叠的区域。在这种区域中的用户台建立与第二基站的语音业务通信，同时保持与第一基站的语音业务通信。在这样的同时通信期间，用户台从两个基站接收承载着相同信息的信号。同样，两个基站也从该用户台接收承载着信息的信号。
这样的同时通信用术语表示为软切换。当用户台最终离开第一基站服务的小区并断开和第一基站的语音业务通信时，用户台继续和第二基站的语音业务通信。因为软切换是“中断前建立”的机制，所以软切换使掉话的可能性最少化。用于在软切换期间通过多于一个基站提供与用户台的通信的方法和系统被公开在标题为“MOBILEASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONESYSTEM”的美国专利号5,267,261中，该专利已被转让给本发明的受让人。
更软切换是类似的过程，由此，可在多扇区基站的至少两个扇区范围内进行通信。更软切换的过程被详细描述在1996年12月11号提交的标题为“METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMINGHANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION”的美国专利申请序列号08/763,498中，该专利申请现在是1999年8月3号公开的美国专利号5,933,787，并已被转让给本发明的受让人。这样，用于语音服务的软切换和更软切换导致来自两个或者更多基站的冗余传输以改善可靠性。
这种额外的可靠性对于数据业务通信不是那么重要，因为接收到的有错误的数据分组都可以重传。数据服务的重要参数是传输数据分组所需要的传输延迟，和数据业务通信系统的平均吞吐率。传输延迟在数据通信中不具有和在语音通信中相同的影响，但是传输延迟是衡量数据通信系统的质量的重要度量。平均吞吐率是通信系统的数据传输能力的有效性的衡量。因为宽松的传输延迟要求，所以在FL上用于支持软切换的传输功率和资源可用于传输额外的数据，这样，通过提高效率提高了平均吞吐率。
在RL上的情况是不同的。几个基站可接收用户台传输的信号。因为从用户台重传分组需要来自有限功率源(电池)的额外功率，所以通过在几个基站分配资源以接收和处理从用户台传输的数据分组来支持RL上的软切换是有效的。这样利用软切换提高了覆盖范围和RL容量，如在Andrew J.Viterbi和Klein S.Gilhousen的下述论文中讨论的那样“Soft Handoff Increases CDMA coverage and Increases RL Capacity”，IEEE Journal on S elected Areas in Communications，Vol.12，No.8，October 1994。术语软切换是用户台和两个或更多扇区之间的通信，其中每个扇区属于不同的小区。在IS-95标准的上下文中，RL通信由两个扇区接收，并且FL通信被同时承载在两个或更多扇区的FL上。在IS-856标准的上下文中，FL上的数据传输在两个或多个扇区之一和接入终端之间是非同时进行的。另外，更软切换可用于这个目的。术语更软切换是用户台和两个或更多扇区之间的通信，其中每个扇区属于相同的小区。在IS-95标准的上下文中，RL通信由两个扇区接收，并且FL通信被同时承载在两个或更多扇区的FL中的一个上。在IS-856标准的上下文中，FL上的数据传输在两个或多个扇区之一和接入终端之间是非同时进行的。
众所周知的是，无线通信系统中的数据传输的质量和有效性取决于源终端和目标终端之间的通信信道的条件。表示为例如信号与干扰噪声比(SINR)的这种条件受若干因素影响，例如，基站覆盖区域内的用户台的路径损耗和路径损耗变化，来自相同小区或者其它小区的其它用户台的干扰，来自其它基站的干扰，和本领域的普通技术人员已知的其它因素。为了在变化的通信信道条件下保持一定的服务水平，TDMA和FDMA系统采用不同频率和/或时隙来分离用户并支持频率复用来减轻干扰。频率复用把有效频谱分成许多组频率。给定的小区使用仅来自一组的频率；直接与这个小区相邻的小区不使用来自同一组的频率。在CDMA系统中，相同的频率在通信系统的每个小区中被重复使用，从而提高了总效率。干扰是通过其它技术减轻的，例如，正交编码，传输功率控制，可变速率数据，以及本领域的普通技术人员已知的其它技术。
上述概念被用在通称为高数据速率(HDR)通信系统的纯数据业务通信系统的开发中。这样的通信系统被详细公开在1997年3月11日提交的标题为“METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATEPACKET DATA TRANSMISSION”的共同待决的申请序列号08/963,386中，该专利申请现在为2003年6月3日公开的美国专利号6,574,211，并已被转让给本发明的受让人。HDR通信系统被标准化为TIA/EIA/IS-856工业标准(下文中称为IS-856标准)。
IS-856标准定义了一组数据速率，范围从38.4kbps到2.4Mbps，接入点(AP)可以这样的速率向用户台(接入终端(AT))传送数据。因为接入点和基站类似，所以关于小区和扇区的术语和关于语音系统的相同。根据IS-856标准，要在FL上传输的数据被分割成数据分组，每个数据分组在FL被分割成的一个或多个间隔(时隙)中传输。在每个时隙，数据传输从接入点到位于该接入点的覆盖区域内的一个并且仅一个接入终端，以可由FL和通信系统支持的最高数据速率进行。根据接入点和接入终端之间的FL条件来选择接入终端。FL条件取决于接入点和接入终端之间的干扰和路径损耗，二者都是时变的。通过在这样的时间间隔中调度接入点的传输来利用路径损耗和路径损耗的变化在该时间间隔期间，接入终端对特定接入点的FL条件满足能用比向剩余的接入终端传输的情况更低的功率或更高的数据速率来传输的确定标准。从而提高了FL传输的频谱效率。
相反，根据IS-856标准，RL上的数据传输从位于接入点的覆盖区域内的多个接入终端进行。此外，因为接入终端的天线模式(antennapattern)是全方向的，所以在接入点的覆盖区域内的任何接入终端都能接收这些数据传输。因此，RL传输受几个干扰源的影响其它接入终端的码分复用开销信道，来自位于接入点的覆盖区域中的接入终端(相同小区接入终端)的数据传输，以及来自位于其它接入点的覆盖区域中的接入终端(其它小区接入终端)的数据传输。
随着无线数据服务的发展，在因特网服务模型之后，重点已经在增加FL上的数据吞吐量上；其中服务器响应来自主机的请求而提供高速率数据。服务器到主机的方向类似于要求高吞吐量的FL，而主机到服务器的请求和/或数据传输处于较低吞吐量。然而，当前的发展指示出强烈需要RL数据的应用(RL data intense application)(例如，文件传输协议(FTP)，视频会议，游戏，恒定比特率服务，等等)的增长。这样的应用需要提高RL的效率以实现更高的数据速率，以便能在RL上传输要求高吞吐量的应用。因此，在本领域内有必要提高RL上的数据吞吐量，理想情况是提供对称的前向和RL流量。RL上提高的数据吞吐量进一步使得在本领域内需要有一种用于功率控制和数据速率确定的方法和装置。
考虑到下面参考附图而以举例的形式给出的本发明的实施例的详细描述，根据所附权利要求中的特征阐述的本发明的上述和其它特征连同本发明的有点，将会变得更清楚。
图1示出了通信系统的概念性示意图。这样的通信系统可根据IS-856标准构建。接入点(AP)100在前向链路(FL)106(1)上向AT(AT)104传输数据，并在反向链路(RL)108(1)上从AT 104接收数据。类似地，AP 102在FL 106(2)上向AT 104传输数据，并在RL 108(2)上从AT 104接收数据。FL上的数据传输从一个AP到一个AT以达到或者接近能由FL和通信系统支持的最大数据速率进行。FL的额外信道，例如控制信道，可从多个AP传输到一个AT。RL数据通信可从一个AT到一个或多个AP进行。AP 100和AP 102经由回程112(1)和112(2)连接到控制器110。“回程”是控制器和AP之间的通信链路。尽管图1中只示出了两个AT和一个AP，但这只是为了说明的缘故，并且通信系统可包括多个AT和AP。
在允许AT接入到接入网的注册之后，AT 104和其中一个AP(例如AP 100)采用预定的接入程序建立通信链路。在由预定的接入程序产生的连接状态中，AT 104能从AP 100接收数据和控制消息，并能将数据和控制消息传输给AP 100。AT 104不断地搜索可添加到AT 104的活动集中的其它AP。活动集包括能和AT 104进行通信的AP的列表。当找到这样的AP时，AT 104计算AP的FL的质量度量(其可包括信号与干扰噪声比(SINR))。可根据导频信号确定SINR。AT 104搜索其它AP并确定AP的SINR。同时，AT 104为AT 104的活动集中的每个AP计算FL的质量度量。如果来自特定AP的FL质量度量高于预定添加阈值或者低于预定丢弃阈值预定的时间段，则AT 104把这个信息报告给AP 100。随后来自AP 100的消息可指示AT 104将特定的AP添加到AT 104的活动集中或将其从AT 104的活动集中删除。
AT 104基于一组参数从AT 104的活动集中选择服务AP。服务AP是被选择用于和特定AT进行数据通信的AP，或者是正向特定AT通信数据的AP。这组参数可包括例如当前或先前SINR测量结果中的任何一个或多个，比特误码率，分组误码率，以及任何其它已知的参数。这样，例如，可根据最大的SINR测量结果来选择服务AP。然后AT 104在数据请求信道(DRC信道)上广播数据请求消息(DRC消息)。DRC消息可包括请求的数据速率或者，可选地，包括FL质量的指示，例如，测量的SINR，比特误码率，分组误码率等等。AT 104可通过使用唯一识别特定AP的代码将DRC消息广播指向该特定AP。典型地，该代码包括沃尔什码。DRC消息符号与唯一的沃尔什码异或(XOR)。该XOR操作被称为信号的沃尔什覆盖。因为AT 104的活动集中的每个AP由唯一的沃尔什码识别，所以只有采用正确的沃尔什码执行和AT 104执行的XOR操作相同的XOR操作的被选的AP才能正确地解码DRC消息。
要传输给AT 104的数据到达控制器110。此后，控制器110可经由回程112将数据发送给AT 104的活动集中的所有AP。可选地，控制器110可首先确定AT选择了哪个AP作为服务AP，然后将数据传送给服务AP。数据被存储在AP的队列中。然后一个或多个AP在各自的控制信道上将寻呼消息传送给AT 104。AT 104解调和解码一个或多个控制信道上的这些信号以获得寻呼消息。
在每个FL间隔，AP可调度对任何接收到寻呼消息的AT的数据传输。用于调度传输的方法的实例被描述在标题为“System forallocating resources in a communication system”的美国专利号6,229,795中，该专利已被转让给本发明的受让人。AP使用从每个AT在DRC消息中接收到的速率控制信息以便以可能的最高速率有效地传输FL数据。因为数据的速率可变化，所以通信系统在可变速率模式下运作。AP确定数据速率，并基于从AT 104接收到的DRC消息的最新值来确定以怎样的数据速率将数据传输给AT 104。另外，AP通过使用对移动台唯一的扩展码来唯一地识别对AT 104的传输。该扩展码是长伪随机噪声(PN)码，例如由IS-865标准定义的扩展码。
数据分组打算被发送到的AT 104接收并解码数据分组。每个数据分组与标识符(例如，由AT 104使用以检测丢失的或重复传输的序列号)相关联。在这种情况下，AT 104经由RL数据信道通信丢失的数据分组的序列号。经由和AT 104通信的AP从AT 104接收数据消息的控制器110，然后向AP指示出AT 104未接收到的数据单元。AP然后调度这些数据分组的重传。
当工作在可变速率模式中的AT 104和AP 100之间的通信链路恶化到预定的可靠水平之下时，AT 104首先尝试确定是否另一个可变速率模式下的AP能支持可接受的数据速率。如果AT 104确定有这样的AP(例如，AP 102)，则将AP 102重新指向(re-pointing)不同的通信链路。术语重新指向是选择作为AT的活动列表的成员的扇区，其中该扇区不同于当前选择的扇区。数据传输从可变速率模式下的AP 102继续进行。
上述的通信链路的恶化可由例如下列原因导致AT 104从AP 100的覆盖区域移动到AP 102的覆盖区域，遮蔽，衰退，以及其它公知的原因。可选地，当可实现比当前使用的通信链路更高的吞吐率的AT 104和另一个AP(例如，AP 102)之间的通信链路变得可用时，将AP 102重新指向不同的通信链路，并且数据传输从可变速率模式下的AP 102继续进行。如果AT 104未能检测到能工作在可变速率模式下并能支持可接受的数据速率的AP，则AT 104转换到固定速率模式。在这样的模式下，AT以单一速率传输。
AT 104估计与可变速率数据和固定速率数据模式的所有候选AP的通信链路，并选择获得最高吞吐量的AP。
如果扇区不再是AT 104的活动集的成员，则AT 104将从固定速率模式切换回可变速率模式。
上述固定速率模式和用于切换到固定速率数据模式和从该模式切换的相关方法和在标题为“METHOD AND APPARATUS FORVARIABLE AND FIXED FL RATE CONTROL IN A MOBILE RADIOCOMMUNICATION SYSTEM”的美国专利号6,205,129中详细公开的相类似，该专利已被转让给本发明的受让人。其它的固定速率模式和用于切换到固定模式和从该模式切换的相关方法还能预期并在本发明的范围内。
FL结构图2示出了FL结构200。应理解的是，下面所述的持续时间、码片长度、值的范围仅作为实例的方式给出，并且可使用其它的持续时间、码片长度、值的范围而不脱离通信系统的操作的基本原理。术语“码片”是具有两个可能值的沃尔什码扩展信号的单位。
FL 200是根据帧来定义的。帧是包括16个时隙202的结构，每个时隙202具有2048码片的长度，对应于1.66ms的时隙持续时间，从而具有26.66ms的帧持续时间。每个时隙202被分为两个半时隙202a、202b，在每个半时隙202a、202b内传输有导频突发脉冲序列204a、204b。每个导频突发脉冲序列204a、204b具有96码片的长度，大致位于与其相关联的半时隙202a、202b的中点。导频突发脉冲序列204a、204b包括由索引(index)为0的沃尔什覆盖所覆盖的导频信道信号。前向介质访问控制(MAC)信道206形成两个突发脉冲序列，它们紧接在每个半时隙202的导频突发脉冲序列204之前和之后传输。MAC由最高到64个码信道组成，它们由64-ary沃尔什码正交覆盖。每个码信道由具有1到64之间的值的MAC索引识别，并识别唯一的64-ary覆盖沃尔什码。反向功率控制(RPC)信道用于为每个用户台调节RL信号的功率。RPC被分配给具有5到63之间的MAC索引的有效MAC中的一个。FL业务信道或控制信道有效载荷在第一半时隙202a的剩余部分208a和第二半时隙202b的剩余部分208b中传送。业务信道承载用户数据，而控制信道承载控制信消息，并且还可承载用户数据。控制信道以定义为256时隙的周期、以76.8kbps或38.4kbps的数据速率传输。术语用户数据，也称为业务，是不同于开销数据的信息。术语开销数据是使通信系统中的实体能进行操作的信息，例如，呼叫维护信令，诊断和报告信息，等等。
为了支持RL传输，在FL中需要额外的分组许可(PG)信道。上述RPC信道的调制从二相移键控(BPSK)改变为四相移键控(QPSK)以支持PG信道命令。
功率控制命令在分配给AT的RPC信道的同相分支上被调制。功率控制命令信息是二进制的，其中功率控制比特的第一个值(“升”)命令AT增加AT的传输功率，并且功率控制比特的第二个值(“降”)命令AT降低AT的传输功率。如图3所示，将“升”命令表示为+1；将“降”命令表示为-1。然而，也可使用其它值。
PG信道经由分配给AT的RPC信道的正交分支通信。在PG信道上传输的信息是三元的。如图3所示，将第一个值表示为+1，将第二个值表示为0，并将第三个值表示为-1。信息对于AP和AT具有下述意义+1表示允许传输已经许可的新分组；0表示允许传输未许可的新分组；并且-1表示允许传输已经许可的旧分组(重传)。
信息值0的传输不需要信号能量的上述信令，允许AP仅在传输指示以传输分组的时候分配能量到PG信道。因为在时间间隔中只有一个或者少量AT被许可在RL上传输，所以PG信道需要非常少的功率以提供RL传输信息。因此，最小化了对RPC功率指派方法的影响。RPC功率指派方法被公开在2000年9月25日提交的标题为“METHODSAND APPARATUS FOR ALLOCATION OF POWER TO BASESTATION CHANNELS”的美国专利申请序列号09/669,950中，该专利申请现在为2004年1月13日公开的美国专利号6,678,257，并已被转让给本发明的受让人。此外，仅当AT在期待数据传输请求之后的响应时或者当AT具有未决的数据传输时，才需要AT执行正交流上的三元决定(ternary decision)。然而，可以理解的是，三元值的选择是设计选择，并且可是用不同于那些描述的值作为替代。
AT接收并解调来自AT的活动集中的所有AP的RPC/PG信道。因此，AT为AT的活动集中的每个AP接收经由RPC/PG信道的正交分支传送的PG信道信息。AT可在一个更新间隔内过滤接收到的PG信道信息的能量，并将经过滤的能量与一组阈值进行比较。通过适当地选择阈值，还未被许可传输的AT，很大可能把分配给PG信道的零能量解码为0。
经由PG信道传送的信息还被用作自动重传请求(ARQ)的手段。如下面讨论的那样，可在几个AP上接收来自AT的RL传输。因此，响应RL传输而经由PG信道传输的信息，在由服务或非服务AP传输时，可作不同的解释。
如果正确接收了来自AT的先前分组，则服务AP生成并传输许可以传输新分组作为对AT请求传输新分组的响应。因此，PG信道上的这样的信息用作确认(ACK)。如果不正确地接收了来自AT的先前分组，则服务AP生成并传输许可以重传先前分组作为对AT请求传输新分组的响应。
非服务AP一旦正确接收了来自AT的先前分组，就生成并传输指示允许传输的值。因此，PG信道上的这样的信息用作ACK。非服务AP一正确接收了来自AT的先前分组，就生成并传输指示允许重传的值。因此，PG信道上的这样的信息用作NACK。因此，独立的ACK/NACK信道是不必要的。
AT在PG信道上接收到冲突信息是可能的，例如，因为一些AP未能正确接收AT的传输，因为PG信道上的信息被擦除或不正确地接收，或者因为其它已知的原因。因为，从接入网的观点来看，当AT在PG信道上从任何AP接收到解释为ACK的信息时，哪个AP接收到了AT传输是无关紧要的，尽管服务AT可传送重传许可以及旧分组，它在下一个传输许可时传输新分组。
可以理解的是，本内容适用于不同的FL结构。因此，例如，上述FL信道可以不顺序地传输而可同时传输。另外，能实现PG通道中提供的信息的通信的任何FL(例如，分离的PG和ACK/NACK码信道)可被使用作为替代。
RL如上面所讨论的那样，数据传输的质量和有效性取决于源终端和目标终端之间的信道条件。信道条件取决于干扰和路径损耗，它们两者都是时变的。因此，通过减轻干扰的方法能提高RL性能。在RL上，进入网中的所有AT可以相同频率(一个频率复用组)同时传输，或者接入网中的多个AT可以相同频率(大于一个的频率复用组)同时传输。值得注意的是，这里描述的RL可使用任何复用频率。因此，任何AT的RL传输要受到几个干扰源的影响。最主要的干扰源是来自相同小区或者其它小区的其它AT的码分复用开销信道的传输；相同小区中的AT的用户数据传输；以及来自其它小区的AT的用户数据传输。
对码分多址(CDMA)通信系统中的RL性能的研究表明消除相同小区的干扰可实现数据传输的质量和有效性的显著提高。根据IS-856标准的通信系统中的相同小区干扰，可通过限制可同时在RL上传输的AT的数目来减轻。
因为存在两种操作模式，也就是，限制同时传输的AT的数目和允许所有AT同时传输，所以接入网需要指示AT要使用哪种模式。该指示在周期性间隔中(也就是，在FL信道的预定部分中，例如，在每个控制信道循环中)被通信给AT。可选地，仅在由FL信道(例如，反向功率控制信道)中的广播消息改变时才将该指示通信给AT。
当在限制模式下工作时，可使用上述的分组许可FL信道来向请求传输许可的AT提供传输许可或拒绝。
通过时分复用RL的业务信道和开销信道，以及通过调度允许哪个请求传输的AT在RL时间间隔(例如，帧或者时隙)中传输，也可减轻相同小区的干扰。调度可考虑部分的接入网(例如，多扇区小区)并可例如由AP控制器执行。这样的调度方法仅降低了相同小区干扰。因此，作为可选方案，调度可考虑整个接入网，并可例如由控制器110执行。
应理解的是，允许在时间间隔中传输的AT的数目影响RL上的干扰，并从而影响RL上的服务质量(QoS)。因此，允许传输的AT的数目是设计标准。因此，可根据变化的条件和/或QoS的需求，通过调度方法来调节该数目。
通过减轻其它小区干扰可实现另外的改进。通过随机传输，控制多扇区小区内每个AT的最大传输功率和用户数据速率，可减轻用户数据传输期间的其它小区的干扰。“随机传输”(和多用户分集)是指在超过确定的机会阈值的时间间隔中调度AT传输。如果根据时间间隔中的RL信道的瞬时质量度量、RL信道的平均质量度量以及使用户之间能区别开来的函数(诸如下面描述的急躁函数(impatience function))确定的度量超过了机会阈值，则可认为该时间间隔是合适的。该方法使AT能以较低的传输功率传输用户数据并且/或者使用较少的时间间隔来完成分组的传输。较低的传输功率和/或在较少的时间间隔中完成分组的传输，导致降低了来自多扇区小区的扇区中的传输AT的干扰，并且因此导致了其它小区对相邻小区中的AT的较低的总干扰。可选地，比平均信道条件更好的信道条件允许终端使用有效功率以更高的数据速率传输，这样，对其它小区导致的干扰和使用相同有效功率以较低数据速率传输的AT引起的干扰相同。
除了减轻RL信道上的干扰外，路径损耗和路径损耗的变化可由多用户分集采用以增加吞吐量。“多用户分集”由AT间的信道条件的分集产生。用户终端间的信道条件的分集允许在这样的时间间隔中调度AT的传输在该时间间隔期间，AT的信道条件满足能以较低功率或较高的数据速率传输的确定的标准。从而提高了RL传输的频谱效率。这样的标准包括与AT的RL信道的平均质量度量相比更好的AT的RL信道的质量度量。
调度程序的设计可用于控制AT的QoS。因此，例如，通过使调度程序偏向AT的子集，可给予该子集传输优先级，尽管这些终端报告的机会可能比不属于该子集的终端报告的机会要低。可以理解的是，通过采用下面讨论的急躁函数可实现类似的效果。术语子集是至少包括另一集合的一个成员，而不包括其全部成员的集合。
即使采用随机传输方法，传输的分组可能被不正确地接收并/或在AP被擦除。术语擦除是未能用要求的可靠性确定消息的内容。该接收错误起源于AT由于其它小区干扰的影响而未能正确预测AT的RL信道的质量度量。其它小区干扰的影响难以量化，因为来自属于不同多扇区小区的扇区的AT的传输是非同步的、短的和不相关的。
为了减轻不正确的信道估计并提供干扰平均，通常使用自动重传请求(ARQ)方法。ARQ方法在物理层或链路层检测丢失的或错误接收的分组，并请求从传输终端重传这些分组。分层是在去偶(de-coupled)处理实体(也就是层)之间的明确定义的封装数据单元中用于组织通信协议的方法。协议层在AT和AP上实现。根据开放式系统互联(OSI)模型，协议层L1在基站和远程站之间提供无线电信号的传输和接收，层L2提供信令消息的正确传输和接收，并且层L3为通信系统提供控制消息。层L3根据AT和AP之间的通信协议的语义和时序来发生和终止信令消息。
在IS-856通信系统中，空中接口信令层L1被称为物理层，L2被称为链路访问控制(LAC)层或介质访问控制(MAC)层，并且L3被称为信令层。信令层上面是附加层，其根据OSI模型被编号为L4-L7并被称为传输、会话、表示和应用层。物理层ARQ被公开在2000年4月14日提交的标题为“Method and Apparatus for Quick Re-transmissionof Signals In A Communication System”的美国专利申请序列号09/549,017中，其已被转让给本发明的受让人。链路层ARQ方法的实例是无线链路协议(RLP)。RLP是通称为基于否定确认(NAK)的ARQ协议的一类错误控制协议。一个这样的RLP被描述在TIA/EIA/IS-707-A.8中，标题为“DATA SERVICE OPTIONS FORSPREAD SPECTRUM SYSTEMSRADIO LINK PROTOCOL TYPE2”，下文中称为RLP2。原始和重传分组的传输都可以是随机的。
反向链路信道图4A-4C示出了用于在RL上生成传输的体系结构。如图4A-4B所示，RL传输包括导频信道(PC)410，数据请求信道(DRC)406，确认信道(ACK)408，分组请求信道(PR)412，RL业务信道404，反向速率指示信道(RRI)402。
如下所述，图4A-4C和附带文字中描述的信道结构生成的RL波形的一个实例，是按照帧来定义的，该帧是包括16个时隙的结构。因此，为了指示性目的，采用时隙作为时间间隔的度量标准。然而，可以理解的是，时间间隔的概念可扩展到任何其它单元，也就是，多时隙、帧等等。
导频信道导频信道部分410用于相干解调和RL信道质量的估计。导频信道部分410包括具有二进制值“0”的未调制符号。将未调制符号提供给块410(1)，其将“0”值的二进制符号映射到具有值+1的符号，并将“1”值的二进制符号映射到具有值-1的符号。在部件410(4)中，经映射的符号由部件410(2)生成的沃尔什码覆盖。
数据请求信道数据请求信道部分406由AT使用以在前向业务信道上向接入网指示所选择的服务扇区和所请求的数据速率。所请求的前向业务信道数据速率包括四比特DRC值。将DRC值提供到部件406(2)，其对四比特DRC值进行编码以获得双正交码字。将DRC码字提供到部件406(4)，其重复每个码字两次。经重复的码字被提供到部件406(6)，其将“0”值的二进制符号映射到具有值+1的符号，并将“1”值的二进制符号映射到具有值-1的符号。经映射的符号被提供到部件406(8)，其根据由索引i识别的DRC覆盖、用部件406(10)生成的沃尔什码W18来覆盖每个符号。每个生成的沃尔什码片然后被提供到部件406(12)，在406(12)中，沃尔什码片由部件406(14)生成的沃尔什码W816覆盖。
反向速率指示信道RRI信道部分402提供RL分组类型的指示。分组类型指示给向AP提供这样的信息，其辅助AP确定来自当前接收的分组的软决策是否可与来自先前接收的分组的软决策软组合。如上面所讨论的那样，软组合利用从先前接收的分组获得的软决策值。AP通过将经解码的分组的比特位置处的能量(软决策值)和阈值进行比较来确定分组的比特值(硬决策)。如果对应于比特的能量大于阈值，则向该比特分配第一值，例如“1”，否则向该比特分配第二值，例如“0”。AP然后确定是否正确解码了数据分组，例如，通过执行CRC检查，或者通过任何其它等效的或合适的方法。如果这样的检测失败，则考虑擦除该数据分组。然而，AP保存软决策值(如果为数据分组尝试的重传次数少于最大允许的尝试)，并且当AP获取下一个分组的软决策值时，它可在把它们与阈值比较之前组合已经接收到的分组的软决策值。
组合的方法是众所周知的，因此不需要在这里描述。一个适合的方法被详细描述在标题为“Method and Apparatus for Time EfficientRe-transmission Using Symbol Accumulation”的美国专利号6,101,168中，其已被转让给本发明的受让人。
然而，为了有目的地软组合分组，AT必须知道分组包括可被组合的信息。RRI值可包括例如3比特。RRI的最高有效比特(MSB)指示分组是否是原始传输或重传。剩下的两个比特指示根据分组的码率、组成分组的比特的数目和尝试重传的次数确定的四个分组类别中的一个。为了实现软组合，分组的码率、组成分组的比特的数目在传输和重传尝试中保持不变。
将RRI值提供给部件402(2)，其对这三个比特进行双正交编码以提供码字。双正交编码的实例在表1中示出。
表1
将码字提供到部件402(4)，其重复码字的每个比特。经重复的码字被提供到部件402(6)，其将“0”值的二进制符号映射到具有值+1的符号，并将“1”值的二进制符号映射到具有值-1的符号。经映射的符号还被提供到部件402(8)，其采用部件402(10)生成的沃尔什码覆盖每个符号，并将生成的码片提供给后续处理。
为了支持多于四个分组类别，RRI值可包括例如4个比特。RRI的最高有效比特(MSB)指示分组是否是原始传输或重传。剩余的3个比特指示其中一个分组类别。而且，组成分组的比特的数目在传输和重传尝试中保持不变。
RRI值被提供到部件402(2)，其将4比特编码成15比特单工码字。单工编码的实例在表2中示出。
表2
可选地，RRI符号可用以指示速率的范围。例如，当RRI符号包含4个比特时，八种组合中的每种(例如，0000，0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111)可指示一对数据速率。而且，RRI的最高有效比特(MSB)指示分组是原始传输。
一旦解码了RRI符号，解码器就根据两种假设执行数据的盲速率确定，一种假设根据按照RRI符号确定的数据速率对的第一数据速率，第二种假设根据按照RRI符号确定的数据速率对的第二数据速率。类似地，八种组合(例如，1000，1001，1010，1011，1100，1101，1110，1111)指示重传的分组的数据速率对。
可选地，可使用两个并行解码器，一个解码器根据一种数据速率解码数据，并且第二个解码器根据第二种数据速率解码数据。
间接数据速率指示的概念可扩展到由比特组合指示的任意数目的数据速率，仅有的限制是解码器在接收到下一个要解码的数据之前能解码的数据速率的数目。因此，如果解码器能解码所有数据速率，则RRI符号可包括指示分组是否是新传输或重传的一个比特。
码字的进一步的处理如上所述进行。
分组就绪信道(packet ready channel)每个期望传输用户数据的AT向用户终端的服务扇区指示在将来的时隙中有用户数据可用于传输并且/或者将来的时隙传输是适宜的。如果RL信道时隙的瞬时质量度量超过RL信道的平均质量度量，则将时隙视为是适宜的，其中RL信道的平均质量度量由根据额外因素确定的机会水平修改，该机会水平取决于通信系统的设计，超过阈值。
RL的质量度量是根据反向导频信道确定的，例如根据等式(1)来确定Filt_TX_Pilot(n)TX_Pilot(n)---(1)]]>其中Tx_Pilot(n)是第n个时隙期间导频信号的能量；并且Filt_Tx_Pilot(n)是在过去k个时隙中被过滤的导频信号的能量。表达为时隙的过滤时间常数，被确定以提供足够的RL信道的平均。
因此，等式(1)指示相对于平均RL，瞬时RL有多好或多差。AT执行Tx_Pilot(n)和Filt_Tx_Pilot(n)测量，并在每个时隙根据等式(1)来执行质量度量的计算。然后使用计算出的质量度量来估计将来的确定数目的时隙的质量度量。确定数目的时隙为二个。用于这种质量估计的方法被详细描述在2001年10月10日提交的标题为“METHOD AND APPARATUS FOR SCHEDULINGTRANSMISSIONS CONTROL IN A COMMUNICATION SYSTEM”的美国专利申请序列号09/974,933中，该专利申请现在是2004年10月19日公开的美国专利号6,807,426，并已被转让给本发明的受让人。
上述估计RL质量度量的方法仅是作为实例给出的。因此，可使用其它方法，例如详细公开在如下专利申请中的使用SINR预测器的方法1999年9月13日提交的标题为“SYSTEM AND METHOD FORACCURATELY PREDICTING SIGNAL-TO-INTERFERENCE-AND-NOISE RATIO TO IMPROVE COMMUNICATIONS SYSTEMPERFORMANCE”的美国专利申请序列号09/394,980，其现在是2002年7月30日公开的美国专利号6,426,971，并且已被转让给本发明的受让人。
确定机会级别的因素包括例如，可接受的最大传输延迟t(从分组到达AT到分组传输)，在AT I的队列中的分组的数目(传输队列长度)，和RL上的平均吞吐量。上述因素定义了“急躁”函数I(t，l，th)。急躁函数I(t，l，th)根据输入参数的预期影响来确定的。例如，紧接着用于传输到AT的队列的第一分组的到达，急躁函数具有低值，但如果AT的队列中的分组数目超过阈值，则该值增加。当达到可接受的最大传输延迟时，急躁函数达到最大值。队列长度参数和传输吞吐量参数以相似的方式影响急躁函数。
采用上述三个参数作为急躁函数的输入仅是作为说明目的而给出的；可根据通信系统的设计考虑来使用任意数目的或者甚至不同的参数。另外，急躁函数对不同用户可以不同，这样就提供了用户差异性。此外，可使用不同于急躁函数的函数来在用户间进行区别。这样例如，可根据用户的QoS来向每个用户分配属性。该属性本身可代替急躁函数来工作。可选地，该属性可用于更改急躁函数的输入参数。
可根据等式(2)来使用急躁函数I(t，l，th)以修改质量度量Filt_TX_Pilot(n)TX_Pilot(n)·I(t,l,th)---(2)]]>从等式(2)计算出的值和阈值TJ之间的关系可用于定义机会级别。一组适合的机会级别在表3中给出作为实例。可以理解的是，可使用不同数目的机会级别和不同的定义作为替代。
表3
适当的机会级别被编码并在PR信道上传输。如果机会级别不为0(也就是指示“没有要传输的数据”)，则PR信道被传输。可将上述的四种机会级别表示为两个信息比特。PR信道应在AP以高可靠性接收，因为在PR信道接收期间的任何错误可导致可能调度还没有请求用户数据传输或者报告低机会级别的AT。可选地，这样的错误可导致未能调度报告了高机会级别的AT。因此，需要以充分的可靠性来传递这两个信息比特。
如上所述，适宜的传输时隙是隐式的，因为AP和AT都知道已为其估计了适宜水平的将来的预定数目的时隙。因为AP和AT的时序是同步的，所以AP能确定哪个时隙是传输终端已为其报告了机会级别的适宜的传输时隙。然而，可以理解的是，可采用其它配置，在这些配置中，适宜的传输时隙是可变的，并且被显式地通信给AP。
根据上述概念的PR信道412值被表示为2比特值。PR值被提供到部件412(2)，其对该2比特进行编码以提供码字。码字被提供到部件412(4)，其重复每个码字。经重复的码字被提供到部件412(6)，其将“0”值的二进制符号映射到具有值+1的符号，并将“1”值的二进制符号映射到具有值-1的符号。经映射的符号然后被提供到部件412(8)，其采用部件412(10)生成的沃尔什码覆盖每个符号。
ACK信道ACK信道部分408由AT使用以通知接入网是否已经成功接收到在前向业务信道上传输的分组。AT响应与检测到的发送给AT的前同步码相关联的每个前向业务信道时隙，而传输ACK信道比特。如果已成功接收到前向业务信道分组，则可将ACK信道比特设置为“0”(ACK)；否则，可将ACK信道比特设置为“1”(NAK)。如果CRC校验正确，则认为成功接收到了前向业务信道分组。ACK信道比特在部件408(2)中被重复，并被提供到部件408(4)。部件408(4)将“0”值的二进制符号映射到具有值+1的符号，并将“1”值的二进制符号映射到具有值-1的符号。经映射的符号然后被提供到部件408(6)，其用部件408(8)生成的沃尔什码覆盖每个符号。
当AT处于软切换中时，分组可仅由非服务扇区解码。
业务信道和上面用公式表示的RL要求一致，业务信道部分404以从153.6kbps到2.4Mbps变化的数据速率传输分组。分组在部件404(2)中以取决于数据速率的编码速率进行编码。部件404(2)包括具有1/3或1/5的编码速率的涡轮编码器。在部件404(2)的输出端的二进制符号序列由部件404(4)交织。部件404(4)可包括位反向(bit-reversal)信道交织器。取决于数据速率和编码器编码速率，经交织的码符号序列在部件404(6)中被重复获得固定调制符号速率所必要的次数，并提供到部件404(8)。部件404(8)将“0”值的二进制符号映射到具有值+1的符号，并将“1”值的二进制符号映射到具有值-1的符号。经映射的符号然后被提供到部件404(10)，其采用部件404(12)生成的沃尔什码覆盖每个符号。
反向链路体系结构图4C还示出了RL信道的体系结构。业务信道部分404和RRI部分信道402在部件414中被时分复用，并被提供到增益调节部件416(1)。在增益调节之后，时分复用的信号被提供到调制器418。
导频信道部分410、数据请求信道(DRC)部分406、确认信道(ACK)部分408、分组就绪信道(PR)部分412，被提供到各自的增益调节部件416(2)-416(5)。在增益调节之后，各自的信道被提供到调制器418。
调制器418组合到来的信道信号，并根据适当的调制方法(例如，二相移键控(BPSK)，四相移键控(QPSK)，正交幅度调制(QAM)，8相移键控(8-PSK)，和本领域的普通技术人员已知的其它调制方法)来调制组合的信道信号。适当的调制方法可根据要传输的数据速率、信道条件和/或通信系统的其它设计参数而改变。到来的信道信号的组合将相应地改变。例如，当所选择的调制方法是QPSK时，将把到来的信号组合到同相和正交信号上，并且这些信号将被正交扩展。信道信号的选择根据通信系统的设计参数而被组合到同相和正交信号上，例如分配信道以便同相和正交信号之间的数据负载能平衡。
经调制的信号在部件420中过滤，在部件422中被升频到载波频率，并被提供以用于传输。
反向链路波形图5A示出了图4A-4C和上面的附带文字描述的信道结构生成的RL 500。RL 500是用帧来定义的。该帧是包括16个时隙502的结构，每个时隙502具有2048码片的长度，对应于1.66ms的时隙持续时间。并且因此具有26.66ms的帧持续时间。每个时隙502被分割为两个半时隙502a、502b，每个开销信道突发脉冲序列504a、504b具有256码片的长度，并在与其相关联的半时隙502a、502b的末端传输。开销信道突发脉冲序列504a、504b包括码分复用信道。这些信道包括由第一沃尔什码覆盖的导频信道信号，由第二沃尔什码覆盖的DRC，由第三沃尔什码覆盖的ACK信道，以及由第四沃尔什码覆盖的PR信道。
RL业务信道有效载荷和RRI信道在第一半时隙502a的剩余部分508a和第二半时隙502b的剩余部分508b中传送。在开销信道突发脉冲序列504a、504b和RL业务信道有效载荷与RRI信道508a、508b之间的时隙502的分割，是根据开销信道突发脉冲序列504a、504b期间的热噪声的增加量、数据吞吐量、链路预算和其它适合的标准来确定的。
如图5所示，时分复用的RRI信道和业务信道有效负载以相同的功率水平传输。RRI信道和业务信道之间的功率分配，由指派给RRI信道的码片数目控制。指派给RRI信道的码片数目是作为传输数据速率的函数来指派的，这将在下面解释。
可以理解的是，组合RL信道从而产生RL波形的其它方法，根据通信系统的设计标准是可能存在的。因此，上述的RL波形从剩余的开销信道中分离开销信道、RRI信道中需要以高度可靠性解码的一个。因此，剩余的开销信道对RRI信道没有干扰。
为了进一步提高RRI信道解码的可靠性，将指派给RRI信道的码片数目保持不变。这又提供了不同的功率，以在业务/RRI信道时隙508a、508b的RRI信道部分中以不同于业务信道部分中的功率水平来传输。通过由于解码器利用知道RRI信道部分的数目是固定的以及知道RRI信道传输的功率而产生的解码性能的提高，可证实这样的考虑。
RRI信道和业务信道是同时传输的，由不同的代码分离，例如，如图5B所示，由不同的沃尔什码覆盖。因此，每个半时隙502包括开销信道部分504以及RRI与业务信道部分508。开销信道部分504包括DRC 510、ACK 512、PC 514和PR 516。开销信道由不同的代码区分，例如，通过由不同的沃尔什码覆盖。RRI 518由不同于业务信道有效载荷520的沃尔什码覆盖。在分离的RRI信道和业务信道之间指派的功率是根据正被传输的数据速率来确定的。
如图5C所示，开销信道和业务信道采用时分模式传输。因此，每个半时隙502包括开销信道部分504和业务信道部分508。开销信道部分504包括DRC 510、ACK 512、PC 514、PR 516和RRI 518。开销信道由不同的代码区分，例如，通过由不同的沃尔什码覆盖。上述RL波形的一个优点是简单。
可以理解的是，上述内容适用于不同的波形。因此，例如，波形不需要包含导频信号突发脉冲序列，并且导频信号可在可以是连续的或突发性的分离的信道上传输。
反向链路数据传输如前面讨论的那样，RL传输在间隔中从至少一个AT发生。仅为了指示性目的，下面描述的RL数据传输使用等于时隙的间隔。RL传输由接入网中的实体响应AT发送用户数据的请求而调度。根据RL上在间隔中的AT信道的质量度量、AT的平均RL质量度量以及急躁函数来调度AT。
图6示出了RL数据传输的一个实例并参照该图进行说明。为了便于理解的目的，图6示出了用于一个AT的RL数据传输协商。这些概念可适用于多个AT。此外，仅示出了服务AP。从前面的描述中能理解来自非服务终端的ACK和NACK传输如何影响RL数据传输。
因为接入程序、服务扇区选择和其它呼叫建立程序基于根据前面所述的IS-856标准的通信系统的类似功能，所以将不对它们重复说明。已经接收到要传输的数据的AT(未示出)估计AT的RL质量度量和急躁函数，并生成机会级别(OL 1)。AT还生成分组数据类型并估计数据速率。如所讨论的那样，分组数据类型将分组指定为原始的或重传的。如下面更详细描述的那样，速率确定方法根据AT的最大传输功率、指派给导频信道的传输功率和要传输的数据量，来确定最大可支持的速率。然后AT经由RRI信道通信分组数据类型和所请求的数据速率，并在时隙n中经由RL的PR信道来通信机会级别。
接入网的服务AP(未示出)接收RL并解码时隙n中包含的信息。服务AP然后向调度程序(未示出)提供所有请求传输数据许可的AT的机会级别、分组数据类型和所请求的数据速率。调度程序根据调度规则调度用于传输的分组。如所讨论的那样，调度规则尝试最小化AT之间相互的RL干扰，同时实现所要求的QoS或数据分配公正性。这些规则包括i.向报告最高机会级别的AT赋予传输优先级；ii.在几个AT报告相同机会级别的情况下，向具有较低传输吞吐量的AT赋予优先级；并且iii.在几个AT满足规则(i)和(ii)的情况下，随机选择AT；并且为了最大化RL的使用，即使报告的机会级别低，也向具有可用于传输的数据的其中一个AT提供传输许可。
在做出调度决定之后，服务AP在PG信道上传输用于每个请求传输许可的AT的调度决定。
AT接收PG信道，解码调度决定(SD 0)，并放弃分组传输。因为AT有要传输的数据，所以AT再次估计AT的RL质量度量和急躁函数，并且这次生成新的机会级别(OL 2)。AT还生成分组数据类型并估计数据速率，并在时隙n+1中经由RRI信道提供分组数据类型和所请求的数据速率，并经由RL的PR信道提供机会级别。
服务AP接收RL并解码时隙n+1中包含的信息。服务AP然后向调度程序提供所有请求传输数据许可的AT的机会级别、分组数据类型和所请求的数据速率。在做出调度决定后，服务AP在PG信道上传输用于每个请求传输许可的AT的调度决定。如图7所示，服务AP传输允许AT传输新分组的调度决定SD+1。
AT接收PG信道并解码调度决定SD+1。AT估计AT的RL质量度量和急躁函数。如图7所示，AT确定机会级别等于0，也就是，没有可用于传输的数据，因此，AT在时隙n+2中不传输PR信道。同样，AT为时隙n+3确定机会级别等于0，因此，AT在适宜的时隙n+3中在RL业务信道的有效载荷部分中传输用户数据。
在时隙n+4，AT有要传输的数据。AT估计AT的RL质量度量和急躁函数，并生成机会级别(OL 2)。AT还生成分组数据类型并估计数据速率，并在时隙n+4中经由RRI信道提供分组数据类型和所请求的数据速率，并经由RL的PR信道提供机会级别。
服务AP接收RL并解码时隙n+4中包含的信息。服务AP然后向调度程序提供所有请求传输数据许可的AT的机会级别、分组数据类型和所请求的数据速率。在做出调度决定后，服务AP在PG信道上传输用于每个请求传输许可的AT的调度决定。如图7所示，在接入网正确解码在时隙n+3中经由RL传送的有效载荷。因此，服务AP传输允许AT传输新分组的调度决定SD+1。
只有服务AP接收和解码来自传输AT的RL，因此，服务AP调度程序仅根据服务AP提供的信息来做出调度决定。接入网的其它AP也接收并解码来自传输AP的RL并向服务AP提供有效载荷是否被成功解码的信息。因此，如果接入网的任何一个AP成功地解码了有效载荷，则服务AP经由PG信道指示ACK，这样就防止了不必要的重传。所有接收到有效载荷信息的AP将有效载荷信息传送到集中式实体，以执行软决策解码。集中式解码器然后通知服务AP有效载荷是否被成功解码。
AT接收PG信道并解码调度决定SD+1。AT估计AT的RL质量度量和急躁函数。如图6所示，AT确定机会级别等于0，也就是，没有可用于传输的数据，因此，AT在时隙n+5中不传输PR信道。同样，AT为时隙n+6确定机会级别等于0，因此，AT在适宜的时隙n+6中在RL业务信道的有效载荷部分中传输用户数据。
图7示出了接入网未能正确解码在时隙n+3中经由RL传送的有效载荷的情况。为请求重传在时隙n+3中经由RL传送的有效载荷，服务AP经由PG通信授予AT旧分组重传许可的调度决定SD-1。
AT接收PG信道并解码调度决定SD-1。AT估计AT的RL质量度量和急躁函数。如图7所示，AT确定机会级别等于0，也就是，没有可用于传输的数据，因此，AT在时隙n+5中不传输PR信道。同样，AT为时隙n+6确定机会级别等于0，因此，AT在适宜的时隙n+6中在RL业务信道的有效载荷部分中传输用户数据。
在时隙n+7，AT有要传输的数据。AT估计AT的RL质量度量和急躁函数，并生成机会级别(OL 1)。AT还生成分组数据类型并估计数据速率，并在时隙n+7中经由RRI信道提供分组数据类型和所请求的数据速率，并经由RL的PR信道提供机会级别。
服务AP接收RL并解码时隙n+6中包含的信息。服务AP然后向调度程序提供所有请求传输数据许可的AT的机会级别、分组数据类型和所请求的数据速率。在做出调度决定后，服务AP在PG信道上传输用于每个请求传输许可的AT的调度决定。如图7所示，在时隙n+6中经由RL传送的重传有效载荷在接入网被正确解码。因此，响应在时隙n+7中传送的AT的机会级别，服务AP传输授予AT新分组传输许可的调度决定SD+1。
可以理解的是，服务AP可根据其最近接收到的传输请求调度AT。
可以理解的是，即使在几次重传尝试之后，分组接入网可能还没有接收到分组。为了防止过多的重传尝试，在确定次数的重传尝试(持续间隔)之后，通信系统可放弃重传尝试。丢失的分组然后由不同的方法处理，例如，无线链路协议(RLP)。
反向链路功率控制如所讨论的那样，扇区中只有一个AT在RL上传输数据业务。因为在CDMA通信系统中，所有的终端以相同的频率传输，所以每个传输AT充当相邻扇区中的AT的干扰源。为了最小化RL上的这种干扰并最大化容量，用于每个AT的导频信道的传输功率通过两种功率控制环路来控制。剩余开销信道的传输功率然后被确定为导频信道传输功率的一部分。业务信道的传输功率被确定为给定数据速率的业务与导频功率比，其由开销和业务传输间隔之间的热噪声增加量的差别纠正。热噪声增加量是接收器噪声基底和AT测量的总接收功率之间的差值。
导频信道功率控制导频信道功率控制环路和标题为“METHOD AND APPARATUSFOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMACELLULAR MOBILE TELEHONE SYSTEM”的美国专利号5,056,109中详细公开的CDMA系统类似，该专利已被转让给本发明的受让人并将其引用在此作为参考。其它的功率控制方法也是可以预期的并在本第一功率控制环路(外环路)，调节设置点以便维持期望的性能水平，例如DRC信道擦除率。在AP选择分集以后每两帧更新设置点，也就是，只有当在AT的活动集中的所有AP测量到的DRC擦除率超过阈值时，才升高设置点，并且如果在AP中的任何一个测量到的DRC擦除率低于阈值，则降低设置点。
第二功率控制环路(内环路)调节AT的传输功率以便将RL质量度量维持在设置点。质量度量包括每码片能量与噪声加干扰比(Ecp/Nt)，并在接收RL的AP测量。因此，设置点也在Ecp/Nt中测量。AP比较测量到的Ecp/Nt和功率控制设置点。如果测量到的Ecp/Nt大于设置点，则AP传输功率控制消息到AT以降低AT的传输功率。可选地，如果测量到的Ecp/Nt低于设置点，则AP传输功率控制消息到AT以增加AT的传输功率。功率控制消息采用一个功率控制比特实现。功率控制比特的第一个值(“升”)命令AT增加AT的传输功率，并且低值(“降”)命令AT降低AT的传输功率。
用于与每个AP通信的所有AT的功率控制比特在FL的RPC上传输。
剩余开销信道功率控制一旦用于时隙的导频信道的传输功率由功率控制环路的操作确定，就将每个剩余的开销信道的传输功率确定为特定开销信道的传输功率与导频信道的传输功率之比。用于每个开销信道的比率是根据模拟仿真、实验室实验、现场试验和其它工程方法确定的。
业务信道功率控制业务信道要求的传输功率也是根据导频信道的传输功率确定的。所要求的业务信道功率通过使用下面的公式来计算Pt＝Ppilot·G(r)·A(3)其中Pt是业务信道的传输功率；Ppilot是导频信道的传输功率；G(r)是对于给定数据速率r的业务与导频传输功率比；并且A是开销和业务传输间隔之间的热噪声增加量(ROT)的差别。
在AP计算A所需的在开销传输间隔中(ROT开销)和业务(ROT业务)传输间隔中的ROT的测量，被公开在标题为“Method andapparatus for RL loading estimation”的美国专利号6,192,249中，该专利已被转让给本发明的受让人。一旦测量了开销和业务传输间隔中的噪声，就可使用下面的公式计算AA＝ROTtraffic-ROToverhead(4)计算出的A然后被传输给AT。A经由RA信道传输。A的值然后由AT根据RL分组误码率(PER)进行调节，以便所确定的PER维持在给定分组的最大允许传输的数目，其中RL分组误码率根据在PG信道上从AP接收到的ACK/NAK来确定。RL分组误码率根据RL分组的ACK/NACK确定。如果已经在最大重传尝试次数M中的N次重传尝试内接收到ACK，则将A的值增加第一确定量。类似地，如果在最大重传尝试次数M中的N次重传尝试内还没有接收到ACK，则将A的值减少第二确定量。
可选地，A表示在用户台由等式(3)给出的ROT差别的估计。A的初始值根据模拟仿真、实验室实验、现场试验和其它合适的工程方法来确定。A的值然后根据RL分组误码率(PER)调节以便所确定的PER维持在给定分组的最大允许传输的次数。RL分组误码率根据上述RL分组的ACK/NACK确定。如果已经在最大重传尝试次数M中的N次重传尝试内接收到ACK，则将A的值增加第一确定量。类似地，如果在最大重传尝试次数M中的N次重传尝试内还没有接收到ACK，则将A的值减少第二确定量。
根据等式(3)，可以看出业务信道传输功率是数据速率r的函数。另外，AT被限制在最大传输功率量(Pmax)中。因此，AT最初确定从Pmax和所确定的Ppilot可获得多少功率。AT然后确定要传输的数据量，并根据有效功率和数据量来选择数据速率r。AT然后估计等式(3)以确定所估计的噪声差A的影响是否还没有导致超过有效功率。如果超过了有效功率，则AT降低数据速率r并重复该过程。
AP可通过经由RA信道向AT提供最大允许的值G(r)·A，来控制AT可传输的最大数据速率。AT然后确定RL业务信道的传输功率的最大值，RL导频信道的传输功率，并使用等式(3)来计算可支持的最大数据速率。
RRI信道功率控制如上面所讨论的那样，将开销信道的传输功率确定为特定开销信道的传输功率与导频信道的传输功率之比。
为了避免以不同于业务部分的传输功率水平传输业务/RRI信道时隙的RRI部分的必要，该时隙的业务/RRI信道部分以相同的功率传输。为了实现RRI信道的正确功率分配，将不同数目的码片作为传输数据速率的函数而指派给RRI信道。
为了保证正确解码构成沃尔什覆盖的码字的确定数目的码片，可确定所要求的功率。可选地，如果已知传输业务/有效载荷所必需的功率，并且业务/RRI信道时隙的RRI部分以相同的功率传输，则可确定足以可靠解码RRI信道的码片数目。因此，一旦确定了数据速率从而确定了业务/RRI信道时隙的传输功率，就能确定指派给RRI信道的码片数目。AT生成RRI信道比特，编码这些比特以获得符号，并用符号填充指派给RRI信道的一定数目的码片。如果指派给RRI信道的码片数目大于符号的数目，则重复符号直到充满指派给RRI信道的所有码片为止。
可选地，RRI信道与业务信道有效载荷时分复用，并且业务/RRI信道时隙的RRI部分包括固定数目的码片。此外，RRI信道的功率水平不根据导频信道的传输功率来确定，而是根据期望的QoS分配固定值，并由AP通信给每个AT。RRI信道接收的期望的质量度量的固定值根据模拟仿真、实验室实验、现场试验和其它工程方法来确定。
图8示出了AT 800。FL信号由天线802接收并发送给包括接收器的前端804。接收器过滤、放大、解调并数字化天线802提供的信号。数字化的信号被提供给解调器(DEMOD)806，其提供经解调的数据到解码器808。解码器808执行在AT执行的信号处理功能的逆过程，并提供经解码的用户数据到数据宿810。解调器还和控制器812通信，向控制器812提供开销数据。控制器812还和构成AT 800的其它部件通信以提供对AT 800的操作的适当的控制，例如，数据编码，功率控制。控制器812可包括例如，处理器和连接到处理器并包含一组可由处理器执行的指令的存储介质。
要传输到AT的用户数据由数据源814通过控制器812的指示而提供到编码器816。编码器816还由控制器812提供开销数据。编码器816编码该数据并提供经编码的数据到调制器(MOD)818。编码器816和调制器818中的数据处理根据上面的文字和图中描述的RL发生来进行。经处理的数据然后被提供给前端804内的发射器。发射器调制、过滤、放大并在RL上通过天线802经由空中传输RL信号。AT 800还包括模式选择/检测单元以确定传输模式。
图9中示出了控制器900和AT 902。用户数据由数据源904生成并经由接口单元(例如，分组网络接口，PSTN(未示出))而被提供到控制器900。如所讨论的那样，控制器900和多个AT连接，形成接入网。(简化起见，图9中仅示出了一个接入终端902)。用户数据被提供到多个选择器单元(简化起见，图9中仅示出了一个选择器单元902)。一个选择器元件被分配，以在呼叫控制处理器910的控制下控制数据源904和数据宿906以及一个或多个基站之间的用户数据交换。呼叫控制处理器910可包括例如，处理器和连接到处理器并包含一组可由处理器执行的指令的存储介质。如图9所示，选择器单元902提供用户数据到数据队列914，其包含要传输给AT 902服务的AT(未示出)的用户数据。根据调度程序916的控制，用户数据由数据队列914提供到信道单元912。信道单元912根据IS-856标准处理用户数据，并提供经处理的用户数据到发射器918。数据通过天线922经由FL传输。
来自AT(未示出)的RL信号在天线924处接收，并提供给接收器920。接收器920过滤、放大、解调并数字化信号，并提供数字化的信号到信道单元912。信道单元912执行在AP执行的信号处理功能的逆过程，并提供经解码的数据到选择器单元908。选择器单元908发送用户数据到数据宿906，并发送开销数据到呼叫控制处理器910。
在一些实施例中，可通过实现自适应的配置而在RL传输中获得更高的吞吐量，在该自适应的配置中，接入网逐子帧地为扇区中的AT选择并分配传输模式。在一个实施例中，接入网的模式分配提供可选的混合时隙，也就是，调度程序分配的其中一些模式包括混合CDM/TDM/OFDM传输模式，其中OFDM是指正交频分复用。
在下面的图11A、11B、12A、12B、13A和13B所示的通信系统的实施例中，接入网中的RL调度程序选择并分配从称为模式1、模式2和模式3的三种传输模式中选择的传输模式。在模式1中，对于整个时隙，数据是码分复用的，也就是，模式1是100％CDM模式。模式1是默认模式，而模式2和模式3是可选的混合模式。因为只有TDM数据是容许延迟的，所以混合时隙仅用于容许延迟的业务。典型地，混合时隙较少可能用在诸如语音通过因特网协议(VoIP)、游戏和可视电话的应用中。混合时隙更可能用在诸如FTP(文件传输协议)上载和e-mail类型业务的应用中。不管所选择的传输模式是什么，所有AT在同一时间使用码分复用来传输借以传输开销数据的开销信道。
在模式2中，数据传输被时分复用在第一半时隙和第二半时隙之间的每个时隙内。在模式2的第一半时隙中，数据是码分复用的，而在第二半时隙中，数据是时分复用或正交频分复用的。这样，模式2在时隙内是50％CDM和50％TDM/OFDM。在模式3中，在时隙第一部分和时隙第二部分之间的每个时隙内，数据是时分复用的。第一部分是四分之一(25％)时隙，并且第二部分是四分之三(75％)时隙。在模式3的时隙的第一部分(四分之一或者25％)中，数据是码分复用的，而在模式3的时隙的第二部分(四分之三或者75％)中，数据是时分复用或正交频分复用的。应理解的是，虽然在下面对上述模式进行说明和讨论，但在其它的实施例中，混合模式的特征可为以不同于50％/50％或25％/75％的比例对时隙进行按比例的分割。
不管选择了什么传输模式，开销数据是采用码分复用传输的。不管选择了什么传输模式，在给定时隙期间以相同的功率，传输相同量的开销数据。因此，在较高的模式中(例如，在50％CDMA的模式2中，或者在25％CDMA的模式3中)，开销信道的增益被增加，因为相同数量的(开销)数据在较短的CDMA时间间隔期间被传输。在通信系统的一个实施例中，将每个AT配置成通过增加一个或多个开销信道的增益来补偿在通过开销信道传输开销数据期间的能量损耗。
在通信系统的一个实施例中，处于软或者更软切换中的AT可采用更高数目的模式。由更高的其它小区干扰导致的容量损耗，又由切换期间AT的更高的传输功率水平引起，取决于模式的类型和使用的频率。RL中的至少一个交错(interlace)在所有时间内工作于模式1中。典型地，RL具有3个交错，也就是每12时隙重复的连续的4时隙间隔，其中的一个总是工作在模式1中。终端的RL交错偏移i表示为i＝(T-FrameOffset)/4mod3(5)其中T表示CDMA系统时间，单位为时隙，并且0≤i≤2。采用混合时隙时，为了负荷控制，基于模式1时隙和模式2时隙的偶数半(CDM)，来设置RAB(反向激活比特)。对于模式3时隙，负荷控制通过许可控制来完成，也就是，通过控制新通信请求对网络的接入。
在通信系统的一个实施例中，接入信道仅在模式1时隙期间传输，并提供有2时隙的前同步码。可有最多64时隙的CDM信道有效载荷。接入探针在任何子帧上被允许启动。对于接入探针传输，AT使用模式1的交错以及模式2和模式3的CDM部分。这导致接入程序更长的延迟。该延迟取决于帧偏移。在最好的情况下，接入延迟和CDM(纯模式1)相同。在最坏的情况下，接入延迟会高得多，取决于接入有效载荷尺寸和所使用的数据速率。
图10示出了逐子帧地改变传输模式的通信系统的实施例中的模式设置的一个实例。如前面所解释的那样，模式选择和分配是逐子帧进行的。换句话说，一旦分配了传输模式，则只能在一个子帧或者四个时隙的末端改变，尽管模式没有必要在每个子帧的末端改变。一旦做出了分配，就可应用于几个子帧。分配可根据接入网的判断常常更新。例如，模式分配可经由同步控制信道消息在每个控制信道循环中更新。
模式选择是基于请求信道的。AN中的RL调度程序取决于数据流的应用和产生的QoS要求，确定用于给定子帧的模式。模式的选择还取决于扇区中的用户总数，因为用户数越多，开销信道传输所必需的带宽就越宽。在通信系统的一个实施例中，RL调度程序向扇区中的所有AT分配相同的模式。为了最小化小区内干扰，混合时隙的TDM/OFDM部分中的传输被授予具有以下属性的AT高PA净空余量、活动集尺寸、活动小区尺寸以及大于阈值(例如可能是大约5dB)的FL SINR值。RL的MAC参数对于CDM传输不改变，而(混合时隙期间的)TDM传输忽略所有RL的MAC参数。
图11A和11B示出了模式1(也就是，100％CDM模式)的子帧上的RL波形。在这种模式中，所有AT同时地(也就是，通过码分复用)传输用户数据信道以及所有开销信道。每个AT通过使用长码掩码而与其它AT相区分，并且每个AT的每个信道通过使用不同的沃尔什码与其它信道相区分。图11A和11B中示出的CDM子分组或子帧，由四个时隙组成，每个时隙具有2048码片。图11A示出了没有为其排定包括TDM子帧的更高模式(模式2或3)的用户的模式1的CDM子帧。图11B示出了为其排定了更高模式(也就是混合模式2或3)的用户的模式1的CDM子帧。如图11A和11B所示，只有当在TDM子帧中排定了更高(混合)模式时，才在CDM子帧期间可选地传输PR(分组就绪)信道。因此图11A中示出的模式1的CDM子帧中的开销信道不包括PR信道，如果未排定更高的模式，则该PR信道就不在模式1的CDM子帧期间传输。图11B中示出的模式1的CDM子帧中的开销信道包括PR信道，如果排定了更高模式，则该PR信道就可选地传输。图11A中，ACK信道用虚线轮廓显示，指示出在所示的模式1的CDM子帧中，ACK信道的传输是可选的。
图12A、12B和12C示出了模式2(也就是，50％TDM和50％TDM/OFDM的TDM的模式)子帧上的RL波形。如图12A所示的示意图可见，在模式2中，低速率信道(包括CDM数据和开销信道)和高速率信道(TDM/OFDM数据)在分开的时间间隔中传输，也就是，是时分复用的。时隙的CDM部分以及时隙的TDM/OFDM部分，各包括1024码片。图12B和12C更详细地示出了TDM分组(每个分组的50％是CDM时间间隔，并且每个分组的50％是TDM/OFDM时间间隔)。图12B示出了活动TDM用户的TDM分组，并且图12C示出了空闲TDM用户的TDM分组。从图12B和12C可以看出，PR信道在时隙的CDM部分期间可选地传输。如图12B所示的活动用户的TDM分组，示出了时隙内的TDM/OFDM间隔期间传输的用户数据，而图12C示出的空闲用户的TDM分组，显示在时隙内的TDM/OFDM间隔期间未传输用户数据。图12B和12C中用虚线框显示的CDM数据信道、RRI信道和PR信道，在模式2中是可选的传输。
在模式2中的开销间隔期间，所有用户采用码分复用传输它们的开销信道。开销信道经由1024码片/时隙传输，每个信道由不同代码覆盖。所有延迟敏感分组都在开销间隔期间传输，同时延迟容许业务在TDM/OFDM部分期间传输。在业务间隔(也就是，时隙的TDM/OFDM部分)期间，每个扇区调度单个用户的传输。
在仅使用CDM时隙的终端中，当在模式2下工作时，所有信道在偶数半时隙(计数从零开始)期间通过门控关闭。可提供改进的分组结构，以确保在分组尺寸减小情况下的一些编码增益。在仅使用CDM时隙的终端中，在CDM时隙中的开销信道中为CDM数据传输提供2时隙RRI。调节DRC信道和DSC信道的增益和(以时隙数目测量的)长度，以最小化在模式2时隙期间的性能影响。而且，在CDM时隙的业务信道中增加RRI信道功率，以补偿较短的RRI。取决于扇区负荷，可减小有效载荷，或者可增加业务与导频之比。有效载荷的减小或者业务与导频之比的增加由FRAB(经过滤的反向激活比特)指示。
对于模式1到模式2的CDM业务，连同业务与导频之比＜如果FRAB(经过滤的反向激活比特)为低，RRI信道功率被增加。如果FRAB为高，则降低RRI信道功率，连同业务与导频之比。原因是如果FRAB为低，则RRI与导频之比的增益更高。类似的规则适用于模式2到模式3，和模式1到模式3。对于旧有模式操作(纯模式1)，可通过限制模式2和模式3时隙的数目来限制损耗。
表4中提供了模式2的TDM分组参数的实例。从表4中可见，RL数据速率从76.8kpbs变动到1843.2kpbs。有效载荷尺寸从512比特变动到12288比特。所使用的调制类型包括QPSK、8-PSK和16-QAM。每时隙的RRI码片数目作为业务信道增益的函数而减小。
表4
在采用TDM传输(对于模式2，仅发生在混合时隙中)的终端中，业务信道具有和在CDM时隙期间所使用的相同的数据信道结构。数据信道和辅助导频信道可以是码分复用的以作为可选方案，以便在分配功率中提供更高的灵活度。优点是与时分复用的数据和RRI信道相比，这种实现方案更加容易。缺点是较高的PAR(峰值与平均功率比)。终端以获得最大可实现数据速率的方式来通过业务信道传输用户数据。最大可实现的速率基于PA(功率放大器)净空余量和缓存器中的数据量。最大可实现的速率可由AN经由调度许可信息指示，以提供用于软功率控制的机制。
图13A-13B示出了模式3的子帧上的RL波形，其为25％CDM和75％TDM/OFDM的TDM。图13A示出了活动TDM用户的TDM分组，而图13B示出了空闲TDM用户的TDM分组。从图13A和13B中可以看到，在模式3中，在时隙的CDM部分(25％)期间没有传输CDM数据，并且只传输开销信道(PR、ACK、DSC、DRC和导频信道)。换句话说，对于仅使用CDM时隙的AT，不发生用户数据传输。这是因为只有时隙的25％被指派给CDM间隔，使得在模式3中未能获得足够的能量来在CDM间隔期间传输CDM数据。因此，只有当没有必要或者不预期传输CDM数据时，才应使用模式3。
同样在模式3中的CDM间隔中不传输的是RRI信道，其在模式2中的CDM间隔期间是可选传输的。在模式3中，CDM间隔期间的可选传输是PR信道和ACK信道的传输。可调节模式3中的开销信道的增益和长度，以最小化相对于模式2时隙的性能影响。开销信道中的能量损耗可通过增加开销信道增益来补偿。对于使用TDM/OFDM传输的终端，业务信道和模式2业务信道相同，然而与模式2相比，模式3中的业务信道可支持更高的数据速率(因为与模式2中的50％相比，时隙的75％被指派给业务数据)。模式3传输的一个主要优点是可支持更高的峰值数据速率，即最高到3.1Mbps。
表5提供了模式3的TDM分组参数的一个实例。从表5中可以看到，RL数据速率从76.8kpbs变动到3072.0kpbs，表示峰值数据速率的显著提高。有效载荷尺寸从512比特变动到20480比特。所使用的调制类型包括QPSK、8-PSK和16-QAM。如在模式2中那样，每时隙的RRI码片数目作为业务信道增益的函数而减小。
表5
在提供了可选的混合时隙的上述通信系统的实施例中，将AN配置成在时隙中从扇区中的所有AT接收传输数据的请求。一从每个AT接收到请求消息，AN就逐子帧地向扇区中的每个AT分配用于传输数据的传输模式。如上所述，模式选择可基于扇区，也就是可将相同的模式分配给扇区中的所有AT。所分配的模式或者模式图样(modepattern)可向扇区中的所有AT宣布为是先验确定的。AN(或者AN内的RL调度程序)然后调度传输，也就是，决定允许哪个AT在所请求的时隙期间传输数据。AN向每个AT传输指示所分配的传输模式的许可消息，以及指定被授予传输许可的AT。
在可选择地排定混合时隙的通信系统的实施例中，对于模式1时隙，一起控制RL开销信道和RL业务信道的功率。对于模式2和模式3时隙，分开控制开销信道和业务信道的功率。如前所述，开销信道功率控制通过采用内环路和外环路来控制，并基于导频和开销信道之间的固定增益。内环路是跨小区降低(down across cells)的OR。对于外环路，设置点基于具有最佳RL CDM业务PER(分组误码率)的在BTS(小区)的目标DRC擦除率，如果可获得的话。如果DRC擦除率＜大约25％并且CDM数据分组被成功解码，则降低PC(功率控制)设置点。如果DRC擦除率＞大约25％或者分组(CDM数据)未能成功解码，则提高PC设置点。当然应理解的是，25％的百分比范围仅是作为实例提供的，并且也可使用其它的百分比数值来表示DRC擦除率。DRC擦除率可每帧更新。采用CDM传输模式的终端可在模式1、模式2和模式3时隙之间切换。通过对业务与导频比做出适当的调节，在切换期间可维持相同的PC设置点。
在一个实施例中，除模式分配和用户调度之外，分配资源到扇区中的每个AT的MAC流的操作也从AN控制。流的资源分配可包含例如，业务与导频比的值，业务与导频比的最大值，为AT中的流保持的业务与导频比，其中对于AT，业务与导频比(业务与导频功率比)是业务信道的传输功率和导频信道的传输功率之间的比率。这种调度资源分配控制是IS-856-A的一部分，并提供资源的快速和有效使用，以及易于QoS的设计。特别地，通过从AN提供AT业务与导频比的分配的控制，这种调度资源分配控制允许向每个活动流快速分配或重新分配所有扇区资源。
在这个实施例中，来自AT的请求消息包含除了在时隙中传输数据的请求之外，用于向AT内MAC流分配资源的分配请求。每个分配请求分组包含关于在AT的每个RL MAC流的信息。
图14示出了在为AT中的MAC流提供调度资源分配控制的实施例中的请求分组格式。请求分组的第一字节包含请求消息头。请求消息头的前四个比特提供关于最大可支持的业务与导频比(也就是净空余量)的信息。请求消息头接下来的四个比特提供当前请求分组中的MAC流的数目N。对每个MAC流的请求(MAC流1、MAC流2，...)然后连续地一个跟随一个，每个MAC流请求占用2字节，其中开始的4比特为MAC流请求提供MAC流ID，接下来的4个比特提供队列长度，再下来4比特提供临界队列长度，最后4比特提供临界期限。
当并且仅当有业务信道数据要发送，并且下列条件中的任何一个被满足时，AT发送请求分组1)从最近的请求分组开始已经发送了最小数目Nmin的比特，或者2)从最近的请求分组发送开始已经过去了预定时间间隔Tmax，也就是在没有发送任何请求分组的情况下过去了预定时间间隔。
情况1)设法确保请求分组没有被发送得太过频繁，也就是自从最近请求开始已经传输了足够的数据。情况2)设法确保请求分组没有被发送得太少，也就是每Tmax至少发送一次请求分组。AT在业务信道数据上捎带确认请求分组。请求可以功率增强以快速传输。
在一个实施例中，上面的条件a)中的Nmin由下式给出Nmin(1/ReqRatio-1)*RequestPktSize(6)其中ReqRatio代表期望的请求比特与业务比特之比，并且RequestPktSize的大小随请求中的流的数目而变化。ReqRatio被选择以确保由请求消息引起的开销不会太大，也就是，大部分所传输的内容由业务比特构成，而不是由请求比特构成。
除了发送包含资源分配请求的请求分组以外，来自AT的请求机制包括从AT传输RL信道质量信息到AN。如前所述，AT通过确定机会级别来生成RL信道质量信息。如前面96-99段详细描述的那样，机会级别是通过要求过去k时隙中过滤的导频信道能量与导频信道的瞬时能量(也就是在第n时隙期间导频信号的能量)之间的比率高于阈值来确定的。
在一个实施例中，机会级别由上面在表3中所列出的内容定义，并具有下面的阈值对于机会级别0(“没有数据”)，Tx_Pilot(n)，比Filt_Tx_Pilot(n)高大约3dB以上；对于机会级别1(“有可用数据”)，Tx_Pilot(n)在Filt_Tx_Pilot(n)的大约3dB之内；对于机会级别2(“有可用数据，信道条件‘好’”)，Tx_Pilot(n)比Filt_Tx_Pilot(n)低3dB以上；对于机会级别3(“有可用数据，信道条件‘很好’”)，Tx_Pilot(n)比Filt_Tx_Pilot(n)低6dB以上。
应理解的是，上面提供的阈值水平(3dB和6dB)是为了说明目的而提供的示例性数值，并且上面描述的通信系统的其它实施例可具有不同的阈值水平。机会级别的数目(在上述实例中为3)，在本发明中描述的通信系统的其它实施例中也可以不同。
在提供了混合模式的一个实施例中，RL信道质量信息可通过R-CQICH(反向信道质量指示符信道)信道传输。在该实施例中，仅当AN将调度混合时隙时，RL信道质量信息才从AT传输到AN。机会级别通过使用QPSK调制而在R-CQICH信道上传输。
响应接收到(仅当调度混合模式时)经由R-CQICH传输的MAC流请求消息和机会级别而来自AN的许可机制，包括a)分配传输模式(如上所述)；2)响应请求分组的接收而生成并传送资源分配允许消息；和3)(为TDM业务)为混合时隙的TDM/OFDM部分生成并传送单独用户许可。
当为CDM业务调度资源分配许可消息时，许可消息在FL业务信道上从服务扇区被传输到其AT。许可消息的时序和内容由AN调度程序确定。许可消息包含用于一个或多个AT的“许可”，并且对单独AT的许可，包含AT内的一个或多个MAC流的资源分配。用于流的资源分配包含业务与导频比的值、业务与导频比的最大值和为该流保持的业务与导频比的值。保持的业务与导频比用于固定业务与导频比的分配直到下次许可为止。许可消息包含特定流的新状态变量和参数值。一接收到许可消息，AT就用接收到的用于每个适当的流的相应的值来重写其RLMAC状态变量和参数。许可消息可经由多用户分组或控制信道传送。当被嵌入到多用户分组中时，在多用户分组的MAC头中使用保留的MAC_ID，以指出与许可消息相关联的有效载荷。
响应机会级别的接收而生成的对混合时隙的TDM/OFDM部分的用户许可，经由RL PGCH(分组许可信道)传输。用于TDM业务的PGCH在2时隙上重复以增加可靠性。图15示出了PGCH的结构，其示出了用于PGCH的编码、调制和扩展。检错编码器702可以是CRC编码器。卷积编码器704的约束长度(k)为9。在所示出的实施例中，使用l/4的卷积编码速率。在部件706中，将来自卷积编码器704中的总共4个符号穿孔(puncture)。来自穿孔操作中的符号由块交织器708进行块交织。来自块交织器708中的总共128个符号通过使用QPSK调制器710而进行调制，然后被分成I流和Q流，并由W78码扩展。来自扩展操作中的总共512个码片被映射到时隙中的512个MAC码片中。在可选方法中，PGCH经由RPC信道的正交分支，使用带有三元模式符号的开/关键控来通信，如上面结合图3说明的那样。
可以理解的是，尽管为了便于理解将流程图按照连续的顺序画出，但在实际实现时，某些步骤可以并行地执行。
可以理解的是，可以使用很多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息和信号。例如，上述说明中提到过的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号、及码片都可以表示为电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光粒子、或以上的结合。
还可以理解的是，结合本文中所公开的实施例描述的示例的逻辑块、模块、电路及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件、或二者的结合被执行。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各种示例的组件、程序块、模块、电路及步骤。这种功能究竟以软件还是硬件方式来执行，取决于整个系统的特定的应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应被认为超出了本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的多种示例的逻辑块、模块、电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或设计成执行本文所述功能的以上的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器也可以被实现为计算机设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器与一个DSP核心的组合、或任意其它此类配置。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块、或二者的结合来实施。软件模块可置于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动硬盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。存储介质的一个实例被连接到处理器，以便处理器可从存储介质读取信息并向存储介质写入信息。可替换地，存储介质可以被集成在处理器中。处理器和存储介质可以置于ASIC中。ASIC可置于用户终端中。可选地，处理器和存储介质可作为分立的组件驻留在用户终端中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点一致的最宽的范围。
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为了方便读者，下面提供了按字母排列的缩写词列表缩词列表
AP接入点ACK 确认ARQ 自动重传请求ASIC 专用集成电路BPSK 二相移键控CDMA 码分多址CRC 循环冗余校验DRC 信道数据请求消息DRC 数据请求信道DSP 数据信号处理器EcpINt每码片能量与噪声加干扰比FDMA 频分多址FPGA 现场可编程门阵列FRAB 经过滤的反向激活比特FTP 文件传输协议GOS 服务等级HDR 高数据速率LAC 链路访问控制MAC 介质访问控制信道MOD 调制器MSB 最高有效比特NACK 非服务接入点OFDM 正交频分复用OL机会级别OSI 开放式系统互联PC导频信道PER 分组误码率PGCH 分组许可信道PN伪噪声PR分组就绪PSTN 公共交换电话网
QoS 服务质量QPSK 四相移键控RA反向激活RLP 无线链路协议ROT 热噪声增加量RPC 反向功率控制信道RRI 反向速率指示SD调度决定SINR 信号与干扰噪声比TDMA 时分多址3GPP 第三代合作伙伴计划
权利要求
1.一种接入终端(AT)，包括处理器；和连接到所述处理器的模式选择单元，所述模式选择单元适合于从多个多址传输模式中选择多址传输模式。
全文摘要
一种通信系统，包括多个接入终端和接入网。接入网在时间间隔中调度来自其中一个接入终端的数据传输。接入网从多个多址传输模式中选择多址传输模式，并将所选择的多址传输模式广播给接入终端。所选择的模式可包括数据在时间间隔期间码分复用的模式，以及数据在时间间隔的第一部分期间码分复用、并在时间间隔的第二部分期间时分复用或正交频分复用的模式。
文档编号H04L12/56GK1902975SQ200480040189
公开日2007年1月24日 申请日期2004年11月10日 优先权日2003年11月10日
发明者R·A·阿塔尔, N·辛杜夏亚纳 申请人:高通股份有限公司