专利名称：速率控制方法和用于数据分组传输的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据分组传输速率，尤其涉及用于从诸如移动电话这样的UE(用户设备)向基站传输数据分组的闭环速率控制方法和装置。
背景技术：
在蜂窝式无线系统中，宽带码分复用(W-CDMA，或其欧洲等同物UMTS(通用移动电信系统))是全世界范围内都可用的无线电接入技术，其提供了高速无线数据分组服务，即无线互联网接入和多媒体服务，以及传统语音服务。
为了实现更高效的下行链路数据分组传输，采用了称为高速下行链路分组接入(HSDPA)的基于闭环的速率控制作为下一个UMTS版本。HSDPA基于这样一种闭环速率控制方案，在这种方案中，通过控制速率匹配和调制参数，使下行链路传输数据速率的变化速度与信道变动一样快。
与HSDPA类似，基于闭环的速率控制可用于上行链路数据传输，以使UE可更改上行链路传输速率以补偿短期信道情况。如图1所示，单独用户的UE的上行链路传输速率通过在上行链路(速率请求)和下行链路(速率控制)中交换反馈信号而受控于基站(节点B)。
如果当前的最大数据传输速率Rue(UE阈值)无法满足用户设备(UE)的内部缓冲器中的数据分组所需的服务质量(QoS)，则用户设备(UE)可向节点B请求更高的数据速率。否则，UE可请求保持或减小Rue，以便允许同一小区中的其他UE以更高的数据速率进行发送。
收到来自小区中的所有UE的请求，节点B基于附加内部信息来控制每个单独UE的数据传输速率Rnb，所述附加内部信息例如是当前的上行链路噪声级别。最初，节点B和UE(节点B的小区中的移动电话)各自的起始传输速率Rnb’和Rue’被设置为彼此相等。然后，节点B决定移动电话要使用的新的传输速率Rnb，即(Rnb’+dnb)，其中dnb是用于更改移动电话的传输速率的差分编码的控制分组，并且节点B将dnb发送到移动电话。假设移动电话检测到的差分编码的控制分组被表示为due，则仅当从节点B到UE的传输是在无差错的情况下进行时，due才等于dnb；如果传输过程中发生差错，则due将不等于dnb。
存在两个反馈差错源(1)UE速率请求中的上行链路差错，以及(2)节点B的速率控制命令中的下行链路反馈差错。由于诸如传输功率、无线信道的严重衰减等的限制这样的因素，这两类差错都是不可避免的。
由于只有节点B有权力控制移动电话的最大数据速率，因此上行链路差错没有下行链路差错的问题大。上行链路差错导致上行链路速率控制的缓慢适应，而后者破坏Rnb和Rue之间的同步。这种同步的丢失导致移动电话(即UE)以过高或过低的传输功率传输数据分组。在出现前一种差错的情况下，上行链路噪声的易管理度大大降低，而在出现后一种差错的情况下，UE遭受低数据吞吐量。W-CDMA的数据传输速率的这些利弊权衡在图2中示出。
图3和4进一步示出前述意见。图3的一般性示意图示出节点B和UE之间(即基站和移动电话之间)的闭环通信。当UE和节点B之间的无线电链路被建立时，UE无法以高于节点B所设置的最大速率的数据速率进行发送。如果UE要求以高于所确立的最大数据速率的数据速率进行传输，则UE可通过在上行链路(即图3的下部)中发送请求，来请求更高的数据速率。如果例如由于分组队列较小这样的原因UE不要求更高的数据速率，则其可向节点B发送请求，以降低最大传输速率。节点B通过控制节点B的小区中的所有用户的最大数据速率，来管理多个UE高效地共享相同的无线电资源。节点B可根据整体小区级别状况而接受或拒绝任何UE对增大数据传输速率的请求。
图4示出节点B和UE之间的基于闭环的速率控制方案的一般时序图。在帧“k”中，节点B识别出上行链路反馈信道上来自当前最大速率为Rkue的UE的速率请求，在经过节点B处理时间Tbp之后，节点B在下行链路反馈信道上将增大后的最大数据传输速率(表示为“U”以代表UP)发送到UE。在经过UE处理时间Tbp之后，UE将其最大数据传输速率增大到节点B所允许的新的更高的值。然后该过程在帧k+1、帧k+2等中重复。为了降低速率更新延迟(例如Td＜10ms)，假设UE请求和节点B控制命令的持续时间较小(例如2ms)，并且位于反馈信道帧的开始或结束处附近(例如分别位于时隙1至3或时隙12至14)。在图4中，UE已接收到U(UP)、D(DOWN)和K(KEEP，即保持不变)数据传输速率命令，并且下行链路传输中没有任何差错。
图5示出出现在基于闭环的传输中的差错的示例。这种差错导致“随机游动(random walk)”。来自节点B的第三速率命令，即K(保持最大数据传输速率不变)在UE处被接收为U(增大最大数据传输速率)。即使在节点B所发送的和UE所认为的之间不再发生更多的差错，节点B和UE之间所有的后续通信帧的数据传输速率也都将会有相互偏移，即随机游动开始。假设即使只是较低的1％差错率，由于节点B和UE之间的最大数据传输速率的随机游动，在几秒的无线电链路连接之后，数据速率控制方案也会崩溃。也可能产生上行链路(UL)差错(从UE到节点B)，但是与下行链路(DL)差错(从节点B到UE)不同，上行链路差错只会导致延迟，而不会导致上行链路数据速率的差错。
在着手得出对前述问题的解决方案时，必须考虑多个事项。首先，在长期无线电通信的情况下，仅仅降低随机游动的可能性的解决方案是不适合的。第二，任何方案都应该是具有较高的无线电波频谱效率的，以便保证更多的无线电资源被分配给数据传输本身而不是分配给数传输速率的控制。第三，解决方案应该避免引入新的物理信道，引入新的物理信道除了影响其他因素外，还会影响新硬件的设计和后向兼容性。第四，希望对系统的用于控制节点B和UE之间的实质通信的无线电网络控制器(RNC)没有影响或者只有较小的影响，这是因为RNC的任何介入都必然导致RNC和节点B之间的额外的昂贵的信令，并且也可能导致RNC和UE之间的额外的昂贵的信令。
对于前述难题的一个传统解决方案涉及从节点B到UE的最大UE速率的显式信令。在此解决方案中，节点B在发送每个数据分组时同时还显式地发送新的最大数据传输速率Rnb本身，而不是在发送每个数据分组时仅仅同时发送代表速率变化的差分解码的dnb比特流。此解决方案在图6中示出，其消除了随机游动。但是，此解决方案的频谱效率低于用于差分编码的比特流的频谱效率，这是因为每个速率控制命令中有更多数目的信令比特。假设最大数据传输速率的值的整个范围可以取32个级别中的任何一个，则从每个从节点B发送到UE的速率控制命令需要5比特。由于5个信息比特等同于更高数目的编码后的比特(例如20个编码后的比特)，因此在发送每个速率控制命令时发送这20比特必然要求添加新的物理信道，如果控制命令的长度被保持在2ms以下的话。如果编码后的速率控制比特分散在比如说10ms的一帧中，则速率控制往返延迟将会增大。此解决方案的主要难点是与只发送差值所涉及的开销相比，其开销要高得多。
发明内容
本发明尝试减少从系统节点以信号方式向用户设备(UE)通知最大数据传输速率时的差错，同时不需要传统系统在获得该目的时增大系统开销量。
本发明的第一方面是一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括以下步骤最初向基站和UE都发送传输速率周期性复位标准(例如预定的共同的复位频率)和参考数据传输速率，以便建立闭环控制；以及周期性地将基站的数据传输速率和UE的数据传输速率复位为参考数据传输速率。
优选地，参考数据传输速率等于预定的共同的初始数据传输速率。
优选地，所述步骤是由包括无线电网络控制器、所述基站和所述UE的系统中的无线电网络控制器(例如通过发布指令)而执行的。
第二一般方面(其本质上包含第二特定方面以及第三和第四方面)提供了一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括发送绝对速率和差分速率校正，其中绝对速率是以第一数目的通信间隔发送的，差分速率校正是以更小的第二数目的通信间隔更频繁地发送的。
第二一般方面的补充方法提供了一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括以第一间隔接收差分速率校正并且应用差分速率校正以获得更新后的速率，并且以比差分速率校正更低的频率接收绝对速率信息并且在接收到绝对速率时以绝对速率替换更新后的速率。
在一个实施例中(参见第二特定方面)，绝对速率是与差分速率校正并行发送的。绝对速率信息可被细分为多个片段(例如一个或多个比特)，这些片段可在多个间隔(例如帧)中串行发送。
在另一个实施例中(参见第三方面)，绝对速率的比特与差分速率校正的比特相互交错。
在另一个实施例中(参见第四方面)，绝对速率是响应于请求而被发送的。
绝对速率可以由不同于差分速率的装置发送，例如通过使用不同的协议层或通过使用不同的通信信道来发送。
本发明的第二特定方面提供了一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤在限定集合的传输开始时，在基站中存储初始数据传输速率；在限定集合的传输开始时，在基站中对初始数据传输速率编码；在限定集合的每个数据分组中，从基站向UE发送各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段；
在每个数据分组被接收到时，在UE中存储各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段；对于限定集合中的每个数据分组，在UE中计算更新后的数据传输速率，限定集合的特定数据分组的更新后的速率是在特定数据分组中接收到的差分校正速率与来自前一数据分组的更新后的速率相加之和，初始数据传输速率被用作更新后的速率中的初始速率；在数据分组的限定集合中的解码后的初始数据传输速率的所有片段都被接收到之后，在UE中对这些片段进行解码，以形成解码后的初始数据传输速率；在UE中将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较；以及如果在比较步骤中传输速率不相等，则通过以下方式来校正UE的数据传输速率用通过将累计差分校正速率与解码后的初始数据传输速率相加而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
本发明的第二方面包括一种由基站执行的用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤在限定集合的传输开始时，存储初始数据传输速率；在限定集合的传输开始时，对初始数据传输速率编码；以及在限定集合的每个数据分组中，向UE发送各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段。
本发明的第二方面还包括一种由UE执行的用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤在限定集合的每个数据分组中，从基站接收来自基站的各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段；在每个数据分组被接收到时，存储各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段；对于限定集合中的每个数据分组，计算更新后的数据传输速率，限定集合的特定数据分组的更新后的速率是在特定数据分组中接收到的差分校正速率与来自前一数据分组的更新后的速率相加之和，初始数据传输速率被用作更新后的速率中的初始速率；在数据分组的限定集合中的所有片段都被接收到之后，对这些片段进行解码，以形成解码后的初始数据传输速率；将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较；以及如果在比较步骤中传输速率不相等，则通过以下方式来校正UE的数据传输速率用通过将累计差分校正速率与解码后的初始数据传输速率相加而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
本发明的第三方面是一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤在限定集合的传输开始时，在基站中存储初始数据传输速率；在限定集合的传输开始时，在基站中对初始数据传输速率编码；在限定集合的每个第n数据分组中，从基站向UE发送各自的编码后初始数据传输速率的片段，并且在限定集合的其余数据分组中发送各自的差分校正速率；在每个数据分组被接收到时，在UE中存储各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段；在每个差分校正速率被接收到时，在UE中计算更新后的数据传输速率，更新后的速率是先前的更新后的速率和所接收到的各自的差分校正速率之和，初始数据传输速率被用作初始更新后的速率；在数据分组的限定集合中的编码后的初始数据传输速率的所有片段都被接收到之后，在UE中对这些片段进行解码，以形成解码后的初始数据传输速率；
在UE中将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较；以及如果在比较步骤中传输速率不相等，则通过以下方式来校正UE的数据传输速率用通过将累计差分校正速率与解码后的初始数据传输速率相加而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，其中累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
本发明的第三方面还包括一种由基站执行的用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤在限定集合的传输开始时，存储初始数据传输速率；在限定集合的传输开始时，对初始数据传输速率编码；以及在限定集合的每个第n数据分组中，向UE发送各自的编码后初始数据传输速率的片段，并且在限定集合的其余数据分组中发送各自的差分校正速率。
本发明的第三方面还包括一种由UE执行的用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤在限定集合的每个第n数据分组中，从基站接收各自的编码后初始数据传输速率的片段，并且在限定集合的其余数据分组中接收各自的差分校正速率；在每个数据分组被接收到时，存储各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段；对于限定集合的每个数据分组，计算更新后的数据传输速率，限定集合的特定数据分组的更新后的速率是特定数据分组中接收到的差分校正速率与来自前一数据分组的更新后的速率相加之和，初始数据传输速率被用作更新后的速率中的初始速率；在数据分组的限定集合中的编码后的初始数据传输速率的所有片段都被接收到之后，对这些片段进行解码，以形成解码后的初始数据传输速率；将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较；以及如果在比较步骤中传输速率不相等，则通过以下方式来校正UE的数据传输速率用通过将累计差分校正速率与解码后的初始数据传输速率相加而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
限定集合的每个第n数据分组是限定集合的每个第二数据分组。或者，限定集合的每个第n数据分组是限定集合的每个第三数据分组。
优选地，编码后的初始数据传输速率的每个片段是单个数据比特。
本发明的第四方面是一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤在数据分组的限定集合中的每一个或仅某些数据分组中，从基站向UE发送差分校正速率，每个差分校正速率代表特定数据分组的数据传输速率与上一个包含差分校正速率的被发送的数据分组的数据传输速率之间的数据传输速率差异(如果存在这种差异的话)；感测基站的数据传输速率和UE的数据传输速率之间何时出现差异；在这种感测之后转发请求，以请求将基站的数据传输速率和UE的数据传输速率复位为共同的数据传输速率；以及向基站和/或UE发送如下显式信令，该显式信令用于复位基站的数据传输速率和/或UE的数据传输速率，以便使基站和UE再次具有共同的数据传输速率。
感测和转发步骤都是由基站或都是由UE执行的，显式信令的传输是由包括无线电网络控制器、该基站和该UE的系统中的无线电网络控制器执行的。
本发明的第四方面包括一种由基站执行的用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤
在数据分组的限定集合中的每一个或仅某些数据分组中，向UE发送差分校正速率，每个差分校正速率代表特定数据分组的数据传输速率与上一个包含差分校正速率的被发送的数据分组的数据传输速率之间的数据传输速率差异(如果存在这种差异的话)；感测基站的数据传输速率和UE的数据传输速率之间何时出现差异；以及在这种感测之后，向无线电网络控制器转发请求，以请求将基站的数据传输速率和UE的数据传输速率复位为共同的数据传输速率。优选地，该方法还包括基站执行以下步骤接收来自无线电网络控制器的如下显式信令，该显式信令用于将基站的数据传输速率复位为对应于UE的传输速率的速率。
本发明的第四方面还包括一种由UE执行的用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括在将数据分组的限定集合传输到UE的每个周期期间执行以下步骤在数据分组的限定集合中的每一个或仅某些数据分组中，从基站接收差分校正速率，每个差分校正速率代表特定数据分组的数据传输速率与上一个包含差分校正速率的被发送的数据分组的数据传输速率之间的数据传输速率差异(如果存在这种差异的话)；感测基站的数据传输速率和UE的数据传输速率之间何时出现差异；以及在这种感测之后，向无线电网络控制器转发请求，以请求将基站的数据传输速率和UE的数据传输速率复位为共同的数据传输速率。优选地，该方法还包括UE执行以下步骤接收来自无线电网络控制器的如下显式信令，该显式信令用于将UE的数据传输速率复位为对应于基站的传输速率的速率。
根据第五一般方面，本发明提供了一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括对接收到的差分速率校正信息进行过滤，以便相对于较晚的差分速率校正信息降低较早的差分速率校正信息的重要性。
本发明的第五特定方面是一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括以下步骤在每次从UE接收到速率请求信号时更新基站的数据传输速率，并且在每次从基站接收到速率控制信号时更新UE的数据传输速率，每个更新步骤是根据以下更新表达式进行的R(i+1)＝R(i)+d(i)+(1-r)(Rref-R(i))其中“i+1”是当前周期；“i”是前一周期；“R”是特定周期中各自的基站或UE的数据传输速率；“d”是每个周期中各自的基站或UE利用从对方接收到的信号中的信息而确定的差分校正速率；“Rref”是数据传输的参考速率，该参考速率是最初发送到基站和UE的值；“r”是数据传输的收敛系数，该系数是最初发送到基站和UE的值。
优选地，向基站和UE传输参考速率Rref和收敛系数r是由包括无线电网络控制器、该基站和该UE的系统中的无线电网络控制器进行的。
本发明的第五方面包括一种由基站执行的用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括以下步骤在每次从UE接收到速率请求信号时更新基站的数据传输速率，更新步骤是根据以下更新表达式进行的Rnb(i+1)＝Rnb(i)+dnb(i)+(1-r).(Rref-Rnb(i))；其中“i+1”是当前周期；“i”是前一周期；“Rnb”是特定周期中由基站更新的数据传输速率；“dnb”是每个周期中基站利用从UE接收到的速率请求信号而确定的差分校正速率；“Rref”是数据传输的参考速率，该参考速率是最初发送到基站和UE的值；“r”是数据传输的收敛系数，该系数是最初发送到基站和UE的值。
本发明的第五方面还包括一种由UE执行的用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的方法，该方法包括以下步骤在每次从基站接收到速率命令信号时更新UE的数据传输速率，更新步骤是根据以下更新表达式进行的Rue(i+1)＝Rue(i)+due(i)+(1-r).(Rref-Rue(i))；其中“i+1”是当前周期；“i”是前一周期；“Rue”是特定周期中由UE更新的数据传输速率；“due”是UE检测到的差分校正速率；“Rref”是数据传输的参考速率，该参考速率是最初发送到基站和UE的值；“r”是数据传输的收敛系数，该系数是最初发送到基站和UE的值。
优选地，本发明的第一至第五方面中的每一方面都包括以下附加步骤在建立基站和UE之间的无线电链路时，为基站和UE确定各自的初始功率偏移值和各自的最小重复因子，该附加步骤包括确定目标信号/干扰比(tSIRr)，其中tSIRr是满足各自的目标反馈差错率的数据传输速率的SIR；确定tSIRd，其是专用导频信号的目标SIR；利用确定出的tSIRr和tSIRd，使用以下公式确定功率偏移值(POr)和重复因子(REPr)之间的关系POr＝tSIRr-tSIRd-10*log10(REPr)；选择初始功率偏移值POr(0)作为对应于重复因子(REPr)的最小值(REPr(0))的功率偏移值；以及在无线电链路建立时，向基站和UE发送各自的选中的初始功率偏移值POr(0)和各自的相应的最小重复因子REPr(0)。
本发明的第六方面是一种方法，该方法用于在建立基站和UE之间的无线电链路时，为基站和UE中的每一个确定各自的初始功率偏移值和各自的最小重复因子，该方法包括以下步骤确定目标信号/干扰比(tSIRr)，其中tSIRr是满足各自的目标反馈差错率的数据传输速率的SIR；确定tSIRd，其是专用导频信号的目标SIR；利用确定出的tSIRr和tSIRd，使用以下公式确定功率偏移值(POr)和重复因子(REPr)之间的关系POr＝tSIRr-tSIRd-10*log10(REPr)；选择初始功率偏移值POr(0)作为对应于重复因子(REPr)的最小值(REPr(0))的功率偏移值；以及在无线电链路建立时，向基站和UE发送各自的选中的初始功率偏移值POr(0)和各自的相应的最小重复因子REPr(0)。
优选地，前述方法中的目标反馈差错率是为每个速率控制命令区别设置的，以作为速率控制的目标差错率，并且其低于速率请求的目标差错率。
优选地，本发明的第六方面中的步骤是由包括无线电网络控制器、该基站和该UE的系统中的无线电网络控制器执行的。
本发明还包括在UE处于从基站到第二基站的软切换时修改前述方法中的任何一种。上述方法的修改包括UE执行以下步骤分别基于由基站和第二基站发送到UE的Rnb1和Rnb2传输速率，检测基站和第二基站的Rue1和Rue2传输速率；基于Rue1和Rue2，计算合成Rue传输速率；以及将Rue发送到基站和第二基站，以使基站和第二基站都能使用Rue来创建各自的要发送到UE的新的Rnb1和Rnb2传输速率。
本发明的第一方面还包括一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括用于最初向基站和UE都发送预定的共同的复位频率和预定的共同的初始数据传输速率以便建立闭环控制的装置；以及用于将基站的数据传输速率和UE的数据传输速率周期性地复位为参考数据传输速率的装置。
优选地，参考数据传输速率等于预定的共同的初始数据传输速率。
优选地，该装置是包括该基站和该UE的系统中的无线电网络控制器。
本发明的第二方面还包括一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括用于在数据分组的限定集合的传输开始时存储初始数据传输速率的装置；用于在限定集合的传输开始时对初始数据传输速率编码的装置；用于在限定集合的每个数据分组中发送各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段的装置；用于在每个数据分组被接收到时，存储各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段的装置；用于对于限定集合中的每个数据分组，计算更新后的数据传输速率的装置，限定集合的特定数据分组的更新后的速率是在特定数据分组中接收到的差分校正速率与来自前一数据分组的更新后的速率相加之和，初始数据传输速率被用作更新后的速率中的初始速率；用于在数据分组的限定集合中的解码后的初始数据传输速率的所有片段都被接收到之后，对这些片段进行解码以形成解码后的初始数据传输速率的装置；以及用于执行以下步骤的装置将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较；以及如果在比较步骤中传输速率不相等，则通过以下方式来校正数据传输速率用通过将累计差分校正速率与解码后的初始数据传输速率相加而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
本发明的第二方面还包括一种用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括
用于在数据分组的限定集合的传输开始时存储初始数据传输速率的装置；用于在限定集合的传输开始时对初始数据传输速率编码的装置；以及用于在限定集合的每个数据分组中，发送各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段的装置。
优选地，该装置是包括该基站和该UE的系统中的基站。
本发明的第二方面还包括一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括用于在限定集合的每个数据分组中接收各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段的装置；用于在每个数据分组被接收到时，存储各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段的装置；用于对于限定集合中的每个数据分组，计算更新后的数据传输速率的装置，限定集合的特定数据分组的更新后的速率是在特定数据分组中接收到的差分校正速率与来自前一数据分组的更新后的速率相加之和，初始数据传输速率被用作更新后的速率中初始的那一个；用于在数据分组的限定集合中的所有片段都被接收到之后，对这些片段进行解码以形成解码后的初始数据传输速率的装置；以及用于执行以下步骤的装置将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较；以及如果在比较步骤中传输速率不相等，则通过以下方式来校正数据传输速率用通过将累计差分校正速率与解码后的初始数据传输速率相加而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
优选地，该装置是包括该UE和该基站的系统中的UE。
本发明的第三方面还包括一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括用于在数据分组的限定集合的传输开始时存储初始数据传输速率的装置；用于在限定集合的传输开始时对初始数据传输速率编码的装置；用于在限定集合的每个第n数据分组中发送各自的编码后初始数据传输速率的片段并且在限定集合的其余数据分组中发送各自的差分校正速率的装置；用于在每个数据分组被接收到时，存储各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段的装置；用于在每个差分校正速率被接收到时，计算更新后的数据传输速率的装置，更新后的速率是先前的更新后的速率和所接收到的各自的差分校正速率之和，初始数据传输速率被用作初始更新后的速率；用于在数据分组的限定集合中的编码后的初始数据传输速率的所有片段都被接收到之后，对这些片段进行解码以形成解码后的初始数据传输速率的装置；以及用于执行以下步骤的装置将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较；以及如果在比较步骤中传输速率不相等，则通过以下方式来校正数据传输速率用通过将累计差分校正速率与解码后的初始数据传输速率相加而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
本发明的第三方面还包括一种用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括用于在数据分组的限定集合的传输开始时存储初始数据传输速率的装置；用于在限定集合的传输开始时对初始数据传输速率编码的装置；以及用于在限定集合的每个第n数据分组中发送各自的编码后初始数据传输速率的片段并且在限定集合的其余数据分组中发送各自的差分校正速率的装置。
优选地，该装置是包括该基站和该UE的系统中的基站。
本发明的第三方面还包括一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括用于在限定集合的每个第n数据分组中接收各自的编码后初始数据传输速率的片段并且在限定集合的其余数据分组中接收各自的差分校正速率的装置；用于在每个数据分组被接收到时，存储各自的差分校正速率和各自的编码后初始数据传输速率的片段的装置；用于为限定集合的每个数据分组，计算更新后的数据传输速率的装置，限定集合的特定数据分组的更新后的速率是特定数据分组中接收到的差分校正速率与来自前一数据分组的更新后的速率相加之和，初始数据传输速率被用作更新后的速率中的初始速率；用于在数据分组的限定集合中的编码后的初始数据传输速率的所有片段都被接收到之后，对这些片段进行解码以形成解码后的初始数据传输速率的装置；以及用于执行以下步骤的装置将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较；以及如果在比较步骤中传输速率不相等，则通过以下方式来校正数据传输速率用通过将累计差分校正速率与解码后的初始数据传输速率相加而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
优选地，该装置是包括该UE和该基站的系统中的UE。
限定集合的每个第n数据分组是限定集合的每个第二数据分组。或者，限定集合的每个第n数据分组是限定集合的每个第三数据分组。
编码后的初始数据传输速率的每个片段是单个数据比特。
本发明的第四方面还包括一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括(a)用于在数据分组的限定集合中的每一个或仅某些数据分组中，从基站向UE发送差分校正速率的装置，每个差分校正速率代表特定数据分组的数据传输速率与上一个包含差分校正速率的被发送的数据分组的数据传输速率之间的数据传输速率差异(如果存在这种差异的话)；(b)用于感测基站的数据传输速率和UE的数据传输速率之间何时出现差异，并且用于在这种感测之后转发请求以请求将基站的数据传输速率和UE的数据传输速率复位为共同的数据传输速率的装置；以及(c)用于向基站和/或UE发送如下显式信令的装置，该显式信令用于复位基站的数据传输速率和/或UE的数据传输速率，以使基站和UE再次具有共同的数据传输速率。
该装置可以是包括该基站、该UE和无线电网络控制器的系统，并且其中发送装置(a)被包含在基站中，感测/转发装置(b)被包含在基站中，发送装置(c)被包含在无线电网络控制器中。或者，该装置可以是包括该基站、该UE和无线电网络控制器的系统，并且其中发送装置(a)被包含在基站中，感测/转发装置(b)被包含在UE中，发送装置(c)被包含在无线电网络控制器中。
本发明的第四方面还包括一种用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置是基站并且包括用于在数据分组的限定集合中的每一个或仅某些数据分组中，向UE发送差分校正速率的装置，每个差分校正速率代表特定数据分组的数据传输速率与上一个包含差分校正速率的被发送的数据分组的数据传输速率之间的数据传输速率差异(如果存在这种差异的话)；以及用于感测基站的数据传输速率和UE的数据传输速率之间何时出现差异，并且用于在这种感测之后向无线电网络控制器转发请求以请求将基站的数据传输速率和UE的数据传输速率复位为共同的数据传输速率的装置。
优选地，前一装置还包括用于接收来自无线电网络控制器的如下显式信令的装置，该显式信令用于将基站的数据传输速率复位为对应于UE的传输速率的速率。
本发明的第四方面还包括一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置是UE并且包括
用于在数据分组的限定集合中的每一个或仅某些数据分组中，从基站接收差分校正速率的装置，每个差分校正速率代表特定数据分组的数据传输速率与上一个包含差分校正速率的被发送的数据分组的数据传输速率之间的数据传输速率差异(如果存在这种差异的话)；以及用于感测基站的数据传输速率和UE的数据传输速率之间何时出现差异，并且用于在这种感测之后向无线电网络控制器转发请求以请求将基站的数据传输速率和UE的数据传输速率复位为共同的数据传输速率的装置。
优选地，前一装置还包括用于接收来自无线电网络控制器的如下显式信令的装置，该显式信令用于将UE的数据传输速率复位为对应于基站的传输速率的速率。
本发明的第五方面还包括一种用于维持UE和基站间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括第一装置，用于在每次从UE接收到速率请求信号时更新基站的数据传输速率，以及第二装置，用于在每次从基站接收到速率控制信号时更新UE的数据传输速率，每个更新步骤是根据以下更新表达式进行的R(i+1)＝R(i)+d(i)+(1-r)(Rref-R(i))其中“i+1”是当前周期；“i”是前一周期；“R”是特定周期中各自的基站或UE的数据传输速率；“d”是每个周期中各自的基站或UE利用从对方接收到的信号中的信息而确定的差分校正速率；“Rref”是数据传输的参考速率，该参考速率是基站和UE最初接收到的值；“r”是数据传输的收敛系数，该系数是基站和UE最初接收到的值。
优选地，该装置是包含该基站、该UE和无线电网络控制器的系统，其中第一更新装置被包含在基站中，第二更新装置被包括在UE中，并且其中向基站和UE传输参考速率Rref和收敛系数r是由系统中的无线电网络控制器进行的。
本发明的第五方面还包括一种用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括用于在每次接收到速率请求信号时更新数据传输速率的装置，更新步骤是根据以下更新表达式进行的Rnb(i+1)＝Rnb(i)+dnb(i)+(1-r).(Rref-Rnb(i))；其中“i+1”是当前周期；“i”是前一周期；“Rnb”是特定周期中由基站更新的数据传输速率；“dnb”是每个周期中利用从UE接收到的速率请求信号确定的差分校正速率；“Rref”是数据传输的参考速率，该参考速率是最初接收到的值；“r”是数据传输的收敛系数，该系数是最初接收到的值。
优选地，该装置是包含该基站、该UE和无线电网络控制器的系统的基站，并且其中参考速率Rref和收敛系数r最初是从系统的无线电网络控制器接收到的。
本发明的第五方面还包括一种用于维持基站和UE间的数据通信速率的闭环控制的装置，该装置包括用于在每次接收到速率命令信号时更新数据传输速率的装置，每个更新步骤是根据以下更新表达式进行的Rue(i+1)＝Rue(i)+due(i)+(1-r).(Rref-Rue(i))；其中“i+1”是当前周期；“i”是前一周期；“Rue”是特定周期中由UE更新的数据传输速率；“due”是UE检测到的差分校正速率；“Rref”是数据传输的参考速率，该参考速率是最初接收到的值；“r”是数据传输的收敛系数，该系数是最初接收到的值。
优选地，该装置包含该基站、该UE和无线电网络控制器的系统的UE，并且其中参考速率Rref和收敛系数r最初是从系统的无线电网络控制器接收到的。
优选地，本发明的第一至第五方面中的每一方面还包括用于在建立基站和UE之间的无线电链路时，为基站和UE确定各自的初始功率偏移值和各自的最小重复因子的装置，该确定装置包括用于确定目标信号/干扰比(tSIRr)的装置，其中tSIRr是满足各自的目标反馈差错率的数据传输速率的SIR；用于确定tSIRd的装置，tSIRd是专用导频信号的目标SIR；用于利用确定出的tSIRr和tSIRd使用以下公式确定功率偏移值(POr)和重复因子(REPr)之间的关系的装置POr＝tSIRr-tSIRd-10*log10(REPr)；用于选择初始功率偏移值POr(0)作为对应于重复因子(REPr)的最小值(REPr(0))的功率偏移值的装置；以及用于在无线电链路建立时向基站和UE发送各自的选中的初始功率偏移值POr(0)和各自的相应的最小重复因子REPr(0)的装置。
本发明的第六方面还包括一种装置，用于在建立基站和UE之间的无线电链路时，为基站和UE确定各自的初始功率偏移值和各自的最小重复因子，该装置包括用于确定目标信号/干扰比(tSIRr)的装置，其中tSIRr是满足各自的目标反馈差错率的数据传输速率的SIR；用于确定tSIRd的装置，tSIRd是专用导频信号的目标SIR；用于利用确定出的tSIRr和tSIRd使用以下公式确定功率偏移值(POr)和重复因子(REPr)之间的关系的装置POr＝tSIRr-tSIRd-10*log10(REPr)；用于选择初始功率偏移值POr(0)作为对应于重复因子(REPr)的最小值(REPr(0))的功率偏移值的装置；以及用于在无线电链路建立时，向基站和UE发送各自的选中的初始功率偏移值POr(0)和各自的相应的最小重复因子REPr(0)的装置。
在本发明的第六方面的装置中，目标反馈差错率是为每个速率控制命令区别设置的，以作为目标速率控制，并且其低于速率请求的目标差错率。该装置可包括包含无线电网络控制器、该基站和该UE的系统中的无线电网络控制器。
在本发明的前述方面中的任何一个方面的装置中，UE还可以包括用于在已与基站建立通信之后并在UE从基站转移到第二基站期间，分别基于由基站和第二基站发送到UE的Rnb1和Rnb2传输速率来检测基站和第二基站的Rue1和Rue2传输速率的装置；用于基于Rue1和Rue2计算合成Rue传输速率的装置；以及用于将Rue发送到基站和第二基站，以使基站和第二基站都能使用Rue来创建各自的要发送到UE的新的Rnb1和Rnb2传输速率的装置。
本发明还包括一种存储介质，其携带了用于执行前述方法中的任一方法的计算机程序。方法方面及其优选特征可被应用到装置方面，反之亦然，并且所有的方面都可作为计算机程序或计算机程序产品来提供。
现将通过参考附图仅以示例的方式描述本发明的优选特征，附图中图1示出基本系统(节点B)和移动电话(UE)之间的通信，其中UE的上行链路传输速率受控于节点B；图2示出W-CDMA的数据传输速率中涉及的利弊权衡；图3是发生在UE和节点B之间的闭环通信的一般性示意图；图4示出UE和节点B之间的基于闭环的速率控制部署的一般性时序图；图5与图4所示的时序图类似，但是还示出了UE对从节点B发送的速率控制命令确定出不正确的值之后发生的事件；图6示出用于校正图5所示的差错的传统解决方案所涉及的控制时序；图7示出本发明的第一类同时信令方案所涉及的控制时序；图8A是示出节点B中用于说明图7的控制时序的程序的流程图；
图8B是示出UE中用于说明图7的控制时序的程序的流程图；图9A是示出节点B中的如下程序的流程图，该程序用于说明本发明的第二类同时信令方案的控制时序；图9B是示出UE中的如下程序的流程图，该程序用于说明本发明的第二类同时信令方案的控制时序；图10示出第二类同时信令方案所涉及的控制时序；图11示出本发明的第三类同时信令方案所涉及的控制时序；图12示出本发明的慢速率调整环方案，此方案在节点B和UE处都使用了指数滤波；以及图13示出本发明的上述方案的软切换的效果。
图14示出节点B的内部配置的示例。
图15示出UE的内部配置的示例。
图16示出根据本发明的通信系统的示例。
图17示出根据本发明的通信系统的另一示例。
图18示出根据本发明的无线电网络控制器的另一示例。
具体实施例方式
上述问题的第一解决方案中的关键概念是基于周期性复位的同步。这涉及无线电网络控制器(RNC)，该RNC在无线电链路建立时利用信号将复位频率Q和参考数据传输速率Rref通知给节点B和UE，然后在闭环速率控制被发起后，节点B和UE周期性地将Rnb和Rue分别复位为Rref。周期性复位的时间参考是连接帧号(CFN)，它是无线电链路连接期间节点B和UE之间的常用参考时间。
此方案的益处是简单。另外，此方法在可用上行链路速率值较小时很有用，但是周期性复位将会中断快速闭环速率控制。如果可用上行链路速率较大，则相当大的抖动会导致闭环速率控制的严重中断。
上述问题的第二解决方案涉及三种“同时信令”方案，以下将说明其中的每一个。
第一同时信令方案中的关键概念是使节点B通过在每个L帧中向UE发送以下内容，来通知UE它希望UE在L帧后使用的最大数据传输速率(1)L帧开始时存在的最大数据传输速率的各个部分，以及(2)L帧中的一个特定帧的差分校正速率。当前帧的差分校正速率是帧与帧之间在节点B处的数据传输速率间存在的差异；该差异可能是由于噪声和/或来自UE的速率请求变化所致。UE使用具有L帧开始时节点B处存在的传输速率的被发送的部分，并且在接收到L帧以后，重建该传输速率，即在L帧开始时节点B处的速率。同时，UE已维护了在L帧中发送的差分校正速率的连续总量，在L帧之后该总量变成了累计的校正速率。同时，UE已通过在每帧后将差分校正速率添加到来自前一帧的值而更新了其数据传输速率Rue，从而在每一帧之后确定更新后的传输速率。然后UE在L帧结束时将重建的传输速率与更新后的传输速率相比较。如果它们相等，则UE不需要替换更新后的传输速率；如果它们不相等，则UE用新的传输速率取代更新后的传输速率。新的传输速率是重建的传输速率与累计的校正速率的总和。
图7、8A和8B示出此部署。图8A和8B分别示出对于帧k，节点B的程序和UE的程序。如图所示，节点B的程序中在帧k中发送的差分校正速率(dk)等于节点B处帧与帧间上行链路传输速率中出现的差异(这是由于噪声增强或来自UE的任何速率请求变化所致)。在发送“k”帧后，在UE处发生同步。在图8B中，“更新Rue”是帧k后UE中的更新后的上行链路传输速率(更新发生在每帧之后)，“decR”是帧k后在UE中重建的传输速率(仅在k帧结束时才执行)，而“AccDelta”是帧k后累计的校正速率(如果必要的话，仅在k帧结束时才计算)。在图7中，Rue的漂移从帧k+3开始(这是由于帧k+2中节点B发送的“K”被UE接收为“U”)，而仅在帧k+6中才达到重新同步。
在节点B中，在图8A的框101处，首先计算余数i(＝k％L)并将其与零相比较。这里“k％L”代表k除L的余数。如果i＝0，则在框102处，encR被设置为编码后的Rnbk，并且encR被分割成L个子块。
接下来，在框103处，在下行链路上发送qk，其中qk是encR的第i个子块。在框104处，对第k帧处从UE接收到的上行链路速率请求进行解码，并且在框105处基于噪声增强和UE的速率请求确定Rnbk+1。最后在框107处，在下行链路上发送dk，它是由Rnbk+1-Rnbk计算得的。
在UE中，在图8B中的框111处，首先计算余数i，并且在框112处从下行链路接收到qk。在框113处，基于数据状态和传输功率裕量确定上行链路速率请求，并在框114处发送该请求，并且在框115处对下行链路速率控制dkue进行解码。接下来，在框116处将i与L-1相比较。如果i≠L-1，则在框117处，以Ruek+1＝Ruek+dkue来更新Rue，并且程序完成。如果在框116处i＝L-1，则在框118处，将decR设置为decoding(encRnb)，并且在框119处将Ruek-L+1与decR相比较。如果Ruek-L+1＝decR，则控制跳到框117，否则控制转移到框119。在框119中，在框120处将AccDelta设置为dk-L+1ue+dk-L+2ue+...+dkue，并且在框121处以decR+AccDelta更新Ruek+1，以完成该程序。
与传统解决方案相比，这是频谱效率较高的方法，其发送较少的冗余比特(例如当L等于重建的传输速率中的编码后比特的总数时，少到每帧只有1比特)。它对阈值漂移的消除慢于传统系统，即仅在每L帧之后才检查同步。
第二同时信令方案中的关键概念与第一同时信令方案中的类似，但不同之处在于使用了2L帧而不是L帧，并且2L帧开始时存在的最大数据传输速率的每个部分以每两帧的形式被发送到UE，每个差分校正速率在其间的帧中被发送。图9A、9B和10示出此部署。图9A和9B分别示出节点B的程序和UE的程序。在此方案中，UE只每隔两帧转发速率请求变化，这是因为响应(即从节点B返回到UE的采取差分校正速率dnb形式的控制命令)仅每隔两帧而不是每隔一帧被发送。其间的帧各包含2L帧开始时节点B处存在的最大数据传输速率的各个部分。图9A所示的节点B的程序示出两个路径，一个用于在每个第二帧中发送的dk值，另一个用于在另一帧中发送的qk值。此程序可被一般化，以使3*L帧开始时节点B处存在的最大数据传输速率的各个部分只包含在每个第三帧中，而每三帧中的其他两帧携带各自的差分校正速率。
在节点B中，在图9A的框122处，首先计算余数k％(L*P)，并将其与零相比较。如果k％(L*P)＝0，则在框123处，encR被设置为编码后的Rnbk，并且encR被分割为L个子帧。
接下来，在框124处，将余数(k％p)与零相比较。如果(k％p)≠0，则在框125处，对第k帧处从UE接收到的上行链路速率请求进行解码，并且在框126处基于噪声增强和UE的速率请求确定Rnbk+1，并且在框127处，在下行链路上发送dk，以完成该程序，其中dk是由Rnbk+1-Rnbk计算得的。如果在框124处(k％p)＝0，则在框128处，将i设置为(k/p)％L，并且在框129处在下行链路上发送encR的第i个子块qk以完成该程序。
在UE中，在框131处，将余数(k％p)与零相比较。如果(k％p)＝0，则在框132处，将i设置为(k/p)％L，在框133处，从下行链路接收到qk，并且在框134处将i与L-1相比较。如果i＝L-1，则在框135处将decR设置为decoding(encRnb)，并且在框136处将cRue与decR相比较。如果cRue＝decR，则程序完成，否则在框137处以Ruek+1＝decR+AccDelta更新Rue以完成该程序。
如果在框134处i≠L-1，则在框138处将i与零相比较。如果i≠0，则程序完成，否则在框139处将AccDelta复位为零并以Rkue更新cR0ue以完成该程序。
如果在框131处(k％p)≠0，则在框140处基于数据状态和发送功率裕量确定上行链路速率请求，在框141处发送上行链路速率请求，在框142处对下行链路速率控制dkue进行解码，在框143处以Ruek+1＝Ruek+dkue更新Rue，并且在框144处以AccDelta+dkue更新AccDelta，以完成该程序。
第三同时信令方案中的关键概念是使得节点B只向UE发送具有差分校正速率的帧，并且当节点B或UE中的任何一个随后注意到节点B和UE已失去传输速率同步时，由注意到的那一方联系RNC，然后RNC通过向其中一方发送校正信号，而使节点B和UE返回同步状态。尽管节点B利用第1层信令发送到UE，但是RNC也可以利用第3层信令发送到节点B或UE。图11中示出此方案，它被称为“基于事件触发的信令”对于图11中的“A”，在接收到来自UE的数据分组并对其进行了编码后，节点B检测到数据传输速率丢失同步。它将此事实报告给RNC，并包含关于当前连接帧号(CFN)和其自己的传输速率的信息。节点B停止更新Rnb。为了设置在其接收到来自RNC的响应之前的最大等待时间，节点B启动每帧增大1的Tunsync计时器。如果Tunsync期满，则节点B删除该无线电链路。在图11的“B”处，RNC向UE发送第3层分组，以将其Rue复位到等于Rnb的值(该值是RNC从节点B处得知的)。确切的复位时刻由UE设置。在“C”处，UE向RNC发送第3层分组，以确认接收并通知RNC将Rue复位为Rnb值的时刻。UE停止向节点B发送上行链路数据请求。在“D”处，在接收到UE的确认后，RNC将通知节点B复位时刻，CFN＝k+d。节点B停止计时器Tunsync并复位它。在“E”处，在节点B和UE之间实现了同步。从而继续开始闭环速率控制。
触发事件的某些示例是(1)节点B检测到UE正以高于最大速率的数据速率进行发送；(2)节点B在成功接收的几个连续帧上检测到UE正以低于最大速率的固定数据速率进行发送；以及(3)当UE的Rue处于最大或最小时，UE分别检测到从节点B接收到的速率控制命令为UP或DOWN。
对上述问题的第三解决方案涉及慢速率调整环，其中指数滤波分别被应用于节点B和UE处的差分控制分组dnb和due。该概念涉及逐渐减小过去的反馈差错对当前的最大传输速率Rue的影响。
参考图12讨论第三解决方案。在第一步骤处，RNC以信号方式将参考速率Rref和收敛系数r通知给节点B和UE。然后，通过重复以下四个步骤执行速率控制迭代(1)UE基于内部信息和当前Ruek值计算速率请求；(2)在接收到UE请求时，节点B基于内部信息和Rnbk控制传输速率；(3)在节点B计算出dnbk后，节点B利用以下公式更新其RnbkRnbk+1＝Rnbk+dnbk+(1-r).(Dref-Dnbk)(4)在接收到duek后，UE利用以下公式更新其RuekRuek+1＝Ruek+duek+(1-r).(Rref-Ruek)；如果以非递归方式将调整公式重写为
Ruek+1＝Rref+rk.(Rue1-Rref)+[rk-1.due1+...+r1.due+r0.duek]，其中Ruek+1变成初始速率Rue1、参考速率Rref和检测到的速率控制命令的序列duek的函数。根据此表达式，由于指数加权，Ruek+1被示为主要由最近的速率控制命令所控制。例如，[due1，due2，...，duek-N]，其中rk-N＝＜0.1，对Ruek+1只有少量影响。因此，随时间过去，duek中的差错的影响将被逐渐减小，以便实现Ruek到Rnbk的慢同步。
调整环应当总是在节点B和UE处被同时采用。否则，即使没有反馈差错，Rue和Rnb也将会相对于彼此漂移。注意，调整环对于实际速率控制算法不施加任何限制。在上述方程中，Rref是Rue的控制范围的中心。即使利用了调整环，漂移概率也无法变成零。因此，UE可能偶尔以高于允许级别的速率发送数据分组。但是，即使在这种情况下，对上行链路噪声增强的影响也将很小。还要注意，不需要第1层开销比特，这意味着频谱效率很高。如果速率控制步长是离散的，即+1/-1，则调整环的校正应该被累积。适用于上述问题的第四通用解决方案是涉及重复调整功率偏移以降低信令差错率的方案。此方案可在独立于上述第一、第二和第三解决方案的情况下被应用，或者可与这些解决方案之一结合应用。
第四解决方案中的关键概念是RNC向节点B和UE都发送初始功率偏移值和重复值，以降低信令差错率。下行链路比上行链路更关键，并且不平衡的比特能量设置以如下方式会特别有效使下行链路目标差错率(DTER)低于上行链路目标差错率(UTER)。
RNC在无线电链路建立时向节点B和UE都发送各自的初始功率偏移值和各自的重复因子。各自的初始功率偏移值对应于与最小重复因子相对应的功率偏移值，对于节点B利用以下方程tSIRrc＝tSIRdp+POrc(0)+10*log10(REPrr(0))，其中tSIRrc是满足UTER的速率请求的目标SIR(信号/干扰比)；tSIRdp是专用导频的目标SIR；POrc(0)是RNC将要发送到节点B的初始功率偏移值；以及REPrc(0)是RNC将要发送到节点B和UE的最小重复因子；并且对UE使用以下方程
tSIRrr＝tSIRdp+POrr(0)+10*log10(RBPrr(0))，其中tSIRrr是满足DTER的响应命令的目标SIR(信号/干扰比)；tSIRdp是用于节点B和UE的专用导频信号的目标SIR；POrr(0)是RNC将要发送到UE的初始功率偏移值；以及REPrr(0)是RNC将要发送到节点B和UE的最小重复因子。
为节点B和UE中的每一个确定初始功率偏移值和相应的最小重复因子所涉及的方法包括以下步骤。首先，确定目标信号/干扰比(tSIRr)，其中tSIRr是满足各自的目标反馈差错率的SIR。接下来，确定tSIRd，其是节点B和UE之间的专用导频信号的目标SIR。接下来，利用确定出的tSIRr和tSIRd，使用以下公式确定功率偏移值(POr)和重复因子(REPr)之间的关系POr＝tSIRr-tSIRd-10*log10(REPr)。
接下来，初始功率偏移值POr(0)被选为对应于重复因子(REPr)的最小值(REPr(0))的功率偏移值。然后，在无线电链路建立时，用于基站的选中的初始功率偏移值POr(0)和相应的最小重复因子REPr(0)被发送到基站，而用于移动电话的各个值被发送到移动电话。无线电网络控制器(RNC)按这种程序执行所有步骤。
对于现有网络的能力，高重复因子和低功率偏移可确保现有网络的能力，但它导致对要求变化的缓慢适应。DOWN/UP命令的DETR可被明确设置为tSIRrc(DOWN)＞tSIRrc(UP)，这可操纵随机游动的方向。
本发明的另一个特征涉及软切换的处理。这一点将参考图13来讨论。
假设在软切换情形中UE正与两个节点B通信。过程开始于以下步骤每个活动节点B独立地发送用于增大/减小/保持的差分信号，即存在两个差分信号due1和due2。在接收到下行链路差分信号时，UE更新它对于每个节点B的允许速率，即(1)Rue1k+1＝Rue1k+due1，以及(2)Rue2k+1＝Rue2k+due2。UE根据每个小区(每个小区具有一个节点B)的允许速率来控制速率，从而导致Ruek+1＝func(Rue1k+1，Rue2k+1)。如果UE希望增大/减小Rue，它则向两个节点B都发送quek+1。两个节点B接收到该速率请求，并选择新的速率Rnb1k+1＝Rnb1k+dnb1k。该过程通过持续重复前述步骤而进行下去。
注意UE必须维护三个最大速率，即Rue、Rue1和Rue2。在Rnb1和Rue1之间以及Rnb2和Rue2之间都可能发生漂移。同时信令(如前所述)可被应用到每个最大速率，以使每个活动节点B彼此独立地发送显式而不同的信令。然后UE对每个小区执行同步程序。在调整环(如前所述)的情况下，为每个小区采用单独的调整环。在图13中，两个节点B被指定为节点B1和节点B2，并且UE速率控制基于感测到的各个输入due1和due2来产生速率。
虽然已在其优选实施例中描述了本发明，但是要理解已使用的措辞只是描述性措辞而不是限制性措辞，并且可在不脱离由所附权利要求书所限定的范围的情况下对本发明做出变化。
本说明书(包括权利要求书)中所公开的和/或附图中所示的每个特征可在独立于其他被公开和/或示出的特征的情况下被结合到本发明中。
接下来将描述节点B(即基站)和UE(即移动电话)中的每一个的内部配置的示例。
图14所示的节点B被部署为维持节点B和UE之间的数据通信速率的闭环控制。节点B包括存储单元11，用于在数据分组的限定集合的发送开始时存储初始数据传输速率；编码器12，用于在限定集合的发送开始时对初始数据传输速率编码；以及发送器13，用于在限定集合的每个数据分组中发送各个差分校正速率和编码后的初始数据传输速率的各个片段。
图15所示的UE与图14所示的节点B结合使用。UE包括接收器21，用于在限定集合的每个数据分组中接收各个差分校正速率和编码后的初始数据传输速率的各个片段；存储单元22，用于在每个数据分组被接收到时，存储各个差分校正速率和编码后的初始数据传输速率的各个片段；计算单元23，用于为限定集合的每个数据分组计算更新后的数据传输速率，限定集合的特定数据分组的更新后的速率是特定数据分组中接收到的差分校正速率与来自前一数据分组的更新后的速率相加之和，初始数据传输速率被用作更新后的速率中初始的那一个；解码器24，用于在数据分组的限定集合中的所有片段都被接收到之后，对这些片段进行解码，以形成解码后的初始数据传输速率；以及比较单元25。比较单元25被提供用于将解码后的初始数据传输速率与更新后的传输速率相比较，并且如果在比较时传输速率不相等，则通过以下方式来校正数据传输速率用通过将累计差分校正速率加到解码后的初始数据传输速率而获得的传输速率来替换更新后的传输速率，所述累计差分校正速率等于数据分组的限定集合的差分校正速率的累计；并且如果传输速率相等，则使用更新后的传输速率。
在另一示例中，发送器13在限定集合的每n个数据分组中发送编码后的初始数据传输速率的各个片段，并且在限定集合的其余数据分组中发送各差分校正速率；接收器21在限定集合的每n个数据分组中接收编码后的初始数据传输速率的各个片段，并在限定集合的其余数据分组中接收各差分校正速率；解码器24在数据分组的限定集合中的编码后的初始数据传输速率的所有片段都被接收到以后，对这些片段进行解码，以形成解码后的初始数据传输速率。在此示例中，限定集合的每n个数据分组可以是限定集合的每两个数据分组或每三个数据分组。编码后的初始数据传输速率的每个片段可以是单个数据比特。
图16示出根据本发明的通信系统的示例。系统100包括基站30、移动电话40和无线电网络控制器(RNC)50。在此系统中，维持了基站30和移动电话40之间的数据通信速率的闭环控制。
基站30包括发送器31，用于在数据分组的限定集合中的每一个或其中某些之中向移动电话40发送差分校正速率，每个差分校正速率代表特定数据分组的数据传输速率与上一个包含差分校正速率的被发送的数据分组的数据传输速率之间的数据传输速率差异(如果存在这种差异的话)；感测单元32，用于感测基站30的数据传输速率和移动电话40的数据传输速率之间何时出现差异，并且在这种感测之后，向无线电网络控制器50转发请求，请求基站30的数据传输速率和移动电话40的数据传输速率被复位为共同的数据传输速率；以及信令单元33，用于接收来自无线电网络控制器50的显式信令，该显式信令用于将基站30的数据传输速率复位为对应于移动电话40的传输速率的速率。
移动电话40包括接收器41，用于在数据分组的限定集合中的每一个或其中某些之中，从基站30接收差分校正速率，每个差分校正速率代表特定数据分组的数据传输速率与上一个包含差分校正速率的被发送的数据分组的数据传输速率之间的数据传输速率差异(如果存在这种差异的话)；感测单元42，用于感测基站30的数据传输速率和移动电话40的数据传输速率之间何时出现差异，并且在这种感测之后，向无线电网络控制器50转发请求，请求基站30的数据传输速率和移动电话40的数据传输速率被复位为共同的数据传输速率；以及信令单元43，用于接收来自无线电网络控制器50的显式信令，该显式信令用于将移动电话40的数据传输速率复位为对应于基站40的传输速率的速率。
无线电网络控制器50包括发送器51，用于向基站30和/或移动电话40发送用于复位基站30的数据传输速率和/或移动电话40的数据传输速率的显式信令，以使基站30和移动电话40再次具有共同的数据传输速率。
在此示例中，感测单元32和42之一可被去除，并且信令单元33和43之一可被去除。
或者，如图17所示，基站30和移动电话40分别还包括更新单元34和44。更新单元34在每次速率请求信号被接收到时更新基站30的数据传输速率，所述更新是根据以下更新表达式进行的Rnb(i+1)＝Rnb(i)+dnb(i)+(1-r)(Rref-Rnb(i))其中“i+1”是当前周期；“i”是前一周期；“Rnb”是特定周期中由基站更新的数据传输速率；“dnb”是在每个周期中利用从移动电话接收到的速率请求信号确定的差分校正速率；“Rref”是数据传输的参考速率，该参考速率是最初接收到的值；“r”是数据传输的收敛系数，该系数是最初接收到的值。
类似地，更新单元44在每次速率命令信号被接收到时更新移动电话40的数据传输速率，每个更新是根据以下更新表达式进行的
Rue(i+1)＝Rue(i)+due(i)+(1-r)(Rref-Rue(i))其中“Rue”是特定周期中由移动电话更新的数据传输速率；“due”是移动电话检测到的差分校正速率。
在此示例中，参考速率Rref和收敛系数r是最初在基站30和移动电话40处从系统的无线电网络控制器50接收到的。
如图18所示，无线电网络控制器50还可包括确定单元52，用于在基站30和移动电话40之间的无线电链路建立时为基站30和移动电话40中的每一个确定各自的初始功率偏移值和各自的最小重复因子。确定单元52可包括第一SIR单元53，用于确定目标信号/干扰比(tSIRr)，其中tSIRr是满足各自的目标反馈差错率的数据传输速率的SIR(信号/干扰比)；第二SIR单元54，用于确定tSIRd，其是专用导频信号的目标SIR；计算单元55，用于利用确定出的tSIRr和tSIRd，使用以下公式确定功率偏移值(POr)和重复因子(REPr)之间的关系POr＝tSIRr-tSIRd-10*log10(REPr)；选择单元56，用于选择初始功率偏移值POr(0)作为对应于重复因子(REPr)的最小值(REPr(0))的功率偏移值；以及发送单元57，用于在无线电链路建立时向基站和移动电话发送各自的选中的初始功率偏移值POr(0)和各自的相应的最小重复因子REPr(0)。
这里重复所附摘要的文本以作为说明书的一部分。
基站控制移动电话的用于向它们转发信息的传输速率。如果移动电话需要使其到基站的数据传输速率增大或减小，则移动电话周期性地向基站转发速率请求，并且基站以速率命令作为响应。在传输速率命令时可能发生差错，从而使得被基站发送并被移动电话检测为Rue的速率Rnb可能不匹配。提出了各种方案用于减小和校正这种传输差错。第一方案涉及利用参考速率周期性地复位基站和移动电话的传输速率。第二至第四方案涉及周期性地比较基站和移动电话的传输速率，并且如果它们不同则替换移动电话的速率。第五方案涉及对反馈命令进行过滤，以便减小差错传播的影响。第六方案可独立于前述任一方案使用或与前述任一方案结合使用，其涉及利用重复因子调整功率偏移。在移动电话从基站软切换到新的基站的过程中，所有方案都被修改。
权利要求
1.一种在包括基站的通信系统中的用户设备，该用户设备包括第一装置，用于从所述基站接收用于增大、减小或保持所述用户设备的最大传输速率的速率控制命令；以及第二装置，用于从所述基站接收据其确定所述用户设备的所述最大传输速率的绝对信息，其中所述绝对信息是通过与所述速率控制命令不同的通信信道发送的。
2.如权利要求1所述的用户设备，还包括第三装置，用于在所述第一装置没有接收某一帧的绝对信息的情况下，通过使用所述速率控制命令来确定所述最大传输速率。
3.如权利要求2所述的用户设备，其中所述第三装置在所述第一装置接收所述某一帧的绝对信息的情况下，通过使用所述绝对信息来确定所述最大传输速率。
4.如权利要求1所述的用户设备，其中所述第一装置以第一间隔接收所述速率控制命令，并且所述第二装置以第二间隔接收所述绝对信息。
5.如权利要求1所述的用户设备，其中所述第一装置接收所述速率控制命令比接收所述绝对信息更频繁。
6.一种在包括用户设备的通信系统中的基站，所述基站包括第一装置，用于向所述用户设备发送用于增大、减小或保持所述用户设备的最大传输速率的速率控制命令；以及第二装置，用于向所述用户设备发送据其确定所述用户设备的最大传输速率的绝对信息，其中所述绝对信息是通过与所述速率控制命令不同的通信信道发送的。
7.如权利要求6所述的基站，其中所述最大传输速率是由没有接收某一帧的绝对信息的所述用户设备通过使用所述速率控制命令来确定的。
8.如权利要求7所述的基站，其中所述最大传输速率是由接收了所述某一帧的绝对信息的所述用户设备通过使用所述绝对信息来确定的。
9.如权利要求6所述的基站，其中所述第一装置以第一间隔发送所述速率控制命令，并且所述第二装置以第二间隔发送所述绝对信息。
10.如权利要求6所述的基站，其中所述第一装置发送所述速率控制命令比发送所述绝对信息更频繁。
11.一种通信系统，包括用户设备；以及基站，其中所述用户设备包括第一装置，用于从所述基站接收用于增大、减小或保持所述用户设备的最大传输速率的速率控制命令；以及第二装置，用于从所述基站接收据其确定所述用户设备的所述最大传输速率的绝对信息，其中所述绝对信息是通过与所述速率控制命令不同的通信信道发送的，并且所述基站包括第三装置，用于向所述用户设备发送所述速率控制命令；以及第四装置，用于向所述用户设备发送所述绝对信息。
12.如权利要求11所述的通信系统，其中所述最大传输速率是由没有接收某一帧的绝对信息的所述用户设备通过使用所述速率控制命令来确定的。
13.如权利要求12所述的通信系统，其中所述最大传输速率是由接收了所述某一帧的绝对信息的所述用户设备通过使用所述绝对信息来确定的。
14.如权利要求11所述的通信系统，其中所述第一装置以第一间隔接收所述速率控制命令，并且所述第二装置以第二间隔接收所述绝对信息。
15.如权利要求11所述的通信系统，其中所述第一装置接收所述速率控制命令比接收所述绝对信息更频繁。
16.一种用于包括基站和用户设备的通信系统的方法，该方法包括在所述用户设备处，从所述基站接收用于增大、减小或保持所述用户设备的最大传输速率的速率控制命令；以及在所述用户设备处，从所述基站接收据其确定所述用户设备的所述最大传输速率的绝对信息，其中所述绝对信息是通过与所述速率控制命令不同的通信信道发送的。
17.如权利要求16所述的方法，还包括在所述基站处，向所述用户设备发送所述速率控制命令；以及在所述基站处，向所述用户设备发送所述绝对信息。
18.如权利要求16所述的方法，其中如果所述用户设备没有接收某一帧的绝对信息，所述用户设备则通过使用所述速率控制命令来确定所述最大传输速率。
19.如权利要求18所述的方法，其中如果所述用户设备接收了所述某一帧的绝对信息，所述用户设备则通过使用所述绝对信息来确定所述最大传输速率。
20.如权利要求16所述的方法，其中所述用户设备以第一间隔接收所述速率控制命令，并以第二间隔接收所述绝对信息。
21.如权利要求16所述的方法，其中所述用户设备接收所述速率控制命令比接收所述绝对信息更频繁。
全文摘要
基站控制UE(用户设备)用于向其转发信息的传输速率。如果UE需要使其到基站的数据传输速率增大或减小，则UE周期性地向基站转发速率请求，并且基站以速率命令作为响应。在传输速率命令时可能发生差错，从而使基站发送的速率Rnb与UE检测出的速率Rue可能不匹配。提出了各种方案用于减小和校正这种传输差错。第一方案涉及利用参考速率周期性地复位基站和UE的传输速率。第二至第四方案涉及周期性地比较基站和UE的传输速率，并且如果它们不同则替换UE的速率。第五方案涉及对反馈命令的过滤，以便减小差错传播的影响。第六方案可独立于前述任一方案使用或与前述任一方案结合使用，其涉及利用重复因子调整功率偏移。在UE从基站软切换到新基站的过程中，所有方案都被修改。
文档编号H04W28/04GK1937592SQ20061013852
公开日2007年3月28日 申请日期2004年5月19日 优先权日2003年5月19日
发明者李琎硕, 滨边孝二郎 申请人:日本电气株式会社