服务质量降低的方法

专利名称：服务质量降低的方法
服务质量降低的方法
背景技术：
在现有技术中，当无线用户处于通信会话，例如电话会议中时，他们的麦克风长时间地不发声，只有第八速度帧通过反向链路被发送到基站。即使这些"不专心"用户消耗了反向链路中的最小容量，但
他们在前向链路上仍然得到正常服务质量(QoS)的服务，同该会议中的活跃成员一样。用正常QoS服务这些不专心用户具有降低前向链路容量和给连接到该基站的其他移动站潜在地带来不必要的干扰的缺点。
同样在现有技术中，当无线数据用户处于休眠状态时，他们还得到高前向链路QoS的服务，即使当休眠计时器终止时，休眠导致通信会话最终终止。由于休眠计时器无论何处在大约从30到60秒和更长，例如，在一键通会话中，因此在休眠计时器终止期间，前向链路容量再次被浪费。
因此，无线通信系统中非常需要有一种降低不专心用户和休眠用户的前向链路服务质量的方法。


代表性元件、操作特征、应用和/或本发明的优势和其他事物存在于以下更完整地描述、记载和主张的解释和操作的细节中，参照形成本文一部分的附图，其中相同的标号在全部附图中代表相同的部分。其他元件、操作特性、应用和/或优势将在详细说明书中记载的某些具体实施例的提示下变得明显，其中
图1代表性地示出了依照本发明的一个具体实施例的无线通信系
统；图2代表性地示出了依照本发明的一个具体实施例的无线通信系
统；
图3代表性地示出了依照本发明的一个具体实施例的本发明的方 法的图形表示；
图4代表性地示出了依照本发明的一个具体实施例的流程图；并
且
图5代表性地示出了依照本发明的一个具体实施例的流程图。
图中的元件被简单和清楚地图示并且不需要按比例绘制。例如， 图中一些元件的直径可相对其他元件而被扩大以有助于增强对本发明 的各种实施例的理解。此外，此处的术语"第一"、"第二"等，如 果存在任何一个，都是被用于区别相似的元件并且不需要被描述为连 续的或按时间的次序。而且，说明书和/或权利要求中的术语"前"、 "后"、"顶"、"底"、"之上"、"之下"等，如果存在任何一 个，则通常用作描述性目的并且不需要全面地描述排他的相关位置。 所使用上述术语中任何一个可在适当的环境下被交换，因此此处描述 的本发明多种实施例能在那些明确的图示或其他方式描述之外的其他 配置和/或定向下工作。
具体实施例方式
本发明的以下代表性的说明通常涉及具体实施例和发明人的最佳
模式构想，并且不以任何方式限制本发明的适用性或配置。更确切地，
以下说明是为了便于示出实现本发明的各种实施例。为了更加清楚，
对公开的实施例中描述的任何元件的功能和/或设置所做的改变都不会 背离本发明的精神和范围。
提供一种典型应用的详细说明，即一种服务质量降低的方法，作 为一种特殊授权公开，该公开可被推广到依照本发明各种实施例的公 开的系统、设备和方法的任何应用上。在码分多址(CDMA)移动通信系统中，功率控制比特(PCB) 被移动站和基站两者彼此连续发送，以请求表示在移动链路的另一端 的实体功率提高或降低。由于接收到的信号衰减， 一般每个移动单元 向基站连续发送功率控制比特以请求基站以更大功率传送其信息。
消帧率(FER)测量基站发送到移动单元的、在前向链路中错误
接收的数据帧的数量。高消帧率的典型场景包括运动中的移动单元失
去了连接到基站的优质站点线路。该场景是移动单元发送连续请求用
于基站提高它到移动单元的前向链路传输的功率。这样提高前向链路 功率表示对在和该基站或其他基站进行视线通信的其它移动单元造成
了更多的干扰，这导致该基站为一个特殊移动单元用去了过多的功率。
无线通信系统众所周知并有许多类型，包括陆地移动无线、蜂窝 无线电话(包括模拟蜂窝、数字蜂窝、个人通信系统(PCS)和宽带数 字蜂窝系统)，和其他通信系统类型。在蜂窝无线电话通信系统中， 例如，许多通信小区一般包括连接到一个或多个基站控制器(BSC)或 中央基站控制器(CBSC)的一个或多个基站(BS)并且形成无线接入 网(RAN) 。 BSC或者CBSC依次连接到移动交换中心(MSC)，该 移动交换中心提供了 RAN和外部网络，例如公共交换电话网(PSTN) 之间的连接，以及和其他RAN之间的互连。每个BS通过通信资源向 位于由该BS服务的覆盖区域内的移动站(MS)提供通信服务，通信 资源包括用于向MS发送信号的前向链路和从MS接收信号的反向链 路。
图1代表性地示出了依照本发明的示例性实施例的无线通信系 统。无线通信系统100包括RAN 104，其包含连接到CBSC 110的至少 —个基站(BS) 106。 RAN 104连接到MSC 114，随即MSC 114连接 到外部网络116并提供和外部网络之间，或和其他RAN之间，以及和 RAN 104之间的通信链路。在实施例中，RAN 104可以是CDMA网络。无线通信系统IOO进一步可包括通过无线链路连接到BS 106的移 动站102。在实施例中，无线链路可包括前向链路122,用于从BS106 到移动站102的通信，和反向链路124,用于从移动站102到BS 106 的通信。
在实施例中，RAN 104可连接到PDSN 139， PDSN139被连接以 作为从RAN 104到公共和/或私有分组网络的网关工作，例如但又不限 于，因特网113的网关。在实施例中，PDSN139可以作为网络接入服 务器、归属代理、外地代理等工作。PDSN139可管理RAN104和因特 网113之间的无线分组接口，向用户的移动站102提供IP地址，执行 分组路由，基于配置信息主动管理用户服务，授权用户，等等。
前向链路功率控制(FLPC)的目标是向前向业务信道分配合理的 功率，并且在保证通信质量的情况下最小化对同一小区中其他用户以 及相邻小区中用户的干扰。即，在达到移动站解调所需的最小信噪比 的情况下，前向信道传输功率应该尽可能低。前向功率控制的调整不 仅消除了 "距离"效应，还将前向传输功率降到最低，抑制了对其他 用户的干扰并增加了前向链路容量同时保证了通信质量。
在IS-95系统中，FLPC趋向于使每个业务信道在获得移动站所要
求的期望误帧率(FER)的条件下传送最低功率。移动站连续测量前向
业务信道中的FER，并在某一间隔或在FER达到给定的阈值的时间将
功率测量报告消息上报给基站。基于FER报告，基站以适当的方式增
加或降低前向业务信道中的传输功率。当然，基站限制每个业务信道 中传输功率的动态范围以保证功率小于不产生更强干扰的最大值并且
大于确保通信质量的最小值。
对于RC1，基站基于来自移动站的功率测量报告消息(PMRM) 来调整前向信道中的传输功率。阈值报告模式用于IS-95系统。本质上， 基于功率阈值报告，直接确定当前帧的质量，并且因此决定功率的增加或降低。
对于RC2，除了通过使用PMRM，基站还经由从移动站接收的码 字，利用每个反向业务帧中的删除指示比特(EIB)调整前向信道传输 功率(EIB表示移动站是否已经正确地接收到了最新的前向业务数据 帧)。由于在每个帧中执行EIB的接收，很明显通过EIB调整前向信 道功率的控制周期至少为20ms。可以看到IS-95A系统中的前向功率控 制是低速控制模式的类型，其中控制速率不高于50Hz。
在CDMA2000-1X系统中，当移动站进入快速瑞利衰减区域时， 先前的低速FLPC将不再满足需求。和CDMA95A系统相比， CDMA2000-1X系统中前向功率控制一方面与RC1禾n RC2的 CDMA95A系统中前向功率控制模式兼容，且另一方面，在RC3-RC5 环境下将快速前向链路功率控制(FFLPC)结合到前向链路中。在 IMT2000标准中，在RC3-RC5环境下使用调节速度为800Hz、 400Hz 和200Hz的快速闭环前向链路功率控制模式。
FFLPC可包括内环功率控制和外环功率控制。以下描述了移动站 侧上的外环功率控制以及移动站和基站两者的内环功率控制。(1)在 外环功率控制中，基于指定的前向链路的信噪比(Eb/No)通过估计并 调整设置点，在20ms的周期内获得目标FER。设置点的调整能帮助基 站在内环功率控制的前向链路中获得合适的功率传输水平。有三种形 式的Eb/No设置点初始设置点，最大设置点和最小设置点，这些设 置点被基站以消息的形式发送给移动站。(2)在内环功率控制中，在 反向链路上被发送到基站的前向功率控制比特的增加或降低的指示是 通过将前向业务信道中接收信号的已估计的Eb/No和用于外部功率控 制的当前设置点进行比较而确定的。功率控制指示的最高调整速度最 大能达到800Hz。
在实施例中，移动站102和基站106可处于无线通信会话120中，其中移动站102和基站106经由前向链路122和反向链路124连接。 在一个实施例中，无线通信会话120可以是语音通信会话，其中如同 标准蜂窝电话呼叫中，通过前向链路122和反向链路124交换语音消 息。在另一实施例中，无线通信会话120可以是数据通信会话，如Email, 一键通，因特网浏览等中，其中通过前向链路122和反向链路124交 换数据分组等。
图2依照本发明的具体实施例代表性地示出了无线通信系统200。 图2中所示的无线通信系统200是图1所示的无线通信系统的子集。 如下所述，向被分类成不专心用户或休眠用户中的至少一个的移动用 户提供的服务质量降低，可以被降低以改进CDMA无线网络的前向链 路容量。换句话说，移动设备的不专心或休眠用户的服务质量可被选 择性地降低以改进CDMA无线网络中的前向链路容量。
在实施例中，基站206可以监视无线通信会话120的反向链路224 的休止状态。在实施例中，休止状态可以包括，但不限于，移动站的 用户203没有说话并且因此在反向链路224上没有发生语音活动。在 这种情况下，由于移动站202的用户203的语音活动的缺乏，反向链 路可以仅包括第八速率帧而不是整个帧。本实施例的例子可以是其中 用户203不发言的电话会议中的一个成员，因此用户203在反向链路 224上没有传输任何语音数据。在这个实施例中，当在反向链路224上 在语音通信会话中检测到休止状态时，由于用户203没有使用反向链 路，因此用户203可以是不专心用户，但相反可以被动地通过前向链 路222收听其他用户的活动。
在另一实施例中，休止状态可以是在移动站202和基站206的数 据传输之后或之间，如在一键通会话、数据下载，电子邮件，因特网 浏览等期间。当数据通信会话期间在反向链路或前向链路中检测到休 止状态时，休眠计时器开始计时。休止状态可以在休眠计时器的工作 之前或期间发生。在现有技术中，当休眠计时器的时间周期终止时结束数据通信会话。在这个实施例中，由于用户203没有使用反向链路 224来请求或传输数据，用户203可以是休眠用户，但可代替的是可以 结束数据传输或一键通会话。
在实施例中，如果在反向链路224上检测到休止状态，如果这是 语音通信会话，则用户203可以被识别成不专心用户，或当在前向或 反向链路上都检测到休止状态时，如果这是数据通信会话，则用户203 可以被识别成休眠用户。对于这两种类型的会话，可以由移动站202 来测量前向链路FER223。
在本发明的实施例中，移动站202所经历的前向链路FER 223可 以在反向链路224上和基站206通信。在一个实施例中，前向链路FER 223可以使用PMRM消息225和基站206通信。
在实施例中，如果前向链路FER 223低于FER阈值，由于用户203 被认为是不会受服务质量降低的影响的休眠用户或不专心用户，因此 前向链路222的服务质量可以被降低。FER阈值可以是由本领域技术 人员选择以在给定的一组RF条件下保持在前向链路222上的服务质量 的期望水平的FER值。例如但并不限于，FER阈值可以被选择为1%， 2%等。前向链路FER 223和FER阈值之间的比较可以发生在基站206 或移动站202。
图3代表性地示出了依照本发明的具体实施例的本发明的方法的 图形表示300。图3的图形代表移动站202的外环阈值设置点，在实施 例中这可以是基站206设置的并发送到移动站102的信噪比(Eb/No)。 如本领域所公知的，Eb/No值映射到FER值。
如上所述，移动站202使用前向链路FER的测量值以确定保持前 向链路FER目标356所需的信噪比。在实施例中，可由基站206来在 最大外环阈值设置点354和最小外环阈值设置点352的限定值之间调整目标FER 356。
在实施例中，如果检测到反向链路224上的休止状态并且前向链 路FER 223低于阈值FER，则前向链路222的服务质量可以被降低。 在实施例中，通过增加移动站202的前向链路FER目标356，可以由 基站206来降低前向链路222的服务质量。在另一实施例中，可以通 过增加最小外环阈值设置点352和最大外环阈值设置点354之一或两 者来降低前向链路222的服务质量，因此增加了前向链路FER目标(FL FER目标)356可浮动到的顶端值。
这允许移动站在更高的FER工作，因此降低了基站所需的前向链 路222的传输功率，并且降低了对基站传输或接收的其他无线信号的 干扰。这将显著增加基站206的前向链路容量。
在本发明的具体实施例中，当在反向链路上检测到休止状态时， 电话会议中的不专心用户将得到降级的前向链路服务质量。由于无论 如何用户可能不会太注意电话会议的活动，因此这对不专心用户可能 不是个问题。如果不专心用户决定成为专心用户，例如通过发声，随 即可通过通常的FFLPC方法将前向链路的服务质量迅速返回到更高的 服务质量。通过利用FER阈值并仅当用户FER低于设置阈值时降级用 户，用户能快速返回到服务质量的期望水平。
在另一实施例中，在数据通信会话中，降低前向链路的服务质量 可能是在启动休眠计时器时开始的。以这种方式，前向链路服务质量 在休眠计时器终止期间降低。这区别于其中在休眠计时器的整个期间 都保持正常的高服务质量的现有技术。依照本方面的实施例，前向链 路服务质量可以在休眠计时器终止期间降低，因此在休眠计时器期间 增加了前向链路容量。
图4依照本发明的具体实施例代表性示出了流程图400。在步骤402，可以监视移动站和基站之间的无线通信会话的反向链路的休止状
态。在步骤404，确定是否检测到反向链路的休止状态。如果没有，这
意味着反向链路是活动的并且应该向前向链路提供正常的服务质量。
这样在步骤412，确定是否已经为移动站增加了目标FER (因此降低了 前向链路服务质量)。这可能归咎于反向链路上先前的休止状态。如 果已经预先增加了目标FER，随即在步骤414，如果目标FER和外环 阈值(OLT)设置点都被增加了，则降低目标FER和外环阈值(OLT) 设置点。
如果在步骤404检测到休止状态，由步骤406确定前向链路FER 是否低于FER阈值。如果是这样，在步骤410中前向链路FER目标增 加并且可选地增加OTL设置点(最小和/或最大OTL设置点)。在步 骤406如果前向链路FER不低于阈值FER ，在步骤408中前向链路FER 目标降低并且可选地降低OTL设置点。
图5依照本发明的一个实施例代表性示出了流程图500。在步骤 502中，监视从反向链路上的最后活动开始的时间。在步骤504中确定 对于数据通信会话休眠计时器是否活动。如果没有，这意味着反向链 路是活动的并且前向链路应该被提供正常服务质量。这种情况下，在 步骤512中，确定对于移动站目标FER是否被增加了 (因此降低前向
链路的服务质量)。这可能归咎于反向链路中先前的休止状态或休眠 计时器的激活。如果目标FER已预先增加，随即在步骤514，如果目 标FER和外环阈值(OLT)设置点都被增加，则降低目标FER和外环 阈值(OLT)设置点。
如果在步骤504中检测到休止状态，由步骤506确定前向链路FER 是否小于FER阈值。如果是这样，在步骤510中前向链路FER目标增 加并且可选地增加OTL设置点(最小和/或最大OTL设置点)。在步 骤506中如果前向链路FER不低于阈值FER，在步骤508中前向链路 FER目标降低并且可选地降低OTL设置点。在先前的说明中，本发明已经参照特殊的实施例被描述；然而， 应意识到在不违背本发明的范围的情况下，可以如以下权利要求所阐 明的作出各种修改和改变。说明书和附图被认为是图示方式，而不是 限制， 一个或所有这样的调整都将包括在本发明的范围内。因此，以 上描述的是由这里所附的权利要求所确定的本发明的范围和他们的法 律上的等效物，而不仅仅是例子。
例如，任何方法或过程权利要求中引用的步骤可以用任何次序执 行并且不受限于权利要求中表述的特殊次序。另外，任何装置权利要 求中引用的组件和/或元件可以被组合或者可工作性地配置为各种置换 以产生实质上和本发明相同的效果并且因此不限于权利要求中引用的 特殊配置。
对特殊实施例的好处、其他优势和问题的解决方式已经进行了描 述；然而，任何好处、优势和问题的解决方式或导致任何特殊好处、 优势或解决方式产生或变得更明确的任意元件，都不会被解释成任意 或所有权利要求的关键的、必需的或本质的特征或组件。
如这里所使用的，术语"包括"、"具有"、"包含"或它们的 任何变形，都意味着代表非独占包含，因此过程、方法、项目、成分 或包括一系列元件的装置并不仅仅包含那些记载的元件，还可包含这 些过程、方法、项目和成分中没有明确列出的或固有的其它元件。在 不背离同样的普遍原理的情况下，除了那些没有特殊记载的之外，对 本发明实践中使用的上述结构、排列、应用、比例、元件、材料或组 件的其他组合和/或调整，都是可以改变的或否则特别适于特殊环境、 制造规范、设计参数或其他操作性需求。
权利要求
1. 一种在无线通信系统中移动站和基站之间通过选择性服务质量降低而改进CDMA容量的方法，包括监视无线通信会话的反向链路的休止状态；如果在所述反向链路上检测到休止状态，则识别无线通信会话的用户为不专心用户和休眠用户中的至少一个；测量与所述反向链路相对应的无线通信会话的前向链路FER；并且如果前向链路FER低于FER阈值，则降低前向链路的服务质量。
2. 如权利要求l所述的方法，其中，如果无线通信会话是语音通 信会话，则识别用户为不专心用户。
3. 如权利要求l所述的方法，其中，如果无线通信会话是数据通 信会话，则识别用户为休眠用户。
4. 如权利要求l所述的方法，其中，降低前向链路的服务质量包 括增加前向链路FER目标。
5. 如权利要求l所述的方法，其中，降低前向链路的服务质量包 括在移动站增加最小和最大外环阈值设置点中的至少一个。
6. 如权利要求l所述的方法，其中，如果无线通信会话是数据通 信会话，则在开始休眠计时器的同时充分地降低前向链路的服务质量。
7. 如权利要求l所述的方法，其中，所述无线通信系统是CDMA 无线通信系统。
8. 在无线通信系统的移动站中， 一种在移动站和基站之间的服务质量降低的方法，包括移动站在无线通信会话的反向链路上向基站表明休止状态； 识别无线通信会话的用户为不专心用户和休眠用户中的至少一个.测量与所述反向链路相对应的无线通信会话的前向链路FER;并且如果前向链路FER低于FER阈值，则降低前向链路的服务质量。
9. 如权利要求8所述的移动站，其中，如果无线通信会话是语音 通信会话，则识别用户为不专心用户。
10. 如权利要求8所述的移动站，其中，如果无线通信会话是数 据通信会话，则识别用户为休眠用户。
全文摘要
一种无线通信网络中移动站和基站之间服务质量降低的方法，可包括监视无线通信会话的反向链路的休止状态。如果反向链路上检测到休止状态，则识别无线通信会话的用户为不专心用户和休眠用户中的至少一个，测量与反向链路相对应的无线通信会话的前向链路FER。如果前向链路FER低于FER阈值，则降低前向链路的服务质量。
文档编号H04W76/04GK101512934SQ200680014109
公开日2009年8月19日 申请日期2006年3月20日 优先权日2005年4月27日
发明者穆拉利·兰加纳坦 申请人:摩托罗拉公司