专利名称：移动通信系统中控制反向业务速率的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种移动通信系统，特别涉及一种用于有效控制反向业务(traffic)的交错速率控制(interlaced rate control，IRC)方法及装置。
背景技术：
通常，在码分多址(CDMA)移动通信系统中，使用同样的频带支持多媒体服务。移动站同时发送数据到基站，并且通过唯一分配给移动站的扩频码实现移动站的标识。
通过物理层分组(physical layer packet，PLP)在反向分组数据信道(reverse packet data channel，R-PDCH)上进行从移动站到基站的反向数据发送，并且固定分组长度。对于每个分组数据速率是可变的，并且依据发送响应分组的移动站的功率、发送数据的总量、在前向速率控制信道(forwardrate control channel，RCCH)上从基站提供的速率控制比特(rate controlbit，RCB)来控制每个分组的数据速率。
基站通过使用增加量热噪声比(Rise over Thermal，RoT)或者从使用中的移动站的信噪比(signal-to-noise，SNR)获得的负载来确定移动站的反向速率，增加量热噪声比是总接收功率与热噪声的比率。当使用RoT时，控制移动站的反向速率以使相应移动站的RoT逼近参考RoT，而当RoT不可用时，控制移动站的反向速率以使相应移动站的负载逼近参考负载。即，基站基于所有使用中的移动站的RoT、发送数据的总量、功率状态来确定是增加、减少还是保持每个移动站的数据速率。如果有效控制了移动站的速率，则可以增加整个系统的吞吐量。
将基站所确定的用于移动站的速率控制的信息以反向控制比特(reversecontrol bit，RCB)的形式发送到相应的移动站。如果从基站接收到的RCB值是指示“速率增加”的“+1”，则在下一发送间隔中移动站增加反向速率。如果RCB值是指示“速率下降”的“-1”，则在下一发送间隔中移动站减少反向速率。如果RCB值是指示“速率保持”的“0”，则在下一发送间隔中移动站保持当前的反向速率。
在某些系统中，基站控制移动站的业务导频功率比(traffic-to-pilotpower ratio，TPR)而不是控制移动站的数据速率。在常规移动通信系统中，由基站对移动站的反向发送进行功率控制。在功率控制处理中，移动站根据从基站接收的功率控制命令直接控制导频信道的功率，并且依据具有固定值的TPR来控制除了导频信道之外的信道。例如，如果TPR是3dB，这指示由移动站发送的业务信道与导频信道的功率比是2∶1。因而，移动站确定业务信道的功率增益使得业务信道在功率方面高于导频信道两倍。
即使对于其它类型的信道，相应信道的增益与导频信道的增益相比也具有固定值。在一种由基站控制TPR的方法中，在通过调度控制基站的多个移动站的反向发送中，系统通知对于每个移动站所允许的TPR，而不是直接通知调度结果作为数据速率。这里，TPR根据数据速率的增加而增加。例如，如果数据速率增加两倍，则移动站分配给业务信道的功率增加约两倍，这意味着使TPR加倍。
在常规移动通信系统中，反向业务信道的数据速率与TPR之间的关系对移动站和基站而言从信息表事先已知。因而，实际上，控制移动站的数据速率等同于控制移动站的TPR。这里，将仅对一种由基站控制移动站的数据速率的方法进行描述。
图1是图示根据现有技术由移动站确定反向速率的操作的流程图。移动站对于R-PDCH可以支持至少9.6Kbps、19.2Kbps、38.4Kbps、76.8Kbps、153.6Kbps、307.2Kbps，并且可以根据速率控制比特(RCB)逐步增加、减少或保持反向速率。
参考图1，在步骤110中，移动站接收速率控制比特(RCB)并且分析接收到的速率控制比特。在步骤120中，移动站确定速率控制比特的值是否指示“速率增加”。如果速率控制比特的值是指示“速率增加”的“+1”，则在步骤130中，移动站将要在下一时间间隔中使用的速率设置为比当前时间间隔的速率增高一个步长的值(或速率)，然后前进到步骤170。
但是，如果速率控制比特的值不是指示“速率增加”的“+1”，则移动站在步骤140中确定速率控制比特的值是否指示“速率下降”。如果确定速率控制比特的值是指示“速率下降”的“-1”，则在步骤150中，移动站将要在下一时间间隔中使用的速率设置为比当前时间间隔的速率降低一个步长的值，然后前进到步骤170。
但是，如果确定速率控制比特的值不是指示“速率下降”的“-1”，则在步骤160中，移动站将要在下一时间间隔中使用的速率设置为与当前时间间隔的速率相同的值。在步骤170中，移动站根据所确定的速率在下一时间间隔发送数据帧。
图2是图示根据现有技术由移动站确定反向速率的操作的时序图。对于每个时间间隔从基站向移动站发送一次RCB。RCB用于控制在移动站的下一发送间隔的R-PDCH的反向速率。
参考图2，在时间间隔t0中，移动站以9.6Kbps的速率(参见210)在分组数据信道(PDCH)上发送数据帧。在时间间隔t1中，基站考虑到RoT、缓冲器状态、相应移动站的功率状态而确定是增加、减少还是保持移动站的数据速率，根据确定结果产生RCB，发送所产生的RCB到移动站(参见220)。然后移动站接收RCB、分析RCB、并确定在下一时间间隔t2中是增加、减少还是保持PDCH的速率。
但是，在这种速率控制方法中，由于在基站中产生RCB的时刻与移动站中实际应用RCB的时刻之间的延迟，所以基站不能有效地对它的移动站执行速率控制。
例如，在时间间隔t5中，基站从移动站接收速率为153.6Kbps的数据帧，并且在同一时间间隔中，基站根据其它移动站的状况确定将移动站的数据速率从153.6Kbps的当前速率增加一个步长、产生相应的RCB(+)、并且发送所产生的RCB(+1)到移动站。但是，实际上，因为在时间间隔t6发送RCB(+)，所以考虑到当移动站接收RCB(+)并且分析RCB(+)时所需的时间则实际应用RCB(+)的时间间隔变成t7。结果，在时间间隔t7中，移动站设置速率614.4Kbps，其比在先时间间隔t6的速率307.2Kbps增高了一个步长。
当几个移动站同时发送反向数据时，其它移动站发送的数据成为对特定移动站的信号的干扰。因而，基站以使由小区中移动站发送的数据的所有速率或所有RoT值都不应该超出特定阈值的方式进行控制操作。在这种情况下，当基站增加特定移动站的数据速率时，基站必须减少其它基站的数据速率。因此，从特定基站接收数据服务的移动站的数据吞吐量依赖于反向速率控制的效率。
但是，如图2所示，移动站依据从基站接收的RCB确定相比于在先时间间隔中所使用的数据速率是增加、减少还是保持下一数据速率。在这种情况下，由于在基站中产生RCB时的时刻与在移动站中实际应用RCB时的时刻之间的延迟，所以不能有效地执行反向速率控制，从而导致整个系统的数据吞吐量的恶化。
发明内容
因而，本发明的一个目的是提供一种方法和装置，用于在移动通信系统中控制反向速率而同时考虑到基站的速率控制比特(RCB)产生时间与移动站的RCB应用时间之间的延迟。
本发明的另一目的是提供一种用于通过有效的反向速率控制来提高整个系统的吞吐量的方法和装置。
根据本发明的一个方面，在下述移动站系统中提供了一种用于控制下一反向分组数据帧的数据速率的方法，该移动站系统用于以从多个数据速率选择的数据速率在反向分组数据信道上从移动站向基站发送反向分组数据帧、通过在前向速率控制信道上从基站向移动站发送的反向控制信息发送反向分组数据帧、并且然后控制下一反向分组数据帧的数据速率，所述方法包括下述步骤由移动站通过反向控制信息接收对于反向分组数据帧的数据速率的增加或减少信息；以及在接收到该增加或减少信息之后，以响应于该增加或减少信息从所选择的数据速率增加或减少而得到的数据速率发送下一反向分组数据帧。
根据本发明的另一方面，在下述移动站系统中提供了一种用于控制下一反向分组数据帧的数据速率的方法，该移动站系统用于以从多个数据速率选择的数据速率在反向分组数据信道上从移动站向基站发送反向分组数据帧、通过在前向速率控制信道上从基站向移动站发送的反向控制信息发送反向分组数据帧、并且然后控制下一反向分组数据帧的数据速率，所述方法包括下述步骤根据来自基站的确认来重传反向分组数据帧，该确认指示反向分组数据帧的接收是否成功；，由移动站通过用于反向分组数据帧的数据速率的反向控制信息接收关于对于重传的反向分组数据帧的增加、减少或保持信息；以及在接收到该增加、减少或保持信息之后，以响应于所接收到的增加、减少或保持信息从所选择的数据速率增加、减少或保持而得到的速率发送下一反向分组数据帧。
根据本发明的另一方面，在下述移动站系统中提供了一种用于控制下一反向分组数据帧的数据速率的方法，该移动站系统用于以从多个数据速率选择的数据速率在反向分组数据信道上从移动站向基站发送反向分组数据帧、通过在前向速率控制信道上从基站向移动站发送的反向控制信息发送反向分组数据帧、并且然后控制下一反向分组数据帧的数据速率，所述方法包括下述步骤由基站接收以所选择的数据速率发送的反向分组数据帧；以及根据该反向分组数据帧的接收是否成功来通过用于反向分组数据帧的数据速率的反向控制信息发送增加、减少或保持信息。
根据本发明的另一方面，在下述移动站系统中提供了一种用于控制下一反向分组数据帧的数据速率的装置，该移动站系统用于以从多个数据速率选择的数据速率在反向分组数据信道上从移动站向基站发送反向分组数据帧、通过在前向速率控制信道上从基站向移动站发送的反向控制信息发送反向分组数据帧、并且然后控制下一反向分组数据帧的数据速率，所述装置包括接收器，用于根据反向分组数据帧的接收是否成功来从基站接收包括对于反向分组数据帧的数据速率的增加、减少或保持信息的反向控制信息；控制器，用于根据所接收到的基于所选择的数据速率的增加、减少或保持信息来确定下一反向分组数据帧的数据速率；以及发送器，用于根据所确定的数据速率发送下一反向分组数据帧到基站。
从下面的详细说明并且组合附图，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将变得更清楚，在所述附图中图1是图示根据现有技术由移动站确定反向速率的操作的流程图；图2是图示根据现有技术由移动站确定反向速率的操作的时序图；图3是图示根据本发明实施例的用于控制反向速率的装置的框图；图4是图示根据本发明实施例的由移动站确定反向速率的操作的流程图；图5是图示根据本发明实施例的对于RCD＝1帧(或者1个时间间隔)由移动站确定反向速率的操作的时序图；图6是图示根据本发明实施例的对于RCD＝2帧(或者2个时间间隔)由移动站确定反向速率的操作的时序图；
图7是图示了根据本发明另一个实施例的在采用HARQ技术和能量减少(energy reduction)技术的系统中的基站的操作的流程图；图8是图示了根据本发明另一个实施例的在采用HARQ技术和能量减少技术的系统中由移动站确定反向速率的操作的时序图；以及图9是用于解释根据本发明实施例的用于控制每个HARQ信道的TPR的方法的图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的几个优选实施例。在下面的说明中，为简明起见省略了对这里所包含的已知功能和配置的详细描述。
本发明针对通过使用速率控制比特(RCB)控制反向数据速率，其中移动通信系统考虑到预定的延迟时间确定基站产生RCB和移动站应用RCB的参考时刻。这里，“延迟时间”称作“速率控制延迟(rate control delay，RCD)”。基于RCD的速率控制也表达为基于ACID(ARQ(Automatic Repeat reQuest，自动重复请求)Channel Indictor，ARQ信道指示器)的速率控制。即，在确定移动站的数据速率过程中，以相应于在先ACID的分组数据的速率为基础分析RCB，然后确定相应于同一ACID的发送分组数据的速率。
此外，控制移动站的数据速率的方法实际上等同于控制移动站的TPR的方法。因而，将仅对由基站控制移动站的数据速率的方法进行描述。但是，控制TPR的方法也可以应用于本发明中所提出的速率控制方法。
图3是图示了根据本发明实施例的用于控制反向速率的装置的框图。如图3所示，速率控制装置包括前向速率控制信道(forward rate control channel，F-RCCH)接收器10、控制器20、和反向分组数据信道(reverse packet datachannel，R-PDCH)发送器30。对于每个时间间隔，F-RCCH接收器10通过使用分配给F-RCCH的扩频码对从基站接收的信号执行解扩频、解调、解码来接收RCB，并且提供所接收的RCB到控制器20。
控制器20分析RCB的值以确定基站是否要求反向速率的增加或者反向速率的减少，并且根据确定结果确定新的反向速率。然后，R-PDCH发送器30在控制器20的控制下根据所确定的数据速率发送数据帧。这里，RCB并不是通过将用于下一时间间隔的速率与用于在先时间间隔的速率进行匹配而确定的值，而是通过将用于下一时间间隔的速率与用于在当前时间间隔之前过了预定速率控制延迟(RCD)的时间间隔的速率进行匹配而确定的值。
更具体地，假定移动站在每个时间间隔发送一个数据帧，则RCD是从发送第i个帧的时刻起当接收到基于第i个帧而确定的RCB时的延迟。当基站和移动站启动相互通信时通过基站与移动站之间的约定来确定RCD。或者，可以由移动站确定RCD。在另一种情况下，可由基站确定RCD然后通知移动站。在另一情况下，可以在基站与移动站之间事先确定RCD。
因此，一旦接收到第i个帧，基站就基于接收到的第i个帧产生RCB，并且在R-RCCH上发送所产生的RCB。移动站接收RCB、根据第i帧的速率确定下一帧的速率、并且以所确定的速率发送下一帧。
如上所述，还基于ACID控制速率。假定移动站在4个不同的时间间隔顺序发送与具有00、01、10、11值的ACID相应的分组数据。在这种情况下，假定相应于ACID＝00的当前分组数据的速率是19.2Kbps并且接收到RCB(+)，则移动站可以以38.4Kbps发送相应于ACID＝00的下一分组数据。即，在确定当前发送分组数据的速率过程中，移动站基于相应于同一ACID的在先分组数据的速率而确定下一发送分组数据的速率。
图4是图示根据本发明实施例的由移动站确定反向速率的操作的流程图。移动站对于R-PDCH支持至少9.6Kbps、19.2Kbps、38.4Kbps、76.8Kbps、153.6Kbps、和307.2Kbps，并且根据速率控制比特(RCB)逐步增加、减少或保持反向速率。
参考图4，在步骤310中，移动站在第n个时间间隔接收并分析速率控制比特(RCB)。在步骤320中，移动站确定RCB的值是否指示“速率增加”。如果速率控制比特的值是指示“速率增加”的“+1”，则在步骤330中，移动站将要在下一时间间隔“n+1”中使用的速率R(n+1)设置为比发生在当前时间间隔之前预定RCD的时间间隔的速率R(n-RCD)增高一个步长的值(或速率)，然后前进到步骤370。这可以如下面的公式1所示那样表达。
R(n+1)＝R(n-RCD)++ ...........(1)如果在步骤320中确定RCB的值不是指示“速率增加”的“+1”，则在步骤340中移动站确定RCB的值是否指示“速率下降”。如果确定RCB的值是指示“速率下降”的“-1”，则在步骤350中，移动站将要在下一时间间隔“n+1”中使用的速率R(n+1)设置为比发生在当前时间间隔之前预定RCD的时间间隔的速率R(n-RCD)降低一个步长的值，然后前进到步骤370。这可以如下面的公式2所示那样表达。
R(n+1)＝R(n-RCD)--...........(2)如果在步骤340中确定RCB的值不是指示“速率下降”的“-1”，则在步骤360中，移动站将要在下一时间间隔“n+1”中使用的速率R(n+1)设置为与发生在当前时间间隔之前预定RCD的时间间隔的速率R(n-RCD)相同的值。这可以如下面的公式3所示那样表达。
R(n+1)＝R(n-RCD) ...........(2)在步骤370中，移动站根据所确定的速率R(n+1)在下一时间间隔“n+1”中发送数据帧。
在本发明中，速率控制延迟(RCD)是考虑到基站和移动站中的处理延迟当移动站反向发送一帧时所需的时间。其后，基站前向发送RCB，并且移动站接收该RCB并且将接收到的RCB应用到下一帧的数据速率。RCB通过帧来指定。例如，可以以一帧或者两帧设置RCB。
图5是图示了根据本发明实施例的对于RCD＝1帧(或1个时间间隔)由移动站确定反向速率的操作的时序图。参考图5，在时间间隔t0中，移动站以速率9.6Kbps(参见410)在PDCH上发送数据帧。在时间间隔t1，基站基于RoT、缓冲器状态、移动站的功率状态而确定是增加、减少还是保持移动站的数据速率、根据确定结果产生RCB、并且发送所产生的RCB(参见420)。
在时间间隔t1中在移动站处接收到RCB，并且移动站根据接收到的RCB确定要在时间间隔t2中应用的数据速率。在确定要在时间间隔t2中应用的数据速率的过程中，移动站不是基于用于在先时间间隔t1的速率而是基于用于发生在当前时间间隔之前预定RCD或一帧的时间间隔t0的速率来确定该数据速率。这样的速率控制称作“交错速率控制(interlaced rate control)”，因为如图5所示速率控制是在奇数帧和偶数帧上分开地进行的。
例如，移动站在时间间隔t1中使用速率9.6Kbps。基站根据移动站在时间间隔t1中的状态信息确定增加移动站的速率、根据确定结果产生RCB(+)、并且发送所产生的RCB(+)到移动站。在时间间隔t2中在移动站处接收到RCB(+)，并且基于接收到的RCB(+)，移动站将要在时间间隔t3中使用的速率设置为速率19.2Kbps，其比用于时间间隔t1，即发生在当前时间间隔之前RCD的时间间隔的速率9.6Kbps增高一个步长。
作为另一示例，移动站在时间间隔t5中使用速率38.4Kbps。基站根据移动站在时间间隔t5中的状态信息确定增加移动站的速率、根据确定结果产生RCB(+)、并且发送所产生的RCB(+)到移动站。在时间间隔t6中在移动站处接收到RCB(+)，并且基于接收到的RCB(+)，移动站将要在时间间隔t7中使用的速率设置为速率76.8Kbps，其比用于时间间隔t5，即发生在当前时间间隔之前RCD的时间间隔的速率38.4Kbps增高一个步长。
图6是图示根据本发明实施例的对于RCD＝2帧(或2个时间间隔)由移动站确定反向速率的操作的时序图。参考图6，在时间间隔t0中，移动站以速率9.6Kbps(参见510)在PDCH上发送数据帧。在时间间隔t1，基站基于RoT、缓冲器状态、移动站的功率状态而确定是增加、减少还是保持移动站的数据速率、根据确定结果产生RCB、并发送所产生的RCB(参见520)。
在时间间隔t2中在移动站处接收到RCB，并且移动站根据接收到的RCB确定要在时间间隔t3中应用的数据速率。在确定要在时间间隔t3中应用的数据速率的过程中，移动站不是基于用于在先时间间隔t2的速率而是基于用于发生在当前时间间隔之前预定RCD或2帧的时间间隔t0的速率来确定该数据速率。
例如，移动站在时间间隔t1中使用速率9.6Kbps。基站根据移动站在时间间隔t1中的状态信息确定增加移动站的速率、根据确定结果产生RCB(+)、并且发送所产生的RCB(+)到移动站。在时间间隔t3中在移动站处接收到RCB(+)，并且基于接收到的RCB(+)，移动站将要在时间间隔t4中使用的速率设置为速率19.2Kbps，其比用于时间间隔t1，即发生在当前时间间隔之前RCD的时间间隔的速率9.6Kbps增高一个步长。
作为另一示例，移动站在时间间隔t5中使用速率38.4Kbps。基站根据移动站在时间间隔t5中的状态信息确定减少移动站的速率、根据确定结果产生RCB(-)、并且发送所产生的RCB(-)到移动站。在时间间隔t7中在移动站处接收到RCB(-)，并且基于接收到的RCB(-)，移动站将要在时间间隔t8中使用的速率设置为速率19.2Kbps，其比用于时间间隔t5，即发生在当前时间间隔之前RCD的时间间隔的速率38.4Kbps降低一个步长。
在图5中，因为RCD＝1帧，所以在两部分(偶数帧和奇数帧)上分开执行速率控制。在图6中，因为RCD＝2帧，所以在三部分(第一帧、第二帧、第三帧)上分开执行速率控制。
在根据本发明的交错速率控制方法中，移动站基于当基站产生RCB时所使用的速率来应用用于增加(+)、减少(-)或保持(0)的信息到RCB上，从而由于基站与移动站之间的延迟而导致的反向速率控制错误可以被消除。因而，通过使用交错速率控制方法，移动站精确地应用在基站调度期间计算得到的速率，由此有效地控制移动站的反向速率。
为了描述通过将交错速率控制方法应用于使用能量减少技术的系统中来确定移动站的反向速率的操作，有必要首先描述混合自动重传请求(HybridAutomatic Retransmission Request，HARQ)技术。
HARQ技术通常用于在支持多媒体服务的无线分组移动通信系统中增加反向吞吐量。HARQ技术是在物理层分组上执行的技术。本文下面将描述使用这样的HARQ技术的反向发送帧的操作。
基站响应于从移动站接收到物理层分组通过前向确认(acknowledgement，ACK)信道通知移动站是否成功接收到物理层分组。如果成功接收到物理层分组，则基站在ACK信道上发送指示物理层分组的成功接收的ACK信号。但是，如果物理层分组的接收失败，则基站在ACK信道上发送指示物理层分组的接收失败的不确认(negative acknowledgement，NAK)信号。移动站分析在ACK信道上接收到的信号以确定是否成功发送了物理层分组。如果接收到ACK信号，则移动站发送新分组，而如果接收到NAK信号，则移动站重传先前所发送的分组。
如果对先前从移动站接收到的分组解码失败，则基站在试图解码之前将重传的分组与先前接收到的分组组合，由此为解码成功率的增加做贡献。
在使用HARQ技术的系统中，为了确定反向速率移动站使用能量减少技术。在能量减少技术中，当移动站在使用HARQ技术的系统中执行初始发送之后一旦从基站接收到NAK信号试图重传时，将重传分组的能量设置为小于初始发送的分组的能量的值。即，在该技术中，用于重传分组的业务信道具有比初始发送的分组低的增益。
图7是图示了根据本发明实施例的在采用HARQ技术和能量减少技术的系统中基站的操作的流程图。图8是图示了根据本发明另一个实施例的在采用HARQ技术和能量减少技术的系统中由基站确定反向速率的操作的时序图。在图8中，分组数据信道的高度表示信道增益。
参考图7和图8，如果移动站在时间间隔t0在PDCH上发送分组，则在步骤700中，基站接收由移动站在PDCH信道上发送的分组并且试图对接收到的分组进行解调。在步骤710中，基站确定分组的解调是否成功。如果确定解调成功，则在步骤715中，基站在ACK信道上发送ACK信号到移动站以便接收下一分组。同时，基站发送RCB或者业务导频比率控制比特(traffic-to-pilot ratio control bit，TPRCB)。
但是，如果确定解调失败，则在步骤720中，基站在ACK信道上发送NAK信号701到移动站。这时，基站并不发送RCB 702，这是因为用于重传分组的数据速率并非不同于用于初始发送分组的数据速率从而TPR控制是不必要的。
一旦接收到NAK信号701，移动站就在时间间隔t2试图重传。这时，如图8所示，对在时间间隔t2在PDCH上重传的分组应用能量减少技术。因而，不从基站接收RCB702，并且重传分组在能量上低于在时间间隔t0初始发送的分组。重传分组的发送能量与初始发送的分组的发送能量相比可以减少到1/2或者1/4。
在步骤730中，基站接收在时间间隔t2从移动站在PDCH上重传的分组。在步骤740中，基站将在时间间隔t0接收到的初始发送分组，即在发生在当前时间间隔之前两个RCD的时间间隔接收到分组，与当前重传的分组组合并且对组合后的分组进行解调。其后，在步骤750中，基站确定是否成功实现了解调。如果确定解调失败了，则基站在步骤755中发送NAK信号，然后返回到步骤730以接收重传分组。
为方便解释，在图7中，当基站在步骤755中发送NAK信号时基站持续等待重传分组。但是，实际上，当重传的数目超过预定重传数目时基站停止重传。优选地，将包括初始发送在内的预定的重传数目设置为3或更低。
如果在步骤750中确定对重传分组成功解调，则在步骤760中，尽管图8中没有图示，基站在时间间隔t2发送ACK信号以通知移动站已成功接收到了分组。同时，基站发送RCB 702以便控制移动站的速率或者TPR。
现在将对在采用HARQ技术和能量减少技术的系统中由移动站控制反向速率或者TPR的操作进行描述。应该注意，该操作在原理上等同于与图5和图6有关的操作。
回过头来参考图8，一旦接收到RCB 702，移动站根据RCB 702的命令确定是增加、减少还是保持数据速率或TPR。移动站基于对于在时间间隔t2发送的分组的速率增加/下降/保持的信息，控制要在时间间隔t4发送的分组的速率或者TPR。因为如图5所示RCD相应于两个时间间隔，所以移动站遵循关于图5所描述的操作。因而，为了简明了省略了对其的详细描述。在这种情况下，由移动站控制反向速率的操作等同于关于图4所描述的操作。
但是，在一种替代性的方法中，移动站可以基于对于在时间间隔t0发送的分组的增加/下降/保持的信息来控制要在时间间隔t4发送的分组的速率或者TPR。这里，当移动站基于对于在时间间隔t0发送的分组的增加/下降/保持的信息来控制要在时间间隔t4发送的分组的速率或者TPR时，这样的操作不应该违反关于图5和图6所描述的实施例的操作原理。更具体地，因为使用了能量减少技术，所以各个分组数据信道的增益被设置成不同的值，但是由移动站在时间间隔t0和t2发送的分组具有相同的速率。因而，基于在时间间隔t0发送的分组的速率，根据RCB(+)702增加在时间间隔t4的速率。
在没有采用能量减少技术的系统中，移动站基于本发明提出的方法总是增加、减少或者保持基于在发生在当前时间间隔之前RCD的时间间隔发送的分组的速率。
此外，尽管基站发送TPRCB，但是移动站并不基于在时间间隔t2的重传期间的TPR导致的速率，而是基于在时间间隔t0的初始发送期间的TPR导致的速率来增加、减少或保持当前要发送的分组的速率。
可以如下面公式4所示那样表达用于通过使用ACID发送当前分组数据帧的方法。
图9是用于解释根据本发明实施例的用于控制每个HARQ信道的TPR的方法的图。
在通常的HARQ操作中，存在几个HARQ信道并且每个HARQ信道用ARQ信道标识符(ARQ Channel Identifier，ACID)来标识。例如，如果存在4个HARQ信道，这些HARQ信道分别相应于ACID＝0、ACID＝1、ACID＝2、ACID＝3，对每个ACID独立地执行HARQ操作。虽然本说明书通过分开每个ACID而将HARQ信道描述为不同的信道，但是HARQ信道可以是一个分组数据信道的每个不同帧。
为了更好的理解，本文下面将详细描述使用10ms帧长度的常规HARQ系统的操作。
移动站在特定起始时间t＝0始在一系列HARQ信道上发送初始发送分组。即，在t＝0，移动站在作为第一HARQ信道的ACID＝0的HARQ信道上发送初始发送分组数据。在t＝10ms，移动站在作为第二HARQ信道的ACID＝1的HARQ信道上发送初始发送分组数据。在t＝20ms，移动站在作为第三HARQ信道的ACID＝2的HARQ信道上发送初始发送分组数据。在t＝30ms，移动站在作为第四HARQ信道的ACID＝3的HARQ信道上发送初始发送分组数据。
移动站从基站接收响应于在ACID＝0的HARQ信道上发送的初始发送分组的ACK或NAK，并且如果接收到NAK，则移动站在t＝40ms通过ACID＝0的HARQ信道执行重传。如果从基站接收响应于在ACID＝1的HARQ信道上发送的初始发送分组的NAK，则移动站在t＝50ms通过ACID＝1的HARQ信道执行重传。
如上所述，使用几个HARQ信道执行通常的HARQ操作。本发明中提出的交错速率控制方法在HARQ操作中等同于对于每个HARQ信道或者ACID控制移动站的速率或者移动站的TPR。
因为在HARQ操作中，用相应于相同的ACID的HARQ信道之间的时间段来定义速率控制延迟(RCD)，所以对相应于相同的ACID的HARQ信道控制速率或者TPR等同于根据接收到的速率控制比特(RCB)控制发生在当前时间间隔之前RCD的时间间隔的速率。
图9图示了如上所述用于控制每个HARQ信道或ACID的TPR的过程。例如，在图9中，HARQ信道的数目是4。因而，如图9所示，ACID＝0、1、2、和3。为了解释方便，在图9的示例中，省略了用于支持HARQ的诸如ACK或NAK的响应信号。尽管应用了ACK或NAK信号，但是除了响应于NAK发送重传分组外以同样的方式执行图9的速率控制操作。
为了对于每个HARQ信道或者ACID执行TPR控制操作，如关于图9所描述的，移动站可以使用内部参数authorized_tpr。authorized_tpr是指由移动站管理以更新其被基站许可的最大TPR值以便控制其自身速率的参数，并且其为每个ACID更新。因而，在该示例中，authorized_tpr成为大小为4的排列(arrangement)，为authorized_tpr[4]。这里，authorized_tpr
用于对ACID＝0的HARQ信道的移动站的TPR控制；authorized_tpr[1]用于对ACID＝1的HARQ信道的移动站的TPR控制；authorized_tpr[2]用于对ACID＝2的HARQ信道的移动站的TPR控制；并且authorized_tpr[3]用于对ACID＝3的HARQ信道的移动站的TPR控制。
在图9中，标号901表示从基站到移动站发送的一系列TPRCB，标号902表示由移动站反向发送的一系列R-PDCH。此外，数字19.2和38.4表示以Kbps为单位的数据速率。此外，在图9中，标号903表示以10ms为单位的时间经过的标识符，标号904表示作为每个HARQ信道的标识符的ACID。
参考图9，将详细描述基站和移动站的操作。
移动站在t＝t0在ACID＝0的HARQ信道上发送19.2KbDs的分组。这时，移动站将authorized_tpr
的值设置为相应于19.2Kbps的TPR值。移动站在t＝t1在ACID＝1的HARQ信道上发送38.4Kbps的分组。这时，移动站将authorized_tpr[1]的值设置为相应于38.4Kbps的TPR值。移动站在t＝t2在ACID＝2的HARQ信道上发送38.4Kbps的分组。这时，移动站将authorized_tpr[2]的值设置为相应于38.4Kbps的TPR值。此外，移动站在t＝t2从基站接收指示“增加”的TPRCB。
因而，移动站将authorized_tpr
的值更新为相应于38.4Kbps的TPR值。因为移动站在ACID＝0的HARQ信道上发送19.2Kbps的分组然后接收到响应于此的指示“增加”的TPRCB，所以移动站将相应于相同ACID的authorized_tpr
增加一个步长。
移动站在t＝t3在ACID＝3的HARQ信道上发送76.8Kbps的分组。这时，移动站将authorized_tpr[3]的值设置为相应于76.8Kbps的TPR值。
此外，移动站在t＝t3从基站接收到指示“增加”的TPRCB。因而，移动站将authorized_tpr[1]的值更新为相应于76.8Kbps的TPR值。因为移动站在ACID＝1的HARQ信道上发送38.4Kbps的分组然后接收到响应于此的指示“增加”的TPRCB，所以移动站将相应于相同ACID的authorized_tpr[1]增加一个步长。
在控制要在t＝t4在ACID＝0的HARQ信道上发送的分组的速率或者TPR的过程中，因为authorized_tpr
的值是相应于38.4Kbps的值，所以移动站可以发送38.4Kbps的分组。在图9的示例中，移动站发送38.4Kbps的分组。连续重复这样的操作。如上所述，移动站控制每个HARQ信道或ACID的TPR。此外，如该示例中所示，移动站可以通过使用内部参数authorized_tpr来控制对于每个HARQ信道的其自身的TPR值。
在多个先前发送分组数据帧之中存在相应于相同ACID的当前发送分组数据帧，并且存在相应分组数据帧的速率。如上所述，分组数据帧的速率可以用在与TPRCB同样的表达式中。这里，在先发送分组数据帧的速率所许可的TPRCB将用TPRCB{ACID(P)}表示，其中P代表“在先”。
此外，下一个发送分组数据帧的速率将用TPRCB{ACID(N)}表示，其中N代表“下一个”。移动站基于从基站接收到的控制信息来确定是增加、减少还是保持速率。
前述描述可以如下面公式4中所示那样表达。
TPRCB{ACID(N)}＝TPRCB{ACID(P)}+Delta ........(4)即，基于在先前发送分组数据帧之中的相应于相同ACID的分组数据帧的速率将当前发送分组数据的速率增加或减少Delta。这里“Delta”表示基于从基站接收到的控制信息而增加或减少的“值”。
如从前述的描述可知的，移动站基于当基站产生RCB时所使用的速率应用RCB，由此防止由于基站与移动站之间的处理延迟所导致的反向速率控制误差。因而，使用根据本发明的交错速率控制方法，移动站精确地应用在基站调度期间计算得到的速率，由此有效地控制移动站的反向速率。
虽然已经参考本发明的某些优选实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，可以进行形式和细节上的各种修改而不背离所附权利要求所定义的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于在移动通信系统的移动站中控制反向分组数据帧的数据速率的方法，包括下述步骤接收用于下一发送反向分组数据帧的数据速率的反向控制信息；通过该反向控制信息和由预定速率控制延迟所确定的在先发送的反向分组数据帧的数据速率来确定下一发送反向分组数据帧的数据速率；以及以所确定的数据速率发送反向分组数据帧。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述反向控制信息包括对数据速率执行增加、减少、和保持之一的信息。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述执行增加、减少、和保持之一的反向控制信息是以用于发生在当前时间间隔之前预定速率控制延迟的时间间隔的数据速率为基础的。
4.如权利要求3所述的方法，其中，考虑到当基站产生反向控制信息并且发送反向控制信息以及移动站接收反向控制信息并且根据所接收到的反向控制信息确定数据速率时所需的时间，按每帧确定所述预定速率控制延迟。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述确定下一发送反向分组数据帧的数据速率的步骤包括下述步骤确定由预定速率控制延迟所确定的在先发送的反向分组数据帧的数据速率；以及确定由反向控制信息的增加、减少、保持以及在先发送的反向分组数据帧的数据速率所确定的当前要发送的反向分组数据帧的数据速率。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述反向控制信息是速率控制比特(RCB)。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定速率控制延迟是从移动站应用速率控制比特(RCB)的参考时间起的预定延迟时间。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述下一发送分组数据帧的速率是通过将反向控制信息应用到由预定速率控制延迟所确定的在先发送的反向分组数据帧的数据速率而确定的。
9.如权利要求1所述的方法，其中，通过前向速率控制信道(F-RCCH)接收所述反向控制信息。
10.如权利要求1所述的方法，其中，通过反向分组数据信道(R-PDCH)发送所述下一发送分组数据帧。
11.一种用于在移动通信系统的移动站中控制反向分组数据帧的数据速率的方法，包括下述步骤从基站接收指示反向分组数据帧的接收是否成功的确认；如果反向分组数据帧的接收成功，则接收用于下一发送反向分组数据帧的数据速率的反向控制信息；基于预定速率控制延迟确定该下一发送反向分组数据帧的数据速率；以及以所确定的数据速率发送反向分组数据帧。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述反向控制信息包括对数据速率执行增加、减少、和保持之一的信息。
13.如权利要求11所述的方法，还包括如果所述反向分组数据帧的接收不成功则重传该反向分组数据帧的步骤。
14.如权利要求13所述的方法，其中，由基站将所述重传的反向分组数据帧与在先发送的反向分组数据帧组合，从而该组合后的分组在能量上低于该在先发送的反向分组数据帧。
15.如权利要求11所述的方法，其中，所述反向控制信息是速率控制比特。
16.如权利要求11所述的方法，其中，所述预定速率控制延迟是从移动站应用速率控制比特(RCB)的参考时间起的预定延迟时间。
17.一种用于在移动通信系统的移动站中控制反向分组数据帧的数据速率的装置，包括接收器，用于接收用于下一发送反向分组数据帧的数据速率的反向控制信息；控制器，用于通过该反向控制信息和由预定速率控制延迟所确定的在先发送的反向分组数据帧的数据速率来确定下一发送反向分组数据帧的数据速率；以及发送器，用于根据所确定的数据速率发送该下一发送反向分组数据帧到基站。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述反向控制信息包括对数据速率执行增加、减少、和保持之一的信息。
19.如权利要求18所述的装置，其中，所述执行增加、减少、和保持之一的反向控制信息是以用于发生在当前时间间隔之前预定速率控制延迟的时间间隔的数据速率为基础的。
20.如权利要求17所述的装置，其中，考虑到当基站产生反向控制信息并且发送反向控制信息以及移动站接收反向控制信息并且根据所接收到的反向控制信息确定数据速率时所需的时间，按每帧确定所述预定速率控制延迟。
21.如权利要求18所述的装置，所述控制器确定由当前时间间隔之前预定速率控制延迟所确定的在先发送的反向分组数据帧的数据速率，以及由反向控制信息的增加、减少、保持和在先发送的反向分组数据帧的数据速率所确定的当前要发送的分组数据帧的数据速率。
22.如权利要求17所述的装置，其中，所述反向控制信息是速率控制比特。
23.如权利要求17所述的装置，其中，所述预定速率控制延迟是从移动站应用速率控制比特(RCB)的参考时间起的预定延迟时间。
24.如权利要求17所述的装置，其中，所述下一发送分组数据帧的数据速率是通过将反向控制信息应用到由预定速率控制延迟所确定的在先发送的反向分组数据帧的数据速率而确定的。
25.如权利要求17所述的装置，其中，通过前向速率控制信道(F-RCCH)接收所述反向控制信息。
26.如权利要求17所述的装置，其中，通过反向分组数据信道(R-PDCH)发送所述下一发送分组数据帧。
27.一种用于在移动通信系统的移动站中控制反向分组数据帧的数据速率的方法，包括下述步骤在前向速率控制信道上接收来自基站的速率控制命令；通过所接收到的速率控制命令和对应于相同自动重复请求信道指示器(ACID)的在先发送的分组数据帧的数据速率来确定下一发送分组数据帧的数据速率；以及以所确定的数据速率在反向分组数据信道上发送分组数据帧。
28.如权利要求27所述的方法，还包括分析所接收到的速率控制命令的步骤。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述分析所接收到的速率控制命令的步骤包括确定所接收到的速率控制命令是指示增加、减少还是保持数据速率的步骤。
30.如权利要求27所述的方法，其中所述下一发送分组数据帧的数据速率由TPRCB{ACID(N)}＝TPRCB{ACID(P)}+Delta确定，其中，TPRCB{ACID(P)}与相应于一个ACID的在先发送分组数据帧的数据速率对应的业务导频比率控制比特(TPRCB)；TPRCB{ACID(N)}与具有一个ACID的下一发送分组数据帧的数据速率对应的业务导频比率控制比特；以及Delta指示根据速率控制命令增加、减少或保持数据速率的值。
31.一种用于在移动通信系统的移动站中控制反向分组数据帧的数据速率的移动站装置，包括前向速率控制信道(F-RCCH)接收器，用于在前向速率控制信道上接收来自基站的速率控制命令；速率控制器，用于通过所接收到的速率控制命令和对应于相同自动重复请求信道指示器(ACID)的在先发送的分组数据帧的数据速率来确定下一发送分组数据帧的数据速率；以及反向分组数据信道(R-PDCH)发送器，用于以所述速率控制器所确定的数据速率在反向分组数据信道上发送分组数据帧。
32.如权利要求31所述的移动站装置，其中，所述速率控制器分析所接收到的速率控制命令。
33.如权利要求32所述的移动站装置，其中，所述速率控制器确定所接收到的速率控制命令是指示增加、减少还是保持数据速率。
34.如权利要求31所述的移动站装置，其中所述控制器根据下面的公式来确定下一发送分组数据帧的数据速率TPRCB{ACID(N)}＝TPRCB{ACID(P)}+Delta其中，TPRCB{ACID(P)}与相应于一个ACID的在先发送分组数据帧的数据速率对应的业务导频比率控制比特(TPRCB)；TPRCB{ACID(N)}与具有一个ACID的下一发送分组数据帧的数据速率对应的业务导频比率控制比特；以及Delta指示根据速率控制命令增加、减少或保持数据速率的值。
全文摘要
一种在以从多个数据速率中选择的数据速率在反向分组数据信道上从移动站向基站发送反向分组数据帧的移动通信系统中用于控制下一反向分组数据帧的数据速率的系统和方法。该移动站接收用于反向分组数据帧的数据速率的反向控制信息，以及以根据该反向控制信息确定的数据速率发送下一反向分组数据帧。
文档编号H04B7/005GK1757174SQ200480005988
公开日2006年4月5日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月5日
发明者权桓准, 金润善, 金东熙 申请人:三星电子株式会社