软切换中和小区切换过程中的数据速率控制方法和装置的制作方法

专利名称：软切换中和小区切换过程中的数据速率控制方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信，尤其涉及无线通信系统中的数据速率控制。
背景技术：
无线通信系统用于多种应用，其包括，例如，寻呼、无线本地环路(WLL)、网络电话、无线电话和卫星通信系统。无线电话系统的一个示例性的应用是用于经常移动的远程用户的蜂窝电话系统。在一个典型的蜂窝电话系统中，移动用户，即移动站，随着移动站的移动，从通信系统的无线网络基础设施中的各种基站，发送和接收信号。
现代无线通信系统，如蜂窝电话系统，通常被设计为允许多个用户，或使用者，访问公共的通信介质。已经开发了用于这些多址无线通信系统的多种技术，包括码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)。这些多址技术对多个用户和无线网络基础设施之间发送和接收的信号进行编码、调制、解码和解调，因此多个用户能够同时通信，并且使无线通信系统具有相对较大的容量。
在基于CDMA的无线通信系统中，多个用户高效地共享可用射频(RF)频谱。无线通信系统发送的通常是语音消息，最近也出现了用于数据业务的具有增强型容量的通信系统。例如，这样的数据业务通信系统是高数据速率(HDR)系统，其遵从电信工业协会/电子工业联盟(TIA/EIA)2002年1月颁布的cdma2000高数据速率空中接口规范IS-856(IS-856标准)。
在无线通信系统中，如基于CDMA或前述一种其他多址技术的系统中，用户常常是移动的。随着用户的移动，它们可能会离开基站的一个扇区的覆盖区域，或离开基站本身的覆盖区域。当一个用户，也称为移动终端或移动站，移入和移出不同的覆盖区域时，即所述用户离开一个覆盖区域并且进入另一个覆盖区域时，为了维持通信，出现了一种名为“切换”的技术。在切换中，所述移动站开始与它正在进入的覆盖区域内的基站的一个扇区(简称为基站)通信，并且终止与它正在离开的覆盖区域内的基站的通信。利用名为“软切换”的技术，移动站可以在切换过程中同时与两个基站通信。也就是说，移动终端维持与一个基站(它正在离开该基站的覆盖区域)的通信，同时建立与另一个基站(它正在进入该基站的覆盖区域)的通信。在这种技术中，两个基站都可以共同地或独立地对移动站的传输进行解码。在软切换过程中与两个基站通信，降低了掉话或其他意外通信损失的几率。
在软切换中所涉及的两个基站分别可支持的数据速率可能不同，例如，由于各基站的拥塞级别而不同。通过监控用户的数据速率和用以达到预期服务质量(QoS)所需的接收信号的强度，可以确定系统的拥塞级别。从移动站到基站的通信链路被称为反向链路或上行链路。在无线CDMA系统中，反向链路容量是干扰受限的，小区拥塞的一个衡量标准是基站处的总接收功率除以热噪声级别。总接收功率除以热噪声通常被称为“热噪声增量”(ROT)，并对应于反向链路的负载。通常，需要将ROT维持在一个预定值附近。如果ROT过高，则小区的覆盖区域，即小区的基站可以进行通信的距离，将会降低，并且反向链路稳定性会下降。减少的小区覆盖(如，由于过高的ROT)会对小区可以支持的数据速率产生负面影响，并且，位于该小区边缘的移动站可能会掉话。由于移动站所需的发送能量的增加，小区的覆盖区域随着ROT增大而减小，所述发送能量用来在所述基站处提供目标能量级别。通常，移动终端的发射功率在一定程度上是受限的，因此要求增大发射功率就会相应地减小范围。低的ROT指示反向链路没有过载，因此也指示可用数据速率容量可能被浪费掉了。
如果切换中涉及的基站和移动终端可以支持不同的数据速率，那么，在切换过程中移动站的数据速率可能不是最优的。例如，如果移动终端切换到的基站可以支持比移动终端正在使用的数据速率更高的数据速率，那么，移动站采用的数据速率低于可能达到的值，这种情况下可能存在系统资源浪费。如果移动终端切换到的基站不能够支持该移动终端当前采用的数据速率，那么移动终端可能会引起和其他用户之间更大的干扰并降低系统性能。软切换区域的速率管理形式可以通过基站之间的协调来达成。然而无线网络基础设施或回程链路上进行的基站间协调可能比较慢，或不支持两个基站之间的协调。
因此，本领域中需要在无线通信系统中改进切换过程中的分布式数据速率控制。

发明内容
这里公开的实施例针对前述需求，提供了若干方法和装置，用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率。移动站传输由移动站切换列表中的多个基站接收并解码。切换列表中任何将传输成功解码的基站，通过下行链路向所述移动站发送确认消息。然后，基于包括确认消息的来自基站的传输，移动站确定速率控制命令。移动站按照速率控制命令调整其传输的数据速率。
在另一方面中，一个基站，其不是发送该确认消息的基站，可能希望将期望数据速率命令传送到该移动站。要求发送速率命令的基站可能是主基站，其具有服务质量(QoS)和其他调度信息，该基站也可能是非主基站，其是过度拥塞的并希望降低传输速率。然后，基于来自主基站和非主基站的速率命令，期望速率命令可由移动终端用来确定传输的数据速率。
在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率包括从多个基站接收传输，然后，根据从多个基站分别接收的传输，确定多个速率控制命令。然后，可以组合这些速率控制命令，并且，按照组合后的速率控制命令，调整所述传输的数据速率。在自动重发请求(ARQ)的情况下，切换中非同地(non co-located)的基站，可能会独立地将传输解码并异步地发送确认消息(ACK)。异步的ACK在发送速率控制命令时会导致同步问题。没有确认所述传输的基站不发送速率控制命令，这被解释为速率控制命令的HOLD状态。本发明描述这种情况的一些方面，从而提供了当得到若干个非协作基站确认(ACK)时在切换过程中组合速率控制命令的有效方法。
组合多个速率控制命令包括将加权因子应用于接收到的速率控制命令。例如，可以为主基站的速率控制命令指派比非主基站的命令更大的加权因子。组合多个速率控制命令，也可以包括建立基于该主基站期望服务质量的速率控制命令，以便该主基站控制数据速率的增加(ramp-up)且非主基站基于系统拥塞提供数据速率控制。
对来自若干个基站的速率控制命令进行组合的另一方面包括如果至少有一个数据速率控制命令要求降低速率，则降低数据速率。对来自若干个基站的速率控制命令进行组合的另一方面包括如果没有一个数据速率控制命令要求降低速率并且至少有一个数据速率控制命令要求保持数据速率，例如，如果数据控制命令为空命令，则保持数据速率。对来自若干个基站的速率控制命令进行组合的另一方面包括如果没有一个数据速率控制命令要求降低速率、提高速率或是要求保持该数据速率的命令，但是有一个与之不同的命令，比如空命令，则保持数据速率。组合多个速率控制命令的再一方面包括如果没有一个数据速率命令要求降低速率或保持该速率，并且至少有一个数据速率命令要求提高数据速率，增加数据速率。
根据下面描述的示例性实施例，本发明的其他特性和优点应当是显而易见的，所述实施例以示例的方式说明了本发明的各个方面。


图1示出了按照本发明构造的通信系统100的一些部分；
图2示出了在两个基站之间进行切换的过程中无线通信设备的框图；图3示出了用于组合公共/组速率控制指示的技术的流程图；图4示出了用于组合专用速率信道的速率控制的技术的流程图；图5示出了按照本发明的示范性实施例构造的无线通信设备的框图。
具体实施例方式
这里使用的“示例性的”一词意味着“用作例子、例证或说明”。这里被描述为“示例性”的任何实施例或设计不应被解释为比其他实施例或设计更优选或更具优势。
图1示出了按照本发明构造的通信系统100的各部分。通信系统100包括基础设施101、若干个无线通信设备(WCD)或移动站(MS)104和105，以及有线通信设备122和124。通常，WCD既可以是移动的又可以是固定的，并且“WCD”可与“MS”和“移动终端”交换使用。
所述基础设施101包括多种组件，如基站102、基站控制器106，移动交换中心108、交换网络120等。在一个实施例中，基站102和基站控制器106集成在一起，在其他的实施例中，基站102和基站控制器106为独立的组件。不同类型的交换网络120可用于在通信系统100中为信号进行寻径，如，交换网络120可以是公共交换电话网(PSTN)。
术语“前向链路”指从基础设施101到WCD 104和105的信号路径，术语“反向链路”指从WCD到基础设施的信号路径。如图1所示，WCD 104和105在前向链路上接收信号132和136，并在反向链路上发送信号134和138。通常，从WCD 104和105发出的信号会被另外一个通信设备接收，如另一个远程单元，或有线通信设备122或124，并且由通过交换网络120进行寻径。例如，如果从发起方WCD 104发送的信号134要被目的方WCD 105所接收，所述信号经由基础设施进行寻径，并在前向链路上发送信号136给目的WCD 105。通常，一个通信设备，如WCD或有线通信设备，可能同时是信号的发起方和目的方。
例如，无线设备104可以包括蜂窝电话、具有无线通信功能的个人电脑、个人数字助理(PDA)以及其他无线设备。无线系统100可以设计成支持一种或多种无线标准。例如，这些标准可能包括名为TIA/EIA-95-B(IS-95)、TIA/EIA-98-BC(IS-98)、cdma2000、宽带CDMA(WCDMA)的标准等。
图2示出了在基站204和206之间切换的WCD 202的框图。如图2所示，WCD设备202与两个基站204和206通信。在本图示中，主基站204(BS1)的覆盖区域是WCD202当前所在的区域，非主基站206(BS2)的覆盖区域是WCD202正在进入的区域。
第三代合作伙伴计划2(3GPP2)是一个合作性的第三代(3G)通信规范制订计划，其包括北美和亚洲所关注的全球规范制定，该规范规定3G的ANSI/TIA/EIA-41蜂窝无线电通信系统间操作网络演进。该组织收到了一些用于切换过程中控制一个或多个基站的数据速率的技术提议。根据这些提议，控制WCD的基站发送一个专用的速率控制命令(一个三态比特)，其可以是UP、HOLD或DOWN，用于指示下一次传输的速率或业务导频比的增加、保持或下降。如果WCD进行的是软切换，则可从不同的基站接收速率控制命令。可组合来自不同基站的速率控制命令，从而得到一个有效的速率控制命令。当基站和WCD采用一种名为混合自动重发请求(HARQ)的技术来改善系统性能时，这种技术就会出现不足。当利用HARQ时，移动站就同一个分组，发送其相同或不同的编码拷贝(copy)，直到基站对该分组的传输进行确认。只有成功地发送前一个分组或已将前一分组发送了最大允许次数时，移动站才会以一个新的速率发送一个新的分组。如果移动站从其软切换列表中的至少一个基站收到确认消息(ACK)，则该移动站成功地发送了一个分组。由此，软切换中的基站只有在成功解码了一个分组，并在其前向确认信道(F-ACKCH)上发送ACK消息时，才会发送UP或DOWN速率控制命令。HOLD对应于速率控制信道上没有传输，而且当基站不等待来自移动站的新传输时，HOLD是节省功效的。由于不同的基站接收到的传输的质量不同，所以，移动站软切换列表中的所有基站并非同时确认该移动站。不使用HARQ工作的专用速率控制技术，在同时对不同基站使用软切换和HARQ来改善性能的系统中可重新定义。在一个示例性的实施例中，WCD通过前向确认信道(F-ACKCH)从基站接收到确认消息(ACK)时，监控该基站的前向速率控制信道(F-RCCH)。如果WCD 202在主基站204和非主基站206之间进行软切换并且WCD202仅从非主基站206收到ACK，这种技术就出现了问题。尽管204是主基站并且可以收到来自WCD 202的更大干扰功率，但是，负载较小的基站206可能将移动站的传输解码并随着ACK发送速率控制命令，以要求WCD 202增加速率。如果出现这种情况，主基站204可能无法通过速率控制命令控制WCD 202的速率。
当对应于数据分组的最后一次传输发送后，就出现了这种规则的一个例外，此时WCD监控所有指派给该WCD的F-RCCH，而不管它是否从基站收到ACK。然而，这种技术对于控制信令错误很敏感，包括反向分组数据控制信道(R-PDCCH)错误和前向确认信道(F-ACKCH)错误。例如，R-PDCCH包括的控制信息指示数据/分组的发送速率和分组的传输序号(也称为子分组号)。子分组号指示该分组被发送和其在基站未被成功解码的次数。如果子分组号等于最大允许传输次数，那么，该分组信道上的当前传输是将该分组正确传送给BS的最后一次传输。如果一个基站不能将WCD的R-PDCCH传输解码，则该基站就不知道该子分组是最后一个分组，也不知道它应该给MS发送速率控制指示。该MS将F-RCCH上没有传输解释为HOLD命令。HOLD命令阻止WCD的速率上升，尽管该BS没有打算发送HOLD命令并可支持更高数据速率的业务。
在另一个实施例中，移动站只监控来自主基站的速率控制命令。用这种方法，能从移动站收到干扰的非主基站不能控制该移动站。此外，移动站在移动，它有可能进入另一个基站的服务区，并进行小区切换。在小区切换的过程中，MS与主基站BS1 204通信，其通过发送预定数量的切换帧来指示非主基站BS2 206将成为主基站。当所述MS从原来的主基站BS1收到切换结束指示或其已经发送了预定数量的切换帧后，基站之间的切换结束。在切换过程中，没有明确规定主基站的速率控制操作。下面描述一些在软切换和小区切换过程中使用的不同技术，其中给出了各种问题和问题的解决办法。
案例I在本实施例中，如果解码后的传输对应于尚未超过最大允许传输次数的分组，则移动站(MS)收到基站(BS)发送的确认消息(ACK)。当MS收到ACK时，它根据ACK该传输的BS所发送的速率控制比特调整其数据速率。移动站从未发送ACK的基站收到的速率控制比特被忽略。只有当前一次传输对应于已发送了最大允许次数的一个分组时，移动站才监控来自所有基站的速率控制比特。
这种方法有多种优点。其一是，如果前一次传输不是一个分组的最后一次传输，那么，只有当基站ACK前一次传输并等待新的传输时，基站才可决定下一次传输的速率。同样，如果基站没有ACK移动站的前一次传输，则它不发送任何速率控制命令，因此其节约功效，并能保证所述移动站忽略了其速率控制比特，而没有把它解释为HOLD。另一个优点是，这种技术同等对待主基站和非主基站。因此即使在小区切换过程中主基站变动，在软切换中基站的速率控制操作也不受影响。
如果软切换中涉及的基站间负载不均衡，这种技术就会出现问题。例如，如果MS 202执行从主BS 204到非主BS 206的软切换，主BS 204在反向链路上满载，例如其热噪声增量(ROT)为7dB，同时非主BS 206在反向链路负载相对较轻，例如其热噪声增量(ROT)为2dB，这时就会出现问题。在这个负载不均衡的例子中，MS 202和非主BS 204之间有更好的反向链路，这是由于MS 202的传输受到较小的干扰。另一方面，MS 202和主BS 204之间的反向链路可能是较弱的，尽管主BS 204和MS 202之间有更好的前向链路。这种情况下，非主BS 206可以将MS 202的数据分组解码并发送ACK消息给MS 202。由于非主BS 206负载较轻，它发送速率控制比特要求提高MS的速率。另一方面，主BS 204可能满载或拥塞，如果以较低的SNR接收MS 202的传输，它可能无法将传输解码并发送ACK。如果主BS 204无法将MS 202的传输解码，它就不能向MS 202发送速率控制命令，因此也就失去了对MS 202的传输的控制，尽管它收到MS 202的更大干扰。如果MS 202根据负载较轻的BS 206发送的速率控制比特调整其数据速率，将会导致已经处于拥塞的主BS204收到MS 202的越来越多的干扰，这将是主BS 204无法充分控制的。这个问题的一个解决办法是让主BS 204将MS 202发送的反向分组数据控制信道(R-PDCCH)解码并检查其数据速率。如果MS 202的数据速率高于主BS 204的期望值，则主BS 204可通过请求非主BS 206向MS发送RC比特以减小MS的数据速率，来控制MS 202的传输速率。主BS可直接向非主BS发送请求，或通过通信系统基础设施或回程线路(backhaul)，或其他适合于该系统配置的方式。
本技术(从BS向MS发送ACK)的另一个问题是主BS 204和非主BS 206都应知道所述移动站的QoS要求。大部分情况下，对MS传输进行解码的非主BS 206很少不知道MS 202的精确QoS信息和当前要求。如果没有MS 202的QoS要求，则非主BS 206将不能向MS发送合适的速率控制命令，除非主BS和非主BS通过回程线路交换该信息并进行协作。
案例II在第二个实施例中，MS只按照来自主BS 204的RC比特，调整其数据速率。也就是说，MS 202按照当前被指定为主BS的BS 204发送的速率控制比特，调整其数据速率，即便它还收到来自非主BS206的ACK。这种技术有一个优点，即，如果主BS不希望改变数据速率，则它不发送速率控制比特，这将被MS视为HOLD命令并在BS前向链路(FL)上节省功率。因此，即使非主BS 206向MS发送ACK，该非主BS 206不会向MS发送速率控制比特。如果主BS 204出现拥塞，则它可以发送DOWN速率控制比特，所述MS相应地调整其数据速率，即便非主BS发送ACK。按照本实施例，只有主BS 204需要保留QoS信息并更新移动站的当前要求。
这种技术的一个问题是，非主BS 206不能控制其从MS传输接收的功率，这一功率对其他MS的传输会造成干扰。如果前向链路和后向链路间的传输损耗不均衡，则非主BS从MS接收非受控的功率。在本实施例中，只有非主BS 206请求主BS 204发送DOWN速率控制命令时，才能解决这个问题。非主BS可直接向主BS发送请求，或通过通信系统基础设施或回程线路(backhaul)，或其他适合于该系统配置的方式。
在本速率控制方法中，当MS 202执行小区切换时，速率控制算法并不是完全在移动的环境下定义的。在小区切换前，BS 204为主BS，BS 206(等)为非主BS。由于移动站的运动，从非主BS 206接收到的信号可能会比从主BS 204接收到的信号强度强。因此，当小区切换过程中，MS 202发送切换帧，指示206作为其新的主BS。在切换帧被基站解码之前，BS 204认为自己是MS 202的主BS。由于MS不知道何时将BS 206看成其新的主BS并开始监听来自BS 206的RC比特，这就出现了问题。解决所述问题可以通过以下方式在小区切换过程中，MS 202同时监听来自主BS和非主BS的速率控制命令，并采用OR-of-HOLD规则，这时如果有一个BS发送HOLD命令，则MS就保持其数据速率，然后采用OR-of-DOWN规则，这时如果有一个BS要求降低数据速率，则MS将降低其数据速率。这种方法让两个BS都能更好地控制所述MS。还有一个实施例解决了上述问题，在交换期间，MS 202仅监听来自前一个主BS 204的速率控制命令。只有当发送了最后一个切换指示或MS 202收到该切换的确认消息时，它才开始监听来自BS 206(也就是新的主BS)的速率控制命令。一旦BS 206将所述切换指示解码，它就开始发送一个速率控制命令。在切换指示由一个BS进行解码直到MS收到确认消息为止的这段期间，MS 202监听来自BS 204的速率控制比特，同时BS 206也发送了速率控制比特。由于前向速率控制信道(F-RCCH)上缺乏来自BS 204的速率控制传输将被MS 202解释为HOLD，因此，在该过渡时期，没有一个基站可以改变MS 202的速率。
案例III在本技术中，MS活动集合(MS Active Set)中所有的小区扇区都对MS数据速率进行控制。这种控制被认为是对称的，其中MS活动集合的成员首先用OR-of-DOWN规则，然后用OR-of-HOLD规则，控制MS的速率增加。本技术的一个优点是，所有与MS通信的BS都对MS传输的数据速率进行控制，因此一个基站的ROT受单个MS的影响较小，并更易于控制。这种技术在软切换和小区切换中的操作是类似的。
然而，这种技术存在若干个问题，尤其是在如下场景中，其中软切换中的若干个基站不是同地的，并且，在每个BS做出它的速率控制决定前，其解码决定不为其他基站所知。例如，在混合型自动重发请求(HARQ)系统中，MS在收到来自软切换中的一个基站的ACK或其已将分组发送最大允许次数之前，不会发送一个新的分组。因此，当前一次传输不是分组的最后一次传输时，基站无法知道它是否可以安排MS进行新的传输，除非其将前一次传输解码并ACK该移动站。由于不知道这一点，所以，没有ACK移动站前一次传输的BS会发送HOLD命令，从而在前向链路上节省功率。然而，根据OR-of-HOLD规则，只有当所有基站同时ACK该移动站时，MS才可以增加它的发射速率。为了解决这个问题，没有ACK该MS的基站需要一直发送UP速率控制命令。这也包括MS没有在其反向分组信道上发送任何内容的时候，因为基站无法区分没有传输和未解码的传输。这样功率效率很低，因为各基站在没有向移动站发送ACK的时候一直发送UP速率控制命令，浪费了前向链路功率。
案例IV在本实施例中，同案例3类似，MS活动集合中所有的小区扇区都首先使用OR-of-DOWN规则然后使用OR-of-HOLD规则控制MS的速率增加。然而，和案例3不同的是，所述控制是非对称的，其中主BS提供MS数据速率增加的基本控制，而非主BS提供拥塞控制。也就是说，主扇区基于所期望的QoS，向MS发送三态速率控制(-1，0，+1)命令，其中在速率控制信道的速率控制比特中没有传输(0)对应于HOLD。非主BS发送ON-OFF(-1，0)速率控制比特，其中没有传输(0)对应于UP或无所谓，而ON状态对应于DOWN。非主BS可以根据各自的拥塞等级发送速率控制命令。如果非主BS没有出现拥塞，该非主BS向MS发送UP速率命令，如果出现拥塞，则发送DOWN速率命令。例如，如果非主BS的ROT指示低拥塞级别，则发送UP速率命令，如果其ROT指示高拥塞级别，则发送DOWN速率命令。在本实施例中，来自BS 206的速率控制比特通用于所有BS 206是其非主基站的移动站202。
请注意，上述方案在非主基站的前向链路上消耗的功率很小，这是由于UP命令对应于速率控制比特中的没有传输。只有当系统严重拥塞时，才从非主BS发送DOWN命令，由此非主BS获得了一些控制，这一点是案例2中提到的一个缺陷。例如，如果确定扇区的ROT超过预定值，如7dB或8dB，那么，非主BS被认为是拥塞的并发送速率控制-1，其代表DOWN速率命令。否则，认为非主BS没有出现拥塞，并发送代表UP命令的速率命令0。由于系统不大可能长时间过载，因此很少发送DOWN命令。在本实施例中，大部分时候，没有出现拥塞的BS发送速率命令0，这等同于不发送命令。由于非拥塞的BS不发送速率命令，因此本技术不会消耗来自非主扇区的太多功率。
由于这种技术是非对称的，需要具体指明软切换中的速率控制，这同案例2中的小区切换相类似。在小区切换时，可以采用一种较保守的方法。在一个实施例中，MS同时从主BS 204(MS正在离开所述基站的覆盖区域)和非主BS 206(MS正在进入所述基站的覆盖区域)中将速率控制比特解码成三态值-1、0或1，其分别代表DOWN、HOLD、UP。当MS发送CELL_SWITCH_INDICATOR信号，指示BS 206成为它新的主BS时，小区切换操作开始。在自切换操作开始至MS收到END_SWITCH_INDICATOR(来自基站的确认消息，指示切换操作完成)或NUM_SOFT_SWITCHING_FRAMES指示发出的一段时间内，MS使用相同的逻辑解释来自BS 204和BS 206的速率控制比特。在这段时间内，对于来自BS 204和BS 206的速率控制命令，MS首先使用OR-of-HOLD规则，然后使用OR-of-DOWN规则。在切换期间，由于OR-of-HOLD规则，即使新的主BS 206发送UP命令，MS 202也不能增加速率。因此，本技术在切换期间是保守的。
在另一个实施例中，在切换期间，MS将来自BS 204的速率控制命令解释为三态命令(-1，0，1)，而将来自BS 206的速率控制命令解释为ON-OFF命令(-1，0)。当MS 202收到指示BS 206为它新的主BS的END_SWITCH_INDICATOR或已经发送指示切换的NUM_SOFT_SWITCHING_FRAMES之后，所述MS开始将BS 204的速率控制命令解释为ON-OFF，而将BS 206的速率控制命令解释为三态命令。这种技术比前面描述的技术更积极，因为它允许BS 204在将CELL_SWITCH_INDICATOR解码之前增加MS 202的速率。在BS将CELL_SWITCH_INDICATOR解码至MS收到END_SWITCH_INDICATOR的一段时间内，MS 202不能增加速率，即便新的主BS 206发送UP命令，这是因为MS将来自以前的主BS204的速率控制命令解释为HOLD。
用于组合若干个速率控制指示的技术用于组合若干个速率控制指示的常用技术包括将加权因子施加于接收到的不同速率控制命令。例如，可以为主基站指派一个比MS活动集合中的非主基站更大的加权因子。接着可以组合加权过的速率命令指示，来得到一个综合速率命令，所述命令用于控制MS的数据速率。如上所述，案例III对应于对从移动站活动集合中的所有基站收到的速率控制命令施加相等加权的情况。案例IV是将权值应用到速率控制命令的一种特殊情况，其中将权值0应用到从非主BS收到的HOLD命令。下面介绍用于解释和组合MS从其活动集合成员收到的速率控制指示的加权技术的不同具体案例。
用于共同/组速率控制的速率控制组合规则如果MS收到ACK或当它收到最后一个子分组之后，MS对其活动集合成员指派给该MS的所有F-RCCH上的速率控制指示进行解码。每个速率控制指示具有三个状态DOWN、HOLD和UP。速率控制命令用于将授权T/P改变特定量，其中授权T/P是该基站可以发送的“业务导频”比的最大允许值，并作为可支持的MS数据速率的指示。在一个实施例中，MS根据下面的OR-of-DOWN规则，对它收到的所有速率控制指示进行组合●如果有任何一个指示为DOWN，那么，MS将它的授权T/P从当前级别降低预定值。
●如果没有指示为DOWN并且至少有一个指示为HOLD，那么，MS保持当前的授权T/P级别。
●否则，所有指示为UP，于是，MS将它的授权T/P从当前级别增加预定值。
需要注意的是，MS从它当前的授权T/P增加或减少的预定值可以相同或者不同，这取决于MS当前的授权T/P。
专用速率控制的速率控制组合规则对于专用的速率控制，如果MS在F-ACKCH上从BS收到ACK，它将所有指派给该MS的F-RCCH解码，而不考虑该MS是否从该基站收到ACK。使用这种接收过程的通信系统的鲁棒性可以利用如下加权技术来改善。
●来自主BS的速率控制指示具有三个状态RATE_DECREASE、RATE_HOLD和RATE_INCREASE。
●来自非主BS的速率控制指示具有两个状态RATE_DECREASE和RATE_HOLD。这可以被解释为将来自非主BS的速率控制指示的RATE_HOLD和RATE_INCREASE状态用NULL因子进行加权的加权技术。
●MS基于如下规则组合预期速率控制指示■如果有任何指示为RATE_DECREASE，那么，MS将它的速率降低预期值，比如降低1。
■如果没有指示为RATE_DECREASE并且至少有一个指示为RATE_HOLD，那么MS保持当前速率。
■如果没有指示为RATE_DECREASE或RATE_HOLD，并且至少有一个指示为RATE_INCREASE，那么MS将它的速率增加预期值，比如增加1。
■否则，所有的速率指示都为RATE_HOLD，于是，MS保持当前速率。
需要注意的是，MS所组合的预期速率控制指示，可以包括MS活动集合所有成员的速率控制指示，或者可以只包括MS活动集合部分成员的速率控制指示。
专用速率控制的小区切换过程当MS通过发送CELL_SWITCH_INDICATOR初始化小区切换操作后，所述MS假设来自原主BS和新主BS的控制速率指示各有三个状态RATE_DECREASE、RATE_HOLD和RATE_INCREASE。来自所有其他非主BS的速率控制指示保持不变，并具有两个状态RATE_DECREASE和NULL_INDICATOR。利用与上述相同的组合规则，组合这些速率控制指示。
当收到END_SWITCH_INDICATOR时或发送NUM_SOFT_SWITCHING_FRAME之后，MS假设来自新的主BS的速率控制指示具有三个状态RATE_DECREASE、RATE_HOLD和RATE_INCREASE。来自所有其他非主BS(包括原主BS)的速率控制指示具有两个状态RATE_DECREASE和NULL_INDICATOR。利用与上述相同的组合规则，组合这些速率控制指示。
另一种方法是定义“不工作的(on the fly)”非主BS的F-RCCH的状态，其基于通过相应的F-ACKCH从相关BS接收到的内容。针对这种方法，使用如下过程●如果从F-ACKCH上收到ACK，那么MS认为来自同一个非主BS的相应F-RCCH具有三种状态RATE_DECREASE、RATE_HOLD和RATE_INCREASE。
●如果没有从F-ACKCH上收到ACK(当发送最后一个子分组后)，那么MS认为来自同一个非主BS的相应F-RCCH具有两种状态RATE_DECREASE和NULL_INDICATOR。
所有其他的组合规则与上述相同。
图3的流程图示出了用于将公共/组速率控制的速率控制指示进行组合的技术。在公共/组速率控制方案中，所发送的速率控制指示被处在该基站覆盖区域内的所有移动站或一组移动站监视。流程从步骤302开始。在步骤304中，MS将从其活动集合BS的成员收到的速率控制指示解码。在步骤306中，MS判断是否有速率控制指示为AUTHORIZED_T2P_DECREASE(DOWN速率控制命令)。如果至少有一个速率控制指示为AUTHORIZED_T2P_DECREASE，结果为“YES”，则流程转向步骤308。在步骤308中，MS将它的授权T/P(业务导频比)级别减小预定值。之后流程转向步骤310，组合过程结束。
回到步骤306中，如果没有速率指示为AUTHORIZED_T2P_DECREASE，结果为“NO”，则流程转向步骤312。在步骤312中，MS判断是否存在速率控制指示为AUTHORIZED_T2P_HOLD(HOLD速率控制命令)。如果有任何一个速率控制指示为AUTHORIZED_T2P_HOLD，结果为“YES”，则流程转向步骤314。在步骤314中，MS保持它当前的授权T/P级别。之后流程转向步骤310，过程结束。
回到步骤312中，如果没有指示为AUTHORIZED_T2P_HOLD，结果为“NO”，那么所有的指示一定都是AUTHORIZED_T2P_INCREASE(UP速率控制命令)，这是由于指示只可能是AUTHORIZED_T2P_DECREASE、AUTHORIZED_T2P_HOLD或者AUTHORIZED_T2P_INCREAS三者中之一。因此，在步骤312中，如果没有指示为AUTHORIZED_T2P_HOLD，则流程转向步骤316。在步骤316中，MS将它的授权T/P级别增加预定值。之后流程转向步骤310，过程结束。
图4的流程图示出了将专用速率控制方法的速率控制进行组合的技术。在专用速率控制方法中，对于所有移动站，针对每个移动站，发送一个不同的速率控制命令。流程从步骤402开始。在步骤404中，MS将从主BS和非主BS收到的速率控制指示解码。来自主BS的速率控制指示可以是RATE_DECREASE、RATE_HOLD或RATE_INCREASE。来自非主BS的速率控制指示可以是RATE_DECREASE或NULL_INDICATOR。流程继续到步骤406。在步骤406中，MS判断是否有速率控制指示为RATE_DECREASE。如果有任何一个速率控制指示为RATE_DECREASE，在步骤406结果为“YES”，则流程转向步骤408。在步骤408中，MS降低它的数据速率。例如，MS将它的数据速率降低1。接下来，流程转向步骤410，组合过程结束。
回到步骤406中，如果没有速率指示为RATE_DECREASE，结果为“NO”，则流程转向步骤412。在步骤412中，MS判断来自主BS的速率控制指示是否为RATE_HOLD。如果有至少一个指示为RATE_HOLD，那么流程转向步骤414。在步骤414中，MS保持它当前的数据速率。然后，流程继续到步骤410，过程结束。
回到步骤412中，如果没有指示为RATE_HOLD，结果为“NO”，那么流程继续到步骤416。在步骤416中，由于没有指示为RATE_DECREASE并且来自主BS的指示不是RATE_HOLD，MS降低它的数据速率。接下来，流程转向步骤410，过程结束。
图5是按本发明的一个示例性的实施例构造的无线通信设备的框图。通信设备502包括网络接口506、数字信号处理器(DSP)508、主机处理器510、存储设备512、程序产品514和用户接口516。
来自网络基础设施的信号由网络接口506接收并发送给主机处理器510。主机处理器510接收信号并根据信号的内容，做出适当的响应。例如，主机处理器510可以按照收到的信号本身，来确定数据速率，或者，可将收到的信号寻径到DSP 508，从而确定数据速率。
在一个实施例中，网络接口506可以是收发机和天线，通过无线信道和基础设施交互。在另一个实施例中，网络接口506可以是网络接口卡，用于有线地与基础设施交互。
主机处理器510和DSP 508都连接到存储设备512。存储设备512用于存储WCD操作过程中的数据，同时也存储由主机510或DSP 508执行的程序代码。例如，主机处理器、DSP或两者都可在临时存储在存储设备512中的编程指令的控制下运行。主机处理器和DSP本身也可包括它们自己的程序存储器。当执行编程指令时，主机处理器510、DSP 508或两者执行各自的功能，例如，对数据包进行压缩或解压缩。因此，编程步骤实现了主机处理器或CUP和DSP各自的功能，以便使主机处理器和DSP可按要求执行确定数据速率的功能。编程步骤可从程序产品514中获取。程序产品514可以存储并将编程步骤传输给存储器512，以由主机处理器、CPU或两者执行。
程序产品514可以是半导体存储芯片，如RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器以及其他存储设备，如硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、DVD存储器或该领域公知的可用于存储计算机可读指令的任何其他形式的存储介质。另外，程序产品可以是包括程序步骤的源文件，所述程序步骤是从网络获得并存储到存储器然后执行的。用这种方式，将按照本发明的操作必要的处理步骤包含在程序产品514上。图5示出了示例性的存储介质与主机处理器相连，以便主机处理器可以向存储介质写信息以及从中读信息。或者，存储介质也可以与主机处理器集成为一体。
用户接口516与主机处理器510和DSP 508相连接。例如，用户接口可包括键盘、专用的功能键或按钮，其寻径到主机处理器510，并且可被用户用来通过初始化设备请求具体的操作。用户接口516可包括连接到DSP 510的扬声器，用于向用户输出音频数据。
本领域技术人员应当理解，可以使用多种不同技术和方法表示信息和信号。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或者上述的任意组合来表示。
本领域技术人员还会明白，这里结合所公开的实施例描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以电子硬件、计算机软件或二者的结合来实现。为了清楚地示出硬件和软件之间的可交换性，以上对各种示例性的组件、框、模块、电路和步骤均以其功能性的形式进行总体上的描述。这种功能性是以硬件实现还是以软件实现依赖于特定的应用和整个系统所施加的设计约束。熟练的技术人员能够针对每个特定的应用以多种方式来实现所描述的功能性，但是这种实现的结果不应解释为导致背离本发明的范围。
利用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程的逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者它们之中的任意组合，可以实现或执行结合这里公开的实施例描述的各种示例性的逻辑框图、模块和电路。通用处理器可能是微处理器，但是在另一种情况中，该处理器可能是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可能被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或者更多结合DSP核心的微处理器或者任何其他此种结构。
结合这里公开的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或者这二者的组合。软件模块可能存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其他形式的存储媒质中。一种典型存储媒质与处理器耦合，从而使得处理器能够从该存储媒质中读信息，且可向该存储媒质写信息。在替换实例中，存储媒质是处理器的组成部分。处理器和存储媒质可能存在于一个ASIC中。该ASIC可能存在于一个用户站中。在一个替换实例中，处理器和存储媒质可以作为用户站中的分立组件存在。
提供所述公开的实施例的上述描述可使得本领域的技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而是与符合这里公开的原理和新颖特征的最广范围相一致。
权利要求
1.一种用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率的方法，所述方法包括接收来自多个基站的传输，其中至少一个所述接收传输包括确认消息；根据包括所述确认消息的所述接收传输，确定速率控制命令；以及根据所述数据控制命令，在切换过程中调整所述传输的所述数据速率。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收、确定和调整是在移动站中执行的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收、确定和调整是在基站中执行的。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述确认消息仅从所述多个基站中的一个接收到。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个基站中多于一个基站发送一条接收确认消息，并且，在切换过程中，所述数据速率根据与最后一个接收传输相关的速率控制进行调整，所述最后一个接收传输包括所述确认消息。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个基站中的一个，其不是所述接收确认消息来自的那个基站，将期望数据速率命令传送给所述接收确认消息来自的那个基站。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述接收确认消息来自的那个基站利用所述期望数据速率命令来确定所述速率控制命令。
8.一种用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率的方法，所述方法包括接收来自多个基站的传输；根据来自所述多个基站的所述接收传输，确定速率控制命令；以及根据所述确定的速率控制命令，调整传输的所述数据速率。
9.如权利要求8所述的方法，其中，确定所述速率控制命令包括对从所述接收传输中获取的速率控制命令施加加权因子。
10.如权利要求9所述的方法，其中，将所述多个基站中的一个指定为主基站。
11.如权利要求10所述的方法，其中，与从非主基站获取的速率控制命令相比，对从所述主基站获取的速率控制命令指派较大的加权因子。
12.如权利要求8所述的方法，其中，主基站发送一个传输，其根据期望的服务质量指定一个速率控制命令。
13.如权利要求8所述的方法，其中，确定所述速率控制命令还包括组合多个速率命令。
14.如权利要求13所述的方法，其中，在非对称操作中，组合所述多个速率命令传输。
15.如权利要求14所述的方法，其中，主基站控制数据速率增加。
16.如权利要求14所述的方法，其中，非主基站提供系统拥塞的数据速率控制。
17.如权利要求13所述的方法，其中，组合所述多个速率命令还包括如果至少有一个数据速率命令要求降低速率，则降低所述数据速率。
18.如权利要求13所述的方法，其中，组合所述多个速率命令还包括如果所述数据速率命令中没有一个数据速率命令要求降低速率并且至少有一个数据速率命令要求保持所述数据速率，则保持所述数据速率。
19.如权利要求13所述的方法，其中，组合所述多个速率命令还包括如果所述数据速率命令中没有一个数据速率命令要求降低速率、增加速率或是要求保持所述数据速率的命令，则保持所述数据速率。
20.如权利要求13所述的方法，其中，组合所述多个速率命令还包括如果所述数据速率命令中没有一个数据速率命令要求降低速率或是要求保持所述数据速率的命令，并且至少有一个数据速率命令要求增加数据速率，则增加所述数据速率。
21.一种用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率的装置，所述装置包括接收机，用于接收来自多个基站的传输，其中，至少一个所述接收传输包括确认消息；以及处理器，用于根据包括所述确认消息的所述接收传输，确定速率控制命令，并且，根据所述速率控制命令，在切换过程中调整所述传输的数据速率。
22.如权利要求21所述的装置，其中，所述接收机和处理器包括在移动站中。
23.一种用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率的装置，所述装置包括接收器，用于接收来自多个基站的传输；处理器，用于根据来自所述多个基站的所述接收传输，确定速率控制命令，并且，根据所述确定的速率控制命令，调整传输的所述数据速率。
24.如权利要求23所述的装置，其中，确定所述速率控制命令还包括将从所述多个基站接收到的所述传输中获取的速率控制命令组合起来。
25.如权利要求24所述的装置，其中，组合所述速率控制命令包括对速率控制命令施加加权因子。
26.如权利要求24所述的装置，其中，在非对称操作中，组合所述速率控制命令。
27.如权利要求26所述的装置，其中，主基站控制所述数据速率增加。
28.如权利要求26所述的装置，其中，非主基站提供系统拥塞的数据速率控制。
29.如权利要求24所述的装置，其中，组合所述速率控制命令还包括如果至少有一个数据速率命令要求降低速率，则降低所述数据速率。
30.如权利要求24所述的装置，其中，组合所述速率控制命令还包括如果所述数据速率命令中没有一个数据速率命令要求降低速率并且至少有一个数据速率命令要求保持所述数据速率，则保持所述数据速率。
31.如权利要求24所述的装置，其中，组合所述速率控制命令还包括如果所述数据速率命令中没有一个数据速率命令要求降低速率、增加速率或是要求保持所述数据速率的命令，则保持所述数据速率。
32.如权利要求24所述的装置，其中，组合所述速率控制命令还包括如果所述数据速率命令中没有一个数据速率命令要求降低速率或是要求保持所述数据速率的命令，并且至少有一个数据速率命令要求增加数据速率，则增加所述数据速率。
33.一种计算机可读介质，其实现一种用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率的方法，所述方法包括从多个基站接收传输，其中至少有一个所述接收传输包括确认消息；根据包括所述确认消息的所述接收传输，确定速率控制命令；以及根据所述速率控制命令，在切换过程中调整所述传输的所述数据速率。
34.一种计算机可读介质，其实现一种用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率的方法，所述方法包括从多个基站接收传输；根据从所述多个基站接收到的传输，确定速率控制命令；以及根据所述确定的速率控制命令，调整所述传输的所述数据速率。
35.一种用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率的方法，所述方法包括接收模块，用于从多个基站接收传输，其中至少有一个所述接收传输包括确认消息；确定模块，用于根据包括所述确认消息的所述接收传输，确定速率控制命令；以及调整模块，用于根据所述数据控制命令，在切换过程中调整所述传输的所述数据速率。
全文摘要
一种方法和装置，用于在切换过程中控制无线通信系统中的传输的数据速率。控制所述数据速率包括从多个基站接收传输，其中至少一个所述接收传输包括确认消息。然后，确定所述基站的传输中包括的速率控制命令，该传输包括所述确认消息，并使用所述命令控制所述数据速率。控制所述数据速率还包括从多个基站接收传输。然后，确定多个速率控制命令，所述速率控制命令包括在从所述多个基站接收到的所述传输中。然后，组合所述速率控制命令，并将其用来控制所述数据速率。
文档编号H04W36/18GK1887022SQ200480035420
公开日2006年12月27日 申请日期2004年10月13日 优先权日2003年10月14日
发明者阿维纳什·贾殷, 戴维·普伊赫奥塞斯, 魏永斌 申请人:高通股份有限公司