专利名称：移动通信系统中数据发送装置和方法
技术领域：
本发明涉及本发明一般涉及移动通信系统中的数据发送装置和方法，特别涉及根据发送数据的数量控制可变数据发送速率的装置和方法。
2．相关技术说明CDMA(码分多址)移动通信系统已从重点在话音发送的IS-95标准发展而成的包括高质量话音、活动图象、和高速数据发送，以及因特(Internet)网浏览的CDMA 2000标准。
CDMA 2000是以专用控制信道为特点的。专用控制信道具有低的帧发送错误率，并基本上支持9.6或14.4Kbps的数据速率。专用控制信道也支持帧数据只在需要时才在物理信道发送的非连续发送模式。也就是说，非连续发送模式是一种只有在要发送的数据产生后才在相应信道发送数据的发送方案。这样，专用控制信道可以9.6或14.4Kbps发送一帧数据，或在一20ms的帧时段(frame duration)不发送数据。
容许在专用控制信道以某一数据速率，例如9.6或14.4Kbps进行发送的帧，下文中称之为全速率帧。
因专用控制信道支持非连续发送模式，因此，基站不能够估计移动台所需的物理资源的数量。在最坏的情况下，即，当移动台连续发送全速率帧时，基站以9.6或14.4Kbps连续提供给移动台使用物理资源。
但是，如果移动台被迫只有在满足由基站所给定的全速率帧产生条件时发送帧，则移动台所需的物理资源的平均估计数值可减少。例如，当基站命令移动台只在每两个帧周期的第一个帧周期发送数据，而在第二个帧周期停止发送时，与其它估计相比，基站所估计的移动台所需物理资源的数值具有较低的值。利用上述专用控制信道的发送控制方法，例如，基站可减少分配给移动台的平均物理资源，从而对于给定数量的移动台，需要较少的物理资源。
另外，有时当基站以其最大发送功率向某些移动台提供服务时，需要处理紧急呼叫。在这种情况下，由于基站以其最大发送功率发送信号，因此，需要一种提供紧急呼叫服务的方法。
本发明概述因此，本发明的一个目的是，提供一种在移动通信系统中，按照在运行于非连续发送模式的信道的发送数据的数量来控制发送量，以提高物理资源的利用率的装置和方法。
本发明的另一个目的是，提供一种用于在移动通信系统中基站向移动台发送数据发送速率控制信息，并以控制的数据发送速率向移动台发送数据的装置和方法。
本发明的另一个目的是，提供一种用于在移动通信系统中移动台从基站接收数据发送速率控制信息，根据接收的控制信息控制数据发送速率，并以控制的数据发送速率与基站通信的装置和方法。
本发明的另一个目的是，提供一种利用支持非连续发送的信道，通过在特定时段减少平均数据发送速率，而使基站节省能量的方法。
简单地说，这些和其它目的可通过提供基站的数据发送方法来达到。按照这种在支持非连续发送方法的信道以比预定的发送速率降低的发送速率发送帧数据的方法，基站确定在预定发送速率下的多个帧周期数N和以降低的发送速率发送的帧的数值L。这里，L小于N。然后，基站以降低的发送速率在N个帧周期发送L个帧。
附图的简要说明通过参照附图以及下面的详细说明，将会更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，附图中图1A是按照本发明的一个实施例，在移动通信系统中RLP(无线电链路协议)帧数据发送器的方框图；图1B是图1A中所示RLP处理器的详细方框图；图2是按照本发明的实施例，在移动通信系统中RLP帧数据发送控制操作的流程图；图3是按照本发明的另一个实施例，在移动通信系统中RLP帧数据发送控制操作的流程图；图4是按照本发明的第三个实施例，在移动通信系统中RLP帧数据发送控制操作的流程图；图5是按照本发明的多个实施例，在移动通信系统中增加控制RLP帧数据发送的第一和第二计数器的值的操作的流程图；以及图6是按照本发明的多个实施例，在移动通信系统中增加控制RLP帧数据发送的第一计数器的值的操作的流程图。
优选实施例的详细说明下面将参照
本发明的优选实施例。在下面的说明中，没有详细说明公知的功能或结构，以避免出现不必要的细节而混淆本发明。
按照本发明的实施例，在移动通信系统中，为控制数据发送，基站向移动台提供产生全速率帧所需的条件，使移动台只在满足此条件时才可发送。在基站与移动台间的数据发送控制的结果是减少了所使用的平均物理资源。例如，当基站命令移动台在每两个帧周期的第一个帧周期发送数据，而在第二个帧周期停止时，与其它情况相比，基站所估计的用于移动台的物理资源的数量具有较低的数值。在移动通信系统中，当分组数据(packet data)在基站与移动台之间在专用控制信道或基本信道上通信时，可估计在专用控制信道上发送的数据量，以控制数据发送。其结果是，基站可将移动台所使用的物理资源的数量减少到预期的水平。
图1A是按照本发明的实施例，RLP帧数据发送器的方框图。在图1A所示的实施例中，假设用于发送RLP帧数据的物理信道装置为专用控制信道装置。参考图1A,RLP帧数据发送器包括信道调制器15a、15b，用于调制将在专用控制信道发送的帧；多路复用器13a、13b，用于产生发送帧的信息位的；以及RLP处理器11a、11b。信道调制器15a、15b可以是专用控制信道调制器。RLP帧数据发送器设置在基站和移动台两者上。
图1B是图1A中所示的RLP处理器11的详细方框图。参考图1B,RLP处理器包括用于控制RLP过程的RLP控制器21、RLP帧产生器25、和用于存储先前和现在的发送数据的存储器23。第一计数器31存储RLP帧周期的计数值NC，第二计数器33存储在RLP帧周期内发送的RLP帧的计数值LC。寄存器27存储以确定的发送速率发送RLP帧的RLP帧周期的多个值N，寄存器29存储以降低的发送速率发送的帧的数值L。这里，L小于N。按照本发明的实施例，L和N是用于当以非连续发送模式在专用信道发送分组数据时，减少数据发送速率的参考值。例如，当N=5及L=3时，在5个RLP帧周期实际发送3个RLP帧。
在初始状态，基站控制器向基站RLP处理器11a和移动台RLP处理器11b发送N和L。N是用于设置以确定的发送速率的RLP帧发送的第一参考，而L是代表在N帧周期的新帧数据的发送的数量的第二参考。
RLP处理器11a、11b的作用为确定N和L的降低速率确定器和按照降低的发送速率在N帧周期产生L帧的帧数据产生器。
在本发明的实施例中，一个其上是否发送数据依赖于发送数据的数量的信道(非连续发送信道)，可以是专用控制信道基本信道、和/或辅助信道。在下面的描述中，假设非连续发送信道为专用控制信道，并已在基站和移动台之间建立。
按照本发明的实施例，为控制基站与移动台间的RLP帧数据发送，基站控制器将N和L通知基站RLP处理器11a和移动台TLP处理器11b。这里，N为可以预定的发送速率发送的RLP帧的数量，而L为可以降低的发送速率在N周期发送的RLP帧的数量。
基站控制器采用信令消息向移动台的RLP处理器11b发送1字节的控制信息。基站控制器也向基站的RLP处理器11a发送这个1字节的控制信息。控制信息的构成如下面所示。
(表1)
如果信息类型字段设定为101，则意味着本发明的实施例提出的控制信息包含在信令消息中。RLP控制器21参考下面的表检测产生的帧的数量及所产生的新全速率帧的最大值。
(表2)
一旦从基站控制器收到控制信息，RLP控制器21便将N(可以预定的发送速率发送的RLP帧的数量)存储在寄存器27中，并将L(可以降低的发送速率发送的RLP帧的数量)存储在寄存器29中。如果RLP处理器11a、11b没有从基站控制器接收到N和L，就将N和L分别设置为1和不定数。
RLP控制器可为基站RLP控制器或移动台RLP控制器。就是说，基站控制器同时在信道建立或对话期间将变量发送给基站RLP控制器和移动台RLP控制器，使每一个RLP控制器根据这些变量控制相应信道数据的发送。这里假设数据发送受控制的信道为专用控制信道或基本信道，而打包数据在此信道发送。
如果N和L是新设定的，并且发送RLP帧数据，则RLP控制器21在N个帧周期过去后将NC和LC设为0。NC对过去的RLP帧周期的数量计数，而LC为在这些帧周期发送的RLP帧的计数值。
对于在专用控制信道的一个RLP帧发送周期，上述装置以下面的方式运行。第一，多路复用器13a、13b确定每一个20ms间隙(interval)是否可发送RLP帧。如果可以，则多路复用器13a、13b确定将要发送的RLP帧的大小，并请求产生RLP帧，与此同时，将确定的RLP帧的大小通知RLP处理器11a、11b。
RLP控制器21从多路复用器13a、13b接收帧产生请求，并检查是否可产生新的RLP帧。如果将被再发送的数据帧或发送请求控制帧存在，则此帧在RLP中以最高的优先级发送。因此，新的数据帧只有在没有这些高优先级帧时才发送。另外，发送数据目前必须在存储器23中出现，以发送新数据帧。当这些条件满足时，RLP控制器21控制RLP帧产生器25产生基于RLP的适当的帧。
在新的数据帧可被产生的情况下，RLP控制器21确定由多路复用器13a、13b确定的RLP帧的大小是否等于全速率帧的大小。如果不等，则RLP控制器21控制RLP帧产生器25产生确定大小的新的数据帧。然后，RLP产生器25响应于从RLP控制器21接收的帧产生信号来产生要求的帧，并将帧馈入多路复用器13a、13b。
如果新的数据帧可被产生，并且允许全速率帧的大小，则RLP控制器21将如图2所示的流程运行。
参考图2，在步骤211,RLP控制器21将存储在计数器33中的指示实际发送的帧的数量的LC值与存储在寄存器29中的指示可以以预定的降低的数据发送速率发送的帧的数量的L值进行比较。如果L小于LC，则在步骤215,RLP控制器21不发送RLP帧数据，并控制RLP帧产生器25产生空闲帧(idle frame)。然后，RLP帧产生器25产生空闲帧并将它们馈入多路复用器13a、13b。多路复用器13a、13b丢弃接收到的空闲帧，并命令信道调制器15设定发送增益为0。信道调制器15因此设定发送增益为0，从而没有数据帧在运行于非连续发送模式的信道被发送。
另一方面，若在步骤211 LC小于或等于L，则在步骤213,RLP控制器21控制RLP帧产生器25产生新的全速率数据帧，并将计数器33的LC加1。RLP帧数据在专用控制信道被发送。
在步骤213和215后，RLP控制器21在步骤217将第一计数器31的NC加1，并在步骤219确定NC是否大于或等于寄存器27中的N。如果NC大于或等于N，则在步骤221,RLP控制器21将NC和LC设为初始值。如果NC小于N，则操作结束。
一旦从RLP控制器21接收到新的全速率数据帧产生命令，RLP帧产生器25便从存储器23接收新的发送数据，根据接收的数据产生新的全速率数据帧，并将产生的数据帧馈入多路复用器13a、13b。多路复用器13a、13b将接收的数据帧转换为专用控制信道帧的信息位，并将它们施加于信道调制器15a、15b。信道调制器15a、15b利用接收的信息位构造专用控制信道帧，并在专用控制信道发送这些帧。
图3为标识按照本发明的另一个实施例，在移动通信系统中，数据发送控制操作的流程图。参考图3，在步骤311,RLP控制器21比较LC和L。如果L小于或等于LC，则在步骤319,RLP控制器21不发送RLP帧。
相反，如果在步骤311 LC小于L，则在步骤311,RLP控制器21确定N是否为有限值，及是否N-L≤NC-LC。如果基站控制器没有通知具有上述无限值的N给RLP处理器11a、11b，则不应用本发明。如果N正常应用于RLP处理器21，则N为有限值。由作为多个帧周期数值N减去作为实际发送的RLP帧的数量L得到的值，即(N-L)，是非连续RLP发送的数量，即可以以预定的发送速率发送的帧数量中由于发送速率的降低而没有被发送的RLP帧的数量。(NC-LC)为在RLP发送期间没有发送的RLP帧的数量。
因此，如果在步骤313 N为有限数，且(N-L)小于或等于(NC-LC)，就是说，当RLP控制器21发送帧数据时，在步骤321,RLP控制器21产生新的全速率数据帧，在专用控制信道发送这些数据帧，并将LC加1。
但是，如果在步骤313 N为不定数，且(N-L)不小于(NC-LC)，则在步骤315,RLP控制器21产生一在0与1之间的随机数P，并将此随机数P存储在一寄存器中。在步骤317,RLP控制器21比较随机数P和预定的随机数Pr。如果P≥Pr，则在步骤321,RLP控制器21产生新全速率数据帧并发送所产生的帧。如果P＜Pr,RLP控制器在步骤319不产生RLP帧。
在步骤321或319之后，RLP控制器21在步骤323将NC加1，并在第325步确定是否NC≥N。如果NC≥N，则在步骤327,RLP控制器21将NC和LC均设定为0。反之，RLP控制器21结束此控制操作。
如图2所示，RLP控制器21确定基站控制器是否产生新全速率数据帧的预定数值。如果LC＜L，更多的新全速率数据帧可被产生。如果LC＞L，RLP控制器21判断基站控制器是否暂停而没有发送预定数个新的全速率数据帧。如果N不是无限数，则由基站控制器预定的数值，即(N-L)为终止数。RLP控制器21判断是否(N-L)≤(NC-LC)。如果(N-L)≤(NC-LC)，则意味着RLP发送的不连续是足够的。这样，RLP控制器21产生新的全速率数据帧并发送它们。
如果(N-L)＞(NC-LC)，则RLP控制器21确定是否可产生新的全速率数据帧。为此，RLP控制器21产生一0和1之间的随机数。如果产生的随机数＜Pr，则RLP控制器21不产生帧，使得不论在专用控制信道还是在基本信道均没有RLP帧发送。另一方面，如果产生的随机数≥Pr，则RLP控制器21产生新的全速率数据帧，并在专用控制信道发送它们。
如果基站控制器在上述操作期间设定Pr为0，则RLP控制器21产生新的全速率数据帧并发送它们。若基站控制器设定Pr为1，则RLP控制器21不论在专用控制信道上还是在基本信道上均不发送新全速率RLP帧。当不发送新全速率RLP帧时，RLP控制器21向多路复用器13发送空闲RLP帧，在基本信道情况下，多路复用器13发送空闲RLP帧，而在基本信道情况下，不发送空闲RLP帧。
如果LC≥L，则RLP控制器21不论在专用控制信道还是在基本信道均不发送新的全速率RLP帧。然后，RLP控制器21将NC增1。
如果NC≥N，则RLP控制器21设定NC和LC均为0。然后，RLP控制器21结束此操作。
图4为根据本发明的第三个实施例，在移动通信系统中数据发送控制过程的流程图。参考图4，在步骤411,RLP控制器21产生一在0和1之间的随机数P，并将此随机数存储在寄存器中。在步骤413,RLP控制器21将随机数P与一预定的随机数Pr比较。如果P≥Pr，则在步骤415,RLP控制器21产生新的全速率数据帧并发送它们。如果P＜Pr，则在步骤416,RLP控制器21不产生RLP帧。
在步骤415或417后，在步骤419,RLP控制器21将NC增1，并在步骤421，判断是否NC≥N。如果NC≥N，则在步骤423,RLP控制器21设定NC和LC为初始值0，并结束此操作。如果N＞NC，则RLP控制器21结束此操作。
图4所示为由图2所示的发送控制方法修改而得到的简化的发送控制方法。前者与后者的区别在于P为直接产生的并与Pr比较，若P≥Pr则产生发送用的新的全速率数据帧。
RLP控制器21可将新的数据帧作为全速率RLP帧来发送，并在新的RLP数据帧需发送时执行如图2、3或4所示的过程。
当新的全速率数据帧不能被发送但系统又需要时，RLP控制器21分别将LC和NC增1。如果增加后的NC≥N，则RLP控制器21将NC和LC设定为0。
LC和NC的增加将参考图5来描述。当新的全速率数据帧发送或NC和LC同时增加时，在步骤511和513,LC和NC分别加1。在步骤515，判断是否NC≥N。如果NC≥N，则在步骤517,NC和LC设定为0，过程结束。另一方面，如果NC＜N，操作结束。
按照本发明的实施例，LC和NC在下列情况下同时增加1．当全速率RLP帧被作为再发送帧发送时；2．当新的数据帧或再发送帧的大小小于全速率RLP帧时；3．当一控制RLP帧被产生时；以及4．当按照多路复用器发出的命令而产生一空白RLP帧(blank RLPframe)时。
基站控制器不设定上述条件或设定几个条件，以使RLP控制器21增加LC和NC。当新的全速率数据帧不能被发送时，只要满足由基站控制器设定的条件，RLP控制器21便将NC增1。如果增加后的NC≥N，则RLP控制器21设定NC和LC为0。
NC的增加可参考图6进行描述。在NC将被增加的条件下，NC在步骤611增1，并在步骤613判断是否NC≥N。如果NC≥N，则NC和LC在步骤615被设定为0，过程结束。另一方面，如果NC＜N，则过程结束。
按照本发明的实施例，NC将在下列情况下增加1．当全速率RLP帧作为再发送帧被发送时；2．当新的数据帧或再发送帧的大小小于全速率RLP帧时；3．当一控制RLP帧被产生时；4．当按照多路复用器发出的命令而产生一空白RLP帧时；以及5．当在专用控制信道没有RLP帧发送时。
若上述五个条件中的任一个被设置以同时增加LC和NC，则此条件不能设置以只增加NC。基站控制器不设置上述条件或设置除了用于同时增加NC和LC的条件以外的几个条件，因而利用RLP控制器21增加NC。
RLP控制器21可复位发送控制方法，该方法中，如果复位条件满足，则通过设定NC和LC为0，产生数据帧，并以预定的间隔发送。按照本发明实施例的复位条件如下1．当在RLP中新的全速率数据帧产生后没有新的发送数据保留时；以2．当在RLP中自激产生空闲帧时。
通过按照上面的条件复位以预定的间隔发送数据帧的发送控制方法，当新的发送数据产生时，RLP控制器21可马上发送新的全速率数据帧。
对于复位发送控制方法，一旦从多路复用器13接收到帧产生请求，RLP控制器21便能按照上面的发送控制操作过程产生新的数据帧，反之，它控制RLP帧产生器25产生符合RLP标准的适当的帧。
但是，如果在存储器23中没有发送数据，则RLP控制器21通过控制RLP帧产生器25产生空闲帧并设定NC和LC为0来复位发送控制方法。复位过程可在存储器23中有新的发送数据时马上发送新的数据帧。
如上所述，本发明的优点是，在移动通信系统中，通过估计基站与移动台之间的数据通信量设定对应于产生的帧的数量最大可发送的新数据帧的数、并根据设定值发送数据或中断数据发送，可使物理信道资源可被有效地用于移动台。
虽然已经参照本发明的特定优选实施例展示和说明了本发明，但是本领域普通技术人员应明白，在不脱离所附权利要求限定的本发明的实质和范围的情况下，本发明可以有各种形式和细节上的变化。
权利要求
1．一种移动通信系统中基站的数据发送方法，用于在支持非连续发送模式的信道上，以比预定的发送速率降低的发送速率发送帧数据，所述方法包括下列步骤确定在所述预定发送速率下帧周期的数量N、和以所述预定周期发送的帧的数量L，这里L小于N；以及在N个帧周期内控制以降低的平均发送速率发送N个帧周期的L个帧。
2．如权利要求1所述的方法，其中，所述支持不连续发送模式的信道为专用控制信道。
3．如权利要求1所述的方法，其中所述支持不连续发送模式的信道为基本信道。
4．如权利要求1所述的方法，还包括向移动台发送N和L的步骤。
5．如权利要求1所述的方法，其中，所述发送的帧数据为全速率RLP(无线电链路协议)帧数据。
6．一种移动通信系统中基站的数据发送方法，用于在支持非连续发送模式的信道上，以比预定的发送速率降低的发送速率发送帧数据，所述方法包括下列步骤确定在所述预定的发送速率下帧周期的数量N、和以所述降低的发送速率发送的帧的数量L，这里L小于N；以及发送N个帧周期的L个帧；其中，所述帧发送步骤包括以下步骤在所述帧数据被发送时，比较L与已发送的帧的数量LC；如果L大于LC，则产生所述帧数据，发送所述帧数据，并增加LC；如果L不大于LC，则不产生帧数据；在发送所述帧数据后，增加帧周期的数量NC；以及如果N小于NC，设定LC和NC为初始值，并等待，直到下一个帧数据被发送。
7．如权利要求6所述的方法，其中，所述帧数据发送步骤还包括这样一步骤，若L大于LC，则产生一随机数，若所述产生的随机数大于一参考的随机数，则发送所述帧数据，以及若所述产生的随机数不大于所述参考的随机数，则不发送任何帧数据。
8．如权利要求6所述的方法，其中，所述帧数据在专用控制信道发送。
9．如权利要求6所述的方法，其中，所述发送的帧数据为全速率帧数据。
10．一种移动台的数据发送方法，用于在支持非连续发送模式的信道上，以比预定的发送速率降低的发送速率发送帧数据，所述方法包括下列步骤从基站接收在所述预定的发送速率下帧周期的数量N、和以所述预定的帧周期发送的帧的数量L，这里L小于N；以及在N个帧周期内，以所述降低的平均发送速率发送N个帧周期的L个帧。
11．一种移动台的数据发送方法，用于在支持非连续发送模式的信道上，以比预定的发送速率降低的发送速率发送帧数据，所述方法包括下列步骤从基站接收在所述预定的发送速率下帧周期的数量N、和以所述预定的帧周期发送的帧的数量L，这里L小于N；以及发送N帧周期的L帧；其中，所述帧发送步骤包括以下步骤在所述帧数据被发送时，比较L和已发送的帧的数量LC；如果L大于LC，则产生所述帧数据，发送所述帧数据，并增加LC；如果L不大于LC，则不产生帧数据；发送所述帧数据后，增加帧周期的数量NC；以及如果N小于NC，设定LC和NC为初始值，并等待，直到下一个帧数据被发送。
12．一种基站中的数据发送装置，用于在支持非连续发送模式的信道上，以比预定的发送速率降低的发送速率发送帧数据，包括确定器，用于确定在所述预定的发送速率下帧周期的数量N、和以所述预定的帧周期发送的帧的数量L，这里L小于N；帧数据产生器，用于产生N个帧周期的L个帧；以及信道发送器，用于以所述非连续发送模式发送所述产生的帧数据。
13．一种移动台的数据发送装置，用于在支持非连续发送模式的信道上，以比预定的发送速率降低的发送速率发送帧数据，包括一电路，用于从基站接收在所述预定的发送速率下帧周期的数量N、和以所述预定的帧周期发送的帧的数量L，这里L小于N，并存储N和L；帧数据产生器，用于产生N个帧周期的L个帧；以及信道发送器，用于以所述非连续发送模式发送所述产生的帧数据。
全文摘要
一种在移动通信系统中的数据发送方法和装置,用于在支持基站数据发送方法中的非连续发送方式的信道上,以比预定的发送速率降低的发送速率发送帧数据。基站确定在预定发送速率下多个帧周期的数N、和在预定的N个帧周期发送的帧的数量L。这里L小于N。然后,基站以降低的发送速率发送N个帧周期的L个帧。
文档编号H04L12/56GK1289492SQ99802587
公开日2001年3月28日 申请日期1999年12月2日 优先权日1998年12月2日
发明者张勋, 李炫奭, 金大均 申请人:三星电子株式会社