專利名稱：無線通信網(wǎng)絡(luò)中的資源協(xié)商和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的公開內(nèi)容通常涉及無線通信，并且更具體地，涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)中的無線電資源協(xié)商，例如蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)信道請求和分配，以及涉及方法。
背景技術(shù)：
在無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，移動站通常必須在發(fā)射數(shù)據(jù)之前請求數(shù)據(jù)信道分配。在CDMA 2000協(xié)議中，例如，移動站(MS)通過向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指出MS在其緩沖器中有多少數(shù)據(jù)的補充信道請求消息(SCRM)，請求數(shù)據(jù)信道分配。在CDMA 2000協(xié)議中，來自網(wǎng)絡(luò)的信道分配消息是補充信道分配消息(SCAM)或增強型補充信道分配消息(ESCAM)，其包括更多的信息。E/SCAM包括調(diào)度時段，在該時段中MS可以以分配的數(shù)據(jù)速率發(fā)射數(shù)據(jù)。在現(xiàn)有的CDMA 2000協(xié)議中，數(shù)據(jù)信道請求和分配消息出現(xiàn)在體系結(jié)構(gòu)的層3處。
在第三代伙伴項目2(3GPP2)中，技術(shù)規(guī)范組C(TSG-C)工作組3(WG3)提出了一種作為替換的數(shù)據(jù)調(diào)度和速率控制方案，其包括可以替換現(xiàn)有的E/SCAM的開銷信道。在現(xiàn)有技術(shù)的

圖1中，在WG3的提案下，響應(yīng)于在反向鏈路(RL)上的來自MS的請求消息110，網(wǎng)絡(luò)在前向鏈路(FL)授權(quán)信道(F-GCH)上發(fā)射調(diào)度(授權(quán))消息120。該授權(quán)消息為發(fā)射一個編碼分組的MS分配數(shù)據(jù)速率，例如76.8kbits/s。隨后，在成功發(fā)射編碼分組之后，MS可以在由網(wǎng)絡(luò)在前向鏈路上發(fā)送的速率控制命令的支配下，繼續(xù)發(fā)射數(shù)據(jù)。速率控制命令允許網(wǎng)絡(luò)每次將數(shù)據(jù)速率向上或向下調(diào)節(jié)一個步長，例如1比特/10ms幀。該速率控制命令是在由其控制速率的幀之前發(fā)送的。在圖1中，在幀140的過程中發(fā)送的速率控制命令(RC)130控制關(guān)于未來的幀142的速率，在幀142的過程中發(fā)送的RC 132控制幀144的速率，等等。在所提出的方案中，數(shù)據(jù)速率可以從一個幀保持到下一幀。
來自3GPP2 TSG-C WG3的可替換的提案是具有額外比特的修改的授權(quán)消息，用于在發(fā)射一個編碼分組之后禁用速率控制命令。禁用速率控制命令的作用在于，使網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?shù)據(jù)信道分配限制于一個編碼分組。因此，MS必須請求新的數(shù)據(jù)信道分配，用于發(fā)射除了初始的編碼分組以外的分組。
在現(xiàn)有的CDMA 2000數(shù)據(jù)信道分配協(xié)議中，信道分配用于開始于指定時間的固定時段。在上文討論的TSG-C WG3提案中，當(dāng)發(fā)射中出現(xiàn)間隙時，信道分配丟失。圖1說明了，例如，當(dāng)MS的緩沖器清空時，或者在非連續(xù)發(fā)射(DTX)之后，例如由于信道衰落而缺乏足夠的發(fā)射功率，在完成幀144中的數(shù)據(jù)發(fā)射時信道分配的丟失。在圖1中，僅在響應(yīng)于由MS在反向鏈路上發(fā)射的新的請求112而接收到新的授權(quán)122之后，在幀146中恢復(fù)數(shù)據(jù)發(fā)射。累積信道分配協(xié)商通常對反向和前向鏈路容量有不利的影響，并且可能導(dǎo)致等待時間?；诰W(wǎng)絡(luò)具有不充分的預(yù)先警告的理論，其對于分配資源以適應(yīng)發(fā)射而言是有必要的，CDMA 2000協(xié)議允許MS在沒有信道分配的情況下發(fā)射數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)速率是相對低的。
在仔細(xì)考慮下面的本發(fā)明的詳細(xì)描述以及下文描述的附圖之后，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，本發(fā)明的多種方面、特征和優(yōu)點將得到更加全面的理解。
附圖簡述圖1說明了現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)信道請求和使用方案。
圖2說明了示例性無線通信網(wǎng)絡(luò)。
圖3是示例性過程圖。
圖4是示例性無線電資源分配消息。
圖5是示例性無線電資源請求和使用方案。
詳細(xì)描述圖2是示例性無線通信網(wǎng)絡(luò)200，其包括多個基站210，其以可通信方式聯(lián)接到控制器220。無線通信設(shè)備230在連接到網(wǎng)絡(luò)時經(jīng)由一個或多個基站同其他的設(shè)備通信。示例性網(wǎng)絡(luò)100通常通過未說明但是本領(lǐng)域已知的網(wǎng)關(guān)，還聯(lián)接到數(shù)據(jù)服務(wù)器240，由此向網(wǎng)絡(luò)中的無線通信設(shè)備提供數(shù)據(jù)服務(wù)。在一個實施例中，該無線通信網(wǎng)絡(luò)是CDMA 2000網(wǎng)絡(luò)，盡管在其他的實施例中，該網(wǎng)絡(luò)符合某些其他的通信協(xié)議，例如第三代伙伴項目(3GPP)、通用移動電話系統(tǒng)(UMTS)、無線通信W-CDMA通信系統(tǒng)，等等。
通常，通信網(wǎng)絡(luò)向網(wǎng)絡(luò)中的無線通信設(shè)備分配無線電資源。在圖2中，例如，服務(wù)于無線通信設(shè)備230的基站之一210向無線通信設(shè)備230分配無線電資源，例如，數(shù)據(jù)信道分配并且可能是數(shù)據(jù)速率。在某些實施例中，響應(yīng)于來自無線通信設(shè)備的無線電資源請求，進行無線電資源分配，盡管在其他的實施例中，請求可以是隱含的，而非顯式的。
在圖3的示例性過程圖300中，在框310處，無線通信設(shè)備請求無線電資源分配，例如，數(shù)據(jù)信道分配、專用資源等。如上文所提出的，無線電資源分配請求可以是隱含的。在圖5的示意性通信圖500中，在示例性CDMA2000應(yīng)用中，無線設(shè)備在反向鏈路(RL)上向網(wǎng)絡(luò)發(fā)射請求510。在其他的通信協(xié)議中，無線設(shè)備進行通信的鏈路被稱作其他的名稱，例如，在某些WCDMA無線通信協(xié)議中被稱作“上行鏈路”。
在圖3中，在框320處，通常，但是不是必需的，無線網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)于無線電資源分配請求，向無線通信設(shè)備發(fā)射無線電資源分配。在一個實施例中，無線電資源分配在無線電資源分配或授權(quán)消息中被傳遞到無線通信設(shè)備，下文對其進行進一步的討論。在圖5中，網(wǎng)絡(luò)通過前向鏈路(FL)上的無線電資源授權(quán)520響應(yīng)于無線電資源請求510，該前向鏈路在某些通信協(xié)議中還被稱為“下行鏈路”。
圖4說明了示例性無線電資源分配消息400，在某些實施例中，其包括報頭部分410，和無線電資源分配部分420，例如，加密數(shù)據(jù)比特字段。在其中無線電資源分配是數(shù)據(jù)信道分配的示例性實施例中，在至少某些實施例中，分配消息400可以包括數(shù)據(jù)速率，或者相關(guān)的參數(shù)，分配字段。在圖4中，在消息的數(shù)據(jù)字段420中還指定了數(shù)據(jù)速率分配。在其中消息包括數(shù)據(jù)速率的其他的實施例中，數(shù)據(jù)速率可以在分離的字段中編碼。圖4中的示例性消息的格式并非特定于任何特定的通信協(xié)議，并且目的并非成為限制。通常將按照特定的通信消息協(xié)議，定義或編碼消息中包括的無線電資源分配和任何數(shù)據(jù)速率分配信息。
在公開內(nèi)容的某些實施例中，網(wǎng)絡(luò)還向無線通信設(shè)備發(fā)射無線電資源分配超時信息，如圖3中的框330處所說明的。在一個實施例中，無線電資源分配超時信息指定了，在無線通信設(shè)備停止在所分配的無線電資源上的通信之后，針對無線通信設(shè)備的無線電資源分配保持有效的持續(xù)時間。資源分配在超時時段之后是無效的。
在圖4中說明的一個實施例中，無線電資源超時信息，連同信道和任何數(shù)據(jù)速率分配，包括在無線電資源分配消息400中的超時持續(xù)時間字段430中。由此無線電資源分配和無線電資源超時信息可以在相同的消息中同時發(fā)射到無線設(shè)備。然而，在其他的實施例中，無線電資源分配和超時信息可以在分離的消息中發(fā)射到無線設(shè)備。在示例性CDMA 2000應(yīng)用中，例如，可以在無線電資源分配消息中傳遞信道分配，并且可以在層3消息中分離地傳遞超時信息。
在一個實施例中，無線電資源分配超時信息是由傳遞到無線通信設(shè)備的一個或多個比特所定義和編碼的多個超時持續(xù)時間或間隔中的一個。通常，網(wǎng)絡(luò)將無線電資源超時間隔選為一個或多個變量的函數(shù)。在一個實施例中，例如，該間隔基于系統(tǒng)負(fù)載和/或負(fù)載可變性。即，系統(tǒng)中的負(fù)載空間越大且負(fù)載變化越慢，則授權(quán)的超時值就越大。在另一實施例中，無線電資源超時間隔基于無線通信設(shè)備處的儲備功率量，或者凈空間?？商鎿Q地，該間隔可以基于業(yè)務(wù)類型和/或服務(wù)質(zhì)量(QoS)。例如，可以向具有較高服務(wù)質(zhì)量的用戶提供較長的超時間隔，以允許在移除無線電資源分配之前，有更長的時間用于等待分組。
在其中無線電資源超時間隔由單一比特定義的實施例中，超時間隔可以采用兩個不同的值中的一個，例如，默認(rèn)持續(xù)時間間隔和零持續(xù)時間。在其中超時時段由單一比特定義的另一實施例中，在一個比特的狀態(tài)下，超時時段采用保持固定的默認(rèn)值，并且在其他的比特狀態(tài)下，超時值采用通過或者可以通過另一消息，例如層3消息更新的默認(rèn)值。
下面的表I說明了另一具體示例。
表I1比特 功能0 在MS發(fā)射一個幀之后，授權(quán)期滿。
1 在X個幀的間隙(超時時間)之后，授權(quán)期滿，其中X由L3消息指定。
在表I中，當(dāng)超時比特被設(shè)定為“0”時，在MS發(fā)射單一的幀之后，無線電資源授權(quán)期滿。根據(jù)該方案，參考圖5，當(dāng)超時比特被設(shè)定為“0”時，如表I，在完成幀530的發(fā)射時，授權(quán)520中分配的無線電資源分配期滿。
在表I中，當(dāng)超時比特被設(shè)定為“1”時，超時持續(xù)時間被設(shè)定為某個默認(rèn)值，并且當(dāng)無線通信設(shè)備停止無線電資源上的通信時，例如在終止發(fā)射(DTX)之后或者在數(shù)據(jù)緩沖器清空時，超時時段開始。由此，當(dāng)超時比特被設(shè)定為“1”時，只要發(fā)射間隙不超過無線電資源超時時段，則無線電資源分配是有效的。在另一實施例中，可以在無線設(shè)備處存儲一個或多個超時時段值，并且在超時比特被設(shè)定為“1”時對其進行選擇，其中該選擇基于系統(tǒng)參數(shù)，如上文所述。
可替換地，無線電資源超時間隔可由2個或更多個映射到如下面表II中說明的超時間隔的實際范圍的比特定義。當(dāng)無線設(shè)備終止通信，例如停止發(fā)射時，示例性超時時段開始。
表II2比特功能00 1幀(約10ms/幀)01 4幀10 8幀11 16幀根據(jù)表II，當(dāng)超時比特被設(shè)定為“00”時，MS必須在一個幀時段內(nèi)在所分配的無線電資源上恢復(fù)通信。當(dāng)超時比特被設(shè)定為“01”時，MS必須在4個幀時段內(nèi)在所分配的無線電資源上恢復(fù)通信，等等。對于3比特，范圍可以擴展到256幀。可替換地，也可以使用其他的值。
在圖3中，在框340處，在由網(wǎng)絡(luò)在無線電資源分配中分配的無線電資源上，進行無線設(shè)備通信，例如，無線設(shè)備以所分配的數(shù)據(jù)速率，在所分配的數(shù)據(jù)信道上發(fā)射數(shù)據(jù)。
在圖5中，假設(shè)超時間隔大于1幀，則發(fā)射了幀530、540和550中的數(shù)據(jù)之后，由授權(quán)520分配的無線電資源分配在發(fā)射中斷(例如，由于數(shù)據(jù)間隙導(dǎo)致)的幀間隔560的過程中保持有效。由于幀間隔560小于無線電資源超時間隔，因此在間隔560之后，無線設(shè)備能夠恢復(fù)幀570中的數(shù)據(jù)發(fā)射，而不需要請求新的無線電資源分配。相似地，如果DTX間隔580小于超時間隔，則在由幀580中的發(fā)射中斷引起的衰落582之后，無線設(shè)備能夠恢復(fù)發(fā)送幀590中的數(shù)據(jù)，而不需要請求新的無線電資源分配。在發(fā)射中斷560或580大于超時間隔這兩種情況的任一情況中，在恢復(fù)幀570和590的發(fā)射之前，無線設(shè)備必須請求新的無線電資源分配。
在一個實施例中，在未請求新的無線電資源分配的情況下，恢復(fù)通信時的數(shù)據(jù)速率不大于上次發(fā)生通信時的速率。在圖5中，例如，在幀570和590中恢復(fù)通信時的速率分別不超過先前幀550和570中的數(shù)據(jù)速率。
使用無線電資源超時間隔使得網(wǎng)絡(luò)能夠在分配有資源的無線設(shè)備在預(yù)定的時間間隔內(nèi)(例如一個或多個幀)未能通信(例如發(fā)射)時，自動地移除無線電資源分配。超時間隔還使得網(wǎng)絡(luò)能夠在無線通信設(shè)備的通信中存在短的中斷或間隙時，保持無線電資源分配，由此減少了所需用于為無線設(shè)備請求和分配新的無線電資源的信令。此外，通過使網(wǎng)絡(luò)能夠動態(tài)地選擇無線電資源超時間隔，網(wǎng)絡(luò)可以基于負(fù)載條件和/或服務(wù)質(zhì)量的考慮，調(diào)節(jié)所儲備的用于無線設(shè)備的容量，如上文所提出的。例如，在重負(fù)載的情況中，或者當(dāng)信道迅速變化時，可以減少授權(quán)超時的持續(xù)時間。并且在輕負(fù)載條件下，或者在需要較高的服務(wù)質(zhì)量的情況下，可以提供較大的超時間隔。而且，當(dāng)無線通信設(shè)備了解超時間隔時，該設(shè)備可以智能地在為避免將減少功率消耗的深度衰落所允許的窗口中選擇發(fā)射時間。
本公開內(nèi)容的無線電資源超時間隔還可以補充現(xiàn)有的和所提出的無線電資源分配方案。在圖5中，例如，網(wǎng)絡(luò)在前向鏈路上發(fā)送速率控制(RC)命令522，以調(diào)節(jié)無線電資源分配時分配的數(shù)據(jù)速率。
盡管以建立本發(fā)明人對本公開內(nèi)容和本發(fā)明的最佳模式的所有權(quán)并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠獲得和使用它們的形式，描述了它們，但是應(yīng)當(dāng)理解和認(rèn)識到，此處公開的示例性實施例具有許多等同方案，并且在不偏離由附屬權(quán)利要求而非示例性實施例限定的本發(fā)明的范圍和精神的前提下，可以對其進行修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的方法，該方法包括向無線通信設(shè)備發(fā)射無線電資源分配；向所述無線通信設(shè)備發(fā)射無線電資源分配超時信息，所述無線電資源分配超時信息指定了在所述無線通信設(shè)備停止在所述所分配的無線電資源上的通信之后、針對所述無線通信設(shè)備的所述無線電資源分配保持有效的持續(xù)時間。
2.權(quán)利要求1的方法，所述的發(fā)射所述無線電資源分配超時信息包括發(fā)射至少一個比特，其為所述無線通信設(shè)備指定了多個無線電資源分配超時間隔中的一個。
3.權(quán)利要求1的方法，在單一消息中發(fā)射所述無線電資源分配和所述無線電資源分配超時信息。
4.權(quán)利要求1的方法，所述的發(fā)射所述無線電資源分配包括發(fā)射數(shù)據(jù)信道分配；所述無線電資源分配超時信息指定了在不丟失所述數(shù)據(jù)信道分配的情況下、在所述所分配的數(shù)據(jù)信道上所述無線通信設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)射可以停止的持續(xù)時間。
5.權(quán)利要求4的方法，在公共消息中發(fā)射所述數(shù)據(jù)信道分配和所述數(shù)據(jù)信道分配超時信息。
6.權(quán)利要求1的方法，用幀的形式表示針對所述無線通信設(shè)備的無線電資源分配的超時持續(xù)時間。
7.權(quán)利要求1的方法，基于無線通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和無線通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)載可變性中的至少一個，選擇所述無線電資源分配超時持續(xù)時間。
8.權(quán)利要求1的方法，基于所述無線通信設(shè)備的儲備功率和所述無線通信設(shè)備的服務(wù)質(zhì)量中的至少一個，選擇所述無線電資源分配持續(xù)時間。
9.權(quán)利要求1的方法，響應(yīng)于來自所述無線通信設(shè)備的無線電資源分配請求，發(fā)射所述無線電資源分配和所述無線電資源分配超時信息。
10.一種無線通信設(shè)備中的方法，該方法包括接收無線電資源分配；接收無線電資源分配超時信息，所述無線電資源分配超時信息表示在所述無線通信設(shè)備停止在所述所分配的無線電資源上的通信之后、所述無線電資源分配有效的持續(xù)時間。
11.權(quán)利要求10的方法，響應(yīng)于請求接收所述無線電資源分配，在所述所分配的無線電資源上通信，停止所分配的所述無線電資源中的通信，在所述無線電資源分配超時持續(xù)時間內(nèi)，恢復(fù)所述所分配的無線電資源上的通信，而不需要請求新的無線電資源分配。
12.權(quán)利要求11的方法，以不大于停止所述通信時發(fā)生的數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率，恢復(fù)所述所分配的無線電資源上的通信。
13.權(quán)利要求10的方法，響應(yīng)于請求接收所述無線電資源分配，在所述所分配的無線電資源上通信，停止所述所分配的無線電資源上的通信，如果在所述無線電資源分配超時持續(xù)時間內(nèi)未恢復(fù)數(shù)據(jù)通信，則請求新的無線電資源分配。
14.權(quán)利要求10的方法，當(dāng)所述無線通信設(shè)備停止所述所分配的無線電資源上的通信時，所述持續(xù)時間開始。
15.權(quán)利要求10的方法，請求所述無線電資源分配，響應(yīng)于所述請求，接收所述無線電資源分配，所述無線電資源分配包括數(shù)據(jù)信道分配，在所述所分配的信道上發(fā)射，停止所述所分配的信道上的發(fā)射，在所述無線電資源分配超時持續(xù)時間內(nèi)，恢復(fù)所述所分配的信道上的發(fā)射，而不需要請求新的無線電資源分配，如果在所述無線電資源分配超時持續(xù)時間內(nèi)未恢復(fù)在所述所分配的信道上的發(fā)射，則請求新的無線電資源分配。
16.權(quán)利要求10的方法，基于所述無線電資源分配超時信息，選擇發(fā)射時間。
17.權(quán)利要求10的方法，通過基于所述無線電資源分配超時信息選擇發(fā)射時間，避免深度衰落。
18.一種用于從無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射到無線通信設(shè)備的消息，該消息包括至少一個比特，所述至少一個比特是無線電資源超時間隔比特，所述無線電資源超時間隔比特指定了在分配有無線電資源的無線通信設(shè)備停止在所述所分配的無線電資源上的通信之后、所述無線電資源分配有效的持續(xù)時間。
19.權(quán)利要求18的消息，所述至少一個無線電資源超時間隔比特指定了在分配有數(shù)據(jù)信道的無線通信設(shè)備停止在所述所分配的數(shù)據(jù)信道上的通信之后、所述數(shù)據(jù)信道分配有效的持續(xù)時間。
20.權(quán)利要求19的消息，所述消息是包括信道分配的無線電資源分配消息。
21.權(quán)利要求20的消息，所述無線電資源分配消息包括數(shù)據(jù)速率分配。
全文摘要
一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的方法，包括響應(yīng)于請求(510)向無線通信設(shè)備發(fā)射無線電資源分配(520)；例如，在分配消息(520)中向無線通信設(shè)備發(fā)射無線電資源分配超時信息，其中無線電資源分配超時信息指定了在無線通信設(shè)備停止在所分配的無線電資源上的通信之后、針對無線通信設(shè)備的無線電資源分配保持有效的持續(xù)時間。
文檔編號H04L12/56GK1864417SQ200480026580
公開日2006年11月15日 申請日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月15日
發(fā)明者約翰·D·里德, 畢皓 申請人:摩托羅拉公司(在特拉華州注冊的公司)