專利名稱：無線通信網(wǎng)中載送分組語音和數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備的制作方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2001年7月6日申請(qǐng)?zhí)枮榈?1812414.3號(hào)發(fā)明名稱為“無線通信網(wǎng)中載送分組語音和數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
背景I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信。尤其本發(fā)明涉及在通信網(wǎng)發(fā)送分組語音和數(shù)據(jù)的新穎改進(jìn)方法和設(shè)備。
II.相關(guān)技術(shù)描述要求現(xiàn)代通信系統(tǒng)支持各種應(yīng)用。一種這樣的通信系統(tǒng)是遵照“雙模式寬帶擴(kuò)頻蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)與基站兼容標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA/IS-95”(后文稱為IS-95標(biāo)準(zhǔn))的碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)，或者是遵照“cdma 2000擴(kuò)頻系統(tǒng)的物理層標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA/IS-2000-2”(后文稱為cdma 2000標(biāo)準(zhǔn))的CDMA系統(tǒng)。該CDMA系統(tǒng)考慮在陸地鏈路上用戶之間的語音和數(shù)據(jù)通信。美國(guó)專利號(hào)4901307和5103459的專利中揭示在多址通信系統(tǒng)采用CDMA的技術(shù)，其題目分別為“SPREADSPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE ORTERRESTRIAL REPEATERS”和“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMSIN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”，它們均轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，經(jīng)參考編入本說明中。
本說明書中，基站是指與遠(yuǎn)端臺(tái)通信的硬件。小區(qū)是指硬件或地理覆蓋區(qū)，取決于采用該詞的上下文。扇區(qū)是小區(qū)的一部分。由于CDMA系統(tǒng)的扇區(qū)具有小區(qū)的屬性，按照小區(qū)說明的講授內(nèi)容不難擴(kuò)展到扇區(qū)。
CDMA系統(tǒng)中，通過一個(gè)或多個(gè)基站進(jìn)行用戶間的通信。一遠(yuǎn)端臺(tái)的第1用戶通過在反向鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)，與第2遠(yuǎn)端臺(tái)的第2用戶通信。基站接收該數(shù)據(jù)，并能將其轉(zhuǎn)發(fā)給另一基站。在相同基站或第2基站的前向鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)給第2遠(yuǎn)端臺(tái)。前向鏈路是指從基站到遠(yuǎn)端臺(tái)的發(fā)送，反向鏈路是指從遠(yuǎn)端臺(tái)到基站的發(fā)送。IS-95和cdma 2000系統(tǒng)中給前向鏈路和反向鏈路分配各自的頻率。
在無線數(shù)據(jù)應(yīng)用需求不斷增長(zhǎng)的情況下，非常有效的無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的需要越來越顯著。IS-95和cdma 2000標(biāo)準(zhǔn)能在前向和反向鏈路發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)。美國(guó)專利號(hào)5504773的專利闡述在規(guī)模固定的碼信道幀發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的方法，該專利題目為“METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTINGOF DATA FOR TRANSMISSION”，它轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，經(jīng)參考編入本說明中。
語音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間的重大區(qū)別在于前者要求嚴(yán)格且固定的延遲。話音幀的總單向延遲通常必須短于100msec。反之，數(shù)據(jù)延遲可成為用于優(yōu)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)效率的可變參數(shù)。尤其可用需要顯著長(zhǎng)于語音業(yè)務(wù)能允許的延遲的更有效糾錯(cuò)編碼技術(shù)。美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)08/743688的專利中揭示用于數(shù)據(jù)的示例編碼方案范例，該專利申請(qǐng)?jiān)?996年11月6日提出，題目為“SOFTDECISION OUTPUT DECODER FOR DECODING CONVOLUTIONALLY ENCODEDCODEWORDS”，它轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，經(jīng)參考編入本說明中。
語音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間的另一重大區(qū)別是前者對(duì)全部用戶要求固定且共同的服務(wù)等級(jí)(GOS)。對(duì)提供語音業(yè)務(wù)的數(shù)字系統(tǒng)而言，這點(diǎn)通常落實(shí)為對(duì)全部用戶的固定相同傳輸速率和話音幀的最大差錯(cuò)率允許值。反之，對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，則GOS可各用戶不同，能作為提高數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)總效率用的優(yōu)化參數(shù)。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的GOS通常將其規(guī)定為傳遞預(yù)定量數(shù)據(jù)(下文稱為數(shù)據(jù)分組)受到的總延遲。
語音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間的又一重大區(qū)別是前者要求可靠的通信鏈路，在示范CDMA通信系統(tǒng)中，由軟切換提供該鏈路。軟切換導(dǎo)致來自2個(gè)或多個(gè)基站的冗余發(fā)送，以改善可靠性。然而，由于錯(cuò)收的數(shù)據(jù)分組可重發(fā)，數(shù)據(jù)傳輸不需要這種附加可靠性。對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，支持軟切換用的發(fā)射功率可更有效地用于發(fā)送附加數(shù)據(jù)。
存在各種協(xié)議，用于在整個(gè)通信系統(tǒng)發(fā)送分組數(shù)據(jù)，使信息到達(dá)其預(yù)定對(duì)端。一種這類協(xié)議是RFC 791(1981年9月)的“因特網(wǎng)協(xié)議”。該因特網(wǎng)協(xié)議(IP)將數(shù)據(jù)消息劃分成分組，從發(fā)送端將這些分組發(fā)到對(duì)端，并且在對(duì)端將數(shù)據(jù)分組重新組裝成原數(shù)據(jù)消息。IP協(xié)議要求每一數(shù)據(jù)分組以IP首標(biāo)開始，該首標(biāo)包含唯一識(shí)別主計(jì)算機(jī)和目的計(jì)算機(jī)的源地址段和目的地址段。RFC793(1981年9月)頒布的傳輸控制協(xié)議(TCP)負(fù)責(zé)從一種應(yīng)用到另一種應(yīng)用的有序可靠的數(shù)據(jù)傳送。
典型的TCP/IP首標(biāo)長(zhǎng)40字節(jié)，需要20字節(jié)滿足IP協(xié)議，需要另20字節(jié)滿足TCP協(xié)議。慢速通信鏈路中，終端用戶會(huì)不能接受發(fā)送TCP/IP首標(biāo)所需的開銷。如本領(lǐng)域所公知，此首標(biāo)開銷問題已得到解決，其方法是采用壓縮技術(shù)，諸如RFC 1144(1990年2月)頒布的方法，其題目為“壓縮低速串行鏈路的TCP/IP首標(biāo)”，其中數(shù)據(jù)分組受到差分編碼。用壓縮器完成壓縮，該壓縮器接收首標(biāo)，并僅提取首標(biāo)中不同于先前首標(biāo)中各段的段。如果發(fā)送變化段中的差異而不是發(fā)送段本身，可達(dá)到顯著的節(jié)省。因而，接收端的解壓縮器必須與壓縮器同步，以便保持壓縮首標(biāo)順序正確。如果壓縮器不與解壓縮器處于相同狀態(tài)，則必須發(fā)送壓縮分組序列的第1非壓縮分組，使解壓縮器重新同步。
無線通信系統(tǒng)中常用首標(biāo)壓縮，通過增加信息有效負(fù)載所用鏈路的比例，改善鏈路的帶寬和功率效率。不幸的是，由于無線通信系統(tǒng)的性質(zhì)，信息分組傳送的瞬時(shí)中斷并非罕見。由于需要重發(fā)再同步分組用于使目的處的解壓縮器重新同步，還需要壓縮器端與解壓縮器端之間重新協(xié)商話務(wù)參數(shù)，任何這類中斷的出現(xiàn)都會(huì)造成顯著延遲。當(dāng)前需要減少再同步和再協(xié)商信息發(fā)送所造成的延遲量，并相應(yīng)提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐速率。支持各種應(yīng)用的現(xiàn)代通信系統(tǒng)中往往需要提高數(shù)據(jù)吞吐速率。
概述本發(fā)明針對(duì)一種減小基站與遠(yuǎn)端臺(tái)之間載送分組信息的無線通信系統(tǒng)中發(fā)送延遲的新穎改進(jìn)方法，其中該基站與移動(dòng)臺(tái)通過多個(gè)信道進(jìn)行通信，所述方法包含以下步驟從發(fā)射機(jī)對(duì)接收機(jī)在話務(wù)信道上發(fā)送多個(gè)幀；檢測(cè)話務(wù)信道的中斷，其中產(chǎn)生有效負(fù)載開銷，以維持發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的同步；以及在至少一個(gè)附加信道上重發(fā)有效負(fù)載開銷，其中在至少一個(gè)附加信道上的有效負(fù)載開銷重發(fā)的步驟與話務(wù)信道上多個(gè)幀的發(fā)送步驟同時(shí)發(fā)生。
實(shí)施例的一個(gè)方面中，每當(dāng)發(fā)送的平均數(shù)據(jù)速率高于基本話務(wù)信道能接納的數(shù)據(jù)速率時(shí)，用控制信道和補(bǔ)充信道載送總溢出。
附圖簡(jiǎn)述從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明會(huì)進(jìn)一步明白本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)，附圖內(nèi)相同參考字符均作相同標(biāo)識(shí)，其中

圖1是示范無線通信系統(tǒng)的框圖；圖2是說明對(duì)話務(wù)信道和控制信道分配累積信息的方法的流程圖；圖3是說明在話務(wù)信道、控制信道和補(bǔ)充信道發(fā)送累積信息的方法的流程圖；圖4是說明為要在各信道發(fā)送的累積信息選擇幀規(guī)模的方法的流程圖；圖5是說明用各種數(shù)據(jù)速率在各信道發(fā)送累積信息的方法的流程圖。
較佳實(shí)施例詳述如圖1所示，無線通信網(wǎng)10一般包含多個(gè)移動(dòng)臺(tái)(也稱為用戶單元或用戶設(shè)備)12a～12d、多個(gè)基站(也稱為基站收發(fā)機(jī)(BTS)或節(jié)點(diǎn)B)14a～14c、基站控制器(BSC)(也稱為無線電網(wǎng)絡(luò)控制器或分組控制功能)16、移動(dòng)臺(tái)控制器(MSC)或交換機(jī)18、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)或聯(lián)網(wǎng)功能(IWF)20、公用交換電話網(wǎng)(PSTN)22(通常是電話公司)和因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)24(通常是因特網(wǎng))。為了簡(jiǎn)明起見，示出4個(gè)移動(dòng)臺(tái)12a～12d、3個(gè)基站14a～14c、1個(gè)BSC16、1個(gè)MSC18和1個(gè)PDSN20。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，可以有任何數(shù)量的移動(dòng)臺(tái)12、基站14、BSC16、MSC18和PDSN20。
一實(shí)施例中，無線通信網(wǎng)10是分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)。移動(dòng)臺(tái)12a～12d可以是任何不同類型數(shù)量的無線通信設(shè)備，諸如便攜電話、連接依據(jù)IP、Wdb瀏覽器應(yīng)用運(yùn)行的膝上型計(jì)算機(jī)的蜂窩電話、與免提車用套件關(guān)聯(lián)的蜂窩電話、依據(jù)IP、Web瀏覽器應(yīng)用運(yùn)行的個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、編入便攜計(jì)算機(jī)的無線通信模塊或諸如處于無線本地環(huán)路或者讀表系統(tǒng)的固定位置通信模塊。最一般的實(shí)施例中，移動(dòng)臺(tái)可以是任何類型的通信單元。
有利的是將移動(dòng)臺(tái)12a～12d配置成執(zhí)行諸如EIA/TIA/IS-707標(biāo)準(zhǔn)中闡述的一個(gè)或多個(gè)無線分組數(shù)據(jù)協(xié)議。一具體實(shí)施例中，移動(dòng)臺(tái)12a～12d產(chǎn)生傳往IP網(wǎng)絡(luò)24的IP分組，并且用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)將其封裝成幀。
一實(shí)施例中，IP網(wǎng)絡(luò)24連接PDSN20，PDSN20連接MSC18，MSC連接BSC16和PSTN22，并且BSC16經(jīng)有線線路連接基站14a～14c，該線路根據(jù)包括例如E1、T1、異步傳遞模式(ATM)、IP、PPP、幀中繼、HDSL、ADSL或XDSL的任何若干公知協(xié)議配置成用于傳輸語音和/或數(shù)據(jù)分組。替換實(shí)施例中，BSC16直接與PDSN20相連，MSC18不連接PDSN20。本發(fā)明另一實(shí)施例中，移動(dòng)臺(tái)12a～12d在第3代合作項(xiàng)目2“3GPP2”中規(guī)定的RF接口中與基站14a～14c通信，該規(guī)劃題目為“cdma 2000擴(kuò)頻系統(tǒng)的物理層標(biāo)準(zhǔn)”，3GPP2文件號(hào)為C.P0002-A，TIA PN-4694(草案，編輯版本30)(1999年11月9日)，將公布為TIA/EIA/IS-2000-2-A，經(jīng)參考完全編入本說明中。
無線通信網(wǎng)10典型工作期間，基站14a～14c接收并解調(diào)來自參與電話呼叫、Web瀏覽或其他數(shù)據(jù)通信的各移動(dòng)臺(tái)12a～12d的反向鏈路信號(hào)集。給定基站14a～14c接收的每一反向鏈路信號(hào)在該基站14a～14c內(nèi)接受處理。各基站14a～14c可通過對(duì)一些前向鏈路信號(hào)集進(jìn)行調(diào)制并將其發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)12a～12d，與多個(gè)移動(dòng)臺(tái)12a～12d通信。例如，如圖1所示，基站14a同時(shí)與第1和第2移動(dòng)臺(tái)12a、12b通信，基站14c同時(shí)與第3和第4移動(dòng)臺(tái)12c、12d通信。處理所得分組傳給BSC16，該處提供呼叫資源分配和移動(dòng)性管理功能，其中包括協(xié)調(diào)從一基站14a～14c到另一基站14a～14c的某一移動(dòng)臺(tái)12a～12d呼叫的軟切換。例如，移動(dòng)臺(tái)12c同時(shí)與2個(gè)基站14b、14c進(jìn)行通信。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)12c離開一個(gè)基站14c足夠遠(yuǎn)時(shí)，最終將該呼叫切換到另一基站14b。
如果該傳輸是常規(guī)電話呼叫，BSC16會(huì)將收到的數(shù)據(jù)發(fā)給MSC18，該處提供附加選路業(yè)務(wù)，用于與PSTN接口。如果該傳輸是諸如發(fā)往IP網(wǎng)絡(luò)24的數(shù)據(jù)呼叫的分組傳輸，MSC18會(huì)將數(shù)據(jù)分組發(fā)到PDSN20，該處會(huì)把該分組傳送到IP網(wǎng)絡(luò)24?；蛘?，BSC16直接將分組發(fā)到PDSN20，在該處將分組傳送到IP網(wǎng)絡(luò)24。
前向鏈路包含多個(gè)導(dǎo)頻和話務(wù)信道，其中每一信道由合適的Walsh函數(shù)或準(zhǔn)正交函數(shù)加以擴(kuò)展。然后，每一信道由偽噪聲(PN)序列的正交對(duì)以固定碼片速率1.2288Mcps加以擴(kuò)展。Walsh碼和PN序列的使用使基站可按頻分復(fù)用方式產(chǎn)生多路前向鏈路CDMA信道。在多信道CDMA系統(tǒng)(諸如cdma 2000標(biāo)準(zhǔn)闡述的系統(tǒng))中，前向鏈路信道可包含多個(gè)信道，其中包括導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道、廣播信道、分配信道、公共功率控制信道、公共控制信道、專用控制信道、基本信道、補(bǔ)充信道和補(bǔ)充碼信道，但不受此限制。反向話務(wù)信道也可包含多個(gè)信道，按照采用cdma 2000的每一個(gè)體用戶網(wǎng)無線電配置規(guī)定，其中包括接入信道、公共控制信道、基本信道、補(bǔ)充信道和補(bǔ)充碼信道，但不受此限制。
實(shí)際構(gòu)成每一信道，以達(dá)到功能上不同的目的。例如，導(dǎo)頻信道可僅用Walsh碼“W。”進(jìn)行擴(kuò)展，但同步信道是編碼、交織、擴(kuò)展且加以調(diào)制的擴(kuò)頻信號(hào)。其他前向和反向鏈路信道也是編碼、交織、擴(kuò)展且加以調(diào)制的擴(kuò)頻信號(hào)，但用不同的值加以處理，以滿足適當(dāng)電信標(biāo)準(zhǔn)的各種要求。
消除再同步和再協(xié)商延遲示范實(shí)施例中，用多個(gè)前向和反向鏈路信道解決信號(hào)傳輸中斷造成的再同步和再協(xié)商延遲的問題。為了說明，就基站到遠(yuǎn)端臺(tái)的前向鏈路闡述示范實(shí)施例。然而，要注意，可在遠(yuǎn)端臺(tái)到基站的反向鏈路實(shí)現(xiàn)示范實(shí)施例。
由于無線通信設(shè)備的移動(dòng)性，信號(hào)傳輸中出現(xiàn)中斷并不罕見。如上文討論那樣，語音信息從發(fā)送端傳到接收端時(shí)，按照服務(wù)用戶的感受，中斷造成的延遲會(huì)對(duì)服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。在當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)下，在指定用于對(duì)一特定接收端發(fā)送有效負(fù)載話務(wù)的基本信道或話務(wù)信道上載送分組語音或數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明的示范實(shí)施例中，用控制信道載送原來已在基本信道載送的溢出信息?？刂菩诺赖念~外應(yīng)用使諸如基站或遠(yuǎn)端臺(tái)的發(fā)送端可控制分組語音和數(shù)據(jù)有效負(fù)載的數(shù)據(jù)吞吐速率。
示范實(shí)施例的一個(gè)方面中，專用控制信道(DCCH)與基本信道(FCH)并行工作，以載送溢出信息。把DCCH設(shè)計(jì)成以連續(xù)或非連續(xù)方式發(fā)送5ms或20ms的幀，并逐幀判決啟動(dòng)發(fā)送或禁止發(fā)送。因此，能立即適應(yīng)FCH上任何日期偶然發(fā)生的溢出。一具體實(shí)現(xiàn)中，多個(gè)遠(yuǎn)端臺(tái)可通過采用加擾碼共用來自基站的一個(gè)DCCH，使該單一DCCH上發(fā)送的幀對(duì)預(yù)期基站受到唯一編碼。本技術(shù)領(lǐng)域已公知加擾碼的產(chǎn)生，這里不討論。監(jiān)控該單一DCCH的遠(yuǎn)端臺(tái)如果不是那些加擾幀的預(yù)期接收方，就不能正確對(duì)加擾幀譯碼?？蓪⒃摷訑_幀指定由接收這些加擾幀的非目的移動(dòng)臺(tái)擦除。另一實(shí)施例中，基站可用諸如Walsh碼的正交碼產(chǎn)生多個(gè)DCCH，其中給第一遠(yuǎn)端臺(tái)分配一單獨(dú)DCCH。要注意，也可將Walsh碼用作達(dá)到上述實(shí)施例目的的加擾碼。
增加平均數(shù)據(jù)速率本發(fā)明又一示例實(shí)施例中，每當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骄鶖?shù)據(jù)速率高于FCH能適應(yīng)的數(shù)據(jù)速率，就用多個(gè)信道載送一般有效負(fù)載?？偟膩碚f，給無線通信業(yè)務(wù)提供者運(yùn)營(yíng)的基站按照該提供者的系統(tǒng)分配一組操作配置，其中支持有些數(shù)據(jù)速率，其他速率則不支持。cdma 2000和IS-95標(biāo)準(zhǔn)中，把這些操作配置稱為無線電配置，其中每一配置關(guān)聯(lián)于一特定數(shù)據(jù)速率集、擴(kuò)展率、糾錯(cuò)性能和其他一般特性。cdma 2000標(biāo)準(zhǔn)中，基站能同時(shí)支持許多無線電配置。然而，對(duì)某些無線電配置的支持排斥對(duì)其他配置的支持。例如，如果基站支持無線電配置2，則該基站必須支持無線電配置1。然而，該基站不能與無線電配置3、4或5同時(shí)使用無線電配置1或2。表1提供關(guān)于前向話務(wù)信道無線電配置特性的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
表1如果業(yè)務(wù)提供者實(shí)施不能啟用較高數(shù)據(jù)速率的無線電配置，則能用示范實(shí)施例使系統(tǒng)達(dá)到較高的數(shù)據(jù)吞吐速率。
除數(shù)據(jù)速率外，無線電配置的分配也會(huì)影響信道的幀規(guī)模。例如，以無線電配置6的1500bps發(fā)送的20ms持續(xù)時(shí)間的前向SCH幀包含16位。然而，以無線電配置8的1800bps發(fā)送的20ms持續(xù)時(shí)間的前向SCH幀卻載送21位。速度較高時(shí)，cdma 2000標(biāo)準(zhǔn)允許基站可在延長(zhǎng)的幀持續(xù)時(shí)間發(fā)送可變數(shù)量的二進(jìn)制位。示范實(shí)施例可用此性能增加系統(tǒng)的平均數(shù)據(jù)吞吐速率，下文將說明。
圖2是說明對(duì)多個(gè)信道分配累積信息的方法的流程圖，其中DCCH與FCH一起用于載送有效負(fù)載。在步驟200，發(fā)送端的基礎(chǔ)設(shè)施單元(未示出)決定需要發(fā)送的累積信息量(I，度量單位為位)。除累積信息外，基礎(chǔ)設(shè)施單元能估計(jì)信道實(shí)際發(fā)送前的過渡期間預(yù)期到達(dá)的信息量。為了說明，本文件中把累積信息和估計(jì)信息一起稱為“累積信息”。基礎(chǔ)設(shè)施單元可以是無線通信系統(tǒng)的基站或遠(yuǎn)端臺(tái)，該步驟由處理器、微控制器、專用集成電路或其他等效形式的硬件或者軟件有利實(shí)現(xiàn)，下文進(jìn)一步說明。
在步驟210，基礎(chǔ)設(shè)施單元判斷累積信息量是否小于FCH上的最大幀規(guī)模(M，度量單位為有效負(fù)載位數(shù))。如果I＜M，則程序流進(jìn)至步驟220。在步驟220，基礎(chǔ)設(shè)施單元在FCH上發(fā)送累積信息。如果I≥M，程序流進(jìn)至步驟230。在步驟230基礎(chǔ)設(shè)施單元判斷是否(I-M)＞N，其中N是DCCH上允許的最大幀規(guī)模。
如果(I-M)≤N，程序流進(jìn)至步驟240。在步驟240，基礎(chǔ)設(shè)施單元在DCCH和FCH上發(fā)送累積信息。如果(I-M)＞N，則程序流進(jìn)至步驟250。在步驟250，基礎(chǔ)設(shè)施單元發(fā)送相當(dāng)于(I-M)≤N的累積信息，并將超出的過負(fù)荷存入緩存器后，程序流回到步驟200，重復(fù)該過程。一具體實(shí)施中，基礎(chǔ)設(shè)施單元可對(duì)遠(yuǎn)端臺(tái)發(fā)送累計(jì)信息的第1序列位，而不考慮待發(fā)送信息的相對(duì)重要性。另一具體實(shí)施中，基礎(chǔ)設(shè)施單元能加權(quán)累積信息內(nèi)容的相對(duì)重要性，并首先發(fā)送較重要的信息?？捎酶鞣N因素判定信息的相對(duì)重要性。例如，可用IP分組首標(biāo)的優(yōu)先級(jí)指示符判斷信息是要快速發(fā)送，還是要存入發(fā)送緩存器，用以后的幀發(fā)送。
示范實(shí)施例的另一方面中，補(bǔ)充信道(SCH)與FCH并行工作，以增加平均數(shù)據(jù)吞吐速率。把SCH設(shè)計(jì)成按照分配的無線電配置，以連續(xù)或非連續(xù)的方式發(fā)送20ms、40ms或80ms的幀。對(duì)遠(yuǎn)端臺(tái)SCH的發(fā)送，可以定期或不定期。對(duì)遠(yuǎn)端臺(tái)的SCH發(fā)送為不定期時(shí)，遠(yuǎn)端臺(tái)接收對(duì)SCH監(jiān)視器的不定長(zhǎng)度賦值。對(duì)遠(yuǎn)端臺(tái)的SCG發(fā)送為定期時(shí)，則可使來自FCH的溢出信息的發(fā)送延遲到下一定期SCH發(fā)送。然而，使用本實(shí)施例的這種具體實(shí)施，不需要遠(yuǎn)端臺(tái)在非計(jì)劃時(shí)間連續(xù)監(jiān)控SCH。
一具體實(shí)施中，多個(gè)遠(yuǎn)端臺(tái)通過采用加擾碼共用一個(gè)SCH，使在該單一SCH上發(fā)送的幀對(duì)預(yù)期的臺(tái)作唯一編碼。加擾碼的一個(gè)例子是Walsh碼。監(jiān)視該單一SCH的遠(yuǎn)端臺(tái)如果不是那些加擾幀的預(yù)期接收方，就不能正確對(duì)加擾幀譯碼?？蓪⒃摷訑_幀指定由接收加擾幀的非目的遠(yuǎn)端臺(tái)擦除。另一具體實(shí)施中，基礎(chǔ)可用諸如Walsh碼的正交碼產(chǎn)生多個(gè)SCH，其中對(duì)每一遠(yuǎn)端臺(tái)分配一個(gè)單獨(dú)的SCH。
圖3說明另一實(shí)施例，其中專用控制信道和補(bǔ)充信道與基本信道并行使用，以增加平均數(shù)據(jù)吞吐速率。在步驟300，發(fā)送端的基礎(chǔ)設(shè)施單元決定需要發(fā)送的累積信息量(I，度量單位為位)。在步驟310，基礎(chǔ)設(shè)施單元判斷累積信息量是否小于FCH的最大幀規(guī)模(M，度量單位為有效負(fù)載位數(shù))。如果I＜M，則程序流進(jìn)至步驟320。在步驟320，基礎(chǔ)設(shè)施單位在FCH上發(fā)送累積信息，其中由能載送累積信息的最小規(guī)模的幀載送該累積信息。
如果I≥M，則程序流進(jìn)至步驟330。在步驟330，基礎(chǔ)設(shè)施單元判斷是否(I-M)＞N，其中N為DCCH上的最大幀規(guī)模。如果(I-M)≤N，則程序流進(jìn)至步驟340。在步驟340，基礎(chǔ)設(shè)施單元在DCCH和FCH上發(fā)送累積信息。如果(I-M)＞N，則程序流進(jìn)至步驟350。在步驟350，基礎(chǔ)設(shè)施單元判斷是否(I-M-N)＞P，其中P為SCH上的最大幀規(guī)模。
如果(I-M-N)≤P，則程序流進(jìn)至步驟360。在步驟360，基礎(chǔ)設(shè)施單元在SCH、DCCH和FCH上發(fā)送累積信息。倘若SCH支持一種以上的幀規(guī)模，則選擇最小的幀或容量最有效的幀發(fā)送(I-M-N)位。如果(I-M-N)＞P，則程序流進(jìn)至步驟370。在步驟370，基礎(chǔ)設(shè)施單元發(fā)送相當(dāng)于(I-M-N)≤P的累積信息，并將超出的過負(fù)荷存入緩存器后，程序流回到步驟300，并重復(fù)該過程。要注意，如果對(duì)發(fā)送端分配多個(gè)補(bǔ)充信道，就用每一分配的SCH所載送最大幀規(guī)模的總和代替值“P”。
本發(fā)明另一實(shí)施例中，能以有利的幀規(guī)模在多條信道上發(fā)送分組語音和數(shù)據(jù)(有效負(fù)載)，其中根據(jù)有效負(fù)載的規(guī)模選擇載送有效負(fù)載的幀的規(guī)模。依據(jù)排隊(duì)發(fā)送的累積信息量，發(fā)送端可僅用FCH、僅用FCH和DCCH或者另外用FCH、DCCH與SCH的組合發(fā)送。圖4是說明此實(shí)施例的方法的流程圖。在步驟400將有效負(fù)載話務(wù)存入發(fā)送緩存器。如果分配發(fā)送端僅用FCH和DCCH，而不用任何SCH信道，則程序流進(jìn)至框401。如果給發(fā)送端分配FCH、DCCH和SCH，則程序流進(jìn)至框402。
在框401中的步驟410，基礎(chǔ)設(shè)施單元決定需要發(fā)送的累積信息量I(度量單位為位)。在步驟412比較累積信息量與各信道載送的幀規(guī)模。如果FCH上的最大幀規(guī)模(M，度量單位為有效負(fù)載位數(shù))與DCCH上的最小非零幀規(guī)模(D，度量單位為有效負(fù)載位數(shù))的總和小于I，從而I＜(M+D)，則用DCCH發(fā)送累積信息I，并且程序流進(jìn)至步驟420。在步驟400，在FCH上發(fā)送累積信息，其中根據(jù)累積信息I決定FCH幀的規(guī)模。一具體實(shí)施中，將FCH幀的規(guī)模判定為載送累積信息I的最大幀，而不浪費(fèi)幀中的任何位空間。
如果累積信息I不小于(M+D)的和，則程序進(jìn)至步驟430。在步驟430，用最大FCH幀和至少載送(I-M)位的最小DCCH幀載送累積信息。如果累積信息I大于最大FCH幀與最大DCCH幀的和，則將FCH和DCCH上不能發(fā)送的位存入發(fā)送緩存器，在以后的時(shí)間發(fā)送。
在框402中的步驟450，基礎(chǔ)設(shè)施單元決定需要發(fā)送的累積信息量I(度量單位為位)。設(shè)M為FCH上以有效負(fù)載位數(shù)為單位的最大幀規(guī)模，D為DCCH上的最小非零幀規(guī)模，E為DCCH上的最大幀規(guī)模，而S為SCH上的最小非零幀規(guī)模。如果I＜(M+d)，則程序流進(jìn)至步驟460。如果(M+D)≤I＜(M+E)，則程序流進(jìn)至步驟470。如果(M+E)≤I＜(M+E+S)，則程序流進(jìn)至步驟480。如果I不小于(M+E+S)，則程序流進(jìn)至步驟490。
在步驟460，發(fā)送端用FCH幀發(fā)送累積信息I，其中根據(jù)I決定FCH幀規(guī)模。一具體實(shí)施中，將FCH幀選擇為規(guī)模上不大于I位，使幀中不浪費(fèi)空間。
在步驟470，發(fā)送端用FCH幀和DCCH幀發(fā)送累積信息I，其中所選FCH幀是規(guī)模最大的，并且所選DCCH幀規(guī)模上不大于(I-M)位。
在步驟480，發(fā)送端用FCH幀和DCCH幀發(fā)送累積信息I，其中所選FCH幀具有最大FCH幀規(guī)模，并且所選DCCH幀具有最大DCCH幀規(guī)模。
在步驟490，發(fā)送端用FCH幀、DCCH幀和SCH幀發(fā)送累積信息I，其中FCH幀具有最大FCH幀規(guī)模，并且所選DCCH幀具有最大DCCH幀規(guī)模。然而，所選SCH幀規(guī)模上不大于(I-M-E)位。
要注意，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例由于不浪費(fèi)容量，對(duì)空中鏈路利用度和容量的效率最佳。然而，由于累積信息位不是全部立即發(fā)送，達(dá)到此效率會(huì)給發(fā)送增加一些延遲。發(fā)送累積信息時(shí)遭受延遲的實(shí)施例中，接收端必須實(shí)現(xiàn)去抖動(dòng)緩沖器，以適應(yīng)延遲。
此示范實(shí)施例的另一具體實(shí)施中，通過根據(jù)累積溢出信息量選擇信道傳輸速率，能用最小延遲發(fā)送累積溢出信息。圖5是說明本發(fā)明備送示范實(shí)施例的流程圖。在步驟500，基礎(chǔ)設(shè)施單元把當(dāng)前的有效負(fù)載加到發(fā)送緩存器，其中該緩存器能保持多達(dá)B位。當(dāng)前有效負(fù)載可包含語音數(shù)據(jù)幀、帶首標(biāo)信息的語音數(shù)據(jù)幀或載送其他類型數(shù)據(jù)的幀。在步驟510，基礎(chǔ)設(shè)施單元判定是否發(fā)送緩存器規(guī)模小于FCH的速率(即B＜RFCH，B的單元為位，RFCH的單元為位/秒)，是否發(fā)送緩存器的規(guī)模大于或等于FCH的速率，但小于DCCH的速率加FCH的速率(即RFCH≤B＜RFCH+RDCCH)，或者是否發(fā)送緩存器的規(guī)模大于或等于DCCH的速率加FCH的速率(即B≥RFCH+RDCCH)。
如果B＜RFCH，則程序流進(jìn)至步驟520。在步驟520，基站以小于RFCH的速率在FCH上發(fā)送當(dāng)前的有效負(fù)載，并且用載送不多于B位的最大幀進(jìn)行發(fā)送。
如果RFCH≤B＜RFCH+RDCCH，則程序流進(jìn)至步驟530。在步驟530，基站在FCH上以RFCH的速率發(fā)送當(dāng)前的有效負(fù)載。
如果B≥RFCH+RDCCH，則程序流進(jìn)至步驟540。在步驟540，基站重新分配當(dāng)前的有效負(fù)載，以便在FCH和DCCH上分別用速率RFCN和速率RDCCH發(fā)送當(dāng)前的有效負(fù)載。
這樣，說明了用多條信道載送溢出信息的新穎改進(jìn)方法和設(shè)備。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，結(jié)合這里所揭示的實(shí)施例說明的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或其組合。各種說明性部件、塊、模塊、電路和步驟一般按照其功能加以說明。該功能是作為硬件還是作為軟件實(shí)施，取決于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的具體應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。熟練的技術(shù)人員認(rèn)識(shí)這些環(huán)境下的軟硬件互換性和為各具體應(yīng)用實(shí)現(xiàn)所述功能的最佳方法。例如，可用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬部件(諸如寄存器和FIFO)、執(zhí)行固件指令集的處理器、任何常規(guī)可編程軟件模塊和處理器或者以上各項(xiàng)的任何組合實(shí)現(xiàn)或完成結(jié)合這里所揭示實(shí)施例說明的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟。處理器有利地是微處理器，但另外，處理器也可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。軟件模塊可駐留于RAM存儲(chǔ)器、按塊擦除存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可卸磁盤、CD-ROM或本領(lǐng)域公知的任何其他形式存儲(chǔ)媒體。這些技術(shù)人員還會(huì)理解，用電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒、光場(chǎng)或光粒子或者以上各項(xiàng)的任意組合有利地代表通過以上說明各所參照的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)和碼片。
這樣，已示出并闡述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)明白，可對(duì)這里所揭示的實(shí)施例作許多改變，而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明除符合以下權(quán)利要求書外，不受限制。
權(quán)利要求
1.一種增加載送分組信息的無線通信系統(tǒng)中平均數(shù)據(jù)傳輸速率的方法，其特征在于，包含決定從發(fā)射機(jī)發(fā)送到至少一個(gè)接收機(jī)用的有效負(fù)載的位規(guī)模，其中該發(fā)射機(jī)通過話務(wù)信道和至少一個(gè)附加信道與至少一個(gè)接收機(jī)通信；如果有效負(fù)載的位規(guī)模小于或等于話務(wù)信道幀的最大幀規(guī)模，則在話務(wù)信道發(fā)送該有效負(fù)載；如果有效負(fù)載的位規(guī)模大于話務(wù)信道幀的最大幀規(guī)模，則在話務(wù)信道和控制信道同時(shí)發(fā)送有效負(fù)載，其中在話務(wù)信道幀與控制信道幀之間分配有效負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)附加信道包含補(bǔ)充信道。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包含如果有效負(fù)載的位規(guī)模大于話務(wù)信道幀的最大幀規(guī)模與控制信道幀的最大幀規(guī)模之和，則在話務(wù)信道、控制信道和補(bǔ)充信道同時(shí)發(fā)送有效負(fù)載，其中在話務(wù)信道幀、控制信道幀和補(bǔ)充信道幀之間分配有效負(fù)載。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包含如果有效負(fù)載的位規(guī)模大于話務(wù)信道幀的最大幀規(guī)模、控制信道幀的最大幀規(guī)模與補(bǔ)充信道幀的最大幀規(guī)模之和，則在話務(wù)信道、控制信道和補(bǔ)充信道發(fā)送部分有效負(fù)載，并且將有效負(fù)載的其余部分存入緩存器。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在話務(wù)信道以第1速率進(jìn)行在話務(wù)信道發(fā)送有效負(fù)載的步驟。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在話務(wù)信道上以第1速率并且在控制信道上以第2速率進(jìn)行在話務(wù)信道和控制信道同時(shí)發(fā)送有效負(fù)載的步驟。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在話務(wù)信道上以第1速率，在控制信道上以第2速率并且在補(bǔ)充信道上以第3速率進(jìn)行在話務(wù)信道、控制信道和補(bǔ)充信道發(fā)送有效負(fù)載的步驟。
8.一種設(shè)備，用于增加載送分組信息的無線通信系統(tǒng)中的平均數(shù)據(jù)傳輸速率，所述設(shè)備包含決定從發(fā)射機(jī)發(fā)送到至少一個(gè)接收機(jī)用的有效負(fù)載的位規(guī)模的裝置，該發(fā)射機(jī)通過話務(wù)信道和至少一個(gè)附加信道與至少一個(gè)接收機(jī)通信；如果有效負(fù)載的位規(guī)模小于或等于話務(wù)信道幀的最大幀規(guī)模，在話務(wù)信道發(fā)送該有效負(fù)載用的裝置；有效負(fù)載的位規(guī)模大于話務(wù)信道幀的最大幀規(guī)模，則在話務(wù)信道和控制信道同時(shí)發(fā)送有效負(fù)載用的裝置，其中在話務(wù)信道幀與控制信道幀之間分配有效負(fù)載。
9.一種設(shè)備，用于增加載送分組信息的無線通信系統(tǒng)中的平均數(shù)據(jù)傳輸速率，所述設(shè)備包含一處理器；與該處理器耦合的一存儲(chǔ)單元，該單元包含所述處理器可執(zhí)行的指令集，該指令集包含一些指令，用于決定從發(fā)射機(jī)發(fā)送到至少一個(gè)接收機(jī)用的有效負(fù)載的位規(guī)模，其中該發(fā)射機(jī)通過話務(wù)信道和至少一個(gè)附加信道與至少一個(gè)接收機(jī)通信；如果有效負(fù)載的位規(guī)模小于或等于話務(wù)信道幀的最大幀規(guī)模，則在話務(wù)信道發(fā)送該有效負(fù)載；如果有效負(fù)載的位規(guī)模大于話務(wù)信道幀的最大幀規(guī)模，則在話務(wù)信道和控制信道同時(shí)發(fā)送有效負(fù)載，其中在話務(wù)信道幀與控制信道幀之間分配有效負(fù)載。
全文摘要
一種減小載送分組語音和數(shù)據(jù)信息的無線通信系統(tǒng)中發(fā)送延遲的方法和設(shè)備。話務(wù)信道中的中斷造成首標(biāo)壓縮器與首標(biāo)解壓縮器之間失去同步。在非話務(wù)信道與話務(wù)信道并行地重新發(fā)送中斷失落的信息，而不在話務(wù)信道發(fā)送再同步信息。來自話務(wù)信道和非話務(wù)信道的信息輸入到解壓縮器前，在遠(yuǎn)端臺(tái)重新組裝該信息?；蛘?，可用非話務(wù)信道載送溢出信息，以便能獲得高于僅用話務(wù)信道時(shí)的平均數(shù)據(jù)速率。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1870600SQ20061009153
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2001年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者陳道, N·K·N·里昂, R·T·S·蘇 申請(qǐng)人:高通股份有限公司