專利名稱：管理通信系統(tǒng)中不均衡的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明揭示的實施例通常涉及通信系統(tǒng)，特別涉及管理無線通信系統(tǒng)中不均衡的方法和裝置。
(2)背景技術(shù)通信系統(tǒng)已發(fā)展成允許從起點站至物理上不同的終點站的信息信號的傳送。當通過信道從起點站傳送信息信號時，該信息信號首先被轉(zhuǎn)換成一種可適用于通過信道有效傳送的形式。信息信號的變換或調(diào)制包括根據(jù)信息信號改變載波的參數(shù)以使得到的經(jīng)調(diào)制的載波信號限制在信道帶寬范圍內(nèi)。在終點站從在信道上接收的經(jīng)調(diào)制的載波復制原始的信息信號。這一復制通常由使用一個與被起點站使用的調(diào)制過程相反的過程實現(xiàn)。
調(diào)制也促進多路訪問，即在一普通信道上同時傳送和/或接收幾個信號。多路訪問通信系統(tǒng)通常包括多個遠程用戶單元要求對普通信道持續(xù)較短時間的間歇服務(wù)而非連續(xù)訪問。本領(lǐng)域已知幾種多路訪問技術(shù)，例如時分多路訪問(TDMA)、頻分多路訪問(FDMA)和調(diào)幅多路訪問(AM)。另一種多路訪問技術(shù)是符合“用于雙模式寬帶擴展頻譜小區(qū)系統(tǒng)的TIA/EIA/IS-95遠程站—基站兼容性標準”(以下稱為IS-95標準)的碼分多址(CDMA)擴展頻譜系統(tǒng)。多路訪問通信系統(tǒng)中使用CDMA技術(shù)在專利號為4,901,307，名稱為“使用衛(wèi)星或陸地中繼器的擴展頻譜多路訪問通信系統(tǒng)”和專利號為5,103,459，名稱為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中生成波形的系統(tǒng)和方法”的美國專利中公開。它們都轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓者。
多路訪問通信系統(tǒng)可以是無線或有線并可以運載語音和/或數(shù)據(jù)。運載語音和數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)的一個例子是一個根據(jù)IS-95標準的系統(tǒng)，它指定在通信信道上傳送語音和數(shù)據(jù)。在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的一個專利號為5,504,773，名稱為“用于對傳送的數(shù)據(jù)的格式化的方法和裝置”的美國專利中描述了一種用于固定尺寸的代碼信道幀中傳送數(shù)據(jù)的方法。根據(jù)IS-95標準，數(shù)據(jù)或語音被分割成數(shù)據(jù)率高達14.4Kbps的20毫秒寬的代碼信道幀。運載語音和數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)的另外的例子包括符合“第三代合伙計劃”的通信系統(tǒng)，體現(xiàn)在包括文件號為3G TS 25.211，3G TS25.212，3G TS 25.213和3G TS 25.214(廣碼分多址標準(W-CDMA))，或“cdma2000展布頻譜系統(tǒng)的TR-45.5物理層標準”(IS-2000標準)的一組文件。
在多路訪問通信系統(tǒng)中，用戶間的通信是通過一個或多個基站實現(xiàn)的。在訂戶站上的第一用戶與在第二訂戶站上的第二用戶通過在反向鏈路上傳送數(shù)據(jù)至基站來通信?；窘邮赵摂?shù)據(jù)并能將數(shù)據(jù)發(fā)送至另一基站。數(shù)據(jù)在同一基站或其它基站的前向鏈路上傳送至第二訂戶站。前向鏈路是指從基站到訂戶站的傳送，反向鏈路是指從訂戶站至基站的傳送。同樣地，在移動訂戶站上的第一用戶和在陸上線路站上的第二用戶之間可以進行通信?；緩姆聪蜴溌飞系挠脩艚邮諗?shù)據(jù)并通過公共交換電話網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送至第二用戶。在許多通信系統(tǒng)中，例如IS-95，W-CDMA，IS-2000，分配給前向鏈路和反向鏈路分開的頻率。
僅有數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的一個例子是符合TIA/EIA/IS-856工業(yè)標準，以下稱作IS-856標準的高數(shù)據(jù)率通信系統(tǒng)。這一根據(jù)IS-856標準的系統(tǒng)是基于申請?zhí)枮?8/963,386，名稱為“用于高速率包數(shù)據(jù)傳送的方法和裝置”，申請日為1997年11月3日的未決申請公開的通信系統(tǒng)。根據(jù)IS-856標準的通信系統(tǒng)定義了從38.4kbps至2.4Mbps的一組數(shù)據(jù)率，其中訪問點(訪問點)可以將數(shù)據(jù)發(fā)送至訂戶站(接入終端)。因為訪問點類似于基站，對于小區(qū)和扇區(qū)的術(shù)語和對于語音系統(tǒng)的一樣。
語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)的顯著不同實際上是前者施加嚴格并固定的延遲要求。通常語間幀的全部單向延遲不能超過100ms。相反，數(shù)據(jù)延遲可成為用于優(yōu)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的效率的可變化參數(shù)。特別是，更有效的糾錯譯碼技術(shù)需要能實施遠大于語音服務(wù)能忍受的延遲。一用于數(shù)據(jù)的示例性有效譯碼計劃在已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的專利申請?zhí)枮?8/743,688，名稱為“用于解碼卷編碼的碼字的軟判決輸出解碼器”，申請日為1996年11月6日的美國專利申請中公開。
語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的另一顯著區(qū)別是前者需要一用于所有用戶的固定和共同的服務(wù)等級(GOS)。特別是對于數(shù)字系統(tǒng)提供語音服務(wù)，這翻譯成對于所有用戶的固定和相同的傳送率和對語音幀的錯誤率的最大容忍值。相反，對于數(shù)據(jù)服務(wù)，GOS可以根據(jù)用戶的不同而不同并且可以是被優(yōu)化以增加數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的整體效率的參數(shù)。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的GOS通常被定義成在傳送預定量數(shù)據(jù)(以下稱為數(shù)據(jù)分組)的過程中引起的全部延遲。
語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的還有另一顯著區(qū)別是前者需要一可靠的通信鏈路。當一個與一第一基站通信的遠程站移到相關(guān)聯(lián)的小區(qū)或扇區(qū)的邊緣時，該遠程站啟動與一第二基站的同時通信。這種同時通信，在遠程站從兩個基站接收載有相等信息的信號時(稱作軟越區(qū)切換)，是建立與第二基站通信鏈路的同時維持與第一基站的通信鏈路的過程。當遠程站最終離開與第一基站相關(guān)聯(lián)的小區(qū)或扇區(qū)并斷開與第一基站的通信鏈路時，它繼續(xù)在通信鏈路上建立的與第二基站的通信。因為軟越區(qū)切換是“先建立后斷開”機制，軟越區(qū)切換使停止通話的可能性減小了。提供在軟越區(qū)切換過程中通過不只一個基站與遠程站通信的方法和系統(tǒng)在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的專利號為5,267,261，名稱為“CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的移動幫助軟越區(qū)切換”的美國專利中公開了。更軟越區(qū)切換是使相同基站服務(wù)的多個扇區(qū)上發(fā)生通信的過程。轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的共同待批的專利申請?zhí)枮?8/763,498，名稱為“在一公共基站的扇區(qū)間實施越區(qū)切換的方法和裝置”，申請日為1996年12月11日的美國專利申請詳細描述了軟越區(qū)切換的過程。這樣，語音服務(wù)的軟及更軟越區(qū)切換導致從兩個或更多基站的冗余傳送以提供可靠性。
這種增加的可靠性對數(shù)據(jù)傳送來說是不需要的。因為錯誤接收的數(shù)據(jù)分組可以重新傳送。對于數(shù)據(jù)服務(wù)，衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的質(zhì)量的有效性的參數(shù)是傳送數(shù)據(jù)分組所需的傳送延遲和系統(tǒng)的平均吞吐率。傳送延遲在數(shù)據(jù)通信中有與在語音通信中不同的影響，但傳送延遲是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)質(zhì)量的重要量度。平均吞吐率是測量通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送能力的有效性。因此，用于支持軟越區(qū)切換的傳送功率和資源可以更有效地用于額外數(shù)據(jù)的傳送。為使吞吐量最大化，發(fā)送扇區(qū)應(yīng)以使接入終端察覺到前向鏈路的吞吐量最大化的方式被選擇。
在無線通信系統(tǒng)中，前向和反向鏈路間的失配又稱為不均衡，可能發(fā)生在前向或反向鏈路中。當?shù)谝簧葏^(qū)的前向鏈路質(zhì)量量度大于第二扇區(qū)的前向鏈路質(zhì)量量度，和在第一扇區(qū)測量的接入終端的反向鏈路的質(zhì)量量度小于在第二扇區(qū)測量的質(zhì)量量度時發(fā)生不均衡。如以下將解釋的，通信系統(tǒng)的性能可能會受到前向鏈路和反向鏈路之間不均衡的負面影響。因此，本技術(shù)領(lǐng)域中需要管理這一不均衡的方法和裝置。
(3)發(fā)明內(nèi)容廣義地說，這里公開的實施例通過在至少一個非服務(wù)扇區(qū)接收反向鏈路信息和減輕利用所述接收到的反向鏈路信息的不均衡解決了上述需要。
在另一實施例中，通過測量每個扇區(qū)的反向鏈路質(zhì)量量度，當在服務(wù)扇區(qū)測量的反向鏈路質(zhì)量量度小于在至少一個非服務(wù)扇區(qū)測量的反向鏈路質(zhì)量量度時宣告不均衡和減輕所述不均衡來解決上述需要。
(4)


圖1示出能根據(jù)本發(fā)明的實施例實施重新指向的通信系統(tǒng)的概念圖，例如根據(jù)IS-856標準的通信系統(tǒng)；和圖2示出示例的前向鏈路波形。
(5)具體實施方式
定義“示例的”這個詞在這里專門用于指“用來作為例子，舉例，或說明”。盡管這里包含了最佳實施例，但描述為“示例的”實施例并不一定要理解成較其它實施例更好或更有優(yōu)點的意思。
術(shù)語分組在這里專門用于指安排成特定格式的一組包含數(shù)據(jù)(有效載荷)和控制元素的比特。該控制元件包括例如先導序列、質(zhì)量量度和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它事項。質(zhì)量量度包括例如循環(huán)冗余碼校驗(CRC)、一致校驗位和本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它量度。
術(shù)語接入網(wǎng)絡(luò)在這里專門用于指一組訪問點(訪問點)和一個或多個訪問點控制器。該接入網(wǎng)絡(luò)在多個訪問點(訪問點)之間傳送數(shù)據(jù)分組。該接入網(wǎng)絡(luò)可以進一步連接到接入網(wǎng)絡(luò)外部的附加網(wǎng)絡(luò)，例如企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或英特網(wǎng)，和可以在每個接入終端和這種外部網(wǎng)絡(luò)之間傳送數(shù)據(jù)分組。
這里稱作根據(jù)IS-856標準的通信系統(tǒng)的情況中的訪問點的基站這個詞，在這里專門用于指與訂戶站通信的硬件。小區(qū)指硬件或地理覆蓋區(qū)域，取決于該詞用于什么背景。扇區(qū)是小區(qū)的一個劃分。因為扇區(qū)具有小區(qū)的屬性，對小區(qū)的描述很容易地延伸到扇區(qū)。
這里稱作根據(jù)IS-856標準的通信系統(tǒng)的情況中的接入終端的訂戶站這個詞，在這里專門用于指與接入網(wǎng)絡(luò)通信的硬件。接入終端可以是移動的或靜止的。接入終端可以是通過無線信道或有線信道通信的任何數(shù)據(jù)裝置，例如使用光纖或同軸電纜。接入終端還可以是多個不同類型的裝置中的任何一種，包括但不局限于PC卡、小型閃存、外置式或內(nèi)置式調(diào)制解調(diào)器、或無線或有線電話。在建立與訪問點的活動話務(wù)信道連接的過程中的接入終端被說成處于連接建立狀態(tài)。已與訪問點建立活動話務(wù)信道連接的接入終端稱為活動接入終端，并被說成處于傳送狀態(tài)。
通信信道/鏈路這個詞在這里用于指傳送描述成調(diào)制特性和編碼的信號的單個路由，或在訪問點或接入終端中的任一協(xié)議層中的單個路由。
反向信道/鏈路這個詞在這里用于指接入終端向訪問點發(fā)送信號時通過的通信信道/鏈路。
正向信道/鏈路在這里用于指訪問點向接入終端發(fā)送信號時通過的信道/鏈路。
軟越區(qū)切換這個詞在這里用于指訂戶站和兩個或更多扇區(qū)之間的通信，其中每個扇區(qū)屬于一個不同的小區(qū)。在IS-95標準的背景下，反向鏈路通信由兩個扇區(qū)接收，前向鏈路通信同時在兩個或更多個扇區(qū)之一的前向鏈路上傳送。在IS-856標準的背景下，在前向鏈路上的數(shù)據(jù)傳送是在兩個或更多個扇區(qū)之一和接入終端之間非同時地進行的。
更軟越區(qū)切換這個詞在這里用于指訂戶站和兩個或更多扇區(qū)之間的通信，其中每個扇區(qū)屬于同一小區(qū)。在IS-95標準的背景下，反向鏈路通信由兩個扇區(qū)接收，前向鏈路通信同時在兩個或更多個扇區(qū)之一的前向鏈路上傳送。在IS-856標準的背景下，在前向鏈路上的數(shù)據(jù)傳送是非同時地在兩個或更多個扇區(qū)之一和接入終端之間進行的。
重新指向這個詞在這里用于指選擇作為接入終端的活動列表的一個成員的扇區(qū)，其中該扇區(qū)與當前選擇的扇區(qū)不同。
服務(wù)扇區(qū)這個詞在這里用于指特定接入終端為數(shù)據(jù)通信選擇的扇區(qū)或與特定接入終端通信數(shù)據(jù)的扇區(qū)。
擦除這個詞在這里專門用于指識別信息失敗。
說明圖1示出能夠根據(jù)本發(fā)明的實施例執(zhí)行重新指定的通信系統(tǒng)的概念圖，例如根據(jù)IS-856標準的通信系統(tǒng)。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解根據(jù)IS-856標準的通信系統(tǒng)僅用于教學目的，它同樣能應(yīng)用于其它遠程站由具有最佳前向鏈路質(zhì)量量度的扇區(qū)服務(wù)的通信系統(tǒng)，例如根據(jù)IS-2000修訂版C的通信系統(tǒng)，高速下行鏈路緊縮訪問通信系統(tǒng)，和其它本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的系統(tǒng)。這種HSDPA在編號為3GPP TS 25.211，25.212，25.213和25.214中公開了。
訪問點100通過前向鏈路106(1)向接入終端104傳送數(shù)據(jù)，并通過反向鏈路108(1)從接入終端104接收數(shù)據(jù)。同樣地，訪問點102通過前向鏈路106(2)向接入終端104傳送數(shù)據(jù)，并通過反向鏈路108(2)從接入終端104接收數(shù)據(jù)。根據(jù)一實施例，在前向鏈路上從訪問點到接入終端的數(shù)據(jù)傳送以前向鏈路和通信系統(tǒng)能支持的最大或接近最大數(shù)據(jù)速率進行。前向鏈路的其它信道，例如控制信道可以從多個訪問點傳送至一接入終端。反向鏈路數(shù)據(jù)通信可以發(fā)生在從一接入終端至一個或更多訪問點。訪問點控制器可與通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯電路、離散硬件元件或其設(shè)計成執(zhí)行所述功能的任何組合一起實施或執(zhí)行。通用處理器可以是微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。處理器也或以作為計算裝置的組合實施，例如DSP和微處理器、多個微處理器、一個或多個與DSP磁心相連的微處理器或任何其它這種配置的組合。
回程這個詞是用于指控制器和訪問點之間的通信鏈路。盡管圖1僅示出兩個接入終端和一個訪問點，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解這只是用于教學目的且通信系統(tǒng)能包含多個接入終端和訪問點。
最初，接入終端104和訪問點之一，例如訪問點100，用預定接入過程建立一條通信鏈路。在這一連接狀態(tài)，接入終端104能接收數(shù)據(jù)和控制來自訪問點100的信息并能傳送數(shù)據(jù)和控制進入到傳送到訪問點100的信息。接入終端104不斷地搜索可以被加入到接入終端104活動集的其它訪問點。該活動集包括能與接入終端104通信的訪問點的列表。當發(fā)現(xiàn)這樣的訪問點，接入終端104計算訪問點的前向鏈路的質(zhì)量量度，它根據(jù)一實施例包括信號對干擾和噪聲之比(SINR)。根據(jù)一實施例，接入終端104搜索其它訪問點并根據(jù)一控制指示確定訪問點的SINR。同時，接入終端104計算接入終端104活動集中每個訪問點的前向鏈路質(zhì)量量度。如果來自一特定訪問點的前向鏈路質(zhì)量量度在一預定時間內(nèi)在預定的增加閾值以上或預定下降閾值以下，接入終端104向訪問點100報告這一信息。接著來自訪問點100的信息引導接入終端104將特定的訪問點增加到接入終端104的活動集中或從中減去。
接入終端104從基于一組參數(shù)的活動集中選擇一服務(wù)訪問點。該組參數(shù)可包括當前或先前的SINR量度、比特差錯率和/或包差錯率和其它本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員已知的參數(shù)。根據(jù)一實施例，服務(wù)訪問點是根據(jù)最大的SINR量度選擇的。接入終端104隨后在數(shù)據(jù)請求信道上(DRC信道)向選擇的訪問點傳送一數(shù)據(jù)請求信息(DRC)。該DRC信息能包含請求的數(shù)據(jù)率或前向鏈路的質(zhì)量指示，例如測得的SINR、比特差錯率和/或包差錯率。根據(jù)一實施例，接入終端104能通過使用唯一地識別特定訪問點的沃爾什碼將DRC消息的傳送引導至一特定訪問點。DRC消息碼元與唯一沃爾什碼“異”或(XOR)。該異或操作被稱為信號的沃爾什覆蓋。因為在接入終端104的活動集中的訪問點是由一唯一沃爾什碼識別的，只有象由具有唯一沃爾什碼的接入終端104執(zhí)行的那樣執(zhí)行同樣XOR操作的選定訪問點能正確地解碼DRC信息。
要傳送至接入終端104的數(shù)據(jù)到達訪問點控制器110。根據(jù)一實施例，該訪問點控制器110在回程112上向所有接入終端104的活動集內(nèi)的訪問點發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)另一實施例，訪問點控制器110首先確定接入終端104選定哪個訪問點作為服務(wù)訪問點，然后向該服務(wù)訪問點發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲在位于訪問點的隊列中。一個或多個訪問點向在各自的控制信道上的接入終端104發(fā)送分頁信息。接入終端104解調(diào)或解碼在一個或多個信道上的信號以取得分頁信息。
在每個時隙處，訪問點可以安排向任何接收到尋呼信息的接入終端發(fā)送數(shù)據(jù)。在已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的專利號為6,229,795，名稱為“用于分配通信系統(tǒng)中資源的系統(tǒng)”的美國專利中描述了一種用于安排傳送的示例方法。訪問點利用從每個DRC中的接入終端接收到的速率控制信息有效地以盡可能最高的速率傳送前向鏈路數(shù)據(jù)。根據(jù)一實施例，在從接入終端接收到的最近的DRC信息的基礎(chǔ)上訪問點確定以哪個數(shù)據(jù)率將數(shù)據(jù)傳送至接入終端104。另外，訪問點通過使用對遠程站唯一的擴展碼唯一地識別出一個向接入終端104的傳送。在該實施例中，該擴展碼是由IS-856標準定義的長偽噪聲碼。
數(shù)據(jù)分組想要到達的接入終端104接收數(shù)據(jù)傳送并解碼數(shù)據(jù)分組。根據(jù)一實施例，每個數(shù)據(jù)分組都與一標識符相關(guān)聯(lián)，例如序號，接入終端104用它來檢測丟失的或相同的傳送。在這種情況，接入終端104通過反向鏈路數(shù)據(jù)信道傳送丟失數(shù)據(jù)小區(qū)的序號。訪問點控制器110通過訪問點與接入終端104通信從接入終端104接收數(shù)據(jù)信息，然后向訪問點指示什么數(shù)據(jù)小區(qū)沒有被接入終端104接收到。接著訪問點安排這些數(shù)據(jù)小區(qū)的再傳送。
當以可變速率模式操作的接入終端104和訪問點100之間的通信鏈路惡化到需要的可靠等級以下時，接入終端104首先嘗試確定與支持可接受的速率的可變速率模式的另一個訪問點的通信是否可能。如果接入終端104確定這一訪問點(例如訪問點102)，由此產(chǎn)生了向一不同通信鏈路對訪問點102的重新指向并且來自訪問點102的數(shù)據(jù)繼續(xù)以可變速率模式傳送。例如接入終端104從訪問點100的覆蓋區(qū)域移向訪問點102的覆蓋區(qū)域，屏蔽、衰退和其它本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的原因可以導致上述通信鏈路的惡化?；蛘撸斀尤虢K端104和另一個可達到當前使用的通信鏈路的更高吞吐量速率的另一訪問點(例如訪問點102)之間的通信鏈路可用時，產(chǎn)生向一不同通信鏈路對訪問點102的重新指向，并且繼續(xù)以可變速率模式從訪問點102的傳送數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解訪問點可包括一個或多個扇區(qū)。在以上的說明中，訪問點這個詞一般用于使通信系統(tǒng)圖示一可根據(jù)本發(fā)明實施例(例如根據(jù)IS-856標準的通信系統(tǒng))執(zhí)行重新指向的通信系統(tǒng)的概念圖的基本概念得以清楚的解釋。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將解釋的概念延伸到訪問點包括任何數(shù)量的扇區(qū)。因此，將在接下來的整個文檔中使用扇區(qū)的概念。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以理解訪問點(或扇區(qū))還可包括控制訪問點(或扇區(qū))功能的控制實體。這一控制實體以下統(tǒng)一稱作扇區(qū)控制器。扇區(qū)控制器可以與通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、特定用途集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯電路、離散硬件元件或其設(shè)計成執(zhí)行所述功能的其它組合一起實施或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，也可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機。處理器可以作為一組計算裝置實施，例如DSP和微處理器、多個微處理器、一個或多個與DSP核芯相連的微處理器的組合或其它任何這種配置。
前向鏈路結(jié)構(gòu)圖2示出示例性前向鏈路波形200。由于教學的原因，波形200是根據(jù)IS-856標準根據(jù)上述通信系統(tǒng)的前向鏈路波形調(diào)制的。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解它也可應(yīng)用于不同的波形。因此，例如根據(jù)一實施例，波形不需要包括導頻信號脈沖且可在一分離的信道上傳送連續(xù)的或脈沖的導頻信號。前向鏈路200是根據(jù)幀定義的。幀是包括16個時隙202的結(jié)構(gòu)；每個時隙202為2048個碼片長，對應(yīng)于1.66毫秒時隙持續(xù)時間，并因而為26.66毫秒的幀待續(xù)時間。每個時隙202被分成兩個半時隙202a、202b，在每個半時隙202a、202b內(nèi)傳送的導頻脈沖204a、204b。在示例實施例中，每個導頻脈沖204a、204b為96芯片長，中心定在與之相連的半時隙202a、202b的中點。導頻脈沖204a、204b包括由指數(shù)為0的沃爾什覆蓋碼覆蓋的導頻信道信號。正向媒體訪問控制信道(MAC)形成緊挨在每個半時隙202的導頻脈沖204之前或之后傳送的兩個脈沖。在示例實施例中，MAC由多達64個被64元沃爾什碼覆蓋的編碼通道組成。每個編碼通道由一數(shù)值在1到64之間的MAC指數(shù)識別，并識別一唯一的64元沃爾什覆蓋碼。5到63之間的可用的MAC指數(shù)的一個被用于每個訂戶站的反向鏈路功率控制(RLPC)。在反向功率控制信道(RPC)上調(diào)制反向功率控制。MAC指數(shù)4用于在反向話務(wù)信道上執(zhí)行負載控制的反向活動通道(RA)。前向鏈路話務(wù)信道和控制信道有效載荷在第一半時隙202a的余下部分和第二半時隙202b的余下部分208b發(fā)送。
如上所述，RPC信道用于發(fā)送用于控制從接入終端來的反向鏈路發(fā)送的發(fā)送功率的功率控制命令。功率控制在反向鏈路上至關(guān)重要的，因為每個接入終端的發(fā)送功率是對通信系統(tǒng)中的其它接入終端的干擾。為使在反向鏈路上的干擾最少和容量最大，每個接入終端的功率的發(fā)送由兩個功率控制環(huán)控制。在一實施例中，功率控制環(huán)類似于已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并通過引用加入在這里的CDMA系統(tǒng)，專利號為5,056,109，名稱為“用于控制CDMA蜂窩移動電話系統(tǒng)中傳送功率的方法和裝置”的美國專利詳細公開了。也可以構(gòu)想在本發(fā)明的范圍內(nèi)的其它功率控制機制。
第一(外環(huán))功率控制環(huán)設(shè)置了維持反向鏈路質(zhì)量量度的等級。測量信號質(zhì)量，例如在訪問點接收到的反向鏈路信號的每個碼片能量對噪聲加干擾之比(Ec/No+Io)。在一反向?qū)ьl信道上測量信號質(zhì)量。設(shè)定的等級稱作(Ec/No+Io)設(shè)定點。外部功率控制環(huán)調(diào)節(jié)設(shè)定點以維持所希望的被測量的性能(例如作為分組差錯率)水平。第二(閉環(huán))功率控制環(huán)調(diào)節(jié)接入終端的發(fā)送功率以使反向鏈路信號質(zhì)量維持在設(shè)定的等級。接入終端的閉環(huán)的功率控制由接入終端活動集中的訪問點實現(xiàn)。在閉環(huán)中，在每個訪問點測量反向鏈路信號的(Ec/No+Io)。每個訪問點然后將測得的(Ec/No+Io)與設(shè)定點的比較。當測得的(Ec/No+Io)大于設(shè)定點，該訪問點向接入終端發(fā)送一功率控制消息以減少發(fā)送功率。或者，如測量到的(Ec/No+Io)低于設(shè)定點，該訪問點向接入終端發(fā)送一功率控制消息以增加傳送功率。在一實施例中，功率控制消息在RPC信道上以一個功率控制位(RPC位)實施。如測量到的(Ec/No+Io)低于設(shè)定點，訪問點傳送‘0′(“向上”)RPC位，如測量到的(Ec/No+Io)大于設(shè)定點，傳送‘1′(“向下”)RPC位。如果從所有控制訪問點接收到的RPC位都是‘0′(“向上”)，通過增加輸出功率調(diào)節(jié)接入終端的輸出功率。如果從所有控制訪問點接收到的RPC位都是‘1′(“向下”)，通過減少輸出功率調(diào)節(jié)接入終端的輸出功率。
如上所述，在一無線通信系統(tǒng)中，例如根據(jù)圖1的無線通信系統(tǒng)，在前向鏈路和反向鏈路之間可能發(fā)生不均衡。已經(jīng)觀察到，通信系統(tǒng)中幾乎一直出現(xiàn)小于1dB的低程度的不均衡。這種程度的不均衡對前向鏈路請求的/服務(wù)的速率或反向鏈路上的DRC擦除率幾乎沒有影響。象這里使用的DRC擦除率這個詞指的是在訪問點擦除的DRC消息的百分比。因此，這種不均衡被接受了，因為成本，例如與在動態(tài)通信系統(tǒng)環(huán)境中的重新指向DRC相關(guān)聯(lián)的動作損耗(改變信道條件、接入終端移動性)遠遠超出了可能導致的反向鏈路扇區(qū)吞吐量的損失。
隨著不均衡的增加，較差的反向鏈路質(zhì)量量度使得具有較佳前向鏈路質(zhì)量量度的扇區(qū)具有較高的DRC擦除率。結(jié)果，由于具有較佳前向鏈路質(zhì)量量度的扇區(qū)的DRC擦除率可能會很大以至于大幅度地減少前向鏈路的吞吐量，所以接入終端將其DRC指向具有較好前向鏈路質(zhì)量量度的扇區(qū)的優(yōu)點被降低了。在一極端的例子中，如果DRC擦除率為100％，那么不管前向鏈路質(zhì)量量度如何，都不會服務(wù)于該接入終端。另一方面，將接入終端的DRC重新指向一個具有較佳反向鏈路質(zhì)量量度的扇區(qū)可能并不會改進前向鏈路的吞吐量，因為該扇區(qū)的前向鏈路質(zhì)量量度下降了。
為了彌補不均衡帶來的性能退化，在一實施例中，用于接收和恢復通過反向鏈路從遠程站傳送來的信息的所有扇區(qū)將該信息中繼給一個用于確定該信息是否被服務(wù)扇區(qū)所接收的控制實體?；謴瓦@個詞在這里用來指任何處理，例如解碼、用于取得在反向鏈路上調(diào)制的信息的檢測。所述信息可以包括，例如信令信息、系統(tǒng)信息、用戶數(shù)據(jù)信息，和在反向鏈路上調(diào)制的任何其它信息?？刂茖嶓w可以包括，例如訪問點控制器、扇區(qū)控制器或其它任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的控制器?？刂茖嶓w可以離扇區(qū)很遠或與扇區(qū)共處一地?？刂茖嶓w可以以好象該信息是從服務(wù)扇區(qū)得到的一樣的方式利用這樣得到的信息。如果信息將從接收信息的扇區(qū)發(fā)送至與接收扇區(qū)不在同一地方的控制實體，回程話務(wù)載荷增加。為了減少回程話務(wù)載荷，接收扇區(qū)可能會采取措施來避免報告每一接收到的信息實例。例如扇區(qū)處理在時間窗上接收和恢復的信息的信號對噪聲加干擾比的值。然后，扇區(qū)報告在時間窗上處理的信息的代表值，例如平均值、最大值、最小值，或其它值，或其組合。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解上述方法只是示例，還有達到上述目標的其它方法。
或者，用于接收和恢復通過反向鏈路從遠程站傳送來的信息的非服務(wù)扇區(qū)不發(fā)送已恢復的信息，而是發(fā)送該信息被接收并恢復的指示。當服務(wù)扇區(qū)未能接收到反向鏈路信息時，該服務(wù)扇區(qū)可以從一個或所有非服務(wù)扇區(qū)請求此信息。這樣，回程話務(wù)載荷下降了?；蛘?，非服務(wù)扇區(qū)可以放棄接收和恢復通過反向鏈路從遠程站發(fā)送的信息。而是，該非服務(wù)扇區(qū)測量或估計遠程站的反向鏈路質(zhì)量量度。質(zhì)量量度可以包括例如幀擦除率(FER)、反向鏈路導頻信道信號對噪聲和干擾之比、鎖定在反向鏈路信號上的扇區(qū)瑞克接收機的指針的個數(shù)及其它反向鏈路質(zhì)量量度。然后，非服務(wù)扇區(qū)發(fā)送質(zhì)量量度。當服務(wù)扇區(qū)未能接收到反向鏈路信息時，該服務(wù)扇區(qū)可以請求那個或那些報告了好的反向鏈路質(zhì)量量度的非服務(wù)扇區(qū)開始恢復及發(fā)送信息。
另外，控制實體可利用從接收扇區(qū)得到的信息作為存在不均衡的指示。特別是如果控制實體僅接收由不是服務(wù)扇區(qū)的資源發(fā)送的信息，該控制實體宣告一不均衡。為防止假不均衡檢測，控制實體可在例如在時間窗超過閾值期間控制實體接收由不是服務(wù)扇區(qū)的信源發(fā)送的信息的情況出現(xiàn)幾次時宣告不均衡。或者，控制實體僅接收由不是服務(wù)扇區(qū)的信源發(fā)送的信息的情況出現(xiàn)的總次數(shù)和控制實體不接收由不是服務(wù)扇區(qū)的信源發(fā)送的信息的情況出現(xiàn)的次數(shù)在一時間窗期間超過閾值。這一閾值是根據(jù)通信系統(tǒng)的理想性能準則(例如等待延遲時間、吞吐量和其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的準則)確定的。當檢測到不均衡，控制實體利用上述的措施。
在另一實施例中，控制實體根據(jù)由扇區(qū)報告的遠程站的反向鏈路質(zhì)量量度確定遠程站的不均衡。當由服務(wù)扇區(qū)報告的反向鏈路質(zhì)量量度低于由非服務(wù)扇區(qū)報告的反向鏈路時，控制實體宣告一不均衡。注意這種情況包括在控制實體由于服務(wù)扇區(qū)反向鏈路的失敗未能從服務(wù)扇區(qū)接收反向鏈路質(zhì)量量度時的事件。為了防止虛假的不均衡檢測，控制實體可在作出不均衡判決前進一步采用處理反向鏈路信息的方法。這種處理可包括，例如要求在一確定時間間隔內(nèi)由服務(wù)扇區(qū)報告的反向鏈路質(zhì)量量度低于由非服務(wù)扇區(qū)報告的反向鏈路；要求由服務(wù)扇區(qū)報告的反向鏈路質(zhì)量量度比由非服務(wù)扇區(qū)報告的反向鏈路低確定值，或者它們的組合。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解以上公開的方法只是示例，還有其它達到上述目標的方法。或者，唯一考慮的質(zhì)量量度是由包含屬于遠程站的活動集的扇區(qū)的訪問點報告的質(zhì)量量度。
補救措施一旦控制實體確定不均衡，就可以采取補救措施。在一實施例中，控制實體指令服務(wù)扇區(qū)向遠程站發(fā)送一消息指令遠程站從遠程站的活動集中去除具有不可靠或丟失鏈路的扇區(qū)。這將導致遠程站重新指向一個不同的服務(wù)扇區(qū)。
在另一實施例中，控制實體利用由扇區(qū)報告的反向鏈路質(zhì)量量度以確定服務(wù)扇區(qū)相對于由反向鏈路功率控制的當前設(shè)置提供的反向鏈路功率還需要增加多少反向鏈路功率以達到在服務(wù)扇區(qū)的目標反向鏈路功率。在一實施例中，目標反向鏈路功率與由具有最高反向鏈路質(zhì)量量度的非服務(wù)扇區(qū)感覺到的反向鏈路功率相等。如上所述，增加外環(huán)的設(shè)定點迫使反向鏈路功率傳送的增加。然而，閉環(huán)功率控制將趨向于降低反向鏈路功率，因為驅(qū)動外環(huán)設(shè)定點的反向鏈路質(zhì)量量度將是好的。因此，在一實施例中，控制實體確定將導致反向鏈路功率有所希望的增加的反向鏈路質(zhì)量量度。在另一實施例中，只有來自服務(wù)扇區(qū)的反向鏈路質(zhì)量量度被用來確定外環(huán)設(shè)定點。在已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的序列號為09/587,668，名稱為“用于在軟越區(qū)切換中的已改進的前向鏈路功率控制的方法和裝置”，發(fā)案日為2000年6月5日共同待批的專利申請中詳細描述了上述實施例。
那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解盡管用流程圖和方法描述了不同的實施例，但那只是作為教學目的。方法可以由裝置實施，在一實施例中包括與發(fā)射器連接的處理器、接收器和任何其它適合的接入終端和/或訪問點的方框。
那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解信息和信號可以用多種不同的工藝和技術(shù)代表。例如整個以上描述中所提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、碼元和碼片可以由電壓、電流、電磁波、磁場或粒子，光場或粒子或其組合來代表。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解多種示例性的邏輯框、模塊、電路和算法步驟可以作為電子硬件、電腦軟件或兩者的組合來實施。為了清楚地示出硬件和軟件的可互換性，通常用它們的功能性描述上述的各種示例性組件、方框、模塊、電路和步驟。這種功能性是作為硬件還是軟件實施取決于特定的應(yīng)用和施加在整個系統(tǒng)的設(shè)計限制。技術(shù)人員可為每種特定的應(yīng)用以不同的方式實施上述功能性，但這種實施方案不應(yīng)解釋成導致偏離本發(fā)明的范圍。
與這里公開的實施例一同描述的多種示例性的邏輯框、模塊、電路可用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯電路、離散硬件元件或其設(shè)計成執(zhí)行所述功能的任何組合實施或執(zhí)行。通用處理器可以是微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。處理器也可以作為計算裝置的組合實施，例如DSP和微處理器、多個微處理器、一個或多個與DSP核心相連的微處理器或任何其它配置的組合。
與這里公開的實施例一同描述的方法或運算法則的步驟可直接體現(xiàn)為硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或二者的組合。軟件模塊可存在于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的存儲媒體中。一示例性的存儲媒體耦合至處理器，這樣處理器就能從存儲媒體讀取信息并將信息寫入存儲媒體?；蛘撸蓪⒋鎯γ襟w與處理器集成一體。處理器和存儲媒體可存在于ASIC中。ASIC可駐留在于用戶終端中?；蛘?，處理器和存儲媒體可作為分離的元件駐留于用戶終端中。
以上對公開的實施例的描述是為了使任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。各種對這些實施例的修改對那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員的顯而易見的，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的前提下這里定義的總原則可以應(yīng)用到其它實施例。這樣，本發(fā)明不只限定于這里示出的實施例而是被給予了與這里公開的原則和新的特征相符的最大范圍。
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權(quán)利要求
1.一種用于管理無線通信系統(tǒng)中不均衡的方法，其特征在于，包括下述步驟在每個扇區(qū)處，測量反向鏈路質(zhì)量量度；當在一服務(wù)扇區(qū)測量得到的反向鏈路質(zhì)量量度小于在至少一個非服務(wù)扇區(qū)測量得到的反向鏈路質(zhì)量量度時，宣告不均衡；和減輕所述不均衡。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于在每個扇區(qū)處測量反向鏈路質(zhì)量量度的所述步驟包括下述步驟在遠程站活動集中的每個扇區(qū)處，測量反向鏈路質(zhì)量量度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，用于減輕不均衡的所述步驟包括下述步驟指令所述訂戶站從所述訂戶站活動集中去除所述服務(wù)扇區(qū)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于減輕不均衡的所述步驟包括下述步驟使所述訂戶站增加反向鏈路功率。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，用于使訂戶站增加反向鏈路功率的所述步驟包括下述步驟確定導致一設(shè)定點獲得所希望的增加的質(zhì)量量度。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，用于使訂戶站增加反向鏈路功率的所述步驟包括下述步驟僅根據(jù)來自所述服務(wù)扇區(qū)的質(zhì)量量度，確定所述外環(huán)設(shè)定點。
7.一種用于管理無線通信系統(tǒng)中不均衡的設(shè)備，其特征在于，包括用于在每個扇區(qū)處測量反向鏈路質(zhì)量量度的裝置；用于當在一服務(wù)扇區(qū)測量得到的反向鏈路質(zhì)量量度小于在至少一個非服務(wù)扇區(qū)測量得到的反向鏈路質(zhì)量量度時宣告不均衡的裝置；和用于減輕所述不均衡的裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，用于在每個扇區(qū)處測量反向鏈路質(zhì)量量度的所述裝置包括用于在遠程站活動集中的每個扇區(qū)處測量反向鏈路質(zhì)量量度的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，用于減輕不均衡的所述裝置包括用于指令所述訂戶站從所述訂戶站活動集中去除所述服務(wù)扇區(qū)的裝置。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，用于減輕不均衡的所述裝置包括用于使所述訂戶站增加反向鏈路功率的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，用于使所述訂戶站增加反向鏈路功率的所述裝置包括用于確定導致一設(shè)定點獲得所希望的增加的質(zhì)量量度的裝置。
12.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，用于使訂戶站增加反向鏈路功率的所述裝置包括用于僅根據(jù)來自所述服務(wù)扇區(qū)的質(zhì)量量度來確定所述外環(huán)設(shè)定點的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了管理無線通信系統(tǒng)中不均衡的方法和裝置，以減少不可靠反向鏈路對無線通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性、容量及數(shù)據(jù)話務(wù)吞吐量的影響。
文檔編號H04L12/56GK101047412SQ20071009366
公開日2007年10月3日 申請日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月15日
發(fā)明者魏永斌, 小E·G·蒂德曼, S·A·倫比, 陳道 申請人:高通股份有限公司