專利名稱：無線通信中的動態(tài)持續(xù)控制方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及通信系統(tǒng)，更具體地，涉及無線通信系統(tǒng)。
背景技術：
移動單元通過移動單元與一個或更多基站或NodeB之間的空中接 口來與傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)進行通信?？罩薪涌谥С侄喾N共享和/或?qū)Ｓ?信道，如數(shù)據(jù)信道、信令信道、廣播信道、尋呼信道等。例如，隨機 接入信道是一種共享信道，多個移動單元可以使用該信道在空中接口 上發(fā)送信息。當隨機接入信道中的時隙變得可用時，多于一個移動單 元可能嘗試使用該時隙來發(fā)送分組，這可能導致所發(fā)送的分組之間的 碰撞。典型地，碰撞導致基站不能成功接收和/或解碼一個或更多分組。 響應于成功接收到的分組，基站可以發(fā)送肯定應答(ACK)。然而， 如果移動單元未收到ACK，則多于一個移動單元可能在相同的接入時 隙中重傳該分組，并且多個重傳的分組可能再次碰撞，導致進一步的 重傳。
典型地，無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)持續(xù)算法以嘗試減少重傳分組間的碰 撞，并從而增加無線通信系統(tǒng)總吞吐量和穩(wěn)定性。持續(xù)算法由對"退避 (back off)"和"持續(xù)(persistence)"的確定組成，"退避"是相同分 組的潛在傳輸和/或重傳之間的時延，而"持續(xù)"確定移動單元在退避所 確定的時刻(或接入時隙)實際重傳分組的概率。例如，可以由泊松 到達速率來確定分組的第r次重傳的退避時間。如果由^)給出數(shù)據(jù)分組 的初始傳輸?shù)牟此傻竭_速率，則分組的第r次重傳的泊松到達速率Ur) 可以如下給出-
刷-
其中參數(shù)p是退避速率，f (p)是所選的退避速率的函數(shù)?？梢杂糜诖_
定第r次重傳的泊松到達速率的示例性函數(shù)包括指數(shù)退避、線性退避、M聿退避和階梯函數(shù)退避。為了確定在由退避確定的當前重傳周期內(nèi) 是否重傳分組，移動單元可以計算隨機數(shù)并將該隨機數(shù)與持續(xù)值相比 較。如果隨機數(shù)小于持續(xù)值，則移動單元可以重傳該分組，如果隨機 數(shù)大于持續(xù)值，則移動單元可以不重傳該分組。
持續(xù)值通常由移動單元基于無線通信系統(tǒng)所分配的參數(shù)來確定。
例如，通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)實現(xiàn)碼分多址接入(CDMA)協(xié) 議(如W-CDMA)，該協(xié)議針對移動單元定義了不同的接入服務類別。 例如，UMTS W-CDMA可以建立多達8個接入服務類別，這些接入服 務類別可以根據(jù)特定服務質(zhì)量類別來限定?？梢愿鶕?jù)移動單元的服務 質(zhì)量(QoS)類別將每一個移動單元分配至接入服務類別之一。例如， 移動單元可以將如無線資源控制(RRC)連接請求之類的消息發(fā)送到 基站，然后可以在無線資源控制層建立一個或更多相關聯(lián)的接入服務 類別。
然后，基站可以將可用的接入服務類別以信號方式發(fā)送到移動單 元。例如，基站可以將CMAC-CONFIG-REQ發(fā)送到移動單元中的媒體 接入控制(MAC-c)層。然后，移動單元中的MAC-c層根據(jù)MAC邏輯 信道優(yōu)先級從可用接入服務類別的集合中選擇特定的接入服務類別。 每一個接入服務類別都具有相關聯(lián)的持續(xù)，該持續(xù)可以由移動單元基 于所選接入服務類別來確定。例如，可以基于動態(tài)持續(xù)水平N4,2,...， 8和持續(xù)縮放因子Si-(0.2， 0.3， ...， 0.9}，使用如下等式來計算持續(xù)值
《

i = 0
A 2*" j = 2,3，..,,7
典型地，將動態(tài)持續(xù)水平和/或持續(xù)縮放因子的值發(fā)送到移動單 元。例如，可以在系統(tǒng)信息塊(SIB)類型5和7中對動態(tài)持續(xù)水平和/ 或持續(xù)縮放因子的值進行廣播。
然而，傳統(tǒng)的持續(xù)控制算法沒有考慮無線通信系統(tǒng)中變化的條 件。例如，傳統(tǒng)持續(xù)控制算法沒有考慮擁塞水平、積壓(backlog)、 系統(tǒng)負載等的變化。因此，傳統(tǒng)持續(xù)控制算法可能不能夠修改各種持 續(xù)參數(shù)以減小系統(tǒng)中的擁塞水平、與移動單元和/或基站相關聯(lián)的積
5壓、和/或系統(tǒng)負載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決以上提出的一個或更多問題的影響。下面呈 現(xiàn)本發(fā)明的簡要概括以提供對本發(fā)明的一些方面的基本理解。該概括 并非本發(fā)明的詳盡概述。其意圖并非標識本發(fā)明的關鍵或必不可少的 元素或描述本發(fā)明的范圍。其唯一目的是以簡要的形式呈現(xiàn)一些概念 作為對后續(xù)討論的更詳細描述的前奏。
在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種無線通信的方法。該方法 的一個實施例包括基于表示擁塞水平的信息來確定針對至少一個分 組傳輸?shù)某掷m(xù)參數(shù)。


結合附圖，參考以下描述可以理解本發(fā)明，在附圖中相似的參考 標號標識相似的元件，附圖中
圖l概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的一個示例實施 例；以及
圖2概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的基站的一部分的一個示例實施例。
雖然本發(fā)明具有各種修改和可選形式，但是附圖中以示例的方式 示出了其特定實施例并在此進行詳細描述。然而，應該理解，此處對 特定實施例的描述并非意在將本發(fā)明限制在所公開的具體形式，相反， 本發(fā)明將覆蓋所有落入由所附權利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的修 改、等同物和替代方案。
具體實施例方式
本發(fā)明的示意性實施例描述如下。為清楚起見，在本說明書中并 未描述實際實現(xiàn)中的所有特征。當然，應該意識到，在任何這樣的實 際實施例的開發(fā)中，應當做出許多實現(xiàn)方式專用的決定以實現(xiàn)開發(fā)者 的特定目的(如遵循系統(tǒng)相關或商業(yè)相關的限制，這些隨不同的實現(xiàn)方式而變化)。此外，應該意識到，這樣的開發(fā)努力可能是復雜且耗時 的，然而對受益于本公開的本領域普通技術人員來說是一種常規(guī)工作。
本發(fā)明的部分和對應的詳細描述以計算機存儲器中的軟件、算法 以及對數(shù)據(jù)比特的操作的符號表示的形式來呈現(xiàn)。通過這些描述和表 示，本領域普通技術人員可以將其工作的實質(zhì)傳達給本領域中其它技 術人員。算法'(如該術語在此處所使用的以及一般所使用的)被認為 是導致期望結果的自身一致的步驟序列。這些步驟要求對物理量進行 物理操作，通常(雖然不是必須)，這些量采取能夠被存儲、傳送、合 并、比較以及其它操作的光、電或磁信號的形式。主要由于普遍使用 的原因，有時將這些信號稱為比特、值、元素、符號、字符、項、數(shù) 等被證明是方便的。
然而，需要銘記的是，所有這些和類似的術語都與適合的物理量
相關聯(lián)，并且僅是適用于這些量的方便的標記。除非特別說明或在討
論中顯而易見的，如"處理"或"運算"或"計算"或"確定"或"顯示"等的術
語是指計算機系統(tǒng)或類似電子計算設備的動作和處理，計算機系統(tǒng)或
類似電子計算設備將在計算機系統(tǒng)的寄存器和存儲器內(nèi)被表示為物理
量、電子量的數(shù)據(jù)操作和變換為類似地表示為計算機系統(tǒng)的存儲器、 寄存器或其它這種信息存儲、傳輸或顯示設備中的物理量的其它數(shù)據(jù)。
還應該注意，典型地，本發(fā)明的軟件實現(xiàn)的方面在某種形式的程 序存儲介質(zhì)上編碼或在某種類型的傳輸介質(zhì)上實現(xiàn)。該程序存儲介質(zhì) 可以是磁的(例如，軟盤或硬盤)或光的(如例如，致密光盤只讀存
儲器或"CDROM")，并且可以是只讀或隨機存取的。類似地，傳輸介
質(zhì)可以是雙絞線對、同軸線纜、光纖或其它一些本領域所知的適合的 傳輸介質(zhì)。本發(fā)明不由任何給出的實現(xiàn)方式的這些方面所限制。
現(xiàn)在將參考附圖對本發(fā)明進行描述。僅為了說明，在圖中示意性 地描述了各種結構、系統(tǒng)和設備，以使得本發(fā)明不因本領域技術人員 所公知的細節(jié)變得晦澀。然而，包括附圖以對本發(fā)明的示意性示例進 行描述和說明。此處所用的詞和短語應被理解和解釋為具有與相關領 域技術人員對這些詞和短語的理解相一致的含義。此處并未通過對術 語和短語的一致使用來嘗試暗示對該術語或短語的特別限定，即與本領域技術人員所理解的普通和習慣含義不同的限定。在使術語或短語 具有特別含義(即，與本領域技術人員所理解的含義不同)的程度上， 將在說明書中以確定方式清楚地產(chǎn)生這種特別的限定，這種方式直接 地、明確地提供了對術語或短語的特別限定。
圖1概念性地示出無線通信系統(tǒng)100的一個示例性的實施例。在所
示出的實施例中，無線通信系統(tǒng)ioo可以根據(jù)第三代無線通信協(xié)議(如
在ANSITIA/EIA/IS-2000標準中定義的碼分多址接入(CDMA)協(xié)議) 來提供無線連接性。然而，受益于本公開的本領域普通技術人員應該 意識到，本發(fā)明不限于CDMA協(xié)議，而且，可選實施例可以與CDMA 協(xié)議結合或在CDMA協(xié)議之外實現(xiàn)其它無線通信協(xié)議。在所示出的實 施例中，無線通信系統(tǒng)100包括一個或更多基站101。然而，本發(fā)明不 限于基站IOI，可選實施例可以實現(xiàn)用于提供無線連接性的其他設備， 如NodeB、接入點、接入網(wǎng)、基站路由器等。
基站101可以使用空中接口110 (1-3)上的一條或多條無線通信鏈 路來向最終用戶設備(如一個或更多移動單元105 (1-3))提供無線連 接性。為清楚起見，當集合地涉及移動單元105和/或空中接口110時， 可以丟棄索引(1-3)。然而，當分別涉及移動單元105和/或空中接口 110或涉及移動單元105和/或空中接口110的子集時，可以使用索引 (1-3)。關于在共享標號的組件之間進行區(qū)分的其它索引，可以使用 相同的規(guī)定。移動單元105可以是任何類型的移動單元105，包括但不 限于蜂窩電話、個人數(shù)字助理、膝上計算機、智能電話、尋呼機、 文本消息收發(fā)設備、全球定位系統(tǒng)(GPS)設備、網(wǎng)絡接口卡、臺式 計算機等。
移動單元105和基站101之間的無線通信鏈路包括許多信道，如隨 機接入信道。隨機接入信道是共享信道，因此任何或所有移動單元105 可以嘗試使用隨機接入信道中開放的接入時隙通過空中接口110來傳 輸信息。因此，在隨機接入信道的每一個可用時隙中，多于一個移動 單元105可能嘗試傳輸信息分組。例如，如在軸115上所示的，在基站 101和移動單元105之間的隨機接入信道上的分組傳輸序列。在所示出 的實施例中，隨機接入信道中的第一接入時隙(在軸115的左手側(cè))變
8為可用，并且所有三個移動單元105都嘗試傳輸分組120(在圖1中僅用
數(shù)字示出一個分組)。在第一時隙中傳輸?shù)姆纸M120的部分重疊或碰撞， 因而需要重傳這三個分組120。
移動單元105可以使用確定退避時間和持續(xù)參數(shù)的持續(xù)算法來確
定何時重傳分組。如此處所用并根據(jù)本領域的普通用法，應該理解， 術語"退避"是指同一個分組的潛在傳輸和/或重傳之間的時延，并且應 該理解，術語"持續(xù)"是確定在由退避確定的時刻(或接入時隙)移動 單元實際重傳分組的概率的參數(shù)值。在所示出的實施例中，移動單元
105利用在基站101 (或無線通信系統(tǒng)100中的某個其它實體)處確定并 然后提供給移動單元105的持續(xù)參數(shù)的值。基于無線通信系統(tǒng)100的當 前操作狀態(tài)來確定該持續(xù)參數(shù)的值。在一個實施例中，基于無線通信 系統(tǒng)100內(nèi)的擁塞水平來確定持續(xù)參數(shù)，可以通過使用無線通信系統(tǒng) 100中的積壓和/或無線通信系統(tǒng)100的負載的測量來確定該擁塞水平。
圖2概念性地示出了基站的部分200的一個示例實施例。在所示出 的實施例中，部分200包括基站200的物理(PHY)層205和無線資源控 制(RRC)層210。物理層205提供數(shù)據(jù)鏈路實體之間的比特流的透明 傳輸功能(如基站和/或移動單元中的數(shù)據(jù)鏈路層)。無線資源控制層 210提供信息傳送服務并且可以負責控制無線接口層(如數(shù)據(jù)鏈路層和 物理層205)的配置。然而，受益于本前公開的本領域普通技術人員應 該意識到，示例部分200是示意性的而非限制本發(fā)明。
物理層205包括信道補償單元215，信道補償單元215可以接收表 示通過共享信道(如隨機接入信道)從一個或更多移動單元接收到的 符號的解擴信號。信道補償單元215向信道解碼器220提供部分處理的 信號，以嘗試對從一個或更多移動單元接收到的符號進行解碼。如果 信道解碼器220成功解碼一個或更多符號，則如箭頭225所示，信道解 碼器220可以將解碼的隨機接入信道消息提供給基站200的其它部分。 信道解碼器220也可以提供表示傳輸錯誤和/或其他故障的信息來解碼 一個或更多符號。例如，信道解碼器220可以將表示循環(huán)冗余校驗失敗 的信息提供給RRC層210中的循環(huán)冗余校驗(CRC)事件平均單元230。
CRC事件平均單元230可以在所選時間窗口上累積信道解碼器220報告的CRC誤差，并在這些窗口上平均這些CRC誤差。例如，可以 根據(jù)所要求的適配速度來選擇平均間隔。當期望CRC誤差的數(shù)目變化 相對快時，可以將短的平均窗口用于控制接入，并且，可以將較長的 平均窗口用于提高平均的準確度和/或穩(wěn)定性。在一個實施例中，針對 被分配到不同接入服務類別的移動單元，可以分別進行CRC誤差的報 告和/或平均。然后，可以通過將針對給定時間所累積的CRC誤差除以 在相同時間內(nèi)接收到的隨機接入信道消息的數(shù)目而估計出的平均CRC 誤差率和/或前向誤差率報告給擁塞估計器235。
擁塞估計器235可以基于物理層205提供的信息(如CRC誤差率) 來估計無線通信系統(tǒng)中的擁塞水平。在一個實施例中，擁塞估計器235 可以使用無線通信系統(tǒng)中的積壓的估計來估計擁塞水平，可以基于平 均CRC誤差率來確定積壓的估計。例如，隨機接入信道消息的前向誤 差率可以是無線通信系統(tǒng)內(nèi)的積壓的良好指示符。因而，擁塞估計器 235可以使用PHY層205提供的前向誤差率的估計來確定積壓估計?？?選地，擁塞估計器235可以通過將針對給定時間所累積的CRC誤差(由 PHY層205報告)除以在相同時間內(nèi)接收到的隨機接入信道消息的數(shù)目 來估計前向誤差率。在一個實施例中，通過將CRC誤差在所有可用資 源(例如可用接入時隙和每個接入服務類別的簽名)檢測到的所有用 上進行平均來計算前向誤差率。
然而，受益于本公開的本領域普通技術人員應該意識到，也可以 使用其它積壓估計。在一個可選實施例中，擁塞估計器235可以使用虛 擬解碼器(未示出)來確定前向誤差率。例如，可以使用虛擬解碼器 來解碼隨機接入信道消息，然后針對所解碼的消息，估計每比特信號 能量與加性噪聲和干擾的比值(Eb/No)?？梢愿鶕?jù)鏈路級結果或根據(jù) 將Eb/No與前向誤差率相關的査找表來獲得前向誤差率。然后，可以 產(chǎn)生在0到1之間均勻分布的隨機數(shù)并將其與前向誤差率進行比較。當
隨機數(shù)沒有超過前向誤差率時產(chǎn)生錯誤事件。
針對每一個接入服務類別ASCi的積壓Bi (n)可以被估計為
& W-潔x OSC,游柳資微^ 然后，可以使用如下等式來確定持續(xù)值<formula>formula see original document page 11</formula>
其中歸一化因子Po由以下等式給出
并且參數(shù)K控制負載線的斜率?？梢栽诶碚撋稀⒔?jīng)驗上和/或通過試驗 來確定參數(shù)K、 S,和s2的值。
還可以將系統(tǒng)負載用于估計擁塞水平。在一個實施例中，擁塞估 計器235可以基于與每一個接入服務類別中的移動單元進行的傳輸相 關聯(lián)的多個已應答前同步碼來估計系統(tǒng)負載。例如，針對每個接入服 務類別，可以將負載估計為所有己應答前同步碼的時間平均
Li (n) - (每幀已應答前同步碼的數(shù)目)x (幀中的平均窗口) / (ASC,中的可用資源數(shù)目)
可選地，擁塞估計器可以接收在其它地方(如物理層205)計算 的系統(tǒng)負載的估計。如果所估計的負載高于所選擇的閾值，則可以調(diào) 整持續(xù)值來限制對隨機接入信道的接入。具體的閾值以及對持續(xù)值的 調(diào)整是設計選擇的內(nèi)容，并且可以在理論上、經(jīng)驗上和/或通過試驗進 行確定。
此處描述的動態(tài)持續(xù)算法的實施例可以基于擁塞指示符(如負 載、積壓或碰撞概率)來適配持續(xù)值?？梢詫討B(tài)適配算法實現(xiàn)為全 局適配機制或本地適配機制。全局適配算法估計接收機處的總系統(tǒng)擁 塞，并基于該全局擁塞估計來控制總負載。本地適配算法基于發(fā)送站 的擁塞水平和/或碰撞經(jīng)歷來調(diào)整每個發(fā)送站處的重傳。傳統(tǒng)的負載控 制算法(如UMTS持續(xù)算法)基于廣播信息。這不允許基于積壓或其 它擁塞指示符的動態(tài)適配。相反，此處描述的動態(tài)持續(xù)算法的實施例 可以用于根據(jù)積壓估計來動態(tài)地控制負載，這便于快速準確地將負載 控制至期望水平。
以上公開的具體實施例僅是示意性的，可以通過對受益于此處教 導的本領域技術人員來說顯而易見的不同但等效的方式來對本發(fā)明進
ii行修改和實踐。此外，除了所附權利要求中所描述的之外，不應對這 里示出的結構或設計的細節(jié)進行限制。因此，顯而易見地，可以對上 面公開的具體實施例進行改變或修改，并且將所有這些改變被認為是 在本發(fā)明的范圍內(nèi)。相應地，在所附權利要求中闡述了這里所尋求的 保護。
權利要求
1、一種無線通信方法，包括基于表示擁塞水平的信息來確定針對至少一個分組傳輸?shù)某掷m(xù)參數(shù)。
2、 根據(jù)權利要求l所述的方法，其中，基于表示擁塞水平的信息 來確定所述持續(xù)參數(shù)包括基于積壓和負載中的至少一個來確定所述 持續(xù)參數(shù)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，確定所述持續(xù)參數(shù)包括 針對與至少一個基站相關聯(lián)的至少一個接入服務類別，基于積壓和負載中的至少一個來確定所述持續(xù)參數(shù)。
4、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，基于積壓來確定所述持續(xù) 參數(shù)包括基于與至少一個接收到的隨機接入信道消息相關聯(lián)的至少 一個循環(huán)冗余校驗誤差來估計前向誤差率。
5、 根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，基于積壓來確定所述持續(xù) 參數(shù)包括針對至少一個檢測到的用戶、至少一個接入時隙和至少一 個接入服務類別簽名來對所述循環(huán)冗余校驗誤差進行平均。
6、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，基于積壓來確定所述持續(xù)參數(shù)包括使用虛擬解碼器來估計前向誤差率。
7、 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，使用虛擬解碼器來估計前向誤差率包括-估計每比特信號能量與加性噪聲和干擾的比值(Eb/No);并且使用所估計的比值以及鏈路級結果和查詢表中的至少一個來估 計所述前向誤差率。
8、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，基于負載來估計擁塞水平包括基于多個已應答的前同步碼和多個可用資源來估計所述負載， 并且，估計所述擁塞水平包括基于與至少一個接入服務類別相關聯(lián) 的多個已應答的前同步碼和多個可用資源來估計所述至少一個接入服 務類別的至少一個負載。
9、 根據(jù)權利要求l所述的方法，其中，基于表示擁塞水平的信息來確定所述持續(xù)參數(shù)包括基于在所選時間段上平均的擁塞水平的值 來確定所述持續(xù)參數(shù)。
10、根據(jù)權利要求l所述的方法，包括向至少一個移動單元提 供表示所確定的持續(xù)參數(shù)的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無線通信方法。所述方法的一個實施例包括基于表示擁塞水平的信息來確定針對至少一個分組傳輸?shù)某掷m(xù)參數(shù)。
文檔編號H04W74/08GK101578820SQ200780048777
公開日2009年11月11日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權日2006年12月29日
發(fā)明者李貞雅, 迪帕克·達斯 申請人:朗訊科技公司