專利名稱：自適應(yīng)無線鏈路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)量和主要的無線業(yè)務(wù)環(huán)境的自適應(yīng)無線連接。尤其是，本發(fā)明涉及到可能發(fā)生在無線連接開始和期間的這種自適應(yīng)。
第二代蜂窩式無線系統(tǒng)，例如D-AMPS(數(shù)字高級(jí)移動(dòng)電話業(yè)務(wù))、GSM(移動(dòng)電信全球系統(tǒng))和PDC(個(gè)人數(shù)字蜂窩系統(tǒng))主要是指用于具有相同數(shù)據(jù)傳輸速率的電話連接。將來，除了電話連接以外，通過無線通信的接口，將會(huì)有許多不同的連接，例如，實(shí)時(shí)的和非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸連接和可視電話。在不同的連接之間所要求的數(shù)據(jù)傳輸速率能夠有非常大的變化，并且，甚至在通信期間也可能變化。此外，在連接中為了以合理的形式發(fā)送所傳送的信息到接收機(jī)，對(duì)于可變地發(fā)生在無線連接中的干擾可能要求在不同等級(jí)上進(jìn)行編碼。
在基于TDMA(時(shí)分多址)的系統(tǒng)中，一個(gè)給定的時(shí)隙被分配給每一個(gè)單獨(dú)的連接使用，時(shí)隙是在給定的載波頻率時(shí)的循環(huán)重復(fù)的幀結(jié)構(gòu)的一部分。在基于CDMA(碼分多址)的系統(tǒng)中，分配給一個(gè)連接使用的相對(duì)應(yīng)的基本單位是在一個(gè)給定的載波頻率范圍內(nèi)的一個(gè)給定的分割代碼。在它們的原來的形式中，第二代蜂窩式無線通信系統(tǒng)不允許為一次連接同時(shí)分配一個(gè)以上的基本單位，但是，為了使得數(shù)據(jù)傳輸容量的分配更靈活，關(guān)于如何讓更多的分割代碼、幀的時(shí)隙或者載波頻率能夠被分配給高容量的連接已經(jīng)有了多種不同的建議。除了電路交換電話連接以外，還有為產(chǎn)生分組交換數(shù)據(jù)通信而建議的方法和系統(tǒng)。分組交換連接易于適應(yīng)可發(fā)送數(shù)據(jù)的量的變化，因?yàn)槊恳粫r(shí)間單位被發(fā)送的分組的數(shù)量依賴于在每一時(shí)刻發(fā)送的數(shù)據(jù)的量以及可用的數(shù)據(jù)傳輸容量。
在無線通信中，干擾的特征是衰減或噪音。為了補(bǔ)償所述的干擾，蜂窩式無線通信系統(tǒng)通常使用調(diào)整傳輸功率的方法，使得傳輸設(shè)備使用某種方法確定可能的最低功率，按照這一功率，從接收設(shè)備的觀點(diǎn)看，可接收足夠強(qiáng)的發(fā)射信號(hào)。對(duì)于補(bǔ)償干擾，有時(shí)也使用頻率跳躍，即迅速改變發(fā)送和接收的頻率。為了能夠使得接收機(jī)不管干擾而正確地翻譯信號(hào)，在發(fā)送之前，發(fā)送機(jī)可在發(fā)射前交錯(cuò)信號(hào)和對(duì)信號(hào)編碼。
所有這些措施目的在于使得無線連接的質(zhì)量最好和有效使用資源并且同時(shí)使得由傳輸和接收引起的功率消耗最小，可將其統(tǒng)稱為無線鏈路的自適應(yīng)。在第三代蜂窩式無線系統(tǒng)中，無線接口的幀結(jié)構(gòu)將比當(dāng)前系統(tǒng)中的更復(fù)雜，它顯著地增加了對(duì)無線鏈路的自適應(yīng)的需求。作為第三代幀結(jié)構(gòu)的例子，讓我們研究芬蘭專利申請(qǐng)No.964,308和1997年2月19日提交的對(duì)應(yīng)美國專利申請(qǐng)No.802,645介紹的幀結(jié)構(gòu)。每一幀被劃分成預(yù)定數(shù)量的時(shí)隙。每一時(shí)隙被進(jìn)一步劃分成更小的時(shí)隙(Slot)或者一個(gè)分割代碼大小的片段或狹頻帶。按某些其它方式劃分的時(shí)隙和它們的部分，可以統(tǒng)稱為時(shí)隙。時(shí)隙可以用不同的方法被劃分成隙，使得一個(gè)幀可以包含不同大小的隙。具有由幀包含的最小數(shù)據(jù)傳輸容量的部分(這一部分作為一個(gè)整體能夠被分配用于一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸連接)被叫做資源單位。在獨(dú)立的網(wǎng)孔(cell)中，使用各種不同的方法可將幀結(jié)構(gòu)劃分成不同大小的隙。
無線鏈路自適應(yīng)所設(shè)置的需求依賴于干擾等級(jí)的增加或減少，或者依賴于被發(fā)送的源數(shù)據(jù)的量的波動(dòng)。如果由于其它同時(shí)的無線傳輸而使總的干擾等級(jí)升高，或者在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的路徑上的無線電波的傳輸條件改變時(shí)，無線連接的質(zhì)量降低。通過自適應(yīng)無線鏈路，無線連接的質(zhì)量試圖維持在給定的最小極限以上。連接質(zhì)量用下述方法說明比特誤差率(BER)、幀誤差率(FER)、數(shù)據(jù)傳輸延遲和/或錯(cuò)誤接收的脈沖串?dāng)?shù)量與所有接收的脈沖串的數(shù)量的比較。如果源數(shù)據(jù)的量依時(shí)間而變化，那末，無線連接自適應(yīng)，必須把目標(biāo)定在在給定的最大時(shí)間延遲以內(nèi)，把所有的源數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)的狀態(tài)。另一方面，當(dāng)發(fā)送的數(shù)據(jù)的量被減少時(shí)，無線接口的數(shù)據(jù)傳輸容量不必為任何單獨(dú)的連接而徒勞地保留。
本發(fā)明的目的是要介紹一種方法和系統(tǒng)，以使第三代蜂窩式無線系統(tǒng)中的無線鏈路能夠適應(yīng)變化的干擾環(huán)境和變化的源數(shù)據(jù)的數(shù)量。
通過把傳輸功率的調(diào)整和為給定的連接保留動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)傳輸容量相結(jié)合的方法達(dá)到的方法本發(fā)明的目的。后一特征是以測量連接的質(zhì)量為基礎(chǔ)的。
按照本發(fā)明的方法被設(shè)計(jì)成使無線連接適應(yīng)蜂窩式無線系統(tǒng)中所述連接中的環(huán)境變化，其中，根據(jù)給定的幀結(jié)構(gòu)，按照多功能原理，安排在基站和移動(dòng)站之間的無線業(yè)務(wù)量。在所述的方法中，對(duì)于發(fā)送和接收設(shè)備之間給定的連接，保留所述幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)給定的數(shù)據(jù)傳輸容量。按照本發(fā)明的方法，其特征在于在連接期間，接收設(shè)備測量連接質(zhì)量，并且以測量的連接質(zhì)量為基礎(chǔ)，改變?yōu)樵谒龅膸Y(jié)構(gòu)中的所述連接保留的數(shù)據(jù)傳輸容量。
本發(fā)明最有利于應(yīng)用在第三代蜂窩式無線系統(tǒng)中，其中，概念“承載通路(bearer)”用來描述基站和移動(dòng)站之間的連接。這里，承載通路意味著由影響在基站和給定的移動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃幸蛩貥?gòu)成的實(shí)體。其中，概念承載通路包括在給定的最小值和最大值以內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率、延遲、比特誤差率以及它們的波動(dòng)。承載通路也被理解為由于所有這些因素的組合影響而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸路徑，所述路徑連接基地站和給定的移動(dòng)站，通過該路徑，可以發(fā)送有用的數(shù)據(jù)，即有效載荷信息。一個(gè)承載通路總是只連接一個(gè)移動(dòng)站到基站。多功能移動(dòng)站能夠同時(shí)保持幾個(gè)承載通路，這幾個(gè)承載通路連接該移動(dòng)站到一個(gè)或幾個(gè)基站。
在承載通路建立方面，具有針對(duì)某些基本參數(shù)的選擇值，并且，在影響所述值確定的因素中，我們要指出發(fā)送和接收設(shè)備的類型以及它們使用不同操作方式的能力，例如，數(shù)據(jù)傳輸速率、不同程度的調(diào)制方法和各種編碼方案。在基本參數(shù)中，我們提到例如編碼速率、編碼類型、調(diào)制序列、交錯(cuò)深度、交錯(cuò)類型、脈沖串類型和上述全部內(nèi)容、為上述承載通路在采用的幀結(jié)構(gòu)中保留的時(shí)隙的大小(或者時(shí)隙的數(shù)量和大小)。概念“脈沖串”是提在幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)時(shí)隙中發(fā)送的數(shù)據(jù)量。為了使建立的每一承載通路盡可能好地響應(yīng)發(fā)送和接收設(shè)備的能力，和及時(shí)響應(yīng)上述數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，每一個(gè)基本參數(shù)可有幾個(gè)可能的值。另一方面，多個(gè)基本參數(shù)值也可能引起混亂和過量的信令；為了防止這個(gè)問題，僅有基本參數(shù)的一些組合是允許的。除了呼叫開始或者一些其它通信以外，承載通路建立的發(fā)生也與基站的改變、即越區(qū)切換有關(guān)。當(dāng)移動(dòng)站處在所謂的空閑方式，即不進(jìn)行呼叫或其它有效連接時(shí)，在基地站和移動(dòng)站之間也能夠傳輸一些基本參數(shù)值。
按照本發(fā)明，在承載通路建立以后進(jìn)行的無線鏈路自適應(yīng)以略微不同的過程進(jìn)行，該過程取決于我們所說的是實(shí)時(shí)(RT)數(shù)據(jù)傳輸還是非實(shí)時(shí)(NRT)數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)常被叫做臨界延遲數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)于RT承載通路，通常在幀結(jié)構(gòu)中保留一個(gè)給定的時(shí)隙或者按相同的大小而逐幀重復(fù)的多個(gè)時(shí)隙。對(duì)于NRT承載通路，通常根據(jù)在為RT承載通路保留以后還有多少時(shí)隙可用來從不同的時(shí)幀中分配時(shí)隙；然而，給定的固定最小保留也能夠用于NRT承載通路。除了這種RT/NRT的不同以外，按照本發(fā)明的無線鏈路自適應(yīng)，也能夠被分成調(diào)制和傳輸功率調(diào)整，它們是以連接質(zhì)量或源數(shù)據(jù)的量為基礎(chǔ)而進(jìn)行的。
讓我們假定源數(shù)據(jù)的數(shù)量是常數(shù)。在幀結(jié)構(gòu)中，為給定的承載通路保留一個(gè)給定的時(shí)隙或多個(gè)時(shí)隙?；谶B接質(zhì)量的無線鏈路自適應(yīng)如下方式進(jìn)行如果連接質(zhì)量降低，那末在幀結(jié)構(gòu)中為上述承載通路保留較大容量，即較大的隙或較多的隙。為了利用獲得的較大的數(shù)據(jù)傳輸容量，發(fā)送設(shè)備增加編碼速率，改變編碼類型，或者降低調(diào)制等級(jí)，以便在被發(fā)送的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生更多冗余和更清楚的調(diào)制，在此基礎(chǔ)上，接收設(shè)備可不考慮任何干擾很容易正確地重新構(gòu)成數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，如果連接質(zhì)量特別好，為承載通路保留在幀結(jié)構(gòu)中的容量的總量被減少，以致于為了使得被發(fā)送的所有數(shù)據(jù)適合保留的容量，發(fā)送設(shè)備必須減小編碼速率，改變編碼類型或增加調(diào)制等級(jí)?，F(xiàn)在，發(fā)送數(shù)據(jù)的冗余度和調(diào)制的清晰度被降低，但是，如果連接質(zhì)量好，那末，接收設(shè)備仍然能夠正確地重新結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
在每一個(gè)網(wǎng)孔中，基站保持指明下行鏈路和上行連接幀的保留狀態(tài)的保留表。為了能夠改變保留狀態(tài)，必須假定每一個(gè)網(wǎng)孔有一個(gè)給定的確定機(jī)制，通過該機(jī)制，移動(dòng)站能夠請(qǐng)求增加或減少為給定承載通路保留的隙的數(shù)量和/或大小，并且，通過該機(jī)制，基站能夠通知各自的移動(dòng)站改變保留狀態(tài)。本發(fā)明不限于由這樣的機(jī)制實(shí)現(xiàn)；例如，在上面提到的芬蘭專利申請(qǐng)No.964,308描述了合適的機(jī)制。
以連接質(zhì)量為基礎(chǔ)進(jìn)行的無線鏈路自適應(yīng)需要連接質(zhì)量能夠用一些無歧義函數(shù)描述。接收機(jī)中的連接質(zhì)量的測量是以例如C/I比、即載波與干擾的比為基礎(chǔ)，其中，描述連接質(zhì)量和其對(duì)C/I比依賴性的無歧義函數(shù)Q能夠用公式Q=f(C/I)表示。如果信號(hào)傳輸在給定交錯(cuò)周期內(nèi)使用把包含在待在幾個(gè)脈沖串中發(fā)送的給定數(shù)據(jù)序列中包含的比特進(jìn)行擴(kuò)展的交錯(cuò)的話，那末，在公式中表示為函數(shù)自變量的C/I可以是一個(gè)向量，即多個(gè)值，每個(gè)值描述檢測的在一個(gè)給定的交錯(cuò)時(shí)間內(nèi)的一個(gè)脈沖串的載波與干擾比。
下面參考優(yōu)選的實(shí)施例和附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。


圖1說明按照本發(fā)明的算法，圖2說明按照本發(fā)明的另一個(gè)算法，圖3說明按照本發(fā)明方法的一部分的重新傳輸。
圖4說明在幀結(jié)構(gòu)中的一些功率調(diào)整的消息，圖5說明作為按照本發(fā)明方法的一部分的傳輸功率調(diào)整，和圖6說明可應(yīng)用按照本發(fā)明的方法的移動(dòng)電話。
與給定的RT承載通路有關(guān)的并以連接質(zhì)量為基礎(chǔ)進(jìn)行的無線鏈路自適應(yīng)最好由二個(gè)部分組成。第一部分是一個(gè)參考算法，該算法是把測量到的連接質(zhì)量(即函數(shù)Q的值)與給定的閾值相比較，當(dāng)必要時(shí)，以這個(gè)比較結(jié)果為基礎(chǔ)，產(chǎn)生一個(gè)增加或減少為承載通路保留的時(shí)隙的大小和/或數(shù)量的請(qǐng)求。第二部分是調(diào)整環(huán)路，該回路保持所謂的閾值，當(dāng)必要時(shí)，改變閾值，以致于由參考算法產(chǎn)生的請(qǐng)求與正確地重新結(jié)構(gòu)接收數(shù)據(jù)的接收器的能力有正確的比例。附圖1是參考算法100的優(yōu)選應(yīng)用的流程圖。在框101中，在接收一個(gè)給定的脈沖串以后，接收機(jī)檢查它是否已經(jīng)接收了屬于一個(gè)交錯(cuò)周期的所有的脈沖串。如果不是，那末，接收機(jī)在102框中接收一個(gè)以上的脈沖串，并返回到框101。當(dāng)屬于一個(gè)交錯(cuò)周期的所有脈沖串被接收時(shí)，執(zhí)行算法100的接收機(jī)轉(zhuǎn)換到框103，在那里，算出描述連接質(zhì)量的函數(shù)Q的值是否大于表示最低限度質(zhì)量的閾值Q-th。如果不是，那末，在框104中，產(chǎn)生給上面提到的承載通路增加保留的隙的尺寸和/或數(shù)量的請(qǐng)求。在框105中，一個(gè)給定的計(jì)數(shù)器C被設(shè)置在正的最大值C_max，此后，恢復(fù)框101以接收下一個(gè)脈沖串。
表示最小值的閾值Q_th也是目標(biāo)值表示連接質(zhì)量的函數(shù)Q的值盡可能接近值Q_th，但是要使得Q＞Q_th。這是因?yàn)槊黠@大于Q_th的函數(shù)Q的值，意味著在幀結(jié)構(gòu)中的不必要的大部分容量被保留給上述承載通路。如果在框103中觀察到函數(shù)Q的值大于Q_th，那末假定到達(dá)框106，在那里，接收機(jī)估算如果為該承載通路保留的容量降低一個(gè)資源單位時(shí)函數(shù)Q將是何值。用估算獲得的值可以用符號(hào)Q_less來表示。我們將在下面描述一些形成估算Q_less的便利方法。在框107中，分析Q_less是否大于表示最低限度和目標(biāo)等級(jí)的值Q_th。如果不是，假定到框105，并且通過框105，到起始框101。如果在框107中執(zhí)行的比較結(jié)果為正，那末在框108中，計(jì)數(shù)器C的值被減1，并且，在框109中，檢測計(jì)數(shù)器C的值是否已經(jīng)達(dá)到零。計(jì)數(shù)器C的值說明在有利地減少為承載通路保留的容量之前，有多少“非常好”的函數(shù)Q的值仍然應(yīng)該被測量。在框109中，如果計(jì)數(shù)器C的值已經(jīng)達(dá)到零，那末，根據(jù)框110，就為承載通路110產(chǎn)生一個(gè)請(qǐng)求，以減少為該承載通路保留的隙的大小和/或數(shù)量，然后通過框105到達(dá)框101。然而，如果在框109中發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器C的值大于零，那末，直接恢復(fù)初始框101。
僅當(dāng)某一數(shù)量的與計(jì)數(shù)器C的最大值C_max對(duì)應(yīng)的函數(shù)Q的“非常好”值被連續(xù)地測量到，表示在附圖1中的算法才減少保留的容量。在另一個(gè)實(shí)施例中，代替建議的計(jì)數(shù)器C，可以按照減少保留的容量設(shè)置一個(gè)條件，如果在執(zhí)行N次測量的周期中，有M個(gè)周期檢測到估算值Q_less大于表示目標(biāo)等級(jí)的值Q_th，這里，N和M是正整數(shù)，并且N＞M。因此，因此不需要特別借助連續(xù)的測量周期獲得大于目標(biāo)等級(jí)Q_th的估算Q_less的值。
可以用許多不同的方法形成估算Q_less。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在接收機(jī)中預(yù)先記錄一個(gè)表，這個(gè)表說明測量到的C/I值與函數(shù)Q的值之間的一致性。現(xiàn)在，在框106中接收機(jī)可使得從描述一個(gè)脈沖串的載波干擾比的值中忽略掉那個(gè)在框103中最后作為函數(shù)Q=f(c/I)的自變量的向量C/I，并且，用該表確定Q_less。另一個(gè)替換辦法是接收機(jī)留下一個(gè)接收到的脈沖串完全未調(diào)制和未譯碼，并僅以屬于該交錯(cuò)周期的其它的脈沖串為基礎(chǔ)計(jì)算函數(shù)Q的值。如果在算法100的框103中，除了簡單的大小比較以外，它能夠檢測到有多少測量到的值Q大于閾值Q_th，則可能在相對(duì)應(yīng)的方式中，在框106中針對(duì)僅將保留容量減小一個(gè)資源單位的情況(觀察到Q略大于Q_less時(shí))，或?qū)⒈Ａ羧萘繙p小數(shù)個(gè)單位的情況(觀察到Q明顯大于Q_less)計(jì)算估算Q_less。同樣，從框103可接入框108，以便如果所述的Q比Q_less大很多，則在框108中，計(jì)數(shù)器C的值減少一個(gè)大于1的數(shù)。
在不偏離本發(fā)明新構(gòu)思的范圍的情況下，附圖1中說明的算法也能夠用其它方法進(jìn)行修改。替代框104，能夠象框108、109和110那樣安排另一個(gè)計(jì)數(shù)器循環(huán)，它僅當(dāng)函數(shù)Q的值連續(xù)K次小于閾值Q_th時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)需要增加容量的請(qǐng)求，這里K是正整數(shù)。另外，在該計(jì)數(shù)器的另一個(gè)實(shí)施例中，代替該小于Q_th的函數(shù)Q的連續(xù)值，可以觀察是否在N次測量中發(fā)生了至少M(fèi)次太壞的函數(shù)Q的值。附圖1中的框104和描述的循環(huán)當(dāng)然能夠具備上面描述的所有這樣的修改，參考框103中的事實(shí)，除了簡單的大小比較以外，也能夠檢測到值Q和Q_th的差的大小。這一事實(shí)說明如果檢測到的連接質(zhì)量明顯比目標(biāo)等級(jí)差，為了避免由于壞質(zhì)量引起傳輸中斷，那末，必須足夠迅速地獲得增加的容量。在框104中形成的增加容量的請(qǐng)求能夠包含關(guān)于假設(shè)的需要增加的容量包括多少個(gè)資源單位的信息。
附圖1中說明的算法100有利地被參數(shù)化，以使值Q_th和C_max以及其它可能對(duì)應(yīng)的閾值或極限值是不固定的，但是例如可根據(jù)基站進(jìn)行的業(yè)務(wù)量情況的測量結(jié)果進(jìn)行修改，根據(jù)基站或移動(dòng)站進(jìn)行的比特誤差率或幀誤差比率的測量結(jié)果進(jìn)行修改，或者根據(jù)操作員執(zhí)行的人工設(shè)置進(jìn)行修改。如果由基站執(zhí)行的業(yè)務(wù)量情況測量結(jié)果顯示出基站過載并且不能夠響應(yīng)所有請(qǐng)求建立連接時(shí)，那末基站可命令它的網(wǎng)孔使用比過去的小于的Q_th和C_max值，以便相應(yīng)于有效承載通路而言可接受一個(gè)較差的連接質(zhì)量，并且，將容量被釋放給將要建立的新承載通路使用。另一個(gè)替換的例子是相對(duì)于每一個(gè)承載通路，在大于一個(gè)交錯(cuò)周期的時(shí)間間隔內(nèi)，檢測在接收時(shí)有多少個(gè)比特誤差發(fā)生；因此，高或增加的比特誤差率將增加值Q_th和/或值C_max，相應(yīng)地，低的或者減少的比特誤率將減小值Q_th和/或C_max。誤差、延遲或其它的使連接質(zhì)量降低的因素的測量和所導(dǎo)致的Q_th和/或C_max值的最后優(yōu)化也能夠被集中在一些確定的移動(dòng)站組中，該移動(dòng)站組能夠包含在給定的基站下面工作的所有移動(dòng)站或者只是其一部分。如果Q_th和/或C_max的值在系統(tǒng)等級(jí)被優(yōu)化，那末，測量甚至可以在幾個(gè)基站的范圍以內(nèi)執(zhí)行。在一個(gè)大組中進(jìn)行的測量中，即使少有的錯(cuò)誤也被很好地找出來。一種試圖保持值Q_th和C_max和可能的其它的參數(shù)化的閾值和極限值最佳的算法在上面被叫做調(diào)節(jié)環(huán)路。
在附圖1的框101中，在每一個(gè)交錯(cuò)周期結(jié)束以后，開始函數(shù)Q的值的計(jì)算，目的在于無線鏈路的自適應(yīng)。然而，通過設(shè)置值C_max足夠大(通常是10-100)，就能夠確保無線鏈路自適應(yīng)不在移動(dòng)站和基站之間引起過量的信令。必要時(shí)，當(dāng)然能夠設(shè)置一個(gè)極限值到框101，根據(jù)此極限值的例如僅在每第5個(gè)交錯(cuò)周期以后較長的時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)算函數(shù)Q的值。然而，這減慢了對(duì)連接質(zhì)量突然下降的反應(yīng)。例如，如果承載通路由于不連續(xù)的發(fā)送(DTX)而產(chǎn)生暫停，可應(yīng)用算法100，以便在暫停期間接收機(jī)觀測整個(gè)網(wǎng)孔的公用信道之一或者一些其它的傳輸，并在此基礎(chǔ)上在框103中估算值Q。因此，這就至少可能考慮通常的干擾等級(jí)增加，并且，即使承載通路有一個(gè)暫停，無線鏈路自適應(yīng)不被中斷。在函數(shù)Q的連續(xù)計(jì)算之間具有較短或者較長的時(shí)間間隔的可能性允許本發(fā)明應(yīng)用于多種蜂窩式無線系統(tǒng)，因?yàn)樵诿恳粋€(gè)系統(tǒng)中，可以有可用于對(duì)應(yīng)計(jì)算的不同的容量數(shù)量。本發(fā)明的一個(gè)合適的應(yīng)用領(lǐng)域是WB-TDMA方式(寬帶時(shí)分多址)，例如，一種從UMTS系統(tǒng)(環(huán)球移動(dòng)電信系統(tǒng))中選擇出的、供將來替換公知的GSM的方案。
下面，讓我們觀察與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的和以源數(shù)據(jù)的總量為基礎(chǔ)的無線鏈路自適應(yīng)，它被叫做實(shí)時(shí)向前鏈路自適應(yīng)，即RTFLA。在最簡單的情況中，根據(jù)源數(shù)據(jù)的量，除了在幀結(jié)構(gòu)中保留的時(shí)隙的大小和/或數(shù)量以外，還存在著承載通路的其它的不改變的基本參數(shù)。然而，這需要發(fā)生在源數(shù)據(jù)量中的變化精確地按其規(guī)模來進(jìn)行，這樣能夠通過增加或者減少允許的時(shí)隙的數(shù)量來對(duì)它們進(jìn)行補(bǔ)償。很可能是源數(shù)據(jù)的量以接近隨機(jī)的步級(jí)來改變，使得除了承載通路的基本參數(shù)以外，必須改變編碼速率、編碼類型和/或調(diào)制等級(jí)。在幀結(jié)構(gòu)的時(shí)隙的每一個(gè)保留請(qǐng)求中，將告知有多少時(shí)隙的資源單位的價(jià)值將成為用于所討論的承載通路的最小保留，在此，假定編碼和調(diào)制保持不變。作為資源單位的數(shù)量的替代，隙的保留請(qǐng)求也能夠包含一些關(guān)于被發(fā)送的數(shù)據(jù)量的更通常的指示，這種情況下，保持幀結(jié)構(gòu)的算法根據(jù)留在幀結(jié)構(gòu)中的空閑空間(例如幾個(gè)較大的時(shí)隙或幾個(gè)較小的時(shí)隙)來說明連接容量需求和保留用于所討論的連接的時(shí)隙。由于保留請(qǐng)求的緣故，如果為所討論的承載通路保留的網(wǎng)孔包含額外的空間，它能夠用重復(fù)或者一些其它的增加冗余的方法來填滿。另一方面，如果只有太小的空間，那末，為了使它適合為它保留的空間，待發(fā)送的數(shù)據(jù)必須被截。執(zhí)行重復(fù)和載操作是最有利的，使得它們的影響被均勻分布到為所討論的承載通路保留的所有的時(shí)隙。
在發(fā)送設(shè)備中起作用的并且以源數(shù)據(jù)的量為基礎(chǔ)的無線鏈路自適應(yīng)算法能夠以在附圖2中說明的方式操作。在框201中，協(xié)議級(jí)或包含無線鏈路自適應(yīng)算法的發(fā)送設(shè)備接收來自給定的較高的協(xié)議等級(jí)的數(shù)據(jù)。在框202中，由較高的協(xié)議等級(jí)發(fā)送的源數(shù)據(jù)的量被調(diào)查。最有利地的是這總是在發(fā)送下一個(gè)PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)以前的剩余時(shí)間等于從發(fā)送發(fā)送請(qǐng)求保留新的時(shí)隙到接收保留新的時(shí)隙的確認(rèn)可能花費(fèi)的時(shí)間時(shí)執(zhí)行(其中附加一個(gè)給定的延遲余量)。如果新數(shù)據(jù)量是太大以致于不能放入在迄今保留在幀結(jié)構(gòu)里的隙中，那末，按照框203，該算法發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，用于為“額外的”數(shù)據(jù)量保留新容量。如果觀測到的新數(shù)據(jù)量明顯小于將要放在迄今保留的幀結(jié)構(gòu)中的時(shí)隙量，那末，按照框205，該算法發(fā)送一個(gè)釋放容量的請(qǐng)求。在后一情況中，能夠運(yùn)用一個(gè)由給定的計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)的延遲，這是按照與附圖1的算法100中的計(jì)數(shù)器C相似的方式，或者使用上面描述的“N分之M”類型的另一種。
在發(fā)送設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)無線鏈路自適應(yīng)的算法的協(xié)議級(jí)從更高協(xié)議級(jí)正常接收源數(shù)據(jù)是如此之晚，以致于在數(shù)據(jù)必須再被發(fā)送之前，沒有時(shí)間發(fā)送出保留附加容量的請(qǐng)求?，F(xiàn)在，不能使用圖2中說明的RTFLA算法200。然而，我們能在這里建議使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)源數(shù)據(jù)的量波動(dòng)時(shí)，在幀結(jié)構(gòu)中為承載通路永久保留給定的共享額外容量。只要源數(shù)據(jù)量不改變，發(fā)送設(shè)備可通過在被發(fā)送的數(shù)據(jù)中使用重復(fù)或者其它的增加冗余信息這樣的過程來填充該額外的容量。如果被發(fā)送的數(shù)據(jù)量增長，那末，重復(fù)或者增加冗余信息的其它方法就相應(yīng)地進(jìn)行減量。另一方面，如果源數(shù)據(jù)量減少，那末，重復(fù)或者增加冗余信息的其它的方法分別進(jìn)行增量。
這種類型的實(shí)施例有利于與按照附圖1在接收設(shè)備中執(zhí)行的無線鏈路自適應(yīng)的算法100相結(jié)合，其算法是以連接質(zhì)量為基礎(chǔ)的。現(xiàn)在，為具有可以變化的源數(shù)據(jù)量的承載通路而設(shè)置一個(gè)較高的閾值Q_th，這個(gè)閾值Q_th值比一個(gè)其源數(shù)據(jù)量保持不變和具有相對(duì)于比特誤差率和最大延遲有相同目標(biāo)的承載通路的閾值Q_th值大?，F(xiàn)在，如果源數(shù)據(jù)量增加，那末一個(gè)額外的重復(fù)或者其它編碼被減少，可以看出在接收機(jī)中計(jì)算的Q值減少。這又能夠在按照為了保留附加容量的算法100啟動(dòng)程序。另一方面，如果源數(shù)據(jù)量減少，額外的重復(fù)或者其它編碼使得由接收機(jī)計(jì)算的值Q更高，進(jìn)而按照為了減少額外保留容量的算法100啟動(dòng)程序過程。因此，發(fā)送設(shè)備沒有必要對(duì)改變保留容量的影響送出任何請(qǐng)求，但是，根據(jù)由接收設(shè)備執(zhí)行的連接質(zhì)量測量進(jìn)行無線鏈路自適應(yīng)。
下面參考圖3解釋與非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)的無線鏈路自適應(yīng)。對(duì)于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，在源數(shù)據(jù)中的變化不如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸那樣明顯。為了傳輸，按照框301，對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行通道編碼和交錯(cuò)，使得給定的數(shù)據(jù)序列在一個(gè)相對(duì)短的周期(通常是2-8個(gè)脈沖串；在附圖3中是4個(gè)脈沖串)交錯(cuò)，并且，在屬于所述交錯(cuò)周期的所有的脈沖串被接收之前，所述數(shù)據(jù)序列能夠已被全部譯碼。脈沖串的傳輸用框302、303、304和305來表示。在框306、307、308和309中，接收設(shè)備試圖在每一個(gè)接收的脈沖串以后對(duì)所述數(shù)據(jù)序列譯碼，并且連同確認(rèn)一起發(fā)送對(duì)發(fā)送設(shè)備解碼成功(正)或者失敗(負(fù))的消息。發(fā)送設(shè)備送出與所述數(shù)據(jù)序列連接的下一個(gè)脈沖串，只要接收設(shè)備在此之前沒有對(duì)數(shù)據(jù)序列正確譯碼的話。如果所有的脈沖串被發(fā)送，但是譯碼仍然不成功，那末，就進(jìn)行ARQ(自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求)類型的傳輸。在框309中，接收設(shè)備分析發(fā)送的哪些脈沖串的質(zhì)量是最差的，并根據(jù)框310請(qǐng)求發(fā)送設(shè)備重新發(fā)送所述脈沖串。為了改善解調(diào)，在框311中，運(yùn)用公知的分集式方法，把原始脈沖串和它的重新發(fā)送的拷貝相結(jié)合，通過乘和加，獲得一個(gè)與作為傳輸目標(biāo)的脈沖串對(duì)應(yīng)的結(jié)果，所述的結(jié)果表示原始脈沖串和它的重新發(fā)送的拷貝之間的最高相關(guān)。繼續(xù)通知和重新傳輸最壞的脈沖串，直到譯碼成功為止，或者直到給定的重新傳輸定時(shí)器阻止進(jìn)一步試圖重新傳輸(附圖中沒有表示)時(shí)為止。
在非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸中，通過上述編碼和交錯(cuò)功能以及重新傳輸進(jìn)行無線鏈路自適應(yīng)。如果一次被發(fā)送的數(shù)據(jù)序列(即分組)被分成四個(gè)脈沖串，以1/2比率卷積編碼，那末，最好在接收二個(gè)脈沖串以后可對(duì)接收機(jī)譯碼。如果沒有必要發(fā)送二個(gè)剩余的脈沖串，那末，被發(fā)送的數(shù)據(jù)序列實(shí)際上已經(jīng)未經(jīng)編碼地發(fā)送，即實(shí)行的編碼率是1/1，并且沒有必要為二個(gè)剩余的脈沖串在幀結(jié)構(gòu)中保留容量。如果發(fā)射機(jī)必須發(fā)送第三個(gè)脈沖串，實(shí)行的編碼率將是3/4，而如果第四個(gè)脈沖串也必須發(fā)送，則編碼率將是1/2。如果譯碼仍然不成功，那末發(fā)送設(shè)備再次發(fā)送最差的脈沖串。當(dāng)分集組合到較早的脈沖串，并且包含在其中的交錯(cuò)是未解開的，實(shí)行的編碼速率大約是2/5。該過程以這種方式繼續(xù)，并且實(shí)行的編碼率一直在減少，直到在某一階段譯碼成功，或者一個(gè)給定的重新傳輸時(shí)限阻止進(jìn)一步重新傳輸。這一過程滿足無線鏈路自適應(yīng)特征，因?yàn)閷?shí)行的編碼率和以其為基礎(chǔ)的可用的容量取決于無線頻率干擾的發(fā)生，并且，對(duì)于所有的數(shù)據(jù)，僅在幀結(jié)構(gòu)中保留必要大小的容量。
除了上面描述的方法以外，與非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)，可以使用基于改變調(diào)制的方法。在調(diào)制的變化的同時(shí)，最好改變交錯(cuò)深度，以避免記錄包含在發(fā)送緩沖器中的已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)序列。例如，如果首先應(yīng)用較低等級(jí)的調(diào)制和交錯(cuò)深度4，當(dāng)移到較高等級(jí)的調(diào)制時(shí)，交錯(cuò)深度能夠被降到2。相應(yīng)地，當(dāng)從較高等級(jí)的調(diào)制移到較低的調(diào)制時(shí)，交錯(cuò)深度能夠被增加。改變調(diào)制等級(jí)的決定最好以這樣的事實(shí)為基礎(chǔ)即測量到的C/I比或者隨之而確定的函數(shù)Q，并且，所述連接質(zhì)量與給定的閾值進(jìn)行比較，如果C/I比或函數(shù)Q的值相對(duì)于所述的閾值高，那末就假定一個(gè)較高等級(jí)的調(diào)制；相應(yīng)地，對(duì)于低C/I比或低函數(shù)Q值，那末就假定一個(gè)較低等級(jí)的調(diào)制。作為較低等級(jí)和較高等級(jí)的調(diào)制方法的例子，我們指出BPSK(二進(jìn)制移相鍵控)和QPSK(四相移相鍵控)。通過應(yīng)用較高等級(jí)的調(diào)制方法，在同一時(shí)間內(nèi)能夠發(fā)送較多比特，但是，當(dāng)調(diào)制方式互相接近時(shí)，傳輸對(duì)時(shí)間偏移變得更敏感，因此，較高等級(jí)的調(diào)制方法趨向于主要適于小網(wǎng)孔，其中距離較短。
在非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸中，在傳輸中可能發(fā)生相對(duì)長的暫停，因?yàn)檎Ｖ貜?fù)的容量不為傳輸保留在幀結(jié)構(gòu)中。從無線鏈路自適應(yīng)的觀點(diǎn)來看，暫停是有害的，因?yàn)楫?dāng)測量能夠不變地執(zhí)行時(shí)自適應(yīng)是最有效的，并且，檢測到的變化能夠迅速響應(yīng)。與非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)，無線鏈路自適應(yīng)能夠與一個(gè)定時(shí)器結(jié)合，該定時(shí)器分析已經(jīng)從最近的C/I比測量起已經(jīng)過多長間隔，并根據(jù)經(jīng)歷的時(shí)間以及最好還有移動(dòng)站和基站之間已知的相對(duì)來速度確定較早計(jì)算的值是否仍然有效。如果按照定時(shí)器從最近的C/I比測量算起所經(jīng)歷的時(shí)間超過給定的極限值，為了確保起見，則在下一個(gè)傳輸中能夠使用與編碼、調(diào)制和交錯(cuò)相關(guān)的某些“最壞情況”的缺省值，或者能夠應(yīng)用與在基站和移動(dòng)站之間與承載通路建立或越區(qū)切換有關(guān)的相類似的協(xié)議方法。另一種替換的方法是在暫停期間應(yīng)用相似的估算方法，估算是以整個(gè)網(wǎng)孔的公用通道或其它的傳輸為基礎(chǔ)的，這在上面參考發(fā)生在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸中的暫停和不連續(xù)傳輸引起的結(jié)果已解釋過。在建立合適的有效連接以前，也能夠使用以公用網(wǎng)孔通道為基礎(chǔ)的C/I比估算。
在上面的說明中，我們沒有說到實(shí)現(xiàn)目的在于無線鏈路自適應(yīng)的設(shè)備(即基站或移動(dòng)站)的功能問題。集中控制幀結(jié)構(gòu)的保留狀態(tài)在基站中是有利的，從而可使基站控制與容量的保留和釋放相關(guān)的所有請(qǐng)求，無論它們是來自基站還是移動(dòng)站。以這些請(qǐng)求為基礎(chǔ)，基站中的各個(gè)單元在說明幀保留狀態(tài)的保留表中作出必需的變化，并且通知為單元和移動(dòng)站分配和取消時(shí)隙。與給定承載通路相關(guān)的C/I比的測量只能夠發(fā)生在在每一特定時(shí)刻正在接收的設(shè)備中，但是，本發(fā)明不限制生成容量保留和釋放請(qǐng)求算法的執(zhí)行，不論這是在基站和移動(dòng)站中或者在它們中的一個(gè)中實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)其本身不具有使用所述類型的算法的裝置的接收設(shè)備，能夠?yàn)榱硪粋€(gè)設(shè)備發(fā)送測量的C/I比值，在這種情況下，所述的其它設(shè)備使用這些值來生成可能的容量保留和釋放請(qǐng)求。同樣，一個(gè)以檢測的比特誤差或者幀誤差率(錯(cuò)幀相對(duì)于所有幀的數(shù)量)為基礎(chǔ)來操作并可優(yōu)化無線鏈路自適應(yīng)中使用的參數(shù)值的調(diào)整環(huán)路，能夠在移動(dòng)站中或在基站中或在二者中起作用。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述以C/I比為基礎(chǔ)的生成容量保留和釋放請(qǐng)求的算法以及所述優(yōu)化使用在所謂的算法中的參數(shù)的調(diào)整環(huán)路，既能在移動(dòng)站中實(shí)現(xiàn)又能在基站中實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在，測量的C/I比的值、比特誤差率和/或錯(cuò)幀誤差率不必在獨(dú)立設(shè)備間作為信令連續(xù)地發(fā)送，因?yàn)檫@能減少系統(tǒng)中的信令量。在優(yōu)選的實(shí)施例中，基站和移動(dòng)站都測量在每一個(gè)接收的時(shí)隙中的C/I比，以及每一個(gè)交錯(cuò)周期的比特誤差率和幀誤差率。當(dāng)必要時(shí)，平均幾個(gè)連續(xù)測量持續(xù)時(shí)間能夠被應(yīng)用在二個(gè)測量過程中。與承載通路的建立有關(guān)，發(fā)送設(shè)備指明哪些是首次使用的與承載通路有關(guān)的是基本參數(shù)。若有必要，在選擇基本參數(shù)時(shí)，可以使用統(tǒng)一的協(xié)議，按此，接收設(shè)備或者接收或者拒絕由發(fā)送設(shè)備指明的基本參數(shù)，并且，在拒絕的情況中，發(fā)送設(shè)備建議新的基本參數(shù)組合，直到它得到來自接收設(shè)備的承認(rèn)。在承載通路使用期間，通常，其目的在于實(shí)現(xiàn)無線鏈路自適應(yīng)的這種基本參數(shù)變化能夠根據(jù)在移動(dòng)站和基站之間的信令是如何安排來進(jìn)行發(fā)送，這種安排例如在下行鏈路時(shí)大約是20-500ms的時(shí)間間隔，并且，僅當(dāng)必要時(shí)在上行鏈路中安排在分組中。
下面，讓我們來觀察根據(jù)本發(fā)明方法的傳輸功率調(diào)整。通常，傳輸功率的調(diào)整的目的在于保持與每一個(gè)承載通路連接的傳輸功率盡可能的小，但是，要使得與所述的承載通路連接的并且由接收設(shè)備檢測到的S/N比(信噪比)至少符合一個(gè)確定的目標(biāo)。在本發(fā)明中，傳輸功率的調(diào)整是與上面說明的依照連接質(zhì)量或者源數(shù)據(jù)的量為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的無線鏈路自適應(yīng)聯(lián)系在一起的傳輸功率的調(diào)整補(bǔ)償噪音，而其它的無線鏈路自適應(yīng)補(bǔ)償干擾。
上行鏈路和下行鏈路傳輸功率的調(diào)整按照略微不同的方法進(jìn)行。通過在幀結(jié)構(gòu)402中為功率調(diào)整消息保留一個(gè)時(shí)隙403或者時(shí)隙的一部分、和通過將供給所有的移動(dòng)站的短功率調(diào)整消息404、405和406相繼地分組安排在所述的時(shí)隙或者時(shí)隙的一部分中，基站401能夠發(fā)送與圖4中說明的與多路傳輸方式中的傳輸功率調(diào)整相關(guān)的消息到所有的移動(dòng)站。為了清楚起見，該附圖僅說明將要為三個(gè)移動(dòng)站407、408和409發(fā)送的功率調(diào)整消息。在調(diào)整消息中，每一個(gè)移動(dòng)站解釋相關(guān)的一部分。在上行鏈路方向，由一個(gè)移動(dòng)站發(fā)送的功率調(diào)整消息占據(jù)比下行鏈路方向發(fā)送到一個(gè)移動(dòng)站的功率調(diào)整消息更多的空間，因?yàn)樵谙嗤W(wǎng)孔中工作的移動(dòng)站之間，不存在非常精確的同步，因此，對(duì)于每一上行鏈路的功率調(diào)整消息，必須保留比相應(yīng)下行鏈路的功率調(diào)整消息更大的共享的幀結(jié)構(gòu)。
在上行鏈路傳輸?shù)墓β收{(diào)整中，執(zhí)行一個(gè)快速Δ調(diào)制最有利，這種調(diào)制是以估算在無線路徑上的損耗為基礎(chǔ)的(所謂的無路徑基本功率調(diào)整)。這里的快速意味著基站十分經(jīng)常地發(fā)送功率調(diào)整消息到移動(dòng)站，最有利地是在每個(gè)下行鏈路幀時(shí)發(fā)送。作為功率調(diào)整的方法，Δ調(diào)制意味著功率調(diào)整命令是“逐步升高”或者“逐步降低”型，并且不包括使用確定的絕對(duì)功率的命令。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓β收{(diào)整中，應(yīng)用比非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸更大的功率調(diào)整步長是有益的。作為一種功率調(diào)整的方法，代替Δ調(diào)制，也能夠使用直接命令，在這種情況中，調(diào)整功率命令包含一個(gè)相對(duì)于給定的傳輸功率的絕對(duì)值的參考值，發(fā)送設(shè)備必須在開始時(shí)使用它。
與承載通路建立相關(guān)，按照在附圖5中說明的方法，移動(dòng)站請(qǐng)求一個(gè)給定的起始功率，該起始功率是以由基站有規(guī)律地發(fā)送的指向總的控制通道的功率為基礎(chǔ)的。這一請(qǐng)求用框501表示。在框502中，基站允許移動(dòng)站用給定的起始功率開始傳輸503，該功率的大小由移動(dòng)站請(qǐng)求的由功率等級(jí)確定，即最大允許功率等級(jí)，和最小允許功率等級(jí)。此后，依照以基站有規(guī)律地發(fā)送的功率調(diào)整消息504或505為基礎(chǔ)來執(zhí)行功率調(diào)整。在功率調(diào)整消息中，如果已經(jīng)檢測到在框506中的接收功率比噪音等價(jià)功率高過了目標(biāo)等級(jí)，那末基站命令移動(dòng)站減少傳輸功率，或者，如果接收功率和噪音等價(jià)功率的差低于目標(biāo)功率，那末就增加功率等級(jí)。當(dāng)連接結(jié)束(附圖中沒有說明)時(shí)，由框503、504、505和506組成的環(huán)路中的循環(huán)結(jié)束。
在下行鏈路傳輸?shù)墓β收{(diào)整中，也應(yīng)用估算無線路徑損耗的方法?；竟浪阋粋€(gè)合適的起始功率，該合適的起始功率是以發(fā)送和接收的給定的控制功率消息時(shí)使用的功率為基礎(chǔ)的。此后，當(dāng)必要時(shí)，移動(dòng)站發(fā)送一條功率調(diào)整消息給基站，而基站按照接收的功率調(diào)整消息為基礎(chǔ)改變它的傳輸功率。由移動(dòng)站發(fā)送的功率調(diào)整消息能夠包含指明在移動(dòng)站接收來自基站的傳輸時(shí)的功率等級(jí)的簡單的測量結(jié)果，或者是由移動(dòng)站發(fā)送的進(jìn)行減少或增加傳輸功率的命令。
為了使執(zhí)行功率調(diào)整算法盡可能地靈活，參數(shù)化功率調(diào)整算法是有利的。在下面列出的參數(shù)中，我們包括了能夠用在調(diào)整上行鏈路傳輸功率的優(yōu)選的參數(shù)。僅按舉例的方法給出實(shí)際的參數(shù)的名字。對(duì)于特別指明為上行鏈路參數(shù)的參數(shù)，其對(duì)應(yīng)的下鏈路參數(shù)能夠很容易地確定，即把參數(shù)名中的UL改成DL，而說明中的“上行鏈路”改成“下行鏈路”就可以了。Contr_per_RT_UL在功率調(diào)整中的一次處理的時(shí)間長度，即接收功率測量被進(jìn)行平均的時(shí)間。RT意思是實(shí)時(shí)，而UL意思是上行鏈路方向。例如，快速功率調(diào)整為例如5ms，而慢速為500ms。Contr_per_NRT_UL與上面相同，但不是用于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。Step_size_RT_UL功率調(diào)整步長的大小。例如1dBStep_size_NRT_UL與上面相同，但不是用于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。Dynamics_RT_UL在功率調(diào)整中的功態(tài)范圍的大小，例如20dB。Dynamics_NRT_UL與上面相同，但不是用于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。P_noise用接收設(shè)備估算的以dBm為單位的噪音等價(jià)功率。S_N_th_RT_UL承載通路信噪比的目標(biāo)等級(jí)，例如，20dB。S_N_th_NRT_UL與上面相同，但不是用于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，例如，10dB。Ptx_BCCH以dBm為單位的在總的控制通道(廣播控制通道)中的發(fā)送功率。Prx_BCCH以dBm為單位的在總的控制通道中的接收功率。Ptx以dBm為單位的在總的業(yè)務(wù)通道中的發(fā)送功率。Prx以dBm為單位的在總的業(yè)務(wù)通道中的接收功率。Max_Pow_RT_UL以dBm為單位的最高允許功率。Max_Pow_NRT_UL與上面相同，但用于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
通過選擇上面提到的最后二個(gè)參數(shù)，維護(hù)蜂窩式無線系統(tǒng)的運(yùn)營者可以被確定為提供主要基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸(Max_Pow_RT_UL為相對(duì)比較高的)的業(yè)務(wù)的運(yùn)營者，或者提供主要基于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸(Max_Pow_NRT_UL為相對(duì)比較高)的業(yè)務(wù)的運(yùn)營者。通過選擇參數(shù)值，運(yùn)營者也能夠用其它的方法控制網(wǎng)絡(luò)的操作運(yùn)行，例如，通過選擇最大的功率和動(dòng)態(tài)范圍的值，使得在網(wǎng)孔之間的干擾盡可能低?；疽部梢园切┦箙?shù)值自適應(yīng)于流行的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r的算法。例如，參數(shù)S_N_th_RT_UL和S_N_th_NRT_UL(對(duì)于下行鏈路，對(duì)應(yīng)的參數(shù)是S_N_th_RT_DL和S_N_th_NRT_DL)可以被用于補(bǔ)償在參數(shù)C_max和/或Q_th的值中一般的網(wǎng)孔范圍上變化。它們的值也可以被選擇為參數(shù)Q_less的函數(shù)。
下面我們將考慮實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而建立蜂窩式無線系統(tǒng)中的基站和移動(dòng)站的要求?；谶B接質(zhì)量的無線鏈路自適應(yīng)需要接收設(shè)備能夠測量接收數(shù)據(jù)中的C/I比，最有利地是一次對(duì)一個(gè)脈沖串，這已經(jīng)被稱做為信號(hào)處理操作而已知。此外，目的在于達(dá)到參數(shù)優(yōu)化的調(diào)整環(huán)路的實(shí)現(xiàn)需要接收設(shè)備能夠測量譯碼數(shù)據(jù)中的比特誤差率。如果我們假定用于生成容量保留和釋放請(qǐng)求的算法在基站和在移動(dòng)站兩者中都可實(shí)現(xiàn)，那末，兩者必須具有為執(zhí)行該算法和記錄在其中使用的參數(shù)的必要的存儲(chǔ)和處理裝置。將算法作為編程過程來實(shí)現(xiàn)是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員的公知的技術(shù)。
附圖6說明一種移動(dòng)電話600，它能夠被用作按照本發(fā)明的蜂窩式無線系統(tǒng)中的移動(dòng)站。所說明的移動(dòng)電話600包括天線601和連接的雙工濾波器602，由天線601接收的接收頻率信號(hào)被送到接收機(jī)框603，來自發(fā)送機(jī)框604的信號(hào)被引向天線601。接收機(jī)框603包括通常的接收、下行混合、解調(diào)和譯碼功能，通過這些過程，接收的射頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)，然后被送到揚(yáng)聲器605，而數(shù)據(jù)信號(hào)被送到控制框606。發(fā)送機(jī)框604包括通常的編碼、交錯(cuò)、調(diào)制和上行混合功能，因此，由麥克風(fēng)607產(chǎn)生的模擬音頻信號(hào)以及由控制框606中饋入的數(shù)據(jù)信號(hào)被轉(zhuǎn)換成可發(fā)送的射頻信號(hào)。除此以外，移動(dòng)電話600還包括存儲(chǔ)器裝置608、鍵盤609、顯示器610和電源611。
用于測量C/I比和比特誤差率的裝置被包含在接收機(jī)框603中。通常是一個(gè)微處理器的控制塊606執(zhí)行必要的算法并且也以其它的方式控制移動(dòng)電話的操作，這種控制是在記錄在存儲(chǔ)器608中的程序、由用戶給出的鍵盤命令以及通過基站發(fā)送的系統(tǒng)命令的指引下進(jìn)行的。
權(quán)利要求
1.一種使無線連接適應(yīng)蜂窩式無線系統(tǒng)中的所述無線連接的環(huán)境變化的方法，其中根據(jù)給定的幀結(jié)構(gòu)(402)按多址原理來安排基站和移動(dòng)站之間的無線業(yè)務(wù)，在該方法中，對(duì)于在發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間給定的無線通訊連接，在所述幀結(jié)構(gòu)中保留給定的數(shù)據(jù)傳輸容量，其特征在于在連接期間，接收設(shè)備測量連接質(zhì)量(103)，并根據(jù)測量的連接質(zhì)量，在所述幀結(jié)構(gòu)中為所述連接保留的數(shù)據(jù)傳輸容量的大小被改變(104,110)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于接收設(shè)備測量接收信號(hào)的載波干擾比。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于接收設(shè)備形成一個(gè)說明給定連接的值，并將所述值與一個(gè)給定的閾值進(jìn)行比較(103)，在這種情況中a1)如果說明連接質(zhì)量的所述值小于所述閾值，那末，為所討論的連接而保留在所述幀中的數(shù)據(jù)傳輸容量的大小被增加(104)，以及a2)如果說明連接質(zhì)量的所述值大于所述閾值，那末，形成一個(gè)說明連接質(zhì)量情況的估算值(106)，如果所述幀結(jié)構(gòu)中為所述的連接曾經(jīng)保留了較小的數(shù)據(jù)傳輸容量，則這一估算值與所述閾值比較(107)，在這種情況下，b1)如果所述估算值低于所述閾值，那末，連接質(zhì)量的測量就重新開始(105,101)，和b2)如果所述估算值高于所述閾值，那末，在所述幀結(jié)構(gòu)中為所述連接保留的數(shù)據(jù)傳輸容量的大小被減少(110)。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于所述閾值是一個(gè)參數(shù)，在系統(tǒng)運(yùn)行期間，其值是可變化的。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于其中還包括測量一個(gè)給定基站的負(fù)載的階段，從而，作為對(duì)指示一個(gè)高負(fù)載的測量結(jié)果的響應(yīng)，減少所述閾值參數(shù)的值。
6.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于其中還包括測量一個(gè)說明在基站與至少一個(gè)移動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)傳輸連接質(zhì)量的值的階段，以便作為對(duì)說明好的質(zhì)量的測量結(jié)果的響應(yīng)，減少所述閾值的參數(shù)的值，并且，作為對(duì)說明差的質(zhì)量的測量結(jié)果的響應(yīng)，增加所述閾值參數(shù)的值。
7.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于在b2階段中，僅當(dāng)C個(gè)基于連接質(zhì)量而形成的估算值高于所述閾值(108,109)的連續(xù)的連接質(zhì)量的測量被檢測到時(shí)，在所述幀結(jié)構(gòu)中為所述連接而保留的數(shù)據(jù)傳輸容量的大小被增加，這里，C是一個(gè)正整數(shù)。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述正整數(shù)C是一個(gè)其值在系統(tǒng)運(yùn)行期間可以變化的參數(shù)。
9.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于在b2階段中，僅在N次連續(xù)的連接質(zhì)量測量中，已經(jīng)檢測到M次測量的基于連接質(zhì)量而形成的估算值高于所述閾值(108,109)以后，在所述的幀結(jié)構(gòu)中為所述連接而保留的數(shù)據(jù)傳輸容量的大小被增加，這里N和M都是正整數(shù)，并且N＞M。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于至少所述正整數(shù)N和M中的一個(gè)數(shù)是一個(gè)具有在系統(tǒng)運(yùn)行期間可以變化的值的參數(shù)。
11.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于在臨時(shí)暫停發(fā)生在首次連接期間，接收設(shè)備測量一些其它的數(shù)據(jù)傳輸連接的質(zhì)量，并且，根據(jù)其它連接的測量質(zhì)量，在所述幀結(jié)構(gòu)中為所述首次連接而保留的數(shù)據(jù)傳輸容量的大小被改變。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于發(fā)送設(shè)備測量在連接期間被發(fā)送的數(shù)據(jù)的總量，并且，根據(jù)測量到的在連接期間被發(fā)送的數(shù)據(jù)，在所述幀結(jié)構(gòu)中為所述連接而保留的數(shù)據(jù)傳輸容量的大小被改變。
13.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于其中還對(duì)發(fā)送設(shè)備的傳輸功率(504,505)進(jìn)行調(diào)整。
14.一種蜂窩式無線系統(tǒng)的移動(dòng)站(600)，配備有用于接收信號(hào)的裝置，該信號(hào)是由按照一定的幀結(jié)構(gòu)的蜂窩式無線系統(tǒng)的基站發(fā)送出來的，以便移動(dòng)站接收為所述移動(dòng)站保留的所述幀結(jié)構(gòu)的給定部分中傳輸?shù)男盘?hào)，幀結(jié)構(gòu)的所述部分具有一個(gè)確定的數(shù)據(jù)傳輸容量，其特征在于它配備有裝置(603、604、606)，這些裝置測量在該移動(dòng)站和蜂窩式無線系統(tǒng)的基站之間的無線連接的質(zhì)量，并且，根據(jù)測量到的質(zhì)量，發(fā)送給基站一個(gè)請(qǐng)求，這一請(qǐng)求用于改變?cè)趲Y(jié)構(gòu)的所述部分中為所謂的移動(dòng)站保留的數(shù)據(jù)傳輸容量。
15.一種按照權(quán)利要求14的移動(dòng)站，其特征在于它還配備有裝置(603、604、606)，用于測量由基站發(fā)送的無線信號(hào)的信號(hào)干擾比，并且，為了調(diào)整基站的傳輸功率而把測量結(jié)果通知基站。
全文摘要
無線連接適應(yīng)在蜂窩式無線系統(tǒng)中連接上的環(huán)境變化,其中,按照給定的幀結(jié)構(gòu)(402),根據(jù)多址原理,安排在基站與移動(dòng)站之間的無線傳輸。在所述的幀結(jié)構(gòu)中為在發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間的一個(gè)給定的無線連接保留一個(gè)給定的數(shù)據(jù)傳輸容量。接收設(shè)備測量連接期間的連接質(zhì)量(103),并根據(jù)測量的連接質(zhì)量使得在所述幀結(jié)構(gòu)中為所述連接而保留的數(shù)據(jù)傳輸容量的大小(104,110)被改變。
文檔編號(hào)H04L1/00GK1213257SQ98120700
公開日1999年4月7日 申請(qǐng)日期1998年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月17日
發(fā)明者O·薩羅納霍, N·拉克索南, S·海邁萊南, A·拉佩特萊南 申請(qǐng)人:諾基亞流動(dòng)電話有限公司