CN100483986C

CN100483986C - 用于电信系统中的反向链路上的数据传输的方法和设备

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Publication number: CN100483986C
Application number: CNB2003801086777A
Authority: CN
Inventors: C·G·洛特; J·P·L·奥
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2009-04-29
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: RU2005122644A; KR20050091012A; SI1573951T1; US20040120287A1; WO2004057774A3; CA2510197A1; RU2342794C2; HUE035263T2; AU2003297341A1; AU2003297341B2; EP3232591B1; PT1573951T; WO2004057774A2; JP2006511166A; EP1573951A2; JP4913343B2; EP3232591A1; CN1739254A; TW200423749A; US7095725B2

Abstract

通过选择增加的数据传输速率用于在接入终端和接入网之间的反向链路，从而减小延迟并由此在无线通信系统中改进数据传输的性能的系统和方法。所述新的数据速率是从几种限制速率中所选择的，所述限制速率包括受数据调整的速率和受加速限制的速率。在一个实施例中，所述受数据调整的速率被限制为以受控制的方式进行减小并且不能突然降为0。在另一个实施例中，如果系统不忙，则所述受加速限制的速率被允许很快地返回粘性速率，而不必根据标准的概率回升到所述粘性速率。

Description

用于电信系统中的反向链路上的数据传输的方法和设备

技术领域

本发明一般涉及电信领域，具体涉及用于在无线通信系统中改进数据传输性能的系统和方法。

背景技术

在典型的无线语音/数据通信系统中，一个基站与一定的覆盖区域相关联。所述区域被称为扇区。扇区内的移动台可以发送数据给基站，以及从基站接收数据。特别是在数据通信的环境中，基站可以被称为接入网，并且移动台可以被称为接入终端。接入终端可以同时与不只一个的接入网进行通信，并且当接入终端移动时，与其进行通信的接入网的集合可以改变。

用于在特定接入网和特定接入终端之间进行通信的参数部分地取决于它们之间的相对位置以及由它们所各自发送与接收的信号的质量与强度。例如，当接入终端远离接入网时，由接入终端从接入网所接收的信号强度将减小。因此，所接收的数据的错误率将会增加。因此，接入网一般会通过降低速率来补偿所增加的距离，其中，所述接入网以所述速率向接入终端传输数据。这使得接入终端以较低的错误来接收和解码接入网的信号。当接入终端接近接入网时，信号强度增加，于是，可以使用较高的数据速率向接入终端传输数据。

同样地，当接入终端远离接入网时，由接入网从接入终端所接收的信号强度将减小，从而潜在地导致较高的错误率。同接入网一样，接入终端一般也会通过降低其数据速率来补偿所增加的距离，从而使得接入网以较少的错误来接收所述信号。如果接入网进行请求，则接入终端也可以增加其功率输出来降低错误率。而且，当接入终端接近接入网时，较强的信号将会支持较高的数据速率。

在一个系统中，接入终端负责确定速率，其中数据以所述速率从终端被传输至接入网。所述速率是基于多种因素来确定的。主要的因素有：接入终端与接入网可以进行通信的最大绝对速率，基于接入终端的所允许的功率输出的最大速率，通过接入终端在队列中所具有的数据量而调整的最大速率，以及基于加速限制(ramp-up constraint)的可允许的最大速率。在所述系统中，所述速率的每一种表示所选择的数据速率不可超出的硬性限制。换句话说，所述选择的数据速率不高于所述四种速率中的最小值。

所述前两种速率(绝对速率与受功率限制的最大速率)是由系统的物理限制所产生的，并且是接入终端的控制之外的。所述第三和第四种速率(受数据调整的速率和受加速限制的速率)是可变的，并且是基于接入终端上的特定主要状况所动态决定的。

受数据调整的速率实质上是可以通过数据的数量来调整的最大速率，其中所述数据由接入终端所排队而用于传输。例如，如果接入终端在其传输队列中有1000比特，则调整为38.4kbps(1024比特/帧)的数据速率，而不调整为76.8(2048比特/帧)的速率。如果接入终端的传输队列中没有数据，则根本没有传输速率被调整。

受加速限制速率是考虑到以下因素所允许的最大速率，即，快速的加速将会突然增加由其它接入终端所察觉的干扰，并且会降低它们的性能。如果各个接入终端的加速是有限的，那么由其所引起的干扰的级别将会更加缓慢地变化，并且其它接入终端可以更容易地调整其运行数据速率和传输功率，以适应所述增加的干扰。应当注意，受加速限制的速率也被计算以控制数据速率的减速。总的效果是使数据速率中的广泛和/或快速的波动最小化，从而稳定系统内中的接入网和接入终端的整体运行。

虽然受加速限制的速率的变化是受控制的(就增加和减小数据速率而言)，受数据调整的速率则不然。如果接入终端突然具有足够的数据以调整至非常高的速率，则受数据调整的速率将会突然增加。如果接入终端的数据用完，则受数据调整的速率将会突然降为零。由于受加速限制的速率是可控制的，因此，受数据调整的速率的突然增加一般不成问题。由于上述四种速率的最小值设置用于所选数据速率的最大值，因此，在这种情况下，受加速限制的速率将进行控制。然而，由于受数据调整的速率低于其它速率，因此，受数据调整的速率的突然降低将会使实际数据速率下降，并且因此进行控制(注意，用于在下一帧上传输数据所选择的数据速率是所述四种速率中的最小值)。

在现有技术的系统中，如果接入终端没有数据可传输，则就没有数据被传输。这当然很直观的，并且常识表明不应该通过传输无用的数据来浪费有用的带宽。如上面所解释的那样，允许数据速率陡然下降(例如，降为零)所导致的问题之一是：数据速率的回升将要占用一些时间。一些数据的传输中的延迟可能是由所述数据速率的降低和随后的增加所引起的。在数据是突发的或者数据具有离散到达过程的情况下，所述延迟是特别有可能的。一种所述类型的数据是实时视频，所述实时视频可以包括500-1000字节的分组，所述分组以60-70毫秒的离散间隔到达传输队列。实时视频还是这种数据类型的显著例子，对于所述数据类型，传输延迟是特别值得注意的，并且因此是不可接受的。

还必需注意，尽管受加速限制的速率被设计成防止接入终端以这样的方式增加其数据速率，所述方式会对其它接入终端产生大量的干扰，但是，还有这样的情况，在所述情况下，所述额外的干扰不是非常具有破坏性的。如果在扇区中有很少的接入终端活动，那么特定的接入终端通过比受加速限制的速率所允许的速率更快的速率来增加其数据速率，这是可以接受的。在这种情况下，受加速限制的速率所产生的限制可能会降低系统的整个性能。

发明内容

上述问题的一个或多个可以通过本发明的各个实施例来解决。广泛地来说，本发明包括这样的系统和方法，所述系统和方法用于通过计算反向链路数据传输速率而在无线通信系统中改进数据传输的性能，其中所述速率减少了突发数据传输中的延迟。

本发明的一个实施例包括一种用于在从接入终端至接入网的反向链路上改进数据传输的性能的方法，其中所述方法包括：计算第一数据传输速率，以所述第一数据传输速率在所述反向链路上传输数据，计算第二数据传输速率，所述第二数据传输速率被限制为从所述第一数据传输速率中减小限定的数量，并且以所述第一数据传输速率在所述反向链路上传输数据。在一个实施例中，所述第二数据传输速率被选择为最大绝对速率、受功率限制的速率、受数据调整的速率及闭环资源分配速率中的最小值。由于所述速率的前两种是固定的，而第四种速率已经被限制为以受控制的方式进行减小，因此，通过控制所述受数据调整的速率的减小来限制所述第二数据传输速率的减小。这在一个实施例中是通过维护虚构(dummy)速率来实现的，所述虚构速率被允许以预定的方式衰减。被常规计算的受数据调整的速率与所述虚构速率进行比较，并且不允许所述受数据调整的速率低于所述虚构速率。

本发明的一个实施例包括无线通信系统，在所述无线通信系统中，接入终端被配置成能确定速率，其中所述接入终端将以所述速率在反向链路上向接入网传输数据。所述接入终端包括用于传输所述数据的传输子系统，以及处理器，所述处理器被耦合到所述传输子系统上，并且被配置成能提供控制信息到其上。特别地，所述处理器被配置成能确定数据速率，其中所述传输子系统将以所述数据速率在反向链路上发送数据。在一个实施例中，所述处理器被配置成能计算受数据调整的速率与闭环资源分配速率。然后，所述处理器选择所述受数据调整的速率、所述闭环资源分配速率、最大绝对速率和受功率限制的速率中的最小值作为所述数据传输速率用于下一传输帧。所述处理器控制所述受数据调整的速率的减少，以便防止所述数据速率从一帧到另一帧突然下降。这在一个实施例中是通过维护虚构速率来实现的，其中使所述虚构速率以预定的方式进行衰减。通过以常规的方式来计算所述受数据调整的速率，将所述常规计算的速率与所述虚构速率进行比较，以及将所述受数据调整的速率设置为所述常规计算的速率和所述虚构速率中的较大的速率，从而计算所述受数据调整的速率。当所述虚构速率大于所述受数据调整的速率时，虚构数据的传输对于维持所述期望的传输速率而言可能是必需的。

本发明的一个实施例包括一种用于在从接入终端至接入网的反向链路上改进数据传输的性能的方法，其中，所述方法包括：计算第一数据传输速率，以所述第一数据传输速率在所述反向链路上传输数据，计算第二数据传输速率，并且以所述第二数据传输速率在所述反向链路上传输数据，其中，当所述无线通信系统处于不繁忙状态时，计算所述第二数据传输速率包括：选择多种限制速率中的第二速率，所述限制速率包括受加速限制的速率，其中，所述受加速限制的速率被允许更快地升高，直到“粘性(sticky)”速率。在一个实施例中，所述粘性速率包括最大速率，所述最大速率是从所述接入终端上次在所述通信系统的繁忙状态期间传输数据以来所述接入终端传输数据的速率。当所述接入终端在不繁忙状态下以大于所述粘性速率的速率来传输数据时，所述粘性速率增加，并且当所述接入终端在所述无线通信系统的繁忙状态期间传输数据时，所述粘性速率被重新设置。

本发明的一个实施例包括无线通信系统，在所述无线通信系统中，接入终端被配置成能确定速率，其中，所述接入终端将以所述速率在反向链路上向接入网传输数据。所述接入终端包括用于传输数据的传输子系统，以及处理器，所述处理器被耦合到所述传输子系统上，并且被配置成能提供控制信息到其上。特别地，所述处理器被设置成能计算第一数据传输速率，以所述第一数据传输速率在所述反向链路上传输数据，计算第二数据传输速率，以所述第二数据传输速率在所述反向链路上传输数据，其中，所述当无线通信系统处于不繁忙状态时，所述处理器被配置成能通过选择多种限制速率中的第二速率来计算所述第二数据传输速率，所述限制速率包括受加速限制的速率，其中所述受加速限制的速率被允许更加快速地增加到所述粘性速率。在一个实施例中，所述粘性速率包括最大速率值，所述最大速率是从所述接入终端上次在所述通信系统的繁忙状态期间传输数据以来所述接入终端传输数据的速率。当所述接入终端在不繁忙状态下以大于所述粘性速率的速率来传输数据时，所述粘性速率增加，并且当所述接入终端在所述无线通信系统的繁忙状态期间传输数据时，所述粘性速率被重新设置。

本发明的另一个实施例包括软件应用。所述软件应用体现在媒介中，所述媒介可以由接入终端中所采用的计算机或其它数据处理器所读取。所述媒介可以包括软盘、硬盘驱动器、CD-ROM、DVD-ROM、RAM、ROM等。所述媒介包括指令，所述指令被配置成能使所述计算机或数据处理器执行主要如上面所描述的方法。应当注意，所述计算机可读媒介可以包括形成接入终端的一部分的RAM或者其它存储器。因此，所述接入终端的处理器将能够执行根据本公开的方法。

许多其它的实施例也是有可能的。

附图说明

通过阅读下面的详细描述，以及参考附图，本发明的其它目的和优点可以变得显而易见。

图1是说明根据一个实施例的无线通信系统的一部分的图；

图2是说明在一个实施例中的无线通信系统里的两个相邻扇区内的接入网与接入终端的更详细的图；

图3是说明一个实施例中的接入终端的结构的功能框图；

图4是说明在一个实施例中确定闭环资源分配速率的方式的流程图；

图5是说明基本方法的流程图，在所述方法中，在一个实施例中确定受数据调整的速率；

图6是说明更详细的方法的流程图，通过所述方法，在一个实施例中确定受数据调整的速率；

图7是说明用于在一个实施例中跟踪“粘性速率”的方法的流程图；

图8是说明在一个实施例中使用粘性速率来计算闭环资源分配速率的方式的流程图。

尽管本发明可以有各种修改及替代形式，但是，在附图中以及随的详细描述中，通过例子的方式显示了其特定的实施例。然而，应当知道，所述附图和具体的描述不是为了将本发明限制为所描述的具体实施例。相反，所述公开是为了覆盖落在如所附权利要求所定义的本发明的范围之内全部修改、等同物和选择。

具体实施方式

下面描述本发明的优选实施例。应当注意，以下描述的所述实施例及其它任何实施例是示例性的，并且是为了说明本发明的而不是为了限制本发明的。

广泛地来说，本发明包括用于通过控制用于反向链路的数据传输速率的降低，从而在无线通信系统中改进数据传输的性能的系统和方法。

参见图1，图1示出了根据一个实施例的无线通信系统的一部分。在所述实施例中，系统包括多个接入网12和多个接入终端14。每个接入网12和周围区域内的接入终端14进行通信。接入终端可以在所述扇区内移动，或者它们可以从与一个接入网相关联的扇区移动到与另一个接入网相关联的不同扇区。所述覆盖区域是扇区16。尽管实际上所述扇区可能有些不规则，并且可能与其它扇区重叠，但是，在图中一般用点和虚线来描绘它们。应当注意，为了清晰起见，只用参考数字符号标识了所述接入网、接入终端及扇区的每种里的一个。

参见图2，图中示出了说明在一个实施例中的无线通信系统里的两个相邻扇区内的接入网与接入终端的更详细的图。在所述系统中，扇区20包括接入网、基站22及几个接入终端24a-24c。扇区30包括接入网32和单个的接入终端34。接入网22和32通过在这里被称为前向链路(FL)的链路向接入终端24和34传输数据。接入终端24和34通过在这里被称为反向链路(RL)的链路向接入网22和32回传数据。

参见图3，图中示出了说明一个实施例中的接入终端的结构的功能框图。在所述实施例中接入终端包括被耦合到传输子系统44及接收子系统46的处理器42。传输子系统44和接收子系统46被耦合到共享天线48。处理器42接收来自于接收子系统46的数据，处理所述数据，并通过输出设备50输出所处理的数据。处理器42还接收来自于数据源52的数据，并处理所述数据用于传输。所处理的数据被转发至传输子系统44用于在所述反向链路上进行传输。除了处理来自于接收子系统46和数据源52的数据之外，处理器42被配置成能控制接入终端的各个子系统。特别地，处理器42控制传输子系统44。下面所述描述的基于接入终端的功能是在处理器42中所实现的。存储器54被耦合到处理器42，用于存储由所述处理器所使用的数据。

在一个实施例中，所述系统是CDMA2000 1xEV-DO系统。所述系统的主要特性是由IS-856数据通信标准所定义的。所述标准是基于码分多址(CDMA)标准的IS-95协议族的。所述名称“1xEV-DO”是指与CDMA2000协议族的关系(“1x”)，以及用于数据优化(“DO”)操作的标准的演化(“EV”)。所述1xEV-DO系统主要是为无线互联网接入所优化的，对于无线互联网，希望在前向链路上有高数据吞吐量。

1xEV-DO系统被设计成能以12种不同的预定数据速率之一在前向链路上传递数据，所述数据速率的范围是从38.4kbps到2.4Mbps(除了空(null)速率之外)。为这些预定数据速率中的每种速率定义了相应的数据分组结构(说明了例如分组持续时间、调制类型等的支出)。以五种不同的数据速率在反向链路上进行通信，所述速率的范围是从9.6kbps到153.6kbps(加上所述空速率)。同样地，为所述数据速率中的每种速率定义了数据分组结构。

本发明主要涉及反向链路。因此，用于所述反向链路的数据速率表示如下：

速率数据速率

指标 KbpS 比特/帧

0 0 0

1 9.6 256

2 19.2 512

3 38.4 1024

4 76.8 2048

5 153.6 4096

为了简化下面的讨论，所述反向链路数据速率将被称为速率指标(index)，而不是每秒或帧的比特数。

如上所述，目前基于1xEV-DO的系统是建立在CDMA标准之上的。通过反向链路所传输的数据因而是被码分复用的。也就是说，与每个接入终端相对应的数据由相应的编码所标识。每个编码定义一个通信信道。因此，来自于所述接入终端中的任何接入终端或者全部接入终端的数据可以同时被传输，并且所述接入网可以使用所述编码来区分所述数据的不同信源。

CDMA传输是干扰受限的。换句话说，可以被传输的数据的数量是由环境中的干扰的数量所限制的。尽管有一定量的干扰是由背景或者热噪声所引起的，但是，对接入终端的传输的主要干扰源是所述区域中的其它接入终端。如果很少的接入终端，并且它们传输很少的数据，则有很少的干扰，这样，有可能以高数据速率来传输数据。另一方面，如果有许多其它接入终端正在传输大量的数据，则干扰的级别将较高，并且只能使用非常低的数据速率用于反向链路传输。

因此，必需提供机制用于为所述接入终端中的每个确定合适的数据速率。典型的CDMA无线通信系统使用单个数据速率用于所有的接入终端。在集中控制数据速率。然而，这种速率控制具有几个缺点。例如，由于所有的接入终端都使用相同的数据速率，因此，不能够优化各个单独的接入终端的性能。尽管一些可以在优选的速率上运行，但是，其它的却不能。如果接入网被设计成能为每个接入终端计算优选的数据速率，则所述系统将很难升级，因为系统中的接入终端越多，就需要越多的资源用于为每个接入终端计算速率。同时，较多的通信资源将被用于速率分配控制信令。

本系统不同于一般系统的一个方面在于：由各个单独的接入终端负责计算用于接入终端的数据速率。换句话说，其是分布式的而不是集中式的。用于特定接入终端的所述适当的数据速率是由所述接入终端自己使用反向链路MAC算法而确定的。(“MAC”是用于多址通信的工业术语。)所述反向链路MAC算法是本公开的中心。

当特定的接入终端为其反向链路计算数据速率时，其显然希望选择可能的最高速率。然而，在所述扇区中可能有其它接入终端。所述其它接入终端同样也试图以可能的最高速率传输它们的数据。由于传输数据所需的功率大致同数据速率成比例，因此，增加每个接入终端的数据速率也会增加它们的传输功率。于是，各个接入终端的传输都将对其它接入终端产生增加的干扰。在某个点上，将有大量的干扰，以至于没有接入终端能够以可接受的误码率来传输其数据。

因此，让接入终端具有关于系统中的干扰级别的信息是非常有用的。如果所述干扰的级别相对很低，则接入终端可以增加其数据速率到某种程度，而不会对系统的整体性能产生显著的不利影响。然而，如果所述干扰的级别很高，那么接入终端的数据速率的增加将会具有显著的不利影响。

因此，在一个实施例中，由接入网来跟踪干扰的总级别。所述接入网被配置成仅仅确定所述干扰的总级别是高于门限值还是低于门限值。如果所述干扰级别低于所述门限则接入网将设置反向激活比特(RAB)为0。(所述RAB有时也被称为“忙比特”)。如果所述干扰的级别高于所述门限，则接入网设置RAB＝1。然后，所述RAB与所速接入终端中的每个进行通信，以通知它们所述系统中的活动/干扰的级别。

在一个实施例中，所述总干扰级别是通过对各个接入终端的反向链路传输功率进行求和并且除以环境中的热或背景噪声来计算的。然后，将所述和值与所述门限进行比较。如果所述和值高于所述门限，那么干扰的级别就被认为是高的，并且所述RAB被设置为1。如果所述和值低于所述门限，那么干扰的级别就被认为是低的，所述RAB被设置为0。

由于反向链路数据通信的性能取决于数据速率和系统中的干扰级别，因此，在计算合适的数据速率时有必要考虑干扰的级别。因此，所述反向链路MAC算法中的数据速率计算考虑了以RAB形式提供给接入终端的干扰级别。所述反向链接MAC算法还考虑了以下因素，例如接入终端的需要和所述系统的物理限制。基于所述因素，用于每个接入终端的数据速率每一帧计算一次。

所述反向链路MAC算法的计算主要如下。

R_new＝min(R₁，R₂，R₃，R₄)，

其中，

R₁是系统的最大数据速率；

R₂是基于功率考虑的接入终端的最大数据速率；

R₃是由队列中将被传输的数据所调整的速率；

R₄是闭环资源分配速率。

从速率R₁-R₄的每种速率都对R_new做出了硬性的限制。换句话说，由反向链路MAC算法所选择的速率R_new不能超出速率R₁-R₄中的的任何一种速率。

所述系统的最大数据速率R₁是基于系统的设计的，包括接入网和接入终端。所述系统的最大数据速率被认为是静止的(R₁可由接入网所设置，但是很少变化，因而可以认为是静止的)。因此，其简单地被储存在接入终端用于在计算R_new时使用。

如上所述，反向链路数据传输的功率大体上与数据传输的速率成比例因此，与最大功率级别和当前信道情况相对应有最大速率。所述基于功率的最大数据速率R₂是基于接入终端的反向链路传输的最大功率的，它是接入终端的设计的函数。实际的最大传输功率P_max是静止的，而R₂则是作为P_max和当前信道状况的函数而发生变化的。R₂与接入网中所看到的接入终端的信号的SINR有关，所述SINR(信号与噪声和干扰的比率)随着信道增益和当前ROT(热噪声增加量)而变化。

所述速率R₃是由接入终端的队列中等待传输的数据所调整的数据速率。R₃是可变的，并且在每一帧都被计算。R₃的目的是：当接入终端有很少的数据或者没有数据要传输时减小接入终端的反向链路数据速率，以便降低其对其它接入终端的干扰。通常，R₃仅仅是在单个帧中传输队列中的全部数据所需的速率。因此，如果队列中有2048比特的数据，则应该选择76.8kbps的速率。(参照上表，在速率指标4，可以在一个时隙以76.8kbps的速率传输2048比特的数据)。另一方面，如果队列中有2049比特的数据，则必须选择153.6kbps(4096比特/时隙)的速率，以便在单个时隙中传输全部数据。如果队列中没有数据，则可调整的速率为零。使用所述常规的方法用于计算R₃，对应于R₃的速率的范围可以是速率指标0至速率指标5，而无管之前的R₃值。在本发明的一个实施例中，R₃是被控制的，由此其不能减小得过快。这将在下面更详细地被解释。

所述闭环资源分配(CLRA)速率R₄也是每一帧计算一次的。R₄的目的是为了防止每个接入终端的数据速率增长得过快，并且因此防止产生其它接入终端所不能容许的干扰。所述CLRA速率是基于当前速率和所述速率上下变化的预定概率集合的。CLRA速率计算中所使用的概率主要控制所述速率以防止其变化过快。

所述CLRA速率R₄以下面的方法被计算。图4中示出了相应的流程图。

(1)选择随机数V，其中0≤V≤1

(2)然后，

(i)如果RAB＝0，

　如果V<P_i，R₄＝R_old+1

否则R₄＝R_old

(ii)如果RAB1，

如果V<Pi，R4＝R_old-1

否则R₄＝R_old

其中，

P_i是与当前速率和RAB相对应的概率(参见下表)，

R_old是当前速率，

R_old+1是对于当前速率的下一较高速率

R_ola-1是对于当前速率的下一较低速率。

与各种速率指标和RAB值相对应的概率P_i在下表中被示出。当接入终端开始计算新的数据速率时，其将以当前的速率进行传输。所述接入终端也会从与其进行通信的接入网上接收当前RAB。所述当前速率确定所采用的概率P_i所在的行。所述当前RAB确定所采用的概率P_i所在的列。

在一个实施例中，所述概率是固定的，并且被预先编程到接入终端中。在其它的实施例中，所述概率值可由接入网所计算，并且然后被下载到接入终端。

所述表中所列出的值里的每个表示接入终端改变到下一速率指标的概率，其中所述接入终端具有相应的速率指标和RAB值。在“RAB＝0”下的列中的值是所述接入终端将增加到下一较高速率指标示的概率。对应于速率指标0和RAB＝0的值是1，因为接入终端总是被允许从速率指标0上升到速率指标1。对应于速率指标5和RAB＝0的值是0，因为接入终端不能从速率指标5再上升。概率值P₁-P₄的范围是从零到一。

“RAB＝1”下的列中的值是接入终端将要降低到下一较低速率指标的概率。对应于速率指标0和RAB＝1的值是0，因为接入终端不能从速率指标0再下降。对应于速率指标1和RAB＝1的值是0，因为从不强迫接入终端从最低的非零速率再下降。概率值P₅-P₈的范围是从零到一。

以所述方式来计算R₄的效果是为了在所述系统不繁忙(RAB＝0)时允许R₄以受控制的方式增加，以及在所述系统繁忙(RAB＝1)时也以可控制的方式强制其降低。换句话说，其使得R₄升高，但却不是简单地突然提升，并且使得其下降，但却不是陡然降低。所述升高/下降是由表1的概率所控制的。

如上所述，R₁-R₄是在每个帧而被确定的，并且然后，用于下一帧的数据速率R_new被设置为这些速率中的最小速率。所述情况的问题是，尽管R₄用于限制R_new在当前速率上可以增加的速度，但是，R₄并不能防止所述速率R_new突然地下降。即使R₄只能以RAB＝1的概率所允许的那样快速下降，但是，如果接入终端的数据队列是空的，则R₃可以通过连续的帧而从速率指标5降到0，并且由于R_new是所述被计算的速率R₁-R₄中的最小速率，因此，R₃进行控制并且R_new可以直线下落。

尽管数据传输速率的突然下降并不会引发干扰问题(其将减小干扰)，但是，其可能会造成数据传输的延迟。这是以下事实的结果即，在可能突然发生的数据速率下降之后由于R₄的限制效果,需要一定量的时间用于数据速率进行回升

这可以在下面的例子中被说明。考虑到视频会议的应用会产生平均60kbps的数据。所述数据包括500-1000字节大小的分组，其以70-80毫秒的间隔到达传输队列。如果在所述队列中最初没有数据(传输数据速率为0)，将占用一个帧(在一个实施例中大约为27毫秒)来从速率指标0(O???kbps)提升到1(9.6kbps)。根据所述接入终端所采用的具体概率，可能会占用几个其它的帧来从速率指标1提升到2(19.2kbps)，依此类推。所述队列中将持续累积数据，直到传输数据速率超过60kbps的到达速率。

假设用于计算R₄的概率允许速率指标每两帧增加一次，则传输前500字节的分组将占用至少六个帧(160毫秒)。同时，在所述分组之后累积的数据将继续被延迟。即使数据传输速率最终将赶上数据到达速率，在对所述数据的至少一部分进行传输的过程中也会有显著的延迟。在例如视频会议的应用中，所述延迟是不可被接受的。需要注意，在所述例子中，数据传输速率最终会超过到达速率，并且队列中的数据量将会开始下降。如果队列的长度降为零，R₃也会降为零，并且一旦在传输中再产生延迟，所述加速过程将会重新开始。

为了避免由数据速率突然下降所造成的延迟以及随后回升数据速率的需要，本系统的一个实施例采用被称为“速率惯性(rate inertia)”的内容。与允许数据速率下降到由传输队列中的数据的瞬时级别所调整的级别不同，数据速率被限制为以受控制的方式下降。这样做的原因之一是出于稳定性的考虑。在一个有负载的扇区中，即使所述接入终端最近进行传输并且现在处于空闲，也应该限制所述接入终端提高其传输速率的速率。通过在RAB＝1时由R4所控制的那样使接入终端正常地降低速率，从而限制在额外干扰的确对其它接入终端有害时所发送的不必要数据量。在当前接入终端的延迟性能和对其它接入终端的干扰之间有所权衡。通过在RAB＝1时跟随R₄以及在实际传输速率较低时设置R_d(下面被定义)为所述实际传输速率，我们确保接入终端在无关紧要时大部分发送虚构数据，从而在容量上“填平缺口”，并且在对可测量的吞吐量不造成大影响的情况下改善延迟。

所述对R₃下降的控制可以通过多种方法来实现。例如，在一个实施例中，虚构速率是由接入终端所维持的。改变所述虚构速率来模拟所述R₃下降的期望的情况。在所述实施例中使用衰减因子来降低虚构速率的值。只要新的数据速率需要被计算，就是正常的方式计算暂时的速率，然后，其与所述虚构速率进行比较。R₃被设置为所述暂时速率(即，上面所解释的受数据调整的值)或所述虚构速率中的较高的速率。如果所选择的数据速率大于所述受数据调整的速率，则所述虚构数据被传输。所述实施例的方法在下面被阐述，并在图5的流程图进行被说明。

(1)计算R_t(如上面R₃被常规计算的那样)

(2)计算R_d＝R_d+log₂(衰减因子)

(3)设置R₃＝max(g(R_d)，R_t)

(4)设置R_new＝min(R₁，R₂，R₃，R₄)

(5)设置R_d＝R_new

其中，

R_t是按常规计算的暂时的受数据调整的速率；

R_d是所述虚构速率(其或者具有缺省值，或者是之前被计算的)；

g()将R_d映射为大于或等于R_d最低可行的速率指标。

应当注意，如果RAB＝1，则所述实际传输速率将比所述惯性衰减速率下降得快。这意味着，与轻负载的扇区相比较，所述惯性衰减速率是在重负载的扇区内降低的。然而，在另一个实施例中，R_d在步骤(5)中被设置为R₃或者某个其它值。

应当注意，如果所述受数据调整的速率(常规计算的)保持不变或者增加，则所述控制R₃降低的方法就不必被使用。还应注意，如果受数据调整的速率保持不变或增加，所述方法可以包括用于重新设置所述虚构速率的步骤，这样其不会过早地衰减(即，在所述受数据调整的速率增加时衰减)，由此不经意地让R3突然下降。在图6的流程图中说明了一个这样的实施例。

在一个实施例中，所述衰减因子被设置为0.5。换句话说，所述速率在每次其被计算的时候只允许减少一半。这等同于在当前IS-856标准版本中降低一个速率指标。因此，以速率指标5进行传输的接入会用五个帧，以便一直降低到0速率指标。例如，另一实施例可以使用0.707(0.5的平方根)的衰减因子，其将会导致所述虚构速率每两帧下降一个速率指标。用于衰减因子的最佳值将是随着数据源统计而变化的，并且可以在应用层被设置。

所述受数据调整的速率的下降的控制也可以通过其它方式来实现。例如，与设置R₃等于所述虚构速率不同，所述虚构速率可以独立地被维护，或者所述实际数据速率(其是R₁-R₄的最小速率)可以被设置为所述虚构速率。

在另一例子中，R₃可以被简单限制为每n个帧下降仅仅一个速率指标级别。这基本上会与上述算法实现相同的结果，其中常规计算的受数据调整的速率突然下降。如上所述，0.5的衰减因子等同于每帧下降仅一个速率指标级别，而0.707的衰减因子等同于每两帧下降仅一个速率指标级别。

在另一个例子中，可以使用类似于限制R₄的算法。在所述实施例中，对应于不同速率指标值的概率值的集合可以被用于控制R₃突然下降的可能性。允许所述数据速率进行衰减的所述速率也可以通过其它方式而被控制。例如，所述衰减可以通过上面所解释的乘法因子方法所控制，其可以是源统计的函数，也可以是不确定的。对于每种类型的偏好取决于源统计，并且可以单独地被确定。

在另一个例子中，类似于上面所描述的算法中的任何一个的算法可以被应用于所述总数据速率(即，R₁-R₄中的最小速率)。例如，所述实际数据速率可被设置为等于虚构速率，这样，从一帧到下一帧的实际速率的减少由所述衰减因子所限制。

上面所描述的“速率惯性”的实现防止：当接入终端用完传输队列中的数据时所述受数据调整的速率R₃突然下降为零。另一方面，所述“粘性速率”的实现使得：在系统不繁忙的情况下，所述受加速限制的速率R₄快速地返回到比正常所允许的速率更高的速率。

如上所述，所述受加速限制的速率R₄被设计成能控制接入终端的数据速率的增加，以防止他们突然难以管理的干扰量。然而，这仅仅是在扇区内有足够多的活动的接入终端产生难以管理的干扰量时的担心一如果所述扇区内的接入终端的活动性足够低，则给定接入终端的数据速率的快速增加并不会对系统造成显著的有害影响。所述两种活动性级别之间的区分线在一个实施例中是由RAB所确定的。如果RAB＝0，那么活动性的基本就被认为是足够低的，从而允许接入终端快速地上升到较高的速率(即，其处于“不繁忙”状态)。所述较高的速率是基于接入终端在某些情况下所使用的最高速率，并且在这里被称为“粘性速率”。然而，如果RAB＝1，则所述活动性级别被认为是太高的，以至于不允许数据速率增加(即，其处于“繁忙”状态)，并且所述数据速率将被限制为根据上述与R₄一起被描述的算法来减小(当RAB＝1时，所述数据速率不能上升)。

在适当的条件下，允许所述接入终端转移到的所述速率是从RAB在传输期间上一次由所述接入终端设置为1时起所述接入终端所用过的最高数据速率。所述速率(“粘性速率”)由接入终端所跟踪。如果接入终端不在传输数据，则无论RAB值被设置为0或者1，所述粘性速率的当前值都将被保持。如果接入终端在传输数据，则所述粘性速率可被修改。具体来说，如果RAB＝1，则所述粘性速率被设置为前一帧所传输的速率R_old。如果RAB＝0，则所述粘性速率将保持在其当前值上(如果所述接入终端的当前数据传输速率小于等于所述粘性速率)或者被设置为当前数据速率(如果所述接入终端的当前数据传输速率大于所述粘性速率)。

在一个实施例中，用于跟踪粘性速率的算法在图7的流程图中被说明。所述流程图可被归纳如下。

(1)确定所述接入终端是否在传输数据

(i)如果所述接入终端不在传输，则保持R_s为当前值

(ii)如果所述接入终端在传输，则确定RAB是否被设为0

(a)如果RAB＝1，则设置R_s＝R_old

(b)如果RAB＝0，则确定所述先前的速率R_old是否大于R_s

(A)如果R_old大于R_s，则设置R_s等于R_old

(B)如果R_old不大于R_s，则保持R_s为当前值

其中，

R_old是所述先前的数据传输速率；

R_s是所述粘性速率。

在一个实施例中，与所述受加速限制的速率R₄的计算一起并行地执行计算所述粘性速率R_s的过程。在所述例子中，用于计算R₄的算法是从上面的描述中被略微修改的。在所述实施例中，当RAB＝0时R₄的计算计算出根据上述算法的速率。所修改的算法在图8的流程图被说明，其被归纳如下。

为了使用所述粘性速率来确定所述受加速限制的速率R₄，用于一个实施例的过程如下。

(1)选择随机数V，其中0≤V≤1，

(2)则，

(i)如果RAB＝0，

(a)如果V<P_i，R_t＝R_old+1

否则R_t＝R_old

(b)R₄＝F(R_t，R_s，R_old)

(ii)如果RAB＝1，

如果V<P_i，R₄＝R_old-1

否则R₄--R_old

其中，

R_t是暂时的速率，

P_i是对应于所述当前速率和RAB(参见前表)的概率，

R_old是所述当前速率，

R_old+1是所述当前速率的下一个较高的速率，

R_old-1是所述当前速率的下一个较低的速率，

F()是根据R_t、R_s和R_old来确定R₄的函数。(典型的函数可能是F(.)＝max(R_t，min(R_old+1，R_s))(即，每次增加1个速率)或者F(.)＝max(R_t，R_s)(跳至粘性速率))。

应当注意，如这里所描述的算法中所使用的那样，R_t是局部变量。换句话说，在一个算法中所计算的R_t值与在另一个算法中所计算的R_t值无关。这些变量保持临时的值，所述值可以或者不可以被选择作为用于下一帧的数据速率。

包括粘性速率的所述实施例的变形是测量从上一次更新(增加或重新设置)时以来所经过的时间。如果所述时间大于指定的值，那么所述粘性速率将会下降预定的数量。这样做的原因是为了避免长时间处于空闲的接入终端加速其数据传输速率过快。

应当注意，粘性速率的实现仅仅是在系统不繁忙时允许接入终端快速增加其数据传输速率的可能方法之一。其它实施例可能使用另外的方式来实现所述功能。例如，粘性速率可以被应用于所述总数据速率而非所述受加速限制的速率。换句话说，所述粘性速率可被用于控制(override)所述受数据调整的速率R₃，以及所述受加速限制的速率R₄。其它变化也是有可能的。

虽然前面的描述主要是指包括方法本发明的实施例，但是，应当注意，其它实施例也是有可能的。例如，一个实施例可以包括接入终端，所述接入终端被配置成能如上面所描述的那样来限制受数据调整的速率的下降。所述实施例可以包括被耦合到传输子系统的处理器。在一个这样的实施例中的处理器被配置成能使用被耦合到其上的存储器里所存储的门限数据、概率数据、衰减因子数据等，基于逐个帧来计算数据速率用于反向链路。然后，所述处理器提供包括所计算的数据速率的控制信息给所述传输子系统，所述传输子系统向接入网传输被排队的数据。应当注意，所述接入终端的部件在不同的实施例中可能有所不同。

另一个实施例可以包括接入终端，所述接入终端被配置成能如上文所描述的那样使受加速限制的速率快速增加。所述实施例可以包括被耦合到传输子系统的处理器。在一个这样的实施例中的处理器被配置成能使用被耦合到其上的存储器里所存储的门限数据、概率数据、历史数据速率信息等，基于逐个帧来计算数据速率用于所述反向链路。然后，所述处理器提供包括所计算的数据速率的控制信息给所述传输子系统，所述传输子系统向接入网传输被排队的数据。同样地，所述接入终端的部件在不同的实施例中可能有所不同。

另一个实施例可以包括软件应用。所述实施例中的软件应用可以被设置成能接收信息，所述信息涉及待传输的被排队数据的数量、所述系统中的干扰级别(例如，通过所述RAB)、门限数据、概率数据、衰减因子数据以及各种其它数据，并且所述软件应用可以被设置成能计算受限制降低的数据速率，其中以所述数据速率从接入终端传输数据。在另一个实施例中，所述软件应用被设置成能接收信息，所述信息涉及通信系统是否繁忙、数据速率将会增加或者降低的概率、历史数据速率信息等，并且所述软件应用可以被设置成能计算快速增加的数据速率，其中将以所述数据速率从接入终端向接入网传输数据。所述软件应用可以体现在可由计算机或者其它数据处理器所读取的各种媒介中的任何一种里，其中一些的名称例如是软盘、硬盘驱动器、CD-ROM、DV)-ROM、RAM或ROM等。

上面已经通过具体的实施例来描述了本发明可以提供的益处与优点。这些益处和优点以及可以使其产生或者变得更加显著的任何元素和限制并不被解释为任何一项权利要求或者全部权利要求的关键的、必需的或者本质的特征。如这里所使用的那样，词语“包括”、“包括......的”或者其任何其它变形意味着要被解释为非排他地包括所述词语之后的元素或者限制。因此，包括一组元素的系统、方法或者其它实施例并不仅限于所述元素，并且可能包括没有明显列出的或者所要求权利的实施例所固有的其它元素。

虽然以及参考特定的实施例描述了本发明，但是，应当知道，所述实施例是说明性的，并且本发明的范围并不局限于所述实施例。对上述实施例的许多改变、修改、增加以及改进都是有可能的。可以设想，如下面的权利要求中所详细描述的那样，所述改变、修改、增加及改进都落在本发明的范围之内。

Claims

1.一种用于在从接入终端到接入网的反向链路上传输数据的方法，所述方法包括：

确定第一数据传输速率；

以所述第一数据传输速率在所述反向链路上传输数据；

确定第二数据传输速率，所述第二数据传输速率被限制为从所述第一数据传输速率中减小限定的数量；以及

以所述第二数据传输速率在所述反向链路上传输数据；

其中，确定所述第二数据传输速率包括：确定多种限制速率，以及选择所述限制速率中的最小速率作为所述第二数据传输速率；

其中，所述限制速率至少包括与传输队列中的数据的数量相对应的受数据调整的速率；

其中，所述受数据调整的速率被限制为不小于虚构速率。

2.根据权利要求1的方法，其中，所述虚构速率每一个或多个传输帧减小一部分。

3.根据权利要求1的方法，其中，所述虚构速率每一个或多个传输帧减小预定数量的速率指标级别。

4.根据权利要求1的方法，其中，所述限制速率至少包括闭环资源分配速率。

5.根据权利要求1的方法，其中，所述限制速率至少包括受功率限制的速率。

6.一种用于在从接入终端到接入网的反向链路上传输数据的方法，所述方法包括：

确定第一数据传输速率；

以所述第一数据传输速率在所述反向链路上传输数据；

以所述第二数据传输速率在所述反向链路上传输数据；

其中，所述第二数据传输速率被限制为不小于预定数量，该预定数量小于用于之前的帧的所述受数据调整的速率。

7.根据权利要求6的方法，其中，所述预定数量是每一个或多个传输帧的所述受数据调整的速率的预定分数倍。

8.根据权利要求6的方法，其中，所述预定数量是每一个或多个传输帧的预定数量的速率指标级别。

9.一种设备，包括：

传输子系统；

处理器，所述处理器被耦合到所述传输子系统，并且被配置成能控制所述传输子系统的数据传输速率；

其中，所述处理器被配置成能确定新的数据传输速率，所述新的数据传输速率被限制为从当前数据传输速率中减小限定的数量；

其中，所述处理器被配置成能通过确定多种限制速率并且选择所述限制速率中的最小速率作为所述新的数据传输速率，从而确定所述新的数据传输速率；以及

传输队列，其中所述限制速率至少包括与所述传输队列中的数据的数量相对应的受数据调整的速率。

10.根据权利要求9的设备，其中，所述处理器被配置成能限制所述受数据调整的速率为不小于虚构速率。

11.根据权利要求10的设备，其中，所述虚构速率每一个或多个传输帧减小一部分。

12.根据权利要求10的设备，其中，所述虚构速率每一个或多个传输帧减小预定数量的速率指标级别。

13.根据权利要求9的设备，其中，所述限制速率至少包括闭环资源分配速率。

14.根据权利要求9的设备，其中，所述限制速率至少包括受功率限制的速率。

15.根据权利要求9的设备，其中，所述处理器被配置成能限制所述新的数据传输速率为不小于预定数量，所述预定数量小于所述当前的数据传输速率。

16.根据权利要求15的设备，其中，所述预定数量是每一个或多个传输帧的所述当前数据传输速率的预定分数倍。

17.根据权利要求15的设备，其中，所述预定数量是每一个或多个传输帧的预定数量的速率指标级别。

18.一种装置，包括：

确定第一数据传输速率的模块；

以所述第一数据传输速率在反向链路上传输数据的模块；

确定第二数据传输速率的模块，所述第二数据传输速率被限制为从所述第一数据传输速率中减小限定的数量；以及

以所述第二数据传输速率在所述反向链路上传输数据的模块；

其中，所述第二数据传输速率被限制为不小于预定数量，所述预定数量小于用于所述之前的帧的所述受数据调整的速率。

19.一种用于在无线通信系统中从接入终端到接入网的反向链路上传输数据的方法，所述方法包括：

确定第一数据传输速率；

以所述第一数据传输速率在所述反向链路上传输数据；

确定第二数据传输速率；以及

以所述第二数据传输速率在所述反向链路上传输数据；

其中，当所述无线通信系统处于不繁忙状态时，确定所述第二数据传输速率包括：从多种限制速率中选择速率，所述限制速率包括受加速限制的速率，其中，所述受加速限制的速率被设置为等于所述第一数据传输速率和粘性速率中的较大的速率。

20.根据权利要求19的方法，还包括基于之前所传输的数据来确定所述粘性速率。

21.根据权利要求20的方法，其中，所述粘性速率包括最大速率，所述最大速率是所述接入终端上次在所述通信系统的繁忙状态期间传输数据的速率。

22.根据权利要求19的方法，其中，当所述无线通信系统处于繁忙状态下时，确定所述第二数据传输速率包括：选择多种限制速率中的最小速率，所述限制速率包括所述受加速限制的速率。

23.根据权利要求22的方法，其中，所述受加速限制的速率是基于所述受加速限制的速率将会升高或降低的概率的所定义的集合而被确定的。

24.根据权利要求19的方法，还包括：当所述接入终端在所述无线通信系统的繁忙状态期间传输数据时，重新设置所述粘性速率。

25.根据权利要求19的方法，还包括：当所述接入终端在不繁忙状态下以大于所述粘性速率的速率传输数据时，增加所述粘性速率。

26.一种设备，包括：

传输子系统；以及

处理器，所述处理器被耦合到所述传输子系统，并且被配置成能通过当无线通信系统处于不繁忙状态下时，从多种限制速率中选择新的速率，从而确定所述传输子系统的新的数据传输速率，其中，所述限制速率包括受加速限制的速率，所述受加速限制的速率被设置为等于当前数据传输速率和粘性速率中的较大的速率。

27.根据权利要求26的设备，其中，所述粘性速率包括根据之前所传输的数据而确定的速率。

28.根据权利要求27的设备，其中，所述粘性速率包括最大速率，所述最大速率是接入终端上次在所述通信系统的繁忙状态期间传输数据的速率。

29.根据权利要求26的设备，其中，所述处理器还被配置成能：当所述接入终端在所述无线通信系统的繁忙状态期间传输数据时，重新设置所述粘性速率。

30.根据权利要求26的设备，其中，所述处理器还被配置成能：当所述接入终端在不繁忙状态下以大于所述粘性速率的速率传输数据时，增加所述粘性速率。

31.根据权利要求26的设备，其中，所述处理器被配置成能：当所述无线通信系统处于繁忙状态下时选择所述新的速率作为所述多种限制速率中的最小速率，其中，所述限制速率包括受加速限制的速率，所述受加速限制的速率等于比所述当前数据传输速率小的速率。

32.一种装置，包括：

确定第一数据传输速率的模块；

以所述第一数据传输速率在反向链路上传输数据的模块；

确定第二数据传输速率的模块；以及

其中，当所述无线通信系统处于不繁忙状态下时，确定所述第二数据传输速率包括：从多种限制速率中选择速率，所述限制速率包括受加速限制的速率，其中，所述受加速限制的速率被设置为等于所述第一数据传输速率和粘性速率中的较大的速率，所述粘性速率包括最大速率，所述最大速率是从所述接入终端上次在所述通信系统的繁忙状态期间传输数据以来所述接入终端传输数据的速率。