CN1134927C

CN1134927C - 数字通信系统中为透明数据业务选择链路协议的方法

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Publication number: CN1134927C
Application number: CNB988105721A
Authority: CN
Inventors: C・约翰松; C·约翰松; 宸蛩; H·奥洛夫松; 宓; M·弗洛蒂
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2004-01-14
Anticipated expiration: 2018-08-11
Also published as: CN1277765A; AU8754198A; US6134230A; BR9811395A; CA2301881A1; JP4160252B2; JP2001515306A; EP1010286A1; TW408555B; WO1999012302A1

Abstract

在一个通信系统中，根据一个预定的业务要求和至少一个移动站和基站的基本能力，预先从可用链路协议的所有可能组合中挑选一组即定链路协议组合，以便为移动站和基站间的透明数据业务选择一个链路协议。然后，根据一个或多个链路品质参数的测量值和由通信系统中的瞬态条件引起的至少一个可变限制，从即定链路协议组合中挑选一个链路协议。

Description

数字通信系统中为透明数据业务选择链路协议的方法

概括地说，本发明有关通信系统领域，具体地说，有关支持多种调制和信道编码方案的数字通信系统。

在无线数字通信系统中，标准化的空中接口指定大多数系统参数，包括调制方案，信道编码方案，突发格式，通信协议，符号速率等。例如，欧洲电信标准协会(ETSI)为移动通信(GSM)标准规定了一个全球系统，它使用时分多路存取(TDMA)，在符号率为271kbps的，使用高斯最小移位键控(GMSK)的射频(RF)物理信道或链路上，传递控制，语音和数据信息。在美国，电信工业协会(TIA)出版了一些临时标准，如IS-54和IS-136，定义了数字高级移动电话业务(D-AMPS)的不同版本，一个TDMA系统，使用一个差分QPSK(DQPSK)调制方案，在RF链路上传递数据。

数字通信系统使用各种各样线性和非线性的调制方案，以突发形式传递语音或数据信息。这些调制方案包括；GMSK正交移相键控(QPSK)，正交调幅(QAM)等。GMSK调制方案是一个非线性的低电平调制(LLM)方案，其符号率支持指定的用户比特率。为提高用户比特率，可以使用高电平调制(HLM)方案。线性调制方案，例如QAM方案，可以有不同的调制电平。例如16QAM方案被用于代表4位数据的16种变化。另一方面，一个QPSK调制方案用于代表2位数据的4种变化。除了不同的调制方案之外，数字通信系统可支持不同的信道编码方案，它用于提高通信可靠性。

通常，信道编码方案对一个脉冲串或一序列脉冲串的数据位编码并交织，以防止它们在恶化RF链路条件下的丢失，例如，当RF链路处于衰减条件时。用于数据位的信道编码的编码位的个数对应于误差检测精度，编码位的个数越高，提供的位误差检测精度就越高。不过，对于一个给定的总比特率来说，大的编码位数将减小用户比特率，这是因为编码位会减少在一个脉冲串中可被传送的用户数据位的数量。

通信信道一般会引入序列误差。为提高编码效率，编码位在传输之前被交织。交织的目的是将误差分配在几个代码字上。当所接收数据位序列不相关时，才认为交织良好。接收机所接收的数据位相关程度越小，越容易恢复丢失的数据位。另一方面，如果交织没有作用，则在降低RF链路条件下，被传送数据位的大部分或块都可能丢失。因此，误差校正算法不能恢复丢失的数据。

TDMA系统将可用的频带细分为一个或几个RF信道。RF信道被分为一些与TDMA帧中的时隙相对应的物理信道。逻辑信道是由一个或几个物理信道形成的，其中指明了调制和信道编码方案。一个RF链路包括一个或多个物理信道，它们形成逻辑信道。在这些系统中，移动电台通过在上行线路和下行线路RF信道上发射和接收数字信息脉冲串，来同多个散布的基站通信。

当今，移动电台的数量日益增加，蜂窝电信系统中需要有更多的语音和数据信道。其结果是，基站间的间隔越来越近，在相邻或近距离网络中的同一频率上工作的移动电台间的干扰日益增加。尽管数字技术从一个给定的频谱获得了更有用的信道，但仍需要减小干扰，或更具体地，增加载波信号强度与干扰的比率(即，载波/干扰(C/I))。能处理较低C/I比率的RF链路被认为比只能处理较高C/I比率的RF链路更强健。

随调制和信道编码方案而定，链路质量降低时，业务质量更迅速地降低。换句话说，更强健的RF链路的数据吞吐量或业务质量没有不太强健的RF链路下降得快。高电平调制方案比低电平调制方案对链路质量的降低更敏感。如果使用一个HLM方案，则随着链路质量的下降，数据吞吐量下降得非常迅速。相反，如果使用一个LLM方案，则在同样的干扰条件下，数据吞吐量和业务质量的下降速度不象HLM那样快。

于是，链路适配方法提供了动态改变一个链路协议的能力，它是由调制方案，信道编码，和/或所用时隙号的组合定义的。链路协议是根据信道条件选择的，以平衡用户比特率和链路质量。一般，这些方法动态地采用一个系统链路协议，以获得大范围C/I条件下的最佳性能。

下一代蜂窝系统的一个调优途径是使用高电平调制(HLM)，例如，16QAM调制方案，以提供与现有标准相比增加了的用户比特率。这些蜂窝系统包括带通用包无线业务(GPRS)扩展的增强GSM系统，增强D-AMPS系统，国际移动电信2000(IMT-2000)等。高电平线性调制，例如16QAM调制方案，与低电平调制(LLM)方案，例如GMSK，相比，频谱有效性更高。由于高电平调制方案的可接受性能要求一个更高的最小C/I比，所以其在系统中的可用性被局限在系统的某些覆盖区域中或网络的某些部分中，在这些部分，可以保持更健全的RF链路。

为提供不同的通信业务，需要相应的最小用户比特率。在语音和/或数据业务中，用户比特率对应于语音质量和/或数据吞吐量，较高的用户比特率生成较好的语音质量和/或更高的数据吞吐量。总的用户比特率是由以下技术的选择组合确定的，这些技术有：语音编码，信道编码，调制方案，对于一个TDMA系统，还有每个呼叫可分配的时隙数量。

数据业务包括透明业务和不透明业务，透明业务有一个最小业务质量需求，它提供恒定的用户数据率。提供透明通信业务的系统改变总比特率以保持一个满足所需服务质量的恒定的用户比特率，一个移动电台和一个基站间的透明业务的服务质量以术语“业务质量”(QoS)向量来表示，它是由公式(1)定义的：

(1)QoS＝{R_bu＝Xkbits/s，BER或FER＜Y％}，其中，R_bu为恒定用户比特率，BER和FER分别是最大比特误差率(BER)或帧删除率(FER)，且X和Y分别是所需用户比特率和业务质量(以百分比表示)。

相反，在不透明业务中，例如提供包数据的GPRS，GSM扩展中，用户比特率可以改变，因为被错误接收的数据位又被重新发射了。与不透明业务不同，透明业务不重新发射被错误接收的数据位。从而，透明业务有一个恒定的点一点传输延迟，不透明业务有一个不恒定的点-点传输延迟。

一个通信系统可通过一些RF链路(这些链路支持信道编码，语音编码和/或调制方案的不同组合)提供一个数据业务。例如，该系统可以利用两个或多个分别提供音频和视频信号的RF链路，提供一个多媒体业务。在这种方案下，两个RF链路的一个可能使用HLM方案，另一个可能使用LLM方案。为提供TDMA系统中的一个恒定用户比特率，LLMRF链路可能比HLM链路使用更多的时隙。

相应地，为提供透明数据业务，数字通信系统必须根据链路质量选择一个合适的链路协议，以便为一个给定的恒定用户比特率获得一个期望业务品质。因为系统中的链路质量，例如C/I比率，变化得很快，所以必须使用不同的链路协议以保持业务品质。例如，对一个优质链路，可能使用较少的信道编码以提高用户比特率。除了满足用户比特率和服务质量要求之外，优化系统性能也很重要，包括最小化总干扰和/或有效分配通信资源，例如分配的时隙数等。

于是，需要一种方法，用来在支持多重调制和信道编码方案的系统中，挑选一个链路协议以提供一个透明业务，同时优化系统性能。

总的说来，本发明示例地说明了一种方法，用来为一个具有预定业务要求的透明数据业务挑选一个链路协议。本发明从可用链路协议的所有可能组合中预选一组链路协议的既定组合。该组既定组合是根据调制和信道编码方案的组合，及所需时隙数，并根据预定业务要求而预先挑选的。预定业务要求可以是这样的一个要求，例如，以预定服务质量提供一个恒定用户比特率，例如BER或FER百分比。进一步，本发明在预选择过程中，将移动电台和基站的至少一个基本容量考虑在内。最好能将多个移动电台和基站的基本容量考虑在内。基本容量可能包括移动或基站在一些时隙上的通信容量。

接着，本发明根据一个或多个链路质量参数的测量值，例如C/I比率，BER，FER，或接收信号强度，从该组链路协议的预选组合中挑选一个链路协议。在挑选链路协议时，本发明将至少一个由通信系统中的瞬态条件引起的可变限制考虑在内。由通信系统中的瞬态条件引起的可变限制可以包括系统分配时隙的瞬时容量，或移动站或基站的瞬时发射功率。在本发明的最佳实施例中，本发明还按照预定义优化准则优化所选链路协议，该准则可以包括：在移动或基站最小化发射功率，或最小化所用时隙数量。

结合附图，从以下对推荐实例的描述，将能清楚地看到本发明的其它特征和优点，附图以举例的方式说明了本发明的原理。

图1是使用本发明的一个通信系统的方块图。

图2是图1的通信系统中使用的一个组分RF信道的图形。

图3是一个在图2的RF信道上传递的正常传输脉冲的图形。

图4是图1的通信系统中使用的移动单元的方块图。

图5是图1的通信系统中使用的一个无线基站的方块图。

图6是图5的基站中使用的一个无线收发机的方块图。

图7是根据本发明的一个举例实例的一个链路选择方法的流程图。

参照图1，按照本发明的一个举例实例的通信系统10支持多重调制方案。在本发明的一个举例实例中，系统10支持三种调制方案：一个第一LLM(LLM1)方案，一个第二LLM(LLM2)方案，和一个HLM方案。LLM1方案是一个非线性调制方案，例如GSM系统中使用的GMSK调制方案。LLM2方案是一个线性调制方案，例如QPSK。最后，HLM方案是一个高电平线性调制方案，例如16QAM方案，第二代增强GSM系统可支持该方案，它到目前为止还未被标准化。

通信系统10还支持不同的信道编码方案(CS)，例如CS1，CS2，CS3，CS4信道编码方案，其中CS1有最低编码速率，CS4有最高编码速率。尽管系统10是参照上述指定例证调制和信道编码方案描述的，但应指出的是，可以使用一个大范围的调制和编码方案实施本发明。

对GSM通信系统的操作模式的描述见于欧洲电信标准协会(ETSI)文件ETS 300 573，ETS 300 574和ETS 300 578，在此引用以供参考。于是，对GSM系统的操作的描述仅到足以了解本发明的程度就够了。尽管本发明被描述为是在GSM系统中实施的，但本技术专业人士可以认识到，本发明可被用于各种各样的其它数字通信系统中，例如那些基于PDC或D-AMPS标准及其增强标准的系统。本发明还可被用于CDMA中，或CDMA和TDMA通信系统的一个混合系统中。

通信系统10覆盖一个地理区间，该区间被细分为通信网络，它们一起为一个服务区，例如整个城市，提供通信覆盖。通信网络最好按照这样一个网络模式被模式化，该模式允许一些空间分开的网络使用同一上行和下行RF信道。以这种方式，系统10的网络模式减小了覆盖服务区所需的RF信道的数量。系统10还可使用跳频技术，例如，以避免“盲点”。

按照本发明，系统10根据快速改变的链路品质参数，动态改变一个RF链路的链路协议，以保持预定服务要求的一个透明业务。该预定服务要求可用具有最小服务品质，例如BER百分比，的恒定用户比特率来表示。系统10根据透明数据业务的服务要求，从信道编码方案，调制方案，和通信资源，例如所需时隙(TS)数量，的所有可能组合中预选一组既定组合。

预选过程也可将一些移动或基站的基本容量考虑在内。然后，根据一个或多个链路品质参数，例如C/I比率，的测量值，和由移动站和/或基站的容量的瞬时条件所引起的可变限制，从预选组合中挑选一个链路协议。该瞬时条件可以包括，举例来说，在任何给定时间的系统容量和发射功率限制。最后，该选择是根据一个预定义的优化准则优化的，该准则可以是，例如，最小化移动电台12的发射功率，或最小化所用时隙数。

系统10被设计为具有多个管理呼叫的层次的分层网络。利用一个分配的上行和下行RF链路组，一些在系统10中工作的移动电台12利用分配的时隙参与呼叫。在一个高分级层次上，一组移动业务交换中心(MSCs)14负责从始发器向目的站路由呼叫。特别是，它们负责呼叫的建立，控制和终止。MSCs14中的一个，称为网关MSC，处理同一个公共交换电话网(PSTN)18，或其它公共和个人网络间的通信。

不同的运营者支持具有不同的调制和信道编码方案的不同通信标准。同一运营者也支持不同网络中的不同的调制和信道编码方案。例如，一个运营者可以只支持LLM1调制方案和CS4信道编码方案，而另一个运营者可以支持所有的调制和信道编码方案。

在一个低分级层次，每个MSCs14都被连接到一组基站控制器(BSCs)16上，一个BSC16的主要功能是无线资源管理。例如，根据移动电台12处的报告接收信号强度，BSC16确定是否要始发一个切换。在GSM标准下，BSC16是在一个被称为A接口的标准接口下同一个MSC14通信，A接口是基于CCITT信令系统NO7的移动应用部分的。

在一个更低分级层次，每个BSCs16控制一组基地收发机站(BTSs)20。每个BTS 20都包括一些TRXs，它们使用上行和下行RF信道服务一个特定的公共地理区域。BTSs20主要为到移动电台12(该电台位于它们的指定网络中)去和从移动电台12来的数据脉冲串的传输和接收提供RF链路。在一个举例实例中，一些BTSs20被并入一个无线基站(RBS)22中。RBS22可按照RBS-2000产品系列配置，RBS-2000产品由Ericsson提供。

参照图2，一个RF信道26(上行或下行)被分为重复性时间帧27，在该帧期间传递信息。每个帧27又被分为时隙28，在其中传递信息包。在被指定为话务信道(TCH₁，…TCHn)的时隙期间发送语音或数据。系统中所有与呼叫管理有关的信号功能，包括始发、转接和终止，都是通过在控制信道上发送的控制信息处理的。

移动电台12利用慢速关联控制信道(SACCHs)传递关联控制信号，例如一个RX-LEV信号，它对应于移动电台12的接收信号强度，和RX-QUAL信号，它是移动电台12处的比特误差率的不同级别的量度，如GSM标准所定义的那样。快速关联控制信道(FACCHs)通过窃用分配给TCHs的时隙，执行控制功能，例如转接。

BSC16根据移动站12到RBS22的RF链路的信道特性的测量值，指挥RBS22。如以下将要详细介绍的，信道特性的测量是依据一些参数，包括接收信号强度，比特误差率。上行RF信道的多径传播属性，例如时间扩散，或者这些参数的组合。

系统10在一个时隙期间，在包含一个预定数量的编码位的脉冲中执行信息传输。GSM标准定义了不同类型的脉冲串：正规脉冲串(NB)，频率校正脉冲串(FB)，同步脉冲(SB)，选址脉冲(AB)，和空脉冲。正规脉冲的时长为576us，用于话务和一些控制信令信道中。剩余的脉冲串主要用于选址和保持系统中信号与频率的同步性。

如图3所示，一个正规脉冲串包括两个独立的数据部分30，其中传递数字数据位。其中，保护部分32用于允许脉冲串的上升沿和下降沿。尾部31用于解调。除空脉冲串的传输之外，所有的脉冲传输都包括训练序列。训练序列是由预定义的自相关指数组合的。在解调过程中，自训练序列的自相关特性有助于所接收比特序列在一个脉冲串上的同步。在正规脉冲29中，一个训练序列33被放置在脉冲串的中间，介于其数据部分之间。

为补偿RF链路上的传播延时，通信系统10使用一个时间校准过程，通过该过程，移动电台12调整其脉冲串传输，以便在相对于其它脉冲串传输来说时间关系合适的时候到达BTSs20。如以下将要描述的，移动站12和RBS22引入了补偿器，它将上行或下行RF信道上的接收基带比特序列与训练序列相关，以提供与多径传播特性相对应的相关器响应。根据相关器响应，BTS20的接收机部分生成一个定时前进(TA)参数。移动站12使用该TA参数(它由RBS22传送过来)，针对一个时基前进或推迟其脉冲传输。

图4示出了一个移动站的方块图。移动站12包括一个接收机部分34和一个发射机部分36，它们通过一个双工器连接到一个天线38上。天线38用于在所分配的上行和下行RF信道上从BTS20接收或向BTS20发送RF信号。接收机部分34包括一个RF接收机40，它包括一个本地振荡器41，一个混频器42，和一个以已知方式构成的选择滤波器43，用于将所接收信号向下变频并解调到基带水平。RF接收机，它由本地振荡器调谐到下行链路信道，也在线44上提供一个RX-LEV信号，它对应于移动站12的接收信号强度。

RF接收机向一个解调器46提供一个基带信号，解调器将代表接收语音，数据和信令信息的编码数据位解调。根据移动站12的类型，解调器46可以支持与LLM1，LLM2和HLM方案相对应的一个或多个解调方案。例如，由支持LLM1的运营者订购的移动站的解调器可能只能对LLM1调制信号解调。相反，由支持所有这三个调制方案的运营者订购的移动站的解调器最好能解调LLM1，LLM2和HLM方案。

如以上所述，解调器46包括一个补偿器(未示出)，它处理加在训练序列上的编码位模式，以提供相关器响应，用来预先解调基带信号。补偿器利用相关器响应为解调确定最有可能的比特序列。如GSM规范所定义的，一个信道解码器/去交织器50也在线48上提供一个RX-QUAL信号，它是移动站12处比特误差率的不同级别的量度。移动站12在SACCH信道上向BSC16报告RX-QUAL信号和RX-LEV信号。

信道解码器/去交织器50对解调信号解码并去除交织。信道解码器/去交织器可以使用各种各样的信道解码方案，包括CS1-CS4解码方案。语音数据位被加给一个语音解码器52，它使用所支持的各种语音解码方案中的一种对语音模式解码。在解码之后，语音解码器52通过一个音频放大器54，将一个模拟语音信号加给一个输出设备53，例如，一个扬声器。信道解码器50向一个微处理器56提供解码数据和信令信息以便做进一步的处理，例如，向一个用户显示该数据。

发射机部分36包括一个输入设备57，例如，一个话筒和/或小键盘，用于输入语音和数据信息。按照一个指定的语音/数据编码技术，一个语音编码器58依据所支持的各种语音编码方案将语音信号数字化并编码。一个信道编码器/数字复用器62按照一个指定的编码/交织算法，包括CS1-CS4编码算法，对上行链路数据编码。信道编码器/交织器62向一个调制器64提供一个上行链路基带信号。调制器64按照所支持的一个或多个调制方案，对上行链路基带信号进行调制。类似于解调器46，移动站12的调制器64也可以支持LLM1，LLM2和HLM方案中的一个或多个。

调制器64将编码信号加给一个向上变频器67，它从向上变频信号本机振荡器41接收一个载波信号。一个RF放大器65将向上变频信号放大以便通过天线38传输。一个已知的频率合成器66在微处理器56的控制下，向本机振荡器41提供工作频率信息。微处理器56使移动站12通过SACCH向RBS22发射RX-QUAL和RX-LEV参数。

图5中示出了RBS22的一个示例性方块图，其中包括多个为不同地理区域服务的BTSs20。通过一个定时总线72，BTS20互相之间同步。通过一个话务总线74向RBS22提供并从RBS22接收语音和数据信息，话务总线74可通过A-bis接口连接到一个公共或个人语音和数据传输线上，如一个T1线(未示出)。每个BTS20都包括与移动站12通信的TRXs75和76。如图所示，被命名为24A和24B的两个天线被相应地放置，以覆盖网络77和78。TRXs76通过组合器/双工机80连接到天线24上，组合器/双工机80组合来自TRXs76的下行链路传输信号并分配来自移动站12的上行链路接收信号。RBS22还包括一个基站公共功能(BCF)块68，它控制RBS22的操作和维护。

参照图6，示出了一个TRX76的方块图。TRX76包括一个发射机部分86，一个接收机部分87，一个基带处理器88和一个TRX控制器90。通过一个相应的天线24(在图6中示出)，接收机部分87从移动站接收上行链路信号。一个向下变频块91将所接收信号向下变频。在将所接收信号向下变频之后，接收机部分87通过一个采样块92采集其相位和幅值，以便向基带处理器88提供接收比特序列。一个RSSI估值器94在线95上提供一个RSSI信号，它是接收信号强度的一个量度。RSSI估值器94也可测量信道空闲期间的噪声分配水平。连接到话务总线74上的TRX控制器90，处理从BSC16接收的命令，并向BSC16发送TRX相关信息，例如不同的TRX测量值。在这种安排下，TRX76周期性地向BSC16报告RSSI信号和噪声分布水平。

基带处理器88包含一个解调器96，它从接收机部分87接收上行链路基带数据。解调器96生成相关器响应，该响应被以一种已知方式处理以导出上行链路基带数据。解调器96可能支持利用LLM1，LLM2或HLM方案中的一个或多个方案调制的信号的解调。上行链路基带数据被送给信道解码器97，它按照所支持的一个或多个信道解码方案，包括CS1-CS4解码方案，将基带信号解码。信道解码器97将解码基带信号放置在业务总线78上，以便由BSC16作进一步的处理。

当发射下行链路基带数据时，基带处理器88通过话务总线74从BSC16接收合适的编码数据或数字化语音信息，并将它们加到信道编码器102上，信道编码器102按照所支持的一个或多个信道编码方案，包括CS1-CS4信道编码方案，将语音和数据编码并交织。发射机部分包括一个调制器104，它根据一个或多个LLM1，LLM2和HLM方案，对所加数据位进行调制。调制器104向一个向上变频块106提供下行链路基带信号，以便向上变频。一个功率放大器108放大向上变频信号，以便通过相应的天线传输。

系统10，例如，使用RX-QUAL，RX-LEV的一个或一个组合，或者时间扩散参数(它是一个RF链路的链路品质参数的量度)，选择一个RF信道上调制和信道编码的一个最佳组合。系统10还利用这些参数确定是否启动一个链路适配过程。BSC16将信道特性参数与相应的门限值进行比较，以便在支持LLM1，LLM2和HLM方案的覆盖区域中启动一个链路适配过程。

参照图7，示出了按照本发明的一个链路协议选择方法的流程图。该方法提供了一个RF链路上的透明业务，该业务具有利用用户比特率和业务品质表示的预定义的业务要求。在块801，本发明选择方法开始，首先从信道编码方案，调制方案，和所需时隙数的所有可能组合中预选一组既定组合。表1中举例说明了两种信道编码方案CS1和CS4，以及两种调制方案HLM和LLM2的不同组合。对于每种组合，表1中都示出了以kbps表示的可用的用户比特率R_bu，和要获得R_bu所需的时隙数。可以认识到，表1可被扩展，与以下所示例证组合相比，它可以包括调制与信道编码方案以及所需时隙上的用户比特率R_bu的更大范围的组合。表1

1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	行数	R_bu[kbps]	信道编码	调制	#OF时隙
1	54	CS1	LLM2	1	行数	R_bu[kbps]	信道编码	调制	#OF时隙
1	54	CS1	LLM2	1	2	72	CS4	LLM2	1
3	80	CS1	HLM	1	2	72	CS4	LLM2	1
3	80	CS1	HLM	1	4	120	CS4	HLM	1
5	108	CS1	LLM2	2	4	120	CS4	HLM	1
5	108	CS1	LLM2	2	6	144	CS4	LLM2	2
7	160	CS1	HLM	2	6	144	CS4	LLM2	2
7	160	CS1	HLM	2	8	240	CS4	HLM	2
9	162	CS1	LLM2	3	8	240	CS4	HLM	2
9	162	CS1	LLM2	3	10	216	CS4	LLM2	3
11	240	CS1	HLM	3	10	216	CS4	LLM2	3
11	240	CS1	HLM	3	12	360	CS4	HLM	3

为了给每次连接确定预选组合组，本发明方法在块803中，将移动站12和BTSs20的基本容量考虑在内。例如，移动站12和BTSs20可以支持的可能组合可受其硬件或软件容量的限制。基本容量包括可支持的信道编码和调制方案的组合以及可被移动站12和/或BTSs20使用的时隙数量。例如，移动站12和BTSs20有可能只能支持调制和/或信道编码方案的一个限定子集。另外，移动站12可能对它们能用来接收或发射数据的最大时隙数有一个限制。

预选过程也将业务要求考虑在内，块805。预定义业务要求可能是，例如：

-对一个恒定用户比特率和一个最小业务品质的要求。

-对半恒定比特率(在一个时间段上恒定)和一个最小业务品质的要求。

-对具有一个保证最小比特率的最高比特率和业务品质的要求。

-RF链路上的单独要求，例如，一个多媒体业务可能对音频和视频传输有两个或多个不同要求。

为描述一个举例的预选择过程，假设一个透明业务需要一个144kbps的恒定用户比特率。表1的第二列示出了调制和信道编码方案的所有指定组合的最大用户比特率R_bu。如表1所示，第1-5行的组合不能满足144kbps用户比特率的最小要求，故在预选过程中被丢弃。

表1的第三列示出了信道编码方案。如果使用相同调制方案和相同时隙数的两个或多个组合都满足用户比特率要求，则系统10最好选择使用最低信道编码率的组合。这是因为较高的信道编码率要求一个更强健的链路，而它需要比所需功率高的传输功率，以提供一个更高的用户比特率。例如，第8行的组合，使用CS4编码和HLM调制方案的组合，在两个时隙上提供了一个240kbps的不必要的高用户比特率。于是，在预选过程中，系统10也丢弃了第8行的组合。

表1的第5列示出了对于调制和信道编码方案的相应组合来说，提供该用户比特率的所需时隙数量。如果调制和信道编码方案的组合使用一个指定数量的时隙提供足够高的用户比特率，则系统10挑选使用时隙数量最小的组合，以减少分配的通信资源数量。上述在预选过程中废弃一些组合的法则的依据，是透明业务的用户比特率要求。

如以上所示，移动站12和BTSs20的基本容量也限制对可能的组合的预选。例如，假设移动站12由于硬件或软件的限制，不能在多于两个的时隙上发射或接收。这一限制进一步减少了预选过程中的可能组合的数量。在表1中，第9-12行的调制和信道编码方案的组合需要3个时隙来支持指定的用户比特率。由于移动站12只能支持两个时隙，所以这些组合被废弃。从而，根据上述预选过程，预选组合集包括表1的第6和第7行的组合。

下面的例证准则可被用于在预选过程中废弃调制和信道编码方案以及时隙数的可能组合。应指出的是，应用以下所述预选准则的顺序，对确定预选组合集来说是不重要的。这些准则包括：

-将不能满足用户比特率要求的组合废弃到所有可能的组合之外。

-将具有同一调制方案和所用时隙数的组合中信道编码率较高的组合废弃。

-将具有同一调制和编码方案但使用时隙数较高的组合废弃。

-废弃掉移动站12和/或BTSs20的基本容量不能支持的组合。

一旦选择了预选组合集，则本发明方法挑选一个最佳链路协议，块807。为选择最佳链路协议，系统10将链路品质参数的一个或一个组合的测量值考虑在内，块809。这些测量值可以包括：所有可用RF链路上的C/I比率，接收信号强度，和所有可用RF链路上的干扰。进一步，系统10还将由移动站12和/或BTSs20的容量上的瞬态条件引起的可变限制考虑在内，块811。例如，一个移动站12可以有一个总发射功率限制，定义为：

\underset{i}{Σ} P_{i} < P_{tot . \max}

如果移动站1Z正在几个时隙上发射，则移动站在时隙上的总发射功率可能超过一个指定的限制。超过该限制，移动站12就会在比获得期望业务品质所需的功率低的发射功率下进行发射。由于在任意给定时刻对系统容量的限制，系统10将减小能分配给移动站12或BTSs20的时隙的数量。于是，本发明选择方法将系统的瞬时可变限制考虑在内。这些限制将在为一个RF链路选择一个最佳链路协议时，对移动站12和BTSs20的通信容量施加约束。

最后，系统10按照预定义最优化准则，优化所选链路协议，块813。优化准则的依据可以是最小化移动站12和/或BTSs20处的发射功率，或最小化通信资源要求，例如，使所分配时隙数最小。这样，可以选择一个最优链路协议，以使用来提供透明业务的时隙数和/或移动站和/或BTSs20处的发射功率最小。不过，应指出的是，本发明方法也可被用于只支持单时隙接收和传输的系统中，及那些在移动站20和BTSs20中不提供功率控制能力的系统中。

在一个举例操作中，系统10测量一个RF链路的链路品质参数。其中，链路品质参数可以是接收机中确定的C/I比率，RF链路在以前使用中的经验BER或FER。然后，对于调制和信道编码方案的所有可能组合，系统10估计一个业务品质的测量值，例如BER或FER百分比。系统10根据测量链路品质参数，估计业务品质。估计业务品质的一个推荐方法见于一个同时提出申请的专利应用，名为“A METHOD FORSELECTING A COMBINATION OF MODULATION AND CHANNEL COOING SCHEMESIN A DIGITAL COMMUNICATION SYSTEM”，在此引用以供参考。

根据对业务品质的估计，系统10利用瞬时可变约束和优化准则，例如，移动站12处的系统容量或最大总功率，选择一个最佳链路协议以实现业务需求。如以上所述，两个举例优化准则包括最小化移动站12和/或BTSs20处的发射功率，或最小化通信资源要求，例如，最小化所需时隙数量。假设将最小化所需时隙数作为主优化准则，则系统10挑选那些使用最少的时隙满足业务要求的链路协议。如果有不止一个具有相同时隙数的组合满足业务要求，则系统10挑选一个有最小总发射功率的组合，或每个时隙发射功率最小的组合。如果有不止一个具有相同数量的信道和同样的发射功率的链路协议满足该业务要求，则系统10挑选一个提供最佳业务品质的链路协议。

假设以最小化移动站12或BTSs20中的发射功率作为主优化准则，则系统10挑选能满足业务需求的，在移动站12和/或BTSs20处使用最低发射功率的链路协议。最低发射功率的形式可以是各时隙的总发射功率，或每个时隙的发射功率。如果不止一个链路协议可使用相同的发射功率来满足业务要求，则系统10挑选使用时隙数最少的链路协议。如果不止一个使用相同发射功率和相同时隙数的链路协议能满足业务要求，则系统10挑选一个能提供最好业务品质的链路协议。

在一个示例操作中，假设一个移动站12能在三个时隙上发射或接收。则上述预先过程能产生三个可能的既定组合，见表2。

表2

R_bu[kbps]	信道编码	调制	#of时隙数
R_bu[kbps]	信道编码	调制	#of时隙数	144	CS4	LLM2	2
160	CS1	HLM	2	144	CS4	LLM2	2
160	CS1	HLM	2	162	CS1	LLM2	3

假设优化准则是使所需时隙数最小，则系统10挑选使用CS1/HLM方案的组合，它使用最大的发射功率。基于这一选择，系统10监测至少一个链路品质参数，例如C/I比例，以估算业务品质，例如，以BER百分比的形式。表3代表了在一个强RF链路和一个弱RF链路上，满足业务品质需求所需的发射功率。

表3

1 2 3

组合	功率/时隙强RF链路	功率/时隙弱RF链路
组合	功率/时隙强RF链路	功率/时隙弱RF链路	CS4/LLM2	1.00	2.00
CS1/HLM	0.50	3.00	CS4/LLM2	1.00	2.00
CS1/HLM	0.50	3.00	CS1/LLM2	0.40	1.00

例如，第2列的值对应于满足强RF链路中业务品质的BER百分比估计值所需的发射功率值。第3列示出了满足弱RF链路中的业务品质所需的发射功率值。假设优化准则是使所用时隙数最小，则系统10挑选一个CS1/LLM2组合(第3行)，因为它需要两个时隙上的中功率以满足业务品质。如果优化准则是使发射功率最小，则系统10选择CS1/LLM组合(第3行)，它需要3个时隙，但使用最低发射功率，即0.4。不过，若系统容量上的可变限制禁止使用三个时隙，则系统10挑选第2行的CS1/HLM组合，它只需要两个时隙。

假设一个移动站12的最大发射功率是2.0，且由于链路品质差，不能选择CS1/HLM组合，则虽然要使用最大发射功率，系统10仍选择CS1/LLM组合(第3行)，它使用三个时隙，以最大发射功率工作。如果优化准则是使通信资源最小，则系统10选择CS4/LLM组合(第一行)，它使用两个时隙。

最后，系统10执行一个链路适配过程，以便使用所选最佳链路协议，块815。所选择的信道编码，调制方案以及时隙分配的组合被发射出去，以建立接收机中的改变。从以上叙述中可以认识到，本发明大大减化了支持多种调制和编码方案的系统中的链路协议选择过程。以这种方式，本发明增进了支持调制和编码方案的多种组合的系统的通信质量。

尽管参照一个推荐实例，已对本发明进行了详细描述，但本技术专业人士可以认识到，在不脱离本发明的前提下，可以对它进行不同的修改。因此，本发明仅由以下权利要求定义，而这些权利要求要包括所有其中的等效物。

Claims

1.在包含至少一个基站和至少一个移动站的通信系统中，一种为具有预定业务要求的透明数据业务选择一个链路协议的方法，所述方法包括以下步骤：

根据预定业务要求和移动站或基站的至少一个基本硬件或软件性能，从可用链路协议的所有可能组合中预选一组链路协议的既定组合；并

根据一个或多个链路品质参数的测量值及由通信系统中的瞬态条件所引起的至少一个可变约束，从预选链路组合中挑选一个链路协议。

2.如权利要求1的方法还包括按照预定优选准则优选链路协议的步骤。

3.如权利要求2的方法，其中的优选准则是：最小化移动站或基站的总发射功率。

4.如权利要求2的方法，其中的优选准则是：最小化每个时隙的最大发射功率。

5.如权利要求2的方法，其中的优选准则是：最小化获得预定业务要求所用的时隙数。

6.如权利要求1的方法，其中，预定业务要求包括提供一个有预定业务品质的恒定用户比特率的要求。

7.如权利要求6的方法，其中的预定业务品质对应于一个比特误差率或一个帧删除率业务品质。

8.如权利要求1的方法，其中，根据调制和信道编码方案的一个组合，及一个所需时隙数，预先选择既定组合集。

9.如权利要求1的方法，其中，所述移动站或基站的所述至少一个基本硬件或软件性能是从一个组合中选择的，所述组合包括在一些时隙上通信的能力，支持调制方案的能力和支持信道编码方案的能力。

10.如权利要求1的方法，其中从载波/干扰比例，比特误差率，帧删除率和接收信号强度之一中选出至少一个链路品质参数。

11.如权利要求1的方法，其中，由通信系统中的瞬态条件引起的至少一个可变约束包括系统分配时隙的瞬时容量。

12.如权利要求1的方法，其中，由通信系统中的瞬时条件引起的至少一个可变约束包括移动或基站的瞬时发射功率。

13.为了提供一个移动站和一个基站间的透明数据业务，而挑选一个链路协议的方法，包括以下步骤：

测量一个RF链路的至少一个链路品质参数，

根据至少一个测量链路品质参数，为链路协议的所有可能组合估计业务品质值；

根据估计业务品质值，预先选择一组既定链路协议组合集；并

根据一个优化准则，从该组既定链路协议组合集中挑选一个链路协议，其中，挑选一个链路协议的步骤的根据是由通信系统中的瞬态条件引起的至少一个可变约束。

14.如权利要求13的方法，其中根据至少一个移动站或基站的基本硬件或软件性能，选择链路协议的预定组合集。

15.如权利要求13的方法，其中，由通信系统中的瞬态条件引起的至少一个可变约束包括系统分配时隙的瞬态容量。

16.如权利要求15的方法，其中，由通信系统中的瞬态条件引起的至少一个可变约束包括移动或基站的瞬态发射功率。

17.如权利要求13的方法，其中，挑选一个链路协议的步骤包括挑选既定链路组合集的一个子集的步骤，该子集使用最小的时隙数。

18.如权利要求13的方法，其中，挑选一个链路协议的步骤包括挑选既定链路组合集的一个子集的步骤，该子集最小化总的发射功率。

19.如权利要求13的方法，其中，挑选一个链路协议的步骤包括挑选既定链路组合集的一个子集的步骤，该子集最小化每个时隙的最大发射功率。

20.如权利要求13的方法，其中，根据调制和信道编码方案的一个组合，和所需时隙数，预先选择既定组合集。

21.如权利要求14的方法，其中，所述至少一个基本硬件或软件性能是从一个组合中选择的，所述组合包括在一些时隙上通信的能力，支持调制方案的能力和支持信道编码方案的能力。

22.如权利要求13的方法，其中，从载波/干扰比例，比特误差率，帧删除率和接收信号强度之一中挑选至少一个链路品质参数。