CN1150794C - 用于反向链路速率调度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在能够可变速传输的通信系统中，多级调度改进对反向链路的利用并减小在数据通信中的传输延迟。多级高度包括基站级调度、选择器级(系统级)调度和网络级调度。对于基站(4)执行网络级调度，其中所述基站(4)处于与由不同选择器调度器(12)控制的基站(4)的软切换状态下。对于远程站(6)执行选择器级调度，其中所述远程站处于与由相同选择器调度器(12)控制的基站(4)的软切换状态下，而对于不处于软切换状态下的远程站(6)执行基站(4)级调度。在已执行更高级调度之后，运用剩余容量，执行基站(4)级调度。每个调度级可具有不同调度间隔。

Description

用于反向链路速率调度的方法和装置

发明领域

本发明涉及数据通信。具体地说，本发明涉及用于在具有可变数据传输速率的通信系统中进行反向链路速率调度的新颖和经改进的方法和装置。

相关技术的描述

需要一种当代的通信系统，来支持多种应用。一种这样的通信系统是码分多址(CDMA)系统，它符合“对于双模式宽带扩展频谱蜂窝状系统的TIA/EIA/IS-95A移动站-基站兼容性标准”，下面将其称为IS-95A标准。CDMA系统允许通过地面链路，在用户之间进行语音和数据通信。在美国专利第4,901,307号(发明名称为“运用卫星或地面中继站的扩展频谱多址通信系统”)和美国专利第5,103,459号(发明名称为“用于在CDMA蜂窝状电话系统中产生波形的系统和方法”)中揭示了对在多址通信系统中的CDMA技术的运用，其中上述两项专利已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入。

设计IS-95A标准来最优化语音通信，和选择多种重要的系统设计参数来获得该目的。例如，由于不能容忍在说话者之间的时间延迟，所以寻找使处理延迟最小的方法。给每个用户分配一种能够在呼叫持续时间内携带语音数据的传输速率。一旦终止呼叫，可以将分配的传输速率重新分配给另一个用户。

在CDMA系统中，用户通过远程站相互进行通信，而远程站反过来通过一个或多个基站相互进行通信。在本说明书中，基站是指远程站可与之进行通信的硬件。小区是指硬件或地理覆盖区，这依赖于运用该术语的上下文。

在CDMA系统中，通过由基站提供服务的一个或多个小区进行在用户之间的通信。通过把在反向链路上的语音数据发送到小区，在一个远程站上的第一用户与在第二远程站或者标准电话上的第二用户进行通信。小区接收语音数据，而且可以把该数据发送到另一个小区或者公共电话交换网(PSTN)。如果第二用户是在远程站上，那么在相同小区或第二小区的前向链路上把数据发送到第二远程站。否则，通过PSTN把数据发送到在标准电话系统上的第二用户。在IS-95A系统中，把分开的频率分配给正向链路和反向链路，而且相互独立。

远程站在通信期间，至少与一个小区进行通信。在软切换期间，CDMA远程站能够与多个小区同时进行通信。软切换是在断开与前一个小区的链路之前建立与新小区的链路的处理过程。软切换使掉下呼叫(dropped call)的概率减至最小。在美国专利第5,267,261号(发明名称为“在CDMA蜂窝状电话系统中的一种辅助软切换”)中揭示了一种用于在软切换处理过程中通过多个小区与远程站进行通信的方法和系统，其中将上述专利转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入。软切换影响了CMDA系统设计的多个方面，这是因为当新分配资源时必须考虑包含在软切换中的多个小区中的每个小区的状态和容量。

根据IS-95A标准，在与小区进行通信的持续时间内，在反向链路上，分配每个远程站传输速率28,8Ksps。运用速率1/3卷积编码器，每个远程站的数据速率达到9,6Kbps。虽然IS-95A标准没有规定，但是通过运用其他码速可以支持更高的数据速率。例如，通过运用速率1/2卷积编码器，可以获得数据速率14.4Kbps。

CDMA系统是扩展频谱通信系统。在现有技术中已知扩展频谱的有利之处，而且参照上述引用的参考文件可以理解。CDMA系统必须在蜂窝状频带中的预先存在的不连续频率分配内工作。通过设计，把1.2288MHz带宽分配给符合IS-95A标准的CDMA系统，来完全利用蜂窝状频带。反向链路是指从远程站到小区的传输。在反向链路上，在整个1.2288MHz系统带宽内，扩展28.8Ksps传输速率。

在反向链路上，每个发送远程站都会对在网络中的其他远程站进行干扰。因此，反向链路容量受到远程站受其他远程站的总干扰的限制。当用户不说话的时候，IS-95A CDMA系统通过发送较少位，来增加反向链路容量，从而允许较低功率并减小干扰。

为了使干扰最小和使反向链路容量最大，由两个功率控制环路来控制每个远程站的发送功率。第一功率控制环路调节远程站的发送功率，从而将由在小区处接收到的信号的能量-每位-对-噪声-加-干扰比(energy-per-bit-to-noise-plus-interference ratio)，E_b/(N_o+I_o)，测得的信号质量保持在恒定水平。将该水平称为E_b/(N_o+I_o)设定点(set point)。第二功率控制环路调节设定点，从而保持由帧差错率(frame-error-rate)(FER)测得的所需性能水平。在美国专利第5,056,109号(发明名称为“用于在CDMA蜂窝状移动电话系统中控制发送功率的方法和装置”，已转让给本发明的受让人并作为参考资料在此引入)中详细揭示了用于反向链路的功率控制机理。

在每个远程站上的用户根据在该用户的交谈过程中的语音活动程度(level of speech activity)，在不同的比特速率下发送。当用户正在实际说话时，可变速语音声码器提供在全速下的语音数据，而当静寂期间，例如，停顿，提供在低速下的语音数据。在美国专利第5,414,796号(发明名称为“可变速率声码器”)中详细描述可变速声码器，上述专利已转让给本发明的受让人并作为参考资料在此引入。

对于CDMA系统，由在每个远程站上的用户的传输速率确定对于在远程站和小区之间的语音通信的反向链路容量，如可由小区支持的用户数量测得。这是因为由系统设计固定或给定由反向链路容量确定的其他参数。例如，对于每个远程站可获得的最大发送功率受FCC规则的限制，而且还受系统设计约束。保持理想程度性能所需的E_b/(N_o+I_o)依赖于不能控制的信道状况。最后，通过设计来选择CDMA系统带宽为1.2288MHz。

在任何给定时刻的语音活动量是非确定性的。此外，在用户之间的语音活动程度中一般不存在任何相关性。因此，在小区处从所有发送远程站接收到的总功率随着时间而变化，而且可作为高斯分布来近似。在实际说话期间，远程站以较高功率发送并导致对其他远程站的更大干扰。更大干扰降低其他远程站的接收E_b/(N_o+I_o)，如果功率控制不能跟踪动态，那么它增加在由小区接收到的语音数据中发生帧误差的概率。因此，限制能够访问通信系统的用户数量，从而由于过度干扰导致丢失小部分发送帧。

限定反向链路容量来保持所需帧差错率(FER)驱使小区以小于全容量的平均容量进行操作，从而未充分利用反向链路容量。在更加糟糕的情况下，浪费上至一半的反向链路容量来保持上至3dB的净空。净空是小区可以接收的最大功率和小区实际接收的平均功率之差。只在远程站处用户的语音活动很高期间使用净空。

在CDMA系统内的数据通信具有与语音通信不同的特征。例如，一般，数据通信的特征在于，长时间的静止或低活动，由高数据话务脉冲串(burst ofdata traffic)截断(punctuate)。对于数据通信的重要系统要求是传递数据脉冲串所需的传输延迟。传输延迟对数据通信的不利影响不如它对于语音通信那样，但是它是对于测量数据通信系统的质量的一个重要量度。

在美国专利第5,504,773号(发明名称为“用于格式化要传输的数据的方法和装置”，已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入)中描述用于在尺寸固定的码信道帧中传输数据话务的方法，其中数据源在可变速率下提供数据。把数据分成数据帧，而且可将每个数据帧进一步分成数据部分。于是，把数据部分编码成码信道帧，它可以是20毫秒宽。在28.8Ksps码元速率下，每个20毫秒宽码信道帧包含576个码元。根据应用，用速率1/2或速率1/3卷积编码器来编码数据。运用速率1/3编码器，数据速率大约是9.6Kbps。在9.6Kbps数据速率下，存在172个数据位，12个循环冗余校验(CRC)位和8码尾位每码信道帧。

通过在多个码信道上同时发送数据话务，可以获得在反向链路上的高速率数据传输。在美国专利申请第08/656,649号(发明名称为“用于在扩展频谱通信系统中提供速率调度数据的方法和装置”，1996年5月31日申请)和美国专利申请第08/654,443号(发明名称为“高数据速率CDMA无线通信系统”，1996年5月28日申请)中描述了对于用于数据传输的多码信道的运用，上述两项专利已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入。

由于语音活动程度的变化，导致对于反向链路的需求将随着时间而不断变化。通过在低语音活动期间，通过发送数据话务，可以改进对于反向链路的不充分利用。为了避免语音通信质量恶化，因动态调节数据传输来与小区的可获得反向链路容量匹配。

在处理大量离散数据话务脉冲串的过程中，应将系统设计成具有以高数据速率发送的能力和需要时根据容量的可获得性把反向链路容量分配给用户的能力。在CDMA系统中，设计应针对其他现有系统需考虑事项。首先，由于语音通信不能容忍过度延迟，所以应赋予传输语音数据优于传输任何数据话务的优先权。其次，由于在任何给定时刻语音活动量是不可预测的，所以应连续监测反向链路，而且应动态调节数据传输，从而不能超出反向链路容量。第三，由于远程站可能处于在多个小区之间的软切换状态，所以应根据参与软切换的每个基站的反向链路容量，分配数据传输速率。由本发明提出这些和其他考虑事项。

发明概述

本发明是用于多层反向链路调度的一种新颖和经改进的方法和装置。本发明提高对反向链路的利用率并减小在数据通信中的传输延迟。根据本发明，通信网络包括一个或多个系统，每个系统包括一个或多个基站，和每个基站与零或多个远程站进行通信。基站收发机子系统(BTS)调度器调度对于每个基站的高速反向链路传输，选择器调度器调度对于每个系统的高速传输和网络调度器调度对于网络的高速传输。

在示例实施例中，请求在反向链路上发送高速数据的远程站可分成三种。第一种包括不处于软切换状态下的远程站。第二种包括处于由相同基站控制器控制的基站之间的软切换状态下的远程站。和第三种包括处于由不同基站控制器控制的基站之间的软切换状态下的远程站。

本发明的目的在于改进在通信网络中的反向链路容量的利用率并使调度延迟最小。在示例实施例中，BTS调度器对于第一种远程站执行调度，选择器调度器执行对于第二种远程站的调度和网络调度器执行对于第三种远程站的调度。多级调度按照增加的负载和干扰，允许通信网络考虑到调度高速传输将给网络带来的影响，而且导致最佳运用可获得资源。此外，在较低调度级处的调度(例如，基站级或选择器级)可导致较短调度延迟，从而改进系统性能。

本发明的另一个目的在于能够与可获得资源中的急速波动起反应。可在短于网络或选择器级处的调度的时间周期内，由BTS调度器执行在基站级处的调度。较短调度延迟导致对可获得容量的更精确估计并改进系统性能。在基站级处的调度允许BTS调度器与系统用途变化快速起反应。较短调度延迟还允许改进估计可获得资源。

本发明的另一个目的在于通过允许对于每个调度级的不同调度间隔，最优化反向链路的利用。网络调度器要求最长调度延迟，而且可分配有最长调度间隔。相反，BTS调度器请求最短调度延迟，而且可分配有最短调度间隔。将调度间隔与调度延迟相匹配导致更好地利用资源。

依照本发明，提供了一种用于在通信网络中调度在反向链路上的高速传输的方法，其中所述通信网络包括一个或多个系统，每个系统包括一个或多个基站，每个基站与零或多个远程站进行通信。该方法包括下列步骤：

确定请求高速传输的远程站的软切换状态；

确定对于与所述远程站进行通信的每个基站的反向链路容量；

如果所述远程站不处于软切换状态，那么在基站级上调度高速传输速率；

如果所述远程站处于与位于相同系统内的基站的软切换状态下，那么在选择器级上调度高速传输速率；

如果所述远程站处于与位于不同系统内的基站的软切换状态下，那么在网络级上调度高速传输；和

把所述高速传输速率发送到所述远程站；

其中，所述高速传输速率基于对于与所述远程站进行通信的每个基站可获得的所述反向链路容量。

在本发明的方法中，可以根据在所述网络级上的所述调度之后可获得的剩余反向链路容量，执行在所述选择器级上的所述调度。可以根据在所述选择器级上的所述调度和在所述网络级上的所述调度之后可获得的剩余反向链路容量，执行在所述基站级上的所述调度。

在本发明的方法中，可以保留对于在所述基站级上的调度可获得的一部分所述反向链路容量。也可以保留对于在所述选择器级上的调度可获得的一部分所述反向链路容量。

在本发明的方法中，可以通过把消息发送到所述远程站，执行所述发送步骤。也可以通过通过运用穿入码元，执行所述发送步骤。

在本发明的方法中，可以确定所述远程站的优先级；其中，所述高速传输速率还基于所述远程站的所述优先级。

在本发明的方法中，可以运用对于高速传输可获得的较低百分比的所述反向链路容量，执行在所述网络级上的所述调度。也可以运用对于高速传输可获得较低百分比的所述反向链路容量，执行在所述选择器级上的所述调度。

在本发明的方法中，可以每K1帧执行在所述基站级上的所述调度、每K2帧执行在所述选择器级上的所述调度、每K3帧执行在所述网络级上的所述调度，其中K1、K2和K3是大于或等于1的整数。K1可以小于或等于K2，而K2可以小于或等于K3。

本发明还提供了一种用于在通信网络中调度在反向链路上的高速传输的装置，其中所述通信网络包括一个或多个系统，每个系统包括一个或多个基站，每个基站与零或多个远程站进行通信。所述装置包括：

信道元件装置，用于接收来自远程站的反向链路传输，所述反向链路传输包括对于高速传输的请求和每个请求远程站的软切换状态；

BTS调度器装置，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述BTS调度器装置调度不处于软切换状态下的远程站的高速传输；

选择器调度器装置，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述选择器调度器装置调度远程站的高速传输，其中所述远程站处于与在所述相同系统内的基站的软切换状态下；和

网络调度器装置，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述网络调度器装置调度远程站的高速传输，其中所述远程站处于与在不同系统内的基站的软切换状态下。

本发明还提供了一种用于在通信网络中调度在反向链路上的高速传输的电路，其中所述通信网络包括一个或多个系统，每个系统包括一个或多个基站，每个基站与零或多个远程站进行通信。所述装置包括：

信道元件，用于接收来自远程站的反向链路传输，所述反向链路传输包括对于高速传输的请求和所述请求远程站的软切换状态；

BTS调度器，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述BTS调度器调度不处于软切换状态下的远程站的高速传输；

选择器调度器，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述选择器调度器调度远程站的高速传输，其中所述远程站处于与位于所述相同系统内的基站的软切换状态下；和

网络调度器，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述网络调度器调度远程站的高速传输，其中所述远程站处于与位于不同系统内的基站的软切换状态下。

附图说明

结合附图，从下面详细描述，本发明的特性、目的和优点将显而易见，其中相同标号作相应表示。

图1是包括多个小区、多个基站和多个远程站的蜂窝状网络的示图。

图2是示出在CDMA通信系统中的本发明的示例实施例的方框图；

图3是信道控制器的方框图。

图4是在远程站中的示例编码器的方框图；

图5是在远程站处的示例调制器的方框图；

图6是在远程站处的另一种编码器和调制器结构的方框图；

图7是本发明的反向链路速率调度的流程图；

图8是本发明的数据传输速率分配的流程图；

图9是本发明的数据传输速率重新分配的流程图；

图10是示出传输速率分配和在分配传输速率下的数据传输时序图；

图11是示出本发明的反向链路速率调度的示例用的示图；

图12是包括多个系统的示例通信网络的示图，其中每个系统包括多个基站；

图13是示出本发明的通信网络的基本体系的方框图；和

图14A-B是分别示出对于本发明的基站级调度和网络级调度的传输速率分配和在分配传输速率下的数据传输的时序图。

较佳实施例的详细描述

参照附图，图1表示包括多个小区2a-2g的示例蜂窝状通信网络。由相应的基站4向每个小区2提供服务。虽然本发明可用于所有无线通信格式，但是在示例实施例中，蜂窝状网络是CDMA通信网络。在CDMA网络内，各远程站6分散在网络范围内。每个远程站6根据远程站是否处于软切换，与一个或多个基站4进行通信。例如，远程站6a和6b与基站4c专享通信，远程站6d和6e与基站4d专享通信，但是位于小区边界附近的远程站6c处于软切换，并同时与基站4c和4d进行通信。在上述美国专利第5,267,261号中详细描述对在CDMA系统中的软切换的运用。

图2中示出本发明的CDMA网络的基本体系的方框图。基站控制器10与包交换网络接口24、PSTN30和在CDMA网络中的所有基站4(为了简化，图2中只示出基站4)连接。基站控制器10调整在CDMA网络中的远程站6和与包交换网络接口24和PSTN30相连的其他用户之间的通信。虽然为了简化在图2中只示出一个，但是基站控制器10包括多个选择器元件14。分配一个选择器元件14来控制在一个或多个基站4和远程站6之间的通信。

在反向链路上，通过把请求消息发送到基站4，远程站6启动呼叫。基站4接收消息并把该消息发送到呼叫控制处理器16。呼叫控制处理器16把命令发送到选择器元件14并指挥基站4分配前向链路话务信道。基站4运用一个信道元件40来控制与远程站6的呼叫。在分配话务信道之后，通知呼叫控制处理器40。于是，呼叫控制处理器40命令基站4在前向链路上把信道分配消息发送到远程站6。

远程站6通过请求信道调度器12允许，来启动在反向链路上的高速数据传输。在远程站6内的控制器68通过把请求命令发送到编码器72来处理请求。可以在微控制器、微处理器、数字信号处理(DSP)芯片或编程来执行如这里所述的功能的ASIC中，实施控制器68。在示例实施例中，编码器72编码与在上述美国专利第5,504,773号中所述的空白和字符(Blank and Burst)信令数据格式相一致的请求命令。编码器72产生并附加一组循环冗余校验(CRC)位、附加一组码尾位、卷积编码数据和附加位和记录经编码数据码元。向调制器(MOD)74提供交错位。调制器74运用Walsh码映射，把交错位映射在另一个信号空间中。具体地说，把交错位分成六位组。于是，把六位映射到相应的64个码片Walsh序列。于是，调制器74以长伪噪声(PN)码和短PN码扩展Walsh代码码片。向前端62提供已调信号。前端62滤波、放大和通过在反向链路52上通过天线60广播发送信号。

远程站6根据长PN序列调整反向链路数据。在示例实施例中，根据公共长PN序列发射器的瞬时偏置(temporal offset)，定义每个反向链路信道。在两个不同的偏置处，所得调制序列是不相关的。根据远程站6的独特的数字识别，确定远程站6的偏置，其中在IS-95的示例实施例中，远程站6是电子序号(ESN)。于是，每个远程站6都在根据它的唯一电子序号确定的一个不相关反向链路信道上进行发送。

在基站4中，由天线44接收反向链路信号并向RF单元42提供。RF单元42滤波、放大、下变频和量化反向链路信号，而且向信道元件40提供数字化基带信号。信道元件40解调和解码基带信号，与在远程站6处执行的信号处理功能相反。信道元件40用短PN码和长PN码去扩展数字化基带信号。信道元件40信号映射去扩展数据。具体地说，把去扩展数据分成64个码片块，并分配有具有最接近去扩展数据块的Walsh序列的Walsh码。Walsh码包括解调数据。于是，信道元件40记录解调数据、卷积解码去交错数据和执行CRC校验功能。向选择器元件14提供解码数据，例如，请求命令。选择器元件14把请求命令发送到信道调度器12。

信道调度器12连到在基站控制器10内的所有选择器元件14。信道调度器12分配可由每个远程站6运用的最大调度传输速率，从而在反向链路上以高速进行数据传输。向选择器元件14提供对于远程站6的最大调度传输速率。选择器元件14把调度信息发送到信道元件40，它编码和调制调度信息。向RF单元42提供调制信号，其中上述RF单元42上变频和调节信号。由天线44通过前向链路50发送信号。

在远程站6处，由天线60接收前向链路信号，并把它发送到前端62。前端62滤波、放大、下变频和量化接收到的信号并向解调器(DEMOD)64提供数字化基带信号。由解调器64解调数字化基带信号并由解码器66解码，与由信道元件40执行的信号处理相反。把包含最大调度传输速率的解码数据发送到控制器68。控制器68接收调度信息并配置硬件来在或低于最大调度传输速率的速率下开始数据传输。

实际上以与上述发送请求命令相同的方法发生高速数据传输，除了可以上至最大调度传输速率的速率进行数据传输之外。在远程站6处，把数据分成数据帧。在本说明书中，数据帧是指在一个帧时间期间，从远程站6发送到基站4的数据量。可将数据帧进一步分成较小单位称为数据部分。将数据帧从数据源70发送到编码器72。编码器72格式化数据帧、插入产生的CRC位组和一组码尾位、卷积编码数据和重新记录编码数据。在上述美国专利第5,504,773中详细描述用于编码和交错数据的方法。向调制器74提供编码数据帧，其中上述调制器74运用Walsh码执行信号映射。于是，调制器74以长伪噪声码和短PN码扩展映射数据，而且向前端62提供扩展数据。前端62滤波、放大、上变频和在反向链路52上，通过天线44，广播发送信号。

基站4接收反向链路信号和以上述相同的方法来解调和解码反向链路信号。由信道元件40向选择器元件14提供解码数据。选择器元件14向包交换网络接口24提供数据，其中上述接口24把数据发送到数据接收器(datasink)22。如上所述的硬件支持在CDMA网络上的数据和语音通信的传输。

也可通过其他实施方法来完成上述功能。信道调度器12和选择器14的位置依赖于集中或分散调度处理是否是理想的。例如，信道调度器12和选择器元件14可包含在基站4中。该分散处理允许每个基站4执行它自己的调度，从而可以使处理延迟最小。相反，可以设计信道调度器12来控制在网络中与所有基站4的通信。该集中处理可以导致对系统资源的最优化利用。这些例子示出不必如示例实施例中所示的那样，将信道调度器12加入基站控制器10中。可以考虑上述功能的其他实施方法，并落在本发明的范围内。

可将反向链路传输分成两种。第一种包括未调度任务，在较佳实施例中，由于不能容忍附加处理延迟导致不能调度上述任务。这种传输包括语音通信和某种数据通信(例如，确认更高层的消息)。第二种包括调度任务，其中上述任务可以容忍附加处理和队列延迟。这种传输包括在远程站6和基站4之间的最多数据通信。

如图1所示，远程站6分布在CDMA网络中，而且可与一个或多个基站4同时进行通信。因此，信道调度器12调整在整个CDMA网络中的调度和未调度任务的传输。在本发明中，根据反向链路容量的可获得性，由信道调度器12调度在反向链路上的调度任务的传输，以避免调度和未调度任务的传输质量下降。通过将数据传输速率分配给在CDMA网络中的远程站6上的每个调度用户的功能，来分派信道调度器12的任务，从而最优化一组目标。这些目标包括(1)通过发送如在系统容量约束内可支持的最多的调度和未调度任务，改进对反向链路容量的利用率，(2)改进通信质量和使传输延迟最小，(3)根据一组优先权，把反向链路容量公平地分配给所有调度用户，和(4)使远程站6的发送功率最小来延长电池寿命和减小干扰。通过平衡下面详细描述的因素列表来最优化目标。

图3示出本发明的信道调度器12的方框图。控制器92收集来自在CDMA网络中的所有基站4的相关信息，而且分配数据传输速率。在微控制器、微处理器、数字信号处理(DSP)芯片或编程来实施上述功能的ASIC中实施控制器92。控制器92连到在基站控制器10内的所有选择器元件14。控制器92收集关于反向链路的命令和容量的信息。把收集到的信息存储在存储器元件94中，并按照需要由控制器92检索。可运用存储器元件或任何数量的存储器设备(诸如，RAM存储器设备、锁存器或如在现有技术中已知的其他类型存储器设备)之一实施存储器元件94。控制器92还连到定时元件96。通过由系统时钟运行的计数器、锁定在外部信号的内装(on board)振荡器或来自外部信源的对于接收系统定时的存储器元件实施定时元件96。定时元件96用执行反向链路速率调度所需的定时信号提供控制器92。定时信号还允许控制器92以适当时间间隔把最大调度传输速率发送到选择器元件14。

I.反向链路速率调度

图7示出本发明的反向链路调度方法论的流程图。在调度处理过程中的第一步，步骤200，包括收集在远程站6处对于每个调度用户的数据传输速率的最优分配所需的所有相关信息。相关信息可包括调度和未调度任务数量、每个远程站6可获得的发送功率、指示由每个远程站6发送的数据量的队列尺寸、对于在基站4处每个基站6的E_b/(N_o+I_o)设定点和测得E_b/(N_o+I_o)、在前调度期间对于每个远程站6的未调度任务的传输速率、列出与远程站6进行通信的小区的每个远程站6的现行(active)成员组、远程站6的优先权和在前面的调度期间内在每个小区处接收到的总功率。下面，详细描述这些参数中的每个参数。假定收集来自每个小区的信息，信道调度器12根据收集到的信息、上述目标组和下面在步骤202处描述的系统约束列表，对于每个调度用户分配最大调度传输速率。在步骤204中，信道调度器12把包含最大调度传输速率的调度信息发送到每个远程站。在预定数量的帧之后，在或低于已分配给远程站6的最大调度传输速率下由远程站6发送数据。于是，在步骤206处，由信道调度器12等待，直至下一个调度周期来重新开始调度循环。

至少可由两个实施例来完成最大调度传输速率的分配。在第一个实施例中，信道调度器12把最大调度传输速率发送到每个调度用户。而且，在第二实施例中，调度用户请求最大调度传输速率。

在第一实施例中，如图8所示的流程图进一步示出在图7中的流程图的步骤202处的对于调度用户的最大传输速率的分配。信道调度器12分配对于每个远程站6的调度任务的最大调度传输速率，从而实现上述目标。在分配传输速率过程中，信道调度器12符合下列系统约束：(1)远程站6必须可获得远程站6发送功率-在最大调度传输速率下进行发送所需的功率；(2)小区接收功率-由每个小区接收的总功率，不能超出预定门限，从而对远程站6的干扰不过度；(3)对于在软切换状态下支持远程站6的所有小区，软切换-最大调度传输速率，是相同的；(4)只将远程站6队列尺寸-高传输速率，分配给远程站6，它具有要传输的足够数量的数据。下面，详细描述每个这样的约束。

在示例实施例中，在开始每个调度周期之前的一些时间内，把对于每个远程站6可获得的发送功率发送到信道调度器12，以及队列尺寸，而且可在分配最大调度传输速率过程中考虑到。如果信道调度器12不能获得该信息，那么执行速率分配，而不考虑远程站6的发送功率。

在收集把数据传输速率最优化分配给调度用户所需的相关信息之后，信道调度器12进入图8的流程图。信道调度器12在状态210下启动。第一步，信道调度器12计算对于在CDMA网络中的每个小区可获得的中容量(步骤212)。如下，计算对于每个小区的调度传输可获得的总容量：

$Q_{\mathrm{avail}}=1-\frac{P_r}{P_{\max }}--\left(1\right)$

其中，Q_avail是对于调度发送可获得的反向链路容量，P_r是在小区处的接收功率，它不是来自相同小区调度任务的，而P_max是在该小区处的最大可获得的总接收功率。不是来自相同小区调度任务的在该小区处接收到的功率包括背景热噪声功率N_oW，来自邻近小区的远程站6的功率P_adj，和来自未调度任务的相同小区内的远程站6的功率P_unscheduled。当分配数据传输速率时，信道调度器12需要满足的等式是：

$\mathrm{\Σ}{\hat{r}}_i\frac{R_i}{W}\≤1-\frac{{\hat{P}}_r}{P_{\max }}.---\left(2\right)$

其中，对于即将到来的调度周期，

是第i个远程站的预计E_b/(N_o+I_o)设定点，R_i是分配给第i个远程站的数据传输速率，W是系统扩展带宽和 是小区处的预计接收功率，其中在即将到来的调度周期内，该小区不是来自相同的小区调度任务。对于IS-95A系统，W是1.2288MHz。

下面详细描述等式(2)的推导以及等式(2)中的每一项的含义。可以在数值上计算在等式(2)右侧的每一项，或者是已知的。在每个调度周期开始的时刻，对于网络中的每个小区，计算在等式(2)的右侧上的数值一次。

可用与等式(1)所示不同的其他方法来定义或计算对于调度传输可获得的容量Q_avail。而且，可通过控制未调度任务的传输来影响Q_avail。例如，信道调度器12可以通过限定一个或多个远程站6的传输速率来增加Q_avail，从而减小P_r。可以考虑定义和操作Qavail的其他方法，并落在本发明的范围内。

注意，除非特定的，否则以线性定标(不是以dB为单位)给出在该说明书中的所有等式中用到的项。还注意，没有特别记号的码元(例如，E_bi)表示对于即将到来的调度周期的实际值、标有下划线的码元(例如，E_bi)表示对于前一个调度周期已知的或测定的值，和标有帽子的码元(例如，

)表示对于即将到来的周期的预计值。

在等式(2)的左侧，假设用于即将到来的调度周期的调度用户的预计设定点 与对于前一个调度周期的设定点 γ _i相同。因此，预测对于小区可获得的容量和特定远程站6的设定点，信道调度器12能够确定可由对于该特定远程站6的小区支持的最大传输速率。

于是，信道调度器12产生所有调度用户的优先权列表(在步骤214中)。优先权列表是多个因素的函数，下面描述其中每个因素。根据他们相关的优先权，安排调度用户，同时调度用户具有设置在列表顶部的最高优先权和调度用户具有设置在列表底部的最低优先权。于是，信道调度器12进入环路和根据优先权列表将可获得反向链路容量分配给调度用户。

在第一步，在传输速率分配环路中，信道调度器12选择在优先权列表中具有最高优先权的调度用户(步骤216)。于是，信道调度器12识别支持该调度用户的小区。将这些小区列入调度用户的现行成员组。如果调度用户处于软切换状态，那么支持用户的每个小区同时接收由用户发送的数据。于是，对于在现行成员组中的每个小区，信道调度器12计算对于调度用户的最大可支持传输速率(步骤218)。通过将在等式(2)中的右侧上的数值与W/ γ _i相乘，可以计算对于每个小区的最大可支持传输速率。

远程站6还可以把请求传输速率发送到小区。请求传输速率可根据队列尺寸，它表示要发送的数据量，远程站6可获得的总发送功率、对于即将到来的调度周期所需的预测发送能量-每-位和远程站6的补偿功率。要求传输速率表示远程站6可支持的最大传输速率。下面详细推导该值。

信道调度器12还根据由调度用户要发送的数据量(如由队列尺寸所测得的)推荐最佳传输速率(在步骤步骤222)。还可使较佳传输速率成为远程站6可获得的发送功率的函数，如果该信息对于信道调度器12而言是可获得的。在示例实施例中，在每个调度周期开始的时刻，将对于远程站6可获得的队列尺寸和发送功率从远程站6发送到信道调度器12。选择较佳传输速率是在或低于在调度时间间隔内发送在队列中的数据所需的传输速率。

为了保证可由支持处于软切换状态下的远程站6的每个小区支持对于该远程站6分配给调度任务的反向链路容量，信道调度器12从最大可支持传输速率列表中选择最小传输速率，所需传输速率和较佳传输速率(步骤220)。对于该调度用户，将所选择的最小传输速率定义为最大调度传输速率。已将传输速率分配给该调度用户，信道调度器12从优先权列表中去除调度用户(步骤226)。于是，更新对于每个小区可获得的容量(步骤228)，来反映分配给刚从优先权列表中去除的用户的容量Q_i。对于在线性成员组中的每个小区，通过从在等式(2)的右侧的数值中减去刚分配的容量，如计算为Q_i＝ γ _i·R_i/W。在后面的传输速率分配过程中用到更新容量。于是，信道调度器12确定在优先权列表中的所有调度用户是否已分配有传输速率(步骤230)。如果优先权表非空，那么信道调度器12回到步骤216并把数据传输速率分配给具有下一个最高优先权的调度用户。重复分配环路直至优先权列表不包括任何调度用户。如果优先权列表为空，那么分配处理过程在状态232处终止。

在下一个实施例中，通过将容量分配给调度用户而不是分配最大调度传输速率，也可以完成分配反向链路容量。在该实施例中，信道调度器12把反向链路容量分配给调度用户。把分配容量Q_i发送到选择器元件14，它根据分配的容量和调度用户的设定点(例如，R_I＝Q_i·W/ γ _i)，计算最大调度传输速率。在该实施例中，选择器元件14可以根据调度用户的设定点的变化，在调度周期内，在每帧处，对于调度用户分配新的最大调度传输速率。这允许选择器元件14通过将干扰保持在可接受程度上，来对于在反向链路上的调度和未调度任务保持通信质量。可以考虑分配反向链路容量的其他实施例，并落在本发明的范围内。

还可将对于每个小区可获得的容量分配给调度用户，而不必使用环路。例如，根据加权函数，可以分配可获得反向链路容量。加权函数还可根据调度用户的优先权和/或一些其他因素。

优先权列表确定分配给调度用户的反向链路容量。具有较高优先权的调度用户分配有比具有较低容量的用户更多的容量。虽然根据调度用户的优先权，依次分配容量是较佳的，但是，这不是所需的限制。可以任何顺序分配可获得资源，并落在本发明的范围内。

可以连续、间歇或以阶段性方式来执行本发明的反向链路速率调度。如果连续或间歇地执行调度，那么选择调度间隔，从而在调度周期的持续时间内能够完全利用小区的反向链路容量。可通过下列实施例完成该目的。可以考虑作为下列实施例的变化或组合的其他实施例，并落在本发明的范围内。

在第一实施例中，每帧执行调度(或容量分配)。该实施例允许信道调度器12在每帧处动态地调节调度用户的最大调度传输速率，来完全利用对于网络中的每个小区可获得的容量。需要更多的处理来在每帧处分配最大调度传输速率。此外，需要更多系统开销(overhead)来在每帧处将所需调度信息发送到每个调度用户。此外，可要求远程站6向信道调度器12更加频繁地提供关于它的当前发送功率、它的最大发送功率和它的能力的信息。

在第二实施例中，每K帧执行调度，其中K是大于1的整数。对于每个调度间隔，信道调度器12对于每个调度用户分配最大调度传输速率。在示例实施例中，通过在等式(2)中对P_max运用高值，可以计算最大调度传输速率。此外，通过对设定点所用到的值低于对于前一个调度周期的设定点 γ _i所用到的值，可以计算最大调度传输速率。通知调度的用户。在示例实施例中，每调度周期把最大调度传输速率的调度发送到调度用户一次。在后面的预定数量的帧，发生在高速传输速率下的数据传输，如下所述。在调度周期持续时间内，由信道调度器12分配对于调度任务的最大调度传输速率。在调度周期内，如果小区容量不支持在最大调度传输速率下的数据传输，那么信道调度器12可以指挥在较低传输速率下的数据传输。

在调度周期内，每个远程站6允许在上至它的最大调度传输速率下进行发送。如果远程站6不能在最大调度传输速率下进行发送，那么远程站6可以通知小区在较低传输速率下进行数据传输。于是，远程站6在较低传输速率下同时或不久以后发送数据。同样，如果对于小区的反向链路容量不支持在最大调度传输速率下的数据传输，那么信道调度器12在较低传输速率下进行数据传输。

出于几个原因，第二实施例优于第一实施例。在反向链路上，在对于远程站6可获得数据的时候到在高速传输速率下传输数据的时候之间存在调度延迟。在示例实施例中，调度延迟的长度可上至7个帧。调度延迟影响信道调度器12对反向链路容量和命令变化的响应性。当反向链路的负担不重，那么允许远程站6在上至最大调度传输速率的任何数量下进行发送，减小调度延迟。当远程站6没有要传输的任何数据，那么远程站6可以立即减小传输速率，从而减小对其他延迟器6的反向链路干扰。此外，在该小区处的信号处理和发送功率资源并不象在远程站6中那样受到限制。于是，小区可在最大调度传输速率下解调，而没有大性能不利影响。

第二实施例还具有请求较少系统开销来将最大调度传输速率的调度发送到调度用户。在第一实施例中，在每个帧处将调度信息发送到调度用户。于是，把一部分前向链路资源分配给该开销(overhead)。在第二实施例中，每调度周期内，把调度信息发送到调度用户一次。例如，如果调度间隔是10个帧，那么第二实施例请求稍多于第一实施例的开销的1/10，同时仍然保持对反向链路的有效利用率。下面讨论在调度周期内，在每个帧处，进行传输速率重新分配，来允许信道调度器12在每个帧处动态分配传输速率。发送临时传输速率的调度所需的附加开销是最小，因为在每个帧处，重新分配仅一部分调度用户的传输速率。实际上，只重新分配足够的调度用户，从而在网络中的所有小区以小于小区可获得的总反向链路的容量下进行操作。

另一方面，在第三实施例中，可以交错(stagger)本发明的反向链路速率调度。在该实施例中，可由某些事件来触发调度。例如，无论何时接收高速事件传输请求或无论何时完成由远程站6进行的调度高速数据传输，信道调度器12都可以执行反向链路速率调度。信道调度器12知道由每个远程站6发送的数据量和最大调度传输速率。一般，远程站6在最大调度传输速率下进行发送，除了在情有可原的情况下，例如，缺乏可获得的发送功率。于是，信道调度器12能够确定何时完成高速数据传输。一旦终止由远程站6进行调度传输，信道调度器12就可以执行调度并把反向链路容量发送到其它远程站6。只将最大调度传输速率的调度发送到远程站，其中已向它分配或重新分配传输速率。

对于在CDMA网络中的所有小区，可由信道调度器12执行本发明的反向链路速率调度。该实施例使得信道调度器12能够有效地调度对于远程站6的高速数据传输，其中上述远程站6处于软切换或正与多个小区进行通信。由于在小区和远程站6之间的多种交互，导致整个网络的调度更加复杂。在另一个实施例中，为了简化调度，可以将调度任务分成两种，具体地说，来自处于软切换状态下的远程站6的调度任务和来自不处于软切换状态下的远程站6的调度任务。在该实施例中，可以在小区级别上，执行对于正只与一个小区进行通信的远程站6的反向链路速率调度。可由信道调度器12调度正与多个小区进行通信的远程站6。本发明可用于前向链路速率调度的所有实施例，包括集中调度、分散调度和其任何组合。

II.传输速率重新分配

在上述第一实施例中，其中每帧执行反向链路速率调度，可在调度期间重新分配反向链路容量来将反向链路命令与可获得容量相匹配。虽然每帧分配容量，但是调度延迟可导致不是最佳的容量分配。在调度延迟期间，可以改变系统的状态。此外，最初的预测可能不是精确的，而且可以需要修改。

在第二实施例中，其中每K帧执行调度，可在调度期间重新分配传输速率，来将反向链路命令与可获得反向链路容量相匹配。在示例实施例中，在调度周期的持续时间内数据传输在或低于最大调度传输速率下进行，而不必采用传输速率重新分配例行程序。这简化了调度例行程序，但是可以导致更低的E_b/(N_o+I_o)，它可以恶化通信质量。在较佳实施例中，可以在每帧处重新分配最大调度传输速率来保持通信质量。

在调度周期内，如果对于小区的反向链路容量不支持在最大调度传输速率下的数据传输，那么信道调度器12在更低的传输速率下进行数据传输。对于每个帧，其中对于小区的反向链路容量不足以服务有调度和未调度任务的命令，信道调度器12确定在反向链路命令和可获得反向链路容量中的增加量。于是，信道调度器12分配对于一些或所有调度用户的更低传输速率，从而由用户所需的容量不超过小区可获得的总容量。在示例实施例中，把更低传输速率称为临时传输速率，而且只有一个帧可使用。对于在调度周期内的后面的帧，使用最大调度传输速率，除非由信道调度器12再次修改它们。

通过增加对于小区可获得的总容量，信道调度器12还可以试图使传输速率重新分配最小。通过降低未调度用户的传输速率(例如，将语音用户的传输速率限制到更低速率)，可以获得增加总容量。

在示例实施例中，每帧执行传输速率重新分配来保证对于每个小区的调度和未调度任务所需容量小于对于小区可获得的总反向链路容量。把临时传输速率的调度发送到调度用户，其中它们已重新分配有临时传输速率。对于每个帧，调度用户证实不重新分配传输速率。在调度周期内的每个帧处，每个调度用户在或低于最大调度传输速率或临时传输速率下发送数据。

图9示出传输速率重新分配的流程图。信道调度器12在状态240处开始。第一步，在步骤242中，信道调度器12产生在网络中小区的小区列表，其中调度和未调度任务所需的反向链路容量超过对于小区可获得的总容量。信道调度器12运用等式(2)计算对于在CDMA网络中的每个小区可获得反向链路的总容量(在步骤244中)。接着，信道调度器12产生所有调度用户的优先权列表，其中上述用户与在小区列表中的至少一个小区进行通信并已分配有对于当前调度周期的传输速率(在步骤246中)。将在优先权列表中的调度用户称为受影响调度用户。于是，信道调度器12进入环路并根据优先权列表和小区列表，向一些或所有受影响调度用户重新分配传输速率。

在传输速率重新分配环路内的第一步中，信道调度器12选择具有最高优先权的受影响调度用户(步骤248)。于是，信道调度器12识别支持对于高速数据传输的受影响调度用户的小区。将这些小区称为所选小区。接着，信道调度器12计算对于受每个所选小区的受影响的调度用户的最大可支持传输速率(步骤250)。为了保证由每个所选小区提供分配给该调度用户的反向链路容量，信道调度器12从最大可支持传输速率和最大调度传输速率列表中选择最小传输速率(在步骤252中)。将所选最小传输速率定义为临时传输速率。在示例实施例中，临时传输速率低于最大调度传输速率，并对于即将到来的帧只分配给调度用户(步骤254)。从优先权列表中去除受影响调度用户(步骤256)。于是，在步骤258中，更新对于每个所选小区可获得的总反向链路容量以反映要分配给刚从优先权列表中去除的受影响调度用户的容量。于是，信道调度器12更新小区列表，并去除其总反向链路容量为零的小区(在步骤260中)。接着，信道调度器12确定小区列表是否为空(步骤260)。如果小区列表不为空，那么信道调度器12确定优先权列表是否为空(步骤264)。如果优先权列表不为空，那么信道调度器12回到步骤248，并把数据传输速率重新分配给具有下一个最高优先权的受影响调度用户。传输速率重新分配环继续，直至小区列表或优先权列表为空。如果小区列表或优先权列表为空，那么传输速率重新分配处理在状态266处终止。

如果在小区处的FER为高或测得的总接收功率P_total高于预定门限，则信道调度器12、选择器元件14或小区还可以临时分配较低传输速率给远程站6。可将临时传输速率立即发送到远程站6，而不必等待下一个调度周期，而且可以立即发生或此后马上发生在临时传输速率下的数据传输。这减小了处理延迟并允许信道调度器12或小区采取快速动作来改进在反向链路上的通信质量。

最大调度传输速率表示由信道调度器12给出的允许，允许远程站6发送上至最大调度传输速率。远程站6可以在较低传输速率下进行发送。如果远程站6确定它的可获得发送功率不支持在最大调度传输速率下的数据传输，那么远程站6可以把速率减小消息发送到正与远程站6进行通信的所有小区。速率减小消息表示远程站6可使用的较低传输速率。在示例实施例中，远程站6在传输速率减小消息的相同帧处，或者在之后的预定数量帧处，在较低传输速率下发送。允许远程站6单方面地减小传输速率，而不必由信道调度器12重新分配，减小了处理延迟并改进了在反向链路上的通信质量。较佳的是，远程站6在最大调度传输速率下发送，这是因为已分配反向链路容量。在较低传输速率下的数据传输导致对于反向链路容量的不充分利用。

另一方面，如果远程站6确定它的可获得发送功率支持在更高传输速率下的数据传输以及队列尺寸是大的，则远程站6可以在调度周期内请求速率增加。可将对于更高传输速率的请求发送到支持出于软切换状态下的远程站6的所有小区。如果任一小区确定对于该小区的反向链路容量是满的，那么拒绝对于更高传输速率的请求。否则，将请求发送到信道调度器12，它可考虑在调度周期内的请求。

III.远程站发送功率考虑

由它可获得的最大发送功率约束每个远程站6。由FCC规则、电池容量和对CDMA网络中的其它远程站6的干扰，确定最大发送功率。远程站6请求E_bi能量-每-位来把数据发送到对于需要的性能级的小区。对于语音通信，1％FER是可接受的性能级，但是对于数据通信的请求可能更加严格。每个远程站6应满足的功率约束是：

其中，E_bi＝第i个远程站所需的发送能量-每-位，

R_i＝第i个远程站的传输速率，和

P_max，i＝第i个远程站可获得的最大发送功率。

在反向链路上，控制对于每个远程站6，在小区处测得的能量-每-位-噪声-加-干扰比E_b/(N_o+I_o)，从而保持所需性能级，同时使远程站6的发送功率最小。由于每个远程站6的发送功率是对在CDMA网络中的其它远程站6的干扰，所以在反向链路上该功率控制是临界的。使发送功率最小减小干扰并增加反向链路容量。

当远程站6围绕网络移动时，多路径和衰减的影响大大改变了在小区处接收到的信号的E_b/(N_o+I_o)。实际上，在通信期间，在接收到的E_b/(N_o+I_o)中的动态变化可以大于60dB。为了与这个宽范围的变化做斗争，每个远程站6保持功率控制结构，它动态调节发送功率来与信道状况的变化做斗争。对于符合IS-95A标准的CDMA系统，允许在60dB范围内对每个远程站6进行反向链路功率控制，而且可以增加或减小发送功率达1dB/1.25毫秒。

可从最大发送功率补偿(back off)远程站6的发送功率来保持净空高度。净空高度允许远程站6的功率控制结构调节发送功率来与信道状况的变化作斗争并解释未调度任务的传输速率变化。因此，可将等式(3)表示为：

其中，α是保留用于补偿的小部分发送功率。例如，如果保留一半的最大发送功率用于补偿，那么α＝0.5(3dB补偿功率)。在前面的调度周期内，可以根据发送功率 P _i和传输速率 R _i预测所需能量-每-位E_bi，如下：

其中，如果前面的传输速率 R _i和调度传输速率R_i具有不同的所需能量-每-位，那么

是对于即将到来的调度周期所需的预测能量-每-位，δ( R _i，R_i)是所用到的校正因子。还可考虑帧差错率(FER)来与预测所需能量-每-位。特别是，如果FER是高，那么可以增加预测能量-每-位，或者如果FER是低，那么减小。于是，等式(5)变成：

其中，Pe是FER和 是Pe的函数。可以实现 作为等式或查询表。一般， 是正数，并随Pe减小时而增加。组合等式(4)和(6)，可根据可获得发送功率分配给远程站6的最大传输速率、补偿功率和远程站6所需的预测功率-每-位变成：

可在远程站6处计算等式(7)，而且可由远程站6运用最大传输速率R_max，以及队列尺寸，来确定所需传输速率。另一方面，远程站6可以将最大发送功率P_max，i，预测的所需能量-每-位

和队列尺寸传达到信道调度器12，来考虑将传输速率分配给远程站6。

IV.反向链路容量

通过每个远程站6对其它远程站6的干扰来主要确定在CDMA系统中的反向链路的容量。这是因为每个远程站6在系统带宽范围内扩展数据，并在相同的频带内发送信号。小区接收由所有远程站6发送的功率并解调每个远程站6的信号。对于调度和未调度任务，可将由小区接收的来M个远程站6的总功率表达为：

其中，

P_total＝由小区接收到的总功率，

P_r＝由小区接收到的不是来自相同小区调度任务的功率，

P_i＝从第i个远程站的调度任务接收到的功率，和

M＝发送调度远程站的数量。

由下式给出对于给定远程站6的E_b/(N_o+I_o)：

其中，

E_bi＝对于第i个远程站的能量-每-位，

N_o＝系统的背景噪声密度，和

I_o＝由系统中的其它源对从第i个远程站接收到的信号的干扰。

对于所需性能级，每个远程站6要求不同的E_b/(N_o+I_o)。实际上，在与小区的通信期间，特定远程站6可以在不同的时候要求不同的E_b/(N_o+I_o)。影所需E_b/(N_o+I_o)的主要因素是信道状况。例如，远程站6围绕CDMA网络移动的速度影响衰减量，以及信道状况。在低速的情况下，功率控制结构对于抵销慢衰减是有效的，而且所需E_b/(N_o+I_o)是低的。在高速的情况下，功率控制对于抵销快衰减是无效的，而交错效应却越来越有利。在中速的情况下，由于功率控制或交错都不太有效，所以所需E_b/(N_o+I_o)是最高的。其它因素可以影响信道状况和所需E_b/(N_o+I_o)。

组合等式(8)和(9)并用在等式(8)中的加法项近似在等式(9)的分母中的加法项得到：

总接收功率P_total与反向链路容量紧密相关。在等式(10)的分母中的项

与系统负载相关。当

接近等式(10)中的1.0，P_toal接近无穷大，这是系统无法达到的操作点。在反向链路上的更高负载导致更高干扰级。更高干扰级驱使远程站6在更高功率下发送来保持所需性能级。由于每个远程站6的发送功率具有上限，所以限制P_total上限来保证对于未达到任务的覆盖。操作点P_max依赖于系统设计并与位于小区边界上的远程站6的可获得E_bi/(N_o+I_o)相关。E_bi/(N_o+I_o)与FER性能直接相关。在更高负载下进行操作导致对于在覆盖区的边界上的未调度用户的更差E_bi/(N_o+I_o)，因此导致更高FER。

在示例实施例中，小区包含对于每个远程站6的两个功率控制环路，来保持所需FER性能级，同时将对于其它远程站6的干扰减至最小。第一功率环路(称为内环路)调节远程站6的发送功率，从而在设定点保持由E_b/(N_o+I_o)测得的信号质量，如在小区接收到的那样。如果测得E_b/(N_o+I_o)低于设定点，那么小区测量接收到的信号的E_bi/(N_o+I_o)，并把控制信号发送到远程站6，命令远程站6增加发送功率1dB每阶增量。另一方面，如果测得E_b/(N_o+I_o)高于设定点，那么小区命令远程站6减小发送功率。内环路调节远程站6的远程站6的发送功率，从而使发送功率最小，同时保持测得的E_b/(N_o+I_o)等于设定点。第二功率控制环路(称为外环路)调节设定点，从而保持所需性能级，如由帧差错率(FER)测得的那样。如果测得的FER高于预定级，那么小区增加设定点。相反，如果FER低于预定级，那么小区减小设定点。为了保证在两个环路之间的稳定性，使得外环路的时间常数低于内环路的。此外，远程站6可以利用开环功率控制系统，其中它根据接收到的前向链路信号的功率变化，调节它的发送功率。

信道调度器12分配对于每个远程站6的调度任务的数据传输速率，同时将P_tatol保持在低于P_max。在前面的调度周期内 内，运用远程站6的设定点 γ _i，可以预测对于远程站6的所需E_bi/(N_o+I_o)或X_i。因为外环路保持在设定过程中的设定点，它产生所需性能级，所以设定点是所需E_bi/(N_o+I_o)的良好预测。

在某些极端情况下，设定点不是对于所需E_bi/(N_o+I_o)的良好估计。在第一种情况下，远程站6在最大发送功率下进行发送，但FER仍然很高。在这种情况下，功率控制环路将保持增加设定点。在第二种情况下，远程站6处于与多个小区的软切换状态，而每个小区测量不同的E_b/(N_o+I_o)。为了使对于在系统中的其它远程站6的干扰最小，如果任何小区命令远程站6减小功率，那么远程站6减小发送功率。因此，对于带有更弱反向链路的小区，测得E_b/(N_o+I_o)低于设定点。此外，在第三种情况下，当前传输速率和调度传输速率具有不同的所需E_b/(N_o+I_o)。

当测得E_b/(N_o+I_o)低于设定点，在小区处的FER可能很高。在这种情况下，内功率控制环路尝试增加发送功率来保持在设定点处的测得E_b/(N_o+I_o)。如果这失败并发生过度FER，那么信道调度器12认识到信道状况恶化，而且可以将远程站6设定在保持状态，直到信道状况改善。

在一个或多个前面的调度周期内，通过从由小区接收到的总功率中减去对于调度任务接收到的功率，可以预测由不是来自相同小区调度任务的小区接收到的P_r如下：

其中，在即将到来的调度周期， 是在不是来自相同小区调度任务的小区处的预测接收功率，而且 P _tatol是在前面调度周期内由小区接收到的总功率。可以根据其它系统测量，预测 用在等式(11)中的

替换在等式(10)中的P_r，并重新排列项，可以将对于反向链路的容量表示为：

$\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}_i\frac{R_i}{W}\≤1-\frac{{\underset{\‾}{P}}_{\mathrm{total}}}{P_{\max }}\·(1-\underset{i=1}{\overset{\underset{\‾}{M}}{\mathrm{\Σ}}}{\underset{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\frac{{\underset{\‾}{R}}_i}{W}).--\left(12\right)$

等式(12)表示可获得反向链路容量，例如，可以根据来自前面调度周期的信息确定对于即将到来的调度周期分配的数据传输速率。在等式(12)的右手侧的项表示在即将到来的调度周期可获得的反向链路容量，而且是基于来自前面调度周期的信息。

在对于调度任务分配数据传输速率时，可用P_max的值来调节要调度到远程站6的总反向链路容量。可以根据P_tatol的统计或FER的统计，调节P_max。例如，如果平均FER增加或平均P_tatol太高，那么信道调度器12可以减小在即将到来的调度周期内的P_max，从而在较低负载下操作反向链路以改善FER。

V.软切换

在任何给定的时刻，在CDMA网络中的远程站6处于小区之间的软切换状态下是可能的。处于软切换状态下的每个远程站6同时与两个或多个小区进行通信。在上述美国专利第5,267,261号中详细描述在CDMA系统中的软切换的运用。

在将最大调度传输速率分配给处于软切换状态下的远程站6的过程中，信道调度器12保证处于软切换状态下的每个小区满足等式(2)的约束。在每个调度间隔的开始时候，选择器元件14把在CDMA网络中的每个远程站6的现行成员组发送到信道调度器12。现行成员组包括正与远程站6进行通信的小区列表。对于在现行成员组中的每个小区，信道调度器12计算可由小区支持的最大传输速率。来自现行成员组上的所有小区的最大可支持传输速率形成可能的数据传输速率列表。由于对于所有小区必须满足等式(2)，来自最大可支持传输速率列表的最小数据传输速率对于所有小区满足等式(2)的约束。于是，可分配给特定远程站6的最大传输速率是最大可支持传输速率列表中的最小。

VI.数据队列尺寸

在本发明中，在分配最大调度传输速率过程中考虑远程站6的队列尺寸。队列尺寸表示由远程站6发送的数据量作为远程站6接收数据的次数。在每个调度周期开始时刻，把所有调度任务的队列尺寸发送到信道调度器12。信道调度器12根据队列尺寸分配高速传输速率。例如，只要队列尺寸高于预定门限，信道调度器12可以分配高速传输速率。另一方面或者此外，如果队列尺寸的变化率高于另一个预定门限，信道调度器12可以分配高速传输速率。此外，如果远程站6的队列尺寸达到最大队列尺寸，那么信道调度器12可以分配高速传输速率。在这个方面，信道调度器12可以辅助接近它的存储容量极限的远程站6。

在示例实施例中，信道调度器12分配最小传输速率，从而在K帧调度周期内，可以发送在队列中的数据。如果队列存储很小，那么信道调度器12忽略任务，因为在分配给与小区进行通信的每个远程站6的最大未调度传输速率内可以发送小量的数据。

调度延迟从远程站6可获得数据的时刻开始存在到以高速传输速率实际发送数量的时刻。调度延迟是因为处理延迟，在示例实施例中，它可持续7帧时间。在所示的实施例中，在每个调度周期开始时刻，把队列存储发送到信道调度器12。信道调度器12调节队列尺寸来考虑在调度延迟期间任何可预测的队列尺寸变化。特别是，在调节队列尺寸期间，考虑在调度延迟期间发送到小区的数据和在调度延迟期间已知到达的新数据。此外，在队列尺寸预测期间，还可以考虑重新发送的数据。

通过总加在调度延迟中对于每个帧分配给远程站6的最大调度传输速率可以预测在调度延迟期间发送的数据量。由于在大多数情况下，远程站6在最大调度传输速率下进行发送，所以这是对队列尺寸的适当精确调节。如果远程站6在较低传输速率下发送，例如，可能由于不适当的传输功率，则实际队列尺寸大于已调队列尺寸。在下一个调度周期内，可以调度在队列中的附加数据传输。

回到图10，在帧K处，远程站6测量要发送的数据的队列尺寸。在帧K+1处，远程站6把队列尺寸发送到信道调度器12。由于调度延迟，导致信道调度器12知道不发生在高速传输速率下的数据传输，直至帧K+7。信道调度器12还知道在调度延迟期间(在帧k+1和帧k+6之间的时间)，发送在队列中的一些数据。在调度延迟期间的数据传输在或低于分配给帧k+1至k+6的最大调度传输速率。因此，通过减去在帧k+1至帧k+6期间发送的数据量，信道调度器12调节队列尺寸，如在帧k+7出现的那样。把信道调度器12知道将在帧k+1和k+6之间到达远程站6的数据加到经计算的队列尺寸。

VII.高速数据传输

可将本发明的反向链路速率调度方法和装置用于能够可变速率数据传输的任何通信系统。例如，本发明可用于CDMA系统、GLOBALSTAR系统、时分多址(TDMA)系统或频分多址(FDMA)系统。运用单个可变速信道或具有固定速率的多个信道或可变和固定速率信道的组合的原理，将本发明用于CDMA系统或其它可变速通信系统落在本发明的范围内。

在第一实施例中，在单个可变速信道范围内发生高速数据传输。在启动与小区的呼叫期间，即将在可变速信道上的最大未调度传输速率1(或9.6Kbps)分配给远程站6。因此，远程站6在上至1的任何速率下(包括速率1/8、1/4、1/2和1)，可以发送未调度传输。不允许远程站6在更高传输速率下发送，除非由信道调度器12允许。在本说明书中，还可将在该方法中用到的可变速信道称为话务信道。对于高速数据传输，可将大于1的最大调度传输速率分配给远程站6。对于高速数据传输，远程站6可在上至最大调度传输速率的高速下进行发送。

在第二实施例中，高速数据传输在多个信道中发生，下面称为话务信道和从属码信道。在建立与小区的呼叫期间把话务信道分配给每个远程站6并允许在上至1的最大未调度传输速率下进行未调度传输。从属码信道可以是固定或可变速信道。在美国专利申请第08/798,951号(发明名称为“用于前向链路速率调度的方法和装置”，1997年2月11日申请，并转让给本发明的受让人，作为参考资料在此引入)中详细描述在高速数据传输中用到的从属码信道的原理和实施。

在示例实施例中，信道调度器12使的最大调度传输速率与一组从属码信道相等。在分配的从属码信道内，远程站6直接传输数据。在三个实施例之一中，把分配从属码信道的识别性传送到远程站6。在第一实施例中，在每个调度周期内，把每个从属码信道的识别性发送到远程站6。这需要更多的开销，当允许更大的灵活性。

在第二实施例中，把从属码信道分成信道组，其中由唯一从属码信道分组限定每个信道组。在与小区的通信的呼叫建立阶段或软切换的呼叫建立阶段期间，把信道组的定义发送到远程站6。信道调度器12分配最大调度传输速率并选择与最大调度传输速率相对应的信道组。把信道组的识别性分配给远程站6。该实施例需要少于第一实施例的开销，因为只把信道组的识别性，而不是每个从属码信道的识别性发送到远程站6。

第三实施例是第二实施例的子集。由Walsh码定义每个信道组，而且信道组N的成员包括从属码信道1至N。使经分配的传输速率等于Walsh码，而且把Walsh码发送到远程站6。使更高传输速率等于多个从属码信道和更高Walsh码。远程站6在与Walsh码相对应的所有从属码信道内发送数据。例如，使Walsh码5等于从属码信道1至5。Walsh码5的分配表示远程站6可以在从属码相等1至5内发送数据。如果远程站6确定在更低传输速率下发送，例如，运用三个从属码信道，远程站6把Walsh码3发送到小区，它表示打算在从属码信道1至3内进行发送。

VIII.从属码信道的编码和调制

对于上述第二实施例，在从属码信道内发生高速数据传输，可由下述实施例完成对于反向链路的从属码信道的编码和调制。可用其它实施例来在反向链路上，在从属码信道上发生数据。在上述美国专利申请第08/654,443号中详细描述第一实施例。下面，描述编码器和调制器来促进对本发明的理解。

在图4中示出第一实施例的编码器72的示例方框图。数据源70包含要发送到小区的大量信息。通过DEMUX102向BPSK和QPSK信道编码器104和106系列提供数据。DEMUX102多路分接来自数据源70的数据到所选BPSK或QPSK信道编码器104和106。BPSK和QPSK信道编码器104和106调制和排序数据，并向调制器74提供经编码数据。选择信道编码器的类型、BPSK或QPSK，依赖于系统设计。可用BPSK信道编码器104系列、QPSK信道编码器106系列或BPSK和QPSK信道编码器104和106的组合构成编码器72。

在BPSK信道编码器104内，将来自数据源70的数据分成数据帧，并向CRC发生器110提供。CRC发生器110产生用于数据帧的CRC位，插入码尾位并向卷积编码器112提供CRC编码数据。卷积编码器112卷积编码CRC编码数据。在示例实施例中，卷积编码器112具有约束长度K＝9，而且是速率1/4，虽然可以运用其它约束长度和速率。K＝9，速率1/4编码器提供在语音数据的反向链路传输过程中用到的速率1/2和速率1/3编码器的附加编码增益。块交错器114接收编码位，并排序位来提供时间分集。时间分集扩展由小区接收到的脉冲串误差，而且改善在小区处的维特比解码性能。

可变起点转发器116接收交错数据并重复每位达N_B次数，以提供恒定输出码元速率307.2Ksps。根据IS-95A标准，每个码信道帧是20毫秒长，并与在307.2Ksps码元速率下的6,144个码元相对应。如果值N_B不是整数，那么只对一部分编码数据执行最后重复。在示例实施例中，可变起点转发器116运用不同的起点来开始对于每个数据帧的重复。向BPSK映射器118提供所得重复码元，其中上述映射器118产生对于每个经重复码元的值+1或-1。

QPSK信道编码器106以与BPSK信道编码器104几乎相同的方法起作用。将来自数据源70的数据分成数据帧，通过DEMUX102发送并向CRC发生器130提供。CRC发生器130块编码数据帧并向卷积编码器132提供CRC编码数据。卷积编码器132利用速率1/4，K＝9编码器卷积编码CRC编码数据，虽然还可使用其它速率和约束长度。块交错器134接收经编码位，排序该位并向可变起点转发器136提供交错数据。可变起点转发器136重复每位达N_Q次，来获得固定输出码元速率614.4Ksps。向QPSK映射器提供重复码元，其中上述映射器将重复码元分成两组，并对于同相(QPSK_I)和正交(QPSK_Q)输出产生四个可能状态之一。例如，(0，0)重复码元的分组可与QPSK_I＝-1和QPSK_Q＝-1相对应，(0，1)重复码元的分组可与QPSK_I＝-1和QPSK_Q＝+1相对应，等等。在QPSK_I和QPSK_Q输出处的码元速率是307.2Ksps。

在第一实施例的另外实施方法中，直接向一个CRC发生器110提供来自数据源70的数据，其中上述发生器110产生对于要发送的数据帧的CRC位。向卷积编码CRC编码数据的一个卷积编码器112提供CRC编码数据。向一个块交错器114提供编码位，它排序码位来提供时间分集。向可变起点转发器116和136提供交错数据，其中一个转发器通过DEMUX102用于每个BPSK和QPSK信道编码器104和106。组合对于所有BPSK和QPSK信道编码器的CRC块编码、卷积编码和块交错与一个CRC发生器、一个卷积编码器和一个块交错器组，使硬件需要最小。

图5示出对于第一实施例的在远程站6内的调制器74的示例方框图。向调制器74提供来自编码器72的BPSK、QPSK_I和QPSK_Q输出。向唯一BPSKWalsh调制器146提供每个BPSK输出。在BPSK Walsh调制器146内，由乘法器150利用唯一Walsh码调制BPSK调制数据，并由增益调节160利用唯一增益放大。例如，用Walsh码W₁调制BPSK_I输出，和用增益B₁放大它。同样，向唯一QPSK Walsh调制器148提供每个QPSK_I和QPSK_Q输出对。在QPSK Walsh调制器148内，由乘法器152-156通过唯一Walsh码调制QPSK编码数据并由增益调节162-166通过唯一增益放大。例如，由Walsh码W_M+1调制QPSK_I1和QPSK_Q1输出对，并通过增益Q_I放大。增益调节158接收PILOT信号，在示例实施例中，它包含与帧逻辑电压相对应的逻辑电平，并根据增益P调节幅度。PILOT信号不包含数据，但是提供参考载波信号，其中在基站4中的RF单元42可以用它来相干解调在剩余BPSK和QPSK信道上的数据。

由加法器168a相加Walsh码已调制和增益调节QPSK_I信号。同样，由加法器168b总加Walsh码调制和增益调节QPSK_Q信号，来形成信号X_Q。由加法器170总加Walsh码调制和增益调节BPSK信号、增益调节PILOT信号和加法器168a输出来形成信号X_I。

后来信号处理起作用来用长PN码和短PN_I和PN_Q码进一步扩展信号X_I和X_Q，而且对QPSK调制信号的同相(I)和正交(Q)分量，均匀地分布PN调制信号。首先，由乘法器172a通过短PN_I码调制长PN码来产生信号LPN_I。还由乘法器172b通过短PN_Q调制长PN码来产生信号LPN_Q。

乘法器174和加法器176执行对信号X_I、X_Q、LPN_I和LPN_Q的复数相乘。运用j来表示复数的虚部并把上述两个复数项相乘，可以获得下列等式：(X_I+jX_Q)·(LPN_I+jLPQ_Q)＝(X_I·LPN_I-X_Q·LPN_Q)+j(X_I·LPN_Q+X_Q·LPN_I)

                                                        (13)

为了获得上述结果，首先由乘法器174a通过LPN_I调制信号X_I，来产生乘积项X_I·LPN_I，并由乘法器174d通过LPN_Q调制它来产生乘积项X_I·LPN_Q。接着，由乘法器174b通过LPN_I调制信号X_Q来产生乘积项X_Q·LPN_I，并由乘法器174c通过LPN_Q调制它来产生乘积项X_Q·LPN_Q。由加法器176a和176b组合四个中间乘积项，从而所得信号Y_I＝X_I·LPN_I-X_Q·LPN_Q和Y_Q＝X_I·LPN_Q+X_Q·LPN_I。滤波信号Y_I和Y_Q(图5未示出)并分别由混频器178a和178b用同相正弦COS(Wct)和正交正弦SIN(Wct)调制。由加法器180组合来自混频器178a的1分量和来自混频器178b的Q分量，而且向前端62提供所得QPSK调制器输出。

调制器74在QPSK调制器输出的I和Q分量上均匀地分布来自BPSK和QPSK信道编码器104和106的数据。在第一例子中，假设只出现BPSK信道编码器104，而且不存在QPSK信道编码器106。在这种情况下，X_I包含BPSK数据和X_Q＝0。用这些量替换上面等式(13)，Y_I＝X_I·LPN_I和Y_Q＝X_I·LPN_Q。于是，通过不同的短PN码扩展来自BPSK信道编码器104的BPSK数据，并在I和Q分量之间均匀分布。

在下一个例子中，假设只出现QPSK信道编码器106，而且不存在BPSK信道编码器104。在这种情况下，X_I包含QPSK_I数据和X_Q包含QPSK_Q数据。所得信号变成Y_I＝X_I·LPN_I-X_Q·LPN_Q和Y_Q＝X_I·LPN_Q+X_Q·LPN_I。于是，用不同的短PN码扩展QPSK_I和在I和Q分量之间均匀地分布它们。同样，用不同的短PN码扩展QPSK_Q数据，而且在I和Q分量之间均匀地分布。由复数乘法运算导致在等式中Y_I的减号。

如上所述，通过系统设计选择BPSK或QPSK信道编码器的数量。在示例实施例中，把一个BPSK Walsh调制器146分配给每个BPSK信道编码器104和把一个QPSK Walsh调制器148分配给每个QPSK信道编码器106。在本说明书中，把每对BPSK信道编码器104和BPSK Walsh调制器146集中称为从属码信道。同样，把每对QPSK信道编码器106和QPSK Walsh调制器148集中称为从属码信道。

在第一实施例中，通过改变重复值N_I和N_Q，可使通过BPSK和QPSK信道的数据传输速率可变。包含导频音调允许小区运气部分相干(coherent)解调来改善FER性能。导频音调允许反向链路对于相同的FER性能在较低E_bi/(N_o+I_o)进行操作。此外，当数据传输速率很高，由导频音调所利用的传输功率的百分比很小。第一实施例的不利之处在于，对于在反向链路上的调制信号，QPSK调制器输出不符合IS-95A标准。因此，根据第一实施例产生的调制信号不向后(backward)与符合IS-95A标准的CDMA系统兼容。

图6示出第二实施例的编码器72和调制器74的示例方框图。通过利用Walsh码扩展产生从属码信道，来提供在从属码信道之间的正交性。通过在解调的从属码信道上提供相关信号并扩展其它从属码信道的信号，正交性改善在小区处的信号检测。于是，根据IS-95A标准，信号映射Walsh码扩展信号，来改善信号检测。最后，通过短PN码扩展映射信号来提供正交扩展，再次改善在小区处的信号检测。

回到图6，向CRC发生器140提供来自数据源70的数据，其中上述发生器产生对于要发送的数据帧的CRC位，并插入码尾位。向卷积编码CRC编码数据的卷积编码器142提供CRC编码数据。向排序编码位来提供时间分集的块交错器144提供编码位。向调制器74提供交错数据。

在调制器74内，通过DEMUX146发送编码数据，而且向Walsh码调制器182系列提供。Walsh码调制器182用唯一Walsh码扩展编码数据来提供在码信道之间的正交性。向正交调制器184提供Walsh码调制数据。正交调制器184运用Walsh码映射，把输入信号映射到另一个信号空间。把输入位序列分组成6位组。每个6位组选择唯一64码片Walsh序列。向数据脉冲串随机发生器186提供来自正交调制器184a的映射信号。当远程站在小于全速率下发送来减小发送功率时，数据脉冲串随机发生器186关闭在前端62内的发射机。

由于把Walsh码W₀定义为全零序列(0，0，…0)，Walsh码调制器182a不执行任何功能。因此，第一Walsh码信道W₀，包含Walsh码调制器182a、正交调制器184a和数据脉冲串随机发生器186，符合由对于反向链路的IS-95A标准定义的信号处理。需要时利用从属Walsh码信道W₁-W_N，包含Walsh码调制器182和正交调制器184，而不影响第一Walsh码信道W₀的性能。由加法器188组合来自第一Walsh码信道和从属Walsh码信道的输出，而且由乘法器190通过长PN码调制所得信号。分别由乘法器192a和192b通过短PN_I和PN_Q码进一步扩展长PN码调制信号。由混频器196a将PN_I调制信号与同相正弦COS(Wct)混合。通过延迟194，将PN_I调制信号延迟半个码片，而且由混频器196b将它与正交正弦SIN(Wct)混合。由加法器198组合来自混频器196a的I分量和来自混频器196b的Q分量，而且向前端62提供所得OQPSK调制器输出。该实施例具有提供与根据IS-95A标准反向链路的调制信号向后兼容的调制信号的优点。在该说明书中，将每个从属Walsh码信道W₁-W_N称为从属码信道。

IX.CRC位

根据IS-95A，把CRC位附在每个数据帧上，来允许由小区检测帧误差。根据由IS-95A特定的CRC多项式，产生CRC位。特别是，对于9.6Kbps的数据传输速率，特定多项式是g(x)＝x¹²+x¹¹+x¹⁰+x⁹+x⁸+x⁴+x+1。对于每个数据帧，附加12个CRC位。在本发明中，依赖于所需检测确定性，可以增加或减小CRC位数量。更多的CRC位允许以更大的确定性检测帧误差，但是需要更多的开销。相反，更少的CRC位减小了帧误差检测的确定性，但是需要较少的开销。

如上所述，根据硬件实施方法，可以在一个可变速信道或多个从属码信道上发生高速传输速率。对于其中在从属码信道上发生高速数据传输的实施方法，可将数据帧进一步分成数据部分，其中把每个数据部分编码成码信道帧，并在一个从属码信道上发送。把下面对于CRC位产生的讨论用于运用从属码信道的实施例，虽然可将原理延伸到其它硬件实施例中。为了简便起见，下列讨论假设每个从属码信道以最大未调度传输速率发送。此外，把从属码信道和话务信道称为码信道。

在多个码信道上发生高速数据传输的实施例中，可由至少两个实施例来产生对于多个码信道的CRC位。在第一实施例中，把每个数据部分附有它自己的CRC位组，这与IS-95A标准相类似。该实施例要求更多的开销，但是允许检测在每个码信道帧上的帧误差检测。只重新发送错误接收的码信道帧。

在第二实施例中，由一个CRC发生器编码在一个帧内在分配给远程站6的码信道上发送的数据帧。可以在几种模式中的一种模式下发送产生的CRC位。在第一种模式下，把数据帧分成上述数据部分。还划分CRC位，而且附在每个数据部分上。于是，每个码信道帧包含数据部分和一些CRC位。在第二种模式下，在一个码信道帧上发送CRC位。所有码信道帧，除了最后码信道帧之外，都只包含数据部分。最后码信道帧包含CRC位和一些可能数据。第二模式提供CRC位的时间分集，并改善由小区进行的帧误差检测。

在小区处，把码信道帧重新组合成数据帧。在第二实施例中，小区只能确定是否正确接收所有码信道帧或者是否发生一个或多个码信道帧误差。小区不能确定是否错误地接收一些码信道帧。因此，数据帧误差支配需要小区重新发送该数据帧的所有码信道帧。第二实施例具有运用对于数据帧的更少量CRC位的优点。

作为例子，假设在12个码信道上发生高速数据传输。在第一实施例中，12个数据部分中的每个数据部分都附有它自己的12CRC位组。对于12码信道帧，共需要144个CRC位。这些144个CRC位允许检测在每个码信道帧上的帧误差。因此，如果错误接收在特定码信道上的码信道帧，那么只需重新发送误差帧。

对于第二实施例，用一组CRC位来编码整个数据帧。较佳的是，CRC位数少于在第一实施例中用到的CRC位的总数。在上述例子中，对于12码信道帧，所用到的CRC位数至少是12，但是小于144。由于几乎有12倍多的数据位，所以需要更多CRC位来允许以更大确定性来检测帧误差。假设24个CRC位允许以所需确定级来检测帧误差，可将24个CRC位分成12个CRC块，每个CRC块包含两个CRC位。把一个CRC块附在12个数据部分中的每个数据部分。另一方面，可在一个码信道帧上发送24个CRC位。在小区处，重新组合数据部分和24个CRC位。小区只能确定是否正确接收所有12个码信道帧。如果指示帧误差，那么小区不能确定错误地接收哪些码信道帧。因此，远程站6必须重新发送所有12个码信道帧。对于节省120个CRC位开销，小区仍然能够检测帧误差，但是没有第一实施例那样的精确度。第二实施例要求在较少的开销和码信道帧的冗余重新发送之间折衷。

X.反向链路速率调度的定时

通过在尽量接近估计时间的时刻进行预测，改善对于未调度任务的可获得反向链路容量的预测精度。在延迟期间，重预测时刻到实际运用时刻，可能已改变网络的状态。例如，其它远程站6已开始或停止发送，可以添加或从网络中落下远程站6，或者已改变信道状况。通过将处理延迟限定在少量的帧，对于本发明，未调度任务的可获得反向链路容量的预测是足够精确的。在示例实施例中，处理延迟是7个帧或更少。

信道调度器12可以在短时间间隔内进行预测，例如，通过保持短调度间隔，来改善预测精度并允许信道调度器12对于反向链路命令的改变作出快速响应。在较佳实施例中，每K帧进行一次预测，每K个帧或重新分配的每帧，分配最大调度传输速率，而且每K帧，就把对最大调度传输速率的调度发送到远程站6。

图10示出本发明的反向链路速率调度的时序图的示例图解。在帧K处，远程站6具有大量要发送到小区的数据。远程站6测量数据的队列尺寸，以及对于远程站6可获得的总发送功率(在框300)。在帧K+1处，远程站6将信息发送到小区(在框302)。在帧K+2处，为小区提供服务的基站4接收信息并把信息发送到选择器元件14(在框304)。在帧k+3处，由选择器元件14测量整个CDMA网络的状态，并发送到信道调度器12(在框306处)。在示例实施例中，CDMA网络的状态包括在每个小区处调度任务可获得的反向链路容量，由每个调度用户发送的数据量、对于每个远程站6可获得的总发送功率、每个远程站6的现行成员组和远程站6的优先权。在帧k+4处，信道调度器12分配最大调度传输速率，而且把调度信息发送到选择器元件14(在框308)。在帧k+7处，利用最大调度传输速率。

在帧k+4处，选择器元件14在前向链路上把在k+5处发送的数据帧发送到信道元件40(在框310)。在帧k+4处，信道元件40接收来自选择器元件14的数据帧(框312)。在帧k+5处，信道元件40在前向链路上把包含对于帧k+7的最大调度传输速率的调度信息发送到远程站6(框314)。在帧k+6处，对于在高速传输速率下的数据传输，远程站6处理前向链路信号、确定最大调度传输速率并重新配置硬件，如果需要的话(框316)。在帧k+7处，在反向链路上，在或低于最大调度传输速率下，把数据发送到基站4(在框318)。

在示例实施例中，在远程站6确定它具有要发送到基站4的大量数据的时刻到以高速传输速率进行数据传输的时刻的处理延迟是7个帧。在帧k处，远程站6测量队列尺寸和它可获得的总发送功率。在帧k+7处，远程站6以高速传输速率把数据发送到基站4。对于符合IS-95A标准的CDMA系统，延迟的每个帧表示20毫秒延迟。在示例实施例中，7个帧的处理延迟表示延迟140毫秒。该延迟期间足够短，从而在反向链路上的其它通信不会显著恶化。此外，在本发明中，对于未调度任务的所需反向链路容量的最初预测不是非常关键，因为信道调度器12能够连续监测反向链路用途并动态地重新分配调度任务的传输速率。

示例实施例的上面描述表示本发明的一个实施方法。根据如上所述，可以考虑对反向链路示例调度例行程序的其它变化，并落在本发明的范围内。例如，通过最优化硬件来使处理延迟最小，由框304、306、308、310和312所表示的处理延迟可缩短至一个或两个帧，而不是如图10所示的三个帧。

在多个实施例中的一个实施例中，可把包含最大调度传输速率的调度信息发送到远程站6。在第一实施例中，保留在前向链路上的在码信道帧中的某些位，用于调度信息。在第二实施例中，通过利用分立信令消息，发送调度信息。无论何时存在新分配数据传输速率，都可把信令消息发送到远程站6。可以考虑运用上述实施例的变化或组合来发送调度信息的其它实施例，并落在本发明的范围内。

图11示出本发明的反向链路速率调度和高速数据传输的示图。如上所述，在与小区的通信持续时间内，将最大调度传输速率(速率1)分配给远程站6。如图11所示，当空闲时，远程站6以速率1/8进行发送，而当发送数据时以速率1进行发送。由实线表示发送到小区的后备(backlog)数据，并按照码信道帧的数量给出。码信道帧的数量等于最大未调度传输速率乘以发送数据所需的帧数量。例如，可在20帧内，以速率1发送20码信道帧，或者在5个帧内以速率4发送。下面的讨论关于较早描述的实施例，其中每K帧执行反向链路速率调度，而且每帧重新分配传输速率。此外，远程站6可以单方面地减小传输速率。下列例子还用于其中每帧执行反向链路速率调度的实施例。

在如图11所示的例子中，把远程站6分配给最大未调度传输速率(速率1)，但是远程站6不具有要在帧1和2内发送到小区的数据。因此，远程站6在反向链路上以速率1/8进行发送。在帧2期间，远程站6接收两个码信道帧用于发送到小区。远程站6在帧3和4中，以速率1发送一个码信道帧，来在帧3的结束处使后备数据成为零。注意，远程站6可以在反向链路上，以上至速率1的速率发送数据，而无需调度。在帧3处，立即发送在帧2期间接收到的数据。在或低于速率1立即发送允许将信令从远程站6发送到小区以快速通过。例如，TCP确认要求大约40比特，而且通过报头压缩，可以将其装入一个数据帧内。可以在一个帧内，在反向链路上，立即发送TCP确认。

在帧5、6和7内，远程站6在速率1/8下，发送同时空闲并等待数据。在帧7内，远程站6接收大量数据来发送到小区。在帧8处，远程站6把队列尺寸和远程站6可获得的总发送功率发送到小区。在帧10处，信道调度器12接收来自选择器元件14的信息并收集与网络状态相关的信息(例如，对在网络中的每个小区可获得的反向链路容量)。在帧11处，信道调度器12分配最大调度传输速率，而且把调度传达到小区。在该例子中，信道调度器12分配四倍于最大未调度传输速率的最大调度传输速率(速率4)。在帧12处，小区通过前向链路把调度信息发送到远程站6。在帧8至13期间，远程站6继续以速率1发送数据，并把后备带到26个码信道帧。在帧13期间，远程站6接收调度信息，而且配置它的硬件来在高速传输速率下发送数据。在帧14至19期间，在最大调度传输速率下(速率4)发生高速数据传输。

在帧19期间，远程站6认识到队列几乎为空，而且需要传输速率2来在帧20处发送剩余数据。在帧20处，远程站6把速率减小消息发送到小区，它表示在较低传输速率下发送的意图。此外，在帧20处，远程站6在较低传输速率下发送两个剩余码信道帧。

认识到队列为空，在帧21处，远程站6要求终止在最大调度传输速率(速率4)下的传输。在帧21处，已发送所有数据，远程站6在帧21处以速率1/8，进行发送，同时空闲并等待更多数据。

上述例子示出在远程站6可获得数据的时刻(在图11中的帧7处)和以高速传输速率进行数据传输的时刻(在图11中的帧14处)之间的7个帧处理延迟。例子还示出可由远程站6在每帧处减小传输速率，从而在每帧处完全利用反向链路。

XI.优先权分配

为了最优化对反向链路的利用，根据远程站6的优先权，把对于调度任务的最大调度传输速率分配给远程站6。首先把反向链路容量分配给具有最高优先权的远程站6，最后把反向链路容量分配给具有最低优先权的远程站6。可利用许多因素来决定远程站6的优先权。下列讨论详细描述了在分配优先权过程中可考虑的一些因素的示例列举。还可考虑其它因素，而且落在本

发明的范围内。

在远程站6之间确定优先权的过程中的重要因素是远程站6所要求的E_b/(N_o+I_o)。对于所需性能级要求更高E_b/(N_o+I_o)的远程站6消耗多于要求较低E_b/(N_o+I_o)的远程站6的容量。实际上，对于给定反向链路容量，可由远程站6发送的码元速率与所需E_b/(N_o+I_o)成反比。例如，如果第二远程站6的所需E_b/(N_o+I_o)大约大于第一远程站6的6dB，那么支持由第一远程站6在速率38.4Kbps下发送数据的反向链路容量只支持由第二远程站6(1/4码元速率)在9.6Kbps下的数据传输。因此，较佳的是，因为消耗较少容量，所以允许要求较低E_b/(N_o+I_o)的远程站6首先发送。

远程站6可与多个小区进行软切换。因为多个小区同时支持远程站6，所以处于软切换状态下的远程站消耗更多的容量，因此，通过把低优先权分配给处于软切换状态的远程站6，获得在反向链路上的较高业务容量。此外，处于软切换状态的远程站6一般位于小区的边界，而且对于在小区处相同的能量-每-位，要求更多的发送功率。

信道调度器12还可以考虑发送远程站6要求发送到小区的能量-每-位。一般，限制远程站6的发送功率，而且反向链路速率调度可尝试保存电池电源来延迟远程站6的操作寿命。

最大调度传输速率的最优分配依赖于由远程站6发送的数据量。把要发送的数据存储在位于远程站6内的队列中。于是，队列尺寸表示要发送的数据量。在每个调度间隔开始时候，把所有调度任务的队列尺寸发送到信道调度器12。如果调度任务的队列尺寸很小，那么信道调度器12重速率调度例行程序中去除该任务。可在满意的时间期间内，在反向链路上，在或低于最大未调度传输速率下，完成少量数据的传输。需要时，信道调度器12只分配高速传输速率，用于传输大量数据。于是，分配给每个远程站6的最大调度传输速率可与要发送的数据队列尺寸基本成正比。

在远程站6之间分配优先权的过程中要考虑的另一个重要因素是要发送的数据类型。一些数据类型是时间灵敏的并要求快速注意。另一些数据类型可考虑较长传输延迟。明显的是，把较高优先权分配给时间要求严格的数据。

作为一个例子，小区不可避免地会错误地接收一些发送的数据。小区通过利用附在码信道帧上的CRC位可以确定帧误差。根据确定错误地接收码信道帧，标记对于该码信道帧的误差指示器位，而且小区通知远程站6帧误差。于是，信道调度器12调度对错误接收的码信道帧的重新传输，或者远程站可以重新发送并通知小区。在小区处，其它信号处理可依赖于错误接收的码信道帧。因此，信道调度器12或远程站可赋予重新发送的数据高于第一次发送的数据的优先权。

相反，由小区指示的重复帧误差可以指示反向链路遭损坏。因此，用于重复地重新发送错误接收到的码信道帧的反向链路容量是浪费。在这种情况下，远程站6可临时设置在保持状态或分配有较低传输速率。在保持状态下，可以暂停在高速传输速率下的数据传输，直至改善反向链路状况。远程站6仍然可以在或低于最大未调度传输速率下发送数据，而且小区可以继续监视反向链路的性能。一旦接收已改善反向链路状况的指示，信道调度器1 2去除远程站6的保持状态，而且指挥远程站6重新开始高速数据传输到小区。

在远程站6之间分配优先权的过程中，理想的是，根据向远程站6提供的数据业务类型，区分远程站6。例如，对于不通的数据传输业务，可以建立价格体系。把较高优先权赋予那些收取额外费用的业务。通过价格体系，在每个远程站6上的用户可以单独确定优先权，以及用户可以享受的业务种类。

远程站6的优先权可以是远程站6所经历的延迟量的函数。首先，把可获得反向链路容量分配给具有最高优先权的远程站6。因此，具有低优先权的远程站6一般经历较长传输延迟。当低优先权远程站6所经历的延迟量增加时，远程站6的优先权升级。这阻止由低优先权远程站6发送的数据不确定地保留队列状态。没有优先权升级，低优先权远程站6可能要经历无法忍受的延迟量。以这种方法可以增加优先权升级，其中获得调度和未调度任务的高质量通信，同时保持系统目标。

因素具有不同的权重，这依赖于最优化的系统目标组。作为例子，为了最优化在反向链路上的业务容量，将较大权重赋予远程站6所要求的E_b/(N_o+I_o)，而且远程站6处于软切换状态。这种加权方法不考虑数据类型以及远程站6的优先权，从而不提到系统目标的公平性。根据FER分配优先权的示例等式，所需E_b/(N_o+I_o)的预测，和软切换可表示如下：

$C_i=\frac{1}{(1-\mathrm{Pe})}\·\underset{j=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}_{i.j},--\left(14\right)$

其中，C_i是第i个远程站6的优先权，L是支持处于软切换状态下的小区个数、Pe是FER和γ_i是远程站6的设定点，它是所需E_b/(N_o+I_o)的预测。在该例子中，对于C_i的较低值相当于较高优先权。可以考虑具有不同加权因素的其它等式，而且落在本发明的范围内。

另一方面，可以保持价格体系，它允许在每个远程站6上的用户单独确定远程站6的优先权。愿意为容量支付额外费用指示更高重要级。在这种情况下，尝试使税收和客户满意程度最大的系统允许额外费用远程站6首先发送，即使传输需要更多容量。运用上面列出的因素以及没有讨论的其它因素，还产生其它加权方法，来获得任何系统目标组，并落在本发明的范围内。

XI.对于高速反向链路的多层调度

运用多种实施方法中的一种方法，可以实践本发明。如上所述，可以运用分布式或集中式调度。分布式调度允许每个远程站6执行它自己的调度，从而使调度延迟最小。调度延迟是从远程站6发送高速传输请求的时刻到实际以高速传输的时刻的延迟。集中式调度允许调度器对在网络中的所有基站4执行调度。通过使它更容易估计来自高速传输的不良影响，集中式调度可以导致最优化利用系统资源。然而，对于集中式调度的调度延迟可以是很长的，从而使得精确估计在高速传输时刻的可获得资源是很困难的。还可以使用反向链路的多层调度。多层调度引入分布式和集中式调度的特性和有利之处来最优化系统性能。

图12示出示例通信网络的示图。通信网络包括一个或多个系统1。系统1可以是CDMA通信系统或其它蜂窝状系统。在示例实施例中，由一个基站控制器(BSC)10控制每个系统1，而且每个系统1包括一个或多个基站4组。

图13示出表示本发明的通信系统的基本结构的方框图。图13是图2的扩展，而且示出通信网络的分级结构。数据组网络接口24和PSTN30连到与在通信网络中的所有基站控制器10连接的总线，每个基站控制器10包括一个或多个选择器元件14和一个选择器调度器12。图13中的选择器调度器12与图12中的信道调度器12相同。已改变名称来更加描述性地反映选择器调度器12调度对于选择器元件14的高速传输的这个现实。为了简化说明，已省略在基站控制器10内的其它元件。

每个基站控制器10控制一组基站4。基站控制器10连到与系统中的所有基站4连接的回程。每个基站4包括一个或多个信道元件40，和一个基站收发机子系统(BTS)调度器46。BTS调度器46调度用于常驻在与BTS调度器46相同的基站4内的所有信道元件40的高速传输。

在示例实施例中，将请求在反向链路上高速传输的远程站6分成三种。第一种包括不处于软切换状态下的远程站6。第二种包括处于在由相同选择器调度器12控制的基站4之间的软切换状态下的远程站6。而第三种包括处于在由不同选择器调度器12控制的基站4之间的软切换状态下的远程站6。在示例实施例中，将与特定远程站6进行通信的基站4列入该远程站6的现行成员组中。

本发明的多层反向链路调度包括基站级调度、选择器级调度和网络级调度。由于特定远程站6的软切换状态反映该远程站6的传输对其它远程站6的反向链路干扰量，所以处于与远程站6的软切换状态下的所有基站4都同意允许高速传输。在示例实施例中，由用于第一种远程站6的BTS调度器46执行基站级调度，由用于第二种远程站6的选择器调度器12执行选择器级调度，和由用于第三种远程站6的网络调度器13执行网络级调度。网络调度器13可以是专用网络调度器(如图12所示)或者赋予网络调度器责任的一个选择器调度器12。在基站级处的调度减小调度延迟，而且提高效率。在选择器级处的调度以增加调度延迟为代价，可以使资源利用率最大。最后，在网络级处的调度可以更长调度延迟为代价，进一步使资源利用率最大。

在示例实施例中，对于第一种远程站6(例如，不处于软切换状态下的远程站6)执行在基站级处的调度。如果只有一个基站4与请求远程站6进行通信，那么BTS调度器46同意对于请求远程站6的高速传输速率。BTS调度器46根据对于该基站4可获得的资源，调度最大调度传输速率。较佳的是，在如较高级调度器所要求的那样分配资源(例如，选择器调度器12和网络调度器13)以避免容量利用的可能冲突之后，执行在基站处的调度。

图14A示出对于基站级调度的示例定时图。在帧k处，远程站6具有要发送到小区的大量数据。远程站6测量对远程站6可获得的数据的队列尺寸和总发送功率(框400)。在帧k+1处，远程站6把信息发送到小区(框402)。在帧k+2处，服务小区的基站4接收信息并处理请求(框404)。基站4还接收来自控制该基站4的更高级调度器(例如，选择器调度器12和网络调度器13)的对最大调度传输速率的调度。于是，基站4确定在基站4中是否有足够的剩余容量来支持请求。如果容量存在，那么基站4根据可获得资源分配最大调度传输速率。在帧k+5处，基站4在前向链路上，把包含对于帧k+5的最大调度传输速率的调度信息发送到基站6(框406)。在帧k+4处，远程站6处理前向链路信号，确定最大调度传输速率并重新配置硬件用于以高速传输，如果需要的话(框408)。在帧k+5处，在反向链路上，在或低于最大调度传输速率下发送数据，把数据发送到基站4(宽410)。

根据图14A，在远程站6确定它具有要发送到基站4的大量数据的时刻和以高速传输的时刻之间的调度延迟是5个帧。在帧k处，远程站6测量队列尺寸和它可获得的总传输功率。在帧k+5处，远程站6以高速传输速率把数据发送到基站4。

对于处于软切换状态下的远程站6(例如，第二种和第三种远程站6)可执行在基站级处的调度。但这并不是最好，理由是：首先，按照增加的负载和干扰，任何一个基站4不能完全预测高速反向链路传输对邻近基站4的影响。第二，当远程站6处于软切换状态下，存在潜在的问题，因为由多个基站4把前向链路信号发送到远程站6。在发射机侧，如果在基站4之间没有任何协调的化，那么很可能不同的基站4发送不同的调度。因此，很难在没有任何协调的情况下，从不同的基站4发送发送相同的调度。在接收机侧，从不同基站4的不同调度意味着，接收机不能组合来自不同软切换基站4的帧。独立地解调这些帧，导致接收反向链路调度过程中的更多误差。还可以运用穿入(punctured-in)码元把调度传输到远程站6。击穿(puncture)提供更快控制，但是相对不可靠。

在示例实施例中，对于第二种远程站6执行由选择器调度器12进行的系统级调度(例如，处于与两个或多个基站4的软切换状态的远程站6，由公共选择器调度器12控制所有这些远程站)。由于软切换状态反映给定远程站6的传输对在相同小区内的其它远程站6的反向链路干扰量，所以处于与请求远程站6的软切换状态下的所有基站4同意允许高速传输。例如，请求远程站6可与两个基站4进行通信，而且第一基站4分配高速传输速率F1和第二基站4分配传输速率F2，其中F2远大于F1。如果请求远程站6在传输速率F2下进行发送，那么由该传输对正与第一基站进行通信的其它远程站6的干扰可能是过度的，从而恶化了第一基站4的反向链路性能。因此，可分配给处于软切换状态下的请求远程站6的最大传输速率是最大可支持传输速率表中的最小速率。

图10示出对于系统级调度的示例定时图，并如上所述。在示例实施例中，在远程站6确定它具有要发送到基站的大量数据的时刻到以高速传输的时刻之间的调度延迟是7个帧。在帧k处，远程站6测量队列尺寸和它可获得的总发送功率。在帧k+7处，远程站6以高速传输速率把数据发送到基站4。在示例实施例中，延迟期间是长于用于基站级调度的延迟两个帧。

由基站4发送对最大调度传输速率的调度。结果，可在来自选择器调度器12的调度已到达基站4之后，由BTS调度器46执行对于不处于软切换状态下的远程站6(第一种的远程站6)的调度，以避免对容量运用的冲击。类似地，在来自网络调度器13的调度到达基站控制器10(见图13)之后，可由选择器调度器12执行对处于在由相同选择器调度器12控制的基站4之间软切换状态下的远程站6(第二种远程站)的调度，以避免容量运用的冲击并利用还没有分配的容量。

在示例实施例中，对于第三种远程站6(例如，处于与由不同选择器调度器12控制的两个或多个基站4的软切换状态下的远程站6)的网络调度器13执行网络级调度。在这种情况下，通过在控制远程站6的现行成员组中的基站4的所有选择器调度器12之间进行协调，调度高速传输。选择器调度器12和网络调度器13可具有固定“主-从”关系，其中一个专用网络调度器13执行包括多个选择器调度器12的所有调度。另一方面，可以在选择器调度器12之间，轮换“主-从”关系。在这种情况下，一个选择器调度器12轮流作为网络调度器13来执行网络级调度。

图14B示出对于网络级调度的示例定时图。在帧k处，远程站6具有要发送到小区的大量数据，远程站6测量数据的队列尺寸和远程站6可获得的总发送功率(框500)。在帧k+1处，远程站6把信息发送到小区(框502)。在帧k+2处，服务小区的基站4接收信息，而且把信息发送到选择器元件14(框504)。在帧k+3处，由选择器元件14测量在选择器调度器12控制下的整个CDMA系统的状态，并发送到选择器调度器12(框506)。在示例实施例中，CDMA系统的状态包括在每个小区处调度任务可获得的反向链路容量，由每个调度用户发送的数据量、对于每个远程站6可获得的总发送功率、每个远程站6的现行成员组和远程站6的优先权。此外，在帧k+3处，选择器调度器12把第三种远程站6的信息发送到网络调度器13框(508)。在帧k+4处，网络调度器13分配最大调度传输速率，而且调度信息发送到选择器调度器12(框510)。在帧k+5处，选择器调度器12接收来自网络调度器13的调度、插入对于第二种远程站6的它自己调度并把更新调度发送到选择器元件14(框512)。

在帧k+5处，选择器元件14把调度信息发送到BTS调度器46(框514)。在相同帧内，BTS调度器46接收来自选择器调度器12的调度。在示例实施例中，BTS调度器46执行对于第一种远程站6的基站级调度、用它自己的调度更新接收到的调度并把更新调度发送到信道元件40。在帧k+6处，信道元件40在前向链路上，把包含对于帧k+8的最大调度传输速率的更新调度信息发送到远程站6(框516)。在帧k+7期间，远程站6处理前向链路信号、确定最大调度传输速率和重新配置硬件，如果需要的话，用于以高速进行传输(框518)。在帧k+8处，在反向链路上，以在或低于最大调度传输速率的速率下把数据发送到基站4(框520)。

根据图14B，在远程站6确定它具有要发送到基站的大量数据的时刻与以高速传输的时刻之间的调度延迟是8个帧。在帧k处，远程站6测量队列尺寸和它可获得的总发送功率。在帧k+8处，远程站6以高速传输速率把数据发送到基站4。

网络级调度请求在导致更长调度延迟的选择器调度器12之间协调。对于第三种远程站6的调度通过附加调度层。然而，通过选择器调度器12和BTS调度器46发送来自网络调度器13的调度。选择器调度器12和BTS调度器46可分配还没有分配的剩余系统容量。此外，选择器调度器12和BTS调度器46可以分别把在更短通知(notice)(例如，较短的调度延迟)上的资源分配给处于在相同选择器调度器12控制下的基站4之间的软切换状态下的远程站6，或者分配给不处于软切换状态下的远程站6。

在示例实施例中，在由更高级调度器(例如，选择器调度器12和网络调度器13)分配资源之后，执行在基站级处的调度，以使冲突最小或使资源用途最大。网络调度器13调度对于第三种远程站6的高速传输，并把调度发送到选择器调度器12。选择器调度器12确定剩余资源、调度对于第二种远程站6的高速传输和把调度发送到BTS调度器46。BTS调度器46确定剩余资源、调度对于第一种远程站6的高速传输和把调度发送到远程站6。

方案具有几种可能的不利影响。首先，允许较高级调度器首先分配资源可等同于使处于软切换状态下的远程站6等同于较高优先权。类似地，不处于软切换状态下的远程站6等同于较低先权，而且经历较长调度延迟。第二，处于软切换状态下的远程站6可要求用于给定传输的最多资源。首先调度这些远程站6不导致最佳分配资源。

可采用几步骤来使多层调度的可能不利影响最小。首先，可将更高级调度器设计成更加保守(例如，分配更低百分比的可获得资源用于高速传输)。由于更高级调度器经历较长调度延迟，所以这是理想的。更长调度延迟导致在调度高速传输的时刻，发生对可获得资源的较低精确度的估计。

其次，每个基站4可以分配一部分可获得资源用于基站级调度。可将这种保留的容量分配给不处于软切换状态下并具有最高优先权的远程站6，如由上面一种方法确定的那样。于是，保留剩余容量用于处于软切换状态下的远程站6的较高级调度器。此后，由用于不处于软切换状态下的远程站6的BTS调度器46利用任何剩余容量。为基站级调度所保留的资源的百分比可以是静态值或者动态值。此外，动态值可基于与基站4进行通信的远程站6数量，或者其它因素，诸如，要发送到基站4的数据量。

第三，为了最优化资源用途，还可对于每个调度级分配不同的调度间隔。网络调度器13请求最长的调度延迟，而且至少能够预测在高速传输时刻的资源的实际可获得性。长调度延迟阻止网络调度器13利用可获得资源中的急速波动。因此，将用于网络调度器13的调度间隔设为最长。类似地，选择器调度器12请求下一个最长调度延迟，它还阻止选择器调度器12利用可获得资源的急速波动。因此，将对于选择器调度器12的调度间隔设为长，可能如对于网络调度器13的调度间隔那样长。相反，BTS调度器46请求最短调度延迟，它允许BTS调度器46利用可获得资源的急速波动。因此，将对于BTS调度器46的调度间隔设为短于对于网络调度器13和选择器调度器12的调度间隔。

在示例实施例中，把消息从基站4发送到远程站6来传达最大调度传输速率。通过运用击穿位(punctured bit)来传达调度信息，可以缩短调度延迟。基站4可以通过如美国专利第5,485,486号(发明名称为“用于控制在CDMA蜂窝状移动电话系统中的传输功率的方法和装置”，1996年1月16日颁布，已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入)中描述的方法用调度位代替(击穿)数据位，而不是等待下一个帧。然而，击穿位导致对于前向链路的更高开销费用(overhead cost)。本发明旨于运用特点消息、穿入位和其它消息传递方法来将调度信息传达到远程站6。

提供较佳实施例的上列描述来使得熟悉本技术领域的人员能够进行制造或运用本发明。对于熟悉本技术领域的人员而言，对这些实施例的各种变化是显而易见的，而且可将这里限定的一般原理用于其它实施例，而不必进行创造性劳动。于是，本发明不限于这里所示的实施例，而是根据与这里所揭示的原理和新颖性一致的最宽范围。

Claims (13)

1.一种用于在通信网络中调度在反向链路上的高速传输的方法，其中所述通信网络包括一个或多个系统，每个系统包括一个或多个基站，每个基站与零或多个远程站进行通信，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

确定请求高速传输的远程站的软切换状态；

确定对于与所述远程站进行通信的每个基站的反向链路容量；

如果所述远程站不处于软切换状态，那么在基站级上调度高速传输速率；

如果所述远程站处于与位于相同系统内的基站的软切换状态下，那么在选择器级上调度高速传输速率；

如果所述远程站处于与位于不同系统内的基站的软切换状态下，那么在网络级上调度高速传输速率；和

把包含所述高速传输速率的调度信息发送到所述远程站，

其中，对所述高速传输速率的所述调度基于对于与所述远程站进行通信的每个基站可获得的所述反向链路容量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据在所述网络级上的所述调度之后可获得的剩余反向链路容量，执行在所述选择器级上的所述调度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据在所述选择器级上的所述调度和在所述网络级上的所述调度之后可获得的剩余反向链路容量，执行在所述基站级上的所述调度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤：

保留对于在所述基站级上的调度可获得的一部分所述反向链路容量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤：

保留对于在所述选择器级上的调度可获得的一部分所述反向链路容量。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过把一信令消息发送到所述远程站来执行所述发送步骤，其中所述信令消息包含所述调度信息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过运用穿入码元，执行所述发送步骤。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤：

确定所述远程站的优先级；

并且，根据所述远程站的所述优先级调度所述高速传输速率。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，运用对于高速传输可获得的较低百分比的所述反向链路容量，执行在所述网络级上的所述调度。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，运用对于高速传输可获得较低百分比的所述反向链路容量，执行在所述选择器级上的所述调度。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每K1帧执行在所述基站级上的所述调度、每K2帧执行在所述选择器级上的所述调度、每K3帧执行在所述网络级上的所述调度，其中K1、K2和K3是大于或等于1的整数。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，K1小于或等于K2，而K2小于或等于K3。

13.一种用于在通信网络中调度在反向链路上的高速传输的设备，其中所述通信网络包括一个或多个系统，每个系统包括一个或多个基站，每个基站与零或多个远程站进行通信，其特征在于，所述装置包括：

信道元件，用于接收来自远程站的反向链路传输，所述反向链路传输包括对于高速传输的请求和每个请求远程站的软切换状态；

BTS调度器，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述BTS调度器调度不处于软切换状态下的远程站的高速传输速率；

选择器调度器，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述选择器调度器调度处于与同一系统内的基站进行软切换状态下的远程站的高速传输速率；和

网络调度器，用于接收对于高速传输的所述请求和所述软切换状态，所述网络调度器调度处于与不同系统内的基站进行软切换状态下的远程站的高速传输速率。

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