CN1263265C - 通信系统内数据速率控制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在无线通信系统(10)中，在接入终端(16)处的数据业务中断期间阻止数据传输的方法和装置。该接入终端(16)在中断前将中断标志发射到接入网络(12)。数据服务中断可能是源于系统语音部分的寻呼监控或是源于接入终端(AT)无法接收数据时的频率搜索。接入网络(12)在中断期间不发射数据。在一实施例中，中断标志是DR零覆盖。在另一实施例中，中断标志是一有零数据速率的DR。

Description

通信系统内数据速率控制的方法和装置

                            发明背景

技术领域

本发明一般涉及通信，更具体地涉及在通信系统内的数据速率控制的方法和装置。

技术背景

对无线数据传输日益增加的需求以及通过无线通信技术提供的服务的扩展引起了特定数据服务的发展。一种该种服务称为高数据速率(HDR)。一范例HDR服务由“EIA/TIA-IS856 cdma2000高速率分组数据空中接口规范”简称“HDR规范”，提出。

HDR服务一般是语音通信系统的覆盖，该系统提供在无线通信系统内有效的传输分组数据的方法。当发送的数据量和传输次数增加时，无线传输可用的有限带宽成为关键资源。因此，就需要在通信系统中有效且精确的传输信息的方法以优化对有用带宽的使用。

                            发明概述

根据本发明的一方面，工作在无线数据通信系统内的无线装置包括处理器和存储器。该存储器耦合到处理器。该处理器操作多个计算机可读指令。这些指令包括：第一组计算机可读指令，用于确定在中断前是否有足够可用时隙以发射一个数据分组；以及第二组计算机可读指令，用于生成中断指示以阻止当没有足够的时隙来接收数据分组时数据分组的传输。

根据本发明的另一方面，在能进行数据通信的无线通信系统中，一种方法确定了数据服务中断，并且发射数据中断指示以阻止中断期间的数据传输。

                        附图简要说明

图1是根据一实施例的通信系统；

图2是根据一实施例如图1所示的通信系统内接入网络的操作状态图；

图3是根据一实施例如图1所示的通信系统内接入终端的操作状态图；

图4是根据一实施例如图1所示的通信系统内数据速率控制时序的时序说明；

图5是根据一实施例如图1所示的通信系统内数据速率控制生成和对应数据传输的时序说明；

图6-7是根据一实施例如图1所示的通信系统内数据速率控制生成和对应数据传输的另外一种时序说明；

图8是根据一实施例如图1所示的通信系统数据速率控制流程图。

                        发明的详细说明

图1说明了带有通过空中接口14与接入终端(AT)16通信的接入网络(AN)12的通信系统10的结构参考模型。在一实施例中，系统10是有高数据速率(HDR)覆盖系统的码分多址(CDMA)系统，诸如在“EIA/TIA-IS856 cdma2000高速率分组数据空中接口规范”规定的，简称“HDR规范”。AN 12与AT 16以及系统10内其他AT(未示出)通过空中接口14通信。AN 12包括多个扇区，其中每个扇区提供至少一个信道。信道定义为在给定频率分配的AN 12和AT间通信的链路组。信道包括前向链路(FL)为实现从AN 12到AT 16的传输，以及反向链路(RL)为实现从AT 16到AN 12的传输。

图2和图3说明AN 12和AT 16相应的HDR操作。除了信号处理模块外，AN 12和AT16还各包括处理器和至少一个内存存储设备。处理器可能是中央处理单元或专用控制器。内存存储设备存储计算机可读指令和/或无线系统10内控制通信的程序。在AN 12内，内存存储设备可存储控制数据传输的指令。在AT 16内，内存存储设备可存储控制数据传输的指令，包括数据请求。

图2说明关于AT 16的AN 12的数据传输状态的状态图40，即HDR状态。一般，AN 12的状态指在AN 12内的协议引擎的状态，由于它是应用于特定AT的，诸如AT 16。由于AN 12与多个AT通信，在AN 12内存在多个独立的协议实例，每个带有自己独立的状态机。状态图40包括两个状态：使能(ENABLE)和停用(DISABLE)，其中每个状态指到AN 12的数据传输。在使能状态42，AN 12用于接收从AT 16来的数据传输的请求，用于发送任何发送到AT 16的处于等待状态数据传输。在停用状态43，AN 12中断到AT 16的等待数据传输的传输。

对数据传输而言，AN 12从AT 16接收数据请求。数据请求规定数据被发送的数据速率、发送的数据分组长度、以及数据从中被发送出来的扇区。AT 16根据AN 12和AT 16间的信道质量确定数据速率。在一实施例中，信道的质量是由载波对干扰比C/I确定的。另一实施例可能使用其它对应信道质量的度量。AT 16由通过称为DRC的特定信道发送数据速率控制DRC消息提供数据传输的请求。DRC消息包括数据速率部分和扇区(sector)部分。数据速率部分指明AN 12发送数据的经请求数据速率，扇区指明AN 12从哪个扇区发送数据。为处理数据传输，既需要数据速率也需要扇区消息。数据速率部分称为DRC值，扇区部分称为DRC覆盖。DRC值是通过空中接口14发送到AN 12的消息。在一实施例中，每个DRC值对应有预定DRC值分配的相关分组长度的kbits/sec的数据速率。值分配包括指令零数据的DRC值。实际中，零数据速率向AN 12指明AT 16不能接收数据。例如，一种情形是，信道质量不够好使得AT 16不能准确地接收数据。

在操作中，AT 16连续监控信道的质量以计算AT 16能接收下一数据分组传输的数据速率。AT 16然后生成对应DRC值；DRC值被发送到AN 12以请求数据传输。注意一般数据传输被分为分组。传输数据分组需要的时间是应用的数据速率的函数。

在一实施例中，AT 16用DRC覆盖来覆盖DRC值。DRC值是应用于识别从中来发送数据的扇区的编码。在一实施例，DRC覆盖是应用到DRC值的Walsh码，其中唯一码对应在AT 16活动组内的每个扇区。活动组AS，包括与AT 16当前发送和接收信息的扇区。根据该实施例，至少一个Walsh码被标明为不对应AS内任何扇区的零覆盖。由于DRC值规定数据速率且DRC覆盖标识传输扇区，DRC值和DRC覆盖提供完整数据请求。另外其他的实施例可能在DRC值内包括扇区标识。

继续图2，AN 12在接收到对应零数据速率的DRC值或有零覆盖的DRC值时从使能状态42过渡到停用状态43。在过渡到停用状态43时，AN 12不处理任何到AT 16的处于等待状态的数据传输。从停用状态43，在接收到指明不是零速率的数据速率的DRC值即有效的非零数据速率时，AN 12过渡到使能状态42。类似地，在接收到规定有效扇区的DRC覆盖的DRC值即AT 16活动组内的扇区时，AN 12过渡到使能状态。在使能状态42内，AN 12处理到AT 16的处于等待状态的数据传输。特定地，AN 12根据在DRC值内规定的数据速率以及DRC覆盖规定的扇区处理下一数据传输。

图3说明AT 16操作的状态图41，指明使能状态44和停用状态45间的过渡。在使能状态44，AT 16请求从AN 12来的数据并处理来自AN 12的数据传输。在停用状态46，AT 16不从AN 12请求数据。当没有足够的可用时隙用于给定数据传输或消息时，该AT 16进入停用状态46。可用时隙数的确定，即数据传输允许的时间量，是几个条件的函数，包括DRC开始时间、DRC长度、指明传输的DRC值以及转向时间。AT 16可用的接收数据传输的时间从DRC开始时间开始测量经过DRC长度以及转向时间。例如，参考图5，DRC开始时间在时间t₀处。

如图5所示，AT 16接收数据传输的可用时间是在时间t₁₀内的任何时间，实际上可以从时间t₀到t₁₀测量。如图示的，DRC可能有多个时隙长。本例DRC(i)由四个时隙组成，其中DRC长度从时间t₀测量到t₄，包括四个时隙：t₀到t₁、t₁到t₂、t₂到t₃以及t₃到t₄。转向时间是从时间t₄到t₅。在转向时间后，有四个数据传输可开始的可用时隙。由于DRC窗口的长度等于DRC长度，因此DRC窗口包括如发送的DRC的相同时隙数。换而言之，DRC长度等于DRC窗口长度。特别是，如图5所示，DRC(i)的长度等于DRC(i)窗口的长度。除DRC开始时间、DRC长度和转向时间外，可用时间是根据最迟的传输完成可能用的时间而计算的。数据传输可能在DRC(i)窗口的四个时隙内的任一个中开始，最迟可能传输完成开始在t₈完成于t₁₀。因此，最迟可能的传输用于计算可用的时间。注意，有可能从DRC窗口的每个时隙处理的传输，在本例总共有四个可能的传输。然而，四个传输没有一个会比在时间t₈开始的完成的晚。

回到图3，实际上，在停用状态46，AT 16不请求任何进一步HDR传输。AT 16过渡到停用状态以“调离”到另一频率，因此，数据传输频率不可用于接收。AT 16可能正在过渡到停用状态前处理被请求的数据。类似地，AT 16可能在存储器设备内存储了所接收的数据以后处理。还可能的是存储一些数据以后处理而其它数据正在被处理中。当AT 16不请求数据传输且处在停用状态46时，AT 16可能在过渡到停用状态46前继续处理接收到的数据且可能在可用时间内接收消息。这样，如果任何处于等待状态的消息可能在当AT 16调变时完成传输，则该消息可能从AN 12处被发射并由AT 16接收。在一实施例中，AT 16可能在停用状态46处理语音传输。

多载波无线通信系统，诸如支持语音和数据的系统，对不同服务和/或扇区采用不同载波频率。例如，在一实施例中，无线HDR系统包括每扇区的不同频率。其它系统包括使用不同载波的服务，诸如短消息服务SMS、传真服务等。在多载波系统中，AN可能需要搜索不同频率，或周期性地或在事件发生时。任何时候AT搜索一不同频率，AT调到不同频率。在HDR系统中，AT可能调频以搜索其它扇区。

在操作中，AT 16根据信道的质量确定数据速率。根据数据速率，AT 16能计算传输下一数据分组需要的时间。时间作为时隙测量，其中每个时隙是预定的时间段。在HDR系统中，AT 16可能接收语音和数据通信。为实现该功能，AT 16在系统的数据和语音部分间切换。当AT 16切换到系统的语音部分时，数据部分在AT 16处暂时中断。特别的是，AT 16周期性地监控寻呼信道的对语音通信的请求。

在处理从AN 12来的数据传输外，AT 16还处理语音传输。语音传输可能从AN 12或系统10内的另一AN处接收。为处理语音传输，AT 16周期性地检查语音系统寻呼，指明语音呼叫处于等待状态。注意的是语音系统可能包括其他服务，诸如SMS并可能实现频间搜索。HDR和语音传输分别在不同的频域内被处理。为查找寻呼，AT 16监控不同于HDR频率的特定频率。检查寻呼的结果导致在HDR频率实际上的中断。为避免丢失任何可能在该中断期间发送的数据分组，AT 16确定每个中断的调度。如果给定数据传输能在安排的中断前完成，则AT 16以带有有效数据速率以及有效扇区的DRC形式将请求发送到AN 12。换而言之，AT 16将传输或接收给定数据传输或数据分组需要的时隙数N与在经安排的中断之前的时隙数M相比较。如果N小于或等于M，则可以进行数据传输。如果没有充分的时间在经安排的中断前处理数据传输，即N大于M，则AT 16提供指示AN 12不要发送下一数据传输的指令。在一实施例中，该消息是或有零数据速率或零覆盖的DRC。

如图3所示，在确定没有可用时隙用于下一数据传输时，AT 16从使能状态44过渡到停用状态46。在停用状态46，AT 16中止向AN 12请求数据传输。在确定下一数据传输有充分的时隙时，AT 16从停用状态46过渡到使能状态44。在使能状态44，AT 16发送带有有效数据速率和扇区的DRC到AN 12并处理从AN 12接收的数据传输。

在一实施例中，如图4所示，在多个时隙上提供DRC。时隙标为A、B、C和D并相应在时间t₀、t₁、t₂和t₃处开始。DRC值可能使用多个时隙，且可能包括重复编码技术。AT 16在RL上特定时隙内发送DRC信息。DRC值由AT 16确定并连续生成。

在预定转向时间后，AN 12接收DRC信息并准备以指定数据速率以及指定扇区发送数据。如图5所示，DRC窗口开始于转向时间后的t₅。在一实施例中，转向时间是时隙的一半。由DRC(i)规定的数据传输可能在DRC(i)窗口内即t₅到t₈的任何时间处开始。

图6示出没有充分可用的时隙处理下一数据传输的第一情境。为避免在中断时丢失任何发送的数据分组，AT 16确定何时安排下一次中断。处理给定的数据传输需要从t₆到t₁₀的时隙。然而，AT 16在时间t₁₀前标有t_SWITCH的时间处安排有中断。由于对下一数据传输没有充分可用的时隙，所以AT 16提供给AN 12指示在到来的中断阶段不应发送任何数据。在一实施例中，指示是为DRC提供零覆盖。实际上零覆盖提供了不指明扇区的数据速率请求。AN 12接收零覆盖并没有足够的信息以提供数据，所以在该时间段内没有数据被发送。在另一实施例中，指示为零速率请求。同样AN 12没有充分的信息以提供数据且因此放弃该时间段的传输。

图7示出了第二种情景，其中由DRC(i)规定的数据传输没有足够的时隙以被AT16接收。数据传输在t_SWITCH后的时间t₁₀处完成。AT 16通过确定作为信道函数的数据速率继续生成DRC消息。下一计算结果是DRC(i+1)的数据速率比DRC(i)的高。根据该新计算的数据速率，由DRC(i+1)规定的数据传输有充分的时隙以被AT 16接收，即时间t₁₂到t₁₃。在该情况下，AT 16发射带有零数据速率或零覆盖的DRC(i)且AN 12在DRC(i)窗口间没有数据传输开始，t₅到t₈。然0而，AT 16发送带有有效数据速率和有效扇区的DRC(i+1)。作为响应，AN 12可发射由DRC(i+1)规定的数据。在该情况下，信道条件充分改变以增加可用数据速率并减少AT 16接收数据传输需要的传输时间。

AT 16连续确定接收数据传输的数据速率。以此数据速率处理数据传输需要的时间确定后与在下一次中断前可用的时间相比较。如果有时间接收数据传输，则数据速率转换成相应的DRC值。图8示出根据一实施例预期有中断时生成DRC信息的过程50。在步骤52处，AT 16计算接收给定数据传输的数据速率。根据该数据速率，AT 16计算以步骤52计算的数据速率接收传输时需要的隙数N。AT还在步骤54处计算下一次中断前的时隙数M。在确定菱形56处对N和M作比较。如果N比M小或等于M，即下一次传输由充分可用时隙，则处理进行到步骤60以确定对应计算数据速率的DRC值。DRC值在步骤62处被发送以识别数据速率和扇区。处理继续到步骤66以处理中断。如果在决定菱形58处没有足够的可用时隙，则处理继续到步骤64以发送有零数据速率或零覆盖的DRC值。在决定菱形68处，AT 16确定是继续数据传输还是中止HDR处理。例如，AT 16可能接收语音呼叫并中止数据传输直到呼叫完成。如果要继续数据传输，则处理回到步骤52以确定下一数据速率。如果没有接收到呼叫，则HDR处理继续。

图8的方法可应用于能实现数据通信的无线通信系统中，其中接入终端首先确定数据服务中断，然后发送数据中断标志以阻止在中断期间的数据传输。实际上，接入终端并不请求任何在中断前不能完成的数据传输。访问中断继续向接入网络提供DRC请求，其中如果对接收数据传输没有可用时间，则对应的DRC指定零数据速率或零扇区。作为响应，接入网络并不向接入终端发送在中断前不能完成的数据。

由此已描述了一种新颖并改进了的速率控制。本领域的技术人员可以理解，上述说明中可能涉及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片最好由电压、电路、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或它们的任意组合来表示。本领域的技术人员还可以理解，这里结合实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤可以用电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用程序和设计。技术人员可以认识到这些情况下硬件和软件的交互性，以及怎样最好地实现每个特定应用程序的所述功能。举例而言，各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤的实现或执行可以用：数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件诸如寄存机和FIFO，执行一组固件指令的处理器、任意常规的可编程软件模块和处理器或可用于执行这里所述功能而被设计的器件的任意组合。处理器最好是微处理器，但是，作为选择，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。软件模块可以驻留于RAM存储器、快闪(flash)存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的其它任意形式的存储媒体中。一示范处理器最好耦合到存储器以便能够从存储介质读取、写入信息。处理器和存储介质可驻留于专用集成电路ASIC中。ASIC可以驻留于电话或其他终端内。另外，处理器和存储介质可以驻留于电话或其他终端中。处理器可以用DSP和微处理器的组合、或用结合DSP内核的两个微处理器等等来实现。

上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (18)

1.一种用于无线数据通信系统中的移动无线装置，其特征在于，它包括：

处理器；以及

耦合到处理器的存储器，其中处理器被配置为：

确定在中断前是否有足够的时隙来接收一个数据分组；以及生成中断标志，用以在没有可用的足够时隙时禁止所述数据分组的传输，其中中断标志从所述移动无线装置经由反向链路发送。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中断标志指示数据速率控制零覆盖。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中断标志指示有零数据速率的数据速率控制。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中断标志与所述装置内数据服务的预期中断相关联。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述预期中断源于寻呼监控。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述预期中断是源于频率搜索。

7.在能进行数据通信的无线通信系统中的一种方法，其特征在于包括：

确定在无线数据通信系统中操作的移动无线装置的数据业务中断；以及

发射数据中断标志以阻止在所述数据业务中断期间来自于接入点的数据传输。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据业务中断是源于频率搜索。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据中断标志是数据速率控制消息。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述数据速率控制消息指示零数据速率。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述数据速率控制消息指示零扇区。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述确定的步骤包括：

确定所述数据业务中断的时间。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于还包括：

确定接收所述数据传输的第一时间段。

14.如权利要求7所述的方法，其特征在于还包括：

确定接收下一数据传输的第一数据速率；

确定所述下一数据传输所需的第一时隙数N；

确定所述数据业务中断前的第二时隙数M；

如果N大于M，则发送请求以所述第一数据速率进行所述下一数据传输的数据速率请求；以及

如果N不大于M，则发送请求以零数据速率进行所述下一数据传输的数据速率请求。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包括：

在发送所述数据速率请求之后处理所述数据业务中断。

16.工作在多载波无线通信系统内的无线装置，其特征在于包括：

时间计算装置，用于确定所述无线装置对于一载波的数据中断；以及

中断标示装置，用于产生中断标志以在所述数据中断期间阻止所述载波上的数据传输。

17.如权利要求16所述的无线装置，其特征在于还包括：

数据计算装置，用于确定下一数据传输是否会在所述数据中断前完成。

18.一种适用于无线数据通信的移动无线通信装置，其特征在于，包括：

用于确定所述移动无线通信装置数据服务中断的装置；以及

从所述移动无线装置发射数据中断标志的装置，该标志用于当在中断之前没有足够的时隙来接收数据分组时阻止数据传输。

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