CN1383637A - 移动通信系统中反向数据发送方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在发送分组数据的移动通信系统中的反向数据速率控制方法。在本发明的一个实施例中,RRL(Reverse Rate Limit,反向速率限制)消息包括保证特定访问终端(AT)的预定数据速率的ignore RAB(Reverse Activity Bit,反向激活位)字段。在本发明的另一个实施例中,在RRL消息中为每个数据速率设置访问概率。一旦接收到RAB,AT就将随机数与它的数据速率的访问概率相比较,和根据比较结果提高或降低数据速率。

Description

移动通信系统中反向数据发送方法和设备
                             发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及移动通信系统中的数据发送方法，尤其涉及移动通信系统中的反向数据发送方法。
2.相关技术描述
高数据速率移动通信系统是专用于发送分组数据的CDMA(码分多址)系统。对于前向链路和反向链路两者上的有效分组发送，必须适当地进行调度。
在前向链路上，AN(访问网络)在考虑了空中状态和其它信道条件之后，向呈现最优秀信道状态的特定访问终端(AT)发送数据，从而使AT的数据发送吞吐量达到最大。另一方面，在反向链路上，数个AT同时访问AN。因此，AN控制来自AT的数据流，以便防止业务拥塞，并且把额外开销(overhead)控制在它的容量之内。
在现有的高数据速率系统中，通过利用从AN发送的RAB(ReverseActivity Bit(反向激活位))和RRL(ReverseRateLimit(反向速率限制))消息控制反向数据发送。前向MAC(Medium Access Control(媒体访问控制))信道与导频信道、FAB(Forward Activity Bit(前向激活位))和RAB一起以TDM(TimeDivision Multiplexing(时分多路复用))的方式发送到AT。RAB代表反向链路的拥塞，和AT可用的数据速率随RAB而改变。也就是说，当控制反向链路上的额外开销和容量时，AN通过RAB提高或降低AT的数据速率。但是，由于RAB是广播出去的，因此，接收RAB的所有AT根据RAB不加区别地加倍它们的数据速率或把它们的数据速率减半。如下表1所示，在发送期间重复出现RAB。如果RAB的长度是“00”，即八个时隙，那么，在八个时隙中重复出现同一RAB。随着RAB越来越长，同一RAB持续的时段变长了，也就是说，反向链路的数据速率变化得越来越慢。
(表1)
二进制 长度(时隙)
00  8
 01  16
 10  32
 11  64
虽然上面利用RAB的反向数据速率控制方法在系统方面提供了简单的频带管理，但是，它不能保证AT的动态数据速率，并且对数据发送的质量产生严重影响。
例如，在确定数据速率时没有考虑到象额外(premium)AT和紧急AT那样的AT特性、和诸如高质发送和实时发送之类的数据特性。
图1是显示在HDR系统中的AT上进行的传统反向数据速率确定操作的流程图。
一般来说，AT通过RRI(Reverse Rate Indicator(反向速率指示符))把反向链路上的当前数据速率通知给AN。反向数据速率是4.8、9.6、19.2、38.4、76.8、和153.6kbps(千位每秒)之一。
开始访问时，AT在步骤100，以9.6kbps的默认数据速率发送带有前置码的分组数据。一旦在步骤102接收到RRL消息，AT就在步骤104，将当前数据速率与在RRL消息中设置的数据速率相比较。如果当前数据速率低于RRL消息的数据速率，AT就在步骤106等待32个时隙(53.3ms(毫秒))，并且在步骤108，根据RRL消息重新设置数据速率。
另一方面，如果当前数据速率高于RRL消息的数据速率，AT就在步骤110，根据RRL消息重新设置反向数据速率。为了帮助AT重新设置反向数据速率，AN发送表2所示的RRL消息。
(表2)
字段 长度(位)
Message ID(消息标识符) 8
下面两个字段出现29次
RateLimitIncluded(包括速率限制) 1
RateLimit(速率限制) 0或4
Reserved(保留) 可变
RRL消息可以包括多达29个记录，每个记录表示分配给相应MACindex(MAC索引)的数据速率。MACindex被编号成3至32。Message ID是表示RRL消息的ID的字段，和RateLimitIncluded表示是否包含字段RateLimit。如果RateLimitIncluded是0，则省略RateLimit，和如果RateLimitIncluded是1，则包含RateLimit。RateLimit表示分配给AT的数据速率。AN可以按4个位把如下反向数据速率分配给AT：
0×0              4.8kbps
0×1              9.6kbps
0×2              19.2kbps
0×3              38.4kbps
0×4              76.8kbps
0×5              153.6kbps
所有其它的值都是无效的。
在步骤112，AT以预置数据速率发送分组数据。在发送反向数据的同时，AT在步骤114，监视前向MAC信道，尤其是从AN发送的、前向MAC信道上的RAB。
图2显示了激活组中的HDR扇区与AT之间的操作。如图2所示，在AT和与AT相连的扇区1之间建立起前向业务信道、反向业务信息、前向MAC信道、和反向MAC信道。同时，在AT和没有与AT相连的扇区2至6之间没有分配前向业务信道。AT在它的激活组中可以拥有多达6个扇区，并且监视来自激活组的所有扇区的前向MAC信道上的RAB，以确定反向数据速率。因此，从一个扇区接收RAB的所有AT可能不加区别地提高或降低它们的数据速率。
返回到图1，在步骤116，AT确定是否把至少一个RAB设置成1。如果是，AT就在步骤126确定当前速率是否是19.2kbps或更高。如果是，AT就把数据速率降低一半。另一方面，如果当前速率低于19.2kbps，AT就在步骤128，保持当前数据速率。
如果在步骤116从激活组的各个扇区接收的所有RAB均是0，那么，AT就在步骤118检验当前发送是否是初始访问。在初始访问的情况中，AT在步骤100应用初始数据速率。否则，AT在步骤120检验当前数据速率是否是最大的一个，即153.6kbps。如果是最大数据速率，那么，AT在步骤122保持当前数据速率，否则，AT在步骤124加倍当前数据速率，和在步骤132以加倍的数据速率发送分组数据。这里，如果AT处在功率极限下，它就保持当前数据速率。
作为在是公用信道的前向MAC信道上以时分多路复用方式发送带有FAB的RAB的结果，接收RAB的AT不加区别地提高或降低它们的数据速率。
尽管有带宽控制和额外开销控制，但是，由于没有考虑到AT和分组特性的无区别控制，上面HDR系统中的传统反向数据速率控制方法不能保证数据发送质量。因此，存在着用于AT的个别反向数据速率控制和基于个别数据速率控制的带宽和额外开销控制的需要。
在现有的HDR系统中，如果AT在前向MAC信道上从激活组中的至少一个AN接收到RAB＝1，那么，除非反向数据速率不低于19.2kbps，它总是把它的数据速率降低一半。反之，如果激活组中所有AN都发送RAB＝0，那么，AT加倍数据速率。为了把双倍数据速率提高一倍，AT必须从激活组的所有AN接收具有RAB＝0的前向MAC信道。因此，反向数据速率单调升高。当AT发送需要实时发送或高质发送的分组时，AN应该让AT达到反向边带中的当前数据速率的两倍或更多倍那么高的数据速率。换句话来说，必须以个别AT为基础进行反向数据速率控制。
                         发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种HDR系统中的有效反向分组数据发送方法。
本发明的另一个目的是提供一种根据个别AT的特性提高或降低数据速率的基于AT的速率控制方法。
本发明的第三个目的是提供一种在考虑了当前从个别AT发送的数据的质量和特性之后，进行反向数据发送控制，以便有效地控制高数据速率AN的额外开销，从而保证系统性能和容量的方法。
本发明的第四个目的是提供一种以个别AT为基础，为有效的带宽控制和动态带宽分配有效地控制高数据速率AN的额外开销的方法。
本发明的第五个目的是提供一种通过为高数据速率系统中的每个数据速率提供访问概率，有效地控制反向分组数据发送的方法。
本发明的第六个目的是提供一种根据从AN分配的访问概率提高反向数据速率，和根据分配的访问概率控制访问的方法。
本发明的第七个目的是提供一种为高数据速率系统中的AT把反向数据速率提高一倍或更多倍的方法。
本发明的第八个目的是提供一种通过控制AN的访问概率，有效地控制AN的额外开销的方法，即以高数据速率发送数据。
本发明的上面和其它目的可以通过在用于发送分组数据的移动通信系统中提供反向数据速率控制方法来实现。
根据本发明的一个方面，AT以初始值建立反向链路，在反向链路上接收RRL消息，分析ignore RAB(忽略RAB)字段，和存储ignore RAB字段的值。AT通过将当前数据速率与设置在RRL消息中的数据速率相比较，确定反向数据速率，和以确定的反向数据速率发送分组数据。一旦在前向链路上接收到RAB，AT就根据ignore RAB字段的值，改变反向数据速率。
AN分析在初始状态下AT的类型和服务的特性，和在前向MAC信道上为AT设置MACindex。如果必须保持预定反向数据速率，则AN根据AT类型或服务特性设置ignore RAB字段，组装带有ignore RAB字段的RRL消息，和向AT发送RRL消息。
根据本发明的另一个方面，AT以初始值建立反向链路，在反向链路上接收RRL消息，和存储有关数据速率的访问概率。AT通过将当前数据速率与设置在RRL消息中的数据速率相比较，确定反向数据速率，和以确定的反向数据速率发送分组数据。一旦在前向链路上接收到RAB，AT就根据访问概率，改变反向数据速率。
AN分析在初始状态下AT的类型和服务的特性，和在前向MAC信道上为AT设置MACindex。AN根据AT类型或服务特性生成有关每个数据速率的访问概率，组装带有访问概率的RRL消息，和向AT发送RRL消息。
                           附图简述
通过结合附图进行如下详细描述，本发明的上面和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1是显示在HDR系统中的AT上进行的传统反向数据速率确定过程的流程图；
图2显示了在HDR系统中，在AT与激活组的各个扇区之间的操作和分配的信道；
图3是显示根据本发明第一实施例的、在高数据速率系统中的AT上进行的反向数据速率控制操作的流程图；
图4是显示根据本发明第一实施例的、在高数据速率系统中的AN上进行的支持反向数据速率控制的控制操作的流程图；
图5是根据本发明实施例的支持反向数据速率控制操作的AN设备的方块图；
图6是显示根据本发明第二实施例的、在高数据速率系统中的AT上进行的反向数据速率控制操作的流程图；
图7是显示根据本发明第二实施例的、在高数据速率系统中的AT上进行的支持反向数据速率控制的控制操作的流程图；和
图8是显示根据本发明第三实施例的、在高数据速率系统中进行的反向数据速率控制操作的流程图。
                          优选实施例详述
下文参照附图描述本发明的优选实施例。在如下的描述中，对那些众所周知的功能或结构将不作详细描述，因为，否则的话，它们将会把本发明的特征淹没在不必要的细节之中。
下面给出根据本发明实施例的在新HDR系统中控制反向数据速率的AT操作、支持反向数据速率控制的新RRL消息的结构、和支持反向数据速率控制的AN操作的描述。
图3是显示根据本发明实施例的、在高数据速率系统中的AT上进行的反向数据速率控制方法的流程图。为了实现这种反向数据速率控制方法，应该把现有的RRL消息修改成如表3所示的那样。
(表3)
字段 长度(位)
Message ID  8
下面三个字段出现29次
Ignore RAB  1
RateLimitIncluded  1
RateLimit  0或4
Reserved 可变
修改的RRL消息在前向公用信道上广播或在前向业务信道上，即在前向专用信道上发送。RRL消息包括29个记录。AT通过借以标识相应记录的前向MACindex来检验分配给它自己的数据速率，和根据分配的数据速率发送反向数据。
根据本发明的实施例，RRL消息还包括用于反向数据速率控制的字段“Ignore RAB”。如前所述，如果来自激活组中的至少一个扇区的RAB是1，那么，AT应该把它的反向数据速率降低一半。字段“Ignore RAB”用于防止不加区别地降低数据速率。如果Ignore RAB被设置成1，那么，与来自激活组中的各个扇区的RAB无关地保持当前反向数据速率。在RRL消息中为每个AT设置Ignore RAB。
参照图3，在步骤200，AT在初始访问时，保持9.6kbps的数据速率。一旦在步骤202接收到RRL消息，AT就在步骤204，分析RRL消息中的IgnoreRAB字段，和把变量“Ignore RAB”设置成Ignore RAB的值。
在步骤206，AT将在RRL消息中设置的数据速率与当前数据速率相比较。如果当前数据速率低于分配的数据速率，这意味着AT应该提高它的数据速率，那么，AT就在步骤208等待32个时隙，并且在步骤210，以分配的数据速率在反向链路上发送数据。
另一方面，如果当前数据速率高于分配的数据速率，这意味着AT应该降低它的数据速率，那么，AT就在步骤212马上降低数据速率，在步骤214以重新设置的数据速率发送数据，和在步骤216监视来自激活组中的各个扇区的RAB。AT可以在激活组中保持多达6个扇区。激活组中与AT相连接的AN分配前向业务信道、反向业务信道、和反向功率控制信道。AT只监视激活组中不与AT相连接的AN的控制信道。在步骤218，AT检验前向MAC信道上是否至少有一个RAB是1。如果是，AT就在步骤228将当前速率与19.2kbps相比较。如果当前数据速率等于或高于19.2kbps，AT就转到步骤232，否则，它就转到步骤230。在步骤230，AT保持当前数据速率。
在步骤232，AT检验Ignore RAB是否是1。如果是1，那么，在步骤230，AT就保持当前数据速率。如果Ignore RAB不是1，那么，在步骤234，AT就把当前数据速率降低一半。
在上述反向数据速率控制过程中，除了当反映Ignore RAB的值的IgnoreRAB是1之外，如果数据速率等于或高于19.2lbps，AT就把反向数据速率降低一半。在这种情况中，保持当前数据速率。另一方面，如果数据速率低于19.2kbps，AT就保持当前数据速率。因此，可以防止过去千篇一律的数据速率降低。
如果来自激活组中的所有扇区的RAB都是0，那么，在初始访问的情况中，与RAB无关，除了保持9.6kbps的速率之外，AT应该把数据速率提高一倍。即使AT能够把它的数据速率提高一倍，它也应该在考虑了它的最大发送功率之后，选择数据速率。如果从它的功率条件来看，AT无力提供数据速率，那么，它就保持当前数据速率。
图4是显示根据本发明第一实施例的、在AN中进行的支持反向数据速率控制的控制操作的流程图。
参照图4，当AT发送连接请求消息时，AN在步骤300获取AT，和在步骤302分析AT的特性。在步骤304，AN分析AT要发送的业务的特性。换言之，AN对分组数据服务要求的质量加以确定。AN在考虑了AT的特性和应用服务之后，发送RRL消息。
在步骤306，AN在RRL消息中为AT设置MACindex。如上所述，AN总共可以加入29个MACindex。
在步骤308，AN在考虑了AT的特性和应用服务之后，在RRL消息中把RateLimit和Ignore RAB设置成适当值。如果额外AT需要高质服务，AN就把Ignore RAB设置成1，以便AT可以与来自它的激活组中的各个扇区的、前向MAC信道上的RAB无关地保持当前反向数据速率。在步骤310，AN利用Message ID和其它相关消息字段组装RRL消息。在步骤312，AN在前向控制信道上广播RRL消息，或在每个AT的前向业务信道上发送它。通过利用RRL消息，AN可以个别地控制反向数据速率。如果所有Ignore RAB都被设置成0，RRL消息就象传统技术中那样，提供不加区别的反向数据速率控制。不加区别地还是有选择地提供反向数据速率控制取决于Ignore RAB的值。在本发明中，虽然把Ignore RAB加入RRL消息中，但是也可以把这个字段插入防止反向数据速率不必要降低的其它字段中。
图5是根据本发明实施例的支持反向数据速率控制操作的AN设备的方块图。
参照图5，图3所示的RRL消息在业务信道上发送。因此，编码器400以RRL消息和DRC(Date Rate Control(数据速率控制))数据编码业务信号。加法器402把从加扰器404接收的加扰数据加入从编码器400接收的编码数据中。多路分解器(DEMUX)406多路分解加法器402的输出。调制器408调制经多路分解的信号，并且分离地输出I信道信号和Q信道信号。信道交织器410交织I和Q调制信号。
重复器412让经交织的I和Q信道信号经受码元收缩和块重复。码元DEMUX 414通过多路分解重复器412的输出，构造16个I信道和16个Q信道。沃尔什覆盖器(cover)416沃尔什覆盖每个I/Q信道，和沃尔什信道增益控制器418把沃尔什信道增益加入沃尔什覆盖器416的输出中。沃尔什码片级累加器在码片级上相加沃尔什信道增益控制器418的输出。同时，表示帧开始的前置码在重复器422中被重复，为了信令匹配，在映射器424中被映射，和在乘法器426中与沃尔什覆盖数据相乘。第一时分多路复用器(MUX)428时分多路复用码片级累加器420和乘法器426的输出。第二时分MUX 430时分多路复用第一时分MUX 428的输出、前向MAC信道数据、和导频信道数据，并且分离地输出多路复用信号，作为I信道信号和Q信道信号。
PN组合器440分别把I和Q信道信号加入短码发生器442生成的短码中。基带滤波器444和446滤波PN组合器440的输出，和载波组合器448和450把滤波信号转换成发送信号。加法器452在发送之前，相加载波组合器448和450的输出。
如上所述，把Ignore RAB引入RRL消息中防止了AT中反向数据速率的无区别改变，从而能够根据AT的特性进行反向数据发送。
现在，给出根据本发明的另一个实施例的在新HDR系统中控制反向数据速率的AT操作、支持反向数据速率控制的新RRL消息的结构、和支持反向数据速率控制的AN操作的描述。
图6是显示根据本发明另一个实施例的、在高数据速率系统中进行的反向数据速率控制方法的流程图。为了实现这种反向数据速率控制方法，应该把表4所示的信息字段加入前向消息中，或构造成新的消息。虽然表4显示了根据本发明第二实施例的RRL消息，但是也可以把信息字段加入诸如信道分配消息之类的消息中。在这种情况中，利用信道分配消息进行与利用RRL消息进行的操作相同的操作。
(表4)
字段 长度(位)
Message ID  8
下面三个字段出现29次
RateLimitIncluded  1
RateLimit  0或4
 AccessLevel4.8kbps  0或3
 AccessLevel9.6kbps  0或3
 AccessLevel19.2kbps  0或3
 AccessLevel38.4kbps  0或3
 AccessLevel76.8kbps  0或3
 AccessLevel153.6kbps  0或3
 Reserved 可变
这个RRL消息在前向公用信道上广播或在每个AT的前向业务信道，即前向专用信道上发送。RRL消息包括29个记录。AT通过借以标识相应记录的前向MACindex，检验分配给它自己的数据速率，和根据分配的数据速率发送反向数据。
根据本发明的第二实施例，RRL消息还包括可以用来计算反向数据速率的访问概率的访问级(access level)字段。如前所述，如果来自激活组中的至少一个扇区的RAB是1，那么，AT应该把它的反向数据速率降低一半。另一方面，如果来自激活组中的所有扇区的RAB被设置成0，那么，AT应该在设置在RRL消息的速率极限内把反向数据速率提高一倍。
为了把数据速率提高比双倍还高的倍数，参照图4，利用相应数据速率的访问级计算访问概率。如果加入RateLimit，那么，ReverseRateIncluded(包括反向速率)总是被设置成1。如果省略RateLimit，那么，ReverseRateIncluded总是被设置成0，并且不加入访问级字段。如果RateLimit代表4.8kbps，那么只加入AccessLevel4.8kbps。如果RateLimit代表19.2kbps，那么加入AccessLevel4.8kbps和AccessLevel9.2kbps。分配给访问级字段3个位。访问级用如下的整数表示。
0x0          1
0x1          2
0x2          3
0x3          4
0x4          5
0x5          6
0x6          7
0x7          8
虽然表4所示的RRL消息把访问级分配给每个AT，但也可以把它修改成提供表5中，作为所有AT可以引用的公共变量的访问级。在这种情况中，如表5所示，固定长度的访问级字段接在有关第29个MACindex的RateLimit的后面，而访问级字段的个数则随表4的RRL消息中的RateLimit而改变。
(表5)
字段 长度(位)
Message ID  8
下面三个字段出现29次
RateLimitIncluded  1
RateLimit  0或4
AccessLevel4.8kbps  3
AccessLevel9.6kbps  3
AccessLevel19.2kbps  3
AccessLevel38.4kbps  3
AccessLevel76.8kbps  3
AccessLevel153.6kbps  3
Reserved 可变
访问级字段总是被加入RRL消息中。在检验了它的MACindex之后，AT利用与它自身的RateLimit相对应的访问级发送反向数据。
图6所示的过程即可应用于表4所示的RRL消息，也可应用于表5所示的RRL消息，因为它们只不过在结构上不同。
参照图6，一旦在步骤502接收到包括图4或图5所示的信息字段的RRL消息，AT就在步骤504，分析RRL消息，和把AccessLevel(访问级)和Ratelimit存储为变量。
在步骤506，AT将在RRL消息中设置的可用最大数据速率与当前反向数据速率相比较。如果当前数据速率低于最大数据速率，这意味着AT应该提高它的数据速率，那么，AT就在步骤508等待32个时隙，在步骤510重新设置当前数据速率，和在步骤514，以重新设置数据速率继续进行数据发送。
另一方面，如果当前数据速率高于最大数据速率，这意味着AT应该降低它的数据速率，那么，AT就在步骤512马上降低当前数据速率，并且在步骤514，在反向链路上发送数据。在分组发送期间，AT在步骤516监视前向MAC信道，尤其是前向MAC信道上的RAB。如前所述，AT可以在它的激活组中保持多达6个扇区。激活组中与AT相连接的AN分配前向业务信道、反向业务信道、和反向功率控制信道。AT只监视来自激活组中不与AT相连接的AN的控制信道。在步骤516监视RAB的同时，AT在步骤518，利用存储在存储器中的、当前数据速率的访问级计算访问概率Pi，然后通过随机化公式计算随机数R。这里，
0≤R＜1
0＜Pi≤1和访问概率Pi通过下式计算： P i = 1 2 ( N - 1 ) - - - ( 1 ) 此处，N是RRL消息中AccessLevel的值。对于不同的数据速率，设置不同的N值。N的范围是从1到8，但可以根据可用反向数据速率调整范围。
在步骤520，AT检验是否至少有一个RAB被设置成1。如果是，AT就在步骤524，进行持久性测试，即，AT将Pi与R相比较。如果Pi等于或高于R，AT就在步骤526，保持当前数据速率。例如，如果AN在考虑了当前数据速率之后，把N＝1发送到AT，那么，由Eq.(10)可得，Pi是1，它总是大于R。因此，让AT保持当前数据速率。另一方面，如果在步骤524，R大于Pi，那么，AT在步骤528，将当前数据速率与19.2kbps相比较。如果当前数据速率等于或大于19.2kbps，AT就在步骤530把当前数据速率降低一半，和在步骤532，以降低了的数据速率发送反向数据。如果当前数据速率低于19.2kbps，AT就在步骤526保持当前数据速率。
如果在步骤520，来自激活组中的所有AN的RAB都被设置成0，过程就转到步骤534。在RAB＝0的情况中，传统高数据速率系统在考虑了AT的发送功率和可用最大数据速率之后，不加区别地把AT的当前数据速率增加一倍。但是，在本发明中，AT可以在可用最大数据速率内选择比当前数据速率高一倍或更多倍的数据速率。
因此，在步骤534，AT在考虑了可用最大数据速率和它的发送功率之后选择数据速率。这里，数据速率是当前数据速率的两倍或更多倍。AT在步骤536，利用所选数据速率的访问级计算访问概率Pi和随机数R，和在步骤538，在持续性测试中将Pi与R相比较。如果Pi大于或等于R，AT就在步骤540，在功率极限下把当前数据速率提高到所选数据速率，和在步骤532，以所选数据速率发送反向数据。
另一方面，如果在步骤238，R大于Pi，那么，AT在步骤518，利用与当前数据速率相关的访问级计算新访问概率Pi和新随机数R。
随着AN把N调整成与更高数据速率的低访问概率相对应的值，系统过载得到控制，和访问拥塞可以得到缓解。无论AT选择两倍于当前数据速率的数据速率，还是选择更多倍于当前数据速率的数据速率，都属于系统配置问题。然而，当来自激活组的各个扇区的RAB＝0时，当前数据速率提高比一倍更多的倍数将延长时间时隔，和提高访问概率。可以在这种背景下设计该系统。
在考虑了AT的当前数据速率之后发送适当的N(N＝1)防止了不加区别的数据速率降低。也就是说，把不同N发送到AT保证了有选择的数据速率降低。当来自激活组的所有扇区的RAB均是0时，可以把当前数据速率提高到比两倍还要多的倍数。由于访问概率随N而改变，因此，把N设置成适当的值保证了整个系统的过载控制和比当前数据速率高一倍或更多倍的数据速率。这里应该注意到，选择数据速率必须考虑到在RateLimit中设置的最大数据速率和AT的最大发送功率。如果从它的功率限制来看，AT不能提高数据速率，那么，它就保持当前数据速率。
图7是显示根据本发明第二实施例的、在AN中进行的支持反向数据速率控制的操作的流程图。
参照图7，一旦从AT接收到连接请求消息，AN就在步骤600获取AT，和在步骤602分析AT的特性。在步骤604，AN分析AT要发送的业务的特性，也就是说，确定分组数据服务要求什么样的质量。在考虑了AT的特性和应用服务之后，AN生成RRL消息或包括相关参数的消息。在步骤606，AN设置指定AT的MACindex，以发送RRL消息。如上所述，RRL消息中可以包括多达29个的MACindex。在步骤608，AN把RateLimit和AccessLevel设置成适当值。可以把AccessLevel设置成如表4或表5所示那样。可以按照如下方式设置AccessLevel，以获得不同数据速率的不同访问概率。虽然可以使用不同方法设置AccessLevel，但是，仅仅在访问级字段中设置不同的值，和应用相同的反向数据速率控制操作。在本发明中，给出成功条件是R≤Pi。由于当前高数据速率系统支持4.8/9.6/19.2/38.4/76.8/153,6kbps，和需要至少三个位分配一个数据速率的一个AccessLevel，因此，假设N的范围是从1到8。如上所述，N的范围也可以随可用反向数据速率而改变。根据本发明，对于N＝1，由Eq.(1)可得，Pi＝1。因为0＜R≤1，所以，如果N＝1，那么，持久性测试将导致成功。因此，如果AN把特定数据速率的AccessLevel设置成1，那么，这意味着AN让特定数据速率成为适用的。反之，如果N是8，那么，Pi是0.0078125，和在持久性测试中，成功概率非常低。因此，AN在考虑了系统容量、反向链路负载、和AT的当前数据速率之后，把N设置成适当的值。
在设置了RateLimit和AccessLevel之后，AT在步骤610，利用Message ID和其它相关消息字段组装RRL消息。在步骤612，AN在前向控制信道上或在业务信道上广播RRL消息。RRL消息的使用能够使反向数据速率得到有选择控制和使反向数据速率提高比一倍还多的倍数。
在本发明中，虽然把AccessLevel字段加入RRL消息中以控制AT的数据速率，但是，还可以进一步设想为，把AccessLevel字段插入其它字段中。也就是说，为了防止反向数据速率的不必要降低，和获得比当前数据速率的两倍还要高的反向数据速率，本发明的方案可以应用于除了RRL消息之外的其它消息。
RRL消息按照图7所示的过程被构造成表4或表5所示的结构，并且由图6所示的设备发送。
图8是显示根据本发明第三实施例的、在高数据速率系统中进行的反向数据速率控制操作的流程图。除了图6的步骤534至542之外，图8所示的过程与图6所示的过程相似。如果在步骤520，来自激活组中所有AN的RAB都是0，那么，AT在考虑了当前可用发送功率之后，选择在RateLimit中分配的最大数据速率内尽可能高的数据速率。表6给出了数据速率的索引。
(表6)
数据速率(kbps) 索引
 4.8  1
 9.6  2
 19.2  3
 38.4  4
 76.8  5
 153.6  6
在步骤634，AT在它的功率极限下，确定所选数据速率的索引K。在步骤636，AT利用与数据速率相对应的访问级为索引K计算访问概率Pi和随机数R。AT在步骤638将Pi与R相比较，和如果Pi等于或大于R，AT就在步骤632，以与K相对应的数据速率发送反向数据。如果Pi小于R，AT就在步骤640将与当前数据速率相对应的索引与所选的K相比较。如果K等于或小于当前数据速率的索引，AT就保持当前数据速率，和在步骤632发送反向数据。另一方面，如果K大于当前数据速率的索引，AT就在步骤642把K减去1，然后返回到步骤636。由于本发明的高数据速率系统让反向数据速率提高至少一倍，因此，如果比当前数据速率高一级的数据速率的访问级被设置成1，那么，总能保证反向数据速率增加一倍。
虽然在图8中，按照下降的次序根据访问级选择数据速率，但是也可以按照上升的次序进行。并且，在这种情况中，AT必须在它的功率极限下选择数据速率。或者，就避免重复地选择相同的数据速率来说，可以随机地选择数据速率，和AT在选择数据速率时要考虑到它的发送功率。
按照本发明，借助于通过根据访问级计算访问概率在AT级上的反向数据速率控制，与在系统级上的无区别反向数据速率控制相比，有效地控制了高数据速率AN的过载和保证了系统的性能和容量。另外，反向数据速率控制在在考虑了业务特性和AT特性之后进行，从而以AT为基础提供了有效带宽控制和动态带宽分配。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (27)

1.一种在访问网络(AN)与访问终端(AT)之间的数据通信系统中的反向数据速率控制方法，该方法包括下列步骤：
以初始反向数据速率把数据发送到AN；
在至少一个AT中从AN接收包括表示AT是否不应该改变反向数据速率的ignore RAB(Reverse Activity Bit，反向激活位)信息的消息；
从AN接收表示提高或降低反向数据速率的RAB；和
在接收到ignore RAB(忽略RAB)信息的至少一个AT中忽略RAB。
2.根据权利要求1所述的反向数据速率控制方法，其中，ignore RAB信息包含在RRL(Reverse Rate Limit，反向速率限制)消息。
3.一种在移动通信系统中的AT中的反向数据速率控制方法，该方法包括下列步骤：
以初始值建立反向链路，在前向链路上接收RRL(Reverse Rate Limit)消息，和存储包含在RRL消息中的ignore RAB字段的值；
通过将当前数据速率与设置在RRL消息中的数据速率相比较，确定反向数据速率，和以确定的反向数据速率发送分组数据；和
一旦在前向链路上接收到RAB，就根据ignore RAB字段的值，改变反向数据速率。
4.根据权利要求3所述的反向数据速率控制方法，其中，如果请求降低反向数据速率和ignore RAB字段表示忽略RAB，那么，不降低反向数据速率。
5.根据权利要求4所述的反向数据速率控制方法，其中，如果请求降低反向数据速率和ignore RAB字段不表示忽略RAB，那么，除非反向数据速率是最低数据速率，否则就降低反向数据速率。
6.一种在移动通信系统中的AN中的反向数据速率控制方法，该方法包括下列步骤：
为AT分析在初始状态下AT或服务的特性，和在前向MAC信道上为AT设置MACindex(MAC索引)；
如果根据AT或服务的特性必须保持预定数据速率，那么设置ignore RAB字段；和
组装带有ignore RAB字段的RRL消息，和向AT发送RRL消息。
7.根据权利要求6所述的反向数据速率控制方法，其中，如果AT是额外(premium)AT和紧急AT之一，就设置ignore RAB字段。
8.根据权利要求6所述的反向数据速率控制方法，其中，如果服务是高质数据服务和实时数据服务之一，就设置ignore RAB字段。
9.一种在AN与AT之间的数据通信系统中的数个AT中的反向数据速率控制方法，该方法包括下列步骤：
在以反向数据速率向AN发送数据期间，从AN接收表示提高或降低数据速率的RAB；
将与反向数据速率相对应的访问概率与在AT中生成的随机数相比较；和
根据比较结果提高各个AT的反向数据速率和确定数据速率，并且以所确定的提高了的数据速率发送数据。
10.根据权利要求9所述的反向数据速率控制方法，其中，AT在前向链路上通过RRL消息接收不同反向数据速率的不同访问概率。
11.根据权利要求9所述的反向数据速率控制方法，其中，AT建立访问概率作为初始值，这些访问概率是不同反向数据速率的不同访问概率。
12.根据权利要求9所述的反向数据速率控制方法，其中，所述数据速率确定是在AT的功率极限下选择的。
13.一种在移动通信系统中的AT中的反向数据速率控制方法，该方法包括下列步骤：
以初始值建立反向链路，在反向链路上接收RRL消息，和存储数据速率的访问概率；
通过将当前数据速率与在RRL消息中设置的数据速率相比较，确定反向数据速率，和以确定的反向数据速率发送分组数据；和
一旦在反向链路上接收到RAB，就根据基于接收数据速率的访问概率改变反向数据速率。
14.根据权利要求13所述的反向数据速率控制方法，其中，如果请求降低反向数据速率，那么，生成随机数，将随机数与当前数据速率的访问概率相比较，和如果比较结果满足降低条件，就降低当前数据速率。
15.根据权利要求14所述的反向数据速率控制方法，其中，如果请求降低反向数据速率，那么，生成随机数，将随机数与当前数据速率的访问概率相比较，和如果比较结果不满足降低条件，就保持当前数据速率。
16.根据权利要求13所述的反向数据速率控制方法，其中，如果请求提高反向数据速率，那么，选择在RRL消息中设置的数据速率之下的、高于当前数据速率的数据速率，将所选数据速率与随机数相比较，和如果比较结果满足提高条件，就把当前数据速率提高到所选数据速率。
17.根据权利要求13所述的反向数据速率控制方法，其中，如果当前数据速率是在RRL消息中设置的数据速率，就不将随机数与访问概率相比较。
18.根据权利要求13所述的反向数据速率控制方法，其中，如果请求提高反向数据速率，那么，从在RRL消息中设置的数据速率开始，以下降的次序依次选择高于当前数据速率的数据速率，为每个所选数据速率生成随机数，将所选数据速率的访问概率与随机数相比较，和如果比较结果满足提高条件，就把当前数据速率提高到所选数据速率。
19.一种在用于发送分组数据的移动通信系统中的反向数据速率控制方法，该方法包括下列步骤：
分析在AT的初始状态下AT或服务的特性，和在前向MAC信道上为AT设置MACindex；
根据AT类型或服务特性，为每个数据速率生成访问概率；和
组装带有访问概率的RRL消息，和向AT发送RRL消息。
20.根据权利要求19所述的反向数据速率控制方法，其中，如果AT是额外AT和紧急AT之一，就为更高的数据速率设置更高的访问概率。
21.根据权利要求19所述的反向数据速率控制方法，其中，如果服务是高质数据服务和实时数据服务之一，就为更高的数据速率设置更高的访问概率。
22.根据权利要求19所述的反向数据速率控制方法，其中，在公用信道上广播每个数据速率的访问概率。
23.根据权利要求19所述的反向数据速率控制方法，其中，在业务信道上把每个数据速率的访问概率发送给每个AT。
24.一种在移动通信系统中用于发送反向分组数据的访问终端(AT)设备中，当在AT设备中发送反向分组数据时进行的控制过程，该控制过程包括下列步骤：
以初始值建立反向链路，在前向链路上接收RRL(Reverse Rate Limit)消息，分析ignore RAB字段，和存储ignore RAB字段的值；
通过将当前数据速率与设置在RRL消息中的数据速率相比按，确定反向数据速率，和以确定的反向数据速率发送分组数据；和
一旦在前向链路上接收到RAB，就根据ignore RAB字段的值，改变反向数据速率。
25.一种在移动通信系统中用于发送反向分组数据的访问网络(AN)设备中，当在AN设备中发送反向分组数据时进行的控制过程，该控制过程包括下列步骤：
分析在AT的初始状态下AT或服务的特性，和在前向MAC信道上为AT设置MACindex；
如果根据AT或服务特性必须保持预定数据速率，就设置ignore RAB字段；和
组装带有ignore RAB字段的RRL消息，和向AT发送RRL消息。
26.一种在移动通信系统中用于发送反向分组数据的访问终端(AT)设备中，当在AT设备中发送反向分组数据时进行的控制过程，该控制过程包括下列步骤：
以初始值建立反向链路，在前向链路上接收RRL消息，和存储数据速率的访问概率；
通过将当前数据速率与设置在RRL消息中的数据速率相比较，确定反向数据速率，和以确定的反向数据速率发送分组数据；和
一旦在前向链路上接收到RAB，就根据访问概率，改变反向数据速率。
27.一种在移动通信系统中用于发送反向分组数据的访问网络(AN)设备中，当在AN设备中发送反向分组数据时进行的控制过程，该控制过程包括下列步骤：
分析在AT的初始状态下AT的类型和服务的特性，和在前向MAC信道上为AT设置MACindex；
根据AT或服务的特性，生成每个数据速率的访问概率；和
组装带有访问概率的RRL消息，和向AT发送RRL消息。
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