CN1618240B - 用于反向链路补充信道调度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种调度反向链路传输信息的通信装置和方法。基站控制器为通信系统(100)中的移动站确定反向链路补充信道传输的调度。基站控制器把所述移动站组成在一组移动站中，并且为该组移动站分配一前向链路信道分配信道。收发机(400)把与所确定的调度有关的信息结合在所分配的前向链路公共分配信道中，并且把所分配的前向链路公共分配信道发送到移动站，用于调度反向链路补充信道传输。移动站接收所分配的前向链路公共分配信道。移动站按照所确定的调度来调度反向链路补充信道的传输，并且按照所确定的调度来发送反向链路补充信道。

Description

用于反向链路补充信道调度的方法和装置

相关参照

本申请要求美国临时申请序列号60/336,756的优先权，美国临时申请于2001年12月4日提交，题为“Method and Apparatus for Using Forward CommonAssignment Channel for Scheduling in a CDMA Communication System”。

领域

本申请一般涉及通信领域，尤其涉及通信系统中的数据通信。

背景

在通信系统中，基站可以使用到码分多址通信系统中多个移动站的前向链路传输上的时分复用。调度每个移动站根据前向链路信道条件在一个时隙中接收传输。由于包括移动站的移动性在内的许多不同因素，前向和反向链路信道条件会随时间变化。结果，基站和移动站间的信道条件也变化，为移动站创建比其它移动站更有利的信道条件。基站调度移动站反向链路传输。在前向链路上，基站需要通知移动站何时希望移动站在反向链路信道上发送，比如在反向链路补充信道上。反向链路调度基于许多因素，包括可能同时在反向链路上发送的移动站数目。希望决定移动站反向链路传输的调度和在前向链路上通知移动站之间的时间尽可能短。例如，对于被调度进行传输但未被很快通知的移动站而言，反向链路信道条件可能变化。当移动站接收到调度信息时，移动站反向链路传输的信道条件会恶化，从而导致通信资源的低效率使用。然而，在前向链路上发送反向链路调度信息。前向链路上到移动站的传输是基于移动站的前向链路信道条件。移动站也许没有良好的前向链路信道条件；结果，移动站有时不能在前向链路上接收传输。因此，需要一种用于在通信系统中调度数据通信的方法和装置。

概述

公开了一种及时调度反向链路传输的信息的通信装置和方法。基站控制器为 通信系统中的移动站确定反向链路补充信道传输的调度。基站控制器把所述移动站组成在通信系统中的一组移动站中。基站控制器为该组移动站分配一前向链路信道分配信道。发射机把与所确定的调度有关的信息结合在所分配的前向链路公共分配信道中。发射机把所分配的前向链路公共分配信道发送到移动站，用于调度反向链路补充信道传输。移动站中的接收机接收所分配的前向链路公共分配信道。移动站中的控制器按照所确定的调度来调度来自移动站的反向链路补充信道传输。移动站中的发射机按照所确定的调度来发送反向链路补充信道。

附图简述

通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的元件具有相同的标识，其中：

图1说明了能按照本发明各实施例操作的通信系统；

图2说明了按照本发明各实施例方面、用于接收数据分组并对接收到的数据分组解码的通信系统接收机；

图3说明了按照本发明各实施例用于发送数据分组的通信系统发射机；

图4说明了能按照本发明各实施例操作的收发机系统；

图5说明了按照本发明各实施例、为通信系统中一组移动站中的每个移动站发送反向链路补充信道调度信息的各步骤；以及

图6说明了按照本发明各实施例，为通信系统中的移动站发送反向链路补充信道调度信息的各步骤。

优选实施例的详细描述

一般而言，一种新颖且改进了的方法和装置提供了通信系统中反向链路补充信道调度信息的通信。这里描述的一个或多个示例性实施例是在数字无线数据通信系统的环境中提出的。虽然用在该环境中是有利的，然而本发明的不同实施例可以结合在不同的环境或配置中。通常，这里描述的各个系统可以用软件控制的处理器、集成电路或离散逻辑形成。在本申请中所引用的数据、指令、命令、信息、信号、码元和码片最好由电压、电流、电磁波、磁场或其粒子、光场或其粒子、或者它们的组合来表示。此外，每个框图中所示的方框可以代表硬件或方法步骤。

更具体地说，本发明的各实施例可以结合在按照码分多址(CDMA)技术操作的无线通信系统中，所述CDMA技术已经在由电信工业联盟(TIA)及其它标准阻止公布的各个标准中公开和描述。这种标准包括TIA/EIA-95标准、TIA/EIA-IS-2000标准、IMT-2000标准、UMTS和WCDMA标准，所有这些标准都通过引用被结合于此。一种用于数据通信的系统也在“TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet DataAir Interface Specification”中详述，该规范通过引用被结合于此。通过写信给TIA、标准和技术部门(2500 Wilson Boulevard，Arlington，VA 22201，美国)，可以获得这些标准的副本。通过联系3GPP支持局(650 Route des Lucioles-SophiaAntipolis，Valbonne-France)可以获得被标识为UMTS标准的标准，该标准通过引用被结合于此。

图1说明了通信系统100的一般框图，该系统能按照任一码分多址(CDMA)通信系统标准进行操作，而同时结合了本发明的各个实施例。通信系统100可用于语音、数据或两者的通信。一般而言，通信系统100包括基站101，它在多个移动站、比如移动站102-104之间提供通信链路，并且在移动站102-104和公共交换和数据网105之间提供通信链路。图1中的移动站可称为数据接入终端(AT)，基站称为数据接入网(AN)，这不背离本发明的主要范围和各个优点。基站101可包括多个组件，比如基站控制器和基站收发机系统。为了简洁，这些组件未示出。基站101可以与其它基站通信，例如基站160。移动交换中心(未示出)可控制通信系统100的各个操作方面，并且与网络105与基站101和160之间的回程199有关。

基站101经由从基站101发出的前向链路信号与在其覆盖区域内的每个移动站进行通信。可以把指向移动站102-104的前向链路信号相加以形成前向链路信号106。接收前向链路信号106的各个移动站102-104对前向链路信号106进行解码以提取指向其用户的信息。基站160也可以经由从基站160发出的前向链路信号与在其覆盖区域内的移动站进行通信。从基站发出的前向链路信号符合时分多址技术。这样，移动站可以被分配到一个时隙，用于接收来自基站的通信。移动站可以对接收到的前向链路解码以查明是否为其用户而传递任何数据。移动站102-104经由相应的反向链路与基站101和160通信。各反向链路由一反向链路信号维持，比如对于相应的移动站102-104的反向链路信号107-109。反向链路信号107-109尽管可指向一个基站，它们也可在其它基站处被接收。

基站101和160可以同时传递到一公共移动站。例如，移动站102可以接近于基站101和160，可维持与基站101和160的通信。在前向链路上，基站101在前向链路信号106上发送，基站160在前向链路信号161上发送。在反向链路上，移动站102在反向链路信号107上发送，以被基站101和160两者所接收。为了把数据分组发送到移动站102，可以选择基站101和160之一把该数据分组发送到移动站102。在反向链路上，基站101和160都能尝试对来自移动站102的话务数据传输进行解码。可以按照基站和移动站间的信道条件来维持反向链路和前向链路的数据速率和功率电平。

前向链路上的传输可按照时分复用方案。覆盖区域内的移动站连续地向每个基站传递与信道条件有关的信道质量指示符(CQI)信息。移动站选择一个基站在前向链路上发送信息。选择可以基于基站信道条件的质量。基站可由多个移动站选择。在前向链路上，基站可尝试使用一调度算法来调度前向链路传输。例如，在服务需要高数据速率和高功率电平传输的移动站之前，可服务需要以低功率电平进行低数据速率传输的移动站。然而，尝试合理地服务所有移动站。按照本发明各方面，可以为通知移动站有关调度反向链路补充信道传输而使用一前向链路公共分配信道(F-CACH)。按照本发明各方面，F-CACH可每次被分配给一组移动站。F-CACH相比其它前向链路信道处于较低的数据速率，几乎在所有时刻。结果，把通知移动站有关反向链路调度的延迟维持在最低水平。

前向链路可包括多条信道。可以使用前向链路分组数据信道(F-PDCH)把数据和信令数据发送到移动站。F-PDCH可以在1.25毫秒的时隙上发送，最少为384比特，最多为3840比特。如果发送少于384比特，则用空数据比特填充该时隙。F-PDCH也与前向链路分组数据控制信道(F-PDCCH)一起发送，后者是一控制信道，并且在1.25毫秒的时隙上被发送，包括21个数据比特。F-PDCCH的数据速率远低于F-PDCH的最低数据速率。前向链路也有一前向公共功率控制信道(F-CPCCH)，它控制移动站反向链路功率电平。反向链路具有一专用控制信道(R-DCCH)，该信道用于数据和信令信息的传输。移动站还使用反向链路CQI信道(R-CQICH)来指示所选基站的前向链路信道条件。移动站使用反向链路确认信道(R-ACKCH)来确认前向链路上数据分组的正确接收。F-PDCH和F-PDCCH同时被发送。例如，在前向链路上，可调度MS 103在时隙150、152和154期间接收数据，可调度MS102在时隙151期间接收数据，并调度MS 104在时隙153期间接收数据。

在反向链路上，所有移动站还可以使用补充信道(R-SCH)把数据发送到基站。R-SCH可以在所有移动站间共享，从而每个移动站可以在R-SCH的某些时隙期间发 送。按照本发明各方面，基站发送与F-CACH有关的调度信息来通知允许哪个移动站使用R-SCH以及在什么时隙允许其使用。此外，通信系统100可允许多条反向链路补充信道。可以分配一移动站专门为以时间帧为单位残留的时间段内使用补充信道。一个时间帧可以是20毫秒长，或等于16个时隙。在R-SCH上发送的条件会很快地改变。一旦基站决定允许移动站在R-SCH上发送，就在前向链路上把调度信息很快发送到移动站。按照本发明各方面，调度R-SCH可以使用F-CACH。

图2说明了用于处理和解调接收到的CDMA信号的接收机200的框图。接收机200可用于对有关反向链路和前向链路信号的信息进行解码。接收到的(Rx)采样可以被保存在RAM 204中。接收采样由射频/中频(RF/IF)系统290和天线系统292产生。RF/IF系统290和天线系统292可包括一个或多个组件，用于接收多个信号，以及为利用接收分集增益而对接收信号进行RF/IF处理。通过不同传播路径传播的多个接收信号可来自一公共源。天线系统292接收RF信号，并把RF信号传递到RF/IF系统290。RF/IF系统290可以是任何常规的RF/IF接收机。对接收到的RF信号进行滤波、下变频和数字化以形成基频下的RX采样。所述采样被提供给多路分解器(demux)202。多路分解器202的输出被提供给搜索器单元206和指元件208。控制单元210耦合到指元件。组合器212把解码器214耦合到指元件208。控制单元210可以是由软件控制的微处理器，并且位于相同的集成电路上或者在分开的集成电路上。解码器214的解码功能可以按照turbo解码器或者任何其它适当的解码算法。

在操作期间，接收到的采样被提供给多路分解器202。多路分解器202把采样提供给搜索器单元206和指元件208。控制单元210配置指元件208基于来自搜索器单元206的搜索结果，在不同时偏处对接收信号实行解调和解扩展。组合解调的结果并传递到解码器214。解码器214对数据解码并输出经解码的数据。信道的解扩通过以下实行：把接收采样与单个定时假设下PN序列和所分配的Walsh函数的复共轭相乘，以及对所产生的采样进行数字滤波，通常用一积分和转储累加器电路(未示出)。这一技术是本领域公知的。接收机200可用在基站101和160的接收机部分中，用于处理从移动站接收到的反向链路信号，以及用在任一移动站的接收机部分中，用于处理接收到的前向链路信号。

每个基站的信道质量可基于从各基站接收到的信号的载波对干扰比(C/I)。从各基站发出的导频信号可用于确定信道的C/I。与控制系统210结合的搜索器206 可以把多个基站的信道条件分等级。可以选择几个具有良好信道条件的基站来形成一基站活动集。基站活动集能够在可接受的水平与移动站通信。移动站可以选择活动集中的一个基站作为发送数据的最佳候选基站。选择在R-CQICH上被传递到基站。基站控制器经过回程199把数据导向所选的基站，用于在前向链路上传输到移动站。然后，所选基站调度到移动站的传输。由于几个移动站会选择相同的基站，因此基站尝试根据多个因素调度各移动站，比如前向链路信道条件的质量、被发送的数据数量、传输的数据速率和功率电平。例如，如果移动站报告了一低水平信道质量并要求传输许多数据，则在要求传输少量数据并报告高水平信道质量的另一移动站后调度该移动站。按照本发明各方面，由于F-CACH通常以低数据速率通信，F-CACH可用于发送R-SCH的调度信息。结果，在R-SCH的传输的信道条件改变之前，可由移动站很快地在F-CACH上接收调度信息。接收机200可用于对接收到的F-CACH进行解码以检取调度信息。发射机按照调度信息来发送R-SCH。

图3说明了用于发送反向和前向链路信号的发射机300的框图。把用于传输的信道数据输入到用于调制的调制器301。调制可按照任一通常已知的调制技术，比如QAM、PSK或BPSK。在调制器301中以一数据速率对数据进行编码。数据速率可由数据速率和功率电平选择器303来选择。各信道中的数据也用Walsh函数来覆盖。各信道可以被分配一Walsh函数。数据速率选择可以基于从接收目标站接收到的反馈信息。反馈信息可包括最大允许的数据速率。最大允许的数据速率可以按照各种公知算法来确定。除了其它所考虑的因素以外，最大允许的数据速率通常基于信道条件。因而，数据速率和功率电平选择器303在调制器301中选择所述数据速率。调制器301的输出通过一信号扩展操作并且在方框302中被放大，用于从天线304发出。数据速率和功率电平选择器303还按照反馈信息为发送信号的放大级选择一功率电平。所选数据速率和功率电平的组合能够在接收目标站处对发送数据进行正确的解码。在方框307中还产生一导频信号。导频信号在方框307中被放大到适当的电平。导频信号功率电平可按照接收目标站处的信道条件。导频信号在组合器308中与信道信号组合。组合信号可在放大器309中被放大并且从天线304发出。天线304可以处在包括天线阵和多输入多输出组态的任何数量的组合中。发射机300可结合在移动站或基站内。这样，移动站中的发射机300按照调度信息发送R-SCH。发射机300可在基站中用于发送F-CACH。

图4描述了收发机系统400的一般框图，收发机系统400包括接收机200和 发射机300用于维持与目标站的通信链路。收发机400可以结合在移动站或基站内。收发机400可用于接收F-CACH，并且按照接收到的调度信息在R-SCH上发送，F-CACH用于对调度信息进行解码。收发机400还可在基站中用于发送F-CACH。处理器401可耦合到接收机200和发射机300，以处理接收的和发送的数据。接收机200和发射机300的各方面可以是共同的，即使所示的接收机200和发射机300是分开的。一方面，接收机200和发射机300可共享一公共本地振荡器和用于RF/IF接收和发送的公共天线系统。发射机300接收用于在输入端405上传输的数据。发送数据处理块403准备用于在发送信道上传输的数据。处理器401到发送数据处理块403可以在前向链路上调度数据到各移动站的传输。接收到的数据在解码器214中被解码后，由处理器401在输入端404接收。在处理器401中的接收数据处理块402中处理接收到的数据。接收数据的处理一般包括检验接收到的数据分组中的误差。例如，如果接收到的数据分组具有不可接受级别的误差，则接收数据处理块402向发送数据处理块403发送一指示，用于作出重发该数据分组的请求。请求在发送信道上被发送，比如在R-ACKCH上。接收数据存储单元480可用于保存接收到的数据分组。

处理器401的各方面可集成在单个或多个处理单元中。收发机400可以结合在移动站中。收发机400可以连接到另一设备。收发机400可以是设备的完整部分。设备可以是一计算机或者类似于计算机而操作。设备可连接到诸如因特网这样的数据网络。在基站中结合收发机400的情况下，基站可通过几个连接连到诸如因特网这样的网络。

为了调度R-SCH传输，参照图5说明流程图500的各步骤，本发明的各方面会更清楚。在步骤501中，基站101或160可以把通信系统100中的多个移动站组成多组移动站。成组可以符合本发明各方面的方式来实行。例如，在向基站注册后，基站把移动站分配给多个组之一。在步骤502中，把相应数量的F-CACH分配给多组移动站。例如，通信系统100会有三条F-CACH。每条信道被分配给一组移动站。在步骤503中，按照本发明各方面，基站在相应的所分配的F-CCH上为每组移动站发送R-SCH调度信息。

参照图6，流程图600说明了按照本发明各方面的R-SCH的调度。在步骤601中，基站可以为移动站确定R-SCH上传输的调度。一旦移动站显示出良好的反向链路信道条件，基站就需要在反向链路信道条件改变前很快地通知移动站有关R-SCH 调度。在步骤602中，基站把调度信息结合到F-CACH上。按照参照流程图500描述的各步骤把F-CACH分配给移动站。在步骤603中，基站在F-CACH上把调度信息发送到移动站。在步骤604中，移动站在所分配的F-CACH上接收调度信息。移动站根据接收到的调度信息来调度R-SCH的传输。在步骤606中，移动站按照接收到的所分配F-CACH的调度信息在R-SCH上发送。因此，移动站很快地接收调度信息，并且能在反向链路的信道条件迅速改变前调度反向链路传输。

本领域的技术人员能进一步理解，结合这里所公开的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作为电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为了清楚说明硬件和软件间的互换性，各种说明性的组件、框图、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行了阐述。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在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。技术人员可能以对于每个特定应用不同的方式来实现所述功能，但这种实现决定不应被解释为造成背离本发明的范围。

结合这里所描述的实施例来描述的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：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、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、离散硬件组件或者为执行这里所述功能而设计的任意组合。通用处理器可能是微处理器，然而或者，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。处理器也可能用计算设备的组合来实现，如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器或者任意其它这种配置。

结合这里所公开实施例描述的方法或算法的步骤可能直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或在两者当中。软件模块可能驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域中已知的任何其它形式的存储媒质中。示例性存储媒质与处理器耦合，使得处理器可以从存储媒质读取信息，或把信息写入存储媒质。或者，存储媒质可以与处理器整合。处理器和存储媒质可能驻留在ASIC中。ASIC可能驻留在订户单元中。或者，处理器和存储媒质可能作为离散组件驻留在用户终端中。

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 (8)

1.一种用于在通信系统的基站中发送反向链路补充信道调度信息的方法，包括：

把多个移动站组成多组移动站；

为所述多组移动站中的每组移动站分配相应的前向链路公共分配信道；以及

在分配给所述多组移动站的所述相应的前向链路公共分配信道上发送反向链路补充信道调度信息，

其中所述相应的前向链路公共分配信道具有比其他前向链路数据信道要低的数据速率。

2.一种用于在通信系统中发送反向链路补充信道调度信息的装置，包括：

基站控制器，用于把多个移动站组成多组移动站，并用于为所述多组移动站中的每组移动站分配相应的前向链路公共分配信道；以及

发射机，用于在分配给所述多组移动站的所述相应的前向链路公共分配信道上发送反向链路补充信道调度信息，

其中所述相应的前向链路公共分配信道具有比其他前向链路数据信道要低的数据速率。

3.一种用于在通信系统中发送反向链路补充信道调度信息的方法，包括：

在基站处为移动站确定反向链路补充信道传输的调度；

在所述基站处把所述移动站成组在一组移动站中；

为所述一组移动站分配一前向链路公共分配信道在所述基站；

在所述基站处把与所述所确定的调度有关的信息结合在所分配的前向链路公共分配信道中；以及

在所述基站处在所分配的前向链路公共分配信道上把与所述所确定的调度有关的信息发送到所述移动站，用于调度反向链路补充信道传输，

其中所述前向链路公共分配信道具有比其他前向链路数据信道要低的数据速率。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于还包括：

在所述移动站处在所分配的前向链路公共分配信道接收与所述所确定的调度有关的信息；以及

在所述移动站处按照所确定的调度来调度从所述移动站的所述反向链路补充信道的传输。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于还包括：

在所述移动站处按照所确定的调度来在所述反向链路补充信道上进行发送。

6.一种用于在通信系统中发送反向链路补充信道调度信息的系统，包括：

基站控制器，用于为通信系统中的移动站确定反向链路补充信道传输的调度，用于把所述移动站成组在一组移动站中，并为所述一组移动站分配一前向链路公共分配信道；以及

发射机，用于把与所确定的调度有关的信息结合在所分配的前向链路公共分配信道中，并且把所分配的前向链路公共分配信道发送到所述移动站，用于调度所述反向链路补充信道传输，

其中所述前向链路公共分配信道具有比其他前向链路数据信道要低的数据速率。

7.一种用于在通信系统的移动站中进行反向链路补充信道调度的方法，包括：

标识移动站在一组移动站中的成组；

标识为所述一组移动站分配的前向链路公共分配信道；

在所分配的前向链路公共分配信道上接收反向链路补充信道调度信息；以及

基于所述反向链路补充信道调度信息为所述移动站确定所述反向链路补充信道传输的调度，

其中所述前向链路公共分配信道具有比其他前向链路数据信道要低的数据速率。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于还包括：

基于所确定的调度来调度从所述移动站的所述反向链路补充信道的传输；

按照所确定的调度来在所述反向链路补充信道上进行发送。

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