CN1750711A - 在无线通信系统中实施速率控制、调度和应答的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在无线通信系统中将控制信息从有效集中的多个基站传送到移动设备的方法，该方法经由单个服务基站来对多个有效基站发起的信息进行路由，由此减少了资源损耗。服务基站合并和解析那些来自有效基站的信息，并且经由下行链路控制信道来发送合并信息的解析结果，以便由移动设备进行评估和做出响应。

Description

在无线通信系统中实施速率 控制、调度和应答的方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统。

背景技术

对无线系统这类通信系统而言，它们被设计成满足不同的用户需要。服务供应商也在不断寻求提高通信系统总体性能的方法。过去，无线通信系统被用于语音通信，但是最新的技术发展还允许执行高速数据传输。随着用户越来越普遍地借助无线通信来获取数据(也就是来自因特网的电子邮件或信息)，通信系统应该具有更高的吞吐量并且能够受到牢固的控制，从而保持很高的服务质量。通信则是依照任何期望的通信标准来实施的，例如通用移动电信标准(UMTS)或CDMA标准。

正如本领域中已知并在图1中概括显示的那样，无线通信系统100为某个服务覆盖区域提供服务，其中该区域划分为具有一个或多个扇区102的小区101。基站104、104a与至少一个小区101中的扇区102相关联。自适应调制编码允许为用户查看的当前信道状况选择恰当的传输格式(例如调制和编码)。在该系统中存在两个方向的数据流：其中将基站104、104a到移动设备106的通信视为是在下行链路方向上流动，而将移动设备106发起并发送到基站的通信视为是在上行链路方向上流动。如果某个指定基站当前正向移动设备106传送数据，则将其视为服务基站104a。移动设备106可以选择这些及其他基站104、104a作为充当新的服务基站的候选者，而这些及其他基站104、104a则统称为基站“有效集”。这样则可以将服务基站104a视为是基站有效集中的一个成员。对于控制信息，例如对移动设备106的传输实施功率控制所需要的信息来说，这些信息是由整个基站有效集传送的。

对CDMA标准、尤其是CDMA修订版D来说，在该标准中引入了若干种附加的空中接口控制机制，这些控制机制对从移动设备106经由上行链路到达指定基站104、104a的传输进行控制。并且这些控制机制允许系统100中的基站104对移动设备106的传输执行各种功能。这些功能包括：用于对移动设备106进行调度、以便执行数据传输的调度许可(也就是指示移动设备106以选定数据速率和/或功率电平来进行发射)，用于表示移动设备106的任何传输速率变化的速率控制命令，以及用于确认成功或未能接收到来自移动设备106的传输的应答。

正如本领域中已知的那样，在有效集中没有其他基站的时候，移动设备106只与服务基站104a进行通信。当移动设备106开始同时与其他基站(即有效基站104，其中包括服务基站和附加基站)进行通信时，移动设备106将被视为处于切换状态中。此外，一个或多个基站104、104a会将通用切换指示消息(UHDM)这类信令消息发送到移动设备106，以便将移动设备106转入切换状态。

如图1所示，对符合CDMA标准、例如CDMA2000修订版D标准的移动设备106来说，该移动设备只从服务基站104a接收调度许可。然而，速率控制命令是从所有有效集基站发送的，同时，除了始终由服务基站104a发送应答之外，应答也可以是由某些或所有的有效基站104发送的。

通常，在各个基站104、104a上都使用了三条单独的共享下行链路控制信道而从基站104、104a向移动设备106传送调度许可、速率控制命令和应答。此外，这其中的每一个信道上都具有一个用于将控制信息传递到指定移动设备106的特定子信道。对有效集中的各个基站来说，即使系统100并未打算发送来自所有有效基站104、104a的调度许可、速率控制和/或应答信息，这些基站也必须将这些共享下行链路控制信道以及编码或时隙子信道的标识传递到移动设备106。这是因为系统100中的移动设备106或控制器有可能随时改变充当服务基站104a的基站。

一种用于传递调度、速率控制和/或应答信道及子信道标识的可行方法是将信道和子信道标识信息包含在UHDM中，以便将信道和子信道标识传递到移动设备。这种方法是由所述标准启用的。当移动设备106进入切换状态时，这时会借助UHDM来先验设定每一个有效基站104、104a的前向控制信道标识，这就需要每一个与移动设备106进行通信的基站104、104a在用于下行链路通信的控制信道上保留一些或所有容量。此外，如果借助UHDM之类的消息来发送控制信道标识信息，那么除了迫使各个基站104、104a保留下行链路Walsh码、比特位置等资源之外，还会耗费相当大的下行链路功率。

对处于切换状态中的移动设备106来说，每一个有效集基站104、104a都可以为其发送控制信息，该信息与其他那些从同一移动设备106接收通信的基站104、104a所发送的控制信息可以是相同的，也可以是不同的。例如，一个有效基站14、104a有可能在成功接收到来自移动设备106的传输的时候发送肯定应答，与此同时，另一个有效基站104、104a有可能以否定应答来进行响应。同样，一个基站104、104a有可能要求移动设备106提高其传输速率，与此同时，另一个基站104、104a有可能要求移动设备106降低其传输速率。移动设备106则对来自多个基站的信息进行评估并且基于所述评估来设定其响应(例如传输速率、重传等等)。

然而，并非所有那些经由共享下行链路信道进行传送的基站104、104a都会了解其到移动设备106的相应下行链路质量。这是因为移动设备106通常只为单个基站扇区102(也就是服务扇区)提供下行链路质量报告。结果，其他基站扇区102并不具有任何用于在下行链路控制信道上为移动设备分配恰当功率电平的相关下行链路质量报告。

由此需要一种方法，该方法允许将来自多个基站的控制信息传送到单个移动设备，而不会过度减少那些可用于基站与移动设备之间的其他业务量的资源。

发明内容

本发明涉及的是一种在没有耗费过多资源的情况下，借助无线电或无线网络架构而在无线通信系统中将来自多个基站的控制信息传送到移动设备的方法。通常，本发明是借助至少一个单独的服务基站来发送对应于一个或多个有效基站的信息的，由此可以减小资源损耗。其中举例来说，该信息不但包含了来自基站的一个或多个调度许可、一个或多个速率控制命令以及一个或多个应答，而且还包含了可以将信息传送到移动设备的一个或多个信道以及一个或多个子信道的标识。服务基站则合并并解析那些由一个或多个有效基站中的每一个基站各自以常规方式发送到移动设备的信息。然后，服务基站可以将合并信息的解析结果发送到移动设备。

本发明是借助一个服务基站而不是单个有效基站来传送源自一些或所有有效基站的控制信息，由此能使来自多个基站的信息到达移动设备，同时将传送该信息所需要的功率和带宽减至最小。

附图说明

图1是典型的无线通信系统图示；以及

图2是对依照本发明一个实施例而在系统中传送信息的实例进行描述的典型的无线通信系统图示。

具体实施方式

图1是可以实施本发明的方法的无线通信系统100的示范性实例。如上所述，系统100划分为小区101，这些小区具有多个对应于不同地理区域的扇区102，其中每一个基站104都与一个或多个扇区102相关联。例如，基站104和移动设备106可以借助由基站104中的基带处理专用集成电路(ASIC)105执行的已知量度来区分扇区102。并且举例来说，每一个扇区102都可以与特定的Walsh符号(也称为“Walsh覆盖”)相关联，其中基站104和移动设备106则是使用所述Walsh符号来识别各个扇区102的。

系统100还可以包括中心基站控制器110，该控制器能与系统100中的所有基站104进行通信，并且处理与多个扇区102和/或多个基站104相对应的数据。在下文中，为了进行详细说明，由移动设备106选择或可能选择而在指定时间传送数据的基站104称为“有效基站”，而将那些当前向移动设备106传送数据的基站104视为“服务基站”104a。应该注意的是，服务基站104a同样被视为有效基站104中的一个。

为了控制移动设备106的数据传输，当前服务基站104a会向移动设备106发送调度许可。此外，某些或所有有效基站104、104a还可以实施速率控制和应答信息。如上所述，每一个有效基站104、104a都可以借助共享下行链路控制信道来向移动设备106传递调度许可(如果它是服务基站104a)、速率控制命令和/或应答。

移动设备106可以在有效基站104之间进行切换，以便选择充当服务基站104a的基站104，其中所述移动设备是从所述服务基站接收数据的。在执行这个处理的时候，有必要转移移动设备106用以从选定服务基站104a接收调度、应答和速率控制消息的信道或子信道。为此目的，移动设备106必须知道在哪个信道或子信道上检查该信息。这样一来，如上所述，由于移动设备106或控制器110有可能改变充当服务基站104a的基站104，因此，即使系统100并未打算发送来自所有有效基站104的调度、速率控制和/或应答信息，也还是需要将这些共享下行链路控制信道标识传递到移动设备106。

与各个基站104、104a在移动设备进入软切换状态时分别借助UHDM来发送共享信道标识所不同，本发明的第一部分包括：在移动设备表明意图切换服务扇区时，将来自有效基站104的控制信道标识信息发送到服务基站104a而不是移动设备。然后，服务基站104a将接收到的信息合并在一起并解析，并且将所解析的信息经由任何可用控制信道发送到移动设备106(图2)。

如果仅仅由服务扇区发送速率控制和应答命令，那么对信息进行解析的一个实例是服务扇区为选择移动设备106指示切换的扇区选择子信道标识；在这种情况下，服务扇区仅仅将这些子信道标识发送到移动设备106。并且在这个方案中，只有服务基站104a才需要保留和消耗资源，以便将该信息发射到移动设备106。此外，只有使用中的子信道才会得到保留，并且只在移动设备106指示切换的时候才对其加以保留。

本发明的第二个方面涉及的是将实际速率控制和应答信息经由服务基站104a路由到移动设备106。非服务基站104计算这个控制信息，但是并没有将控制信息直接传送到移动设备106。

更为特别的是，处于切换状态中的移动设备106将分组数据传输发送到包括服务基站104a在内的有效基站104，并且移动设备当前从所述服务基站接收数据。在这个特定实例中，有效基站104、104a发送的是肯定应答和速率降低命令，但是对移动设备106的传输作出响应的任何信息都是可能出现的。然而，与直接向移动设备106发送应答和速率控制命令不同，非服务有效基站104将所述信息发送到服务基站104a。这样一来，有效基站104并未经由相应下行链路控制信道而将任何信息发送到移动设备106。

然后，服务基站104a合并那些从有效基站104接收到的信息。作为合并处理的一部分，服务基站104a可以对从非服务有效基站104接收的信息及其本身所产生的信息进行评估，并且依照由系统100使用的标准所规定的规则来解析合并信息。

在一个实例中，服务基站104a可以从多个基站104接收应答，其中多个基站104中的一个或多个基站各自发送一个肯定应答(表示成功接收到来自移动设备106的传输)，剩余基站104各自发送一个否定应答(表示没有成功接收到传输)。应该指出的是，并不是在每一种情况中都会发送否定应答；取而代之的是，如果缺少来自剩余基站104的指示，则可以在服务基站104a上推断出否定应答。

通过将来自服务基站104的信息合并到服务基站104a，还允许系统100利用软切换增益，即非服务有效基站104接收到服务基站104a并未成功接收的传输时所实现的增益。在这种情况下，一个或多个成功接收到移动设备传输(由此发送肯定应答)的有效基站104会将接收到的传输发送到服务基站104a。然后，服务基站104a向移动设备106发送肯定应答而不是否定应答。有可能出现这种情况是因为移动设备106只需要有效基站104、104a的群组中的一个基站104正确接收其信息，以便进行恰当的通信。换句话说，只要包括服务基站104a自身在内的任何一个有效基站104希望发送肯定应答，则服务基站104a可以向移动设备106发送肯定应答。通过使用类似的方法，如果非服务有效基站104或服务基站104a自身需要降低移动传输速率或是功率电平，那么服务基站104a可以降低移动设备106的传输速率。

应该指出的是，在某些情况下，非服务有效基站104向服务基站104a报告其应答并且所述报告会因为过于滞后而使服务基站104a无法改变其应答(例如从否定应答到肯定应答)，这时，非服务有效基站104将会经历报告延迟。如果出现这种情况，则可以借助服务基站104a中的传输解码成功或失败来指示移动设备106重传指定数据分组。尽管如此，只要有效基站104仍旧从移动设备106接收到关于相同数据分组的重传，那么服务基站104仍旧可以使用延迟的肯定应答来向移动设备106发送肯定应答，因此，来自一个或多个非服务有效基站104的肯定应答仍旧有助于服务基站104a。即使服务基站104a太晚接收到来自非服务有效基站104的肯定应答，从而无法向移动设备106指示肯定应答，但是服务基站104a仍旧可以使用该信息来避免稍后请求移动设备106不必要地重传数据分组。对来自非服务有效基站104的速率控制指令而言，类似的处理报告延迟的方法同样是可用的；服务基站104a可以使用这些指令来减小移动设备106的许可速率(并且由此降低功率)。

当移动设备106指示其意图切换到新的服务基站时，为移动设备106提供服务的当前服务基站104a会向移动设备106告知其需要对哪些信道或子信道进行监视，以便从所针对的新的目标服务基站获取应答和/或速率控制信息。任何一个有效基站104都可以检测切换意图并且所述切换意图将会反向中继到中央控制器110。中央控制器110向所有与切换意图有关的有效基站104发出通知，使之开始向移动设备所针对的新的服务基站发送应答和/或速率控制信息，以便加以合并。当移动设备106最终切换到新的服务基站时，移动设备106会从新的服务基站接收来自有效基站104的合并信息。

在一个实例中，有效基站104不需要向服务基站104发送肯定与否定应答和/或速率增加和速率降低命令。取而代之的是，服务基站104a只需了解其中一个有效基站104何时希望发送肯定应答或需要速率下降(也就是说，如果基站104希望发送否定应答或是需要速率增加，则不需要向服务基站104a发出通知，因为该信息是多余的，并且不保证系统100中任何部分的变化)。本发明以这种方式来限制发送到服务基站104a的信息，由此进一步减小了从有效基站104向服务基站104a提供信息所需要的功率和带宽。

本发明将来自多个基站104的控制信息合并到服务基站104a，并且仅仅使用服务基站104a来向移动设备106发送控制信息，由此减小了传送对应于多个基站104的信息所需要的带宽和功率资源。此外，通过对为了合并而被传送到服务基站104a的信息加以限制，可以减少迂回路程的带宽使用率。

虽然在这里参考示范性实施例而对本发明进行了描述，但这并不意味着是以一种限制意义来解释本描述的。应该理解的是，虽然对本发明进行了描述，但对本领域普通技术人员来说，很明显，通过参考本说明，可以在不脱离本发明实质的情况下对本发明的示范性实施例和附加实施例执行附加于此的权利要求中所述的各种修改。因此，这种方法、系统及其部分以及所描述的方法和系统可以在不同位置实现，例如网络部件、无线单元、基站、基站控制器、移动交换中心和/或雷达系统。此外，本领域技术人员还应该了解，结合本公开的益处，实施和使用该系统所需要的处理电路可以在专用集成电路、软件驱动处理电路、固件、可编程序逻辑设备、硬件、分立元件或是上述组件装置中实现。本领域技术人员很容易发现，针对本发明所进行的这些和其他各种修改、调整和方法都可以在没有严格遵循这里描述和说明的示范性应用的情况下实现，并且不会脱离本发明的实质和范围。由此可以预期，附加权利要求将会覆盖所有那些落入本发明真实范围以内的修改和实施例。

Claims (10)

1.一种使用至少一个有效基站以及至少一个移动设备进行无线通信的方法，该方法包括：

从所述至少一个有效基站向服务基站发送至少一个传输；

在服务基站上合并所述至少一个传输，以便形成合并信息；

解析合并信息，以便获取解析信息；以及

将解析信息从服务基站传送到移动设备。

2.权利要求1的方法，其中服务基站经由与服务基站相关联的控制信道来传送合并信息。

3.权利要求1的方法，其中所述至少一个有效基站包括多个有效基站。

4.权利要求3的方法，其中解析步骤包括确定所述多个有效基站中的哪一个基站充当新的服务基站。

5.权利要求3的方法，其中所述多个有效基站在发送步骤中发送肯定应答和否定应答中的至少一个应答，并且其中如果多个有效基站中的任何一个基站向服务基站发送肯定应答，则服务基站会在传送步骤中向移动设备传送肯定应答。

6.权利要求3的方法，其中所述多个有效基站在发送步骤中发送速率增加请求和速率降低请求中的至少一个请求，并且其中如果多个基站中的任何一个基站向服务基站发送速率降低请求，则服务基站会在传送步骤中向移动设备传送速率降低请求。

7.一种使用至少一个服务基站以及至少一个有效基站进行无线通信的方法，该方法包括：

在移动设备中接收来自服务基站的解析信息，其中所述解析信息是从合并信息中解析的，所述合并信息包含了从所述至少一个有效基站发送到服务基站的至少一个传输；以及

基于所述解析信息来进行切换。

8.权利要求7的方法，其中所述至少一个有效基站包括多个有效基站，其中所述多个有效基站在发送步骤中发送肯定应答和否定应答中的至少一个应答，并且其中如果多个有效基站中的任何一个基站向服务基站发送肯定应答，则接收步骤包括接收肯定应答。

9.权利要求7的方法，其中所述至少一个有效基站包括多个有效基站，其中所述多个有效基站在发送步骤中发送速率增加请求和速率降低请求中的至少一个请求，并且其中如果多个基站中的任何一个基站向服务基站发送速率降低请求，则接收步骤包括接收速率降低请求。

10.权利要求7的方法，其中接收步骤包括接收只与至少一个有效基站相对应的至少一个控制信道标识，其中所述至少一个有效基站将与移动设备进行有效通信。

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