CN1934799A - 在移动通信系统中传输反向数据的方法和系统 - Google Patents

在移动通信系统中传输反向数据的方法和系统 Download PDF

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Abstract

公开一种在支持高速率数据传输的移动通信系统中由移动台控制反向数据速率的方法。该方法包括：当移动台试图初始接入到特定基站时，从该基站接收平均负载信息(FRAB)；将接收的平均负载信息设置为该基站的平均负载信息；以及在从该基站接收到反向活动信息(RAB)时，使用接收的反向活动信息和设置的平均负载信息，控制反向数据的速率。

Description

在移动通信系统中传输反向数据的方法和系统
技术领域
本发明总的涉及一种在移动通信系统中传输数据的方法和系统，具体涉及一种用于控制在反向传输的数据的速率的方法和系统。
背景技术
一般而言，第二代(2G)码分多址(CDMA)移动通信系统通过前向和反向上的业务信道，提供话音服务与低速数据服务。随着无线技术的快速进步，需要以高速传输增长量的数据，以便除了简单话音服务以外，为用户提供多媒体内容和因特网接入。为了满足用户需求，移动通信系统发展为能够提供高速数据服务和面向话音的服务的高级系统。
第三代(3G)移动通信系统旨在提供高速服务，特别着重于面向数据的多媒体服务。
例如，作为同步系统的标准化阵营的第三代合作项目2(3GPP2)，已经建立了1x演进-纯数据(EV-DO)标准，又称为高数据速率(HDR)，意图提供CDMA2000 1x数据服务。在前向传输期间，1x EV-DO系统仅向一特定移动台发送分组数据。因此，1x EV-DO系统可以以最大功率向该特定移动台高速发送分组数据。
现在将对1x EV-DO系统进行描述。对于1x EV-DO系统的前向链路，接入网络(AN)或基站(BS)用作发射机，而接入终端(AT)或移动台(MS)用作接收机。采用链路自适应方案的1x EV-DO系统的物理层根据信道环境，自适应地使用各种调制方案，如正交相移键控(QPSK)、8进制相移键控(8PSK)和16进制正交幅度调制(16QAM)，具有各种数据速率。此外，1xEV-DO系统支持使用相同频带的多媒体服务，并且在该系统中，多个移动台可以同时向基站发送数据。在这种情况下，通过唯一分配给移动台的扩频码，实现移动台的识别。
在1x EV-DO系统中，使用固定分组长度，按每个物理层分组(PLP)，通过反向分组数据信道(R-PDCH)，实现从移动台到基站的反向上的数据传输。每个分组的数据速率是可变的，并且基于向其发送相应分组的接收移动台的功率、要发送到移动台的总数据量、以及从基站提供的信息。
在移动台试图将其连接从当前基站(或服务基站)改变到新基站(或目标基站)、以执行切换或建立初始通信时，因为未建立到目标基站的连接，所以移动台无法从目标基站接收速率控制信息。因此，移动台难以根据信道状况有效地控制每个数据分组的传输速率。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种反向速率控制方法和系统，其中移动台在它第一次启动与基站的通信或者启动与新基站的通信以执行切换的时候，确定其数据速率。
本发明的另一个目的是提供一种方法和系统，其中当移动台第一次启动与基站的通信或者启动与新基站的通信以执行切换时，该移动台通过使用从基站提供的基站的负载信息确定系统负载状况，从而控制其数据速率。
为了实现上述和其他目的，提供一种在支持高速率分组数据(HRPD)传输的移动通信系统中、移动台控制反向数据速率的方法，该方法包括：当移动台试图初始接入到特定基站时，从该基站接收指示长期扇区负载的过滤反向活动比特(FRAB)；将接收的平均负载信息设置为该基站的平均负载信息；以及在从该基站接收到反向活动信息(RAB)时，使用接收的反向活动信息和设置的平均负载信息，控制反向数据的速率。
为了实现上述和其他目的，提供一种在支持高速率分组数据(HRPD)传输的移动通信系统中、基站向初始接入的移动台提供用于反向分组数据的速率控制信息的装置；其中基站将要发送给移动台的平均负载信息生成到预定消息中，并且通过预定前向信道发送所生成的消息；其中，当移动台试图初始接入到预定基站时，移动台从该基站接收平均负载信息(FRAB)，将接收的平均负载信息设置为该基站的平均负载信息，并且在从该基站接收到反向活动信息(RAB)时，使用接收的反向活动信息和设置的平均负载信息，控制反向数据的速率。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是示出根据本发明实施例的移动通信系统的结构的框图；
图2是示出根据本发明实施例的、移动台从基站接收系统负载信息的操作的流程图；以及
图3是示出根据本发明实施例的、移动台根据其旧基站的FRAB值设置新基站的初始FRAB值的操作的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图，详细描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，为了简明起见，已经省略了对并入这里的已知功能和配置的详细描述。
这里，将参照使用码分多址(CDMA)的1x演进-纯数据(EV-DO)系统，对本发明进行描述。现在将对1x EV-DO移动通信系统中反向传输的每个分组的数据速率控制进行描述。
在1x EV-DO系统中，基于向其发送相应分组的移动台的功率、总传输数据量和系统负载状况，控制反向传输的每个分组的数据速率。即，基站生成反向活动比特(RAB)，它是考虑系统负载状况确定的信息。
其后，基站通过前向链路向移动台发送生成的RAB。RAB具有值‘+1’或‘-1’。RAB＝+1指示系统忙，而RAB＝-1指示系统不忙。每个基站向位于其小区或扇区中的所有移动台发送RAB，以向各移动台提供系统负载信息。各移动台根据系统负载状况，控制它们的反向数据速率。这里，每特定时间，例如每1.67ms(又称为时隙)，发送RAB。
现在将对移动台基于RAB控制其数据速率的处理进行详细描述。
当移动台使用接收的RAB控制反向数据速率时，它使用从基站接收的快速RAB(QRAB)和过滤的RAB(FRAB)这两个参数、以及RAB。QRAB是指示在特定时间基站的反向负载状况的参数，它是通过过滤在相对短时间间隔内(例如，1.67ms*4)从基站连续接收的RAB、而确定的值。QRAB的值是通过对以前述方式过滤的值执行到+1或-1的硬判决来确定的。FRAB是指示在长时间内基站的反向负载状况的参数，表示长期扇区负载，它是通过过滤在相对长时间间隔内(例如，1.67ms*256)从基站连续接收的RAB、而确定的值。FRAB值是-1与+1之间的实数。因此，当在特定时间FRAB值变小时，它指示基站已经更频繁地发送了RAB＝-1，指示平均系统负载状况低。
当在特定时间FRAB值变大时，它指示基站已经更频繁地发送了RAB＝+1，并且指示平均系统负载状况高。
移动台使用QRAB和FRAB控制其反向数据速率。即，移动台根据QRAB值是-1还是+1，确定是增加还是降低其数据速率。如果在特定时间QRAB值是+1，指示当前系统负载状况高，则移动台试图降低其数据速率。相反，如果在特定时间QRAB值是-1，指示当前系统负载状况低，则移动台试图增加其数据速率。
一旦移动台根据在特定时间QRAB值是-1还是+1、已经确定了是降低还是增加其数据速率，移动台就根据FRAB值确定它会将其数据速率降低或增加多少。使用FRAB值是因为如上面所述它指示反向系统负载状况相对长的时间。例如，假设移动台在特定时间确定QRAB值是-1时试图增加其数据速率，如果FRAB值很小，则允许移动台将其数据速率增加相对高的水平，而不增加系统的负载。相反，即使QRAB值仍是-1，如果FRAB值很大，则移动台也将其数据速率增加相对低的水平。
在该系统中，通过信令消息，将用于生成QRAB和FRAB的过滤器的时间常数值从基站提供给移动台。例如，如果基站为移动台提供指示用于生成FRAB的滤波器的时间常数值是256*1.67ms的信息，则移动台通过平均和过滤在时间256*1.67ms内从基站接收的RAB，生成FRAB，并且将生成的FRAB值用在控制其数据速率中。
在典型的蜂窝系统中，存在与特定基站相邻的若干基站。在这种情况下，每个基站发送其自身的RAB。因此，移动台在切换操作中从若干基站接收RAB。在这种情况下，移动台对每个基站分别生成和管理QRAB和FRQB值。如上所述，FRAB是在相对长时间间隔内从基站接收的RAB的平均值，并且是指示平均系统负载状况的信息。然而，移动台无法确定在它最初开始与基站通信的时候、以及在它开始与新基站通信来执行切换的时候的FRAB。因此，本发明的实施例将提供一种初始化用于控制反向系统负载的FRAB值的方法，以便确定在移动台第一次开始与基站通信的时候、以及在移动台开始与新基站通信来执行切换的时候的数据速率。现在将描述根据本发明的实施例的移动通信系统的结构。
图1是根据本发明实施例的、用于控制反向速率的移动通信系统的结构的框图。参照图1，移动通信系统包括移动台(MS)10和基站系统或者基站(BS)20，并且基站20包括用于执行与移动台10的通信的基站收发机系统(BTS)21、和用于控制基站收发机系统21的基站控制器(BSC)22。这里，基站系统将被称为基站(BS)20。移动台10可以包括存储器、接收机和控制器(未示出)。驻留在存储器中的软件或程序控制控制器从而控制移动台，以执行这里所述的特定功能。
移动台10通过反向分组数据信道(R-PDCH)向基站20发送分组数据。移动台10从基站20接收RAB。移动台10使用在预定时间内(例如，1.67ms*256)连续接收的RAB，或者使用在执行从服务基站的切换之后初始接入到目标基站时、旧基站(未示出)的FRAB值，生成平均负载信息FRAB，然后将生成的FRAB值更新为要在当前基站中使用的平均负载信息FRAB。
基站20使用用来测量热噪声增量(Rise-over-Thermal，RoT)的方法，生成系统负载信息RAB，RoT指示热噪声对总反向接收功率的比。或者，基站20可以使用利用总负载的方法。在生成RAB之后，它被通过前向信道发送到移动台10。
最好，当基站20最初连接到移动台10时，并且/或者它被初始化来执行切换时，基站20设置在初始化时的初始FRAB值，并且将该初始FRAB值发送给移动台10。然后，移动台10将从基站20接收的FRAB值设为以后使用的FRAB，并且使用接收的RAB和QRAB确定其反向数据速率的增加/降低步长。
现在将描述当移动台第一次接入基站时以及当它试图访问新基站以执行切换时、通过初始化FRAB值来控制数据速率的方法。
FRAB值的初始化方法可以大致分成两种方法。第一种方法通过信令消息向移动台发送初始FRAB值，该移动台启动与基站或执行切换的新基站的通信。第二种方法是用于移动台启动与执行切换的新基站的通信。在这种方法中，移动台根据其旧基站的FRAB值，由自身设置新基站的初始FRAB值。
下面将对这两种方法进行详细描述。现在将参照附图，对根据本发明第一实施例的第一FRAB初始化方法进行描述。
图2是说明在移动台中根据本发明实施例从基站接收系统负载信息的操作的流程图。参照图2，在步骤101中，移动台试图初始接入到系统，或者试图切换到新基站。此时，移动台没有用于与新基站反向通信的QRAB和FRAB。在步骤102中，移动台通过信令消息从目标基站接收初始FRAB值。基站可以随机设置初始FRAB值，或者将各RAB发送到移动台，使得移动台可以通过对从基站发送的各RAB求平均来设置初始FRAB值。或者，可以使用单独的算法生成初始FRAB值。作为进一步的替代，可以在初始呼叫建立期间，通过参数消息预先设置初始FRAB值。
在步骤103中，移动台将从基站接收的FRAB值设为初始值，并且根据接收的FRAB值，确定它会将当前数据速率增加或降低多少。然后，在步骤104中，移动台从基站接收指示基站的当前繁忙程度或系统负载信息的RAB。移动台在步骤105中确定是否已经从基站接收到了过滤器的时间常数值。当没有接收到时间常数值时，移动台返回到步骤104。
然而，如果接收到了时间常数值，则移动台前进到步骤106，在该步骤中，它通过对在从基站接收的时间常数值(例如，如上所述的256*1.67ms)内接收的RAB求平均，生成FRAB，并且将生成的FRAB值更新为相应基站的FRAB。其后，移动台返回到步骤104。尽管示出移动台在步骤105中接收时间常数值，但在在移动台中预设该时间常数值的情况下，移动台可以跳过步骤105。
接着参照附图，将对根据本发明第二实施例的第二FRAB初始化方法进行描述。
第二种方法是用于移动台启动与新基站的通信以执行切换，在该方法中，移动台根据其旧基站的FRAB值，设置新基站的初始FRAB值。
图3是根据本发明实施例、示出移动台根据其旧基站的FRAB值设置新基站的初始FRAB值的操作的流程图。参照图3，在步骤201中，移动台试图切换到新基站。在步骤202中，移动台设置其旧基站的FRAB值作为新基站的初始FRAB值，以设置目标基站的FRAB值。
其后，在步骤203中，移动台使用设置的初始FRAB值，确定它会将当前数据速率增加或降低多少。在步骤204中，移动台从基站接收RAB。其后，移动台在步骤205中确定是否从基站已经接收到了过滤器的时间常数值。在没有接收到时间常数值时，移动台返回到步骤204。在接收到时间常数值时，移动台前进到步骤206，在该步骤中，它通过过滤在与接收到的时间常数值对应的时间(例如，256*1.67ms)内的RAB，生成FRAB。此外，移动台将生成的FRAB值更新为基站的FRAB值，然后返回步骤204。尽管示出移动台在步骤205中接收时间常数值，但在该时间常数值预设在移动台中的情况下，移动台可以跳过步骤205。
现在将详细描述在步骤203中，使用其旧基站的FRAB值设置新基站的初始FRAB值的三种方法。
在第一种方法中，移动台可以使用它之前与之通信的其旧基站的各FRAB的平均值，作为新基站的初始FRAB值。例如，假设移动台执行从基站A和基站B到新基站C的切换。如果基站A的FRAB值是-0.5，并且基站B的FRAB值是-0.4，则移动台将新基站C的初始FRAB值设置为-0.45，即这两个FRAB的平均值。当若干基站具有类似的反向负载状况时，该方法使用可用的平均值。
在第二种方法中，移动台使用其旧基站的各FRAB值当中的最小值，作为新基站的初始FRAB值。例如，假设移动台执行从基站A和基站B到新基站C的切换。如果基站A的FRAB值是-0.5，并且基站B的FRAB值是-0.4，则移动台将新基站C的初始FRAB值设置为-0.5，即这两个FRAB的最小值。该方法是积极的，因为移动台将新添加的基站的反向负载水平初始化为相对低的值。
在第三种方法中，移动台使用其旧基站的各FRAB值当中的最大值，作为新基站的初始FRAB值。例如，假设移动台执行从基站A和基站B到新基站C的切换。如果基站A的FRAB值是-0.5，并且基站B的FRAB值是-0.4，则移动台将新基站C的初始FRAB值设置为-0.4，即这两个值中的较大FRAB。该方法是稳定的，因为移动台将新添加的基站的反向负载水平初始化为相对高的值。
如从上述描述中可以理解，根据本发明，移动台当它最初试图开始与基站的通信的时候、或者当它在执行切换时试图与新基站通信的时候，设置指示基站的平均负载信息的初始FRAB值。以这种方式，移动台在确定其数据速率时，可以正确地确定系统负载状况，使得能够有效地控制反向系统负载。
尽管参照其某些优选实施例已经示出和描述了本发明，但本领域技术人员将会理解，在不背离如权利要求书限定的本发明的宗旨和范围的前提下，可以对其形式和细节进行各种改变。

Claims (29)

1.一种在支持高速率数据传输的移动通信系统中由移动台控制反向数据速率的方法，该方法包括：
当移动台试图初始接入到特定基站时，从该基站接收平均负载信息(FRAB)；
将接收的平均负载信息设置为该基站的平均负载信息；以及
在从该基站接收到反向活动信息(RAB)时，使用接收的反向活动信息和设置的平均负载信息，控制反向数据的速率。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：在从该基站接收到的反向活动信息时，更新平均负载信息。
3.如权利要求1所述的方法，其中，平均负载信息指示长期扇区负载。
4.如权利要求1所述的方法，其中，平均负载信息是+1和-1之间的实数。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：
从有效集合中的各个基站接收反向活动信息；以及
使用从各个基站接收的反向活动信息，存储有效集合中的各个基站的平均负载信息。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：在出现切换到有效集合中基站之一的需要时，设置有效集合中的各个基站的平均负载信息当中的最大值，作为移动台将执行切换到的目标基站的平均负载信息。
7.一种在支持高速率分组数据传输的移动通信系统中的反向通信期间、控制切换时的反向数据速率的方法，该方法包括：
在出现切换到目标基站的需要时，在对有效集合中的至少一个基站提供的平均负载信息当中，移动台设置具有最大值的平均负载信息，作为该目标基站的平均负载信息；以及
在从基站接收到反向活动信息时，移动台使用接收到的反向活动信息和设置的平均负载信息，控制反向数据速率。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：在从该基站接收到反向活动信息时，更新平均负载信息。
9.如权利要求7所述的方法，其中，平均负载信息指示长期扇区负载。
10.如权利要求7所述的方法，其中，平均负载信息是+1和-1之间的实数。
11.如权利要求7所述的方法，其中，平均负载信息是过滤的反向活动比特(FRAB)。
12.一种在支持高速率分组数据传输的移动通信系统中、由基站向初始接入的移动台提供反向分组数据的速率控制信息的方法，该方法包括：
将要发送给移动台的平均负载信息(FRAB)生成到预定消息中；以及
通过预定前向信道发送所生成的消息。
13.如权利要求12所述的方法，其中，平均负载信息是从在预定时间内由基站发送的反向活动信息生成的值。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述预定前向信道是信令信道。
15.一种在支持高速率分组数据传输的移动通信系统中、由基站向初始接入的移动台提供反向分组数据的速率控制信息的装置；
其中，基站将要发送给移动台的平均负载信息生成到预定消息中，并且通过预定前向信道发送所生成的消息。
16.如权利要求15所述的装置，其中，平均负载信息是从在预定时间内由基站发送的反向活动信息生成的值。
17.一种移动台装置，用于在支持高速率分组数据传输的移动通信系统中控制反向数据速率；
其中，当移动台试图初始接入到预定基站时，移动台从该基站接收平均负载信息(FRAB)，设置接收的平均负载信息作为该基站的平均负载信息，并且在从该基站接收反向活动信息(RAB)时，使用接收的反向活动信息和设置的平均负载信息，控制反向数据速率。
18.如权利要求17所述的移动台装置，其中，在从该基站接收到反向活动信息时，移动台更新平均负载信息。
19.如权利要求17所述的移动台装置，其中，通过信令信道从基站接收平均负载信息。
20.如权利要求17所述的移动台装置，其中，移动台从有效集合中的各个基站接收反向活动信息，并且使用从有效集合中的各个基站接收的反向活动信息，存储各个基站的平均负载信息。
21.如权利要求20所述的移动台装置，其中，在出现切换到有效集合中的基站之一的需要时，移动台设置有效集合中的各基站的平均负载信息当中的最大值，作为移动台将执行切换到的目标基站的平均负载信息。
22.一种移动台装置，用于在支持高速率分组数据通信的移动通信系统中的反向通信中、在移动台切换时控制反向数据速率；
其中，在出现切换到目标基站的需要时，在对有效集合中的至少一个基站提供的平均负载信息当中，移动台设置具有最大值的平均负载信息，作为该目标基站的平均负载信息，并且在从该目标基站接收到反向活动信息时，使用接收到的反向活动信息和设置的平均负载信息，确定反向数据速率。
23.如权利要求22所述的移动台装置，其中，在从该基站接收到反向活动信息时，移动台更新平均负载信息。
24.如权利要求22所述的装置，其中，平均负载信息指示长期扇区负载。
25.如权利要求22所述的装置，其中，平均负载信息是+1和-1之间的实数。
26.如权利要求22所述的装置，其中，平均负载信息是过滤的反向活动比特(FRAB)。
27.一种移动台装置，用于在支持高速率分组数据通信的移动通信系统中、在切换时确定反向数据速率，该移动台装置包括：
接收机，用于从目标基站接收反向活动信息；和
控制器，用于在出现切换到目标基站的需要时，在对有效集合中的至少一个基站提供的平均负载信息当中，设置具有最大值的平均负载信息，作为该目标基站的平均负载信息，并且使用接收到的反向活动信息和设置的平均负载信息，确定反向数据速率。
28.一种移动台装置，用于在支持高速率分组数据通信的移动通信系统中、由移动台在切换时控制反向数据速率，该移动台装置包括：
控制器；和
其中存储有程序的存储器，用于指令控制器；
其中，在出现切换到有效集合中的基站之一的需要时，在对有效集合中的各个基站提供的平均负载信息当中，移动台控制器设置具有最大值的平均负载信息，作为移动台将执行切换到的目标基站的平均负载信息，以及
在从目标基站接收到反向活动信息时，使用接收到的反向活动信息和设置的平均负载信息，确定反向数据速率。
29.一种移动台装置，用于在支持高速率分组数据传输的移动通信系统中控制数据速率，该移动台装置包括：
控制器；和
其中存储有程序的存储器，用于指令控制器来：
从基站接收平均负载信息(FRAB)，
设置接收的平均负载信息作为该基站的平均负载信息，以及
在从该基站接收到反向活动信息(RAB)时，使用接收的反向活动信息和设置的平均负载信息，控制反向数据的速率。
CN200580008581.2A 2004-03-18 2005-03-18 在支持高速率分组数据传输的码分多址 cdma 移动通信系统中的反向通信期间、控制切换时的反向数据速率的方法及移动台装置 Active CN1934799B (zh)

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