RU2348116C2 - Устройство и способ управления скоростью передачи данных обратной линии связи - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системам беспроводной связи. Технический результат - эффективная передача терминалом данных посредством учета состояния ресурсов и состояния канала терминала. Для этого устройство и способ управления скоростью передачи данных в системе беспроводной связи при передаче обслуживания содержат терминал, распознающий активный набор, содержащий обслуживающую базовую станцию и, по меньшей мере, одну необслуживающую базовую станцию по отношению к терминалу, обменивающемуся данными с сетью на первой скорости передачи данных, принимающий первый параметр управления скоростью от обслуживающей базовой станции и второй параметр управления скоростью от, по меньшей мере, одной необслуживающей базовой станции, причем первый и второй параметры управления скоростью ассоциативно связаны с определением второй скорости передачи данных терминала при передаче обслуживания, и определяющий вторую скорость передачи данных в ответ на первый и второй параметры управления скоростью, причем вторая скорость передачи данных одна из увеличенной скорости, уменьшенной скорости и такой же скорости по сравнению с первой скоростью передачи данных. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Данная заявка заявляет преимущество Заявок (Корея) номера 10-2003-0014036, 10-2003-0027199 и 10-2003-0076562, поданных 6 марта 2003 года, 29 апреля 2003 года и 31 октября 2003 года соответственно, содержимое которых полностью содержится в данном документе в качестве ссылки для всех целей.

Данная заявка также заявляет преимущество Предварительных заявок (США) серийные номера 60/514383, 60/515897 и 60/516232, поданных 24 октября 2003 года, 29 октября 2003 года и 30 октября 2003 года, соответственно, содержимое которых полностью содержится в данном документе в качестве ссылки для всех целей.

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам беспроводной связи, и более конкретно, к способу управления скоростью передачи данных для обратной линии связи, в которой состояние мобильной станции или терминала используется, чтобы определять то, может ли поддерживаться целевая скорость передачи данных, и, в свою очередь, то, как подчиняться команде базовой станции.

Описание предшествующего уровня техники

В мире сотовой связи специалисты в данной области техники часто используют термины 1G, 2G и 3G. Эти термины означают поколение используемой сотовой технологии. 1G означает первое поколение, 2G - второе поколение, а 3G - третье поколение.

1G используется, чтобы ссылаться на аналоговую телефонную систему, известную как телефонная система AMPS (усовершенствованная служба мобильных телефонов). 2G, как правило, используется, чтобы ссылаться на цифровые сотовые системы, которые превалируют во всем мире и включают в себя CDMAOne, глобальную систему мобильной связи (GSM) и множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA). Системы 2G могут поддерживать большее число пользователей в плотной области, чем системы 1G.

3G, как правило, используется, чтобы ссылаться на цифровые сотовые системы, разрабатываемые в настоящее время. В последнее время были предложены системы связи CDMA третьего поколения (3G), включая такие предложения как cdma2000 и W-CDMA. Эти системы связи 3G концептуально аналогичны друг другу с несколькими существенными отличиями.

Система cdma2000 - это широкополосная радиоинтерфейсная система с расширенным спектром третьего поколения (3G), которая использует передовой потенциал обслуживания технологии CDMA, чтобы облегчать поддержку режима передачи данных, такого как доступ к Интернету и сетям интранет, мультимедийные приложения, высокоскоростные коммерческие операции и телеметрию. Направленность cdma2000, как и других систем третьего поколения, заключается в экономном использовании сети и структуре радиопередачи, чтобы преодолевать ограничения конечного доступного спектра радиочастот.

Фиг.1 иллюстрирует архитектуру сети беспроводной связи.

Ссылаясь на фиг.1, абонент использует мобильную станцию, чтобы осуществлять доступ к сетевым услугам. Мобильной станцией может быть переносное устройство связи, такое как переносной сотовый телефон, устройство связи, установленное в транспортном средстве, либо даже стационарное устройство связи.

Электромагнитные волны от мобильной станции передаются посредством базовой приемопередающей системы (BTS), также называемой узлом B. BTS состоит из радиоустройств, таких как антенны и оборудование для передачи радиоволн. Контроллер базовой станции (BSC) принимает передаваемые данные от одной или более BTS. BSC обеспечивает контроль и управление радиопередачей от каждой BTS посредством обмена сообщениями с BTS и центром коммутации мобильной связи (MSC) или внутренней IP-сетью. BTS и BSC являются частью базовой станции (BS).

BS обменивается сообщениями и передает данные в базовую сеть с коммутацией каналов (CSCN) и базовую сеть с коммутацией пакетов (PSCN). CSCN предоставляет традиционную речевую связь, а PSCN предоставляет Интернет-приложения и мультимедийные службы.

Центр коммутации мобильной связи (MSC) CSCN предоставляет коммутацию для традиционной речевой связи в и из мобильной станции и может сохранять информацию, чтобы поддерживать эти возможности. MSC может быть подключен к одной или более BS, а также к другим открытым сетям, например, коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) или цифровой сети с комплексными услугами (ISDN). Реестр определения местоположения посетителя (VLR) используется, чтобы извлекать информацию для обработки речевой связи с и от абонента-посетителя. VLR может быть в рамках MSC и может обслуживать несколько MSC.

Учетные данные пользователя назначаются реестру собственных абонентов (HLR) CSCN для целей записи, таких как информация об абоненте, например, электронный серийный номер (ESN), мобильный абонентский номер (MDR), информация о профиле, текущее местонахождение и период аутентификации. Центр аутентификации (AC) управляет информацией аутентификации, связанной с мобильной станцией. AC может быть в рамках HLR и может обслуживать несколько HLR. Интерфейс между SC и HLR/AC - это интерфейс стандарта IS-41.

Часть узла, обслуживающего передачу пакетных данных (PDSN) PSCN предоставляет маршрутизацию трафика пакетных данных к и от мобильной станции. PDSN устанавливает, поддерживает и завершает сеансы канального уровня в мобильной станции и может взаимодействовать с одной или более BS и одной или более PSCN.

Сервер аутентификации, авторизации и учета (AAA) предоставляет функции аутентификации, авторизации и учета по IP-протоколу, связанные с трафиком пакетных данных. Домашний агент (HA) предоставляет аутентификацию IP-регистраций MS, переадресует пакетные данные в и от компонента иностранного агента (FA) PDSN и принимает информацию об инициализации пользователей от AAA. HA также может устанавливать, поддерживать и завершать защищенный обмен данными с PDSN и назначать динамический IP-адрес. PDSN обменивается данными с AAA, HA и Интернетом посредством внутренней IP-сети.

Фиг.2 иллюстрирует архитектуру протокола канального уровня для беспроводной сети.

Ссылаясь на фиг.2, верхний уровень содержит три основных службы: речевые службы 62, службы 61 передачи данных и передачи 70 сигналов. Речевые службы 62 включают в себя доступ к PSTN, речевые услуги между мобильными станциями и Интернет-телефонию. Службы 61 обмена данными - это службы, которые доставляют любую форму данных от имени конечного пользователя мобильной станции и включают в себя приложения пакетных данных (к примеру, IP-службу), приложения канальных данных (к примеру, асинхронный факс и службы эмуляции B-ISDN) и SMS. Передача 70 сигналов управляет всеми аспектами работы мобильной связи.

Канальный уровень 30 делится на подуровень 32 управления доступом к линии связи (LAC) и подуровень 31 управления доступом к передающей среде (MAC). Канальный уровень предоставляет поддержку протокола и механизмов управления для служб передачи данных и осуществляет функции, необходимые, чтобы сопоставлять потребности передачи данных верхних уровней 60 с конкретными возможностями и характеристиками физического уровня 20. Канальный уровень 30 может рассматриваться как интерфейс между верхними уровнями и физическим уровнем 20.

Разделение подуровней MAC 31 и LAC 32 обусловлено необходимостью поддерживать более широкий набор услуг верхних уровней и требованием предоставлять услуги передачи данных с высокой эффективностью и низкой задержкой в широком диапазоне быстродействия (от 1,2 Кбит/с до более 2 Мбит/с). Другие мотивирующие факторы - это необходимость поддержки предоставления высокого QoS в услугах передачи пакетных и канальных данных, таких как ограничения по доступным задержкам и/или частота ошибок по битам (BER) данных, а также растущий спрос на новейшие мультимедийные услуги, каждая из которых имеет различные требования по QoS.

Подуровень 32 LAC необходим, чтобы предоставлять функцию надежного управления последовательной передачей данных по линии 42 двухточечной радиопередачи. Подуровень LAC управляет двухточечными каналами связи между объектными сущностями верхних уровней и предоставляет структуру, чтобы поддерживать широкий диапазон различных надежных сквозных протоколов канального уровня.

Подуровень 31 MAC облегчает комплексные мультимедийные, многофункциональные возможности беспроводных сетей 3G с возможностями управления качеством обслуживания (QoS) каждой активной услуги. Подуровень 31 MAC предоставляет процедуры управления доступом служб передачи данных (пакетных и канальных) к физическому уровню 20, в том числе управления конфликтами между несколькими услугами от одного пользователя, а также между конкурирующими пользователями в беспроводной системе. MAC-подуровень 31 также обеспечивает в достаточной степени надежную передачу по радиоканальному уровню с помощью протокола радиоканала (RLP) 33 для максимально возможного уровня надежности. Протокол пакетной радиопередачи сигналов (SRBP) 35 - это объектная сущность, которая предоставляет протокол передачи сигнальных сообщений без установления соединения. Управление 34 мультиплексированием и качеством обслуживания (QoS) отвечает за активирование согласованных уровней QoS посредством помещения на промежуточный уровень конфликтующих запросов от конкурирующих услуг и соответствующей расстановке приоритетов запросов на доступ.

Физический уровень 20 отвечает за кодирование и модуляцию данных, передаваемых по радиоинтерфейсу. Физический уровень 20 поддерживает определенное состояние цифровых данных с более высоких уровней, с тем чтобы данные могли надежно передаваться по мобильному радиоканалу.

Физический уровень 20 отображает пользовательские данные и сигнальные данные, которые доставляются посредством MAC-подуровня 31 по нескольким транспортным каналам, в физические каналы и передает информацию по радиоинтерфейсу. В направлении передачи функции, осуществляемые физическим уровнем 20, включают в себя кодирование, перемежение, скремблирование, кодирование с расширением спектра и модуляцию каналов. В направлении приема функции зарезервированы, чтобы восстанавливать переданные данные в приемном устройстве.

Оптимальная скорость передачи данных в обратной линии связи системы мобильной связи, например, первой разработанной оптимизированной по данным системы (1xEV-DO) определяется относительно повышения термического шума данной базовой станции. Повышение термического шума - это динамическая характеристика приема, задаваемая как общая мощность сигналов общей мощности, принимаемых в базовой станции от всех активных мобильных станций (также упоминаемых как терминалы), и термического шума, распознанного в базовой станции. Другими словами, повышение термического шума - это суммированная мощность сигналов активных терминалов, принимаемых базовой станцией, которая является функцией обратной активности, т.е. числа и скорости передачи активных терминалов, работающих совместно с базовой станцией.

Идеальные условия обратной линии связи возникают, когда повышение терминального шума в базовой станции поддерживается на постоянном уровне несмотря на колебания обратной активности, так чтобы повышение термического шума являлось функцией различных скоростей передачи данных для данного числа активных терминалов. Таким образом, система выполняет корректировку посредством управления в числе прочего скоростью передачи данных в обратной линии связи каждого терминала. Чтобы осуществлять это управление, повышение термического шума сравнивается с пороговым уровнем и на основе результатов сравнения активный терминал запрашивается, чтобы повысить или снизить свою скорость передачи при обмене данными с базовой станцией. Т.е. скорость передачи данных может быть увеличена, когда повышение термического шума меньше порога, однако если повышение термического шума превышает порог, необходимо уменьшить скорость передачи данных.

Фиг.1 иллюстрирует способ управления скоростью передачи данных в обратной линии связи согласно предшествующему уровню техники. На фиг.1 одна базовая станция и один активный терминал системы 1xEV-DO взаимодействуют в каждом кадре, чтобы задавать оптимальную скорость для каждого следующего кадра обратной линии связи.

На этапе S100 базовая станция измеряет повышение термического шума (RoT), генерируемое посредством суммарного действия мощности всех сигналов данных обратной линии связи. С помощью определенного таким образом повышения термического шума базовая станция генерирует на этапе S110 бит обратной активности (RAB) как часть командного слова для использования терминалом. Как описано выше, значение или параметр RAB задается согласно сравнению повышения термического шума и заранее определенного порогового значения, при этом одно значение должно инструктировать терминалу снизить свою скорость передачи данных, а другое значение должно инструктировать терминалу повысить свою скорость передачи данных. На этапе S120 базовая станция передает бит обратной активности всем активным терминалам в активных секторах, т.е. терминалам, передающим данные по обратной линии связи посредством канала произвольного доступа, который является совмещенным каналом. Таким образом, все терминалы одновременно принимают командное слово, содержащее один бит обратной активности для данного кадра, с тем чтобы всем терминалам одновременно выдавалась команда увеличить или уменьшить свою установленную скорость передачи данных для следующего кадра.

На этапе S130 терминал, принимающий бит обратной активности, выполняет тест на соответствие, чтобы убедиться в том, должна ли скорость передачи данных быть изменена на основе принятого бита. Для этого терминал рассматривает скорость передачи текущего кадра по обратной линии связи и с помощью заранее определенного алгоритма определяет, следует ли действовать в соответствии с командой от базовой станции и изменить скорость передачи данных соответствующим образом или игнорировать команду и задать скорость передачи следующего кадра, равную скорости текущего кадра. По завершению теста и с учетом бита обратной активности терминал задает на этапе S140 скорость передачи следующего кадра.

В вышеуказанном способе согласно предшествующему уровню техники бит обратной активности генерируется исключительно на основе повышения термического шума, измеренного в базовой станции, и таким образом сгенерированный бит одновременно передается как одна команда всем активным терминалам в активных секторах. Другими словами, не учитывается состояние ни одного из этих терминалов. В результате, этому способу присущи внутренние недостатки. Например, с точки зрения терминала, помимо действия в соответствии с командой от базовой станции единственный вариант для терминала - игнорировать команду и сохранить текущую скорость передачи данных. Следовательно, поскольку терминал не может действовать с учетом своего состояния, эффективность передачи данных в обратной линии связи снижается. С другой стороны, с точки зрения базовой станции терминал, принимающий бит обратной активности, может действовать, а может и не действовать согласно соответствующей команде на основе результатов собственного теста на соответствие и поэтому может игнорировать команду, чтобы изменить свою скорость передачи данных. Следовательно, эффективное регулирование повышения термического шума затруднено, что также снижает эффективность использования обратной линии связи.

Сущность изобретения

Следовательно, настоящее изобретение направлено на способ, который в значительной степени устраняет одну или более проблем, обусловленных ограничениями и недостатками предшествующего уровня техники.

Цель настоящего изобретения, которое разработано, чтобы решить вышеописанную проблему, заключается в предоставлении способа управления скоростью передачи данных в обратной линии связи, который позволяет мобильной станции (терминалу) эффективно передавать данные посредством учета состояния ресурсов и состояние канала терминала.

Еще одна цель настоящего изобретения - предоставить способ управления скоростью передачи данных в обратной линии связи, который повышает эффективность передачи данных по обратной линии связи в системе мобильной связи.

Еще одна цель настоящего изобретения - предоставить способ управления скоростью передачи данных в обратной линии связи, который снижает повышение термического шума, испытываемого в базовой станции системы мобильной связи.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения излагаются в нижеследующем описании и частично должны стать очевидны специалистам в данной области техники после ознакомления с ним или могут быть изучены из практического применения изобретения. Цели и другие преимущества изобретения реализуются и достигаются посредством сущности, в частности, раскрытой в спецификации и формуле изобретения, а также на прилагаемых чертежах.

Чтобы достичь этих целей и других преимуществ в соответствии с настоящим изобретением, реализованным и подробно описанным в данном документе, предусмотрен способ управления скоростью передачи данных в системе беспроводной связи для обмена данными между сетью и терминалом, при этом способ содержит этапы, на которых принимают информационный параметр от терминала, обменивающегося данными с сетью на первой скорости передачи данных, причем информационный параметр ассоциативно связан с, по меньшей мере, объемом данных, передаваемым сети; определяют параметр управления скоростью в ответ на информационный параметр, причем параметр управления скоростью ассоциативно связан с управлением первой скоростью передачи данных терминала и содержит, по меньшей мере, одно из первого, второго и третьего управляющих состояний; и передают параметр управления скоростью терминалу, который предоставил сети информационный параметр, чтобы определить вторую скорость передачи данных в ответ на параметр управления скоростью, причем вторая скорость передачи данных - одна из увеличенной, уменьшенной или такой же по сравнению с первой скоростью передачи данных. Предпочтительно, вторая скорость передачи данных регулируется посредством заранее определенного этапа в ответ на параметр управления скоростью.

Согласно одному аспекту изобретения информационный параметр ассоциативно связан с допустимой мощностью, передаваемой терминалом, и передается по каналу управления обратной передачей пакетных данных, и ассоциативно связан с, по меньшей мере, одной мощностью и данными, требуемыми для поддержки увеличенной скорости передачи данных.

Согласно другому аспекту изобретения, если параметру управления скоростью присвоено первое управляющее состояние, то терминал определяет вторую скорость передачи данных как одну из увеличенной скорости, если терминал может поддерживать увеличенную скорость, той же скорости и уменьшенной скорости по сравнению с первой скоростью передачи данных. Если параметру управления скоростью присвоено второе управляющее состояние, то терминал определяет вторую скорость передачи данных как уменьшенную скорость по сравнению с первой скоростью передачи данных. Если параметру управления скоростью присвоено третье управляющее состояние, то терминал определяет вторую скорость передачи данных как одну из увеличенной скорости, если терминал может поддерживать увеличенную скорость, и той же самой скорости по сравнению с первой скоростью передачи данных. Параметр управления скоростью может задаваться сетью периодически или апериодически.

Согласно еще одному аспекту изобретения, параметр управления скоростью содержит один символ, причем символ содержит, по меньшей мере, три состояния. Предпочтительно, параметр управления скоростью передается, когда он ассоциативно связан с одним из первого или второго управляющего состояния, и не передается, когда ассоциативно связан с третьим управляющим состоянием.

Согласно одному варианту осуществления, способ управления скоростью передачи данных в терминале содержит этапы, на которых терминал предоставляет информационный параметр и обменивается данными с сетью на первой скорости передачи данных, причем информационный параметр ассоциативно связан с, по меньшей мере, объемом данных, которые передаются сети; принимают от сети параметр управления скоростью в ответ на информационный параметр, причем параметр управления скоростью ассоциативно связан с управлением скоростью передачи данных терминала и содержит, по меньшей мере, одно из первого, второго и третьего управляющих состояний; и в ответ на параметр управления скоростью, терминал определяет вторую скорость передачи данных, причем вторая скорость передачи данных - одна из увеличенной скорости, уменьшенной скорости и той же самой скорости по сравнению с первой скоростью передачи данных.

Согласно другому аспекту изобретения, беспроводной терминал, используемый в системе беспроводной связи, содержащей сеть, содержит антенну; процессор для управления мобильной станцией; дисплей, обменивающийся данными с процессором, чтобы отображать информацию пользовательского интерфейса; и клавиатуру, обменивающуюся данными с процессором, чтобы вводить управляемые пользователем данные, при этом процессор содержит средство предоставления информационного параметра и обмена данными с сетью на первой скорости передачи данных, причем информационный параметр ассоциативно связан с, по меньшей мере, объемом данных, которые передаются сети; средство приема от сети параметра управления скоростью в ответ на информационный параметр, причем параметр управления скоростью ассоциативно связан с управлением скоростью передачи данных терминала и содержит, по меньшей мере, одно из первого, второго и третьего управляющих состояний; и средство определения второй скорости передачи данных в ответ на параметр управления скоростью, причем вторая скорость передачи данных - одна из увеличенной скорости, уменьшенной скорости и той же самой скорости по сравнению с первой скоростью передачи данных.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения описано управление скоростью передачи данных при передаче обслуживания. Способ содержит этапы, на которых распознают активный набор, содержащий обслуживающую базовую станцию и, по меньшей мере, одну необслуживающую базовую станцию по отношению к терминалу, обменивающемуся данными с сетью на первой скорости передачи данных; принимают первый параметр управления скоростью от обслуживающей базовой станции и второй параметр управления скорости от, по меньшей мере, одной необслуживающей базовой станции, причем первый и второй параметры управления скоростью ассоциативно связаны с определением второй скорости передачи данных терминала при передаче обслуживания; и определяют вторую скорость передачи данных в ответ на первый и второй параметры управления скоростью, причем вторая скорость передачи данных - одна из увеличенной скорости, уменьшенной скорости и той же самой скорости по сравнению с первой скоростью передачи данных. Предпочтительно, первый параметр управления скоростью содержит первое состояние, ассоциативно связанное с увеличением первой скорости передачи данных, второе состояние, ассоциативно связанное с уменьшением первой скорости передачи данных, и третье состояние, ассоциативно связанное с сохранением первой скорости передачи данных, а второй параметр управления скоростью содержит четвертое состояние, ассоциативно связанное с уменьшением первой скорости передачи данных.

Согласно другому аспекту изобретения, беспроводной терминал, используемый в системе беспроводной связи, содержащей сеть, содержит антенну; процессор для управления мобильной станцией; дисплей, обменивающийся данными с процессором, чтобы отображать информацию пользовательского интерфейса; и клавиатуру, обменивающуюся данными с процессором, чтобы вводить управляемые пользователем данные, при этом процессор содержит средство распознавания активного набора, содержащего обслуживающую базовую станцию и, по меньшей мере, одну необслуживающую базовую станцию по отношению к терминалу, обменивающемуся данными с сетью на первой скорости передачи данных; средство приема первого параметра управления скоростью от обслуживающей базовой станции и второго параметра управления скорости от, по меньшей мере, одной необслуживающей базовой станции, причем первый и второй параметры управления скоростью ассоциативно связаны с определением второй скорости передачи данных терминала при передаче обслуживания; и средство определения второй скорости передачи данных в ответ на первый и второй параметры управления скоростью, причем вторая скорость передачи данных - одна из увеличенной скорости, уменьшенной скорости и той же самой скорости по сравнению с первой скоростью передачи данных.

Следует понимать, что вышеприведенное пояснение и последующее подробное описание настоящего изобретения являются примерными и иллюстративными и предназначены, чтобы предоставить дополнительно пояснение изобретения согласно формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, которые включены, чтобы предоставить дополнительное понимание изобретения и зарегистрированы и составляют часть данной заявки, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат, чтобы объяснить принцип изобретения. На чертежах:

Фиг.1 иллюстрирует архитектуру сети беспроводной связи.

Фиг.2 иллюстрирует архитектуру протокола канального уровня для беспроводной сети.

Фиг.3 - это схема последовательности операций способа управления скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно предшествующему уровню техники.

Фиг.4 - это схема последовательности операций способа управления скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - это схема последовательности операций способа задания скорости передачи данных в терминале согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 иллюстрирует схему передачи данных в режиме передачи обслуживания согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - это схема структуры канала для передачи множества бит управления скоростью и соответствующего множества бит ACK/NACK, чтобы реализовать предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 иллюстрирует блок-схему мобильной станции согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов

осуществления

Далее приводится подробное описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения, примеры которого проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Где бы то ни было, один и те же номера ссылок используются на чертежах, чтобы ссылаться на одни и те же или аналогичные элементы. Чтобы помочь в описании настоящего изобретения, определенные названия параметров используются, чтобы описывать каналы, сообщения и переменные, передаваемые между мобильными и базовыми станциями. Следует отметить, что эти имена параметров предназначены только для иллюстративных целей, и другие имена могут быть использованы, чтобы описывать такую же или аналогичную функцию.

Фиг.3 иллюстрирует схему последовательности операций способа управления скоростью передачи данных по обратной линии связи согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.3, по меньшей мере, одна базовая станция обменивается данными с одной из множества мобильных станций или терминалов. При передаче данных по обратной линии связи, тем не менее, именно терминал, а не базовая станция, типично инициирует передачу, которая осуществляется независимо от любой базовой станции. Таким образом, при определении начальной скорости передачи терминал, которому предоставляются данные, которые должны быть переданы базовой станции по обратной линии связи, выполняет один или два процесса. В одном из них данные первоначально передаются на самой низкой скорости передачи данных, которая поддерживается в данный момент терминалом, например, 9,6 Кбит/с, которая является скоростью, заданной без взаимодействия со стороны базовой станции. В другом данные передаются от терминала на скорости, определенной посредством согласования между терминалом и базовой станцией, например, 38,4 Кбит/с. Согласованная скорость передачи задается терминалом после согласования с базовой станцией оптимальной скорости передачи.

Как показано на этапе S200 фиг.4, в начале передачи данных по обратной линии связи на заданной скорости, определенной в соответствии с описанием выше, терминал согласно предпочтительному варианту осуществления передает информационный параметр, предпочтительно, по меньшей мере, один бит, к примеру, бит информации о состоянии мобильной станции, информирующий базовую станцию о состоянии передающего терминала. Предпочтительно, состояние терминала может быть основано на величине мощности передачи обратной линии связи, состояниях буфера, объеме данных, который должны быть переданы, и других параметров, влияющих на требуемую скорость передачи. Тем не менее, для последующей передачи данных скорость передачи по обратной линии связи может быть регулируема или, по крайней мере, на нее может оказывать влияние базовая станция.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, базовая станция генерирует (S210) и предает каждому терминалу (S220) параметр управления скоростью, предпочтительно, по меньшей мере, один символ управляющей информации о скорости передачи данных по обратной линии связи, в форме бита управления скоростью (RCB), выделяемого каждому терминалу с соте. RCB предпочтительно содержит символ, причем каждый символ представляет три состояния, например, +1, 0 или -1. При генерировании выделенного RCB для каждого из множества терминалов базовая станция принимает во внимание множество факторов, в том числе состояние каналов обратных линий связи, биты информации о состоянии терминала, состояние ресурсов и формы своих услуг, повышение термического шума, и т.д.

Следует отметить, что информация RCB может содержать несколько символов для использования соответствующим терминалом, но один символ может быть использован, чтобы указать два или любые из трех состояний. В случае RCB с двумя состояниями, например, одного бита информации RCB, одно логическое состояние может указывать команду, чтобы увеличить скорость передачи данных терминала, при этом другое логическое состояние указывает команду, чтобы уменьшить свою скорость передачи данных. В таком случае, третье состояние может быть указано отсутствием информации RCB от базовой станции, что означает команду удержания, чтобы сохранить скорость передачи данных. Следовательно, информация RCB содержит информацию о команде, чтобы увеличить, уменьшить или сохранить скорость передачи данных заранее определенного терминала и тем самым задать скорость передачи данных обратной линии связи. При этом процесс согласования между базовой станцией и терминалом может быть выполнен, чтобы задать размер или число увеличений/уменьшений, которое должно быть выполнено для любой передаваемой команды.

При генерировании вышеуказанной информации RCB для передачи терминалу базовая станция рассматривает такие параметры, как повышение термического шума, состояние канала обратной линии связи терминала и бит информации о состоянии терминала и определяет, следует ли увеличить, уменьшить или сохранить его текущую скорость передачи данных. Информация RCB затем передается терминалу, предпочтительно периодически или апериодически, посредством назначения минимальной единицы времени передачи, например, в 20 мс, в течение каждой из которых базовая станция выполняет, самое большее, одну передачу информации RCB.

Терминал принимает RCB (S230) и задает соответствующим образом (S240) скорость передачи данных для каждого кадра, чтобы управлять скоростью обратной линии связи. Операция управления подробно показана на фиг.5.

Фиг.5 иллюстрирует блок-схему последовательности операция способа управления скоростью передачи данных согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором состояние терминала, применяющего способ, основано на состоянии буфера, величине мощности, доступной терминалу, и т.п. Состояние терминала используется, чтобы определять, может ли поддерживаться целевое увеличение или уменьшение скорости передачи данных, и, в свою очередь, должна ли быть выполнена команда, указываемая RCB. На фиг.5 оптимальная скорость передачи данных кадра i определяется соответствующим терминалом на основе принятого RCB, указывающего команду с одним из увеличения скорости передачи следующего кадра на согласованное значение α, уменьшения скорости передачи следующего кадра на согласованное значение β и сохранения текущей скорости для следующего кадра.

Предпочтительно, увеличение и уменьшение скорости передачи на значение α и значение β может быть реализовано посредством увеличения или уменьшения скорости посредством заранее определенных этапов. Например, если увеличенная скорость поддерживается, то терминал может увеличить текущую скорость передачи до скорости, которая на один уровень выше, из множества скоростей передачи, поддерживаемых терминалом. Аналогично, если уменьшенная скорость поддерживается, то терминал может уменьшить текущую скорость передачи до скорости, которая на один уровень ниже, из множества скоростей передачи, поддерживаемых терминалом.

После приема выделенного RCB для данного кадра соответствующим терминалом (S300) терминал проверяет значение принятого RCB (S310) и определяет целевую команду базовой станции. Если значение принятого RCB указывает команду уменьшения, скорость передачи данных уменьшается на значение уменьшения β относительно скорости предыдущего кадра (S320).

Если значение принятого RCB указывает команду увеличения, терминал проверяет свое состояние, чтобы определить, может ли поддерживаться увеличенная скорость передачи данных (S330). Если так, скорость передачи данных увеличивается на значение увеличения α относительно скорости предшествующего кадра (S340); в противном случае осуществляется дополнительное определение, чтобы убедиться, может ли терминал поддерживать текущую скорость, используемую в текущем кадре. Т.е., если состояние терминала не может поддерживать увеличение скорости передачи данных или если значение принятого RCB указывает команду сохранения, терминал проверяет свое состояние, чтобы определить, может ли поддерживаться сохраненная скорость передачи данных (S350). Если так, скорость передачи данных сохраняется на уровне скорости предыдущего кадра (S360); в противном случае скорость передачи данных уменьшается на значение уменьшения β относительно скорости предыдущего кадра.

Если значение принятого RCB указывает команду увеличения, но состояние терминала не может поддерживать увеличенную или сохраненную скорость передачи данных; или если значение принятого RCB указывает команду сохранения, но состояние терминала не может поддерживать сохраненную скорость передачи данных; или если значение принятого RCB указывает команду уменьшения, терминал уменьшает свою скорость передачи данных на значение β относительно скорости предыдущего кадра. Вкратце, скорость передачи данных может быть увеличена, уменьшена или сохранена согласно состоянию терминала, если терминал принимает RCB, указывающий команду увеличения, но если терминал принимает RCB, указывающий команду сохранения, скорость передачи данных должна быть уменьшена или сохранена согласно состоянию терминала, а если терминал принимает RCB, указывающий команду уменьшения, скорость передачи данных должна быть уменьшена.

Вышеприведенное описание относится к терминалу, который не находится в состоянии передачи обслуживания. В состоянии передачи обслуживания терминал обменивается данными, например, с обслуживающим сектором и одним или более необслуживающими секторами в активном наборе. Активный набор - это список опорных сигналов, которые используются для текущего обмена данными. Другими словами, активный набор - это список секторов, которые поддерживают связь с мобильной станцией.

При передаче выделенного RCB соответствующему терминалу в режиме передачи обслуживания, к примеру, в ходе мягкой передачи обслуживания, базовая станция и/или терминал могут использовать одну из четырех схем, чтобы задавать новую скорость передачи на основе информации RCB, принятой от множества секторов в активном наборе.

В первой схеме передачи контроллер базовой станции (BSC), который управляет одной или более базовыми станциями (а именно, BTS), генерирует RCB и передает сгенерированный RCB каждой базовой станции во всех активных секторах, управляемых контроллером базовой станции, с тем чтобы терминал в зоне мягкой передачи обслуживания принимал один RCB от нескольких базовых станций. Разница в расстояниях от терминала к каждой базовой станции приводит к дифференциации уровней энергии каждого RCB, принимаемого терминалом, которая объединяет уровни энергии, чтобы получить один RCB, удовлетворяющий условиям, чтобы соответствовать целевой частоте ошибок. В зависимости от значения (увеличения, уменьшения или сохранения), принятого от базовой станции, терминал определяет скорость передачи следующего кадра в соответствии с этапами S310-S360 фиг.5. Например, если значение RCB ассоциативно связано с увеличением скорости передачи, терминал может задать скорость передачи равной одной из увеличенной, уменьшенной или сохраненной скорости в зависимости от вышеописанного состояния терминала. Если значение RCB ассоциативно связано с сохранением скорости передачи, терминал может установить скорость передачи равной одной из уменьшенной или сохраненной скорости в зависимости от состояния терминала. Если значение RCB ассоциативно связано с уменьшением скорости передачи, терминал уменьшает скорость передачи в следующем кадре.

Во второй схеме передачи контроллер базовой станции, соответственно, генерирует RCB для базовой станции каждого активного сектора для передачи терминалу в зоне мягкой передачи обслуживания. В этом случае терминал принимает информацию RCB от нескольких базовых станций (например, BTS), что может быть конфликтным, и терминал определяет, какую информацию RCB использовать при определении новой скорости передачи. Например, если информация RCB, принятая от любой из базовых станций, ассоциативно связана с уменьшением скорости передачи, то терминал уменьшает скорость передачи, например, в следующем кадре. Если ничего из информации RCB, принятой от нескольких базовых станций, не имеет ассоциативной связи с уменьшением скорости передачи и существует, по меньшей мере, одна информация RCB, которая ассоциативно связана с сохранением или удержанием текущей скорости передачи, то терминал либо сохраняет, либо уменьшает скорость передачи в зависимости от состояния терминала. Если ничего из информации RCB, принятой от нескольких базовых станций, не имеет ассоциативной связи с уменьшением или сохранением скорости передачи и существует, по меньшей мере, одна информация RCB, которая ассоциативно связана с увеличением текущей скорости передачи, то терминал увеличивает, сохраняет либо уменьшает скорость передачи в зависимости от состояния терминала.

Фиг.6 иллюстрирует третью схему передачи данных в режиме передачи обслуживания согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. При третьей схеме передачи только RCB, указывающий команду уменьшения, может быть передан соответствующему терминалу от базовой станции необслуживающего сектора в активном наборе. Т.е. базовая станция, ассоциативно связанная с необслуживающим сектором, не передает информацию RCB, указывающую, чтобы увеличить или сохранить скорость передачи данных, но базовая станция, ассоциативно связанная с обслуживающим сектором, может передавать информацию RCB, указывающую, чтобы увеличить, уменьшить или сохранить скорость передачи данных для соответствующего терминала. Чтобы сделать это, на этапе S400 терминал сначала определяет то, принят ли RCB, указывающий команду уменьшения, от базовой станции необслуживающего сектора. Если терминал принимает, по меньшей мере, один такой RCB (содержащий команду уменьшения), терминал уменьшает скорость передачи, как показано на этапе S401. Если информация RCB от необслуживающего сектора не имеет ассоциативной связи с уменьшением скорости передачи, то терминал проверяет информацию RCB, принятую от обслуживающей базовой станции (к примеру, BTS), на S402. Если информация RCB от обслуживающей базовой станции заключается в том, чтобы увеличить скорость передачи (S403), то терминал определяет следующую скорость передачи в соответствии с этапами S310-S360 фиг.5. Если информация RCB от обслуживающей базовой станции заключается в том, чтобы сохранить скорость передачи (S404), то терминал определяет следующую скорость передачи в соответствии с этапами S310-S360 фиг.5. Если информация RCB от обслуживающей базовой станции заключается в том, чтобы уменьшить скорость передачи (S405), то терминал изменяет следующую скорость передачи до уменьшенной скорости по сравнению с текущей скоростью передачи.

В четвертой схеме передачи базовые станции необслуживающих секторов не передают RCB соответствующему терминалу, с тем чтобы терминал принимал RCB только от базовой станции обслуживающего сектора. На основе RCB, принятого от обслуживающей базовой станции, терминал определяет следующую скорость передачи в соответствии с этапами S310-S360 фиг.5.

Как описано выше, базовые станции обмениваются данными с одним терминалом. На практике, тем не менее, множество активных терминалов представлены в любой соте. Чтобы достичь этого, выделенный RCB может быть, соответственно, сгенерирован и передан каждому из множества терминалов посредством одного совмещенного канала. Фиг.7 показывает примерную конфигурацию совмещенного канала, упоминаемую здесь как совмещенный канал управления скоростью линии прямой связи (F-CRCCH), который мультиплексирован с совмещенным каналом подтверждения приема линии прямой связи (F-CACKCH) для передачи соответствующего множества бит ACK/NACK, выделенных пакетам обратной линии связи, переданным от множества терминалов. Конфигурация канала получается с помощью повторителя, устройства отображения точек сигналов и устройства усиления передачи канала для каждого выделенного RCB в множестве (1-N) терминалов и соответствующих элементов для каждого бита ACK/NACK. Между тем, длинный код генерируется в генераторе длинных кодов для входа в прореживатель, и вывод прореживателя входит в калькулятор коррекций. Выводы первого и второго мультиплексоров - это сигналы квадратурной фазовой манипуляции X_I и X_Q.

Поэтому согласно способу настоящего изобретения базовая станция передает специальную информацию управления скоростью передачи данных для соответствующих терминалов, с учетом повышения термического шума, состояний буферов и состояния обратных линий связи, чтобы уменьшить повышение термического шума и повысить эффективность передачи данных по обратной линии связи.

Фиг.8 иллюстрирует блок-схему мобильной станции согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг.8, мобильная станция 500 содержит процессор (или процессор цифровых сигналов) 510, RF-модуль 535, модуль 505 управления питанием, антенну 540, аккумулятор 555, дисплей 515, клавишную панель 520, память 530, SIM-карту 525 (которая может быть необязательной), динамик 545 и микрофон 550.

Пользователь вводит информацию с инструкциями, такую как телефонный номер, например, посредством нажатия клавиш на клавишной панели 520 или посредством голосовой активации с помощью микрофона 550. Микропроцессор 510 принимает и обрабатывает информацию с инструкциями, чтобы выполнить соответствующую функцию, например, набрать телефонный номер. Рабочие данные могут быть извлечены из SIM-карты (модуля идентификации абонента) 525 или модуля 530 памяти, чтобы выполнить функцию. Более того, процессор 510 может отображать информацию с инструкциями и рабочую информацию на дисплее 515 для справки и удобства пользователя.

Процессор 510 выдает информацию с инструкциями в RF-модуль 535, чтобы инициировать связь, например, посредством передачи радиосигналов, содержащих данные голосовой связи. RF-модуль 535 включает в себя приемное устройство и передающее устройство, чтобы принимать и передавать радиосигналы. Антенна 540 облегчает передачу и прием радиосигналов. После приема радиосигналов RF-модуль 535 может переадресовать и преобразовать сигналы в модулирующую частоту для обработки процессором 510. Обработанные сигналы должны быть преобразованы в звуковую или читаемую информацию, выводимую, например, посредством динамика 545.

Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть легко реализованы с помощью, например, процессора 510 или другого процессора данных или цифровой обработки, либо одного, либо в сочетании с логикой внешней поддержки.

Хотя настоящее изобретение описано в контексте мобильной связи, настоящее изобретение также может быть использовано в любых системах беспроводной связи, использующих мобильные устройства, такие как PDA и дорожные вычислительные машины, оснащенные возможностями беспроводной связи. Более того, применение конкретных терминов, чтобы описать настоящее изобретение, не должно ограничивать область применения настоящего изобретения конкретным типом системы мобильной связи, например, cdma2000. Настоящее изобретение также применимо в других системах беспроводной связи, использующих различные радиоинтерфейсы и/или физические уровни, например, TDMA, CDMA, FDMA, WCDMA и т.д.

Предпочтительные варианты осуществления могут быть реализованы как способ, аппарат или продукт производства посредством применения стандартных методик программирования и/или изготовления, чтобы генерировать программное обеспечение, микропрограммное обеспечение, аппаратные средства или любое их сочетание. Термин "продукт производства" при использовании в данном документе означает код или логику, реализованную в аппаратной логике (к примеру, в интегральной микросхеме, программируемой пользователем матричной БИС (FPGA), специализированной интегральной схеме (ASIC) и т.д.) либо машиночитаемом носителе, к примеру, магнитном носителе хранения (к примеру, жестких дисках, гибких дисках, ленте и т.д.), оптическом носителе (компакт-дисках, оптических дисках и т.д.), энергозависимых и энергонезависимых запоминающих устройствах (к примеру, ЭСППЗУ, ПЗУ, ППЗУ, ОЗУ, ДОЗУ, СОЗУ, микропрограммном обеспечении, программируемой логике и т.д.). Код в машиночитаемом носителе доступен и исполняется процессором. Код, в котором реализованы предпочтительные варианты осуществления, может дополнительно быть доступен посредством передающей среды или с файлового сервера по сети. В таких случаях продукт производства, в котором реализован код, может содержать передающую среду, такую как сетевая передающая линия, беспроводная передающая среда, сигналы, распространяющиеся через пространство, радиоволны, инфракрасные сигналы и т.д. Разумеется, специалисты в данной области техники примут во внимание, что множество модификаций может быть сделано в эту конфигурацию без отступления от области применения настоящего изобретения и что продукт производства может содержать любой носитель пеленга информации, известный в данной области техники.

Логическая реализация, показанная на чертежах, описывает конкретные операции как производимые в конкретном порядке. В альтернативных вариантах осуществления определенные логические операции могут быть выполнены в другом порядке, модифицированы или удалены и при этом реализуют предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Более того, этапы могут быть добавлены в вышеописанную логику и при этом соответствовать реализациям изобретения.

Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что различные модификации и вариации могут быть выполнены в настоящем изобретении. Таким образом, настоящее изобретение предназначено, чтобы охватывать модификации и вариации этого изобретения при условии, что они находятся в области применения формулы изобретения и ее эквивалентов.

Claims (14)

1. Способ управления скоростью передачи данных по восходящему каналу в терминал в системе беспроводной связи в ходе передачи обслуживания для обмена данными между сетью и терминалом, при этом способ содержит этапы, на которых принимают первый параметр управления скоростью от обслуживающей базовой станции, причем первый параметр управления скоростью указывает одно из первого состояния, связанного с увеличением скорости передачи данных по восходящему каналу, второго состояния, связанного с уменьшением скорости передачи данных, и третьего состояния, связанного с сохранением скорости передачи данных; проверяют, принят ли второй параметр управления скоростью от по меньшей мере одной необслуживающей базовой станции, причем второй параметр управления скоростью указывает четвертое состояние, связанное с уменьшением скорости передачи данных; и определяют скорость передачи данных на основе первого и второго параметров управления скоростью в зависимости от того, принят или нет второй параметр управления скоростью.

2. Способ по п.1, в котором скорость передачи данных уменьшается, когда второй параметр управления скоростью принят.

3. Способ по п.1, в котором вторая скорость передачи данных задается равной скорости передачи, связанной с первым параметром управления скоростью, когда второй параметр управления скоростью не принят.

4. Способ по п.3, в котором, когда первый параметр управления скоростью связан с уменьшением первой скорости передачи данных, терминал уменьшает скорость передачи данных.

5. Способ по п.3, в котором, когда первый параметр управления скоростью связан с сохранением первой скорости передачи данных, то терминал либо уменьшает, либо сохраняет скорость передачи данных на основе характеристик передачи терминала.

6. Способ по п.3, в котором, когда первый параметр управления скоростью связан с увеличением первой скорости передачи данных, терминал увеличивает, уменьшает либо сохраняет скорость передачи данных на основе характеристик передачи терминала.

7. Способ по п.1, в котором, когда по меньшей мере один из первого и второго параметров управления скоростью связан с уменьшением скорости передачи данных, то терминал уменьшает скорость передачи данных.

8. Способ управления скоростью передачи данных по восходящему каналу в сеть в системе беспроводной связи в ходе передачи обслуживания для обмена данными между сетью и терминалом, при этом способ содержит этапы, на которых передают первый параметр управления скоростью от обслуживающей базовой станции в терминал, причем первый параметр управления скоростью указывает одно из первого состояния, связанного с увеличением скорости передачи данных по восходящему каналу, второго состояния, связанного с уменьшением скорости передачи данных, и третьего состояния, связанного с сохранением скорости передачи данных; передают второй параметр управления скоростью от необслуживающей базовой станции в терминал только тогда, когда скорость передачи данных должна быть уменьшена, причем второй параметр управления скоростью указывает четвертое состояние, связанное с уменьшением скорости передачи данных; и
принимают при помощи по меньшей мере одной из обслуживающей и необслуживающей базовых станций данные, имеющие скорость передачи данных, причем скорость передачи данных определяют при помощи терминала на основе первого и второго параметров управления скоростью в зависимости от того, принят или нет второй параметр управления скоростью.

9. Способ по п.8, в котором скорость передачи данных уменьшается, когда второй параметр управления скоростью принят.

10. Способ по п.8, в котором вторая скорость передачи данных задается равной скорости передачи, связанной с первым параметром управления скоростью, когда второй параметр управления скоростью не принят.

11. Способ по п.10, в котором, когда первый параметр управления скоростью связан с уменьшением первой скорости передачи данных, терминал уменьшает скорость передачи данных.

12. Способ по п.10, в котором, когда первый параметр управления скоростью связан с сохранением первой скорости передачи данных, терминал либо уменьшает, либо сохраняет скорость передачи данных на основе характеристик передачи терминала.

13. Способ по п.10, в котором, когда первый параметр управления скоростью связан с увеличением первой скорости передачи данных, терминал увеличивает, уменьшает либо сохраняет скорость передачи данных на основе характеристик передачи терминала.

14. Способ по п.8, в котором, когда по меньшей мере один из первого и второго параметров управления скоростью связан с уменьшением скорости передачи данных, то терминал уменьшает скорость передачи данных.

Images