專利名稱：用于高數(shù)據(jù)速率通信系統(tǒng)中速率控制的方法和裝置的制作方法
用于高數(shù)據(jù)速率通信系統(tǒng)中速率控制的方法和裝置
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2001年4月18日申請(qǐng)?zhí)枮榈?1815696. 7號(hào)發(fā)明名稱為"用 于高數(shù)據(jù)速率通信系統(tǒng)中速率控制的方法和裝置"的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
一、 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及通信。本發(fā)明尤其涉及用于無(wú)線通信系統(tǒng)中自適應(yīng)速率選擇的 新穎的方法和裝置。
二、 相關(guān)技術(shù)說(shuō)明
要求當(dāng)代的通信系統(tǒng)支持各種應(yīng)用。這樣的一種通信系統(tǒng)是符合在此稱為 IS-95標(biāo)準(zhǔn)的"TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wide-Band Spread Spectrum Cellular System"的 碼分多址(CDMA)系統(tǒng)。所述CDMA系統(tǒng)支持用戶間的基于地面鏈路的話音和 數(shù)據(jù)通信。在名為"SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS"的美國(guó)專利號(hào)4， 901, 307以及 名為"SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEraONE SYSTEM"的美國(guó)專利號(hào)5, 103,459中解釋了多址通信系統(tǒng)中的CDMA 技術(shù)的使用，兩者都被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并在此被引用作為參考。
在CDMA通信系統(tǒng)中，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)基站進(jìn)行用戶間的通信。在無(wú)線通 信系統(tǒng)中，前向鏈路指的是信號(hào)從基站向訂戶站傳播所通過(guò)的信道，而反向鏈 路指的是信號(hào)從訂戶站向基站傳播所通過(guò)的信道。通過(guò)在反向鏈路上向基站發(fā) 送數(shù)據(jù)，在一個(gè)訂戶站上的第l用戶可與在第2訂戶站上的第2用戶通信。所 述基站接收來(lái)自所述第1訂戶站的數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)所述第2訂戶站 的基站。取決于所述訂戶站的位置，兩者可由單個(gè)基站或多個(gè)基站服務(wù)。在任 何一種情況下，服務(wù)所述第2訂戶站的基站在前向鏈路上發(fā)送數(shù)據(jù)。訂戶站還可以通過(guò)耦合至所述基站的公共電話交換網(wǎng)絡(luò)(PSTN)與有線電話機(jī)通信，或 通過(guò)與服務(wù)基站的連接而與地面因特網(wǎng)通信，而不是與第2訂戶站通信。
已知對(duì)于無(wú)線數(shù)據(jù)應(yīng)用的增長(zhǎng)的需求，對(duì)于非常有效的無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 的需要已變得日益重要。所述IS-95標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在前向和反向鏈路上發(fā)送話務(wù) 數(shù)據(jù)和話音數(shù)據(jù)。在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在此被引用作為參考的名為 "METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATING OF DATA FOR TRANSMISSION'' 的美國(guó)專利號(hào)5,504,773中，描述了在固定大小的編碼信道幀中發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù) 的方法。根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)，將所述話務(wù)數(shù)據(jù)或話音數(shù)據(jù)分成20毫秒寬的具有 高達(dá)14. 4Kbps數(shù)據(jù)速率的編碼信道幀。
在移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)中，在提供話音和數(shù)據(jù)服務(wù)(即諸如因特網(wǎng)或傳真 發(fā)送之類的非話音服務(wù))的要求之間存在顯著的差異。不同于數(shù)據(jù)服務(wù)，話音 服務(wù)要求語(yǔ)音幀間嚴(yán)格且固定的延遲。典型的是，用于發(fā)送話音信息的語(yǔ)音幀 的全部單向延遲必須少于IOO毫秒。相反，在數(shù)據(jù)(即非話音信息)服務(wù)期間 發(fā)生的傳輸延遲可變化，并可利用比話音服務(wù)能容忍的延遲長(zhǎng)的延遲。
話音和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的另一顯著差異是，與數(shù)據(jù)服務(wù)相比，話音服務(wù)要求 固定且共同等級(jí)的服務(wù)。典型的是，對(duì)于提供話音服務(wù)的數(shù)字系統(tǒng)，通過(guò)為所 有用戶使用固定且相等的傳輸速率以及為語(yǔ)音幀使用最大可容許的差錯(cuò)率，來(lái) 滿足該要求。對(duì)于數(shù)據(jù)服務(wù)，服務(wù)的等級(jí)可在用戶與用戶之間改變。
話音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的又一差異是，話音服務(wù)要求可靠的通信鏈路， 在CDMA通信系統(tǒng)中使用軟越區(qū)切換來(lái)提供所述通信鏈路。軟越區(qū)切換要求來(lái) 自兩個(gè)或多個(gè)基站的相同話音信息的冗余傳輸，來(lái)提高可靠性。在名為"METHOD 認(rèn)D SYSTEM FOR PROVIDING SOFT HANDOFF IN CO麗UNICATION IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"的美國(guó)專利號(hào)5， 101, 501中揭示了軟越區(qū)切換的方法。不 要求該額外的可靠性來(lái)支持?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)，因?yàn)榭梢灾匦聜鬏斔e(cuò)誤接收的數(shù)據(jù)分 組。
當(dāng)移動(dòng)站在移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)中移動(dòng)時(shí)，前向鏈路的質(zhì)量(以及傳送數(shù) 據(jù)的前向鏈路的容量)將變化。從而，在某些時(shí)刻基站和移動(dòng)站之間的給定前 向鏈路將能夠支持非常高的數(shù)據(jù)傳輸，在其它時(shí)刻，同一前向鏈路可能僅能夠 支持大量降低的數(shù)據(jù)傳輸速率。為了使前向鏈路上的信息的吞吐量最大，希望可改變反向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸，使得在所述前向鏈路能支持較高傳輸速率的那 些時(shí)間間隔期間增加數(shù)據(jù)速率。
當(dāng)在前向鏈路上從基站向移動(dòng)站發(fā)送非話音數(shù)據(jù)時(shí)，有必要從所述移動(dòng)站 向所述基站發(fā)送控制信息。然而有時(shí)，即使前向鏈路信號(hào)可能較強(qiáng)，反向鏈路 信號(hào)也可能是弱的，從而導(dǎo)致基站不能接收來(lái)自移動(dòng)站的控制信號(hào)的情況。在 這樣的情況下，其中所述前向鏈路和所述反向鏈路是不平衡的，不希望增加反
向鏈路上的發(fā)射功率，以改進(jìn)基站處對(duì)控制信息的接收質(zhì)量。例如，在CDMA 系統(tǒng)中，增加反向鏈路上的發(fā)射功率是不希望的，因?yàn)檫@樣的功率增加可能不 利地影響由系統(tǒng)中的其它移動(dòng)站所見的反向鏈路容量。希望有一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系 統(tǒng)，在其中與每個(gè)移動(dòng)站相關(guān)聯(lián)的前向鏈路和反向鏈路保持在平衡的狀態(tài)中， 而不不利地影響反向鏈路容量。進(jìn)一步希望當(dāng)個(gè)別前向鏈路足夠強(qiáng)以至于能支 持較高數(shù)據(jù)速率時(shí)，這樣的系統(tǒng)能夠使這樣的鏈路上的非話音數(shù)據(jù)的吞吐量最 大。
上述在高數(shù)據(jù)速率(HDR)系統(tǒng)中的要求的一個(gè)方法是保持發(fā)射功率固定， 并根據(jù)用戶的信道條件而改變所述數(shù)據(jù)速率。因此，在當(dāng)代的HDR系統(tǒng)中，在 每個(gè)時(shí)隙中，接入點(diǎn)(AP)總是向僅一個(gè)接入終端(AT)以最大功率發(fā)送，并 且所述AP使用速率控制來(lái)調(diào)整所述AT所能可靠接收的最大速率。AP是允許向 AT高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)慕K端。
如在本文檔中所使用的那樣，時(shí)隙是有限長(zhǎng)度的時(shí)間間隔，如1.66毫秒。 一個(gè)時(shí)隙可包含一個(gè)或多個(gè)分組。分組是一種結(jié)構(gòu)，包括報(bào)頭、凈荷以及質(zhì)量 度量，如循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。由AT使用所述報(bào)頭，來(lái)確定分組是否是用于 所述AT的。
示例性的HDR系統(tǒng)定義了一組范圍從38. 4kbps到2. 4Mbps的數(shù)據(jù)速率， AP可以該速率向AT發(fā)送數(shù)據(jù)分組。選擇所述數(shù)據(jù)速率來(lái)保持指標(biāo)分組差錯(cuò)率 (PER)。所述AT按有規(guī)律的間隔測(cè)量所接收到的信號(hào)與干擾和噪聲的比 (SINR)，并使用該信息預(yù)測(cè)在下一分組持續(xù)時(shí)間上的平均SINR。在轉(zhuǎn)讓給本 發(fā)明的受讓人并在此被引用作為參考的Wu等人的待決的名為"SYSTEM AND METHOD FOR ACCURATELY PREDICTING SIGNAL TO INTERFERENCE AND NOISE RATIO TO IMPROVE COMMUNICATION SYSTEM PERFORMANCE"的申請(qǐng)序列號(hào)09/394， 980 (現(xiàn)為2002年7月30日公布的美國(guó)專利號(hào)6426971)中解釋了示例性預(yù)測(cè)方法。

圖1示出了常規(guī)開環(huán)速率控制裝置100。在[n-m]， ...， [n-l]， [n]實(shí)例處的
過(guò)去的SINR值流被提供給SINR預(yù)測(cè)器102，其中在對(duì)應(yīng)的分組的持續(xù)時(shí)間上
測(cè)量所述每個(gè)SINR值。所述SINR預(yù)測(cè)器102根據(jù)下面的方程來(lái)預(yù)測(cè)下一分組
持續(xù)時(shí)間上的平均SINR:
ftLS7MWw尸5T7W &"咖,'CTc (1)
在方程(1)中，^一5TA7 ^^是由所述開環(huán)對(duì)下一分組預(yù)測(cè)的SINR， 傲—57ML^w是所述開環(huán)根據(jù)過(guò)去的SINR值估計(jì)的SINR， #是補(bǔ)償因子，以 及仏是誤差度量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
例如，可通過(guò)選擇來(lái)自作用于過(guò)去的SINR的測(cè)量的一組低通濾波器的輸 出，獲得所估計(jì)的SINR。從所述濾波器組選擇特定的濾波器可基于誤差度量， 該誤差度量定義為所述特定濾波器輸出與在分組持續(xù)時(shí)間上緊接著所述輸出 之后所測(cè)量的SINR之間的差異。通過(guò)從所述濾波器輸出后退相當(dāng)于所述后退 因子《與所述誤差度量的標(biāo)準(zhǔn)偏差"的乘積的量，來(lái)獲得所預(yù)測(cè)的SINR。由后 退控制回路來(lái)確定所述后退因子^的值，所述后退控制回路確保了以某一時(shí)間 百分比實(shí)現(xiàn)尾部概率，即所預(yù)測(cè)的SINR超過(guò)所測(cè)量的SINR的概率。
把所述^S7M^^w值提供給査表104，所述查表保持一組SINR閾值，所述 閾值代表以每個(gè)數(shù)據(jù)速率成功解碼分組所要求的最小SINR。 AT (未示出)使用 所述査表104來(lái)選擇SINR閾值低于所預(yù)測(cè)的SINR的最高數(shù)據(jù)速率，并請(qǐng)求AP (未示出)以此數(shù)據(jù)速率發(fā)送下一分組。
上述的方法是開環(huán)速率控制方法的例子，僅根據(jù)信道SINR的測(cè)量而不用 任何關(guān)于在主要的信道條件下在給定SINR處的解碼器差錯(cuò)率(對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù) 速率的分組)的信息，來(lái)確定接收下一分組的最佳速率。任何開環(huán)速率控制算 法遭受數(shù)個(gè)缺點(diǎn)，下面討論了這些缺點(diǎn)中的一些。首先，某一尾部概率，如2 %，并不意味著2X的PER。這是因?yàn)镻ER是SINR的單調(diào)減少的函數(shù)，具有取 決于編碼方案和信道條件的有限斜率。然而，方程(l)假定"磚墻(brickwall)" PER特性，即只要SINR超過(guò)對(duì)應(yīng)速率的閾值，就保證分組得到解碼，并且只要 SINR落于所述閾值之下，那么分組錯(cuò)誤。此外，所述開環(huán)速率控制方法使用固 定的一組SINR閾值，這確保在最壞情況的信道條件下，分組差錯(cuò)率接近于目標(biāo)差錯(cuò)率。然而，所述解碼器的性能不僅僅取決于SINR，還取決于信道條件。 換句話說(shuō)，對(duì)所有信道使用固定的一組SINR閾值的方法在不同信道上實(shí)現(xiàn)不 同的分組差錯(cuò)率。因此，雖然所述開環(huán)方法在所述最壞情況信道條件下最優(yōu)地 工作，但是在典型的信道條件下，所述方法在以減少的吞吐量為代價(jià)的情況下 導(dǎo)致比必要情況低得多的差錯(cuò)率。此外，實(shí)際的速率控制方法需要小的、有限 的一組數(shù)據(jù)速率。所述速率選擇方法總是選擇最接近的較低數(shù)據(jù)速率，以保證 可接受的PER。從而，速率量化導(dǎo)致系統(tǒng)吞吐量的損耗。 因此，存在對(duì)解決現(xiàn)存方法的缺陷的需要。
發(fā)明概述
本發(fā)明針對(duì)用于在無(wú)線通信系統(tǒng)中自適應(yīng)速率選擇的新穎方法和裝置。因 此，在本發(fā)明的一方面中，用閉環(huán)校正來(lái)修改由開環(huán)方法所預(yù)測(cè)的SINR。根據(jù) 分組差錯(cuò)事件和目標(biāo)差錯(cuò)率來(lái)更新所述閉環(huán)校正。
在本發(fā)明的另一方面中，根據(jù)接收分組的頻率來(lái)有益地更新所述閉環(huán)校正。
附圖簡(jiǎn)述
通過(guò)下述結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特點(diǎn)、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚， 附圖中相同的參考符號(hào)以相應(yīng)的標(biāo)識(shí)識(shí)別，其中 圖1說(shuō)明了常規(guī)開環(huán)速率控制裝置的框圖。
圖2說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于速率控制方法的裝置的框圖。 圖3說(shuō)明了更新外部回路校正的示例性方法的流程圖。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明 圖2說(shuō)明了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性通信系統(tǒng)200。 AP 204在前 向鏈路206a上向AT 202發(fā)送信號(hào)，并在反向鏈路206b上接收來(lái)自AT 202的 信號(hào)?？梢噪p向地操作所述通信系統(tǒng)200，根據(jù)在各自的終端202、 204處是發(fā) 送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)，所述終端202、 204的每一個(gè)作為發(fā)射機(jī)單元或接收機(jī) 單元，或者兩者同時(shí)而運(yùn)轉(zhuǎn)。在蜂窩網(wǎng)無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)施例中，發(fā)射終端204可以是基站(BS)，接收終端202可以是移動(dòng)站(MS)，以及前向鏈路206a 和反向鏈路206b可以是電磁頻譜。
所述AT 202包含用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的速率控制方法的裝置。 所述裝置包括兩個(gè)控制回路， 一個(gè)開環(huán)而一個(gè)閉環(huán)。
所述開環(huán)包括SINR預(yù)測(cè)器208和查表210，它根據(jù)下一分組的平均SINR 與全部數(shù)據(jù)速率的SINR閾值之間的差異來(lái)控制前向鏈路數(shù)據(jù)速率。把所述前 向鏈路206a上的來(lái)自所述AP 204的按分組到達(dá)所述AT 202的信號(hào)提供給解 碼器212。所述解碼器212測(cè)量每個(gè)分組的持續(xù)時(shí)間上的平均SINR，并將所述 SINR提供給所述SINR預(yù)測(cè)器208。在一個(gè)實(shí)施例中，所述SINR預(yù)測(cè)器208根 據(jù)方程(1)來(lái)預(yù)測(cè)下一分組的SINR (^_57^ 豫激)值。然而，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員將理解到可以使用任何開環(huán)方法，而不限于由方程(1)所表述的一 種方法。把所述^_57^ ，/€提供給所述査表210。所述查表210保持表示以 每個(gè)數(shù)據(jù)速率成功解碼分組所要求的最小SINR的一組SINR閾值。通過(guò)所述閉 環(huán)的操作來(lái)調(diào)整該組SINR閾值。
在塊214中，所述閉環(huán)利用所述解碼器212所提供的PER信息來(lái)確定閉環(huán) 校正值L所述閉環(huán)校正值Z根據(jù)下面的方程調(diào)整所述査表204中的的SINR閾 值組
CZ—S潔微尸^一67"vW廳+Z (2)
在方程(2)中，Z表示對(duì)下一分組持續(xù)時(shí)間上的SINR的開環(huán)預(yù)測(cè)的閉環(huán) 校正。把A加到由所述方程(1)中開環(huán)算法預(yù)測(cè)的SINR上，相當(dāng)于從用于速 率控制的SINR閾值中減去Z。由于根據(jù)PER信息來(lái)更新校正項(xiàng)乙PER信息反 映出主要的信道條件，就較佳地使所述SINR閩值組與所述主要的信道條件所 匹配。
所述AT 202使用所述査表210中的經(jīng)調(diào)整的SI服閾值組，來(lái)選擇最高數(shù) 據(jù)速率，該最高數(shù)據(jù)速率的SINR閾值低于經(jīng)預(yù)測(cè)的SINR。然后，所述AT 202 在反向鏈路206b上請(qǐng)求所述AP 204以此數(shù)據(jù)速率發(fā)送下一分組。
雖然以分開的元件示出了所述SINR預(yù)測(cè)器208、所述解碼器212以及所述 閉環(huán)校正塊214，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解到物理上的區(qū)別僅用于說(shuō) 明目的?？梢园阉鯯INR預(yù)測(cè)器208、所述解碼器212以及所述閉環(huán)校正塊214集成于單個(gè)處理器之中，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的處理。從而，例如所述處理器可以 是通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、可編程邏輯陣列等等。此外，所述査表210 是存儲(chǔ)器中的空間。所述存儲(chǔ)器可以是上述處理器或一些處理器的一部分，或 可以是分開的元件。所述存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)是設(shè)計(jì)選擇。從而，所述存儲(chǔ)器可以是 任何能夠存儲(chǔ)信息的媒體，如磁盤、半導(dǎo)體集成電路等等。
圖3說(shuō)明了更新Z來(lái)確保以可接受的差錯(cuò)率而獲得最佳可能的吞吐量的示
例性方法的流程圖。
在步驟300中，由AT (未示出)將標(biāo)準(zhǔn)化的活動(dòng)因子(AF)變量初始化到 0或1值。所述AF量化所述AT在所述前向鏈路上接收分組的時(shí)間分?jǐn)?shù)。等于 1的AF意味著所述AT 202在大多數(shù)時(shí)間接收分組，而等于0的AF意味著到給 定AT的前向鏈路大部分空閑。在一個(gè)實(shí)施例中，在所述AT初始化新的通信的 時(shí)刻，來(lái)初始化所述AF。在該情況下，將所述AF初始化成1是有利的，因?yàn)?所述AT正在接收分組。根據(jù)下面的方程在每個(gè)時(shí)隙的末端更新所述AF:
^新=(1-/).^1日+/， (3)
或
^新=(1-/),日， (4) 其中
/e(0，l)是控制所述AF的變化速率的參數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把/ 設(shè)置成1/50。
當(dāng)所述AT在時(shí)隙的起始處發(fā)現(xiàn)分組前同步碼，或它仍在解調(diào)其前同步碼 在先前時(shí)隙中被檢測(cè)出的分組時(shí)，使用方程(3)。當(dāng)所述AT發(fā)送對(duì)數(shù)據(jù)的請(qǐng) 求，以及AP (未示出)發(fā)送被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)時(shí)，這就會(huì)發(fā)生。當(dāng)所述AT不在分 組解調(diào)的中間，搜索分組前同步碼但未能發(fā)現(xiàn)前同步碼時(shí)，就使用方程(4)。 當(dāng)所述AT發(fā)送對(duì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，以及所述AP未能接收或忽略了所述對(duì)數(shù)據(jù)的請(qǐng) 求，并決定服務(wù)系統(tǒng)中的其它AT時(shí)，這就會(huì)發(fā)生。
在步驟300中，還由所述AT初始化所述外部回路校正變量Z。可以把Z初 始化為Z勤和Z著力之間的任何值。Z勤、、A虔大可達(dá)到任何值。下面引用了示例 值。在一個(gè)實(shí)施例中，把Z初始化到OdB。
在步驟300中，還初始化操作模式。存在兩個(gè)模式常規(guī)模式和快速啟動(dòng)模式。為速率控制算法定義所述兩個(gè)模式的動(dòng)機(jī)是基于這樣的知識(shí)，即向上和
向下Z校正的最佳步長(zhǎng)取決于目標(biāo)PER、分組到達(dá)過(guò)程以及前同步碼誤警統(tǒng)計(jì)。 雖然所述前同步碼誤警統(tǒng)計(jì)相對(duì)恒定且與所述外部回路項(xiàng)Z相關(guān)聯(lián)，在所述AT 處所述分組到達(dá)過(guò)程是隨時(shí)間變化且先驗(yàn)未知的。如上面所討論的那樣，由于 難得的分組到達(dá)所定性的空閑狀態(tài)，數(shù)據(jù)通信量是易于突發(fā)的，而由于頻繁的 分組到達(dá)，數(shù)據(jù)通信量是忙的。因此，在穩(wěn)定狀態(tài)期間使用所述正常模式。當(dāng) 前同步碼誤警趨于將所述速率控制算法驅(qū)使向保存方式驅(qū)使時(shí)，就使用設(shè)計(jì)成 從長(zhǎng)期休止?fàn)顟B(tài)中快速恢復(fù)的快速啟動(dòng)模式。
確定算法的模式的規(guī)則以及更新Z的規(guī)則是基于對(duì)好的或壞的分組的檢 測(cè)。如果接入終端檢測(cè)到分組前同步碼，解調(diào)并解碼所述分組，并恢復(fù)有效的 CRC，那么就稱所述接入終端接收了好的分組。如果接入終端檢測(cè)到前同步碼， 但一當(dāng)解調(diào)并解碼所述分組時(shí)，就獲得了無(wú)效CRC，那么就稱所述接入終端接 收了壞的分組。
如果滿足下面的條件并且最近接收的兩個(gè)分組是好的，就發(fā)生向所述快速 啟動(dòng)模式的轉(zhuǎn)變
<formula>formula see original document page 17</formula>(5)
<formula>formula see original document page 17</formula> (6 )
在方程(5) - (6)中，丄自tt是關(guān)于A的控制向所述快速啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)變的 閾值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把^^tt閾值設(shè)置成0dB。 ZF，是關(guān)于AF的 控制向所述快速啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)變的閾值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把^^^閾值 設(shè)置成10%。
如果滿足下面任一條件或者最近接收的分組是壞的，就發(fā)生向所述正常模
式的轉(zhuǎn)變<formula>formula see original document page 17</formula>， (7)<formula>formula see original document page 17</formula> (8)
在方程(7)-(8)中，^，^是關(guān)于Z的控制向所述正常模式轉(zhuǎn)變的閾值。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把；自^閾值設(shè)置成2dB。 X/^是關(guān)于A的控制向所 述正常模式轉(zhuǎn)變的閾值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把^^閾值設(shè)置成25%。
一當(dāng)完成了初始化，所述AT等待新的時(shí)隙。 一旦在步驟302中檢測(cè)到時(shí)隙，在步驟304中使用方程(3)或(4)來(lái)更新所述AF，并且在步驟306中使 用方程(5) - (6)或(7) - (8)來(lái)更新所述模式。
在步驟308中，測(cè)試所述時(shí)隙是否屬于新的分組。如果還未檢測(cè)到新的分 組，所述方法就返回到步驟302。如果已檢測(cè)到新的分組，在步驟310中測(cè)試 所述分組，并且如果已檢測(cè)到壞的分組，所述方法就繼續(xù)進(jìn)行到步驟312。在 步驟312中，根據(jù)下面的方程更新A的值
丄新二maxfcs-^丄最小)， (9)
其中5是步長(zhǎng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把步長(zhǎng)設(shè)置成0. 25dB。把、+的 值設(shè)置成L所能達(dá)到的最小值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把丄^、的值限制到 -ldB。然后所述方法返回到步驟302。
在步驟310中，如果檢測(cè)到好的分組，所述方法繼續(xù)進(jìn)行到步驟314。在 步驟314中，測(cè)試所述模式。如果所述AT處于快速啟動(dòng)模式中，就根據(jù)下面 的方程在步驟316中更新Z的值
丄新二min(^曰+^,丄最大)， (9)
其中^是步長(zhǎng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把步長(zhǎng)設(shè)置成0.25dB。把￡最大 的值設(shè)置成L所能達(dá)到的最大值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把"力的值限制 到3dB。 一旦在步驟318中更新了 A，所述方法返回到步驟302。
如果在步驟314中檢測(cè)到正常模式，所述方法繼續(xù)進(jìn)行到步驟318，其中
根據(jù)下面的方程更新Z的值
jL新min(丄舊+目豐示—PER'3,Z最大) (10)
在方程(9)中，5是步長(zhǎng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，把步長(zhǎng)設(shè)置成0.25dB。 目標(biāo)一PER是所要維持的PER。把"力的值設(shè)置成L所能達(dá)到的最大值。在本發(fā) 明的一個(gè)實(shí)施例中，把、力的值限制到3dB。 一旦在步驟318中更新了Z，所述 方法返回到步驟302。
給出了較佳實(shí)施例的先前說(shuō)明，使本領(lǐng)域中的任何普通技術(shù)人員能夠制造 或使用本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這些實(shí)施例的各種修正是 顯而易見的，并且這里定義的一般原則可適用于其它實(shí)施例，而不使用創(chuàng)造能 力。從而，本發(fā)明不限于這里示出的實(shí)施例，而是要被給予符合在此揭示的原 理和新穎特點(diǎn)的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的方法，包括以下步驟 確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)；確定閉環(huán)校正，包括以下步驟確定所接收的分組的質(zhì)量；以及 如果質(zhì)量是壞的，降低所述閉環(huán)校正；以及根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率，并且其中根據(jù)下述方程實(shí)施所述降低步驟<formula>formula see original document page 2</formula>其中Z^是所述閉環(huán)校正的更新值，^是所述閉環(huán)校正的前一值，^是 步長(zhǎng)，以及；,j、是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最小值。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述確定閉環(huán)校正的步驟包括 以下步驟-確定所接收的分組的質(zhì)量；以及 如果質(zhì)量是好的，增加所述閉環(huán)校正。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述增加步驟包括以下步驟 確定操作模式；以及 根據(jù)所述操作模式來(lái)增加所述閉環(huán)校正。
4. 一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的方法，包括以下步驟 確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)；確定閉環(huán)校正，包括以下步驟確定所接收的分組的質(zhì)量；以及如果質(zhì)量是好的，增加所述閉環(huán)校正，包括以下步驟-確定操作模式，包括以下步驟確定接收分組的時(shí)間分?jǐn)?shù)；以及 根據(jù)所述時(shí)間分?jǐn)?shù)選擇所述操作模式；以及 根據(jù)所述操作模式來(lái)增加所述閉環(huán)校正；以及 根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于當(dāng)檢測(cè)到分組時(shí)，根據(jù)下面的 方程來(lái)實(shí)施所述確定時(shí)間分?jǐn)?shù)的步驟^新=(1_/).^1日+/其中^^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的更新值，^^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的前一值，以及 /e(0，l)是控制所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的變化速率的參數(shù)。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于當(dāng)分組檢測(cè)失敗時(shí)，根據(jù)下面 的方程來(lái)實(shí)施所述確定時(shí)間分?jǐn)?shù)的步驟^新=(1_/),，其中^^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的更新值，^^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的前一值，以及 /e(0,l)是控制所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的變化速率的參敷。
7. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述選擇操作模式的步驟包括 如果滿足下面的全部條件，就選擇快速啟動(dòng)模式的步驟丄 < 丄^w闊值， JF <力尸空閑，最近接收的兩個(gè)分組是好的，其中丄A^tt是關(guān)于Z的控制向所述快速啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)變的閾值，以及^^ 是關(guān)于AF的控制向所述快速啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)變的閾值。
8. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述選擇操作模式的步驟包括 如果滿足下面的任一條件，就選擇正常模式的步驟1》^w糊值，」F 2爿F忙， 或最近接收的分組是壞的，其中Av,ii是關(guān)于Z的控制向所述正常模式轉(zhuǎn)變的閾值，而^^是關(guān)于AF 的控制向所述正常模式轉(zhuǎn)變的閾值。
9. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于當(dāng)處于快速啟動(dòng)操作模式時(shí)， 根據(jù)下面的方程實(shí)施所述增加步驟￡新二min"舊+J'，丄最大)，其中^是所述閉環(huán)校正的更新值，^日是所述閉環(huán)校正的前一值，^'是步 長(zhǎng)，以及丄8*是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最大值。
10. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于當(dāng)處于正常操作模式時(shí)，根據(jù) 下面的方程實(shí)施所述增加步驟-丄新=min(丄舊+目標(biāo)一PERAZ最大) 其中^是所述閉環(huán)校正的更新值，^是所述閉環(huán)校正的前一值，目標(biāo)—PER 是所要達(dá)到的分組差錯(cuò)率，^'是步長(zhǎng)，以及i^力是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最 大值。
11. 一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的方法，包括以下步驟 確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)；確定閉環(huán)校正；以及根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率，包括以下步驟把所述信號(hào)與干擾和噪聲的比的開環(huán)預(yù)測(cè)與所述閉環(huán)校正相加；以及 以最高數(shù)據(jù)速率確定所述數(shù)據(jù)速率，其信噪比低于所述經(jīng)相加的信號(hào)噪聲比。
12. —種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的裝置，包括 處理器；以及耦合至所述處理器并包含可由所述處理器執(zhí)行的一組指令的存儲(chǔ)媒體，以 進(jìn)行確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)； 確定閉環(huán)校正；以及根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率， 其中，所述處理器配置為如果所接收到的分組的質(zhì)量是壞的則降低所 述閉環(huán)校正，并且其中所述處理器配置為根據(jù)下述方程實(shí)施所述降低步驟 ￡新=maxfcs—A丄最小)，其中i^是所述閉環(huán)校正的更新值，^是所述閉環(huán)校正的前一值，5是 步長(zhǎng)，以及丄^、是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最小值。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述處理器配置為如果所接 收到的分組的質(zhì)量是好的，就增加所述閉環(huán)校正。
14. 一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的裝置，包括處理器；以及耦合至所述處理器并包含可由所述處理器執(zhí)行的一組指令的存儲(chǔ)媒體，以 進(jìn)行確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)； 確定閉環(huán)校正；以及根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率， 其中，所述處理器配置為如果所接收到的分組的質(zhì)量是好的則增加所 述閉環(huán)校正，并且其中所述處理器配置為 確定操作模式；以及根據(jù)所述操作模式來(lái)增加所述閉環(huán)校正。
15. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述處理器配置為 確定接收分組的時(shí)間分?jǐn)?shù)；以及根據(jù)所述時(shí)間分?jǐn)?shù)選擇所述操作模式。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述當(dāng)檢測(cè)到分組時(shí)，所述 處理器配置為根據(jù)下面的方程來(lái)確定所述時(shí)間分?jǐn)?shù)其中是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的更新值，^^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的前一值，以及/e(0,l)是控制所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的變化速率的參數(shù)。
17. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于當(dāng)分組檢測(cè)失敗時(shí)，所述處 理器配置為根據(jù)下面的方程來(lái)確定所述時(shí)間分?jǐn)?shù)<formula>formula see original document page 5</formula>其中j^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的更新值，^^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的前一值，以及 /e(0,l)是控制所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的變化速率的參數(shù)。
18. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于如果滿足下面的全部條件， 則所述處理器配置為選擇快速啟動(dòng)模式W < XF空閑，最近接收的兩個(gè)分組是好的，其中丄自fi是關(guān)于Z的控制向所述快速啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)變的閾值，以及X4閑是關(guān)于AF的控制向所述快速啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)變的閾值。
19. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于如果滿足下面的任一條件，則所述處理器配置為選擇正常模式丄》丄MWM值， W》f忙，最近接收的分組是壞的，其中Awwi是關(guān)于Z的控制向所^正常模式轉(zhuǎn)變的閾值，J^^關(guān)f AF M 控制向所述正常模式轉(zhuǎn)變的閾值。
20. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于當(dāng)處于快速啟動(dòng)操作模式時(shí)， 所述處理器配置為根據(jù)下面的方程來(lái)增加所述閉環(huán)校正丄新=01111(丄舊+<5'，丄最大)，其中、是所述閉環(huán)校正的更新值，^是所述閉環(huán)校正的前一值，^'是步 長(zhǎng)，以及^力是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最大值。
21. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于當(dāng)處于正常操作模式時(shí)，所 述處理器配置為根據(jù)下面的方程來(lái)增加所述閉環(huán)校正-丄新=min(丄舊+目*示—PER ^，丄最大)其中i^是所述閉環(huán)校正的更新值，^日是所述閉環(huán)校正的前一值，目標(biāo)—PER 是所要達(dá)到的分組差錯(cuò)率，^'是步長(zhǎng)，以及^力是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最 大值。
22. —種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的裝置，包括 處理器；以及耦合至所述處理器并包含可由所述處理器執(zhí)行的一組指令的存儲(chǔ)媒體，以 進(jìn)行確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)； 確定閉環(huán)校正；以及根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率，其中，所述處理器配置為把所述信號(hào)與干擾和噪聲的比的開環(huán)預(yù)測(cè)與所述閉環(huán)校正相加；以及以最高數(shù)據(jù)速率確定所述數(shù)據(jù)速率，其信噪比低于所述經(jīng)修正的信號(hào)噪聲比。
23. —種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的設(shè)備，包括用于確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)的裝置；用于確定閉環(huán)校正的裝置，包括用于確定所接收的分組的質(zhì)量的裝置；以及用于如果質(zhì)量是壞的則降低所述閉環(huán)校正的裝置；以及用于根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率的裝置， 其中用于降低閉環(huán)校正的裝置包括根據(jù)下述方程計(jì)算閉環(huán)校正的更新值的裝置丄新二maxtes-A丄最小)，其中丄&是所述閉環(huán)校正的更新值，^是所述閉環(huán)校正的前一值，^是步長(zhǎng)， 以及丄^、是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最小值。
24. 如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于用于確定閉環(huán)校正的裝置還 包括用于確定所接收的分組的質(zhì)量的裝置；以及 用于如果質(zhì)量是好的則增加所述閉環(huán)校正的裝置。
25. 如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于用于增加所述閉環(huán)校正的裝 置包括用于確定操作模式的裝置；以及 用于根據(jù)所述操作模式來(lái)增加所述閉環(huán)校正的裝置。
26. —種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的設(shè)備，包括 用于確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)的裝置； 用于確定閉環(huán)校正的裝置，包括用于確定所接收的分組的質(zhì)量的裝置；以及 用于如果質(zhì)量是好的則增加所述閉環(huán)校正的裝置，包括 用于確定操作模式的裝置，包括用于確定接收分組的時(shí)間分?jǐn)?shù)的裝置；以及用于根據(jù)所述時(shí)間分?jǐn)?shù)選擇所述操作模式的裝置；以及 用于根據(jù)所述操作模式來(lái)增加所述閉環(huán)校正的裝置；以及 用于根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率的裝置。
27. 如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于用于確定時(shí)間分?jǐn)?shù)的裝置包 括用于當(dāng)檢測(cè)到分組時(shí)根據(jù)下面的方程來(lái)計(jì)算時(shí)間分?jǐn)?shù)的更新值的裝置<formula>formula see original document page 8</formula>其中^^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的更新值，^^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的前一值，以及 /e(0,l)是控制所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的變化速率的參數(shù)。
28. 如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于用于確定時(shí)間分?jǐn)?shù)的裝置包 括用于當(dāng)分組檢測(cè)失敗時(shí)根據(jù)下面的方程來(lái)計(jì)算時(shí)間分?jǐn)?shù)的更新值的裝置<formula>formula see original document page 8</formula>其中^i^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的更新值，J^是所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的前一值，以及 /e(0,l)是控制所述時(shí)間分?jǐn)?shù)的變化速率的參數(shù)。
29. 如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于用于選擇操作模式的裝置包 括用于如果滿足下面的全部條件就選擇快速啟動(dòng)模式的裝置<formula>formula see original document page 8</formula>最近接收的兩個(gè)分組是好的，其中A自ii是關(guān)于Z的控制向所述快速啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)變的閾值，以及^^^是關(guān)于AF的控制向所述快速啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)變的閾值。
30. 如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于用于根據(jù)操作模式來(lái)增加閉 環(huán)校正的裝置包括用于根據(jù)下面的方程計(jì)算閉環(huán)校正的更新值的裝置<formula>formula see original document page 8</formula>其中i^是所述閉環(huán)校正的更新值，^是所述閉環(huán)校正的前一值，^'是步 長(zhǎng)，以及、力是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最大值。
31. 如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于用于述選擇操作模式的裝置 包括用于如果滿足下面的任一條件就選擇正常模式的裝置<formula>formula see original document page 8</formula>最近接收的分組是壞的，其中Awwt是關(guān)于Z的控制向所述正常模式轉(zhuǎn)變的閾值，而X^是關(guān)于AF 的控制向所述正常模式轉(zhuǎn)變的閾值。
32. 如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其特征在于用于根據(jù)操作模式來(lái)增加閉 環(huán)校正的裝置包括用于根據(jù)下面的方程計(jì)算閉環(huán)校正的更新值的裝置丄新=min(丄舊+目*示一 PER. ^， Z最大)其中i^是所述閉環(huán)校正的更新值，4是所述閉環(huán)校正的前一值，目標(biāo)—PER 是所要達(dá)到的分組差錯(cuò)率，^'是步長(zhǎng)，以及"力是所述閉環(huán)校正所能達(dá)到的最 大值。
33. —種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中速率選擇的設(shè)備，包括 用于確定信號(hào)與干擾和噪聲之比的開環(huán)預(yù)測(cè)的裝置； 用于確定閉環(huán)校正的裝置；以及用于根據(jù)所述開環(huán)預(yù)測(cè)和所述閉環(huán)校正來(lái)選擇數(shù)據(jù)速率的裝置，包括 用于把所述信號(hào)與干擾和噪聲的比的開環(huán)預(yù)測(cè)與所述閉環(huán)校正相加 的裝置；以及用于以最高數(shù)據(jù)速率確定所述數(shù)據(jù)速率，其信噪比低于所述經(jīng)相加的 信號(hào)噪聲比的裝置。
全文摘要
揭示了一種用于高數(shù)據(jù)速率(HDR)系統(tǒng)中速率控制的方法和裝置。示例性的HDR通信系統(tǒng)定義了一組數(shù)據(jù)速率，接入點(diǎn)(AP)可以這些速率行接入終端(AT)發(fā)送數(shù)據(jù)分組。選擇數(shù)據(jù)速率來(lái)維持目標(biāo)分組差錯(cuò)率(PER)。AT的開環(huán)算法以規(guī)則的間隔測(cè)量所接收到的信號(hào)與干擾和噪聲的比(SINR)，并使用該信息預(yù)測(cè)下一分組持續(xù)時(shí)間上的平均SINR。AT的閉環(huán)算法測(cè)量所接收的信號(hào)的分組差錯(cuò)率(PER)，并使用所述PER來(lái)計(jì)算閉環(huán)校正因子。把所述環(huán)路校正因子加到由所述開環(huán)預(yù)測(cè)的SINR值上，產(chǎn)生經(jīng)調(diào)整的SINR。所述AT維持一張查表，該查表包括表示以每個(gè)數(shù)據(jù)速率成功解碼分組所必需的最小SINR的一組SINR閾值。所述AT使用所述查表中的經(jīng)調(diào)整的SINR閾值組，來(lái)選擇最高數(shù)據(jù)速率，該速率的SINR閾值低于經(jīng)預(yù)測(cè)的SINR。然后，所述AT在反向鏈路上請(qǐng)求所述AP以該數(shù)據(jù)速率發(fā)送下一分組。
文檔編號(hào)H04J13/04GK101312391SQ200810137918
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2001年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月24日
發(fā)明者E·A·S·埃斯特韋斯, N·T·辛迪胡沙雅那, R·A·阿塔爾 申請(qǐng)人:高通股份有限公司