以专用方式控制各移动台反向链路上的数据传输速率 【技术领域】
本发明涉及移动(或无线)通信，具体涉及控制基站与其所服务的移动台之间的数据传输(传送)速率，以便增加数据吞吐率。背景技术
在各种处理过程中，移动通信涉及接入网络(AN)和接入终端(AT)之间的信号传输和数据通信业务量的处理。接入网络(AN)由很多部分组成，基站便是其中之一，这一点本领域的技术人员都知道。接入终端(AT)可有多种形式，包括移动台(如移动电话)、移动终端(如膝上型计算机)和其它具有移动台和移动终端复合功能或具有其它终端性能的装置(如个人数字助理：PDA)。下文中，为简短起见将把接入终端(AT)称之为“移动台(mobile)”。
在传统的移动通信系统中，基站网络服务于多个移动台(如蜂窝式电话、便携式计算机等)，该网络使得移动台可与通信系统中的其它组成部分进行通信。现已有多种类型的通信系统，其中包括：码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)方式和对这些技术的改进，通常把这些改进的技术称为下一代移动通信系统。
码分多址(CDMA)最被广为接受，且不断发展和进步。特别地，CDMA的技术发展(如所谓的“cdma2000”技术或下一代CDMA系统)将提供具有同步高速报文分组数据、视频和电视会议性能的综合语音。当前，第三代(3G)CDMA2000 1×无线通信技术正在进行评估并且部分已被某些标准组织如3GPP和3GPP2(第三代合作项目2)采用。
例如，CDMA2000 1×EV-DV(1×Evolution-Data and Voice)标准的基本架构最近达到了3GPP2标准。1×EV-DV标准将与现有的CDMAIS-95A/B和CDMA2000 1×系统向下兼容，使得各操作者能够无缝演变其CDMA系统。CDMA演变出来地其它类型的系统包括高数据速率(HDR)技术、1×Ecolution-Data Only(1×EV-DO)技术等等，在下文中作详细解释。
本公开集中于基站与移动台之间的数据传输技术。因此将略去对其他部件、组成部分和处理过程(此处未作具体提到)的详细说明，以突出本发明的特点。但本领域的技术人员应理解：其它各种已知但此处未作详细说明的与基站与移动台相关的组成部分和技术也是本发明的一部分。例如，略去具有分层结构大气干扰、物理层信道、协议安排和处理等协议体系结构的细节。
通信系统中，一组“信道”使得信号以一给定的频率分配在接入网络(如基站)和接入终端(如移动台)之间进行传输。信道由“正向信道”和“反向信道”组成。
信号传输(数据传输或传送)经下行链路(即正向信道)从基站到移动台通常称之为“正向链路”，而信号传输(数据传输或传送)经上行链路(即反向信道)从移动台到基站通常称之为“反向链路”。
所谓的“物理层”为正向和反向链路提供信道结构、频率、功率输出、调制和编码说明。“正向信道”由接入网络向接入终端传输的物理层信道组成，而“反向链路”由接入终端向接入网络传输的物理层信道组成。
在正向信道和反向信道的很多部分中，“正向MAC信道”是正向信道专用于媒体访问控制(MAC)活动的部分。正向MAC信道包括逆向功率控制(RPC)信道、反向活动(reverse activity，RA)信道及其它信道。此处正向MAC反向活动(RA)信道表示反向信道的活动水平(如负载)。
在所谓的暂行标准95A(IS-95A)系统中，为正向链路与反向链路分配了不同频率并且二者相互独立。码分多址(CDMA)技术是暂行标准95(IS-95)的基础并且在800-MHz和1900-MHz频段中都可以运行。在CDMA系统中，用户之间的通信是通过基站服务的一个或多个的单元/区段进行的。第一移动台的用户通过把反向链路上的语音和/或数据向单元/区段传输而与第二移动台的另一个用户进行通信。单元/区段将接收的数据发送到另一单元/区段或公共交换电话网(PSTN)。若第二用户位于远程站，数据经由同一单元/区段或第二单元/区段的正向链路传输到第二远程站。否则数据通过PSTN网传输到标准电话系统中的第二用户处。
移动通信系统可以使用无连接网络服务，在这种无连接网络服务中，网络按照数据包中的收信方地址和当前的网络布局单独发送每个数据包。移动台数据传输的分包特性使多个用户能够共享同一信道，只在有数据要发送时接入信道，否则就将信道留给其它用户使用。移动通信系统的这种多路访问特性使得在给定区段仅安装一个基站情况下，可同时覆盖很多用户。
数字数据包的传送与数字语音信息的传送不同。全双工(同时双向)语音通信模式的意思是指在基站与特定移动台间传送的数据是实时的且带宽严格相等。值得注意的是总时间为200msec的延迟(对于大多数语音声码器而言为约2Kb数字数据)代表音频信道中不可容忍的等待时间。另一方面，数字数据包的传送通常是不对称的，通过下行链路(即正向信道)从基站向特定移动台传送的数据包多于通过上行链路(即反向信道)从特定移动台向基站传送的数据包。
在高速数据包的传送过程中，用户看来似乎能忍受当前无线数据系统中遇到的高达10秒的数据传送等待时间或延迟。虽然用户似乎可以忍受，但是这种由于低效率数据传输速率造成的延迟是不符合要求的。建议的解决方案之一，即“CDMA/HDR”(码分多址/高数据速率)，采用多项技术用于测量信道数据传输速率，进行信道控制并减轻和消除信道干扰。
传统的CDMA系统必须既能处理语音又能处理数据。为了处理语音信号，信息发送与信息接收之间的时间延迟必须要小。但是，某些主要用于处理数据包的通信系统可以容许信息发送与信息接收之间较长的延迟或等待时间。这种数据处理通信系统可被称之为高数据速率(HDR)系统。以下对HDR系统和技术作详细说明，本领域的技术人员应理解其它各种用于处理高数据速率的移动通信系统与技术，如1×EV-DO、1×EV-DV等等也属于本发明公开的范围之内。
通常，高数据速率(HDR)系统是基于网际协议(IP)的系统，优化后用于传送具有脉冲串特征的数据包并且对等待时间或延迟不敏感。HDR系统中，基站专用于在任何时间仅与一个移动台进行通信。HDR系统采用特有技术保证高速率数据传送。同时，HDR系统专用于使用当前IS-95系统使用的相同1.25MHz频段的高速率数据传送。
HDR系统中正向链路的特点在于：用户不是根据正交扩展码来区别，而是根据时隙来区别，由此一个时隙可以为1.67ms(毫秒)。同时，在HDR系统的正向链路上，移动台(接入终端(AT))可以以至少38.4Kbps到最多2.4756Mbps的速率接收数据。HDR系统的反向链路与IS-95系统中的反向链路相似，采用导频信号来提高性能。同样，传统的IS-95功率控制方法用于以9.6Kbps到约153.6Kbps的速率提供数据服务。
HDR系统中，基站(接入网络(AN)的一部分)总能以其最大传输功率传送信号，因为只有一个用户在一特定时间内占用单独的一个信道，几乎无其它用户干扰问题存在，因此基本不需要功率控制。同样，与要求对所有用户都用相同的数据传送速率的IS-95系统相比，HDR系统不必以相同的数据传送速率向所有用户发送数据包。因此，接收高强信号的用户可以使用高数据速率，而接收低强度信号的用户要与更多的时隙相一致以便它们不相等(即低)的数据速率可以得到补偿。
在传统的IS-95系统中，由于各种信号(包括导频信号)被同时发送给所有用户，导频信号所造成的干扰和不希望有的高功率消耗成为问题。可是，在HDR系统中，由于采用了所谓的“脉冲串”导频信号，因此可以最大功率来传送导频信号。由此可更准确地测量信号强度，降低出错率并减小导频信号之间的干扰。同样，由于HDR系统为同步系统，相邻小区中的导频信号同时被发送，因此来自相邻小区中导频信号的干扰也被降至最小限度。
图1显示了用于把传输数据速率增加信息由基站向移动台发送的传统的反向信道结构一部分。基站(未显示)估计(或测量)反向链路上的负载，并准备向移动台(未显示)发送各种表明反向链路负载是大还是小的消息。比特重复装置10将要发送的消息中的比特重复多次以提高信号可靠性。
此后，信号点映射器11通过如：将所有“0”位变成“+1”，将所有“1”位变成“-1”来映射来自比特重复装置10的信号以进行进一步的处理。最后所得到的信号与所谓的“Walsh覆盖(Walsh cover)”信号相结合并通过反向活动(RA)信道发送给移动台。
若传统移动台接收的基站通过RA信道发送的信息表明当前反向链路负载过大，移动台就把当前反向链路上的数据包传输速率降低一半(1/2)以减少反向链路上的负载。发明内容
本发明的要点涉及本发明人对传统技术中缺点的认识。特别地，传统的控制移动台与基站之间的数据传输速率的技术(如IS-95，HDR，IMT-2000等标准的传统移动通信系统)未能有效地考虑每一移动台的特定数据传输环境和信道条件。
传统的HDR系统未采用有效的功率控制技术，因此，与为邻近基站的移动台传送信号只需要较低的功率比较，为远离基站并且需要较高功率来进行信号传输的移动台提供高速数据传送就存在困难。
传统的HDR系统的缺点在于：当基站检测到反向链路上负载过大并通过反向活动(RA)信道将该信息反馈回来时，反向链路数据包速率对于所有用户(移动台)都会无条件地减半，由此每一基站的数据总吞吐量就不得不降低了。传统技术忽视了个体移动台有不同要求，应该用专门方法对其进行单独控制这一情况。
此外，由于当反向链路负载较小时，不会向移动台发送显示数据包速率需增大的消息，因而会造成传统的HDR系统效率较低。
此外，传统技术仅仅考虑到反向链路的负载。但是，在实际数据包传送应用中，信道或链路环境，如信号干扰，传输功率要求和其它通信环境因素都会对反向链路上的数据传送产生影响。
为了至少解决上面所发现的传统技术问题，本发明利用从正向链路反馈回的信息在反向链路上进行数据传送，同时考虑到特定数据传送环境和每个移动台的信道条件进而以专门方式对移动台进行控制。这样就提高了反向链路上的数据传输速率。更具体的是，为提高反向链路数据传送速率，按照反向链路负载信息从基站发送出通知移动台调整(增加、减少或维持)数据传输速率的消息。附图说明
图1显示了用于把传输数据速率增加信息由基站向移动台发送的传统的反向信道结构的一部分；
图2显示了根据本发明的一个实施例的移动台的局部结构；
图3显示了根据本发明的一个实施例的基站的局部结构；
图4显示了基站中测定器24的某些相关部分的细节，其中一部分见图2；
图5为一流程图，显示了根据本发明向1×EV-DV或1×EV-DO系统中的每个移动台发送传输数据速率调整信息的主要步骤；
图6为一流程图，显示了根据本发明控制数据传输速率的方法；
图7为一流程图，显示了根据本发明的实施例；
图8显示了根据本发明的BS_RCV的更新过程；
图9显示了根据本发明利用BS_RCV值生成速率控制信息的过程；
图10显示了根据本发明使用BS_RCV值控制反向链路数据速率的一个例子。优选实施例说明
图2显示了根据本发明的一个实施例的移动台的局部结构。移动台20包括：接收处理器21，解调器22，传输数据速率控制器23和传输处理器24组成。接收处理器21对通过天线A1接收到的来自基站的信号进行处理。解调器22将接收处理器21处理过的信号进行解调。传输数据速率控制器23根据解调器22处理的信号中的传输数据速率调整信息对传输数据速率进行控制。传输处理器24根据传输速率控制器23的控制通过发射天线A2向基站发送信号。
按照图2所示，根据本发明的一个实施例的移动台可包含一个用于测定向基站传输数据所需要的发射能量水平的测定装置。此处，测定装置可以包括传输数据速率控制器23和传输处理器24的全部或一部分。
同样，根据本发明的一个实施例的移动设备还可以包含一工作时与测定装置相连接的调节装置，用于根据经由一个公共信道以专用方式从基站接收到的比较结果对数据传输速率进行调节，比较结果是通过比较发射能量水平和由移动台发送到基站的信号干扰水平得到的。此处，调节装置由传输数据速率控制器23和传输处理器24的全部或一部分组成。
此外，根据本发明的一个实施例的移动台还包含一个工作时与调节装置相连接的收发机，用于根据所调节的数据传输速率在反向链路上传输数据包。此处，收发机包括接收处理器21，解调器22、传输处理器24和天线A1、A2的全部或一部分。
图3显示了根据本发明的一个实施例的基站的局部结构。基站30由接收处理器31、干扰水平探测器32、比较器33、测定器34和传输处理器35组成。接收处理器31处理(如解调)通过接收天线A3从移动台(未显示)接收到的信号。干扰水平探测器32接收由接收处理器31处理的信号以估计和/或探测与处理的信号相关的干扰水平。
如本领域的技术人员所知，移动通信中移动台与基站之间存在多种形式的信号干扰。例如，在反向链路中，其中一个重要参数即基站的总噪声水平随热噪声水平的升高。该参数被称作“热升(rise overthermal)”(ROT)。热升(ROT)对应于反向链路的负载。
通常，通信系统总是把ROT维持在预设值附近。若ROT过大，小区的范围就会减小，反向链路就会不稳定。较大的ROT值还可以使瞬间负载发生小幅变化，由此导致移动台的输出功率发生较大偏移。当ROT值被认为过高时(如超过了期望阈值)，就会降低数据传输速率或者甚至中断数据传输速率一直到反向链路稳定。与此相反，较低的ROT值表明反向链路无过大负载，有潜能未被利用。因此，如果ROT值被认为过低(如低于期望阈值)，数据传输速率会增大。本领域的技术人员应理解测定反向链路负载可以使用的方法而不是测量ROT值本身。
干扰水平探测器32检测到信号干扰后，比较器33将检测到的信号干扰水平与阈值进行比较以估算(确定)反向链路的负载。测定器34根据比较器33测定的反向链路的负载确定传输数据速率调节信息(如增大，减少或保持不变)，根据信道时隙中的速率控制比特(RCB)的位置确定每个移动台的位置(即基站所服务的单元/区段中移动台的物理位置)。信道时隙中的RCB位置可以把移动台相互区分开来。
传输处理器35调制传输信号以把传输数据速率调节信息从测定器34发送到各移动台，并通过发射天线A4将信号传输给各移动台。此处，包含RCB信息的信号通过一公共信道发送到各移动台。该公共信道可以是已在传统移动通信使用的已知信道。例如，所谓的“RA信道”可在本发明中用于向各移动台传输信号和RCB信息。作为另一种选择，包含RCB信息的信号也可以通过传统移动通信系统和技术中当前所不存在的新建信道(公共反向数据包控制信道(CommonReverse Packet Data Control Channel)-CRPDCCH)传输到各移动台。此处，各种传统技术都可用于建立新型信道，本发明的一个特征就是在传输到移动台的帧中(16个时隙)使用了速率控制比特(RCB)。
参照图3，根据本发明的一个实施例的基站包含一测定装置，用于测定从移动台接收来的信号的干扰水平并测定各移动台所要求的发射能量水平。此处，测定装置可由全部或部分的干扰水平探测器32和比较器33组成。
同样，根据本发明的一个实施例的基站还包含一工作时与测定装置相连接的比较装置，用于将干扰水平与发射能量水平进行比较得到各移动台的比较结果。此处，比较装置由比较器33和测定器34的全部或部分组成。
此外，根据本发明的一个实施例的移动设备还包含一工作时与比较装置相连接的收发机，用于通过正向链路上一个公共信道以根据比较得到的专用方式将比较结果发送给各移动台。此处，收发机由全部或部分的接收处理器31、传输处理器35和天线A3、A4组成。
因此，利用图2所示移动台的一般特征和图3所示基站的特征，就可以根据本发明在移动台和基站之间传输数据包。下面将对本发明中所涉及的结构和方法进行详细说明和解释。
图4显示了图2中所示的基站中测定器34的某些相关部分的细节。测定器34包含：多个重发器41，多个信号点映射器42，多个信道增益单元43，一对复用器44和具有长码发生器46，抽取器47和相对偏移计算器48的长码处理器45。
本发明中，可以通过所谓的“I-信道”或“Q-信道”或二者联合控制移动台。此处“I”指的是“同相”，而“Q”指的是“正交”，它们是数字信号调制特别是矢量调制中所公知的术语。矢量调制(其中正交调幅(QAM)为常用类型)是绝大部分数字无线(移动)通信系统的核心。QAM将多路数据位打包成可调制载波幅度和相位的单一码元。
在比较器33确定的反向链路负载中，把用于各用户(移动台)0至N的速率控制比特(如RCB)发送到测定器34。此处，N表示用控制的用户数量，“I-信道”和/或“Q-信道”也可称作“I-臂”和/或“Q-臂”。根据一个数据帧(该帧包含16个时隙)过程中发送到移动台的RCB，基站利用“I-信道”或“Q-信道”或二者综合可以控制多个移动台。
测定器34的转发器41接收与多个用户(移动台)0至N相关的RCB数据(包括速率控制比特)，并分别对这些数据进行处理以最终产生I-信号(XI)和/或Q-信号(XQ)。
例如，根据本发明基站可以控制12，24，48，96，192或384台移动台。若仅使用I-信道或Q-信道，则可控制12，24，48，96或192台移动台。若同时使用I-信道和Q-信道，则可控制24，48，96，192或384台移动台。若使用I-信道或Q-信道控制12台移动台，转发器41把要发送信息中的位重发16次以提高信号可靠性。以这种方式，要分别控制24，48或96台移动设备，可分别执行8，4，2次重发。若要控制192台移动台，就不能进行重发了。也就是说指令信号发送给移动台而不需要执行任何位重发。与之相似，当同时使用I-信道和Q-信道时，要分别控制24，48，96或192台移动台，可分别执行16，8，4，2次重发。若要控制384台移动台，把指令信号发送给移动台而不需要执行任何位重发。
虽然按照每帧有16个时隙在上面例举了能被控制的特定数量的移动台，本领域的技术人员应理解根据本发明也可以对其它数量的移动台进行控制，这取决于特定的帧的尺寸和其中的时隙数量。
然后，信号点映射器42通过如将所有“0”位变成“+1”，将所有“1”变成“-1”，将所有无码元比特变成“0”以进行后续处理，将从转发器41发送的信号进行映射。
此处，如本领域的技术人员所理解的那样，信号点映射技术通常可以通过多种方式来执行。但是，根据本发明的信号点映射的优选方法涉及到处理RCB的特殊技术。即根据传输数据速率调节信息，若要增加当前传输数据速率时，基站将RCB设置为“增加”，而若要减少当前传输数据速率时，基站将RCB设置为“减少”。同样，若要维持当前传输数据速率不变时，基站将不向移动台传输RCB信息。
同样，用于处理码元的时隙数量取决于用户的数量N。例如，若N＝12，每1时隙处理1码元。同样，N＝24，48，96或192时，分别以1码元/2时隙、1码元/4时隙、1码元/8时隙和1码元/16时隙来处理，如图4所示。
此后，信道增益单元43对来自信号点映射器42的信号分别进一步进行处理。即执行信道增益放大，并将已处理的信号发送到复用器(MUX)44，下文中将对其特征进行进一步解释。如本领域的技术人员所理解的那样，信道增益放大技术可以多种形式执行。
另外，与I-Q信号的生成相关的RCB数据包括分配给每一用户(移动台)并用于确定每一移动台的位置(基于信道时隙中的RCB位置)的初始偏移值(0到N-1)。此处，初始偏移值是在基站与移动台之间进行所谓“协商”过程中确定(或产生)的。在初始偏移值中，“0”表示信道时隙中的第一个位置，而“1”则表示最后一个位置。
测定器34还包括一个包含长码处理器45，长码处理器45由长码发生器46，抽取器47和相对偏移计算器48组成。长码处理器45接收公共反向数据包控制信道(CRPDCCH)的长掩码并输出产生I-信号和Q-信号所使用的相对偏移值。此处，对于相对偏移值而言，最好把分给每一移动台的RCB位置随机化。即将RCB插入每个幀中不同的时隙位置。这样，信道时隙中的RCB位置就能够把移动台相互区分开来。
最后，复用器(MUX)44分别将分配给每一用户的初始偏移值与相对偏移值(由长码处理器45产生)和经信道增益单元43处理的信号合并，以便确定信道时隙中的RCB位置。结果“I-信道”或“Q-信道”或二信道的复用信号XI和XQ由测定器34输出，以在传输处理器35进行进一步处理，随后发送到移动台。
图5为一流程图，显示了根据本发明向1×EV-DV或1×EV-DO系统中的每个移动台发送传输数据速率调整信息的主要步骤。首先，基站检测并确定所有通信业务信道中的干扰水平(S51)。将检测到的干扰水平与阈值进行比较以估算反向链路上的负载(S52，S53)。通过反向链路上的负载和与各移动台与基站之间的距离相关的信息确定数据传送速率调节信息，如前面参照图4所解释的那样，复用器41，41’合并初始偏移值(来自I-信号和Q-信号)与相对偏移值(由长码发生器46产生的代码分样得到)以便确定信道时隙中的RCB位置从而把各移动台相互区分开来(S54)。最后，经由公共信道把RCB传输到移动台，公共信道是以用于每个移动台的专用方法运行的(S55)。
接收到来自基站的RCB后，移动设备最好以递增形式调整其传输数据的速率，使速率逐渐增加或逐渐减小。然后，移动台通过向基站发送反向速率指示符(RRI)把它们要使用的调整后的传输数据的速率通知基站。此后，把数据包以调整后的传输速率经反向链路传输给基站。因此，使用本发明的技术有利于增加数据吞吐量。
由基站发往移动台用于调节(如增大，减少或保持不变)反向链路中移动台的传输数据速率的指令(基于RCB)可称为“RC指令”。在本发明中，基站最好在单个帧的过程中把RC指令发送给移动台，用以控制下一个帧的过程中传输数据的速率。但是，本领域的技术人员应理解，在某些情况下RC指令的发送可延伸至下一帧中。
图6为一流程图，显示了根据本发明控制数据传输速率的方法。为控制包含多个基站和多个移动台的移动通信系统中的反向链路的数据传输速率，执行第一步：确定基站处由于其所服务的移动台的信号产生的干扰水平(S60)。同样，也要执行确定各移动台所要求的发射能量水平的步骤(S62)。下一步，比较干扰水平与传送能级，得到各移动台的比较结果(S64)。
此后，比较结果以专用方式经由正向链路上的公共信道由基站发送到移动台(S66)。此处，基站是以专用方法传输各个比较结果给每个移动台的。换句话说，基站发送特定的比较结果给特定的移动台(具有预先确定的干扰水平和所要求的发射能量水平)，以便单独控制每个移动台使其具有合适的速率传输数据。
随后，各移动台根据从基站发送来的比较结果调整其当前的数据传输速率，比较结果是以专用方式经由正向链路上的公共信道从基站发送的(S68)。最后，根据调节后的数据传输速率把数据包经反向链路由移动台发送到基站(S69)。
换句话说，根据本发明控制反向链路数据传输速率的方法包含以下步骤：确定基站处由于其所服务的移动台的信号而产生的干扰水平；确定各移动台所要求的发射能量水平；比较干扰水平与传送能级，得到各移动台的比较结果；根据发送来的比较结果调整每个移动台的数据传输速率，比较结果是以专用方式经由正向链路上的公共信道发送给移动台的。
同样，根据本发明控制反向链路数据传输速率的方法包含以下步骤：确定从移动台接收到的信号的干扰水平；确定各移动台所要求的发射能量水平；比较干扰水平与传送能级，得到各移动台的比较结果；根据比较，以专用方式把比较结果通过正向链路上的公共信道发送给各个移动台。
此外，根据本发明控制反向链路数据传输速率的方法还可以包含以下步骤：确定向基站传输所要求的发射能量水平；根据以专用方式经由公共信道从基站接收到的比较结果，调节数据传输速率，比较结果是通过比较发射能量水平和由移动台发送给基站的信号干扰水平得到的；根据调节结果在反向链路上传输数据包。
根据本发明的一个实施例，上述使用RCB的技术，改进了用于控制移动台与基站之间数据传输速率的传统技术(如IS-95，HDR，IMT-2000等标准的传统通信系统)。但是，发明者认识到还有可能另外进行改进。
例如，除了上面所描述的基站处的总体信号干扰(包括ROT参数)以外，还要对各个移动台的特定通信环境做进一步的考虑。通过对各移动台各自的因素加以考虑，不同移动台可以接收不同的指令以不同的方式调节其各自的传输数据的速率，而不是所有的移动台都接收相同指令等量增加或减小它们的传输数据的速率。
传统技术中，各移动设备一接收到其基站发送来的数据传输速率调节指令(RA指令)就先执行内部测试，而不是立即调节其当前的传输数据的速率。换句话说，各移动台在调节其传输数据的速率之前都会进一步考虑它自己的通信环境。
移动台所执行的内部测试涉及到确定下一个帧中数据传输速率是增加还是减小的概率。即若当前帧中的数据传输速率较低的话，那么在下一帧中数据传输速率增大的概率相对就很高，而在下一帧中数据传输速率减小的概率相对就很小。
例如：假定通信系统可以以下五种速率来传输数据：9,600bps，19,200bps，38,400bps，76,800bps和153,600bps。假定第一台移动台(A)在当前帧中以19,200bps传输数据，而第二台移动台(B)在当前帧中以76,800bps传输数据，那么如果基站向它所服务的移动台发送增加当前数据传输速率的指令，与移动台(B)相比较，移动台(A)就有更大的概率以更高的数据传输速率操作。相反，如果基站向它所服务的移动台发送减小当前数据传输速率的指令，与移动台(A)相比较，移动设备(B)就有更大的概率以更低的数据传输速率操作。
换句话说，根据本发明控制反向链路数据传输速率的方法包含以下步骤：检测基站所接收到的总干扰量；根据各移动台的单元干扰概率确定移动台所要求的发射能量水平；接收各移动台的可传输数据速率信息；根据总干扰量，发射能量水平和用于控制反向链路数据传输速率的数据速率信息生成数据速率控制信息。
本发明考虑到各移动台的信道环境或状态，帧内有效的传输数据的速率和基站处的信号干扰，以便基站可以专用方式单独控制各移动台的反向链路数据传输速率。为实现这种控制，可以使用基站和移动台的各种参数，这些参数如下所示：
1)移动台优先级(MS_PRI)
MS_PRI是用于确定各个移动设备的单元干扰概率的参数，利用下面的公式(1)得出：MS_PRI=αjΣAllαi-αj≈βjΣAllβi-βj---(1)]]>
该参数可由基站自身或移动台计算，把MS_PRI的值以周期方式或当移动台的信道环境改变时随时通知基站。
公式(1)中，ai表示移动台与第i个基站之间的反向链路信道增益，而aj表示移动台与所有基站中具有最大信道增益的第j个基站之间的反向链路信道增益。同样，βi表示移动设备与第i个基站之间的正向链路信道增益，而βj表示移动台与所有基站中具有最大信道增益的第j个基站之间的正向链路信道增益。
不考虑(即忽略)信号衰减时，可认为正向链路信道增益与反向链路信道增益相等，这样公式(1)的近似式：αjΣAllαi-αj≈βjΣAllβi-βj]]>
便得到了满足。
同样，假定所有基站总发射功率基本相同，当基站的总发射功率与信道增益相乘(即基站的总发射功率乘以βi)时，得到的数值结果与移动台从第i个基站接收到的信号总功率(如lor)相当。因此公式(1)中的近似式MS_PRI≈max_lorjlo-max_lorj]]>
便得到了满足，并可确定MS_PRI值。
在公式(1)中，lo表示移动台所接收到的所有基站的信号功率的总量(即从所有基站接收到的lor的总和)。max_lorj表示从所有基站中具有最强接收信号功率的第j个基站的信号功率。
MS_PRI值以反比关系表明一特定移动台平均起来如何导致对其他单元的干扰。MS_PRI值大说明引发单元干扰的概率小，而MS_PRI的值小表示引发单元干扰的概率大。换句话说，MS_PRI值大间接说明移动设备距离基站较近或移动台位于令人满意的信道状态位置的概率大，而MS_PRI的值小则正好相反。
MS_PRI值至少可以通过以下三种方法计算得出：
第一，移动台可利用由所有基站接收到的信号功率的总量中测定的lo值和具有最强接收信号功率的基站的max_lor值计算移动台的MS_PRI值，其后将MS_PRI值直接发送到基站。
第二，移动台可利用报告给基站的导频信号测量消息(PSMM)将从各个基站接收到的导频信号(Ec)功率的Ec/lo值发送给合适的基站。基站收到Ec/lo值后，用该值计算MS_PRI值。
第三，当用于通知正向链路信道状态的反向链路信道(如1×EV-DO系统中的数据速率控制(DRC)信道)存在时，基站使用经该信道传输的的正向链路信道状态值(如导频信号(Ec)的Ec/Nt)计算MS_PRI值。
2)移动台反向控制值(MS_RCV)
MS_RCV值为用于确定各移动台必要的传输能量值的参数。首先定义函数f(x)，再利用下面的公式(2)来进行计算：
MS_RCV＝f(Current_Assigned_Data_Rate)[dB]-α*MS_PRI[dB] (2)
此处，MS_RCV值以分贝[dB]单位来表示。“Current_Assigned_Data_Rate”表示当前传输帧中使用的数据速率，而f(x)是一与通常以数据速率x从基站接收数据所必要的接收能量相关的函数。例如，若“Current_Assigned_Data_Rate”值为9600，我们得到f(9600)＝4dB，这便提前计算出各数据速率的接收能级。
这样，MS_RCV值将单元干扰概率应用于各移动台所必要的接收能量中。因此，本发明采用MS_RCV值，对那些距离基站较近或具有较强信道链路的移动台通过使用相对较低的发射能量水平(传输功率)满足基站要求的接收能级(接收功率)，可以将单元干扰的发生减到最少。
通常，随数据速率增大，各移动设备所要求的接收能量也要相应增加。因此，随“Current_Assigned_Data_Rate”值变大，MS_RCV值也增加。
公式(2)中，“α*MS_PRI”中的MS_PRI值表示造成对其他单元干扰的概率。若MS_PRI值较小(即当造成对其他单元干扰的概率较大时)，MS_RCV值增加。
同样，可被调节来控制MS_PRI对MS_RCV影响的“α”值为控制用户(移动台)之间“公平性”的变量。基站调节α值以保证所有移动台都具有合适的数据速率。例如，当α＝0时，就可以不考虑移动台的信道状态，用户(移动台)之间的公平性程度为最大值。相反，当α值增大时，各移动台的信道状态对MS_RCV值的影响也加大。
总之，随当前数据传送速率变大和MS_PRI值减小(即随造成其他单元干扰的概率加大)，MS_RCV值增加。基站计算并管理各个有效移动台的MS_RCV值。
3)移动台速率增加有效位(MS_IAB)
MS_IAB值是为移动台可在下一个帧发送的有效数据提供数据速率信息的参数。基于以下条件，MS_IAB值有两种状态，“增加”和“不变”。
若同时满足以下全部条件，MS_IAB值即被设置为“增加”，若未能满足其中任一条件，MS_IAB值即被设置为“不变”。
I.当传输功率界限(即剩余发送功率)高于一定水平时；
II.当传输缓冲器中的位数大于一定数量时；
III.当前传送数据的速率(即Current_Assigned_Data_Rate)低于系统设定的最大值(即MAX_Data_Rate)时。
如图7所示，图7为根据本发明的实施例的流程图，基站采用以上说明的参数(即MS_PRI，MS_RCV和MS_IAB)来控制移动台的数据传输速率。
基站接收移动台以周期性方式或在其信道状态改变时随时报告的MS_PRI值，或者基站也可以直接计算对其进行更新的MS_PRI值。此处，MS_PRI值开始时设定为0并在以后进行更新(S70)。
基站使用如此得到的MS_PRI值和移动台正进行传输的数据速率，即“Current_Assigned_Data_Rate”去计算和控制那些对于基站来说处于有效状态的移动台的MS_RCV值(S71)。
同样，基站根据其所接收到信号的总能量检测总干扰(如ROT值)(S72)。此后，各移动台在每一帧中将MS_IAB值传输给基站(S73)。
基站利用MS_RCV值和MS_IAB值生成速率控制比特(RCB)以控制各移动台的数据速率(S74)，并把RCB发送给各移动设备(S75)。此处，RCB中可包含三种类型的指令：用于增大移动台数据速率的增加指令，用于降低移动台数据速率的减小指令和不改变数据速率的指令。
若基站检测到的ROT被认为满意(如ROT＜ROT_TH1，其中ROT_TH1为第一阈值)，MS_RCV值相应地也会低于阈值(RCV_TH)。对于MS_IAB值被设置为“增加”的移动台，它们的RCB值被设置为“增加”，而其余移动台的RCB值则被设置为“不变”。
但是，如果确定基站检测到的ROT值保持在在系统所设置的一个范围内(ROT_TH1～ROT_TH2)，所有移动设备的RCB值都设置为“不变”。
若基站检测到的ROT值被认为不满意(如ROT＞ROT_TH2，其中ROT_TH2为第二阈值)，对于那些MS_RCV值超过RCV_TH值的移动台而言，它们的RCB值被设置为“减少”，而其余移动台的RCB值则被设置为“不变”。
在以上方法中，特定数目的移动台的RCB值被设为“增加”、“减少”还是“不变”取决于各种因素，比如：实际操作环境、系统性能、容量、操作目的等等。在一个实施例中，以下算法显示出以上特征是如何应用和实施的。
首先，定义参数BS_RCV(基站速率控制值)以确定移动台的总数量。此处，对于BS_RCV，MS_RCV(在基站计算得到或由移动台报告)在9600bps数据速率处的最小MS_RCV值被设定为初值。由此，定义BS_RCV以限制MS_RCV的选择范围，使得只有那些MS_RCV值高于或低于一定水平的移动台可以接收到RCB增大或减小数据速率控制信息。
图8显示按照本发明的BS_RCV的更新程序。基站测定一定长度的单位时间接收到的总干扰量(即ROT)。随后基站利用该检测到的ROT值更新BS_RCV。若检测到的ROT值低于ROT_TH1，则BS_RCV减小Δ1，如果ROT维持在ROT_TH1～ROT_TH2的范围内，则BS_RCV维持先前值不变。
图9显示根据本发明使用BS_RCV值生成速率控制信息的程序。首先，基站利用检测到的ROT值更新BS_RCV值(如图8所示)。
随后，基站利用从各移动台接收到的MS_RCV值、BS_RCV值和MS_IAB值根据以下状态为每个移动台生成RCB。如果满足(MS_RCV+λ)＜BS_RCV且MS_IAB＝“增加”，则将RCB设为“增加”。但是，若MS_RCV＞BS_RCV，那么将RCB设为“减少”。然而，若(MS_RCV+λ)＜BS_RCV且MS_IAB“增加”，或者若MS_RCV BS_RCV(MS_RCV+λ)，那么将RCB设为“不变”。如此，本发明利用“λ”值更好地控制RCB值的设定以更好地反应通讯环境。
图10显示了根据本发明使用BS_RCV值如何控制反向链路上的数据传送速率的一个例子。即显示了基站以专用的方式控制移动台的数据速率的步骤。
通过定期地，或移动台的信道状态变化的时候，接收各移动台报告的MS_PRI值，或基站自己直接计算MS_PRI值，基站更新MS_PRI值。MS_PRI值开始设为0且随后更新(S100)。
基站利用MS_PRI值和移动台的数据传输速率(即“Current_Assigned_Data_Rate”)来计算和管理所有对于基站来说处于使用中状态的移动台的MS_RCV值(S102)。
基站确定一定长度的时间间隔内接收到的信号总能量(即总干扰量，如ROT)(S104)。
然后，基站使用图8所示的方法更新BS_RCV值(S106)。此后，各移动台在每一帧中将MS_IAB值发送至基站(S108)。
基站随后产生速率控制比特(RCB)，用于通过使用MS_RCV、MS_IAB和BS_RCV值控制各移动台的数据速率(S110)，RCB值被发送至各移动台(S112)。
各移动台从所有的使用中的基站接收RCB值(S114)，并生成接收到的RCB值的复合RCB值，以相应地控制下一帧的数据速率(S116)。复合从所有使用中的基站接收到的RCB值的方法如下：
若所有接收到的RCB值设为“增加”，则复合RCB也设为“增加”。若任一RCB值设为“减少”，则复合RCB值即为“减少”。其它条件下，复合RCB值设为“不变”。
换句话说，根据本发明的控制反向链路上的数据传输速率的方法包含以下步骤：通过导频信道平均功率水平和数据传输速率确定各移动台的信道状态值；将信道状态值与由基站处的干扰而计算得到的基站传输阈值进行比较；根据通过正向链路以专用方式发送至各移动台的比较结果调节各移动台的数据传输速率。
此外，根据本发明的控制反向链路数据上的数据传输速率的方法还包含以下步骤：确定从一个或多个移动台接收到的信号的总干扰水平；根据总干扰水平确定数据传输控制阈值；通过接收反向链路数据传输速率和发自一个或多个移动台的导频信号强度而确定传输状态值；通过比较传输状态值与数据传输控制阈值而生成反向链路数据传输速率指令；以及根据所生成的反向链路数据传输速率指令将数据传输至各移动台。
此外，根据本发明的控制反向链路上的数据传输速率的方法还包含以下步骤：确定基站接收到的信号的总干扰水平；从移动台接收传输导频信号强度和反向链路数据传输速率；利用总干扰水平、传输导频信号强度和反向链路数据传输速率生成反向链路数据传输速率指令，并发送至移动台。
如上所述，根据本发明，数据速率控制信息不仅是考虑到基站接收到的总干扰量，还考虑到各移动台的信号接收条件而生成的。由此，可以实现对每个移动台的专用数据速率控制。因此，可以实现更加适应于各移动台的信道条件的数据传输，且数据吞吐量显著增加。同时，由于基站可以准确控制反向链路上的负载，基站管理得到改进。
以上就基站与其所服务的移动台之间的数据传输技术的差别而对本发明进行了说明，集中在下一代CDMA系统中反向链路上的传输。但是，可以理解，本发明可以应用于其它情况，包括其它类型的信道和开发用于数据分组传输的其它移动通讯系统中的数据传输。
本说明书描述了本发明的方法和装置的不同示例性实施例。权利要求的范围旨在涵盖本说明书中公开的示例性实施例的各种改进和等同。因此，所附权利要求书应当进行合理的最广义的解释，以涵盖与此处公开的本发明的精神和范围相符的改进、等同结构和特征。