СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ТРАФИКА ОБРАТНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к системе мобильной связи, более конкретно к способу и устройству чередующегося управления скоростью для эффективного управления трафиком обратной линии связи.

Предшествующий уровень техники

В принципе, в системе мобильной связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) мультимедийная услуга поддерживается с использованием одной и той же полосы частот. Мобильные станции одновременно передают данные к базовой станции, и идентификация мобильных станций осуществляется за счет кодов расширения спектра, присвоенных мобильным станциям однозначно определенным образом.

Передача данных обратной линии связи от мобильной станции к базовой станции выполняется по обратному каналу пакетных данных (R-PDCH) посредством пакета физического уровня (PLP), причем длина пакета фиксирована. Скорость передачи данных является переменной для каждого пакета, и скорость каждого пакета управляется в зависимости от мощности мобильной станции, передающей соответствующий пакет, общего объема данных передачи и бита управления скоростью (RCB), обеспеченного базовой станцией по прямому каналу управления скоростью (RCCH).

Базовая станция определяет скорости обратной линии связи мобильных станций с использованием параметра RoT («превышение над тепловым шумом»), который представляет собой отношение полной принимаемой мощности к тепловым шумам, или нагрузку, получаемую из отношений сигнал/шум (SNR) мобильных станций в процессе обслуживания. Если используется параметр RoT, скорость обратной линии связи мобильной станции управляется таким образом, чтобы значение RoT соответствующей мобильной станции приближалось к опорному значению RoT, а если значение RoT недоступно, то скорость обратной линии связи мобильной станции управляется таким образом, что нагрузка соответствующей мобильной станции приближается к опорной нагрузке. То есть, базовая станция определяет, следует ли увеличить, уменьшить или поддерживать на прежнем уровне скорость передачи данных каждой мобильной станции на основе значений RoT всех мобильный станций в процессе обслуживания, полного объема данных передачи и состояния мощности. Если скорость передачи мобильной станции управляется эффективным образом, то пропускная способность системы в целом может быть увеличена.

Информация для управления скоростью мобильной станции, определяемая базовой станцией, передается к соответствующей мобильной станции в форме бита управления обратной линии связи (RCB). Если значение RCB, принятое от базовой станции, равно «+1», указывающее «увеличить скорость», то мобильная станция увеличивает скорость передачи обратной линии связи в следующем интервале передачи. Если значение RCB равно «-1», указывающее «снизить скорость», то мобильная станция снижает скорость передачи обратной линии связи в следующем интервале передачи. Если значение RCB равно «0», указывающее «поддерживать скорость неизменной», то мобильная станция поддерживает текущую скорость передачи обратной линии связи в следующем интервале передачи.

В некоторых системах базовая станция управляет отношением мощности сигнала трафика к мощности пилот-сигнала (TPR) вместо управления скоростью передачи мобильной станции. В обычной системе мобильной связи передача обратной линии связи мобильной станции управляется по мощности базовой станцией. В процессе управления мощностью мобильная станция непосредственно управляет мощностью канала пилот-сигнала в соответствии с командой управления мощностью, принимаемой от базовой станции, и управляет каналами иными, чем канал пилот-сигнала, в зависимости от параметра TPR, который имеет фиксированное значение. Например, если значение TPR равно 3 дБ, это указывает на то, что отношение мощности сигнала трафика к мощности пилот-сигнала, передаваемого мобильной станцией, равно 2:1. Поэтому мобильная станция определяет усиление мощности канала трафика таким образом, что канал трафика должен быть по мощности в два раза выше, чем канал пилот-сигнала.

Даже для других типов каналов усиление соответствующего канала имеет фиксированное значение по сравнению с усилением канала пилот-сигнала. В способе управления на основе TPR базовой станцией, при управлении передачами обратной линии связи множеством мобильных станций одной базовой станции посредством планирования, система информирует об отношении TPR, разрешенном для каждой мобильной станции, вместо непосредственного информирования о результате планирования в виде скорости передачи. В этом случае TPR увеличивается в соответствии с увеличением скорости передачи данных. Например, если скорость передачи данных увеличивается в два раза, то мощность, присваиваемая каналу трафика мобильной станцией, увеличивается примерно в два раза, что означает удвоение TPR.

В обычной системе мобильной связи соотношение между скоростью передачи данных обратного канала трафика и TPR предварительно известно мобильной станции и базовой станции из информационной таблицы. Поэтому на практике управление скоростью передачи данных мобильной станции эквивалентно управлению отношением TPR мобильной станции. Здесь будет представлено описание только способа управления скоростью передачи данных мобильной станции посредством базовой станции.

На фиг.1 представлена блок-схема алгоритма, иллюстрирующего процедуру определения скорости обратной линии связи мобильной станцией в соответствии с предшествующим уровнем техники. Мобильная станция может поддерживать, по меньшей мере, скорости передачи 9,6 кб/с, 19,2 кб/с, 38,4 кб/с, 76,8 кб/с, 153,6 кб/с и 307,2 кб/с для канала R-PDCH и увеличивает, уменьшает или поддерживает неизменной скорость обратной линии связи дискретными интервалами (ступеньками), в соответствии с битом управления скоростью передачи (RCB).

В соответствии с фиг.1, на этапе 110 мобильная станция принимает бит управления скоростью (RCB) и анализирует принятый бит управления скоростью. На этапе 120 мобильная станция определяет, указывает ли значение бита управления скоростью «увеличить скорость». Если значение бита управления скоростью равно «+1», что означает «увеличить скорость», то на этапе 130 мобильная станция устанавливает скорость для использования на следующем временном интервале на значение (или скорость), увеличенное на один дискретный интервал, по сравнению со скоростью для текущего временного интервала, и затем переходит к этапу 170.

Однако если значение бита управления скоростью не равно «+1», что указывало бы на увеличение скорости, то на этапе 140 мобильная станция определяет, не указывает ли значение бита управления скоростью на «снизить скорость». Если определено, что значение бита управления скоростью равно «-1», что означает «снизить скорость», то на этапе 150 мобильная станция устанавливает скорость для использования на следующем временном интервале на значение (или скорость), уменьшенное на один дискретный интервал, по сравнению со скоростью на текущем временном интервале, и затем переходит к этапу 170.

Однако если определено, что значение бита управления скоростью не равно «-1», что указывало бы на снижение скорости, то на этапе 160 мобильная станция устанавливает скорость для использования на следующем временном интервале на то же самое значение, что и скорость на текущем временном интервале. На этапе 170 мобильная станция передает кадр данных в следующем временном интервале в соответствии с определенной скоростью.

На фиг.2 показана временная диаграмма, иллюстрирующая процедуру определения скорости обратной линии связи мобильной станцией в соответствии с предшествующим уровнем техники. Бит управления скоростью RCB используется для управления скоростью канала R-PDCH для следующего интервала передачи мобильной станции.

Согласно фиг.2 во временном интервале t0 мобильная станция передает данные по каналу пакетных данных (PDCH) со скоростью 9,6 кб/с (см. 210). Во временном интервале t1 базовая станция определяет, следует ли увеличить, уменьшить или сохранить неизменной скорость передачи данных мобильной станции с учетом параметра RoT, состояния буфера и состояния мощности соответствующей мобильной станции, генерирует RCB в соответствии с результатами определения и передает RCB к мобильной станции (см. 220). Затем мобильная станция принимает RCB, анализирует RCB и определяет, следует ли увеличить, уменьшить или сохранить неизменной скорость канала PDCH в следующем временном интервале t2.

Однако в таком способе управления скоростью передачи, вследствие интервала задержки между временем, когда генерируется RCB в базовой станции, и временем, когда RCB действительно применяется в мобильной станции, базовая станция не может эффективно выполнять управление скоростью передачи в своих мобильных станциях.

Например, во временном интервале t5 базовая станция принимает кадр данных от мобильной станции со скоростью 153,6 кб/с, и на том же самом временном интервале базовая станция принимает решение увеличить скорость передачи данных мобильной станции на один дискретный интервал относительно текущего значения скорости 153,6 кб/с в соответствии с условиями других мобильных станций, формирует соответствующий RCB(+) и передает сформированный RCB(+) к мобильной станции. В действительности, однако, поскольку RCB(+) передается для временного интервала t6, то временным интервалом, в котором RCB(+) действительно применяется, становится временной интервал t7, в котором мобильная станция принимает RCB(+) и анализирует RCB(+). В результате, во временном интервале t7 мобильная станция устанавливает скорость 614,4 кб/с, которая увеличена на один дискретный интервал, относительно скорости 307,2 кб/с для предыдущего интервала t6.

Если различные мобильные станции одновременно передают данные обратной линии связи, то данные, передаваемые другими мобильными станциями, действуют как взаимные помехи для сигнала конкретной мобильной станции. Поэтому базовая станция выполняет операцию управления таким образом, что все скорости или все значения параметра RoT данных, передаваемых мобильными станциями в ячейке, не должны превышать конкретный порог. В этом случае, если базовая станция увеличивает скорость передачи данных конкретной мобильной станции, то базовая станция должна снизить скорости передачи данных других мобильных станций. Соответственно пропускные способности мобильных станций, принимающих услугу передачи данных от конкретной базовой станции, зависят от эффективности управления обратной линии связи.

Однако, как показано на фиг.2, мобильная станция определяет, следует ли увеличить, уменьшить или сохранить неизменной следующую скорость передачи данных по сравнению со скоростью передачи данных, используемой в предыдущем временном интервале, в зависимости от RCB, принимаемого от базовой станции. В этом случае, ввиду временной задержки между моментом времени, когда формируется RCB, и моментом времени, когда RCB реально применяется в мобильной станции, управление скоростью передачи обратной линии связи не может выполняться эффективным образом, что приводит к ухудшению пропускной способности при передаче данных в системе в целом.

Сущность изобретения

Поэтому задачей изобретения является создание способа и устройства для управления скоростью обратной линии связи с учетом временной задержки между моментом времени, когда бит управления скоростью (RCB) формируется в базовой станции, и моментом времени применения RCB мобильной станцией в системе мобильной связи.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для улучшения пропускной способности всей системы за счет эффективного управления скоростью обратной линии связи.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения обеспечен способ управления скоростью передачи данных следующего кадра пакетных данных обратной линии связи в системе мобильной станции для передачи кадра пакетных данных обратной линии связи от мобильной станции к базовой станции по обратному каналу передачи пакетных данных со скоростью передачи данных, выбранной из множества скоростей передачи данных, передачи кадра пакетных данных обратной линии связи посредством информации управления обратной линии связи, передаваемой от базовой станции к мобильной станции по прямому каналу управления скоростью, и затем управления скоростью передачи данных следующего кадра пакетных данных обратной линии связи, содержащий этапы приема мобильной станцией информации увеличения или снижения скорости посредством информации управления обратной линии связи, для скорости передачи данных кадра пакетных данных обратной линии связи; и после приема информации увеличения или снижения скорости, передачи следующего кадра пакетных данных обратной линии связи со скоростью передачи данных, которая увеличена или снижена относительно выбранной скорости передачи данных в ответ на информацию увеличения или снижения скорости.

Соответственно другому аспекту настоящего изобретения в системе мобильной станции для передачи кадра пакетных данных обратной линии связи от мобильной станции к базовой станции по обратному каналу передачи пакетных данных со скоростью передачи данных, выбранной из множества скоростей передачи данных, передачи кадра пакетных данных обратной линии связи посредством информации управления обратной линии связи, передаваемой от базовой станции к мобильной станции по прямому каналу управления скоростью передачи, и затем управления скоростью передачи данных следующего кадра пакетных данных обратной линии связи, способ управления скоростью передачи данных следующего кадра пакетных данных обратной линии связи содержит этапы повторной передачи кадра пакетных данных обратной линии связи в соответствии с квитированием приема от базовой станции, причем квитирование приема указывает, был ли успешным прием кадра пакетных данных обратной линии связи; приема мобильной станцией информации увеличения, снижения или сохранения неизменного значения скорости посредством информации управления обратной линии связи для скорости передачи данных кадра пакетных данных обратной линии связи в отношении повторно переданного кадра пакетных данных обратной линии связи; и, после приема информации увеличения, снижения или сохранения неизменного значения скорости, передачи следующего кадра пакетных данных обратной линии связи со скоростью передачи данных, которая увеличена, снижена или сохранена неизменной относительно выбранной скорости передачи данных в ответ на принятую информацию увеличения, снижения или сохранения неизменного значения скорости.

Соответственно другому аспекту настоящего изобретения в системе мобильной станции для передачи кадра пакетных данных обратной линии связи от мобильной станции к базовой станции по обратному каналу передачи пакетных данных со скоростью передачи данных, выбранной из множества скоростей передачи данных, передачи кадра пакетных данных обратной линии связи посредством информации управления обратной линии связи, передаваемой от базовой станции к мобильной станции по прямому каналу управления скоростью передачи, и затем управления скоростью передачи данных следующего кадра пакетных данных обратной линии связи, способ управления скоростью передачи данных следующего кадра пакетных данных обратной линии связи содержит этапы приема базовой станцией кадра пакетных данных обратной линии связи, переданного с выбранной скоростью передачи данных; и передачи информации увеличения, снижения или сохранения неизменного значения скорости посредством информации управления обратной линии связи для скорости передачи данных кадра пакетных данных обратной линии связи в соответствии с тем, был ли успешным прием кадра пакетных данных обратной линии связи.

Соответственно другому аспекту настоящего изобретения в системе мобильной станции для передачи кадра пакетных данных обратной линии связи от мобильной станции к базовой станции по обратному каналу передачи пакетных данных со скоростью передачи данных, выбранной из множества скоростей передачи данных, передачи кадра пакетных данных обратной линии связи посредством информации управления обратной линии связи, передаваемой от базовой станции к мобильной станции по прямому каналу управления скоростью передачи, и затем управления скоростью передачи данных следующего кадра пакетных данных обратной линии связи, устройство для управления скоростью передачи данных следующего кадра пакетных данных обратной линии связи содержит приемник для приема информации управления, включающей в себя информацию увеличения, снижения или сохранения неизменного значения для скорости передачи данных кадра пакетных данных обратной линии связи от базовой станции в соответствии с тем, был ли успешным прием кадра пакетных данных обратной линии связи; контроллер для определения скорости передачи данных для следующего кадра пакетных данных в соответствии с принятой информацией увеличения, снижения или сохранения неизменного значения на основе выбранной скорости передачи данных; и передатчик для передачи следующего кадра пакетных данных обратной линии связи к базовой станции в соответствии с определенной скоростью передачи данных.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем детальном описании со ссылками на иллюстрирующие чертежи, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией согласно предшествующему уровню техники;

Фиг.2 - временная диаграмма, иллюстрирующая операцию определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией согласно предшествующему уровню техники;

Фиг.3 - блок-схема устройства для управления скоростью передачи обратной линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая процедуру определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 - временная диаграмма, иллюстрирующая операцию определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией для RCD = 1 кадру (или 1 временному интервалу) согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 - временная диаграмма, иллюстрирующая операцию определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией для RCD = 2 кадрам (или 2 временным интервалам) согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая работу базовой станции системе, использующей метод HARQ и метод снижения энергии согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 - временная диаграмма, иллюстрирующая процедуру определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией в системе, использующей метод HARQ и метод снижения энергии согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 - диаграмма, поясняющая способ управления TPR для каждого HARQ-канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Детальное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Различные предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на чертежи. В последующем описании, в целях ясности, детальное описание известных функций и конфигураций, включенных в эти варианты, опущено.

Настоящее изобретение направлено на управление скоростью передачи данных обратной линии связи с использованием бита управления скоростью (RCB), при котором система мобильной связи определяет опорное время, при этом базовая станция генерирует RCB, а мобильная станция применяет RCB с учетом предварительно заданной временной задержки. В данном случае под «временной задержкой» понимается «задержка управления скоростью» (RCD). Управление скоростью на основе задержки RCD также определяется как управление скоростью на основе индикатора канала автоматического запроса повторения (ACID). То есть при определении скорости передачи данных мобильной станции бит управления скоростью RCB анализируется на основе скорости передачи пакетных данных, соответствующей предыдущему индикатору ACID, и затем определяется скорость передачи пакетных данных, соответствующая тому же самому индикатору ACID.

Кроме того, способ управления скоростью передачи данных мобильной станции в действительности эквивалентен способу управления отношением мощности сигнала трафика к мощности пилот-сигнала (TPR) мобильной станции. Поэтому будет описан только способ управления базовой станцией скоростью передачи данных мобильной станции. Однако способ управления отношением TPR также может применяться в способе управления скоростью передачи, предложенном в настоящем изобретении.

На фиг.3 представлена блок-схема, иллюстрирующая устройство для управления скоростью передачи обратной линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.3, устройство для управления скоростью передачи содержит приемник 10 прямого канала управления скоростью (F-RCCH), контроллер 20 и передатчик 30 обратного канала передачи пакетных данных (R-PDCH). Для каждого интервала времени приемник 10 канала F-RCCH принимает RCB путем выполнения сжатия, демодуляции и декодирования сигнала, принятого от базовой станции, с использованием кода расширения, присвоенного каналу F-RCCH, и выдает принятый RCB в контроллер 20.

Контроллер 20 анализирует значение RCB для определения, требует ли базовая станция увеличения скорости обратной линии связи или снижения скорости обратной линии связи, и определяет новую скорость обратной линии связи под управлением контроллера 20. В данном случае RCB является не значением, определенным путем согласования скорости для следующего временного интервала с предшествующим временным интервалом, а значением, определенным путем согласования скорости для следующего временного интервала с временным интервалом, который следует с предварительно заданной задержкой управления скоростью (RCD) перед текущим временным интервалом.

Более конкретно, предполагая, что мобильная станция передает один кадр данных в каждый временной интервал, RCD определяется как задержка от момента времени, когда передается i-й кадр, когда принят RCB, определенный на основе i-го кадра. Задержка RCD определяется по согласованию между базовой станцией и мобильной станцией в процессе связи базовой станции с мобильной станцией. Как вариант, задержка RCD может определяться мобильной станцией. В другом случае задержка RCD может определяться базовой станцией и затем сообщаться мобильной станции. В еще одном варианте, задержка RCD может определяться предварительно базовой станцией и мобильной станцией.

Соответственно после приема i-го кадра базовая станция генерирует RCB на основе принятого i-го кадра и передает генерированный RCB по каналу R-RCCH. Мобильная станция принимает RCB, определяет скорость следующего кадра соответственно скорости i-го кадра и передает следующий кадр с определенной таким образом скоростью.

Как указано выше, скорость также управляется на основе индикатора ACID. Предположим, что мобильная станция последовательно передает пакетные данные соответственно индикатору ACID, имеющему значения 00, 01, 10 и 11 для 4 различных временных интервалов. В этом случае, в предположении, что скорость текущего пакета данных, соответствующего ACID=00, равна 19,2 кб/с, и принимается RCB(+), мобильная станция может передать следующие пакетные данные, соответствующие ACID=00, со скоростью 38,4 кб/с. То есть, при определении скорости передачи текущего пакета данных, мобильная станция определяет скорость передачи следующего пакета данных на основе скорости передачи предыдущего пакета данных, соответствующего тому же самому индикатору ACID.

На фиг.4 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Мобильная станция поддерживает, по меньшей мере, скорости 9,6 кб/с, 19,2 кб/с, 38,4 кб/с, 76,8 кб/с, 153,6 кб/с, 307,2 кб/с для канала R-PDCH и увеличивает, снижает или поддерживает неизменной скорость передачи обратной линии связи дискретными интервалами в соответствии с битом управления скоростью (RCB).

В соответствии с фиг.4 на этапе 310 мобильная станция принимает и анализирует бит управления мощностью (RCB) для n-го временного интервала. На этапе 320 мобильная станция определяет, указывает ли значение бита управления скоростью RCB «увеличить скорость». Если значение бита управления скоростью равно «+1», что означает «увеличить скорость», то на этапе 330 мобильная станция устанавливает скорость R(n+1) для использования на следующем временном интервале 'n+1' на значение (или скорость), увеличенное на один дискретный интервал, по сравнению со скоростью R(n-RCD) для временного интервала, следующего с предварительно заданным опережением RCD относительно текущего временного интервала. Это может быть представлено в виде следующего уравнения (1):

R(n+1)=R(n-RCD)++ (1)

Если на этапе 320 определено, что значение бита управления скоростью (RCB) не равно «+1», что указывало бы на увеличение скорости, то на этапе 340 мобильная станция определяет, не указывает ли значение RCB на «снизить скорость». Если определено, что значение RCB равно «-1», что означает «снизить скорость», то на этапе 350 мобильная станция устанавливает скорость R(n+1) для использования на следующем временном интервале 'n+1' на значение (или скорость), уменьшенное на один дискретный интервал, по сравнению со скоростью R(n-RCD) для текущего временного интервала, и затем переходит к этапу 370. Это может быть представлено в виде следующего уравнения (2):

R(n+1)=R(n-RCD)-- (2)

Если на этапе 340 определено, что значение RCB не равно «-1», что указывало бы на снижение скорости, то на этапе 360 мобильная станция устанавливает скорость для использования на следующем временном интервале 'n+1' на то же самое значение, что и скорость R(n-RCD) для временного интервала, следующего с опережением на предварительно заданное значение RCD перед текущим временным интервалом. Это может быть представлено в виде следующего уравнения (3):

R(n+1)=R(n-RCD) (3)

На этапе 370 мобильная станция передает кадр данных в следующем временном интервале 'n+1' в соответствии с определенной скоростью R(n+1).

В настоящем изобретении задержка управления скоростью (RCD) представляет собой время, требуемое, когда мобильная станция передает один кадр в обратном направлении, с учетом задержки на обработку в базовой станции и в мобильной станции. Затем базовая станция передает RCB в прямом направлении, и мобильная станция принимает RCB и применяет принятый RCB к скорости передачи следующего кадра. Значение RCD может выражаться кадрами. Например, RCD может быть установлено как один или два кадра.

На фиг.5 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая операцию определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией для RCD=1 кадру (или 1 временному интервалу) согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.5 во временном интервале t0 мобильная станция передает данные по каналу пакетных данных (PDCH) со скоростью 9,6 кб/с (см. 410). Для временного интервала t1 базовая станция определяет, следует ли увеличить, уменьшить или сохранить неизменной скорость передачи данных мобильной станции с учетом параметра RoT, состояния буфера и состояния мощности мобильной станции, генерирует RCB в соответствии с результатом определения и передает сформированный RCB (см. 420).

RCB принимается мобильной станцией во временном интервале t1, и мобильная станция определяет скорость передачи данных, которая должна быть применена во временном интервале t2, в соответствии с принятым RCB. При определении скорости передачи данных, которая должна быть применена во временном интервале t2, мобильная станция определяет скорость передачи данных не на основе скорости для предыдущего временного интервала t1, а на основе скорости для временного интервала t0, который возникает на предварительно определенный интервал RCD или на один кадр перед текущим временным интервалом. Такое управление скоростью называется «чередующимся управлением скоростью», так как управление скоростью отдельно выполняется для четных кадров и для нечетных кадров, как показано на фиг.5.

Например, во временном интервале t1 мобильная станция использует скорость 9,6 кб/с. Базовая станция принимает решение увеличить скорость передачи данных мобильной станции соответственно информации состояния мобильной станции во временном интервале t1, формирует RCB(+) в соответствии с результатом определения и передает сформированный RCB(+) к мобильной станции. RCB(+) принимается в мобильной станции во временном интервале t2, и на основе принятого RCB(+) мобильная станция устанавливает скорость передачи, которая должна использоваться во временном интервале t3, на 19,2 кб/с, что представляет собой значение, увеличенное на один дискретный интервал относительно скорости 9,2 кб/с для временного интервала t1, то есть во временном интервале, который возникает с опережением на RCD относительно текущего временного интервала.

В качестве другого примера, во временном интервале t5 мобильная станция использует скорость 38,4 кб/с. Базовая станция принимает решение увеличить скорость передачи данных мобильной станции соответственно информации состояния мобильной станции во временном интервале t5, формирует RCB(+) в соответствии с результатом определения и передает сформированный RCB(+) к мобильной станции. RCB(+) принимается в мобильной станции во временном интервале t6, и на основе принятого RCB(+) мобильная станция устанавливает скорость передачи, которая должна использоваться во временном интервале t7, на 76,8 кб/с, что представляет собой значение, увеличенное на один дискретный интервал относительно скорости 38,4 кб/с для временного интервала t5, то есть во временном интервале, который возникает с опережением на RCD относительно текущего временного интервала.

На фиг.6 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая операцию определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией для RCD = 2 кадрам (или временным интервалам) согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг. 6 во временном интервале t0 мобильная станция передает данные по каналу пакетных данных (PDCH) со скоростью 9,6 кб/с (см. 510). Для временного интервала t1 базовая станция определяет, следует ли увеличить, уменьшить или сохранить неизменной скорость передачи данных мобильной станции с учетом параметра RoT, состояния буфера и состояния мощности соответствующей мобильной станции, генерирует RCB в соответствии с результатами определения и передает сформированный RCB к мобильной станции (см. 520).

RCB принимается мобильной станцией во временном интервале t2, и мобильная станция определяет скорость передачи данных, которая должна быть применена в следующем временном интервале t3, в соответствии с принятым RCB. При определении скорости передачи данных, которая должна быть применена в следующем временном интервале t3, мобильная станция определяет скорость передачи данных не на основе скорости для предыдущего временного интервала t2, а на основе скорости для временного интервала t0, который возникает с опережением на предварительно определенный интервал RCD или на два кадра перед текущим временным интервалом.

Например, во временном интервале t1 мобильная станция использует скорость 9,6 кб/с. Базовая станция принимает решение увеличить скорость передачи данных мобильной станции соответственно информации состояния мобильной станции во временном интервале t1, формирует RCB(+) в соответствии с результатом определения и передает сформированный RCB(+) к мобильной станции. RCB(+) принимается в мобильной станции во временном интервале t3, и на основе принятого RCB(+) мобильная станция устанавливает скорость передачи, которая должна использоваться во временном интервале t4, на 19,2 кб/с, что представляет собой значение, увеличенное на один дискретный интервал относительно скорости 9,2 кб/с для временного интервала t1, то есть во временном интервале, который возникает с опережением на RCD относительно текущего временного интервала.

В качестве другого примера, во временном интервале t5 мобильная станция использует скорость 38,4 кб/с. Базовая станция принимает решение уменьшить скорость передачи данных мобильной станции соответственно информации состояния мобильной станции во временном интервале t5, формирует RCB(-) в соответствии с результатом определения и передает сформированный RCB(-) к мобильной станции. RCB(-) принимается в мобильной станции во временном интервале t7, и на основе принятого RCB(-) мобильная станция устанавливает скорость передачи, которая должна использоваться во временном интервале t8, на 19,2 кб/с, что представляет собой значение, сниженное на один дискретный интервал относительно скорости 38,4 кб/с для временного интервала t5, то есть во временном интервале, который возникает с опережением на RCD относительно текущего временного интервала.

На фиг.5, поскольку RCD=1 кадру, управление скоростью выполнялось отдельно на двух сегментах (четные кадры и нечетные кадры). На фиг.6, поскольку RCD=2 кадрам, управление скоростью выполнялось отдельно на трех сегментах (первые кадры, вторые кадры и третьи кадры).

В способе чередующегося управления скоростью, соответствующем настоящему изобретению, мобильная станция применяет информацию об увеличении (+), снижении (-) или сохранении неизменного значения (0) к RCB на основе скорости, использованной, когда базовая станция генерировала RCB, что позволяет устранить ошибку управления скоростью передачи обратной линии связи, вызванную задержкой между базовой станцией и мобильной станцией. Поэтому при использовании способа чередующегося управления скоростью мобильная станция точно применяет скорость, вычисленную в процессе планирования базовой станцией, тем самым повышая эффективность управления скоростями обратной линии связи мобильных станций.

Для описания процедуры определения скорости обратной линии связи мобильной станции путем применения способа чередующегося управления скоростью в системе, использующей метод снижения энергии, необходимо сначала описать метод гибридного запроса автоматической повторной передачи (HARQ).

Метод HARQ широко используется для увеличения пропускной способности в системе мобильной связи для беспроводной пакетной передачи, поддерживающей мультимедийную услугу. Метод HARQ представляет собой технологию, которая реализуется для пакета физического уровня. Ниже описана процедура передачи пакета в обратном направлении с использованием такого метода HARQ.

Базовая станция информирует мобильную станцию, успешно ли принят пакет физического уровня через прямой канал квитирования приема (АСК) в ответ на прием пакета физического уровня от мобильной станции. Если пакет физического уровня успешно принят, то базовая станция передает сигнал квитирования АСК, указывающий на успешный прием пакета физического уровня, по каналу АСК. Однако если пакет физического уровня не принят, то базовая станция передает сигнал негативного квитирования (NAK), указывающий на безуспешный прием пакета физического уровня, по каналу АСК. Мобильная станция анализирует сигнал, принятый по каналу АСК, для определения, успешно ли принят пакет физического уровня. Если принят сигнал АСК, то мобильная станция передает новый пакет, а если принят сигнал NAK, то мобильная станция передает предыдущий переданный пакет.

Если декодирование предыдущего принятого пакета безуспешно, то базовая станция объединяет повторно принятый пакет с ранее принятым пакетом перед попыткой декодирования, тем самым способствуя повышению вероятности успешного декодирования.

В системе, использующей метод HARQ, мобильная станция использует метод снижения энергии, чтобы определить скорость обратной линии связи. При реализации метода снижения энергии, когда мобильная станция после выполнения первоначальной передачи пытается осуществить повторную передачу в ответ на прием сигнала NAK от базовой станции, в системе, использующей метод HARQ, энергия повторно передаваемого пакета устанавливается на более низкое значение, чем энергия первоначально переданного пакета. То есть, в этом методе, канал трафика для повторно передаваемого пакета имеет более низкое усиление, чем для первоначально переданного пакета.

На фиг.7 представлена блок-схема, иллюстрирующая работу базовой станции в системе, использующей метод HARQ и метод снижения энергии согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.8 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая процедуру определения скорости передачи обратной линии связи мобильной станцией в системе, использующей метод HARQ и метод снижения энергии согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.8 высота канала передачи пакетных данных условно обозначает усиление канала.

В соответствии с фиг.7 и 8, если мобильная станция на этапе 700 передает пакет по каналу PDCH во временном интервале t0, то базовая станция принимает пакет, переданный мобильной станцией по каналу PDCH, и пытается демодулировать принятый пакет. На этапе 710 базовая станция определяет, успешно ли осуществлена демодуляция пакета. Если определено, что демодуляция успешна, то на этапе 715 базовая станция передает сигнал АСК к мобильной станции по каналу АСК, чтобы принять следующий пакет. Одновременно базовая станция передает RCB или бит управления отношением сигнала трафика к пилот-сигналу (TPRCB).

Однако если определено, что демодуляция безуспешна, то на этапе 720 базовая станция передает сигнал NAK 701 к мобильной станции по каналу АСК. При этом базовая станция не передает RCB 702, так как скорость передачи данных для повторно передаваемого пакета не отличается от скорости передачи для первоначально переданного пакета, и управление TPR не требуется.

После приема сигнала NAK 701, мобильная станция пытается осуществить повторную передачу во временном интервале t2. При этом, как показано на фиг.8, для пакета, повторно передаваемого по каналу PDCH во временном интервале t2, применяется метод снижения энергии. Поэтому RCB 702 не принимается от базовой станции и повторно переданный пакет имеет меньшую энергию, чем пакет, первоначально переданный во временном интервале t0. Энергия передачи повторно переданного пакета может быть снижена до 1/2 или 1/4 относительно энергии первоначально переданного пакета.

На этапе 730 базовая станция принимает повторно переданный пакет от мобильной станции по каналу PDCH во временном интервале t2. На этапе 740 базовая станция объединяет первоначально переданный пакет, принятый во временном интервале t0, то есть пакет, принятый во временном интервале, который возникает за два интервала RCD перед текущим временным интервалом, с текущим повторно переданным пакетом и демодулирует объединенный пакет. После этого на этапе 750 базовая станция определяет, была ли демодуляция успешной. Если определено, что демодуляция безуспешна, то базовая станция передает на этапе 755 сигнал NAK и возвращается к этапу 730 для приема повторно переданного пакета.

Для удобства объяснения, на фиг.7 базовая станция продолжает ожидать повторно переданного пакета, когда она передает сигнал NAK на этапе 755. В действительности, однако, базовая станция останавливает повторную передачу, если число повторных передач превысило предварительно заданное число повторных передач. Предпочтительно, предварительно заданное число повторных передач устанавливается на 3 или менее, включая первоначальную передачу.

Если на этапе 750 определено, что повторно переданный пакет успешно демодулирован, то на этапе 760 базовая станция, хотя это не показано на фиг.8, передает сигнал АСК для временного интервала t2, чтобы информировать мобильную станцию, что пакет был успешно принят. В то же время, базовая станция передает RCB 702 для управления скоростью передачи или TPR мобильной станции.

Ниже описана процедура управления скоростью передачи обратной линии связи или TPR мобильной станцией в системе, использующей метод HARQ и метод снижения энергии. Следует отметить, что работа идентична в принципе процедуре, описанной со ссылками на фиг.5 и 6.

Согласно фиг.8 после приема RCB 702, мобильная станция определяет, следует ли увеличить, снизить или сохранить неизменной скорость передачи данных или TPR согласно команде RCB 702. Мобильная станция управляет скоростью или TPR пакета, подлежащего передаче во временном интервале t4, на основе информации об увеличении/снижении/сохранении неизменной скорости для пакета, передаваемого во временном интервале t2. Поскольку RCD соответствует двум временным интервалам, как показано на фиг.5, мобильная станция следует процедуре, описанной со ссылкой на фиг.5. Поэтому ее детальное описание опущено для упрощения изложения. В этом случае работа по управлению скоростью обратной линии связи мобильной станцией идентична процедуре, описанной со ссылкой на фиг.4.

Однако в альтернативном способе мобильная станция может управлять скоростью или TPR пакета, подлежащего передаче во временном интервале t4, на основе информации об увеличении/снижении/сохранении неизменной скорости для пакета, передаваемого во временном интервале t0. В этом случае, когда мобильная станция управляет скоростью или TPR пакета, подлежащего передаче во временном интервале t4, на основе информации об увеличении/снижении/сохранении неизменной скорости для пакета, передаваемого во временном интервале t0, такая процедура не должна нарушать принцип работы в варианте осуществления, описанном со ссылками на фиг.5 и 6. Более конкретно, поскольку используется технология снижения энергии, усиления соответствующих каналов передачи данных устанавливаются на разные значения, но пакеты, передаваемые мобильной станцией во временных интервалах t0 и t2, имеют одинаковую скорость. Поэтому на основе скорости для пакета, переданного во временном интервале t0, скорость для временного интервала t4 увеличивается в соответствии с RCB(+) 702.

В системе, не использующей метод снижения энергии, мобильная станция, основываясь на способе, предложенном в настоящем изобретении, всегда увеличивает, снижает или сохраняет неизменной скорость передачи на основе пакета, переданного во временном интервале, который возникает с опережением на RCD относительно текущего временного интервала.

Кроме того, хотя базовая станция передает TPRCB, мобильная станция увеличивает, снижает или сохраняет неизменной скорость передачи текущего передаваемого пакета не на основе скорости, обусловленной TPR при повторной передаче во временном интервале t2, а на основе скорости, обусловленной TPR при первичной передаче во временном интервале t0.

Способ передачи текущего кадра пакетных данных с использованием индикатора ACID может быть представлен, как показано ниже в уравнении (4).

В обычной процедуре HARQ имеется несколько HARQ-каналов, каждый из которых идентифицирован идентификатором канала запроса автоматической повторной передачи (ACID). Например, если имеется 4 HARQ-канала, то HARQ-каналы соответствуют ACID=0, ACID=1, ACID=2, ACID=3 соответственно, причем процедура HARQ независимо выполняется для каждого идентификатора ACID. Хотя в описании HARQ-канал описывается как отличающийся канал, определяемый выделением соответствующего идентификатора ACID, HARQ-канал может представлять собой каждый отдельный кадр в канале пакетных данных.

Для пояснения ниже сначала описана работа обычной системы HARQ, использующей длину кадра 10 мс.

Мобильная станция передает пакеты первоначальной передачи по ряду HARQ-каналов, начиная с конкретного начального времени t=0. То есть при t=0 мобильная станция передает пакетные данные первоначальной передачи по HARQ-каналу с идентификатором ACID=0, являющемуся первым HARQ-каналом. В момент t=10 мс мобильная станция передает пакетные данные первоначальной передачи по HARQ-каналу с идентификатором ACID=1, являющемуся вторым HARQ-каналом. В момент t=20 мс мобильная станция передает пакетные данные первоначальной передачи по HARQ-каналу с идентификатором ACID=2, являющемуся третьим HARQ-каналом. В момент t=30 мс мобильная станция передает пакетные данные первоначальной передачи по HARQ-каналу с идентификатором ACID=3, являющемуся четвертным HARQ-каналом.

Мобильная станция принимает АСК или NAK от базовой станции в ответ на пакет первоначальной передачи, переданный по HARQ-каналу с идентификатором ACID=0, и если принимается NAK, то мобильная станция выполняет повторную передачу по HARQ-каналу с идентификатором ACID=0 в момент t=40 мс. Если от базовой станции принимается NAK в ответ на пакет первоначальной передачи, переданный по HARQ-каналу с идентификатором ACID=1, то мобильная станция выполняет повторную передачу по HARQ-каналу с идентификатором ACID=1 в момент t=50 мс.

Как указано выше, обычная процедура HARQ выполняется с использованием нескольких HARQ-каналов. Способ чередующегося управления скоростью, предложенный в настоящем изобретении, эквивалентен управлению скоростью мобильной станции или TPR мобильной станции для каждого HARQ-канала или идентификатора ACID в процедуре HAEQ.

Поскольку в процедуре HAEQ задержка управления скоростью (RCD) определяется временным интервалом между HARQ-каналами, соответствующими одному и тому же ACID, то управление скоростью или TPR для каждого HARQ-канала, соответствующего тому же самому ACID, эквивалентно управлению скоростью для временного интервала, возникающего с опережением на RCD перед текущим временным интервалом, соответствующим принятому биту управления скоростью (RCB).

Фиг.9 иллюстрирует процедуру управления TPR для каждого HARQ-канала или ACID, как описано выше. Например, на фиг.4 число HARQ-каналов равно 4. Поэтому, как показано на фиг.9, ACID=0, 1, 2 и 3. Для удобства пояснения, в примере по фиг.9 ответные сигналы, такие как ACK или NAK, для поддержки HARQ не показаны. Хотя применяются сигналы ACK или NAK, процедура управления скоростью, показанная на фиг.9, выполняется тем же способом, за исключением того, что пакет повторной передачи передается в ответ на NAK.

Для выполнения процедуры управления TPR для каждого HARQ-канала или ACID, как описано в связи с фиг.9, мобильная станция может использовать внутренний параметр authorized_tpr (разрешенное отношение сигнала трафика к пилот-сигналу). Параметр authorized_tpr относится к параметру, управляемому мобильной станцией, для обновления ее максимального значения TPR, разрешенного базовой станцией, чтобы управлять ее собственной скоростью, причем это обновление производится для каждого ACID. Поэтому в данном примере параметр authorized_tpr становится структурой размера 4 вида authorized_tpr[4]. В данном случае authorized_tpr[0] используется для управления TPR мобильной станцией для HARQ-канала с идентификатором ACID=0; authorized_tpr[1] используется для управления TPR мобильной станцией для HARQ-канала с идентификатором ACID=1; authorized_tpr[2] используется для управления TPR мобильной станцией для HARQ-канала с идентификатором ACID=2; authorized_tpr[3] используется для управления TPR мобильной станцией для HARQ-канала с идентификатором ACID=3.

На фиг.9 ссылочная позиция 901 обозначает последовательность TPRCB, передаваемых от базовой станции к мобильной станции, а ссылочная позиция 902 обозначает последовательность каналов R-PDCH, передаваемых в обратном направлении мобильной станцией. Кроме того, числами 19,2 и 38,4 обозначены скорости передачи данных в единицах кб/с. Кроме того, на фиг.9 ссылочная позиция 903 обозначает прошедшее время в единицах 10 мс, и ссылочная позиция 904 обозначает ACID, являющийся идентификатором для каждого HARQ-канала.

Со ссылками на фиг.9 ниже детально описано функционирование базовой станции и мобильной станции.

Мобильная станция передает пакет со скоростью 19,2 кб/с по HARQ-каналу с идентификатором ACID=0 в момент времени t=t0. При этом мобильная станция устанавливает значение authorized_tpr[0] на значение TPR, соответствующее 19,2 кб/с. Мобильная станция передает пакет со скоростью 38,4 кб/с по HARQ-каналу с идентификатором ACID=1 в момент времени t=t1. При этом мобильная станция устанавливает значение authorized_tpr[1] на значение TPR, соответствующее 38,4 кб/с. Мобильная станция передает пакет со скоростью 38,4 кб/с по HARQ-каналу с идентификатором ACID=2 в момент времени t=t2. При этом мобильная станция устанавливает значение authorized_tpr[2] на значение TPR, соответствующее 38,4 кб/с. Кроме того, мобильная станция принимает бит управления TPRCB, указывающий «увеличение», от базовой станции в момент времени t=t2.

Поэтому мобильная станция обновляет значение authorized_tpr[0] на значение TPR, соответствующее 38,4 кб/с. Поскольку мобильная станция передавала пакет со скоростью 9,2 кб/с по HARQ-каналу с идентификатором ACID=0 и затем принимала в ответ на него бит управления TPRCB, указывающий «увеличение», то мобильная станция увеличивает authorized_tpr[0], соответствующий тому же самому ACID, на одну ступеньку.

Мобильная станция передает пакет со скоростью 76,8 кб/с по HARQ-каналу с идентификатором ACID=3 в момент времени t=t3. При этом мобильная станция устанавливает значение authorized_tpr[3] на значение TPR, соответствующее 76,8 кб/с.

Кроме того, мобильная станция принимает бит управления TPRCB, указывающий «увеличение», от базовой станции в момент времени t=t3. Поэтому мобильная станция обновляет значение authorized_tpr[1] на значение TPR, соответствующее 76,8 кб/с. Поскольку мобильная станция передавала пакет со скоростью 38,4 кб/с по HARQ-каналу с идентификатором ACID=1 и затем принимала в ответ на него бит управления TPRCB, указывающий «увеличение», то мобильная станция увеличивает authorized_tpr[1], соответствующий тому же самому ACID, на одну ступеньку.

При управлении скоростью или TPR пакета, подлежащего передаче по HARQ-каналу c ACID=0 в момент t=t4, поскольку значение authorized_tpr[0] является значением, соответствующим 38,4 кб/с, то мобильная станция может передать пакет со скоростью 38,4 кб/с. Такая операция непрерывно повторяется. Как описано выше, мобильная станция управляет TPR для каждого HARQ-канала или ACID. Кроме того, как показано в примере, мобильная станция может управлять своим собственным значением TPR для каждого HARQ-канала с использованием внутреннего параметра authorized_tpr.

Таким образом, имеется кадр пакетных данных текущей передачи, соответствующий одному и тому же ACID, среди множества кадров пакетных данных предыдущих передач, и имеется скорость передачи соответствующего кадра пакетных данных. Как указано выше, скорость кадра пакетных данных может быть использована в том же самом выражении, что и TPRCB. В данном случае TPRCB, разрешенный для скорости кадра пакетных данных предыдущей передачи, определяется как TPRCB{ACID(P)}, где Р обозначает «предыдущий».

Кроме того, скорость кадра пакетных данных следующей передачи относится к TPRCB{ACID(N)}, где N обозначает «следующий». Мобильная станция определяет, следует ли увеличить, снизить или сохранить неизменной скорость на основе информации управления, принятой от базовой станции.

Приведенное выше описание может быть выражено, как представлено ниже в уравнении (4).

TPRCB{ACID(N)} - TPRCB{ACID(P)} + Delta (4)

То есть скорость пакетных данных текущей передачи увеличивается или уменьшается на Delta на основе скорости кадра пакетных данных, соответствующего тому же самому ACID из кадров пакетных данных предыдущих передач. Здесь «Delta» обозначает значение, увеличенное или уменьшенное на основе информации управления, принятой от базовой станции.

Как следует из приведенного выше описания, мобильная станция применяет RCB на основе скорости, использованной, когда базовая станция формирует RCB, тем самым исключая ошибку управления скоростью передачи обратной линии связи, обусловленную задержкой обработки между базовой станцией и мобильной станцией. Поэтому при использовании способа чередующегося управления скоростью, соответствующего настоящему изобретению, мобильная станция с высокой точностью применяет скорость, вычисленную в процессе планирования базовой станцией, тем самым обеспечивая эффективное управление скоростями передачи обратной линии связи.

Хотя настоящее изобретение показано и описано со ссылками на некоторый предпочтительный вариант его осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные изменения по форме и в деталях могут быть осуществлены без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, как определено в формуле изобретения.