专利名称：用于高数据速率通信系统中速率控制的方法和装置的制作方法
用于高数据速率通信系统中速率控制的方法和装置
本申请是申请日为2001年4月18日申请号为第01815696. 7号发明名称为"用 于高数据速率通信系统中速率控制的方法和装置"的中国专利申请的分案申请。
背景技术：
一、 发明领域
本发明涉及通信。本发明尤其涉及用于无线通信系统中自适应速率选择的 新颖的方法和装置。
二、 相关技术说明
要求当代的通信系统支持各种应用。这样的一种通信系统是符合在此称为 IS-95标准的"TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wide-Band Spread Spectrum Cellular System"的 码分多址(CDMA)系统。所述CDMA系统支持用户间的基于地面链路的话音和 数据通信。在名为"SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS"的美国专利号4， 901, 307以及 名为"SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEraONE SYSTEM"的美国专利号5, 103,459中解释了多址通信系统中的CDMA 技术的使用，两者都被转让给本发明的受让人，并在此被引用作为参考。
在CDMA通信系统中，通过一个或多个基站进行用户间的通信。在无线通 信系统中，前向链路指的是信号从基站向订户站传播所通过的信道，而反向链 路指的是信号从订户站向基站传播所通过的信道。通过在反向链路上向基站发 送数据，在一个订户站上的第l用户可与在第2订户站上的第2用户通信。所 述基站接收来自所述第1订户站的数据并将该数据发送到服务所述第2订户站 的基站。取决于所述订户站的位置，两者可由单个基站或多个基站服务。在任 何一种情况下，服务所述第2订户站的基站在前向链路上发送数据。订户站还可以通过耦合至所述基站的公共电话交换网络(PSTN)与有线电话机通信，或 通过与服务基站的连接而与地面因特网通信，而不是与第2订户站通信。
已知对于无线数据应用的增长的需求，对于非常有效的无线数据通信系统 的需要已变得日益重要。所述IS-95标准规定了在前向和反向链路上发送话务 数据和话音数据。在转让给本发明的受让人并在此被引用作为参考的名为 "METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATING OF DATA FOR TRANSMISSION'' 的美国专利号5,504,773中，描述了在固定大小的编码信道帧中发送话务数据 的方法。根据IS-95标准，将所述话务数据或话音数据分成20毫秒宽的具有 高达14. 4Kbps数据速率的编码信道帧。
在移动无线电通信系统中，在提供话音和数据服务(即诸如因特网或传真 发送之类的非话音服务)的要求之间存在显著的差异。不同于数据服务，话音 服务要求语音帧间严格且固定的延迟。典型的是，用于发送话音信息的语音帧 的全部单向延迟必须少于IOO毫秒。相反，在数据(即非话音信息)服务期间 发生的传输延迟可变化，并可利用比话音服务能容忍的延迟长的延迟。
话音和数据服务之间的另一显著差异是，与数据服务相比，话音服务要求 固定且共同等级的服务。典型的是，对于提供话音服务的数字系统，通过为所 有用户使用固定且相等的传输速率以及为语音帧使用最大可容许的差错率，来 满足该要求。对于数据服务，服务的等级可在用户与用户之间改变。
话音服务和数据服务之间的又一差异是，话音服务要求可靠的通信链路， 在CDMA通信系统中使用软越区切换来提供所述通信链路。软越区切换要求来 自两个或多个基站的相同话音信息的冗余传输，来提高可靠性。在名为"METHOD 認D SYSTEM FOR PROVIDING SOFT HANDOFF IN CO丽UNICATION IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"的美国专利号5， 101, 501中揭示了软越区切换的方法。不 要求该额外的可靠性来支持数据服务，因为可以重新传输所错误接收的数据分 组。
当移动站在移动无线电通信系统中移动时，前向链路的质量(以及传送数 据的前向链路的容量)将变化。从而，在某些时刻基站和移动站之间的给定前 向链路将能够支持非常高的数据传输，在其它时刻，同一前向链路可能仅能够 支持大量降低的数据传输速率。为了使前向链路上的信息的吞吐量最大，希望可改变反向链路上的数据传输，使得在所述前向链路能支持较高传输速率的那 些时间间隔期间增加数据速率。
当在前向链路上从基站向移动站发送非话音数据时，有必要从所述移动站 向所述基站发送控制信息。然而有时，即使前向链路信号可能较强，反向链路 信号也可能是弱的，从而导致基站不能接收来自移动站的控制信号的情况。在 这样的情况下，其中所述前向链路和所述反向链路是不平衡的，不希望增加反
向链路上的发射功率，以改进基站处对控制信息的接收质量。例如，在CDMA 系统中，增加反向链路上的发射功率是不希望的，因为这样的功率增加可能不 利地影响由系统中的其它移动站所见的反向链路容量。希望有一个数据传输系 统，在其中与每个移动站相关联的前向链路和反向链路保持在平衡的状态中， 而不不利地影响反向链路容量。进一步希望当个别前向链路足够强以至于能支 持较高数据速率时，这样的系统能够使这样的链路上的非话音数据的吞吐量最 大。
上述在高数据速率(HDR)系统中的要求的一个方法是保持发射功率固定， 并根据用户的信道条件而改变所述数据速率。因此，在当代的HDR系统中，在 每个时隙中，接入点(AP)总是向仅一个接入终端(AT)以最大功率发送，并 且所述AP使用速率控制来调整所述AT所能可靠接收的最大速率。AP是允许向 AT高数据速率传输的终端。
如在本文档中所使用的那样，时隙是有限长度的时间间隔，如1.66毫秒。 一个时隙可包含一个或多个分组。分组是一种结构，包括报头、净荷以及质量 度量，如循环冗余校验(CRC)。由AT使用所述报头，来确定分组是否是用于 所述AT的。
示例性的HDR系统定义了一组范围从38. 4kbps到2. 4Mbps的数据速率， AP可以该速率向AT发送数据分组。选择所述数据速率来保持指标分组差错率 (PER)。所述AT按有规律的间隔测量所接收到的信号与干扰和噪声的比 (SINR)，并使用该信息预测在下一分组持续时间上的平均SINR。在转让给本 发明的受让人并在此被引用作为参考的Wu等人的待决的名为"SYSTEM AND METHOD FOR ACCURATELY PREDICTING SIGNAL TO INTERFERENCE AND NOISE RATIO TO IMPROVE COMMUNICATION SYSTEM PERFORMANCE"的申请序列号09/394， 980 (现为2002年7月30日公布的美国专利号6426971)中解释了示例性预测方法。
图1示出了常规开环速率控制装置100。在[n-m]， ...， [n-l]， [n]实例处的
过去的SINR值流被提供给SINR预测器102，其中在对应的分组的持续时间上
测量所述每个SINR值。所述SINR预测器102根据下面的方程来预测下一分组
持续时间上的平均SINR:
ftLS7MWw尸5T7W &"咖,'CTc (1)
在方程(1)中，^一5TA7 ^^是由所述开环对下一分组预测的SINR， 傲—57ML^w是所述开环根据过去的SINR值估计的SINR， #是补偿因子，以 及仏是误差度量的标准偏差。
例如，可通过选择来自作用于过去的SINR的测量的一组低通滤波器的输 出，获得所估计的SINR。从所述滤波器组选择特定的滤波器可基于误差度量， 该误差度量定义为所述特定滤波器输出与在分组持续时间上紧接着所述输出 之后所测量的SINR之间的差异。通过从所述滤波器输出后退相当于所述后退 因子《与所述误差度量的标准偏差"的乘积的量，来获得所预测的SINR。由后 退控制回路来确定所述后退因子^的值，所述后退控制回路确保了以某一时间 百分比实现尾部概率，即所预测的SINR超过所测量的SINR的概率。
把所述^S7M^^w值提供给査表104，所述查表保持一组SINR阈值，所述 阈值代表以每个数据速率成功解码分组所要求的最小SINR。 AT (未示出)使用 所述査表104来选择SINR阈值低于所预测的SINR的最高数据速率，并请求AP (未示出)以此数据速率发送下一分组。
上述的方法是开环速率控制方法的例子，仅根据信道SINR的测量而不用 任何关于在主要的信道条件下在给定SINR处的解码器差错率(对于每个数据 速率的分组)的信息，来确定接收下一分组的最佳速率。任何开环速率控制算 法遭受数个缺点，下面讨论了这些缺点中的一些。首先，某一尾部概率，如2 %，并不意味着2X的PER。这是因为PER是SINR的单调减少的函数，具有取 决于编码方案和信道条件的有限斜率。然而，方程(l)假定"砖墙(brickwall)" PER特性，即只要SINR超过对应速率的阈值，就保证分组得到解码，并且只要 SINR落于所述阈值之下，那么分组错误。此外，所述开环速率控制方法使用固 定的一组SINR阈值，这确保在最坏情况的信道条件下，分组差错率接近于目标差错率。然而，所述解码器的性能不仅仅取决于SINR，还取决于信道条件。 换句话说，对所有信道使用固定的一组SINR阈值的方法在不同信道上实现不 同的分组差错率。因此，虽然所述开环方法在所述最坏情况信道条件下最优地 工作，但是在典型的信道条件下，所述方法在以减少的吞吐量为代价的情况下 导致比必要情况低得多的差错率。此外，实际的速率控制方法需要小的、有限 的一组数据速率。所述速率选择方法总是选择最接近的较低数据速率，以保证 可接受的PER。从而，速率量化导致系统吞吐量的损耗。 因此，存在对解决现存方法的缺陷的需要。
发明概述
本发明针对用于在无线通信系统中自适应速率选择的新颖方法和装置。因 此，在本发明的一方面中，用闭环校正来修改由开环方法所预测的SINR。根据 分组差错事件和目标差错率来更新所述闭环校正。
在本发明的另一方面中，根据接收分组的频率来有益地更新所述闭环校正。
附图简述
通过下述结合附图的详细描述，本发明的特点、目标和优点将变得更清楚， 附图中相同的参考符号以相应的标识识别，其中 图1说明了常规开环速率控制装置的框图。
图2说明了根据本发明的一个实施例的用于速率控制方法的装置的框图。 图3说明了更新外部回路校正的示例性方法的流程图。
较佳实施例的详细说明 图2说明了能够实现本发明的实施例的示例性通信系统200。 AP 204在前 向链路206a上向AT 202发送信号，并在反向链路206b上接收来自AT 202的 信号。可以双向地操作所述通信系统200，根据在各自的终端202、 204处是发 送数据还是接收数据，所述终端202、 204的每一个作为发射机单元或接收机 单元，或者两者同时而运转。在蜂窝网无线通信系统实施例中，发射终端204可以是基站(BS)，接收终端202可以是移动站(MS)，以及前向链路206a 和反向链路206b可以是电磁频谱。
所述AT 202包含用于根据本发明的一个实施例的速率控制方法的装置。 所述装置包括两个控制回路， 一个开环而一个闭环。
所述开环包括SINR预测器208和查表210，它根据下一分组的平均SINR 与全部数据速率的SINR阈值之间的差异来控制前向链路数据速率。把所述前 向链路206a上的来自所述AP 204的按分组到达所述AT 202的信号提供给解 码器212。所述解码器212测量每个分组的持续时间上的平均SINR，并将所述 SINR提供给所述SINR预测器208。在一个实施例中，所述SINR预测器208根 据方程(1)来预测下一分组的SINR (^_57^ 豫激)值。然而，本领域的普通 技术人员将理解到可以使用任何开环方法，而不限于由方程(1)所表述的一 种方法。把所述^_57^ ，/€提供给所述査表210。所述查表210保持表示以 每个数据速率成功解码分组所要求的最小SINR的一组SINR阈值。通过所述闭 环的操作来调整该组SINR阈值。
在块214中，所述闭环利用所述解码器212所提供的PER信息来确定闭环 校正值L所述闭环校正值Z根据下面的方程调整所述査表204中的的SINR阈 值组
CZ—S潔微尸^一67"vW廳+Z (2)
在方程(2)中，Z表示对下一分组持续时间上的SINR的开环预测的闭环 校正。把A加到由所述方程(1)中开环算法预测的SINR上，相当于从用于速 率控制的SINR阈值中减去Z。由于根据PER信息来更新校正项乙PER信息反 映出主要的信道条件，就较佳地使所述SINR闽值组与所述主要的信道条件所 匹配。
所述AT 202使用所述査表210中的经调整的SI服阈值组，来选择最高数 据速率，该最高数据速率的SINR阈值低于经预测的SINR。然后，所述AT 202 在反向链路206b上请求所述AP 204以此数据速率发送下一分组。
虽然以分开的元件示出了所述SINR预测器208、所述解码器212以及所述 闭环校正块214，但是本领域的普通技术人员将理解到物理上的区别仅用于说 明目的。可以把所述SINR预测器208、所述解码器212以及所述闭环校正块214集成于单个处理器之中，来实现上述的处理。从而，例如所述处理器可以 是通用处理器、数字信号处理器、可编程逻辑阵列等等。此外，所述査表210 是存储器中的空间。所述存储器可以是上述处理器或一些处理器的一部分，或 可以是分开的元件。所述存储器的实现是设计选择。从而，所述存储器可以是 任何能够存储信息的媒体，如磁盘、半导体集成电路等等。
图3说明了更新Z来确保以可接受的差错率而获得最佳可能的吞吐量的示
例性方法的流程图。
在步骤300中，由AT (未示出)将标准化的活动因子(AF)变量初始化到 0或1值。所述AF量化所述AT在所述前向链路上接收分组的时间分数。等于 1的AF意味着所述AT 202在大多数时间接收分组，而等于0的AF意味着到给 定AT的前向链路大部分空闲。在一个实施例中，在所述AT初始化新的通信的 时刻，来初始化所述AF。在该情况下，将所述AF初始化成1是有利的，因为 所述AT正在接收分组。根据下面的方程在每个时隙的末端更新所述AF:
^新=(1-/).^1日+/， (3)
或
^新=(1-/),日， (4) 其中
/e(0，l)是控制所述AF的变化速率的参数。在本发明的一个实施例中，把/ 设置成1/50。
当所述AT在时隙的起始处发现分组前同步码，或它仍在解调其前同步码 在先前时隙中被检测出的分组时，使用方程(3)。当所述AT发送对数据的请 求，以及AP (未示出)发送被请求的数据时，这就会发生。当所述AT不在分 组解调的中间，搜索分组前同步码但未能发现前同步码时，就使用方程(4)。 当所述AT发送对数据的请求，以及所述AP未能接收或忽略了所述对数据的请 求，并决定服务系统中的其它AT时，这就会发生。
在步骤300中，还由所述AT初始化所述外部回路校正变量Z。可以把Z初 始化为Z勤和Z着力之间的任何值。Z勤、、A虔大可达到任何值。下面引用了示例 值。在一个实施例中，把Z初始化到OdB。
在步骤300中，还初始化操作模式。存在两个模式常规模式和快速启动模式。为速率控制算法定义所述两个模式的动机是基于这样的知识，即向上和
向下Z校正的最佳步长取决于目标PER、分组到达过程以及前同步码误警统计。 虽然所述前同步码误警统计相对恒定且与所述外部回路项Z相关联，在所述AT 处所述分组到达过程是随时间变化且先验未知的。如上面所讨论的那样，由于 难得的分组到达所定性的空闲状态，数据通信量是易于突发的，而由于频繁的 分组到达，数据通信量是忙的。因此，在稳定状态期间使用所述正常模式。当 前同步码误警趋于将所述速率控制算法驱使向保存方式驱使时，就使用设计成 从长期休止状态中快速恢复的快速启动模式。
确定算法的模式的规则以及更新Z的规则是基于对好的或坏的分组的检 测。如果接入终端检测到分组前同步码，解调并解码所述分组，并恢复有效的 CRC，那么就称所述接入终端接收了好的分组。如果接入终端检测到前同步码， 但一当解调并解码所述分组时，就获得了无效CRC，那么就称所述接入终端接 收了坏的分组。
如果满足下面的条件并且最近接收的两个分组是好的，就发生向所述快速 启动模式的转变
<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是关于A的控制向所述快速启动模式转变的 阈值。在本发明的一个实施例中，把^^tt阈值设置成0dB。 ZF，是关于AF的 控制向所述快速启动模式转变的阈值。在本发明的一个实施例中，把^^^阈值 设置成10%。
如果满足下面任一条件或者最近接收的分组是坏的，就发生向所述正常模
式的转变<formula>formula see original document page 17</formula>， (7)<formula>formula see original document page 17</formula> (8)
在方程(7)-(8)中，^，^是关于Z的控制向所述正常模式转变的阈值。 在本发明的一个实施例中，把；自^阈值设置成2dB。 X/^是关于A的控制向所 述正常模式转变的阈值。在本发明的一个实施例中，把^^阈值设置成25%。
一当完成了初始化，所述AT等待新的时隙。 一旦在步骤302中检测到时隙，在步骤304中使用方程(3)或(4)来更新所述AF，并且在步骤306中使 用方程(5) - (6)或(7) - (8)来更新所述模式。
在步骤308中，测试所述时隙是否属于新的分组。如果还未检测到新的分 组，所述方法就返回到步骤302。如果已检测到新的分组，在步骤310中测试 所述分组，并且如果已检测到坏的分组，所述方法就继续进行到步骤312。在 步骤312中，根据下面的方程更新A的值
丄新二maxfcs-^丄最小)， (9)
其中5是步长。在本发明的一个实施例中，把步长设置成0. 25dB。把、+的 值设置成L所能达到的最小值。在本发明的一个实施例中，把丄^、的值限制到 -ldB。然后所述方法返回到步骤302。
在步骤310中，如果检测到好的分组，所述方法继续进行到步骤314。在 步骤314中，测试所述模式。如果所述AT处于快速启动模式中，就根据下面 的方程在步骤316中更新Z的值
丄新二min(^曰+^,丄最大)， (9)
其中^是步长。在本发明的一个实施例中，把步长设置成0.25dB。把￡最大 的值设置成L所能达到的最大值。在本发明的一个实施例中，把"力的值限制 到3dB。 一旦在步骤318中更新了 A，所述方法返回到步骤302。
如果在步骤314中检测到正常模式，所述方法继续进行到步骤318，其中
根据下面的方程更新Z的值
jL新min(丄旧+目丰示—PER'3,Z最大) (10)
在方程(9)中，5是步长。在本发明的一个实施例中，把步长设置成0.25dB。 目标一PER是所要维持的PER。把"力的值设置成L所能达到的最大值。在本发 明的一个实施例中，把、力的值限制到3dB。 一旦在步骤318中更新了Z，所述 方法返回到步骤302。
给出了较佳实施例的先前说明，使本领域中的任何普通技术人员能够制造 或使用本发明。对于本领域中的普通技术人员来说，这些实施例的各种修正是 显而易见的，并且这里定义的一般原则可适用于其它实施例，而不使用创造能 力。从而，本发明不限于这里示出的实施例，而是要被给予符合在此揭示的原 理和新颖特点的最宽泛的范围。
权利要求
1. 一种用于无线通信系统中速率选择的方法，包括以下步骤 确定信号与干扰和噪声之比的开环预测；确定闭环校正，包括以下步骤确定所接收的分组的质量；以及 如果质量是坏的，降低所述闭环校正；以及根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率，并且其中根据下述方程实施所述降低步骤<formula>formula see original document page 2</formula>其中Z^是所述闭环校正的更新值，^是所述闭环校正的前一值，^是 步长，以及；,j、是所述闭环校正所能达到的最小值。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述确定闭环校正的步骤包括 以下步骤-确定所接收的分组的质量；以及 如果质量是好的，增加所述闭环校正。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于所述增加步骤包括以下步骤 确定操作模式；以及 根据所述操作模式来增加所述闭环校正。
4. 一种用于无线通信系统中速率选择的方法，包括以下步骤 确定信号与干扰和噪声之比的开环预测；确定闭环校正，包括以下步骤确定所接收的分组的质量；以及如果质量是好的，增加所述闭环校正，包括以下步骤-确定操作模式，包括以下步骤确定接收分组的时间分数；以及 根据所述时间分数选择所述操作模式；以及 根据所述操作模式来增加所述闭环校正；以及 根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于当检测到分组时，根据下面的 方程来实施所述确定时间分数的步骤^新=(1_/).^1日+/其中^^是所述时间分数的更新值，^^是所述时间分数的前一值，以及 /e(0，l)是控制所述时间分数的变化速率的参数。
6. 如权利要求4所述的方法，其特征在于当分组检测失败时，根据下面 的方程来实施所述确定时间分数的步骤^新=(1_/),，其中^^是所述时间分数的更新值，^^是所述时间分数的前一值，以及 /e(0,l)是控制所述时间分数的变化速率的参敷。
7. 如权利要求4所述的方法，其特征在于所述选择操作模式的步骤包括 如果满足下面的全部条件，就选择快速启动模式的步骤丄 < 丄^w阔值， JF <力尸空闲，最近接收的两个分组是好的，其中丄A^tt是关于Z的控制向所述快速启动模式转变的阈值，以及^^ 是关于AF的控制向所述快速启动模式转变的阈值。
8. 如权利要求4所述的方法，其特征在于所述选择操作模式的步骤包括 如果满足下面的任一条件，就选择正常模式的步骤1》^w糊值，」F 2爿F忙， 或最近接收的分组是坏的，其中Av,ii是关于Z的控制向所述正常模式转变的阈值，而^^是关于AF 的控制向所述正常模式转变的阈值。
9. 如权利要求3所述的方法，其特征在于当处于快速启动操作模式时， 根据下面的方程实施所述增加步骤￡新二min"旧+J'，丄最大)，其中^是所述闭环校正的更新值，^日是所述闭环校正的前一值，^'是步 长，以及丄8*是所述闭环校正所能达到的最大值。
10. 如权利要求3所述的方法，其特征在于当处于正常操作模式时，根据 下面的方程实施所述增加步骤-丄新=min(丄旧+目标一PERAZ最大) 其中^是所述闭环校正的更新值，^是所述闭环校正的前一值，目标—PER 是所要达到的分组差错率，^'是步长，以及i^力是所述闭环校正所能达到的最 大值。
11. 一种用于无线通信系统中速率选择的方法，包括以下步骤 确定信号与干扰和噪声之比的开环预测；确定闭环校正；以及根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率，包括以下步骤把所述信号与干扰和噪声的比的开环预测与所述闭环校正相加；以及 以最高数据速率确定所述数据速率，其信噪比低于所述经相加的信号噪声比。
12. —种用于无线通信系统中速率选择的装置，包括 处理器；以及耦合至所述处理器并包含可由所述处理器执行的一组指令的存储媒体，以 进行确定信号与干扰和噪声之比的开环预测； 确定闭环校正；以及根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率， 其中，所述处理器配置为如果所接收到的分组的质量是坏的则降低所 述闭环校正，并且其中所述处理器配置为根据下述方程实施所述降低步骤 ￡新=maxfcs—A丄最小)，其中i^是所述闭环校正的更新值，^是所述闭环校正的前一值，5是 步长，以及丄^、是所述闭环校正所能达到的最小值。
13. 如权利要求12所述的装置，其特征在于所述处理器配置为如果所接 收到的分组的质量是好的，就增加所述闭环校正。
14. 一种用于无线通信系统中速率选择的装置，包括处理器；以及耦合至所述处理器并包含可由所述处理器执行的一组指令的存储媒体，以 进行确定信号与干扰和噪声之比的开环预测； 确定闭环校正；以及根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率， 其中，所述处理器配置为如果所接收到的分组的质量是好的则增加所 述闭环校正，并且其中所述处理器配置为 确定操作模式；以及根据所述操作模式来增加所述闭环校正。
15. 如权利要求14所述的装置，其特征在于所述处理器配置为 确定接收分组的时间分数；以及根据所述时间分数选择所述操作模式。
16. 如权利要求15所述的装置，其特征在于所述当检测到分组时，所述 处理器配置为根据下面的方程来确定所述时间分数其中是所述时间分数的更新值，^^是所述时间分数的前一值，以及/e(0,l)是控制所述时间分数的变化速率的参数。
17. 如权利要求15所述的装置，其特征在于当分组检测失败时，所述处 理器配置为根据下面的方程来确定所述时间分数<formula>formula see original document page 5</formula>其中j^是所述时间分数的更新值，^^是所述时间分数的前一值，以及 /e(0,l)是控制所述时间分数的变化速率的参数。
18. 如权利要求15所述的装置，其特征在于如果满足下面的全部条件， 则所述处理器配置为选择快速启动模式W < XF空闲，最近接收的两个分组是好的，其中丄自fi是关于Z的控制向所述快速启动模式转变的阈值，以及X4闲是关于AF的控制向所述快速启动模式转变的阈值。
19. 如权利要求15所述的装置，其特征在于如果满足下面的任一条件，则所述处理器配置为选择正常模式丄》丄MWM值， W》f忙，最近接收的分组是坏的，其中Awwi是关于Z的控制向所^正常模式转变的阈值，J^^关f AF M 控制向所述正常模式转变的阈值。
20. 如权利要求14所述的装置，其特征在于当处于快速启动操作模式时， 所述处理器配置为根据下面的方程来增加所述闭环校正丄新=01111(丄旧+<5'，丄最大)，其中、是所述闭环校正的更新值，^是所述闭环校正的前一值，^'是步 长，以及^力是所述闭环校正所能达到的最大值。
21. 如权利要求14所述的装置，其特征在于当处于正常操作模式时，所 述处理器配置为根据下面的方程来增加所述闭环校正-丄新=min(丄旧+目*示—PER ^，丄最大)其中i^是所述闭环校正的更新值，^日是所述闭环校正的前一值，目标—PER 是所要达到的分组差错率，^'是步长，以及^力是所述闭环校正所能达到的最 大值。
22. —种用于无线通信系统中速率选择的装置，包括 处理器；以及耦合至所述处理器并包含可由所述处理器执行的一组指令的存储媒体，以 进行确定信号与干扰和噪声之比的开环预测； 确定闭环校正；以及根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率，其中，所述处理器配置为把所述信号与干扰和噪声的比的开环预测与所述闭环校正相加；以及以最高数据速率确定所述数据速率，其信噪比低于所述经修正的信号噪声比。
23. —种用于无线通信系统中速率选择的设备，包括用于确定信号与干扰和噪声之比的开环预测的装置；用于确定闭环校正的装置，包括用于确定所接收的分组的质量的装置；以及用于如果质量是坏的则降低所述闭环校正的装置；以及用于根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率的装置， 其中用于降低闭环校正的装置包括根据下述方程计算闭环校正的更新值的装置丄新二maxtes-A丄最小)，其中丄&是所述闭环校正的更新值，^是所述闭环校正的前一值，^是步长， 以及丄^、是所述闭环校正所能达到的最小值。
24. 如权利要求23所述的设备，其特征在于用于确定闭环校正的装置还 包括用于确定所接收的分组的质量的装置；以及 用于如果质量是好的则增加所述闭环校正的装置。
25. 如权利要求24所述的设备，其特征在于用于增加所述闭环校正的装 置包括用于确定操作模式的装置；以及 用于根据所述操作模式来增加所述闭环校正的装置。
26. —种用于无线通信系统中速率选择的设备，包括 用于确定信号与干扰和噪声之比的开环预测的装置； 用于确定闭环校正的装置，包括用于确定所接收的分组的质量的装置；以及 用于如果质量是好的则增加所述闭环校正的装置，包括 用于确定操作模式的装置，包括用于确定接收分组的时间分数的装置；以及用于根据所述时间分数选择所述操作模式的装置；以及 用于根据所述操作模式来增加所述闭环校正的装置；以及 用于根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率的装置。
27. 如权利要求26所述的设备，其特征在于用于确定时间分数的装置包 括用于当检测到分组时根据下面的方程来计算时间分数的更新值的装置<formula>formula see original document page 8</formula>其中^^是所述时间分数的更新值，^^是所述时间分数的前一值，以及 /e(0,l)是控制所述时间分数的变化速率的参数。
28. 如权利要求26所述的设备，其特征在于用于确定时间分数的装置包 括用于当分组检测失败时根据下面的方程来计算时间分数的更新值的装置<formula>formula see original document page 8</formula>其中^i^是所述时间分数的更新值，J^是所述时间分数的前一值，以及 /e(0,l)是控制所述时间分数的变化速率的参数。
29. 如权利要求26所述的设备，其特征在于用于选择操作模式的装置包 括用于如果满足下面的全部条件就选择快速启动模式的装置<formula>formula see original document page 8</formula>最近接收的两个分组是好的，其中A自ii是关于Z的控制向所述快速启动模式转变的阈值，以及^^^是关于AF的控制向所述快速启动模式转变的阈值。
30. 如权利要求29所述的设备，其特征在于用于根据操作模式来增加闭 环校正的装置包括用于根据下面的方程计算闭环校正的更新值的装置<formula>formula see original document page 8</formula>其中i^是所述闭环校正的更新值，^是所述闭环校正的前一值，^'是步 长，以及、力是所述闭环校正所能达到的最大值。
31. 如权利要求26所述的设备，其特征在于用于述选择操作模式的装置 包括用于如果满足下面的任一条件就选择正常模式的装置<formula>formula see original document page 8</formula>最近接收的分组是坏的，其中Awwt是关于Z的控制向所述正常模式转变的阈值，而X^是关于AF 的控制向所述正常模式转变的阈值。
32. 如权利要求31所述的设备，其特征在于用于根据操作模式来增加闭 环校正的装置包括用于根据下面的方程计算闭环校正的更新值的装置丄新=min(丄旧+目*示一 PER. ^， Z最大)其中i^是所述闭环校正的更新值，4是所述闭环校正的前一值，目标—PER 是所要达到的分组差错率，^'是步长，以及"力是所述闭环校正所能达到的最 大值。
33. —种用于无线通信系统中速率选择的设备，包括 用于确定信号与干扰和噪声之比的开环预测的装置； 用于确定闭环校正的装置；以及用于根据所述开环预测和所述闭环校正来选择数据速率的装置，包括 用于把所述信号与干扰和噪声的比的开环预测与所述闭环校正相加 的装置；以及用于以最高数据速率确定所述数据速率，其信噪比低于所述经相加的 信号噪声比的装置。
全文摘要
揭示了一种用于高数据速率(HDR)系统中速率控制的方法和装置。示例性的HDR通信系统定义了一组数据速率，接入点(AP)可以这些速率行接入终端(AT)发送数据分组。选择数据速率来维持目标分组差错率(PER)。AT的开环算法以规则的间隔测量所接收到的信号与干扰和噪声的比(SINR)，并使用该信息预测下一分组持续时间上的平均SINR。AT的闭环算法测量所接收的信号的分组差错率(PER)，并使用所述PER来计算闭环校正因子。把所述环路校正因子加到由所述开环预测的SINR值上，产生经调整的SINR。所述AT维持一张查表，该查表包括表示以每个数据速率成功解码分组所必需的最小SINR的一组SINR阈值。所述AT使用所述查表中的经调整的SINR阈值组，来选择最高数据速率，该速率的SINR阈值低于经预测的SINR。然后，所述AT在反向链路上请求所述AP以该数据速率发送下一分组。
文档编号H04J13/04GK101312391SQ200810137918
公开日2008年11月26日 申请日期2001年4月18日 优先权日2000年4月24日
发明者E·A·S·埃斯特韦斯, N·T·辛迪胡沙雅那, R·A·阿塔尔 申请人:高通股份有限公司