專利名稱:蜂窩式系統中脈沖串級資源分配的制作方法
技術領域:
本發明涉及遠程通信,具體涉及蜂窩式系統中帶寬資源的分配。
普通蜂窩式電話系統包括若干個地理上分布的小區基站或基站,以支持傳輸和接收基于話音來往于蜂窩式電話的通信信號,這些蜂窩式電話往往稱之為移動臺,雖然任何給定的蜂窩式電話實際上可以是固定的。每個小區基站在稱之為小區的特定區域內處理話音通信,蜂窩式電話系統總的覆蓋區域規定為所有小區基站的小區聯合,其中鄰近小區基站的覆蓋區域有某種程度的重疊,以保證(若可能的話)該系統覆蓋區域的外部邊界內連接的通信覆蓋。一個小區基站有時可以覆蓋幾個扇形區。在這個說明書中,小區和扇形區是可以互換使用的。
當有效(active)時,移動臺從(至少)一個小區基站接收正向線路信號和發送反向線路信號到(至少)一個小區基站。每個有效移動臺被分配一條接收其正向線路信號的正向線路信道和發送其反向線路信號的反向線路信道。有許多不同的規定蜂窩式電話系統信道的方案,包括TDMA(時分多址)方案,FDMA(頻分多址)方案,和CDMA(碼分多址)方案。在CDMA通信系統中,不同信道的區分是編碼基于話音不同流的擴展序列,然后可以把它調制在一個或多個不同的載波頻率上作同時傳輸。利用正確的擴展序列解碼接收到的信號,接收機能夠從接收到的信號中恢復基于話音的特定流。
為了避免蜂窩式電話系統中來往于移動臺傳送信號之間的干擾,特定小區內所有的有效移動臺被分配不同的CDMA擴展序列。由于蜂窩式電話系統是動態的系統,其中諸移動臺在不同的時間(且可能是隨機的)變成有效和無效,并由于諸移動臺可以從一個小區移動到另一個小區,給各個移動臺分配信道是由蜂窩式系統實時地完成的。為了分配帶寬資源給移動臺以避免相鄰小區內各移動臺之間的干擾,必須協調相鄰小區基站的資源分配活動。
在普通的蜂窩式電話系統中,每個移動臺只發送和接收基于話音的通信信號。因此,每個有效移動臺只要求分配單個正向線路信道和單個反向線路信道,其中該系統中每個信道有相同的固定帶寬量。例如,在基于CDMA通信標準的IS-95系列中,系統中每個信道是9.6kbps或14.4kbps,取決于實施兩個速率組中哪一個。
然而,未來的蜂窩式電信系統,例如,符合IS-95B標準或寬帶CDMA標準,以及當前正在開發的諸如CDMA 2000和WCDMA標準或TDMA分組數據標準的系統,將支持發送和接收不僅僅是基于話音信號的信號。例如,移動數據終端可以設計成發送和/或接收數據流。這種移動臺要求比現有單個CDMA信道更大的帶寬。此外,與基于話音的流不同,基于話音的流通常是具有相當均勻位速率的連續流,而數據流通常是由間隙發送的分組數據構成的脈沖串流。因此,發送和/或接收數據(與僅僅是話音不同)的移動臺對帶寬的要求會隨時間變化。在移動臺有效時間內分配各個信道給這些移動臺的普通方案往往不能滿足這種蜂窩式電信系統的要求,蜂窩式電信系統支持傳輸和接收來往于移動臺的脈沖串數據。
本發明的目標是一種在蜂窩式電信系統中分配附加帶寬的方案,這種系統支持傳輸和接收來往于移動臺的脈沖串數據。這個方案可以稱之為脈沖串受理控制方案,因為它控制來往于小區基站支持的移動臺進行數據傳輸的脈沖串受理。與涉及的系統有關,附加的帶寬可以采用不同的形式,例如,一個或多個補充信道,或者有可變帶寬的單個信道。一般來說,在這個申請中,除非從上下文中清楚地說明,每當提到一個或多個補充信道,應當明白,指的是能夠分配多個信道的系統以及分配單個信道的可變帶寬系統。
例如,IS-95B標準提供給出高數據速率服務的空中接口消息傳輸結構。類似的過程和消息正在寫入到TDMA和寬帶CDMA的數據標準中。高效率的脈沖串受理控制方案和過程是需要的,以便利用這些消息提供服務以及優化頻譜和網絡資源用途。本發明的脈沖串受理控制方案考慮到以下的因素(1)基于移動臺和小區基站的測量估算無線電資源的過程,和(2)在公平和高效率的條件下分配可利用的資源給多個數據用戶的過程。
在一個實施例中,本發明是蜂窩式電信系統中分配附加帶寬的一種方法,包括的步驟有(a)接收一個用戶要求分配附加帶寬的初始請求,并決定是否準許或拒絕該初始請求,若該初始請求被拒絕,則給出在補償(back-off)時間以后提交再試請求的指令;(b)接收行進的脈沖串要求再分配附加帶寬的連續請求,并決定是否準許或拒絕該連續請求,若該連續請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令;和(c)在前一請求被拒絕以后接收到要求分配附加帶寬的再試請求,并決定是否準許或拒絕該再試請求,若該再試請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令。
根據以下的詳細描述,所附權利要求書和附圖,能夠更充分地了解本發明的其他方面,特征,和優點,其中
圖1表示按照本發明一個實施例蜂窩式電信系統的部分方框圖;圖2表示圖1中蜂窩式系統的分布脈沖串控制功能的方框圖;圖3表示按照本發明非同步再分配方法,展示諸事件時間標記的示范例圖;圖4表示按照本發明同步再分配方法,展示諸事件時間標記的示范例圖;圖5表示按照本發明同步再分配方法,展示協調多個小區要求初始分配的示范例圖;圖6表示按照本發明同步再分配方法,展示協調多個小區要求再分配的示范例圖;圖7表示按照本發明非同步再分配方法,服務的小區基站中脈沖串受理控制對于節點需要補充信道的初始請求進行處理的流程圖;圖8表示按照本發明非同步再分配方法,服務的小區基站中脈沖串受理控制對于連續請求再分配補充信道實施的處理流程圖;圖9表示按照本發明同步再分配方法,特定小區基站中脈沖串受理控制實施的處理流程圖;圖10表示按照本發明同步再分配方法,脈沖串請求管理器實施的處理流程圖;圖11是模擬本發明產生萬維網一樣的通信業務的狀態機;和圖12(A)-(B),13,14(A)-(B),15(A)-(B),和16表示本發明的模擬結果。
IS-95B標準規定,利用高數據速率分組服務的移動臺以9.6kbps或14.4kbps的數據速率經一個基本代碼信道保持與小區基站的連接。在要求的基礎上,通過分配一個或多個補充代碼信道把較大的帶寬分配給這個移動臺。每個補充信道支持9.6kbps或14.4kbps的數據速率。脈沖串控制功能整理來自多個連接的脈沖串請求,并利用脈沖串受理控制方案分配現有的帶寬到不同的節點。術語“脈沖串控制功能”統稱實現脈沖串受理控制方案的處理元件。與實施方案有關,脈沖串控制功能可以在蜂窩式系統的中心位置處實現,或者它可以是一個分布的功能,其功能的各個部分在整個蜂窩式系統的不同位置處(例如,諸小區基站)實現。
如在本說明書中所采用的,術語“節點”和“用戶”可以交替地使用,它指的是反向鏈路通信的移動數據用戶和正向鏈路通信的移動數據用戶代理。由于請求補充信道明確地給反向鏈路或正向鏈路,脈沖串控制功能的兩種情況是獨立地實施的一次給正向鏈路通信和另一次給反向鏈路通信。術語“節點”和“用戶”指的是反向鏈路脈沖串控制功能的移動數據用戶和正向鏈路脈沖串控制功能的移動數據用戶代理。
圖1表示按照本發明一個實施例蜂窩式電信系統的部分方框圖。數據互通功能(IWF)102提供蜂窩式網絡與諸如互聯網的分組數據網之間的接口。蜂窩式系統的基礎設施包括一組互聯的移動交換中心(MSC)104,每個移動交換中心支持若干個小區基站106。通過經一個或多個小區基站建立與MSC的蜂窩式連接,有數據服務能力的移動臺108與分組數據網之間進行通信。通過RF接口和有線基礎設施上建立與MSC蜂窩式連接的過程在諸如IS-95(CDMA),IS-136(TDMA),和GSM的標準中規定。此外,在每個有效數據移動臺與IWF之間建立的鏈路層連接用于數據服務。鏈路層連接利用蜂窩式基礎設施上的蜂窩式連接。
圖2表示按照本發明一個實施例圖1中蜂窩式系統的脈沖串控制功能的方框圖。脈沖串控制功能(BCF)有兩個主要的邏輯實體脈沖串受理控制(BAC)功能和脈沖串請求管理器(BRM)功能。BAC功能負責給定小區的分配和資源使用。脈沖串請求管理器(BRM)負責協調分配在不同小區基站的資源。這種協調對于支持補充信道軟越區切換的CDMA系統是重要的,以下要詳細地討論這種協調。
BCF可以在集中的結構或分布的結構中實現。在集中的實施方案中,BCF位于中心位置,例如,位于移動交換中心(MSC)。在此情況下,來自每個小區的負荷和資源信息定時地或依據請求被送到BCF。這種集中的結構便于資源的全局優化。在分布的結構中,BAC位于諸小區基站。每個BAC作局部的分配并把這些分配通知BRM,該BRM協調最后的分配。分布的結構容許簡單的實施方案,并使MSC與小區基站之間的數據交換最小。
對應于特定移動臺的IWF上鏈路層端點稱之為移動數據用戶代理202。當數據待辦事項在移動臺到網絡方向上的移動臺或在網絡到移動臺方向IWF上的移動數據用戶代理建立時,它觸發一個附加帶寬的請求到蜂窩式基礎設施。這個請求是由蜂窩式基礎設施中的脈沖串控制功能來處理。
按照本發明,脈沖串控制功能的實現是按分布的方式或集中的方式。用戶專用的脈沖串請求管理器(BRM)204分配給每個有效的數據用戶。BRM可以在MSC(或其一個部分,例如,基站控制器,選擇和分布單元)或在一個小區基站實現,其中通過此小區基站的移動臺蜂窩式連接在當前是有效的。
對于支持軟越區切換的系統,移動臺的蜂窩式連接可以包括該移動臺與MSC之間的多條不同的路徑。軟越區切換指的是支持與移動臺的通信從一個小區到另一個小區的轉移過程,其中,至少在一段時間內,該移動臺同時與兩個或多個不同的小區基站通信。通常,這些不同的路徑經過RF接口到多個小區基站或同一小區基站的多個扇形區。當這個移動臺或在IWF的代理要求蜂窩式鏈路上的附加帶寬資源時,BRM把這個請求轉交給該移動臺要求待分配資源的所有小區基站。這個待分配附加帶寬資源的小區基站集合可以是小區基站的子集,其中該移動臺利用基本信道與小區基站子集進行軟越區切換。BRM把這些附加帶寬請求轉交給每個小區基站的脈沖串受理控制器(BAC)206。在一個實施例中,必須在所有被請求的小區基站分配資源以滿足此請求。
每個小區基站的BAC接收對應于許多不同用戶來自各個BRM的請求。BAC能夠在該小區基站測量當前資源利用狀況。在此情況下,此資源可以包括信道硬件,現有的發射功率預算,或現有的接收功率或干擾預算。還可以要求諸移動臺向系統報告導頻和信道質量測量結果。此外,相鄰小區基站的測量結果和資源的使用可以在每個小區基站的BAC之間分享。利用所有的測量結果,報告,以及功率和干擾限制,BAC能夠決定給諸請求的BRM可能的資源分配。
另外的一些資源分配過程也是可能的,其中BRM利用移動臺報告的導頻強度測量結果決定是否可能分配資源給具體一個小區或扇形區的移動臺。這稱之為單工脈沖串模式。在單工脈沖串模式下,補充信道分配給僅僅一個小區基站的用戶,BRM確定分配資源給該移動臺的一個BAC,并把該移動臺的脈沖串請求轉交給那個BAC。單工脈沖串模式下的移動臺可以進行軟越區切換,但是,那個軟越區切換只適用于基本信道而不適用于補充信道,在單工脈沖串模式下,一次只有一個小區基站對它們進行分配。
脈沖串控制功能還說明資源分配中的公平性和有效性。為了保證資源的有效和公平利用而在每個移動臺BRM和每個小區基站BAC所用的過程要在這個技術說明中更詳細地描述。利用資源分配約束以及公平性和有效性準則,每個BAC把資源分配報告給諸BRM。每個BRM送出請求給諸BAC,并整理從諸BAC接收到的響應。給移動臺分配最小的帶寬資源,這些帶寬資源是由向它送出請求的所有BAC分配的。這個整理步驟通過引入單工脈沖串模式而大大地簡化或消除。
在BRM與單工脈沖串模式BAC同在一處的某些特殊情況下能夠有附加的分配效率。這在以下稱之為局部再分配到單工脈沖串模式。最后,注意到在不支持軟越區切換的系統中,例如,當前的TDMA標準IS-136和GSM,移動臺有單條支線(即,只與單個小區基站通信)和脈沖串分配是在單工脈沖串模式完成的。本發明的單工脈沖串模式過程也可適用于這些系統中的脈沖串模式。
按照IS-95B標準,一個節點可以請求的暫時分配高達7個補充信道以獲得較高的傳輸速率。這種補充信道的脈沖串持續時間是由脈沖串控制功能決定的。最大的補充信道數目和可以分配的脈沖串持續時間在任何時候取都取決于現有的無線電資源,發射功率,移動臺與小區基站之間一組RF路徑損耗,和競爭的數據用戶數目。若在脈沖串的結尾,節點仍然有待辦事項的數據,它可以請求脈沖串連續(即,再分配補充信道)。可能最好是限制脈沖串連續,為的是便于在多個節點之間公平分享資源,避免功率和干擾過載,以及降低分組延遲和阻塞。現有的RF資源和各自的需要在此環境下是動態地變化的。本發明是在這種動態變化的情況下提出資源分享。BAC對待具有不同優先等級和不同服務質量(QOS)要求的數據用戶處理可以是不同的。在初始分配和連續次數中,以及在分配的較大帶寬方面可以給予優先權。
本發明特別提出以下的問題1.在諸小區基站之間需要的協調,便于脈沖串受理控制和脈沖串的資源分配;2.在沒有可利用的資源時,脈沖串再試的補償過程;3.來自不同節點脈沖串再試請求之間的同步,便于公平和高效率分配資源。
本發明的目標是不同復雜程度的各種方案。較簡單的算法和較簡單的實施方法是在高效率與簡單性之間的折衷。還討論了只在一條越區切換支線上(即,單工脈沖串模式)支持補充信道情況下各種變化的方案。
本發明的目標是兩種脈沖串受理(即,分配補充信道)方法。這兩種方法稱之為(1)非同步再分配,和(2)同步再分配。
術語“初始分配”指的是這樣的過程,一個有效節點(即,移動臺數據用戶或IWF處的移動臺數據用戶代理,它已經分配到單個基本代碼信道)初始請求分配一個或多個補充信道的附加帶寬和脈沖串控制功能(至少是部分地)滿足此請求,通過分配一段規定時間內一個或多個補充信道給該節點。術語“再分配”指的是這樣的過程,一個有效節點在其當前(即,行進中)分配的時間終止時請求連續分配一個或多個補充信道。與實施的方案有關,再分配可以是局限于前一分配以后的補充信道連續,或可以允許增加或減少補充信道數目。
若脈沖串控制功能在接收到請求節點的請求以后立刻滿足此請求,則這個分配(初始分配或再分配)是非同步的。另一方面,若脈沖串控制功能協調重新分配給各個節點的補充信道是在特定時間發生的,則這個再分配是同步的,此特定時間稱之為同步再分配信號出現時間。
在本發明的兩種方法下,當有可利用的資源時,初始分配補充信道給請求的節點是非同步的。(在另外一些實施例中,可以使初始分配是同步的,但是準許諸初始請求產生的延遲會導致低效率利用系統資源。)然而,兩種主要方法的區別在于如何進行再分配。如它們的名稱所說明的,在非同步再分配下,完成再分配是非同步的,而在同步再分配下,完成再分配是同步的。
在要求簡單性和數據通信業務量是低的時候,非同步再分配可能是有利的。若補充信道是在單工脈沖串模式下分配,其中支持軟越區切換是給基本信道而不是給補充信道,則這種方法特別地有效。若支持軟越區切換是給補充代碼,或者若數據通信業務量是高的,則同步再分配方法對于有效利用資源是非常重要的。
本發明的非同步和同步方法提供了支持以下特征的框架
o 較高的優先等級給行進中的脈沖串;o 逐漸增多或減少代碼數目以保證較高層(例如,傳輸控制協議(TCP))對帶寬的變化適度地反應和避免頻繁地再分配網絡資源(例如,分組信息處理機,分組管道資源);和o 較低的優先等級給已進行了長時間的脈沖串以防止不公平的霸占資源。霸占指的是過多使用系統資源(例如,CDMA擴展代碼,處理硬件單元,正向鏈路功率,或來自反向鏈路干擾預算的分配),它妨礙了其他用戶接收他們公平的分享資源。
以下的指導方針把分布的脈沖串協調導致的低效率減到最小。在每個小區基站的脈沖串受理控制器中,接收到移動交換中心所有脈沖串請求管理器的所有請求以后實施脈沖串受理控制方案。
1.一致性為了高效率地利用資源,多個BAC應該作一致的再分配。若再分配是按照一致性規則和基于不同BAC已知的一致信息,例如,最多由一個BAC作分配和增加的分配最多為2個補充信道,這個一致性是可以實現的。
2.公平性若一個小區基站的全部帶寬已用盡(即,滿負荷),則該小區基站應該釋放有較多信道數目節點的帶寬,并把它們分配給有較少信道數目的節點。這個規則還受以下高效率規則約束。
3.高效率若有可利用的帶寬(即,小區基站的全部資源沒有用盡),則增大分配給所有節點(包括有大量補充信道的節點)的信道數目,直到全部帶寬被用盡。
4.緩慢減少劇烈減少補充信道的數目可能導致TCP停止。較好的是正好減少一個。而且,諸BAC都一致地遵從這個規則就意味著,沒有一個BAC作劇烈地減少,導致有效地利用資源。
5.適度增多從有較多信道諸節點釋放出的帶寬和/或功率均勻地分配給有較少信道的諸節點。與釋放的帶寬和/或功率有關,可以分配0個,1個,或更多(例如,最多2個)附加的補充信道給有較少信道的諸節點。若其他的BAC不允許增多,浪費只限制于緩慢減少釋放出的帶寬和/或功率。
6.再分配到單工模式一些或全部釋放出的帶寬和/或功率可以再分配給單工脈沖串模式用戶,這些用戶的BRM與BAC位于一處。
利用以上的再分配規則,每個BAC送出建議的再分配給BRM,BRM接受最小的再分配給所有的補充支線。這個接受的再分配被送回到能夠更新承諾的資源用途的所有BAC。于是,未分配的用途僅限制于此再分配中這個很小的微擾。在BAC更進一步按照如下局部再分配帶寬和/或功率給單工脈沖串以后,還可以減少這個低效率。
對于局部再分配到BRM與BAC位于一處用戶的單工支線,利用以上緩慢減少和適度增多的類似規則,在這個協調軟越區切換支線以后釋放的帶寬和/或功率可以再分配給單工脈沖串模式用戶。分配較大帶寬和/或功率給單工脈沖串模式用戶導致總體較高的全系統容許能力,這對于包括軟越區切換中用戶在內的所有用戶都是有利的。
非同步再分配在非同步的再分配方法下,包括行進中的脈沖串再分配在內的所有再分配都是非同步的。當一個新的請求到來且涉及的一個小區基站不能分配任何資源時,則要求此新的請求在負載小區基站最早行進中的脈沖串將要終止的時候(非同步的再分配信號出現時間)再試。在那一時刻,此新的請求可以再分配到從行進中的脈沖串釋放的資源。與實施的方案有關,其他行進中的脈沖串可能不參與此再分配。然而,在另一種實施方案中,可以逐漸減少再分配到行進中的脈沖串的資源量,為了把資源釋放給以前被阻塞的用戶。
如以前所建議的,當該網絡在單工脈沖串模式下分配脈沖串時,非同步的再分配方法是特別地有用。在單工脈沖串模式下,即使移動臺是在軟越區切換時,分配補充信道用于與該移動臺的通信一次只有一個小區基站。根據從移動臺報告的導頻信道測量結果和從相鄰小區基站的負載信息,脈沖串控制功能選取合適的小區基站。當初始脈沖串請求是由節點提出時(而不是脈沖串連續請求),就分配現有的資源。當小區基站不能分配任何資源時,就要求該節點在規定的時間(例如,下一個現有的非同步再分配信號出現時間,這是最早的時間,此時該小區基站當前有效的脈沖串將要終止)以后再提交其初始脈沖串請求。于是在這個規定時間之后的隨機補償時間內,該節點再提交其初始脈沖串請求。此補償時間是這樣選取的,要求再分配當前有效脈沖串的脈沖串連續請求優先于初始脈沖串請求,服從于限制單個用戶霸占資源。此外,脈沖串控制功能增加隨后的補償時間,作為最近被阻塞的請求次數的函數。
圖3表示按照本發明非同步再分配方法,展示諸事件時間標記的示范例圖。圖3畫出10秒的時間間隔,從任意一個時刻T0=0秒開始。在這個10秒的時間間隔內發生了以下6個脈沖串請求事件時間T1接收到節點A的初始分配請求并準許4秒。
時間T2接收到節點B的初始分配請求并準許7秒。
時間T3接收到節點C的初始分配請求并被拒絕;通知節點C在4秒后再試。
時間T4在其初始分配的結尾,節點A發出連續請求,準許給它3秒。
時間T5在指定的時間,節點C發出再試請求,準許給它5秒。
時間T6在其初始分配的結尾,節點B發出連續請求,被拒絕;通知節點B在5秒后再試。
這個示范例圖說明在本發明非同步再分配方法下初始請求以及連續請求和再試請求的非同步性質。
同步再分配如上所述,同步再分配方法是一個由補充信道的非同步分配和接著的同步再分配信號出現時間組成的二步方法。若再分配信號出現時間在各個小區是不同步的,則軟越區切換的用戶不太可能在所有的小區基站同時有可利用的資源。這就說明了所有的小區要有同步的再分配信號出現時間。由于涉及到在多個小區集合中多個新的和行進中的脈沖串,再分配最好是在多個小區同步地處理。
在同步再分配情況下,脈沖串模式是采取分時隙的,例如,具有幾秒量級的時間片。在有可利用的資源時,初始分配補充信道給請求脈沖串傳輸的諸節點是非同步的。就是說,一旦有了請求,不管有什么資源就分配補充信道。這些非同步初始分配避免了初始分配中不必要的延遲。使初始分配一直持續到下一個同步再分配信號出現時間的開始。若沒有可利用的資源,則要求這些節點在下一個同步再分配信號出現時間的開始再試。以前被拒絕的請求和行進中的脈沖串要求再分配補充信道的連續請求的再試都是在再分配信號出現時間同步地處理的,再分配信號出現時間與時隙一致。
特別是,當初始分配補充信道的請求在小區基站被接收時,脈沖串受理控制分配現有的資源。若在給定的時間沒有可利用的資源,但在同步再分配信號出現時間t將有一些可利用的資源,則BAC送出一個消息給該節點,要求它在同步再分配信號出現時間t再試。初始分配補充信道給請求脈沖串傳輸的諸節點最好是非同步進行的(在有可利用的資源時)。或者,若初始分配只是在同步的信號出現時間進行,則就會在分配中引入不必要的延遲。而且,初始分配應該在這一段時間內,它們可以與其他的行進中的脈沖串一起重新評估以便再分配。若初始分配被否定并通知請求的節點再試,則再試延遲應該是這樣的,它與其他的請求和行進中的脈沖串被重新評估。
對于響應于初始請求的非同步分配,若可以立即分配多個代碼,此分配是在以下的準則下實施的。這個增加的補充信道分配是適度地受到限制(例如,2-4個)。人們期望,互聯網數據的傳輸控制協議(TCP)不能立刻利用較大數目的補充信道。且如果需要隨后的再分配,則在那一點收縮代碼信道數目可能是不利的。若該負荷是輕的,則可以在隨后的再分配中增多信道數目。
非同步初始分配有利于單工模式脈沖串,因為它們在非同步信號出現時間內更可能得到分配的資源。如果多個小區基站在給定時間恰好在作再分配,則軟越區切換脈沖串分配有一個較好的進入機會。因此在輕負荷下,這個方法可以允許單個用戶很快地接入大量補充信道。在中度至重負荷下,非同步初始分配有利于單工模式脈沖串分配。
為了允許有更多的公平接入,所有小區(或扇形區)的資源是同步地被分配的。為了保證小區內各個用戶之間的公平性,最新的請求,再試和連續請求都在同時被重新評估。利用非同步再分配,在考慮到其他的請求下分配少于最大的現有代碼,有可能保證公平性,但可能導致沒有充分利用資源。
脈沖串連續請求以及那些以前被拒絕并要求再試的初始脈沖串請求是在時隙的邊界被處理的。這些時隙邊界在所有的小區內是同步的,以保證軟越區切換中移動臺的資源分配能夠在所有的小區基站同時進行。分配資源給受理的脈沖串的持續時間將在下一個同步再分配信號出現時間(例如,長達5秒以后)終止。如果被拒絕,就要求該節點在下一個同步再分配信號出現時間再試。因此,所有節點的全部再試請求和連續請求在信號出現時間被同步。所有涉及的小區基站(包括輕負荷的小區基站在內)會注意到,再試是在下一個同步再分配信號出現時間到達。如果其他新的請求到達正在等待這個再試的輕負荷小區基站,可能給它們非同步分配。然而,這些請求會與下一個同步再分配信號出現時間的再試一起被再分配。
圖4表示按照本發明同步再分配方法,展示諸事件相對時間標記的示范例圖。與圖3一樣,圖4畫出10秒的時間間隔,從任意一個時刻T0=0sec.開始。然而,與圖3不同,圖4的座標圖中的時隙是每隔5秒出現一次,從時間T0開始。在這個10sec.時間間隔內,發生以下6個脈沖串請求事件時間T1接收到節點A的初始分配請求,并準許直至下一個同步再分配信號出現時間。
時間T2接收到節點B的初始分配請求,并準許直至下一個同步再分配信號出現時間。
時間T3接收到節點C的初始分配請求但被拒絕;告訴節點C在下一個同步再分配信號出現時間再試。
時間T4在對應于時間為5秒時隙的下一個同步再分配信號出現時間,節點A和B發出連續請求以及節點C發出再試請求,準許所有這些請求直至下一個同步再分配信號出現時間。
時間T5接收到節點D的初始分配請求但被拒絕;告訴節點D在下一個同步再分配信號出現時間再試。
時間T6在對應于時間為10秒時隙的下一個同步再分配信號出現時間,節點A,B和C發出連續請求以及節點D發出再試請求;準許節點A和C直至下一個同步再分配信號出現時間;但節點B和D被拒絕,告訴它們在下一個同步再分配信號出現時間再試。
這個示范例圖說明在本發明同步的再分配方法下初始分配的非同步性質以及連續和再試請求的同步性質。
圖5表示按照本發明同步的再分配方法,展示協調多個小區要求初始分配的示范例圖,其中移動臺1(MS1)與小區1和小區2軟越區切換。圖5中所示的諸事件是o MS1的脈沖串請求在時間T0到達BRM。
o BRM查詢小區1的BAC(BAC1)和小區2的BAC(BAC2)在時間T0可利用的資源。
o 來自BAC1和BAC2的響應在時間T1以前到達BRM并由BRM加以整理。
o 根據從BAC接收到的響應,BRM在從時間T1到下一個時隙之間的持續時間內分配脈沖串。若來自至少一個BAC的響應指出可利用的資源不夠,則告訴請求的節點在下一個時隙再試。
圖6表示按照本發明同步的再分配方法,展示協調多個小區要求再分配的示范例圖,其中移動臺1(MS1)與小區1和小區2軟越區切換,移動臺2(MS2)與小區1在單工脈沖串模式下。圖6中所示的諸事件是o 所有的再分配請求在在時間T0以前到達BRM。
o BRM查詢BAC1和BAC2在時間T0可利用的資源。
o 來自BAC1和BAC2的響應在時間T1以前到達BRM并由BRM加以整理。
o 根據從諸BAC接收到的響應,BRM在從下一個時隙到又下一個時隙之間的持續時間內再分配脈沖串。例如,BAC1可以分配20kbps給MS1,而BAC2只能分配10kbps給MS1,則BRM決定它只能分配10kbps給MS1。若沒有足夠的資源分配給請求的節點,則告訴此請求的節點在下一個時隙再試。
實施方案細節可以借助于小區基站的兩個計數器來實現非同步的再分配方法Block_counter和Continue_counter。Block_counter追蹤最近被阻塞的服務請求次數,Continue_counter追蹤授予每個節點服務的連續次數。Block_counter確定給較高計數器數值較高補償的補償時間。此外,小區基站利用Continue_counter控制允許的連續量,在把不必要的接入消息傳送減至最小的同時,避免無線電資源被一個節點霸占。
本發明的一個目的是,沒有一個高速率數據用戶可以壟斷網絡資源。為了支持這個目的,非同步的再分配方法允許給每個高速率數據用戶有限的脈沖串連續量。
本發明同步再分配方法的一個特殊實施方案稱之為單工模式非同步公平分享(AFS)方案。AFS方案是在服務小區基站的脈沖串受理控制器中實現。BAC是一種能夠評估小區(或扇形區)內所有高速率數據用戶請求的功能。
AFS方案假設,在單工模式下可以分配高達7個補充信道給一個移動臺,而基本信道可以保持在軟越區切換中。支持補充信道的小區基站稱之為服務小區基站。服務小區基站是根據每次BRM接收一個脈沖串請求時移動臺產生的導頻強度測量消息(PSMM)選取的。
如上所述,兩種脈沖串控制功能是同時實現的一種情況是正向鏈路處理補充的正向鏈路信道的分配,用于與其移動臺的正向鏈路通信;另一種情況是反向鏈路處理補充的反正向鏈路信道的分配,用于與各個移動臺的反向鏈路通信。當補充信道的脈沖串只是在一條支線上時,以下描述的AFS方案可適用于正向鏈路,在某些條件下(例如,當脈沖串是在一條支線上時且該脈沖串引入到其他小區基站的干擾是有限的)也適用于反向鏈路。雖然AFS方案在軟越區切換期間諸小區基站之間不承擔協調,但其他的方案可能涉及這種協調。當補充信道的脈沖串是在兩條或多條支線上時,這種協調發生在正向鏈路中;若脈沖串引入到其他小區基站的干擾足夠大,即使當脈沖串是在一條支線上時,這種協調發生在反向鏈路中。當脈沖串只在一條支線上時,例如,若需要協調功率用途,也可以在正向鏈路中完成協調。
AFS方案利用以下的參量o Block_counter反映來自所有節點未解決的阻塞請求數目的計數器。
o Continue_counter[node]反映授予一個節點連續脈沖串數目的計數器。
o TBURST規定的脈沖串持續時間。
o TBURST_MAX;允許的最大脈沖串持續時間。
o TRETRY再試被拒絕的請求補充信道的規定時間。
o TRETRY_SMALL再試延遲計算新的或以前阻塞的節點的上限,再試延遲計算資源霸占者節點的下限。
o TRETRY_LARGE再試延遲計算資源霸占者的上限。
o TCURRENT當前時間。
o TEND一個行進中的脈沖串的結束時間。
o Continue_threshold在沒有補償下允許脈沖串節點繼續的扇形區中被阻塞請求的最大次數。
o Backoff_threshold觸發增加補償延遲的Block_counter值。
o Min_number_of_continuations每個節點連續脈沖串的保證數。
o Max_number_of_continuations每個節點可允許的連續脈沖串的最大數。
AFS方案遵從以下原則1.所有的請求是非同步地處理的。
2.利用貪婪計劃方案,只要分配的補充信道數目等于正向功率預算(或反向干擾預算)允許的補充信道數目和該節點請求的補充信道數目中較小的一個,所有的請求都能滿足。
3.授于TBURST=min(TBURST_MAX,該節點請求的TBURST)給所有的脈沖串。
4.小區基站利用Block_counter計算上次準許以來已送出多少阻塞的消息。
5.若服務的小區基站不能提供補充信道,則把阻塞的消息送回到節點,要求它在TRETRY=Random[TEND,TEND+2(N-1)TRETRY-SMALL](即,2的指數補償)以后再試,其中Random是兩個規定極限之間任選一值的函數,TEND是行進中的脈沖串結束的下一個時間,和N=Round_up(Block_counter/Backoff_threshold),其中Round_up是調整到下一個較大整數的函數。TEND的值由BAC存儲在排序的列表中并按如下計算a)該列表中所有小于TCURRENT(即,當前時間)的記錄被刪除;b)若該列表是空的,則TEND=TCURRENT;c)否則,TEND=列表中最小的記錄。
6.在每一次被阻塞的請求時,服務的小區基站存儲TRETRY在排序的列表中。
7.在處理每個新的請求以前,服務的小區基站把Block_counter減小TRETRY列表中已過時的記錄數。這是在不管該請求是阻塞或接受情況下完成的。或者,若保持TRETRY列表很復雜,每當給任何新的節點或再試節點但不是連續節點授予脈沖串時,則該小區基站可以把Block_counter復位到零。
8.當脈沖串接近于其結尾時(TCURRENT=TEND-ΔT),BRM可能接收到一個連續請求。BRM產生一個消息給該節點,指出是否接受此連續請求是基于以下各條(a)為了防止連續節點霸占資源,當資源有限時(即,如Block_counter>0所說明的,當一個或多個其他的最新請求被拒絕時),硬性限定任何節點的相繼連續次數。因此,若(Block_counter>0)和(Continue_counter[node]>=Max_number_of_continuations),則BRM拒絕此連續請求。
(b)否則,該節點不是資源霸占者,且若最近被拒絕的請求次數小于規定的閾值(即,Block_counter<Continue_threshold),則BRM指出,假設仍有足夠的資源,此連續請求被立刻接受。
(c)否則,最近被拒絕的請求次數已達到規定的閾值,且若該節點已經接收到其保證的最小連續次數(即,Continue_counter[node]>=Min_number_of_continuations),則BRM拒絕此連續請求。
(d)否則,該節點還沒有接收到其保證的最小連續次數,在此情況下BRM指出,假設仍有足夠的資源,此連續請求被立刻接受。
當連續請求被拒絕時,BRM指出,此連續請求必須在TRETRY=Random[2(N-1)TRETRY-SMALL,2(N-1)TRETRY-LARGE]以后再試,其中N=Round_up(Block_counter/Backoff_threshold)。對待再試請求如同對待任何其他的初始請求一樣。這個過程強制規定小區基站中一些受控的連續量。
圖7表示服務的小區基站中脈沖串受理控制對于一個節點需要補充信道的初始請求實施的處理流程圖,其中該節點是請求反向鏈路補充信道的特定移動臺,或是請求正向鏈路補充信道IWF的移動臺用戶代理。圖7的處理符合上述的指導原則。
具體地說,在接收到特定節點需要補充信道的初始請求以后(圖7的步驟702),脈沖串受理控制將Block_counter減去再試列表中最近已過時的記錄數(步驟703),并決定是否有補充信道準許此初始請求(步驟704)。如果有,脈沖串受理控制送出一個消息給請求的節點,分配一段規定時間內一個或多個特定的信道(步驟706),并把對應的脈沖串結束時間添加到其脈沖串結束時間的列表中(步驟708)。取決于是否有可用的補充信道,分配的補充信道數目可以少于該節點請求的數目。脈沖串受理控制(任選地)初始化Block_counter到零(步驟710)。并給特定節點的Continue_counter加1(步驟712)。只有當某些其他的步驟被省略時(例如,步驟703和716),才執行任選的步驟710。
另一方面,如果沒有可用的補充信道,脈沖串受理控制送出一個消息給請求的節點,指令它在規定的時間以后再提交其請求(步驟714)。于是,脈沖串受理控制存儲這個再試時間在其再試列表中(步驟716),并給Block_counter加1(步驟718)。
在其上一個請求(不管上一個請求是初始請求或連續請求)被脈沖串受理控制阻塞以后,該節點再一次提交補充信道的請求被脈沖串受理控制當成是初始請求來處理。因此,圖7的過程不但適用于初始請求,也適用于再試請求。然而,脈沖串受理控制對連續請求的處理是不同的。
圖8表示服務的小區基站中脈沖串受理控制對于一個節點需要連續請求而實施的處理流程圖,其中該節點是請求再分配(即,另一個脈沖串)反向鏈路特定補充信道的特定移動臺,或是請求再分配正向鏈路的特定補充信道到特定移動臺的服務小區基站本身。與圖7的情況一樣,圖8的處理符合上述的指導原則。
具體地說,在接收到特定節點需要特定補充信道的連續請求以后(圖8的步驟802),脈沖串受理控制將Block_counter減去再試列表中最近已過時的記錄數(步驟803),于是決定是否準許此連續請求。若有可利用的資源,如Block_counter為零所指出的(步驟804),則準許此連續請求。否則,資源是有限的,若該節點已接收到其最大的連續次數(步驟806),則此連續請求被拒絕。否則,該節點不是資源霸占者,且若最近被拒絕的請求次數小于規定的閾值(即,若Block_counter小于Continue_counter)(步驟808),則準許此連續請求。否則,最近被拒絕的請求次數已達到此閾值,且若該節點已接收到其保證的最小連續次數(即,Continue_counter[node]>=Min_number_of_continuations)(步驟810),則BRM拒絕此連續請求。否則,該節點還沒有接收到其保證的最小連續次數,在此情況下BRM指出,將立刻接受此連續請求。補充信道的數目可以與再分配的相等或不等。
若準許此連續請求,則脈沖串受理控制再分配補充信道給該節點一段規定時間(步驟812),把相應的脈沖串結束時間添加到其脈沖串結束時間的列表中(步驟814),給特定節點的Continue_counter加1(步驟816)。
若該連續請求被拒絕,則脈沖串受理控制送出一個阻塞消息給請求的節點,指令它在規定的時間以后提交初始請求(步驟818)。于是,脈沖串受理控制存儲這個再試時間在其再試時間的列表中(步驟820),給Block_counter加1(步驟822),把特定節點的Continue_counter再初始化到零(步驟824)。
如以前所提到的,圖7的步驟710只有在省略以下步驟的情況下才執行圖7的步驟703和716以及圖8的步驟803和820。
AFS方案保證,少量節點不會妨礙其他節點接入網絡。若負荷是輕的,它還允許脈沖串連續。通過調節Continue_threshold的值使允許的連續量受到控制。
當服務小區基站在補償期間產生變化時,性能上發生一些損失,因為補償定時值適用于特定的服務小區基站。在另外一些非同步再分配方法的實施方案中,以下一條或多條原則可能起作用o 對阻塞消息的應答不是立刻送出的,但在扇形區中脈沖串的下一個結尾時送出。這些應答指出,該脈沖串是被接受或阻塞。
o 允許有限數目接受的脈沖串分享可用的功率。告訴阻塞的用戶利用以上方案重新發送。
o 一個新節點在幾個阻塞的節點排隊到脈沖串下一個結尾時接入,且這個新節點能夠得到一些補充信道的正向功率量,則可以重新分配這個功率給排隊中的第一個節點。
o 若在Block_counter指出幾個最近阻塞的用戶時接受一個連續請求,則可以準許重新分配逐漸減少的補充信道數目以接納再試時的阻塞用戶。
o 雖然補償周期是在再試時間TRETRY情況下描述的,再試時間是根據具體2的指數函數規定的,但確定補償周期的其他合適函數也是可能的,包括線性函數和恒定函數。
圖9表示按照本發明同步的再分配方法,特定小區基站中脈沖串受理控制實施的處理流程圖。具體地說,BAC收集從幾個請求補充信道的節點(例如,節點A,B,和C)BRM接收到的請求(圖9的步驟902)。BAC查閱在當前時隙節點A,B,和C的當前分配(MA,MB,和MC)(步驟904),并確定節點A,B,和C每個信道(RA,RB,和RC)的RF功率和干擾要求(步驟906)。BAC利用當前的分配以及RF功率和干擾要求確定下一時隙(PA,PB,和PC)允許的分配(步驟908),并送出允許的分配給請求的BRM(步驟910)。在從BRM接收到下一時隙信道分配數的響應以后,BAC更新下一時隙的分配(步驟912)。于是,BAC再分配任何釋放的資源給本地單工模式的脈沖串請求。
圖10表示按照本發明同步的再分配方法,脈沖串請求管理器實施的處理流程圖。具體地說,BRM接收到特定節點(例如,節點A)需要補充信道的請求(圖10的步驟1002)。BRM選取一個分配補充信道給節點A的小區基站子集(步驟1004),并送出請求到每個選取的小區基站BAC(步驟1006)。BRM整理從選取的小區基站BAC接收到包含允許分配的響應(步驟1008),并確定選取的小區基站中最小的分配補充信道數(M)(步驟1010)。BRM送出待分配的補充信道數值(M)到選取的小區基站(步驟1012),并送出M個信道的補充信道分配到請求的節點(節點A)(步驟1014)。M=0的值指出,節點A需要在下一個時隙再試。
模擬結果利用OPNET網絡模擬工具,模擬正向鏈路的AFS方案。如上所述,AFS方案可以有兩種不同的調整Block_counter的選擇選擇A,其中計數器是在每次新的分配補充信道時復位(如圖7的步驟710)和選擇B,其中計數器減去再試數,這些再試應該是在上一個脈沖串傳輸時發生的。下面給出的模擬結果是在選擇B下執行的。這些模擬采用以下的參量值TBURST_MAX=5秒;
TRETRY_SMALL=0.5秒;TRETRY_LARGE=2.5秒;Continue_threshold=3;Backoff_threshold=1;Min_number_of_continuations=3和Max_number_of_continuations=10把AFS模擬結果與不采用資源公平分享的系統模擬結果進行比較。沒有資源公平分享的系統假設,任何用戶在其所有的待辦事項數據發送以前可以連續地利用脈沖串。請求被阻塞的用戶在0秒與2.5秒之間的隨機時間內再試。在被阻塞初始請求以后的連續再試次數不受限制。
AFS模擬假設,給每次模擬運行期間的高速數據用戶固定的功率預算分配。對于功率預算執行的模擬,允許高達14個補充信道同時分配給一個或多個不同的節點,其中最大可達8個補充信道給任何一個節點。每次運行模擬系統工作5個小時(18,000秒)。
實際的非實時服務(即,分組數據服務)最好利用多種業務(接通/斷開)模型來描述,它包括以下參量o 會話到達過程(泊松分布)。此處會話相當于一個電子郵件會話,一個文件傳送協議(ftp)傳送,一個萬維網瀏覽會話,等等。該會話包括一個分組呼叫(在文件傳送情況下)或在萬維網瀏覽情況下一個或多個分組呼叫。
o 每次會話的分組呼叫數(幾何分布)。
o 諸分組呼叫之間的時間(幾何分布)。
o 分組呼叫中的分組數(幾何分布或一些其他的分布函數;可以是1個分組/呼叫)。
o 分組呼叫中諸分組之間的到達間隔時間(幾何分布)。
o 分組大小。有若干個給分組大小建議的模型。例如,截斷柯西分布(基于FUNET上使用的電子郵件),均勻分布(基于利用Mobitex無線網的船隊管理應用),截斷指數分布(基于鐵路應用要求),截斷Pareto分布(基于萬維網瀏覽應用)。注意,FUNET,Mobitex,和鐵路是集合的通信業務模型,導致這些集合模型的各個用戶分組大小分布不是很明白。
在此模擬中采取了以下通信業務模型(萬維網瀏覽)o 每個扇形區的用戶數5;o 每個用戶相繼Web會話之間的空閑時間指數分布,均值為45秒;o 每次會話的分組呼叫數常數,5;o 會話期間內分組呼叫的到達間隔時間指數分布,均值為25秒;o 每次分組呼叫的分組數常數,25;o 分組呼叫內的分組到達間隔時間常數,10毫秒;o 分組大小指數分布,均值為480字節;o 分組由IWF轉換成字節流和脈沖串被送到小區基站的BRM作為在IWF待辦事項的數據總量;和o 收集延遲統計作為原始較高層消息(IWF以上),因為它們是由小區基站發送。
該模型反映了互聯網通信業務重大的突發性。每次分組呼叫提供每秒48千字節的平均負荷,而每次Web會話提供每秒約2.4千字節的負荷。該網絡上的總負荷約為16.5-17kbps。所以,當系統在大部分時間的扇形區內不能提供多于2個補充信道時,就發生長時間擁塞。然而,即使有許多可利用的補充信道時,瞬間擁塞是十分可能的。圖11表示產生萬維網一樣的通信業務的狀態機;圖12(A)-(B)表示平均接入延遲(每個分組)作為可用補充信道數目函數的模擬結果。采用上述的通信業務模型,利用2個8kbps補充信道達到最大的系統容量。因此,對少于3個的可用補充信道而言,平均排隊延遲增長很快。圖12(B)給出圖12(A)中補充信道數從3至14范圍內的一個放大視圖。AFS方案提供了在重負荷扇形區中用戶看得到的平均延遲改進。
圖13表示接入延遲的累積分布函數(CDF)的模擬結果。這些曲線對應于最大的可用補充信道數等于3的情況。AFS方案不僅改進了平均延遲,而且還緩和了大部分有較大的每個分組延遲。這在圖13的分布曲線尾部的比較中是顯而易見的。
圖14(A)-(B)分別表示不采用公平分享方案和采用AFS方案3個補充信道的完成延遲時間分布的模擬結果。圖15(A)-(B)分別表示不采用公平分享方案和采用AFS方案2個補充信道的完成延遲時間分布的模擬結果。AFS分布的特征是由于該方案能夠避免霸占而使擁塞事件大大減少。如圖15(A)-(B)所示,這個效果在重負荷下尤為顯著。
圖16表示每個分組到達的阻塞事件數的模擬結果。大多數阻塞事件導致該節點與BRM之間附加的再試信號交換。所以,采用AFS方案可以導致IWF或移動臺與小區基站之間節省一半以上的消息傳送,特別是小區基站在重負荷下,高速數據用戶只需要2個或3個補充信道。
如這些模擬結果所說明的,AFS方案從用戶觀點(較小的延遲)和從基礎設施觀點(IWF與小區基站之間較少的消息傳送)考慮大大地改進了高速數據性能。如我們所期望的,這個方案在重負荷條件下(即,大量的用戶和/或可以分配的少量補充信道)更有其重要的價值。減少反向鏈路信令節省寶貴的RF資源。
最初,許多用戶可能期望高速數據服務是利用從話音服務中剩下的RF資源。在這些情況下,扇形區中5個或更多個用戶在大部分時間內只需要2個或3個補充信道的想法是很實際的。以上給出的模擬結果說明,在這些條件下,AFS方案可以減少平均IP分組延遲約8分鐘(不考慮TCP暫停的效應)和減少消息傳送55%。
在另外的一些實施方案中,更多的RF資源專門用于高速數據用戶,可以期望每個扇形區每個載波的用戶數將大大增加。所以,隨著有較大量的可用補充信道就產生重負荷條件。預料AFS方案在這些條件下也能提供類似的性能改進。
雖然本發明的描述是在符合IS-95B標準基于CDMA蜂窩式系統的環境下,但是本發明也可以在符合其他標準基于CDMA的其他蜂窩式系統環境下實施,以及基于不是CDMA的方案,例如,諸信道是在時間規定下的TDMA,諸信道是在頻率規定下的FDMA,以及涉及CDMA,TDMA,和FDMA中至少兩個的混合方案。
還應該明白,專業人員在不偏離以下權利要求書中表示的本發明原理和范圍的條件下,可以對用于解釋本發明而描述和說明各個部分的細節,材料,和布置作各種變化。
權利要求
1.一種在蜂窩式電信系統中分配附加帶寬的方法,包括的步驟有(a)接收用戶要求分配附加帶寬的初始請求,并決定是否準許或拒絕該初始請求,若該初始請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令;和(b)在前一請求被拒絕以后接收要求分配附加帶寬的再試請求,并決定是否準許或拒絕該再試請求,若該再試請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令。
2.按照權利要求1的發明還包括這一步驟接收行進中的脈沖串要求再分配附加帶寬的連續請求,并決定是否準許或拒絕該連續請求,若該連續請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令。
3.按照權利要求2的發明,其中若對應的行進中的脈沖串的連續次數超過閾值,則該連續請求被拒絕。
4.按照權利要求2的發明,其中連續請求的補償時間是最近被拒絕的請求次數的函數。
5.按照權利要求4的發明,其中被拒絕的連續請求的補償時間TRETRY是由以下公式給出TRETRY=Random[2(N-1)TRETRY-SMALL,2(N-1)TRETRY-LARGE];Random是兩個值中隨機選取一個值的函數;TRETRY_SMALL是一個參量值;TRETRY-LARGE是一個大于TRETRY-SMALL的參量值;N=Round_up(Block_counter/Backoff_threshold);Round_up是舍入成下一個較大整數的函數;Block_counter是最近被拒絕的請求次數;和Backoff_threshold是一個參量值。
6.按照權利要求2的發明,其中準許連續請求優先于準許再試請求。
7.按照權利要求2的發明,其中因再分配而調整附加帶寬作為最近被拒絕的請求次數的函數。
8.按照權利要求1的發明,其中蜂窩式電信系統是CDMA系統。
9.按照權利要求1的發明,其中一次只能從一個小區基站分配附加帶寬給每個用戶。
10.按照權利要求1的發明,其中附加帶寬用于正向鏈路通信和反向鏈路通信二者之一。
11.按照權利要求1的發明,其中諸初始請求是非同步地處理的,且只要有足夠的資源就給以滿足。
12.按照權利要求1的發明,其中諸再試請求是非同步地處理的。
13.按照權利要求1的發明,其中每個準許的請求是給其持續時間不超過最大脈沖串持續時間的脈沖串。
14.按照權利要求1的發明,其中諸再試請求是在信號出現時間同步地處理的。
15.按照權利要求14的發明,其中響應于初始請求而準許的脈沖串是在信號出現時間終止。
16.按照權利要求14的發明,其中補償時間與信號出現時間一致。
17.按照權利要求14的發明,其中諸再試請求是在信號出現時間處理的。
18.按照權利要求1的發明,其中補償時間是最近被拒絕的請求次數的函數。
19.按照權利要求18的發明,其中補償時間是基于2的指數補償函數。
20.按照權利要求18的發明,其中被拒絕的初始請求和再試請求的補償時間TRETRY是由以下公式給出TRETRY=Random[TEND,TEND+2(N-1)TRETRY-SMALL];Random是兩個值中隨機選取一個值的函數;TEND是行進中的脈沖串預定要終止的下一個時間;TRETRY-SMALL是一個參量值;N=Round_up(Block_counter/Backoff_threshold);Round_up是調整到下一個較大整數的函數;Block_counter是最近被拒絕的請求次數;和Backoff_threshold是一個參量值。
21.按照權利要求1的發明,其中處理再試請求與處理初始請求相同。
22.按照權利要求1的發明還包括這一步驟接收行進中的脈沖串要求再分配附加帶寬的連續請求,并決定是否準許或拒絕該連續請求,若該連續請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令,其中若對應的行進中的脈沖串的連續次數超過閾值,則該連續請求被拒絕;準許連續請求優先于準許再試請求;諸初始請求是非同步地處理的,且只要有足夠的資源就給以滿足。再試請求和連續請求是在信號出現時間非同步地處理的。響應于初始請求而準許的脈沖串是在信號出現時間終止;補償時間與信號出現時間一致;和再試請求和連續請求是在信號出現時間處理的。
23.按照權利要求1的發明,其中附加帶寬是一個或多個補充信道。
24.按照權利要求1的發明,其中附加帶寬是一個有可變帶寬的信道。
25.按照權利要求1的發明,其中補償時間和脈沖串持續時間是對請求用戶的服務質量參量的函數。
26.一種用于蜂窩式電信系統中分配附加帶寬的設備,它處理用戶要求分配附加帶寬的初始請求和處理前一請求被拒絕以后要求分配附加帶寬的再試請求,其中若初始請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令;若再試請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令。
27.按照權利要求26的發明,其中該設備是蜂窩式電信系統的小區基站。
28.按照權利要求26的發明,其中該設備是蜂窩式電信系統的移動臺。
29.按照權利要求26的發明,其中通過處理行進中的脈沖串要求再分配附加帶寬的連續請求,蜂窩式電信系統分配附加帶寬,其中若連續請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令。
30.按照權利要求29的發明,其中若對應的行進中的脈沖串的連續次數超過閾值,則該連續請求被拒絕。
31.按照權利要求26的發明,其中蜂窩式電信系統是CDMA系統。
32.按照權利要求26的發明,其中諸初始請求是非同步地處理的,且只要有足夠的資源就給以滿足。
33.按照權利要求26的發明,其中諸再試請求是非同步地處理的,
34.按照權利要求26的發明,其中每個準許的請求是給其持續時間不超過最大脈沖串持續時間的脈沖串。
35.按照權利要求26的發明,其中再試請求是在信號出現時間同步地處理的。
36.按照權利要求35的發明,其中響應于初始請求而準許的脈沖串是在信號出現時間終止;補償時間與信號出現時間一致;和再試請求是在信號出現時間處理的。
37.按照權利要求26的發明,其中補償時間是最近被拒絕的請求次數的函數。
38.按照權利要求26的發明,其中通過處理行進中的脈沖串要求再分配附加帶寬的連續請求,蜂窩式電信系統分配附加帶寬,其中若連續請求被拒絕,則給出在補償時間以后提交再試請求的指令;若對應的行進中的脈沖串的連續次數超過閾值,則該連續請求被拒絕;準許連續請求優先于準許再試請求;諸初始請求是非同步地處理的,且只要有足夠的資源就給以滿足;再試請求和連續請求是在在信號出現時間非同步地處理的;響應于初始請求而準許的脈沖串是在信號出現時間終止;補償時間與信號出現時間一致;和再試請求和連續請求是在信號出現時間處理的。
39.按照權利要求26的發明,其中附加帶寬是一個或多個補充信道和一個有可變帶寬的信道二者之一。
全文摘要
附加帶寬的脈沖串(例如,一個或多個補充信道和一個有可變帶寬的信道)被分配給蜂窩式電信系統中的諸用戶(例如,高速率數據用戶)。要求分配附加帶寬的請求可以是初始請求,行進中的脈沖串的連續請求,或以前被拒絕的請求以后的再試請求。在任一情況下,決定是否準許或拒絕該請求。若該請求被拒絕,則給出在規定的補償時間以后提交再試請求的指令。可以利用非同步方法或同步方法實現本發明。按照非同步方法,所有的請求被非同步地處理。
文檔編號H04B1/707GK1246771SQ99110638
公開日2000年3月8日 申請日期1999年7月22日 優先權日1998年7月23日
發明者薩拉斯·庫馬爾, 桑伊夫·南達, 斯坦尼斯拉夫·維特布斯基 申請人:朗迅科技公司