專利名稱：擴頻多用戶信道的數(shù)據(jù)流優(yōu)先化和控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線碼分多址擴頻系統(tǒng)中多用戶使用的信道；特別涉及在擴頻系統(tǒng)中的公用和共享信道的數(shù)據(jù)流的優(yōu)先化和控制的系統(tǒng)和方法。


圖1示出簡化的無線擴頻碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)18。在系統(tǒng)18內(nèi)的節(jié)點b 26與相關(guān)的用戶設(shè)備20-24(UE)通信。節(jié)點b 26具有與單一或多基站28(圖1)相關(guān)的單一的現(xiàn)場控制器(SC)30。一組節(jié)點b 26，32和34連接到無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)36。為了在RNC 36-40之間傳遞信息，利用在RNC(IUR)之間的一個接口。每個RNC 36-40連接到移動交換中心(MSC)44，后者又連接到核心網(wǎng)絡(luò)46。
為了在系統(tǒng)18內(nèi)通信，使用多類型的信道，如專用、共享和公用信道。專用的信道在節(jié)點b26和特定的UE 20-24之間傳遞數(shù)據(jù)。多個UE 20-24或用戶使用共享和公用的信道。所有這些信道傳送包括通信業(yè)務(wù)，控制和信令數(shù)據(jù)的各種數(shù)據(jù)。
因為共享和公用的信道傳遞不同用戶的數(shù)據(jù)，所以使用協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)或分組送出數(shù)據(jù)。如圖2所示，為了將不同的源48-52的數(shù)據(jù)流調(diào)節(jié)到信道56，使用控制器54。向UE20-24傳遞數(shù)據(jù)使用的一個共用信道是正向接入公用信道(FACH)58。如圖3所示，F(xiàn)ACH 58在RNC 36，始發(fā)并發(fā)送至節(jié)點b 28-34，以作為擴散信號向UE 20-24進行無線傳輸。FACH 58傳送各種源的幾種類型的數(shù)據(jù)，如公用控制信道的數(shù)據(jù)，專用控制和通信業(yè)務(wù)信道(DCCH和DTCH)的數(shù)據(jù)、和上下鏈路共享信道(DSCH和DTCH)控制的信令。FACH 58也傳輸帶外控制信令，如混合自動重復(fù)請求(H-ARQ)，和從其他的RNC 38-40來的經(jīng)IUR 62傳輸?shù)念愃茢?shù)據(jù)，如CCCH，DCCH，DTCH和H-ARQ控制數(shù)據(jù)。
RNC 36使用各種控制器來控制數(shù)據(jù)流。無線電鏈路控制器(RLC)64控制CCCH。專用媒體存取控制器(MAC-d)66控制DCCH，DTCH和一些帶外H-ARQ信令。共用媒體存取控制器(MAC-sh)68控制DSCH，USCH控制信令，和帶外H-ARQ控制信令。控制FACH 58的是公用媒體存取控制器(MAC-c)60。
由于可在共享和公用信道上傳輸?shù)亩嘣磾?shù)據(jù)48-52，信道控制器54在傳輸前將數(shù)據(jù)排隊。如果在排隊中出現(xiàn)大量的積累，排隊中的數(shù)據(jù)延遲時間加大。像控制數(shù)據(jù)的某些數(shù)據(jù)的較大延遲會造成信道的故障。為了緩解這個問題，現(xiàn)有技術(shù)或刷新(沖掉)這個排隊減少擁擠，或重定數(shù)據(jù)路由。刷新排隊造成數(shù)據(jù)的損失，并要求重新傳輸，而這是不希望的。重定已經(jīng)排隊的數(shù)據(jù)路由在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的重復(fù)，并且不能夠解決存在的擁擠。
WO96/08935公開了一種用于GSM系統(tǒng)的優(yōu)先化方案。給予不同類型的分組優(yōu)先權(quán)以在公用信道上傳輸。數(shù)據(jù)分組根據(jù)它們各自的優(yōu)先權(quán)在公用信道上發(fā)送。
美國專利5,802,310公開了一種用于通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)隊列控制的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)被傳遞給用于一信道的隊列。當(dāng)排隊的數(shù)據(jù)量大于第一門限時隊列被禁止，而當(dāng)排隊的數(shù)據(jù)量小于第二門限時隊列被允許。因此，希望減少用于共享和公用信道的數(shù)據(jù)延遲時間而沒有在現(xiàn)有技術(shù)中的相關(guān)問題。
本發(fā)明概述在與多用戶信道相關(guān)的控制器上接收來自多源的分組數(shù)據(jù)。部分根據(jù)數(shù)據(jù)類型的可重編路由性，將每個分組數(shù)據(jù)優(yōu)先化。部分根據(jù)優(yōu)先化，為每個分組排定在多用戶信道上的傳輸時間。排隊積累的分組數(shù)據(jù)被跟蹤，以在多用戶信道上傳遞。部分根據(jù)跟蹤的排隊，限制來自每個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)流。
附圖的簡要說明圖1是無線擴頻通信系統(tǒng)簡圖；圖2是流向共享或公用信道的數(shù)據(jù)的圖示；圖3是流向RNC內(nèi)FACH信道的數(shù)據(jù)圖示；圖4是優(yōu)先的方案的圖示；圖5是FACH信道用的優(yōu)先方案圖示；圖6是共享或公用信道使用的保留機構(gòu)圖示；和圖7是共享或公用信道用的數(shù)據(jù)源窗口圖示。
優(yōu)選實施例的詳細說明如圖4所示，在多用戶信道控制器54中采用數(shù)據(jù)優(yōu)先化來減少數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)等待時間。對于一個具體的公用或共享信道，某些數(shù)據(jù)必須在這個信道上傳遞，在圖中表示為“強制”88。其他數(shù)據(jù)最好在這個特定的信道上發(fā)送，但是也可以重新路由到另一個信道，如專用信道。這個數(shù)據(jù)被稱為“盡量”90。因為“強制”數(shù)據(jù)不可重編路由，它取得對“盡量”數(shù)據(jù)90的優(yōu)先權(quán)。
在分組內(nèi)的數(shù)據(jù)的類型，如控制96、信令98和通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也用于優(yōu)先化。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)類型的優(yōu)先化，將控制96和信令98分組數(shù)據(jù)與通信業(yè)務(wù)分組數(shù)據(jù)100分開。分開分組的一個方法是在控制器54接收前將相似類型的分組數(shù)據(jù)分組在一起。另外，在控制器54接收前每個信道發(fā)送的分組設(shè)有一個表示分組數(shù)據(jù)類型的標(biāo)記或標(biāo)識。
因為在控制96或信令98的數(shù)據(jù)傳遞中的長期的遲滯會造成信道凍結(jié)，對控制96和信令98數(shù)據(jù)給予比通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)100較高的優(yōu)先權(quán)。另外，與多用戶相關(guān)的共用92的數(shù)據(jù)具有比單一用戶的專用94的數(shù)據(jù)較高的優(yōu)先權(quán)。這個優(yōu)先的方案一般是存儲在多用戶信道控制器的軟件中。
在高擁擠的期間，根據(jù)它的優(yōu)先權(quán)70將數(shù)據(jù)重新路由到其他信道。例如，“盡量”專用通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)重新路由，而“強制”公用控制數(shù)據(jù)則不。通過在排隊前對數(shù)據(jù)重新路由，不會要求重新傳送。因此，排隊數(shù)據(jù)的量減少，導(dǎo)致較少的數(shù)據(jù)等待時間。另外，因為重新路由的數(shù)據(jù)不再排隊，消除了現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)重復(fù)。
圖5示出與FACH 58一起使用的優(yōu)先化方案72。因為MAC-sh的DSCH，H-ARQ具有“強制”共享控制數(shù)據(jù)，所以它們具有最高的優(yōu)先權(quán)，為最高級。雖然MAC-d的H-ARQ具有“強制”控制數(shù)據(jù)，是專用的，所以分配稍低的優(yōu)先權(quán)，為高級。CCCH和DCCH用于信令，具有下一水平的優(yōu)先權(quán)，為中級。優(yōu)先的最低的水平分配給DTCH，因為它具有“盡量”專用通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
為了簡化FACH 58的優(yōu)先化方案72，需要對RNC 36進行修改。如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)MAC-d 66控制DCCH，DTCH和MAC-d的H-ARQ。如圖5所示，這些源的每個具有不同的優(yōu)先權(quán)。因為這個數(shù)據(jù)在MAC-d 66上優(yōu)先化前被多路復(fù)用，所以MAC-d 66的多路復(fù)用器移動到MAC-c 60，使得在MAC-c 66能夠進行優(yōu)先化。另外，為了在MAC-c 60上優(yōu)先化，MAC-d 66也可以用標(biāo)記或標(biāo)識，發(fā)送多路復(fù)用的數(shù)據(jù)的每個分組的優(yōu)先和類別(強制或盡量)。RLC 64和MAC-sh 68控制的數(shù)據(jù)具有同等的優(yōu)先權(quán)，因此都不需要更改。使用存儲的優(yōu)先權(quán)列表，對來自各源的數(shù)據(jù)預(yù)定傳輸?shù)臅r間，并且在高擁擠的期間重新路由。
可以結(jié)合優(yōu)先化來減少數(shù)據(jù)等待時間的另一個技術(shù)是，控制在各控制器之間的數(shù)據(jù)流。如圖6所示，使用調(diào)度機構(gòu)74調(diào)節(jié)進入共享或公用信道56的數(shù)據(jù)。調(diào)度機構(gòu)74跟蹤在控制器排隊中的數(shù)據(jù)的積累。如果機構(gòu)74識別出擁擠并且在一定的時間期間內(nèi)將不會傳輸數(shù)據(jù)，那么機構(gòu)74對信道56的訪問限制來自各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)流。各源將識別出將數(shù)據(jù)重新路由或不嘗試進行傳輸?shù)男枰ＥcFACH，MAC和RLC(層2)一起使用數(shù)據(jù)流控制機構(gòu)，信令的等待時間被減小，因此提高效率。
如圖7所示，為了防止共享或公用信道56由一個數(shù)據(jù)源48-52單極化，可以使用可變窗口76-86。每個數(shù)據(jù)源48-52具有被允許的排入隊列中的未完成數(shù)據(jù)的一個窗口或多窗口76-86。窗口76的大小根據(jù)特定源的需要。窗口76響應(yīng)于排隊的可用性被動態(tài)調(diào)節(jié)。在信道的可用性增加時，窗口的大小增加，以增加未完成分組的數(shù)目。相反，可用性減小，窗口的大小減小，減小未完成的分組的數(shù)目。減小窗口的結(jié)果，數(shù)據(jù)源或是重新路由或停止向窗口發(fā)送分組。
權(quán)利要求
1.一種控制來自多類數(shù)據(jù)源(48-52)的分組數(shù)據(jù)調(diào)度機構(gòu)(74)，所述多類數(shù)據(jù)源(48-52)包括具有可重新路由數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源和具有不可重新路由數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源(48-52)，多類數(shù)據(jù)流入到在無線擴頻碼分多址通信系統(tǒng)中的多用戶信道(56)，所述機構(gòu)(74)的特征在于與多用戶信道(56)相關(guān)的隊列(54)，它具有為從多個數(shù)據(jù)源隊列(48-52)接收輸入分組數(shù)據(jù)而配置的輸入，多用戶信道隊列(54)輸出在多用戶信道(56)上傳輸?shù)慕邮盏姆纸M數(shù)據(jù)；多個數(shù)據(jù)源隊列(76-86)，每個數(shù)據(jù)源隊列(76-86)與每個數(shù)據(jù)源(48-52)唯一相關(guān)，并具有從隊列的數(shù)據(jù)源(48-52)接收數(shù)據(jù)而配置的輸入，每個數(shù)據(jù)源隊列(48-52)能夠改變它的容量；和其特征在于，每個數(shù)據(jù)源隊列(48-52)的改變?nèi)萘坎糠值馗鶕?jù)多用戶信道的隊列(54)的可用性進行改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的機構(gòu)(74)，其特征在于，每個數(shù)據(jù)源隊列(48-52)的改變?nèi)萘侩S多用戶信道(56)的可用性的增加而減小，隨可用性的減小而增加。
全文摘要
在與多用戶信道相關(guān)的控制器上接收多源的分組數(shù)據(jù)。部分地根據(jù)數(shù)據(jù)類型類別的可重新路由性將每個分組數(shù)據(jù)優(yōu)先化。部分地根據(jù)優(yōu)先化在多用戶信道預(yù)定每個分組的傳輸時間。跟蹤排隊的分組數(shù)據(jù)的積累,以在多用戶信道上傳遞數(shù)據(jù)。部分根據(jù)被跟蹤的隊列,限制每個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)流。
文檔編號H04J13/04GK1379612SQ02106600
公開日2002年11月13日 申請日期2000年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月20日
發(fā)明者斯蒂芬E·特里 申請人:交互數(shù)字技術(shù)公司