專利名稱：用于上行鏈路資源分配的系統(tǒng)、裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡中無線電資源分配的領(lǐng)域。更特定地，本發(fā)明涉及一種用于將無線電資源分配給多個向無線電基站進行發(fā)射的用戶站的系統(tǒng)、裝置和方法。
背景技術(shù)：
在設(shè)計用于承載“媒體”和“數(shù)據(jù)”服務的混合網(wǎng)絡中，該網(wǎng)絡需要提供足夠的容量(其可作為以bits/s為單位的數(shù)據(jù)速率進行測量)以滿足每個用戶的需要。諸如電話呼叫(telephony call)、流視頻(streaming video)等的媒體業(yè)務，需要可預知的網(wǎng)絡容量的量(例如，使用G.729AB編解碼的電話呼叫需要9.6kbits/s)；然而，必須確保該容量。否則，等待時間將劣化媒體服務，并且導致不能令人滿意的用戶體驗。諸如HTTP請求和FTP服務的數(shù)據(jù)業(yè)務，會常常需要大量的容量，但是用戶通常將容忍短暫的等待時間周期。然而，如果存在很大的等待時間或者數(shù)據(jù)速率過低，則用戶將不能滿意。
為每個用戶提供充足的容量是具有挑戰(zhàn)性的，這是因為網(wǎng)絡占用有限的資源量來提供該容量。在基于無線電網(wǎng)絡中，該有限的資源可以包括無線電帶寬、發(fā)射功率電平等。如果該網(wǎng)絡包括用戶站之間的共享鏈路，則這些無線電資源和所導致的容量必須在用戶站之間進行分配。例如，時分多址(TDMA)網(wǎng)絡將時隙分配給節(jié)點用以在鏈路上進行發(fā)射，而碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡可以將不同的擴頻因子和/或發(fā)射功率電平分配給用戶站。出于經(jīng)濟的原因，網(wǎng)絡運營商希望分配盡可能多的網(wǎng)絡資源，允許小的安全裕度，用以提供最優(yōu)化的數(shù)據(jù)速率、通過量和經(jīng)濟回報。然而，網(wǎng)絡運營商必須小心不使網(wǎng)絡中出現(xiàn)過度的業(yè)務量，其能夠引發(fā)嚴重的性能和/或穩(wěn)定性問題。
網(wǎng)絡運營商進一步關(guān)注如何在多種用戶站之間(無論它們是屬于個人用戶的蜂窩電話、PDA、具有無線網(wǎng)卡的膝上式計算機等等)分配可利用的無線電資源。可以在所有的用戶站之間公平地執(zhí)行分配，或者按照優(yōu)先級執(zhí)行分配，用以反映某些用戶站相對于其他用戶站的不同的服務或者服務等級。例如，應為通常是不能容忍等待時間(latency-intolerant)的媒體業(yè)務提供相對于可以容忍等待時間的(latency-tolerant)數(shù)據(jù)業(yè)務(如HTTP請求)的優(yōu)先級。相似地，某些用戶站可以付費或者另外被授權(quán)用以擁有比其他用戶站更高的平均數(shù)據(jù)速率或者更好的服務等級。
在集中式基于無線電的網(wǎng)絡中，多個用戶站同單一的基站進行通信?；緶试S用戶站進入網(wǎng)絡上并在上行鏈路(多個到一個)和下行鏈路(一個到多個)方向上分配一部分網(wǎng)絡資源用以為每個用戶站提供服務。由于基站負責進行資源管理，因此基站有必要監(jiān)視網(wǎng)絡業(yè)務量等級以有效地分配和/或重新分配無線電資源，用以確保用于每個用戶站的足夠容量。在下行鏈路方向中(即，從基站到用戶站)，由于所有的數(shù)據(jù)和媒體業(yè)務直接通過基站傳遞到用戶站，所以監(jiān)視是相對直接的，由此允許基站監(jiān)視網(wǎng)絡使用、分配資源和調(diào)度業(yè)務。
由于單獨的用戶站典型地不了解其他處于該基站范圍中的用戶站，因此它們具有關(guān)于當前網(wǎng)絡業(yè)務量的不完整的信息，所以管理上行鏈路(即，從用戶站到基站)業(yè)務是更加困難的。典型地需要位于基站的無線電資源和接入管理器(radio resource and access manager，RRAM)來管理準許用戶站進入網(wǎng)絡以及用戶站之間資源的分配和重新分配。
RRAM策略涉及，準許用戶站進入網(wǎng)絡、分配資源以滿足“公平性”或者其他資源分配標準、以及根據(jù)可利用資源管理使用等級，用以在使用接近最大閾值時確保適度的服務劣化和/或穩(wěn)定性。對于特定的物理信道(以太網(wǎng)、無線等)，RRAM策略典型地設(shè)計用于網(wǎng)絡所期望承載的不同類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如，基于會話的業(yè)務、突發(fā)(bursty)IP業(yè)務等)。
在簡單的實現(xiàn)方案中，每個用戶站可以使用ALOHA類型協(xié)議連接到基站，其中用戶站隨意地進行簡單地發(fā)射，并且如果早期的發(fā)射失敗，則以隨機的間隔不斷重試。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，在無線環(huán)境中，ALOHA類型協(xié)議在其容量利用方面是非常沒有效率的。多種更加成熟的上行鏈路業(yè)務量管理方案已得到發(fā)展和/或被提出，諸如隨機接入輪詢(random access polling)、資源調(diào)度和預留系統(tǒng)。在它們的文獻中，在IEEE Communication Survey(Second Quarter 2000)，Ajay Gummalla and John Limb中出版的“Wireless Medium AccessProtocols”調(diào)查了致力于這些問題的多種MAC策略。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，在CDMA系統(tǒng)中分配信道資源的通用的方法是過量提供(overprovision)信道。在傳統(tǒng)的IS-95 CDMA系統(tǒng)中，信道具有固定的大小，針對最壞情況被設(shè)計具有很大的冗余。盡管過量提供允許信道中的某些穩(wěn)健性，但是這是對網(wǎng)絡資源的沒有效率的利用。由于信道大小是固定的，因此在優(yōu)于最壞情況的情況中，該信道是未充分利用的(就最大容量而言)。例如，分配的信道可以提供19.2kbits/s。不論信道質(zhì)量如何，用戶將僅在19.2kbits/s不斷進行發(fā)射。
此外，一旦信道被預定，則這些信道資源不可用于網(wǎng)絡的剩余部分，即使當前在該信道中未發(fā)射任何東西。這導致了網(wǎng)絡資源的非最優(yōu)化利用，特別是在用戶站發(fā)射諸如IP的突發(fā)業(yè)務時。通過為用戶“過量預定”(overbook)信道，可以部分地減輕這些問題。由于實際使用的統(tǒng)計分布，基站可以過量預定用戶而不會使網(wǎng)絡過載。然而，為了確保穩(wěn)定性，過度預定必然傾向于未充分利用，即其中帶寬被浪費和被過度使用，而其中發(fā)生了擁塞。
另一管理上行鏈路業(yè)務的方法是使用“概率調(diào)度(probabilisticscheduling)”。通過概率調(diào)度，基站向每個用戶站提供“發(fā)射概率(transmit probability)”。該發(fā)射概率是用戶站將發(fā)射分組的概率。概率調(diào)度允許基站更好地管理突發(fā)網(wǎng)絡業(yè)務。然而，關(guān)于概率調(diào)度的一個問題是必須向所有的用戶站提供信道，不論它們是否正在發(fā)射，而該信道在大部分網(wǎng)絡中典型地是有限的資源。而且，如通過許多3G系統(tǒng)(諸如第三代伙伴項目(The Third Generation Partnership Program)(www.3gpp.org))實現(xiàn)的概率調(diào)度被設(shè)計用于“基于會話”的服務或者更類似于連接的服務，并且未被優(yōu)化用于語音和傳統(tǒng)IP數(shù)據(jù)業(yè)務的混合業(yè)務。
另一被提出的解決方案，“按需分配調(diào)度(demand assignmentscheduling)”嘗試基于每個業(yè)務信道的QoS要求來分配帶寬。用戶站向基站請求專用的帶寬，典型地使用針對該目的而提供的隨機接入信道(random access channel，RACH)或者其他控制或信令信道。然后基站基于通過其自身調(diào)度規(guī)則進行調(diào)整的整體網(wǎng)絡需求，調(diào)度帶寬分配給每個用戶站，并且在適當?shù)臅r刻授權(quán)每個用戶站進行發(fā)射。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，許多種調(diào)度規(guī)則是可行的，每個規(guī)則集被優(yōu)化用于不同類型的業(yè)務、QoS要求和信道結(jié)構(gòu)，但是該系統(tǒng)仍然基本上是基于連接的。
因此，需要提供一種系統(tǒng)、裝置和方法，其提供有效地使用可利用容量的上行鏈路資源分配，并且能夠以用于信令的適度小量資源在潛在大量的激活用戶之間重新分配資源，同時確保不同用戶之間的服務質(zhì)量(QoS)和公平性(不論是如何定義的)，并且對于在不同使用情況下承載多種業(yè)務類型的網(wǎng)絡，其允許網(wǎng)絡業(yè)務在擁塞或者資源缺乏的時期中適度劣化。
發(fā)明概述本發(fā)明一個的目的在于，提供一種新穎的系統(tǒng)、方法和裝置，其消除或者減輕了至少某些上文認定的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于在網(wǎng)絡中管理對分配至少一個上行鏈路專用數(shù)據(jù)信道的請求的方法，該網(wǎng)絡包括基站和多個用戶站，其中該基站包括無線電資源和接入管理器，其中該基站可以從未分配的專用數(shù)據(jù)信道池中分配專用數(shù)據(jù)信道，并且可以分配一部分無線電資源，用以向所分配的信道分配數(shù)據(jù)速率容量，該方法包括a)在基站處接收來自多個用戶站中的一個用戶站的對專用數(shù)據(jù)信道的請求；b)無線電資源和接入管理器確定是否有足夠的無線電資源可用于提供所請求的數(shù)據(jù)信道，以及是否有專用的數(shù)據(jù)信道可用于從未分配的專用數(shù)據(jù)信道池進行分配，然后i)如果該資源和該專用數(shù)據(jù)信道是可利用的，則前進至步驟(e)；ii)如果該必要的資源是不可利用的，則前進至步驟(d)；iii)如果該資源是可利用的但是專用數(shù)據(jù)信道是不可利用的，則前進至步驟(c)；c)確定是否存在來自具有已分配專用數(shù)據(jù)信道的多個用戶站中的至少一個其他用戶站適合使其已分配的專用數(shù)據(jù)信道返回至未分配的專用數(shù)據(jù)信道池，然后iv)如果存在至少一個其他用戶站適合使其已分配的專用數(shù)據(jù)信道返回，則使該已分配的專用數(shù)據(jù)信道返回到未分配的專用數(shù)據(jù)信道池；然后前進至步驟(e)；或者v)否則，終止該方法；d)確定是否存在具有帶有第一數(shù)據(jù)速率容量的已分配專用信道的至少一個其他用戶站可被減小至較低的數(shù)據(jù)速率容量，用以使得無線電資源是可利用的，并且減小該第一數(shù)據(jù)速率容量以使相關(guān)的無線電資源釋放成為可利用的，然后vi)如果該至少一個用戶站存在，則返回步驟(b)；vii)如果該至少一個用戶站不存在，則終止該方法；并且(e)將來自未分配的專用數(shù)據(jù)信道池的專用數(shù)據(jù)信道分配給該一個用戶站。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于在網(wǎng)絡中將最小上行鏈路數(shù)據(jù)速率分配給用戶站的方法，該網(wǎng)絡包括基站和多個用戶站，該多個用戶站中的每一個被獨立分配了來自可能的數(shù)據(jù)速率集合中的當前數(shù)據(jù)速率，并且該數(shù)據(jù)速率要求改變上行鏈路無線電資源的量，該方法包括a)在基站處接收來自多個用戶站中的一個用戶站的預留請求；b)確定是否有足夠的上行鏈路無線電資源可利用于向該一個用戶站分配最小數(shù)據(jù)速率，然后i)如果有足夠的上行鏈路無線電資源是可利用的，則前進至步驟(e)；ii)如果沒有足夠的上行鏈路無線電資源是可利用的，則前進至步驟(c)；c)確定是否存在來自多個用戶站的至少一個其他用戶站適合于較低的數(shù)據(jù)速率，然后iii)如果存在至少一個其他的用戶站適合于較低的數(shù)據(jù)速率，則前進至步驟(d)；iv)否則，忽略該預留請求并終止該方法；d)確定來自適合于較低數(shù)據(jù)速率的至少一個其他用戶站中的哪個特定用戶站將移至較低的數(shù)據(jù)速率，并且將該特定用戶站移至較低的數(shù)據(jù)速率，并且然后返回步驟(b)；并且e)將最小數(shù)據(jù)速率分配給該一個用戶站。
本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，其用于管理上行鏈路資源，用以確保有效地使用可利用的上行鏈路資源并且用以提供上行鏈路用戶站之間的公平性。RRAM響應于多個不同的系統(tǒng)事件，諸如接收到高或低的業(yè)務量報告、預留請求或者RACH請求。通常，RRAM試圖將較高的數(shù)據(jù)速率(DDCH)分配給需要它們的用戶站。
RRAM根據(jù)用戶站的單獨要求，使用選擇性速率減小策略來確保有足夠的網(wǎng)絡資源用于用戶站。RRAM響應于對新的DDCH的RACH請求，可以斷開處于低數(shù)據(jù)速率的且不具有媒體預留(mediareservation)的用戶站。RRAM響應于來自用戶站的業(yè)務測量報告，嘗試增加或者減小用戶站的數(shù)據(jù)速率。當存在不足夠的上行鏈路資源可用于滿足該上行鏈路負載/需求(在高業(yè)務量測量報告的情況中)時，RRAM試圖降低當前以較高速率發(fā)射的另外的用戶站的速率，以便于為來自第一用戶站的速率增加留出空間。在搜索候選的高速率用戶站時，基站的RRAM開始于最高速率并檢查處于該速率的最久的用戶站。RRAM繼續(xù)搜索較低的數(shù)據(jù)速率，直至找到適當?shù)暮蜻x用戶站。該策略防止用戶站在其他的低速率用戶站要求更大帶寬時占有高速率信道。在有多個用戶站要求速率增加的擁塞時期中，高數(shù)據(jù)速率信道以循環(huán)的方式分配給用戶站，其中每個用戶站僅在固定的時間周期內(nèi)保持高速率信道。
附圖簡述現(xiàn)在，通過參考附圖，將僅借助于示例來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線網(wǎng)絡的示意圖；圖2是如圖1中所示的通信鏈路圖，其包括多個信道；圖3是圖1中示出的基站的示意圖；圖4是圖1中示出的用戶站中的一個的示意圖；圖5是在圖2中示出的通信鏈路上在用戶站和基站之間發(fā)射的事件消息圖；圖6a、6b和6c是圖1中示出的網(wǎng)絡的信道轉(zhuǎn)換的狀態(tài)圖；圖7是在圖3中示出的基站上運行的無線電資源管理器的示意圖；圖8是示出了無線電資源管理器如何處理上行鏈路DDCH分配的流程圖；圖9是示出了調(diào)整上行鏈路DDCH大小的流程圖10是示出了無線電資源管理器如何處理低業(yè)務量測量報告的流程圖；圖11是示出了無線電資源管理器如何處理高業(yè)務量測量報告的流程圖；圖12是示出了無線電資源管理器如何處理對預留上行鏈路資源的請求的流程圖；圖13是示出了無線電資源管理器如何處理對釋放預留的上行鏈路資源的請求的流程圖；圖14是示出了無限資源管理器如何處理上行鏈路負載報警的流程圖。
發(fā)明詳述現(xiàn)在參考圖1，用于發(fā)射數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡通常標在20處。網(wǎng)絡20包括無線電基站24和多個用戶站28a，28b...28n。在當前的優(yōu)選實施例中，無線電基站24通過適當?shù)木W(wǎng)關(guān)以及一個或多個回程(backhaul)(未示出)，諸如T1、T3、E1、E3、OC3或其他適當?shù)年懢€鏈路，或者衛(wèi)星或其他的無線電或微波信道鏈路，或者如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所想到的任何其他的適合作為回程站進行操作的鏈路，連接到至少一個數(shù)據(jù)電信網(wǎng)絡(未示出)，諸如基于陸線的交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(landline-based switched network)、分組網(wǎng)絡等。
基站24同用戶站28進行通信，在本發(fā)明的實施例中，該用戶站28安裝在用戶的房屋，如無線本地環(huán)路(wireless local loop，WLL)系統(tǒng)中常見的，但是如將看到的，其還可以是游動的或者可以是移動站。由基站24服務的用戶站數(shù)目“n”可以取決于多種因素而變化，包括可利用的無線電帶寬量和/或用戶站28的配置和要求。
如圖1中所說明的，用戶站28相對于基站24的地理分布不需要是對稱的，而且由于多種因素，物理上位置彼此接近的用戶站28也不必經(jīng)歷相同或者相似的接收質(zhì)量，這些因素包括地理環(huán)境(存在或缺乏可以反射或者屏蔽信號的建筑物)、無線電環(huán)境(存在或者缺乏無線電噪聲源)等。因此，在大部分情況中，由基站24服務的單獨的用戶站28將具有顯著不同的接收和發(fā)射(下文中被稱為“收發(fā)”(transception))質(zhì)量，并且這些收發(fā)質(zhì)量將隨時間變化。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，用戶站28可以在地理上被分為不同的扇區(qū)36，其通過基站24處的波束成形天線(beam forming antenna)形成，用以增加可自單一的基站位置所服務的用戶站28的數(shù)目。在該情況中，每個扇區(qū)36基本上用作不同的基站，并且基站24可以按照獨立于每個其他扇區(qū)36的方式管理每個扇區(qū)36中的網(wǎng)絡資源。盡管圖1僅示出了一個基站24，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將進一步認識到，網(wǎng)絡20可以包括多個地理上分布的基站24，其具有對用戶站28的重疊扇區(qū)36的覆蓋，并且其中重疊扇區(qū)36的覆蓋區(qū)域中的每個用戶站可以選擇由哪個基站24為其提供服務。
在每個扇區(qū)36中，通過無線電裝置在基站24和扇區(qū)36中的每個用戶站28之間建立通信鏈路32。通信鏈路32a發(fā)射在基站24和用戶站28b之間傳輸?shù)男畔?，通信鏈?2b發(fā)射在基站24和用戶站28c和28d之間傳輸?shù)男畔?，等等?？梢允褂枚喾N多路接入技術(shù)實現(xiàn)通信鏈路32，其包括TDMA、FDMA、CDMA或者諸如GSM的混合系統(tǒng)等。在本實施例中，在通信鏈路32上發(fā)射的數(shù)據(jù)使用CDMA作為多路接入技術(shù)進行發(fā)射，并且數(shù)據(jù)具有分組的形式，被封包在分隙時幀(slotted time frame)中，其細節(jié)將在下文中得到更加詳細的討論。
如此處使用的，術(shù)語“分組”、“被分組的”和“分組的”指分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄€配置，用于在預定的目標接收機處該分組數(shù)據(jù)的接收。數(shù)據(jù)的分組可以包括，但不限于，應用不同等級的前向糾錯(FEC)碼(從未編碼到高級編碼和/或不同的編碼方法)，使用多種等級的碼元重復，使用不同的調(diào)制方案(4-QAM、16-QAM、64-QAM等)以及任何其他的用于配置數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)和方法，其選擇適合該傳輸?shù)乃璧臒o線電(或者其他物理層)資源量、數(shù)據(jù)速率和傳輸錯誤的概率。例如，數(shù)據(jù)可以通過速率1/4 FEC編碼(每一個數(shù)據(jù)比特在4比特信息中傳輸)和16-QAM調(diào)制進行分組，用以傳輸?shù)降谝活A定接收機，并且通過速率1/2 FEC編碼和64-QAM調(diào)制進行分組，用以傳輸?shù)降诙A定接收機，其具有比第一預定接收機更好的接收質(zhì)量。
通信鏈路32在上行鏈路(從用戶站28到基站24)和下行鏈路(從基站24到用戶站28)方向上進行操作。提供上行鏈路和下行鏈路方向的方法沒有特定的限制，在本實施例中，通信鏈路32通過頻分雙工(FDD)進行操作。然而，其他提供上行鏈路和下行鏈路方向的方法，諸如時分雙工(TDD)及其混合方案也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
現(xiàn)在參考圖2，在當前的實施例中，通信鏈路32包括多個信道，其在當前的CDMA實現(xiàn)方案中是通過鏈路32的正交編碼實現(xiàn)的。在下行鏈路方向，基站24使用廣播數(shù)據(jù)信道(BDCH)38向扇區(qū)36中的所有用戶站28提供信令和數(shù)據(jù)的傳輸。
在基站24和每個需要向基站24發(fā)射數(shù)據(jù)的用戶站28之間建立分立的DDCH 40，并且DDCH 40可以在需要時適當?shù)卣{(diào)制大小以提供多種數(shù)據(jù)速率容量。DDCH是雙向的，盡管它們在上行鏈路和下行鏈路中具有不同的數(shù)據(jù)速率容量。
要求DDCH 40的用戶站28(即它們不具有已建立的DDCH 40)使用隨機接入信道(random access channel，RACH)42來請求其建立。由于RACH 42在扇區(qū)36中的所有用戶站28之間共享，所以將分隙Aloha類型協(xié)議用作RACH 42上的多路接入技術(shù)。通常使用分配給用戶站28的DDCH 40從用戶站28發(fā)射信令業(yè)務到基站24，但是某些信令，諸如上文提及的對DDCH的請求，可以由RACH 42發(fā)射。
圖3更加詳細地示出了基站24的示例。為了清楚起見，基站24示出了單一扇區(qū)的基站的示例。然而，多扇區(qū)的基站24也在本發(fā)明的范圍內(nèi)?；?4包括天線46，或者多個天線，用于在通信鏈路32上接收和發(fā)射無線電通信。天線46連接到無線電裝置48和調(diào)制解調(diào)器50。調(diào)制解調(diào)器50連接到微處理器-路由器組件52，諸如由INTEL制造PentiumIII處理器系統(tǒng)。微處理器-路由器組件52負責對其扇區(qū)36中的所有用戶站28進行無線電資源管理。應當理解，組件52按照需要可以包括多個微處理器，如果需要，和/或者在需要時可以將路由器作為分立的單元提供。微處理器-路由器組件52中的路由器以任何適當?shù)姆绞竭B接到回程56，其接下來將基站24連接到數(shù)據(jù)電信網(wǎng)絡(未示出)。
現(xiàn)在參考圖4，更加詳細地示出了用戶站28的示例。用戶站28包括天線60，或者多個天線，用于在通信鏈路32上接收和發(fā)射無線電通信。天線60連接到無線電裝置64和調(diào)制解調(diào)器68，其接下來連接到微處理器組件72。
微處理器組件72可以包括，例如，由Intel制造的StrongARM處理器，其執(zhí)行多種功能，包括實現(xiàn)A/D-D/A轉(zhuǎn)換、濾波器、編碼器、解碼器、數(shù)據(jù)壓縮器、解壓縮器和/或分組匯編/分解。微處理器組件72還包括一個或多個緩沖器74，其存儲等待被經(jīng)由通信鏈路32發(fā)射到基站24的隊列業(yè)務。
如圖4中所示，微處理器組件72使調(diào)制解調(diào)器68同數(shù)據(jù)端口76互連，用于將用戶站28連接到數(shù)據(jù)客戶端設(shè)備(未示出)，諸如個人計算機，個人數(shù)字助理等等，其可操作用于使用在通信鏈路32上接收的數(shù)據(jù)。因此，微處理器組件72可操作用于處理數(shù)據(jù)端口76和調(diào)制解調(diào)器68之間的數(shù)據(jù)。微處理器組件72還互連到至少一個電話端口80，用于將用戶站28連接到諸如電話的電話設(shè)備(未示出)。
現(xiàn)在參考圖5，在網(wǎng)絡20中，上行鏈路資源的分配是由無限資源管理器(RRAM)100控制的，其運行在基站24的微處理器組件52上或者在系統(tǒng)20中的任何其他的適當?shù)挠嬎阍O(shè)備上。RRAM 100負責向用戶站28分配DDCH 40，從用戶站解除DDCH 40和為用戶站28分配和重新分配數(shù)據(jù)速率容量。如下文所討論的，分配給DDCH 40的數(shù)據(jù)速率可以基于來自用戶站28的需求以及對可利用的上行鏈路資源的需求和可利用的上行鏈路資源量而隨其持續(xù)時間過程而變化。對于媒體業(yè)務的容量分配，即需要保證容量的業(yè)務，通過預留上行鏈路資源而實現(xiàn)，其中得到保證的最小數(shù)據(jù)速率被分配給每個DDCH 40以確保據(jù)此發(fā)射媒體業(yè)務。
不具有DDCH 40的用戶站28可以使用RACH 42上的RACH請求112來請求專用信道。RRAM 100響應于接收自用戶站28的RACH請求112，如下文所詳細描述的，確定是否有資源可用于創(chuàng)建新的DDCH 40用于該用戶站28。如果該資源是可利用的，則RRAM 100將分配DDCH 40。如果該資源是不可利用的，則RRAM 100可以確定是否可減小已經(jīng)具有分配的DDCH 40的用戶站28的數(shù)據(jù)速率容量，或者確定具有已分配的DDCH 40的用戶站28是否可進入“等待(camped)”狀態(tài)以使得所需的資源可用于開啟新的DDCH 40用于正在請求的用戶站28。當用戶站28處于等待狀態(tài)時，其在扇區(qū)36內(nèi)的存在對于基站24是已知的，但是未分配DDCH 40。如果用戶站28發(fā)射RACH請求112并且在預定時間周期內(nèi)未接收到來自基站24的響應，則其將重新發(fā)射其RACH請求112，如果該用戶站28仍需要DDCH 40的話。
作為其正常操作的一部分，具有已分配的DDCH 40的用戶站28發(fā)送(用于數(shù)據(jù)業(yè)務的)業(yè)務量測量報告104或者(用于類似于電話服務的媒體業(yè)務的)預留請求108，用以指出用于其DDCH 40的數(shù)據(jù)速率容量要求。這些測量報告104或者預留請求108在DDCH 40上發(fā)射到基站24。如果在預定的時間周期之后未提供對這些消息的響應，則將重新發(fā)射這些消息，如果觸發(fā)它們的條件仍然存在。
具體地，每個用戶站28使在緩沖器74中等待發(fā)射的分組進行排隊，并且在本實施例中發(fā)射測量報告104，該報告104識別在緩沖器74中的隊列大小何時超出預定閾值(指出有高的業(yè)務量待發(fā)送)或者其隊列大小何時下降到低于第二預定閾值(指出有低的業(yè)務量待發(fā)送)，其中第二閾值低于第一閾值。在當前的實施例中，在發(fā)射測量報告104之前，緩沖器74中的隊列大小必須在預定的時間周期內(nèi)維持超過第一預定閾值或者下降到低于第二預定閾值。這避免了響應于待發(fā)送業(yè)務量中的瞬間尖峰或者間歇而發(fā)射測量報告104。
用戶站28還可以發(fā)送預留請求108以預留用于媒體服務的最小量的保證上行鏈路資源。分配給用戶站的保證上行鏈路資源通常不從正在使用中的用戶站中重新分配出去，因此可以用于發(fā)射媒體業(yè)務。
基站24接收測量報告104和預留請求108，并且在RRAM 100中產(chǎn)生系統(tǒng)事件。RRAM 100響應于這些系統(tǒng)事件，確定對于一個或者多個用戶站28是否需要DDCH 40的數(shù)據(jù)速率修改。如果對于用戶站28需要數(shù)據(jù)速率增加，并且如果，如下文所述，必要的資源是可利用的或者可以使其成為可利用的，則基站24使用DDCH 40中的帶內(nèi)信令向用戶站28通知其新的上行鏈路DDCH 40配置，并且該用戶站28隨后切換到新的配置。如果用于數(shù)據(jù)速率修改的必要的資源是不可利用的，則RRAM 100忽略測量報告并且將考慮下一報告。如果需要減小數(shù)據(jù)速率，則RRAM 100將使用DDCH 40中的帶內(nèi)信令向受影響的用戶站28通知其新的上行鏈路DDCH 40配置，并且該用戶站28隨后切換到新的配置。RRAM 100在接收到這些事件時依照順序?qū)λ鼈冏鞒鲰憫?br> RRAM 100響應于上文提及的任何事件，可以調(diào)整一個或者多個上行鏈路DDCH 40的大小。對于具有DDCH 40的給定的用戶站28i，新的速率可以選自預先選擇的速率(R)的集合中，其被表示為{Rimin，R1，R2，...RN}。R1，R2，...RN表示對于DDCH 40可能的離散速率的集合，其中R1＜R2＜...＜RN并且RN表示基站28i可利用的最高的離散速率。R中速率的數(shù)目(N)可由網(wǎng)絡運營商配置。
Rimin是可被預留用于任何特定的用戶站28i的最小上行鏈路速率(例如，以kbits/s為單位)，并且等于其為媒體業(yè)務(如果存在)預留的(多個)當前上行鏈路預留加上分配用于非媒體數(shù)據(jù)業(yè)務的最小數(shù)據(jù)速率的和。同樣地，對于任何特定的用戶站28，Rimin的值在預留的上行鏈路容量量變化時隨時間改變。應認識到，Rimin可以大于任何小于RN的R值(R1，R2...)(由于RN是用戶站28可利用的最大數(shù)據(jù)速率)。在每個用戶站28i中存在Rimin的一個實例。在當前的實施例種，每個速率緩沖器中R的值(以kbps為單位)可由網(wǎng)絡運營商配置。
當DDCH 40首先分配給用戶站28i時，起初向其分配等于其Rimin的速率。當準許用戶站28i的第一速率增加時，向其分配大于Rimin的最小的R。在隨后的信道轉(zhuǎn)換中，用戶站28i的速率可以在集合{R1，R2，...，RN}中步進式改變，但是不能下降到低于其Rimin。圖6a～6c示出了具有四個離散速率的系統(tǒng)中可能的信道轉(zhuǎn)換的某些示例。圖6a示出了其中Rimin＜R1的可能的信道轉(zhuǎn)換的集合。圖6b示出了其中R1＜Rimin＜R2的可能的信道轉(zhuǎn)換的集合。圖6c示出了R2＜Rimin＜R3的可能的信道轉(zhuǎn)換的集合。在這三種情況中的每一個中，總是向用戶站28提供至少等于其Rimin的信道速率。在當前的實施例中，速率之間的改變需要約50ms以供發(fā)生，并且由于必須建立DDCH，而這相對于速率改變所需要的時間需要長的時間周期，因此脫離等待狀態(tài)(未示出)典型地需要占用比速率到速率之間的轉(zhuǎn)換更長的時間(在當前實施例中約為500ms)。
現(xiàn)在參考圖7，RRAM 100保持有用戶記錄116的列表，其跟蹤每個用戶站28上的信息。在本實施例中，每個用戶記錄116至少包含唯一標識符120、最小上行鏈路速率124、上行鏈路負載因子128和速率指數(shù)132。唯一標識符120是關(guān)于其特定的用戶站28的唯一的值，并且用于跟蹤用戶記錄116。最小上行鏈路速率124存儲用戶站28i的Rimin并且每當Rimin改變時更新。上行鏈路負載因子128存儲上行鏈路DDCH 40的當前上行鏈路負載度量(Limin)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，上行鏈路負載度量表示由環(huán)境干擾調(diào)節(jié)的已分配的數(shù)據(jù)速率的負載因子。Limin等于在數(shù)據(jù)速率Rimin的上行鏈路DDCH 40的上行鏈路負載度量。上行鏈路負載因子128在每當最小上行鏈路速率124的值改變時更新。速率指數(shù)132存儲用戶站28i的當前數(shù)據(jù)速率(來自R的集合)的指數(shù)值(RateIdxi)。速率指數(shù)132的范圍為零到N，其中零對應于Rimin，而N對應于R的最大值。速率指數(shù)132在每當DDCH 40上的數(shù)據(jù)速率改變時更新其RateIdxi的值。
RRAM 100還保持有多個速率列表136，其跟蹤處于每個數(shù)據(jù)速率的不同的用戶站28。除了速率緩沖器136a以外，每個速率列表136同來自集合R中的特定上行鏈路數(shù)據(jù)速率相關(guān)，該速率緩沖器136a包含具有最小數(shù)據(jù)預留(速率指數(shù)等于零)的用戶站28的記錄。這樣，速率列表136a保持有關(guān)于每個已被分配了速率Rimin的用戶站28的標識符，速率列表136b保持有關(guān)于每個已被分配了速率R1的用戶站28的標識符，速率列表136c與R2相關(guān)，等等。具體地，速率列表136中的每個用戶速率記錄138包含標識符140，其等同于相應的標識符號碼120和轉(zhuǎn)換時間144，其指出了特定的用戶站28移至其當前的數(shù)據(jù)速率的時間。在當前的實施例中，轉(zhuǎn)換時間144是在用戶站28移至其當前速率時得到的時間標記。然而，其他的確定用戶站28保持在其當前速率的時間長度的方法(諸如發(fā)射幀計數(shù)器)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如下文進一步描述的，RRAM 100將轉(zhuǎn)換時間144同最小保持時間進行比較以確定用戶站28是否可以移至較低的數(shù)據(jù)速率。在每個速率緩沖器136中，用戶速率記錄138按照它們在當前速率等級中的時間順序以降序存儲。對于每個速率改變，將用戶速率記錄138從其當前的速率列表136中移除，添加到與匹配新的數(shù)據(jù)速率的新速率列表136的底部，并且更新轉(zhuǎn)換時間144。
RRAM 100還保持有跨越整個扇區(qū)36使用的多個值。上行鏈路負載148是RRAM 100對扇區(qū)36中上行鏈路干擾(ηUL)的估算，并且測量所有DDCH 40的負載加上其他干擾的和。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到的，在CDMA系統(tǒng)中，對于在基站24的接收機處接收到的信號，扇區(qū)36中每個用戶站28i的傳輸用作對扇區(qū)36中的每個其他用戶站28i傳輸?shù)母蓴_。而且，還將存在其他的干擾源，諸如其他扇區(qū)36中的用戶站28i或由其他基站24服務的用戶站28i，或者其他的無線電噪聲源。而且，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所將認識到的，在確?？山邮艿恼_接收其信號的概率的同時，每個用戶站28的發(fā)射功率是有限的并且理想地被配置得盡可能低，用以減少每個用戶站28同每個其他用戶站28的干擾程度。
如CDMA系統(tǒng)中常見的，在系統(tǒng)20中使用開環(huán)和閉環(huán)功率控制回路，用以管理每個用戶站28i的傳輸功率電平。當這些回路改變單獨的用戶站28ii的功率電平時，即使在該特定的用戶站28ii的數(shù)據(jù)傳輸中沒有出現(xiàn)變化，在基站接收機處經(jīng)歷的對來自特定用戶28ii的信號的干擾和/或該用戶站28ii針對基站接收機處接收的其他用戶站28的信號產(chǎn)生的干擾，將隨時間變化。而且，允許一個特定的用戶站28ii在給定的數(shù)據(jù)速率容量發(fā)射相比于允許另外的具有更好或者更壞的無線電傳播信道的特定用戶站的發(fā)射(并且因此需要明顯不同的傳輸功率電平)，在基站接收機處可以具有對干擾的顯著不同的作用。
因此，RRAM 100管理將在基站接收機處經(jīng)歷的信號干擾比，用以提供數(shù)據(jù)速率容量，盡管不存在這兩個量之間的固定關(guān)系。
RRAM 100周期性地測量在天線46處接收到的上行鏈路功率并更新ηUL。此外，RRAM 100在每次上行鏈路速率轉(zhuǎn)換之后更新ηUL。在當前的實施例中，每個扇區(qū)36中存在上行鏈路負載148的單一實例。
準入閾值152是最大上行鏈路負載值(TηUL)，針對該值基站24將準許另外的用戶站28進入網(wǎng)絡20。一旦扇區(qū)的上行鏈路負載148等于或者超出準入閾值152，在不減小上行鏈路負載148的情況下，基站24將不準許任何另外的用戶站28進入網(wǎng)絡。在當前的實施例中，每個扇區(qū)36中存在準入閾值152的單一實例，并且其可由網(wǎng)絡運營商配置。
最大上行鏈路負載156是RRAM允許的最大負載值(maxηUL)。一旦該扇區(qū)的上行鏈路負載148達到或者超出該變量，則RRAM 100開始減小上行鏈路負載，并降級分配給用戶站28的DDCH 40的速率或者使DDCH 40一起下降。每個扇區(qū)36中存在該參數(shù)的單一值。在當前的實施例中，最大上行鏈路負載158是可配置的，盡管其受到系統(tǒng)和環(huán)境因素的限制。
扇區(qū)干擾比160存儲在天線46處接收的扇區(qū)間干擾同扇區(qū)內(nèi)干擾的比(q)。扇區(qū)間干擾是接收自從不同扇區(qū)36或者基站24溢出的用戶站28的干擾。扇區(qū)內(nèi)干擾指相同的扇區(qū)36中的用戶站28產(chǎn)生的干擾。RRAM 100通過考慮扇區(qū)間干擾，使用扇區(qū)干擾比160更加準確地計算用戶站28的上行鏈路負載。RRAM 100基于其上行鏈路負載測量結(jié)果更新q。在每個扇區(qū)36中存在該參數(shù)的單一值。
最小保持時間164存儲最小保持時間的值(minHoldingTime)，其是用戶站28在變得適合于速率減小之前必須停留在特定的數(shù)據(jù)速率(R)的時間(如下文進一步描述的)。保持時間可以用幀的數(shù)目(例如500個幀)來表示，或者用時間周期(例如5秒)來表示。在當前的實施例中，每個扇區(qū)36中存在該參數(shù)的單一實例，并且其可由網(wǎng)絡運營商配置。然而，可以預期，每個用戶站28中可以存在最小保持時間164的實例。
maxULDDCH 168存儲扇區(qū)36中可利用的可分配上行鏈路DDCH的最大數(shù)目的值。例如，如果maxULDDCH是30，則該扇區(qū)可以支持30個并發(fā)的具有已分配的DDCH 40的用戶站28。在當前的實施例中，每個扇區(qū)36中存在該參數(shù)的單一值，并且其可由網(wǎng)絡運營商配置。
minDataRate 172存儲為具有上行鏈路DDCH 40的用戶站28的上行鏈路數(shù)據(jù)業(yè)務預留的最小數(shù)據(jù)速率的值。minDataRate既表示在RACH請求112之后的上行鏈路DDCH 40的初始速率，也表示疊在任何媒體預留之上的為數(shù)據(jù)業(yè)務分配的最小速率。同樣地，可以認為Rimin等于media reservation+minDataRate。在當前的實施例中，每個扇區(qū)中存在minDataRate的單一的值。
在正常操作過程中，RRAM 100響應于不同的事件，諸如接收在基站24處接收的測量報告104、預留請求108或者RACH 112，或者在基站24處產(chǎn)生上行鏈路負載報警114。RRAM 100使用多個不同的MAC策略，用以在不同的負載條件下響應這些事件。例如，指出用戶站28上的高等級隊列數(shù)據(jù)的測量報告104將使RRAM 100試圖增加該用戶站28的DDCH 40的數(shù)據(jù)速率，而指出低等級的隊列數(shù)據(jù)的測量報告104將使RRAM 100試圖減小DDCH 40的數(shù)據(jù)速率。這些RRAM 100策略將在下文中得到更加詳細的描述。
現(xiàn)在參考圖8，示出了響應于在基站24處接收的RACH請求112向用戶站28i分配DDCH 40的方法。該方法開始于步驟200，其中RRAM100響應于來自用戶站28i的RACH請求112，嘗試為用戶站28i提供上行鏈路DDCH 40。如前文所描述的，扇區(qū)36中的DDCH 40的總數(shù)目不能超過存儲在maxULDDCH 168中的數(shù)目。如果已經(jīng)分配了最大數(shù)目的DDCH 40，則該方法前進至步驟204，其中RRAM 100將嘗試使另外的用戶站28j進入等待狀態(tài)，并且重新分配其DDCH 40。否則，該方法前進至步驟212。
在步驟204中，RRAM 100檢查速率列表136以確定是否存在任何具有已分配DDCH 40的用戶站28j可以移至等待狀態(tài)。在當前實施例中，用戶站28j將是當前具有速率記錄138的最低速率列表136中的最久的用戶站28。而且，用戶站28j處于其當前的數(shù)據(jù)速率列表136中的時間必須超過最小保持時間164，并且當前必須不占有任何預留的上行鏈路容量(即，媒體預留)。如果沒有在用戶站28滿足這些條件，則該方法前進至步驟224。否則，如果可以滿足這些條件，則該方法移至步驟208。
在步驟208中，RRAM 100使所選的用戶站28j移至等待狀態(tài)，釋放為其分配的DDCH 40。該方法前進至步驟228。
在步驟212中，RRAM 100檢查在處于最小數(shù)據(jù)速率172的新DDCH 40上準入用戶站28i是否使上行鏈路負載148增加超過準入閾值152。在當前的實施例中，下列條件必須為真ηUL+(1+q)×L(minDaterate)≤TηUL，其被認為是足夠的上行鏈路容量。RRAM 100進行檢查以看出當前的上行鏈路負載148加上處于minDaterate 172的新DDCH 40的額外的負載，乘以扇區(qū)干擾比160加1，是否小于或者等于準入閾值152。如果有足夠的上行鏈路容量是可利用的，則該方法前進至步驟228以分配DDCH 40。如果不存在足夠的上行鏈路容量，則該方法移至步驟216。
在步驟216中，RRAM 100確定其是否可以減小任何其他的用戶站28j上的數(shù)據(jù)速率，以便于準許最小速率的新的用戶站進入。然后RRAM 100確定所需用于用戶站28j的速率減小的步幅數(shù)目，以便于提供用于用戶站28j的容量。RRAM 100在最高速率列表136中尋找被分配了高于其自身Rjmin的數(shù)據(jù)速率(即速率指數(shù)132大于零)的最久用戶速率記錄138。如果至少一個用戶站28j的速率高于其自身的Rjmin，則該方法前進至步驟220。如果沒有用戶站28j具有高于其各自的Rjmin的速率，則該方法前進至步驟224。
在步驟220中，用戶站28j的數(shù)據(jù)速率每次減小一個步幅，直至下列兩個條件中的一個得到滿足，即已釋放足夠的資源用以準入用戶站28i的新的DDCH 40，或者速率的減小將使用戶站28j降至其Rjmin(速率指數(shù)等于零)。當ηUL+(1+q)×[L(minDaterate)+(LnewRateIDx-LrateIDx)]≤TηUL時滿足第一條件。RRAM 100檢查以看出當前的上行鏈路負載148加上最小數(shù)據(jù)速率172的用戶站28i的新DDCH 40的額外的負載(乘以扇區(qū)干擾比160加1)，再加上由用戶站28j引起的上行鏈路負載的變化量(乘以扇區(qū)干擾比160加1)，是否小于或者等于準入閾值152。在當前的實施例中，根據(jù)下文參考圖9描述的方法發(fā)生速率減小。一旦完成速率減小，則更新用戶記錄116和速率列表136中的所有記錄，并且該方法返回步驟212，用以檢查是否釋放了足夠上行鏈路資源以準入新的DDCH 40。
在步驟224中，由于既沒有上行鏈路DDCH 40是可利用的，也沒有足夠的上行鏈路資源是可利用的，所以RRAM 100忽略RACH請求112，并且該方法結(jié)束。
在步驟228中，由于在足夠的資源是可利用的，因此RRAM 100為處于最小數(shù)據(jù)速率172的用戶站28i分配上行鏈路DDCH 40，并且將用戶站28i輸入到用戶記錄116和速率列表136中。用戶站28i現(xiàn)在具有專用上行鏈路DDCH 40，并且可以請求媒體預留和/或增加其數(shù)據(jù)速率。用于響應于接收到的RACH請求112向用戶站28i分配DDCH40的方法現(xiàn)在結(jié)束。
現(xiàn)在參考圖9，示出了一種將關(guān)于用戶站28i的上行鏈路DDCH 40的大小調(diào)整至較高的或者較低的數(shù)據(jù)速率的方法，其開始于步驟230。在步驟230中，RRAM 100重新配置用戶站28i的通信鏈路32上的上行鏈路DDCH 40，使其移至其新的數(shù)據(jù)速率(來自集合{Rimin，R1，R2，...RN})。DDCH 40重新配置的方法沒有特定限制，并且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。
在步驟232中，更新速率列表136以反映新的上行鏈路DDCH 40。這涉及使用戶速率記錄138從其當前的速率列表136中移除并且將其添加到其新的速率列表136的末尾，并將更新的轉(zhuǎn)換時間144設(shè)置為當前系統(tǒng)時間。
在步驟234中，RRAM 100基于步驟232中的速率改變更新其對上行鏈路負載148的估算。RRAM 100首先計算用戶站28i的負載因子中的改變。然后，通過扇區(qū)干擾比160加上1來調(diào)節(jié)該變化量。經(jīng)調(diào)節(jié)的負載因子的變化量隨后加到當前的上行鏈路負載148中。在當前的實施例中，RRAM 100使用下式更新上行鏈路負載148ηUL＝ηUL+(1+q)×(Lnew-Lold)。
在步驟236中，RRAM 100將速率指數(shù)132調(diào)節(jié)至新的速率R。在該點處，RRAM 100更新其記錄并調(diào)整上行鏈路DDCH 40的大小。根據(jù)每個DDCH 40的大小調(diào)整的需要，重復該方法。
現(xiàn)在參考圖10，示出了一種響應于用戶站28i發(fā)射的和基站24接收的低業(yè)務量測量報告的方法，其開始于步驟238。由用戶站28發(fā)射指出小的隊列大小的測量報告104，用以報告緩沖器74中的其業(yè)務隊列下降到低于其第二閾值已持續(xù)了預先配置的時間周期，由此指出低的待發(fā)送數(shù)據(jù)業(yè)務量。RRAM 100響應于測量報告104，將據(jù)此減小DDCH 40的大小，用以釋放網(wǎng)絡資源用于未來的上行鏈路資源需求。
在步驟238中，RRAM 100檢查以看出用戶站28i當前是否分配了上行鏈路DDCH 40。如果用戶站28i不具有當前已分配的上行鏈路DDCH 40，則該方法終止。如果RRAM 100在接收到測量報告104之前響應于另外的事件已決定關(guān)閉上行鏈路DDCH 40，則該條件可能出現(xiàn)。否則，該方法前進至步驟240。
在步驟240中，RRAM 100檢查用戶站28i的速率指數(shù)132當前是否位于零(即用戶站28i當前處于Rimin)。如果當前的速率指數(shù)132位于零，則該方法終止。否則，該方法前進至步驟242。
在步驟242中，RRAM 100使用戶站28i的信道速率R減小來自集合{Rimin，R1，R2，...RN}的一個步幅。RRAM 100根據(jù)上文參考圖9描述的方法，更新用戶記錄116，并且將用戶速率記錄138移至下一更低的速率緩沖器136。RRAM 100完成其對處理低量測量報告104的響應。如果用戶站28繼續(xù)發(fā)射另外的低業(yè)務量測量報告104，則將出現(xiàn)另外的速率減小。
現(xiàn)在參考圖11，示出了一種用于響應于在基站24處接收的指出高量的測量報告104的方法。由用戶站28i發(fā)射指出高業(yè)務量的測量報告104，用以報告至少一個緩沖器74中的業(yè)務隊列或者所有其緩沖器74中的匯集已上升至預先配置的值，并且已存在了預先配置的時間周期，由此指出了有大量的隊列分組等待發(fā)射。RRAM 100作出響應，將檢查以看出它是否可以立刻增加已分配的DDCH 40的大小，或者它是否可調(diào)節(jié)分配給另外的用戶站28j的DDCH 40的大小，并且隨后增加已分配的DDCH 40的大小，用以有效地將回收的容量傳遞給當前需要它的用戶站28i。
開始于步驟244，RRAM 100檢查以看出用戶站28i當前是否分配有上行鏈路DDCH 40。如果用戶站28i不具有當前分配的上行鏈路DDCH 40，則該方法終止。如果RRAM 100響應于另外的事件已決定關(guān)閉上行鏈路DDCH 40，則可能出現(xiàn)該條件。否則，該方法前進至步驟244。
在步驟246中，RRAM 100檢查以確定用戶站28i的速率指數(shù)132當前是否位于N(即用戶站28i當前處于最大數(shù)據(jù)速率)。如果速率指數(shù)132當前是N(即處于最大值)，則RRAM 100忽略測量報告104，并且該方法終止。否則，該方法前進至步驟248。
在步驟248中，RRAM 100尋找用戶站28i的較高速率，其中較高速率R是RrateIdx+1(較高速率R比R的當前值高一個步幅)，或者，如果R當前處于R0，則較高速率是滿足R＞Rimin的最低的值(如圖6b和6c所示)，具有RN的最大值。
在步驟252中，RRAM 100檢查以看出用戶站28i是否具有足夠的功率頂部空間(power headroom)用以在較高速率R進行發(fā)射。如果沒有，則用戶站28i當前不能在較高速率發(fā)射，并且該方法終止。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，功率頂部空間指最大可利用功率輸出(既受限于系統(tǒng)也受限于規(guī)定限制)。在當前的實施例中，由于每個用戶站28周期性地向基站24通知其在DDCH 40上的發(fā)射功率電平，因此用戶站28的最大功率頂部空間對于基站24是已知的。然而，確定是否存在足夠的功率頂部空間的方法沒有特定的限制，并且其他方法對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員也是明顯的。否則，該方法前進至步驟256。
在步驟256中，RRAM 100檢查以看出在網(wǎng)絡中是否存在足夠的可利用的上行鏈路資源，用以允許用戶站28i的速率增加。在當前的實施例中，RRAM 100檢查以看出上行鏈路負載148中的增加(估得的用戶站28j的負載增量乘以扇區(qū)干擾比160加1)是否將使得上行鏈路負載148等于或者高于準入閾值152。為了完成該操作，RRAM 100檢查下列條件ηUL+(1+q)×(Lnew-Lold)≤TηUL。如果該條件為真，則認為有足夠的上行鏈路資源可用于允許速率增加，并且該方法前進至步驟260。如果在不使上行鏈路負載148等于或者高于準入閾值152的情況下，在網(wǎng)絡中沒有足夠的上行鏈路資源可用于準許速率增加，則該方法前進至步驟264。
在步驟260中，RRAM 100使用戶站28i的信道速率R增加來自集合{Rimin，R1，R2，...RN}的一個步幅。然后RRAM 100根據(jù)圖7中說明的方法，更新用戶記錄116，并且將用戶速率記錄138移至下一更低的速率緩沖器136。用于響應于高業(yè)務量的測量報告104的方法結(jié)束。當發(fā)送另外的高業(yè)務量測量報告104時，可以發(fā)生另外的速率增加。
在步驟264中，RRAM 100檢查以看出是否可以釋放當前分配給其他用戶站28j的上行鏈路資源，以便于允許用戶站28i的速率增加。在當前的實施例中，RRAM 100確定是否有任何用戶站28j正在大于零(即，用戶站28j正在以高于其自身的最小上行鏈路速率124的數(shù)據(jù)速率進行發(fā)射)并且大于用戶站28i的當前Ratedxi的速率指數(shù)132(RateIdxj)發(fā)射。如果有至少一個用戶站28j滿足所有這些條件，則該方法前進至步驟266。如果沒有用戶站28j滿足所有這些條件，則RRAM 100忽略測量報告104，并且不準許用戶站28i的速率增加。
在步驟266中，RRAM 100確定將哪個用戶站28j作為目標(如果存在多于一個滿足步驟264中所述標準的用戶站28j)，用于減小速率。RRAM 100尋找當前使用中處于最高數(shù)據(jù)速率的最久的用戶站28j。從具有速率記錄138的最高速率列表136開始，RRAM 100檢查每個用戶站28j的速率記錄，用以尋找保持時間大于預先選擇的最小保持時間164的最久的速率記錄138。所找到的滿足該條件的第一用戶站28j將被作為目標，用于減小速率。一旦將用戶站28j作為目標用于減小速率，則該方法前進至步驟268。如果RRAM 100確定沒有用戶站28j在其當前的數(shù)據(jù)速率持續(xù)了至少最小保持時間164，則它將不減小任何激活的用戶站28j的速率。作為替代，RRAM 100將忽略高業(yè)務量測量報告104，并且退出該方法。
在步驟268中，使用圖7中說明的方法，用戶站28j的上行鏈路數(shù)據(jù)速率降低集合{Rimin，R1，R2，...RN}中的一個步幅，即從Ri到Ri-1。該方法返回步驟256，以查看現(xiàn)在是否有足夠的上行鏈路資源可利用。這樣，多個用戶站28可以使其數(shù)據(jù)速率減小，以便于為用戶站28i提供足夠的上行鏈路資源。
現(xiàn)在參考圖12，一種響應于預留請求108以預留上行鏈路資源的方法開始于276。用以預留上行鏈路資源的預留請求108典型地發(fā)生在用戶站28i需要固定的最小數(shù)據(jù)速率時，特別是對于不能容忍等待時間的應用，諸如電話服務。然而，用于預留上行鏈路資源的其他標準(例如，保證優(yōu)質(zhì)用戶的QoS項)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。預留請求108可以來自網(wǎng)絡20上的用戶站28i，或者其可以始發(fā)自網(wǎng)絡20中的其他位置或者甚至是網(wǎng)絡20的外部(即，對于來電電話呼叫)，其以用戶站28i作為目標。RRAM 100作出響應，將檢查以看出是否可以為媒體業(yè)務分配所需的上行鏈路資源。用戶站28在其發(fā)射新的預留請求108時可能已具有預留的上行鏈路資源。該情況何時出現(xiàn)的一個示例是，當前在用戶站28i和基站24之間建立電話呼叫并且在此兩者間建立第二電話呼叫。再次有關(guān)電話呼叫的另一示例是語音編碼的改變(比如，從G.729ab到G.711)。在這些情況中，可以增大現(xiàn)有的預留上行鏈路資源量，以適合于新的電話服務。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，還存在其他的預留額外的上行鏈路資源的示例。
該方法開始于步驟276，其中RRAM 100計算所需的新的最小上行鏈路速率124和新的上行鏈路負載因子128，用以準許此新的上行鏈路資源預留。如果用戶站28i不具有上行鏈路DDCH 40(諸如至處于等待狀態(tài)的用戶站28的來電電話呼叫)，則RRAM 100將其新的最小上行鏈路速率124設(shè)置為媒體預留所需的數(shù)據(jù)速率加上最小數(shù)據(jù)速率172(Rimin＝RinewMedia+minDataRate)。如果用戶站28i已具有上行鏈路DDCH 40，則其新的最小上行鏈路速率124是其當前最小上行鏈路速率124加上媒體預留所需的數(shù)據(jù)速率的和(Rimin＝current Rimin+RinewMedia)。對于上行鏈路負載因子128，新的負載因子是L(new Rimin)。
在步驟280中，RRAM 100計算針對最大值RN，計算用戶站28i的新的速率指數(shù)132，使得R容納新的媒體預留和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)業(yè)務。newrateIdx大于或者等于集合{Rimin，R1，R2，...，RN}中當前的oldrateIdxi+RinewMedia。
在步驟284中，RRAM 100檢查是否有足夠的上行鏈路資源可用于所請求的預留且網(wǎng)絡20未超出準入閾值152。RRAM 100檢查以看出當前的上行鏈路負載148加上負載因子(乘以扇區(qū)干擾比160加1)中的變化量是否小于或者等于準入閾值152。在當前的實施例中，檢查下列條件ηUL+(1+q)×ΔLi≤TηUL。如果該條件不能滿足，則認為足夠的上行鏈路資源當前是不可利用的，并且該方法前進至步驟288。如果該條件得到滿足，則認為當前有足夠的上行鏈路資源是可利用的，并且該方法前進至步驟308。
在步驟288中，RRAM 100檢查以看出它是否可以釋放網(wǎng)絡20中其他位置的任何上行鏈路資源。RRAM 100確定是否存在任何具有上行鏈路DDCH 40的用戶站28j適合減小速率。如果存在至少一個具有高于速率列表136中存儲的其Rimin的數(shù)據(jù)速率的用戶站28j，則該條件為真。如果沒有用戶站28j適合減小速率，則不能準許媒體預留，并且該方法結(jié)束。否則，該方法前進至步驟292。
在步驟292中，系統(tǒng)確定哪個用戶站28j將使其上行鏈路數(shù)據(jù)速率減小。在當前的實施例中，使其速率減小的用戶站28j是存儲在最高速率列表136中的具有最長轉(zhuǎn)換時間144的用戶站28j。應當注意，作為用于速率減小目標的用戶站28j可以是用戶站28i，即請求新的媒體預留的用戶站28。一旦選擇了用于減小速率的用戶站28j，則該方法前進至步驟296。
在步驟296中，系統(tǒng)確定用戶站28j的新的減小的速率指數(shù)132。該新的數(shù)據(jù)速率是，釋放足夠的上行鏈路資源以準許用戶站28i的新媒體預留的用戶站28j的最大速率指數(shù)132的數(shù)據(jù)速率，同時維持用戶站28j的當前的預留要求。在當前的實施例中，計算newRateIDxj以滿足下列條件ηUL+(1+q)×[ΔLi+(Lnew-Lold)]≤TηUL。每次將用戶站28j的速率指數(shù)132減小一個步幅，直至上述條件為真或者速率指數(shù)132等于零，即用戶站28j將減小到Rimin。一旦確定了新的速率指數(shù)132，則該方法前進至步驟300?？商鎿Q地，可以預期，(對于最小值0)速率指數(shù)132可減小單一的步幅。
在步驟300中，用戶站28j的數(shù)據(jù)業(yè)務速率減小至步驟296中確定的新的速率指數(shù)132，用以允許準入新的媒體預留。如圖8中所述，據(jù)此減小用戶站28j的數(shù)據(jù)速率，并且RRAM 100更新速率記錄116和速率列表136。一旦RRAM 100減小了用戶站28j的數(shù)據(jù)速率，則該方法前進至步驟304。
在步驟304處，RRAM 100檢查以看出是否有足夠的上行鏈路資源可利用于準入關(guān)于用戶站28i的新的媒體預留。如果該條件為真(如下式所確定的ηUL+(1+q)×[ΔLi+(Lnew-Lold)]≤TηUL)，則該方法移至步驟308。否則，該方法返回步驟288，尋找作為目標的另外用戶站28j，用于速率減小。
在步驟308中，RRAM 100準備好準入新的媒體預留。如果用戶站28i需要建立DDCH 40(即，用戶站28i當前不具有已分配的DDCH40)，則該方法移至步驟312。如果用戶站28i已經(jīng)具有分配的上行鏈路DDCH 40，則該方法前進至步驟320。
在步驟312中，RRAM 100向用戶站28i分配DDCH 40。前文通過參考圖8描述了用于分配DDCH 40的方法。一旦建立了DDCH 40，則據(jù)此更新用戶記錄116和速率列表136。
在步驟320中，RRAM 100調(diào)整用戶站28i的DDCH 40的大小以適應新的媒體預留。在當前的實施例中，根據(jù)前文參考圖10描述的方法，發(fā)生大小調(diào)整。在步驟312或者320之后，RRAM 100結(jié)束對預留請求108的響應。
圖13示出了一種響應于來自用戶站28i的預留請求108釋放預留的上行鏈路資源的方法。該情況將典型地發(fā)生于用戶站28i完成其媒體應用的時候，諸如結(jié)束電話呼叫時。RRAM 100作出響應，將釋放預留的上行鏈路資源。用戶站28可以關(guān)閉媒體預留，同時仍維持另外的媒體預留。在該情況中，預留的上行鏈路資源的總量簡單地收縮。
開始于步驟324，RRAM 100計算新的最小上行鏈路速率124。新的最小上行鏈路速率124是當前的最小上行鏈路速率124減去將關(guān)閉的媒體預留的速率。在當前的實施例中，新的Rimin＝currentRimin-RioldMedia。然后該方法前進至步驟328。
在步驟328中，RRAM 100計算與新的最小上行鏈路速率124相關(guān)的新的上行鏈路負載因子128。在當前的實施例中，新的上行鏈路負載因子128是L(Rimin)。
下一步，在步驟332中，RRAM 100檢查用戶站28i的速率指數(shù)132是否是零。如果速率指數(shù)132等于零，則該方法將前進至步驟336。否則，該方法前進至步驟340。
在步驟336中，RRAM 100針對新的數(shù)據(jù)速率Rimin(即rateIDx＝0)重新配置用戶站28i的上行鏈路DDCH 40，并且更新存儲在速率列表136中的記錄。RRAM 100還更新估算的上行鏈路負載148，使得ηUL＝ηUL+(1+q)×ΔLi。在更新該記錄之后，RRAM 100退出該方法。
在步驟340中，RRAM 100將新的速率指數(shù)132確定為可操作傳送所有剩余的媒體預留和數(shù)據(jù)業(yè)務的最小數(shù)據(jù)速率(來自集合R)(如果用戶站28i當前沒有預留媒體業(yè)務，則Rimin等于最小數(shù)據(jù)速率172)。然后系統(tǒng)根據(jù)圖7中描述的方法修改用戶站28i的數(shù)據(jù)速率，并且RRAM 100更新速率列表136中的所有記錄。
如果出現(xiàn)環(huán)境干擾增加或者基站24的硬件或軟件部件故障，則估算的上行鏈路負載148可能潛在地超出最大上行鏈路負載156(其中ηUL≥maxηUL)。如前文所述，該情況對網(wǎng)絡20的操作有不利的影響，引起RRAM 100產(chǎn)生上行鏈路負載報警114。現(xiàn)在參考圖14，一種處理該上行鏈路負載報警114的方法開始于步驟372。
開始于步驟372，RRAM 100確定是否存在任何用戶站28適合速率減小。如果用戶站28i處于高于其Rimin的數(shù)據(jù)速率，則其適合速率減小。如果有一個或者多個用戶站28i適合速率減小，則該方法前進至步驟376，其中RRAM 100在最高速率列表136中選擇具有轉(zhuǎn)換時間144中的最高值的用戶站28i。如果沒有用戶站28滿足關(guān)于速率減小的標準，則該方法前進至步驟384。
在步驟376中，RRAM 100將選出的用戶站28i的數(shù)據(jù)速率減小一個步幅(即從Ri到Ri-1)，并且據(jù)此更新用戶列表116和速率列表136中的記錄。上文通過參考圖7描述了一種用于減小用戶站28i的速率和更新其記錄的方法。在減小用戶站28i的速率之后，該方法前進至步驟380。
在步驟380中，RRAM 100確定是否仍存在關(guān)于網(wǎng)絡20的上行鏈路負載報警114，即是否需要進一步速率減小。如果仍存在上行鏈路負載報警114(ηUL≥maxηUL)，則該方法返回步驟372。如果上行鏈路負載報警114不再存在(ηUL＜maxηUL)，則該方法終止。
在步驟384中，RRAM 100確定是否可以放棄任何低優(yōu)先級的用戶站28，用以減小估算的上行鏈路負載148。如果用戶站28不具有任何當前媒體預留，則認為其是低優(yōu)先級的。如果存在帶有不具有任何媒體預留的DDCH 40任何用戶站28i(即，Rimin＝minDataRate)，則該方法前進至步驟388。否則，該方法前進至步驟396。
在步驟388中，RRAM 100斷開處于最低速率列表116中最長時間周期的具有Rimin＝minDataRate的用戶站28i的連接。從用戶列表116和從速率列表136中移除用戶站28i。由于RRAM 100使用公式ηUL＝ηUL-(1+q)×Limin斷開用戶站28i，因此其還更新其對上行鏈路負載148的估算。一旦斷開了用戶站28i，則該方法前進至步驟392。
在步驟392中，RRAM 100確定是否仍存在關(guān)于網(wǎng)絡20的上行鏈路負載報警114。如果上行鏈路負載報警114仍存在，則該方法返回步驟384，確定是否存在可被斷開的不具有媒體預留的任何更多的用戶站28。如果上行鏈路負載報警114不再存在，則該方法終止?？商鎿Q地，可以預期，該方法可以返回步驟372，檢查任何用戶站28是否可以斷開它們的媒體預留。
如果在步驟384中不存在沒有媒體預留的用戶站28，則該方法前進至步驟396，其中RRAM 100隨機地移除用戶站28。從用戶列表116和從速率列表136中移除用戶站28i。RRAM 100還更新其對上行鏈路負載148的估算，由此它移除被斷開用戶站的負載因子(乘以扇區(qū)干擾比160加1)，使得ηUL＝ηUL-(1+q)×Limin。一旦移除了到用戶站28i的連接，則該方法前進至步驟400。
在步驟400中，RRAM 100確定是否仍存在關(guān)于扇區(qū)36的上行鏈路負載報警114。如果上行鏈路負載報警114仍存在，則該方法返回步驟396，隨機地斷開另一用戶站28?？商鎿Q地，該方法可以返回步驟372。如果上行鏈路負載報警不再存在，則該方法終止。
本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，其用于管理上行鏈路資源以確保有效地使用可利用的上行鏈路資源，并且用以提供上行鏈路用戶站28之間的公平性。RRAM 100響應于多個不同的系統(tǒng)事件，諸如接收高的或低的業(yè)務量報告104、預留請求108或者RACH請求112。通常，RRAM100試圖將可能的最小數(shù)據(jù)速率DDCH 40分配給維持緩沖器74中在第一和第二閾值之間的隊列的用戶站28。
RRAM 100使用速率減小策略實現(xiàn)用戶站28之間的“公平性”(如網(wǎng)絡運營商所定義的)。當存在不充足的可利用上行鏈路資源時，RRAM 100試圖降低當前以較高數(shù)據(jù)速率發(fā)射的另一用戶站28的速率，以便于為第一用戶站28的速率增加留出空間。在搜索候選的高速率用戶站28時，RRAM 100開始于最高速率列表136。RRAM 100繼續(xù)搜索較低的數(shù)據(jù)速率，直至找到適當?shù)暮蜻x用戶站28。該策略防止用戶站28在其他低速率用戶站28需要更大的帶寬時占有高數(shù)據(jù)速率。在有多個用戶站要求速率增加的擁塞時期中，高數(shù)據(jù)速率以這樣的方式分配給用戶站28，即其中每個具有超過第一閾值的業(yè)務隊列的用戶站28在被不同的用戶站28下推之前，僅在固定的時間周期內(nèi)保持高數(shù)據(jù)速率。RRAM 100響應于對新DDCH 40的RACH 112請求，可以斷開處于低數(shù)據(jù)速率的且不具有媒體預留的用戶站28。RRAM響應于來自用戶站的業(yè)務量測量報告，嘗試增加用戶站的數(shù)據(jù)速率。
上文所述的本發(fā)明的實施例是本發(fā)明的示例，并且在不偏離由附屬權(quán)利要求唯一限定的本發(fā)明的范圍的前題下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進行變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在網(wǎng)絡中管理對分配至少一個上行鏈路專用數(shù)據(jù)信道的請求的方法，該網(wǎng)絡包括基站和多個用戶站，該基站包括無線電資源和接入管理器，其中所述基站可以從未分配的專用數(shù)據(jù)信道池中分配專用數(shù)據(jù)信道，并且可以分配一部分無線電資源，用以向所分配的信道分配數(shù)據(jù)速率容量，該方法包括a)在所述基站處接收來自所述多個用戶站中的一個用戶站的對專用數(shù)據(jù)信道的請求；b)所述無線電資源和接入管理器確定是否有足夠的無線電資源可用于提供所述所請求的數(shù)據(jù)信道，以及是否有專用的數(shù)據(jù)信道可用于從所述未分配的專用數(shù)據(jù)信道池進行分配，然后i)如果所述資源和所述專用數(shù)據(jù)信道是可利用的，則前進至步驟(e)；ii)如果所述必要的資源是不可利用的，則前進至步驟(d)；iii)如果所述資源是可利用的但是所述專用數(shù)據(jù)信道是不可利用的，則前進至步驟(c)；c)確定是否存在來自具有已分配專用數(shù)據(jù)信道的所述多個用戶站中的至少一個其他用戶站適合使其已分配的專用數(shù)據(jù)信道返回至所述未分配的專用數(shù)據(jù)信道池，然后iv)如果存在至少一個其他用戶站適合使其已分配的專用數(shù)據(jù)信道返回，則使所述已分配的專用數(shù)據(jù)信道返回到所述未分配的專用數(shù)據(jù)信道池；然后前進至步驟(e)；或者v)否則，終止所述方法；d)確定是否存在具有帶有第一數(shù)據(jù)速率容量的已分配專用信道的至少一個其他用戶站可被減小至較低的數(shù)據(jù)速率容量，用以使得無線電資源是可利用的，并且減小所述第一數(shù)據(jù)速率容量以使所述相關(guān)的無線電資源釋放成為可利用的，然后vi)如果該至少一個用戶站存在，則返回步驟(b)；vii)如果該至少一個用戶站不存在，則終止該方法；并且(e)將來自所述未分配的專用數(shù)據(jù)信道池的所述專用數(shù)據(jù)信道分配給所述一個用戶站。
2.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(c)中的所述至少一個其他用戶站僅在其不具有預留上行鏈路資源時是適合的。
3.權(quán)利要求2的方法，其中步驟(c)中的所述至少一個其他的用戶站僅在其具有至少與不具有預留上行鏈路資源的任何其他用戶站同樣低的數(shù)據(jù)速率是適合的。
4.權(quán)利要求3的方法，其中步驟(c)中的所述至少一個其他的用戶站僅在其已經(jīng)處于所述數(shù)據(jù)速率持續(xù)了至少與不具有預留上行鏈路資源的任何其他用戶站同樣長時間時是適合的。
5.權(quán)利要求4的方法，其中步驟(c)中的所述至少一個其他的用戶站僅在其處于所述數(shù)據(jù)速率持續(xù)了至少是預先選擇的最少保持時間時是適合的。
6.一種用于在網(wǎng)絡中管理上行鏈路資源分配的方法，所述網(wǎng)絡包括基站和多個用戶站，所述多個用戶站中的每一個被獨立地分配了上行鏈路資源，用以提供來自可能的數(shù)據(jù)速率集合中的當前數(shù)據(jù)速率，所述方法包括a)在所述基站處接收來自所述多個用戶站中的一個用戶站的消息，并且i)如果所述消息指出等待發(fā)送的高業(yè)務量和等待發(fā)送的低業(yè)務量中的一個，則確定來自關(guān)于所述一個用戶站的所述可能的數(shù)據(jù)速率集合的所需數(shù)據(jù)速率，其中所述所需的數(shù)據(jù)速率是與所述當前數(shù)據(jù)速率不同的數(shù)據(jù)速率；ii)否則忽略所述消息并終止該方法；b)確定是否存在足夠的上行鏈路資源可用于將所述所需的數(shù)據(jù)iii)如果有足夠的上行鏈路資源是可利用的，則前進至步驟(e)；iv)如果沒有足夠的上行鏈路資源是可利用的，則前進至步驟(c)；c)確定是否存在來自所述多個用戶站的至少一個其他用戶站適合于較低的數(shù)據(jù)速率，如果關(guān)于所述至少一個其他用戶站的所述當前數(shù)據(jù)速率大于分配給所述至少一個用戶站的最小數(shù)據(jù)速率，則所述至少一個其他用戶站適合于較低的數(shù)據(jù)速率，然后v)如果存在至少一個其他的用戶站適合于所述較低的數(shù)據(jù)速率，則前進至步驟(d)；vi)否則，忽略所述消息并終止該方法；d)確定來自適合于所述較低數(shù)據(jù)速率的所述至少一個其他用戶站中的哪個特定的用戶站將經(jīng)歷所述速率減小，并且將所述特定的用戶站移至所述較低的數(shù)據(jù)速率，并且然后返回步驟(b)；并且e)將所述一個用戶站從關(guān)于所述一個用戶站的所述當前數(shù)據(jù)速率移至所述所需的數(shù)據(jù)速率。
7.權(quán)利要求6的方法，其中步驟(c)中的所述至少一個其他的用戶站僅在其處于所述數(shù)據(jù)速率持續(xù)了至少是預先選擇的最少保持時間時是適合的。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述所需的數(shù)據(jù)速率是來自所述數(shù)據(jù)速率集合的數(shù)據(jù)速率，并且是比所述數(shù)據(jù)速率集合中的所述當前數(shù)據(jù)速率高一個步幅和低一個步幅中的一個。
9.權(quán)利要求6～8的方法，其中所述最小數(shù)據(jù)速率是在所述至少一個用戶站上任何預留上行鏈路資源的所述和。
10.一種用于在網(wǎng)絡中將最小上行鏈路數(shù)據(jù)速率分配給用戶站的方法，該網(wǎng)絡包括基站和多個用戶站，所述多個用戶站中的每一個被獨立分配了來自可能的數(shù)據(jù)速率集合中的當前數(shù)據(jù)速率，并且所述數(shù)據(jù)速率要求改變上行鏈路無線電資源的量，該方法包括a)在所述基站處接收來自所述多個用戶站中的一個用戶站的預留請求；b)確定是否有足夠的上行鏈路無線電資源可利用于向所述一個用戶站分配所述最小數(shù)據(jù)速率，然后i)如果有足夠的上行鏈路無線電資源是可利用的，則前進至步驟(e)；ii)如果沒有足夠的上行鏈路無線電資源是可利用的，則前進至步驟(c)；c)確定是否存在來自所述多個用戶站的至少一個其他用戶站適合于較低的數(shù)據(jù)速率，然后iii)如果存在至少一個其他的用戶站適合于所述較低的數(shù)據(jù)速率，則前進至步驟(d)；iv)否則，忽略所述預留請求并終止該方法；d)確定來自適合于所述較低數(shù)據(jù)速率的所述至少一個其他用戶站中的哪個特定用戶站將移至所述較低的數(shù)據(jù)速率，并且將所述特定用戶站移至所述較低的數(shù)據(jù)速率，并且然后返回步驟(b)；并且e)將所述最小數(shù)據(jù)速率分配給所述一個用戶站。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述最小數(shù)據(jù)速率與關(guān)于所述用戶站的所述當前數(shù)據(jù)速率不同。
12.權(quán)利要求10的方法，其中步驟(c)中的所述至少一個其他的用戶站僅在其處于所述數(shù)據(jù)速率持續(xù)了至少是預先選擇的最少保持時間時是適合的。
13.權(quán)利要求10～12的方法，其中所述最小數(shù)據(jù)速率是在所述至少一個用戶站上任何預留上行鏈路資源的所述和。
14.一種用于在具有預定最大上行鏈路負載等級的網(wǎng)絡中管理上行鏈路負載的方法，所述網(wǎng)絡包括基站和多個用戶站，所述多個用戶站中的每一個被獨立分配了來自可能的數(shù)據(jù)速率集合中的當前數(shù)據(jù)速率，所述方法包括a)確定所述網(wǎng)絡中所述總的上行鏈路負載；b)如果所述負載在預先選擇的所述最大上行鏈路負載的范圍內(nèi)，則確定在所述多個用戶站中是否存在適合的用戶站，所述適合的用戶站能夠使其數(shù)據(jù)速率從其當前的數(shù)據(jù)速率減小至所述可能的數(shù)據(jù)速率集合中的較低的數(shù)據(jù)速率，并且將所述當前的數(shù)據(jù)速率減小至所述較低的數(shù)據(jù)速率并返回步驟(a)；c)否則，如果所述負載在預先選擇的所述最大上行鏈路負載的范圍內(nèi)并且不存在適合的用戶站，則確定其當前數(shù)據(jù)速率將被減小至零的至少一個用戶站，并且將所述當前的速率減小至零并返回步驟(a)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中在步驟(c)中，所述已確定的用戶站是隨機地選自所述多個用戶站中。
16.權(quán)利要求15的方法，其中步驟(a)中的所述適合的用戶站是不具有任何預留上行鏈路資源、具有至少同不具有預留上行鏈路資源的任何其他用戶站一樣高的數(shù)據(jù)速率的所述多個用戶站中的一個。
17.權(quán)利要求15的方法，其中步驟(a)中的所述較低的數(shù)據(jù)速率是在所述可能的數(shù)據(jù)速率集合中的低一個步幅。
18.權(quán)利要求15的方法，其中步驟(b)中的所述適合的用戶站是不具有任何預留上行鏈路資源、具有至少同不具有預留上行鏈路資源的任何其他用戶站一樣高的數(shù)據(jù)速率的所述多個用戶站中的一個。
19.一種用于發(fā)射數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括多個用戶站，其具有微處理器、調(diào)制解調(diào)器、無線電裝置和天線，每個用戶站可操作用于發(fā)射對來自基站的專用數(shù)據(jù)信道的請求；和基站，其具有微處理器、調(diào)制解調(diào)器、無線電裝置和天線，并且可操作用于接收所述對專用數(shù)據(jù)信道的請求，并進一步根據(jù)權(quán)利要求1中描述的方法，從可利用的專用數(shù)據(jù)信道池中為請求的用戶站分配專用數(shù)據(jù)信道。
20.權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中所述多個用戶站中的每一個可操作用于向所述基站發(fā)射消息，所述消息指出等待發(fā)送的高業(yè)務量和等待發(fā)送的低業(yè)務量中的一個，即待發(fā)送到所述基站的隊列分組等級。
21.權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中所述基站可以響應于接收所述消息，將所述多個用戶站中的所述每一個移至可能的數(shù)據(jù)速率集合中的不同的數(shù)據(jù)速率。
22.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中所述基站根據(jù)權(quán)利要求6中描述的方法，將所述多個用戶站中的所述每一個移至所述可能的數(shù)據(jù)速率集合中的所述不同的數(shù)據(jù)速率。
23.權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中所述多個用戶站中的所述每一個可操作用于向所述基站發(fā)射請求預留上行鏈路資源的消息。
24.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中所述基站可操作用于響應于所述請求預留上行鏈路資源的消息，分配所述預留上行鏈路資源給請求的用戶站。
25.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中所述基站根據(jù)權(quán)利要求10中描述的方法，分配所述預留上行鏈路資源給所述用戶站。
26.一種用戶站，具有微處理器、調(diào)制解調(diào)器、無線電裝置和天線，所述用戶站可操作用于在專用數(shù)據(jù)信道上以選自可能的數(shù)據(jù)速率集合中的數(shù)據(jù)速率向所述基站發(fā)射消息，所述消息指出待發(fā)送到所述基站的等待發(fā)送的高業(yè)務量和等待發(fā)送的低業(yè)務量中的一個。
27.權(quán)利要求26的所述用戶站，其中所述用戶站可操作用于向所述基站發(fā)射請求，用以預留用于所述用戶站的上行鏈路資源。
28.一種基站，具有微處理器、調(diào)制解調(diào)器、無線電裝置和天線，并且可操作用于接收對專用數(shù)據(jù)信道的請求，并且響應于所述對專用數(shù)據(jù)信道的請求，從未分配的專用數(shù)據(jù)信道池中分配專用數(shù)據(jù)信道，所述基站進一步可操作用于將所述專用數(shù)據(jù)信道解除分配回到所述未分配的專用數(shù)據(jù)信道池中，以便于兌現(xiàn)所述請求。
29.權(quán)利要求28的基站，其中所述基站可操作用于接收來自用戶站的消息，所述消息指出等待發(fā)送的高業(yè)務量和等待發(fā)送的低業(yè)務量中的一個，即待發(fā)送到所述基站的隊列分組等級，所述基站進一步可操作用于響應于所述消息，將所述用戶站移至選自可能的數(shù)據(jù)速率集合中的較高數(shù)據(jù)速率和較低數(shù)據(jù)速率中的一個。
30.權(quán)利要求29的基站，其中所述基站將另一用戶站移至選自所述可能的數(shù)據(jù)速率集合中的較低數(shù)據(jù)速率，并且將所述用戶站移至選自所述可能的數(shù)據(jù)速率集合中的較高數(shù)據(jù)速率。
31.權(quán)利要求30的基站，其中所述基站根據(jù)權(quán)利要求6中描述的方法，將所述用戶站和所述另一用戶站移至它們各自的所述較高數(shù)據(jù)速率和所述較低數(shù)據(jù)速率。
32.一種在具有多個用戶的網(wǎng)絡中管理上行鏈路資源的方法，所述多個用戶中的每個用戶可操作用于以選自可能的數(shù)據(jù)速率集合的數(shù)據(jù)速率進行發(fā)射，該方法包括以下所述步驟(a)定義至少一個資源利用閾值，所述至少一個資源利用閾值等于所述網(wǎng)絡中可利用資源的所述最大分配量減去所定義的安全裕度量；(b)接收來自第一用戶的請求，用于分配上行鏈路資源給所述第一用戶；(c)如果所述網(wǎng)絡的所述當前資源利用是(i)小于所述至少一個資源利用閾值，則分配所述上行鏈路資源給所述用戶；(ii)大于所述至少一個資源利用閾值，則確定要由第二用戶放棄的上行鏈路資源量，用于重新分配給所述第一用戶；所述第二用戶已分配有大于最小上行鏈路速率的一部分上行鏈路資源持續(xù)了至少所定義的最小保持時間，則指令所述第二用戶放棄所述上行鏈路資源并將所述放棄的上行鏈路資源重新分配給所述第一用戶。
33.權(quán)利要求32的方法，其中所述上行鏈路資源包括多個專用的數(shù)據(jù)信道，并且所述至少一個資源利用閾值包括所述多個專用數(shù)據(jù)信道中可分配專用數(shù)據(jù)信道的所述數(shù)目。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述第二用戶是不具有任何預留上行鏈路資源的用戶。
35.權(quán)利要求34的方法，其中所述第二用戶進一步是不具有所述任何預留上行鏈路資源的所述最久的用戶。
36.權(quán)利要求35的方法，其中所述第二用戶進一步是不具有任何預留上行鏈路資源的、處于所述可能的數(shù)據(jù)速率集合中的最低數(shù)據(jù)速率的所述多個用戶中的所述最久的用戶。
37.權(quán)利要求33的方法，其中所述上行鏈路資源包括所述可能的數(shù)據(jù)速率集合中用于每個已分配專用數(shù)據(jù)信道的所述數(shù)據(jù)速率，并且所述至少一個資源利用閾值包括最大上行鏈路負載。
38.權(quán)利要求33的方法，其中所述第二用戶是具有高于所述第一用戶的已分配數(shù)據(jù)速率的用戶。
39.權(quán)利要求38的方法，其中所述第二用戶進一步是處于所述第二用戶的所述已分配數(shù)據(jù)速率的所述較久的用戶。
40.一種在網(wǎng)絡中管理上行鏈路無線電資源和分配至上行鏈路無線鏈路的通路及其上數(shù)據(jù)速率的方法，該網(wǎng)絡包括無線電基站和多個用戶站，該方法包括以下所述步驟(a)將對于所述用戶站可利用的所述當前無線電資源量同預先選擇的量進行比較；(b)如果所述當前量和所述預先選擇的量之間的所述差小于預先選擇的安全裕度，則選擇具有已分配數(shù)據(jù)速率的所述多個用戶站中的至少一個用戶站，該用戶站的已分配速率可被減小，并且減小所述已分配數(shù)據(jù)速率用以使得更多的無線電資源是可利用的，并返回步驟(a)；(b)如果所述當前量和所述預先選擇的量之間的所述差小于所述安全裕度并且如果所述多個用戶站中沒有用戶站能夠使其已分配的速率減小，則選擇所述多個用戶站中的至少一個用戶站，并將其已分配的數(shù)據(jù)速率減小到零，并且返回步驟(a)；(c)如果所述當前量和所述預先選擇的量之間的所述差不小于所述安全裕度，則確定所述多個用戶站中的用戶站是否已請求分配高于其當前數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率，并且增加分配給所述用戶站的所述數(shù)據(jù)速率，并返回步驟(a)；和(d)返回步驟(a)。
全文摘要
一種用于管理上行鏈路無線電資源的系統(tǒng)、方法和裝置。RRAM根據(jù)單獨的QoS要求，使用選擇性的速率減小，用以確保用于用戶站的資源。RRAM響應于對新的DDCH的請求，可以斷開處于低數(shù)據(jù)速率的并且不具有媒體預留的用戶站。RRAM響應于來自用戶站的業(yè)務測量報告，嘗試增加或者減小用戶站的數(shù)據(jù)速率。當存在不足夠的上行鏈路資源時，RRAM試圖降低具有較高速率的用戶站的速率。在搜索待降低的用戶站時，RRAM開始于最高速率并搜索較低的數(shù)據(jù)速率，直至找到適當?shù)暮蜻x用戶站。RRAM還預留不會重新分配給其他用戶站的用于用戶站的資源。
文檔編號H04L12/28GK1849836SQ03819740
公開日2006年10月18日 申請日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者安托尼·格里克斯, 阿利·阿拉德 申請人:索馬網(wǎng)絡公司