用于提供分布式架构数字无线通信系统的方法与设备

摘要

公开了一种用于提供分布式架构数字无线通信系统的方法与设备。通信系统(300、1000)，通过允许移动站(MS)(1014)向活动集基站收发器站(BTS)(301、303、304)发送对应于增强型反向链路传输的控制信息，并通过允许BTS执行在现有技术中由无线网络控制器(RNC)支持的控制功能(314、316、318)，以分布式方式支持混合自动重复请求(H-ARQ)、自适应调制与编码(AMC)、活动集切换、以及调度功能。通信系统允许BTS处的软切换(SHO)期间的基于时间与基于SIR的H-ARQ刷新功能，提供控制信道结构以支持用于增强型反向链路(或上行链路)信道(414)的调度、H-ARQ、AMC功能，以最大化吞吐量，并允许SHO区域中的MS从其自多个活动集BTS接收的多个分配中选择对应于最佳TFRI的调度分配。

说明书

本申请是申请号为200380102327.x，申请日为2003年10月30日的中国专利申请“用于提供分布式架构数字无线通信系统的方法与设备”的分案申请。 

相关申请交叉引用 

本申请要求编号60/422,734、题为“METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING A DISTRIBUTED ARCHITECTURE DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”、提交于2002年10月30日的美国临时预决申请的优先权益，其被共同拥有并通过引用完整地集成于此。 

技术领域

一般地，本发明涉及无线通信系统，更具体地，涉及一种方法与设备，其用于提供分布式架构数字无线通信系统，该系统有效率地支持混合ARQ、自适应调制与编码、快速调度、与软切换。

背景技术

电信工业协会已采用过渡标准IS-95-A(IS-95)来在蜂窝式系统中实现CDMA。在CDMA通信系统中，移动站(MS)与在地理区域内散布的多个基站子系统(BSS)中的任何一个或多个进行通信。每一BSS连续地发送导频信道信号，其具有相同的扩展码字，但具有不同的码字相位偏移。相位偏移允许区分各个导频信号，从而允许区分基站。在这里，将简单地将BSS的导频信号称为导频。MS监控导频并测量接收的导频能量。

IS-95为MS与BS之间的通信定义若干状态与信道。例如，在流 量状态上的移动站控制中，BSS在前向链路中的前向流量信道上与MS通信，而MS在反向链路中的反向流量信道上与BSS通信。在呼叫期间，MS必须持续地监控和维护四套导频。四套导频统称为导频集，其包括活动集、候选集、邻居集、以及剩余集。

活动集是与分配给MS的前向流量信道相关联的导频。候选集是这样的导频，其当前不在活动集中，但已经被MS以足够的强度接收，以指示能够成功地解调相关联的前向流量信道。邻居集是这样的导频，其当前不在活动集或候选集中，但可能作为切换的候选者。剩余集是当前的CDMA频率分配上的当前系统中除邻居集、候选集、以及活动集中的导频之外的所有可能的导频。

典型地，BSS服务于覆盖域，该覆盖域划分为多个扇区。每一扇区又由BSS中包括的多个基站收发器站(BTS)中的一或多个来服务。当MS由第一BTS服务时，MS持续地搜索邻居BTS的导频信道，以寻找足够强于门限值的导频。MS使用导频强度测量消息将该事件通知给第一、服务BTS。当MS从由第一BTS服务的第一扇区移动到由第二BTS服务的第二扇区时，通信系统将特定导频从候选集提升到活动集，从邻居集提升到候选集。服务BTS经由切换指导消息将该提升通知给MS。其后，当MS在终止与原BTS的通信之前，开始与已添加到活动集的新的BTS通信时，发生“软切换”。

对于反向链路，典型地，活动集中的每一BTS独立地解调和解码从MS接收的每一帧或分组。其后，由交换中心负责在每一活动集BTS的解码的帧之间进行仲裁。这样的软切换操作具有多项优点。定量地，当用户从一个扇区移动到相邻扇区时，该特性改善并实施了BTS之间的更可靠的切换。定量地，软切换改善了CDMA系统中的容量/覆盖。

例如，图1是现有技术的通信系统100的框图。优选地，通信系统100为CDMA2000或WCDMA系统。通信系统100包括多个小区(显 示了七个)，其中每一小区划分为三个扇区(a、b、c)。位于每一小区内的基站子系统(BSS)101-107向位于该小区内的每一移动站提供通信服务。每一BSS 101-107包括多个BTS，这些BTS与位于由BSS服务的小区的扇区中的移动站无线地相连接。通信系统100进一步包括无线网络控制器(RNC)110，其连接到每一BSS，还包括网关112，其连接到RNC。网关112向通信系统100提供与外部网络(例如公共交换电话网(PSTN)或者因特网)的接口。

典型地，MS(例如MS 114)与服务该MS的BSS(例如BSS 101)之间的通信链路的质量随时间和MS的运动而变化。结果，随着MS 114与BSS 101之间的通信链路的退化，通信系统100提供软切换(SHO)流程，通过该流程可将MS 114从质量已退化的第一通信链路切换到另一更高质量的通信链路。例如，如图1所示，由服务小区1的扇区b的BTS所服务的MS 114连同小区3的扇区c和小区4的扇区a处于三方软切换中。与扇区相关联的BTS并发地服务MS，换言之，与扇区1-b、3-c、以及4-a相关联的BTS在本领域称为MS的活动集。

现在参照图2，其描述了由通信系统100进行的软切换流程。图2是通信系统100的层次结构的框图。如图2所示，RNC 110包括ARQ功能210、调度器212、以及软切换(SHO)功能214。图2进一步描述多个BTS 201-207，其中每一BTS提供相应的BSS 101-107和位于由BSS服务的扇区内的MS之间的无线接口。

当进行软切换时，MS 114的活动集内的每一BTS 201、203、204从MS 114经由各通信信道的反向链路接收传输。活动集BTS 201、203与204由SHO功能214确定。在从MS 114接收传输时，每一活动集BTS 201、203、204解调和解码接收的无线帧的内容。每一活动集BTS201、203、204其后将解调和解码的无线帧连同相关的帧质量信息传送给RNC 110。

RNC 110从活动集中的每一BTS 201、203、204接收解调和解码的无线帧连同相关的帧质量信息，并基于帧质量信息选择最佳帧。RNC 110的调度器212与ARQ功能210其后生成控制信道信息，其作为相同的预先格式化的无线帧分发给活动集中的每一BTS 201、203、204。活动集BTS 201、203、204其后在前向链路上同时联播预先格式化的无线帧。其后，由MS 114使用控制信道信息来确定使用何种传输率。

为获取更高的吞吐量与更低的延迟，想要增加反向链路的高数据率覆盖。为在反向链路上获取这些要求，通信系统(例如通信系统100)具有适配的技术，例如混合自动重复请求(H-ARQ)和自适应调制与编码(AMC)。

自适应调制与编码(AMC)提供灵活性，以将调制与前向纠错(FEC)编码方案匹配到由通信系统服务的每一用户(或MS)的平均信道状况。对于由于其接近BTS或其它地理优势而具有适宜的信道质量的用户，AMC允诺大幅增加平均数据率。与不用AMC时的100kbps相比，使用AMC的增强型GSM系统提供高达384kbps的数据率。类似地，5MHz CDMA系统可通过AMC提供分别高达10Mbps与2Mbps的下行链路与上行链路峰值数据率，其中没有AMC时典型地为2Mbps与384kbps。

AMC具有多个局限。AMC对于测量错误与延迟敏感。为选择适宜的调制，调度器(例如调度器212)必须知晓信道质量。信道估计中的错误将导致调度器选择错误的数据率，并以过高的功率发送，从而浪费系统容量，或者以过低的功率发送，从而增大误块率。由于持续变化的移动信道，报告信道测量中的延迟也降低了信道质量估计的可靠性。为克服测量延迟，可增大信道测量报告的频率。然而，测量报告的增加消耗系统容量，这部分容量本来可用于携带数据。

混合ARQ是隐式链路适配技术。其中，在AMC中，使用显式的 C/I测量或类似测量来设置调制与编码格式，在H-ARQ中，使用链路层确认来进行重新发送决策。已发展出许多技术来实现H-ARQ，例如Chase组合、速率兼容打孔Turbo码、以及增量冗余。增量冗余，即II型H-ARQ，是这样的H-ARQ技术的实现，其中，作为对发送整个编码分组的简单重复的替代，如果在第一次尝试中解码失败，增量地发送额外的冗余信息。

III型H-ARQ也属于增量冗余ARQ方法的类别。然而，使用III型H-ARQ时，每一重新发送是可自解码的，这与II型H-ARQ的情形不同。Chase组合(也称具有一冗余版本的III型H-ARQ)涉及由发送器重新发送同一编码数据分组。接收器端的解码器将发送的分组的这多份拷贝按接收的SNR加权进行组合。这样，在每一重新传输之后，获得分集(时间)增益以及编码增益(仅适用于IR)。在具有多冗余的III型H-ARQ中，在每一重新传送中使用不同的打孔比特。如何实现各种H-ARQ方法的细节在本领域中众所周知，因此这里不予讨论。

H-ARQ与AMC组合可显著地增大用户吞吐量，潜在地使系统容量增加到两倍/三倍。实际上，混合ARQ通过发送额外的冗余增量来适应信道，这增大了编码率并有效地降低了匹配信道的数据率。混合ARQ不仅依赖于信道估计，而且依赖于由ARQ协议通知的错误。目前，在CDMA2000与WCDMA系统中，反向链路ARQ功能(例如ARQ功能210)和调度功能(例如调度功能212)驻留在RNC(例如RNC 110)中。ARQ功能与调度功能在RNC中的位置由对支持软切换的需要决定，这是因为软切换功能(例如软切换功能214)也驻留在RNC中。然而，在RNC中放置这些功能的结果是BSS(例如BSS 101-107)及其相关联的BTS 201-207仅能通过RNC通信，导致延时惩罚。

因此，存在对用于数字无线通信系统的新架构的需要，该架构将降低现有技术的通信系统的调度与ARQ延迟。

附图说明

图1是现有技术的示例性的通信系统的框图。

图2是图1的通信系统的层次结构的框图。

图3描述分布式网络架构，其遵照本发明的实施例。

图4是具有帧格式信息的消息流程图，其遵照本发明的实施例。

图5A是具有第一与第二部分的第二反向链路控制信道、第二前向链路控制信道、以及增强型上行链路专用传输信道的框图，其遵照本发明的另一实施例。

图5B是第一反向链路控制信道、具有第一与第二部分的第二反向链路控制信道、第一前向链路控制信道、第二前向链路控制信道、以及增强型上行链路专用传输信道的框图，其遵照本发明的另一实施例，其中第一反向链路控制信道与第二反向链路控制信道使用相同的物理信道。

图6是用于反向链路(即上行链路)DPCCH、DPDCH、与EUDCH及相关联的反向链路控制信道的扩展配置的示例性配置，其遵照本发明的实施例。

图7是第一反向链路控制信道、第二反向链路控制信道、第一前向链路控制信道、第二前向链路控制信道、以及增强型上行链路专用传输信道的框图，其遵照本发明的另一实施例，示出了当第二反向链路控制信道和EUDCH与第二前向链路控制信道使用3.33ms的子帧时的信道结构。

图8是显示当由单个基站服务多个用户时，控制信道与数据信道使用与分配的框图，其遵照本发明的另一实施例；示出当存在具有CDM的多个用户时，信道分配与使用的示例。

图9是显示当由单个基站服务多个用户时，控制信道与数据信道使用与分配的框图，其遵照本发明的另一实施例；示出当存在具有CDM的多个用户时，信道分配与使用的示例，其中不使用第二反向链路控制信道，例如当在服务BTS处使用盲TFRI检测时，或者如果由服务BTS为每一EUDCH子帧分配TFRI时将发生的，在此情形中不支持EUDCH软切换。

图10是通信系统的框图，其遵照本发明的实施例。

图11是图3的基站的接收的信号路径的框图，其遵照本发明的实施例。

图12是调度分配中包括的映射的示例性绘图，其遵照本发明的实施例。

图13是调度分配中包括的映射的示例性绘图，其遵照本发明的另一实施例。

具体实施方式

为解决对用于数字无线通信系统的将减小现有技术的通信系统的 调度与自动重复请求(ARQ)延时的新架构的需要，提供一种通信系统，其允许实现具有自适应调制与编码(AMC)、混合ARQ(H-ARQ)、以及具有降低的ARQ延时的快速调度的增强型反向链路信道。通信系统通过允许移动站(MS)向活动集基站收发器站(BTS)发送对应于增强型反向链路传输的控制信息，并通过允许BTS执行现有技术中无线网络控制器(RNC)支持的控制功能，以分布式的方式支持H-ARQ、AMC、活动集切换、以及调度功能。通信系统允许在软切换(SHO)期间在BTS处执行基于时间与信噪比(SNR)的H-ARQ刷新功能，提供有效率的控制信道结构以便为增强型反向链路(即上行链路)信道支持调度、H-ARQ、AMC功能，从而最大化吞吐量，并允许SHO区域中的MS从该MS自多个活动集BTS接收的多个调度分配中选择与最佳的传输格式和资源相关信息(TFRI)相对应的调度分配。结果，可在SHO期间调度增强型上行链路信道，同时支持H-ARQ与AMC，而无须BTS之间显式地通信。

一般地，本发明的实施例包含一种方法，其用于由移动站选择调度分配。该方法包括以下步骤：从多个活动集基站中的每一基站接收调度分配以产生多个调度分配，以及从所接收的多个调度分配选择调度分配。

本发明的另一实施例包括一种方法，其用于由移动站发送数据。该方法包括以下步骤：在第一上行链路信道中发送数据，以及在第二上行链路信道中发送相应的传输格式相关信息，其中传输格式相关信息可用于解调和解码发送的数据。

本发明的又一实施例包括一种方法，其用于由基站控制与移动站的通信。该方法包括以下步骤：由基站在流量数据缓冲器中存储来自移动站的流量数据，在基站处确定链路质量度量，比较链路质量度量与门限值，以及当链路质量度量与门限值相比不合意时，刷新流量数据缓冲器。

本发明的另一实施例包括一种方法，其用于由基站控制与移动站的通信。该方法包括以下步骤：由基站在流量数据缓冲器中存储来自移动站的流量数据，由基站在下行链路控制信道上向移动站发送第一控制数据，以及在发送第一控制数据时，由基站启动定时器。该方法进一步包括以下步骤：当在上行链路控制信道上从移动站接收第二控制数据之前，预先确定的时期期满时，刷新流量数据缓冲器。

本发明的又一实施例包括一种方法，其用于由基站控制与移动站的通信。该方法包括以下步骤：由基站在基站处确定链路质量度量，由基站比较链路质量度量与门限值，以及当链路质量度量与门限值相比不合意时，由基站解分配(deallocate)分配给与移动站相关联的第一上行链路控制信道的解调资源，同时维持与同移动站相关联的第二上行链路控制信道相关联的解调资源的分配。

本发明的另一实施例包括一种方法，其用于由基站控制与移动站的通信。该方法包括以下步骤：由基站在下行链路控制信道上向移动站发送第一控制数据，以及在发送第一控制数据时，由基站启动定时器。该方法进一步包括以下步骤：当在上行链路控制信道上从移动站接收第二控制数据之前，预先确定的时期期满时，由基站解分配分配给与移动站相关联的第一上行链路控制信道的解调资源，同时维持与同移动站相关联的第二上行链路控制信道相关联的解调资源的分配。

本发明的又一实施例包括一种方法，其用于由基站为多个移动站中的一个选择的移动站调度移动站上行链路传输。该方法包括以下步骤：从多个移动站中的至少一个移动站接收调度信息，其中调度信息包括所述至少一个移动站的队列状态与功率状态中的至少一个，以及从多个移动站中选择一个移动站，以及使用调度信息与基站干扰度量与对应于所选移动站的上行链路质量中的至少一个，为所选移动站确定上行链路信道调度分配。该方法进一步包括以下步骤：向所选移动 站发送上行链路信道调度分配，其中上行链路信道调度分配包括子帧分配与最大功率余量目标与最大功率水平目标与最大传输格式相关信息中的至少一个。

可参照图3-13来更充分地描述本发明。图10是通信系统1000的框图，其遵照本发明的实施例。优选地，通信系统1000是码分多址(CDMA)通信系统，例如CDMA 2000或宽带CDMA(WCDMA)通信系统，其包括多个通信信道。每一通信信道包括正交码字，例如Walsh码字，其与同每一其它通信信道相关联的正交码字不同并正交。然而，本领域普通技术人员意识到，通信系统1000可遵照多种无线通信系统中的任何一种进行操作，例如全球移动通信系统(GSM)通信系统、时分多址(TDMA)通信系统、频分多址(FDMA)通信系统、或正交频分复用(OFDM)通信系统。

与通信系统100类似，通信系统1000包括多个小区(显示了七个)。每一小区划分为多个扇区(为每一小区显示了三个——扇区a、b、c)。位于每一小区内的基站子系统(BSS)1001-1007向位于该小区内的每一移动站提供通信服务。每一BSS 1001-1007包括多个基站，这里也称为基站收发器站(BTS)，这些BTS与位于由BSS服务的小区的扇区中的移动站无线限地相连接。通信系统1000进一步包括无线网络控制器(RNC)1010，其连接到每一BSS(优选地通过3GPP TSG UTRAN Iub接口)，还包括网关1012，其连接到RNC。网关1012为通信系统1000提供与外部网络(例如公共交换电话网(PSTN)或因特网)的接口。

现在参照图3与10，通信系统1000进一步包括至少一个移动站(MS)1014。MS 1014可以是任何类型的无线用户设备(UE)，例如蜂窝式电话、便携式电话、无线电话、或者与诸如个人电脑(PC)或笔记本电脑等数据终端设备(DTE)相关联的无线调制解调器。MS 1014由与该MS相关联的活动集中包括的多个基站(即BTS)服务。MS 1014经由空中接口与通信系统1000中的每一BTS无线地通信，该空中接口 包括前向链路(从BTS到MS)与反向链路(从MS到BTS)。每一前向链路包括多个前向链路控制信道、寻呼信道、与流量信道。每一反向链路包括多个反向链路控制信道、寻呼信道、与流量信道。然而，与现有技术的通信系统100不同，通信系统1000的每一反向链路进一步包括另一流量信道，即增强型上行链路专用传输信道(EUDCH)，其通过允许可在子帧基础上动态地调制与编码以及解调与解码的数据传输，便利了高速数据传输。图6中给出了在WCDMA中使用的反向链路扩展与信道化结构中集成EUDCH的示例。

通信系统1000包括软切换(SHO)流程，通过该流程可将MS 1014从质量已退化的第一空中接口切换到另一更高质量的空中接口。例如，如图10所示，由服务小区1的扇区b的BTS所服务的MS 1014连同小区3的扇区c和小区4的扇区a处于三方软切换中。与扇区相关联的BTS并发地服务MS，换言之，与扇区1-b、3-c、以及4-a相关联的BTS为MS的活动集。换言之，MS 1014连同与服务该MS的扇区1-b、3-c、以及4-a相关联的BTS 301、303、以及304处于软切换(SHO)中，这些BTS为MS的活动集。如这里所使用的那样，术语“活动集”与“服务”，例如活动集BTS与服务BTS，是可互换的，两者均指代处于相关联的MS的活动集中的BTS。进一步地，尽管图3与10将BTS301、303、与304描绘为仅服务单个MS，本领域普通技术人员意识到，每一BTS 301-307可并发地调度与服务多个MS，换言之，每一BTS301-307可并发地作为多个活动集的成员。

图3描述通信系统1000的网络架构300，其遵照本发明的实施例。如图3所示，通信系统包括多个BTS 301-307，其中每一BTS在相应的BSS 1001-1007和位于由BTS服务的扇区内的MS之间提供无线接口。在通信系统1000中，调度功能316、ARQ功能314与SHO功能318分布在每一BTS 301-307内。结果，与现有技术的RNC 110相比，RNC 1010减少了功能。RNC 1010通过定义由通信系统1000服务的每一MS(例如MS 1014)的活动集的成员，负责管理移动性，并(负责) 调整组播/组接收群组。对于通信系统1000中的每一MS，网际协议(IP)分组直接地多播到MS的活动集中的每一BTS，即MS 1014的活动集中的BTS 301、303、304。

如上面所标注的那样，通信系统1000的每一BTS 301-307包括SHO功能318，其执行由现有技术的RNC 110的SHO功能214所执行的SHO功能的至少一部分。例如，MS 1014的活动集中的每一BTS 301、303、304的SHO功能318执行SHO功能，例如帧选择以及新数据指示符的信令，其作为ARQ刷新命令。每一BTS 301-307进一步包括调度器(或调度功能)316，其也驻留于现有技术的RNC 110中。结果，每一活动集BTS，例如关于MS 1014的BTS 301、303与304，可选择调度相关联的MS 1014而无须与其它活动集BTS通信，其基于由MS发送给BTS的调度信息以及本地干扰以及在BTS处测量的SNR信息。通过将调度功能316分布到BTS 301-307，无须活动集在通信系统1000中切换EUDCH。也将ARQ功能314与AMC功能分布到通信系统1000中的BTS 301-307，这些功能也驻留于通信系统100的RNC 110中。结果，当在特定混合ARQ信道上发送的数据块已由活动集BTS成功地解码时，BTS通过向源MS(即MS 1014)传送ACK来确认成功解码，而无须等待RNC 1010来指令发送ACK。

每一活动集BTS，即每一BTS 301、303、304，分别调度其与由该BTS服务的MS(即MS 1014)的EUDCH，其使用较短的帧间隔(比如说，2毫秒(ms))，同时控制信息在较短与较长的帧间隔(比如说，2ms与10ms帧间隔)之间划分，以最小化SNR，从而减小干扰。换言之，要求MS的较频繁的或持续的报告的控制信息使用较大的帧大小，例如10ms，这减小了干扰。发送不那么频繁，或者仅当调度用户(即MS)时发送的控制信息以较短的帧间隔发送，该间隔匹配增强型上行链路帧间隔，例如2ms，这减小了延时。

为允许每一活动集BTS 301、303、304解码每一EUDCH帧，MS  1014向每一活动集BTS传送与EUDCH帧相关联的调制与编码信息，增量冗余版本信息，H-ARQ状态信息，以及传输块大小信息，这些信系统称为传输格式与资源相关信息(TFRI)。在本发明的另一实施例中，TFRI仅定义速率与调制编码信息与H-ARQ状态。优选地，MS 1014编码TFRI并在与EUDCH相同的帧间隔上发送TFRI。

通过提供MS 1014对应于到活动集BTS 301、303、304的每一增强型反向链路传输的TFRI信令，通信系统1000以分布式方式支持H-ARQ、AMC、活动集切换、以及调度功能。如下面更详细地描述的那样，通过将在现有技术中由RNC(例如RNC 110)支持的控制功能移至BTS 301-307，通信系统1000允许活动集BTS 301、303、304在软切换(SHO)期间执行基于时间与基于SNR的H-ARQ刷新功能，提供有效率的控制信道结构以便为增强型反向链路(上行链路)信道支持调度、H-ARQ、AMC功能，以便最大化吞吐量，并允许SHO区域中的MS从其自多个活动集BTS接收的多个分配中选择对应于最佳TFRI的调度分配。结果，通信系统1000允许不协调的(uncoordinated)(即活动集BTS 301、303、304之间没有显式的通信)在SHO期间对增强型上行链路信道(EUDCH)的调度，同时支持H-ARQ与AMC并仍然获得宏选择分集和渐强(upfade)调度好处。

现在参照图4，消息流程图400描绘通信系统1000的MS(例如MS 1014)与MS的活动集中包括的多个BTS(即BTS 301、303与304)中的每一个之间的通信交换，其遵照本发明的实施例。MS 1014向每一活动集BTS 301、303、304传送调度信息402，其使用具有已知固定调制与编码速率与传输块大小的第一反向链路控制信道406。在半静态的基础上实现对第一反向链路控制信道的相应的码字分配。优选地，当MS的相应的数据队列为空时，MS 1014不发送控制信息。

每一活动集BTS 301、303、304经由第一反向链路控制信道406从由该BTS服务的MS 1014接收调度信息402。调度信息402可包括 MS的数据队列状态与功率状态。在本发明的另一实施例中，数据队列状态可说明排队的3层信令以及排队的数据。在本发明的又一实施例中，调度信息402可进一步包括类型字段，其中可发送数据队列状态或功率状态。

基于从由BTS服务的每一MS接收的调度信息402，对于每一调度传输间隔410，每一服务BTS(即活动集BTS)301、303、304调度由该BTS服务的MS中的一或多个，即MS 1014。在本发明的一个实施例中，调度传输间隔410为10ms，该调度传输间隔划分为五个2ms子帧422。由BTS服务的每一MS，例如关于BTS 301的MS 1014，在第二反向控制信道412与EUDCH 414中的每一个上的2ms子帧上发送，以减少信令，从而减少信令干扰开销。通过将10ms调度传输间隔410划分为五个2ms子帧422，服务的MS，例如MS 1014，可基于最当前的信道状况来优化速率(TFRI)，与此同时，通过允许以10ms间隔(例如用于第一反向链路控制信道406的间隔)而非2ms子帧间隔(例如用于第二反向链路控制信道412的子帧间隔424)发送一些控制信息(例如调度信息402)，来最小化控制信道干扰。

每一活动集BTS 301、303、304使用反向链路干扰水平，MS调度信息402，以及功率控制信息来确定由该BTS服务的每一MS(例如MS 1014)的最大允许的功率余量目标。功率余量是当前的专用物理控制信道(DPCCH)功率水平与该MS支持的最大功率水平之间的差值。导频为反向链路信道，其被用于解调的目的，例如自动频率控制、同步、与功率控制。例如，在WCDMA系统中，该信道为DPCCH的一部分。在本发明的另一实施例中，决定最大功率水平目标而非功率余量目标。在本发明的又一实施例中，决定最大EUDCH对DPCCH(或EUDCH对导频)功率比率目标而非功率余量目标。

在选择要调度的MS(例如MS 1014)时，每一活动集BTS 301、303、304在第一前向链路控制信道426上向所选择的MS(即MS 1014) 传送调度分配418。在本发明的一个实施例中，调度分配418包括最大允许的“功率余量”目标与用于下一10ms传输间隔使用第一前向链路控制信道426的允许的EUDCH子帧传输间隔(例如2ms子帧间隔)的映射。图12阐释调度分配418(图4)中包括的映射的示例。列1205包括一组状态指示符，其显示在分配的调度传输间隔1210(例如图4的调度传输间隔410)期间MS 1014可使用哪些EUDCH子帧。在本发明的另一实施例中，图4的调度分配418可进一步包括物理信道Walsh码字分配，这里也称为图4的第二前向链路控制信道(SFLCCH)420的第二前向链路控制信道码字(SFLCCH_code)。在本发明的又一实施例中，映射还可包括用于每一EUDCH子帧的TFRI分配，即对应于每一EUDCH子帧的TFRI子帧。图13中显示了这样的映射的示例，其也包括状态指示符列1205和一列TFRI值1315。每一活动集BTS301、303、304也使用第二前向链路控制信道420来向MS传送与MS的EUDCH子帧传输相关的ACK/NAK信息。

每一活动集BTS 301、303、304为第一前向链路控制信道426创建MS标识符(ID)，其唯一地关联于由该BTS服务的MS，即MS 1014。BTS通过令唯一地关联于MS的n比特ID(并且在MS与活动集BTS处为已知)通过BTS处的CRC发生器，来创建MS ID。由BTS使用MS ID允许相关联的MS确定在第一前向控制信道426上发送的调度分配418何时意欲送往该MS。在本发明的一个实施例中，第一前向链路控制信道426使用图4中描绘的10ms帧格式，该格式包括调度分配418，尾部比特，以及CRC。在本发明的另一实施例中，第一前向链路控制信道426帧大小可使用2ms的帧格式。交错第一前向链路控制信道426，以避免额外的延迟。

SHO区域中的MS(例如MS 1014)可从一或多个活动集BTS(或服务BTS)301、303、304接收一或多个调度分配418。当MS接收超过一个调度分配时，MS可选择对应于最佳TFRI的调度分配418。MS基于来自所选调度分配418与在MS处测量的当前调度信息402(即， 当前数据队列与功率状态或功率余量)的干扰信息(最大允许的功率余量)为每一EUDCH子帧422确定TFRI。MS其后允许快速功率控制功能，并且在每时隙的基础上执行反馈速率，例如，在3GPP UMTS的情形中，1500Hz。MS其后使用所选的TFRI向活动集BTS 301、303、304发送EUDCH子帧422。

在本发明的另一实施例中，软切换区域中的MS(例如MS 1014)可监控来自活动集BTS 301、303、304中的至少一个的第一前向链路控制信道426与第二前向链路控制信道420。由MS监控的前向链路控制信道可包括专用物理数据信道(DPDCH)/DPCCH或相关联的专用物理信道(DPCH)，控制信道对应于高速下行链路共享信道(HS-DSCH)，即高速共享控制信道(HS-SCCH)，并且第一前向链路控制信道426与第二前向链路控制信道420对应于EUDCH传输。软切换区域中的MS其后可从其自发送EUDCH信息的多个活动集BTS控制信道接收的多个调度分配中选择对应于最佳TFRI的调度分配418。

除向活动集BTS 301、303、304传送EUDCH子帧422之外，由BTS服务的MS(即MS 1014)也传送与发送的EUDCH子帧相关联的TFRI 416。TFRI 416向每一接收BTS提供为解调和解码所关联的EUDCH子帧所需的信息。例如，再次参照图4，TFRI子帧“TFRI k”对应于EUDCH子帧“EUDCH k”，TFRI子帧“TFRI k+1”对应于EUDCH子帧“EUDCH k+1”，TFRI子帧“TFRI k+2”对应于EUDCH子帧“EUDCH k+2”，依此类推。在本发明的一个实施例中，由MS 1014使用2ms帧间隔(即子帧间隔)经由第二反向链路控制信道412传送TFRI 416。如图4所示，第二反向链路控制信道412子帧包括TFRI信息、尾部比特、以及CRC比特。在本发明的另一实施例中，可经由EUDCH 414传送TFRI 416，其使用已知的、固定的调制与编码，其通过打孔数据比特或者作为前同步(preamble)或中同步(midamble)实现。在本发明的又一实施例中，不能发送TFRI 416。例如，可能没有 第二反向控制信道，在每一活动集BTS(即服务BTS)301、303、304处进行TFRI的盲检测。

现在参照图5A，阐释了MS(例如MS 1014)与服务BTS 301、303、304之间的通信交换，其遵照本发明的另一实施例。如图5A所示，由MS使用包括EUDCH子帧的EUDCH 414来向BTS传送流量数据。由MS(例如MS 1014)使用第二反向链路控制信道512来向BTS发送对应于EUDCH子帧的TFRI数据。而且，由MS传送的TFRI数据被接收BTS用来解调和解码相关联的EUDCH子帧。然而，与第二反向链路控制信道412的子帧424不同，第二反向链路控制信道512的子帧524包括第一部分502与第二部分504。MS可在子帧524的第一部分502中包括信道化码字集与调制(MCS)信息，并可进一步包括尾部比特，可使用该尾部比特来确定哪些解调资源，包括扩展因子，被与EUDCH一起使用。MS可在子帧524的第二部分504中包括传输块大小、新数据指示符、以及H-ARQ与IR信息中的一或多个。通过在第二反向链路控制信道512的子帧524中包括第一部分502，允许在第一部分502结束之后，EUDCH子帧于时间间隔“t1”506开始之前，使接收BTS避免猜测性的解码，从而要求更少的解调资源用于EUDCH。

现在参照图5B，阐释了MS(例如MS 1014)与服务BTS 301、303、304之间的通信交换，其遵照本发明的又一实施例。由MS(例如MS 1014)使用图5B中描绘的第二反向链路控制信道513来向服务BTS发送TFRI数据。与图5A的第二反向链路控制信道512类似，图5B的第二反向链路控制信道513包括第一部分503与第二部分505。然而，与图5A的第二反向链路控制信道512不同，在与第一反向链路控制信道406相同的物理信道中发送第二反向链路控制信道513。当没有10ms调度的传输间隔410时，第一反向链路控制信道406的10ms帧格式用于第二反向链路控制信道513，并且当有10ms调度的传输间隔410用于MS时，使用第二反向链路控制信道513的2ms帧格式。现在参照 图7，在本发明的又一实施例中，用于EUDCH 414、第二反向链路控制信道513、以及第二前向链路控制信道420的子帧大小可以是3.33ms而非2ms。

现在参照图4、5A、5B、7，在为给定H-ARQ信道接收包括流量数据以及其它信息的EUDCH子帧422，并进一步接收相关联的TFRI数据时，接收BTS 301、303、304解调和解码EUDCH子帧中的数据。BTS组合了产生的EUDCH软决策信息，所述信息包括解码和解调的流量数据，并在流量数据缓冲器(优选地为BTS的H-ARQ缓冲器)中存储该信息，以及来自先前和后继传输的流量数据，直到接收的EUDCH子帧422中包括的数据成功地解码。在成功地解码接收的EUDCH子帧时，接收BTS经由第二前向链路控制信道420向发送EUDCH子帧的MS(即MS 1014)传送ACK。当接收BTS不能成功地解码接收的EUDCH子帧时，BTS经由第二前向链路控制信道420向发送EUDCH子帧的MS传送NACK。

当MS(例如MS 1014)从BTS(例如活动集BTS 301、303、304)接收ACK时，MS在第二反向链路控制信道412、512、513上发送的下一上行链路TFRI消息中设置新数据指示符比特。新指示符比特通知每一活动集BTS 301、303、304，EUDCH子帧已成功地解码，并由BTS解释为用于相应的H-ARQ信道的H-ARQ刷新命令。换言之，作为对接收新指示符比特的响应，每一活动集BTS 301、303、304为发送新指示符比特的MS(即MS 1014)的相应的当前H-ARQ信道刷新H-ARQ缓冲器，BTS其后以对应于新EUDCH传输的软决策信息填充H-ARQ缓冲器。

在本发明的另一实施例中，每一活动集BTS 301、303、304启动定时器，其在接收错误的EUDCH子帧的第一传输之后，测量预先确定的时间的期满。在本发明的又一实施例中，BTS可在在第一前向链路控制信道426上发送控制数据(例如调度分配418)之后启动定时器。 当在BTS调度错误地接收的EUDCH子帧的重新发送之前，或者在BTS经由第二反向链路控制信道412接收第二控制数据(例如TFRI子帧424)之前，或者在BTS接收由另一活动集BTS调度的EUDCH子帧的重新发送之前，或者在前述的任何组合的发生之前，定时器期满，则BTS刷新流量数据缓冲器，即H-ARQ软决策缓冲器，其由BTS与传送EUDCH子帧的MS相关联进行维护。在本发明的又一实施例中，除在定时器期满时刷新H-ARQ缓冲器之外，或作为对其的替代，当BTS确定由于具有不可接受地低的接收的SNR的接收的数据，缓冲器已遭破坏时，BTS可刷新与MS相关联的H-ARQ缓冲器。

活动集BTS 301、303、304基于链路质量度量，例如本地上行链路导频信扰比(SIR)，或者下行链路SIR度量，例如信道质量指示符(CQI)，其作为用于高速下行链路分组接入(HSDPA)特性集的版本5WCDMA的一部分反馈，或者由RNC 1010发送的信道强度度量，或者SIR与信号强度度量两者，来确定是否应为调度的目的考虑MS(例如MS 1014)(具有包括超过一个BTS的活动集)，或者是否应解调和解码MS的EUDCH传输并存储在H-ARQ缓冲器中。在本发明的一个实施例中，信号强度度量可从自每一活动集BTS 301、303、304周期性地接收的反向链路信号强度信息中选择。例如，可将信号强度度量作为“RSSI(接收信号强度指示)”或者仅仅是导频SIR来计算。然而，本领域普通技术人员意识到，存在用于确定链路质量度量与信号强度度量的多种方法，其可在这里使用而不偏离本发明的实质与范围。BTS也可使用SIR或信号强度度量来避免因糟糕的SNR而向H-ARQ缓冲器添加破坏或不可用的软决策信息。进一步地，如果信号强度或SIR度量糟糕的话，活动集BTS 301、303、304不能向服务的MS 1014发送调度分配418。在本发明的另一实施例中，可将本地反向链路导频SIR同由外层循环功率控制决定的内层循环设置点进行比较，以确定BTS是否应为调度的目的或发送调度分配418而考虑MS。

在本发明的另一实施例中，当存在超过一个活动集BTS时，如果 信号强度或SIR度量对于某时间段而言是糟糕的，则活动集BTS中的一个BTS不能为EUDCH或者第一与第二反向链路控制信道分配解调资源。例如，图11是BTS(例如BTS 301-307)的接收信号路径1100的框图，其遵照本发明的实施例。接收信号路径1000包括接收器单元1120与信号处理单元1130。接收器单元1120经由天线从发送MS(例如MS 1014)接收信号。

接收器单元1120包括低噪声放大器(LNA)1102，还包括解调器1104，其连接到LNA 1102，还包括模数转换器(A/D)1106，其连接到解调器1104。接收的信号路由到LNA 1102。LNA 1102放大接收的信号并将放大的信号路由到解调器1104。解调器1104解调放大的信号以产生基带信号，并将基带信号路由到A/D 1106。A/D 1106以预先确定的采样率数字化基带信号，以产生数字化的基带信号，其包括多个信号样本。其后，将数字化的基带信号路由到信号处理单元1130。

信号处理单元1130包括滤波器，或滤波过程，其包括脉冲成形滤波器1108，其连接到插值滤波器1110。信号处理单元1130将从接收器单元1120接收的数字化的基带信号路由到脉冲成形滤波器1108。脉冲成形滤波器1108是多抽头有限冲激响应(FIR)滤波器，其滤波数字化的基带信号，以匹配发送的滤波器频谱，并通过近似Nyquist脉冲，减小片间干扰。脉冲成形滤波器1108滤波数字化的基带信号以产生滤波的数字化的信号。

其后，将滤波的数字化的信号路由到插值滤波器1110。插值滤波器1110对从滤波器1109接收的滤波的数字化的信号进行插值，以产生具有想要的采样率的、并具有最小信号频谱失真的信号样本流。其后，将信号样本流路由到信号处理单元1130的多个组件解调资源1112-1114中的一个。在本发明的实施例中，BTS向BTS与由BTS服务的MS(即MS 1014)之间的通信中涉及的每一反向链路控制信道与反向链路流量信道(包括EUDCH)分配分立的解调资源1112-1114。

当存在超过一个活动集BTS时，如果信号强度或SIR度量对于某时间间隔是糟糕的，则活动集BTS中的BTS不能为EUDCH或第一与第二反向链路控制信道的解调分配BTS的解调资源1112-1114。作为可供选择的另一替代方案，当存在超过一个活动集BTS时，如果本地反向链路导频SIR降低到由外层循化功率控制确定的内层循环设置点以下，度量对于某时间间隔是糟糕的，则活动集BTS中的BTS不能为EUDCH或第一与第二反向链路控制信道分配解调资源1112-1114。

进一步地，当活动集BTS 301、303、304确定由BTS确定的链路质量度量低于链路质量度量门限值时，BTS可解分配分配给与服务的MS 1014相关联的第一反向链路控制信道的解调资源1112-1114，同时维持与同MS相关联的第二反向链路控制信道相关联的解调资源1112-1114的分配。在本发明的另一实施例中，活动集BTS 301、303、304在前向链路控制信道上向MS 1014发送第一控制数据，并在发送第一控制数据时启动定时器。当在BTS在反向链路控制信道上从MS接收第二控制数据之前，如定时器所测，预先确定的时期期满时，BTS可解分配分配给与MS相关联的第一反向链路控制信道的解调资源1112-1114，同时维持与同MS相关联的第二反向链路控制信道相关联的解调资源1112-1114的分配。

现在参照图8，描绘了多个MS 831、832、833同服务多个MS 831-833中的每一MS的同一BTS 840之间的通信交换，其遵照本发明的又一实施例。多个MS 831-833中的每一MS经由反向链路和前向链路与BTS 840通信，所述反向链路包括多个反向链路控制信道、寻呼信道、以及反向链路流量信道，所述前向链路包括多个前向链路控制信道、前向链路流量信道、以及EUDCH。MS 831、832、833周期性地(例如每10ms)经由各个第一反向链路控制信道806、807、805向服务BTS 840发送各调度信息802、803、801。BTS 840使用接收的调度信息802、803、801与本领域众所周知的其它信息，例如公平标准， 来选择为每一调度传输间隔810调度多个MS 831-833中的哪一MS。BTS 840其后向所调度的MS发送调度分配。

例如，如图8所示，BTS 840通过使用具有第一正交码字“A”的第一物理信道在第一前向链路控制信道826上向MS 831发送调度分配818，并使用具有第二正交码字“B”的第二物理信道在另一第一前向链路控制信道827上向MS 832发送调度分配817，来首先调度MS 831与MS 832两者。MS 831在第一前向链路控制信道826上检测到其调度分配818，且MS 832在第一前向链路控制信道827上检测到其调度分配817。

基于调度分配信息与当前本地调度信息，MS 831为EUDCH子帧k选择TFRI。MS 831在其第二反向链路控制信道812上发送所选择的TFRI，其后经由EUDCH 814在EUDCH子帧k中发送对应于所选的TFRI的数据。基于调度分配信息与当前本地调度信息，MS 832在TFRI子帧k与EUDCH子帧k上发送DTX。MS 831与MS 832其后为其各自的子帧k+1选择其各自的TFRI。MS 831与MS 832中的每一个其后经由各第二反向链路控制信道812、813在各自的TFRI子帧k+1中发送所选的TFRI，并于其后经由各自的EUDCH 814、815在各自的EUDCH子帧k+1中发送对应于所选TFRI的数据。继续发送TFRI与EUDCH子帧，直到MS 831与832中的每一个的调度传输间隔810的结束。

先前，BTS 840在第一前向链路控制信道826上向MS 833发送调度分配819，使得为下一调度传输间隔(在MS 831与MS 832之后)调度MS。在下一调度传输间隔中，MS 833开始经由MS的第二反向链路控制信道811发送TFRI，并于其后经由MS的EUDCH 816发送数据。与此同时，BTS 840经由第二前向链路控制信道820向MS 831发送ACK/NAK信息，并进一步经由第二前向链路控制信道821向MS 832发送ACK/NAK信息。最终，BTS 840也经由第二前向链路控制信 道820向MS 833发送ACK/NAK信息。

现在参照图9，描绘了信道分配与使用的另一实施例，其中在服务BTS 840处使用盲速率TFRI检测，或者服务BTS向调度的MS 831-833分配为调度传输间隔810的每一EUDCH子帧使用哪一TFRI。在本发明的一个实施例中，其中服务BTS 840向MS 831-833分配使用哪一TFRI，MS不发送其从所选择的在第一前向链路控制信道826、827上调度分配817、818、819的服务BTS接收的TFRI，在此情形中，不支持EUDCH的软切换。在本发明的另一实施例中，其中当BTS 840向MS 831-833分配用于每一EUDCH子帧的TFRI时，支持EUDCH的软切换，MS使用第二反向链路控制信道812、813发送，或“回应(echo back)”，由MS从所选择的经由第一前向链路控制信道826、827调度分配817、818、819的服务BTS接收的TFRI。

总之，通过允许移动站(MS)向活动集基站(或基站收发器站(BTS))发送每一增强型反向链路传输的控制信息，并且通过允许BTS执行在现有技术中由RNC支持的控制功能，通信系统1000能够以分布式方式支持H-ARQ、AMC、活动集切换、以及调度功能。通过提供分布式网络架构与有效率的控制信道结构，其支持用于增强型反向链路(或上行链路)信道的调度、H-ARQ、AMC功能，通信系统1000进一步能够支持BTS处的软切换(SHO)期间的基于时间与基于SNR的H-ARQ刷新功能，以允许SHO区域中的MS从MS自BTS接收的多个调度分配中选择对应于最佳TFRI的调度分配，并允许不协调的(uncoordinated)(即BTS之间没有显式的通信)在SHO期间对增强型上行链路信道的调度，同时支持H-ARQ与AMC。

通信系统1000在活动集BTS处为多小区覆盖中(即SHO区域中)的用户(即MS)获取反向链路渐强调度好处，而无须BTS间通信。通信系统1000无须增强型反向链路信道的活动集BTS切换，并且通信系统1000获取宏选择分集好处，同时执行分组数据的快速BTS调度， 而无须要求集中式选择功能(例如通信系统100中的RNC 110)与活动集BTS之间的通信。

通过利用将其与先前的发送合并来实现帧重发，通信系统1000的增强型反向链路信道(EUDCH)从快速H-ARQ获益。增强型反向链路信道也从低多普勒的快速调度获益，这是因为有可能跟踪Rayleigh衰减并在构造性的衰减上调度(渐强调度)，从而获得显著的系统吞吐量好处。由于Rayleigh衰减在上行链路与下行链路之间不相关，这是因为频带隔离(对于频分双工(FDD)系统而言是常见的)，小区或BTS之内用于上行链路与下行链路的调度功能可以是独立的。还因为天线翻平(downtilt)中的差异以及其它RF设备问题，有可能对于多覆盖区域中的MS而言，具有最佳下行链路的活动集BTS与具有最佳上行链路的活动集BTS不同。由于Rayleigh衰减，对于多覆盖区域中的给定用户而言具有最佳上行链路的活动集BTS也可能随衰减率变化。在多覆盖区域中，甚至在支持由每一活动集BTS快速调度具有低延迟与低误比特率(10-6)要求的分组数据时，通信系统1000获得宏选择分集好处，其中每一活动集BTS接收给定MS的增强型上行链路帧，该给定MS在成功地解码该帧时进行确认，否则发送NAK。

尽管已参照其特定实施例特别地显示和描述本发明，本领域技术人员将理解，可进行各种变化与其组件的等价替换，而不偏离如所附权利要求书所阐明的本发明的范围。相应地，说明书与附图应被视为阐释性的而非限制性的，并且所有这样的变化与替换均被试图包括在本发明的范围之内。

上面已参照特定实施例描述了好处、其它优点、以及问题的解决方案。然而，好处、优点、问题的解决方案，以及任何可引起任何好处、优点、或解决方案，或者使得这样的好处、优点、或解决方案变得更加显著的一种或多种组件不应被解释为任何权利要求的决定性的、必需的、或本质性的特性或组件。如这里所使用的那样，术语“包 括”或其任何变形意欲覆盖非排它性的包括，使得包括一组组件的过程、方法、物品、或设备不仅包括这些组件，还可包括未特别地列出的或为该过程、方法、物品、或设备所固有的其它组件。