由无线通信网络分配了一组两个或更多载波的无线通信设备中的载波管理

摘要

公开了在由无线通信网络分配了一组两个或更多载波的无线通信设备中的载波管理。在一个方面中，一种载波管理方法包括在构成分配给所述无线通信设备的该组载波中的活动载波子集的一个或多个载波上通过所述无线通信网络传输数据。确定第一性能度量，所述第一性能度量表示分配给所述无线通信设备的该组载波上的运行状况。基于所述第一性能度量确定要在其上传输数据的载波的期望数量。将要在其上传输数据的载波的期望数量与所述活动载波子集中的载波的数量进行比较。基于所述比较动态调节活动载波子集，并利用调节的活动载波子集通过无线通信网络传输后续数据。

说明书

根据35U.S.C.§119的优先权要求

本专利申请要求享有2008年2月1日提交的、被转让给本申请的受让人的题为“METHOD AND APPARATUS FOR UPLINK CARRIERMANAGEMENT AT THE ACCESS TERMINAL IN MULTICARRIERCOMMUNICATION SYSTEMS”的临时申请No.61/025696的优先权，因此在此通过引用明确将其并入本文。

技术领域

本公开总体涉及电路，更具体而言涉及用于在无线通信和其他应用中进行载波管理的技术、系统和方法。

背景技术

已广泛部署了无线通信系统，以提供各种类型的通信内容，如语音、数据等。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如带宽和发射功率)来支持与多个用户的通信的多址系统。这种多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP LTE系统和正交频分多址(OFDMA)系统。

通常，无线多址通信系统能够同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到终端的通信链路，反向链路(或上行链路)是指从终端到基站的通信链路。可以通过单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(MIMO)系统建立这种通信链路。

MIMO系统采用多个(NT)发射天线和多个(NR)接收天线进行数据传输。可以将NT个发射天线和NR个接收天线形成的MIMO信道分解成NS个独立信道，也将其称为空间信道或载波。NS个独立信道中的每个都与维度对应。如果利用由多个发射和接收天线生成的额外维度，这些多载波系统能够提供改善的性能。例如，每个设备可以被提供两个或更多载波频率，在这两个或更多载波频率上传输信息，这可能获得更高的吞吐量和/或更高的可靠性。

然而，这种多载波系统提出了超越其单载波前辈的重大技术挑战。一种这样的挑战是管理用于传输数据的载波的数量。通常，使用更多的载波能够获得更好的性能，例如更高的吞吐量。然而，发射功率的量有限，且每个载波基于开销和信道特性而具有其自己的功率需求。仅在载波的子集上进行传输，或者在有些情况下在所分配的载波的开销需要变得负担过重时丢弃这些载波可能更有效率。因此，管理多个载波不是将单载波的概念简单地扩展到多载波系统。

发明内容

本发明的示例性实施例涉及用于有效的载波管理的系统和方法。

一个实施例涉及一种用于在由无线通信网络分配了一组两个或更多载波的无线通信设备中进行载波管理的方法。在该实施例中，所述方法包括：在构成分配给所述无线通信设备的该组载波中的活动载波子集的一个或多个载波上，通过所述无线通信网络传输数据；确定第一性能度量，所述第一性能度量指示分配给所述无线通信设备的该组载波上的运行状况；基于所述第一性能度量确定要在其上传输数据的载波的期望数量；将要在其上传输数据的载波的期望数量与所述活动载波子集中的载波的数量进行比较；基于所述比较动态调节所述活动载波子集；以及利用调节后的活动载波子集通过所述无线通信网络传输后续数据。

另一个实施例涉及一种用于通过所分配的一组两个或更多载波与无线通信网络进行通信的无线通信设备。在该实施例中，所述无线通信设备包括：配置来在构成分配给所述无线通信设备的该组载波中的活动载波子集的一个或多个载波上，通过所述无线通信网络传输数据的逻辑；配置来确定第一性能度量的逻辑，所述第一性能度量指示分配给所述无线通信设备的该组载波上的运行状况；配置来基于所述第一性能度量确定要在其上传输数据的载波的期望数量的逻辑；配置来将要在其上传输数据的载波的期望数量与所述活动载波子集中的载波的数量进行比较的逻辑；配置来基于所述比较动态调节所述活动载波子集的逻辑；以及配置来利用调节后的活动载波子集通过所述无线通信网络传输后续数据的逻辑。

另一个实施例涉及一种用于通过分配的一组两个或更多载波与无线通信网络进行通信的无线通信设备。在该实施例中，所述无线通信设备包括：用于在构成分配给所述无线通信设备的该组载波中的活动载波子集的一个或多个载波上，通过所述无线通信网络传输数据的模块；用于确定第一性能度量的模块，所述第一性能度量指示分配给所述无线通信设备的该组载波上的运行状况；用于基于所述第一性能度量确定要在其上传输数据的载波的期望数量的模块；用于将要在其上传输数据的载波的期望数量与所述活动载波子集中的载波的数量进行比较的模块；用于基于所述比较动态调节所述活动载波子集的模块；以及用于利用调节后的活动载波子集通过所述无线通信网络传输后续数据的模块。

另一个实施例涉及一种包括代码的计算机可读介质，在被处理器执行时，所述代码使所述处理器执行操作，用于在由无线通信网络分配了一组两个或更多载波的无线通信设备中进行载波管理。在该实施例中，所述计算机可读介质包括：用于在构成分配给所述无线通信设备的该组载波中的活动载波子集的一个或多个载波上，通过所述无线通信网络传输数据的代码；用于确定第一性能度量的代码，所述第一性能度量指示分配给所述无线通信设备的该组载波上的运行状况；用于基于所述第一性能度量确定要在其上传输数据的载波的期望数量的代码；用于将要在其上传输数据的载波的期望数量与所述活动载波子集中的载波的数量进行比较的代码；用于基于所述比较动态调节所述活动载波子集的代码；以及用于利用调节后的活动载波子集通过所述无线通信网络传输后续数据的代码。

附图说明

提供附图以辅助描述本发明的实施例，提供附图仅仅是为了例示实施例而非限制。

图1示出了根据本发明一个实施例的多址无线通信系统。

图2是MIMO系统中的接入点发射机系统和接入终端接收机系统的方框图设计。

图3是示出了根据本发明实施例在AT处动态确定传输数据的上行线路载波的数量的流程图。

图4是示出了根据本发明实施例在AT处动态确定可以有效维持的上行线路载波的数量的流程图。

图5是示出了根据本发明实施例将载波从数据活动状态转换到其他状态的流程图。

图6是示出了根据本发明实施例将载波从数据不活动状态转换到其他状态的流程图。

图7是示出了根据本发明实施例将载波从载波不活动状态转换到数据活动状态的流程图。

具体实施方式

在涉及本发明的具体实施例的以下描述和相关附图中公开了本发明的各个方面。在不脱离本发明范围的情况下可以想到备选实施例。此外，本发明的公知元件将不会详细描述或将会被省略，以免使本发明的相关细节模糊不清。

本文中使用“示例性”一词表示“当作范例、实例或例示”。这里描述为“示例性”的任何实施例不一定都被视为比其他实施例更优选或有利。类似地，术语“本发明的实施例”不要求本发明的所有实施例都包括所述的特征、优点或运行模式。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例，并非要限制本发明的实施例。如这里使用的，除非上下文明确作出其他说明，否则单数形式的“一”和“该”意在也包括复数形式。进一步要理解，在用于这里时，术语“包括”和/或“包含”表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组。

可以将这里描述的技术用于各种无线通信网络，例如码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络等。术语“网络”和“系统”经常互换使用。CDMA网络可以实施诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和低码片速率(LCR)。cdma2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实施诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA网络可以实施诸如演进的UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE802.20、Flash-OFDM等无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动通信系统(UMTS)的部分。长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的即将到来的版本。在名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中描述了UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS和LTE。在名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中描述了cdma2000。这些各种各样的无线电技术和标准是现有技术中已知的。

为以下描述提供示例性平台的另一种用于通过无线电信号无线传输数据的示例性电信标准是演进-数据优化或演进-数据系统(常缩写为EV-DO、EVDO或EV)。EV-DO利用复用技术(例如CDMA和FDD)以使所发射数据的量最大化。EV-DO被第三代合作伙伴计划2(3GPP)标准化为CDMA2000系列标准的一部分。EV-DO已经被全世界很多移动电话服务提供商，尤其是那些先前采用CDMA网络的服务提供商采用。EV-DO有不同修订本或版本。例如，有EV-DO修订本0、修订本A和修订本B。为了清楚起见，下文针对EV-DO描述了技术的某些方面，在下面描述的大部分中使用EV-DO术语。要认识到，在这里描述的利用EV-DO修订本B的无线通信系统环境中的方法和装置仅出于例示的目的。这种描述不是为了将本发明的各个实施例限制到该特定方案，因为机制、技术、方法和装置同样适用于实施利用多个载波的电信标准的任何其他无线通信系统。

此外，针对例如由计算设备的元件执行的动作序列描述了很多实施例。可以认识到，可以由特定电路(例如专用集成电路(ASIC))、由一个或多个处理器执行的程序指令或两者的组合来执行这里所述的各种动作。此外，可以将这里所述的这些动作序列视为完整包含于任何形式的计算机可读存储介质中，这种存储介质中存储了对应的计算机指令组，在执行时计算机指令组会使相关联的处理器执行这里所述的功能。于是，本发明的各个方面可以实现成若干不同形式，所有形式都被认为是在所主张主题的范围之内。此外，对于这里描述的每个实施例，在这里可以将任何这种实施例的对应形式描述为例如“配置为”执行所述动作的“逻辑”。

如背景技术中所述，移动设备具有有限量的发射功率可用于上行链路数据和开销传输。在多载波系统中，一般希望使用更多载波来实现更好的性能(例如，更高的吞吐量)。然而，发射功率的量有限，且每个载波基于开销和信道特性而具有其自己的功率需求，从而使得在一些情况下在更少数量的载波上传输，甚至在功率受限时丢弃分配给移动站的载波将更加有效。因此，下文详述的本发明的实施例提供了用于有效管理分配给移动站的载波的数量和那些载波的用于数据传输的子集的机制、技术、方法和装置。

图1示出了根据本发明一个实施例的多址无线通信系统。

如图所示，作为更宽接入网(AN)(未示出)的一部分，接入点(AP)100包括多个天线组，一个天线组包括104和106，另一个包括108和110，又一个包括112和114。在图1中，针对每个天线组仅示出了两个天线；不过，可以为每个天线组使用更多或更少天线。接入终端(AT)116与天线112和114通信，其中天线112和114通过前向链路120向接入终端116发射信息，并通过反向链路118从接入终端116接收信息。接入终端122与天线106和108通信，其中天线106和108通过前向链路126向接入终端122发射信息并通过反向链路124从接入终端122接收信息。在FDD系统中，通信链路118、120、124和126可以使用不同的频率进行通信。例如，前向链路120可以使用与反向链路118所用的频率不同的频率。

常常将每组天线和/或指定它们在其中通信的区域称为AP的扇区。在图1的实施例中，将不同的天线组均设计成与AP 100覆盖的给定扇区中的AT进行通信。

在通过前向链路120和126通信时，AP 100的发射天线可以利用波束成形来改善不同AT 116和124的前向链路的信噪比(SNR)。通常，与通过单个天线向其所有AT发射的AP相比，使用波束成形向随机散布于其覆盖范围中的AT发射的AP对相邻小区中的AT造成的干扰较小。

AP通常是用于与其他终端通信的固定站，也可以称为基站、节点B或某些其他术语。AT也可以称为移动站、用户设备(UE)、无线通信设备、终端或某些其他术语。

通过AP 100利用分配消息(例如，IS-856型系统中的业务信道分配(TCA)消息或W-CDMA型系统中的无线承载重新配置消息)在AN(未示出)和AT 116、122之间传递用于上行链路和下行链路载波的开销信道配置。

返回图1，分配给AT 116、122的每个反向链路载波都具有与其相关联的导频信号。AP 100能够通过在相关联的前向链路上向对应的AT 116、122发送一系列反向功率控制(RPC)命令(例如向上、向下、保持)来独立地控制每个导频信号的功率电平。AT 116、122尝试遵循RPC命令以保持导频信号是可靠的，否则信道将不会被AP 100适当地解码。此外，通常希望利用RPC命令控制来自每个扇区或每个小区中的多个AT116、122的总干扰，因为随着干扰增强，边缘用户(即距AP 100最远的那些用户)可能会用完可用的发射功率而不再能够遵循由AP 100发出的RPC命令。在这种情况下，边缘用户不再能参与与AP 100的通信，小区尺寸实际在缩小，从而限制了小区可以服务的用户数目，浪费了资源等等。尽管可以为这种边缘用户分配给定数量的载波以在其上传输数据，但由于其发射功率的限制，使用或维持所分配的所有载波可能是不切实际的。

图2是MIMO系统200中的AP发射机系统210和AT接收机系统250的方框图设计。

在AP 210，从数据源212向发送(TX)数据处理器214提供若干数据流的业务数据。根据一个或多个实施例，通过相应的发射天线来发射每个数据流。TX数据处理器214基于为每个数据流选择的特定编码方案对该数据流的业务数据进行格式化、编码和交织，以提供编码数据。

在一些实施例中，可以利用OFDM技术将用于每个数据流的编码数据与导频数据进行复用。导频数据通常是以已知方式处理的已知数据模式，并可以在接收机系统处用于估计信道响应。然后可以基于为每个数据流选择的特定调制方案(例如BPSK、QSPK、M-PSK或M-QAM)对该数据流的复用的导频和编码数据进行调制(即，符号映射)，以提供调制符号。可以由处理器230执行的指令来确定每个数据流的数据速率、编码和调制。

然后向TX MIMO处理器220提供所有数据流的调制符号，TX MIMO处理器220可以进一步处理所述调制符号(例如，用于OFDM)。TX MIMO处理器220然后将NT个调制符号流提供给NT个发射机(TMTR)222a到222t。在某些实施例中，TX MIMO处理器220向数据流的符号并向正在发射符号的天线应用波束成形权重。

每个发射机222接收并处理相应的符号流以提供一个或多个模拟信号，并进一步调节(例如放大、滤波和上变频)该模拟信号以提供适于通过MIMO信道传输的调制信号。然后分别从NT个天线224a到224t发射来自发射机222a到222t的NT个调制信号。

在接收机系统250，发射的调制信号被NR个天线252a到252r接收，并将从每个天线252接收的信号提供到相应的接收机(RCVR)254a到254r。每个接收机254调节(例如滤波、放大和下变频)相应的接收信号，对调节的信号进行数字化以提供采样，并进一步处理所述采样以提供对应的“接收”符号流。

RX数据处理器260然后基于特定的接收机处理技术从NR个接收机254接收并处理NR个接收符号流，以提供NT个“检测”符号流。RX数据处理器260然后对每个检测符号流进行解调、解交织和解码，以恢复数据流的业务数据。RX数据处理器260的处理与AP 210处TX MIMO处理器220和TX数据处理器214执行的处理互补。

处理器270周期性地确定使用哪个预编码矩阵(如下所述)。处理器270形成包括矩阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。

反向链路消息可以包括关于通信链路和/或接收数据流的各种信息。反向链路消息然后被TX数据处理器238处理，被调制器280调制，被发射机254a到254r调节并被发送回AP 210，TX数据处理器238还从数据源236接收若干数据流的业务数据。

在AP 210处，来自AT 250的调制信号被天线224接收，被接收机222调节，被解调器240解调，并被RX数据处理器242处理，以提取接收机系统250发射的反向链路消息。处理器230然后确定使用哪个预编码矩阵来确定波束成形权重，然后处理提取的消息。

如上文参考图1所述，基于变化的信道状况在整个呼叫期间连续监测和调节导频信号强度。由两个功率控制回路，开放回路和闭合回路，来控制反向链路传输功率。开放回路产生反向链路质量度量(例如，路径损耗)的估计。然后根据其他因素，例如AP 210处的负载，将估计的路径损耗转换成所需的发射功率(TxOpenLoopPwr)。闭合回路的功能是校正开放回路的估计，其不考虑环境诱发的现象，例如阴影和其他用户干扰，以在AP 210实现期望的信号质量(例如信噪比(SNR)，其利用具有性能标准的外回路进行动态控制，性能标准例如是维持业务信道中的目标PER)。可以通过测量反向链路的质量度量并向AT 250报告回测量结果来实现该目标。例如，AP 210可以测量通过反向链路发射的基准信号(例如导频SNR)，并向AT250提供反馈(例如，RPC命令)，该反馈确定所需要的闭合回路发射功率调整(TxClosedLoopAdj)。开放回路和闭合回路功率控制都是本领域公知的，外回路功率控制也是这样，因此这里将省略进一步的描述。

如果AT 250经受了信道劣化，例如由于从AP 210离开得更远或接收到更大的干扰，则功率控制回路协同工作以大致增大受影响的载波上的传输功率。尽管增大的发射有助于每个信道的信号可靠性，但是如果AT 250的发射功率有限，则不可能无限地增大每个载波的传输功率。在这种情况下，AT 250可能不能使用或支持其被分配的所有载波。在另一方向，如果AT 250经受了改善的信道状况，例如移动更靠近AP 210或接收更少的干扰，则功率控制回路协同工作以降低每个载波上的传输功率。在这种情况下，AT 250能够使用或支持额外的载波。

因此，AT 250将AN分配给它的一组载波划分成在任何给定时间都可用于数据传输的活动载波的数据活动子集以及当前不可用于数据传输的不活动载波的数据不活动子集。为了管理所述载波，AT 250包括载波管理单元(CMU)290，根据本发明的各实施例配置载波管理单元290以进行一种或多种以下操作：(1)动态确定AT 250能够利用其有限的发射功率有效地发射数据的所分配的上行线路载波的数量；(2)仅向所分配的上行线路载波的子集进行漏斗(funnel)上行链路数据传输，同时继续在所分配的所有上行线路载波中进行开销信道传输；(3)动态确定AT 250能够利用其有限的可用发射功率来有效维持的上行线路载波的数量；以及(4)基于当前分配的上行线路载波的数量为AN产生适当的载波增加/丢弃请求。此外，CMU 290可以被配置成确保相对无缝的载波激活/去活以及增加/丢弃过程，使得正在进行的分组传输不中断。在其他实施例中，由处理器270以软件形式执行CMU 290的以上功能。下面将详细描述以上功能中的每一种。

数据漏斗传输

在多载波系统中，将数据分成更小的片(例如分组)并在分配的多个载波上进行传输。随着发射功率的需求增加，可以简单地丢弃载波以节省功率。然而，在一些情况下，可能希望在更少载波上合并数据传输而实际不丢弃一个或多个所分配的载波。这被称为数据漏斗传输。这允许AT能够继续在多个前向链路上从更大覆盖区上的AP接收数据，而不必因为反向链路发射功率的限制而丢弃载波。

图3是示出了根据本发明实施例的在AT处动态确定传输数据的上行链路载波的数量的流程图。

如图所示，图3的AT(例如AT 250)基于每个载波中的状况确定用于AT的发射的总性能度量(PerformanceMetric)(方框302)。例如，PerformanceMetric可以是指示由AT在所有载波上看到的长期平均干扰的度量。在一个实施例中，PerformanceMetric是平均发射导频功率的函数。或者，PerformanceMetric可以是指示AT处总的可用数据的度量。在一个实施例中，PerformanceMetric是在给定时间在所有活动媒体访问控制(MAC)流上总计的平均数据队列长度。作为另一种备选方案，在可能希望将数据漏斗传输到更少更高数据率载波而非在几个更低数据率载波上扩展数据传输时，PerformanceMetric可以是基于每个载波的最小数据率要求的度量。在一个实施例中，PeformanceMetric是所有所分配载波上的当前数据传输的平均发射业务与导频发射功率之比(TxT2P)的总计。

在这里，根据一组数据漏斗传输阈值DataThreshold_r(即，DataThreshold_1、DataThreshold_2、......、DataThreshold_MaxAllowed，其中MaxAllowed是给定系统中能支持的最大载波数量)确定要用于数据传输的上行线路载波的数量r。要使用数量为r的载波进行数据传输，PerformanceMetric必须要符合或超过特定的DataThreshold_r。例如，如果PerformanceMetric位于第二和第三阈值之间(即，DataThreshold_2＜PerformanceMetric≤DataThreshold_3)，则AT确定其能够处理两个用于数据传输的载波。可以设置每个阈值，使得针对该数量的载波有效地使用可用的发射功率。例如，可以针对每个活动信道的每比特能量与干扰功率谱密度之比(Eb/Nt)测量每种配置的功率效率。Eb/Nt表示以特定分组差错率传输一个比特的实际成本，从而提供了效率的良好度量。在一个实施例中，PerformanceMetric基于平均发射导频功率，DataThreshold_r是以指定的最小数据率在数量为r的活动载波上传输数据所需的最小平均发射导频功率。在另一实施例中，PerformanceMetric基于AT处总的可用数据，DataThreshold_r是保持数量为r的载波活动所需的最小数据量。在另一实施例中，PerformanceMetric基于最小数据率要求，DataThreshold_r是以所确定的它们的最小数据率在数量为r的活动载波上传输数据所需的总TxT2P。作为实例，在反向链路载波中可以使用19.6kbps的最小数据率设置DataThreshold_1。在另一实施例中，在反向链路载波中可以使用38.4kbps的最小数据率设置DataThreshold_1。在这一实施例中，只有在AT能够在一个载波中维持至少19.6kbps时，或在第二实例中，能够在一个载波中维持38.4kbps时，才能支持超过一个反向链路载波以在AT处进行活动数据传输。然后可以使用19.6kbps的最小数据率设置DataThreshold_2。此外，如果AT能够在一个载波中维持至少38.4kbps或19.6kbps，并在第二载波中维持至少19.6kbps，则能够支持两个反向链路载波用于活动数据传输。

返回图3，基于活动使用中的载波数量r，将PerformanceMetric与下一阈值DataThreshold_(r+1)进行比较，以确定是否可以有效地使用更多载波进行数据传输(方框304)。例如，在启动时，当前用于数据传输的载波数量为零，流程开始于查看DataThreshold_1。在这种情况下，当PerformanceMetric小于DataThreshold_1时，AT就不能在那时发射任何数据，因为信道干扰过高、距AP非常远等。

如果PerformanceMetric不符合或超过DataThreshold_(r+1)，将PerformanceMetric与当前DataThreshold_r比较以确定AT是否仍然能够有效地支持当前数量r的活动载波上的数据传输(方框306)。如果PerformanceMetric大于或等于DataThreshold_r(即，DataThreshold_r＜PerformanceMetric≤DataThreshold_(r+1))，则已经将用于数据传输的载波数量r设置成期望数量，不需要进一步的动作。如果PerformanceMetric小于DataThreshold_r，则实际上用于数据传输的载波数量r不再能以有效的方式同时使用。在这里，触发不活动信号以从用于数据传输的数据活动子集中移除一个载波(方框308)。将移除的载波放到数据不活动子集中。将活动载波数量r减一以反映出活动载波状态的变化(方框310)。

返回到PerformanceMetric和DataThreshold_(r+1)的比较，如果PerformanceMetric符合或超过DataThreshold_(r+1)，则AT确定其能够有效地支持用于数据传输的另一载波。在这里，AT首先进行检查，确信其尚未到达由当前通信系统限定的最大可支持载波数量(方框312)。如果其实际上已经达到了AT能使用的载波数量的极限，则不采取进一步动作。否则，触发活动信号以试图向数据活动子集增加另一载波，用于后续数据传输(方框314)。AT然后检查看其试图向数据活动子集增加另一载波是否成功(方框316)。如果激活不成功，则不采取进一步动作。例如，如果AT正在所分配的每个载波上发射，没有不活动载波可推进到数据活动子集且AN在那时不能提供额外载波，则增加另一载波的尝试将不会成功。(下面论述对AN的载波增加/丢弃请求。)如果激活成功，则将活动载波数量r加一，以反映活动载波状态的变化(方框318)。

尽管如上所述可以调节数据活动和数据不活动子集中的期望载波数量，但选择为激活或去活的特定载波是独立确定的。在一个实施例中，根据载波的优先级来确定选择激活或去活的特定载波。例如，在EV-DO系统中，在3GPP2标准3GPP2C.S0024-B(IS-865A空中接口)中定义的ReverseChannelDroppingRank属性中指示了载波优先级。在基于ReverseChannelDroppingRank度量的载波之间有联系时，AT使用第二度量作为联系中断器。可以使用的一些示例性辅助度量包括发射导频功率、FRAB、T2PInflow等，每个都是在3GPP21xEV-DO RevB标准文本中定义的RTCMAC-RevB状态变量。这些度量有利于更有效的上行线路载波。作为实例，丢弃具有最大平均发射功率的载波意味着AT在丢弃具有最高干扰的载波。因此，AT能够通过丢弃具有较高干扰水平的载波来维持频谱有效的传输。然而，常常希望在长期平均上过滤这些度量以消除瞬态噪声。相对于瞬态噪声跟踪长期信道效率提供了振荡较小的更稳定的操作。示例性过滤方法包括具有期望长度的时间常数的滑动窗口平均、无限脉冲响应(IIR)过滤或任何其他公知的过滤方法。相对较重的过滤(例如，大约几秒钟的窗口)能够跟踪更为缓慢衰落的信道。

根据上述本发明的各个实施例的数据漏斗传输更有效率(例如，Eb/Nt效率)地利用了可用发射功率。数据漏斗传输还避免了在物理层对分组过度分段，这可能导致更高的开销和应用层分组差错率(PER)。

载波增加/丢弃

如上所述，AT有时会确定其能够在超过AN分配给它的量的数量的载波上有效地传输数据。另一方面，不活动载波的数量有时对于AT而言负担过大，不能维持它们的开销和导频信道传输。

图4是示出了根据本发明实施例在AT处动态确定可以有效维持的上行线路载波的数量的流程图。

如图所示，图4的AT(例如AT 250)再次基于每个载波中的状况确定用于AT的发射的总PerformanceMetric(方框402)。PerformanceMetric可以是上文结合图3所述的任何度量。此外，图4的PerformanceMetric可以与图3的PerformanceMetric相同或不同。

在这里，根据一组载波阈值CarrThreshold_s(即CarrThreshold_1、CarrThreshold_2、......CarrThreshold_MaxAllowed，其中MaxAllowed同样是给定系统中能够支持的最大载波数量)确定在任何给定时间AT能够有效地维持的上行线路载波数量s。要在AT处维持该数量的载波，PerformanceMetric必须要符合或超过特定的CarrThreshold_s。例如，如果PerformanceMetric位于第二和第三阈值之间(即，CarrThreshold_2＜PerformanceMetric≤CarrThreshold_3)，则AT确定其能够维持两个载波并维持它们的开销和导频信道中的每一个。可以设置每个阈值，使得对于不活动载波而言可用发射功率不在太多开销和导频信道上扩散。在一个实施例中，PerformanceMetric基于平均发射导频功率，CarrThreshold_r是维持数量为r的载波所需的最小平均发射导频功率。在另一实施例中，PerformanceMetric基于AT处总的可用数据，CarrThreshold_r是保持分配给AT的数量为r的载波所需的最小数据量。在另一实施例中，PerformanceMetric基于最小数据率要求，CarrThreshold_r是以所确定的它们的最小数据率维持数量为r的载波所需的总TxT2P。作为实例，在反向链路载波中可以使用19.6kbps的最小数据率设置CarrThreshold_1。在另一实施例中，在反向链路载波中可以使用38.4kbps的最小数据率设置CarrThreshold_1。在这一实施例中，只有在AT能够在一个载波中维持至少19.6kbps时，或在第二实例中，能够在一个载波中维持38.4kbps时，才能支持超过一个反向链路载波。然后可以使用9.6kbps的最小数据率设置CarrThreshold_2。此外，如果AT能够在一个载波中维持至少38.4kbps或19.6kbps，在第二载波中维持9.6kbps，则能够支持两个反向链路载波。

返回图4，基于当前分配给AT的载波数量s，将PerformanceMetric与下一阈值CarrThreshold_(s+1)进行比较，以确定AT是否可以有效支持更多载波(方框404)。在PerformanceMetric小于CarrThreshold_1的情况下，AT就不能维持任何载波，与AP的通信将不会成功。

如果PerformanceMetric不符合或超过CarrThreshold_(s+1)，则将PerformanceMetric与当前CarrThreshold_s进行比较以确定AT是否仍然能够有效支持AN分配给它的当前数量s的载波(方框406)。如果PerformanceMetric大于CarrThreshold_s(即，CarrThreshold_s＜PerformanceMetric≤CarrThreshold_(s+1))，则已经将所分配的载波数量s设置成期望数量，并且不需要进一步的动作。如果PerformanceMetric小于CarrThreshold_s，则实际上AT不再能以有效的方式同时支持分配的载波数量s。在这里，触发丢弃信号以丢弃一个分配的载波(方框408)。在EV-DO系统中，例如，允许AT丢弃任意数量的载波，只要其通过TCA消息立即通知AN，使得可以根据需要将丢弃的载波重新分配给其他AT。接下来，将所分配的载波数量s减一以反映出活动载波状态的变化(方框410)。

返回到PerformanceMetric和CarrThreshold_(s+1)的比较，如果PerformanceMetric符合或超过CarrThreshold_(s+1)，则AT确定其能够有效地支持另一载波。在这里，AT首先进行检查，确信其尚未到达由当前通信系统限定的最大可支持载波数量(方框412)。如果其实际上达到了其能使用的载波数量的极限，则不采取进一步动作。否则，触发增加信号以尝试从AN增加另一载波(方框314)。在EV-DO系统中，例如，为了增加另一载波，AT经由TCA消息请求AN为其分配另一载波。(在下文中对各种数据和载波状态的论述中详述TCA消息的产生。)

AT然后进行检查以查看其试图从AN增加另一载波是否成功(方框416)。如果该增加不成功，则不采取进一步动作。例如，AN可能在给定时刻没有任何可分配给AT的载波，因此该请求可以被AN拒绝。如果该增加成功，则将所分配的载波的数量s加一以反映分配的变化(方框418)。

尽管可以如上所述确定是否要丢弃载波，但是可以独立地确定所选择的要丢弃的特定载波。在一个实施例中，以类似于上文参考图3所述的载波去活的方式根据载波优先级确定所选择的要丢弃的特定载波。返回到示例性EV-DO系统，同样可以在ReverseChannelDroppingRank属性中指示载波优先级。也可以根据第二度量联系中断器(例如，长期平均发射导频功率、FRAB、T2PInflow等)处理基于ReverseChannelDroppingRank度量的载波间的联系。

在一些实施例中，作出增加或丢弃载波的决定，从而在相继的载波增加/丢弃请求之间提供足够大的滞后，以在AT处提供相对平滑的过渡。在一个实施例中，使用具有可配置值的计时器来调节相继的载波增加/丢弃请求之间的时间。可以使用的一个示例性延迟值是1秒。另一个实例是3秒。例如，图4示出了在开始进一步PerformanceMetric评估之前的可选的计时器延迟(方框420)。在另一实施例中，AT随着时间较重过滤PerformanceMetric，从而消除短期瞬变现象(作为方框402的一部分)。可以使用上文参考图3所述的任何过滤方法(例如，IIR极点过滤、滑动窗口平均等)。

数据活动状态

把被选择用于数据传输并放入数据活动子集中的载波说成处于数据活动状态。处于数据活动状态中的载波可以通过如上所述产生的一个或多个去活和丢弃触发转变成数据不活动状态或载波不活动状态(两者均在下文描述)。

图5是示出了根据本发明实施例将载波从数据活动状态转换到其他状态的流程图。

在数据活动状态500中，AT检查是否已经触发丢弃(方框502)。如果已经触发丢弃，则AT检查是否有正在进行的传输在要丢弃的载波(例如最低优先级的载波)上进行(方框504)。如果正在进行的传输正在进行过程中，则AT等待其结束，以免中断与AP和AN的通信。当正在进行的传输完成时，或者如果所选择的载波上没有活动传输时，AT向AN产生丢弃请求消息(例如TCA消息)(方框506)并将所选择的载波置于载波不活动状态700(参见图7)。

如果没有触发丢弃，则AT检查是否已经触发去活(方框508)。如果已经触发去活，则AT检查是否有正在进行的传输在要去活的载波(例如最低优先级的活动载波)上进行(方框510)。如果正在进行的传输正在进行过程中，则AT等待其结束，以免中断与AP和AN的通信。不过，同时，AT还检查从开始等待正在进行的传输结束起是否随后触发了丢弃(方框512)。如果在去活过程中已经触发了丢弃，则AT返回如上所述的丢弃处理，等待正在进行的传输完成(方框504)，向AN产生丢弃请求消息(方框506)并将所选择的载波置于载波不活动状态700。否则，在已经完成了正在进行的传输时，或如果所选择的载波上没有活动传输时，则AT将所选择的载波置于数据不活动状态(参见图6)。

对于承载信令消息的信令链路协议(SLP)载波而言，在触发去活时，AT进一步检查MAC流0数据队列，以查看是否有任何信令消息在等候发送(可选的方框520)。如果在MAC流0数据队列中有未发送的信息，则AT一直等到所有SLP数据都已经发送且SLP队列已经被清空。接下来，如上所述进行去活。

如果既未触发丢弃也未触发去活，则载波状态不变化。

数据不活动状态

把在AT处维持的、通过继续与AP进行开销和导频信道传输但通过放入数据不活动子集中而不被选择进行数据传输的载波说成处于数据不活动状态。处于数据不活动状态中的载波可以通过如上所述产生的一个或多个激活和丢弃触发转变成数据活动状态(如上所述)或载波不活动状态(如下所述)。

图6是示出了根据本发明实施例将载波从数据不活动状态转换到其他状态的流程图。

在数据不活动状态600中，AT检查是否已经触发了丢弃(方框602)。如果已经触发了丢弃，则AT向AN产生丢弃请求消息(例如TCA消息)(方框604)并将所选择的载波置于载波不活动状态700(参见图7)。不需要检查是否有正在进行的传输，因为所选择的载波来自当前未用于数据传输的载波的数据不活动子集。

如果没有触发丢弃，则AT检查是否已经触发了激活(方框606)。如果已经触发了激活，则AT将所选择的载波置于数据活动状态(参见图6)。现在可以使用所选择的载波进行后续数据传输。

如果既未触发丢弃也未触发激活，则载波状态不变化。

载波不活动状态

把当前未被AN分配给AT的载波说成处于载波不活动状态。处于载波不活动状态中的载波可以通过如上所述产生的增加触发并遵循AN的许可过渡到数据活动状态(如上所述)。

图7是示出了根据本发明实施例将载波从载波不活动状态转换到数据活动状态的流程图。

在载波不活动状态700中，AT检查是否已经触发了增加(方框702)。如果已经触发了增加，则AT向AN产生增加请求消息(例如TCA消息)(方框704)。否则，不采取动作，每个不活动载波保持在不活动载波状态。

一旦发送了增加请求消息，AT就等待来自AN的响应(方框706)。如果AN批准该请求并为AT分配了额外的载波，则将该载波置于数据活动状态500(参见图5)。现在可以使用所选择的载波进行后续数据传输。

如果AN未批准该增加请求，例如在没有载波可分配给AT时，不针对给定增加触发而增加载波。

图6-8的设计还防止了中止或中断正在进行的新分组的传输和分组延续传输。在这里，仅在已经传输了每个子分组，直到载波中物理层分组传输允许的最大子分组数量，之后才由AT执行该载波的丢弃。在其他实施例中，AT等候从AN接收到针对该物理层分组的ACK消息。此外，在图6-8的设计中，AT不会丢弃在空中承载SLP消息的载波，直到已经发送完所有SLP数据且清空了SLP队列。这样实现了连续信令流，这种信令流保持不被载波增加/丢弃而中断。在一个实施例中，在已经丢弃了承载SLP数据的载波时，将SLP流重新映射到现有的或AT新增加的载波上。

本领域的技术人员会认识到，可以利用多种不同的技术和方法来表达信息和信号。例如，可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任意组合来表示整个以上描述中提到的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片。

还要认识到，尽管在这里在多载波1xEV-DO-RevB的语境中介绍了几种技术，但这些技术也能够应用于其他公知的多载波系统，例如WCDMA和HSUPA。

此外，本领域的技术人员会认识到，可以将结合这里公开的实施例描述的各种例示性逻辑块、模块、电路和算法步骤实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地例示硬件和软件的这种可互换性，已经就其功能性大致描述了各种例示性部件、块、模块、电路和步骤。将这种功能性实现为硬件还是软件取决于具体的应用和对整个系统提出的设计约束条件。技术人员可以针对每种具体应用通过不同方式实现所述的功能，但这种实现决定不应被视为造成脱离本发明的范围。

可以将结合这里公开的实施例描述的方法、序列和/或算法直接实现于硬件中、实现于由处理器执行的软件模块中或实现于两者的组合中。软件模块可以存在于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或任何本领域已知的其他形式的存储介质中。将示例性的存储介质耦合到处理器，使得处理器能够从存储介质读取信息以及向存储介质写入信息。在备选方案中，存储介质可以与处理器是一体的。

因此，本发明的实施例可以包括实现用于无线通信设备中的载波管理的方法的计算机可读介质。因此，本发明不限于例示的实例，用于执行这里所述的功能的任何方式都包括在本发明的实施例中。

尽管以上公开示出了本发明的例示性实施例，但应当指出，在这里可以作出各种变化和修改而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。这里描述的根据本发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不必以任何特定次序执行。此外，尽管可以用单数形式描述或主张本发明的元素，但也可以想到复数形式，除非明确指出限制为单数。