專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以基站與多個(gè)用戶站構(gòu)成的TDMA方式分割使用無(wú)線線路的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法。
背景技術(shù)：
圖1為表示已有的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法圖，圖中，32a、32b、32c、32d是4個(gè)用戶站發(fā)送來(lái)的發(fā)送要求，33a、33b為基站的通信用空置時(shí)隙，34a、34b、34c為基站正在通信的時(shí)隙。
以下對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
已有的時(shí)隙分配方法中對(duì)于基站的通信用空置時(shí)隙數(shù)多于有新發(fā)送要求的用戶站數(shù)時(shí)，就同時(shí)分配從基站向用戶站的通信用時(shí)隙與從用戶站向基站的通信用時(shí)隙。又，在基站的通信用空置時(shí)隙數(shù)33a、33b少于來(lái)自新的用戶站的發(fā)送要求32a、32b、32c、32d時(shí)，基站對(duì)發(fā)送發(fā)送要求早的32a、32b的用戶站分配通信用空置時(shí)隙33a、33b，對(duì)發(fā)送發(fā)送要求晚的32c、32d的用戶站實(shí)行拒絕通信的動(dòng)作。
由于已有的時(shí)隙分配方法如上述那樣地構(gòu)成，故存在用戶站不能要求任意的時(shí)隙數(shù)這樣的問(wèn)題。又，即使能要求任意的時(shí)隙數(shù)，在部分用戶站要求較多時(shí)隙數(shù)的情況下，根據(jù)時(shí)隙分配方式，也存在發(fā)生無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙被部分用戶站所占有，TDMA無(wú)線通信系統(tǒng)內(nèi)的其他用戶站的通信被拒絕或中斷那樣的時(shí)隙分配偏差的問(wèn)題。
本發(fā)明為解決上述的問(wèn)題而作，其目的在于得到即使在部分用戶站要求較多的時(shí)隙數(shù)，無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙被部分用戶站占有時(shí)，也能抑制其他用戶站的通信被拒絕或中斷那樣的時(shí)隙分配偏差的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，具備在來(lái)自基站和各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)時(shí)，計(jì)算通信用時(shí)隙數(shù)對(duì)發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和的比率的過(guò)程，利用發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和與比率的乘積決定基站和各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)的過(guò)程，以及利用來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)與比率的乘積決定各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)的過(guò)程。
這樣一來(lái)，即使部分用戶站發(fā)送要求較多的時(shí)隙時(shí)，也具有抑制獨(dú)占通信用時(shí)隙、中斷其他用戶站的通信那樣的時(shí)隙分配偏差的效果。
本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，以每幀收集從各用戶站向基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)。
這樣一來(lái)，具有能對(duì)應(yīng)于發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的瞬時(shí)變動(dòng)的效果。
本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，分散于多幀中收集來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)，多幀一次地決定各用戶站及基站的分配的時(shí)隙數(shù)。
這樣一來(lái)，具有減少發(fā)送要求時(shí)隙之間沖突的次數(shù)，減少發(fā)送要求收集用的時(shí)隙數(shù)的效果。
本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，基站所屬的用戶站被分成多組，以組單位周期地收集從各用戶站向基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)。
這樣一來(lái)，具有減少發(fā)送要求收集用的時(shí)隙數(shù)的效果，還具有減少分配給組內(nèi)的用戶站的計(jì)算處理數(shù)的效果。


圖1示出已有的時(shí)隙分配方法圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法決定的分配時(shí)隙總數(shù)與發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和的關(guān)系圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的基站與各用戶站間收發(fā)信的通知與告知圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的時(shí)隙分配方法的基站進(jìn)行時(shí)隙分配處理的流程圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的基站與各用戶站間的通信的例圖。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的基站與各用戶站間的通信次序圖。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的通信變化的樣式圖。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的基站與各用戶站間的通信次序圖。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的基站與各用戶站間的通信次序圖。
圖10示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法中的時(shí)隙分配位置圖。
圖11示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的無(wú)線通信系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
以下為更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，根據(jù)

實(shí)施本發(fā)明用的最佳形態(tài)。
實(shí)施形態(tài)1圖11示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的無(wú)線通信系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖11表示基站通信范圍內(nèi)存在3臺(tái)用戶站的情況。圖11中，6為基站，7為通過(guò)無(wú)線線路與基站6的收發(fā)數(shù)據(jù)的3臺(tái)用戶站，19-1、19-2、19-3是分別暫存從連接基站6的網(wǎng)絡(luò)(未圖示)向連接各用戶站的各終端裝置(未圖示)的下行發(fā)送數(shù)據(jù)的下行發(fā)送緩沖器。50-1、50-2、50-3是分別暫存從各終端裝置向網(wǎng)絡(luò)的上行數(shù)據(jù)的上行發(fā)送緩沖器，51為基站輸入輸出裝置，通過(guò)通信線路無(wú)線發(fā)送下行發(fā)送緩沖器19-1、19-2、19-3的數(shù)據(jù)并通過(guò)通信線路接收上行發(fā)送緩沖器的數(shù)據(jù)，52為用戶站輸入輸出裝置，通過(guò)通信線路無(wú)線發(fā)送上行發(fā)送緩沖器50-1、50-2、50-3的數(shù)據(jù)。
53-1、53-2、53-3為對(duì)用戶站輸入輸出裝置52輸出控制信號(hào)的用戶站時(shí)隙分配裝置，無(wú)線發(fā)送包含存儲(chǔ)于各自對(duì)應(yīng)的上行發(fā)送緩沖器50-1、50-2、50-3的數(shù)據(jù)量信息的分配要求信號(hào)，如通過(guò)控制線路接收到對(duì)自身的分配通知信號(hào)，就利用指定的時(shí)隙發(fā)送。
54為基站時(shí)隙分配裝置，將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的各下行發(fā)送緩沖器19-1、19-2、19-3的信息輸出到基站輸入輸出裝置51，對(duì)接收到分配要求信號(hào)的用戶站7-1、7-2、7-3分配時(shí)隙作為數(shù)據(jù)的發(fā)送定時(shí)，通過(guò)控制線路無(wú)線發(fā)送其時(shí)隙的分配通知。55為實(shí)施分配處理的上行線路時(shí)隙分配手段，56為實(shí)施分配處理的下行線路時(shí)隙分配手段。上行線路時(shí)隙分配手段55和下行線路時(shí)隙分配手段56相當(dāng)于時(shí)隙分配手段。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法決定的分配時(shí)隙總數(shù)與發(fā)送要求時(shí)隙總和的關(guān)系圖。圖2中，1為各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和，2為基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和，3為1幀中的通信用時(shí)隙數(shù)，4為各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)，5為基站的分配時(shí)隙總數(shù)。
圖3示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的基站與各用戶站間收發(fā)信的通知與告知圖。圖3中，6為基站，7-1、7-2、7-3為用戶站，8為基站6收集來(lái)自各用戶站7-1、7-2、7-3(以下稱(chēng)“各用戶站7”)的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的收集期間，9為分配計(jì)算期間，10為基站6作為分配計(jì)算的結(jié)果向各用戶站7告知分配時(shí)隙數(shù)的告知期間，11為發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，12為分配時(shí)隙數(shù)通知。圖3中橫軸為時(shí)間軸t。
圖4為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的時(shí)隙分配方法的基站進(jìn)行時(shí)隙分配處理的流程圖。圖4中，步驟ST13是收集基站6的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的處理。步驟ST14是收集各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的處理。
步驟ST15是判定在步驟ST13與步驟ST14收集的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和(圖2的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和1和發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和2的合計(jì))是否超過(guò)通信用時(shí)隙數(shù)(圖2的1幀中的通信用時(shí)隙數(shù)3)的處理。步驟ST16是計(jì)算發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和中通信用時(shí)隙數(shù)所占的比率的處理。步驟ST17是用步驟ST16中計(jì)算的比率決定基站6和用戶站7的分配時(shí)隙總數(shù)(圖2的各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)4)的處理。
步驟ST18是決定在發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和超過(guò)通信用時(shí)隙數(shù)總和時(shí)的各用戶站7的分配時(shí)隙數(shù)的處理。步驟ST19是決定在發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和不足通信用時(shí)隙數(shù)總和時(shí)的各用戶站7的分配時(shí)隙數(shù)的處理。步驟ST20是將步驟ST18或步驟ST19中決定的分配時(shí)隙數(shù)通知各用戶站7的處理。
圖5示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的基站與各用戶站間的通信例圖。圖5中，21是幀中的通信期間，22a、22b、22e、22d、22e、22f是基站6的分配時(shí)隙，23a、23b、23e、23d、23e、23f是各用戶站7的分配時(shí)隙，24a、24b、24c是各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)，25是從基站6向各用戶站7的通信，26a、26b、26c是各用戶站7向基站6的通信。圖5中橫軸是時(shí)間軸t。
以下對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
可與圖2交替地說(shuō)明本發(fā)明的時(shí)隙分配方法如下。在各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和1與基站6的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和2的合計(jì)超過(guò)1幀中的通信用時(shí)隙數(shù)3時(shí)，計(jì)算比率，求出在1幀中的通信用時(shí)隙數(shù)3之中各用戶站7的分配時(shí)隙總數(shù)4與基站6的分配時(shí)隙總數(shù)5。在比率的計(jì)算中用下式(1)，各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)4的計(jì)算中用下式(2)，基站的分配時(shí)隙總數(shù)5的計(jì)算中用下式(3)。
α＝NT/(∑N1+∑N2) ……(1)
∑M1＝α×∑N1 ……(2)∑M2＝α×∑N2 ……(3)式(1)～式(3)中的符號(hào)表示以下的數(shù)。
α比率NT1幀中的通信用時(shí)隙數(shù)∑N1用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和∑N2基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和∑M1各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)∑M2基站的分配時(shí)隙總數(shù)按照?qǐng)D4的流程，交替地說(shuō)明圖3和圖5如下。
首先，基站6根據(jù)步驟ST13收集基站6的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和2。圖5的例中基站6的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)(∑N2)的總和2是12個(gè)。
其次，根據(jù)步驟ST14收集各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和1。圖5的例中各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)24a、24b、24c分別為6個(gè)、2個(gè)、4個(gè)，在收集期間8(圖3)從各用戶站7向基站6通知發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11a、11b、11c。圖5的例中各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)24a、24b、24c的總和1(∑N1)為12個(gè)。
其次，根據(jù)步驟ST15比較判定基站6與各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的合計(jì)(∑N1+∑N2圖2的各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和1與基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和2的合計(jì))與通信用時(shí)隙數(shù)(NT圖2的1幀中的通信用時(shí)隙3)的大小。圖5的例中，基站6與各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的合計(jì)值(∑N1+∑N2)是24個(gè)(＝12個(gè)+6個(gè)+2個(gè)+4個(gè))，通信用時(shí)隙數(shù)(NT)是12個(gè)，由于發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的合計(jì)值超出，故移到步驟ST16。
其次，根據(jù)步驟ST16計(jì)算基站6與各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和中通信用時(shí)隙數(shù)所占的比率(α)。利用式(1)求出比率，圖5的例中，α＝12/24＝0.5。
其次，根據(jù)步驟ST17計(jì)算基站6的分配時(shí)隙總數(shù)(∑M2圖2的各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)4)與各用戶站7的分配時(shí)隙總數(shù)(∑M1圖2的基站的分配時(shí)隙總數(shù)5)。各用戶站7的分配時(shí)隙總數(shù)(∑M1)用式(2)求出，基站6的分配時(shí)隙總數(shù)(∑M2)用式(3)求出，圖5的例中，各用戶站7的分配時(shí)隙總數(shù)(∑M1)＝0.5×12個(gè)＝6個(gè)，基站6的分配時(shí)隙總數(shù)(∑M2)＝0.5×12個(gè)＝6個(gè)。
其次，根據(jù)步驟ST18計(jì)算各用戶站7的分配時(shí)隙數(shù)(M1)。用下式(4)求出各用戶站7的時(shí)隙數(shù)(M1)。
M1＝α×N1 ……(4)式(4)中的變量表示以下的數(shù)。
M1用戶站的分配時(shí)隙數(shù)N1用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)圖5的例中，用戶站7-1的分配時(shí)隙數(shù)(M1)＝0.5×6個(gè)＝3個(gè)，用戶站7-2的分配時(shí)隙數(shù)(M1)＝0.5×2個(gè)＝1個(gè)，用戶站7-3的分配時(shí)隙數(shù)(M1)＝0.5×4個(gè)＝2個(gè)。
其次，根據(jù)步驟ST20從基站6對(duì)各用戶站7通知分配時(shí)隙數(shù)。如圖3所示，用分配時(shí)隙數(shù)通知12在告知期間10實(shí)施通知。
其次，根據(jù)決定的分配時(shí)隙數(shù)，實(shí)施從各用戶站7向基站6的通信26a、26b、26c(圖5)。
又，步驟ST15、步驟ST16、步驟ST17以及步驟ST18在圖3中的分配計(jì)算期間9(圖3)實(shí)施。
步驟ST19在圖5的例中雖不實(shí)施，但在各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和1與基站6的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和2的合計(jì)為小于1幀中的通信用時(shí)隙數(shù)3時(shí)實(shí)施之。步驟ST19中以各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)原封不動(dòng)地作為各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)。
本發(fā)明的時(shí)隙分配方法也可適用于用復(fù)合通信方式TDD(時(shí)分雙向通信方式)和FDD(頻分復(fù)合通信方式)中的任一種的場(chǎng)合。
如上所述，根據(jù)本時(shí)隙分配方法，則由于在來(lái)自基站6與各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)時(shí)，計(jì)算發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和中通信用時(shí)隙數(shù)總和所占的比率，根據(jù)該比率值決定各用戶站7的分配時(shí)隙數(shù)，因此即使在部分用戶站發(fā)送要求較多時(shí)隙時(shí)，也能得到抑制通信用時(shí)隙被獨(dú)占、其他用戶站的通信被中斷那樣的時(shí)隙分配偏差的效果。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)1的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，具備在來(lái)自基站及各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和1、2超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)3時(shí)，計(jì)算通信用時(shí)隙數(shù)相對(duì)于發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和的比率(式(1))的過(guò)程(步驟ST16)，根據(jù)發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和與比率的乘積(式(2)、式(3))決定基站和各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)的過(guò)程(步驟ST17)，以及根據(jù)來(lái)自各用戶的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)與比率的乘積(式(4))決定各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)的過(guò)程(步驟ST18)。
由上可見(jiàn)，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)1，則由于在來(lái)自基站與各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)時(shí)，計(jì)算發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和中通信用時(shí)隙數(shù)總和所占的比率，根據(jù)該比率值決定各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)，因此即使在部分用戶站發(fā)送要求較多時(shí)隙時(shí)，也能得到抑制通信用時(shí)隙被獨(dú)占、其他用戶站的通信被中斷那樣的時(shí)隙分配偏差的效果。
實(shí)施形態(tài)2圖6示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的基站與各用戶站之間的通信次序圖。作為實(shí)施形態(tài)2，說(shuō)明使用實(shí)施形態(tài)1中說(shuō)明過(guò)的時(shí)隙分配方法的通信次序之一。圖6中，27a、27b為實(shí)施形態(tài)2的TDMA無(wú)線通信系統(tǒng)的幀。8a為幀27a中的收集期間，9a為幀27a中的分配計(jì)算期間，10a為幀27a中的告知期間，11a為幀27a中的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，12a為幀27a中的分配時(shí)隙數(shù)通知，21a為幀27a中的通信期間。8b為幀27b中的收集期間，9b為幀27b中的分配計(jì)算期間，10b為幀27b中的告知期間，11b為幀27b中的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，12b為幀27b中的分配時(shí)隙數(shù)通知，21b為幀27b中的通信期間。7-1、7-2～7-n為用戶站，圖6的例中有n個(gè)用戶站(n為大于3的正整數(shù))。圖6中橫軸為時(shí)間軸t。
圖7示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的通信變化的樣式圖。圖7中，27a、27b、27c、27d、27e、27f是TDMA無(wú)線通信系統(tǒng)的幀。圖7中橫軸是時(shí)間軸t。
以下對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
用例說(shuō)明實(shí)施形態(tài)2的無(wú)線通信系統(tǒng)。幀27a中與圖3相同在收集期間8a從各用戶站7-1、7-2～7-n(以下稱(chēng)作“各用戶站7”)收集發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11a，在分配計(jì)算期間9a按圖4的流程圖進(jìn)行分配計(jì)算，在告知期間10a將分配時(shí)隙數(shù)通知12a告知用戶站7。幀27b中也與圖3(圖2)相同在收集期間8b從各用戶站7收集發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11b，在分配計(jì)算期間9b按圖4的流程圖進(jìn)行分配計(jì)算，在告知期間10b將分配時(shí)隙數(shù)通知12b告知用戶站7。分配計(jì)算期間9a、9b按圖4的流程圖，當(dāng)發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總數(shù)超過(guò)通信用時(shí)隙總數(shù)時(shí)就計(jì)算比率，用比率進(jìn)行時(shí)隙分配。計(jì)算中用式(1)、式(2)、式(3)和式(4)。
1幀中有收集、通信、分配計(jì)算、告知4個(gè)期間，通信期間與分配計(jì)算期間相共存?；诜峙溆?jì)算結(jié)果的通信在下一幀的通信期間實(shí)施。
圖7中設(shè)用戶站7-1、7-2、7-3三個(gè)，并只表示從各用戶站7-1、7-2、7-3(以下稱(chēng)作“各用戶站7”)向基站6的通信。
幀27a中由于來(lái)自各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)相等，故分配時(shí)隙數(shù)也相等，全部用戶站以等間隔進(jìn)行通信。幀27b中用戶站7-1的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)增加。由于各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和超過(guò)通信用時(shí)隙數(shù)，故按圖4的流程圖進(jìn)行式(1)、式(2)、式(3)、式(4)的計(jì)算，決定分配時(shí)隙數(shù)。用戶站7-1的分配時(shí)隙數(shù)增加，但用戶7-2與7-3的分配時(shí)隙數(shù)不能為0。
幀27c中由于來(lái)自各用戶站7的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)與幀27b相等，故分配時(shí)隙數(shù)也與前幀(幀27b)相等。
幀27d中用戶站7-1的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)減少，與用戶站7-2、7-3相等。因此分配時(shí)隙數(shù)也恢復(fù)到幀27a中分配的時(shí)隙數(shù)，全部用戶站都以等間隔通信。
幀27e中用戶站7-2的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)增加。由于各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和超過(guò)通信用時(shí)隙數(shù)，故用本發(fā)明的時(shí)隙分配方法決定分配時(shí)隙數(shù)。用戶站7-2的分配時(shí)隙數(shù)增加，但用戶站7-1與7-3的分配時(shí)隙數(shù)不能為0。
幀27f中由于來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)與幀27e相等，故分配時(shí)隙數(shù)也與前幀(幀27e)相等。
如上所述，在來(lái)自部分用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)瞬時(shí)地變化的場(chǎng)合，本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的通信次序中，1幀中有收集、通信、分配計(jì)算、告知4個(gè)期間，因此能以幀單位變更分配時(shí)隙數(shù)。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)2的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，具備當(dāng)來(lái)自基站和各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和1、2超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)3時(shí)，計(jì)算通信用時(shí)隙數(shù)相對(duì)于發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和的比率(式(1))的過(guò)程(步驟ST16)，由發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和與比率的乘積(式(2)、式(3))決定基站和各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)的過(guò)程(步驟ST17)，由來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)與比率的乘積(式(4))決定各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)的過(guò)程(步驟ST18)，在每幀27a、27b收集從各用戶站7-1～7-n向基站6的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)11a、11b。
由上述可見(jiàn)，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)2，則由于在1幀內(nèi)實(shí)施用實(shí)施形態(tài)1的時(shí)隙分配方式的發(fā)送要求時(shí)隙的收集、分配計(jì)算、更新通知的告知，故在發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的效果基礎(chǔ)上還具有能對(duì)應(yīng)于發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的瞬時(shí)變動(dòng)的效果。
實(shí)施形態(tài)3圖8示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的基站與各用戶站之間的通信次序圖。作為實(shí)施形態(tài)3，說(shuō)明使用實(shí)施形態(tài)1中說(shuō)明過(guò)的時(shí)隙分配方法的通信次序之一。圖8中，28是將來(lái)自各用戶站7-1～7-3的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)分散到幾幀來(lái)收集的期間。27a、27b、27c、27d是實(shí)施形態(tài)2的無(wú)線通信系統(tǒng)的幀。
8a是幀27a中的收集期間，11-1是在幀27a中來(lái)自用戶站7-1的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，11-2是在幀27a中來(lái)自用戶站7-2的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，21a是幀27a的通信期間。8b是在幀27b中的收集期間，21b是幀27b中的通信期間。
8c是在幀27c中的收集期間，9是在幀27c中的分配計(jì)算期間，10是在幀27c中的告知期間，11-3是在幀27c中的來(lái)自用戶站7-3的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，12是幀27c中的分配時(shí)隙數(shù)通知，21c是在幀27c中的通信期間。8d是在幀27d中的收集期間，21d是幀27d中的通信期間。圖8中橫軸是時(shí)間軸t。
以下對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
用示于將發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)分散到幀27a、27b、27c的3幀中收集的圖8的例說(shuō)明實(shí)施形態(tài)3的通信次序。在收集來(lái)自各用戶7-1、7-2、7-3(以下稱(chēng)作“各用戶站7”)的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11a、11b、11c的期間28中，幀27a中在收集期間8a從用戶站7-1、7-2收集發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11-1、11-2，幀27b中由于用戶站7-3未發(fā)出發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，故收集期間8b不收集，幀27c在收集期間8c從用戶站7-3收集發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11-3。
在分配計(jì)算期間9按照?qǐng)D4的流程圖進(jìn)行分配計(jì)算，在告知期間10將分配時(shí)隙數(shù)通知告知各用戶站7。計(jì)算中使用式(1)、式(2)、式(3)、式(4)?；诜峙鋾r(shí)隙數(shù)通知12的通信在下一幀27d以后的通信期間21d以后中實(shí)施。
上述實(shí)施形態(tài)3中以用戶站為3個(gè)且收集期間也為3幀的情況作了說(shuō)明，但對(duì)用戶站為n個(gè)，收集期間為m幀(m為4以上的整數(shù))的情況也可同樣實(shí)施。
該實(shí)施形態(tài)3的通信次序通過(guò)對(duì)多幀一次進(jìn)行分配計(jì)算與告知并將收集期間分散成幾幀，從而有可能減少幀內(nèi)的發(fā)送要求收集用的時(shí)隙數(shù)。這樣一來(lái)，與1幀內(nèi)設(shè)置收集、通信、分配計(jì)算、告知4個(gè)期間的情況相比，可減少收集的時(shí)隙數(shù)，并可減小分配計(jì)算的負(fù)荷。圖8的例中由于是重復(fù)3個(gè)幀的情況，與1幀內(nèi)設(shè)置收集、通信、分配計(jì)算、告知4個(gè)期間的情況相比，有可能使1個(gè)收集期間發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的發(fā)送要求收集用的時(shí)隙數(shù)為1/3。
如上所述，實(shí)施形態(tài)3的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，具備在來(lái)自基站和各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和1、2超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)3時(shí)，計(jì)算通信用時(shí)隙數(shù)相對(duì)于發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和的比率(式(1))的過(guò)程(步驟ST16)，由發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和與比率的乘積(式(2)、式(3))決定基站和各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)的過(guò)程(步驟ST17)，由來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)與比率的乘積(式(4))決定各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)的過(guò)程(步驟ST18)，來(lái)自各用戶站7-1～7-3的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)11-1～11-3分散到多個(gè)幀27a、27b中被收集，各用戶站和基站的分配時(shí)隙數(shù)對(duì)多幀27a～27d一次地(分配計(jì)算期間9)被決定。
由上述可見(jiàn)，根據(jù)實(shí)施形態(tài)3，則由于使來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙分散到多幀中收集，故在實(shí)施形態(tài)1的效果的基礎(chǔ)上，還具有減少發(fā)送要求時(shí)隙之間沖突的次數(shù)，并減少發(fā)送要求收集用的時(shí)隙數(shù)的效果。
實(shí)施形態(tài)4圖9示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的基站與各用戶站之間通信次序圖。作為實(shí)施形態(tài)4，說(shuō)明使用實(shí)施形態(tài)1中說(shuō)明過(guò)的時(shí)隙分配方法的通信次序之一。圖9中，29a、29b、29c是基站所屬的用戶站組。27a、27b、27c是實(shí)施形態(tài)4的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法中的幀。
8a是幀27a的收集期間，9a是幀27a的分配計(jì)算期間，10a是幀27a的告知期間，11a是幀27a的來(lái)自組29a的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，12a是幀27a的對(duì)組29a的分配時(shí)隙數(shù)通知，21a是幀27a的通信期間。
8b是幀27b的收集期間，9b是幀27b的分配計(jì)算期間，10b是幀27b的告知期間，11b是幀27b的來(lái)自組29b的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，12b是幀27b的對(duì)組29b的分配時(shí)隙數(shù)通知，21b是幀27b的通信期間。
8c是幀27c的收集期間，9c是幀27c的分配計(jì)算期間，10c是幀27c的告知期間，11c是幀27c的來(lái)自組29c的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知，12c是幀27c的對(duì)組29c的分配時(shí)隙數(shù)通知，21c是幀27c的通信期間。
圖10示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法中的時(shí)隙分配位置圖。圖10中，21a、21b、21c、21d是幀27a、27b、27c、27d的通信期間，22是基站6的時(shí)隙位置。30a、30b、30c是用戶站組29a、29b、29c的分配計(jì)算前的時(shí)隙位置，31a、31b、31c是用戶站組29a、29b、29c的分配計(jì)算后的時(shí)隙位置。
以下說(shuō)明動(dòng)作。
對(duì)于實(shí)施形態(tài)4將用戶站分為3組的情況，用圖10來(lái)說(shuō)明。由于將用戶站分為3組，故無(wú)線通信系統(tǒng)反復(fù)對(duì)三個(gè)幀27a、27b、27c進(jìn)行分配處理。
幀27a中與圖3相同，在收集期間8a從用戶站組29a收集發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11a，在分配計(jì)算期間9a按照?qǐng)D4的流程圖進(jìn)行分配計(jì)算，在告知期間10a將分配時(shí)隙數(shù)通知12a告知用戶站組29a。
幀27b中與圖3相同，在收集期間8b從用戶站組29b收集發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11b，在分配計(jì)算期間9b按照?qǐng)D4的流程圖進(jìn)行分配計(jì)算，在告知期間10b將分配時(shí)隙數(shù)通知12b告知用戶站組29b。
幀27c中與圖3相同，在收集期間8c從用戶站組29c收集發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11c，在分配計(jì)算期間9c按照?qǐng)D4的流程圖進(jìn)行分配計(jì)算，在告知期間10c將分配時(shí)隙數(shù)通知12c告知用戶站組29c。
分配計(jì)算期間9a、9b、9c中按照?qǐng)D4的流程圖，在每個(gè)發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)通知11a、11b、11c要求的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和超過(guò)通信用時(shí)隙數(shù)時(shí)，計(jì)算比率，用比率實(shí)施時(shí)隙分配。
分配計(jì)算期間9c，比率(β)用下面的式(5)算出，用戶站組29c的分配時(shí)隙總數(shù)(∑M1c)用下面式(6)算出，基站的分配時(shí)隙總數(shù)(∑M2)用下面式(7)算出。
β＝NT/(∑N1a+∑N1b+∑N1c+∑N2) ……(5)∑M1c＝β×∑N1C ……(6)∑M2＝NT-∑M1a-∑M1b-∑M1c……(7)式(5)至式(7)中的變量表示以下的數(shù)。
β比率NT1幀中的通信用時(shí)隙數(shù)∑N1a收集期間8a的(用戶站組29a的)發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和∑N1b收集期間8b的(用戶站組29b的)發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和∑N1c收集期間8c的(用戶站組29c的)發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和∑N2基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和∑M2基站的分配時(shí)隙總數(shù)∑M1a用戶站組29a的分配時(shí)隙總數(shù)∑M1b用戶站組29b的分配時(shí)隙總數(shù)∑M1c用戶站組29c的分配時(shí)隙總數(shù)又，用戶站組29c內(nèi)的各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)用式(4)算出。
用圖10的例說(shuō)明實(shí)施形態(tài)4中的時(shí)隙分配。用戶站組29a在通信期間21a時(shí)隙被分配為時(shí)隙位置30a。這是因?yàn)樵趲?7a中的分配計(jì)算期間9a通過(guò)用圖4的流程與式(2)～式(6)的分配計(jì)算，在通信期間21b中組29a的分配時(shí)隙即使增減，時(shí)隙位置中也無(wú)必要變更鄰近的用戶站的組29b的分配時(shí)隙位置。而且在通信期間21a分配給用戶站組29a的時(shí)隙位置30a，在通信期間21b成為基站的通信用時(shí)隙22。
用戶站組29b在通信期間21b時(shí)隙被分配為時(shí)隙位置30b，但在幀27b中的分配計(jì)算期間9b通過(guò)與前面相同的分配計(jì)算，在通信期間21c更新到新的時(shí)隙位置31b，在通信期間21b已分配給用戶站組29b的時(shí)隙在通信期間21c成為基站的通信用時(shí)隙22。
用戶站組29c在通信期間21c時(shí)隙被分配為時(shí)隙位置30c，但在幀27c中的分配計(jì)算期間9c通過(guò)與前面相同的分配計(jì)算，在通信期間21d更新到新的時(shí)隙位置31c，在通信期間21c已分配給用戶站組29c的時(shí)隙30c在通信期間21d成為基站的通信用時(shí)隙22。
如圖10所示，實(shí)施形態(tài)4的時(shí)隙分配方法中，特定組的分配時(shí)隙在分配計(jì)算后更新時(shí)被移到與原來(lái)位置不同的位置。原來(lái)的位置全部分配給基站。這是因?yàn)橛斜匾趲讕芯S持特定組的分配時(shí)隙，但如果是這種時(shí)隙分配方法，則分配計(jì)算后特定組的分配時(shí)隙即使增減，也不需變更其他組的分配時(shí)隙。此外，如這樣做，由在鄰近的組的分配時(shí)隙之間也不會(huì)產(chǎn)生空置時(shí)隙。
上述實(shí)施形態(tài)4中以用戶站的組數(shù)3個(gè)且收集期間也為3幀的情況作了說(shuō)明，對(duì)用戶站的組數(shù)為n個(gè)，收集期間也為n幀的情況(n為4以上的整數(shù)，也可同樣實(shí)施。
實(shí)施形態(tài)4中將用戶站分成多個(gè)組，以組為單位進(jìn)行收集、分配計(jì)算、告知。這樣一來(lái)，與實(shí)施形態(tài)3相同地收集期間被分散，因此有可能減少發(fā)送要求收集用的時(shí)隙數(shù)。圖9的例由于是重復(fù)3個(gè)幀的情況，故是一個(gè)收集期間，與1幀內(nèi)設(shè)置收集、通信、分配計(jì)算、告知4個(gè)期間的情況相比，可使發(fā)送要求收集用的時(shí)隙數(shù)為1/3。
實(shí)施形態(tài)3中將來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙分散成多幀來(lái)收集，將收集到的發(fā)送要求時(shí)隙匯總起來(lái)進(jìn)行分配計(jì)算、告知。而實(shí)施形態(tài)4以組單位進(jìn)行收集、分配計(jì)算、告知，因此與實(shí)施形態(tài)2和實(shí)施形態(tài)3相比有可能減少分配給組內(nèi)的用戶站的計(jì)算處理數(shù)。
如上所述，實(shí)施形態(tài)4的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，具備在來(lái)自基站和各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和1、2超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)3時(shí)，計(jì)算通信用時(shí)隙數(shù)相對(duì)于發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和的比率(式(1))的過(guò)程(步驟ST16)，由發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和與比率的乘積(式(2)、式(3))決定基站和各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)的過(guò)程(步驟ST17)，由來(lái)自各用戶站的發(fā)送時(shí)隙數(shù)與比率的乘積(式(4))決定各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)的過(guò)程(步驟ST18)，基站6所屬的用戶站分成多個(gè)組29a、29b、29c，以組單位周期地收集從各用戶站向基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)11a、11b、11c。
由上述可見(jiàn)，根據(jù)實(shí)施形態(tài)4，則由于通過(guò)將用戶站分為多個(gè)組并以組單位進(jìn)行收集、分配計(jì)算、告知，從而與實(shí)施形態(tài)3同樣地分散收集期間，因此具有減少發(fā)送要求收集用的時(shí)隙數(shù)的效果，而且以組單位進(jìn)行收集，分配計(jì)算、告知，因此與發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2和實(shí)施形態(tài)3相比，具有能減少分配給組內(nèi)的用戶站的計(jì)算處理數(shù)的效果。
工業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，適用于有必要將通信用時(shí)隙公平地分配給多個(gè)用戶站的無(wú)線通信系統(tǒng)等。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信系統(tǒng)的時(shí)隙分配方法，其特征在于，具備在來(lái)自基站和各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)時(shí)，計(jì)算所述通信用時(shí)隙數(shù)對(duì)所述發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和的比率的過(guò)程，利用所述發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和與所述比率的乘積決定所述基站和各用戶站的分配時(shí)隙總數(shù)的過(guò)程，以及利用來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)與所述比率的乘積決定各用戶站的分配時(shí)隙數(shù)的過(guò)程。
2.如權(quán)利要求1所述的時(shí)隙分配方法，其特征在于，在每一幀收集從各用戶站向基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的時(shí)隙分配方法，其特征在于，分散于多幀中收集來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)，多幀一次地決定各用戶站及基站的分配時(shí)隙數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的時(shí)隙分配方法，其特征在于，基站所屬的用戶站被分成多組，以組為單位周期性地收集從各用戶站向基站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)。
全文摘要
在來(lái)自基站和各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和超過(guò)無(wú)線線路上的通信用時(shí)隙數(shù)時(shí)，計(jì)算通信用時(shí)隙數(shù)對(duì)來(lái)自基站和各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)總和的比率，利用來(lái)自各用戶站的發(fā)送要求時(shí)隙數(shù)的總和與比率的乘積決定各用戶站的分割時(shí)隙數(shù)。
文檔編號(hào)H04W72/12GK1640166SQ02829269
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者村本英司, 佐藤剛毅, 川端孝史, 豐田教彥 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社