CN1144397C - 无线电通信装置以及无线电信道分配方法 - Google Patents

无线电通信装置以及无线电信道分配方法 Download PDF

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Abstract

于各无线电终端，接收单元接收无线电基地台发信号，SN比检测单元检测该信号SN比。于基地台，数据量检测单元检测其缓冲区存放数据量，最大滞留时间检测单元检测缓冲区内分组最大滞留时间，按最大滞留时间分类处理单元依据最大滞留时间对终端进行分类，时隙分配优先顺序确定单元依据SN比、数据量、最大滞留时间、以及分类结果确定对各终端分配时隙顺序。

Description

无线电通信装置以及无线电信道分配方法
技术领域
本发明涉及无线电通信装置以及无线电信道分配方法。
背景技术
近年来，在以音频服务为主的无线电通信系统中，对于不光有音频还有非音频数据通信和动态图像以及静止图像下载等即所谓多媒体服务的要求，呼声越来越高。为此，今后在无线电通信系统中，多媒体服务必不可少。
要实现这种多媒体服务，要求信速度要远远大于光有音频通信时的速度。故，要求在系统设计上要能够有效地利用无线电信道进行高效传送。因此，通过对通信质量进行控制、实现无线电资源高效利用成为重要课题。
以往，为实现高效传送，在通信控制上采用依据缓冲区存放数据量以及被容许延迟时间或者是依据接收信号信噪比(SN比)进行控制的方法。其实例见图1和图2。
图1的流程图所示意的是：依据缓冲区存放数据量以及被容许延迟时间分配无线电信道的方法。在时分多址联接方式中分配给各通信终端的无线电信道称为时隙。
无线电基地台对分组放到各缓冲区内以后所经过时间(以下称延迟时间)进行监视。就该延迟时间是否超过被容许时间(以下称容许值)进行判断(步骤1501)。
当存在延迟时间已超过容许时间的分组时，则无线电基地台对接收已超过容许值的分组的各无线电终端，按延迟时间由长到短顺序分配时隙(步骤1502)。按着，无线电基地台对接收没超过容许值的分组的各无线电终端，接缓冲区内数据量由小到大顺序分配时隙(步骤1503)。
另外，当所有缓冲区内分组的延迟时间都没有超过容许时间时(于步骤1501作出否定判断〕。则无线电基地台对各无线电终端按所对应的缓冲区内数据量由小到大顺序分配时隙(步骤1503)。之所以在步骤1503中是按缓冲区内数据量由小到大顺序分配时隙，是由于数据量越小所占有时隙数越少，故这一分配方式有利于增加可同时连接的无线电终端的数目。
可见，通过对接收延迟时间超过容许值的分组的无线电终端优先分配时隙可以防止延迟时间加长，实现有效传送。
图2的流程图所示意的是：依据接收信号SN比分配无线电信道的方法。无线电基地台不断地检测来自各无线电终端的接收信号的SN比(步骤1601)。从接收SN比高的无线电终端开始依次分配时隙(步骤1602)。
当因通信质量下降而出现接收信号后的比特错误和分组错误等的可能性比较大时，可以通过降低对应无线电终端的时隙分配优先级来避免出现接收错误，进而可实现有效传送。
但是，根据图1所示的依据缓冲区存放数据量以及被容许延迟时间分配无线电信道的方法。由于其没有考虑通信质量因素，故会产生以下问题。
譬如，因黑点(shadowing)等即电波信道状态变化剧烈而造成通信质量下降。在接收方出现分组错误的场合，应该对出现错误的分组进行重发。依据图1所示方法再次分配时隙。然而，由于通信质量下降，即便再次分配了时隙也还会再次出现分组错误。结果，单位时间可以无误接收的数据量即通过量(throughput)下降，整个系统的传送效率降低。
还有，关于图2的所示依据接收信号SN比分配无线电信道的方法，由于其没有考虑到延迟时间因素，故，对于处于通信质量低下状态下的无线电终端，即便延迟要求比较严格，在时隙分配上也不被优先对待。因此，即便是延迟要求比较严格的无线电终端也会出现同无线电基地台连接不上、或连接上了也可能会中途切断的情况，从而使得延迟加大。
发明内容
本发明正是针对上述问题而提出来的，其目的在于实现有效利用无线电信道、控制延迟时间在期望值以下，从而提高通过量。
本发明目的是这样实现的：为一种无线电通信装置，其同多个无线电终端通信，其中，包括分配顺序确定单元—依据每一无线电终端的所对应发送方位发送数据量和每一无线电终端的所对应接收方的通信质量，确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序；和无线电信道分配单元—按前述所确定分配顺序分配所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道。
如上所述，由于是依据每一无线电终端的所对应发送方应发送数据量确定无线电信道分配顺序、使得优先对于通信数据量较少的通信装置同无线电终端之间通信分配无线电信道。故可增多同时连接的无线电终端数目，进而增多不存在滞留时间问题的无线电终端。进一步，由于还依据每一无线电终端的所对应接收方通信质量确定无线电信道分配顺序，使得在通信质量比较好的通信装置同无线电终端之间优先进行数据通信。故可减少数据重发次数、提高通过量。须说明的是所谓无线电信道，在时分多址联接方式下是指时隙。在频分多址联接方式下是指频带，在码分多址联接方式下是指扩散码。
再者，本发明还提供了另一种无线电通信装置，其同多个无线电终端通信。其中，包括分配顺序确定单元—依据每一无线电终端的所对应发送方应发送数据最大滞留时间和每一无线电终端的所对应接收方通信质量，确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序；和无线电信道分配单元—按前述所确定分配顺序分配所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道。
由于是依据每一无线电终端的所对应发送方应发送数据最大滞留时间来确定无线电信道分配顺序。故可优先对滞留时间比较大的数据进行传送；改善滞留时间状况。进一步，由于还依据每一无线电终端的所对应接收方通信质量确定无线电信道分配顺序，使得在通信质量比较好的通信装置同无线电终端之间优先进行数据通信。故可减少数据重发次数、提高通过量。
再者，还可以具有无线电终端分配单元—把无线电终端分类为应发送数据或应接收数据最大滞留时间超过规定时间的第1类无线电终端、和应发送数据或应接收数据最大滞留时间没有超过规定时间的第2类无线电终端。于是，所说分配顺序确定差无可以在确定顺序时让所说第1类天线电终端优先于第二辈无线电终端。同时，对于第1类无线电终端，按所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序、所说通信质量好坏顺序确定所说无线电信道分配顺序。而对于第2类无线电终端，按所说通信质量好坏顺序、所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序确定所说无线电信道分配顺序。据此，由于是对于最大滞留时间较大者按最大滞留时间顺序分配无线电信道、而对于最大滞留时间较小者则按通信质量好坏顺序分配无线电信道，故可以做到在兼顾滞留时间状况改善和通过来提高的情况下分配无线电信道。
再者，还可以依据所说应发送数据最大滞留时间及数据量，所说通信质量来确定所说无线电信道分配顺序。据此，可以在通信数据量比较少的通信装置同无线电终端之间优先分配无线电信道，从而增多同时连接的无线电终端数目，故可增多不存在滞留时间问题的无线电终端。
再者，还可以具有无线电终端分配单元—把无线电终端分类为应发送数据或应接收数据最大滞留时间超过规定时间的第1类无线电终端、和应发送数据或应接收数据最大滞留时间没有超过规定时间的第2类无线电终端。于是，所说分配顺序确定单元可以在确定顺序时让所说第1类无线电终端优先于第2类无线电终端。同时，对于第1类无线电终端，按(1)所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序、(2)所说通信质量好坏顺序以及(3)所说应发送数据量或应接收数据量顺序确定所说无线电信道分配顺序，而对于第2类无线电终端，按(1)所说通信质量好坏顺序、(2)所说应发送数据量或应接收数据顺序以及(3)所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序确定所说无线电信道分配顺序。据此，也可以做到在兼顾滞留时间状况改善和通过量提高的情况下分配无线电信道，而且，可以增多同时连接的无线电终端数目，继而可增多不存在滞留时间问题的无线电终端。
再者，所说分配顺序确定单元也可以在确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序时，将所依据的所说每一无线电终端的所对应接收方通信质量代之的以对应于该每一无线电终端的所对应接收方通信质量的数字调制方式调制多值数。据此依据调制多值数同依据通信质量场合一样，也可以确定无线电信道分配顺序。
附图说明
本发明的实施例由附图给出。
图1是示意已有技术的依据缓冲区存放数据量以及被容许延迟时间分配无线电信道的方法的流程图。
图2是示意已有技术的依据接收信号SN比分配无线电信道的方法的流程图。
图3是适用根据本发明实施例无线电通信装置以及无线电信道分配方法的无线电通信系统之基本结构示意图。
图4是关于无线电基地台向各无线电终端传送分组之际对各无线电终端分配无线电信道的处理框图。
图5是关于各无线电终端向无线电基地台传送分组之际对各无线电终端分配无线电信道的处理框图。
图6是关于根据图4以及图5所示实施例的确定时隙分配优先顺序的处理流程图。
图7是关于图6中之于最大滞留时间超过容许时间的无线电终端的详细处理流程图。
图8是关于图6中之于最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端的详细处理流程图。
图9是关于无线电基地台同各无线电终端传送分组之际在满足所要求通信质量下确定调制多值数、继而对各无线电终端分配无线电信道的处理框图。
图10是关于各无线电终端向无线电基地台传送分组之际在满足所要求通信质量下确定调制多值数、继而对各无线电终端分配无线电信道的处理框图。
图11是关于根据图9以及图10所示实施例的确定时隙分配优先顺序的处理流程图。
图12是在各种调制多值数下接收SN比与所要求通信质量之关系的示意图。
图13是关于图11中之于最大滞留时间超过容许时间的无线电终端的详细处理流程图。
图14是关于图11中之于最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端的详细处理流程图。
图15是时分多址联接方式下时隙结构示意图。
图16是在无线电基地台为发送方而无线电终端为接收方时从连接开始到结束之过程的时序图。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明实施例作进一步说明。
图3示意了一种无线电通信系统之基本结构。该系统采用了根据本发明实施例无线电通信装置以及无线电信道分配方法。
根据图3，于无线电通信系统中，一个无线电基地台1和多个无线电终端10、20、30、40进行通信。在该无线电基地台1同各无线电终端10至40通信中。实施由无线电基地台1对各无线电终端10至40按时分多址方式分配时隙的控制。
无线电基地台1具有等量于所连接无线电终端数目的缓冲区11、12、31、41。在缓冲区11存放发送给无线电终端10的分组。同理，在缓冲区21至41分别存放发送给无线电终端20至40的分组。另一方面，在各无线电终端10至40，也具有存放发送给无线电基地台1的缓冲区12、22、32、42。
关于无线电基地台1向无线电终端10至40传送分组之际对无线电终端10至40分配无线电信道的处理，见框图4。
在各无线电终端10至40。通过其各自接收单元202接收无线电基地台1发送的信号。于SN比检测单元204对该接收信号的SN比(接收SN比)进行检测。然后将检测结果发送给无线电基地台1。该接收SN比表示从无线电基地台1向各无线电终端10至40传送数据时无线电信道通信质量。
在无线电基地台1、于数据量检测单元206对无线电基地台1内的缓冲区11至41所存放的数据量进行检测。另外，还在最大滞留时间检测单元208对各缓冲区11至41分别检测其中滞留时间最长的分组的滞留时间(以下称最大滞留时间)。
无线电终端10至40的接收SN比、和数据量检测单元206所检测到的缓冲区11至41的数据量、以及最大滞留时间检测单元208所检测到的缓冲区11至41内分组最大滞留时间这三个参数。在时隙分配优先顺序确定单元212确定对各无线电终端10至40的时隙分配顺序之际被使用。但是，在确定分配顺序之前，先要在按最大滞留时间分类处理单元212把无线电终端10至40分成两类：向其发送最大滞留时间超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端(第1类无线电终端1)和向其发送最大滞留时间没有超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端(第2类无线电终端)。
分配顺序以如下方式确定。在时隙分配顺序确定处理单元210。对于接状最大滞留时间超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端(第1类无线电终端)，按(1)对应缓冲区内分组最大滞留时间由大到小顺序、(2)对应接收SN比由大到小顺序以及(3)对应缓冲区数据量由小到大顺序，确定时隙分配顺序，然后对于接收最大滞留时间没有超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端(第2类无线电终端)。按(1)对应接收SN比由大到小顺序、(2)对应缓冲区数据量由小到大顺序以及(3)对应缓冲区内分组最大滞留时间由大到小顺序；确定时隙分配顺序。
若此，对所有无线电终端10至40确定了时隙分配顺序之后，于时隙分配处理单元214，进行按该分配顺序对各无线电终端10至40分配时隙之处理。在发进单元216利用所分配时隙把存放在缓冲区11至41内的分组发送给各无线电终端10至40。
关于各无线电终端10至40向无线电基地台1传送分组之际对各无线电终端10至40分配无线电信道的处理见框图5。
在各无线电终端10至40，于发送单元301向无线电基地台1发送规定信号。另外，于数据量检测单元306对内部缓冲区12至42的数据量进行检测。并将检测结果发送给无线电基地台1。还在最大滞留时间检测单元308对内部缓冲区12至42中滞留时间最长的分组的滞留时间(最大滞留时间)进行检测。并将检测结果发送给无线电基地台1。
在无线电基地台1，于SN比检测单元304对从各无线电终端10至40接收到的信号分别按无线电终端检测其SN比。该接收SN比表示从各无线电终端10至40向无线电基地台1传送数据时无线电信道通信质量。
SN比检测单元304所检测到的各无线电终端10至40的接收SN比、各无线电终端10至40发送来的缓冲区12至42内分组最大滞留时间以及数据量这三个参数。在时隙分配优先顺序确定单元312确定对各无线电终端10至40的时隙分配顺序之际被使用。但是，在确定分配顺序之前，先要在按最大滞留时间分类处理单元310把无线电终端10至40分成两类：发送最大滞留时间超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端和发送最大滞留时间没有超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端。
分配顺序以如下方式确定。在时隙分配顺序确定处理单元312，同上述图4所示时隙分配顺序确定处理单元212一样。对于发送最大滞留时间超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端，按(1)对应缓冲区内分组最大滞留时间由大到小顺序、(2)对应接收SN比由大到小顺序以及(3)对应缓冲区数据量由小到大顺序；确定时隙分配顺序，然后，对于发送最大滞留时间没有超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端，按(1)对应接收SN比由大到小顺序、(2)对应缓冲区数据量由小到大顺序以及(3)对应缓冲区内分组最大滞留时间由大到小顺序、确定时隙分配顺序。
若此，对所有无线电终端10至40确定了时隙分配顺序之后，于时隙分配处理单元314进行按该分配顺序对各无线电终端10至40分配时隙之处理。各无线电终端10至40利用所分配时隙把存放在内部缓冲区12至42内的分组发送给无线电基地台1。
关于根据图4以及图5所示实施例的确定时隙分配优先顺序的处理流程见图6。
第1阶段是：从开始，一直到—得到接收SN比和缓冲区内数据量以及最大滞留时间这三个参数后对无线电终端进行分类的处理—为止。该分类是指把无线电终端分成如是两类：接收或发送最大滞留时间超过容许时间的缓冲区内分组的无线电终端(以下称最大滞留时间超过容许时间的无线电终端)和接收或发送没有超过容许时间的缓冲区内分组的无线电终端(以下称最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端)。第2阶段是：进行依据接收SN比和缓冲区内数据量以及分组最大滞留时间这三个参数分配时隙的处理。
由图6可知，若存在最大滞留时间超过容许时间的无线电终端。就进行对该无线电终端优先分配时隙的处理。然后，若还存在空余时隙，就进行对最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端分配时隙的处理。
关于之于最大滞留时间超过以及没有超过容许时间的无线电终端的详细处理。流程见图7以及图8。
对无线电基地台1来说，每当周期性地对各无线电终端10至40实施质量控制时都必要把握缓冲区内分组最大滞留时间以及当前缓冲区内存放的数据量。另外，虽然第2阶段的时隙分配顺序因分组最大滞留时间是否超过容许时间而异，而参考分组最大滞留时间以分类无线电终端的第1阶段的处理却是不因之而改变的。
首先，说明一下图6实施例中第1阶段处理。在按最大滞留时间分类处理单元210、310就得到的接收SN比，缓冲区内数据量、分组最大滞留时间这三个参数之中的分组最大滞留时间是否超过容许时间进行判断(步骤401)。然后，把无线电终端分类为最大滞留时间超过和没有超过容许时间的两类无线电终端(步骤402、403)。
接着，说明一下第2阶段。首先，进行对最大滞留时间超过容许时间的无线电终端的处理(步骤404)。关于对这些无线电终端的处理详见图7。
为不加长无线电终端延迟时间，应该对最大滞留时间比较大的无线电终端优先分配时隙。故时隙分配优先顺序确定处理单元212、312对各无线电终端按最大滞留时间由大到小顺序排序(步骤501)。排序后的顺序即为时隙分配顺序。
但是，存在着有多个无线电终端都具有相同最大滞留时间值这一可能性。为此，时隙分配优先顺序确定处理单元212、312判断一下是否有多个无线电终端都具有相同最大滞留时间值(步骤502)。当有多个时，时隙分配优先顺序确定处理单元212、312就对这些无线电终端按接收SN比由大到小顺序排序(步骤503)，以确定时隙分配顺序。
还有，拿接收SN比来说，也存在着有多个无线电终端都具有相同值的可能性。为此，时隙分配优先顺序确定处理单元212、312还要进一步判断一下是否有多个无线电终端都具有相同接收SN比值(步骤504)。当有多个时，时隙分配优先顺序确定处理单元212、312就对这些无线电终端按缓冲区内数据量由小到大顺序排序(步骤505)，以确定时隙分配顺序。
若此，对于所有最大滞留时间超过容许时间的无线电终端。唯一地确定了时隙分配顺序之后，时隙分配处理单元214、314判断一下是否有空余时隙(步骤506)。若有空余时隙，就进行把该空余时隙分配给无线电终端的处理(步骤507)。
这些有否空余时隙的判断处理(步骤506)和时隙分配处理(步骤507)反复进行直到对最大滞留时间超过容许时间的所有无线电终端分配了时隙或空余时隙用完为止。须指出的是：当虽尚有空余时隙但却不足以传送发送方缓冲区内所有分组时，时隙分配处理单元214、314就从最大滞留时间最大者开始依次分配时隙，当没有空余时隙时结束时隙分配处理(步骤507)。
再回到图6，当对最大滞留时间超过容许时间的无线电终端的处理〔步骤404〕结束后，再判断一下是否还有空余时隙(步骤405)。若有空余时隙，就进行对最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端的处理(步骤406)。对这些无线电终端的处理详见图8。
由于应该对接收SN比比较大的无线电终端优先分配时隙，故时隙分配优先顺序确定处理单元212、312对各无线电终端按接收SN比由大到小顺序排序(步骤601)。排序后的顺序即为时隙分配顺序。
但是，存在着有多个无线电终端都具有相同接收SN比值这一可能性。为此，时隙分配优先顺序确定处理单元212、312判断一下是否有多个无线电终端都具有相同接收SN比值(步骤602)。当有多个时，时隙分配优先顺序确定处理单元212、312就对这些无线电终端按缓冲区域内数据量由小到大顺序排序(步骤603)，以确定时隙分配顺序。
还有，拿缓冲区内数据量来说，也存在着有多个无线电终端都具有相同值的可能性。为此，时隙分配优先顺序确定处理单元212、312还要进一步判断一下是否有多个无线电终端都具有相同缓冲区内数据量值(步骤604)。当有多个时，时限分配优先顺序确定处理单元212、312就对这些无线电终端按最大滞留时间由大到小顺序排序(步骤605)。以确定时隙分配顺序。
若此，对于所有最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端，唯一地确定了时隙分配顺序之后，时隙分配处理单元214、314判断一下是否有空余时隙(步骤606)。若有空余时隙，就进行把该空余时隙分配给无线电终端的处理(步骤607)。这些有否空余时隙的判断处理(步骤606)和时隙分配处理(步骤607)反复进行，直到对最大滞留时间没有超过容许时间的所有无线电终端分配了时隙或空余时隙用完为止。
从以上详细说明可见，由于是视分组最大滞留时间优先对滞留时间比较大的分组进行传送，故可改善滞留时间状况。而且，由于还视接收SN比使得接收SN比较好的无线电基地台1同无线电终端之间优先进行分组通信，故可减少分组重发次数、提高通过量。进一步，由于还视缓冲区内数据量优先对于通信数据量较少的无线电基地台1同无线电终端之间通信分配无线电信道，故可增多同时连接的无线电终端数目，进而增多不存在滞留时间问题的无线电终端。
另外，还可以调制多值数(the number of modulation level)代替接收SN比。即，可以依据调制多值数来确定时隙分配顺序。框图9所示意的是：关于无线电基地台1向各无线电终端10至40传送分组之际在满足所要求通信质量下确定调制多值数、继而对各无线电终端10分配无线电信道的处理。
在各无线电终端10至40，如同通过图4的接收单元202一样，于接收单元702接收无线电基地台1发送的信号，于SN比检测单元704对该接收信号的SN比(接收SN比)进行检测，然后将检测结果发送给无线电基地台1。
在无线电基地台1，于多值数确定单元705，对于从各无线电终端10至40发送来的接收SN比。判断一下是否能够满足所要求通信质量(譬如比特错误率、分组错误率等)，若不满足，则进行降低调制多值数的处理。
由多值数确定单元705所确定的无线电终端10至40各目的调制多值数、数据量检测单元706所检测到的缓冲区11至41的数据量以及最大滞留时间检测单元708所检测到的缓冲区11至41内分组最大滞留时间这三个参数，在时隙分配优先顺序确定单元712确定对各无线电终端10至40的时隙分配顺序之际被使用。但是，在确定分配顺序之前，先要在按最大滞留时间分类处理单元710把无线电终端10至40分成两类：接收最大滞留时间超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端、接收最大滞留时间没有超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端。
分配顺序以如下方式确定，在时隙分配顺序确定处理单元712，对于接收最大滞留时间超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端，按(1)对应缓冲区最大滞留时间由大到小顺序、(2)对应调制多值数由大到小顺序以及(3)对应缓冲区数据量由小到大顺序，确定时隙分配顺序。然后，对于接收最大滞留时间没有超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端，按(1)对应调制多值数由大到小顺序、(2)对应缓冲区数据量由小到大顺序以及(3)对应缓冲区内分组最大滞留时间由大到小顺序确定时隙分配顺序。
若此，对所有无线电终端10至40确定了时隙分配顺序之后，于时隙分配处理单元714进行按该分配顺序对各无线电终端10至40分配时隙之处理。在发送单元716，利用所分纪时隙把存放在缓冲区11至41内的分组发送给各无线电终端10至40。
另一方面，当由各无线电终端10至40向无线电基地台1传送分组之际，在满足所要求通信质量下确定调制多值数、继而对各无线电终端分配无线电信道的处理见框图10。
在各无线电终瑞10至40，于发送单元801向无线电基地台1发送规定信号。另外，于数据量检测单元806对内部缓冲区间12至42的数据量进行检测，并将检测结果发送给无线电基地台1。还在最大滞留时间检测单元808对内部缓冲区12至42内滞留时间最长的分组的滞留时间(最大滞留时间)进行检测，并将检测结果发送给无线电基地台1。
在无线电基地台1，于SN比检测单元804对从各无线电终端10至40接收到的信号分别按无线电终端检测其SN比。另外，还于多值数确定单元805。对于这些接收SN比，判断一下是否能够满足所要求通信质量，若不满足，则进行降低调制多值数的处理。
由多值数确定单元805所确定的无线电终端10至40各自的调制多值数、由各无线电终端10至40发送来的缓冲区12至42内分组最大滞留时间以及数据量这三个参数，在时隙分配优先顺序确定单元812确定对各无线电终端10至40的时隙分配顺序之际被使用。但是，在确定分配顺序之前，先要在按最大滞留时间分类处理单元810把无线电终端10至40分成两类：发送最大滞留时间超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端、发送最大滞留时间没有超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端。
分配顺序以如下方式确定。在时隙分配顺序确定处理单元812，同上述图9所示时隙分配顺序确定处理单元712一样，对于发送最大滞留时间超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端，按(1)对应缓冲区最大滞留时间由大到小顺序、(2)对应调制多值数由大到小顺序以及(3)对应缓冲区数据量由小到大顺序，确定时隙分配顺序。然后，对于发送最大滞留时间没有超过规定时间的缓冲区内分组的无线电终端，按(1)对应调制多值数由大到小顺序、(2)对应缓冲区数据量由小到大顺序以及(3)对应缓冲区内分组最大滞留时间由大到小顺序，确定时隙分配顺序。
若此，对所有无线电终端10至40确定了时隙分配顺序之后，于时隙分配处理单元814，进行按该分配顺序对各无线电终端10至40分配时隙之处理。各无线电终端10至40，利用所分配时隙把存放在内部缓冲区12至42内的分组发送给无线电基地台1。
关于根据图9以及图10所示实施例的确定时隙分配优先顺序的处理流程具体参见图11。
第1阶段是：从开始，一直到—得到接收SN比和缓冲区内数据量以及最大滞留时间这三个参数后，若接收SN比不满足所要求接收质量，则降低对应无线电终端的调制多值数。进行无线电终端分类处理—为止。该分类是指把无线电终端分成如是两类：最大滞留时间超过容许时间的无线电终端和最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端。第2阶段是：进行依据调制多值数和缓冲区内数据量以及分组最大滞留时间这三个参数分配时隙的处理。
由图11可知，若存在最大滞留时间超过容许时间的无线电终端，就进行对该无线电终端优先分配时隙的处理。然后，若还存在空余时隙，就进行对最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端分配时隙的处理。关于之于最大滞留时间超过以及没有超过容许时间的无线电终端的详细处理流程见图13以及图14。对无线电基地台1来说，每当周期性地对各无线电终端10至40实施质量控制时都必要把握缓冲区内分组最大滞留时间以及当前缓冲区内存放的数据量。另外，虽然第2阶段的时隙分配顺序因最大滞留时间是否超过容许时间而异，而参考分组最大滞留时间以分类无线电终端的第1阶段的处理却是不因之而改变的。
再者，在本实施例中，可以将依据以一定周期取得的接收SN比确定调制多值数和确定时隙分配顺序即分配时隙这两个处理独立实行。譬如，在接收信号变动比较剧烈的环境下，可以把取得接收信号SN比以确定调制多值数之处理频度设大一些。另外，时隙分配顺序确定之频度可以相应通信量变动速度来设定。这时候，分配时隙之际所需要的调制多值数信息可采用分配处理之时的调制多值数。
毕竟，当确定调制多值数处理周期和分配时隙处理周期一致时，可以提高无线电信道使用效率。故，下面说明一下按同一周期实行确定调制多值数处理和分配时隙处理时的情形。
首先，说明一下图11实施例中第1阶段处理。多值数确定单元705、805留意于所取得的接收SN比，判断一下接收SN比是否满足期望值(步骤901)。若不满足期望值，多值数确定单元705、805则进行降低对应无线电终端的调制多值数的处理(步骤902)。
为了让正同无线电基地台连接着的无线电终端增大一次可发送信息量、提高无线电信道使用效率，于上一次多值数确定处理中确定一可用最大调制多值数供使用。也即，检测接收信号功率以及噪音干扰功率，求接收SN比。在该接收SN比条件下，确定出可以满足所要求接收质量(即其中的一个指标：比特错误率、分组错误率等)的调制多值数，供以后通信使用。
然而，在无线电通信电波环境下，即便是通信中接收SN比也是经常变化的。另外调制多值数越大抗噪音干扰能力越差，比特错误率及分组错误率等也就变得越大。所以，当因接收信号变动、干扰功率增大等而使得接收SN比低于期望值时，若任其下去就不可能满足比特错误率等的要求。故，即便会降低无线电信道使用效率，也要通过降低调制多值数来维持通信质量。
关于降低调制多值数的处理，以下以图12为例进行说明。图中所示曲线是在各种调制多值数n下接收SN比与所要求通信质量(比特错误率BER)之关系曲线。根据图10，实线RB表示期望BER在上一次确定调制多值数时的接收SN比(参见图中虚线PSN)条件下，无论调制多值数n采用4至256之中哪一个值，都可以满足比特错误率要求。然而，从尽最大限度使用无线电信道考虑，毕竟要尽可能采用比较的大调制多值数。为此，取调制多值数n为256。于是，求出n＝256时的期望接收SN比SN256。
其后，当因接收信号变动、干扰功率增大等而使得当前接收SN比低于n＝256时的期望接收SN比时，就不可能满足比特错误率等的要求。故，在当前接收SN比(参见图中实现CSN)条件下，把调制多值数n由256降低到64，即降低到可以满足比特错误率要求的最大调制多值数。进而，再求出n＝64时的期望接收SN比(SN64)。以后每当实行调制多值数确定处理时都拿它和当时接收SN比进行比较。
这里，关于接收SN比和比特错误率之关系，可以使用最接近系统电波环境的理论值。另外，最好是让实行调制多值数确定的无线电基地台预备关于这种电波传播信道特性的信息表，以在确定调制多值数时参照。
另外，若使用系统中预先设定的最小调制多值数时，不得把调制多值数降低到其以下值，务必实行下述处理。
再回到图11，如上所述，在依据接收SN比确定了调制多值数之后，于按最大滞留时间分类处理单无710、810，就调制多值数、缓冲区内数据量、分组最大滞留时间这三个参数之中的最大滞留时间是否超过容许时间进行判断(步骤903)。然后，把无线电终端分类为最大滞留时间超过和没有超过容许时间的两类无线电终端(步骤904，905)。
接着，说明一下第2阶段。首先，进行对最大滞留时间超过容许时间的无线电终端的处理(步骡906)。关于对这些无线电终端的处理详见图13。
为不加长无线电终端延迟时间，应该对最大滞留时间比较大的无线电终端优先分配时隙。故时隙分配优先顺序确定处理单元712、812对各无线电终端按最大滞留时间由大到小顺序排序(步骤1101)。排序后的顺序即为时隙分配顺序。
但是，存在着有多个无线电终端都具有相同最大滞留时间值这一可能性。为此，时隙分配优先顺序确定处理单元712、812判断一下是否有多个无线电终端都具有相同最大滞留时间值(步骤1102)。当有多个时，时隙分配优先顺序确定处理单元712、812就对这当无线电终端按调制多值数由大到小顺序排序(步骤1103)，以确定时隙分配顺序。
还有，拿调制多值数来说，也存在着有多个无线电终端都具有相同他的可能性。为此，时隙分配优先顺序确定处理单元712、812还要进一步判断一下是否有多个无线电终端都具有相同调制多值数(步骤1104)。当有多个时，时隙分配优先顺序确定处理单元712、812就对这些无线电终端按缓冲区内数据量由小到大顺序排序(步骤1105)，以确定时隙分配顺序。
若此，对于所有最大滞留时间超过容许时间的无线电终端，唯一地确定了时隙分配顺序之后，时隙分配处理单元714、814判断一下是否有空余时隙(步骤1106)。若有空余时隙，就进行把该空余时隙分配给无线电终端的处理(步骤1107)。这些有否空余时隙的判断处理(步骤1106)和时隙分配处理(步骤1107)反复进行，直到对最大滞留时间超过容许时间的所有无线电终端分配了时隙或空余时隙用完为止。
再回到图11，当对最大滞留时间超过容许时间的无线电终端的处理(步骤906)结束后，再判断一下是否还有空余时隙(步骤907)。若有空余时隙，就进行对最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端的处理(步骤908)。对这些无线电终端的处理详见图14。
由于应该对调制多值数比较大的无线电终端优先分配时隙，故时隙分配优先顺序确定处理单元712、812对各无线电终端按调制多值数由大到小顺序排序(步骤1201)。排序后的顺序即为时隙分配顺序。
但是，存在着有多个无线电终端都具有相同调制多值数这一可能性。为此，时隙分配优先顺序确定处理单元712、812判断一下是否有多个无线电终端都具有相同调制多值数值(步骤1202)。当有多个时，时隙分配优先顺序确定处理单元712、812就对这些无线电终端按缓冲区内数据量由小到大顺序排序(步骤1203)。以确定时隙分配顺序。
还有，拿缓冲区内数据量来说，也存在着有多个无线电终端都具有相同值的可能性。为此，时隙分配优先顺序确定处理单元712、812还要进一步判断一下是否有多个无线电终端都具有相同缓冲区内数据量值(步骤1204)。当有多个时，时隙分配优先顺序确定处理单元712、812就对这些无线电终端按最大滞留时间由大到小顺序排序(步骤1205)。以确定时隙分配顺序。
若此，对于所有最大滞留时间没有超过容许时间的无线电终端，唯一地确定了时隙分配顺序之后，时隙分配处理单元714、814判断一下是否有空余时隙(步骤1206)。若有空余时隙，就进行把该空余时隙分配给无线电终端的处理(步骤1207)。这些有否空余时隙的判断处理(步骤1206)和时隙分配处理(步骤1207)反复进行，直到对最大滞留时间没有超过容许时间的所有无线电终端分配了时隙或空余时隙用完为止。
下面，再说说对各无线电终端分配时隙之际确定时隙数的方法。关于时分多址联接方式下时隙结构见图15。在该图中，SW表示同步字，CS表示控制列，DS表示数据列，FEC表示纠错码，GT表示保护时间。其中，控制列CS用于传送有关缓冲区内数据量信息。另外，#1至#K表示时隙，即一个帧包括K个时隙。在此，设缓冲区内数据为D(比特)。
假设调制多值数为n，一个符号可以发送N(比特)信息，则存在如是关系：N＝log2n。又假设一个时隙可以发送的符号数(取决于系统频带)为S(符号)，则一个时隙可以发送的比特数为SN(比特)。
故，为发送缓冲区内D(比特)所应分配的时隙数可由下式求出：
D/(SN)＝D/(Slog2n)
可见，调制多值数n越大，所分配时隙数越少，越能够有效地使用无线电信道。在无线电基地台1进行如是处理：依据所确定的分配顺序，对各无线电终端分配与所需要时隙数相当的空余时隙。
下面说明一下求缓冲区内分组最大滞留时间的方法。从无线电基地台向各无线电终端发送分组之际，在作为发送方的无线电基地台内缓冲区存放发送分组。而当从各无线电终端向无线电基地台发送分组时，发送分组则存放在作为发送方的各无线电终端内缓冲区中。这些缓冲区相当于FIFO(先进先出)队列。被存放的各分组的头部记述分组生成时刻。
由于新生成分组总是先存放到缓冲区尾部，故，最前面的分组即下一个应从缓冲区发送出去的分组，其滞留时间(分组生成之后所经过时间)在缓冲区内所有分组之中最长。因此，可以把缓冲区内最前面分组的滞留时间定义为最大滞留时间。当各无线电终端向无线电基地台发送分组时，要把该最大滞留时间通知给无线电基地台1。
那么，参照图16以及图17说明一下在无线电基地台和无线电终端之间从连接开始到结束之处理过程。
其中，无线电基地台为发送方而无线电终端为接收方时的例子如图16所示。在该图中，虚线箭头表示只传送控制信号，而实线箭头表示数据加控制信息。处理过程如下：
(1)开始连接时，发送方对接收方发送表示请求连接的控制信号。
(2)接收方对该连接请求作出应答，并且，若有对通信质量上的要求的话，还要同时就所要求通信质量(以下称要求质量)进行通知。在此，要求质量是指期望比特错误率(BE R)以及分组最大滞留时间的容许时间。当接收方有此要求时，只要在最初连接时向发送方作通知即可。
(3)当从接收方得到对连接请求的应答时，发送方进一步请求用于确定时隙分配顺序的参数。
(4)于是，接收方响应该请求把接收SN比当做该参数通知给发送方。
(在发送方依据被通知的接收SN比和当前缓冲区内数据量以及缓冲区内分组最大滞留时间，按图6以及图11所示方法，确定分配给各无线电终端的时隙数，并确定分配顺序、向各无线电终端分配时隙。如果是调制多值数可变的场合，接收方要按图12所示方法确定调制多值数、并确定在该调制多值数下的期望接收SN比。)
(4)发送方把所分配时隙以及被变更调制多值数通知给接收方。
(6)接收方对此作应答。
(7)当得到接收方对此应答时，发送方就利用所分配时隙开始发送存放在缓冲区内的分组。
接收方一接收到分组，就把当前接收SN比当做参数通知给发送方。在发送方，依据被通知的接收SN比和当前缓冲区内数据量以及缓冲区内分组最大滞留时间，再次确定向各无线电终端分配时隙时的分配顺序。若此，每遇一个帧，就对向各无线电终端分配时隙时的分配顺序作更新(重复(4)至(7)处理)，重复不断，直到连接结束为止。
须指出的是，如上述那样，依据接收SN比确定调制多值数和确定时隙分配顺序这两个处理周期未必同一，另外，该等处理也未必非按一个帧为单位实行不可，也可以多个帧为单位实行。虽然可以认为处理周期越短系统特性越好，但是这将使得处理变得繁琐。故，可以在系统设计时确定一个最佳处理间隔。只不过要注意一点的是，无线电基地台所覆盖的所有无线电终端的信号都到齐的话，需要一个帧的时间。因此，处理周期最起码也要达到一个帧的时间。
无线电终端为发送方而无线电基地台为接收方时的例子如图17所示。在该图中，点划线箭头表示只传送控制信号，而实线箭头表示数据加控制信息。处理过程如下：
(1)开始连接时，发送方对接收方发送表示请求连接的控制信号。并且，发送方若有对通信质量上的要求的话，还要同时就要求质量进行通知。
(2)接收方对连接请求作应答。
(3)当从接收方得到对连接请求的应答时，发送方通知用于确定时隙分配顺序的参数。该通知的参数为当前缓冲区内数据量、缓冲区内分组最大滞留时间等。
(在接收方，依据被通知的多数和接收SN比，按图5以及图11所示方法，确定分配给各无线电终端的时隙数，并确定分配顺序、向各无线电终端分配时隙。如果是调制多值数可变的场合，接收方要按图12所示方法确定调制多值数、并确定在该调制多值数下的期望接收SN比。)
(4)接收方向发送方通知所分配时隙以及被变更调制多值数。
(5)发送方一接到该通知，就开始利用所分配时隙发送存放在缓冲区内的分组。这时侯，发送方还就缓冲区内数据量以及缓冲区内分组最大滞留时间等进行通知。
于是，接收方依据被通知的参数和接收SN比再次确定向各无线电终端分配时隙时的分配顺序。若此，每遇一个帧，就对向各无线电终端分配时隙时的分配顺序作更新(重复(4)、(5)处理)，重复不断，直到连接结束为止。
须指出的是，在上述关于无线电信道分配方法实施例中，关于分配顺序确定，虽然列举的是依据接收SN比和数据量以及分组最大滞留时间这三个参数来确定，但也可以是依据接收SN和数据量这两个参数来确定，或者还可以依据接收SN比和分组最大滞留时间这两个参数来确定。
再者，在上述关于无线电信道分配方法实施例中，虽然，仅仅列举了时分多址联接方式下时隙分配的方法，但是，依此类推，频分多址联接方式下频带分配方法以及码分多处联接方式下扩散码分配方法也是不难想见的。
综上所述，根据本发明通信质量控制，不只是通住质量连各无线电终端滞留时间也可以控制在一定水平上，故可提高通过量，因此可提供良好的无线电通信系统。
再者，由于是以帧为单位检测无线电信道通信质量，从通信质量较好者开始分配时隙，故可以把分组重发概率控制到极小，而且通过使用较大调制多值数可以使得通过量大为改善，频率使用率也有改观。另一方面，对于通信质量不佳者，通过降低调制多值数，控制比特错误率不超过一定值，也可以维系通信。因此，若通信系统采用本发明方法实行质量控制的话，无论从使用无线电终端的方面还是从运营系统的方面来看，都不失之为一极佳系统。
进一步，通过让数据量较少者优先，可以使得更多无线电终端同时连接。虽然，发送数据量较多的终端其所需要的时隙数也多，因而无论如何滞留时间也必然长，但是，由于当滞留时间超过某规定值时就优先对这些无线电终端分配时隙，故不会造成这些无线电终端的滞留时间过大地加长。
本发明并不仅仅限于上述实施例，在不脱离本发明范围情况下可以有变形和修改。
本申请是基于2000年9月28日于日本提出的申请号为2000-297186号的在先申请，在此参照了其全部内容。

Claims (18)

1.无线电通信装置，其同多个无线电终端通信，其中包括
分配顺序确定单元—依据每一无线电终端的所对应发送方应发送数据量和每一无线电终端的所对应接收方的通信质量，确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序；和
无线电信道分配单元—按前述所确定分配顺序分配所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道。
2.无线电通信装置，其同多个无线电终端通信，其中包括分配顺序确定单元—依据每一无线电终端的所对应发送方应发送数据最大滞留时间和每一无线电终端的所对应接收方通信质量，确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序；和
无线电信道分配单元—按前述所确定分配顺序分配所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道。
3、按权利要求2所说无线电通信装置，其中，当所说通信装置为发送方时，所说分配顺序确定单元依据所说通信装置所检测到的应发送数据最大滞留时间和每一无线电终端所检测到的通信质量，确定所说无线电信道分配顺序。
4、按权利要求2所说无线电通信装置，其中，当所说通信装置为接收方时，所说分配顺序确定单元依据所说通信装置所检测到的通信质量和所说各无线电终端所检测到的应发送数据最大滞留时间，确定所说无线电信道分配顺序。
5、按权利要求2至4之中任何一项所说无线电通信装置，其中，包括无线电终端分类单元—把无线电终端分类为应发送数据或应接收数据最大滞留时间超过规定时间的第1类无线电终端和应发送数据或应接收数据最大滞留时间没有超过规定时间的第2类无线电终端，
所说分配顺序确定单元在确定分配顺序时让所说第1类无线电终端优先于第2类无线电终端；同时，对于第1类无线电终端，按所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序、所说通信质量好坏顺序指定所说无线电信道分配顺序，而对于第2类无线电终端，按所说通信质量好坏顺序、所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序确定所说无线电信道分配顺序。
6、按权利要求2所说无线电通信装置，其中，所说分配顺序确定单元，依据所说应发送数据最大滞留时间及数据量、所说通信质量，确定所说无线电信道分配顺序。
7、按权利要求6所说无线电通信装置，其中，
包括无线电终端分配单元—把无线电终端分类为应发送数据或应接收数据最大滞留时间超过规定时间的第1类无线电终端和应发送数据或应接收数据最大滞留时间没有超过规定时间的第2类无线电终端，
所说分配顺序确定单元在确定无线电信道分配顺序时让所说第1类无线电终端优先于第2类无线电终端，同时，对于第1类无线电终端，按所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序、所说通信质量好坏顺序以及所说应发送数据量或应接收数据量顺序确定所说无线电信道分配顺序，而对于第2类无线电终端，按所说通信质量好坏顺序、所说应发送数据量或应接收数据量顺序以及所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序确定所说无线电信道分配顺序。
8、按权利要求1至4、6、7之中任何一项所说无线电通信装置，其中，所说分配顺序确定单元在确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序时，将所依据的所说每一无线电终端的所对应接收方的通信质量代之以对应于该每一无线电终端的所对应接收方的通信质量的调制多值数。
9、按权利要求5所说无线电通信装置，其中，所说分配顺序确定单元在确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序时，将所依据的所说每一无线电终端的所对应接收方的通信质量代之以对应于该每一无线电终端的所对应接收方的通信质量的调制多值数。
10、无线电信道分配方法，适于通信装置同多个无线电终端通信，其中，包括以下步骤：
(a)依据每一无线电终端的所对应发送方应发送数据量和每一无线电终端的所对应接收方的通信质量，确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序；和
(b)按前述所确定分配顺序分配所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道。
11、无线电信道分配方法，适于通信装置同多个无线电终端通信，其中，包括以下步骤：
(a)依据每一无线电终端的所对应发送方应发送数据最大滞留时间和每一无线电终端的所对应接收方通信质量，确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序；和
(b)按前述所确定分配顺序分配所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道。
12、按权利要求11所说无线电信道分配方法，其中，当所说通信装置为发送方时，在上述步骤(a)，依据所说通信装置所检测到的应发送数据最大滞留时间和每一无线电终端所检测到的通信质量，确定所说无线电信道分配顺序。
13、按权利要求11所说无线电信道分配方法，其中，当所说通信装置为接收方时，在上述步骤(a)，依据所说通信装置所检测到的通信质量和所说各无线电终端所检测到的应发送数据最大滞留时间，确定所说无线电信道分配顺序。
14、按权利要求11至13之中任何一项所说无线电信道分配方法，其中，
还包括步骤(c)把无线电终端分类为应发送数据或应接收数据最大滞留时间超过规定时间的第1类无线电终端和应发送数据或应接收数据最大滞留时间没有超过规定时间的第2类无线电终端，
并且，在上述步骤(a)，在确定分配顺序时让所说第1类无线电终端优先于第2类无线电终端，同时，对于第1类无线电终端，按所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序、所说通信质量好坏顺序确定所说无线电信道分配顺序，而对于第2类无线电终端，按所说通信质量好坏顺序、所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序确定所说无线电信道分配顺序。
15、按权利要求11所说无线电信道分配方法，其中，在上述步骤(a)，依据所说应发送数据最大滞留时间及数据量、所说通信质量，确定所说无线电信道分配顺序。
16、按权利要求15所说无线电信道分配方法，其中，
还包括步骤(c)把无线电终端分类为应发送数据或应接收数据最大滞留时间超过规定时间的第1类无线电终端和应发送数据或应接收数据最大滞留时间没有超过规定时间的第2类无线电终端，
并且，在上述步骤(a)，在确定无线电信道顺序时让所说第1类无线电终端优先于第2类无线电终端，同时，对于第1类无线电终端，按所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序、所说通信质量好坏顺序以及所说应发送数据量或应接收数据量顺序确定所说无线电信道分配顺序，而对于第2类无线电终端，按所说通信质量好坏顺序、所说应发送数据量或应接收数据量顺序以及所说应发送数据或应接收数据最大滞留时间顺序确定所说无线电信道分配顺序。
17、按权利要求10至13、15、16之中任何一项所说无线电信道分配方法，其中，在上述步骤(a)，在确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序时，将所依据的所说每一无线电终端的所对应接收方的通信质量代之以对应于该每一无线电终端的所对应接收方的通信质量的调制多值数。
18、按权利要求14所说无线电信道分配方法，其中，在上述步骤(a)，在确定所说通信装置同所说无线电终端之间的无线电信道分配顺序时，将所依据的所说每一无线电终端的所对应接收方的通信质量代之以对应于该每一无线电终端的所对应接收方的通信质量的调制多值数。
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