CN1166231C - 蜂窝无线通信系统中的分组交换 - Google Patents

蜂窝无线通信系统中的分组交换 Download PDF

Info

Publication number
CN1166231C
CN1166231C CNB988086344A CN98808634A CN1166231C CN 1166231 C CN1166231 C CN 1166231C CN B988086344 A CNB988086344 A CN B988086344A CN 98808634 A CN98808634 A CN 98808634A CN 1166231 C CN1166231 C CN 1166231C
Authority
CN
China
Prior art keywords
grouping
transmission
station
value
mapping function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB988086344A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1269089A (zh
Inventor
M����ķ˹
M·阿姆格伦
P·拉松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of CN1269089A publication Critical patent/CN1269089A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1166231C publication Critical patent/CN1166231C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/10—Flow control between communication endpoints
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/407—Bus networks with decentralised control
    • H04L12/413—Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection (CSMA-CD)
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/04—Registration at HLR or HSS [Home Subscriber Server]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/26—Resource reservation

Abstract

本发明涉及在蜂窝无线通信系统中用于进行分组交换的一种设备和一种方法。需要传输分组的无线站以一个特定的传输概率(si，n)传输分组。可以计算接收站正确接收的传输分组百分率，即所谓吞吐量百分率(ti，n)。按照一个取决于吞吐量百分率值(ti，n)的映射函数(f(a))，对每个无线发送站的传输概率(si，n)持续更新。按照本发明，选择(201)一个其导数的绝对值小于1的映射函数(f(a))。产生(203)初始的吞吐量百分率值(ti，n)并将这些值代入映射函数。通过映射函数产生(204)更新的传输概率值(si，n)。发送无线站按照更新的传输概率来传输(205)分组，由此产生(206)一个新的吞吐量百分率。重复该方法直到吞吐量百分率值达到稳定。

Description

蜂窝无线通信系统中的分组交换
技术领域
本发明涉及一个蜂窝无线通信系统中的分组交换，更具体地涉及一种用来在每个小区中进行分组数据传输从而使系统具有相对于共信道干扰的稳定性的设备和一种方法。
背景技术
在一个采取分组数据交换的蜂窝无线通信系统中，每一次分组交换并没有专用连接。当某一发送站希望传输分组时，它应该能够使用取决于系统可处理的尽可能满足需要的容量。例如，在整个无线通信系统中，一个或多个信道可专门用来进行分组数据交换。这样，当需要传输分组数据时，所有的发送无线站可以使用该信道或这些信道。这样，剩余信道例如可用来传输电路交换的语音。一个小区中的分组数据流并不是连续的，而是突发的形式。可能会出现在一个以上的进行分组数据交换的小区中同时使用相同信道的情况。这意味着引入共信道干扰。如果一个分组中含有与干扰有关的过高的噪音电平，该分组的接收将会失败。
如果一个分组的接收失败，该分组必须在稍后重传。有不同的已知策略可用来完成失败的分组的重传，以便减少新的冲突的危险。还有策略可用来控制应该如何进行传输，以便避免冲突或减少冲突的危害。
一种已知的重传策略是所谓的ALOHA协议。按照ALOHA协议，先前接收失败的分组经过一个随机选择的时间段之后将被重传。如果这次重传还没有成功，根据相同的策略，该分组将被再次重传。
使用这一重传策略的一个不利方面是分组可能被重传无限多次。每次一个分组被重传意味着对其它分组的共信道干扰将会增加，这些分组在系统中相同的信道中同时传送的。在一个有多个用户的系统中，只有使用ALOHA协议，可从不同的传送设备一次次地传送相同的分组。原则上，所有的发送站可同时传输分组而无须任何分组被正确接收。然而，这样一个系统相对于共信道干扰将是不稳定的。为了提高稳定性，必须使用进一步的控制方案。
另一个在分组交换系统中用来避免冲突的协议叫做CSMA协议(载波检测多址接入)。按照该协议，一个需要传送分组的站监听将用来传送该分组的信道。如果该信道是空闲的，分组以概率s被传送。如果信道不空闲，该站等待直到该信道空闲，接着以传输概率s传输该分组。
在EP-A-0432 315中，公开了在一个分组传输网络的站中控制接入速率的一个系统和一种方法。该系统包括多个发送和接收站，它们能够按照直接方案相互通信。接入速率在ALOHA网络中代表发送站传输分组的速率，或者在CSMA网络中代表发送站检测信道状态的速率。在每一个站中，计算与每个时间单元中成功传送的分组数目有关的第一个参数。进一步根据来自邻近站的输出流计算与输入流有关的第二个参数，计算与该站负载有关的第三个参数。计算的参数被传送到所有的邻站。在每个站中，比较这些参数，并根据这些参数改变接入速率。通过控制每个站的传送速率，系统的吞吐量增加。
在US-A-4979168中，公开了按照CSMA协议的一个分组交换系统。在传送一个分组之前，如果应传送该分组的信道是空闲的，则系统进行控制。如果该信道忙，将确定一个新的时间点检测信道，其中在一个动态确定的时间间隔内随机地选择时间点。动态确定的时间间隔取决于信道空闲的平均时间。如果信道空闲，则传送该分组。按照该发明，根据避免冲突来对所述的传输进行控制。
使用该方法的一个不利方面是没有考虑这样一个问题即：希望传送分组的站在先前的传输分组尝试中是失败了还是成功了。因而，一个经常传输失败的站会继续失败。
发明内容
本发明涉及应如何根据一个发送站的现有知识来控制从该发送站发出的分组传输，从而使得对于那些成功传输多个分组的站、以及那些没有成功传输相同数量的分组的站来说，传输都是满意的。
另一个问题是如何在蜂窝无线通信系统中控制分组数据的传输，从而使得系统中的共信道干扰是稳定的。
因而，本发明的一个目的是控制分组的传输，使得来自不同发送站的分组数据的传输趋于平衡(fair)。平衡涉及两类发送站：一类发送站传送的分组具有较低的成功接收百分率，另一类发送站传送的分组具有较高的接收成功接收百分率，为了后一类发送站的利益，前一类发送站不应该完全停止传送分组。
另一个目的是在分组交换移动无线通信系统中控制传输，从而使得该系统中的共信道干扰是稳定的。
这些问题是通过每个发送站以一个特定的传输概率来进行传输而解决的，根据传输分组中有多大百分率被正确接收而在每一次传输后对该传输概率进行更新。按照一个具有0到1之间的值并且其导数小于1的功能可靠性(functional dependability)来进行更新。
特别地，可以在移动无线通信系统中通过起初为每个传输分组数据的无线站确定一个传输概率来解决这些问题。之后，每个无线站按照该已确定的传输概率传输分组数据。之后，为每个发送站确定一个与传输的分组数目有关的、正确接收的传输分组百分率的值。该百分数在后文中叫做吞吐量百分率(throughput fraction)。
在每一次传输分组后，将为每个发送站更新传输概率。按照一个预先确定的函数，更新值的确定取决于吞吐量百分率的值。该函数在下文中被称做映射函数。映射函数在所有的情况下具有大于0小于1的值，并且其导数小于1。
通过选择一个具有这种配置的映射函数，经过一段时间后系统中吞吐量百分率的值将达到平衡，由此该系统相对于共信道干扰是稳定的。当系统稳定，所有的无线站将被允许传输分组数据。吞吐量百分率值低的无线站具有比其它吞吐量百分率值高的无线站低的传输概率。没有任何无线站会达到值为1或0的传输概率。
本发明还具有的一个优点是可以控制传输以便允许所有的发送站传输分组数据，即使它们具有较低的正确接收分组的百分率。
本发明的技术方案包括：
(一)一种在蜂窝无线通信系统中用来进行分组数据传输的方法，该系统包括至少两个无线发送站和至少两个无线接收站，其中至少一个信道用来在该无线通信系统中在该发送站和接收站之间传输分组数据，其中每个具有要传输的分组的无线站以一个特定的传输概率传输分组，每个发送无线站的一个特定的传输分组百分率被正确接收，其特征在于以下步骤中：
a)根据一个变量选择一个映射函数，使得当变量值在0到1之间时，该映射函数导数的绝对值小于1；
b)通过将正确接收的所述分组百分率值作为变量代入所选择的映射函数，连续地为每个发送站产生一个更新的传输概率值；以及，
c)按照更新的传输概率值传输分组数据。
(二)一种在蜂窝无线通信系统中用来进行分组数据传输的设备，该系统包括至少两个无线发送站和至少两个无线接收站，其中至少一个信道用来在该无线通信系统中在该无线发送站和无线接收站之间传输数据，其中每个具有要传输的分组数据的无线站以一个特定的传输概率传输分组，每个无线发送站的一个特定的传输分组百分率被正确接收，其特征在于该设备包括：
用来产生一个正确接收的分组百分率值的装置；以及，
更新装置，其用来根据所述正确接收的分组百分率值产生一个更新的传输概率值；和
传输装置，其用来按照更新的传输概率值进行分组数据传输；
其中所述更新设备还包括：
初始值装置，用来产生正确接收的分组百分率的初始值；
处理器装置，通过根据变量执行映射函数，从而产生一个更新的传输概率值，其中当变量的取值在0到1之间时，该映射函数的导数值大于0小于1，其中将正确接收的分组百分率值用作变量；以及，
计算装置，用来计算指示当前时间点的时间的下标。
现在将参考的优化实施方案和附图的说明，对本发明做更详细的描述。
附图说明
图1以略图的方式示出了一个分组交换移动无线通信系统中共信道干扰的情况。
图2示出了本发明一个实施方案的流程图。
图3示出了按照本发明的一个控制分组数据传输的设备的实施方案。
图4示出了按照本发明的一个更新方法。
具体实施方式
在一个有分组数据交换的蜂窝无线通信系统中，每个小区例如可使用某一特定的信道进行分组数据交换。在该无线通信系统中可能有一个或多个这种信道。分组数据以突发的方式来传输，并且来自一个传输分组数据的基站或一个移动站的传输速率可用传输概率来描述。该传输概率给出了发送站传输分组的一个时间段的百分率。
如果同一信道被至少两个发送站(也就是说，基站或移动站)同时用来进行分组数据传输，接收站将受到来自两个传输的影响，因此引入了共信道干扰。如果连同其它可能的干扰的共信道干扰十分强，分组的接收将会失败。在基站或移动站发送的分组的接收失败后，该基站或移动站将被告知接收方没有正确接收该分组。这样，该分组必须在稍后重传。
在一个小区中，可计算出传输的分组总数中确实到达接收方的分组百分率。该百分率被称作吞吐量百分率。可计算出与一个小区中正确接收的分组百分率有关的吞吐量百分率的值，或者，也可计算出一个小区中每个无线发送站正确接收的分组百分率。按照本发明的一个实施方案，关于吞吐量百分率值的计算可基于对正确接收分组的数目和不成功接收分组的数目的记录来进行。
要传输分组的无线站(也就是说，基站或移动站)以一个确定的传输概率Si来进行传输。这意味着无线发送站传输分组的时间为Si*100％。当然假设存在有要传输的分组。
按照本发明，根据在上一个时间点n的吞吐量百令率的值Ti，n，可为无线发送站在一个确定的点n+1更新传输概率Si，n+1。控制传输概率的目的是在无线通信系统内公平地分配传输的概率。如果没有控制传输，一发送站传输的分组被反复多次正确接收，可能会完全干扰某一发送站，该发送站的分组在某种程度上不能被正确接收。
如果第一个发送站已经成功正确传送了其传输的分组的大部分，将允许它在每一次增加传输概率，这将导致被第一个站干扰的发送站具有减少的正确传送分组百分数，并且将最终完全停止传输。按照本发明，按如下的方式对无线通信系统的传输进行控制：即一个无线站成功地发送多个分组，尽管不允许它最大程度地增加传输概率，这有利于传送了较少分组的站。
因而，按照本发明，更新的传输概率Si，n+1作为前一个时间点ti， n的吞吐量百分率的值的函数而进行计算，其式如下：
Si，n+1＝f(ti，n)    (1)
更新传输概率使用的功能可靠性在下文中叫做映射函数f(a)，a是一个输入变量。按照本发明，映射函数的导数f’(a)的绝对值一定小于1。如下文所阐述，说明经过一段时间后映射函数将达到一个平衡值，其中系统中所有小区的吞吐量百分率的值基本上是常量。按照本发明，输入变量a是前面得出的吞吐量百分率的值ti，n。
在下面的描述中，假设在同一小区中没有冲突发生，也就是说，一个基站不会在同一信道中同时向一个小区中两个不同的移动站传输分组。进一步假设无线通信系统中的衰减是常量，并且无线通信系统中分组数据的传输是同步的，这使得在不同小区中同时传输的分组具有相同的起始时间。
下面，将参考图1描述一个该发明方法的实例。在图1中示出了无线通信系统中能够传送数据的两个小区，CELL1和CELL2。在每个小区中，分别有基站BS1，BS2，其能够通过信道ch1向移动站MS1，MS1传输分组数据P1，P2。可以理解，在这一实例中，两个基站都将其需要传输的分组存储在队列中。为了更好地阐述该发明，本实例的描述仅与下行链路(即在小区中从基站到移动站)的分组传输有关。
按照本实例，基站BS1在一特定的时间点n以一特定的传输概率s1，n向移动站MS1传输数据分组，即它以s1，n*100％的时间传输分组P1。要传输的数据分组以某种队列的形式来安排。相应的，基站BS2在一特定的时间点n以传输概率s2，n向移动站MS2传输数据分组P2。如果已经正确接收或没有正确接收传输的分组，每个接收MS1，MS2向传输基站注册并发出通告。因而，每个基站能够计算其吞吐量百分率t1，n和t2，n，即在一段时间内传输分组中被正确接收的分组百分率。吞吐量百分率的计算也可在移动站中进行，接着该移动站向基站传送吞吐量百分率的值。一个没有被正确接收而必须被重传的分组将由队列中的分组代替。
可以理解，在该实例中移动站MS1在小区CELL2的所谓的可达距离内，并且移动站MS2在小区CELL2的可达距离内；接收机被安置在发射机的可达距离内，这意味着其中从该发射机发送的分组将在接收机中给出共信道干扰，使在该小区本身中传输的分组遭到干扰，从而使得该分组不能被正确接收。按照本发明的例子，如果两个基站BS1，BS2同时传输分组，两个分组的接收都将失败。
按照本发明，在一个特定时间点n基站BS1的吞吐量百分率的值t1，n取决于该时间点n基站BS2的传输概率s2，n，这是根据下面的等式：
t1，n＝1-s2，n      (2)
t2，n＝1-s1，n      (3)
按照等式(1)，下面的关系是正确的：
s1，n+1＝f(t1，n)；0＜t1，n＜1    (1a)
s2，n+1＝f(t2，n)；0＜t2，n＜1    (1b)
如果将等式(1b)代入等式(2)然后将等式(3)代入等式(2)，可得到下面的等式：
t1，n＝1-f(1-s1，n-1)      (4)
将等式(1a)代入等式(4)后，得到下面的等式：
t1，n＝1-f(1-f(t1，n-2)    (5)
该等式可归纳为：
ti，n＝1-f(1-f(ti，n-2)    (5a)
在这种情况下，吞吐量百分率的值ti取决于f(1-f(ti，n-2)项。映射函数f(a)由值大于0小于1的变量a，即吞吐量百分率ti，n定义。从等式(5a)可以得知如果在定义域中映射函数的导数f’(a)的绝对值小于1，则吞吐量百分率的值ti，n将会稳定。
当映射函数f(a)给出输出值用来更新传输概率，映射函数的输出值必须在0到1之间。
如果映射函数达到值0，这说明没有传输发生，因而不会给出吞吐量百分率的值。在这种情况下，为了能够产生一个吞吐量百分率的值，则例如可考虑干扰值。如果映射函数达到值1，这说明发送站在全部时间内传输分组，说明对其它在该信道中传输分组的发送站的共信道干扰将会增加，并且剩余传输分组的接收将会被阻塞。
因此，最好使映射函数达到大于0小于1的值，而不是值0和值1。
图2是一个流程图，示出了按照本发明的一个实施方案的方法。按照本实施方案，在第一步201中按照应该计算的传输概率的那些更新值来选择映射函数的表征(appearance)。映射函数f(a)的工作区被定义为一个0到1之间的输入变量a的值。选择映射函数f(a)使得其导数在工作区的所有点小于1，并因此使得映射函数的值大于0小于1，如下所示：
0＜f(a)＜1；0＜a＜1          (6)
|f’(a)|＜1；0＜a＜1         (7)
按照本发明的实施方案，选择一个如下所示的斜率为0.5的线性函数为映射函数：
f(a)＝0.5a+0.3    (8)
这意味着更新的传输概率的最小值可以是0.3。
可能希望映射函数f(a)有一个最低的门限值，并且可通过例如考虑吞吐量百分率的预测值的理论计算来选择该门限值。在这种情况下选择的映射函数f(a)应该接近吞吐量百分率的理论上的表征。
在步骤202，时间下标n起初被置为0，n＝0。
其后在步骤203，为每个发送站(即基站BS1和BS2)产生吞吐量百分率的初始值ti，0，在该情况下为t1，0和t2，0。这些值在0到1之间。
例如，根据所产生或预测的干扰值，可选择吞吐量百分率的初始值。如果干扰对一个连接太强，则选择一个小的吞吐量百分率的初始值，反之亦然。
如前所述，通过让输入变量a成为前一个时间点的吞吐量百分率的值，即si，n+1＝f(ti，n)＝0.5ti，n+0.3，在一个确定的时间点n的传输概率的更新值可由映射函数产生。在步骤204，通过将吞吐量百分率的生成值t1，0和t2，0代入该映射函数f(a)，可以产生传输概率值si，n+1，在该情况下为s11，s22。
在该实例中，这意味着两个基站BS1和BS2的传输概率用s1，1＝0.5t1，0+0.3和s2，1＝0.5t2，1+0.3表示，其中第一个下标与基站的标识有关，另一个下标与时间下标有关。
其后，经过一段时间后，在步骤205中进行计算，时间下标n变为n+1。
其后，在步骤206中按照更新确定的传输概率si，n，在该时间点n每个基站传输分组。
其后，在步骤207中，当按照基站BS1和BS2按照更新的传输概率值传输分组数据时，在该时间下标n产生吞吐量百分率的值ti，n，t2，n。
在该实例中，按照等式(2)和(3)可知这些关系是正确的，因而可从理论上计算吞吐量百分率的值来说明该方法的效果。在一个普通的分组数据交换的移动无线通信系统中，传输概率不必是这样一个吞吐量百分率值的简单函数。
例如，在一段时间内，可通过记录关于接收成功或接收失败的分组数目的消息的数目来生成吞吐量百分率的值。因此，可按成功接收分组的数目相对总的传输分组数目的比率来计算一个无线发送站的吞吐量百分率的值。可为在一段时间内传输的每个传输分组或多个分组来确定吞吐量百分率的值。
可在发送站或在接收站计算吞吐量百分率。
其后，该方法从步骤204开始重复，从而，传输基站的传输概率值得到持续地更新。
一段时间后，这里下标为k，传输概率值将调节到平衡，即si，n+1＝si，n。吞吐量百分率值也将调节到平衡，即ti，n+1＝ti，n。按照本实例，在k时间点两个基站的吞吐量百分率值t1，k和t1，k将调节为常量并等于较大的数值。
下面，将按照该实施方案描述一个理论实例。该实例中，选择基站BS1在n＝0时的吞吐量百分率的起始值t1，0为0.2，并且选择基站BS2的吞吐量百分率的起始值t2，0为0.8。将这些吞吐量百分率值代入等式(8)，在时间下标n＝1时，可得到基站BS1的传输概率s1，1＝0.4，基站BS2的传输概率s2，1＝0.7。
为了说明该传输策略的效果，在该实例中，按照上面给出的等式(2)和(3)在理论上计算吞吐量百分率的不同值t1，n和t2，n。下面给出按照本发明的方法得到的该实例的第一张结果表。
    s1，n     S2，n     t1，n     t2，n
  n＝0     0.2     0.8
  n＝1     0.4     0.7     0.3     0.6
  n＝2     0.45     0.60     0.40     0.55
  n＝3     0.500     0.575     0.425     0.500
  n＝4     0.5125     0.5500     0.4500     0.4875
  n＝5     0.52500     0.54375     0.45625     0.47500
  ..     ..     ..     ..     ..
  n＝k     8/15     8/15     7/15     7/15
表1
这样，吞吐量百分率的值和传输概率值被稳定为常量。显然，映射函数f(a)可具有其它的不同于前面提出的形式，只要函数满足等式(5)和(6)的要求。映射函数的表征可在等式(5)和(6)的结构内变化，这说明其它不是直线的函数当然也可以。
可以看出，如果映射函数f(a)的导数值f’(a)大于1，具有较低传输概率的基站将有较低的传输概率，而具有较高传输概率的基站将有较高的传输概率。
上面的实例中描述的情况(其中如果传输同时进行，来自两个基站的传输将相互干扰)是理想化的情况，并且从干扰的角度，这是最坏的情况。
当两个基站同时向两个不同的基站传输分组时，发生另一种情况，其中两个分组都被正确接收。吞吐量百分率的值t1，n和t2，n将等于1，与基站在发射时所依据的传输概率无关。
下面，将按照该实施方案描述一个理论上的实例。可知在该实例中，同样选择映射函数为f(a)＝0.5a+0.3。在该实例中，同样选择基站BS1在时间下标n＝0时的吞吐量百分率的起始值t1，0为0.2，并且选择基站BS2的吞吐量百分率的起始值t2，0为0.8。将这些吞吐量百分率值代入等式(8)，在时间下标n＝1时，可得到基站BS1的传输概率s1，1＝0.4，基站BS2的传输概率s2，1＝0.7，如表2所示。
    sn，1     s2，n     t1，n     t2，n
    n＝0     0.2     0.8
    n＝1     0.4     0.7     1     1
    n＝2     0.8     0.8     1     1
    ..     ..     ..     ..     ..
    n＝k     0.8     0.8     1     1
表2
按照本实例，系统比较快速地达到平衡，其中两个基站的传输概率值s1，k和s2，k都是0.8，并且两个基站的吞吐量百分率的值t1，n和t2，n都是1。
当两个基站同时向两个不同的移动站传输分组时，发生另一种情况，其中只有一个分组的接收由于共信道干扰而失败。在这种情况下，按照本发明的方法说明传输成功的基站将具有较高的传输概率。因为这些基站同时传输分组，其中分组没有被正确接收的基站也将达到一个较低传输概率，但它必须进行传输，如果映射函数的导数大于1，则是不同的。
为了说明该情况，假设在描述的实例中使用相同的映射函数，即si，n+1＝f(ti，n)＝0.5ti，n+0.3。假设基站BS1成功地传输了所有分组，即它的吞吐量百分率的值始终是1，并且如果基站BS1同时传输分组，基站BS2不能使它的分组通过，即它的吞吐量百分率的值等于1-s1，n。
t1，n＝1(9a)
t2，n＝1-s1，n    (9b)
下面的表3示出了按照本发明的方法的计算结果，其中吞吐量百分率的起始值为t1，0＝0.4和t2，0＝0，并且按照等式(9a)和(9b)在理论上计算吞吐量百分率的值。
  sn，1   s2，n   t1，n   t2，n
  n＝0   0.2   0.8
  n＝1   0.4   0.7   1   0.6
  n＝2   0.8   0.6   1   0.2
  n＝3   0.8   0.4   1   0.2
  ..   ..   ..   ..   ..
  n＝k   0.8   0.8   1   0.2
表3
在该实例中，基站BS1始终能使它的分组通过，它将以一个没有达到最大值1而其值为0.8的传输概率来传输分组。然而，具有较低吞吐量百分率值的基站BS2将以0.4的传输概率传输分组。
与选择吞吐量百分率的起始值t1，0和t2，0无关，在该实例中的结果是相同的。这说明基站BS1即使没有将它的传输概率增加到最大值1，它每次可以成功地传输所接收的分组，这是由于基站BS2已经较少地正确接收分组。
通常，一个蜂窝无线通信系统包括大量小区，当然干扰的情况比上述情况复杂。例如，可能一个分组被正确接收，即使在该基站的可达距离内一个基站同时传输另一个分组。在较高百分率的同时传输期间，当传送分组中的编码信息不一致时，可能会出现这种情况。
也可能会出现这样的情况：即使在第一个发送站的可达距离内没有其它的发送站同时传输分组，发自第一个发送站的传输分组的接收也会失败。从而，可能会出现这样的情况：不在第一个站的可达距离内的多个发送站同时传输分组，这些分组引入的干扰的总和破坏了第一个分组的接收。
也可能会出现在无线通信系统中来自不同站的分组的传输是异步的情况。这说明两个传输分组的发送站不必同时开始它们的分组传输，而是可以有延时，其中，干扰模型变得更为复杂。
然而，按照本发明的方法将产生一个相对于共信道干扰稳定的系统，它与不同站的干扰型式无关。稳定系统是指这样的一个系统，其中不同发送站的传输概率以及与之有关的吞吐量百分率将得到控制而达到稳定的设定值，其中该系统相对于共信道干扰是稳定的。
显而易见，无线通信系统越高级，同时传输的站越多，产生的干扰型式也越复杂。
以上，描述了按照本发明从基站向移动站传输分组的方法。本领域的技术人员可以理解，可使用相应的方法进行从移动站到基站的分组传输。
图3示出了一个按照本发明控制分组传输的设备的实施方案。该实施方案中，设备的不同部分可包含在基站中。该设备示出了上面描述的当基站在下行链路中传输其分组数据的情况。该设备包括一个组合的发射机和接收机装置301，它能够发送和接收信息，例如分组数据以及控制信息。
该实施方案中，控制装置301按照传输概率si，n在一个特定的时间n向移动站MS传输分组数据。当移动站接收到了分组，它向控制装置301传输控制消息OK/NOK，该消息包含关于传输分组被正确接收OK或没有被正确接收NOK的信息。
进一步，该装置包括一个用来生成吞吐量百分率的值ti，n的吞吐量装置302、一个随机数生成器304和一个更新装置303，它产生传输概率的更新值si，n+1并控制上述设备。
吞吐量装置302被安排用来根据消息(即如果分组被正确接收OK的数目和接收失败NOK的数目)在当前时间点产生一个吞吐量百分率的值。装置302例如可以包括平均值生成滤波器。
产生的吞吐量百分率值被传送给更新装置303。更新装置在时间下标n＝0时产生吞吐量百分率的初始值ti，0。更新装置包括用来实现前文所述的映射函数f(a)的装置。映射函数可存储在一个存储装置中，并且如果希望的话，就可以改变。更新装置303通过使用以在时间下标n的吞吐量百分率值ti，n为输入数据的映射函数(8a)产生传输概率值si，n+1。更新装置303在所有时间生成与当前时间有关的时间下标n。
将更新的传输概率值si，n+1从更新装置303传送给随机数生成器304。随机数生成器304根据该更新的传输概率值si，n+1在随机的时间点产生要发送给传输装置301的信号S，该信号S指示何时将传输分组。
图4更详细地示出了按照本发明的一个实施方案的更新装置303。更新装置303包括：一个用来生成吞吐量百分率初始值ti，0的初始装置402、一个用来计算指示当前时间点的时间下标n的计数器装置403、以及一个处理器装置401。
处理器装置401包括用来实现映射函数f(a)的装置。处理器装置401接收与当前的吞吐量百分率值ti，n有关的信息。起初，n＝0，处理器装置401从初始值装置402接收初始的吞吐量百分率值ti，0。该初始值在0到1之间，它可以随机选择或按照图2中所述的方法来选择。在以后的时间点n，处理器装置401从吞吐量装置302接收吞吐量百分率值ti，n。
通过将当前的吞吐量百分率值a＝ti，n代入函数f(a)并执行该函数，处理器装置401产生更新的传输概率值si，n+1。
计数器装置403计算与当前时间点有关的时间下标n，处理器装置401接收关于当前时间点的信息。
因此，按照本发明，在传输数据时，根据发送站前一个时间点n的吞吐量百分率值ti，n，对发送站时间点n+1的传输概率Si，n+1进行更新。如前面参考图2的描述，通过执行映射函数f(a)，可得到更新的传输概率值，其中导数f’(a)的绝对值小于1，因而，系统相对于共信道干扰是稳定的。
更新的传输概率值si，n+1从更新装置303传送到随机数生成器304，然后，如前所述，按照更新的传输概率值si，n+1传输分组。
可以理解，这些装置不用必须包含在基站中。例如，更新装置303可包含在基站控制器中。
以上，描述了当有分组从基站传输时的本发明的设备。对于本领域的技术人员显而易见，相同的设备可以用来进行从移动站到基站的分组传输。
因此，按照本发明的方法和设备可以控制无线通信系统中的分组数据传输，使得对于成功传输大的分组百分率值的发送站以及不能成功传输同样的分组百分率的发送站来说传输都趋于平衡。通过使用本发明的方法和设备，该无线通信系统相对于共信道干扰是稳定的。

Claims (11)

1.一种在蜂窝无线通信系统中用来进行分组数据传输的方法，该系统包括至少两个无线发送站(BS1，BS2)和至少两个无线接收站(MS1，MS2)，其中至少一个信道(ch1)用来在该无线通信系统中在该发送站和接收站之间传输分组数据(P1，P2)，其中每个具有要传输的分组的无线站(BS1，BS2)以一个特定的传输概率(Si，n)传输分组，每个发送无线站的一个特定的传输分组百分率(ti，n)被无线接收站正确接收，其特征在于以下步骤：
a)根据一个变量(a)选择(201)一个映射函数(f(a))，使得当变量值在0到1之间时，该映射函数(f(a))导数的绝对值小于1；
b)通过将正确接收的所述分组百分率值(ti，n)作为变量(a)代入所选择的映射函数(f(a))，连续地为每个发送站(BS1，BS2)产生(204)一个更新的传输概率值(Si，n+1)；以及，
c)按照更新的传输概率值传输(206)分组数据。
2.按照权利要求1的方法，其中更新的传输概率值的产生包括以下步骤：
a)产生(203)所述正确接收的分组百分率的一个初始值(ti，0)，该值大于0小于1；
b)通过将所述正确接收的分组百分率的值(ti，n)作为变量代入所选择的映射函数(f(a))，产生一个更新的传输概率值(Si，n+1)；
c)  在按照该确定的传输概率值(Si，n+1)进行传输的同时，产生(207)一个正确接收的分组百分率的值(ti，n)，该值大于0小于1；以及，
d)重复步骤b-c。
3.按照权利要求1和2中任何一项的方法，其中该映射函数(f(a))的取值大于0小于1。
4.按照权利要求1和2中任何一项的方法，其中该映射函数(f(a))是一个线性函数。
5.按照权利要求1-2中任何一项的方法，其中该映射函数的导数大于0小于1。
6.按照权利要求1-2中任何一项的方法，其中该映射函数的导数大于-1小于0。
7.按照权利要求1-2中任何一项的方法，其中所述正确接收的分组百分率值(ti，n)的产生步骤(206)包括：
a)在一个时间间隔内正确接收分组(NOK)；以及，
b)通过形成正确接收分组的数目和传输分组数目之间的比率的加权的时间平均值，为发送站计算一个正确接收的分组百分率值(ti，n)。
8.按照权利要求7的一种方法，其中在该发送站中进行所述对一个正确接收的分组百分率值(ti，n)的计算。
9.按照权利要求7的一种方法，其中在该接收站中进行所述对一个正确接收的分组百分率值(ti，n)的计算。
10.一种在蜂窝无线通信系统中用来进行分组数据传输的设备，该系统包括至少两个无线发送站(BS1，BS2)和至少两个无线接收站(MS1，MS2)，其中至少一个信道(ch1)用来在该无线通信系统中在该无线发送站和无线接收站之间传输数据(P1，P2)，其中每个具有要传输的分组数据的无线站(BS1，BS2)以一个特定的传输概率(Si，n)传输分组，每个发送无线站的一个特定的传输分组百分率(ti，n)被正确接收，其特征在于该设备包括：
用来产生一个正确接收的分组百分率值(ti，n)的装置(302)；以及，
更新装置(303)，其用来根据所述正确接收的分组百分率值(ti，n)产生一个更新的传输概率值(Si，n+1)；和
传输装置(301)，其用来按照更新的传输概率值(Si，n+1)进行分组数据传输；
其中所述更新设备(303)还包括：
初始值装置(402)，用来产生正确接收的分组百分率的初始值(ti，0)；
处理器装置(401)，通过根据变量(a)执行映射函数(f(a))，从而产生一个更新的传输概率值(Si，n+1)，其中当变量(a)的取值在0到1之间时，该映射函数的导数值(f’(a))大于0小于1，其中将正确接收的分组百分率值(ti，n)用作变量(a)；以及，
计算装置(402)，用来计算指示当前时间点的时间的下标(n)。
11.按照权利要求10的设备，其中该设备还包括：
随机数装置(304)，用于根据该更新的传输概率值(Si，n+1)在随机的时间点产生要发送给传输装置(301)的信号(s)，该信号(S)指示何时将传输分组。
CNB988086344A 1997-06-27 1998-06-12 蜂窝无线通信系统中的分组交换 Expired - Fee Related CN1166231C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE97024939 1997-06-27
SE9702493A SE509542C2 (sv) 1997-06-27 1997-06-27 Paketförmedling i ett cellulärt radiokommunikationssystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1269089A CN1269089A (zh) 2000-10-04
CN1166231C true CN1166231C (zh) 2004-09-08

Family

ID=20407563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB988086344A Expired - Fee Related CN1166231C (zh) 1997-06-27 1998-06-12 蜂窝无线通信系统中的分组交换

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6310872B1 (zh)
EP (1) EP1021893B1 (zh)
CN (1) CN1166231C (zh)
AU (1) AU8135498A (zh)
DE (1) DE69839675D1 (zh)
SE (1) SE509542C2 (zh)
WO (1) WO1999000947A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE509542C2 (sv) * 1997-06-27 1999-02-08 Ericsson Telefon Ab L M Paketförmedling i ett cellulärt radiokommunikationssystem
US6567420B1 (en) 1999-04-15 2003-05-20 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for high rate channel access control
DE69924998T2 (de) * 1999-11-23 2006-05-04 Lucent Technologies Inc. Paketübertragung in Mobilkommunikationssystemen
JP3607632B2 (ja) * 2001-03-29 2005-01-05 株式会社東芝 無線通信装置及び無線通信制御方法
JP2003008855A (ja) * 2001-06-21 2003-01-10 Ricoh Co Ltd 通信装置
EP1331767B1 (en) * 2002-01-28 2007-04-04 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for random access packet transmission by performing load control functionality
US7292825B2 (en) * 2004-10-19 2007-11-06 Ipwireless, Inc. Retransmission scheme in a cellular communication system
KR101533240B1 (ko) * 2008-08-25 2015-07-03 주식회사 팬택 이동통신 시스템에서 레이트 매칭을 제어하기 위한 레이트 매칭 장치 및 그 방법
CN104540193A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 余凤莲 一种基于zigbee中继网络的节能控制方法
CN104540195A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 余凤莲 一种基于无线传感中继网络的节能控制方法
JP7165622B2 (ja) * 2019-05-20 2022-11-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 無線通信装置および無線通信システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2212032A (en) 1987-10-30 1989-07-12 Philips Nv Controlled csma packet switching system
EP0432315B1 (en) * 1989-12-14 1995-05-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for controlling the access rates of packet switching network stations
US5166929A (en) * 1990-06-18 1992-11-24 Northern Telecom Limited Multiple access protocol
FI87616C (fi) 1991-04-05 1993-01-25 Nokia Mobile Phones Ltd Foerfarande foer att styra funktionen hos ett paketkopplat cdma-datanaet foer styrning av saendarnas och mottagarnas funktion
EP0524675B1 (en) 1991-07-08 2004-01-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and arrangement for data transmission
FI91699C (fi) 1992-08-14 1994-07-25 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä käyttäjädatan siirtämiseksi pakettimuodossa solukkoradiojärjestelmässä sekä liikkuva asema
US5517504A (en) 1994-07-29 1996-05-14 Motorola, Inc. Method and system for providing uplink/downlink collision avoidance in a wireless communication system
US5784362A (en) 1995-04-17 1998-07-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Temporary frame identification for ARQ in a reservation-slotted-ALOHA type of protocol
US5715516A (en) * 1995-10-18 1998-02-03 Cellular Telecom, Ltd. Method and apparatus for wireless communication employing collector arrays
US6219547B1 (en) * 1996-10-31 2001-04-17 Nortel Networks Corporation System and method for routing in a cellular digital packet data network
SE509542C2 (sv) * 1997-06-27 1999-02-08 Ericsson Telefon Ab L M Paketförmedling i ett cellulärt radiokommunikationssystem

Also Published As

Publication number Publication date
US6310872B1 (en) 2001-10-30
SE9702493L (sv) 1998-12-28
WO1999000947A1 (en) 1999-01-07
SE9702493D0 (sv) 1997-06-27
DE69839675D1 (de) 2008-08-14
EP1021893B1 (en) 2008-07-02
EP1021893A1 (en) 2000-07-26
SE509542C2 (sv) 1999-02-08
AU8135498A (en) 1999-01-19
CN1269089A (zh) 2000-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101502060B (zh) 用于异步无线通信的发送时段
CN101873712B (zh) 一种调整prach配置信息的方法、装置及系统
EP2008393B1 (en) Allocation of tones in a multicarrier communication system
CN1685745A (zh) 操作多种状态中的移动节点的方法和设备
US8724580B2 (en) Reduction of transmission overhead in a wireless communication system
AU2006211764B2 (en) Method for transmitting and receiving data
CN1109251A (zh) 在蜂窝移动无线电系统中覆盖盲区的方法和实施该方法的无线电中继器
CN101911810A (zh) 无线通信网络中的动态干扰控制
CN1685647A (zh) 一个无线系统中的信标信令
CN1166231C (zh) 蜂窝无线通信系统中的分组交换
CN101491151A (zh) 涉及无线通信系统中资源分配的方法和装置
JP2009533988A (ja) 無線端末の電力情報を追跡するための方法および装置
CN101047943A (zh) 通信设备
CN1957571A (zh) 同步微网间路由
CN103517426A (zh) 一种pucch资源的确定方法及装置
CN105453676A (zh) 设备到设备通信中开放发现的资源分配的系统和方法
US8428042B1 (en) Feedback mechanisms for multicast/broadcast service in wireless communication networks
CN1631015A (zh) 网络中的通信管理方法及相应信号、发射器装置与接收器终端
US7512411B2 (en) Radio communication system, radio network controller, mobile station and down link transmission power control method
CN107046719A (zh) 用于减少时分双工的传输时延的方法、装置和系统
CN102404833B (zh) 一种异构系统中干扰避免的方法和设备
US9480054B1 (en) Wireless channel interference mitigation methods and apparatus
CN113825245A (zh) 一种数据传输方法及装置
CN102378334B (zh) 闭环功率控制区域大小获取的方法和系统
JP5054142B2 (ja) トラフィックチャネルを用いてユーザデータを伝送する方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20040908

Termination date: 20140612

EXPY Termination of patent right or utility model