CN1200576C - 在无线本地回路系统中防止分组数据呼叫冲突的方法 - Google Patents

在无线本地回路系统中防止分组数据呼叫冲突的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种防止WLL系统中的分组数据呼叫冲突的方法，使用随机数分配各终端的分组传输时间。所述方法包括初始化所述随机数和呼叫连接时间，在完成所述初始化后向无线电端口(RP)传输分组数据。根据从所述各终端传输的分组数据向各终端分配新的唯一的随机数。在对应于所述随机数的呼叫连接时间向RP传输分组数据。

Description

在无线本地回路系统中防止分组数据呼叫冲突的方法
技术领域
本发明涉及无线本地回路(WLL)系统中的分组数据传输，具体而言，涉及防止分组数据呼叫冲突的方法。
背景技术
一般来说，无线本地回路系统与用有线用户线路将交换机与各用户连接的现有技术的有线用户网络不同，它向各用户提供无线用户线路。根据现有技术，话音频带数据传输速度被限制于64千比特/秒。但是，数字无线线路用户网络不使用调制解调器，提供大于64千比特/秒的高速数字数据服务。而且，使用WWL系统，服务提供商可以降低安装费，安装时间和各种附加的服务。例如，WLL系统能够提供简单老式电话业务(POTS)，数据业务和综合业务数字网络BRD(ISDNBRD)业务。
在技术上WLL系统可以分为WLL专用技术、蜂窝式技术和无绳技术。蜂窝式技术被认为是实施WLL系统的最适宜方式。并且，WLL系统与使用无线信道作为通信媒介的那些移动通信网络具有相似的特征。但是，WLL系统具有比移动通信系统网络更好的传播环境，因为WLL系统不具有移动特性。在WLL系统中，终端的天线能够安装在诸如屋顶的高位置上。因此，信号的传播能得到保证，信号的传播只受到约为20分贝(dB/decade)的小的损失。因此，可以使用和移动通信网络相同的传输功率而服务于更广泛的领域。
多信道引起的衰减现象比移动通信网络中点对移动台方法的小得多，因为WLL系统使用点对点的通信方法。而且，因为WLL系统是一种固定的无线通信网络，并且不产生呼叫断路，所以不产生越区切换。因此，不需要用于越区切换的附加的无线信道。
在WLL系统中的无线电端口和终端通过建立通信路径而交换数据。交换的方法可以分成电路交换方法、报文交换方法和分组交换方法，所述的电路交换方法是在发送和接收终端之间传输数据的时候建立通信路径，所述消息交换方法是一种累加交换方法，其中交换机从主叫方接收消息，并将所述消息发送到接收机，所述分组交换方法是，通过将数据划分成分组，并向各分组添加报头，从而将信息作为分组单元传输。用分组交换方法，交换机根据接收机的地址选择一个适当的路径并传输分组。分组交换方法包括一种数据报方法，其中各分组独立地传输，而与它们的次序无关。数据报方法具有这样的优点，在建立路径时可以省略呼叫建立步骤，并且对于分组数据的呼叫冲突具有灵活性。
下面参照图1说明包括现有技术的WLL系统的分组数据传输系统的基本结构。包括现有技术的WLL系统的数据传输系统包括产生分组数据的终端A-C(100-120)；传输所产生的分组数据的WLL系统200；互联网络300，它将从WLL系统200接收的分组数据传输到目标终端(未示出)；公共交换电话网络(PSTN)400，它接收从WLL系统200传输的分组数据，并将它传输到目标终端(未示出)；和操作维护中心(OMC)500，它服务于从WLL系统20传输的分组数据。WLL系统200位于网络元件的最后端，包括无线电接口单元(RIU)210，该无线电接口单元进行通过无线电接口发送/接收信息的射频(RF)发送/接收功能，向用户接口传输从RF改变成基带的信号，并将基带信号转换成RF信号；无线电端口(RP)220和221，用于建立呼叫，恢复呼叫和处理有关功率控制的数据；无线电端口控制器(RPC)230，用于管理RP 220和221，控制启动/终止呼叫过程所需的消息处理过程；和无线电端口操作&维护中心(RPOM)240，用于管理RPC 230、RP 220和221以及RIU 210，并进行用户和服务管理。另外，RP 220包括分组数据管理单元(PDMU)220A，它参与在所述终端和RP之间的呼叫连接。
下面参照图1-4说明分组数据传输方法。RP 220通过导频信道和RIU 210向终端A-C 100-120发送用于同步的报头数据(S100)。RP 220可以通过RIU 210和导频信道向终端A-C 100-120发送报头数据，因为PDMU 220A和终端A-C 100-120的PN码和Hadamard码是相同的。
向终端A-C 100-120发送报头数据的RP 220检查它是否同步(S110和120)。如果是，RP 220通过信号信道向终端A-C 100-120发送带有终端标识(ID)的控制信息。但是，如果RP 220不同步的话，RP 220再向终端A-C 100-120发送用于同步的报头数据。
接收控制信息的终端A-C 100-120辨别在控制信息中是否存在错误(S140和S150)。如果在控制信息中没有错误，则终端A-C 100-120检查控制信息中的终端ID是否与它们自己的ID一致(S160和S170)。如果两个ID彼此一致，则终端A-C 100-120通过RIU 210和所述信号信道向RP 220发送分组数据(S180)。
下面参照图2说明普通的分组数据的结构。分组数据包括协议头10，它是控制信息部分；和数据20。协议头10包括用于识别发信方和收信方的始发/终接侧IP地址和媒体存取控制(MAC)地址(未示出)，它们是用于检测数据错误的校验和，即物理地址。
但是，如果在所述控制信息中存在错误，或所述终端ID不一致的话，则终端A-C 100-120抛弃接收的控制信息，并重新进行同步操作(S220)。
RP 220向RPC 230发送从终端A-C 100-120接收的分组数据(S190)。如果从RP 220发送的分组数据是话音分组数据，则RPC 230通过PSTN网络400向目标终端(未示出)发送分组数据，并且目标终端服务于传输的话音分组数据。但是，如果RPC 230接收到普通分组数据，则RPC 230通过互联网300向目标终端发送普通分组数据，并且目标终端服务于所传输的普通分组数据。而且，如果RPC 230接收到操作和维护(O&M)数据，则RPC 230向RPOM 240发送O&M数据。RPOM 240向OMC 500发送O&M数据，并且OMC 500服务于所发送的O&M数据(S200和S210)。
但是，在包括WLL系统的传输系统中使用分组交换方法传输所述分组数据时，与电路交换方法不同，各终端A-C 100-120共享相同的信号信道。因此，如图3所示，所有的终端A-C 100-120可能同时试图进行呼叫连接。此时，在各终端A-C 100-120和RP 220之间产生呼叫冲突。因此，从终端A-C 100-120向RP 220传输的分组数据会丢失或失真。
在此结合上面的参考是为了更好地理解另外的或可选的细节，特征和/或技术背景。
发明内容
本发明的目的是至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供如下所述的优点。
因此，本发明的一个目的是提供一种在包括WLL系统的数据传输系统中防止分组数据发生呼叫冲突的方法。
本发明的另一个目的是提供一种防止由于多个终端试图同时连接一个呼叫而造成呼叫冲突的方法。
正如在此作为实施例并广泛说明的，为了达到本发明的目的，在此提供了一种防止呼叫冲突的方法，其特征在于：包括如下步骤：根据传输的随机数对于终端时间初始化呼叫连接时间；在呼叫连接时间从所述终端向无线电端口发送分组数据；用无线电端口增加所述随机数；和向所述终端传输增加的随机数。
根据本发明的另一个方面，提供了一种防止呼叫冲突的方法，其特征在于：包括步骤：从无线电端口接收包括随机数的控制信息；根据随机数初始化呼叫连接时间；在初始化的呼叫连接时间向无线电端口传输分组数据；用无线电端口增加所述的随机数；和向终端传输增加的随机数。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无线通信系统，其特征在于：包括：分组数据管理单元，它根据随机数初始化无线终端时间的呼叫连接时间；无线电端口，在呼叫连接时间向所述无线终端传输所述随机数，并从所述无线终端接收分组数据；其中在无线电端口接收到所述分组数据后，分组数据管理单元增加所述随机数，并向所述终端传输增加的随机数，以建立下一个呼叫连接时间。
本发明的其它优点、目的和特征部分将在以下的说明书中阐明，部分则通过本领域技术人员对以下内容的研读后会变得明了，或者通过本发明的实践而体会到。本发明的目的和优点可通过所附的权利要求书具体指出的方式实现。
附图说明
参照以下附图详细说明本发明，图中相同的标号表示相同的单元。
图1是现有技术的包括WLL系统的数据传输系统的结构图；
图2是现有技术的分组数据结构图；
图3显示的是根据现有技术的多个终端试图同时连接呼叫；
图4显示的是根据现有技术的使用分组交换方法的分组数据传输方法；
图5是本发明的分组数据结构图；
图6显示的是根据本发明，在不同时间各始发终端试图连接呼叫；和
图7显示的是根据本发明，使用分组交换方法防止分组数据呼叫彼此冲突的方法。
具体实施方式
本发明使用图1所示的分组数据系统。下面说明根据本发明的在WLL系统中使用分组交换方法防止分组数据呼叫冲突的方法。
所述的分组交换方法是这样一种方法，它将要传输的数据划分为分组单元，并传输各分组。始发侧划分要传输的数据，并通过添加控制信息(协议头)，比如路径分配所需的地址，从而生成各分组。
下面参照图5-7说明。在终端A-C 100-120试图向RP(无线电端口)220连接呼叫时。防止呼叫冲突的方法和分组数据传输过程。
RP 220通过导频信道和无线电接口单元(RIU)210传输用于与终端A-C 100-120保持同步的报头数据(S300)。传输这个报头数据的RP 220检查同步是否形成(S310和S320)。如果同步成功，RP 220通过信号信道和RIU 210向终端A-C 100-120发送携带终端ID和随机数的控制信息(S330)。
接收所述控制信息的各终端A-C 100-120检查在传输的控制信息中是否有错误(S3440和S350)。如果在控制信息中不存在错误，则终端A-C 100-120检查所传输的终端ID和它们自己的ID是否彼此一致(S360和S370)。
如果所述ID是一致的，则终端A-C 100-120根据随机数在预定连接时间向RP 220发送分组数据。但是，如果在传输的控制信息中有错误，或者ID彼此不一致，则终端A-C 100-120中断对RP 220的信号信道，抛弃控制信息(S430)。然后，终端A-C 100-120自己设定呼叫连接时间，并重新进行同步操作(S420和S430)。
随机数是一种确定分组数据传输时间的指定，并设置在RP 220的PDMU 220A和各终端A-C 100-120之间。这个指定使得相应的终端增加它在指定的传输开始时间的RF功率。
RP 220向无线的端口控制器(RPC)230发送所接收的分组数据，通过特定方法增加随机数(S390)。RP 220向终端A-C 100-120发送携带新增加的随机数的控制信息。终端A-C 100-120根据传输的随机数指定一个呼叫连接数，并重复上述过程(S410)。
被赋予初始化的随机数的终端A-C 100-120能够用两种方式增加下一个连接的随机数。第一是，当分组数据发送到RP 220时，把初始随机数增加1，并将其发送。第二是，使初始赋予的随机数增加1，然后用一帧中的呼叫连接次数除增加的值，把所述除的余数设置为相应终端的新的随机数。下面说明这些方法。
新随机数＝以前的随机数+1                            (式1)
新随机数＝MOD((以前随机数+1)/一帧中的呼叫连接次数)  (式2)
例如，如果在20毫秒的帧中，呼叫连接时间发生在0、4、8、12和16毫秒上时，一帧中的呼叫连接次数是5，并且PDMU 220A的操作周期是20毫秒。设定新随机数后，RP 220的PDMU 220A向终端A-C 100-120发送携带新随机数的控制信息。假设终端A接收到包括所述控制信息的分组数据。它根据下面的式(3)，在包括在控制信息内的新的随机数基础上，决定新的呼叫连接周期：
新的呼叫连接周期＝帧周期/随机数的总数              (式3)
携带随机数的分组数据结构包括控制信息，控制信息包括随机数30A，如图5所示。
下面说明使用所述随机数的在终端A-C 100-120和RP 220之间的呼叫连接方法。
假设三个终端A-C 100-120连接到RP 220的PDMU 220A上，在各终端A-C 100-120和RP 220之间的操作周期是20毫秒(即一帧为20毫秒)。另外假设，由PDMU 220A和终端A-C 100-120设定的各终端A-C 100-120的初始随机数分别是0、1和2。如果随机数的总数为5，则对这些初始随机数的各终端A-C 100-120的相应的下一个呼叫连接时间为0、4和8毫秒。这些新的呼叫连接时间是使用20毫秒的帧周期和随机数总数5从方程式3得出的。也可以使用其它的呼叫连接时间序列，每个呼叫连接时间与相邻的连接时间分开4毫秒。
赋予各终端A-C 100-120的下一个随机数是按照0、1、2、3和4的顺序循环地赋予。向各终端A-C 100-120赋予新的随机数3、4和0时，各终端A-C 100-120的呼叫连接时间分别为12、16和0毫秒。向各终端A-C 100-120赋予新的随机数1、2和3时，各终端A-C 100-120的相应的呼叫连接时间分别为4、8和12毫秒。
如上所述，反复地以循环的方式向各终端A-C 100-120给予随机数0、1、2、3和4。如图6所示，各终端A-C 100-120在PAMU 220A指定的对应于随机数的预定时间(即0、4、8和16毫秒)连接呼叫。
在呼叫连接形成后，从各终端A-C 100-120接收分组数据的RP 220通过现有技术的系统服务于分组数据。
如上所述，在多个终端共享同一信道的分组数据系统中，使用随机数。分配各终端的分组传输时间。因此，能够防止现有技术中多个终端同时的呼叫连接而引起的分组呼叫冲突。
因此，根据本发明，在RP和各终端之间传输的数据能够在没有任何损失或失真的情况下传输。特别是，因为在某一时刻仅一个终端试图连接呼叫，所以能够有效地利用无线资源。
上述实施例和优点仅仅是示例性的，并不构成对本发明的限制。本发明可以容易地应用于其他类型的装置。本发明的说明书是用于说明，不是限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员，显然可以有很多规换、改进和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句旨在涵盖实现所述功能的结构，其不仅包括结构的等同，也包括等同的结构。

Claims (23)

1.一种防止呼叫冲突的方法，其特征在于：包括如下步骤
根据传输的随机数对于终端时间初始化呼叫连接时间；
在呼叫连接时间从所述终端向无线电端口发送分组数据；
用无线电端口增加所述随机数；和
向所述终端传输增加的随机数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：初始化所述呼叫连接时间的步骤包括步骤：
将无线电端口和所述终端同步；
在同步后，从无线电端口向终端传输控制信息；
用所述终端检查在控制信息中是否有错误；
用所述终端检查在控制信息中携带的终端ID和所述终端存储的ID是否彼此一致；和
用所述终端，根据在传输的控制信息中携带的所述随机数初始化呼叫连接时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：如果终端未能与无线电端口同步，所述无线电端口向所述终端重复传输报头数据以便达到同步。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：如果所述控制信息含有错误，则所述终端抛弃所述控制信息，并自己设定呼叫连接时间。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：如果在控制信息中携带的所述终端ID与终端存储的ID不一致，则所述终端抛弃所传输的控制信息，并自己设定呼叫连接时间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述随机数被包括在传输到终端的控制信息中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过预定的方法增加所述随机数，所述增加的随机数建立新的呼叫连接时间。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：通过增加所述终端先前的随机数来增加所述随机数。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：增加所述随机数的预定方法是根据以下表达式：
RN(I+1)＝MOD((RN(I)+1)/N)
其中，MOD表示模数除法，RN(I)是第I个随机数，
RN(I+1)是第I+1增加的随机数，N是在预定周期内的预期的呼叫连接次数的和。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：N的值是根据下面的表达式计算：
N＝P1/P2，
其中，P1是预定周期，P2是呼叫连接周期。
11.一种防止呼叫冲突的方法，其特征在于：包括步骤：
从无线电端口接收包括随机数的控制信息；
根据随机数初始化呼叫连接时间；
在初始化的呼叫连接时间向无线电端口传输分组数据；
用无线电端口增加所述的随机数；和
向终端传输增加的随机数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：接收控制信息的步骤包括步骤：
将无线电端口和所述终端同步；
从无线电端口向所述终端传输控制信息；和
用所述终端接收所述控制信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：如果无线电端口未能同步，所述无线电端口向所述终端重复传输报头数据以便达到同步。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述控制信息包括终端ID和所述随机数。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述初始化呼叫连接时间的步骤包括步骤：
用所述终端检查在控制信息中是否有错误；
如果在所述控制信息中没有错误，检查控制信息中的ID是否与终端ID一致；和
如果所述终端的ID和控制信息的ID彼此一致，根据接收到的随机数初始化所述呼叫连接时间。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：如果所述控制信息含有错误，则所述终端抛弃所述控制信息，并自己设定呼叫连接时间。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：如果在控制信息中携带的所述终端ID与终端存储的ID不一致，则所述终端抛弃所述控制信息，并自己设定呼叫连接时间。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述随机数在控制信息中携带并被传输到所述终端。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：通过预定的方法增加所述随机数，所增加的随机数建立新的呼叫连接时间。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：根据以下表达式增加所述随机数：
增加的随机数＝随机数+1
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：增加所述随机数的预定方法是根据以下的表达式：
RN(I+1)＝MOD((RN(I)+1)/N)
其中，MOD表示模数除法，RN(I)是第I个随机数，RN(I+1)是第I+1增加的随机数，N是在预定周期内的预期的呼叫连接次数的和数。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于：N的值是根据下面的表达式计算
N＝P1/P2，
其中，P1是预定周期，P2是呼叫连接周期。
23.一种无线通信系统，其特征在于：包括：
分组数据管理单元，它根据随机数初始化无线终端时间的呼叫连接时间；
无线电端口，在呼叫连接时间向所述无线终端传输所述随机数，并从所述无线终端接收分组数据；其中
在无线电端口接收到所述分组数据后，分组数据管理单元增加所述随机数，并向所述终端传输增加的随机数，以建立下一个呼叫连接时间。
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