CN1298587A

CN1298587A - 发送信息的系统和方法

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Publication number: CN1298587A
Application number: CN99805438.0A
Authority: CN
Inventors: O·艾利森
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2001-06-06
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: JP2002505547A; SE9800538L; AU3282299A; WO1999044318A3; BR9908193A; ES2315015T3; SE511569C2; DE69939817D1; US6567385B1; EP1064747B1; CN1146160C; JP4266515B2; WO1999044318A2; SE9800538D0; EP1064747A2

Abstract

本发明提出了一种与TDMA通信有关的系统和方法。若干个终端站与一些用户台和一个中央节点进行通信。在与中央节点通信中采用一些独立的频率。信息在帧内以突发发送给中央节点,而来自不同终端的突发可以具有不同的长度。在中央节点内配置了调度装置,用来控制从终端站向中央节点的突发数据传输和维护有关各终端站实际传输需求的信息。调度装置根据所述信息通过改变帧结构内突发的发送,控制各终端对帧结构的利用,而不要求中央节点和终端站的缓存装置具有超过与稳态传输相应的给定容量。通过插入一个过渡帧F_TR,在这个过渡帧期间发送至少一个过渡突发,来处理改变突发的传输。

Description

发送信息的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种实现若干终端站与一个中央节点通信、各终端站以突发形式向所述中央节点发送信息的时分多址的通信系统。本发明也涉及一种用时分多址从若干终端站向一个中央节点传递信息的方法。

本发明还涉及一种根据实现时分多址的点对多点系统中的若干终端站的传输要求重排这些终端站发送信息的突发的位置的方法。

技术现状

在点对多点无线电通信网中，信息在一个中央节点(无线电节点)与若干也称为无线电终端的终端站之间传送。每个无线电终端又连续地与一个紧挨着本终端配置的用户台通信，而这个无线电节点连续地与一个传输网路通信。对于从无线电节点到无线电终端的通信，即对于下行链路通信来说，传输是连续的，所有终端都可以得到全部信息，也就是说信息是广播的。然而，对于从这些终端到这个无线电节点的通信，即对于上行链路通信来说，用时分多址实现，这些无线电终端与无线电节点的通信共享公共的通信资源，每个无线电终端分配到各个帧(通信信道被分成若干个帧)内的一个时隙，在这个时隙期间它许可发送突发的信息。

因此，信息在传输网路与这些用户之间双向发送。在稳态运行期间，即在正常运行期间，这些无线电终端每隔恒定时间(一帧)有规则地进行发送，每个终端分配到一个给定的容量和一个给定的开始位置，使得总容量能被尽可能高效地利用，也就是说使来自各终端的这些突发尽可能密地充填在帧内。然而，各终端的数据量可能有差异，这是指发送的那些突发不一定具有相互不变的长度。在发送一个帧的时间周期期内，所有这些活动的无线电终端必须在各自的预定时间位置才可以发送信息。无线电节点包括用来确定这些时间位置的调度装置。

在一个点到多点的接入网中，往往出现这样的传输需求，例如一些终端需要发送的信息量有变化，或者一些终端可能拆线以及一些新的终端可能要连接等等。重要的是可以用这样的方式处理象这样的一些改变，使得这些传输信道仍可高效率利用。这是通过帧重排或帧碎片合并来实现的。为了保证碎片合并，必须改变各个终端发送突发的时间位置，例如以便允许一个新连接的终端能发送信息，也就是说，必须挪出一个时间间隔供象这样的终端使用。这些终端传输位置的移动必须处理成使新终端许可发送信息或需要发送较多信息的终端能够发送较多信息等等。在一个不允许重新配置来自各个终端的突发的传输位置的系统中，配置在无线电节点内以及配置在无线电终端内的缓冲装置就必须存储与在一个帧期间到达的信息比特数相应的信息。然而，这意味着如果有一个终端拆线，那末就有这个信道不能充分利用的可能。

然而，已知有一些系统允许移动传输位置。图1A示意性地例示了来自一个这里标为T的终端的突发，这些突发在帧内较早的第一位置发送，而后改变到在帧内稍迟的位置发送。应注意的是，信息或数据连续地从用户台到达终端以及数据连续地从无线电节点发送到传输网路上。此外，每个突发含有相同的信息量，信息在终端T内的缓存装置BT内以及在无线电节点内缓存。从图1A可见，在帧N-1和N内，突发B_N1、B_N分别在帧内第一位置发送，而在帧N+1和N+2内，突发B_N+1、B_N+2分别在帧内一个新的稍迟位置发送。这意味着在帧N与帧N+1之间无线电终端的缓存装置必须存储较多的信息，而无线电节点必须发送预先存储的信息。

这意味着缓存装置(终端和节点的)的总充填度在系统内是不变的，但是数据已经从节点到终端缓存装置重新分配了。这分别图示于图1B和1C。在图1B中例示了在无线电终端的缓存装置内数据量随时间而变化的情况，也就是说从发送帧N-1到发送帧N+2的情况。在无线电终端的缓存装置内的数据D_BT在稳态运行期间最大达到一个已知值，而在帧N-1期间发送一个突发时，在终端站的缓存装置内的数据被发送出去。此后，在这个帧的其余时间内，收集数据，直到在帧N内发送另一个突发。然而，由于在发送帧N到发送帧N+1期间发生从帧内一个较早位置到帧内较迟位置的移动，因此在无线电终端的缓存装置内的数据大体上加倍，直到在这较迟位置发送一个突发，如在帧N+1内发送突发B_N+1所示。然后，再次恢复稳态运行，但在无线电终端内需要一个较大的缓存器。在图1C中，例示了无线电节点的缓存装置的相应情况，以时间函数例示了在节点缓存器内的数据量。如图1C所示，在节点缓存装置内发生相反的情况，可以理解在图1B和1C中分别用X和Y例示的移动前后分别在无线电节点的缓存器内和在终端的缓存器内的数据量之和是相同的，这意味着在点到多点通信系统内的延迟将是相同的，但是数据已经从无线电节点的缓存装置重新分配给无线电终端的缓存装置。因此，每次发送相同的数据量，但是发送的是从前的，这意味着形成较大的延迟和需要较大的缓存装置。

为了使一个信道可以进行碎片合并，还必须能将突发从帧内一个较迟的位置移动到一个较早的位置。这可以结合与图1A-1C相应的图2A-2C来说明，差别是帧N+1内的改变是突发在一个较早的位置上发送。如图2B所示，先决条件是终端预先存储了它能在一段短时间内发送两个一般大小的突发的数据。假设在每个突发内的数据量是相等的。在节点的缓存装置内还必须有空闲的容量，以便缓存装置能处理在一段短时间内两个大小基本相同的突发的快速填充。因此，在缓存装置内要存储的信息量由发送数据率、帧频和帧内突发的最大移动量给定。在一个容许自由移动突发(即可以从帧内一个较早的位置移动到一个较迟的位置，亦可反之)的系统中，必须按比例增大缓存容量，即与最大移动量成正比地增大缓存容量。这意味着，如果允许从帧的一端到另一端贯穿整个帧地移动突发，缓存装置的容量必须加倍，从而延迟也加倍。这是非常不利的，因为在一个传输网路中延迟应该尽可能小，否则例如在语音连接中可能导致产生回声等等。

US-A-4 843 606展示了一种局域通信系统，这种系统包括一些令牌环，通过一些同步带宽管理器每隔一定时间签发同步帧优先权令牌由一个时分多路复用单元互连起来。每个同步带宽管理器可以看作一个终端单元，根据需求在时间多路复用网络上分配不同的带宽。所指定的起始时间位置可以重排，以便高效地利用网络。一个特定终端进行传输的开始位置通过一个占用其中两个时隙的帧接连改变，这意味着在老时隙内以及在新时隙内发送同样信息。目的是确保可靠的重排，同样的信息在这两个时间位置发送。

发明摘要

因此需要的是这样一种采用时分多址(TDMA)的通信系统，特别是这样一种点到多点传送或接入网，它可以在由于有终端接入、拆线等而从终端要发送的信息量改变时处理这些改变，以高效率的方式利用公共传输信道。特别是需要这样的系统和方法，能处理这样的改变而不影响发送的信息和不使信息松散。特别是需要一种可以使延迟尽可能小甚至减到最小的系统和方法。特别是需要一种能够以高效率的方式利用在从若干具有可变带宽需求的终端向一个中央节点的上行链路的帧容量的系统和方法。还需要的是一种能够使各终端站以及中央节点的缓存容量尽可能小而与发生的改变无关的系统和方法。特别是需要一种能在不同的终端的突发具有不同的长度时处理这种情况的系统和方法。

因此，本发明提供了一种TDMA系统，这种TDMA系统包括若干个终端站，每个终端站与若干用户台和与一个中央节点通信。从若干终端站到中央节点的信息在帧内以长度可变的突发方式发送，利用独立的频率与中央节点分别往、来通信。每个终端站包括终端站缓存装置，中央节点包括节点缓存装置，用来缓存需发送的信息。在节点中，配置了调度装置，用来控制从这些终端站向中央节点的突发信息传送。中央节点包括收集有关每个终端站的实际传输需求和有关终端接入/拆线的信息的装置。调度装置包括控制装置，它根据上述的信息通过改变各突发在帧结构内发送时间控制每个终端对帧结构的利用情况，而不需要在中央节点内和终端站内的缓存装置具有超过稳态传输时所需的容量，从而将系统内的传输延迟减到最小。

节点包括一个插入一个过渡帧的装置，在这个过渡帧期间终端站改变它的信息传输。在一个具体实施例中，改变一个终端站的信息传输包括发送一个在帧内一个比同一个终端在先前的帧内发送突发的老位置迟的新位置开始的突发。或者，改变信息传输包括从一个具体终端站在一个帧内的一个比从所述相应终端站在先前帧内发送突发的位置早的位置发送一个突发。为了配置维护有关终端站实际传输需求的信息的装置，在终端站与节点之间利用了信令。

有益的是，调度装置根据接收到的有关传输需求等信息决定需进行哪些改变。调度装置还紧接着向终端发送信息，使终端站和节点内的改变同步。

有益的是，终端站缓存装置和节点缓存装置的容量分别由帧的长度和由信息传输率给定，而与突发在帧内的传输位置和突发长度的改变无关。

如果一个突发的传输位置从帧内一个较早的位置移动到一个较迟的位置，就在过渡帧期间不同位置发送两个突发，其中一个突发是一个过渡突发。按照一个实施例，在较早的或老位置发送一个突发，而在新位置发送一个过渡突发，这个过渡突发含有从发送上个突发(即在较早的位置发送的突发)以来收集在终端站缓存装置内的数据。在另一个实施例中，在较早的老位置发送一个过渡突发，而在过渡帧内的新位置发送一个突发。有益的是，一个过渡突发内的比特数为终端站接收信息/数据的速率、帧的长度和突发传输位置的移动量与帧的长度之比的乘积。因此，过渡突发的长度(容量)是能够预先计算好的。在下个帧(即过渡帧的下一帧)内，只在新传输位置发送一个突发。

在另一种情况下，要将突发从帧内一个较迟的位置移动到一个较早的位置。于是，在过渡帧期间只发送一个过渡突发，这个过渡突发包括至少从上次在上个帧(即过渡帧的前一帧)发送一个突发以来收集的信息的一部分。按照一个实施例，在过渡帧期间，基本上在如调度装置指定的新位置发送一个过渡突发。这个突发含有从上次在过渡帧的前一帧内传输一个突发以来收集在终端站缓存装置内的数据。

在另一个实施例中，在过渡帧期间，基本上在老位置发送一个过渡突发，这个突发含有收集在终端站缓存装置内的信息/数据的一部分。在一个具体实施例中，这个过渡突发比在老位置发送的突发短，在基本上和在老位置发送的突发一样大小的新突发应该结束的结束位置结束。

按照本发明，过渡突发的长度是能够预先计算的，因此为节点和终端所知，不需要发信号或联络，也就是说不需要就比特数等进行通信，需要的只不过是有关移动方向和移动量的信息。

有益的是，在从帧内一个较迟的位置移动到一个较早的位置时，过渡突发内的数据/信息比特数为终端接收数据的数据率、帧的长度和1-(整个帧的长度与突发需移动的长度之比)的乘积。如果一个突发的传输位置需从帧内一个较早的位置移动到一个较迟的位置而距离小于老(普通的)突发的长度，就将一个老(普通的)突发延长到含有在发送一个具有老突发的长度的突发期间接收到的那些比特。

相应，在一个突发需在帧内一个较早的位置发送而移动量小于突发本身时，就在过渡帧期间发送一个比老(普通的)突发短的突发。

本发明还提供了一种将来自若干个连续接收用户台的信息的终端站的信息传送给一个中央节点的方法。中央节点连续地将信息传送给一个传输网路。信息在一个利用时分多址分成一系列帧的传输信道上从这些终端站传送到中央节点，而各终端站在帧内最初给定的位置上以突发的形式发送信息。这种方法包括下列步骤：在中央节点收集有关终端站的传输需求和有关终端站接入/拆线的信息；在中央节点利用所述信息确定来自一个终端站的突发的传输位置是否需要移动到帧内一个较早的或较迟的位置以符合传输需求，优化信道容量的利用率；以及为这个终端站提供有关新传输位置的信息。此外，这种方法还包括插入一个过渡帧的步骤，在这个过渡帧期间处理传输位置的改变，包括发送至少一个过渡突发，从而既不要求节点又不要求终端站提高缓存容量。在下个帧(即过渡帧的下一帧)内，只在帧内新传输位置发送一个突发。在一种情况下，帧内一个突发的传输位置改变到一个较迟的位置，于是这种方法还包括在过渡帧期间发送两个突发的步骤，其中一个突发在老位置发送，另一个突发在新位置发送，而其中一个突发是一个历时较短的过渡突发。按照一个实施例，这种方法包括在老位置发送一个第一突发；在终端站将接收到的信息比特收集在缓存装置内；以及在新位置发送一个过渡突发，这个过渡突发包括从终端站在过渡帧内发送上一个突发以来收集在同一个终端站的缓存装置内的信息比特。

按照一种优选实施方式，在节点计算过渡突发的长度，这个长度是利用有关移动长度和方向以及其它信息确定的。

在另一个实施例中，这种方法包括下列步骤：在帧内老位置发送一个过渡突发，这个过渡突发包括收集在终端站缓存装置内的信息比特的一部分；以及在过渡帧内新位置发送另一个突发，这个突发包括收集在终端站缓存装置内的信息比特。

这种方法还涉及将来自一个终端站的突发的传输位置改变到帧内一个较早的位置，这包括在过渡帧内只发送一个过渡的突发的步骤。有益的是，这个在新位置发送的过渡突发在新位置的结束位置结束。

在另一个实施例中，这种方法包括在帧内老位置发送一个过渡突发的步骤，这个过渡突发只包括从上次同一个终端站在上一帧传输一个突发以来收集在终端缓存装置内的信息的一部分。

本发明还提供一种根据利用时分多址的点对多点系统中的若干终端站的传输需求重排这些终端站发送信息的突发的位置的方法。这种方法包括下列步骤：在一个中央节点收集所提供的有关这些终端站的传输需求(包括终端站的接入/拆线)的信息；利用所述信息确定一个具体终端站的突发是否需要在帧内一个较早的位置或一个较迟的位置发送；以及插入一个过渡帧，在这个过渡帧期间发送至少一个过渡突发，使得这个终端站在下一帧可以在新位置发送它的突发，既不需要在终端站内又不需要在中央节点内提供额外的缓存容量来执行传输位置重排。特别，这种方法包括通过在过渡帧内老位置发送一个突发和新位置发送另一个突发、将发送位置从帧内一个较早的位置改变到一个较迟的位置的步骤。这种方法还包括将一个突发的发送位置从帧内一个较迟的位置改变到一个较早的位置的步骤，在这种情况下，在过渡帧期间只发送一个过渡突发。本发明还具体涉及利用上述系统在例如光纤链路、同轴电缆或铜电缆的传输信道中进行语音和/或数据通信。特别，这种系统可以用于微波通信的点到多点系统，但也可以用于任何其他的点到多点通信系统。

附图简要说明

下面将以非限制性的方式结合附图对本发明进行进一步说明。在这些附图中：

图3示意性地例示了在一个中央节点与若干终端站之间传送信息的点到多点无线电通信网；

图4A示出了将一个突发的传输位置从帧内一个较早的位置移动到一个较迟的位置的第一实施例；

图4B是对于图4A这种移动情况存储在终端站缓存装置内的数据量的例示图；

图4C是对于图4A这种移动情况存储在中央节点缓存装置的数据量的变化的例示图；

图5A例示了将一个终端站发送的突发的传输位置从帧内一个较迟的位置移动到一个较早的位置的情况；

图5B是类似于图4B的例示图，只是用于图5A所示情况；

图示5C是类似于图4C的例示图，只是用于图5A所示情况；

图6A示出了将一个突发的传输位置从帧内一个较早的位置移动到一个较迟的位置的另一个实施例；

图6B例示了在执行图6A所示移动时在终端站缓存装置内的数据量的变化；

图6C例示了在执行图6A所示移动时存储在中央节点缓存装置内的数据量的变化；

图7A例示了将一个终端发送的突发的传输位置从帧内一个较迟的位置移动到一个较早的位置的另一个实施例；

图7B是类似于图6B的例示图，只是用于图7A所示情况；

图7C是类似于图6C的例示图，只是用于图7A所示情况；

图8A示意性地例示了将一个突发的传输位置移动不到这个突发的长度的一个实施例；

图8B是在执行图8A所示移动时存储在终端站缓存装置内的数据量的例示图；

图8C是在执行图8A所示移动时存储在中央节点缓存装置内的数据量的例示图；

图9A示出了例示在将一个突发的传输位置移动到帧内一个较早的位置而移动量不到一个突发的长度时的一个实施例；

图9B是类似于图8B的例示图，只是用于图9A所示情况；以及

图9C是类似于图8C的例示图，只是用于图9A所示实施例。

发明详细说明

图3示意性地例示了一个点到多点无线电通信网，信息在一个中央节点40与终端站(特别是无线电终端)10、20、30之间传送。从中央节点40到终端站10、20、30时通信是连续传输或广播，因此所有的终端站10、20、30都能得到全部信息。在这个图中，实线表示连续的信息流，而虚线表示不连续的信息流(上行链路)。信息连续地从中央节点40发送到传输网路50上，终端站10、20、30分别连续地接收来自用户台100、200、300的信息。在从终端站10、20、30到中央节点40的上行链路上，终端站10、20、30共享公共的通信资源，也就是说实现时分多址(TDMA)。因此信息是从传输网路和用户台100、200、300双向传送的。在上行链路上也就是在从终端站10、20、30到中央节点40的信道上的传输分成一系列帧，每个终端站允许在每个帧内以突发形式发送信息。通常，也就是说如果没有什么改变，终端站在帧内一个不变的时间间隔期间进行发送，如上面所述。终端站10、20、30分别包括缓存装置11、21、31，用来收集在发送突发之间的诸如数据或语音之类的信息(以及在实际发送突发期间收到的少量信息或数据)。类似，中央节点40包括节点缓存装置41，用来在接收突发时存储信息/数据。然而，如上所述，一个终端站需要发送的信息量，也就是说传输需求，可以增大和减小，可能有终端站拆线或其它终端站接入。由于公共传输信道必须尽可能高效地利用，因此需要重排有关终端的突发传输位置。这种重排必须不影响需传送的信息和不应该丢失信息。这个图只是个示意图，因为将信息存储在终端站和中央节点的缓存装置内这种操作过程对于熟悉这种技术的人们来说应该是众所周知的。一个时分多址系统通常包括确定需什么时候和怎样利用传输信道的装置。在本发明中这样的装置称为调度装置。按照本发明，中央节点40通过信令拥有有关所有终端站的信息，特别是它们的传输需求、连接状态等等，它保证这些终端站的同步，使得信道可以得到最佳利用。按照本发明，中央节点40还利用有关终端站的传输需求和终端站的传输状态(例如接入/拆线等)的信息确定什么时候和怎样改变TDMA帧的结构。当调度装置根据一个终端站的新的特定需要或根据一个或多个其他终端站的新的需要作出决定改变这个终端站突发传输位置时，有关改变或突发发送传输位置位移量的信息就发送给这个有关的终端站，以同步方式在终端站和中央节点(也就是发送方和接收方)执行改变。因此，中央节点40将通过信令知道什么时候和怎样执行改变，用这样的方式准备新的TDMA结构。按照本发明，提供了一种方法和系统，可以在中央节点40和终端站内分别利用小的缓存装置任意地移动突发在帧内传输位置。这样，在这种系统内形成的延迟可以最小。按照本发明，中央节点40在终端站和中央节点40执行传输位置移动期间插入一个过渡帧，中央节点40还通知终端站什么时候执行这样的改变。在这样的过渡帧期间，突发用这种方式发送：中央节点40和终端站10、20、30的缓存装置分别不超过它们的由正常工作状态或在学习状态操作(意指没有发生改变的工作状态)期间给定的值；突发正常地发送，传输需求保持恒定。中央节点的缓存装置41和各终端站的缓存装置11、21、31的容量分别由帧的长度和发送信息的速率给定，但是与由调度装置确定的和由终端站执行的改变或移动无关。这意味着，缓存容量大约为在采用传统方法时所需要的缓存容量的二分之一。

图4A-4B例示了一个按照本发明配置的实施例，其中指示传输需求(通常)已经下降，例如因为一个或多个终端已经拆线。然而，也可能有其他原因使一个特定终端的突发的传输位置移动到帧内较早位置，例如由于添加终端站、其他终端站拆线等；然而，原因并不重要，重要的是中央节点40的调度装置已经确定一个特定终端站的突发的传输位置必须从一个较早的位置改变到一个较迟的帧位置(以便利用挪出的空间等)。

图4B、4C和其它相应图中的X和Y的意义分别与结合图1B、1C、2B和2C所说明的相同。

图4A示意性地例示了若干个帧F_N-1、F_N、F_TR、F_N+2。在帧F_N-1、F_N期间，终端站在一个所分配的老位置B_O定时地发送突发。然而，中央节点根据有关这个终端站或其他终端站的传输要求决定有关的终端站A必须在帧内较早位置发送它的突发。因此插入了一个过渡帧F_TR，在这个过渡帧期间以如下方式处理转变情况。在这个具体实施例中，首先在老位置，也就是与发送老突发B_O相同的位置，发送突发B_O,TR然而，在发送这个突发时，发送出保存在终端站A的缓存装置内的信息。这例示于图4B，终端站A的缓存装置内的信息或数据量D_BA示为时间的函数。对于中央节点的缓存装置的相应情况例示于图4C，中央节点的缓存装置内的信息或数据量D_BC示为时间的函数。如图4C所示，大体上在终端的缓存装置出空的同时，中央节点的缓存装置装满。在过度帧F_IR期间，数据再次开始存入终端站A的缓存装置，直到达到这个帧内的新位置。这意味着这个新位置如中央节点的调度装置或它的控制装置所决定的那样是有关终端站A的新的发送位置。

于是，无论由于仍在同一个帧内终端站的缓存装置还没有完全充满，再发送出一个过渡突发B_TR。应注意的是，在终端站的缓存装置内仍留下某些空间，在图4B中用A_O示出。中央节点的缓存装置在这时候没有完全清空，也就是说在节点缓存装置内仍留下一些数据，在图4C中用C_O示出，由于终端站的缓存装置没有充满，中央节点的缓存装置将只填充到给定的稳态运行的程度。因此，为了防止终端站的缓存装置填充到超过通常情况，在过渡帧期间发送出过渡突发B_TR。除了别的以外，过渡突发内的信息或数据量取决于中央节点命令移动的长度。这意味着中央节点能预先计算出过渡突发内的内容的多少。假定输入终端站的信息或数据的速率为F比特/秒。一个帧的长度假设为t秒。在一个正常(普通)或老突发B_O内的比特数B_B于是由输入终端的数据率F与帧长t的乘积给定，为Fxt比特。再假设突发的传输位置移动到一个较迟的位置，移动量为帧长t的一部分N，其中0＜N＜1。在过渡突发内的信息比特数于是将为B_TR=FxtxN比特。如果数据传输率为2048千比特/秒，而帧长为125微秒，那么一个突发(老突发B_O)将含有256比特。如果突发移动了帧长度的25％到一个较迟的位置，这意味着过渡突发B_TR将含有正常突发的25％的比特数，即64比特。只是这个过渡突发B_TR具有与其他突发B_O、B_N(新位置的突发)不同的内容量。因此，对于中央节点处理从一个传输位置到另一个传输位置(在该情况下是一个较迟的传输位置)的移动来说就特别容易。应指出的是，如图4B、4C中所示，无论在终端站内还是在节点内缓存装置的给定填充程度都不会超过，这意味着在节点和终端站内的缓存装置在容量上都可以降低到低于迄今已知的系统。如果假设突发在帧内可以任意位移，那么缓存装置的总容量可以降低50％。这也意味着由于在系统内缓存而引起的延迟将减小50％，这是极其有利的。

在图5A-5C中例示了一个实施例，突发的传输位置从帧内一个较迟的传输位置移动到一个较早的传输位置。这些图类似于图4A-4C，采用的是相同的标示。在这种情况下，在过渡帧F_TR期间只发送一个突发，即过渡突发B_TR过渡突发含有比正常突发(即老突发B_O和新突发B_N)少的比特。过渡突发允许含有比通常少的比特，终端站缓存装置需要处理相隔一段短时间发送的两个突发，只那些在老突发B_O在前一帧F_N发送后收集的比特包含在过渡突发B_TR内。这意味着降低了对缓存容量的要求．中央节点也不必将它的缓存装置的存储容量加倍，因为过渡突发只将缓存装置填充到正常程度，如图5C所示。在一个有益的实施例中，过渡突发在一个如果在它的新位置发送的话一个正常突发就会结束的位置上(也就是象在帧F_N+2内发送的新突发B_N结束处)发送。在另一个供选择的实施例中，过渡突发较早或在新位置开始时发送。

在这种情况下，在正常突发(老突发或新突发)内的比特数同样由B_B=Fxt比特给定，其中符号与结合图4A说明的实施例中的相同。假设突发需移动对帧长的比例为N到帧内一个较早的位置，其中0＜N＜1。过渡突发B_BTR内的比特数于是将为Fxtx(1-N)比特。作为一个例子，如果数据率例如为8448千比特/秒而帧的长度为125微秒，那么一个普通突发将含有1056比特。如果这个突发向前移动帧长的25％，这意味着过渡突发将含有一个正常突发的比特数的75％(1-0.25)，也就是792比特。

图6A-6C例示了将突发的位置从帧内一个较早位置移动到一个较迟位置的另一个实施例。所示符号与图4A-4C中的相同。在这个实施例中，也插入一个过渡帧。在这个过渡帧期间，在老位置发送一个过渡突发B_TR但是这个过渡突发含有比普通突发或者说在老(和新)位置发送的突发少的比特。终端站的缓存装置不会完全清空，如在图6B中A_O’所示。此外，在过渡帧期间在新位置还发送出一个新的突发B_N。这个突发具有与一个普通突发相同的长度。这意味着，在终端站在这个新位置发送第一个突发时，缓存装置将充满，如图6B所示，而突发B_N可以含有正常的比特数。在其他方面这种解决方案与结合图4A所述的相当。如图6C所示，在发送出过渡突发时，中央节点的缓存装置并没有完全充满，而仍留下某些空间，如C_O’所示。

图7A-7C例示了将传输位置从帧内一个较迟的位置移动到一个较早的位置的另一个实施例，即一个如结合图5A-5C所说明的实施例的另一个方案。图中符号同前。如图所示，在过渡帧期间只发送一个过渡突发B_TR。由图7A可见，在老位置发送的过渡突发持续时间较短。因此在下一帧内的第一突发B_N可以含有正常的比特数。当然，有许多供选择的实施方案都是可行的，这些方案仍属于本发明范围，例如，在过渡帧内发送的突发可以包括比通常少的比特，重要的是在一个过渡帧期间处理改变，而在改变期间并不要求缓存装置有额外的容量。

图8A-8C例示了将突发的传输位置移动到帧内一个较迟位置的另一个实施例。然而，在这种情况下，突发只是移动不到一个普通突发B_O的长度。在图8A所例示的实施例中，过渡突发构成一个普通(即老的)突发B_O的一个延伸部，因此它还含有过渡帧F_TR内在发送普通突发B_O期间到达终端站的那些比特。图8B和8C以类似方式分别例示了图8A这个实施例在终端站和中央节点的缓存装置内的内容的改变情况。

图9A示出了一个使突发从一个较迟的帧位置移动到一个较早的帧位置而移动量小于老突发长度的实施例。在这种情况下，只要在过渡帧期间在新位置发送一个过渡突发B_TR就可以了。由于它发送得较早，因此终端站的缓存装置内将仍有一些未被占用的空间，在图9B中用A_O″示出。同样，中央节点的缓存装置只是排空到一定程度，在节点的缓存装置内仍含有一些数据，在图9C中用C_O″示出。

虽然本发明根据来自同一个终端的突发具有相同的长度(除过渡突发外)进行说明，但来自同一个终端站的突发的长度也可以改变，然而在所关注的时间内，假定长度基本上是相同的。然而，来自不同的终端站的突发是/可以不同的，如前面所述。

本发明可以用于许多不同的系统，特别是微波通信的点到多点系统，以及其他点到多点通信系统。此外，它可以用于光纤、同轴电缆、铜电缆等传输信道的语音/数据通信。

Claims

1．一种时分多址通信系统，包括若干个各与若干个用户台(100,200,300)和与一个中央节点(40)通信的终端站(10,20,30)，一些独立的频率分别用于与所述中央节点(40)的往返通信，其中从若干终端站(10,20,30)到所述中央节点(40)的信息在各帧内以突发发送，这些至少来自不同的终端站的突发可以具有不同的长度，中央节点(40)和各终端站(10,20,30)分别包括节点缓存装置(41)和终端站缓存装置(11,21,31)，用来缓存发送的数据，而中央节点(40)配置有调度装置，用来控制从终端站(10,20,30)向中央节点(40)的突发数据传输，所述通信系统的特征是：

所述中央节点(40)包括维护有关各终端站(10,20,30)的实际传输需求和有关一些终端站的接入/拆线的信息的装置；以及所述调度装置包括控制装置，用来根据所述信息通过改变帧结构内各突发的传输，控制/更新各终端对帧结构的运用，而不要求中央节点和终端站的缓存装置(41,11,21,31)在容量上超过稳态传输需要的给定容量，从而将所述系统中的传输延迟减到最小。

2．一种按权利要求1所述的系统，其特征是：

所述中央节点包括插入一个过渡帧(F_TR)的装置，在所述过渡帧(F_TR)期间终端站改变它的信息传输；以及所述调度装置利用所述信息决定移动量，无论是将一个具体终端站的突发的传输位置移动到一个较早还是一个较迟的帧位置。

3．一种按权利要求1或2所述的系统，其特征是：

所述改变信息传输包括从一个具体终端站在一个帧内的一个比从所述相应终端站在先前帧内发送突发的位置迟的位置发送一个突发。

4．一种按权利要求1或2所述的系统，其特征是：

所述改变信息传输包括从一个具体终端站在一个帧内的一个比从所述相应终端站在先前帧内发送突发的位置早的位置发送一个突发。

5．一种按以上任何一个权利要求所述的系统，其特征是：

所述维护有关实际传输需求的信息的装置通过在终端站(10,20,30)与中央节点(40)之间的信令交换得到所述信息。

6．一种按以上任何一个权利要求所述的系统，其特征是：

所述调度装置根据所接收的所述信息决定需进行的改变，将有关信息发送给终端站(10,20,30)，使在终端站(10,20,30)和中央节点(40)内的改变同步。

7．一种按以上任何一个权利要求所述的系统，其特征是：

所述终端站缓存装置(41)和所述节点缓存装置(11,21,31)的容量分别由帧长度和信息传输率给定，而所述容量与突发在帧内位置和突发长度的改变无关。

8．一种按权利要求3所述的系统，其特征是：

所述过渡帧期间在不同的位置发送两个突发(B_BO,TR,B_TR;B_TR,B_N;B_O,B_TR)，其中一个是一个过渡突发(B_TR)。

9．一种按权利要求8所述的系统，其特征是：

所述过渡帧(F_TR)期间，在较早位置发送一个突发(B_BO,TR)，而在新位置发送一个过渡突发(B_TR)，所述过渡突发(B_TR)含有从发送上个突发以来收集在终端站的缓存装置内的数据。

10．一种按权利要求8所述的系统，其特征是：

所述过渡帧期间，在较早老位置发送一个过渡突发(B_TR)，此外在新位置发送一个突发(B_N)。

11．一种按以上权利要求8-10的任何一个所述的系统，其特征是：

所述过渡突发(B_TR)内的比特数为终端站接收信息/数据的速率、帧的长度和突发传输位置的移动量与帧的长度之比的乘积。

12．一种按权利要求11所述的系统，其特征是：

在所述过渡帧(F_TR)的下一帧(F_N+2)内，只在新传输位置发送一个突发。

13．一种按权利要求4所述的系统，其特征是：

所述过渡帧(F_TR)期间只发送一个过渡突发(B_TR)，它含有至少从上次在上一帧(F_N)发送一个突发以来收集的信息的一部分。

14．一种按权利要求13所述的系统，其特征是：

所述过渡帧(F_TR)期间基本上在由调度装置指定的新位置发送一个过渡突发(B_TR)，它含有从上次在上一帧(F_N)传输一个突发以来在终端站缓存装置内收集的数据。

15．一种按权利要求13所述的系统，其特征是：

所述过渡帧(F_TR)期间基本上在老位置发送一个过渡突发，它含有收集在终端站缓存装置内的信息/数据的一部分。

16．一种按权利要求14所述的系统，其特征是：

所述过渡突发(B_TR)短于在老位置发送的突发(B_O)，它在一个长度基本上与在老位置发送的突发相同的新突发要结束的结束位置结束。

17．一种按以上权利要求14-16的任何一个所述的系统，其特征是：

所述过渡突发(B_TR)内的数据/信息比特数为所述终端接收数据的数据率、帧的长度和1-(突发位移量与帧长之比)的乘积。

18．一种按权利要求3所述的系统，其特征是：

如果一个突发需位移不到一个老(普通)突发(B_O)的长度，就延长一个老(普通)突发(B_O,B_TR)的长度，以便含有在发送所述普通突发(B_O)期间接收到的那些比特。

19．一种按权利要求4所述的系统，其特征是：

所述过渡帧(F_TR)期间发送一个短于一个老(普通)突发的突发。

20．一种将来自若干从用户台(100,200,300)连续接收信息的终端站(10,20,30)的信息传送给一个中央节点(40)的方法，信息在一个分成一系列帧的传输信道上利用时分多址连续地传送到一个传输网路(50)上，其中所述终端站(10,20,30)以突发的形式在帧内首先给定的各位置上发送信息，所述方法的特征是它包括下列步骤：

中央节点(40)收集有关终端站(10,20,30)的传输需求和有关终端站的接入/拆线的信息；

所述节点利用所述信息确定是否需要将一个终端站的突发的传输位置移动到帧内较早或较迟的位置以符合传输需求和优化信道容量的利用率；

为终端站提供有关一个新传输位置的信息；

插入一个过渡帧(F_TR)，在这个过渡帧(F_TR)期间处理传输位置的改变，包括发送至少一个过渡突发(B_TR)，从而既不要求节点又不要求终端站提高缓存容量；

在后续帧内，在这个帧(F_N+2)内新位置发送一个突发(B_N)。

21．按权利要求20所述的方法，其特征是所述方法还包括下列步骤：

利用有关移动长度和位移方向的信息计算终端站的过渡突发(B_TR)的长度。

22．按权利要求21所述的方法，其特征是：

将帧内一个突发的传输位置改变到一个较迟的位置，它包括下列步骤：

在过渡帧期间发送两个突发，一个在老位置发送，一个在新位置发送，其中一个突发是持续时间较短的过渡突发。

23．按权利要求22所述的方法，其特征是所述方法还包括下列步骤：

在老位置发送一个第一突发；

将接收到的信息比特收集在终端站的缓存装置内；

在新位置发送一个过渡突发，所述过渡突发包括从终端站在过渡帧内发送上个突发以来收集在所述终端站的缓存装置内的信息比特。

24．按权利要求22所述的方法，其特征是所述方法还包括下列步骤：

在帧内老位置发送一个过渡突发，所述过渡突发包括收集在终端站的缓存装置内的信息比特的一部分；

在过渡帧内新位置发送另一个突发，所述突发含有收集在终端站的缓存装置内的信息比特。

25．按权利要求21所述的方法，其特征是所述方法还包括下列步骤：

将一个终端站的突发的传输位置改变到帧内一个较早的位置，它包括下列步骤：

在过渡帧内只发送一个过渡突发。

26．按权利要求25所述的方法，其特征是所述方法还包括下列步骤：

在新位置发送一个过渡突发，所述过渡突发在新位置的结束位置结束。

27．按权利要求25所述的方法，其特征是所述方法还包括下列步骤：

在帧内老位置发送一个过渡突发，所述过渡突发只包括从上次同一个终端站在上一帧传输一个突发以来收集在终端缓存装置内的信息的一部分。

28．一种在一个采用时分多址的点到多点系统中根据若干终端站(10,20,30)的传输需求重排从终端站(10,20,30)发送信息的突发的传输位置的方法，其特征是所述方法包括下列步骤：

在一个中央节点(40)收集提供给它的有关终端站(10,20,30)的传输需求的信息；

利用所述信息确定是否需要使一个特定终端站的突发在帧内一个较早或较迟的位置发送；

插入一个过渡帧，在所述过渡帧期间在至少一个过渡突发内发送信息，使得在后续帧内所述终端站可以在新位置发送它的突发，既不要求终端站又不要求中央节点(40)为了改变传输位置而增加任何额外的缓存容量。

29．按权利要求28所述的方法，其特征是所述方法还包括下列步骤：

通过在过渡帧内老位置发送一个突发和在新位置发送另一个突发将传输位置从帧内一个较早的位置改变到一个较迟的位置。

30．按权利要求27或28所述的方法，其特征是所述方法还包括下列步骤：

通过在过渡帧期间只发送一个过渡突发将传输位置从帧内一个较迟位置改变到一个较早位置。

31．利用一个系统按权利要求1-19之一在传输信道内进行语音和/或数据通信。