CN1444348A - 用于时隙选择和时隙分配的方法、基站和移动站 - Google Patents

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Abstract

这里提供了一种时隙选择方法。所述时隙选择方法包括如下步骤：获得传播损耗；接收上行链路时隙的占用状态和干扰量；从传播损耗得到期望波功率；对于占用状态为空的上行链路时隙，获得期望波功率和传播损耗之间的比率；以及通过使用比率选择传输时隙。另外，提供了一种时隙分配方法，其中在一帧中具有多个TDD边界，每个边界是在至少一个上行链路时隙和至少一个下行链路时隙之间的边界。此外，提供了一种时隙分配方法，其中分配是根据包括在QoS请求中的服务等级实现的。

Description

用于时隙选择和时隙分配的方法、基站和移动站
本申请案是中国专利申请号为00135991.6的专利申请案的分案申请案。
技术领域：
本发明涉及一种技术，其中多个移动站随机访问一个基站以在重复地使用相同频率的无线电波的蜂窝系统中执行分组传送。本发明还涉及在用于移动通信的TDD系统中的时隙分配方法以及使用所述方法的基站和移动站。
背景技术：
众所周知，基站控制的随机访问对于防止在移动站随机访问基站时由从多个移动站同时发送的分组冲突引起的通过量缩减是必要的。
对于常规的随机访问方法，在日本专利申请No.1-240822中提出ICMA-PE(利用部分回波的空闲信号铸造法多路访问)方法。ICMA-PE方法是在检查下行链路通知信号而确认时隙是空闲的之后移动站发送一个信号。
更具体地，日本专利申请No.1-240822公开的无线通信方法是在下行链路信息单元后增加了冲突控制字段。所述冲突控制字段包括空闲/占用位(I/B)、接收/未接收位(R/N)和部分回波位(PE)。另外，在上行链路信息单元之前增加了长度信息W。在上行链路通信中移动站发送长度信息到基站。根据长度信息W，基站决定I/B出现的多个单元。其它移动站访问在I/B字段中指示为I的时隙。
上述常规分组传送方法的缺陷在于，对重复使用相同频率波的蜂窝系统的适应性较低，并且不能得到高的通过量。
也就是说，在蜂窝系统中，根据在另一个单元使用相同频率的移动站的位置或传输功率，存在具有低干扰的时隙和具有高干扰的时隙。这样，当远离基站的移动站访问多个可用时隙中的具有高干扰的时隙时，不能获得所期望CIR(载波干扰比)，因为在基站的接收电平由于传播损耗而被降低。因此，出现了传输失败且不能得到高的通过量。在上面的描述中，CIR是所期望波(载波)功率与干扰波功率的比率。CIR越大，对所期望波的干扰越小。因此，当CIR由于所期望波的干扰变小而变大时，传输失败的概率变小。
另外，当多个移动站试图发送数据时，当移动站同时试图通过首先被检测的时隙发送数据时冲突发生了。这样，基站不能接收数据的可能性变大，并且通过量降低。
进一步地，因为具有高干扰的空闲时隙在相邻单元中被使用的可能性较大，所以当位于单元周围的附近的移动站访问具有高于扰的空闲时隙时，它对相邻单元中的通信产生了高干扰，另外通信失败率变得高了。
这些问题的出现是因为在上述分组传输方法中未执行空闲时隙的选择。
在现有技术的另一个方面，常规上，在载波被分配到用于通信的时隙的TDD(时分双工)系统中，上行链路和下行链路时隙配置是均衡的。原因是上行链路和下行链路通信量在语音通信中几乎是均衡的。
在多媒体服务广泛传播的时候，非语音通信量正在增长。这样，可以想象，用于发自用户等的电子邮件、信息的各种信息提供服务和应用在将来会被越来越多地应用。从应用和服务的通信量的观点看，由于来自数据库的数据分配在信息提供服务中可能是主要通信量，因此可以认为下行链路通信量在网络中变大了。在上行链路方向，来自用户的信息通信量将增加。因此，在非语音通信、例如数据和图象中，将会有许多上行链路通信量和下行链路通信量不对称的情况。
在这样的情况中，当对称的时隙分配以与常规的语音通信相同的方法使用在TDD系统中时，下面的问题出现了。如果时隙是根据发送通信量更大的方向的通信来提供，则用于另一个方向的通信的时隙保持未被使用。如果时隙是根据发送通信量小的方向的通信来提供，则用于另一个方向的通信的时隙是不够的。结果是，不能提供具有高服务能力和高效率的信息传输。
为了克服这样的问题，在1998年7月的Lan Chen、Susumu Yoshida、Hidekazu Murata和Shouichi Hirose的“用于在多媒体TDMA/TDD移动无线电中不对称通信量的动态时隙分配算法”，IEICE Trans.Fundamentals，vol.E81-A，pp.1358-1366，no.7中，公开了一种用于不对称通信量的时隙分配方法。在本文所示的常规时隙分配方法中，如图1所示，在一帧中提供了一个上行链路/下行链路时隙交换边界(TDD边界)。根据上行链路和下行链路的通信量，TDD边界在可移动范围内移动。如图1所示，尽管时隙4和5是可用的，但它们不能用作为上行链路。这样，利用这种方法时隙不能被充分利用。
另外，用于接受分组传输的控制在下面根据上面提到的文件中的方法被执行。当移动站向一个基站发送一请求时隙数时，基站尝试为该移动站分配时隙，所述时隙数为将被用于数据传输的每一帧的时隙数。在这时，当即使TDD边界被移动可用的时隙也不足时，基站拒绝数据传输。另外，即使当现有的时隙的数目大于移动站所请求的数目时，被分配的时隙数也等于所请求的数目。进一步地，当新的可用时隙在数据传输出现并且多于所请求时隙的时隙变得可用时，被分配的时隙的数目等于所请求的数目。
如上所述，在常规的时隙分配方法中，为了适应不对称的上行链路和下行链路通信量，移动TDD边界。但是，由于在上行链路和下行链路时隙之间只有一个边界，当邻近边界的时隙被使用时，即使当除邻近边界时隙外的时隙被释放时，将下行链路时隙分配给上行链路时隙区域以及将上行链路时隙分配给下行链路时隙区域也是不可能的。因此，被释放的时隙不能被利用。这样，时隙资源的利用不可能是最大化的。结果是，频率利用效率较低，传输延迟变大，并且在数据传输中，传输不完全率变高了。
另外，在传输量拥挤的情况中当空闲时隙的数目小于移动站所请求的数目时，数据传输请求被拒绝，并且数据被删除或移动站等候重新传输。这样，数据传输不完全率变高了。另外传输延迟变大。
当在非高峰时间的期间内空闲时隙的数目比所请求时隙数目大时或当在通信期间内新的可用时隙出现时，如果移动站和基站有使用多于所请求数目或当前使用的时隙的时隙用于数据传输的装置，则执行高速数据传输是可能的。但是，在常规技术中，空闲时隙不能被积极地使用。这样，就存在通过量低的问题。
发明内容：
本发明的第一个目的是提供一个时隙选择方法和一个无线分组传输系统，其中在蜂窝系统中可以得到高通过量和低延迟。
本发明的第二个目的是提供一个有效的和灵活的时隙分配方法，其中可以适应不对称的通信量，服务质量最大限度地令人满意并且通过量最大限度地改善。
据此，本发明提供一种时隙选择方法，用于选择由无线分组传输系统中的移动站所使用的传输时隙，其中，所述的移动站与一个基站相通信，其特征在于，所述的时隙选择方法包括如下步骤：获得传描损耗；从所述的基站接收上行链路时隙的占用状态和干扰量；从所述传播损耗得到所期望波功率；对于所述占用状态为空的所述上行链路时隙，获得所述的期望波功率与所述的传播损耗之间的比率；以及利用在上行链路时隙中的所述期望波功率与所述传播损耗之间的所述比率，选择所述传输时隙，其中所述的选择所述传输时隙的步骤包括如下步骤：在空闲时隙中选择具有在所述期望波功率与所述传播损耗之间最低的比率的一个空闲时隙，每个空闲时隙满足在期望波功率与传播损耗之间的一个预定比率。
根据上述发明，因为传送时隙是通过使用每个空闲时隙的所期望波功率和干扰量的比率来选择的，所以可以考虑干扰量来选择合适的传送时隙。因此，可以减少传送失败以及实现高通过量和低延迟。
在上述方法中，选择传送时隙的步骤包括如下步骤：
在满足事先确定的所期望波功率和传播损耗之间的比率的空闲时隙中选择具有最低所期望波功率和传播损耗之间的比率的空闲时隙。
根据上述发明，可以选择满足所期望波功率和传播损耗之间的比率的时隙。另外，常规的问题可以被解决了，在常规的问题中，由于基站附近的移动站可能占用低干扰的时隙，低期望波功率的移动站可能选择一高干扰的时隙。因此，可以减少传输失败以及可以实现高通过量和低延迟。
据此，这里提供一种无线分组传输系统，包括一个移动站和一个基站，其中所述的移动站与所述的基站相通信，其特征在于：所述的移动站包括：用于获得传播损耗的装置；用于从所述基站接收上行链路时隙的占用状态和干扰量的装置；用于从所述传播损耗得到期望波功率的装置；为所述占用状态是空闲的所述上行链路时隙获得所述期望波功率和所述传播损耗之间的比率的装置；以及用于通过使用所述期望波功率和所述传播损耗之间的所述比率来选择传输时隙的装置，所述基站包括：用于测量所述上行链路时隙的所述占用状态和所述干扰量的装置；以及用于将所述上行链路时隙的所述占用状态和所述干扰量发送到所述移动站的装置，其中所述的用于选择所述基站中的所述传输时隙的装置包括：用于选择一个在所述期望波功率与所述传播损耗之间具有最低的比率的空闲时隙的装置，每个空闲时隙满足期望波功率与传播损耗之间的一个预定比率。
根据上述发明，可以提供适用于时隙选择方法的移动站。
上述第一个目的也可以通过基站同移动站通信的无线分组传输系统中的基站实现，所述基站包括：
用于测量上行链路时隙的占用状态和干扰量的装置；以及
用于将上行链路时隙的占用状态和干扰量发送到移动站的装置。
在上述基站中，包括用于接收来自移动站的剩余信息单元数目和传播损耗的装置；
用于在剩余信息单元数目为0时通过使用传播损耗和接收电平获得干扰量的装置；以及
用于将干扰量发送给移动站的装置。
根据上述发明，可以提供适用于时隙选择方法的移动站。
上述第一个目的也可以通过包括移动站和基站的无线分组传输系统来实现，其中移动站同基站进行通信：
所述移动站包括：
用于获得传播损耗的装置；
用于接收来自基站的上行链路时隙占用状态和干扰量的装置；
用于从传播损耗获得所期望波功率的装置；
用于为占用状态是空闲的上行链路时隙获得所期望波功率和传播损耗之间的比率的装置；以及
通过使用所期望波功率和传播损耗之间的比率在上行链路时隙中选择传送时隙的装置，
所述基站包括：
用于测量上行链路时隙的占用状态和干扰量的装置；以及
将上行链路时隙的占用状态和干扰量发送给移动站的装置。
在无线分组传输系统中，用于选择基站中的传送时隙的装置包括：
用于选择在满足预定的所期望波功率和传播损耗之间的比率的空闲时隙中具有最低的所期望波功率和传播损耗之间的比率的空闲时隙的装置。
根据上述发明，可以提供适用于该时隙选择方法的无线分组传输系统。
上述第二个目的可以通过用于在移动通信系统中的TDD的时隙分配方法来实现，所述方法包括如下步骤：
提供多个TDD边界，其中每一TDD边界是在一帧中至少一个上行链路时隙和至少一个下行链路隙之间的边界；以及
执行时隙分配。
上述方法可以包括如下步骤：
在等候或在实现通信时动态地改变TDD边界。
在上述的方法中，TDD边界可以根据预定的条件变化。
根据上述发明，因为不管空闲时隙的位置来分配上行链路时隙或下行链路时隙成为可能，因此可以防止无用的时隙出现。因此，上述第二个目标可以达到。例如预定条件是当时隙被释放时、通信量拥塞时或来自用户的QoS电平。例如，当用户需要高QoS(业务的质量)电平时，一些时隙被动态地分配。
上述第二个目的也可以通过用于包括基站和移动站的移动通信系统中的TDD的时隙分配方法来实现，所述方法包括如下步骤：
基站在一帧时间中为下一帧至少分配一个时隙；以及
基站通过使用至少一个控制极小时隙(mini-slot)来发送包括时隙分配信息的信息给移动站。
根据本发明，由于分配信息由控制极小时隙代表，所以移动站可以根据分配信息访问时隙，用于传输的上行链路/下行链路时隙可以被自由地分配给空闲时隙。
时隙分配方法可以包括如下步骤：
基站接收包括在一帧时间内的所期望时隙数目的信息；以及
基站分配来自下一帧的空闲时隙的所期望数目的时隙。
时隙分配方法可以包括如下步骤：
基站接收包括在所述帧时间内的所期望时隙数目的信息；以及
当下一帧中空闲时隙的数目小于所期望时隙数目时，基站分配时隙，其中时隙数目小于在预定边界中下一帧的所期望时隙数目。
时隙分配方法可以包括如下步骤：
基站接收包括在所述帧时间内所期望时隙数目的信息；以及
当下一帧中空闲时隙的数目大于所期望时隙数目时，基站分配时隙，其中时隙的数目大于在预定边界内下一帧的所期望时隙数目。
时隙分配方法可以包括如下步骤：
当在数据传输期间至少一个空闲时隙出现时，基站分配时隙，其中时隙数目大于在预定边界内用于数据传输的时隙的数目。
时隙分配方法可以包括如下步骤：
基站在数据传输期间分配时隙，其中，时隙数目小于在预定边界内用于数据传输的时隙的数目。
根据上述发明，时隙分配的数目可以根据通信状态请求被动态地改变，这样时隙可以被有效地利用。例如预定边界位于可以利用的时隙的最大数目和所需时隙的最小数目之间。
在时隙分配方法中，控制极小时隙包括时隙的分配状态、用于确认上行链路数据被接收到的信息、用于下一帧的所分配时隙信息。
根据这一发明，在下一帧中使用的时隙可以被保留，并且移动站可以确认基站接收到了发送信息。
时隙分配方法可以包括如下步骤：
将服务质量分类为服务等级；以及
基站根据服务等级执行时隙分配。
在时隙分配方法中，在从移动站发送到基站的数据中的头部分组包括QoS请求，
所述QoS请求包括可以用于传输数据的时隙的最大数目、时隙的最小数目和服务等级，以及
基站根据服务等级分配最大数目或最小数目的时隙。
根据上述发明，数据传输的质量可以根据服务等级改变。
上述第二个目标也可以通过包括基站和移动站的使用TDD方法的移动通信系统中的基站来实现，包括：
用于在一帧时间中为下一帧分配至少一个时隙的装置；以及
用于通过使用至少一个控制极小时隙将包括时隙分配信息的信息发送到移动站的装置。
基站包括：
用于接收包括在所述帧时间内所期望时隙数目的信息的装置；以及
用于从下一帧的空闲时隙中分配期望数目的时隙的装置；
基站包括：
用于接收包括在所述帧时间内所期望时隙数目的信息的装置；以及
在下一帧中的空闲时隙的数目小于所期望时隙数目时用于分配时隙的装置，其中时隙的数目小于在预定边界内用于下一帧的时隙的所期望时隙数目。
基站包括：
用于接收包括在所述帧时间内时隙的期望数目的信息的装置；以及
当在下一帧中空闲时隙的数目大于所期望时隙数目时用于分配时隙的装置，其中时隙的数目大于在预定边界中用于下一帧的所期望时隙数目。
基站包括：
用于在数据传输期间分配时隙的装置，其中时隙的数目小于在预定的边界内用于数据传输的所期望时隙的数目。
在基站中，控制极小时隙包括时隙的分配状态、用于确认上行链路数据已经接收到的信息、为下一帧的指定时隙信息。
基站包括：
用于根据包含在移动站发送的QoS请求中的服务等级执行时隙分配的装置。
根据上述发明，可以提供适用于上述时隙分配方法的基站。
上述第二个目标也可以通过在包含移动站和基站的移动通信系统中使用TDD方法的移动站来实现，包含：
用于与基站通信的装置，其中基站包括在一帧时间内为下一帧分配至少一个时隙的装置；以及用于通过使用至少一个控制极小时隙发送包括时隙分配信息的信息到移动站的装置；
用于通过发送被发送给基站的数据中的头分组来发送包括一个QoS请求的信息的装置；以及
用于通过使用由控制极小时隙通知的至少一个时隙发送信息的装置。
根据本发明，可以提供适用于基站的移动站。
附图说明：
图1是解释常规技术中的TDD系统中上行链路/下行链路时隙切换边界(TDD边界)的示意图；
图2显示了根据本发明第一个实施例的时隙配置；
图3显示了用于传播损耗的位配置；
图4显示了用于干扰量电平(interference amount level)的位配置；
图5显示了根据本发明的第一个实施例的时隙分配的操作的第一个例子；
图6显示了根据本发明的第一个实施例的时隙分配的操作的第二个例子；
图7显示了蜂窝系统中的多个移动站；
图8A和8B显示了在单元A中时隙占用状态和干扰量的例子；
图9是显示基站的操作的流程图；
图10是显示移动站的操作的流程图；
图11显示了根据本发明的第一个实施例的移动站的配置；
图12显示了根据本发明的第一个实施例的基站的配置；
图13显示了时隙配置的另一个例子；
图14显示了根据本发明的第二个实施例的时隙配置；
图15显示了根据本发明的第二个实施例的时隙分配方法的一个例子；
图16是显示根据本发明的实施例的移动站的操作的流程图；
图17是显示根据本发明的第二个实施例的基站操作的流程图；
图18显示了根据本发明的实施例的移动站的配置；
图19显示了根据本发明的实施例的基站的配置；
图20是显示根据第三个实施例的基站操作的流程图；
图21是显示根据第三个实施例对于等级1用户的信道分配方法的流程图；
图22是显示根据本发明的实施例对于等级2用户的信道分配方法的流程图；
图23是显示根据第四个实施例的基站的操作的流程图；
图24是显示根据本发明的实施例在数据传输期间当可用资源增长时对于等级1用户的时隙分配流程图；
图25是显示根据本发明的第四个实施例在数据传输期间当可用的资源减少时时隙数目变化的流程图；
图26是显示根据第五个实施例的基站的操作的流程图；
图27是显示根据第五个实施例对于等级1用户的时隙分配的流程图；
图28是显示根据第六个实施例的基站的操作的流程图；
图29是显示根据第六个实施例在数据传输期间当可用资源减少时时隙数目变化的流程图。
优选实施方式：
[第一实施例]
下面描述本发明对应于第一目标的实施例并作为第一个实施例。
对应于第一目标的本发明的访问方法可应用于TDMA和CDMA，以双工方法可应用于TDD和FDD。下面，参考附图来描述TDMA/FDD情况下的实施例。
图2显示了根据本发明的第一实施例的时隙配置。载波被划分为多个帧，并且所述帧被划分为多个时隙。如图中下行链路时隙18所示，冲突控制字段(E)13被添加到下行链路载波的每一时隙中。所述冲突控制字段13包括空闲/占用(I/B)位14、干扰电平(Itf)位15、接收/未接收(R/N)位16以及部分回波位17。在上行链路时隙20中，传播损耗(Lp)位21和剩余信息单元数目(W)位22被添加到上行链路信息单元23的头部中。剩余信息单元数目(W)代表在一帧中使用一个时隙的前提下剩余的所需帧的数目。当多个时隙同时地被用在一个帧中时，剩余信息时隙数目W被添加到每一时隙中。
传播损耗(Lp)位21和干扰电平(Itf)位15中的每一种都包括n位，这样就确保足够的精度。
为了得到传播损耗(Lp)的例子，假定在1公里半径内距离衰减遵守第四幂定律，考虑到6.5dB标准偏差的屏蔽(shadowing)，传播损耗的动态范围是从-13dB到93dB的106dB。因此，传播损耗可以由图3中所示的代表128个等级的7位组成。
对于干扰量电平Itf，当每一个使用相同时隙的移动站(传输功率0.1W(20dBm))位于距离干扰测量基站最近的相邻单元的尾端时，可以认为干扰电平变得最坏，为39dBm。因此，干扰电平Itf由如图4所示的代表256个等级的8位组成。
下面，将描述用于计算传播损耗LP和计算干扰电平Itf的方法。
假定对于基站和移动站来说，基站的传输功率Pbt(dBm)和移动站的传输功率Pmr(dBm)是已知的。另外，假定上行链路和下行链路的传播损耗是相同的。
如公式1中所示，移动站通过使用同步信号及类似信号的接收功率Pmr(dBm)来计算传播损耗Lp。
Lp(dB)＝Pbt(dBm)-Pmr(dBm)    (公式1)
移动站通过发送上行链路时隙来通知基站剩余信息单元长度W和传播损耗Lp。基站通过使用下行链路时隙中的冲突控制字段通知移动站下一帧的空闲时隙的干扰电平。对于下一帧的空闲时隙，有两种情况：当前时隙的剩余信息单元数目W是0或当前时隙是空闲。对于每一种情况干扰电平被作如下计算。
(1)对于当前时隙是空闲的情况，直接测量干扰电平以得到干扰电平。
(2)对于当前时隙的剩余信息单元数目W是0的情况，基站测量接收功率Pbr(dBm)。因为基站接收来自移动站的传播损耗Lp，基站通过下面的公式2计算发送分组的移动站的所期望波功率C(dBm)。因此，通过下面的公式3，干扰电平Itf可以通过从接收电平Pbr中减去C得到。
C(dBm)＝Pmt(dBm)-Lp(dB)  (公式2)
Itf＝Pbr-C  (公式3)
如后面所述，请求数据传输的移动站在基站计算所期望波功率C，并通过使用由基站发送的空闲时隙的干扰电平Itf来预测用于传输的每一空闲时隙的接收CIR。移动站选择具有适当的干扰电平的空闲时隙，使得预测的CIR变为最小，其中预测的CIR满足所需要的CIR。
所需的CIR是满足用于提供服务的通信质量的CIR并且根据提供服务和应用的通信质量需要来决定。由于CIR变得比所需的CIR大，质量变坏的概率变小了。但是，当使用大的所期望波功率的移动站占用具有小干扰的时隙时，使用小的所期望波功率的移动站转而使用具有大的干扰的时隙。因此，接收失败的概率变高了。这样，在本发明中，选择适当的空闲时隙使得CIR在满足所需的CIR的情况下变得最小。
图5和6是显示根据本发明的第一个实施例的时隙分配的操作的例子的图。图5中所示的第一个例子中，移动站从基站接收从传输请求的时间开始的一帧的时隙的占用状态和干扰量。例如，在图中，移动站1(M1)在帧1中的时隙4的时间发送传输请求，并且移动站从基站接收对于从帧1的时隙4到帧2的时隙3的一帧的占用状态和干扰量。然后，移动站选择时隙5并从帧2的时隙5开始传输。如图5中所示的第一个例子，移动站接收从传输请求时的长度的时隙的占用状态和干扰量的方法适用于具有低传输频率的移动站或适用于没有严格的延迟要求的移动站。
在图6所示的第二个例子中，移动站接收和存储来自基站的时隙的占用状态和干扰量，并且读取在传输被请求时向后一帧的时隙的占用状态和干扰量。例如，在图中，移动站1(M1)在帧2的时隙4时发送传输请求，并且在被存储的一帧的时隙的占用状态和干扰量的基础上选择时隙5后从帧2的时隙5开始传输。第二个例子适用于具有高传输频率的移动站或具有严格的延迟要求的移动站。
图7显示了在蜂窝系统中的多个移动站。图8A和8B显示在单元A中时隙占用状态和干扰量的例子。下面，根据第一实施例的时隙选择的操作将参考图7、图8A、图8B和图5来描述。
在图5中，当移动站1(MS1)和移动站2(MS2)在帧1的时隙4的时间发送传输请求时，移动站1(MS1)通过从帧1的时隙4到帧2的时隙3的下行链路时隙来接收上行链路时隙的占用状态(I/B)和干扰量(Itf)。那么，在每一个空闲时隙都被使用的情况下，移动站1(MS1)预测传输的每一个接收CIR。作为一个例子，在图8A和8B中显示了一帧的10个时隙的占用状态和干扰量。因此，空闲时隙2、5、6、7、8和10的干扰电平在图8B中显示。如图7和5所示，因为移动站1(MS1)接近基站，移动站1(MS1)选择具有高干扰电平的时隙5。移动站2(MS2)由于它远离基站，所以选择具有低干扰电平的时隙7。
移动站1和2中的每一个通过使用选定的时隙执行传输。当传输成功的时候，通过下一帧中相同数目的时隙发送剩余信息。例如如果传输失败，在随机时间后重新进行传输。另外，当移动站的传输成功时，基站更新上行链路时隙的占用状态和干扰量并且通过下行链路时隙发送它们。
图9是显示基站操作的流程图。基站在步骤1中的每一个时隙中从移动站接收传播损耗Lp和多个信息单元W。基站在步骤2中检查是否每一个上行链路时隙都是空闲。当它是空闲时，基站在步骤3测量该时隙的干扰电平。当它不是空闲时，基站在步骤4检查是否时隙发送了最后一分组(就是说，剩余信息单元的数目W＝0)。当时隙发送最后一分组时，基站在步骤5测量接收电平Pbr。然后，干扰电平Itf由上述公式3计算，因为移动站的所期望波电平C在步骤6中从传播损耗Lp得到。
在步骤3和步骤6后，基站通知移动站在下行链路时隙中的干扰量，其中，在步骤7和8中由I/B位指示时隙的“空闲”。当步骤4中剩余信息单元的数目W大于1时，在步骤9和10中由I/B位指示时隙的“占用”。
图10是显示移动站的操作的流程图。在步骤21和步骤22中，在接收同步信号和类似信号之后，请求传输的移动站通过公式1计算传播损耗Lp。下面，在步骤23中，移动站接收从基站发送的时隙的占用状态和干扰量电平。然后，在步骤24中，移动站从传播损耗Lp计算每一所期望波功率，并在步骤25中在每一空闲时隙被使用的情况下，预测传输的每一接收CIR。下面，在步骤26中，移动站选择具有合适的干扰电平的空闲时隙，以使在预测的CIR满足所需CIR的条件下预测的CIR变成最小。然后，在步骤27中，移动站通过选定的加入了传播损耗Lp和信息单元数目W的时隙发送上行链路信息。接着，在步骤28移动站检查传输是否成功。当传输成功时，在步骤29中移动站检查是否存在剩余信息，当存在剩余信息时，在步骤30中通过使用下一帧的相同数目的时隙发送下面的信息。当步骤28中的传输失败时，在步骤31中在随机时间后传输重新开始。
图11显示了根据本发明的第一实施例的移动站的配置。移动站包括编码器71、发送控制电路72、调制器73、逻辑操作电路74、传播损耗计算电路75、译码器76、信号分离器77和解调器78。
图12显示了根据本发明的第一实施例的基站的配置。基站包括解调器81、信号分离器82、译码器83、干扰测量计算电路84、通知控制电路85、逻辑操作电路86、解调器87、信号多路传输电路88和编码器89。
在本实施例中，将在下面描述在上行链路消息被发送的情况下移动站和基站的操作。
例如当移动站需要发送上行链路消息时，图11所示的编码器71在上行链路消息上执行错误校正编码。然后，上行链路消息被输入发送控制电路72并且等候被传送。逻辑操作电路74执行预定过程来得到部分回波数据(PE)17(图2中所示)，例如提取上行链路消息的位序列的一部分，并将部分回波数据输入到发送控制电路72中，并且发送控制电路72存储部分回波数据。
在解调器78中解调的下行链路数据被输入到计算传播损耗的传播损耗计算电路75中，传播损耗被输入到发送控制电路72中。然后，信号分离电路77分离冲突控制字段(E)13，该字段是图2中显示的通知信号部分，并且将冲突控制字段(E)13输入发送控制电路72。所述发送控制电路72根据干扰量电平和传播损耗从具有作为I/B信息的“I”的时隙中选择一个时隙。然后，传输从一个具有选定时隙的定时的头脉冲串开始。
基站接收此脉冲串信号。然后，通过解调器81和信号分离器82，包含在头脉冲串中的脉冲串W的数目的一部分被输入到通知控制电路85中。另外，传播损耗Lp的一部分被输入到干扰测量计算电路84中。所述干扰测量计算电路84通过使用接收功率和传播损耗来测量一空闲时隙的干扰以及计算剩余信息单元数目为0的时隙的干扰。测量或计算出的干扰电平Itf15被输入到通知控制电路85中。
另一方面，在基站中译码器83在上行链路信息上执行错误纠正和类似操作。被译码的上行链路信息被输入逻辑操作电路86中，并且由同在逻辑操作电路74中执行的相同的过程产生的部分回波数据17被输入到通知控制电路85。
另外，在译码器83中执行错误检测并通知所述通知控制电路85是否接收到信号。通知控制电路85根据W对连续的时隙设置I/B位。根据信号是否接收到来设置接收/未接收(R/N)位16。通知信号(I/B位14、干扰电平15、R/N位16、部分回波数据17)通过信号多路传输电路88和解调器87被发送。
在移动站中，通知信号通过解调器78和信号分离器77被输入到发送控制电路72。在发送控制电路72中，当从信号分离器77输入的R/N信息16指示信号接收“R”时，将部分回波数据与传输前存储在逻辑操作电路74中的数据进行比较。当它们相同的时候，可以断定发送的数据被正确接收，并且下一个脉冲串将被发送。
当R/N信息17指示“未接收”时或当部分回波数据和存储的数据不相同时，移动站被改变到用于从头脉冲串发送数据的等候状态。根据干扰量电平和传播损耗，当I/B位指示I时移动站在随机时间后或立即重新开始发送。
如图13所示，对于下行链路传输，在冲突控制字段中的信息可以被合并并置于帧的尾端。这种情况中，因为移动站每一帧仅仅接收一次冲突控制字段信息，所以优点是电池寿命变长了。另一方面，因为请求传输的移动站需要等待直到一帧尾端的到来，所以缺点是可能出现延迟。
如上所述，根据相应于第一目的的本发明，基站通知移动站空闲时隙的占用状态和干扰量。然后，移动站在每一个空闲时隙都被使用的情况下的为传输预测每一接收CIR，并且选择和发送具有合适的干扰的时隙，以使得预测的CIR在预测的CIR满足所需的CIR的条件下是最小的。因此，对于移动站传输的成功率增加了。另外，当多个移动站试图同步地在单元中发送数据时，它们根据传播损耗选择不同的时隙。这样，冲突率减小了。因此，根据本发明，可以提供能提供低延迟和高通过量的无线分组传输方法。
接下来，将参照图来描述相应于本发明第二个目标的实施例。下面的实施例遵守TDMA/TDD。首先，将描述每一实施例的概要。然后，每一实施例将给以详细的描述。
在第二个实施例中，将描述相应于第二个目标的本发明的基本操作。在第三个实施例中，描述了一种根据分组传输接受时间的通信量状态以QoS(服务质量)请求来分配时隙的方法。在本实施例中，将更高的优先权给予后面将提到的等级2用户，在出现拥塞时将等级2用户的质量以更高优先级降级。
在第四实施例中，描述了一种在分组传输期间当可用时隙的数目减少或增加时根据服务等级和QoS请求改变时隙数目的方法。另外，当可用时隙的数目减少时时隙需要被删除的情况下，将等级2用户的质量以更高优先级降级。
在第五实施例中，描述了一种考虑在分组传输接受时的通信量状态、根据QoS请求分配时隙的方法。第三实施例和第五实施例之间的区别如下。在第三实施例中，在接受时间出现拥塞时，等级2用户的质量以更高优先级降级。另一方面，在第五实施例中，以更高的优先级删除所分配的超出最小时隙数目或所期望时隙数目的过多时隙。
在第六实施例中，描述了一种在分组传输期间当可用时隙的数目减少或增加时根据服务等级和QoS请求改变时隙数目的方法。第四实施例和第六实施例之间的区别如下。在第四实施例中，当传输中出现拥塞的时候，等级2用户的质量以更高优先级降级。另一方面，在第六实施例中，当传输中出现拥塞的时候，以更高的优先级删除所分配的超出最小时隙数目或所期望时隙数目的过多时隙。
[第二实施例]
下面，将参考图来描述用于TDMA/TDD的本发明的基本操作。
图14A和14B显示了根据本发明的第二实施例的时隙配置。如图所示，载波31包括根据预定间隔重复的帧32。所述帧包括多个时隙33(信息时隙)和控制极小时隙34，每个控制极小时隙34对应于一个信息时隙33。信息时隙用于上行链路或下行链路。
在本实施例中，上行链路或下行链路的分配没有限制。也就是说，允许上行链路时隙和下行链路时隙之间存在多个边界。图14A所示的例子中，一个帧包括10个信息时隙并且分别在S1-S2、S3-S4、S5-S6之间有三个上行链路/下行链路边界。
在每一帧的尾端提供控制极小时隙34。控制极小时隙的数目同信息时隙的数目相同，并且每一控制极小时隙对应于一个信息时隙。控制极小时隙包括用于下一帧的时隙分配状态(上行链路/下行链路/空闲：U/D/I)36、用于确认当前帧中的传输成功的确认数据以及用于分配下一帧中的时隙以便连续传输数据的指定时隙数目(AL)38。确认数据可以是任意数据，只要数据可以用于由移动站确认移动站发送的信息被成功接收到了即可。在本实施例中，使用了在第一实施例中描述的部分回波数据(PE)37。
对于指定时隙数目，基站根据通信量拥塞级别确定所指定时隙的数目，然后发送下一帧中移动站访问的时隙数目。在图14A所示的例子中，可以被指定的时隙的数目最大是10。
用于上行链路传输的头分组51包括由时隙数目表示的分组长度L52、QoS请求部分53以及信息位54。QoS请求部分53包括时隙的最大数目B、所期望时隙数目E、时隙的最小数目W和服务等级C。
下面，将参照图15描述根据本发明第二实施例的时隙分配方法的例子。
图15中的(a)部分显示了基站(BS)的操作，也就是说，后面提到的基站中的时隙分配电路的操作。(b)部分显示了移动站(MS)的操作。如图15所示，从移动站到基站的传输1已经开始并且时隙1、2和3被用于传输1。
首先，将描述从基站到移动站的传输，也就是下行链路传输。
在帧0中，在步骤41中有所期望时隙数目是2的下行链路传输请求2出现在基站中，并且在步骤42中分配时隙(两个时隙)的所期望数目。在本例中，因为在下一帧中时隙0、4、5、6、7、8和9是空闲的，所以在对应于时隙8和9的极小时隙中显示下行链路使用保留。然后，在步骤43通过使用时隙8和9，基站从帧1开始传输。
下面，将描述从移动站到基站的传输，也就是上行链路传输。
在帧0中，在步骤44中当上行链路传输请求3出现时，移动站通过检查控制极小时隙确认下一帧的时隙分配状态。如上所述，因为时隙8和9已经被分配给下行链路传输请求2，所以移动站自由地在空闲时隙0、4、5、6和7中选择时隙。
在图15中所示的例子中，在步骤45中移动站通过使用时隙4开始对应于上行链路传输请求3的传输，并且通过将长度和QoS请求添加到信息位的头部来发送分组长L＝5和QoS请求(最大时隙数目B＝4、所期望时隙数目E＝3、极小时隙数目W＝2和服务等级C＝1)。时隙的最大数目B、所期望时隙数目E、极小时隙数目W和服务等级C的用法将在后面描述。由于对于传输请求3，所期望时隙数目为3个，所以基站分配时隙0、4和5(步骤46)，并通过使用控制极小时隙(在极小时隙4中，AL＝0、4、5)将分配的时隙数目发送到移动站。
然后，在步骤47中移动站确认在帧1中的时隙4自移动站发送的数据被基站接收到，并且时隙0、4和5被分配给下一帧。在步骤48中，根据控制极小时隙的指示，移动站从帧2发送数据。另外，移动站通过在帧2中的控制极小时隙0、4、5中接收部分回波数据并将其与对应于存储在移动站中的数据进行比较来确认移动站发送的数据是否被接收。
因为上行链路传输请求3的分组长度是5，剩余数据长度在移动站通过使用帧2的时隙0、4和5发送数据之后变为1。在步骤49中，，基站在帧3的就在用于传输的帧2之后的控制极小时隙中分配时隙0，并且释放时隙4和5。也就是说，当基站确认最后的信息时隙被接收到时，基站将时隙分配状态和用于下一帧的时隙的指定数目分别改变为“I”(空闲)和“空”，并通过控制极小时隙通知它们的移动站。
然后，移动站认识到发自移动站的数据被接收到，并且在步骤50中在帧2中的控制极小时隙的基础上，最后一个分组被分配给在下一帧(帧3)中的时隙0。当步骤51中移动站通过帧3中的时隙0将最后一分组发送给基站时，对于传输请求3基站不执行时隙分配。然后，在步骤52中，移动站检查帧3的控制极小时隙0，以便认识到发自移动站的数据被接收到，并且由于数据传输已经完成所以时隙分配完成。另一方面，下行链路传输2的长度是10，下行链路传输2在帧3的时间继续(步骤53、54)。
图16是显示移动站的操作的流程图。当传输请求在步骤61中在移动站出现时，移动站在步骤62接收帧的尾端中的控制极小时隙和在步骤63中检查在下一帧中是否有空闲时隙。当在下一帧中没有任何空闲时隙时，移动站检查移动站是否超时(time-out)。当它超时时，过程以传输未完成而结束。当它没有超时时，在步骤65中移动站等候直到它接收到下一帧中的控制极小时隙。
在步骤63中，当在下一帧中至少有一个空闲时隙时，移动站随机地选择空闲时隙并且在步骤66中，将代表分组长度L、时隙的最大数目B、所期望时隙数目E、时隙的最小数目W和服务等级C的信息位的信息发送到移动站。下面，在步骤67中移动站接收发自基站的、对应于发自移动站的空闲时隙的控制极小时隙，并且在步骤68移动站检查传输是否成功。当传输失败时，在步骤69和70中移动站重新发送信息，其中，当重新发送的次数超过一个限制时，过程以传输未完成结束。
当在步骤68中传输成功时，移动站在步骤71中检查分组传输是否完成。当完成时，过程结束。当没有完成时，移动站通过使用下一帧中的在步骤72中分配的信息时隙继续传输。
图17是显示根据本发明的第二个实施例的基站的操作的流程图。在步骤81中，当基站从移动站接收上行链路头分组时或当下行链路传输请求出现在基站中时，在步骤82和83中如果可用时隙多于时隙的期望数目，基站分配期望数目的时隙。如果可用时隙的数目少于期望数目，在步骤84中基站等候下一帧。
当分配至少一个时隙时，在步骤85中，基站通过使用控制极小时隙通知移动站时隙分配状态U/D/I、接收确认数据PE、下一帧的指定时隙数目AL。在传输期间可用资源改变的情况下，如果可用时隙的数目等于或大于时隙的期望数目(当在步骤86和87中是YES时)，基站保持当前状态。如果可用时隙的数目等于或小于时隙的期望数目(当在步骤87中是NO时)，在步骤88和89中基站等候直到可用时隙的数目增长到时隙的期望数目。当基站接收最后一个上行链路分组时(当在步骤90中是YES时)，基站在步骤91中通过使用控制极小时隙，将值为“I”(空闲)的下一帧的时隙分配状态、接收确认数据PE和指定时隙数目AL＝空发送到移动站。
在上述过程中，步骤82-84部分被称为序列1，步骤86-89部分被称为序列2。
图18显示了根据本发明的实施例的移动站的配置。移动站包括编码器71、发送控制电路72、调制器73、逻辑操作电路74、译码器76、信号分离器77和解调器78。
图19显示了根据本发明的实施例的基站的配置。基站包括解调器81、信号分离器82、译码器83、通知控制电路85、逻辑操作电路86、解调器87、信号多路传输电路88和编码器89、时隙分配电路90。
移动站和基站的操作将根据实施例描述。
当移动站需要发送上行链路消息时，诸如错误校正过程的过程在编码器71中的消息上执行并且消息被输入到发送控制电路72来传输。逻辑操作电路74通过提取上行链路信息的位序列的一部分来产生部分回波数据(图14中的PE)，将部分回波数据输入到存储部分数据的发送控制电路72。
解调器78解调来自基站的数据。信号分离器77从数据分离出控制极小时隙，并且将控制极小时隙输入到发送控制电路72中。然后，移动站从左边选择具有作为U/D/I信息的“I”的时隙，并且在选定时隙的计时开始头脉冲串的传输。
当基站接收所述脉冲串时，将包含在头脉冲串中的用于消息和QoS请求的分组的数目(图14中的分组长度L)通过图19所示的解调器81和信号分离器82输入到时隙分配电路中90。根据时隙分配电路90时隙分配的结果，时隙分配状态U/D/I(图14中U/D/I 36)和指定的时隙数目(图14中AL 38)被输入到通知控制电路85中。另一方面，例如，在译码器83中在来自移动站的上行链路信息上执行错误校正过程。结果是，译码的上行链路信息被输入到逻辑操作电路86中。另外，通过执行与在移动站的逻辑操作电路74中执行的相同的过程产生的部分回波数据被输入到通知控制电路85中。
通知控制电路85以通知数据的形式为每一信息时隙设置状态U/D/I、部分回波和指定的时隙数目。通知数据通过信号多路传输电路88和解调器87被发送到移动站。
在移动站中，通知数据通过解调器78和信号分离器77被输入到发送控制电路72中。发送控制电路72比较由信号分离器77输入的部分回波和存储在逻辑操作电路74中的部分回波。当它们相同时，移动站判断发送的数据被正确接收。然后，移动站访问已分配的时隙，以便根据下一帧中已分配的时隙数目AL继续传输。当两个部分回波数据不同时，移动站等候再次传送头脉冲串，然后当U/D/I变为I时移动站立即或在随机时间后重新开始传输。[第三实施例]
在第三实施例中，分组传输被区分优先次序，并且根据在分组传输接受时的通信量状态，通过使用QoS请求分配时隙。
在本实施例中，优先化包括服务等级1和服务等级2两个级别。但是，有可能提供更多的服务等级以使得根据多个QoS能更灵活地分配时隙。
在本实施例中，信道(时隙)分配被执行，以便对于服务等级1(高等级)的用户来说，所期望质量会被最大限度地保证。对于服务等级2(低等级)的用户，信道(时隙)分配在最大努力的基础上被执行。
另外，当在分组传输接受时通信量拥塞的时候，等级2用户的质量以更高优先级降级。
就是说，如后面所述，对于等级1用户，当可用时隙不足时，通过删除其他用户的一个或多个时隙将时隙分配给等级1用户，其中时隙以下面的顺序删除，也就是，分配的超过等级2服务的时隙最小数目的时隙、等级2的最小时隙、分配的超出等级1的时隙期望数目。以这种顺序删除的时隙被分配给新用户。
第三实施例的时隙配置同图14中所示的第二实施例的时隙配置相同。第三实施例的移动站的操作流程图同图16中所示的第二实施例的操作流程图相同。
图20是显示第三实施例的基站的操作的流程图。
当基站在步骤101中接收上行链路头分组或有下行链路传输请求时，在步骤102中基站检查服务等级。当服务等级是1时，图21显示的过程(3-1)在步骤103被执行。当服务等级不是1时，图22中显示的过程(3-2)在步骤104中被执行。步骤103或步骤104之后的过程同图17所示的从步骤85开始的流程图的过程相同。
下面，将在下面根据图21来描述给等级1用户分配时隙的方法。当可用时隙的数目大于时隙的最大数目(当在步骤111中是YES)时，在步骤112中最大数目的时隙被分配给用户。
当可用时隙的数目小于最大数目但大于时隙的期望数目E(当在步骤113中为NO)时，在步骤114中可用时隙被分配给用户。
另一方面，在可用时隙的数目小于时隙的期望数目(在步骤113中为YES时)的情况中，当在步骤115中分配给等级2用户的超出每一个等级2用户的时隙最小数目的时隙的总数mw2大于时隙的缺额数目S时，在步骤116中，以超出时隙的数目的降序从等级2用户释放S个时隙，并将释放的时隙和可用时隙分配给等级1用户。
当在步骤115中为NO时，在步骤117和118中，一个或多个等级2用户的全部或部分时隙被释放来分配给等级1用户。也就是，在步骤117中如果等级2用户的时隙的最小数目的总数(w2)等于或大于缺额s(s＝S-mw2)，在步骤118中，以时隙的最小数目的阵序从等级2用户释放mw2时隙，从等级2用户释放s时隙，并将释放的时隙和可用时隙分配给等级1用户。
在步骤119和步骤120中，当即使在等级2用户的时隙被释放(当步骤117中为NO)时用于等级1用户的时隙也不能被充足地分配时，已经分配给每一等级1用户的超出时隙的每一期望数目的一个或多个时隙被释放给新的等级1用户。也就是说，在步骤119中，如果超出等级1用户的时隙的期望数目的时隙的总数(me1)等于或大于缺额ss(ss＝s-w2)，在步骤120中等级2用户的时隙(mw2+w2)被释放并且等级1用户的ss时隙以超出时隙的数目的降序被释放。然后，释放的时隙和可用时隙被分配给新用户。在步骤120中，当有多个相同条件的等级1用户时，一部分时隙被释放给的一个或多个目标等级1用户被随机地选择。
即使在上述过程后时隙也没有充足地分配给新的等级1用户时(当在步骤119中为NO时)，在步骤121和122中使用超出等级1用户的时隙的最小数目的时隙。也就是，如果在步骤121中(时隙的期望数目-时隙的最小数日)等于或大于缺额sss(sss＝ss-me1)，在步骤122中，等级1用户的超出的时隙(sss)被释放并且等级2用户的(mw2+w2)被释放。被释放的时隙和可用时隙被用于新的用户。
当即使在上述过程之后时隙也没有充足地分配给新的等级1的用户时，基站在步骤123中等候直到下一帧到来。
在上述过程中，在步骤124，时隙少于最小时隙的等级2用户临时中断传输，并且一旦所需时隙变得可用时就重新开始传输。
下面，将参考图22中所示的流程图来描述用于等级2用户的信道分配方法。该流程图对应于图20中的步骤104。
当等级2的传输请求被接收到时，在步骤131中基站检查可用时隙的数目。当可用时隙的数目等于或大于时隙的最大数目(当在步骤131中为YES)时，时隙的最大数目在步骤132中被分配。当可用时隙的数目小于时隙的最大数目(在步骤131中为NO)但是大于时隙的最小数目(在步骤133中为NO)时，在步骤134中可用时隙被分配给等级2用户。当可用时隙的数目小于最小时隙的数目(在步骤133中为YES)时，在步骤135中基站试图在一帧后进行时隙分配。
每一个移动站和基站的配置同分别在图18和图19中所示的第二实施例中的配置相同。
[第四实施例]
在本实施例中，将要描述在分组传输期间当可用时隙减少或增加时、时隙的数目根据服务等级和QoS请求改变的方法。另外，当可用时隙减少时，时隙被删除，使得等级2用户的质量以更高优先级降级。也就是说，如后面提到的，当一个或多个时隙被删除时，时隙按照下列顺序被删除以分配给新用户：所分配的超出等级2用户的最小时隙的时隙、等级2用户的最小时隙、所分配的超出等级1用户期望时隙的时隙。
第四实施例的时隙配置同图14中所示的第二实施例中的时隙配置相同。
图23是显示根据第四实施例的基站的操作。将描述可用资源在传输期间被改变的情况下的过程(序列4)。
当在可用资源中有变化(在步骤141中为YES)时，基站在步骤142中检查是否可用资源增加了。当可用资源增加时，图24中显示的过程(4-1)在步骤143中被执行。当可用资源没有增加时，图25中显示的过程(4-2)在步骤144中被执行。
下面，将参考图24中所示流程图来描述当存在至少一个被释放的时隙或当系统资源增加时被执行的过程，也就是步骤143的过程。
在步骤151中，基站检查具有少于期望数目时隙的等级1用户。然后基站又以相对于所期望时隙的时隙的缺额数目的降序为等级1用户分配时隙，其中，在步骤152中时隙被分配给每一个等级1用户，直到时隙的数目变为所期望时隙数目。或者，可以为少于期望时隙的等级1用户的随机地执行另外的分配。
当在执行完上述分配(在步骤153中为YES)后仍存在一个或多个可用时隙时，基站在步骤154中检查是否存在少于最小时隙的时隙的等级2用户。然后在步骤155中，基站又以每一个等级2用户的相对于时隙最小数目的时隙缺额数目的降序分配时隙给每一个等级2用户直到等级2用户的时隙数目变成最小时隙的数目。或者，可以为等级2用户随机地分配。
下面，将参考图25的流程图说明在可用时隙减少的情况下的处理、即步骤144。
如图25所示，当在步骤161中S可用时隙减少时，时隙按如下顺序删除分配的超出等级2用户的最小时隙数目的时隙(步骤162-164)、最小时隙(步骤165-167)、分配的超出等级1用户的期望时隙数目的时隙(步骤168-170)、分配的超出等级1用户的最小时隙数目的时隙(步骤171-173)、等级1用户的最小时隙(步骤174)。
当在步骤161中S个时隙减少时，如果在步骤162中超出等级2用户的时隙的最小数目的时隙总数(mw2)等于或大于S时，在步骤163中，以每一个等级2用户的超出时隙的数目的降序删除S个时隙。如果mw2＜S，在步骤164中以超出时隙的数目的降序删除mw2时隙。如果在步骤165中，等级2用户时隙的最小数目的总数(w2)等于或大于s(s＝S-mw2)，在步骤166中，以时隙的最小数目的降序删除s时隙。如果在步骤165中为NO，在步骤167中，从等级2用户中以时隙的最小数目的降序删除w2时隙。
如果在步骤168中，超出等级1用户的时隙的期望数目的时隙的总数(me1)等于或大于ss(ss＝s-w2)，在步骤169中，ss时隙被以超出时隙的数目的降序删除。如果在步骤168中为NO，在步骤170中，me1时隙被从等级1用户中以时隙的期望数目的降序删除。如果在步骤171中超出等级1用户的时隙的最小数目的时隙的总数(mw1)等于或大于sss(sss＝ss-me1)，在步骤172中sss时隙被以超出时隙的数目的降序删除。如果在步骤171中为NO，在步骤173中，mw1时隙被以超出时隙的数目的降序删除。然后，在步骤174中，sss时隙被以时隙的最小数目的降序删除。
在步骤175中，被删除时隙后少于时隙的最小数目的用户中断传输并且在分配到所需可用时隙时重新开始。
每一个移动站和基站的配置分别同图18和图19中所示的第二实施例的配置相同。
[第五实施例]
在第五实施例中，为分组传输执行优先化，并且根据在分组传输接受时的通信量状态，通过QoS请求分配一个或多个时隙。第三实施例和第五实施例之间的区别如下。在第三实施例中，在接受时出现拥塞时等级2用户的质量优先降级。另一方面，在第五实施例中，超出时隙的最小数目或期望时隙数目的时隙以更高优先权被删除。
第五实施例的时隙的配置同图14中所示的第二实施例的配置相同。移动站的操作的流程图同图16中所示的第二实施例的流程图相同。
在有可用资源变化的情况中改变时隙数目的过程遵循序列2或序列4。下面，将描述接受过程(序列5)。
当服务等级为1时，在步骤182中执行在图27中所示的过程(5-1)。当服务登记不是1时，在步骤183中执行图29中所示的过程(3-2)。
下面，将在下面参考图27来描述给等级1用户分配时隙的方法。当可用时隙的数目大于时隙的最大数目(当在步骤191中为YES)时，在步骤192中最大数目的时隙被分配给用户。当可用时隙的数目大于时隙的期望数目(当在步骤193中为NO)时，在步骤134中可用时隙被分配给用户。
在可用时隙小于时隙的期望数目(当在步骤193中为YES)时，时隙以如下顺序被删除并分配给新的用户：分配给等级2用户的超出等级2用户时隙的最小数目的一个或多个时隙(步骤195和196)、已经分配给每一个等级1用户的超出时隙的期望数目的一个或多个时隙(步骤197和198)、等级2用户的最小时隙(步骤199和200)、分配的超出时隙的最小数目的时隙(步骤201和202)。
给等级2用户分配时隙的操作同图22中所示的操作相同。移动站和基站的每一个配置分别同图18和图19中所示的第二实施例中的配置相同。
[第六实施例]
在第六实施例中，为分组传输执行优先化，并且时隙的数目根据分组传输时的通信量状态根据服务等级和QoS请求而改变。第四实施例和第六实施例之间的区别如下。在第四实施例中，当在传输中出现拥塞时，等级2用户的质量以更高优先权降级。另一方面，在第六实施例中，当在传输中出现拥塞时，被分配的超出时隙的最小数目或时隙的期望数目的时隙以更高优先权被删除。
第四实施例的时隙配置同图14中所示的第二实施例的配置相同。移动站的操作的流程图同图16中所示的第二实施例的流程图相同。
图28是显示根据第六实施例的基站的操作的流程图。在可用资源改变的情况下的过程在序列6(步骤211-214)中显示。步骤213的过程，也就是在可用资源增加的情况下基站的操作同图24中所示的操作相同。下面，将参考图29中所示的流程图来描述步骤214的过程，也就是在可用资源减少的情况下基站的操作。
如图29中所示，在步骤221中当可用时隙的数目减少时，时隙以如下顺序删除，也就是：所分配的超出等级2用户的时隙的最小数目的一个或多个时隙(步骤222-224)、分配的超出等级1用户的期望时隙数目的一个或多个时隙(步骤225-227)、等级2用户的时隙的最小数目(步骤228-230)、分配的超出等级1用户的时隙最小数目的时隙(步骤231-233)、时隙的最小数目(步骤234)。在步骤235中，时隙被删除到少于时隙的最小数目的用户中断传输，并且在随机时间后重新开始传输。
每一个移动站和基站的配置分别同图18和图19中所示的第二实施例的配置相同。
如上所述，根据对应于第二目标的本发明，分配时隙并且同时允许上行链路/下行链路根据请求多次转换，从而代替象常规TDD系统的将时隙分为用于上行链路的时隙和用于下行链路的时隙。因此，可以实现根据上行链路/下行链路的通信量动态地分配时隙的时隙分配方法，使得可以有效地适应不对称的通信量。
另外，服务质量被分类为服务等级，其中，高等级用户的所期望质量被最大限度地满足，以及，根据超出的资源将最大努力服务提供给低等级用户。因此，可以实现根据服务等级和资源的允许来执行时隙分配的时隙分配方法。另外，时隙使用的效率和通过量可以被提高并且最大限度地提供高质量的服务。
本发明不限于具体公开的实施例，并且在不偏离本发明的范围的情况下可以作出变化和修改。

Claims (21)

1.一种时分双工的时隙分配方法，用于移动通信系统中，其特征在于，包括以下步骤：
提供多个时分双工边界，每个时分双工边界都是在一帧中至少一个上行链路时隙和至少一个下行链路时隙之间的边界；以及
执行时隙分配。
2.根据权利要求1所述的时隙分配方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在等候时或在完成通信时，动态地改变所述时分双工边界。
3.根据权利要求2所述的时隙分配方法，其特征在于，所述时分双工边界根据预定的条件变化。
4.一种时分双工的时隙分配方法，用于包括基站和移动站的移动通信系统中，其特征在于，包括以下步骤：
所述基站在一帧时间内为下一帧至少分配一个时隙；以及
所述基站通过使用至少一个控制极小时隙，发送包括时隙分配信息的信息到所述移动站。
5.根据权利要求4所述的时隙分配方法，其特征在于，还包括以下步骤：
所述基站接收包括在所述帧时间内时隙的期望数目的信息；以及
所述基站从所述下一帧的空闲时隙中分配所述期望数目的时隙。
6.根据权利要求4所述的时隙分配方法，其特征在于，还包括以下步骤：
所述基站接收包括在所述帧时间内时隙的期望数目的信息；以及
当在所述下一帧中空闲时隙的数目小于所述时隙的期望数目时，所述基站分配时隙，其中，所述时隙的数目小于在预定边界内的所述下一帧的时隙的期望数目。
7.根据权利要求4所述的时隙分配方法，其特征在于，还包括以下步骤：
所述基站接收包括在所述帧时间内时隙的期望数目的信息；以及
当在所述下一帧中空闲时隙的数目大于所述时隙的期望数目时，所述基站分配时隙，其中，所述时隙的数目大于在预定边界内的所述下一帧的时隙的期望数目。
8.根据权利要求4所述的时隙分配方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当在数据传输期间至少一个空闲时隙出现的时，所述基站分配时隙，其中，所述时隙的数目大于用于预定边界内所述数据传输的时隙数目。
9.根据权利要求4所述的时隙分配方法，其特征在于，还包括以下步骤：
所述基站在数据传输期间分配时隙，其中，所述时隙的数目小于用于预定边界内所述数据传输的时隙数目。
10.根据权利要求4所述的时隙分配方法，其特征在于，所述的控制极小时隙包括时隙的分配状态、用于确认上行链路数据被接收到的信息、用于所述下一帧的指定时隙信息。
11.根据权利要求4所述的时隙分配方法，其特征在于，还包括以下步骤：
服务质量被分类为服务等级；以及
所述基站根据所述服务等级执行时隙分配。
12.根据权利要求4所述的时隙分配方法，其特征在于，从所述移动站发送到所述基站的数据中的头分组包括QoS请求，
所述QoS请求包括可以用于传输所述数据的时隙的最大数目、时隙的最小数目和服务等级，以及
所述基站根据所述服务等级分配所述最大数目或所述最小数目的时隙。
13.一种基站，用于使用时分双工方法的移动通信系统中，所述的移动通信系统包括所述基站和一个移动站，其特征在于，所述的基站包括：
用于在一帧时间内为下一帧分配至少一个时隙的装置；以及
用于通过使用至少一个控制极小时隙来发送包括时隙分配信息的信息给所述移动站的装置。
14.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，还包括：
用于接收包括在所述帧时间内时隙的期望数目的信息的装置；以及
用于从所述下一帧的空闲时隙中分配所述期望数目的时隙的装置。
15.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，还包括：
用于接收包括在所述帧时间中时隙的期望数目的信息的装置；以及
当在所述下一帧中空闲时隙的数目小于时隙的所述期望数目时用于分配时隙的装置，其中，所述时隙的数目小于在预定的边界内的所述下一帧时隙的所述期望数目。
16.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，还包括：
用于接收包括在所述帧时间内时隙的期望数目的信息的装置；以及
当在所述下一帧中空闲时隙的数目大于时隙的所述期望数目时用于分配时隙的装置，其中，所述时隙的数目大于在预定边界内所述下一帧的时隙的所述期望数目。
17.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，还包括：
当在数据传输期间至少一个空闲时隙出现时用于分配时隙的装置，其中，所述时隙的数目大于用于在预定边界内所述数据传输的时隙的数目。
18.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，还包括：
用于在数据传输期间分配时隙的装置，其中，所述时隙的数目小于用于在预定边界内所述数据传输的时隙的数目。
19.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，所述控制极小时隙包括时隙的分配状态、用于确认上行链路数据被接收到的信息、对于所述下一帧的指定时隙信息。
20.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，还包括：
用于根据包含在发送自所述移动站的QoS请求中的服务等级来执行时隙分配的装置。
21.一种移动站，用于使用时分双工方法的移动通信系统中，其中所述的移动通信系统包括所述移动站和一个基站，其特征在于，所述移动站包括：
用于同所述基站进行通信的装置，所述基站包括用于在一帧时间内为下一帧分配至少一个时隙的装置；以及用于通过使用至少一个控制极小时隙将包括时隙分配信息的信息发送到所述移动站的装置；
用于通过发送被发送到所述基站中数据中的头分组来发送包括QoS请求的信息的装置；并且
用于发送通过使用由所述控制极小时隙通知的至少一个所分配时隙的信息的装置。
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