無線電資源指配方法以及基地臺的製作方法
2023-05-26 07:09:56 2
專利名稱：無線電資源指配方法以及基地臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及進行分組通信的無線通信系統，尤其是設計相應於無線終端接收質量對基地臺發送至無線終端的分組指配無線電資源的技術。
已往，作為相應於要求質量對分組分類的方法有(1)異步傳送方式(ATM)下的方法—相應於所要求通信質量將分組傳送頻帶設置為CBR(恆定比特率)或VBR(可變比特率)亦或ABR(有效比特率)的方法；(2)IETF(網際網路工程部)所倡導的Diffserv(混合服務)結構下的方法——將通信類型(traffic type)大致分成EF(ExpeditedForwarding)、AF1、AF2、AF3、AF4(AFAssured Forwarding)、BE(BestEffort)等各等級，對各通信類型指配表示QoS級的標誌即DSCP(混合服務碼點)值，然後相應於要求質量對分組設置某通信類型。
圖1是diffserv結構下通信類型與優先級對應關係示意圖。如該圖所示，EF級的傳送優先級最高、適合於含有要求實時性的音頻數據的分組傳送。AF級的傳送優先級也較高、僅次於EF，包括AF4至AF1，均被賦與加權。具體而言，AF4級適合於含有要求實時性的動態圖像數據的分組，AF1至AF3級適合於不含有要求實時性的數據的分組。又，BE級同不支持Diffserv結構的路由器具有同樣的傳送優先級，適合於含有不要求實時性的音頻數據的分組。
表示QoS的標誌均預先寫入分組或胞元(cell)的報頭的給定欄位。進行分組通信控制的發送方裝置，根據該標誌對分組按要求質量分類，進行發送時的優先控制，使滿足要求質量。譬如，在Diffserv結構下，由於EF級傳送優先級最高，所以通信類型被設置為EF的分組將被優先傳送。
然而，當將上述方法直接應用於無線通信環境中時，發送方裝置即便相應於要求質量進行分組分類及發送時的優先控制，也有可能使接收方裝置享受不到滿足所要求質量的服務。
圖2給出了這樣的例子。該圖所示移動通信系統由起分組傳送控制裝置作用的1個基地臺504和作為接收方裝置或終端裝置的3個無線終端501，502，503構成。在圖2中，無線終端501、502、503分別安裝有相當於Diffserv結構的AF4、AF4、AF3級通信類型的應用程式。
基地臺504具有按通信類型分的FIFO(先進先出)形式的發送緩衝區。當分組到來時，基地臺504將分組按到來先後順序存放在對應於發送目標無線終端通信類型的發送緩衝區內。然後，基地臺504按圖1所示優先級對發送緩衝區內分組指配無線電資源而發送。
然而，在無線通信環境下，無線終端位置(或狀況)各不相同，況且其位置隨時變化，傳送線路及幹擾條件等也變動強烈，故分組通信所需無線電資源量時時刻刻在改變。
譬如，假設無線電資源是基地臺504的發送功率、指配該發送功率時要使得對應於AF4級的發送分組數與對應於AF3級的發送分組數之比率(發送比率)為4∶2。
如圖3所示，設對應於AF4級的發送緩衝區中存放有針對移動臺501的對應於兩AF4級段的分組A-1至A-3、和針對無線終端502的對應於兩AF4級段的分組B-1至B-4。這些分組的在基地臺504的到來順序為A-1，A-2，B-1，B-2，B-3，A-3，B-3，B-4。另，設對應於AF3級的發送緩衝區中存放有針對無線終端503的對應於兩AF3級段的分組C-1至C-4，這些分組的到來順序為C-1，C-2，C-3，C-4。須指出的是，圖3中各分組的縱向長度表示發送時所需發送功率大小。
假設基地臺504將根據上述發送功率比率及到來順序對分組A-1，B-1，B-2，A-2，C-1，C-2同時指配發送功率。但是，當如圖4所示那樣想要同時指配的發送功率值超過基地臺504的最大發送功率值時，一部分分組(在此是分組C-2)得不到發送功率指配，產生延遲、發送比率得不到保證，換言之，要求質量得不到滿足。故，在無線通信環境下的分組發送優先控制方面必須要考慮傳送線路及幹擾條件等的變動。
又，由於時隙、頻帶、擴散碼及發送功率等無線電資源有限，所以高效利用有限的無線電資源也是重要的。
本發明目的是這樣實現一種無線電資源指配方法，對處於指向基地臺所覆蓋的服務區內多個無線終端的多個分組指配無線電資源，其特徵在於，包括如下步驟(a)設置上述基地臺中分組滯留時間閾值；
(b)檢測處於上述基地臺服務區中的上述無線終端的通信質量；(c)根據所檢測的上述無線終端通信質量將上述指向無線終端的分組分類為2群或更多群；(d)按每一群檢測上述各分組的滯留時間；(e)當有某群存在滯留時間大於等於上述閾值的分組時，賦與優先權於對屬於該存在滯留時間大於等於上述閾值的分組的群的分組指配無線電資源。
本方法在分組在基地臺內滯留時間超過容許滯留時間的擁擠狀態下可發揮效果。通過賦與分類到存在滯留時間超過閾值的分組的群中的分組以發送優先，可以防止發送延遲，可以相應於分組所指向的無線終端的服務質量來進行發送控制。
當沒有任何群存在滯留時間大於等於上述閾值的分組時，賦與優先權於對指向低通信質量無線終端的分組指配無線電資源。
據此，可以做到儘可能地將指配給分組的無線電資源量之和提高到基地臺最大無線電資源量附近。
又，當沒有任何群存在滯留時間大於等於上述閾值的分組時，賦與優先權於對指向高通信質量無線終端的分組指配無線電資源。
據此可以在無線電資源量有限情況下更多地發送分組。
最好是，當指配無線電資源時判定一下是否對當前分組剩餘有足夠的無線電資源量，若對當前分組的無線電資源量不足則對同一群內其它分組指配無線電資源。
本發明目的還是這樣實現的一種基地臺，在無線通信系統中對指向多個無線終端的多個分組指配無線電資源，其特徵在於，包括(a)滯留時間閾值設置單元—設置本臺中分組滯留時間閾值；和(b)通信質量檢測單元—檢測上述各無線終端的通信質量；和(c)分組分類單元—根據上述所檢測各無線終端通信質量將上述分組分類為2群或更多群；和(d)分組滯留時間檢測單元—按每一群檢測上述分組的滯留時間；和(e)發送優先確定單元—根據上述分組滯留時間檢測單元的滯留時間檢測結果並比較上述閾值來確定發送分組優先級；以及(f)資源指配單元—根據上述優先級對上述分組指配無線電資源。
根據本基地臺，可以參照影響到通信質量的無線通信環境，譬如擁擠狀態等來有效地對指向當前本服務區內無線終端指配無線電資源。
當在某個群具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果時，則上述發送優先確定單元賦與該具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果的群以發送優先權，資源指配單元首先對屬於該具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果的群中的分組指配無線電資源。
當沒有任何群具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果時，則發送優先確定單元賦與屬於對應於低通信質量的群的分組發送優先，上述資源指配單元首先對屬於對應於低通信質量的群的分組指配無線電資源。
又，當沒有任何群具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果時，則發送優先確定單元賦與屬於對應於高通信質量的群的分組以發送優先權，上述資源指配單元首先對屬於對應於高通信質量的群的分組指配無線電資源。
最好是，上述資源指配單元判定一下是否對當前分組剩餘有足夠的無線電資源量，若當前分組可用無線電資源量不足則資源指配單元對同一群內其它分組指配無線電資源。
圖1是Diffserv結構下通信類型與優先級之對應關係的示意圖。
圖2是一種採用Diffserv結構的移動通信系統結構示意圖。
圖3是一種按Diffserv結構等級在發送緩衝區存放分組的示意圖。
圖4是一種分組發送所需發送功率與基地臺最大發送功率之關係示意圖。
圖5是一種根據本發明的無線通信系統結構示意圖。
圖6是一種根據本發明的基地臺結構示意圖。
圖7是根據本發明第一實施例的無線電資源指配步驟的流程圖。
圖8是根據本發明第一實施例的分組發送所需發送功率與基地臺最大發送功率之關係示意圖。
圖9是已有技術與第一實施例的分組發送所需發送功率與基地臺最大發送功率之關係比較示意圖。
圖10是根據本發明第二實施例的無線電資源指配步驟的流程圖。
圖11是根據本發明第二實施例的分組發送所需發送功率與基地臺最大發送功率之關係示意圖。
圖12是根據本發明第三實施例的無線電資源指配步驟的流程圖。
根據圖5，基地臺1覆蓋著多個無線終端10、20、30、40所存在的區域。即，多個無線終端10至40均與同一基地臺1無線通信，基地臺1對將發送至這些無線終端10至40的分組指配TDMA方式下的時隙、FDMA方式下的頻帶、CDMA方式下的擴散碼、基地臺1發送功率等無線電資源。須指出的是，以下描述中設無線電資源是基地臺1發送功率。
圖5中，假設無線終端10正從基地臺1接收圖像數據，無線終端20正接收照相機控制數據。又，無線終端30正利用個人計算機從基地臺1接收數據，無線終端40正接收音頻數據。
圖6示出了一種基地臺1的結構。該圖所示基地臺1包括信號接收部101、通信質量檢測部102、發送功率確定部103、質量範圍設置部104、分組分類部105、發送緩衝區106、107、最大滯留時間檢測部108、109、要求質量獲取部110、滯留時間設置部111、發送優先級確定部112、資源指配處理部113、發送時刻確定部114、以及信號發送部115。其中，發送緩衝區106及107是FIFO式緩衝區。
信號接收部101接收將發送至服務區內無線終端的分組，向發送功率確定部103輸出。該分組中含有識別發送目標無線終端的信息(譬如賦與無線終端的電話號碼、IP位址等)。
通信質量檢測部102隨時檢測每一無線終端10至40的通信質量。作為被檢測的通信質量有向無線終端發送分組時基地臺所需發送功率、在無線終端的接收質量(如SIR)、在無線終端的接收錯誤率、在無線終端的通過量、以及在無線終端的分組損失率等，但並不僅限於此。接著，通信質量檢測部102將檢測結果輸出至發送功率確定部103及質量範圍設置部104。在該檢測結果中含對應無線終端的識別信息。
發送功率確定部103根據信號接收部101輸出的分組和通信質量檢測部102輸出的通信質量來確定向無線終端發送各分組時所需發送功率值。具體而言，發送功率確定部103每當輸入來自信號接收部101的分組時，就對含有同該分組中所含識別信息同一的識別信息的檢測結果進行特定，根據特定出的檢測結果來確定向發送目標無線終端發送分組時的發送功率值。譬如，若通信質量檢測部102輸出的通信質量良好，發送功率確定部103就降低發送功率值，而若通信質量不良則增大發送功率值。發送功率確定部103向分組分類部105輸出確定出的發送功率值和對應分組以及通信質量。
質量範圍設置部104求通信質量檢測部102所輸出各無線終端10至40的通信質量平均值，以確定對應於發送緩衝區106、107的通信質量範圍。在此，質量範圍設置部104使大於等於通信質量平均值的範圍同發送緩衝區106對應，而不足該通信質量平均值的範圍同發送緩衝區107對應。質量範圍設置部104將確定出的對應於發送緩衝區106、107的通信質量範圍輸出至分組分類部105。
分組分類部105根據發送功率確定部103所輸出的發送功率值、通信質量、以及質量範圍設置部104輸出的對應於發送緩衝區106及107的通信質量範圍，來將分組存放於發送緩衝區106或107中。
具體而言，分組分類部105，每當輸入來自發送功率確定部103的發送功率值、分組及通信質量時即判定一下該通信質量是否屬於對應於發送緩衝區106或107的通信質量範圍。於是，分組分類部105向對應於發送緩衝區存放分組及發送該分組時所需發送功率值。
在此，當發送功率確定部103所輸出通信質量大於等於各無線終端10至40的通信質量平均值時，將對應於該通信質量的分組及發送功率值對應地存放於發送緩衝區106。而當發送功率確定部103所輸出通信質量不足各無線終端10至40的通信質量平均值時，將對應於該通信質量的分組及發送功率值對應地存放於發送緩衝區107。通過這一處理，將指向無線終端10至40的分組按通信質量大於等平均值還是不足平均值而分成兩群，將屬於前一群分組存放在發送緩衝區106，而將後一群分組存放在發送緩衝區107。
最大滯留時間檢測部108隨時檢測存放在發送緩衝區106中前頭分組的滯留時間(存放後所經過時間)，將檢測結果(最大滯留時間)輸出至發送優先級確定部112。同樣，最大滯留時間檢測部109也隨時檢測存放在發送緩衝區107中前頭分組的滯留時間(存放後所經過時間)，將檢測結果(最大滯留時間)輸出至發送優先級確定部112。
要求質量獲取部110獲取無線終端10至40的要求服務質量。該要求服務質量表示各無線終端的容許延時。滯留時間設置部111根據無線終端10至40的要求質量設置存放在發送緩衝區106及107的分組的最大滯留時間的閾值。假如無線終端10至40的要求質量不同，則滯留時間設置部111所設置的最大滯留時間閾值就要使得其中最高的要求質量得到滿足。
發送優先級確定部112根據最大滯留時間檢測部108及109所檢測的前頭分組最大滯留時間和滯留時間設置部111所設置的最大滯留時間閾值，來確定存放於發送緩衝區106及107的各分組的發送優先級。
資源指配處理部113，按著發送優先級確定部112所確定的優先級，讀取發送緩衝區106及107中存放的分組以及該分組所對應的發送功率值。接著，資源指配處理部113通過將讀取的分組的發送功率設置於該分組所對應的發送功率值來對該分組指配無線電資源，將分組連同指配給該分組的發送功率值輸出至發送時刻確定部114。
發送優先級確定部112及資源指配處理部113所實行的無線電資源指配的詳細步驟後述。
發送時刻確定部114按給定時刻將所輸入分組輸出至信號發送部115。信號發送部115每當輸入分組時即將該分組發送至目標無線終端。
下面通過實施例1及2說明無線電資源指配方法。須指出的是，以下將在適當場合稱發送緩衝區106為群1、發送緩衝區107為群2。
根據實施例1，發送優先級確定部112，檢查一下當發送緩衝區106存放的分組、換句話說是將發送至通信質量大於等於平均值的無線終端的分組。若其中前頭分組的滯留時間(最大滯留時間)大於等於滯留時間設置部111所設置的最大滯留時間閾值，則將無線電資源即發送功率優先指配給存放在發送緩衝區106中的分組；而當前頭分組滯留時間不足最大滯留時間閾值時，則將無線電資源即發送功率優先指配給存放在發送緩衝區107中的分組(通信質量不足平均值的分組)。
圖7是根據第一實施例的無線電資源指配步驟的流程圖。發送優先級確定部112判定一下群1(發送緩衝區106)的分組最大滯留時間(前頭分組的滯留時間)是否大於等於最大滯留時間閾值(步驟S101)。
當群1的分組最大滯留時間大於等於最大滯留時間閾值時(步驟S101之Yes)，發送優先級確定部112對群1的前頭分組確定優先級，使最優先地對其指配無線電資源。資源指配處理部113按著該被確定優先級對群1的分組指配無線電資源即發送功率(步驟S102)。
接著，資源指配處理部113判定一下是否有剩餘資源(從基地臺1最大發送功率減去指配給群1分組的發送功率後所剩餘的發送功率)(步驟S103)。
若沒有剩餘資源(步驟S103之No)則結束處理。若有剩餘資源(步驟S103之Yes)，則資源指配處理部113將剩餘資源指配給群2(發送緩衝區107)的分組(步驟S104)，然後結束處理。
另一方面，當於步驟S101判定群1的前頭分組最大滯留時間不足最大滯留時間閾值時(S101之No)，發送優先級確定部112則對群2的分組確定優先級，使最優先地對其指配無線電資源。資源指配處理部113按著該被確定優先級對群2的分組指配無線電資源即發送功率(步驟S105)。
接著，資源指配處理部113判定一下是否有剩餘資源(從基地臺1最大發送功率減去指配給群2分組的發送功率後所剩餘的發送功率)(步驟S106)。
若沒有剩餘資源(步驟S106之No)則結束處理。若有剩餘資源(步驟S106之Yes)，則資源指配處理部113將剩餘資源即發送功率指配給群1分組(步驟S107)，然後結束處理。
圖8是根據實施例1的分組發送所需發送功率與基地臺最大發送功率之關係示意圖。由該圖可見，群1存放有分組1-1至1-6，群2存放有分組2-1至2-4。須指出的是，各分組的縱向長度表示發送時所需發送功率大小。
當於圖7所示步驟S101判定群1分組最大滯留時間(前頭分組1-1滯留時間)不足最大滯留時間閾值時，如圖8(a)所示，對群2的分組(發送時所需發送功率大的分組)2-1至2-4優先指配發送功率，而且，若從基地臺1最大發送功率減去指配給群2分組2-1至2-4的發送功率後有剩餘發送功率，則在不超過基地臺1最大發送功率情況下，還對群1的分組(發送時所需發送功率小的分組)1-1、1-2指配發送功率。
另一方面，當於圖7所示步驟S101判定群1分組最大滯留時間大於等於最大滯留時間閾值時，如圖8(b)所示，對群1的分組1-1至1-6優先指配發送功率。若從基地臺1最大發送功率減去指配給群1分組1-1至1-6的發送功率後有剩餘發送功率，則在不超過基地臺1最大發送功率情況下，還對群2的分組(發送時所需發送功率大的分組)2-1、2-2指配發送功率。
圖9是已有技術以及實施例1的分組發送所需發送功率與基地臺最大發送功率之關係比較示意圖。其中，圖9(a)示意的是已有技術的情形，按著分組到來順序(分組A，B，C，D，E，F順序)來指配無線電資源即發送功率。
而圖9(b)所示情形是當於圖7所示步驟S101判定群1分組最大滯留時間不足最大滯留時間閾值時，對發送時所需發送功率大的分組即群2分組A，B，E，F指配無線電資源即發送功率；而且，若從基地臺1最大發送功率減去指配給群2分組的發送功率後有剩餘發送功率，則在不超過基地臺1最大發送功率情況下，還對發送時所需發送功率小的分組即群1的分組C指配發送功率。為此，當剩餘發送功率變小(指配給分組的發送功率接近基地臺1最大發送功率值)時，仍有可能對發送時所需發送功率小的分組指配發送功率。這意味著可以做到儘可能地將指配給分組的發送功率提高到基地臺1最大發送功率值附近，故可以有效利用無線電資源。
在第一實施例中，基地臺1檢測時時刻刻在改變的通信中的無線終端10至40的通信質量，根據所檢測通信質量將指向無線終端10至40的分組按各無線終端當前通信質量是大於等於基地臺1所覆蓋服務區中平均值還是不足平均值而分成兩群，將指向通信質量大於等於平均值的無線終端的分組存放在發送緩衝區106，而將指向通信質量不足平均值的無線終端的分組存放在發送緩衝區107。而且，基地臺1還檢查一下發送緩衝區106中分組最大滯留時間。於是，基地臺1，當發送緩衝區106的分組最大滯留時間大於等於最大滯留時間閾值時對發送緩衝區106的分組優先指配無線電資源即發送功率，而當最大滯留時間不足最大滯留時間閾值時則對發送緩衝區107的分組優先指配發送功率。
即，當處於發送緩衝區106的分組最大滯留時間大於等於最大滯留時間閾值這一擁擠狀態時，對發送緩衝區106中滯留著的分組優先指配發送功率。據此，可以防止延遲，可以相應於無線終端要求質量來進行發送控制。
又，當非擁擠狀態時，對發送時所需無線電資源多的分組即發送緩衝區107的分組優先指配發送功率，對發送時所需無線電資源小的分組即發送緩衝區106的分組拖後指配發送功率。據此，可以比已往更容易做到儘可能地將所指配發送功率值提高到基地臺1最大發送功率值附近，故可以高效使用發送功率。
下面描述資源指配第二實施例。在實施例2中，發送優先級確定部112，檢查一下發送緩衝區107存放的分組、換句話說是指向通信質量不足平均值的無線終端的分組。當發送緩衝區107中前頭分組滯留時間(最大滯留時間)大於等於滯留時間設置部111所設置的最大滯留時間閾值時，將無線電資源即發送功率優先指配給存放在發送緩衝區107中的分組；而當前頭分組滯留時間不足最大滯留時間閾值時，則將無線電資源即發送功率優先指配給存放在106中的分組、即指向通信質量大於等於平均值的無線終端的分組。
圖10是根據第二實施例的無線電資源指配步驟的流程圖。發送優先級確定部112判定一下群2(發送緩衝區107)的分組最大滯留時間(前頭分組的滯留時間)是否大於等於最大滯留時間閾值(步驟S201)。
當群2的分組最大滯留時間大於等於最大滯留時間閾值時，發送優先級確定部112對群2的分組確定優先級，使最優先地對前頭分組指配無線電資源。資源指配處理部113按著該被確定優先級對群2的分組指配無線電資源即發送功率(步驟S202)。
接著，資源指配處理部113判定一下是否有剩餘資源(從基地臺1最大發送功率減去指配給群2分組的發送功率後所剩餘的發送功率)(步驟S203)。
若沒有剩餘資源(步驟S203之No)則結束處理。若有剩餘資源(步驟S203之Yes)，則資源指配處理部113將剩餘資源即發送功率指配給群1(發送緩衝區106)的分組(步驟S204)，然後結束處理。
另一方面，當於步驟S201判定群2的前頭分組最大滯留時間不足最大滯留時間閾值時(步驟S201之No)，發送優先級確定部112則對群1的分組確定優先級，使最優先地對其指配無線電資源。資源指配處理部113按著該被確定優先級對群1的分組指配無線電資源即發送功率(步驟S205)。
接著，資源指配處理部113判定一下是否有剩餘資源(從基地臺1最大發送功率減去指配給群1分組的發送功率後所剩餘的發送功率)(步驟S206)。
若沒有剩餘資源(步驟S206之No)則結束處理。若有剩餘資源(步驟S206之Yes)，則資源指配處理部113將剩餘資源即發送功率指配給群2分組(步驟207)，然後結束處理。
圖11是根據實施例2的分組發送所需發送功率與基地臺最大發送功率之關係示意圖。由該圖可見，群1存放有分組1-1至1-6，群2存放有分組2-1至2-4。須指出的是，各分組的縱向長度表示發送時所需發送功率大小。
當於圖10所示步驟S201判定群2分組最大滯留時間不足最大滯留時間閾值時，如圖11(a)所示，對群1的分組(發送時所需發送功率小的分組)1-1至1-6優先指配發送功率，而且，若從基地臺1最大發送功率減去指配給群1分組1-1至1-6的發送功率後有剩餘發送功率，則在不超過基地臺1最大發送功率情況下，還對群2的分組(發送時所需發送功率大的分組)2-1、2-2指配發送功率。
另一方面，當於圖10所示步驟S201判定群2分組最大滯留時間大於等於最大滯留時間閾值時，如圖11(b)所示，對群2的分組(發送時所需發送功率大的分組)2-1至2-4優先指配發送功率，而且，若從基地臺1最大發送功率減去指配給群2分組2-1至2-4的發送功率後有剩餘發送功率，則在不超過基地臺1最大發送功率情況下，還對群1的分組(發送時所需發送功率小的分組)1-1、1-2指配發送功率。
在第二實施例中，基地臺1檢測時時刻刻在改變的通信中的無線終端10至40的當前通信質量，根據所檢測通信質量將指向無線終端10至40的分組按各無線終端10至40的當前通信質量是大於等於平均值還是不足平均值而分成兩群，將指向通信質量大於等於平均值的無線終端的分組存放在發送緩衝區106，而將指向通信質量不足平均值的無線終端的分組存放在發送緩衝區107。而且，基地臺1還檢查一下發送緩衝區107中分組最大滯留時間。於是，基地臺1，當發送緩衝區107的分組最大滯留時間大於等於最大滯留時間閾值時對發送緩衝區107的分組優先指配無線電資源即發送功率，而當最大滯留時間不足最大滯留時間閾值時則對發送緩衝區106的分組優先指配發送功率。
即，當處於發送緩衝區107的分組最大滯留時間大於等於最大滯留時間閾值這一擁擠狀態時，對發送緩衝區107中滯留著的分組優先指配發送功率。據此，可以防止延遲，可以相應於無線終端要求質量來進行發送控制。
又，當非擁擠狀態時，對發送時所需無線電資源少的分組即發送緩衝區106的分組優先指配發送功率，拖後對發送時所需無線電資源多的分組即發送緩衝區107的分組指配發送功率。據此，可以儘可能多地對分組指配發送功率，故可以在無線電資源有限情況下增加發送分組數量、提高通過量，因而可以有效使用發送功率。
通過對所需無線電資源量大的分組拖後進行發送功率指配，有望在指配發送功率前出現目標無線終端通信質量改善，而一旦無線終端通信質量在指配發送功率前有實際改善，則對指配給分組的發送功率值也會變低，從這一點看可以更加有效地利用發送功率。
又，在上述實施例1及實施例2中，其基地臺1都是考慮多種無線終端(譬如無線終端10至40)的通信質量平均值來確定對應於發送緩衝區106及107的通信質量範圍，據此不偏不倚地將指向無線終端10至40的分組分成2群，不偏不倚地將之對應地存放於發送緩衝區106及107。
然而，即便是同屬對應於同一發送緩衝區的群內的無線終端其通信質量也是有一定差距的，對屬於同一群的指向無線終端的分組所指配的無線電資源量也存在一定差距。利用這種通信量差距及無線電資源量差距，可以更有效地指配無線電資源。因此有時候，雖然因無線電資源量不足而不能對群內某分組指配無線電資源，但是實際上卻可以對同一群內其它分組指配無線電資源。在下面的實施例3中將描述當無法對某一分組指配無線電資源時對同一群內其它分組指配無線電資源的方法。
圖12是根據第三實施例的無線電資源指配步驟的流程圖。該圖中，n表示經過可否指配無線電資源這一檢查的分組數量，N表示關於可否指配無線電資源這一檢查的所有檢查對象分組數量，B表示存放在發送緩衝區內的所有分組數量。另外，min(N，B)表示取N與B中小者。
資源指配處理部113首先將計數器(圖中省略)設置為n＝0(步驟S301)。接著，資源指配處理部113判定一下n是否小於min(N，B)(步驟S302)。
若n小於min(N，B)(步驟S302之Yes)，資源指配處理部113再判定一下是否可以為當前分組指配無線電資源(步驟S303)。具體而言，當發送當前分組所需無線電資源量小於從基地臺1可指配的最大無線電資源量減去指配完的無線電資源量後所剩餘的無線電資源量時，資源指配處理部113判定可以指配。
當判定可以指配時(步驟S303之Yes)，資源指配處理部113為當前分組指配無線電資源(步驟S304)，將n遞增1後的值n+1作為新的n儲存(步驟S305)。其後，對發送緩衝區中其它分組重複步驟S302至S305，直到n達到N或對緩衝區內所有分組都檢查反比為止。
於是在步驟S302，當判定n為min(N，B)時，換言之，當對於構成檢查對象之所有分組或發送緩衝區存放的所有分組結束了關於可否指配無線電資源判定的時候或n達到N時，結束處理。
N值越大資源指配處理部113所需檢查時間就越長、發送延遲時間也越長。因此，N值最好相應於系統或應用程式的實時性等來確定。假設N值是發送緩衝區可存放的分組數量，則資源指配處理部113就要對發送緩衝區內所有分組都進行關於可否指配無線電資源的判定。假設N值為0，則資源指配處理部113不進行關於可否指配無線電資源的判定。
若此，當因無線電資源量不足而不能對群內某分組指配無線電資源時，對指向同一群內其它分組指配無線電資源。據此，可以進一步高效地利用無線電資源。
須指出的是，雖然在上述實施例中是檢測通信中無線終端通信質量、根據所檢測通信質量而將指向無線終端的分組分類為對應於通信質量的2群，但是也可以分類為3群以上。另外，即便不對分組分群也可，這時對每一發送緩衝區實施圖12所示判定。
綜上所述，根據本發明，檢測時時刻刻在改變的通信中無線終端的通信質量，根據所檢測通信質量將指向無線終端的分組分類為多個群，在儘管最大限度地指配了無線電資源而基地臺內卻仍有分組滯留的擁擠狀態下，優先地對滯留分組指配無線電資源。據此，可以防止延遲，可以相應於將對其發送分組的無線終端要求質量來進行發送控制。
又，當非擁擠狀態時，對指向低通信質量無線終端的分組(即發送時所需無線電資源量大的分組)最優先指配無線電資源，對指向高通信質量無線終端的分組(即發送時所需無線電資源量小的分組)拖後指配無線電資源。據此，當使用無線電資源量達到基地臺所可能指配的最大無線電資源量附近時，由於對發送時所需無線電資源少的分組指配無線電資源的可能性增大，所以容易做到儘可能地將使用無線電資源量提高到基地臺可指配的最大無線電資源量附近，從這一意義上來看可以有效利用無線電資源。
又，當非擁擠狀態時，對指向高通信質量無線終端的分組(即發送時所需無線電資源少的分組)最優先指配無線電資源，對指向低通信質量無線終端的分組(即發送時所需無線電資源多的分組)拖後指配無線電資源。據此，可以儘可能多地對分組指配無線電資源，故可以增加發送分組數量、提高通過量，因而可以有效利用無線電資源。進一步，被分到低通信質量群的無線終端的通信質量有望在指指向這些無線終端的分組被實際發送之前得到改善，而一旦通信質量因通信環境而改善，則對指配給指向這些無線終端的分組的無線電資源量也會變少，故也可以有效利用無線電資源。
本申請是基於2002年3月6日於日本提出的申請號為2002-062726號的在先申請，在此參照了其全部內容。
權利要求
1一種無線電資源指配方法，對處於指向基地臺所覆蓋的服務區內多個無線終端的多個分組指配無線電資源，其特徵在於，包括如下步驟設置上述基地臺中分組滯留時間閾值；檢測上述無線終端的通信質量；根據所檢測的上述無線終端通信質量將上述指向無線終端的分組分類為2群或更多群；按每一群檢測上述各分組的滯留時間；當有某群存在滯留時間大於等於上述閾值的分組時，賦與優先權於對屬於該存在滯留時間大於等於上述閾值的分組的群的分組指配無線電資源。
2按權利要求1所述的無線電資源指配方法，其特徵在於，還包括如是步驟當沒有任何群存在滯留時間大於等於上述閾值的分組時，賦與優先權於對指向低通信質量無線終端的分組指配無線電資源。
3按權利要求1所述的無線電資源指配方法，其特徵在於，還包括如是步驟當沒有任何群存在滯留時間大於等於上述閾值的分組時，賦與優先權於對指向高通信質量無線終端的分組指配無線電資源。
4按權利要求1所述的無線電資源指配方法，其特徵在於，還包括如是步驟當指配無線電資源時判定一下是否對當前分組剩餘有足夠的無線電資源量，若對當前分組的無線電資源量不足則對同一群內其它分組指配無線電資源。
5按權利要求1所述的無線電資源指配方法，其特徵在於，還包括如是步驟對屬於上述存在滯留時間大於等於上述閾值的分組之群的分組指配無線電資源後，判定一下基地臺是否還剩餘有無線電資源，若還剩餘有無線電資源，則將該剩餘無線電資源指配給屬於其它群的分組。
6一種基地臺，在無線通信系統中對指向多個無線終端的多個分組指配無線電資源，其特徵在於，包括滯留時間閾值設置單元—設置本臺中分組滯留時間閾值；和通信質量檢測單元—檢測上述各無線終端的通信質量；和分組分類單元—根據上述所檢測各無線終端通信質量將上述分組分為2群或更多群；和分組滯留時間檢測單元—按每一群檢測上述分組的滯留時間；和發送優先確定單元—根據上述分組滯留時間檢測單元的滯留時間檢測結果並比較上述閾值來確定發送分組優先級；以及資源指配單元—根據上述優先級對上述分組指配無線電資源。
7按權利要求6所述的基地臺，其特徵在於，當在某個群具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果時，則上述發送優先確定單元賦與該具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果的群以發送優先權，資源指配單元首先對屬於該具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果的群中的分組指配無線電資源。
8按權利要求7所述的基地臺，其特徵在於，對屬於上述具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果的群的分組指配無線電資源後，上述資源指配單元判定一下基地臺是否還剩餘有無線電資源，若還有剩餘無線電資源，則上述資源指配單元將該剩餘無線電資源指配給屬於其它群的分組。
9按權利要求6所述的基地臺，其特徵在於，當沒有任何群具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果時，則發送優先確定單元賦與屬於對應於低通信質量的群的分組以發送優先權，上述資源指配單元首先對屬於對應於低通信質量的群的分組指配無線電資源。
10按權利要求6所述的基地臺，其特徵在於，當沒有任何群具備滯留時間大於等於上述閾值的檢測結果時，則發送優先確定單元賦與屬於對應於高通信質量的群的分組以發送優先權，上述資源指配單元首先對屬於對應於高通信質量的群的分組指配無線電資源。
11按權利要求6所述的基地臺，其特徵在於，上述資源指配單元判定一下是否對當前分組剩餘有足夠的無線電資源量，若當前分組可用無線電資源量不足則資源指配單元對同一群內其它分組指配無線電資源。
12按權利要求6所述的基地臺，其特徵在於，還包括質量範圍設置單元—其根據檢測通信質量平均值設置上述各群通信質量範圍；於是，上述分組分類單元根據上述質量範圍設置單元所設置的通信質量範圍而將分組分群。
全文摘要
本發明提供了一種基地臺，包括通信質量檢測單元—檢測當前處於本臺所覆蓋服務區內的多個無線終端的通信質量；分組分類單元—根據所檢測通信質量將指向無線終端的分組分類為2群或更多群；滯留時間檢測單元—按每一群檢測各分組的滯留時間；發送優先確定單元—根據所檢測滯留時間並比較給定閾值來確定發送分組優先級；以及資源指配單元—根據優先級對分組指配無線電資源，以將分組發送至對應無線終端。
文檔編號H04L12/56GK1442960SQ03119269
公開日2003年9月17日 申請日期2003年3月6日 優先權日2002年3月6日
發明者北澤大介, 陳嵐, 加山英俊, 梅田成視 申請人:株式會社Ntt都科摩