專利名稱：用無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，時分雙工(TDD)或頻分雙工(FDD)方法是現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)技術(shù)中通常使用，以便于在基站和用戶單元之間交換信息。從基站到用戶單元的傳輸通常被稱為“下行鏈路”發(fā)射，從用戶單元到基站的傳輸通常被稱為“上行鏈路”發(fā)射。
在TDD雙工方式，上、下行的帶寬根據(jù)流量的大小而調(diào)整，這樣即使是非對稱的業(yè)務(wù)，帶寬的利用率也可以達(dá)到幾乎100%。在FDD方式的上、下行帶寬固定，這樣在傳輸非對稱業(yè)務(wù)時，往往會某一向的帶寬不夠，而另一向的帶寬白白浪費。
在數(shù)字增強無繩通信DECT中信道為上行鏈路和下行鏈路傳輸二者分配相等的時間量(也即帶寬)，從性質(zhì)上說DECT TDD雙工方案是“對稱的”，平均來說，對稱雙工系統(tǒng)對信息的接收和發(fā)射需要相等帶寬量的系統(tǒng)(例如DECT系統(tǒng))是足夠的。而對稱雙工系統(tǒng)在基站和用戶站之間完成非對稱信息交換服務(wù)的通信系統(tǒng)中效率低。如話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)之類的寬帶或“寬帶”業(yè)務(wù)的無線通信系統(tǒng)中特別如此。
在帶寬業(yè)務(wù)的無線通信網(wǎng)絡(luò)中，上行鏈路和下行鏈路傳輸具有相等或?qū)ΨQ的帶寬是不確定的。實際上，在目前考慮的許多情況中，帶寬需求很可能不相等或不對稱。有幾個得出該觀察的因素。第一，經(jīng)鏈路傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)在某種程度上決定了上行鏈路和下行鏈路帶寬需求的比例及整體帶寬需求；第二，由于每個信道將傳遞許多不同服務(wù)，所希望的上行鏈路/下行鏈路帶寬的比例在廣播服務(wù)過程中在信道之間改變，每種服務(wù)對于發(fā)射和接收有其自己特有的帶寬需求，用戶的帶寬需求是改變的。
因此，需要一種時分雙工方案中能夠靈活和動態(tài)分配上行鏈路和下行鏈路帶寬的方法和裝置。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)及其方法，本發(fā)明通過初始設(shè)置，實時監(jiān)測，更新業(yè)務(wù)通信帶寬需求設(shè)置來實現(xiàn)自適應(yīng)通信信道的上行鏈路和下行鏈路帶寬需求，提高了通信鏈路的效率，滿足頻譜資源緊缺條件下，頻譜資源有效重復(fù)利用。根據(jù)信道的帶寬需求為上行鏈路(Ta)或下行鏈路 (Tb，Tc, Td)傳輸靈活和動態(tài)地分配時隙。使用預(yù)定的帶寬需求參數(shù)設(shè)置連續(xù)監(jiān)測通信鏈路帶寬。根據(jù)信道要求配置通信信道以具有對稱或非對稱的上行鏈路/下行鏈路帶寬。
本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種用于無線通信 系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述系統(tǒng)包
括
帶寬分配管理系統(tǒng)用于I)業(yè)務(wù)與需求帶寬數(shù)據(jù)庫的更新；2)完成用戶頻帶需求的初始設(shè)置；3)根據(jù)用戶傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志和最新的業(yè)務(wù)與需求帶寬數(shù)據(jù)庫完成頻帶需求的更新；4)記憶用戶最新需求帶寬，作為下次初始設(shè)置的參考值；
用戶單元為所述帶寬分配管理系統(tǒng)發(fā)送傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志；
頻帶參數(shù)設(shè)置單元用于頻帶帶寬的初始設(shè)置和更新頻帶帶寬參數(shù)設(shè)置。
本發(fā)明基于另一目的提供的一種用無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)的自適應(yīng)時分雙工方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟
A、設(shè)置初始頻帶帶寬參數(shù)；
B、實時監(jiān)測頻帶帶寬需求；
C、更新頻帶帶寬需求設(shè)置；
D、完成自適應(yīng)頻帶帶寬分配。
其中，所述步驟A中，建立無線通信傳輸業(yè)務(wù)與所需帶寬的數(shù)據(jù)庫，并將無線通信傳輸業(yè)務(wù)以及需求帶寬進(jìn)行不同符號的標(biāo)記；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)于帶寬分配管理系統(tǒng)；所述帶寬分配管理系統(tǒng)設(shè)置初始頻帶帶寬參數(shù)；
所述頻帶帶寬參數(shù)包括傳輸業(yè)務(wù)參數(shù)和帶寬需求參數(shù)。
其中，所述無線通信傳輸業(yè)務(wù)包括語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)和用電信息采集業(yè)務(wù)。
其中，所述步驟B中，所述帶寬分配管理系統(tǒng)實時接收到用戶單元每一時間點帶寬需求的監(jiān)測值；所述監(jiān)測值由用戶單元在傳輸業(yè)務(wù)時，向帶寬分配管理系統(tǒng)發(fā)送傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志，帶寬分配管理系統(tǒng)識別傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志，解調(diào)為傳輸業(yè)務(wù)需求帶寬，將傳輸業(yè)務(wù)需求帶寬命令發(fā)送到參數(shù)設(shè)置單元。
其中，所述步驟C中，在帶寬參數(shù)設(shè)置單元接收到實時帶寬需求時，更新頻帶帶寬需求設(shè)置；在更新頻帶帶寬需求設(shè)置過程中，對無線通信系統(tǒng)內(nèi)小區(qū)業(yè)務(wù)量進(jìn)行實時監(jiān)測； 監(jiān)測的對象為小區(qū)傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志；監(jiān)測的結(jié)果用于計算小區(qū)所需的可用頻點數(shù)。
其中，所述更新頻帶帶寬需求設(shè)置包括下述步驟
1、統(tǒng)計小區(qū)業(yè)務(wù)種類和數(shù)量；
I1、根據(jù)統(tǒng)計的小區(qū)業(yè)務(wù)種類和數(shù)量進(jìn)行小區(qū)所需頻點數(shù)計算；
II1、根據(jù)計算的小區(qū)所需頻點數(shù)分配頻點
其中，所述可用頻點包括空閑頻點和已用頻點；所述可用頻點是指在一個國家無委授權(quán)的頻率范圍內(nèi)被劃分后的所有頻點；所述空閑頻點是指頻率池中未被分配給用戶的頻點。
其中，所述步驟D中，由傳輸業(yè)務(wù)觸發(fā)頻點動態(tài)分配，帶寬分配管理系統(tǒng)根據(jù)步驟 A-C完成自適應(yīng)頻帶帶寬分配。
與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是
(1)建立了本小區(qū)的業(yè)務(wù)與需求帶寬數(shù)據(jù)庫；
(2)用戶首先上傳業(yè)務(wù)標(biāo)志，帶寬分配管理系統(tǒng)使用標(biāo)記的方法完成用戶業(yè)務(wù)的識別；
(3)帶寬分配管理系統(tǒng)接收到用戶傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志，調(diào)用業(yè)務(wù)與需求帶寬數(shù)據(jù)庫更新頻帶參數(shù)設(shè)置單元；
(4)通過更新頻率帶寬的參數(shù)設(shè)置，完成了頻帶的自適應(yīng)動態(tài)分配。
(5)通過響應(yīng)通信鏈路變化的帶寬需要，靈活地為上行鏈路和下行鏈路分配需求帶寬，這樣便于有效的利用無線通信系統(tǒng)中的通信信道。根據(jù)本發(fā)明，使設(shè)定帶寬需求初始參數(shù)設(shè)置并連續(xù)監(jiān)測通信鏈路帶寬需求。本發(fā)明響應(yīng)通信鏈路變化的帶寬需求，靈活并動態(tài)分配地為上行鏈路或下行鏈路傳輸分配時隙。


圖1是本發(fā)明提供的傳輸業(yè)務(wù)與帶寬的數(shù)據(jù)庫圖2是本發(fā)明提供的實時帶寬需求監(jiān)測流程圖3是本發(fā)明提供的實現(xiàn)帶寬動態(tài)分配的第一“基于幀”方案圖4是本發(fā)明提供的實現(xiàn)帶寬動態(tài)分配的第二“基于幀”方案圖5是本發(fā)明提供的動態(tài)分配頻點的架構(gòu)圖6是本發(fā)明提供的用無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工方法的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
本發(fā)明提供一種用于無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)，包括
帶寬分配管理系統(tǒng)用于I)業(yè)務(wù)與需求帶寬數(shù)據(jù)庫的更新；2)完成用戶頻帶需求的初
始設(shè)置；3)根據(jù)用戶傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志和最新的業(yè)務(wù)與需求帶寬數(shù)據(jù)庫完成頻帶需求的更新；
4)記憶用戶最新需求帶寬，作為下次初始設(shè)置的參考值；
用戶單元為所述帶寬分配管理系統(tǒng)發(fā)送傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志；
本發(fā)明還提供了一種用于無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工方法如圖6 所示，包括下述步驟
A、設(shè)置初始頻帶帶寬參數(shù)；
本發(fā)明提供的傳輸業(yè)務(wù)與帶寬的數(shù)據(jù)庫圖如圖1所示，基于無線通信不同業(yè)務(wù)所需求的帶寬有所不同，根據(jù)無線通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)與所需帶寬的關(guān)系，建立一個傳輸業(yè)務(wù)與所需帶寬的數(shù)據(jù)庫，將無線通信各種業(yè)務(wù)以及需求帶寬進(jìn)行不同符號的標(biāo)注如視頻業(yè)務(wù)用 VTl表示，視頻業(yè)務(wù)需求帶寬用BTl表示，語音業(yè)務(wù)，用電信息采集業(yè)務(wù)等都與其相對應(yīng)的符號表示，以及語音業(yè)務(wù)傳輸需求帶寬、用電信息采集業(yè)務(wù)需求帶寬形成一個業(yè)務(wù)與需求帶寬的數(shù)據(jù)庫Databasel。Databasel服務(wù)于帶寬分配管理系統(tǒng)。帶寬分配管理系統(tǒng)在最初狀態(tài)需要設(shè)置初始參數(shù)包括傳輸業(yè)務(wù)設(shè)置、帶寬需求設(shè)置等參數(shù)設(shè)置。
B、實時監(jiān)測頻帶帶寬需求帶寬分配管理系統(tǒng)實時接收到對用戶單元現(xiàn)時間點帶寬需求的監(jiān)測值此監(jiān)測值由用戶單元在傳輸業(yè)務(wù)時，向帶寬分配管理系統(tǒng)發(fā)送業(yè)務(wù)傳輸標(biāo)志，系統(tǒng)識別標(biāo)志，解調(diào)為業(yè)務(wù)需求帶寬，將命令發(fā)送到參數(shù)設(shè)置單元。
C、更新頻帶帶寬需求設(shè)置；
在帶寬參數(shù)設(shè) 置單元接收到實時帶寬需求時，迅速更新帶寬參數(shù)設(shè)置，將帶寬更新為現(xiàn)階段需求帶寬，參數(shù)更新時間想對傳輸時間可以忽略不計。在帶寬參數(shù)更新的過程中，需要不斷的對無線通信系統(tǒng)內(nèi)小區(qū)業(yè)務(wù)量進(jìn)行實時監(jiān)測，監(jiān)測的對象主要是小區(qū)的傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志，其結(jié)果用來計算該小區(qū)所需的頻點數(shù)目，由于小區(qū)傳輸業(yè)務(wù)處于在不斷變化的狀態(tài)中，為了使給小區(qū)分配的資源足以支持下一時間段的業(yè)務(wù)傳輸，該更新參數(shù)過程還應(yīng)該考慮到在一個包含對下一時間段業(yè)務(wù)種類的估計和預(yù)測。
本發(fā)明采用了“基于幀”的時隙分配方案，動態(tài)為上行鏈路或者下行鏈路傳輸周期分配時隙。該方案允許系統(tǒng)僅為下行鏈路(另一方面，上行鏈路)傳輸動態(tài)分配第一數(shù)量的中貞時隙，同時為上行鏈路(另一方面，下行鏈路)傳輸構(gòu)成剩余巾貞時隙。另一種基于巾貞的方案同樣允許被系統(tǒng)僅為下行鏈路(另一方面，上行鏈路)傳輸動態(tài)分配第一數(shù)量的幀時隙，然后，可根據(jù)信道帶寬需要將身于的幀時隙分配給上行鏈路或下行鏈路傳輸。如圖3-圖4所示，將一幀定義為包括N個連續(xù)的時隙(其中N保持為常數(shù))。在圖3所示的第一“基于幀” 的方案中，通信系統(tǒng)僅為下行鏈路傳輸動態(tài)構(gòu)成第一 NI個時隙(其中N大于或等于NI )。僅為上行鏈路傳輸動態(tài)構(gòu)成剩余的N2個時隙(其中N2等于N-Nl)。
圖4示出在通信信道中分配時隙的第二個基于幀的方案。除了不再僅為上行鏈路傳輸構(gòu)成生育的N2個時隙外，該基于幀的分配方案與圖3所示相同，具體地說，如圖4所示，與圖3的基于幀的方案相反，不只為上行鏈路傳輸構(gòu)成生育的N2個(N2等于N-Nl)時隙。而是依據(jù)該信道的帶寬需求，可將剩余的N2個時隙用于上行鏈路或下行鏈路傳輸。例如，如圖4所示，將前5個N2時隙(N21)用于上行鏈路傳輸。接下來的5個連續(xù)的N2時隙 (N22)用于下行鏈路傳輸。
D、完成自適應(yīng)頻帶帶寬分配
帶寬分配管理系統(tǒng)，假設(shè)各頻點均承載同樣多的業(yè)務(wù)量，讓各頻點承載不同的業(yè)務(wù)量。根據(jù)單位頻點的帶寬可以計算他能夠承載的業(yè)務(wù)量，而再根據(jù)小區(qū)所需傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)量便可以計算出小區(qū)所需的頻點數(shù)目。在此系統(tǒng)中使用業(yè)務(wù)一頻點的數(shù)據(jù)庫完成·了自適應(yīng)帶寬分配。計算過程中，還需要充分考慮到頻點上可能出現(xiàn)的干擾及其變化，從而給小區(qū)所需的頻點數(shù)目流出一定余量。
本發(fā)明是由傳輸業(yè)務(wù)觸發(fā)頻點動態(tài)分配，帶寬分配管理系統(tǒng)通過帶寬需求的初始設(shè)置，實時監(jiān)測，動態(tài)分配，有效的利用了頻率資源，如圖5所示。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括帶寬分配管理系統(tǒng)用于I)業(yè)務(wù)與需求帶寬數(shù)據(jù)庫的更新；2)完成用戶頻帶需求的初始設(shè)置；3)根據(jù)用戶傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志和最新的業(yè)務(wù)與需求帶寬數(shù)據(jù)庫完成頻帶需求的更新；4)記憶用戶最新需求帶寬，作為下次初始設(shè)置的參考值； 用戶單元為所述帶寬分配管理系統(tǒng)發(fā)送傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志； 頻帶參數(shù)設(shè)置單元用于頻帶帶寬的初始設(shè)置和更新頻帶帶寬參數(shù)設(shè)置。
2.一種用于無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)的自適應(yīng)時分雙工方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 A、設(shè)置初始頻帶帶寬參數(shù)； B、實時監(jiān)測頻帶帶寬需求； C、更新頻帶帶寬需求設(shè)置； D、完成自適應(yīng)頻帶帶寬分配。
3.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)時分雙工方法，其特征在于，所述步驟A中，建立無線通信傳輸業(yè)務(wù)與所需帶寬的數(shù)據(jù)庫，并將無線通信傳輸業(yè)務(wù)以及需求帶寬進(jìn)行不同符號的標(biāo)記；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)于帶寬分配管理系統(tǒng)；所述帶寬分配管理系統(tǒng)設(shè)置初始頻帶帶寬參數(shù)； 所述頻帶帶寬參數(shù)包括傳輸業(yè)務(wù)參數(shù)和帶寬需求參數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)時分雙工方法，其特征在于，所述無線通信傳輸業(yè)務(wù)包括語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)和用電信息采集業(yè)務(wù)。
5.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)時分雙工方法，其特征在于，所述步驟B中，所述帶寬分配管理系統(tǒng)實時接收到用戶單元每一時間點帶寬需求的監(jiān)測值；所述監(jiān)測值由用戶單元在傳輸業(yè)務(wù)時，向帶寬分配管理系統(tǒng)發(fā)送傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志，帶寬分配管理系統(tǒng)識別傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志，解調(diào)為傳輸業(yè)務(wù)需求帶寬，將傳輸業(yè)務(wù)需求帶寬命令發(fā)送到參數(shù)設(shè)置單元。
6.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)時分雙工方法，其特征在于，所述步驟C中，在帶寬參數(shù)設(shè)置單元接收到實時帶寬需求 時，更新頻帶帶寬需求設(shè)置；在更新頻帶帶寬需求設(shè)置過程中，對無線通信系統(tǒng)內(nèi)小區(qū)業(yè)務(wù)量進(jìn)行實時監(jiān)測；監(jiān)測的對象為小區(qū)傳輸業(yè)務(wù)標(biāo)志；監(jiān)測的結(jié)果用于計算小區(qū)所需的可用頻點數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)時分雙工方法，其特征在于，所述更新頻帶帶寬需求設(shè)置包括下述步驟1、統(tǒng)計小區(qū)業(yè)務(wù)種類和數(shù)量； II、根據(jù)統(tǒng)計的小區(qū)業(yè)務(wù)種類和數(shù)量進(jìn)行小區(qū)所需頻點數(shù)計算； III、根據(jù)計算的小區(qū)所需頻點數(shù)分配頻點。
8.如權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)時分雙工方法，其特征在于，所述可用頻點包括空閑頻點和已用頻點；所述可用頻點是指 在一個國家無委授權(quán)的頻率范圍內(nèi)被劃分后的所有頻點；所述空閑頻點是指頻率池中未被分配給用戶的頻點。
9.如權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)時分雙工方法，其特征在于，所述步驟D中，由傳輸業(yè)務(wù)觸發(fā)頻點動態(tài)分配，帶寬分配管理系統(tǒng)根據(jù)步驟A-C完成自適應(yīng)頻帶帶寬分配。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于無線通信系統(tǒng)動態(tài)分配的自適應(yīng)時分雙工系統(tǒng)及其方法，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明通過初始設(shè)置，實時監(jiān)測，更新業(yè)務(wù)通信帶寬需求設(shè)置來實現(xiàn)自適應(yīng)通信信道的上行鏈路和下行鏈路帶寬需求，提高了通信鏈路的效率，滿足頻譜資源緊缺條件下，頻譜資源重復(fù)有效利用。根據(jù)信道的帶寬需求為上行鏈路或下行鏈路傳輸靈活和動態(tài)地分配時隙。使用預(yù)定的帶寬需求參數(shù)設(shè)置，并連續(xù)監(jiān)測通信鏈路帶寬。根據(jù)信道要求配置通信信道以具有對稱或非對稱的上行鏈路/下行鏈路帶寬。
文檔編號H04W16/10GK103037376SQ20121056282
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者林大朋, 李麗麗, 歐清海, 何清素, 富志偉, 賀金紅, 曾令康 申請人:深圳市國電科技通信有限公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司