CN1282493A

CN1282493A - 用于无线通信系统中动态带宽分配的自适应时分双工方法和装置

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Publication number: CN1282493A
Application number: CN98812400.9A
Authority: CN
Inventors: 邵尔顿·L·吉尔伯特; 拉米·哈达尔; 伊斯莱尔·杰伊·克莱恩
Original assignee: Ensemble Communications Inc
Current assignee: Ensemble Communications Inc
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2001-01-31
Also published as: US6016311A; AU743854B2; KR20010032227A; CA2310696A1; AU1530599A; WO1999026430A1; JP2001523931A; IL136217A0; BR9814977A; EP1031243A4; EP1031243A1

Abstract

一种在无线通信系统中的通信链路上双工传输的自适应时分双工ATDD方法和装置。通过动态适应通信信道的上行链路和下行链路带宽需求来提高通信链路的效率。根据信道的带宽需求为上行链路(Ta)或下行链路(Tb,Tc,Td)传输灵活和动态地分配时隙。使用预定的带宽需求参数设置连续监测通信链路带宽。根据信道要求配置通信信道以具有对称或非对称的上行链路/下行链路带宽。

Description

用于无线通信系统中动态带宽分配的自适应时分双工方法和装置

本发明涉及无线通信系统，特别是无线的一点到多点话音、数据和视频(“宽带”)通信系统。

无线通信系统便于在多个用户无线站或用户站(固定或便携)和固定网络基础结构之间进行双向通信。典型的系统包括移动蜂窝电话系统、个人通信系统(PCS)、和无绳电话。这些无线通信系统的目的是一经要求在用户单元和基站之间提供通信信道，以便通过固定网络基础结构(通常是有线线路系统)连接用户单元使用者。在使用多个接入方案的无线系统中，时间帧是基本传输单元。将每帧分成多个时隙。一些时隙用于控制目的，一些时隙用于信息传送。通常在将时隙分配给专用用户单元的帧中的时隙期间发射信息。用户单元通常使用允许在两个连接方向交换信息的“双工”方案与基站通信。

从基站到用户单元的传输通常被称为“下行链路”发射。从用户单元到基站的传输通常被称为“上行链路”发射。根据给定系统的设计标准，现有技术的无线通信系统通常使用时分双工(TDD)或频分双工(FDD)方法，以便于在基站和用户单元之间交换信息。TDD和FDD双工方案都是本领域中熟知的。

在FDD系统中，在频域中进行基站与其用户单元之间的双工传输。为上行链路和下行链路传输分配不同频率设置。例如，两种熟知FDD系统是泛欧GSM系统(也称为全球移动通信系统)和北美IS-54和IS-136无线通信系统。这两种系统通过FDD双工方案使用TDMA(时分多址)。例如，见D.J.Goodman于1991年5月在IEEE Trans.Veh.TechVT-40，No.2，pp.366-374页发表的“第二代无线信息网络”。IS-54空中接口使用每30-kHz AMPS载波具有三个信道的TDMA/FDD技术。GSM空中接口以具有FDD的8阶TDMA方案为特征。在欧洲可使用的频带是2^*25MHz，具有200kHz的无线信道间隔。在两种无线系统中，基站在给定的时隙的第一设置期间使用预定的下行链路频率设置向多个用户单元发射信息。用户单元使用预定的上行链路频率设置向基站发射信息。由已知的间隔值在频域中偏移或隔开上行链路和下行链路频率。在GSM和IS-54两个系统中的双工间隔是45MHz(即，给定用户单元的下行链路频率与该用户单元的上行链路频率分开45MHz)。

不利的是，FDD系统在上行链路和下行链路频带之间需要频率分隔。使提供给定业务所需的带宽分配方案更复杂，因此比TDD系统使用的那些需要更高的费用。FDD系统另外的缺陷是需要向双工器提供用户单元天线，以使发射和接收信号在天线相互分开。结果是增加了复杂性和与用户单元相关联的费用。虽然FDD系统在减少上行链路和下行链路传输之间的干扰是有效的，FDD系统限制了灵活性并限制可使用的频谱，这在宽带无线通信系统中特别不利。FDD系统为上行链路和下行链路传输提供相等或对称的带宽。然而，许多宽带服务具有不对称的带宽要求(即，下行链路传输的百分比在数量上远超过上行链路传输的百分比，或反之亦然)。因此，FDD方法在用于宽带通信系统中的双工传输时导致频谱利用不足。FDD方法还有一个缺陷是当针对相关的应用转换到另一个频带时需要足够的频谱供上行链路和下行链路传输使用。

在TDD系统中，在时域中进行基站与其用户单元之间的双工传输。所选择的用户单元通常使用专用预定义射频与一个所选择的基站通信。将信道时分成用于上行链路和下行链路传输的重复的时间周期或时“隙”。相反，在FDD系统中，由于上行链路和下行链路传输之间不需要频率分隔，简化了频率分配或频率再用模式。在不同的预定时隙期间使用相同的射频进行上行链路和下行链路传输。然而，其缺陷是TDD系统中的用户单元必须适应因信道的时间共享的需要而增加的即时比特误差。TDD系统的用户单元中的调制解调器通常仅在一半的时间中有效。因此，为了实现相同的平均比特，典型的TDD调制解调器将比其在允许调制解调器总保持有效的系统中更复杂。因此，TDD调制解调器更复杂，因此比实现给定的平均比特率所需的费用更大。

在数字无绳电话(DCT)系统中发现了TDD方法的熟知应用。在日本和欧洲已开发了供设计DCT系统使用的传输标准和规范。每种传输标准使用用于双向通信的TDD技术。日本的DCT传输标准规定了在大约1，895MHz至1，918MHz之间约23MHz的整个系统带宽内使用具有300KHz频率分隔的多个单独的载波信号。每个载波信号必须在采用TDD双向通信的TDMA格式中支持四个信道。特别是，对于每个时间帧(5ms)，有四个发射时隙(每个信道一个)和四个接收时隙(每个信道一个)。每个时隙约625微秒的持续时间，每个时隙内有约30微秒的保护时间。

相反，欧洲DCT系统，或数字欧洲无绳电信(DECT)系统规定了在约17.28MHz的整个带宽内分开1，728MHz的一系列载波。除空中接口物理规范和协议外，DECT标准提供网络架构。结合每载波24个时隙和每20MHz频谱10个载波采用10个载频。TDD方法用于无绳电话和基站之间的传输。通过时隙和频率的组合形成传输信道。在每帧包括24个时隙的10毫秒时间帧期间进行传输。12个时隙用于从基站到手机的传输(下行链路传输)，同时12个时隙用于从手机到基站的传输(上行链路传输)。

由于DECT信道为上行链路和下行链路传输二者分配相等的时间量(也即带宽)，从性质上说DECT TDD双工方案是“对称的”。平均来说，对称双工系统对信息的接收和发射需要相等带宽量的系统(例如DECT系统)是足够的。然而，对称双工系统在基站和用户站之间提供需要非对称信息交换的服务的通信系统中效率低。这在提供诸如话音、数据和视频业务之类的宽带或“宽带”业务的无线通信系统中特别是如此。

在提供宽带业务的无线通信网络中，不保证上行链路和下行链路传输具有相等或对称的带宽要求。实际上，在目前考虑的许多情况中，带宽需求很可能不相等或不对称。有几个得出该观察的因素。第一，上行链路和下行链路带宽需求的比例在一定程度上取决于经链路提供的业务。例如，典型的电话话音服务(“POTS”型服务)有较大的对称上行链路/下行链路带宽需求。然而，相反，广播视频业务需要较大的非对称上行链路/下行链路带宽要求。广播视频服务期间提供的大部分信息是单向的(大部分信息经下行链路从基站发射到用户单元，经上行链路发射很少或不发射信息)。因此，与下行链路带宽需求相比，可忽略该服务的上行链路带宽需求。

第二，由于每个信道将传递许多不同服务，所希望的上行链路/下行链路带宽的比例在广播服务过程中在信道之间改变。每种服务对于发射和接收有其自己特有的带宽需求。第三，在信道中对对称或非对称通信的需求取决于用户的种类。例如，在小企业接入用于电视会议或计算机组网应用的广播服务网络的情况下，上行链路/下行链路带宽需求基本上相等和对称。相反，在住宅用户接入视频点播(VOD)应用的宽带业务网的情况下，上行链路/下行链路带宽需求将不相等和不对称。在这些情况下，下行链路需要比上行链路多得多的带宽。

因此，需要一种在时分双工方案中能够灵活和动态分配上行链路和下行链路带宽的方法和装置。该方法和装置将响应特定链路的需求。由于几种因素，包括经链路提供的业务种类和用户种类，使得带宽需求可以改变。现有技术的系统已通过将不同调制方案用于上行链路和下行链路来尝试适应对非对称链路的需求。根据该方案，“平均”所有典型带宽需求情况。这样导致对下行链路使用更有效的频谱调制方案。例如，对于GMSK方案可选择QAM-16调制方案。然而，使用该方案的现有技术系统的缺陷是在上行链路和下行链路传输之间在时间上等同地共享通信信道。结果是，由于现有技术的解决方案通过满足“平均”带宽需求来解决非对称问题，该解决方案不是最好的。

然而，如上所述，宽带网络中所需的和宽带业务所需的上行链路和下行链路带宽不可预测地改变。在某种意义上，不存在平均或典型情况。因此，需要一种可灵活、有效、和动态地分配供宽带业务网使用的上行链路和下行链路带宽的自适应时分双工方法和装置。本发明提供这种自适应时分双工方法和装置。

本发明是一种用于在无线通信系统中双工传输的自适应时分双工(ATDD)方法和装置。本ATDD发明通过适应信道的上行链路和下行链路带宽需求便于有效地利用无线通信系统中的通信信道。根据本发明，使用预定带宽需求参数设置连续监测通信链路带宽需求。本ATDD发明响应通信链路变化的带宽需要，灵活并动态地为上行链路或下行链路传输分配时隙。本发明在宽带或宽带无线通信系统中特别有用，虽然它也可以在希望自适应和动态的时分双工传输方案的任何数据通信系统中使用。

与具有专用于上行链路或下行链路传输时隙的现有技术的TDD系统相反，本ATDD发明动态改变指定为上行链路或下行链路传输周期的时隙。因此，可改变上行链路/下行链路带宽分配，以适应链路的上行链路/下行链路带宽要求。本ATDD发明所具有的优点是允许信道依据信道的需要来使用对称或非对称上行链路/下行链路时隙分配。在非对称时隙分配的情况下，另一方面，本ATDD发明允许有利于上行链路的非对称(即分配的上行链路时隙比下行链路时隙多)，或有利于下行链路的非对称(即分配的下行链路时隙比上行链路时隙多)。

可能有许多时隙分配方案。一种简化的时隙分配方案使用“基于帧”的方案，该方案允许系统仅为下行链路(另一方面，上行链路)传输动态分配第一数量的帧时隙，同时为上行链路(另一方面，下行链路)传输构成剩余的帧时隙。另一种基于帧的方案同样允许该系统仅为下行链路(另一方面，上行链路)传输动态分配第一数量的帧时隙，然后，可根据信道带宽需要将剩余的帧时隙分配给上行链路或下行链路传输。

本ATDD发明在提供宽带数据、视频和电话业务的无线通信系统中特别有利。该无线通信系统最好包括组成蜂窝群的多个蜂窝，每个蜂窝包括一个具有相关联的有源天线阵的基站，每个基站对具有多个客户住所设备的多个客户地点提供无线连接。目前所考虑的客户是住宅或小企业用户。最好由群控制器控制蜂窝群内的蜂窝活动性的协调。宽带业务包括电话服务和诸如快速因特网、10-BaseT数据业务、局域网和广域网连接之类的数据服务。视频业务包括针对住宅用户的广播视频和视频点播，和针对企业用户的电视会议和远距离学习。

在本发明的一个优选实施例中，利用监测和更新通信链路时隙分配的带宽需求参数来实现信道效率和数据带宽的改善。根据本发明，最好是向每个通信对话指定“初始”和“实际”带宽参数设置。在最初建立系统时可建立带宽参数的初始设置。由使用本发明的监测和更新技术的系统产生和保持带宽参数的实际设置。系统一旦了解了通信对话的带宽要求的有关准确特性，更新该初始值，以便准确地反映该信道的实际带宽需求。除了指定、监测、和更新对话带宽参数外，本ATDD发明还为无线通信系统的基站和群控制器二者保持一组带宽参数。在控制对给定蜂窝的上行链路/下行链路时隙分配中使用基站参数。在控制对给定群中的所有蜂窝的上行链路/下行链路时隙分配中使用群参数。描述监测和控制上行链路/下行链路带宽的一种优选技术。所描述的技术包括两个阶段：初始化阶段和跟踪或监测阶段。其它监测技术可与本发明一起使用。

结合下面的附图和说明书描述本发明的优选和替换实施例的细节。一旦了解了本发明的细节，许多附加的改进和变化对本领域技术来说是显而易见的。

图1是表明现有技术的时分双工方法使用的用于上行链路和下行链路传输的对称时隙分配的定时图。

图2是表明根据本发明的非对称上行链路和下行链路时隙分配的定时图。

图3a和3b是表明根据本发明的基于帧的自适应时隙分配方案的定时图。

图4是供本发明使用的典型宽带无线通信系统的方框图。

图5是图4的无线通信系统中使用的通信集线器的方框图。

图6是图4的无线通信系统中使用的蜂窝站的方框图。

图7是图4的无线通信系统中使用的优选住宅客户住所设备(CPE)的方框图。

图8是图4的无线通信系统中使用的优选企业客户住所设备(CPE)的方框图。

图9是表明图4的蜂窝被分成蜂窝群的蜂窝结构方框图，其中蜂窝群包括七个相邻的蜂窝。

在各附图中相同的参考标号和符号表示相同元件。

在整个说明书中，应将所给出的优选实施例和例子看作是实例，而不是对本发明的限定。

本发明是用于在无线通信系统中的通信链路上双工传输的自适应时分双工(ATDD)方法和装置。对现有的无线通信系统没有明显改变。本ATDD发明通过适应信道的上行链路和下行链路带宽需求有助于有效地利用通信信道。本发明在宽带或宽带无线通信系统中特别有用，虽然它可供希望或需要自适应和灵活时分双工传输方案的任何数据通信系统使用。

如上所述，典型的TDD系统使用上行链路和下行链路传输的对称分配。图1是表明在现有技术的典型TDD系统中给出的对上行链路和下行链路传输使用相等时隙分配的定时图。如图1所示，在第一时隙Ta期间进行上行链路传输。在第一时隙Ta期间，所选择的用户站经预定射频向所选择的基站发射信息。同样，在第二时隙Tb期间进行下行链路传输。在第二时隙Ta期间，所选择的基站经相同的预定射频向所选择的用户站发射信息。如图1所示，通信信道在以后的时隙中继续在上行链路和下行链路传输之间对称地轮换。例如，在第三时隙Ta′期间，如同第一时隙Ta一样，经该信道进行上行链路传输。同样，在第四时隙Tb′期间，如同第二时隙Tb一样，进行下行链路传输，在第五时隙Ta″等。

现有技术的TDD系统不能适应宽带通信网和相关联的宽带业务的动态和非对称的带宽需求。本发明通过提供在无线通信系统中使用的自适应时分双工(ATDD)方法和装置提出了这些要求。本ATDD发明根据特定链路的带宽要求灵活和动态地分配上行链路和下行链路带宽。如上所述，在无线通信系统中选择的链路的上行链路和下行链路带宽要求因所选链路的业务和用户类型而改变。本ATDD方法和装置使时隙的上行链路/下行链路比例适合于满足给定业务和给定用户类型的上行链路/下行链路带宽需求。

图2是表明本ATDD发明如何有利地为上行链路和下行链路传输分配时隙的定时图。与其中每个时隙固定和专用于上行链路或下行链路传输的现有技术的TDD系统相反，本ATDD发明允许灵活和自适应地将时隙用于上行链路或下行链路传输。另外，虽然现有技术的信道在上行链路和下行链路传输之间共享相等的带宽，本ATDD发明允许根据特定链路的带宽需求使信道在性质上为对称或非对称。图2示出了一种可能的时隙分配方案。然而，应该理解，本发明不限于图2所示的时隙分配。而是本ATDD发明考虑了许多时隙分配，其中上行链路和下行链路传输的任何组合实际上都是可能的。

如图2所示，在第一时隙Ta期间进行上行链路传输。与图1的定时图相同，在第二时隙Tb期间进行下行链路传输。然而，与现有技术的TDD方案相反，本发明的ATDD方法和装置允许在给定信道上进行多个邻接和连续的下行链路(或另一方面，上行链路)传输。例如，如图2所示，在第三时隙Tc期间进行第二下行链路传输。同样，在第四时隙Td期间进行第三个连续的下行链路传输。在第五时隙Ta′重复该模式本身。如图2所示，在第五时隙Ta′期间，如同第一时隙Ta中，在该信道上进行上行链路传输。同样，在第六时隙Tb′期间，如同在第二时隙Tb中，进行下行链路传输。在第七时隙Tc′期间，如同在第三时隙Tc中，进行第二个连续的下行链路传输，在第八时隙Td′等。

本ATDD发明在能够提供如数据、话音和视频业务之类的宽带或宽带业务的无线通信系统中使用时特别有利。如上所述，本ATDD发明允许根据通信信道和特定用户类型的特定需要改变上行链路和下行链路带宽。例如，图2所示的定时图允许75％的可用带宽用于下行链路通信，25％用于上行链路通信。该上行链路/下行链路带宽比可适合于某些类型的宽带数据和视频些务，和某些类型的网络用户。

本ATDD方法和装置的灵活性在于它可对上行链路或下行链路传输使用任何给定的时隙。如下面更详细描述的，可使用各种技术计算给定信道的平均带宽需求。链路的时隙分配(即，用于上行链路和下行链路传输的时隙比)通常直接涉及该链路的带宽需求。因此，一旦确定了给定链路的平均带宽需求，使用本ATDD发明可为该链路建立时隙分配。例如，在通信网络中最初建立所选择链路时可执行平均带宽需求。平均带宽需求可取决于如业务分布或系统环境之类的因素。通信系统使用平均带宽需求信息构成在给定信道上用于上行链路和下行链路传输的时隙比。

作为链路建立时建立时隙比的另一种方式，本发明的ATDD方法和装置也可根据不断变化的业务和用户带宽需求为链路自适应和动态地改变时隙比。本发明的方法和装置最好动态地监测和分析无线通信网络中目前有效的，具体地说，任何给定无线通信链路上有效的服务类型和服务带宽需求。通信系统可连续监测每个链路并收集有关每个链路的带宽需求的信息。可经常使用通信系统收集的信息重新检测上行链路和下行链路的时隙比。该系统可根据每个链路的带宽需要重新构成时隙比。因此，使用本发明的ATDD方法和装置获得了极大改善的信道带宽利用率和提高了信道效率。信道效率的增加又转化成被服务的用户数量和通信系统提供的业务数量的增加。

利用如图3a和3b所示的“基于帧”的分配方案可实现简化的时隙分配处理。如图3a-3b所示，将一帧定义为包括N个连续的时隙(其中N保持为常数)。在图3a所示的第一“基于帧”的方案中，通信系统仅为下行链路传输动态构成第一N₁个时隙(其中N大于或等于N₁)。仅为上行链路传输动态构成剩余的N₂个时隙(其中N₂等于N-N₁)。

图3b示出在通信信道中分配时隙的第二个基于帧的方案。除了不再仅为上行链路传输构成剩余的N₂个时隙外，该基于帧的分配方案与图3a所示的相同。具体地说，如图3b所示，与图3a的第一基于帧的方案相同，仅为下行链路传输动态构成第一N₁个时隙(其中N大于或等于N₁)。然而，与图3a基于帧的方案相反，不只为上行链路传输构成剩余的N₂个(N₂等于N-N₁)时隙。而是依据该信道的带宽需求，可将剩余的N₂个时隙用于上行链路或下行链路传输。例如，如图3b所示，将前五个N₂时隙(N₂₁)用于上行链路传输。接下来的五个连续的N₂时隙N₂₂)用于下行链路传输。

图3a和3b所示的时隙分配仅是实例。本发明的范围不应受所示的时隙数量或上行链路/下行链路分配的限制。例如，虽然图3a和3b示出仅为下行链路传输构成的一帧的第一N₁个时隙，作为替换，它们可为上行链路传输构成，而为下行链路传输构成剩余的N₂个时隙。同样，可改变帧中时隙的数量而不脱离本发明的范围。最后，可改变用于N₁、N₂、N₂₁、和N₂₂的时隙数量而不脱离本ATDD

发明的范围。

另外，为了所有意图和目的，考虑到本发明在TDD系统中使用，要保持稳定并因此是非自适应的，而仍便于非对称带宽分配。例如，可使用本ATDD方法和装置初始构成无线通信链路，以具有图3a和3b所示所带宽分配。一旦这样构成链路，可保持稳定和非对称。正如本领域的技术人员理解的，使用本ATDD方法和装置实际上可建立上行链路与下行链路分配的任何比例。

如上所述，考虑本发明的ATDD方法和装置供能够向各种住宅和企业用户提供宽带数据和视频业务的无线通信系统使用。下面给出对该优选无线通信系统的简要描述。无线系统演示了本发明的一个潜在应用。然而，本ATDD发明不限于在所描述的特定系统中使用。而是本ATDD发明具有很广的应用范围，并且可发现在许多不同的通信环境中使用。

供本ATDD发明使用的无线通信系统的描述-系统概述

如上所述，本ATDD发明在宽带无线通信系统中特别有用，其中该系统中的通信链路必须适合其上行链路和下行链路带宽分配，以适应给定业务或用户类型的带宽需求。图4的方框图中示出了这种典型的无线通信系统。在蜂窝通信系统中，通常将地理区域或区分成理论上讲是六边形的蜂窝。蜂窝的大小通常由一般位于其所服务的蜂窝中心的基站的发射范围定义。例如，图4所示蜂窝的平均蜂窝半径通常在2.5至3公里之间。然而，本ATDD发明的可操作性不取决于蜂窝大小。而是可在具有更大或更小蜂窝的无线系统中使用本ATDD发明。通常向系统中的每个蜂窝分配分配一个或多个射频信道。在频分多址(FDMA)系统中，向相邻或邻近的蜂窝分配分开的频率。

再来参考图4，无线通信系统100包括多个蜂窝102，每个蜂窝102包含主要包括基站106和有源天线阵108的相关联蜂窝站104。无线通信系统100内的每个蜂窝在蜂窝的基站106和蜂窝102的整个覆盖区中位于固定客户地点112的多个客户住所设备(CPE)110之间提供无线连接。现在考虑系统100的用户是住宅和企业客户，并因此而需要各种类型的业务和不同的上行链路/下行链路带宽分配，每个蜂窝为近1000个住宅用户和近300个企业用户服务。如图4所示，蜂窝站104使用“非射频”型通信链路或“回程”116与通信集线器114通信。回程116最好包括光纤电缆或微波链路。通信集线器114通过一条或多条有线通信链路(未示出)将无线通信系统100与公共网络服务供应商连接。

蜂窝102内的无线通信当然最好是双向的。允许信息在基站106和该多个CPE100之间在两个方向流动。基站106最好广播多个同时高比特率信道。每个信道包括不同的复用信息流。流中的信息包括能使选择的CPE110识别和提取其所预计的信息的地址信息。图4的无线通信系统100向多个CPE110提供真正的“要求的带宽”。可改变和选择可供使用系统100的客户使用的业务质量。由给定业务所需的信息速度确定专用于该业务的带宽量。例如，电视会议业务需要具有良好控制的传递等待时间的大量带宽。相反，某些类型的数据业务经常空闲(需要零带宽)，并且在有效时对延迟变化相对不太敏感。图4的系统中可使用本发明的ATDD方法和装置，以便于除其它业务外有效地传递两种业务类型。

通信集线器

图5示出图4的通信集线器114的方框图。如图5所示，通信集线器114最好包括至少一个因特网接入装置118，电信公司电子交换装置(Telco Switch)120，和网络管理计算机系统122。如上面指出的，集线器114提供对诸如话音(即Telco“POTS”)和数据(即“因特网”)网络之类的公共网(通常是有线的)的接入，以允许无线网络100(图4)的用户接入这些网络提供的业务。公共网络提供的所有业务通常经非RF通信链路(未示出)“回程”到集线器114。通过适当的接入和交换设备在集线器114内与公共网络连接。例如，经Telco交换机120提供到公共交换电话网的接入。同样，通过因特网装置118提供到全球网或因特网的接入。网络管理计算机系统122最好能使集线器114还起到区域网络管理控制器的作用。集线器可使用系统122控制和协调多个蜂窝102的操作。在后面参考对一个优选系统参数监测技术的说明更详细地描述该蜂窝控制器功能。

蜂窝站

图6示出无线通信系统100中使用的图4的蜂窝站104的方框图。如上所述，蜂窝站104最好包括基站106和有源天线阵108。如图6所示，基站最好包括回程接口设备124、ATM交换机126、视频服务器控制计算机128、模块调制解调器机组130、天线分布系统132、和直接广播卫星(DBS)接收机设备134。另一方面，基站也可包括视频服务器(图4中未示出)。回程接口设备124允许基站与集线器114(图4和5)通信。ATM交换机126在基站106的核心起作用，以便在适当的业务和带宽等级将各种业务和用户互连。模块调制解调器机组130和有源天线分布系统132便于基站106与该基站服务的蜂窝102中的多个CPE110(图4)之间的无线通信。

最好将基站106和更多特定的调制解调器机组130设计成模块。基站106的模块设计允许建立可在随容量需要规定的领域升级的低容量系统。调制解调器机组130执行媒体接入协议层和有助于在无线链路上高速通信的调制/解调功能。调制解调器机组130最好通过电缆连接到有源天线阵108，有源天线阵108最好安装在靠近基站106的天线塔或杆上。有源天线阵108最好包含高频无线电电子设备(未示出)和天线元件。

CPE

图7和8是图4所示的客户住所设备(CPE)110的方框图。如上所述，考虑使用本ATDD发明的无线通信系统的用户可以是住宅或企业客户。图7是优选的住宅CPE110的方框图。图8是优选企业CPE110′的方框图。如图7所示，住宅CPE110最好包括天线140和住宅无线网关装置142。住宅网关142最好安装在住宅140的一侧。上/下变频器(未示出)最好与天线140位于同一位置。住宅网关142最好包括网络接口单元(NIU)146和业务网关单元148。NIU146执行允许住宅用户与无线通信系统通信所需的功能，例如进行低频RF通信、调制解调器和ATM功能。NIU146执行所需的通信接口功能，包括允许住宅用户接入网络的空中链路和协议接口功能。业务网关单元148允许住宅用户获得对经通信系统提供的业务的接入。例如，如图7所示，服务网关单元148最好包括MPEG解码器、NTSC视频接口、电话接口和10-baseT数据接口。

住宅网关142接到住宅144内的各种业务接入点。住宅网关142包含接到无线通信空中链路和将各种业务送入住宅144所需硬件和软件。另外，通过与住宅144内的电话线147连接，住宅网关142能够向住宅144提供各种电话业务。同样，通过与住宅144内的铜或同轴导线149连接，住宅网关142能够向住宅144内的设备150提供10-baseT和其它数据业务。最后，住宅网关142也可通过与住宅144中的标准电缆电视同轴电缆154连接来向多个电视系统152提供广播视频和数据中心电视业务。以模块形式设计住宅网关142以服务于多种数据、电话、视频线路。因此，一个单独的住宅网关142足以灵活适应任何住宅客户的通信需求。

图8是图4的优选企业CPE110′的方框图。设计优选的企业CPE110′，以便向小企业客户站112供应和提供服务。如图8所示，企业CPE110′最好包括天线140′和企业无线网关装置142′。最好将天线140′附接到企业站建筑物144′并包括位于同一位置的上/下变频器(未示出)。企业网关142′最好安装在企业站建筑物144′内的配线架中。企业网关142′的通信接口与住宅网关142(图7)的相似。然而，企业网关142′的业务接口与住宅网关142的不同。企业网关142′最好包括能够驱动通常由小企业客户使用的话音和数据业务的接口。这些业务包括综合业务数字网(ISDN)、局域网(LAN)、PBX交换和其它标准话音和数据业务。

如图8所示，目前考虑用“双盒(two-box)”解决方案实现企业网关142′。可用“现有的”多业务集中器156提供企业用户业务并将出局数据转换成单个传送流。企业网关142′还包括无线网关装置158，无线网关装置158包含连接到无线通信空中链路和将各种业务送到企业站建筑物144′所需的硬件和软件。作为替换，可将企业网关142′提供的无线功能块集成到多业务集中器156，以便降低成本和提供更集成的企业网关解决方案。可根据企业客户的规模和需求使用不同类型的多业务集中器156。因此，网络供应商可部署具有足够能力的低成本解决方案，以满足企业客户的需求。

可使用图8的CPE110′向企业客户提供各种类型的业务。例如，通过向企业客户提供标准电话公司接口，当使用电话业务时，企业CPE110′使客户仍仅消耗空中链路资源接入电话业务。因此，网络供应商实现了对空中链路使用率的明显改善，而仍不需改进或检修与企业客户设备的常规接口(例如，不需对PBX设备进行改变)。另外，企业网关142′可支持HSSI路由器和10-baseT数据接口到共同的LAN，从而为企业客户提供方便的因特网和广域网(WAN)连接。企业网关142′还能使网络供应商在客户站提供“帧中继”数据业务。企业网关142′可支持10Mbps和更高的对称接口速度。

最后，CPE110′便于向企业用户传输各种类型的视频业务。视频业务最好主要包括远程学习和电视会议。然而，此外，企业CPE110′可包括能支持常规电视会议设备的ISDN BRI接口。使用这些接口，企业用户将具有在企业站建筑物144中观看或成为远程学习对话主机的选项。

如上所述，本ATDD方法和装置允许动态地重新配置时隙，以满足通信系统中每个链路的带宽需求。一种简单的方案是在最初建立链路时建立和固定每个通信链路的上行链路/下行链路时隙比。一种更复杂且更有效的方案需要该通信系统监测几个不同的系统参数，以便根据不同的带宽需求自适应和动态地改变信道时隙比。下面描述用于监测通信系统参数和更新信道时隙比的一种优选方法和装置。虽然在此描述了一种技术，本ATDD发明考虑几种不同的方法。

用于监测系统带宽需求和更新上行链路/下行链路时隙分配的一种优选方法

如果图4的蜂窝102足够相互接近并且基站106使用相同频率发射和接收无线信号，可产生明显的共信道干扰和信号失真。为减小共信道干扰的不利影响，现有技术的蜂窝通信系统通常把相邻蜂窝102组成相对小的“蜂窝群”组(通常每群在4和8个之间)。图9示出图4被分成蜂窝群160的蜂窝102，其中群160包括七个邻接蜂窝102。现有技术的蜂窝通信系统通常向群160内的每个蜂窝102(和其相应的基站)分配不同的发射和接收频率，以减小该群中的基站引起的共信道干扰。通常由载波向邻接的蜂窝群160分配相同的发射和接收频率。习惯上将其称为“频率再用”。

在用于实现本ATDD发明的通信系统中，通过使群160内的蜂窝发射/接收基站106与公共时基同步来减小共信道干扰。在同样同步跨越不同群的发射和接收基站的系统中，可利用全球定位系统(GPS)接收机、当地时间广播、网络定时、或其它技术产生用于给定群160的公共时基。因此，最好是同步群160内所有基站106的发射和接收。

如图9所示，最好由群控制器162对群160内的基站106进行同步、控制和管理。群控制器162控制群160中每一个基站106的操作、定时和上行链路/下行链路带宽分配。在某些系统中，可用上面描述的并位于图5的集线器114中的网络管理计算机系统122现实群控制器162执行的功能。由于群控制器162控制和协调群160中所有基站106的发射和接收，最好由群控制器162执行本发明的ATDD控制方法和装置。因此，最好由群控制器162，而不是每个蜂窝102的各个基站106使用ATDD管理方案对群160的每个基站106进行时隙分配控制。然而，基站106监测其相应蜂窝102的带宽需求，将结果通知回到群控制器162，并从群控制器162接受更新和命令，从而根据带宽需求改变上行链路/下行链路时隙分配。

图4的CPE110(或110′)与相关基站106之间的通信事务或事件被称为通信“对话”。例如，当住宅客户接入CPE110以订购“电影点播”时，产生视频业务对话。同样，当企业客户使用CPE110′获得对因特网的接入时，产生数据业务对话。根据本ATDD发明，每个对话最好与一组反映该对话的带宽需求的统计参数相关联。

最好向每个对话指定带宽参数的“初始”和“实际”设置。在系统最初“在线”和初始化业务时可建立带宽参数的初始组。因此可认为初始参数组是“制造厂设置”参数。例如，所有话音电话呼叫可使用下列初始带宽参数：64Kbps数据速率；恒定带宽；和对称上行链路和下行链路带宽需求。产生带宽参数的“实际”设置作为通信系统监测并由此“了解”更多有关给定对话的带宽需求的准确特性。建立初始参数值后的某个时间间隔之后，最好用实际带宽参数更新这些值。例如，虽然所有MPEG-2编码的视频和电影可使用相同的初始带宽参数设置，因不同的视频内容而可用不同的实际参数设置更新它们。某些视频将涉及特殊效果、快速场景变化、和复杂的图像，并因此需要更大的下行链路带宽，而其它业务将较少要求带宽需求。

除了分配、监测、和更新带宽参数外，本ATDD发明还为无线通信系统的基站106(图4和6)以及群控制器162(图9)二者保持一组带宽需求参数。在控制给定蜂窝102(图4)的上行链路/下行链路时隙分配中使用基站带宽需求参数。在控制给定群160(图9)中的所有蜂窝(和其相关基站106)的上行链路/下行链路带宽中使用群带宽需求参数。

与上述服务对话带宽参数相似，基站和群控制器带宽参数也有相关的“初始”和“实际”值。例如，给定蜂窝102中期待的客户数量和客户类型(即住宅与企业的比值)影响该蜂窝的带宽需求和上行链路/下行链路时隙分配。根据本ATDD发明，将系统中每个基站的带宽参数值初始化成某个希望值。该初始值最好以期待的客户数量和每个基站服务的客户类型为基础。然而，本发明不限于仅将初始带宽值建立在客户数量和客户类型的基础上。实际上，使用本ATDD发明可适应影响蜂窝或群的带宽需求的任何因素。群控制器162最好在系统建立时向基站提供这些参数。最好是向群控制器162提供基于给定群覆盖区中期待的客户数量和客户类型的初始参数值。

更新基站和群控制器二者的初始带宽参数值，以反映系统的实际带宽使用和需求。使用本发明，在操作期间由该系统连续监测带宽利用。在希望的时间间隔之后可更新基站和群控制器二者的初始参数设置值。基站最好监测包括因容量限制而被拒绝的那些业务的业务对话的所有请求。其服务的基站更新给定群控制器的实际参数设置。基站最好把带宽需求变化传送到其相关联的群控制器。接下来，群控制器更新其初始参数设置并把这些修订传送到其群覆盖区中的基站。

下面描述使用本ATDD发明监测和适应无线通信系统中的通信链路带宽需求中的变化的方法。然而，本发明不限于下面描述的分析技术。可使用几种技术，只要它们准确说明了系统的带宽需求。不管使用什么技术，一旦确定了带宽需求，可采用本ATDD发明灵活地适应上行链路/下行链路时隙分配和带宽。

用来监测和控制上行链路/下行链路带宽的技术基本包括两个阶段：初始化阶段和“跟踪”或“监测/更新”阶段。在初始化阶段期间，向所有基站和群控制器提供如上所述的带宽参数的初始设置。在跟踪阶段，系统监测并由此了解系统的有关实际带宽需求。然后，该系统通过用实际带宽参数更新初始带宽参数来适应带宽需求。基站最好是使用基于对话的方法自动监测和了解其相应链路的有关带宽需求。基站最好将结果通知回到其相关联的群控制器。

基站带宽分析

蜂窝群中的每个基站最好自动分析其上行链路和下行链路带宽使用情况并定期通知给其相关联的群控制器。在进行使用情况分析时。每个基站最好使用一组预定义的带宽使用参数。在控制器请求时，最好将这些利用参数通知回到群控制器。除了监测和更新带宽利用参数外，基站还跟踪被拒绝的对话请求(即被请求的但因链路的容量限制而未开始的传输请求或对话)。最好使用基站参数的不同设置跟踪被拒绝的对话。还定期或在控制器请求时将被拒绝的对话参数通知给相关联的群控制器。

使用参数是上行链路(U)和下行链路(D)带宽需求消耗的瞬时带宽的过滤(filtered)(平滑)瞬间。定义U^M _n、D^M _n为上行链路和下行链路过滤瞬间(在瞬间n的M阶)，则

U_n、D_n是由对话的实际带宽参数设置反映的累积上行链路和下行链路带宽需求。为了实用性问题，最好是M＜3。在M=1的简单例子中，仅用上行链路和下行链路业务的简单平均值用于补偿分配参数。

U′_n、D′_n包括被拒绝的对话的上行链路和下行链路带宽需求的移动平均版本。被拒绝的对话分析以下列方式更新参数U′_n、D′_n。如果对话被拒绝，则使用其带宽需求δU和δD：

如果对话未被拒绝，则使用下式更新参数

应该指出，γ₁和γ₂可以不同，以允许延迟和建立的不同时间常数。

群控制器分析

群控制器最好定期查询其相关联的基站和更新其自己的带宽使用参数。现在描述一种优选方法。首先定义可供动态分配使用的帧内的时隙数量为N。设N₁、N₂…N_M为正整数，其中

Σ_{K = 1}^{M} N_{K} = N

。因考虑到实用，最好是N₁＞N₂…＞N_M，M通常小于3。

每当进行基站更新时，群控制器最好计算下面的带宽参数：

1)对于每个K(K=1、2、…M)：

(a)来自所有相关基站的所有上行链路需求的和

S_{u}^{(k)} = Σ \sqrt[k]{U^{(k)}}

；

(b)来自所有相关基站的所有下行链路需求的和

S_{d}^{(k)} = Σ \sqrt[k]{D^{(k)}}

2)然后，群控制器计算估算的带宽分配方案如下：

{\hat{N}}_{d} = INT [Σ_{k = 1}^{M} \frac{N_{k} S_{d}^{(k)}}{S_{d}^{(k)} + S_{u}^{(k)}}] {\hat{N}}_{u} = N - {\hat{N}}_{d}

3)把估算的带宽分配方案与控制器目前使用的带宽分配方案比较。如果步骤2)中计算的分配方案与目前使用的分配方案之间存在的差异超出某个预定义阈值，则用步骤2)中如下计算的分配方案更新当前的分配方案。

if | N_{d} - {\hat{N}}_{d} | &GreaterEqual; μtnen N_{d} &LeftArrow; {\hat{N}}_{d} and N_{u} &LeftArrow; {\hat{N}}_{u}

还分析被拒绝的对话参数。首先，群控制器最好进行下列计算：

1)来自所有基站的所有上行链路被拒绝的对话需求的和S′_u=∑U′

2)来自所有基站的所有下行链路被拒绝的对话需求的和S′_d=∑D′

3)根据被拒绝的对话参数期待的分配方案，

如果有足够数量被拒绝的对话，它们可能影响当前的带宽分配。因此，群控制器最好如下计算和更新其参数：

如果Max(S′_u，S′_d)＞S_o(即存在明显的对话拒绝模式)，则如果

| N_{d} - \tilde{N_{d}} | > μ

(即存在足够的偏差)，那么如果

，那么N_d←N_d+δ如果

，那么

N_d←N_d-δ

并且，如果下行链路已改变，更新上行链路分配，

N_u←N-N_u；

否则，改变整个系统的该群容量限定(即需要增加该群的带宽容量)

S_o，μ和δ是常数

进行了这些计算后，如果N_d、N_u的值已改变，群控制器则更新其所有相关联的基站。然后，群控制器重新配置其ATM设备，以适应带宽需求的变化。

可用硬件或软件，或二者的组合来实现发明的ATDD方法和装置。特别是，可以在无线通信系统的基站和群控制器中的可编程处理器上执行的计算机程序中实现与通信对话、基站和蜂窝群控制器相关联的带宽参数设置。同样，最好在群控制器中的可编程处理器上执行的计算机程序中实现上述带宽分析技术。每个计算机程序最好存储在可由普通或专用用途的计算机读取的存储介质或设备上(例如ROM或磁盘)，以便在计算机读取存储介质或设备时配置和操作计算机，以执行上述的功能。也可考虑用配置有计算机程序的计算机可读存储介质来实现发明的ATDD方法和装置，所配置的存储介质使计算机以专用或预定义的方式操作，以执行上述ATDD方法和装置。

总之，本发明包括自适应时分双工方法和装置，用于通过根据信道的带宽需求为上行链路和下行链路传输分配时隙来动态地适应无线通信系统的带宽要求。本发明在宽带无线通信系统中特别有用，然而，发现本发明可用于希望自适应和动态时分双工传输方案的任何数据通信系统中。本ATDD发明为上行链路或下行链路传输动态地改变通信链路中的时隙目的地。因此，通信信道可具有对称或非对称上行链路/下行链路带宽特性。可以有许多时隙分配方案。所描述的一种简化时隙分配方案是使用“基于帧”的方案。

在本发明的一个优选实施例中，通过采用监测和更新通信链路时隙分配的带宽需求参数来实现信道效率和数据带宽的改善。根据该技术，由系统保持和更新带宽参数的“初始”和“实际”设置。在最初建立系统时建立了带宽参数初始设置。随着系统了解了更多有关的信道的实际带宽需求，则用实际值更新初始值，以便准确地反映该信道的实际带宽需求。此后，如该信道的改变带宽需求所规定的，定期更新实际值。

已描述了本发明的许多实施例。然而，应该理解，在不脱离本发明精神和范围的情况下可做出各种改进。例如，虽然描述了典型的无线通信系统，本ATDD发明可在需要或希望自适应时分双工方法的任何通信系统中使用。同样，虽然本发明可用于在无线链路中自适应地分配上行链路/下行链路带宽，它也可用于在稳定(即非动态的)无线通信链路中简化非对称带宽分配。同样，本发明不限于上述时隙分配。使用本ATDD发明实际上可实现任何数量的时隙分配(由此可实现任何上行链路/下行链路带宽比)。另外，本发明的范围不限于上述典型的带宽分析技术。而是本ATDD发明可与准确监测通信链路的带宽需求的任何技术一起使用。一旦确定了信道的带宽需求，本发明可因此用于动态地分配上行链路/下行链路时隙。

因此，应该理解，本发明不限于具体说明的实施例，而由所附权利要求的范围限定。

Claims

1．一种使用时分双工方案在通信链路中自适应地双工传输的方法，其中在上行链路时隙期间在上行链路方向进行传输，其中在下行链路时隙期间在下行链路方向进行传输，包括步骤：

(a)确定通信链路的上行链路带宽需求和下行链路带宽需求；

(b)根据该链路的上行链路和下行链路带宽需求计算上行链路/下行链路带宽需求比；

(c)响应所计算的上行链路/下行链路带宽比来分配上行链路和下行链路时隙；和

(d)在分配的上行链路时隙期间定期启动上行链路传输，和在分配的下行链路时隙期间定期启动下行链路传输。

2．根据权利要求1所述的方法，其中当在通信系统中建立链路时确定上行链路和下行链路带宽需求。

3．根据权利要求1所述的方法，其中通过定期监测通信链路中上行链路和下行链路传输的请求来确定上行链路和下行链路带宽需求。

4．根据权利要求1所述的方法，其中定期确定带宽需求，并定期更新该链路的相关联的上行链路/下行链路带宽需求比，其中响应更新的上行链路/下行链路带宽比定期更新上行链路和下行链路时隙分配。

5．根据权利要求4所述的方法，其中通过连续地监测通信链路中的传输来定期确定上行链路和下行链路带宽需求。

6．根据权利要求1所述的方法，其中上行链路和下行链路带宽需求依据通信链路上提供的业务类型而改变。

7．根据权利要求1所述的方法，其中上行链路和下行链路带宽需求依据通信链路的用户类型而改变。

8．根据权利要求1所述的方法，其中通信链路包括无线通信链路。

9．根据权利要求1所述的方法，其中使用基于帧的时隙分配方案动态地分配上行链路和下行链路时隙。

10．根据权利要求9所述的方法，其中一帧包括N个时隙，其中基于帧的时隙分配方案包括仅为下行链路传输分配第一数量的N₁个时隙(其中N大于或等于N₁)，和仅为上行链路传输分配剩余的N₂个时隙(其中N₂等于N-N₁)。

11．根据权利要求9所述的方法，其中一帧包括N个时隙，其中基于帧的时隙分配方案包括仅为下行链路传输分配第一数量的N₁个时隙(其中N大于或等于N₁)，和为上行链路和下行链路两个传输分配剩余的N₂个时隙(其中N₂等于N-N₁)。

12．根据权利要求9所述的方法，其中一帧包括N个时隙，其中基于帧的时隙分配方案包括仅为上行链路传输分配第一数量的N₁个时隙(其中N大于或等于N₁)，和仅为下行链路传输分配剩余的N₂个时隙(其中N₂等于N-N₁)。

13．根据权利要求9所述的方法，其中一帧包括N个时隙，其中基于帧的时隙分配方案包括仅为上行链路传输分配第一数量的N₁个时隙(其中N大于或等于N₁)，和为上行链路或下行链路两个传输分配剩余的N₂个时隙(其中N₂等于N-N₁)。

14．根据权利要求1所述的方法，其中使用多个相关联的上行链路和下行链路统计带宽参数确定上行链路和下行链路带宽需求。

15．根据权利要求14所述的方法，其中统计带宽参数包括反映通信链路的带宽需求的统计参数的初始和实际两个设置。

16．根据权利要求14所述的方法，其中统计带宽参数包括反映通信链路的带宽需求的统计参数的初始和实际两个设置。

17．根据权利要求16所述的方法，其中在建立通信链路时设置统计参数的初始设置，其中随着通信链路的上行链路和下行链路带宽使用的改变，定期更新统计参数的实际设置。

18．根据权利要求17所述的方法，其中统计参数的初始设置基于通信链路的用户的数量估算和用户类型。

19．一种在无线通信系统中监测和更新选择的基站的上行链路和下行链路带宽需求的方法，其中通信系统包括多个排列在多个相关联的蜂窝群中的基站，其中由相关联的蜂窝群控制器控制蜂窝群内的每个基站的上行链路和下行链路传输，包括步骤：

(a)用该基站的带宽使用参数的初始设置初始化所选择的基站，其中初始带宽使用参数包括所选择的基站的上行链路和下行链路带宽需求的估算；

(b)用反映所选择的基站的实际带宽使用的带宽使用参数的实际设置更新带宽使用参数的初始设置，其中带宽参数的实际设置计算如下：

其中U^(M) _n、D^(M) _n分别包括上行链路和下行链路在瞬时n的数量级M的过滤瞬间，其中U_n、D_n分别包括由所选择的基站的实际带宽使用影响的上行链路和下行链路累积带宽需求，和；

(c)用在步骤(b)中计算的带宽参数的实际设置更新与所选择的基站相关联的蜂窝群控制器。

20．根据权利要求19所述的方法，其中每当蜂窝群控制器初始一个更新请求时，用带宽参数的实际设置更新蜂窝群控制器。

21．根据权利要求19所述的方法，其中用在步骤(b)计算的带宽参数的实际设置定期更新蜂窝群控制器。

22．根据权利要求19所述的方法，进一步包括监测被所选择的基站拒绝的传输的步骤，其中当传输被拒绝时更新下列参数：

其中U′_n、D′_n包括被拒绝对话的上行链路和下行链路带宽需求的移动平均。

23．根据权利要求19所述的方法，进一步包括监测被所选择的基站拒绝的传输的步骤，其中当所选择的基站未拒绝传输时更新下列参数：

24．一种在无线通信系统中监测和更新多个通信链路的上行链路和下行链路带宽需求的方法，其中通信系统包括多个排列在多个相关联的蜂窝群中的基站，其中由相关联的蜂窝群控制器控制蜂窝群内的每个基站的上行链路和下行链路传输，在由N个时隙组成的帧期间进行传输，其中N₁、N₂…N_M是正整数，其中

Σ_{K = 1}^{M} N_{K} = N,

包括步骤：

(a)把所选择的蜂窝群内每个基站的所有上行链路带宽需求相加如下：对于1和M之间的每个整数值K，

S_{u}^{(k)} = Σ^{k} \sqrt{U^{(k)}}

(b)把所选择的蜂窝群内每个基站的所有下行链路带宽需求相加如下：对于1和M之间的每个整数值K，

S_{d}^{(k)} = Σ^{k} \sqrt{D^{(K)}};

(c)计算估算的带宽分配方案如下：

{\hat{N}}_{d} = INT [Σ_{k = 1}^{M} \frac{N_{k} S_{d}^{(k)}}{S_{d}^{(k)} + S_{u}^{(k)}}], {\hat{N}}_{u} = N - {\hat{N}}_{d};

(d)把在步骤(c)中计算的估算带宽分配方案与和所选择的蜂窝群相关联的群控制器当前使用的分配方案比较，其中将群控制器目前使用的分配方案定义为N_d、N_u；和

(e)如果｜N_d-N_d｜≥μ，用在步骤(c)计算的估算带宽分配方案替换N_d和N_u，其中μ包括预定的阈值。

25．根据权利要求24所述的方法，进一步包括监测被所选择的蜂窝群中的基站拒绝的传输的步骤。

26．根据权利要求25所述的方法，其中监测被所选择的蜂窝群中的基站拒绝的传输的步骤包括步骤：

(a)把所选择的蜂窝群内每个基站的所有被拒绝的上行链路带宽需求相加如下：S′_u=∑U′；

(b)把所选择的蜂窝群内每个基站的所有被拒绝的下行链路带宽需求相加如下：S_d′=∑D′；

(c)计算期待的带宽分配方案如下：

27．根据权利要求26所述的方法，进一步包括当被拒绝的传输数量超过预定阈值时，更新所选择的群控制器的带宽分配方案的步骤。

28．根据权利要求27所述的方法，其中根据下列步骤更新所选择的群控制器的带宽分配方案：

(a)确定是否Max(S_u′，S_d′)＞S_o，其中S_o是常数，如果是这样，则进行到步骤(b)；

(b)确定是否

| N_{d} - \tilde{N_{d}} | > μ,

其中μ是常数，如果是这样，则进行到步骤(c)；

(c)确定是否

\overset{}{N_{d}} > N_{d}

和N_d＜N-δ，其中δ是常数，如果是这样，则更新下行链路分配N_d如下：N_d←N_d+δ；

(d)确定是否

\tilde{N_{d}} < N_{d}

和N_d＞δ，如果是这样，则更新下行链路分配N_d如下：N_d←N_d-δ；

(e)每当在步骤(c)或(d)中更新下行链路分配时，更新所选择的蜂窝群的上行链路分配N_u如下：N_u←N-N_u；

(f)每当更新N_d和N_u的值时，更新与所选择的蜂窝群相关联的所有基站的带宽分配参数；和

(g)如果Max(S_u′，S_d′)＞T，提示所选择的蜂窝群的容量被限制的无线通信系统，其中T是预定阈值。

29．一种使用时分双工方案在无线通信系统的通信链路中自适应地双工传输的装置，其中在上行链路时隙期间在上行链路方向进行传输，其中在下行链路时隙期间在下行链路方向进行传输，包括：

(a)确定通信链路的上行链路带宽需求和下行链路带宽需求的装置；

(b)响应确定装置，根据该链路的上行链路和下行链路带宽需求计算上行链路/下行链路带宽需求比的装置；

(c)响应计算装置，分配上行链路和下行链路时隙的装置；和

(d)在分配的上行链路时隙期间定期启动上行链路传输，和在分配的下行链路时隙期间定期启动下行链路传输的装置。

30．根据权利要求29所述的装置，其中确定，计算和分配装置包括在可编程处理器上执行的计算机程序。

31．根据权利要求30所述的装置，其中可编程处理器在群控制器中，其中群控制器控制无线通信系统中的多个基站，其中一个被选择的基站控制通信链路中的传输。

32．根据权利要求31所述的装置，其中通信链路包括在所选择的基站和CPE之间的无线通信。

33．一种使用时分双工方案在通信链路中双工传输的方法，其中在上行链路时隙期间在上行链路方向进行传输，其中在下行链路时隙期间在下行链路方向进行传输，包括步骤：

(a)根据通信链路的初始上行链路和下行链路带宽需求建立上行链路/下行链路带宽需求比；

(b)响应上行链路/下行链路带宽比分配上行链路和下行链路时隙；和

(c)在分配的上行链路时隙期间定期启动上行链路传输，和在分配的下行链路时隙期间定期启动下行链路传输。

34．根据权利要求33所述的方法，其中当在通信系统中建立链路时确定上行链路和下行链路带宽需求。