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CN1284334C - 一种调度分组数据发送的方法 - Google Patents

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CN1284334C
CN1284334C CNB031084125A CN03108412A CN1284334C CN 1284334 C CN1284334 C CN 1284334C CN B031084125 A CNB031084125 A CN B031084125A CN 03108412 A CN03108412 A CN 03108412A CN 1284334 C CN1284334 C CN 1284334C
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Abstract

分组数据发送和接收系统中由基站向多个移动台广播媒体接入控制(MAC)消息，其中包含分组数据发送调度信息，该信息允许基站对移动台接入业务信道优先控制，以使分组数据发送效率最高和允许调度包括优先权接入、服务质量等的条件。MAC消息由包括调度参数的控制帧结构组成，调度参数包括MAC ID字段、活动字段和表示网孔中空闲业务信道数的字段。这些参数使多个移动台以时分复用方式在基于CDMA的移动通信系统上共享用于分组数据发送的业务信道。

Description

一种调度分组数据发送的方法
技术领域
本发明涉及蜂窝电话网数据发送，特别是涉及一种用于调度无连接分组业务的分组数据发送的方法。
背景技术
在蜂窝电话系统中，分组数据通信是为大家公知的，例如可由被共同转让的、申请人为X.H.Chen和J.Oksman、发明题目为“用于控制发信机和接收机工作的控制分组交换CDMA通信网工作的方法”的美国专利NO.5,257,257为证，该项美国专利公开于1993年10月26。
另外一个例子在TIA/EIA/IS-657“宽带扩频蜂窝系统的分组数据业务选择”中进行了定义。IS-657与TIA/EIA/IS-95A“双重方式宽带扩频蜂窝系统的移动台-基站兼容标准”和TIA/EIA/IS-99“宽带扩频蜂窝系统的数据业务选择标准”一起使用。基于用于码分多址(CDMA)的分组数据方案的当前IS-657不允许业务信道在一个以上用户之间共享。IS-657是以在一分组数据段的延续期间多业务信道接续的通断为基础的。在最坏的情况中，一个分组数据可能经受范围能够从数十毫秒到几秒的一个呼叫建立延迟。而且，对于一个移动台(MS)来说，如果没有数据分组发送，其有可能为一限定了时间的用户发送空闲(1/8速率)帧。这样就导致了带宽的浪费(特别是在高速数据系统中)，因为业务信道容量被留给了该用户而不能由任何其他用户利用。于是，需要一种允许两个或多个用户共享业务信道和允许网络对分组延迟进行控制的接入方案。
在移动通信系统中的无连接分组数据发送中，各个独立的分组以分组为基础来发送，即不建立专用端对端连接。无连接分组数据发送中的业务信道共享通常已通过随机接入或随机保留媒体接入控制(MAC)协议得到支持。根据这些MAC协议，多个移动台竞争各业务信道，以便从一基站(BS)接收分组数据业务。在一个网孔内用于分组业务的可用业务信道的数量由BS确定。
通常认为，随机保留协议是能够提供高信道利用率的。然而，在一个基于CDMA的正接近系统的最大容量的系统中，由于较高的干扰电平，随机接入尝试很有可能是不会成功的。于是，当一个网孔接近其可用业务信道的最大容量时，多个MS竞争很少的几个可用业务信道。这通常甚至会导致由MS做出进一步的接入尝试。通常，随机尝试本身增加了网孔中的通信负担和降低了业务信道容量。
发明内容
本发明的第一个目的和优点是提供一种在一蜂窝通信系统中发送分组数据的有效方法，其克服了上述和其他的问题。
本发明的另一个目的和优点是保持在被连接到一移动通信系统的一个网孔中的多个分组数据用户之间共享的经过调度的业务信道。
本发明的另一个目的和优点是向一蜂窝通信网的基站提供控制，通过这种控制，各移动台可在一特定的时间期间尝试接入该系统。
本发明的另一个目的和优点是通过利用一种调度方法(scheduling method)向一蜂窝通信网的基站提供抢先控制优先权的能力和移动台接入的持续时间，所述调度方法考虑了一个或多个参数，包括优先接入服务，服务的质量，以及每次发送的最大比特数。
通过使用按照本发明实施例的方法和装置，上述和其他的问题将会得到克服并能实现本发明的目的。特别地，本发明是旨在解决基于CDMA的移动通信系统中低效率分组数据发送的问题。
如本发明所教导的，经过调度的分组接入创造了更稳定的负载条件，提供了更高的信道利用率，和使确定和控制用户经历的分组数据发送中的最大延迟成为可能。按照本发明的教导，BS把接入被分配用于分组数据业务的业务信道划分成多个时隙。对于在一特定时隙接入一给定业务信道的权利被称作分组令牌(packet token)，下面简称为“令牌”。一个或多个令牌以一预定方式逐时隙地分配给各MS。令牌分配方案在BS中确定，其可利用各种方案确定如何对令牌进行分配。这种预定的、经过调度的令牌分配在通常的随机接入和随机保留协议中是可区分的。如本发明所教导的，令牌分配是通过按照特定的，经过调度的时间间隔对网孔中的每个分组数据MS准予发送接入一个可用业务信道来实现的。这一调度方法允许BS抢先控制各分组数据MS之间的业务信道接入。另一方面，当一分组数据MS请求业务信道时，随机接入协议允许接入一可用业务信道。这样，通常的随机协议利用了业务信道接入分配的一种先来先服务方法。
对接入可用业务信道的权利进行分配可以不总是导致从分组数据MS进行发送。在一个时隙的末端，如果BS还没有从被分配了令牌的MS处接收到一个有效发送(这既可以是因为该MS没发送任何信息，也可以是因为接入信标没能成功地到达该BS)，则该BS将把令牌分配给该网孔中的下一个MS。在这种方式中，各MS以一种时间复用方式共享各分组数据信道，且BS对每一次的业务信道分配进行安排和控制。这种技术消除了与通过通常MS随机接入尝试以获得发送分组数据的业务信道相关的问题。
本发明最好利用这样一种技术，其中BS在前向链路上至少发送一个专用MAC信道消息。当向一特定MS发送该MAC信道消息时，BS可以利用该MS的一个置换电子顺序号(ESN)作为一个长码掩码，当向一网孔内的所有MS广播MAC信道消息时，BS最好使用一个公共长码掩码。所述MAC信道消息传送分组数据业务信道信息和关于向该网孔内的分组移动台分配令牌的状态信息。对该MAC信道消息进行更新以反映最新的令牌使用。通过对该最新的MAC信道消息进行解码，一MS对谁在下一时隙拥有令牌进行估计，并能够预测何时其将从BS分配到下一个令牌。拥有令牌的MS如果其具有数据要发送则可以尝试接入业务信道。该MS最好使用其自己个人的长码用于反向链路传送，因为BS期待从当前持有令牌的MS接收到一个信标信号。每个分组业务信道在该MS进行监听以确定其接入是否成功的前向链路上具有一个预定的相关沃尔什码。在从该BS收到接入认可之后，所述MS结束信标并开始发送其分组数据。此时，该MS与BS就业务信道数据速率进行协商。初始业务信道数据速率由一“业务选择(service Option)”预先限定，可以与一预定低速数据业务一样的低，诸如9.6kpbs。
一旦被占用，该业务信道最好被分配给所述MS直到该分组结束。允许MS占用一个信道的最长时间由该网络预先确定，以便BS能够预测最坏情况的信道使用。BS可以使用各种技术以确保有效的信道利用。例如，当指定了一个令牌时，BS可以定义一个由MS可以发送的最大字节数。如果每次发送超过了该最大字节数，该BS可以选择通过在相关的前向链路业务信道上发送一个发送停止比特从而使一分组传送终止。如果该传送被停止，该MS在下一时隙放弃该令牌并重新加入等待下一可用令牌的MS的集合中。类似地，如果该分组数据传送完成，该MS在下一时隙让出该令牌。用于监视发送的这些技术可以以MS之间的平等共享为基础，或可以考虑发送的不同优先权，其取决于所选服务的质量。
根据本发明，在MS不拥有令牌的时间期间，BS允许MS关闭其接收机以节省功率。如果该MS确实关闭了其在令牌之间的处理，BS将通知MS(在该MS关闭之前)何时其应该再次开始它的处理，即何时该MS将被再次分配令牌。这个在该MS关闭之前由BS做出的通知是有可能的，因为令牌被事先指定。这样，就提供了一种“动态时隙模式(dynamic slottedmode)”操作，该操作是动态的是因为该时隙的位置在每个周期不必是相同的。该时隙位置是信道上有多少有效MS以及每个MS在其上能够发送多少数据的函数。此外，时隙数是在BS处可用信道数的函数。
BS可以在一MS被分配了令牌且正在反向链路上发送分组数据的同时在前向链路上向该MS发送分组数据(若有的话)或填充数据。这允许该BS能够向该MS发送功率控制信息。
按照本发明的第一方面，提供了一种无线电信系统，包括多个具有分组数据业务能力的移动台和至少一个基站的固定网络，以及该系统还包括：
该基站用于调度在移动台和所述基站之间分组数据的无线传输，用于给在所述基站服务的网孔内的每个移动台指定一个标识和一个活动状态，以及用于设定至少一个移动台的所述活动状态，以便使所述至少一个移动台排队而进行分组数据传输，所述基站还：用于为多个排队的移动台调度分组数据传输时间，通过用所述标识指定一个传送分组数据权而用一个媒体接入控制MAC消息激活一个排队的移动台，以及更新下一MAC消息中该活动状态和激活调度信息，以及用于用一MAC消息向该网孔内的每个活动的移动台广播一分组数据传输调度顺序，该顺序包括该更新的活动状态和激活信息；以及每个所述移动台包括：一接收器，用于接收该广播的MAC消息；一处理器，用于从所接收的MAC消息的活动状态和激活信息而预测该移动台已许可传送分组数据的时间周期；以及一发送器，用于在该预测的时间周期期间传送分组数据。
按照本发明的第二方面，提供了一种无线电信系统，包括至少一个基站，所述至少一个基站用于调度在具有分组数据业务能力的移动台和该至少一个基站之间的分组数据的传输，用于为由所述至少一个基站服务的网孔内多个分组数据业务移动台的每一个都指定一个媒体接入控制标识符和活动状态，以及用于为所述多个分组数据业务移动台的每一个都设定活动状态，用于使所述多个分组数据业务移动台的每一个排队以便进行分组数据传输，而且，所述至少一个基站用于为所述多个分组数据业务移动台的每一个调度分组数据传输时间，以及通过在分组数据控制信道上发送给所述多个分组数据业务移动台的每一个的至少一个媒体接入控制MAC消息中用所述指定的媒体接入控制标识符传送分组数据传输调度信息，而用所述至少一个MAC消息激活所述多个分组数据业务移动台的每一个，该调度信息包括用于所述多个分组数据业务移动台的每一个的活动状态。
按照本发明的第三方面，提供了一种移动台，用于与具有多个基站的无线电信系统的分组数据调度功能一起操作，该移动台用于从所述多个基站的每一个接收媒体接入控制标识符指定以及将多个媒体接入控制标识符存储在一存储器中，监视从该多个基站传送的多个控制信道中的一个选定的控制信道，其中所述选定的控制信道是与该多个基站中选定的基站相关联的并且将与所述多个媒体接入控制标识符中选定的媒体接入控制标识符关联的分组数据活动信息载送给该移动台，所述选定的媒体接入控制标识符与所述选定的基站关联，译码所述选定的媒体接入控制标识符，以及响应于在该移动台中译码所述选定的媒体接入控制标识符，而根据所述活动信息确定一分组数据信道由所述选定的基站分配给所述移动台。
按照本发明的第四方面，一种在具有多个基站的无线电信系统中操作一个移动台用于分组数据业务的方法，所述方法包括：在该移动台从该多个基站中的每一个接收一媒体接入控制标识符指定；在该移动台的存储器中存储多个媒体接入控制标识符；监视从该多个基站传送的多个控制信道中的选定的控制信道，其中所述选定的控制信道与该多个基站中的选定基站关联，且将所述多个媒体接入控制标识符中的选定的媒体接入控制标识符关联的分组数据活动信息载送到该移动台，所述选定的媒体接入控制标识符与所述选定的基站关联；在该移动台中译码所述选定的媒体接入控制标识符；以及响应于译码所述选定的媒体接入控制标识符，从所述活动信息确定：一个分组数据信道由所述选定的基站分配给该移动台。
附图说明
当结合附图阅读了本发明的详细的说明后，本发明的上述和其他特征将变得更清楚。其中
图1是适于实施本发明的一个蜂窝终端的框图；
图2描述了与一CDMA蜂窝网络通信的图1的终端；
图3A是根据本发明由BS用来向每个MS广播分组数据业务信道信息和令牌分配信息的一个媒体接入控制(MAC)信道帧结构的图形表示；
图3B是与反向链路MS发送时隙有关的前向链路BS MAC发送的图形表示；
图4是根据本发明用于说明一MS预测其下一个令牌分配的逻辑流程图；
图5是根据本发明用于说明MS分组操作的状态流程图；
图6是根据本发明用于说明BS分组操作的状态流程图；
具体实施方案
参考图1和2，其示出了适于实施本发明的一个无线用户终端或移动台(MS)10，诸如(但不限于)一个蜂窝无线电话或一个个人通信装置。MS10包括一个天线12，用于向/从一个基地或基站(BS)30发送/接收信号。BS30是蜂窝网络32的一部分，该蜂窝网络32包括一个移动交换中心(MSC)34，和多个其他的BS，诸如BS30’。每个BS，例如BS30，服务于网络32内的一个相关网孔并假设包括多个接收机30a和发送机30b，其中一些接收机和发送机可分配用于分组数据业务。当移动台10涉及一个呼叫时，MSC34提供与陆地线路中继的接续。为了实现本发明的目的，假设网络32支持分组数据业务。例如，网络32可以连接到一个分组数据网36，诸如internet(因特网)，和/或LAN(局域网)或WLN(广域网)。
移动台包括一个调制器(MOD)14A，一个发送机14，一个接收机16，一个解调器(DEMOD)16A，和一个分别向/从发送机14和接收机16提供/接收信号的控制器18。所述信号包括与所用蜂窝系统的空间接口标准相一致的信令信息，以及用户话音和/或用户产生的数据。本发明假设所述空间接口标准包括传送分组数据的能力。
在本发明目前的优选实施例中，调制器14A，发送机14，接收机16，解调器16A适合于与一个码分多址(CDMA)系统(诸如在IS-95A中规定的系统)工作。然而，本发明的教导并不限于仅仅使用这种类型的系统，而是可以使用具有不同调制和接入特征的不同类型的系统，诸如时分多址(TDMA)系统。
很清楚，控制器18还包括执行移动台的声频和逻辑功能所要求的电路。作为例子，控制器18可以由一个数字信号处理器装置，一个微处理器装置，和各种模/数转换器，数/模转换器以及其他支持电路所组成。移动台的控制和信号处理功能按照所述装置各自的能力在这些装置之间分配。
移动台10可以具有话音发送能力，于是其可以包括一个用户接口，该用户接口由普通耳机或扬声器17，普通麦克风19，显示器20，和一个用户输入装置(典型地是一个键盘22)组成，所有的这些装置都连接到控制器18。键盘22包括普通数字(0-9)和相关键(#，*)22a，和用于操作移动台10的其他键22b。所述其他键22b包括(作为例子)″发送″键，各种菜单滚动和软性键，以及一个PWR键。移动台10还可以包括一个电池26，用于为操作该移动台所需的各种电路供电。
应该认识到，在其他实施例中，移动台10可以仅作为一个数据终端起着至少发送或接收分组数据之一的功能。作为数据终端的移动台10可以包括一个与控制器18连接的数据端口28。作为数据终端，可以不包括上述的某些用户接口部件。应该明白，在一些实施例中，移动台10可以完全不是移动的，而可以在一个固定位置工作(例如，在办公室环境下作为一个无线传真机的部件)。
移动台10还可以包括各种存储器，汇总地以存储器24表示，其中存储有由控制器18在该移动台工作期间使用的多个常量和变量。例如，存储器24可以存储各种蜂窝系统参数值和号码分配模块(NAM)。一个用于控制控制器18工作的工作程序也存储在存储器24(典型地是一个ROM装置)中。存储器24还可以在发送之前或接收之后存储分组数据。存储器24包括执行与图4，5和6相关的下述方法的程序。
分组数据业务选择为分组数据业务提供了建立和维持业务信道的机理。在呼叫开始期间或一呼叫期间的较迟时刻对一分组数据业务选择进行协商。建立分组数据业务的细节可以在例如IS-95A，IS657，和IS-99中找到。
按照本发明，根据上述标准中的定义对呼叫开始消息进行修改以包括如图3A所示的MAC信道帧结构。该MAC信道帧结构由BS30以规定的时间间隔(被称作MAC发送周期)向该网孔内的所有MS10广播。BS30按照时隙对分配用于分组数据业务的接入业务信道进行划分。一个时隙被定义为一个MS发送其所有或一部分分组数据所需的时间周期。一个时隙被限定为由BS30设定的最大发送时间。因为每个时隙的持续时间可由一MS10正发送的分组数据量定义，各个时隙可以具有不等的持续时间，直至最大的传送时间。此外，在一个时隙内可以经过一个或多个MAC传送周期。然而，每个时隙具有等于MAC发送周期的持续时间的一个整倍数的持续时间。时隙与MAC传送周期之间的关系在图3B中示出。实质上，时隙表示MS10有权接入一业务信道的一个给定时间周期。分配有这种接入权利的MS10被分配给一个令牌。所述MAC信道帧结构包含由BS30使用的各种字段，用于为业务信道接入、即令牌分配进行调度。如图3B所示，指定时隙的一部分可不由MS10使用。
MAC信道帧结构包括多个1比特宽字段，1至n。这些字段被称作″活动(activety)″字段。每个活动字段定义一个相应MS10的状态，且可以具有零(″0″)或壹(″1″)的值。字段值0表示相应的MS10还没有被BS30分配给业务信道。字段值1既可表示已将该MS10分配给BS30中的接收机硬件，也可表示该活动字段当前没有被分配给网孔内的任何MS。在该优选实施例中，活动字段是一个1比特宽字段，然而，也可使用大于1比特的字段宽度传递一个或多个MS10的有效状态信息。
此外，每个活动字段与一个临时识别号码相对应，该临时识别号码是由BS30分配给MS10的，用于媒体接入控制的目的。上述临时识别号码被称作MAC ID。BS30把不同的MAC ID(从而把不同的相应活动字段)分配给该网孔内的每个MS10。一个MAC ID对分配它的BS30是有效的，多个BS30其每一个都可以向该MS10分配不同的MAC ID，以便支持虚拟″软切换″。于是，每个分组都可以经一不同的BS30选择路由，但对于一个分组决不会经过一个以上的BS，这取决于到达/来自该BS的信号情况。以与普通软切换过程相类似的方式，虚拟软切换最好是移动台辅助的，并且是以由该MS10检查的导频信号情况为基础的。
根据本发明的实施例，虚拟软切换过程不同于普通软切换程序。在普通软切换过程中，业务信道被从第一BS切换到第二BS。根据本发明，移动台的MAC信道的监视从第一BS30的MAC信道切换到第二BS30’的独立MAC信道。换句话说，该MS10首先从第一BS30的MAC信道接收MAC信息。在某个点，该MS10将正接收第一BS30的MAC信道以及接收第二BS30’的MAC信道。因为令牌分配和安排调度信息包含在MAC信息中，所以MS可以从BS30或BS30’接收令牌并在虚拟软切换处理期间将其发送到那个BS。一旦接收到一个令牌，将保持该令牌直到发送结束。例如，从BS30接收到的一个令牌并不给予该MS10向第二BS30’发送的权利。另外，可能会存在由BS30或30’同时提供一个令牌为MS10提供服务的情况发生。在这种情况下，该MS10最好接受由最佳质量信道(例如最低比特差错率或帧差错率)分配的令牌，并把分组数据发送到相关的BS30和30’。当第一BS的导频信号降低到低于一预定电平时，该MS10丢掉第一BS30的MAC信道，而仅对第二BS30’的MAC信道进行监视。在MS10丢掉第一BS30后，该第一BS30可随意对其原先分配给该MS10的MAC ID进行再分配。
因为每个分组MS10具有其自己的MAC ID，所以，对于一个大的网孔来说，所需MAC ID的总数会变得特别地大。因而，各分组用户可被分成多个MAC子组，而MAC ID号码可在不同信道的子组内重用。
在″虚拟呼叫建立″过程期间，MAC ID最好由BS30分配。执行虚拟连接的BS30最好是MS10从其接收到最强导频信号的BS。本发明假设利用一固定分组数据网(例如，因特网)已建立的交互功能(IWF)保留在移动网中，而不是处在其中MS建立了所述虚拟连接的第一BS处。就是说，MSC34中的IWF与一个或多个BS连接。
所述MAC信道帧结构还包括一个″Next MAC ID(下一个MAC ID)″字段。该字段是一个n比特宽的字段，其中n代表能够容纳该MAC ID字段的最大允许宽度的比特数。该″Next MAC ID″字段指示在下个时隙期间哪个(或哪些)MS10被允许发送数据，即谁将具有下一个令牌。该″Next MAC ID″字段在每一MAC帧消息中都被发送。结果，如果任何MS10丢失一个或多个MAC帧，则它们能够迅速地确定接入令牌循环。
最后，该MAC信道帧结构包括一个″#Free Channel(空闲信道)″字段。该字段是一个m比特宽的字段，其中m代表能够容纳一个整数的比特数。该整数指示在一BS内被分配用于分组数据发送的最大业务信道数。该″#Free Channel″字段的值表示在该BS30中在一给定时隙内当前可用的业务信道数。
根据本发明，并参考图3A和4，MS10对所述MAC信道帧结构内的各字段进行估计并预测何时其将被分配一个令牌。一个MS10以下列方法实现这种预测。首先，在框A，执行一计数过程的初始化步骤。该初始化步骤对该MAC信道帧结构进行估计，并在该MAC信道帧内对与其MAC ID等于″Next MAC ID″字段的值的MS10相对应的活动字段进行确定。此外，该初始化步骤把一个表示计数过程结果的变量调整到一个零值。在框B至D执行该计数过程。在该过程中，一预测MS10以循环的方式对该MAC控制帧结构内具有0值的活动字段进行计数。在框B，该计数过程在Next MAC ID的活动字段位置开始，并且从左向右移动，检索在该MAC控制帧中其值为零的下一活动字段。在框C，对所检索的活动字段进行估计以确定其是否与所述预测MS10的MAC ID相对应。如果所检索的活动字段与该预测MS10的MAC ID相对应，则该计数过程结束，预测算法在框B中继续。然而，如果所检索的活动字段与该预测MS10的MAC ID不相对应，则在框D使代表计数结果的变量递增1.注意，因为所述计数过程是在与Next MAC ID对应的活动字段的检索之后开始，所以该活动字段被排除于上述计数之外。该计数过程循环通过框B，C和D，直到遇到与该预测MS10的MAC ID相对应的活动字段、即在框C中的估计条件为″是″为止。
在上述的计数过程完成之后，通过执行利用″#Free Channel″字段的当前值和上述定义的计数变量进行的计算，预测程序在框E和F继续。为说明的目的，如果所述预测MS10把计数过程的结果指定为变量″x″，并假设当前的″#Free Channel″字段被指定为变量″M″，则在框E和F的计算由下式表示：
Y＝INT(x/M)+1(1)
如果当前的时隙号为j，则在第(j+Y)时隙时该轮到该预测MS具有令牌。此外，这表明如果该预测MS的位置是处在与Next MAC ID对应的MS的M-1个0比特之内，则一令牌将在下一时隙被分配给该预测MS，因为将存在一个可用的业务信道。
以最小的形式，令牌使用的预测仅对下一时隙有效。就是说，每个时隙BS30都可以更新令牌分配信息。为了减少MS10接收活动，BS30可以选择对令牌分配信息进行不同地更新，以便根据公式(1)的计算在下一x时隙、即被称作″超帧″的一个时间周期内有效。因此，MS10不必在每一时隙都对MAC消息进行译码，以便不错过其发送轮次。所述″超帧″时间周期由BS30控制。
根据本发明，并参考图5，分组MS的工作如下。只要一个工作在分组数据业务模式的MS10进入所述网孔，或当一处在该网孔中的MS10启动了分组数据模式时，BS30分配一个MAC ID号以及因而也分配一个相应的活动字段给该MS10。这种分配(被称作虚拟呼叫建立)在框A中示出。在框B中，该MS10在存储器24中存储该临时MAC ID。
一旦分配了所述MAC ID和活动字段，该MS10对从BS30送来的广播MAC消息进行译码。所述译码(在框C和D中示出)继续直到该MS10确定其被所述BS30分配了令牌为止。令牌的分配使该MS10能够发送其分组数据。然而，在框E，该MS10必须首先确定其是否具有分组数据要发送。如果该MS10没有要发送的分组数据，其继续对MAC消息译码，BS30将在后续的时隙中把令牌分配给另一MS10。如果该MS10确实具有数据要发送，则其开始一个如框E至I中所示的发送过程。首先，在框F中，该MS10在反向链路上向BS30发送一个前置消息。如果BS30接收到该前置消息，则它以一个确认来进行答覆。如果接收到确认，则如框G和H所示，MS10发送其分组数据。发送继续直到所有MS10分组数据被发送、或超过要被发送的最大字节数量、或超过一预定的超时周期为止，如框H和I中所示。如果遇到最大字节数量的情况或超过超时周期，发送可被停止，发送MS10返回到译码步骤(框C)，如上所述。然而，如果分组数据发送成功，则分组数据呼叫结束，发送过程完成，且令牌由BS30在后续时隙分配给网孔中的下一MS10。
按照本发明，BS30允许MS10关闭其接收机并在该MS10没被分配令牌的时间期间节省能量。如果该MS10确实停止了其令牌间的处理，BS30在该MS10停止之前通知它：何时其应该再开始它的处理，即该MS10何时再被分配令牌。在该MS10停止之前由BS30做出通知是可能的，因为令牌是被提前分配的。于是，就提供了一种″动态时隙模式″操作，该操作是动态的，该时隙的位置在每个周期不必是相同的。时隙位置是信道上有多少工作的MS10以及每个MS10能够发送多少数据的函数。此外，时隙数是在BS30处可用信道数量的函数。
BS30可以在MS10被分配了令牌并正在反向链路上发送分组的同时在前向链路上发送为一MS10指定的分组数据(如果有的话)或全部数据。这使得BS30能够向该MS10发送功率控制信息。
根据本发明，并参考图6，分组MS30的操作如下。注意，图6假设BS30已把业务信道接入分成了在上面被称作时隙的离散时间周期。这样，如图6所示，当一MS10启动分组数据模式时，所述BS30操作开始。在框A，BS30为处在分组模式下工作的MS10分配一个MAC ID号和活动字段，这种分配被称作虚拟呼叫建立。在虚拟呼叫建立中，该BS30起初为与该MS10相应的活动字段分配一个值1.在后续的MAC帧上，如框B所示，该BS30设定该活动字段值为0，它表示新被分配了MAC ID的MS10是处在接入一业务信道的排队中。一旦当一工作在分组数据业务模式的MS10离开该网孔，或关闭分组数据模式，该BS30将从该MS10解除所述MAC ID码，并在后续的MAC消息中，BS30将解除了MAC ID的相应活动字段设置为1，于是，该MS10被从业务信道接入排队中除去。
在框C中，BS30对等待令牌的MS10的排队进行估计，如果没有MS等待，则调度过程结束。然而，如果一个或多个MS保持在接入排队中，则该BS对一调度次序做出确定。在框D，利用了一个调度算法，其考虑了一个或多个参数，例如包括优先接入，服务质量因数，和由每个MS10发送的最大字节数量。一旦确定了一个能有效进行分组数据发送的调度，BS10将更新MAC控制结构帧以反映该调度。
如框E中所示，BS30执行这种更新如下。当该BS30循环分配给NextMAC ID字段的值以识别要在下一时隙被分配给令牌的MS10的MAC ID时，在令牌调度状态中的改变就开始。一旦该MS10被分配了业务信道并开始其分组数据的发送，该BS30就把该MS对应的活动字段更新为值1，使″#Free Channel″字段的值减1，并重新指定Next MAC ID字段的值以识别在下一时隙将要发送其分组数据的MS10。
这种循环分配可以通过考虑处于不工作和工作两种状态中的MAC控制帧结构得到进一步说明。在不工作状态中，当处于一网孔内的MS10没有分组数据时，所述MAC控制帧结构的所有活动字段都为值1，“NextMAC ID”字段具有值0，而″#Free Channel″字段具有等于在该BS30中被分配了分组业务的接收机30a的最大数量的值。在工作状态中，在BS30为一网孔中的每一分组模式MS10分配了一个唯一的MAC ID之后，与所分配的MAC ID对应而没有令牌的MAC控制帧活动字段为值0，“NextMAC ID”字段具有一个与被安排要在下一时隙分配给予一个令牌的MS10的MAC ID相对应的值，而″#Free Channel″字段的值则表示在该BS30中支持分组业务的接收机30a的数量，它小于由当前分配了令牌的MS10占用的信道数量。注意，一旦当一MS10成功地获得一业务信道和开始发送分组数据时，BS30把″#Free Channel″字段的值减去1。类似地，当所述业务信道在分组发送结束被释放时，BS30把″#Free Channel″字段的值加1。这样，发送调度由MAC控制帧结构字段的值来规定。
在框F，BS30把MAC控制帧结构向网孔内的每个MS10广播。如上所述，当向一网孔内的所有MS10广播MAC信道消息时，该BS30最好使用一个公共长码掩码，而当向一特定MS10发送所述MAC信道消息时，该BS30可以使用该MS10的一个置换电子序列号(ESN)作为一个长码掩码。
所述MS10对该MAC消息译码并对该MAC控制帧字段进行估计以确定业务信道接入调度。为了确保信道接入的优先控制，BS30(在框G)对分配了令牌的MS10的发送进行监视。例如，在框H，如果超过了每次发送的最大字节数，BS30可以迫使该MS10发送结束，并使该MS返回到等待令牌分配的队中。如果该MS10发送完成，如框I中所示，BS30在下一时隙对令牌再次进行分配。这种再分配过程通过循环返回到上述对等待分组数据发送许可的MS的估计来实现，见框C至I。如果发送没有完成，BS30可以再次广播该MAC消息和继续对MS的发送进行监视。这种调度过程持续直到没有排队等待发送的分组数据MS为止，即直到所有的MS分组数据发送被完成为止。
应该看到，多个MS10其每一个都可被分配一个令牌，给予移动台接入S30中各自可用的业务信道的权利。举例来说，如果存在n个可用的业务信道，则多至n个移动台都可被授予令牌以在下一时隙期间进行发送。
虽然根据相应的优选实施例已对本发明进行了特别地说明和描述，但本领域的技术人员将会清楚，可以对其在形式和细节上进行改变而不脱离本发明的范围和精神。

Claims (13)

1、一种无线电信系统，包括多个具有分组数据业务能力的移动台和至少一个基站的固定网络，以及该系统还包括：
该基站用于调度在移动台和所述基站之间分组数据的无线传输，用于给在所述基站服务的网孔内的每个移动台指定一个标识和一个活动状态，以及用于设定至少一个移动台的所述活动状态，以便使所述至少一个移动台排队而进行分组数据传输，
所述基站还：
用于为多个排队的移动台调度分组数据传输时间，
通过用所述标识指定一个传送分组数据权而用一个媒体接入控制MAC消息激活一个排队的移动台，以及更新下一MAC消息中该活动状态和激活调度信息，以及
用于用一MAC消息向该网孔内的每个活动的移动台广播一分组数据传输调度顺序，该顺序包括该更新的活动状态和激活信息；以及
每个所述移动台包括：一接收器，用于接收该广播的MAC消息；一处理器，用于从所接收的MAC消息的活动状态和激活信息而预测该移动台已许可传送分组数据的时间周期；以及一发送器，用于在该预测的时间周期期间传送分组数据。
2、按照权利要求1的无线电信系统，其中所述基站响应于以下至少一个参数的评估而操作以调度用于多个排队的移动台的分组数据传输时间，该参数包括：划分优先次序的接入、服务质量考虑以及要传送的最大字节数。
3、按照权利要求1的无线电信系统，其中所述基站识别所述移动台中带有一临时号码的一个特定移动台，其中该临时号码对于一确定的基站是有效的，以及其中该固定网络的另一基站不被禁止去指定不同的临时号码给所述移动台中的所述特定移动台。
4、一种无线电信系统，包括至少一个基站，所述至少一个基站用于调度在具有分组数据业务能力的移动台和该至少一个基站之间的分组数据的传输，用于为由所述至少一个基站服务的网孔内多个分组数据业务移动台的每一个都指定一个媒体接入控制标识符和活动状态，以及用于为所述多个分组数据业务移动台的每一个都设定活动状态，用于使所述多个分组数据业务移动台的每一个排队以便进行分组数据传输，而且，所述至少一个基站用于为所述多个分组数据业务移动台的每一个调度分组数据传输时间，以及通过在分组数据控制信道上发送给所述多个分组数据业务移动台的每一个的至少一个媒体接入控制MAC消息中用所述指定的媒体接入控制标识符传送分组数据传输调度信息，而用所述至少一个MAC消息激活所述多个分组数据业务移动台的每一个，该调度信息包括用于所述多个分组数据业务移动台的每一个的活动状态。
5、按照权利要求4的无线电信系统，所述媒体接入控制标识符是临时的和对于指定它的至少一个基站有效的，以及其中多个基站可指定不同的媒体接入控制标识符给分组数据业务移动台。
6、一种移动台，用于与具有多个基站的无线电信系统的分组数据调度功能一起操作，该移动台用于从所述多个基站的每一个接收媒体接入控制标识符分配以及将多个媒体接入控制标识符存储在一存储器中，监视从该多个基站传送的多个控制信道中的一个选定的控制信道，其中所述选定的控制信道是与该多个基站中选定的基站相关联的并且将与所述多个媒体接入控制标识符中选定的媒体接入控制标识符关联的分组数据活动信息载送给该移动台，所述选定的媒体接入控制标识符与所述选定的基站关联，译码所述选定的媒体接入控制标识符，以及响应于在该移动台中译码所述选定的媒体接入控制标识符，而根据所述活动信息确定一分组数据信道由所述选定的基站分配给所述移动台。
7、按照权利要求6的移动台，其中所述多个媒体接入控制标识符的每一个都是临时的和对于分配它的基站是有效的，以及其中多个基站可分配不同的媒体接入控制标识符给该移动台。
8、按照权利要求6的移动台，其中该移动台传输数据分组给所述选定的基站，其中，所述数据分组是基于所述活动信息而传送的。
9、按照权利要求6的移动台，其中该移动台从所述选定的基站接收数据分组，其中所述数据分组是基于所述活动信息而传送的。
10、一种在具有多个基站的无线电信系统中操作一个移动台用于分组数据业务的方法，所述方法包括：
在该移动台从该多个基站中的每一个接收一媒体接入控制标识符分配；
在该移动台的存储器中存储多个媒体接入控制标识符；
监视从该多个基站传送的多个控制信道中的选定的控制信道，其中所述选定的控制信道与该多个基站中的选定基站关联，且将所述多个媒体接入控制标识符中的选定的媒体接入控制标识符关联的分组数据活动信息载送到该移动台，所述选定的媒体接入控制标识符与所述选定的基站关联；
在该移动台中译码所述选定的媒体接入控制标识符；以及
响应于译码所述选定的媒体接入控制标识符，从所述活动信息确定：一个分组数据信道由所述选定的基站分配给该移动台。
11、按照权利要求10的方法，其中该多个媒体接入控制标识符中的每一个是临时的和对于分配它的基站是有效的，并且其中多个基站可能分配不同的媒体接入控制标识符给该移动台。
12、按照权利要求10的方法，还包括传送数据分组给所述选定的基站的步骤，其中所述数据分组是基于所述活动信息传送的。
13、按照权利要求10的方法，还包括从所述选定的基站接收数据分组的步骤，其中所述数据分组是基于所述活动信息传送的。
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