[发明专利]无线电通信系统中的无线电资源分配方法

说明书

本发明涉及包括基站和移动站的无线电通信系统，移动站通过在预定的宽频带中且在无线电帧期间共享的无线电资源与基站通信。

本发明更具体而言可应用于专业移动无线电（PMR）系统，PMR系统的实现取决于通信需求且其无线电覆盖随时间推移而变化。

在具有根据移动WiMAX（微波接入全球互通性）标签和标准IEEE 802.16e至j、或根据LTE（长期演进）技术的预定频带的无线电通信系统中，在基站之间共享频带是固定的。初始地，每个基站仅具有由该预定频带的子带构成的频率信道可用，并且相应地，只有有限的无线电资源分配给它。根据基站或移动站中的应用的请求，基站局部地向每个应用分配上行链路和/或下行链路无线电资源。由此，即使该预定频带是宽的，也仅有少数基站可建立与移动站的链路。

为了克服无线电资源分配的此类限制，已知通过有线连接、或藉由记录在两个基站中的移动站通过无线电路径来实现两个基站之间的对话。在此类对话期间，这两个基站之一在有限时间段内取用初始分配给另一基站的一些无线电资源。

然而，无线电资源数目不会根据基站的应用需求而动态地进展，两个基站在其初始的有限无线电资源数目没有任何进展的情况下不能够保持对话。而且，两个基站之间的对话使得相关联的网络基础设施更复杂，并且减慢了无线电通信系统的实现，无线电通信系统的移动性则受到约束。

根据CSMA/CD（带冲突检测的载波侦听多址）协议，诸如站之类的节点在传送数据之前持久地在感测共享传输装置以核查载波上不存在来自其它站的话务。冲突检测通过一旦检测到传输冲突便停止传输达一随机时间段来改进CSMA接入的性能，并降低在另一传输尝试时发生第二次冲突的概率。此类协议实现在根据标准IEEE 802.11或满足WiFi（无线保真）标签的窄带系统中。本发明与CSMA/CD接入的共同之处是感测共享无线电资源、信令数据传输和管理冲突。

本发明的目的在于使无线电通信系统的宽频带在频率上和时间上被基站共享，每个基站自身自治地为其自己的应用需求管理无线电资源分配，而不使此类无线电资源共享要求基站之间的通信。

相应地，一种用于向应用分配在周期性无线电帧期间在基站之间在预定频带中共享的无线电块之中的无线电资源的方法，每个无线电块在无线电帧的时隙期间扩展在所述频带的频率上并且能够与基站和移动站之间的通信链路相关联，其特征在于，该方法包括在基站中响应于由应用要求的服务质量参数：

估计连续无线电帧期间的无线电块的占用率，以及

向应用分配具有比阈值低的占用率和以帧周期表达并且取决于所要求的服务质量参数的周期性的至少一个无线电块。

服务质量参数通常可以是在上行链路或下行链路上传送数据所要求的流速率和最大分配时长，或其他等效参数。由于无线电资源是在各帧中按块分配给应用的，由基站从服务质量参数导出的要分配的无线电块的分配周期性是以帧周期的数目表达的。

每个基站为其自己的能够实现在该基站中和/或实现在附连至该基站的移动站中的应用的服务质量需求独立于其他基站估计所有无线电块的占用率。这些基站在无线电块分配的意义上是自治的。

为了促成估计无线电块的占用率，每个基站或每个移动站可以过放大分配给每个站中所包括的应用的无线电块中的预定义无线电元素，由无线电元素构成的每个无线电块扩展在该无线电块的频率上并且等分布在该无线电块的时隙中。过放大所分配无线电块中的预定义无线电元素可取决于所分配无线电块的分配周期性，或者过放大分配给站的任何无线电块中的预定义无线电元素可以是恒定的。估计无线电块的占用率然后可包括测量与无线电块的被过放大的预定义无线电元素相关联的收到平均功率和与无线电块的其他无线电元素相关联的收到平均功率，为连续无线电帧中的每一个帧中的无线电块确定测得收到平均功率之差，并且确定连续无线电帧期间的平均功率之差的平均值，该平均值构成占用率。由于在分配时长到期之前的至少一个无线电帧中用于来自另一站的数据发射的无线电块中的预定义无线电元素的过放大被抑制，基站可感测所述另一站的无线电块分配接近结束。过放大的抑制导致可在基站中检测出的为无线电块测量出的收到平均功率之差的减小。