[发明专利]动态时分多址的系统和方法

说明书

本发明涉及无线数据通信领域，更具体地涉及时分系统和用于无线数据传输的方法。

目前的无线数据分组系统严格地采用固定时隙方法传输用户数据。即整个系统中在数据分组传输流中，用户数据被固定地分配一定时隙。因此，无线系统中任何改善数据传输的时间同步的方法须考虑这固定的时隙分配，这样导致了更贵的设计方法。此外，这个严格的固定时隙要求产生的不灵活性阻止了无线数据分组系统的新特征和业务的发展。

本时分多址系统也需一集中定时源，一般称为时钟。由于每时间段(含多个时隙)须遵守该总时钟，容纳通信业务增长的将来的系统发展须与该总时钟定时方法相适应。

因此，需要更灵活的不依赖于固定的时隙和总定时时钟的无线时分多址技术。

本发明是提供不依赖于固定时隙访问方法或总定时机制的无线数据分组传输的系统和方法。通信网中可用的射频(RF)信道分成时间帧，帧又进一步分成时隙，其中每帧中相应单个时隙定义了一载送用户数据分组的逻辑信道。网络含多个被分为至少两时域组的多个节点，其中时域组被分成段。每一时域组含一独立的使时域中逻辑信道时隙同步的定时源，其中通过数据消息方法，如令牌传递方法，实现节点间通信。两时域组间由缓冲区段接口。通过响应于一给定偏移条件并动态地把第一时域的逻辑信道的令牌重分配至另一逻辑信道未使用的时隙，缓冲区段能在互联的时域间维持通信的逻辑同步。这样动态地重分配逻辑信道以使第一时域的时隙与第二时域使用的逻辑信道不混叠。

参考例图可从下面的说明中更好地理解本发明。

图1是根据本发明的无线通信网的一实施例；

图2和2A是根据本发明的寻址原理示例；

图3是根据本发明代表逻辑信道的时间帧图；

图4是根据本发明的主定时设备和段间设备的功能图；

图5和6例释根据本发明的段间同步机制；

图7是连于控制段和从属段之间的缓冲区段的一实施方式；

图8是说明根据本发明的时隙调整中时间偏移的定时图；

图9是说明一替代的减少时隙调整中时间偏移的定时图；和

图10是说明一替代的增加时隙调整中时间偏移的定时图。

本发明是为基于包的无线通信网中用户数据传输提供动态时分多址方式的系统和方法。本发明使用一个或多个被分成多时隙帧的射频(RF)信道，其中一组相应时隙形成一逻辑数据信道。本发明动态时分多址方式的一逻辑信道中每一时隙传载少量数据，以容纳短持续的时隙。本发明特别适于用在需要有延伸的节点间距和低数据通信量的无线局域网(LAN)类型的无线系统中。借助于使用射频信道把数据单元从一节点传至另一节点的示范传输媒介，描述了本发明。正如专业人员所理解的，传输媒介中的访问层被分成两个子层，其中一子层处理射频接口的物理特性，第二层使用把令牌从一节点传至下一中间节点的机制传输数据单元。

参照图1，它是根据本发明实现的一无线通信网100的实施例。如图1示，网100分成多个时域102，其中每一时域102含给定数目的节点104，例如基站，用于网中发射和接收通信业务。如将要解释的，每一时域中的节点通过缓冲区段106与另一时域的节点通信。可理解，由于本发明采用时分传输机制，故需一时钟源。然而，网中互联的时域各自用独立的时钟源工作。这有利于防止整个网依赖于单一时钟。因此节点104被分组成时域，其中该时域中每一节点从称为主定时设备(TMD)108的节点获得它的信道/时隙定时。每一时域102只有一个TMD108。

在一时域102中，网络节点104被分组成类似于不可见的LAN缆的段。一段含一或多个称作中间段设备(MSD)110的一般节点。这些MSD互联到称为段间设备(ISD)112的特殊功能节点。

段用循环令牌在节点间传递消息。每段的节点数受令牌环路优化的限制。ISD节点112的作用是使一时域相邻段的逻辑通信信道中时隙同步和在它自己的段内发回令牌。

所有采用一给定主定时设备108的网中节点从主定时设备本身开始，由产生于主定时设备108并由ISD112发送的令牌同步。令牌传递是一种有名的网络如LAN的访问控制方法，此时采用一特殊信号决定哪个节点被允许发射。实际上为一短消息的令牌跨过时间段由一节点传至下一节点。可理解，仅有令牌的节点才有权发送信息。若一节点接收了令牌但无信息要发送，令牌被传至地址序列中下一节点。

根据本发明，时域102不含内部段形成的环。这是因为本发明的时分多址方法依赖于令牌的接收而不是正常的时钟源，因此不能在环内确保令牌的同步。