[发明专利]带宽分配方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体地说，涉及在宽带无线通信系统中，在基站和用户收费设备间，高效分配带宽的方法和设备。本说明书部分公开了一种在无线通信系统中分配带宽的方法和设备。

背景技术

如发明人Gilbert，Hadar和Klein的美国专利No.6016311，“AnAdaptive Time Division Duplexing Method and Apparatus for DynamicBandwidth Allocation Within a Wireless Communication System”中所述，一种无线通信系统简化若干用户无线电台或用户设备(固定的和便携的)与固定的网络基础结构之间的双向通信。例证的通信系统包括移动蜂窝电话系统，个人通信系统(PCS)和无绳电话。该专利作为参考包含于此，并作为附录A附于此。这些无线通信系统的关键目的是应请求在所述若干用户设备和它们的相应基站之间提供通信信道，以便使用户设备和固定网络基础结构(通常为有线系统)相连。在具有多种接入方案的无线系统中，时间“帧”被用作基本信息传输单元。每一帧被再分为若干时隙。用户设备一般利用“双工”方案与基站通信，从而允许在连接的两个方向上交换信息。

从基站到用户设备的传输一般被称为“下行链路”传输。从用户设备到基站的传输通常被称为“上行链路”传输。根据指定系统的设计标准，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)方法来简化基站和用户设备之间的信息交换。在本领域中，TDD和FDD双工方案都是众所周知的。

近年来，为了传送诸如语音、数据和视频服务之类的增强宽带服务，已提出了宽带无线通信网络。宽带无线通信系统简化了若干基站和若干固定用户站或用户收费设备(CPE)之间的双向通信。在同时待审的申请中说明了一种例证的宽带无线通信系统，并且在图1的方框图中表示了所述一种例证的宽带无线通信系统。如图1中所示，例证的宽带无线通信系统100包括若干小区102。每个小区102含有相关的小区站点104，小区站点104主要包括基站106和有源天线阵列108。每个小区102提供小区的基站106和布置在遍及小区102覆盖区域的固定用户位置112的若干用户收费设备(CPE)110之间的无线连通性。从而，系统的用户具有不同并且不断变化的使用要求和带宽需求要求。每个小区可服务于几百个或更多的家用CPE和商务CPE。

图1的宽带无线通信系统100向若干CPE 110提供真实的“请求式带宽分配”(bandwidth-on-demand)。CPE 110根据CPE所服务的用户请求的服务的类型和质量，向它们相应的基站请求带宽分配。不同的宽带服务具有不同的带宽和等待时间要求。专用于指定服务的带宽量由信息率和该服务所要求的服务质量确定(并且还考虑带宽可用性及其它系统参数)。例如，T1型连接数据服务一般要求具有可控性良好的传送等待时间的大量带宽。在结束之前，这些服务在每帧上都要求恒定的带宽分配。相反，某些类型的数据服务，例如网际协议数据服务(TCP/IP)是脉冲式的，常常空闲(在任意时刻不需要带宽)，并且当启用时，对延迟变化较为不敏感。

由于各种各样CPE服务要求的缘故，并且由于任意基站所服务的大量CPE的缘故，宽带无线通信系统，诸如图1中所示的宽带无线通信系统中的带宽分配过程会变得烦重而复杂。对于上行链路带宽的分配来说，更是如此。基站事先并不知道选择的CPE在任意指定时间将需要的带宽或服务质量。从而，关于改变上行链路带宽分配的请求必定很频繁，并且不断变化。由于上行链路带宽要求的这种易变性，选定基站所服务的许多CPE需要频繁地启动带宽分配请求。如果不受控制，则带宽分配请求将影响系统性能。如果不经检查，则与为传输实际存在的通信数据而分配的带宽相比，适应CPE带宽分配请求所需的带宽将高得不成比例。从而将不利地减少适用于提供宽带服务的通信系统带宽。