专利名称：一种为移动台动态分配无线信道资源的方法
技术领域：
本发明一种为移动台动态分配无线信道资源的方法，属于无线移动数据通信系统中信道复用技术方法。
目前常见的信道复用技术有频分复用、时分复用和码分复用，频分复用是将通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道(信道)，每一个移动用户使用一个频道，这种方式的信道利用率最低。
码分复用使用扩频技术，将移动用户的信号扩展到一个很宽的频段范围内，多个移动用户共享无线信道，以不同的编码序列来区分不同的用户信号，这种方式的信道利用率最高，但是其不仅技术复杂、成本高昂，而且对于使用带宽有限的专用移动通信系统来说，在很小的频段范围内几乎不可能实现码分复用。
时分复用是将接收或发送的时间分割成周期性的时帧，每一个时帧再分割成若干个时间片(一个时间片就是一个时隙)，然后根据一定的分配原则，使各个移动台在每一个时帧内只能在指定的时隙内向基站发送数据。在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动台的数据而不会将各移动台的数据混淆。这种方式的信道利用率比较高，但其通信速率较低，对于使用有限带宽、低速率的通信系统来说，是比较好的选择。
对于具有下述特点的移动无线数据通信系统1.基站的信道机是全双工的，移动台是半双工的；2.移动台在进行定时业务的时候，是按照一定的时间间隔周期地向基站发送数据的，数据的流向基本是单向的，对通信速率的要求不高；3.移动台在进行移动数据传输业务的时候，数据的流向是双向的，由于移动台是半双工的，所以它必须不停地在收和发之间切换，对通信速率的要求比较高。
简单地使用前述的任何一种信道复用技术，不能满足上述移动无线数据通信系统对信道复用的要求。
发明内容
本发明的目的是提出一种为移动台动态分配无线信道资源的方法，以满足上述移动无线数据通信系统对信道复用的要求。
本发明的目的是由以下方案实现的一种为移动台动态分配无线信道资源的方法，其硬件设备包括一个具有一个基站控制器和至少三个全双工无线信道机的基站；多个与所述基站工作方式对应的信道可调的半双工无线移动台。所述基站中有一个信道机为信令信道，其它为业务信道。所述移动台在信令信道接收基站的控制指令或向基站发送请求，在业务信道接收基站传送数据或向基站发送数据。所述业务信道将动态地分配为按时分复用方式由移动台即用户定时地向基站发送数据的时分信道或按邀请复用方式在移动台即用户与基站间双向传送数据的邀请信道。在所述基站控制器的软件里设置用来保存信道分配情况的一个包括所有信道的信道号以及信道类型的信道列表，对应每个信道一个记录当前所有用户的用户号的用户列表，对应每个时分信道设置一个记录本信道整个时帧周期中时隙分配情况的时隙分配表且每个时分信道的用户列表中对应每一个用户还要有记录定时周期的周期值的单元和起始时隙的时隙号的单元。
当基站在信令信道收到移动台的定时发送请求时，执行下列步骤A.查信道列表，找出一个可用的时分信道；若找到了，转步骤C。B.若信道列表已经查遍，仍未找到可用时分信道，则基站通过信令信道向该移动台发送失败的应答，并放弃后续步骤。C.查该信道的时隙分配表，按所述移动台的定时发送请求规定的定时周期寻找和确定要分配的时隙；若不成功，返回步骤A。D.将该用户的用户号、周期值和起始时隙的时隙号录入该信道的用户列表，将该信道的时隙分配表中已确定要分配的时隙置位为已占用。E.基站通过信令信道向该移动台发送分配的信道号和时隙号，控制该移动台转到分配的时分信道按规定的起始时隙和约定的定时周期发送数据。
当基站在时分信道收到移动台的撤销定时发送请求时，执行下列步骤F.基站在该时分信道向该移动台发送指令，控制该移动台转到信令信道。G.按该用户的用户列表中的周期值和时隙号将该信道的时隙分配表中该用户已占用的时隙复位为未占用。H.从该信道的用户列表中删除该用户的用户号、周期值和时隙号。
当基站在信令信道收到移动台的移动数据传输业务请求时，执行下列步骤I.查信道列表，找出一个可用的邀请信道。若找到了，则转步骤L。J.如果未找到，则查各时分信道的用户列表，找出一个无用户的时分信道，将信道列表中该信道的类型改为邀请信道，转步骤L。K.若找不到可用的邀请信道和无用户的时分信道，则基站通过信令信道向该移动台发送失败的应答，并放弃后续步骤。L.检查刚查到的邀请信道的用户列表中用户的个数是否达到限额，是，则返回步骤I；否，则在此用户列表中录入该用户的用户号。M.基站在信令信道向该移动台发送该邀请信道的信道号，控制该移动台转到该邀请信道。N.在该邀请信道对本信道用户列表中的移动台轮流发邀请，允许被邀请的移动台向基站发送移动数据；未被邀请的移动台只能接收基站发送的移动数据。
当基站在邀请信道收到移动台的撤销移动数据传输业务请求时，执行下列步骤0.基站在该邀请信道向该移动台发送指令，控制移动台转到信令信道。P.从该信道的用户列表中删除该用户的用户号。Q.若该信道的用户列表中已没有用户号，则将信道列表中该信道的类型改为时分信道。
为用户分配时分信道的方式，可以是移动台可按一种以上定时周期发送数据，移动台各种定时周期的周期值即秒数是2的正整数次幂。时帧周期为各种定时周期的周期值中的最大值。一个时帧周期中每秒划分的时隙个数的取值为当满足不等式定时发送一次数据所用的最大时间+保护时间+移动台收发切换时间≤1/2n时，在n取最大整数值的2n值。
所述步骤C.查该信道的时隙分配表按所述移动台的定时发送请求规定的定时周期寻找和确定要分配的时隙，是按如下的方式对每一种定时周期设置一个元素数与该周期的周期值对应的起始秒数组，所述起始秒数组中各元素的值即为在一个时帧周期中查找起始时隙的秒数。
每个起始秒数组的当前当前数组下标的初始值为0。
当基站收到一个定时周期为X秒的定时发送请求时，执行以下分步骤C1.在对应的起始秒数组里读取当前数组下标的元素中的起始时隙的秒数T。C2.从该信道的时隙分配表中第T秒的第1个时隙开始查找空闲的时隙。C3.找到一个空闲的时隙，再检查从这个空隙的时隙开始每隔X秒后相应的时隙是否全部是空闲的，若是，则把这些时隙确定为要分配的，转分步骤C6。C4.若不是，则查当前时隙是否为本秒的最后一个时隙，若不是，则从第T秒中继续查找空闲的时隙，并返回分步骤C3。C5.当前时隙是本秒的最后一个时隙，则返回步骤A。C6.若本起始秒数组的当前数组下标为(X-1)，则把该当前数组下标置为0；否，则把该当前数组下标加1。
前述方式中一种具体的做法是所述移动台各种定时周期有5种，它们的周期值分别是1、2、4、8、16；时帧周期为16秒。一个时帧周期中每秒划分的时隙个数为32个。起始秒数组有5个。定时周期为1的起始秒数组中元素的值为0。定时周期为2的起始秒数组中各元素的值依次为0、1。定时周期为4的起始秒数组中各元素的值依次为0、2、1、3。定时周期为8的起始秒数组中各元素的值依次为0、4、2、6、1、5、3、7。定时周期为16的起始秒数组中各元素的值依次为0、8、4、12、2、10、6、14、1、9、5、13、3、11、7、15。
本发明一种为移动台动态分配无线信道资源的方法，它将基站的无线业务信道划分为时分信道和邀请信道，基站控制器用信道列表、用户列表和时隙分配表来保存各信道的分配情况。移动台在进行一种业务之前，要向基站发送请求，基站控制器根据上述表格对各信道的进行动态分配并将分配情况录入其中。移动台获得了合适的无线信道资源之后，就可以进行相应的业务；移动台业务完成后，释放其所占用的无线信道资源，以供其它的移动台使用。基站控制器将上述表格中该信道的变动情况录入其中。它不仅满足了移动台低速定时业务和高速移动数据传输业务兼容的要求，还可以实现最大的程度上的信道复用，提高信道机的容量。当移动台要进行定时数据通信的时候，采用对不同定时周期的发送请求使用相应起始秒数组查找可分配时隙的方式，查该信道的时隙分配表按规定的定时周期寻找可分配的时隙进行分配，基站可以在一个时帧周期中比较均匀地安排各个移动台发送数据从而在不同时隙中接收到不同移动台的数据而不会将各移动台的数据混淆，提高了信道的利用率。当移动台要进行双向数据通信的时候，采用邀请复用方式，由基站向各移动台逐个发出邀请信号，只有收到邀请的移动台才可以发送数据，发送完数据之后，基站再邀请下一个移动台。解决了半双工移动台与全双工基站无线收发能力的矛盾，提高了信道的利用率。
移动台即用户在进行全球定位报警监控业务(以下简称GPS业务)即前面所说的定时业务的时候，是按照一定的时间间隔周期地向基站发送GPS定位数据，数据的流向基本是单向的，对通信速率的要求不高。
移动台即用户在进行移动数据传输业务(以下简称MPC业务)的时候，数据的流向是双向的，由于移动台是半双工的，所以它必须不停地在收和发之间切换，对通信速率的要求比较高。
针对此系统的特点，采用本发明动态分配无线信道资源的方法在移动台进行GPS业务时使用时分复用的信道分配方式，在移动台进行MPC业务时使用邀请复用的信道分配方式。前述四个业务信道将动态地分配为按时分复用方式由移动台定时地向基站发送GPS数据的时分信道或按邀请复用方式在移动台与基站间双向传送移动数据的邀请信道。
按时分复用方式，移动台可按一种以上定时周期发送GPS数据。移动台各种定时周期的周期值即秒数是2的正整数次幂；时帧周期为各种定时周期的周期值中的最大值；一个时帧周期中每秒划分的时隙个数的取值为当满足不等式 定时发送一次数据所用的最大时间+保护时间+移动台收发切换时间≤1/2n时，在n取最大整数值的2n值。
所谓时分复用的信道分配方式，指在这个移动无线数据通信系统中进行GPS业务时，根据最大的GPS监控周期即前面所述的定时周期(16秒)以及无线收发模块的相关性能(数据传输速率)，让每个信道机以16秒为时帧周期，每秒分为32个时隙，所以在一个时帧周期里可划分32×16＝512个时隙。
监控周期的划分，有1秒、2秒、4秒、8秒、16秒这几种监控周期，如果每个移动台的监控周期都是1秒，则一个信道机可让32个移动台同时进行GPS监控业务，如果每个移动台的监控周期都是16秒，则一个信道机可让512个移动台同时进行GPS监控业务，大大的提高了信道的利用率和系统的容量。在运行中，各个移动台的监控周期可以是不同的，故基站的一个信道机最多可同时进行GPS监控业务的移动台的数量在32至512之间动态地变化。
所谓邀请复用就是基站逐个地向进行MPC业务的移动台发出可以发送数据的邀请，收到邀请的移动台就可以向基站信道机发送数据了。在一个移动台向基站发送数据的同时，基站还可以向其它移动台发送数据。当一个移动台发送完毕之后，它转入接收数据状态，基站再邀请下一个移动台进行数据发送。系统中，基站控制器的软件里设置了用来保存信道的分配情况的一个包括所有五个信道的信道号以及信道类型的信道列表；对应每个信道一个记录当前所有用户的用户号的用户列表，对应每个时分信道设置一个记录本信道整个时帧周期中时隙分配情况的时隙分配表且每个时分信道的用户列表中对应每一个用户还要有记录定时周期的周期值的单元和起始时隙的时隙号的单元。
信道号是基站控制器为这个信道指定的一个编号，如0、1、2、3、4，基站控制器以信道号来区别不同的信道。
信道类型包括信令信道、时分信道、邀请信道。信令信道上发送的数据是广播的，主要是各种控制命令和使移动台和信道机保持同步的同步数据。本例中，时分信道是指这个信道被分配来进行GPS业务。邀请信道是指这个信道被用来进行MPC业务。一个业务信道在不同的时候可以被指定为不同的信道类型，在没有任何业务的情况下，所有的空闲业务信道都默认为时分信道。
时隙分配表是当一个信道被用作时分信道时，用于标记一个时帧里哪些时隙是空闲的，哪些时隙是正在被使用的。它是为进行GPS业务的移动台分配时隙的重要依据。
用户号是每个移动台的识别编号。
移动台在空闲的时候，都是处于接收信令信道广播数据的状态。基站定时发送用于保持移动台和基站时钟同步的同步帧，以使移动台在每个时隙里发送的数据都能被正确地接收。
移动台可以主动地发出GPS监控请求即由移动台在信令信道向基站发送定时发送请求；也可以被动地接收GPS监控命令，即由上级控制中心向基站发送定时发送指令。无论是主动还是被动，基站控制器都要为它分配工作的信道和时隙。当一个基站控制器收到监控请求或命令的时候，它首先在其信道列表里，找出一个类型为时分信道的信道，然后使用时分复用的信道复用方式，根据监控请求或命令中规定的监控周期在这个信道的时隙分配表里分配移动台的工作时隙，成功之后，就将分配的信道号和起始时隙号发给移动台，移动台则在指定的信道和起始时隙开始发送GPS数据，并每隔一个监控周期发送一次GPS数据，在其结束业务释放信道时隙之前，其它的移动台不能再使用这些时隙。
当一个信道的时隙分配完毕，不能再分配给其它移动台的时候，就从下一个时分信道开始分配。分配成功后就将这个移动台对应的用户号、监控周期和起始时隙号加到用户列表里。
当移动台结束GPS业务的时候，基站控制器释放其使用的信道时隙，更新时隙分配表，删除用户列表里的这个用户的记录，以使其它的移动台可以使用这些时隙。
也就是说，当基站在信令信道收到移动台的定时发送请求即GPS监控请求时，执行下列步骤A.查信道列表，找出一个可用的时分信道；若找到了，转步骤C；B.若信道列表已经查遍，仍未找到可用时分信道，则基站通过信令信道向该移动台发送失败的应答，并放弃后续步骤；C.查该信道的时隙分配表，按所述移动台的定时发送请求规定的定时周期寻找和确定要分配的时隙；若不成功，返回步骤A；D.将该用户的用户号、周期值和起始时隙的时隙号录入该信道的用户列表，将该信道的时隙分配表中已确定要分配的时隙置位为已占用；E.基站通过信令信道向该移动台发送分配的信道号和时隙号，控制该移动台转到分配的时分信道按规定的起始时隙和约定的定时周期发送数据；当基站在时分信道收到移动台的撤销定时发送请求即结束GPS业务时，执行下列步骤F.基站在该时分信道向该移动台发送指令，控制该移动台转到信令信道；G.按该用户的用户列表中的周期值和时隙号将该信道的时隙分配表中该用户已占用的时隙复位为未占用；H.从该信道的用户列表中删除该用户的用户号、周期值和时隙号；对于由上级控制中心向基站发送定时发送指令即GPS监控指令和撤销定时发送指令即撤销GPS监控指令的情况，与上述由移动台发出定时发送请求即GPS监控请求和撤销定时发送请求即撤销GPS监控请求的情况相似，这里只对不同之处作出说明。当基站收到上级控制中心向基站发送定时发送指令后，在出现步骤B的情况时，基站向上级控制中心发送失败的应答；并放弃后续步骤。步骤C.查该信道的时隙分配表，按所述定时发送指令规定的定时周期寻找和确定要分配的时隙；若不成功，返回步骤A。步骤E.基站通过信令信道向该移动台发送分配的信道号和时隙号及定时周期，控制该移动台转到分配的时分信道按规定的起始时隙和指定的定时周期发送数据。当基站收到上级控制中心向基站发送的撤销定时发送指令后，基站执行的步骤与由移动台发出撤销定时发送请求即撤销GPS监控请求的情况相同。
上述的处理过程，既适用于各移动台只允许使用一种定时周期的情况，也适用于各移动台允许使用多种定时周期的情况。但对于各移动台允许使用多种定时周期的情况，还需要做进一步细化的处理。
本例中要监控的移动台的GPS监控周期有多种，基站根据要监控的移动台的GPS监控周期为其分配在一个信道里的起始时隙，移动台则从这个指定的信道的起始时隙开始发送GPS数据，并每隔一个监控周期再发送一次GPS数据。根据有效地利用时隙，尽量减小干扰的原则，使用了以下的分配时隙方法对于监控周期为1秒的监控请求，只在一个时帧的第0秒里为其分配起始时隙，从0秒的第1个时隙开始查找，当找到第一个空闲时隙的时候，再检查这个时帧里从这个空闲时隙开始的每隔一秒后的那些时隙是否全部都是空闲的，如果是，就把就把这个起始时隙分配给移动台，并把每相隔一秒的这些时隙标记为已使用，如果不是，则查找下一个空闲时隙，重复上述的操作。如果在一秒的32个时隙里找不到满足条件的时隙，就从下一个信道开始分配。在移动台结束通信释放信道时隙之前，其它的移动台不能再使用这些时隙。
对于监控周期为2秒的监控请求，先在一个时帧的第0秒里为其分配时隙，对于下一个同样监控周期的请求，则在第1秒里分配，再下一个请求又在第0秒里分配，按照0、1、0、1、……的顺序循环分配。从一秒里的第0个时隙开始查找出第一个空闲时隙，然后按照前述的检查方法，检查每隔2秒的那些时隙是否全部为空闲，如果是，就把这个起始时隙分配给移动台，把这些时隙标记为已使用，如果不是，则查找下一个空闲时隙，重复同样的检查，直到找到满足条件的时隙为止。如果在一秒的32个时隙里找不到满足条件的时隙，就从下一个信道开始分配。
对于监控周期为4秒的监控请求，第一个请求在第0秒里为其分配时隙，第二个请求在第2秒里分配，第三个请求在第1秒里分配，第四个请求在第3秒里分配，第五个请求又在第0秒里为其分配，按照0、2、1、3、0、2、1、3、……的顺序循环分配。
以此类推，对于监控周期为8秒的监控请求，按照0、4、2、6、1、5、3、7、0、4、2、6、1、5、3、7、……的顺序循环分配。
对于监控周期为16秒的监控请求，按照0、8、4、12、2、10、6、14、1、9、5、13、3、11、7、15、0、8、4、12、2、10、6、14、1、9、5、13、3、11、7、15、……的顺序循环分配。
上述的查找方法，目的是尽可能的将各移动台的工作时隙均匀分配在一个时帧周期不同秒的各个时隙里，减小移动台之间的信号干扰。当然，对各种定时周期的个数、周期值、起始秒的分配可以有多种选择，并非本例具体例举的这一种，都可遵循本方法实现。
实现上述的查找方法，就是把前面所述步骤C.查该信道的时隙分配表按所述移动台的定时发送请求规定的定时周期寻找可分配的时隙，按如下的方式处理对每一种定时周期设置一个元素数与该周期的周期值对应的起始秒数组，所述起始秒数组中各元素的值即为在一个时帧周期中查找起始时隙的秒数；每个起始秒数组的当前当前数组下标的初始值为0；当基站收到一个定时周期为X秒的定时发送请求时，执行以下分步骤C1.在对应的起始秒数组里读取当前数组下标的元素中的起始时隙的秒数T；C2.从该信道的时隙分配表中第T秒的第1个时隙开始查找空闲的时隙；C3.找到一个空闲的时隙，再检查从这个空隙的时隙开始每隔X秒后相应的时隙是否全部是空闲的，若是，则把这些时隙确定为要分配的，转分步骤C6；C4.若不是，则查当前时隙是否为本秒的最后一个时隙，若不是，则从第T秒中继续查找空闲的时隙，并返回分步骤C3；C5.当前时隙是本秒的最后一个时隙，则返回步骤A；C6.若本起始秒数组的当前数组下标为(X-1)，则把该当前数组下标置为0；否，则把该当前数组下标加1。
这里，移动台各种定时周期有5种，它们的周期值分别是1、2、4、8、16。时帧周期为16秒。一个时帧周期中每秒划分的时隙个数为32个。起始秒数组有5个；定时周期为1的起始秒数组中元素的值为0；定时周期为2的起始秒数组中各元素的值依次为0、1；定时周期为4的起始秒数组中各元素的值依次为0、2、1、3；定时周期为8的起始秒数组中各元素的值依次为0、4、2、6、1、5、3、7；定时周期为16的起始秒数组中各元素的值依次为0、8、4、12、2、10、6、14、1、9、5、13、3、11、7、15。
在本实施例中，假设在某一时分信道有三辆车载移动台要进行GPS监控业务，发送GPS数据的周期分别为1秒、2秒、2秒。当基站收到第一辆车的监控请求后，在时隙分配表的第0秒里查找到空闲时隙，然后检查每隔一秒后的这些时隙全为空闲，如果是，就把这个起始时隙分配给这辆车，并将这个时隙以及每隔1秒后的时隙标记为已使用。
当基站收到第二辆车的监控请求后，在时隙分配表的第0秒里查找到空闲时隙，然后检查每隔2秒后的这些时隙是否全为空闲，如果是，就把这个起始时隙分配给这辆车，并将这个时隙以及每隔2秒后的时隙标记为已使用。
当基站收到第三辆车的监控请求后，在时隙分配表的第1秒里查找空闲时隙，然后检查每隔2秒后的这些时隙是否全为空闲，如果是，就把这个起始时隙分配给这辆车，并将这个时隙以及每隔2秒后的时隙标记为已使用。
当移动台要进行MPC业务的时候，为了提高数据传输的速率，一个移动台在收发数据的时候要独占信道资源。考虑到基站信道机是全双工的，而移动台是半双工的，也就是说，移动台的收和发是交替进行的，根据这一特点，我们设计让一个移动台在发数据的同时，其它的移动台在收数据，这样就可以实现多个移动台共享一个信道进行MPC业务，提高信道机的利用率。根据这一构思，本发明提出了邀请复用技术。
首先，需要进行MPC业务的移动台在信令信道里向基站控制器提出MPC业务请求，基站控制器收到这个请求后，在信道列表里查找出一个邀请信道。若找不到，则找一个空闲的时分信道(这个信道的用户列表里没有任何用户)，将这个信道的信道类型指定为邀请信道。再将这个移动台的用户号加到用户列表里，最后将这个信道号发给移动台，移动台就可以在这个信道上进行MPC业务了。在进行MPC业务的时候，移动台只有在收到了发送邀请命令之后才可以发送数据，其它的时间里都处于接收数据状态。当移动台结束MPC业务的时候，基站控制器将释放其使用的信道，将这个移动台对应的用户从用户列表里删除，如果这时没有其它用户在使用这个信道，就将它指定为时分信道。为防止在一个邀请信道上挤进过多的移动台，影响收发速度，本例中规定每个邀请信道上用户个数的限额为8个用户。
也就是说，当基站在信令信道收到移动台的移动数据传输业务请求时，执行下列步骤当基站在信令信道收到移动台的移动数据传输业务请求时，执行下列步骤I.查信道列表，找出一个可用的邀请信道；若找到了，则转步骤L。J.如果未找到，则查各时分信道的用户列表，找出一个无用户的时分信道，将信道列表中该信道的类型改为邀请信道，转步骤L。K.若找不到可用的邀请信道和无用户的时分信道，则基站通过信令信道向该移动台发送失败的应答，并放弃后续步骤。L.检查刚查到的邀请信道的用户列表中用户的个数是否达到限额；是，则返回I；否，则在此用户列表中录入该用户的用户号。M.基站在信令信道向该移动台发送该邀请信道的信道号，控制该移动台转到该邀请信道。N.在该邀请信道对本信道用户列表中的移动台轮流发邀请，允许被邀请的移动台向基站发送移动数据；未被邀请的移动台只能接收基站发送的移动数据。
当基站在邀请信道收到移动台的撤销移动数据传输业务请求时，执行下列步骤O.基站在该邀请信道向该移动台发送指令，控制移动台转到信令信道。P.从该信道的用户列表中删除该用户的用户号。Q.若该信道的用户列表中已没有用户号，则将信道列表中该信道的类型改为时分信道。
在本实施例中，某个时刻在某一个基站信道机里有三个移动台在同时进行数据传输业务。移动台在没有收到发送邀请的时候，全部处于接收状态。信道机首先向移动台A发出邀请，移动台A如果有数据要发，则向信道机发送数据，这个时候，信道机一边接收移动台A的数据，一边向移动台B或C发送数据。当移动台A的数据发送完后，信道机再向移动台B发出邀请，在向B发出邀请之后，信道机仍可向A或C发送数据。假设这时B没有数据要发送，信道机在等待移动台B应答的时间超时之后，将向移动台C发出邀请，移动台C就可以发数据，同时信道机可以向A或B发数据。C发送完数据之后，信道机又向A发出邀请，如此循环，实现了信道的共享。
本发明一种为移动台动态分配无线信道资源的方法，还可以用于环境保护部门对多个环保监测区域或监测点的实时监测和统计；地震、水文、地质、气象等部门对临时性设置的分散的科研性固定监测点的实时监测和统计，以及经贸或教育等广泛领域的移动数据处理业务。这里不一一例举其实施的具体情况。
权利要求
1.一种为移动台动态分配无线信道资源的方法，其硬件设备包括一个具有一个基站控制器和至少三个全双工无线信道机的基站；多个与所述基站工作方式对应的信道可调的半双工无线移动台；所述基站中有一个信道机为信令信道，其它为业务信道；所述移动台在信令信道接收基站的控制指令或向基站发送请求，在业务信道接收基站传送数据或向基站发送数据；其特征在于所述业务信道将动态地分配为按时分复用方式由移动台即用户定时地向基站发送数据的时分信道或按邀请复用方式在移动台即用户与基站间双向传送数据的邀请信道；在所述基站控制器的软件里设置用来保存信道分配情况的一个包括所有信道的信道号以及信道类型的信道列表，对应每个信道一个记录当前所有用户的用户号的用户列表，对应每个时分信道设置一个记录本信道整个时帧周期中时隙分配情况的时隙分配表且每个时分信道的用户列表中对应每一个用户还要有记录定时周期的周期值的单元和起始时隙的时隙号的单元；当基站在信令信道收到移动台的定时发送请求时，执行下列步骤A.查信道列表，找出一个可用的时分信道；若找到了，转步骤C；B.若信道列表已经查遍，仍未找到可用时分信道，则基站通过信令信道向该移动台发送失败的应答，并放弃后续步骤；C.查该信道的时隙分配表，按所述移动台的定时发送请求规定的定时周期寻找和确定要分配的时隙；若不成功，返回步骤A；D.将该用户的用户号、周期值和起始时隙的时隙号录入该信道的用户列表，将该信道的时隙分配表中已确定要分配的时隙置位为已占用；E.基站通过信令信道向该移动台发送分配的信道号和时隙号，控制该移动台转到分配的时分信道按规定的起始时隙和约定的定时周期发送数据；当基站在时分信道收到移动台的撤销定时发送请求时，执行下列步骤F.基站在该时分信道向该移动台发送指令，控制该移动台转到信令信道；G.按该用户的用户列表中的周期值和时隙号将该信道的时隙分配表中该用户已占用的时隙复位为未占用；H.从该信道的用户列表中删除该用户的用户号、周期值和时隙号；当基站在信令信道收到移动台的移动数据传输业务请求时，执行下列步骤I.查信道列表，找出一个可用的邀请信道；若找到了，则转步骤L；J.如果未找到，则查各时分信道的用户列表，找出一个无用户的时分信道，将信道列表中该信道的类型改为邀请信道，转步骤L；K.若找不到可用的邀请信道和无用户的时分信道，则基站通过信令信道向该移动台发送失败的应答，并放弃后续步骤；L.检查刚查到的邀请信道的用户列表中用户的个数是否达到限额；是，则返回步骤I；否，则在此用户列表中录入该用户的用户号；M.基站在信令信道向该移动台发送该邀请信道的信道号，控制该移动台转到该邀请信道；N.在该邀请信道对本信道用户列表中的移动台轮流发邀请，允许被邀请的移动台向基站发送移动数据；未被邀请的移动台只能接收基站发送的移动数据；当基站在邀请信道收到移动台的撤销移动数据传输业务请求时，执行下列步骤O.基站在该邀请信道向该移动台发送指令，控制移动台转到信令信道；P.从该信道的用户列表中删除该用户的用户号；Q.若该信道的用户列表中已没有用户号，则将信道列表中该信道的类型改为时分信道。
2.根据权利要求1所述的动态分配无线信道资源的方法，其特征是移动台可按一种以上定时周期发送数据，移动台各种定时周期的周期值即秒数是2的正整数次幂；时帧周期为各种定时周期的周期值中的最大值；一个时帧周期中每秒划分的时隙个数的取值为当满足不等式定时发送一次数据所用的最大时间+保护时间+移动台收发切换时间≤1/2n时，在n取最大整数值的2n值；所述步骤C.查该信道的时隙分配表按所述移动台的定时发送请求规定的定时周期寻找和确定要分配的时隙，是按如下的方式对每一种定时周期设置一个元素数与该周期的周期值对应的起始秒数组，所述起始秒数组中各元素的值即为在一个时帧周期中查找起始时隙的秒数；每个起始秒数组的当前数组下标的初始值为0；当基站收到一个定时周期为X秒的定时发送请求时，执行以下分步骤C1.在对应的起始秒数组里读取当前数组下标的元素中的起始时隙的秒数T；C2.从该信道的时隙分配表中第T秒的第1个时隙开始查找空闲的时隙；C3.找到一个空闲的时隙，再检查从这个空隙的时隙开始每隔X秒后相应的时隙是否全部是空闲的，若是，则把这些时隙确定为要分配的，转分步骤C6；C4.若不是，则查当前时隙是否为本秒的最后一个时隙，若不是，则从第T秒中继续查找空闲的时隙，并返回分步骤C3；C5.当前时隙是本秒的最后一个时隙，则返回步骤A；C6.若本起始秒数组的当前数组下标为(X-1)，则把该当前数组下标置为0；否，则把该当前数组下标加1。
3.根据权利要求2所述的动态分配无线信道资源的方法，其特征是所述移动台各种定时周期有5种，它们的周期值分别是1、2、4、8、16；时帧周期为16秒；一个时帧周期中每秒划分的时隙个数为32个；起始秒数组有5个；定时周期为1的起始秒数组中元素的值为0；定时周期为2的起始秒数组中各元素的值依次为0、1；定时周期为4的起始秒数组中各元素的值依次为0、2、1、3；定时周期为8的起始秒数组中各元素的值依次为0、4、2、6、1、5、3、7；定时周期为16的起始秒数组中各元素的值依次为0、8、4、12、2、10、6、14、1、9、5、13、3、11、7、15。
全文摘要
本发明公开了一种为移动台动态分配无线信道资源的方法。属于无线移动数据通信系统中信道复用技术方法。它将基站的无线业务信道划分为时分信道和邀请信道，在基站控制器中根据信道列表、用户列表和时隙分配表来保存各信道的分配情况。移动台在进行某一种业务之前，要向基站发送请求，基站控制器根据上述表格对各信道进行动态分配，移动台获得无线信道资源后，进行相应的业务；移动台完成该业务，要释放其所占用的无线信道资源，以供其它的移动台使用。它综合使用了时分复用和邀请式复用两种信道复用方式，不仅满足了移动台低速定时业务和高速移动数据传输业务兼容的要求，还有效地提高了信道的利用率和系统的容量。
文档编号H04W72/04GK1430428SQ0114288
公开日2003年7月16日 申请日期2001年12月29日 优先权日2001年12月29日
发明者肖志军, 陈珙, 林星森, 洪斌, 刘彤, 李家祥, 韦昌荣 申请人:厦门雅迅网络股份有限公司