专利名称：资源分配方法、基站、移动台的制作方法
技术领域：
本发明涉及基站对与移动台通信所必需的资源进行分配的资源分配方法、以及应用此资源分配方法的基站、移动台、无线分组通信系统。
背景技术：
在移动通信系统等无线分组通信系统中，当在移动台与基站之间进行分组通信时，基站对与该移动台通信用的资源进行分配。
作为从以往为公众所知的资源分配方法，例如有规定了无线数据通信的标准规格的IEEE802.11b方式(参照下述非专利文献1)。根据此方式，如下面那样进行分组通信。首先，当终端生成待发送的分组时，通过载波访问来检查信道的状态。此时在信道处于空闲(未使用)的情况下，终端在预定的时间(IFSInterframe Space)经过后开始分组的发送。在通过载波访问检查了信道的状态时，信道处于忙(使用中)的情况下，终端进行等待直到信道变成空闲，如果检测出信道空闲，终端就等待IFS经过后开始分组的发送。此时，在分组具有多个优先度等级的情况下，则依照优先度等级决定IFS。在IFS中从短的开始按顺序有SIFS(Short IFS)、PIFS(PCF IFS)、DIFS(DCF IFS)3个值，在发送优先度高的分组时，通过使用短的值的IFS就可比优先度低的分组更早地占有信道，优先地发送分组。
另外，从以往在W-CDMA方式的上行链路中控制发送功率的方法为公众所知(参照下述专利文献1)。由于电波距离越远衰减量就越大，为了解决与基站远离的移动台不能进行通信、所谓的“远近问题”，就在W-CDMA方式中对发送功率进行控制以使来自所有移动台的接收数据的SIR(Signal to Interference Ratio)相等。具体来讲，基站根据从移动台接收到的有效负载信号计算SIR，并对计算出的SIR和预先所设定的必需的SIR进行比较。然后，将控制发送功率的信号发送给移动台以使从有效负载信号计算出的SIR与必需的SIR一致。
日本特开2002-16545号公报[非专利文献1]IEEE802.11b 1999Edition，p.74-76发明内容但是，上述资源的分配方法中，在如下点上有进一步改善的余地。
在IEEE802.11b方式中，在从检测出信道处于空闲开始到发送分组的IFS的时间区域中哪个终端都不能发送分组。特别是在仅发送优先度低的分组的情况下，有时很长的时间区域保持空闲，信道资源就被浪费。进而，在依照优先度决定IFS的方式中，由于优先发送优先度高的分组，则因系统的传播延迟就需要将对应各自的优先度的等待时间的差设定成长时间。随着系统半径的增大传播延迟就增加，伴随于此就要设置长的等待时间。也就是，当依照优先度设定分组的等待时间的方式，适用于半径大的系统时就会导致信道效率的低下。
另外，在基站根据从终端接收到的有效负载信号计算出SIR，对SIR进行控制的方式中，由于基站没有来自各终端的关于传播损失的信息，故存在如下那样的不便。终端的发送功率上有上限，但在近些年的无线分组通信系统中由于有可能连接各种各样种类的终端，故不能一律预测终端的最大发送功率。在这样的背景下，即使超过终端的最大发送功率来分配资源，终端也不能充分地使用该资源，就担心使本来能够分配给其他终端的资源浪费。特别是在从终端向基站发送分组时的传播损失较大的情况下，就有可能发生资源的过度分配。
因此，本发明的目的就是解决上述问题，并提供能够效率良好地分配资源的资源分配方法以及应用此方法的基站、移动台、无线分组通信系统。
本发明采用一种资源分配方法，其中在基站与移动台之间将分组数据进行代码多路复用并收发的无线分组通信系统中，从上述移动台对上述基站发送预约信号，上述基站基于从上述移动台发送的预约信号对与移动台通信所必需的资源进行分配，其特征在于上述基站在对上述移动台分配资源时，对每个上述预约信号指定分配给上述移动台的扩展码。
本发明采用一种基站，应用于在与移动台之间代码多路复用分组数据并进行收发的无线分组通信系统，接收从上述移动台发送的预约信号，并基于接收到的上述预约信号对与移动台通信所必需的资源进行分配，其特征在于对每个上述预约信号指定分配给上述移动台的扩展码。
本发明采用一种使用由基站所分配的资源，与该基站之间代码多路复用分组数据并进行收发的移动台，其特征在于包括将预约信号发送给上述基站的预约信号发送装置；以及使用上述基站对每个由上述预约信号发送装置发送的预约信号所指定的扩展码进行通信的通信装置。
有关本发明的第一资源分配方法是一种在基站与移动台之间进行分组数据的收发的无线分组通信系统中，基站对与移动台通信所必需的资源进行分配的资源分配方法，其特征在于具有使包含关于通信的优先度的优先度信息的预约信号从移动台发送并由基站进行接收的预约信号发送步骤；基于包含在预约信号发送步骤中所发送的预约信号中的优先度信息，基站将为分配资源而预约的时间的长度作为预约时间长度进行设定的预约时间长度设定步骤；以及在从预定的预约开始时刻到由在预约时间长度设定步骤中设定了的预约时间长度所规定的预约时间区域中存在可分配的资源的情况下，基站对分配与发送了预约信号的移动台通信用的资源进行预约的资源分配预约步骤。另外，最好是在预约时间长度设定步骤中，在基于包含在预约信号中的优先度信息的优先度高的情况下，设定比优先度低的情况要长的预约时间长度。
根据有关本发明的资源分配方法，在预约信号发送步骤中所发送的预约信号中包含关于优先度的优先度信息，在预约时间长度设定步骤中基于优先度信息决定为资源分配而预约的时间的长度。由此，就能够将关于优先度的信息反映到资源的分配中，并保证依照各自的优先度的QoS。通过在优先度高的情况下，设定与优先度低的情况相比更长的预约时间，则因在所设定的预约时间内存在资源空闲的可能性变高，故能够优先地确保资源。
上述资源分配方法，其特征也可以是在资源分配预约步骤中，预约开始时刻，基于基站接收到预约信号的接收时刻，或者包含在预约信号中的优先度信息的至少一方来进行设定。
如果基于接收到预约信号的接收时刻来设定开始资源的分配预约的预约开始时刻，则能够例如在接收预约信号后立刻，或者经过一定时间后开始预约等，以接收时刻为基准进行资源的分配。另外如果基于包含在预约信号中的优先度信息来决定预约开始时刻，由于能够依照优先度来变更预约开始时刻，故最好是能够使优先度信息反映到资源分配中。另外，如果基于接收时刻和优先度信息的双方来决定预约开始时刻，则能够精细地控制预约开始时刻。
上述资源分配方法，其特征也可以是资源分配预约步骤中的预约开始时刻进行设定使得，与基于包含在预约信号中的优先度信息的优先度高的情况相比，优先度低的情况下从在预约信号发送步骤中接收到预约信号的时刻开始的经过时间要短。
这样，通过使优先度低的情况比优先度高的情况，在从接收预约信号开始还要短的时间内开始资源的预约，就能够对优先度低的通信也适度地分配资源。即，由于优先度高的通信比优先度低的通信资源分配用的预约时间长，故如果各自的通信预约同时开始，则在大致同时接收到预约信号的情况下，优先度高的通信将取得资源，因此就不能进行优先度低的通信。通过使优先度低的通信一方从预约信号的接收开始更短时间内开始资源的预约，就能够对优先度低的通信也分配资源。此外，因为关于优先度高的通信比优先度低的通信具有更长(直至更远的未来)的预约时间区域，所以其通信不会受到妨碍。
另外，有关本发明的第二资源分配方法是一种在基站与移动台之间将分组数据代码多路复用并进行收发的无线分组通信系统中，基站对与移动台通信所必需的资源进行分配的资源分配方法，其特征在于具有使预约信号从移动台发送并由基站进行接收的预约信号发送步骤，该预约信号包含移动台的最大发送功率信息和该预约信号的发送功率信息；基于包含在预约信号发送步骤中所发送的预约信号中的发送功率信息，和关于基站接收到预约信号时的接收功率的信息，来计算从移动台对基站发送分组时的传播损失的传播损失计算步骤；基于包含在预约信号中的最大发送功率信息，和在传播损失计算步骤中计算出的传播损失，来计算基站将要从移动台接收的信号的最大接收功率的最大接收功率计算步骤；基于在最大接收功率计算步骤中计算出的最大接收功率，来计算可分配给移动台的最大传输速率的最大传输速率计算步骤；以及基于在最大传输速率计算步骤中计算出的最大传输速率，将资源分配给移动台的资源分配步骤。
根据有关本发明的资源分配方法，在预约信号发送步骤中所发送的预约信号中包含其发送功率信息和移动台的最大发送功率信息。接收到预约信号的基站，基于包含在预约信号中的发送功率信息和预约信号的接收功率，计算从移动台向基站发送分组时的传播损失，从已计算出的传播损失和包含在预约信号中的最大发送功率信息来计算基站中可分配给移动台的最大传输速率。通过这样求出可分配的最大传输速率，并分配资源以不超过此最大传输速率，就不会超过根据移动台的最大发送功率等决定的可分配传输速率来分配资源而浪费本来能够分配给其他的移动台的资源，能够效率良好地使用资源。
另外，有关本发明的第三资源分配方法是一种在基站与移动台之间将分组数据代码多路复用并进行收发的无线分组通信系统中，从移动台对基站发送预约信号，基站基于从移动台发送的预约信号对与移动台通信所必需的资源进行分配的资源分配方法，其特征在于基站在对移动台分配资源时，对每个预约信号指定分配给移动台的扩展码。
这样在资源分配时，最好是通过对每个预约信号指定扩展码，就能够自由地指定在报头中所用的扩展码和接续其后的分组数据的扩展码。另外，基站具有的扩展码的数量有限，但通过在移动台单位上不固定扩展码，而对每个预约信号指定扩展码，就能够增加可连接到一个基站的移动台数。另外，在上述第一和第二资源分配方法中，也可以对每个预约信号指定分配给移动台的扩展码。
有关本发明的第一无线分组通信系统是一种在基站和移动台之间进行分组数据的收发的无线分组通信系统，其包含对与移动台通信所必需的资源进行分配的有关本发明的基站和使用由基站所分配的资源与基站之间进行分组数据的收发的有关本发明的移动台而构成。
有关本发明的基站是一种与移动台之间进行分组数据的收发，同时对与该移动台通信所必需的资源进行分配的基站，其特征在于包括接收从移动台发送的，包含关于通信的优先度的优先度信息的预约信号的预约信号接收装置；基于包含在由预约信号接收装置接收到的预约信号中的优先度信息，将为分配资源而预约的时间的长度作为预约时间长度进行设定的预约时间长度设定装置；以及在从预定的预约开始时刻到根据由预约时间长度设定装置设定了的预约时间长度所规定的预约时间区域中存在可分配的资源的情况下，对分配与预约信号的发送方的移动台通信用的资源进行预约的资源分配预约装置。另外，最好是预约时间长度设定装置，在基于包含在预约信号中的优先度信息的优先度高的情况下，设定比优先度低的情况要长的预约时间长度。
有关本发明的移动台是一种使用由基站所分配的资源，与该基站之间进行分组数据的收发的移动台，其特征在于包括将包含关于通信的优先度的优先度信息的预约信号发送给基站的预约信号发送装置。
有关本发明的移动台，具备将包含优先度信息的预约信号发送给基站的预约信号发送装置，在分组数据的发送之前发送预约信号。然后，有关本发明的基站，基于包含在从移动台发送的预约信号中的优先度信息由预约时间长度设定装置决定为资源分配而预约的时间的长度。由此，有关本发明的无线分组通信系统(基站)就能够将优先度的信息反映到资源的分配中，并对各自的优先度保证QoS。预约时间长度设定装置，通过在优先度高的情况下，设定与优先度低的情况相比更长的预约时间，则因在所设定的预约时间内存在资源空闲的可能性变高，故能够优先地确保资源。
在上述无线分组通信系统中，其特征也可以是上述基站的资源分配预约装置，基于由预约信号接收装置接收到预约信号的接收时刻，或者包含在预约信号中的优先度信息的至少一方来设定上述预约开始时刻。
根据有关本发明的无线分组通信系统(基站)，由于资源分配预约装置基于接收到预约信号的接收时刻来设定开始资源的分配预约的预约开始时刻，故能够例如在接收预约信号后立刻，或者经过一定时间后开始预约等，以接收时刻为基准进行资源的分配。另外如果资源分配预约装置基于包含在预约信号中的优先度信息来决定预约开始时刻，则由于能够依照优先度来变更预约开始时刻，故最好是能够使优先度信息反映到资源分配中。另外，如果基于接收时刻和优先度信息的双方来决定预约开始时刻，则能够精细地控制预约开始时刻。
在上述无线分组通信系统中，其特征也可以是上述基站的资源分配预约装置设定预约开始时刻，以使与基于包含在预约信号中的优先度信息的优先度高的情况相比，优先度低的情况下从由预约信号发送装置发送了预约信号的时刻开始的经过时间要短。
这样，资源分配预约装置，通过使优先度低的情况比优先度高的情况，在从接收预约信号开始还要短的时间内开始资源的预约，就能够对优先度低的通信也适度地分配资源。即，由于优先度高的通信比优先度低的通信资源分配用的预约时间长，故如果各自的通信预约同时开始，则在大致同时接收到预约信号的情况下，优先度高的通信将取得资源，因此就不能进行优先度低的通信。通过使优先度低的通信一方从预约信号的接收开始更短时间内开始资源的预约，就能够对优先度低的通信也分配资源。此外，因为关于优先度高的通信比优先度低的通信具有更长(直至更远的未来)的预约时间区域，所以其通信不会受到妨碍。
另外，有关本发明的第二无线分组通信系统是一种在基站与移动台之间代码多路复用分组数据并进行收发的无线分组通信系统，其包含对与移动台通信所必需的资源进行分配的有关本发明的基站和使用由基站所分配的资源进行通信的有关本发明的移动台而构成。
有关本发明的基站是一种与移动台之间代码多路复用分组数据并进行收发，同时对与该移动台通信所必需的资源进行分配的基站，其特征在于包括接收从移动台发送的预约信号的预约信号接收装置，该预约信号包含移动台的最大发送功率信息和该预约信号的发送功率信息；基于包含在由预约信号接收装置接收到的预约信号中的发送功率信息，和关于由预约信号接收装置接收到预约信号时的接收功率的信息，来计算从移动台发送了分组时的传播损失的传播损失计算装置；基于包含在预约信号中的最大发送功率信息，和由传播损失计算装置计算出的传播损失，来计算将要从移动台接收的信号的最大接收功率的最大接收功率计算装置；基于由最大接收功率计算装置计算出的最大接收功率，来计算可分配给移动台的最大传输速率的最大传输速率计算装置；以及基于由最大传输速率计算装置计算出的最大传输速率，将资源分配给移动台的资源分配装置。
有关本发明的移动台是一种使用由基站所分配的资源，与该基站之间代码多路复用分组数据并进行收发的移动台，其特征在于包括将预约信号发送给基站的预约信号发送装置，该预约信号包含移动台的最大发送功率信息和该预约信号的发送功率信息；以及依照基于由预约信号发送装置发送的预约信号所设定的资源来改变传输速率的传输速率变更装置。
有关本发明的移动台，具备将包含发送功率信息和移动台的最大发送功率信息的预约信号发送给基站的预约信号发送装置，在分组数据的发送之前发送预约信号。然后，有关本发明的基站，基于包含在预约信号中的发送功率信息和预约信号的接收功率，计算从移动台向基站发送分组时的传播损失，从已计算出的传播损失和包含在预约信号中的最大发送功率信息来计算基站中可分配给移动台的最大传输速率。求出可分配的最大传输速率，并分配资源以不超过此最大传输速率。由此，就不会超过根据移动台的最大发送功率等决定的可分配传输速率来分配资源而浪费本来能够分配给其他的移动台的资源，能够效率良好地使用资源。
另外，有关本发明的第三无线分组通信系统是一种在基站与移动台之间代码多路复用分组数据并进行收发的无线分组通信系统，其包含基于从移动台接收到的预约信号对与移动台通信所必需的资源进行分配的有关本发明的基站和使用由基站所分配的资源进行通信的有关本发明的移动台而构成。
有关本发明的基站是一种应用于在与移动台之间代码多路复用分组数据并进行收发的无线分组通信系统，接收从移动台发送的预约信号，并基于接收到的预约信号对与移动台通信所必需的资源进行分配的基站，其特征在于对每个预约信号指定分配给移动台的扩展码。
另外，有关本发明的移动台是一种使用由基站所分配的资源，与该基站之间代码多路复用分组数据并进行收发的移动台，其特征在于包括将预约信号发送给基站的预约信号发送装置；以及使用基站对每个由预约信号发送装置发送的预约信号所指定的扩展码进行通信的通信装置。
这样在资源分配时，最好是通过对每个预约信号指定扩展码，就能够自由地指定在报头中所用的扩展码和接续其后的分组数据的扩展码。另外，基站具有的扩展码的数量有限，但通过在移动台单位上不固定扩展码，而对每个预约信号指定扩展码，就能够增加可连接到一个基站的移动台数。另外，在上述第一和第二无线分组通信系统中，基站也可以对每个预约信号指定分配给移动台的扩展码。
根据本发明，通过在基站分配资源时将差异附加于能够依照数据分组的优先度进行分组数据的预约的时间区域的长度，QoS要求高的数据分组就能够优先地预约数据分组，在无线范围上的访问中保证QoS就成为可能。
进而，通过一边考虑数据分组的传播损失一边分配资源，防止超过能够使用的资源被分配给移动台，结合移动台和基站之间的传播损失和能力效率良好的无线资源分配就成为可能。
从下面给出的详细说明和仅以实例方式给出的而不应该被认为是限定本发明的附图中，本发明将会被更完全地理解。
从下面给出的详细说明中，本发明更大的应用范围将会显而易见。然而应理解为，表示本发明优选实施形式的详细说明和特定例子仅以实例方式给出，因为从该详细的说明中，本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域的技术人员将会显而易见。
本发明可参照附图更容易地进行说明，其中图1是表示有关实施形式的无线分组通信系统的概略结构的图。
图2是表示有关实施形式的基站和移动台的结构的图。
图3是表示将分组从移动台发送给基站的过程的图。
图4A是说明资源分配的基本原理的图。
图4B是说明资源分配的基本原理的图。
图5是对预约开始时刻的决定方法进行说明的图。
图6是表示有关第1实施形式的资源分配方法的流程图。
图7是说明资源分配的基本原理的图。
图8是表示有关第2实施形式的资源分配方法的流程图。
具体实施例方式
下面，与附图一起对有关本发明的无线分组通信系统、基站和移动台的优先实施形式详细地进行说明。此外，在附图的说明中对同一要素附加同一标记，并省略重复的说明。
图1是表示有关本发明实施形式的无线分组通信系统10的概略结构的图。在本实施形式中，以在基站11和移动台13之间进行收发的分组在无线范围上被码分多路的CDMA分组通信系统作为例子进行说明。
在无线分组通信系统10中，在基站11形成的无线范围12上存在多个移动台(终端)13。然后，活动图像和声音等分组数据，在共用的无线信道上被代码分割·分组多路化后在移动台13和基站11之间进行收发。
接着，对构成无线分组通信系统10的基站11和移动台13进行说明。图2是表示有关实施形式的基站11和移动台13的结构的框图。
如图2所示那样，移动台13具备有发送单元21、接收单元22、信号变换单元23、信号分析单元24、发送功率控制单元25、控制信号生成单元27、分组生成单元28以及定时器单元29。下面，对各构成要素详细地进行说明。
接收单元22是，通过无线通信线路，接收从基站11发送的分配信号、同步信号、确认信号等信号的电路。接收单元22具有将接收到信号对信号变换单元23进行输出的功能。
信号变换单元23是，将所收发的数据变换成预定信号的电路。信号变换单元23具有对从分组生成单元28输入的数据分组或者从控制信号生成单元27输入的预约信号等进行编码和扩展处理后对发送单元21进行输出的功能。另外，信号变换单元23具有对从接收单元22输入的信号进行解码处理和逆扩展处理后对信号分析单元24进行输出的功能。另外，信号变换单元23具有使用由从信号分析单元24输入的分配信号所通知的扩展码对数据分组进行扩展，并在由该分配信号所通知的发送时间带上发送数据分组的功能。
信号分析单元24是，分析由信号变换单元23所变换的信号，并依照接收到该分析结果的信号的种类对各单元进行输出的电路。例如，具有1)对信号变换单元23输出从基站11接收到的数据分组中关于所分配的扩展码和发送时间带的信息；2)对发送功率控制单元25输出从基站11接收到的数据分组中关于所分配的发送功率的信息；3)对控制信号生成单元27输出根据来自基站11的有效负载信息所抽取出的同步信息之类的功能。
发送功率控制单元25是，控制在发送单元21中所发送的信号的发送功率的电路。发送功率控制单元25具备有基于从信号分析单元24输入的TPC使每个分组的发送功率变化的功能，和将有关预约信号的发送功率的信息输出到控制信号生成单元27的功能。
发送单元21是，通过无线通信线路将信号发送给基站11的电路。发送单元21发送由信号变换单元23所变换的信号。发送单元21发送的分组数据、预约信号等信号，由信号变换单元23根据预定的扩展码进行变换同时发送数据被设定到预定的时间区域，并基于来自发送功率控制单元25的指示通过发送功率进行发送。
分组生成单元28是生成数据分组的电路。分组生成单元28具有在预定长度以上的分组数据被输入的情况下将输入数据分割成预定长度的多个分组数据的功能。由此分组生成单元28所生成的分组数据对信号变换单元23进行输出。另外，分组生成单元28基于关于所输入的数据的实时性(例如在IP分组的情况下，关于实时性的信息从分组的标题部读取)和收费方案等的信息，来决定数据分组的优先度，并将关于该优先度的优先度信息对控制信号生成单元27输出。
控制信号生成单元27是生成进行通信控制用的各种控制信号的电路。控制信号生成单元27生成同步信号和预约信号，并将所生成的信号对信号变换单元23输出。另外，控制信号生成单元27具有生成包含关于从分组生成单元28输入的数据分组的优先度的信息、关于从发送功率控制单元25输入的预约信号发送功率的信息以及关于移动台13的最大发送功率的信息的预约信号的功能。另外，此控制信号生成单元27具有周期性地生成同步信号和预约信号的功能。
此外，由控制信号生成单元27、信号变换单元23、信号分析单元24、发送功率控制单元25以及分组生成单元28构成分组数据发送单元。此分组数据发送单元，基于在分组数据的发送之前所发送的预约信号来取得关于基站11所决定的发送时间区域、扩展码以及发送功率等的信息，并基于所取得的信息来进行分组数据的发送。即，由接收单元22、信号变换单元23以及信号分析单元24，取得/分析从基站11发送的分配信号。然后，基于由分配信号所指定的扩展码的信息，信号变换单元23进行数据分组的编码和扩展。进而，在由分配信号所指定的时间带将数据分组输出到发送单元21。然后，发送单元21使从信号变换单元23输入的数据分组基于由分配信号所指定的发送功率通过发送功率控制单元25进行变化，并发送数据分组。
另外，在本实施形式中，由控制信号生成单元27、信号变换单元23以及发送单元21构成预约信号发送单元。预约信号发送单元，在数据分组的发送之前，将后继的关于分组数据的量、优先度、该预约信号的发送功率以及移动台13的最大可发送功率的信息作为预约信号发送给基站11。
接着，对基站11进行说明。如图2所示那样，基站11具有接收单元31、发送单元32、信号变换单元33、信号分析单元34、接收强度测定单元35、发送方法决定单元36、分配决定单元38、控制信号生成单元37以及定时器单元39。
发送单元32是通过无线通信线路将各种信号发送给移动台13的电路。发送信号和发送功率，基于利用发送方法决定单元36的决定进行设定。
接收单元31是通过无线通信线路接收从移动台13发送的信号的电路。接收单元31将接收到的信号对接收强度测定单元35以及信号变换单元33输出。
接收强度测定单元35测定从接收单元输入的信号的强度，并将该测定结果输出到信号分析单元34。
信号变换单元33是将所收发的信号变换成预定的信号形式的电路。信号变换单元33对从控制信号生成单元37输入的各种信号进行编码处理、扩展化处理后对发送单元32输出。另外，信号变换单元33在进行了从接收单元31输入的接收信号的解码、逆扩展化以后对信号分析单元34输出。
信号分析单元34是对由信号变换单元33所变换、从信号变换单元33输入的各种信号进行分析的电路。信号分析单元34分析从移动台13发送的预约信号和同步信号的内容，抽取包含在信号中信息，将该分析结果对分配决定单元38和发送方法决定单元36输出。例如，抽取包含在预约信号中的分组数据的量和优先度信息、发送功率信息以及最大发送功率信息等，将分组数据的量、优先度信息、最大发送功率信息对分配决定单元38输出。另外，信号分析单元34从包含在预约信号中的发送功能信息和从信号强度测定单元35输入的关于接收功率的信息计算出传播损失，并将关于该传播损失的信息对分配决定单元38和发送方法决定单元36输出。
分配决定单元38基于从信号分析单元34输入的关于各移动台13的传播损失的信息来决定各移动台13的分组数据的传输速率。另外，分配决定单元38具有基于包含在预约信号中的优先度信息来决定预约时间的长度的预约时间长度设定单元38a，并由其对各自的预约信号设定预约时间长度。另外，分配决定单元38，基于从信号分析单元34输入的分组数据的优先度信息通过预约时间长度设定单元38a决定扩展码。这里，扩展码对每个预约信号进行指定，即使是一个移动台13有时也对每个预约信号指定不同的扩展码。由此，就能够提高扩展码指定的自由度同时增加可连接到基站11的移动台13的台数。所决定的发送功率、时间区域、扩展码等被输出到控制信号生成单元37，这些信息在控制信号生成单元37中被附加到发送给移动台13的分配信号。
发送方法决定单元36，基于来自信号分析单元34的关于传播损失的信息决定发送功率，并将所决定的发送方法对信号变换单元33和发送单元32输出。
控制信号生成单元37是基于发送方法决定单元36的决定，生成确认信号、同步信号、分配信号等，并对信号变换单元33输出的电路。此控制信号生成单元37基于定时器单元39的控制周期性地生成同步信号。
接着，对此基站11与移动台13之间的分组数据的收发方式进行说明。图3是表示从移动台13向基站11发送分组数据时的基本流程的说明图。如图3所示那样，移动台13在发送分组数据前将预约信号发送给基站11。这时，在预约信号中包含数据分组的量、分组的优先度信息、该预约信号的发送功率以及最大可发送功率等。接着，接收到从移动台13发送的预约信号的基站11，分配用于与移动台13进行通信的资源，对移动台13许可通信并发送分配信号。移动台13，当接收从基站11发送的分配信号时，按由接收到的分配信号所通知的条件，将数据分组对基站11发送。基站11在能够接收到从移动台13发送的数据分组的情况下，将肯定应答(ACK)发送给移动台13。
接着，对在无线分组通信系统10中基站11分配与移动台13通信用的资源的分配方法进行说明，同时对有关本发明实施形式的资源分配方法进行说明。
图4A和图4B是表示有关本实施形式的资源分配的基本想法的图。在有关本实施形式的资源分配方法中，通过资源的分配预约这样的方法来实现依照优先度的资源的确保。首先参照图4A对资源的分配预约进行说明。如图4A所示那样，当基站11在时刻t1接收预约信号时，将用于对发送了该预约信号的移动台13(下面称为“对象移动台”)分配资源的预约时间设定为从预定的时刻t2到时刻t3。当在该预约时间内存在分配的资源的情况下，将该资源分配给对象移动台13。这里预约时间的长度，依照包含在预约信号中的优先度信息进行设定。在优先度高的情况下给与长的预约时间，在优先度低的情况下给与短的预约时间。图4B是表示资源的预约状况的例子的图。在图4B矩阵状所示的表中，行表示代码，列表示时间段。在图4B中对从预约开始时刻t2到时刻t6的11时间段描绘资源的预约状况。在这里，以对1个时间段能够分配5个代码的系统为例。为了说明方便，从靠近时刻t2的一方开始称为第1时间段、第2时间段、…第11时间段。如图4B中区域R所示那样，从第1时间段到第5时间段已经预约(已分配)4个代码，第6、7时间段已预约3个代码，第8、9时间段已预约3个代码。对于优先度最高的优先度1的预约信号，在从时刻t2到时刻t6的最长的期间P1的时间区域上可进行资源的预约。即，区域A、B、C的任何一个都成为资源分配的候补。接着，对于优先度高的优先度2的预约信号，在从时刻t2到时刻t5的期间P2的时间区域上可进行资源的预约。即，区域A、B成为资源分配的候补。在此例中，对于优先度最低的优先度3的预约信号，在最短的期间P3的时间区域上可进行资源的预约。仅区域A成为资源分配的候补。这样，通过对优先度高的设定长的预约时间，并随着优先度变低更短地设定预约时间，则对于优先度高的预约信号，资源得以分配的可能性就变高。
接着，对预约开始时刻的设定方法进行说明。此外，预约开始时刻也可以通过下面说明的方法以外的任何方法进行设定。例如，也可以将从预约信号的接收时刻开始预定时间经过后设为预约开始时刻。这是因为不论通过怎样的方法设定预约开始时刻，预约时间长的一方能够确保资源的可能性变高，就可实现基于优先度的资源分配。
设由有关本实施形式的基站11根据优先度来改变预约开始时刻。参照图5对这一点进行说明。如图5所示那样，对优先度高的预约信号较长地设定从预约信号的接收到预约开始时刻的时间，对优先度低的预约信号较短地设定从预约信号的接收到预约开始时刻的时间。这样通过对优先度低的预约信号较短地设定直到预约开始时刻的时间，则从开始对于优先度高的预约信号的资源分配的时刻t8以前的时刻t7到时刻t8之间对优先度低的预约信号分配资源。此外，由于对优先度高的预约信号有从时刻t8到时刻t10的资源预约时间，故资源得以分配的可能性高，其通信不会受到妨碍。通过这样设定预约开始时刻，即使通信量增加，也能够回避由于优先度高的预约信号独占资源而难以对优先度低的预约信号分配资源的情形。
此外，优先度最好是数据分组的实时性越高就越高地设定，或者使用费越高就越高地设定。
接着，一边参照图6一边对利用有关实施形式的无线分组通信系统10的资源分配的流程进行说明。图6是表示基站11中的资源分配的动作的流程图。
首先，在基站11中作为用于实现有关本实施形式的资源的分配的准备阶段，将对应各自的优先度信息的资源预约用的时间区域的长度作为系统设定参数预先设定好(S10)。
移动台13，在数据分组的发送之前将包含优先度信息的预约信号发送给基站11。基站11始终等待预约信号(S12)，当基站11接收预约信号时，就决定用于对与作为该预约信号的发送方的对象移动台13通信的资源进行预约的预约时间区域(S14)。具体来讲，基站11读出包含在预约信号中的优先度信息，从系统设定参数读取对应于所读出的优先度的预约时间区域的长度并决定预约时间的长度(预约时间长度)。另外，基站11基于从预约信号读出的优先度信息和预约信号的接收时刻来设定预约开始时刻。
接着，基站11，检索被决定的预约时间区域的资源(S16)，判断是否有尚未被预约的可分配的资源(S18)。在判断为有可分配的资源的情况下，基站11分配预约时间区域的1代码量的资源(S20)。接着，基站11读取包含在预约信号中的数据分组的量的信息，并判断是否分配了对发送该数据分组足够的资源(S22)。在判断为分配了足够的资源的情况下，结束资源的分配，并等待接收新的预约信号。在判断为没有分配足够的资源的情况下，判断是否全部分配了预约时间区域内的可使用资源(S24)。然后，在预约时间区域内的可使用资源未全部分配(剩余)的情况下，转移到分配可使用区域的1代码量的资源的处理。另外，在预约时间区域内的可使用资源没有剩余的情况下，资源分配的流程就结束。此外，在此情况下，就不能确保对由预约信号所指定的数据分组量的全部进行发送程度的资源，对不能确保资源相应的数据，从移动台再次发送预约信号并分配资源。这样，当分配对发送数据分组足够的资源，或者全部分配预约时间区域内的资源时，资源分配处理就结束。在资源分配的处理结束以后，基站11再次转移到预约信号的接收等待的步骤S12。
另外，当在步骤S18中，判断为在预约时间区域内没有可使用的资源的情况下，拒绝数据分组(S26)。基站11在拒绝数据分组的情况下对移动台13发送拒绝信号。反之，在即便是能够对待发送的数据分组的一部分分配资源的情况下，也对移动台13许可数据分组的发送并发送分配信号。
根据这样的资源分配方法，由于优先度高的数据分组比优先度低的数据分组能够在更长的预约时间区域中预约资源，故能够容易地保证优先度高的数据分组的QoS。
另外，根据此资源分配方法，就能够解决在从检测出信道处于空闲开始到发送分组的IFS的时间区域中，哪个终端都不能发送分组之类的问题，就能够有效率地分配资源。
接着，对有关本发明的第2实施形式的资源分配方法进行说明。此外，此资源分配方法能够由上述无线分组通信系统10实现。
最初，参照图7说明有关第2实施形式的资源分配方法的想法。图7表示分配方式的基本想法。以此资源分配方式，考虑数据分组的传播损失进行资源的分配。图7与图4同样是表示可使用时间区域中的资源的预约状况的图。区域R所示的部分，是已经预约完的资源。
由于基站11上所连接的每个移动台13最大的发送功率各不相同，故可发送的最大传输速率不同。从而，基站11按照从各个移动台13的最大发送功率和传播损失计算出的各移动台13的最大可接收功率，来计算各移动台13的最大传输速率，并进行资源的分配使得不超过最大传输速率。在图7所示的例子中，将可进行使用了最大1代码的资源的通信的移动台，可进行使用了最大3代码的资源的通信的移动台作为例子。移动台13，即使被分配超过最大传输速率的资源，因发送功率的关系也不能充分地使用资源。
从而，通过有关第2实施形式的资源分配方法，如图7所示那样对仅能够使用最大1个代码的资源的移动台13，如区域D所示那样，设在1个时间段上仅分配1个代码，对能够使用最大3个代码的资源的移动台13，如区域E所示那样，设对每1个时间段分配至3个代码。即使在资源中有空闲，也不分配在其以上的资源。如果参照图7就可知虽然在第10、11时间段上剩余可分配的资源，但却没有预约该资源。
接着，一边参照图8一边对有关第2实施形式的资源分配方法进行说明。图8是表示基站11中的资源分配的动作的流程图。
首先，在基站11中作为用于实现有关本实施形式的资源的分配的准备阶段，在该基站11中预先设定好允许的SIR的值(允许SIR)(S30)。
移动台13，在数据分组发送之前，将包含发送功率信息、最大发送功率信息等的预约信号发送给基站11。基站11始终等待预约信号(S32)，当基站11接收预约信号时，就计算从移动台13对基站11发送了分组时的传播损失(S34)。具体来讲，首先读取包含在预约信号中的发送功率信息，并基于所读取的发送功率信息和接收到预约信号时的接收功率的信息计算传播损失。
接着，基站11基于所计算出的传播损失和包含在预约信号中的移动台13的最大发送功率信息计算基站11接收的最大接收功率(S36)，并基于此最大接收功率计算移动台13可发送的最大的传输速率(最大传输速率)(S38)。接着，基站11搜索可使用的时间区域的资源(S40)。
在有可使用的时间区域的可分配资源的情况下，基站11读取包含在预约信号中的数据分组的量的信息，判断是否能够以可使用时间区域的1个代码发送该数据分组(S42)。在判断为能够以1个代码进行发送的情况下，分配数据发送所必需的区域量相应的可使用区域的资源(S54)。也就是，不是全部分配可使用区域的1个代码的资源，而是分配1个代码中，数据发送所必需的时间段数目量。在能够以1个代码分配发送数据分组用的资源的情况下，通过以上处理资源的分配就结束。
在不能以1个代码发送数据分组的情况下，分配可使用时间区域的1个代码的资源(S44)，然后，判断是否全部分配了可使用时间区域的资源(S46)。在全部分配了可使用时间区域的资源的情况下，资源分配的流程结束。此外，在此情况下，就不能确保对由预约信号所指定的数据分组量的全部进行发送程度的资源，对不能确保资源相应的数据，从移动台再次发送预约信号并分配资源。另一方面，在未全部分配可使用时间区域的资源的情况下，基站11基于在步骤S38中计算出的最大传输速率，判断在移动台13的发送功率上是否有富余(S48)。在移动台13的发送功率上没有富余的情况下，资源分配的流程结束。在移动台13的发送功率上有富余的情况下，将可使用时间区域内的第2代码分配给对象移动台13。即，对与一个移动台13的通信分配多个代码(S50)。此多个代码的分配，在对于与连接于基站11的其他移动台13的通信的干涉不超过允许SIR的范围内进行。接着，基站11判断对对象移动台13分配了足够的资源(S52)。在分配了足够的资源的情况下，资源分配的流程结束。在判断未分配足够的资源的情况下，则转移到判断是否全部分配了可使用时间区域内的可使用资源的步骤S46。这样，当对发送数据分组分配足够的资源，或者全部分配使用时间区域内的资源时，资源分配处理就结束。在资源分配的处理结束以后，基站11再次转移到预约信号的接收等待的步骤S32。
根据有关本实施形式的资源分配方法，通过基于移动台13的最大传输速率判断在移动台13的发送功率上是否有富余来进行资源的分配，防止超过移动台13能够使用的资源被分配给移动台13，有效率地使用资源就成为可能。
尽管上面，列举实施形式对有关本发明的无线分组通信系统10和构成它的有关本发明的基站11、移动台13和资源分配方法进行了说明，但本发明并不限定于上述实施形式。
尽管在上述实施形式中，在第1实施形式中说明了依照优先度来改变资源的预约时间长度的分配方法，在第2实施形式中对基于移动台13可发送的最大传输速率的资源分配方法进行了说明，但无需赘言也可以构成具备这两个特征的系统。即，如果构成依照优先度来设定预约时间区域，同时在资源的分配时进行分配以不超过移动台13的最大传输速率，则能够进一步有效率地使用资源。
从这样描述的发明中，很明显的是，本发明的实施形式可以多种方式进行变化。并不认为这些变型背离本发明的精神和范围，对于本领域的技术人员是显而易见的所有这些变型旨在包含于下面权利要求的范围中。
权利要求
1.一种资源分配方法，其中在基站与移动台之间将分组数据进行代码多路复用并收发的无线分组通信系统中，从上述移动台对上述基站发送预约信号，上述基站基于从上述移动台发送的预约信号对与移动台通信所必需的资源进行分配，其特征在于上述基站在对上述移动台分配资源时，对每个上述预约信号指定分配给上述移动台的扩展码。
2.一种基站，应用于在与移动台之间代码多路复用分组数据并进行收发的无线分组通信系统，接收从上述移动台发送的预约信号，并基于接收到的上述预约信号对与移动台通信所必需的资源进行分配，其特征在于对每个上述预约信号指定分配给上述移动台的扩展码。
3.一种使用由基站所分配的资源，与该基站之间代码多路复用分组数据并进行收发的移动台，其特征在于包括将预约信号发送给上述基站的预约信号发送装置；以及使用上述基站对每个由上述预约信号发送装置发送的预约信号所指定的扩展码进行通信的通信装置。
全文摘要
本发明提供一种能够保证依照优先度的QoS，同时效率良好地分配资源的资源分配方法、基站、移动台、无线分组通信系统。有关本发明的资源分配方法具有使包含通信的优先度信息的预约信号从移动台发送并由基站进行接收的预约信号发送步骤；在基于包含在预约信号中的优先度信息的优先度高的情况下，将比优先度低的情况还要长的时间作为资源分配用的预约时间长度进行设定的预约时间长度设定步骤；以及在从预定的预约开始时刻到由在预约时间长度设定步骤中设定了的预约时间长度所规定的预约时间区域中存在可分配的资源的情况下，基站对与分配发送了预约信号的移动台通信用的资源进行预约的资源分配预约步骤。
文档编号H04L12/24GK1805608SQ20061000584
公开日2006年7月19日 申请日期2003年10月8日 优先权日2002年10月3日
发明者邱恒, 加山英俊, 梅田成视 申请人:株式会社Ntt都科摩