专利名称：能快速确认收到下行分组信号的分组通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用以在基地台与多个终端之间通过公用通信媒质进行分组通信的分组通信系统，和该系统中的基地台。分组通信系统中的公用通信媒质包括下行通信信道和上行传输信道，前者用以从基地台至各终端下行传输，后者用以从各终端至基地台上行传输。
在多个发送站与接收站(即多个终端)之间进行的分组通信中，分组信号是以短脉冲串的形式产生的。为高效传输这些分组信号，通常采用单一公用通信媒质在各终端之间共享的分组通信系统。具体地说，公用通信媒质是单一基地台与各终端之间的一点至多点的传输线路。以下称从基地台传输至各终端的分组信号为下行分组信号，从各终端传输至基地台的分组信号为上行分组信号。下行分组信号以广播的方式传输，所有终端都能收到它。上行传输则以多址联接方式(multiple access mode)进行，各终端使用一个公用基地台。上行传输采用高效的多址联接系统，既可大大提高系统的用户容量，又可提高每一个通信媒质的传输容量。
迄今对各种多址联接系统提出的方案有许多种。其中一个方案叫做阿乐哈(ALOHA)系统，这种系统的控制方法最简单。《电信网络》(ISBN 0-201-16423)一书第407～408页上详细介绍了这种系统。这种系统的基本原理是使终端在分组信号产生之后即刻发送新的分组信号。因此，虽然可能会有冲突，但还是达到了最大限度减小延迟时间的目的。
《电信网络》(ISBN 0-201-16423)一书第437页上还介始了另一个方案CSMA(载波检测多址联接)系统。CSMA系统中的接收部分检查其它终端目前是否参与传输。一检查出空周期之后就即刻让分组信号发送出去。CSMA系统与阿乐哈系统相比，能减少各分组信号之间的冲突。
但在各终端彼此不能遥遥相望的情况下是不可能检测载波的，而且在例如移动通信的情况下，所谓隐蔽终端的影响很大。有鉴于此，有人利用了ICMA(空闲信号播送多址联接)系统，该系统中的无线电基地台发送空闲信号，从而减小多址联接操作过程中各分组信号之间的冲突，增进了效率。
还有人提出了另一种ICMAPE(有部分回波的空闲信号播送多址联接)系统的方案。对这种ICMA-PE系统，Umeda和Onoue在《Shingaku技术报导》RCS91-30上刊登的题为“移动分组通信中有部分回波的空闲信号播送多址联接”的文章中作了介绍。这种系统采用了含部分上行分组信号的部分回波信号作为冲突控制信号，考虑了所谓借助于对分组信号冲突的互补作用来避免冲突。稍后即将参照附图详细说明ICMA-PE系统。
另一方面，数据传输通常比语言传输所要求的质量高。为确保这样的高质量，采用分组信号的数据通信是按稍后即将说明的传输控制协议进行的。接收部分正常收到作为数据的分组信号时就回发表示接收正常的回音信息。发送部分根据接收部分来的回音信息发送另一分组信号。若没有回音返回且接收得不到确认就再发送同一个分组信号。这样，发出分组信号就是确认接收部分安全收到信息。
可以说这种分组通信系统有下列特点采用了上述接收确认系统；采用ICMA系统作为冲突控制系统；不同终端共享传输上行和下行分组信号的分组传输信道。但是，这种分组通信系统在某些情况下不能按稍后即将参照附图论述的方式传输表示收到下行分组信号的回音信息。
因此，本发明的目的是提供一种能快速确认收到所传输的下行分组信号的分组通信系统。
随着说明的深入，可以清楚了解本发明的其它目的。
本发明提供了一种用以在基地台与多个终端之间通过公用通信媒质进行分组通信的分组通信系统。终端包括第一终端和第二终端。公用通信媒质包括下行通信信道和上行通信信道，下行分组信号即通过下行通信信道从基地台以广播方式发送给第一终端和第二终端，上行分组信号即通过上行通信信道从第一终端和第二终端分别发送给基地台，第一终端和第二终端根据收到的下行分组信号分别产生特定的分组信号。在这种分组通信系统中，基地台产生作为内部信号的一个命令信号，以命令确认第一终端是否收到下行分组信号。基地台根据命令信号暂时禁止第二终端通过上行通信信道发送上行分组信号，从而使该特定分组信号可以通过上行通信信道作为上行分组信号发送。
本发明还提供了用以在基地台与多个终端之间通过公用通信媒质进行分组通信的分组通信系统中的一种基地台，所述终端包括第一终端和第二终端。公用通信媒质包括下行通信信道和上行通信信道，下行分组信息即通过下行通信信道以广播方式从基地台传送给第一终端和第二终端，上行分组信号即通过上行通信信道从第一终端和第二终端分别传送给基地台，第一终端和第二终端根据所收到的下行分组信号分别产生特定的分组信号。基地台产生作为内部信号的一个命令信号，以命令确认第一终端是否收到下行分组信号。基地台根据命令信号暂时禁止第二终端通过上行通信信道发送上行分组信号，从而使该特定分组信号可以通过上行通信信道作为上行分组信号发送。
图1是说明通常的采用ICMA-PE系统的分组通信系统的流程图。
图2是说明通常的分组通信系统通过不同的分组通信信道传输上行分组信号和下行分组信号时的流程图。
图3是说明通常的分组通信系统具体情况的流程图。
图4是说明本发明第一实施例的分组通信系统的流程图。
图5是用来说明图4所示的分组通信系统中使用的下行分组信号一个实例的信号格式。
图6是说明本发明第二实施例的分组通信系统的流程图。
为了更好地理解本发明，先参看图1说明通常的采用ICMA-PE系统的分组通信系统。无线电基地台300收到来自终端301的上行分组信号D1u(0)时，以冲突控制信息的形式发出占用标志，并将其与下行分组信号一起通过图中未示出的下行通信信道发送出去。此外，无线电基地台还产生包括所收到的上行分组信号D1u(0)的一部分、特别是能知道上行分组信号是从终端301发送的一部分信号在内的部分回波信号PE1(0)。无线电基地台将部分回波信号连同下行分组信号一起发送。这样就可以分离出在各分组信号之间的冲突通过捕获作用幸存下来的分组信号。
翻看图2，说明上行分组信号和下行分组信号通过不同的分组通信信道传输的情况。序号为i的下行分组信号用D1d(i)表示。接收准备就绪的回音信息RR(j)表示正常收到了序号直到j-1为止的下行分组信号，且期待接收序号为j的下行分组信号D1d(j)。即使接收没有得到确认，发送部分的无线电基地台400也能发送多达预定数K(以下称之为最大未发送数)的下行分组信号。图2中，最大未发送数K等于3。无线电基地台400给终端401发送下行分组信号D1d(0)、D1d(1)和D1d(2)之后，终端401发送回音信息RR(3)，表示终端401已收到标号为D1d(2)为止的下行分组信号。同样，终端401发送的回音信息RR(6)表示终端401已收到直到标号为D1d(5)为止的下行分组信号。
翻看图3，谈谈本说明书前序部分所述的具体情况。在该情况下，接收下行分组信号的终端501的最大未发送数K等于3。另一方面，发送上行分组信号的终端502待发送的分组信号有五个。在此情况下，终端501在收到下行分组信号D1d(0)、D1d(1)和D1d(2)之后必须发送回音信息RR(3)。然而，这时终端502正在发送上行分组信号，即，使用分组传输信道。无线电基地台500以冲突控制信息的形式发出占用标志，并将其连同下行分组信号一起发送给终端501。因此，终端501不能发送回音信息。这样，无线电基地台500不能给终端501发送下行分组信号D1d(3)和以后的下行分组信号。
参看图4。现在说明本发明第一实施例的分组通信系统。虽然说明的是无线电通信方式，但该分组通信系统也可以用有线通信方式。
实施例1的分组通信系统是通过单一的公用通信媒质在无线电基地台100与多个终端(图中只示出了终端101和102)之间进行分组通信的系统。单一通信媒质包括下行通信信道和上行通信信道，下行分组信号即通过下行通信信道以本技术领域周知的广播方式从无线电基地台100传送给终端101和102，上行分组行号则通过上行通信信道从终端101和102传送给无线电基地台100。这个系统是FDD无线电分组通信系统，系统中的上行和下行通信信道各有自己不同的频率。至于多址联接在传输上行分组信号时采用的是ICMA系统。在分组通信系统中，终端101和102根据所收到的下行分组信号分别产生特定的分组信号。终端101以下称之为第一终端。终端102以下称之为第二终端。
假设无线电基地台100想获取表示第一终端101已收到下行分组信号的回音信息。在此情况下，无线电基地台100发出命令信号，命令确认第一终端101是否收到下行分组信号。根据这个命令信号，无线电基地台100暂时禁止第二终端102发送上行分组信号，以使第一终端101可以作为上行分组信号发送特定分组信号，即含有回音信息的分组信号。更具体地说，无线电基地台100在想要获取回音信息之前即刻发送含有禁止传输信息的下行分组信号，以指示第二终端102暂停发送上行分组信号。收到含有禁止传输信号的下行分组信号时，第二终端102停止发送上行分组信号。
参看图5，标题中的冲突信息包括与通常的和上述禁止传输信息类似的占用/空闲信息。
现在说明分组通信系统的工作过程。下行分组信号D1d(0)和D1d(1)从无线电基地台100发送给第一终端101的同时，上行分组信号D2u(0)和D2u(1)从第二终端102通过上行通信信道发送给无线电基地台100，并由无线电基地台100接收。收到上行分组信号D2u(0)时，无线电基地台100发出用于冲突控制的占用标志，并发送含有占用标志的下行分组信号D1d(0)。为获取来自第一终端101的特定分组信号，无线电基地台100发出禁止传输信息，然后发送含禁止传输信息的下行分组信号D1d(2)。
通过下行通信信道收到下行分组信号D1d(2)时，第一终端101即刻发送回音确认信号RR(3)，并准备接收下行分组信号D1d(3)和其后的下行分组信号。
至于终端102这一方面，则由其发送上行分组信号，从而使占用/空闲信息表示占用。然而，由于发出了禁止传输的信息，因而上行分组信号D2u(2)往上行通信信道的发送就暂时受到禁止。
进行上述控制可避免从第一终端101至无线电基地台100的回音信息RR(3)因上行分组信号从第二终端102至无线电基地台100的发送而延迟。收到来自第一终端101的回音信息时，无线电基地台100清除禁止传输信息，只发出占用信息来控制冲突。接着，无线电基地台给第一终端101发送下行分组信号D1d(3)，并等待来自第二终端102的上行分组信号。第一终端101确认无线电基地台100对禁止传输信息的清除，并发送原先禁止传输的上行分组信号D2u(2)和其后的分组信号。
参看图6，现在说明本发明第二实施例的分组通信系统。这个分组通信系统是在无线电基地台200与多个终端(图中只示出201和202)之间通过单一公用通信媒质进行分组通信的系统。单一公用通信媒质包括下行通信信道和上行通信信道，下行分组信号即通过下行通信信道以广播方式从无线电基地台200传输到终端201和202，上行分组信号则通过上行通信信道从终端201和202传输到无线电基地台200。这种系统是TDD无线电分组通信系统，系统中上行和下行通信信道的频率相同。至于多址联接，在传输上行分组信号时采用了ICMA-PE系统。在分组通信系统中，终端201和202根据所收到的下行分组信号分别产生特定的分组信号。以下称终端201为第一终端，终端202为第二终端。
这种分组通信系统中，无线电基地台200产生与上行分组信号有关的部分回波信号，以便在正常情况下作为下行分组信号给第二终端202发送部分回波信号。部分回波信号至少包括所收到的上行分组信号的一部分。该部分具有能识别已传输上行分组信号的第二终端202的性能。在此情况下，部分回波信号的部分信号值用本技术领域周知的比特串表示。
假设无线电基地台200想获取表示第一终端201已收到下行分组信号的回音信息。在此情况下，无线电基地台200产生作为内部信号的命令信号，命令确认第一终端201是否收到下行分组信号。根据命令信号，无线电基地台200产生伪回波信号，以作为下行分组信号给第二终端202特地发送伪回波信号而不发送部分回波信号。换句话说，基地台200想获取回音信息时，基地台在想获取回音信息之前即刻发送含有伪回波信号而不是部分回波信号的下行分组信号。
伪回波信号和部分回波信号不同。第二终端202收到含有部分回波信号的下行分组信号时连续发送上行分组信号。而第二终端202收到含有伪回波信号的下行分组信号时停止发送上行分组信号。更具体地说，无线电基地台200根据命令信号暂时禁止第二终端202发送上行分组信号，从而使第一终端201能够发送作为上行分组信号的特定分组信号，即含回音信息的分组信号。在此情况下，伪回波信号的伪信号等于部分信号值的补一值。这就是说，伪回波信号与部分回波信号相当。
现在说明分组通信系统的工作过程。下行分组信号D1d(0)和D1d(1)从无线电基地台200传送到第一终端201的同时，上行分组信号D2u(0)和D2u(1)从第二终端202通过上行通信信道传送到无线电基地台200，且由无线电基地台200接收，收到上行分组信号D2u(0)之后，无线电基地台200发出为冲突控制的占用标志，而且还发出所传输的上行分组信号D2u(0)一部分的部分回波信号PE2(0)。使占用标志和上行分组信号包含在下行分组信号D1d(1)中一起发送。无线电基地台200发送下行分组信号D1d(2)之后，希望从终端201能获得回音确认信号。为达到此目的，无线电基地台200准备并发出伪回波信号PE-2(1)而不是部分回波信号PE(1)，伪回波信号PE-2(1)是部分回波信号的互补信号。无线电基地台200发送下行分组信号D1d(2)，其中含有伪回波信号和占用信号。
通过下行通信信道收到下行分组信号D1d(2)时，终端201即刻发送回音确认信号RR(3)，而且准备接收下行分组信号D1d(3)和其后的分组信号。
至于终端202这一方面，则由其发送上行分组信号，从而使占用/空闲信息表示占用。然而，由于下行分组信号D1d(2)含有与部分回波信号PE2(1)不同的伪回波信号PE-2(1)，因而上行分组信号D2u(2)往上行通信信道的传输暂时受禁止。
通过上述控制避免了从第一终端201至无线电基地台200的回音信息因上行分组信号从第二终端202至无线电基地台200的传输而延迟。
收到来自第一终端201的回音信息RR(3)时，无线电基地台200将伪回波信号PE-2(1)发回到部分回波信号PE2(1)(图中未示出)，并发出占用信息。无线电基地台200给第一终端201发送下行分组信号D1d(3)，其中含有部分回波信号和占用信息，并等待来自第二终端202的上行分组信号。第一终端201发送因来自无线电基地台200的下行分组信号含有与有关终端相关的部分回波信号而被禁止传送的上行分组信号D2u(2)和其后的各信号。
虽然本发明是结合其一些实施例进行说明的，但本技术领域的行家们不难以各种其它方式实施本发明。虽然这里利用的是以部分回波信号的补一信号作为伪回波信号，但伪回波信号也可以是与部分回波信号不同但仍反映出部分回波信号情况的任何信号。实用中，伪回波信号的值最好与部分回波信号一一对应。虽然对图6的分组通信系统是结合TDD通信系统进行说明的，但在图4的分组通信系统中所述FDD通信系统中也可以取得类似的效果。
权利要求
1.一种分组通信系统，用以在基地台与多个终端之间通过公用通信媒质进行分组通信，所述终端包括第一终端和第二终端，所述公用通信媒质包括下行通信信道和上行通信信道，下行分组信号即通过下行通信信道以广播方式从所述基地台发送到所述第一和第二终端，上行分组信号即通过上行通信信道从所述第一终端和所述第二终端分别发送给所述基地台，所述第一终端和所述第二终端根据收到的所述下行分组信号分别产生一特定的分组信号，所述基地台产生作为内部信号的命令信号，命令确认所述第一终端是否收到所述下行分组信号，所述基地台根据所述命令信号暂时禁止所述第二终端通过所述上行通信信道发送所述上行分组信号，从而使所述特定分组信号能够作为所述上行分组信号通过所述上行通信信道传输。
2.如权利要求1所述的分组通信系统，其特征在于，所述基地台根据所述命令信号产生一特定分组信号，以作为所述下行分组信号通过所述下行通信信道给所述第二终端发送所述特定分组信号，所述第二终端根据所述特定分组信号停止发送所述上行分组信号。
3.如权利要求1所述的分组通信系统，其特征在于，所述基地台产生与所述上行分组信号有关的部分回波信号，以在正常情况下作为所述下行分组信号给所述两终端发送所述部分回波信号，所述基地台根据所述命令信号产生一伪回波信号，以作为所述下行分组信号特地给所述两终端发送所述伪回波信号而不发送所述部分回波信号，所述第二终端收到所述部分回波信号时连续发送所述上行分组信号，收到所述伪回波信号时停止发送所述上行分组信号。
4.如权利要求3所述的分组通信系统，其特征在于，所述部分回波信号的信号值是部分信号值，所述伪回波信号的伪信号值等于所述部分信号值的补一值。
5.分组通信系统中的一种基地台，所述分组通信系统用以在所述基地台与多个终端之间通过公用通信媒质进行分组通信，所述终端包括第一终端和第二终端，所述公用通信媒质包括下行通信信道和上行通信信道，下行分组信号即通过下行通信信道以广播方式从所述基地台发送到所述第一终端和第二终端，上行分组信号即通过上行通信信道从所述第一终端和所述第二终端分别发送给所述基地台，所述第一终端和所述第二终端根据收到的所述下行分组信号分别产生一特定分组信号，所述基地台产生作为内部信号的命令信号，命令确认所述第一终端是否收到所述下行分组信号，所述基地台根据所述命令信号暂时禁止所述第二终端通过所述上行通信信道发送所述上行分组信号，从而使所述特定分组信号能够作为所述上行分组信号通过所述上行通信信道传输。
6.如权利要求5所述的基地台，其特征在于，所述第二终端根据一特定分组信号停止发送所述上行分组信号，所述基地台根据所述命令信号产生所述特定分组信号，以作为所述下行分组信号通过所述下行通信信道给所述第二终端发送所述特定分组信号。
7.如权利要求5所述的基地台，其特征在于，所述第二终端收到一个部分回波信号时连续发送所述上行分组信号，收到一个伪回波信号时停止发送所述上行分组信号，所述基地台产生与所述上行分组信号有关的所述部分回波信号，以在正常情况下发送作为所述下行分组信号的所述部分回波信号给所述两终端，所述基地台根据所述命令信号产生所述伪回波信号，以作为所述下行分组信号特地给所述两终端发送所述伪回波信号而不是所述部分回波信号。
8.如权利要求7所述的基地台，其特征在于，所述伪回波信号的伪信号值等于所述部分信号值的补一值。
全文摘要
一种分组通信系统，能快速确认收到传送来的下行分组信号。当无线电基地台(100)想从一终端(101)获取表示终端已收到下行分组信号的回音信息时，暂时禁止另一终端(102)传送上行分组信号，以使该终端可以发送作为上行分组信号的含回音信息的一个分组信号。
文档编号H04L12/28GK1137204SQ9610271
公开日1996年12月4日 申请日期1996年3月1日 优先权日1995年3月2日
发明者武次将德 申请人:日本电气株式会社