专利名称：分组传输方法、分组传输装置、无线电帧传输方法、移动通信方法、移动通信系统、以及交 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种分组传输方法、一种分组传输装置、一种无线电帧传输方法、一种移动通信方法、一种移动通信系统和一种交换中心，它们都适合用于将由多个连接构成的分组多路复用到一组连接共同使用的传输线路上。
在数据通信中，传统的已知的一种分组传输方法，可用于将来自一组连接的数据分组多路复用并发送到这多个连接所共同使用的传输线路。在传统的分组传输方法中，控制以如下方式进行。首先，进行检测以确定该传输线路是否有空闲的带宽。随后，如果传输线路有空闲的带宽，分组被直接发送。然而，如果数据线路由于进行连接的其他分组的发送而没有空闲带宽，分组传输进入一种等候状态，直到传输线路变得空闲。如果用于产生各个连接的分组的方式是随机的，且连接数目足够地高，则多路复用传输期间分组冲突的概率借助这种分组传输方法得到平均。因此，将该平均值用于冲突概率，且准备了提供某种程度的余量的传输线路。以此方式，即使没有提供用于向所有连接提供的最大速率的传输带宽的传输线路，也基本上不发生服务质量的降低，诸如延迟的增加。
因此，由于传输服务提供者能够设计预测一种统计多路复用效果的设施，成本可以得到降低。以下的两点是对预测这种统计多路复用效果的设施的设计要求。
1)即使在分组必须在分组多路复用发射机中等候一会，目标服务的延迟条件也应该比较宽松到不损坏服务质量的程度。
2)提供到分组多路复用发射机中的分组的业务特性是平均的，且不发生突发的业务。
然而，在数据通信中，有时传输具有严格的延迟条件的数据，或循环产生的数据。
作为一种严格延迟条件的一个例子，可以提到一种服务，其中传输数据的延迟，在没有被用户修正的情况下，作为一种时间滞后而得到确认，象在语音通信或视频会议系统中的图象数据的情况。
作为具有循环发生特性的数据的一个例子，可利用高效率编码数据的传输。发送编码数据的一方借助压缩把用户的语音或移动图像信息转换成固定或可变长度的数据。传输的数据随后以预定的间隔被周期地或间歇地发送。接收方根据接收的编码数据把用户的语音或移动图象信息扩展成其原来的连续形式。
作为具有循环发生特性的数据的另一个例子，是通过无线电线路的通信。在无线电传输中，在无线电线路中循环构成无线电帧，且将数据存储在无线电帧中并发送。在此情况下，来自用户的通信是以这种无线电帧周期而进行的。因此，传输线路的终端处的数据发送和接收定时取决于无线电帧周期。
例如，在日本的采用数字移动通信的PDC系统中，无线电帧是通过组合具有280位容量的6个时隙信道而以每40msec的间隔形成的。通过组合18个无线电帧而形成了一种超级无线电帧。这种超级无线电帧具有720msec的周期。在这种无线电帧设计中，在V-SELP(矢量和激励的线性预测)语音数据通信中，将两个时隙分配给用户通信，而在PSI-CELP(核心同步革新CELP)语音数据通信中将一个时隙被分配给用户通信。因此，这些用户的语音通信数据通常以20msec或40msec的整数定时发出。
在上述例子的情况下，存在具有严格延迟条件或者循环发生的数据。具体地，当一组数据在一个低速传输通路中进行竞争时，等候传输的延迟量变得严重了。因此，包含上述统计多路复用效果的设施设计不能用于具有以上特性的数据通信。
对于第一个例子，现在描述一种情况，其中ATM蜂窝多路复用传输被用在移动通信基站与一个交换中心之间，且传输具有严格延迟条件的循环数据(诸如语音数据)。
移动通信系统通常具有广泛的通信区域。因此，一个移动通信系统安排基站覆盖无线电接入到一个具有恒定面积的区域。该移动通信系统用传输线路把这些基站和一个交换中心连接起来，并采用了一种设计，其中来自这些基站的通信数据得到交换和综合。基站与交换中心之间的传输线路速度受到基站处的业务量的影响。然而，在其中语音通信具有优势的情况下，传输线路速度可以变成诸如1.5Mbps的低速。
ATM蜂窝多路复用传输有时被用于这种基站与交换中心之间的传输线路。在此情况下，ATM蜂窝多路复用传输部分中的ATM蜂窝多路复用传输等候延迟，与固定网络相比，对服务质量有很大的影响。其理由如下，首先，在固定网络中的ATM传输把155Mbps设定为基础。因此，在ATM蜂窝多路复用传输部分中，一个ATM蜂窝的等候时间约为0.0027msec，然而，在一个1.5Mbps网络中，传输相同的单个ATM蜂窝的延迟变为约0.27msec。换言之，在该服务中，由于多路复用传输线路在移动通信中是低速的，发生的延迟量是固定网络中的100倍。在其中在ATM蜂窝多路复用传输部分中有N个ATM蜂窝进行竞争的情况下，发生了N倍的等候时间。因此，延迟变成了更为严重的问题。
因此，当通过采用设置在基站与交换中心之间的低速传输线路中的ATM蜂窝多路复用传输，而以指定的质量传输具有严格延迟条件的多路复用数据时，即使在整个的多路复用传输路径中有额外的频带覆盖，也需要一种限制输入连接的数目的方法。结果，产生了一个问题，即不能有效地利用统计多路复用。
前面的例子采用了这样的情况，其中数据以ATM蜂窝为单位得到多路复用的。与此相对比，已知一种方法，用于有效地传送具有低传输速率的数据。在此方法中，通过把一种AAL Type2 CPS分组(其中一组连接被装到一个ATM蜂窝中)多路复用到一个ATM虚拟信道(VC)，而传输数据。然而，当把这种AAL Type2 CPS分组多路复用到ATM的一个VC时，产生了与上述讨论的前一个例子中的类似的问题。
以下讨论第二例子中在无线电线路的终端中数据的脉冲串(burst)到达的问题。
其中在借助无线电线路相连的一个移动站与一个基站之间进行ATM多路复用传输的设计中，一组移动站向基站传输数据。在此情况下，在基站接收数据的定时取决于移动站与基站之间的无线电帧传输定时。因此，在其中一组基站在通信期间采用的各个连接的各个无线电帧，以相同的定时进行同步管理的情况下，基站以相同的定时接收在一个脉冲串(burst)中的来自所有移动站的数据。因此，ATM蜂窝还在相同的定时在一个脉冲串中到达基站的ATM多路复用发射机。因此，为了在满足质量的情况下进行多路复用传输，即使在整个多路复用传输通路中有额外的频带覆盖的情况下，也需要一种方法，来限制其中输入连接的数目。结果，产生了一个问题，即不能有效地利用统计多路复用效果。
本发明就是考虑到以上情况而作出的。考虑到传统技术中在提供包含统计多路复用效果的设施设计方面的困难，本发明的一个目的就是提供一种有效的设备设计，以实现数据源的具有严格延迟条件或周期性的传输服务。
此外，在本发明的一个方面，提供了一种分组传输方法，它对来自一组连接的每一个分组进行多路复用并把这多路复用分组传输到一个传输线路；其中所述分组传输方法包括以下步骤在所述分组的传输之前设置该连接时，确定所述连接的分组处理定时以均衡分配给分割分组周期的各个定时的连接数目；并按照所述分组处理定时传输所述连接的分组。
还有，在本发明的一个方面，提供了一种分组传输设备，用于对来自一组连接的每一个分组进行多路复用，并把这多路复用分组传输到一个传输线路；其中所述分组传输设备包括以下定时控制装置，当所述分组的传输之前设置该连接时，确定所述连接的分组处理定时，以均衡地分配给分割分组周期的各个定时的连接数目；以及，传输装置，用于按照所述分组处理定时传输所述连接的分组。
另外，在本发明的一个方面，提供了一种无线电帧传输方法，它利用由多个时隙构成的无线电帧对来自多个连接的各个数据帧进行传输；其中所述无线电帧传输方法包括以下步骤当设置所述连接时，确定所述数据帧的数据处理定时，以把所述各个数据帧的开头位置平均地分配给构成所述无线电帧的各个时隙；并且，按照所述数据处理定时传输所述产生的无线电帧。
此外，根据本发明的一个方面，提供了一种移动通信方法，将它用于包括多个移动站、通过无线电线路与各个所述移动站相连的基站、以及通过传输线路与所述基站相连的交换中心的移动通信系统中；其中所述移动通信方法包括以下步骤当在所述交换中心与所述移动站之间设置该连接时，确定所述连接的分组处理定时，从而均衡分配给分割分组周期的各个定时的连接数目；以及，按照所述交换中心与所述基站之间的所述分组处理定时，传输所述连接的分组。
再有，希望的是利用由多个时隙构成的一个正向无线电帧将来自所述各个连接的正向数据帧从所述基站发送到所述移动站，所述移动通信方法还包括以下步骤根据所述分组处理定时，确定所述正向数据帧的所述处理定时，以把来自所述各个连接的所述正向数据帧的开头位置均衡分配给构成所述无线电帧的各个时隙；并且，按照所述数据处理定时传输产生的正向无线电帧。
进一步地，希望的是所述基站在传输所述正向无线电帧之前把所述数据处理定时通知所述移动站，根据通知的所述数据处理定时，所述移动站根据通知的所述数据处理定时检测所述正向无线电帧中的所述正向数据帧的所述开头位置，且所述移动站根据所述正向数据帧的接收定时传输一种反向无线电帧其中设定了所述反向数据帧的所述开头位置。
此外，在本发明的一个方面，提供了一种移动通信系统，它包括多个移动站、通过一条无线电线路与所述各个移动站相连的一个基站、以及通过一条传输线路与所述基站相连的交换中心，所述移动通信系统利用一个由多个时隙构成的正向无线电帧把一个正向数据帧从所述基站传输到所述移动站，其中所述移动通信系统包括分组定时控制装置，当在所述交换中心与所述移动站之间设置连接时，确定所述连接的分组处理定时，从而均衡分配给分割分组周期的各个定时的连接数目；分组传输装置，用于按照所述交换中心与所述基站之间的所述分组处理定时传输所述连接的分组；无线电帧定时控制装置，用于分别设定所述正向数据帧的处理定时，从而根据所述分组处理定时把与所述各个连接相应的所述正向数据帧的开头位置均衡分配给构成所述无线电帧的各个时隙；以及，无线电帧传输装置，用于按照所述处理定时传输产生的所述正向无线电帧。
还有，在本发明的一个方面，提供了一种交换中心，它被用在一种移动通信系统中，该系统包括多个移动站和通过无线电线路与所述各个移动站相连的基站，该交换中心与基站进行分组传输，其中所述交换中心包括分组定时控制装置，用于当在所述交换中心与所述移动站之间设定了连接时确定所述连接的分组处理定时以均衡分配给分割一个分组周期的各个定时的连接数目；和分组传输装置，用于按照所述交换中心与所述基站之间的所述分组处理定时传输所述连接的一个分组。
图1是显示本发明的一个最佳实施例中的一种移动通信系统的构造的框图。
图2是原理图，显示了用在同一最佳实施例中的传输线路L1、L2的帧构造的一个例子。
图3是显示最佳实施例中的定时控制设备的构成的例子的框图。
图4是显示相同的最佳实施例中的物理无线电帧的原理图；图5是显示相同最佳实施例中的传输功率控制的一个例子的定时图。
图6是定时图，显示了相同的最佳实施例中各个连接的物理无线电帧与逻辑无线电帧之间的关系的一个例子。
图7是原理图，显示了在相同的最佳实施例中具有能够容纳多个连接的TDM(时间分割多路复用)的无线电帧的一个例子。
图8是显示相同的最佳实施例中的正向处理的内容的流程图。
图9是显示相同的最佳实施例中的反向处理的内容的流程图。
图10是显示相同的最佳实施例中进行的模拟结果的折线图。
图11是显示相同的最佳实施例中平均多路复用传输等候时间的一个例子的直线图。
图12是原理图，显示按照修改的实施例将AAL Type2 CPS分组多路复用并传输到ATM蜂窝的情况下的处理流程。
现在描述当在移动通信系统中采用ATM传输时本发明的最佳实施模式。
1.实施例的构成图1是显示本发明的一个最佳实施例中的移动通信系统的构成的框图。在图1中，移动通信系统包括一个通信网络1，诸如瞬态网络或固定电话网络；一个交换中心2，它进行通信网络1与它自身之间的通信；一个基站3，它管理多个蜂窝；传输线路L1、L2，用于进行交换中心2与基站3之间的分组通信；以及，多个移动站41、42、……，它与基站3进行通信。诸如帧中继传输方法的各种方法可被用于传输线路L1、L2。在此实施例中，传输线路L1、L2利用ATM传输方法传输存储在一个分组中的数据传输线路L1是正向传输通路，并被用于从交换中心2向基站3的数据传输。另一方面，传输线路L2是反向传输通路，并用于从基站3向交换中心2的数据传输。图2中显示了用于传输线路L1、L2的分组传输周期的一个例子。如该图所示，该分组传输周期包括被分成诸如16个单元的定时。
以下描述交换中心2。21是进行发送和接收处理的分组发送和接收设备。分组发送和接收设备21，当发生了来自通信网络1和各个移动站41、42、……的连接设定请求时，设定一个连接。另外，分组发送和接收设备21对从通信网络1接收的数据进行分组产生处理，并以以下描述的具体定时产生分组。
标号22表示一个定时控制设备，它与分组发送和接收设备21相连。当分组发送和接收设备21设定连接时，定时控制设备22把定时信息Tf通知分组发送和接收设备21和基站3。定时信息Tf表示分组传输周期被除以一定的自然数的定时。例如，如图2所示。如果分组传输周期被除以16，则该图中0与15之间的一个数是定时信息Tf。在此例子中，用于分割分组传输周期的各个定时被叫做“帧偏移值”。定时控制单元22产生定时信息Tf，从而使分组均匀地分散。作为实施例，描述两个例子。首先，第一个模式是按照连接设定请求的顺序随机产生定时信息Tf的方法。当采用这种方法时，如果分组传输周期被分成N份(其中N是一个大于2的自然数)，定时控制设备22设定诸如0→1→2……→N－1的帧偏移值，作为按照连接设定请求的顺序的定时信息Tf。当发生第N＋1个连接设定请求时，定时控制设备22使帧偏移值重新返回到0，并设定定时信息Tf，从而使帧偏移值从0至N－1循环。
在第二种模式下，通信期间的连接数在每一个帧偏移值处都得到检测，且当出现新的连接设定请求时具有最低连接数的帧偏移值被作为定时信息而得到分配。图3显示了采用这种方法的定时控制设备22的构成的一个例子。该例子的定时控制设备22控制整个设备。定时控制设备22包括由CPU、ROM、RAM等构成的控制单元221、与控制单元221相连的定时信息表222、以及分割数表223。
定时信息表222由诸如随机存取存储器的存储媒体构成。定时信息Tf与用于标明通信期间的各个连接的识别号相联系，并被存储在定时信息表222中。控制单元221，当接收到一个连接设定请求通知时，把与该识别号相联系的定时信息Tf写入定时信息表222。因此，可以通过在通信结束时访问定时信息表222，可知哪一个定时信息Tf正在用于通信。
分割数表223由诸如随机存取存储器的存储媒体构成。将当前正在分配给定时信息Tf的各个帧偏移值的连接数存储在分割数表223中。
在上述构成中，控制单元221，当接收到新的连接设定请求通知时，存取分割数表223。控制单元221把其中分割数最低的一个帧偏移值设定为定时信息Tf。随后，控制单元221把定时信息Tf写入定时信息表222。此时，控制单元221使定时信息Tf与请求的连接的识别号(例如移动站的电话号)相联系。控制单元221通过使与定时信息Tf联系的分割数表223的分割数增大1，而更新分割数表223的分割数。
另一方面，已经接收到一个通信结束通知的控制单元221，通过存取定时信息表222，获得与请求的连接的识别号相应的定时信息Tf。在此之后，控制单元221，通过把与定时信息Tf相联系的分割数表223的分割数减1，更新分割数表223的分割数。随后，控制单元221从定时信息表222中删除通信结束处的定时信息Tf和识别号。随后，由分组发送和接收设备21产生一个连接设定请求通知和通信结束通知并送到定时控制设备22。
以此方式，定时控制设备22能够与其中通信随着时间不断地改变的情况相应地产生具有作为定时信息Tf的最小分割数的帧偏移值。分组发送和接收设备21，根据在每次连接时通知的定时信息Tf，以指示帧偏移值的定时进行传输处理。产生诸如高效编码语音信息和非语音信息的数据并分组所产生的数据的分组产生处理，也在与传输时间一致的定时处进行，因而延迟时间被减至最小。
图1显示的分组多路复用设备23对来自分组发送和接收设备21的分组进行多路复用，并将其输出到传输线路L1。在此情况下，如果所有分组都同时到达分组多路复用设备23，则需要长的传输等候时间，因为传输线路L1的传输速度是恒定的。然而，如上所述，由于分组发送和接收设备21根据定时信息Tf进行传输处理，分组传输定时在分组传输周期中均匀分配。因此，可以减小分组多路复用传输期间的延迟，并在满足所需服务质量的同时改善传输通路使用效率。
24是一个分组隔离设备。分组隔离设备24隔离经过各个连接而从基站3通过传输线路L1、L22传输的多路复用分组，并将其传输到分组发送和接收设备21。基站3的构成如下。31是隔离经各个连接从交换中心2传输的分组的分组隔离设备。33是一个发送和接收设备，它在各个移动站41、42、……之间进行通信。上述定时控制设备22把定时信息Tf通知发送和接收设备33。定时信息Tf在连接建立期间被存储在一个存储部分中(该部分被设置在发送和接收设备33中)。32是一个分组多路复用设备，它多路复用从发送和接收设备33传输的各个分组并将多路复用的分组输出到传输线路L2。
根据上述构成，当从交换中心2传输的分组与分组隔离设备31的各个连接相应地得到隔离时，发送和接收设备33把隔离的分组转换成无线电帧。随后，发送和接收设备33，以与在连接设定时通知的定时信息Tf显示的帧偏移值相符合的定时，把无线电帧发送到各个移动站41、42、……。
图4是原理图，显示了从基站3传输到各个移动站41、42、……的无线电帧的物理构成。如图4所示，无线电部分中的物理无线电帧被分成16个时隙。基站3均匀地把诸如语音的用户数据的标头分配给16个分割的时隙。因此，移动站41、42、……能够在已经在无线电帧中被均衡的定时接收用户数据。移动站41、42、……，按照用于接收用户数据的定时，传输反向无线电帧。所获得的无线电信道的位阵列被分成上述的16个时隙。在此情况下，时隙的开始位置通过识别插入各个时隙的开头的引导信号位而得到检测。
注意，在此例子中，在移动通信中采用了一种CDMA无线电方法。在该CDMA无线电方法中，通过倍增具有宽带宽和高频的散布信号以及用于每一个无线电信道的具体的编码方式，而扩散用户信息，并被传输到接收侧。接收侧利用一种具体编码方式获得所请求的无线电信道的位串。一般地，各个接收侧的接收电平的不同与从基站至移动站的距离成比例。接收电平的不同造成了CDMA无线电方法中通信质量和容量的降低。为了解决这些问题，必须进行按照电平变化的高度精确的传输电功率控制。时隙构成通常在CDMA无线电方法中得到采用，作为执行按照即时变化的传输电功率控制的单元。
由于目的的不同，执行传输电功率控制的时隙构成和传输上述用户数据的时隙构成不一定是相同的。然而，如果各个时隙是独立构成的，则需要分别检测时隙，使定时控制更为复杂。因此，此实施例中的各个时隙构成彼此重合。具体地，如图4所示，一个传输电功率控制位被插入每一个时隙中，在此例子中，可以以0.625msec的单位增大和减小传输电功率。图5是显示时隙单元中进行的传输功率控制的一个例子的定时图。
因此，各个时隙的单元与CDMA无线电方法的传输电功率控制单元相对应。因此，不需要在此实施例的无线电帧中新添加复杂的时隙构成。为每一个连接而逻辑构成的逻辑无线电帧(数据帧)的开头位置被置于只移动了所示的帧偏移值的时隙中。结果，基站3的发送和接收设备32能够为连接设定传输定时，而不改变物理无线电帧的传输定时。如上所述，定时信息Tf表示形成帧偏移值得到设定，从而使分割数在分组传输周期内是均匀的。因此，在基站3与各个移动站41、42、……之间进行的无线电帧传输中，各个距离中的各个逻辑无线电帧的开头位置被均衡地分配给多个连接所共同使用的物理无线电帧的各个时隙。
例如，如果连接1的帧偏移值是零，连接2的帧偏移值是4，连接3的帧偏移值是8，且连接4的帧偏移值是12，无线电帧的物理构成和各个连接中的无线电帧的逻辑构成变成如图6所示的情况。图6(a)显示了物理无线电帧，图69(b)-(e)显示了连接1-4中的逻辑无线电帧。
与该连接相应的逻辑无线电帧定时可以与物理无线电帧的传输定时无关地设定。在此情况下，多个连接可被容纳在该时隙中。例如，在其中四个连接被容纳在一个时隙中的情况下，无线电帧与时隙具有图7显示的关系。因此，即使在其中无线电帧具有能够容纳多个连接的TDM构成的情况下，也可以在不进行复杂的资源管理或使容量由于传输定时时的无线电资源的分割损失而受到减小的情况下，进行通信。
各个存储部分M被提供在各个移动站41、42、……中。各个移动站41、42、……被通知了定时信息Tf—它得到分配以在连接设定时调节基站3中的逻辑无线电帧的定时。通知的各个定时信息Tf被写入各个移动站41、42、……的存储部分M。这种写入的定时信息Tf在连接建立期间得到保持，并在通信结束时被清除。移动站41、42、……每一个都通过访问定时信息Tf(它是当从基站3发送的无线电帧被接收时从存储部分M读出的)而检测帧偏移值。各个移动站41、42、……能够根据检测的帧偏移值来判定与物理无线电帧的连接相应的逻辑无线电帧的开头位置。
接收到逻辑无线电帧的各个移动站41、42、……，按照逻辑无线电帧的接收定时，把无线电帧传输到基站3。接收到无线电帧的基站3从无线电帧组装分组，并在发送和接收设备32进行了调制和解调之后把该分组输出到分组多路复用设备33。分组多路复用设备33多路复用多个连接的分组，并通过传输线路L2把多路复用的分组传输到交换中心2。
作为上述处理的结果，分组从各个移动站41、42、……到达基站3的分组多路复用设备33的分组的定时根据逻辑无线电帧传输定时即从基站3至各个移动站41、42、……的传输定时，在正向基站3上确定。在正向基站3的逻辑无线电帧传输定时按照定时信息Tf而得到分散，从而使分割数均匀。因此，至反向基站2中的分组多路复用设备33的分组输入定时也得到均衡。因此，可以通过使基站3中的正向逻辑无线电帧定时均衡，来改善从反向基站3至交换中心2的传输线路L2的使用效率。
2.实施例的操作现在结合附图描述实施例的操作。
2-1正向通路的操作首先描述从交换中心2至移动站41的正向通路的操作。图8是显示正向通路处理的细节的流程图。在图8中，当发生了连接设定请求时，定时控制设备22检测连接设定请求(步骤S1)，并进行产生定时信息Tf的处理(步骤S2)。在此情况下，定时控制设备21的控制单元221搜索分割数表223并产生其分割数为最小的帧偏移值，作为定时信息Tf。例如，如果与偏移值1-15相应的分割数X1-X15都是10或更大，且对应帧偏移值0的分割数X0是9，则表示偏移值0的定时信息Tf得到产生。
交换中心2的接收设备21和基站3的发送和接收设备32被通知了所产生的定时信息Tf(步骤S3)，并与一个连接相关地得到存储。当定时信息Tf被从发送和接收设备32通过无线电帧的控制信道传输到移动站41时，移动站41把接收的定时信息Tf存储在存储部分M中。以此方式，可以根据定时信息Tf表示的帧偏移值执行通信，因为各个节点都获得了与连接相应的定时信息Tf。
随后，当分组发送和接收设备21根据定时信息Tf表示的帧偏移值进行分组产生处理时，分组多路复用设备23多路复用来自各个连接的分组并将其传输到传输线路L1(步骤S5)。如上所述，由于分割数为最小的帧偏移被置入定时信息Tf，分组的产生定时在分组传输周期中得到均衡。因此，由于可以减小传输等候时间，即使在数据具有严格延迟条件或循环产生时，也可以利用具有较小传输容量的传输线路L1来传输数据。
随后，当基站3接收到通过传输线路L1传输的数据时，多路复用的分组被分组隔离设备31所隔离(步骤S6)。随后，发送和接收设备32把隔离的分组转换成无线电帧。在此情况下，发送和接收设备32把逻辑无线电帧的开头位置置于只被移动了在步骤S3通知的定时信息Tf所表示的帧偏移值的时隙。例如，如果帧偏移值是0，基站3与与移动站41之间的逻辑无线电帧变成如图6(b)所示的。
当以此方式构成的无线电帧被传输到移动站41时(步骤S7)，移动站41读出存储在存储部分M中的定时信息Tf，并根据定时信息Tf的帧偏移值检测逻辑无线电帧开始的时隙位置。进一步地，移动站41根据检测到的逻辑无线电帧的开始位置进行接收处理并获得数据(步骤S8)。然而，这种接收处理包括用于接收CDMA无线电方法中的传输电功率控制位和设定传输电功率的处理。
2-2.反向处理以下描述从移动站41至交换中心2的反向通路的处理。图9是显示反向处理的流程图。
在图9中，移动站41根据在上述步骤S8接收的逻辑无线电帧的定时把无线电帧传输至基站3(步骤S10)。随后，基站3的发送和接收设备32把这些无线电帧组成分组并把该分组输出到分组交错设备33(步骤S11)。在此情况下，到达分组交错设备33的分组的定时取决基站3接收的逻辑无线电帧的定时。因此，很多分组不竞争。
随后，多个分组由分组交错设备33多路复用(步骤S12)并通过传输线路L2传输到交换中心2(步骤S13)。随后，当多路复用的分组通过传输线路L2到达交换中心2时，分组隔离设备24隔离各个连接的多路复用分组(步骤S14)。随后，分组发送和接收设备21对压缩的数据进行特定的转换处理，并将其传输到通信网络1。
以此方式，反向逻辑无线电帧的定时在反向处理中按照移动站41的逻辑无线电帧的接收定时而得到调节。分组交错设备33中的分组输入定时按照这种调节也得到均衡。然而，通过即使在反向处理中也把定时信息通知发送和接收设备32和分组发送和接收设备21，从而有意地均衡定时，也是可以接受的。因此，可以通过均衡基站3中正向逻辑无线电帧定时，可改善从反向基站3至交换中心2的传输线路L2的使用效率。
3.仿真的结果随后，本发明人等进行了计算机仿真，以确定上述移动通信系统的效果。在这种仿真中，传输通路的速度是1.5Mbps，分组的长度是15个八位位组，分组传输周期是10msec，且分组产生概率在能够多路复用由至一个ATM蜂窝的多个连接组成的分组的ATM传输方法(AALType2)中是50％。进一步地，把其中分组在一个分组周期中以随机定时传输的情况同其中通信连接的传输定时通过在分组传输周期中把传输定时分成1-16部分而循环分配的情况进行比较。
图10是显示仿真结果的原理图。在图10中，纵轴是满足一个1×10-4包放弃率的最大输入连接数，且横轴是分组交错设备33中等候多路复用传输的允许时间。根据这种仿真的结果，当各个分组的传输定时相同时(1个窗口)，如果用于多路复用传输等候的允许等候延迟不大于等于约12msec，则传输通路不能容纳足够的连接数。
另一方面，当连接是通过在分组传输周期中把分组传输定时分成8(8个窗口)或16(16窗口)而均匀分配时，当多路复用传输等候时间约为3-5msec时传输通路能够容纳足够的连接数。
图11显示了在其中至分组交错设备33的输入连接数为200且允许的多路复用传输等候时间为无穷大的情况下分组的平均多路复用传输等候时间的仿真结果。从该仿真结果，可以清楚地看到，多路复用传输等候时间随着分组传输周期的分割数目的增大而大大地减小。具体地，如果分割数被设定在16，则可以与其中分组传输定时为随机的情况几乎等价的等候时间传输数据。从这些结果，可以明确，上述的移动通信系统对于要求实时处理的通信服务是有效的。
4.结论如上所述，在此实施例中，传输定时在分组传输定时周期中被分成N个定时。另外，在连接设定时被分成N部分的定时得到选择，从而使到达分组交错设备23的分组得到均衡。因此，可以在其中有数据的周期产生或有严格延迟条件的数据传输中，减小多个连接之间的突发数据。因此，可以呈现统计上的多路复用效果。以此方式，可以有效地利用传输线路，同时满足质量上的要求。
如果各个移动站41、42、……与基站3之间的各个连接的逻辑无线电帧定时与基站3的物理无线电帧传输定时相独立地设定，则即使在具有TDM构成的无线电帧的情况下，也可以不为各个定时分配无线电容量资源的情况下均衡无线电帧传输定时。即使在移动通信系统的基站3的反向分组交错设备23的情况下，分组的到达定时也得到了均衡。因此，可以获得具有短的延迟时间的高传输通路使用效率，并设计有效的设备。
进一步地，在此实施例中，处理和综合多个连接的设备的负荷在交换中心2和基站3中得到了减小，因为数据在多个连接中出现的定时得到了分散。处理和综合多个连接的设备对应于例如设置在交换机2中的高速开关和控制交接的交接控制设备。
5.修正实施例以上描述了根据本发明的实施例。然而，本发明不限于此，相反地，可以有以下所述的各种实施例。
(ⅰ)在前述实施例中，设定在交换中心2的分组发送和接收设备22中的定时信息Tf和设定在基站3的发送和接收设备32中的定时信息Tf不一定采用相同的值。相反地，只要接收设备32的定时信息Tf与接收设备22的定时信息Tf之间有恒定的关系就行了。例如，设定在发送和接收设备32中的定时信息Tf，在考虑了交换中心2与基站3之间的传输延迟、各个设备的处理延迟、ATM蜂窝的涨落时间等等之后，可以相对于设定在分组发送和接收设备22中的定时信息Tf移动。以此方式，可以减小过度的延迟时间，因为可以在考虑了各种延迟时间之后设定帧偏移值。
(ⅱ)在前述实施例中，交换中心2的定时控制设备22把定时信息Tf通知基站3的发送和接收设备22。然而，也可以利用传输线路L1的控制信道，或者利用连接交换中心2与基站3的一条控制线路(未显示)，来传输定时信息Tf。
(ⅲ)在前述实施例中，定时控制设备22被设置在交换中心2中。然而，本发明不限于这种设置。相反地，定时控制设备22可以被设置在例如基站3中的任何位置。只要可以把在连接设定时产生的定时信息Tf通知交换中心2的分组发送和接收设备21和基站3的发送和接收设备32，则定时控制设备22的位置是不受限制的。
(ⅳ)在前述实施例中，反向数据处理定时在各个移动站41、42、……接收无线电帧的定时得到处理。在此情况下，从各个移动站41、42、……送到基站3的无线电帧相对于接收的无线电帧也可以只延迟一个恒定的时间，例如1/2个时隙。结果，可以通过把CDMA无线电方法中的传输电功率控制延迟设定在一个时隙，而减小控制误差。
(ⅴ)在前述实施例中，用在移动通信系统中的传输线路L1、L2作为分组通信系统的例子而得到了描述。然而，本发明不限于此。即，传输线路L1、L2可应用于一般的分组通信系统。例如，传输线路L1、L2可被应用于采用具有155Mbps的传输速率的传输线路的通信网络。在此情况下，等候时间不成问题，因为传输线路是高速的。相反地，在把数据多路复用并传输到传输线路的切换器中的等候时间变成了问题。然而，在其中连接被预先设定的情况下，可以减小构成连接网络的各个设备的负荷，因为处理时间被设定为等于分配给分割分组周期的各个定时的连接数。
(ⅵ)在前述实施例中，传输线路L1、L2进行ATM传输。然而，传输分组也可以是AAL Type2 CPS分组。图12是显示采用AAL Type2CPS分组的处理流程的原理图。如图12所示，多个CPS分组在一个ATM蜂窝中得到多路复用。各个用户数据被存储在各个CPS分组P1、P2……中。即，多个连接在一个ATM蜂窝中被多路复用。假定一个连接被设定到一个ATM蜂窝，则直到数据被埋置到一个ATM蜂窝中的等候时间变得较长，因为ATM蜂窝是长的五十三字节。然而，有一个优点，即等候时间缩短得更多，因为在此传输系统中多个连接被多路复用到一个ATM蜂窝上。
注意，当数据以突发的方式来自各个连接时，在设置在交换中心2和基站3中的各个设备中发生了数据处理上的竞争。在此情况下，成问题的是当ATM蜂窝被传输到低速传输线路时产生了ATM蜂窝之间的竞争。当在此实施例中设定连接时，连接被分配给各个时隙，从而使分割数得到均衡。因此，ATM蜂窝通过在时间上分散而得到产生。因而即使在采用低速传输线路的情况下也可以顺利地传输ATM蜂窝。
权利要求
1.一种分组传输方法，它多路复用来自多个连接的各个分组并将多路复用的分组传输到一条传输线路；其中所述分组传输方法包括以下步骤确定所述连接的分组处理定时从而当连接在所述分组的传输之前被设定时均衡分配给分割分组周期的各个定时的连接数，以及按照所述分组处理定时传输所述连接的分组。
2.一种分组传输设备，用于多路复用来自多个连接的各个分组并将多路复用的分组传输到一条传输线路；其中所述分组传输设备包括定时控制装置，用于确定所述连接的分组处理定时从而当连接在所述分组的传输之前被设定时均衡分配给分割分组周期的各个定时的连接数，以及传输装置，用于按照所述分组处理定时传输所述连接的分组。
3.一种无线电帧传输方法，用于通过利用由多个时隙构成的无线电帧传输来自多个连接的各个数据帧；其中所述无线电帧传输方法包括以下步骤确定所述数据帧的数据处理定时，从而当所述连接得到设定时把所述各个数据帧的开头位置均衡分配给构成所述无线电帧的各个时隙，以及按照所述数据处理定时传输所产生的所述无线电帧。
4.一种移动通信方法，它包括多个移动站、通过无线电线路与所述各个移动站相连的基站、以及通过传输线路与所述基站相连的交换中心；其中所述移动通信方法包括以下步骤确定所述连接的分组处理定时从而当在所述交换中心与所述移动站之间设定了连接时均衡分配给分割分组周期的各个定时的连接数，以及按照所述交换中心与所述基站之间的所述分组处理定时传输所述连接的分组。
5.根据权利要求4的移动通信方法，其中来自所述各个连接的一个正向数据帧通过利用由多个时隙构成的一个正向无线电帧而被从所述基站传输到所述移动站，所述移动通信方法进一步包括以下步骤确定所述正向数据帧的所述处理定时以根据所述分组处理定时把来自所述各个连接的所述正向数据帧的开头位置均衡分配到构成所述无线电帧的各个时隙，以及按照所述数据处理定时传输所产生的所述正向无线电帧。
6.根据权利要求5的移动通信方法，其中所述基站，根据所通知的所述数据处理定时，在传输所述正向无线电帧之前把所述数据处理定时通知所述基站，所述移动站，根据所通知的所述数据处理定时，检测所述正向无线电帧中的所述正向数据帧的所述开头位置，且所述移动站，根据所述正向数据帧的接收定时，发送设定所述反向数据帧的所述开头位置的一个反向无线电帧。
7.一种移动通信系统，它包括多个移动站、通过无线电线路与所述各个移动站相连的基站、以及通过传输线路与所述基站相连的交换中心，所述移动通信系统通过利用由多个时隙构成的正向无线电帧把来自所述基站的一个正向数据帧传输到所述移动站，其中所述移动通信系统包括分组定时控制装置，用于确定所述连接的分组处理定时，从而当在所述交换中心与所述移动站之间设定了连接时，均衡分配给分割分组周期的各个定时的连接数，分组传输装置，用于按照所述交换中心与所述基站之间的所述分组处理定时传输所述连接的分组，无线电帧定时控制装置，用于分别设定所述正向数据帧的处理定时，从而根据所述分组处理定时把与所述各个连接对应的所述正向数据帧的开头位置均衡分配给构成所述无线电帧的各个时隙，以及无线电帧传输装置，用于传输按照所述处理定时产生的所述正向无线电帧。
8.一种交换中心，它被用在一种移动通信系统，该移动通信系统包括多个移动站以及通过无线电线路与所述各个移动站相连的基站，该交换中心进行与基站的分组传输，其中所述交换中心包括分组定时控制装置，该分组定时控制装置用于当在所述交换中心与所述移动站之间设定了连接时确定所述连接的分组处理定时从而均衡分配给分割分组周期的各个定时的连接数，以及分组传输装置，用于按照所述交换中心与所述基站之间的所述分组处理定时传输所述连接的分组。
全文摘要
当分组发送和接收设备21设定一个连接时，定时控制设备22在包被均衡分散时产生一个定时信息Tf。定时控制设备22把定时信息Tf通知分组发送和接收设备21和基站3。分组发送和接收设备21按照定时信息Tf所表示的一个帧偏移值执行分组产生处理。因此，其中分组传输定时在分组传输周期中得到平均的分组到达分组多路复用设备23。结果，可以减小分组多路复用传输的等候时间。因而可以在满足所要求的服务质量的同时有效利用传输线路L1。
文档编号H04J3/06GK1239620SQ98801350
公开日1999年12月22日 申请日期1998年9月11日 优先权日1997年9月16日
发明者川上博, 田村基, 佐藤隆明 申请人:Ntt移动通信网株式会社