專利名稱：一種用于多址通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程通信領(lǐng)域，并且，更精確地說，涉及多址通信方法，用以接入為多部發(fā)射機(jī)所共享的一條信道，上述多部發(fā)射機(jī)向一部接收機(jī)發(fā)送各信息塊。
分時(shí)Aloha是一種眾所周知的應(yīng)用于各種無線通信信道或各種局域網(wǎng)的多址協(xié)議。采用這個(gè)協(xié)議，信道被虛擬地劃分為一系列的時(shí)隙，稱為接入時(shí)隙。一定數(shù)目的接入時(shí)隙的一種組合模式形成一幀，在其中，每一個(gè)接入時(shí)隙都被分配一個(gè)號碼。多部發(fā)射機(jī)中的每一部在一個(gè)隨機(jī)選擇的接入時(shí)隙的起點(diǎn)處開始發(fā)送一個(gè)信息塊。若兩部或多部發(fā)射機(jī)都選擇在同一幀里面的同一接入時(shí)隙來發(fā)送一個(gè)信息塊，則接收機(jī)檢測到一次沖突，并且放棄該接入時(shí)隙中的內(nèi)容。若沒有檢測到?jīng)_突，則接收機(jī)向發(fā)射機(jī)發(fā)送一組關(guān)于已接收的信息塊的確認(rèn)信號。發(fā)射機(jī)等待一組確認(rèn)信號，以便用同樣的方法去發(fā)送進(jìn)一步的信息塊。若在發(fā)送一個(gè)信息塊的一段預(yù)定的時(shí)間間隔之內(nèi)沒有接收到確認(rèn)信號，則發(fā)射機(jī)用同樣的方法再發(fā)送這個(gè)信息塊。
這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)就是對每一個(gè)信息塊來說，沖突率都是相同的。若一段消息由幾個(gè)信息塊組成的話，則在消息層次上的沖突率高于由一個(gè)單獨(dú)的信息塊所組成的一段消息的沖突率。其結(jié)果是，由幾個(gè)信息塊所組成的一段消息的發(fā)送比一段短消息的發(fā)送要慢得多，并且將發(fā)射機(jī)封鎖在一種中間狀態(tài)之中。
人們還知道，在一種稱為TETRA的無線通信系統(tǒng)中，通過一組可用的接入時(shí)隙跟發(fā)射機(jī)進(jìn)行通信，該發(fā)射機(jī)從多個(gè)可用的接入時(shí)隙中隨機(jī)選出一個(gè)接入時(shí)隙來發(fā)送一個(gè)信息塊?？捎玫母鹘尤霑r(shí)隙的集合是靜態(tài)的，并且根據(jù)基站的功率進(jìn)行配置。在一條廣播信道上向處于由該基站所控制的蜂窩小區(qū)以內(nèi)的所有發(fā)射機(jī)廣播可用的接入時(shí)隙的集合。
本發(fā)明的一個(gè)特定的目的是采納“分時(shí)Aloha”協(xié)議來加速在一部發(fā)射機(jī)上等待發(fā)送的一系列信息塊的發(fā)送過程。
本發(fā)明的第一方面是一種用于從一部稱為接入發(fā)射機(jī)的發(fā)射機(jī)，經(jīng)由一條為多部發(fā)射機(jī)所共享的多路復(fù)用信道，向一部接收機(jī)發(fā)送各信息塊的方法，所述信道被劃分為多個(gè)訪問時(shí)隙，所述方法包括下列各步驟-由所述接收機(jī)向所述多部發(fā)射機(jī)廣播可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合；-通過使用從所述可用的各接入時(shí)隙的集合中選出的一個(gè)參考接入時(shí)隙，從所述接入發(fā)射機(jī)向所述接收機(jī)發(fā)送一個(gè)第1信息塊；-將所述第1信息塊是否已經(jīng)無沖突地被所述接收機(jī)接收這一情況通知所述接入發(fā)射機(jī)。
所述方法的特征在于，若所述第1信息塊已經(jīng)無沖突地被所述接收機(jī)接收，則它進(jìn)一步地包括下列各步驟-由所述接收機(jī)通知所述多部發(fā)射機(jī)稱，至少有一個(gè)被稱為預(yù)約接入時(shí)隙的接入時(shí)隙從可用的各接入時(shí)隙的集合中被排除，其中所述預(yù)約的接入時(shí)隙是根據(jù)一種預(yù)定義的確定性規(guī)則，從所述參考接入時(shí)隙中導(dǎo)出的。
-若時(shí)隙為可用，則通過使用所述預(yù)約的接入時(shí)隙，從所述接入發(fā)射機(jī)向所述接收機(jī)發(fā)送一個(gè)進(jìn)一步的信息塊。
本發(fā)明的第二方面是一部用于經(jīng)由一條為多部終端所共享的多路復(fù)用信道向一部接收機(jī)發(fā)送各信息塊的終端，所述信道被劃分為多個(gè)接入時(shí)隙，所述終端包括-用于在從可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合里面選出的一個(gè)參考接入時(shí)隙中發(fā)送一個(gè)第1信息塊的裝置，-用于接收一項(xiàng)指示的裝置，如果所述第1信息塊已經(jīng)被所述接收機(jī)無沖突地接收的話。
所述終端的特征在于，它還包括用于根據(jù)一種預(yù)定義的確定性規(guī)則，從所述參考接入時(shí)隙導(dǎo)出至少一個(gè)進(jìn)一步的接入時(shí)隙的裝置，若所述第1信息塊已經(jīng)被所述接收機(jī)無沖突地接收，則所述進(jìn)一步的接入時(shí)隙被用來發(fā)送一個(gè)進(jìn)一步的可用的信息塊。
第三明的第三方面是一個(gè)用于經(jīng)由一條多路復(fù)用信道，從多部發(fā)射機(jī)接收各信息塊的站，所述站包括用于向所述各發(fā)射機(jī)廣播可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合的裝置；用于檢查的裝置，如果在一個(gè)被稱為參考接入時(shí)隙的接入時(shí)隙中已經(jīng)發(fā)生一次沖突的話。
所述站的特征還在于，它包括下述裝置用于通過從所述可用的各接入時(shí)隙的集合中排除至少一個(gè)被稱為預(yù)約接入時(shí)隙的接入時(shí)隙，來修改所述可用的各接入時(shí)隙的集合，所述預(yù)約的接入時(shí)隙是根據(jù)一種預(yù)定義的確定性規(guī)則，從所述參考接入時(shí)隙中導(dǎo)出的，如果在所述參考接入時(shí)隙中沒有發(fā)生沖突的話。
通過以上三個(gè)方面的發(fā)明來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的以及下述的其它方面。
本發(fā)明涉及一種從一部發(fā)射機(jī)經(jīng)由為多部發(fā)射機(jī)所共享的一條多路復(fù)用信道向一部接收機(jī)發(fā)送各信息塊的方法。使用被稱為參考接入時(shí)隙的一個(gè)接入時(shí)隙來發(fā)送一個(gè)第1信息塊，上述參考接入時(shí)隙是從發(fā)射機(jī)所知道的可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合中選出的。若第1信息塊被接收機(jī)無沖突地接收，則接收機(jī)為可能在發(fā)射機(jī)處等待發(fā)送的至少一個(gè)進(jìn)一步的信息塊預(yù)約至少一條進(jìn)一步的接入時(shí)隙。根據(jù)從發(fā)射機(jī)和接收機(jī)那里獲知的一種預(yù)定義的確定性規(guī)則來確定該預(yù)約的接入時(shí)隙。接收機(jī)從可用的接入時(shí)隙的集合中排除預(yù)約的接入時(shí)隙，并且向多部發(fā)射機(jī)廣播可用的各接入時(shí)隙的新的集合。當(dāng)發(fā)射機(jī)檢測到第1信息塊已經(jīng)無沖突地被接收機(jī)所接收時(shí)，該發(fā)射機(jī)就發(fā)送在一個(gè)接入時(shí)隙中等待發(fā)送的一個(gè)進(jìn)一步的信息塊，上述接入時(shí)隙是根據(jù)預(yù)定義的確定性規(guī)則，從參考接入時(shí)隙中導(dǎo)出的。這個(gè)接入時(shí)隙對應(yīng)于由接收機(jī)預(yù)約的接入時(shí)隙。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在幾個(gè)等待發(fā)送的信息塊中，只有第1信息塊服從跟“分時(shí)Aloha”協(xié)議一樣的沖突率。由于通過使用在由接收機(jī)所廣播的可用的接入時(shí)隙的集合中被稱為預(yù)約模式的接入時(shí)隙來發(fā)送進(jìn)一步的各信息塊，所以它們具有較低的沖突率甚至零沖突率。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在消息被切分為幾個(gè)信息塊的情況下，跟使用“分時(shí)Aloha”協(xié)議時(shí)所需的發(fā)送時(shí)間相比，整段消息的發(fā)送時(shí)間得以縮短。資源的浪費(fèi)是較小的。
通過閱讀下面以非限制性說明方式給出的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例以及諸附圖，將使本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)變得更為明顯，在諸附圖中

圖1表示一個(gè)可以在其中實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的無線通信系統(tǒng)；圖2表示在一條根據(jù)本發(fā)明的共享接入信道中發(fā)送的各信息塊的一個(gè)序列；圖3表示一份方框圖，說明一部根據(jù)本發(fā)明的終端；圖4表示一份流程圖，說明圖3所示終端的一種實(shí)施方案；圖5表示一份方框圖，說明根據(jù)本發(fā)明的一部接收機(jī)。
為了說明的方便起見，將參照一個(gè)移動無線系統(tǒng)來對本發(fā)明進(jìn)行敘述，但是人們應(yīng)當(dāng)理解，同樣的理論可以應(yīng)用于其它各種多址通信系統(tǒng)。
圖1說明一個(gè)無線通信系統(tǒng)，包括一個(gè)接入站10。它控制著該無線通信系統(tǒng)的一個(gè)蜂窩小區(qū)以及位于一個(gè)蜂窩小區(qū)之內(nèi)的4個(gè)移動終端11，12，13，14。之所以選擇被描述的系統(tǒng)是著眼于它的簡單性。本發(fā)明還可以應(yīng)用于這樣一種無線通信系統(tǒng)，它在每一個(gè)蜂窩小區(qū)中擁有幾個(gè)接入站以及任意數(shù)目的移動終端。在下面的敘述中，無線通信系統(tǒng)是基于碼分多址(CDMA)技術(shù)，因此每一個(gè)移動終端11，…，14都使用一個(gè)PN序列對它必須發(fā)送的信息進(jìn)行擴(kuò)頻。本發(fā)明也可以應(yīng)用于像GSM那樣的基于時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)的無線通信系統(tǒng)。在適用本發(fā)明的其它系統(tǒng)，例如被定位于一顆衛(wèi)星之上的系統(tǒng)中，接入站10也可以處于運(yùn)動狀態(tài)之中。在適用本發(fā)明的其它系統(tǒng)，例如在局域網(wǎng)(LAN)之中，移動終端也可以是固定終端。
為了專門的目的，各移動終端11，…，14必須使用在該蜂窩小區(qū)中為所有各移動終端分時(shí)共享的信道。這樣的信道可以被稱為隨機(jī)接入信道(RACH)。一個(gè)移動終端必須接入RACH以便向接入站10發(fā)送各信息塊IB11，…，IB14的情況的例子有緊急呼叫，短消息服務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)中的移動終端登錄或者請求一條專用信道。
圖2a表示一條隨機(jī)接入信道RACH。RACH支持幀結(jié)構(gòu)F1，F(xiàn)2。每一幀F(xiàn)1，F(xiàn)2都支持用以定義一組接入時(shí)隙AS1，…，AS8的一種時(shí)隙結(jié)構(gòu)。不同的接入時(shí)隙AS1，…，AS8對應(yīng)于相對于一幀F(xiàn)1，F(xiàn)2的起點(diǎn)的精確定義的時(shí)間偏移量。
在RACH信道的幀F(xiàn)1的一個(gè)隨機(jī)選擇的接入時(shí)隙中，各移動終端11，…，14分別地發(fā)送信息塊IB11，…，IB14。
在接入時(shí)隙AS1，移動終端11發(fā)送信息塊IB11在接入時(shí)隙AS3，移動終端12發(fā)送信息塊IB12在接入時(shí)隙AS5，移動終端13發(fā)送信息塊IB13在接入時(shí)隙AS5，移動終端14發(fā)送信息塊IB14被發(fā)送的每一個(gè)信息塊IB11，…，IB14都包括一個(gè)報(bào)頭部分P11，…，P14，其中包括被移動終端11，…，14用來對各自的信息塊進(jìn)行擴(kuò)頻的PN序列。信息塊還包括一個(gè)消息部分M11，…，M14。
接入站10必須識別一個(gè)已接收的信息塊的PN序列，以便對各信息塊11，…，14的各消息部分M11，…，M14進(jìn)行解擴(kuò)頻。
對于有待于在接入站10中被良好地接收的一個(gè)信息塊來說，它必須避免跟其他各信息塊發(fā)生沖突。在CDMA的情況下，避免發(fā)生沖突的標(biāo)準(zhǔn)是，通過使用相同的接入時(shí)隙來發(fā)送含有相同PN序列的至少兩個(gè)信息塊。信息塊IB11和IB12可以在無沖突的條件下被發(fā)送。與此相反，在接入時(shí)隙AS5中，信息塊IB13跟IB14發(fā)生沖突。
若通過使用相同的接入時(shí)隙來發(fā)送含有不同PN序列的兩個(gè)信息塊，則接入站10能夠鑒別這兩個(gè)信息塊，這樣就不會出現(xiàn)沖突的情形。由于每一個(gè)移動終端都從接入站10在一條廣播信道上所廣播的一組可用的PN序列中隨機(jī)地選擇它的PN序列，所以很可能發(fā)生沖突。
接入時(shí)隙的大小至少應(yīng)當(dāng)有PN序列那么大。確實(shí)，CDMA的一條基本原理就是，若在接入站10良好地接收到PN序列，則信息塊中的消息部分可以毫無問題地被解擴(kuò)頻，即使消息部分本身疊加了其他信息。
借助于表示一幀起點(diǎn)的一組信號，每一個(gè)移動終端11，…，14得知由接入站10在一條廣播信道(BCCH)上廣播的接入時(shí)時(shí)隙的結(jié)構(gòu)。
接入站10還在BCCH上廣播一組可用的接入時(shí)隙，以避免發(fā)生可預(yù)見的沖突。圖2a表示BCCH的結(jié)構(gòu)。其時(shí)間比例尺跟圖2a中的RACH所使用的一種相同。對RACH的觀察點(diǎn)，如同對BCCH的觀察點(diǎn)一樣，是處于一個(gè)移動終端的附近?？梢栽贐CCH上，以一種映射圖MAP1，MAP2的形式來發(fā)送可用的各接入時(shí)隙的集合，上述映射圖含有二進(jìn)制信息，表示在RACH信道上，哪些接入時(shí)隙在下一幀中是可用的，以及哪些是預(yù)約的。在BCCH上，介于MAP1和MAP2的發(fā)送之間的時(shí)間間隔等于在RACH上介于兩幀之間的時(shí)間間隔。例如，在映射圖MP1， MAP2中的第1位表示，在RACH上的下一幀的第1接入時(shí)隙是可用的還是預(yù)約的，在映射圖MP1，MAP2中的第9位表示，在RACH上的下一幀的第9接入時(shí)隙是可用的還是預(yù)約的，被置0的一位表示一個(gè)接入時(shí)隙是預(yù)約的，而被置1的一位則表示一個(gè)接入時(shí)隙是可用的。
MAP1含有針對幀F(xiàn)1的可用的各接入時(shí)隙的集合，所有位均被置1意味著所有接入時(shí)隙都是可用的。
MAP2含有針對幀F(xiàn)2的可用的各接入時(shí)隙的集合。位1和位3被置0意味著在幀F(xiàn)2中接入時(shí)隙AS1和AS3被預(yù)約，并且不可用于隨機(jī)接入。根據(jù)本發(fā)明，在幀F(xiàn)2中的接入時(shí)隙AS1(或接入時(shí)隙AS3)被預(yù)約用于移動終端11(或移動終端13)，以便發(fā)送進(jìn)一步的信息塊(在圖2a中沒有示出)。其他的各接入時(shí)隙均可用于隨機(jī)接入。
另一個(gè)實(shí)施方案考慮當(dāng)使用相同的接入時(shí)隙進(jìn)行發(fā)送時(shí)，具有不同PN序列的信息塊怎樣才能不發(fā)生沖突。映射圖可以含有二進(jìn)制編碼信息，表明在當(dāng)前幀的不同接入時(shí)隙中，哪一個(gè)PN序列可用或不可用。
最好是，在他們指定的幀F(xiàn)1，F(xiàn)2的起點(diǎn)處應(yīng)當(dāng)接收到可用的各接入時(shí)隙的集合MAP1，MAP2。使得各移動終端11，…，14在正確的時(shí)間內(nèi)獲得針對下一幀各可用時(shí)隙的可實(shí)現(xiàn)的集合。在BCCH上介于兩個(gè)可用的接入時(shí)隙集合的發(fā)送的時(shí)間間隔，最好是小于在RACH上介于兩幀之間的時(shí)間間隔，以便補(bǔ)償介于接入站10以及各移動終端11，…，14之間的傳輸延遲。
上述映射圖結(jié)構(gòu)，映射圖內(nèi)容以及映射圖發(fā)送都不是限制性的。其他可能的實(shí)施方案也能達(dá)到同樣的目標(biāo)。例如，可以使用映射圖的增量更新。僅發(fā)送映射圖中介于兩個(gè)時(shí)間間隔之間的變化，而不發(fā)送在每一個(gè)時(shí)間間隔中的整個(gè)映射圖。僅每N個(gè)時(shí)間間隔才發(fā)送一次完整的映射圖，這里N大于2。由于變化出現(xiàn)的間隔比一個(gè)完整的映射圖短，所以這樣一種實(shí)施方案將使它能發(fā)送更頻繁出現(xiàn)的變化。在移動終端11，…，14中，可用的各接入時(shí)隙的集合將更頻繁地被現(xiàn)實(shí)化。
移動終端11，…，14被告知，在接入站10處，它們的各信息塊IB11，…，IB14是否已經(jīng)無沖突地被接收。
在一個(gè)第1實(shí)施例中，正如在“分時(shí)的Aloha”協(xié)議中已經(jīng)描述的那樣，由于在接入站10處，各信息塊IB11和IB12已經(jīng)無沖突地被接收，所以就能在一條稱為尋呼信道的專用信道上，由接入站10向各移動終端11，12發(fā)送一組確認(rèn)信號(在圖2中未示出)。由于信息塊IB13和IB14發(fā)生一次沖突，所以不向移動終端13和14發(fā)射確認(rèn)信號。每當(dāng)一個(gè)移動終端11，…，14在RACH上發(fā)送一個(gè)信息塊，它就在發(fā)送下一個(gè)信息塊之前等待來自接入站的確認(rèn)信號。若在一個(gè)被標(biāo)記為Texp的預(yù)定的時(shí)間間隔之內(nèi)，移動終端11，…，14沒有接收到任何確認(rèn)信號，則重復(fù)發(fā)送未經(jīng)確認(rèn)的信息塊。也可以限定再發(fā)送的次數(shù)。若超出再發(fā)送的最大次數(shù)，則宣告一次接入嘗試的失敗。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，若在接入站10處，各信息塊IB11，…，IB14已經(jīng)被無沖突地被接收，則沒有必要以信息塊的一種明顯確認(rèn)信號的形式去通知各移動終端11，…，14。通過檢查在BCCH上廣播的映射圖MAP1，MAP2的內(nèi)容，各移動終端就能檢測出先前發(fā)送的信息塊是否已經(jīng)成功地被接入站所接收。為此，移動終端存儲被隨機(jī)選擇的，它曾經(jīng)從其中發(fā)送一個(gè)信息塊的時(shí)隙，作為參考接入時(shí)隙。若從參考接入時(shí)隙中導(dǎo)出的接入時(shí)隙根據(jù)預(yù)定義的確定性規(guī)則在從BCCH信道接收的映射圖中被設(shè)置為預(yù)約模式，則該信息塊已經(jīng)被隱含地確認(rèn)。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，僅用于確認(rèn)的一條尋呼信道沒有更多的用途。
對應(yīng)于本發(fā)明的實(shí)施例的下面的圖3至圖5，在其中由接入站10向各移動終端11，…，14發(fā)送各種確認(rèn)信號，以便通知它們是否已經(jīng)無沖突地接收到它們的各信息塊。
圖3表示支持本發(fā)明的各項(xiàng)特征的一個(gè)移動終端30的一份方框圖。移動終端30包括一個(gè)發(fā)射隊(duì)列31，在其中，等待在RACH上發(fā)送的各信息塊被排隊(duì)。移動終端30還包括選擇裝置32，用以選擇一個(gè)接入時(shí)隙，在其中，將在RACH上發(fā)送下一個(gè)信息塊。發(fā)射隊(duì)列31以及選擇裝置32跟專用于發(fā)送第1信息塊的發(fā)送裝置33有關(guān)，上述第1信息塊在發(fā)送隊(duì)列31中，等待通過由選擇裝置32在RACH上所選出的接入時(shí)隙進(jìn)行發(fā)送。由一個(gè)定時(shí)器34對選擇裝置32進(jìn)行控制，控制是通過用于管理已被良好地發(fā)送的各信息塊的確認(rèn)信號的確認(rèn)信號管理器35，以及通過用于存儲在BCCH上已接收的一份映射圖(其中包括一組可用的接入時(shí)隙)的映射圖存儲裝置36來實(shí)現(xiàn)的，通過發(fā)送裝置33以及通過確認(rèn)信號管理器35對定時(shí)器進(jìn)行控制。
移動終端30的特征在于支持兩種接入模式。一種可能的接入模式被稱為隨機(jī)接入，另一種接入模式被稱為隱含式預(yù)約接入。接入模式可以存儲在移動終端30的一個(gè)存儲器位置之中。
隨機(jī)接入意味著移動終端30通過由選擇裝置32在最新映射圖中被標(biāo)記為可用的各接入時(shí)隙中隨機(jī)選出的一個(gè)接入時(shí)隙，發(fā)送一個(gè)在發(fā)送隊(duì)列31中等待發(fā)送的信息塊，上述最新的映射圖由移動終端30在BCCH上接收，并存儲在映射圖存儲裝置36之中。所選出的接入時(shí)隙被存儲在移動終端30的一個(gè)存儲器位置之中，并且在下文中被稱為參考接入時(shí)隙。移動終端30的默認(rèn)的接入模式是隨機(jī)接入。
隱含式預(yù)約接入意味著由選擇裝置32使用一個(gè)預(yù)定的確定性規(guī)則去選擇接入時(shí)隙，在發(fā)送隊(duì)列中等待發(fā)送的下一個(gè)信息塊將在其中發(fā)送。
一種可能的預(yù)定義的確定性規(guī)則可能是在當(dāng)前幀的接入時(shí)隙中，按照相同于參考接入時(shí)隙的數(shù)目來發(fā)送進(jìn)一步的信息塊。
另一種可能的預(yù)定義的確定性規(guī)則可能是在一個(gè)被稱為預(yù)約接入時(shí)隙(reserved accesss slot)的接入時(shí)隙中，發(fā)送一個(gè)進(jìn)一步的信息塊，預(yù)約接入時(shí)隙的定義如下reserved_accesss_slot=(reserved accesss slot+k)mod(n)式中，0＜k＜n，并且n是一幀中的接入時(shí)隙的數(shù)目。這個(gè)規(guī)則可以被稱為“接入時(shí)隙繁忙的預(yù)約規(guī)則”。
還可以使用其他種類的預(yù)定義的確定性規(guī)則，假定它們在各移動終端以及接入基站中都已被知曉。
選擇裝置32包括一個(gè)第1存儲器位置，用以存儲待發(fā)送的信息塊的各項(xiàng)內(nèi)容，一個(gè)第2存儲器位置，用以存儲該終端的當(dāng)前接入模式，一個(gè)第3存儲器位置，用以存儲參考接入時(shí)隙，一個(gè)第4存儲器位置，存儲用以選擇一個(gè)接入時(shí)隙的隨機(jī)規(guī)則，一個(gè)第5存儲器位置，用以存儲預(yù)定義的確定性規(guī)則。選擇裝置32包括一個(gè)處理器，用以根據(jù)一種算法以及根據(jù)不同存儲器位置(其接入時(shí)隙將被用來發(fā)送下一個(gè)信息塊)的各數(shù)值來進(jìn)行確定。
圖4表示移動終端30作為一個(gè)事件驅(qū)動機(jī)器的一種可能的實(shí)施方案。由移動終端進(jìn)行處理的事件有4種。當(dāng)?shù)却粋€(gè)新的事件時(shí)，移動終端處于待機(jī)狀態(tài)。
事件E1從本來為空的發(fā)送隊(duì)列31中接收各信息塊。
事件E2由映射圖存儲裝置36接收一份映射圖，其中包括可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合。
事件E3由確認(rèn)信號管理器35接收一組確認(rèn)信號。
事件E4定時(shí)器34的時(shí)間到。
E 1當(dāng)各信息塊在本來為空的發(fā)送隊(duì)列31中排隊(duì)時(shí)，接入模式被設(shè)置為隨機(jī)接入(步驟411)，在發(fā)送隊(duì)列31中選擇等待發(fā)送的第1信息塊作為準(zhǔn)備發(fā)送的信息塊(步驟412)。根據(jù)隨機(jī)規(guī)則從可用的各接入時(shí)隙的集合中選出一個(gè)接入時(shí)隙(步驟413)。將這個(gè)已選出的接入時(shí)隙作為參考接入時(shí)隙存儲到適當(dāng)?shù)拇鎯ζ魑恢弥?步驟414)。起動定時(shí)器34(步驟415)并且由發(fā)送裝置33在選出的接入時(shí)隙中將待發(fā)送的信息塊發(fā)送出去(步驟416)。移動終端返回待機(jī)狀態(tài)。
E 2當(dāng)從BCCH接收到含有可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)已更新的集合時(shí)，將這個(gè)新的映射圖存儲到映射圖存儲裝置36之中(步驟421)，并且移動終端返回待機(jī)狀態(tài)。
E 3當(dāng)確認(rèn)信號管理器35接收到一組確認(rèn)信號時(shí)，定時(shí)器34被復(fù)位(步驟431)。若后繼的各信息塊正在發(fā)送隊(duì)列31中等待發(fā)送，則將接入模式設(shè)置為隱含式預(yù)約接入(步驟432)。從發(fā)送隊(duì)列31中保持待發(fā)送的信息塊(步驟433)。根據(jù)被標(biāo)記為Fdet的預(yù)定義的確定性規(guī)則，從參考接入時(shí)隙導(dǎo)出用以發(fā)送該信息塊的接入時(shí)隙(步驟434)。執(zhí)行步驟414至416，并且移動終端返回待機(jī)狀態(tài)。
若發(fā)送隊(duì)列為空，則將接入模式再次設(shè)置為隨機(jī)接入(步驟435)。移動終端返回待機(jī)狀態(tài)。
E 4當(dāng)在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)沒有接收到確認(rèn)信號時(shí)，定時(shí)器34時(shí)間到，將接入模式再次設(shè)置為隨機(jī)接入(步驟441)。執(zhí)行步驟413至416，并且移動終端返回待機(jī)狀態(tài)。
在移動終端處的一個(gè)計(jì)數(shù)器也對在隱含式預(yù)約接入模式中所發(fā)送的連續(xù)的各信息塊的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器到達(dá)一個(gè)預(yù)定義的最大值時(shí)，可以將接入模式再次設(shè)置為隨機(jī)接入。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的接入站的一份方框圖的一個(gè)實(shí)例。接入站10包括一個(gè)信息塊接收機(jī)51，它被連接到一部確認(rèn)信號發(fā)射機(jī)52。信息塊接收機(jī)51被連接到一個(gè)映射圖管理器53，用于管理后面X幀的可用的各時(shí)隙的集合。一個(gè)定時(shí)器54對映射圖管理器53進(jìn)行控制，使得映射圖發(fā)射機(jī)55按照正常的時(shí)間間隔在BCCH上發(fā)送由映射圖管理器53提供的對應(yīng)于下一幀的映射圖。
當(dāng)在一個(gè)被稱為參考接入時(shí)隙2的接入時(shí)隙中無沖突地接收到一個(gè)信息塊時(shí)，映射圖管理器53僅修改可用的各接入時(shí)隙的映射圖。接入站10安排相同于移動終端的預(yù)定義的確定性規(guī)則。映射圖管理器將根據(jù)來自參考接入時(shí)隙2的預(yù)定義的確定性規(guī)則而導(dǎo)出的各接入時(shí)隙設(shè)置為在后繼的X幀中處于預(yù)約模式，這里X是一個(gè)預(yù)定義的數(shù)目。映射圖管理器有能力存儲后面X幀的映射圖，并且在每次無沖突地接收到一個(gè)信息塊時(shí)，使各映射圖現(xiàn)實(shí)化。X可以等于1，然而，X大于或等于2可能是感興趣的。
本發(fā)明的一個(gè)專門的用途是從各移動終端高效率地發(fā)送各種消息，由于這些消息太長，以至于不能在一個(gè)單獨(dú)的接入時(shí)隙中被發(fā)送，所以它們必須被切分為若干信息塊。在這種情況下，X應(yīng)當(dāng)符合于一則消息的分段數(shù)的平均值。這可能是在各移動終端以及在接入站中實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)操作員參數(shù)。在首次發(fā)送的信息塊中，這個(gè)參數(shù)也可以由移動終端向接入站顯示。
向移動終端廣播的，以預(yù)約方式記載在映射圖中的一個(gè)接入時(shí)隙，不能被處于隨機(jī)接入模式之中的各移動終端所使用。
一個(gè)移動終端30，其信息塊已被接入站10所確認(rèn)，并且已經(jīng)轉(zhuǎn)入隱含式預(yù)約接入模式，就不需要檢查映射圖。也不需要由接入站10將為其預(yù)約了接入時(shí)隙這一情況明確地通知移動終端30。確實(shí)，接收到關(guān)于先前已發(fā)送的信息塊的確認(rèn)信號，以及含有待發(fā)送的進(jìn)一步的信息塊的一個(gè)發(fā)送隊(duì)列，是在不考慮在BCCH上廣播的映射圖的條件下，用以確定在下一幀中的接入時(shí)隙的充分條件。
若在一個(gè)預(yù)約的接入時(shí)隙中，接入站10沒有接收到信息塊。則它將意味著，雖然已經(jīng)為一個(gè)移動終端預(yù)約了一個(gè)接入時(shí)隙，但是這個(gè)移動終端沒有待發(fā)送的進(jìn)一步的信息塊；其發(fā)送隊(duì)列31為空。在這樣一種情況下，其結(jié)果是，映射圖管理器53把在隨后各幀中以預(yù)約模式保留的接入時(shí)隙設(shè)置為再次可用。
本發(fā)明也可以在時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)，例如全球移動通信(GSM)系統(tǒng)中用于接入一條時(shí)分信道。在這種情況下，一個(gè)信息塊的大小應(yīng)當(dāng)最多只有接入時(shí)隙那么大。在這種情況下，也沒有可能去使用PN序列，這樣一來，發(fā)生一次沖突的條件就是兩個(gè)移動終端使用相同的接入時(shí)隙去發(fā)送各信息塊。
本發(fā)明也可以應(yīng)用于各種有線網(wǎng)絡(luò)，例如使用基于“分時(shí)Aloha”接入?yún)f(xié)議的局域網(wǎng)。
上述解決方案可以僅在一個(gè)第1步驟中應(yīng)用于各移動終端。接入站可以不支持實(shí)現(xiàn)一份映射圖的特性，上述映射圖表示哪些接入時(shí)隙已被預(yù)約。在那種情況下，在RACH上的沖突次數(shù)將不會有任何減少。然而，在其后的各步驟中，它允許對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生漸進(jìn)性的適應(yīng)。雖然接入站尚未就緒，但是移動終端可以支持根據(jù)本發(fā)明的新特性。
權(quán)利要求
1．一種用于從一部稱為接入發(fā)射機(jī)的發(fā)射機(jī)，經(jīng)由一條為多部發(fā)射機(jī)所共享的多路復(fù)用信道，向一部接收機(jī)發(fā)送各信息塊的方法，所述信道被劃分為多個(gè)訪問時(shí)隙，所述方法包括下列各步驟-由所述接收機(jī)向所述多部發(fā)射機(jī)廣播可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合；-通過使用從所述可用的各接入時(shí)隙的集合中選出的一個(gè)參考接入時(shí)隙，從所述接入發(fā)射機(jī)向所述接收機(jī)發(fā)送一個(gè)第1信息塊；-將所述第1信息塊是否已經(jīng)無沖突地被所述接收機(jī)接收這一情況通知所述接入發(fā)射機(jī)。所述方法的特征在于，若所述第1信息塊已經(jīng)無沖突地被所述接收機(jī)接收，則它進(jìn)一步地包括下列各步驟-由所述接收機(jī)通知所述多部發(fā)射機(jī)稱，至少有一個(gè)被稱為預(yù)約接入時(shí)隙的接入時(shí)隙從可用的各接入時(shí)隙的集合中被排除，其中所述預(yù)約的接入時(shí)隙是根據(jù)一種預(yù)定義的確定性規(guī)則，從所述參考接入時(shí)隙中導(dǎo)出的。-若時(shí)隙為可用，則通過使用所述預(yù)約的接入時(shí)隙，從所述接入發(fā)射機(jī)向所述接收機(jī)發(fā)送一個(gè)進(jìn)一步的信息塊。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方法，其特征在于，所述接收機(jī)是一個(gè)控制著一個(gè)無線通信系統(tǒng)的一個(gè)蜂窩小區(qū)的一個(gè)站，所述發(fā)射機(jī)是位于所述蜂窩小區(qū)的一個(gè)移動終端，并且所述多路復(fù)用信道是一條隨機(jī)接入的無線通信信道。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方法，其特征在于，還包括下述步驟由所述接收機(jī)通知所述多部發(fā)射機(jī)稱，若所述接入發(fā)射機(jī)沒有使用一個(gè)預(yù)約的接入時(shí)隙，則為所述接入發(fā)射機(jī)預(yù)約的其余的預(yù)約接入時(shí)隙為再次可用。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方法，其特征在于，所述預(yù)定義的確定性規(guī)則被定義為介于一個(gè)第1預(yù)約接入時(shí)隙以及所述第1接入時(shí)隙之間的空間等于一個(gè)預(yù)定數(shù)目的接入時(shí)隙，介于任何進(jìn)一步的預(yù)約接入時(shí)隙以及它的前一個(gè)預(yù)約接入時(shí)隙之間的空間等于所述預(yù)定數(shù)目的接入時(shí)隙。
5．一部用于經(jīng)由一條為多部終端所共享的多路復(fù)用信道向一部接收機(jī)發(fā)送各信息塊的終端，所述信道被劃分為多個(gè)接入時(shí)隙，所述終端包括-用于在從可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合里面選出的一個(gè)參考接入時(shí)隙中發(fā)送一個(gè)第1信息塊的裝置，-用于接收一項(xiàng)指示的裝置，如果所述第1信息塊已經(jīng)被所述接收機(jī)無沖突地接收的話。所述終端的特征在于，它還包括用于根據(jù)一種預(yù)定義的確定性規(guī)則，從所述參考接入時(shí)隙導(dǎo)出至少一個(gè)進(jìn)一步的接入時(shí)隙的裝置，若所述第1信息塊已經(jīng)被所述接收機(jī)無沖突地接收，則所述進(jìn)一步的接入時(shí)隙被用來發(fā)送一個(gè)進(jìn)一步的可用的信息塊。
6．一個(gè)用于經(jīng)由一條多路復(fù)用信道，從多部發(fā)射機(jī)接收各信息塊的站，所述站包括用于向所述各發(fā)射機(jī)廣播可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合的裝置；用于檢查的裝置，如果在一個(gè)被稱為參考接入時(shí)隙的接入時(shí)隙中已經(jīng)發(fā)生一次沖突的話。所述站的特征還在于，它包括下述裝置用于通過從所述可用的各接入時(shí)隙的集合中排除至少一個(gè)被稱為預(yù)約接入時(shí)隙的接入時(shí)隙，來修改所述可用的各接入時(shí)隙的集合，所述預(yù)約的接入時(shí)隙是根據(jù)一種預(yù)定義的確定性規(guī)則，從所述參考接入時(shí)隙中導(dǎo)出的，如果在所述參考接入時(shí)隙中沒有發(fā)生沖突的話。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的一個(gè)站，其特征在于，它是控制著一個(gè)無線通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)蜂窩小區(qū)的一個(gè)接入站。
全文摘要
本發(fā)明涉及從一部發(fā)射機(jī)經(jīng)由為多部發(fā)射機(jī)所共享的一條信道,向一部接收機(jī)發(fā)送各信息塊的一種方法。根據(jù)本發(fā)明,發(fā)射機(jī)從可用的各接入時(shí)隙的一個(gè)集合中選出一個(gè)被稱為參考接入時(shí)隙的接入時(shí)隙,以發(fā)送一個(gè)第1信息塊。若第1信息塊已被接收機(jī)良好地接收,則后者通過從可用的各接入時(shí)隙的集合中排除至少一個(gè)接入時(shí)隙,來使可用的各接入時(shí)隙的集合現(xiàn)實(shí)化,其中,被排除的接入時(shí)隙是根據(jù)一種預(yù)定義的確定性規(guī)則,從參考接入時(shí)隙中導(dǎo)出的。特別是,一旦終端檢測到第1信息塊已經(jīng)被接收機(jī)無沖突地接收,則該終端在根據(jù)一種相同于在接收機(jī)中的預(yù)定義的確定性規(guī)則,從參考接入時(shí)隙導(dǎo)出的各接入時(shí)隙中發(fā)送進(jìn)一步的可用的各信息塊。
文檔編號H04J3/00GK1294470SQ0013162
公開日2001年5月9日 申請日期2000年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月22日
發(fā)明者比特利斯·馬丁 申請人:阿爾卡塔爾公司