專利名稱：帶碰撞檢測的訪問探針的確認的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的現(xiàn)有技術為了允許多重用戶在共享的無線電通信信道上發(fā)射，已開發(fā)了詳細而精確的協(xié)議。例如，IEEE(電氣和電子工程師學會)802.11標準通常支持根據(jù)被稱為“載波偵聽多址/碰撞避免(CSMA/CA)”的方法對無線電通信信道的訪問。
簡單地說，這種方法是建立在“先聽后說”方案的基礎上的。發(fā)射裝置監(jiān)視在共享的無線電通信信道上的通信量，以確定另一個發(fā)射裝置目前是否在同一信道上發(fā)射。如果該無線電通信信道正在使用，發(fā)射裝置將繼續(xù)監(jiān)視該信道直到它空閑為止。在該無線電通信信道最終空閑下來之后，發(fā)射器將在該線電通信信道上發(fā)射。
理想的是另一個發(fā)射裝置將不在同一時間同時發(fā)射。然而，當兩個以上發(fā)射裝置同時在該無線電通信信道上發(fā)射的時候，碰撞就會在該無線電通信信道上發(fā)生。因此，兩個信息都不發(fā)射將是可理解的而且兩個發(fā)射裝置都必須再一次把它們的信息發(fā)射到相應的目標裝置。
根據(jù)在這種CSMA/CA方案，由于碰撞造成的數(shù)據(jù)的再次傳送在最小的時間缺口之前不可能發(fā)生。經(jīng)過最小的時間缺口之后，發(fā)射裝置選擇作為在無線電通信信道再一次受到監(jiān)視以確定該無線電通信信道是否空閑之前等待發(fā)射的時間的隨機的“后延間隔”。如果該信道仍然繁忙，另一個更短的“后延間隔”被選定用于后續(xù)的信息傳送。這個過程在發(fā)射裝置能夠發(fā)射數(shù)據(jù)之前一直被重復。
另一個用來在共享的無線電通信信道上發(fā)射數(shù)據(jù)的標準是以多個字段單元能夠同時發(fā)射的IS-95為基礎的。
IS-95標準建議一種使字段單元的RF功率逐漸上升到信息以在基站可檢測的功率水平從字段單元發(fā)射出去的方法。依照這種方法，字段單元為了反向鏈路上的無線電資源的分配把訪問請求信息發(fā)射到基站。
在訪問信道上發(fā)射訪問請求信息之后，字段單元就來自基站的指出訪問請求信息已被適當?shù)亟邮盏拇_認信息監(jiān)視尋呼信道。如果沒有確認信息被發(fā)送到提出請求的字段單元，則假定來自字段單元的信息未以適當?shù)墓β仕奖话l(fā)射。這就是說，字段單元的功率輸出水平是如此低，以致基站沒有檢測到先前發(fā)射的訪問請求信息。于是訪問請求信息在訪問信道上以更高的功率水平被再次發(fā)射。
這個過程隨后被一直重復到字段單元以對于基站適當?shù)亟邮招畔⒆銐蚋叩墓β仕桨l(fā)射信息。類似于IEEE 802.11標準，當兩個以上字段單元同時發(fā)射信息的時候碰撞就會在共享的無線電通信信道上發(fā)生。
本發(fā)明的概述本發(fā)明一般而言涉及用來提高無線通信系統(tǒng)中的資源利用率的裝置和方法。在說明性的實施方案中，信息是在共享信道上發(fā)射給目標接收器的。就兩個以上發(fā)射器裝置試圖同時或大體上同時發(fā)送信息的時候可能發(fā)生的碰撞而言，共享信道受到監(jiān)視。提供反饋是為了通知一個或多重發(fā)射器碰撞是在何時被檢測到的。
把碰撞通知發(fā)射器裝置的一種方法是到在反向信道上把反饋提供給發(fā)射器裝置。更具體地說，諸如基站之類就碰撞而言監(jiān)視共享信道的裝置可以發(fā)射消息，指出就前一次信息傳輸而言在第一信道上發(fā)生碰撞。
在特定的應用中，發(fā)射器裝置是把諸如訪問請求信息之類的信息發(fā)射到監(jiān)視用于發(fā)射信息的信道的目標接收器的字段單元。例如，共享信道可以是用諸如在CDMA(碼分多址)無線通信系統(tǒng)中使用的那些代碼定義的反向鏈路無線通信信道。更具體地說，共享的反向鏈路信道可以是訪問信道。用來通知字段單元發(fā)生信息碰撞的第二信道可以是用另一種獨特的PN(偽噪聲)代碼定義的正向鏈路信道。
為了支持在發(fā)射器和諸如基站之類的目標接收器裝置之間的通信，發(fā)射器在共享信道上發(fā)射信息之前能夠使它自己同步。因此，至少可以存在一些關于何時發(fā)射器裝置在共享信道上發(fā)送信息的結構。作為替代，發(fā)射器裝置可以在共享信道上異步地發(fā)送信息。
在發(fā)射器至少與目標接收器非常同步的應用中，發(fā)射器就能夠在共享信道的時隙或數(shù)據(jù)字段中發(fā)射，因此，就信息碰撞監(jiān)視共享信道的裝置能夠就信息而言監(jiān)視共享信道的時隙。一種用來確定信息是否被適當?shù)亟邮盏耐緩绞窃谛畔⒈旧碇刑峁┤哂啻a信息，在這種場合可以完成證實信息被適當?shù)亟邮盏臋z驗。
如果發(fā)射器裝置在共享信道上發(fā)送信息并且在目標接收器沒有檢測到碰撞，諸如ACK(確認)信息之類的信息可以被反饋到該發(fā)射器裝置，指出來自該發(fā)射器的信息在目標接收器被成功地接收，沒有檢測到碰撞。這個ACK信息非必選地在諸如CDMA通信系統(tǒng)的尋呼信道之類的第三信道上被反饋到發(fā)射器裝置。其后，為了未來的通信在該發(fā)射器和目標接收器之間非必選地建立更多的形式通信鏈路。更多的形式通信鏈路可以包括反饋回路用來在沒有數(shù)據(jù)有效負載正在從發(fā)射器裝置發(fā)射到目標接收器的時候使發(fā)射器裝置與目標接收器同步。例如，目標接收器能夠分析已收到的信息并且在在反饋信道上生成功率和計時調(diào)整信息，以便提供同步和功率控制。由于反饋回路能夠被用來在兩個通信裝置之間提供更復雜的同步，所以無線資源能夠為了按要求轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)有效負載被更迅速地分配。
在一項應用中，第二信道或反饋信道是劃分時隙的即被這樣分隔，以致發(fā)射器裝置能夠借助是反饋信息在類似于第一信道的時隙中得到通知。因此，多重發(fā)射器中的每個發(fā)射器都能就反饋信息而言監(jiān)視第二信道的指配時隙。
反饋信息可以如同一位那樣簡單，它指出就前一次訪問請求信息傳輸而言在共享信道是否發(fā)生碰撞。同樣地，位信息或多重間隔位的序列也能夠在第二信道上發(fā)送指出碰撞是否發(fā)生。在使用時，多重位能夠提供某種程度的冗余碼，以致即使一部分信息由于失敗的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移而以其它方式遭破壞信息仍然能夠被傳送。
在共享信道被劃分成時隙的應用中，多重發(fā)射器裝置的每個裝置都優(yōu)選這樣同步，以致它通常在任何時隙中都能把信息發(fā)送到目標接收器。當發(fā)射器裝置在某個時隙中把信息零星發(fā)射到目標接收器的時候，將與在同一時隙中另一個發(fā)射器發(fā)送的信息發(fā)生碰撞的可能性有所增加。
雖然信息格式可以依據(jù)特定的應用發(fā)生變化，但是本發(fā)明的一個實施方案涉及在共享信道上發(fā)送兩份信息。例如，被一組多重發(fā)射器裝置公用的信息的第一部分能夠指出信息類型，例如，訪問請求信息。更具體地說，第一部分信息可以包括在目標接收器識別信息類型的特定的二進制序列或信息。進一步說，信息的第二部分能夠識別諸如把信息發(fā)送到目標接收器的發(fā)射器的序列號之類的獨特的信息。
當兩份信息被同時從兩個以上發(fā)射器裝置發(fā)射到目標接收器的時候，碰撞可能發(fā)生。檢測碰撞的一種途徑是監(jiān)視多重發(fā)射器裝置可能在它上面發(fā)射信息的第一信道的時隙。每條信息的第一部分在由兩個發(fā)射器在某個時隙中發(fā)射的時候?qū)?yōu)選彼此這樣排列成行，以致監(jiān)視目標接收器能夠識別諸如訪問請求信息之類的信息是由至少一個發(fā)射器發(fā)送的。更具體地說，監(jiān)視裝置能夠根據(jù)在同一時隙中由兩個以上發(fā)射器發(fā)射的重疊的位序列譯解和識別信息類型。監(jiān)視裝置還能夠通過分析信息的獨特部分識別何時在時隙中只有一個信息被發(fā)射。
進一步考慮由兩個以上發(fā)射器裝置發(fā)射的信息的第二部分。信息傳輸?shù)牡诙糠謨?yōu)選是如此獨特的，以致碰撞能在監(jiān)視裝置被檢測到。換言之，每條信息的第二部分都可以是如此獨特的，以致當兩個以上發(fā)射器在某個時隙中發(fā)送信息的時候數(shù)據(jù)不必彼此重疊。因此，當碰撞發(fā)生的時候，監(jiān)視裝置不能適當?shù)刈g解在某個時隙中信息傳輸?shù)娜魏为毺氐牡诙糠帧?br> 識別信息碰撞的一條途徑是檢測什么時候在監(jiān)視裝置收到的信息的第二部分不包括適當?shù)腃RC(循環(huán)冗余碼校驗)信息。例如，監(jiān)視裝置能夠識別就在某個時隙中收到信息的第二部分而言壞的CRC校驗結果。雖然信息的第一部分被適當?shù)亟邮詹⑶抑赋鲋辽僖粋€發(fā)射器正在發(fā)送的信息，但是，信息的第二部分在監(jiān)視裝置的處理能夠指出碰撞發(fā)生在錯誤被檢出的時候。因此，就碰撞而言監(jiān)視共享信道的裝置能夠生成在第二信道上對發(fā)射器指出在給定的時隙中碰撞發(fā)生在監(jiān)視目標接收器的信息。
在信息的第一和第二部分兩者都能被證實被適當?shù)亟邮盏那闆r下，該監(jiān)視裝置能夠確定由兩個以上發(fā)射器裝置在同一時隙中的發(fā)射不發(fā)生碰撞和識別哪個發(fā)射器曾發(fā)送信息。其后，ACK信息可以被發(fā)送到適當?shù)陌l(fā)射器裝置以便在提出請求的字段單元和基站之間建立通信鏈路。
如果被采用，錯誤檢出和改正信息可以被包括在信息的第一和第二部分兩者之中，以便確定信息的第一或第二部分的碰撞是否存在。在信息的第一部分中的多重代碼之一能夠被用來識別信息類型。
本發(fā)明的另一方面涉及這樣設定發(fā)射器功率水平，以致最初的信息傳輸對其它發(fā)射器裝置的干擾最小。在這種情況下，最初的功率水平可以被設定得如此低，以致它可能不被監(jiān)視共享信道的目標接收器檢出。
發(fā)射器裝置的功率輸出水平可以依據(jù)是否檢測到信息碰撞進行調(diào)整。更具體地說，如果沒有碰撞被檢出而且沒有ACK信息被發(fā)送到發(fā)射器指出信息已被收到，那么發(fā)射器的功率輸出水平可以為了后續(xù)的信息傳輸而被增加。通常，如果不存在碰撞，發(fā)射器裝置的功率輸出對于每次把信息發(fā)射到目標接收器的后續(xù)嘗試都增加預定的量。例如，如果信息未被監(jiān)視第一信道的目標接收器確認，用于后續(xù)的信息傳輸?shù)墓β瘦敵鏊娇梢员辉黾?.5db(分貝)，以便增加它被檢出的可能性。
如果來自發(fā)射器的信息在目標接收器被適當?shù)亟邮?，那么發(fā)射器的這個功率輸出水平被用來確定供其它調(diào)制率用以發(fā)射后續(xù)信息的功率水平。用于后續(xù)的信息傳輸?shù)墓β仕秸{(diào)整還可以被發(fā)射器跟蹤，以便確定目標接收器以什么水平確認收到來自發(fā)射器裝置的信息。
本發(fā)明的第三方面涉及根據(jù)隨機的退讓時間再次發(fā)射后續(xù)的信息。例如，如果信息碰撞發(fā)生，后續(xù)的信息可以在隨機的未來時刻被發(fā)射。因此，兩個先前在某特定的時隙中經(jīng)歷過信息碰撞的發(fā)射器裝置可以隨后在優(yōu)選不同的時隙中再次發(fā)射，以致它們相應的后續(xù)信息傳輸能在監(jiān)視第一信道的裝置被適當?shù)貦z出。當信息由于信息碰撞被再次發(fā)射的時候，后續(xù)的信息再次傳輸可以以前一個功率水平被發(fā)射，因為碰撞曾被檢出而且如果碰撞不曾發(fā)生那么監(jiān)視裝置是否可能已經(jīng)以別的方式適當?shù)亟邮招畔⑦€是未知的。
本發(fā)明的另一個實施方案涉及當兩個以上發(fā)射器裝置試圖在第一信道上發(fā)送信息的時候檢測碰撞是否發(fā)生。然后，依據(jù)碰撞是否發(fā)生調(diào)整相應的發(fā)射器的功率輸出水平。因此，發(fā)射器的功率輸出水平被調(diào)整到更高，以致后續(xù)的信息傳輸能在就信息碰撞監(jiān)視第一信道的目標接收器被檢出。
在沒有碰撞被檢出的情況下，發(fā)射器的功率輸出水平可以增加預定的量，例如1dB。如果就前一次信息傳輸而言沒有碰撞被檢測到，發(fā)射器可以以前一個功率水平再次發(fā)射信息。
發(fā)射器非必選地根據(jù)在第二信道上收到的反饋信息得到在第一信道上檢測到碰撞的通知。第二信道上的反饋信息可以是由就信息碰撞監(jiān)視第一信道的裝置發(fā)射的。反饋信息可以包括諸如單一的位、位序列或位的間隔序列之類指出碰撞在監(jiān)視裝置先前是否被檢出的信息。
本發(fā)明的另一個實施方案涉及分配兩個以上發(fā)射器可能都試圖在它上面發(fā)射信息的第一信道。第一信道被分成若干時隙，在這些時隙中一個或多個發(fā)射器可能發(fā)送信息。信息的第一部分通常包括當兩個以上發(fā)射器發(fā)送在某個時隙中相同的信息的時候重疊的公用編碼序列。由于同時發(fā)射的信息就某種特定的信息類型而言至少在某些方面重疊，所以監(jiān)視第一信道的裝置能夠識別由兩個以上發(fā)射器發(fā)射的信息類型。因此，，監(jiān)視裝置能夠識別信息是由不止一個發(fā)射器裝置發(fā)送的。
潛在的雙份信息的第二部分對于相應的發(fā)射器可能是獨特的。在一個實例中，信息的第二部分可以被用來識別在兩個發(fā)射器裝置之間是否發(fā)生碰撞。例如，由于采用兩個以上同時發(fā)射的裝置的信息傳輸?shù)牟糠挚赡苤丿B，所以在目標裝置收到的信息的第一部分能夠指出至少有一個發(fā)射器裝置發(fā)送信息。信息的第二部分如果被適當?shù)亟邮談t能夠指出沒有碰撞發(fā)生并且只有一個發(fā)射器在某個時隙中發(fā)送信息。例如，如果信息的第二部分在目標接收器沒有被適當?shù)亟邮眨瑒t能夠確定由于在某個時隙中有兩個以上發(fā)射器發(fā)射所以發(fā)生了碰撞。
在一項應用中，冗余碼校驗序列被包括在信息傳輸?shù)牡诙糠种?，以致監(jiān)視裝置能夠確定信息是否被適當?shù)亟邮铡?br> 信息的第一部分還可以包括用來確定在某個時隙內(nèi)是否有多重發(fā)射器發(fā)送公用信息的冗余碼校驗信息。例如，兩個不同的發(fā)射器在同一時隙之內(nèi)可能發(fā)送兩種不同的信息類型，并因此在這種情況下信息沒有哪個部分可能重疊。
在一項應用中，信息的第二部分包括指出信息是從哪個發(fā)射器發(fā)射的信息。因此，監(jiān)視裝置可以通過發(fā)送明確地指向發(fā)射器的信息來應答。
第二信道還可以被用來把反饋信息提供給發(fā)射器裝置指出碰撞是否在監(jiān)視第一信道的裝置被檢出。
如同先前討論的那樣，本發(fā)明的某些方面可以被用來支持訪問無線通信資源。例如，試圖在訪問信道上同時發(fā)射信息的多重發(fā)射器裝置可以就碰撞而言受到監(jiān)視。然后，碰撞信息可以用于多重目的。例如，發(fā)射器裝置能夠確定前一次信息傳輸在目標接收器究竟有沒有被檢測。如果沒有，那么該信息可以被再次發(fā)射到目標接收器，直到收到應答為止。
碰撞反饋信息還可以被用來調(diào)整發(fā)射器裝置的功率水平。例如，如果碰撞未被檢出或者沒有在反饋信道上收到確認信息，相應的發(fā)射器裝置可以隨后以更高的功率輸出水平發(fā)射信息，以便增加信息在目標接收器被檢出的可能性。因此，本發(fā)明的各方面使無線電通信信道上的干擾最小，因為降低了發(fā)射器裝置的功率輸出水平。更具體地說，發(fā)射器裝置最終以最小但可檢測的功率水平發(fā)送信息。
把信息發(fā)射到目標接收器必不可少的平均時間也被減少了，因為發(fā)射器在在反饋路徑中得到關于碰撞的通知，所以能夠隨機地在未來的時隙中再次發(fā)射信息，從而減少了后續(xù)碰撞的可能性。
附圖簡要說明

圖1是依照本發(fā)明的某些原則的說明性的無線通信系統(tǒng)的方框圖。
圖2是依照本發(fā)明的某些原則舉例說明在其上發(fā)射信息的多重信道的計時圖。
圖3是依照本發(fā)明的某些原則舉例說明在劃分時隙的信道之內(nèi)數(shù)據(jù)字段的運用的計時圖。
圖4是依照本發(fā)明的某些原則舉例說明信息的細節(jié)的示意圖。
圖5是依照本發(fā)明的某些原則用來在目標接收器處理信息的流程圖。
圖6是依照本發(fā)明的某些原則用來把信息發(fā)射到目標接收器的流程圖。
圖7是舉例說明在其上發(fā)射信息多重信道的的計時圖。
圖8是依照本發(fā)明的某些原則受到監(jiān)視的參考信號的圖表。
圖9是依照本發(fā)明的某些原則用來設定發(fā)射器裝置的初始功率輸出水平的流程圖。
本發(fā)明的上述和其它的目的、特性和優(yōu)勢從下面舉例說明的本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的更詳盡的描述中將變得更為清楚可見，附圖也展示了本發(fā)明，相同的參考符號在不同的視圖中始終指的是同一部分。這些附圖不一定是按比例繪制的，而是把重點放在舉例說明本發(fā)明的法則上。
本發(fā)明的詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案被描述如下。
圖1是依照本發(fā)明的某些方面舉例說明支持數(shù)據(jù)信息在多重指配信道上傳輸?shù)臒o線通信系統(tǒng)的方框圖。如同在許多無線通信系統(tǒng)中那樣，使用者為無線電帶寬分配而競爭。因此，符合要求的是無線通信10是為了數(shù)據(jù)吞吐量而被優(yōu)化的，而在某些應用中是為了數(shù)據(jù)吞吐量的高速爆發(fā)而被優(yōu)化的。
本發(fā)明的某些方面是建立在承認在無線信道上發(fā)射的字段單元的功率輸出能夠這樣受控以致它對使用同一公用無線空域的其它字段單元的干擾最小的基礎上的。具體地說，重新發(fā)射的字段單元的功率輸出水平最初被設定得如此低，以致基站可能檢測不到字段單元發(fā)射的信息。字段單元的這種初始低功率設定減少同信道干擾，因為發(fā)射器裝置不以過度的功率水平發(fā)射。隨后在試圖與基站通信期間，字段單元的功率輸出被逐漸升高直到信息在基站得到確認為止。
在一項應用中，一個或多重字段單元隨機地在第一指配信道上發(fā)射信息。當兩個字段單元同時在這個第一指配信道上發(fā)射信息的時候，在基站可能存在信息碰撞。基站可能能夠檢測出信息是由某個字段單元發(fā)射的并且存在信息碰撞。然而，基站不可能能夠譯解信息的內(nèi)容和確定信息是從哪個字段單元發(fā)射的。因此，在某些情況下，基站不能發(fā)射明確地指向特定的字段單元指出就前一次信息傳輸而言發(fā)生碰撞的信息。
本發(fā)明的一個方面涉及把普通的反饋信息提供給字段單元指出碰撞被檢出。因此，前一個未被檢測的信息可以被字段單元再次發(fā)射。如果沒有碰撞被檢出而且沒有確認應答被字段單元接收，那么字段單元可以為了后續(xù)的信息傳輸企圖連續(xù)地升高它的功率輸出設定，以保證該信息最終將在基站得到確認。
依照下面的優(yōu)選實施方案的描述，通信系統(tǒng)10被描述成諸如CDMA無線電通信信道之類利用共享信道資源的無線電通信鏈路。然而，應該注意在此描述的技術能夠被應用在支持共享的訪問的其它應用中。例如，本發(fā)明的原則可以被應用于諸如電話連接、計算機網(wǎng)絡連接、電纜連接或其它物理媒體之類根據(jù)需要提供諸如數(shù)據(jù)信道之類的資源分配的其它的普通應用。
如圖所示，通信系統(tǒng)10包括許多個人計算機(PC)裝置12-1、12-2、…、12-h、…、12-m，相應的字段單元或終端14-1、14-2、…、14-h、…、14-m，以及相關的定向天線裝置16-1、16-2、…、16-h、…、16-m。位于中心的裝備包括基站天線18和相應的包括高速處理能力的基站20。
基站20和相關的基礎設施提供與網(wǎng)絡網(wǎng)關22、諸如因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡24和網(wǎng)絡文件服務器30的連接。通信系統(tǒng)10優(yōu)選是這樣一種要求訪問、單點對多點的無線電通信系統(tǒng)，以致PC裝置12能夠在包括在正向鏈路40和反向鏈路50上實現(xiàn)的雙向無線連接的邏輯連接的基礎上把數(shù)據(jù)發(fā)射網(wǎng)絡服務器30并且從網(wǎng)絡服務器30接收數(shù)據(jù)。換言之，在如圖所示的單點對多點的多重訪問無線通信系統(tǒng)10中，給定的基站20通常以類似于移動電話通信網(wǎng)絡的方式支持與許多不同的字段單元14的通信。因此，系統(tǒng)10能夠為CDMA無線電通信系統(tǒng)提供框架結構，在這種場合數(shù)字信息是在多重移動單元用戶和諸如因特網(wǎng)之類硬連線網(wǎng)絡24之間按需轉(zhuǎn)播的。
PC裝置12通常是筆記本型計算機、手持單元、能聯(lián)網(wǎng)的移動電話、私人數(shù)字助理(PDA)-型的計算機、數(shù)字處理器或其它終端用戶裝置，盡管幾乎任何類型的處理裝置都能用來代替PC裝置12。一個或多個PC裝置12個個都通過適當?shù)挠策B線連接(例如，經(jīng)由電纜13的以太網(wǎng)-型的連接)被接到各自的用戶單元14上。
每個字段單元14都允許其相關聯(lián)的PC裝置12訪問網(wǎng)絡文件服務器30。在反向鏈路50的方向上，換言之，就PC12朝服務器30傳送的數(shù)據(jù)通信而言，PC裝置12根據(jù)，例如，因特網(wǎng)協(xié)議(IP)水平的網(wǎng)絡分組把信息發(fā)射到字段單元14。然后，字段單元14用適當?shù)臒o線連接成幀這樣封裝有線連接成幀(即以太網(wǎng)成幀)，以致數(shù)據(jù)包能夠在通信系統(tǒng)10的無線鏈路上發(fā)射。然后，適當?shù)馗袷交臒o線數(shù)據(jù)包根據(jù)選定的無線通信協(xié)議在包括反向鏈路50在內(nèi)的無線電通信信道之一上通過字段單元天線16傳送到基站天線18。然后，在中心基站位置，基站20提取無線電通信鏈路成幀的數(shù)據(jù)包并且把這些數(shù)據(jù)包重新格式化成IP格式。然后，這些數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)關22和任何數(shù)目或類型的網(wǎng)絡24被發(fā)送到最后的目的地，例如，網(wǎng)絡文件服務器30。
在一項應用中，由PC裝置12生成的信息是以TCP/IP協(xié)議為基礎的。因此，PC裝置12有機會訪問諸如在因特網(wǎng)上可用的網(wǎng)頁之類的數(shù)字信息。應該注意其它類型的數(shù)字信息可以根據(jù)本發(fā)明的原則在通信系統(tǒng)10的信道上傳輸。
數(shù)據(jù)信息還可以在正向鏈路40上從網(wǎng)絡文件服務器30轉(zhuǎn)移到諸PC12。在這個實例中，諸如起源于文件服務器30的IP(因特網(wǎng)協(xié)議)包之類的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡24上經(jīng)過網(wǎng)關22行進，最后到達基站20。如同先前對反向鏈路數(shù)據(jù)傳送的討論那樣，然后，適當?shù)臒o線協(xié)議成幀被添加到諸如IP包之類的在無線的正向鏈路40上用于包的通信的原始數(shù)據(jù)上。然后，重新成幀的包借助RF信號通過基站天線18和字段單元天線16被傳送到有意的目標字段單元14。適當?shù)哪繕俗侄螁卧?4將無線分組協(xié)議層解碼并且把包或數(shù)據(jù)包向前傳送到有意的PC裝置12，該裝置完成諸如IP層處理之類的進一步處理。
所以，給定的PC裝置12和文件服務器30可以在IP水平上被看成是邏輯連接的終點。一旦連接在基站處理器20和相應的字段單元14之間建立起來，在PC裝置12處的用戶就能根據(jù)需要把數(shù)據(jù)發(fā)射到文件服務器30和接收來自文件服務器30的數(shù)據(jù)。
反向鏈路50非必選地包括不同類型的邏輯的和/或物理的無線電通信信道，例如，訪問信道51、多個通信信道52-1、…、52-m和維護信道53。反向鏈路訪問信道51通常被用戶單元14用來請求基站20分配通信信道。例如，通信信道52可以根據(jù)需要被分配給一些用戶。然后，在反向鏈路50中指配的通信信道52把有效負載數(shù)據(jù)從字段單元14運送到基站20。
值得注意的是在基站20和字段單元14之間給定的鏈路在給定的瞬間可以有一個以上及時分配給它的通信信道52。這使得信息能以比較高的速率轉(zhuǎn)移。
維護信道53可以被用來運送諸如同步信息和功率控制信息之類的維護信息，以便進一步支持數(shù)字信息在反向鏈路50和正向鏈路40兩者上的傳輸。
正向鏈路40可以包括被基站20用來通知字段單元14諸如一個或多個正向鏈路通信信道42已分配給它用于正向鏈路的數(shù)據(jù)傳輸之類的普通信息的尋呼信道41。在正向鏈路40上的通信信道42-1…42-n被用來把有效負載信息從基站20運送到相應的目標用戶單元14。
維護信道43可以被用來在正向鏈路40上把同步和功率控制信息從基站處理器20傳送到字段單元14。此外，尋呼信道41可以被用來通知字段單元14在反向鏈路50方向上指配的通信信道52。
正向鏈路40的通信信道42可以是根據(jù)時分多路復用計劃在多重用戶單元14當中共享的。具體地說，正向鏈路通信信道42被非必選地分割成預定數(shù)目的周期性地重復的時隙用于數(shù)據(jù)包從基站20到多重用戶單元14的傳輸。應該理解給定的用戶單元14能夠在任何瞬間及時地具有分配給它使用的多重時隙或者沒有分配給它使用的時隙。在某些應用中，整條劃分時隙的正向或反向鏈路的通信信道也可能在連續(xù)的基礎上被分配給某個特定的字段單元14使用。
圖2是依照本發(fā)明的某些原則舉例說明在發(fā)射基站20和字段單元14之間傳輸信息的多重信道的計時圖。如圖所示，字段單元14可以在諸如訪問信道51之類的專用信道上把信息傳送到基站20。訪問信道51支持訪問請求信息從字段單元14到基站20的傳輸。訪問請求信息能夠指出字段單元14對高速雙向通信鏈路的請求。
在訪問信道51上的信息傳送不需要局限于訪問請求類型的信息。例如，訪問信道51可以是為了支持其它類型的信息而構成的。
在圖2所示的說明性的計時圖中，訪問信道51被非必選地分割成用以把信息從字段單元14傳送到基站20的周期性地重復的時隙210。更具體地說，持續(xù)時間大約為26.6毫秒的信號出現(xiàn)時間可以被分割開，以便如圖所示把時隙#0和時隙#1包括在內(nèi)。在這項應用中，一個或多個字段單元14可以在信號出現(xiàn)時間的任一時隙中把信息隨機地發(fā)送到基站20。倘若字段單元20用以傳送信息的多重時隙210使兩個隨機地發(fā)射的字段單元14將在同一時隙210中發(fā)射信息變得不大可能。字段單元14可以依據(jù)應用與使用導引信道44的基站20同步，以致信息能夠在特定的時隙210中傳送。
當發(fā)生碰撞的時候，即兩個字段單元14在同一時隙210中傳送信息的時候，就這樣的信息而言監(jiān)視訪問信道51的裝置或許不能適當?shù)亟獯a或破解任何一個被傳送的信息的內(nèi)容。這種條件的指示被傳送到字段單元14。
反饋信道45是這樣提供的，以致基站20能夠把反饋信息230發(fā)送到字段單元14。如圖所示至少一部分反饋信道45被保留下來，用于把普通信息即在前一個信號出現(xiàn)時間里信息碰撞是否在訪問信道51上發(fā)生的信息，更具體地說，在特定的時隙210中發(fā)生的信息傳送到全體字段單元14。
反饋信息230非必選地是指出在時隙210中就傳送到基站20的信息而言是否曾發(fā)生碰撞的編碼信息序列或單一的位。如圖所示，多重反饋信息230可以是在給定的持續(xù)時間(例如，信號出現(xiàn)時間或信號出現(xiàn)時間的一半)里生成的。例如，諸如反饋信息230之類的反饋信息可以是在信號出現(xiàn)時間N+1的持續(xù)時間A中傳輸?shù)?，以便指出就信?10的接收而言在信號出現(xiàn)時間N的時隙#0中在基站20發(fā)生碰撞。更具體地說，在持續(xù)時間A的三個反饋信息230中的每個反饋信息中傳送的邏輯1能夠指出碰撞被檢測到，而邏輯0的設定能夠指出沒有碰撞被檢測到。
如圖所示在持續(xù)時間內(nèi)傳輸多重、隔開的反饋信息230多少提供一些冗余碼。例如，在給定的持續(xù)時間(例如，持續(xù)時間A)內(nèi)傳輸?shù)亩嘀匦畔?30可以是為了增加適當?shù)赝ㄖ侄螁卧?4是否發(fā)生碰撞的機會而被多余傳送的信息的一部分。如果順利的話，即使就信息230的一部分而言在(例如)持續(xù)時間A中信息傳送失敗，多重反饋信息230中也至少有一個能夠在字段單元14被識別。
以類似于先前討論的方式，反饋信道45在信號出現(xiàn)時間N+1的持續(xù)時間B中傳送的反饋信息230能夠指出在受基站20監(jiān)視的信號出現(xiàn)時間N的時隙#1中是否檢測到信息碰撞。
在反向鏈路方向上，字段單元14在訪問信道51上傳送給基站20的信息包括諸如發(fā)射該信息的字段單元14的識別號碼之類獨特的信息。在正向鏈路方向上，尋呼信道41支持從基站20到字段單元14的信息傳輸，在這種場合信息傳輸通常是指向特定的字段單元14的。因此，基站20可以通過在尋呼信道41上把應答信息傳送給字段單元14對在訪問信道51上發(fā)送信息的字段單元14做出響應。在尋呼信道41上轉(zhuǎn)發(fā)的其它鏈路信息可以被轉(zhuǎn)發(fā)給字段單元14，以便在基站20和字段單元14之間建立形式上的雙向鏈路。
在尋呼信道41上傳送的一種信息類型是ACK(確認)信息240。ACK信息240是由基站20發(fā)送的，以便指出在訪問信道51的時隙210中收到的信息已被適當?shù)亟邮?。類似于反饋信?5上的反饋信息230，傳送給字段單元14的ACK信息也是反饋信息。然而，ACK信息240指出字段單元14所發(fā)射的前一個訪問請求信息已被適當?shù)亟邮铡CK信息240還能夠指出形式通信鏈路將是用請求訪問的字段單元14建立起來的。例如，通信信道可以被分配給字段單元14用來發(fā)射或接收數(shù)據(jù)有效負載。
應該注意字段單元14非必選地以這樣低的功率輸出水平發(fā)射，以致在特定的時隙210中傳送的信息在基站20檢測不到。在這個實例中，字段單元14可以根據(jù)收到的來自基站20的反饋信息為了后續(xù)的信息傳輸調(diào)整它的功率輸出水平。更具體地說，字段單元14可以依據(jù)分別在反饋信道45或?qū)ず粜诺?1上收到的反饋信息230或ACK信息240調(diào)整它的功率輸出水平。因此，字段單元14的功率輸出水平能夠被這樣優(yōu)化，以致它對在共用的無線電頻率上傳輸信息的其它字段單元14的干擾最小。
雖然其它類型的信息能夠得到支持，但是在訪問信道51的時隙210中傳送的信息通常是指出字段單元14可能在反向鏈路通信信道52或正向通信信道42上接收或發(fā)射數(shù)據(jù)有效負載信息的訪問請求信息。
調(diào)整字段單元14的功率輸出的一個方面是確定就前一次從字段單元14到基站20的信息傳輸而言是否檢測到碰撞。例如，如果就先前從特定的字段單元14發(fā)射的信息而言沒有檢測到碰撞，那么用于來自字段單元14的后續(xù)的信息傳輸(如果有的話)的功率輸出水平可以這樣增加，以致基站20更可能檢測到該信息傳輸。更具體地說，如果就前一次信息傳輸而言沒有檢測到碰撞，字段單元14的功率輸出水平可以為了后續(xù)的信息傳輸增加預定的量，例如+0.5分貝。
如果通過某個字段單元14的信息傳輸確實導致由于多重字段單元14在同一時隙210中發(fā)射造成的碰撞，那么該字段單元14用于后續(xù)的信息傳輸?shù)墓β瘦敵鏊娇梢圆桓淖兓蛘邼撛诘販p少，因為如果在某個特定的時隙210之內(nèi)只有一個字段單元14發(fā)射信息，通過字段單元14的信息傳輸是否可能已通過其它方式在基站20被檢測是未知的。因此，本發(fā)明的一個方面涉及這樣調(diào)整字段單元14的功率輸出水平，以致它對使用同一無線電通信信道的其它字段單元的干擾最小。
這種發(fā)射信息的方法在用戶首先給某個字段單元14供電并且必須與基站20通信的時候可能是特別有用的。例如，以如此高的功率輸出水平發(fā)射信息，即這樣的信息傳輸由于過分的噪聲使在該無線電通信信道上的其它數(shù)據(jù)傳輸遭到破壞在某些情況下是不合需要的。
以類似于先前討論過的方式，字段單元14的功率輸出水平可以依據(jù)基站20是否確認在訪問信道51上收到信息進行調(diào)整。因此，如果字段單元14沒有檢測道ACK應答信息240，那么字段單元14的功率輸出水平可以為了后續(xù)的信息傳輸被逐漸增加。
最大的功率調(diào)整水平(例如，60dBm)可以被選定，其中如果甚至在這個水平也沒有ACK信息被收到，字段單元14將停止發(fā)射。
本發(fā)明的更復雜的應用可能涉及依據(jù)指出碰撞是否被檢測到的反饋信息230和指出訪問信息得到基站20確認的ACK信息240兩者調(diào)整字段單元14的功率輸出水平。更具體地說，如果就先前從字段單元14發(fā)射的信息而言沒有檢測到碰撞也沒有收到ACK信息，那么字段單元14可以調(diào)整它用于后續(xù)的信息傳輸?shù)墓β瘦敵鏊健７駝t，字段單元14可以以前一次的功率輸出水平再次發(fā)射。
不管哪種方法被用來調(diào)整功率輸出水平，基站20用以確認收到來自字段單元14的信息的功率水平設定值可以被用來確定字段單元14必須用以把其它信息發(fā)射到基站20的功率水平設定值。例如，來自字段單元14的信息可以在最初的信息傳輸期間使用特定的調(diào)制率發(fā)射出去。來自字段單元14的后續(xù)傳輸?shù)墓β瘦敵鏊娇梢詾榱诉m應以不同的調(diào)制率發(fā)射信息而被調(diào)整。例如，字段單元應該以怎樣的功率水平在指配的通信信道上使用不同的調(diào)制率發(fā)射可以被確定下來。為了跟蹤功率調(diào)整和確定諸如基站20之類的監(jiān)視裝置以怎樣的功率水平檢測信息的傳輸，功率水平輸出調(diào)整的歷史非必選地被保存下來。
如同先前討論的那樣，本發(fā)明的一個方面涉及這樣再次從字段單元14發(fā)射信息，以致它能夠在基站20被檢測到。再次傳送非必選地以隨機的退讓時間為基礎，以致碰撞在隨后試圖發(fā)射信息時不大可能發(fā)生。
考慮兩個以上字段單元14在訪問信道51上傳輸信息并且在基站20檢測到碰撞的情況。如同先前討論的那樣，反饋信息將被傳送到字段單元14指出發(fā)生了碰撞。然后，兩個字段單元14都必須把它們相應的信息再次發(fā)射到基站20。
為了避免另一次碰撞，諸字段單元14都相對于前一次發(fā)生碰撞的信息傳送隨機地選擇退讓時間并且在另一個時隙210中發(fā)射。例如，如果字段單元A和字段單元B都在信號出現(xiàn)時間N的時隙#0中發(fā)射信息，字段單元A將選擇相當于信號出現(xiàn)時間3倍的退讓時間并且在信號出現(xiàn)時間N+3的時隙#1中把信息再次發(fā)射到基站20，而字段單元B根據(jù)隨機的退讓時間在信號出現(xiàn)時間N+2的時隙#0中再次發(fā)射信息。因此，字段單元A和B就信息再次傳送而言不大可能引起另一次碰撞。
圖3是舉例說明本發(fā)明用來把反饋信息傳送到字段單元14的另一個實施方案的計時圖。訪問信道51被這樣分割，以致字段單元14可以在時隙345中發(fā)射訪問探針或其它信息。如圖所示，反饋信道355被分割成包括64個重復每個信號出現(xiàn)時間的時隙TS#0、TS#1、TS#2、…、TS#63。
反饋信道355的每個時隙315優(yōu)選包括支持16位的信息的數(shù)據(jù)字段。在圖示的特定應用中，10位的信息是為普通信息保留的，1位是作為碰撞檢測位325保留的，另外5位是為CRC(循環(huán)冗余碼校驗)數(shù)據(jù)328保留的。
普通信息320非必選地是指向特定的字段單元14的信息。例如，多重字段單元14中的每一個都可以被分配使用特定的時隙315來接收從基站20到字段單元14的反饋信息。在被分配時，相應的字段單元14為了接收來自基站20的信息而監(jiān)視適當?shù)臅r隙315。在時隙315中一種類型的特定信息是給字段單元14的反饋信息指出應該如何調(diào)整它的計時或功率才能使從字段單元14發(fā)射的信息在基站20被適當?shù)亟邮铡?br> 時隙315非必選地是未分配的，而信息本身可以包括信息所指的字段單元14的地址。因此，在修改后的實施方案中，反饋信息可以被異步地傳送到是字段單元14。
在時隙315中的碰撞檢測位325是單一的位，它指出在受到監(jiān)視的時隙345中碰撞是否發(fā)生。更具體地說，信號出現(xiàn)時間M的時隙TS#0、TS#1、…、TS#31的碰撞檢測位325可以被用來指出在信號出現(xiàn)時間M-1的訪問探針時隙#0中發(fā)生碰撞。因此，在多重時隙上這串個別碰撞檢測位328可以被設定為同一邏輯狀態(tài)，從而指出檢測到碰撞。
以類似的方式，信號出現(xiàn)時間M的TS#32、TS#33、…、TS#63可以是為了指出在信號出現(xiàn)時間M-1的訪問探針時隙#1上是否發(fā)生碰撞而適當?shù)卦O定的。因此，監(jiān)視字段單元14能夠根據(jù)單一的位、多位的序列或間隔位的序列確定在基站20是否發(fā)生碰撞。
CRC數(shù)據(jù)328也是在反饋信息360中提供的。CRC數(shù)據(jù)328是非必選地在字段單元14被解碼，以便保證信息360在字段單元14被適當?shù)亟邮眨唧w地說，保證特定的碰撞檢測位325被適當?shù)亟邮铡Ｆ渌姆椒ㄒ部梢员挥脕肀ＷC和證實信息和數(shù)據(jù)在字段單元14被適當?shù)亟邮?。例如，信息可以在FEC(正向糾錯)代碼的基礎上傳送。
圖4是依照本發(fā)明的原則舉例說明用來在訪問信道上把信息從字段單元傳輸?shù)侥繕私邮掌鞯母袷降膱D表。
在一項應用中，信息410是在訪問信道51上由字段單元14發(fā)射的并且包括兩個部分。如圖所示，信息410的第一部分即導言415是指出字段單元14對通信鏈路的請求的編碼信息。每個字段單元14都可以發(fā)射具有通常被編碼的導言415的信息410。因此，如果兩個字段單元14發(fā)射包括同樣的導言信息415的信息，基站20能夠確定至少導言信息415是由一個以上字段單元14發(fā)送的。換言之，當多重信息410在同一時隙中被發(fā)射時，一個字段單元發(fā)射的導言信息415可能與另一個字段單元14發(fā)射的導言信息415重疊。
信息410非必選地包括發(fā)射給基站20的數(shù)據(jù)有效負載420。在一項應用中，數(shù)據(jù)有效負載420包括發(fā)射信息410的字段單元14的序列號。通常，某種形式的冗余碼校驗信息(例如，CRC數(shù)據(jù))與信息410一起被包括在內(nèi)，以致基站20能夠確定信息410是否被準確無誤地接收。
如果信息410被準確無誤地接收，基站20能夠相應地做出反應，以便建立帶字段單元14的鏈路和在反饋信道45上把“無碰撞”信息發(fā)射到該字段單元14。作為替代，如果信息410包括沒有錯誤的導言415和被不正確地接收的數(shù)據(jù)有效負載信息420，基站20能夠推斷出兩個以上發(fā)射器同時發(fā)送信息。于是在反饋信道45上發(fā)射碰撞檢測信息，從而指出發(fā)生碰撞。因此，無論信息碰撞是否發(fā)生，諸如基站20之類監(jiān)視信息410的目標接收器都能夠把有價值的反饋提供給多重正在發(fā)射的字段單元14。
本發(fā)明的另一個方面涉及使用導引塊53和Barker代碼塊54給導言415編碼。根據(jù)這種編碼或符號序列的運用，字段單元14能夠把信息410發(fā)射到基站20。
如圖所示，導言信息415可以包括四個導引塊53和四個Barker代碼塊54。Barker代碼塊54幫助基站20識別信息410的導言415的起始點。換句話說，導言415中的信息可以為了異步地接收信息在基站20被用于計時目的。因此，字段單元14在時隙210中發(fā)射信息410并非是必要的，因為基站20能夠為了接收異步信息而被修改。
然而，在信息410包括在時隙210中傳送的Barker代碼塊54的應用中，即使發(fā)生碰撞，基站20也能夠識別收到的信息410，因為被多重字段單元14在某個時隙中同時發(fā)射的信息410的導言415將重疊，因此將是在基站20可檢測的。
每個導引塊53包括許多重復的導引符號。優(yōu)選的是導引塊包括目標接收器用來將信息410解碼的48個符號。
信息410的第二部分可以包括發(fā)送給基站20的數(shù)據(jù)有效負載420。優(yōu)選的是導引符號也被插在信息410的數(shù)據(jù)有效負載部分420之中用來幫助數(shù)據(jù)在目標接收器的相干解調(diào)。導引符號通常包括一系列正的數(shù)據(jù)位，因此它們本身固有地不包括計時信息。
Barker代碼塊54如圖所示包括預定的二進制信息圖案。BPSK(二進制相移鍵控法)的運用可以被用來生成正的Barker序列450，+B，例如后面分別跟著三個負的位、一個正的位、一對負的位、一個正的位后面接一個負的位的三個正的位。Barker代碼序列可以兩者擇一地是負的，例如，負的Barker序列，-B，從而進一步幫助在監(jiān)視裝置進行信息處理。
圖5是依照本發(fā)明的原則舉例說明用來為了某種信息監(jiān)視某條信道的過程的流程圖。
步驟500通常指出進入流程圖的入口點。在步驟510中，訪問信道51就諸如字段單元14發(fā)射的訪問請求信息之類的信息傳送而言受到監(jiān)視。然后，在步驟520中確定該信息是否包括信息410的Barker代碼或被適當?shù)亟邮盏膶а?15。如果在步驟520中沒有Barker代碼或?qū)а?15被檢測到，那么處理流程在步驟510再一次重新開始。作為替代，如果Barker代碼在步驟520中被檢測到，那么信息410被進一步分析，以確定碰撞是否在某個時隙中發(fā)生。換言之，在收到的信息410中是否至少有一部分數(shù)據(jù)遭到破壞被確定下來。
確定信息碰撞是否發(fā)生的一個途徑是核實信息410中的數(shù)據(jù)被適當?shù)亟邮?。這可以依照冗余碼檢驗信息通過分析已收到的信息410得以完成。如果信息410中的數(shù)據(jù)不是在基站20被適當?shù)亟邮盏?，那么基?0在反饋信道45上發(fā)射反饋信息，指出在步驟540中就前一個訪問請求信息而言檢測到碰撞。繼步驟540之后，處理流程再一次從步驟510重新開始。
如果在步驟530中就特定的信息而言沒有檢測到碰撞，則對信息410進行分析，以確定多重字段單元14當中哪一個字段單元曾發(fā)送該信息。接下來在步驟550中，把ACK信息240在尋呼信道41上發(fā)送到提出請求的字段單元14。另外，在反饋信道45上發(fā)送某種信息，指出就訪問信道51的相應的前一個時隙210而言沒有發(fā)生信息碰撞。最后，在步驟560中用請求訪問的字段單元建立更多的形式鏈路。
圖6是依照本發(fā)明的原則舉例說明在字段單元用來把信息發(fā)射到目標接收器的處理流程的流程圖。步驟600通常指出流程圖的入口點。
在步驟620中，字段單元14的狀態(tài)就用戶指出該字段單元14希望與諸如基站20之類的目標接收器建立通信鏈路的輸入而言受到監(jiān)視。然后，在步驟620中確定該輸入是否指出字段單元14希望建立通信鏈路。如果不，處理流程再一次從步驟610重新開始。如果是這樣，在步驟630中字段單元14在訪問信道51上發(fā)射訪問請求信息。其后，在步驟640中字段單元14就諸如碰撞檢出信息之類的反饋信息而言監(jiān)視反饋信道45。
如果在步驟650中就字段單元14的前一次發(fā)射而言檢測到碰撞，那么處理流程繼續(xù)執(zhí)行步驟660，在該步驟中用于字段單元14的功率輸出水平不被調(diào)整而且信息410隨后在步驟630中被再次發(fā)射。
如果在步驟650中沒有檢測到碰撞，如同用碰撞反饋信息指出的那樣，在步驟670中確定尋呼信道41上的ACK信息240是否在字段單元14已被接收。如果是這樣，在步驟690中建立字段單元14和基站20之間的鏈路。如果不是這樣，在步驟680中增加字段單元14的功率輸出水平，并且處理流程在步驟630繼續(xù)，把信息從字段單元14再次發(fā)射到基站20。
圖7是依照本發(fā)明的原則舉例說明在收發(fā)器之間傳輸信息的多重信道的計時圖。
如同先前討論的那樣，本發(fā)明的一個方面涉及把字段單元14設定到最初的功率水平，以致它在信息傳輸期間對其它用戶的干擾最小。由于功率是根據(jù)訪問信息在基站20是否被檢測到逐漸升高的，所以優(yōu)選的是字段單元的初始功率水平應該合理地接近基站20將用以在其要求的功率水平接收信息的功率水平。因此，字段單元14將能夠把信息發(fā)射到基站20并且能夠用較少時間建立更多的形式通信鏈路，因為字段單元14的功率水平輸出將僅僅需要最少的調(diào)整就致使在基站20收到信息。
一種開始設定字段單元14的功率輸出水平的方法涉及在導引信道44上把參考信號710從基站20發(fā)射出去。優(yōu)選的是參考信號710是以適當?shù)墓β仕桨l(fā)射的，以致在無線電空域中監(jiān)視導引信道44的多重字段單元14能夠識別參考信號710和測量用以接收它的功率水平。在一項應用中，參考信號包括諸如導引符號序列之類的導引信息，在這種場合導引符號是用PN(偽噪聲)代碼定義的。在字段單元14中的一個或多重導引信號相關濾波器被用來檢測這些導引符號。
監(jiān)視導引信道44的每個字段單元14通常包括用來測量已收到的參考信號710的功率水平的功率檢測器電路。例如，功率檢測器被用來測量收到的參考信號710的最強的導引路徑。這個測量結果被用來估算基站20和字段單元14之間的正向路徑損失。
已收到的參考信號710的總信號功率水平可以根據(jù)I和Q信道的幅度平方和計算出來。功率測量結果被非必選地過濾，以便提供在衰落條件下收到的功率水平的較好的估算值。
如同在圖7中展示的那樣，信息是在尋呼信道41上從基站20發(fā)射到字段單元14的。一個這樣的信息是將指出參考信號710用以從基站20發(fā)射的功率水平的信息包括在內(nèi)的信息A。這個數(shù)值可以用已經(jīng)考慮到基站天線增益的dBm(毫瓦分貝)來表示。因此，信息A可以包括基站20用以發(fā)射參考信號710的有效輻射功率水平的信息。在與本發(fā)明的原則協(xié)調(diào)時，諸如天線增益信息、偏移信息、糾錯信息和普通信息之類的附加信息可以被傳送到字段單元14。
字段單元14為了確定參考信號710是以怎樣的功率水平發(fā)射的將信息A解碼。然后，通過將在字段單元14收到的參考信號710的功率水平與信息A所指出的有效輻射功率水平進行比較來確定基站20和字段單元14之間的正向路徑損失。
然后，計算出來的正向路徑損失可以被用來估算字段單元14和基站20之間的反向路徑損失。例如，雖然或許至少略有不同，但是反向路徑損失被估計是大體上與正向路徑損失相同。這個估計的路徑損失被用來確定能夠用以把信息從字段單元14發(fā)射到基站20的初始設定值。
考慮基站20以55dBm的有效輻射功率水平發(fā)射參考信號710的情況。如同討論過的那樣，這個信息借助通常在尋呼信道41上廣播的信息A被發(fā)送到字段單元14。如果收到的參考信號710的功率水平是22dBm，正向路徑損失被計算出來是55-22dBm，即正向路徑損失＝33dBm。根據(jù)這個路徑損失，字段單元14能夠估算用于隨后試圖把信息發(fā)射到基站20的合理的功率輸出水平。
附加信息可以在尋呼信道41上從基站20發(fā)送到字段單元14。例如，信息B通常也是在尋呼信道41上發(fā)射到字段單元的。信息B優(yōu)選包括指出基站20將用以接收來自字段單元14的后續(xù)信息的預期的功率水平的編碼信息。這個信息也可以是直接發(fā)射到某個特定的字段單元14的特定信息。因此，字段單元14能夠使用該信息來估算應該以什么水平發(fā)射信息才能以預期的功率水平接收信息。在信息B指出預期的功率水平為12dBm而正向路徑損失如同討論過的那樣是大約33分貝的情況下，字段單元14可以嘗試以33+12dBm(即45dBm)把信息發(fā)射到基站20。
顯然，反向路徑損失可能比估算的33dBm多得多。在這種情況下，基站將不必檢測字段單元14發(fā)射的信息。然而，如同先前討論的那樣，45dBm的功率輸出設定值可以作為在訪問信道51上用以發(fā)射諸如訪問請求信息750之類的信息的起始點。如果碰撞在基站20未被檢測到而且在尋呼信道41上沒有ACK信息240被收到，那么字段單元1 4的功率輸出可以增加1dBm，達到用于繼續(xù)嘗試發(fā)射信息的46dBm。這個調(diào)整字段單元14的功率輸出水平的程序可以重復到信息在基站20被檢出為止。
發(fā)射到基站20的信息也可以為了確定以怎樣的功率水平接收來自字段單元14的信息而受到監(jiān)視。為了實現(xiàn)這個目標，諸如信息C之類的信息可以包括諸如導引符號或?qū)б栃蛄兄惖膶б畔?。然后，使用導引信號相關濾波器來識別在圖8中展示的最強的分集路徑和從屬路徑。然后，一條或多重路徑被用來確定在基站20用以在訪問信道51上接收信息的功率水平。為了保證信息C被適當?shù)亟邮?，使用諸如CRC校驗位之類的錯誤檢測信息分析該信息的錯誤。本發(fā)明的這些和其它方面在這份說明書中先前就被討論過。
信息C在基站20被適當?shù)亟邮罩?，功率調(diào)整信息在基站20生成，以便指出字段單元14應該得到怎樣的調(diào)整才能使后面給基站20的信息是以預期的功率水平接收的。例如，如果基站20確定某個信息是以23dBm接收的，基站20可以在尋呼信道41上發(fā)送信息指出字段單元應該這樣減少它用于后續(xù)信息傳輸?shù)墓β瘦敵鏊?，以致來自字段單元的信息是以較低的功率水平(例如12dBm)接收的。
圖8是依照本發(fā)明的原則舉例說明已收到的用于導引符號的分集字符串的圖表。諸如參考信號710、信息A、信息B或信息C之類已收到的信息可以包括諸如一個或多重導引符號之類為了確定收到的信息的功率水平在接收器受到監(jiān)視的標記。
基站20和字段單元14兩者都包括用來識別在被傳送的信息中諸如一個或多重導引符號之類的標記的導引信號相關濾波器。這種標記幫助分析計時調(diào)整和收到的信息功率水平兩者。順便提一下，分集字符串舉例說明在信息中作為多路徑衰落的結果接收的標記。換言之，來自發(fā)射器的信號在目標處是在不同的時間收到的，因為信號在發(fā)射器和接收器之間沿著不同的路徑到達目標所花費時間的不同。
優(yōu)選的是，被普遍接受的最強的分集路徑將在基站20被作為時間調(diào)整字符串分配給字段單元14用來分析收到的信息的計時。同樣，一條最強的路徑被優(yōu)先選定用來計算用以接收信息的功率水平。然而，附加的路徑非必選地被用來確定被普遍接受的信息功率水平。
信息的計時校準和被普遍接受的功率水平是使用在如同提及的那樣使用相關濾波器進行分析的特定的字符串中最強的導引信號的相關關系分布曲線確定的。相關濾波器的輸出通常由256個樣本組成，它以每個延遲4個樣本代表64種延遲。256個樣本的輸出窗口代表接收器裝置的總相關時間跨度。這可以改變，取決于應用。優(yōu)選的是時間校準點是樣本編號80，它允許用于先兆的20種延遲和用于后光標信道信息的44種延遲。
一般地說，時間校準誤差的計算是以確定矩心或峰值在給定的樣本字符串中的位置為基礎的。例如，在某個時隙中每個正在發(fā)射的字段單元14都包括某種標記，即，在時隙之內(nèi)位于某個預定位置的峰值信號。就該信道和在主路徑兩側的兩個樣本(即，1和1/4碎片)而言，最強的導引路徑被進行統(tǒng)計分析，以確定在時隙之內(nèi)標記的矩心或峰值。在圖6中樣本的矩心位置(L)是根據(jù)下面的公式計算的
L=Σ[t×Q(t)]ΣQ(t)]]>其中t＝抽樣時間，而Q(t)是在給定時間樣本的幅度。
例如，L是根據(jù)在圖6中展示的結果計算的L=(.25*76)+(.5*77)+(1.0*78)+(.8*79)+(.6*80).25+.5+1.0+.8+.6]]>L＝78.317再者，計時校準誤差是通過將計算出的矩心的計時與在時隙之內(nèi)被選定作為計時校準的基準點的預期的時間設定點80進行比較確定的。由于矩心在上述例子中的估算結果是78.317，所以計時相對于設定點80是旱的。適當?shù)男畔⒖梢员话l(fā)送到字段單元14，指出它的計時應該怎樣進行精細調(diào)整，以致來自字段單元14的信息在基站20是在適當?shù)臅r間接收的。
類似地，可以為了確定用以接收信息的功率水平而對圖8的分集字符串進行分析。因此，適當?shù)男畔⒖梢员话l(fā)送到字段單元14指出它的功率輸出水平應該被怎樣調(diào)整才能致使信息以預期的功率水平被接收。
如上所述，這種技術可以被用來在基站20檢測收到的參考信號710的功率水平。
圖9是依照本發(fā)明的原則舉例說明用來根據(jù)估算的路徑損失設定字段單元的功率輸出水平的方法的流程圖。
步驟900指出進入流程圖的入口點。隨后在步驟910中，字段單元14就參考信號710監(jiān)視導引信道44。如同先前討論的那樣，字段單元使用功率檢測器電路和導引相關濾波器確定用以接收參考信號710的功率水平。
在步驟920中，尋呼信道41就從基站20發(fā)射的信息而言受字段單元14監(jiān)視。如同先前討論的那樣，信息A是在尋呼信道41上收到的并且是為了確定用以從基站20發(fā)射參考信號710的有效輻射功率水平而被解碼的。
根據(jù)在字段單元14接收時被檢出的參考信號710的功率水平和用以從基站20發(fā)射參考信號710時相應的有效輻射功率水平，在步驟930中估算在基站和字段單元14之間的路徑損失。優(yōu)選的是該路徑損失是通過計算用以從基站20發(fā)射參考信號710的功率水平和用以在字段單元14接收參考信號710的功率水平之間的差值估算的。
信息B是后來在步驟940中在字段單元14收到的。這個信息優(yōu)選包括指出在基站20用以接收信息的功率水平期望值的信息。
根據(jù)打算在基站20用以接收的信息的功率水平期望值和在步驟930中估算的路徑損失，字段單元14這樣確定用于字段單元14的功率輸出設定值，以致在步驟950中信息是以預期的功率水平在基站20被接收的。更具體地說，假定從字段單元14到基站實際的路徑損失大體上與根據(jù)參考信號710的測量結果計算出來的基站和字段單元14之間的路徑損失相同。因此，為了確定用于字段單元14的功率輸出設定值，字段單元14的適當?shù)墓β瘦敵鏊娇梢酝ㄟ^把估算的路徑損失加到預期的功率水平設定值上被確定下來。故而，字段單元14的這個功率輸出設定值應該是用來嘗試把最初的信息到發(fā)射到基站20的合理的起始點。
另外在步驟950中，字段單元14在訪問信道51上把諸如訪問請求信息之類的信息C發(fā)射到基站20。在接收時，基站20測量在基站20收到的信息C的功率水平。然后，這個收到的功率水平與預期的功率水平進行比較，以致反饋可以提供給字段單元14指出怎樣調(diào)整它的功率輸出水平才能使后續(xù)的信息以預期的功率水平被接收。
接下來在步驟960中，字段單元14就指出基站20曾適當?shù)亟邮招畔的ACK信息監(jiān)視尋呼信道41。如果在步驟970中沒有收到ACK，那么字段單元14的功率輸出水平在步驟975中增加，而且信息隨后在步驟960中被重新發(fā)射。這個逐漸增加功率的循環(huán)通常一直重復到基站20確認收到信息為止。
在步驟970中接收ACK的時候，處理流程在步驟980繼續(xù)，在該步驟中來自基站20的附加信息被接收，該信息指出在步驟950中發(fā)射的信息是否是以預期的功率水平接收的。如同討論過的那樣，信息可以發(fā)射給字段單元14，指出怎樣調(diào)整它的功率輸出水平才能使后續(xù)的信息在基站20是以預期的功率水平接收的。故而，字段單元14的輸出功率水平是為了后續(xù)的信息傳輸進行調(diào)整的。
盡管這項發(fā)明已參照其優(yōu)選實施方案予以具體地展示和描述，但是熟悉這項技術的人應該理解不脫離用權利要求書囊括的本發(fā)明的范圍可以在形式和細節(jié)上做出各種各樣的變化。
權利要求
1.一種用來支持無線通信的方法，該方法包括下述步驟為了在基站和多重字段單元當中的至少一個字段單元之間建立通信鏈路在第一信道上把訪問請求信息從多重字段單元中的至少一個字段單元發(fā)射到基站；為了檢測在兩個以上字段單元試圖發(fā)送訪問請求信息時發(fā)生的碰撞，監(jiān)視該第一信道；以及通知信息碰撞的字段單元通過在第二信道上把指出發(fā)生碰撞的信息從基站發(fā)射到字段單元把第一信道上的信息碰撞通知字段單元。
2.根據(jù)權利要求1的方法，進一步包括下述步驟依據(jù)在基站是否檢測到碰撞調(diào)整請求訪問的字段單元的功率輸出水平。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其中字段單元在發(fā)射訪問請求信息之前與基站同步。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其中字段單元在第一信道的時隙中發(fā)射訪問請求信息，基站隨后通過在第二信道的時隙中發(fā)射信息把信息碰撞通知字段單元。
5.根據(jù)權利要求1的方法，其中提出訪問請求的字段單元所發(fā)射的訪問請求信息包括即使多重字段單元同時在第一信道上發(fā)射訪問請求信息在基站也能檢測的二進制編碼信息的公用序列。
6.根據(jù)權利要求1的方法，其中在第一信道上發(fā)射到基站的訪問請求信息包括指出訪問請求信息是從哪個字段單元發(fā)射的信息。
7.根據(jù)權利要求1的方法進一步包括下述步驟如果在第一信道上沒有檢測到信息碰撞，則把確認信息從基站發(fā)射到提出訪問請求的字段單元，確認信息指出與該字段單元的通信鏈路將被建立。
8.根據(jù)權利要求7的方法，其中確認信息是在CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)的尋呼信道上發(fā)射到提出訪問請求的字段單元的。
9.根據(jù)權利要求1的方法，進一步包括下述步驟如果基站沒有確認收到訪問請求信息，把提出訪問請求的字段單元的輸出功率水平調(diào)整到更高的水平。
10.根據(jù)權利要求1的方法進一步包括下述步驟如果基站沒有確認收到先前發(fā)射的訪問請求信息，則把提出訪問請求的字段單元的輸出功率水平調(diào)整為隨后發(fā)射的訪問請求信息預定的量。
11.根據(jù)權利要求1的方法，其中通信鏈路包括用來使字段單元與基站在沒有數(shù)據(jù)有效負載正從字段單元發(fā)射到基站的時候同步的反饋回路。
12.根據(jù)權利要求1的方法，其中第一信道是CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)的訪問信道。
13.根據(jù)權利要求1的方法進一步包括下述步驟當碰撞在基站被檢測到的時候從字段單元再次發(fā)射訪問請求信息。
14.根據(jù)權利要求13的方法，其中字段單元監(jiān)視第二信道以確定先前在第一信道上發(fā)射的訪問請求信息是否存在碰撞。
15.根據(jù)權利要求14的方法，其中當就先前發(fā)射的訪問請求信息而言檢測到碰撞的時候，字段單元根據(jù)隨機的退讓時間在第一信道上再次發(fā)射后面的訪問請求信息。
16.根據(jù)權利要求1的方法，其中第二信道是這樣劃分時隙的，以致字段單元能夠監(jiān)視由基站發(fā)射的指出在第一信道上是否檢測到碰撞的信息的選定的字段。
17.根據(jù)權利要求16的方法，其中所述的信息是指出在第一信道上是否檢測到碰撞的單一的位。
18.根據(jù)權利要求1的方法，其中第二信道是共享和劃分時隙的，其中信息是在指配的時隙中從基站發(fā)射到字段單元的。
19.根據(jù)權利要求18的方法，其中多重時隙中的每個時隙的一部分是為來自基站指出在基站是否檢測到碰撞的反饋信息保留的。
20.根據(jù)權利要求1的方法進一步包括下述步驟在提出訪問請求的字段單元，當先前發(fā)射的訪問請求信息在基站未被檢測時為了后續(xù)的傳輸把提出訪問請求的字段單元的功率輸出調(diào)整到更高的水平；以及跟蹤基站用以確認在第一信道收到訪問請求信息的功率水平。
21.根據(jù)權利要求20的方法，其中基站用以確認收到訪問請求信息的功率水平是作為用來確定打算在把后續(xù)的信息從提出訪問請求的字段單元發(fā)射到基站時使用的功率水平的基礎使用的。
22.根據(jù)權利要求1的方法進一步包括下述步驟當碰撞在基站被檢測到的時候接著從字段單元發(fā)射訪問請求信息，而且不增加功率輸出水平。
23.一種用來支持無線通信的方法，該方法包括下述步驟檢測當兩個以上發(fā)射器都試圖在第一信道上發(fā)送信息的時候發(fā)生的碰撞；以及依據(jù)在第一信道上是否發(fā)生碰撞調(diào)整試圖在第一信道上發(fā)送信息的相應的發(fā)射器的功率輸出水平。
24.根據(jù)權利要求23的方法，其中如果沒有碰撞被檢測到，發(fā)射器用于后續(xù)發(fā)射的功率輸出水平被調(diào)整到更高。
25.根據(jù)權利要求23的方法，其中如果沒有碰撞被檢測到而且在第一信道上把相應的信息發(fā)送給它的目標裝置沒有用應答信息做出響應，那么發(fā)射器用于后續(xù)發(fā)射的功率輸出水平將被調(diào)整到更高。
26.根據(jù)權利要求23的方法進一步包括下述步驟通過在第二信道上把信息發(fā)射給某個發(fā)射器通知該發(fā)射器在第一信道上的碰撞。
27.根據(jù)權利要求23的方法，其中目標接收器用以確認收到信息的功率水平是作為用來確定打算在把后續(xù)的信息從發(fā)射器傳送到目標接收器時使用的功率水平的基礎使用的。
28.根據(jù)權利要求23的方法進一步包括下述步驟當碰撞被檢測到的時候接著嘗試在第一信道上發(fā)送信息，而且不增加功率輸出水平。
29.根據(jù)權利要求23的方法，其中在第一信道上把相應的信息發(fā)送給它的目標接收器把反饋信息發(fā)送到那些發(fā)射器指出在第一信道上是否發(fā)生碰撞。
30.根據(jù)權利要求23的方法，其中信息是用來在發(fā)射器和目標接收器之間建立雙向通信鏈路的請求。
31.一種用來支持無線通信的方法，該方法包括下述步驟分配第一信道，在該信道上多重發(fā)射器可以試圖發(fā)送信息；把第一信道分成若干個時隙，在這些時隙中多重發(fā)射器中的每個發(fā)射器都可以試圖發(fā)送信息；以及在某個時隙中把信息從兩個以上發(fā)射器中的每一個發(fā)射器發(fā)射出去，每條信息的一部分包括在傳輸期間在時隙中這樣重疊以致監(jiān)視第一信道的裝置能夠識別兩個以上發(fā)射器的公用信息型傳輸?shù)墓镁幋a序列。
32.根據(jù)權利要求31的方法，其中每條信息的第二部分對于相應的發(fā)射器是唯一的。
33.根據(jù)權利要求31的方法，其中監(jiān)視第一信道的裝置根據(jù)信息的第二部分是否被適當?shù)亟邮兆R別碰撞。
34.根據(jù)權利要求31的方法，其中冗余校驗信息被包括在信息的第二部分中，用來確定信息是否在沒有碰撞的情況下被適當?shù)亟邮铡?br> 35.根據(jù)權利要求31的方法，其中被發(fā)射器發(fā)出的信息指示了由相應的發(fā)射器發(fā)來的進行雙向通訊連接的請求。
36.根據(jù)權利要求31的方法，其中每個信息的第二部分包括指示信息，其指示出具體由哪個發(fā)射器發(fā)來了相應的信息。
37.根據(jù)權利要求31的方法，其中提供了第二通道，用于向指示了有信息碰撞發(fā)生的發(fā)射器發(fā)送反饋信息。
全文摘要
在這項發(fā)明的說明性的實施方案中，第一信道被分派用來把零星生成的信息從多重字段單元發(fā)射到基站。第一信道優(yōu)選被分成若干供字段單元為了建立通信鏈路把訪問請求信息發(fā)射到基站的時隙。作為對訪問請求信息的響應，反饋信息由基站提供給多重字段單元指出在前一個時隙中在用于信息傳輸?shù)牡谝恍诺郎鲜欠駲z測到碰撞。在檢測到碰撞的情況下，字段單元將根據(jù)隨機的退讓時間以前一次的功率水平設定值再次發(fā)射訪問請求信息。如果沒有檢測到碰撞而且基站沒有把確認信息從基站發(fā)射到請求訪問的字段單元，那么字段單元的功率輸出水平將為了后續(xù)的信息傳輸被逐漸增加，直到該信息被接收為止。
文檔編號H04L12/28GK1547810SQ01806895
公開日2004年11月17日 申請日期2001年2月23日 優(yōu)先權日2000年2月23日
發(fā)明者小喬治·羅德尼·尼爾森, 小詹姆斯·A·普羅克特, 約翰·E·霍夫曼, 安托尼·J·羅菲艾爾, J 羅菲艾爾, E 霍夫曼, 小喬治 羅德尼 尼爾森, 斯 A 普羅克特 申請人:訊捷通訊公司