專利名稱：用于單點(diǎn)到固定多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)通信，尤其是涉及一種用于單點(diǎn)到固定多點(diǎn)通信的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的單點(diǎn)到固定多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，基站發(fā)送信息到固定遠(yuǎn)程站，而固定遠(yuǎn)程站中每個(gè)固定遠(yuǎn)程站反過來(lái)發(fā)送信息到基站。這種系統(tǒng)通常使用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的和國(guó)際通用的通信協(xié)議。這些協(xié)議可用于具體應(yīng)用和工業(yè)的最優(yōu)化。例如，用于無(wú)線通信的協(xié)議仍趨于發(fā)展并受到電信工業(yè)的影響。然而，由于這些傳統(tǒng)的系統(tǒng)中將基站和固定遠(yuǎn)程站互連的通信介質(zhì)多數(shù)是陸地的，(即，銅或光纖介質(zhì))，因而數(shù)據(jù)通信協(xié)議趨于發(fā)展和/或受到計(jì)算機(jī)工業(yè)的嚴(yán)重影響。
通常地，固定無(wú)線系統(tǒng)的特點(diǎn)是一點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中遠(yuǎn)程站固定在特定的位置。一點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)例子是無(wú)線本地環(huán)路(WLL)。多數(shù)WLL解決辦法是使用不同的一個(gè)主要的無(wú)線通信協(xié)議，諸如，頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)或碼分多址(CDMA)。使用這些協(xié)議的系統(tǒng)為在遠(yuǎn)程站和基站之間的通信分配和保留帶寬。
基于FDMA的系統(tǒng)將可用信道頻帶中的分離信道分配給每個(gè)遠(yuǎn)程站。例如，在蜂窩系統(tǒng)中，基站一旦接收到來(lái)自蜂窩電話(無(wú)線電)的請(qǐng)求就分配這些信道。有一個(gè)公共信道，其用于控制基站和遠(yuǎn)程站之間來(lái)回傳遞的信息。基于TDMA的系統(tǒng)將信道分成時(shí)隙。每個(gè)遠(yuǎn)程站分配有一個(gè)時(shí)隙。如果在時(shí)隙可用時(shí)沒有要發(fā)送的數(shù)據(jù)，那么該帶寬就浪費(fèi)了，因?yàn)椴荒軐⑺匦路峙浣o另一遠(yuǎn)程無(wú)線電。通常地，基于CDMA的系統(tǒng)使用非相關(guān)的碼序列以允許多個(gè)無(wú)線電在相同的頻率范圍內(nèi)發(fā)送和接收。在蜂窩CDMA中，基站根據(jù)來(lái)自手機(jī)(cell phone)的請(qǐng)求分配編碼。實(shí)踐中，對(duì)于扇區(qū)中使用的編碼數(shù)量有一定的限制，從而限制了可用的信道的數(shù)量。
傳統(tǒng)的無(wú)線電信協(xié)議在存在連續(xù)的信息流的情況下傾向于有效。但是，因特網(wǎng)數(shù)據(jù)話務(wù)(數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量)和現(xiàn)代的語(yǔ)音數(shù)字化技術(shù)在使用帶寬方面本質(zhì)上是突發(fā)性的。因而，使用這些傳統(tǒng)協(xié)議的系統(tǒng)都不能有效的利用這些可用的具有突發(fā)性數(shù)據(jù)話務(wù)的信道帶寬，這主要是因?yàn)楫?dāng)它們所分配的站不發(fā)生突發(fā)脈沖串時(shí)，所分配的信道就一直保持空閑。
與現(xiàn)行的無(wú)線電通信協(xié)議相關(guān)的另一個(gè)缺點(diǎn)是它們要求基站在很多個(gè)遠(yuǎn)程站之間通信并分配帶寬，這導(dǎo)致大量的延遲。另外，這些傳統(tǒng)的協(xié)議不能在不同的時(shí)刻容納不同遠(yuǎn)程站的各種需求，因而它們不能根據(jù)話務(wù)需求動(dòng)態(tài)的分配帶寬。
一般地，配置傳統(tǒng)的基于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，用于多點(diǎn)到多點(diǎn)的通信。最優(yōu)化這些協(xié)議以處理突發(fā)性數(shù)據(jù)話務(wù)。這些協(xié)議的例子包括載波偵聽多址存取(CSMA)，和載波偵聽多址存取/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)協(xié)議。當(dāng)最優(yōu)化這些協(xié)議時(shí)，它們可有效的利用帶寬。然而，該最優(yōu)化采用多點(diǎn)到多點(diǎn)為基礎(chǔ)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外，由于缺乏信道保留和數(shù)據(jù)話務(wù)突發(fā)的不一致性，在對(duì)它們的帶寬高利用率的情況下，這些協(xié)議不能充分的支持時(shí)間敏感數(shù)據(jù)話務(wù)，如數(shù)字化語(yǔ)音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于有效的單點(diǎn)到固定多點(diǎn)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)和/或數(shù)字化語(yǔ)音)通信的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明通過根據(jù)話務(wù)需求動(dòng)態(tài)地分配帶寬而克服了傳統(tǒng)系統(tǒng)和協(xié)議的缺點(diǎn)，尤其是對(duì)于具有突發(fā)性或時(shí)間敏感數(shù)據(jù)話務(wù)的應(yīng)用。
在一個(gè)實(shí)施例中，在具有基站和多個(gè)遠(yuǎn)程站的固定單點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)的情況下提供無(wú)線數(shù)據(jù)通信。在操作中，基站通過正向信道將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到遠(yuǎn)程站，而遠(yuǎn)程站通過反向信道將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到基站。在反向信道上發(fā)送之前，每個(gè)遠(yuǎn)程站都偵聽(監(jiān)測(cè))反向信道以確認(rèn)是否有其它遠(yuǎn)程站在發(fā)送。只有在遠(yuǎn)程站確定信道空閑(clear)的情況下，其才發(fā)送數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程站以相繼次序偵聽，從而消除了由于遠(yuǎn)程站的同時(shí)發(fā)送導(dǎo)致沖突的可能性。
本發(fā)明還有效和動(dòng)態(tài)地聚集數(shù)據(jù)話務(wù)，從而允許利用整個(gè)帶寬。例如，當(dāng)只有一個(gè)遠(yuǎn)程站需要帶寬時(shí)，整個(gè)帶寬都分配給該遠(yuǎn)程站。如果多個(gè)遠(yuǎn)程站需要帶寬，那么根據(jù)這些遠(yuǎn)程站的需要分配整個(gè)帶寬。根據(jù)本發(fā)明的教義，不會(huì)有遠(yuǎn)程站被拒絕分配帶寬，亦不會(huì)將帶寬浪費(fèi)在沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送的遠(yuǎn)程站。此外，可在不用附加分配的系統(tǒng)開銷和/或保留協(xié)議的情況下，利用了反向信道，從而防止相關(guān)延遲。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是遠(yuǎn)程站偵聽反向信道的次序可以周期性地旋轉(zhuǎn)。于是，在反向信道上傳輸時(shí)，對(duì)于所有遠(yuǎn)程站都保證相同次數(shù)的訪問。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是將遠(yuǎn)程站分配給各區(qū)域。給定區(qū)域內(nèi)的遠(yuǎn)程站只偵聽在該區(qū)域內(nèi)的其它遠(yuǎn)程站。由于可在相互靠近的地區(qū)內(nèi)為那些遠(yuǎn)程站配置區(qū)域，這就減小了與遠(yuǎn)程站相關(guān)的硬件成本。另一方面，根據(jù)遠(yuǎn)程站類型、數(shù)據(jù)話務(wù)類型或?qū)τ诜聪蛐诺赖脑L問速率要求，可在區(qū)域內(nèi)將遠(yuǎn)程站分組。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種單點(diǎn)到多點(diǎn)通信系統(tǒng)，其包括基站，其能夠提供正向信道信號(hào)；和多個(gè)遠(yuǎn)程站，其能夠(i)監(jiān)測(cè)正向信號(hào)，(ii)在空閑信道評(píng)定間隔期間監(jiān)測(cè)反向信道，及(iii)當(dāng)該反向信道空閑時(shí)發(fā)送反向信號(hào)；其中多個(gè)遠(yuǎn)程站分配在至少兩個(gè)區(qū)域內(nèi)，該兩個(gè)區(qū)域包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，該第一區(qū)域的遠(yuǎn)程站在第一空閑信號(hào)評(píng)定間隔期間監(jiān)測(cè)該反向信道，而在第二空閑信道評(píng)定間隔期間，第二區(qū)域的遠(yuǎn)程站監(jiān)測(cè)該反向信道。該正向和反向信道信號(hào)可運(yùn)用包括并行擴(kuò)頻的信號(hào)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，具有基站和分布在包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的至少兩個(gè)區(qū)域中的多個(gè)遠(yuǎn)程站、用于單點(diǎn)到固定多點(diǎn)通信系統(tǒng)的方法，包括步驟從基站發(fā)送正向信道信號(hào)；檢測(cè)每個(gè)遠(yuǎn)程站的正向信道信號(hào)；在第一空閑評(píng)定間隔時(shí)間內(nèi)專門分配的停頓(dwell)時(shí)間期間，在第一區(qū)域的每個(gè)遠(yuǎn)程站監(jiān)測(cè)反向信道；以及在第二空閑評(píng)定間隔時(shí)間內(nèi)專門分配的停頓時(shí)間期間，在第二區(qū)域的每個(gè)遠(yuǎn)程站監(jiān)測(cè)反向信道；如果在專門分配給第一遠(yuǎn)程站的停頓時(shí)間期間，該反向信道是空閑的，且該第一遠(yuǎn)程站有信息要發(fā)送到基站，則從第一遠(yuǎn)程站發(fā)送反向信道信號(hào)。
本發(fā)明的另一特征是其能夠同其它的諸如并行擴(kuò)頻通信協(xié)議分層。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種多址存取通信系統(tǒng)，其包括基站，其提供正向信道信號(hào)；和多個(gè)遠(yuǎn)程站，其中每個(gè)遠(yuǎn)程站都監(jiān)測(cè)該正向信道信號(hào)，在空閑評(píng)定間隔中所分配的時(shí)間期間，每個(gè)遠(yuǎn)程站都監(jiān)測(cè)反向信道，且當(dāng)在所分配的時(shí)間期間該反向信道空閑時(shí)提供反向信道信號(hào)，其中正向和反向信道信號(hào)包括并行擴(kuò)頻通信信號(hào)。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種網(wǎng)際協(xié)議多址存取(ipMA)管理協(xié)議，該協(xié)議可在不損害電話聲音質(zhì)量的情況下最大化網(wǎng)際協(xié)議和帶寬的潛力和經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明允許分別從各遠(yuǎn)程站和基站獨(dú)立地同步傳輸，因而它更適于處理因特網(wǎng)使用者將網(wǎng)頁(yè)下載到他們的個(gè)人計(jì)算機(jī)上要求的不對(duì)稱數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是確保用于數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定的等待時(shí)間，使用標(biāo)準(zhǔn)的IP這是不可能實(shí)現(xiàn)的。由于數(shù)據(jù)分組的時(shí)刻得到了協(xié)調(diào)，這意味著不必要保留額外的帶寬來(lái)處理多個(gè)用戶需要在同一時(shí)間傳輸?shù)目赡苄浴?br> 本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)是不要求使用傳輸保留協(xié)議或分配系統(tǒng)來(lái)分配帶寬給各個(gè)遠(yuǎn)程站。
與在短距離上配置高電話密度的移動(dòng)蜂窩協(xié)議相比，本發(fā)明可覆蓋一個(gè)寬的區(qū)域。
此外，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例都比CDMA更有效率。例如，在僅使用一個(gè)相關(guān)編碼的一個(gè)扇區(qū)中，CDMA蜂窩系統(tǒng)可同時(shí)承載30個(gè)同步電話對(duì)話。使用本發(fā)明網(wǎng)際協(xié)議多址存取技術(shù)的同樣的系統(tǒng)可承載240個(gè)同步電話對(duì)話。
從下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例、附圖以及所附權(quán)利要求書的更加詳細(xì)的描述中，本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


為了更充分的理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參照并結(jié)合附圖進(jìn)行以下描述，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的單點(diǎn)到固定多點(diǎn)無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的拓?fù)鋱D；圖2A和2B分別是根據(jù)本發(fā)明運(yùn)用正向信道和反向信道的半雙工和全雙工系統(tǒng)的高層視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的正向信道、反向信道和空閑信道評(píng)定相位的詳細(xì)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明，伴有Dwell(停頓)時(shí)間旋轉(zhuǎn)發(fā)生的一連串正向信道、反向信道和空閑信道評(píng)定的詳細(xì)視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的單點(diǎn)到固定多點(diǎn)無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)分成多個(gè)區(qū)域的拓?fù)鋱D；圖6是根據(jù)本發(fā)明一連串正向信道、反向信道和空閑信道評(píng)定的詳細(xì)視圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一種控制分組；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明向網(wǎng)絡(luò)加入新遠(yuǎn)程站的過程。
具體實(shí)施例方式
參照附圖1-8，描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，其中相同的數(shù)字表示相同的部件。并描述采用了網(wǎng)際協(xié)議(IP)尋址技術(shù)的單點(diǎn)到固定多點(diǎn)無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。然而，本發(fā)明應(yīng)用在任何類型的單點(diǎn)到固定多點(diǎn)系統(tǒng)中對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說是顯而易見的。例如，本發(fā)明的教導(dǎo)可以使用在非無(wú)線通信介質(zhì)中，如基于銅線的通信介質(zhì)、基于光纖的通信介質(zhì)或基于同軸混合(光纜)的通信介質(zhì)。本發(fā)明的一個(gè)這種實(shí)施例可以是具有單點(diǎn)到固定多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)。本發(fā)明可為英特網(wǎng)的廣泛應(yīng)用提供信息(如，數(shù)據(jù)和數(shù)字化語(yǔ)音)。例如，單點(diǎn)站給各種固定多點(diǎn)站提供因特網(wǎng)連接服務(wù)，以使得在這些多點(diǎn)站的使用者能發(fā)送和接收電子郵件，與萬(wàn)維網(wǎng)相連，或者進(jìn)行數(shù)字化語(yǔ)音通信。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的單點(diǎn)到固定多點(diǎn)無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)100的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)100包括基站102和多個(gè)遠(yuǎn)程站104?；?02可以與因特網(wǎng)、傳統(tǒng)電話系統(tǒng)或者任何其它的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(未示出)相連。反過來(lái)，每個(gè)遠(yuǎn)程站104與多個(gè)目標(biāo)設(shè)備(未示出)和/或用戶(未示出)相連。分別通過正向信道(FC)106和反向信道(RC)108提供自和至基站102以及每個(gè)基站104的通信。在優(yōu)選實(shí)施例中，在2GHz頻率范圍內(nèi)的載波射頻(RF)信號(hào)上調(diào)制FC106和RC108。這里運(yùn)用了名稱為“并行擴(kuò)頻系統(tǒng)和方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10075367中所描述的并行擴(kuò)頻通信協(xié)議，這里通過參考并結(jié)合了其全部?jī)?nèi)容。并行數(shù)據(jù)擴(kuò)展包括編碼并擴(kuò)展使用正交Walsh函數(shù)的數(shù)據(jù)流，并從而將該數(shù)據(jù)流分段到各多位數(shù)據(jù)分組，數(shù)據(jù)分組代表許多真或逆Walsh碼中的一個(gè)。然后，對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行差分編碼，以用于BPSK或QPSK調(diào)制，并使用PN序列擴(kuò)展。調(diào)制并行擴(kuò)展數(shù)據(jù)流，以用于發(fā)送到接收機(jī)。在接收機(jī)上，通過運(yùn)算數(shù)字化數(shù)據(jù)流和可編程序列之間的交叉相關(guān)性來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)流。這樣執(zhí)行能使無(wú)線通訊的距離達(dá)到約50Km。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是根據(jù)本發(fā)明可以很容易的利用其它類型的通信技術(shù)和載波信號(hào)。
在半雙工或全雙工的實(shí)施例中，基站102與每個(gè)遠(yuǎn)程站104之間可以通信。圖2A是本發(fā)明半雙工實(shí)施例200的高層視圖。在該實(shí)施例中，基站首先通過FC106發(fā)送信息到每個(gè)遠(yuǎn)程站104。在該時(shí)間間隔期間，每個(gè)遠(yuǎn)程站104回到(切換到)FC106的頻率，接收基站102發(fā)送的數(shù)據(jù)分組(或一個(gè)數(shù)據(jù)分組)。分配給FC106的時(shí)間間隔部分是根據(jù)基站102發(fā)送(或突發(fā)性)數(shù)據(jù)以及每個(gè)遠(yuǎn)程站104接收數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。
在許多不同的尋址方案中，基站102可動(dòng)態(tài)的與遠(yuǎn)程站104通信。例如，對(duì)于每個(gè)FC106，可以將數(shù)據(jù)分組指定給特定的遠(yuǎn)程站104，所有的遠(yuǎn)程站104或者它們的子系統(tǒng)(預(yù)分配組)。指定特定遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)分組用預(yù)先分配給每個(gè)遠(yuǎn)程站104的唯一的地址標(biāo)記。這種情況下，每個(gè)遠(yuǎn)程站104都檢測(cè)FC106，但是僅僅在具有匹配地址的遠(yuǎn)程站才處理接收的數(shù)據(jù)，而其余的遠(yuǎn)程站104將刪除發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。指定給所有遠(yuǎn)程站104的數(shù)據(jù)分組用廣播地址標(biāo)記。檢測(cè)FC106時(shí)，每個(gè)遠(yuǎn)程站104將識(shí)別該廣播地址并處理接收的數(shù)據(jù)。指定到遠(yuǎn)程站104的子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分組用特定的地址標(biāo)記，從而提供半廣播類型的通信。
本發(fā)明的上述尋址方案可容易地映射到更高層的協(xié)議中，如廣泛使用的網(wǎng)際協(xié)議(IP)。在該實(shí)施例中，每個(gè)遠(yuǎn)程站104的地址都可與該遠(yuǎn)程站104的IP地址相對(duì)應(yīng)?？蛇x擇的是，在本發(fā)明實(shí)施例的尋址方案中可直接使用遠(yuǎn)程站的IP地址本身。后一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是消除了映射的附加復(fù)雜度，而更容易通過基站102接入因特網(wǎng)，或其它IP網(wǎng)絡(luò)。此外，在該IP實(shí)施例中，本發(fā)明可以使用現(xiàn)有的更高層網(wǎng)絡(luò)通信軟件和硬件。例如，要發(fā)送到所有遠(yuǎn)程站104的數(shù)據(jù)分組可以使用IP的缺省尋址廣播方案。這些類型的數(shù)據(jù)分組可包括用于整個(gè)系統(tǒng)管理、供應(yīng)、控制或者僅僅將用戶信息廣播到遠(yuǎn)程站104的控制數(shù)據(jù)。要發(fā)送到特定遠(yuǎn)程站104的數(shù)據(jù)分組有那個(gè)遠(yuǎn)程站的IP地址。因而，僅有那個(gè)遠(yuǎn)程站才在其網(wǎng)絡(luò)層拆開該數(shù)據(jù)分組，而其它的遠(yuǎn)程站104則簡(jiǎn)單的刪除該數(shù)據(jù)分組。使用IP協(xié)議作為尋址方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠創(chuàng)建與IP網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的區(qū)域。從而，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例能配置成遠(yuǎn)程站104的子系統(tǒng)處于一個(gè)IP子網(wǎng)絡(luò)或區(qū)域。
再參照?qǐng)D2A，一旦分配給FC106的時(shí)間期滿，每個(gè)遠(yuǎn)程站104就切換到RC108的頻率，并進(jìn)入空閑信道評(píng)定(CCA)相位。在該時(shí)間內(nèi)，每個(gè)遠(yuǎn)程站104偵聽RC108，以確認(rèn)其他遠(yuǎn)程站104是否在發(fā)送數(shù)據(jù)。如果第一遠(yuǎn)程站(如，具有最高發(fā)送優(yōu)先級(jí)的遠(yuǎn)程站)有數(shù)據(jù)分組發(fā)送給基站102，且它確認(rèn)沒有其它的遠(yuǎn)程站104在發(fā)送信息，那么該第一遠(yuǎn)程站就發(fā)送其數(shù)據(jù)分組到基站102，直到分配給RC108的時(shí)間期滿。由于每個(gè)遠(yuǎn)程站都在偵聽任何其它遠(yuǎn)程站104始發(fā)的所有發(fā)送，因而每個(gè)遠(yuǎn)程站104檢測(cè)到該第一遠(yuǎn)程站的發(fā)送，就抑制發(fā)送。下面，進(jìn)一步描述本發(fā)明這些特征。一旦分配給RC108的時(shí)間期滿，所有的遠(yuǎn)程站104都再次切換它們的偵聽頻率，重新調(diào)諧到FC106，基站102開始發(fā)送FC106的另一次發(fā)生到遠(yuǎn)程站104。
根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)遠(yuǎn)程站104(通過監(jiān)測(cè)RC108)都確定是否發(fā)送數(shù)據(jù)。在這一點(diǎn)上，本發(fā)明的實(shí)施例并不要求基站102在遠(yuǎn)程站104之間分配或提供地址接入RC108。因而，防止了與分配相關(guān)的任何傳播延遲。
為了利于基站102和遠(yuǎn)程站104之間必要的信號(hào)交換和低差錯(cuò)率的通信，必須使這些站同步。同步通信系統(tǒng)的方法是已知的技術(shù)，本發(fā)明的實(shí)施例容易地使用該技術(shù)。例如，可以在系統(tǒng)100的初始配置期間實(shí)現(xiàn)同步，并通過基站102發(fā)送的廣播控制分組來(lái)保持。
本發(fā)明還提供保護(hù)時(shí)間(GT)204，以調(diào)節(jié)與其設(shè)備相關(guān)的延遲，并將每個(gè)實(shí)施例最優(yōu)化到該實(shí)施例的規(guī)格(如，極低的差錯(cuò)率，最小的同步時(shí)間等)。如前面所記載，本發(fā)明可以應(yīng)用各種應(yīng)用程序、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和站設(shè)計(jì)。每個(gè)實(shí)施例都需要補(bǔ)償與RC106和RC108傳輸(站間距離的函數(shù))相關(guān)的傳播延遲，以及與電路系統(tǒng)(硬件)、數(shù)據(jù)處理和站的頻率切換相關(guān)的延遲?？墒褂脗鹘y(tǒng)的技術(shù)來(lái)計(jì)算或測(cè)定該延遲時(shí)間。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，GT204設(shè)置在FC106、RC108和CCA202開始或結(jié)束階段。然而，可使用其它的GT204布置來(lái)調(diào)節(jié)前述及其它延遲。例如，本發(fā)明的實(shí)施例中，GT204設(shè)置在FC106開始和結(jié)束階段、RC108結(jié)束階段和CCA202結(jié)束階段。
圖2B是本發(fā)明全雙工實(shí)施例206的高層視圖。該實(shí)施例和前述半雙工實(shí)施例的主要區(qū)別是FC106傳輸與RC108傳輸重疊。然而，在優(yōu)選實(shí)施例中，在RC108的CCA202相位期間，不會(huì)出現(xiàn)FC106傳輸。因而，在分配給CCA202相位的時(shí)間期滿之后，F(xiàn)C106傳輸才開始。如所描述的，F(xiàn)C106傳輸持續(xù)的時(shí)間周期可等于RC108傳輸保持的時(shí)間。如本發(fā)明的半雙工實(shí)施例一樣，全雙工實(shí)施例利用GT204來(lái)調(diào)節(jié)各種延遲。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的FC106、RC108和CCA202的詳細(xì)視圖，其說明了本發(fā)明實(shí)施例300的全雙工的動(dòng)作過程。起初，將遠(yuǎn)程站104切換到偵聽FC106的頻率。分配給FC106的時(shí)間期滿時(shí)，每個(gè)遠(yuǎn)程站104都重新調(diào)諧到RC108的頻率，并開始偵聽該信道。這標(biāo)記為CCA202相位的開始。
將CCA202分成時(shí)間周期、相等持續(xù)時(shí)間的停頓時(shí)間(DT)。然而，本發(fā)明的其它實(shí)施例使用了各種持續(xù)時(shí)間的停頓時(shí)間。如所述，有“n”個(gè)停頓時(shí)間周期(如，DT1302、DT2304直到DTn306)。一般地，給每個(gè)遠(yuǎn)程站104動(dòng)態(tài)的分配特定的停頓時(shí)間周期并連續(xù)的偵聽發(fā)生。每個(gè)遠(yuǎn)程站104都在其指定的停頓時(shí)間內(nèi)偵聽RC108，如果其停頓時(shí)間內(nèi)信道空閑，該遠(yuǎn)程站就發(fā)送數(shù)據(jù)。更特別的是，在CCA202相位期間，每個(gè)遠(yuǎn)程站104都在等待，直到其指定的停頓時(shí)間才偵聽RC108。第一遠(yuǎn)程站(如，指定標(biāo)志(ID)為1的遠(yuǎn)程站)在DT1302先偵聽RC108。在DT1302期滿后，第二遠(yuǎn)程站(如，指定ID為2的遠(yuǎn)程站)在DT2304期間內(nèi)偵聽RC108，相應(yīng)地，第n遠(yuǎn)程站等到DTn306開始時(shí)才在其停頓時(shí)間內(nèi)偵聽RC108。有數(shù)據(jù)發(fā)送的遠(yuǎn)程站僅在其指定的DT內(nèi)偵聽RC108，確認(rèn)沒有其它的遠(yuǎn)程站104在發(fā)送信息(即有空閑信道)時(shí)，該遠(yuǎn)程站才發(fā)送信息到基站。在上述示例中，如果第一遠(yuǎn)程站沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，該遠(yuǎn)程站耗費(fèi)DT1302來(lái)偵聽RC108，且沒有任何發(fā)送(即使有空閑信道)。
在DT2304，第二遠(yuǎn)程站開始偵聽RC108，并評(píng)定是否遇到空閑信道的狀態(tài)。如果前面的遠(yuǎn)程站(即第一遠(yuǎn)程站)沒有任何數(shù)據(jù)要發(fā)送，且其它遠(yuǎn)程站還沒有機(jī)會(huì)發(fā)送，那么該信道就空閑。如果第二遠(yuǎn)程站沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，它在DT2304期間內(nèi)在RC108上沒有任何發(fā)送的情況下，就以如第一遠(yuǎn)程站相同的方式偵聽RC108。但是，如果第二遠(yuǎn)程站有數(shù)據(jù)發(fā)送，它就在該遠(yuǎn)程站評(píng)定有空閑信道后立即在RC108上發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，在分配給RC108此次發(fā)生時(shí)間期間或者直到RC期滿，第二遠(yuǎn)程站發(fā)送其所有的數(shù)據(jù)。一旦DT2304期滿，在DTn306期間，第n遠(yuǎn)程站開始偵聽RC108，并檢測(cè)到第二遠(yuǎn)程站仍在發(fā)送數(shù)據(jù)。從而，第n遠(yuǎn)程站評(píng)定RC108不是空閑信道(忙)，在該特定RC108期間不發(fā)送任何數(shù)據(jù)(如果有)。
為了保證所有的遠(yuǎn)程站104有同等的機(jī)會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)到基站102，在連續(xù)的RC發(fā)生期間可以改變DT的次序(如303、304和306)否則，低階的DT(該示例中的第一個(gè)第二遠(yuǎn)程站)總是比其它具有較高階DT(該示例中的第n遠(yuǎn)程站)的遠(yuǎn)程站有更高的優(yōu)先級(jí)發(fā)送數(shù)據(jù)?？蓪?dòng)態(tài)地分配這些停頓時(shí)間的方案預(yù)先配置在每個(gè)遠(yuǎn)程站104中，以便基站102不用浪費(fèi)寶貴的處理資源和時(shí)間來(lái)管理它。但是，基站102可以發(fā)送控制分組來(lái)否定預(yù)先配置的動(dòng)態(tài)分配方案或者重新設(shè)定DT級(jí)形成一個(gè)新級(jí)。
圖4是本發(fā)明全雙工實(shí)施例400中，停頓時(shí)間旋轉(zhuǎn)時(shí)，一連串的FC(402、404、406、408)、RC(410、412、414)和CCA(416、418、420)發(fā)生的詳細(xì)視圖。在FC402后，RC410開始時(shí)，第一遠(yuǎn)程站在DT1422期間偵聽信道。接著，第二遠(yuǎn)程站在DT2424期間偵聽，最后第n遠(yuǎn)程站在DTn426期間偵聽。然后，對(duì)于下一個(gè)RC發(fā)生(RC412)，停頓時(shí)間DT就在一個(gè)循環(huán)內(nèi)旋轉(zhuǎn)。如所述，在RC412期間，最后偵聽的遠(yuǎn)程站(示例中的第n遠(yuǎn)程站)將會(huì)在其DT內(nèi)第一個(gè)偵聽，DTn426被轉(zhuǎn)移到CCA418的開始。在等于DTn的時(shí)間之后，及時(shí)的發(fā)生對(duì)其它遠(yuǎn)程站的移位。在發(fā)生動(dòng)作的期間，旋轉(zhuǎn)給每個(gè)遠(yuǎn)程站104提供了同等的機(jī)會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)。除了所描述的循環(huán)方案外，使用其它的算法實(shí)現(xiàn)DT的分配和轉(zhuǎn)換對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說是顯而易見的。對(duì)于支持時(shí)間敏感話務(wù)或需要小而連續(xù)的延遲的實(shí)施例來(lái)說，等同接入帶寬是一個(gè)重要特征。例如，IP上的語(yǔ)音不僅要求小延遲，而且要求連續(xù)延遲，因?yàn)榇蟮难舆t變化傾向于導(dǎo)致抖動(dòng)。此外，本發(fā)明的實(shí)施例可以運(yùn)用其它的DT結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)其它的遠(yuǎn)程站正在旋轉(zhuǎn)時(shí)，可將預(yù)定的和固定DT時(shí)隙分配給一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程站。使用該實(shí)施例，可優(yōu)先實(shí)現(xiàn)某個(gè)遠(yuǎn)程站。
如上述，本發(fā)明可以應(yīng)用多區(qū)域。圖5描述了根據(jù)物理位置分組的三區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)500，特定數(shù)目的區(qū)域僅是示例性的。例如，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)500包括第一區(qū)域510，區(qū)域1；第二區(qū)域520，區(qū)域2和第三區(qū)域530，區(qū)域3。每個(gè)區(qū)域包括了許多位于給定物理區(qū)域內(nèi)的遠(yuǎn)程站104。以這種方式將遠(yuǎn)程站104分區(qū)避免了不同區(qū)的遠(yuǎn)程站之間相互通信。這通常受以下因素支配各區(qū)之間的地形，如區(qū)域1和區(qū)域2之間的山540；各區(qū)之間的大距離大于遠(yuǎn)程站之間最大通信距離，如區(qū)域2和區(qū)域3之間的大距離550；或者防止各區(qū)之間通信的干擾設(shè)備，如區(qū)域3和區(qū)域1之間的建筑物560。在一個(gè)基站102為包括一個(gè)或多個(gè)緊靠著的分組遠(yuǎn)程站104的稀疏座落的村莊提供服務(wù)的鄉(xiāng)村設(shè)置中，分區(qū)尤其有用。
圖6是根據(jù)本發(fā)明兩個(gè)區(qū)(區(qū)1和區(qū)2)系統(tǒng)600中一串FC(602、604、608)、RC(610、612、614)和CCA(616、618、620)。在該實(shí)施例中，分配從1到100的ID地址的遠(yuǎn)程站104配置在區(qū)域1，而分配從101到256的ID地址的遠(yuǎn)程站配置在區(qū)域2。區(qū)域1中的遠(yuǎn)程站在反向信道(例如，RC610)第一次發(fā)生時(shí)發(fā)送。區(qū)域2中的遠(yuǎn)程站在反向信道(例如RC612)第二次發(fā)生時(shí)發(fā)送。其后，區(qū)域1中的遠(yuǎn)程站在反向信道(例如，RC614)隨后發(fā)生時(shí)再次發(fā)送等等。在該優(yōu)選實(shí)施例中，給定區(qū)域的遠(yuǎn)程站僅偵聽它們區(qū)域內(nèi)的遠(yuǎn)程站。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)區(qū)域中單獨(dú)發(fā)生DT次序的轉(zhuǎn)換，且利用以上公開的旋轉(zhuǎn)方案。因而，在區(qū)域1中的遠(yuǎn)程站可傳輸?shù)拿總€(gè)反向信道(例如，RC610和RC614)，旋轉(zhuǎn)與區(qū)域1中的遠(yuǎn)程站相關(guān)的DT(例如從DT1622到DT100624)。相應(yīng)地，在分配給區(qū)域2中的遠(yuǎn)程站進(jìn)行傳輸?shù)拿總€(gè)反向信道(例如，RC612)，旋轉(zhuǎn)與區(qū)域2中的遠(yuǎn)程站相關(guān)的DT(例如，從DT101626到DT256628)。
區(qū)域的使用允許那些物理位置相互靠近的遠(yuǎn)程站分組。由于每個(gè)遠(yuǎn)程站僅需要偵聽其所在區(qū)域的遠(yuǎn)程站，因而遠(yuǎn)程站的傳輸硬件(如，天線)保持最少。此外，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例允許保持廣大地理面積中的單個(gè)基站102，而由于在較小地理面積的區(qū)域中的分組，使遠(yuǎn)程站104的硬件的花費(fèi)最小。通過將信號(hào)(intelligence)移動(dòng)到遠(yuǎn)程站來(lái)提高效率，以便到基站的傳播延遲不會(huì)降低系統(tǒng)吞吐量。例如，如果遠(yuǎn)程站距基站有50Km，但被分成面積為遠(yuǎn)程站之間相距小于10Km的區(qū)域，假定10個(gè)遠(yuǎn)程站內(nèi)有640個(gè)用戶，那么就有96.8％的帶寬可用于語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的有效負(fù)載。在一個(gè)區(qū)域中30個(gè)遠(yuǎn)程站內(nèi)有1920個(gè)用戶時(shí)，84.2％的帶寬可用于數(shù)據(jù)。在郊區(qū)，每個(gè)區(qū)域內(nèi)的遠(yuǎn)程站相距大于5Km的情況下，91.4％的帶寬可用于30個(gè)遠(yuǎn)程站內(nèi)的1920個(gè)用戶的有效負(fù)載。
可選擇的是，與服務(wù)類型相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的遠(yuǎn)程站可以分組。因?yàn)槊總€(gè)區(qū)域獨(dú)立的發(fā)生DT的轉(zhuǎn)換，具有更少遠(yuǎn)程站的那些區(qū)域中每個(gè)遠(yuǎn)程站的接入率更高。例如，圖6中的區(qū)域1有100個(gè)遠(yuǎn)程站，而區(qū)域2有156個(gè)遠(yuǎn)程站。因而，區(qū)域1中的每個(gè)遠(yuǎn)程站的DT比區(qū)域2中的遠(yuǎn)程站的DT旋轉(zhuǎn)的更快。從而，區(qū)域1中遠(yuǎn)程站總接入率高于區(qū)域2中的遠(yuǎn)程站的總接入率。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是區(qū)域的配置及其相應(yīng)的地址是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的事，且所用的方法在本領(lǐng)域中也是公知的。例如，可將C類IP子網(wǎng)絡(luò)分配到本發(fā)明實(shí)施例的單個(gè)區(qū)域?？蛇x擇的是，可使用IP掩碼給該實(shí)施例的區(qū)域分配較小或較大的IP子網(wǎng)絡(luò)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)數(shù)據(jù)類型將遠(yuǎn)程站104上通過反向信道108待發(fā)送的數(shù)據(jù)區(qū)分優(yōu)先次序。例如，每個(gè)遠(yuǎn)程站執(zhí)行一種算法，以將在其可用的傳輸時(shí)間內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)類型區(qū)分優(yōu)先次序。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，把數(shù)據(jù)分成三種類型語(yǔ)音數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和因特網(wǎng)數(shù)據(jù)。由于語(yǔ)音數(shù)據(jù)是最時(shí)間敏感的，給它最高的傳輸優(yōu)先級(jí)?？刂茢?shù)據(jù)為次高傳輸優(yōu)先級(jí)，因特網(wǎng)數(shù)據(jù)，如HTTP話務(wù)的e-mail，為最低的優(yōu)先級(jí)。
如上所述，執(zhí)行單點(diǎn)到固定多點(diǎn)系統(tǒng)100和500的初始配置過程來(lái)校準(zhǔn)基站102和遠(yuǎn)程站104之間的通信。在將新遠(yuǎn)程站加入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的情況下，這尤其重要，其中站之間的距離，諸如，基站102和新遠(yuǎn)程站間的距離，現(xiàn)有遠(yuǎn)程站104和新遠(yuǎn)程站之間的距離，是影響RF傳播延遲的重要因數(shù)。通過測(cè)定基站102和新增遠(yuǎn)程站之間的距離，從而可以測(cè)定并校準(zhǔn)滾降時(shí)間(rollover time)。通過測(cè)量遠(yuǎn)程站104與新增遠(yuǎn)程站之間的距離，可以確定網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的最優(yōu)停頓時(shí)間周期。在開始該配置相位之前，基站102發(fā)送廣播控制分組到所有的現(xiàn)有遠(yuǎn)程站104和新增遠(yuǎn)程站，該廣播控制分組包括供應(yīng)信息和其它參數(shù)，如缺省停頓時(shí)間周期。
圖7示出了廣播控制分組700的一種示例性格式。廣播控制分組700包括首標(biāo)702，該首標(biāo)702包括一個(gè)或多個(gè)指令(如，指令所有遠(yuǎn)程站104進(jìn)入配置相位以增加新遠(yuǎn)程站)和廣播控制分組700的長(zhǎng)度。接著首標(biāo)702，提供屬于每個(gè)遠(yuǎn)程站104的多個(gè)數(shù)據(jù)域。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，每個(gè)遠(yuǎn)程站連接三個(gè)數(shù)據(jù)域，例如，指定第一遠(yuǎn)程站104的ID或地址的第一數(shù)據(jù)域704，R-ID1；指定第一遠(yuǎn)程站區(qū)域的第二數(shù)據(jù)域706，Z-ID，在各區(qū)域之間的遠(yuǎn)程站的IDs或地址重復(fù)的情況下尤為有用；分配給第一遠(yuǎn)程站的第三數(shù)據(jù)域708DTa，其指定停頓時(shí)間DT。將相應(yīng)的數(shù)據(jù)域方面的相似信息提供給網(wǎng)絡(luò)中隨后的每個(gè)遠(yuǎn)程站104。最后的三個(gè)數(shù)據(jù)域710、712和714分別對(duì)應(yīng)ID或地址、區(qū)域以及所分配的停頓時(shí)隙DT1，對(duì)于新增的遠(yuǎn)程站來(lái)說，該停頓時(shí)隙為CCA相位202中的第一停頓時(shí)間302。如果網(wǎng)絡(luò)中沒有多個(gè)區(qū)域，那么數(shù)據(jù)域706和712將被刪除。在本發(fā)明的實(shí)施例中，相對(duì)于特定遠(yuǎn)程站的那些三個(gè)數(shù)據(jù)域的失效指的是該遠(yuǎn)程站從網(wǎng)絡(luò)中臨時(shí)的或永久的刪除。
圖8描述了在新增遠(yuǎn)程站時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)500中配置網(wǎng)絡(luò)100或區(qū)域的過程800。特別的是，基站102在正向信道上發(fā)送(步驟802)廣播控制分組700到所有的遠(yuǎn)程站104和新增遠(yuǎn)程站，指令它們進(jìn)入第一配置相位。在該相位，分配給新增遠(yuǎn)程站第一停頓時(shí)間DT1，不允許其它遠(yuǎn)程站捕獲該時(shí)隙。從第二時(shí)隙DT2向前，全部現(xiàn)有遠(yuǎn)程站104可以正常地與基站102通信。在第一停頓時(shí)間期間，基站102等待的時(shí)間周期足以調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的最大可能半徑(以基站102為中心)?；?02基本上在同一時(shí)間結(jié)束其在正向信道上的發(fā)送(在DT1開始之前)，并起動(dòng)(步驟804)定時(shí)器，新增遠(yuǎn)程站受到廣播控制分組700時(shí)，就處理它并在反向信道上發(fā)送(步驟806)一個(gè)響應(yīng)到基站102。當(dāng)基站102受到新增遠(yuǎn)程站的相應(yīng)時(shí)，就停止其定時(shí)器。基站102定時(shí)器的值Tbase是反向信道信號(hào)在基站102的兩倍加上新增遠(yuǎn)程站之間傳輸所需時(shí)間和新增遠(yuǎn)程站處理控制信息700所需時(shí)間，即，Tbase＝2·tnew+P，其中tnew是反向信道信號(hào)在基站102和新增遠(yuǎn)程站單程傳輸所需的時(shí)間，而P是新增遠(yuǎn)程站處理廣播控制分組700所需的時(shí)間。由于Tbase可以測(cè)定，而對(duì)所有遠(yuǎn)程站102來(lái)說，P都是已知的(通過實(shí)驗(yàn)或理論計(jì)算)，因而從上面的等式可以確定tnew?？捎霉馑俪艘詔new計(jì)算出基站102和新遠(yuǎn)程站之間的距離。從而可以校準(zhǔn)滾降(rollover)時(shí)間，校準(zhǔn)操作的執(zhí)行對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。
然后，基站102在下一個(gè)可用通信循環(huán)的正向信道上將第二廣播控制分組的校準(zhǔn)滾降時(shí)間發(fā)送(步驟810)給各遠(yuǎn)程站。在給第二廣播控制分組中，仍將第一停頓時(shí)間DT1分配給新遠(yuǎn)程站；指令所有遠(yuǎn)程站進(jìn)入配置過程800的第二相位，在此期間，各遠(yuǎn)程站作如下動(dòng)作，并停止正常的通信，直到配置完成為止；所有停頓時(shí)間的長(zhǎng)度設(shè)定為缺省長(zhǎng)度，以確保所有遠(yuǎn)程站104都能偵聽新遠(yuǎn)程站。例如，停頓時(shí)間的缺省長(zhǎng)度等于遠(yuǎn)程站之間的最大的可能通信距離(如50Km)除以光速。在該第二相位，滾降時(shí)間周期期滿時(shí)，每個(gè)遠(yuǎn)程站104起動(dòng)(步驟812)定時(shí)器。同時(shí)，新遠(yuǎn)程站將信號(hào)發(fā)送給其它所有的遠(yuǎn)程站104。收到該信號(hào)時(shí)，每個(gè)遠(yuǎn)程站104停止(步驟814)其定時(shí)器，然后當(dāng)反向信道可用時(shí)，就將定時(shí)器值發(fā)送(步驟816)給基站102。根據(jù)收到的所有定時(shí)器值，基站確定發(fā)送的最大時(shí)間值，即，距離新遠(yuǎn)程站最遠(yuǎn)的遠(yuǎn)程站104收到信息所需的時(shí)間，將隨后的通信循環(huán)中的DTs的長(zhǎng)度至少設(shè)定為該值。這確保每個(gè)遠(yuǎn)程站104在其所分配的時(shí)間期間能夠檢測(cè)新遠(yuǎn)程站在反向信道的活動(dòng)。
考慮到文中公開了本發(fā)明的說明書和實(shí)踐，本發(fā)明的其它實(shí)施例和使用對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是顯而易見的。雖然，參照本發(fā)明的幾個(gè)較佳實(shí)施例描述本發(fā)明，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)理解，可對(duì)形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種變化，而不偏離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.一種單點(diǎn)到多點(diǎn)的通信系統(tǒng)，其包括能夠提供正向信道信號(hào)的基站；和多個(gè)遠(yuǎn)程站，其能夠(I)監(jiān)測(cè)所述正向信道信號(hào)，(ii)在空閑信道評(píng)定間隔期間監(jiān)測(cè)反向信道，和(iii)當(dāng)所述反向信道空閑時(shí)發(fā)送反向信道信號(hào)；其中所述各個(gè)遠(yuǎn)程站分布在包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的至少兩個(gè)區(qū)域內(nèi)，所述遠(yuǎn)程站的第一區(qū)域在第一信道評(píng)定期間監(jiān)測(cè)所述反向信道，而所述遠(yuǎn)程站的第二區(qū)域在第二空閑信道評(píng)定期間監(jiān)測(cè)所述反向信道。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述正向和反向信道信號(hào)是無(wú)線信道信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述無(wú)線信道信號(hào)是并行擴(kuò)頻信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述正向信道信號(hào)包括有線信道信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一和第二區(qū)域是地理上的分區(qū)。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述基站能夠接收在所述反向信道上編碼的信息，且所述遠(yuǎn)程站能夠接收在所述正向信道上編碼的信息。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述所述信息包括數(shù)字化語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)所述遠(yuǎn)程站都包括用于將傳輸?shù)乃鰯?shù)字化語(yǔ)音在所述數(shù)據(jù)上列為優(yōu)先的設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中分配給所述所述遠(yuǎn)程站一個(gè)IP地址。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一空閑信道評(píng)定間隔包括停頓時(shí)間，其中在專門分配的一個(gè)第一信道評(píng)定間隔停頓時(shí)間期間，所述第一區(qū)域的每個(gè)遠(yuǎn)程站都監(jiān)測(cè)所述反向信道。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第二空閑信道評(píng)定間隔包括停頓時(shí)間，其中在專門分配的一個(gè)第二信道評(píng)定間隔停頓時(shí)間期間，所述第二區(qū)域的每個(gè)遠(yuǎn)程站都監(jiān)測(cè)所述反向信道。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述第一空閑信道評(píng)定間隔停頓時(shí)間和第二空閑信道評(píng)定間隔停頓時(shí)間在一個(gè)循環(huán)內(nèi)各自旋轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中在預(yù)定正向信道間隔期間，提供所述正向信道信號(hào)，二在預(yù)定反向信道間隔期間，提供所述反向信道。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述正向信道信號(hào)和反向信道信號(hào)是全雙工信號(hào)。
15.一種具有基站和分布在包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的至少兩個(gè)區(qū)域中的多個(gè)遠(yuǎn)程站、用于單點(diǎn)到固定多點(diǎn)通信系統(tǒng)的方法，所述方法包括步驟從所述基站發(fā)送正向信道信號(hào)；在每個(gè)所述遠(yuǎn)程站監(jiān)測(cè)所述正向信道信號(hào)；在所述第一空閑評(píng)定間隔時(shí)間內(nèi)專門分配的停頓(dwell)時(shí)間期間，在第一區(qū)域的每個(gè)遠(yuǎn)程站監(jiān)測(cè)反向信道；在所述第二空閑評(píng)定間隔時(shí)間內(nèi)專門分配的停頓時(shí)間期間，在第二區(qū)域的每個(gè)遠(yuǎn)程站監(jiān)測(cè)反向信道；如果在專門分配給第一遠(yuǎn)程站的停頓時(shí)間期間，所述反向信道是空閑的，且所述第一遠(yuǎn)程站有要發(fā)送到所述基站的信息，從所述第一遠(yuǎn)程站發(fā)送反向信道信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述正向和反向信道信號(hào)是無(wú)線信道信號(hào)
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一和第二區(qū)域是地理上的分區(qū)。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述反向信道信號(hào)包括數(shù)字化語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括步驟將傳輸?shù)乃鰯?shù)字化語(yǔ)音在所述數(shù)據(jù)上列為優(yōu)先。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中分配給所述遠(yuǎn)程站一個(gè)IP地址。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一和第二空閑信號(hào)評(píng)定間隔分別包括若干停頓時(shí)間，且還包括步驟所述第一空閑信道評(píng)定間隔的所述若干停頓時(shí)間和所述第二空閑信道評(píng)定間隔的所述若干停頓時(shí)間在一個(gè)循環(huán)內(nèi)分別獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)。
22.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述正向信道信號(hào)和反向信道信號(hào)是全雙工信號(hào)。
23.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括給每個(gè)遠(yuǎn)程站分配一個(gè)唯一的遠(yuǎn)程站地址的步驟。
24.一種多址通信系統(tǒng)，其包括提供正向信道信號(hào)的基站；和多個(gè)遠(yuǎn)程站，其中每個(gè)遠(yuǎn)程站都監(jiān)測(cè)所述正向信道信號(hào)，在空閑評(píng)定間隔中所分配的時(shí)間期間，監(jiān)測(cè)所述反向信道，且當(dāng)在所分配的時(shí)間期間所述反向信道空閑時(shí)提供所述反向信道信號(hào)，其中所述正向和反向信道信號(hào)包括并行擴(kuò)頻通信信號(hào)。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述正向信道信號(hào)和所述反向信道信號(hào)包括數(shù)據(jù)分組。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)分組包括數(shù)字化語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。
27.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述正向信道包括一個(gè)地址。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述地址是廣播地址。
29.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述地址是半廣播地址。
30.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述地址是網(wǎng)際協(xié)議地址。
31.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中一個(gè)遠(yuǎn)程站分配有來(lái)自第一組地址中第一遠(yuǎn)程站地址，第二遠(yuǎn)程站分配有來(lái)自第二組地址中第二遠(yuǎn)程站地址。
32.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述的一組地址形成第一區(qū)域，而所述第二組地址形成第二區(qū)域。
33.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述每個(gè)遠(yuǎn)程站都分配有來(lái)自一組地址中的遠(yuǎn)程站地址，且所述組地址形成因特網(wǎng)子網(wǎng)絡(luò)。
34.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述分配的時(shí)間周期是預(yù)定的停頓時(shí)間，且在所述預(yù)定停頓時(shí)間期間，每個(gè)所述遠(yuǎn)程站都監(jiān)測(cè)所述空閑信道評(píng)定間隔。
35.如權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述每個(gè)所述停頓時(shí)間的持續(xù)時(shí)間相等。
36.如權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其中給所述每個(gè)遠(yuǎn)程站動(dòng)態(tài)的分配停頓時(shí)間。
37.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中在一個(gè)循環(huán)內(nèi)，所述停頓時(shí)間分配給所述多個(gè)遠(yuǎn)程站。
38.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中在預(yù)定正向信道間隔期間提供所述正向信道信號(hào)，而在預(yù)定反向信道間隔期間提供所述反向信道信號(hào)。
39.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，還包括所述正向信道間隔、所述反向信道間隔和所述空閑信道評(píng)定間隔之間的保護(hù)時(shí)間。
40.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述保護(hù)時(shí)間設(shè)置在所述正向信道間隔、所述反向信道間隔和所述空閑信道評(píng)定間隔的開始和結(jié)束。
41.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述防護(hù)時(shí)間設(shè)置在所述正向信道的開始和結(jié)束、所述反向信道間隔和所述空閑信道評(píng)定間隔的結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于單點(diǎn)到固定多點(diǎn)通信的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明根據(jù)話務(wù)需求動(dòng)態(tài)的分配帶寬，因而提供了有效的帶寬利用，尤其對(duì)于突發(fā)性或時(shí)間敏感數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)包括基站和多個(gè)遠(yuǎn)程站?；就ㄟ^正向信道將信息發(fā)送到遠(yuǎn)程站，而遠(yuǎn)程站通過反向信道發(fā)送信息。在反向信道上發(fā)送信息之前，每個(gè)遠(yuǎn)程站都偵聽(監(jiān)測(cè))反向信道，以確認(rèn)任何其它遠(yuǎn)程站是否正在發(fā)送。僅當(dāng)遠(yuǎn)程站確認(rèn)信道是空閑的，它們才發(fā)送數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程站以相繼次序偵聽，消除了遠(yuǎn)程站同時(shí)發(fā)送導(dǎo)致的沖突的可能性。因而，增大了數(shù)據(jù)話務(wù)，從而提供了有效的帶寬利用。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1806405SQ200480016901
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2004年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
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