專利名稱：電纜電話系統(tǒng)中帶有沖突檢測的隨機(jī)時(shí)隙多址接入的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及到用于接入電纜電話系統(tǒng)的多電纜接入裝置的一種方法和設(shè)備。
在電纜電話通信系統(tǒng)中采用頻分復(fù)用(FDM)。通過在頻譜塊內(nèi)以最小信道間距進(jìn)行劃分，將可用頻譜的不同部分指派給每一個(gè)信道，F(xiàn)DM允許從傳輸媒介中獲取兩個(gè)或更多個(gè)同時(shí)連續(xù)信道。FDM在電纜電話通信系統(tǒng)中提供固定數(shù)量的物理信道(也就是不同頻率)。為了提供更多的信道以增加可以工作在電纜電話通信系統(tǒng)的用戶數(shù)量，采用時(shí)分復(fù)用(TDM)。TDM提供了時(shí)分多址接入，其中用戶通過一次被指派并在有限時(shí)間段內(nèi)使用一個(gè)時(shí)分復(fù)用信道(時(shí)隙)，在通信系統(tǒng)中共享一個(gè)載波頻率。實(shí)際上，每一個(gè)用戶被指派了相同頻率上的一個(gè)不同的時(shí)隙，通過這種方式，許多用戶可以共享相同的頻率。數(shù)據(jù)傳輸在時(shí)隙中發(fā)送，其中指派一個(gè)特定時(shí)隙給通信單元，僅供其使用一段有限的時(shí)間。
TDMA系統(tǒng)的難題之一是如何提供給用戶TDMA信道的實(shí)時(shí)接入。一個(gè)相關(guān)的難題是解決兩個(gè)或更多個(gè)用戶試圖接入或使用相同TDMA信道時(shí)的沖突。因此，需要有一個(gè)系統(tǒng)既能精巧地提供TDMA信道的實(shí)時(shí)接入，又能精巧地解決多個(gè)用戶試圖使用相同信道時(shí)的沖突。
本發(fā)明的特性所保證的新穎屬性在后附權(quán)利要求書中提出。然而，通過參照下面一種例示性實(shí)施例的詳細(xì)描述，并閱讀相關(guān)的圖，將能最好地理解本發(fā)明本身，以及使用的優(yōu)選方式，以及它的進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)，在相關(guān)的圖中

圖1是可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的圖；圖2A是在根據(jù)本發(fā)明的電纜控制單元(CCU)中元件的框圖；圖2B是在根據(jù)本發(fā)明的電纜接入單元(CAU)中元件的框圖3是根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的頻譜分配的圖示；圖4A是根據(jù)本發(fā)明所使用的超幀的圖；圖4B是下行信道和上行信道的圖示；圖5A-5K是在提供到根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的CAU接入中所采用的不同類型信息脈沖串的圖示；圖6是在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)接入過程期間的CAU的狀態(tài)圖；圖7是在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)接入過程期間的CCU的狀態(tài)圖；圖8是與TDMA下行鏈路的一個(gè)時(shí)隙標(biāo)準(zhǔn)的TDMA上行鏈路的脈沖串描述；圖9是在CAU嘗試接入到根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)期間，CCU所采用的過程的流程圖；圖10是CAU所采用的接入根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的過程的流程圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的下行控制信道中脈沖串的圖；圖12是處理多個(gè)試圖接入根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的CAU之間的沖突的過程的更詳細(xì)的流程圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明，響應(yīng)于發(fā)送給CCU的CAU脈沖串之間的沖突，由CCU設(shè)置一個(gè)字錯(cuò)誤指示器(WE1)比特所執(zhí)行的過程的流程圖；圖14圖示了接入被證實(shí)的情況下，系統(tǒng)接入信道(SAC)上的CAU和CCU之間的信令；圖15示出在接入被拒絕的情況下，在SAC上CAU和CCU之間的信令；圖16是導(dǎo)致一個(gè)成功的重連接接入請(qǐng)求的CAU和CCU之間的信令圖示；圖17是導(dǎo)致一個(gè)失敗的重連接接入請(qǐng)求的CAU和CCU之間的信令圖；圖18是用于為一次低信道上的附加呼叫請(qǐng)求接入的信號(hào)的圖示。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例允許多個(gè)電纜電話系統(tǒng)用戶實(shí)時(shí)接入TDMA系統(tǒng)信道(該信道承載呼叫)。同時(shí)，該實(shí)現(xiàn)精巧并有效地解決了兩個(gè)用戶試圖接入到相同信道時(shí)的沖突。該實(shí)現(xiàn)與兩種空中接口通信協(xié)議有些相關(guān)，這兩種協(xié)議分別在Bellcore 1993年出版的Generic Criteria forVersion 0.1 Wireless Access Communications Systems(WACS)(TR-INS-DD13B)和TI/TIA Joint Technical Committee的Technical Ad HocGroup 3出版的Personal Access Communications System Air Interfacestandard J-STD-014(PACS)中描述，這些文檔通過此外的引用可以并入到此處的描述中。
以下的描述首先陳述了對(duì)電纜電話系統(tǒng)的總體看法。然后描述了該系統(tǒng)在電纜公司總部(“總部(headend)”)的部分中的電子器件，隨后是位于用戶住宅或辦公地點(diǎn)的設(shè)備部分的電子器件。
該描述隨后解釋了電纜上的可用頻譜在電纜電話系統(tǒng)中是如何使用的。隨后，該描述討論了該系統(tǒng)所使用的頻率是如何被劃分成時(shí)隙，以及那些時(shí)隙是如何組織成它們所承載的數(shù)字消息的結(jié)構(gòu)。然后，對(duì)一些在系統(tǒng)中來回發(fā)送以利于信道接入和沖突解決的特定數(shù)字消息，描述了特殊消息格式。
接著討論了狀態(tài)圖，這些狀態(tài)圖說明了在將某個(gè)用戶接入到TDMA信道時(shí)用戶設(shè)備的處理過程和總部設(shè)備的處理過程。然后，示出了說明相關(guān)處理的流程圖。最后，示出了例子并討論了在提供給用戶信道接入時(shí)，以及解決多個(gè)試圖接入到相同信的用戶間的沖突時(shí)所發(fā)生的特定信令情況。
I.電纜電話系統(tǒng)的總述現(xiàn)在參看這圖，尤其參看圖1，說明了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的圖。通信系統(tǒng)100是一種基本電纜系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子，該體系結(jié)構(gòu)是使用光纖和同軸電纜的組合以分布用戶業(yè)務(wù)到客戶前端設(shè)備的混合光纖/同軸電纜(HFC)系統(tǒng)?？蛇x地，通信系統(tǒng)100可以完全由同軸電纜，光纖，或者其它合適的通信媒介組成。不管電纜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如何，一條電纜支部向一個(gè)用戶團(tuán)體共享的分布區(qū)域提供服務(wù)。在所描述的例子中，通信系統(tǒng)100是一個(gè)在HFC電視基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上提供電話業(yè)務(wù)和有線電視業(yè)務(wù)的電纜電話通信系統(tǒng)。
通過系統(tǒng)100包括通過一個(gè)分布網(wǎng)絡(luò)106和一個(gè)合并器108連接到用戶104的一個(gè)電纜控制單元(CCD)102或一些其它的基本通信單元。CCU是在電纜公司總部向在宅用戶分發(fā)和從在宅用戶接收呼叫的設(shè)備的一部分。合并器108還有一個(gè)視頻源110的輸入。CCU102還包括電纜端口收發(fā)信機(jī)(CPX)112，它連接到合并器108。這些電纜端口收發(fā)信機(jī)在通信系統(tǒng)100中產(chǎn)生下行載波信道。在本描述中所用的“下行”或“下行鏈路”是指去往用戶住宅的無線頻率(RF)信號(hào)。在本描述中所用的“上行”或“上行鏈路”是指從用戶發(fā)往總部的RF信號(hào)。
合并器108從視頻源110和CCU102中的CPX112接收已調(diào)RF載波，并將這些信號(hào)累加在一起，通過分布網(wǎng)絡(luò)106發(fā)送。CPX112由控制器114控制，控制器114提供支持系統(tǒng)以數(shù)據(jù)鏈路部分所需的所有功能?！皵?shù)據(jù)鏈路部分”是指系統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式承載電話呼叫，以及以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)形式承載任何其它通信的性能。通信系統(tǒng)的總部一般包括CCU102，合并器108和視頻源110，數(shù)字交換機(jī)116可以位于總部的遠(yuǎn)端，或者可以位于總部本身。這些元件是負(fù)責(zé)向服務(wù)于多個(gè)用戶的電纜系統(tǒng)100提供業(yè)務(wù)接入和管理的總部設(shè)備。CCU102中的控制器11通過的數(shù)字載波設(shè)備，例如T1或E1，連接到交換機(jī)116，交換機(jī)116又相應(yīng)地連接到公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)118。交換機(jī)116可以是，例如一臺(tái)類型5 TELCO交換機(jī)。
下行光纖中繼線120和上行光纖中繼線122有利于來自CCU102的信息在分布網(wǎng)絡(luò)106中傳輸。這些光纖中繼線是光纖光纜，并連接到光纖節(jié)點(diǎn)124。光纖節(jié)點(diǎn)124在分布網(wǎng)絡(luò)106中執(zhí)行光纖光纜的光領(lǐng)域和同軸電纜的電領(lǐng)域之間的直接轉(zhuǎn)換。每一個(gè)光纖節(jié)點(diǎn)124至少連接到一個(gè)服務(wù)區(qū)域126。在所描述的例子中，服務(wù)區(qū)域126包括同軸電纜，并包括中繼放大器128，在所描述的例子中，中繼放大器128是雙向放大器。此外，雙向線路延伸器130位于抽頭132附近，它們連接到位于用戶104處的電纜接入單元(CAU)134。這些CAU也稱為“用戶通信單元”。
CCU102用于在通信系統(tǒng)100中提供電話服務(wù)(以及其它數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信)。此外，CCU102控制著服務(wù)區(qū)域中所有CAU的電纜頻譜，基礎(chǔ)設(shè)施資源，和業(yè)務(wù)，以及管理多個(gè)服務(wù)區(qū)域。CAU134在用戶前端提供電話和電視業(yè)務(wù)。一般地，CAU安裝在用戶住宅一側(cè)，或者在一個(gè)不會(huì)被人闖入的地方，例如地下室或閣樓。CAU管理上行和下行通信路由，并向用戶的電視機(jī)傳輸有線電視信道。例如，在用戶住宅內(nèi)的“普通歸式電話”(POTS)插入CAU。該CAU將來自POTS的電話信號(hào)導(dǎo)入到電纜系統(tǒng)中。此外，該CAU從電纜系統(tǒng)中取出電話呼叫，并將它們前轉(zhuǎn)給POTS，以及從電纜中取出正常的有線電視信號(hào)，并將它們傳送給用戶的電視機(jī)。
II.在CCU和CAU中的電子器件總述下面參看圖2A，描述了根據(jù)本發(fā)明的CCU控制單元中的元件框圖。在CCU200中，上行脈沖接收器202接收來自CAU的TDMA脈沖串，并向下將該脈沖串轉(zhuǎn)換成基帶正交I和Q信號(hào)。“脈沖串”是一種固定的以承載信息的比特的形式進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。該脈沖串是經(jīng)過π/4-DQPSK調(diào)制的。通過模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器204和206將這些I和Q信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并由上行數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)208對(duì)之進(jìn)行處理。在所描述的例子中，A/D轉(zhuǎn)換器204和206是8比特A/D轉(zhuǎn)換器。上行DSP208向微處理器210發(fā)送處理后的信息。
微處理器210通過下行DSP212和下行TDM發(fā)送器214將消息發(fā)回該CAU，下行TDM發(fā)送器214連接到該CAU所位于的通信網(wǎng)絡(luò)。
上行脈沖接收器202，A/D轉(zhuǎn)換器204和206，上行DSP208，微處理器210，下行DSP212，和下行發(fā)送器214是在圖1的CPX112中所能發(fā)現(xiàn)的元件。在圖2A中所示的下行元件可以與所說明的上行元件位于同一個(gè)收發(fā)信機(jī)或者不同的收發(fā)信機(jī)(CPX)。上行DSP208，微處理器210，和下行DSP212組成了圖2A中的一個(gè)處理單元。在圖1的控制器114中可以發(fā)現(xiàn)微處理器210。該微處理器和CPX112中的DSP組成了CCU102中的處理單元。
現(xiàn)在參看圖2B，示出了根據(jù)本發(fā)明的電纜接入單元(CAU)中的元件框圖。CAU250通過RF接口和控制252連接到圖1的分布網(wǎng)絡(luò)106中的混合同軸電纜。這種接口和控制單元提供了到混合同軸電纜的75歐姆接口。RF接口和控制252還提供了到用戶前端的有線電視設(shè)備的連接。此外，RF接口和控制252包括一個(gè)控制開關(guān)，用以在用戶前端打開或關(guān)閉到前端有線電視系統(tǒng)的信號(hào)。在RF接口和控制252接收的來自CCU的數(shù)據(jù)被發(fā)送數(shù)字接收器(解調(diào)器)254。從CCU接收的信號(hào)位于從大約50MHz到750MHz的頻率范圍內(nèi)，并由數(shù)字接收器254將之轉(zhuǎn)換成低中間頻率(IF)。數(shù)字接收器254將低頻IF從該形式轉(zhuǎn)換成基帶π/4 DPQSK已調(diào)信號(hào)。隨后解調(diào)該信號(hào)以從信號(hào)中獲取比特。之后，數(shù)據(jù)/時(shí)鐘恢復(fù)256從數(shù)字接收器254獲取這些比特，并分離這些比特以發(fā)向處理單元258或脈碼調(diào)制(PCM)編碼/解碼器(編解碼器)260。在用戶數(shù)據(jù)被發(fā)向PCM編解碼器260時(shí)，控制信息被發(fā)向處理單元258，PCM編解碼器260將用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬形式，發(fā)向用戶電話。
在所示例子中，處理單元258包括一個(gè)或多個(gè)微處理器或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，以及隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(R0M)。RAM和ROM包含數(shù)據(jù)和指令，這些數(shù)據(jù)和指令被編碼，由處理單元258內(nèi)的微處理器或DSP進(jìn)行處理。用戶信息由PCM編解碼器260轉(zhuǎn)換成模擬形式，并發(fā)向用戶環(huán)路接口(SLIC)262。
SLIC262提供基本的電話功能，例如指示電話是否振鈴或摘機(jī)，或者是否發(fā)生了環(huán)路閉合。此外，SLIC262將雙I信號(hào)分離成一個(gè)分送信號(hào)和一個(gè)接收信號(hào)。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，SLIC262和它所執(zhí)行的功能是眾所周知的。鈴流發(fā)生器264實(shí)際上提供用以引起電話振鈴的電壓。
來自用戶前端的用戶數(shù)據(jù)(例如電話的輸出，或者甚至是標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)調(diào)制解調(diào)器的輸出)通過SLIC262發(fā)送回PCM編解碼器260，后者將該數(shù)據(jù)從模擬形式變換成數(shù)字形式以供發(fā)送數(shù)據(jù)組幀266處理。發(fā)送數(shù)據(jù)組幀266獲取原始語音數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)組成幀以向CCU發(fā)送。例如，發(fā)送數(shù)據(jù)組幀266包括必需的同步信息，并計(jì)算用于出錯(cuò)檢測的循環(huán)冗余碼，該循環(huán)冗余碼被置入低信道幀(以下將更詳細(xì)地予以描述)。發(fā)送數(shù)據(jù)組幀266由處理單元258控制，并發(fā)送與下行信號(hào)同步的信號(hào)上行流。發(fā)送數(shù)據(jù)組幀266中的這種同步由數(shù)據(jù)/時(shí)鐘恢復(fù)256控制。換句話說，到CAU250的上行傳輸和來自CAU250的下行傳輸是同步的。最后，該數(shù)據(jù)作為脈沖事由數(shù)字發(fā)送器(調(diào)制器)268發(fā)送給RF接口和控制252，并發(fā)送回CCU。
III.載波中的RF載頻間隔，時(shí)隙和單個(gè)時(shí)隙的比特結(jié)構(gòu)在圖1中經(jīng)過分布網(wǎng)絡(luò)106的承載數(shù)據(jù)可以同時(shí)包括語音和非語音數(shù)據(jù)，例如ISDN數(shù)字視頻，電話數(shù)據(jù)，交互式視頻，或者交互式多媒體業(yè)務(wù)。在本發(fā)明中，電纜電話交換機(jī)業(yè)務(wù)所使用的傳輸技術(shù)是中速。換句話說，電纜電話流量信道不是專用于某個(gè)特定用戶，而是所有用戶基于業(yè)務(wù)請(qǐng)求都可以使用的。這種配置被稱為多址接入或用戶環(huán)路集中。
一般地，一個(gè)特定信道被指派給一個(gè)用戶，在呼叫持續(xù)時(shí)間內(nèi)它始終被指派給該用戶。當(dāng)該呼叫終止時(shí)，對(duì)該用戶的暫時(shí)指派被取消，該信道對(duì)后續(xù)業(yè)務(wù)請(qǐng)求是可用的。因此，CCU可以在服務(wù)區(qū)域中服務(wù)于遠(yuǎn)比可用信道數(shù)多的用戶。此外，在每一個(gè)具有它自己的物理上孤立的電纜線布局的服務(wù)區(qū)域中，整個(gè)頻譜可以重復(fù)作用。
根據(jù)本發(fā)明，電纜電話系統(tǒng)劃分無線頻率(RF)頻譜供多個(gè)用戶使用，以使每一個(gè)用戶都不具有專用頻率范圍。
參看圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)100的頻譜分配圖示。如上所述，在分布網(wǎng)絡(luò)106的每一個(gè)服務(wù)區(qū)域中，在單個(gè)服務(wù)區(qū)域內(nèi)分配給業(yè)務(wù)的頻譜可以由另一組不同的用戶再次使用。在所示例子中，RF頻譜300包括上行頻譜302和下行頻譜304。在所示例子中，上行頻譜覆蓋從5MHz到42MHz的范圍，而下行頻率306覆蓋從50MHz到750MHz的范圍。這兩個(gè)頻譜進(jìn)一步被劃分成每一個(gè)寬度為6MHz的信道。在所示例子中，下行頻譜306包括120個(gè)信道，每個(gè)信道寬為6MHz。盡管所示例子示出了5到42MHz的上行頻譜，和50到750MHz的下行頻譜306，并且每一個(gè)信道寬為6MHz，根據(jù)本發(fā)明可以使用其它頻譜和信道寬度。
通信系統(tǒng)100被劃分成具有不同信號(hào)路徑的區(qū)域，其中在分布網(wǎng)絡(luò)106的每一個(gè)不同區(qū)域中，分配給電纜電話業(yè)務(wù)的RF頻譜可以由另一組不同的用戶再次使用。在下行傳輸上，大量的傳統(tǒng)電視信道(例如80個(gè)信道，每一個(gè)6MHz寬)一般被傳輸給有線電視用戶。上行頻譜(5-42MHz)可以用于從用戶返回后任何通信。一部分下行頻譜，最好如圖3所示的一個(gè)6MHz部分。并且在上行頻譜中一個(gè)相等或更大的部分專用于多個(gè)中繼業(yè)務(wù)信道，這些中繼業(yè)務(wù)信道服務(wù)于大量擁有電話和/其它雙向業(yè)務(wù)的用戶。在這些專用頻譜分配中，采用大量RF載波(由部分303舉例示出)。這些RF載波相距600KHz?；钴S載波成對(duì)工作，與每一個(gè)下行部分的載波相關(guān)聯(lián)，都有一個(gè)所分配的上行部分的載波。這種關(guān)聯(lián)提供了頻分雙工(FDD)操作。然而，系統(tǒng)在任一個(gè)上行信道可以匹配以任何下行信道方面是完全靈活的。
相應(yīng)地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)6MHz部分(位于50-750MHz的某處)包含10個(gè)用于下行通信的600KHz RF載波303。類似的，一個(gè)6MHz部分(位于5-42MHz的某處)包含10個(gè)用于上行通信的600KHz RF載波303。
根據(jù)描述這種的方案，每一個(gè)RF載波被時(shí)分復(fù)用入8個(gè)串行“幀”。每一個(gè)幀進(jìn)一步劃分成8個(gè)串行“時(shí)隙”。每一個(gè)這樣的時(shí)隙是一個(gè)用戶可以實(shí)時(shí)使用的一個(gè)時(shí)分復(fù)用“信道”。圖4A圖形化地示出了上述方案。該圖代表一個(gè)RF載波。該載波被劃分成8個(gè)幀399。每一個(gè)幀被劃分成8個(gè)時(shí)隙401，每一個(gè)時(shí)隙401是一個(gè)信道。所示的整個(gè)框400，也就是8個(gè)由8個(gè)時(shí)隙組成的幀，有時(shí)被稱為一個(gè)復(fù)幀。
圖4B以不同方式示出了該方案。圖4B示出了下行載波402和上行載波406。更特殊地，參看載波402，示出了兩個(gè)連續(xù)的幀404和405。這些是圖4A中8個(gè)幀399中的兩個(gè)。每一個(gè)幀由8個(gè)連續(xù)時(shí)隙407組成。每一個(gè)時(shí)隙可用作電纜電話系統(tǒng)中的一個(gè)通信信道。如圖4B所說明的，上行載波406以與下行載波402相同的方式配置。
每一個(gè)時(shí)隙進(jìn)一步劃分成由CCU或CAU使用的不同類型的信令。例如，如該圖所示，幀404中的時(shí)隙1包括一個(gè)同步信道(SYC)414，一個(gè)控制信道(CC)416，一個(gè)慢信道(SC)418，一個(gè)快信道(FC)420，以及一個(gè)差錯(cuò)控制信道(EC)422，同步信道414是用于幀同步的同步信道。CC416用于指示字差錯(cuò)，信令和功率控制。SC418用于信令，而FC420用于用戶數(shù)據(jù)和信令。EC422用于差錯(cuò)檢測。在上行和下行脈沖串中，SC418包括26個(gè)比特，F(xiàn)C420包括160個(gè)比特，而EC422包含20個(gè)比特。CC416在上行脈沖串上包含2個(gè)比特，而在下行脈沖串中包含9個(gè)比特。以下將更詳細(xì)地討論使用時(shí)隙的這些不同部分的特定數(shù)字消息。
根據(jù)本發(fā)明，CCU信道402是在50MHz到750MHz的頻率范圍內(nèi)發(fā)送的下行信道，而CAU信道406是在5MHz到42MHz的頻率范圍內(nèi)發(fā)送的上行信道。在這些信道內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸作為一個(gè)“脈沖串”被發(fā)送，“脈沖串”是一個(gè)固定長度的數(shù)據(jù)傳輸，類似一組比特的傳輸。在所示例子中，一個(gè)脈沖串是在CAU信道406中每個(gè)時(shí)隙224個(gè)比特，而在CCU信道402中每個(gè)時(shí)隙240個(gè)比特。
在上行和下行鏈路上，每一個(gè)時(shí)隙都可以用于不同類型的信道，例如一個(gè)系統(tǒng)廣播信道(SBC)，一個(gè)系統(tǒng)接入信道(SAC)，或者一個(gè)業(yè)務(wù)信道(TCH)。這些不同的“信道”中的每一個(gè)都具有不同的功能。8BC和SAC都可以因?yàn)槠涔δ芏徽J(rèn)為是系統(tǒng)接入信道。SBC在下行鏈路上向監(jiān)控該SBC的所有CAU廣播系統(tǒng)信息。下行SBC承載系統(tǒng)范圍內(nèi)的信息，例如用于“尋呼”某個(gè)CAU的告警和用于控制和管理CAU的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信息。一個(gè)SBC被劃分成時(shí)分復(fù)用到該SBC的兩個(gè)邏輯信息流。特定地，一個(gè)系統(tǒng)信息信道(SIC)和一個(gè)告警信道(AC)時(shí)分復(fù)用到該SBC。某個(gè)CAU定位該SBC并監(jiān)聽該SIC，以獲取連接到該CAU的所有設(shè)備通常感興趣的信息。根據(jù)本發(fā)明，該SIC識(shí)別通常的系統(tǒng)標(biāo)識(shí)和性能；用于鑒權(quán)和加密的安全信息；以及載波頻率，SBC和SAC的位置。
在AC上，使用消息來通知或“尋呼”某個(gè)CAU一定的信息，例如一個(gè)來訪。這些消息包括告警標(biāo)識(shí)。每一個(gè)CAU被指派一個(gè)告警標(biāo)識(shí)，并監(jiān)控該AC以確定AC上的某個(gè)消息是否被導(dǎo)向它。使用多個(gè)SBC以在通信系統(tǒng)中提供冗余。
CAU使用SAC獲得一個(gè)TCH指派，以使該CAU處理一次呼叫，或者發(fā)送其它數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此外，該CAU監(jiān)聽該SBC的AC以發(fā)現(xiàn)來話通知。
SAC是傳輸三種邏輯信道，時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信道(TAC)，請(qǐng)求接入信道(RAC)和系統(tǒng)請(qǐng)求信道(SRC)的一個(gè)物理信道。TAC承載在上行鏈路中用于時(shí)間校準(zhǔn)的縮短的上行脈沖串(SUB)，而RAC承載上行鏈路中的接入請(qǐng)求。SRC承載來自CAU的對(duì)上行消息的響應(yīng)。SAC用于執(zhí)行時(shí)間校準(zhǔn)和請(qǐng)求和/或指派TCH。作為其結(jié)果，CAU將出于以下目的之一使用SAC時(shí)間校準(zhǔn)，業(yè)務(wù)信道的初始請(qǐng)求，或者重新連接到業(yè)務(wù)信道。使用多個(gè)SAC(也就是在相同或不同載波上的多個(gè)時(shí)隙)以提供冗余，并減少要求接入到該通信系統(tǒng)的多個(gè)CAU之間的競爭。TCH提供給用戶通信系統(tǒng)上的業(yè)務(wù)，并可能被請(qǐng)求或指派成不同的速率。TCH被劃分成兩類子信道用戶信息信道(UIC)和消息信道(MC)。UIC承載用戶信息，例如語音數(shù)據(jù)或模擬調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)，MC在CCU和CAU之間承載信令信息。TCH或者忙(正在使用)或者空閑(沒有使用)。根據(jù)本發(fā)明，接入信道(SBC和SAC)和數(shù)據(jù)信道(TCH)可以根據(jù)載波傳輸?shù)馁|(zhì)量移動(dòng)到不同的頻率。SAC頻率的改變導(dǎo)致在SBC上廣播新頻率。通過使用一個(gè)備用鏈路轉(zhuǎn)換(ALT)，允許CAU不管信道移動(dòng)到另一個(gè)頻率，始終維持連接來執(zhí)行TCH的頻率改變。ALT在無線通信中眾所周知，但因歷史原因用于當(dāng)用戶在蜂窩系統(tǒng)的多個(gè)蜂窩間位置移動(dòng)時(shí)，維持呼叫。
V.特定消息的格式和內(nèi)容參看圖5A-5K，圖示了根據(jù)本發(fā)明，在提供CAU到通信系統(tǒng)的接入中所采用的多個(gè)請(qǐng)求和響應(yīng)形式的短促脈沖串。在通信單元例如CCU和CAU之間的消息，包含接入請(qǐng)求號(hào)碼(ARN)以識(shí)別某個(gè)特定消息導(dǎo)向哪個(gè)CAU。在一個(gè)服務(wù)區(qū)域中ARN對(duì)每一個(gè)CAU是唯一的。ARN用以唯一標(biāo)識(shí)消息，例如請(qǐng)求和響應(yīng)。發(fā)自CAU的所有脈沖串或請(qǐng)求都包含一個(gè)ARN以標(biāo)識(shí)該脈沖串的始發(fā)源。類似地，當(dāng)向CAU發(fā)回響應(yīng)時(shí)，CAU能夠基于包含在來自CCU的響應(yīng)中的ARN，識(shí)別該響應(yīng)是發(fā)向CAU的。
根據(jù)本發(fā)明，采用ARN，例如圖5A中的ARN500。ARN500是一個(gè)24位比特的ARN，包括一個(gè)告警值，一個(gè)告警階段，和一個(gè)隨機(jī)數(shù)。告警階段指示在一個(gè)復(fù)幀中CAU將監(jiān)控SBC的時(shí)間段。該告警階段的使用允許CAU處于備用或睡眠方式，并僅在一個(gè)短的時(shí)間段內(nèi)激活它的接收器。CAU將在大部分復(fù)幀時(shí)間內(nèi)維持睡眠中方式，并僅在它的告警階段激活它的接收器，從而減少了功率消耗。告警值是指派給CAU的唯一標(biāo)識(shí)，并且在特定告警階段內(nèi)是唯一的。告警階段和告警值組成了一個(gè)告警標(biāo)識(shí)，該告警標(biāo)識(shí)在一個(gè)服務(wù)區(qū)域內(nèi)是唯一的。在ARN500中包含一個(gè)隨機(jī)數(shù)，以確保在服區(qū)域內(nèi)的CAU將不會(huì)再次產(chǎn)生相同的ARN。
在一些例子中，采用3比特ARN以標(biāo)識(shí)在CAU和CCU之間的消息。特定地，當(dāng)CAU已具有一個(gè)TCH，并在SC上發(fā)送和接收消息時(shí)使用3比ARN。因?yàn)樵谒纠又校贑CU和CAU之間已經(jīng)建立了連接，意味著不會(huì)有其它CAU使用該信道，所以可以采用3比特ARN。作為其結(jié)果，CCU只需要能夠區(qū)別該CAU可能發(fā)出的不同請(qǐng)求。3比特值允許能夠支持多條線路或TCH的CAU使用8個(gè)ARN。
在接入通信系統(tǒng)時(shí)，SAC消息被包含在單個(gè)脈沖串中，以允許每一個(gè)SAC幀被任何CAU平等地接入。一般地，SAC上的消息使用完全時(shí)隙。這樣，上行脈沖串的失調(diào)將導(dǎo)致與其它上行傳輸發(fā)生沖突。這樣，最初使用一個(gè)縮短上行脈沖串(SUB)以確定是否需要對(duì)來自CAU的上行脈沖串的校準(zhǔn)進(jìn)行改動(dòng)。在圖5B中，根據(jù)本發(fā)明，SUB502的長度小于半個(gè)時(shí)隙以避免干擾相鄰時(shí)隙。CCU利用SUB502在時(shí)隙中的位置，確定在時(shí)隙內(nèi)需要作怎樣的改動(dòng)以校準(zhǔn)由CAD發(fā)送的脈沖串，如果需要作這種改動(dòng)的話。在所示例子中，SUB502包含3個(gè)同步模式，例如同步模式504(圖5C中示出)，一個(gè)差分編碼器(DE)和一個(gè)ARN，例如圖5A中的ARN500。在圖5B中，在SUB由同一個(gè)同步模式重復(fù)三次，以增加CCU正確接收并解碼該同步模式的可能。DE是一個(gè)兩比特值，用以指示一個(gè)脈沖串到達(dá)CCU，解碼應(yīng)當(dāng)開始。
接著，時(shí)間校準(zhǔn)響應(yīng)是響應(yīng)于接收到一個(gè)SUB，由CCU發(fā)送給CAU以指示是否需要對(duì)上行脈沖串的定時(shí)作改動(dòng)的響應(yīng)。參看圖5D，時(shí)間校準(zhǔn)響應(yīng)506包含一個(gè)時(shí)間校準(zhǔn)值，該值指示需要對(duì)上行脈沖串傳輸?shù)亩〞r(shí)作怎樣的改動(dòng)以在時(shí)隙內(nèi)校準(zhǔn)上行脈沖串。該值尤其指示了在接收下行脈沖串和發(fā)送上行脈沖串之間的時(shí)間差的變化。該響應(yīng)還包含一個(gè)功率控制指示器(PCI)和一個(gè)功率調(diào)整值，告知CAU在發(fā)送脈沖串時(shí)，該CAU應(yīng)當(dāng)使用多少發(fā)送功率值。PCI告知CAU是否增加或降低發(fā)送功率值，而功率調(diào)整值指示功率值調(diào)整的幅度。
CAU在RAC上向CCU發(fā)送一個(gè)初始接入請(qǐng)求，例如圖5E中的初始接入請(qǐng)求508，以在CCU啟動(dòng)一個(gè)系統(tǒng)接入請(qǐng)求。初始接入請(qǐng)求508標(biāo)識(shí)指派給CAU的TCH所希望的，和/或可接受的最大帶寬率和最小帶寬率。根據(jù)本發(fā)明，在通信系統(tǒng)100中這些帶寬率可以是8千比特每秒(Kbps，16Kbps，32Kpbps或64Kbps，初始接入請(qǐng)求還可以)包括指示該請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)的比特和一個(gè)時(shí)延值(未示出)。請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)可以用于提供不同類別的業(yè)務(wù)，例如語音，數(shù)字視頻或ISDN。延時(shí)時(shí)間值指示CAU在采取其它行動(dòng)，例如發(fā)送另一個(gè)初始接入請(qǐng)求之前，將等待信道指派多長時(shí)間。
進(jìn)一步，通過初始接入請(qǐng)求508已經(jīng)指派了一個(gè)TCH的CAU可以發(fā)送一個(gè)初始接入請(qǐng)求，例如圖5F中的初始接入請(qǐng)求510。該請(qǐng)求在慢信道上發(fā)送給(C1)。在慢信道上的這種初始接入請(qǐng)求，一般來自能夠處理多個(gè)連結(jié)的CAU，是在該CAU已經(jīng)具有一個(gè)前向連接時(shí)，要求另一個(gè)TCH以用于新連接的一個(gè)請(qǐng)求。在初始接入請(qǐng)求508中的接入請(qǐng)求速率是新TCH所希望的帶寬。
參看圖5G，示出了根據(jù)本發(fā)明的重連接接入請(qǐng)求。重連接請(qǐng)求512是因?yàn)榕cTCH失去同步，而由CAU發(fā)向CCU的要求另一個(gè)TCH的一個(gè)請(qǐng)求，并在嘗試重連接呼叫中在RAC上發(fā)送給CCU。失去同步可以發(fā)生在TCH被指派，而CAU沒有接收到新載波通知時(shí)，或者如果物理連結(jié)被切斷。重連接接入請(qǐng)求512包括一個(gè)上行載波ID和一個(gè)下行載波ID，指出CAD所使用的初始TCH。標(biāo)志位指示時(shí)隙和帶寬域是否與一個(gè)活躍的TCH相關(guān)聯(lián)。在重連接接入請(qǐng)求512中使用多個(gè)時(shí)隙和帶寬域，以允許能夠處理多個(gè)TCH的CAD同時(shí)請(qǐng)求所有TCH的重連接。
響應(yīng)于來自CAU的請(qǐng)求，CCU發(fā)送多個(gè)包括接入證實(shí)響應(yīng)的響應(yīng)，接入證實(shí)響應(yīng)514是響應(yīng)于來自CAN和系統(tǒng)接入請(qǐng)求而發(fā)送的。圖5H示出了一個(gè)在SRC上從CCU發(fā)送到CAU以指派一個(gè)TCH給讀CAU的接入證實(shí)響應(yīng)514。接入證實(shí)響應(yīng)514包括信道指派信息，例如與指派的TCH相關(guān)的時(shí)隙和帶寬。時(shí)隙域告知CAU使用哪一個(gè)時(shí)隙，而帶寬域告知CAU在復(fù)幀內(nèi)哪一些幀用于發(fā)送脈沖串，例如圖4A中的超幀400。例如，時(shí)隙2和帶寬64Kbps是告知CAU在復(fù)幀400的每一幀的時(shí)隙2發(fā)送，而時(shí)隙2和帶寬32Kbps是告知CAD在復(fù)幀400內(nèi)每隔一幀的時(shí)隙2中發(fā)送。標(biāo)志位指示在相關(guān)的時(shí)隙和帶寬域中是否發(fā)現(xiàn)了有用信息。對(duì)一個(gè)初始接入請(qǐng)求而言，因?yàn)轫憫?yīng)于一個(gè)初始接入請(qǐng)求僅指派一個(gè)TCH，所以只有一個(gè)時(shí)隙和帶寬域包含該CAU的信息。當(dāng)請(qǐng)求用于重連接時(shí)，在能夠處理TCH的CAU請(qǐng)求重連接到多于一個(gè)TCH時(shí)，可以使用其它時(shí)隙和帶寬域。
接入證實(shí)響應(yīng)還可以響應(yīng)于CAU在慢信道上發(fā)出的初始接入請(qǐng)求，由CCU在慢信道上發(fā)送給CAU，如圖5I中接入證實(shí)響應(yīng)516所示。發(fā)送這類接入證實(shí)響應(yīng)以指派給CAU另一個(gè)業(yè)務(wù)信道以用于新連接。接入證實(shí)響應(yīng)516包含指派給CAU的新TCH的帶寬和時(shí)隙標(biāo)識(shí)。
參看圖5J，接入拒絕響應(yīng)518是由CCU在SRC上發(fā)送給CAU以拒絕CAU的系統(tǒng)接入請(qǐng)求的消息。發(fā)送該響應(yīng)以告知CAU將不指派一個(gè)TCH給該CAU。在慢信道上，圖5K的接入拒絕響應(yīng)520是拒絕CAU另一個(gè)TCH以用于新連接。接入拒絕響應(yīng)包括一個(gè)原因值，指示接入被拒絕的理由。拒絕接入的理由可以包括，例如，可用電纜資源不夠，可用網(wǎng)絡(luò)資源不夠，重連接不可能，或者因?yàn)橐恍┎淮_定的原因拒絕提供業(yè)務(wù)。
VI.分配信道給CAU的CAU和CCU的狀態(tài)圖現(xiàn)在參看圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)接入過程的CAU狀態(tài)圖。狀態(tài)圖600示出了在接入通信系統(tǒng)100時(shí)發(fā)生的CAU的不同狀態(tài)。CAU開始于空閑狀態(tài)A0。在該狀態(tài)，基于在S1C中廣播的SAC的號(hào)碼隨機(jī)地選擇一個(gè)SAC。CAU在適當(dāng)?shù)南滦休d波上定位所選擇的SAC，并移動(dòng)到同步狀態(tài)A1，該狀態(tài)是CAU SAC同步狀態(tài)。在空閑狀態(tài)A0中接收到的任何接入證實(shí)或接入拒絕響應(yīng)都被忽略，因?yàn)镃AU在那個(gè)時(shí)候沒有監(jiān)聽SAC。如果在系統(tǒng)發(fā)送接入證實(shí)或接入拒絕響應(yīng)之前，用戶掛機(jī)，則CAU將接收到這些響應(yīng)中的一個(gè)。當(dāng)CAU檢測到環(huán)路閉合時(shí)，CAU返回監(jiān)控該SBC，這意味著CAU將不從CCU接收SAC響應(yīng)。作為其結(jié)果，CCU必須能夠檢測出死鏈路，死鏈路是CAU不進(jìn)行發(fā)送的已指派的業(yè)務(wù)信道。在所有其它狀態(tài)，如果CAU從位于用戶前端的電話設(shè)備檢測到環(huán)路閉合，該CAU將返回到狀態(tài)A0并繼續(xù)監(jiān)控SBC。
在同步狀態(tài)A1，CAU在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)嘗試與SAC同步。如果CAU超過了選定的重試次數(shù)，則該CAU轉(zhuǎn)移回空閑狀態(tài)A0，在該狀態(tài)CAU可以選擇另一個(gè)SAC以進(jìn)行接入，或者向更高層協(xié)議實(shí)體指示接入失敗。在CAU與SAC同步之后，CAU等待時(shí)間校準(zhǔn)信道(TAC)上行指示。在檢測到TAC時(shí)，CAU在TAC上發(fā)送一個(gè)縮短上行脈沖串(SUB)，并啟動(dòng)一個(gè)時(shí)間校準(zhǔn)響應(yīng)定時(shí)器，轉(zhuǎn)移到校準(zhǔn)狀態(tài)A2。時(shí)間校準(zhǔn)響應(yīng)定時(shí)器設(shè)置一個(gè)有限時(shí)間量，如果在該段時(shí)間內(nèi)沒有接收到來自CCU的時(shí)間校準(zhǔn)消息，則重新發(fā)送一個(gè)SUB。
在校準(zhǔn)狀態(tài)A2中，CAU等待來自CCU的時(shí)間校準(zhǔn)消息。如果發(fā)生了沖突，或者在接收到來自CCU的時(shí)間校準(zhǔn)消息之前，時(shí)間校準(zhǔn)響應(yīng)定時(shí)器到時(shí)，則CAU調(diào)整它的發(fā)送功率，并重新在SAC上發(fā)送SUB直至選定的次數(shù)。功率調(diào)整值是用于調(diào)整CAU的發(fā)送功率到某個(gè)能達(dá)到相對(duì)于功率值的優(yōu)化衰減的值的值。關(guān)于功率值控制的方法的更詳細(xì)的信息可以在共同未決專利申請(qǐng)Method and Apparatus for Adaptive RFPower Control of Cable Access Units中獲得，該專利申請(qǐng)由TimothyM.Burke等人在1995年10月27日申請(qǐng)，在此處并入以供參考。如果超過了SUB重試的次數(shù)，該CAU可以選擇另一個(gè)SAC以進(jìn)行接入，或者向更高層協(xié)議實(shí)體指示接入失敗。當(dāng)CAU從CCU接收到一個(gè)時(shí)間校準(zhǔn)消息時(shí)，該CAD調(diào)整它的發(fā)送偏移值并等待RAC上行指示。在檢測到RAC時(shí)，CAU在RAC上發(fā)送一個(gè)初始接入請(qǐng)求，啟動(dòng)一個(gè)接入響應(yīng)定時(shí)器并轉(zhuǎn)移到接入狀態(tài)A3。接入響應(yīng)字時(shí)器是一個(gè)用于限制CAU等待來自CCU的響應(yīng)于初始接入請(qǐng)求的響應(yīng)的時(shí)間量的定時(shí)器。
參看接入狀態(tài)A3，CAU等待來自CCU的接入證實(shí)或接入拒絕請(qǐng)求。如果接入響應(yīng)定時(shí)器到時(shí)或者CAU接收到一個(gè)接收拒絕請(qǐng)求，CAU將重新發(fā)送接入請(qǐng)求消息直至超過嘗試次數(shù)。如果超過了重試次數(shù)、CAU發(fā)送一個(gè)消息說明接入失敗的原因，并轉(zhuǎn)移回空閑狀態(tài)A0。在另一方面，如果CAU接收到一個(gè)接入證實(shí)請(qǐng)求，該CAU隨后轉(zhuǎn)移到所指派的業(yè)務(wù)信道以執(zhí)行信令監(jiān)視，然后轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)信道(TCH)指派狀態(tài)A4。
在TCH指派狀態(tài)A4，CAU等待信道的正常釋放或一個(gè)死鏈路指示。如果接收到一個(gè)正常釋放，CAU轉(zhuǎn)移回空閑狀態(tài)A0。在另一方面，如果因?yàn)槭ネ交蛘邆溆面溌忿D(zhuǎn)換(ALT)失敗檢測出一個(gè)死鏈路指示，該CAU將執(zhí)行一個(gè)重連接過程。特定地，該CAU選擇一個(gè)SAC并在適當(dāng)?shù)南滦休d波上定位選定的SAC，轉(zhuǎn)移到同步狀態(tài)A1。
現(xiàn)在參看圖7，示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)接入過程所使用的CCU狀態(tài)圖。狀態(tài)圖700示出了在CAU處理接入請(qǐng)求時(shí)發(fā)生的CCU的不同狀態(tài)。CCU開始于空閑狀態(tài)B0，在該狀態(tài)中CCU可以接收了或者一個(gè)初始接入請(qǐng)求，一個(gè)SUB，或者一個(gè)重連接接入請(qǐng)求。
CCU接收一個(gè)初始接入請(qǐng)求導(dǎo)致CCU的通常優(yōu)先級(jí)將該請(qǐng)求排隊(duì)，并轉(zhuǎn)移到請(qǐng)求狀態(tài)B1。在接收到一個(gè)重連接接入請(qǐng)求時(shí)，CCU以高優(yōu)先級(jí)將該請(qǐng)求排隊(duì)，并能移到重連接狀態(tài)B2。接收一個(gè)SUB引起CCU計(jì)算時(shí)間校準(zhǔn)和功率調(diào)整信息，格式化一個(gè)響應(yīng)，并轉(zhuǎn)移到調(diào)度狀態(tài)B3。
現(xiàn)在來看請(qǐng)求狀態(tài)B1，CCU判定是否擁有完成該接入請(qǐng)求的能力。如果該CCU不具有該能力、該CCU隨后產(chǎn)生一個(gè)接入拒絕響應(yīng)，并轉(zhuǎn)移到調(diào)度狀態(tài)B3。如果該CCU能夠完成該請(qǐng)求，它等待一個(gè)可用的TCH。在某個(gè)TCH可用于指派時(shí)，該CCU檢查該請(qǐng)求的等待時(shí)間，如果該請(qǐng)求的等待時(shí)間已大于選定的時(shí)間段，該TCH被指派給另一個(gè)請(qǐng)求，而從隊(duì)列中清除該過時(shí)的請(qǐng)求，該CCU轉(zhuǎn)移回空閑狀態(tài)B0。如果該請(qǐng)求的等待時(shí)間小于CAU在它的初始接入請(qǐng)求中作為延時(shí)值指出的選定時(shí)間量，該CCU生成一個(gè)接入證實(shí)響應(yīng)，并轉(zhuǎn)移到調(diào)度狀態(tài)B3。
在重連接狀態(tài)B2，該CCU判定該次呼叫是否可以被重連接。如果該呼叫不能被重連接，該CCU生成一個(gè)拒絕響應(yīng)，并轉(zhuǎn)移到調(diào)度狀態(tài)B3。如果該CCU能夠重連接該次呼叫，該CCU等待一個(gè)可用的業(yè)務(wù)信道。在某個(gè)TCH可以用于指派時(shí)，該CCU檢查該請(qǐng)求的等待時(shí)間。如果該請(qǐng)求的等待時(shí)間大于CAU在它的初始接入請(qǐng)求中作為延時(shí)值指出的時(shí)間量，該請(qǐng)求是“過時(shí)的”，該CCU將該業(yè)務(wù)信道指派給另一個(gè)請(qǐng)求，并從隊(duì)列中清除該過時(shí)請(qǐng)求，轉(zhuǎn)移回空閑狀態(tài)B0。如果該請(qǐng)求沒有過時(shí)，并且不大于選定的時(shí)間量，該CCU生成一個(gè)接入證實(shí)響應(yīng)并轉(zhuǎn)移到調(diào)度狀態(tài)B3。在調(diào)度狀態(tài)B3中，一個(gè)響應(yīng)從該CCU向AUU發(fā)送一次。在發(fā)送一個(gè)時(shí)間校準(zhǔn)或接入拒絕響應(yīng)之后，該CCU轉(zhuǎn)移回空閑狀態(tài)B0。在發(fā)送一個(gè)接入證實(shí)響應(yīng)之后，該CCU啟動(dòng)一個(gè)證實(shí)定時(shí)器，并轉(zhuǎn)移到證實(shí)狀態(tài)B4。證實(shí)定時(shí)器指示該CCU將在指派給它的時(shí)隙中等待來自CAU的第一脈沖串和接入證實(shí)響應(yīng)的時(shí)間量。
在證實(shí)狀態(tài)B4，證實(shí)定時(shí)器是活躍的，并且CCU等待證實(shí)CAU正在所指派的TCH上發(fā)送給該上行脈沖串。如果該指派被證實(shí)，該CCU轉(zhuǎn)移回空閑狀態(tài)B0。如果證實(shí)定時(shí)器到時(shí)，該CCU將啟動(dòng)程序以使所指派的TCH處于空閑狀態(tài)，并發(fā)送一個(gè)告警指示和遷移給放棄狀態(tài)B5。在放棄狀態(tài)B5的CCU正使所指派的TCH處于空閑狀態(tài)。在放棄狀態(tài)B5所接收的任何上行脈沖串被忽略。當(dāng)該TCH已被置成空閑時(shí)，該CCU轉(zhuǎn)移回空閑狀態(tài)B0。
為了確保使用TDMA的通信系統(tǒng)正常工作，必須在某個(gè)預(yù)定義窗口，也被稱為一個(gè)“時(shí)隙”內(nèi)校準(zhǔn)來自單個(gè)CAU的脈沖串傳輸，并且不能與相鄰時(shí)隙重迭，否則將發(fā)生導(dǎo)致傳輸差錯(cuò)的脈沖串沖突。參照?qǐng)D8可以看出，TDMA上行鏈路中的脈沖串800與TDMA下行鏈路中的時(shí)隙802校準(zhǔn)。CAU通過在時(shí)間上相對(duì)于相關(guān)的所接收的TDMA下行信號(hào)改變它的脈沖串傳輸，來執(zhí)行時(shí)間校準(zhǔn)。CAU不知道網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生多少傳播時(shí)延，因?yàn)槠湓诜植茧娎|中的物理位置，每一個(gè)CAU都有一個(gè)唯一的時(shí)延，因?yàn)榉植季W(wǎng)絡(luò)的特性和環(huán)境條件，例如溫度的變化，可能必須調(diào)整時(shí)間校準(zhǔn)。
VII說明分配信道給CAU，和相關(guān)處理的流程圖通過測量CAU的處理窗口相關(guān)的從該CAU發(fā)送的縮短脈沖串的接收，利用CCU確定不同的傳播時(shí)延。該時(shí)延被數(shù)字化并在下行時(shí)隙中傳輸給該CAU。采用從CAU發(fā)往CCU的縮短脈沖串以使任何未知的傳播時(shí)延不致于導(dǎo)致脈沖串間的沖突。在接收到來自CCU的時(shí)延補(bǔ)償數(shù)時(shí)，CAU調(diào)整在該次呼叫期間它的脈沖串傳輸時(shí)間。
現(xiàn)在參看圖9，根據(jù)本發(fā)明示出了在(A1)試圖接入通信系統(tǒng)期間CCU所進(jìn)行的處理的流程圖。該處理以在下行鏈路中指示一個(gè)TAC(步驟900)開始。之后，判斷是否從CAU接收到了一個(gè)CAU SUB(步驟902)，如果已接收到了一個(gè)CAU SUB，則確定一個(gè)時(shí)間校準(zhǔn)值和一個(gè)功率校準(zhǔn)值(步驟904)。
更特定的，CCU測量接收到的樣本窗口的起點(diǎn)和縮短脈沖串的位置之間的相對(duì)差，這個(gè)時(shí)間差以比特?cái)?shù)表示，代表了遠(yuǎn)端傳播時(shí)延。該值被稱作時(shí)間校準(zhǔn)值。時(shí)間校準(zhǔn)值的時(shí)間差從在TAC上向CCU開始發(fā)送下行脈沖串時(shí)測量到開始接收到來自該CAU的相同幀序號(hào)，時(shí)隙和復(fù)幀的上行脈沖串。有關(guān)時(shí)間校準(zhǔn)的更多信息可以在共同未決專利申請(qǐng)Method and Apparatus for Synchronizing Timing of Components of aTelecommunication System中找到，該專利申請(qǐng)由Timothy M.Burke等人在1995年11月29日申請(qǐng)，此處將其并入，向CAU發(fā)送該時(shí)間校準(zhǔn)值(步驟906)。之后，在下行鏈路上發(fā)送RAC(步驟908)，再參看步驟902，如果沒有接收到CAU SUB，則處理直接進(jìn)行步驟908。
然后就是否接收到CAU請(qǐng)求進(jìn)行判斷(步驟910)。如果沒有接收到CAU請(qǐng)求，處理則返回步驟(900)。否則，判斷TCH資源是否可用(步驟912)。如果資源可用，處理則為該CAU建立一個(gè)TCH(步驟914)，之后，向CAU發(fā)送一個(gè)接入證實(shí)響應(yīng)(步驟916)，處理隨后返回到步驟900。再參看步驟912，如果資源不可用，向該CAU發(fā)送一個(gè)接入拒絕消息(步驟918)，處理隨后返回到步驟900。
現(xiàn)在來看圖10，根據(jù)本發(fā)明示出了CAU接入通信系統(tǒng)時(shí)所采用的過程的流程圖。SBC維護(hù)可用于系統(tǒng)接入SAC到表。該表在SBC中持續(xù)廣播，CAU利用這張表選擇一個(gè)SAC，并請(qǐng)求接入到通信系統(tǒng)。處理以CAU監(jiān)控SBC的獲得SAC表開始(步驟1000)，在(步驟1002)，要求一個(gè)TCH的CAU事件(例如用戶摘機(jī))發(fā)生了。將一個(gè)重試計(jì)數(shù)器設(shè)置為0(步驟1004)。從SAC表中選擇一SAC(步驟1006)，該CAU隨后重調(diào)諧并同步到所選擇的SAC(步驟1008)，然后判斷是否實(shí)現(xiàn)了與所選SAC的同步(步驟1010)。如果沒有同步，處理則判斷是否已經(jīng)超過了重試次數(shù)(步驟1012)。如果沒有超過重試次數(shù)，處理將重試計(jì)數(shù)器增加1(步驟1014)，該處理隨后返回到步驟(1006)。否則，處理通知通信系統(tǒng)的高層SAC失敗(步驟1016)，處理隨后終止。該通信系統(tǒng)包括以層次結(jié)構(gòu)組織的一組服務(wù)，類似于開放系統(tǒng)互連模型。
如果實(shí)現(xiàn)了同步，重試計(jì)數(shù)器被置成0(步驟1018)。之后，在TAC上向CCU發(fā)送SUB，并且啟動(dòng)一個(gè)超時(shí)定時(shí)器(步驟1020)。之后，通過檢查在字差錯(cuò)指示器(WEI)中是否出現(xiàn)字差錯(cuò)事判斷是否發(fā)生了沖突(步驟1022)。根據(jù)本發(fā)明，使用下行鏈路SAC上的WEI以檢測兩個(gè)或更多個(gè)在同一個(gè)時(shí)隙中發(fā)送的CAU之間的沖突。例如，當(dāng)某個(gè)CAU在幀序號(hào)5，時(shí)隙3中發(fā)送了一個(gè)脈沖串，則下一個(gè)復(fù)幀的幀5，時(shí)隙3中的WEI將指示該脈沖串是否被CCU成功地接收。如果發(fā)生了沖突，則判斷是否超過了選定的該CAU的重試次數(shù)(步驟1024)。如果沒有超過重試次數(shù)，重試計(jì)數(shù)器將增量1(步驟1026)。
之后，發(fā)生延時(shí)(步驟1028)。在延時(shí)中(步驟1028)，一個(gè)隨機(jī)時(shí)間量被加入到時(shí)延定時(shí)器。該定時(shí)器的時(shí)延以下述方式設(shè)置時(shí)延＝(隨機(jī)數(shù)M0D(2N-1))還是在步驟1028，啟動(dòng)時(shí)延定時(shí)器，并且處理不再繼續(xù)(直到時(shí)延定時(shí)器到時(shí)之后才發(fā)送另一個(gè)SUB，進(jìn)行到步驟1020)。接著，處理機(jī)上所述返回到步驟1022。再參看步驟1024，如果已經(jīng)超過了重試次數(shù)，處理則進(jìn)行到通知高層SAC失敗(步驟1016)，之后該處理終止。再參看步驟1022，如果沒有發(fā)生沖突，則處理等待并判斷是否發(fā)生超時(shí)或接收到響應(yīng)(步驟1030)。如果發(fā)生超時(shí)，處理如前所述進(jìn)行到步驟1024。否則，按照所接收響應(yīng)的指示調(diào)整時(shí)間校準(zhǔn)和傳輸功率(步驟1032)。
重試計(jì)數(shù)器被置成0(步驟1034)。之后，在RAC上一個(gè)TCH請(qǐng)求被發(fā)送給CCU，并啟動(dòng)一個(gè)超時(shí)定時(shí)器(步驟1036)，判斷在WEI中是否指示了沖突(步驟1038)。如果指示了沖突，判斷是否超過了為該CAU設(shè)置的重試次數(shù)(步驟1040)。如果沒有超出重試次數(shù)，重試計(jì)數(shù)器增量1(步驟1042)，處理隨后如上所述在1028執(zhí)行延時(shí)，然后在步驟1036再次發(fā)送該請(qǐng)求。
再參看步驟1040，如果超過了重試次數(shù)，處理則如前所述進(jìn)行到步驟1016。如果沒有發(fā)生沖突，則判斷是否發(fā)生了超時(shí)或者接收到響應(yīng)(步驟1044)。如果發(fā)生超時(shí)，處理如上所述進(jìn)行到步驟1040。如果接收到響應(yīng)，處理則判斷是否指派了某個(gè)TCH(步驟1046)。如果沒有指派TCH，處理進(jìn)行到步驟1040。否則，處理重調(diào)諧并同步到該TCH(步驟1048)，并通知通信系統(tǒng)中的較高層次該TCH指派(步驟1050)，之后處理終止。
使用WEI來檢測通信單元之間，例如TCH上的CCU和CAU之間的傳輸質(zhì)量的惡化。CCU置位WEI比特以指示因?yàn)檠h(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)失敗而在前一個(gè)脈沖串中檢測出差錯(cuò)。在所示例子中，在下一個(gè)復(fù)幀的相同幀序號(hào)和時(shí)隙中置位WEI。通過確定該脈沖串是否被正確接收，CCU確定是否能在脈沖串內(nèi)檢測到同步模式。如果CAU或CCU不能在脈沖串內(nèi)檢測出同步模式，則發(fā)生了失去同步并且該WEI將指示發(fā)生了差錯(cuò)。
根據(jù)本發(fā)明，WEI還用于檢測在接入信道，例如SAC上嘗試接入通信系統(tǒng)的多個(gè)CAU之間的沖突。試圖在SAC的相同時(shí)隙和幀中發(fā)送脈沖串的多個(gè)CAU導(dǎo)致CCU不能在從這些CAU接收到的脈沖串中檢測出同步模式。因?yàn)閮蓚€(gè)或更多個(gè)CAU試圖在SAC的相同時(shí)隙和幀中發(fā)送脈沖串，而不是因?yàn)橛呻娎|媒介的損壞或外部噪聲源引起的傳輸質(zhì)量的下降，才導(dǎo)致無法檢測出同步模式。此外，當(dāng)CRC失敗時(shí)，可能會(huì)發(fā)生沖突。
現(xiàn)在參看圖11，根據(jù)本發(fā)明示出了在下行控制信道上從CCU發(fā)向CAU的脈沖串的圖。脈沖串1100包括在比特1到3的幀序號(hào)，幀序號(hào)是該脈沖串在組成復(fù)幀的8個(gè)串行幀之中的一個(gè)特定幀的幀序號(hào)。在比特1到3中以0(“000”)到7(“111”)順序標(biāo)記多個(gè)幀。該值標(biāo)識(shí)一個(gè)幀在復(fù)幀中的位置，并且被稱為幀序號(hào)?？梢钥闯?，幀的最不重要的比特首先被傳輸。根據(jù)本發(fā)明，比特號(hào)7保留為將來使用。比特號(hào)8是字差錯(cuò)指示器，發(fā)生差錯(cuò)時(shí)為“1”而沒有差錯(cuò)時(shí)為“0”。在脈沖串1100中的比特號(hào)9是快信道指示器，它指示快信道是否包含信令信息或用戶信息。
現(xiàn)在來看圖12，根據(jù)本發(fā)明示出了處理CAU間沖突的更具體的流程圖。處理以在上行鏈路中選定時(shí)隙和幀序號(hào)中發(fā)送脈沖串(步驟1200)開始。之后，在下一個(gè)復(fù)幀的相同時(shí)隙和幀序號(hào)中檢測出來自CCU的下行脈沖串(步驟1202)。檢查WEI比特以確定是否發(fā)生了沖突或者該脈沖串是否被CCU正確接收(步驟1204)。因?yàn)橐粋€(gè)復(fù)幀的延遲，在根據(jù)本發(fā)明發(fā)送了脈沖串之后大約20毫秒，CAU接收到脈沖串被毀通知。如果發(fā)生了沖突，處理則判斷是否超過了重試次數(shù)(步驟1206)。如果沒有超過重試次數(shù)，處理則隨機(jī)地計(jì)算一個(gè)時(shí)間量，加入到時(shí)延定時(shí)器(步驟1208)。該定時(shí)器的時(shí)延如下計(jì)算時(shí)延＝(隨機(jī)數(shù)MOD(2N-1))計(jì)算出的時(shí)延隨后被加入到時(shí)延定時(shí)器的當(dāng)前時(shí)延(步驟1210)。啟動(dòng)該時(shí)延定時(shí)器(步驟1212)，處理返回到步驟1200以在該時(shí)延定時(shí)器到時(shí)之后向CCU發(fā)送另一個(gè)脈沖串(步驟1213)。再參看步驟1206，如果超過了重試次數(shù)，處理則終止。此外，如果在步驟1204沒有發(fā)生沖突，該處理終止。
現(xiàn)在參看圖13，根據(jù)本發(fā)明示出了作為對(duì)發(fā)送給CCU的CAU脈沖串之間的沖突的響應(yīng)，CCU置位WEI比特所進(jìn)行的處理。處理以在CCU中的CPX接收到上行鏈路的給定時(shí)隙和幀中的脈沖串(步驟1300)開始。之后，判斷該脈沖串是否被正確接收(步驟1302)。通過確定該脈沖串是否被正確接收，CCU確定是否能在脈沖串內(nèi)檢測出同步模式，或者是否出現(xiàn)CRC失敗。如果正確接收到該脈沖串，處理設(shè)置WEI比特以指示未發(fā)生沖突(步驟1304)。否則，處理設(shè)置該比特以指示已發(fā)生沖突(步驟1306)。在這兩種情況下，WEI比特的值被并入到下一個(gè)超幀中對(duì)應(yīng)于所接收上行脈沖串的相同時(shí)隙和幀序號(hào)的脈沖串中(步驟1308)，之后處理終止。
VIII.提供信道接入和解決信道競爭中所使用的信號(hào)序列圖14說明了接入被證實(shí)的情況下CAU和CCU之間通過信道SAC和TCH的信令。
在SAC上從CAU向CCU發(fā)送一個(gè)SUB，CCU向CAU發(fā)送回一個(gè)時(shí)間校準(zhǔn)信號(hào)。之后，CAU在RAC上發(fā)送一個(gè)初始接入請(qǐng)求。
CCU對(duì)接收到的每一個(gè)接入請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)。CCU存儲(chǔ)由CAU在上行傳輸中發(fā)送的信息，以及接收到系統(tǒng)接入的信道地址(載波和時(shí)隙)。之后，該CCU在它接收到請(qǐng)求的SAC的下行鏈路上發(fā)送一個(gè)成功響應(yīng)或者一個(gè)不成功響應(yīng)。
圖15示出了接入被拒絕的情況下，CAU和CCU之間在SAC上的信令。CAU向CCU發(fā)送一個(gè)縮短上行脈沖串，CCU響應(yīng)以一個(gè)時(shí)間校準(zhǔn)響應(yīng)。之后，該CAU發(fā)送一個(gè)初始接入請(qǐng)求給CCU，如圖14，然而在這種情況下，CCU回應(yīng)以一個(gè)接入拒絕響應(yīng)。在接入被拒絕時(shí)，該CAU可以重發(fā)送初始接入請(qǐng)求，或者報(bào)告已超過了最大重試嘗試次數(shù)。
信道是指在接入證實(shí)消息中指派給CAU的載波和單個(gè)或多個(gè)時(shí)隙。根據(jù)下述規(guī)則指派和/或分配信道。
1.將首先指派與SBC和SAC相同載波上的時(shí)隙。CCU總是嘗試將這些信道定位到良好的載波上。進(jìn)一步，系統(tǒng)將能夠基于ALT請(qǐng)求，從相同載波的其它信道得知與SBC和SAC相關(guān)的問題。
2.在移到另一個(gè)載波之前，載波上的可用時(shí)隙將被指派。CCU將包組裝載波以提高載波鏈路轉(zhuǎn)換的效率和概率。
3.當(dāng)CCU開始在新載波上指派時(shí)隙時(shí)，它將選擇具有最佳質(zhì)量的載波。
一旦指派了信道，CAU將返回到所指派的載波，并且CAU將使用所指派的時(shí)隙來進(jìn)行呼叫監(jiān)視消息的收發(fā)以建立一次呼叫或連接。信道指派針對(duì)優(yōu)先權(quán)隊(duì)列的首項(xiàng)進(jìn)行。
每一個(gè)服務(wù)區(qū)域與一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)接入請(qǐng)求優(yōu)先權(quán)隊(duì)列相關(guān)聯(lián)。差錯(cuò)經(jīng)常發(fā)生在CAU試圖從有效載波重連接到一個(gè)新載波的數(shù)據(jù)傳輸期間。當(dāng)CAU在下行載波上失去同步時(shí)，發(fā)生這種載波轉(zhuǎn)換。失去同步通常作為發(fā)往CCU的上行載波上的字差錯(cuò)指示報(bào)告。接收到字差錯(cuò)指示之后，CCU從受影響的載波執(zhí)行下行鏈路轉(zhuǎn)換到一個(gè)新的載波。圖16是導(dǎo)致成功重連接接入請(qǐng)求的CAU和CCU之間信號(hào)的圖示。CCU將在發(fā)送執(zhí)行備用鏈路轉(zhuǎn)換(ALT)的命令，ALT-EXEC時(shí)，不管CAU是否接收ALT-EXEC，掛起該數(shù)據(jù)鏈路和加密(如果是活躍的(。ALT是用于在呼叫正進(jìn)行時(shí)，盡管信道的頻率發(fā)生變化，仍維持通信單元之間的連接的過程。當(dāng)接收到重連接請(qǐng)求，RECON-ACCESS，CCU將高效地指派CAU給相同CPX，該CPX正在發(fā)送新的下行載波。在指派新信道之后、CCU將在新鏈路的慢信道中發(fā)送一個(gè)忙模式，并向識(shí)別新信道的CAU發(fā)送一個(gè)接入證實(shí)響應(yīng)。CAU將重調(diào)諧到新的業(yè)務(wù)信道，并恢復(fù)該數(shù)據(jù)鏈路。相同的初始接入?yún)f(xié)議定時(shí)器和參數(shù)將應(yīng)用于該重連接接入過程。
現(xiàn)在參看圖17，示出了導(dǎo)致失敗的重連接接入請(qǐng)求的CAU和CCU之間的信令圖。這種情況發(fā)生在CCU不能重連接CAU時(shí)。這樣，當(dāng)CAU接收到響應(yīng)于它的重連接接入請(qǐng)求，RECON-ACCESS的接入拒絕響應(yīng)時(shí)，該CAU將發(fā)送一個(gè)初始接入請(qǐng)求以獲得一個(gè)新指派的TCH。如果該重連接接入請(qǐng)求要求多個(gè)連接，則需要為每一個(gè)連接發(fā)送不同的初始接入請(qǐng)求。對(duì)用戶的影響是，他們原來的呼叫可能已被斷開，在這種情況下，當(dāng)建立新連接時(shí)應(yīng)當(dāng)向用戶提供撥號(hào)音。
此外，在一些情況下CAU可以使用多線接入到通信系統(tǒng)中，多線CAU可以使用它所控制的一次活躍呼叫的TCH來請(qǐng)求一次額外呼叫的接入。對(duì)已經(jīng)由請(qǐng)求的CAU使用的TCH而言，不存在競爭。作為其結(jié)果，該信道不會(huì)出現(xiàn)競爭，并且不需要SUB，因?yàn)橐呀?jīng)執(zhí)行了時(shí)間校準(zhǔn)。這樣，在活躍業(yè)務(wù)信道上僅需要發(fā)送一個(gè)初始接入，一個(gè)接入證實(shí)和接入拒絕消息。這些在時(shí)隙的慢信道部分發(fā)送。圖18示出了用于為慢信道上的一次額外呼叫請(qǐng)求接入的過程。參看圖18可以看出，接入過程由CCU啟動(dòng)。如果擁有多個(gè)活躍業(yè)務(wù)信道的CAU失去同步，則從CAU上的所有活躍業(yè)務(wù)信道執(zhí)行信號(hào)重連接過程。接入證實(shí)響應(yīng)中的業(yè)務(wù)信道指派一一對(duì)應(yīng)于重連接接入請(qǐng)求中指定的業(yè)務(wù)信道。如果響應(yīng)于多個(gè)業(yè)務(wù)信道的重連接接入請(qǐng)求，接收到一個(gè)接入拒絕響應(yīng)，該CAU將為每一個(gè)業(yè)務(wù)信道發(fā)送單個(gè)初始接入請(qǐng)求。
在圖6-7和9-19中示出的處理可以由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員在圖1，2和3中所示的硬件內(nèi)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的處理也可以在上述硬件內(nèi)，由處理器可讀的一種程序存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其中程序存儲(chǔ)設(shè)備編碼本發(fā)明的處理的可執(zhí)行指令。程序存儲(chǔ)設(shè)備可以采取不同形式，包括但不限于，例如硬盤驅(qū)動(dòng)器，光盤，ROM，EPROM或者RAM，這些對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言都是熟知的。
存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)設(shè)備中的處理是潛伏的，直到通過處理器，例如微處理器或DSP，使用該程序存儲(chǔ)設(shè)備來激活。例如，提供到通信系統(tǒng)的接入的過程可以編碼成指令，存儲(chǔ)在硬盤驅(qū)動(dòng)器或光盤上。在CCU中連接該硬盤驅(qū)動(dòng)器或該光盤到處理器允許處理器執(zhí)行這些指令并控制到通信系統(tǒng)的接入。此外，用于處理CAU之間相同時(shí)隙的競爭的處理可以在ROM中實(shí)現(xiàn)，其中在ROM被連接到該CCU時(shí)，該處理變成活躍狀態(tài)。
本發(fā)明通過提供用于接入通信系統(tǒng)一組單獨(dú)的信道，提供了一種改進(jìn)的通信系統(tǒng)。這些SAC不同于用于用戶信息的TCH，例如數(shù)字語音數(shù)據(jù)。這些SAC可以根據(jù)傳輸質(zhì)量移動(dòng)頻率。SBC提供了一張用于接入通信系統(tǒng)的SAC以及它們的位置的表。在SAC上接收到一個(gè)TCH請(qǐng)求時(shí)，CCU根據(jù)可用資源將一個(gè)業(yè)務(wù)信道指派給請(qǐng)求的CAU。該指派在下行SAC上發(fā)送給CAU。此外，本發(fā)明提供了一種CAU用于檢測并解決試圖在相同時(shí)隙上發(fā)送脈沖串的多個(gè)CAU之間的沖突的方法。作為其結(jié)果，當(dāng)前聲明的發(fā)明的方法和設(shè)備允許改進(jìn)的系統(tǒng)接入通信系統(tǒng)。
雖然尤其參照一種優(yōu)選實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，在形式和細(xì)節(jié)上可以有不同變化。
權(quán)利要求
1.一種解決在通信系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸沖突的方法，包括步驟在用于接入通信系統(tǒng)的上行信道上從通信單元向基本通信單元發(fā)送第一數(shù)據(jù)傳輸，其中第一數(shù)據(jù)傳輸包括一個(gè)同步模式；監(jiān)控下行信道以發(fā)現(xiàn)來自基本通信單元的響應(yīng)，其中該響應(yīng)與第一數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)聯(lián)；通過檢查該響應(yīng)，判斷在第一數(shù)據(jù)傳輸和來自另一個(gè)通信單元的第二數(shù)據(jù)傳輸之間是否發(fā)生了沖突，其中該響應(yīng)在基本通信單元不能檢測到同步模式時(shí)指示發(fā)生了沖突；以及響應(yīng)于發(fā)生了沖突的判斷，在一隨機(jī)時(shí)間段之后自動(dòng)重發(fā)第一數(shù)據(jù)傳輸。
2.一種通信系統(tǒng)，包括一個(gè)電纜分布網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)連接到電纜分布網(wǎng)絡(luò)的基本通信單元，該基本通信單元產(chǎn)生下行數(shù)據(jù)傳輸并接收上行數(shù)據(jù)傳輸；連接到電纜分布網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)用戶通信單元，該多個(gè)用戶通信單元向該電纜分布系統(tǒng)中的基本通信單元發(fā)送上行數(shù)據(jù)傳輸，以請(qǐng)求接入到該通信系統(tǒng)，其中來自于該多個(gè)用戶通信單元內(nèi)的一個(gè)用戶通信單元的上行數(shù)據(jù)傳輸與該基本通信單元發(fā)向該用戶通信單元的下行傳輸相關(guān)聯(lián)，并且其中每一個(gè)上行數(shù)據(jù)傳輸和每一個(gè)下行數(shù)據(jù)傳輸包括一個(gè)同步模式；該基本通信單元監(jiān)控來自多個(gè)用戶通信單元的上行數(shù)據(jù)傳輸，并響應(yīng)于每一個(gè)上行數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送一個(gè)相關(guān)的下行數(shù)據(jù)傳輸，每一個(gè)下行數(shù)據(jù)傳輸包括一個(gè)指示該基本通信單元是否能成功地接收該上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)指示器，以及在多個(gè)用戶通信單元內(nèi)的每一個(gè)用戶通信單元響應(yīng)于接收到來自基本通信單元的一個(gè)相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸，其中下行數(shù)據(jù)傳輸中的差錯(cuò)指示器指示無法成功接收該上行數(shù)據(jù)傳輸，在一段隨機(jī)的時(shí)間之后，重新發(fā)送一個(gè)上行數(shù)據(jù)傳輸。
3.一種用戶通信單元，包括一個(gè)適配于連接到通信系統(tǒng)中的電纜分布網(wǎng)絡(luò)的接口；以及一個(gè)連接到該接口的處理器，其中該處理器具有多種工作模式，包括第一工作模式，其中處理器從用戶通信單元向基本通信單元發(fā)送第一上行數(shù)據(jù)傳輸，第一上行數(shù)據(jù)傳輸在一個(gè)超幀內(nèi)的一個(gè)幀中的一個(gè)時(shí)隙中發(fā)送；第二工作模式，其中處理器接收與第一上行數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的一個(gè)相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸，其中相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸通過在后續(xù)超幀的對(duì)應(yīng)時(shí)隙和幀中被接收而與第一上行數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)聯(lián)；第三工作模式，其中處理器通過檢查相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸中的差錯(cuò)指示器，判斷在第一上行數(shù)據(jù)傳輸和來自另一通信單元的另一上行數(shù)據(jù)傳輸之間是否發(fā)生了沖突；以及第四工作模式，其中處理器響應(yīng)于發(fā)生了差錯(cuò)的判斷，在一隨機(jī)時(shí)間段之后，自動(dòng)重發(fā)第一上行數(shù)據(jù)傳輸。
4.一種通信單元中的處理器可讀、并且編碼用于處理數(shù)據(jù)沖突的處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)設(shè)備，該存儲(chǔ)設(shè)備包括用于從用戶通信單元向基本通信單元發(fā)送第一上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝恢噶钛b置，其中第一上行數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求接入到通信系統(tǒng)；用于從基本通信單元接收相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡诙噶钛b置；用于通過檢查相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸中的差錯(cuò)指示器，判斷第一上行數(shù)據(jù)傳輸和來自另一通信單元的另一上行數(shù)據(jù)傳輸之間是否發(fā)生了沖突的第三指令裝置；以及用于響應(yīng)于發(fā)生了差錯(cuò)的判斷，在一段隨機(jī)時(shí)間之后，自動(dòng)重發(fā)第一數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谒闹噶钛b置，其中在存儲(chǔ)裝置連接到處理器時(shí)，該指令裝置被激活。
5.一種在電纜通信系統(tǒng)中使用的通信裝置，包括一個(gè)適配于連接到電纜通信系統(tǒng)中的分布網(wǎng)絡(luò)的接口，該接口提供用于在分布網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接，其中在多個(gè)信道上發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸，每一個(gè)信道被指派無線頻譜的一部分，其中無線頻譜的該部分按時(shí)間被劃分成多個(gè)時(shí)隙；以及連接到該接口的一個(gè)接收器，其中該接收器接收來自該接口的已調(diào)數(shù)據(jù)信號(hào)，并將已調(diào)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；連接到該接口的一個(gè)發(fā)送器，其中該發(fā)送器將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成發(fā)送到通信系統(tǒng)的已調(diào)數(shù)據(jù)信號(hào)；連接到該發(fā)送器和該接器的一個(gè)處理單元；適配于連接到用戶設(shè)備的一個(gè)用戶環(huán)路接口；以及連接到該發(fā)送器處理單元和用戶環(huán)路接口的一個(gè)脈碼已調(diào)編碼/解碼器單元，其中包含用戶數(shù)據(jù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成模擬形式以供用戶使用，并且其中來自用戶的模擬數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，其中處理器向電纜控制單元發(fā)送第一上行脈沖串，其中第一上行脈沖串位于一個(gè)超幀內(nèi)的一個(gè)幀的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，并且第一數(shù)據(jù)傳輸包括一個(gè)同步模式；以電纜控制單元接收一個(gè)相關(guān)下行脈沖串，其中相關(guān)下行脈沖串位于后續(xù)超幀中對(duì)應(yīng)的時(shí)隙和幀內(nèi)；通過檢查相關(guān)下行脈沖串中的差錯(cuò)指示器，判斷第一上行脈沖串和來自另一通信單元的另一上行脈沖串之間是否發(fā)生了沖突，其中當(dāng)電纜控制單元不能識(shí)別同步模式時(shí)，差錯(cuò)指示器指示沖突；以及響應(yīng)于發(fā)生了沖突的判斷，在一段隨機(jī)時(shí)間之后，重新發(fā)送第一上行脈沖串。
6.一種在電纜通信系統(tǒng)中使用的設(shè)備，包括一個(gè)適配于連接到電纜通信系統(tǒng)中的分布網(wǎng)絡(luò)的接口，該接口提供在讀分布網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接，其中在多個(gè)信道上發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸，每一個(gè)信道被指派一部分無線頻譜，其中該部分無線頻譜按時(shí)間劃分成多個(gè)時(shí)隙；以及一個(gè)處理單元，包括用于向基本通信單元發(fā)送第一上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝惶幚硌b置，其中第一數(shù)據(jù)傳輸位于一個(gè)超幀內(nèi)的一個(gè)幀中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，并且第一上行數(shù)據(jù)傳輸包括一個(gè)同步模式；用于從基本通信單元接收相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡诙幚硌b置，其中相關(guān)下行傳輸位于后續(xù)超幀中的對(duì)應(yīng)時(shí)隙和幀內(nèi)；用于通過檢查相關(guān)下行傳輸中的差錯(cuò)指示器，判斷在第一上行數(shù)據(jù)傳輸和來自另一通信單元的另一上行數(shù)據(jù)傳輸之間是否發(fā)生了沖突的第三處理裝置，其中差錯(cuò)指示器在基本通信單元無法成功接收到第一上行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)指示沖突；以及用于響應(yīng)于發(fā)生了沖突的判斷，在一段隨機(jī)時(shí)間之后，重新發(fā)送第一上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谒奶幚硌b置。
7.一種在電纜通信系統(tǒng)中使用的通信單元，包括適配于連接到電纜通信系統(tǒng)中分布網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)接口，該接口提供在該分布網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接，其中在多個(gè)信道上發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸，每一個(gè)信道被指派一部分無線頻譜，其中該部分無線頻譜按時(shí)間劃分成多個(gè)時(shí)隙；以及一個(gè)具有多種工種模式的處理單元，多個(gè)工作模式包括第一工作模式，其中處理器向基本通信單元發(fā)送第一上行數(shù)據(jù)傳輸，其中第一上行數(shù)據(jù)傳輸位于超幀內(nèi)的一個(gè)幀的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，并且第一上行數(shù)據(jù)傳輸包括一個(gè)同步模式；第二工作模式，其中處理器從基本通信單元接收一個(gè)相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸，其中相關(guān)下行數(shù)據(jù)傳輸位于后續(xù)超幀中的對(duì)應(yīng)時(shí)隙和幀內(nèi)；第三工作模式，其中通過檢查相關(guān)下行傳輸中的差錯(cuò)指示器，判斷在第一上行數(shù)據(jù)傳輸和來自另一通信單元的另一上行數(shù)據(jù)傳輸之間是否發(fā)生了沖突，其中差錯(cuò)指示器在基本通信單元無法識(shí)別同步模式時(shí)指示沖突；以及第四工作模式，其中處理器響應(yīng)于發(fā)生了沖突的判斷，在一段隨機(jī)時(shí)間之后，重新發(fā)送第一數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
在通信系統(tǒng)(100)中用于向通信單元(134)提供到通信系統(tǒng)(100)的接入的一種方法和設(shè)備。通信系統(tǒng)(100)包括一個(gè)電纜分布網(wǎng)絡(luò)(106),該電纜分布網(wǎng)絡(luò)(106)帶有一個(gè)基本通信單元(102)和許多下行通信單元(134),它們都連接到該電纜分布網(wǎng)絡(luò)(106)。使用多個(gè)信道在基本通信單元(102)和下行通信單元(134)之間傳輸數(shù)據(jù)。第一組信道主要用于接入該通信系統(tǒng)(100),而第二組信道用于在已經(jīng)獲得該通信系統(tǒng)(100)的接入之后,在該通信系統(tǒng)(100)內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)?；就ㄐ艈卧?102)發(fā)送包括用于請(qǐng)求接入到該通信系統(tǒng)(100)的接入信道標(biāo)識(shí)的第一類數(shù)據(jù)傳輸。響應(yīng)于在第一組信道上接收到接入該通信系統(tǒng)(100)的請(qǐng)求,基本通信單元(102)指派在第二組信道內(nèi)的信道。還向試圖獲取到該通信系統(tǒng)(100)的接入的基本通信單元(102)提供了處理下行通信單元(134)之間的傳輸中的沖突的一種機(jī)制。
文檔編號(hào)H04N7/14GK1169810SQ96191641
公開日1998年1月7日 申請(qǐng)日期1996年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月1日
發(fā)明者理查德·詹姆斯·科里根, 布魯斯·D·米勒, 蒂莫西·M·伯克 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司