專利名稱：通信系統(tǒng)內(nèi)用于多址接入的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
Ⅰ．發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體涉及通信系統(tǒng)。本發(fā)明特別涉及到多址接入通信系統(tǒng)。
Ⅱ．相關(guān)技術(shù)描述利用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)已經(jīng)變得越來(lái)越普遍了。典型地說(shuō)，無(wú)線系統(tǒng)中就其費(fèi)用和可用性來(lái)講，最珍貴的資源就是無(wú)線鏈接本身。因此，在設(shè)計(jì)包括無(wú)線鏈接在內(nèi)的通信系統(tǒng)時(shí)的一個(gè)主要設(shè)計(jì)目標(biāo)就是有效地使用無(wú)線鏈接的可用容量。此外還期望能夠減小與鏈接使用相關(guān)的時(shí)延。
在一種由多個(gè)用戶單元去競(jìng)爭(zhēng)使用有限系統(tǒng)資源的系統(tǒng)中，必須設(shè)計(jì)一種裝置去管理對(duì)這種資源的接入。在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)中，遠(yuǎn)端裝置傾向于產(chǎn)生突發(fā)數(shù)據(jù)。突發(fā)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)在于它具備比較高的峰值-平均值業(yè)務(wù)比，這就意味著多組數(shù)據(jù)要在短時(shí)間內(nèi)被傳送，而這些短時(shí)間又分布在比較長(zhǎng)的空閑時(shí)間之內(nèi)。如果為每一個(gè)活動(dòng)單元分配一個(gè)專用的單獨(dú)通信信道，這對(duì)于用戶單元生成突發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，并不能有效地利用其系統(tǒng)容量，其原因在于當(dāng)遠(yuǎn)端裝置不使用系統(tǒng)的時(shí)候，這些被分配的資源也仍然會(huì)保持被閑置。而且無(wú)論遠(yuǎn)端裝置的使用狀態(tài)如何，采用專用信道也對(duì)系統(tǒng)同時(shí)所能容納的遠(yuǎn)端裝置的數(shù)量施加了硬性的限制。此外如果分配給每一個(gè)遠(yuǎn)端裝置的資源段非常少以致使其數(shù)據(jù)傳輸速率要大打折扣，則使用專用信道會(huì)引發(fā)令人不能接受的時(shí)延。
在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)中，流入和流出業(yè)務(wù)的特點(diǎn)存在有顯著差異。例如在能夠提供無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)當(dāng)中，從遠(yuǎn)端裝置出發(fā)的典型流出傳輸量(例如向網(wǎng)頁(yè)發(fā)出請(qǐng)求)相對(duì)比較小。然而進(jìn)入遠(yuǎn)端裝置的典型流入傳輸量卻是很大的。例如為了響應(yīng)對(duì)網(wǎng)頁(yè)面的請(qǐng)求，系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)送出大量的數(shù)據(jù)。由于流入和流出鏈接的特點(diǎn)截然不同，所以開(kāi)發(fā)兩種不同的協(xié)議分別用于流入和流出鏈接，可以提高系統(tǒng)的效率。
已研制了隨機(jī)接入ALOHA協(xié)議以便在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)中用于從遠(yuǎn)端裝置出發(fā)的流出鏈接。ALOHA的基本思想非常簡(jiǎn)單即遠(yuǎn)端裝置可以在任何有數(shù)據(jù)需要發(fā)送的時(shí)候進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如果遠(yuǎn)端裝置正在使用通信資源，而該通信資源在某一時(shí)刻又只能被一個(gè)遠(yuǎn)端裝置接入使用，則兩個(gè)單元同時(shí)進(jìn)行的傳輸就會(huì)引發(fā)沖突，而且來(lái)自每一單元的信息都會(huì)被破壞掉。在那種遠(yuǎn)端裝置能夠監(jiān)視隨機(jī)接入傳輸?shù)南到y(tǒng)當(dāng)中，為判斷傳輸是否會(huì)成為沖突的犧牲品，遠(yuǎn)端裝置需要對(duì)傳輸進(jìn)行監(jiān)控。在遠(yuǎn)端裝置不對(duì)或者不能對(duì)隨機(jī)接入傳輸進(jìn)行監(jiān)視的系統(tǒng)內(nèi)，遠(yuǎn)端裝置可以在定時(shí)器超時(shí)而又沒(méi)有收到由中心站發(fā)出的、響應(yīng)該傳輸?shù)拇_認(rèn)消息的基礎(chǔ)上對(duì)沖突進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的ALOHA操作，無(wú)論何時(shí)發(fā)生沖突，遠(yuǎn)端裝置都會(huì)等待隨機(jī)長(zhǎng)度的時(shí)間，然后重新發(fā)送數(shù)據(jù)。等待時(shí)間周期是隨機(jī)的，這樣就使得受沖突影響的遠(yuǎn)端裝置不會(huì)按固定模式一次又一次地產(chǎn)生沖突。


圖1給出單純ALOHA隨機(jī)多址系統(tǒng)的定時(shí)框圖。在圖1中，五個(gè)遠(yuǎn)端裝置(分別由A、B、C、D和E標(biāo)識(shí))正在公用通信信道中傳輸數(shù)據(jù)分組。無(wú)論何時(shí)，如果兩個(gè)遠(yuǎn)端裝置同時(shí)進(jìn)行傳輸，就會(huì)引發(fā)沖突，造成兩次傳輸?shù)膩G失。在單純ALOHA系統(tǒng)內(nèi)，如果新啟動(dòng)傳輸?shù)牡谝粋€(gè)比特與正在進(jìn)行的傳輸?shù)淖詈笠粋€(gè)比特發(fā)送了相互重疊，則兩個(gè)傳輸都會(huì)完全被破壞，而且還都要在其它某個(gè)時(shí)刻進(jìn)行重傳。例如在圖1給出的調(diào)頻(FM)信道中，其內(nèi)沒(méi)有兩個(gè)分組是同時(shí)傳輸?shù)?，但是遠(yuǎn)端裝置B發(fā)出的分組12與遠(yuǎn)端裝置A發(fā)出的分組10和遠(yuǎn)端裝置C發(fā)出的分組14之間就會(huì)發(fā)生沖突。遠(yuǎn)端裝置A必須重傳分組10內(nèi)的信息，遠(yuǎn)端裝置必須重傳分組12內(nèi)的信息，遠(yuǎn)端裝置C必須重傳分組14內(nèi)的信息。圖1中給出以分組14R來(lái)重傳分組14的遠(yuǎn)端裝置C。
在單純ALOHA系統(tǒng)內(nèi)，如果平均分組傳遞速率比較低，則大多數(shù)分組的傳遞都不會(huì)產(chǎn)生沖突。隨著平均分組傳遞速率開(kāi)始增加，沖突的次數(shù)就會(huì)逐漸增加，并且因此重傳的次數(shù)也會(huì)增加。隨著系統(tǒng)負(fù)荷呈線性的增加，重傳和多次重傳的概率就會(huì)呈指數(shù)性增長(zhǎng)。隨著系統(tǒng)負(fù)荷的增長(zhǎng)，在系統(tǒng)內(nèi)的某些點(diǎn)上，成功傳輸?shù)母怕蕰?huì)降低到某一合理數(shù)值之下，并且造成系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。在單純ALOHA系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)最佳信道利用率大概是在18％左右，這就是所謂的最大信道利用率。在18％以下，系統(tǒng)沒(méi)有得到充分利用。而超過(guò)18％，沖突次數(shù)就會(huì)增加，導(dǎo)致系統(tǒng)流量開(kāi)始下降。在最大信道利用率之上進(jìn)行操作，被認(rèn)為是過(guò)信道利用。在過(guò)信道利用的條件下，隨著系統(tǒng)流量的下降，系統(tǒng)的平均時(shí)延就會(huì)快速地增加，并且系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)受到危害。
在數(shù)字通信系統(tǒng)內(nèi)引入地球同步衛(wèi)星鏈接，會(huì)使多址接入的兩難狀況更加復(fù)雜。采用地球同步衛(wèi)星，會(huì)在遠(yuǎn)端裝置發(fā)出信號(hào)與中心站接收到相同信號(hào)之間典型地引入270毫秒的時(shí)延。出于該原因，在要求遠(yuǎn)端裝置在進(jìn)行每一次傳輸之前要先申請(qǐng)通信資源的預(yù)定的接入方案中，每一次傳輸都會(huì)引入大約半秒鐘的時(shí)延。與該預(yù)定的傳輸相關(guān)的時(shí)延對(duì)于受挫的系統(tǒng)用戶來(lái)說(shuō)是非常明顯的。
如果在衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)實(shí)施ALOHA系統(tǒng)，其中遠(yuǎn)端裝置不能夠或者不去監(jiān)視隨機(jī)接入信道，在發(fā)生沖突事件的情況中，遠(yuǎn)端裝置在至少540毫秒之后才能知道沖突的發(fā)生。除了通知時(shí)延之外，遠(yuǎn)端裝置在進(jìn)行重傳之前必須要等待某一隨機(jī)長(zhǎng)度的時(shí)間(以便避免前后緊接的重傳)。而且該重傳信號(hào)要再一次經(jīng)歷270毫秒的時(shí)延。這種傳輸?shù)睦塾?jì)時(shí)延很容易就會(huì)超過(guò)1秒鐘。在滿負(fù)荷系統(tǒng)中，由于重復(fù)沖突概率的增加，會(huì)使得時(shí)延非常長(zhǎng)。盡管不是每一次傳輸都會(huì)產(chǎn)生這些時(shí)延，但當(dāng)時(shí)延一旦產(chǎn)生，就會(huì)令用戶非常失望。
因此需要一種多址系統(tǒng)，能夠?qū)ο到y(tǒng)資源進(jìn)行有益的使用，而且其時(shí)延能夠令人容忍。
發(fā)明概述一個(gè)通信系統(tǒng)包括三組通信資源爭(zhēng)用型接入塊，非爭(zhēng)用接入塊以及被稱為保留塊的第二非爭(zhēng)用接入塊。每當(dāng)遠(yuǎn)端裝置要向中心站發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)塊的時(shí)候，都通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)塊。也通過(guò)保留塊來(lái)發(fā)送相應(yīng)的通知消息。如果中心站接收到通知消息，而沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)塊，則中心站會(huì)向遠(yuǎn)端裝置發(fā)送響應(yīng)消息，用于在非爭(zhēng)用接入塊內(nèi)指定資源。遠(yuǎn)端裝置通過(guò)指定的資源發(fā)送數(shù)據(jù)塊。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的特點(diǎn)、目的以及優(yōu)點(diǎn)都將通過(guò)參考附圖而在隨后的詳細(xì)描述中更加明顯地體現(xiàn)出來(lái)，圖中相同的部分采用相同的參考數(shù)字來(lái)標(biāo)識(shí)，其中圖1給出單純ALOHA隨機(jī)多址接入系統(tǒng)操作的定時(shí)框圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明給出的系統(tǒng)框圖；圖3給出根據(jù)本發(fā)明的通信資源配置概念圖；圖4給出遠(yuǎn)端裝置的操作流程圖；以及圖5給出中心站的操作流程圖。
發(fā)明詳述現(xiàn)有隨機(jī)接入方案內(nèi)所遇到的一個(gè)問(wèn)題在于在沖突事件中，遠(yuǎn)端裝置不能立即知道沖突的發(fā)生，而要等待一段時(shí)間。當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，中心站不能檢測(cè)到其中哪一個(gè)遠(yuǎn)端裝置受到牽連，因此也就不能夠在沖突發(fā)生時(shí)立即通知受到影響的遠(yuǎn)端裝置。因此除非遠(yuǎn)端裝置可以在某種程度上監(jiān)視隨機(jī)接入傳輸，否則遠(yuǎn)端裝置只能等待來(lái)自中心站的確認(rèn)消息。如果超過(guò)了相應(yīng)的定時(shí)周期，而沒(méi)有接收到確認(rèn)消息，遠(yuǎn)端裝置則假設(shè)發(fā)生了沖突。在單純ALOHA系統(tǒng)內(nèi)，遠(yuǎn)端裝置在認(rèn)為沖突發(fā)生之后，以及試圖進(jìn)行重傳之前，要經(jīng)等待隨機(jī)長(zhǎng)度的時(shí)間。在某些情況中，重傳也會(huì)失敗，并且要求重復(fù)重傳過(guò)程。由重傳以及可能的多次重傳所引入的時(shí)延會(huì)變得非常令人不能接受。
本發(fā)明提供一種多址接入裝置和方法，其可以減小或者消除由多次重傳所引入的額外時(shí)延。無(wú)論何時(shí)，只要遠(yuǎn)端裝置開(kāi)始試圖通過(guò)連接型接入通信資源接入系統(tǒng)的時(shí)候，就要利用資源內(nèi)的保留塊去通知中心站。該中心站通知消息允許中心站準(zhǔn)確地檢測(cè)沖突的發(fā)生(或者其它失敗模式)，并且識(shí)別沖突中所涉及的遠(yuǎn)端裝置。當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，中心站在非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)為沖突中所涉及的每一個(gè)遠(yuǎn)端裝置分配資源，遠(yuǎn)端裝置可以通過(guò)被分配的資源進(jìn)行數(shù)據(jù)塊的重傳。資源最好是供遠(yuǎn)端裝置專用，因此數(shù)據(jù)的重傳不會(huì)再受到?jīng)_突的危害。這樣由于通知消息和重傳的數(shù)據(jù)塊都是通過(guò)非爭(zhēng)用型通信資源進(jìn)行傳輸?shù)?，所以幾乎沒(méi)有數(shù)據(jù)塊會(huì)經(jīng)歷多于一次的沖突。除了降低與重傳過(guò)程相關(guān)的時(shí)延之外，也把連接型資源的負(fù)荷減輕到某種程度，不再要求它們傳輸大量的重傳。這樣爭(zhēng)用型接入塊沖突概率就會(huì)相應(yīng)減小。
圖2是根據(jù)本發(fā)明用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明的框圖。在圖2中，中心站100為多個(gè)遠(yuǎn)端裝置104A-104N提供通信資源。遠(yuǎn)端裝置104A-104N可以是局域網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)、家庭計(jì)算機(jī)、手提計(jì)算機(jī)、雙向?qū)ず魴C(jī)、無(wú)線傳真機(jī)和打印機(jī)、數(shù)字讀表設(shè)備或者其它數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理裝置。中心站100和遠(yuǎn)端裝置104之間的鏈接包括衛(wèi)星102。從遠(yuǎn)端裝置104出發(fā)的信號(hào)被傳送到衛(wèi)星102，然后又經(jīng)過(guò)中繼傳送到中心站100。類似地，從中心站100出發(fā)的信號(hào)也被發(fā)送到衛(wèi)星102，然后又經(jīng)過(guò)中繼傳送到遠(yuǎn)端裝置104A-104N。中心站100也可以例如直接與互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)相連，以便提供互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線接入，也可以直接連接到公共電話交換網(wǎng)或者專用數(shù)字網(wǎng)。
遠(yuǎn)端裝置104可以包括或采用一個(gè)或多個(gè)處理方法，使遠(yuǎn)端裝置能夠執(zhí)行本發(fā)明的功能。類似地，中心站100也可以包括或采用一個(gè)或多個(gè)處理方法，使得它能夠完成本發(fā)明的功能。處理方法可以以例如一個(gè)或多個(gè)集成電路的形式得以體現(xiàn)(例如應(yīng)用專用集成電路(ASIC))，也可能以微處理器或其它處理器所能執(zhí)行的軟件或固件的形式來(lái)實(shí)施。
根據(jù)多種公知技術(shù)當(dāng)中的一種，中心站100內(nèi)的通信資源可以被量化為一系列通信資源。例如通信資源可以被分為一系列CDMA信道。這些CDMA信道可以由一系列偽隨機(jī)、近似正交的序列來(lái)定義。該系列中的每一個(gè)序列都定義一個(gè)單獨(dú)的通信資源，供遠(yuǎn)端裝置與中心站進(jìn)行通信所使用?；蛘?，系統(tǒng)可以使用TDMA時(shí)隙信道去分割通信資源。在TDMA系統(tǒng)內(nèi)，遠(yuǎn)端裝置被分配一個(gè)時(shí)隙，并且利用其進(jìn)行傳輸。通過(guò)將傳輸限制在所分配的時(shí)隙中，遠(yuǎn)端裝置能夠分享由中心站所提供的通信單元。此外，頻率調(diào)制(FM)、幅度調(diào)制(AM)、上述技術(shù)的組合或者其它通信技術(shù)都可以被用來(lái)量化通信資源。
圖3是根據(jù)本發(fā)明給出通信資源配置的概念框圖。通信資源被分為三類資源配置塊。保留塊110包括一組分配給，并且專用于活動(dòng)遠(yuǎn)端裝置的資源。保留塊可以用多種公知的非連接接入機(jī)制當(dāng)中的任何一種來(lái)實(shí)施，其中從一個(gè)遠(yuǎn)端裝置出發(fā)的傳輸并不阻止其它遠(yuǎn)端裝置的通信。例如，該保留塊可以包括一組時(shí)間復(fù)用的擴(kuò)頻信道或者一組FDMA或TDMA信道。保留塊110的多址接入和通信格式可以與其它資源配置塊截然不同。如隨后將要描述的，保留塊110被用于傳送從遠(yuǎn)端裝置傳遞到中心站的通知消息。分配給保留塊110的資源與全部可用資源相比，其規(guī)模是比較小的。例如在優(yōu)選實(shí)施例中，保留塊110只消耗不到1％的可用通信資源。在另一實(shí)施例中，保留塊110占用不到5％、4％、3％、甚至小于2％的可用通信資源。
第二資源配置塊就是爭(zhēng)用型接入塊112。在爭(zhēng)用型接入中，多個(gè)用戶以可能導(dǎo)致用戶之間的沖突的方式共享一個(gè)通用信道或者多個(gè)信道。在一個(gè)實(shí)施例中，爭(zhēng)用型接入塊112包括一組隨機(jī)接入資源。例如爭(zhēng)用型接入塊112可以是ALOHA接入信道，其中用戶的傳輸可能會(huì)發(fā)生沖突。爭(zhēng)用型接入塊112被用于把數(shù)據(jù)塊從遠(yuǎn)端裝置104傳遞到中心站102的初始的嘗試。
第三資源配置塊是非爭(zhēng)用接入塊114。在非爭(zhēng)用型接入中，來(lái)自一個(gè)遠(yuǎn)端裝置的傳輸并不阻止其它遠(yuǎn)端裝置的通信。在一個(gè)實(shí)施例中，非爭(zhēng)用接入塊114是預(yù)定接入塊。非爭(zhēng)用接入塊114被用于傳遞那些利用爭(zhēng)用型接入塊112傳輸失敗的數(shù)據(jù)塊。
當(dāng)遠(yuǎn)端裝置通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊112發(fā)送一條包括數(shù)據(jù)塊的消息時(shí)，在消息中可以典型地包括數(shù)據(jù)塊、自身的標(biāo)識(shí)和其它供系統(tǒng)使用的信息。數(shù)據(jù)塊本身可以包括例如互聯(lián)網(wǎng)通信(如電子郵件消息或者用于網(wǎng)頁(yè)的請(qǐng)求)、電子文件、短消息、FAX數(shù)據(jù)或者其它數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。遠(yuǎn)端裝置每次利用爭(zhēng)用型接入塊112內(nèi)的通信資源發(fā)送數(shù)據(jù)塊的時(shí)候，還要利用保留塊110發(fā)送通知消息。該通知消息不會(huì)受到?jīng)_突。因?yàn)橥ㄖ⒁话銇?lái)說(shuō)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，因此傳遞通知消息只需要相對(duì)較小數(shù)量的通信資源。在一個(gè)實(shí)施例中，通知消息具有兩種意義中的一種。第一消息可以簡(jiǎn)單地表示遠(yuǎn)端裝置出現(xiàn)在覆蓋區(qū)域之內(nèi)，第二消息可以表示該遠(yuǎn)端裝置正在發(fā)送對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊。在優(yōu)選實(shí)施例中，在保留塊110中采用的通信格式可以使中心站成功接收的概率比較高。例如，通知消息應(yīng)該以相對(duì)較高的信噪比到達(dá)中心站。
每次遠(yuǎn)端裝置利用爭(zhēng)用型接入塊112傳輸數(shù)據(jù)塊并且利用保留塊110傳輸通知消息的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生如下四種結(jié)果之一?；蛘咧行恼究梢越邮盏綌?shù)據(jù)塊以及通知消息，或者接收到數(shù)據(jù)塊而沒(méi)有接收到通知消息，或者既沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)塊也沒(méi)有接收到通知消息，或者接收到通知消息而沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)塊。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)保留塊傳輸?shù)?0000個(gè)分組中的傳輸失敗率不到1。還在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，最好限制爭(zhēng)用型接入塊112的使用從而使得沖突概率例如大概在10％左右。因此在至少90％的時(shí)間內(nèi)，中心站可以成功地接收數(shù)據(jù)塊和通知消息，并且向已發(fā)出了數(shù)據(jù)塊的遠(yuǎn)端裝置發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息。
中心站可以成功地接收到數(shù)據(jù)塊而沒(méi)有接收到通知消息，這種情況發(fā)生的概率概率是非常小的。在這種情況中，中心站可以采取與接收到通知消息情況相同或者類似的方式來(lái)簡(jiǎn)單地向已發(fā)出數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端裝置發(fā)送確認(rèn)消息。在中心站既沒(méi)接收到數(shù)據(jù)塊也沒(méi)接收到通知消息的這種非常罕見(jiàn)的情況中，遠(yuǎn)端裝置檢測(cè)到確認(rèn)超時(shí)，則可以通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊112對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行重傳。
如果爭(zhēng)用型接入決112的負(fù)荷可以維持到使得所希望的平均沖突概率小于10％，則中心站接收到通知消息而沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)塊的情況不會(huì)超過(guò)10％的時(shí)間。在這種情況中，中心站向在非爭(zhēng)用接入塊114中指定資源的遠(yuǎn)端裝置發(fā)送響應(yīng)消息，該遠(yuǎn)端裝置可以通過(guò)該非爭(zhēng)用接入塊114重傳數(shù)據(jù)塊。響應(yīng)消息可以是遠(yuǎn)端裝置專用消息、廣播消息或者其它類型的消息。遠(yuǎn)端裝置可以由臨時(shí)性的標(biāo)識(shí)符或使用其它手段明確或隱含地來(lái)標(biāo)注。
在一個(gè)實(shí)施例中，非爭(zhēng)用接入塊114包括一組預(yù)定資源，它暫時(shí)專用于被選中的遠(yuǎn)端裝置。根據(jù)從中心站接收到的響應(yīng)消息，遠(yuǎn)端裝置通過(guò)非爭(zhēng)用接入塊114中指定的資源來(lái)重傳數(shù)據(jù)塊。該消息內(nèi)包括數(shù)據(jù)塊，并且還可以包括其它系統(tǒng)信息。通過(guò)非爭(zhēng)用接入塊114傳輸?shù)陌瑪?shù)據(jù)塊的消息可以不同于通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊112傳輸?shù)南?。例如通過(guò)使用非爭(zhēng)用接入塊114內(nèi)分配給遠(yuǎn)端裝置的資源，遠(yuǎn)端裝置本質(zhì)上可以識(shí)別其自身，因此在消息本身中包括其自身標(biāo)識(shí)并是不需要的。
非爭(zhēng)用接入塊114的使用大大地降低了數(shù)據(jù)塊經(jīng)歷一次以上的沖突的概率。通過(guò)這種處理，可以避免與等待確認(rèn)定時(shí)器超時(shí)、等待隨機(jī)長(zhǎng)度的時(shí)間以及多次重傳所占據(jù)的時(shí)間相關(guān)的時(shí)延。因此與數(shù)據(jù)塊傳輸相關(guān)的平均時(shí)延也會(huì)得到降低。
在一個(gè)實(shí)施例中，專用于非爭(zhēng)用接入塊114的資源包括大概四分之一的可用通信資源。通過(guò)圖3的檢驗(yàn)，可以看到專用于爭(zhēng)用型接入塊112的資源受到了分配給保留塊110和非爭(zhēng)用接入塊114的資源的限制。由于保留塊110只占據(jù)整個(gè)可用通信資源的很小一部分，所以保留塊110的使用不會(huì)顯著地減少用于爭(zhēng)用型接入塊112的資源。在不使用爭(zhēng)用型接入塊112進(jìn)行數(shù)據(jù)塊重傳的情況下，非爭(zhēng)用接入塊114的使用可以減輕爭(zhēng)用型接入塊112的負(fù)擔(dān)。通過(guò)這樣做，非爭(zhēng)用接入塊114的使用降低了爭(zhēng)用型接入塊112那發(fā)生沖突的概率，這樣就會(huì)提高整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量，并且減小花費(fèi)在沖突上的通信資源。
此外，非爭(zhēng)用接入塊114的使用可以顯著地減小與系統(tǒng)接入相關(guān)的平均時(shí)延，特別是當(dāng)負(fù)荷相對(duì)比較重的時(shí)候。非爭(zhēng)用接入塊114的使用還限制了重傳過(guò)程，使得最可能的、最壞的情況中的時(shí)延可以被限制在只進(jìn)行一次重傳所需要的時(shí)間之內(nèi)?？梢宰⒁獾竭@種時(shí)延(大約等于與通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行傳輸相關(guān)的往返過(guò)程的時(shí)延)等同于與理想的預(yù)定接入方法相關(guān)的時(shí)延。因此與完全理想的預(yù)定接入技術(shù)相比，圖3中給出的接入方法的平均時(shí)延會(huì)更小。此外，由于重傳次數(shù)受到限制，所以與現(xiàn)有的隨機(jī)接入系統(tǒng)相比，本發(fā)明具備更低的平均時(shí)延。
盡管為了禁止過(guò)信道利用以及吞吐量降低，必須要對(duì)爭(zhēng)用型接入塊112的負(fù)荷加以限制，但是如果非爭(zhēng)用接入塊114內(nèi)包括預(yù)定的信道，則信道可以被充分利用，而不必存在上述的顧慮。此外由于遠(yuǎn)端裝置在發(fā)生了一次沖突之后不會(huì)試圖繼續(xù)接入爭(zhēng)用型接入塊112，所以本發(fā)明還可以限制過(guò)信道利用和不穩(wěn)定的系統(tǒng)行為發(fā)生的概率。
圖4給出遠(yuǎn)端裝置操作的流程圖。流程以起始于開(kāi)始模塊120。在模塊122，遠(yuǎn)端裝置通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊傳輸數(shù)據(jù)塊。在采用單純ALOHA隨機(jī)接入方案的系統(tǒng)中，模塊122可以簡(jiǎn)單地包括只要有分組可用，就發(fā)送數(shù)據(jù)。在其它系統(tǒng)中，模塊122可以包括從一組可用的隨機(jī)接入信道中隨機(jī)地選擇一個(gè)隨機(jī)接入信道。仍然在其它系統(tǒng)中，模塊122可以包括試圖去探測(cè)被其它裝置所使用的爭(zhēng)用型接入塊的步驟。在模塊124中，遠(yuǎn)端裝置利用保留塊發(fā)送通知消息。模塊122和124內(nèi)的步驟可以交換順序來(lái)進(jìn)行，或者可以同時(shí)執(zhí)行。在模塊126中，遠(yuǎn)端裝置判斷在確認(rèn)超時(shí)期間內(nèi)是否接收到了來(lái)自中心站的確認(rèn)消息。如果收到了，則流程在結(jié)束模塊132終止。如果沒(méi)有收到，則遠(yuǎn)端裝置在模塊128中判斷是否接收到了中心站發(fā)出的響應(yīng)消息，該消息指定在非爭(zhēng)用接入塊內(nèi)的資源。如果接收到響應(yīng)消息，則遠(yuǎn)端裝置在模塊130通過(guò)指示的資源重傳數(shù)據(jù)。在遠(yuǎn)端裝置既沒(méi)接收到確認(rèn)消息也沒(méi)有接收到響應(yīng)消息的罕見(jiàn)的情況下，流程會(huì)返回模塊122重新開(kāi)始。
圖5給出中心站操作的流程圖。流程起始于開(kāi)始模塊138。在模塊140中，中心站接收到保留塊中的對(duì)應(yīng)于特定遠(yuǎn)端裝置的通知消息。模塊142判斷在鄰近接收到通知消息時(shí)刻的特定時(shí)間段內(nèi)是否接收到了爭(zhēng)用型接入塊中的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊。如果接收到了數(shù)據(jù)塊，則中心站在模塊148向遠(yuǎn)端裝置發(fā)送確認(rèn)消息，流程終止于結(jié)束模塊150。如果沒(méi)有接收到，則中心站在模塊144中發(fā)送響應(yīng)消息，命令遠(yuǎn)端裝置利用非爭(zhēng)用接入塊進(jìn)行傳輸。在模塊146中，中心站通過(guò)非爭(zhēng)用接入塊接收到來(lái)自遠(yuǎn)端裝置的數(shù)據(jù)塊。在模塊148中，中心站向遠(yuǎn)端裝置發(fā)送確認(rèn)消息，并且流程終止于結(jié)束模塊150。
為了禁止過(guò)信道利用，爭(zhēng)用型接入塊的負(fù)荷一般要被限制在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最大負(fù)荷門限以下。如果系統(tǒng)能夠以至少接近最大允許負(fù)荷的精確度來(lái)預(yù)測(cè)遠(yuǎn)端裝置傳輸?shù)母怕?，則可以通過(guò)預(yù)測(cè)性安排來(lái)提高系統(tǒng)的效率。例如，如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)把爭(zhēng)用型接入塊的負(fù)荷限制在所有可用容量的10％左右，并且中心站能夠以高于10％的精確度去預(yù)測(cè)遠(yuǎn)端裝置的傳輸，如果遠(yuǎn)端裝置有傳輸?shù)男枰?，則中心站可以通過(guò)從非爭(zhēng)用接入塊中選擇資源供遠(yuǎn)端裝置使用來(lái)提高系統(tǒng)的效率。利用預(yù)測(cè)性安排，非爭(zhēng)用接入塊資源可以在低于滿負(fù)荷容量的情況下工作，但是系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性都得到了提高。
通常在接收到來(lái)自遠(yuǎn)端裝置的數(shù)據(jù)塊之后，很快就會(huì)收到其它數(shù)據(jù)塊，這特別發(fā)生在響應(yīng)一個(gè)進(jìn)行干預(yù)的中心站消息的情況下。因此當(dāng)中心站收到來(lái)自遠(yuǎn)端裝置的數(shù)據(jù)塊或者與失敗的傳輸相關(guān)的通知消息時(shí)，中心站可以在確認(rèn)消息內(nèi)包括預(yù)測(cè)資源分配。這種預(yù)測(cè)性的資源分配可以在非爭(zhēng)用接入塊內(nèi)指定資源。這樣，包含預(yù)測(cè)性資源分配的確認(rèn)消息可以告知遠(yuǎn)端裝置“我已經(jīng)接收到了你最新一次的傳輸，如果你在隨后的X秒內(nèi)需要傳輸，請(qǐng)通過(guò)非爭(zhēng)用接入塊內(nèi)的資源Y進(jìn)行發(fā)送?！比绻h(yuǎn)端裝置需要發(fā)送額外的數(shù)據(jù)塊，則遠(yuǎn)端裝置通過(guò)非爭(zhēng)用接入塊內(nèi)的指定資源開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，而不使用爭(zhēng)用型接入塊。類似地，當(dāng)中心站向遠(yuǎn)端裝置發(fā)送數(shù)據(jù)塊時(shí)，中心站可以在承載數(shù)據(jù)塊的消息內(nèi)包括預(yù)測(cè)性資源分配。此外，預(yù)測(cè)性資源分配可以做為獨(dú)立的消息被傳輸，或者在對(duì)失敗傳輸?shù)捻憫?yīng)消息中傳輸。通過(guò)使用預(yù)測(cè)性安排，爭(zhēng)用型接入塊112的負(fù)荷可以進(jìn)一步得到減輕，因此減少了沖突次數(shù)，以及由此對(duì)系統(tǒng)造成的平均時(shí)延，并且還可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)吞吐量和穩(wěn)定性。
再次參考圖5，為了實(shí)施預(yù)測(cè)性安排，在模塊148中，中心站可以在發(fā)送給遠(yuǎn)端裝置的確認(rèn)消息中包括一個(gè)預(yù)測(cè)性資源分配以供遠(yuǎn)端裝置用于發(fā)送它在一個(gè)限定時(shí)間內(nèi)生成的傳輸。如果原始傳輸失敗了，中心站可以在模塊144中發(fā)送的消息中包含一個(gè)預(yù)測(cè)性資源分配，以用于遠(yuǎn)端裝置的隨后傳輸(只要這些傳輸是在有限時(shí)間內(nèi)開(kāi)始的)。在這些消息之一和其它消息內(nèi)包括或者不包括預(yù)測(cè)性資源分配可以是例如當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)荷、流入或流出用戶數(shù)據(jù)的特性、或遠(yuǎn)端裝置的特性的函數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，遠(yuǎn)端裝置在通過(guò)連接資源傳遞的消息中指示希望使用的非連接資源。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，圖3中給出的爭(zhēng)用型接入塊112和非爭(zhēng)用接入塊114之間的嚴(yán)格區(qū)分界限可以被活動(dòng)的分割界限所代替。如果爭(zhēng)用型接入塊112和非連接接入114使用通用的通信格式，則為了通知遠(yuǎn)端裝置關(guān)于該活動(dòng)分割界限的當(dāng)前位置，中心站要通知遠(yuǎn)端裝置哪一個(gè)當(dāng)前信道被用于分開(kāi)連接類型接入組112和非爭(zhēng)用接入塊114。在負(fù)荷比較輕的情況中，分配給爭(zhēng)用型接入塊112的通信資源可以有所增加，而分配給非爭(zhēng)用接入塊114的通信資源可以減少。這樣沖突的概率會(huì)降低，并且系統(tǒng)所引入的平均時(shí)延也會(huì)減小。隨著系統(tǒng)負(fù)荷的增加，沖突的發(fā)生也會(huì)逐漸增加，并且通過(guò)非爭(zhēng)用接入塊114傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也會(huì)增加。在這一點(diǎn)上，為了在非爭(zhēng)用接入塊114內(nèi)容納不斷增長(zhǎng)的負(fù)荷，分配給非爭(zhēng)用接入塊114所使用的通信資源也要相應(yīng)增加。極端情況就是，如果爭(zhēng)用型接入塊112的負(fù)荷變得非常重，使得沖突占據(jù)了主導(dǎo)地位，則分配給爭(zhēng)用型接入塊112的通信資源就應(yīng)該被最小化甚至取消。在這種情況中，每一次通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊112的傳輸都會(huì)產(chǎn)生沖突，并且系統(tǒng)就會(huì)變成一個(gè)建立在把保留塊114作為用于請(qǐng)求預(yù)定的資源的裝置的基礎(chǔ)上使用的預(yù)定的系統(tǒng)。在分配給爭(zhēng)用型接入塊112與分配給非爭(zhēng)用接入塊114的通信資源之間采取活動(dòng)界限，可以允許系統(tǒng)在比較大的負(fù)荷范圍內(nèi)有效地運(yùn)行。
根據(jù)公知技術(shù)，保留塊的傳輸可以被用來(lái)獲取時(shí)間對(duì)齊(同步)，以及對(duì)遠(yuǎn)端裝置進(jìn)行功率控制的信息--無(wú)論保留塊的傳輸是否指示通過(guò)連接型資源進(jìn)行數(shù)據(jù)塊的傳輸。例如，借助于檢查通過(guò)保留塊接收到的傳輸，中心站可以生成時(shí)間調(diào)整命令和信息、或者功率調(diào)整命令或信息，以便利用公知技術(shù)將其傳送到遠(yuǎn)端裝置去。用于時(shí)間對(duì)齊的多項(xiàng)技術(shù)在題為“用于通信系統(tǒng)中時(shí)間同步的方法和裝置”的共同待審查的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/095341，(提交日1998年8月)中有描述。由于遠(yuǎn)端裝置可以通過(guò)保留塊傳輸真正或者虛擬的消息，而不必消耗任何額外的系統(tǒng)資源，而且也沒(méi)有沖突的風(fēng)險(xiǎn)，所以將保留塊用于這些功能是會(huì)有好處。通過(guò)使用保留塊去實(shí)施這些附加開(kāi)銷功能，可以使?fàn)幱眯徒尤雺K和非爭(zhēng)用接入塊的負(fù)荷都進(jìn)一步降低。
在一個(gè)實(shí)施例中，保留塊的傳輸反映了通過(guò)連接型資源進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。例如在一個(gè)實(shí)施例中，保留塊內(nèi)的傳輸就是負(fù)荷消息，它用于指示通過(guò)連接型資源傳輸?shù)姆纸M數(shù)量。如果中心站檢測(cè)到的數(shù)據(jù)量小于指示的連接型資源內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，則中心站分配足夠大規(guī)模的非連接資源去支持沒(méi)有接收到的數(shù)據(jù)量的傳輸，并且通知遠(yuǎn)端裝置。遠(yuǎn)端裝置做出響應(yīng)，通過(guò)非連接資源重傳數(shù)據(jù)。
在這種實(shí)施例中，如果遠(yuǎn)端裝置正在發(fā)送同步數(shù)據(jù)或者其它類型的數(shù)據(jù)，其中遠(yuǎn)端裝置能夠?qū)νㄐ刨Y源的需要進(jìn)行預(yù)測(cè)，則在數(shù)據(jù)可用于傳輸之前遠(yuǎn)端裝置可以通過(guò)保留塊發(fā)送負(fù)荷消息指示預(yù)測(cè)資源量的傳輸。然而，遠(yuǎn)端裝置并不通過(guò)連接型資源傳輸一個(gè)對(duì)應(yīng)的消息。因此，中心站接收保留塊的傳輸，但是不接收對(duì)應(yīng)的連接型資源的傳輸，并且利用非連接資源分配響應(yīng)。當(dāng)數(shù)據(jù)可用時(shí)，遠(yuǎn)端裝置可以通過(guò)非連接資源發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣不會(huì)導(dǎo)致預(yù)定安排的延遲或者連接型資源中出現(xiàn)沖突的可能性。此外，由于遠(yuǎn)端裝置不通過(guò)連接型資源發(fā)送消息，所以連接型資源的負(fù)荷與沖突數(shù)量都會(huì)減小。
在某些情況中，遠(yuǎn)端裝置發(fā)送可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)以及較為不可預(yù)知的數(shù)據(jù)流。例如，遠(yuǎn)端裝置可以同時(shí)傳輸可預(yù)測(cè)速率的語(yǔ)音信號(hào)以及一個(gè)不可預(yù)知的數(shù)據(jù)信號(hào)。在這種情況中，遠(yuǎn)端裝置能夠把預(yù)測(cè)資源量添加到通過(guò)保留塊的傳輸進(jìn)行發(fā)送的負(fù)荷指示的數(shù)量上。例如，如果遠(yuǎn)端裝置內(nèi)有五個(gè)數(shù)據(jù)分組要被傳輸，并且能夠預(yù)測(cè)到還有兩個(gè)附加的語(yǔ)音分組要被傳輸，則遠(yuǎn)端裝置通過(guò)連接類型資源傳輸五個(gè)數(shù)據(jù)分組，并通過(guò)保留塊傳輸一個(gè)相應(yīng)消息，指示有七個(gè)數(shù)據(jù)分組要被傳輸。中心站接收保留塊的傳輸以及五個(gè)數(shù)據(jù)分組，并且安排足夠的非連接資源去傳輸剩余的兩個(gè)分組。
在某些系統(tǒng)中，能夠被同時(shí)傳輸?shù)姆聪蜴溄庸β士偭繎?yīng)該是受限制的。例如反向連接功率可以受衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器抑制點(diǎn)或者政府規(guī)定的限制。如果有大量的遠(yuǎn)端裝置試圖同時(shí)通過(guò)連接型資源接入系統(tǒng)，則總功率可能會(huì)超過(guò)反向鏈接的功率限制。在這種情況中，限制同時(shí)傳輸?shù)目偣β适怯泻锰幍摹Ｆ湟环N實(shí)現(xiàn)方式是限制可以在任意給定的連接型資源段中進(jìn)行傳輸?shù)倪h(yuǎn)端裝置的數(shù)量。因此，遠(yuǎn)端裝置一般都只能夠在可能的連接型資源段的一個(gè)子組中進(jìn)行傳輸，而不能被允許去在該連接型資源的一組資源段的每一個(gè)中進(jìn)行傳輸。例如，如果連接類型資源是開(kāi)槽的ALOHA系統(tǒng)，則遠(yuǎn)端裝置能夠在可能傳輸邊界的一個(gè)子組中開(kāi)始傳輸。如果資源能夠合理地得到分配，即使如果每一個(gè)能夠在一個(gè)資源段中進(jìn)行傳輸?shù)倪h(yuǎn)端裝置在該資源段中傳輸，其總功率也仍然會(huì)低于允許的限制值。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo)的等級(jí)，遠(yuǎn)端裝置接受允許分配。在其它實(shí)施例中，特定的消息或消息類型被認(rèn)為擁有高于其它消息的優(yōu)先級(jí)，從而可以基于消息類型進(jìn)行這種允許分配的分配。
通過(guò)保留塊的傳輸不需要與通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊的傳輸同時(shí)進(jìn)行。通過(guò)保留塊的傳輸可以指示已通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊進(jìn)行了最近一次傳輸，通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊同時(shí)進(jìn)行了傳輸、或者將要通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊進(jìn)行傳輸。
仍然在另一實(shí)施例中，保留塊的資源可以非均勻地分配給遠(yuǎn)端用戶。例如可以按照一組活動(dòng)和靜止遠(yuǎn)端裝置進(jìn)行來(lái)分配資源?；顒?dòng)遠(yuǎn)端裝置是那些更加可能要發(fā)送數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端裝置。靜止用戶是那些不太可能發(fā)送數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端裝置。如果在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到來(lái)自活動(dòng)遠(yuǎn)端裝置的傳輸，則中心站能夠重新把該遠(yuǎn)端裝置歸類為靜止遠(yuǎn)端裝置。如果收到了來(lái)自一個(gè)靜止遠(yuǎn)端裝置的數(shù)據(jù)，則中心站能夠把該遠(yuǎn)端裝置歸類為活動(dòng)遠(yuǎn)端裝置?；顒?dòng)遠(yuǎn)端裝置可以被測(cè)定為比靜止遠(yuǎn)端裝置更加頻繁地訪問(wèn)保留塊資源。類似地，也可以根據(jù)分配給用戶的業(yè)務(wù)量、遠(yuǎn)端裝置的數(shù)據(jù)傳輸能力、遠(yuǎn)端裝置的過(guò)去工作模式、或者距接收到遠(yuǎn)端裝置的前一次傳輸時(shí)刻的時(shí)間長(zhǎng)度，在多個(gè)遠(yuǎn)端裝置之間分配保留塊資源。非均勻分配保留塊資源有助于降低由于使用保留塊而引入到系統(tǒng)的總體等待時(shí)間。
類似地，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中專用于保留塊的系統(tǒng)資源總量是可以變化的。例如圖3中給出的保留塊110、爭(zhēng)用型接入塊112以及非爭(zhēng)用接入塊114之間的嚴(yán)格界限可以被活動(dòng)的分割界限所代替。通過(guò)增加分配給保留塊的資源數(shù)量，可以使得由使用保留塊而造成的系統(tǒng)整體等待時(shí)間減小。然而增加分配給保留塊的資源數(shù)量就會(huì)減少可以分配給其它接入資源的資源量。這樣，當(dāng)有足夠的資源可用于爭(zhēng)用型接入塊和非爭(zhēng)用接入塊的情況下，額外的資源可以被分配給保留塊。隨著連接型資源和非連接資源負(fù)荷的增加，分配給保留塊的資源數(shù)量就會(huì)減少。
如上所述，保留塊、爭(zhēng)用型接入塊以及非爭(zhēng)用接入塊所使用的通信格式不需要是相同的。多種已知的以及最近發(fā)展起來(lái)的通信格式都可以直接用于本發(fā)明的本質(zhì)。典型地，為了實(shí)施的方便，非連接接入和爭(zhēng)用型接入塊使用通用的通信格式和信道劃分方式。例如爭(zhēng)用型接入塊可以分配多個(gè)時(shí)間和頻率段，而非爭(zhēng)用接入塊可以分配系統(tǒng)內(nèi)其余可用的時(shí)間和頻率段?；蛘咭越M合的方式，連接類型接入組可以被分配以第一組正交碼以便用于擴(kuò)頻系統(tǒng)，而非爭(zhēng)用接入塊可以被分配以剩余的系列碼。此外，還可以采用頻率跳變技術(shù)。然而保留塊更傾向于根據(jù)不同的通信格式來(lái)工作。保留塊的一個(gè)重要特性就是它包含足夠數(shù)量的離散資源，從而使得每個(gè)活動(dòng)單元可以被分配一個(gè)唯一的資源。還有一點(diǎn)很重要，與通過(guò)保留的資源發(fā)送信號(hào)相關(guān)的傳輸時(shí)延應(yīng)該被限制在一個(gè)合理的數(shù)值之內(nèi)。如果與一個(gè)遠(yuǎn)端裝置利用保留塊進(jìn)行連續(xù)傳輸相關(guān)的時(shí)延太大，則在判定與非爭(zhēng)用接入塊重傳相關(guān)的時(shí)延的過(guò)程中，該時(shí)延就會(huì)成為重要因素。
本發(fā)明可以體現(xiàn)為其中有多個(gè)單元競(jìng)爭(zhēng)接入有限的資源的各種系統(tǒng)。這種系統(tǒng)包括無(wú)線地面系統(tǒng)和有線系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，只能在數(shù)據(jù)塊經(jīng)歷了兩次或兩次以上的爭(zhēng)用型接入塊沖突之后才能使用非爭(zhēng)用接入塊。
本發(fā)明還可以體現(xiàn)為其它特定形式而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神或基本特征。從各個(gè)方面來(lái)講，在此描述的實(shí)施例都被認(rèn)為僅僅用于說(shuō)明而并不局限于此，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍將在隨后的權(quán)利要求而不是前面的描述中給出。處于權(quán)利要求的等同意義和范圍之內(nèi)的所有變化都包含在其范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．在其中有多個(gè)遠(yuǎn)端裝置向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)內(nèi)，一種通信方法包括從一個(gè)遠(yuǎn)端裝置通過(guò)連接型爭(zhēng)用接入通信資源向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)塊；以及從該遠(yuǎn)端裝置通過(guò)第一非爭(zhēng)用接入信道向中心站發(fā)送通知消息，以通知中心站通過(guò)該爭(zhēng)用型接入通信塊發(fā)送該數(shù)據(jù)塊。
2．權(quán)利要求1中的方法，包括為了響應(yīng)接收到該通知消息，在中心站內(nèi)判定通過(guò)該爭(zhēng)用型接入通信資源傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊是否成功；以及如果通過(guò)該爭(zhēng)用型接入通信資源傳輸?shù)脑摂?shù)據(jù)塊不成功，則從中心站向遠(yuǎn)端裝置發(fā)送響應(yīng)消息，去命令遠(yuǎn)端裝置通過(guò)第二非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的資源發(fā)送該數(shù)據(jù)塊。
3．權(quán)利要求2中的方法，其中該響應(yīng)消息在該第二非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)指定該資源。
4．權(quán)利要求2中的方法，其中發(fā)送該數(shù)據(jù)塊還包括在該爭(zhēng)用型通信資源內(nèi)的一組資源段中選擇被允許的資源。
5．權(quán)利要求2中的方法，其中該通知消息表明該數(shù)據(jù)塊中的第一數(shù)據(jù)量要大于第二數(shù)據(jù)量。
6．權(quán)利要求2中的方法，其中該通知消息表明該數(shù)據(jù)塊中的第一數(shù)據(jù)量。
7．權(quán)利要求6中的方法，其中該爭(zhēng)用型接入通信資源內(nèi)的該資源具備足夠大的規(guī)模去支持中心站接收到的、該第一數(shù)據(jù)量和第二數(shù)據(jù)量之差的傳輸。
8．權(quán)利要求6中的方法，其中該非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的該資源具備足夠大的規(guī)模去支持該第一數(shù)據(jù)量的傳輸。
9．權(quán)利要求2中的方法，還包括從中心站向遠(yuǎn)端裝置發(fā)送確認(rèn)消息，去命令遠(yuǎn)端裝置通過(guò)該第二非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的資源發(fā)送在一個(gè)有限時(shí)間內(nèi)可用的任何附加數(shù)據(jù)。
10．在其中有多個(gè)遠(yuǎn)端裝置競(jìng)爭(zhēng)有限通信資源的系統(tǒng)中，一種遠(yuǎn)端裝置對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行接入的方法包括通過(guò)爭(zhēng)用型接入通信資源發(fā)送數(shù)據(jù)塊；以及通過(guò)保留通信資源發(fā)送相應(yīng)的通知消息。
11．權(quán)利要求10中的方法，還包括接收一個(gè)響應(yīng)消息，該消息命令遠(yuǎn)端裝置通過(guò)非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的資源來(lái)傳輸該數(shù)據(jù)塊，以做為對(duì)接收該對(duì)應(yīng)通知消息成功以及接收該數(shù)據(jù)塊失敗的響應(yīng)；以及通過(guò)該非爭(zhēng)用接入通信資源傳輸該數(shù)據(jù)塊。
12．權(quán)利要求11的方法，其中傳輸該數(shù)據(jù)塊還包括從該爭(zhēng)用類型通信資源內(nèi)的一組資源段中選擇可用的資源。
13．權(quán)利要求11中的方法，其中該相應(yīng)通知消息表明該數(shù)據(jù)塊中大于第二數(shù)據(jù)量的第一數(shù)據(jù)量。
14．權(quán)利要求11中的方法，其中對(duì)應(yīng)通知消息表明該數(shù)據(jù)塊中的第一數(shù)據(jù)量。
15．權(quán)利要求14中的方法，其中該非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的該資源具備足夠的規(guī)模去支持中心站接收到的、對(duì)第一數(shù)據(jù)量和第二數(shù)據(jù)量之差的傳輸。
16．權(quán)利要求14中的方法，其中該非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的該資源具備足夠大的規(guī)模，以便去支持該第一數(shù)據(jù)量的傳輸。
17．權(quán)利要求11中的方法，其中該數(shù)據(jù)塊是同時(shí)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量的一個(gè)子組。
18．權(quán)利要求11中的方法，其中該響應(yīng)消息包括在該非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)指定該資源。
19．權(quán)利要求11中的方法，其中通過(guò)該爭(zhēng)用型接入通信資源的傳輸會(huì)受到?jīng)_突，而且通過(guò)該保留通信資源和非爭(zhēng)用接入通信資源的傳輸不會(huì)受到?jīng)_突。
20．權(quán)利要求11中的方法，其中該分配給保留通信資源的該組資源消耗不到5％的可用通信資源。
21．權(quán)利要求11中的方法，該方法還包括如果在一個(gè)有限時(shí)段內(nèi)存在附加數(shù)據(jù)塊需要傳輸，接收用于在非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)指示預(yù)測(cè)資源的預(yù)測(cè)資源指定。
22．權(quán)利要求11中的方法，其中該相應(yīng)的通知消息被用于產(chǎn)生供該遠(yuǎn)端裝置使用的功率調(diào)整信息。
23．權(quán)利要求11中的方法，其中該對(duì)應(yīng)的通知消息被用于產(chǎn)生供該遠(yuǎn)端裝置使用的時(shí)間調(diào)整信息。
24．權(quán)利要求11中的方法，其中該沖突型接入通信資源包括一組碼分多址信道。
25．權(quán)利要求11中的方法，其中該爭(zhēng)用型接入通信資源包括一組時(shí)分多址信道。
26．權(quán)利要求11中的方法，其中隨著系統(tǒng)負(fù)荷的增加，分配給該爭(zhēng)用型接入通信資源的通信資源總量會(huì)有所減少。
27．權(quán)利要求11中的方法，其中隨著系統(tǒng)負(fù)荷的增加，分配給該非爭(zhēng)用接入通信資源的通信資源總量會(huì)有所增加。
28．權(quán)利要求11中的方法，其中該數(shù)據(jù)塊包括互聯(lián)網(wǎng)通信數(shù)據(jù)。
29．權(quán)利要求28中的方法，其中每一個(gè)傳輸步驟中都包括通過(guò)無(wú)線衛(wèi)星鏈接進(jìn)行傳輸?shù)牟襟E。
30．多址通信方法中包括通過(guò)指定資源從遠(yuǎn)端裝置接收通知傳輸；監(jiān)視爭(zhēng)用類型接入通信資源，以便接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊；以及如果在該爭(zhēng)用類型接入通信資源內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到該相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，則向該遠(yuǎn)端裝置發(fā)送響應(yīng)消息，在非爭(zhēng)用接入通信資源中指定資源，供遠(yuǎn)端裝置進(jìn)行重傳使用。
31．權(quán)利要求30中的方法，其中該通知消息表明該相應(yīng)數(shù)據(jù)塊中大于第二數(shù)據(jù)量的第一數(shù)據(jù)量。
32．權(quán)利要求30中的方法，其中該通知消息表明該相應(yīng)數(shù)據(jù)塊中的第一數(shù)據(jù)量。
33．權(quán)利要求30中的方法，還包括根據(jù)該爭(zhēng)用型通信資源的負(fù)荷水平來(lái)為該指定資源動(dòng)態(tài)地分配附加資源的步驟。
34．權(quán)利要求32中的方法，其中該非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的該資源應(yīng)該具備足夠大的規(guī)模去支持該中心站所接收到的，對(duì)第一數(shù)據(jù)量和第二數(shù)據(jù)量之差的傳輸。
35．權(quán)利要求32中的方法，其中該非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的該資源具備足夠大的規(guī)模去支持該第一數(shù)據(jù)量的傳輸。
36．權(quán)利要求30中多址通信方法，還包括向該遠(yuǎn)端裝置發(fā)送預(yù)測(cè)消息的步驟，該消息在該非爭(zhēng)用接入塊內(nèi)指定預(yù)測(cè)資源供該遠(yuǎn)端裝置暫時(shí)使用，以便傳輸有限時(shí)間內(nèi)的附加數(shù)據(jù)塊。
37．權(quán)利要求30中的方法，其中該接收步驟包括通過(guò)無(wú)線衛(wèi)星鏈接接收進(jìn)行傳輸?shù)牟襟E。
38．權(quán)利要求30中的方法，其中該數(shù)據(jù)塊中包括對(duì)網(wǎng)頁(yè)的請(qǐng)求。
39．權(quán)利要求30中的方法，還包括傳輸當(dāng)前該爭(zhēng)用型接入通信資源與該非爭(zhēng)用接入通信資源之間的邊界標(biāo)識(shí)的步驟。
40．通信方法包括如下步驟從遠(yuǎn)端裝置傳輸包括數(shù)據(jù)的隨機(jī)接入消息；從該遠(yuǎn)端裝置通過(guò)保留資源傳輸相應(yīng)的通知消息；中心站接收該對(duì)應(yīng)的通知消息；如果該中心站沒(méi)有接收到該隨機(jī)接入消息，則在非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)為該遠(yuǎn)端裝置分配資源；以及通過(guò)該非爭(zhēng)用接入通信資源內(nèi)的該資源接收該數(shù)據(jù)塊。
41．在有多個(gè)遠(yuǎn)端裝置競(jìng)爭(zhēng)有限通信資源的系統(tǒng)中，一種遠(yuǎn)端裝置包括通過(guò)爭(zhēng)用型接入通信資源發(fā)送數(shù)據(jù)塊的裝置；通過(guò)保留通信資源發(fā)送對(duì)應(yīng)的通知消息的裝置；用于接收命令遠(yuǎn)端裝置通過(guò)非爭(zhēng)用接入通信資源中的資源來(lái)傳輸該數(shù)據(jù)塊的響應(yīng)消息、以做為對(duì)該相應(yīng)的通知消息接收成功以及該數(shù)據(jù)塊接收失敗的響應(yīng)的裝置；以及用于通過(guò)該非爭(zhēng)用接入通信資源傳輸該數(shù)據(jù)塊的裝置。
42．一種隨機(jī)接入中心站，被配置成去實(shí)施如下過(guò)程通過(guò)專用資源從遠(yuǎn)端裝置接收通知傳輸?shù)倪^(guò)程；用于監(jiān)視隨機(jī)接入通信資源以便接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊的過(guò)程；以及在沒(méi)有檢測(cè)到該對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊時(shí)向該遠(yuǎn)端裝置發(fā)送預(yù)定的資源指示以供該遠(yuǎn)端裝置重傳使用的過(guò)程。
43．一種通信系統(tǒng)包括遠(yuǎn)端裝置，包括通過(guò)爭(zhēng)用類型接入組傳輸數(shù)據(jù)塊的過(guò)程以及通過(guò)保留通信資源傳輸相應(yīng)的通知消息的過(guò)程；以及中心站，包括接收該相應(yīng)的通知消息的過(guò)程、在沒(méi)有接收到該數(shù)據(jù)塊時(shí)分配預(yù)定的資源的過(guò)程、以及通過(guò)該預(yù)定的資源接收該數(shù)據(jù)塊的過(guò)程。
全文摘要
通信系統(tǒng)內(nèi)包括三種通信資源:爭(zhēng)用型接入塊(112)、非爭(zhēng)用接入塊(114)以及所謂的保留塊的第二非爭(zhēng)用接入塊(110)。遠(yuǎn)端裝置(104)每次有數(shù)據(jù)塊要傳送給中心站(100)的時(shí)候,遠(yuǎn)端裝置(104)都是通過(guò)爭(zhēng)用型接入塊(102)發(fā)送數(shù)據(jù)塊。該遠(yuǎn)端裝置(104)還通過(guò)保留塊(110)發(fā)送相應(yīng)的通知消息。如果中心站(100)接收到通知消息但沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)塊,則中心站(100)向遠(yuǎn)端裝置(104)發(fā)送響應(yīng)消息,該消息指定在非爭(zhēng)用接入塊(114)內(nèi)的資源。遠(yuǎn)端裝置(104)通過(guò)指定的資源發(fā)送數(shù)據(jù)塊。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1322423SQ9981116
公開(kāi)日2001年11月14日 申請(qǐng)日期1999年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月21日
發(fā)明者B·L·卡內(nèi)爾, D·貝克爾, K·E·默德?tīng)?申請(qǐng)人:塔奇昂公司