канал доступа с ограниченными временами прихода

Формула изобретения

1. Способ назначения доступа к каналу, причем способ содержит

прием запроса на доступ к каналу от пользовательского терминала, причем пользовательский терминал представляет собой один из некоторого количества активных пользовательских терминалов;

определение времени цикла передачи как результат приема запроса на доступ к каналу;

определение времени прихода данных в пределах цикла передачи для пользовательского терминала;

назначение времени прихода данных пользовательскому терминалу и передачу времени прихода данных пользовательскому терминалу для назначения канала пользовательскому терминалу, начиная с времени прихода данных.

2. Способ по п.1, в котором время прихода данных находится в периоде времени, в котором, по меньшей мере, один дополнительный пользовательский терминал из множества пользовательских терминалов осуществляет передачу.

3. Способ по п.1, в котором время прихода данных отстоит приблизительно на длительность одного элементарного сигнала CDMA от времени прихода данных, назначенного дополнительному пользовательскому терминалу из множества пользовательских терминалов, который осуществляет передачу.

4. Способ по п.1, в котором время прихода данных отстоит, по меньшей мере, на один элементарный сигнал CDMA от ближайшего времени прихода данных, назначенного дополнительному пользовательскому терминалу.

5. Способ по п.1, в котором время прихода данных приходится по существу на одно и то же положение по отношению к началу цикла передачи.

6. Способ по п.1, в котором цикл передачи имеет длительность, которая пропорциональна длительности элементарного сигнала CDMA.

7. Способ по п.6, в котором определение времени прихода данных содержит определение номера элементарного сигнала CDMA по модулю количества элементарных сигналов в цикле передачи.

8. Способ по п.1, в котором цикл передачи имеет длительность, пропорциональную количеству активных пользовательских терминалов.

9. Способ по п.1, в котором цикл передачи имеет фиксированную длительность.

10. Способ по п.1, дополнительно содержащий рандомизацию времени прихода данных в цикле передачи.

11. Способ по п.1, дополнительно содержащий определение назначения кода для пользовательского терминала; и передачу назначения кода пользовательскому терминалу.

12. Способ передачи данных в канале, причем способ содержит запрос доступа к каналу;

прием назначения времени прихода данных в ответ на запрос; и передачу блока данных со смещением по времени от времени прихода данных, так что начальная часть блока данных поступает в приемник в назначенное время прихода данных.

13. Способ по п.12, в котором запрос доступа к каналу содержит запрос доступа к каналу по каналу произвольного доступа.

14. Способ по п.13, в котором канал произвольного доступа содержит канал CDMA Aloha.

15. Способ по п.12, в котором прием времени прихода данных содержит прием границы элементарного сигнала CDMA в цикле передачи.

16. Способ по п.12, в котором прием времени прихода данных содержит прием времени прихода данных, отстоящего по существу на одну длительность элементарного сигнала CDMA от назначения времени для другого пользовательского терминала.

17. Способ по п.12, в котором прием времени прихода данных содержит прием назначения периода времени по модулю количества активных пользовательских терминалов.

18. Способ по п.12, дополнительно содержащий кодирование блока данных с помощью кода, используемого, по меньшей мере, одним другим пользовательским терминалом, который осуществляет передачу по каналу в момент времени, который перекрывает, по меньшей мере, частично время, требуемое для передачи блока данных.

19. Способ по п.12, дополнительно содержащий кодирование блока данных с помощью кода, используемого множеством активных пользовательских терминалов.

20. Способ по п.12, дополнительно содержащий определение будущего назначения времени прихода данных в последующем цикле передачи, частично на основе назначения времени прихода данных.

21. Способ по п.20, в котором определение будущего назначения времени прихода данных содержит определение границы элементарного сигнала CDMA по модулю количества активных пользовательских терминалов.

22. Способ по п.20, в котором определение будущего назначения времени прихода данных содержит определение границы элементарного сигнала CDMA, на основе заданного алгоритма.

23. Способ приема данных в канале, причем способ содержит

прием запроса на доступ к каналу от пользовательского терминала, причем пользовательский терминал является одним из некоторого количества активных пользовательских терминалов;

определение цикла передачи как результат приема запроса на доступ каналу;

определение времени прихода данных в цикле передачи; назначение времени прихода данных пользовательскому терминалу; прием передач от множества активных пользовательских терминалов; поиск внутри временного окна, которое включает в себя время прихода данных, для передач от пользовательского терминала; и прием блока данных от пользовательского терминала.

24. Способ по п.23, дополнительно содержащий

определение метрики качества принятого сигнала, соответствующей, по меньшей мере, части блока данных;

определение сообщения управления мощностью, частично на основе метрики качества принятого сигнала; и

передачу сообщения управления мощностью пользовательскому терминалу.

25. Способ по п.24, в котором метрика качества принятого сигнала содержит частоту появления ошибочных символов.

26. Способ по п.24, в котором метрика качества принятого сигнала содержит частоту появления ошибочных битов.

27. Устройство для приема и передачи данных в ограниченном по времени прихода данных канале, причем устройство содержит

модуль приемника для приема запроса канала от пользовательского терминала;

модуль цикла передачи, предназначенный для определения времени цикла передачи после приема запроса канала;

модуль границы времени, предназначенный для определения времени прихода данных в цикле передачи, для назначения пользовательскому терминалу; и

передатчик для передачи времени прихода данных пользовательскому терминалу для назначения канала пользовательскому терминалу, начиная с времени прихода данных.

28. Устройство по п.27, в котором модуль цикла передачи определяет цикл передачи, имеющий длительность, по существу равную длительности заданного количества (D) элементарных сигналов CDMA.

29. Устройство по п.28, в котором модуль границы времени определяет время прихода данных, соответствующее границе элементарного сигнала CDMA.

30. Устройство по п.28, в котором модуль границы времени определяет время прихода данных, соответствующее границе элементарного сигнала CDMA по модулю D.

31. Запоминающее устройство, считываемое процессором, сконфигурированное для хранения одной или более используемых процессором команд, которые при исполнении процессором позволяют осуществить способ, содержащий

прием запроса на доступ к каналу от пользовательского терминала; синхронизацию временной базы с пользовательским терминалом; определение цикла передачи как результата приема запроса на доступ к каналу, причем цикл передачи имеет длительность, пропорциональную длительности элементарного сигнала CDMA;

определение времени прихода данных, приходящегося на границу элементарного сигнала в цикле передачи; и

передачу времени прихода данных пользовательскому терминалу для назначения канала пользовательскому терминалу, начиная со времени прихода данных.

Описание изобретения к патенту

Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет предварительной заявки № 60/551689, озаглавленной "CDMA-ALOHA RANDOM ACCESS CHANNEL WITH CONSTRAINED ARRIVAL TIMES", зарегистрированной 9 марта 2004 и переуступленной правообладателю настоящего изобретения и этим явно включенной в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Изобретение относится к области электронной связи, более конкретно, к области конфигурирования каналов доступа и сопряжения с ними в системах связи.

Описание предшествующего уровня техники

В течение последнего десятилетия многие стандарты сотовой связи выбрали интерфейсы физического уровня множественного доступа с ортогональным и неортогональным кодовым разделением каналов (CDMA).

В контексте передачи данных по принципу «из множества точек в одну точку», где несколько пользователей пытаются посылать информацию центральному приемнику, может использоваться неортогональный CDMA. Обратные линии связи стандартов cdma2000 и WCDMA являются хорошими примерами такого использования.

Фундаментальная характеристика канала неортогонального CDMA состоит в том, что он ограничен в отношении помех относительно самого себя. Ухудшение связи между пользователем и центральным приемником главным образом обусловлено другими пользователями системы, которые одновременно осуществляют доступ к каналу в одном и том же частотном диапазоне. Каждый параллельный передатчик различим только кодом, который он использует. Кроме того, чтобы система работала, энергия, которая присутствует в среде вследствие передач других пользователей, должна иметь практически такие же статистические свойства, что и белый шум. Это та случайность, которая позволяет различным пользователям успешно передавать информацию в одно и то же время в одном и том же частотном диапазоне, пока количество одновременных пользователей не превысит некоторый максимум N. Обычно, центральный объект назначает каждому пользователю разный код передачи. Специальные свойства этих кодов гарантируют требуемые характеристики взаимных помех.

В коммутируемом канале CDMA, таком как обратная линия связи стандарта cdma2000, фактическое количество пользователей U, присутствующих в системе, имеет тот же порядок величины, что и количество N максимально допустимых одновременных пользователей для успешной передачи. Эта ориентированная на соединение конфигурация хорошо подходит для приложений, подобных передаче речи, с устойчивыми потребностями трафика. Например, типовой кодер речи формирует 192 бита каждые 20 миллисекунд. Кроме того, передача кадров реализована таким способом, что, как только приемник обнаруживает конкретного пользователя, он знает точно, когда ожидать следующего информационного кадра. Концептуально приемник составлен из U параллельных приемников, причем каждый действует в одном из кодов. Для типичной cdma2000 - реализации U приблизительно равно 60, что может быть реализовано в приемнике относительно низкой сложности.

Для другого типа пользовательского трафика, такого как просмотр Web-страницу, использование канала каждым пользователем является намного более спорадическим, так что полное количество пользователей U, которое система может эффективно поддерживать, является намного большим, чем допустимое количество одновременных передач N. Предлагаются некоторые системы, где N˜30 и U˜15000. Кроме того, разреженный характер трафика предлагает неориентированный на соединение протокол доступа типа Aloha. В базирующемся на Aloha канале доступа каждый пользователь осуществляет доступ к каналу всякий раз, когда пользователь имеет данные для передачи. Если много пользователей пытается параллельно осуществлять доступ к пространству одного и того же канала, может произойти коллизия и обе передачи могут быть безуспешными.

В базирующемся на Aloha канале доступа время прихода информационных кадров неизвестно в приемнике с распределением вероятностей, которое является равномерным по времени. Это добавляет дополнительное измерение (время прихода) к сложности демодулятора, так как каждый возможный код передачи должен непрерывно проверяться на приход пакетов. Практически является намного более сложным демодулировать сигнал, переданный с использованием заданного кода, когда приход сигнала неизвестен. Индивидуальные демодуляторы, которые необходимы для канала CDMA-Aloha, имеют порядки величины более сложные, чем порядки, упомянутые выше для ориентированных на соединение протоколов.

В принципе является нежелательным, исходя из сложности приемника, назначать 15000 разных кодов и иметь 15000 параллельных демодуляторов. Один возможный подход - использовать меньший набор кодов C < U, из которого пользователи случайно выбирают один код каждый раз, когда они хотят начать передачу. Ограничение количества кодов доступа увеличивает вероятность возникновения коллизий.

Хотя допустимы одновременные передачи, два разных передатчика, использующих один и тот же код, приходящий в приемник в одно и то же время, не будут интерферировать случайным образом друг с другом. Смешение информационных символов при одном и том же коде в одно и то же время и в одном частотном диапазоне вероятней всего вызовет потерю обоих пакетов. Эта проблема может быть решена посредством использования достаточно большого набора кодов C, такого, что коллизии маловероятны. Однако с увеличением количества доступных кодов C сложность приемника увеличивается.

Желательно иметь конфигурацию канала доступа и протокол в системе связи, которые допускают множество активных непостоянных пользователей при одновременном снижении вероятности коллизии для передач данных от разных пользователей и сохранении или уменьшении сложности соответствующего приемника.

Сущность изобретения

Предложены системы, способы и устройство для конфигурирования и осуществления доступа к каналу произвольного доступа в системе связи CDMA. Количество пользователей, поддерживаемых каналом произвольного доступа, может оптимизироваться посредством назначения разного времени прихода для каждого из множества пользователей. Разные времена прихода для разных пользователей могут иметь величину порядка единичного элементарного сигнала.

Каждый из пользователей может синхронизироваться по времени и может передавать данные в момент времени, который компенсирует задержку распространения, чтобы обеспечить возможность прихода данных в приемник назначения в назначенное время. В системе CDMA каждый из пользователей может передавать данные, которые расширены с использованием одного и того же кода расширения, при условии, что взаимнокорреляционные свойства кода достаточны для идентификации источника, который сдвинут по времени по отношению к другому пользователю. Альтернативно, пользователям может назначаться код из заданного списка кодовых последовательностей. Время прихода может определяться на основе количества активных пользователей и может назначаться для каждой передачи каждым пользователем.

Приемник, сконфигурированный для приема ограниченных по времени передач от множества пользователей, может уменьшать пространство поиска для каждого из множества активных пользователей до заданного кода расширения и заданного временного окна, соответствующих пользователю. Назначенные времена прихода уменьшают сложность приемника, позволяя системе поддерживать больше пользователей, чем может поддерживаться каналом произвольного доступа, который использует неограниченный доступ к каналу, такой как Aloha.

Также заявлен способ распределения доступа к каналу, включающий в себя определение времени цикла передачи, определение времени прихода в цикле передачи для назначения пользовательскому терминалу из множества активных пользовательских терминалов и передачу времени прихода пользовательскому терминалу для выделения канала пользовательскому терминалу, начиная с момента времени прихода.

Также заявлен способ назначения доступа к каналу, включающий в себя прием запроса на доступ к каналу от пользовательского терминала, синхронизацию временной базы с пользовательским терминалом, определение цикла передачи, имеющего продолжительность, пропорциональную продолжительности элементарного сигнала CDMA, определение времени прихода, приходящегося на границу элементарных сигналов в цикле передачи, и передачу времени прихода пользовательскому терминалу для выделения канала пользовательскому терминалу, начиная с момента времени прихода.

Также заявлен способ передачи данных в канале, включающий в себя запрос доступа к каналу, прием назначения времени прихода в ответ на запрос и передачу блока данных со сдвигом по времени относительно времени прихода, так что начальная часть блока данных приходит в приемник в назначенное время прихода.

Также заявлен способ приема данных в канале, включающий в себя определение времени прихода в цикле передачи, назначенного пользовательскому терминалу, прием передач от множества активных пользовательских терминалов, поиск во временном окне, которое включает в себя время прихода для передач от пользовательского терминала, и прием блока данных от пользовательского терминала.

Также заявлено устройство для работы в ограниченном по времени прихода канале. Устройство включает в себя буфер данных, сконфигурированный для хранения блока данных, модулятор данных, соединенный с буфером данных. Модулятор данных выполнен с возможностью расширения данных в блоке данных посредством прямой модуляции последовательностью, используя код для формирования модулированных данных. Устройство также включает в себя передатчик, предназначенный для приема модулированных данных от модулятора данных и избирательной передачи модулированных данных, и модуль временного управления передачей, соединенный с передатчиком и предназначенный для приема назначения времени прихода и управления передатчиком для передачи модулированных данных со сдвигом по времени по отношению к назначению времени прихода, так что переданные данные первоначально поступают в приемник, по существу, соответственно назначению времени прихода.

Также заявлено устройство для работы в ограниченном по времени прихода канале. Устройство включает в себя модуль цикла передачи, предназначенный для определения времени цикла передачи, модуль границы времени, предназначенный для определения времени прихода в цикле передачи, назначенного пользовательскому терминалу, и приемник, предназначенный для приема множества передач от множества активных пользовательских терминалов и для поиска множества передач во временном окне, которое охватывает время прихода для передач от пользовательского терминала.

Краткое описание чертежей

Признаки, цели и преимущества вариантов осуществления изобретения поясняются в последующем подробном описании, со ссылками на чертежи, на которых одинаковые элементы имеют одинаковые ссылочные позиции.

Фиг.1 - функциональная блок-схема варианта осуществления системы беспроводной связи, реализующего ограниченный по времени канал доступа согласно изобретению.

Фиг.2A-2B - временные диаграммы вариантов осуществления канала произвольного доступа Aloha и ограниченного по времени канала доступа согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.3 - функциональная блок-схема одного варианта осуществления базовой станции, выполненной с возможностью управления ограниченным по времени каналом доступа согласно изобретению.

Фиг.4 - функциональная блок-схема пользовательского терминала, выполненного с возможностью сопряжения с ограниченным по времени каналом доступа согласно изобретению.

Фиг.5 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления процесса назначения канала.

Фиг.6 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления процесса работы в ограниченном по времени прихода канале.

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления процесса приема сигнала из ограниченного по времени прихода канала.

Подробное описание изобретения

Система беспроводной связи, имеющая канал доступа с ограниченными временами прихода, раскрывается как устройство, предназначенное для работы в канале доступа, и способы взаимодействия с каналом доступа. Система беспроводной связи может реализовывать канал доступа, в котором время прихода передачи от конкретного пользовательского терминала ограничено заданным временем прихода.

Время прихода может выбираться из множества заданных границ времени прихода и может определяться частично на основе количества активных пользователей в канале. Например, система связи может назначать время прихода конкретному пользовательскому терминалу по модулю количества активных пользователей в канале. В другом варианте осуществления система связи может назначать время прихода конкретному пользовательскому терминалу по модулю некоторого заданного числа. В других вариантах осуществления система связи также может рандомизировать время прихода, назначаемое каждому из пользователей. Рандомизация может осуществляться для каждой передачи или на основе некоторого количества передач или временного периода. Система связи может передавать время прихода, соответствующее конкретному пользователю, перед каждым интервалом или в некоторый другой интервал, что может базироваться на способе, которым система связи определяет время прихода.

Пользовательский терминал может сначала осуществлять контакт с базовой станцией для установления активного сеанса по каналу посредством передачи данных через канал служебной информации, который может конфигурироваться как канал произвольного доступа. Пользовательский терминал может осуществлять доступ к каналу служебной информации ограниченное количество раз за активный сеанс связи, как, например, начальное установление и завершение сеанса связи. Канал произвольного доступа может охватывать один и тот же частотный диапазон, что и ограниченный по времени прихода канал. Однако пользовательский терминал обычно не синхронизирован по времени с базовой станцией до установления с ней связи. Альтернативно, канал произвольного доступа может быть в частотном диапазоне, который частично перекрывает или отличается от частотного диапазона ограниченного по времени прихода канала. Так как пользовательский терминал осуществляет передачу данных относительно малое количество раз по каналу служебной информации, может быть низкая вероятность коллизии с передачей от другого пользовательского терминала. Пользовательский терминал может синхронизировать временную базу с системой связи и устанавливать активный сеанс связи по каналу служебной информации, и ему может назначаться время прихода для передач по ограниченному по времени каналу.

Ограничение времени прихода пользовательской передачи упрощает конфигурацию приемника. В каждый период времени прихода, приемник имеет информацию о том, какой пользовательский терминал из ограниченного количества активных пользовательских терминалов назначен этому периоду времени прихода. Приемник может конфигурироваться для поиска в заданном временном окне и поиска ассоциированного кода для систем CDMA. Количество кодов может быть значительно уменьшено по сравнению с количеством кодов, требуемым для неортогонального канала произвольного доступа CDMA, и может быть уменьшено до одного кода для всех пользователей.

На фиг.1 представлена функциональная блок-схема варианта осуществления системы 100 беспроводной связи, реализующей ограниченный по времени канал доступа. Система 100 включает в себя один или более фиксированных элементов, которые могут осуществлять связь с одним или более пользовательскими терминалами 110a-110n. Пользовательский терминал, например 110a, может конфигурироваться для работы с различными протоколами связи по прямой линии связи и обратной линии связи. Прямая линия связи относится к линии связи от базовой станции 120b к пользовательскому терминалу 110a. Обратная линия связи относится к линии связи от пользовательского терминала, например 110a, к базовой станции 120b. Пользовательский терминал 110 может быть портативным модулем, мобильным модулем или стационарным модулем. Пользовательский терминал 110 также может упоминаться как мобильная станция, мобильное устройство, мобильный терминал, пользовательское оборудование, портативное устройство, телефон и т.п.

Хотя в системе 100 беспроводной связи показаны только два пользовательских терминала 110a-110n, система 100 беспроводной связи может конфигурироваться для поддержки первого количества N одновременных передач и второго количества U активных пользователей, которые спорадически осуществляют передачу к базовой станции 120b. Ради ясности последующее описание ссылается на конкретный пользовательский терминал 110a. Понятно, что описание равным образом применимо ко всем пользовательским терминалам 110a-110n области покрытия системы 100 беспроводной связи.

В одном варианте осуществления пользовательский терминал 110a осуществляет связь непосредственно с одной или более базовыми станциями 120b, хотя только одна изображена на фиг.1. В этом варианте осуществления базовая станция 120b показана как сотовая вышка с разбиением на секторы. Пользовательский терминал 110a будет обычно осуществлять связь с базовой станцией 120b, которая обеспечивает наивысший уровень сигнала в приемнике в пользовательском терминале 110a.

В другом варианте осуществления пользовательский терминал 110a осуществляет связь, через наземную станцию, со спутником 120a. Наземная станция может быть внутренней для пользовательского терминала 110a или может быть внешней (не показана) для пользовательского терминала. Спутник 120a осуществляет связь с базовой станцией 120b, обычно указываемой как наземная станция или шлюз. Пользовательский терминал 110a передает сигнал обратной линии связи к спутнику 120a через наземную станцию, и спутник 120a ретранслирует сигнал обратной линии связи к базовой станции 120b. Базовая станция 120b может конфигурироваться для передачи сигнала прямой линии связи к спутнику 120a, и спутник 120a может конфигурироваться для ретрансляции сигнала прямой линии связи к пользовательскому терминалу 110a.

Базовая станция 120b, независимо от того, осуществляет ли она связь непосредственно с пользовательскими терминалами 110a-110n или через спутник 120a, может быть соединена с контроллером 140 базовой станции (BSC), который маршрутизирует сигналы связи к соответствующей базовой станции 120b и от нее. BSC 140 соединен с центром 150 коммутации мобильной связи (MSC), который может конфигурироваться для работы в качестве интерфейса между пользовательским терминалом 110a и коммутируемой телефонной сетью 160 общего пользования (PSTN) или некоторой другой сетью, которая может являться пакетной сетью 170. В одном варианте осуществления пакетная сеть 170 может быть глобальной сетью (WAN), такой как сеть Интернет. Поэтому MSC 150 также может подсоединяться к PSTN 160 и пакетной сети 170. MSC 150 также может конфигурироваться для координирования межсистемной передачи обслуживания с другими системами связи.

Система 100 беспроводной связи может конфигурироваться для реализации канала, имеющего ограниченные времена прихода в обратной линии связи, ввиду структуры обратной линии связи, где каждый из множества пользовательских терминалов 110a-110n может иметь активный сеанс связи с одной и той же базовой станцией 120b.

Пользовательский терминал 110a сначала осуществляет связь с системой 100 беспроводной связи и запрашивает доступ к каналу с ограниченными временами доступа. Пользовательский терминал 110a может сначала связаться с базовой станцией 120b через служебный канал произвольного доступа. Служебный канал произвольного доступа может быть в том же или в других частотных диапазонах, относительно диапазона ограниченного по времени прихода канала. Система 100 беспроводной связи может реализовывать протокол, такой как протокол Aloha для служебного канала произвольного доступа. На фиг.2A представлена временная диаграмма 200 канала произвольного доступа Aloha, показывающая передачи от трех разных пользовательских терминалов, пытающихся осуществлять связь с базовой станцией. В примере по фиг.2A для первого пользовательского терминала имеют место две коллизии 202a и 202b перед реализацией успешной передачи. Аналогично, для второго пользовательского терминала имеют место две коллизии 204a и 204b перед реализацией успешной передачи. Также для третьего пользовательского терминала имеют место две коллизии 206a и 206b перед реализацией успешной передачи. Понятно, что количество коллизий для любого пользовательского терминала не ограничено двумя.

Хотя фиг.2A показывает, что для каждого терминала имеют место коллизии и безуспешные попытки осуществления доступа к каналу, случайный характер передач по каналу произвольного доступа может существенно уменьшить вероятность коллизий. Канал произвольного доступа может быть желательным для начальной установки, так как пользовательские терминалы 110a-110n могут быть асинхронными с системой 100 беспроводной связи и могут не иметь возможности послать запрос в заданное время прихода.

Пользовательский терминал 110a также может синхронизироваться с системой 100 беспроводной связи после запроса установления активного сеанса по каналу, имеющему ограниченное время доступа. Пользовательский терминал 110a может синхронизироваться с системой 100 беспроводной связи с использованием любого метода синхронизации. Например, пользовательский терминал 110a может синхронизироваться с системой 100 беспроводной связи в соответствии с методами, описанными в патентной заявке США № 10/428953, озаглавленной ORTHOGONAL CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS ON RETURN LINK OF SATELLITE LINKS, зарегистрированной 1 мая 2003, переуступленной правопреемнику настоящей заявки и полностью включенной в настоящее описание.

Как только пользовательский терминал 110a синхронизируется с системой 100 беспроводной связи, система беспроводной связи может определить время прихода для данных, переданных пользовательским терминалом 110a, и может назначить время прихода пользовательскому терминалу 110a. Система 100 беспроводной связи может передать назначение времени прихода пользовательскому терминалу 110a, например, используя канал прямой линии связи.

Система 100 беспроводной связи может конфигурироваться для назначения активным пользовательским терминалам, например 110a и 110n, разных времен прихода вместо разных кодов. Таким образом, система 100 беспроводной связи может конфигурироваться для назначения U разных времен прихода каждому из U разных пользовательских терминалов. Система 100 беспроводной связи может конфигурироваться для назначения временного периода для времени прихода, которое выбрано из набора равномерно разнесенных временных границ. Альтернативно, временной период для времени прихода может быть разнесен нерегулярным образом или может определяться случайным образом.

В одном варианте осуществления, передача от конкретного пользовательского терминала 110a в основанной на CDMA системе может поступать в базовую станцию 120b, начиная с любого элементарного сигнала в i-й позиции по модулю U. Другими словами, каждый пользовательский терминал 110a-110n (u) может конфигурироваться, чтобы передача поступала в приемник в момент, соответствующий любой границе b_u элементарного сигнала из набора:

bu u + kU k {0, 1, 2...}

(1)

Возможны и/или желательны различные изменения этого варианта осуществления, и действительная реализация может определяться на основе компромиссных требований при разработке системы. Например, система 100 беспроводной связи может назначать времена прихода, которые определяются по модулю количества активных пользовательских терминалов 110a-110n. Альтернативно, система 100 беспроводной связи может назначать времена прихода по модулю заданного постоянного числа. Если количество активных пользователей превосходит заданный постоянный модуль, система беспроводной связи может реализовывать схему приоритетов, чтобы обеспечить назначение времени прихода в конечном счете всем пользовательским терминалам.

В одном варианте осуществления система 100 беспроводной связи может конфигурироваться для определения и назначения времен прихода, так, чтобы передачи ни от каких двух пользователей одновременно не поступали в приемник. В таком варианте осуществления вся совокупность пользовательских терминалов 110a-110n может эффективно применять единственный код при условии, что этот код имеет псевдослучайные свойства, при определении взаимной корреляции со сдвинутыми версиями самого себя. Коды с такими свойствами могут быть получены с использованием регистра сдвига с линейной обратной связью (LFSR). При таком методе передачи вероятность коллизии эффективно снижается до нуля.

В варианте осуществления, где один код используется для всей совокупности 110a-110n пользовательских терминалов, приемник в базовой станции 120b становится более простым, так как код известен. Более того, моменты времени, когда приемник должен осуществлять поиск передачи конкретного пользователя, теперь являются дискретным набором гипотезы, что также уменьшает сложность в этом аспекте.

Вариант осуществления с ограничением времени прихода вводит задержку для канала, которая может отсутствовать в чистой схеме CDMA-Aloha, где терминалы осуществляют передачу по своему усмотрению. Такая задержка определяется циклом передачи, что может определяться интервалами в элементарных сигналах между двумя последовательными временами прихода передачи пользователя. В одном из вариантов осуществления, описанных выше, в каждом цикле из U элементарных сигналов каждый пользовательский терминал получает одну возможность осуществить передачу, таким образом, задержка, которую испытывает единичный пакет, является равномерной случайной величиной с параметром U.

Отметим, что даже для больших значений U˜15000, введенная задержка имеет порядок нескольких миллисекунд, когда частота следования элементарного сигнала имеет порядок нескольких миллионов (megachips) элементарных сигналов в секунду. Некоторые цифровые системы связи, такие как системы, использующие геостационарные спутники, имеют задержки внутреннего распространения порядка сотен миллисекунд даже без учета дополнительных задержек, которые может вводить линия связи между конечными пунктами, например, от маршрутизаторов сети Интернет. Доля увеличения задержки в реализации ограниченного по времени прихода доступа, в таких системах, является весьма малой.

На фиг.2B - представлена временная диаграмма 210 примера ограниченного по времени прихода канала. Временная диаграмма 210 из фиг.2B показывает три активных пользовательских терминала, причем каждый передает блок данных, поступающий в ограниченное время прихода. Первый пользовательский терминал передает блоки данных 222a-222c, которые поступают в назначенные времена прихода, назначенные первому пользовательскому терминалу. Хотя показаны только три передачи блоков данных 222a-222c, понятно, что пользовательский терминал может продолжать передавать блоки данных, поступающие в назначенные времена, до тех пор, когда пользовательский терминал не освободит канал. Время между последовательными передачами, t_c, - это цикл передачи. В примере по фиг.2B временной период, назначенный первому пользовательскому терминалу, является одной и той же в каждом цикле передачи. Цикл 230 передачи, показанный в примере на фиг.2B, имеет продолжительность большую, чем требуется для прохождения цикла через все передачи пользовательских терминалов. Если цикл 230 передачи является кратным минимальному приращению времени, то есть t_c=D×t _b, то назначенное время прихода может быть определено как назначение времени по модулю D. Дополнительно, хотя фиг.2B показывает, что продолжительность блока данных, например 222a, меньше, чем продолжительность цикла 230 передачи, продолжительность блока 222a данных может превосходить продолжительность цикла передачи. В такой ситуации приемник может не требовать поиска передач от пользовательского терминала в назначенной период времени, так как он уже принимает передачи от пользовательского терминала. Дополнительно, система может не требовать передавать новое назначение периода времени пользовательскому терминалу, если продолжительность блока данных превосходит продолжительность цикла передачи.

Аналогично, второй пользовательский терминал передает блоки 224a-224c данных, которые поступают в назначенные времена прихода, назначенные второму пользовательскому терминалу, и продолжительность каждого блока данных может быть короче или длиннее, чем продолжительность цикла передачи. Аналогично, период времени, назначенный второму пользовательскому терминалу, является одним и тем же в каждом цикле передачи.

Третий пользовательский терминал передает блоки 226a-226b данных, которые поступают в назначенные времена прихода, назначенные третьему пользовательскому терминалу. Период времени, назначенный третьему пользовательскому терминалу, является одним и тем же в каждом цикле передачи. Однако третий пользовательский терминал не имеет никаких данных для передачи во втором цикле передачи, и, таким образом, не имеется никаких данных для приема на базовой станции.

Приращение 240 времени, t _b, между последовательными назначениями периода времени может быть фиксированным или может быть переменным. Минимальное приращение 240 времени может определяться, на основе уровня синхронизации и конфигурации пользовательских терминалов.

Например, в системе беспроводной связи, в которой пользовательские терминалы являются стационарными, и никакие значимые многолучевые компоненты сигнала не присутствуют в базовой станции, минимальное приращение времени может быть относительно малым. Например, минимальное приращение 240 времени может быть продолжительностью одного элементарного сигнала CDMA, 2 элементарных сигналов, 3 элементарных сигналов, 4 элементарных сигналов, 5 элементарных сигналов, 10 элементарных сигналов и т.п., или некоторым другим приращением времени.

В других вариантах осуществления пользовательские терминалы могут быть мобильными или портативными, или в базовую станцию могут поступать существенные многолучевые компоненты сигнала. В таком варианте осуществления минимальное приращение времени может быть бульшим, чтобы значимые многолучевые компоненты от первого пользовательского терминала могли прийти до назначенного времени прихода для второго пользовательского терминала.

В варианте осуществления, описанном выше, где время прихода для каждого пользователя всегда является одним и тем же номером элементарного сигнала по модулю D, существует вероятность появления нежелательного явления. Можно аналитически показать, что блоки данных, которые начинаются в разные периоды времени, могут иметь устойчиво разные уровни помех. Например, в примере временной диаграммы по фиг.2B существенная часть передачи блока данных от третьего пользовательского терминала, например 226a, не испытывает влияния никаких других источников помех от других пользовательских терминалов. Общее последствие - это уменьшение пропускной способности системы. Одно решение этой проблемы для системы беспроводной связи заключается в том, чтобы каждому пользовательскому терминалу назначить период времени, который изменяется в каждом цикле передачи, или для числа D элементарных сигналов. Непрерывная перестановка приводит к более равномерному распределению помех по периодам времени. Процесс назначения периодов времени может быть случайным, псевдослучайным или может следовать заданной последовательности или алгоритму.

В канале CDMA-Aloha приемник в базовой станции не имеет информации о том, какой пользовательский терминал осуществляет передачу. Обычно, идентификационная информация отправителя раскрывается только после того, как информационный кадр был должным образом декодирован. В одном варианте осуществления, где пользовательские терминалы спорадически осуществляют только широковещательную передачу, базовая станция неспособна определить, кто был отправителем, когда имеется ошибка декодирования. В случае ограниченной по времени прихода конфигурации приемнику в базовой станции становится известным, какой пользовательский терминал осуществляет передачу блока данных. Если происходит ошибка декодирования, такая информация может использоваться, например, для обновления контура управления мощностью для каждого пользователя или для информирования конкретного пользователя о том, что имела место потеря пакетов. Сети CDMA обычно используют управление в замкнутом контуре мощности передачи пользовательского терминала. Система беспроводной связи может использовать контур управления мощностью для выдачи команды передатчику пользовательского терминала увеличить его мощность передачи, если его переданные данные не были корректно приняты.

На фиг.3 представлена функциональная блок-схема варианта осуществления пользовательского терминала 110, сконфигурированного для работы в ограниченном по времени прихода канале. Пользовательский терминал 110 может быть, например, одним из пользовательских терминалов 110a или 110n, показанных в варианте осуществления по фиг.1. Для ясности показаны и описаны только те части пользовательского терминала 110, которые являются релевантными для настоящего изобретения.

Пользовательский терминал 110 включает в себя приемник 302, предназначенный для приема передач прямой линии связи от одной или более базовых станций. Как описано выше для фиг.1, приемник 302 может обеспечивать прием передачи прямой линии связи, переданной базовой станцией, или может принимать передачи прямой линии связи, которые ретранслируются промежуточным элементом, таким как спутник. Приемник 302 может конфигурироваться для приема данных и команд из системы беспроводной связи. Команда и ассоциированные данные могут передаваться с использованием служебного канала и могут включать в себя параметры, относящиеся к назначению периода времени для ограниченного по времени прихода канала. Другие пользовательские данные могут передаваться по каналу трафика. Альтернативно, некоторые или все данные управления и команды могут передаваться по каналам трафика прямой линии связи.

Приемник 302 может направлять команды и данные, принятые по служебным каналам соответствующим модулям. Выход приемника 302 может быть соединен с, например, модулем 310 синхронизации, модулем 320 времени передачи и модулем 330 управления мощностью.

Модуль 310 синхронизации конфигурируется для синхронизации временной опоры пользовательского терминала 110 с временнуй базой системы беспроводной связи. Модуль 310 синхронизации может конфигурироваться с остальными модулями пользовательского терминала 110, например, для реализации методов синхронизации, описанных в патентной заявке США № 10/428953. Модуль 310 синхронизации может конфигурироваться для обеспечения заданной точности синхронизации, которая может быть равна или лучше чем один элементарный сигнал CDMA.

Модуль 320 времени передачи может конфигурироваться для приема назначения периода времени и управления передающим трактом в пользовательском терминале для передачи блока данных в момент времени, соответствующий приему блока данных в базовой станции в назначенный период времени. В одном варианте осуществления модуль 320 времени передачи принимает назначение периода времени перед каждым циклом передачи. В другом варианте осуществления модуль 320 времени передачи может принимать начальное назначение периода времени и может определять будущие назначения периода времени частично на основе некоторого заданного алгоритма. Заданный алгоритм может включать в себя псевдорандомизацию назначений периода времени. В таком варианте осуществления базовая станция определяет аналогичным образом назначения периода времени, используя комплементарный алгоритм. В других вариантах осуществления модуль 320 времени передачи может конфигурироваться для приема назначений периода времени с менее частыми интервалами. Частота может быть периодической, например один раз на каждое заданное количество циклов передачи, или может базироваться на событиях. Пример базирующегося на событиях назначения периода времени - это переназначение периодов времени, которое совпадает с изменением в количестве активных пользовательских терминалов, осуществляющих доступ к каналу.

Рандомизация или перестановка назначений периодов времени может определяться в базовой станции и передаваться пользовательскому терминалу 110 или может определяться модулем 320 времени передачи, особенно если назначение периода времени является псевдослучайным или детерминированным.

Модуль 320 времени передачи может принимать назначение элементарного сигнала и модуль и может определять назначение периода времени во взаимосвязи с модулем 310 синхронизации. В других вариантах осуществления модуль времени передачи может принимать назначение периода времени и может использовать смещение времени, определенное модулем синхронизации, в котором должен передаваться блок данных, чтобы приниматься в базовой станции в назначенном периоде времени. В других вариантах осуществления модуль 320 времени передачи может принимать другие типы информации времени.

Модуль 330 управления мощностью может конфигурироваться для выдачи команды передатчику 350, и, более конкретно, усилителю 352 мощности в передатчике 350, увеличить или уменьшить мощность передачи, частично на основе сигнала управления мощностью, принятом в передаче данных прямой линии связи.

Передающий тракт пользовательского терминала 110 может включать в себя буфер 340 данных, который конфигурируется для хранения данных, которые должны передаваться базовой станции. Данные могут включать в себя управление и служебную сигнализацию и трафик, который должен передаваться по обратной линии связи, и могут исходить из одного или более источников (не показаны). Пользовательский терминал 110 извлекает блок данных из буфера 340 данных и передает блок данных модулятору 342 данных. Блок данных может выбираться из заданного набора размеров блока данных, или ему может определяться по величине на основе объема данных, которые пользовательский терминал 110 желает передать, или может быть комбинацией заданных размеров блоков, основанных на объеме данных, которые должны передаваться.

Модулятор 342 данных может конфигурироваться для модулирования данных, содержащихся в извлеченном блоке данных. Модулятор 342 данных может конфигурироваться, например, для расширения битов последовательных данных путем прямой модуляции заданной кодовой последовательностью. Модулятор 342 данных может использовать код, генерируемый LFSR в модуляторе 342 данных или может выбирать код из заданного количества кодов, хранимых или генерируемых в пользовательском терминале 110. Модулятор 342 данных может управляться для использования конкретного кода на основе команды или сигнала управления, принятых от базовой станции приемником 302.

Модулированные данные подаются на передатчик 350, который обеспечивает передачу сигнала в момент времени, который определяется с учетом смещения времени, которое компенсирует задержку распространения. Блок модулированных данных, таким образом, конфигурируется для прихода на базовую станцию в назначенном периоде времени.

Процессор 360 во взаимосвязи с используемыми процессором командами, хранимыми в соответствующей памяти 362, может конфигурироваться для реализации части или всех из одного или более модулей пользовательского терминала. Например, некоторые или все из функций модуля 320 времени передачи могут храниться в памяти 362 как программное обеспечение, которое исполняется процессором 360.

На фиг.4 показана функциональная блок-схема варианта осуществления базовой станции 120, которая может быть базовой станцией системы беспроводной связи, показанной на фиг.1. Для ясности показаны и описаны только те части базовой станции 120, которые являются релевантными для настоящего изобретения.

Базовая станция 120 может включать в себя модуль 402 аналогового приемника, который конфигурируется для приема сигналов, транслируемых по каналу произвольного доступа для установления активного сеанса в ограниченном по времени прихода канале. Модуль 402 аналогового приемника также может конфигурироваться для приема сигналов, транслируемых по ограниченному по времени прихода каналу. Выходной сигнал модуля 402 аналогового приемника может быть преобразован в цифровой сигнал для последующей обработки.

Базовая станция может включать в себя многоотводный приемник, соединенный с выходом модуля 402 аналогового приемника. Многоотводный приемник может включать в себя блок 410 поиска, который предназначен, например, для поиска самого мощного из потенциально нескольких многолучевых сигналов, поступающих от конкретного пользовательского терминала. Блок 410 поиска может назначать первый многолучевой сигнал первому отводу 412 и может назначать второй многолучевой сигнал второму отводу 414. Хотя показаны только два отвода 412 и 414, в многоотводном приемнике может быть реализовано любое количество отводов. Блок 410 поиска может обеспечивать поиск передачи от конкретного пользовательского терминала в зависимости от хронирования. Так как каждому пользовательскому терминалу в ограниченном по времени прихода канале назначается период времени для прихода, блок 410 поиска может конфигурироваться для поиска передачи от соответствующего пользовательского терминала во временном окне, которое охватывает назначенный период времени. Поэтому для каждого периода времени блок 410 поиска имеет информацию о пользовательском терминале, назначенном этому периоду времени.

Каждый отвод 412 и 414 демодулирует назначенный ему многолучевой сигнал, например, посредством сжатия сигнала с использованием соответствующего кода. Выходные сигналы разных отводов 412 и 414 могут быть поданы на объединитель 420, где многолучевые сигналы выравниваются по времени и когерентно суммируются. В вариантах осуществления, где многолучевые сигналы в значительной степени отсутствуют, как, например, там, где стационарные пользовательские терминалы осуществляют передачу на спутниковую ретранслирующую станцию, многоотводный приемник, имеющий множество отводов 412 и 414, и соответствующий объединитель 420 могут быть опущены. Вместо этого, может использоваться единичный приемный тракт, эквивалентный единичному отводу, который выполняет поиск и демодуляцию.

Выходной сигнал объединителя 420 может подаваться на процессор 430 базовой полосы. Процессор 430 базовой полосы может подавать релевантные части данных в контроллер базовой станции (не показан). Дополнительно, процессор 430 базовой полосы может подавать сигналы управления и служебные сигналы на соответствующие модули управления.

Модули управления могут включать в себя модуль 440 цикла передачи, предназначенный для определения продолжительности цикла передачи. Модуль 440 цикла передачи может определять цикл передачи, например, на основе количества активных пользовательских терминалов, осуществляющих связь с базовой станцией 120.

Модули управления также могут включать в себя модуль 450 границы времени, который может конфигурироваться для определения периода времени, который представляет время прихода, назначенное конкретному пользовательскому терминалу. Модуль 450 границы времени также может конфигурироваться для выполнения рандомизации или перестановки периодов времени, что используется для более равномерного распределения влияния помех по всем пользовательским терминалам. Модуль 450 границы времени может конфигурироваться для передачи назначений периодов времени процессору 470, процессору 430 базовой полосы и блоку 410 поиска.

Модули управления могут включать в себя модуль 460 управления мощностью, который формирует часть контура управления мощностью. Модуль 460 управления мощностью может определять, должна ли мощность передачи для конкретного пользовательского терминала быть увеличена или уменьшена. Например, процессор 430 базовой полосы может определять, искажены ли данные, принятые соответственно времени прихода, назначенному конкретному пользовательскому терминалу. Базовая станция 120 может затем передать сообщение, запрашивающее повторную передачу данных. Дополнительно, процессор 430 базовой полосы может сообщить о невозможности восстановить данные модулю 460 управления мощностью, так что модуль 460 управления мощностью может сформировать сообщение управления для пользовательского терминала, запрашивающее от пользовательского терминала увеличить его мощность передачи. Такой контур управления мощностью невозможен в канале произвольного доступа, таком как канал Aloha, так как приемник не имеет информации относительно того, какие пользовательские терминалы пытаются передавать данные, и не может определить, какие пользовательские терминалы являются инициаторами передачи, если коллизии приводят к потере или искажению данных. Процессор 430 базовой полосы может также определить, что принятые данные, соответствующие конкретному пользовательскому терминалу, были приняты без ошибок. Процессор 430 базовой полосы может передавать информацию о свободном от ошибок приеме модулю 460 управления мощностью, и модуль 460 управления мощностью может сформировать сообщение управления для пользовательского терминала, запрашивающее от пользовательского терминала уменьшить его мощность передачи. Модуль 460 управления мощностью может определять сообщение управления мощностью, частично на основе метрики качества принятого сигнала, такой как частота появления ошибочных данных, частота появления ошибочных битов или частота появления ошибочных символов. Выходные сигналы модуля 460 управления мощностью, а также выходные сигналы модуля 440 цикла передачи и модуля 450 границы времени могут подаваться на модулятор 482.

Модулятор 482 также связан с буфером 480 данных, который используется для хранения данных, которые должны передаваться каждому из пользовательских терминалов по каналам прямой линии связи. Модулятор 482 может модулировать каждый из сигналов прямой линии связи с помощью соответствующего кода и может генерировать служебные сигналы из выходных сигналов одного или более модулей управления.

Модулированный сигнал подается на передатчик 490, обеспечивающий сигнал прямой линии связи для различных пользовательских терминалов. Процессор 470 во взаимосвязи с используемыми процессором командами, хранимыми в соответствующий памяти 472, может конфигурироваться для реализации частей или всех из одного или более модулей базовой станции 120.

На фиг.5 представлена блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа 500 назначения ограниченного по времени прихода канала. Способ 500 может быть реализован, например, базовой станцией, показанной на фиг.1 или фиг.4.

Способ 500 начинается на этапе 502, когда базовая станция принимает запрос от пользовательского терминала на доступ к каналу. Базовая станция может принять запрос от пользовательского терминала, например, по каналу произвольного доступа CDMA Aloha, который предоставляется для служебной сигнализации и связи. Запрос инициирует активный сеанс по ограниченному по времени прихода каналу.

Базовая станция переходит на этап 510 и синхронизирует пользовательский терминал, так что пользовательский терминал и базовая станция являются синхронизированными по отношению к одной и той же временнуй базе. В одном варианте осуществления пользовательский терминал синхронизируется с временнуй опорой базовой станции с точностью лучшей, чем один элементарный сигнал CDMA.

Базовая станция затем переходит на этап 520 и определяет цикл передачи для ограниченного по времени прихода канала. Как описано ранее, цикл передачи представляет продолжительность между двумя последовательными временами прихода передачи для конкретного пользовательского терминала. Как описано ранее, цикл передачи может определяться на основе количества активных пользовательских терминалов или может быть независимым от количества активных пользовательских терминалов. В одном варианте осуществления количество периодов времени, или границ времени прихода, равно количеству активных пользовательских терминалов, и, таким образом, цикл передачи равен минимальному приращению времени, умноженному на количество активных пользователей. В других вариантах осуществления цикл передачи может быть с фиксированной продолжительностью. Другие варианты осуществления могут использовать некоторую комбинацию методов. Например, продолжительность времени может базироваться на количестве активных пользовательских терминалов, но может дополнительно ограничиваться, чтобы быть равной, по меньшей мере, некоторой заданной минимальной продолжительности цикла передачи.

Базовая станция затем переходит на этап 522 и определяет время прихода для назначения пользовательскому терминалу. Время прихода, назначаемое конкретному пользовательскому терминалу, может определяться частично на основе времен прихода, назначенных другим пользовательским терминалам. Времена прихода могут различаться на длительность одного элементарного сигнала CDMA или кратного числа элементарных сигналов. В одном варианте осуществления базовая станция может назначать пользовательскому терминалу самое раннее доступное время прихода.

После определения времени прихода для назначения пользовательскому терминалу базовая станция переходит на этап 530 решения для определения, представляет ли ранее определенное время прихода начальное назначение для пользовательского терминала. Имеется возможность неравномерных помех для разных пользователей, ассоциированных с разными временами прихода, если назначенные времена прихода являются периодическими. Таким образом, если время прихода не представляет начальное определение времени прихода, то базовая станция переходит на этап 532 и рандомизирует назначение времени прихода. Базовая станция может рандомизировать назначение времени прихода и передать рандомизированное значение пользовательскому терминалу. В другом варианте осуществления базовая станция и пользовательский терминал могут индивидуально определять время прихода на основе заданной функции, после того, как базовая станция передаст начальное назначение времени пользовательскому терминалу. Базовая станция затем переходит на этап 540.

Если на этапе 530 решения назначение времени прихода является первым назначением времени прихода пользовательскому терминалу, то нет необходимости рандомизировать время прихода, и базовая станция может перейти непосредственно на этап 540.

На этапе 540 базовая станция определяет канальный код для назначения пользовательскому терминалу. Базовая станция может назначать разный канальный код пользовательскому терминалу на каждый цикл передачи, чтобы позволить множеству пользовательских терминалов использовать одно и то же время прихода. Обычно, количество кодов ограничено для уменьшения сложности приемника в базовой станции. В других вариантах осуществления все пользовательские терминалы используют один и тот же код, и этап 540 может быть опущен.

Базовая станция переходит на этап 550 для передачи назначения времени прихода пользовательскому терминалу. Например, базовая станция может передавать время прихода пользовательскому терминалу посредством сигнализации по прямой линии связи.

После передачи назначения времени прихода базовая станция переходит на этап 552 и передает назначение канального кода. Если все пользовательские терминалы используют одно и то же назначение кода, базовой станции не требуется передавать назначение кода пользовательскому терминалу.

Базовая станция переходит на этап 560 решения и определяет, принял ли приемник базовой станции сообщение завершения от пользовательского терминала. Пользовательский терминал может передать сообщение завершения для указания завершения активного сеанса.

Если базовая станция принимает сообщение завершения, базовая станция переходит на этап 570, и способ 500 становится завершенным для пользовательской станции. Если на этапе 560 решения приемник базовой станции не принимает сообщение завершения, то базовая станция может принять решение, что сеанс остается активным. Базовая станция может затем возвратиться на этап 510, чтобы поддерживать синхронизацию с пользовательским терминалом и чтобы определить следующее время прихода для назначения пользовательскому терминалу. Базовая станция может определять время прихода на каждый цикл передачи или может определять время прихода менее часто. Например, базовая станция может по-новому определить время прихода, если количество активных пользователей изменяется. В других вариантах осуществления базовая станция может по-новому определить времена прихода после заданного количества циклов передачи. Другие варианты осуществления могут использовать и другие способы.

На фиг.6 представлена блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа 600 работы в ограниченном по времени прихода канале. Способ 600 может быть реализован, например, в одном или более пользовательских терминалах по фиг.1 или фиг.3.

Способ 600 начинается на этапе 602, когда пользовательский терминал передает базовой станции запрос на доступ к каналу. Пользовательский терминал может передавать запрос, например, по служебному каналу произвольного доступа базовой станции.

Пользовательский терминал переходит на этап 610 и синхронизируется с базовой станцией для установки общей временной опоры. В течение процесса синхронизации пользовательский терминал может определять смещение во времени, которое может использоваться для компенсации задержки распространения.

Пользовательский терминал переходит на этап 620 и принимает или иным образом определяет назначение времени прихода. Пользовательский терминал обычно принимает начальное назначение времени прихода от базовой станции. Однако последующие времена прихода могут независимо определяться пользовательским терминалом. Например, пользовательский терминал может принимать назначение времени в единицах длительности элементарного сигнала по модулю количества активных пользовательских терминалов. Пользовательский терминал может затем продолжать определять свое назначение времени прихода, если нет изменения в назначении или изменения в количестве активных пользовательских терминалов. В другом варианте осуществления пользовательский терминал может принимать назначение времени прихода и может определять последующие времена прихода, на основе некоторой заданной функции.

После приема или определения назначения времени прихода пользовательский терминал переходит на этап 630 и принимает или иным образом определяет назначение кода. В системах, где пользовательские терминалы могут использовать более чем один код, базовая станция может, например, определять канальный код, на основе назначения времени прихода. В других вариантах осуществления все пользовательские терминалы могут использовать один и тот же код и код им может не назначаться.

После определения кода пользовательский терминал переходит на этап 640 и передает данные, рассчитанные во времени для прихода в базовую станцию в назначенное время прихода. Пользовательский терминал передает данные в момент времени до назначенного времени прихода, чтобы компенсировать задержку распространения от пользовательского терминала к базовой станции.

Пользовательский терминал может буферизовать данные, которые должны передаваться, на время ожидания назначенной возможности осуществить передачу. Пользовательский терминал может затем извлечь некоторые или все буферизованные данные и передать эти данные, так что данные поступят в базовую станцию, начиная в назначенное время прихода. Пользовательский терминал может конфигурироваться для генерирования данных с одним из заданного количества размеров блоков данных или может конфигурироваться для генерирования блока данных переменного размера. Данные могут кодироваться с использованием назначенного кода, который может генерироваться с использованием, например, регистра сдвига с линейной обратной связью (LFSR).

После передачи данных пользовательский терминал переходит на этап 650 решения и определяет, должен ли он освободить свою часть ограниченного по времени прихода канала и завершить активный сеанс. Если нет, пользовательский терминал переходит назад на этап 610 и продолжает работать в канале.

Если на этапе 650 решения пользовательский терминал определяет, что активный сеанс должен быть завершен и доступ к ограниченному по времени прихода каналу освобожден, то пользовательский терминал переходит на этап 652 и передает сообщение завершения базовой станции. В одном варианте осуществления пользовательский терминал передает сообщение завершения по служебному каналу произвольного доступа, используемому пользовательским терминалом для начального запроса доступа к каналу. В другом варианте осуществления сообщение завершения может включаться в данные, передаваемые по ограниченному по времени прихода каналу. После передачи сообщения завершения пользовательский терминал переходит на этап 660 и способ 600 завершается.

На фиг.7 представлена блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа 700 приема сигнала из ограниченного по времени прихода канала. Способ 700 может быть реализован, например, в базовой станции по фиг.4. Способ 700 начинается на этапе 710, где базовая станция принимает, по ограниченному по времени прихода каналу, передачи от, по меньшей мере, одного активного пользовательского терминала и обычно от множества активных пользовательских терминалов. Базовая станция переходит на этап 720 и определяет назначение времени прихода для конкретного пользовательского терминала из множества активных пользовательских терминалов. Базовая станция затем переходит на этап 730 и осуществляет поиск передач от пользователя во временном окне, которое перекрывает время прихода, назначенное пользовательскому терминалу. Базовая станция может принимать множество передач, модулированных с помощью одного и того же кода. Однако обычно каждая из передач конфигурируется, чтобы иметь разное назначение времени прихода. Разные сигналы, таким образом, модулируются в начале в разных интервалах времени. Если времена прихода назначаются в приращениях, по которым имеют место достаточные взаимно корреляционные свойства кода, то базовая станция может восстановить передачу от конкретного пользовательского терминала в присутствии других сигналов.

Это раскрытие характеризует ограниченный по времени прихода канал, который может устранять необходимость в большом количестве кодов C, следовательно, упрощает приемник и в то же время существенно устраняет вероятность коллизий. Система беспроводной связи может реализовывать канал как часть сигнализации обратной линии связи между множеством пользовательских терминалов и одной базовой станцией. Приемник в базовой станции может быть существенно упрощен, так как уменьшено количество кодов, для которых осуществляется поиск каждое время прихода.

Этапы способа, процесса или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми вариантами осуществления, могут осуществляться непосредственно в аппаратном обеспечении, в программном модуле, исполняемом процессором, или в комбинации этих средств. Различные этапы или действия в способе или процессе могут выполняться в показанном порядке или могут выполняться в другом порядке.

Программный модуль может находиться в оперативной памяти (RAM), флэш-памяти, энергонезависимой памяти, постоянной памяти (ROM), программируемой постоянной памяти (EPROM), электрически стираемой программируемой постоянной памяти (EEPROM), регистрах, жестком диске, съемном диске, ПЗУ на компакт-диске (CD-ROM) или на носителе для хранения данных любой другой формы, известном в данной области техники. Иллюстративный носитель связан с процессором, так что процессор может считывать информацию с носителя и записывать информацию на носитель. В альтернативе, носитель может быть встроенным в процессор. Дополнительно, различные способы могут выполняться в порядке, показанном в вариантах осуществления, или могут выполняться с использованием некоторого модифицированного порядка этапов. Дополнительно, один или более этапов процессов или способов могут пропускаться или один или более этапов процессов или способов могут добавляться к способам и процессам. Дополнительный этап, блок или действие могут добавляться в начало, конец или между существующими элементами способов и процессов.

Вышеизложенное описание раскрытых вариантов осуществления обеспечено, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления будут очевидны для специалистов в данной области техники, и определенные здесь общие принципы могут применяться к другим вариантам осуществления без отхода от сущности или объема изобретения. Таким образом, изобретение не предполагается ограниченным показанными вариантами осуществления, а ему должен соответствовать наибольший объем, совместимый с раскрытыми принципами и новыми признаками.