Канал доступа с ограниченными временами прихода

Канал доступа с ограниченными временами прихода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 м