CN101663841A - 对共享介质的请求段的处理 - Google Patents

Abstract

提供了在共享通信介质上进行通信的方法和装置，包括：(a)从第一节点发送请求，共享通信介质包括请求信号空间和被调度的传输信号空间，所述请求信号空间包括多个请求段，每个请求段在请求信号空间中具有不同的位置，被调度的传输信号空间包括多个被调度的传输段，每个被调度的传输段在被调度的传输信号空间中具有不同的位置，该请求在请求段中被发送；(b)获取将请求与被调度的传输段相关联的分配；(c)根据分配，从第一节点在与请求相关联的被调度的传输段中发送数据传输。

Description

对共享介质的请求段的处理

相关申请的交叉参考

本申请按照35U.S.C.119(e)主张在2007年2月6日提交的标题为“SymbolOriented Reservation Request System For Controlling Access To A SharedCommunications Link”的美国临时申请60/888,451的优先权权益，代理人登记号No.017018-014000US，客户参考号No.VS-0239-US，其整体内容结合于此作为参考。

本申请按照35U.S.C.119(e)还主张在2007年3月16日提交的标题为“Blipand Burst Multiple Access”的美国临时申请60/895,143的优先权权益，代理人登记号No.017018-014400US，客户参考号No.VS-0242-US，其整体内容结合于此作为参考。

背景技术

在许多应用中，都是在许多节点之间共享通信介质。节点之间彼此竞争以访问共享通信介质。在任何给定的时刻，可能存在期望通过共享通信介质传输数据的一个以上的节点。典型地，以方便各种节点访问共享通信介质的方式来设置系统。已经开发出各种类型的这样的多路访问系统(multiple accesssystem)。

一种类型的多路访问系统使用争用协议(contention protocol)。这些争用协议的例子包括本领域中公知的ALOHA协议和分段ALOHA协议。这里，各节点被允许在任意时间或任意的时间段通过共享通信介质自由地传输其数据。在使用集线器(hub)的系统中，各节点将其传输发送到集线器，该集线器随后再将该传输向所有的节点广播。在不具有集线器的系统中，各节点直接地将其传输向所有的节点广播。在上述任何一种情形下，每个节点都监听用于其自身的传输的信道并且尝试接收该传输。如果节点不能成功地接收其自身的传输内容，则节点可假定其传输内容出现了与另一传输内容的冲突，并且节点在等待了随机的时间后简单地重传其数据。以此方式，可允许冲突的发生并可由节点解决冲突。

另一种多路访问系统使用了载波监听协议(carrier sense protocol)。示例包括本领域中公知的持续载波监听多路访问(持续CSMA)和非持续载波监听多路访问(非持续CSMA)协议。通常，这些协议需要每个节点在传输操作之前都监听共享通信介质。仅当共享通信介质可用时才允许节点传输其数据。在持续CSMA中，当节点监听到共享通信介质不可用时，节点持续地监听共享通信介质并且尝试在介质变成可用时立即传输。在非持续CSMA中，当节点监听到共享通信介质不可用时，在节点尝试监听共享通信信道以获得传输机会之前，该节点会等待一段时间。尽管节点在传输之前首先监听，但是仍存在发生冲突的可能性。这是因为当介质可用时，两个或更多的节点可检测到可用性并且决定将要传输数据。已经开发出各种技术来处理这样的冲突。

另一种多路访问系统使用了无争用协议(contention free protocol)。这里，各节点都预定共享通信介质以便传输数据。节点可传输数据而不会与其他节点的传输发生冲突。这是因为例如在特定的持续时间内只为某节点的传输而不为其他节点的传输预定共享通信介质。无争用协议的显著优点在于，彼此之间相冲突的不成功传输和由此导致的重传尝试占用。这会使得更加高效地使用共享通信介质，特别是在节点的数目和数据传输量增大的情况下。

然而，无争用协议需要允许节点预定共享通信介质的使用的预定处理。作出上述预定也需要通信。如果预定处理自身占据了过多的共享通信介质，则会消极地影响到系统的性能。因此，为了充分地发挥无争用多路访问的优点，需要在预留共享通信介质的方面更高效的系统。

发明内容

本发明涉及在共享通信介质上进行通信的方法和装置，所述共享通信介质包括多个节点，包括：(a)从所述多个节点中的第一节点发送请求，所述共享通信介质包括请求信号空间和被调度的传输信号空间，所述请求信号空间包括多个请求段，每个请求段在所述请求信号空间中具有不同的位置，所述被调度的传输信号空间包括多个被调度的传输段，每个被调度的传输段在所述被调度的传输信号空间中具有不同的位置，在所述多个请求段的一个请求段中发送所述请求；(b)获取将所述请求与从所述多个被调度的传输段中选出的被调度的传输段相关联的分配，所述分配考虑了所述请求在所述请求信号空间中的位置；以及(c)根据所述分配，从所述第一节点在与所述请求相关联的所述被调度的传输段中发送数据传输。

所述请求可以是在所述请求段中发送的符号级请求。在一个实施例中，基于所述请求在所述请求信号空间内的位置通过使用请求的排序(ordering)进行所述分配，其中，根据所述排序将所述请求与被调度的传输段相关联。

所述多个请求段是基于所述请求信号空间的时分复用、频分复用、小波分复用和/或码分复用。

根据本发明的实施例，所述多个请求段由请求时隙表征。可以在不同的时隙和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。可以在公共持续时间和不同的频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

根据本发明的另一个实施例，所述多个请求段由请求码字表征，并且其中，使用请求码字来发送所述请求。可以使用不同的码字在公共持续时间和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。可以在不同时隙和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。可以在公共持续时间和不同的频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。所述代字对应于Walsh代码(Walsh code)。

本发明还涉及在共享通信介质上进行通信的方法和装置，所述共享通信介质包括多个节点，包括：(a)在所述第二节点接收来自所述第一节点的请求，所述共享通信介质包括请求信号空间和被调度的传输信号空间，所述请求信号空间包括多个请求段，每个请求段在所述请求信号空间中具有不同的位置，所述被调度的传输信号空间包括多个被调度的传输段，每个被调度的传输段在所述被调度的传输信号空间中具有不同的位置，在所述多个请求段的一个请求段中发送所述请求；(b)在所述第二节点，进行将所述请求与从所述多个被调度的传输段中选出的被调度的传输段相关联的分配，并发送相应的分配消息，其中，所述分配考虑了所述请求在所述请求信号空间中的位置；以及(c)在所述第二节点，从所述第一节点接收在与所述请求相关的所述被调度的传输段中的数据传输。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的包括使用共享通信介质的调度器节点102和多个访问节点104、106、108和110的简化网络；

图2描绘了在1秒持续时间内对具有32Hz带宽的频率信道应用的时分复用方案；

图3描绘了在1秒持续时间内对具有32Hz带宽的频率信道应用的频分复用方案；

图4描绘了在1秒持续时间内对具有32Hz带宽的频率信道应用的小波分复用方案(wavelet-division multiplexing scheme)；

图5是根据本发明实施例的说明性信号图，示出了时分复用(TDM)，该时分复用被应用于利用时分复用请求段和被调度的传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间；

图6是示出了根据本发明实施例的两业务(two-service)TDM请求和被调度的传输方案的说明性信号图；

图7是根据本发明实施例的说明性信号图，示出了正交频分复用(OFDM)，该正交频分复用被应用于利用OFDM/TDM请求段和被调度的传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间；

图8是根据本发明实施例的说明性信号图，示出了正交频分复用(OFDM)的另一示例，该正交频分复用被应用于利用OFDM/TDM请求段和被调度的传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间；

图9是根据本发明实施例的说明性信号图，示出了频分复用(FDM)，该频分复用被应用于利用FDM/TDM请求段和被调度的传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间；

图10是根据本发明实施例的说明性信号图，示出了时分复用(TDM)，该时分复用被应用于利用同步CDM请求段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间；

图11是根据本发明实施例的说明性信号图，示出了时分复用(TDM)，该时分复用被应用于利用准同步CDM请求段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间；

图12是根据本发明实施例的说明性信号图，示出了码分复用(CDM)，该码分复用被应用于利用CDM请求段和CDM被调度的传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间；

图13示出了根据本发明实施例的具有争用码请求信道的系统的更加详细的示例；

图14示出了根据本发明实施例的具有轮循码请求信道的系统的更加详细的示例；

图15是根据本发明实施例在不同噪声级别下的期望的包络检波器性能的曲线图；

图16描绘了根据本发明实施例的使用背驮请求以请求冲突检测和丢失请求处理；以及

图17示出了根据本发明的一个实施例的“无调度器模式”下的简化网络操作。

具体实施方式

本发明涉及在包括多个节点的共享通信介质上执行的通信。本发明尤其涉及被使用来基于请求分配用于传输的机会的技术。

图1示出了根据本发明的一个实施例的包括使用共享通信介质的调度器节点102和多个访问节点104、106、108和110的简化网络。该配置对应于这里被称为“调度模式”的操作模式，这将会作为说明性示例来描述。

参考图1，调度器节点102用来控制访问节点104、106、108和110对共享通信介质的使用。共享通信介质可代表由一个以上节点使用的任何通信介质。例如，共享通信介质可代表在一个或更多卫星信道上的信号空间。因此，访问节点和调度器节点可构成卫星网络的一部分。作为另一示例，共享通信介质可代表在一个或更多无线陆地信道(wireless terrestrial channel)上的信号空间。因此，访问节点和调度器节点可构成陆地无线网络的一部分。作为再一示例，共享通信介质可代表在一个或更多有线信道上的信号空间。因此，访问节点和调度器节点可构成有线网络的一部分。

进一步，还可以在包括共享通信介质的不同网络拓扑结构中实施本发明的实施例。这些拓扑结构包括星形拓扑结构、网状拓扑结构、总线拓扑结构等。

在本发明的当前实施例中，调度器节点102提供对访问节点104、106、108和110访问共享通信介质的控制。为了通过共享通信介质传输数据，诸如访问节点104、106、108和110等访问节点首先向调度器节点102发送请求。作为响应，调度器节点102向访问节点分配用于数据传输的机会。调度器节点102向访问节点发送与该分配相关的分配消息。在接收到分配时，发出请求的访问节点可按所分配的传输机会来传输数据。这种请求、指定和传输的大体方案在本发明的各实施例中使用。然而，如上所述，本发明的其他实施例可包括变化和不同的操作。

符号

通常，数据传输的基本单元在这里被称为“符号”。可将符号定义为具有多个可能的值中的一个值。例如，二进制符号可以具有两个可能的值(诸如“0”和“1”)中的一个。因此，N个二进制符号的序列可传达2^N个可能的消息。更通常的，M进制符号可具有M个可能的值。因此，N个M进制符号的序列可传达M^N个可能的消息。

符号和可被符号用于假定值的方法的概念是十分普遍的。在许多应用中，符号与定义的基带脉冲形状和特定的振幅相关联，该定义的基带脉冲形状被上变频成与载波有特定脉冲关系的载波频率。符号的振幅和/或相位被称为调制并且承载有符号的信息。在振幅和相位平面中定义的一组可允许的调制点被称为调制星座图(modulation constellation)。符号所传达的信息量与星座图中的离散点的数目相关。16-QAM是允许每个符号传输达4比特信息的振幅-相位星座图的示例。在某些应用中，仅将相位用于调制。四相相移键控(QPSK)是允许每个符号传输达2比特信息的纯相位调制的示例。在其他应用中，可将符号波形定义为符号相位可以不存在或是很难被准确地接收，在此情况下可以使用纯振幅调制。二进制振幅调制的一个示例是允许每个符号传输达1比特信息的开关振幅键控调制(on-off amplitude-shift keying)。

各符号都占据相关信号空间的特定部分。具体的，各符号可以被说成占据特定量的“时间-带宽积”(time-bandwidth product)。这里，时间-带宽积的量是可在赫兹-秒的单位下测量得到的纯量(scalar quantity)并且不必指示信号在信号空间上是如何分布的。理论上，符号不能被严格限制在时间和频率二者上。然而，通常将信号的时间-带宽积限定为占优势的信号能量所驻留的区域内的时间-带宽积。由于时间-带宽积的准确定义在文献中是变化的，因此在时间-频率空间内示出符号边界的图示应该仅被理解为近似的表达。

作为简化示例，跨1Hz的带宽并且持续1秒持续时间的信号具有1Hz-秒的时间-带宽积。跨0.5Hz的带宽并且持续2秒持续时间的信号也可具有1Hz-秒的时间-带宽积。类似的，跨0.1Hz的带宽并且持续10秒持续时间的信号也可具有1Hz-秒的时间-带宽积。这些示例并未假设信号空间的复用，这将会在下面分别讨论。同样，这里所描述的这些示例和其他示例中使用的特定值都仅是为了说明的目的。在实际系统中还可使用不同的值。

当使用不同的信号空间复用技术时，还可应用根据时间-带宽积量对符号的测量。这样的技术包括时分复用、频分复用、小波分复用、码分复用等。在下面给出的四个示例的每一个中，即便使用了不同的信号空间复用技术，但符号都占据1Hz-秒的时间-带宽积。

在第一示例中，图2描绘了在1秒持续时间内对具有32Hz带宽的频率信道应用的时分复用方案。信道被分割成32个时隙，每个时隙都具有1/32秒的持续时间。可以在32Hz带宽上在每个1/32秒的时隙内传输符号。在这个示例中，各符号都具有1Hz-秒的时间-带宽积。

在第二示例中，图3描绘了在1秒持续时间内对具有32Hz带宽的频率信道应用的频分复用方案。信道被分割成32个不同的频率子信道，每个频率子信道都具有1Hz带宽。可以在1秒持续时间内在每个1Hz频率子信道上传输符号。在这个示例中，各符号也具有1Hz-秒的时间-带宽积。

在第三示例中，图4描绘了在1秒持续时间内对具有32Hz带宽的频率信道应用的小波分复用方案。信道被分割成32个不同的时间和频率符号段。2个符号段具有1Hz带宽和1秒持续时间，2个其他符号段具有2Hz带宽和1/2秒持续时间，4个其他符号段具有4Hz带宽和1/4秒持续时间，8个其他符号段具有8Hz带宽和1/8秒持续时间，以及16个附加符号段具有16Hz带宽和1/16秒持续时间。在这个示例中，各符号同样都具有1Hz-秒的时间-带宽积。

在第四示例中，在1秒持续时间内对具有32Hz带宽的频率信道应用码分复用方案。对于这个示例，假定存在32个不同的可能的正交码字(code word)，每个码字都包括唯一的32码片二进制模式(32-chip binary pattern)。每个码字代表唯一的“码道”。为了在特定的码道上发送符号，使用符号值来调制与码道相关联的码字，并且发送所得到的信号。例如，在双相移相键控(BPSK)符号的示例中，通过简单地发送码字来发送具有值“1”的符号，并且通过发送反相版本(180度移相)的码字来发送具有值“0”的符号。使用32个不同的“码道”发送的32个符号是非干扰的，并且它们作为一组占据了时间-频率空间的1秒部分的公共32Hz。在这个示例中，各符号都具有1Hz-秒的有效时间-频率积。

符号级请求

返回参考图1，根据本发明实施例，可以从诸如访问节点104、106、108和110等访问节点发送符号级请求。这里，符号级请求是指按照具有与符号的时间-带宽积相当的时间-带宽积的传输信号的形式发送的请求。例如，符号级请求可占据正好一个符号。因此，将不会把包含大量代表需要被处理和解析的头部(header)和数据有效负荷的符号的协议消息看成是符号级请求。

根据本发明实施例的符号级请求的新用途允许对可用信号空间的高效的利用。由于大小紧凑，符号级请求可能不具有足够的容量来承载大量的数据有效负荷。然而，根据本发明的各个实施例，可以选择在传输符号级请求的请求信号空间内的位置来传达信息。因此，请求信号空间内符号级请求的存在以及请求信号空间内符号级请求存在的位置可传达用来促进分配共享通信介质内的传输机会的重要信息。

请求信号空间和被调度的传输信号空间

根据本发明的各个实施例，由访问节点104、106、108和110所使用的共享通信介质可以被组织成请求信号空间和被调度的传输信号空间。仅作为示例，共享通信介质可以实现为允许从访问节点104、106、108和110向调度器节点102发送信号的卫星“返向链路”。

访问节点104、106、108和110可使用请求信号空间来发送请求-例如，符号级请求-以请求数据的被调度传输的机会。具体的，请求信号空间可以被组织成多个请求段。各请求段一般是指请求信号空间中用于发送请求的部分。

一旦被准许了传输请求，访问节点104、106、108和110可使用被调度的传输信号空间来传输数据。被调度的传输信号空间可以被组织成多个被调度的传输段。各个被调度的传输段一般是指被调度的传输信号空间中用于发送数据传输的部分。

根据本发明，可以基于各种复用技术来组织请求信号空间和被调度的传输信号空间。因此，请求信号空间中的多个请求段可代表基于应用于请求信号空间的一种或多种复用技术来定义的分配。如前所述，这些技术可包括时分复用、频分复用、小波分复用、码分复用、和/或其他复用技术。类似的，被调度的传输信号空间中的多个被调度的传输段可代表基于应用于被调度的传输信号空间的一种或多种复用技术来定义的分配。

如此，各请求段在请求信号空间内具有不同的“位置”。例如，如果根据时分复用技术组织请求信号空间，则各请求段包括请求信号空间内的不同的时隙。这里，各个特定的请求段被认为对应于请求信号空间内(时间上)的不同位置。相同的概念还可应用到根据频分复用技术组织的请求信号空间。在这样的情况下，各请求段可以包含特定的频率子信道并且被认为对应于请求信号空间内(频率上)的不同位置。相同的概念还可应用到根据码分复用技术组织的请求信号空间。在这样的情况下，各请求段都包含特定的码字并且被认为对应于请求信号空间内(码空间上)的不同位置。类似的，该概念可应用到根据不同的复用技术的组合来组织的请求信号空间，诸如时分复用技术和频分复用技术的组合。在这个特定示例中，各请求段都包含特定的频率子信道中的特定时隙并且被认为对应于请求信号空间内(时间上和频率上)的不同位置。

此外，还可基于不同的复用技术来分隔请求信号空间和被调度的传输信号空间。在一个实施例中，使用了时分复用。例如，可以在不同的时隙和公共频率范围内定义请求信号空间和被调度的传输信号空间。在另一实施例中，使用了频分复用。例如，可以在公共持续时间和不同的频率范围内定义请求信号空间和被调度的传输信号空间。在再一实施例中，使用了码分复用。例如，通过使用不同的码字，在公共持续时间和公共频率范围内定义请求信号空间和被调度的传输信号空间。

反馈信号空间

另外，可以利用反馈信号空间来将分配消息从调度器节点102发送到访问节点104、106、108及110。在本发明的本实施例中，反馈空间不是共享通信介质的一部分。继续卫星系统示例，可以将该反馈信号空间实现为允许从调度器节点102到访问节点104、106、108及110发送信号的卫星“前向链路”。卫星“前向链路”可以与前面提到的“返向链路”分离。

本发明广泛地覆盖被应用到请求信号空间和/或被调度的传输信号空间的复用技术的不同组合。在下面说明的附图中，呈现了这样的复用组合的多个示例。呈现下面说明的复用技术的各种组合是为了说明的目的，而不是旨在本发明的范围。在某些示例中，也随同请求信号空间和被调度的传输信号空间一起明确的示出反馈信号空间。

在下面的附图中，仅示出相关信号空间的有代表性的部分。例如，如果示出信号的四个帧，则应该理解，即使没有明确地说明，也可以使用更多的帧。而且，仅作为示例提供特定比例的各种信号空间设计。

使用TDM请求段和被调度的传输段划分TDM请求信号空间和被调度的传输 信号空间

图5是示出根据本发明的实施例的说明性信号图，其中示出了用于通过TDM请求段和被调度的传输段划分请求信号空间和被调度的传输信号空间的时分复用(TDM)。该图示出包括请求信号空间和被调度的传输信号空间的共享通信介质200的表示。该图分开示出反馈信号空间250。

在本发明的该具体实施例中，将共享通信介质200构造为一个连续序列的TDM时隙(time slot)。例如，共享通信介质200可以包括特定的频率信道。每一个TDM时隙占用频率信道的整个带宽，但是仅在特定持续时间中。这里，示出被构造为“帧”的TDM时隙，例如帧0、帧1、帧2及帧3。为了简化说明，图5以多列而不是一个连续的列来呈现时隙。然而，应该理解，TDM时隙代表连续传输的单一序列的时隙。

例如，图5示出帧0包括512个TDM时隙。该512个TDM时隙被示出为具有16列(列0到列15)和32行(行0到行31)的矩形栅格布置。如下所述在时间上布置TDM时隙的序列。列2的时隙0到31跟随列1的时隙0到31，列3的时隙0到31跟随列2的时隙0到31，等等。以该方式，在时间上连续布置帧0中的512个时隙的整个序列。类似地构造帧1，并且帧1跟随帧0。即，帧1的第一个时隙在帧0的最后一个时隙之后。类似地构造帧2，并且帧2跟随帧1。类似地构造帧3，并且帧3跟随帧2，等等。这样，在时间上连续地布置在包括帧0、1、2及3的全部的帧中包括的TDM时隙的整个序列。

在图5中示出的具体栅格中，能够看到时间沿TDM时隙的每一列向下进行。因此，将越过多个行沿每一列向下的方向标注为“快速行时间”。只有在穿过某列中的所有TDM时隙之后，才能开始下一个列。从而，从一个列前进到另一个列花费时间较长。因此，将越过多个列的方向标注为“慢速列时间”。

在图5中，在这些TDM时隙的基础上限定请求信号空间和被调度的传输信号空间。因此，在该示例中，使用TDM复用技术将请求信号空间和被调度的传输信号空间分离开。这里，每一个帧包括多个请求段和单个被调度的传输段。例如，在帧0中，将最初的32个时隙当作32个请求段(列0)。将随后的480个时隙当作由480个符号(列1到15)构成的一个被调度的传输段。以类似的方式构造例如帧0、1、2及3等其它帧。

图5示出下面类型的信号分配：(1)未占用的请求时隙，(2)占用的请求时隙，及(3)被调度的传输数据符号。在该示例中，从一个或多个访问节点发送的实际请求仅占用一些可用请求段。因此，一些请求段被示为未占用的请求时隙，并且其它的请求段被示为占用的请求时隙。每一个被调度的传输段被示出为包括多个符号，该多个符号被称为调度传输数据符号。

根据本发明的实施例，当例如图1中的节点104、106、108及110等访问节点需要请求被调度的传输时，它在请求段之一中发出请求。这里，假设执行其中所有的节点是时间同步的TDM系统，从而每一个节点能够在适当的时隙中发送信号。当然，实际上，从各种节点发送的信号可能不以完全的时间准确度在它们各自的时隙内到达。可以设计TDM系统来处理这样的缺陷到某个容差(tolerance)。

在一个示例中，可以按下面的方式发送图5中示出的请求信号。节点104可以在帧0的请求信号空间(列0)的时隙7中发送请求。节点106可以在帧1的请求信号空间(列0)的时隙2中发送请求。节点108可以在帧1的请求信号空间(列0)的时隙26中发送请求。最后，节点110可以在帧3的请求信号空间(列0)的时隙18中发送请求。再次，图1示出访问节点104、106、108及110。当然，访问节点有时在相同的帧中也可以发送多个请求。因此，在可选示例中，可以从节点104发送图5中示出的全部四个请求。即，节点104可以在帧0的请求信号空间(列0)的时隙7中发送请求，在帧1的请求信号空间(列0)的时隙2和时隙26中发送请求，并在帧3的请求信号空间(列0)的时隙18中发送请求。

根据本发明的实施例，图1中示出的调度器节点102接收到这些请求并进行分配以对每一个请求分配被调度的传输段。因此，响应于这些请求，调度器102在反馈信号空间250中发出分配消息。分配消息被广播到访问节点104、106、108及110以将所进行的分配通知给访问节点，以使每一个访问节点可以正确地在所分配的被调度的传输段中发送数据。

图5描述根据本发明的一个实施例在“鲁棒(robust)FIFO调度模式”下的分配消息。在该模式中，每一个分配消息明确的包括一对数据：(1)用于请求的标识符，和(2)用于与请求相关联的被调度的传输段的标识符。换句话说，在分配消息中直接说明请求与相关联的被调度的传输段的配对。例如，如图5所示，第一分配消息包括一对数据“REQ 0:7，SCH 13”。这表示已经将在已知为“REQ 0:7”的请求段(位于帧0、时隙7中的请求段)中发送的请求分配给已知为“SCH 13”的被调度的传输段(位于帧13中的被调度的传输段)。剩余的分配消息沿用类似的格式。第二分配消息包括数据对“REQ 1:2，SCH14”。第三分配消息包括一对数据“REQ 1:26，SCH 15”。第四分配消息包括一对数据“REQ 3:18，SCH 16”。

根据本发明的实施例，对于访问节点的身份，整个请求和分配处理以匿名方式发生。因此，从访问节点发送的符号级请求没有明确地标识该访问节点。例如，假设访问节点104在“REQ 0:7”(帧0的请求信号空间的时隙7)中发送符号级请求。该符号级请求仅是在请求符号空间的特定位置上传输的符号。该符号级请求没有明确地标识访问节点104。类似地，从调度器节点102广播的相应的分配消息“REQ 0:7，SCH 13”没有明确地将访问节点104标识为分配消息的预期接收者。代替地，分配消息仅通告在“REQ 0:7”时隙中发送的符号级请求已经被分配到被调度的传输段“SCH 13”。所有的访问节点104、106、108及110接收广播分配消息。然而，仅访问节点104接收该分配，并且继续在由该分配标识的被调度的传输段中发送数据传输。这是可能的，原因是每一个访问节点追踪其已经发送的符号级请求的位置。访问节点104将在该分配中标识的请求“REQ 0:7”识别为其自身中的一个，并因此接受该分配。其它访问节点106、108及110不能将该分配中标识的“REQ 0:7”识别为它们自身中的一个，并因此不接受该分配。

在图5中，将反馈信号空间250标注为“延迟反馈准予信道”。在本发明的该特定实施例中，在反馈信号空间250中发送的分配消息可以在以不被广播的方式延迟直到进行初始请求之后的某个时候(大约多个帧之后)。

两业务TDM请求和被调度的传输

图6是示出根据本发明的实施例的说明性信号图，其中示出了两业务TDM请求和被调度的传输方案。图6中示出的系统在许多方面与图5中示出的系统类似。图6示出包括请求信号空间和被调度的传输信号空间的共享通信介质300的表示。利用TDM划分请求信号空间和被调度的传输信号空间。也示出了TDM请求段和被调度的传输段。图6分开示出了反馈信号空间350。

与图5不同，图6介绍两业务方法。不同业务之间的区别可以基于例如被调度的传输的长度、码率、调制方法和/或其它等一个或多个因素。在图6示出的示例中，两个业务之间的区别是基于被调度的传输的长度。因此，访问节点能够请求数据的短的被调度的传输(第一业务)或请求数据的长的被调度的传输(第二业务)。这里，也将数据的短的被调度的传输称为“短的突发”，并且也将数据的长的被调度的传输称为“长的突发”。

根据本发明的实施例，将请求段构造成两个种类，一个用于第一业务以及另一个用于第二业务。类似地，将被调度的传输段构造成两个种类，用于第一业务的短的被调度的传输段和用于第二业务的长的被调度的传输段。通过在适当种类的请求段中发送请求，例如访问节点104、106、108及110等访问节点选择所希望的业务。为了请求数据的短的被调度的传输(第一业务)，访问节点仅在第一业务请求段之一中发送请求。为了请求数据的长的被调度的传输(第二业务)，访问节点仅在第二业务请求段之一中发送请求。

图6示出下面类型的信号分配：(1)空的短突发请求时隙，(2)空的长突发请求时隙，(3)占用的请求时隙，及(4)被调度的传输数据符号。请求段包括短的突发请求时隙和长的突发请求时隙。如在该示例中所示，仅一些可用请求段被从一个或多个访问节点发送的实际请求所占用。因此，一些请求段被示出为未占用的请求时隙，并且其它的请求段被示出为占用的请求时隙。每一个被调度的传输段被示出为包括多个符号，所述符号被称为调度传输数据符号。

根据本发明的实施例，可以使用数据帧结构来构造两个种类的请求段和被调度的传输段。在该图中，例如帧0、2、4等偶数编号的帧包括用于数据的短的被调度的传输(第一业务)的请求段和被调度的传输段。例如帧1、3、5等奇数编号的帧包括用于数据的长的被调度的传输(第二业务)的请求段和被调度的传输段。

图6呈现从例如104、106、108及110等一个或多个访问节点发送的用于这两个业务类型的多个说明性请求。在帧0中的请求信号空间的时隙7中发送一个短的突发请求。在帧1中的请求信号空间的时隙2和26中发送两个长的突发请求。在帧2中的请求信号空间的时隙22中发送一个短的突发请求。在帧3中的请求信号空间的时隙8中发送一个长的突发请求。最后，在帧4中的请求信号空间的时隙19中发送一个短的突发请求。

作为响应，调度器节点102在反馈信号空间350中广播分配消息。如图6所示，第一分配消息“REQ 0:07，SHORT 12”表示已经将在帧0中的请求信号空间的时隙7中发送的请求分配给帧12中的短的被调度的传输段。第二分配消息“REQ 1:02，LONG 17”表示已经将在帧1中的请求信号空间的时隙2中发送的请求分配给帧17中的长的被调度的传输段。第三分配消息“REQ 1:26，LONG 19”表示已经将在帧1中的请求信号空间的时隙26中发送的请求分配给帧19中的长的被调度的传输段。第四分配消息“REQ 2:22，SHORT 14”表示已经将在帧1中的请求信号空间的时隙22中发送的请求分配给帧14中的短的被调度的传输段。第五分配消息“REQ 3:08，LONG 21”表示已经将在帧3中的请求信号空间的时隙8中发送的请求分配给帧21中的长的被调度的传输段。第六分配消息“REQ 4:19，SHORT 16”表示已经将在帧4中的请求信号空间的时隙19中发送的请求分配给帧16中的短的被调度的传输段。

分配消息被广播到访问节点104、106、108及110以将所进行的分配通知给访问节点，以使每一个访问节点可以正确地在所分配的被调度的传输段中发送数据。虽然在图6中呈现两个业务的示例，但是具有多于两种类型的业务的系统也在本发明的范围内。例如，通过采用与图6中所示出的类似的信号空间设计，并按比例提高请求段和被调度的传输段的种类的数量，就能够实现这样的系统。

OFDM/TDM请求和被调度的传输

图7是示出根据本发明的实施例的说明性信图，示出了正交频分复用(OFDM)，该正交频分复用被应用于利用OFDM/TDM请求段和被调度的传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间。该图示出了基于包括请求信号空间和被调度的传输信号空间的OFDM结构的共享通信介质400的表示。该图分开示出反馈信号空间450。在本发明的该特定实施例中，将共享通信介质400构造为以副载波-1到-17及1到17标注的34个不同的OFDM频率信道。这34个不同的OFDM频率信道中的每一个进一步被构造为TDM时隙。保留以副载波0标注的DC信道不使用。

根据本发明的本实施例，OFDM频率信道提供请求信号空间和被调度的传输信号空间之间的自然分隔。如图7所示，请求信号空间包括OFDM频率信道-1和1。被调度的传输信号空间包括OFDM频率信道-2到-17及2到17。

在本实施例中，每一个请求段包括OFDM频率信道-1和1之一中的TDM时隙。每一个被调度的传输段包括具有512个数据符号的块，跨16个OFDM频率信道和32个TDM时隙。图7示出四个这样的被调度的传输段。第一被调度的传输段跨OFDM频率信道-2到-17及TDM时隙0到31。第二被调度的传输段跨OFDM频率信道2到17及TDM时隙0到31。第三被调度的传输段跨OFDM频率信道-2到-17及TDM时隙32到63。第四被调度的传输段跨OFDM频率信道2到17及TDM时隙32到63。这样，图7既呈现了基于OFDM和TDM的被调度的传输段，还呈现了基于OFDM和TDM的请求段。

图7示出下面类型的信号分配：(1)未占用的请求时隙，(2)占用的请求时隙，及(3)被调度的传输数据突发。在本示例中，从一个或多个访问节点发送的实际请求仅占用一些可用请求段。因此，一些请求段被示出为未占用的请求时隙，并且其它的请求段被示出为占用的请求时隙。每一个被调度的传输段包括具有本文称为数据突发的512个数据符号的块。

图7呈现从例如104、106、108及110等一个或多个访问节点发送的多个说明性请求。在OFDM频率信道-1的时隙8中发送一个请求。在OFDM频率信道1的时隙18中发送另一个请求。在OFDM频率信道1的时隙22中发送另一个请求。还在OFDM频率信道1的时隙57中发送又一个请求。

作为响应，调度器节点102在反馈信号空间450中广播分配消息。如图7所示，第一分配消息“REQ-8，SCH+21”表示已经将在OFDM频率信道-1的时隙8中发送的请求分配给被调度的传输段+21。在本示例中，通过符号(正的或负的)及序列号来识别被调度的传输段。例如，被调度的传输段+21具有正的符号(+)，这表示该被调度的传输段位于OFDM频率信道的正的一侧(跨16个正的OFDM频率信道)。序列号21表示该被调度的传输段是被调度的传输的序列中的第21个。

可以以类似的方式解释剩余的分配消息。第二分配消息“REQ+18，SCH-22”表示已经将在OFDM频率信道1的时隙18中的请求段分配给被调度的传输段-22。第三分配消息“REQ+22，SCH+22”表示已经将在OFDM频率信道1的时隙22中的请求段分配给被调度的传输段+22。第四分配消息“REQ+57，SCH-23”表示已经将在OFDM频率信道1的时隙57中的请求段分配给被调度的传输段-23。

分配消息被广播到访问节点104、106、108及110以将所进行的分配通知给访问节点所进行的分配，以使每一个访问节点可以正确地在所分配的被调度的传输段中发送数据。

图8是示出根据本发明的实施例的说明性信号图，示出了正交频分复用(OFDM)，该正交频分复用被应用于利用OFDM/TDM请求段和被调度的传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间。该图示出基于包括请求信号空间和被调度的传输信号空间的OFDM结构的共享通信介质400的表示。该图分开示出反馈信号空间550。将共享通信介质400再次构造为以副载波-1到-17及1到17标注的34个不同的OFDM频率信道。这34个不同的OFDM频率信道中的每一个进一步被构造为TDM时隙。保留以副载波0标注的DC信道不使用。

本示例证明能够以不同方式限定请求信号空间和被调度的传输信号空间。再次，OFDM频率信道提供请求信号空间和被调度的传输信号空间之间的分隔。然而，这里使用OFDM频率信道的不同对来实现请求信号空间。这里，请求信号空间包括OFDM频率信道-17和17。被调度的传输信号空间包括OFDM频率信道-1到-16及1到16。

本示例还证明被调度的传输段可以被限定为利用OFDM频率信道和TDM时隙的不同分配。这里，每一个被调度的传输段仍然包括具有512个数据符号的块。然而，该512个数据符号跨32个OFDM频率信道和16个TDM时隙。图8示出了四个这样的被调度的传输段。第一被调度的传输段跨OFDM频率信道-2到-17和2到17及TDM时隙0到15。第二被调度的传输段跨OFDM频率信道-2到-17和2到17及TDM时隙16到31。第三被调度的传输段跨OFDM频率信道-2到-17和2到17及TDM时隙32到47。第四被调度的传输段跨OFDM频率信道-2到-17和2到17及TDM时隙48到63。

图8示出了下述类型的信号分配：(1)未占用的请求时隙，(2)占用的请求时隙，以及(3)被调度的传输数据突发。在该例子中，仅一些可用的请求段被从一个或多个访问节点发送的实际请求占用。因而，一些请求段被示为未占用的请求时隙，并且其它的被示为占用的请求时隙。每个被调度的传输段包括具有在这里被称为数据突发的512个数据符号的块。

图8示出了数个从例如104、106、108和110的一个或多个访问节点发送的示意性请求。在OFDM频率信道-17的时隙4中发送一个请求。在OFDM频率信道-17的时隙8中发送另一个请求。在OFDM频率信道-17的时隙22中发送另一个请求。在OFDM频率信道-17的时隙33中发送另一个请求。在OFDM频率信道17的时隙57中发送又一个请求。

作为响应，调度器节点102在反馈信号空间550中广播分配消息。如图8所示，第一分配消息“REQ-4，SCH 11”表示在OFDM频率信道-17的时隙4中发送的请求已经被分配给被调度的传输段11。在这个例子中，被调度的传输段由序列号识别。不使用符号，因为每个被调度的传输段跨所有的OFDM频率信道，包括所有的正的频率信道和负的频率信道。序列号11指示该被调度的传输段是被调度的传输序列中的第11个。

以相似的方式可以解释其它的分配消息。第二分配消息“REQ-8，SCH 12”表示在OFDM频率信道-17的时隙8中的请求段已经被分配给被调度的传输段12。第三分配消息“REQ+22，SCH 13”表示在OFDM频率信道-17的时隙22中的请求段已经被分配给被调度的传输段13。第四分配消息“REQ-33，SCH14”表示在OFDM频率信道-17的时隙33中的请求段已经被分配给被调度的传输段14。第五分配消息“REQ+57，SCH 15”指示在OFDM频率信道17的时隙57中的请求段已经被分配给被调度的传输段15。分配消息被广播至访问节点104、106、108和110以将所进行的分配通知给访问节点，从而每个访问节点可以正确地在所分配的被调度的传输段发送数据。

FDM请求和被调度的传输

图9是根据本发明实施例的说明性信号图，示出了频分复用(FDM)，该频分复用被应用于利用FDM/TDM请求段和被调度传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间。该图示出了基于FDM结构的共享通信介质600的表示，该FDM结构包括请求信号空间和被调度的传输信号空间。请求信号空间包括被标记为REQ载波的窄FDM频率信道。被调度的传输信号空间包括被标记为SCH载波1和SCH载波2的两个宽FDM频率信道。在该图中没有明确示出反馈信号空间，但是可以用和关于前面附图所描述的相似的方式实施反馈信号空间。

这个例子证明了请求信号空间和被调度的传输信号空间可以具有非常不同的符号结构。在请求信号空间中，在更长的持续时间中在窄REQ载波信道上传输符号。在该图中这些被标记为REQ符号时隙0，1，2，3等。通过对比，在被调度的传输信号空间中，在更短的持续时间中在两个宽的SCH载波信道上传输符号。在图中这些被标记为数据突发符号0，1，2，3，...，63等。尽管符号结构中有这点不同，但根据本发明的实施例，在请求信号空间中传输的符号可以具有和在被调度的传输信号空间中传输的符号相同的时间-带宽积。因而，图9示出了基于FDM和TDM的请求段以及基于FDM和TDM的被调度的传输段。

图9示出了下述类型的信号分配：(1)未占用的请求时隙和(2)占用的请求时隙。在这个例子中，从一个或多个访问节点发送的实际请求仅占用了一些可用请求段。因而，一些请求段被示为未占用的请求时隙，并且其它请求段被示为占用的请求段。图9也示出了被调度的传输段。每个被调度的传输段包括具有这里称为数据突发的N个数据符号的块。图中仅示出了部分数据突发。

图9示出了从例如104、106、108和110的一个或多个访问节点发送的说明性请求。在REQ载波信道的时隙1中发送示出的请求。作为响应，调度器节点102在反馈信号空间中(未示出)广播分配消息。分配消息被广播至访问节点104、106、108和110以将所进行的分配通知给访问节点，从而每个访问节点可以正确地在所分配的被调度的传输段中发送数据。

在图9中还示出了保护区，尤其是位于不同载波之间的频率保护带。第一频率保护带位于SCH载波1信道和REQ载波信道之间。第二频率保护带位于REQ载波信道和SCH载波2信道之间。这些保护带的使用能够通过提供分离以及来自相邻载波的降低的干扰来改进在特定载波上的信号的接收和处理。

使用同步CDM请求段划分TDM请求信号空间和被调度的传输信号空间

图10是根据本发明实施例的说明性信号图，其中示出了时分复用(TDM)，该时分复用被应用于利用同步CDM请求段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间。该图示出了基于TDM结构的共享通信介质700的表示，该TDM结构包括请求信号空间和被调度的传输信号空间。在该图中没有明确示出反馈信号空间，但是可以用和关于前面附图所描述的相似的方式实施反馈信号空间。

图10所示的结构是基于顺序排序的帧。在该图中示出了以帧索引0到16标记的17个这样的帧。后面可以有额外的帧。每个帧具有总共456个符号的总长度。该总长度被划分为具有424个符号的长度的被调度的传输信号空间部分和具有32个符号的长度的请求信号空间部分。

为了便于说明，多个符号在该图中没有被各个示出。相反，示出了表示多个符号的框。在传输信号空间，每个短框表示8个被调度的传输符号。在请求信号空间，每个长框表示32码片的CDMA请求间隔。尽管表示任何特定CDMA码的各个码片的信号段可以和表示被调度的传输符号的信号段的设计相似，但任何特定代码的码片是以特定的码格式(例如32码片格式)链接，而被调度的传输符号可以被各个地调制。如图所示，图10示出了基于TDM的被调度的传输段和基于CDM的请求段。

更详细地，每个456个符号的帧支持1个被调度的传输段和32个请求段。一个被调度的传输段包括该帧的前424个符号。32个请求段包括可以在该帧的剩余部分中传输的32个可能的码字。换句话说，帧的剩余部分是码分复用的并且被组织为32码片的请求间隔。

这里，使用32码片的Walsh CDMA代码。在该代码空间，存在32个不同的可能码字，每个码字具有32码片的长度。使用索引0到31来识别32个不同的可能的码字。图10示出32个码字的码片级细节。根据本发明可以使用其它类型和长度的代码。

一个或多个访问节点104、106、108、110能够在特定请求间隔发送一个或多个请求(每个请求都是32个可能码字之一的形式)。这在图10中进行了说明。在示出的例子中，在请求间隔发送两个请求。第一请求是根据码字13的信号扩展。第二请求是根据码字22的信号扩展。因而，码分复用允许请求间隔支持32个请求段，即代码时隙(code slot)。如图10所示，这些请求段中的两个被占用。剩余的30个请求段没有被占用。

在图10中，假设实施了其中所有的节点都被充分地时间同步的TDM系统，从而不需要保护区来将被调度的传输符号和请求间隔分离。尽管在不同的CDM请求信号中可能存在小的时间偏移，仍然以可接受的性能接收到请求并且处理请求。因此，图10指的是具有“同步”CDM请求段的系统。

作为响应，调度器节点102在反馈信号空间(未示出)广播分配消息。分配消息被广播到访问节点104、106、108和110以将所进行的分配通知给访问节点，从而每个访问节点可以正确地在分配的被调度的传输段中发送数据。

再次，对于访问节点的身份，整个请求和分配处理以匿名的方式发生。因而，从访问节点发送的符号级请求没有明确地标识访问节点。例如，假设访问节点104发送包括码字13的符号级请求。该符号级请求仅是在请求符号空间中的特定代码位置传输的信号。该符号级请求没有明确地标识访问节点104。

类似地，对应的分配消息不将访问节点104明确地标识为分配消息的预期接收者。相反，分配消息仅宣布在帧0中和码字13对应的符号级请求已经被分配给特定被调度的传输段。所有的访问节点104、106、108和110接收广播分配消息。然而，仅访问节点104接受分配并且在由分配标识的被调度的传输段中发送数据传输。这是可能的，因为每个访问节点跟踪自己在每个帧发送的符号级请求的代码空间中的位置。访问节点104将分配中标识的请求识别为自己的请求并且因而接受分配。其它访问节点106、108和110不将分配中标识的请求识别为自己的请求并且因而不接受分配。

使用准同步CDM请求段划分TDM请求信号空间和被调度的传输信号空间

图11是根据本发明实施例的说明性信号图，其中示出了时分复用(TDM)，该时分复用被应用于利用准同步CDM请求段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间。该图示出了基于TDM结构的共享通信介质800的表示，该TDM结构包括请求信号空间和被调度的传输信号空间。在该图中没有明确示出反馈信号空间，但是可以用和关于前面附图所描述的相似的方式实施反馈信号空间。

图11所示的结构和图10的结构相似，不同之处在于在每个帧中插入了8个符号的保护区以分离被调度的传输信号空间和请求信号空间。该结构也是基于顺序排序的帧。在图中示出了以帧索引0到16标记的17个这样的帧。后面可以有额外的帧。每个帧具有总共472个符号的总长度。该总长度被划分为帧的四个部分：(1)具有8个符号的长度的保护区，(2)具有424个符号的长度的被调度的传输信号空间部分，(3)具有8个符号的长度的另一个保护区，和(4)具有32个码片的长度的请求信号空间部分。

为了便于说明，多个符号在该图中没有被分别地示出。相反，示出了表示多个符号的框。在传输信号空间，每个短框表示8个被调度的传输符号。在请求信号空间，每个长框表示32码片的CDMA请求间隔。对于保护区，每个短框表示8个保护符号。因而，图11示出了基于TDM的被调度的传输段和基于CDM的请求段。

在该实施例中使用了32个码片的低的互相关性(cross-correlation)的准同步CDMA代码。当两个或更多的这样的代码没有被在时间上同步对齐时(例如它们存在码片上的未对齐)，代码之间的互相关性就保持相对低。根据本发明可以使用其它类型和长度的代码。一个或多个访问节点104、106、108、110能够在特定请求间隔发送一个或多个请求(每个都是32个可能码字之一的形式)。在示出的例子中，在请求间隔发送两个请求。第一请求是根据码字13的信号扩展。第二请求是根据码字22的信号扩展。因而，码分复用允许请求间隔支持32个请求段，即代码时隙。如图11所示，占用了这些请求段中的两个。剩余的30个请求段没有被占用。

在图11中，假设实施了其中节点没有被充分地时间同步的TDM系统，从而需要保护区来将被调度的传输符号和请求间隔分离。由于不充分的时间同步，接收到的不同的请求彼此之间可能存在时间偏差。结果，来自紧邻的被调度的传输符号的能量可能干扰并降低请求的适当接收和处理。通过插入保护区，降低了这样的侵犯的可能性，从而当接收到的请求没有被在时间上精确对齐时允许更好的性能，其中接收到的请求例如是在特定请求间隔接收到的多个CDM请求。因此，图11指的是具有“准同步”CDM请求段的系统。

作为响应，调度器节点102在反馈信号空间中(未示出)广播分配消息。分配消息被广播到访问节点104、106、108和110以将所进行的分配通知给访问节点，从而每个访问节点可以正确地在分配的被调度的传输段中发送数据。

使用同步CDM请求段划分TDM请求信号空间和被调度的传输信号空间

图12是根据本发明实施例的说明性信号图，其中示出了码分复用(CDM)，该码分复用被应用于利用CDM请求段和CDM被调度的传输段来划分请求信号空间和被调度的传输信号空间。该图示出了基于串接的CDM结构的共享通信介质900的表示，该串接的CDM结构使用内部代码和外部代码来支持请求信号空间和被调度的传输信号空间。在该图中没有明确示出反馈信号空间，但是可以用和关于前面附图所描述的相似的方式实施反馈信号空间。

图12所示的结构是基于顺序排序的帧。在图中示出了两个这样的帧。帧#1包括覆盖0到31的“内部Walsh代码索引”和0到15的“内部Walsh代码扩展间隔索引”的信号空间块。帧#2包括覆盖0到31的“内部Walsh代码索引”和16到31的“内部Walsh代码扩展间隔索引”的信号空间块。这些帧具有相似的格式。因而，下面详细描述帧#1作为说明性示例。

帧#1包含16个时隙(对应于图12所示的帧#1的16列)。每个时隙表示32个码片的内部代码间隔。在图12的底部示出了一个这样的32码片内部代码间隔的详细视图。这里，采用“内部代码”来将每个时隙复用为32个“内部码道”，对于每个码字使用一个。32个“内部码道”被示为图12中的帧#1的32行。这里，使用具有32个不同的可能的码字的32码片Walsh代码。

因而，在每个时隙可以传输高达32个不同的代码符号，替代在每个时隙传输单个符号。每个代码符号包括特定的由将被发送的数据值调制的32码片内部码字。例如，对于特定内部码道的32码片码字可以是[0，0，0，...，0]。使用数据值“0”调制相同的内部码字带来[0，0，0，...，0]的32码片代码符号。使用数据值“1”调制相同的内部码字带来[1，1，1，...，1]的32码片代码符号。如上所述，帧#1包含16个时隙，每个时隙支持32个不同的代码符号(对应于32个内部码道)。因而，帧#1支持512个代码符号。

使用“内部码道”提供的复用来将帧#1划分为请求信号空间部分和被调度的传输信号空间部分。如图12所示，帧#1包括标记为“内部Walsh代码索引”0至32的32个内部码道。前两个码道0和1被指定为请求信号空间部分。剩余的30个码道2至31被指定为被调度的传输部分。因而，每个帧支持包括480个代码符号(30个内部码道×16个时隙)的被调度的传输段。换句话说，帧#1中的512个代码符号的480个被用作被调度的传输段部分。

使用“外部”代码进一步复用请求信号空间，该请求信号空间包括(1)第一“外部请求代码扩展间隔”内部码道0和(2)码道1中的第二“外部请求代码扩展间隔”。外部代码具有16个码片的代码长度并且跨16个时隙。即，16码片的外部代码的每个码片跨整个时隙。这里，使用具有16个不同的可能码字和16个码片的长度的Walsh代码。结果，每个“外部请求代码扩展间隔”被进一步复用为16个“外部码道”。这些外部码道的每一个表示在请求信号空间中的唯一请求段。帧#1具有两个这样的“外部请求代码扩展间隔”。相应地，帧#1支持总共32个不同的请求段。

在这种结构下，使用特定16码片外部码字和特定32码片内部码字来传输每个请求信号。进一步地，每个请求信号跨16个时隙。在每个时隙，16码片外部码字的特定“码片”调制整个32码片内部码字。作为简单的例子，32码片内部码字可以是[0，1，0，1，...，0，1]。这里，使用具有值“0”的外部码字“码片”来调制该内部码字产生了请求信号部分[0，1，0，1，...，0，1]。使用具有值“1”的外部码字“码片”来调制相同的内部码字产生了请求信号部分[1，0，1，0，...，1，0]。

一个或多个访问节点104、106、108和110能够发送一个或多个请求。每个请求可以在帧的32个不同的请求段之一中被发送。在图12示出的例子中，在示为内部码道0和外部码道13的请求段中发送帧#2中的请求。

作为响应，调度器节点102在反馈信号空间(未示出)中广播分配消息。分配消息被广播到访问节点104、106、108和110以将所进行的分配通知给访问节点，从而每个访问节点可以正确地在分配的被调度的传输段中发送数据。

正交和非正交请求信号设计

根据本发明的实施例，可以定位请求段使得相邻请求段可以表示请求信号空间的正交部分。相邻请求段可以指的是在时间、频率和/或代码空间上彼此接近的请求段。这里，信号空间的正交部分指的是至少在理想条件下被设计为彼此分离的信号空间内的分配。对于基于频分复用定义的请求段，可以通过将相邻请求段实施为非重叠频率信道来实现这样的正交请求。对于基于时分复用定义的请求段，可以通过将相邻的请求段实施为非重叠时隙来实现这样的正交请求。对于基于码分复用定义的请求段，可以通过使用正交代码实施相邻的请求段来实现这样的正交请求，正交代码例如是前述部分描述的Walsh代码、和使用模2加法(modulo 2 addition)与公共伪噪声(PN)序列组合的Walsh代码(具有公共PN序列重叠的Walsh代码)、Gold代码以及其它等。

根据本发明的实施例，可以定位请求段使得相邻请求段可以表示请求信号空间的非正交部分。这里，信号空间的非正交部分指的是被设计为仅彼此部分分离的信号空间内的分配。对于基于频分复用定义的请求段，可以通过将相邻请求段实施为部分重叠频率信道来实现这样的非正交请求。对于基于时分复用定义的请求段，可以通过将相邻的请求段实施为部分重叠时隙来实现这样的非正交请求。对于基于码分复用定义的请求段，可以通过使用非正交代码实施相邻的请求段来实现这样的正交请求。

和非正交请求段的使用相关联的劣势在于接收性能的下降。当使用部分重叠的频率信道、部分重叠的时隙和/或非正交代码时，特定请求段的接收会捕捉来自相邻请求段的能量，从而降低接收性能。另一方面，和非正交请求段的使用相关联的优势在于允许更加密集压缩的请求信号空间。即，在给定请求信号空间内能够压缩更多的请求段。

根据本发明的各种实施例，为了这样的优势和劣势之间的特定平衡而选择非正交性的程度。在一个例子中，非正交时分复用请求段可以被实施为间隔为1/2毫秒的1毫秒的时隙。即，每个时隙具有1毫秒的长度。然而，时隙可以被布置为彼此重叠，使得在每1/2毫秒开始新的时隙。因而，相邻时隙具有1/2毫秒的重叠区域。该特定平衡被示为一个例子并且能够被调节。可以增加重叠的量(例如增加至大于1/2毫秒)，这实现更加紧密压缩的请求信号空间但是进一步地降低了接收性能。可选地，可以减少重叠的量(例如减少至小于1/2毫秒)，这实现了较低紧密压缩的请求信号空间但是改进了接收性能。对于请求段，可以基于频分复用(通过调节重叠的频率信道)和码分复用(通过选择不同的非正交代码)来调节非正交性的程度。

进一步地，能够采用复用类型和非正交技术的不同组合。例如，请求段可以基于采用非正交代码和重叠时隙的码分复用。这可以通过例如使用在间隔16毫秒的32毫秒代码间隔(时隙)上定义的非正交代码来实施。因而，相邻代码间隔具有16毫秒的重叠区域。在这种情况下，非正交性归因于非正交代码和重叠时隙的使用。作为另一个例子，请求段可以基于采用非正交代码和通常代码间隔的码分复用。在这种情况下，非正交性仅归因于非正交代码的使用。

鲁棒FIFO调度和有效的FIFO调度

图5和其它附图表示根据本发明的一个实施例在“鲁棒FIFO调度模式”下的分配消息。如前所述，在这种模式下，每个分配消息明确地包括一对数据：(1)用于请求的标识符，以及(2)用于与请求相关联的被调度的传输段的标识符。换句话说，在分配消息中直接陈述表明了请求与相关联的被调度的传输段的配对。例如，如图5所示，第一分配消息包括一对数据“REQ 0:7，SCH13”。这表示指示在已知为“REQ 0:7”的请求段(位于帧0时隙7的请求段)中发送的请求已经被分配了已知为“SCH 13”的被调度的传输段(位于帧13中的被调度的传输段)。

下面描述根据一个实施例的通过例如104、106、108和110的访问节点在“鲁棒FIFO调度模式”下的消息的处理。这里每个访问节点基于在第一节点接收的分配消息来保持本地数据传输队列。本地数据传输队列可以是来自已经被分配给被调度的传输段的所有访问节点的所有符号级请求的先入先出(FIFO)列表，以传输顺序布置本地数据传输队列。在队列中的每个条目不仅包括用于符号级请求的标识符，还包括用于对应的被调度的传输段的标识符。本地数据传输队列与系统剩余部分的定时同步。由此，在每个传输发生或将要发生的时候，访问节点检查在本地输入传输队列中的对应条目。如果访问节点将该条目识别为与从该访问节点发出的符号级请求相关联，该访问节点认为需要自己处理的时候到了并且发送该访问节点自己的待发送数据传输。如果访问节点没有将该条目识别为与从访问节点发送的符号级请求相关联，该访问节点可以假设是另一个访问节点处理的时候，并且不发送数据传输。

根据本发明的可选实施例，在“有效FIFO调度模式”下分配消息可以采用不同的格式。在这种模式下，每个分配消息可以仅包括一条数据：用于请求的识别符。在分配消息中不直接表示与每个请求相关联的被调度的传输段。相反地，可以推断与每个请求相关联的被调度的传输段。

下面描述根据一个实施例的由例如104、106、108和110的访问节点在“有效的FIFO调度模式”下的消息的处理。每个访问节点基于在第一节点接收的分配消息来本地保持数据传输队列。本地数据传输队列可以是来自已经被分配给被调度的传输段的所有访问节点的所有符号级请求的先入先出(FIFO)列表，以传输顺序布置本地数据传输队列。在队列中的每个条目可以仅包含用于符号级请求的标识符。本地数据传输队列与系统剩余部分的定时同步。由此，在每个传输发生或将要发生的时候，访问节点检查在本地输入传输队列中的对应条目。如果访问节点将该条目识别为与从该访问节点发出的符号级请求相关联，该访问节点认为需要自己处理的时候到了并且发送该访问节点自己的待发送数据传输。如果访问节点没有将该条目识别为与从该访问节点发送的符号级请求相关联，该访问节点可以假设是另一个访问节点处理的时候，并且不发送数据传输。

因为在“有效的FIFO调度模式”下的消息不包含用于与请求相关联的被调度的传输段的标识符，使得例如104、106、108和110的每个访问节点与系统的剩余部分同步更困难。例如，如果访问节点由于某种原因错过了分配消息，在访问节点中保持的本地数据传输队列可能变得与数据传输的实际定时不同步。为了解决这个潜在的问题，调度器节点102可以周期地向访问节点广播同步消息。这允许每个访问节点将其本地数据传输队列与在调度器节点102保持的数据传输队列同步。

请求检测误差处理

根据本发明的实施例，通过请求重传来处理未检测的请求。这里，例如104、106、108和110的访问节点可以发送没有由例如调度器节点102等的预期的接收者检测出的符号级请求。各种因素可能导致这样的错过的检测，例如噪声、干扰等。当访问节点监听到已经发送符号级请求但是没有得到响应(例如，没有从调度器节点102接收到响应于符号级请求的分配消息)，该访问节点可以重传符号级请求。该重传技术也可以顾及例如重传计数、等待时间以及服务质量(QOS)。例如，访问节点可以追踪跟踪重传计数，例如特定请求已经被重传的次数。如果重传计数超过了最大阈值，可以丢弃该请求使得不再尝试进一步的重传。此外，访问节点可以跟踪追踪等待时间的测量，例如自访问节点可以开始尝试向被调度的传输段请求特定消息以来已经过去的时间量。如果等待时间超过了最大阈值，可以丢弃该请求使得不再尝试进一步的重传。此外，访问节点可以考虑请求的QOS的测量。如果请求与更高的QOS相关联，该请求可以在重传中被给予更高的优先级。

根据本发明的实施例，可以以对待未检测的请求相似的方式对待由调度器节点102检测的请求冲突。这里，从例如104、106、108和110的不同访问节点发送的两个或更多符号级请求可能彼此冲突。如果在相同的请求段中发送了两个或更多符号级请求，可能发生这样的冲突。如果调度器节点102检测到了这样的冲突，它可以简单地不发送分配。由此，来自调度器节点102的响应是相同的，而不管调度器节点102是否错过了符号级请求或检测到了符号级请求发生了冲突。即，调度器节点102不发送分配。

由此，访问节点不需要区别未检测的请求和检测到的请求冲突。只要访问节点监听到已经发送的符号级请求没有得到响应(例如，没有从调度器节点102接收到响应于符号级请求的分配消息)，访问节点可以重传符号级请求。重传技术可以再次考虑上述不同情况。

需要对没有被调度器节点102检测为冲突的请求冲突进行不同的处理。这里，两个或更多符号级请求发生冲突。然而，调度器节点102没有识别出发生了冲突。相反地，调度器节点102将该冲突作为有效的符号级请求。由此，调度器节点102发送将符号级请求与被调度的传输段相关联的分配消息。发送了产生冲突的符号级请求的每个访问节点接收该分配，并且作为响应发送它自己的数据传输。结果，在该分配指定的被调度的传输段中发生多个数据传输的冲突。

系统可以以多种方式处理这样的情况。在本发明的一个实施例中，不对数据传输的接收进行应答。例如，当诸如104、106、108和110的访问节点在分配的被调度的传输段中发送数据传输时，访问节点不期望预期的接收者通过发送应答(ACK)消息确认成功接收数据传输来进行响应。这里，访问节点不询问是否成功地接收到数据传输。如果没有成功地接收，访问节点不采取任何行动来重新发送数据传输。

在本发明的可选实施例中，要对数据传输的接收进行应答。例如，当诸如104、106、108和110的访问节点在分配的被调度的传输段中发送数据传输时，访问节点期望预期的接收者通过发送应答(ACK)消息确认成功接收数据传输来进行响应。这里，如果没有成功地接收数据传输，如缺乏来自预期的接收者的ACK消息指示，访问节点重新发送数据传输。重新发送数据传输的处理可以和原始传输相似。即，访问节点可以首先发送符号级请求，然后接收将符号级请求与特定的被调度的传输段相关联的分配，并且最终在分配的被调度的传输段中发送数据传输。

争用请求

根据本发明的实施例，当例如104、106、108和110的访问节点发送符号级请求时，访问节点随机地从多个可用请求段中选择请求段。如上所述，可以基于时分复用、频分复用、码分复用和/或其它复用技术在请求信号空间中组织请求段。

例如，可以基于码分多址(CDM)在请求信号空间中组织请求段。可以使用例如Walsh码的代码。每个请求段对应于通过应用特定码字从请求信号空间中提取的码道。通过利用CDM，在时间上延伸请求段以及在频率上扩展请求段。即，不应用码分多址，请求段可以被限制为更短的时间和更窄的频率带宽。由此，可以在更长的时隙和更宽的频率带宽频带范围内扩展请求的能量。这允许发射器使用更小的功率。具体来说，该布置在低负载因子请求信道中捕获其它未用的功率(在未占用的时间和未占用的频率带宽中的功率)。在请求信号空间中使用CDM还提供在被调度的传输信号空间中的传输的信噪比(SNR)增益。在某些实施方式中，该增益可以位于9到30dB或更高的范围内。将CDM应用至请求段可以显著地改善请求检测性能。

图13示出根据本发明的实施例的具有争用代码请求信道的系统的详细例子。这里，该系统利用800个信道符号的被调度的传输数据长度，在这种情形下这等效于100字节。来自每个节点的被调度的传输的平均间隔是8秒。来自每个节点的被调度的传输的平均带宽是100符号/秒。请求符号和被调度的传输符号的比率是8/100。换句话说，每64个请求符号对应于800个被调度的传输符号。使用64码片扩频码提供18dB SNR扩频增益。请求信道负载系数是1/16。请求的最终冲突概率是1.55％。

轮询的请求(polled request)

根据本发明的另一个实施例，当例如104、106、108和110的访问节点发送符号级请求时，访问节点利用规定的调度来从多个可用请求段中选择请求段。该规定的调度指定每个访问节点可用的请求段。从这个意义上说，该规定的调度“轮询”每个访问节点以在恰当的请求段发送它的请求。同样，还可以基于时分复用、频分复用、码分复用和/或其它复用技术来在请求信号空间中组织请求段。特别地，如前所述，在请求信号空间中使用码分复用具有显著的效益。

总的来说，当与争用请求信道相比，轮询的请求信道具有优缺点。一个优点是不存在冲突的可能性。这是因为规定的调度不会将相同的请求段分配给两个不同的访问节点。轮询的请求信道的缺点是增加的等待时间。当应用轮询的请求信道的访问节点准备发送请求时，该访问节点不能立刻进行发送。相反地，根据规定的调度，该访问节点必须等待当它的请求段中的一个请求段变得可用时的下一个机会。这样的延迟导致轮询的请求信道的增加的等待时间。

根据本发明的一个实施例，规定的调度是固定的。例如，可以对系统中的节点进行编程以遵守请求段的特别规定的调度。根据本发明的另一个实施例，规定的调度是动态可变的。例如，调度器节点102可以响应于改变条件在操作过程中改变请求段的规定的调度。然后调度器节点102向访问节点104、106、108和110广播新规定的调度。

图14示出根据本发明的实施例的具有轮询的代码请求信道的系统的更详细的例子。这里，该系统利用800个信道符号的被调度的传输数据长度，在这种情形下这等效于100字节。来自每个节点的被调度的传输的平均间隔是8秒。来自每个节点的被调度的传输的平均带宽是100符号/秒。每个节点的请求轮询间隔被设置为125毫秒，这等同于每个节点每秒8个请求机会。请求符号和被调度的传输符号的比率是8/100。换句话说，每64个请求符号对应于800个被调度的传输符号。使用64码片扩频码提供18dB SNR扩频增益。如果系统如预期那样操作，请求的冲突概率是0％。

多业务类型的请求信号设计

根据本发明的实施例，提供了多个业务。由此，在被调度的传输信号空间中定义多个种类的被调度的传输段。每个类别的被调度的传输段可以对应于不同的业务类型。例如，如上所述，图6示出两业务TDM请求和被调度的传输方案。在这种情况下，存在两种类别的被调度的传输段：用于第一长度(长)的数据传输的长请求段与用于第二长度(短)的数据传输的短请求段。图6仅示出了简单的例子。业务类型可以基于除了数据传输长度之外的因素。此外，也可以存在多于两种类型的业务。

为了请求特定业务类型的被调度的传输，例如104、106、108和110的访问节点发送表示期望的业务类型的请求。根据本发明不同实施例，这样的请求可以被实施为一个符号(单个符号)的请求或N符号(多个符号)的请求。

下面更详细地描述一个符号的请求。这里，访问节点仅使用一个符号的请求来传递期望的业务类型。根据本发明的实施例，通过将请求信号空间划分为多个类别的请求段来实现。访问节点可以通过在属于恰当的类别的请求段中发送请求表示所请求的业务类型。例如，在图6所示的两业务系统的情况下，一些请求段被指定为“长”请求段，而其它请求段被指定为“短”请求段。为了请求“长”的被调度的传输，例如104、106、108和110的访问节点仅在一个“长”的请求段中发送请求。这样的技术具有多个优点。一个优点是可以支持多个业务类型(例如，多于两个)。另一个优点是可以实现对不同业务类型灵活地分配请求信号空间。例如，在图6所示的两业务系统中，就“长”的请求段的分配和“短”的请求段的分配而言，可以灵活地改变请求信号空间的构成。此外，当系统操作时可以动态地调节请求信号空间的构成。

下面更详细地描述N个符号的请求。示出了两个不同的实施例。根据第一实施例，非相关地检测包括N个符号的请求。即，请求的接收者(例如调度器102、例如104、106、108和110的其它访问节点)接收作为非相关信号的请求。例如，接收者可以利用仅将请求的每个符号检测为“开”或“关”的包络检测器。总的来说，这样的N个符号的请求可以从2^N-1个业务类型中指定一个。在每个请求包括N＝2个符号的实施方式中，请求可以如下所述支持三个不同类型的业务。如果符号1是“开”并且符号2是“关”，那么指示业务类型1。如果符号1是“关”并且符号2是“开”，那么指示业务类型2。如果符号1是“开”并且符号2是“开”，那么指示业务类型3。当然，如果符号1是“关”并且符号2是“关”，那么不发送请求。

图15是根据本发明的实施例的在不同的噪声水平下的期望的包络检测器性能的图表。根据本发明的不同实施例，可以实现包络检测器以检测在请求信号空间中发送的请求。如上所述，这包括对一个符号的请求的检测以及对N个符号的请求的检测。这样的包络检测器的设计在本领域中是公知的。图15表示多条性能曲线，在现有技术中公知为接收器操作特性(ROC)曲线。每个曲线代表对于特定噪声水平的包络检测器的期望的性能，这通过每个符号的能量与噪声水平的比率(Es/No)来表示。每个曲线表明在特定噪声水平下在(1)错过检测的概率和(2)检测器错误告警的概率之间的可以期望的折衷。通过调节检测器的检测阈值沿着曲线移动检测器的性能。在曲线上的任意点代表错过检测的概率和错误告警的概率之间的特定折衷。如预期那样，包络检测器的整体性能随着噪声水平的增加而衰减。

根据第二实施例，相关地检测包括N个符号的请求。即，请求的接收者将该请求接收为相关信号。这样的相关检测器的设计在本领域是公知的。接收者可以根据特定调制和/或编码方案来解调该请求。一个例子是基于差分相关检测方案的系统。这里使用M进制差分相移键控(M-DPSK)调制。N个符号的请求可以从M^N-1个不同业务类型中指定一个业务类型，一个符号用于提供相位参考。此外，M-DPSK信号也可以是块码以提供误差校正。当然，这仅是一个例子。在其它实施例方式中，可以使用不同调制和编码方案。可以根据例如遇到的信噪比(SNR)的信道情况来特别选择调制和编码方案。

被调度的传输段的默认分配

根据本发明的实施例，被调度的传输信号空间包括多个被调度的传输段，如果不被分配到任何符号级请求，多个被调度的传输段包括可用于默认节点或多个默认节点的至少一个默认使用段。这样的技术允许灵活地使用没有被分配为特定符号级请求的结果的传输段。

在一个实施方式中，可以应用两级(two-tier)分配技术。第一级是分配的“优先级”。如在本公开的其它部分讨论的那样，这可以包括将符号级请求与被调度的传输段相关联的分配。第二级是分配的“可用空间”级。在这一级中，一个或多个被调度的传输段被分配给默认实体。对默认实体给出了这些被调度的传输段的有条件的使用。该条件是如果没有在优先级中分配被调度的传输段(由此它们是可用的)，那么默认实体可以继续处理并使用该被调度的传输段。换句话说，第二级允许被调度的传输段的二次分配。

可以对特定持续时间指定这些两级分配的每一个。通常，相对于系统的第一级分配活动，持续时间相对长。仅作为一个例子，在特定系统中，在大概几秒内可以发生多个第一级分配。相反地，第二级分配可以将一个或多个被调度的传输段分配给默认实体几分钟、几小时或几天的持续时间。此外，相比第一级分配，第二级分配可以以不同方式划分被调度的传输信号空间。例如，第二级分配可以将大块的被调度的传输段分配用于默认实体的默认使用。

在一个实施例中，默认实体包括默认节点。这里，默认节点喜欢使用一个或多个被调度的传输段，如果这些传输段没有在第一级分配中被分配。默认节点可以使用被调度的传输段来执行文件传送、特定的低优先级数据流等。

在另一个实施例中，默认实体包括一组默认节点。这里，该组默认节点共享一个或多个被调度的传输段的默认使用。该被调度的传输段可以被分配为一块信号空间。该组默认节点可以在争用基础上共享该块的默认使用。例如，该组默认节点的每个成员可以与其它成员竞争使用整块信号空间的权利。可以使用实施不同争用接入协议，例如分段Aloha和其它。

在又一个实施例中，从包括至少一个默认节点和至少一组默认节点的多个默认实体中选择默认实体。由此，在一个系统中，第二级可以包括默认节点和默认节点组的混合体。特定的第二级分配将一块信号空间的默认使用分配给一个默认节点或一组默认节点。

连续的被调度请求

根据本发明的实施例，响应于在初始请求段从访问节点104、106、108和110发送的初始符号级请求，调度器节点102可以向初始符号级请求分配一个或多个额外的请求段作为后续的请求段。例如，调度器节点102可以广播分配消息以将初始请求段与一个或多个后续的请求段相关联。如前所述，对于发送初始请求的访问节点的身份，在这可以以匿名方式执行。可以以不同方式使用一个或多个被调度的后续的请求段。下面描述两个这样的使用。

在一个实施例中，后续的请求段被用于解决冲突。当调度器节点102接收初始符号级请求时，调度器节点102确定可能已经发生了冲突。仅作为例子，假设两个访问节点104和106，每个访问节点在相同的初始请求段发送初始请求。这引起了冲突。即使调度器节点102可以正确地解码初始请求，但它仍然不清楚对于哪个访问节点应该被看作请求的发起者。如果调度器节点102没有解决冲突而仅是发送将初始请求与被调度的传输段相关联的分配消息，则访问节点104和106都可以接受分配并且尝试在被调度的传输段中发送数据传输。可能的结果是信号将是混乱的并且任一个数据传输都不能被正确接收。

由此，调度器节点102可以发送将初始请求段与一个或多个后续的请求段相关联的分配，代替仅发送将初始请求段与被调度的传输段相关联的分配。这些后续的请求段对发生冲突的访问节点提供发送可以避免彼此冲突的二次请求的机会。

继续上述涉及访问节点104和106的冲突的例子，调度器节点102可以检测可能的冲突并且发送将初始请求段与32个后续的请求段相关联的分配。访问节点104通过随机从32个后续的请求段选择一个请求段并且在它随机选择的请求段(例如请求段8)中发送二次请求来做出响应。访问节点106也通过随机从32个后续的请求段选择一个请求段并且在它随机选择的请求段(例如请求段13)中发送二次请求来做出响应。

访问节点104和106随机地选择32个可能的后续的请求段中不同的请求段来发送它们各自的二次请求的概率高(31/32)。如果该情况发生(更容易发生)，则已经解决了冲突。即，现在访问节点104和106已经在不同的请求段中发送二次请求。调度器节点102可以通过将被调度的传输段分配给从访问节点104发送的二次请求并且另外地将另一个被调度的传输分配给从访问节点106发送的二次请求来简单地分别处理二次请求。

当然，访问节点104和106随机地选择32个可能的后续的请求段中相同的一个请求段来发送它们各自的二次请求的概率低(1/32)。如果该情况发生(更不容易发生)，则冲突仍未解决。这里，调度器节点102可以再重复一次该处理，以解决冲突。即，调度器102可以发送另一个分配以分配另一组32个后续的请求段。访问节点104和106会再次分别随机地从32个可能的后续的请求信道中选择，以此类推。可以重复该处理直到解决了冲突或者直到达到了终止条件。

尽管上面讨论的例子涉及两个访问节点104和106，但该方法可以应用于涉及多于两个节点的冲突情况。此外，通过改变分配的后续的请求段数目(例如改变为大于或小于32个请求段)可以修改在每次重复中解决冲突的概率。

在另一个实施例中，后续的请求段可以用于发送与请求相关联的额外的信息。例如104、106、108和110的访问节点可以发送初始符号级请求。在接收到初始符号级请求时，调度器节点102可以发送将初始的请求段与一个或多个后续的请求段相关联的分配。这里，后续的请求段向访问节点提供机会以提供补充初始符号级请求的额外信息。例如，如果初始符号级请求没有指示特定类型的请求的业务，则调度器节点102可以分配一个或多个后续的请求段，使得访问节点可以在后续的请求段中发送额外的信号以指定请求的业务的类型。

背驮请求

根据本发明的实施例，请求可以从访问节点例如104、106、108和110作为“背驮请求”发出。这里，背驮请求是指，包含在从被调度的传输段中的节点发出的数据传输部分中的请求。因此，与请求信号空间的请求段中发出的请求不同，背驮请求是作为数据传输部分发送的，例如在数据传输的头部，在被调度的传输信号空间中的被调度的传输段中发送。该技术通过允许在被调度的传输上请求“免费搭载”以提高效率，因此避免使用请求信号空间中的单独的传输。

可以在各个被调度的传输段中从访问节点发出的数据传输的顺序中看出背驮请求的操作。数据传输的序列可以包括访问节点准备发送的当前的数据传输。数据传输的序列还可以包括还要被分配被调度的传输段的随后的数据传输。为了请求被调度的传输段用于随后的数据传输，访问节点可以在当前的数据传输部分中发送背驮请求。

背驮请求可以以各种方式包含在当前的数据传输中。例如，背驮请求可以是当前数据传输中的头部的部分。在一个实施方式中，背驮请求包括在当前的数据传输的头部中的请求计数。

在本发明的一个实施例中，背驮请求可以用作用于随后的数据传输的初始请求。例如，背驮请求可以是从访问节点发出的、用于请求对随后的数据传输分配被调度的传输段的唯一的请求。在此情况下，在请求信号空间中不发送用于随后的数据传输的单独的请求信号。也就是，随后的数据传输依靠背驮请求来获得适合的被调度的传输段的分配。

依据本发明的实施例，访问节点可以做出突发时间(burst time)决定来选择使用背驮请求还是使用请求信号空间中的符号级请求。突发时间决定发生在大约发送当前的数据传输的时候。该选择可以基于当前的数据传输的期望的等待时间。该选择还可以基于与要被调度的数据传输(也就是，随后的数据传输)相关联的特定服务质量(QOS)考虑。仅作为一个简单的例子，对于随后的数据传输的特定的QOS要求可以是要在少于100毫秒内发送的请求。如果当前的数据传输的期望的等待时间超过100毫秒，则访问节点可以选择使用请求信号空间中的符号级请求来代替背驮请求。

在本发明的一个实施例中，背驮请求可以用作与先前发送的请求对应的冗余的请求。这里，每个访问节点不仅发送(1)请求信号空间中的请求，还发送(2)被调度的传输信号空间中的冗余的背驮请求。背驮请求可以包括用于请求信号空间中的相关联请求的位置标识符。因此，请求信号空间中的由访问节点发送的每个请求都具有相关联的冗余背驮请求形式的备份。

这样的冗余的背驮请求的一种用途是检测请求段中的多个请求之间的冲突。不同的节点，例如访问节点104、106、108和110，可以在请求信号空间的相同请求段中发送请求，从而导致冲突。如果每个访问节点还发送相关联的冗余的背驮请求作为备份，则可以处理该冗余的请求来检测冲突。这样的冗余的背驮请求的另一种用途是检测丢失的请求。

图16示出了依据本发明实施例的背驮请求的用途，用于请求冲突检测和丢失的请求处理。该图给出了在节点(例如调度器节点102)的可能的事件，以及所采取的相应的行动。

首先，在接收到请求信号空间中的请求时，调度器102对该请求分配被调度的传输段。其次，在接收到与在请求信号空间中检测到的特定的请求相关联的单个(单独的)背驮请求时，调度器102忽略该背驮请求。这里，接收单个背驮请求表示仅仅一个访问节点发送请求信号空间中的请求，因此没有冲突发生。第三，在接收到与请求信号空间中检测到的特定的请求相关联的多个背驮请求时，调度器102对每个背驮请求分配单独的被调度的传输段。这里，接收多个背驮请求(所有背驮请求都与请求信号空间中检测到的相同请求相关联)表示多于一个访问节点发送了请求，因此发生冲突。因此，调度器节点102通过对每个背驮请求分配单独的被调度的传输段来解决该冲突。第四，在接收到用于请求信号空间中的未被检测到的请求的背驮请求时，调度器102对该背驮请求分配被调度的传输段。这里，该背驮请求与在请求信号空间中已被发送但由于某种原因未被检测到的请求相关联。这里，该背驮请求的目的符合用作备份请求的用途。相应地，调度器102对该背驮请求分配被调度的传输段。

请求信号空间和被调度的传输信号空间的动态划分

根据本发明的实施例，可以对请求信号空间与被调度的传输信号空间之间的共享通信介质的分配进行动态地改变。仅作为简单的例子，系统可以将共享通信介质的分配从图5所示的分配动态地改变为图6所示的分配。如之前所讨论的，图5示出了基于TDM时隙的帧的共享通信介质的特定分配。图6示出了也是基于TDM时隙的帧的共享通信介质的不同的分配。在操作期间，系统可以动态地从图5所示的分配切换到图6所示的分配。节点，例如调度器节点102，可以将一个或更多的控制消息广播到其他节点，例如访问节点104、106、108和110，以通知他们分配的变化。一旦这些其他的节点已被通知到该变化，系统可以根据共享通信介质的新的分配来转换操作。

占用请求段和被调度的传输段的两步式请求

根据本发明的实施例，访问节点104、106、108和110可以发送用于传输的两步式请求。这样的两步式请求由第一步骤和第二步骤构成。第一步骤可以仅仅是如之前所描述的，从访问节点发出的符号级请求。当获得了将符号级请求与被调度的传输段相关联的分配时，访问节点可以在被调度的传输段中发送数据传输。这里，第二步骤可以是在被调度的传输段中发送的数据传输。换句话说，访问节点使用被调度的传输段来发送该请求的第二步骤，代替使用被分配给用于发送正规数据的请求的被调度的传输段。第二步骤可以进一步定义该请求。该请求可以是用于业务的更详细的请求。例如，第二步骤可以指定特定业务类型或指定提供了与所做出的请求有关的额外细节的信息。

用于优先访问的多个请求

根据本发明的实施例，访问节点，例如104、106、108和110，在尝试获得分配来调度仅仅一个数据传输时，可以发送多于一个请求。通常，当访问节点有数据要发送时，访问节点发送一个请求来获得被调度的传输段的分配。然而，这里，访问节点可以发出两个或更多请求。换句话说，访问节点可以发送额外的请求作为备份。这可以为了增加分配的可能性而进行。例如，如果调度器102不知何故不能检测到这些请求中的一个请求，则仍然可以检测到其他的请求。对于每个检测到的请求，调度器102可以发送将检测到的请求分配给被调度的传输段的分配。

当然，这可以产生为仅仅一个数据传输预留的，对单独的被调度的传输段的多个分配。根据本发明的一个实施例，访问节点不浪费额外的被调度的传输段。作为替代，访问节点利用这样的额外的被调度的传输段来发送其他数据传输。

无调度器模式和其他分配模式

根据本发明的不同实施例，可以采用不同的分配模式。这可以包括“调度器模式”，“无调度器模式”以及“混合模式”。这里，“调度器模式”是指，访问节点依靠调度器节点来确定被调度的传输段的分配的操作模式。先前的段落已描述了“调度器模式”下的例子。

图17给出示出了根据本发明实施例的、在“无调度器模式”下操作的简化网络。示出了利用共享通信介质的多个访问节点1404、1406、1408和1410。代替依靠调度器节点来接收请求并确定被调度的传输段的正确分配，每个访问节点1404、1406、1408和1410独立地确定对被调度的传输段的正确分配。这里，假设所有访问节点都遵从该相同的规则来确定分配，并且所有的访问节点都能检测到所有请求。如果是这样的情况，则能在每个访问节点产生对被调度的传输段的相同分配。也就是，每个访问节点能独立地产生相同的分配。这样，可以不需要专用的调度器节点。同样，也可以不需要发送分配消息。每个访问节点自己能在本地确定正确分配。因此，可以不需要提供反馈信号空间来发送任何分配消息。

下面根据其他另一个实施例来描述“混合模式”。返回图1，在该模式下，每个访问节点，例如104、106、108和110同时(1)从调度器节点，例如102接收分配消息，和(2)从其他访问节点接收请求。这里，每个访问节点基于从其他节点接收的请求来独立地确定被调度的传输段的正确分配。然而，在确定过程中，访问节点也考虑从调度器节点接收到的分配消息。通过利用两个信息源，每个访问节点可以做出关于什么是被调度的传输段的正确分配的更鲁棒的确定。

根据本发明的另一个实施例，系统可以包含在不同分配模式下操作的访问节点的混合体。系统中的一些访问节点可以在“调度器模式”下操作。系统中的一些访问节点可以在如上所述的“无调度器模式”下操作。最后，系统中的一些访问节点可以在如上所述的“混合模式”下操作。

尽管已根据特定实施例对本发明进行了描述，但对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的范围并不限于所描述的特定实施例。因此，说明书和附图应被认为是说明性的，而非限制性的意图。然而，明显的是，在不脱离权利要求书中的发明的更广的精神和范围的情况下，可以进行增加、减少、置换和其他修改。

Claims (36)

1.一种在共享通信介质上进行通信的方法，所述共享通信介质包括多个节点，所述方法包括：

(a)从所述多个节点中的第一节点发送请求，所述共享通信介质包括请求信号空间和被调度的传输信号空间，所述请求信号空间包括多个请求段，每个请求段在所述请求信号空间中具有不同的位置，所述被调度的传输信号空间包括多个被调度的传输段，每个被调度的传输段在所述被调度的传输信号空间中具有不同的位置，所述请求在所述多个请求段的一个请求段中被发送；

(b)获取将所述请求与从所述多个被调度的传输段中选出的被调度的传输段相关联的分配，所述分配考虑了所述请求在所述请求信号空间中的位置；以及

(c)根据所述分配，从所述第一节点在与所述请求相关联的所述被调度的传输段中发送数据传输。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述请求是在所述请求段中发送的符号级请求。

3.如权利要求1所述的方法，其中，基于所述请求在所述请求信号空间内的位置通过使用请求的排序进行所述分配，其中，根据所述排序将所述请求与被调度的传输段相关联。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个请求段是基于所述请求信号空间的时分复用。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个请求段是基于所述请求信号空间的频分复用。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个请求段是基于所述请求信号空间的码分复用。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个请求段是基于所述请求信号空间的小波分复用。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个请求段由请求时隙表征。

9.如权利要求8所述的方法，其中，在不同的时隙和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

10.如权利要求8所述的方法，其中，在公共持续时间和不同的频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

11.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个请求段由请求码字表征，并且其中，使用请求码字来发送所述请求。

12.如权利要求11所述的方法，其中，使用不同的码字在公共持续时间和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

13.如权利要求11所述的方法，其中，在不同时隙和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

14.如权利要求11所述的方法，其中，在公共持续时间和不同的频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

15.如权利要求11所述的方法，其中，所述代字对应于Walsh代码。

16.一种在共享通信介质上进行通信的方法，所述共享通信介质包括具有第一节点和第二节点的多个节点，所述方法包括：

(a)在所述第二节点接收来自所述第一节点的请求，所述共享通信介质包括请求信号空间和被调度的传输信号空间，所述请求信号空间包括多个请求段，每个请求段在所述请求信号空间中具有不同的位置，所述被调度的传输信号空间包括多个被调度的传输段，每个被调度的传输段在所述被调度的传输信号空间中具有不同的位置，所述请求在所述多个请求段的一个请求段中被发送；

(b)在所述第二节点，进行将所述请求与从所述多个被调度的传输段中选出的被调度的传输段相关联的分配，并发送相应的分配消息，其中，所述分配考虑了所述请求在所述请求信号空间中的位置；以及

(c)在所述第二节点，从所述第一节点接收在与所述请求相关的所述被调度的传输段中的数据传输。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述多个请求段由请求时隙表征。

18.如权利要求16所述的方法，其中，所述多个请求段由请求码字表征，并且其中，使用请求码字来发送所述请求。

19.一种在共享通信介质上进行通信的装置，所述共享通信介质包括多个节点，所述装置包括：

(a)第一节点，在所述共享通信介质上发送请求，所述共享通信介质包括请求信号空间和被调度的传输信号空间，所述请求信号空间包括多个请求段，每个请求段在所述请求信号空间中具有不同的位置，所述被调度的传输信号空间包括多个被调度的传输段，每个被调度的传输段在所述被调度的传输信号空间中具有不同的位置，所述第一节点能在所述多个请求段的一个请求段中发送所述请求；

(b)其中，所述第一节点能获取将所述请求与从所述多个被调度的传输段中选出的被调度的传输段相关联的分配，所述分配考虑了所述请求在所述请求信号空间中的位置；以及

(c)其中，所述第一节点能根据所述分配，在与所述请求相关的所述被调度的传输段中发送数据传输。

20.如权利要求19所述的装置，其中，所述请求是要在所述请求段中发送的符号级请求。

21.如权利要求19所述的装置，其中，基于所述请求在所述请求信号空间内的位置通过使用请求的排序进行所述分配，其中，根据所述排序将所述请求与被调度的传输段相关联。

22.如权利要求19所述的装置，其中，所述多个请求段是基于所述请求信号空间的时分复用。

23.如权利要求19所述的装置，其中，所述多个请求段是基于所述请求信号空间的频分复用。

24.如权利要求19所述的装置，其中，所述多个请求段是基于所述请求信号空间的码分复用。

25.如权利要求19所述的装置，其中，所述多个请求段是基于所述请求信号空间的小波分复用。

26.如权利要求19所述的装置，其中，所述多个请求段由请求时隙表征。

27.如权利要求26所述的装置，其中，在不同的时隙和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

28.如权利要求26所述的装置，其中，在公共持续时间和不同的频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

29.如权利要求19所述的装置，其中，所述多个请求段由请求码字表征，并且其中，使用请求码字来发送所述请求。

30.如权利要求29所述的装置，其中，使用不同的码字在公共持续时间和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

31.如权利要求29所述的装置，其中，在不同时隙和公共频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

32.如权利要求29所述的装置，其中，在公共持续时间和不同的频率范围上定义所述请求信号空间和所述被调度的传输信号空间。

33.如权利要求29所述的装置，其中，所述代码字对应于Walsh代码。

34.一种在共享通信介质上进行通信的装置，所述共享通信介质包括多个节点，所述装置包括：

(a)第二节点，能接收来自第一节点的请求，所述共享通信介质包括请求信号空间和被调度的传输信号空间，所述请求信号空间包括多个请求段，每个请求段在所述请求信号空间中具有不同的位置，所述被调度的传输信号空间包括多个被调度的传输段，每个被调度的传输段在所述被调度的传输信号空间中具有不同的位置，所述第二节点能在所述多个请求段的一个请求段中接收所述请求；

(b)其中，所述第二节点能进行将所述请求与从所述多个被调度的传输段中选出的被调度的传输段相关联的分配，并发送相应的分配消息，其中，所述分配考虑了所述请求在所述请求信号空间中的位置；以及

(c)其中，所述第二节点能从所述第一节点接收在与所述请求相关的所述被调度的传输段中的数据传输。

35.如权利要求34所述的装置，其中，所述多个请求段由请求时隙表征。

36.如权利要求34所述的装置，其中，所述多个请求段由请求码字表征，并且其中，使用请求码字来发送所述请求。

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