CN101828422A - 对通信链路的基于争用和基于调度的混合访问 - Google Patents

Abstract

本文示教的一个或多个实施例提供使用通信链路(16)上的基于争用的信道(40)和调度信道(42)的混合访问布置。作为显著效率这一点，给定用户(18)在基于争用的信道(40)上自主传输，无需调度开销。然而，如果在基于争用的信道(40)上发生争用过载，则根据包含在它们的用户传输中的唯一签名序列识别所涉及的用户。所识别的用户暂时作为调度信道(42)上的调度用户进行管理，调度信道补充基于争用的信道(40)，并因此与基于争用的信道(40)相比，可以使用有限通信链路资源。争用过载中未涉及的用户通常继续在基于争用的信道(40)上操作。

Description

对通信链路的基于争用和基于调度的混合访问

技术领域

本发明一般涉及对诸如无线通信网络中的上行链路等通信链路的多路访问控制，并且更具体地说，涉及使用基于争用的访问和基于调度的访问的混合。

背景技术

随着当前和未来无线通信网络远离电路交换通信而向分组交换通信的转变，资源分配变得更加灵活且更加具有挑战性。例如，在分组交换环境中，资源分配倾向于按照需求进行。另外，向各个用户的资源分配倾向于具有短持续时间，反应了诸如网页浏览等许多分组交换通信应用的突发、断续的性质。

作为一个示例，基于分组的通信应用和服务使蜂窝网络和诸如其中给定小区中的可能大的用户群共享公共通信上行链路的无线通信网络等其它无线通信网络中的公共上行链路资源的分配变复杂了。一种共享方法取决于资源预留技术，其中各个用户按照预留访问公共上行链路。以这种方式调度对通信链路的访问有以如下方式控制用户群的优点：避免使传输冲突(即，多于一个用户在相同物理资源上同时传输)，但是调度请求/准许信令给通信链路增加了可能显著的开销，并且给管理基站增加了复杂性。

作为备选，基于争用的访问通过消除调度访问的信令开销提供了可能更大的通信链路效率。用基于争用的访问，竞争访问通信链路的每个用户自主传输，意味着不时地发生用户传输之间的冲突。通常，基站或其它接收实体能够同时解调多于一个用户的传输，因此冲突不一定意味着用户数据丢失。然而，对解调资源的干扰或实际约束一般限制了能够成功接收的同时用户传输的数量。术语“争用过载”是指发生了多于最大容许数量的同时用户传输，其中该数量可以固定或者可以改变，取决于在基站的主要接收条件和负载。

作为公共点，常规基于争用的访问方案假设在存在争用过载的情况下不能准确接收(解调)用户传输，意味着在这种情况下所有用户传输都“丢失”了，并且用于那些传输的信道资源完全浪费了。更坏的是，在没有提供交错排列或否则在基于争用的信道上分散重传的情况下，在争用过载中所涉及的用户都可同时或大约同时尝试重传，由此冒进一步争用过载的风险。作为一般建议，因此，争用过载可理解为可能减少或消除与从通信链路消除调度开销一起出现的效率增益。

发明内容

本文示教的一个或多个实施例提供使用通信链路、例如无线通信网络上行链路上基于争用的信道和调度信道的混合访问布置。作为显著效率的一点，给定用户在基于争用的信道上自主传输，无需调度开销。然而，如果在基于争用的信道上发生争用过载，其中太多用户在基于争用的信道上同时传输，则根据包含在它们的用户传输中的唯一签名序列识别所涉及的用户。

至此，在争用过载中所涉及的具体用户可能无法识别，并且因此没有基础可用于专门响应于它们在争用过载中的涉及而管理它们。如本文所示教的，用户传输包含唯一签名序列，例如其可使用循环延迟多普勒频移根据长度为N的基序列定义。即便无法解调用户传输的数据部分，这些序列允许基站或其它接收器识别争用过载中所涉及的用户。将所识别的用户暂时作为调度信道上的调度用户管理，调度信道补充基于争用的信道，并因此与基于争用的信道相比可使用有限通信链路资源。在争用过载中未涉及的用户一般继续在基于争用的信道上操作。

因此，管理多用户访问通信链路的方法的一个实施例包括：在支持最大数量同时用户传输的所述通信链路的基于争用的信道上接收用户传输，其中每个用户传输包含唯一签名序列，并检测其中多于最大数量的用户同时在所述基于争用的信道上传输的争用过载。所述方法进一步包括：基于从那些用户接收的所述唯一签名序列识别在争用过载中所涉及的用户，并且调度在所述通信链路的调度信道上的、用于一个或多个所识别用户的重传。

在另一个实施例中，管理多用户共享访问通信链路的方法包括：在通信链路上定义基于争用的信道，在通信链路上定义调度信道，并在基于争用的信道上从在基于争用的信道上自主传输的各个用户接收用户传输，其中基于争用的信道上的每个用户传输包含唯一签名序列。所述方法进一步包括：检测太多用户在基于争用的信道上同时传输的基于争用的信道上的争用过载，基于成功对争用过载期间接收的唯一签名序列进行解码来识别在争用过载中所涉及的用户，并向所识别的用户发送重传调度信息以控制所识别用户在调度信道上的调度重传。

在另一个实施例中，将用在无线通信网络中的基站配置成管理多用户访问由基站支持的通信链路。基站包括接收器电路和操作上与接收器电路相关联的一个或多个处理电路。接收器电路配置成在通信链路的基于争用的信道上接收用户传输，其中基于争用的信道支持最大数量的容许同时用户传输，并且其中每个用户传输包含唯一签名序列。相应地，处理电路配置成检测其中多于最大数量的用户同时在基于争用的信道上传输的争用过载。另外，处理电路配置成基于从那些用户接收的唯一签名序列识别在争用过载中所涉及的用户，并且调度一个或多个所识别用户在通信链路的调度信道上的重传。

在又一个实施例中，下行链路控制信道提供用于联合上行链路数据信道，其提供基于争用的信道和支持来自基于争用的信道的溢出的相关联调度数据信道。对于在没有争用过载的情况下在基于争用的信道上接收的各个用户传输，所传播的下行链路控制信道信号包括与各个用户传输对应的个别化接收确认信息。对于在出现争用过载的情况下在基于争用的信道上接收的各个用户传输，信号进一步包括：指导识别为争用过载中所涉及的用户在调度信道上进行调度重传的个别化重传调度信息。以这种方式，信号承载确认/否认或其它确认信息，用于提供对以争用为基础向基站或其它网络接收器的用户传输的接收反馈。当需要时，信号进一步承载重传调度信息，以指导或否则控制由其传输丢失或否则被基于争用的信道上发生争用过载而损坏的用户进行的重新调度的传输。

当然，本发明不限于上述特征和优点。实际上，本领域的普通技术人员在阅读了如下详细描述并看了附图后将认识到附加特征和优点。

附图说明

图1是无线通信网络的部分框图，包含配置成实现组合对通信上行链路资源的基于争用访问和基于调用访问的混合访问方案的一个实施例的基站。

图2是用于混合多路访问的基于争用和基于调度的上行链路信道以及用于控制这种访问的对应下行链路控制信道的一个实施例的框图。

图3是示出用于实现混合多路访问方法的处理逻辑的一个实施例的逻辑流程图。

图4是用户分类的框图，其中以争用为基础并根据需要以调度为基础管理用户(移动台)子群。

图5是使用本文示教的混合多路访问实施例的示例基站与未使用该实施例的基站的性能比较图，其中在平均分组延迟与分组到达率方面绘制性能(从传输用户的角度)。

具体实施方式

作为非限制性示例，图1部分示出了无线通信网络10，其包含基站12和一个或多个其它实体14。基站12提供上行链路通信信道16，用于基于混合多路访问布置从移动台群20中的各个移动台18接收用户传输，其中它管理对上行链路通信信道16的基于争用访问和基于调度访问两者。基站12进一步提供下行链路通信信道22用于向群20中的移动台18发送传输，包括与其对混合多路访问的管理相关联的控制信令。支持那些通信链路，所示出的基站12包含一个或多个发射/接收天线24，连同分别相关联的发射器和接收器电路26和28，并且进一步包含操作上与发射器和接收器电路26和28相关联的一个或多个处理电路30。

如作为非限制性示例在图2中所示出的一样，基站12通过在通信上行链路16上定义基于争用的信道40和基于调度的信道42来支持混合多路访问，连同用于管理这种访问的下行链路上的对应控制信道44。概括地，各个移动台18(其常规上称为“用户”)根据需要在基于争用的信道40上自主传输。如果在基于争用的信道40上发生争用过载，则基站12识别在争用过载中所涉及的各个移动台18，并通过在下行链路控制信道44上向所涉及的用户发送个别化重传调度信息，将所涉及的移动台18作为调度信道42上的调度用户暂时管理。争用过载中未涉及的用户一般继续在基于争用的信道40上操作。

调度信道42的操作在某种意义上“补充”基于争用的信道40，这是因为调度传输根据需要用于管理来自在争用过载中所涉及用户的用户数据重传。这种限制的用途允许基于争用的信道40被积极地管理，不会遭受常规由争用过载所引起的有害影响。另外，使用调度信道42作为补充或辅助信道——例如处理来自主要、基于争用的信道40的争用溢出——意味着与基于争用的信道40相比，调度信道42可能从通信链路16分配比较少的资源。这样，调度信道42的存在不表示资源的大量预留。此外，在至少一个实施例中，响应于争用过载的发生根据需要动态分配调度信道。

在任何情况下，从基站12通过传输介质向移动台18的群20传播的下行链路控制信号44服务于如下双重目的：在没有争用过载的情况下传递在基于争用的信道40上传输的用户的确认信息，在存在争用过载的情况下传递在基于争用的信道40上传输的用户的重传调度信息。换句话说，对于所示出的信号配置，对于任何给定的传输时隙46，基站12接收给定数量的同时用户传输。如果太多用户在那个时隙46中传输，则发生争用过载，并且基站例如使用相关处理解码或否则确定在那个时隙46中传输的用户的唯一签名序列。至少对于它成功识别的用户，基站12确定重传调度，并随后在下行链路控制信道信号44上传输个别化重传调度信息。注意，下行链路控制信道44可使用与距传输基于争用的信号的时隙起始固定偏移间隔同步的时隙46。

相反，对于没有发生争用过载的基于争用的信道40的任何给定时隙46，基站12使用下行链路控制信道44向在那个时隙46中传输的用户发送个别化确认信息。由此，响应于(上行链路)基于争用的信道40上的争用过载，下行链路控制信道信号44承载重传调度信息。对于给定争用过载，那个信息标识要由所涉及的用户用于在调度信道42上重传丢失的信息的调度方式(schedules)，其还可根据传输时隙48定时隙。时隙48的定时可以匹配或者可以不匹配时隙46的定时。另外，响应于在没有争用过载的情况下接收的用户传输，下行链路控制信道44承载确认/否认或其它确认信令，向各个传输用户指示是否成功接收了他们的传输。

因此，如果在下行链路控制信道44上确认了在争用过载中未涉及的各个用户，则那个用户处于“争用池”中，并且根据需要在基于争用的信道40上重传。相反，在争用过载中所涉及的各个用户中的一个或多个用户被暂时从争用池中移除，并放入“调度池”中，其中它们以调度为基础在调度信道42上传输因为争用过载而丢失的用户信息。那些调度传输由基站12在下行链路控制信道44上所发送的重传调度信息控制。由此，如果在给定传输时隙中未发生争用过载，则基站12可配置成向在(基于争用的信道40的)给定传输时隙46中传输的用户发送个别化确认信息，否则向那些用户发送个别化调度信息。在这种情况下，可发送重传调度信息，程度至少为从在给定传输时隙中传输的用户成功接收了唯一签名序列。

在至少一个实施例中，基站12各个地确认它在基于争用的信道40上接收的移动台传输，并且移动台12被编程为侦听这种确认。然而，不是否认(nacking)不准确接收的传输，这会将否认的移动台留在争用池50中，而是基站12向其基于争用的信道传输被不准确接收的移动台18发送个别化重传调度信息。在这种情况下，如果移动台18的传输在基站12被不准确接收，则基站12有效地暂时从争用池50中移除这个移动台，而不管是否发生了争用过载。当然，如果的确发生了争用过载，则基站12可将识别为在那个争用过载中所涉及的所有移动台18暂时移动到调度池52中。

更详细地说，基站12以传输时隙为基础在基于争用的信道40上接收用户传输，并相应地向传输移动台18发送同步控制信息。令t_{j}表示第j个时隙的起始时间。假定基站12在基于争用的信道40的第j个时隙中接收传输与在下行链路控制信道44上传送对应的个别化控制信息之间的延迟是D个时隙持续时间，每个移动台18可配置成在时间t_j+D侦听下行链路控制信道44上的控制信息，在时间t_j侦听有关基于争用的信道40上的其分组传输的反馈。

因此，基站12配置成在基于争用的信道40的时隙j中接收用户传输，确定到时间t_j+k(其中k可以大于或小于一个时隙的时间，但小于D)之前的传输移动台18的唯一签名序列，并在下行链路控制信道44的时隙j+D中发送适当的个别化控制信息。在一个实施例中，基站12确认准确接收的传输，但向其基于争用的传输被不准确接收的任何移动台18发送重传调度信息；在其它实施例中，基站12适当地发送确认/否认信令，除非发生了争用过载，在这种情况下，它向一个或多个所涉及的移动台18发送重传调度信息。优选地，基站12向在争用过载中所涉及的所有移动台18发送重传调度信息，程度至少为它能够根据所接收的签名序列成功识别它们。

当然，这些信令协议和对应示出的信道布置在至少一些应用中可能是有利的，但是它们无意作为限制性的。例如，下行链路信令(确认/否认、重传调度)无需统一在一个信道上，确认/否认与重传信令也不一定必须使用相同信道进行，但是那种方法是方便的。更概括地说，基站12配置成实现管理表示对通信上行链路16的基于争用访问和基于调度访问的混合的、对通信链路的多用户访问的方法。

为此，基站12的处理电路30可相应地得到配置。例如，处理电路30可包括根据存储在基站12内所包含的计算机可读介质中的计算机程序指令配置的一个或多个通用或专用微处理器电路。然而，不管是用硬件、软件还是它们的任何组合来实现该方法，图3都示出了基于争用和基于调度的混合多路访问的广泛实施例，诸如可由基站12执行或对于其执行的实施例。

处理“开始”于基站12在通信链路16的基于争用的信道40上接收用户传输，其中该链路支持最大数量的同时用户传输，并且其中每个用户传输包含唯一签名序列(框100)。处理继续检测多于最大数量的容许用户在基于争用的信道40上同时传输的争用过载(框102)，并且继续基于从那些用户接收的唯一签名序列识别在争用过载中所涉及的用户(框104)。处理进一步继续调度一个或多个所识别用户在通信链路16的调度信道42上的重传(框106)。

回去参考图2，看到可以执行图3的处理，或否则以传输时隙为基础循环(1oop through)图3的处理。例如，在基于争用的信道40上接收用户传输可包括：在基于争用的信道40的同步传输时隙46内接收用户传输。由此，检测争用过载包括：以传输时隙为基础检测争用过载，并且识别在争用过载中所涉及的用户包括以传输时隙为基础识别用户。于是，对于其中发生了争用过载的给定传输时隙46，调度重传包括：向根据在给定传输时隙46中接收的唯一签名序列识别的用户发送调度信息。

然而，无论是否以传输时隙为基础执行基于争用的信道40上的传输，图4示出了本文给出的混合多路访问示教将移动台18的群20作为争用池50和调度池52进行管理。缺省地，各个用户在争用池50中操作，其中每个都根据需要在基于争用的信道40上自主传输。到那些自主用户传输导致争用过载的程度，一个或多个所涉及的用户从争用池50移到调度池52，其中经调度信道42以调度为基础重传因为争用过载而从那些用户丢失的信息重传。在那种意义上，基站有利地识别在给定争用过载中所涉及的特定用户，并暂时将一个或多个所识别用户从争用池50移到调度池52。争用池50中的其余用户继续基于争用的传输。

调度在通信链路16的调度信道42上的、用于一个或多个所识别用户的重传例如包括：确定用于一个或多个所识别用户中每个用户的重传调度信息，并向一个或多个所识别用户发送重传调度信息。以这种方式，那些用户至少暂时作为调度信道42上的调度用户操作。如所提到的，可以个别化为基础在下行链路控制信道44上传输这种重传调度信息。

如进一步提到的，在一个或多个实施例中，支持调度信道42所需的来自通信链路16的资源响应于检测到争用过载而动态地从通信链路16分配供调度信道使用。当然，还考虑如下实施例：其中用于调度信道42的资源从通信链路静态分配供调度信道使用。当然，尽管可以不时地更新静态分配，但是在任何给定时间，可以预留某些资源用于调度信道42，即便调度重传未正在进行。

在静态和动态分配实施例中，基站12可配置成基于从通信链路16分配信道资源来定义基于争用的信道40和调度信道42。例如，那些信道资源包括频率、时间和代码信道化(channelization)资源中的至少一项。根据基站12和移动台18所采用的空中接口的具体细节，信道分配可包括在较大OFDM载波频谱内分配或否则预留正交频分多路复用(OFDM)副载波块。更一般地说，分配表示通信上行链路16上信道化资源(代码、时间和/或频率)的某种分配，其允许基于争用的信道40和调度信道42同时存在，并允许各个用户被指配给一种或另一种信道。

作为另一个有利的变型，处理电路30可配置成指示调度重传是采用增量解码或冗余解码的全重传还是部分重传。换句话说，作为基本实施例，基站12和移动台18可配置成使得在争用过载中丢失的用户数据的重传作为所丢失数据的简单全重传进行。然而，基站12和移动台18可配置成例如使用混合自动重复请求(HARQ)的形式进行重传。在这种实施例中，移动台18利用如下事实：用户传输在争用过载期间可能未完全丢失或破坏，意味着可在调度信道42上发送增量冗余重传，由此更有效地使用那个信道的资源。基站12因此可指示重传用户应该在调度信道42上发送的额外冗余。

从重传调度细节转回来，应该注意，将在争用过载中所涉及的用户从争用池50移到调度池52取决于识别在争用过载中所涉及用户的能力，即便它们所发送的用户数据因为过载丢失了。本文描述的唯一签名序列代表基站12在争用过载期间可靠地识别用户的有利机制。

在2007年1月12日提交了题为“Novel Signature Sequence Design forTime-Frequency Selective Channel”的美国临时专利申请，并且其已经被指配了申请序列号No.60/884,703。这个703申请通过参考完全结合到本文中，并且它阐述了有关唯一签名序列的生成和使用的示范性细节。例如，基站12处的处理电路16可预先配置有它动态指配给它所支持的移动台18的唯一签名序列集合，或者它可配置有允许它动态生成序列的生成算法。

根据在该703申请中所给出的示教，无线通信信道中的时间-频率选择性实质上起因于通过在传播环境内分散而施加给信号的延迟多普勒频移的结果。因为这些影响，在传播信道输出获取的传播信号在延迟多普勒域呈现了扩展。因此可以通过向设计良好的基信号人为引入不同的延迟多普勒频移来创建许多唯一可区分的信号。这种方式构建的序列集合完全可用于(但非限制于)识别对于在基于争用的信道40上基于争用的访问而竞争的大量移动台18。

在上面上下文中使用签名序列取决于在接收基站将一对签名序列彼此区分开的能力。那种能力经常由序列之间的互相关函数度量，其定义为：

$\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_0\left[n\right]s_1^{*}\left[n\right],$ 公式(1)

其中N是序列长度。在时间分集(频率可选)信道中，好的签名序列也需要与其多路径回波可区分。该要求指示好的自相关性能，其中自相关函数定义为：

$\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_0\left[n\right]s_0^{*}[n-\mathrm{\τ}],$ 公式(2)

τ＝0，...N-1。(除非另有规定，在此上下文中索引是模N。)

以上函数和考虑事项建议实际上可通过引入适当长度的循环前缀来实现的循环操作，诸如在OFDM通信系统中已知的。因此，在时间分集信道中最常使用的签名序列设计的度量简单地是互相关函数，定义为：

${\mathrm{\φ}}_{s_0,s_1}\left[\mathrm{\τ}\right]\≡\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_0\left[n\right]s_1^{*}[n-\mathrm{\τ}].$ 公式(3)

在s₀[n]＝s₁[n]的情况下，互相关函数变成自相关函数。好的序列集合然后在所有迟滞(lag)、在任何对序列之间应该具有小的互相关性并且对于所有个别序列，在非零迟滞应该具有小的自相关性。在所关注系统向上同步到序列长度的情况下，相同序列可以循环频移并指配给多于一个装置，只要相对循环频移多于信道的最大延迟扩展就可。CDMA2000的公共导频码是这样一个示例，其中不同的循环频移用于区分不同基站的导频信号，即使在基站上使用相同的导频序列。

因此，签名序列生成的一个实施例开始于长度N的任意基序列s[n]。从这个基序列，可以通过如下向基序列引入循环延迟多普勒频移导出序列集合：

$s_{l,m}\left[n\right]=s[n-l{\mathrm{\τ}}_d]e^{j\frac{2\mathrm{\πm}{\mathrm{\υ}}_{d}n}{N}},$ 公式(4)

其中(τ_d，υ_d)是任何对导出序列之间的最小延迟多普勒间隔，并且(l，m)是与导出序列相关联的唯一标识索引。

如果适当地选择了基序列，则可唯一标识集合中的每个导出序列，甚至在通过时间频率选择传播信道之后，条件是最小延迟多普勒间隔(τ_d，υ_d)大于传播信道的最大延迟多普勒扩展(τ_max，υ_max)。因此可用的无模糊序列的数量受N²/(τ_max×υ_max)限制。

作为用于生成本文所用的唯一签名序列的理想基序列的特别有利的示例，考虑BPSK(±1)调制的m序列s[n]具有特殊的性质：积s[n]s*[n-τ]是对于任何非零整数τ的另一个m序列。而且，m序列的DFT由下式给出：

$\left|\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}s\right[n\left]e^{-j\frac{2\mathrm{\πnk}}{N}}\right|=\left\{\begin{array}{c}1,k=0\\ \sqrt{N+1},k\≠0\end{array}\right..$ 公式(5)

换句话说，从长度为N的m序列导出的N²个相区别序列的集合中的任何对序列之间的互相关性最多为

实际上，可能有时期望选择序列长度足够长以覆盖系统中装置最大数量的几倍，使得序列的子集可由多个相邻系统重用。在本公开的上下文中，意思是群20中的各个移动台18可被指配从签名序列子集中获取的唯一签名序列，而较大集合中的其它签名序列被分配用于相邻基站的类似使用。(相同的想法可用于扇形小区，其中不同的签名序列子集用于相同小区的不同扇区。)

在基站12，接收器电路28(和/或处理电路30)可配置成强健地检测包含在用户传输中的签名序列，甚至在存在争用过载的情况下，其可阻止基站12在引起争用过载的同时传输中成功接收用户数据。为了理解序列检测，可能有帮助的是在广义最大似然意义上开发单个序列的最优检测器。假定唯一可用的信道信息是最大延迟多普勒扩展(τ_max，υ_max)，单个序列的最优检测是估计广义似然函数，

$\mathrm{\γ}[l,m]=\underset{\mathrm{\τ}=l{\mathrm{\τ}}_d}{\overset{{\mathrm{l\τ}}_d+{\mathrm{\τ}}_{\max }-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{\mathrm{\υ}=m{\mathrm{\υ}}_d}{\overset{{\mathrm{m\υ}}_d+{\mathrm{\υ}}_{\max }-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|I\right[\mathrm{\τ},\mathrm{\υ}\left]\right|}^2,$ 公式(6)

对于[l，m]的所有假设，其中：

$I[\mathrm{\τ},\mathrm{\υ}]=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}r\left[n\right]s^{*}[n-\mathrm{\τ}]e^{-\frac{j2\mathrm{\π\υn}}{N}}$ 公式(7)

是在0≤τ＜N，0≤υ＜N上定义的延迟多普勒图像，并且r[n]是接收的信号。具有最大对数似然的假设被确定为传输的序列。

尽管在公式(6)中给出的度量只有当系统中正好存在一个序列时才是最佳的，但是它也可在采用了合适的归一化和取阈值的情况下用于检测多个序列。由此，基站12——例如通过适当配置接收器电路28和/或相关联的处理电路30——可配置成实现使其能够以强健方式识别最大数量唯一签名序列的序列检测器。

更具体地说，基站对唯一签名序列的检测和识别比其可靠地解调在来自移动台18的用户传输中接收的用户数据的能力更强健，并且它与可期望在任何给定时间在基于争用的信道40上同时传输的移动台18的最大数量相比可分辨大量的个别签名序列。例如，如果M表示基站12可解调的同时用户传输的最大数量，则基站12可检测的唯一签名序列的数量远远大于M。

那种能力取决于合适的序列生成。因此，长度N的m序列被选作基序列。应用于这个基序列的循环延迟多普勒频移产生可由基站12唯一识别的N²个签名序列的集合。具体地说，选择用于循环频移的最小延迟多普勒间隔(τ_d，υ_d)，使得它大于传播信道的最大延迟多普勒扩展(τ_max，υ_max)。要单独区分的每个装置(例如移动台18)被指配具有唯一索引对(l，m)的序列，使得可以使用在公式(6)中给出的二维延迟多普勒相关器来识别和检测每个装置。

注意，网络模拟/经验信息可用于设置用于从基序列中导出唯一签名序列的间隔，并且可作为设计过程进行唯一签名序列的这种导出。所生成的序列可加载到基站12处的非易失性存储器或其它存储装置中，供其在现场操作期间使用。备选地，基站12可配置有生成逻辑，诸如可在处理电路30中实现的生成逻辑，使得它可动态地生成签名序列。

无论如何，应该理解，对于移动台18在争用基础上共享通信链路16，基站12可配置成向每个移动台指配不同的签名序列。在至少一个实施例中，所指配的签名序列由基站12传输到目标移动台18，例如作为在呼叫建立时或在其它时候控制信令的一部分。

图5示出了对于采用本文给出的混合访问示教的基站12在平均分组延迟与新分组到达率方面的示例性能。没有标记符示出了对应的性能线，其中所绘制的性能假定基站12在基于争用的信道40上或在调度信道42上可同时接收/解调只不过四个分组。对于比较，对于以其它方式可比较的基站绘制性能，但是使用“4分段Aloha(slotted-4-Aloha)”，没有检测争用过载，并且没有将补充调度信道用于管理来自争用过载的重传。用“X”标记符示出那个性能线，以便容易区分。

当然，真实世界的性能取决于多种实现细节，但是一般相信本文的示教在许多情况下提供了性能优势。那么有利的是，这些示教可应用于广泛范围的系统类型、通信信道化方案等。沿着这些线，还应该理解，基站12可根据需要配置用于具体应用和网络类型。例如，无线通信网络10可包括根据相关第三代合作伙伴项目(3GPP)标准的长期演进(LTE)蜂窝网络，或者作为另一个示例，可包括根据相关国际电信联盟(ITU)标准的“IMT高级”蜂窝网络。

当然，这些应该理解为非限制性示例。然而，网络/基站类型和相关空中接口协议的细节可能影响对于基于调度的使用和基于争用的使用的通信链路资源的分配所采取的信道化方法。这点在本文前面注意到了，其中说明图1的通信链路16可被分成供基于争用使用和供基于调度使用的逻辑信道，例如通过分配OFDM副载波块。(当然，通信上行链路16可在其内定义多个信道，包含基于争用的信道和基于调度的信道。)

概括地，本文给出的混合多路访问示教通过留出基于争用的信道资源供它们使用并基于接收识别作为部分争用传输的签名序列来跟踪在争用过载中所涉及的用户，以争用为基础管理用户群。响应于检测到争用过载，其中多于最大容许数量的用户同时在基于争用的信道上传输，识别所涉及的用户，并向他们发送重传调度信息，使那些用户暂时作为调度用户操作。用于调度传输的信道资源可预留为这种用途，或者可根据需要动态分配。

记住这些和其它优点，本领域的普通技术人员将认识到，前述描述和附图表示本文示教的方法和设备的非限制性示例。这样，本发明不受前述描述和附图的限制。而是，本发明仅由如下权利要求书及其合法等效物限制。

Claims (19)

1.一种管理多用户访问通信链路(16)的方法，其特征在于：

在支持最大数量同时用户传输的所述通信链路(16)的基于争用的信道(40)上接收用户传输，其中每个用户传输包含唯一签名序列；

检测其中多于所述最大数量的用户(18)同时在所述基于争用的信道(40)上传输的争用过载；

基于从那些用户接收的所述唯一签名序列识别在争用过载中所涉及的用户；以及

调度在所述通信链路(16)的调度信道(42)上的、用于一个或多个所识别用户的重传。

2.如权利要求1所述的方法，其特征进一步在于：调度在所述通信链路(16)的调度信道(42)上的、用于一个或多个所识别用户的重传包括：确定用于所述一个或多个所识别用户中的每个用户的重传调度信息，并向所述一个或多个所识别用户发送所述重传调度信息，使得所述一个或多个所识别用户至少暂时作为所述调度信道(42)上的调度用户操作。

3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征进一步在于：响应于检测到争用过载，从所述通信链路(16)动态分配信道资源供调度信道使用。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征进一步在于：从所述通信链路(16)静态分配信道资源供调度信道使用。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征进一步在于：基于从所述通信链路(16)分配信道资源，定义所述基于争用的信道(40)和所述调度信道(42)，所述信道资源包括频率、时间和代码信道化资源中的至少一项。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征进一步在于：指示调度重传是采用增量解码或冗余解码的全重传还是部分重传。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征进一步在于：在所述通信链路(16)的基于争用的信道(40)上接收用户传输包括：在所述基于争用的信道的同步传输时隙(46)内接收用户传输。

8.如权利要求7所述的方法，其特征进一步在于：检测争用过载包括：以传输时隙为基础检测争用过载，以及其中识别在争用过载中所涉及的用户包括以传输时隙为基础识别用户。

9.如权利要求8所述的方法，其特征进一步在于：对于其中发生争用过载的给定传输时隙(46)，调度重传包括：向根据在所述给定传输时隙(46)中接收的所述唯一签名序列识别的所述用户发送调度信息。

10.如权利要求7-87中任一项所述的方法，其特征进一步在于：如果在给定传输时隙(46)中未发生争用过载，则向在所述给定传输时隙(46)中传输的所述用户发送个别化确认信息，否则向那些用户发送个别化调度信息，程度至少为从在所述给定传输时隙(46)中传输的所述用户成功接收唯一签名序列。

11.一种基站(12)，用在无线通信网络(10)中并配置成管理多用户访问由所述基站(12)支持的通信链路(16)，所述基站(12)的特征在于：

接收器电路(28)，在支持最大数量同时用户传输的所述通信链路(16)的基于争用的信道(40)上接收用户传输，其中每个用户传输包含唯一签名序列；以及

一个或多个处理电路(30)，操作上与所述接收器电路(28)关联，并配置成检测其中多于所述最大数量的用户(18)同时在所述基于争用的信道(40)上传输的争用过载，基于从那些用户接收的所述唯一签名序列识别在争用过载中所涉及的用户，并且调度在所述通信链路(16)的调度信道(42)上的、用于一个或多个所识别用户的重传。

12.如权利要求11所述的基站(12)，其特征进一步在于：所述一个或多个处理电路(30)包含：

检测处理器，配置成结合所述接收器电路(28)检测争用过载；

识别处理器，配置成根据在所述争用过载期间接收的所述唯一签名序列识别在争用过载中所涉及的用户；以及

调度处理器，配置成调度用于所识别的用户的、在所述调度信道(42)上的重传。

13.如权利要求11-12中任一项所述的基站(12)，其特征进一步在于：所述一个或多个处理电路(30)包含：信道分配处理器，配置成响应于检测到争用过载从所述通信链路(16)动态分配信道资源供调度信道使用。

14.如权利要求11-13中任一项所述的基站(12)，其特征进一步在于：所述一个或多个处理电路(30)包含：信道分配处理器，配置成通过从所述通信链路(16)分配信道资源来定义所述基于争用的信道(40)和所述调度信道(42)，所述信道资源包括频率、时间和代码信道化资源中的至少一项。

15.如权利要求11-14中任一项所述的基站(12)，其特征进一步在于：所述一个或多个处理电路(30)包含：重传处理器，配置成控制调度重传是在所述基站采用增量解码或冗余解码的全重传还是部分重传。

16.如权利要求11-15中任一项所述的基站(12)，其特征进一步在于：所述基站(12)配置成在同步传输时隙(46)内在所述基于争用的信道(40)上接收所述用户传输。

17.如权利要求16所述的基站(12)，其特征进一步在于：所述基站(12)配置成以传输时隙为基础检测争用过载，并以传输时隙为基础识别在争用过载中所涉及的用户。

18.如权利要求17所述的基站(12)，其特征进一步在于：所述基站(12)配置成通过向根据对于给定传输时隙在所述基于争用的信道(40)上在所述基站(12)成功接收的所述唯一签名序列识别的所述用户发送调度信息，响应于在那个给定传输时隙内发生的争用过载调度重传。

19.如权利要求16-17中任一项所述的基站(12)，其特征进一步在于：所述基站(12)配置成：如果在给定传输时隙中未发生争用过载，则向在所述给定传输时隙中传输的所述用户发送个别化确认信息，否则向在所述给定传输时隙中在所述基站其唯一签名序列被成功接收的那些用户发送个别化调度信息。

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