在无线上行链路系统中传输移动设备请求 本发明涉及无线通信系统，尤其涉及移动设备和基站之间的无线通信。
在无线通信系统中，一个基站和一个或多个移动设备通信的基本机理是利用一个所谓的段来交换消息。正交频分复用(OFDM)系统就是这样的一种系统。如图1所示的段是时隙索引和波形索引的组合。时隙是一个基本时间单位，它有与之相关的一个唯一的时隙索引。在任何特定的时隙间隔期间，可发送和接收几个正交或不正交的波形。每个波形有一个唯一的波形索引。无线通信系统中特定类型(interest)的消息为上行链路的移动设备请求。
典型地，一个以上的移动设备共用同一上行链路资源以传送接入请求到一个基站。如图2A和2B所示，不同的移动设备可能分配具有同一时隙索引，以及或同一波形索引或不同波形索引的段，但波形不是正交的。在图2A中，一个移动设备，例如#1，发送一个请求，而另一个移动设备，例如#2，不发送请求。因此，来自移动设备#1地请求与来自移动设备#2的请求之间不会冲突。然而，由于来自各个移动台的请求可能随机地到达基站，因此如图2B所示，来自移动设备#1和移动设备#2的请求之间很有可能发生冲突。结果，这些请求都必须重传，从而导致出现不想要的时延。
此外，由于在接入请求过程期间移动设备没有功率控制，而且由于请求发送的特征是随机和突发的，因此上行链路请求过程极慢，而且其可靠性达不到要求。
通过为每个移动设备分配一个唯一的专用上行链路资源，可解决现有移动设备和基站接入请求发送存在的问题和局限性。准确地说，为每个移动设备分配具有不同时隙索引和/或波形索引的段，在此不同索引的波形正交。
基站可识别出已从专用的上行链路资源发出接入请求的移动设备。因此，在上行链路请求消息中无需移动台标志号码。接着，移动设备可在共用的下行链路资源发送一个包含请求的移动设备标志号码的请求响应消息，以确认接收到该请求。
移动设备可在共用的上行链路资源发送一个确认，指示接收到下行链路请求响应消息。
图1为用于描述本发明的段的图形表示。
图2A和2B为在现有技术中，基于争用地发送上行链路移动设备请求的图形表示。
图3以简单的方框图形式示出了本发明可采用的基站和移动设备的结构。
图4A和4B为无争用发送上行链路移动设备请求，以及包括一个共用的下行链路资源用于发送描述本发明的请求响应消息的图形表示。
图5是在用于描述本发明一方面的在共用上行链路资源上发送下行链路请求响应消息确认的图形表示。
图6为示意在基站检测接收到移动设备请求并发送下行链路请求响应消息的过程中，各个步骤的流程图。
图7为示意在移动设备根据本发明发送请求、接收请求响应消息以及发送确认的过程中，各个步骤的流程图。
图3以简单的方框图形式示出了本发明可采用的基站和移动设备的结构。准确地说，图3示出了基站301和移动设备302。应注意，虽然图中仅示出了一个移动设备302，但典型情况是包含多个移动设备的一个移动设备组共用基站301。在本例中，基站301包括发射机303、接收机304和控制器305，用于通过天线306发送和接收无线消息。控制器305用于根据本发明控制发射机303和接收机304的操作。类似地，在本例中，移动设备302包括发射机307、接收机308和控制器309，用于通过天线310发送和接收无线消息。控制器309用于根据本发明控制发射机307和接收机308的操作。
图4A和4B为无争用发送上行链路移动设备请求，以及包括一个共用的下行链路资源用于发送描述本发明的请求响应消息的图形表示。准确地说，为消除上行链路资源上移动设备请求之间的冲突问题，每个移动设备分配一个专用的上行链路资源。该专用上行链路资源不与任何其它移动设备共用。为此，如图1所示，为每个移动设备分配具有不同时隙索引和/或波形索引的段，在此不同索引的波形正交。如图4A和4B所示，这是通过为移动设备#1和移动设备#2分配两个不同时隙实现的。
接收到一个移动设备请求后，基站301能识别出是哪个移动设备302发送了该请求。这是通过应用分配给移动设备302、发送上行链路请求的专用上行链路资源实现的。接着，基站301可在下行链路发送一个请求响应消息，该消息可包括发送上行链路请求的移动设备302的标识以确认该请求。应注意，用于发送请求响应消息的下行链路资源并非专用于任何特定的移动设备，而是为所有共用基站301的移动设备共用的资源。还应指出，用于发送来自基站301的下行链路请求响应消息的段不必一一映射于用来发送来自移动设备302的上行链路请求的专用段。如图4A所示，接收到来自移动设备#1的请求后，基站301在下行链路段中发送回一个请求响应消息。在如图4B所示的另一情况下，在接收到来自移动设备#2的请求消息后，基站301在发送给移动设备#1请求响应消息的同一下行链路段发送回一个请求响应消息。
图5是在用于描述本发明一方面的在共用上行链路资源发送下行链路请求响应消息确认的图形表示。对于给定数量的总上行链路资源，单个移动设备的专用资源量通常少于在现有技术基于争用的实现中能得到的专用资源量。因此，专用的移动设备请求发送在无线信道中可能不可靠。尤其是如果上行链路移动设备请求不是基站301接收的，那么该移动设备请求必须重发，这种情况极类似于基于争用的实现中的碰撞情形。另一方面，虚警误差(即基站认为接收到某一移动设备请求，而该请求实际上并未发送)也将引起系统资源的浪费。
为提高可靠性而不引入任何大量的资源开销，在上行链路中为每个下行链路请求响应消息加入附加的确认段。如图5所示，下行链路请求响应段后跟随一个上行链路确认段。因此，确认段不专属于任何特定的移动设备，而是为所有的移动设备共用。随便哪一个移动设备在其专用的上行链路段发送请求，以及在其中一个请求响应消息段中检测自身的标志号码，都可以在相应的确认段中发送一个确认。因此，共用上行链路资源上的每个段与一个响应消息一一对应。显然，尽管确认段共用，但如果两个移动设备都发送请求，并且在同一请求响应消息段中都检测到它们的标志号码，就会发生碰撞。在这种情况下，至少其中一个移动设备必须解码出请求响应消息错误。应用共用资源发送确认的优点在于，可使确认段有足够能量以确保所需的可靠性，而不会引起任何大的系统资源开销。
图6为示意在基站301检测接收到移动设备请求以及发送请求响应消息的过程中，各个步骤的流程图。因此，步骤601使基站301监控移动设备的请求时隙。步骤602进行测试以确定是否检测到任何移动设备请求。如果步骤602的测试结果为No，则控制返回到步骤601，且重复步骤601和602直到步骤602产生一个YES的结果。步骤602的YES结果指示在专用的上行链路资源检测到一个移动设备请求。此后，步骤603使请求响应消息在下行链路传输。应注意，请求响应消息可包括发送该请求的移动设备标志号码。步骤603还使业务信道分配给请求的移动设备。接着，步骤604进行测试以确定是否从请求响应消息发送目的地的移动设备接收到一个确认。如果步骤604的测试结果为NO，则分配的业务信道被基站301收回，且控制返回到步骤601，重复步骤601-604直到步骤604产生YES结果。步骤604的YES结果指示已从请求响应消息发送目的地的移动设备接收到确认。步骤605使基站从请求的移动设备，例如移动设备302，接收分配的业务信道上的数据业务。
图7为示意在移动设备根据本发明发送请求、接收请求响应消息和发送确认的过程中，各个步骤的流程图。步骤701使一个移动设备(例如移动设备302)在其专用时隙在上行链路发送一个请求到一个基站(例如基站301)。接着，步骤702进行测试以确定是否在共用的请求响应消息下行链路资源，即一个下行链路时隙，接收到来自基站301的请求响应消息。如果步骤702的测试结果为NO，控制返回到步骤701，并且重复步骤701和702直到步骤702产生一个YES的结果。即，在共用的下行链路请求响应消息时隙已接收到一个请求响应消息，它指示基站301已接收到来自这个移动设备，即移动设备302的请求。此后，步骤703使移动设备302发送一个确认，指示在一个共用的确认时隙接收到请求响应消息。接着，步骤704使移动设备302在基站301分配给它的业务信道上发送数据业务。
上述的实施例仅仅是示意本发明的原理。事实上，本领域的技术人员在不偏离本发明精神和范围的宗旨下能设计出各种各样的方法和装置。