实现本发明的模式
参照图1，无线电通信系统包括主站(BS)100和多个辅助站(MS)
110。BS100包括微控制器(μC)102，收发信机装置(Tx/Rx)104，
被连接到天线装置106，功率控制装置(PC)107，用于改变发射功率
电平，和连接装置108，用于连接到PSTN或其它适当的网络。每个
MS110包括微控制器(μC)112，收发信机装置(Tx/Rx)114，被连
接到天线装置116，和功率控制装置(PC)118，用于改变发射功率电
平。从BS100到MS110的通信在下行链路信道122上进行，而从MS
110到BS100的通信在上行链路信道124上进行。
图2上显示运行在频分复用系统中的随机接入分组信道资源的
基本方案，上行链路信道124被画在下行链路信道122的上方。在接
入阶段，MS110首先在特定的接入时隙中以低的功率电平发送用从一
组16个可能的签名中随机地选择的签名被编码的前同步信号(P)
202。
签名是一个具有它的扰频码和由特定的比特序列调制的信道化
代码的特征的信号。互相正交的签名组可以通过规定一组互相正交的
比特序列用于调制而被得到。这样的一组的例子是如图3所示，该组
包括16个签名P1到P16。每个签名P1包括16个复数符号S，每个符
号是A或-A，其中A＝1+j。每个签名的倒置可通过交换A和-A而得到。
签名和它们的倒置都是互相正交的。
不同组的签名可以通过改变扰频码或信道化码(即，物理信道)，
或通过使用不同的互相正交的比特序列组而得到。替换地，较大的组
的签名可以这样规定，以使得具有低的互相关，而不是严格的正交
性。虽然本技术说明是指16个签名的组，但不同的实施方案可以使
用具有不同的数目的签名的组。
在这个基本方案中，用于编码接入前同步信号202的前同步信号
签名的选择确定MS110请求的物理信道，每个前同步信号签名相应
于有限数目的上行链路和下行链路信道。如果BS100接收和周期地
译码前同步信号，则它发送前同步信号应答(A)206。在图2所示的
例子中，在第一前同步信号202被发送后，在分配给它的时隙204中
(典型地是1ms的长度)没有应答返回。所以，MS110以较高的功率
电平发送另一个前同步信号202。在时隙204中再次没有接收到应
答，所以MS110以更高的功率发送另一个前同步信号202。这由BS100
接收和译码，BS100发送一个应答206，由此完成接入阶段。
除了通知MS110关于其前同步信号202已被接收以外，应答206
可以是肯定的，通知MS110：请求的信道是空闲的，或可以是否定的，
通知MS110：信道正在使用以及接入被拒绝。否定的应答(NACK)可
以由BS100指示倒置签名的相位(相对于每个参考或导引信号)。
替换地，由BS100用于应答所使用的某些签名也可被用作为NACK。
BS100对于每个接入时隙将只发送一个应答，虽然发送了许多
前同步信号202。用于选择的一个基础是应答以最高的功率接收的前
同步信号202。如果一个以上的前同步信号202被发送，但每个前同
步信号用不同的签名被编码，则每个MS110就知道它的前同步信号
是否被正确地接收。然而，有可能一个以上的MS110选择相同的签
名，所以相信它的前同步信号202已被接收。如果每个这些移动台110
开始发送它的数据，则结果将是冲突的，多半没有数据被正确地接
收。
为了减小这种事件发生的机会，在表示请求的信道是空闲的应答
206传输以后跟随一个内容分辨阶段。发送以相应于由BS100应答的
的那个签名编码的前同步信号202的每个MS110现在发送另一个内
容分辨前同步信号(CP)208。这个前同步信号208用从另一个组的
16个可能的签名中随机选择的签名被编码。这个组可以不同于在接入
前同步信号202中使用的组(或通过改变调制比特序列的组，扰频码，
或信道化码)，或替换地，这组签名可以在接入阶段和内容分辨阶段
之间共享。BS100然后发出内容分辨应答(CA)210，相应于以最高
功率接收的选择的前同步信号208，该应答210使得MS110能够发
送它的数据。所以，如果一个以上的MS110选择同一个接入前同步
信号202，则同一个内容分辨前同步信号208也被选择的机会是很小
的。
在这个内容分辨阶段以后，BS100开始发送物理控制信道
(PCCH)212，它包括功率控制信息，指令MS110调节它的发射功率，
如有必要的话，以及MS110在分配的分组信道上发送一个或多个分
组(PKT)214，它通常是在与前同步信号传输所使用的信道不同的物
理信道上。PCCH212可以与数据214的传输同时开始，或可以在它
前面，以便足以在数据传输之前建立闭环功率控制。
上述的基本方案的问题是，MS110可能被拒绝接入到相应于它
的选择的前同步信号前面的分组信道，即使其它的适当的信道是可供
使用的。这多半使得MS110将化费很大的时间等待一个信道成为可
提供的，特别是当业务负载很高时。
这个问题的一个解决办法是BS100通知分组信道资源的可提供
性。图4上显示了在我们的共同待决的UK专利申请9921548.5(我
们的参考号PHB34390)中更详细地揭示的一个这样的方案，与本发
明的方案的组合。在这个组合方案中，BS100重复地广播分组信道可
提供性(AV)消息402，它通知MS110关于当前可供使用的资源。
每帧广播AV消息402一次，是下行链路附加开销与延时之间的合理
的折衷，因为最大传输延时将由发送数据分组化费的时间，典型地几
个帧，占主要部分。
这个和其它类似的方案通过使得MS110能够选择相应于已知是
可供使用的资源的签名，而解决关于MS110可能被拒绝接入到相应
于它的选择的前同步信号前面的分组信道的问题。然而，如果不是所
有的可能的分组信道是可供使用的，则有一些签名被分配以不能被使
用的资源。
关于接入前同步信号签名的分组信道资源的分配的基本信息，由
BS100广播给在它的覆盖区域中所有的移动台110。在按照本发明的
系统中，被预先分配以当前不能提供使用的签名(如由BS100通过
AV消息402通知的)被临时重新供可提供的资源使用。这种重新分配
以预定的方式完成。所以，不需要附加的信令，因为MS110可以从
由BS100广播的资源可提供性信息和签名到资源的映射，确定接入
前同步信号签名到资源的当前映射。在这个系统的变例中，BS100
可以通知由MS110对于签名重新分配所使用的方法，或可以通知对
该方法的修改。
用于签名的动态重新分配的一个可能的方法是以预定的次序(例
如，递减数字次序)组合未使用的签名。以及一次一个地分配它们给
可提供的资源，从最低的比特速率开始，逐步建立。如果空闲的签名
数大于可提供的资源，则处理过程环绕式进行。
考虑图3所示的一组16个接入前同步信号签名的例子。图5的
表上显示按照本发明的、用于动态重新分配签名的方法的应用的五个
例子。在表的第一列上，每个例子E被标记以1到5。签名P到比特
速率B(以kbps计)的广播的分配被显示在第二和第三列，其中整数
1不是签名P1等等。签名P到比特速率B的动态的分配被显示在第四
和第五列。
在例1中，签名的广播的分配把两个或三个签名以递减数字次序
分配给每个比特速率。然而，AV消息402表示三个最高的比特速率
(480，960和1920kbps)是不能提供的，所以MS110可确定签名
10到16是未使用的。这些未使用的签名的第一个签名10所以被分配
给最低的比特速率，60kbps，把签名11分配给120kbps，以及把签名
12分配给240kbps。然后，处理过程环绕，把签名13分配给60kbps，
把签名14分配给120kbps，以及把签名15分配给240kbps。最后，
处理过程再次环绕式进行，把签名13分配给60kbps，此后，没有未
使用的签名，以及处理过程终结。
图5所示的其它的例子以类似的方式得出。应当指出，如图5
所示，有可能BS100不分配所有可提供的签名(在本例中，是签名1
到4和9到12)。所以，虽然它们是未使用的，但这些签名不提供用
于动态重新分配。
将会看到，有一系列用于分配未使用的(但可提供的)签名给资
源的替换的方法，全部属于本发明的范围。
按照本发明的系统比起具有分组信道的已知系统具有多个优
点。通过确保所有的可提供的签名被分配给可提供资源，减小了冲突
的概率(当两个移动台110希望接入同一个资源和选择同一个前同步
信号签名时)。这提供MS110请求分组信道的减小的延时，以及可
提供的资源的更有效的分配。
本方法对于附加信令没有加上要求，因为重新分配可以从广播的
信息被确定。而且，没有要求特定的MS110实施上述的方案，因为
没有重新分配可提供的、被分配给比特速率的签名。
在本发明背后的原理是已知为(暂时)未使用的，或不能使用的
签名可以以预定的方式被动态地重新分配给其它使用，以便减小冲突
概率。这个原理可被应用于其它上下文。例如，我们的共同待决的UK
专利申请0000293.1(我们的参考号PHGB000003)揭示了一个系统，
其中分组信道的分配由BS100结合内容分辨应答210被通知。在这
样的系统中，如果通过AV消息402或某些替换的装置已知某些信道
当前是不可提供的，则被分配来通知这些不可提供的信道的分配的签
名可被重新分配给内容分辨前同步信号208。
除了把不同的签名使用于不同的资源之间的差别以外，按照本发
明的系统也可分配不同的时隙用于与不同的资源有关的接入试图。而
且，虽然在上述的实施例中可供使用的资源是具有不同的数据速率的
分组信道，但其它实施例可以具有不同的可提供的资源。一个例子是
具有不同的业务类别的信道，一个或多个签名被分配给每个业务类
别。
除了它在上述的FDD系统中的应用以外，本发明可被应用于其它
类型的通信系统。例如，它可被使用于时分多址(TDMA)系统，只要
上行链路传输发生在与下行链路传输不同的时隙。
上述的实施例涉及分组传输。然而，相同的原理可以同样地很好
地应用于其中建立用于数据传输的电路的系统。
通过阅读本揭示内容，其它的修改对于本领域技术人员来说是很
明显的。这样的修改可包括在无线电通信系统及其部件的设计、制造
和使用方面已知的其它特性，以及它们可被使用，而不用或除了这里
已描述的特性以外。虽然在本申请中对特性的特定的组合提出了权利
要求，但应当看到，本专利申请的揭示内容的范围也包括这里明显地
或隐含地揭示的任何精巧的特性或特性的任何精巧的组合，或任何一
般化，它是否涉及与任何权利要求现在要求的相同的发明，以及它是
否缓和与本发明相同的全部或任何的技术问题。由此，本申请人指
出，在本专利申请实行期间，或在由此得出的任何进一步的专利申请
实行期间，对于这样的特性和特性的组合提出新的权利要求。
在本技术说明和权利要求中，在元件前面的词组“一个”并不排
除存在多个这样的元件。而且，词组“包括”并不排除存在除了所列
出的以外的其它元件或步骤。