Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft zellulare Telefonsysteme. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Erhöhen der Zuverlässigkeit
des zellularen Telefonsystems in Umgebungen, die eine beträchtliche Mehrfachpfad-Übertragung
aufweisen, oder bei Bedingungen, in denen eine große Anzahl von mobilen Telefoneinheiten
gleichzeitig versucht, auf eine Basisstation zuzugreifen.
Viele Kommunikationssysteme weisen mehrere Sender auf, die zufällig
auf einen oder mehrere Empfänger zugreifen müssen. Ein lokales Netzwerk
(LAN – local area network) ist ein Beispiel eines derartigen Mehrfachzugriffssystems.
Ein zellulares Telefonsystem ist ein weiteres. In jedem derartigen System können,
wenn mehrere Sender gleichzeitig zu senden versuchen, die Nachrichten einander stören
oder miteinander „kollidieren". Ein Empfänger kann nicht zwischen den
an der Kollision beteiligten Nachrichten unterscheiden.
Zwei derartiger Mehrfachzugriffsprotokolle, im Allgemeinen als die
„Aloha"- und „Slotted Aloha"-Protokolle bezeichnet, werden in Bertsekas
et al, Data Networks, Kapitel 4, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1987 beschrieben.
In dem „Aloha"-Protokoll kann jeder Sender eine Nachricht zu jeder Zeit senden.
Bei der Entdeckung, dass die gesendete Nachricht kollidierte, wartet der Sender
eine willkürliche Verzögerungszeit und sendet die Nachricht nochmals.
Bei einem „Slotted Aloha"-Protokoll passen alle Nachrichten in einen Zeitschlitz
(time slot) einer vorgegebenen Länge. Bei der Entdeckung, dass die gesendete
Nachricht kollidierte, verzögert der Sender eine zufällige Anzahl von
Schlitzen und sendet dann die Nachricht nochmals. In beiden Verfahren wird eine
willkürliche Verzögerung eingeführt, um zu verhindern, dass Sender
gleichzeitig nochmals senden.
Die Verwendung einer CDMA(code division multiple access)-Modulation
ist eine von mehreren Techniken zur Erleichterung von Kommunikationen, in denen
eine große Anzahl von Systembenutzern vorhanden sind. Die Verwendung von CDMA-Techniken
in einem zellularen Telefonsystem wird offenbart in dem U.S.-Patent
Nr. 5,056,031,119 mit dem Titel „Method and Apparatus for Controlling
Transmission Power in a CDMA Cellular Telephone System" und in dem U.S.-Patent
Nr. 5,103,459 mit dem Titel „System and Method for Generating Signal
Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System", die beide der Anmelderin der vorliegenden
Erfindung erteilt wurden.
In dem oben erwähnten Patent wird eine Mehrfachzugriffstechnik
offenbart, wobei eine große Anzahl von mobilen Stationen, die jeweils einen
Transceiver aufweisen, über Basisstationen, auch als Zellenstandorte bekannt,
unter Verwendung von CDMA-Spreizspektrumkommunikationssignalen kommunizieren. Die
Basisstationen sind mit einem Mobilfunkvermittlungsstelle (MTSO – mobile
telephone switching Office) verbunden, die wiederum mit dem öffentlichen Fernsprechnetz
(PSTN – public switched telephone network) verbunden ist.
Die Verwendung von CDMA-Spreizspektrumtechniken maximiert die Anzahl
von mobilen Stationen, die gleichzeitig mit der Basisstation kommunizieren können,
da dasselbe Frequenzband allen Stationen gemeinsam ist. Jede mobile Station weist
einen PN(pseudonoise)-Code auf, der eindeutig zu ihr gehört, den die mobile
Station verwendet, um ihr gesendetes Signal zu spreizen. In dem oben angeführten
Patent wird dieser PN-Code als der „lange PN-Code" bezeichnet. Sobald der
Anruf eingeleitet wird, d.h. die Basisstation hat den der sendenden mobilen Station
entsprechenden langen PN-Code gewählt, kann die Basisstation das von der mobilen
Station gesendete Signal empfangen und entspreizen. Ähnlich kann die mobile
Station das von der Basisstation gesendete Signal empfangen und entspreizen. In
einigen Systemen können die Signale genauso mit einem "Pilot"-PN-Code moduliert
werden.
Für bestimmte Typen von Übertragungen ist es jedoch vorteilhaft,
einen gemeinsamen langen PN-Code statt eines eindeutigen langen Codes für jede
mobile Station zu verwenden. Die Nachricht, die von einer mobilen Station gesendet
wird, die einen Anruf zu initiieren versucht, ist ein Beispiel einer derartigen
Übertragung. Eine mobile Station, die Anrufe zu initiieren wünscht, kann
derartige Anfragen auf einem gemeinsamen „Zugriffskanal" unter Verwendung
eines entsprechenden gemeinsamen PN-Codes senden. Die Basisstation kann den Zugriffskanal
überwachen durch Entspreizen des Signals unter Verwendung dieses PN-Codes.
Der Zugriffskanal wird verwendet, da Nachrichten, wie die zum Initiieren eines Anrufs,
im Vergleich zu Sprachübertragungen relativ kurz sind und ein Empfänger
leichter relativ wenige Zugriffskanäle überwachen kann als die große
Anzahl von eindeutigen „Verkehrskanälen", die zu den mobilen Stationen
durch ihre eindeutigen langen PN-Codes gehören.
Der Zugriffskanal kann von der mobilen Station nicht nur verwendet
werden, um einen Anruf zu initiieren, sondern auch, um Information an die Basisstation
zu einer Zeit außer während eines Anrufs, der bereits initiiert wurde,
zu senden. Zum Beispiel kann der Zugriffskanal von der mobilen Station verwendet
werden, um auf einen ankommenden Anruf zu antworten, der von einer Basisstation
über einen „Paging-Kanal" initiiert wurde.
Unter allen oben diskutierten Bedingungen können mehrere mobile
Stationen gleichzeitig auf dem Zugriffskanal senden. Wenn zwei mobile Stationen
gleichzeitig senden und es keinen Mehrfachpfad gibt, kommen die Übertragungen
an der Basisstation zeitlich getrennt um eine Verzögerung an, die gleich ist
zu dem Unterschied von zweimal der Entfernung zwischen jeder mobilen Station und
der Basisstation. Unter den meisten Betriebsbedingungen ist es unwahrscheinlich,
dass sich eine große Anzahl von mobilen Stationen an exakt gleichen Entfernungen
von den Basisstationen befindet. Jedoch würden gleichzeitig gesendete Nachrichten
kollidieren, wenn sich zwei oder mehrere Stationen in demselben Bereich befinden.
Unter den meisten Bedingungen kann die Basisstation zwischen den Übertragungen
unterscheiden, da die Zeit zwischen den Ankünften der Übertragungen an
der Basisstation einen PN-Chip übertrifft.
Einige Betriebsbedingungen neigen dazu, Kollisionen zu erzeugen. Kollisionen
treten wahrscheinlich auf, wenn sich eine große Anzahl von mobilen Stationen
den Rand einer Zelle gleichzeitig nähert, eine Bedingung, die Übergaben
(handoffs) der mobilen Stationen verursacht. Die Übertragungen des Zugriffskanals
kommen gleichzeitig an der Basisstation an, da sich die mobilen Stationen im Wesentlichen
in der gleichen Entfernung von der Basisstation befinden, wenn sie sich am Rand
der Zelle befinden.
Es ist auch möglich, dass eine große Anzahl von mobilen
Benutzern versucht, gleichzeitig Anrufe aus anderen Gründen zu initiieren,
wie in Folge einer Naturkatastrophe. Die gleichzeitigen Übertragungen von mehreren
mobilen Stationen auf dem Zugriffskanal kann den maximalen Durchsatz des Prozessors
in der Basisstation übersteigen.
Die Wahrscheinlichkeit von Zugriffskanal-Kollisionen nimmt mit einer
Zunahme der Anzahl von mobilen Stationen und mit einer Zunahme von Mehrfachpfadreflexionen
zu. Mehrfachpfade verstärken das Problem, da, während die Hauptsignale
von zwei Übertragungen zeitlich um mehr als einen Chip getrennt sein können,
die Mehrfachpfadkomponenten es nicht sein müssen. Ferner kann, wie in dem ebenfalls
anstehenden U.S.-Patent Nr. 5,109,390 mit
dem Titel „Diversity Receiver in a CDMA Cellular Mobile Telephone System",
eingereicht am 7 November, 1989 diskutiert wird, ein Basisstation-Diversity-Empfänger
mehrere Korrelatoren aufweisen, die empfangene Mehrfachpfadkomponenten kombinieren,
um eine Nachrichtenqualität zu verbessern. Joch können Unbestimmtheiten,
die zwischen Mehrfachpfadkomponenten existieren können, die Effektivität
des Diversity-Empfängers reduzieren. Diese Probleme und Unzulänglichkeiten
sind in der Technik weithin bekannt und werden von der vorliegenden Erfindung auf
die im Folgenden beschriebene Weise gelöst.
U.S. 4,701,905 offenbart ein LAN, wobei
Übertragung auf einem gemeinsamen Kanal realisiert wird durch anwenden unterschiedlicher
Zeitverzögerungen auf unterschiedliche Signale von unterschiedlichen Tranceivern
um Kollisionen, und somit Interferenz, zu reduzieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Reduzieren von Interferenz, wie in dem Anspruch 1 dargelegt, und ein Kommunikationssystem,
wie in dem Anspruch 13 dargelegt, vorgesehen. Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden in den abhängigen Ansprüchen vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung reduziert Interferenz bzw. Störung
zwischen mehreren gleichzeitig arbeitenden Spreizspektrum-Sendern und verbessert
eine Verteilung der Übertragungen auf die verfügbaren Ressourcen des Empfängers.
Die vorliegende Erfindung ist im Allgemeinen anwendbar auf jedes Kommunikationssystem
mit mehreren Sendern, die eine unkoordinierte Kommunikation mit einem Empfänger
versuchen, einschließlich lokaler Netzwerke. In einem veranschaulichendem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind die Sender mobile Stationen, die auf einem Zugriffskanal
senden, und der Empfänger ist eine Basisstation in einem zellularen CDMA-Kommunikationsnetz.
Jede mobile Station verwendet ein oder mehrere Randomisierungs- bzw.
Zufallsverfahren für ihre Zugriffskanalübertragungen. Die Randomisierungen
haben den Effekt einer Trennung der Übertragungen, um Kollisionen zu reduzieren.
Die erste Randomisierung trennt die Zugriffskanalsignale durch Hinzufügen einer
zufälligen Zeitverzögerung zu jedem Signal und die zweite Randomisierung
trennt sie durch zufälliges Ändern der direkten Sequenzspreizung jedes
Signals.
In der ersten Randomisierung, als „PN-Randomisierung" bezeichnet,
zeitverzögert die mobile Station ihre Zugriffskanalübertragungen um einen
geringen Betrag, der größer oder gleich einem Chip ist, aber sehr viel
kleiner als die Länge der Nachricht selbst ist. Im Gegensatz dazu muss ein
Nicht-Spreizspektrum-Kommunikationssystem, das ein „slotted aloha"-Protokoll
verwendet, bei einer Kollision typischerweise warten, um eine Bestätigung einer
Übertragung zu empfangen. Wenn eine Kollision aufgetreten ist, die typischerweise
dadurch erfasst wird, dass keine Bestätigung erhalten wird, muss die mobile
Station eine zufällige Verzögerung warten, typischerweise mehrere Schlitze,
bevor sie die Nachricht erneut übertragen kann. Da die vorliegende Erfindung
Spreizspektrum-Systeme betrifft, werden Kollisionen normalerweise
reduziert durch den oben beschriebenen Entfernungsunterschied und noch mehr durch
Hinzufügen der zufälligen PN-Verzögerung, die typischerweise sehr
viel geringer ist als eine Schlitzlänge.
Obwohl eine wahre Randomisierung bzw. zufällig Gestaltung ideal
wäre, wird ein pseudozufälliges Verfahren verwendet, so dass die Basisstation
den Wert der von der mobilen Station verwendeten Verzögerung erlangen kann,
den es zur Demodulation der Übertragung benötigt. Die PN-Randomisierungs-Verzögerung
kann pseudozufällig erzeugt werden unter Verwendung eines Hash- bzw. Hashing-Algorithmus,
für den eine Nummer vorgesehen ist, die eindeutig zu dieser mobilen Station
gehört. Die Eingangsnummer kann die elektronische Seriennummer (ESN –
electronic serial number) der Station sein. Ein weiterer Vorteil eines pseudozufälligen
Verfahrens zum Berechnen der PN-Randomisierungs-Verzögerung liegt darin, dass
die Basisstation, wenn sie den Betrag der von einer mobilen Station hinzugefügten
Verzögerung kennt, schneller ein Signal erlangen kann, das die mobile Station
anschließend auf einem Verkehrskanal überträgt.
Eine PN-Randomisierung kann in dem Kontext eines Szenarios verstanden
werden, das eine Anzahl von mobilen Stationen umfasst, die am Rand einer Zelle gleichzeitig
übertragen, d.h. gleich weit entfernt von der Basisstation. In einem derartigen
Szenario erhöht die PN-Randomisierung die effektive Entfernung von jeder mobilen
Station zu der Basisstation um einen zufälligen Betrag.
Mehrfachpfade erhöhen die Schwierigkeiten beträchtlich,
auf die eine Basisstation bei der Unterscheidung der Signale trifft, die gleichzeitig
von unterschiedlichen mobilen Stationen übertragen werden. Die geringe PN-Randomisierungs-Verzögerung
ist eventuell nicht ausreichend, um die Mehrfachpfadkomponenten zu trennen, die
ansonsten von einem Basisstation-Diversity-Empfänger verwendet werden, um einen
Empfang in Mehrfachpfadumgebungen zu verbessern.
Eine zweite Randomisierung, als "Kanal-Randomisierung" bezeichnet,
kann verwendet werden, um eine Übertragungsqualität in einer derartigen
Mehrfachpfadumgebung zu verbessern. Wie in den oben angeführten Patenten und
der ebenfalls anstehenden Anmeldung diskutiert wird, spreizt der CDMA-Sender sein
Signal unter Verwendung eines PN-Codes und der CDMA-Empfänger demoduliert das
empfangene Signal unter Verwendung einer lokalen Kopie des PN-Codes. Bei einer Kanal-Randomisierung
ändert die mobile Station zufällig den PN-Code, mit dem sie das Zugriffskanalsignal
spreizt. Ein Ändern des PN-Codes erzeugt effektiv eine größere Anzahl
von Zugriffskanälen. Die Basisstation weist einen Empfänger auf, der jedem
möglichen Zugriffskanal entspricht. Auch bei Vorhandensein von Mehrfachpfad
kann die Basisstation gleichzeitige Übertragungen auf unterschiedlichen Zugriffskanälen
unterscheiden.
Wenn eine Kanal-Randomisierung verwendet wird, kann die Basisstation
der mobilen Station einen Parameter senden, der die maximale Anzahl von Zugriffskanälen
darstellt, d.h. die maximale Anzahl von unterschiedlichen PN-Codes, die sie empfangen
kann. Die Basisstation überträgt diesen Maximal-Zugriffskanal-Parameter
an die mobile Station während periodischer Kommunikation von Systeminformation
oder „Overhead" zwischen der Basisstation und einer mobilen Station.
Für eine Basisstation kann es nicht möglich sein, zwischen
gleichzeitigen Übertragungen zu unterscheiden, wenn sie mehr Übertragungen
empfängt, als sie Zugriffskanäle hat. Aus diesem Grund können mobile
Stationen eine dritte Randomisierung, als „Zurückweich(backoff)-Randomisierung"
bezeichnet, und eine vierte Randomisierung, als „Beharrlichkeit (persistence)"
bezeichnet, zusätzlich zu einer PN-Randomisierung und einer Kanal-Randomisierung
verwenden.
Jede Übertragung auf einem Zugriffskanal durch eine mobile Station,
die mit einer Basisstation zu kommunizieren versucht, wird als „Versuch bzw.
Probe" bezeichnet. Wenn die Basisstation den Versuch erfolgreich unterscheidet und
empfängt, sendet sie eine Bestätigung an die mobile Station. Wenn die
mobile Station nach einem vorgegebenen Timeout-Zeitabschnitt keine Bestätigung
auf ihren Versuch empfängt, unternimmt sie einen weiteren Versuch. Eine vorgegebene
Anzahl derartiger Versuche wird als eine „Zugriffsversuchssequenz" bezeichnet.
Die gesamte Zug riffsversuchssequenz kann mehrere Male wiederholt werden, wenn die
mobile Station keine Bestätigung von einem Versuch in der Sequenz empfängt.
Bei einer Zurückweich-Randomisierung fügt die mobile Station
eine zufällige Verzögerung zwischen aufeinander folgende Versuche ein.
Vor dem Beginn eines Versuchs erzeugt die mobile Station eine zufällige Zahl
in einem vorgegebenen Bereich und verzögert den Versuch um einen Betrag, der
proportional zu der zufälligen Zahl ist.
In der Beharrlichkeit fügt die mobile Station eine zufällige
Verzögerung vor jeder Zugriffsversuchssequenz ein. Vor dem Beginn einer Zugriffsversuchssequenz
vergleicht die mobile Station eine zufällig erzeugte Zahl mit einem vorgegebenen
Beharrlichkeitsparameter. Der Beharrlichkeitsparameter ist eine Wahrscheinlichkeit,
die verwendet wird, um zu bestimmen, ob eine Zugriffsversuchssequenz auftritt oder
nicht auftritt. Die mobile Station beginnt die Zugriffsversuchssequenz nur, wenn
die zufällige Zahl sich in einem Bereich von Zahlen befindet, der von dem Beharrlichkeitsparameter
bestimmt wird. Wenn eine Beharrlichkeit verwendet wird, führt die mobile Station
die Überprüfung zu vorgegebenen Intervallen durch, bis die Überprüfung
bestanden wird oder bis ein Versuch bestätigt wird.
Schließlich kann die mobile Station, wenn sie keine Bestätigung
auf Versuche innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Zugriffsversuchssequenz empfängt,
den Versuch aufgeben.
In einem zellularen Telefonsystem verwendet eine mobile Station die
Zugriffskanäle für nicht-sprachliche Übertragungen an die Basisstation.
Die mobile Station kann zum Beispiel eine Kommunikation mit der Basisstation anfordern,
wenn der mobile Benutzer einen Anruf initiiert. Die mobile Station kann auch auf
dem Zugriffskanal auf eine Übertragung von der Basisstation antworten, um einen
ankommenden Anruf zu bestätigen. In letzterer Situation kann die Basisstation
ihre Übertragungen auf dem Paging-Kanal planen, um die Antworten von den mobilen
Stationen, von denen erwartet werden kann, dass sie in einer bestimmten Zeitperiode
auftreten, effizienter zu handhaben. Da die Basisstation eine gewisse Kontrolle
über die Situation hat, müssen die mobilen Stationen keine Beharrlichkeit
zur Übertragung von Antworten verwenden.
Mobile Stationen können weiter eine Störung bzw Interferenz
untereinander reduzieren durch Übertragen mit der minimalen Leistung, die notwendig
ist, damit ihre Signale von der Basisstation empfangen werden. Eine mobile Station
überträgt ihren ersten Versuch auf einem Leistungspegel, der etwas geringer
ist als sie schätzt, dass es erforderlich ist, um die Basisstation zu erreichen.
Diese konservative Schätzung kann ein vorgegebener Wert sein oder sie kann
berechnet werden als Antwort auf den gemessenen Leistungspegel eines Signals, das
bzw den die mobile Station aufweist oder von der Basisstation empfängt. In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel misst die mobile Station die empfangene
Leistung von der Basisstation. Diese empfangene Leistung ist die übertragene
Leistung der Basisstation mal der Pfadverlust/die Streckendämpfung. Die mobile
Station verwendet dann diese Schätzung plus eine konstante Korrektur plus Anpassungsfaktoren,
um die anfängliche Übertragungsleistung einzustellen. Diese Anpassungsfaktoren
können von der Basisstation an die mobile Station gesendet werden. Einige dieser
Faktoren entsprechen einer Strahlungsleistung der Basisstation. Da der Pfadverlust
von der mobilen Station zu der Basisstation im Wesentlichen gleich ist wie von der
Basisstation zu der mobilen Station, sollte das an der Basisstation empfangene Signal
auf dem korrekten Pegel sein, angenommen, die Basisstation hat die geeigneten Korrekturfaktoren
geliefert. Nach der Übertragung des ersten Zugriffsversuchs auf diesem Minimumleistungspegel
erhöht die mobile Station die Leistung von nachfolgenden Versuchen innerhalb
jeder Zugriffsversuchssequenz um einen vorgegebenen Betragsschritt.
Das Vorhergehende zusammen mit anderen Merkmalen und Vorteilen der
vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgende Spezifikation, die
Ansprüche und die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden
Erfindung wird nun Bezug genommen auf die folgende detaillierte Beschreibung der
Ausführungsbeispiele, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt werden,
in denen:
1 ein Timing-Diagramm ist, das zwei Spreizspektrumsignale
zeigt, die von einem einzelnen Korrelator an einem Basisstation-Empfänger entspreizt
werden;
2 ähnlich zu 1 ist
und den Effekt von Mehrfachpfad auf die Signale zeigt;
3 ein Timing-Diagramm ist, das zwei Spreizspektrumsignale
zeigt, die von getrennten Korrelatoren an einem Basisstation-Empfänger entspreizt
werden;
4 ein Timing-Diagramm ist, das mehrfache Zugriffsversuche
zeigt;
5 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Zugriffskanalssenders
einer mobilen Station zeigt; und
6 ein Flussdiagramme ist, welches die Randomisierungsverfahren
der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In 1 werden zwei Zugriffskanalsignale
10 und 12 an einem Empfänger (nicht gezeigt) entspreizt,
was die entsprechenden Korrelationsspitzen 14 und 16 erzeugt.
Das Signal 12 kommt kurz nach dem Signal 10 an, da zum Beispiel
der Sender, von dem das Signal 12 ausstrahlt, weiter von dem Empfänger
entfernt ist als der Sender, von dem das Signal 10 ausstrahlt. Die Signale
10 und 12 können Direktsequenz-Spreizspektrumsignale eines
zellularen CDMA-Telefonsystems (nicht gezeigt) sein. In einem derartigen Ausführungsbeispiel
sind die Sender Zugriffskanalssender von mobilen Stationen und der Empfänger
ist ein Zugriffskanalsempfänger einer Basisstation.
Wenn der Unterschied zwischen den Ankunftszeiten von Signal
10 und Signal 12 an dem Empfänger der Basisstation weniger
als ein Chip des PN-Codes ist, mit dem sie moduliert wurden, kann es für den
Empfänger unmöglich sein, zwischen den Signalen 10 und
12 zu unterscheiden. Dies kann in 1 zutreffen,
wenn zum Beispiel die zwei mobilen Stationen weniger als 120 Meter (m) voneinander
entfernt sind und der Zugriffskanal eine Chiprate von 1.2288 Megahertz (MHz) aufweist.
Eine Kollision kann auftreten, wenn der Empfänger die Signale nicht unterscheiden
kann.
Jede mobile Station verwendet eine „PN-Randomisierung", um
die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen seinem gesendeten Signal und denen
anderer mobiler Stationen auf demselben Zugriffskanal zu reduzieren. In einer PN-Randomisierung
kann ein erster Sender einer mobilen Station das Signal 10 zu dem Ort eines
verzögerten Signals 18 verzögern und ein zweiter Sender einer
mobilen Station kann das Signal 12 zu dem Ort eines verzögerten Signals
20 verzögern. Eine Hash-Funktion wird zum Erzeugen der Verzögerung
bevorzugt, da sie der Basisstation ermöglicht, die von der mobilen Station
verwendete Verzögerung zu bestimmen. Die Basisstation kann dann den Bereich
zu der mobilen Station berechnen durch Messen der von einer Nachricht erfahrenen
gesamten Verzögerung bei Eintreffen an der mobilen Station und Subtrahieren
der hinzugefügten PN-Randomisierungsverzögerung.
Die unten gezeigte Hash-Funktion (Gleichung 1) verwendet die zu der
mobilen Station gehörende elektronische Seriennummer (ESN – electronic
serial number), um die Verzögerung zu erzeugen. Die Hash-Funktion erzeugt eine
Verzögerung RN in dem Bereich von 0 bis 512 Chips des PN-Codesequenzgenerators,
der das Signal moduliert. Es ist zu anzumerken, dass die maximale Verzögerung
sehr viel geringer ist als die von den anderen unten diskutierten Randomisierungen
gelieferte Verzögerung. Die Basisstation kann einen Bereichsindex PROBE PN
RAN an die mobile Station während einer Systeminitialisierung oder zu anderen
Zeiten zur Verfügung stellen. Der Verzögerungsbereich R ist als 2PROBE_PN_RAN
definiert.
RN = R × ((40503 × (L ⊕ H ⊕ D)) mod 216)/216(1)
wobei R der Verzögerungsbereich ist;
- L
- die am wenigsten signifikanten 16 Bits der ESN sind;
- H
- die signifikantesten 16 Bits der ESN sind;
- D
- eine Zahl 14 mal die am wenigsten signifikanten 16 Bits der ESN ist;
- X
- die größte Ganzzahl kleiner oder gleich zu X darstellt;
- ⊕
- eine bitweise ODER-Verknüpfung darstellt; und
alle anderen Operationen eine Ganzzahl-Arithmetik sind.
In 2 werden zwei Zugriffskanalsignale
22 und 24 von einem Empfänger-Korrelator (nicht gezeigt)
entspreizt, was entsprechende Korrelationsspitzen 26 und 28 erzeugt.
Wie in 1 kommt das Signal 24 kurz nach dem
Signal 22 an, Die Signale 22 und 24 werden verzögert
unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens. Das Vorhandensein von Mehrfachpfad
erzeugt jeweils Mehrfachpfad-Korrelationsspitzen 30 und 32 in
den Signalen 22 und 24. Für das Vorhandensein der Korrelationsspitze
32 in der Nähe der Korrelationsspitze 26 kann ein Diversity-Basisstation-Empfänger
die Spitzen 26 und 30 kombinieren, um einen Empfang des Signals
22 zu verbessern. Jedoch kann es für den Empfänger nicht möglich
sein, das Signal 22 von dem Signal 24 zu unterscheiden, wenn die
Mehrfachpfad-Korrelationsspitze 32 innerhalb einem Chip der Korrelationsspitze
26 empfangen wird oder wenn die Mehrfachpfad-Korrelationsspitze
30 innerhalb einem Chip der Korrelationsspitze 28 empfangen wird.
Wenn die Spitzen 26, 28, 30 und 32 sehr nah
zusammen auftreten, kann der Empfänger nicht feststellen, welche Spitze zu
welchem Signal gehört und kann sie somit nicht kombinieren. Wenn jedoch eine
PN-Randomisierungsverzögerung von einem oder mehreren Chip(s) zum Beispiel
zu Signal 24 hinzugefügt wird, dann wird Signal 24 in
2 nach rechts verschoben und die Korrelationsspitze
32 stört die Korrelationsspitze 26 nicht. Ein Basisstation-Diversity-Empfänger
kann dann annehmen, dass Mehrfachpfadkomponenten, die nahe zusammen auftreten, wie
die Spitzen 26 und 30, zu demselben übertragenen Signal
22 gehören und somit kombiniert werden können. Ähnlich kann
ein Basisstation-Empfänger annehmen, dass die Spitzen 28 und
32 zu dem Signal 24 gehören und diese kombinieren. Derartige
Annahmen sind gültig, das Mehrfachpfadverzögerungen typischerweise geringer
als ein Chip sind.
In 3 werden zwei Zugriffskanalsignale
34 und 36 von zwei getrennten Empfänger-Korrelatoren (nicht
gezeigt) entspreizt. Zwei mobile Stations-Sender (nicht gezeigt) verwenden eine
"Kanal-Randomisierung", um ihre jeweiligen Signale 34 und 36 jeweils
mit unterschiedlichen PN-Codes zu modulieren, wodurch erforderlich ist, dass der
Basisstation-Empfänger unterschiedliche Korrelatoren verwendet, um sie zu demodulieren.
Obwohl die Signale 34 und 36 dasselbe Frequenzband
teilen, wird gesagt, dass sie unterschiedliche Zugriffskanäle besetzen, da
sie unter Verwendung unterschiedlicher PN-Codes moduliert werden. Der Empfänger
entspreizt das Signal 34 unter Verwendung des einem ersten Zugriffskanal
entsprechenden PN-Codes und erzeugt die Korrelationsspitze 38, aber das
Signal 36 erscheint dem Empfänger als ein Rauschen. Diese Eigenschaft,
die einem Empfänger ermöglicht, zwischen den Signalen 34 und
36 auch bei Vorhandensein von Mehrfachpfad zu unterscheiden, ist in der
Spreizspektrum-Kommunikation weithin bekannt. Für jeden Zugriffskanal, den
eine Basisstation gleichzeitig mit anderen Zugriffskanälen empfangen kann,
muss die Basisstation einen Empfänger aufweisen, der einen diesem Zugriffskanal
entsprechenden PN-Code verwendet.
Bei einer Kanal-Randomisierung wählt der Sender zufällig
einen Zugriffskanal aus einem vorgegebenen Bereich ACC_CHAN. Die Basisstation kann
diesen ACC_CHAN während einer Systeminitialisierung oder zu anderen Zeiten
während eines Betriebs an die mobile Station liefern. Obwohl die Anzahl von
Zugriffskanälen, aus denen die mobile Station wählen kann, von Hardware-Überlegungen
und einem System-Durchsatz begrenzt ist, ist ein Maximum von 32 bevorzugt.
Auch wenn eine PN-Randomisierung und eine Kanal-Randomisierung verwendet
werden, können Nachrichtenkollisionen auftreten, wenn mehr als ein Sender denselben
Zugriffskanal auswählt und darauf eine Nachricht zur selben Zeit überträgt.
Die Sender können „Zurückweich-Randomisierung" und „Beharrlichkeit"
verwenden, um die Nachrichten weiter über die Zeit zu spreizen bzw. zu verteilen,
um Kollisionen zu reduzieren. Die von den letzteren Randomisierungen erzeugten Verzögerungen
sind viel größer als die von einer PN-Randomisierung erzeugten Verzögerungen.
Die letzteren Verfahren sowie eine PN-Randomisierung und eine Kanal-Randomisierung
werden im Folgenden unter Bezugnahme auf das in 4 gezeigte
Timing-Diagramm, das in 5 gezeigte System und das in
der 6 gezeigte Flussdiagramm diskutiert.
In 5 führt ein Prozessor
100 einer mobilen Station die in 6a gezeigten
Schritte aus, beginnend mit Schritt 102 in einem Versuch, mit einer Basisstation
(nicht gezeigt) zu kommunizieren. Der Prozess kann initiiert werden, wann immer
die mobile Station (nicht gezeigt) eine Information an die Basisstation senden muss.
Zum Beispiel kann ein Benutzer einen Telefonanruf initiieren, der an die Basisstation
geleitet werden muss. Die mobile Station versucht, durch Übertragen eines oder
mehrerer „Zugriffsversuch(e)" 104, 106, 108,
110, 112, 114, 116, 118 und
120 an die Basisstation zu kommunizieren. Ein Zugriffsversuch besteht aus
einer Nachricht und umfasst eine maximale Dauer von einem „Schlitz (slot)".
Ein Schlitz ist ein vorgegebenes Intervall einer Systemzeit, mit der die Basisstationen
und die mobilen Stationen in dem oben beschriebenen zellularen CDMA-Telefonsystem
synchronisiert sind. Obwohl die tatsächliche Schlitzlänge nicht entscheidend
ist, kann sie für Zwecke eines Vergleichs der Dauer und Randomisierung von
Zugriffsversuchen mit einer PN-Randomisierung, wie oben diskutiert, in dem Bereich
von 60 ms liegen. Demnach ist die PN-Randomisierungsverzögerung ein sehr kleiner
Teil bzw. Bruchteil eines Schlitzes.
In einem Zugriffsversuch fährt die mobile Station fort, Zugriffsversuche
zu übertragen, bis ein derartiger Versuch von der Basisstation bestätigt
wird. Folglich wird, wenn eine Kollision stattfindet, die Nachricht nicht bestätigt
und die mobile Station startet einen weiteren Versuch. Eine vorgegebene Anzahl von
Zugriffsversuchen wird als eine „Zugriffsversuchssequenz" bezeichnet. In
4 besteht die Zugriffsversuchssequenz 122
aus den Zugriffsversuchen 104, 106 und 108, die Zugriffsversuchssequenz
124 besteht aus den Zugriffsversuchen 110, 112 und
114 und die Zugriffsversuchssequenz 126 besteht aus den Zugriffsversuchen
116, 118 und 120.
Die Initiierung eines Anrufs erzeugt ein Initiierungssignal
128, das an den Prozessor 100 geliefert wird. In Schritt
103 initialisiert der Prozessor 100 eine Versuchszählung
PROBE auf Null und eine Zugriffsversuchssequenzzählung SEQ auf Null. In Schritt
132 berechnet der Prozessor 100 die oben beschriebene Hash-Funktion,
um die PN-Randomisierungsverzögerung RN zu erhalten. Der Prozessor
100 liefert ein Verzögerungssignal 134, das RN entspricht,
an einen Timing-Generator 136. Der Prozessor 100 liefert die Nachrichtendaten
138 an einen Codierer 140, der diese wie in dem oben angeführten
U.S.-Patent und der ebenfalls anhängigen Anmeldung beschrieben codiert. Die
codierten Nachrichtendaten 142 werden mit einem PN-Langcode 144
moduliert, der von einem PN-Langcodesequenzgenerator 146 erzeugt wird.
Wie oben diskutiert, entspricht der erzeugte bestimmte PN-Langcode 144
dem zu verwendenden Zugriffskanal. Diese Modulation wird in dem oben angeführten
U.S.-Patent und den ebenfalls anhängigen Anmeldungen beschrieben. Obwohl eine
Exklusiv-ODER-Funktion 152 zur Durchführung der Modulation gezeigt
wird, kann jede in der Kommunikationstechnik bekannte äquivalente Struktur,
wie ein Multiplikator, verwendet werden. Schließlich liefert als Antwort auf
das Verzögerungssignal 134 der Timing-Generator 136 Timing-Signale
156, 158 und 160 an diese Elemente, was letztlich das
übertragene Signal 164 verzögert.
In Schritt 162 bestimmt der Prozessor 100, ob die
mobile Station versucht, auf eine Kommunikation von der Basisstation zu antworten,
oder ob sie versucht, eine Anforderung zur Kommunikation mit der
Basisstation zu initiieren. Ein von einem Benutzer initiierter Anruf ist eher ein
Beispiel eines Anforderungsversuchs als eines Antwortversuchs. Wenn wie in
4 ein Anforderungsversuch erforderlich ist, geht der
Prozessor 100 zu Schritt 166. Wenn jedoch ein Antwortversuch erforderlich
ist, führt die mobile Station in Schritt 168 eine Zurückweich-Randomisierung
durch. Bei einer Zurückweich-Randomisierung erzeugt der Prozessor
100 eine zufällige Zahl in dem Bereich von 0 bis BKOFF+1, wobei BKOFF
ein vorgegebener Parameter ist. Dann wartet in Schritt 170 der Prozessor
100 für RS Schlitze, bevor er zu Schritt 166 weitergeht.
Der Prozessor 100 kann die Schlitze zur Verzögerung zählen, da
er ein Schlitzzählsignal 172 von dem Timing-Generator 136
empfängt.
In Schritt 166 führt der Prozessor 100 denselben
wie oben diskutierten Anforderungs-/Antworttest durch. Wenn ein Anforderungsversuch
erforderlich ist, führt der Prozessor 100 eine Beharrlichkeitsprüfung
durch, die eine zufällige Verzögerung von einem oder mehreren Schlitz(en)
zwischen aufeinander folgende Zugriffsversuchssequenzen einfügt. Bei der Beharrlichkeitsprüfung
erzeugt der Prozessor 100 in Schritt 174 eine zufällige Wahrscheinlichkeit
RP am Beginn eines Schlitzes. Ein vorgegebener Parameter P stellt die Wahrscheinlichkeit
dar, dass die nächste Zugriffsversuchssequenz durchgeführt wird. In Schritt
176 vergleicht der Prozessor 100 P mit RP. Wenn RP geringer als
P ist, ist die Beharrlichkeitsprüfung bestanden und der Prozessor
100 geht zu Schritt 178. Wenn die Beharrlichkeitsprüfung
nicht bestanden wird, wiederholt der Prozessor 100 die Überprüfung
unmittelbar vor dem Beginn des nächsten Schlitzes. Wenn der Prozessor
100 in Schritt 166 feststellt, dass ein Antwortversuch erforderlich
ist statt eines Anforderungsversuchs, geht er zu Schritt 178. Die Beharrlichkeitsprüfung
ist während Antwortversuchen nicht notwendig, da die Basisstation, anders als
bei Anforderungsversuchen, ihre Kommunikation, die Antworten erfordert, derart planen
kann, dass mehrere mobile Stationen wahrscheinlich nicht gleichzeitig antworten
werden.
In dem Beispiel von 4, das einen Anforderungsversuch
darstellt, beginnt der Prozessor 100 den Schritt 174 am Beginn
eines Schlitzes zu dem Zeitpunkt 180. Da die mobile Station eine Anforderung
versucht, führt sie die Beharrlichkeitsprüfung durch. Die Prüfung
wird nicht bestanden und wird wieder unmittelbar vor dem Beginn des Schlitzes zu
dem Zeitpunkt 182 durchgeführt. Bei diesem zweiten Versuch wird die
Prüfung bestanden und der Prozessor 100 geht zu Schritt
178.
Der Prozessor 100 führt in Schritt 178 eine
Kanal-Randomisierung durch. Er erzeugt eine zufällige Zahl RA in dem Bereich
von Null bis ACC_CHAN, das ein vorgegebener Parameter ist, der die maximale Anzahl
von Zugriffskanälen darstellt. RA entspricht dem Zugriffskanal, auf dem die
Zugriffsversuchssequenz 122 übertragen wird. Der Prozessor
100 liefert ein Zugriffskanalauswahlsignal 183 an den PN-Code-Sequenzgenerator
146.
In Schritt 184 initialisiert der Prozessor 100 ein
Sendeleistungssignal 186 auf einen vorgegebenen anfänglichen Pegel
INIT_PWR, der an den Leistungssender 188 in 5
geliefert wird. In einem zellularen CDMA-Kommunikationssystem oder jedem Spreizspektrum-Kommunikationssystem
ist es wichtig, den Pegel von Hintergrundrauschen zu minimieren, der im Wesentlichen
von den kombinierten Signalen von vielen Sendern bestimmt wird. Ein geringer Pegel
von Hintergrundrauschen ermöglicht einem Empfänger, das gewünschte
Spreizspektrumsignal leichter aus dem Rauschen zu extrahieren. Um den Rauschpegel
zu minimieren, minimiert die vorliegende Erfindung die Leistung, mit der jede mobile
Station sendet. INIT_PWR wird auf einen Wert gesetzt, der unter dem Pegel liegt,
der typischerweise für die Basisstation zum Empfang der Nachricht erforderlich
ist. Der Prozessor 100 schätzt vorzugsweise INIT_PWR unter Verwendung
gemessener Leistungspegel von Signalen, die aktuell oder früher von der Basisstation
empfangen werden/wurden. Obwohl der Empfangsteil der mobilen Station nicht gezeigt
ist, wird er in einem oder in mehreren der oben angeführten U.S.-Patente und
den ebenfalls anhängigen Anmeldungen beschrieben.
In Schritt 190 deaktiviert der Prozessor 100 den
Systemzugriffsstatustimer (nicht gezeigt), der verwendet werden kann, um dem Prozessor
100 eine Anzeige zu liefern, dass die mobile Station eine Nachricht, die
sie erwartet, von der Basisstation innerhalb einer vorgegebenen Timeout-Dauer nicht
empfangen hat. Ein derartiger Timer muss während Zugriffsversuchen deaktiviert
werden.
In Schritt 192 wird die Nachricht in dem Zugriffsversuch
104 auf dem gewählten Zugriffskanal RA übertragen. Wie in
4 gezeigt, verzögert die PN-Randomisierung weiter
den Beginn des Zugriffsversuchs 104 zu dem Zeitpunkt 194, der
RN Chips nach dem Zeitpunkt 182 auftritt. Diese Verzögerung, die sehr
viel geringer als ein Schlitz von 60 ms ist, wird in 4
zum Zweck der Deutlichkeit übertrieben dargestellt. Die Höhe des Zugriffsversuchs
104 stellt seinen relativen Leistungspegel dar. Am Ende der Übertragung
des Zugriffsversuchs 104 zu dem Zeitpunkt 196 startet der Prozessor
100 einen internen Bestätigungs-Timeout-Timer TA. Ein vorgegebener
Timeout-Parameter ACC_TMO zeigt die Zeitdauer an, die der Prozessor 100
auf eine Bestätigung des Versuchs 104 warten muss. Wenn der Prozessor
100 ein Bestätigungssignal 198 innerhalb der Timeout-Zeitdauer
empfängt, geht er zu Schritt 200 und beendet den Zugriffskanalanforderungsversuch.
Er kann dann andere Aktionen durchführen, die nicht Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind. Wenn eine Zeitdauer von ACC_TMO vergangen ist,
ohne dass der Prozessor 100 eine Bestätigung empfangen hat, geht er
zu Schritt 202. In 4 läuft der Timer
TA zu dem Zeitpunkt 204 ab.
In Schritt 206 inkrementiert der Prozessor 100 PROBE,
den Wert seines internen Versuchszählers. In Schritt 208 vergleicht
er PROBE mit NUM_STEP, was ein vorgegebener Parameter ist, der die Anzahl von Zugriffsversuchen
anzeigt, die in jeder Zugriffsversuchssequenz durchgeführt werden, wenn keine
Bestätigung empfangen wird. In 4 beträgt
NUM_STEP drei, da die Zugriffsversuchssequenz 122 aus drei Zugriffsversuchen
104, 106 und 108 besteht. Dann geht der Prozessor
100 zu Schritt 210.
In Schritt 210 beginnt der Prozessor 100 eine Versuchs-Zurückweich-Randomisierung.
Eine Versuchs-Zurückweich-Randomisierung ist ähnlich zu der oben beschriebenen
Zurückweich-Randomisierung, wobei der Unterschied darin liegt, dass eine Versuchs-Zurückweich-Randomisierung
zwischen aufeinander folgenden Zugriffsversuchen einer Zugriffsversuchssequenz durchgeführt
wird, während eine Zurückweich-Randomisierung vor jeder Zugriffsversuchssequenz
durchgeführt wird. Der Wert von PROBE_BKOFF kann gleich zu dem von BKOFF sein
oder nicht. In Schritt 210 erzeugt der Prozessor 100 eine zufällige
Zahl RT in dem Bereich von Null bis PROBE_BKOFF+1, was ein vorgegebener Parameter
ist. In Schritt 212 wartet der Prozessor 100 RT Schlitze. Zum
Beispiel in 4 ist RT „2" und der Prozessor
100 wartet zwei Schlitze bis zum Schlitzbeginn bei Zeitpunkt
214.
In Schritt 216 ändert der Prozessor 100 das
Sendeleistungssignal 186 auf eine Zahl, die den Leistungssender
188 veranlasst, die Sendeleistung um eine Anzahl von Dezibel (dB) gleich
0.5 mal PWR_STEP zu erhöhen, was ein vorgegebener Parameter ist. Der Prozessor
100 geht dann zu Schritt 190 und sendet den Zugriffsversuch
106 mit einem erhöhten Leistungspegel auf demselben Zugriffskanal
RA zu dem Zeitpunkt 218, was RN Chips nach dem Beginn des Schlitzes zu
dem Zeitpunkt 214 ist. Der Prozessor 100 empfängt keine Bestätigung
innerhalb der Timeout-Zeitdauer von dem Zeitpunkt 220 bis zu dem Zeitpunkt
222. Er erzeugt eine Versuchs-Zurückweichung RT von „1" und
wartet in Schritt 212 einen Schlitz bis zum Beginn des Schlitzes zu dem
Zeitpunkt 224. Der Zugriffsversuch 108 wird mit einem weiter erhöhten
Leistungspegel auf demselben Zugriffskanal RA zu dem Zeitpunkt 226 übertragen,
was RN Chips nach dem Beginn des Schlitzes zu dem Zeitpunkt 224 ist. Da
von der Basisstation keine Bestätigung nach dem Ende der Timeout-Zeitdauer
zu dem Zeitpunkt 230 empfangen wurde und NUM_STEP Versuche übertragen
wurde, geht der Prozessor 100 zu Schritt 232.
In Schritt 232 aktiviert der Prozessor 100 den Systemzugriffsstatustimer
(nicht gezeigt) und geht zu Schritt 234. Nach dem Ende der Übertragung
der Zugriffsversuchssequenz 122 inkrementiert der Prozessor 100
SEQ, den Wert seines internen Zugriffsversuchssequenzzählers. In Schritt
236 vergleicht der Prozessor 100 SEQ mit MAX_REQ_SEQ oder MAX_RSP_SEQ,
wobei ersteres ein vorgegebener Parameter zur Anzeige der maximalen Anzahl von durchzuführenden
Zugriffsversuchssequenzen ist, bevor ein Anforderungsversuch abgebrochen wird, und
letzteres ein vorgegebener Parameter zur Anzeige der maximalen Anzahl von durchzuführenden
Zugriffsversuchssequenzen ist, bevor ein Antwortversuch abgebrochen wird. Wenn eines
dieser Maxima erreicht ist, geht der Prozessor 100 zu Schritt
238. Er kann dann andere Aktionen durchführen, die nicht Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind.
Wenn die Überprüfung in Schritt 236 zeigt, dass
zusätzliche Versuchssequenzen durchgeführt werden müssen, geht der
Prozessor 100 zu Schritt 240, wo er eine Zurückweich-Randomisierung
durchführt, wie oben unter Bezugnahme auf die Schritte 168 und
170 beschrieben. Zum Beispiel erzeugt in 4
der Prozessor 100 zu dem Zeitpunkt 230 eine zufällige Zahl
RS von „1" und wartet in Schritt 242 einen Schlitz bis zum Schlitzbeginn
zu dem Zeitpunkt 248. Der Prozessor 100 kehrt dann zu Schritt
166 (6a) zurück, um die Zugriffsversuchssequenz
124 zu beginnen.
Der Prozessor 100 führt die Schritte zur Erzeugung der
Zugriffsversuchssequenz 124 auf gleiche Weise durch wie die zur Erzeugung
der Zugriffsversuchssequenz 122. Wenn wie im vorliegenden Beispiel ein
Anforderungsversuch erforderlich ist, führt der Prozessor 100 in Schritt
174 eine Beharrlichkeitsprüfung unmittelbar vor dem Schlitzbeginn
zu dem Zeitpunkt 248 durch. Die Prüfung wird nicht bestanden und wird
unmittelbar vor dem Schlitzbeginn zu dem Zeitpunkt 250 wiederholt. Diese
zweite Prüfung wird nicht bestanden und wird unmittelbar vor dem Schlitzbeginn
zu dem Zeitpunkt 252 wiederholt. Die dritte Prüfung wird bestanden
und der Prozessor 100 geht zu Schritt 178.
Der Prozessor 100 führt in Schritt 178 eine
Kanal-Randomisierung durch. Da der Prozessor 100 einen Zugriffskanal zu
Beginn jeder Zugriffsversuchssequenz zufällig wählt, muss der Zugriffskanal
(Access Channel), auf dem die Zugriffsversuchssequenz 124 übertragen
wird, nicht derselbe sein wie der, auf dem die Zugriffsversuchssequenz
122 übertragen wurde. In Schritt 184 initialisiert der Prozessor
100 das Sendeleistungssignal 186 und in Schritt 190 deaktiviert
der Prozessor 100 den Systemzugriffsstatustimer.
In Schritt 192 wird die Nachricht in dem Zugriffsversuch
110 übertragen, weiter verzögert auf den Zeitpunkt
254 von dem Schlitzbeginn zu dem Zeitpunkt 252 durch die PN-Randomisierung.
Der Prozessor 100 geht zu Schritt 202, nachdem die Timeout-Zeitdauer
ohne den Empfang des Bestätigungssignals 198 zu dem Zeitpunkt
258 abgelaufen ist.
Bei der Versuchs-Zurückweich-Randomisierung in Schritt
210 erzeugt der Prozessor 100 eine zufällige Zahl RT von
„3" und der Prozessor 100 wartet in Schritt 212 drei Schlitze
bis zu dem Schlitzbeginn zu dem Zeitpunkt 260. In Schritt 192
erhöht der Prozessor 100 die Leistung des Signals 164 und
überträgt den Zugriffsversuch 112 auf dem erhöhten Leistungspegel
zu dem Zeitpunkt 262, was RN Chips nach dem Beginn des Schlitzes zu dem
Zeitpunkt 260 ist.
Der Prozessor 100 geht ein drittes Mal durch die obigen Schritte,
da er kein Bestätigungssignal empfängt, bevor die Timeout-Zeitdauer zu
dem Zeitpunkt 266 abläuft. Er erzeugt eine Versuchszurückweichung
von zwei Schlitzen und wartet bis zu dem Zeitpunkt 268. Der Zugriffsversuch
114 wird zu dem Zeitpunkt 270 übertragen, was RN Chips nach
dem Zeitpunkt 268 ist. Eine Übertragung des Zugriffsversuchs
114 ohne eine Bestätigung von dem Timeout zu dem Zeitpunkt
274 vervollständigt die Zugriffsversuchssequenz 124 und der
Prozessor 100 inkrementiert SEQ in Schritt 234. Der Prozessor
100 erzeugt dann in Schritt 240 eine Zurückweich-Randomisierung
von „1". Der Prozessor 100 wartet in Schritt 242 einen
Schlitz bis zum Schlitzbeginn zu dem Zeitpunkt 276. Der Prozessor
100 kehrt dann zu Schritt 166 zurück, um die Zugriffsversuchssequenz
126 zu beginnen.
Wenn ein Anforderungsversuch erforderlich ist, führt der Prozessor
100 in Schritt 174 eine Beharrlichkeitsprüfung durch. In
dem in 4 gezeigten Beispiel wird die Beharrlichkeitsprüfung
dreimal nicht bestanden, bevor sie vor dem Schlitzbeginn zu dem Zeitpunkt
284 bestanden wird. Bei der Zugriffsversuchssequenz 126 wird der
Zugriffsversuch 116 zu dem Zeitpunkt 286 übertragen, der
Zugriffsversuch 118 wird zu dem Zeitpunkt 294 übertragen
und der Zugriffsversuch 120 wird zu dem Zeitpunkt 302 übertragen,
wie oben beschrieben.
Nachdem die mobile Station den Zugriffsversuch 304 überträgt
und bevor der Timeout-Timer ACC_OUT erreicht hat, empfängt der Prozessor
100 zu dem Zeitpunkt 306 das Bestätigungssignal
198 von der Basisstation. Als Antwort auf das Bestätigungssignal
198 geht der Prozessor 100 zu Schritt 200 und beendet
den Anforderungsversuch.
Obwohl 4 einen Anforderungsversuch darstellt,
ist ein Antwortversuch ähnlich. Bei einem Antwortversuch wird keine Beharrlichkeitsprüfung
vor dem Zugriffsversuch 104 durchgeführt. Stattdessen erzeugt die
Zurückweich-Randomisierung in den Schritten 168 und 170 eine
Zurückweichverzögerung vor dem Zugriffsversuch 104. Ähnlich
werden keine Beharrlichkeitsprüfungen zwischen den Zugriffsversuchssequenzen
122 und 124 und zwischen den Sequenzen 124 und
126 durchgeführt.
Offensichtlich kommen Fachleuten andere Ausführungsbeispiele
und Modifikationen der vorliegenden Erfindung hinsichtlich dieser Lehren in den
Sinn. Daher soll diese Erfindung nur von den folgenden Ansprüchen beschränkt
werden, die alle anderen Ausführungsbeispiele und Modifikationen umfassen,
wenn sie in Verbindung mit der obigen Spezifikation und den beigefügten Zeichnungen
betrachtet werden.