[发明专利]用于信道接入的插入协议

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求由E.Gerhardt等于2006年3月20日提交的题为“Link Utilization Mechanism for Aggregation of Disjoint Radio Bandwidth(用于聚集脱节无线电带宽 的链路利用机制)”的美国临时专利申请S/N.60/784,105的优先权，其全部内容 通过引用纳入于此。

本申请是由Brent Saunders等于2003年12月8日提交的题为“Radio Communication System Employing Spectral Reuse Transceivers(采用频谱重用收发机 的无线电通信系统)”的在前提交的共同待批美国专利申请S/N.10/730,753的部 分接续并要求其权益，而此申请要求由Edward Gerardt等于2002年12月10日提 交的题为“Link Utilization Mechanism for Aggregation of Disjoint Radio Bandwidth (用于聚集脱节无线电带宽的链路利用机制)”的美国临时专利申请S/N. 60/432,223的优先权，这两个申请的全部内容通过引用纳入于此。

发明背景

发明领域

本发明涉及通信系统，尤其涉及用于在主要用户频带中作为次级用户操作的 通信系统的信道接入协议。

现有技术描述

一些无线电频谱获许可者具有多个毗邻或脱节的无线电信道或其组合用于支 持诸如举例而言像模拟语音服务之类的通信服务。典型地，用户信道分配将具有 6.25、12.5-、25-或50-kHz或其倍数的标准带宽。获许可者的一个关注问题是对其 聚集带宽的高效利用。在模拟随按即讲语音服务的示例中，一些人已选择了使用固 定频率或手动信道化的无线电。尽管这些无线电是廉价的，但它们在有专用频率或 频率对的情况下可能会提供对无线电信道的欠利用；如果用户只使用无线电10％ 的时间，则用户信道的带宽的90％就被浪费了。

在另一示例中，来自不同主要用户的频率被采集以供在次级使用基础上使用 地来被利用。

在以上示例中，通过使用“先听后讲”用户纪律，更多的无线电就能共享这 些频率。这将提高频谱效率，但一些用户可能必须等待直至该频率变清空，或手动 调整频率——若该无线电具有此能力——并再次尝试。集群无线电提供胜过以上所 描述的机制的改进。集群无线电向中继器站发信号并且该中继器将为呼叫者选择清 空信道。有若干可选择的集群协议，其全部都共有其他随按即讲机制也共有的缺点： 无线电的信道化不灵活，并且频带使用效率可能很低。

以上所描述的无线电和类似无线电是不灵活的，因为它们只能在固定带宽(诸 如12.5-KHz或25KHz)的信道上使用并且在会话的整个历时里必须逗留在相同 频率上，这使得要对带宽有更高效的利用变得困难。此外，这些无线电不轻易允许 诸如以太网和IP(网际协议)数字服务之类的附加服务能并存并在这些无线电没 有使用带宽时使用该带宽。

现有技术的问题

一类无线电能同时接收多个载波。在一个示例中，点到多点多载波主站无线 电能接收扩展在这多个载波上的数据流。点到多点网络中的常见问题是如何共享远 程到主站方向(上行)上的频带。已实现了用于共享上行带宽的各种解决方案(“接 入方法”)，诸如TDMA、Aloha、分隙Aloha，以及许多其他的解决方案。

所有这些接入方法皆具有某种隐式或显式的信令。TDMA在固定的TDMA帧 结构中具有隐式信令。远程站使用TDMA时钟基于时隙编号方案和站点编号方案 来标识该帧中哪些时隙对每一站点可用。在一种形式的分隙Aloha中，主站通过发 送基于消息序列号的ACK和NAK信号来发出消息丢失的信号。所有如此的信令 方案由于信令开销和此带宽共享方案的有效性都会要求在网络吞吐量上付出代价。 该信令方案的效率可能被许多因素影响，包括转接延迟(特别是卫星或低速网络)、 往返信令延迟、原始带宽开销、与更高层协议定时器的互动等等。该共享方案的代 价以吞吐量、抖动、延迟和其他因素的某种组合的形式呈现。

发明概述