专利名称：无外显时槽分派的时分多任务系统接收器的制作方法
技术领域：
本发明有关一种用于一时分多任务系统的技术，具体说有关一种时分多任务系统中通信的方法。
背景技术：
于电子及计算器工业中的持续成长，以及一般而言，于经济上的确实成长，使得对网际网络以及其所提供的无数服务与特征的存取需求也变得越来越多，而对于电脑设备，传统台式种类以及便携式种类两者，包括，膝上型电脑，掌上型个人数字助理(PDAs)，网络驱动细胞电话(Internet enabled cellulartelephones)，以及其它的存取装置，的激增使用则是已经造成了对网络基础建设的需求的一相对应增加。
然而，进入网际网络的存取点却大部分都是经由原本意欲于承载无数据电信业务的通信系统而加以提供，举例而言，公共交换电话网(PSTN)仍然大量地被使用作为用于许多家庭以及个人使用者的一拨接存取点(dial-up access point)，虽然说有新兴的各种标准提供较高速的存取点，但是，这些新兴技术，以及较老的高速技术，例如，TI及/或部分TI服务，却仍然会利用该电话网络，而不幸地是，该电话网络的最有效进行是用于承载相对于数据电信业务的语音电信业务时，特别是，相较于网络封包定向通信(Internet packet-oriented communications)所需要的数字元通信协议，这些网络是打算用以支持连续模拟通信。
举例而言，典型地，语音级的服务会需要对于一大约3千赫(kHz)的通信频道带宽的存取，而在确实存在着用于以每秒9.6千位(kbps)的速率并通过如此的无线电频道而进行数据通信的技术的同时，如此低的带宽频道本身却无法直接提供处于56.6kbps或现今一般所预期的更高速率的有效数据传输。
此外，网络电信业务本身的变动性质也会不同于语音电信业务。语音通信需要一连续的双工连接，也就是，位在一连接的一端的一使用者会预期，当位于一连接的另一端的一使用者亦同时进行传输以及接收时，其能够连续地传输至以及接收自位在该另一端的该使用者。
另外，网际网络的使用模式也相当不同于语音通信。举例而言，若考虑到，通常，通过网际网络而对网页(Web pages)进行的存取是丛发导向(burst-oriented)，则典型地，一远程户用端电脑的使用者首先会对一浏览器程序具体指出一网页的地址，然后，位在该客户端电脑处的该浏览器程序就会将作为一通常大约为长度1000字节的传输控制通讯协议/网际网络通讯协议(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol)的要求发送至一网络Web服务器，接着，该Web服务器将会借由发送该所要求的网页的内容而进行反应，而其中，该网页则可以是包括自大约10千字节(kilobytes)至数兆位元组的文字、影像，音频、或视讯数据的任何地方，因为该网络中所固有的延迟，以及因为该网际网络是网络的如此的一广大互连网，所以，使用者会体验到将会按照路线发送至他们的该所要求网页的数秒、或更多延迟，之后，该使用者则是可以在具体指出下一待下载的页面之前，发送数秒、甚至数分钟，以读取该页面的内容。
而这样的结果则是，一典型的网际网络连接会保持一相对而言较长的闲置时间周期，不过，一旦提出一要求时，该使用者就会期盼信息可以以一相对而言较快速的速率被传送至该客户端，另外，在无线存取系统中会产生的额外困难则是，典型地，比起可获得的实体无线电频道的数量，会具有多上许多的潜在使用者、或是客户端，因此，让无线频道仅以″有需要时″的一瞬间作为基础而为可获得是有意义的，并且，也确实是无线数据传输服务若要有效率地进行运作时的一需求，所以，动态流量频道分配规划(dynamic traffic channel allocation schemes)是在更有效利用可获得的频道资源的努力中，用以增加无线数据通信系统的效率的一方法。
因此，典型地，一些型态的以需求作为基础的多重存取技术会被要求要对该等可获得的无线频道做出最大的使用，且通常，多重存取会，例如，借由频分多址存取(FDMA)、或借由运用该无线电频率，例如，时分多重存取(TDMA)或码分多重存取(CDMA)，的规划，而被提供在该实体层之中，不过，无论如何，该无线电频谱的本质都是，其是一被预期要进行分享的媒体，而此则是相当不同于会有一有线媒体，例如，电话线或网络缆线，于其中是所能获得且用以保持所有时间开放的相对而言较不昂贵者的传统数据传输环境。
发明内容
一特别的问题是发生于使用基于需求的多重存技术而允许多重使用者可以分享一实体频道的既存通信系统之中，由于网际网络通信的本质，这些技术会渐增地使用时分多任务(TDM)，以基于需求而将时槽分配至特定的使用者或连接，而在如此的系统中，时槽分配则是会外显地、或是内含地与一接收器进行通信。
在一内含分配系统中，时槽会事先以一固定的模式进行分配，因此，接收器就会知道何时要听从它们所其的数据，不过，通常，内含分配系统会不够有弹性，而无法有效率地掌握网际网络流量。
在一外显分配系统中，时槽会借由一中央系统控制器、并以一需求作为基础而被分配至特定的使用者，而相关于哪些时槽要被分配至哪些连接的信息则是会自该中央控制器，外显地通信至每一远程单元，因此，相关于有关时槽分配的传输信息的冗余工作会是，将无法再被分配至传输承载数据的信息带宽。
不幸地是，此情形在无线通信环境中更为恶化，在其中，额外的无线电频道是必须为了通信如此的时槽配置信息而进行分配，而此是是在如此的系统的一前向连结方向上，也就是，在自该网络朝向该使用者的方向上，的一特别严重问题，通常，大部分的网际网络流量是在该前向方向上进行通信。
本发明企图克服这些困难，更明确地说，本发明是被使用于一时分多任务(TDM)通信系统中，在此，一可借由CDMA码或其它方式而加以定义的实体无线电频道会通过时槽的使用者而在多个使用者或连接之间加以分享，且时槽会以一需求作为基础而进行分配，举例而言，在一前向方向上的一既定无线电频道仅会被分配给一预先决定的时槽持续期间，并且仅在特定连接有需要时。
本发明克服了习知技术的某些缺点。为了最小化在将时槽分配至特定使用者中的冗余工作，没有特定的时槽分配信息需要被传递至该接收器，不过，时槽分配仍然可以以一需求作为基础而加以完成。
此是通过使用位在该传输器处的一特定编码规划以及在该接收器处的一特定通讯协议而加以完成，其中，该传输编码规划是拿取一数据封包，并将其分割成为次封包、或帧，而该等帧则是借由连接需求而加以驱动地，被分开地分配至位在该传输器处的时槽，首先，每一既定帧会借由一前向错误校正(Forward Error Correction，FEC)码而进行编码，其通常可以增加额外的位到该帧之中，接着，一使用者特有的覆盖序列，其可以为，举例而言，一虚拟噪声(pseudonoise，PN)序列，会被增加至该帧数据，然后，该已FEC编码的帧会被分配至一时槽，并且通过该分享无线电频道而进行传输。
于该连接的该接收器端，所有的接收器是总是会试图接收在所有时槽中的所有帧，而作为此接收程序的部分，每一接收器会应用其特有的分配覆盖序列，以试图接收每一帧，接着，该候选帧会被呈送至一反像FEC译码程序，以试图适当地译码该帧。
在该接收通讯协议的一第一层(其是可以为执行存取层(implementationaccess layer))范围内，掌控该候选帧的一程序是如下所述。若是一帧是已适当地译码时，正如该FEC译码程序已成功地完成所指示的一样，该帧会被向上递送至该接收器通讯协议的下一更高层，不过，若是一帧是错误地译码时，则其会简单地被摒弃，最重要地是，该已摒弃的帧结果将不会造成任何错误指示回到该通讯协议的一较高层。
如此的结果是，仅有已经被分配以正确的覆盖序列的该接收器才会适当地译码它们所预期的帧，因此，任何已译码的非该特定接收器所预期的帧都将会正常地被摒弃。
接着，该接收通讯协议的一较高层会考虑到该接收器所预期的已错误摒弃的帧及/或其它接收器所预期的已错误接受的帧的问题，更明确地是说，该较高层通讯协议可以根据被包含在一帧中的信息，例如，一序列号码，决定如此的帧何时要被错误地摒弃、或是错误地接收，并且，仅有在此较高层(其可以为该通讯协议的一连结层)处，一接收器才会将一错误指示发布回该传输器，要求该封包的重新传输。
此分配是具有数个优点。
第一，在每一接收器所需要为可获得的，仅覆盖码信息，而非时槽信息，因此，相关于动态分配以及去分配(deassignment)时槽至特定接收器的冗余工作，例如，传输关于时槽分配以及去分配的信息的需要，可以被消除。
第二，该系统在具有无线通信或其它多重存取技术，例如，码分多任务存取(CDMA)，以定义该等实体层的系统中可以运作地特别良好，而消除自该传输器传输时槽信息至该接收器的需要则是在个别频道资源的需求分配上提供了更大的弹性，并且，在如此的系统中降低信号冗余工作需求亦可以增加可利用以运送承载数据的信息带宽的量，且在此同时减少频道干扰的量，以借此就整体而言增加该系统的容量。
图1是显示在接收器没有明确的可获得时槽分配数据的情形下，一通信系统的一方块图，且在该系统中，对一分享通信系统的存取是以一时分多工作为基础而获得同意；图2A及图2B是显示传输器编码及接收器译码的更详细示意图；图3是举例说明一封包以及被包含于其中的帧的格式；图4是显示于该接收器处，借由一较低层协议所执行的操作的一流程图；以及图5是显示于该接收器处，借由一较高层协议所执行的操作的一流程图。
具体实施例方式
图1是是一通信系统10的一方块图，其中，该通信系统10是利用时分多任务(TDM)，而在明确的时槽分配信息不需要于该接收器处为获得的情形下，允许多重传输器以及接收器能够以一时槽作为基础而分享对于一共同频道资源的存取，并且在接下来的叙述中，该通信系统10是加以叙述为，该分享频道资源是一无线、或无线电频道，不过应该要了解的是，在此所叙述的该些技术亦可以加以应用，以允许对于其它媒体型态的分享存取，例如，电话连接，电脑网络连接，缆线连接，以及存取以一需求驱动时槽作为基础所获得授予的其它实体媒体。
该通信系统10包括一些个人电脑(PC)装置12-1，12-2，…，12-h，…，12-1，对应的用户存取单元(subscriber access units，SAUs)14-1，14-2，…，14-h，…，14-1，以及相关的天线16-1，16-2，…，16-h，…，16-1，再者，位于中心的设备包括一基地台18，以及一基地台处理器(base stationprocessor，BSP)20，其中，该BSP 20提供来自一网际网络网关22，该网际网络24，以及网络文件服务器30对一的连接，另外，由于该系统10是一需求存取，点对多点无线通信系统，因而使得该等PCs 12可以借由通过前向连结40以及反向连结50所执行的双向无线连接而传输数据至，以及接收数据自网络服务器30，不过应该要了解的是，在一点对多点多重存取无线通信系统10中，如图所示，一既定的基地台处理器20通常是会利用类似于一细胞电话通信网路的方式，而支持与一些不同客户端存取单元14之间的通信。
典型地，该等PCs 12可以是膝上型电脑12-1，掌上型单元12-h，网际网络驱动细胞电话，或是个人数字助理(PDA)型式的电脑，且该等PCs 12的每一会通过一适合的有线连接，例如，一以太网络形式连接(Ethernet-typeconnection)，而被连接至一分别的SAU 14。
一SAU 14允许其相关的PC 12被连接至该网络文件服务器30，而在该反向连结方向中，也就是，对自该PC 12朝向该服务器30的数据流量移动而言，该PC 12会将一网际网络通讯协议(Internet protocol，IP)层次的封包提供至该SAU 14，接着，该SAU 14则利用适当的无线连接组帧(wirelessconnection framing)而包裹该有线组帧(亦即，以太网络组帧)，然后，该已适当格式化的无线数据封包会通过该等天线16以及18，而移动越过包括该反向连结50的该等无线电频道的其中之一，接着，在该中心基地台的位置处，该BSP 20会撷取出该无线电连结组帧，重新格式化该为IP形式的封包，并且，会通过该网际网络网关22而将其前向，然后，该封包则是会通过任何数量及/或任何型态的TCP/IP网络，例如，网际网络24，而按照路线发送至其最终目的地，例如，该网络文件服务器30。
数据亦可以自该网络文件服务器30，以一前向的方向，而被传输至该等PCs 12，在此例子中，发源自该文件服务器30的一网际网络通讯协议(IP)封包会通过该网际网络24、通过该网际网络网关22而到达该BSP 20，接着，适当的无线通讯协议组帧会被增加至该IP封包，然后，该封包就会通过该等天线18以及16而移动至该预期的接收器SAU 14，在此，该接收SAU 14会译码无线封包格式，并且，将该封包前向至会执行该IP层处理的预期PC 12。
因此，一既定的PC 12以及该文件服务器30可以被视为于该IP层次的一双工连接的终点，因此，一旦一连接被建立时，位在该PC 12的使用者就会传输数据至以及接收数据自该文件服务器30。
并且，正如将于之后有的更详细叙述一样，该反向连结50实际上是由一些不同型态的逻辑及/或实体无线电频道，包括一存取频道51、多重流量频道52-，…，52-t、以及一维持频道53，所构成，其中，该反向连结50会为该SAUs 40所使用而将信息发送至该BSP 20，进而要求它们所授予的流量频道，接着，该等被分配的流量频道22会将承载数据(payload data)自该SAU 40运送至该BSP 20，在此，应该要了解的是，一既定的IP层连接实际上可以具有多于一的分配的流量频道52，此外，一维持频道53则是可以运送信息，例如，同步以及通率控制信息，以更进一步地支持通过该反向连结50的数据传输。
类似地，该前向连结40典型地会包括一呼叫频道41，其中，该呼叫频道41会为该BSP 20所用，而可以不仅通知该SAU 14已被分配给它的前向连结流量频道52，也可以通知该SAU 14于该反向连接方向中的以分配流量频道，接着，在该前向连结40上的流量频道42-1…42-t则是会被用以将承载信息自该BSP 20运送至该SAUs 14，额外地，维持频道会将在该前向连接40上的同步以及功率控制信息，自该基地台处理器20运送至该SAUs 14。
至于执行该等各式频道41，42，43，51，52，以及53的一种可能方式的额外信息则是是被提供于2006年2月15日 申请日期2003年10月6日 优先权日2002年10月7日
发明者凯文·P·强生, 安东莞·J·鲁沛尔, 乔治·R·小内尔森二世 申请人:美商智慧财产权授权股份有限公司