专利名称：识别方法,实现这个方法的终端和包括这样的终端的接入通信网的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1前述中所描述的用于多路接入网中的识别方法，如权利要求4前述中所描述的实现这个方法的终端，和如权利要求5前述中所描述的包括这样的终端地接入通信网。
专业人员已知道用于多路接入的这种方法，例如，参照BernardSkar所著“数字通信基础和应用”一书，1988年出版，Prentice Hall/ADivision of Simon & Schuster-Englewood Cliffs，New Jersey 07632，ISBN#0-13-212713-X 025。在第9章“多路复用和多路接入”中，特别是在第497页，描述按需分配多路接入(DAMA)方法。与固定分配方法不同，在固定分配方法中，一个终端定期接入公共信道，与它的实际需要无关；按需分配多路接入是一个动态分配方法，在此方法中，一个终端只有当它请求接入时才进入公共信道。
在该章的第505页描述这样一种方法，给有随机接入要求的多个用户排序的方法。利用查询技术定期地查询接入网中的不同终端，以确定他们的服务请求。专业人员知道各种查询技术。为了解释本发明，以下描述这些查询技术中特定的一种，即，匿名分类方法。匿名分类方法给接入网中的每个终端规定唯一的终端标识符。例如，这个终端标识符是用位表示成的唯一数，借助于该终端的硬件中存储器打上印记。所谓的准许消息在正常的基础上从接入网中的控制器分配给不同的终端。这个准许消息规定了标识符范围，例如，可以是由下限终端标识符和上限终端标识符规定的。要求进入网络的每个终端，在其终端标识符落在这个标识符范围内的情况下，允许它对准许消息作出反应。
然而，若不同的终端同时要求接入，且其标识符都落在相同的标识符范围内，则出现争用。这些终端对相同的准许消息作出反应，就会产生冲突。把该标识符范围分成子范围，匿名分类方法可以继续进行。例如，这个子范围是该标识符范围的一半，是由下限终端标识符和中间终端标识符规定的，它把前一个范围分成大致相等的两部分。规定这个子范围的下一个准许消息分配给各个终端，若多个标识符落在这个子范围内，则再次出现争用。通过连续地分割终端群体，搜索技术继续运行，直到仅留下要求接入的单个终端。此时，留下的终端接收接入；该运行不断地重复，直到再一次产生单个终端，可以接收进入到通信网。
然而，若终端群体数量很大和通信业务是突发性的，则利用准许消息查询终端群体所需要的时间变成过大的额外负担。这一点在以下的例子中是很清楚的。由于一个公司产生和提供一系列相继标识符的终端，相同邻域中的房屋以有接近标识符的终端排列是不太可能的。想象连接到接入网中相同树的两个终端，它们的标识符仅相差一个数字，例如，它们的地址仅仅在最低有效位上有差别。当网络中的这个树崩溃以后，这个树的所有用户在几乎相同的时间试图登录。大量时间丢失了，因为具有非常相似地址的相邻终端在几乎相同的时间试图登录，直到分割到树的很低级还出现拥塞。随着终端数目的增多，因此唯一的终端标识符数目也增多，这个问题就变得更加严重。
本发明的目的是提供一种用于多路接入通信网的识别方法，实现这个方法的终端和包括这个终端的接入通信网；例如，以上已知的方法，但没有上述过大额外负担的缺点和不能接受的识别延迟。
按照本发明，实现这个目的是借助于权利要求1中描述的方法，权利要求4中描述的终端，和权利要求5中描述的接入通信网。
本发明处理这个问题是提供这样的一种方法，不需要把标识符范围不断地分割成标识符子范围。本发明的基本思想是，由终端对包括在终端标识符范围内的多个元素按照预定方法重排序的结果与标识符范围进行比较，以确定该终端是否接收接入。按照这个方法，原先落在相同标识符范围内相邻地址的多个元素，现在这些元素重排序的结果落在不同的标识符范围内。
的确，在大致相同的时间要求接入的多个终端中，这些终端的重排序相邻终端地址不再落在相同的范围内，所以，不再对相同的准许消息争用。在相邻地址终端的争用中产生较少的准许消息，因此，浪费较少的时间用于要求进入通信网的每个终端。
在权利要求2中描述本发明一种可能的实施方案，并用一个相当简单的例子说明这个实施方案。我们假设，终端A和终端B分别有以下二进制记数的标识符，00 11 0和00 11 1，这些是相邻的标识符，在十进制记数中的标识符值分别为值6和值7。把位于标识符的总值中最低有效位的元素放置在该标识符的总值中较高有效位的位置，在这个例子中可以这样来实现，把标识符的二进制记数中最低有效位放置在该标识符的二进制记数中第3位，反之亦然。终端A和终端B中相邻标识符的重排序结果变成00 01 1和00 11 1，在十进制记数中的标识符值分别为值3和值7。重排序的相邻标识符值之间的距离确实变大了，因此，这些重排序标识符与标识符范围或子范围的比较结果在较短的延迟时间内就有差别。
然而，权利要求3中描述本发明一个非常有效的实施方案。的确，把相邻标识符中的元素倒排(reversing)，因此，位于最低有效位的元素被重排序到最高有效位的元素位置，重排序的相邻标识符立刻落在不同的子范围内。利用以下的例子可以更清楚地说明这一点相邻标识符AAAA和AAAC中的最低有效位和最高有效位分别在标识符的最右位置和最左位置，这两个标识符都在AAAA至AAAE的子范围内；但是，倒排的相邻标识符BAAA和CAAA分别落在BAAA至BEEE和CAAA至CEEE的不同子范围内。
若终端标识符是由表示成位的唯一数规定，则标识符的倒排是把最低有效位放置在最高有效位的位置上，把次低有效位放置在次高有效位的位置上，…，所以，只在位序列末端的最低有效位上有差别的相邻终端标识符，二者之间的差别变成在位序列首端的最高有效位上。
应当注意，在上一节中我们以字母为例已经把问题说清楚了，但是，本发明不局限于表示成位序列的终端标识符，本发明也不局限于仅表示成单个位的单个元素重排序。的确，本发明可应用于具有不同的表示和通过不同类元素的不同类型标识符，只要标识符的一个元素占用该标识符的表示中一个位置，该标识符在按照系统确定的标识符值决定中给这个位置赋予一种意义，在此系统中使用该标识符。在以下的两个例子中对此给以说明。
例1
相邻标识符
标识符ABelgium@Antwerp@Vanhoof
标识符BBelgium@Antwerp@Wolters
其中
最高有效单元 国家；和
最低有效单元 姓名
两个标识符都包括在以下确定的子范围内
子范围A和B以“B”开始的国家；
相邻标识符按照姓名与国家互换的重排序得到
重排序标识符A Vanhoof@Antwerp@Belgium
重排序标识符B Wolters@Antwerp@Belgium
包括在以下确定的子范围内
重排序A子范围 以“V”开始的国家；
重排序B子范围 以“W”开始的国家；
例2
表示成Grey二进制反射码的单元所代表的相邻标识符
标识符A(12 4 6) 1010 0110 0101
标识符B(12 4 7) 1010 0110 0100
其中
最高有效单元 第一个代码块；和
最低有效单元 最后的代码块
两个标识符都包括在以下确定的子范围内
子范围A和B 第一个代码块1010
(相当于12)；
相邻标识符按照代码块倒排的重排序得到
重排序标识符A 0101 0110 1010
重排序标识符B 0100 0110 1010
包括在以下确定的子范围内
重排序A子范围第一个代码块0101
(相当于6)
重排序B子范围第一个代码块0100
(相当于7)
还应当注意，权利要求书中所用的术语“包括”不应该解释成局限于以下列出的装置。因此，辞句“包括装置A和B的设备”不应该局限于仅仅由部件A和B组成的设备。它的意思是，在本发明中该设备中相关的部件是A和B。
类似地，应当注意，也是在权利要求书中所用的术语“连接”不应该解释成局限于只是直接的连接。因此，辞句“连接到装置B的装置A”不应该局限于这样的装置或系统，其中装置A的输出直接地连接到装置B的输入。它的意思是，A的输出与B的输出之间的路径可以是一条包括其他设备或装置的路径。
参照以下结合附图对实施例描述，可以更清楚了解本发明以上和其他的目的和特征以及更好地理解本发明的内容。
图1表示一个多路接入通信网实施例的方框图，其中采用本发明的方法；
图2表示本发明利用的重排序寄存器对两个终端识别符的操作。
参照图1，我们描述多路接入通信网中所采用的识别方法。首先，借助于图1中所示的功能块描述，说明这个识别方法的使用。基于这个描述，专业人员会清楚地知道图1中各个功能块的作用，因此不再给以详细的描述。此外，对于本发明识别方法的工作原理给以更详细的描述。
多路接入通信网包括控制器C和多个终端T1，T2，…，Ti，…，T15，T16。控制器C经树状网，即，公用传输链路与各用户链路之间的级联，连接到每个终端T1，T2，…，Ti，…，T15，T16。为了不使图1挤的太满，只画出终端Ti的详细方框图，并在另一节中给以描述。
每个终端T1，T2，…，Ti，…，T15，T16有其自己唯一的识别符，以便能使控制器C进行识别。为了不使图1挤的太满，只画出终端Ti的识别符IDi。每个识别符是由多个元素确定的。为了不使这个描述和附图过于繁琐，在这个具体实施例中，用4个相继的位表示每个识别符。在图中只画出两个终端(即，Ti和T2)的标识符所包括的元素及其值。
参照图2表示终端Ti的识别符IDi，即，
IDi-C；IDi-D)和终端T2的识别符ID2，即，
ID2-C；ID2-D)。这个具体实施例中规定各个元素的值为
和
我们假设，这些元素表示成二进制数，该二进制数在十进制计数法中为
和
此处规定的值分别表示识别符IDi和ID2的总值(在图2的括号中)。应当注意到，借助于硬件存储器(未画出)，标识符中各个相继的元素标记在终端上。
应当注意，为了描述本发明，在这个具体实施例中最好利用按需分配过程的时分多址网，当一个终端请求接入时，使该终端进入此网络中。为了让终端T1，T2，…，Ti，…，T15，T16中的一个终端进入到多路接入网，采用一种称之为匿名分类方法的查询技术。
这个匿名分类方法包括定期地查询终端群体以确定它们的服务请求。这是利用来自控制器C的准许消息G(IDx-IDy)定期地分配给其领域的所有终端T1，T2，…，Ti，…，T15，T16完成的。这个准许消息G(IDx-IDy)规定标识符的范围IDx-IDy，这个范围确定当终端希望接入时，允许它们对这个准许消息G(IDx-IDy)作出反应的那些终端。假设这个实施例中起始的标识符范围IDx-IDy，该范围是由以下两个标识符的十进制计数法中总值确定的
标识符范围IDx-IDy，其中
T1
和
T16
标识符范围
允许总值等于或大于0和等于或小于15的每个终端作出反应。
在多于一个终端对准许消息作出反应的情况下，标识符范围IDx-IDy被分割成子范围，因此，控制器C分配以下的规定一个子范围的准许消息。在这个实施例中，假设以下的第一次分割
标识符子范围ID1-ID8，其中
T1
和
T8
和
标识符子范围ID9-ID16，其中
T9
和
T16
一旦，终端T1，T2，…，Ti，…，T15，T16中之一是唯一对这个准许消息有反应的终端，则控制器C就允许它接入，那个终端开始进入到时分多址系统的实施方案。例如，包括距离均衡，同步和功率调整在内的接入过程实施方案超出本发明的范围。我们的目的是尽可能快地识别接收接入过程的“成功者”终端。
如上所述，由于较详细地仅仅描述一个终端Ti，应该明白，在此之后这个实施例中其他终端实施的接入过程也是类似的。终端Ti包括以下的功能块
-接收机RECi，用于从控制器C接收相继的准许消息；
-重排序寄存器ORDi，用于重排序终端Ti的标识符IDi中各个元素(IDi-A；IDi-B；IDi-C；IDi-D)。参照图2可以更好地明白这一点重排序寄存器ORDi逐一地从终端Ti的硬件存储器(未画出)中读出终端标识符IDi的各个元素IDi-A；IDi-B；IDi-C；IDi-D，按照元素倒排的方法重排序各个元素到其输出端，所以给出标识符IDi的重排序结果Inv(IDi)。这个功能是由简化的先进后出(FILO)下推堆栈顺序移位寄存器存储器实现的。终端T2重排序寄存器ORD2(未画出)的功能是类似的，给出标识符ID2的重排序结果为Inv(ID2)。重排序的结果是，标识符的总值随重排序而改变。的确，
的总值转变成
的总值和
的总值转变成
的总值。这个结果将作为一个有利的条件，并在下一节中给以说明。
-比较器COMPi，用于把一个标识符与标识符范围进行比较，以确定终端Ti是否接收接入。如在以前一节中所描述的，实际上它的意思是，把该标识符的值与标识符范围内规定的各个标识符的值进行比较。还应当注意，在比较器COMPi一个输入端的标识符实际上是重排序标识符IDi的结果Inv(IDi)。当该标识符落在指定标识符范围内时，比较器COMPi给出一个确认的控制信号(未画出)，能使终端Ti对接收的准许消息反应给控制器C。
在下一节中，通过一个例子描述本发明识别方法的工作原理。
假设这样一种情况，控制器C希望开始产生结果，以确定其终端中哪个终端需要进入到多路接入通信网中，以及相邻标识符(即，0101(5)和0100(4))的两个终端Ti和T2试图进入。
控制器C分配准许消息G(IDx-IDy)给其领域内的所有终端，该领域包括上述起始的标识符范围
与终端Ti一样，终端T2利用其接收机接收准许消息，并把标识符范围提供给它的比较器。与此同时，该终端的重排序寄存器从它的硬件存储器中读出其标识符的各个元素，按照倒排的方法重排序各个元素，并把重排序的标识符也提供给它的比较器。
与终端Ti的比较器一样，终端T2的比较器把重排序的标识符与接收的标识符范围进行比较
和
与标识符范围0-15进行比较，这两个比较器都给出确认的控制信号。
应当注意，由于其他终端没有请求进入到该网络中，所以不执行准许消息的处理。
终端Ti和终端T2都对控制器C有反应，因此控制器C知道，至少有一个终端需要登录到网络中，然而，还要确定不同终端之间的争用。控制器C设计上述实际的查询范围，再一次分配准许消息，这一次，它确定第一个标识符子范围，即，ID1-ID8。
按照上述类似的方法，两个终端完成对接收的准许消息的相同操作，以及两个比较器把重排序标识符与接收的标识符范围ID1-ID8进行比较
和
与标识符范围0-7进行比较。
终端Ti的比较器提供否定的控制信号，所以，没有给控制器C提供反应消息。然而，终端T2的比较器提供确认的控制信号，所以，给控制器C提供反应消息。这个反应消息是控制器C接收到的唯一反应消息，因此，终端T2接收进入到多路接入网中。
应当注意，在不发生重排序的情况下，两个终端Ti和T2的标识符既在起始标识符范围内
和
与范围0-15比较；又在第一个子范围内
和
与范围0-7比较。甚至于，遵从如上相同规则的以下分割得到另一个子范围
两个标识符仍落在此范围内。这个过程继续分割子范围，直到其中只有一个终端标识符。在这个优选实施例中，若不进行重排序，则需要四次分割；若在比较之前进行重排序，则只需要一次分割。
上述例子说明，若在比较之前对标识符的各个元素进行重排序，则本发明大大加速需要进入到多路接入通信网的终端识别方法。
应当注意，在这个优选实施例中，所有的终端把它们的重排序标识符与给出的标识符范围进行比较，这使得实现本发明变得更加筒单。的确，控制器所有规定的终端应当遵守重排序规则，否则，在一些终端与它们重排序标识符进行比较而另一部分终端与它们未重排序标识符进行比较的混合情况下，会出现冲突的局面。然而，本发明应用在混合情况下也是可行的，例如，利用标识符中一个特殊的单元，以便指出是与重排序标识符进行比较还是与未重排序标识符进行比较。然而，这种实现方法要求终端有解释装置，用于解释这个特殊标识符，并要求控制器有特殊的逻辑，用于控制给每个终端的预定机会，以便接入网络和避免发生冲突。
虽然，上述的优选实施例是规定一个下限和一个上限，以规定准许消息中的标识符范围；但是，本发明的应用不局限于这种标识符范围的规定。的确，专业人员显然知道，在上述实施例中可以有一些小的改动，以适合于在准许消息中规定标识符范围，例如
-一旦传送了一个下限，它被多个终端存储和利用，直到另一个下限由控制器提供给终端，只有上限必须由准许消息传送给终端；
规定参考值的准许消息，它参照多个预定和存储在每个终端标识符范围中的一个。
另一个要注意的是与终端标识符有关，在上述实施例中终端标识符存储在该终端的硬件存储器中，在读出之后重排序寄存器对它重排序。虽然，这个优选实施例描述这种方法的重排序功能，但是，本发明的应用不归结为这一种。的确，把重排序标识符提供给比较器可以有不同的实施方案
-硬件加标标识符，直接读出和按照软件方法重排序；
-硬件加标标识符，按照重排序顺序读出；
-硬件加标重排序标识符，直接读出；
应当注意，本发明的应用不局限于上述本发明所选实施例中的时分多址通信网。专业人员显然知道，在上述实施例中可以有一些小的改动，以适合于综合在其他的多路接入网，例如，频分多址网；或者甚至于这样的接入网，其中不采用多路复用型，例如这样的接入网，每个终端有一条不同的上行链路，用于与控制器的上行连接。虽然，本发明原理的描述是结合具体的设备，显而易见，这种描述是通过例子给以说明，而不是对本发明范围的限制，本发明的范围在所附权利要求书中规定。
权利要求
1.一种用于多路接入通信网的识别方法，其中具有预定标识符(IDi)的终端(Ti)要求接入所述的网络，所述识别方法包括从控制器(C)到多个终端(T1，…，Ti，…，T16)分配规定标识符范围(IDx-IDy)的准许消息(G(IDx-IDy))，这些终端包括所述终端(Ti)在内并且连接到所述控制器(C)，其特征是，所述方法还包括将由包含在所述标识符(IDi)中的多个元素(IDi-A；IDi-B；IDi-C；IDi-D)的所述终端(Ti)按照预定方法重排序的结果(Inv(IDi))与所述标识符范围(IDx-IDy)进行比较，以确定所述终端(Ti)是否接收接入。
2.按照权利要求1的识别方法，其特征是，所述重排序包括把位于所述标识符(IDi)总值中最低有效位上多个元素中至少一个元素(IDi-D)放置在较高的有效位(IDi-B)。
3.按照权利要求2的识别方法，其特征是，所述重排序是把所述标识符(IDi)中的所述多个元素(IDi-A；IDi-B；IDi-C；IDi-D)倒排。
4.具有预定标识符(IDi)和适合于进入到多路接入通信网的终端(Ti)，包括连接到多个终端(T1，…，Tj，…，T16)的控制器(C)，这些终端包括所述终端(Ti)在内；所述控制器(C)包括分配装置(DIS)，用于从所述控制器(C)到所述多个终端(T1，…，Ti，…，T16)分配规定标识符范围(IDx-IDy)的准许消息(G(IDx-IDy))，其特征是，所述终端(Ti)包括
-接收装置(RECi)，适合于接收所述准许消息(G(IDx-IDy))；
-重排序装置(ORD)，适合于按照预定方法对包括在所述标识符(IDi)内的多个元素(IDi-A；IDi-B；IDi-C；IDi-D)进行重排序，从而提供所述标识符(IDi)的所述重排序的结果(Inv(IDi))
比较装置(COMP)，适合于把所述结果(Inv(IDi))与所述标识符范围(IDx-IDy)进行比较，以确定所述终端是否接收接入。
5.一种接入通信网，其特征是，所述接入通信网至少包括权利要求4中所述的一个终端(Ti)。
全文摘要
本发明涉及用于多路接入通信网中的识别方法,其中具有预定标识符(IDi)的终端(Ti)要求接入该网络。这个识别方法包括从控制器(C)到包括终端(Ti)在内的多个终端(T1,…,Ti,…,T16)分配规定标识符范围(IDx－IDy)的准许消息(G(IDx－IDy))。该方法还包括标识符(IDi)中的多个元素(IDi－A;IDi－B;IDi－C;IDi－D)的终端(Ti)把按照预定方法重排序的结果(Inv(IDi))与标识符范围(IDx－IDy)进行比较,以确定终端(Ti)是否接收接入,例如,把二进制数的位倒排与标识符范围进行比较。
文档编号H04L12/403GK1276120SQ9718239
公开日2000年12月6日 申请日期1997年9月30日 优先权日1997年9月30日
发明者哈里·弗兰西克斯·L·范霍夫, 罗伯特·皮特·C·沃尔特斯 申请人:阿尔卡塔尔公司