CN102027797A - 用于中继网络中的随机接入的本地冲突避免的方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

用于中继网络中的随机接入的本地冲突避免的方法、设备和系统。在本发明的实施例中，一种诸如用户设备的装置被配置为向至少一个相邻节点广播接入请求，该接入请求包含指示用户标识符的签名信息，检查是否从中继节点接收到冲突指示符，并根据接收到的冲突指示符来发送另一接入请求。该冲突指示符可以例如是在冲突用户的情况下从节点接收到的签名冲突指示符，或在接入请求的传输在节点处冲突时接收到的传输冲突指示符。中继节点可以被配置为从用户设备接收接入请求，检测冲突，并通知用户设备关于所检测的冲突，指示冲突的类型。

Description

用于中继网络中的随机接入的本地冲突避免的方法、设备和系统

技术领域和背景技术

诸如超越3G移动无线电系统的当前或未来无线网络可能要求相当大的覆盖区域和高数据速率。可以对于当前和未来需要采用中继网络。在网络中结合固定或移动中继器可能例如是无线网络架构中的修改以满足期望的高吞吐量和对实际或未来应用的覆盖要求。在中继网络中，提供中继节点RN，其从源节点SN向SN达不到的目的地节点DN转送数据或信令。

随机接入协议在蜂窝式网络中被广泛地用于初始接入、带宽请求、位置更新等。然而，随机接入方案可能具有关于降低吞吐量的用户冲突的问题。此外，该冲突还可能导致不可控制的接入延迟，这使得难以满足对已尝试用户的服务质量QoS要求。

在协作网络中，用户冲突可能在随机接入被中继到基站BS时变成问题，因为该冲突不仅消耗系统中的随机接入信道的资源，而且在初始随机接入期间引起源用户与中继节点之间的链路建立的高开销。此外，如果用户需要在重传之前重新建立与中继节点的通信，则接入延迟可能变得不可控制。因此，期望的是减少中继网络中的用户冲突，并且还应使用于随机接入的不必要重传的数目最小化。

发明内容

本发明的实施例提供在权利要求、说明书或附图中定义的方法、设备、装置、和系统。方法、设备、装置、和系统的实施例提供在诸如中继网络的一个或多个网络中的对于随机接入的本地冲突避免。

依照本发明的一个、多个或全部实施例，提供了一种关于诸如中继网络的网络中的随机接入的冲突感知或察觉方案。实施例利用在一个或多个中继节点RN上的串听(overhearing)的能力，从而在邻近或相邻用户的接入请求AR需要中继的情况下监视来自该邻近或相邻用户的潜在用户冲突。

从而，可以避免来自基站BS处或中的本地用户的接入冲突。

在本发明的一个或多个实施例中，用户签名的信息在其被已尝试用户广播时被包括在接入请求中。已尝试用户是例如通过向基站或中继节点发送接入请求来请求接入诸如无线电网络的接入网络的用户或用户设备。因此，通过串听请求探测或发送接入请求，中继节点RN可以收集附近已尝试用户的签名信息。因此，一旦RN检测到签名冲突，就可以发现用户冲突。结果，可以在接入请求AR被中继到基站BS之前防止冲突。

此外，为了进一步增强来自中继节点RN的响应反馈的可靠性，提供了请求响应的优先级。因此，可以采用响应的自适应传输，诸如带宽自适应等。

本发明的一个或多个实施例可以应用于或使用网络或中继网络中的随机接入的一个或多个协议。

依照本发明的实施例，一种装置被配置为：

向至少一个相邻节点广播接入请求，该接入请求包含指示用户标识符的签名信息，

检测从所述装置或中继节点接收到的冲突指示符，

检查接收到的冲突指示符，以及

根据接收到的冲突指示符来发送另一接入请求。

所述装置可以例如被配置为用户设备、移动节点、终端、或用户设备的部分、芯片、模块、软件或用于用户设备的部分、芯片、模块、软件。

所述冲突指示符可以是从在用户冲突的情况下从节点接收到的签名冲突指示符、和在接入请求已被成功地发送到节点之后由所述装置接收到的签名冲突指示符、在接入请求的传输在节点处冲突时接收到的传输冲突指示符中的至少一个。

所述装置可以例如被配置为在响应于接入请求从不止一个节点接收到响应消息的情况下选择节点，和/或可以被配置为随机地生成签名信息。

所述装置可以被配置为首先检查接收到的冲突指示符是否是签名冲突指示符，然后检查接收到的响应是否是请求成功响应，然后检查冲突指示符是否是传输冲突指示符，由所述装置生成的响应取决于接收到的响应。

所述装置可以被配置为进行以下各项中的至少一个：

当检测到签名冲突指示符时重新选择签名信息，并广播包括重新选择的签名信息的另一接入请求；

在签名冲突的情况下，发送失败信息；

当所述装置接收到的响应包括两个或多个节点的不止一个节点标识符时，选择节点，

广播包含关于所选节点的信息的消息，

发送诸如接入原因、优先级、带宽请求的附加内容，

发送与消息分离的导言，以及

发送与所述消息组合的导言，

在传输冲突的情况下在回退(backoff)或延迟时间之后再次广播接入请求；

在没有接收到对接入请求的响应的情况下再次广播接入请求而没有回退或延迟时间，

增加重传期间的传输功率。

依照本发明的实施例，可以将诸如中继节点、或中继节点的一部分、芯片、模块、软件或用于中继节点的部分、芯片、模块、软件的装置配置为从用户设备接收接入请求，以检测冲突，并通知用户设备关于所检测的冲突，指示冲突的类型。

所述装置可以被配置为执行以下各项中的至少一个：

监视至少一个其它接入请求的接收或检测，

检查诸如签名冲突的冲突的类型，

选择所述装置的标识符，

随机地选择所述装置的标识符，

将标识符发送到用户设备，

向用户设备发送请求成功消息，

当发送请求成功消息时开始定时器，

当定时器已到时间时，清除、即删除保持在所述装置中的签名记录，

检查是否存在传输冲突，

当检测到传输冲突时，向用户设备发送传输冲突指示符，

检查是否存在签名冲突，

当检测到签名冲突时，向用户设备发送签名冲突指示符，

清除所述装置的签名记录，

返回至少一个其它接入请求的接收或检测的监视，

通过在检测到确认时包括关于用户设备的信息来更新签名记录。

根据实施例，一种方法可以包括：

向至少一个相邻节点广播接入请求，该接入请求包含指示用户标识符的签名信息，

检测从所述装置或节点接收到的冲突指示符，

检查接收到的冲突指示符，以及

根据接收到的冲突指示符来发送另一接入请求。

所述方法可以例如包括以下各项中的至少一个：

在响应于接入请求从不止一个节点接收到响应消息的情况下选择节点；

随机地生成签名信息；

首先检查接收到的冲突指示符是否是签名冲突指示符，

然后检查接收到的响应是否是请求成功响应，以及

然后检查所述冲突指示符是否是传输冲突指示符，由所述装置生成的响应取决于接收到的响应，

当检测到签名冲突指示符时重新选择签名信息，并广播包括重新选择的签名信息的另一接入请求；

在签名冲突的情况下，发送失败信息；

当接收到的响应包括两个或更多节点的不止一个节点标识符时，选择节点，

广播包含关于所选节点的信息的消息，

发送诸如接入原因、优先级、带宽请求的附加内容，

发送与消息分离的导言，以及

发送与所述消息组合的导言，

在传输冲突的情况下在回退或延迟时间之后再次广播接入请求；

在没有接收到对接入请求的响应的情况下再次广播接入请求而没有回退或延迟时间，

增加重传期间的传输功率。

所述方法的实施例可以包括从用户设备接收接入请求、检测冲突、通知用户设备关于所检测的冲突、指示冲突的类型。

所述方法的实施例可以包括以下各项中的至少一个：

监视至少一个其它接入请求的接收或检测，

检查诸如签名冲突的冲突的类型，

选择标识符，

随机地选择标识符，

将标识符发送到用户设备，

向用户设备发送请求成功消息，

当发送请求成功消息时开始定时器，

当定时器已到时间时，清除签名记录，

检查是否存在传输冲突，

当检测到传输冲突时，向用户设备发送传输冲突指示符，

检查是否存在签名冲突，

当检测到签名冲突时，向用户设备发送签名冲突指示符，

清除签名记录，

返回至少一个其它接入请求的接收或检测的监视，

通过在检测到确认时包括关于用户设备的信息来更新签名记录。

依照本发明的一个或多个实施例，提供一种计算机程序产品，其包括用于当在处理器上运行时执行上述方法中的任何一个的至少一个或多个或全部特征的软件代码部分。所述计算机程序产品可以在计算机可读介质上体现。

根据实施例的系统可以包括如上文或下文所述的至少一个用户设备和中继节点。

通过本发明的实施例的以下说明，本发明的其它目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1举例说明依照本发明的系统和装置的实施例，举例说明基于中继的网络中的随机接入；

图2示出用于依照本发明的实现配置的对等传输的帧结构的实施例；

图3举例说明根据本发明的另一实施例的请求接入的用户设备处的握手程序的流程图；

图4示出依照本发明的实施例的中继节点处的握手程序的流程图；

图5举例说明依照本发明的实施例的签名冲突的情况下的用户与中继节点之间的握手程序；

图6示出根据本发明的实施例的传输冲突的情况下的握手程序；

图7示出依照本发明的中继节点的实施例；以及

图8举例说明依照本发明的用户设备的实施例。

具体实施方式

图1举例说明依照本发明的一个、多个或全部实施例的系统、方法和装置的实施例，举例说明诸如基于中继的网络的网络中的随机接入。在图1的实施例中，用户设备2UE3直接向包括由一个或多个基站1定义的一个或多个小区3的移动蜂窝式网络的基站1发送接入请求。例如用户设备的设备或装置4充当中继节点RN1以帮助用户设备5UE1访问网络或基站。

例如用户设备的设备或装置6充当中继节点RN2以帮助用户设备7UE2访问网络或基站。

在随机接入期间，作为请求接入的用户的已尝试用户发送导言和消息两者。通常，随机地选择指示表示用户标识符的用户签名的信息的导言。所述消息可以包含用户特有信息、诸如带宽请求、优先级、位置更新等。依照本发明的一个、多个或全部实施例，消息传输可以与导言传输分离或一起。本发明的实施例可以应用于导言的传输、或消息的传输、或导言和消息的传输两者。

依照本发明的一个、多个或全部实施例，定义了已尝试用户与RN之间的通信，而RN与BS之间的接入传输的方案或协议未受限制，并且依照本发明的一个、多个或全部实施例，可以使用任何接入传输。

在下文所讨论的一个或多个实施例中，使用接入传输的分离模式，其中，首先在基于竞争的随机接入信道RACH上发送导言，然后在成功地在基站BS中检测到导言之后，将在计划的(scheduled)信道上发送用户特有消息。

在基于中继的蜂窝式网络中，当难以由已尝试用户本身直接将请求发送到例如基站时，可以由RN来中继接入请求AR的传输。

在蜂窝式网络的基于中继的随机接入中，诸如图1实施例所示，可以如下将主程序划分成例如三个步骤：

1.)如在步骤t1处所指示的，接入请求用户设备例如UE15或UE27首先将接入请求“请求(ID_U1)”或“请求(ID_U2)”广播到相邻中继节点RN。接入请求“请求(ID_U1)”或“请求(ID_U2)”可选地包含关于可以被随机地选作用户标识符的签名的信息。如果不止一个中继节点RN1、RN2答复该请求，则用户设备UE1或UE2可选地仅从答复节点或候选中选择一个RN。

依照本发明的一个、多个或全部实施例，接入请求用户设备、已尝试用户还可以选择两个或更多、例如多个中继节点RN，以获得请求传输上的空间分集，条件是在这些RN中不存在签名冲突。

2.)当选择了中继节点RN且AR成功地被中继节点RN1或RN2接收到时，或者唯一的响应中继节点已成功地接收到接入请求“请求(ID_U1)”或“请求(ID_U2)”时，RN将在随机接入周期期间在随机接入信道RACH上将请求转送到基站1，如步骤t2处所示，“接入传输(ID_U1)”或“接入传输(ID_U2)”。

此请求“接入传输(ID_U1)”或“接入传输(ID_U1)”可选地还包含用于已尝试用户设备UE1或UE2的标识符或关于该标识符的信息。只要发送了请求，或在已在步骤t2中将请求发送到基站1之后，RN可以返回到空闲状态的新循环。

3.)如果基站1正确地检测到接入请求AR，则将根据所检测的用户标识符，如步骤t3所示，“接入指示符(ID_U1)”或“接入指示符(ID_U2)”，将从基站1向已尝试用户5或7发送确认或确认消息，例如ACK。

在接入失败的情况下，用户设备5UE1或7UE2可以再次开始随机接入尝试。

如图1所示，在中继情况下，在请求被中继到基站1之前，需要接入请求(已尝试)用户或用户设备UE1、UE2、或用户终端UT与中继节点4、6之间的通信。因此，可选地为用户和中继节点RN分配某些信道资源。

在一个或多个实施例中，可以使用诸如在WINNER TDD模式系统(WINNER代表无线创新无线电)中的时分双工模式，其中，通过时分复用TDM对用于诸如BS-UT基站-用户终端、和UT-UT用户终端-用户终端通信的通信的时隙进行复用。

图2举例说明WINNER中的用于对等(peer-topeer)传输的基于竞争的直接接入(传送)信道DAC帧结构的示例。在此帧中，将控制周期CTP用于在基站BS与用户终端UT 2、5、7之间交换媒体接入控制MAC控制信息。在CTP内的上行链路命令“UL命令”的持续时间中发起(launched)朝向BS1的随机接入传输。

关于UT之间的通信，由系统来分配用于对等通信的竞争接入周期CAP。可以在CAP中将接入请求AR发送到中继节点4或6。

图2的帧结构包括8个TDD帧，其提供用于异步对等数据和对等命令传输的控制周期CTP、竞争接入周期CAP、和用于具有限定时隙的异步和同步对等数据传输的保证接入周期GAP。

本发明的一个或多个实施例涉及例如基于中继的随机接入程序中的第一步骤，即已尝试用户与RN之间的握手。用户、即用户设备或用户终端与中继节点RN之间的握手可以由三个连续阶段组成，即请求探测、请求响应和确认。

在下文中，将描述提出的已尝试用户与RN之间的通信方案的细节。

在阶段“请求探测”中，已尝试用户将接入请求AR广播到相邻中继节点RN。该接入请求AR可选地包含指示用户标识符的所选签名的信息。在开始时广播所选签名的目的是让相邻RN检查该签名在本地是否是唯一的。

在阶段“请求响应”中，当正确地接收到接入请求时，RN应首先判断新到达的用户在所选签名上是否与其它附近用户冲突。请注意，候选RN能够在竞争接入周期CAP的一个循环期间串听或监视其它相邻用户的签名信息。

一旦检测到签名冲突，则从中继节点向一个或多个冲突用户、可选地向引起冲突的后来用户发送签名的冲突指示符CIS。

否则，如果确认了签名的本地唯一性，则RN可选地通过发送指示请求成功RS的响应来进行答复。

另一方面，当接入请求AR的传输在RN处冲突时，不能正确地检测AR的消息。因此，中继节点RN可选地向所有冲突用户反馈或返回传输冲突指示符CIT。

如图5所示，当在一个用户已成功地将接入请求AR发送到RN之后检测到签名冲突时，可以使用、需要或发送CIS。

类似地，如图6所示，当一个RN在一个时隙中听到来自两个或更多用户的接入请求AR时，发送关于传输冲突的信息CIT。

在请求响应中，在一个或多个实施例中，RN的身份可以仅被包含在从中继节点到已尝试用户的“请求成功”消息RS中。在根据一个或多个实施例的提出的协议中，已尝试用户仅需要一个RN来转送AR，因此中继节点或已尝试用户需要选择一个RN。考虑到RN的真实ID可能非常长，并且为了节省控制消息的开销，中继节点RN可以使用较短的随机身份或标识符ID作为临时指示符。随机ID的生成可以类似于可以在初始随机接入中使用的随机用户ID的生成。

此外，应注意的是随机RN ID的冲突是不期望的，但是此类冲突不像BS处的用户冲突那样是有问题的(problematic)，因为如果冲突RN碰巧被同一用户选择，则其转送相同的消息。结果，此冲突中的唯一开销是来自冲突RN的发送功率消耗。

请求响应的媒体接入方案可以是时分多址TDMA、频分多址FDMA或码分多址CDMA。

考虑到三种响应(签名冲突指示符CIS；请求成功RS；传输冲突指示符CIT)以不同的方式影响已尝试用户，一个或多个实施例可以区别三个响应的优先级，例如首先是CIS、其次是RS、并且最后是CIT。为了进一步改善响应的检测性能，可以根据优先级分配类似于带宽自适应的许多自适应方案或将其用于传输响应。

在下文中，将描述确认。已尝试用户、即接入请求用户设备将在广播AR之后等待请求响应。依照本发明的一个、多个或全部实施例，用户设备首先检测是否接收到CIS。如果没有，则用户设备检测是否接收到RS。如果未检测到CIS或RS，则用户设备检测是否存在CIT。

当检测到CIS时，用户设备被配置为重新选择先前所选的签名，将使用重新选择的签名在下一个接入时隙中由用户设备再次广播AR。此外，在签名冲突的情况下，已尝试用户可以在确认的子时隙中发送失败信息，例如否定确认NCK，以广播当前请求的失败，以便所涉及的RN可以释放当前请求的信息，如图5所示。

如果不存在CIS，则已尝试用户开始解析接收到的请求成功消息RS中的一个或多个中继节点身份RN ID。

当已尝试用户检测到不止一个RN ID时，用户设备通常将仅选择一个RN来向BS发送所选用户签名。如上所述，用户设备还可以选择两个或多个中继节点，以便多个RN共同地向BS发送AR，以便可以实现分集。

当选择了专用RN时，已尝试用户将广播消息，诸如包含关于所选中继节点的所选身份RN ID的消息或信息的确认ACK。如果可能的话，还可以可选地根据系统中的随机接入的传输方案，即导言是与消息分离还是组合，在确认消息ACK上传送其它消息或内容，诸如接入原因、优先级、带宽请求等。在一个或多个实施例中，对于所有RN而言，当接收到诸如ACK的确认消息时，记录当前请求的签名信息，因此在中继节点中更新有效签名的列表。

同时，在一个或多个实施例中，还检查包含在接收到的确认消息中的RN ID以查看是否选择了该RN。如果是，如图1所示，则此RN将停止串听并准备好向基站发送指示已尝试用户的签名的导言。依照本发明的替换实施例，所选RN仍可以帮助串听冲突并向已尝试用户发送CIS和CIT。否则或另外，中继节点仍可用于其它用户，因此其继续串听、即监视新的请求探测。应注意的是所有RN可以在CAP的下一个周期开始时重新设置其签名信息的记录。

如果CIS和RS两者都不存在，但是检测到CIT，则已尝试用户在回退之后再次广播请求，如图6所示。存在用于重传的许多回退策略，诸如典型二进制指数、统一回退策略等。该回退对应于引入延迟或发送调度，从而避免或降低重新开始的冲突的可能性。

如果未接收到上述响应中的任何一个，则已尝试用户在没有回退的情况下再次广播AR。为了进一步提高AR传输的可靠性，可以在重传期间增加功率。

简而言之，图3和4分别呈现用于已尝试用户和RN的握手的程序。图3示出已尝试用户处的握手程序的流程图。

图3举例说明尝试接入无线电网络或基站1的用户设备处的握手程序的流程图。

如图3所示，尝试用户、例如请求接入的用户设备广播接入请求，如步骤S 1所示。可以根据提供诸如CSMA/CA的防冲突技术的协议来广播接入请求。

在步骤S2中，已广播步骤S1的接入请求的用户设备等待响应。当广播接入请求时开始定时器。

在步骤S3中，用户设备检查已被设置为诸如0.5秒的限定时间间隔或例如0.05秒与10秒之间的任意时间的其定时器。当定时器尚未到时间时，流程继续到步骤S4。否则，当定时器已到时间时，流程返回到步骤S1以便重新生成并广播接入请求。

在步骤S4中，用户设备检查是否已接收到请求响应。如果没有，则程序返回到步骤S2，等待响应。

当在步骤S4中已检测到响应时，检查响应的内容。

在步骤S5中，首先检查关于签名冲突的指示CIS的响应。

如果指示签名冲突，则在步骤S9中选择新的签名，并且程序返回到步骤S1，基于所选新签名生成新的接入请求。另外，流程从步骤S9继续至向用户设备或中继节点发送诸如否定确认或NCK的接入拒绝消息的步骤S12。

当步骤S5的回答并不意味着不存在签名冲突时，所述方法或装置随后在步骤S6中检查是否指示请求成功。如果是，则在步骤S7中选择中继节点，并且在步骤S8中发送接受或确认消息。

否则，当在步骤S6中未指示请求成功时，所述方法或装置在步骤S10中检查接收到的响应是否指示如CIT所指示的传输冲突。如果在步骤S10中未检测到CIT，则流程返回到等待步骤S2，则等待另一响应。

如果步骤S10指示传输冲突，则程序进行到步骤S11，执行用于避免或降低生成并广播下一个接入请求时的冲突的概率的回退程序。此外，除选择回退程序之外，在步骤S12中发送拒绝或否定确认。

图4举例说明图1所示的诸如节点4RN1、或6RN2的中继节点处的握手的方法、装置或流程图的实施例。

在图4的步骤S20中，中继节点开始监视其它接入请求的接收或检测。当检测到另一接入请求时，步骤S21检查请求是否是正确的接入请求。如果请求是正确的接入请求，则流程在步骤S22中检查是否存在或指示签名冲突。如果没有，则在步骤S23中随机地选择中继节点的标识符RN ID，并且在步骤S24中发送请求成功消息。

在步骤S25中，所述方法、装置或流程等待确认的接收。当在步骤S24中发送请求成功消息时，开始定时器。在步骤S26中，流程检查定时器是否已到时间。如果是，则在步骤S30中清除保持在中继节点中的签名记录。

当定时器在步骤S26中尚未到时间时，则在步骤S27中对接收到的消息进行关于其是否是确认消息的检查。如果是，则程序流进行到步骤S28，其中，对确认消息的内容进行关于其是否是执行图4的程序的中继节点的自己的(own)标识符的检查。

如果不是，则程序从步骤S28返回到初始串听步骤S20。在步骤S28中接收到所述自己的标识符的情况下，过程在步骤S29中停止串听。

当步骤S21的回答是否时，程序进行到步骤S31，其中，检查是否存在或用信号通知了传输冲突。如果没有，则程序返回到串听步骤S20。在步骤S31的回答是是的情况下，意味着检测到传输冲突，程序进行到步骤S33，其中发送传输冲突指示符CIT。过程从步骤S33进行到等待确认的步骤S25。

当在步骤22中存在或检测到签名冲突时，在步骤S32中发送诸如CIS的冲突指示符，并且过程进行到步骤S25。

当步骤S27的回答是否时，流程在步骤S34中检查是否已接收到诸如NCK的拒绝或否定确认。如果没有，则过程返回到步骤S25，等待确认。如果在步骤S34中检测到拒绝或否定确认，则例行程序进行到步骤S35，其中清除中继节点的签名记录，并且过程返回到S20的串听步骤。

当判定S27的回答是是并且已经检测到确认时，在步骤S36中更新中继节点的签名列表，并且过程返回到S20的串听步骤。

图5和图6举例说明依照本发明的一个、多个或全部实施例的所使用的协议的示例，其中，为简单起见，呈现两个用户和三个中继节点RN。

图5示出签名冲突情况下的用户与RN之间的握手的实施例。例如，AR_S1_U1意指用户1、即用户设备5UE1用签名1发送接入请求AR；RS_R1_U1意指中继节点4RN1向用户1、即用户设备5UE1发送请求成功消息RS等。

如图5所示，用户1UE1在竞争接入周期中的对等通信的接入时隙1中发送接入请求，指示签名S1。

如图5所示，在接入时隙1的中间部分中，三个中继节点RN1、RN2、RN3发送指示UE1的签名的请求成功消息。

UE1在接入时隙1的第三部分中从基站接收确认响应，其指示基站所选择的中继节点RN1。

如图5的接入时隙2所示，用户2UE2在竞争接入周期中的对等通信的接入时隙2中发送接入请求，其指示已经用于UE1的签名S1。UE2由于签名冲突而在接入时隙2中例如从中继节点R1接收拒绝或否定确认响应。在图5的接入时隙2中，在接入时隙2的中间部分中，两个中继节点RN2、RN3发送指示签名冲突的冲突指示消息CIS_U2。

在接入时隙3中，UE2再次发送接入请求，但是现在指示用于UE2的新选择的签名S4。

如图5所示，在接入时隙3的中间部分中，两个中继节点RN2、RN3发送指示UE2的签名的请求成功消息。

UE2现在在接入时隙3中接收指示中继节点R3的确认响应。

图6示出无线电接入RA传输冲突的情况下的用户或用户设备与中继节点之间的握手的实施例。

类似于图5实施例，在图6中，AR_S1_U1意指用户1、即用户设备5UE1用签名1发送接入请求AR；RS_R1_U1意指中继节点4RN1向用户1、即用户设备5UE1发送请求成功消息；等等。

如图6所示，用户1UE1和用户2UE2两者在竞争接入周期中的对等通信的接入时隙1中发送接入请求，UE1指示签名S1，并且UE2指示签名S4。

如图6所示，在接入时隙1的中间部分中，三个中继节点RN1、RN2、RN3检测传输冲突并发送传输冲突指示符CIT。请求成功消息指示UE1的签名。

UE1、UE2两者由于传输冲突而在接入时隙2中例如从基站或中继节点接收拒绝或否定确认响应。

如图6的接入时隙2所示，只有用户2UE2在竞争接入周期的对等通信的接入时隙2中发送接入请求，再次指示相同的签名S4。

如图6所示，在接入时隙2的中间部分中，三个中继节点RN1、RN2、RN3发送指示UE2的签名的请求成功消息。

UE2现在在接入时隙2中接收指示中继节点R3的确认响应。

如在图6的接入时隙3中所示，用户1UE1发送新的接入请求，但是与UE2相比，由于防冲突策略而现在在不同的时刻。在图6的实施例中，在竞争接入周期中的对等通信的接入时隙3中发送UE1的新的接入请求，再次指示已在UE1的先前接入尝试中使用的其签名S1。

如图6所示，在接入时隙3的中间部分中，两个中继节点RN1、RN2发送指示UE1的签名的请求成功消息。UE1现在在接入时隙3中接收指示中继节点R1的确认响应。

如例如图2、5、6的图中所示，CAP被划分成用于用户与RN之间的通信的多个接入时隙。这里，在至少一个或多个实施例中，在用户发起初始随机接入之前已经实现下行链路同步，因此所有传输都基于时隙同步。

为了避免用户间传输上的冲突，可以使用任意的冲突防止或减少策略或协议，诸如具有冲突避免的载波检测多路访问CSMA/CA，其还在WINNER中得到推荐，WINNER可以作为用于媒体接入控制的协议。

在图5、6的右侧部分中，示出了基站与用户设备之间的通信，其包括信标(beacon)、下行链路、上行链路随机接入区段。如所示，在上行链路随机接入区段中，向所选签名S1、S4的用户设备发送接入导言。

不同于仅由基站来解决冲突的常规方案，本发明的实施例利用一种方式通过中继网络中的中继节点来防止用户冲突。

图7示出中继节点4或6的实施例。中继节点4或6包括收发机41、串听部分或块42、用于检测冲突的发生和冲突类型中的至少一个的冲突类型检测器43、处理器44、定时器45、和用于存储签名记录和/或其它信息类型的存储器46。

图8示出用户设备或终端5或7的实施例，其包括收发机51、用于检测相应内容和接收到的冲突指示符中的至少一个的检测器52、处理器53、签名发生器54、和用于存储关于签名的信息、操作信息和/或等等的存储器55。

本发明的实施例提供以下优点中的至少一个或多个。此列表不是限制性的或完整的，而是还实现了附加优点。

由于提出的方案能够避免相邻用户之间的签名冲突，所以用于已尝试用户或接入/中继-请求终端的不必要重传的量可以保持在最小。因此，提高了随机接入的效率，尤其是在接入需要中继时。

当中继节点在将接入请求AR转送到基站BS之前检测到潜在冲突时，可以非常早且尽快地检测到用户冲突，因此可以显著地减小接入延迟。

冲突被本地接入节点RN预先解决，因此降低了基站BS处的稍后用户冲突的概率。

根据实施例，中继节点RN在冲突的情况下必需只将诸如CIS和/或CIT的冲突指示符发送到已尝试用户。

上述实施例和提出的协议使用CIS、RS、和CIT来指示从RN到已尝试用户的不同响应。并且，用户可以根据来自RN的不同响应以不同的方式进行响应。

提出的协议与用于3GPP LTE Rel9、IEEE802.16j/m、高级IMT的未来标准有关。

在上述实施例中，不需要例如通过限制同时发送用户的数目并通过回退策略来使用户到达时间随机化来解决冲突问题，所述回退策略诸如典型二进制指数和统一回退策略，产生由于回退而引起的不可控制的接入延迟的问题。进一步的优点是基站不必需要知道冲突用户的数目，特别地考虑到对于BS通常难以在随机接入期间正确地检测冲突用户的数目。本发明的一个、多个或全部实施例提供冲突防止或解决的高可靠性。

可以使用任何的任意接入或无线电接入技术来实现附图所示的架构。

出于如上文所述的本发明的目的，应注意的是可以使用任何接入或网络技术，其可以是装置或用户设备能够通过其接入网络的任何技术。所述用户设备可以是任何类型的终端，诸如固定装置、服务器、移动终端等。网络可以是移动或固定实体或其它用户设备通过其可以连接到和/或利用由网络提供的服务的任何设备、单元或装置。此类服务可以特别地包括数据和/或(听)视觉通信、数据下载等。

通常，本发明还可以适用于依赖基于数据分组的传输方案的网路/终端环境，根据该基于数据分组的传输方案，在数据分组中发送数据，并且其例如基于因特网协议IP。然而，本发明不限于此，并且任何其它当前或未来IP或移动IP版本，或者更一般而言，遵循类似原理的协议也是可适用的。所述用户设备实体可以是系统用户通过其可以体验来自网络的服务的任何设备、单元或装置。

可以按照任意地偏离上文所述或所示步骤序列的任何其它序列来实现上文所述或附图所示的方法步骤的序列。此外，所述方法、装置和设备可以以任何的任意组合仅包括上文所述或附图所示的特征中的一个、多个或全部。所述方法步骤可以被实现为软件代码部分且可以使用网络元件或终端处的处理器来运行，可以是软件代码无关的，或者可以使用任何已知或未来开发的编程语言来规定，只要保留该方法步骤所定义的功能即可。通常，在不在所实现的功能方面改变本发明的思想的情况下，任何方法步骤适合于被实现为软件或由硬件来实现。

方法步骤和/或设备、单元或装置可以被实现为移动站或网络元件或其模块处的硬件组件，可以是硬件独立的，并且可以使用任何已知或未来开发的硬件技术或其任何混合来实现，诸如MOS(金属氧化物半导体)、CMOS(互补MOS)、BiMOS(双极MOS)、BiCMOS(双极CMOS)、ECL(发射极耦合逻辑)、TTL(晶体管-晶体管逻辑)等，其使用例如ASIC(专用IC(集成电路))组件、FPGA(现场可编程门阵列)组件、CPLD(复杂可编程逻辑器件)组件或DSP(数字信号处理器)组件。设备、单元或装置(例如，用户设备CSCF)可以被实现为单独的设备、单元或装置，但是还可以遍及系统以分布式方式来实现，只要保留设备、单元或装置的功能即可。

依照本发明的一个或多个实施例，提供了一种计算机程序产品，其包括被配置为当在处理器上运行时以任何任意的组合执行或实现上文所述或附图所示的一个或多个或全部步骤或特征的代码装置。所述计算机程序产品可以例如在计算机可读介质上体现。

上文使用了以下缩写：

AR：         接入请求

BS：         基站

CTP：        控制周期

CAP：        竞争接入周期

CIS：        签名的冲突指示符

CIT：        传输冲突指示符

CSMA/CA：    具有冲突避免的载波检测多路访问

DAC：        基于竞争的直接接入(传送)信道

RN：         中继节点

RS：        请求成功

RACH：      随机接入信道

TDM：       时分复用

UT：        用户终端

Claims (19)

1.一种装置，被配置为：

向至少一个相邻节点广播接入请求，该接入请求包含指示用户标识符的签名信息，

检测从所述装置或中继节点接收到的冲突指示符，

检查接收到的冲突指示符，以及

根据接收到的冲突指示符来发送另一接入请求。

2.根据权利要求1的装置，

其中，所述装置被配置为用户设备、移动节点、终端、或用户设备的部分、芯片、模块、软件或用于用户设备的部分、芯片、模块、软件。

3.根据权利要求1或2的装置，其中，所述冲突指示符是以下各项中的至少一个：

在冲突用户的情况下从节点接收到的签名冲突指示符，

在所述接入请求已被成功地发送到节点之后由所述装置接收到的签名冲突指示符，以及

在接入请求的传输在节点处冲突时接收到的传输冲突指示符。

4.根据权利要求1、2、或3的装置，其中，所述装置被配置为在响应于接入请求从不止一个节点接收到响应消息的情况下选择节点。

5.根据前述权利要求中的任一项的装置，其中，所述装置被配置为随机地生成签名信息。

6.根据前述权利要求中的任一项的装置，其中，所述装置被配置为：

首先检查接收到的冲突指示符是否是签名冲突指示符，

然后检查接收到的响应是否是请求成功响应，以及

然后检查所述冲突指示符是否是传输冲突指示符，由所述装置生成的响应取决于接收到的响应。

7.根据前述权利要求中的任一项的装置，其中，所述装置被配置为执行以下各项中的至少一个：

当检测到签名冲突指示符时重新选择签名信息，并广播包括重新选择的签名信息的另一接入请求；

在签名冲突的情况下，发送失败信息；

当所述装置接收到的响应包括两个或多个节点的不止一个节点标识符时，选择节点，

广播包含关于所选节点的信息的消息，

发送诸如接入原因、优先级、带宽请求的附加内容，

发送与消息分离的导言，以及

发送与所述消息组合的导言，

在传输冲突的情况下在回退或延迟时间之后再次广播接入请求；

在没有接收到对接入请求的响应的情况下再次广播接入请求而没有回退或延迟时间，

增加重传期间的传输功率。

8.一种装置，被配置为：

从用户设备接收接入请求，

检测冲突，

通知用户设备关于所检测的冲突，

指示冲突的类型。

9.根据权利要求8的装置，其中，所述装置是中继节点、或中继节点的部分、芯片、模块、软件或用于中继节点的部分、芯片、模块、软件。

10.根据权利要求8至9中的任一项的装置，其中，所述装置被配置为执行以下各项中的至少一个：

监视至少一个其它接入请求的接收或检测，

检查诸如签名冲突的冲突的类型，

选择所述装置的标识符，

随机地选择所述装置的标识符，

将标识符发送到用户设备，

向用户设备发送请求成功消息，

当发送请求成功消息时开始定时器，

当定时器已到时间时，清除保持在所述装置中的签名记录，

检查是否存在传输冲突，

当检测到传输冲突时，向用户设备发送传输冲突指示符，

检查是否存在签名冲突，

当检测到签名冲突时，向用户设备发送签名冲突指示符，

清除所述装置的签名记录，

返回至少一个其它接入请求的接收或检测的监视，

通过在检测到确认时包括关于用户设备的信息来更新签名记录。

11.一种方法，包括：

向至少一个相邻节点广播接入请求，该接入请求包含指示用户标识符的签名信息，

检测从所述装置或节点接收到的冲突指示符，

检查接收到的冲突指示符，以及

根据接收到的冲突指示符来发送另一接入请求。

12.根据权利要求11的方法，其中，所述冲突指示符是以下各项中的至少一个：

在冲突用户的情况下从节点接收到的签名冲突指示符，

在所述接入请求已被成功地发送到节点之后接收到的签名冲突指示符，

在接入请求的传输在节点处冲突时接收到的传输冲突指示符。

13.根据权利要求11或12的方法，包括以下各项中的至少一个：

在响应于接入请求从不止一个节点接收到响应消息的情况下选择节点；

随机地生成签名信息；

首先检查接收到的冲突指示符是否是签名冲突指示符，

然后检查接收到的响应是否是请求成功响应，以及

然后检查所述冲突指示符是否是传输冲突指示符，由所述装置生成的响应取决于接收到的响应。

14.根据权利要求11至13中的任一项的方法，包括以下各项中的至少一个：

当检测到签名冲突指示符时重新选择签名信息，并广播包括重新选择的签名信息的另一接入请求；

在签名冲突的情况下，发送失败信息；

当接收到的响应包括两个或更多节点的不止一个节点标识符时，选择节点，

广播包含关于所选节点的信息的消息，

发送诸如接入原因、优先级、带宽请求的附加内容，

发送与消息分离的导言，以及

发送与所述消息组合的导言，

在传输冲突的情况下在回退或延迟时间之后再次广播接入请求；

在没有接收到对接入请求的响应的情况下再次广播接入请求而没有回退或延迟时间，

增加重传期间的传输功率；

15.一种方法，包括：

从用户设备接收接入请求，

检测冲突，

通知用户设备关于所检测的冲突，

指示冲突的类型。

16.根据权利要求15的方法，包括以下各项中的至少一个：

监视至少一个其它接入请求的接收或检测，

检查诸如签名冲突的冲突的类型，

选择标识符，

随机地选择标识符，

将标识符发送到用户设备，

向用户设备发送请求成功消息，

当发送请求成功消息时开始定时器，

当定时器已到时间时，清除签名记录，

检查是否存在传输冲突，

当检测到传输冲突时，向用户设备发送传输冲突指示符，

检查是否存在签名冲突，

当检测到签名冲突时，向用户设备发送签名冲突指示符，

清除签名记录，

返回至少一个其它接入请求的接收或检测的监视，

通过在检测到确认时包括关于用户设备的信息来更新签名记录。

17.一种计算机程序产品，包括用于当在处理器上运行时执行方法权利要求11至16中的任一项的至少一个或多个或全部特征的软件代码部分。

18.根据权利要求17的计算机程序产品，在计算机可读介质上体现。

19.一种系统，包括根据权利要求1至7中的任一项的至少一个装置、和根据权利要求8至10中的任一项的至少一个装置。

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