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通信 系統
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摘要
申請專利號:

CN201110152620.3

申請日:

2008.07.30

公開號:

CN102202401B

公開日:

2015.01.28

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04W 72/04申請日:20080730|||公開
IPC分類號: H04W72/04(2009.01)I; H04L5/00 主分類號: H04W72/04
申請人: 富士通株式會社
發明人: 凱文·鮑爾; 邁克爾·約翰·比默斯·哈特; 周躍峰
地址: 日本神奈川縣川崎市
優先權: 2007.08.16 GB 0716028.6
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司 11127 代理人: 李輝
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201110152620.3

授權公告號:

102202401B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.28|||2011.11.23|||2011.09.28

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及通信系統。提供一種在多址通信系統中使用的信號傳送方法,該系統包括第一通信裝置和多個第二通信裝置,第二通信裝置可以使用共享通信幀的相應部分且各使用通信的可用業務級別來與第一通信裝置通信,該方法包括:評估來自第二通信裝置的業務級別要求以判定是否存在具有對應業務級別要求的一組第二通信裝置;若判定存在,則針對該一組第二通信裝置采用第一控制方案在共享通信幀中傳輸通信控制信息;以及對于不是該組成員的任何第二通信裝置采用與第一控制方案不同的其它控制方案,第一和其它控制方案被配置成使得所述一組第二通信裝置使用第一控制方案,與其使用其它控制方案相比,能夠在共享通信幀中支持更多第二通信裝置的通信。

權利要求書

1.一種無線網絡的發送方法,該方法包括:通過基站生成無線幀,所述無線幀包括與針對包括至少一個終端的組的資源分配有關的參數和由所述參數分配的數據;將所述無線幀從所述基站發送到所述至少一個終端。2.根據權利要求1所述的發送方法,其中,所述參數包括針對各終端的指示數據是否被分配至所述組中的終端的第一分配信息。3.根據權利要求2所述的發送方法,其中,所述第一分配信息是其中各位對應于由所述第一分配信息指示數據被分配至的各終端的位圖。4.根據權利要求2所述的發送方法,其中,所述參數還包括指示由所述第一分配信息指示數據被分配至的各終端的各資源大小的第二分配信息。5.根據權利要求2所述的發送方法,其中,所述第二分配信息是其中至少一位對應于由所述第一分配信息指示數據被分配至的各終端的位圖。6.一種無線網絡的接收方法,該方法包括:從基站接收無線幀,所述無線幀包括與針對包括至少一個終端的組的資源分配有關的參數和由所述參數分配的數據。7.一種基站,該基站包括:生成無線幀的裝置,所述無線幀包括與針對包括至少一個終端的組的資源分配有關的參數和由所述參數分配的數據;將所述無線幀從所述基站發送到所述至少一個終端的裝置。8.根據權利要求7所述的基站,其中,所述參數包括針對各終端的指示數據是否被分配至所述組中的終端的第一分配信息。9.根據權利要求8所述的基站,其中,所述第一分配信息是其中各位對應于由所述第一分配信息指示數據被分配至的各終端的位圖。10.根據權利要求8所述的基站,其中,所述參數還包括指示由所述第一分配信息指示數據被分配至的各終端的各資源大小的第二分配信息。11.根據權利要求8所述的基站,其中,所述第二分配信息是其中至少一位對應于由所述第一分配信息指示數據被分配至的各終端的位圖。12.一種終端,該終端包括:從基站接收無線幀的裝置,所述無線幀包括與針對包括至少一個終端的組的資源分配有關的參數和由所述參數分配的數據。

說明書

通信系統

本申請是申請號為200810144722.9、申請日為2008年7月30日、發明名稱為“通信系統”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及通信系統,例如,涉及基于OFDMA的通信系統,并且涉及用于在這種系統中使用的信號傳送方法。

背景技術

在以前考慮的通信系統中,高度的靈活性和可控性被內置于系統規范中,使得能夠指定通信的很多參數。為了提供這種靈活性,需要大量的控制信息以便能夠指定大量可控參數。這在多址系統中尤其普遍,在所述多址系統中,通過劃分通信幀中的資源同時實施與許多裝置的通信,每個裝置都需要它自己的這種控制信息。在這種多址系統中,控制參數例如包括裝置的標識符、在通信幀內分配的相應資源、采用的調制和編碼方案以及尋址信息。

圖1是以前考慮的通信系統1的示意圖。通信系統1包括基站(BS)2、中繼站(RS)4以及多個移動站(MS)6。基站2通過諸如因特網的網絡8相連以用于通信。

通信系統1是無線通信系統,且具體而言采用了無線傳輸作為其在基站2、中繼站4以及移動站6之間的通信方式。從圖1可以看出,基站2可以操作,以與移動站6直接通信,或經由中繼站4與其它移動站6間接通信。應當意識到,圖1是示意性的,并且例如基站2可以操作,以經由兩個或更多的中繼站4與移動站6間接通信。采用這種中繼站的通信系統一般被稱為多跳系統。

目前對在基于分組的無線和其它通信系統中使用多跳技術存在著濃厚的興趣,因為這種技術將能夠同時實現覆蓋范圍的擴展和系統容量(吞吐量)的增加。

在多跳通信系統中,經由一個或更多的中間裝置,沿著從源裝置到目標裝置的通信路徑(C)的通信方向發送通信信號。圖2例示了包括基站BS(在3G通信系統的背景下,稱為“節點-B”NB)、中繼節點RN(還稱為中繼站RS)和用戶設備UE(還稱為移動站MS)的單小區(single-cell)兩跳無線通信系統。在從基站經由中繼節點到目標用戶設備的下行鏈路(DL)上傳送信號的情況下,基站包括源站(S)且用戶設備包括目標站(D)。在從用戶設備經由中繼節點到基站的上行鏈路(UL)上傳送通信信號的情況下,用戶設備包括源站且基站包括目標站。中繼節點是中間裝置(I)的一個示例,且包括:接收器,其可操作以從源裝置接收數據;以及發送器,其可操作以向目標裝置發送該數據或其導出數據。

簡單模擬轉發器或數字轉發器已經被用作中繼器以改善或提供盲點中的覆蓋。它們能夠在與源站不同的傳輸頻帶中操作以防止源傳輸和轉發器傳輸之間的干擾,或者它們可以在沒有來自源站的傳輸時操作。

圖3例示了中繼站的大量應用。在固定基礎設施的情況下,中繼站提供的覆蓋可以是“填充(in-fill)”的,以允許下列移動站訪問通信網絡,所述移動站盡管處于基站的正常范圍內,但被其它物體遮蔽或者不能從基站接收足夠強度的信號。“范圍擴展”也是已知的,其中中繼站允許在基站的正常數據傳輸范圍之外的移動站接入。圖3的右上部示出的填充的一個示例是布置游牧式中繼站以允許地面之上、地面或地面之下的建筑物內的覆蓋的穿透。

其它應用是帶來臨時覆蓋效果的游牧式中繼站,例如,在事變或應急/災難時提供接入。圖3中的右下部中示出的最后一個應用利用位于交通工具上的中繼來提供網絡接入。

如下面所釋,中繼還可以與先進的傳輸技術一起使用以增強通信系統的增益。

已經知道,由于無線通信在其經過空間傳播時的散射或吸收而造成的傳播損耗或者“路損”的發生導致信號的強度衰減。影響發送器與接收器之間的路損的因素包括:發送器天線高度、接收器天線高度、載波頻率、雜波類型(城區、郊區、農村)、諸如高度、密度、分離、地形類型(山陵,平原)的形貌細節。發送器與接收器之間的路損L(dB)可以由下式模擬:

L=b+10nlogd????(A)

其中d(米)是發送器-接收器間隔,b(dB)和n是路損參數,且絕對路損由l=10(L/10)給出。

在間接鏈路SI(源到中間)+ID(中間到目的地)上經歷的絕對路損之和可以小于在直接鏈路SD(源到目的地)上經歷的路損。換句話說,可以是:

L(SI)+L(ID)<L(SD)???(B)

將單個傳輸鏈路分成兩個較短的傳輸段,由此利用了路損與距離之間的非線性關系。從使用等式(A)的路損的簡單理論分析可以得出,如果信號經由中間裝置(例如,中繼節點)從源裝置發送到目標裝置而不是直接從源裝置發送到目標裝置,則能夠實現整體路損的減小(因此獲得信號強度的改善或者增強,從而獲得數據吞吐量的提高)。如果適當地執行,多跳(兩跳、三跳等)通信系統能夠允許發送器的發送功耗的減小(這有助于無線發射),從而導致干擾電平的下降并減小了對電磁發射的暴露。另選的是,能夠采用整體路損的減小來改善接收器處的接收信號質量,而不增加傳送該信號所需的整體傳播發送功率。

多跳系統適于與多載波傳輸一起使用。在諸如FDM(頻分復用)、OFDM(正交頻分復用)或DMT(離散多音頻)的多載波傳輸系統中,單個數據流被調制到N個并行的子載波上,每個子載波信號具有它自己的頻率范圍。這允許在多個子載波上劃分總帶寬(即,給定時間間隔內發送的數據量),由此增加了每個數據碼元的持續時間。因為每個子載波具有較低的信息速率,與單載波系統相比,多載波系統具有對信道誘發失真的增強的免疫力。這是通過確保傳輸速率從而確保每個子載波的帶寬小于信道的相干帶寬來實現的。因此,信號子載波上經歷的信道失真是頻率無關的且由此能夠通過簡單的相位和幅度校正因子來校正。因而,當系統帶寬超過信道的相干帶寬時,多載波接收器中的信道失真校正實體與單載波接收器中的對應實體相比具有明顯較低的復雜度。

正交頻分復用(OFDM)是一種基于FDM的調制技術。OFDM系統使用數學意義上正交的多個子載波頻率,使得子載波的頻譜由于相互獨立的事實而可以無干擾地重疊。OFDM系統的正交性去除了對保護頻帶頻率的需求且由此增加了系統的頻譜效率。OFMD已經被提出和用于很多無線系統。它目前正被用于非對稱數字用戶線(ADSL)連接、某些無線LAN應用(諸如基于IEEE?802.11a/g標準的WiFi設備)以及諸如WiMAX(基于IEEE?802.16標準)的無線MAN應用中。OFDM通常與信道編碼、糾錯技術一起使用以創建編碼的OFDM或COFDM。COFDM現在被廣泛用在數字電信系統中以改善基于OFDM的系統在多徑環境中的性能,在所述多徑環境中,在頻域的子載波和時域的碼元上都可以看出信道失真的變化。已經發現該系統在諸如DVB和DAB的視頻和音頻廣播以及特定類型的計算機聯網技術中的應用。

在OFDM系統中,通過使用逆離散或快速傅立葉變換算法(IDFT/IFFT),將N個調制的并行數據源信號的區塊映射到N個正交并行子載波,以在發送器處形成時域上的稱為“OFDM碼元”的信號。因而,“OFDM碼元”是所有N個子載波信號的合成信號。OFDM碼元在數學上能夠表示為:

x(t)=1NΣn=1N-1cn·ej2πnΔft,0tTs---(1)]]>

其中Δf是以Hz為單位的子載波間距,Ts=1/Δf是以秒為單位的碼元時間間隔,且cn是調制的源信號。(1)中每個源信號被調制成的子載波向量c∈Cn,c=(c0,c1...cn-1)是來自有限星座的N個星座碼元的向量。在接收器處,通過應用離散傅立葉變換(DFT)或快速傅立葉變換(FFT)算法,將接收的時域信號轉換回頻域。

OFDMA(正交頻分多址接入)是OFDM的多址變型。OFDMA因此在諸如圖1所示的通信系統中尤其有用,其允許多于一個移動站6與中繼站4或基站2通信。例如,它通過向各個用戶指配子載波的子集來工作。這允許從若干用戶的同時傳輸,從而導致更好的頻譜效率。然而,在允許無干擾地雙向通信(即在上行鏈路和下行鏈路方向上的通信)上仍有問題。

為了在兩個系統或網絡節點(基站、中繼站或移動站)之間實現雙向通信,存在兩種已知的不同方法來雙工運行這兩個通信鏈路(正向或下行鏈路以及反向或上行鏈路)以克服設備不能在相同的資源介質上同時發送和接收的物理限制。第一種,頻分雙工(FDD)涉及通過將傳輸介質分成兩個獨立的帶,一個用于正向鏈路通信而另一個用于反向鏈路通信,同時但在不同頻帶上操作兩個鏈路。第二種,時分雙工(TDD)涉及在相同的頻帶操作兩個鏈路,但是在時間上細分對于介質的訪問,使得在任意時間點僅正向或反向鏈路將利用介質。兩種方法(TDD&FDD)具有它們的相對優點且都是良好地用于單跳有線和無線通信系統的技術。例如,IEEE?802.16標準同時結合了FDD和TDD模式。

作為示例,圖4例示了用在IEEE?802.16標準(WiMAX)中的OFDMA物理層模式中的單跳TDD幀結構。在本發明的背景中,幀被認為是具有預定頻率帶寬和預定時間段的通信資源單元。

每個幀被分割成DL和UL子幀,每個子幀是離散傳輸間隔。它們通過發送/接收和接收/發送轉變保護間隔(分別為TTG和RTG)來分離。每個DL子幀起始于前導碼,接著是幀控制報頭(FCH)、DL-MAP以及UL-MAP。

FCH包含DL幀前綴(DLFP)以指定位脈沖特性(burst?profile)和DL-MAP的長度。DLFP是在每個幀的開始處發送的數據結構,且包含關于當前幀的信息;它被映射到FCH。

同時的DL分配可以被廣播、多播和單播,且它們還可以包括針對不同于服務BS的另一BS的分配。同時的UL可以是數據分配和范圍或帶寬請求。

在目前諸如IEEE?802.16e-2005的基于OFMDA的無線通信系統中,因物理層中的控制信號傳送而導致的開銷是沉重的,尤其在對每個幀安排大量用戶時。這種不希望的開銷主要是由于MAP的結構,其中需要大量的位來告知MS其在幀中的資源。尤其當在諸如VoIP(互聯網語音傳輸協議)的應用中大量用戶具有小的帶寬要求時,這種開銷能夠導致嚴重的容量衰減。在這種情況下,每個用戶必須使用DL和UL?MAP以及DL和UL?MAP-IE(信息元)來在該幀中分配小的資源。

圖5示出了在先考慮的IEEE?802.16e-2005標準中的TDD幀結構,其中7個用戶各在下行鏈路和上行鏈路子幀(假設一個用戶占用一個脈沖)內被分配以一個資源。

在TDD幀結構中,第一碼元被前導碼占用,所述前導碼主要用于同步目的和發送器標識。前導碼之后的第二和第三碼元上是FCH。使用已知的格式發送所述FCH,并且提供足夠的信息以對如下MAP消息進行解碼,即,MAP消息長度、編碼方案以及活動子信道。FCH之后的是DL-MAP,DL-MAP之后可以跟隨UL-MAP。這些MAP消息提供了關于用于幀內的管理和傳輸連接的分配資源(時隙)的信息以及其它控制信息。這些MAP包含DL-MAP_IE和UL-MAP_IE,它們定義了幀內的脈沖(即,一個MAP_IE將典型地與幀中的一個脈沖相關聯)。這些MAP_IE中的信息,諸如子信道偏移和碼元偏移,都很重要,因為其被MS使用以在子幀內查找其資源。諸如CID(連接標識符)、調制和編碼方案以及子信道數目的其它信息也很重要,因為它允許在所述脈沖內成功地進行數據的解調制和解碼。

考慮諸如在VoIP中大量用戶請求小帶寬的情況,該信號傳送機制效率低,并且可能對系統的可實現容量產生嚴重影響。這是因為脈沖中載送的位數與定義脈沖所需的位數的比率相對較小。而且,為了提供完全的小區覆蓋,廣播MAP典型地需要一次或多次重復。這通常確保了所有用戶能夠成功地解調制并解碼所需的控制信息。在大多數情況下,根據所需的小區覆蓋百分比和主要的傳播環境,DLMAP和ULMAP將重復4或6次。重復的廣播數據因此將顯著增加幀內開銷,因此,將減小系統的容量。

在以前考慮的基于WiMAX的系統中,存在用于減小由于必須確保所有用戶接收到廣播控制信息而導致的大開銷的影響的機制。例如,控制信息可以被分成多個Sub-MAP并且調制和編碼方案可以根據每個Sub-MAP而有所不同。然而,特別是當業務流屬性導致確定性資源分配圖形時,尤其對于低數據速率應用的情況,DL中的基于2D分配的介質接入的基本結構仍將導致低效率的機制。一種這樣的示例是VoIP。

發明內容

根據本發明的第一方面的實施方式,提供一種在多址通信系統中使用的信號傳送方法,所述多址通信系統包括第一通信裝置和多個第二通信裝置,所述第二通信裝置可以操作以使用共享通信幀的相應部分且各自使用通信的可用業務級別來與所述第一通信裝置進行通信,所述信號傳送方法包括以下步驟:評估來自所述多個第二通信裝置的業務級別要求以判定是否存在具有對應業務級別要求的一組第二通信裝置;如果判定存在這樣一組第二通信裝置,則針對所述一組第二通信設備,采用在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的第一控制方案;以及對于不是所述一組第二通信裝置中的成員的任何第二通信裝置,采用其它控制方案,該其它控制方案不同于針對所述一組第二通信裝置的在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的所述第一控制方案,其中,所述第一控制方案和所述其它控制方案被配置成,使得針對所述一組第二通信裝置使用所述第一控制方案,與針對所述一組第二通信裝置使用所述其它控制方案相比,能夠在所述共享通信幀中支持更多的這種第二通信裝置的通信。

這樣,可以針對具有相似通信要求的一組裝置采用特定的控制方案以增強單個共享通信幀中支持的這種裝置的數目。例如這種控制方案可以利用現有系統中的參數冗余和過分專用的屬性,并且替代地采用簡化的一組參數以減小控制開銷。類似的是,這種控制方案例如可以利用現有系統中的參數的過于復雜的表達,并且替代地以較簡單的形式來表達參數以減小控制開銷。

這種方法可以與現有控制方案和未來控制方案一起實施,從與其它系統的前后兼容性的角度來看其是有優勢的。

該系統可以是無線系統,例如基于無線電通信的通信系統。一個示例是基于OFDMA的通信系統。

優選的是,需要至少預定數目的所述第二通信裝置以形成這樣的組。例如,這種第一控制方案可以在組大小超出特定數量或者當它落在特定范圍內時,在增加支持的第二通信裝置的數目方面提供顯著的優勢。

業務級別要求可以包括業務質量要求,和/或諸如VoIP這樣的特定類型業務的規范。例如如果這種業務級別要求的數目相同或彼此類似,則這種業務級別要求可以“相對應”。例如如果這種業務級別要求都或者幾乎都位于特定預定范圍或界限內,則所述業務級別要求可以彼此類似。如果關注的第二通信裝置具有大量相同的業務級別要求,則可以判定存在這樣的組。

與所述或每個其它控制方案相比,第一控制方案可以在其控制信息中指定較少的通信控制參數。使用第一控制方案,或者判定存在這種組,可指示很多通信控制參數具有預定值,并且該第一控制方案的控制信息因此可不包括這些通信控制參數的值。與所述或每個其它控制方案相比,第一控制方案的控制信息可用簡化的格式來公式表達。第一控制方案的控制信息可包括被所述組的所有第二通信裝置使用的組合控制信息。相反,所述或每個其它控制方案的控制信息可包括被單個第二通信裝置使用的單獨控制信息。所有這些可能性可以使得這種通信系統的控制開銷減小(即,可充分減少每秒發送到通信裝置的控制信息量),由此允許每個幀支持更大數目的第二通信裝置。

第一控制方案的控制信息可以有利地以位圖形式布置,且該方法還可以包括如下步驟:作為第一控制方案的一部分,通知該組的第二通信裝置其控制信息的相應部分在所述位圖中的位置。與按照不同形式布置相同信息,例如使用現有WiMAX系統的IE采用的格式(即,2-D分配元素)相比,位圖形式的控制信息的布置是控制信息的特別有效布置,其允許以特定數目的控制位傳遞更多的信息。

共享通信幀可以被配置成具有控制區,在這種情況下,該方法優選地包括如下步驟:使用控制區來傳輸第一控制方案的控制信息和所述或每個其它控制方案的控制信息。即,第一控制方案的控制信息優選地被布置成:使得其位于所述幀中的關于其它控制方案的類似或“預期”位置,由此允許與其它系統的前后兼容性。出于相同的原因,第一控制方案下的數據還可以位于所述幀中的關于其它控制方案下的數據的類似位置(“數據區”)。

共享通信幀可以被配置成具有數據區,在這種情況下,該方法優選地可以包括如下步驟:作為第一控制方案的一部分,分配所述數據區中區域中的資源給所述組的第二通信裝置,且在第一控制方案的控制信息中包括標識所述組的每個第二通信裝置的分配資源的第一控制方案信息。

優選的是,作為第一控制方案的一部分,該方法可以包括如下步驟:基于所述組的業務級別要求,選擇共享通信幀的多個最小資源分配單元以形成組合資源分配單元,并且按照該組合資源分配單元,向所述組的第二通信裝置分配共享通信幀的資源。可能不需要小于組合資源分配單元的分配單元,在這種情況下,能夠以這種方式節省控制信息。

該信號傳送方法優選地包括如下步驟:針對至少一個第二通信裝置判定它是否與所述第一控制方案兼容;以及針對被判定為不與所述第一控制方案兼容的任何第二通信裝置,指定所述第二通信裝置不能作為所述組成員,并且針對該第二通信裝置采用所述其它控制方案。

系統可以是OFDM或OFDMA系統,且共享通信幀可以是OFDM或OFDMA時分雙工(TDD)幀或其下行鏈路或上行鏈路子幀。所述或每一個第一通信裝置可以是基站或中繼站。所述或每一個第二通信裝置可以是移動站或中繼站。

根據本發明的第二方面的實施方式,提供一種多址通信系統,其包括:第一通信裝置;多個第二通信裝置,其可以操作以使用共享通信幀的相應部分且各自使用通信的可用業務級別來與所述第一通信裝置進行通信;評估裝置,其可以操作以評估來自所述多個第二通信裝置的業務級別要求,從而判定是否存在具有對應業務級別要求的一組第二通信裝置;第一控制裝置,其可以操作以在判定存在這樣的組時,對于所述一組第二通信設備,采用在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的第一控制方案;以及第二控制裝置,其可以操作以對于不是所述組的成員的任何第二通信裝置,采用其它控制方案,該其它控制方案與針對所述第二通信裝置的在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的所述第一控制方案不同,其中,所述第一控制方案和所述其它控制方案被配置成,使得針對所述一組第二通信裝置使用所述第一控制方案,與針對所述一組第二通信裝置使用所述其它控制方案時相比,能夠在所述共享通信幀中支持更多的這種第二通信裝置的通信。

根據本發明的第三方面的實施方式,提供一種在多址通信系統中使用的通信裝置,所述多址通信系統還包括多個其它通信裝置,所述多個其它通信裝置可以操作以使用共享通信幀的相應部分且各自使用通信的可用業務級別來與該要求保護的通信裝置進行通信,該要求保護的通信裝置包括:評估裝置,其可以操作以評估來自所述其它通信裝置的業務級別要求,從而判定是否存在具有對應業務級別要求的一組其它通信裝置;第一控制裝置,其可以操作以在判定存在這樣的組時,對于所述一組其它通信裝置,采用在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的第一控制方案;以及第二控制裝置,其可以操作以對于不是所述組的成員的任何其它通信裝置,采用其它控制方案,該其它控制方案與針對所述其它通信裝置的在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的所述第一控制方案不同,其中,所述第一控制方案和所述其它控制方案被配置成,使得針對所述一組其它通信裝置使用所述第一控制方案,與針對所述一組其它通信裝置使用所述其它控制方案相比,能夠在所述共享通信幀中支持更多的這種其它通信裝置的通信。

根據本發明的第四方面的實施方式,提供一種計算機程序,其在多址通信系統的計算裝置上執行時,可以操作以執行信號傳送方法,所述多址通信系統包括第一通信裝置和多個第二通信裝置,所述多個第二通信裝置可以操作以使用共享通信幀的相應部分且各自使用通信的可用業務級別來與所述第一通信裝置進行通信,所述信號傳送方法包括以下步驟:評估來自所述第二通信裝置的業務級別要求以判定是否存在具有對應業務級別要求的一組第二通信裝置;如果判定存在這樣的組,則對于所述一組第二通信設備,采用在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的第一控制方案;以及對于不是所述組的成員的任何第二通信裝置,采用其它控制方案,該其它控制方案與針對所述第二通信裝置的在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的所述第一控制方案不同,其中,所述第一控制方案和所述其它控制方案被配置成,使得針對所述一組第二通信裝置使用所述第一控制方案,與針對所述一組第二通信裝置使用所述其它控制方案相比,能夠在所述共享通信幀中支持更多的這種第二通信裝置的通信。

根據本發明的第五方面的實施方式,提供一種計算機程序,其在多址通信系統的第一通信裝置的計算裝置上執行時,可以操作以執行信號傳送方法,所述多址通信系統還包括多個第二通信裝置,所述多個第二通信裝置可以操作以使用共享通信幀的相應部分且各自使用通信的可用業務級別來與所述第一通信裝置進行通信,所述信號傳送方法包括以下步驟:評估來自所述第二通信裝置的業務級別要求以判定是否存在具有對應業務級別要求的一組第二通信裝置;如果判定存在這樣的組,則對于所述一組第二通信設備,采用在共享通信幀中傳輸通信控制信息的第一控制方案;以及對于不是所述組的成員的任何第二通信裝置,采用其它控制方案,該其它控制方案與針對所述第二通信裝置的在所述共享通信幀中傳輸通信控制信息的所述第一控制方案不同,其中,所述第一控制方案和所述其它控制方案被配置成,使得針對所述一組第二通信裝置使用所述第一控制方案,與針對所述一組第二通信裝置使用所述其它控制方案相比,能夠在所述共享通信幀中支持更多的這種第二通信裝置的通信。

方法方面等同地適用于系統、裝置以及計算機程序方面,反之亦然。

附圖說明

現在通過示例方式對附圖進行參考,在附圖中:

圖1如上所述是以前考慮的通信系統的示意圖;

圖2如上所述示出了單小區兩跳無線通信系統;

圖3如上所述示出了中繼站的應用;

圖4如上所述示出了IEEE?802.16標準的OFDMA物理層模式中使用的單跳TDD幀結構;

圖5如上所述示出了IEEE?802.16e-2005標準中使用的TDD?OFDMA幀結構;

圖6A是采用本發明的通信系統20的示意圖;

圖6B是采用本發明的信號傳送方法30的流程圖表達;

圖6C是采用本發明的通信系統40的示意圖;

圖7是本發明的實施方式中使用的信號傳送方法50的流程圖表達;

圖8是本發明的實施方式中使用的信號傳送方法60的流程圖表達;

圖9是提供了Bitmap_Region_IE的可能方案的細節的表格;

圖10是提供了Bitmap_Allocation_IE(對于選項A)的可能方案的細節的表格;

圖11是提供了Bitmap_Allocation_IE(對于選項B)的可能方案的細節的表格;

圖12是根據本發明的實施方式配置的OFDMA幀的示意圖;

圖13是采用本發明的信號傳送方法70的流程圖;

圖14和15分別是當不使用重排序和使用重排序時位圖信號傳送過程中使用的位圖的示例;以及

圖16是用于比較WiMAX?802.16e(IEEE?802.16e-2005)中使用的信號傳送機制和根據本發明的實施方式提出的信號傳送機制的信號傳送開銷的表格。

具體實施方式

圖6A是采用本發明的通信系統20的示意圖。通信系統20包括第一通信裝置22和多個第二通信裝置24。該通信系統可以具有任意數目的第二通信裝置24。

通信系統20是多址系統,并且第二通信裝置24可進行操作以使用共享通信幀中的相應部分與第一通信裝置22進行通信。可以采用這種共享通信幀來載送用于每個第二通信裝置24的通信的控制信息和數據。每個第二通信裝置24可以使用一組可用業務的通信業務或使用可用業務級別來執行這種通信。

第一通信裝置22可以是基站,如圖1的基站2,或者可以是中繼站,如圖1的中繼站4。類似的是,第二通信裝置24可以是移動站,如圖1的移動站6,或者可以是中繼站,每個如圖1的中繼站4。

通信系統20被配置成執行采用本發明的信號傳送方法。圖6B是采用本發明的信號傳送方法30的流程圖表達。

信號傳送方法30包括步驟S2、S4、S6以及S8。在步驟S2,評估第二通信裝置24的業務級別要求。在步驟S4,判定是否存在具有相應業務級別要求的一組第二通信裝置24。例如如果存在5個(或任意其它預定數目)第二通信裝置24,每個具有相同的業務級別要求或幾乎類似的業務級別要求,則存在這樣的組。如果判定不存在這樣的組,則方法30終止。然而,如果判定存在這種組,則針對該組第二通信裝置使用第一控制方案,并且針對其它或每個其它這種第二通信裝置使用另一控制方案。

圖6C是采用本發明的通信系統40的示意圖。通信系統40包括基站(第一通信裝置)42和多個移動站(第二通信裝置)44。通信系統40可以具有任意數目的移動站44。基站42(或每一移動站44)另選地可以是中繼站。

該通信系統40是基于OFDMA的系統,例如WiMAX系統,并且移動站44可進行操作以使用類似于圖4和5中所示的幀的OFDMA?TDD幀中的相應部分與基站42進行通信。每個移動站44可以使用可用業務級別,例如使用具有特定QoS要求的VoIP業務,來執行這種通信。

通信系統40被配置成執行采用本發明的信號傳送方法。現在將使用WiMAXOFDMA系統作為用于本發明的實施方式的優選類型系統來描述這種信號傳送方法的示例。當然,應當意識到本發明可類似地應用于諸如基于分組交換連接的多址通信系統的其它類型的系統。

本信號傳送方法具有兩個主要階段。第一階段涉及業務設置過程,即,MAC(介質接入控制)層(數據鏈路層)過程。在該第一階段中,將具有相似QoS要求的用戶(移動站44)分在一組,并且隨后將OFDMA幀中的資源分配給該組用戶,其中該組用戶將被告知并接收資源分配以用于數據傳輸目的。在WiMAX系統的情況下,所述資源是區域形式的多個幀時隙。對于包括一系列連續的這種OFDMA幀的整個會話,分配可以不變。該第一階段對于諸如VoIP的業務類型(業務級別/業務帶/業務流)是尤其有益的,因為用于VoIP業務的有效載荷分組幾乎具有相同的大小。與使用OFDMA幀可以提供的其它業務如FTP(文件傳輸協議)和視頻流式傳輸業務相比,VoIP有效載荷分組的尺寸也相對較小。VoIP有效載荷分組也可周期地產生,且因此所得的分配圖形將具有某種程度的確定性。在本發明的實施方式中可以采用諸如VoIP的業務類型的這些屬性以獲得減小信號傳送開銷的益處。本發明的實施方式中可以采用的其它業務類型包括信道化業務,諸如具有小有效載荷分組的租用線路業務和恒定速率業務。

本信號傳送方法的第二階段涉及指配區域中的物理層資源分配(物理層過程),其中移動站44接收信號傳送信息,所述信號傳送消息通知所述移動站44分配給它的資源。

現在將參考圖7至15更為詳細地考慮本信號傳送方法。如前所述,且通過例示的方式,使用WiMAX?OFDMA系統作為本發明的實施方式的優選類型系統來繼續描述本信號傳送方法。

圖7是采用本發明的信號傳送方法50的流程圖表達。信號傳送方法50是對應于上述第一階段的(MAC層)業務設置過程,且具有步驟S12、S14、S16以及S18。

在步驟S12,BS(基站42)從MS(移動站44)獲得QoS(業務質量)要求,并且在這種情形下,為諸如VoIP的特定請求業務尋找QoS要求。在步驟S14,BS能潛在地對具有類似要求(例如具有類似或甚至部分相等的QoS要求)的請求業務進行分組(因此實際上對MS進行了分組)。在步驟S16,BS能夠基于所述組的要求和可用資源來判斷使用哪種資源分配類型(控制方案)。在所述組具有VoIP要求或其它類似屬性的情況下,可以使用位圖信號傳送,因為可以明顯看出這將顯著減小開銷。因此,在步驟S18,BS告知MS所選的分配機制并為MS提供足夠的信息以恢復用于判定分配區域內的物理資源分配的控制信號傳送。

考慮步驟S18,可被提供給MS的信息例如以如下形式包括在將作為被分配資源的OFDMA幀的區域中,所述形式例如為每個這種區域的ID(“Region?ID”)、每個指定區域的位圖(當使用位圖信號傳送時)中的每個MS的位號/位置、所述或每個區域內的資源區塊的映射(包括索引系統是否增加了頻率或時間優先方式,以及按照最小分配單元的所述或者每個區域中的資源大小。在WiMAX?OFDMA幀的情況下,這種最小分配單元稱為時隙。基于MS組的QoS要求,在不需要比資源區塊(組合分配單元)小的單元尺寸的情況,能夠采用與用于該業務級別的最小分配單元相同的資源區塊(每一個包括預定數目的時隙)。在這種情況下,不必按照時隙單元來分配資源。通過采用諸如VoIP的業務類型的這種屬性,通過本發明的實施方式能夠實現對控制信息開銷的進一步節省。

圖8是用于本發明的實施方式的信號傳送方法60的流程圖表達。信號傳送方法60是對應于上述的第二階段的(物理層)資源分配過程,且具有步驟S22、S24、S26、S28、S30、S32以及S34。

與信號傳送方法50的情況一樣,信號傳送方法60涉及通過基站42提供OFDMA幀中的特定信息,以及通過在方法50的步驟S14中確定的所述組的移動站(MS)44解釋所述信息。為簡單起見,方法60的以下描述將從用于解釋OFDMA幀中的信息的所述組的移動站44之一的角度給出。

在步驟S22,MS判定已經被分配業務流的通信幀的(多個)區域的物理位置,以及這個或這些區域中使用的傳輸參數。例如,可以包括判定通信幀內的區域相對于幀中的參考點(索引位置)的時間和頻率偏移,以及判定分配給該(多個)區域的所述組的MS是否需要重排序。

例如通過方法50的步驟S18中提供的位位置,按照原順序將(多個)分配區域中的指配資源指配給MS。然而例如為了確保特定MS被分配到特定OFDMA子載波或子載波組上的資源以提高該MS的信號質量,這種重排序可能是必須進行的。

在本示例中,所述組的MS具有如下信息,所述信息用于通過包含在OFDMA幀的廣播MAP消息中的每個區域的消息(所謂的Bitmap_Region_IE)來判斷被指配了所述組業務流的通信幀的(多個)區域的物理位置。圖9是提供這種Bitmap_Region_IE的可能方案的細節的表格。

從圖9中可見,本示例中的每個Bitmap_Region_IE包括下面的(字段)部分:Type、Length、Region_ID、Reordering、Bitmap_size、Time_offst、Frequency_offset、Time_duration以及No.of?Subchannels。

Type部分使得MS能夠判定MAP?IE的類型(在這種情況下,為Bitmap_Region_IE)。Length部分使得MS能夠知道IE在何處結束且下一IE在何處開始。

Region_ID部分由3位組成以使得指定區域成為可能的8個區域之一。當然,可以采用更多的位以能夠使用更大數目的可能區域。通過將該部分與方法50中的步驟18中向MS提供的Region?ID相比較,MS能夠判定它已經定位了用于其分配區域的Bitmap_Region_IE。

Reordering部分由一位組成,且簡單地指示了是否需要重排序。

Bitmap_size部分由3位組成,且指示了用于位圖信號傳送的位圖的大小。從稍后討論的圖10和圖11中可以看出,這三位值用作解釋用于該區域的Bitmap_Allocation_IE中的信息的參數。

如圖9所示的Time_offset、Frequancy_offset、Time_duration以及No.of?Subchannels部分由不同數目的位組成,且用于識別Bitmap_Region_IE對應的區域的地點和大小。例如,想象OFDMA幀為具有以頻率(即,分割成子載波或子信道)為垂直維度且以時間(即,分割成碼元長度)為水平維度的矩形柵格,Time_offset部分和Frequancy_offset部分可以指定幀的矩形區域的一個角,且Time_duration部分和No.ofSubchannels部分可以指定該區域的垂直和水平尺寸。

被分配給所述組的MS的資源總量可以分布在通信幀的多個區域上,因此可以向MS指配多個這種區域。如前所述,在方法50的步驟S18中,可以向MS提供對應于(多個)分配區域的(多個)區域ID。如果使用多個區域,則如果要在圖7的方法50的過程中指配區域,則MS例如可能必須解碼廣播MAP消息中的所有Bitmap_Region_IE以發現具有相同Region?ID的IE,并因此判定分配的區域的物理位置。如已經參考圖9所解釋的那樣,該IE(信息元素)還標識了該區域中是否需要用戶分配的重排序。

在步驟S24,如上所述,MS判定是否需要重排序。從圖9可以看出,這可以通過檢查Bitmap_Region_IE中的信息來實現。取決于是否需要重排序,方法60采用圖8所示的兩個路徑其中之一。這兩個路徑具有很多相同的方法步驟。

在步驟S26,所述組的MS對發送信息進行解碼,所述發送信息描述了包含在它們相應的(多個)分配區域中的脈沖,即為了發現它們已被分配了(多個)區域的什么資源。例如該階段可以涉及所謂的Bitmap_Allocation_IE消息的解碼。

圖10和11是提供了用于這種Bitmap_Allocation_IE的兩種可能方案的細節的表格,所述方案將被稱為選項A(圖10)和選項B(圖11)。從圖10和11可以看出,這些Bitmap_Allocation_IE具有很多不同的部分,其中一些是選項A和B都具有的。

首先聚焦于選項A和B的Bitmap_Allocation_IE的相同部分,如圖10和11所示,它們都具有Allocation_bitmap、Resource_Allocation_bitmap以及Reorder_bitmap部分,每個部分由不同數目的位組成。稍后參考圖14和15將顯見,Allocation_bitmap部分有效地是位串(一種類型的位圖),且MS能夠使用其被指配的位位置來檢查該串中的位置以了解其是否被分配了該區域中的資源。對于選項A,No.of?Blocks部分指定所關注的脈沖中的區塊數。這并不關鍵,但是將為MS提供每個脈沖的邊界而不需要通過Resource_Allocation_bitmap的2位累積來計算它們。Resource_Allocation_bitmap部分有效地是另一位串,并且同樣稍后參考圖14和15可顯見,MS能夠使用其被指配的位位置與Allocation_bitmap部分相結合來檢查它在所述位串的部分(假設它已經被分配了該區域中的資源)以定位它在區域中的分配資源。Reorder_bitmap同樣也是位串,且MS能夠(假設需要重排序)使用其被指配的位位置與Allocation_bitmap部分相結合來檢查它在位串的部分(假設它已經被分配了該區域中的資源)以判斷以何種順序針對所述區域為MS分配區域中的資源。這在稍后參考圖15將顯見。

選項A和選項B的主要差異在于,在選項A中在Bitmap_Allocation_IE中提供MCS(調制和編碼方案)部分以便能夠按照每個脈沖來指定不同的調制和編碼方案,而在選項B中,在Bitmap_Allocation_IE中提供MCS_bitmap部分,以能夠使用該區域針對每個MS指定不同的調制和編碼方案。選項A還提供指定了區域中的脈沖數量的No_of_Bursts部分,以及能夠將每個脈沖提升到不同級別的Boosting部分。這可以通過圖10和圖11的比較獲知。

因為每個MS被有效地分配了一個或多個脈沖,選項A和B因此幾乎彼此等價,因為它們各導致MS知道使用哪個脈沖和調制編碼方案。

因此,在本示例中,為每個區域提供Bitmap_Allocation_IE,它們中的每一個都可包含在廣播MAP消息中,例如,與其對應的Bitmap_Region_IE相連。如現在所知,這種Bitmap_Allocation_IE使用位圖發送信號描述了針對區域內的每個脈沖的資源分配。在本實施方式中,一個Bitmap_Allocation_IE用于描述區域內的所有脈沖,其中能夠為每個脈沖指配特定的調制和編碼方案,不過這當然不關鍵。在本實施方式中,(選項A的)Bitmap_Allocation_IE還提供關于每個脈沖內的區塊數目的信息。

圖12是根據本發明的實施方式配置的OFDMA幀的示意圖。

示出的圖12的OFDMA幀被分成下行鏈路和上行鏈路子幀,且示出的下行鏈路子幀具有前導碼,接著是幀控制報頭(FCH)、DL-MAP以及UL-MAP。DL-MAP用于下行鏈路子幀的資源的分配,且UL-MAP用于上行鏈路子幀的資源的分配。

從圖12中可見,在DL-MAP和UL-MAP中提供相連的IE對,每對包括Bitmap_Region_IE和Bitmap_Allocation_IE且對應于所關注的子幀的數據區中的特定區域。

在圖12中,在DL-MAP中示意性示出了兩個這樣的對,如箭頭所示,涉及DL數據區中的相應區域。在UL-MAP中也示出了兩個這樣的對,涉及UL數據區中的相應區域。應當意識到,取決于所需的通信屬性,Bitmap_Allocation_IE可以是選項A?IE或選項B?IE。還應當意識到,如圖5所示,Bitmap_Region_IE和Bitmap_Allocation_IE對(組成第一控制方案)可以在具有DL和UL?MAP_IE(組成另一控制方案)的DL和UL?MAP中共存。因此,本發明的實施方式的第一控制方案(即,方法50和60)可以與現有其它控制方案共存于OFDMA幀中。從前后兼容性的角度看,這是尤其有利的。這樣,適于使用這種第一和另一控制方案的BS能夠支持與同樣適于使用這種第一和另一控制方案的MS,以及同樣適于僅使用第一和另一控制方案其中之一的MS進行通信。類似的是,適于使用這種第一和另一控制方案的MS能夠與適于僅使用所述第一和另一控制方案其中之一的BS,或適于使用所述第一和另一控制方案的二者的BS進行通信。

返回圖8,在步驟S28,使用在Bitmap_Allocation_IE內設置的Allocation_bitmap,MS能判定它是否已經被分配了該區域內任意脈沖內的資源。這通過使用在方法70的業務設置過程中為MS提供的位位置來實現。如果在該位置內存在‘0’,則沒有針對該MS的分配,但是如果存在“1”,則已為該MS分配了Bitmap_Allocation_IE所描述的脈沖內的某些資源,其中用戶發現其bitmap位被設置為‘1’。

從圖8可見,在步驟S28之后,如果需要重排序,則執行步驟S30。在步驟S30中,MS使用Reorder_bitmap中的適當字段(部分)來判定區域內分配給它的資源的起始位置。稍后參考圖15,Reorder_bitmap的使用將變得很明顯。如果不需要重排序,則不執行步驟S30。

在步驟S32,通過對Resource_Allocation_bitmap進行解碼,MS能夠判定它在區域中已被分配的資源量(區塊數目)和其分配的起始位置。

在步驟S34,MS能夠使用從各個IE導出的信息來解碼區域中其部分內的數據。

如上面所討論的,選項A和選項B之間的主要差異在于怎樣指定調制和編碼方案。在選項A中,按照每個脈沖指定調制和編碼方案,而在選項B中,按照每個連接指定調制和編碼方案。因此,對于選項B,在步驟32之前,在方法60中包括附加步驟(在圖8中沒有示出),該附加步驟將被稱為步驟S31,其中MS參考MCS_bitmap部分以判定適用于其分配的調制和編碼方案。對于選項A,按照每個脈沖指定調制和編碼方法并且在步驟S26中為選項A提取該信息。

對于為選項A和選項B選擇的示例Bitmap_Allocation_IE,在信號開銷和鏈路調適效率之間權衡。例如,在選項B中,每個用戶僅2位被指配給MCS級別,這將顯著減小開銷。然而,使用選項A,4位被指配給MCS且3位被指配給boosting,因為這些實體將在大范圍的鏈接條件中提供更強的魯棒性。這些鏈路調適實體被認為是實施特定的,因此,此處公開的特定布置是通過例示方式提供的,且不應被認為是本發明所必需的。

為了更好地理解本發明,現在將參考圖13至15考慮實施示例。

圖13是采用本發明的信號傳送方法70的示意圖。從圖13可見,信號傳送方法70有效地包括方法50和60的組合。在方法70中示出的方法60包括選項A和B作為備選。相應的是,對于選項B,在步驟S32之前明確地示出方法步驟S31,且在步驟S28之后示出了用于判定將使用選項A還是選項B的步驟S29。

本實施示例考慮7個用戶(MS)要求BS分配資源以支持VoIP應用。使用的信號傳送方法涉及兩個階段:業務設置過程(方法50)和資源分配過程(方法60)。現在將描述用于選項A和選項B的兩個階段內的操作。

通過步驟S12和S14,BS對具有VoIP要求的MS進行分組(在這種情況下,存在14個MS,其中的7個在所考慮的幀中是活動的)。BS隨后能夠在步驟S16中基于分組要求和可用資源來判定使用哪種資源分配類型。在這種情況下,所述組具有VoIP要求,這意味著可以使用位圖信號傳送機制,因為這將顯著減小開銷。在步驟S18中,BS因此通知MS所選的分配機制且為MS提供足夠的信息以恢復用于判定物理資源分配的控制信號傳送。提供給MS的信息包括:Region_ID、位圖中的位位置、資源分配的頻率/時間優先,以及區域中資源區塊的大小。資源區塊的大小可以根據業務的QoS要求來判定。資源區塊可以是通過一組OFDM碼元(即一組時隙)形成的一組子載波。

在步驟S22,MS使用Region_ID來識別相應的Bitmap_Region_IE,并且由此能夠判定用于資源分配的區域的物理位置和使用的傳輸參數(例如,時間和頻率偏移以及是否需要重排序)。和前面一樣,用于VoIP的位圖區域的物理位置將包含在Bitmap_Region_IE中。所述分配可以分布在多個區域上,然而在這種情況下將僅使用一個區域。該IE還指示該區域中是否需要用戶分配的重排序。如果不需要重排序,在該示例中,用戶分配基于步驟S18的時間或頻率優先方式排列。

在步驟S26,MS隨后對描述了資源分配的信號傳送信息進行解碼。該階段涉及用于該區域的Bitmap_Allocation_IE的解碼,Bitmap_Allocation_IE描述了使用位圖信號傳送的資源分配。

在步驟S28,使用Bitmap_Allocation_IE中的Allocation_bitmap,每個MS能夠判定它是否已經被分配了區域中的資源。這可以使用在步驟S18中提供給MS的位位置來實現。

從S22和S24,MS判定是否需要重排序,并且在步驟S30中,MS通過使用在步驟S26中解碼的Reorder_bitmap,能夠判定其在該區域內的資源的起始位置(區塊號)。如果不需要重排序,則當然跳過步驟S30。

如果在步驟S29中選擇了選項B,則MS必須在步驟S31中對MCS位圖進行解碼,因為這將提供足夠的信息以解調制并解碼區塊中的數據。如果使用選項A,則步驟S31被跳過,如上所述,已經按照每個脈沖指定了MCS信息。

在步驟S32中,每個MS能判定它在區域中已被分配的資源量(區塊數目)。在本示例中,這通過對Resource_Allocation_bitmap進行解碼來實現。最后,在步驟S34,MS能夠通過使用先前操作中提供的信息來對它們的相應脈沖內的數據進行解碼。

為了更好地理解本實施示例,圖14和15是當不使用重排序(圖14)和當使用重排序(圖15)時位圖信號傳送過程中使用的位圖的示例。在兩種情況下,7個用戶具有所考慮的幀內的VoIP數據,但是假設存在14個活動MS(用戶),分別為用戶0至用戶13。這是典型的VoIP,因為在每次調度間隔(幀或一系列幀)中將不對用戶分配資源。

首先參看圖14,應當意識到,當MS具有中到高移動性要求時,不需要重排序MS。通常當采用時間優先分配時,趨向于使用重排序以將MS的分配放置在特定子信道(子信道組)上,而當MS具有中到高移動性要求時,它能更好地分布分配(不通過應用排序)以實現頻率和時間分集。

在圖14中,最上面的位圖是分配位圖,它具有14位,每一位分別用于用戶0至13。示出了具有數據是用戶1、2、5、6、8、11和13的7個MS,它們的相應位位置具有與‘0’相反的‘1’。

當MS在業務設置過程中接收到其位位置時,其隨后可以使用該值來判定它是否被指配了該區域中的分配。如果該MS已經被分配了資源,則如圖14中最下面的位圖所示,通過對資源分配位圖進行解碼,能夠判定分配的區塊的數量。從圖14中可見,具有分配的7個用戶在資源分配位圖中依次具有兩位。例如,用戶1具有位“00”,表示一個分配區塊,而用戶5具有位“11”,表示4個分配區塊。

在使用選項B的Bitmap_Allocation_IE的情況下,則如圖14的中間的位圖所示,MS也必須對MCS位圖進行解碼,因為這將為MS提供足夠的信息來解調制和解碼數據區塊。從圖14中可見,具有分配的7個用戶在MCS位圖中各依次具有兩位。例如,用戶2具有位“01”,表示QPSK?3/4,而用戶11具有位“10”,表示16-QAM?1/2。

最后,通過使用在業務設置過程(方法50)中提供的信息,MS能夠判定在區域中是否使用頻率或時間優先映射。圖14的底部的兩部分示出了兩種可能的映射,區域的每個區塊中示出了用戶編號。

現在轉向圖15,應當意識到,如果MS具有低移動性要求,則頻率選擇性調度是所希望的,在這種情況下希望用戶的重排序。頻率選擇性調度類似于在傳統IEEE802.16-2004和IEEE?802.16e-2005無線通信系統中的AMC模式。

圖15示出了與圖14中所使用的相同的在一個區域內調度7個用戶的示例,以便進行比較。因此,圖15中的分配位圖、MSC位圖(用于選項B)以及資源分配位圖與圖14中的相同。

在這種情況下,如果特定MS已經被分配了資源,則通過對重排序位圖進行解碼,其能夠判定用于其分配的區域內的起始位置。從圖15中可見,每一個用戶在重排序位圖中按照它們用戶編號的順序具有5位。例如,用戶8具有位“00100”,表示它的分配在區塊4開始。從圖15的底部的時間優先映射中可以看出重排序的結果。應當意識到在這種情況下不希望使用頻率優先映射,因為目的是控制MS被指配到哪個子載波。

應當意識到,重排序位圖的使用可以提供資源分配位圖冗余,因為每個MS能夠從重排序位圖判定被指配的區塊的數目。例如,用戶13能夠判定它的分配從區塊6開始,且下一用戶的分配從區塊10開始。因此,用戶13能夠判定它被分配了4個區塊。應當意識到,通過省略資源分配位圖,可進一步減小信號傳送開銷。

為了理解根據本發明的實施方式的信號傳送方法的優點,圖16是用于比較WiMAX?802.16e(IEEE?802.16e-2005)標準中使用的信號傳送機制和根據本發明的實施方式提出的信號傳送機制的信號傳送開銷的表格。已針對要求資源和使用選項B作為優選方法的32個用戶計算了開銷。

從圖16中可見,對于WiMAX?802.16e,信號傳送機制需要2040個DL信號傳送位,而對于采用本發明的示例信號傳送機制,不需要重排序時僅需要384個DL信號傳送位,且在使用重排序時僅需要640個DL信號傳送位。應當意識到,通過省略重排序情況的資源分配位圖,能夠進一步將信號傳送開銷減少到576位。

因此,總而言之,本發明的實施方式的優點在于:它們定義了能夠與現有協議共存的用于在無線通信系統內進行信號傳送的協議;通過采用特定類型的業務流的屬性(即,周期/確定性分配),它們最小化了物理層內的控制信號傳送開銷;它們非常適于恒定或接近恒定的位速率應用,如VoIP,且由此和使用現有信號傳送機制相比,能夠實現VoIP容量的顯著增長;因為最小化了所需的修改量且不知道信號傳送機制的傳統設備能夠與具有知道信號傳送機制的設備共存于同一系統中,所以它們最小化了對現有傳統設計的影響(即,它們能夠與傳統設計共存);并且它們能夠應用于除了VoIP之外的采用業務的確定性屬性的其它業務類型,并且能夠應用在除了OFDM/OFDMA系統之外的其它系統中,且仍能實現上述優點。

在上述方面的任何方面中,各種特征可以以硬件實施,或者實施為運行在一個或多個處理器上的軟件模塊。一個方面的特征可以應用到其它任何方面。

本發明還提供了用于執行在此描述的任何方法的計算機程序或計算機程序產品,以及其上存儲了用于執行在此描述的任何方法的程序的計算機可讀介質。采用本發明的計算機程序可以存儲在計算機可讀介質上,或者例如可以是信號形式,如從因特網網站提供的可下載數據信號,或者任何其它形式。

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