專利名稱：通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，例如，涉及基于OFDMA的通信系統(tǒng)，并且涉及用于在這種系統(tǒng)中使用的信號(hào)傳送方法。
背景技術(shù)：
在以前考慮的通信系統(tǒng)中，高度的靈活性和可控性被內(nèi)置于系統(tǒng)規(guī)范中，使得能夠指定通信的很多參數(shù)。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(shù)。這在多址系統(tǒng)中尤其普遍，在所述多址系統(tǒng)中，通過劃分通信幀中的資源同時(shí)實(shí)施·與許多裝置的通信，每個(gè)裝置都需要它自己的這種控制信息。在這種多址系統(tǒng)中，控制參數(shù)例如包括裝置的標(biāo)識(shí)符、在通信幀內(nèi)分配的相應(yīng)資源、采用的調(diào)制和編碼方案以及尋址信肩、O圖I是以如考慮的通彳目系統(tǒng)I的不意圖。通彳目系統(tǒng)I包括基站(BS)2、中繼站(RS)4以及多個(gè)移動(dòng)站(MS) 6?；?通過諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)8相連以用于通信。通信系統(tǒng)I是無線通信系統(tǒng)，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(dòng)站6之間的通信方式。從圖I可以看出，基站2可以操作，以與移動(dòng)站6直接通信，或經(jīng)由中繼站4與其它移動(dòng)站6間接通信。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，圖I是示意性的，并且例如基站2可以操作，以經(jīng)由兩個(gè)或更多的中繼站4與移動(dòng)站6間接通信。采用這種中繼站的通信系統(tǒng)一般被稱為多跳系統(tǒng)。目前對(duì)在基于分組的無線和其它通信系統(tǒng)中使用多跳技術(shù)存在著濃厚的興趣，因?yàn)檫@種技術(shù)將能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)覆蓋范圍的擴(kuò)展和系統(tǒng)容量(吞吐量)的增加。在多跳通信系統(tǒng)中，經(jīng)由一個(gè)或更多的中間裝置，沿著從源裝置到目標(biāo)裝置的通信路徑(C)的通信方向發(fā)送通信信號(hào)。圖2例示了包括基站BS (在3G通信系統(tǒng)的背景下，稱為“節(jié)點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)RN (還稱為中繼站RS)和用戶設(shè)備UE (還稱為移動(dòng)站MS)的單小區(qū)(single-cell)兩跳無線通信系統(tǒng)。在從基站經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)用戶設(shè)備的下行鏈路(DL)上傳送信號(hào)的情況下，基站包括源站(S)且用戶設(shè)備包括目標(biāo)站(D)。在從用戶設(shè)備經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)到基站的上行鏈路(UL)上傳送通信信號(hào)的情況下，用戶設(shè)備包括源站且基站包括目標(biāo)站。中繼節(jié)點(diǎn)是中間裝置(I)的一個(gè)示例，且包括接收器，其可操作以從源裝置接收數(shù)據(jù)；以及發(fā)送器，其可操作以向目標(biāo)裝置發(fā)送該數(shù)據(jù)或其導(dǎo)出數(shù)據(jù)。簡單模擬轉(zhuǎn)發(fā)器或數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)器已經(jīng)被用作中繼器以改善或提供盲點(diǎn)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(zhuǎn)發(fā)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(shí)操作。圖3例示了中繼站的大量應(yīng)用。在固定基礎(chǔ)設(shè)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(dòng)站訪問通信網(wǎng)絡(luò)，所述移動(dòng)站盡管處于基站的正常范圍內(nèi)，但被其它物體遮蔽或者不能從基站接收足夠強(qiáng)度的信號(hào)?！胺秶鷶U(kuò)展”也是已知的，其中中繼站允許在基站的正常數(shù)據(jù)傳輸范圍之外的移動(dòng)站接入。圖3的右上部示出的填充的一個(gè)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(nèi)的覆蓋的穿透。其它應(yīng)用是帶來臨時(shí)覆蓋效果的游牧式中繼站，例如，在事變或應(yīng)急/災(zāi)難時(shí)提供接入。圖3中的右下部中示出的最后一個(gè)應(yīng)用利用位于交通工具上的中繼來提供網(wǎng)絡(luò)接入。如下面所釋，中繼還可以與先進(jìn)的傳輸技術(shù)一起使用以增強(qiáng)通信系統(tǒng)的增益。已經(jīng)知道，由于無線通信在其經(jīng)過空間傳播時(shí)的散射或吸收而造成的傳播損耗或者“路損”的發(fā)生導(dǎo)致信號(hào)的強(qiáng)度衰減。影響發(fā)送器與接收器之間的路損的因素包括發(fā)送器天線高度、接收器天線高度、載波頻率、雜波類型(城區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村)、諸如高度、密度、分離、地形類型(山陵，平原)的形貌細(xì)節(jié)。發(fā)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(fā)送器-接收器間隔，b(dB)和η是路損參數(shù)，且絕對(duì)路損由l=10a/1Q)
全A屮
口 ED ο在間接鏈路SI (源到中間)+ ID (中間到目的地)上經(jīng)歷的絕對(duì)路損之和可以小于在直接鏈路SD (源到目的地)上經(jīng)歷的路損。換句話說，可以是L (SI)+L (IDXL(SD)(B)將單個(gè)傳輸鏈路分成兩個(gè)較短的傳輸段，由此利用了路損與距離之間的非線性關(guān)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(hào)經(jīng)由中間裝置(例如，中繼節(jié)點(diǎn))從源裝置發(fā)送到目標(biāo)裝置而不是直接從源裝置發(fā)送到目標(biāo)裝置，則能夠?qū)崿F(xiàn)整體路損的減小(因此獲得信號(hào)強(qiáng)度的改善或者增強(qiáng)，從而獲得數(shù)據(jù)吞吐量的提高)。如果適當(dāng)?shù)貓?zhí)行，多跳(兩跳、三跳等)通信系統(tǒng)能夠允許發(fā)送器的發(fā)送功耗的減小(這有助于無線發(fā)射)，從而導(dǎo)致干擾電平的下降并減小了對(duì)電磁發(fā)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(hào)質(zhì)量，而不增加傳送該信號(hào)所需的整體傳播發(fā)送功率。多跳系統(tǒng)適于與多載波傳輸一起使用。在諸如FDM (頻分復(fù)用)、OFDM (正交頻分復(fù)用)或DMT (離散多音頻)的多載波傳輸系統(tǒng)中，單個(gè)數(shù)據(jù)流被調(diào)制到N個(gè)并行的子載波上，每個(gè)子載波信號(hào)具有它自己的頻率范圍。這允許在多個(gè)子載波上劃分總帶寬(即，給定時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)量)，由此增加了每個(gè)數(shù)據(jù)碼元的持續(xù)時(shí)間。因?yàn)槊總€(gè)子載波具有較低的信息速率，與單載波系統(tǒng)相比，多載波系統(tǒng)具有對(duì)信道誘發(fā)失真的增強(qiáng)的免疫力。這是通過確保傳輸速率從而確保每個(gè)子載波的帶寬小于信道的相干帶寬來實(shí)現(xiàn)的。因此，信號(hào)子載波上經(jīng)歷的信道失真是頻率無關(guān)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(dāng)系統(tǒng)帶寬超過信道的相干帶寬時(shí)，多載波接收器中的信道失真校正實(shí)體與單載波接收器中的對(duì)應(yīng)實(shí)體相比具有明顯較低的復(fù)雜度。正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種基于FDM的調(diào)制技術(shù)。OFDM系統(tǒng)使用數(shù)學(xué)意義上正交的多個(gè)子載波頻率，使得子載波的頻譜由于相互獨(dú)立的事實(shí)而可以無干擾地重疊。OFDM系統(tǒng)的正交性去除了對(duì)保護(hù)頻帶頻率的需求且由此增加了系統(tǒng)的頻譜效率。OFMD已經(jīng)被提出和用于很多無線系統(tǒng)。它目前正被用于非對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL)連接、某些無線LAN應(yīng)用(諸如基于IEEE 802. lla/g標(biāo)準(zhǔn)的WiFi設(shè)備)以及諸如WiMAX (基于IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn))的無線MAN應(yīng)用中。OFDM通常與信道編碼、糾錯(cuò)技術(shù)一起使用以創(chuàng)建編碼的OFDM或C0FDM。COFDM現(xiàn)在被廣泛用在數(shù)字電信系統(tǒng)中以改善基于OFDM的系統(tǒng)在多徑環(huán)境中的性能，在所述多徑環(huán)境中，在頻域的子載波和時(shí)域的碼元上都可以看出信道失真的變化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在諸如DVB和DAB的視頻和音頻廣播以及特定類型的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用。在OFDM系統(tǒng)中，通過使用逆離散或快速傅立葉變換算法(IDFT/IFFT)，將N個(gè)調(diào)制的并行數(shù)據(jù)源信號(hào)的區(qū)塊映射到N個(gè)正交并行子載波，以在發(fā)送器處形成時(shí)域上的稱為“0FDM碼元”的信號(hào)。因而，“0FDM碼元”是所有N個(gè)子載波信號(hào)的合成信號(hào)。OFDM碼元在數(shù)學(xué)上能夠表示為 x(t) = -iHCn .ej2m,Af!,0<t<Ts⑴
V N η=ι
其中Af是以Hz為單位的子載波間距，Ts=I/Af是以秒為單位的碼元時(shí)間間隔，且~是調(diào)制的源信號(hào)。(I)中每個(gè)源信號(hào)被調(diào)制成的子載波向量c e Cn，C=是來自有限星座的N個(gè)星座碼元的向量。在接收器處，通過應(yīng)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(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)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I所示的通信系統(tǒng)中尤其有用，其允許多于一個(gè)移動(dòng)站6與中繼站4或基站2通信。例如，它通過向各個(gè)用戶指配子載波的子集來工作。這允許從若干用戶的同時(shí)傳輸，從而導(dǎo)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(gè)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(基站、中繼站或移動(dòng)站)之間實(shí)現(xiàn)雙向通信，存在兩種已知的不同方法來雙工運(yùn)行這兩個(gè)通信鏈路(正向或下行鏈路以及反向或上行鏈路)以克服設(shè)備不能在相同的資源介質(zhì)上同時(shí)發(fā)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(zhì)分成兩個(gè)獨(dú)立的帶，一個(gè)用于正向鏈路通信而另一個(gè)用于反向鏈路通信，同時(shí)但在不同頻帶上操作兩個(gè)鏈路。第二種，時(shí)分雙工(TDD)涉及在相同的頻帶操作兩個(gè)鏈路，但是在時(shí)間上細(xì)分對(duì)于介質(zhì)的訪問，使得在任意時(shí)間點(diǎn)僅正向或反向鏈路將利用介質(zhì)。兩種方法(TDD&FDD)具有它們的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)且都是良好地用于單跳有線和無線通信系統(tǒng)的技術(shù)。例如，IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)結(jié)合了 FDD和TDD模式。作為示例，圖4例示了用在IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn)(WiMAX)中的OFDMA物理層模式中的單跳TDD幀結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的背景中，幀被認(rèn)為是具有預(yù)定頻率帶寬和預(yù)定時(shí)間段的通信資源單元。每個(gè)巾貞被分割成DL和UL子巾貞,每個(gè)子巾貞是尚散傳輸間隔。它們通過發(fā)送/接收和接收/發(fā)送轉(zhuǎn)變保護(hù)間隔(分別為TTG和RTG)來分離。每個(gè)DL子幀起始于前導(dǎo)碼，接著是幀控制報(bào)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 prof ile)和DL-MAP的長度。DLFP是在每個(gè)幀的開始處發(fā)送的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，且包含關(guān)于當(dāng)前幀的信息；它被映射到FCH。同時(shí)的DL分配可以被廣播、多播和單播，且它們還可以包括針對(duì)不同于服務(wù)BS的另一 BS的分配。同時(shí)的UL可以是數(shù)據(jù)分配和范圍或帶寬請(qǐng)求。在目前諸如IEEE 802. 16e_2005的基于OFMDA的無線通信系統(tǒng)中，因物理層中的控制信號(hào)傳送而導(dǎo)致的開銷是沉重的，尤其在對(duì)每個(gè)幀安排大量用戶時(shí)。這種不希望的開銷主要是由于MAP的結(jié)構(gòu)，其中需要大量的位來告知MS其在幀中的資源。尤其當(dāng)在諸如VoIP (互聯(lián)網(wǎng)語音傳輸協(xié)議)的應(yīng)用中大量用戶具有小的帶寬要求時(shí)，這種開銷能夠?qū)е聡?yán)重的容量衰減。在這種情況下，每個(gè)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(biāo)準(zhǔn)中的TDD幀結(jié)構(gòu)，其中7個(gè)用戶各在下行鏈路和上行鏈路子幀(假設(shè)一個(gè)用戶占用一個(gè)脈沖)內(nèi)被分配以一個(gè)資源。在TDD幀結(jié)構(gòu)中，第一碼元被前導(dǎo)碼占用，所述前導(dǎo)碼主要用于同步目的和發(fā)送器標(biāo)識(shí)。前導(dǎo)碼之后的第二和第三碼元上是FCH。使用已知的格式發(fā)送所述FCH，并且提供足夠的信息以對(duì)如下MAP消息進(jìn)行解碼，即，MAP消息長度、編碼方案以及活動(dòng)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(guān)于用于幀內(nèi)的管理和傳輸連接的分配資源(時(shí)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(nèi)的脈沖(即，一個(gè)MAP_IE將典型地與幀中的一個(gè)脈沖相關(guān)聯(lián))。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?yàn)槠浔籑S使用以在子幀 內(nèi)查找其資源。諸如CID (連接標(biāo)識(shí)符)、調(diào)制和編碼方案以及子信道數(shù)目的其它信息也很重要，因?yàn)樗试S在所述脈沖內(nèi)成功地進(jìn)行數(shù)據(jù)的解調(diào)制和解碼?？紤]諸如在VoIP中大量用戶請(qǐng)求小帶寬的情況，該信號(hào)傳送機(jī)制效率低，并且可能對(duì)系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)容量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。這是因?yàn)槊}沖中載送的位數(shù)與定義脈沖所需的位數(shù)的比率相對(duì)較小。而且，為了提供完全的小區(qū)覆蓋，廣播MAP典型地需要一次或多次重復(fù)。這通常確保了所有用戶能夠成功地解調(diào)制并解碼所需的控制信息。在大多數(shù)情況下，根據(jù)所需的小區(qū)覆蓋百分比和主要的傳播環(huán)境，DL MAP和UL MAP將重復(fù)4或6次。重復(fù)的廣播數(shù)據(jù)因此將顯著增加幀內(nèi)開銷，因此，將減小系統(tǒng)的容量。在以前考慮的基于WiMAX的系統(tǒng)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(dǎo)致的大開銷的影響的機(jī)制。例如，控制信息可以被分成多個(gè)Sub-MAP并且調(diào)制和編碼方案可以根據(jù)每個(gè)Sub-MAP而有所不同。然而，特別是當(dāng)業(yè)務(wù)流屬性導(dǎo)致確定性資源分配圖形時(shí)，尤其對(duì)于低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用的情況，DL中的基于2D分配的介質(zhì)接入的基本結(jié)構(gòu)仍將導(dǎo)致低效率的機(jī)制。一種這樣的示例是VoIP。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式，提供一種在多址通信系統(tǒng)中使用的信號(hào)傳送方法，所述多址通信系統(tǒng)包括第一通信裝置和多個(gè)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(yīng)部分且各自使用通信的可用業(yè)務(wù)級(jí)別來與所述第一通信裝置進(jìn)行通信，所述信號(hào)傳送方法包括以下步驟評(píng)估來自所述多個(gè)第二通信裝置的業(yè)務(wù)級(jí)別要求以判定是否存在具有對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)級(jí)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(duì)所述一組第二通信設(shè)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(duì)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(duì)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(duì)所述一組第二通信裝置使用所述第一控制方案，與針對(duì)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(duì)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(qiáng)單個(gè)共享通信幀中支持的這種裝置的數(shù)目。例如這種控制方案可以利用現(xiàn)有系統(tǒng)中的參數(shù)冗余和過分專用的屬性，并且替代地采用簡化的一組參數(shù)以減小控制開銷。類似的是，這種控制方案例如可以利用現(xiàn)有系統(tǒng)中的參數(shù)的過于復(fù)雜的表達(dá)，并且替代地以較簡單的形式來表達(dá)參數(shù)以減小控制開銷。這種方法可以與現(xiàn)有控制方案和未來控制方案一起實(shí)施，從與其它系統(tǒng)的前后兼容性的角度來看其是有優(yōu)勢(shì)的。該系統(tǒng)可以是無線系統(tǒng)，例如基于無線電通信的通信系統(tǒng)。一個(gè)示例是基于OFDMA的通信系統(tǒng)。
優(yōu)選的是，需要至少預(yù)定數(shù)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(shù)量或者當(dāng)它落在特定范圍內(nèi)時(shí)，在增加支持的第二通信裝置的數(shù)目方面提供顯著的優(yōu)勢(shì)。業(yè)務(wù)級(jí)別要求可以包括業(yè)務(wù)質(zhì)量要求，和/或諸如VoIP這樣的特定類型業(yè)務(wù)的規(guī)范。例如如果這種業(yè)務(wù)級(jí)別要求的數(shù)目相同或彼此類似，則這種業(yè)務(wù)級(jí)別要求可以“相對(duì)應(yīng)”。例如如果這種業(yè)務(wù)級(jí)別要求都或者幾乎都位于特定預(yù)定范圍或界限內(nèi)，則所述業(yè)務(wù)級(jí)別要求可以彼此類似。如果關(guān)注的第二通信裝置具有大量相同的業(yè)務(wù)級(jí)別要求，則可以判定存在這樣的組。與所述或每個(gè)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(shù)。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(shù)具有預(yù)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(shù)的值。與所述或每個(gè)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(dá)。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(gè)其它控制方案的控制信息可包括被單個(gè)第二通信裝置使用的單獨(dú)控制信息。所有這些可能性可以使得這種通信系統(tǒng)的控制開銷減小(即，可充分減少每秒發(fā)送到通信裝置的控制信息量)，由此允許每個(gè)幀支持更大數(shù)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(yīng)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(xiàn)有WiMAX系統(tǒng)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(shù)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(qū)，在這種情況下，該方法優(yōu)選地包括如下步驟使用控制區(qū)來傳輸?shù)谝豢刂品桨傅目刂菩畔⒑退龌蛎總€(gè)其它控制方案的控制信息。即，第一控制方案的控制信息優(yōu)選地被布置成使得其位于所述幀中的關(guān)于其它控制方案的類似或“預(yù)期”位置，由此允許與其它系統(tǒng)的前后兼容性。出于相同的原因，第一控制方案下的數(shù)據(jù)還可以位于所述幀中的關(guān)于其它控制方案下的數(shù)據(jù)的類似位置(“數(shù)據(jù)區(qū)”)。共享通信幀可以被配置成具有數(shù)據(jù)區(qū)，在這種情況下，該方法優(yōu)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(shù)據(jù)區(qū)中區(qū)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(biāo)識(shí)所述組的每個(gè)第二通信裝置的分配資源的第一控制方案信息。優(yōu)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(yè)務(wù)級(jí)別要求，選擇共享通信幀的多個(gè)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?？赡懿恍枰∮诮M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(jié)省控制信息。該信號(hào)傳送方法優(yōu)選地包括如下步驟針對(duì)至少一個(gè)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(duì)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(duì)該第二通信裝置采用所述其它控制方案。系統(tǒng)可以是OFDM或OFDMA系統(tǒng)，且共享通信幀可以是OFDM或OFDMA時(shí)分雙工 (TDD)幀或其下行鏈路或上行鏈路子幀。所述或每一個(gè)第一通信裝置可以是基站或中繼站。所述或每一個(gè)第二通信裝置可以是移動(dòng)站或中繼站。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施方式，提供一種多址通信系統(tǒng)，其包括第一通信裝置；多個(gè)第二通信裝置，其可以操作以使用共享通信幀的相應(yīng)部分且各自使用通信的可用業(yè)務(wù)級(jí)別來與所述第一通信裝置進(jìn)行通信；評(píng)估裝置，其可以操作以評(píng)估來自所述多個(gè)第二通信裝置的業(yè)務(wù)級(jí)別要求，從而判定是否存在具有對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)級(jí)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(shí)，對(duì)于所述一組第二通信設(shè)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(duì)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(duì)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(duì)所述一組第二通信裝置使用所述第一控制方案，與針對(duì)所述一組第二通信裝置使用所述其它控制方案時(shí)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(jù)本發(fā)明的第三方面的實(shí)施方式，提供一種在多址通信系統(tǒng)中使用的通信裝置，所述多址通信系統(tǒng)還包括多個(gè)其它通信裝置，所述多個(gè)其它通信裝置可以操作以使用共享通信幀的相應(yīng)部分且各自使用通信的可用業(yè)務(wù)級(jí)別來與該要求保護(hù)的通信裝置進(jìn)行通信，該要求保護(hù)的通信裝置包括評(píng)估裝置，其可以操作以評(píng)估來自所述其它通信裝置的業(yè)務(wù)級(jí)別要求，從而判定是否存在具有對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)級(jí)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(shí)，對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)所述一組其它通信裝置使用所述第一控制方案，與針對(duì)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(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施方式，提供一種計(jì)算機(jī)程序，其在多址通信系統(tǒng)的計(jì)算裝置上執(zhí)行時(shí)，可以操作以執(zhí)行信號(hào)傳送方法，所述多址通信系統(tǒng)包括第一通信裝置和多個(gè)第二通信裝置，所述多個(gè)第二通信裝置可以操作以使用共享通信幀的相應(yīng)部分且各自使用通信的可用業(yè)務(wù)級(jí)別來與所述第一通信裝置進(jìn)行通信，所述信號(hào)傳送方法包括以下步驟評(píng)估來自所述第二通信裝置的業(yè)務(wù)級(jí)別要求以判定是否存在具有對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)級(jí)別要求的一組第二通信裝置；如果判定存在這樣的組，則對(duì)于所述一組第二通信設(shè)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(duì)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(duì)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(duì)所述一組第二通信裝置使用所述第一控制方案，與針對(duì)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(jù)本發(fā)明的第五方面的實(shí)施方式，提供一種計(jì)算機(jī)程序，其在多址通信系統(tǒng)的第一通信裝置的計(jì)算裝置上執(zhí)行時(shí)，可以操作以執(zhí)行信號(hào)傳送方法，所述多址通信系統(tǒng)還包括多個(gè)第二通信裝置，所述多個(gè)第二通信裝置可以操作以使用共享通信幀的相應(yīng)部分且各自使用通信的可用業(yè)務(wù)級(jí)別來與所述第一通信裝置進(jìn)行通信，所述信號(hào)傳送方法包括以下步驟評(píng)估來自所述第二通信裝置的業(yè)務(wù)級(jí)別要求以判定是否存在具有對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)級(jí)別要求的一組第二通信裝置；如果判定存在這樣的組，則對(duì)于所述一組第二通信設(shè)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(duì)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(duì)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(duì)所述一組第二通信裝置使用所述第一控制方案，與針對(duì)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(tǒng)、裝置以及計(jì)算機(jī)程序方面，反之亦然。


現(xiàn)在通過示例方式對(duì)附圖進(jìn)行參考，在附圖中圖I如上所述是以前考慮的通信系統(tǒng)的示意圖；圖2如上所述示出了單小區(qū)兩跳無線通信系統(tǒng)；圖3如上所述示出了中繼站的應(yīng)用；圖4如上所述示出了 IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn)的OFDMA物理層模式中使用的單跳TDD幀結(jié)構(gòu)；圖5如上所述示出了 IEEE 802. 16e_2005標(biāo)準(zhǔn)中使用的TDD OFDMA幀結(jié)構(gòu)；圖6A是采用本發(fā)明的通信系統(tǒng)20的示意圖；圖6B是采用本發(fā)明的信號(hào)傳送方法30的流程圖表達(dá)；圖6C是采用本發(fā)明的通信系統(tǒng)40的示意圖；圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的信號(hào)傳送方法50的流程圖表達(dá)；圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的信號(hào)傳送方法60的流程圖表達(dá)；圖9是提供了 Bitmap_Region_IE的可能方案的細(xì)節(jié)的表格；圖10是提供了 Bitmap_Allocation_IE (對(duì)于選項(xiàng)A)的可能方案的細(xì)節(jié)的表格；圖11是提供了 Bitmap_Allocation_IE (對(duì)于選項(xiàng)B)的可能方案的細(xì)節(jié)的表格；
圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式配置的OFDMA幀的示意圖；圖13是采用本發(fā)明的信號(hào)傳送方法70的流程圖；圖14和15分別是當(dāng)不使用重排序和使用重排序時(shí)位圖信號(hào)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(hào)傳送機(jī)制和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式提出的信號(hào)傳送機(jī)制的信號(hào)傳送開銷的表格。
具體實(shí)施例方式圖6A是采用本發(fā)明的通信系統(tǒng)20的示意圖。通信系統(tǒng)20包括第一通信裝置22和多個(gè)第二通信裝置24。該通信系統(tǒng)可以具有任意數(shù)目的第二通信裝置24。通信系統(tǒng)20是多址系統(tǒng)，并且第二通信裝置24可進(jìn)行操作以使用共享通信幀中·的相應(yīng)部分與第一通信裝置22進(jìn)行通信?？梢圆捎眠@種共享通信幀來載送用于每個(gè)第二通信裝置24的通信的控制信息和數(shù)據(jù)。每個(gè)第二通信裝置24可以使用一組可用業(yè)務(wù)的通信業(yè)務(wù)或使用可用業(yè)務(wù)級(jí)別來執(zhí)行這種通信。第一通信裝置22可以是基站，如圖I的基站2，或者可以是中繼站，如圖I的中繼站4。類似的是，第二通信裝置24可以是移動(dòng)站，如圖I的移動(dòng)站6，或者可以是中繼站，每個(gè)如圖I的中繼站4。通信系統(tǒng)20被配置成執(zhí)行采用本發(fā)明的信號(hào)傳送方法。圖6B是采用本發(fā)明的信號(hào)傳送方法30的流程圖表達(dá)。信號(hào)傳送方法30包括步驟S2、S4、S6以及S8。在步驟S2，評(píng)估第二通信裝置24的業(yè)務(wù)級(jí)別要求。在步驟S4，判定是否存在具有相應(yīng)業(yè)務(wù)級(jí)別要求的一組第二通信裝置24。例如如果存在5個(gè)(或任意其它預(yù)定數(shù)目)第二通信裝置24，每個(gè)具有相同的業(yè)務(wù)級(jí)別要求或幾乎類似的業(yè)務(wù)級(jí)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(duì)該組第二通信裝置使用第一控制方案，并且針對(duì)其它或每個(gè)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(fā)明的通信系統(tǒng)40的示意圖。通信系統(tǒng)40包括基站(第一通信裝置)42和多個(gè)移動(dòng)站(第二通信裝置)44。通信系統(tǒng)40可以具有任意數(shù)目的移動(dòng)站44?；?2 (或每一移動(dòng)站44)另選地可以是中繼站。該通信系統(tǒng)40是基于OFDMA的系統(tǒng)，例如WiMAX系統(tǒng)，并且移動(dòng)站44可進(jìn)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(yīng)部分與基站42進(jìn)行通信。每個(gè)移動(dòng)站44可以使用可用業(yè)務(wù)級(jí)別，例如使用具有特定QoS要求的VoIP業(yè)務(wù)，來執(zhí)行這種通信。通信系統(tǒng)40被配置成執(zhí)行采用本發(fā)明的信號(hào)傳送方法?，F(xiàn)在將使用WiMAXOFDMA系統(tǒng)作為用于本發(fā)明的實(shí)施方式的優(yōu)選類型系統(tǒng)來描述這種信號(hào)傳送方法的示例。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到本發(fā)明可類似地應(yīng)用于諸如基于分組交換連接的多址通信系統(tǒng)的其它類型的系統(tǒng)。本信號(hào)傳送方法具有兩個(gè)主要階段。第一階段涉及業(yè)務(wù)設(shè)置過程，即，MAC (介質(zhì)接入控制)層(數(shù)據(jù)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(dòng)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(shù)據(jù)傳輸目的。在WiMAX系統(tǒng)的情況下，所述資源是區(qū)域形式的多個(gè)幀時(shí)隙。對(duì)于包括一系列連續(xù)的這種OFDMA幀的整個(gè)會(huì)話，分配可以不變。該第一階段對(duì)于諸如VoIP的業(yè)務(wù)類型(業(yè)務(wù)級(jí)別/業(yè)務(wù)帶/業(yè)務(wù)流)是尤其有益的，因?yàn)橛糜赩oIP業(yè)務(wù)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(yè)務(wù)如FTP (文件傳輸協(xié)議)和視頻流式傳輸業(yè)務(wù)相比，VoIP有效載荷分組的尺寸也相對(duì)較小。VoIP有效載荷分組也可周期地產(chǎn)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(fā)明的實(shí)施方式中可以采用諸如VoIP的業(yè)務(wù)類型的這些屬性以獲得減小信號(hào)傳送開銷的益處。本發(fā)明的實(shí)施方式中可以采用的其它業(yè)務(wù)類型包括信道化業(yè)務(wù)，諸如具有小有效載荷分組的租用線路業(yè)務(wù)和恒定速率業(yè)務(wù)。本信號(hào)傳送方法的第二階段涉及指配區(qū)域中的物理層資源分配(物理層過程)，其中移動(dòng)站44接收信號(hào)傳送信息，所述信號(hào)傳送消息通知所述移動(dòng)站44分配給它的資源?，F(xiàn)在將參考圖7至15更為詳細(xì)地考慮本信號(hào)傳送方法。如前所述，且通過例示的 方式，使用WiMAX OFDMA系統(tǒng)作為本發(fā)明的實(shí)施方式的優(yōu)選類型系統(tǒng)來繼續(xù)描述本信號(hào)傳送方法。圖7是采用本發(fā)明的信號(hào)傳送方法50的流程圖表達(dá)。信號(hào)傳送方法50是對(duì)應(yīng)于上述第一階段的(MAC層)業(yè)務(wù)設(shè)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(dòng)站44)獲得QoS (業(yè)務(wù)質(zhì)量)要求，并且在這種情形下，為諸如VoIP的特定請(qǐng)求業(yè)務(wù)尋找QoS要求。在步驟S14，BS能潛在地對(duì)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(qǐng)求業(yè)務(wù)進(jìn)行分組(因此實(shí)際上對(duì)MS進(jìn)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(hào)傳送，因?yàn)榭梢悦黠@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(jī)制并為MS提供足夠的信息以恢復(fù)用于判定分配區(qū)域內(nèi)的物理資源分配的控制信號(hào)傳送?？紤]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(qū)域中，所述形式例如為每個(gè)這種區(qū)域的ID (“Region ID”)、每個(gè)指定區(qū)域的位圖(當(dāng)使用位圖信號(hào)傳送時(shí))中的每個(gè)MS的位號(hào)/位置、所述或每個(gè)區(qū)域內(nèi)的資源區(qū)塊的映射(包括索引系統(tǒng)是否增加了頻率或時(shí)間優(yōu)先方式，以及按照最小分配單元的所述或者每個(gè)區(qū)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(shí)隙?；贛S組的QoS要求，在不需要比資源區(qū)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(yè)務(wù)級(jí)別的最小分配單元相同的資源區(qū)塊(每一個(gè)包括預(yù)定數(shù)目的時(shí)隙)。在這種情況下，不必按照時(shí)隙單元來分配資源。通過采用諸如VoIP的業(yè)務(wù)類型的這種屬性，通過本發(fā)明的實(shí)施方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制信息開銷的進(jìn)一步節(jié)省。圖8是用于本發(fā)明的實(shí)施方式的信號(hào)傳送方法60的流程圖表達(dá)。信號(hào)傳送方法60是對(duì)應(yīng)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(hào)傳送方法50的情況一樣，信號(hào)傳送方法60涉及通過基站42提供OFDMA中貞中的特定信息，以及通過在方法50的步驟S14中確定的所述組的移動(dòng)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(dòng)站44之一的角度給出。
在步驟S22，MS判定已經(jīng)被分配業(yè)務(wù)流的通信幀的(多個(gè))區(qū)域的物理位置，以及這個(gè)或這些區(qū)域中使用的傳輸參數(shù)。例如，可以包括判定通信幀內(nèi)的區(qū)域相對(duì)于幀中的參考點(diǎn)(索引位置)的時(shí)間和頻率偏移，以及判定分配給該(多個(gè))區(qū)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?qū)?多個(gè))分配區(qū)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(hào)質(zhì)量，這種重排序可能是必須進(jìn)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(gè)區(qū)域的消息(所謂的Bitmap_Region_IE)來判斷被指配了所述組業(yè)務(wù)流的通信巾貞的(多個(gè))區(qū)域的物理位置。圖9是提供這種Bitmap_Region_IE的可能方案的細(xì)節(jié)的表格。從圖9中可見,本示例中的每個(gè)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(jié)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(qū)域成為可能的8個(gè)區(qū)域之一。當(dāng)然，可以采用更多的位以能夠使用更大數(shù)目的可能區(qū)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(jīng)定位了用于其分配區(qū)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(hào)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(qū)域的Bitmap_Allocation_IE中的信息的參數(shù)。如圖9 所不的 Time_offset、Frequancy_offset> Time_duration 以及 No. ofSubchannels部分由不同數(shù)目的位組成，且用于識(shí)別Bitmap_Region_IE對(duì)應(yīng)的區(qū)域的地點(diǎn)和大小。例如，想象OFDMA幀為具有以頻率(B卩，分割成子載波或子信道)為垂直維度且以時(shí)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部分可以指定巾貞的矩形區(qū)域的一個(gè)角，且Time_duration部分和No. of Subchannels部分可以指定該區(qū)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(gè)區(qū)域上，因此可以向MS指配多個(gè)這種區(qū)域。如前所述，在方法50的步驟S18中，可以向MS提供對(duì)應(yīng)于(多個(gè))分配區(qū)域的(多個(gè))區(qū)域ID。如果使用多個(gè)區(qū)域，則如果要在圖7的方法50的過程中指配區(qū)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(fā)現(xiàn)具有相同Region ID的IE，并因此判定分配的區(qū)域的物理位置。如已經(jīng)參考圖9所解釋的那樣，該IE(信息元素)還標(biāo)識(shí)了該區(qū)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(shí)現(xiàn)。取決于是否需要重排序，方法60采用圖8所示的兩個(gè)路徑其中之一。這兩個(gè)路徑具有很多相同的方法步驟。
在步驟S26，所述組的MS對(duì)發(fā)送信息進(jìn)行解碼，所述發(fā)送信息描述了包含在它們相應(yīng)的(多個(gè))分配區(qū)域中的脈沖，即為了發(fā)現(xiàn)它們已被分配了(多個(gè))區(qū)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(xì)節(jié)的表格，所述方案將被稱為選項(xiàng)A (圖10)和選項(xiàng)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(xiàng)A和B都具有的。首先聚焦于選項(xiàng)A和B的Bitmap_Allocation_IE的相同部分，如圖10和11所不，它們都具有 Allocation_bitmap、Resource_Allocation_bitmap 以及 Reorder_bitmap部分，每個(gè)部分由不同數(shù)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(qū)域中的資源。對(duì)于選項(xiàng)A，No. of Blocks部分指定所關(guān)注的脈沖中的區(qū)塊數(shù)。這并不關(guān)鍵，但是將為MS提供每個(gè)脈沖的邊界而不需要通過ReS0UrCe_Allocation_bitmap 的 2 位累積來計(jì)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(jié)合來檢查它在所述位串的部分(假設(shè)它已經(jīng)被分配了該區(qū)域中的資源)以定位它在區(qū)域中的分配資源。Reorder_bitmap同樣也是位串，且MS能夠(假設(shè)需要重排序)使用其被指配的位位置與Allocation_bitmap部分相結(jié)合來檢查它在位串的部分(假設(shè)它已經(jīng)被分配了該區(qū)域中的資源)以判斷以何種順序針對(duì)所述區(qū)域?yàn)镸S分配區(qū)域中的資源。這在稍后參考圖15將顯見。選項(xiàng)A和選項(xiàng)B的主要差異在于,在選項(xiàng)A中在Bitmap_Allocation_IE中提供MCS (調(diào)制和編碼方案)部分以便能夠按照每個(gè)脈沖來指定不同的調(diào)制和編碼方案，而在選項(xiàng)B中，在Bitmap_Allocation_IE中提供MCS_bitmap部分，以能夠使用該區(qū)域針對(duì)每個(gè)MS指定不同的調(diào)制和編碼方案。選項(xiàng)A還提供指定了區(qū)域中的脈沖數(shù)量的N0_0f_Bursts部分，以及能夠?qū)⒚總€(gè)脈沖提升到不同級(jí)別的Boosting部分。這可以通過圖10和圖11的比較獲知。因?yàn)槊總€(gè)MS被有效地分配了一個(gè)或多個(gè)脈沖，選項(xiàng)A和B因此幾乎彼此等價(jià)，因?yàn)樗鼈兏鲗?dǎo)致MS知道使用哪個(gè)脈沖和調(diào)制編碼方案。因此，在本示例中，為每個(gè)區(qū)域提供Bitmap_Allocation_IE，它們中的每一個(gè)都可包含在廣播MAP消息中，例如，與其對(duì)應(yīng)的Bitmap_Region_IE相連。如現(xiàn)在所知，這種Bitmap_Allocation_IE使用位圖發(fā)送信號(hào)描述了針對(duì)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)脈沖的資源分配。在本實(shí)施方式中，一個(gè)Bitmap_Allocation_IE用于描述區(qū)域內(nèi)的所有脈沖,其中能夠?yàn)槊總€(gè)脈沖指配特定的調(diào)制和編碼方案，不過這當(dāng)然不關(guān)鍵。在本實(shí)施方式中，(選項(xiàng)A的)Bitmap_Al locat ion_IE還提供關(guān)于每個(gè)脈沖內(nèi)的區(qū)塊數(shù)目的信息。圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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(dǎo)碼，接著是幀控制報(bào)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(duì)，每對(duì)包括Bitmap—Region_IE和Bitmap_Allocation_IE且對(duì)應(yīng)于所關(guān)注的子巾貞的數(shù)據(jù)區(qū)中的特定區(qū)域。
在圖12中，在DL-MAP中示意性示出了兩個(gè)這樣的對(duì),如箭頭所示,涉及DL數(shù)據(jù)區(qū)中的相應(yīng)區(qū)域。在UL-MAP中也示出了兩個(gè)這樣的對(duì)，涉及UL數(shù)據(jù)區(qū)中的相應(yīng)區(qū)域。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，取決于所需的通信屬性，Bitmap_Allocation_IE可以是選項(xiàng)A IE或選項(xiàng)B IE。還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，如圖5所示，Bitmap_Region_IE和Bitmap_Allocation_IE對(duì)(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(fā)明的實(shí)施方式的第一控制方案(即，方法50和60)可以與現(xiàn)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(jìn)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(jìn)行通信。返回圖8，在步驟 S28,使用在 Bitmap_Allocation_IE 內(nèi)設(shè)置的 Allocation—bitmap，MS能判定它是否已經(jīng)被分配了該區(qū)域內(nèi)任意脈沖內(nèi)的資源。這通過使用在方法70 的業(yè)務(wù)設(shè)置過程中為MS提供的位位置來實(shí)現(xiàn)。如果在該位置內(nèi)存在‘0’，則沒有針對(duì)該MS的分配，但是如果存在“ I ”，則已為該MS分配了 Bitmap_Allocation_IE所描述的脈沖內(nèi)的某些資源，其中用戶發(fā)現(xiàn)其bitmap位被設(shè)置為‘I’。從圖8可見，在步驟S28之后，如果需要重排序，則執(zhí)行步驟S30。在步驟S30中，MS使用Reorder_bitmap中的適當(dāng)字段(部分)來判定區(qū)域內(nèi)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(zhí)行步驟S30。在步驟S32,通過對(duì)Resource_Allocation_bitmap進(jìn)行解碼，MS能夠判定它在區(qū)域中已被分配的資源量(區(qū)塊數(shù)目)和其分配的起始位置。在步驟S34，MS能夠使用從各個(gè)IE導(dǎo)出的信息來解碼區(qū)域中其部分內(nèi)的數(shù)據(jù)。如上面所討論的，選項(xiàng)A和選項(xiàng)B之間的主要差異在于怎樣指定調(diào)制和編碼方案。在選項(xiàng)A中，按照每個(gè)脈沖指定調(diào)制和編碼方案，而在選項(xiàng)B中，按照每個(gè)連接指定調(diào)制和編碼方案。因此，對(duì)于選項(xiàng)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_b i tmap部分以判定適用于其分配的調(diào)制和編碼方案。對(duì)于選項(xiàng)A，按照每個(gè)脈沖指定調(diào)制和編碼方法并且在步驟S26中為選項(xiàng)A提取該信息。對(duì)于為選項(xiàng)A和選項(xiàng)B選擇的示例Bitmap_Allocation_IE，在信號(hào)開銷和鏈路調(diào)適效率之間權(quán)衡。例如，在選項(xiàng)B中，每個(gè)用戶僅2位被指配給MCS級(jí)別，這將顯著減小開銷。然而，使用選項(xiàng)A，4位被指配給MCS且3位被指配給boosting，因?yàn)檫@些實(shí)體將在大范圍的鏈接條件中提供更強(qiáng)的魯棒性。這些鏈路調(diào)適實(shí)體被認(rèn)為是實(shí)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(yīng)被認(rèn)為是本發(fā)明所必需的。為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參考圖13至15考慮實(shí)施示例。圖13是采用本發(fā)明的信號(hào)傳送方法70的示意圖。從圖13可見，信號(hào)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(xiàng)A和B作為備選。相應(yīng)的是，對(duì)于選項(xiàng)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(xiàng)A還是選項(xiàng)B的步驟S29。
本實(shí)施示例考慮7個(gè)用戶(MS)要求BS分配資源以支持VoIP應(yīng)用。使用的信號(hào)傳送方法涉及兩個(gè)階段業(yè)務(wù)設(shè)置過程(方法50)和資源分配過程(方法60)?，F(xiàn)在將描述用于選項(xiàng)A和選項(xiàng)B的兩個(gè)階段內(nèi)的操作。通過步驟S12和S14，BS對(duì)具有VoIP要求的MS進(jìn)行分組(在這種情況下，存在14個(gè)MS，其中的7個(gè)在所考慮的幀中是活動(dòng)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(hào)傳送機(jī)制，因?yàn)檫@將顯著減小開銷。在步驟S18中，BS因此通知MS所選的分配機(jī)制且為MS提供足夠的信息以恢復(fù)用于判定物理資源分配的控制信號(hào)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(shí)間優(yōu)先，以及區(qū)域中資源區(qū)塊的大小。資源區(qū)塊的大小可以根據(jù)業(yè)務(wù)的QoS要求來判定。資源區(qū)塊可以是通過一組OFDM碼元(即一組時(shí)隙)形成的一組子載波。在步驟S22，MS使用Region_ID來識(shí)別相應(yīng)的Bitmap_Region_IE，并且由此能夠判定用于資源分配的區(qū)域的物理位置和使用的傳輸參數(shù)(例如，時(shí)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(qū)域的物理位置將包含在Bitmap_Regi0n_IE中。所述分配可以分布在多個(gè)區(qū)域上，然而在這種情況下將僅使用一個(gè)區(qū)域。該IE還指示該區(qū)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(shí)間或頻率優(yōu)先方式排列。在步驟S26，MS隨后對(duì)描述了資源分配的信號(hào)傳送信息進(jìn)行解碼。該階段涉及用于該區(qū)域的Bitmap_Allocation_IE的解碼，Bitmap_Allocation_IE描述了使用位圖信號(hào)傳送的資源分配。在步驟S28,使用 Bitmap_Allocation_IE 中的 Allocation_bitmap,每個(gè) MS 能夠判定它是否已經(jīng)被分配了區(qū)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(shí)現(xiàn)。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(qū)域內(nèi)的資源的起始位置(區(qū)塊號(hào))。如果不需要重排序，則當(dāng)然跳過步驟S30。如果在步驟S29中選擇了選項(xiàng)B，則MS必須在步驟S31中對(duì)MCS位圖進(jìn)行解碼，因?yàn)檫@將提供足夠的信息以解調(diào)制并解碼區(qū)塊中的數(shù)據(jù)。如果使用選項(xiàng)A，則步驟S31被跳過，如上所述，已經(jīng)按照每個(gè)脈沖指定了 MCS信息。在步驟S32中，每個(gè)MS能判定它在區(qū)域中已被分配的資源量(區(qū)塊數(shù)目)。在本示例中，這通過對(duì)Resource_Allocation_bitmap進(jìn)行解碼來實(shí)現(xiàn)。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(duì)它們的相應(yīng)脈沖內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。為了更好地理解本實(shí)施示例，圖14和15是當(dāng)不使用重排序(圖14)和當(dāng)使用重排序(圖15)時(shí)位圖信號(hào)傳送過程中使用的位圖的示例。在兩種情況下，7個(gè)用戶具有所考慮的幀內(nèi)的VoIP數(shù)據(jù)，但是假設(shè)存在14個(gè)活動(dòng)MS (用戶)，分別為用戶O至用戶13。這是典型的VoIP，因?yàn)樵诿看握{(diào)度間隔(幀或一系列幀)中將不對(duì)用戶分配資源。首先參看圖14，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，當(dāng)MS具有中到高移動(dòng)性要求時(shí)，不需要重排序MS。通常當(dāng)采用時(shí)間優(yōu)先分配時(shí)，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(dāng)MS具有中到高移動(dòng)性要求時(shí)，它能更好地分布分配(不通過應(yīng)用排序)以實(shí)現(xiàn)頻率和時(shí)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O至13。示出了具有數(shù)據(jù)是用戶1、2、5、6、8、11和13的7個(gè)MS，它們的相應(yīng)位位置具有與‘0’相反的 ‘I，。當(dāng)MS在業(yè)務(wù)設(shè)置過程中接收到其位位置時(shí)，其隨后可以使用該值來判定它是否被指配了該區(qū)域中的分配。如果該MS已經(jīng)被分配了資源，則如圖14中最下面的位圖所示，通過對(duì)資源分配位圖進(jìn)行解碼，能夠判定分配的區(qū)塊的數(shù)量。從圖14中可見，具有分配的7個(gè)用戶在資源分配位圖中依次具有兩位。例如，用戶I具有位“00”，表示一個(gè)分配區(qū)塊，而用戶5具有位“ 11 ”，表示4個(gè)分配區(qū)塊。在使用選項(xiàng)B的Bitmap_Allocation_IE的情況下,貝U如圖14的中間的位圖所示，MS也必須對(duì)MCS位圖進(jìn)行解碼，因?yàn)檫@將為MS提供足夠的信息來解調(diào)制和解碼數(shù)據(jù)區(qū)塊。從圖14中可見，具有分配的7個(gè)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(yè)務(wù)設(shè)置過程(方法50)中提供的信息，MS能夠判定在區(qū)域中是否使用頻率或時(shí)間優(yōu)先映射。圖14的底部的兩部分示出了兩種可能的映射，區(qū)域的每個(gè)區(qū)塊中示出了用戶編號(hào)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖15，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，如果MS具有低移動(dòng)性要求，則頻率選擇性調(diào)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(diào)度類似于在傳統(tǒng)IEEE802. 16-2004和IEEE 802. 16e-2005無線通信系統(tǒng)中的AMC模式。圖15示出了與圖14中所使用的相同的在一個(gè)區(qū)域內(nèi)調(diào)度7個(gè)用戶的示例，以便進(jìn)行比較。因此，圖15中的分配位圖、MSC位圖(用于選項(xiàng)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(jīng)被分配了資源，則通過對(duì)重排序位圖進(jìn)行解碼，其能夠判定用于其分配的區(qū)域內(nèi)的起始位置。從圖15中可見，每一個(gè)用戶在重排序位圖中按照它們用戶編號(hào)的順序具有5位。例如，用戶8具有位“00100”，表示它的分配在區(qū)塊4開始。從圖15的底部的時(shí)間優(yōu)先映射中可以看出重排序的結(jié)果。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到在這種情況下不希望使用頻率優(yōu)先映射，因?yàn)槟康氖强刂芃S被指配到哪個(gè)子載波。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，重排序位圖的使用可以提供資源分配位圖冗余，因?yàn)槊總€(gè)MS能夠從重排序位圖判定被指配的區(qū)塊的數(shù)目。例如，用戶13能夠判定它的分配從區(qū)塊6開始，且下一用戶的分配從區(qū)塊10開始。因此，用戶13能夠判定它被分配了 4個(gè)區(qū)塊。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，通過省略資源分配位圖，可進(jìn)一步減小信號(hào)傳送開銷。為了理解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的信號(hào)傳送方法的優(yōu)點(diǎn)，圖16是用于比較WiMAX802. 16e (IEEE 802. 16e_2005)標(biāo)準(zhǔn)中使用的信號(hào)傳送機(jī)制和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式提出的信號(hào)傳送機(jī)制的信號(hào)傳送開銷的表格。已針對(duì)要求資源和使用選項(xiàng)B作為優(yōu)選方法的32個(gè)用戶計(jì)算了開銷。從圖16中可見，對(duì)于WiMAX 802. 16e，信號(hào)傳送機(jī)制需要2040個(gè)DL信號(hào)傳送位，而對(duì)于采用本發(fā)明的示例信號(hào)傳送機(jī)制，不需要重排序時(shí)僅需要384個(gè)DL信號(hào)傳送位，且在使用重排序時(shí)僅需要640個(gè)DL信號(hào)傳送位。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，通過省略重排序情況的資源分配位圖，能夠進(jìn)一步將信號(hào)傳送開銷減少到576位。
因此，總而言之，本發(fā)明的實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于它們定義了能夠與現(xiàn)有協(xié)議共存的用于在無線通信系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行信號(hào)傳送的協(xié)議；通過采用特定類型的業(yè)務(wù)流的屬性(即，周期/確定性分配)，它們最小化了物理層內(nèi)的控制信號(hào)傳送開銷；它們非常適于恒定或接近恒定的位速率應(yīng)用，如VoIP，且由此和使用現(xiàn)有信號(hào)傳送機(jī)制相比，能夠?qū)崿F(xiàn)VoIP容量的顯著增長；因?yàn)樽钚』怂璧男薷牧壳也恢佬盘?hào)傳送機(jī)制的傳統(tǒng)設(shè)備能夠與具有知道信號(hào)傳送機(jī)制的設(shè)備共存于同一系統(tǒng)中，所以它們最小化了對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響(即，它們能夠與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)共存)；并且它們能夠應(yīng)用于除了 VoIP之外的采用業(yè)務(wù)的確定性屬性的其它業(yè)務(wù)類型，并且能夠應(yīng)用在除了 0FDM/0FDMA系統(tǒng)之外的其它系統(tǒng)中，且仍能實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)。在上述方面的任何方面中，各種特征可以以硬件實(shí)施，或者實(shí)施為運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)處理器上的軟件模塊。一個(gè)方面的特征可以應(yīng)用到其它任何方面。本發(fā)明還提供了用于執(zhí)行在此描述的任何方法的計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，以及其上存儲(chǔ)了用于執(zhí)行在此描述的任何方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。采用本發(fā)明的計(jì) 算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，或者例如可以是信號(hào)形式，如從因特網(wǎng)網(wǎng)站提供的可下載數(shù)據(jù)信號(hào)，或者任何其它形式。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)送方法,其中 由基站生成無線幀，該無線幀包括與針對(duì)包括至少一個(gè)終端的組進(jìn)行資源分配有關(guān)的參數(shù)和基于所述參數(shù)所分配的數(shù)據(jù)，其中與針對(duì)所述組進(jìn)行資源分配有關(guān)的所述參數(shù)包括分配信息，該分配信息用于通知所述組中的各個(gè)終端在所述無線幀中數(shù)據(jù)是否被分配至所述組中的所述終端；以及 由所述基站將所述無線幀發(fā)送到所述組中的各個(gè)終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述分配信息是對(duì)所述組中的各個(gè)終端分配一個(gè)比特的位圖數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，與針對(duì)所述組進(jìn)行資源分配有關(guān)的所述參數(shù)包括另一分配信息，該另一分配信息用于通知各個(gè)終端分配給所述終端的資源量，其中，所述終端被表示為正在被分配所述無線幀中的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述另一分配信息是對(duì)正在被分配所述無線幀中的數(shù)據(jù)的各個(gè)終端分配至少一個(gè)比特的位圖數(shù)據(jù)。
5.一種無線網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)送方法，其中 由終端從基站接收無線幀，其中，該無線幀包括與針對(duì)包括所述終端的至少一個(gè)終端的組進(jìn)行資源分配有關(guān)的參數(shù)和基于所述參數(shù)所分配的數(shù)據(jù)，其中與針對(duì)所述組進(jìn)行資源分配有關(guān)的所述參數(shù)包括分配信息，該分配信息用于通知所述組中的各個(gè)終端在所述無線幀中數(shù)據(jù)是否被分配至所述組中的所述終端。
6.一種用于生成無線幀的基站，其中，該無線幀包括與針對(duì)包括至少一個(gè)終端的組進(jìn)行資源分配有關(guān)的參數(shù)和基于所述參數(shù)所分配的數(shù)據(jù)，其中與針對(duì)所述組進(jìn)行資源分配有關(guān)的所述參數(shù)包括分配信息，該分配信息用于通知所述組中的各個(gè)終端在所述無線幀中數(shù)據(jù)是否被分配至所述組中的所述終端，以及將所述無線幀發(fā)送到所述組中的各個(gè)終端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基站，其中，所述分配信息是對(duì)所述組中的各個(gè)終端分配一個(gè)比特的位圖數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基站，其中，與針對(duì)所述組進(jìn)行資源分配有關(guān)的所述參數(shù)包括另一分配信息，該另一分配信息用于通知各個(gè)終端分配給所述終端的資源量，其中，所述終端被表示為正在被分配所述無線幀中的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述另一分配信息是對(duì)正在被分配所述無線幀中的數(shù)據(jù)的各個(gè)終端分配至少一個(gè)比特的位圖數(shù)據(jù)。
10.一種用于從基站接收無線幀的終端，其中，該無線幀包括與針對(duì)包括至少一個(gè)終端的組進(jìn)行資源分配有關(guān)的參數(shù)和基于所述參數(shù)所分配的數(shù)據(jù)，其中與針對(duì)所述組進(jìn)行資源分配有關(guān)的所述參數(shù)包括分配信息，該分配信息用于通知所述組中的各個(gè)終端在所述無線幀中數(shù)據(jù)是否被分配至所述組中的所述終端。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)。提供一種在多址通信系統(tǒng)中使用的信號(hào)傳送方法，該系統(tǒng)包括第一通信裝置和多個(gè)第二通信裝置，第二通信裝置可以使用共享通信幀的相應(yīng)部分且各使用通信的可用業(yè)務(wù)級(jí)別來與第一通信裝置通信，該方法包括評(píng)估來自第二通信裝置的業(yè)務(wù)級(jí)別要求以判定是否存在具有對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)級(jí)別要求的一組第二通信裝置；若判定存在，則針對(duì)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(duì)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。
文檔編號(hào)H04L5/00GK102843213SQ20121029082
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者凱文·鮑爾, 邁克爾·約翰·比默斯·哈特, 周躍峰 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社