用於移動微波存取全球互通(WiMAX)系統的多用戶資源分配和介質存取控制(MAC)開銷減少的製作方法

2023-10-26 14:18:52 1

專利名稱：用於移動微波存取全球互通(WiMAX)系統的多用戶資源分配和介質存取控制(MAC)開銷減少的製作方法
用於移動微波存取全球互通(WiMAX)系統的多用戶資源分配和介質存取控制(MAC)開銷減少 背景 移動微波存取全球互通(WiMAX)是用於固定和移動寬帶網絡的實現包括數據、流視頻、以及語音的寬帶數據業務的寬帶無線技術。移動WiMAX系統可根據諸如美國電子與電氣工程師協會(IEEE)802. 16e-2005標準"用於固定和移動寬帶無線存取系統的空中接口 (Air Interface for Fixed andMobile Broadband Wireless Access Systems) ，，(2005年2月)和演進版IEEE802. 16m標準"高級空中接口 (Advanced Air Interface)"之類的標準而工作。 IEEE 802. 16e-2005的介質存取控制(MAC)層從有線電纜數據服務接口規範(DOCSIS)標準繼承而來。對於IEEE 802. 16e-2005和移動WiMAX，每個MAC協議數據單元(PDU)包括通用MAC報頭，其後是有效載荷或業務數據單元(SDU)和循環冗餘校驗(CRC)。該CRC是4個八位字節，而且是基於IEEE802. 3並基於包括MAC報頭和有效載荷的整個MACPDU計算而來。 通用MAC報頭(GMH)和帶寬請求(BW-REQ)報頭是兩種類型的MAC報頭。如IEEE802. 16e-2005所定義的那樣，GMH的大小是6個八位字節報頭類型(HT) (1位)、加密控制(EC) (1位)、有效載荷類型(6位)、保留位(Rsv) (1位)、CRC指示器(CI) (1位)、加密密鑰序列(EKS) (2位)、Rsv(l位)、有效載荷長度最高位(LEN MSB) (3位)、有效載荷長度最低位(LEN LSB) (8位)、連接標識符最高位(CID MSB) (8位)、連接標識符最低位(CID LSB)(8位)以及報頭校驗序列(HCS) (8位)。BW-REQ報頭的大小也是6個八位字節HT (1位)、EC(l位)、帶寬請求類型(3位)、帶寬請求最高位(BR MSB) (11位)、帶寬請求最低位(BRLSB) (8位)、CID MSB (8位)、CIDLSB (8位)以及(HCS) (8位)。 MAC報頭的大小是諸如IP語音(VoIP)和互動遊戲之類的某些應用的重要開銷，這兩者都對延遲敏感而且通常包括頻繁的小有效載荷。取決於所採用的語音編碼解碼器的類型，諸如以自適應多速率(AMR)編碼解碼器為例，VoIP實時傳輸協議(RTP)有效載荷的大小通常小於40個八位字節(例如用於ITU-T G. 729的20個八位字節)。因此，封裝於MACPDU中的VoIP分組可能具有由MAC報頭和尾部(trailing)CRC的大小引起的25%至50%之間的開銷。此外，在VoIP和互動遊戲應用中，常規MAC報頭中的大多數欄位通常未被全部使用。 IEEE 802. 16e-2005標準被設計成用於數據應用且具有最大靈活性。然而，來自蜂窩運營商對增大VoIP容量日益增長的需求和諸如互動遊戲之類的新應用的湧現要求MAC開銷降低技術和對常規MAC報頭更有效的替代物。
附圖簡述

圖1示出根據多個實施例的WiMAX系統。 圖2示出根據多個實施例在下行鏈路中的多用戶資源分配。 圖3A示出多用戶分組數據結構的一個實施例。 圖3B示出多用戶分組數據結構的一個實施例。
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圖4A-4C示出根據多個實施例的壓縮連接標識符(CCID)值選擇。
圖5示出根據多個實施例的多用戶資源分配邏輯流程。
圖6示出根據多個實施例的存儲多用戶資源分配邏輯的製品。
詳細描述 多個實施例涉及能顯著降低諸如VoIP和互動遊戲之類的小有效載荷應用的MAC報頭開銷和調度延遲、從而提高這些應用的容量的多用戶資源分配。在多個實現中，可在被設計成根據IEEE 802. 16e-2005標準、演進版的IEEE 802. 16m標準以及第三代合作夥伴計劃(3GPP) 、3GPP長期演進(LTE)、和/或3GPP2超移動寬帶(UMB)標準工作的移動WiMAX系統中使用多用戶資源分配。 可以理解的是，雖然為了說明起見在移動WiMAX系統和/或特定標準的背景下描述示例性實施例，但本文中描述的方面和優點可用於根據所描述的實施例改進其它無線通信系統和標準。例如，某些實施例可與根據現有的802. 11、802. lla、802. llb、802. lle、802. llg、802. llh、802. lli、802. lln、802. 16、802. 16d、802. 16e標準以及上述標準的未來版本、派生或演進工作的設備和/或網絡兼容。 圖1示出移動WiMAX系統100的一個實施例。在多個實施例中，移動WiMAX系統100可根據IEEE 802. 16e-2005標準、演進IEEE 802. 16m標準以及3GPP LTE和/或3GPP2UMB標準或它們的演進工作。然而，這些實施例不限於此環境。 移動WiMAX系統100可支持諸如頻分復用(FDM)、正交FDM (OFDM)、正交頻分多址(OFDMA)、可擴展OFDMA (S-OFDMA)、編碼OFDM (COFDM)、時分復用(TDM)、時分多址(TDMA)、擴展TDMA(E-TDMA)、時分雙工(TDD)、頻分雙工(FDD)、正交相移鍵控(QPSK)、偏移QPSK(OQPSK)、差分QPSK(DQPSK)、正交調幅(QAM) 、N態QAM(N-QAM)、差分QAM(DQAM)之類的多種通信和/或調製技術以及其它技術。 移動WiMAX系統100可採用諸如CRC、前向糾錯(FEC) 、CRC、自動重傳請求(ARQ)、混合ARQ(HARQ)、快速信道反饋、巻積編碼(CC)、巻積Turbo編碼(CTC)、組塊Turbo編碼、低密度奇偶編碼校驗(LDPC)之類的多種編碼技術以及其它技術。 移動WiMAX系統100可支持諸如高級加密標準(AES)力B密、高級存取內容系統(AACS)加密、數據加密標準(DES)加密、三重DES(3DES)加密、Rivest-Shamir-Adleman(RSA)加密、橢圓曲線密碼學(ECC)加密之類的多種加密技術以及其它技術。 移動WiMAX系統100可採用諸如多輸入多輸出(MIMO)、自適應MM0(A-MIM0)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)、自適應或高級天線系統(AAS)之類的多種天線技術和/或其它智能或多天線技術。 移動WiMAX系統100可根據不同類型的系統提供語音和/或數據通信功能，這些系統諸如碼分多址(CDMA)系統、全球移動通信(GSM)系統、北美數字蜂窩(NADC)系統、OFDMA系統、TDMA系統、E-TDMA系統、窄帶高級行動電話業務(NAMPS)系統、諸如寬帶CDMA(WCDMA) 、 CDMA-2000之類的3G系統、以及通用行動電話系統(UMTS) 、 GSM與GPRS系統(GSM/GPRS) 、 CDMA/lxRTT系統、增強型數據率全球演進(EDGE)系統、EV-D0系統、數據和語音演進(EV-DV)系統、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)系統、高速上行鏈路分組接入(HSUPA)系統、多載波調製(MDM)系統、離散多音頻(DMT)系統、藍牙(RTM)系統、ZigBee(TM)系統以及其它系統。 移動WiMAX系統100可根據諸如MAC協議、物理層(PHY)協議、物理層會聚協議 (PLCP)、動態主機配置協議(DHCP)、文件傳輸協議(FTP)、小FTP(TFTP)、簡單網絡管理協議 (SNMP)、異步傳輸模式(ATM)協議、幀中繼協議、系統網絡體系結構(SNA)協議、傳輸控制協 議(TCP)、網際協議(IP) 、TCP/IP、X. 25、超文本傳輸協議(HTTP)、用戶數據報協議(UDP)、多 用途網際郵件擴充(MME)協議、網關控制協議、媒體網關控制協議(MGCP)、簡單網關控制 協議(SGCP)、會話通知協議(SAP)、會話描述協議(SDP)、會話發起協議(SIP)、遠程語音協 議(RVP) 、 RVP控制協議(RVPCP)、實時流傳輸協議(RTSP)、實時傳輸協議(RTP)、同步多媒 體集成語言(SMIL)協議、網際網路流媒體聯盟(ISMA)協議之類的一種或多種協議或其它協 議來通信、管理或處理信息。 移動WiMAX系統100可根據多種服務質量(QoS)水平和/或參數工作。QoS水平的 示例可包括非請求授予服務(UGS)、實時輪詢服務(rtPS)、擴展rtPS(ErtPS)、非實時輪詢 服務(nrtPS)以及盡力(BE)服務流程。UGS可指定用於VoIP和互動遊戲之類的應用程式 的最大持續速率、最大等待時間容限以及抖動容限。rtPS可指定用於諸如音頻和視頻流傳 輸之類的應用的最小備用速率、最大持續速率、最大等待時間容限以及話務優先級。ErtPS 可指定用於諸如包括具有活動檢測的VoIP之類的應用的最小保留速率、最大持續速率、最 大等待時間容限、話務優先級以及抖動容限。nrtPS可指定用於FTP應用的最小保留速率、 最大持續速率以及業務優先級。BE服務流程可指定用於諸如電子郵件、web瀏覽以及數據 傳輸之類的應用的最大持續速率和話務優先級。 如圖所示，移動WiMAX系統100可包括耦合至包括一個或多個移動站(MS) 106-1 到MS 106-M的移動站的多用戶組104的基站(BS) 102，其中M代表根據所述實施例的任何 正整數。在示例性實施例中，作為系統配置信息的一部分或標準規範，可將多用戶組104的 移動站的最大數量設置為8，以確保對多用戶分組的充分防錯。然而，應當理解的是，根據部 署和網絡工作條件，可將M和/或移動站的最大數量的其它值用於具體實現。
按照設計參數或性能約束條件的給定組合所需，可將BS 102和MS106-1-M分別實 現為硬體、軟體或其任意組合。BS 102可包括或可實現為諸如WiMAX基站、中繼站(RS)、移 動多跳中繼BS(匪R-BS)、網絡集線器、網關、路由器等等之類的無線設備或系統。各個MS 106-l-M可包括或可被實現為諸如無線客戶機設備、用戶終端、膝上計算機、可攜式計算機、 個人計算機(PC)、筆記本PC、手持計算機、伺服器計算機、個人數字助理(PDA)、蜂窩電話、 蜂窩電話/PDA組合、VoIP電話、智慧型電話、尋呼機、消息收發設備、媒體播放器、數位音樂播 放器、遊戲設備、機頂盒(STB)、電器、用戶端設備(CPE)、無線接入點(AP)、數據機、全 球定位系統(GPS)設備、基於位置的服務(LBS)設備、導航系統或其它之類的無線設備或系 統。 —般而言，無線設備可包括用於無線通信的一個或多個無線接口和/或部件， 諸如一個或多個發射器、接收器、收發器、晶片組、放大器、濾波器、控制邏輯、網絡接口卡 (NIC)、天線等等。收發器的示例可包括MM0收發器、SM0收發器、MIS0收發器、多接收器 鏈(MRC)收發器等等。天線的示例可包括內置天線、外置天線、單極天線、迂迴單極天線、偶 極天線、平衡天線、印刷螺旋天線、晶片天線、陶瓷天線、平面倒F天線(PIFA)、螺旋天線、端 部饋電天線、全向天線、圓極化天線、微帶天線、分集式天線、雙天線、天線陣列以及其它。
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雖然圖1通過舉例示出了有限數量的設備，但應當理解，移動WiMAX系統100對於
給定的實現可包括另外的設備或節點。例如，WiMAX系統100可包括若干多用戶組、多個基
站以及其它移動站。此外，基站可以構成接入服務網絡(ASN)的一部分，而且可以耦合至
接入服務網絡網關(ASN-GW)。 ASN-GW可將基站耦合至連接服務網絡(CSN)，該連接服務網
絡包括內容服務、支持系統、路由器、伺服器(例如應用伺服器、AAA伺服器、DNS/DHCP服務
器)、用戶資料庫、網關設備和其它部件。CSN可接入其它CSN、應用程式服務供應商(ASP)
網絡和/或網際網路。在某些實施例中，移動站可形成諸如區域網(LAN)、無線LAN(WLAN)、無
線高保真(WiFi)網絡、城域網(MAN)、無線MAN(WMAN)、廣域網(WAN)、無線WAN(WWAN)、個域
網(PAN)、無線PAN(WPAN)等等之類的網絡的一部分，或連接至該網絡。 移動WiMAX系統100可用於傳送諸如媒體信息和控制信息之類的一種或多種類型
的信息。媒體信息一般可指表示針對用戶的諸如圖像信息、視頻信息、圖形信息、音頻信息、
語音信息、文本信息、數值信息、字母數字符號、字符符號等等之類的內容的任何數據。控制
信息一般可指表示針對自動化系統的命令、指令或控制字的任何數據。例如，控制信息可用
於使媒體信息路由通過系統，或指示節點以特定方式處理該媒體信息。 可從多個不同的設備或網絡傳送媒體和控制信息，或將媒體和控制信息傳送至多
個不同的設備和網絡。在多個實現中，可將媒體信息和控制信息分段成一系列分組。各個
分組可包括例如按照位、字節、八位字節等表示的大小固定或變化的離散數據集合。可以理
解的是，所述實施例的各個方面可應用於諸如幀、片段、單元、窗口、單元和其它之類多種類
型的通信內容或格式。 在多個實施例中，可在無線通信信道上傳送媒體和控制信息。無線通信信道的示 例可非限制地包括無線電信道、紅外信道、射頻(RF)信道、RF光譜的一部分和/或一個或 多個特許或非特許的頻段。該無線通信信道可被安排成支持一個或多個點對點連接。多個 連接可共享物理無線通信信道的資源(帶寬、時間、頻率、碼以及空間)。
為了在移動WiMAX系統100中建立用於傳送信息的一個或多個連接，可能需要諸 如下行鏈路(DL)同步、測距、容量協商、認證、註冊以及IP連接操作之類的多個操作以實現 網絡接入。為了清楚和容易理解起見，多個實施例可參照特定的多用戶組104和/或諸如 MS 106-1之類的特定移動站。然而，能理解的是，所述實施例可應用於多用戶組104、其它 多用戶組中的任一移動站以及其它移動站。 BS 102可向服務區段周期性地發送鏈路描述消息，諸如用於指示DL信道的特性 的下行鏈路信道描述符(DCD)消息和用於指示UL信道的特性的上行鏈路信道描述符(UCD) 消息。UCD和DCD消息可包含短脈衝串概況信息、調製信息、糾錯信息、前導碼長度等。MS 106-1可掃描並檢測來自BD 102的DCD和UCD消息，以獲得DL和UL參數並與DL同步。
MS 106-1可從BS 102接收上行鏈路介質存取協議MAP (UL-MAP)消息和下行鏈路 MAP (DL-MAP)消息。UL-MAP和DL-MAP可分別指示UL和DL的利用率，並定義諸如短脈衝串 開始時刻和子信道分配之類的控制信息。UL-MAP消息可包含指示MS 106-1可在UL子幀期 間發送的時隙的信息元(IE)。 BS 102可使用諸如上行鏈路帶寬分配調度之類的調度技術 來確定UL-MAP、 IE以及時隙。 MS 106-1可向BS 102發送測距請求消息。MS 106-1可使用最小發射功率發送該 測距請求消息。如果BS 102未響應，則MS 106-1可使用較高的發射功率發送附加的測距
7請求消息，直到從BS 102接收到測距響應。來自BS 102的測距響應消息可指示成功或所 需時間、頻率和/或功率校正。如果需要校正，則MS 106-1可進行所需的校正並發送另一 測距請求。 在成功測距之後，MS 106-1可向BS 102報告容量以便協商。BS 102可基於這樣 的容量接收或拒絕對MS 106-1的存取。MS 106-1可在DL中向BS 102發送所請求的調製 和編碼方案(MCS)。 MCS可支持具有可變碼率和重複率的自適應調製和編碼(AMC)。該MCS 可包括諸如基帶調製(例如QPSK、16QAM、64QAM) 、 FEC類型(例如CC、 CTC)、編碼速率(例 如1/2、2/3、3/4、5/6)、重複率(例如x2、 x4、 x6)、雙工方法(例如TDD、 FDD)等等的信息。 MS 106-l可向BS 102發送信道質量指示器(CQI)報告，該報告指示諸如物理載波與接口和 噪聲比(CINR)、有效CINR、MMO模式、選定子信道等等。 在成功的容量協商之後，BS 102可認證MS 106_1，並提供必要的信息(例如證書、 算法、協議)以使MS 106-1能支持加密/解密。MS 106-1和BS 102可交換註冊請求和響 應消息。該註冊可涉及諸如IP版本支持、管理/未管理支持、ARQ支持、分類支持、CRC支 持、流程控制之類的多種參數以及其它參數的交換。MS 106-1可獲得IP位址和其它參數以 建立IP連接並下載工作參數。 在多個實施例中，可根據所報告的信道狀態(例如CQI報告)、所請求的DL中的 MCS、和/或根據所述實施例的其它調度因素將BS 102的服務區段中的用戶或移動站分組 成不同的多用戶組。在某些情況下，各個多用戶組可具有不同的MCS。在其它情況下，多個多 用戶組可與同一MCS關聯。如圖1所示，例如，BS 102可將移動站MS-106-1-M分類成諸如 多用戶組104(例如多用戶組k)之類特定的多用戶組。在此示例中，多用戶組104(例如多 用戶組k)中的每一個MS-106-l-M可具有相似的信道狀態和/或請求同一MCS(例如MCSk)。
各個多用戶組中的用戶或移動站的數量可在零與最大值max(N^，)之間變化。最 大值max(N^，)可固定和指定作為系統配置信息或標準規範的一部分。可根據與網絡的部 署和工作條件有關的某些預定標準來設置該最大值max (Nffl，)。例如，當採用幀校驗序列 時，當用戶數量超過某個極限時(由多用戶分組大小增大引起)，幀錯誤率會增大超過足夠 的檢錯能力。在多個實施例中，可將最大值max(Nffi，)設置為8，以確保足夠的防錯。然而 能理解的是，根據網絡的部署和工作條件，可使用其它值。 BS 102實現的分組操作可以是動態的，而且能自適應用戶信道狀態和/或其它調 度或QoS要求。因此，各個多用戶組和/或各個多用戶組中的用戶數量可隨著時間變化。這 提供了靈活性並允許鏈路自適應，因為能根據從一幀到下一幀的信道狀態將不同的MCS分 配給特定的用戶。例如，特定用戶(例如用戶i)可能在時刻t。屬於一個多用戶組(例如與 MCSk相關聯的多用戶組k)，而因為變化的信道狀態而在時刻ti (例如下一幀)屬於另一多 用戶組(例如與MCSm相關聯的多用戶組J。因此，多用戶資源分配不會限制DL中的鏈路 自適應或數據率自適應，因為已經基於用戶的信道質量報告、所請求的數據率或其它鏈路 級或系統級參數將用戶自適應地分組。因此，多用戶調度和資源分配能適應服務區段中用 戶的變化無線電信道狀態。 BS 102—般頻繁地更新這些多用戶組。為了最小化對BS 102處的調度複雜程度 的影響，更新周期應當受限制(例如限制為傳輸時間間隔或無線電幀間隔)。然而，應能理 解該更新周期會根據各實現因素而變化。
BS 102可向各個多用戶組分配多用戶介質存取協議信息元(MU_MAP_IE)。在多個 實施例中，各個多用戶MU-MAP_IE可對應於特定的MCS，該特定MCS包括諸如基帶調製、FEC 類型、編碼速率、重複率等等之類的信息。例如，BS 102可向多用戶組104(例如與MCSk相 關聯的多用戶組k)分配MU-MAPJEk。 在多個實現中，可保留大量MU-MAPJE以分配給多用戶組。MU_MAP_IE的集合的基 數可以等於或大於BS 102在DL中使用的可用MCS水平的數量——該數量被描述為系統配 置信息的一部分。MU-MAP_IE的結構可類似於現有MAPJE的結構；然而，用途不同。根據 工作條件，可再利用某些MU-MAP_IE。 為支持QoS，且在任何數據傳輸之前，BS 102和MS 106-1的MAC層可建立一種或 多種類型的連接。在多個實施例中，BS 102和MS 106-1的MAC層可包括若干MAC層功能部 件或模塊。如圖1所示，例如，BS 102的MAC層可包括MAC會聚子層(CS)部件108和MAC 公共部分子層(CPS)部件110。 MS 106-1的MAC層可包括MAC CS部件112-1和MAC CPS 部件114-1，而MS 106-M的MAC層可包括MAC CS部件112-M和MAC CPS部件114-M。根 據所述實施例，可將MAC CS部件108、112-1-M安排成執行諸如對出站分組的分組分類和對 入站分組的分組重構之類的操作以及其它操作。根據所述實施例，可將MAC CPS部件110、 114-l-M安排成執行諸如對出站分組的分組調度和對入站分組的分組處理之類的操作以及 其它操作。 應當理解的是，所述MAC層部件可通過一個或多個晶片或集成電路(IC)實現，而 且可包括例如硬體和/或通過邏輯器件(例如處理器、核、控制器、計算機等)執行的邏輯 (例如指令、數據、代碼等等)之類的軟體。可將可執行邏輯存儲在邏輯器件內部或外部的 諸如易失性或非易失性存儲器、可移動或不可移動存儲器、可擦除或不可擦除存儲器、可寫 或可重寫存儲器等等之類的一種或多種類型的計算機可讀存儲介質上。還應理解的是，所 述實施例示出了示例性的實現，而且可以按照與所述實施例一致的多種其它方式實現功能 部件和/或模塊。此外，對於給定的實現，可組合和/或分離這些部件或模塊所執行的操作， 而且可以通過更多數量或更少數量的部件或模塊來執行這些操作。 BS 102和MS 106_1_M的MAC層提供的連接可支持多種類型的傳輸，諸如發送端 與指定接收端之間的單播傳輸(例如點對點)、發送端與多個指定接收端之間的多播傳輸 (例如點到多點)、發送端與覆蓋區域內的所有接收端之間的廣播傳輸以及其它。可根據要 傳輸的數據類型和/或數據話務流的方向來定義連接的類型。 當在MAC層接收到數據以供傳輸時，將出站分組與業務流相關聯。該業務流可與 特定的QoS和諸如帶寬、等待時間、抖動之類的多種參數以及其它QoS參數相關聯。對於特 定的業務流，可在BS 102與MS 106-l-M之間建立一個或多個連接以便傳送分組。例如，如 圖1所示，業務流116可包括要從BS 302傳輸到多用戶組104的MS 106-1-M的單向分組 流。 為建立連接，BS 102和MS 106_1_M可交換諸如DSA消息之類的多種消息。對於 諸如預先提供的業務流之類的某些業務流，可由BS 102啟動連接建立。在這種情況下，BS 102可向MS 106-l-M發送DSA-REQ消息。MS 106-1-M中的每一個可通過向BS 302發送 DSA-RSP消息來確認連接建立。對於諸如非預先提供的業務流之類的其它業務流，可由MS 106-l-M啟動連接建立。在這些情況下，MS 106-l-M中的每一個可發送DSA-REQ消息，而BS102可用DSA-RSP消息應答以確認連接建立。 在建立時，各個連接可包括下行鏈路(DL)或上行鏈路(UL)方向的單向邏輯鏈路。 在多個實施例中，DL和UL信道可包括例如用於傳輸用戶數據話務流的傳輸連接以及用於 傳輸MAC控制和/或信令數據的管理連接。 一般而言，當數據/VoIP會話在MS 106-1-M與 BS 102之間開始時連接建立，而在數據會話完成之後該連接關閉。 如圖1所示，例如，可在BS 102與多用戶組104的MS 106_1_M之間建立DL信道 118。例如，DL信道118可包括支持BS 102與多用戶組104的MS 106-l-M之間的單向點到 多點或點到點傳輸連接的DL共享信道。應當理解的是，為了說明而非限制地示出了 DL信 道118，而且對於給定的實現可建立更多或更少數量的DL信道和/或連接。
在多個實施例中，可通過m位壓縮連接標識符(CCID)值來標識在BS 102與多用 戶組104的MS 106-1-M之間建立的傳輸連接。每個m位CCID值可用作空中接口上的數據 和/或MAC管理傳輸的時間唯一地址。例如，根據所述實施例，如圖1所示，可通過CCID-1 標識BS 102與MS 106-1之間的傳輸連接，且可通過CCID-x標識BS 102與MS 106-M之間 的傳輸連接，其中x可表示任何正整數值。在多個實現中，當用戶被分組時，BS 102可向傳 輸連接分配CCID值。 各個m位CCID值相比用於GMH或BW-REQ報頭的常規CID而言具有更少數量的位 (例如m < < 16位)。在示例性實施例中，m位CCID值可包括4位(例如m = 4)。然而， 應當理解的是，只要CCID值相比用於GMH或BW-REQ報頭的完整16位CID而言包括更少數 量的位(例如111<< 16)，就可使用其它m值來減小MAC報頭開銷的大小。注意，可在DL方 向上獨佔使用m位CCID值。在某些實施例中，可獨佔使用CCID值來代替傳輸連接CID。在 其它實施例中，可使用CCID值來代替傳輸連接CID以及管理連接(例如基本、主、次)CID。
要通過DL信道118從BS 102傳輸至多用戶組104的MS 106_1_M的數據分組可 包括VoIP數據、互動遊戲數據或具有頻繁的小有效載荷的應用數據類型。當在BS 102的 MAC層處接收時，數據分組可與業務流116關聯、通過MAC CS部件108分類、封裝在多用戶 分組數據結構120中、以及排隊通過DL信道118傳輸。在多個實施例中，可在來自BS 102 的DL方向上獨佔使用多用戶數據結構120。 在某些實施例中，如圖l-3A所示，多用戶分組數據結構120可包括多用戶MAC報 頭結構122、多用戶數據有效載荷欄位124以及多用戶幀校驗序列(MFCS)欄位126(表示為 I型結構)。在其它實施例中，如圖3B所示，多用戶分組數據結構120可包括多用戶MAC報 頭結構122、多用戶報頭校驗序列(MFCS)欄位123以及多用戶數據有效載荷欄位124(表示 為II型結構)。 多用戶MAC報頭結構122可包括與多用戶組104中的MS 106_1_M相關聯的m位 CCID值中的每一個。MS 106-1-M中的每一個可接收DL MAP並檢測對多用戶分組數據結構 120尋址的MU-MAPJE。在檢測MU-MAPJE後，MS 106-1-M中的一個或多個可確定多用戶分 組數據結構120包含要接收的下行鏈路用戶數據分組。 一旦檢測到對應於特定用戶的CCID 值和分組長度，則可計算對應於該特定用戶的數據有效載荷的位置，從而能提取該數據。在 多個實現中，通常不對包括m位CCID值的欄位加密，而且已知各個用戶數據分組的長度，從 而用戶能容易地計算相應數據分組的位置。 多用戶數據有效載荷欄位124可被設置成包括要被多用戶組104中的多個MS106-l-M接收的多個用戶數據分組。在多個實施例中，多用戶數據有效載荷欄位124中所包 含的所有用戶數據分組可使用同一 MCS。然而，推薦將更可靠的MCS用於多用戶報頭結構 122，以進一步提高可靠性。因此，用於多用戶報頭結構122和用於多用戶有效載荷欄位124 的的MCS可不同。在示例性實施例中，多用戶數據有效載荷欄位124可包括與諸如VoIP和 互動遊戲之類的一個或多個小分組應用相關聯的數據有效載荷。每個多用戶分組的用戶數 據分組數量可受限於在系統配置期間指定和信令或作為標準規範的一部分的最大數量。在 示例性實施例中，可將用戶數據分組的最大數量設置為8，以確保該多用戶分組的錯誤概率 (P》可接受。可以理解，多用戶分組越大，^越高。 在I型多用戶分組中(圖3A)，多用戶幀校驗序列(MFCS)欄位126可被設置成包 括對應於包括多用戶MAC報頭122和多用戶數據有效載荷欄位124的多用戶分組數據結構 120的CRC值。在多個實施例中，可為多用戶數據有效載荷欄位124中所包括的所有用戶數 據分組計算單個CRC值。在這樣的實施例中，多用戶數據有效載荷欄位124中所包括的各 個用戶數據分組可共享CRC開銷。 在II型多用戶分組(圖3B)中，多用戶報頭校驗序列(腿CS)欄位123可被設置 成包括對應於多用戶MAC報頭結構122的CRC值。在這樣的實施例中，多用戶數據有效載 荷欄位124中所包括的各個用戶數據分組可共享CRC開銷。 在多個實現中，可將多用戶分組數據結構120實現為通過移動WiMAX空中接口從 BS 102傳輸至MS 106-l-M的0FDMA幀。移動WiMAX空中接口可支持包括用於將帶寬劃分 成多個頻率子載波的復用操作的0FDMA技術。0FDMA技術可通過在傳輸之前在子載波上編 碼和交織信息來提高多路徑性能。當通過OF匿幀實現時，多用戶分組數據結構120可被 包括在0FDMA幀的DL子幀中。例如，用於TDD (時分雙工)操作的0F匿幀可包括DL和UP 子幀，而多用戶分組數據結構120可被包括在DL子幀內的DL短脈衝串中。應當理解的是， 多用戶分組數據結構120並未對包括基站和移動站實現的WiMAX空中接口強加顯著的複雜 性。 除多用戶分組數據結構120之外，OF匿幀可包括諸如用於同步的前同步碼、用於 幀配置信息(例如短脈衝群概況、短脈衝群長度)的幀控制報頭(FCH)、用於指示UL利用率 的上行鏈路介質存取控制MAP(UL-MAP)、用於指示DL利用率的下行鏈路MAP(DL-MAP)、用於 調節(例如時間、頻率、功率)和帶寬請求的UL測距子信道、用於報告信道狀態信息的UL 信道質量指示器信道(CQICH)、以及用於自動重傳請求(ARQ)或混合ARQ(H-ARQ)確認/否 定應答(ACK/NACK)信令的UL確認(ACK)信道之類的多種控制信息。 移動WiMAX空中接口可支持ARQ或H-ARQ重傳操作。例如，多用戶組104的MS 106-l-M中的每一個接收的多用戶分組數據結構120可不同。即，雖然一個用戶(例如 MS-106-1)可以正確地接收多用戶分組數據結構120、檢查MHCS欄位123或MFCS欄位126 中的CRC、並將多用戶有效載荷欄位124中所包括的自身數據分組正確地解碼，但同一多用 戶組(例如多用戶組104)中的另一用戶(例如MS 106-M)可能不能正確地接收其數據分 組從而可能需要重傳。在這種情況下，未正確檢測多用戶MAC報頭結構122的用戶(例如 MS 106-M)不應當向BS 102發送NACK消息。當允許ARQ或H-ARQ重傳時，可在使用相同或 不同MCS的另一多用戶數據分組中或在單個用戶數據分組中重傳該未正確接收的數據。
例如，可如下地執行II型多用戶分組的檢測和解碼。應能理解的是，可按照相似
11的方式進行I型多用戶分組的檢測和解碼，不同的是使用MFCS代替MHCS。
基於多用戶MAC報頭計算CRC並將其與腿CS進行比較。如果腿CS校驗成功，則用 戶必須檢查CCID是否匹配它自己預先分配的連接ID。如果腿CS失效，則不應當傳輸NACK。 注意，基站僅為多用戶分組中具有下行鏈路話務的用戶調度ACK/NACK上行鏈路傳輸。
如果檢測到用戶的CCID，則提取用戶有效載荷並檢查錯誤。如果未檢測到錯誤，則 發送ACK以確認傳輸成功。如果檢測到錯誤，則發送NACK以請求重傳。如果使用了 H-ARQ 遞增冗餘(IR)，則基站將在接下來的單用戶或多用戶分組中為該用戶傳輸附加的冗餘。如 果使用了 H-ARQ追趕合併(CC)，則基站將在接下來的單用戶或多用戶分組中為該用戶重傳 相同的有效載荷。在H-ARQ過程中，如果用戶未能檢測到該多用戶分組，則它應該等待下一 成功的重傳(H-ARQ合併過程的附加延遲)。 用戶將經由多用戶分組接收到的分組合併，並嘗試檢測直到成功或達到最大次數 的重傳。注意，用戶應當成功地檢測多用戶分組，並在能對它們自己的分組解碼之前提取它 們自己的分組(如果有的話)。 應當理解的是，多用戶分組數據結構120未對用於ARQ或H_ARQ實現的WiMAX空 中接口強加顯著的複雜性。還應當理解的是，ARQ或H-ARQ操作在啟用時不會干擾或影響 多用戶分組數據結構120的性能，因為每個用戶對多用戶分組的接收通常是不同的，而且 取決於該用戶經歷的不同信道狀況。 圖2示出DL共享信道202中的多用戶資源分配200的一個實施例。如圖所示，DL 共享信道202可包括多用戶分組數據結構120-k和多用戶分組數據結構120-k。
在該實施例中，多用戶分組數據結構120-k(I型)可包括多用戶MAC報頭結構 122-k、多用戶數據有效載荷欄位124-k以及MFCS欄位126-k。多用戶MAC報頭結構122_k 可包括與多用戶組k的用戶相關聯的CCID值。多用戶數據有效載荷欄位124-k可包括使用 MCSk且將被多用戶組k的用戶接收的用戶數據分組。用戶數據分組的數量可對應於多用戶 組k中的用戶數量。在I型中，MFCS欄位126-k可包括對應於包括多用戶MAC報頭122_k 和多用戶數據有效載荷欄位124-k的多用戶分組數據結構120-k的CRC值。。
在替代實施例中，多用戶分組數據結構120-k(II型)可包括代替MFCS欄位126_k 的腿CS欄位。在II型中，腿CS欄位可僅包括對應於多用戶MAC報頭122-k的CRC值。一 般而言，II型多用戶分組結構在計算上更加高效，因為與計算整個多用戶分組的CRC相反， 用戶僅計算多用戶報頭的CRC以與MHCS作比較。 多用戶分組數據結構120-m(I型)可包括多用戶MAC報頭結構122-m、多用戶數據 有效載荷欄位124-m以及MFCS欄位126_m。多用戶MAC報頭結構122_m可包括與多用戶 組m的用戶相關聯的CCID值。多用戶數據有效載荷欄位124-m可包括使用MCSm且要由多
用戶組m的用戶接收的用戶數據分組。用戶數據分組的數量可對應於多用戶組m中的用戶
數量。在I型中，MFCS欄位126-m可包括對應於包括多用戶MAC報頭122-m和多用戶數據 有效載荷欄位124-m的多用戶分組數據結構120-m的CRC值。或者，多用戶分組數據結構 120-m(II型)可包括代替MFCS欄位126_m的MHCS欄位。在II型中，MHCS欄位可僅包括 對應於多用戶MAC報頭122-m的CRC值。 多用戶組k的用戶和多用戶組m的用戶可接收DL MAP 204，該DL MAP204可包括 多個IE，包括MU-MAPJEk 206-k和MU-MAP_IEm 206_m。多用戶組k的用戶和多用戶組m的
12用戶可檢測對多用戶分組數據結構120-k尋址的MU-MAP_IEk 206-k，並檢測對多用戶分組 數據結構120-m尋址的MU-MAPJEm 206_m。例如，MU_MAP_IEk 206_k可包括對應於多用戶 組k的用戶的CCID值，而MU-MAP_IEm 206-m可包括對應於多用戶組m的用戶的CCID值。
多用戶組k的一個或多個用戶可確定多用戶分組數據結構120-k包含下行鏈路用 戶數據分組分配。然後多用戶組k中的每個用戶可使用其CCID值來定位相應的有效載荷 並提取該數據。多用戶組m的一個或多個用戶可確定多用戶分組數據結構120-m包含下行 鏈路用戶數據分組分配。然後多用戶組m中的每個用戶可使用其CCID值來定位相應的有 效載荷並提取該數據。 可以理解的是，通過多用戶組k的用戶和多用戶組m的用戶檢查DL-MAP 204中的 所有MU-MAP_IE會增加複雜度。根據信道狀況或所請求的MCS，特定的移動站可忽略對應於 移動站不可使用的MCS的某些MU-MAPJE。這會減少移動站為了檢測屬於與該移動站相關 聯的用戶的數據分組而執行的處理量。因此，通過避免對DL-MAP 204的檢查和/或在某些 情況下排除某些MU-MAP_IE，可減少涉及檢查各無線幀中的DL-MAP204的功耗。例如，對於 某些應用(例如VoIP應用)而言，可基於期望MCS、當前信道狀況、使用不連續傳輸(DTX) 機制、和/或根據語音信號的統計特性的預期話務量(例如在靜默間隙，用戶不會預期任何 DL傳輸)來避免對DL-MAP 204的檢查和/或排除某些MU_MAP_IE。因此，對DL-MAP 204 和所有MU-MAPJE的頻繁檢查不是必須的。 圖3A和圖3B示出多用戶分組數據結構120的實施例。如圖3A所示，多用戶分組 數據結構120 (I型)可包括多用戶MAC報頭結構122、多用戶數據有效載荷欄位124以及 MFCS欄位126。如圖3B所示，多用戶分組數據結構120 (II型)可包括多用戶MAC報頭結 構122、 MFCS欄位123以及多用戶數據有效載荷欄位124。 在多個實施例中，多用戶MAC報頭結構122可包括與多用戶組104中的MS 106-l-M相關聯的m位CCID值。用戶可檢測相應的CCID值、定位數據有效載荷並提取該數 據。 多用戶數據有效載荷欄位124可被設置成包括要被多用戶組104中的多個MS 106-l-M接收的多個用戶數據分組。在示例性實施例中，多用戶數據有效載荷欄位124可 被設置成包括M個用戶數據分組。多用戶數據有效載荷欄位中所包含的所有用戶數據分組 可使用同一MCS。多用戶數據有效載荷欄位124可包括與諸如VoIP和互動遊戲之類的一個 或多個小分組應用相關聯的數據有效載荷。在多個實施例中，各個用戶數據分組的長度可 不同；然而，給定各個用戶有效載荷的分組長度，用戶能容易地定位他們相應的數據有效載 荷。 MFCS欄位126可被設置成包括對應於包括多用戶MAC報頭122和多用戶數據有效 載荷欄位124的整個多用戶分組數據結構120的CRC值。MHCS欄位123可被設置成包括僅 對應於多用戶MAC報頭122的CRC值。在包含I型多用戶分組的多個實施例中，可對多用 戶數據有效載荷欄位124中所包括的所有用戶數據分組(例如M個用戶數據分組)計算單 個CRC值。在這樣的實施例中，各個用戶可共享該CRC開銷。在包含II型多用戶分組的其 它實施例中，可對該多用戶MAC報頭122計算單個CRC值。在這樣的實施例中，各個用戶也 可共享該CRC開銷。 在多個實施例中，多用戶MAC報頭結構122可包括多個分組信息欄位
13(PIF) 128-l-M，其中M是多用戶分組有效載荷欄位124中所包括的用戶數據分組的數量。例 如，當將兩個用戶數據分組封裝到多用戶數據有效載荷欄位124中時，多用戶MAC報頭結構 122可包括PIF 128-1和128-2。用戶數據分組的數量可受限於在系統配置期間指定和信 令或在標準規範中指定的最大數量。在示例性實施例中，可將用戶數據分組的最大數量設 置為8，以確保該多用戶分組結構120的錯誤概率(P》可接受。 一般而言，多用戶MAC報頭 結構122中的PIF 128-1-M不應被加密，以便移動站檢測數據有效載荷。
在某些實施例中，多用戶MAC報頭結構122可包括用於標識多用戶MAC報頭的大 小和/或PIF 128-1-M的末端的定界符欄位130。定界符欄位130可被設置成包括唯一的 j位序列，其中j是根據所述實施例的任何整數值。 一般而言，j位序列的值可以小以降低 MAC開銷。能理解的是，對於其中PIF數量固定的實現而言，定界符欄位130可以是任選的 和/或不必要的。 PIF 128-1-M中的每一個可包括壓縮MAC報頭結構132。如圖所示，各個PIF(例 如PIF 128-1)可包括CCID欄位134(m位)、分組長度欄位136(n位)、加密控制(EC)字 段138 (1位)、CRC指示器(CI)欄位140 (1位)以及分組信息欄位校驗序列(PIFCS)欄位 142(k位，k > = 0)。 多用戶MAC報頭122可被設置成簡化諸如VoIP和互動遊戲之類的小分組應用的 內容和/或去除冗餘。在多個實現中，各個PIF的大小可固定(例如n+m+k+2位)。因此，PIF 128-l-M中的每一個的大小可以是已知的。在示例性實施例中，對於PIF 128-l-M，多用戶 MAC報頭122的大小可以是2M八位字節，其中對於每個PIF，n = 6、m = 4、k = 4(n+m+k+2 =16位=2個八位字節)，從而省略了可選的定界符欄位130。 CCID欄位134可被設置成包括用於標識基站與移動站之間的連接的m位CCID值。 當建立時，連接可包括DL方向上基站與移動站之間的單向邏輯鏈路。在多個實施例中，DL 連接可包括例如用於傳輸用戶數據話務流的傳輸連接以及用於傳輸MAC控制和/或信令數 據的管理連接。 各個m位CCID值可用作空中接口上的數據和/或MAC管理傳輸的時間唯一地址。 該m位CCID值相比用於GMH或BW-REQ報頭的常規連接標識符(CID)而言具有更少數量的 位(例如m << 16)。在示例性實施例中，m位CCID值可包括4位(例如m = 4)。只要該 CCID值相比用於GMH或BW-REQ報頭的完整16位CID而言包括更少數量的位，就可使用其 它m值來減小MAC報頭開銷的大小。 在多個實現中，移動站(例如MS 106-1)可在接收包括對多用戶分組數據結構120 尋址的MU-MAP_IE的DL MAP之後檢測CCID欄位134中的CCID值。在檢測MU_MAP_IE後， 移動站可確定多用戶分組數據結構120包含用於該移動站的下行鏈路用戶數據分組分配。 移動站可檢測CCID欄位134中的CCID值、在多用戶數據有效載荷欄位124中定位相應的 數據有效載荷、並提取該數據。 注意，該m位CCID值可被獨佔用於DL方向，而且可用於替換傳輸連接CID以及管 理連接(例如基本、主、次)CID。該管理連接可包括DL連接，且可對應於管理話務量的不同 的QoS水平，包括基本、主以及次QoS水平。例如，管理連接可用於動態地管理與特定業務 流相關聯的定義空中接口上的傳輸排序和調度的QoS參數。 分組長度欄位136可被設置成包括用於指示特定用戶的用戶數據有效載荷的大小的n位分組長度值。在多個實施例中，該n位分組長度值可包括僅6位，對應於適用於 VoIP和互動遊戲應用的用戶數據有效載荷的最大大小——64個八位字節。例如，基於VoIP 和互動遊戲有效載荷的可用統計模型的統計分析顯示出，VoIP用戶分組的平均長度小於 40個八位字節(例如對於3GPP AMR語音編碼解碼器而言為7到33個八位字節)，而互動 遊戲用戶分組的平均長度小於64個八位字節。因此，分組長度欄位136可包括僅6位的n 位分組長度值。 在示例性實施例中，分組長度欄位136中所包括的n位分組長度值可包括6位(例 如11 = 6)。然而，應當理解的是，可使用其它n值。例如，在某些實施例中，可將附加的連續 或不連續的數據有效載荷分配給同一用戶以容納大的有效載荷。在用戶數據有效載荷中的 八位字節的數量大於2n的情況下，可將多個CCID值或同一 CCID值分配給同一用戶的數據 分組，以能區分用戶數據有效載荷。 可將EC欄位138設置成包括1位EC值，以便指示用戶數據有效載荷的加密。在 多個實現中，用戶數據有效載荷可加密或不加密。在示例性實施例中，如果該EC值被設置 為1 (例如EC = 1)，則該EC值可指示用戶數據有效載荷被加密，否則(例如EC = 0)用戶 數據有效載荷不加密。可以理解的是，可使用用於指示用戶數據加密的其它機制。
CI欄位140可被設置成包括1位CI值，以指示CRC值( 一般稱為FCS)緊隨用戶 數據有效載荷。在多個實施例中，必須在系統配置期間或在標準規範中指定這樣的CRC值 的大小。注意，可選的用戶有效載荷CRC值與緊隨多用戶分組或多用戶MAC報頭的I型中的 強制4個八位字節CRC(即MFCS)或II型中的2個八位字節CRC(即MHCS)分別不同。還 應注意，與用戶數據有效載荷相關聯的CRC值和與多用戶分組或多用戶MAC報頭相關聯的 CRC值互斥。在示例性實施例中，如果CI值被設置為l(即CI = 1)則可指示緊隨用戶數據 有效載荷的是CRC值，否則(即CI二O)多用戶數據有效載荷之後無CRC值。應當理解，可 使用用於指示CRC值的其它機制。 PIFCS欄位142可被設置成包括k位PIF校驗序列(PIFCS)值，以為各個分組信息 欄位提供進一步的防錯。在各個PIF中應當包括k位(k〉二0)PIFCS欄位142。可基於分 組信息欄位(即CCID、長度、EC以及CI)獨佔地計算PIFCS值。在多個實現中，推薦將循環 冗餘校驗4(CRC-4)即4位CRC用於開銷減少。注意，PIFCS的大小可以小至零位。
在多個實現中，多用戶分組數據結構120能利用較低開銷和減少的調度延遲實現 對諸如VoIP和互動遊戲之類的小數據分組更高效的處理。例如，根據系統配置，可將用於 小分組應用的MAC報頭開銷減少75 % 。能理解的是，在某些實施例中，可將對應於用於各個 用戶數據分組的GMH(6個八位字節)和CRC(4個八位字節)的常規10個八位字節開銷減 少為對應於用於各個用戶數據分組的分組信息欄位(2個八位字節)和包括用於保護最大 數量(例如M = 8)用戶分組的整體CRC值的MFCS欄位(4個八位字節)的272個八位字 節。假定沒有單個CRC用於這些用戶分組。因此，CRC開銷分布在用戶數據分組之間。
MAC報頭開銷的減少以及M個用戶在DL中的同時調度會直接轉變成更高容量(例 如VoIP容量)和用於對延遲敏感的應用的更低的端對端等待時間，且不會顯著增加空中接 口的複雜度。等待時間的減少是因為代替按順序調度M個用戶分組，同時調度和傳輸M個 用戶分組。因此，減少了該用戶應用的端對端延遲。調度延遲的減少對於諸如VoIP和互動 遊戲應用之類對延遲敏感的多種類型的應用尤其有好處。
可指派多用戶分組數據結構120以供諸如VoIP和互動遊戲之類的一個或多個小 分組應用來使用。然而，應當理解這些實施例不限於此。例如，多用戶分組數據結構120可 應用於能從MAC報頭開銷和/或調度延遲的減少中獲益的多種小分組應用。在某些實施例 中，可基於常規MAC報頭和CRC與用戶數據有效載荷的關係採用多用戶分組數據結構120。 例如，如果對應於常規MAC報頭(例如GMH或BW-REQ報頭)和CRC的開銷與用戶數據開銷 之比大於某個閾值(例如25% )，則通過採用多用戶分組數據結構120可實現顯著的MAC 開銷減少。 可以理解的是，可通過根據IEEE 802. 16e_2005標準和/或演進版的IEEE 802. 16m標準設計而工作的無線設備的MAC層來實現所述實施例。例如，基站或移動站的 MAC層可將所述實施例的方面實現為下行鏈路分組檢測和提取用戶數據有效載荷所需的解 碼程序的一部分，以顯著提高諸如VoIP和互動遊戲之類的小分組應用程式的容量和性能。
還能理解的是，必須區分多用戶MAC報頭122與常規的通用MAC報頭的用途，以使 所述實施例與根據諸如IEEE 802. 16e-2005之類的現有IEEE標準而工作的傳統設備和/ 或網絡、以及根據上述標準的未來版本、派生或演進(例如IEEE 802. 16m)而工作的設備和 /或網絡兼容。注意，GMH的當前結構和內容不允許添加版本控制或任何其它指示器。
注意，使用MU-MAPJE表明使用了多用戶分組數據結構120，而且MU_MAP_IE可用 於區分多用戶MAC報頭122和常規GMH。在多個實施例中，在基站與移動站之間建立連接之 前，可指示多用戶分組數據結構120的使用，以確保新的和傳統移動站均能進行調度和從 基站接收業務。 在某些實施例中，由基站周期性發送的DCD和/或UCD消息可包括指示m位CCID 值的大小的長度值。通過在DCD和/或UCD消息中廣播m位CCID值的長度，附連至該基站 的新的和傳統移動站可以提前知道以預期包括m位(例如m二4)的緊湊連接標識符。CCID 的大小(即m的值)也可由IEEE 802. 16m標準指定為固定值，從而不需要廣播。
在某些實施例中，可在諸如對應於VoIP和/或互動遊戲用戶業務的置換區之類的 某些置換區中獨佔使用多用戶分組數據結構120。例如，OFDMA幀可包括其中能實現子信道 全利用(FUSC)或子信道部分利用(PUSC)的多個區。置換區可包括DL或UL中使用同一置 換方案的多個連續的OFDMA碼元。該DL子幀或UL子幀可包含一個以上置換區。置換規則 可將子信道映射到OFDMA碼元中的物理子載波。置換規則對於DL和UL以及對於FUSC和 PUSC可不同。 可將傳統移動WiMAX系統支持的置換區與使用時分復用(TDM)的IEEE 802.16m 系統支持的新置換區分開。在某些實施例中，用於DL中的VoIP和互動遊戲用戶話務的每 個多用戶分配可僅使用多用戶分組數據結構120。 圖4A示出CCID值選擇的一個實施例。在多個實現中，可對在基站與移動站之間 建立的連接分配一m位CCID值，其中m〈〈 16位。可以理解的是，使用CCID值與使用常 規的完整16位CID相比能減少唯一傳輸連接的數量。為減輕這種缺點，可根據某些規定選 擇CCID值的集合。 如圖所示，常規16位CID的集合包括m位CCID值的若干集合。M位CCID值的各 個集合可包括2m個不同的CCID值(例如16個不同的CCID值，其中m二 4)。在多個實施 例中，基站可被設置成根據某種映射將常規CID分配在用戶傳輸連接之間的服務區段中，從而通過公共部分對CID分組。例如，基站可將具有同一 MSB部分(例如最高12位)的16 位CID分組，且可保持對移動站可用和正在使用的CID的了解。 如圖4B所示，在多個實現中，一組16位CID中的MSB部分可以相同。這樣，可以 截去完整16位CID的公共部分(例如12位MSB部分)，而僅保留不同的部分(例如4位 LSB部分)。m位CCID值的各個集合可包括通過公共MSB部分分組的經截取的16位CID的 LSB部分。在多個實施例中，基站可根據某種映射將CCID值分配給用戶傳輸連接，以使各個 CCID值包括從經截取的16位CID的4位LSB部分派生的m位值(例如m << 16)。
按照這種方式截取CID在概念上類似於IEEE 802. 16e_2005標準中描述的縮減 CID(RCID)的概念，其中RCID是當前已分配且由移動站使用的CID集合的LSB部分。然而， 根據所述實施例，可使用截取來克服對可同時分配給特定用戶話務的唯一 CCID值的數量 的限制。 如圖4C所示，在替代實現中，可將16位CID分解成兩個部分。CID的MSB部分可 標識用戶(即用戶ID)，而該CID的LSB部分可標識對應於特定用戶的管理或傳輸連接(即 用戶連接ID)。可通過公共或專用的信令或消息收發信道來信令用戶ID，而可通過CCID字 段將用戶連接ID指定為壓縮MAC報頭的一部分。在這種情況下，用戶連接ID和CCID值相 同。 圖5示出用於多用戶資源分配的邏輯流程500的一個實施例。在多個實施例中， 按照設計參數的給定組合所需的那樣，邏輯流程500可由多種系統和/或設備執行，而且可 被實現為硬體、軟體和/或它們的任何組合。例如，可通過邏輯設備(例如計算機)和/或 邏輯設備執行的邏輯(例如電腦程式指令)來實現邏輯流程500。為了說明而非限制，參 照圖1。 邏輯流程500可包括根據所請求的MCS或所報告的信道狀況將移動站(例如MS 106-1)分配在多用戶組(例如多用戶組104)中(框502);將MU-MAP IE分配給多用戶組 (框504);以及使用MSC將多個用戶數據有效載荷封裝到多用戶分組數據結構120中，以便 通過傳輸連接傳輸至移動站(框506)。這些實施例不限於此環境。 在多個實施例中，邏輯流程500還可包括建立到多用戶組中所包括的移動站的一 個或多個傳輸連接，並向各個傳輸連接分配m位CCID值。該m位CCID值相對於用於GMH 報頭的CID而言具有數量更少的位。這些實施例不限於此環境。 邏輯流程500還可包括向移動站傳送MU-MAPJE，並通過空中接口將多用戶分組 數據結構120傳送至移動站。該MU-MAP_IE可包括與該移動站相關聯的CCID值。該多用 戶分組數據結構可包括多用戶MAC報頭結構，該多用戶MAC報頭結構包括與該移動站相關 聯的CCID值。這些實施例不限於此環境。可以理解的是，在某些實施例中，可將對應於用於各個用戶數據分組的GMH (6個
八位字節)和CRC(4個八位字節)的常規的IO個八位字節開銷減少為用於對應於用於各個
用戶數據分組的分組信息欄位(2個八位字節)與包括用於保護用戶分組的最大數量(例
如M = 8)整體CRC值的MFCS欄位(4個八位字節)的272個八位字節。MAC報頭開銷的
減少以及M個用戶的同時調度會直接轉變成更高容量(例如VoIP容量)和用於對延遲敏
感的應用的更低的端對端等待時間，且不會顯著增加空中接口的複雜度。 圖6示出製品600的一個實施例。如圖所示，製品600可包括用於存儲多用戶資源分配邏輯604的計算機可讀存儲介質602。根據所述實施例，可通過多種系統和/或設備 來實現製品600。 製品600和/或計算機可讀存儲介質602可包括能存儲數據的一種或多種類型的 計算機可讀存儲介質，包括易失性存儲器或非易失性存儲器、可移動或不可移動存儲器、可 擦除或不可擦除存儲器、可寫或可重寫存儲器等等。製品600和/或計算機可讀存儲介質 602可存儲包括計算機可執行程序指令的多用戶資源分配邏輯604，這些指令在被計算機 執行時使計算機執行根據所述實施例的方法和/或操作。 多用戶資源分配邏輯604可包括或可實現為軟體、軟體模塊、應用程式、程序、子 程序、指令、指令集、計算代碼、字、值、碼元或它們的組合。計算機可執行程序指令可包括諸 如原始碼、編譯代碼、解釋代碼、可執行代碼、靜態代碼、動態代碼等等之類的任何合適類型 的代碼。可根據預定的計算機語言、方式或語法實現該計算機可讀程序指令以指示計算機 執行某些功能。可使用諸如C、C++、 Java、BASIC、Perl、Matlab、Pascal、可視BASIC、彙編語 言之類的任何合適的高級、低級、面向對象的、可視、編譯和/或解釋程式語言來實現這些 指令。 在此已經陳述了多個具體細節以提供對實施例的透徹理解。然而，本領域技術人 員可理解，可不通過這些具體細節來實施這些實施例。在其它實例中，並未對公知方法、程 序、組件以及電路進行詳細描述以免使本發明不清楚。可以理解的是，本文中公開的具體結 構和功能細節可以代表但不一定限制實施例的範圍。 還值得注意的是，對"多個實施例"、"一個實施例"或"實施例"的引用表示結合實 施例描述的特定特徵、結構或特性被包括在至少一個實施例中。因此，在本說明書通篇中的 多個位置中的短語"在多個實施例中"或"在一個實施例中"或"在實施例中"的出現不一定 都指的是同一實施例。而且，特定特徵、結構、或特性可按照任何合適的方式在一個或多個 實施例中組合。 雖然可能將某些實施例示為和描述為包括示例性功能部件或執行多種操作的模 塊，但可以理解的是，可通過一個或多個硬體部件、軟體部件和/或它們的組合來實現這樣 的部件或模塊。 某些附圖可能包括流程圖。可以理解的是，該邏輯流程僅提供一般功能的示例實 現。該邏輯流程不一定要按照所給出的順序執行，除非另外指明。此外，可通過硬體元件、 計算機執行的軟體元件或它們的組合來實現該邏輯流程。 可將某些實施例實現為製品，該製品包括用於存儲用於執行如本文所描述的多種 操作的計算機可執行程序的計算機可讀存儲介質。在這些實施例中，計算機可包括利用硬 件和/或軟體的任何合適的組合實現的任何合適的計算機平臺、設備、系統等。
除非另外聲明，否則應當理解的是，諸如"處理"、"運算"、"計算"、"確定"等等之類 的術語指的是計算機或計算機系統或相似的電子計算設備的動作和/或處理，這些系統或 設備操縱和/或將寄存器和/或存儲器中被表示為物理量(例如電子)的數據轉換成同樣 在存儲器、寄存器或其它此類信息存儲、傳輸或顯示器件中被表示為物理量的其它數據。
值得注意的是，可能使用表達"耦合"和"連接"以及它們的派生詞來描述某些實 施例。這些術語不旨在互為同義詞。例如，可能使用術語"連接"和/或"耦合"來描述某 些實施例，以表明兩個或多個元件相互直接物理或電接觸。然而，術語"耦合"還可表示兩
18個或多個元件相互不直接接觸，但仍相互配合和/或相互作用。例如，關於軟體元件，術語 "耦合"可表示接口 、消息接口 、 API 、交換消息等等。 雖然已示出了如上所述的本發明的特定特徵，但本領域技術人員現在將想到許多 修改、替換、改變和等效方案。因此將理解，所附權利要求旨在涵蓋落入這些實施例的真實 精神內的所有這些修改和改變。
權利要求
一種裝置，包括無線設備，用於根據一個或多個所請求的調製和編碼方案(MCS)、所報告的信道狀況或調度因素將移動站分類在多用戶組中，以向所述多用戶組分配多用戶介質存取協議信息元(MU-MAP_IE)，並利用所述同一MCS將多個用戶數據有效載荷封裝到多用戶分組數據結構中，以通過下行鏈路傳輸連接傳輸至所述移動站。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述無線設備用於建立到所述多用戶組中所包括的移動站的一個或多個傳輸連接，並將m位壓縮連接標識符(CCID)值分配給各個傳輸連接，所述m位CCID值相比用於通用MAC報頭(GMH)的連接標識符(CID)而言具有更少數量的位。
3. 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述MU-MAP—IE包括與所述移動站相關聯的CCID值。
4. 如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述移動站用於檢測所述MU-MAP_IE，並使用所述相關聯的CCID值在所述多用戶分組數據結構中定位所分配的用戶數據有效載荷。
5. 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述無線設備根據電子與電氣工程師協會(IEEE)標準、第三代合作夥伴計劃(3GPP)標準、3GPP長期演進(LTE)標準以及3GPP2超移動寬帶(UMB)標準中的一個或多個工作。
6. 如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述IEEE 802. 16標準包括IEEE802. 16e-2005和IEEE 802. 16m中的一個或多個。
7. —種包括耦合至天線的如權利要求1所述的裝置的系統。
8. —種存儲在計算機可讀介質上的用於減少介質存取控制(MAC)開銷和調度延遲的多用戶分組數據結構，所述多用戶分組數據結構包括包括分配給多用戶組中的移動站的多個用戶數據有效載荷的多用戶有效載荷欄位，所述多個用戶數據有效載荷中的每一個使用公共的調製和編碼方案(MCS)以及包括對應於所述多個用戶數據有效載荷的多個分組信息欄位的多用戶介質存取控制(MAC)報頭結構。
9. 如權利要求8所述的多用戶分組數據結構，其特徵在於，所述多用戶有效載荷欄位包括8個用戶數據有效載荷。
10. 如權利要求8所述的多用戶分組數據結構，其特徵在於，所述用戶數據有效載荷包括IP語音(VoIP)數據。
11. 如權利要求8所述的多用戶分組數據結構，其特徵在於，所述用戶數據有效載荷包括互動遊戲數據。
12. 如權利要求8所述的多用戶分組數據結構，其特徵在於，還包括多用戶幀校驗序列(MFCS)欄位或多用戶報頭校驗序列(MHCS)欄位中的一個，所述MFCS欄位包括針對包括所述多用戶MAC報頭和所述多用戶有效載荷欄位中所包含的所有用戶數據有效載荷的整個多用戶分組數據結構計算的CRC值，而所述MHCS欄位包括僅針對所述多用戶MAC報頭計算的CRC值。
13. 如權利要求8所述的多用戶分組數據結構，其特徵在於，各個分組信息欄位包括壓縮連接標識符(CCID)欄位，所述CCID欄位包括用於標識到所述多用戶組中的移動站的傳輸連接的m位CCID值，所述m位CCID值相比用於通用MAC報頭(GMH)的連接標識符(CID)而言具有更少數量的位。
14. 如權利要求13所述的多用戶分組數據結構，其特徵在於，各個分組信息欄位包括n位分組長度值，加密控制(EC)欄位包括1位EC值，循環冗餘校驗(CRC)指示器欄位(CI)包括1位CI值，以及分組信息欄位校驗序列(PIFCS)欄位包括k位PIFCS值，其中kX)。
15. 如權利要求8所述的多用戶分組數據結構，其特徵在於，包括正交頻分多址(OFDMA)幀。
16. —種方法，包括根據所請求的調製和編碼方案(MCS)將移動站分類在多用戶組中；向所述多用戶組分配多用戶介質存取協議信息元(MU-MAP_IE)以及使用公共MCS將多個用戶數據有效載荷封裝到多用戶分組數據結構中，以通過傳輸連接傳輸至所述移動站。
17. 如權利要求16所述的方法，其特徵在於，還包括建立到所述多用戶組中所包括的移動站的一個或多個傳輸連接；以及將m位壓縮連接標識符(CCID)值分配給各個傳輸連接，所述m位CCID值相比用於通用MAC報頭(GMH)的連接標識符(CID)而言具有更少數量的位。
18. 如權利要求17所述的方法，其特徵在於，還包括將所述MU-MAP—IE傳送至所述移動站，所述MU-MAP_IE包括與所述移動站相關聯的CCID值。
19. 如權利要求17所述的方法，其特徵在於，還包括通過所述傳輸連接將所述多用戶分組數據結構傳送至所述移動站，所述多用戶分組數據結構包括包含與所述移動站相關聯的CCID值的多用戶介質存取控制(MAC)報頭結構。
20. —種製品，包括存儲有計算機可執行程序指令的計算機可讀存儲介質，所述指令在被計算機執行時使所述計算機執行如權利要求16所述的方法。
全文摘要
多個實施例涉及能顯著降低諸如IP語音(VoIP)和互動遊戲之類的小有效載荷應用的MAC報頭開銷和調度延遲、從而提高這些應用的容量的多用戶資源分配。在多個實現中，多用戶資源分配可用於根據諸如802.16e-2005標準和/或演進版的IEEE 802.16m標準之類的電子與電氣工程師協會(IEEE)標準以及第三代合作夥伴計劃(3GPP)、3GPP長期演進(LTE)以及3GPP2超移動寬帶(UMB)標準設計而工作的移動微波存取全球互通(WiMAX)系統。
文檔編號H04B7/26GK101772909SQ200880102079
公開日2010年7月7日 申請日期2008年8月6日 優先權日2007年8月9日
發明者M·文卡塔查拉姆, S·艾哈邁德, 楊翔英 申請人:英特爾公司