用於在無線通信系統中分配數據突發的方法和系統的製作方法
2023-08-09 12:09:46 1
專利名稱：用於在無線通信系統中分配數據突發的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及無線通信系統，更具體涉及用於在無線通信系統中分配上行鏈路和下行鏈路數據突發(data burst)的方法和系統。
背景技術：
正在針對作為下一代通信系統的第四代(4G)通信系統進行廣泛研究，所述第四代(4G)通信系統以大約100Mbps的傳輸速率為用戶提供基於各種服務質量(QoS)的服務。在當前的4G通信系統中，正在進行的廣泛研究以確保移動性和QoS以及為諸如無線區域網(LAN)系統和無線城域網(MAN)系統的寬帶無線接入(BWA)通信系統而支持高速服務。一個典型的通信系統是基於IEEE 802.16(Institute of Electrical and Electronics engineers電氣和電子工程師協會)通信系統標準的。
IEEE 802.16通信系統是一個使用正交頻分復用/正交頻分多址OFDM(Orthogonal frequency division multiplexing OFDM)/(Orthogonal frequencydivision multiple access OFDMA)的BWA通信系統。與針對話音業務的傳統無線技術相比較，IEEE 802.16通信系統能使用寬的數據帶寬在短時間內發送大量數據，並且因為用戶能共享公共信道而能有效利用信道。在IEEE802.16通信系統中，所有與基站(BS)相關聯的用戶共享公共信道。因為BS分配其間每個用戶為每個上行鏈路(UL)或下行鏈路(DL)幀而使用信道的間隔，所以BS通知移動站UL和DL接入信息，使得用戶能共享該公共信道。UL和DL MAP消息被用於提供UL和DL接入信息的通知。
混合自動重傳請求H-ARQ(Hybrid automatic repeat request)MAP消息是MAP消息的一種，其用於支持在H-ARQ方案中可用的移動站(MS)。例如，當從BS接收到H-ARQ MAP消息時，MS解釋該消息。包括在H-ARQ MAP消息中的MAP信息元素(IE)被稱為緊湊的(Compact)UL/DL_MAP IE。MS能根據Compact UL/DL-MAP_IE的信息接收或發送數據突發。
圖1顯示在傳統的無線通信系統中使用的幀結構。
參考圖1，幀可以被分成DL子幀和UL子幀。
DL子幀包括前同步碼(preamble)發送間隔10，MAP發送間隔20和數據發送間隔30。
MAP發送間隔20包括幀控制頭(FCH)21，用於發送解碼和解調MAP信息的信息，以及用於發送信息給所希望的MS的H-ARQ MAP122和H-ARQMAP223。數據發送間隔30包括以特定碼元間隔使用多個子信道要發送給MS的、已分配的數據突發。在這裡，數據突發在水平軸的單位碼元間隔期間以垂直軸的子信道為單位順序分配。當對於一個碼元間隔的所有子信道完成數據突發分配時，數據突發在下一個碼元間隔中以子信道為單位順序分配。
即圖1中的數據突發1，2和3被分配到特定的碼元間隔「n」中。例如，如果子信道0到5被完全分配給數據突發1，則BS分配數據突發2到子信道6至8，然後分配數據突發3到子信道9至10。
當在碼元間隔「n」中完成數據突發分配時，BS順序分配數據突發4和5到下個碼元間隔中的子信道，即，碼元間隔「n+1」。上述的數據突發分配方法被稱為「一維數據突發分配」。
接下來，將描述UL子幀。UL子幀包括控制信息發送間隔40和數據發送間隔50。
如同在DL子幀的數據發送間隔30中一樣，移動站的UL信號發送的數據突發一維地分配在UL子幀的數據發送間隔50中。即，前一個數據突發的結束時間對應於所分配的下一個數據突發的起始時間。
當如上所述BS(或更高階)以一維地分配數據突發時，MAP開銷能夠被最小化。但是，很難把特定數據突發應用到調製和編碼方案中。換言之，調製和編碼方案是以碼元間隔為單位應用的。當特定數據突發被分配在兩個碼元間隔期間時，該調製和編碼方案則不能使用。
當BS和相鄰的BS工作在相同的子信道頻帶中時，BS間的幹擾會導致數據突發丟失。因此，數據發送效率降低。
發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種用於在無線通信系統中高效地分配數據突發的方法和系統。
根據本發明一個方面，提供了一種在無線通信系統中分配數據突發的方法，所述無線通信系統具有由碼元間隔軸和頻帶軸設置的幀，所述幀包括在其中發送MAP消息的第一區域和向其分配數據突發的第二區域，該方法包括步驟在第二區域中基於碼元間隔和頻帶設置第三區域；從第一碼元間隔開始沿著頻帶軸順序分配數據突發到所述第三區域。
根據本發明的另一方面，提供一種用於在具有由碼元間隔軸和頻帶軸設置的幀的無線通信系統中分配數據突發的方法，所述幀包括在其中發送MAP消息的第一區域和向其分配數據突發的第二區域，該系統包括基站，用於在第二區域中基於碼元間隔和頻帶設置第三區域，並且從第一碼元間隔開始沿著頻帶軸順序分配數據突發到所述第三區域。
從下面結合附圖的詳細描述中，將會對本發明的上述和其他目的和優點有一個更清晰的理解圖1圖示在傳統無線通信系統中使用的幀結構；和圖2圖示在根據本發明實施例的無線通信系統中使用的幀結構，具體實施方式
下面，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。在圖中，相同或相似的元素是用相同的附圖標記表示的，即使它們被繪製在不同的圖中。
在下面結合本發明的優選實施例進行的描述中，顯示了諸如具體消息和信號的各種特定元素。對這些元素的描述僅是為了更好地理解本發明。本領域的技術人員將意識到本發明可以在不使用上述特定的元素的情況下實現。在下面的描述中，為清晰和簡明起見，省略了在此包括的為本領域的技術人員所公知的功能和配置的詳細描述。
本發明提出了在無線通信系統的幀中設置二維區域以便分配上行鏈路(UL)和下行鏈路(DL)數據突發以及在以單個維度分配所設置的區域的數據突發的方法和系統。例如，混合自動重傳請求(H-ARQ)MAP消息將被說明。本發明也可以使用諸如在電子工程師協會(IEEE)802.16標準中定義的DL-MAP和UL-MAP消息的MAP消息。
圖2顯示了在根據本發明實施例的無線通信系統中使用的幀結構。
參考圖2，幀是由DL子幀和UL子幀來配置的。DL子幀包括前同步碼發送間隔210，MAP發送間隔220和數據發送間隔230。
UL子幀包括一個控制信息發送間隔240和一個數據發送間隔250。
因為圖2中的DL子幀和UL子幀的結構與圖1中的相似，所以省略了對於圖2中DL子幀和UL子幀的具體描述。在幀中，水平軸表示碼元間隔，垂直軸表示子幀。需要注意的是，依照本發明的在DL子幀的數據發送間隔230和UL子幀的數據發送間隔250中的數據突發分配不同於傳統的一維數據突發分配。特別地，基站(BS)使用傳統一維數據突發分配方法用於在一個碼元間隔中順序填充子信道和在下一個碼元間隔中順序填充其他子信道。本發明不僅能夠使用一維的數據突發分配方法，也可使用二維的新的數據突發分配方法。
下面是基於二維形式的數據突發分配方法的說明。
與傳統一維突發分配一樣，數據突發1，2，3，4和5被分配到圖2中DL子幀的數據發送間隔230。DL子幀數據發送間隔230中的由粗線所指示的數據突發6，7，8和9的區域260以二維形式分配。類似地，UL子幀數據發送間隔250中的由粗線所指示的數據突發3，4，5和6的區域270以二維形式分配。
BS使用碼元偏移和子信道偏移來指定起始點，以便指定矩形的二維數據突發區域260和270。通過設置碼元數目和子信道數目，根據起始點來確定二維數據突發區域260和270的大小。當設置二維數據突發區域260和270的大小時，BS以一維形式分配數據突發到所設置的區域。二維數據突發分配的優點在於MAP開銷減少並且數據發送錯誤被最小化，從而改善整個系統性能。尤其是，因為當為位於切換區域中的移動站(MS)分配數據突發時，BS能以二維形式分配不同於相鄰BS的子信道頻帶的子信道頻帶，所以可避免子信道間的幹擾並最小化數據發送錯誤。
例如，從圖2中能看到數據發送間隔230的數據突發6，7，8和9佔據了兩個碼元間隔，假定為「n」和「n+1」，碼元間隔「n」的子信道被部分地使用並且在下一個碼元間隔「n+1」中使用一些子信道。如果以一維形式分配數據突發，則數據突發6和7必須分配到碼元間隔「n」的一些子信道中，數據突發8和9則必須分配到碼元間隔「n」的剩餘子信道中。
將描述根據本發明的實施例的配置用於二維數據突發分配的MAP信息的方法。
表1顯示在一維數據突發分配中使用的「Compact DL-MAP IE」消息的格式，表2顯示在二維數據突發分配中使用的「Compact DL-MAP IE」消息的格式，表3顯示在二維數據突發分配中使用的「Compact UL-MAP IE」消息的格式。
表1
表2
接下來，將對比表1和表2，並將描述對比結果。
如表1中所示，在一維數據突發分配的『Compact_DL-MAP_IE』消息中，從『NEP代碼』和『NSCH代碼』欄位的值的組合能指示所分配的子信道數目以及編碼和調製方案。BS從第一個碼元間隔的第一個子信道開始數據突發分配，並分配與由『NEP代碼』和『NSCH代碼』欄位的值的組合設置的子信道數目相對應的第一數據突發。第一數據突發的分配結束點成為接下來的第二個數據突發的分配起始點。一維數據突發分配方法能減少H-ARQ MAPs 222和223的區域中的開銷。然而，在一維數據突發分配方法中，位於切換區域中的SS可能會受到來自相鄰小區的幹擾的影響。
表2中顯示了根據本發明的實施例的二維數據突發分配的『CompactDL-MAP IE』消息。3比特的『DL-MAP類型』欄位指示了DL-MAP的類型。5比特的『DL-MAP子類型』欄位指示DL-MAP的子類型。4比特的『長度』欄位指示了IE的長度。7比特的『OFDMA碼元偏移』欄位指示所分配的二維區域的碼元起始位置。6比特的『子信道偏移』欄位指示所分配的二維區域的子信道起始位置。6比特的『OFDMA碼元數目』欄位指示分配給二維區域的碼元數目。6比特的『子信道數目』欄位指示分配給二維區域的子信道的數目。3比特『Boosting(增強)』欄位指示副載波功率是否已被放大。可變長的『Compact DL-MAP_IE for diversity』欄位用於以一維方式將數據突發分配到二維區域中。『Compact DL-MAP_IE for diversity』欄位包括表1中所示的所有欄位。
用於指定用於分配二維突發的區域的欄位是『OFDMA碼元偏移』，『子信道偏移』，『OFDMA碼元數目』和『子信道數目』欄位。就是說，，『OFDMA碼元偏移』欄位的值指示在圖2中數據發送間隔230中數據突發分配從其開始的碼元間隔的點。『子信道偏移』欄位的值指示在數據發送間隔230中數據突發分配從其開始的子信道點。如上所述，BS使用『OFDMA碼元偏移』和『子信道偏移』欄位指定二維數據突發分配領域的起始點。當根據『OFDMA碼元數目』和『子信道數目』欄位的值設定了碼元的數目和子信道的數目時，就完整地設置了全部二維數據突發分配區域。
根據一維數據突發分配的方法，BS分配數據突發到完全設置的二維數據突發分配區域。
在DL子幀中設置二維數據突發分配區域和以一維方式分配數據突發到所設置的區域的方法能同樣地應用到UL子幀中的分配方法。
表3顯示了Compact_UL-MAP_IE消息的格式。因為表3中的Compact_UL-MAP_IE消息的欄位與表2中Compact_DL-MAP_IE消息的欄位非常相似，所以在此省略了其描述。
表3
從上描述中顯而易見，本發明通過在無線通信系統中二維地設置特定區域並且一維地分配上行鏈路(UL)和下行鏈路(DL)數據突發到所設置的區域，從而提高數據發送效率。
儘管出於說明的目的公開了本發明的優選實施例，但是本領域的技術人員將意識到在不脫離本發明範圍的情況下，各種修改、增加和替換是可以的。因此，本發明不局限於上述實施例，而是由下述權利要求及其等同物的全部範圍所定義。
權利要求
1.一種在具有由碼元間隔軸和頻帶軸設置的幀的無線通信系統中分配數據突發的方法，所述幀包括在其中發送MAP消息的第一區域和向其分配數據突發的第二區域，該方法包括步驟在第二區域中基於碼元間隔和頻帶設置第三區域；從第一碼元間隔開始沿著頻帶軸順序分配數據突發到所述第三區域。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述第二區域是向其分配下行鏈路數據突發或上行鏈路數據突發的區域。
3.如權利要求1所述的方法，其中在MAP消息中包括用於設置所述第三區域的信息。
4.如權利要求3所述的方法，其中MAP消息是混合自動重傳請求(H-ARQ)MAP消息。
5.如權利要求4所述的方法，其中H-ARQ MAP消息包括正交頻分多址(OFDMA)碼元偏移欄位，用於指示數據突發分配從其開始的碼元間隔點；子信道偏移欄位，用於指示數據突發分配從其開始的子信道點；OFDMA碼元數目欄位，用於指示碼元的數目以便指定從碼元間隔起始點開始的碼元間隔；子信道數目欄位，用於指示關於頻帶大小的信息以便指定從子信道起始點開始的頻帶。
6.如權利要求4所述的方法，H-ARQ MAP消息是上行鏈路H-ARQ信息元素(IE)消息和下行鏈路H-ARQ IE消息。
7.如權利要求1所述的方法，頻帶被設置為不同於與相鄰小區中使用的頻帶。
8.一種用於在具有由碼元間隔軸和頻帶軸設置的幀的無線通信系統中分配數據突發的系統，所述幀包括在其中發送MAP消息的第一區域和向其分配數據突發的第二區域，該系統包括基站，用於在第二區域中基於碼元間隔和頻帶設置第三區域，並且從第一碼元間隔開始沿著頻帶軸順序分配數據突發到所述第三區域。
9.如權利要求8所述的系統，其中基站分配下行鏈路數據突發或上行鏈路數據突發到第二區域。
10.如權利要求8所述的系統，其中MAP消息包括用於設置第三區域的信息並且基站通過所述第一個區域發送所述MAP消息。
11.如權利要求10所述的方法，其中MAP消息是混合自動重傳請求(H-ARQ)MAP消息。
12.如權利要求11所述的系統，其中H-ARQ MAP消息包括正交頻分多址(OFDMA)碼元偏移欄位，用於指示數據突發分配從其開始的碼元間隔點；子信道偏移欄位，用於指示數據突發分配從其開始的子信道點；OFDMA碼元數目欄位，用於指示碼元的數目以便指定從碼元間隔起始點開始的碼元間隔；子信道數目欄位，用於指示關於頻帶大小的信息以便指定從子信道起始點開始的頻帶。
13.如權利要求11所述的系統，H-ARQ MAP消息是上行鏈路H-ARQ信息元素消息和下行鏈路H-ARQ信息元素消息。
14.如權利要求8所述的系統，基站設置的頻帶不同於相鄰小區中使用的頻帶。
全文摘要
本發明提供一種在無線通信系統中分配數據突發的方法和系統。該系統具有由碼元間隔軸和頻率頻帶軸所設置的幀。所述幀包括在其中發送MAP消息的第一區域和向其分配數據突發的第二區域。在第二區域中設置基於碼元間隔和頻帶的第三區域。從第一個碼元間隔開始沿著頻帶軸順序分配數據突發到第三區域。
文檔編號H04W99/00GK101080881SQ200580043032
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月14日 優先權日2004年12月14日
發明者林根輝, 金俊亨, 張洪成, 張容 申請人:三星電子株式會社