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CN102325374A - 在无线通信系统中接收数据突发分配信息的方法和移动站 - Google Patents

在无线通信系统中接收数据突发分配信息的方法和移动站 Download PDF

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CN102325374A CN2011103226237A CN201110322623A CN102325374A CN 102325374 A CN102325374 A CN 102325374A CN 2011103226237 A CN2011103226237 A CN 2011103226237A CN 201110322623 A CN201110322623 A CN 201110322623A CN 102325374 A CN102325374 A CN 102325374A
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Abstract

本发明提供一种在具有由码元轴和频率轴设置的帧的无线通信系统中接收数据突发的分配信息的方法，所述帧包括在其中发送MAP消息的第一区域和要向其分配数据突发的第二区域，该方法包括步骤：从基站接收分配信息，其中所述分配信息用于在第二区域中指定至少一个第三区域，所述至少一个第三区域是由码元和子信道定义的二维区域，然后，在所述第三区域中的第一码元开始按照频率顺序依次分配数据突发到所述第三区域。

Description

在无线通信系统中接收数据突发分配信息的方法和移动站
本申请是名称为“用于在无线通信系统中分配数据突发的方法和系统”(国际申请号：PCT/KR2005/004294，国家申请号：200580043032.9；申请日：2005年12月14日)的申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及无线通信系统，更具体涉及用于在无线通信系统中分配上行链路和下行链路数据突发(data burst)的方法和系统，以及用于在无线通信系统中接收数据突发的分配信息的方法和移动站。
背景技术
正在针对作为下一代通信系统的第四代(4G)通信系统进行广泛研究，所述第四代(4G)通信系统以大约100Mbps的传输速率为用户提供基于各种服务质量(QoS)的服务。在当前的4G通信系统中，正在进行的广泛研究以确保移动性和QoS以及为诸如无线局域网(LAN)系统和无线城域网(MAN)系统的宽带无线接入(BWA)通信系统而支持高速服务。一个典型的通信系统是基于IEEE 802.16(Institute of Electrical and Electronics engineers电气和电子工程师协会)通信系统标准的。
IEEE 802.16通信系统是一个使用正交频分复用/正交频分多址OFDM(Orthogonal frequency division multiplexing OFDM)/(Orthogonal frequencydivision multiple access OFDMA)的BWA通信系统。与针对话音业务的传统无线技术相比较，IEEE 802.16通信系统能使用宽的数据带宽在短时间内发送大量数据，并且因为用户能共享公共信道而能有效利用信道。在IEEE802.16通信系统中，所有与基站(BS)相关联的用户共享公共信道。因为BS分配其间每个用户为每个上行链路(UL)或下行链路(DL)帧而使用信道的间隔，所以BS通知移动站UL和DL接入信息，使得用户能共享该公共信道。UL和DL MAP消息被用于提供UL和DL接入信息的通知。
混合自动重传请求H-ARQ(Hybrid automatic repeat request)MAP消息是MAP消息的一种，其用于支持在H-ARQ方案中可用的移动站(MS)。例如，当从BS接收到H-ARQ MAP消息时，MS解释该消息。包括在H-ARQ MAP消息中的MAP信息元素(IE)被称为紧凑的(Compact)UL/DL_MAP IE。MS能根据Compact UL/DL-MAP_IE的信息接收或发送数据突发。
图1显示在传统的无线通信系统中使用的帧结构。
参考图1，帧可以被分成DL子帧和UL子帧。
DL子帧包括前同步码(preamble)发送间隔10，MAP发送间隔20和数据发送间隔30。
MAP发送间隔20包括帧控制头(FCH)21，用于发送解码和解调MAP信息的信息，以及用于发送信息给所希望的MS的H-ARQ MAP1 22和H-ARQMAP2 23。数据发送间隔30包括以特定码元间隔使用多个子信道要发送给MS的、已分配的数据突发。在这里，数据突发在水平轴的单位码元间隔期间以垂直轴的子信道为单位顺序分配。当对于一个码元间隔的所有子信道完成数据突发分配时，数据突发在下一个码元间隔中以子信道为单位顺序分配。
即：图1中的数据突发1，2和3被分配到特定的码元间隔“n”中。例如，如果子信道0到5被完全分配给数据突发1，则BS分配数据突发2到子信道6至8，然后分配数据突发3到子信道9至10。
当在码元间隔“n”中完成数据突发分配时，BS顺序分配数据突发4和5到下个码元间隔中的子信道，即，码元间隔“n+1”。上述的数据突发分配方法被称为“一维数据突发分配”。
接下来，将描述UL子帧。UL子帧包括控制信息发送间隔40和数据发送间隔50。
如同在DL子帧的数据发送间隔30中一样，移动站的UL信号发送的数据突发一维地分配在UL子帧的数据发送间隔50中。即，前一个数据突发的结束时间对应于所分配的下一个数据突发的起始时间。
当如上所述BS(或更高阶)以一维地分配数据突发时，MAP开销能够被最小化。但是，很难把特定数据突发应用到调制和编码方案中。换言之，调制和编码方案是以码元间隔为单位应用的。当特定数据突发被分配在两个码元间隔期间时，该调制和编码方案则不能使用。
当BS和相邻的BS工作在相同的子信道频带中时，BS间的干扰会导致数据突发丢失。因此，数据发送效率降低。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于在无线通信系统中高效地分配数据突发的方法和系统。
根据本发明一个方面，提供一种在具有由码元轴和频率轴设置的帧的无线通信系统中接收数据突发的分配信息的方法，所述帧包括在其中发送MAP消息的第一区域和要向其分配数据突发的第二区域，该方法包括步骤：从基站接收分配信息，其中所述分配信息用于在第二区域中指定至少一个第三区域，所述至少一个第三区域是由码元和子信道定义的二维区域，然后，在所述第三区域中的第一码元开始按照频率顺序依次分配数据突发到所述第三区域。
根据本发明一个方面，提供一种用于在具有由码元轴和频率轴设置的帧的无线通信系统中接收数据突发的分配信息的移动站，所述帧包括在其中发送MAP消息的第一区域和要向其分配数据突发的第二区域，该移动站包括：用于从基站接收分配信息的装置，其中所述分配信息用于在第二区域中指定至少一个第三区域，所述至少一个第三区域由码元和子信道定义，然后在所述第三区域中的第一码元开始按照频率顺序依次分配数据突发到所述第三区域。
根据本发明一个方面，提供了一种在无线通信系统中分配数据突发的方法，所述无线通信系统具有由码元间隔轴和频带轴设置的帧，所述帧包括在其中发送MAP消息的第一区域和向其分配数据突发的第二区域，该方法包括步骤：在第二区域中基于码元间隔和频带设置第三区域；从第一码元间隔开始沿着频带轴顺序分配数据突发到所述第三区域。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在具有由码元间隔轴和频带轴设置的帧的无线通信系统中分配数据突发的方法，所述帧包括在其中发送MAP消息的第一区域和向其分配数据突发的第二区域，该系统包括：基站，用于在第二区域中基于码元间隔和频带设置第三区域，并且从第一码元间隔开始沿着频带轴顺序分配数据突发到所述第三区域。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中，将会对本发明的上述和其他目的和优点有一个更清晰的理解：
图1图示在传统无线通信系统中使用的帧结构；和
图2图示在根据本发明实施例的无线通信系统中使用的帧结构，
具体实施方式
下面，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。在图中，相同或相似的元素是用相同的附图标记表示的，即使它们被绘制在不同的图中。
在下面结合本发明的优选实施例进行的描述中，显示了诸如具体消息和信号的各种特定元素。对这些元素的描述仅是为了更好地理解本发明。本领域的技术人员将意识到本发明可以在不使用上述特定的元素的情况下实现。在下面的描述中，为清晰和简明起见，省略了在此包括的为本领域的技术人员所公知的功能和配置的详细描述。
本发明提出了在无线通信系统的帧中设置二维区域以便分配上行链路(UL)和下行链路(DL)数据突发以及在以单个维度分配所设置的区域的数据突发的方法和系统。例如，混合自动重传请求(H-ARQ)MAP消息将被说明。本发明也可以使用诸如在电子工程师协会(IEEE)802.16标准中定义的DL-MAP和UL-MAP消息的MAP消息。
图2显示了在根据本发明实施例的无线通信系统中使用的帧结构。
参考图2，帧是由DL子帧和UL子帧来配置的。DL子帧包括前同步码发送间隔210，MAP发送间隔220和数据发送间隔230。
UL子帧包括一个控制信息发送间隔240和一个数据发送间隔250。
因为图2中的DL子帧和UL子帧的结构与图1中的相似，所以省略了对于图2中DL子帧和UL子帧的具体描述。在帧中，水平轴表示码元间隔，垂直轴表示子帧。需要注意的是，依照本发明的在DL子帧的数据发送间隔230和UL子帧的数据发送间隔250中的数据突发分配不同于传统的一维数据突发分配。特别地，基站(BS)使用传统一维数据突发分配方法用于在一个码元间隔中顺序填充子信道和在下一个码元间隔中顺序填充其他子信道。本发明不仅能够使用一维的数据突发分配方法，也可使用二维的新的数据突发分配方法。
下面是基于二维形式的数据突发分配方法的说明。
与传统一维突发分配一样，数据突发1，2，3，4和5被分配到图2中DL子帧的数据发送间隔230。DL子帧数据发送间隔230中的由粗线所指示的数据突发6，7，8和9的区域260以二维形式分配。类似地，UL子帧数据发送间隔250中的由粗线所指示的数据突发3，4，5和6的区域270以二维形式分配。
BS使用码元偏移和子信道偏移来指定起始点，以便指定矩形的二维数据突发区域260和270。通过设置码元数目和子信道数目，根据起始点来确定二维数据突发区域260和270的大小。当设置二维数据突发区域260和270的大小时，BS以一维形式分配数据突发到所设置的区域。二维数据突发分配的优点在于MAP开销减少并且数据发送错误被最小化，从而改善整个系统性能。尤其是，因为当为位于切换区域中的移动站(MS)分配数据突发时，BS能以二维形式分配不同于相邻BS的子信道频带的子信道频带，所以可避免子信道间的干扰并最小化数据发送错误。
例如，从图2中能看到数据发送间隔230的数据突发6，7，8和9占据了两个码元间隔，假定为“n”和“n+1”，码元间隔“n”的子信道被部分地使用并且在下一个码元间隔“n+1”中使用一些子信道。如果以一维形式分配数据突发，则数据突发6和7必须分配到码元间隔“n”的一些子信道中，数据突发8和9则必须分配到码元间隔“n”的剩余子信道中。
将描述根据本发明的实施例的配置用于二维数据突发分配的MAP信息的方法。
表1显示在一维数据突发分配中使用的“Compact DL-MAP IE”消息的格式，表2显示在二维数据突发分配中使用的“Compact DL-MAP IE”消息的格式，表3显示在二维数据突发分配中使用的“Compact UL-MAP IE”消息的格式。
表1
  语法   大小   备注
  Compact_DL-MAP_IE(){
  DL-MAP类型＝0   3比特
  UL-MAP append   1比特
  RCID_IE   可变的
  NEP代码   4比特   编码器分组比特的代码
  NSCH代码   4比特   所分配的子信道的代码
  H-ARQ_Control_IE   可变的
  CQICH_Control_IE   可变的
  If(UL-MAP append){
  UL的NEP代码   4比特
  UL的NSCH代码   4比特
  UL的H-ARQ_Control_IE   可变的
  }
  }
表2
Figure BDA0000100818120000061
接下来，将对比表1和表2，并将描述对比结果。
如表1中所示，在一维数据突发分配的‘Compact_DL-MAP_IE’消息中，从‘NEP代码’和‘NSCH代码’字段的值的组合能指示所分配的子信道数目以及编码和调制方案。BS从第一个码元间隔的第一个子信道开始数据突发分配，并分配与由‘NEP代码’和‘NSCH代码’字段的值的组合设置的子信道数目相对应的第一数据突发。第一数据突发的分配结束点成为接下来的第二个数据突发的分配起始点。一维数据突发分配方法能减少H-ARQ MAPs 222和223的区域中的开销。然而，在一维数据突发分配方法中，位于切换区域中的SS可能会受到来自相邻小区的干扰的影响。
表2中显示了根据本发明的实施例的二维数据突发分配的‘CompactDL-MAP_IE’消息。3比特的‘DL-MAP类型’字段指示了DL-MAP的类型。5比特的‘DL-MAP子类型’字段指示DL-MAP的子类型。4比特的‘长度’字段指示了IE的长度。7比特的‘OFDMA码元偏移’字段指示所分配的二维区域的码元起始位置。6比特的‘子信道偏移’字段指示所分配的二维区域的子信道起始位置。6比特的‘OFDMA码元数目’字段指示分配给二维区域的码元数目。6比特的‘子信道数目’字段指示分配给二维区域的子信道的数目。3比特‘Boosting(增强)’字段指示副载波功率是否已被放大。可变长的‘Compact DL-MAP_IE for diversity’字段用于以一维方式将数据突发分配到二维区域中。‘Compact DL-MAP_IE for diversity’字段包括表1中所示的所有字段。
用于指定用于分配二维突发的区域的字段是‘OFDMA码元偏移’，‘子信道偏移’，‘OFDMA码元数目’和‘子信道数目’字段。就是说，，‘OFDMA码元偏移’字段的值指示在图2中数据发送间隔230中数据突发分配从其开始的码元间隔的点。‘子信道偏移’字段的值指示在数据发送间隔230中数据突发分配从其开始的子信道点。如上所述，BS使用‘OFDMA码元偏移’和‘子信道偏移’字段指定二维数据突发分配领域的起始点。当根据‘OFDMA码元数目’和‘子信道数目’字段的值设定了码元的数目和子信道的数目时，就完整地设置了全部二维数据突发分配区域。
根据一维数据突发分配的方法，BS分配数据突发到完全设置的二维数据突发分配区域。
在DL子帧中设置二维数据突发分配区域和以一维方式分配数据突发到所设置的区域的方法能同样地应用到UL子帧中的分配方法。
表3显示了Compact_UL-MAP_IE消息的格式。因为表3中的Compact_UL-MAP_IE消息的字段与表2中Compact_DL-MAP_IE消息的字段非常相似，所以在此省略了其描述。
表3
Figure BDA0000100818120000081
从上描述中显而易见，本发明通过在无线通信系统中二维地设置特定区域并且一维地分配上行链路(UL)和下行链路(DL)数据突发到所设置的区域，从而提高数据发送效率。
尽管出于说明的目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将意识到在不脱离本发明范围的情况下，各种修改、增加和替换是可以的。因此，本发明不局限于上述实施例，而是由下述权利要求及其等同物的全部范围所定义。

Claims (14)

1.一种在具有由码元轴和频率轴设置的帧的无线通信系统中接收数据突发的分配信息的方法，所述帧包括在其中发送MAP消息的第一区域和要向其分配数据突发的第二区域，该方法包括步骤：
从基站接收分配信息，
其中所述分配信息用于在第二区域中指定至少一个第三区域，所述至少一个第三区域是由码元和子信道定义的二维区域，然后，在所述第三区域中的第一码元开始按照频率顺序依次分配数据突发到所述第三区域。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第二区域包括向其分配下行链路数据突发或上行链路数据突发的至少一个区域。
3.如权利要求1所述的方法，其中MAP消息包括用于指定所述第三区域的信息。
4.如权利要求3所述的方法，其中MAP消息包括混合自动重传请求H-ARQ MAP消息。
5.如权利要求4所述的方法，其中H-ARQ MAP消息包括：
正交频分多址OFDMA码元偏移字段，用于指示相应数据突发分配从其开始的码元点；
子信道偏移字段，用于指示相应数据突发分配从其开始的子信道点；
OFDMA码元数目字段，用于指示分配给第三区域的码元的数目；
子信道数目字段，用于指示分配给第三区域的子信道的数目。
6.如权利要求4所述的方法，H-ARQ MAP消息包含上行链路H-ARQ信息元素IE消息和下行链路H-ARQ IE消息中的至少一个。
7.如权利要求1所述的方法，频带被设置为不同于与相邻小区中使用的频带。
8.一种用于在具有由码元轴和频率轴设置的帧的无线通信系统中接收数据突发的分配信息的移动站，所述帧包括在其中发送MAP消息的第一区域和要向其分配数据突发的第二区域，该移动站包括：
用于从基站接收分配信息的装置，
其中所述分配信息用于在第二区域中指定至少一个第三区域，所述至少一个第三区域由码元和子信道定义，然后在所述第三区域中的第一码元开始按照频率顺序依次分配数据突发到所述第三区域。
9.如权利要求8所述的移动站，其中基站分配下行链路数据突发或上行链路数据突发到第二区域。
10.如权利要求8所述的移动站，其中MAP消息包括用于指定第三区域的分配信息并且在所述第一个区域中发送所述MAP消息。
11.如权利要求10所述的移动站，其中MAP消息包含混合自动重传请求H-ARQ MAP消息。
12.如权利要求11所述的移动站，其中H-ARQ MAP消息包括：
正交频分多址OFDMA码元偏移字段，用于指示相应数据突发分配从其开始的码元点；
子信道偏移字段，用于指示所述相应数据突发分配从其开始的子信道点；
OFDMA码元数目字段，用于指示分配给第三区域的码元的数目；
子信道数目字段，用于指示分配给第三区域的子信道的数目。
13.如权利要求11所述的移动站，其中H-ARQ MAP消息包括上行链路H-ARQ信息元素消息和下行链路H-ARQ信息元素消息中的至少一个。
14.如权利要求8所述的移动站，其中基站将频带设置为不同于相邻小区中使用的频带。
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