无线通信系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于ＯＦＤＭＡ的无线通信系统中的信令机制，其中，每个帧中用于表示２－Ｄ资源分配的比特数减小了，并且针对特定帧构成而得到了最优化。根针对关联了ＤＬ＿ＭＡＰ＿ＩＥ的区的帧持续时间和子载波分配方案，对每个帧的至少ＤＬ＿ＭＡＰ中并且可选地还有ＵＬ＿ＭＡＰ中的ＭＡＰ－ＩＥ内的用于表示符号偏置和符号数的比特数进行缩放。同样，将可变比特数用于子信道偏置和子信道数，其可以基于选定的ＦＦＴ尺寸和子载波分配方案而最优化。使用中的比特数可以被ＴＬＶ编码并且在ＤＬ＿ＭＡＰ和ＵＬ＿ＭＡＰ之后的下行链路信道描述符内发送。因此，在后续帧中，每个用户站都获知了用于表示这些参数的比特数，由此获知了ＭＡＰ＿ＩＥ中的字段尺寸，直到诸如ＤＣＤ的时间被更新为止。这样，缩减了对于大量用户以及某些帧和ＦＦＴ尺寸来说可能显著的、因ＭＡＰ＿ＩＥ招致的信令开销。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及其中基站(BS)与多个固定或移动用户站(MS)进行通 信的类型的无线通信系统，更具体地涉及这种系统内的资源分配所需的 控制信令。
技术介绍
近来，已经开发出了用于通过宽带无线链路进行数据通信的各种标 准。在IEEE 802.16规范中陈述了一种这种标准并且公知为WiMAX。该 规范包括主要希望用于具有固定用户站的系统的IEEE 802.16-2004，和格 外为移动用户站设置的IEEE 802.16e-2005。在下面的描述中，将縮写MS 用作移动和固定用户站的简写，而且，将术语用户等同地用于移动 或固定用户站。通过引用将正EE标准802.16-2004 Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems和针对IEEE标准802.16-2004的IEEE标准 802.16e-2005校正(Amendment) 2与勘误(Corrigendum) 1的全部内容 并入于此。正EE 802.16定义了其中移动站与某一范围内的基站进行通信 的无线通信系统，基站的范围限定了至少一个小区。通过将基站部署 在指定地理区域内的恰当位置处，和/或通过在同一基站中设置多个天线， 可以创建毗邻的小区组，以形成广域网。在这个规范中，术语网络 和系统被等同地使用。在上述类型的系统中，通过在移动站与基站之间交换数据包来传送 数据，同时保持它们之间的连接(管理连接或传输连接)。从用户站向基 站发送数据包的方向是上行链路(UL)，而从基站到用户站的方向是下行 链路(DL)。数据包具有遵循应用至该系统及其组件无线电装置的分层协 议的限定格式。这样与数据包相关的协议层是所谓的物理层(PHY)和介质接入层(MAC)。介质接入层负责处理包括网络接入、带宽分配以及维持连接在内的各种功能。这包括基于帧来控制BS和SS对无线电介质的接入，帧 是该系统中的预定时间单位并且按时域和频域被分成多个时隙(见下 文)，并且当利用多个发送天线时还可以被空间地分成多个流。基站与用户站之间(更准确地说，这些装置中的MAC层-所谓的对 等实体之间)的连接被指配了连接ID (CID)，并且基站记住用于管理其 活动连接或服务流的CID。服务流例如可以表示由MS的用户进行的话 音呼叫。另外，基站和移动站具有它们自己的标识码(BS的BSID、 MS 的MS MAC地址或基本CID)。根据可用频率范围和应用，可以在正EE 802.16网络中实现各种物理 层；例如，如下所述的时分双工(TDD)模式和频分双工(FDD)模式。 PHY层还限定了诸如OFDM (正交频分复用)或OFDMA (正交频分多 址)的发送技术，下面对这些技术进行简要概述。在OFDM中，将单个数据流调制成N个并行子载波，每个子载波信 号都有其自身的频率范围。这允许将总带宽(即，要在指定时间间隔内 发送的数据量)分到多个子载波上，由此增加每个数据符号的持续时间。 因为每个子载波都有较低的信息速率，所以与单个载波系统相比，多载 波系统受益于针对信道感应畸变的增强抗扰度(hmmmity)。这通过确保 发送速率而成为可能，因此每个子载波的带宽都小于信道的相干带宽。 结果，在信号子载波上经历的信道畸变与频率无关，由此可以通过简单 相位和振幅校正因子来校正。因而，当系统带宽超过信道的相干带宽时， 多载波接收器内的信道畸变校正实体可以具有比单载波接收器内的对应 信道畸变校正实体的低得多的复杂度。OFDM系统使用多个子载波频率(子载波)，它们在数学意义上是正 交的，从而因为它们相互独立的事实所以子载波的频谱可以交叠而不会 干扰。OFDM系统的正交性去除了对防护带(guard band)频率的需要， 并由此增加了系统的频谱效率。已经针对许多无线系统提出并采用了 OFDM。在OFDM系统中，利用逆离散或快速傅立叶变换算法(IDFT/IFFT)将N个调制并行数据源信号的块映射到N个正交子载波， 以在发送器处在时域中形成被称为OFDM符号的信号。因而，OFDM 符号是所有N个子载波信号的复合信号。在接收器处，通过应用离散 傅里叶变换(DFT)或快速傅里叶变换(FFT)算法将接收到的时域信号 变换回频域。并不是所有的子载波都可用于运送数据；例如，在采用256 个子载波的IEEE 802.16-2004固定WiMAX系统中，192个子载波可用于 数据，8个子载波用作用于信道估计和同步的导频子载波，而剩余子载波 用作防护带子载波。OFDMA (正交频分多址)是OFDM的一种多址变形。它通过向各 个用户指配子载波的子集来工作。这允许从几个用户同时进行发送，从 而得到更好的频谱效率。然而，仍然有在没有干扰的情况下允许双向(即， 在上行链路和下行链路方向上)通信的问题。为了能够在两个节点之间 进行双向通信，存在两种公知的用于双工两个(前向或下行链路，和反 向或上行链路)通信链路的不同方法，以克服装置不能在同一资源介质 上同时发送和接收的物理限制。第一种是频分双工(FDD)，它涉及通过 将发送介质再分成两个不同频带(一个用于DL通信，另一个用于UL通 信)同时但在不同频带上操作两个链路。第二种是时分双工(TDD),它 涉及在同一频带上操作两个链路，但按时间来再分对于介质的接入，使 得在任意时间点仅DL或UL在利用该介质。尽管这两种方法都有它们的 优点，并且正EE 802.16标准并入了 FDD和TDD模式两者，但本说明书 的剩余部分主要参照TDD模式。OFDMA的、本专利技术与其特别有关的变型例是可扩展(scaleable) OFDMA或SOFDMA。在SOFDMA中，基于系统要占用的信道的带宽 来扩展FFT尺寸或所用的子载波数。IEEE 802.16e规范限定了 FFF尺寸 为128、 512、 1024以及2048，从而可以在从1.25 MHz到20 MHz范围 内的信道中使用SOFDMAPHY，而不必显著改变子载波间距，其可以基 于传播信道条件(即，移动性和衰落)而优化。另外，OFDMA提供了限 定如何将物理子载波分组为逻辑子信道的多种子载波分配方案。一 种子载波分配方法被称为频率分集(diverse)发送，其中，逻辑子信道包括分布在整个频率范围上(称为子载波的完全使用或FUSC)或者分布 在子载波的一些子集内(称为子载波的部分使用或PUSC)的子载波。另 一种子载波分配方法-频带自适应调制和编码，或MAC，通过对物理相邻 的子载波进行分组来形成子信道。同一帧可以在时间维上的分离区 中采用这两种技术。OFDMA系统中的资源如上所述以时隙为单位进行分 配。根据使用的子载波分配方案，每个时隙都由一个、两个或三个OFDM 符号上的一个子信道构成。OFDMAPHY还涵盖了在各种突发中使用的调制和前向纠错(FEC) 编码技术。通常来讲，调制和编码速率的类型将取决于用户相对于小区 地点的范围和信号传播环境，S卩，取决于在MS处接收到了来自BS的多 强的信号，因为这决定了可在BS与MS之间实现的数据速率。这种技术 的一个量度是每个用户所经历的信号与噪声加干扰比。对于具有高SINR 的用户来说，可以使用具有高速率巻积turbo码(例如，5/6)的64级电 平正交振幅调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信方法，其中，基站以帧为单位与多个用户站进行通信，每个帧都被设置成具有：包括多个符号的特定持续时间、包括子载波总数的特定频率带宽，以及用于将这些子载波分组成多个子信道的至少一个子载波分配方案，每个帧都各自包含被分配给这多个用户站中的每一个的突发，并且每个突发都占用了所述符号和子信道的对应子集，通过从该基站发送来的包括一个或更多个字段的相应控制消息向这多个用户站中的每一个通知其被分配的突发的特征；该方法包括以下步骤：根据当前使用的帧构成来改变该控制消息中包括的一个或更多个字段的长度。

【技术特征摘要】
GB 2007-10-4 0719440.01、一种无线通信方法，其中，基站以帧为单位与多个用户站进行通信，每个帧都被设置成具有包括多个符号的特定持续时间、包括子载波总数的特定频率带宽，以及用于将这些子载波分组成多个子信道的至少一个子载波分配方案，每个帧都各自包含被分配给这多个用户站中的每一个的突发，并且每个突发都占用了所述符号和子信道的对应子集，通过从该基站发送来的包括一个或更多个字段的相应控制消息向这多个用户站中的每一个通知其被分配的突发的特征；该方法包括以下步骤根据当前使用的帧构成来改变该控制消息中包括的一个或更多个字段的长度。2、 根据权利要求1所述的无线通信方法，其中，每个控制消息都包 括限定了该突发的符号偏置的第一字段，并且该字段中的比特数是根据 该帧持续时间和该子载波分配方案来设置的。3、 根据权利要求1或2所述的无线通信方法，其中，每个控制消息 都包括限定了该突发中的符号数的第二字段，并且该字段中的比特数是 根据该帧持续时间和该子载波分配方案来设置的。4、 根据权利要求l、 2或3所述的无线通信方法，其中，每个控制 消息都包括限定了该突发的子信道偏置的第三字段，并且该字段中的比 特数是根据子信道总数来设置的。5、 根据任一前述权利要求所述的无线通信方法，其中，每个控制消 息都包括限定了该突发中的子信道数的第四字段，并且该字段中的比特 数是根据该子信道总数来设置的。6、 根据权利要求2或3所述的无线通信方法，其中，该帧构成还包 括多个区，这多个区使用不同子载波分配方案在该基站与这多个用户站 之间进行传输，并且其中，第一字段和第二字段中的比特数取决于用于 该突发所属区的子载波分配方案。7、 根据权利要求1所述的无线通信方法，该无线通信方法还包括以 下步骤该基站在至少一个所述帧中指定一信息，该信息指定了发生了改变的所述一个或更多个字段的长度。8、 根据权利要求7所述的无线通信方法，该无线通信方法还包括以 下步骤将当前使用的帧构成改变成具有不同持续时间、频率带宽和/或 子载波分配方案的另一种帧构成，并且该基站在下一帧中重新指定指定 了所述一个或更多个字段的长度的所述信息。9、 根据权利要求7或8所述的无线通信方法，其中，在一个帧中执行了所述指定步骤后...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔约翰比默斯哈特，凯文鲍尔，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]