CN101399733A

CN101399733A - 无线通信***

Info

Publication number: CN101399733A
Application number: CNA2008101099131A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·约翰·比默斯·哈特; 周跃峰; 凯文·鲍尔
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2009-04-01
Also published as: KR101001485B1; US20090086670A1; GB2453527A; GB0719029D0; JP2009089388A; EP2043403A3; KR20090032930A; EP2043403A2

Abstract

本发明涉及无线通信***。一种基于帧的无线通信***中的信令方法，该方法允许基站(BS)将资源分配通知给固定或移动用户台(MS)而不需要过多的信令和处理开销。在一个实施方式中，除了诸如DL－MAP或UL－MAP的常规资源分配信息之外，在帧的开始处列出其资源分配已经改变、取消或初始化的MS或连接的ID，使得每个MS可以在该列表中识别其自身或其连接。仅该列表与其相关的那些移动台需要对资源分配信息执行动作。在另一实施方式中，BS将有效性时段附加到与常规资源分配信息一起发送的每个资源分配中。这使得BS不必在后续帧内重复相同的信息，并且每个MS可以在有效性时段期间继续使用相同的资源而不需要检查更新。

Description

无线通信***

技术领域

本发明涉及一种无线通信***，在这种无线通信***中，基站(BS)与多个固定或移动用户台(MS)进行通信，更具体地，涉及这种***内的资源分配。

背景技术

近来，已经开发出多种用于在宽带无线链路上进行数据通信的标准。一个这种标准规定于IEEE 802.16规范中，一般被称为WiMAX。这个规范包括：IEEE 802.16-2004，其主要关于具有固定用户台的***；以及IEEE802.16e-2005，其另外用于移动用户台。在以下描述中，缩写MS作为用于移动用户台和固定用户台的简称。术语“用户”也可等同地用于移动或固定用户台。

在此通过引用并入IEEE Std 802.16-2004“Air Interface for FixedBroadband Wireless Access Systems”及IEEE Std 802.16e-2005“Amendment2and Corrigendum 1 to IEEE Std 802.16-2004”的全部内容。IEEE 802.16定义了以下的无线通信***，在这些无线通信***中，移动台在基站的限定了至少一个“小区”的范围内与基站进行通信。通过在给定地理区域内的适当位置配置基站和/或通过在同一基站内设置多个天线，可以形成连续的小区组，以形成广域网。在本说明书中，将等同地使用术语“网络”和“***”。

在上述类型的***中，当在移动台与基站之间保持连接(管理连接或传输连接)时通过在移动台与基站之间交换分组而实现数据通信。在下文中，术语“信道”通常用来指一个MS与其BS之间的连接，正如从上下文中将会清楚的。从用户台到基站的分组发送方向为上行链路(UL)，而从基站到用户台的方向为下行链路(DL)。分组具有已定义的格式，这种格式遵循应用于该***及其组件无线装置的分层协议。与分组相关的协议层是所谓的物理层(PHY)和介质访问层(MAC)。在IEEE802.16-2004规范中，这些协议层形成了如图1所示的协议“栈”。

图1所示的介质访问层是将要描述的本发明中最关注的协议层。介质访问层负责处理包括网络接入、带宽分配及保持连接在内的多种功能。这包括在“帧”的基础上控制BS和SS对无线介质的访问，帧是该***内的预定时间单位，并且帧在时域和频域内被分为多个时隙(slot)，并且当使用多个发射天线的时候，帧也可以在空间上被分为多个流。

为基站与用户台(更精确地讲，这些装置内的MAC层之间，即所谓的对端实体之间)的连接赋予连接ID(CID)，并且基站保持对CID的跟踪，以管理基站的活动连接或服务流。服务流例如可以表示由MS的用户所进行的语音呼叫。此外，移动台通常具有其自己的标识码。在以下描述中，这两种标识符(连接或MS)都被简称为“ID”。

根据可用频率范围和应用，在IEEE 802.16网络中多种物理层实现是可能的；例如，以下描述的时分双工(TDD)模式和频分双工(FDD)模式。物理层也定义了例如OFDM(正交频分多路复用)或OFDMA(正交频分多址)的发送技术，现在将简要地对这些技术进行说明。

在OFDM中，将单个数据流调制到N个并行的子载波上，每个子载波信号具有其自己的频率范围。这使得能够将总带宽(即，要在给定时间间隔内发送的数据量)分割到多个子载波上，由此增大每个数据符号的持续时间。由于每个子载波具有较低的信息速率，所以与单载波***相比，多载波***从对信道诱发的失真的增强抵抗性中受益。这可以通过确保各个子载波的传输速率小于并因此带宽小于信道的相干带宽(coherence bandwidth)来实现。结果，在单个子载波上所经历的信道失真是与频率无关的，因此可通过简单的相位及幅值校正因子进行校正。因此，当***带宽超过信道的相干带宽时，与单载波接收机内的对应信道失真校正实体相比，多载波接收机内的信道失真校正实体可具有非常低的复杂性。

OFDM***使用在数学意义上正交的多个子载波频率，以使得这些子载波的频谱由于它们互相独立的事实而在没有干扰的情况下交叠。OFDM***的正交性消除了对保护带频率的需求，由此增大了***的频谱效率。已经为多种无线***建议了OFDM并得到了采用。在OFDM***中，通过逆离散或快速傅立叶变换算法(IDFT/IFFT)来将N个经调制的并行数据源信号的块映射到N个正交的并行子载波上，以在发射机端形成时域中的“OFDM符号”。因此，“OFDM符号”是所有N个子载波信号的复合信号。在接收机端，通过使用离散傅立叶变换(DFT)或快速傅立叶变换(FFT)算法来将接收到的时域信号转换回频域。

OFDMA(正交频分多址)是OFDM的多址变型。OFDMA通过将子载波的子集分配给单个子载波来进行工作。这使得能够从多个用户同时进行发送，从而导致更好的频谱效率。然而，仍存在使得能够没有干扰地进行双向通信(即，在上行链路和下载方向)的问题。

为了使得能够在两个节点之间进行双向通信，存在两种熟知的对两个(前向或下行链路和反向或上行链路)通信链路进行双工的不同方法，以克服装置无法同时在相同的资源介质上进行发送和接收的物理限制。首先，频分双工(FDD)涉及通过将发送介质再分割为两个不同的波段(一个用于DL通信，而另一个UL通信)来同时在不同的频段上操作两个链路。其次，时分双工(TDD)涉及在相同的频段上操作两个链路，但在时间上将对介质的访问进行再分割，从而在任何一个时间点，仅DL或仅UL使用介质。虽然两种方法各有其优点，并且IEEE 802.16标准结合有FDD模式和TDD模式，但是本说明书的其余部分将主要针对TDD模式。

图2和图3示出了在IEEE 802.16标准(WiMAX)的OFDM/OFDMA物理层模式中使用的TDD帧结构。

首先参照图2，其从分组的角度示出了OFDM TDD帧结构。首先，图2中所示的UL子帧提供了用于初始测距的竞争时隙(contention slot)。初始测距这样的处理，通过该处理允许MS接入到网络，初始测距涉及由MS在竞争的基础上(即，与来自其他用户的任何类似测距请求进行竞争)使用时隙来将ID代码发送给BS，这通常被称为基于CDMA的测距请求。BS通过在下一个UL子帧上进行资源分配来对测距代码的接收进行响应。虽然BS尚不知道哪个MS做出了基于CDMA的测距请求，但是所期望的接收方能够使用已分配的资源通过消息(通常为RNG-REQ、MAC管理消息，如下所述)进行应答，来标识其自身并且开始网络接入过程。

在UL子帧内分配的下一个资源是用于BW请求的竞争时隙，该竞争时隙由用户台中的任何一个使用(也在竞争的基础上)，以向基站请求带宽。可以遵循已经为初始测距而概述的类似过程。

图2还示出了在UL子帧内具有两部分(PHY报头和MAC PDU)的分组格式。MAC PDU依次包括MAC报头、可选的有效载荷及可选的纠错码(循环冗余码或CRC)。PHY报头包括训练序列。在MAC PDU内，MAC报头通常提供用于介质访问的关键参数，例如报头类型、CID、PDU格式(例如，其是否加密、长度)等。MAC PDU内的CRC是可选的，并且可用来检查接收到的MAC PDU的完整性。MAC PDU内的有效载荷包含MS想要发送给BS的数据，但有效载荷也是可选的。

通常，DL MAC PDU的有效载荷或UL MAC PDU的有效载荷可以包括一组预定MAC消息(Mmsg)中的任何一个。它们包括信道测量报告请求(REP-REQ)及信道测量报告响应(REP-RSP)。此外，可以在MAC PDU的普通MAC报头之后紧接着包含子报头。

相同的基本结构也可用于OFDMA中，虽然在PHY层信令中有一些不同。OFDMA物理层将可用的OFDM符号及组成子载波(参照图3)分为不同的逻辑子信道与物理子信道，这使得多个突发能够在每个时间间隔中共存。在下行链路上，多个用户(用户台)可以共享单个突发，但在上行链路上，每个突发一般对应于单个用户。

在图3中，可以认为帧占据了给定的时间长度和给定的频带，在图3中时间维度通过“OFDMA符号编号”来表示，而频率维度由“子信道逻辑编号”来表示(每个子信道是一组上述子载波)。每个帧被分为DL子帧和UL子帧，每个子帧为离散的发送间隔。它们通过发送/接收及接收/发送转换保护间隔(分别为TTG和RTG)而被分开。每个DL子帧以前导码开始，紧接着是帧控制报头(FCH)、DL-MAP以及UL-MAP(如果存在的话)。FCH包含DL帧前缀(DLFP，也参见图2)以指定突发方案(profile)和DL-MAP的长度。DLFP是在每个帧的开始被发送的数据结构，并且包含与当前帧有关的信息；DLFP被映射到FCH。可以广播、组播及单播DL分配，并且它们也可以包含对于另一BS的分配而不是对于服务BS的分配。UL分配是单播数据突发分配或者是用于测距请求或带宽请求的竞争区域。

DL子帧包括具有DL-MAP及UL-MAP的广播控制字段，BS通过该广播控制字段将帧结构通知给接收装置。MAP是帧内的带宽分配的映射，并且也包含其它与PHY信令相关的消息。它包括信息元素(InformationElement，IE)。定义了数据突发分配的映射IE通常包含ID，以通知移动台已经对其分配了哪个(哪些)突发来发送和接收信息。因此，在TDD和FDD模式的网络中，带宽分配指的是帧内资源(时隙)的分配。DL-MAP及UL-MAP是由BS广播(即，发送给所有用户)的管理消息的示例。在图3中标示为UL突发#1到#5的区域表示对各个用户的分配，其用于在UL子帧期间中到BS的数据发送。在图3中的示例中，每个UL突发扩展到整个时间维度(UL子帧的持续时间)上，但是占据了可用频率维度(子载波)的不同部分。然而，如图3中的DL子帧所示，突发结构可以比这更加复杂，而且多个突发共享相同的频率但在时间上分开。

图4以示例的方式更加示意性地示出了帧结构(TDD模式，OFDMA)，其中，每个突发具有“2xD”结构，并在频率维度和时间维度上都具有所限定的范围。显然，在这种情况下，MAP-IE必须不仅将频谱部分通知给有关MS，而且必须将其中设置有突发的子帧持续时间部分通知给该MS。在图4中的示例中，每个MS在UL子帧中和DL子帧中都被分配了2xD的突发，在UL子帧中，用于在上行链路上将数据发送给BS，而在DL子帧中，用于在下行链路上接收数据。这使得在DL子帧的开始处的DL-MAP和UL-MAP必须将各个MAP-IE连接(linking)到针对各个移动台和它们的连接的突发，如图中的箭头所示。在诸如视频流的服务的情况下，下行链路上的资源分配量可能需要是上行链路上的资源分配量的多倍。附带提及，在OFDMA中，实际的UL子帧具有“蛇形(snake-like)”结构，在该结构中，各个用户的分配从左上角开始，在时间上的进展跨越子帧的整个持续时间，然后在频率上递增，如图3所示。通过这种方式，可以将一个用户的分配扩展到子帧的整个持续时间上并且扩展到多个子信道上。因此，应当将图4视为仅示例了上行链路子帧。

在当前帧内将各个MS的资源分配通过信号发送(signalling)给各个MS时涉及相当多的开销。当对特定用户台的资源分配可以对于多个帧不变化时，这浪费了***资源。

因此，在持续对多个帧进行分配的情况下，需要以更有效的方式来将资源分配通过信号发送给用户台。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种无线通信***，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给用户台中的每一个以用于与基站通信，并且将资源分配信息包含在帧内；其中：基站被设置成除了为用户台提供所述资源分配信息之外，还为用户台提供表示其资源分配已经改变的用户台或连接的列表。

根据本发明的第二方面，提供了一种无线通信***，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给用户台中的每一个以用于与基站通信，并且将资源分配信息包含在帧内；其中：基站被设置成除了为用户台提供用于每个用户台的所述资源分配信息之外，还为用户台提供其中对用户台的资源分配不会改变的资源分配信息的有效性时段。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于无线通信***的无线通信方法，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给用户台中的每一个以用于与基站通信，并且将资源分配信息包含在每个帧内；其中基站被设置成除了为用户台提供帧内的所述资源分配信息之外，还为用户台提供表示其资源分配已经改变的用户台或连接的列表；用户台检查该列表来识别其自身，并且在该列表中被识别出的每个用户台对资源分配信息进行解码，并且根据资源分配信息来改变其与基站的通信设定；而没有在该列表中被识别出的每个用户台忽略资源分配信息，并且继续使用与以前相同的通信设定。

根据本发明的第四方面，提供了一种***中的无线通信方法，该***包括基站和多个固定或移动用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给用户台中的每一个以用于与基站通信，并且将资源分配信息包含在帧内；其中：基站除了为用户台提供对每个用户台的所述资源分配信息之外，还为用户台提供其中对用户台的资源分配不会改变的资源分配信息有效性时段，而且每个用户台在接收到具有所述有效性时段的资源分配信息时，在有效性时段的持续时间内忽略后续资源分配信息。

本发明的其它方面在所附权利要求书中限定。

附图说明

仅通过示例的方式来参照附图，在附图中：

图1示出了根据IEEE 802.16无线通信***的协议分层；

图2和图3用于解释在IEEE 802.16无线通信***中使用的TDD模式帧格式，图2示出了分组级的帧结构，而图3示出了突发级的帧结构；

图4是强调利用MAP-IE的资源分配的帧结构的简化视图；

图5用于解释在本发明第一实施方式的一个示例中用来指示更新资源分配的要求的位映射；

图6是在本发明第一实施方式中采用的信令方法的流程图；以及

图7是在本发明第二实施方式中采用的信令方法的流程图。

具体实施方式

如在以上介绍中概述的那样，在基于OFDMA的通信***(例如802.16-2004和802.16e-2005)中，为了将资源分配给***小区内的每个固定或移动用户台(MS)，基站(BS)首先安排二维(2xD，频率维度和时间维度)资源分配及相关的发射参数，例如用于与各个MS连接的发射功率、调制与编码方案。然后，BS利用广播消息(例如MAP消息内的802.16e-2005中的MAP-IE(MAP信息元素，如图4中所示))将该分配和相关信息通知给各个MS。

然而，与其它通信***(例如基于CDMA的***)相比，现有的基于OFDMA的通信***内的信令开销高，这主要是因为需要在DL和UL上通过信号发送2xD分配。在已知的基于OFDMA的通信***中，例如在802.16-2004和802.16e-2005中，即使当前分配或相关参数与前一帧相同，BS也需要在逐帧的基础上将分配与相关信息通知给各个MS。然而，对于某些服务类型(例如语音和视频流)，或者对于T1/E1类型的信道化连接，分配可能在整个通信会话期间都不会改变。因此，对于多个帧将相同的资源分配信息通知给MS将导致额外的开销。同时，每个MS必须对整个MAP进行解码以找到其资源分配，这在MS端导致额外的处理开销。本发明提供了两个作为替代技术的实施方式，以节约DL和UL的信令开销并且节约MS的处理开销。

以下详述的第一实施方式涉及在帧的开始处对其资源分配已经被修改、取消或初始化的MS的ID或连接的ID(标识)进行列表。这使得其相关信息没有被包含在该列表中的其它移动台能够省略对当前帧内的资源分配信息的解码。在这种设置中，BS不需要对MS重复未改变的资源分配信息。仅当BS需要取消、修改或初始化资源分配时，BS才必须将分配信息通知给MS。

在第二实施方式中，BS在一定时段内(下面称为“有效持续时间”)将“持久(persistent)”资源分配给特定的服务。在这种情况下，BS可以指示资源分配信息的每一项的有效持续时间，因此避免了需要在该有效持续时间内重复相同的分配信息，并且MS将在该有效持续时间内一直使用该相同的资源分配信息。这种设置增加的好处在于：MS不必承担丢失任何会导致数据潜在损失的“修改”消息的风险。

现在将详细地描述这些实施方式。

第一实施方式：利用ID(标识)列表的信令方法

图6示出了该实施方式的流程图，其中信令方法利用了ID列表。

首先，BS计算对于每个MS或连接的资源分配(图6中的步骤S1)。然后，BS构建其资源分配在当前帧内进行了初始化、修改或取消的MS ID或连接ID的列表(S2)。可为DL和UL集中地编辑该列表，或者可为每个子帧编辑单独的列表。然后，BS发送当前帧内的对应资源分配信息(S3)。在步骤S4中，MS首先对于一个子帧或这两个子帧检查其自身的ID或者其与BS的连接的连接ID(以下称为“相对连接ID”)是否被列表在该帧内。

如果其被列表(步骤S5，“是”)，则该MS对其资源分配信息进行解码(S8)，并且将这些参数用于其接收和发送(S9)。当MS注意到其ID在列表中时，该MS可以将确认发送回BS。如果MS/SS没有在ID列表内找到其ID或相对连接ID(S5，“否”)，则该MS忽略该资源分配信息(S6)并且继续将先前获得的资源分配参数(如果有的话)用于其发送和接收(S7)。如果MS不能正确地对MAP信息进行解码(可以通过CRC来进行检查)，则不应当试图对该帧内的数据突发进行解码(或者，如果MS能够正确地对MAP信息进行解码，则应当检查其完整性，这是因为分配改变可能已经错过(miss))。

通过示例的方式将上述原理应用到IEEE 802.16e-2005***，如先前参照图3和图4概述的，BS使用DL-MAP/UL-MAP来指示MS的资源分配。在DL-MAP/UL-MAP内，使用多个MAP-IE(MAP信息元素)来描述每个突发分配。

受到资源分配改变影响的MS ID/连接ID的列表被包含在帧的开始附近(更具体地说，DL子帧)。通过将该信息预先(early)包含在帧内(例如，紧接着图3或图4中的FCH之后，并且在DL-MAP和UL-MAP之前)，接收移动台能够检查该列表，以确定接收移动台是否有必要对DL-MAP和UL-MAP进行解码。在此，“预先(early)”和“之前(before)”主要是指使得在接收机中该ID列表在MAP消息之前被解码的设置。时隙映射的顺序通常从帧中的编号最低的符号上的编号最低的子信道开始，即从图4中的帧的左上角开始。一旦达到编号最高的子信道，则在增大符号编号之前，首先在频率方向上增大映射。因此，参照图4，该ID列表将直接位于相同符号上的FCH的下方。

在第一实施方式的一个示例中，在表1中列出的下列信息作为帧内的IE或单独的消息体/实体(其可在MAP消息的解码之前被解码)而被结合到DL-MAP和UL-MAP内，或者作为独立实体(优选的是，在MAP信息之前，即在图4中的位置上方)而被结合到帧内。MS ID或连接ID用来识别其资源分配已被更新的各个MS。表1中的第一位只表示所有的MS是否必须更新其资源分配。如果所有的MS或连接必须更新其资源分配，则不需要ID列表，并且可通过传统方式进行资源分配。

另一方面，可能存在不需要改变其资源分配的帧。可以使用“无更新”标记(未图示)来表示这种情况，以通知所有的用户台：不需要考虑当前帧内的任何DL-MAP和/或UL-MAP。

表1：将MS ID或连接ID用于ID列表

语法	大小	注释
语法	大小	注释	ID_List{
All_Updated	1位	1：更新所有MS/SS的资源分配，在这种情况下，不需要ID列表0：仅修改了一部分MS/SS的资源分配	ID_List{
All_Updated	1位	1：更新所有MS/SS的资源分配，在这种情况下，不需要ID列表0：仅修改了一部分MS/SS的资源分配	If(！All_Updated){
N	10位	其资源分配已被更新(初始化、修改或取消)的MS/SS或连接的数量	If(！All_Updated){
N	10位	其资源分配已被更新(初始化、修改或取消)的MS/SS或连接的数量	For(i＝0；i<N；i++){
ID	10位	MS/SS ID、短MS/SS ID、连接ID或简化的连接ID(优选的是，每个MS一个ID，站ID或基本CID)	For(i＝0；i<N；i++){
ID	10位	MS/SS ID、短MS/SS ID、连接ID或简化的连接ID(优选的是，每个MS一个ID，站ID或基本CID)	}
}			}
}			}

如上所述，表1中的信息可以被构造成用于DL和UL的组合表，或者可以对DL和UL中的每一个分别构造单独的表。

如上所述，表1仅为一个示例。表1所示结构的变型用于提供参数“N”和“ID”的可变字段大小。在“N”之前表示字段大小，因此如果小区内的用户数量少，则进一步降低了开销。

在第一实施方式的第二示例中，使用位映射来标识其资源分配已被更新的MS或连接的ID。以下表2中的信息可以作为帧内的IE或单独的消息体/实体而添加到DL-MAP/UL-MAP中。在“All_Updated”位(参见上文)之后，该表中的下一项是位映射的长度，该长度由小区内的MS或连接的总数决定。优选的是，使用指定值的“位映射长度”(例如255)来表示所有的MS需要更新资源分配，从而不需要位映射(这使得All_Updated位成为可选项)。应当注意，该位映射也被认为是在所附权利要求书的含义内的“列表”的形式。可以将位映射看作特殊形式的列表，其具有特别紧凑并因此节省带宽的形式。如果很大比例的用户将要每个帧都安排资源信息，则位映射特别有用。例如，考虑256个用户的情况，这将需要256位的位映射信令。对于非位映射方法，每个被安排的用户将需要8位的信令。如果在一帧内安排超过32个用户，则由于较低的信令开销，所以使用位映射信令更有效。

“位映射长度”字段之后是位映射本身，其结构如图5所示。位映射中的每个位都用来表示需要更新资源分配的MS或连接。例如，如果第三位是“1”，则意味着ID＝2的MS/连接需要更新其资源分配。这也意味着可以利用ID与位映射(bitmap)位置之间的一些预先指定的映射来将位映射内的位置分配给用户(优选的是，在网络接入(entry)的过程中)。

表2：将位映射用于ID列表

语法	大小	注释
语法	大小	注释	Bitmap{
All_Updated	1位	1：更新所有MS/SS的资源分配，在这种情况下不需要ID列表0：仅修改了一部分MS/SS的资源分配	Bitmap{
All_Updated	1位	1：更新所有MS/SS的资源分配，在这种情况下不需要ID列表0：仅修改了一部分MS/SS的资源分配	Length of bit map	7位	M＝2ⁿ⁰+2ⁿ¹+2ⁿ²+...+2ⁿ⁶n0是这7位的LSB，n6是这7位的MSB。位映射的长度为8(M+1)位
If(！All_Updated){			Length of bit map	7位	M＝2ⁿ⁰+2ⁿ¹+2ⁿ²+...+2ⁿ⁶n0是这7位的LSB，n6是这7位的MSB。位映射的长度为8(M+1)位
If(！All_Updated){			Bit Map	8(M+1)位	Bit Map表示其资源分配被更新的MS/SS或连接
}			Bit Map	8(M+1)位	Bit Map表示其资源分配被更新的MS/SS或连接
}			}

同样，位映射可以共同地应用于两个子帧，或者可以形成单独的位映射来单独地应用于DL子帧和UL子帧。

类似地，可集中地对DL和UL资源分配进行MS中的处理，或者当由BS提供单独的列表/位映射时，可以单独地考虑DL和UL。换句话说，MS可以在DL资源分配的列表中识别自身，并由此对DL-MAP进行解码，而如果其ID不存在于与UL资源分配相关的单独列表中，则继续使用上行链路上的现有资源分配而不对UL-MAP进行解码。

通常，如上所述，BS将在每个帧内包含一个或更多个列表。然而，在一些应用中，例如在用户台为固定台的情况下和/或在网络上的业务量相对稳定的情况下，较低频度地更新资源是合适的。在这种情况下，仅需要在每第n个帧内包含以上列表，其中n是整数。

作为第一实施方式的进一步变型，可以列出其资源分配没有改变的那些移动台/连接，来代替表示其资源分配已经改变的那些MS/连接的列表或位映射，使得所列出的移动台或与所列出的连接相关的移动台能够忽略资源分配信息的其余部分。

第二实施方式：利用有效持续时间的信令

对于一些服务类型(例如视频流、语音服务、广播服务)或当支持信道化连接(例如E1/T1等)时，BS可将持久资源分配给特定的MS或连接。BS可估计合适的持久长度，或者BS可直接获知资源分配的所需持续时间(例如正被传送给特定MS的流式视频的持续时间)。例如，基站在建立连接的过程中获知的服务流参数可用来表示期望服务流持续多久。在这种情况下，BS可将资源分配的“有效持续时间”的值(换句话说，分配保持有效的时间长度)指示给相应的MS/SS或连接。在该持续时间内，

√资源分配将不会改变；

√MS/SS将一直使用该资源分配信息；

√MS/SS可以忽略由BS发送的分配信息；

√BS将不会重复相同的分配信息。

资源分配可以是每个帧或每n个帧，其中n是大于1的整数。即，持久资源分配可以具有周期性，使得它仅每隔一个帧才出现，或者每四个帧出现一次，等等。在广播连接或同时为一组用户台服务的组播连接的情况下，“有效持续时间”自然将应用于该组内的所有用户台。在该“有效持续时间”之后，MS/SS将开始接收分配信息并且对其解码，以确定是否存在用于其连接的资源分配。图7示出了该方法的流程图。

如以上参照图3和图4所述，在现有的IEEE 802.16e-2005建议中，BS使用DL-MAP/UL-MAP来指示资源分配信息。在DL-MAP/UL-MAP中，使用多个MAP-IE(MAP信息元素)来描述每个突发分配。在第二实施方式中，将“有效持续时间”添加到资源分配信息中，例如将其作为附加字段直接添加到DL-MAP-IE/UL-MAP-IE中，以指示该MAP-IE的有效持续时间。

因此，如图6中所示，流程图的第一步骤(图7中的步骤S10)是BS为每个MS或连接计算资源分配。然后，BS获取或估计该资源分配的有效持续时间(S11)。为此，BS可以考虑诸如服务类型(例如语音呼叫、视频...)的因素。

然后，BS使用DL-MAP和UL-MAP来将各个MS的所分配资源和有效持续时间一起通知给各个MS。该有效持续时间例如可以被表示为在MS应该再次检查新的资源分配之前的以毫秒为单位的时间值或多个帧。BS构建在DL子帧的开始处附近包含了DL-MAP和UL-MAP的帧(参见图4)，并且将该帧发送给其小区内的用户(S12)。

MS接收到从BS发送的数据，对DL-MAP和UL-MAP进行解码(S13)，并且提取出分配给它的资源信息(包括DL突发和/或UL突发的大小和位置)及该分配的有效持续时间。MS启动定时器(其可以是逐帧递增的计数器)，以开始有效持续时间的倒计时(S14)。

MS检查定时器是否已经到期。如果没有到期(S15，“否”)，则MS继续使用先前分配给它的相同资源分配信息(S16)。如果已经到期(S15，“是”)，则MS对包含在下一个接收到的DL子帧内的DL-MAP和/或UL-MAP进行解码，以检查任何新的分配信息(S17)。BS可设置成即使在资源分配中不需要实际变化，也在有效持续时间到期时无条件地发送新的分配信息；另选的是，BS可以忽略其资源分配不需要改变的MS的MAP-IE，使得该MS能够继续使用现有的资源分配，直到被来自BS的新MAP-IE肯定地废弃为止。

如在第一实施方式中一样，BS可以处理整个帧，或者可以单独地考虑DL子帧和UL子帧。即，BS处的处理和每个MS中的处理可以通过图7中的步骤每帧一次地进行以共同地处理两个子帧，或者每帧两次地进行以单独处理每个子帧内的资源分配。当然，在任何一种情况下，BS需要在发送当前帧之前完成“有效持续时间”值的估计及设定，并且每个MS处的处理应当在接收到DL-MAP和UL-MAP之后尽可能快地进行，使得MS端所需要的任何调整可及时地进行，以处理后续的突发。

因此，本发明的第一方面提供了一种无线通信***，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给用户台中的每一个以用于与基站通信，并且将资源分配信息包含在每个帧内；其中基站被设置成除了为用户台提供所述资源分配信息之外，还为用户台提供表示其资源分配已经改变的用户台或连接的列表。

优选的是，该列表应用于从基站到用户台中的每一个的下行链路上的资源分配。该列表也可以应用到从用户台到基站的上行链路上的资源分配。通常，每个帧被分为下行链路子帧和上行链路子帧，并且为下行链路子帧和上行链路子帧提供所述资源分配信息。

优选的是，该列表对其资源分配已经在下行链路子帧和上行链路子帧中的至少一个上改变的用户台进行识别。基站可以将这两种列表提供给用户台，一个列表用于下行链路子帧，另一个列表用于上行链路子帧；另选的是，基站将一个列表作为同时用于下行链路子帧和上行链路子帧两者的组合列表。优选的是，列表设置在每个帧内。在其中每个帧都被配置成有序的时隙序列的结构中，希望该列表或每个列表位于所述序列中比资源分配信息靠前的位置。

优选的是，每个连接具有相关联的ID，并且该列表包括其资源分配已经改变的连接的ID。替换的是或另外的是，用户台中的每一个具有相关联的ID，并且优选的是，该列表包括其资源分配已经改变的用户台的ID。

在一个实施方式中，该列表包括位映射，其中每个位表示单独的用户台或单独的连接，并且其二进制值表示该用户台的资源分配是否已经改变。

优选的是，每个用户台被设置成对该列表或每个列表进行解码，并且响应于确定在该列表内存在其相关ID，将确认发送给基站。在这种情况下，基站还被设置成对从用户台接收到的确认进行处理，以确定是否在下一个帧内重复相关的资源分配信息。

在上文中，“改变的”资源分配可以是已经修改、取消或初始化的资源分配。

***可以是基于OFDMA TDD的***，其中资源分配信息包括DL-MAP和UL-MAP，并且在每个帧的帧控制报头与DL-MAP和UL-MAP之间设置该列表。

优选的是，该列表包括：“All_Updated”标记，用于指示所有用户台的资源分配是否已经改变；和/或“None_Updated”标记，用于指示是否没有用户台的资源分配发生改变。

在另一方面，本发明提供了一种与多个固定或移动用户台一起用于无线通信***中的基站，该基站可操作于通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，并且该基站包括资源分配装置，该资源分配装置用于将资源分配给用户台中的每一个以用于与基站通信，并用于将资源分配信息包含在每个帧内，该资源分配装置被设置成除了为用户台提供所述资源分配信息之外，还为用户台提供表示其资源分配已经改变的用户台或连接的列表。

优选的是，每个帧被分为下行链路子帧和上行链路子帧，并且所述资源分配装置为下行链路子帧和上行链路子帧提供资源分配信息，其中该资源分配装置构建至少一个列表，所述列表对其资源分配在下行链路子帧和上行链路子帧中的至少一个上已经改变的用户台进行识别。

优选的是，该资源分配信息包括DL-MAP和UL-MAP，并且该资源分配装置在帧内将该列表或每个列表***到资源分配信息之前。该基站还可以包括用于存储标识了每个所述用户台和/或其与基站的连接的ID的存储器，该资源分配装置将这些ID包括在该列表或每个列表中。

本发明的又一方面提供了一种在无线通信***中使用的用户台，该***包括基站和多个这种用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给用户台中的每一个，并且将每个帧内的资源分配信息通知给用户台，其中，用户台包括帧解码器，该帧解码器包括用于在由所述基站提供的除了该帧中的资源分配信息之外的列表中识别其自身用户台的装置。

优选的是，该用户台被设置成在帧解码器在所述列表中识别出其自身用户台的情况下，对资源分配信息进行解码，并且响应于由此解码的资源分配信息而调整其内部设置。该用户台在帧解码器没有在所述列表中识别出其自身用户台的情况下，可以忽略该资源分配信息并且保持其内部设置不变。

优选的是，帧解码器可对所述列表中的“All_Updated”标记进行响应，无条件地对资源分配信息进行解码，而不在该列表中识别其自身用户台。

发明的又一方面是一种在无线通信***中使用的帧格式，该帧格式包括：下行链路子帧，其用于包含下行链路数据，并且用于将待发送信息从基站通过信号发送到该无线通信***的具有与该基站的连接的用户台；以及上行链路子帧，其用于包含上行链路数据，并且用于将待发送信息从用户台通过信号发送到基站；其中，下行链路子帧在下行链路子帧中的用于分配资源的DL-MAP以及上行链路子帧中的用于分配资源的UL-MAP之前，包括至少一个列表，所述列表识别其资源分配相对于前一个帧已经改变的用户台或用户台与基站的连接。

在这种帧格式中，优选的是，为DL-MAP及UL-MAP共同地提供列表，并且该列表直接出现在帧的帧控制报头之后。

本发明还提供了一种在无线通信***中使用的无线通信方法，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给用户台中的每一个以用于与基站通信，并且将资源分配信息包含在每个帧内；其中：基站除了在帧内为用户台提供所述资源分配信息之外，还为用户台提供表示其资源分配已经改变的用户台的列表；用户台检查该列表以识别其自身，并且：在列表中被识别出的每个用户台对资源分配信息进行解码，并且根据该资源分配信息来改变其与基站的通信设置；而没有在列表中被识别出的每个用户台忽略该资源分配信息，并且继续像以前一样进行通信。

本发明还包含软件，当该软件由无线通信***内的基站和用户台的处理器执行时，该软件执行上述方法。

在另一形式中，本发明在其一个方面提供了一种无线通信***，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给该多个用户台或多个连接中的每一个以用于与基站通信，并且将资源分配信息包含在帧内，其中；基站被设置成除了为用户台提供用于每个用户台的资源分配信息之外，还为用户台提供其中对该用户台的资源分配不会改变的资源分配信息的有效性时段。

优选的是，一种所述连接是广播连接或与一组用户台保持的组播连接，并且该有效性时段应用于该组中的所有用户台。该有效性时段可以是多个帧。

除了所述资源分配的有效性时段之外，可以对资源分配的周期性进行设定。

优选的是，每个用户台被设置成在有效性时段到期之前忽略后续帧内的资源分配信息。

此外，还优选的是，基站被设置成从后续帧中省略先前发送的并且其有效性时段未到期的资源分配信息。

每个用户台可以在接收到资源分配信息时向基站发送确认，并且基站可以从后续帧中忽略已接收到了对其的确认的资源分配信息。

优选的是，每个用户台被设置成对有效性时段进行倒计时，并且当有效性时段到期时对从基站中接收到的后续资源分配信息进行解码。

在一个实施方式中，每个帧被分为下行链路子帧和上行链路子帧，并且为下行链路子帧和上行链路子帧的资源分配信息设置所述有效性时段。另选的是，单独地为下行链路子帧和上行链路子帧中的每一个设置有效性时段。

与前面一样，“改变的”资源分配可以是已经修改、取消或初始化的资源分配。

这种形式的本发明的一个实施方式是基于OFDMA TDD的***，其中资源分配信息包括DL-MAP和UL-MAP，DL-MAP和UL-MAP分别包含对用户台与基站之间的连接进行识别的MAP-IE，并且有效性时段被添加到DL-MAP和UL-MAP中的每一个的MAP-IE中。

这种形式的本发明的另一方面是一种与多个固定或移动用户台一起在无线通信***中使用的基站，该基站可操作以通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，并且该基站包括资源分配装置，该资源分配装置用于将资源分配给用户台中的每一个以用于它们与基站的通信，并且该资源分配装置用于将资源分配信息包含在帧内，该资源分配装置被设置成除了为用户台提供所述资源分配信息之外，还为用户台提供其中资源分配将不会改变的有效性时段。

优选的是，基站被设置成从后续帧中省略先前发送的并且其有效性时段没有到期的资源分配信息。

在一个实施方式中，每个帧被分为下行链路子帧和上行链路子帧，并且所述资源分配装置为下行链路子帧和上行链路子帧提供资源分配信息，其中该资源分配装置被设置成将所述有效性时段包含到下行链路子帧和上行链路子帧中的至少一个的资源分配信息中。

更具体地说，基站可以用于基于OFDMA TDD的***，其中，该资源分配信息包括DL-MAP和UL-MAP，DL-MAP和UL-MAP分别包含对用户台与基站之间的连接进行识别的MAP-IE，并且该资源分配装置被配置成将有效性时段添加到DL-MAP和UL-MAP中的每一个中的MAP-IE内。

本发明的又一方面是一种在无线通信***中使用的用户台，该***包括基站和多个这种用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将***资源分配给用户台中的每一个，并且将帧内的资源分配信息通知给用户台，其中，用户台包括帧解码器，该帧解码器包括用于从资源分配信息中提取有效性时段的装置，该用户台响应于该有效性时段，以在该有效性时段的持续时间内忽略在后续帧中接收到的资源分配信息。

优选的是，用户台具有用于对有效性时段进行倒计时的定时器，并且当有效性时段到期时对从基站接收到的后续资源分配信息进行解码。

这种形式的本发明的另一方面是无线通信***内的无线通信方法，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与用户台中的每一个的连接，基站将资源分配给用户台中的每一个以用于与基站通信，并且将资源分配信息包含在帧内；其中：基站除了为用户台提供用于每个用户台的资源分配信息之外，还为用户台提供其中对该用户台的资源分配不会改变的资源分配信息的有效性时段，并且每个用户台在接收到具有所述有效性时段的资源分配信息时，在有效性时段的持续时间内忽略后续的资源分配信息。

无线通信***中的基站和用户台的处理器可以执行软件，以执行上述方法。

总之，本发明提供了一种基于帧的无线通信***中的信令方法，该信令方法使得基站(BS)能够将资源分配通知给固定或移动用户台，而不需要过多的信令和处理开销。在一个实施方式中，除了常规资源分配信息(例如DL-MAP或UL-MAP.)之外，在帧的开始处该列出其资源分配已经改变、取消或初始化的MS或连接的ID，使得每个MS能够在列表中识别其自身(或其连接)。只有该列表与其相关的那些移动台才需要对资源分配信息执行动作。在另一个实施方式中，BS将有效性时段附加到与常规资源分配信息一起发送的每个资源分配中。这使得BS不必在后续帧内重复相同的信息，并且每个MS可以在有效性时段内继续使用相同的资源而不需要检查更新。

本发明可以采用新型的BS或MS的形式，或采用用于BS或MS的硬件模块，并且可以通过替换或修改由BS和/或每个MS的处理器执行的软件来实现。在其中设置有具有基站的部分功能的中继站的***中，本发明也可应用于每个中继站。

因此，可以硬件的形式、以在一个或更多个处理器上运行的软件模块的形式或以其组合的形式来实现本发明的实施方式。即，本领域的技术人员可以理解的是，在实际中可以使用微处理器或数字信号处理器(DSP)来实施上述子***的部分或全部功能。本发明也可以实现为一个或更多个装置或设备程序(例如计算机程序和计算机程序产品)，以执行在此所述的任一方法的部分或全部。实现本发明的这种程序可存储在计算机可读介质上，或者例如可以是一个和更多个信号的形式。这种信号可以是可从互联网网站下载的数据信号，或者可以被设置在载波信号上，或者可以为任何其它形式。

虽然以上描述通过示例的方式针对IEEE 802.16无线通信***，但是本发明可应用于其中可在逐帧的基础上进行资源分配的其它基于帧的通信***。

Claims

1、一种无线通信***，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，该基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与所述用户台中的每一个的连接，该基站将资源分配给所述用户台中的每一个以用于与该基站进行通信，并且将资源分配信息包含在每个帧内；其中：

所述基站被设置成除了为所述用户台提供所述资源分配信息之外，还为所述用户台提供表示其资源分配已经改变的用户台或连接的列表。

2、根据权利要求1所述的无线通信***，其中，所述列表应用于从所述基站到所述用户台中的每一个的下行链路和从所述用户台到所述基站的上行链路中的至少一个上的资源分配。

3、根据权利要求2所述的无线通信***，其中，所述列表识别其资源分配已经在下行链路子帧和上行链路子帧中的至少一个上改变的用户台。

4、根据权利要求2所述的无线通信***，其中，所述基站将两个所述列表提供给所述用户台，一个列表用于下行链路子帧，另一个列表用于上行链路子帧。

5、根据权利要求1所述的无线通信***，其中，每个连接和/或每个用户台具有相关联的ID，并且所述列表包括其资源分配已经改变的连接的ID。

6、根据权利要求1所述的无线通信***，其中，所述列表包括位映射，在该位映射中，每个位都代表单独的用户台或单独的连接，并且其二进制值表示该用户台的资源分配是否已经改变。

7、根据权利要求1所述的无线通信***，其中，每个用户台被设置成对所述列表或每个列表进行解码，并且响应于确定在所述列表中存在其相关ID，将确认发送给所述基站。

8、根据权利要求7所述的无线通信***，其中，所述基站还被设置成对从所述用户台接收到的确认进行处理，以确定是否在下一个帧内重复相关的资源分配信息。

9、一种与多个固定或移动用户台一起用于无线通信***中的基站，该基站可操作用于通过以帧为单位执行无线通信来保持与所述用户台中的每一个的连接，并且所述基站包括资源分配装置，该资源分配装置用于将资源分配给所述用户台中的每一个以用于与所述基站进行通信，并且该资源分配装置用于将资源分配信息包含在每个帧内，该资源分配装置被设置成除了为所述用户台提供所述资源分配信息之外，还为所述用户台提供表示其资源分配已经改变的用户台或连接的列表。

10、一种在无线通信***中使用的用户台，该无线通信***包括基站和多个这种用户台，该基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与所述用户台中的每一个的连接，该基站将***资源分配给所述用户台中的每一个，并且在每个帧内将资源分配信息通知给所述用户台，其中，所述用户台包括帧解码器，该帧解码器包括用于在由所述基站提供的除了所述帧内的资源分配信息之外的列表中识别其自身用户台的装置。

11、一种在无线通信***中使用的帧格式，该帧格式包括：

下行链路子帧，其用于包含下行链路数据，并且将待发送信息从基站通过信号发送到所述无线通信***的具有与所述基站的连接的用户台；以及

上行链路子帧，其用于包含上行链路数据，并且用于将待发送信息从所述用户台通过信号发送到所述基站；其中，

所述下行链路子帧在所述下行链路子帧中的用于分配资源的DL-MAP以及所述上行链路子帧中的用于分配资源的UL-MAP之前，包括至少一个列表，所述列表识别其资源分配相对于前一个帧已经改变的用户台或用户台与所述基站的连接。

12、一种在无线通信***中使用的无线通信方法，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，该基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与所述用户台中的每一个的连接，该基站将资源分配给所述用户台中的每一个以用于与该基站进行通信，并且该基站将资源分配信息包含在每个帧内；其中：

所述基站除了在帧内为所述用户台提供所述资源分配信息之外，还为所述用户台提供表示其资源分配已经改变的用户台的列表；

所述用户台检查所述列表来识别其自身，并且：

在所述列表中被识别出的每个用户台对所述资源分配信息进行解码，并且根据所述资源分配信息来改变其与所述基站的通信设置；而

没有在所述列表中被识别出的每个用户台忽略所述资源分配信息，并且继续像以前一样进行通信。

13、一种无线通信***，该无线通信***包括基站和多个固定或移动用户台，该基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与所述用户台中的每一个的连接，该基站将资源分配给所述多个用户台或所述多个连接中的每一个以用于与该基站进行通信，并且该基站将资源分配信息包含在帧内；其中：

所述基站被设置成除了为所述用户台提供用于每个用户台的所述资源分配信息之外，还为所述用户台提供其中对所述用户台的资源分配不会改变的资源分配信息的有效性时段。

14、根据权利要求13所述的无线通信***，其中，一种所述连接是广播连接或与一组用户台保持的组播连接，并且所述有效性时段应用于所述组中的所有用户台。

15、根据权利要求13所述的无线通信***，其中，每个用户台被设置成在所述有效性时段到期之前忽略后续帧内的资源分配信息。

16、根据权利要求13所述的无线通信***，其中，所述基站被设置成从后续帧中省略先前发送的并且其有效性时段没有到期的资源分配信息。

17、根据权利要求13所述的无线通信***，其中，每个用户台被设置成在接收到所述资源分配信息时向所述基站发送确认。

18、根据权利要求17所述的无线通信***，其中，所述基站被设置成从后续帧中省略已接收到对于其的确认的资源分配信息。

19、根据权利要求13所述的无线通信***，其中，每个用户台被设置成对所述有效性时段进行倒计时，并且当所述有效性时段到期时对从所述基站接收到的后续资源分配信息进行解码。

20、根据权利要求13所述的无线通信***，其中，每个帧被分为下行链路子帧和上行链路子帧，并且为所述下行链路子帧和所述上行链路子帧中的至少一个的资源分配信息设置所述有效性时段。

21、一种与多个固定或移动用户台一起用于无线通信***的基站，该基站可操作用于通过以帧为单位执行无线通信来保持与所述用户台中的每一个的连接，并且该基站包括资源分配装置，该资源分配装置用于将资源分配给所述用户台中的每一个以用于与该基站进行通信，并且该资源分配装置用于将资源分配信息包含在帧内，该资源分配装置被设置成除了为所述用户台提供所述资源分配信息之外，还为所述用户台提供其中所述资源分配将不会改变的有效性时段。

22、一种在无线通信***中使用的用户台，该无线通信***包括基站和多个这种用户台，该基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与所述用户台中的每一个的连接，该基站将***资源分配给所述用户台中的每一个，并且在帧内将资源分配信息通知给所述用户台，其中，所述用户台包括帧解码器，该帧解码器包括用于从所述资源分配信息中提取有效性时段的装置，所述用户台响应于所述有效性时段，在所述有效性时段的持续时间内忽略在后续帧内接收到的资源分配信息。

23、一种***中的无线通信方法，该***包括基站和多个固定或移动用户台，该基站通过以帧为单位执行无线通信来保持与所述用户台中的每一个的连接，该基站将资源分配给所述用户台中的每一个以用于与该基站进行通信，并且该基站将资源分配信息包含在帧内；其中：

所述基站除了为所述用户台提供用于每个用户台的资源分配信息之外，还为所述用户台提供其中对所述用户台的资源分配不会改变的资源分配信息的有效性时段，而且每个用户台在接收到具有所述有效性时段的资源分配信息时，在所述有效性时段的持续时间内忽略后续的资源分配信息。

24、一种存储软件的计算机可读介质，当所述软件由无线通信***中的基站和用户台的处理器执行时，所述软件执行根据权利要求12或权利要求23所述的方法。