在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中用于在基站和中继站之间协商帧偏移的设备...的制作方法

文档序号:7936928阅读:263来源:国知局

专利名称::在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中用于在基站和中继站之间协商帧偏移的设备...的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种在利用多跳中继方案的通信系统中用于在基站(BS)和中继站(RS)之间协商帧偏移的设备和方法。具体而言,本发明涉及一种在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的i殳备和方法,其中,BS和RS通过使用帧偏移来通信。
背景技术
:在下一代通信系统(也被称为第四代(4G)移动通信系统)中,小区具有显著较小的半径以便提供高速通信和处理大量的呼叫业务。当前,根据集中式设计来设计无线网络。然而,可以预期,集中式设计不能应用于4G通信系统。因此,4G通信系统不得不以分布方式进行控制,并且必须能够积极地应付环境变化(例如,当增加新基站(BS)时)。由于上述原因,在4G通信系统中需要自配置无线网络。为了实现在4G通信系统中所要求的自配置无线网络,在无线通信系统中引入在专用(ad-hoc)网络中采用的技术。其代表性示例是多跳中继蜂窝网络,在所述多跳中继蜂窝网络中,在由固定BS构成的蜂窝网络中引入专用多跳中继方案。图1图示了利用多跳中继方案的传统蜂窝网络的结构。参照图1,在BS覆盖区101中包含的移动站(MS)110利用直接链路与BS100连接,位于BS覆盖区101外并因此具有与BS100的较差信道状态的MS120经由中继站(RS)130连接到BS100。在这种情况下,由于RS130用于在BS100和MS120之间中继信号,所以形成BS-MS链路、BS-RS链路和RS-MS链路。例如,当MS处于BS100的小区边缘或处于由于建筑物而遭受严重屏蔽现象的盲区中时,MS经由RS130与BS100进行通信。这样,通过在具有差信道状态的小区边缘区域中使用多跳中继方案,可以提供高速数据信道,并且还可以扩展小区服务区域。宽带无线接入系统通常提供因特网业务、基于因特网协议的语音(VoIP)业务、非实时流业务等。而且,近来,将作为实时广播业务的多播和广播业务(MBS)认为是新业务。有利地,MBS可以提供双向数据通信并且也支持和数字多媒体广播(MBS)业务一样的移动性。MBS可以提供视频广播业务(例如新闻、肥皂剧、体育等)和数据业务(例如无线音乐广播、实时交通信息等)。根据MS的业务接入方法,MBS分成两种,即单BS接入方法和多BS接入方法。在单BS接入方法中,MS从该MS所注册的一个BS接收MBS业务。在多BS接入方法中,MB同时从两个或更多个基站接收MBS业务。闭,闭二7交DC^X丰d(ij厶UJ'J、J义JJl3'沃/V々/Ao在多BS接入方法中,当MS位于当前服务小区和相邻小区之间的重叠区域中时,相邻小区的信号不作为由干扰导致的噪声,而是作为从射频(RF)组合得到的信号增益。这是宏分集效应(macrodiversityeffect)。为了获得宏分集效应,从服务BS和位于相邻小区中的BS发送相同的信号。因此,为了提供MBS,在广播区(即MBS—ZONE)中存在的所有基站和所有中继站都发送相同的信号。当BS在特定时间点具有要发送的数据(例如MBS数据)时,BS考虑在RS中发生的处理延迟,并因而在该特定时间点之前向RS发送该数据。通过这样做,甚至例如在RS经历处理延迟以分析所接收的数据或分配用于重发的带宽时,BS和RS也可以在相同的时间点发送相同的数据。例如,当通过两跳发送数据时,BS通过不仅考虑第一跳RS而且考虑第二跳RS而提前发送该数据。在这种情况下,考虑到在第二跳RS中发生的处理延迟,直接与BS连接的第一跳RS緩沖该数据,并且在预定时间点向MS发送该数据。同时,当相邻基站在相同时间点使用相同的帧号时,宽带无线通信系统可能引起在上行链路(UL)通信中的干扰。由于此原因,为了增加系统容量或覆盖,相邻基站需要使用彼此不同的帧号。上述方法同样也应用于使用中继方案的系统。因此,优选地,基站和中继站在相同时间点使用不同的帧号。在这种情况下,如果在BS和RS之间不能区分帧号,会产生下述问题BS和RS在不同的时间点或在不同的帧号发送要在相同时间点或要在相同帧号发送的消息。因此,当在BS和RS之间使用不同的帧号时,需要一种能够在BS和RS之间协商帧偏移的信令过程
发明内容技术问题为了解决现有技术的上述缺陷,本发明的首要目的是至少解决上述问题和/或缺点,以及至少提供下述优点。因此,本发明的一个方面是提供一种在利用多跳中继方案的通信系统中用于在基站(BS)和中继站(RS)之间协商帧偏移的设备及方法。本发明的另一方面是提供一种用于在利用多跳中继方案的通信系统中通过^f吏用BS和RS之间的帧偏移来确定广播业务数据的发送时间点的设备及方法。本发明的再一方面是提供一种用于在利用多跳中继方案的通信系统中通过使用BS和RS之间的帧偏移来确定特定控制消息的发送时间点的设备及方法。本发明的另一方面是提供一种在利用多跳中继方案的通信系统中使用BS发送(Tx)帧号来通知由RS发送的广播业务数据的发送时间点的设备及方法。本发明的另一方面是提供一种在利用多跳中继方案的通信系统中使用RSTx帧号来通知由RS发送的特定控制消息的发送时间点的设备及方法。根据本发明的一个方面,提供一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的上级站(superordinatestation)的通信方法。所述方法包括当4企测到RS的初始接入时,确定在所述上级站中使用的帧号与要在所述RS中使用的帧号之间的偏移值;产生包括对应于所述偏移值的RS帧偏移信息的消息;并且向所述RS发送所产生的消息。根据本发明的另一方面,提供一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的RS的通信方法。所述方法包括在所述RS的初始接入期间,接收包括指示在上级站中使用的帧号与要在所述RS中使用的帧号之间的偏移值的RS帧偏移信息的消息;并且通过使用所述RS帧偏移来确定所述RS的帧号。根据本发明的另一方面,提供一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的上级站的通信方法。所述方法包括当才企测到RS的初始接入时,确定在所述上级站中使用的帧号与要在所述RS中使用的帧号之间的偏移值;通过考虑包括所连接的RS的所有中继站的处理延迟时间来确定最大等待时间;通过使用所述最大等待时间来确定所述RS的等待时间;产生包括对应于所述偏移值的RS帧偏移信息并且还包括关于所述等待时间的信息的消息;并且向所述RS发送所产生的消息。根据本发明的另一方面,提供一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的RS的通信方法。所述方法包括在所述RS的初始接入期间,接收包括指示在上级站中使用的帧号和要在所述RS中使用的帧号之间的偏移值的RS帧偏移信息并且还包括关于特定广播消息的RS等待时间信息的消息;并且通过^f吏用所述RS帧偏移来确定所述RS的帧号。根据本发明的另一方面,提供一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的上级站设备。所述设备包括控制器,用于当检测到RS的初始接入时,就确定在所述上级站中使用的帧号与要在所述RS中使用的帧号之间的偏移值;消息处理器,用于产生包括对应于所述偏移值的RS帧偏移信息的消息;以及发送器,用于向所述RS发送所产生的消息。根据本发明的另一方面,提供一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的RS设备。所述设备包括消息处理器,用于在所述RS的初始接入期间,接收包括指示在上级站中使用的帧号与要在所述RS中使用的帧号之间的偏移值的RS帧偏移信息的消息;以及控制器,用于通过4吏用所述RS帧偏移来确定所述RS的帧号。在进行下面的"具体实施方式"部分之前,阐述在本专利文件通篇中使用的某些单词和短语的定义可能是有益的术语"包括"和"由......组成"及其派生词的含义是包括而没有限制;术语"或"是包括,意指和/或;短语"与......相关联"和"与其相关联"及其派生词可以意指包括、被包括在内、与......互连、包含、被包含在内、连接至或与......连接、耦合至或与......耦合、可与......通信、与......协作、交替、并列、接近、绑定至......或与......绑定、具有、具有......的特性等等;以及术语"控制器,,意指控制至少一个操作的任何设备、系统或其中的部件,可以以硬件、固件或软件或它们中的至少两种的一些组合来实现这样的设备。应当注意与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或是分布式的,不管是本地的还是远程的。在该专利文件通篇中提供某些词汇和短语的定义,本领域普通技术人员应当理解如果不是大多数情况下,则在许多情况下,这样的定义应用于现有技术、以及这样定义的词汇和短语的将来的使用。为了更完整地理解本公开及其优点,现在通过结合附图来参照下面的描述,在所述附图中,类似的参考数字表示类似的部件图1图示了传统的利用多跳中继方案的蜂窝网络的结构;图2图示了多基站(BS)接入方法;图3是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS(或上级站)执行的协商中继站(RS)帧偏移的过程的流程图4是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的协商帧偏移的过程的流程图5是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS执行的发送广播业务数据的过程的流程图6是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的发送广播业务数据的过程的流程图7是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS执行的发送特定控制消息的过程的流程图8是图示才艮据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的发送特定控制消息的过程的流程图9是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS(或上级站)执行的协商帧偏移的过程的流程图10是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的协商帧偏移的过程的流程图11是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS执行的发送特定控制消息的过程的流程图12是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的发送特定控制消息的过程的流程图;以及图13是根据本发明的BS(或RS)的方框图。具体实施例方式在本专利文件中被用来描述本公开的原理的、下面讨论的图2到13以及各实施例仅仅是图示,而不应当以任何方式被曲解为对本公开范围的限制。本领域技术人员应当理解可以以任何适当配置的无线通信系统来实现本公开的原理。在下文中,将描述本发明的技术,所述技术在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中协商基站(BS)和中继站(RS)之间的帧偏移。也就是说,根据本发明,所述BS和RS协商帧偏移,并且其后,所述BS通过考虑所述帧偏移来向RS发送特定消息,并且所述RS通过利用所述帧偏移来确定特定消息的发送时间点。利用多跳中继方案的宽带无线接入通信系统可以使用正交频分复用(OFDM)和正交频分多址(OFDMA)方法。由于利用多跳中继方案的宽带无线接入通信系统使用OFDM/OFDMA方法,所以当通过使用多个副载波发送物理信道信号时,可以进行高速数据通信。而且,在多小区结构中可以支持移动站(MS)的移动性。虽然在下文中将宽带无线接入通信系统描述为示例,但是本发明同样也可以应用于基于其他蜂窝的通信系统,只要其使用多跳中继方案。在RS的初始接入期间,BS通过考虑其他中继站的帧号来确定所连接的RS的帧号,并且向RS通知BS帧号的最低有效位(LSB)的8比特值与RS帧号的LSB的8比特值之间的差(即帧偏移)。也就是说,在初始接入过程中,BS和RS协商帧偏移并因而共享该帧偏移。如此,BS可以确定RS的起始帧号。可替换地,RS可以检查相邻基站和中继站的帧号,选择期望的帧偏移值,并且请求BS告知该帧偏移值。当RS向BS发送包括关于由所述RS确定的帧偏移的信息的请求消息时,所述BS可以允许所请求的值或可以在响应所述RS之前重新确定帧偏移。例如,可以通过使用用户站基本能力协商-请求-响应(SBC-REQ-RSP)消息或注册-请求-响应(REG-REQ-RSP)消息来协商帧偏移值。在这种情况下,将类型长度值(TLV)参数添加到SBC-REQ-RSP消息或REG-REQ-RSP消息中,其示例如下面的表l所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>_^_I8比特的帧偏移的无符号整数__在这种情况下,才艮据系统配置,帧偏移信息的尺寸(即比特尺寸)可以是16比特。然而,也可以使用其他的比特尺寸。当下级RS新注册到一注册到BS的RS时,所述BS或所述上级RS可能向下级RS通知上级RS帧号的LBS8比特值和下级RS帧号的LBS8比特值之间的差(即帧偏移)。如果上级RS向下级RS通知帧偏移,则上级RS向所述BS通知该值。也就是说,所述BS管理属于该BS的所有中继站的帧偏移。当在特定时间点存在要由BS和RS两者发送的数据(即多播和广播业务(MBS)数据)时,在向所述RS发送该数据时,所述BS报告针对该数据的BS发送(Tx)帧号。下面的表2示出了用于通知BSTx帧号的TLV参数的例子。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>当接收到如上面表3中所示的信息时,RS在对应于所述RSTx帧号的帧来发送消息。在这种情况下,BS使用多个中继站的处理延迟时间和帧号,并因而提前向RS传递该消息,以便最小化所述RS中的对于该消息的等待时间。例如,假定注册到该BS的第一RS的帧偏移是IO,第二RS的帧偏移是15,每个RS的处理延迟时间是3帧,并且该BS在帧号10发送消息(即TRF-IND消息或PAG-ADV消息)。在这种情况下,为了最小化在中继站中产生的延迟时间,当RS起始帧号是10时,BS可以在早13帧的时间点向第一RS发送该消息,而在早18帧的时间点向第二RS发送该消息。现在,将假定BS在BS帧号5向中继站发送消息而无需知道或考虑每个下级RS的帧偏移。然后,第一RS可以在帧号15从BS接收消息,并在考虑处理延迟时间的情况下在帧号18发送该消息。但是,由于该消息不得不在帧号IO发送,所以RS等待大约250帧以上以便发送该消息。也就是说,当BS任意发送数据而不考虑帧偏移时,在某些情况下,在RS中等待时间可能大大延长。因此,本发明中假定当BS向RS发送要在相同时间点或在相同帧号发送的消息时,所述BS通过考虑在该BS和RS之间的帧偏移而发送该消息。当BS和RS共享RS帧偏移时,首先,该BS和RS可以提前首先协商RS等待时间W—i—offset,其后,该RS可以通过使用该等待时间来确定消息发送时间点。例如,当BS、RS1、RS2和RS3的每一个均使用不同的帧号时,假定RSl的帧偏移是l,RS2的帧偏移是2,并且RS3的帧偏移是3。也假定RS1和RS3是BS的下级中继站,且RS2是RS1的下级RS。也就是说,RS2经由RS1从BS接收数据,且BS经由RS1从RS2接收数据。而且,假定中继站每一个都具有相同的等于3帧的处理延迟时间R_D。在这种情况下,为了BS和中继站在相同帧号发送相同消息,BS在早(R—D+l帧)的时间点向RSI发送消息,在早(R—D+2帧)的时间点向RS2发送该消息,在早(R一D+3帧)的时间点向RS3发送消息。也就是说,当在早9帧的时间点向中继站发送该消息时,每个RS可以通过在RS处理延迟时间R—D期间处理该消息而在预定帧号发送该消息。在这种情况下,每个RS发送消息所需的等待时间对于RS1来说是4帧,对于RS2来说是0帧,而对于RS3来说是2帧。上述描述可以被如下总结。BS在至少早(MAX—R—D+RS帧偏移—MAX—R—D)的时间点发送消息。也就是说,BS在早下述值的时间点向中继站发送消息所述值是通过对最大处理延迟时间和具有该最大处理延迟时间的RS的帧偏移求和而得到的。该总和值将被定义为最大等待时间MAX—W—i一offset。因而,通过(MAX—W—i_offset-R—D-帧偏移)来确定每个RS等待发送消息的等待时间W—i—offset。在初始接入过程期间,上级站和RS协商并共享RS帧偏移、RS处理延迟时间R—D、和等待时间W_i_offset。上级站可以是BS或上级RS。当一个新RS连接并因而上述值变化时,经变化的值需要通知给每个RS。通过使用这样的方法,在发送TRF-IND消息或PAG-ADV消息时不需要额外提供与发送相关的信息(即发送帧信息),由此减少开销。可以通过使用在上述的初始接入过程期间交换的消息(例如SBC-RSP、RS配置命令(RS—Config-CMD)等)来协商RS帧偏移和RS等待时间。图3是图示根据本发明的在使用多跳中继方案的宽带无线通信系统中由BS或上级站(即较高级站)执行的协商RS帧偏移的过程的流程图。参照图3,在步骤301,BS或上级站从RS接收接入请求。一般,通过测距操作、基本能力协商操作、鉴权操作、注册操作等来执行初始接入过程(或网络进入过程)。也就是说,BS和RS可以在通过初始接入过程建立连接之后执行业务通信。同时,在初始接入过程期间,RS可以请求BS或上级站来告知特定的帧偏移。这样,在步骤303,当检测到任意RS的初始接入时,BS就通过使用由BS管理的多个中继站的帧偏移来确定要分配给所连接的RS的帧偏移。该帧偏移表示在RS的上级站中使用的帧号和RS将使用的帧号之间的偏移值。在步骤305,BS产生包括关于所确定帧偏移的信息的消息。在步骤307,BS向RS发送包括该帧偏移信息的消息。所述消息是在执行初始接入过程时发送给RS的消息之一。例如,该消息可以是SBC-RSP消息、RS—Config-CMD消息等。RS帧偏移信息可以以如上表1所示的TLV格式被包含。图4是图示根据本发明的在使用多跳中继方案的宽带无线通信系统中由RS执行的协商帧偏移的过程的流程图。参照图4,在初始接入过程期间,在步骤401,RS从BS或上级站接收前导信号并因而获得系统同步。进一步,RS从BS或上级站接收下行链路信道描述符(DCD)消息和上行链路信道描述符(UCD)消息并因而获得通信所需的参数。例如,RS通过使用UCD消息获得与初始测距相关的参数。在获4于与不刀:i^WJiEE^曰天的夢^:;后,妄'155^刀:^,3£^1"问7fn^VI丁W:!fS4要入辽亏王(或网络进入过程)。在初始接入过程期间,在步骤403,RS向BS发送用于协商帧偏移的接入请求。该接入请求消息可以是SBC-REQ消息或REG-REQ消息。在这种情况下,RS可以请求BS告知特定的帧偏移。在初始接入过程期间,在步骤405,RSA^上级站接收包括指示在上级站的帧号和该RS的帧号之间的偏移值的RS帧偏移信息的消息。所述包括RS帧偏移信息的消息可以是SBC-RSP消息、REG-RSP消息或RS—Config-CMD消息。所述RS帧偏移信息可以以在如上面表1所示的TLV格式被包含。在步骤407中,RS从该消息中提取出帧偏移信息,并且通过使用所述帧偏移信息来确定帧号。在步骤409中,RS基于所确定的帧号开始帧通信。图5是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS执行的发送广播业务数据的过程的流程图。参照图5,在步骤501中,BS通过网络接收MBS数据(或MBS分组)。在步骤503中,当接收到MBS数据时,BS评估多个中继站的RS帧偏移和RS处理延迟时间R—D。在步骤505,通过考虑每个RS的RS处理延迟时间R—D,BS确定向中继站发送MBS的发送时间点。例如,BS可以选择在所述多个中继站的处理延迟时间R—D当中的最大值,并将所述发送时间点确定为与比BSTx帧号早所选择的值的时间点对应的帧。在步骤507,BS在所确定的帧向中继站发送MBS数据。在该步骤中,发送MBS数据的BSTx帧号和与MBS发送相关的信息(例如,空中调度信息)也和所述MBS数据一起发送。在步骤509中,BS在对应于BSTx帧号的帧向多个移动站发送该MBS数据。图6是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的发送广播业务数据的过程的流程图。参照图6,在步骤601中,RS从BS接收MBS数据。除了该MBS数据之外,RS还接收发送该MBS数据的BSTx帧号以及与MBS发送相关的信息(例如,空中调度信息)。在步骤603,RS通过使用先前协商的RS帧偏移和所接收的BSTx帧号j-—a■/.力入—,、,-,'、、、z、二、、l"i.rt'LJ=/f,I..前r:己、丄'丄上/A<々曰o木々用疋问夕,1、7夕叨;^及逸1^MJtSS多5W佐曰3T贝可。1夕'J,口,7口水"l迎T贝'陶,夕疋0,并且该BSTx帧号是10,则RS将发送时间点设置为帧号18。在步骤605,RS在对应于所确定的帧号的帧向移动站发送MBS数据。图7是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS执行的发送特定控制消息的过程的流程图。参照图7,在步骤701,BS确定是否产生了寻呼信息。该寻呼信息可以是在睡眠模式中发送的TRF-IND消息、在空闲模式中发送的PAG-ADV消息等等。在步骤703中,BS评估多个中继站的RS帧偏移和RS处理延迟时间R—D。在步骤705中,BS通过使用所评估的RS帧偏移和RS处理延迟时间R—D来确定向RS发送所述寻呼信息的时间点(或帧)。例如,假定注册到该BS的第一RS的帧偏移是10,第二RS的帧偏移是15,每个RS的处理延迟时间是3帧,以及BS在帧号IO发送消息(即TRF-IND消息或PAG-ADV消息)。在这种情况下,BS在早13帧的时间点向第一RS发送该消息,在早18帧的时间点向第二RS发送该消息。因此,所述发送时间点净皮确定为早18帧的时间点。在步骤707,BS在所确定的帧向中继站发送该寻呼信息,在该步骤中,RSTx帧号也和所述寻呼信息一起发送。在步骤709中,BS在相应的帧向多个移动站发送先前通过调度所确定的BSTx帧号。图8是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的发送特定控制消息的过程的流程图。参照图8,在步骤801,RS从BS接收寻呼信息。在该步骤中,除了所述寻呼信息外,RS还接收发送该寻呼信息的RSTx帧号。所述寻呼信息可以是睡眠模式中发送的TRF-IND消息、空闲模式中发送的PAG-ADV消息等等。在步骤803,RS通过使用所接收的RSTx帧号来确定发送所述寻呼信息的帧号。在步骤805,RS在与所确定帧号对应的帧向多个移动站发送该寻呼4吕息。图9是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS或上级站执行的协商帧偏移的过程的流程图。参照图9,在步骤901中,BS或上级站从RS接收接入请求。通常,由测距操作、基本能力协商操作、鉴权操作、注册操作等来执行初始接入过程或网络进入过程。也就是说,BS和RS可以在通过初始4妄入过程建立连接之后执行业务通信。同时,在初始接入过程期间,RS可以请求上级站告知特定的帧偏移。这样,在步骤903中,当检测到RS的初始接入,BS(或上级站)通过使用由该BS管理的多个中继站的帧偏移来确定要分配给所连接的RS的帧偏移。所述帧偏移表示在BS(或上级站)中使用的帧号和RS将使用的帧号之间的偏移值。在步骤905中,BS(或上级站)在包括所连接的RS的所有中继站的多个处理延迟时间当中选择最大处理延迟时间MAX—R—D,并通过对该最大处理延迟时间MAX—R—D和相应RS的帧偏移求和来计算最大等待时间MAX—W—i一offset。在步骤907中,BS确定最大处理延迟时间MAX_R_D和最大等待时间MAX—W—i—offset是否由于新RS的接入而发生了变化。如果没有变化,则处理进行到步骤915,BS计算所连接的RS的等待时间W—i—offset,并向RS发送包括RS帧偏移信息和W—i—offset信息的消息。该消息是在初始接入过程期间向RS发送的多个消息之一。例如,该消息可以是SBC-RSP消息或RS—Config-CMD消息。如果最大处理延迟时间和最大等待时间发生变化,则处理进行到步骤卯9,该BS针对当前正与该网络连接的所有中继站更新等待时间W_i—offset。这里,根据(MAX—W—i—offset-R—D-帧偏移)来计算等待时间W_i—offset。在步骤911,BS向所连接的RS发送包括所述RS帧偏移信息和W—i—offset信息的消息。在步骤913,BS向其余的中继站报告该更新的等待时间W—i一offset。图10是图示才艮据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的协商帧偏移的过程的流程图。参照图10,在初始接入过程期间,在步骤1001,RS乂人BS或上级站接收前导信号并因而获得系统同步。进一步,RS从BS接收DCD消息和UCD消息并因而获得通信所需的参数。例如,RS通过使用UCD消息获得与初始测距相关的参数。在获得与初始测距相关的参数之后,RS开始初始测距并因而执行初始接入过程(或网络进入过程)。在初始接入过程期间,在步骤1003,RS向BS发送协商帧偏移的接入请求。该接入请求消息可以是SBC-REQ消息或REG-REQ消息。在这种情况下,RS可以请求BS提供特定的帧偏移。在初始接入过程期间,在步骤1005,RS从BS(或上级站)接收包括RS帧偏移信息和W—i—offset信息的消息。所述包括RS帧偏移信息和W—i—offset信息的消息可以是SBC-RSP消息、REG-RSP消息或RS—Config-CMD消息。所述RS帧偏移信息和W—i—offset信息可以以如上面表1所示的TLV格式被添加。所述W—i—offset信息可以通过使用相同消息而与所述RS帧偏移信息一起#皮发送。可替换地,可以通过使用与该RS帧偏移信息分开的其他消息来发送W—i—offset信息。在步骤1007中,RS从所接收的消息中提取出RS帧偏移信息,并且通过使用所述RS帧偏移信息来确定帧号。在步骤1009中,RS基于所确定的帧号开始帧通信。图11是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由BS执行的发送特定控制消息的过程的流程图。参照图11,在步骤1101,BS确定是否产生了寻呼信息。该寻呼信息可以是在睡眠模式中发送的TRF-IND消息、在空闲模式中发送的PAG-ADV消息等等。在步骤1103中,BS通过使用向多个移动站发送该寻呼信息的BSTx帧号并且还通过使用预定的最大等待时间MAX—W_i—offset来确定向多个中继站发送该寻呼信息的时间点(或帧)。也就是说,发送时间点被确定为与比该BSTx帧号早所述最大等待时间的时间点对应的帧。在步骤1105中,BS在所确定的帧向中继站发送该寻呼信息。在步骤1107中,BS在相应的帧向多个移动站发送先前通过调度确定的BSTx帧号。图12是图示根据本发明的在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中的由RS执行的发送特定控制消息的过程的流程图。参照图12,在步骤1201,RS从BS接收寻呼信息。所述寻呼信息可以是睡眠模式中发送的TRF-IND消息、空闲模式中发送的PAG-ADV消息等等。在步骤1203,RS在RS处理延迟时间R—D期间处理所述寻呼信息。在步骤1205,RS等待先前与所述BS协商的等待时间W—i—offset,并且然后向多个移动站发送该寻呼信息。图13是根据本发明的BS(或RS)的方框图。由于在BS和RS具有相同的接口模块(或通信模块)时它们具有相同的结构,所以下文中将参照图13的设备来描述BS和RS的操作。而且,假定在下面描述中使用时分双工(TDD)-OFDM系统。然而,本发明不限于此,并因而也可以应用于使用TDD方案和频分双工(FDD)方案两者的混合系统中或使用不同的资源划分方案的基于蜂窝的系统中。参照图13,BS(或RS)包括控制器1300、緩冲器1302、编码器1304、调制器1306、OFDM调制器1308、射频(RF)发送器1310、双工器1312、RF接收器1314、OFDM解调器1316、解调器1318、解码器1320、媒体访问控制(MAC)消息处理器1322。双工器1312根据双工模式通过天线从RF发送器1310接收信号,并将从天线接收的信号提供给RF接收器1314。例如,在TDD模式,双工器1312在发送帧发送通过天线从RF发送器1310接收的信号,并且在接收帧中将通过天线接收的信号传递给RS接收器1314。緩冲器1302在控制器1300的控制下输入和输出数据,并缓冲要发送的业务和控制消息(例如MAC协议数据单元(PDU))。假定单播业务、MBS业务和控制消息(即MAC管理消息)全部被缓冲在緩冲器1302中。编码器1304根据预定的编码方法对从緩冲器1302接收的分组(即MBS分组或控制消息)进行编码。调制器1306根据预定的调制方法调制从编码器1304输出的数据。OFDM调制器1308对从调制器1306接收的数据执行逆快速傅立叶变换(IFFT)操作,并因而输出采样数据(即OFDM码元)。RF发送器1310将从OFDM调制器1308提供的采样数据变换成模拟信号,将该模拟信号变换成RF信号,并且通过天线发送所述RF信号。RF接收器1314将从双工器1312接收的RF信号变换成基带信号。OFDM解调器1316对从RF接收器1314接收的基带采样数据执行快速傅立叶变换(FFT)操作,并因而输出频域信号。在这种情况下,OFDM解调器1316以脉沖串为单位对频域数据执行分类(sort),其中所述频域数据被应用调制编码方案(MCS)电平。解调器1318根据预定解调方法对从OFDM解调器1316接收的数据进行解调。解码器1320根据预定解码方法对从解调器1318接收的数据执行解码。以这样的方式,执行物理层解码。物理层解码数据在一皮分成数据分组和控制分纟且之后纟皮处理。MAC消息处理器1322从上层或上级站接收数据,产生要发送的MACPDU(即业务和控制消息),并将所产生的MACPDU提供至緩冲器1302。而且,MAC消息处理器1322从自解码器1320接收的数据中提取MACPDU,并对所提取的MACPDU执行首标和错误检查。如果作为首标检查的结果所述数据被确定为控制消息(即信令消息),则MAC消息处理器1322从该控制消息提取各种控制消息并将所提取的消息提供给控制器1300。而且,MAC消息处理器1322在控制器1300的控制下产生控制消息,并将所产生的消息提供至緩冲器1302。控制器1300对从MAC消息处理器1322输出的信息执行预定处理,产生要发送的信息,并将所产生的信息提供至MAC消息处理器1322。而且,控制器1300从物理层部件接收在协议处理操作期间所需的信息,或通过使用物理层部件产生控制信号。这里假定由控制器1300执行资源调度。现在,将参照图13描述根据本发明的BS和RS的操作。下面的描述将着重于在MAC层执行的处理。现在将描述BS(或上级站)的操作。MAC消息处理器1322分析从解码器1320输出的控制消息,并将结果提供给控制器1300。控制器1300通过使用从MAC消息处理器1322获得的消息分析结果来;^测RS的初始接入。如果检测到RS的初始接入,则控制器1300确定要分配给RS的帧偏移(或帧偏移和等待时间W—i—offset两者),并将确定结果提供至MAC消息处理器1322。然后,MAC消息处理器1322产生包括从控制器1300输出的帧偏移(或帧偏移和等待时间两者)的消息,并将所产生的消息提供至緩冲器1302。緩冲器1302在控制器1300的控制下将该消息输出至物理层部件。所述包括帧偏移信息的消息纟皮进^f亍物理层编码,并且然后纟皮发送给相应的RS。这样,BS(或上级站)和RS在初始接入过程期间协商帧偏移(或帧偏移和等待时间两者)。而且,MAC消息处理器1322产生由BS和RS两者在相同时间点发送的消息(例如MBS数据)和由BS和RS两者在相同的帧号发送的消息(例如寻呼信息),并将所产生的消息提供给缓沖器1302。对于MBS数据,一起产生BSTx帧号(或BS帧号)、与发送相关的信息(即空中调度信息)和所述MBS数据,并且然后BSTx帧号(或BS帧号)、与发送相关的信息(即空中调度信息)被提供给緩沖器1302。对于寻呼信息,RSTx帧号也被产生并且然后被提供给緩沖器1302。所述MBS数据、BSTx帧号和与发送相关的信息可被组合到一个分组中并且被提供给緩冲器1302,或者可以形成到不同分组中并且被提供给緩沖器1302。控制器1300通过使用BSTx帧号、RS处理延迟时间R—D、RS帧偏移和最大等待时间MAX—W—i—offset中的至少一个来确定向RS发送在緩冲器1302中载入的所述邀:据(即MBS邀:据或寻呼信息)的时间点。而且,控制器1300根据所确定的时间点来控制装载到緩冲器1302中的消息(或分组)的输出。从緩沖器1302输出的分组被进行物理层编码并且然后被发送给RS。在对应于预定帧号的帧,所述MBS数据和寻呼信息被多播或广播至多个移动站。现在将描述RS的操作。MAC消息处理器1322分析从解码器1320输出的控制消息,并将结果提供给控制器1300。当从BS接收到特定消息(例如SBC-RSP消息或RS—Config-CMD消息)时,MAC消息处理器1322从所接收的消息中提取RS帧偏移(或帧偏移和等待时间W—i一offset两者),并将提取结果提供给控制器1300。然后,控制器1300通过使用RS帧偏移来确定RS帧号。这样,BS和RS在初始接入过程期间协商帧偏移(或帧偏移和等待时间两者)。而且,MAC消息处理器1322处理从BS接收的数据(即MBS数据或寻呼信息),并将该数据装载到緩冲器1302中以便向其他RS或MS发送该数据。在这种情况下,与MBS数据一起接收附加信息(即BSTx帧号或RSTx帧号),并将附加信息提供给控制器1300。然后,控制器1300通过使用BSTx帧号、RSTx帧号或者所预先协商好的等待时间W—i—offset,来确定装载到缓冲器1302中的数据(即MBS数据或寻呼信息)的发送时间点。而且,控制器1300根据所确定的时间点来控制装载在緩沖器1302中的消息(或分组)到多个移动站。也就是"i兌,与BS同步,在相同时间点或在相同帧号向多个移动站发送从BS接收的数据。根据本发明,当在利用多跳中继方案的宽带无线通信系统中BS和RS使用彼此不同的帧号时,使用信令过程以在所述BS和RS之间协商帧偏移。也就是说,因为所述BS和RS共享帧偏移,所以所述BS可以通过考虑该帧偏移而提前向所述RS发送特定的广播消息。而且,RS可以在精确的时间点向MS发送必须在相同时间点或在相同帧号同步于BS发送的数据。虽然已利用示范性实施例描述了本发明,但是可以向本领域技术人员提示各种变化和修改。本公开期望包含落在所附权利要求的范围中的这样的变化和〗务改。权利要求1、一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的上级站的通信方法,所述方法包括当检测到中继站(RS)的初始接入时,就确定在所述上级站中使用的帧号与要在所述中继站中使用的帧号之间的偏移值;产生包括对应于所述偏移值的RS帧偏移信息的消息;并且向所述RS发送所产生的消息。2、如权利要求l所述的方法,其中,所述包括RS帧偏移的消息是下列之一用户站基本能力协商请求响应(SBC-REQ-RSP)消息、注册请求响应(REG-REQ-RSP)消息和RS配置命令(RS—Config-CMD)消息。3、如权利要求l所述的方法,还包括当产生将由上级站和中继站两者在相同时间点发送的广播数据时,通过利用多个中继站的处理延迟时间确定向所述中继站发送所述广播数据的发送时间点;在所确定的发送时间点向所述中继站发送所述广播数据和所述上级站的发送帧号;以及在对应于所述上级站的所述发送帧号的帧向移动站(MS)发送所述广播数据。4、如权利要求3所述的方法,其中,所述广播数据是多播和广播业务(MBS)数据。5、如权利要求l所述的方法,还包括当产生将由上级站和中继站两者在相同帧号发送的广播消息时,通过使用多个中继站的帧偏移和处理延迟时间来确定向所述中继站发送所述广播消息的发送时间点;在所确定的发送时间点向所述中继站发送所述广播消息和所述发送帧号;以及在对应于所述发送帧号的帧向移动站发送所述广播消息。6、如权利要求5所述的方法,其中所述广播消息是业务指示(TRF-IND)消息或寻呼通告(PAG-ADV)消息。7、如权利要求l所述的方法,其中所述上级站是和所述中继站连接的基站(BS)或者是上级RS。8、一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的中继站(RS)的通信方法,所述方法包4舌在所述中继站的初始接入期间,接收包括指示在上级站中使用的帧号与将在所述中继站中使用的帧号之间的偏移值的RS帧偏移的消息;并且通过^f吏用所述RS帧偏移来确定所述中继站的帧号。9、如权利要求8所述的方法,其中,所述包括RS帧偏移的消息是下列之一用户站基本能力协商请求响应(SBC-REQ-RSP)消息、注册请求响应(REG-REQ-RSP)消息和RS配置命令(RS—Config-CMD)消息。10、如权利要求8所述的方法,还包括从上级站接收广播数据和所述上级站对于所述广播数据的发送帧号;通过使用上级站的RS帧偏移和所述发送帧号来确定所述广播数据的发送时间点;以及在对应于所确定的发送时间点的帧向移动站(MS)发送所述广播数据。11、如权利要求IO所述的方法,其中,所述广播数据是多播和广播业务(MBS)数据。12、如权利要求8所述的方法,还包括从所述上级站接收广播消息和所述广播消息的RS发送(Tx)帧号;以及在对应于所述RSTx帧号的帧向移动站发送所述广播消息。13、如权利要求12所述的方法,其中所述广播消息是业务指示(TRF-IND)消息或寻呼通告(PAG-ADV)消息。14、如权利要求8所迷的方法,其中所述上级站是和所述中继站连接的基站(BS)或者是上级中继站。15、一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的上级站的通信方法,所迷方法包括当检测到中继站(RS)的初始接入时,确定在所述上级站中使用的帧号与将在所述中继站中使用的帧号之间的偏移值;通过考虑包括所连接的中继站的所有中继站的处理延迟时间来确定最大等待时间;通过使用所述最大等待时间来确定所述中继站的等待时间;产生包括对应于所述偏移值的RS帧偏移信息和关于所述等待时间的信息的消息;并且向所述中继站发送所产生的消息。16、如权利要求15所述的方法,其中,所述消息是下列之一用户站基本能力协商请求响应(SBC-REQ-RSP)消息、注册请求响应(REG-REQ-RSP)消息和RS配置命令(RS—Config-CMD)消息。17、如权利要求15所述的方法,其中所述确定最大等待时间的步骤包括在所有中继站的处理延迟时间当中选择最大处理延迟时间;以及通过对所述最大处理延迟时间和具有所述最大处理延迟时间的中继站的帧偏移求和来计算所述最大等待时间。18、如权利要求15所述的方法,其中,通过使用下列等式来计算所述中继站的等待时间等待时间所述最大等待时间-RS处理延迟时间-RS帧偏移。19、如权利要求15所述的方法,还包括当产生将由所述上级站和所述中继站两者在相同帧号发送的广播消息时,通过使用所述广播消息的发送帧号和所述最大等待时间来确定向所述中继站发送所述广播消息的发送时间点;在所确定的发送时间点向所述中继站发送所述广播消息;以及在对应于所述发送帧号的帧向移动站(MS)发送所述广播消息。20、如权利要求19所述的方法,其中所述广播消息是业务指示(TRF-IND)消息或寻呼通告(PAG-ADV)消息。21、一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的中继站(RS)的通信方法,所述方法包4舌在所述中继站的初始接入期间,接收包括指示在上级站中使用的帧号和将在所述中继站中使用的帧号之间的偏移值的RS帧偏移和关于特定广播消息的RS等待时间信息的消息;并且通过使用所述RS帧偏移来确定所述中继站的帧号。22、如权利要求21所述的方法,其中,所述消息是下列之一用户站基本能力协商请求响应(SBC-REQ-RSP)消息、注册请求响应(REG-REQ-RSP)消息和RS配置命令(RS—Config-CMD)消息。23、如权利要求21所述的方法,还包括通过中继链路从所述上级站接收所述广播数据;以及在等待了所述等待时间之后,通过接入链路向移动站(MS)发送所述广播消息。24、如权利要求23所述的方法,其中所述广播消息是业务指示(TRF-IND)消息或寻呼通告(PAG-ADV)消息。25、一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的上级站设备,所述设备包括控制器,用于当检测到中继站(RS)的初始接入时,就确定在所述上级站中使用的第一帧号与将在所述中继站中使用的第二帧号之间的偏移值;消息处理器,用于产生包括对应于所述偏移值的RS帧偏移信息的消息;以及发送器,用于向所述中继站发送所产生的消息。26、如权利要求25所述的方法,其中,所述消息是下列之一用户站基本能力协商请求响应(SBC-REQ-RSP)消息、注册请求响应(REG-REQ-RSP)消息和RS配置命令(RS—Config-CMD)消息。27、如权利要求25所述的设备,还包括緩冲器,用于緩冲将由所述上级站和所述中继站两者在相同时间点发送的广播数据,其中,所述控制器通过使用多个中继站的处理延迟时间来确定向所述中继站发送所述广播数据的发送时间点,以及其中,所述发送器在所确定的发送时间点向所述中继站发送所述广播数据和所述上级站的发送帧号,并且在对应于所述上级站的所述发送帧号的帧向移动站(MS)发送所述广播数据。28、如权利要求27所述的设备,其中,所述广播数据是多播和广播业务(MBS)数据。29、如权利要求25所述的设备,还包括緩沖器,用于緩冲将由所述上级站和所述中继站两者在相同帧号发送的广播数据,其中,所述控制器通过使用多个中继站的帧偏移和处理延迟时间来确定向所述中继站发送所述广播数据的发送时间点,以及其中,所述发送器在所确定的发送时间点向所述中继站发送广播消息和第二帧号,并且在对应于所述第二帧号的帧向移动站发送所述广播消息。30、如权利要求29所述的设备,其中所述广播消息是业务指示(TRF-IND)消息或寻呼通告(PAG-ADV)消息。31、如权利要求25所述的设备,其中所述上级站是和所述中继站连接的基站(BS)或者是上级中继站。32、一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中的中继站(RS)设备,所述设备包括消息处理器,用于在所述中继站的初始接入期间,接收包括指示在上级的消息;以及控制器,用于通过使用所述RS帧偏移来确定所述中继站的帧号。33、如权利要求32所述的设备,其中,所述消息是下列之一用户站基本能力协商请求响应(SBC-REQ-RSP)消息、注册请求响应(REG-REQ-RSP)消息和RS配置命令(RS—Config-CMD)消息。34、如权利要求32所述的设备,还包括接收器,用于从所述上级站接收广播数据和针对所述广播数据的所述上级站的发送帧号,其中,所述控制器通过使用所述RS帧偏移和所述上级站的所述发送帧号来确定所述广播数据的发送时间点。35、如权利要求34所述的设备,还包括发送器,用于在对应于所确定的发送时间点的帧向移动站(MS)发送所述广播数据。36、如权利要求34所述的设备,其中,所述广播数据是多播和广播业务(MBS)数据。37、如权利要求32所述的设备,还包括接收器,用于从所述上级站接收广播消息和所述广播消息的RS发送(Tx)帧号;以及发送器,用于在对应于所述RSTx帧号的帧向移动站发送所述广播消息。38、如权利要求37所述的设备,其中所述广播消息是业务指示(TRF-IND)消息或寻呼通告(PAG-ADV)消息。全文摘要提供一种在利用多跳中继方案的无线通信系统中在基站(BS)和中继站(RS)之间协商帧偏移的设备和方法。上级站的通信方法包括当检测到中继站的初始接入时,确定在所述上级站中使用的帧号与要在所述中继站中使用的帧号之间的偏移值;产生包括对应于所述偏移值的RS帧偏移信息的消息;并且向所述中继站发送所产生的消息。因此,由于所述基站和所述中继站共享帧偏移,所以基站通过考虑所述帧偏移而可以提前向中继站发送特定的广播消息,并且中继站可以在精确的时间点向移动站(MS)发送必须要在相同时间点或在相同帧号与所述基站同步地发送的数据。文档编号H04B7/26GK101622803SQ200880006763公开日2010年1月6日申请日期2008年2月29日优先权日2007年3月2日发明者吴昌润,姜贤贞,孙仲济,张泳彬,李成真,林亨奎申请人:三星电子株式会社
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