专利名称：带宽请求信道中给前导码编索引的方法和装置的制作方法
技术领域：
本申请一般涉及无线通信，而且更具体地，涉及在移动台与基站之间的带宽请求信道中给前导码序列编索引。
背景技术：
IEEE 802. 16m修正案允许移动台(MS)发送带宽请求(BWREQ)以向基站(BS)指示它需要上行链路(UL)带宽分配。移动台可以通过许多方法从基站请求带宽。这些方法包括使用基于基于竞争的随机接入的带宽请求指示符、独立的带宽请求、MAC PDU中的可扩展首标中承载的捎带带宽请求、以及使用快速反馈信道的带宽请求。在基于竞争的随机接入方法中，多个移动台在公共信道上争夺前导码序列的有限集合。802. 16m标准定义M个正交接入序列、或前导码序列。每个移动台可以随机地选择前导码序列(来自M个可能的前导码序列)，并且希望没有其他移动台选择那个前导码序列。如果另一个移动台碰巧选择了相同的前导码序列，则这两个前导码序列被称为在基站处有冲突。
发明内容
技术问题本发明的一个方面提供在无线通信网络中用于请求带宽的方法和装置。本发明的另一方面提供在无线通信网络中用于上行链路调度的方法和装置。本发明的另一方面提供在带宽请求信道中给前导码序列编索引的方法和装置。解决方案本发明中提出的装置规定一种在无线通信网络中用于请求带宽的移动台，该移动台被配置为在带宽请求信道中向基站发送快速接入消息和带宽请求前导码序列，其中快速接入消息的B位包括移动台ID(STID)的Bsis位和带宽请求信息的(B-Bms)位。本发明中提出的装置规定一种在无线通信网络中用于上行链路调度的基站，该基站被配置为在带宽请求信道中从移动台接收快速接入消息和带宽请求前导码序列消息， 快速接入消息的B位包括移动台ID(STID)的Bsis位和带宽请求信息的(B-Bb)位；确定与带宽请求前导码序列相对应的前导码索引，从快速接入消息的B位确定(B-Bms)位部分。本发明中提出的方法规定一种在无线通信网络中用于请求带宽的方法，该方法包括步骤在带宽请求信道中向基站发送快速接入消息和带宽请求前导码序列，其中快速接入消息的B位包括移动台ID(STID)的Bsis位和带宽请求信息的(B-Bms)位。在进行本发明的以下详细描述之前，阐述本专利文件通篇使用的某些字词和短语的定义将是有益的术语“包括”和“包含”及其衍生词意味着没有限制的包括；术语“或” 是包含性的，意味着和/或；术语“与…相关联”及其衍生词可以意味着包括、被包括在其中、与…互连、包含、被包含在其中、连接到或与…相连、耦接到或与…耦接、与…通信、与… 合作、交织、并列、接近、被绑定到或与…绑定、具有、具有…的属性等；而术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或其部件，这样的设备可以实现为硬件、固件或软件、或者它们至少两种的一些组合。应当注意，与任何特定控制器关联的功能可以集中、或者本地或远程分布。本专利文件通篇提供某些字词和短语的定义，本领域普通技术人员应当理解，在许多(如果不是大部分)情况霞，这样的定义适合于这样定义的字语和短语的以前和未来使用。有益效果根据本发明的移动台进一步被配置为发送与前导码序列的索引相对应的前导码序列，还提供被配置为使用移动台来恢复快速接入消息的基站。
为了更全面地理解本公开及其优点，下面参考结合附图的以下描述，其中相同的引用数字表示相同的部件图1示出根据本公开的一个实施例的示范性无线网络；图2示出根据本公开的实施例的无线移动台；图3示出根据本公开的实施例的用于IEEE 802. 16m兼容移动台的5步带宽请求过程；图4示出根据本公开的实施例的用于IEEE 802. 16m兼容移动台的3步带宽请求快速接入过程；图5示出根据本公开的实施例的缺省为5步带宽请求过程的3步带宽请求快速接入过程；图6示出与本公开的实施例一起使用的用于使用OFDMA物理层的带宽请求的资源结构；以及图7示出根据本公开的实施例的为前导码序列编索引的方法。
具体实施例方式以下讨论的图1到图7、以及本专利文件中用于描述本公开的原理的各种实施例仅仅是说明性的，而绝不应被解读为限制本公开的范围。本领域技术人员将明白，本公开的原理可以在任何适当配置的无线通信网络中实现。这里将以下文档和标准描述并入本公开如同在这里完整阐述IEEE C802. 16m_09/0010r2，IEEE 802. 16 修正工作文档，编者:Ron Murias，2009 年6月(以下称为“0010r2”文档)；以及IEEE C802. 16m_08/0003r9a，IEEE 802. 16m 系统描述文档，编者Shkumbin Hamiti，2009年6月(以下称为“0003r9a”文档)。本公开的实施例提供在带宽请求信道中为前导码序列编索引的方法。公开的实施例基于使用基于基于竞争的随机接入的带宽请求指示符。然而，不难理解，其他带宽请求方法可以与本公开一起使用。图1示出根据本公开的一个实施例的示范性无线网络100。所示的实施例中，无线网络100包括基站(BS) 101、基站(BS) 102、和基站(BS) 103。基站101与基站102和基站103进行通信。基站101还与诸如因特网、专用IP网络、或其他数据网络的互联网协议(IP)网络130通信。基站102向基站102的覆盖区域120内的多个用户台提供经由基站101到IP网络130的无线宽带接入。第一多个用户台包括用户台(SS)lll、用户台(SS)112、用户台 (SS) 113、用户台(SS) 114、用户台(SS) 115和用户台(SS) 116。用户台111-116可以是任何无线通信设备，诸如但不限于移动电话机、移动PDA以及任何移动台(MS)。在示范性实施例中，SS 111可以位于小企业(SB)中，SS 112可以位于企业(E)中，SS 113可以位于WIFi 热点(HS)中，SS 114可以位于住宅中，而SS 115和SS 116可以是移动设备。基站103向基站103的覆盖区域125内的多个用户台提供经由基站101到IP网络130的无线宽带接入。覆盖区域125内的多个用户台包括用户台115和用户台116。在替换实施例中，可以借助诸如光纤、DSL、线缆或T1/E1线的有线宽带连接将基站102和103 直接连接到互联网，而不是通过基站101间接连接。在其他实施例中，基站101可以与更少或更多的基站进行通信。进一步，虽然图1 中仅仅示出六个用户台，但是不难理解，无线网络100可以向多于六个用户台提供无线宽带接入。注意到，用户台115和用户台116在覆盖区域120和覆盖区域125两者的边缘。用户台115和用户台116各自与基站102和基站103两者进行通信，并且可以被称为相互干扰的小区边缘设备。例如，BS 102和SS 116之间的通信可以与BS 103和SS 115之间的通信干扰。另外，BS 103和SS 115之间的通信可以与BS 102和SS 116之间的通信干扰。用户台111-116可以使用到IP网络130的宽带接入来访问语音、数据、视频、视频会议、和/或其他宽带服务。在示范性实施例中，用户台111-116的一个或多个可以与WiFi WLAN的接入点(AP)相关联。用户台116可以是包括具有无线功能的膝上计算机、个人数据助理、笔记本、手持设备、或其他具有无线功能设备的许多移动设备中的任何一种。用户台 114例如可以是具有无线功能的个人计算机、膝上计算机、网关、或其他设备。虚线示出覆盖区域120和125的大概范围，将其显示为近似圆形仅仅是为了说明和解释的目的。应当清楚地理解，取决于基站的配置以及与自然和人造障碍相关联的无线电环境的改变，与基站相关联的覆盖区域(例如，覆盖区域120和12 可以具有包括不规则形状的其他形状。而且，与基站相关联的覆盖区域并非随时间恒定，而是可以基于改变基站和/或用户台的传输功率水平、天气条件、和其他因素而动态变化(扩展或收缩或改变形状)。在实施例中，基站的覆盖区域(例如，基站102和103的覆盖区域120和12 的半径可以在距离上从距基站不到2公里延伸到大约50公里。本领域公知，诸如基站101、102、或103的基站可以使用定向天线以支持覆盖区域内的多个扇区。图1中，将基站102和103分别近似图示在覆盖区域120和125的中心。在其他实施例中，定向天线的使用可以将基站置于覆盖区域的边缘附近，例如，在锥形或梨形覆盖区域的顶点处。图2示出根据本公开的实施例的无线移动台200。在某些实施例中，无线移动台200可以表示图1中所示的用户台111-116中的任何一个。图2中所示的无线移动台 (MS) 200的实施例仅仅是为了说明的目的。可以使用无线移动台200的其他实施例而不脱离本公开的范围。无线移动台200包括天线205、射频(RF)收发器210、发送(TX)处理电路215、麦克风220、和接收(RX)处理电路225。移动台200还包括扬声器230、主处理器M0、输入/ 输出(I/O)接口(IF) M5、键区250、显示器255、存储器沈0、电源管理器270、和电池观0。主处理器240执行存储在存储器沈0中的基本操作系统(0 程序以便控制移动台200的总操作。在一个这样的操作中，主处理器240根据公知原理控制通过射频收发器210、接收器(RX)处理电路225、和发送器(TX)处理电路215接收前向信道信号和发送反向信道信号。主处理器240能够执行驻留在存储器260中的其他进程和程序。主处理器240可以根据执行的进程的需要将数据移进或移出存储器260。主处理器240还耦接到接口 M5。 移动台200的操作者使用键区250将数据输入移动台200。替换实施例可以使用其他类型的显示器。移动台可以发送带宽请求以向基站指示它需要上行链路带宽分配。移动台可以通过多种方法从基站请求带宽。这些方法包括使用基于基于竞争的随机接入的带宽请求指示符、独立的带宽请求、MAC PDU的可扩展首标中承载的捎带带宽请求、以及使用快速反馈信道的带宽请求。现在描述使用基于基于竞争的随机接入的带宽请求指示符请求带宽的两个过程。 可以被同时支持的两个过程包括5步过程和3步快速接入过程。5步过程可以被独立的使用，或者在解码快速接入消息失败情况下作为3步快速接入过程的撤退模式。图3描述根据本公开的一个实施例的用于IEEE 802. 16m兼容移动台的合并5步带宽请求过程的方法。针对移动台200和基站102描述方法300。然而，不难理解方法300 可以用于任何类似地配置的无线设备和基站。参照图3，移动台200在分配用于带宽请求信道的资源中向基站102发送带宽请求指示符(步骤301)，其是从前导码序列集合中随机选取的前导码序列。前导码序列是属于具有如正交性或低相关的期望性质的一类序列的数字序列。在IEEE 802. 16m的情况下，前导码序列全部是正交的。接下来，基站102提供对带宽请求指示符的响应(步骤30 。该响应取决于解码的成功或失败。如果基站成功地解码带宽请求指示符，则它向移动台200发送对BW REQ首标的上行链路传输的许可。接下来，如果移动台200从基站102接收到对BW REQ首标的上行链路许可，则移动台200在由上行链路许可指示的资源中向基站102发送独立的带宽请求消息首标(步骤 303)。然而，如果移动台200没有从基站102接收到上行链路许可，则移动台200认为带宽请求失败并且可以重新启动该过程。接下来，在成功解码BW REQ首标时，基站102向移动台200发送上行链路许可(步骤304)。然而，如果解码失败，则基站102发送否定应答。接下来，假定基站102已经发送上行链路许可，移动台200在上行链路许可中指示的分配的资源中进行发送(步骤30 。替换地，在接收到否定应答时，移动台200认为带宽请求失败并且可以重新启动该过程。图4示出根据本公开的一个实施例的用于IEEE 802. 16m兼容移动台的合并3步带宽请求快速接入过程的方法。针对移动台200和基站102的。然而，不难理解方法400 可以用于任何类似地配置的无线设备和基站。
参照图4，首先，移动台200在分配用于带宽请求信道的资源中向基站102发送带宽请求指示符和快速接入消息(步骤401)。快速接入消息可以包括用于标识移动台的信息、以及包含请求的带宽尺寸的带宽请求类型。除了作为BW REQ指示符发送的前导码序列以外，在BW REQ信道的数据部分中发送部分或全部的快速接入消息。在一些实施例中，快速接入消息是16位消息，其包括12位移动台ID(STID)和4位带宽尺寸/优先权指示符 (BffSize)(有时也称为流ID)。具有更多或更少的位的快速接入消息也是可能的。接下来，基站102提供对带宽请求指示符和快速接入消息的响应(步骤402)。该响应取决于解码前导码序列和快速接入消息两者的成败。如果基站成功地解码带宽请求指示符和快速接入消息，则它使用BW ACK A-MAP IE发送明确应答、或者发送对上行链路传输的许可给移动台200。如果基站102未能解码带宽请求指示符或快速接入消息，则基站102 发送指示对相应的带宽请求机会的否定应答的BWACK A-MAP IE。接下来，假定基站102已经发送上行链路许可，移动台200开始发送带宽请求消息 (步骤40；3)。替换地，如果移动台200接收到指示快速接入消息解码失败的否定应答(以及对带宽请求指示符解码的应答)，或者没有接收到任何东西，则移动台200启动带宽请求定时器，并且BWREQ过程缺省为标准的5步过程，如图5中所示。图5示出根据本公开的实施例的缺省为5步带宽请求过程的3步带宽请求快速接入过程。图5中，步骤501和502对应于图4中的步骤401和402。在步骤503中，移动台 200向基站102发送独立的带宽请求消息首标。如果移动台200使用缺省的5步过程接收到上行链路许可，则移动台200停止定时器。替换地，如果它接收到否定ACK或者带宽请求定时器过期，则移动台200认为宽带请求失败并且可以重新启动该过程(步骤504)。接下来，假定基站102已经发送上行链路许可，移动台200在上行链路许可指示的分配的资源中进行发送(步骤505)。图5中所示的5步带宽请求过程是图4中所示的3步带宽请求过程的撤退模式。 如图5中所示，在步骤502中，基站102使用⑶MAALL0CATI0N A-MAP IE许可移动台200分配以发送独立的带宽请求首标。3步带宽请求可以被限于仅仅某些时间紧急的和频繁使用的消息。这样的时间紧急的和频繁使用的消息的示例包括VoIP(AMR)全速率分组；VoIP(AMR)SID ；MAC HO-REQ 消息；MAC信令首标(带宽请求首标)；RoHC首标；以及TCP ACK。上面列出的消息并非穷举的，而是可以使用3步带宽请求过程的消息的类型的示范。上面列出的消息的一个共同特征是可计算的消息尺寸。于是，如果正在为其请求带宽的消息类型是已知的，则移动台发送该消息所必须许可的带宽量也是已知的。图6示出与本公开的实施例一起使用的使用OFDMA物理层的用于带宽请求的资源结构。在IEEE 802. 16m中，带宽请求信道由三个分布的带宽请求条块(tile)组成，其中每个带宽请求由6个OFDM码元定义为6个连续的副载波，如图6中所示。IEEE 802. 16m中正交频分多址(OFDMA)的基本概念和物理层资源单元配置的概念在“0010r2”和“0003r9”文档中描述。参照图6，每个带宽请求条块包括前导码序列ft^-Pi^。这些是用于带宽请求指示符的前导码序列。将快速接入消息代码字Mci-Mm分布在全部三个带宽请求条块上。物理层 OFDMA资源被设计为支持3步和5步带宽请求过程两者。移动台或者只发送带宽请求指示符(在5步带宽请求的情况下)，或者发送带宽请求指示符和快速接入消息两者(在3步带宽请求过程的情况下)。带宽请求指示符是长度为M位的接入序列或前导码序列。802. 16m标准定义M 个正交接入序列，每个具有M位长度。如果移动台具有可以使用3步带宽请求的消息类型， 则移动台选择与特定类型相对应的M个序列的一个。然后移动台将前导码序列(作为带宽请求指示符)和快速接入消息二者发送给基站。为了帮助高效率发送，可以在前导码索引中发送快速接入消息的部分。下面描述将快速接入消息的部分映射到前导码索引的几个实施例。一旦接收到带宽请求指示符，基站就解码带宽请求指示符，然后继续检测快速接入消息。快速请求指示符预计被相干解码。通过使用检测的带宽请求指示符序列作为导频序列来推导用于快速接入消息的相干检测的信道估计。详述带宽请求指示符和快速接入消息布局的图6所示的设计便于这样的信道估计和相干解码。快速接入消息可以由B位序列组成，其包含(1)唯一地标识移动台的位序列、以及⑵为其请求带宽的消息的类型。消息的类型可以包括(1)消息的优先权、⑵消息的流ID、和/或C3)预定义消息类型。在这样的配置的示例中，快速接入消息可以包含12位的MSID (移动台标识符)，随后是4位的消息类型，从而给出总共16位的快速接入消息。因此，倘若在BWREQ信道的数据部分中发送快速接入消息的一部分，则可以使用前导码索引来标识剩余的位。使用前导码索引来标识剩余的位的一种方法是定义消息类型与带宽请求指示符之间的一对一映射。作为示例，假定VOIP(AMR)全速率分组是消息类型1并且被映射到前导码索引1。一旦接收到前导码索引1，基站就知道所请求的带宽尺寸是用于VOIP(AMR)全速率分组。基站使用前导码序列来估计每个条块中的信道，然后使用信道估计来相干解码包含移动台ID(STID)的快速接入消息。一旦成功解码快速接入消息，基站就可以向请求发送VOIP(AMR)全速率分组的移动台许可上行链路带宽。虽然这样的一对一映射对3步带宽请求过程解决了指示BWREQ尺寸的问题，但是它可能不是高效的。例如，如果多于两个用户正在为相同的VOIP(AMR)全速率分组请求带宽，则基站虽然能够得出BWREQ尺寸，但可能无法估计从每个用户到基站的信道，因而无法解码快速接入消息。结果，可能发生多个移动用户之间的冲突。使用下面描述的实施例，对于多于一个用户为相同服务使用带宽请求的情况可以减少冲突。公开的实施例提供多种解决方案，其中前导码索引的映射不仅取决于BWREQ尺寸，而且取决于移动台特定的STID。下面实施例中，描述为3步BWERQ消息映射B位快速接入消息的方法。BffREQ消息包括STIDWBb位和指示前导码索引中的带宽请求尺寸的剩余(B-Bms)位。为了便于解释，将位Ivbpb2,. . . bn定义为与移动台相关联的唯一的STID。将剩余位式ΛΛ,···6^—^― 定义为带宽尺寸/优先权指示符(BWSize)。这些位用于产生如下所述的3位索引p0、pi、 p2。二进制3位索引的十进制等价指向发送的前导码序列的索引。包含STID以及BWSize 的一部分位形成快速接入消息。然后在带宽请求信道中将前导码序列和快速接入消息发送给基站。基站从前导码序列中提取前导码索引并且从快速接入消息中解码所述位。前导码索引和快速接入消息位两者在基站处用于重建STID和BWSize两者。在一个实施例中，将位tvbplv. . · b^分为3组，其中每个组包含fc = [BmJ >\
个位。为3个组中的每个组产生一个校验位，并且如下所示产生前导码索引(所述位的十进制等价)
权利要求
1.一种在无线通信网络中用于请求带宽的移动台，该移动台被配置为 在带宽请求信道中向基站发送快速接入消息和带宽请求前导码序列，其中快速接入消息的B位包括移动台ID(STID)的Bsis位和带宽请求信息的(B-Bb)位。
2.如权利要求1所述的移动台，其中如果快速接入消息的B位是如下所示映射的数据和带宽请求前导码序列b0，b” b2，· · · b12，b13 b14j b15 — s0，S1, s2，· · ·，S11 P0，P1 P2其中 Pi = mod (Si+si+3+Si+6+si+9+si+13，2) 0 < i < 3，s0，S1, s2，· · ·，S15 是快速接入消息的B位，则Iv bi; b2，. . . b12是带宽请求条块的数据部分中承载的位，而b13，b14，b15是指示带宽请求前导码序列的索引的位。
3.如权利要求1所述的移动台，将快速接入消息的B位分为η组，每个组具有基本相等数量的位；从η个组的每一个产生一个校验位；基于η个校验位确定带宽请求前导码序列的索引，其中η = 3，并且通过如下产生每个校验位( \P, = mod + L· + …+ hi+^d(B-BMS-^+o2 ,0 S Z < 3其中bQ，bi; b2, ... bn表示STID的Bms位，其中式ΛΛ,表示带宽请求信息的(B-Bms)位，而且其中mod(.，2)表示按位异或操作。
4.如权利要求1所述的移动台，其中通过η个校验位的十进制等价来确定带宽请求前导码序列的索引，并且带宽请求信息是带宽尺寸/优先权指示符。
5.一种在无线通信网络中用于上行链路调度的基站，该基站被配置为在带宽请求信道中从移动台接收快速接入消息和带宽请求前导码序列，快速接入消息的B位包括移动台ID(STID)的Bms位和带宽请求信息的(B-Bms)位； 确定与带宽请求前导码序列相对应的前导码索引， 从快速接入消息的B位确定(B-Bms)位部分。
6.如权利要求5所述的基站，其中如果快速接入消息的B位是如下所示映射的数据和带宽请求前导码序列 b0，b” b2，· · · b12，b13 b14j b15 — s0，S1, s2，· · ·，S11 P0，P1 P2其中 Pi = mod (Si+si+3+Si+6+si+9+si+13，2) 0 < i < 3，s0，S1, s2，· · ·，S15 是快速接入消息的B位，则Iv bi; b2，. . . b12是带宽请求条块的数据部分中承载的位，而b13，b14，b15是指示带宽请求前导码序列的索引的位。
7.如权利要求6所述的基站，其中带宽请求前导码索引对应于η个校验位，基站将 (B-Bms)位分为η个组，每个组具有基本相等数量的位；将η个校验位分布到η个组；以及使用对η个组的每一个中的位和η个校验位的每一个的按位异或操作，恢复快速接入消息的B位的Bms位部分，其中快速接入消息的B位的一部分和η个校验位； 快速接入消息的B位被构建；η = 3 ；以及通过如下产生快速接入消息中没有被发送的消息部分
8.如权利要求7所述的基站，其中通过带宽请求前导码序列的前导码索引的二进制等价来确定校验位，并且带宽请求信息是带宽尺寸/优先权指示符。
9.如权利要求1所述的移动台，移动台从STID的Bms位产生多个校验位； 从多个校验位产生多个前导码位；以及用多个前导码位代替B位快速接入消息的最后多个位。
10.一种在无线通信网络中用于请求带宽的方法，该方法包括步骤 在带宽请求信道中向基站发送快速接入消息和带宽请求前导码序列，其中快速接入消息的B位包括移动台ID(STID)的Bsis位和带宽请求信息的(B-Bb)位。
11.如权利要求10所述的方法，其中如果快速接入消息的B位是如下所示映射的数据和带宽请求前导码序列b0，b” b2，· · · b12，b13 b14j b15 — s0，S1, s2，· · ·，S11 P0，P1 P2其中 Pi = mod (Si+si+3+Si+6+si+9+si+13，2) O < i < 3，s0，S1, s2，· · ·，S15 是快速接入消息的B位，则Iv bi; b2，. . . b12是带宽请求条块的数据部分中承载的位，而b13，b14，b15是指示带宽请求前导码序列的索引的位。
12.如权利要求10所述的方法，其中该方法进一步包括步骤将Bms位和(B-Bms)位分成三个组，每个组具有基本相等数量的位；为三个组中的每个组产生一个校验位；以及用三个校验位代替B位快速接入消息的最后三位，其中，每个校验位被表示为
13.如权利要求14所述的方法， 从STID的Bms位产生多个校验位； 从多个校验位产生多个前导码位；以及用多个前导码位代替B位快速接入消息的最后多个位。
14.如权利要求10所述的方法，其中，带宽请求信息是带宽尺寸/优先权指示符。
全文摘要
一种在无线通信系统中用于请求带宽的移动台，该移动台被配置为在带宽请求信道中向基站发送快速接入消息和带宽请求前导码序列，其中快速接入消息的B位包括移动台ID(STID)的BMS位和带宽请求信息的(B-BMS)位。
文档编号H04W72/02GK102474345SQ201080031799
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月13日 优先权日2009年7月14日
发明者K.乔西亚姆, 俞化善, 李英, 皮周月 申请人:三星电子株式会社