相关申请的交叉引用本申请依据35u.s.c.§119要求如下优先权：编号为61/156,574，申请日为2009/3/2，名称为“methodsforconfiguringmulti-carriertransmissioninofdmmulti-carriersystems”的美国临时申请；编号为61/172,344，申请日为2009/4/24，名称为“methodofcapabilitynegotiationtosupportprioritizedcarrierassignmentinofdmamulti-carriersystems”的美国临时申请，以及编号为61/290,963，申请日为2009/12/30，名称为“methodofconfiguringmulti-carrierofdmsystemswithlegacysupport”的美国临时申请以及此案为申请号cn201080001033.8，申请日为2010年3月2日，标题为“通信方法，基站以及移动台”的分案申请，上述申请的标的在此一起作为参考。本发明实施方式有关于多载波无线通信系统，且特别有关于多载波正交频分复用系统中的载波配置。
背景技术：
：：当前的无线通信系统中，5mhz～10mhz无线带宽通常用于高达100mbps的峰值传输速率(peaktransmissionrate)。而下一代无线系统需要更高的峰值传输速率。举例来说，国际电信联盟无线电通信部门(itu-r)要求高级国际移动通信(imt-advanced)系统，例如第四代(“4g”)移动通信系统达到1gbps的峰值传输速率。然而，当前的传输技术，难以达到100bps/hz的传输频谱效率(spectrumefficiency)。在未来几年内，可预料的传输频谱效率仅仅可达到15bps/hz。因此，对于下一代无线通信系统来说，需要更宽的无线带宽(即，至少40mhz)以达到1gbps的峰值传输速率。正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，以下简称为ofdm)是达到高传输速率的一种有效的复用策略，其可在频率选择性信道(frequencyselectivechannel)上实现而不受制于载波间干扰(inter-carrierinterference)。有两种典型结构可被用于ofdm系统以实现更宽的无线带宽。在传统的ofdm系统中，单一射频(radiofrequency，以下简称为rf)载波用于载送一个宽带无线信号；以及在多载波(multi-carrier)ofdm系统中，多个rf载波用于载送具有较窄带宽的多个无线信号。与传统的ofdm系统相比较，多载波ofdm系统具有多种优点，例如更简单的向后兼容性(backwardcompatibility)、更容易重复使用既有单载波结构下的硬件设计(reuseonlegacy)、更佳的移动台硬件设计弹性(hardwareflexibility)以及用于上行链路(uplink)传输的更低的功率峰均比(peaktoaveragepowerratio，papr)。因此，多载波ofdm系统已成为ieee802.16m(即wimax2.0系统)和第三代合作伙伴计划第10版(3gpprelease10，即高级长期演进技术(lte)系统)标准草案的基准(baseline)系统结构(systemarchitecture)，以满足系统需要。然而，多载波ofdm系统通常具有更复杂的载波配置(carrierconfiguration)。载波配置通常可包括rf载波的数量、每一载波的中心频率、每一载波的带宽、每一载波的物理索引、以及相邻载波的副载波对准(sub-carrieralignment)参数等。因为载波配置的复杂性，对于移动台(mobilestation，以下简称为ms)来说，在整个ofdm网络上获悉哪些rf载波被哪些基站(basestation，以下简称为bs)支持是困难的。当前的ieee802.16e规格中，为bs定义了mob_nbr-adv消息(邻近广告消息)，以逐载波地广播邻近小区的基本带宽和频率信息。然而，每一载波的这种重复广播在空中(overtheair)引入不必要的附加流量(overhead)且导致较低的传输效率。因此，有效地将多载波ofdm系统的全域载波配置(globalcarrierconfiguration)自bs传送至ms仍然具有挑战性。技术实现要素：在无线多载波正交频分复用系统中提供一种全域载波配置消息。全域载波配置消息包括用于正交频分复用网络中的所有可用射频载波的全域载波配置信息。在一个实施方式中，全域载波配置消息包括正交频分复用系统中可用的载波群组的总数量和每一载波群组的信息。每一载波群组包括一个射频载波或多个相连射频载波的群组。对于每一载波群组，全域载波配置消息更包括多载波配置索引、频率分配索引、所述载波群组中被支持的射频载波的总数量以及用于所述载波群组中每一射频载波的物理载波索引。在一个实例中，多载波配置索引对应于包括于载波配置查找表的载波配置信息。频率分配索引对应于包括于频率分配查找表的全域频率位置。请注意，在一些实例中，频率分配查找表更可被预定义的方程式所取代，本发明使用查找表作为实例以简化描述。载波配置查找表更包括每一载波群组的频率偏移量信息。频率偏移量被应用于射频载波的中心频率，使得相连射频载波之间的重叠的副载波对准。在另一个实例中，移动台执行扫描且检测基站在射频载波上发送的无线信号。在网络登录程序之后，移动台接收由基站发送的包括全域载波配置的消息，且获取整个网络的全域载波配置信息。基于载波配置信息，移动台可在其它射频载波上有效率地执行扫描。移动台更可自基站发送的后续消息获取额外信息。后续消息可使用包括于全域载波配置消息的物理载波索引以识别特定射频载波的带宽和中心频率。在另一个实例中，后续消息可明确地包括指示网络支持的每一载波的中心频率的参数。在具有混合第三代移动通信/第四代移动通信部署的正交频分复用网络中，第三代移动通信区域和第四代移动通信区域均可存在于一些射频载波中。在一个实施方式中，服务基站发送消息至移动台，所述消息指示被所述的服务基站支持的其它射频载波的帧边界。举例来说，帧偏移量值用于指示相对于一个射频载波的帧边界的另一射频载波的帧边界的偏移量，其中服务基站将消息在所述射频载波上发送至移动台。接收到所述消息之后，移动台获取不同载波的帧边界且可花费较少的扫描时间。下文的实施方式详细描述本发明的其它实施方式与优点。本
发明内容并非用于限定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书来界定。附图说明附图用以说明本发明的实施方式，其中相似的标号代表相似的元件。图1是依据本发明的实施方式的无线多载波ofdm系统的示意图。图2是全域载波配置消息的更详细的示意图。图3是包括无线多载波ofdm系统中所有可能的载波群组的载波配置信息的载波配置查找表的一个实施方式的示意图。图4是ofdm系统中两个相连rf载波的概图。图5是ofdm系统中的两个相连rf载波在副载波对准前后的详细图示。图6a和图6b是具有对准的重叠副载波的两个相连rf载波的频率偏移量计算的示意图。图7是包括无线多载波ofdm系统中的所有可能的载波群组的载波配置信息的载波配置查找表的另一个实施方式的示意图。图8是具有四个不同载波群组的无线多载波ofdm系统的示意图。图9是无线多载波ofdm系统中接收全域载波配置消息的ms的示意图。图10是无线多载波ofdm网络中的发送和接收全域载波配置消息的方法的流程图。图11是具有依据本发明的实施方式的混合3g/4g部署的多载波ofdm系统的示意图。图12是多载波ofdm系统中的指示帧边界的方法的示意图。具体实施方式下文将结合附图，对本发明的实例和实施方式作详细的说明。图1是依据本发明的一个实施方式的无线多载波ofdm系统10的示意图。多载波ofdm系统10包括多个bs，每一bs支持一个或多个rf载波。举例来说，ofdm网络10中的四个相连(contiguous)rf载波#1至#4被bs支持，bs12和bs13支持所有四个rf载波#1至#4，bs14支持两个rf载波#2和#3，以及bs15支持两个rf载波#3和#4。每一bs包括存储器21、处理器22、编码器/解码器(encoder/decoder)23以及耦接至天线25的rf发送器和接收器(rftransmitterandreceiver)24。相似地，每一ms(即ms11)包括存储器31、处理器32、编码器/解码器33、以及耦接至天线35的rf发送器和接收器34。在一个实施方式中，每一bs将包括全域载波配置的消息广播至多载波ofdm系统10中的多个ms。ms11接收所述包括全域载波配置的消息，解码所述消息以及获取整个多载波ofdm网络中的全域载波配置。在图1的实例中，全域载波配置消息20包括ofdm系统10中可用的载波群组的总数量。每一载波群组包括一个rf载波或多个相连rf载波的群组。对于每一载波群组，全域载波配置消息20更包括多载波配置索引(multi-carrierconfigurationindex)、频率分配索引(frequencyassignmentindex)、所述载波群组中被支持的rf载波的总数量，以及用于所述载波群组中每一rf载波的物理载波索引(physicalcarrierindex)。用于每一载波群组的多载波配置索引可用作至载波配置查找表(lookuptable)17的索引，载波配置查找表17包括对应的载波群组的基本(essential)载波配置。另外，每一载波群组的频率分配索引可用作至频率分配查找表18的索引，频率分配查找表18包括对应的载波群组的参考rf载波的全域频率位置。载波配置查找表17和频率分配查找表18均保存在每一bs的存储器21中，且可自bs更新(update)至ms11的存储器31。因此，通过广播全域载波配置消息20，ms11可获取(learn)整个ofdm网络的全域载波配置。另外，通过广播索引而不是实际的(actual)载波配置和频率信息，可达到更好效率。图2是全域载波配置消息20的更详细的示意图。如图2所示，全域载波配置消息20包括4比特字段(field)，用于指示可用载波群组的数量。对于每一载波群组，全域载波配置消息20包括用于多载波配置索引的6比特字段、用于频率分配索引的6比特字段以及用于指示rf载波数量的6比特字段。对于每一rf载波，全域载波配置消息20包括用于物理载波索引的6比特字段，以及用于双工模式(duplexmode)的1比特字段(即“0”用于时分双工(tdd)和“1”用于频分双工(fdd))。全域载波配置消息20更包括当前rf载波的物理载波索引，所述当前rf载波用于广播当前配置消息。图3是载波配置查找表30的一个实施方式的示意图。载波配置查找表30包括无线多载波ofdm系统的所有可能载波群组的载波配置信息。如图3所示，此处有7组不同载波群组被以多载波配置索引来索引(更即，整数1至7)。每一多载波配置索引对应于对应的载波配置和频率偏移量信息。举例来说，图1的ofdm网络10可被配置为包括一个具有多载波配置索引7的载波群组。载波群组#7具有{5,5,5,5}的载波配置，代表四个相连rf载波，每一rf载波具有5mhz的带宽。另外，载波群组#7更具有{0,-1.5629,-3.1248,-4.6867}khz的频率偏移量。下文描述的更多细节显示，频率偏移量应用于每一载波群组内的相邻rf载波，以用于副载波对准操作。图4是ofdm系统10内的两个相连rf载波#1和#2的概图。ofdm系统中，在对应rf载波的每一频率信道上发送的无线信号的中心频率有时候与ofdm系统中原始(originally)定义的中心频率并不相同。如图4所示，rf载波#1载送(carry)无线信号#1且在频率信道#1上发送，而rf载波#2载送无线信号#2且在频率信道#2上发送。每一rf载波的原始定义的中心频率之间的距离为xhz(即，10mhz)，但无线信号#2的中心频率被移位(shifted)δfhz的偏移量，使得两个相连的rf载波之间的重叠副载波得以对准。图5是ofdm系统10中的两个相连rf载波#1和#2在副载波对准前后的详细图示。如图5所示，因为副载波间距(sub-carrierspacing)(例如，10.9375khz或15khz)无法整除每一rf载波的原始定义的中心频率之间的距离(即，xmhz＝10mhz)，载波#1和载波#2之间的重叠副载波未对准。在副载波对准后，δfhz的偏移量应用于载波#2的中心频率，使得重叠副载波对准。副载波对准是多载波ofdm系统的基本需要。这是因为副载波对准允许多载波bs使用具有较多快速傅立叶变换(fastfouriertransform，以下简称为fft)数量(例如，4096fft)的宽带(例如，40mhz)收发器(transceiver)在不同rf载波上产生多个更窄频带的无线信号(例如，10mhz的波型)。所述多载波bs可灵活地用作单载波和具有不同被支持载波数量的多载波ms。另外，副载波对准允许数据在保护(guard)副载波上发送以提高总体系统通量(throughput)和峰值传输速率。因为副载波对准操作会影响相邻的相连rf载波的中心频率，因此，希望能包括相关频率偏移量信息作为载波配置信息的一部分。请再次参考图3，载波配置查找表30包括用于每一载波群组的载波配置信息和频率偏移量信息。通过结合上述信息，载波群组y中的rf载波x的精确的中心频率位置可被算出。举例来说，载波群组#7具有{5,5,5,5}mhz的载波配置和{0,-1.5629,-3.1248,-4.6867}khz的频率偏移量。首先，参考载波#1的全域频率位置(例如，xxxmhz)可通过与载波群组#7相关的“频率分配索引”来识别。接着，副载波对准前的载波#3的中心频率可被导出为(yyy＝(xxx+(5+5)/2+(5+5)/2)mhz)。第一个“(5+5)/2”为载波#1和载波#2的标称(nominal)带宽，即副载波对准前的载波#1和载波#2的中心频率之间的距离。沿同一条线的第二个“(5+5)/2”为载波#2和载波#3的标称带宽。最后，副载波对准后的载波#3的精确的中心频率可通过再相加一个值为-3.1248khz的相关频率偏移量来算出(例如，yyymhz-3.1248khz)。应注意，使用副载波对准，每一载波群组的rf载波不仅相连，而且具有对准的重叠副载波。若两个相邻的相连rf载波不具有对准的副载波，则这两个相邻的相连rf载波被分类(categorize)在不同的载波群组之内。图6a和图6b是具有对准的重叠副载波的两个相连rf载波的频率偏移量计算的示意图。为计算所述频率偏移量，做出以下两个假设。第一，副载波间距等于10.3975khz。第二，rf载波的中心频率向着频谱区段(spectrumsegment)的内侧方向移位以避免副载波对准操作后的rf频谱遮蔽(mask)的干扰(disturbance)。图6a的实例中，每一rf载波具有5mhz带宽，且rf载波#2是参考载波。根据图6a中描述的计算，rf载波#1的中心频率被移位δf＝9.3745khz以达到副载波对准。相似地，图6b的实例中，每一相连rf载波分别具有5mhz、10mhz和5mhz带宽，且rf载波#1是参考载波。根据图6b中描述的计算，rf载波#2的中心频率被移位δf＝-7.8217khz，以及rf载波#3的中心频率被移位δf＝-9.3745khz，以达到副载波对准。因此，对副载波对准的频率偏移量计算可基于应用于每一ofdm系统的载波配置和副载波间距被提前(inadvance)算出。因此，将此信息包括于载波配置查找表是有利的。图7是载波配置查找表70的另一个实施方式的示意图。载波配置查找表70包括无线多载波ofdm系统中所有可能的载波群组的载波配置信息。图7的实例中，定义27个载波群组。每一载波群组被多载波配置索引(即，整数1至27)来索引。对于每一载波群组，载波配置查找表70包括载波群组带宽、载波配置信息、参考载波索引以及频率偏移量信息。因此，包括于载波配置查找表的特定载波群组的载波配置信息可被以多载波配置索引的简单整数来指称。图8是具有四个不同载波群组的无线多载波ofdm系统80的示意图。因为有更多数量的rf载波被支持，ofdm系统80具有相对复杂的载波配置，每一rf载波的带宽不同，且每一rf载波的位置被分散(distributed)。在一个实施方式中，ofdm系统80被配置为具有四个不同载波群组，以及每一载波群组与多载波配置索引相关，多载波配置索引是指图7的载波配置查找表70。举例来说，第一载波群组#1具有值为12的多载波配置索引，值为12的多载波配置索引对应于具有20mhz带宽的单个rf载波，第二载波群组#2具有值为9的多载波配置索引，值为9的多载波配置索引对应于具有{5,5,5}的载波配置和{0,-1.5629,-3.1248}的频率偏移量的三个相连rf载波，第三载波群组#3具有值为18的多载波配置索引，值为18的多载波配置索引对应于具有{5,10,5}的载波配置和{0,-1.8127,-9.3745}的频率偏移量的三个相连rf载波，以及第四载波群组#4具有值为24的多载波配置索引，值为24的多载波配置索引对应于具有{5,5,5,5}的载波配置和{0,-1.5629,-3.1248,-4.6867}的频率偏移量的四个相连rf载波。另外，每一载波群组更与频率分配索引(有时候也被称为起始频率索引(startfrequencyindex))相关，频率分配索引用于每一载波群组的精确频率位置。举例来说，第一载波群组被定位在700mhz频带级(bandclass)，而第三载波群组被定位在2.5ghz频带级。因此，虽然ofdm系统80具有相对复杂的载波配置，但是整个网络的所有的基本载波配置信息可经由简单消息(simplemessage)被传送至ms，该简单消息包括由任何bs广播的全域载波配置。实际载波配置和频率位置可自保存在ms的存储器的查找表撷取，且所述查找表的内容可通过从任何bs发送其它消息来动态(dynamically)更新。未使用本发明的全域载波配置消息的传统ofdm网络中，bs需要明确地(explicitly)广播邻近小区信息，而ms需要获取自一个小区至另一个小区的载波配置。对具有重复的中心频率和带宽信息的每一小区来说，需要花费大量附加流量来广播每一载波的载波配置，而对于包括毫微微小区(femtocell)在内的所有小区来说，广播这些信息也是困难的。以ms的观点来看(perspective)，因为ms并不知道哪一载波可能载有bs发送的信号，ms需要扫描各种可能性，因此ms需要花费更多扫描时间。应可看出，上述所有的传统的ofdm网络的问题，均可由本发明的全域载波配置消息的广播方案来解决。图9是无线多载波ofdm系统90中用于接收全域载波配置消息的ms的示意图。ofdm系统90包括ms91和bs92。ms91具有5mhz的接收器带宽，而bs92支持四个相连rf载波，且每一所述rf载波具有5mhz的带宽。如图9所示，ms91执行初始扫描且检测由bs92在rf载波#1上发送的无线信号。网络登录程序之后，ms91接收由bs92发送的全域载波配置消息93且获取整个网络的载波配置信息。基于载波配置信息，ms91可在其它rf载波上有效地执行扫描。ms91更可自bs92发送的后续消息获取额外信息。所述后续消息可使用包括于全域载波配置消息93中的物理载波索引以识别特定rf载波的带宽和中心频率。图10是多载波ofdm系统90中发送和接收全域载波配置消息的方法的流程图。步骤101中，ms91执行初始扫描以搜索(search)由ofdm网络90中任何bs发送的无线信号。在另一个实例中，ms91执行切换(handover)扫描。一旦ms91检测到bs92的第一rf载波(即，载波#1)，ms91执行网络登录且设定与bs92的通信(步骤102)。网络登录程序之后，bs92将全域载波配置消息93发送至ms91(步骤103)。在一个实例中，接收全域载波配置消息93后，ms91的解码器解码所述消息且获取每一载波群组的多个多载波配置索引与频率分配索引。ms91更获取每一载波群组内的每一rf载波的物理载波索引。接着，ms91可得出ofdm网络90中所有rf载波的基本载波配置信息和频率信息。步骤104中，ms94基于载波配置信息在其它rf载波上执行扫描。然后，ms91和bs92继续交换其它消息，所述其它消息包括用于特定rf载波的额外信息(步骤105)。后续的消息可使用物理载波索引来识别所述特定rf载波，且其不需要包括详细的载波参数(例如带宽和中心频率)。在一个实施方式中，bs92将后续的邻近小区的广告消息(即，aai_nbr-adv)发送至ms91。邻近小区的广告消息包括额外信息，例如邻近bs的每一rf载波的媒体接入控制(mac)协议版本。因为ms91已自全域载波配置消息93获取载波配置和物理载波索引，因此不再需要aai_nbr-adv来载送带宽和中心频率，而仅需要其载送物理载波索引以识别每一rf载波。随着下一代的4g系统的继续发展，网络部署(deployment)需要经历演化的过程(evolutionpath)，而不是革新的过程(revolutionone)。因此，可以预见，混合3g/4g区域(mixed3g/4gzone)可共存(coexist)在某些载波中。因为不同载波上的帧边界(frameboundaries)在时域上可能未对准，故对于ms来说，透过多个载波的混合部署会导致扫描困难。ms需要花费更多的扫描工作量以获取不同载波的帧边界。图11是依据本发明的一个实施方式的具有混合3g/4g部署的多载波ofdm系统110的示意图。ofdm系统110支持三个rf载波#1、#2和#3。rf载波#1和#2运作在4g区域，而rf载波#3运作在3g与4g区域。如图11所示，3g区域的帧边界与4g区域的帧边界在时域上未对准。在本发明的一个实施方式中，当ms在一个rf载波上连接(connect)至服务bs时，服务bs发送消息至ms，用于指示所述服务bs支持的其它rf载波的帧边界。图11的实例中，对于rf载波#1来说，服务bs通知ms，载波#2的4g区域帧边界的偏移量为0个子帧(sub-frame)以及载波#2的帧边界的偏移量为3个子帧。对于rf载波#2来说，服务bs通知ms，载波#1的4g区域帧边界的偏移量为0个子帧以及载波#3的帧边界的偏移量为3个子帧。对于rf载波#3来说，服务bs通知ms，载波#1的4g区域帧边界的偏移量为5个子帧以及载波#2的帧边界的偏移量为5个子帧。图12是多载波ofdm系统中指示帧边界的方法的示意图。假设ms在rf载波#1上耦接至其服务bs。服务bs在rf载波#1上将多载波控制消息(即，aai_mc-adv)发送至ms。图12的实例中，多载波控制消息由图12的表格120来定义。多载波控制消息包括服务bs的每一rf载波的超帧(superframe以下简称为sfh)子分组(subpacket，以下简称为sub-pkt)信息。sfhsub-pkt依序定义在图12的表格121中。sfhsub-pkt包括对应rf载波的帧配置索引。帧配置索引是指图12的表格122，表格122包括指示对应rf载波的帧边界的下行链路(downlink，dl)帧偏移量。上述描述的广播技术可被实施为硬件、软件或其结合。举例来说，广播技术可实施为执行程序或函数的模块(例如，程序、函数等)。固件或软件代码可被存储于存储器单元(即，图1的存储器21)中，且由处理器(即，图1的处理器22)执行。虽然上文是以特定实施方式来描述本发明的目的，本发明并不仅限于此。举例来说，包括全域载波配置的消息的格式可不包括对应载波群组的多载波配置索引。可选地，其可包括传送相似载波配置信息的其它类型的格式。举例来说，全域载波配置的消息可明确地包括被网络支持的载波的中心频率。因此，在不脱离本发明的精神的前提下，对上述描述的本发明的实施方式做出的各种均等润色、修饰与组合，均应涵盖在本案权利要求书的范围之内。当前第1页12当前第1页12