专利名称：用于在宽带无线接入通信系统中分配子信道的系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及一种宽带无线接入(BWA)通信系统，并且更具体地说，涉及一种用于在BWA通信系统中分配子信道的系统和方法。
背景技术：
现在，通信系统能够提供语音服务、数据服务以及各种多媒体服务。然而，因为传统的基于语音的通信系统具有相对较小的数据传输带宽，并且对用户征收高昂的服务费用，所以其很难满足用户日益增长的服务需求。
此外，随着通信工业的发展和用户对于因特网服务的需求的增加，更有必要提供一种能够满足用户需求的通信系统。
因此，已经提出了BWA通信系统，其具有足够的带宽以满足用户需求，同时能有效地提供因特网服务。
BWA通信系统将语音、低速数据服务和高速数据服务与用于高质量的动态图像的多媒体应用服务集成在一起，然后传递这些集成服务。BWA通信系统能够使用包括2GHz、5GHz、26GHz、60GHz等的带宽通过无线媒体连接到公共交换电话网络(PSTN)、分组数据服务节点(PDSN)网络、因特网、国际移动电信联盟(IMT)-2000网络、异步传输模式(ATM)网络等。此外，BWA通信系统能够支持大于2Mbps的信道传输速率。
通常，根据终端的移动性(固定或移动)、通信环境(户内或户外)以及信道传输速率，将BWA通信系统分为宽带无线本地环路(BWLL)、宽带无线接入网络(BRAN)以及高速无线局域网(WLAN)。
电气与电子工程师协会(IEEE)802.16标准化小组已将BWA通信系统的无线接入方案标准化。IEEE 802.16标准化小组目前正在建立IEEE 802.16d标准和IEEE 802.16e标准作为用于向固定终端或移动终端提供无线宽带因特网服务的标准。具体地，正在进行研究以支持能够在诸如WLAN通信系统以及无线城域网(MAN)通信系统的BWA通信系统中确保移动性和各种级别的服务质量(QoS)的高速服务。BWA通信系统的代表性通信系统是IEEE802.16d通信系统和IEEE 802.16e通信系统(此后，通常称为IEEE 802.16d/e通信系统)。
IEEE 802.16d/e通信系统利用正交频分复用(OFDM)方案/正交频分多址(OFDMA)方案，以支持用于无线MAN系统的物理信道的宽带传输网络。然而，IEEE 802.16d通信系统只考虑单个小区结构和固定用户站(SS)，这意味着该系统根本不允许SS的移动性。IEEE 802.16e通信系统允许IEEE802.16d通信系统中的SS的移动性。这里，具有移动性的SS将被称为移动站(MS)。
因为与用于现有语音服务的无线技术相比，IEEE 802.16d/e通信系统具有较宽的数据传输带宽，所以它们可以在较短的时间内发送大量数据，并通过共享所有用户信道而有效地使用信道。此外，因为IEEE 802.16d/e通信系统确保了QoS，所以用户可以根据服务特性而接收各种不同质量的服务。
在IEEE 802.16d/e通信系统中，因为连接到基站(BS)上的所有用户共享和使用公共信道，并且由BS在每个上行链路和下行链路帧中分配每个用户使用该信道的时间间隔，所以BS必须向每个用户通知上行链路和下行链路接入信息，以使得每个用户可以单独使用该信道。
因此，IEEE 802.16d/e通信系统将信道信息分成上行链路和下行链路信道信息，通过类型、长度和值(TLV)来定义每个信道的信息，将所定义的每个信道的信息插入到下行链路信道描述符(DCD)消息和上行链路信道描述符(UCD)消息中，并周期性地向所有用户发送该DCD和UCD消息，从而通知SS信道的特征信息。
图1是示意性地说明IEEE 802.16d或IEEE 802.16e通信系统的传统帧结构的图。
参考图1，帧被分成下行链路(DL)子帧100和上行链路(UL)子帧140。下行链路子帧100包括前同步字段(preamble field)110、MAP字段120和下行链路(DL)突发字段130。前同步字段110是通过其而发送同步信号(即下行链路前同步序列)以获得BS和SS之间的同步的字段。MAP字段120是通过其而发送下行链路MAP消息的字段，并且DL突发字段130是通过其而发送以SS为目标的下行链路数据的字段。下行链路子帧100包括通过普通子信道分配方案和频带自适应调制和编码(AMC)子信道分配方案分配的子信道。
上行链路子帧140包括上行链路(UL)突发字段，通过该字段从SS发送以BS为目标的上行链路数据。
IEEE 802.16d/e通信系统由子信道通过上行链路和下行链路向每个用户分配资源，所述子信道是一组特定的子载波。频带AMC子信道分配方案根据无线环境而自适应地改变调制技术和编码技术，以改进数据传输效率。此外，因为本领域内的普通技术人员已经知道这是用于频带AMC子信道分配方案的基本算法，所以省略了对其的详细描述。
普通的子信道分配方案可以包括部分使用子信道(PUSC)分配方案、完全使用子信道(FUSC)分配方案、选择FUSC分配方案、AMC置换(permutation)分配方案等。对于上行链路，存在PUSC、可选的FUSC、AMC置换等。除频带AMC子信道分配方案之外的所有其它子信道分配方案基本都将在整个频域中随机地分散的子载波分配给一个子信道，从而使得接收子信道的每个用户获得频率分集增益。
在IEEE 802.16d/e通信系统中，BS向SS分配用于报告其自身的信道质量指示符(CQI)的信道质量指示符信道(CQICH)，并且每个SS通过所分配的CQICH向BS通知其自身的信道状况。当出现下面情况时使用CQICH作为上行链路信道SS测量和比较从包括在活动(active)组中的BS接收的下行链路导频信道的接收质量，选择SS从其接收下行链路分组数据的一个BS，以及向BS反馈所述导频信道的接收质量。即，CQICH表示分配给SS的用于CQI的信道。
更具体地，在IEEE 802.16d/e通信系统中，BS向所有SS分配CQICH，每个SS可以通过该CQICH向BS传递5位或6位的CQI。例如，因为6位的CQI(其可以是通过CQICH从每个SS发送的)与26对应，所以可以使用总共64个码字。在这些64个码字中，使用32个码字来向BS报告信道的载波干扰噪声比(CINR)值。在不用于报告CINR值的其它32个码字中，除了用于其它目的已定义的码字外，当前还有7个剩余的码字没有定义。
如果SS已通过普通子信道分配方案接收到子信道，则该SS根据用于5位编码的32(25)个级别转换用于整个带宽的平均CINR值，并通过CQICH向BS发送编码结果。
如果SS已通过频带AMC子信道分配方案接收到子信道，则该SS选择具有最佳信道条件的5个带宽，并且向BS发送关于所选带宽的CINR值之间的差分值。当从SS接收的差分值是1时，BS确定当前帧的CINR值大于先前帧的CINR值。然而，当所述差分值是0时，BS确定当前帧的CINR值小于先前帧的CINR值。
当BS通过频带AMC子信道方案分配子信道时，有必要报告被分配了子信道的SS的每个带宽的CINR值。
图2和3是示意性地说明用于在IEEE 802.16d或IEEE 802.16e通信系统中的BS和SS之间的子信道分配的传统信号流的流程图。更具体地，图2是用于说明BS向SS发送CQI请求以及向SS分配子信道的流程图，图3是用于说明SS通过向BS发送CQI而请求BS分配子信道的流程图。
参考图2，在步骤201中，BS 220向SS 210发送CQI报告请求(REP-REQ)消息。在步骤202，SS 210响应于该REP-REQ消息而向BS 220发送包括其自身CQI的报告响应(REP-RSP)消息。在从SS 210接收到包括CQI的REP-RSP消息后，在步骤203，BS 220通过频带AMC子信道分配方案分配子信道。在通过频带AMC子信道分配方案从BS 220接收到子信道后，在步骤204，SS 210选择具有最佳信道条件的5个带宽，并且在发送REP-RSP消息之后从一帧中向BS 220发送包括用于5个所选带宽的CINR值之间的差分值的CQI，即频带AMC差分CQI。
参考图3，当SS 310将通过频带AMC子信道分配方案从BS 320接收子信道时，SS 310向BS 320发送包括其自身CQI的REP-RSP消息，而不接收REP-REQ消息。即，在步骤301中，SS 310通知BS 320SS 310开始(first)通过频带AMC子信道分配方案接收子信道。在步骤302中，BS 320通过频带AMC子信道分配方案分配子信道。
在通过频带AMC子信道分配方案从BS 320接收到子信道后，在步骤303，SS 310选择具有最佳信道条件的5个带宽，并且在发送REP-RSP消息之后从一帧中向BS 320发送包括用于5个所选带宽的CINR值之间的差分值的CQI，即频带AMC差分CQI。
当BS通过普通子信道分配方案分配子信道时，BS通过使用图1中的MAP字段120的下行链路MAP消息分配子信道，而不是通过普通子信道分配方案使用单独的信号，并且已通过普通子信道分配方案从BS接收到子信道的SS向BS报告整个带宽的平均CINR值。即，当SS通过频带AMC子信道分配方案接收子信道时，该SS选择具有最佳信道条件的5个带宽，并只报告5个所选带宽的CINR值之间的差分值。然而，当SS通过普通子信道分配方案接收子信道时，该SS向BS报告整个带宽的平均CINR值。
这里，在IEEE 802.16d/e通信系统中，对于BS来说其可能不能正常地接收从SS发送的、用于通过频带AMC子信道分配方案接收子信道的REP-RSP消息。当BS没有从SS正常地接收到REP-RSP消息时，该BS可能将具有最佳信道条件的5个带宽的CINR值之间的差分值(其是在SS已发送REP-RSP消息后从一帧中发送的)确定为整个带宽的平均CINR值。因而，可能在通过频带AMC方案的子信道分配中出现问题，并且可能难以向SS提供通信服务。此外，系统的稳定性和可靠性可能恶化。
发明内容
因此，设计本发明来解决现有技术中出现的上述和其它问题。本发明的目的是提供一种用于在BWA通信系统中根据CQI分配子信道的系统和方法。
本发明的另一目的是提供一种用于在BWA通信系统中通过使用普通子信道分配方案或频带AMC子信道分配方案而稳定地分配子信道的系统和方法。
本发明的还一目的是提供一种用于子信道分配的系统和方法，其防止在BWA通信系统中在转换到普通子信道分配方案或频带AMC子信道分配方案期间发生问题。
为了实现上述和其它目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于在包括用户站(SS)和基站(BS)的宽带无线接入(BWA)通信系统中由SS请求BS分配子信道的方法，其中所述BS通过预定方案向SS分配子信道。该方法包括步骤由SS确定当前分配给SS的子信道的分配方案；确认由所确定的子信道分配方案分配的子信道的信道质量指示符；当SS确定需要转换当前子信道分配方案时，向BS发送表示要转换到的子信道分配方案的码字；以及根据所发送的码字通过转换后的子信道分配方案接收子信道。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在包括用户站(SS)和基站(BS)的宽带无线接入(BWA)通信系统中由SS请求通过与第一子信道分配方案不同的第二子信道分配方案进行子信道分配的方法，其中所述BS通过第一子信道分配方案向SS分配子信道。该方法包括步骤由SS通过专用控制信道向BS发送第一码字；当响应于所述第一码字从BS接收到信道质量指示符请求消息时，通过专用控制信道向BS发送第二码字和SS的信道质量指示符；以及根据所发送的信道质量指示符和第一码字，通过第二信道分配方案接收子信道。
根据本发明的还一方面，提供了一种用于在包括用户站(SS)和基站(BS)的宽带无线接入(BWA)通信系统中由SS请求通过与第二子信道分配方案不同的第一子信道分配方案进行子信道分配的方法，其中所述BS通过第二子信道分配方案向SS分配子信道。该方法包括步骤由SS通过专用控制信道向BS发送码字；根据所发送的码字发送SS的信道质量指示符；以及通过根据所发送的信道质量指示符和码字而转换的第一信道分配方案接收子信道。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于在包括用户站(SS)和基站(BS)的宽带无线接入(BWA)通信系统中由BS通过预定方案向SS分配子信道的方法。该方法包括步骤由BS接收表示从当前子信道分配方案转换为另一子信道分配方案的码字；当接收到与该码字对应的SS的信道质量指示符时，根据所述信道质量指示符和码字将当前子信道分配方案转换为另一子信道分配方案；以及通过所转换的子信道分配方案分配子信道。
根据本发明的又一方面，提供了一种在宽带无线接入(BWA)通信系统中分配预定方案的系统。该系统包括用户站(SS)，用于确定当前分配给SS的子信道的分配方案，确认由所确定的子信道分配方案分配的子信道的信道质量指示符，当SS确定需要转换当前的子信道分配方案时，发送表示要转换到的子信道分配方案的码字，并接收通过根据所发送的码字而转换的转换后的子信道分配方案分配的子信道；以及基站(BS)，用于从SS接收码字，根据信道质量指示符和该码字转换当前的子信道分配方案，并通过转换后的子信道分配方案分配子信道。
通过下面参考附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加显而易见，其中图1是示意性地说明BWA通信系统的传统帧结构的图；图2是说明在BWA通信系统中的BS和SS之间用于子信道分配的传统信号流的流程图；
图3是说明在BWA通信系统中的BS和SS之间用于子信道分配的传统信号流的流程图；图4是说明根据本发明的实施例在BWA通信系统中的BS和SS之间用于子信道分配的信号流的流程图；图5是说明根据本发明的实施例在BWA通信系统中的BS和SS之间用于子信道分配的信号流的流程图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细地描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，当可能混淆本发明的主题时，将省略对合并于此的公知功能和结构的详细描述。
总体上，本发明提出了一种在宽带无线接入(BWA)通信系统(例如电子和电气工程师协会(IEEE)802.16d通信系统和IEEE 802.16e通信系统)中分配子信道的系统和方法。此外，本发明提出了一种在BWA通信系统中基站(BS)向用户站(SS)分配子信道的系统和方法。
在根据本发明的实施例的BWA通信系统中，BS向SS分配信道质量指示符信道(CQICH)，以报告其自身的信道质量指示符(CQI)，且SS通过所分配的CQICH向BS通知其自身的CQI。然后，BS根据通过CQICH发送的SS的CQI来分配子信道。此后，术语“SS”包括固定SS和具有移动性的SS，即MS。
本发明描述了一种系统和方法，其中BS分配6位的CQICH，SS通过所分配的CQICH向BS发送其自身的CQI，并且BS根据所接收的CQI通过使用作为第一子信道分配方案的普通子信道分配方案或作为第二子信道分配方案的频带自适应调制和编码(AMC)子信道分配方案来分配子信道。普通子信道分配方案表示除频带AMC子信道分配方案之外的分配方案，并且可以包括部分使用子信道(PUSC)分配方案、完全使用子信道(FUSC)分配方案、可选的FUSC分配方案、AMC置换分配方案等。
在根据本发明的BWA通信系统中，BS向SS分配6位的CQICH，并且SS通过该6位的CQICH向BS通知其自身的CQI。可以通过6位CQICH发送的CQI能够使用总共64个码字。在这64个码字中，32个码字用于报告信道的载波干扰噪声比(CINR)值。在不用于报告CINR值的其它32个码字中，除了用于其它目的已定义的码字外，当前还有7个剩余的码字没有定义。
因此，本发明重新定义和使用所述7个剩余的未定义码字中的3个码字。更具体地，本发明重新定义和使用了这3个码字，并且通过使用作为第一子信道分配方案的普通子信道分配方案或作为第二子信道分配方案的频带AMC子信道分配方案来分配子信道。为了描述的方便，将该3个码字分别称为第一码字C1、第二码字C2和第三码字C3。
通过作为专用控制信道的CQICH从SS向BS发送第一码字C1。即，从SS发送第一码字C1，以请求BS将子信道分配方案从作为第一分配方案的普通子信道分配方案转换为作为第二分配方案的频带AMC子信道分配方案，并且分配子信道。也就是说，已通过CQICH从SS接收到C1的BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案，然后向SS分配子信道。
当已接收到C1的BS通过使用频带AMC子信道分配方案而分配子信道时，通过作为专用控制信道的CQICH从SS向BS发送第二码字C2。也就是说，第二码字C2向BS报告SS选择了具有最佳信道条件的5个带宽，并且然后向BS发送信息(即关于所选带宽的CQI)。也就是说，在SS发送C1之后，通过CQICH向BS发送C2。
通过作为专用控制信道的CQICH从SS向BS发送第三码字C3。也就是说，发送第三码字C3以请求BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案，并分配子信道。也就是说，已通过CQICH从SS接收到C3的BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案，然后向SS分配子信道。
在向BS发出的子信道分配方案请求中，SS根据其自身的CQI确定子信道分配方案转换的必要性，并且根据确定结果通过CQICH向BS发送这三个码字。BS通过CQICH接收这三个码字，并且根据这三个所接收的码字和基于用户需求的CQI来使用普通子信道分配方案或频带AMC子信道分配方案而分配子信道。另外，将参考表1更详细地描述SS确定子信道分配方案转换的必要性的过程。
图4是说明在根据本发明的实施例的BWA通信系统中的BS和SS之间用于子信道分配的信号流的流程图。更具体地，图4说明了当BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案并且分配子信道时的流程图。也就是说，图4说明了当在下述情况下BS执行向频带AMC子信道分配方案的转换时的流程图其中，BS已通过使用普通子信道分配方案向SS分配了子信道。
参考图4，最初假定SS 410已如上所述通过普通子信道分配方案从BS420接收到子信道。此后，当SS 410确定有必要通过其自身的CQI转换子信道分配方案时，即当SS 410确定有必要将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案时，在步骤401，SS 410通过CQICH向BS 420发送第一码字C1。CQICH是已由BS 420分配的信道，以从SS 410接收CQI，并且如上所述将6个位分配给该CQICH。
从SS 410发送C1以通过如上所述的从普通子信道分配方案转换过来的频带AMC子信道分配方案来从BS 420接收子信道。也就是说，SS 410通过CQICH向BS 420发送C1，以通过频带AMC子信道分配方案从BS 420接收子信道。因为下面将参考表1更详细地描述SS 410确定有必要将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案的过程，所以这里省略了对其的详细描述。
在步骤402中，已接收到C1的BS 420向SS 410发送CQI报告请求(REP-REQ)消息，以使SS 410发送其自身的CQI。然后，SS 410测量在整个带宽中具有最佳信道条件的5个带宽的CINR值，并响应于REP-REQ消息，通过CQICH向BS 420发送包括具有所测量的CINR值的CQI的报告响应(REP-RSP)消息。此外，在步骤403中，SS 410通过CQICH向BS 420发送第二码字C2。第二码字C2报告SS 410将通过REP-RSP消息向所述BS发送信息，即关于具有最佳信道条件的5个带宽的CINR值，以使BS 420通过频带AMC子信道分配方案分配子信道。也就是说，在发送REP-RSP消息的帧的下一帧中，C2报告所述SS 410将要发送关于5个所选带宽的CINR值的CQI(包括差分值，即频带AMC差分)。该CINR值的差分值描述关于在发送REP-RSP消息的帧中所选的5个带宽的CINR值和关于在已发送REP-RSP消息的帧之后的下一帧中所选的5个带宽的CINR值之间的增量和减量值。
在通过CQICH从SS 410接收到REP-RSP消息和C2之后，在步骤404中，BS 420通过频带AMC子信道分配方案向SS 410分配子信道。即使当BS 420没有接收到REP-RSP消息时，BS 420也通过作为专用控制信道的CQICH从SS 410接收C2，从而认识到SS 410选择了具有最佳信道条件的5个带宽，然后在下一帧中发送关于所选带宽的CINR值以及该CINR值的差分值。
在从BS 420接收到子信道之后，在步骤405中，SS 410向BS 420发送关于具有最佳信道条件的5个所选带宽的CINR值的CQI(包括差分值，即频带AMC差分CQI)。也就是说，已接收子信道的SS 410在发送REP-RSP消息的帧中已经知道根据具有最佳信道条件的5个所选带宽而测量的CINR值，并且在发送该REP-RSP消息的帧之后的下一帧中再次测量关于5个所选带宽的CINR值。此外，SS 410计算这两帧中关于5个所选带宽的所测量的CINR值之间的差分值，并且向BS 420发送该差分值。
例如，当在已发送REP-RSP的帧中所测量的CINR值小于在下一帧中所测量的CINR值时，即当CINR值已增加时，SS 410向BS 420发送具有差分值为1的CQI。然而，当在已发送REP-RSP消息的帧中所测量的CINR值大于在下一帧中所测量的CINR值时，即当CINR值已降低时，SS 410向BS 420发送具有差分值为0的CQI。
在如上所述通过CQICH从SS 410接收到关于具有最佳信道条件的5个带宽的CINR值之间的差分值之后，当该差分值是1时，BS 420认识到所选带宽的CINR值已经增加。然而，当该差分值是0时，BS 420认识到所选带宽的CINR值已经降低。
此外，当已通过频带AMC子信道分配方案从BS 420接收到子信道的SS410要通过频带AMC子信道分配方案接收另一子信道(即另一频带AMC子信道)时，SS 410向BS 420发送第一码字C1。也就是说，当先前帧中具有最佳信道条件的5个带宽与当前帧中具有最佳信道条件的5个带宽不同时，即当具有最佳信道条件的5个带宽改变时，已通过频带AMC子信道分配方案从BS 420接收到子信道的SS 410通过CQICH向BS 420发送第一码字C1，以接收另一频带AMC子信道。然后，已接收到C1的BS 420向SS 410发送REP-REQ消息，并且已接收到该REP-REQ消息的SS 410通过CQICH向BS420发送C2和REP-RSP消息。
BS 420通过频带AMC子信道分配方案向SS 410分配子信道，并且已接收到该子信道的SS 410向BS 420发送包括CINR值的差分值的CQI，即频带AMC差分CQI。也就是说，当从整个带宽中所选择的具有最佳信道条件的5个带宽变化时，SS 410和BS 420之间的操作与当SS 410请求从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案时的操作相同。
当更新所选带宽的CINR值而不改变具有最佳信道条件的5个带宽时，SS 410向BS 420发送C2和REP-RSP消息，以更新该CINR值。也就是说，SS 410再次测量5个所选带宽的CINR值，并通过CQICH向BS 420发送包括具有所测量的CINR值的CQI的REP-RSP消息。此外，SS 410通过CQICH向BS 420发送CQI。
图5是说明在根据本发明的BWA通信系统中用于在BS和SS之间的子信道分配的信号流的流程图。更具体地，图5说明了当BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案并分配子信道时的流程图。也就是说，图5说明了在下述情况下当BS执行向普通子信道分配方案的转换时的流程图其中，BS已使用频带AMC子信道分配方案向SS分配了子信道。
参考图5，假定SS 510已如上所述通过频带AMC子信道分配方案从BS420接收到子信道。当SS 510确定有必要通过其自身的CQI转换子信道分配方案时，即当SS 510确定有必要将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案时，在步骤501，SS 510通过CQICH向BS 520发送第三码字C3。CQICH已由BS 520分配，以从SS 510接收CQI，并且如上所述将6个位分配给CQICH。
从SS 510发送C3，以如上所述通过从频带AMC子信道分配方案转换过来的普通子信道分配方案从BS 420接收子信道。也就是说，SS 510通过CQICH向BS 520发送C3，以通过普通子信道分配方案从BS 520接收子信道。因为下面将参考表1更详细地描述SS 510确定有必要将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案的过程，所以这里省略了对其的详细描述。
在通过CQICH向BS 520发送C3之后，在步骤502中，SS 510测量整个带宽的CINR值，并发送包括关于整个带宽的所测量的CINR值的平均值的CQI(整个带宽的均匀CQI)。也就是说，在如图4中所描述的频带AMC子信道分配方案中，SS 510从整个带宽中选择具有最佳信道条件的5个带宽，并且发送所选带宽的CINR值的差分值。然而，在普通子信道分配方案中，SS 510向BS 520发送整个带宽的CINR值的平均值。此外，在步骤503和504中，SS 510通过CQICH向BS 520重复发送C3和包括整个带宽的CINR值的平均值(即整个带宽的平均值)的CQI(整个带宽的均匀CQI)，直到BS 520通过使用普通子信道分配方案向SS 510分配子信道。
在从SS 510接收到C3和整个带宽的平均值之后，在步骤505中，BS 520通过使用普通子信道分配方案向SS 510分配子信道。
在通过普通子信道分配方案从BS 520接收到子信道之后，在步骤506中，SS 510向BS 520发送包括整个带宽的CINR值的平均值的CQI(整个带宽的均匀CQI)。
下面的表1示出了根据本发明的实施例在BWA通信系统中包括每个信道的信息的上行链路信道描述符(UCD)消息的物理特定信道编码信息。
表1
如表1中所示，本发明在传统UCD消息中定义了用于在普通子信道分配方案和频带AMC子信道分配方案之间进行转换的新字段，并且对在传统UCD消息中具有模糊定义的字段进行了详细定义。
新增加的字段有“频带AMC进入平均CINR”。字段“频带AMC进入平均CINR”表示用于从普通子信道分配方案转换到频带AMC子信道分配方案的整个带宽的平均CINR值的阈值。也就是说，当已经由BS通过普通子信道分配方案分配给SS的子信道的整个带宽的平均CINR值超过在字段“频带AMC进入平均CINR”中定义的阈值时，SS请求BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案，并且分配子信道。此外，本发明还包括在传统字段中详细定义的新字段。
首先，字段“频带AMC分配阈值”表示为了从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案而对每个带宽所测量的CINR值的标准方差值的最大阈值。也就是说，当对于已经由BS通过普通子信道分配方案分配给SS的、SS的子信道在整个带宽中的每个带宽而测量的CINR值的标准方差值超过在字段“频带AMC分配阈值”中定义的阈值时，SS请求BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案，并且分配SS的子信道。
此外，字段“频带AMC释放阈值”是与字段“频带AMC分配阈值”相对应的字段，其表示用于从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案的、对于每个带宽所测量的CINR值的标准方差值的最大阈值。也就是说，当对于已经由BS通过频带AMC子信道分配方案分配给SS的子信道的每个带宽测量的CINR值的标准方差值超过在字段“频带AMC释放阈值”中定义的阈值时，SS请求BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案，并且分配SS的子信道。
字段“频带AMC分配定时器”表示在从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案的过程中，为了测量整个带宽的CINR值的平均值和根据每个带宽的CINR值的标准方差值所需要的帧的最小数目。
此外，字段“频带AMC释放定时器”是与字段“频带AMC分配定时器”相对应的字段，其表示在从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案的过程中，为了测量整个带宽的CINR值的平均值和根据每个带宽的CINR值的标准方差值所需要的帧的最小数目。
字段“频带状态报告最大周期”表示用于更新由SS首次生成的REP-RSP消息测量的带宽CINR值的最大时间段。也就是说，在其中SS通过频带AMC子信道分配方案从BS接收子信道的情况下，当根据预定时间段更新具有最佳信道条件的5个带宽的CINR值而不改变这5个带宽时，SS测量要被更新的CINR值，并向BS发送包括具有所测量的CINR值的CQI的REP-RSP消息，从而更新该CINR值。此后，SS测量在字段“频带状态报告最大周期”中定义的值内的CINR值，向BS发送所测量的CINR值，以更新该CINR值。
字段“频带AMC重试定时器”表示当先前的请求消息失败时，即当BS在接收到用于请求从普通子信道分配方案转换到频带AMC子信道分配方案的第一码字C1之后向SS发送REP-RSP消息失败时，BS为了将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案而进行等待的时间间隔。
此后，将描述表1中定义的在根据本发明的实施例的BWA通信系统中用于在普通子信道分配方案和频带AMC子信道分配方案之间转换的字段的条件。
首先，将描述从普通子信道分配方案转换到频带AMC子信道分配方案的情况。当对于已经由BS通过普通子信道分配方案分配给SS的、SS的子信道的每个带宽的所测量的CINR值的最大标准方差值小于在字段“频带AMC分配阈值”中定义的阈值时，并且当对于SS的子信道的整个带宽的平均CINR值大于在字段“频带AMC进入平均CINR”中定义的阈值时，SS以下述状态通过CQICH向BS发送第一码字C1其中SS通过普通子信道分配方案接收子信道，从而请求BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案。
也就是说，在其中SS请求BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案的过程中，当每个带宽的CINR值的最大标准方差值小于为每个带宽测量的CINR值的标准方差值的最大阈值时，并且当整个带宽的平均CINR值大于整个带宽的平均CINR值的阈值时，SS通过CQICH向BS发送C1，从而请求BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案，其中所述每个带宽的CINR值的最大标准方差值是在为了测量对于所分配的子信道的整个带宽的平均CINR值以及针对每个带宽而测量的CINR值的标准方差值所需的时间段中进行测量的。这里，SS向BS发送REP-RSP消息以及C1。REP-RSP消息包括关于在整个带宽中具有最佳信道条件的5个带宽的信息和具有所测量的CINR值的CQI。
下面，将描述从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案的情况。当在字段“频带AMC释放定时器”中定义的时间段期间为每个带宽测量的CINR值的最大标准方差值大于在字段“频带AMC释放阈值”中定义的阈值时，SS在下述状态下通过CQICH向BS发送第三码字C3其中SS通过频带AMC子信道分配方案接收子信道，从而请求BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案。也就是说，在SS请求BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案的过程中，当每个带宽的CINR值的最大标准方差值大于为每个带宽测量的CINR值的标准方差值的最大阈值时，SS通过CQICH向BS发送C3，从而请求BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案，其中所述每个带宽的CINR值的最大标准方差值是在对于为了测量所分配的子信道的整个带宽的平均CINR值以及为每个带宽测量的CINR值的标准方差值所需的时间段来进行测量的。
最后，将描述在其中SS已经通过频带AMC子信道分配方案接收了子信道的状态中SS所选择的具有最佳信道条件的5个带宽变化的情况。当在字段“频带AMC分配定时器”中定义的时间段期间除了为频带AMC子信道分配方案选择的5个带宽之外的另一带宽的CINR值大于整个带宽的平均CINR值时，SS通过CQICH向BS发送C1，从而改变所选择的带宽，这类似于如上所述的从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案的情况。
如上所述，本发明新定义和使用了BWA通信系统中分配给CQICH的码字中未定义的码字，从而稳定地执行普通子信道分配方案和频带AMC子信道分配方案之间的转换并分配子信道。结果，可以提高BWA系统的整体可靠性。
尽管已参考本发明的某些优选实施方案示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当明白，在不背离由所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中做出各种形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种用于在宽带无线接入BWA通信系统中由用户站SS请求基站BS分配子信道的方法，其中所述BS通过预定方案向SS分配子信道，该方法包括步骤由SS确定当前分配给SS的子信道的分配方案；确认由所确定的子信道分配方案分配的子信道的信道质量指示符；当SS确定需要转换当前子信道分配方案时，向BS发送表示要转换到的子信道分配方案的码字；以及根据所发送的码字通过转换后的子信道分配方案接收子信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述向BS发送码字的步骤包括步骤当要转换到的当前子信道分配方案是频带自适应调制和编码AMC子信道分配方案时，发送表示转换到频带AMC子信道分配方案的第一码字和第二码字；以及当要转换到的当前子信道分配方案是普通子信道分配方案时，发送表示转换到普通子信道分配方案的第三码字。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述SS请求BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案时，使用所述第一码字。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述SS测量当前分配给SS的子信道的每个带宽的载波干扰噪声比CINR值的标准方差值以及整个带宽的平均CINR值，并且然后确定所测量的每个带宽的CINR值的标准方差值小于第一预设阈值且所测量的整个带宽的平均CINR值大于第二预设阈值时，SS发送第一码字。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述SS报告该SS将向BS发送关于预定数目的带宽的信道质量指示符时使用第二码字，所述预定数目的带宽在当前分配给SS的子信道的整个带宽中具有最佳信道条件。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述SS请求BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案时，使用所述第三码字。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述SS测量当前分配给该SS的子信道的整个带宽中的每个带宽的CINR值的标准方差值并且然后确定所测量的每个带宽的CINR值的标准方差值大于第一预设阈值时，该SS发送第三码字。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，通过所分配的用于向BS发送SS的信道质量指示符的专用控制信道向BS发送所述第一码字、第二码字以及第三码字。
9.一种用于在包括用户站SS和基站BS的宽带无线接入BWA通信系统中由SS请求通过与第一子信道分配方案不同的第二子信道分配方案进行子信道分配的方法，其中所述BS通过所述第一子信道分配方案向SS分配子信道，该方法包括步骤由SS通过专用控制信道向BS发送第一码字；当响应于该第一码字从BS接收到信道质量指示符请求消息时，通过专用控制信道向BS发送第二码字和SS的信道质量指示符；以及根据所发送的信道质量指示符和所述第一码字通过第二信道分配方案接收子信道。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一子信道分配方案对应于普通子信道分配方案，而所述第二子信道分配方案对应于频带自适应调制和编码AMC子信道分配方案。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，当所述SS请求BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案时，使用所述第一码字。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，当SS报告其将向BS发送关于预定数目的带宽的信道质量指示符时使用所述第二码字，所述预定数目的带宽在通过第一子信道分配方案分配给SS的子信道的整个带宽中具有最佳信道条件。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，分配专用控制信道以向BS发送SS的信道质量指示符。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述向BS发送SS的信道质量指示符的步骤包括向BS发送关于预定数目的带宽的信道质量指示符，其中所述预定数目的带宽在通过所述第一子信道分配方案分配给SS的子信道的整个带宽中具有最佳信道条件。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括步骤当SS通过所述第二子信道分配方案接收子信道时，由SS发送关于所述具有最佳信道条件的预定数目的带宽的载波干扰噪声比CINR值的差分值。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述CINR值的差分值表示在通过其而发送第二码字的帧中具有最佳信道条件的预定数目的带宽的CINR值和在该帧之后的下一帧中具有最佳信道条件的预定数目的带宽的CINR值之间的增量和减量值。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，当具有最佳信道条件的预定数目的带宽由于预定时间段的流逝而改变时，SS向BS重发所述第一码字。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括步骤当预定时间段已流逝时，通过由SS向BS重发所述第二码字而更新关于具有最佳信道条件的预定数目的带宽的信道质量指示符。
19.根据权利要求10所述的方法，其中，当SS测量通过所述第一子信道分配方案分配的子信道的每个带宽的CINR值的标准方差值和整个带宽的平均CINR值并且然后确定所测量的每个带宽的CINR值的标准方差值小于第一预设阈值且所测量的整个带宽的平均CINR值大于第二预设阈值时，所述SS发送第一码字。
20.一种用于在包括用户站SS和基站BS的宽带无线接入BWA通信系统中由SS请求通过与第二子信道分配方案不同的第一子信道分配方案进行子信道分配的方法，其中所述BS通过第二子信道分配方案向SS分配子信道，该方法包括步骤由SS通过专用控制信道向BS发送码字；根据所发送的码字发送SS的信道质量指示符；以及根据所发送的信道质量指示符和码字通过所述第一子信道分配方案接收子信道。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第一子信道分配方案是普通子信道分配方案，而所述第二子信道分配方案是频带自适应调制和编码AMC子信道分配方案。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，当所述SS请求BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案时，使用该码字。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述信道质量指示符包括关于通过所述第二子信道分配方案分配的子信道的整个带宽的平均CINR值。
24.根据权利要求21所述的方法，还包括步骤当所述SS没有通过普通子信道分配方案接收子信道时，向BS重发该码字。
25.根据权利要求21所述的方法，其中，当SS测量关于通过第二子信道分配方案分配的子信道的整个带宽中的每个带宽的CINR值的标准方差且然后确定所测量的每个带宽的CINR值的标准方差值大于第一预设阈值时，SS发送该码字。
26.一种用于在包括用户站SS和基站BS的宽带无线接入BWA通信系统中由BS通过预定方案向SS分配子信道的方法，该方法包括步骤由BS从SS接收码字，该码字表示从当前子信道分配方案向另一子信道分配方案的转换；当接收到与所述码字对应的SS的信道质量指示符时，根据所述信道质量指示符和该码字将当前子信道分配方案转换为另一子信道分配方案；以及通过转换后的另一子信道分配方案来分配子信道。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述转换子信道分配方案的步骤包括步骤当接收到第一码字和第二码字时，将普通子信道分配方案转换为频带自适应调制和编码AMC子信道分配方案；以及当接收到第三码字时，将频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案。
28.一种在包括用户站SS和基站BS的宽带无线接入BWA通信系统中通过预定方案分配子信道的系统，该系统包括用户站SS，用于确定当前要分配给SS的子信道的分配方案，确认由所确定的子信道分配方案分配的子信道的信道质量指示符，当SS确定需要转换当前的子信道分配方案时，发送表示要转换到的子信道分配方案的码字，并通过转换后的子信道分配方案接收子信道；以及基站BS，用于从SS接收码字，根据信道质量指示符和该码字转换当前的子信道分配方案，并通过转换后的子信道分配方案分配子信道。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，当要转换到的子信道分配方案是频带自适应调制和编码AMC子信道分配方案时，所述SS发送表示向频带AMC子信道分配方案转换的第一码字和第二码字，并且当要转换到的子信道分配方案是普通子信道分配方案时，所述SS发送表示向普通子信道分配方案转换的第三码字。
30.根据权利要求29所述的系统，其中，当所述SS请求BS将子信道分配方案从普通子信道分配方案转换为频带AMC子信道分配方案时，使用所述第一码字。
31.根据权利要求29所述的系统，其中，在测量关于当前分配给SS的子信道的每个带宽的载波干扰噪声比CINR值的标准方差值和整个带宽的平均CINR值且然后确定所测量的每个带宽的CINR值的标准方差值小于第一预设阈值且所测量的整个带宽的平均CINR值大于第二预设阈值之后，SS发送第一码字。
32.根据权利要求29所述的系统，其中，当SS向BS报告该SS将向该BS发送关于预定数目的带宽的信道质量指示符时，使用所述第二码字，该预定数目的带宽在当前分配给SS的子信道的整个带宽中具有最佳信道条件。
33.根据权利要求29所述的系统，其中，当所述SS请求BS将子信道分配方案从频带AMC子信道分配方案转换为普通子信道分配方案时，使用所述第三码字。
34.根据权利要求33所述的系统，其中，在测量当前分配给SS的子信道的整个带宽中的每个带宽的CINR值的标准方差值且然后确定所测量的每个带宽的CINR值的标准方差值大于第一预设阈值之后，SS发送第三码字。
35.根据权利要求29所述的系统，其中，通过所分配的用于向BS发送SS的信道质量指示符的专用控制信道向BS发送第一码字、第二码字以及第三码字。
36.根据权利要求29所述的系统，其中，当响应于所述第一码字从BS接收信道质量指示符请求消息时，SS向BS发送关于预定数目的带宽的信道质量指示符，该预定数目的带宽在当前分配给SS的子信道的整个带宽中具有最佳信道条件。
37.根据权利要求36所述的系统，其中，当所述SS通过频带AMC子信道分配方案接收子信道时，该SS发送关于具有最佳信道条件的预定数目的带宽的CINR值的差分值。
38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述CINR值的差分值表示在通过其而发送第二码字的帧中具有最佳信道条件的预定数目的带宽的CINR值和在该帧之后的下一帧中具有最佳信道条件的预定数目的带宽的CINR值之间的增量和减量值。
39.根据权利要求37所述的系统，其中，当具有最佳信道条件的预定数目的带宽由于预定时间段的流逝而改变时，SS向BS重发所述第一码字。
40.根据权利要求36所述的系统，其中，当预定时间段已流逝时，SS向BS重发所述第二码字，从而更新关于具有最佳信道条件的预定数目的带宽的信道质量指示符。
全文摘要
一种用于在包括用户站(SS)和基站(BS)的宽带无线接入(BWA)通信系统中由SS请求BS分配子信道的方法，其中所述BS通过预定方案向SS分配子信道。该方法包括由SS确定当前分配给SS的子信道的分配方案；确认由所确定的子信道分配方案分配的子信道的信道质量指示符；当SS确定需要转换当前子信道分配方案时，向BS发送表示要转换到的子信道分配方案的码字；以及通过根据所发送的码字转换后的子信道分配方案接收子信道。
文档编号H04W72/08GK101048957SQ200580036967
公开日2007年10月3日 申请日期2005年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者金俊亨, 金正元, 金柾宪 申请人:三星电子株式会社