宽带无线接入通信系统中的服务流的接纳控制设备和方法

专利名称：宽带无线接入通信系统中的服务流的接纳控制设备和方法
技术领域：
本发明涉及使用多跳中继方案的宽带无线接入(BWA)通信系统。更具 体地，本发明涉及用于中继站(RS)和基站(BS)的信令处理以执行服务流 的才妄纳(admission)控制的设备和方法。
背景技术：
正在进行大量研究以在第四代(4G)通信系统中提供具有大约100Mbps 的数据率的各种服务质量(QoS)特征。4G通信系统正演进为在例如局域网 (LAN)系统和城域网(MAN)系统的宽带无线接入(BWA)通信系统中提 供移动性、高数据率传送、和高QoS。 BWA系统的示例包括基于电气和电子 工程师协会(正EE ) 802.16d和IEEE 802.16e标准的系统，其后被称为正EE 802.16d和IEEE 802.16e系统。
IEEE 802.16d和IEEE 802.16e系统使用正交频分复用(OFDM ) /正交频 分多址(OFDMA)方案。
图1是传统IEEE 802.16e系统的框图。
参考图1， IEEE 802.16e系统具有多小区结构。IEEE 802.16e系统包括小 区100、小区150、管理小区100的BS 110、管理小区150的BS 140、以及 多个移动站(MS) 111、 113、 130、 151和153。使用OFDM/OFDMA方案执 行BS 110和140与MS 111、 113、 130、 151和153之间的信号交换。MS 130 位于小区100和150之间的边界区域(即，切换区域)。当MS 130在与BS 110 通信的同时从BS 110的小区100移动到BS 140的小区150中时，MS 130的服务BS从BS 110改变为BS 140。
因为如图1图示的那样通过直接链路执行固定BS和MS之间的信令通 信，所以IEEE 802.16e系统可提供BS和MS之间的可靠无线链路。然而， 因为BS是固定的，所以正EE 802.16e系统在构造无线网络时具有低灵活性。 因此，在IEEE 802.16e系统中，纟艮难在其中业务分布或呼叫需求频繁改变的 无线电环境中提供有效通信服务。
为了解决该问题，可使用固定RS、移动RS或一般MS，来将多跳中继 数据传送方案应用到例如IEEE 802.16e系统的蜂窝通信系统。多跳中继无线 通信系统的使用使得可能响应于通信环境的改变而快速重新配置网络并更有 效地操作整个无线网络。例如，多跳中继无线通信系统可扩展小区覆盖区并 增加系统容量。当BS和MS之间的信道条件差时，可在BS和MS之间安装 RS，以建立其间的多跳中继链路，由此使得可能向MS提供具有更好信道条 件的无线电信道。另外，在具有差信道条件的小区边界区域中使用多跳中继 方案，由此使得可能提供高速率数据信道并扩展小区覆盖区。
图2是使用多跳中继方案来扩展BS覆盖区的传统BWA通信系统的框图。
参考图2,该多跳中继BWA通信系统具有多小区结构。该多跳中继BWA 通信系统包括小区200、小区240、管理小区200的BS 210、管理小区240 的BS 250、位于小区200内的多个MS 211和213、位于BS 210的小区200 之外的区域230中并与BS210通信的多个MS221和223、提供BS210与位 于区域230中的MS 221和223之间的多跳中继路径的RS 220、位于小区240 中的多个MS251、 253和255、位于BS 250的小区240之外的区域270中并 与BS250通信的多个MS261和263、以及提供BS 250与位于区域270中的 MS 261和263之间的多跳中继路径的RS 260。使用OFDM/OFDMA方案用 于BS210和250、 RS220和260、以及MS211、 213、 221、 223、 251、 253、 255、 261和263之间的通信。
尽管位于々区200中的MS 211和213以及RS 220可与BS 210直接通 信，但是位于区域230中的MS 221和223不能与BS 210直接通信。所以， RS 220服务该区域230，以在BS 210与MS 221和223之间中继信号。即， MS221和223可通过RS220与BS210通信。此外，RS 260和位于小区240 中的MS251、 253和255可直接与BS 250通信，位于区域270中的MS 261和263不能与BS 250直接通信。所以，RS 260服务该区域270以在BS 250 与MS 261和263之间中继信号。即，MS 261和263可通过RS 260与BS 250通信。
图3是使用多跳中继方案来增加系统容量的传统BWA通信系统的框图。
参考图3,该多跳中继BWA通信系统包括BS310、多个MS311、 313、 321、 323、 331和333、以及^是供BS 310与MS 311、 313、 321、 323、 331 和333之间的多跳路径的RS 320和330。 BS310、 MS 311、 313、 321、 323、 331和333、以及RS 320和330使用OFDM/OFDMA方案彼此通信。BS 310 管理小区300。 RS 320和330以及小区300中的MS 311、 313、 321、 323、 331和333直接与BS 310通信。
当一些MS 321、 323、 331和333在小区300的边界区域中时，BS 310 与MS 321、 323、 331和333之间的直接链路的信噪比(SNR)可以低。在该 情况下，RS 320在BS 310与MS 321和323之间中继业务。MS 321和323 经由RS 320与BS传递业务。此外，RS 330在BS310与MS 331和333之间 中继业务。MS 331和333经由RS 330与BS传递业务。RS 320和330向MS 321、 323、 331和333提供高速率数据路径，由此增加MS321、 323、 331和 333的有效传输率以及多跳中继BWA通信系统的容量。
在图2和3的多跳中继BWA通信系统中，RS 220、 260、 320和330中 的一个或更多可以是由服务提供商安装并由BS 210、 250和310管理的下部 结构RS,或者可以是作为订户站(SS)、 MS、或RS操作的客户机RS。另 外，RS 220、 260、 320和330中的一个或更多可以是固定式RS、游牧式 (nomadic) RS (例如,笔记本)、或与MS具有相似移动性的移动RS。
在多跳中继BWA通信系统中，如果当MS直接与BS通信或通过RS与 BS通信时、创建了 MS的新服务流或改变了 MS的当前服务流的QoS参数， 则BS和RS必须能够支持新服务流的参数或当前服务流的新QoS参数。
MS的服务流参数可由网络中的QoS策略服务器来确定。为了确定服务 流参数，QoS策略服务器从BS和RS获得可支持的参数信息。这里，可支持 的参数信息是通过对应节点(即，BS和RS)的接纳控制而获得的。
所以需要一种信令处理，通过该信令处理，当在多跳中继系统BWA通 信系统中创建了 MS的新服务流或改变了 MS的当前服务流的参数时，MS的 数据传送路径中的对应节点可执行接纳控制。

发明内容
本发明的一个方面是解决至少上迷问题和/或缺点并提供至少下述优点。
因此，本发明的一个方面是提供一种用于在多跳中继BWA通信系统中执行 服务流的接纳控制的信令设备和方法。
本发明的另一方面是提供一种用于在多跳中继BWA通信系统中由MS 的数据传送路径中的节点执行MS的服务流的接纳控制的信令设备和方法。
根据本发明的一个方面，提供了 一种用于在使用多跳中继方案的无线通 信系统中操作中继站的方法。该方法包括从上一节点接收请求服务流的接 纳控制判决的请求消息，确定该请求消息中包括的所请求的QoS参数集是否 是可支持的，如果所请求的QoS参数集是可支持的，则将该请求消息转发到 与数据传送路径中的下一跳对应的下级中继站，而如果所请求的QoS参数集 是不可支持的，则将指明所请求的QoS参数集的不可支持性的应答消息传送 到基站。
根据本发明的另 一方面，提供了 一种用于在使用多跳中继方案的无线通 信系统中的服务流的接纳控制方法。该方法包括如果请求了移动站的服务 流改变，则从基站向基站和移动站之间的数据传送路径中的中继站传送请求 接纳控制判决的请求消息，中继站基于该请求消息中包括的所请求的QoS参 数集来执行接纳控制，和如果所请求的QoS参数是可支持的，则从该中继站 向与数据传送路径中的下一跳对应的下级中继站转发该请求消息。
根据本发明的另 一方面，提供了 一种用于在使用多跳中继方案的无线通 信系统中的中继站的设备。该设备包括接收机，用于从上一节点接收请求 服务流的接纳控制判决的请求消息；控制器，用于确定该请求消息中包括的 所请求的QoS参数集是否是可支持的；和发射机，用于如果所请求的QoS参 数集是可支持的，则将该请求消息传送到与数据传送路径中的下一跳对应的 下级中继站，并用于如果所请求的QoS参数集是不可支持的，则将指明所请 求的QoS参数集的不可支持性的应答消息传送到基站。
根据本发明的另 一方面，提供了 一种用于在使用多跳中继方案的无线通 信系统中操作基站的方法。该方法包括如果请求了移动站的服务流改变， 则向基站和移动站之间的数据传送路径中的中继站传送请求接纳控制判决的 请求消息，从中继站接收该请求消息的应答消息，基于该请求消息中包括的信息来执行服务流的接纳控制，和向移动站传送包括所接纳的服务流的消息。 根据结合附图公开了本发明的示范实施例的以下详细描述，本发明的其 他方面、优点和突出特征对于本领域普通技术人员来说将变得清楚。


根据结合附图进行的以下描述，本发明的某些示范实施例的以上和其他
方面、特征和优点将更清楚，其中
图1是传统电气和电子工程师协会(正EE) 802.16e系统的框图； 图2是使用多跳中继方案来扩展基站(BS)覆盖区的传统宽带无线接入 (BWA)通信系统的框图3是使用多跳中继方案来增加系统容量的传统BWA通信系统的框图； 图4是图示了根据本发明示范实施例的多跳中继BWA通信系统中的执行
MS的服务流添加请求的接纳控制的信号流的流程图5是图示了根据本发明示范实施例的多跳中继BWA通信系统中的用于
隧道的服务流改变的接纳控制处理的流程图6是图示了根据本发明示范实施例的多跳中继BWA通信系统中的BS
的操作的流程图7是图示了根据本发明示范实施例的多跳中继B WA通信系统中的中继 站(RS)的操作的流程图8是根据本发明示范实施例的BS (或RS)的框图；和
图9是图示了根据本发明另 一 示范实施例的多跳中继B WA通信系统中的 执行MS的服务流添加请求的接纳控制的信号流的流程图。
应注意，在所有图中，相同的附图标记始终用于描绘相同或类似的元件、 特征和结构。
具体实施例方式
提供参考附图的以下描述，以帮助全面理解由权利要求及其等效物限定 的本发明的示范实施例。它包括帮助理解的各种特定细节，但是这些细节仅 将被看作示范性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，可进行这里描述 的实施例的各种改变和变型，而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清 楚和简明，而省略了公知功能和构造的描述。以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于字面(bibliographical) 意义，而是仅由发明人使用以使得能够明白并一致地理解本发明。因此，对 于本领域技术人员来说应显而易见的是，提供本发明的示范实施例的以下描 述仅用于说明的目的，而不是将本发明限制为如所附权利要求及其等效物所 限定的目的。
应理解的是，单数形式"一"、"一个"和"该"包括复数指代，除非上 下文以别的方式明确规定。由此，例如，提及"组件表面，，包括提及一个或 多个这样的表面。
本发明的示范实施例意欲提供在多跳中继宽带无线接入(BWA)通信系 统中执行MS的服务流的接纳控制的基站(BS)和中继站(RS)之间的信令 处理的方案。
例如，多跳中继BWA通信系统使用正交频分复用(OFDM)方案或正交 频分多址(OFDMA)方案。由此，多跳中继BWA通信系统可使用多个副载 波传送物理信道信号，由此使能高速率数据传送。另外，多跳中继BWA通 信系统可提供多小区结构，由此支持MS的移动性。
在以下描述中，将多跳中继B WA通信系统作为示例来描述本发明的示范 实施例。然而，本发明也可应用到使用多跳中继方案的任何其他蜂窝通信系 统。
图4是图示了根据本发明示范实施例的多跳中继BWA通信系统中的执行 MS的服务流添加请求的接纳控制的信号流的流程图。
参考图4,在步骤401中，MS 460向BS 400传送动态服务添加-请求 (DSA-REQ)消息，以便创建新连接A。这里，DSA-REQ消息可包括用于 服务流的参数信息(例如，服务质量(QoS )参数集和QoS配置文件(profile ) 标识符)。
在步骤403中，BS 400向RSI 440传送从MS 460接收的包括用于连接 A的服务流参数的DSA-REQ消息。DSA-REQ消息打算供位于MS 460的数 据传送路径中的所有RS使用，并且DSA-REQ消息是对于是否接纳用于连接 A的服务流参数的询问。
在步骤405中，RSI 440通过使用DSA-REQ消息中包括的服务流参数来 执行接纳控制。即，RSI 440确定是否可支持所请求的QoS参数集。这里， 假设接纳服务流参数。如果接纳服务流参数，则在步骤407中，RSI 440向
ii与MS 460的数据传送路径中的下一跳对应的下级RS2 450转发DSA-REQ消
自
在步骤409中，RS2 450通过使用DSA-REQ消息中包括的所请求的服务流参数来执行接纳控制。这里，假设不接纳服务流参数。如果所请求的参数集是不可支持的，则RS2 450在步骤411中向RS1 440传送指明所请求的QoS参数集的不可支持性的动态服务添力口-应答(DSA-RSP)消息，并且RS1440在步骤413中向BS 400转发DSA-RSP消息。DSA-RSP消息可包括指明所请求的QoS参数集的不可支持性的确认码和在RS2 450中可接受的可接受QoS参数集。这里，在RS2 450中可接受的QoS参数信息可包括所请求的QoS参数集中的不可支持的参数和RS2 450中的参数可支持的参数值。
例如，当作为步骤407中接收的DSA-REQ消息中包括的连接A的所请求的QoS参数集中的参数之一的最小业务量为50时，如果RS2 450可支持最小业务量30，则DSA-RSP消息可包括用于最小业务量的可支持参数值"30"。
从对应路径中的RS收集的信息可用于确定是否支持对应MS的服务流。另外，如果服务流是不可支持的，则该信息可用作MS切换到可支持RS或BS的触发点，或可用作BS的负荷控制信息。
在步骤415中，BS 400基于接收的DSA-RSP消息中包括的信息来执行
连接A的接纳控制，并根据接纳控制结果确定连接A的参数。尽管已描述了
由BS 400执行连接A的QoS参数确定，但是可由策略服务器执行QoS参数
确定。这里，策略服务器和BS400之间的信令是传统的，并由此为了简明将
省略其详细描述。步骤415中确定的连接A的参数可以是基于从RS2 450收
集的信息而校正的服务流参数，或者可以是指明连接A的服务的不可能的信自
策略服务器可定义每一 QoS流的QoS参数(例如，UGS、 nrtPS、 rtPS和ertPS)、最大准许(sustained)速率、最小保留速率、最大延迟时间和认可间隔。如果启动了新服务，则MS通过应用层向对应网络实体(例如核心服务网络(CSM)的因特网协议多媒体子系统(IMS))传送会话启动，并且对应网络实体触发策略服务器。然后，策略服务器可通过应用层向MS传送用于所请求的服务的QoS参数集，或可向对应服务BS传送包括QoS参数集的DSA触发。在前一情况下，MS可向BS传送包括QoS参数集的DSA-REQ消息，而在后一情况下，BS可向MS传送DSA-REQ消息，由此启动信令协商。在多跳系统的情况下，因为每一节点的服务级别不同，所以可如上所述请求该流的QoS参数集改变(在步骤415中)。在该情况下，如果BS具有对应QoS流的每一参数的容许范围，则BS可在容许范围内校正对应服务流的参数。如果BS不具有该容许范围，则BS可请求策略服务器确定对应服务流的参数，并可从策略服务器接收所确定的服务流参数。
在步骤417中，BS 400通过RS1 440和RS2 450向MS 460传送包括所确定的参数的DSA-RSP消息。在步骤419中，MS 460响应于DSA-RSP消息向BS 400传送DSA-确收(DSA-ACK)消息。
在步骤421中，BS 400向RSI 440传送包括对于连接A确定的服务流参数的DSA-ACK消息。在步骤423中，RSI 440向与下一跳对应的RS2 450传送DSA-ACK消息。即，向MS的服务路径上的RS通知所确定的服务流参数。其后，BS400与RS440和450基于所确定的服务流参数向MS460提供对应服务。
尽管已在假设MS请求创建连接(MSjnit DSA )的情况下描述了图4的处理，但是也可在BS请求创建连接(BSjnit DSA)的情况下、MS请求所创建的连接的服务流参数改变(MS—init DSC (动态服务改变))的情况下、和BS请求所创建的连接的服务流参数改变(BS—init DSC)的情况下，执行图4的接纳控制处理。如果要改变所创建的连接的服务流参数，则可使用DSC-REQ/DSC-RSP/DSC-ACK消息，取代DSA-REQ/DSA-RSP/DSA-ACK消自，
其后，将对于使用隧道模式传送MS的数据的情况下的接纳控制处理给出描述。即，将考虑其中在BS和MS的接入节点(例如，MS的数据传送路径中的终端RS )之间创建的隧道的服务流参数被改变的情况，对接纳控制处理给出描述。这里，隧道的服务流参数改变的情况可包括其中添加了使用隧道的新连接的情况和其中改变了使用隧道的所创建的连接的服务流参数值的情况。
图5是图示了根据本发明示范实施例的多跳中继B WA通信系统中的用于隧道的服务流改变的接纳控制处理的流程图。
参考图5,作i设对于MS 560的连接A的数据传送，在BS 500与位于MS的数据路径中的RSI 540和RS2 550之间建立隧道1,并且隧道1具有单独服务流参数(QoS参数集)。在步骤501中，BS 500、 RS1 540和RS2 550使用隧道1传送MS 560的连接A的数据。
如果MS 560的连接A的服务流参数改变是必须的，则MS 560在步骤503中向BS 500传送请求连接A的服务流参数值的改变的DSC-REQ消息。
在步骤505中，BS 500基于DSC-REQ消息中包括的信息来执行接纳控制。这里，如果通过接纳控制确定隧道1中的服务流参数集的改变是必须的，则BS 500确定隧道1中需要的服务流参数值。
在步骤507中，BS 500向RSI 540传送包括隧道1的所确定的服务流参数值的DSC-REQ消息。在步骤509中，RSI 540基于DSC-REQ消息中包括信息来执行接纳控制。即，RSI 540确定所请求的QoS参数集是否是可支持的。这里，假设不接纳对应服务流参数。如果不接纳服务流参数，则在步骤511中，RSI 540生成包括RS1 540可支持的QoS参数集和指明对于隧道1所请求的QoS参数集的不可支持性的确认码的DSC-RSP消息，并将生成的DSC-RSP消息传送到BS 500。即，DSC-RSP消息可包括RSI 540不可支持的服务流参数和用于该参数的RSI 540可接受的服务流参数值。
在步骤513中，BS 500确定隧道1的服务流参数值是否是可重新调整的，或确定是否拒绝MS的对于连接A的服务流参数改变请求，因为隧道1的服务流参数值是不可重新调整的。这里，假设重新调整隧道l的服务流参数值。如果重新调整了隧道1的服务流参数值，则在步骤515中，BS 500向RSI 540传送包括重新调整的隧道1的服务流参数的DSC-REQ消息。
在步骤517中，RS1 540确定重新调整的隧道1的服务流参数是否是可接纳的。这里，假设接纳重新调整的服务流参数。即，如果确定所请求的QoS参数集是不可支持的，则在步骤519中，RSI 540向与MS的数据传送路径中的下一跳对应的下级RS2 550转发包括所请求的QoS参数集的DSC-REQ消息。
在步骤521中，RS2 550基于接收的DSC-REQ消息中包括的信息来执行接纳控制。这里，假设不接纳对应服务流参数。如果不接纳服务流参数，则在步骤523中，RS2 550向RSI 540传送DSC-RSP消息，该消息包括指明对于隧道1请求的QoS参数集的不可支持性的确认码和对于RS2 550不可支持的服务流参数的RS2 550可接受的服务流参数值。在步骤525中，RSI 540向BS 500转发DSC-RSP消息。在步骤527中，基于从RS2 550接收的DSC-REQ消息中包括的信息，BS 500确定隧道1的服务流参数值是否是可重新调整的，或确定是否拒绝MS的连接A的服务流参数改变请求，因为隧道1的服务流参数值不是可重新调整的。这里，假设重新调整隧道1的服务流参数值。
在步骤529中，BS 500向MS 560传送包括隧道1的所确定的QoS参数集的DSC-RSP消息。这里，隧道1的所确定的QoS参数集可以是基于从RS2550接收的信息而更新的服务流参数，或是指明MS 560请求的连接A的服务流参数改变的不可接受性的信息。
在步骤531中，MS 560响应于DSC-RSP消息向BS 500传送DSC-ACK消息。在步骤533中，BS 500向位于MS的服务路径上的RS1 540传送包括对于隧道1确定的参数的DSC-ACK消息。在步骤535中，RS1 540在对应表中设置DSC-ACK消息中包括的信息(服务流参数)，并向与位于MS的服务路径上的下一跳对应的RS2 550转发DSC-ACK消息。然后，RS2 550在对应表中设置DSC-ACK消息中包括的信息。其后，BS 500与RS 540和550基于如上所述协商的服务流参数来向MS 560提供服务。
图6是图示了根据本发明示范实施例的多跳中继BWA通信系统中的BS的操作的流程图。
参考图6，在步骤601中，BS确定MS的服务流改变是否是必须的。这里，可以在MS请求创建连接的情况下、BS请求创建连接的情况下、MS改变所创建的连接(包括个人连接和隧道连接两者)的服务流参数的情况下、和BS改变所创建的连接(包括个人连接和隧道连接两者)的服务流参数的情况下，生成服务流改变。可通过DSA处理来创建新连接，并可通过DSC处理改变所创建的连接的服务流参数。
如果MS的服务流改变是必须的，则BS在步骤603中生成接纳控制请求消息。这里，接纳控制请求消息可以是DSA-REQ消息和DSC-REQ消息之一，或者可以是单独定义的另 一 消息。
在步骤605中，BS向对应MS的数据传送路径中的RS传送接纳控制请求消息。这里，接纳控制请求消息包括请求接纳控制的服务流参数(QoS参数集)。
其后，在步骤607中，BS确定是否接收到该接纳控制请求消息的应答消息。这里，该应答消息可以是DSA-RSP消息和DSC-RSP消息之一，或者可
15以是单独定义的另一消息。
如果接收到该接纳控制请求消息的应答消息，则在步骤609中，BS确定 是否从MS的接入RS (例如，对应路径中的最后RS)接收到该应答消息。 如果没有从接入RS接收到该应答消息，则BS前进到步骤621。在步骤621 中，基于该应答消息中包括的信息，BS确定是否重新调整服务流参数或是否 拒绝MS的服务流改变(创建或参数改变)。这里，如果要重新调整服务流参 数，则BS返回到步骤603,以再次向对应路径中的RS传送接纳控制请求。
如果从接入RS接收到该应答消息，则BS前进到步骤611。在步骤611 中，BS基于该应答消息中包括的信息确定服务流参数。这里，可重新调整服 务流参数或可拒绝MS的服务流改变。
其后，在步骤613中，BS生成包括确定的服务流参数的消息。这里，该 消息可以是DSA-RSP消息和DSC-RSP消息之一，或者可以是单独定义的另 一消息。
在步骤615中，BS向MS传送生成的消息。在步骤617中，BS确定是 否从MS接收到对应ACK消息。如果从MS接收到ACK消息，则BS前进 到步骤619。在步骤619中，BS向对应路径中的RS传送包括确定的服务流 参数的消息。这里，该消息可以是DSA-ACK消息和DSC-ACK消息之一， 或者可以是单独定义的另一消息。在对应数据库(存储器)中设置通过以上 处理确定的服务流参数，并且BS基于设置的服务流参数向MS提供服务。
图7是图示了根据本发明示范实施例的多跳中继BWA通信系统中的RS 的操作的流程图。
参考图7,在步骤701中，RS确定是否从上一节点(BS或上一RS)接 收到接纳控制请求消息。这里，该接纳控制请求消息可以是DSA-REQ消息 和DSC-REQ消息之一，或者可以是单独定义的另一消息。这里，该接纳控 制请求消息包括请求接纳控制的服务流参数信息(QoS参数集)。
如果接收到该接纳控制请求消息，那么在步骤703中，RS基于该消息中 包括的所请求的QoS参数集来执行接纳控制。即，RS确定所请求的QoS参 数集是否是可支持的。在步骤705中，RS确定其是否是位于数据传送路径末 端的接入RS。
如果RS不是接入RS (在步骤705中)，即，如果存在下一跳RS (即， 下级RS )，则RS前进到步骤707。在步骤707中，RS根据该接纳控制结果确定是否接纳所请求的QoS参数集。如果接纳所请求的QoS参数集，则RS 前进到步骤713。在步骤713中，RS向对应路径中的下一跳RS转发从上一 节点(或上级节点)接收的接纳控制请求消息。
另一方面，如果所请求的QoS参数集是不可支持的，则RS前进到步骤 709。在步骤709中，RS生成指明所请求的QoS参数集的不可支持性的应答 消息。在步骤711中，RS向BS传送生成的应答消息。
另一方面，如果RS是接入RS(在步骤705中)，则RS前进到步骤715。 在步骤715中，RS生成包括接纳控制结果的应答消息。在步骤717中，RS 向BS传送该应答消息。
该接纳控制请求的应答消息可包括指明所请求的QoS参数集的不可支持 性的确认码和可接受参数信息(不可支持参数标识符和对应参数的可支持 值)。另外，该应答消息可以是DSA-RSP消息和DSC-RSP消息之一，或者可 以是单独定义的另一消息。
其间，RS可在图7的处理之后接收包括BS确定的服务参数信息的消息 (DSA-ACK、 DSC-ACK)。如果接收到该消息，则RS在存储器中设置所确 定的服务参数。其后，RS基于设置的服务流参数来向对应MS提供服务。
图8是根据本发明示范实施例的BS (或RS)的框图。
由于BS和RS具有基本相同的接口模块(通信模块)以及基本相同的块 配置，所以将参考图8中图示的框图来描述BS和RS的配置和操作。以下描 述在时分双工-正交频分多址(TDD-OFDMA)通信系统的上下文中进行，本 发明不限于此。由此，将清楚理解的是，本发明的示范实施例可应用到组合 使用TDD方案和频分双工(FDD)方案的混合通信系统，并可应用到使用任 何其他资源分配方案的蜂窝通信系统。
参考图8, BS (或RS)包括服务流参数存储器800、控制器802、消息 处理器804、消息发生器806、射频(RF)接收机808、模数转换器(ADC) 810、 OFDM解调器812、解码器814、编码器816、 OFDM调制器818、数 模转换器(DAC) 820、 RF发射机822、和双工机824。
基于双工方案，双工机824向天线传递从RF发射机822接收的TX信号， 并向RF接收4几808传递从天线接收的RX信号。例如，基于TDD方案，双 工机824在TX模式中向天线传递从RF发射机822接收的TX信号，并在 RX模式中向RF接收机808传递从天线接收的RX信号。页
RF接收机808将通过天线接收的RF信号转换为基带模拟信号。ADC810 对从RF接收机808接收的模拟信号进行采样，以将模拟信号转换为采样数 据。使用快速傅立叶变换(FFT), OFDM解调器812将采样数据变换为频域 数据，并从频域数据中选择副载波的数据。
解码器814根据预定义的调制和编码方案(MCS )级别对来自OFDM解 调器的所选择的数据进行解调和解码。消息处理器804分析来自解码器814 的控制消息，并将得到的信息提供到控制器802。
控制器802基于从消息处理器804接收的信息控制对应操作，生成TX 信息，并向消息发生器806提供TX信息。这里，假设控制器802对于服务 流参数执行接纳控制。服务流参数存储器800管理对于MS创建的服务流， 并管理对于每一服务流接纳的服务流参数(QoS参数集)。
消息发生器806使用从控制器802接收的各种信息生成消息，并将该消 息提供到物理层的编码器816。
编码器816根据预定义的MCS级别对从消息发生器806接收的数据进行 编码和调制。OFDM调制器818对从编码器816接收的数据进行快速逆傅立 叶变换(IFFT)处理，以输出采样数据(OFDM码元)。DAC 820将采样数 据转换为模拟信号。RF发射机822将从DAC 820接收的模拟信号转换为RF 信号，以通过天线传送该RF信号。
在上述配置中，控制器802充当控制消息处理器804和消息发生器806 的协议控制器。控制器802可执行消息处理器804和消息发生器806的功能。 尽管提供了单独单元用于控制器802的相应功能，但是控制器802可代替单 独单元执行全部或一些相应功能。
另外，控制器802从物理层的对应单元接收协议处理必需的信息，或向 物理层的对应单元提供控制信号。
现在将集中于媒体访问控制(MAC)层中执行的信令处理、参考图8图 示的配置来描述BS和RS的操作。
首先将描述BS的操作。
控制器802确定MS的服务流改变是否必须。如果服务流改变(包括服 务流创建和所创建的服务流的参数改变)是必须的，则控制器802触发消息 发生器806。然后，在控制器802的控制下，消息发生器806生成接纳控制 请求消息(例如，DSA-REQ消息或DSC-REQ消息)并将它们传送到物理层单元。这里，接纳控制请求消息可包括用于请求接纳控制的QoS参数集信息。
其间，消息发生器806生成的消息在传送到对应RS之前被物理层处理为可 传送形式。
其后，控制器802确定是否接收到接纳控制请求消息的应答消息。如果 接收到应答消息，则控制器802确定服务流参数重新调整是否是必须的、是 否拒绝MS的服务流改变、或是否最终设置服务流参数。
如果重新调整了服务流参数，则消息发生器806生成包括重新调整的服 务流参数的接纳控制请求消息，并将其传送到物理层单元。生成的接纳控制 请求消息在传送到对应RS之前^皮进行物理层编码。
如果最终设置了服务流参数，则消息发生器806生成包括最终服务流参 数的消息(例如，DSA-RSP消息或DSC-RSP消息),并将其传送到物理层单 元。生成的消息在传送到对应MS之前被进行物理层编码。
其后，如果从MS接收到对应ACK消息(例如，DSA-ACK消息或 DSC-ACK消息)，则消息发生器806生成包括最终服务流参数的消息(例如， DSA-ACK消息或DSC-ACK消息)，并将其传送到物理层单元。生成的消息 在传送到对应路径中的RS之前^皮进行物理层编码。
其间，在服务流参数存储器800中存储最终服务流参数。其后，控制器 802基于存储器800中存储的服务流参数来向对应MS提供服务。
现在将描述RS的操作。
控制器802确定是否从上一节点(BS或上一 RS)接收到接纳控制请求 消息。如果接收到接纳控制请求消息，则控制器802基于该消息中的所请求 的QoS参数集来执行接纳控制。
如果RS是位于对应路径末端的接入RS，则消息发生器806生成包括接 纳控制结果的应答消息(例如，DSA-RSP消息或DSC-RSP消息)。生成的消 息在传送到BS之前纟皮进行物理层编码。
如果RS不是接入RS并不能支持所请求的QoS参数集，则消息发生器 806生成包括对应服务流参数的接纳控制请求消息。生成的消息在传送到对 应路径中的下一跳RS之前被进行物理层编码。
如果RS不是接入RS并不能支持所请求的QoS参数集，则消息发生器 806生成包括指明所请求的QoS参数集的不可支持性的确认码和可接受QoS 参数信息的应答消息(例如，DSA-RSP消息或DSC-RSP消息)。生成的消息在传送到BS之前被进行物理层编码。
其间，控制器802确定是否从上一节点接收到最终服务流参数(例如，
DSA-ACK消息或DSC-ACK消息)。如果接收到最终服务流参数，则控制器 802将其存储在服务流参数存储器800中。其后，控制器802基于存储器800 中存储的服务流参数向对应MS提供服务。
图9是图示了根据本发明另 一 示范实施例的多跳中继B WA通信系统中的 执行MS的服务流添加请求的接纳控制的信号流的流程图。
参考图9，在步骤901中，MS 960向BS 900传送用于创建新连接的 DSA-REQ消息。在步骤903中，BS 900向作为MS 960的数据传送路径的中 间RS 940传送包括所请求的QoS参数集的DSA-REQ消息。
在步骤905中，中间RS 940基于从BS接收的DSA-REQ消息中包括的 所请求的QoS参数集来执行接纳控制。即，中间RS 940确定所请求的QoS 参数集是否是可支持的。这里，如果所请求的QoS参数集是可支持的，则中 间RS 940将向下一跳的下级(接入)RS 950传送DSA-REQ消息。
如果不接纳所请求的QoS参数集，则RS 940在从BS接收的DSA-REQ 消息中包括可接受服务流参数值，并在步骤907中将DSA-REQ消息传送到 下一跳RS。在该示例中，假设在中间RS 940中不支持所请求的QoS参数集。
另外，下一跳RS基于从上一RS接收的DSA-REQ消息中的所请求的服 务流参数来执行接纳控制。这里，如果不接纳所请求的服务流参数，则对应 中间RS在DSA-REQ消息中包括可接受服务流参数值，并将DSA-REQ消息 传送到下一跳RS。这里，如果在从上一 RS接收的DSA-REQ消息中已包括 上一 RS可支持的服务流参数值，则上一 RS添加或更新可接受服务流参数值， 并将对应DSA-REQ消息传送到下一跳RS。
如果通过以上处理向接入RS 950(即，MS的数据传送路径中的最后RS) 传送DSA-REQ消息，则在步骤909中，接入RS 950基于DSA-REQ消息中 的所请求的QoS参数集来执行接纳控制。在该示例中，假设接入RS 950不 支持所请求的QoS参数集。这里，如果不接纳所请求的QoS参数集，则在步 骤911中，接入RS 950添加或更新可接受服务流参数值，并将包括其的 DSA-RSP消息传送到RS 940。在步骤913中，RS 940向BS 900转发DSA-RSP 消息。这里，DSA-RSP消息可包括指明所请求的QoS参数集的不可支持性的 确认码和MS路径中的RS可接受的QoS参数信息。DSA-RSP消息中包括的信息可由BS和策略服务器使用，以确定MS的服务流参数。
其间，如果接收到DSA-RSP消息，则在步骤915中，BS 900确定MS
的服务流参数，并向MS960传送包括确定的服务流参数的DSA-RSP消息，
而MS 960向BS 900传送DSA-ACK消息。
在步骤917中，BS 900向RS 940传送包括确定的服务流参数的DSA-ACK
消息。在步骤919中，RS940向RS 950传送DSA-ACK消息。
图9图示的操作可应用到由BS添加或更新MS服务流的情况(BS-启动)、
由MS更新所创建的服务流的情况(MS-启动)、以及添加或更新隧道服务流
的情况。
如上所述，本发明的示范实施例定义了用于多跳中继系统中的服务流的 QoS参数的接纳控制的BS与一个或更多RS之间的信令。由此，BS可管理 RS的资源条件。另外，基于RS的资源条件，BS可重构用于支持MS的服务 的路径或可容易地执行MS的切换控制。
尽管已参考本发明的某些示范实施例而示出和描述了本发明，但是本领 域普通技术人员将理解的是，可在这里进行形式和细节的各种改变，而不脱 离所附权利要求及其等效物限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1. 一种用于在使用多跳中继方案的无线通信系统中操作中继站的方法，该方法包括从上一节点接收请求服务流的接纳控制判决的请求消息；确定该请求消息中包括的所请求的QoS参数集是否是可支持的；如果所请求的QoS参数集是可支持的，则将该请求消息转发到与数据传送路径中的下一跳对应的下级中继站；和如果所请求的QoS参数集是不可支持的，则将指明所请求的QoS参数集的不可支持性的应答消息传送到基站。
2. 根据权利要求1的方法，其中该请求消息包括动态服务添力口-请求 (DSA-REQ)消息和动态服务改变-请求(DSC-REQ)消息之一。
3. 根据权利要求1的方法，其中该应答消息包括动态服务添加-应答 (DSA-RSP)消息和动态服务改变-应答(DSC-RSP)消息之一。
4. 根据权利要求1的方法，其中该应答消息包括指明所请求的QoS参 数集的不可支持性的确认码(CC )和中继站中的可接受QoS参数集之中的至 少一个。
5. 根据权利要求1的方法，还包括从该基站接收包括接纳的服务流参数的确收(ACK)消息；和 设置所接纳的服务流参数。
6. 根据权利要求5的方法，其中该ACK消息包括DSA-ACK消息和 DSC-ACK消息之一。
7. 根据权利要求1的方法，其中该服务流包括个人服务流和隧道服务流 之一。
8. —种用于在使用多跳中继方案的无线通信系统中的服务流的接纳控制 方法，该方法包括如果请求了移动站的服务流改变，则从基站向基站和移动站之间的数据 传送路径中的中继站传送请求接纳控制判决的请求消息；中继站基于该请求消息中包括的所请求的QoS参数集来执行接纳控制；和如果所请朿的OoS春教是可支持的，则从该中继站向与数据传送路径中的下 一跳对应的下级中继站转发该请求消息。
9. 根据权利要求8的方法，其中该请求消息包括动态服务添加-请求 (DSA-REQ)消息和动态服务改变-请求(DSC-REQ)消息之一。
10. 根据权利要求8的方法，还包括如果所请求的QoS参数集是不可 支持的，则从该中继站向基站传送指明所请求的QoS参数集的不可支持性的 应答消息。
11. 根据权利要求10的方法，其中该应答消息包括动态服务添力o-应答 (DSA-RSP)消息和动态服务改变-应答(DSC-RSP)消息之一。
12. 根据权利要求8的方法，还包括基站一旦从中继站接收到应答消 息，就执行接纳控制；从基站向移动站传送包括接纳的服务流参数的消息；和 从基站向数据传送路径中的一个或更多中继站传送包括所接纳的服务流 参数的确收ACK消息。
13. 根据权利要求12的方法，其中该ACK消息包括DSA-ACK消息和 DSC-ACK消息之一。
14. 根据权利要求8的方法，其中当移动站请求创建连接时、当基站请 求创建连接时、当移动站请求用于所创建的连接的服务流参数改变时、以及 当基站请求用于所创建的连接的服务流参数改变时，请求移动站的服务流改 变。
15. 根据权利要求8的方法，其中该服务流包括个人服务流和隧道服务 流之一。
16. —种用于在使用多跳中继方案的无线通信系统中的中继站的设备， 该设备包括接收机，用于从上一节点接收请求服务流的接纳控制判决的请求消息； 控制器，用于确定该请求消息中包括的所请求的QoS参数集是否是可支 持的；和发射机，用于如果所请求的QoS参数集是可支持的，则将该请求消息传 送到与数据传送路径中的下 一跳对应的下级中继站，而用于如果所请求的 QoS参数集是不可支持的，则将指明所请求的QoS参数集的不可支持性的应 答消息传送到基站。
17. 根据权利要求16的设备，其中该请求消息包括动态服务添力。-请求(DSA-REQ)消息和动态服务改变-请求(DSC-REQ)消息之一。
18. 根据权利要求16的设备，其中该应答消息包括动态服务添力口-应答 (DSA-RSP)消息和动态服务改变-应答(DSC-RSP)消息之一。
19. 根据权利要求16的设备，其中该应答消息包括指明所请求的QoS 参数集的不可支持性的确认码(CC )和中继站中的可接受QoS参数集之中的 至少一个。
20. 根据权利要求16的设备，其中该控制器从该基站接收包括接纳的服 务流参数的确收(ACK)消息，并设置所接纳的服务流参数。
21. 根据权利要求20的设备，其中该ACK消息包括DSA-ACK消息和 DSC-ACK消息之一。
22. 根据权利要求16的设备，其中该服务流包括个人服务流和隧道服务 流之一。
23. —种用于在使用多跳中继方案的无线通信系统中操作基站的方法， 该方法包4舌如果请求了移动站的服务流改变，则向基站和移动站之间的数据传送路 径中的中继站传送请求接纳控制判决的请求消息； 从中继站接收该请求消息的应答消息； 基于该请求消息中包括的信息来执行服务流的接纳控制；和 向移动站传送包括所接纳的服务流的消息。
24. 根据权利要求23的方法，其中当移动站请求连接创建时、当基站请 求连接创建时、当移动站请求用于创建的连接的服务流参数改变时、以及当 基站请求用于创建的连接的服务流参数改变时，请求移动站的服务流改变。
25. 根据权利要求23的方法，其中该服务流包括个人服务流和隧道服务 流之一。
26. 根据权利要求23的方法，其中该请求消息包括动态服务添加-请求 (DSA-REQ)消息和动态服务改变-请求(DSC-REQ)消息之一。
27. 根据权利要求23的方法，其中该应答消息包括动态服务添力口-应答 (DSA-RSP)消息和动态服务改变-应答(DSC-RSP)消息之一。
28. 根据权利要求23的方法，其中该应答消息包括指明所请求的QoS 参数集的不可支持性的确认码和中继站中的可接受QoS参数集中的至少一
29. 根据权利要求23的方法，还包括向数据传送路径中的中继站传送 包括所接纳的服务流参数的确收ACK消息。
30. 根据权利要求29的方法，其中该ACK消息包括DSA-ACK消息和 DSC-ACK消息之一。
全文摘要
提供了一种用于在使用多跳中继方案的宽带无线接入通信系统中的服务流的接纳控制的设备和方法。在用于在使用多跳中继方案的宽带无线通信系统中操作中继站的方法中，从上一节点接收请求服务流的接纳控制判决的请求消息。确定该请求消息中包括的所请求的QoS参数集是否是可支持的。如果是所请求的QoS参数集可支持的，则将该请求消息转发到与数据传送路径中的下一跳对应的下级中继站。如果所请求的QoS参数集是不可支持的，则将指明所请求的QoS参数集的不可支持性的应答消息传送到基站。
文档编号H04W28/04GK101534521SQ20091011926
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者卢元一, 塔奥里·雷克施, 姜贤贞, 孙仲济, 张泳彬 申请人:三星电子株式会社