CN100550690C - 一种根据可靠性要求传输业务流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种根据可靠性要求传输业务流的方法，基站与终端通过帧传输业务数据，所述帧中的burst用于承载业务数据，该方法包括以下步骤：a.基站为终端中每个业务流分配相应的编码信息，并为该终端指定该终端中所有业务流的调制方式及burst；b.基站与终端在传输业务流的数据报文时，通过基站为该业务流分配的编码信息进行编码及速率匹配，并将编码得到的所有数据报文按照步骤a中分配的调制方式进行调制，之后再将处理后的数据报文通过基站为该终端指定的burst发送到对端。本发明解决了现有技术的业务流传输方式无法满足同一终端下不同业务流对可靠性的不同要求。本发明保证了终端中各业务流的传输可靠性，且不会增加业务流传输时对空口资源的占用率。

Description

一种根据可靠性要求传输业务流的方法

技术领域

本发明涉及IEEE 802.16系统的无线传输技术领域，更确切地说是涉及一种根据可靠性要求传输业务流的方法。

背景技术

IEEE 802.16协议定义了固定宽带无线接入(BWA)的无线城域网标准，该标准针对不同频段定义了不同的物理层技术。该标准的应用范围主要是面向住宅、小办公室/家庭办公室(SOHO)、远程工作者以及小企业用户(SME)市场。

IEEE 802.16协议时分双工(TDD)系统中上行帧的帧结构如图1所示，包括上行子帧，上行子帧通常由多个UL Burst PDU组成。

下行帧的帧结构则如图2所示。该帧结构具体包括下行子帧，下行子帧中包括用于终端实现下行帧同步的前导符号(Preamble)、用于指明后面广播消息部分的编码调制方式以及消息长度的帧控制头(FCH)、广播消息以及DL Burst PDU，且DL Burst PDU通常为一个以上。其中，广播消息中包括下行链路映射消息(DL_MAP)和上行链路映射消息(UL_MAP)，DL_MAP消息定义了基站下发给终端的下行子帧中各个burst的编码调制方式及分配给各个终端的无线资源，UL_MAP消息则定义了终端发送给基站的上行子帧中各个burst的编码调制方式及各个终端所能占用的无线资源。

由此可以看出，终端和基站完成上下行业务的交互过程中所使用的上行及下行空口资源由基站集中调度，即通过DL_MAP消息和UL_MAP消息分别指示下行和上行的资源分配。通过这两种消息进行空口资源分配的方法相同，因此下面仅以UL_MAP消息分配上行空口资源为例。

UL_MAP消息中的UL_MAP_IE如表1所示。UL_MAP消息通常包括多个UL_MAP_IE。

UL-MAP_IE()
		{
CID	16
		Start Time	11
Subchannel Index	5
		UIUC	4
Duration	10
		Midamble repetition interval	2
if (UIUC＝＝4)
		Focused_Contention_IE()	16
if(UIUC＝＝13)
		Subchannelized_Network_Entry_IE()	12
if (UIUC＝＝15)
		UL_Extended_IE()	v
Padding nibble，if needed	4
		}

表1

对于上行无线帧来说，其空口资源被分成多个burst，且每个终端只能使用其中的一个burst，即在每帧中只有一个burst中的信息与同一个终端相关。对于每个burst来说，都需要由UL_MAP消息中的一个UL_MAP_IE来指示该burst所占用的空口资源、该burst所使用的编码调制方式(UIUC)，以及该burst所对应的终端。因此，终端可以根据UL_MAP消息中的UL_MAP_IE确定与本终端对应的burst，并确定该burst的位置以及该burst所使用的UIUC，之后即可通过该burst发送相应的业务数据。

基于上述的资源分配机制，终端在拥有多个业务流时，通过上行向基站发送信息的过程如下：

步骤A、基站根据终端拥有的各个业务流的QoS要求，确定针对该终端的各个业务流的调度策略；

步骤B、基站根据该终端中各个业务流的调度策略，计算出该终端所需的物理资源，以及可以使用的编码调制方式，并通过UL_MAP消息指示给终端；

步骤C、终端根据UL_MAP消息所指示的物理资源，并根据本终端中各业务流的QoS要求，对这些业务流进行调度，即按照一定的顺序或其它方式将这些业务流的数据报文封装成MAC PDU；

步骤D、终端再将各个业务流的MAC PDU级联到一起，并进行统一的编码和调制；

步骤E、终端将编码调制后的数据报文通过基站为自身分配的空口资源发送出去。

在上述的资源指配方式下，UL_MAP消息和DL_MAP消息中所包含的UL_MAP_IE的个数与上下行子帧中的burst个数相同，而每个终端在帧中只有一个burst与之对应，因此消息中的IE个数只需要与进行业务处理的终端数相等，从而可以看出，目前这种方案中UL_MAP消息及DL_MAP消息中的IE个数较少。较少的IE个数使得UL_MAP消息和DL_MAP消息所占用的空口开销也比较少。

但这种方式需要将同一个终端中的各个业务流的数据报文进行统一的编码和调制，从而使得同一终端中的不同业务流具有相同的可靠性，而同一终端下的不同业务流往往具有不同的可靠性要求。比如，一个终端拥有两个不同的业务连接，分别是HTTP业务和VoIP业务，这两种业务的BER要求分别为10^-6和10^-3，而由于基站指配上下行资源都是基于终端的，即终端的这两个业务连接的数据报文在同一无线帧中以同样的编码及调制方式进行发射，因此为这两个业务连接提供了同样的可靠性保证。并且，如果基站在设置针对该终端的编码及调制方式时，是以HTTP连接为基准，则对于VoIP业务连接的可靠性保证与HTTP业务连接相同，实际上VoIP业务对可靠性的要求并不高，为其设置与HTTP连接相同的可靠性浪费了系统的空口资源。而如果基站是根据VoIP业务来设置可靠性的，则显然无法达到HTTP业务连接的可靠性要求。

综上所述，目前的空口资源分配方案显然无法满足同一终端下不同的业务流对可靠性的不同要求。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的主要问题在于提供一种根据可靠性要求传输业务流的方法，以使终端中的业务流能够根据可靠性进行传输。

为解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：

一种根据可靠性要求传输业务流的方法，基站与终端通过帧传输业务数据，所述帧中的空口资源区burst用于承载业务数据，该方法包括以下步骤：

a.基站为确定终端中每种业务流所归属的业务调度类型，为每种业务调度类型分配相应的编码信息，并为该终端指定该终端中所有业务流的调制方式及burst，在MAP消息的MAP_IE中设置所选用的编码信息以及相应的业务调度类型信息，并在该MAP_IE中设置为该终端分配的burst及调制方式，之后通过MAP消息发送给终端；

b.基站与终端在传输业务流的数据报文时，通过基站为该业务流所归属的业务调度类型分配的编码信息进行编码及速率匹配，并将编码得到的所有数据报文按照步骤a中分配的调制方式进行调制，之后再将处理后的数据报文通过基站为该终端指定的burst发送到对端。

所述分配编码信息包括：确定业务流所采用的传输块大小、校验长度、速率匹配因子、编码速率及编码方式；

该方法进一步包括：设置编码信息的索引；

步骤a中，所述在MAP_IE中设置所选用的编码信息为：编码信息的索引。

本发明方案通过基站为终端中的每个业务流分配相应的编码信息，使得基站与终端间能够为不同的业务流按照相应的编码方式及编码速率进行编码处理，之后再对所有的业务流进行调制并发送出去，从而为不同的业务流提供了不同的可靠性。

本发明方案中，基站为终端中的每个业务流分配相应的编码信息可以通过DL_MAP消息和UL_MAP消息实现；也可以在业务建立过程中，由基站与终端之间通过DSA_REQ/RSP消息交互确定，进一步地，在需要更新编码信息时，还可以由基站与终端之间通过DSC_REQ/RSP消息交互确定新的编码信息。

附图说明

图1为目前的上行子帧的结构示意图；

图2为目前的下行子帧的结构示意图；

图3为本发明方案中实现业务流传输的流程图。

具体实施方式

本发明方案主要是为同一终端中的不同业务分配不同的编码信息，并为该终端分配该终端中所有业务流的调制方式及burst，之后在基站与终端之间传输数据报文时，通过基站为该业务流分配的编码信息进行编码及速率匹配，并将编码得到的所有数据报文进行调制，再将调制后的数据报文通过基站为该终端分配的burst发送给对端。

本发明方案在为终端中的业务流分配编码信息时，可以是直接为每个业务流分配一个编码信息，也可以是为具有相同可靠性的业务流分配一个编码信息，还可以为属于同一个业务调度类型的业务流分配一个编码信息。

本发明方案中的基站可以通过MAP消息，即DL_MAP消息及UL_MAP消息将所分配的编码信息、调制信息以及burst发送给终端。这样，如果是根据业务流来分配编码信息，则需要在MAP消息的MAP_IE中增加用于标识业务流及所使用的编码信息的标识，该标识具体可以由业务流的标识、业务流数目以及编码信息组成。由于编码信息较多，包括业务流所采用的传输块大小、校验长度、速率匹配因子、编码速率及编码方式等，因此，为方便起见，可以预先设置编码信息的索引，并在MAP_IE中设置相应的索引值。另外，所设置的不同编码信息中，可以只要求编码速率不同，或编码方式不同，当然也可以要求二者均不同。

以UL_MAP_IE为例，增加该标识后的UL_MAP_IE如表2所示。

UL-MAP_IE()
		{
Basic CID	16bit
		Start Time	11bit
Subchannel Index	5bit
		UIUC	4bit
Number_Record
		{
SFID	32bit
		Coding_Index	8bit
}
Duration	10bit
		Midamble repetition interval	2bit
if (UIUC＝＝4)
		Focused_Contention_IE()	16bit
if (UIUC＝＝13)
		Subchannelized_Network_Entry_IE()	12bit
if (UIUC＝＝15)
		UL_Extended_IE()	v
Padding nibble，if needed	4
		}

表2

基于表2所示的UL_MAP_IE，本发明方案可以通过该IE中的UIUC来指示该终端所使用的调制方式，通过该IE中的Start Time、Subchannel Index等信息指示为该终端分配的burst，并通过Number_Record、SFID及CodingIndex来标识业务流以及所使用的编码信息。其中，通过Number_Record标识当前burst中所传送的业务流的数目，通过SFID来标识各个业务流，通过Coding Index来标识为该业务流分配的编码信息的索引。

对于根据业务流分配编码信息的方案来说，还可以为具有相同可靠性的不同业务流分配相同的编码信息，这就需要通过上述SFID来标识使用相同编码信息的所有业务流。

对于根据业务调度类型来分配编码信息的方案来说，与根据业务流分配编码信息的方案类似，所不同的是，这里除了需要在MAP_IE中增加编码信息的标识之外，还需要在该MAP_IE中增加用于标识业务调度类型的指示信息。

对于在MAP_IE中标识业务流及编码信息的方案来说，可以在MAP_IE中通过Number_Record、SFID与Coding Index设置多个业务流与相应编码信息的关系，即可通过MAP_IE为终端中的所有业务流分别指配相应的编码信息。

本发明还可以采用其它方式确定该编码信息，比如，可以在业务流建立过程中，由基站与终端之间通过DSA_REQ/RSP消息协商确定。对于这种通过协商确定编码调制方式的处理来说，如果因当前的信道环境变化而需要更新编码过程中的信息，还可以通过DSC_REQ/RSP消息进行更新。当然，基站为该终端分配的burst及调制方式还需要通过MAP消息，即UL_MAP消息及DL_MAP消息发送给终端。其中，由于各个业务流的编码信息，即所采用的数据块大小、校验长度、速率匹配因子、编码速率及编码方式等信息均已通过协商确定，因此不需要UL_MAP消息及DL_MAP消息额外传送其它任何信息，即UL_MAP及DL_MAP消息不需要作任何改动。

基于上述设置，本发明方案中的终端和基站之间传输业务流的数据报文的过程如图3所示，对应以下步骤：

步骤301、基站根据终端中各业务流的QoS要求，以及终端当前所处的信道环境等信息，确定针对该终端的各业务流的调度策略。

步骤302、基站根据该调度策略和终端所处的信道状况，计算出该终端所需的burst，以及该终端所需的调制方式，并确定各业务流的编码信息，之后将为该业务流确定的编码信息以及为终端确定的burst和调制方式发送给终端。

其中，各业务流的编码信息可以根据信道信息以及业务流的可靠性要求确定，且编码信息通常包括业务流所采用的传输块大小、校验长度、速率匹配因子、编码速率以及编码方式等信息。

步骤303、终端与基站之间根据所分配的编码信息、burst及调制方式进行业务流的数据报文的发送。

本步骤中，该发送可以是终端在上行方向上向基站发送数据报文，也可以是基站在下行方向上向终端发送数据报文。如果是终端发送数据报文，则终端需要根据基站为自身分配的burst以及各业务流的QoS要求进行调度，将被调度的各业务流的数据报文封装成相应的MAC PDU；终端再将各业务流的MAC PDU分别进行分段打包，并根据为该业务流分配的编码信息进行编码及速率匹配；终端再将编码及速率匹配后的数据报文级联到一起，进行统一的星座图映射及OFDM调制，之后将处理后的数据报文通过基站为该终端分配的burst发送出去。基站则可以根据自身为各业务流分配的相关信息从相应的burst上接收信息并进行解调解码处理，以得到相应的数据报文。

如果是基站发送数据报文，则基站所执行的处理与上述处理类似，因此不再赘述。对于终端来说，则需要首先根据DL_MAP消息的DL_MAP_IE中的Basic CID确定相应burst中的信息是否为发送给本终端的信息，如果是，则根据为本终端分配的调制方式，以及为各业务流分配的编码信息来对burst中的信息进行解调解码处理。

以上所述仅为本发明方案的较佳实施例，并不用以限定本发明的保护范围。

Claims (2)

1、一种根据可靠性要求传输业务流的方法，基站与终端通过帧传输业务数据，所述帧中的空口资源区burst用于承载业务数据，其特征在于，该方包括以下步骤：

a.基站确定终端中每种业务流所归属的业务调度类型，为每种业务调度类型分配相应的编码信息，并为该终端指定该终端中所有业务流的调制方式及burst，在MAP消息的MAP_IE中设置所选用的编码信息以及相应的业务调度类型信息，并在该MAP_IE中设置为该终端分配的burst及调制方式，之后通过MAP消息发送给终端；

b.基站与终端在传输业务流的数据报文时，通过基站为该业务流所归属的业务调度类型分配的编码信息进行编码及速率匹配，并将编码得到的所有数据报文按照步骤a中分配的调制方式进行调制，之后再将处理后的数据报文通过基站为该终端指定的burst发送到对端。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配编码信息包括：确定业务流所采用的传输块大小、校验长度、速率匹配因子、编码速率及编码方式；

该方法进一步包括：设置编码信息的索引；

步骤a中，所述在MAP_IE中设置所选用的编码信息为：编码信息的索引。

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