CN101123555B - 描述网络拓扑的无线通讯系统、无线通讯装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种描述多段式中继传输技术标准的网络拓扑的无线通讯系统、无线通讯装置及方法。该无线通讯系统可为两段式中继无线通讯系统或多段式中继无线通讯系统。该无线通讯装置使用分码多工存取测距码组以传输信息，并基于多段式中继传输技术标准管理该无线通讯系统中的其他装置。该分码多工存取测距码组包含移动台码组及中继台码组。该移动台码组用以由移动台传送该移动台的信息至基地台。相同地，该中继台码组用以由中继台传送该中继台的信息至该基地台。

Description

描述网络拓扑的无线通讯系统、无线通讯装置及方法
技术领域
本发明涉及一种描述多段式中继传输技术标准的网络拓扑的无线通讯系统、无线通讯装置及方法。更详细地说，涉及一种使用分码多工存取(code division multiple access；CDMA)测距码组传输信息以描述多段式中继传输技术标准的网络拓扑的无线通讯系统、无线通讯装置、方法及其电脑可读取记录媒体。
背景技术
在信息产业中，电脑网络的快速发展使得各种带宽带服务的需求愈来愈高。然而，因为成本的关系，所有电脑使用者中仅有一小部份可以负担起高速有线带宽带服务，例如数字用户回路(digital subscribe lines；DSL)及缆线带宽带存取。自网络服务提供者的观点来看，为了服务更多电脑使用者，他们希望能扩张有线带宽带网络的涵盖范围。然而由于建立有线网络的相关成本，进而使之望而却步。也因此，带宽带无线技术成为另一个重要的选择。现今无线网络技术可以用通讯距离来分成四类：广域网络(wide area network；WAN)、城域网络(metropolitan area network；MAN)、局域网络(local area network；LAN)及个人局域网络(personal area network；PAN)。
IEEE 802.16，一种新的无线传输标准，又称为全球互通微波存取(worldwide interoperability for microwave access；WiMAX)。其原始建立目标为设立供城域网络使用的无线电标准以提供无线带宽带的连结，如电信工业所称的“最后一里”(the last mile)。在持续的改进下，IEEE 802.16已可因应更多市场需求，例如各种移动及高速带宽带应用。更进一步地与其他通讯技术相较，例如无线相容认证(Wi-Fi)及第三代移动通讯(3G)技术， IEEE 802.16具有更大的网络带宽、较小的建构成本、更好的服务品质、更好的扩充性及可用于Wi-Fi网络热点的延伸使用模式。
虽然IEEE 802.16已提供了更大的网络带宽、较小的建构成本、更好的服务品质及扩充性，它的涵盖范围以及信号品质仍有所限制。
为了更进一步改善，IEEE 802.16j标准工作小组(Working Group)于2005年7月建立了移动多跃式转送传输技术讨论小组以建立移动多段式中继传输技术标准(mobile multi-hop relay standard；MMR-RS)。随着多段式中继传输技术标准的发展，开发以IEEE 802.16j的移动多段式中继传输技术标准为基础，在基地台(base station；BS)、多个中继台(relay stations；RSs)、多个用户台(subscriber stations；SSs)以及多个移动台(mobile stations；MSs)间传送信息以描述网络拓扑的方法，乃为此业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在多个通讯台之间传输信息的方法，用以描述基于多段式中继传输技术标准的无线通讯系统的网络拓扑。上述通讯台包含基地台以及中继台。该方法包含下列步骤：使上述基地台在分码多工存取测距码组中分配中继台码组(code set)；以及通过该中继台码组由该中继台传送该中继台的信息至该基地台。
本发明的另一目的在于提供一种使基地台从多个用户台接收信息的方法，用以描述基于多段式中继传输技术标准的无线通讯系统的网络拓扑。上述用户台包含中继台以及移动台。该方法包含下列步骤：使上述基地台在分码多工存取测距码组中分配移动台码组；在该分码多工存取测距码组中分配中继台码组；通过该中继台码组由该中继台接收该中继台的信息；以及通过该移动台码组由该移动台接收该移动台的信息。
本发明的另一目的在于提供一种使中继台传送信息的方法，用以描述基于多段式中继传输技术标准的无线通讯系统的网络拓扑。该无线通讯系统包含上述第一中继台及基地台，该方法包含下列步骤：使上述基地台在分码多工存取测距码组中分配中继台码组；以及通过该中继台码组由该中继台传送该中继台的信息。
本发明尚具有更进一步的目的在于提供一种基于多段式中继传输技 术标准的无线通讯系统，其具有多个通讯台。上述通讯台包含中继台、移动台以及基地台。该基地台在该分码多工存取测距码组中分配移动台码组以及中继台码组。其中，该中继台通过该中继台码组传送该中继台的信息至该基地台，该移动台通过该移动台码组传送该移动台/用户台的信息至该基地台，以描述该无线通讯系统的网络拓扑。
本发明的另一目的在于提供一种无线通讯装置，使用分码多工存取测距码组基于多段式中继传输技术标准传送信息。其中该无线通讯装置在该分码多工存取测距码组中分配中继台码组，该中继台码组用以由中继台传送该中继台的信息至该无线通讯装置。
综上所述，本发明可以通过描述基于多段式中继传输技术标准传送信息的无线通讯系统的网络拓扑而传输信息。通过上述的框架结构，使用多段式中继传输技术标准的无线网络的涵盖范围及信号品质可因此提升，且其通讯台之间，例如基地台、中继台及移动台的信息传输也可因此完成。
在参照附图及随后描述的实施方式后，所属技术领域的技术人员便可了解本发明的其他目的，以及本发明的技术手段及实施方式。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的无线通讯系统的示意图；
图2为本发明的第二实施例的一根基于多段式中继传输技术标准的两段式中继无线通讯系统的示意图；
图3为本发明的第三实施例的流程图；
图4为本发明的第四实施例的一根基于多段式中继传输技术标准的多段式中继无线通讯系统的示意图；以及
图5为本发明的第五实施例的另一根基于多段式中继传输技术标准的多段式中继无线通讯系统的示意图。
主要元件标记说明
2：两段式中继无线通讯系统    201：基地台
203、205、207：中继台                209、211：移动台
4：多段式中继无线通讯系统            401：基地台
402：移动中继台                      403、404、405、406：中继台
407、408：移动台
411、412、…、41n：固定中继台
5：多段式中继无线通讯系统            501：基地台
502：移动中继台                      503、504、505、506：中继台
511、512、513：固定中继台
具体实施方式
IEEE 802.16j标准为一根基于IEEE 802.16且还包含本发明中的两段式中继无线通讯系统的标准。
本发明的第一实施例为一种可使无线通讯系统传输信息以描述一根基于IEEE 802.16j标准的无线通讯系统的网络拓扑的分码多工存取测距码组。该无线通讯系统为一根基于移动多段式中继传输技术标准的两段式中继无线通讯系统。
如图1所示，为前述的分码多工存取测距码组1。分码多工存取测距码组1中被分配以移动台码组11及中继台码组13。该移动台码组11包含起始测距区段111、周期测距区段113、带宽需求区段115及换手(handover)测距区段117，这些移动台码组11的区段均被建立以由两段式中继无线通讯系统的移动台传输信息至该系统的基地台。该中继台码组13包含固定中继台(fixed-RS；F-RS)起始测距区段131、移动中继台(mobile-RS；M-RS)起始测距区段133、周期测距区段135、带宽需求区段137及换手测距区段139，而这些中继台码组13的区段均被建立以由两段式中继无线通讯系统的中继台传输信息至该系统的基地台。基于该标准，每一个分码多工存取测距码组1的中继台码组13并不须完全安排固定中继台起始测距区段131、移动中继台起始测距区段133、周期测距区段135、带宽需求区段137 及换手测距区段139。
举例来说，如两段式中继无线通讯系统的中继台为移动中继台时，固定中继台起始测距区段131即不须被安排于中继台码组13之中。同样地，如两段式中继无线通讯系统的中继台为固定中继台时，移动中继台起始测距区段133则不须被安排于中继台码组13之中。
本发明的第二实施例如图2所示，为一根基于IEEE 802.16j标准的移动多段式中继传输技术标准的两段式中继无线通讯系统2。该两段式中继无线通讯系统2包含基地台201、多个中继台203、205、207，及多个移动台209、211。该基地台201通过图1所示的该分码多工存取测距码组1来管理该两段式中继无线通讯系统2的所有装置及传输这些装置，如中继台203、205及移动台209等的数据及/或信息。该基地台201在该分码多工存取测距码组1中分配移动台码组11及中继台码组13。
下列叙述描述两段式中继无线通讯系统2在其所包含的装置间传输信息的一个范例。移动台209可通过该移动台码组11的起始测距区段111直接在基地台201中注册，注册完成之后即表示移动台209已加入至两段式中继无线通讯系统2。中继台203，可为固定或移动中继台，可通过中继台码组13的固定中继台起始测距区段131或移动中继台起始测距区段133直接在该基地台201中注册，注册完成之后即表示中继台203已加入至两段式中继无线通讯系统2。
移动台211可通过移动台码组11的起始测距区段111直接在该基地台201中注册，同样地，注册完成之后即表示移动台211已加入至两段式中继无线通讯系统2。然而，两段式中继台系统2的基地台201并不允许中继台通过另一中继台注册，因为该无线通讯系统为一种两段式中继无线通讯系统。这代表该基地台201可在两段式中继无线通讯系统2中决定上述通讯台的连接数目，例如多个中继台的最大串联连接数目。中继台207通过中继台码组13由中继台207传送中继台207的信息至中继台203且中继台203由基地台201决定的通讯台的连接数目判断中继台207是否能透通过中继台203连接至两段式中继无线通讯系统2。在第二实施例中， 中继台207并不能通过中继台203在基地台201注册，由于两段式中继无线通讯系统2的限制，因此中继台的最大串联连结数目已经达到。也就是，中继台203不允许中继台207被连结至两段式中继无线通讯系统2。
本发明的第三实施例提供一种在多个通讯台之间传输信息的方法，是用以描述基于IEEE 802.16j标准的无线通讯系统的网络拓扑。该方法应用于通讯装置，如第二实施例所述的基地台201。更详细地说，第三实施例所述的该方法是通过电脑程序以控制两段式中继无线通讯系统2的信息传输。该相对应的流程图则如图3所示。
首先，执行步骤301，在分码多工存取测距码组中分配移动台码组。接着，执行步骤303，在该分码多工存取测距码组中分配中继台码组。执行步骤305，决定该无线通讯系统中的通讯台连结数目。接着，执行步骤307，通过该中继台码组由第一中继台传送该第一中继台的信息至基地台。执行步骤309，通过该移动台码组由移动台传送该移动台的信息至该基地台。执行步骤311，通过该中继台码组由第二中继台传送该第二中继台的信息至该第一中继台。最后，执行步骤313，通过上述通讯台的连接数目判断该第二中继台是否通过该第一中继台连接至该无线通讯系统。
除了上述图3中的步骤，第三实施例也能执行第二实施例所描述的操作及功能，所属技术领域的技术人员可直接了解第三实施例如何基于上述第二实施例以执行此等操作及功能。故不赘述。
本发明的第四实施例如图4所示，为一根基于IEEE 802.16j标准的移动多段式中继传输技术标准的多段式中继无线通讯系统4。该多段式中继无线通讯系统4包含基地台401、移动中继台402、多个中继台403、404、405、406、多个固定中继台411、412、…、41n，及多个移动台407、408。
该多段式中继无线通讯系统4中的基地台401决定上述中继台的最大串联连结数目。举例来说，如上述中继台的最大串联连结数目为5且上述介于固定中继台412及固定中继台41n间的固定中继台的数目为5，该中继台403即不可通过固定中继台412至固定中继台41n来在该基地台401注册。该基地台401通过分码多工存取测距码组，以管理该多段式中继无 线通讯系统4的上述装置及传输上述装置如中继台403、404及移动台407、408等的数据及/或信息。
多段式中继无线通讯系统4的基地台401可在该分码多工存取测距码组分配移动台码组及中继台码组。其如同第一实施例所述的分配区段，该移动台码组包含起始测距区段、周期测距区段、带宽需求区段及换手测距区段，均被建立以由该移动台传输信息至该基地台。该中继台码组包含固定中继台起始测距区段、行动中继台起始测距区段、周期测距区段、带宽需求区段及换手测距区段，均被建立以由该中继台传输信息至该基地台。
下列叙述描述多段式中继无线通讯系统4在其所包含的装置间传输信息的一个范例。移动台407可通过移动台码组的起始测距区段直接在基地台401中注册。第二行动中继台402可通过如图1所示的中继台码组13的行动中继起始测距区段133直接在基地台401中注册。中继台405，可为固定或移动中继台，并通过移动中继台402，通过如图1所示的中继台码组13的固定中继台起始测距区段131或移动中继台起始测距区段133，直接在基地台401中注册。中继台406，可为固定或移动中继台，并通过移动中继台402，通过如图1所示的中继台码组13的固定中继台起始测距区段131或移动中继台起始测距区段133，直接在基地台401中注册。固定中继台411可通过中继台406，通过如图1所示的中继台码组13的固定中继台起始测距区段131，直接在基地台401中注册。中继台404，可为固定或移动中继台并通过固定中继台411及中继台406间的串联连结，通过如图1所示的中继台码组13的固定中继台起始测距区段131或移动中继台起始测距区段133，直接在基地台401中注册。固定中继台412可通过中继台码组的固定中继台起始测距区段，直接在基地台401中注册。当达到上述中继台的最大串联连结数目时，即不再允许其它中继台在基地台401中注册。
举例来说，中继台403通过该分码多工存取测距码组1的中继台码组13传输固定中继台41n的信息至中继台403，且固定中继台41n通过基地台401决定的最大通讯台的连结数目，来决定是否通过固定中继台412至固定中继台41n连结中继台403至该无线通讯系统。在第四实施例中，中 继台403因为上述通讯台的串联连结数目已至最大值，而未能通过固定中继台412至固定通讯台41n连结至基地台401。也就是，中继台403不被允许连结至多段式中继无线通讯系统4。
本发明的第五实施例如图5所示，为另一种根基于IEEE 802.16j标准的移动多段式中继传输技术标准的多段式中继无线通讯系统5。该多段式中继无线通讯系统5包含基地台501、移动中继台502、多个中继台503、504、505、506、多个固定中继台511、512、513。该基地台501，通过如图1所示的分码多工存取测距码组或其他种类的分码多工存取测距码组，管理该多段式中继无线通讯系统5中的上述装置。在第五实施例中，固定中继台513所能连结的中继台数目是由基地台501或中继台513所决定。
依据前段所述，如固定中继台513只能连接三个中继台，任何除了中继台503、504、505外的固定中继台或移动中继台，例如中继台506，即无法通过固定中继台513通过其中继台码组的固定中继台码组起始测距区段在基地台401中注册。这是由于固定中继台513将根据其所能串接的数目而阻档中继台506的串接。如移动中继台502先通过固定中继台511通过中继台码组的移动中继台码组起始测距区段在基地台401中注册，移动中继台502将在移动中继台502由固定中继台511被移至固定中继台512连结后，被允许通过固定中继台512通过中继台码组的换手测距区段在基地台401中注册。
本发明的第六实施例提供一种在多个通讯台之间传输信息的方法，用以描述基于IEEE 802.16j标准的无线通讯系统的网络拓扑。该方法可应用于第四实施例中所述的基地台401或第五实施例中所述的基地台501。更详细地说，第六实施例的方法可应用于应用程序以控制多段式中继无线通讯系统4及5的信息传输。该相对应的流程图即如同图3所示。
除了上述图3中的步骤，第六实施例也能执行第四及第五实施例所描述的操作及功能，所属技术领域的技术人员可直接了解第六实施例如何基于上述第四及第五实施例以执行此等操作及功能。故不赘述。
由上述可知，本发明提供一种在多个通讯台之间传输数据的新方法， 用以描述基于IEEE 802.16j标准的无线通讯系统的网络拓扑。因此通过上述的传输数据的新方法，IEEE 802.16j标准的涵盖范围及信号品质可因此扩充并提高。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。所属技术领域的技术人员可轻易完成的改变或均等性安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求为准。

Claims (23)

1.一种在多个通讯台之间传输信息的方法，用以描述基于多段式中继传输技术标准的无线通讯系统的网络拓扑，上述通讯台包含基地台以及第一中继台，该方法包含下列步骤：
使上述基地台在分码多工存取测距码组中分配中继台码组；以及
通过该中继台码组由该第一中继台传送该第一中继台的信息至该基地台。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述通讯台还包含移动台，该方法还包含下列步骤：
使上述基地台在该分码多工存取测距码组中分配移动台码组；以及
通过该移动台码组由该移动台传送该移动台的信息至该基地台。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述通讯台还包含第二中继台，该方法还包含下列步骤：
通过该中继台码组由该第二中继台传送该第二中继台的信息至该基地台。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是还包含下列步骤：
使上述基地台在该无线通讯系统中决定上述通讯台的连接数目。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是上述通讯台还包含第二中继台，该方法还包含下列步骤：
通过该中继台码组由该第二中继台传送该第二中继台的信息至该第一中继台；以及
使上述第一中继台通过上述通讯台的连接数目判断该第二中继台是否通过该第一中继台连接至该无线通讯系统。
6.一种使基地台从多个用户台接收信息的方法，用以描述基于多段式中继传输技术标准的无线通讯系统的网络拓扑，上述用户台包含第一中继台，该方法包含下列步骤：
使上述基地台在分码多工存取测距码组中分配中继台码组；以及
通过该中继台码组由该第一中继台接收该第一中继台的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是上述用户台还包含移动台，该方法还包含下列步骤：
使上述基地台在该分码多工存取测距码组中分配移动台码组；
通过该移动台码组由该移动台接收该移动台的信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征是上述用户台还包含第二中继台，该方法还包含下列步骤：
通过该中继台码组由该第二中继台接收该第二中继台的信息。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征是还包含下列步骤：
使上述基地台在该无线通讯系统中决定上述用户台的连接数目。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征是上述用户台还包含第二中继台，该方法还包含下列步骤：
使上述第一中继台由上述用户台的连接数目判断该第二中继台是否通过该第一中继台连接至该无线通讯系统。
11.一种使第一中继台传送信息的方法，用以描述基于多段式中继传输技术标准的无线通讯系统的网络拓扑，该无线通讯系统包含上述第一中继台及基地台，该方法包含下列步骤：
使上述基地台在分码多工存取测距码组中分配中继台码组；以及
通过该中继台码组由该第一中继台传送该第一中继台的信息。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征是还包含下列步骤：
通过该中继台码组由第二中继台接收该第二中继台的信息。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征是还包含下列步骤：
使上述基地台在该无线通讯系统中决定多个通讯台的连接数目。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征是还包含下列步骤：
使上述第一中继台由上述通讯台的连接数目判断第二中继台是否通过该第一中继台连接至该无线通讯系统。
15.一种基于多段式中继传输技术标准的无线通讯系统，其具有多个通讯台，上述通讯台包含：
第一中继台；
移动台；以及
基地台，在分码多工存取测距码组中分配移动台码组以及中继台码组；
其中该第一中继台通过该中继台码组传送该第一中继台的信息至该基地台，该移动台通过该移动台码组传送该移动台的信息至该基地台，以描述该无线通讯系统的网络拓扑。
16.根据权利要求15所述的无线通讯系统，其特征是上述通讯台还包含第二中继台，该第二中继台通过该中继台码组传送该第二中继台的信息至该基地台。
17.根据权利要求15所述的无线通讯系统，其特征是该基地台在该无线通讯系统中决定上述通讯台的连接数目。
18.根据权利要求17所述的无线通讯系统，其特征是上述通讯台还包含第二中继台，该第二中继台通过该中继台码组传送该第二中继台的信息至该第一中继台，且该第一中继台通过上述通讯台的连接数目判断该第二中继台是否通过该第一中继台连接至该无线通讯系统。
19.根据权利要求17所述的无线通讯系统，其特征是该连接数目为多个中继台的最大串联连接数目。
20.一种用于无线通讯装置的通讯方法，包含下列步骤：
在分码多工存取测距码组中分配中继台码组，其中该中继台码组用以由中继台传送该中继台的信息至该无线通讯装置；以及
使用该分码多工存取测距码组基于多段式中继传输技术标准传送信息。
21.根据权利要求20所述的通讯方法，其特征是该方法还包含下列步骤：
在该分码多工存取测距码组中分配移动台码组，该移动台码组用以由移动台传送该移动台的信息至该无线通讯装置。
22.根据权利要求20所述的通讯方法，其特征是该无线通讯装置基于该多段式中继传输技术标准决定多个通讯台的连接数目。
23.根据权利要求22所述的通讯方法，其特征是该连接数目为多个中继台的最大串联连接数目。
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