具体实施方式
图1示出根据本发明实现并采用本发明的方法的示例通信系统100。系统100包括旨在通过选择和传送上行数据速率信息来改进上行通信的装置和方法。示例系统100可以是如正交频分复用(OFDM)多址无线通信系统。系统100包括多个小区(小区1102、小区M104)。每个小区(小区1102、小区M104)分别表示对应的基站(BS1106、BS M108)的无线覆盖区域。系统100包括多个无线终端(WT)(WT1110、WT N 112、WT1’114、WT N’116)。至少一些WT是移动节点(MN);MN可以在整个系统100内移动并与不同的BS建立无线链路,该BS对应于WT当前正位于的小区。在图1中,(WT1110、WT N112)分别经由无线链路(118、120)与BS1106相连;(WT 1’114、WT N’116)分别经由无线链路(122、124)与BS M 108相连。
BS(106、108)分别经由网络链路(128、130)与网络节点126相连。网络节点126经由网络链路132与其它网络节点,如路由器、其它基站、AAA服务器节点、本地代理节点等,和/或因特网相连。网络链路128、130、132可以是如光纤链路。网络节点126和网络连接128、130、132是骨干网络的一部分,该骨干网络将不同单元中的各个BS连接在一起并提供连接性以便位于一个小区中的WT可以与不同小区中的对等节点通信。
系统100被示为具有多个小区,其中每个小区一个扇区。本发明的方法和装置也可适用于具有每小区多个扇区的系统,如每小区2、3或多于三个扇区,以及可适用于在系统的不同部分每小区具有不同数量的扇区的系统。此外,本发明的方法和装置也可适用于包括至少一个基站和一个无线终端的多个非蜂窝式无线通信系统。
图2示出根据本发明实现并采用本发明的方法的示例性基站200。示例性BS 200有时称为接入点。BS 200可以是图1的系统100的BS(106、108)中的任意一种。示例BS 200包括通过总线212连接在一起的接收机202、发射机204、处理器206、I/O接口208和存储器210,各个元件可以通过总线212交换数据和信息。
接收机202与接收天线203相连,BS 200可以通过接收天线从多个无线终端接收上行信号。接收机202包括解码器214,用于解码所接收的编码上行信号。所接收的编码上行信号包括上行业务信道信号,该上行业务信号包括用户数据/信息和所使用的数据速率信息。
发射机204与发射天线205相连,通过发射天线205可以将下行信号发送给多个无线终端。发射机204包括编码器216,用于在发射之前对信息进行编码。下行信号包括专用上行业务信号段的分配和对应的最大上行数据速率指示信号。
I/O接口208将BS 200与其它网络节点和/或因特网相连,所述其他网络节点比如是路由器、其它基站、AAA服务器节点、本地代理节点。I/O接口208提供到骨干网络的接口,该骨干网络提供在不同小区中的节点之间的互连性。
存储器210包括程序218和数据/信息220。处理器206,例如CPU,执行程序218,并使用存储器210中的数据/信息220来操作BS 200并实现本发明的方法。
程序218包括通信程序222和基站控制程序224。通信程序222实现BS 200所用的各种通信协议。
基站控制程序224控制BS 200的操作,包括接收机202的操作、发射机204的操作、I/O接口208的操作和本发明的方法的实现。基站控制程序224包括调度模块226、信道质量确定模块228、无线终端干扰估计模块230、上行数据传输估计模块232、最大上行数据速率选择模块234、所使用的无线终端上行数据速率确定模块236、下行信令模块238和上行信令模块240。
如调度器等的调度模块226将上行和下行信道空中链路资源如段等调度给无线终端用户。调度器226的操作包括将上行业务信道段分配给多个无线终端中的特定无线终端。不同的上行业务信道段可以具有不同的特性,如更多的音调持续较短的持续时间或较少的音调持续较长的持续时间,在确定应该将哪个上行业务段分配给哪个用户时,调度器可能考虑这些差别。调度器226可以在某个时刻基于对由WT 300发射的数据量的估计来将若干上行业务信道段分配给无线终端。在OFDM符号传输时间段期间,每个音调可用于传送信号。
对于要考虑的每个WT 300,信道质量确定模块228例如基于从WT300接收的信道质量报告292和来自WT 300的评估的接收的上行信号来确定基站200和无线终端300之间的通信信道质量。在一些实施例中,信道质量报告292是基于作为下行信号从BS 200传送到WT 200的接收的公知信号(如导频信号、信标信号等)的WT 300的测量结果的,假定上行信道质量对应于下行信道质量。
对于要考虑的每个WT 300,无线终端干扰估计模块230估计如果特定的无线终端300利用一个或多个不同的上行数据速率发射上行信号时对其它终端产生的干扰。
对于要考虑的每个WT 300,上行数据传输估计模块232估计无线终端300需要发射给基站的数据量。上行数据传输估计模块232可以基于下述来进行它的估计,诸如:接收的资源请求;未完成的接收资源请求;先前分配的上行业务信道段;响应于接收的上行业务信道段信号的ack/nak比;先前选择来由无线终端使用的上行速率;无线终端的类型,如数据终端、语音蜂窝设备、语音/视频/消息蜂窝设备等;上行信令的类型,如语音、数据、视频等;服务计划和/或对应WT 300的历史使用信息。
最大上行数据速率选择模块234选择在将上行信号在分配的上行业务信道段上传输给对应的BS 200时WT 300要采用的最大上行数据传输速率,所述最大上行数据传输速率是多个可能的传输数据速率中的一个。对于每个分配的上行业务信道段,最大上行数据速率选择模块234选择WT分配的上行业务信道段应该采用的最大数据速率。最大上行数据速率选择模块234基于下述进行它的选择:估计的无线通信信道的质量、干扰估计和或对应于WT 300的接收的电池信息。
所使用的WT上行数据速率确定模块236根据在上行业务信道段中传递的接收信号,确定WT 300选择和采用的对应于该上行业务信道段的上行数据传输速率。在一些实施例中,所使用的上行数据速率信息由除用于传送数据的功率之外的附加功率在一个或多个信号的预定子集上的位置来指示,这些信号被用于传送上行业务信道段中的数据。具有附加功率的信号的不同子集可以对应于由WT已经选择和使用的不同的可能数据速率。
下行信令模块238控制发射机204和它的编码器204的操作,以发射下行信号,该下行信号包括上行业务段分配信息和相关的最大上行数据速率指示、以及由要被分配上行业务信道段的WT 300使用的基站选择的最大上行数据传输速率。
上行信令模块240控制接收机202和它的解码器214的操作,以接收和处理上行信号,该上行信号包括:来自多个WT的资源请求、信道质量报告、电池指示符信息和上行业务信道信号。上行信令模块240还从模块236向解码器214转发每个确定的例如标识编码速率信息和/或调制类型信息的上行数据传输速率,以用于恢复对应的上行业务信道段信号中传递的用户/数据信息。
数据/信息220包括多组WT数据/信息244(WT1数据/信息246,WT N数据/信息248)和系统数据/信息270。WT1数据/信息246包括用户数据250、WT识别信息252、设备/会话/资源信息254、信道质量信息256、上行干扰估计信息258、估计的上行传输数据量260、电池状态信息262、最大上行数据速率指示信息264、上行分配段信息266和采用的上行数据速率信息268。
用户数据250包括在上行业务信道段上从WT1接收的、意在转发到在与WT1的通信会话中的WT1的对等节点的用户数据/信息,诸如表示语音、文本或视频的数据/信息。用户数据250还可以包括源自WT1的对等节点的、经由下行业务信道段信号传送给WT1的用户数据/信息。
WT识别信息252包括如基站分配的活动用户标识符和与WT1相关的IP地址。设备/会话/资源信息254包括由调度模块226分配给WT1的上行和下行段(比如业务信道段)和包括与WT的通信会话中WT1的对等节点相关的地址和路由信息的会话信息。
信道质量信息256包括根据从WT1接收的信道质量报告292获得或导出的信息和根据来自WT1的上行信号的测量和估计确定的信道质量信息。信道质量信息256是信道质量确定模块228的输出并用作最大上行数据速率选择模块234的输入。
上行干扰估计信息258包括基站对潜在的干扰级别的估计,该潜在的干扰级别是如果WT1以正被考虑由BS选作最大上行数据传输速率的各个上行传输速率发送上行信号时WT1可能会对其它WT产生的干扰。上行干扰估计信息258是模块230的输出和到模块234的输入。
上行传输数据的估计量260是BS200利用当前可用于BS200的信息对WT1的当前上行数据传输需要的估计。上行传输数据的估计量260可被调度模块226用于确定要分配给WT1的上行业务信道段的数目。
功率状态信息262包括从接收的功率指示消息293中提取的与WT1相关的信息。功率指示消息293可以提供关于剩余电池功率的信息和/或这里有时称为备用功率信息的信息。备用功率信息指在将功率分配给一组信号,如对应一个或多个控制信道(如对应专有控制信道(DCCH),它转用于来自基站的功率控制)的预定信号后可用的传输功率值。功率控制可以是如闭环功率控制过程。用于WT的输出传输功率的总量可以受限于法律或其它限制因素,如电池功率,从而在WT将功率分配给预定的信号组后,可用来传输其它信号(如用户数据)的传输功率的量是有限的。将功率分配给预定的信号组可以在来自基站的一个或多个控制信号的导引下进行,该控制信号指示WT增加或减少用于传输预定信号的功率值。在一些实施例中,基站测量预定信号组中的一个或多个接收的信号并指示WT调整预定信号的功率级别,以增加或减小专用于预定信号组的传输功率。当基站可以指示专用于预定信号组的传输功率的改变时,也许不能接收所有的功率控制命令,从而使基站难以知道WT专用于预定信号组传输的传输功率的实际值。备用功率信息向基站提供WT上可用的功率值的指示,从而发送备用功率信号来发射除预定信号组外的信号。在基站知道可被使用的WT总发射功率的情况下,这或者因为WT总发射功率是固定的或者因为被报告给基站,根据备用功率信号,基站不仅可以确定可用于发射除预定信号组之外的信号的功率值,而且也能确定分配给预定信号组的功率值。在一些实施例中,基站使用可用于除预定信号组外的信号的功率值来选择允许被某个WT在某个时间点用于上行信令的最大传输速率。
可用于发射除预定信号组外的信号的功率值和/或可用电池功率的指示可以(在不同的实施例中)由最大上行数据速率选择模块234在选择用于WT1的上行业务信道段的最大许可上行数据速率时考虑。例如,可用发射功率值可以限制可能的最大数据速率,其中基站选择可以支持最大数据速率选项,假定该功率可被WT用来传输数据信号。随着可用于发射除所述预定信号组外的信号的功率值减小,可以选择较低的数据速率选项作为最大许可上行数据速率选项,而可用发射功率的增加可以获得与正为报告可用功率的增加值的无线终端选择的较高数据速率对应的最大许可上行数据速率选项。
最大上行数据速率指示信息264是最大上行数据速率选择模块234的输出,并指示基站选择的最大上行数据传输速率,它是当在分配的对应上行业务信道段上传输上行信号时,WT1许可使用的最大上行数据传输速率。在一些实施例中,最大上行数据速率指示至多包括最大位数,该最大位数小于唯一地标识可被WT1使用的全组上行数据传输速率所需的位数。最大上行数据速率指示信息264被包括在经由下行信令模块238控制由BS200发射给WT1的最大上行数据速率消息296中。
上行分配段信息266包括标识分配给WT1的上行业务信道段的信息、在这些段中传递的编码数据/信息和从包括用户数据帧的这些段中恢复的数据/信息。所使用的上行数据速率信息268包括在分配给WT1的每个上行业务信道段中的WT选择和采用的上行数据传输速率。所使用的上行数据速率信息268包括编码速率信息和/或调制机制信息。所使用的上行数据速率信息268是WT UL数据速率确定模块236的输出并被解码器214用于用户数据/信息的恢复。
系统数据/信息270包括上行/下行定时和频率结构信息272、最大选择的数据速率信息274和上行数据速率使用的信息276。上行/下行定时和频率结构信息272包括符号定时信息、音调分隔信息、上行音调数、下行音调数、上行载波频率、下行载波频率、上行带宽、下行带宽、上行音调组、下行音调组、上行音调跳频信息、上行停留时间信息、下行音调跳频信息、下行业务段结构信息、上行业务段结构信息、重复定时结构,如符号时间间隔和将符号时间成组为如停留时间(dwell)、半时隙(half-slots)、时隙、超时隙、信标时隙、极时隙等。
最大选择的上行数据速率信息274包括多组数据速率信息(速率1信息278、数据M信息280)、选择标准282和编码信息284。每组速率信息(278、280)都对应于多个潜在的数据速率中之一,该多个潜在的数据速率可以由BS200模块234选择来指示为最大上行数据传输速率。每组数据速率信息(278、280)可以包括或对应于编码速率和/或调制机制。选择标准282包括模块234在确定最大选择的上行数据速率时采用的预定界限和值,如SNR参考电平、SIR参考电平和/或与接收的低电池级别指示信息相关的速率备用量。
编码信息284包括用于将BS选择的最大上行数据速率指示编码为要作为信号发送给由WT分配的对应的上行业务信道段的消息的信息。在一些实施例中,最大上行数据速率指示被包括在上行业务信道分配消息中,而在其它实施例中,它被包括在不同的下行消息中。在一些实施例中,基于每个上行业务信道段或在如任何一次分配的业务信道段组,为无线终端分配最大上行数据传输速率。在其它实施例中,可以为无线终端分配在BS发出新的最大上行数据传输速率前一直有效的最大上行数据传输速率。
所使用的上行数据速率信息276包括多组数据速率信息(速率1信息286、速率N信息288)和数据速率确定信息290。每组数据速率信息(286、288)对应可能的上行数据速率,该上行数据速率可被WT300用于上行业务信道段信号的传输。每个上行数据速率可以对应编码速率和/或调制机制。数据速率确定信息290包括模块236使用来对WT300在上行业务信道段期间选择和使用的上行速率进行解码的信息。数据速率确定信息290可以包括如段内的位置组或段内的图形,用以标识在段的特定符号传输时间期间已将附加功率在哪里分配给特定音调,每个不同的组对应可由WT300选择的不同的上行数据速率。
在一些实施例中,对于不同的无线终端或不同类型或种类的无线终端,可以存在不同的信息组274和276。对于给定的无线终端,最大选择的上行数据速率(278、280)的数目M小于或等于采用的上行数据速率数目(286、288)。在一些实施例中,至少对于一些无线终端,最大选择的上行数据速率(278、280)的数目M小于采用的上行数据速率数目(286、288)。
数据/信息220还包括接收的信道质量报告292(如测量的信道状态的反馈报告)、接收的功率指示消息293(如发射功率备用信号和/或电池功率信号)、接收的上行资源请求消息294(如对上行业务信道段的请求)和接收的上行业务信道段297,所述接收的消息292、293、294、297源自多个WT300。接收的上行业务信道段消息297包括用户数据298和数据速率信息299,采用由速率信息299指示的编码速率和/或调制机制传送用户数据298。在示例实施例中,数据/消息220还包括上行段分配消息295,如将专用的上行业务信道段分配给特定WT和将用于将最大数据速率指示传递给WT的最大上行数据速率消息296。在一些实施例中,最大上行数据速率消息信息是被包括在上行段分配消息中,作为其一部分。
图3示出根据本发明实现并采用本发明的方法的示例无线终端300。WT300可以是图1的系统100的WT(110、112、114、116)中的任何一个。示例WT300包括通过总线312连接在一起的接收机302、发射机304、处理器306、用户I/O接口308和存储器310,各个元件可以通过总线312交换数据和信息。
接收机302与接收天线303相连,WT300可以通过接收天线从BS200接收下行信号,该下行信号包括上行通信信道的分配和最大上行数据速率指示信号。接收机302包括解码器314,其被WT300用来解码从BS200接收的下行信号。
发射机304与发射天线305相连,WT300通过发射天线305向BS200发射上行信号,该上行信号包括信道质量报告、功率指示信号、上行资源请求消息和包括用户数据和数据速率信息的上行业务信道段信号。在一些实施例中,相同的天线既被用作发射天线305也被用作接收天线303。发射机304包括编码器316,用于在发射之前对上行数据/信息进行编码。
用户I/O接口308例如包括麦克风、扬声器、小键盘、键盘、鼠标、触摸屏、摄像机、显示器、警报器、振动设备等。各种用户I/O设备308被用于输入目的地为WT300的对等节点的用户数据/信息和输出从WT300的对等节点接收的数据/信息。此外,WT300的操作人员将用户I/O设备308用于发起各种功能,如上电、断电、发出呼叫、终止呼叫等。
存储器310包括程序318和数据/信息320。处理器306(如CPU等)执行程序318并利用存储器310中的数据/信息320来控制WT300的操作并实现本发明的方法。
程序318包括通信程序322和无线终端控制程序324。通信程序334实现WT300采用的各种通信协议。无线终端控制程序324控制WT300的操作,包括接收机302、发射机304和用户I/O设备308的操作。无线终端控制程序324包括功率监测模块324、信道变化检测模块328、最大基站许可数据速率确定模块330、使用的上行数据速率选择模块332、使用的上行数据速率编码模块334、下行信令模块336和上行信令模块338。
功率监测模块326监测在将发射功率分配给一组信号(如预定控制信道信号组)后可用于发射信号的功率值。模块326也可以监测WT的电池状态,如功率级别和功率级别减小或增加的当前速率,并估计剩余的电池功率。作为功率监测模块326的输出的估计的功率信息354,被上行数据速率选择模块332用于确定要被用于发射信号(如用户数据信号)的实际上行数据速率。在一些实施例中,估计的功率信息354还包括用于指示无线终端300现在是否依靠它自己的电池或外部电源(如汽车的电源系统,其中用于当前上行信令的功率不再消耗电池)等操作的信息。此外,在一些实施例中,功率监测模块326生成功率指示消息388,如给BS200的WT功率备用消息和/电池功率信息消息。
信道变化检测模块328例如基于通过下行链路从BS200接收的公知信号(如导航信号、信标信号等)来测量信道质量并例如周期性地生成信道质量报告386,其随后被传送给BS200。作为模块328的输出并可用于采用的上行数据速率选择模块332的信道质量信息350通常比信道质量报告386更经常地更新,因此可以在任何给定的时间向WT300提供更多的当前信息,从而更好地决定要用的上行数据速率。此外,信道变化检测模块328监测信道质量的变化和/或可能会改变信道质量的操作状态和/或环境的变化。包括检测变化信息352的信道质量信息350可用于使用的上行数据速率选择模块332。信道变化检测模块328可以监测由下述因素导致的变化,诸如:无线终端300速度的变化,如无线终端由静止设备变为移动设备;或者环境的变化,如WT从农村移动到城市环境、WT进入隧道等。这些变化是可由WT检测的,在决定用哪个上行数据速率时,这些信息可能是有用的。在许多实施例中,将这些变化信息传送给BS200以用于WT300的上行最大数据速率选择可能是缺乏效率的,和/或与这些信息的有效性相关的时间限制会使其变得不实际。然而,在一些实施例中,无线终端的使用的上行数据速率选择模块332可能/可以采用这些变化信息。
最大基站许可的数据速率确定模块330处理用于传递最大上行数据速率指示的接收信号,如接收的最大上行数据速率消息394。在一些实施例中,最大上行数据速率指示可以在不同的消息中传递,如在接收的上行段分配消息392中。模块330采用包括数据速率确定信息374(如数据速率级别解码信息)的信息320,以根据与信息(370、372)对应的多个潜在的最大上行数据速率,确定与分配给WT300的至少一些上行业务信道段对应的接收的最大许可上行数据速率358。
上行数据速率选择模块332确定要用于在上行分配段信息360中标识的分配的上行业务信道段的选择的上行数据传输速率362。每个数据速率都可以对应于编码速率和/或调制机制。上行数据速率选择模块332使用数据/信息320,该数据/信息320包括要发射的上行用户数据量356、要发射的信息的重要性级别342、估计的功率信息354、包括检测的变化信息352的信道质量信息350和用于从在信息(378、380)中标识的、由WT300支持的潜在上行数据速率中选择小于或等于接收的最大许可上行数据速率358的选择的上行数据传输速率的数据速率选择标准382。
使用的上行数据速率编码模块334使用包括编码信息384的数据/信息320,来对为给定上行业务信道段选择的上行数据传输速率362以及上行业务信道段中要被传送的用户数据/信息进行编码。在一些实施例中,编码信息384指定其上置有除用于传送数据的功率之外的附加功率的位置的子集(在对应上行业务信道段的时间/频率网格位置组内),同一上行业务信道段的不同的位置子集对应于用于传送数据的不同的上行数据速率。在一些实施例中,附加功率至少比用于传送数据的功率高2dB。在一些实施例中,利用停留时间上行结构和上行段,上行段的每个停留时间的一个符号传输时间间隔(如停留时间的第一符号时间间隔)被用于以附加功率传递信号子集;在用于传递所使用的数据速率的上行段期间,音调图形序列被选择来传递信号子集上的附加功率,不同的图形对应不同的数据速率。
下行信令模块336控制接收机302和解码器304的操作,用以接收和处理来自BS200的下行信号,所述下行信号包括上行业务信道段分配消息392和最大上行数据速率指示消息394。
上行信令模块338控制发射机304和编码器316的操作,用于对上行信号进行编码,并将上行信号发射给BS200,所述上行信号包括信道质量报告386、功率指示消息388、上行资源请求消息390和上行业务信道段消息396。上行业务信道段消息396包括用户数据398和数据速率信息399。
数据/信息320包括WT数据/信息339、系统数据/信息364、信道质量报告386(如测量的信道状态的反馈报告)、功率指示消息388(如传输功率备用信号)、上行资源请求消息390(如对上行业务信道段的请求)、接收的上行段分配消息392(如将专用的上行业务信道段分配给WT300)、用于向WT300传递最大数据速率指示的接收的最大上行数据速率消息394和上行业务信道段消息信息396。上行业务信道段消息396包括用户数据398和对应的数据速率信息399。在上行信令模块338的控制下,利用分配的上行业务信道段通过发射机304将上行业务信道消息信息396发射给BS200。
WT数据/信息339包括用户数据340、重要性级别信息342、WT识别(ID)信息344、基站ID信息346、设备/会话/资源信息348、包括检测的变化信息352的信道质量信息350、功率信息354、上行传输数据量356、接收的最大许可上行数据速率358、上行分配段信息360和选择的上行数据传输速率362。用户数据包括目的地为与WT300的通信会话中的WT300的对等物并由WT300通过上行业务信道段传输给BS200的数据/信息。用户数据340还包括来自与WT300的通信会话中的WT300的对等物并通过下行业务段从BS200接收的数据/信息。
重要性级别信息342包括与要被传输的上行用户数据的不同部分相关的信息,用以标识数据的这些部分例如在优先级、应用性、要发送的紧急度等方面的重要性。如基于充电模型、用户喜好和/或预定的协定可以对不同的应用和/或对等物划分优先级。不同的应用(如按键对话特性、语音电话呼叫、视频流、静止视频图像、文本数据等)可以具有不同的传输延迟需求。当如通过用户I/O设备308接收到新的上行用户数据/信息时,上行数据的竞争部分间的相对重要性级别会改变。与上行数据的一部分相关的重要性级别可以随时间变化。例如,一部分数据可以表示用于通过因特网协议的语音电话(VoIP)的信息,它具有特定的延迟限制;因此随着时间流逝,在没有缓存的VoIP数据的传输情况下,用于传输的可接受窗口开始变短时,重要性级别会增加。
无线终端识别信息344包括如WT IP地址和BS200分配的WT活动用户标识符。基站标识符信息346包括标识符,比如从无线通信系统中的多个不同的网络连接BS点中区别出WT300正将其用作它当前的网络连接点的特定网络连接BS200点。在一些实施例中,BSID信息346包括标识正由网络连接BS点使用的特定扇区和/或载波频率的信息。设备/会话/资源信息348包括分配给WT300的上行和下行段(如业务信道段)和包括关于与WT300的通信会话中的WT300的对等节点的地址和路由信息的会话信息。信道质量信息350包括测量、导出并估计的信息,该信息与WT300和BS200间的无线通信信道相关。信道质量信息350包括检测的变化信息352,该检测的变化信息标识信道质量的变化和期望导致信道质量发生变化的检测的变化。
估计的功率信息354是功率监测模块326的输出,其包括备用功率信息和/或关于电池状态和电池消耗的当前状态的信息。上行传输数据量356是等待在上行业务信道段上发射给BS200的用户数据量的测量值。上行传输数据量356包括如用于标识下述数据量的信息,包括:还没有被传输的数据量、已经传输的或正在传输过程中但WT不知道传输的成功/失败状态的数据量和未被成功传输并需要重传的数据量。在通过用户I/O接口308接收到要传输的新数据时、在成功传输数据时,和在例如由于超过与数据有关的时序需求导致要发射的缓冲数据下降时),上行传输数据量356变化。接收的最大许可上行数据速率358包括标识BS分配的最大上行数据速率指示的信息,该BS分配的最大上行数据速率指示用于指示最大上行数据速率,WT300被允许将该最大上行数据速率用于与该速率指示对应的分配的上行业务信道段。不同的分配的上行业务信道段可以被分配不同的最大上行数据速率。
上行分配段信息360包括如在接收的上行段分配消息392中的用于标识由BS200分配给WT300的上行业务信道段的信息。上行分配段信息360还包括要通过那些分配的段传送的信息,如上行业务信道消息396中的用户数据398和数据速率信息399。选择的上行传输速率362包括由模块332为每个分配的上行业务信道段进行的选择,所选择的数据速率小于或等于该上行业务信道段的接收的最大许可上行数据速率358。
系统数据/信息364包括基站识别信息365、上行/下行定时和频率结构信息366、最大基站许可上行数据速率信息368和使用的上行数据速率信息376。上行/下行定时和频率结构信息366例如包括符号定时信息、音调分隔信息、上行音调数、下行音调数、上行载波频率、下行载波频率、上行带宽、下行带宽、上行音调组、下行音调组、上行音调跳频信息、上行停留时间信息、下行音调跳频信息、下行业务段结构信息、上行业务段结构信息、重复定时结构,例如符号时间间隔和将符号时间成组为如停留时间(dwell)、半时隙、时隙、超时隙、信标时隙、极时隙等。不同组的UL/DL定时和频率结构信息366可以位于或存储在与无线通信系统中的不同BS200对应的WT300中。
最大BS许可上行数据速率信息368包括多组数据速率信息(速率1信息370、速率M信息372)和数据速率确定信息374。每组速率信息(370、372)都对应于多个潜在的数据速率中的一个,其可由模块330确定以被指示为例如分配的上行业务信道段的最大上行数据传输速率。数据速率确定信息374包括用于对包括最大上行数据速率指示信息的接收的信号进行解码和用于提取正从基站传送的数据速率级别的信息。
使用的上行数据速率信息376包括多组数据速率信息(速率1信息378、速率N信息386)、数据速率选择标准382和编码信息384。每组数据速率信息(378、380)对应于可能的上行数据速率,其可被WT300用于传输上行业务信道段信号。每个上行数据速率对应编码速率和/或调制类型信息。数据速率选择标准382包括在从用于给定的上行业务信道段的信息(378、382)中的数据速率组中选择所选择的UL数据传输速率362时由UL数据速率选择模块332使用的预定和/或动态值、界限和比较参考等,所选择的数据速率362小于或等于该给定上行业务信道段的最大许可上行数据速率。编码信息384包括用于所选择的上行数据传输速率362和上行业务信道段的用户数据进行编码的信息。例如,对于BS200使用的上行定时结构中的给定上行业务信道段,编码信息384可以指定一组位置,例如时间频率网格内的音调和符号定时位置,利用这些除用于传送用户数据/信息的正常功率级别外还增加了附加功率的位置来传送上行信号。用于给定上行业务信道段的位置组的不同图形可以对应于所使用的不同上行数据速率。
在一些实施例中,对于无线通信系统中的不同基站,可以存在不同的信息组366、368、376。对于上行结构中的给定上行业务信道段的给定基站,最大BS许可上行数据速率(370、372)的数量M小于或等于所使用的上行数据速率(378、380)的数量N。在一些实施例中,最大BS许可上行数据速率(370、372)的数量M小于所使用的上行数据速率(378、380)的数量N。在一些实施例中,最大上行数据速率指示最多包括小于唯一标识多个可能的上行数据传输速率所需的位数的位数。
图4是例如对于一组上行信号,示例基站最大上行数据速率指示级别402和可以由无线终端选择并采用的示例对应上行数据速率级别404的示意图400。在图4的实例中,存在三个可能的由基站指示的最大数据速率指示级别(级别0、级别2和级别6),同时存在可由无线终端支持来进行上行传输的7个可能速率级别(级别0、级别1、级别2、级别3、级别4、级别5和级别6)。速率级别0标识最低数据速率,而速率级别6标识最高数据速率。
考虑到基站决定最大数据速率指示应该指示速率级别0。基站向无线终端发送包括在下行消息中的数据速率指示。无线终端接收该数据速率指示并确定它只可以采用速率0来进行上行传输。这个方案由箭头406表示。
现在考虑到基站决定最大数据速率指示应该指示速率级别2。基站向无线终端发送包括在下行消息中的数据速率指示。无线终端接收该数据速率指示并确定它可以采用速率0、1或者2来进行上行传输。这个方案由箭头408表示。
现在考虑到基站决定最大数据速率指示应该指示速率级别6。基站向无线终端发送包括在下行消息中的数据速率指示。无线终端接收该数据速率指示并确定它可以采用速率0、1、2、3、4、5或者6来进行上行传输。这个方案由箭头410表示。
在该示例实施例中,可以用两位来表示数目为3的可能的BS指示的最大数据速率指示级别,而可以用3位来表示数目为7的无线终端支持的可能的最大数据速率级别。
在一些实施例中,将BS最大数据速率指示级别的数目选为值=2A,这里A是正整数,由WT支持的数据速率级别的数目选为值=2B,这里B也是整数,且2A≤2B。在其它实施例中,BS最大数据速率指示级别的数目2A小于由WT支持的数据速率级别的数目2B,这里A<B。
图5示出用于同时与要在上行信令中传送的数据/信息一起传递无线终端对所使用的上行数据速率的选择的本发明的特征。在其它实施例中,正被使用的上行数据速率分别从发射的数据传送,或者正被使用的上行数据速率在没有明确传送给基站的速率的情形下由基站来确定。根据本发明的一个特征,在至少一个示例实施例中,附加功率置于一些上行信号上,附加功率的位置被用于从多个可能的数据速率中确定所采用的数据速率。图5的图500和550是纵轴502为功率级别,横轴504为由停留时间内OFDM符号索引表示的时间的示例上行音调的曲线。在该实例中,停留时间306包括七个连续的OFDM符号时间间隔,基于每个停留时间将上行音调分配给无线终端,在停留时间期间没有跳频。信号的正常功率级别被表示为级别508,而高于正常功率级别的功率被表示为功率级别510。功率级别512间的差别被示出为2dB的delta。在一些实施例中,功率差更大。在一些实施例中,对每个数据速率级别,就dB而言,功率差是相同的,但可以基于满足最低的数据速率级别的要求来确定。在其他实施例中,功率差是数据速率级别的函数。
表580在第一列中标识更高功率音调信号在停留时间中的位置,而第二列标识对于示例音调的停留时间,正由WT使用的对应的数据速率级别。其中已将更高的功率置于停留时间506中的位置1524的信号上的图500表示数据速率0(最低数据速率)正被用于传递的上行信号。其中已将更高的功率置于停留时间506中的位置2552的信号上的图550表示数据速率1正被用于传递上行信号。
图6是无线通信系统中的示例上行业务信道段的示意图600。在图6的实例中,上行定时结构将用于上行业务信道段的上行空中链路资源分为76个不同段,这些段的子集如图6所示,其中76个段随时间重复。示出了示例上行业务信道段0-14和17以及15-16、18-19、71、73-74和76等的部分段。对于一个或多个符号传输时间段,76个段中的每一个都包括77个可能音调中的一个或多个音调。逻辑上行音调(0...76)在纵轴602上表示,而上行定时结构中的停留时间索引(0...27)在横轴604上表示。每个逻辑音调对应一个实际物理音调。逻辑和物理音调间的关系可以是固定的,例如,随时间变化,每个逻辑音调都对应相同的物理音调,或者可以例如根据用于将物理音调分配给逻辑音调的预定音调跳频序列而改变。上行定时结构中的不同段具有不同的形状,如持续较短持续时间的较多音调,诸如上行业务信道段0或持续较长持续时间的较少音调,诸如上行业务信道段5。
基站的调度器将上行业务信道段分配给WT。基站确定向无线终端分配哪些和多少段。将持续该段的持续时间的段中的逻辑音调分配给无线终端;然而,在一些实施例中,由于停留时间边界上的音调跳跃,无线终端所用的物理音调也许会在该段内从一个停留时间变化到另一个停留时间。停留时间可以包括固定数量的符号传输时间段,在此期间,物理和逻辑音调间的映射保持固定。在许多无线通信系统中,通常以整个段中采用的编码速率来对每个上行业务信道段的数据/信息进行编码,用于该段的调制机制也是相同的。因此,上行数据速率信息可以基于每个上行业务信道段来传送。
根据本发明,基站选择和传送最大上行数据速率指示,每个最大上行数据速率指示表明对于分配的上行段,可被无线终端使用的最大上行数据速率。无线终端接收最大上行数据速率指示,并利用它自己的标准和当前的信息来选择要将哪个上行数据速率用于上行业务信道段,即WT选择的上行使用的数据速率,所述WT选择的上行数据速率小于或等于由BS最大上行数据速率指示来指示的最大上行数据速率。WT选择的上行数据速率对应于编码速率和/或调制机制。
图7是对于上行业务段,可用于无线终端的示例数据速率选项的示意表700。第一行702描述了包括在表中的每一列中的信息。第一列712列出了可用的数据速率选项(0、1、2、3)。第二行704包括数据速率0选项信息;第三行706包括数据速率1选项信息;第四行708包括数据速率2选项信息;第五行710包括数据速率3选项信息。第二列714列出了帧的数目(1、2、3、5)。第三列716列出了信息位的数目(224、432、640、1056)。第四列718列出了码字长度1244。第六列720列出了适当的编码速率(1/6、1/3、1/2、5/6)。第七列722列出了采用的调制星座(QPSK、QPSK、QPSK、QPSK)。第八列724列出了每音调的相对传输功率偏移值(0dB、73/32dB、129/32dB、247/32dB)。
可以看到,在图7的实例中,随着使用的数据速率增加,无线终端使用的功率会增加,因此在系统中,WT对其它WT(如在采用同一组音调的相邻小区和/或扇区中)造成的干扰级别也增加。基站可以通过向无线终端指示最大指示的数据速率级别来控制系统总干扰级别,由此限制WT对上行速率选项的选择。无线终端可以决定通过选择低于基站许可的允许最大值的数据速率来节省它的电池资源。
图8是根据本发明的示例上行业务段和将附加功率集中于停留时间内的音调符号的子集上来传递用于该段的上行数据速率的示意图800。图8绘出纵轴802上的示例上行业务信道段0中的逻辑音调索引相对横轴804上的时间(该段内的OFDM符号索引)的关系。示例段进一步被分为四个停留时间(停留时间1806、停留时间2808、停留时间3810、停留时间4812),每个停留时间都包括7个连续OFDM符号时间间隔。网格800表示的示例上行业务信道段可以表示图6的业务段0。在一些实施例中,上行业务信道段包括不同数量的停留时间,如取代每段4个停留时间而为8个或16个停留时间。在这些实施例中,可以将与四个停留时间段实施例有关的所述方法扩展到那些其它实施例中。该段的基本单元是由小方块表示的音调符号,每个音调符号占据一个音调,其持续时间为一个OFDM符号时间间隔。可以在该段的每个音调符号上传递调制符号。
根据本发明,将附加功率聚集在该段内的信号的子集上的位置的图形标识WT用于上行业务信道段传输的上行数据速率。如图7所示,WT可以采用不同的数据速率。在图8的示例实施例中,将每个停留时间的第一OFDM符号时间间隔用于传递具有附加功率(如表示在其它音调上传送的信号上的功率差)聚集的一个音调。
图例814表明由交叉阴影线表示的音调符号类型816是对应WT选择的数据速率0的图形的一部分,而由水平阴影线表示的音调符号类型818是对应WT选择的数据速率2。
图8示出相同网格800上不同的WT上行选择的数据速率的两个示例情况。考虑到WT已经选择使用数据速率0,那么附加功率位于对应于音调符号:(音调0,OFDM符号索引1)、(音调7,OFDM符号索引8)、(音调14,OFDM符号索引15)、(音调21,OFDM符号索引22)的信号上,而该段的其它音调符号传递具有正常功率级别的信号。现在考虑到WT已经选择使用数据速率2,那么附加功率位于对应于音调符号:(音调2,OFDM符号索引1)、(音调9,OFDM符号索引8)、(音调16,OFDM符号索引15)、(音调23,OFDM符号索引22)的信号上,而该段的其它音调符号传递具有正常功率级别的信号。不同的图形可以指示其它示例数据速率,如数据速率1和数据速率3。在一些实施例中,每个图形表示网格内相同的斜率但具有不同的偏移。在一些实施例中,不同的图形可以由不同的斜率表示和/或在网格中具有不同的偏移。
通过选择每个停留时间内具有相同符号定时位置(如每个停留时间内的第一位置)的音调符号,对于附加功率的放置来说,用于上行段的每个停留时间内的每个OFDM符号时间间隔的功率不会根据使用的数据速率变化,因为将会这样,如果采用图5的方法,那么停留时间内的这些位置将会决定所采用的速率。
在图8的实例中,在每个上行业务信道段的每个停留时间的每个第一OFDM符号时间间隔期间,无线终端可能会将少量的附加功率聚集在一个音调上。在该停留时间的剩余OFDM符号时间间隔内,功率级别是正常的。
此外,基站知道附加功率将会被聚集在上行业务信道段的每个停留时间的每个第一OFDM符号索引的一个音调上。这将简化基站对无线终端采用并在上行业务信道段信号中编码的上行传输数据速率的恢复。
可以看到,图7的实例的码字长度是对应于672个调制符号的1344位,其利用QPSK来每个调制符号传递2个编码位。图8的示例段包括可以传递784个调制符号的784个音调符号。在一些实施例中,将该段的一些音调符号保留用于参考调制符号,以支持基于参考的调制。例如,可以将一个音调符号(如用于该段的每个音调的第四OFDM音调符号)保留给参考调制符号,从而如传递复数值(1,1)。根据通过该段内的附加功率的图形传递的所选速率,可以将用于该段的每个停留时间的每个音调的其它六个音调符号用于传递分组编码信息,该速率对应于编码速率和/或调制机制。
图16是根据本发明的包括用于传递用于传递信息位的调制符的音调符号和用于传递参考调制符号的音调符号的示例上行业务段,以及将附加功率集中在停留时间时间中的音调符号的子集上以传递用于该段的上行数据速率的示意图1600。图16绘出纵轴1602上的示例上行业务信道段0中的逻辑音调索引相对横轴1604上的时间(该段内的OFDM符号索引)的关系。示例段进一步被分为四个停留时间(停留时间11606、停留时间21608、停留时间31610、停留时间41612),每个停留时间都包括7个连续OFDM符号时间间隔。网格1600表示的示例上行业务信道段可以表示图6的业务段0。在一些实施例中,上行业务信道段包括不同数量的停留时间,如取代每段4个停留时间而为8个或16个停留时间。在这些实施例中,可以将与四个停留时间段实施例有关的所述方法扩展到那些其它的实施例中。该段的基本单元是由小方块表示的音调符号,每个音调符号占据一个音调,其持续时间为一个OFDM符号时间间隔。可以在该段的每个音调符号上传递调制符号。
根据本发明,将附加功率聚集在该段内的信号的子集上的位置的图形标识由WT用来进行上行业务信道段传输的上行数据速率。WT可以采用如图7所示的不同的数据速率。在图16的示例实施例中,将每个停留时间的第一OFDM符号时间间隔用于传递具有附加功率(如表示在其它音调上传递的信号上的功率差值)聚集的一个音调。
图例1614表明由交叉阴影线表示的音调符号类型1616是对应WT选择的数据速率0的具有附加功率的调制图形的一部分;利用数据速率0在音调符号类型1616中传递信息位,数据速率0表示编码速率和/或调制机制。图例1614也表明在无阴影表示的音调符号类型1618中传递用于以数据速率0传递信息位的正常功率级别的调制符号。此外,图例1614表明将音调符号类型1619用于传递参考调制符号。
在图16的实例中,考虑到数据速率0对应图7的数据速率0,其表示QPSK调制机制和约1/6的编码速率。可以将数据速率0表示为每段一帧或每段224个信息位或每672个用于传递分组编码信息的调制符号224个信息位或每784个调制符号224个信息位。在该实例中,将包括音调符号类型1616和1618的组合的672个音调符号用于传递用于传递224个信息位的码字的1344个编码位,其中每个QPSK调制符号2个编码位,每个音调符号一个QPSK调制符号。该段的剩余112个音调符号是类型1619,每个都传递参考QPSK调制符号,如传递复数值(1,1)。
图9是根据本发明的操作基站的示例方法的流程图900。操作开始于步骤902,其中基站被上电并进行初始化。基站可以利用预定频率和定时结构来操作。BS可以注册WT,WT可以将基站用作它们的网络连接点。操作从步骤902进行到步骤904、906、908、910和912。
在步骤904,基站监测和接收来自WT914的上行资源请求。可以不断重复进行监测和接收过程。在一些实施例中,在重复定时结构中许可WT特定次数发送对上行资源的请求,如对上行业务信道段的请求。
在步骤906,基站将上行业务信道段调度给WT,例如,正在请求的WT。步骤906包括正将基站操作来将至少一些上行业务信道段分配给无线终端,以用于向该基站传送数据,所述上行业务信道段是专用于向该基站传送上行信号的无线通信信道段。步骤906包括子步骤916和918。在子步骤916,基站为在子步骤916有数据要发射的每个WT执行无线终端要发射的数据量的估计。然后在子步骤918,基站将若干上行业务信道段调度给WT,所分配的段的数目是由子步骤916的估计数据的估计数据量的函数。操作从步骤906进行到步骤920。
在步骤920,基站被操作来为每个上行业务信道段选择无线终端应该采用的最大上行数据传输速率,最大上行数据传输速率是多个可能的传输数据速率中的一个。基站进行的选择可以使用包括下述的信息:无线通信信道的质量;在WT采用选择得最大上行数据传输速率时由该WT进行的传输导致的该WT对其它WT产生的干扰估计;和/或在为一个或多个上行业务信道段选择WT的最大数据上行速率时的接收的功率信息,其中所述一个或多个上行业务信道段正由调度器分配给该WT。在步骤920,选择最大上行数据速率指示以传递WT许可使用的用于所述至少一些上行业务信道段的最大上行数据速率。在一些实施例中,所选择的最大上行数据传输速率是由基站选择和指示的多个可能上行数据传输速率中的一个。在一些但非所有的实施例中,可被指示的数量小于由无线终端选择和采用来进行上行信号传输的上行数据速率的数量。在各个实施例中,最大上行数据速率指示最多包括小于唯一指定由无线终端选择和使用的全组上行数据传输速率所需的位数的最大位数。例如,最大上行数据传输速率的可能数目可以是两位表示的四个,而无线终端支持的上行数据速率的数目可以是八个,它需要三位来唯一地标识这些速率中的每一个。操作从步骤920进行到步骤922。在步骤922,基站被操作来给此时正被分配上行业务信道段的每个WT传输上行业务信道段分配信息和最大数据速率指示926。操作通过连接节点A928从步骤922进行到步骤906,以进行其他调度。可以根据正由基站采用的预定重复定时结构进行调度。
在步骤908,基站被操作来监测和接收来自WT的信道质量报告930。然后,在步骤932,基站估计如果无线终端采用一个或多个不同上行数据速率(如可被考虑选择作为最大上行数据传输速率的传输数据速率)时,WT上行传输对其它WT造成的干扰量。这通过考虑WT可能采用的发射功率来支持所考虑的上行传输速率得以完成。可以通过与该功率级别有关的BS上的可用信息来预测发射功率,在给定编码速率、调制机制和一组信道状态的情况下,这些功率级别可由WT使用。在步骤920采用步骤908的信道质量信息和步骤932的干扰估计信息。操作从步骤932返回到接收附加信道质量报告的步骤908。在一些实施例中,按基站上行定时结构中的预定次数发射来自相连的WT的信道质量报告。
在步骤910,基站被操作来监测和接收功率指示消息934,如WT功率备用消息和/或电池功率消息。步骤910的监测步骤继续运行。在一些实施例中,为电池指示消息保留上行定时结构内的特定的上行控制信道段。在一些实施例中,如果电池功率低且WT需要BS知道该事实并减小指令和/或许可的WT发射功率级别,则发送电池指示消息。在步骤920利用步骤910获得的功率信息。
在步骤912,基站被操作来监测和接收上行业务信道段数据/信息936,该信息936包括来自WT的用户数据/信息和数据速率信息。操作从步骤912进行到步骤938。在步骤938,基站被操作来确定WT采用的上行数据传输速率。这可以多种方式进行。在一些但非所有的实施例中,可以通过包括用于传递用户数据/信息的相同上行业务信道段中的接收信号来进行该确定。在一些实施例中,诸如图8中所示,由除用于传送所述数据的功率之外的附加功率在例如用于传送该数据的音调的一个或多个信号的预定子集上的位置来指示上行数据速率信息。在一些情况下,用于传送上行速率的音调的子集与用于传送该数据的音调子集相同。用于传送速率信息的一个或多个信号可以是正交频分复用信号的音调。在一些实施例中,用于指示正被使用的上行速率的附加功率值是WT选择的数据速率的函数。位于音调上的附加功率是可由WT选择的最低数据速率的函数,不论其是否是实际选择的数据速率的函数。在一个特定示例实施例中,这里所述的附加功率是采用的最低数据速率的函数,所述功率比用于以最低数据速率发射该数据的功率至少高2dB。每个数据速率标识每传输单元(如符号或段)传递的数据/信息位的数目。因此,所述数据速率可以表示为每符号的数据/信息位或者每段传递的数据/信息位数。或者,每段传递的数据/信息位表示为每段传递的数据/信息帧的数量,其中在数据/信息帧中存在固定数量的数据/信息位。数据速率对应于用于信令的编码速率和/或调制机制,因为编码和/或调制影响可以利用给定上行单元传递的实际信息/数据位的数量。操作从步骤938进行到步骤940。在步骤940,基站被操作来采用确定的上行数据传输速率来恢复在上行业务信道信号中传递的用户数据/信息。操作从步骤940进行到步骤912。基站可以并行执行多个步骤(912、938、940)的操作,例如对应于上行定时结构内的不同上行业务信道段。
图10是根据本发明用于操作无线终端(如移动节点)的示例方法的流程图1000。无线终端可以位于包括至少一个基站的无线通信系统中,该基站通过无线通信信道与所述无线终端进行交互。操作从步骤1002开始,其中,无线终端被上电并进行初始化。无线终端可以向基站注册,如对应于WT当前所在的无线覆盖区域的基站,并利用该基站作为它的网络连接点。操作从步骤1002进行到步骤1004、1006、1008、1010和1012。
在步骤1004,无线终端被操作来监测和接收上行信令的用户数据/信息1014。用户数据/信息1014是对应于通过用户I/O设备如麦克风、键盘、小键盘、摄像机等键入的用户输入的如声音、文本、视频等的数据/信息。持续监测用户I/O设备在步骤1004对接收的数据/信息1014的输入、接收和存储。
在步骤1006,无线终端被操作来跟踪可用于在无线终端中进行数据信号传输的可用发射功率。可用功率的跟踪可以例如包括在一个或多个从基站接收的功率控制信号的控制下确定在功率专用于一组信号(如控制信号)的传输后剩余的功率值。在一些实施例中,功率跟踪还可以包括当前电池功率级别的测量、相对预定基准级别的电池状态、各种状态下剩余功率级别的估计和操作时间的估计。电池功率的跟踪还可以包括测量和/或估计功率级别的变化量和/或变化速率,如在使用期间下降和/或在充电期间上升。在步骤1006,无线终端还可以确定无线终端是使用它自己的电池还是使用外部电源,如汽车的电源系统。持续执行步骤1006的功率跟踪。
操作从步骤1006前往1018。在步骤1018,无线终端向基站发送功率指示消息1020,如备用消息和/或电池功率消息。该消息指示可用于传输除信号组(如预定控制信号组)之外的信号的功率值,响应于从基站接收的功率控制命令将该功率分配给这些信号。消息也可以指示无线终端中剩余的电池功率值。在一些实施例中,可以根据用于控制上行信号传输的重复上行定时结构,由WT定期地发送功率指示消息1020。然而,在某些情形中,信号的传输可以是任意的并且不采用专用于功率报告的上行时隙。在一些实施例中,在确定是否在指示消息1020中发送电池功率信息时,由WT考虑当前基站命令的WT发射功率级别和/或最大传输数据速率指示级别。
在步骤1008,无线终端被操作来跟踪和/或更新数据/信息量,如要在上行业务信道上发射的位和/或帧。要被传输的上行数据/信息量的当前值会随着通过I/O设备接收到新数据/信息、数据/信息处于传输过程、数据/信息被成功传输,已经确定数据/信息未成功传输从而需要重传,以及由于时间有效窗口到期而导致要被传输的缓冲数据/信息下降而改变。持续执行步骤1008的跟踪操作。操作从步骤1008进行到步骤1022。
在步骤1022,无线终端检查在上行业务信道中是否有帧要传输。如果确定没有帧要传输,那么如在定时结构中的下一个指定时刻再次执行步骤1022的检查,以保证在定时结构中对这些请求的下一个机会前有足够的时间生成上行资源请求消息。如果确定有帧要传输,那么操作从步骤1022进行到步骤1024,其中WT向BS发送对上行业务信道资源的请求1026。然后,在步骤1028,无线终端被操作来监测和接收上行业务信道分配信息1030和最大上行数据速率指示1032,所述上行业务信道分配信息1030和所述最大上行数据速率指示1032已经从基站发射。最大上行数据速率指示指示无线终端被许可用于至少一个上行段的最大上行数据传输速率。接收的上行业务信道分配信息1030指示由所述BS分配给所述WT的至少一个上行段,以用于传送上行信号,所述最大上行数据速率指示指示可被用于分配给所述WT的所述至少一个上行段的最大上行数据传输速率。在一些实施例中,最大上行数据速率指示包括最多小于唯一地标识可由无线总段选择的用于发送上行信号的多个可能上下数据传输速率所需的位数的位数。因为通常存在多个WT竞争有限数量的上行业务信道段,所以WT可能不接收对下一组上行业务信道段的请求分配。在一些实施例中,如果没有获得该请求的授权,那么无线终端将在重新发送该请求前等待大量分配机会。在一些实施例中,由基站采用单独的消息来传递分配信息和最大上行速率指示信息。在一些实施例中,上行业务信道分配信息和最大数据速率指示信息处于相同的信息中。在一些实施例中,相对基站采用的定时结构可以特定次数执行步骤1022、1024和/或1028的操作。操作通过连接节点A1036从步骤1028进行到步骤1034和步骤1022。
在步骤1034,已经被基站分配的上行业务信道段以及最大上行速率指示的无线终端选择上行传输速率,以用于上行业务信道段。在各个实施例中,无线终端根据最大数据速率指示、要传输给基站的数据量、要传输的数据的重要性、功率信息、信道质量状态和/或信道状态中检测的变化执行选择。在步骤1034由WT选择的要采用的上行数据传输速率小于或等于由接收的最大上行数据速率指示所指示的数据速率。操作从步骤1034进行到步骤1038。
在步骤1038,在WT将选择的上行数据速率作为信号发送给基站的实施例中执行它,无线终端被操作来对选择的上行数据传输速率,例如以及上行业务信道段中要被传输的数据/信息进行编码。在一些实施例中,通过将用于传送该数据之外的附加功率置于用于传送该数据的预定子集上来指示WT选择和采用的上行数据速率,该子集对应于用于传送该数据的上行数据速率。在一些实施例中,所述附加功率是由无线终端选择的上行数据速率的函数。在一些实施例中,所述附加功率是最低数据速率的函数。在一些实施例中,附加功率比用于发射该数据的功率至少高2dB。操作从步骤1038进行到步骤1040。在一些实施例中,可以利用单独从采用选择的上行数据速率进行传送的数据/信息分别发送的信号来传送该数据。
在步骤1040,无线终端被操作来在相对重复定时结构中的上行业务段位置的指定时刻,发射包括用户数据/信息和选择的上行数据传输速率的上行业务信道段信号1042。步骤1008的跟踪步骤采用对应于步骤1042的发射信号的Ack/Nak来更新要被发射的数据量。
在步骤1010,无线终端被操作来确定和/或更新在上行业务信道段上要被传输的数据/信息的重要性。例如,要被传输的上行用户数据的不同位置可以具有不同的重要性级别,例如与要传输的优先级、应用、紧急度等有关。可以根据充电模型、用户喜好和/或预定协定为不同应用和/或对等物设置优先级次序。不同的应用(如按键对话特性、语音电话呼叫、视频流、静止视频图像、文本数据等)可以具有不同的传输延迟需求。上行数据的竞争部分间的相对重要性级别可以随接收的新上行用户数据/信息改变。与上行数据的一部分相关的重要性级别可以根据时间变化。例如,一部分数据可以表示通过因特网协议呼叫的声音(VoIP)的信息,它们具有特定的延迟要求,因此随着时间流逝,在没有缓冲VoIP数据的传输情况下,用户传输的可接受窗口开始变短时,这部分数据的重要性级别会增加。持续执行步骤1010的操作。WT利用步骤1010的确定来决定要首先发射数据的哪些部分并选择步骤1034中采用的上行数据传输速率。
在步骤1012,无线终端被操作来检测和确定基站和无线终端间的通信信道的信道质量状态。步骤1012包括子步骤1044和1046。在子步骤1044,无线终端被操作来监测和检测信道状态的变化。在步骤1046,无线终端被操作来生成并向基站发射信道质量报告1048。通常,较为频繁地更新信道状态变化信息,该信道状态变化信息包括比给基站的信道质量反馈报告更多的信息,从而向无线终端提供上行数据速率选择步骤1034中要用的当前和相关的信息。
图11是根据本发明的对于上行业务段可用于示例无线终端的示例速率选项的另一实例,和对应的最大上行数据速率指示的实例。图11包括示意对于上行业务段可用于无线终端的示例数据速率选项的表1100。表1100示出了,在一些实施例中,WT上行数据速率是使用的编码速率和使用的调制机制两者的函数。第一行1102描述了包括在表的每一列中的信息。第一列1120列出了可用的数据速率选项(0、1、2、3、4、5、6、7)。第二行1104包括数据速率0选项信息;第三行1106包括数据速率1选项信息;第四行1108包括数据速率2选项信息;第五行1110包括数据速率3选项信息;第六行1112包括数据速率4选项信息;第七行1114包括数据速率5选项信息;第八行1116包括数据速率6选项信息;第九行1118包括数据速率7选项信息。第二列1124列出了帧数(1、2、3、4、5、6、8、10)。第三列1126列出了信息位数(224、432、640、848、1056、1264、1680、2096)。第四列1128列出了码字长度(1344、1344、1344、1344、2688、2688、2688、2688)。第六列1130列出了近似编码速率(1/6、1/3、1/2、2/3、5/12、1/2、2/3、3/4)。第七列1132列出了采用的调制星座(QPSK、QPSK、QPSK、QPSK、QAM16、QAM16、QAM16、QAM16)。
图11还包括可由基站选择并发送给支持表1100的用于上行业务段的示例上行数据速率选项的无线终端的对应最大上行数据速率指示的第一实例的表1140。第一行1142描述了列在表的每一列的信息。第二行1144列出了对应最大上行数据速率指示值为0的信息;第三行1146列出了对应最大上行数据速率指示值为1的信息;第四行1148列出了对应最大上行数据速率指示值为2的信息;第五行1150列出了对应最大上行数据速率指示值为3的信息。第二列1154列出了用于表示四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个(MSB、LSB),其分别为(0、0)、(0、1)、(1、0)、(1、1)。第三列1156列出了对应四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个的许可的最大无线终端数据速率级别,分别为(WT数据速率选项0、WT数据速率选项3、WT数据速率选项5、WT数据速率选项7)。第四列1158列出了对应四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个的许可的WT数据速率,分别为(WT数据速率0、WT数据速率0-3、WT数据速率0-5、WT数据速率0-7)。要明白的是,在该示例实施例中,WT支持由3位表示的8个不同的上行数据速率,而最大上行数据速率指示包括仅仅可由2位表示的四个可能值。
图11还包括可由基站选择并发送给支持表1100的用于上行业务段的示例上行数据速率选项的无线终端的相应最大上行数据速率指示的第二实例的表1160。第一行1162描述了列在表的每一列的信息。第二行1164列出了对应最大上行数据速率指示值为0的信息;第三行1166列出了对应最大上行数据速率指示值为1的信息;第四行1168列出了对应最大上行数据速率指示值为2的信息;第五行1170列出了对应最大上行数据速率指示值为3的信息。第二列1174列出了用于表示四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个(MSB、LSB),其分别为(0、0)、(0、1)、(1、0)、(1、1)。第三列1176列出了对应四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个的许可的最大无线终端数据速率级别,分别为(WT数据速率选项0、WT数据速率选项3、WT数据速率选项5、WT数据速率选项7)。第四列1178列出了对应四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个的许可的WT数据速率,分别为(WT数据速率0、WT数据速率0-3、WT数据速率4-5、WT数据速率4-7)。在该实施例中,对于每个最大上行数据速率指示值,无线终端可以从对应于该数据速率指示值的WT数据速率的预定子集中选择,该子集中的WT数据速率是小于或等于最大上行数据速率指示值的速率。虽然在该实例中,数据速率的每个子集被示为数据速率的连续块,但通常来说,包括在预定数据速率的每个子集中的WT上行数据速率不需要是连续的。
图12是根据本发明的对于上行业务段可用于示例无线终端的示例速率选项的另一实例,和对应的最大上行数据速率指示的实例。图12包括示意对于上行业务段可用于无线终端的示例数据速率选项的表1200。第一行1202描述了包括在表的每一列中的信息。第一列1220列出了可用的数据速率选项(0、1、2、3、4、5、6、7)。第二行1204包括数据速率0选项信息;第三行1206包括数据速率1选项信息;第四行1208包括数据速率2选项信息;第五行1210包括数据速率3选项信息;第六行1212包括数据速率4选项信息;第七行1214包括数据速率5选项信息;第八行1216包括数据速率6选项信息;第九行1218包括数据速率7选项信息。第二列1224列出了帧数(1、2、3、4、5、6、8、10)。第三列1226列出了信息位数(120、224、328、432、536、640、848、1056)。第四列1228列出了码字长度(672、672、1344、1344、1344、1344、1344、1344)。第六列1230列出了近似编码速率(3/17、1/3、1/4、1/3、2/5、1/2、2/3、5/6)。第七列1232列出了采用的调制星座(BPSK、BPSK、QPSK、QPSK、QPSK、QPSK、QPSK、QPSK)。第八列1234列出了每音调传输功率相对偏移值(P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7)。在一些实施例中,所述功率值使得P0<P1<p2<P3<P4<P5<P6<P7。
图12还包括可由基站选择并发送给支持表1200的用于上行业务段的示例上行数据速率选项的无线终端的对应最大上行数据速率指示的第一实例的表1240。第一行1242描述了列在表的每一列的信息。第二行1244列出了对应最大上行数据速率指示值为0的信息;第三行1246列出了对应最大上行数据速率指示值为1的信息;第四行1248列出了对应最大上行数据速率指示值为2的信息;第五行1250列出了对应最大上行数据速率指示值为3的信息。第二列1254列出了用于表示四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个(MSB、LSB),其分别为(0、0)、(0、1)、(1、0)、(1、1)。第三列1256列出了对应四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个的许可的最大无线终端数据速率级别,分别为(WT数据速率选项0、WT数据速率选项1、WT数据速率选项4、WT数据速率选项7)。第四列1258列出了对应四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个的许可的WT数据速率,分别为(WT数据速率0、WT数据速率0-1、WT数据速率0-4、WT数据速率0-7)。要明白的是,在该示例实施例中,WT支持由3位表示的8个不同的上行数据速率,而最大上行数据速率指示包括仅仅可由2位表示的四个可能值。
图12还包括可由基站选择并发射给支持表1200的用于上行业务段的示例上行数据速率选项的无线终端的对应最大上行数据速率的第二实例的表1260。第一行1262描述了列在表的每一列的信息。第二行1264列出了对应最大上行数据速率指示值为0的信息;第三行1266列出了对应最大上行数据速率指示值为1的信息;第四行1268列出了对应最大上行数据速率指示值为2的信息;第五行1270列出了对应最大上行数据速率指示值为3的信息。第二列1274列出了用于表示四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个(MSB、LSB),其分别为(0、0)、(0、1)、(1、0)、(1、1)。第三列1276列出了对应四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个的许可的最大无线终端数据速率级别,分别为(WT数据速率选项0、WT数据速率选项1、WT数据速率选项4、WT数据速率选项7)。第四列1278列出了对应四个可能的数据速率指示值(0、1、2、3)中的每一个的许可的WT数据速率,分别为(WT数据速率0、WT数据速率0-1、WT数据速率2-4、WT数据速率2-7)。在该实施例中,对于每个最大上行数据速率指示值,无线终端可以从对应该数据速率指示值的WT数据速率的预定子集中选择,该子集中的WT数据速率是小于或等于最大上行数据速率指示值的速率。虽然在该实例中,数据速率的每个子集被示为数据速率的连续块,但通常来说,包括在预定数据速率的每个子集中的WT上行数据速率不需要是连续的。
图13是对应上行业务段可用于无线终端的另一组示例数据速率选项的示意表1300。第一行1302描述了包括在表的每一列中的信息。第一列1312列出了可用的数据速率选项(0、1、2、3)。第二行1304包括数据速率0选项信息;第三行1306包括数据速率1选项信息;第四行1308包括数据速率2选项信息;第五行1310包括数据速率3选项信息;第二列1314列出了帧数(1、2、3、5)。第三列1316列出了信息位数(224、432、640、1056)。第四列1318列出了码字长度1344。第六列1320列出了近似编码速率(1/6、1/3、1/2、5/6)。第七列1322列出了采用的调制星座(QPSK、QPSK、QPSK、QPSK)。第八列1324列出了每音调传输功率的相对偏移值(0dB、0dB、0dB、0dB)。
可以看到,在图13的实例中,即使数据速率改变,采用的WT功率仍然保持不变。因此通过选择使用比通过接收的上行最大数据速率指示值传送的最大许可上行数据速率更低的数据速率,无线终端可以提高对应上行业务信道段的上行信号被基站成功接收的可能性,并因此改进上行信令可靠性。基站可以通过向无线终端指示最大指示数据速率级别来控制系统总干扰级别,从而限制WT对用户选择选项的选择。无线终端可以例如基于在给定的时刻可用于WT的诸如重要性的信息(例如要传送的部分数据的紧急度),来确定对于WT而言,与更高的数据速率相比,传输成功的高可能性更有利,从而WT可以选择较低的数据速率。
在各个实施例中,对于相同的WT,一些WT上行数据速率选项可以具有相同的相关功率级别,而一些WT上行数据速率选项可以具有不同的相关功率级别。
图14示意了相对于先前所述的将附加功率放置于信号的子集上的一种用于在上行业务段中传递WT选择的上行数据速率的方法的替换方案。图14是根据本发明的一些实施例的示例上行业务段,以及将该段划分为用于传递用于段的用户和/或信息信号的上行数据速率的音调符号子集和用于传递用户数据/信息的音调符号子集的示意图1400。图14绘出了纵轴1402上的示例上行通信信道段0的逻辑音调索引相对横轴1404上的时间(段中的OFDM符号索引)的关系曲线。示例段进一步被分为四个停留时间(停留时间11406、停留时间21408、停留时间31410、停留时间41412),每个停留时间包括7个连续的OFDM符号时间间隔。网格1400所示的示例上行业务段可以表示图6的业务段0。段的基本单元是小方块表示的音调符号,每个音调符号占据一个音调,其持续时间为一个OFDM符号时间间隔。可以在该段的每个音调符号上传递调制符号。
根据本发明的一些实施例,该段内位置的预定子集专用于传递在该段用于该段的用户数据/信息的上行数据速率。WT可以采用不同的数据速率,如可以由3个信息位表示的8个不同的上行数据速率。每个上行数据速率可以表示用于上行业务信道段的用户数据/信息调制符号的编码速率和调制机制,如BPSK、QPSK和/或QAM16。在图14的示例实施例中,已经保留该段的六个音调符号来用于传递三个数据速率使用的信息位。可以采用非相干调制机制在对应于上行业务信道段的六个保留的音调符号位置的六个调制符号上传递这三个信息位。
图例1414指示交叉阴影表示的网格1400中的6个音调符号类型1416是用于传递WT选择的上行数据速率的音调符号子集的一部分,而网格1400中无阴影表示的778个音调符号类型1418被应用于传递WT上行用户数据/信息。在一些实施例中,用于音调符号类型1416的调制机制是相同的,而不管用于用户数据/信息音调符号类型1418的调制机制如何。在该实施例中,WT会将上行数据速率选为接收的最大上行数据速率指示和其它WT选择标准(如数据量、数据的重要性、质量的变化、信道状态、可用于发射用户数据的功率、电池功率状态等)的函数。上行数据速率的选择会标识数据速率级别,数据速率级别具有对应的编码速率和调制机制。采用不会改变的预定非相干调制机制将数据速率级别编码为对应六个音调符号位置类型1416的一组调制符号。采用选择的对应编码速率和调制机制将用户数据/信息编码并调制为对应778个音调符号类型1418的一组调制符号。基站接收由上行业务信道段的音调符号传递的调制符号,解调并解码六个音调符号类型1416中传递的速率信号,从而获得用于用户数据/信息的数据速率选项。如果已经确定采用的数据速率选项,则基站如通过查询表来确定用于在音调符号类型1418上传递的用户数据/信息调制符号的调制机制和编码速率,解调并解码该段的用户数据/信息接收信号,从而恢复用户数据/信息位。
图15包括表格1500,该表格1500例示在一些实施例中,无线终端选择的上行数据传输速率可以通过上行段的符号子集上的功率差来传送,该功率差可以是高于用于传送用户数据/信息调制符号的功率级别的单位为dB的固定值,而不管所选的上行数据速率如何。符号的子集位于该段内以定义图形,不同的图形表示不同的数据速率。表1500包括第一列1502,其列出了八个示例上行数据速率选项(速率0、速率1、速率2、速率3、速率4、速率5、速率6、速率7),其中速率0对应于最低速率,而速率7对应于最高速率。第二列1504列出了用于经由该段内的图形来传递选择的上行数据速率的调制符号的子集上的功率差。列1504的每个值都是相同的C1dB,其中C1是常数,如2dB。可以将C1选为使选择的数据速率可以在特别恶劣的情形下利用最低的发射功率级别来恢复,在一些实施例中,这些情形是最低速率时,如数据速率选项0。
图15还包括表1506,在某些实施例中,该表例示无线终端选择的上行数据传输速率可以通过上行段的符号子集上的功率差来传送,该功率差可以是比用于传送用户数据/信息调制符号的功率级别高XdB的量,其中X是所选的数据速率的函数。无线终端和基站都知道系统中采用的功率差关系。符号子集位于该段内以定义图形,不同的图形定义不同的数据速率。表1506包括第一列1508,列出了八个示例上行数据速率选项(速率0、速率1、速率2、速率3、速率4、速率5、速率6、速率7),其中速率0对应于最低速率,而速率7对应于最高速率。第二列1510列出了用于经由该段内的图形传递选择的上行速率的调制符号的子集上的功率差。对每一数据速率(0、1、2、3、4、5、6、7),功率差XdB是速率的函数(X(速率0)、X(速率1)、X(速率2)、X(速率3)、X(速率4)、X(速率5)、X(速率)6、X(速率7)),并且从一个速率到下一个,该功率差可以是不同的,如X(速率0)dB>X(速率1)dB。在一些实施例中,随着速率增加,用于用户/数据调制符号的发射功率级别也增加,而功率差X(速率)可能减小。可以将功率差X(速率)dB选为足够用于从那些没有附加功率的信号中区分出具有附加功率的信号。在一些实施例中,如在至少一个速率是QAM速率的实施例中,对于QAM速率中的不同振幅级别,可以存在不同的附加功率级别差。通过根据速率改变附加功率级别(如表1506所示),与采用固定功率差的方法相比,可以节省WT功率(如表1500所示),这里已经基于一个级别将其设置为特别糟糕的情形。
相对于示例表1500和1506所述的方法可以应用于诸如图8的示例上行通信段所示的实施例中。
图17是例示本发明的另一示例实施例中基站选择的最大速率指示和无线终端选择的数据速率之间的示例关系的表1700。第一行1702标识列(1714、1716、1718)包括基站选择的最大速率指示值信息,而在给定BS选择的最大速率指示值的情况下,而列(1720、1722、1724、1726、1728、1730、1732、1734、1736、1738、1740、1742、1744、1746、1748、1750)包括标识在给定BS选择的最大速率指示值的情况下WT可以选择的数据速率的信息。第二行1704标识:第一列1714包括BS选择的最大速率指示值,第二列1716包括对应的最高有效位(MSB)值,而第三列1718包括对应的最低有效位(LSB)值。第四到第十九列(1720、1722、1724、1726、1728、1730、1732、1734、1736、1738、1740、1742、1744、1746、1748、1750)对应于该系统中WT支持的数据速率(15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0),其中数据速率15对应于最高数据速率,数据速率0对应于最低数据速率。
在该示例实施例中,BS可以选择四个最大速率指示值中的一个,这四个最大速率指示值可以用两位表示。有十六个不同的速率可以用于该系统中的WT,其需要四位来表示每个潜在的速率。然而,四个最大速率指示值的每一个都与最大速率和该无线终端被允许选择的潜在速率的不同子集有关,每个子集对应于四个最大速率指示中的特定一个。在该实例中,数据速率的每个子集包括可以由三位表示的8个不同的数据速率。当无线终端根据接收的最大速率指示值从8个速率的专用子集中选择数据速率时,可以利用3位对选择的数据速率进行编码,其中取决于速率指示值,编码位具有不同的表示。
在该示例实施例中,不同的BS选择的最大速率指示值可以对应于相同的最大数据速率但对应于可以由无线终端选择的数据速率的不同子集。子集的成员由对应于数据速率的列中的X所示。因此,两个最大速率指示可以对应相同的最大数据速率但可被用于限制无线终端从速率的不同子集中进行选择,其中WT被允许在对应于接收的最大速率指示的速率的子集中选择速率,所选择的速率小于或等于最大许可数据速率。
行1706指示BS选择的最大数据速率指示值0对应于最大数据速率15和数据速率的子集(15、13、11、9、7、5、3、0)。行1708表示BS选择的最大数据速率指示值1对应于最大数据速率15和数据速率的子集(15、14、13、12、11、10、9、8)。行1710表示BS选择的最大数据速率指示值2对应于最大数据速率11和数据速率的子集(11、10、9、8、7、6、5、4)。行1712表示BS选择的最大数据速率指示值3对应于最大数据速率7和数据速率的子集(7、6、5、4、3、2、1、0)。
图18是根据本发明的示例实施例的示例上行业务段的一部分,以及将附加功率集中在停留时间中的音调符号子集上来传递用于该段的上行数据速率的示意图1800。在图18的实例和以下的图19的实例中,在具有附加功率的符号和没有附加功率的符号之间至少具有2db的功率差。这便于通过简单的方式来实现基于识别具有附加功率的符号的功率检测机制。
图18绘出了纵轴1802上示例上行业务信道段0中的逻辑音调索引相对横轴1804上的时间(该段中的OFDM符号索引)的变化。示例段被分为图18所示的四个停留时间(停留时间11806、停留时间21808、停留时间31810、停留时间41812),图8的实例中的每个停留时间包括7个连续的OFDM符号时间间隔。根据本发明的具体示例实施例的一个特征,对用于该段的停留时间中的每个单独的音调来说,在停留时间期间的7个符号时间段中的一个时间段中在单独的音调上放置有附加功率。其中放置功率来指示速率的符号时间段取决于要被指示的速率和对应于该停留时间的音调组中音调的位置。因此,通过知道分配给无线终端的音调组中的音调位置和具有附加功率的音调的停留时间中的符号时间,可以确定正在传送的速率。当可以通过监测停留时间的单一音调来确定速率以确定停留时间内的符号时间并接收到具有用于指示速率信息的附加功率的音调时,可以通过监测停留时间中无线终端采用的多个音调来获得更大的可靠性。显然,因为采用的物理音调在停留时间边界发生变化,所以在停留时间内,信道状态通常会保持相对不变,以便在大多数情形下,能在停留时间的持续时间内以可靠的方式比较待比较的接收的符号功率。尽管每个停留时间被示为包括7个符号时间,一个段包括7个音调,但是取决于具体的实现,每个停留时间的符号次数和段数将是不同的。
可以将示例段分为子块。图18示出了示例子块1820。在该段中,存在28个子块,图18示出了28个子块中的16个。网格1800所示的示例上行业务段可以表示无线通信系统中正使用的示例定时和频率结构中的示例业务段0。该段的基本单元是由小方块表示的音调符号,每个音调符号占据一个音调,其持续时间为一个OFDM符号时间间隔。可以在该段的每个音调符号上传递调制符号。
根据本发明,在该段内将附加功率聚集在信号的子集上的位置的图形标识由WT使用来进行上行业务信道段的传输的上下数据速率。WT可以采用不同的数据速率。在图18的示例实施例中,对于给定的数据速率,该段内的每个子块的图形应该是相同的。
图例1814指示由交叉阴影表示的音调符号类型1816是对应于WT选择的数据速率0的图形的一部分,而由水平线阴影表示的音调符号类型1818是对应于WT选择的数据速率2的图形的一部分。对于速率0,每个子块的主对角线具有附加功率。对于速率2,从每个子块的主对角线偏移-2的位置处的项(entry)具有附加功率。通常,考虑索引为7×7项(0、0),...,(6、6)的子块。然后,对于速率i,位置(k+i,k mod 7)(k=0、1、2、...、6)处的项中的每个具有附加功率。例如,对于速率2,如图18所示,项(2、0)、(3、1)、(4、2)、...、(1、6)具有附加功率。
图18示出了相同网格1800上具有不同WT上行选择的数据速率的两个示例情况。考虑到WT已经选择采用数据速率0,那么对于子块1820,将附加功率置于对应于下述音调符号的信号上,这些音调符号为:(音调0,OFDM符号索引1)、(音调1,OFDM符号索引2)、(音调2,OFDM符号索引3)、(音调3,OFDM符号索引4)、(音调4,OFDM符号索引5)、(音调5,OFDM符号索引6)、(音调6,OFDM符号索引7),而子块的其它音调符号采用正常功率级别来传递信号。现在考虑到WT已经选择采用数据速率2,然后将附加功率置于对应于下述音调符号的信号上,这些音调符号为:(音调2,OFDM符号索引1)、(音调31,OFDM符号索引2)、(音调4,OFDM符号索引3)、(音调5,OFDM符号索引4)、(音调6,OFDM符号索引5)、(音调0,OFDM符号索引6)、(音调1,OFDM符号索引7),而子块的其它音调符号采用正常功率级别传递信号。对于该段的每个子块,重复与该速率对应的图形。其它示例数据速率(如数据速率1和数据速率3)可以由不同的图形指示。在一些实施例中,每个图形在网格内具有相同斜率但具有不同的偏移。在一些实施例中,不同的图形可以由不同的斜率来表示和/或在网格内具有不同的偏移。
图19是根据本发明的包括用于传递用来传递信息位的调制符号的音调符号和用于传递参考调制符号的音调符号的示例上行通信段的一部分,以及将附加功率集中在停留时间内的音调符号子集上来传递用于该段的上行数据速率的示意图1900。图19绘出了纵轴1902上的示例上行业务信道段0的逻辑音调索引相对横轴1904上的时间(段中的OFDM符号索引)的变化。示例段进一步被分为四个停留时间(停留时间11906、停留时间21908、停留时间31910、停留时间41912),每个停留时间包括7个连续的OFDM符号时间间隔。网格1900所示的示例上行业务段可以表示无线通信系统中采用的定时和频率结构的示例业务段0。该段的基本单元是小方块表示的音调符号,每个音调符号占据一个音调,其持续时间为一个OFDM符号时间间隔。可以在该段的每个音调符号上传递调制符号。
根据本发明,其中附加功率被集中在该段内的信号子集上的位置的图形标识由WT用来进行上行业务信道段传输的上行数据速率。该段被细分为子块,如示例子块1923。在段内,从一个子块到另一子块重复附加功率图形。WT可以采用不同的数据速率,而不同的数据速率对应于不同的附加功率图形。
图例1914指示由交叉阴影表示的音调符号类型1916是对应于WT选择的数据速率0的图形的一部分;在音调符号类型1916中采用数据速率0传递信息位,数据速率0指示编码速率和/或调制机制。图例1914还指示在无阴影所示的音调符号类型1918中传递用于以数据速率0传递信息位的正常功率级别的调制符号。此外,图例1914指示音调符号类型1919被用于传递参考调制符号。图例1914指示由垂直直线阴影表示的音调符号类型1921是对应于WT选择的数据速率0的具有附加功率的调制符号的图形的一部分;在音调符号类型1921中传递参考调制符号值,数据速率0指示编码速率和/或调制机制。
图20是根据本发明的示例上行业务信道段2002的图2000。纵轴2004绘出了变化范围为0到27的上行业务信道段2002的逻辑音调索引;横轴2006绘出了变化范围为1到28的业务信道段2002内的OFDM符号时间索引。示例上行业务信道段2002包括由小格子表示的784个音调符号。音调符号是传输单元。如图20所示,音调符号被进一步成组为112个音调半时隙(音调半时隙k=02008、音调半时隙k=1112010)。音调半时隙在半时隙内包括7个音调符号。半时隙内的音调符号具有相同的前跳频索引和后跳频索引,它们在半时隙内保持不变。
图21是根据本发明的示例上行业务信道段2102的图2100。纵轴2104绘出了变化范围为0到13的上行业务信道段2102的逻辑音调索引;横轴2106绘出了变化范围为1到56的业务信道段2102内的OFDM符号时间索引。示例上行业务信道段2102包括由小格子表示的784个音调符号。音调符号是传输单元。如图21所示,音调符号被进一步成组为112个音调半时隙(音调半时隙k=02108、音调半时隙k=1112110)。
图22是根据本发明的示例上行业务信道段2202的图2200。纵轴2204绘出了变化范围为0到6的上行业务信道段2202的逻辑音调索引;横轴2206绘出了变化范围为1到112的业务信道段2202内的OFDM符号时间索引。示例上行业务信道段2202包括由小格子表示的784个音调符号。音调符号是传输单元。如图22所示,音调符号被进一步成组为112个音调半时隙(音调半时隙k=02208、音调半时隙k=1112210)。
图23是根据本发明的各个实施例的示例上行业务信道速率信息的表2300。第一列2302列出了示例上行业务信道速率选项(0、1、2、3、4、5、6、7)。第二列2304列出了用于每个速率选项的对应的帧格式类型(第一、第一、第一、第一、第一、第二、第二、第二)。第三列2306列出了对应每个速率选项的MAC帧的数量(1、2、3、4、5、6、8、10)。第四列2308列出了对应每个速率选项的信息位的数量(k)(224、432、640、848、1056、1280、1696、2112)。第五列2310列出了对应于每个速率选项的码字长度(n)(1344、1344、1344、1344、1344、2688、2688、2688)。第六列2312列出了用于每个对应的速率选项的调制星座(QPSK、QPSK、QPSK、QPSK、QPSK、QAM16、QAM16、QAM16)。
图24是示意上行业务信道段带内指示X和上行业务信道速率选项值间的示例映射的表2400。第一列2402列出了在示例实施例中上行业务信道段带内指示X可以具有的7个不同的值(0、1、2、3、4、5、6)。第二列2404列出了在某些情形下用于每个上行业务信道段带内指示值的对应速率选项,在上述情形中没有给无线终端分配用于该段的最大速率指示,该最大速率指示用于指示WT可以选择采用最大速率选项(7),该分配是常规分配(regular assignment)。例如,如果已经通过常规分配给WT分配了要采用的上行业务信道段和指示WT要采用的最高许可速率是速率选项6的最大速率指示值,那么WT可以如基于WT当前的需要和WT确定的状态来选择小于或等于来自列2404的最大指示许可速率选项的速率选项。例如,在这些情形下,考虑到WT选择采用速率选项4用于上行业务信道段,那么表2400的列2404和2402指示WT对应的上行业务信道段带内指示X应该是值4。
第三列2406列出了在该已经通过常规分配为无线终端分配了用于该段的最大速率指示的情形下,其中该最大速率指示指示WT可以选择采用最大速率选项(7),用于每个上行业务信道段带内指示值的对应的速率选项。例如,如果已经给WT分配了要采用的上行业务信道段和指示WT要采用的最高许可速率是速率选项7的最大速率指示,那么WT可以如基于WT当前的需要和WT确定的状态来选择小于或等于来自列2406的最大指示许可速率选项的速率选项。要注意到,在该示例实施例中,已经从选择中预先排除了速率选项4。例如,在这些情形下,考虑到WT选择采用速率选项6用于上行业务信道段,那么表2400的列2406和2402指示WT对应的上行通信信道段带内指示X应该是值5。
此外,在通过快速分配传递上行业务信道段分配的情形中采用第三列2406。
WT和基站都存储表2300和2400中所示的信息。在上行业务信道段中将上行业务信道段带内指示传送给基站。已经将对应于给定的分配上行业务信道段的最大上行速率指示发送给WT且知道该分配是常规分配还是快速分配的基站,知道在解释接收和确定的上行业务信道段带内指示X时要采用表2400的哪一列,使得基站可以建立正确的关联并确定WT选择且正由WT使用的对应该段的上行业务信道速率选项。
图25包括根据本发明的示例音调半时隙k 2500的图。示例音调半时隙k 2500可以是图20、21或22的不同的示例上行业务信道段的音调半时隙中的任何一种。示例音调半时隙k 2500包括7个连续的OFDM音调符号(具有相对索引j=0的音调符号2502、具有相对索引j=1的音调符号2504、具有相对索引j=2的音调符号2506、具有相对索引j=3的音调符号2508、具有相对索引j=4的音调符号2510、具有相对索引j=5的音调符号2512、具有相对索引j=6的音调符号2514)。
图25也包括指示WT上行业务信道段调制符号定标(Scaling)的表2550。对于上行业务信道段的每个音调半时隙,采用调制符号定标的两个级别中的一个。第一行2552指示将S2调制符号定标用于具有相对索引值j的音调半时隙k的一个音调符号,其中j=mod(k+X,7)。第二行2554表示将S1调制符号定标用于音调半时隙k的其它六个音调符号。
分配的上行业务信道段的每个音调符号都可以传递调制符号。上行业务信道段的任何调制符号都应该或者采用S1或者S2定标。对于给定的调制符号,是否采用S1或S2定标应该依赖于在段映射操作中调制符号被映射到的音调符号。在给定的上行业务信道段中,音调符号子集采用S2定标,而该段中的其余音调符号子集采用S1定标。将音调符号分为这两个子集依赖于上行业务信道段带内指示X,该指示是由WT根据用于该段BS分配的最大速率选项和正被用于该段的实际速率确定的,所述正使用的实际速率已经由WT选择。
在一些实施例中,S1表示以dB表示的用于上行业务信道段的无线终端相对信道功率定标因子,而S2被设置为大于S1,如S2=S1+2.67,这里S1和S2的单位都是dB。在一些此类实施例中,采用S1和S2的定标因子分别等于SQRT(WT正常功率级别)*10(S1/20)和SQRT(WT正常功率级别)*10(S2/20)。WT正常功率级别表示以dBm表示的每音调的WT正常发射功率。在一些实施例中,采用包括WT和基站间的闭环功率控制的方法来确定WT正常功率的值。在一些实施例中,将S1的值确定为速率选项的函数,例如对于速率选项(0、1、2、3、4、5、6、7),S1的对应值是(-1.4、1.1、2.9、4.8、6.7、8.7、10.7、12.9),其单位为dB。
考虑图26的实例。图26示出了示例上行业务信道段2602。示例上行业务信道段2602的结构可以是图20的示例上行业务信道段2002的结构,28音调×28 OFDM音调符号索引,并进一步被分为112个有序音调半时隙。考虑到WT已经确定采用上行信道速率选项0。WT例如从表2400中确定上行业务信道段带内指示X被设置为0。然后,对于段2602的每个音调半时隙k,k=0,111,就给定的音调半时隙k的相对索引值j而言,WT确定要给哪一个音调符号分配调制符号定标的S2级别。可以在确定中利用包括在表2550中的信息。图例2604指示由交叉阴影2606所示的OFDM音调符号要采用定标因子S2,而没有阴影2608的音调符号要采用定标因子S1。
考虑图27的实例。图27示出了示例上行业务信道段2702。示例上行业务信道段2702的结构可以是图21的示例上行业务信道段2102的结构,14音调×56 OFDM音调符号索引,并进一步被分为112个有序音调半时隙。考虑到WT已经确定采用上行信道速率选项2。WT例如从表2400中确定上行业务信道段带内指示X被设置为2。然后,对于段2702的每个音调半时隙k,k=0,111,就给定的音调半时隙k的相对索引值j而言,WT确定要给哪一个音调符号分配调制符号定标的S2级别。可以在确定中利用包括在表2550中的信息。图例2704指示由交叉阴影2706所示的OFDM音调符号要采用定标因子S2,而没有阴影2708的音调符号要采用定标因子S1。
上行业务信道段带内指示X和上行业务信道段内的音调半时隙值k确定用于该段的S2和S1定标的映射。要注意到,取决于从基站传送给WT的允许的最大上行速率和/或分配的常规或快速类型,当上行通信信道段带内指示X是值4、5或6时,它可以指示两个不同的上行速率选项。
考虑图28的实例。图28示出了示例上行业务信道段2802。示例上行业务信道段2802的结构可以是图21的示例上行业务信道段2102的结构,14音调×56 OFDM音调符号索引,并进一步被分为112个有序音调半时隙。考虑BS分配的最大速率选项指示指示最大上行速率选项为5或6,分配是通过常规分配方式进行,WT决定采用上行信道速率选项5。或者,考虑BS分配的最大速率选项指示指示最大上行速率选项为7,分配是通过常规分配方式进行,WT决定采用上行信道速率选项6。或者,考虑BS分配的最大速率选项指示指示最大上行速率选项为7,分配是通过快速分配方式进行,WT决定采用上行信道速率选项6。对于上述的任何一种情形来说,WT例如从表2400中确定上行业务信道段带内指示X被设置为5。然后,对于段2802的每个音调半时隙k,k=0,111,就给定的音调半时隙k的相对索引值j而言,WT确定要给哪一个音调符号分配调制符号定标的S2级别。可以在确定中利用包括在表2550中的信息。图例2804指示由交叉阴影2806所示的OFDM音调符号要采用定标因子S2,而无阴影2808的音调符号要采用定标因子S1。
对于上述的各个实施例中给定的上行业务信道段,每个音调半时隙传递相同的上行业务信道段带内指示,并因此传递相同的速率选项信息。通过利用该段中的每个音调半时隙来传递速率选项信息,如果只在该段的一些音调半时隙上传递速率选项信息,那么可以将用于该段的两个调制符号定标因子间的功率级别差设置为比用于完成相同级别的检测能力所需的功率级别更低的级别。在一些其它实施例中,采用本发明的方法将上行业务信道的一部分用于传递用于该段的上行速率选项信息,而上行业务信道段的不同部分不用于传递用于该段的上行速率选项信息。
图29包括根据本发明的两种类型上行业务信道分配信令技术的示意表2900。在一些实施例中,对于不同的分配信令技术,使用不同的编码和/或调制技术。第一列2902列出了用于以常规或快速方式进行上行业务信道段分配的下行业务控制子信道的类型。第二列2904包括WT分配识别信息,其包括字段名称信息和对应该字段的位数。第三列2906包括最大速率信息,其包括字段名称信息和对应该字段的位数。行2908包括信息,该信息被用于标识正被用于向上行业务信道段提供分配信息的常规下行业务控制子信道包括用于标识对哪个WT进行分配的5位ON ID字段和用于标识在对应的分配上行业务信道段中分配的WT被许可采用的最大速率选项的3位速率选项字段。行2910包括信息,该信息被用于标识正被用于向上行业务信道段提供分配信息的常规下行业务控制子信道包括用于标识对哪个WT进行分配的5位ON ID字段和用于从BS发送给WT的可被WT用于标识在对应的分配上行业务信道段中分配的WT被许可采用的最大速率选项的信息的1位拥塞指示字段。
图29还包括表2930,该表2930提供进一步用于标识用于对应的上行业务信道段的常规DL业务控制子信道段的速率选项字段中传递的最大速率选项信息的附加信息。第一列2902列出了可由速率选项字段的三位值传递的速率选项值(0、1、2、3、4、5、6、7)。第二列2904列出了通过每个速率选项值由BS传递给WT的信息。速率选项值(0、1、2、3、4、5、6、7)传递的是,WT被许可将其用于对应的上行通信信道段的最大WT上行速率选项分别是速率选项(0、1、2、3、4、5、6、7)。
图29也包括表2950,该表2950提供进一步用于标识在用于对应的上行业务信道段的快速DL业务控制子信道段的拥塞指示字段中传递的最大速率选项信息的附加信息。第一列2952列出了可以由拥塞指示字段的一位值传递的拥塞指示值(0、1)。第二列2954列出了通过每个拥塞指示值从BS传递给WT的信息。拥塞指示值指示可被WT用于对应的上行业务信道段的最大无线上行速率选项。例如,拥塞指示值为0表示WT被允许采用的最大上行速率选项为3,经历在WT强加的限制;拥塞指示值为1表示WT被允许采用的最大上行速率选项为7,经历在WT强加的限制。WT执行信标测量并生成类属信标比报告。根据本发明,根据WT执行的状态报告,例如类属信标比报告等,拥塞指示值可以具有不同的意义。状态报告可以是例如类属信标比报告,即与该WT相关的服务基站扇区的下行信标信号的接收功率与由接收信标信号的WT确定的每个其它干扰的基站扇区的下行信标信号的接收功率的总量的比。可以将信标比报告的输出值量化成以下可能的级别:-6dB,-4dB,-2dB,0dB,1dB,2dB,3dB,4dB,6dB,8dB,10dB,12dB,14dB,16dB,18dB,20dB。如果拥塞指示值为0,而从WT发送的类属信标比报告指示比率小于1dB,那么WT被允许用于对应的上行业务信道段的最大WT上行速率选项是速率选项0。如果拥塞指示值为0,而从WT发送的类属信标比报告指示比率是1dB到4dB,那么WT被允许用于对应的上行业务信道段的最大WT上行速率选项是速率选项1。如果拥塞指示值为0,而从WT发送的类属信标比报告指示比率是6dB到12dB,那么WT被允许用于对应的上行业务信道段的最大WT上行速率选项是速率选项2。如果拥塞指示值为0,而从WT发送的类属信标比报告指示比率大于12dB,那么WT被允许用于对应的上行业务信道段的最大WT上行速率选项是速率选项3。如果拥塞指示值为1,而从WT发送的类属信标比报告指示比率小于1dB,那么WT被允许用于对应的上行业务信道段的最大WT上行速率选项是速率选项3。如果拥塞指示值为1,而从WT发送的类属信标比报告指示比率是1dB到4dB,那么WT被允许用于对应的上行业务信道段的最大WT上行速率选项是速率选项3。如果拥塞指示值为1,而从WT发送的类属信标比报告指示比率是6dB到12dB,那么WT被允许用于对应的上行业务信道段的最大WT上行速率选项是速率选项5。如果拥塞指示值为1,而从WT发送的类属信标比报告指示比率大于12dB,那么WT被允许用于对应的上行业务信道段的最大WT上行速率选项是速率选项7。
图30包括对应于示例QPSK星座映射的表3000和对应于示例QAM16星座映射的表3050。表3000包括采用定标因子1.000000的QPSK星座映射并示出了分别被映射到复符号((1,1)、(1,-1)、(-1,1)和(-1,-1))的四个示例位图形(00、01、10、11)。表3000示出了对于QPSK映射来说,对于采用的给定的定标因子,四个潜在的调制符号中的每一个都会有与复符号幅度有关的相同输出级别,如具有sqrt(2)的幅度的四个调制符号中的每一个的定标因子1.000000。因此,当将QPSK星座映射用于上行业务信道段,并根据本发明将两个定标因子用于传递速率选项信息时,就单位为dB的功率级别而言,在两个子集的调制符号之间的容差是一致的,如采用较低定标的段的任何调制符号与采用较高定标的段的任何调制符号相比,就dB而言,具有相同的功率差。
表3050包括采用定标因子为1/sqrt(5)=.447314的示例QAM16星座映射并示出了分别被映射到复符号((1,-3)、(1,-1)、(1,3)、(1,1)、(3,-3)、(3,-1)、(3,3)、(3,1)、(-1,-3)、(-1,-1)、(-1,3)、(-1,1)、(-3,-3)、(-3,-1)、(-3,3)、(-3,1))的16个示例位图形(0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001、1010、1011、1101、1110、1111),它们按.447314变化。表3050示出了对于QAM16映射来说,对于采用的给定的定标因子,四个潜在的调制符号中的第一组都会有与复符号幅度有关的相同输出级别,四个潜在的调制符号中的第二组都会有与复符号幅度有关的相同输出级别,八个潜在的调制符号中的第三组都会有与复符号幅度有关的相同输出级别。例如,考虑对应复符号(1/sqrt(5),1/sqrt(5))的位图形(0011)是具有幅度sqrt(2/5)的第一组的成员;对应复符号(3/sqn(5),-3/sqrt(5))的位图形(0100)是具有幅度sqn(18/5)的第二组的成员;对应复符号(1/sqrt(5),-3/sqrt(5))的位图形(0100)是具有幅度sqn(10/5)的第三组的成员。因此当QAM16星座映射被用于上行业务信道段时,用于该段的给定调制符号或调制符号组合的传输的实际功率取决于正被传送的位图形。此外,根据本发明,当将两个定标因子用于传递速率选项信息时,用于给定段的实际功率容差依赖于正被传送的数据图形。要注意到,每个定标因子S1和S2都表示要用于同一给定段的不同子集的单个值,对于给定的平均段,其是基于每个音调来设置的。用于给定段的实际位图形可以具有在采用QAM16调制时成功恢复利用功率差传递的速率选项信息的能力。然而,根据本发明,用于未成功恢复的段的重发方法在传递该信息时通常会改变传输位图形,从而增加在重发时成功恢复该速率选项信息的可能性。
图31是示例分配和示例对应上行业务信道段的示意图3100。横轴3102表示时间。两种分配被示出为常规类型的分配和快速类型的分配,每种分配都采用不同的编码和调制方法。在一些实施例中,对于给定基站,快速分配信号的功率级别高于常规分配信号的功率级别。示例常规类型分配包括用于指定最大速率指示值的三个位,从而允许常规类型分配区分对应于八个不同的最大速率指示选项的8个不同值,如每个系统支持的上行速率选项一个,系统支持的上行速率选项为速率选项0、1、2、3、4、5、6、7。示例快速类型分配包括用于指定最大速率指示值的一个位,从而允许快速类型分配区分对应两个最大速率指示选项的两个不同值,如一个对应于系统可以支持的最高上行速率选项,所述最高上行速率选项例如为速率选项7,一个对应于系统支持的中间上行速率选项,所述中间上行速率选项例如为速率选项3。每个分配(常规分配3102、常规分配3104、常规分配3106、快速分配3108、规则分配3110、快速分配3112)都分别与对应的上行业务信道(UL TCH)段(UL TCH段13502、UL TCH段23504、UL TCH段33506、UL TCH段43508、UL TCH段53510、UL TCH段63512)关联。分配和上行业务信道段间的基本定时/频率结构和关联性是定期重复的。基站根据具有固定的定时关系的预定定期传输调度将包括最大速率指示信息的分配发送给正进行分配的上行段。分别与对应的上行业务信道(UL TCH)段(UL TCH段13502’、UL TCH段23504’、UL TCH段33506’、UL TCH段43508’、UL TCH段53510’、UL TCH段63512’)关联的分配(常规分配3102’、常规分配3104’、常规分配3106’、快速分配3108’、规则分配3110’、快速分配3112’)表示分配组(3102、3104、3106、3108、3110、3112)和对应的上行业务信道段(3502、3504、3506、3508、3510、3512)的重复。在图30的实例中,在重复结构中具有6个上行业务信道段。在其它实施例中,在重复结构中具有不同数量的上行业务信道段,例如时间和频率结构中的77个索引的上行业务信道段,其中49个索引的上行业务信道段对应于常规分配,28个索引的上行业务信道段对应于快速分配。
图32是根据本发明的在无线通信系统中操作无线终端的示例方法的流程图3200。例如,无线通信系统可以是OFDM扩频多址无线通信系统,其中基站发送用于上行业务信道段的最大上行速率指示值,WT在分配的上行业务信道段上利用小于或等于接收的所指示的最大上行数据速率选项的选择的数据速率选项来发射数据。在该示例OFDM系统中,基本的传输单元可以是OFDM音调符号,其表示与其持续时间为一个OFDM符号传输时间间隔的一个音调关联的空中链路资源。
操作方法开始于步骤3202,这里,WT被上电并进行初始化。在步骤3202,WT可以向系统中的多个基站中的一个注册,例如对应于该WT当前所在的小区的基站,并将其转变为操作的开启状态,例如接收基站分配的无线终端标识符。操作从步骤3202进行到步骤3204。
在步骤3204,WT被操作来接收上行业务信道分配,其包括对应于上行业务信道段的最大速率选项指示值,该上行业务信道段例如是包括循环重复的固定数量的预定索引业务信道段的上行定时/频率结构中的上行业务信道段。然后,在步骤3206,通过检查作为分配信息的一部分的WT标识符字段的内容,并将恢复的信息与WT的BS分配的WT标识符进行比较,WT确定接收的分配是用于该WT还是用于向该基站注册的另一个WT。
如果分配没有用于该WT,那么操作从步骤3206返回步骤3204,其中WT接收和处理其它分配。如果分配用于该WT,操作从步骤3206进行到步骤3208,以进行与该分配有关的操作,并进行到步骤3204,以接收和处理附加的分配。
在步骤3208,WT被操作来确定该分配的上行业务信道段的指示值,所述指示值指示上行速率选项信息,从而提供关于在分配的上行信道段中发射的数据的传输速率信息。步骤3208包括子步骤3210,其中,WT确定接收的最大速率选项值是来自第一组值还是来自第二组值。例如,关于接收的最大速率选项值,示例第一组值可以是组值{0、1、2、3、4、5、6、7},示例第二组值可以是{7}。如果接收的最大速率选项来自第一组值,那么操作进行到子步骤3212,而如果接收的最大速率选项来自第二组值,那么操作进行到子步骤3214。
在子步骤3212,WT选择小于或等于接收的最大速率选项值的速率选项。然后,在子步骤3216,WT利用第一函数来确定从选择的速率选项到指示值的映射。在一些实施例中,第一函数也是对应于上行信道段的分配类型(如常规或快速)的函数。例如,从选择的速率选项到指示值的示例第一函数映射可以是对应于常规类型分配的(0、1、2、3、4、5、6)→(0、1、2、3、4、5、6),和对应于快速类型分配的(0、1、2、3、5、6)→(0、1、2、3、5、6),WT可以在子步骤3216中采用该映射函数。
在子步骤3214,WT选择小于或等于接收的最大速率选项值的速率选项。然后,在子步骤3218,WT利用第二函数来确定从选择的速率选项到指示值的映射。例如,从选择的速率选项到指示值的示例第二函数映射可以是(0、1、2、3、4、5、6)→(0、1、2、3、4、5、6),WT可以在子步骤3218中采用该映射。
操作从子步骤3216或者子步骤3218进行到子步骤3220。在子步骤3220,WT被操作来在具有数据的上行信道段中指示确定的上行速率选项信息。在一些实施例中,子步骤3220包括子步骤3222。在子步骤3222,无线终端利用该段内的功率图形来传送指示值。在其它实施例中,指示值是映射的选择速率选项值,它被利用不同的方法包括在上行业务信道段信号中,如上行业务信道内的编码子块利用预定编码和调制机制通过调制符号星座值来传递表示指示的编码位。
操作从步骤3208进行到步骤3224。在步骤3224,WT被操作来利用分配的上行信道段的空中链路资源发射上行信号,该上行信号包括数据和对应的速率选项信息。
在一些实施例中,指示值是N个可能值中的一个,WT支持的上行数据速率选项的总数大于N,其中N是大于1的正整数。例如,N可以等于7,而无线终端支持的上行数据速率选项的总数可以是8。
在各个实施例中,上行段包括多个传输单元,指示值是N个可能指示值中的一个,N个可能的指示值中的每一个都对应于该段的传输单元的不同子集,通过对与正被传送的指示值对应的所述段中的传输单元的子集施加更高的功率定标因子来传送指示值。在一些实施例中,传输单元的N个不同子集的每一个都是不重叠的,每个传输单元对应于N个不同子集中的至多一个。在一些这样的实施例中,该段的所有传输单元都包括在由N个不同子集的组合形成的一组子集中。
在一些实施例中,传输单元是OFDM音调符号。在一些这样的实施例中,上行信道段,例如上行业务信道段,包括多个音调半时隙,如112个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量(如7个)的时间连续音调符号,该音调半时隙具有预定的音调半时隙索引值k,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k+X,7)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半时隙中的一个音调符号对应正被传送的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到6的整数;这里j是变化范围为0到6的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1的整数,如0到111。
在一些实施例中,传输单元是OFDM音调符号。在一些这样实施例中,上行信道段,如上行业务信道段,包括多个音调半时隙,如112个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量(如7个)的时间连续的音调符号,音调半时隙具有预定的音调半时隙索引值k,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k-X,7)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半槽中的一个音调符号对应正被传送的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到6的整数;这里j是变化范围为0到6的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1中的整数,如0到111。
在一些实施例中,传输单元是OFDM音调符号。在一些这样的实施例中,上行信道段,如上行业务信道段,包括多个音调半时隙,如n个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量(如7个)的时间连续的音调符号,音调半时隙具有预定的音调半时隙索引值k,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k+X,m)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半时隙中的一个音调符号对应正被传递的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到m-1的整数;这里j是变化范围为0到m-1的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1(n-1)中的整数,这里n是大于或等于2的正整数,而m是大于或等于4的正整数。在一些这样的实施例中,m=7。
在一些实施例中,传输单元是OFDM音调符号。在一些这样的实施例中,上行信道段,如上行业务信道段,包括多个音调半槽,如n个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量(如7个)的时间连续的音调符号,音调半时隙具有预定的音调半时隙索引值k,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k-X,m)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半槽中的一个音调符号对应正被传送的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到m-1的整数;这里j是变化范围为0到m-1的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1(n-1)中的整数,这里n是大于或等于2的正整数,而m是大于或等于4的正整数。在一些这样的实施例中,m=7。
图38是根据本发明的在无线通信系统中操作无线终端的示例方法的流程图3800。例如,无线通信系统可以是OFDM扩频多址无线通信系统,其中基站发送上行业务信道段的最大上行速率指示值,WT利用小于或等于接收的所指示的最大上行数据速率选项的选择的数据速率选项在分配的上行业务信道段中发射数据。在该示例OFDM系统中,基本的传输单元可以是OFDM音调符号,其表示与其持续时间为一个OFDM符号传输时间间隔的一个音调关联的空中链路资源。
操作方法开始于步骤3802,其中,WT被上电并进行初始化。在步骤3802,WT可以向系统中的多个基站中的一个注册,如对应于该WT当前所在的小区的基站,并将其转变为操作的开启状态,例如接收基站分配的无线终端标识符。操作从步骤3802进行到步骤3804。
在步骤3804,WT被操作来接收上行业务信道分配,其包括对应于上行业务信道段的最大速率选项指示值,该上行业务信道段例如是包括循环重复的固定数量的预定索引业务信道段的上行定时/频率结构中的上行业务信道段。然后,在步骤3806,通过检查作为分配信息的一部分包括的WT标识符字段的内容,并将恢复的信息与WT的BS分配的WT标识符进行比较,WT确定接收的分配是用于该WT还是用于向该基站注册的另一个WT。
如果分配没有用于该WT,那么操作从步骤3206返回步骤3204,其中WT接收和处理其它分配。如果分配用于该WT,操作从步骤3806进行到步骤3808,以进行与该分配有关的操作,并进行到步骤3804,以接收和处理附加的分配。
在步骤3808,WT被操作来确定用于分配的上行业务信道段的指示值,所述指示值指示上行速率选项信息,从而提供关于在分配的上行信道段中发射的数据的传输速率信息。步骤3808包括子步骤3810,其中,WT确定接收的分配是否是第一类型分配,如常规类型分配,或第二类型分配,如快速类型分配。如果接收的分配是第一类型分配,那么操作从子步骤3810进行到子步骤3812,而如果接收的分配是第二类型分配,那么操作从子步骤3810进行到子步骤3814。
在步骤3812,WT确定接收的最大速率选项值是来自第一组值还是来自第二组值。例如,关于接收的最大速率选项值,示例第一组值可以是组值{0、1、2、3、4、5、6、7},示例第二组值可以是{7}。如果接收的最大速率选项来自第一组值,那么操作进行到子步骤3812,而如果接收的最大速率选项来自第二组值,那么操作进行到子步骤3818。
在子步骤3816,WT选择小于或等于接收的最大速率选项值并在与第一组关联的一组速率选项内的速率选项。例如,WT可以选择速率选项组{0、1、2、3、4、5、6、7}中的上行数据速率选项,它小于或等于从基站传送的接收的最大速率选项值。然后,在子步骤3820,WT利用第一函数来确定从选择的速率选项到指示值的映射。例如,从选择的速率选项到指示值的示例第一函数映射可以是(0、1、2、3、4、5、6)→(0、1、2、3、4、5、6),WT可以在步骤3820中采用该映射函数。
在子步骤3818,WT选择小于或等于接收的最大速率选项值并在与第二组关联的一组速率选项内的速率选项。例如,WT可以选择速率选项组{0、1、2、3、4、5、6、7}中的上行数据速率选项,它小于或等于从基站传送的接收的最大速率选项值。然后,在子步骤3822,WT利用第二函数来确定从选择的速率选项到指示值的映射。例如,从选择的速率选项到指示值的示例第二函数映射可以是(0、1、2、3、5、6、7)→(0、1、2、3、4、5、6),WT可以在步骤3822中采用该映射。
在子步骤3814,WT选择小于或等于接收的最大速率选项值并在与第二组关联的一组速率选项内的速率选项。在一些实施例中,与第二类分配关联的速率选项组和与第二组关联的速率选项组相同。例如WT可以选择速率选项组{0、1、2、3、4、5、6、7}中的上行数据速率选项,它小于或等于传送给基站的最大速率选项值。在一些实施例中,步骤3814的速率选项的选择包括使用干扰信息,如信标比报告。例如,从基站传送的接收的最大速率选项值可以根据WT执行的干扰测量而潜在地减小,从而导致小于或等于接收的最大速率选项值的新的最大速率选择值;然后,WT例如根据要传送的数据量和/或数据的精确时间来选择要用的上行数据速率选项,所选择的上行数据速率选项小于或等于新的最大速率选项值。操作从步骤3814进行到步骤3824。
在子步骤3824,WT利用第三函数来确定从选择的速率选项值到指示值的映射。在一些实施例中,步骤3824的第三函数与步骤3822中采用的第二函数是相同的。例如,从选择的速率选项到指示值的示例第三函数映射可以是(0、1、2、3、5、6、7)→(0、1、2、3、4、5、6),WT可以在子步骤3824中采用该映射。
操作从子步骤3820或者子步骤3822或者子步骤3824进行到子步骤3826。在子步骤3826,WT被操作来在具有数据的上行信道段中指示确定的上行速率选项信息。在一些实施例中,子步骤3826包括子步骤3828。在子步骤3828,无线终端利用该段内的功率图形来传送指示值。在其它实施例中,指示值是映射的选择速率选项值,它被利用不同的方法包括在上行业务信道段信号中,例如上行业务信道内的编码子块利用预定编码和调制机制通过调制符号星座值来传递表示指示的编码位。在一些这样的实施例中,传递指示值的子块可以采用非相干调制方法,如零和非零QPSK调制符号的组合,而传递编码后的用户数据的上行段的部分可以采用相干调制机制。
操作从步骤3826进行到步骤3840。在步骤3840,WT被操作来利用分配的上行信道段的空中链路资源传输上行信号,该上行信号包括数据和对应的速率选项信息。
在一些实施例中,指示值是N个可能值中的一个,WT支持的上行数据速率选项的总数大于N,这里N是大于1的正整数。例如,N可以等于7,而无线终端支持的上行数据速率选项的总数可以是8。
在各个实施例中,上行段包括多个传输单元,指示值是N个可能指示值中的一个,N个可能的指示值中的每一个都对应该段的传输单元的不同子集,通过对与正被传送的指示值对应的所述段中的传输单元的子集施加更高的功率定标因子来传送指示值。在一些实施例中,传输单元的N个不同子集的每一个都是不重叠的,每个传输单元对应N个不同子集中的至多一个。在一些这样的实施例中,该段的所有传输单元都包括在由N个不同子集的组合形成的一组子集中。
在一些实施例中,传输单元是OFDM音调符号。在一些这样的实施例中,上行信道段,如上行业务信道段,包括多个音调半时隙,如112个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量(如7个)的时间连续的音调符号,音调半时隙具有预定的音调半时隙索引值k,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k+X,7)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半时隙中的一个音调符号对应正被传送的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到6的整数;这里j是变化范围为0到6的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1的整数,如0到111。
在一些实施例中,传输单元是OFDM音调符号。在一些这样的实施例中,上行信道段,如上行业务信道段,包括多个音调半时隙,如112个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量(如7个)的时间连续的音调符号,音调半时隙具有预定的音调半时隙索引值k,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k-X,7)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半时隙中的一个音调符号对应正被传送的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到6的整数;这里j是变化范围为0到6的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1的整数,如0到111。
在一些实施例中,传输单元是OFDM音调符号。在一些这样的实施例中,上行信道段,如上行业务信道段,包括多个音调半时隙,如n个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量(如7个)的时间连续的音调符号,音调半时隙具有预定的音调半时隙索引值k,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k+X,m)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半时隙中的一个音调符号对应正被传送的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到m-1的整数;这里j是变化范围为0到m-1的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1(n-1)的整数,这里n是大于或等于2的正整数,而m是大于或等于4的正整数。在一些这样的实施例中,m=7。
在一些实施例中,传输单元是OFDM音调符号。在一些这样的实施例中,上行信道段,如上行业务信道段,包括多个音调半时隙,如n个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量(如7个)的时间连续的音调符号,音调半时隙具有预定的音调半时隙索引值k,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k-X,m)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半时隙中的一个音调符号对应正被传送的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到m-1的整数;这里j是变化范围为0到m-1的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1(n-1)的整数,这里n是大于或等于2的正整数,而m是大于或等于4的正整数。在一些这样的实施例中,m=7。
图33是根据本发明实现并采用本发明的方法的示例无线终端3300(如移动节点)的图。无线终端3300包括通过总线3312连接在一起的接收机3302、发射机3304、处理器3306、I/O接口3308和存储器3310,各个元件可以通过总线3312交换数据和信息。
接收机3302与接收天线3303相连,WT3300可以通过接收天线从基站接收包括分配信号的下行信号,所述分配信号例如是包括上行(例如业务信道)段分配的分配信号,其包括最大速率选项指示信息。接收机3302包括解码器3314,用于解码接收的下行信号。
发射机3304与发射天线3305相连,WT3300通过发射天线3305利用分配的段将如上行资源请求信号和上行业务信道段信号等上行信号发射给基站。在一些实施例中,相同的天线既被用于发射机3304也被用于接收机3302。发射机3304包括编码模块3316、调制模块3318、速率选项指示模块3320和发射模块3322。
编码模块3316以对应于上行速率选项的编码速率生成编码位,该编码位根据要被发射的数据生成。调制模块3318利用对应于上行速率选项的调制方法将编码位调制为调制符号。例如,对于分配给该WT的上行业务信道段,WT3300可以选择采用特定的上行数据速率选项,所选择的数据速率选项对应于编码速率和调制方法。编码模块3316采用对应的编码速率信息来执行编码,例如将该段的一组数据位(有时称为信息位)块编码为一组编码位。所述对应的调制方法(如QPSK或QAM16)确定由调制模块3318用来将从编码模块3316输出的编码位映射为调制符号值的星座。
速率选项指示模块3320基于每个上行传输段生成用于编码与上行传输段对应的数据的上行速率选项的指示。在一些实施例中,速率选项指示模块3320包括以下模块中的一个:定标模块3324和编码位模块3326。对于给定的上行业务信道,定标模块3324根据与该上行业务信道段对应的确定的速率选项指示,对由调制模块3318输出的至少一些调制符号进行定标,以在该段内产生功率图形,该功率图形传送指示值。编码位模块3326通过包括编码位来生成上行速率选项的指示,以指示速率选项指示值,其被作为符号星座值在上行业务信道段中发射。
传输模块3322,如发射机3304的功率放大器输出级,发射用于传递数据位和对应于传输段的上行速率选项的指示的传输调制符号。例如,在采用定标模块3324的实施例中,传输调制符号可以对应于来自调制模块3318的输出调制符号,但具有已由模块3324重新定标的来自调制模块3318的输出调制符号的子集。在采用编码位模块的一些实施例中,可以将传输调制符号分为用于传递编码指示位的传输调制符号和用于传递编码指示位的传输调制符号。在其它采用编码位模块3326的实施例中,至少一些传输调制符号可以既传递编码数据位也可以传递编码指示位。
用户I/O设备3308,例如显示器、扬声器、麦克风、摄像机、小键盘、键盘、鼠标、控制开关等允许WT3300的用户输入数据/信息、输出数据/信息并控制例如上电、发起呼叫等功能。
存储器3310包括程序3328和数据/信息3330。处理器3306(如CPU等)执行程序3328并使用存储器3310中的数据/信息来控制WT3300的操作并实现本发明的方法。程序3328包括通信程序3332和WT控制程序3334。通信程序3332实现由WT3300实现的通信协议。WT控制程序3334包括接收机控制模块3336、发射机控制模块3338、用户接口控制模块3340和指示值确定模块3342。接收机控制模块3336控制接收机3302的操作;发射机控制模块控制发射机3304的操作,用户接口控制模块3340控制用户I/O设备3308的操作。
指示值确定模块3342,例如对于分配给该WT的给定上行业务信道段,根据最大速率选项值和选择的速率选项确定指示值。所确定的指示值被速率选项指示模块3320用于生成上行速率选项的指示。指示值确定模块3342包括映射模块3344。在对应于该段的接收的最大速率选项值处于第一组值时,映射模块3344利用第一函数,将与分配给WT3300的上行业务信道段对应的选择的速率选项映射到指示值。在对应于该段的接收的最大速率选项值处于第二组值时,映射模块3344利用第二函数,将与分配给WT3300的上行业务信道段对应的选择的速率选项映射到指示值。其中第二函数不同于第一函数,第二组值不同于第一组值。
数据/信息3330包括WT数据/信息3331、上行资源请求消息3333、接收的上行段分配消息3335和系统数据/信息3337。WT数据/信息3331包括用户数据3339、基站识别信息3348、WT识别信息3341、设备/会话/资源信息3350和上行分配段信息(UL分配段1信息3352,...,UL分配段N信息3353)。用户数据3339(如语音数据、视频数据、文本数据、文件数据等)包括与WT3300的与对等节点间的通信会话有关的数据。WT识别信息3341包括基站分配的WT用户标识符,如活动用户标识符。基站识别信息3348包括与WT当前正将其用作网络连接点的基站相关的标识符。设备/会话/资源信息3350包括例如设备控制信息、诸如标识对等节点的信息的正在进行的会话信息、路由信息等,分配段信息包括用于标识由基站分配给WT3000的上行和下行业务信道段的信息。
上行分配段1信息3352包括上行分配类型信息3354、上行段识别信息3356、接收的最大许可上行数据速率信息3358、选择的上行数据传输速率信息3360、指示值3362、用户数据位3364、编码位3366、调制符号值3368、传输调制符号值3370。上行分配类型信息3354包括用于标识与上行段对应的分配类型(例如常规类型或快速类型)的信息。在一些实施例中,映射函数也依赖于分配类型。上行段识别信息3356包括例如通过索引值来标识上行段的信息。例如,上行定时和频率结构可以包括固定数量的索引上行业务信道段,该索引上行段组可以重复。接收的最大许可上行数据速率3358包括基站传送的最大上行速率选项指示值。选择的上行数据传输速率3360包括WT选择的要用于上行业务信道段的上行数据速率选项,该上行数据速率选项例如对应于要在上行业务信道段中传送的数据位数或数据位的帧数。选择的上行速率选项小于或等于接收的最大许可上行速率选项。在一些实施例中,对于一些段,在用于上行业务信道段的WT上行速率选项的选择过程中,最大上行速率选项被进一步基于在WT上确定的如信标比报告等的干扰信息从BS值减小,然后例如基于要被传送的信息量和/或信息的紧急度由WT执行选择。
指示值3362是指示值确定模块3342的输出,并被速率选项指示模块3320用于将该值并入上行业务信道段信号中。在一些实施例中,指示值是N个可能指示值中的一个,N个可能指示值中的每一个都对应于上行业务信道段中传输单元的不同子集,每个传输单元都对应于要在该段中传送的所述调制符号中的一个,通过定标模块3324将更高的功率定标因子施加给对应于该段中的传输单元的子集的调制符号来传送该指示值,该段对应于要被传送的指示值,其中N是大于1的正整数。在一些实施例中,传输单元的N个不同子集的每一个不与对应于N个不同子集中的至多一个的每个传输单元重叠。在一些这样的实施例中,所有的传输单元都被包括在由传输单元的N个不同子集的组合构成的一组子集中。
用户数据位3364是对应于该段的要被输入到编码模块3316的用户信息位,该用户信息位例如表示语音、视频、文本、文件等,而编码位3366表示编码模块3316的输出位。编码位3366通过调制模块3318被映射到调制符号值3368。传输模块符号值3370是由传输模块3322发射的符号值并对应于调制符号值,其中一些调制符号值3368已经被定标模块3324重新定标,以生成用于传递指示值3362的段的功率图形。
UL资源请求消息3333包括对上行业务信道空中链路资源的请求,如对段的请求和/或用于标识要通过上行链路传送的用户数据位量,例如帧数。接收的上行段分配消息3335包括用于标识将对应的上行段分配给的WT的接收的信息和最大速率选项指示值。
系统数据/信息3337包括上行/下行定时和频率结构信息3372、BS识别信息3378、第一映射函数信息3380、第二映射函数信息3382、上行数据速率使用的信息3383、定标信息3385、第一组最大速率值3386、第二组最大速率值3384。上行/下行定时和频率结构信息3372包括如使用的载波频率、使用的音调、使用的音调块、使用的音调跳频序列、传输单元信息,如OFDM音调符号信息、OFDM符号传输定时信息、将OFDM符号成组为半时隙、时隙、超时隙、信标时隙等。UL/DL定时和频率结构信息3372包括段信息3374,例如用于标识该结构中的索引上行业务信道段的信息。段信息3374包括半时隙信息3376,如用于标识上行业务信道段内的音调半时隙的索引的信息和用于标识音调半时隙内的索引的音调符号的信息。基站识别信息3378包括用于标识无线通信系统中可被WT3300用作其连接点的不同的基站的与每个具体基站相关的信息,如信标信息、导航音调信息、跳频图形信息、载波信息等。第一映射函数信息3380包括被映射模块3344用来当接收的最大速率选项在第一组速率值中时将选择的UL速率选项映射到指示值的信息。第二映射函数信息3382包括被映射模块3344用来当接收的最大速率选项在第二组速率值中时将选择的UL速率选项映射到指示值的信息。定标信息3385被定标模块3324用于确定要重新定标所选择的调制符号值的量,以在发送指示值的上行业务信道段中生成功率图形,该功率图形传递指示值。可从基站传送的最大速率指示值可能会被分为第一组最大速率值3386和第二组最大速率值3387,每组都分别对应于映射函数3380、3382。例如,在WT支持的八个上行速率选项,但在指示值被限制为七个不同可能值的情况下,示例第一组最大速率值3386可以是组值{0、1、2、3、4、5、6、7},而示例第二组最大速率值可以是组{7}。已经在它的分配消息中传送用于上行段的最大速率值的基站知道WT采用哪个映射函数来生成该指示,因此能正确地解释该指示并将该指示与正由WT采用的上行数据速率选项关联。
上行数据速率使用的信息3383包括对应于由WT支持的不同上行数据速率选项的多组信息(数据速率1信息3388,数据速率M信息3389)。数据速率1信息3388包括编码信息3390,如用于标识编码速率,和调制信息3391,如用于标识采用调制星座如QPSK或QAM16等的调制方法。在一些实施例中,WT支持比能由可能的指示值的数量指示的数据速率选项更多的数据速率选项。例如,指示值可以是N个可能值中的一个,由无线终端支持的速率选项的总数可能是M,M和N都是大于1的正值,且M>N。例如,N可以等于7,而M等于8。
指示信息3384包括多组指示信息(指示1信息3392,...,指示N信息3393),每个都与不同指示值关联。指示1信息3394包括一个功率图形信息3394和编码位信息3395。编码位信息3395包括将指示值与要被作为符号星座值发射的编码位图形关联的映射信息。
功率图形信息3394包括用于生成与该指示值对应的段中的功率图形的信息。例如,上行传输段包括多个音调半时隙,如n个音调半时隙,每个音调半时隙包括对应于同一音调的预定数量的时间连续的音调符号,音调半时隙在该段内具有预定的音调半时隙顺序。音调半时隙由音调半时隙索引值k来标识,音调半时隙内的每个音调符号由相对音调符号索引j来标识,等式j=MOD(k-X,m)表示属于对应于N个指示值中的一个的音调符号的子集的音调半时隙内的音调符号,每个音调半时隙中的一个音调符号对应正被传送的指示值,这里X是正被传送的指示值,X是变化范围为0到m-1的整数;这里j是变化范围为0到m-1的整数,而k是变化范围0到该段中的音调半时隙总数减1的整数,m是大于4的正整数。在一些实施例中,m=7。
包括图34A和图34B的组合的图34是根据本发明的操作无线终端的示例方法的流程图3400。根据本发明实现的示例无线终端(如移动节点等)可以是包括至少一个基站和多个无线终端的无线扩频OFDM通信系统的一部分。在一些实施例中,无线通信系统包括多个基站,WT向它当前所在的小区中的基站注册。基站发射用于上行业务信道段的下行分配信息,用于上行业务信道段的下行分配信息包括最大速率选项指示。在一些实施例中,可以将最大速率选项指示作为OFDM信号的一部分传送。对于分配给WT的至少一些上行业务信道段分配,WT选择上行速率选项来用于对应的上行通信信道段,所选择的速率选项小于或等于最大上行速率选项。每个上行速率选项可以对应于编码速率和调制机制。例如,图23的表列出了可由示例系统中的WT支持的8个上行速率选项。
操作的方法开始于步骤3402,其中WT被上电。操作进行到步骤3404,其中WT存储指示多个速率选项中的每一个和编码方法之间的映射的信息,多个速率选项中的至少两个对应于分配的上行业务信道段中的不同编码信息位数。操作从步骤3404进行到步骤3406,这里WT储存多个速率选项中的每一个和调制方法之间的信息。在一些实施例中,可以指示至少8个不同最大速率选项。在一些实施例中,多个速率选项中的至少两个对应不同的调制方法,如QPSK和QAM16。在一些实施例中,步骤3406包括子步骤3408。在子步骤3408,WT存储用于指示在被指示最低速率选项的上行业务信道段中发射数据时应该采用QPSK调制的调制信息。在一些实施例中,步骤3404和步骤3406被作为WT软件装载/初始化过程的一部分执行,如将映射信息下载到非易失性存储器中以备WT将来使用。在一些实施例中,假设存储的映射信息没有改变,那么在上电之后期间不需要重复步骤3404和3406。操作从步骤3406进行到步骤3410。
在步骤3410,WT被操作来接收对应的上行业务信道段的上行业务信道段分配和最大上行速率指示,所述最大上行速率选项指示指示可被用于确定指示的最大上行速率选项的值。在一些实施例中,对于至少一些类型的上行业务信道段分配,如常规上行业务信道分配来说,最大速率选项指示是3位指示,WT包括将可被指示的8个值中的每一个和指示要被编码进该段的不同数量的信息位的信息相关联的信息。在一些实施例中,对于至少一些类型的上行业务信道段分配,如快速上行业务信道分配来说,采用比唯一标识每个可选择上行速率选项所需的位数更少的位来在接收的信号中传送最大速率选项指示,如将一位用于最大上行速率选项指示,而WT支持多于两个可选择的上行速率选项。在一些实施例中,WT支持用于传送最大速率选项指示的第一和第二信令方法,最大速率选项指示在采用第一信令方法传送时为1位,在采用第二信令方法传送时为3位。例如,第一信令方法可以采用利用QPSK的传统相干技术,QPSK在第一级具有用于非零调制符号值的每个音调平均发射功率,而第二信号方法可以采用包括分配给分配的资源的一些零和一些非零QPSK调制符号值的非相干技术,在第二级发射非零QPSK调制符号值,其中第二级高于第一级。操作从步骤3410进行到步骤3412。
在步骤3412,WT确定接收的上行业务信道段分配是用于该WT还是用于另一个WT。例如,先前已经向发射该分配的BS注册的WT可以已经先前由该BS分配WT标识符,分配信号可以包括用于将该分配与特定注册WT关联的WT标识符,WT可以将接收的分配中的WT标识符与它自己的BS分配的WT标识符进行比较,以确定它是否是该分配的目标接收者。如果步骤3410的接收分配不是用于该WT,那么操作从步骤3412进行到步骤3410,其中,在步骤3410,WT继续接收额外的分配。如果步骤3410的接收分配是用于该WT,那么操作从步骤3412进行到步骤3414,其中,WT执行与该分配相关的操作并返回步骤3410,这里WT接收额外的上行业务信道分配。WT可以从同一BS接收目的地为该WT的多个上行业务信道分配,其中不同上行业务信道分配对应于不同业务信道段,以及不同上行业务信道分配包括最大上行速率选项指示。在一些实施例中,一些分配消息(如一些常规分配信道消息等)可以包括多个(如两个)上行业务信道分配,可以将这些分配中的一个或多个导引给该WT。
在步骤3414,WT根据包括在最大上行速率指示的值和无线终端所知道的附加信息来确定指示的最大上行速率选项。在一些实施例中,附加信息是指示最大上行速率选项指示是在第一分配信道还是在第二分配信道中(如在常规分配信道或快速分配信道中)接收的信息。在一些实施例中,附加信息还包括信号干扰信息,如信标比报告信息。例如,在接收的第二分配信道中传送的单一位值可以区分两个最大上行速率,如速率选项3或速率选项7,然后,基于WT测量可以将类属信标比报告结果用于进一步限定(如减小)许可的最大WT上行速率选项。操作通过连接节点A 3416从步骤3414进行到步骤3418。
在步骤3418,无线终端确定所指示的最大上行速率选项是否对应于单个预定速率选项,如最低速率选项。如果WT确定所指示的速率选项对应于单个预定速率选项,那么操作从步骤3418进行到步骤3420;否则,操作从步骤3418进行到步骤3422。
在步骤3420,WT根据单个预定速率选项(如由WT支持的最低上行速率选项)在对应于接收的分配段的业务信道段中发射数据。在一些实施例中,单个预定速率选项对应可以由最大上行速率选项指示指示的最低业务信道编码速率选项,如将224个信息位编码为1344个编码位的码字并表示1/6的编码速率的上行业务信道速率选项0。
在步骤3422,WT从多个预定速率选项中选择对应指示的最大上行速率选项的一个预定速率选项。在一些实施例中,步骤3422的选择可以是基于WT需要传送多少信息和/或传送的时间紧急度。操作从步骤3422进行到步骤3424。在步骤3424,WT根据对应于指示的最大上行速率选项的多个速率选项中的所选的一个在对应于接收的分配段的业务信道段中发射数据。
图35是根据本发明实现并采用本发明的方法的示例无线终端3500(如移动节点)的图。示例WT3500包括通过总线3512连接在一起的接收机3502、发射机3504、处理器3506、用户I/O接口3508和存储器3510,各个元件可以通过总线3512交换数据和信息。接收机3502与接收天线3503相连,WT3500可以通过接收天线从基站接收下行信号,如下行OFDM信号,所接收的下行信号包括上行业务信道段的分配和对应的最大速率选项指示。接收机3502包括用于解码接收的下行信号的解码器3514和分配处理模块3516。分配处理模块3516处理一个或多个从基站接收的业务信道分配,该业务信道分配指示给WT3500的上行业务信道的分配。在一些实施例中,上行业务信道分配消息包括最大速率选项指示,其由模块3516处理。
发射机3504与发射天线3505相连,WT3500通过发射天线3505将包括如上行OFDM业务信道段信号等的上行业务信道段信号的上行业务信道信号发射给基站。在一些实施例中,相同的天线既被用于接收机3502也被用于发射机3504。发射机3504包括编码器3518和调制模块3520。对于给定的上行业务信道段,例如由WT3500选择的正被使用的速率选项对应于编码速率和调制方法。编码器3518(如诸如LDPC编码器的块编码器)利用用于该段的编码速率,将用户数据位编码为编码数据位。调制模块3520利用用于该段的调制方法,如标识调制星座,将来自编码器3518的输出的编码位映射为调制符号值。
用户I/O设备3508,如显示器、键盘、小键盘、鼠标、麦克风、扬声器、摄像机、控制开关等允许WT3500的用户输入目的地为对等节点的数据/信息和从对等节点输出数据/信息。此外,用户I/O设备3508允许用户控制WT3500的操作,如发起呼叫、断电等。
存储器3510包括程序3522和数据/信息3524。处理器3506(如CPU等)执行程序3522并利用存储器3510中的数据/信息3524来控制WT3500的操作并实现本发明的方法。
程序3522包括用于实现由WT3500采用的通信协议的通信程序3526和WT控制程序3528。WT控制程序3528包括接收机控制模块3530、发射机控制模块3532、用户接口控制模块3534、最大上行速率选项确定模块3536和上行速率选项选择模块3538。接收机控制模块3530控制接收机3502的操作;发射机控制模块3532控制发射机3504的操作;用户接口控制模块3534控制用户I/O设备3508的操作。发射机控制模块3532包括业务信道段传输控制模块3540。与发射机3504结合操作的业务信道段传输控制模块3540根据被WT用于每个分配的上行通信信道段的上行速率选项来使得上行信号能够在对应于接收的分配的上行业务信道段中传输。对于一些上行业务信道段,WT可以已经接收允许WT在多个不同的速率选项间选择最大上行速率选项指示。对于一些上行业务信道段,WT可以已经接收对应于WT使用的单个预定速率选项的最大上行速率选项指示。例如,单个预定速率选项可以对应于最低业务信道上行速率选项,其可由最大上行速率选项指示指示。在一些实施例中,单个预定速率选项可以对应于由WT支持的用于上行业务信道段和QPSK调制的最低编码速率。
最大上行速率选项确定模块3536与接收机3502相连,其根据包括在最大上行速率选项指示中的值和WT3500所获知的附加信息来确定指示的最大上行速率选项。例如,附加信息可以是指示最大上行速率选项信息是在第一分配信号信道中还是在第二分配信号信道中接收的信息。在一些实施例中,第一分配信号信道可以是利用相干调制信号的常规分配信号信道,而第二分配信号信道可以是利用非相干调制信号的快速分配信号信道。在一些实施例中,附加信息包括存储的信号干扰信息。例如,对于一些段来说,接收的最大上行速率选项指示可以限制WT可以选择的上行速率选项,如限制其上限,由WT进行的干扰信息测量可以被用于进一步限制WT可以选择的速率选项,如限制其上限。
对于至少一些上行业务信道段,上行速率选项选择模块3538从多个预定速率选项中选择对应于指示的最大上行速率选项的一个,随后根据从多个速率选项中选择的一个而用于在分配的上行业务信道段中发射数据。例如,考虑WT支持8个上行速率选项(0,...,7),以及通过常规分配信道接收分配,接收的分配包括指示所分配的上行业务信道段的最大许可上行速率选项是5的最大速率指示,WT确定通过采用速率选项3可以满足它当前的数据传输需求。在该示例情形下,选择模块3538可以从潜在的许可速率选项组{1、2、3、4、5}中选择使用上行速率选项3。所选择的上行速率选项3对应于发射机3504采用的编码速率信息和调制信息。
数据/信息3524包括WT数据/信息3541、上行资源请求消息3544、接收的上行段分配消息3546和系统数据/信息3550。在一些实施例中,数据/信息3524包括接收的最大上行速率选项指示3548,例如在上行段分配消息外,作为单独的消息或结合在其它控制信息的消息中传送该速率选项指示。
WT数据/信息3542包括用户数据3553(如语音、视频、文本、文件等)、WT识别信息3554(如基站分配的WT标识符)、基站识别信息3556(如用于标识WT当前正将其作为网络连接点的BS的信息)、设备/会话/资源信息3558、信号干扰信息3560和上行分配段信息组(UL分配段1信息3562,UL分配段N信息3564)。设备/会话/资源信息3558包括如标识对等节点的信息的正在进行的会话信息、对等节点、路由信息、分配给WT3500的上行和下行信道段等。信号干扰信息3560例如包括信标比报告信息。在一些实施例中,对于一些类型的上行分配信号,如与快速分配信道关联的上行分配信号,可以将信号干扰信息3560用于进一步限制被WT选择用于上行业务信道段的最大许可上行数据速率选项。
上行分配段1信息3562包括上行分配信道信息3566、上行段识别信息3568、接收的最大上行数据速率选项指示3570、最大许可上行速率选项3571、选择的上行数据速率选项3572、用户数据位3574、编码位3576和调制符号值3578。上行分配信道信息3562包括指示是在第一分配信道中还是在第二分配信道中(如在常规分配信道中或快速分配信道中)接收最大上行速率选项指示的信息。上行段识别信息3568包括段索引数,其例如用于标识包括固定数量的索引上行业务信道段的重复上行定时和频率结构中的段。接收的最大上行速率选项指示3570包括用于指示可以被WT使用的来自各个BS的最大上行速率选项的信息。最大许可上行速率选项3571是可被WT用于上行段的最大速率选项,其考虑基站输入,在一些实施例中,对于一些类型的分配,还附加地考虑信号干扰信息3560。选择的UL数据速率选项3572是模块3538的输出,并是小于或等于由最大许可上行速率选项3571指示的数据速率选项的数据速率选项。对于上行业务信道段的编码块,输入用户数据位3574,如表示语音、视频、文本、文件等的用户位,而对于编码块,输出编码位3576,其中编码是由编码器3518采用被映射为与该段的选择的数据速率选项3572对应的编码速率来执行。调制符号值3578是对应于当将编码位3576映射到由用于该段的调制方法采用的调制星座的调制符号时的调制符号值,调制符号已经被映射为对应于所选择的数据速率选项3572。
上行资源请求消息3544是要通过上行信令传送给基站的消息,该消息用于请求上行业务信道段和/或标识要被WT3500传送的上行数据量。接收的上行段分配消息3546传递上行段分配信息。在一些实施例中,一些分配消息包括一个或多个上行分配。在一些实施例中,一些分配消息包括至多一个上行分配。例如,常规分配消息可以包括一个或两个上行业务信道段分配,而快速分配信道可以包括至多一个上行业务信道段分配。在一些实施例中,接收的上行段分配消息3546包括一个或多个最大上行速率选项指示3580,每个指示都对应于该消息的分配的上行段。
系统数据/信息3550包括上行/下行定时和频率结构信息3582、上行数据速率使用的信息3584、基站识别信息3586、指示的最大上行速率选项/预定的速率选项对应性信息3588、指示的最大上行速率选项解码信息3590和速率选项选择标准3591。上行数据速率使用的信息3584包括多组速率选项信息(速率1选项信息3594,...,速率M选项信息3598)。编码信息和调制信息被映射为对应WT3500支持的每个速率选项。速率1选项信息3594包括编码速率信息3594和调制信息3596。例如,编码速率信息指定了数据位数或数据位的帧数、获得的对应编码位数和采用的编码,而调制信息3596利用其关联的调制星座来标识调制方法,如QPSK或QAM。多个上行速率选项中的至少两个对应于可被分配给WT3500的用于给定上行业务信道段的不同的编码信息位数。多个上行速率选项中的至少两个对应于不同的调制方法,如QPSK和QAM16。
信息3588包括将最大上行速率选项信息与预定的速率选项组链接的信息,如将速率选项指示类型和/或值与上行速率选项关联的映射表或映射信息。在一些实施例中,对应性信息3588也可以包括标识标准的信息,如用于进一步限制接收的指示最大上行速率选项的信号干扰信息标准。指示的最大上行速率选项解码信息3590包括信息,该信息标识配信号类型、用于传递最大上行速率选项指示的字段中的位数以及用于传递该分配信号的调制方法。例如,快速类型分配信道信号可以采用一位字段来传递最大上行速率选项指示,并可以采用非相干调制机制,而常规类型分配信道信号可以采用三位字段来传递最大速率选项指示并可以采用相干调制机制。快速分配信道最大速率选项指示采用比唯一标识每个选择的上行速率选项的信号所需的位数少的位,如一位被用于快速最大速率选项指示,而需要三位用于唯一地指示WT支持的八个上行速率选项中的每个。在一些实施例中,WT支持八个上行数据速率选项,第一类型分配可以编码可以传递八个可能值中任何一个的最大上行速率选项,而第二类型分配编码两个可能值。在一些这样的实施例中,如果分配信号是第一类型,并且传递指示最低速率的最大速率选项指示,那么基站向无线终端被有效分配使用最低速率来用于该特定上行业务信道段。
在一些实施例中,其中最大速率选项指示是3位指示,WT包括用于将可被指示的8个值中的每个与指示该段中要被编码的不同信息位数据的信息相关联的存储信息。例如,采用的上行数据速率信息3584包括8组信息,每组对应用于该段的要被编码不同的信息位(如用户数据位)数。
速率选项选择标准3591被上行速率选项选择模块3538用于确定采用小于或等于最大许可上行速率选项的速率选项,其中最大许可上行速率选项指示高于由WT3500支持的最低速率选项的速率选项。例如,速率选项选择标准3591可以包括基于要被传送的上行数据量、数据传输时间紧急度信息和/或服务等级的标准。
图36是示意根据本发明的在通信系统中操作基站来生成和发射指示上行业务段的分配的分配信息的示例方法的流程图3600,每个上行通信段具有预定的持续时间。例如,基站可以是采用多个不同类型上行业务信道段的示例OFDM扩频无线通讯系统中的基站。例如,示例系统可以具有采用三种不同类型上行业务信道段的上行业务信道:第一种上行业务信道段在112个OFDM符号传输时间间隔的持续时间中采用7个音调,第二种上行业务信道段在56个OFDM符号传输时间间隔中采用14个音调,第三种上行业务信道段在28个OFDM符号传输时间间隔的持续时间中采用28个音调。操作开始于步骤3602,其中示例基站被上电并初始化,然后进行到步骤3604或步骤3606。
在一些实施例中,基站采用来自第一和第二最大速率选项指示表的信息,如在基站的初始化过程期间执行步骤3604,其中基站存储第一和第二最大速率选项指示表。在一些实施例中,如在配置基站时,执行一次步骤3604,而在一些其它这样的实施例中,在基站的每次上电或重新初始化期间执行一次步骤3604,例如,其中将最大速率选项信息从非易失性存储器转移到易失性存储器中的第一和第二最大速率选项指示表中。在其它实施例中,可以不使用最大速率选项指示表,如可以将与包括在第一和第二速率选项指示表中的信息对应的最大速率选项信息包括在一个或多个程序中。
在步骤3606,控制基站以开始按预定的定时/频率结构操作该基站,例如根据在分配的传输和正被分配的上行业务信道段之间具有固定定时关系的周期传输调度。例如,基站可以采用包括索引的上行业务信道段组的上行定时/频率结构来操作,该结构周期重复,其中每个索引的上行业务信道段在下行定时和频率结构中与特定分配关联。例如,上行定时/频率结构可以包括一组77个索引(0...76)的上行业务信道段,其中28个与第一类型分配关联,49个与第二类型分配关联。
操作从步骤3606进行到步骤3608。执行步骤3608,依赖于步骤3608的结果,操作处理被进一步用于每个上行业务信道段。在步骤3608,确定分配是第一类型分配还是第二类型分配。例如,第一类型分配可以被指定为快速分配,第二类型分配可以被指定为常规分配;可以划分索引的上行业务信道段组,使得一些与第一类型分配关联,一些与第二类型分配关联。如果分配是第一类型分配,那么操作进行到步骤3610,而如果分配是第二类型分配,那么操作进行到步骤3612。
在步骤3610,基站被操作来选择第一类型最大速率选项指示值,所述值是选自包括至少一个对应于系统支持的最高速率选项的值和对应于由基站支持的中间速率选项的另一个值的一组值。例如,示例系统可以支持用于上行业务信道段的8个上行数据速率选项(0、1、2、3、4、5、6、7),速率选项0表示最低数据速率选项,速率选项7表示最高数据速率选项,第一类型最大速率选项指示可以被指定为拥塞指示。拥塞指示可以采用一个信息位来传递对应于最大WT上行数据速率选项7的值1或对应于最大WT上行数据速率选项3的值0,基站可以在这两个可能值间选择。例如,对于第一类型分配,基站可以选择如对应于最大WT上行数据速率选项3的值0。在一些实施例中,步骤3610包括子步骤3614,其中基站采用第一最大上行速率选项表。操作从步骤3610进行到步骤3616。
在步骤3616,基站通过无线通信信道发射第一分配,该第一分配包括指示要由无线终端采用的第一最大上行速率选项的第一最大上行速率选项指示值,在确定无线终端在第一通信段发射时要采用的实际上行传输速率时该第一分配被导向该无线终端。第一通信段是对应于第一分配的上行业务信道段,第一分配是第一类型分配,如快速分配。例如,基站可以发射对应于具有索引号=3的上行业务信道段的分配,分配包括5位的WT标识符字段和1位的拥塞标识符字段。WT标识符字段可以包括BS分配的WT ON状态标识符,用于标识将该分配从当前向BS注册的多个WT中导向到的并处在操作的ON状态的WT。拥塞指示可以是如值0,其指示WT可以用于对应的上行业务信道段的最大上行数据速率选项是数据速率选项3。在一些实施例中,接收该分配的WT在进一步限制要采用的最大上行数据速率时采用附加的标准,如类属信标比报告信息。
步骤3616包括子步骤3618。在步骤3618,基站采用第一类型调制方法,用于传递第一类型选择的最大上行速率指示值。例如,第一类型选择的最大上行速率指示值可以是在用于分配上行业务信道段的快速下行控制子信道段中发射的信息的一部分,并可以采用快速调制信令技术。快速调制信令技术可以采用非相干调制机制。
返回步骤3612,在步骤3612,基站被操作来选择第二类型最大速率选项指示值,所述第二类型最大速率选项指示包括比第一类型最大速率选项指示更多的位,以允许比采用第一类型指示可以指示的更多的要指定的最大上行速率选项。例如,考虑与步骤3610相关并支持用于上行业务信道段的8个上行数据速率选项(0、1、2、3、4、5、6、7)的示例系统,速率选项0表示最低数据速率选项,速率选项7表示最高数据速率选项,考虑第二类型最大速率选项指示可以被指定为分配中的速率选项。速率选项可以采用三个信息位来传递分别对应于最大WT上行数据速率选项(0、1、2、3、4、5、6、7)的值(0、1、2、3、4、5、6、7),基站可以在这八个可能值间选择。例如,对于给定的第二类型分配,基站可以选择对应于最大上行数据速率选项5的值5。在一些实施例中,步骤3612包括子步骤3620,其中基站采用第二最大上行速率选项表。操作从步骤3612进行到步骤3622。
在步骤3622,基站通过无线通信信道发射第二分配,该第二分配包括指示要由无线终端使用的第二最大上行速率选项的第二最大上行速率选项指示值,在确定无线终端在第二通信段发射时要采用的实际上行传输速率时该第二分配被导向该无线终端。第二通信段是对应于第二分配的上行业务信道段,第二分配是第二类型分配,如常规分配。例如,基站可以发射对应于具有索引号=9的上行业务信道段的分配,分配包括5位的WT标识符字段和3位的速率选项字段。WT标识符字段可以包括BS分配的WT ON状态标识符,用于标识将该分配从当前向BS注册的多个WT中导向到的并处在操作的ON状态的WT。将第二通信段分配给的WT可以是与步骤3616中将第一通信段分配给的WT相同或不同。速率选项可以是如值5,其指示WT可以用于对应的上行业务信道段的最大数据速率选项是数据速率选项5。
在一些实施例中,步骤3622包括子步骤3624。在子步骤3624,基站采用第二类型调制方法用于传递第二类型选择的最大上行速率指示值。例如,第二类型选择的最大上行速率指示值可以是在用于分配上行业务信道段的常规下行控制子信道段中传递的信息的一部分,并采用具有QPSK调制星座的相干调制。
在一些实施例中,以比对应于第二调制方法的非零调制符号值的发射功率级别更高的功率级别发射对应于第一种调制方法的发射的非零调制符号值。在一些实施例中,每音调相对发射功率差至少是6dB、9dB或12dB。在一些实施例中,关于基站发射的不同类型的下行信号,仅仅信标信号是以比第一类型分配信号更高的每音调相对发射功率发射的。
在一些实施例中,可以将每个第一类型上行业务信道分配(如快速类型分配)包括在包括至多一个第一类型上行业务信道段的消息中,作为一部分。在一些实施例中,该消息也可以包括有关上行业务信道段的确认。
在一些实施例中,可以将每个第二类型上行业务信道分配(如常规类型分配)包括在包括至多一个或两个上行业务信道段的消息中,作为其一部分。在一些这样的实施例中,该消息也可以包括下行业务信道分配信息和/或上行业务信道确认信息。
在一些实施例中,如采用快速信令技术来传递第一类型分配的消息具有比采用非快速调制和编码传递第二类型分配的消息更强的错误保护。在一些实施例中,用于传递包括第一类型分配的消息的某些空中链路资源被同时用于包括第二类型分配的消息。
图37是根据本发明实现并采用本发明的方法的示例基站3700的图。示例基站3700在为无线终端(如移动节点)提供对网络的接入时,有时称为接入点。在一些实施例中,基站3700通过OFDM上行和下行信令与WT通信。基站3700包括通过总线3712连接在一起的接收机3702、发射机3704、处理器3706、I/O接口3708和存储器3710,各个元件可以通过总线3712交换数据和信息。
接收机3702与接收天线3703相连,基站可以通过接收天线从WT接收包括资源请求消息和上行业务信道段信号的上行信号。接收机3702包括用于解码接收的上行信号的解码器3714。
发射机3704与发射天线3705相连,BS通过发射天线3705将包括分配信号的下行信号发射给WT,该分配信号包括最大上行速率选项指示信息。发射机3704包括用于在传输之前对信号进行编码的编码模块3716。在一些实施例中,相同的天线既被用于接收机3702也被用于发射机3704。发射机3704也包括第一调制模块3715和第二调制模块3717。第一调制模块3715被用于利用第一类型调制(如非相干调制机制)来调制来自第一类型分配模块3738的第一类型分配信号,如快速分配信号。第二调制模块3717被用于利用第二类型调制(如利用例如QPSK星座的相干调制机制)来调制来自第二类型分配模块3740的第二类型分配信号,如常规分配信号。在一些实施例中,对于第一类型分配信号的非零调制符号,每音调平均功率要高于第二类型分配信号的非零调制符号的每音调平均功率。
I/O接口3708提供到其它网络节点(如其它基站、路由器、家庭中介节点、AAA服务器节点等)和/或因特网的接口。I/O接口3708通过骨干网络为将BS3700作为它们的网络连接点的无线终端提供与位于该系统的其它无线小区中并将不同的BS作为它们的网络连接点的其它对等节点间的互连性。
存储器3710包括程序3718和数据/信息3720。处理器3706(如CPU等)执行程序3718并利用存储器3710中的数据/信息3720来控制基站3700的操作,并实现本发明的方法。
程序3718包括通信程序3722和基站控制程序3724。通信程序3722实现BS 3700采用的各种通信协议。基站控制程序3724包括调度模块3726、分配生成模块3728、最大上行速率选项指示选择模块3730、传输控制模块3732、接收机控制模块3734和I/O接口模块3736。
调度模块3726(如调度器等)将包括上行业务信道段的上行和下行段调度给无线终端。分配生成模块3728生成要发射的分配信号,例如包括给WT的上行业务信道段的分配和最大上行速率选项指示值的上行分配,该最大上行速率选项指示值指示在确定在发送到对应于该分配的上行业务信道通信段时要采用的实际上行数据传输速率时将该段分配给的无线终端要采用的最大上行速率选项。分配生成模块3728包括第一类型分配模块3738和第二类型分配模块3740。第一类型分配模块3738用于生成第一类型分配,如快速类型分配,其中至多一个上行业务信道段分配被包括在快速分配消息中,采用传递最大上行速率选项指示的一位字段,并采用非相干调制方法。第二类型分配模块3740用于生成第二类型分配,如常规类型分配,其中在分配消息中包括一个或两个上行通信信道段分配,对每个上行分配段,采用三位字段来传递最大上行速率选项指示,并采用相干调制方法。
传输控制模块3732根据具有与正被分配的上行业务信道段的固定定时关系的预定周期传输调度来控制发射机3704的操作,包括控制包括最大速率指示的分配的传输,如包括第一类型最大速率指示的第一类型分配和包括第二类型最大速率指示的第二类型分配。在一些实施例中,上行业务信道被分成许多索引的上行业务信道段,其中一些与第一类型分配关联,而其它的与第二类型分配关联。
接收机控制模块3734控制接收机3702的操作。I/O接口控制模块3736控制I/O接口3708的操作。
数据/信息3720包括WT数据/信息3742、接收的上行资源请求消息3744、上行段分配消息(上行段分配消息13746,...,上行段分配消息X 3748)、接收的上行业务信道段信息(接收的上行业务段1信息3750,...,接收的上行业务段Y信息3752)和系统数据/信息3754。WT数据/信息3742包括多组WT数据/信息,如对应于当前向BS3700注册的多个WT(WT1数据/信息3755、WT N数据/信息3756)。WT1数据/信息3755包括用户数据3757(如对应于语音、视频、文本、文件等的用户数据等)、WT识别信息3758(如BS分配的WT标识符)、设备/会话/资源3759,例如,WT1的设备识别信息,用于标识对等节点和路由信息的会话信息和分配给WT1的上行和下行业务信道段。WT1数据/信息3755还包括对与WT1对应的上行传输数据3760的估计,例如基于接收的资源请求和分配的上行业务信道段分配,并且如果被分配,那么就包括一组或多组上行分配段信息(上行分配段1信息3761,...,上行分配段Z信息3762)。上行分配段1信息3761包括段识别信息3763、最大上行数据速率指示信息3764、接收的上行段数据3765和上行数据速率使用的信息3766。段识别信息3763是如用于标识上行定时和频率结构中的上行段的上行段索引标识符。最大上行数据速率指示信息3764包括例如最大上行速率选项、分配类型和指示值。接收的上行段数据3765包括与上行业务信道段对应的编码和/或解码用户数据。上行数据速率使用的选项3766是WT用于(如WT选择要用于)该上行业务信道段的上行数据速率,采用的速率小于或等于由信息3764指示的最大上行数据速率,WT采用的速率由BS从接收的上行业务信道段信号中恢复。
接收的上行资源请求消息3744是用于上行业务信道段的从WT接收的消息,如用于请求上行业务信道段或指示需要传送的上行数据量。在一些实施例中,一些上行段分配消息3746、3748具有不同的格式,例如其中第一类型(如快速类型)和第二类型(如常规类型)分配具有不同的格式。在一些实施例中,一些第二类型分配消息具有不同的格式,例如其中在消息中包括一个或两个上行段分配。上行段分配消息3746包括分配1识别信息3767和对应的最大上行速率选项指示值3768,用于指示分配的WT可以用于对应的上行业务信道段的最大上行速率选项。在一些实施例中,至少一些分配消息包括用于多于一个上行业务信道段的分配。例如,上行段分配消息1可以包括分配n ID信息3769和对应的分配n最大上行速率选项指示值3770。接收的上行业务信道段1信息3750包括用户数据3772和对应的数据速率信息3774,如用于标识用于该段的数据速率,在该段,所使用的数据速率标识用于该段的用户数据的编码速率和调制方法。
系统数据/信息3754包括上行和下行定时和频率结构信息3701、最大上行数据速率选项指示信息3779和上行数据速率选项信息3780。上行和下行定时和频率结构信息3701包括上行业务信道段信息3775和传输调度信息3776。上行业务段信息3775包括音调信息3777和定时信息3778。每个通信段(如每个上行OFDM上行业务信道通信段)包括用于多个OFDM符号传输时间段的多个音调。在一些实施例中,上行定时和频率结构中的每个上行业务信道段采用根据预定的上行音调跳频序列进行跳频的预定逻辑音调。上行定时和频率结构中的每个上行业务信道段具有预定的持续时间。在一些实施例中,至少一些上行业务信道段具有不同的预定持续时间。在一些实施例中,上行定时和频率结构中的每个上行业务信道段具有相同数量的基本传输单元,如音调符号。例如,可以向一种上行业务信道段分配对应于第一数量的OFDM传输时间间隔(N2)的第一数量音调(N1),可以向第二种上行业务信道段分配对应于第二数量的OFDM传输时间间隔(N4)的第二数量音调(N3),这里N1、N2、N3、N4是正整数,这里N1>N3,N4>N2,且N1×N2=N3×N4。传输调度信息3776包括用于标识在每个上行业务信道段和分配间具有固定的定时关系的预定周期传输调度的信息。
最大上行数据速率选项指示信息3779包括第一类型最大上行数据速率选项指示信息3781和第二类型最大上行数据速率选项指示信息3782。对应于第一种分配模块3738和第一调制模块3715的第一类型信息3781包括多个速率选项信息(速率1信息3783,...,速率M信息3784)、位数3785、调制方法信息3786和最大上行数据速率选项指示表3787。例如,WT可以支持8个上行速率选项,用于第一类型最大速率选项指示字段的位数3785可以是允许识别两个速率的一位,如具有指示位值为零的速率1信息可以对应于速率选项3(中间速率选项级别),具有指示位值为1的速率M信息可以对应于速率选项7(最高速率选项);调制方法信息可以标识采用映射到分配段音调符号的零和非零QPSK调制符号的组合的非相干调制方法。在一些实施例中,包括第一速率选项指示表3787,它包括信息3783、3784、3785、3786中的至少一些,并被第一类型分配模块3738用于生成第一类型指示分配。
对应于第二类型分配模块3740和第二调制模块3717的第二类型信息3782包括多个速率选项信息(速率1信息3788,...,速率m信息3789)、位数3790、调制方法信息3791和最大上行数据速率选项指示表3792。例如,WT可以支持8个最大上行速率选项,用于第二类型最大速率选项指示字段的位数可以是允许识别所支持的上行速率中的每一个的三位,如具有指示位值为(000)的速率1信息可以对应于速率选项0(最低速率选项),具有指示位值为(001)的速率2信息可以对应于速率选项2,...,具有指示位值为(111)的速率7信息可以对应于速率选项7(最高速率选项);调制方法信息可以标识如采用QPSK调制星座的传统相干调制方法。在一些实施例中,包括第二速率选项指示表3792,它包括信息3788、3789、3790、3791中的至少一些,并被第二类型分配模块3740用来生成第二类型指示分配。在一些实施例中,第二速率选项指示表3792包括每个支持的速率选项。
上行数据速率选项信息3780包括对应于WT所支持的用于上行业务信道段通信的每个上行数据速率选项的信息(速率1信息3793,...,速率N选项信息3794)。每组数据速率选项信息(3793、3794)对应于采用的编码速率和调制方法。在一些实施例中,数据速率选项中的至少两个采用不同的编码速率。在一些实施例中,数据速率选项中的至少两个采用不同的调制方法,如QPSK和QAM16。
本申请旨在可用于实现通信系统的大量方法和装置。在各个实施例中,针对一个示例实施例所述的一个或多个特征可以与针对另一个示例实施例所述的一个或多个特征结合。
虽然在OFDM系统的环境中进行描述,但本发明的许多方法和装置也可用于包括许多非OFDM和/或非蜂窝式系统的更广泛的通信系统中。
在各个实施例中,这里所述的节点可以采用一个或多个模块来执行与本发明的一个或多个方法对应的步骤来实现,例如,选择最大上行数据传输速率、发射最大上行数据速率指示、估计估计干扰级别、选择要采用的上行数据速率、编码上行数据速率信息以及用户数据/信息、恢复上行数据速率信息等。在一些实施例中,采用模块来实现本发明的各个特征。可以采用软件、硬件或软件和硬件的组合来实现这些模块。可采用包括在机器可读介质(诸如存储器设备,如RAM、软盘等)中的机器可执行指令(诸如软件等)来控制机器(如具有或不具有附加硬件的通用计算机)来执行许多上述的方法或方法步骤,以在一个或多个节点来执行上述方法的全部或部分。从而,在其它情形中,本发明旨在包括使机器(如处理器和相关的硬件)来执行上述方法的步骤中的一个或多个的机器可执行指令的机器可读介质。
根据本发明的上述说明,上述的本发明的方法和装置的大量附加变化对本领域技术人员而言将是显而易见的。这些变化被认为是在本发明的范围内。本发明的方法和装置,以及在各种实施例中,可被用于CDMA、正交频分复用(OFDM)和/或可被用于在接入点和移动节点间提供无线通信链路的各种其它类型的通信技术。在一些实施例中,接入点可被实现为基站,它采用OFDM和/或CDMA来建立与移动节点的通信链路。在各个实施例中,移动节点被实现为笔记本电脑、个人数字助理(PDA)或包括接收机/发射机电路和逻辑电路和/或程序的其它便携式设备,以实现本发明的方法。