CN101248692A - 快速获取在移动通信系统中的通信链路 - Google Patents

Abstract

用于快速获取在移动站和基站之间的无线宽带通信系统中的通信链路的系统和方法，包括调度器(100)，该调度器优选地在可选消息字段中通知移动站的处理能力(102)。调度器使用处理能力，在相同的帧或随后的帧中确定(104)移动站能响应下行链路消息的时间。调度器为移动站分配(106)上行链路带宽以在确定的时间响应下行链路消息。以这种方式，一旦从基站向移动站发送(108)消息，移动站能在被分配的时间立即响应(112)，无需执行明确的带宽请求。因此，减少了链路进入和/或切换时间。

Description

快速获取在移动通信系统中的通信链路

技术领域

本发明通常涉及移动通信系统，尤其涉及快速获取在移动通信系统中的通信链路。

背景技术

对无线宽带接入通信的要求正趋于上升。这种系统例如包括局域网系统(LAN)和城域网(MAN)系统。虽然正持续开发新的无线系统，如IEEE 802.16无线宽带通信系统，但是频谱量在每一系统中受到限制，同时对于提高服务质量(QoS)的要求正在增加。因此，驱使越来越多的用户在任一特定的宽带系统中以给定的质量水平使用固定数量的带宽。这导致在进入该系统时获得通信链路中的拥塞，以及随后发生的通信等待时间问题。该问题对于移动通信系统来说是复杂的，其中在宽带系统的小区之间移动的移动站将需要通信开销来处理基站之间的切换，而这打断了用于新链路获取过程的通信业务量，导致进一步的延迟或等待时间问题。

具体来讲，在IEEE 802.16通信系统中的网络进入和/或切换状态期间，移动站(MS)与基站(BS)之间交换许多媒体访问控制(MAC)管理消息。这些消息形成一系列的请求/答复对，即MS接收到一个下行链路消息，结果产生一个上行链路方向的答复消息。为了将上行链路消息发送到BS，需要在BS中驻留的调度器为MS分配上行链路传输机会。作出调度决定，并且按照被称为帧的时段来将其发送给与该BS连接的MS。IEEE 802.16中的帧的尺寸是可变的，并且范围能从二到二十毫秒。用于上行链路传输(从MS到BS)的通信资源既可以或者由调度器单方面分配，或者基于MS的请求来分配。MS可以通过后面跟随一个称为“上行链路带宽请求”的过程来请求上行链路通信资源，并且该过程可花费多个帧来完成。

能显著影响与通信链路进入/切换相关的延迟的因素之一是MS的处理速度。当MS能处理其接收到的消息并且较快地向BS答复时，可以将整个延迟降到最小。当前，MS没有任何手段来将其处理能力指示给BS，因此，通常调度器假定MS能够对其在特定帧中接收的消息作出响应的最早时间是在下一帧时。

参考图1，基站不了解MS的处理能力。因此，BS发送(1)下行链路消息到MS，并且通常假定MS无法在下一帧之前答复。MS接收该下行链路消息并且准备答复消息(2)。准备好答复的时间很大程度上取决于其处理能力。MS可具有快速处理能力，并且完成对下行链路消息(2)的处理，并且在当前帧结束之前准备好对该消息作出答复。然而，在MS发送该上行链路消息到BS之前，它需要获得上行链路资源。为此，MS或者执行上行链路带宽请求(其将花费几个帧)，或者替换地，BS也可以以未经请求的方式为MS分配上行链路带宽，尝试预测MS何时为答复做好准备。在图1所示的情况下，MS在帧结束之前已经完成了对下行链路消息的处理，但是，BS仅在下一帧中分配了上行链路传输机会。通常，未主动请求的上行链路传输机会可能更晚的几帧中出现，因此，进一步增加了整个延迟。一旦上行链路传输机会出现，MS便能够随后发送答复消息(3)。在此描述的这种情况下，BS在没有来自MS的输入的情况下仅仅预测处理时间。该预测通常是不准确的，尤其在网络进入期间，这时得不到MS响应时间的足够样本，由此导致太保守的预测。

因此，每个请求/答复消息对都需要花费至少两个或可能更多的帧来完成，甚至在某些情况下，MS可以处理输入的消息并且能在比下一帧开始时间更早地做出答复。而且，如果在特定的帧中(如图2中的下行链路消息2和3)将更多的消息寻址到MS，则可能延长MS处的处理时间。这是因为，MS需要在当前帧中为更多消息解码，其中为处理新到达的消息消耗了处理能力，由此阻止MS足够快地去答复。

一个解决方案是提供经销商特定信息字段，来向BS传递MS的处理能力。然而，这些字段被包括在网络进入处理中非常晚才出现的消息中，并且因此，能节约的时间量是有限的。还有，在这种情况下，这些提议的优化措施只有在BS和MS由相同的经销商制造的情况下才能够实施。

因此，需要一种方法和装置来减少在无线宽带通信系统中的延迟和等待时间的数量，尤其在通信链路进入/切换过程中。允许请求/答复消息对在一帧内发生也是有益的。同样有价值的是，为BS提供关于与其连接的MS的处理能力的指示，以使得即使在请求/答复消息无法在一帧内为所有MS发生的情况下，也可以将在较快的MS和较慢的MS之间作出区分。如果能解决由于额外的消息而引起的处理时间延长，也是有益的。

附图说明

本发明的可被认为具备新颖性的特征已在所附权利要求中具体列出。通过参考随后的说明书，并结合附图，可以更好的理解本发明及其进一步的目的和有益之处，在其中多个附图中相同的数字标识同样的部件，其中：

图1示出了在当前802.16通信系统中的现有的请求/答复消息对的简化时序图；

图2示出了图1中具有额外消息的简化时序图；

图3示出了根据本发明的通信的简化时序图；

图4也示出了根据本发明的通信的简化时序图；

图5示出了图3中本发明相比于现有技术的有益效果的简化时序图；以及

图6示出了根据本发明的简化的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于减小无线宽带通信系统中的延迟和等待时间的方法和设备，尤其是在通信链路进入/切换过程中。具体来讲，当移动站的处理能力允许时，本发明允许在一个帧内发生请求/答复消息对。在更一般的情况下，本发明允许在所需的精确时间处分配用于答复消息的资源，即使在请求/答复消息无法在同一个帧内为所有MS发生的情况下。以这样的方式，BS可以在较快和较慢的MS之间作出区分，并且为上行链路带宽分配优先级。如下文将详细描述的，通过确保一段消息静默时期，本发明还可以解决由于额外的消息传送引起的处理时间延长。这两种技术均能够允许更有效地利用上行链路带宽资源，并且也有助于为具有更快处理器的移动站提高网络进入速度。

特别地，本发明提供了一种用于快速获取通信系统中的在移动站和基站之间的无线宽带通信链路的通信系统。通信系统包括指示移动站的处理能力的信息。调度器可被操作用于接收信息，并且确定在一选定帧内的移动站能对下行链路消息作出响应的时间。调度器可内部驻留在BS处，或者驻留在或者网络主干网之上的其他网络实体处。调度器在所选帧中为移动站分配上行链路带宽，以在确定的时间内对该下行链路消息作出响应。当在该帧中从基站向移动站发送消息时，移动站能在分配的时间内对该消息作出响应，其中如果移动站的处理能力允许，该时间可在同一帧结束之前。

在第一个实施例中，将移动站(MS)的处理能力通知给调度器，该调度器可如下面的示例(见图3和4)中那样位于基站(BS)中，或位于其他链接的网络实体中。通过使用该信息，调度器能确定MS能够对其接收的消息作出响应的最早时间，并且由此在所需要的精确时间处为MS分配上行链路带宽。本实施例需要修改初始网络进入控制消息(即MAC管理消息，如RNG_REQ，RNG_RSP)的内容，以包括可选的控制消息字段，MS可使用该可选的控制消息字段来指示其处理能力。调度器可操作用于通过读取附加到现有控制消息上的可选字段，尤其附加到媒体访问控制管理消息上的用于指示移动站处理能力的TLV字段，来接收用于告知移动站处理能力的通知。

替代地或者附加地，在第二个实施例中，调度器可确保MS在处理下行链路消息期间不受到打扰，例如通过确保在预期的答复时间之前没有为MS调度的其他消息。换句话说，调度器进行操作，以确保在移动站能作出响应之前，移动站将不受到其他被调度的消息的打扰，使得移动站能在确定的时间内响应下行链路消息。以这种方式，通过强加“静默间隔”，调度器对来自MS的响应加速，在该静默间隔期间，MS不必在处理输入消息的同时解码其他的消息。这可通过可选的控制消息标记来完成，MS能使用所述可选的控制消息标记向BS指示是否期望静默间隔。不管MS的指示如何，BS能随意决定强加静默间隔。

参考图3和4，根据第一个实施例，在同步到BS的帧结构之后，MS向BS传送它的处理能力。具体来讲，这可通过将其处理能力(1)包括到早期的MAC管理控制消息中(例如，在如图所示的RNG_REQ中)来实现。处理能力可表示：MS足够快(图3)到能在一帧内对消息作出响应，或者表示：MS较慢(图4)并且仅能在随后的帧中对消息作出响应。具体来讲，处理能力可被包括在“类型、长度、值”(TLV)三元组中，作为在控制消息末尾处的可选字段，该可选字段可被容易地添加或去除。例如，“值”字段可包含MS的处理能力(例如，字节/毫秒处理器速度或其他参数)。“类型”字段定义包括何种类型的信息，并且“长度”字段以字节为单位定义信息的长度。通过使用TLV，可由调度器“即时地”解码消息。换句话说，TLV字段的内容不是预定的，而是可由调度器通过查找类型和长度字段，来确定该字段中接下来出现什么、以及它是多大。

应该认识到的是，所定义的MS的“处理能力”包含许多参数。需要向调度器通知可影响移动站的响应时间的所有因素的效果，并且与构建移动站的方法(例如，软件结构、板上处理器的速度、可用的存储量，等等)相关。在实践中，不要求MS提供其部件的具体描述(因为这并一定很有用)，但是MS将提供对于特定操作的处理时间和处理速度能力的估计。例如，MS能为各操作提供其处理能力的估计，其取决于MAC管理消息的大小。例如，MS可以为MS消息加密/解密提供字节/毫秒值，其定义了某一层能够依据MAC管理消息的大小，多快地对该MAC管理消息进行解码或编码。此外，可以由MS来指示出对于与更高层相关的延迟的绝对延迟估计，这里主要考虑的不是MAC管理信息的大小，而是它包含的信息的类型。对于这些参数来说，可以发送TLV来向调度器告知下行链路消息的精确处理时间，或告知需要时间保护带来作出答复。稍后，调预期能多快得到调度器为MS提供精确时间来完成其链路答复传输。

在操作中，在MS能提供上行链路响应之前，由MS提供的任何信息可以包括最小延迟、精确延迟或最大延迟。最小延迟是MS能在响应之前完成下行链路消息处理的最早时间。精确延迟是对于其当前处理负荷，MS能在响应之前完成下行链路消息处理的精确时间。最大延迟是MS将在响应之前完成下行链路消息处理的容许时间，其中MS将按照需要来分配优先权，以完成下行链路消息处理。在所有情况中，MS都将规定延迟估计是否是在如下假定下提供的：假定允许MS无中断地处理入局的下行链路管理消息。

当基站发送下行链路消息(2)时，调度器能基于MS的处理能力计算它预期能多久得到对于该下行链路消息的上行链路消息答复。如果MS的处理能力表示预期答复上行链路消息在该帧之内(图3)，则BS确保在下行链路消息和上行链路分配之间有足够时间(3)供MS处理下行链路消息。如果MS的处理能力表示答复上行链路消息预期在随后的帧内(图4)，则BS调度上行链路分配，供MS在随后的帧内在需要的时候处理下行链路消息。可选地，调度器确保在MS处理下行链路消息期间(4)不向MS调度任何其他的下行链路消息。这种所谓的“静默间隔”确保MS不被打断，并且有时间解码并处理下行链路消息和作出答复。

调度器将以下面三种方式，来使用它从MS接收的处理能力信息：

第一，如果MS能在单个帧的持续时间内处理消息并答复，则每当调度下行链路消息时，调度器便还在相同的帧内为MS分配上行链路带宽。特别是，MS对在网络进入处理中涉及到的各种MAC管理消息所需要的处理时间，提供详细估计。实质上，MS估计它将花费多长时间对各种消息作出响应。它还指示出：这些估计是否应该被用于上行链路带宽分配，或者纯粹为比较的目的来提供它们。为精确地预测或确定MS何时需要上行链路带宽的时间，BS将使用由MS提供的信息。应注意的是，表示出较慢处理能力的移动站可能无法在同一帧内作出响应。对于这些移动站来说，如图4所示，将在稍后的帧内，在需要的时候分配上行链路传输机会。

第二，调度器努力容许在一帧内有尽可能多的时间供MS处理入局消息。换句话说，调度器确保在帧内尽可能早地将下行链路消息发送给MS，并且答复消息的上行链路分配在帧内尽可能晚(或如所需一样晚)地出现。相同的技术也可被用于如下情形，其中下行链路消息和上行链路带宽分配出现在不同的帧内，以允许MS有尽可能多的时间来作出响应。

第三，为了使MS能够快速处理消息，调度器确保MS在它接收到下行链路管理消息的时间、为响应分配上行链路带宽的分配时间之间，不需要解码任何消息。为了精确地确定MS何时将需要上行链路带宽的时间，BS将使用由MS提供的处理能力信息，并且如果需要，为了加速MS响应，它将在那个时间之前强加静默间隔。可以使用附加的标记来指示：所提供的估计是否假定了强加“静默间隔”。在作出是否强加静默间隔的决定时，调度器可以考虑该移动站的关于是否期望这样做的指示。

相对于MAC管理消息来影响MS的响应时间的主要因素如下：

1.前向纠错(FEC)解码/编码：对入局消息进行分析所花费的时间取决于所使用的特定FEC方案(由DIUC指示)、以及该入局消息的大小。相似地，准备好出局的消息所花费的时间也取决于所使用的特定FEC方案、以及该出局的消息的大小。

2.循环冗余码(CRC)校验/计算：主要是入局/出局消息的大小的函数。

3.消息认证码(HMAC/CMAC)校验/计算：主要是入局/出局消息的大小的函数。

4.MAC状态机处理：这取决于所接收的MAC管理消息的类型和它包含的信息的类型。

5.软件结构和操作顺序：如先前提及的，一些MS可受益于在处理一个特殊的消息的同时不必解码其他的消息。在此情况下，期望的是由BS创建“静默间隔”，以便加速在MS上的处理时间。MS需向BS指示这是否成为一项因素，并且所提供的估计是否假定了来自BS的这种行为。

BS能以许多不同的方式使用所提供的信息：

1.使用所提供的处理估计，在处理时间所指示的时间处提供上行链路带宽分配。如果MS已指示静默间隔能够有助于加速处理，则BS应确保MS不必在其间解码其他输入消息(见图3)。如果静默间隔无益于MS，则BS可决定不强加它们(例如，见图4)。

2.仅为比较的目的来使用所提供的处理估计(即，确定在与它连接的MS之中哪一些是最快的)，并且与较慢的MS相比，更经常地或更早地为最快的MS调度上行链路带宽。

当MS提供它的处理能力的描述时，它也能指示该信息应当怎样由BS使用(上面的情况1或2)。

在优选实施例中，MS在可选的TLV字段中发送它的处理能力，该字段可被包括在任何MAC管理消息中。期望的是，将这个TLV包括到在网络进入程序中出现很早的管理消息中，最早是在测距(ranging)请求(RNG_REQ)消息。当MS试图执行网络进入或网络再进入，并且MS在网络进入过程中想要向BS指示出其处理入局的MAC管理消息、以及生成下一个上行链路MAC管理消息所需要的时间时，至少一个特定处理能力参数被包括到RNG_REQ消息中。处理能力参数包括确定网络进入管理消息处理能力和处理延迟。表1示出可被包括到任何MAC管理消息中的特定消息编码。

表1

名称	类型(1字节)	长度	数值(可变长度)
				网络进入管理消息处理延迟	XX	可变	组合TLV以指定在网络进入期间处理入局的MAC管理消息以及生成下一个上行链路消息所需要的时间

更具体来讲，表2示出网络进入管理消息处理延迟的组合TLV的组成部分。

表2

名称	类型(1字节)	长度	数值(可变长度)
				标记	1	1	位#0：数值1表示：BS应使用所提供的估计，为上行链路MAC管理消息中的下一个确定和/或抢先分配上行链路带宽。数值0表示：所提供的估计表示最大延迟。位#1：数值1表示：当MS不必在处理入局消息的同时对其他的MAC管理消息进行解码时，能减少用于入局的管理消息的响应时间。位#2-位#7：保留的，应被设置为0

FEC处理延迟	2	3-15	最初的两个字节是表示为哪一个DIUC码处理包括了估计的标记。位#0-位#12：如果位#N被设置为1，则包括了由DIUC＝N描述的FEC所需要的处理时间估计。位#13-位#15：保留的，应被设置为0最初的两个字节后跟随多个字节，其数目等于在最初两个字节中被设置为1的位的数目。这些字节的每一个以字节/毫秒为单位表示用于相应DIUC的处理时间。应按照加入(acceding)DIUC码的顺序列出处理延迟字节，忽略在标记字节中将其相应标记设置为0的DIUC码。
				CRC处理延迟	3	1	CRC校验所需要的时间，其作为入局的MAC管理消息的大小(以字节为单位)的函数以字节/毫秒为单位。
HMAC/CMAC延迟	4	1	校验HMAC/CMAC元组所需要的时间，其作为入局的MAC管理消息的大小的函数要的时间。以字节/毫秒为单位。

MAC层处理延迟

5

3-12

最初的两个字节是表示包括了入局的MAC管理消息的类型的标记，已为所述入局的MAC管理消息估计了响应时间。位#0：对于RNG_RSP的响应(状态“继续”)位#1：对于RNG_RSP的响应(状态“成功”)位#2：对于封装EAP消息的PKM_RSP的响应位#3：对于包含SA Challenge的PKM_RSP的响应位#4：对于包含SA-TEK-Response的PKM_RSP的响应位#5：对于REG_RSP的响应位#6：对于DSA_RSP/DSC_RSP的响应位#7：对于DSA_REQ/DSC_REQ的响应位#8：对于具有MOB_HO_的INDDSA_REQ/RSP的响应位#9-位#15：保留的，应被设置为0以在最初的两个字节之后跟随的多个字节的形式来包括实际的响应延迟估计。每个延迟估计是一个字节长，并且这些单元等于一个OFDMA码元的持续时间。仅仅为在最初的两个字节中被设置为1的那些字节所标识出的消息提供响应延迟估计。这些包含延迟估计的字节以与在最初两个字节中的对应标记位相同的顺序出现。对于所有指示出的消息，MS能使用它已经获得的(例如，来自于切换最优化TLV)、与在网络进入过程中能被跳过的消息有关的信息，以便确定它将生成什么消息作为响应和相关的延迟将是什么样。

处理时间估计是在包含有入局的MAC管理消息的脉冲不包含任何其他消息(对于这一MS或其他的MS)的假设下提供的。通过将所有包含的TLV所描述的延迟组合起来，可由BS计算MS响应入局消息所需要的总时间。开始时间应当是承载了如下管理消息的脉冲的终点，MS对该管理消息作出响应。当不包括TLV时，应不考虑由该TLV描述的处理时间。

如果标记TLV的位#0被设置为1，则所提供的估计也包括在网络进入序列中由MS准备下一个上行链路MAC管理消息所需要的时间，并且BS可使用该总延迟来确定MS需要上行链路带宽分配的时间。

当MS发送RNG_REQ MAC管理消息时，为了向BS指示该MS能多快地处理入局的MAC管理消息，该MS可包括网络进入管理消息处理延迟TLV。此MS也可将这个TLV包括到其他MAC管理消息中，优选地，是包括到在网络/再进入过程中很早出现的消息中。如果MS发送其中标记部分(见表2)中的位#0被设置为1的网络进入管理消息处理延迟，则当BS在网络进入过程期间向MS发送MAC管理消息时，其能够使用规定的延迟来估计MS在网络进入处理中将在何时处理完消息并且准备继续下一个消息。

此外，当网络进入管理消息处理延迟TLV的标记部分(见表2)中的位#1被设置为1时，通过确保MS在处理入局消息时不受到打扰(即不需解码其他的消息)，BS能加速在MS处的对于入局MAC管理消息的处理。我们将由BS保持MS不受打扰的这段时间称为静默间隔。无论网络进入管理消息处理延迟TLV中的位#1是否被设置为1，BS都能按照它自己的判断来强加静默间隔。

参考图6，本发明特别包括用于快速获取在移动站和基站之间的通信系统中的无线宽带通信链路的方法。该方法包括提供调度器的第一步骤100。下一步骤102包括，通过将可选字段添加到现有的控制消息，例如将TLV字段附加到媒体访问控制管理消息中以表示移动站处理能力，来向调度器通知移动站的处理能力。

在第一个实施例中，下一步骤104包括由调度器使用来自通知步骤102的处理能力，来确定移动站能在同一帧或在随后的帧中对下行链路消息作出响应的时间。此步骤可包括对下列中的至少之一进行确定：MS能响应的最早时间，MS能响应的精确时间，和/或MS能响应的最大时间。然后确定105移动站是否能在一个帧的持续时间内对消息作出响应。

如果MS能在同一帧内作出响应，则下一步骤包括由调度器在该选定帧内为移动站分配106上行链路带宽，以在确定步骤104中确定的时间处响应下行链路消息。否则，调度器在确定帧内为移动站分配上行链路带宽，以在确定步骤104中确定的时间处响应下行链路消息。

下一步骤包括在第一帧中从基站向移动站发送108、109消息。

在第二个实施例中，如果MS能在同一帧内作出响应，则下一步骤包括110确保在响应步骤之前移动站不会被另外的消息打扰，使得移动站能在确定的时间内响应下行链路消息。具体来讲，此步骤包括确保直到确定步骤104中所确定的时间为止，都没有为移动站调度其他的消息。由于即使有一些中断，MS也能在下一帧中作出响应，因此，如果MS不能在同一帧内作出响应，则此步骤是可选择的。

下一步骤包括在所分配的时间点处，或者如果MS能够做、便在同一帧结束之前，或者如果MS不具有充分的处理能力、便在随后的帧期间，由移动站响应112来自基站的消息。

优选地，发送步骤108尽可能早地发生在单个帧之内，并且响应步骤112在单个帧内最晚是在满足移动站对下行链路消息正确作出响应的需要的时候发生，其中确定步骤104包括，在发送步骤108和响应步骤112之间，调度器在给定移动站处理能力的情况下，为移动站提供充足的时间来处理下行链路消息。

所提出的如上述所述的方法对能够以少于单个帧持续时期的时间处理入局消息的移动站而言，在网络进入和切换延迟方面会带来显著利益。对于选择大的帧持续时间(在802.16e中，帧持续时间范围可以从二到二十毫秒)的系统来说，这尤其是对的。

参考图5，本发明允许在一个帧而不是在两个或更多帧内完成消息对的交换，因此加速了网络进入处理。当使用步骤A的现有技术处理时，在现有技术中消息对交换花费两帧或更多(在图5的示例中示为两帧)，则MS的进入或切换能够花费十五帧。当使用步骤B的本发明过程时，在本发明过程中消息对交换花费一帧，则MS的进入或切换可以仅仅花费十帧。基于延迟分析研究，本发明能将网络进入延迟减少五个帧持续周期的量，这对于一个典型的五毫秒的持续时间来说等于25毫秒。

因此，本发明在切换延迟方面能提供33％的改进，而且更重要的是，它能将切换延迟减少到低于50毫秒延迟预算阈值的数字，所述50毫秒延迟预算阈值的数字是完整移动性应用所通常需要的。通过使用本发明而得到的最终增益随着需被交换的消息数目的增加而增加。

即使没有快速到足以在同一帧内作出答复的移动站而言，BS仍能提出更精确的预测或确定，并且当MS需要它时(在哪一帧中，以及在该帧中的何处)，分配上行链路带宽，而不是进行可能出现得太早或太晚的一些“盲目”分配。优选地，最好的情况是允许在同一帧内作出响应，但是即使这样做是不可能的，本发明依旧会提供处理时间增益。

此外，即使移动站不提供精确的响应时间估计，而是仅提供最小或最大值(在此情况下，响应时间不能用来计算将需要上行链路带宽的精确时间)，本发明依然有利，因为调度器现在能够根据每一个为最小或最大响应时间提供的数字，按照处理速度的顺序为用户分等级，并且更经常地或更早地将UL带宽简单地分配给更快的用户。在BS不能精确地知道响应在什么时间准备好的情况下，这些依然是“盲目”分配，但是这些分配有更高的机会成为有用的(即较快的MS可能响应较快)。

如上所述的本发明适用于无线宽带通信系统。尽管这里使用的本发明的示例具体面向IEEE 802.16e，但应认识到的是，通过适当的修改，本发明可被有益地应用到其他无线宽带通信系统，包括蜂窝通信系统。

虽然已经参考其特定实施例来具体示出和描述了本发明，但本领域技术人员将理解的是，可作出各种改变以及代替其中元件的等价物，而不超出所附权利要求中提出的本发明的范围。因此，说明和附图应被看作是图解说明性的，而不是限制性的意义，并且所有这种改变和代替意图被包括在本发明的范围内。

上面已经结合具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。但是，这些益处、优点、问题的解决方案和可促使益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的的元件不应被理解为对于任一或所有权利要求的严格的、需要的或必要的特征或元件。如其中所使用，术语“包括”、“包含”或它的其他变化都旨在涵盖非排除性的包括，使得包括一系列元件的处理、方法、物品或装置不仅包括那些元件，而且可包括没有明确列出的或这种处理、方法、物品或装置所固有的其他元件。进一步理解的是，使用如第一和第二、上和下等相关术语仅用以区别一个实体或行动与另一个实体或行动中，无需要求或暗示这种实体或行动之间的任何实际的这种关系或顺序。

Claims (10)

1.一种用于快速获取在移动站和基站之间的通信系统中的通信链路的方法，该方法包括步骤：

提供调度器；

向调度器通知移动站的处理能力；

使用来自通知步骤的处理能力来确定移动站能够对下行链路消息作出响应的时间；

在确定步骤中确定的时间为移动站分配上行链路带宽，以对下行链路消息作出响应；

从基站向移动站发送消息；并且

由移动站在所分配的时间对来自基站的消息作出响应。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述发送步骤和响应步骤发生在同一帧内。

3.如权利要求2所述的方法，其中如果确定步骤确定移动站能在一帧的持续时间内对消息作出响应，那么每当在发送步骤中调度下行链路消息时，分配步骤在同一帧内分配上行链路带宽，使得发送步骤和响应步骤发生在同一帧内。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：确保在响应步骤之前移动站不会受到其他消息打扰，使得移动站能在确定的时间内响应下行链路消息。

5.如权利要求4所述的方法，其中确保步骤包括确保直到来自确定步骤的确定时间为止，不存在为移动站调度的其他消息。

6.如权利要求1所述的方法，其中通知步骤包括通过将可选字段添加到现有的控制消息中，移动站将它的处理能力通知给基站。

7.如权利要求6所述的方法，其中可选字段是被附加到媒体访问控制管理消息的TLV字段，其表示出移动站的处理能力。

8.如权利要求1所述的方法，其中发送步骤尽可能早地在单个帧内发生，并且响应步骤在所述单个帧内满足由移动站对下行链路消息作出正确响应所需要的时间尽可能晚地发生，并且其中确定步骤包括，在发送步骤和响应步骤之间，在给定移动站处理能力的情况下，调度器为移动站提供充足时间来处理下行链路消息。

9.一种用于快速获取在移动站和基站之间的通信系统中的无线宽带通信链路的通信系统，该通信系统包括：

表示移动站处理能力的信息；和

调度器，其可操作用于接收信息，并确定在选定帧中的、该移动站可在同一帧内对下行链路消息作出响应的时间，该调度器在所述选定帧内为移动站分配上行链路带宽，以在确定的时间响应下行链路消息，其中，

当在帧中从基站向移动站发送消息时，在同一帧结束之前，移动站能在分配的时间对消息作出响应。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述调度器操作以确保在移动站能够作出响应之前，移动站不会被其他调度的消息打扰，使得移动站能在确定的时间内对下行链路消息作出响应。

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