CN101401338A - 用于在无线通信系统中执行资源分配和通信的设备和方法以及使用其的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统中分配资源的方法。所述方法包括将整个频率资源划分为每个具有多个子信道的子带，设置所述子带的每个中的至少一个子信道作为宽带资源，并且向移动站提供子带和宽带信息；以及当存在与特定移动站进行通信的需求时，根据与所述移动站的信道条件，来确定子带资源和宽带资源中的一个作为所分配的资源。

Description

用于在无线通信系统中执行资源分配和通信的设备和方法以及使用其的系统
技术领域
本发明一般涉及用于在无线通信系统中分配资源的设备和方法以及使用其的系统，且具体地，涉及用于在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统中分配资源的设备和方法、以及使用其的系统。
背景技术
无线通信系统已经发展为允许用户执行地点独立通信(locationindependent communication)。提供语音服务的无线通信系统是典型的无线通信系统。随着通信技术的快速进步，提供语音服务的无线通信系统正在发展以提供数据服务。
在无线通信系统中，已经为数据服务进行了有关各种方法的研究，并且已经对用于使用FDMA来提供数据服务的方法进行了调查。具体地，已经对正交频分复用(OFDM)(一种FMDA)进行了大量的研究，以不但在无线系统中而且在有线系统中提供高速数据服务。作为使用多载波来提供数据的方案的OFDM是一种多载波调制(MCM)，在传送之前将串行输入码元流转换为并行码元流，并利用正交的副载波(即，副载波信道)对它们进行调制。利用副载波来区分几个用户的基于OFDM的系统(即以向不同用户分配不同副载波的方式来支持几个用户的基于OFDM的系统)一般被称为正交频分多址(OFDMA)。
参考图1，现在将对其中在OFDMA系统中分配资源的示例作出描述。图1示出了在一般的OFDMA系统中由移动站(MS)利用所分配的资源来传送数据的示例。
在图1中，网格中的附图标记101表示在频域中由一个或多个副载波组成、并且在时域中由一个或多个OFDM码元组成的特定资源。通过斜线画出阴影线的部分指示为第一MS(MS1)的数据传送所分配的资源，而通过双斜线画出阴影线的部分指示为第二MS(MS2)的数据传送所分配的资源。如在此所使用的，术语“资源”是指时域和频域中的资源，并且指示时间轴中的OFDMA码元和频率轴中的副载波。MS1和MS2使用的用于数据传送的资源在没有时间变化的情况下连续地使用特定频带。这个资源分配方案或数据传送方案选择具有好信道状态的频率区域，并在所选择的频域中向每个MS分配资源，从而利用有限的系统资源来最大化系统性能。
例如，对于MS1经历的无线信道，频域中通过斜线指示的部分优于其他频域。然而，对于MS2经历的无线信道，频域中通过双斜线指示的部分优于其他频域。用于从频域中选择具有好信道响应的频率区域和在所选择的频域中分配资源的方案一般被称为“频率选择性资源分配”或“频率选择性调度”方案。虽然为了方便已经通过示例的方式对上行链路(即，从MS向基站(BS)的数据传送)作出了以上描述，但是相同的描述也可以被应用于下行链路(即，从BS向MS的数据传送)。对于下行链路，通过斜线画出阴影线的部分和通过双斜线画出阴影线的部分指示了BS向MS1传送数据所使用的资源和BS向MS2传送数据所使用的资源。然而，频率选择性调度不总是可用的。例如，对于高速移动的MS，由于信道状态的快速改变，所以频率选择性调度是不可用的。该原因如下。在BS调度器为特定MS选择了具有较佳信道状态的频率区域并且向该MS分配了所选择的频域中的资源之后，当MS从BS接收资源分配信息并且利用所分配的资源而实际传送数据时，信道环境可能已经发生了相当大的改变。因此，不可能保证所选择的频率区域具有较佳的信道状态。在此情况下，跳频方案是可用的。应注意的是，使用跳频方案并不限于频率选择性调度方案的不使用。
图2示出了其中在一般的OFDMA系统中使用跳频方案的示例。附图标记201表示与图1中通过附图标记101表示的资源相同的特定资源。
参考图2，要注意的是，一个MS使用的用于数据传送的资源在时域中经受连续的变化(跳变)。这个跳频处理有助于数据传送经历的信道质量和干扰的随机化。
然而，在预定时间中仅使用OFDMA中的跳频方案或分配特定频带的方案不能增加资源效率。
混合自动重发请求(HARQ)技术是用于在一般的无线通信系统中增加数据传送可靠性和数据吞吐量的主要技术之一。HARQ是指自动重发请求(ARQ)和前向纠错(FEC)的组合技术。作为在有线/无线数据通信系统中普遍使用的技术的ARQ是指以下这样的技术，其中发射机根据预定方案向传送数据分组指定序列编号并传送该分组，而数据接收机向发射机发送对于在使用所述编号所接收的分组之中具有缺失编号的分组的重传请求，从而实现可靠的数据传送。FEC是指以下这样的技术，其根据规则向传送数据添加冗余比特并传送该数据，比如卷积编码或turbo编码，从而克服数据传送/接收处理中发生的噪声和衰落环境中发生的误差。以这种方式，FEC解调该原始传送的数据。在使用作为ARQ和FEC的组合技术的HARQ的系统中，数据接收机通过对所接收的数据进行反向FEC处理而解码的数据执行循环冗余校验(CRC)检查，来确定误差存在/不存在。如果CRC校验结果指示不存在误差，则数据接收机向发射机反馈确收(ACK)信号，这样发射机可传送下一个数据分组。然而，如果CRC校验结果指示在所接收的数据中存在误差，则数据接收机向发射机反馈未确收(NACK)信号，这样发射机可重传该先前传送的分组。接收机对该重传的分组和该先前传送的分组进行组合，从而获得能量和编码增益。与不支持这种组合的传统ARQ相比，HARQ可以获得较高的性能。
图3示出了其中基于HARQ传送数据的示例。在图3中，水平轴指示时间轴。块301、302、303和311中的每个示出了一个子分组的传送。也就是说，一般的HARQ系统为了成功地传送一个分组而传送几个子分组。每个块中所示的编号指示用于对应的子分组的标识符。例如，“0”所指示的子分组是在传送一个分组的处理中最初传送的子分组。如果首先传送“0”所指示的子分组，则数据接收机接收该子分组，并然后尝试对其进行解调。图3中示出了首先传送的子分组的解调失败。也就是说，如果确定数据传送中存在误差，则接收机反馈NACK信号。接收到NACK信号的发射机传送下一个子分组，即通过子分组标识符“1”指示的子分组。一旦接收到具有编号“1”的子分组，数据接收机就对子分组#0和子分组#1进行组合，并然后重新尝试解调。图3示出了数据接收机甚至对子分组#0和子分组#1的组合子分组的解调失败。因此，因为数据传送中存在误差，所以接收机再次反馈NACK信号。重复进行以上处理，直到数据接收机成功接收到该传送子分组为止，或者直到传送到达重传的最大次数为止。图3中示出了当接收机接收到与第三传送对应的子分组#2时它解码成功。为了防止接收机由于在子分组解码中的连续失败而连续传送相同的子分组，特定的系统可以限制重传的次数。
HARQ作为非常有用的方法而普遍用于无线通信系统中。因此，存在一种甚至在使用OFDMA的无线通信系统(OFDMA无线通信系统)中为了资源分配而使用HARQ的需要。
发明内容
本发明解决至少上面描述的问题和/或缺点，并提供至少以下描述的优点。相应地，本发明的一方面在于提供一种能够在无线通信系统中有效分配资源的设备和方法、以及使用其的系统。
本发明的另一方面在于提供一种能够在OFDMA无线通信系统中有效分配资源的设备和方法、以及使用其的系统。
本发明的又一方面在于提供一种能够在使用HARQ的OFDMA无线通信系统中有效分配资源的设备和方法、以及使用其的系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在使用FDMA的无线通信系统中分配资源的方法。所述方法包括：将整个频率资源划分为每个具有多个子信道的子带，将所述子带的每个中的至少一个子信道设置为宽带资源，并且向移动站提供所述子带和宽带信息；以及当存在与特定移动站进行通信的需要时，根据与所述移动站的信道条件来确定所述子带资源和宽带资源中的一个作为分配的资源。
根据本发明的另一方面，提供了一种在使用FDMA的无线通信系统的接收机中的通信方法。所述方法包括：接收指示整个频率资源之中的每一子带具有多个子信道并且所述每一子带中的至少一个子信道被设置为宽带资源的资源信息；一旦接收到资源分配信息，则检查所分配的资源的类型；以及根据所分配的资源的类型来执行通信。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于在使用FDMA的无线通信系统中分配资源的设备。所述设备包括：控制器，用于使用与移动站的信道条件和指示整个频率资源之中的每一子带具有多个子信道并且所述每一子带中的至少一个子信道被设置为宽带资源的资源信息，来控制宽带资源和子带资源中的用于传送数据的资源分配；传送数据发生器，用于根据所述控制器分配的资源来将传送数据转换为传送格式；以及发射机，用于将传送数据发生器的输出转换为传送频带中的信号，并且输出无线电信号。
根据本发明又一方面，提供了一种FDMA无线通信系统中的接收机设备。所述设备包括：接收机，用于接收指示整个频率资源之中的每一子带具有多个子信道并且所述每一子带中的至少一个子信道被设置为宽带资源的资源信息，并且接收资源分配信息和数据信号；频率分离器，用于输出所述接收机的输出中的所分配的资源；信道解码器，用于对所述频率分离器的输出进行解码，并且输出所述解码结果；以及控制器，用于从资源分配信息中检查所分配资源的类型，并且根据是分配宽带资源还是分配至少一个子带来控制所述频率分离器的输出。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于在使用FDMA的无线通信系统中执行资源分配和通信的系统。所述系统包括：基站，用于设置指示整个频率资源之中的每一子带具有多个子信道并且所述每一子带中的至少一个子信道被设置为宽带资源的资源信息，当存在与特定移动站进行通信的需要时，根据与所述移动站的信道条件来将所述子带资源和宽带资源中的一个确定为所分配的资源，向每个移动站提供对应的信息，并且使用所分配的资源来执行与移动站的通信；以及移动站，用于一旦接收到资源分配信息，则检测所分配的资源的类型，并且根据所分配的资源的类型执行通信。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1图示了在一般的OFDMA系统中由MS利用所分配的资源来传送数据的示例；
图2图示了其中在一般的OFDMA系统中使用跳频方案的示例；
图3图示了其中基于HARQ传送数据的示例；
图4概念地图示了根据本发明第一实施例的用于通信的频率资源的分配；
图5概念地图示了根据本发明第二实施例的用于通信的频率资源的分配；
图6图示了MS使用根据本发明第一、第三和第四实施例分配的资源来传送数据的处理；
图7图示了MS使用根据本发明第二实施例分配的资源来传送数据的处理；
图8图示了根据本发明的数据发射机；
图9图示了根据本发明的数据接收机；
图10图示了根据本发明第三实施例执行的全局跳变(global Hopping)和局部跳变(Local Hopping)；以及
图11图示了根据本发明第四实施例执行的全局跳变和局部跳变。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明的优选实施例进行描述。在以下描述中，为了清楚和简明，已经省略了在此并入的已知功能和配置的描述。
虽然为了方便而在以下参考正交频分多址(OFDMA)系统对本发明作出描述，但是本发明的资源分配方案不但可以用于OFDMA系统，而且可以用于任何频分多址(FDMA)系统。另外，虽然为了方便而将本发明应用于通过基站(BS)向移动站(MS)的资源分配，但是本发明可以按照相同的方式应用于下行链路传送和上行链路传送两者。
为了描述本发明提供的频率选择性资源应用、跳频和混合自动重发请求(HARQ)的组合应用方法以及使用该方法的传送/接收设备，在此使用的术语的定义如下。
(1)子带意味着其中执行频率选择性资源分配或频率选择性调度的频带单位。也就是说，假定当频率选择性资源分配可用时，资源分配实体(调度器)可以确定频域的子带单位中的信道质量的相对优越性。例如，假定当整个系统频带是10MHz并且子带是625KHz时，资源分配实体可以确定10-MHz频带中存在的16个子带中的哪个子带的信道质量较为优越。
(2)宽带意味着整个系统频带、或其中独立应用资源分配方案的频带。例如，当整个系统频带是10MHz并且资源分配应用到所述10MHz时，宽带是10MHz。然而，当10MHz被划分为两个5-MHz频带并且资源分配独立地应用到所述两个5-MHz频带时，宽带是5MHz。
(3)子信道意味着其中向特定MS分配资源的基本单位。子信道由频率轴中的一个或多个副载波、和时间轴中的一个或多个OFDM码元组成。应注意的是，本发明不限于用于生成特定子信道的方法。
(4)时隙意味着其中传送一个子分组的时间轴单位。一个时隙定义在与一个或多个子信道对应的OFDM码元上。
(5)逻辑信道指示向用户分配的逻辑信道。一般地，在类型上独立于物理资源或信道而定义逻辑资源。
(6)物理信道意味着实际向用户分配的物理资源。取决于通信系统的信号传送方案和多址接入方案来确定物理资源的类型，并且存在用于定义物理资源与逻辑资源之间的映射关系的需要。例如，在OFDMA发射机中，通过多个OFDM码元和多个副载波(或频率资源)定义的一组多个物理资源可以被定义为一个物理信道。
(7)跳变意味着被映射到可以在时间方面固定的一个逻辑信道的物理信道。然而，当映射关系根据特定规则在时间方面改变时，这称为跳变。也就是说，跳变意味着为了实现诸如分集增益的性能改善或为了实现安全目标而在物理信道中改变逻辑信道到物理信道的映射方法的操作。
(8)跳变序列意味着以下规则，基于该规则将逻辑信道映射到物理信道。为了表达这个规则而给定的编号的序列是跳变序列。
(9)局部跳变意味着其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同子带中的相同或不同的物理信道的操作。
(10)子带跳变指示其上传送特定物理信道的子带改变为相同或者不同的子带的操作。
(11)全局跳变指示其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同或不同子带中的物理信道的操作。全局跳变可以被表达为局部跳变和子带跳变操作的合并操作。
(12)局部跳变序列指示根据时间的局部跳变中的逻辑信道与物理信道之间的映射规则。
(13)子带跳变序列指示当执行子带跳变时根据时间传送的子带序列。
(14)全局跳变序列指示根据时间的全局跳变中的逻辑信道与物理信道之间的映射规则。
基于上面所定义的术语，现在将通过以下四个实施例来对本发明提供的频率选择性资源应用、跳频和HARQ的组合应用方法以及使用该方法的传送/接收设备和系统进行描述。
1.第一实施例
第一，在发射机和接收机之间确定子带的数量。执行该确定，这样BS向其系统中的所有MS提供有关子带数量的信息。例如，如果该确定为整个系统频带是10MHz并且子带是625KHz，则整个系统频带中存在16个子带。
第二，将整个系统频带划分为用于宽带跳变HARQ(WBH-HARQ：Wide-Band Hopped HARQ)的频带和用于子带跳变HARQ(SBH-HARQ：Sub-Band Hopped HARQ)的频带。用于WBH-HARQ的频带的特征在于它均匀地分布在整个频带上，而用于SBH-HARQ的频带的特征在于它是特定子带中的除了用于WBH-HARQ的频带之外的频带。
第三，BS向每个MS分配用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部，或者向每个MS分配用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部。BS可以向一个MS分配用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部、以及用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部两者。
第四，被分配了用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部的MS在用于WBH-HARQ的频带上限制性地执行HARQ和跳频的同时，传送数据。在此情况下，BS和MS根据它们之间的全局跳变序列定义的规则来执行跳变。全局跳变由首先执行的局部跳变和它的接着执行的子带跳变组成。在每个跳变中，逻辑信道与物理信道之间的映射、和其上传送逻辑信道的子带与其上传送物理信道的子带之间的映射被分别定义为局部跳变序列和子带跳变序列。
被分配了用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部的MS在与所分配的频带对应的子带中执行跳频的同时，执行HARQ操作。在此情况下，MS在子带中的除了指定的用于WBH-HARQ的频带之外的频带上执行跳频操作。类似地，BS和MS根据它们之间的局部跳变序列定义的规则来执行跳变。
参考图4，现在将对根据本发明第一实施例的资源分配方法作出描述。水平轴指示时间轴，而垂直轴指示频率轴。附图标记401所表示的一个小块指示一个子信道。附图标记402所表示的频率轴中的编号指示用于频域中的子信道的索引。附图标记403所表示的时间轴中的编号指示用于时域中时隙的索引。在图4中，一个子带由4个子信道组成。也就是说，子信道#0～#3构成子带#0，子信道#4～#7构成子带#1，子信道#8～#11构成子带#2，并且子信道#12～#15构成子带#4。
如上所述，整个频带由4个子带组成，并且每个子带是其中执行频率选择性资源分配的单位。在这16个子信道中，子信道#2、#6、#10和#14是使用WBH-HARQ的子信道。这通过附图标记405示出。在时隙#0中，BS向MS1～MS7分配子信道。在图4的示例中，在时隙#0中，BS向MS1 406分配子信道#15，向MS2 407分配子信道#13，并且向MS3 408分配子信道#12。也就是说，向所述三个MS分配除了使用WBH-HARQ的子信道之外的子信道。因此，所述三个MS在与它们的所分配的子信道对应的子带(图4的示例中，全部与子带#3对应)中执行HARQ和跳频的同时，传送数据。向MS1406指定的跳变序列是向MS1 406分配的对齐(aligned)物理信道编号15-13-12-15。向MS1 406分配特定逻辑信道，并且随着时间推移，这被映射到物理信道#15、#13、#12、#15......。局部跳变序列仅仅是示例，并且另一规则或者表达方法也是可能的。例如，其中局部跳变序列是3-1-0-3并且子带跳变序列被固定为3-3-3-3的这种表达也是可能的。在此情况下，最终的跳变序列可以被表达为等式(1)。
跳变序列＝(全局跳变序列)×(每子带的子信道的数目)+(局部跳变序列)                                  ...(1)
应注意的是，在与除了使用WBH-HARQ的子信道之外的所分配的子信道对应的子带中执行跳频。在时隙#0中，BS向MS4 409分配子信道#14，向MS5 410分配子信道#10，向MS6 411分配子信道#6，并且向MS7 412分配子信道#2。向所述四个MS分配的子信道#2、#6、#10和#14是使用WBH-HARQ的子信道。因此，所述四个MS在它们的所分配的使用WBH-HARQ的子信道中执行跳频的同时，执行HARQ。在此情况下，例如，向MS4 409分配的物理信道的对齐序列是14-10-2-6，并且这些值被确定为用于跳变的值。取决于局部跳变序列和子带跳变序列来确定这个序列。在此情况下，局部跳变序列被固定为2-2-2-2，而子带跳变序列被配置为3-2-1-2。所述两个序列之和给出3*4+2-2*4+2-0*4+2-1*4+2，生成14-10-2-6。虽然前述示例示出了其中向一个MS分配一个子信道的情况，但是应注意的是，可以向一个MS分配一个或更多子信道。
参考图4，现在将对其中在执行跳频-HARQ(SBH/WBH-HARQ)的同时传送数据的处理进行描述。向MS1 406分配子信道#15。向MS1 406分配除了使用WBH-HARQ的子信道#2、#6、#10和#14之外的子信道。因此，在数据传送期间，MS1 406在作为通过从包括所分配的子信道#15的子带#3中排除用于WBH-HARQ的子信道#14所获得的剩余子信道的子信道#12、#13和#15上执行SBH-HARQ的同时，传送数据。
现在将对其中执行SBH/WBH-HARQ的处理进行描述。MS1 406在时隙#0的子信道#15中执行初始传送。在初始传送之后，如附图标记404所示，MS1 406从BS接收NACK信号，并然后在时隙#4中执行第一重传。也就是说，MS1 406传送子分组#1。在重传期间，MS1 406通过使用时隙#4中的子信道#13(即，通过使用与用于初始传送的频带不同的频带)来执行跳频。在执行第一重传之后，MS1 406从BS接收机再次接收NACK信号，并然后在时隙#8中执行第二重传。也就是说，MS1 406传送子分组#2。在第二重传期间，MS1 406通过使用时隙#8中的子信道#12(即，通过使用与用于第一重传的频带不同的频带)来执行跳频。在执行第二重传之后，现在MS1 406从BS接收机接收ACK信号，并然后在时隙#12中执行新分组的初始传送。也就是说，MS1 406传送用于新分组的子分组#0。在新分组的初始传送期间，MS1 406通过使用时隙12中的子信道#15来执行跳频。以相同的方式，MS2 407和MS3 408在子带中执行SBH/WBH-HARQ的同时，传送数据。
在时隙#0中向MS4 409分配子信道#14。向MS4 409分配使用WBH-HARQ的子信道#2、#6、#10和#14之一。因此，在数据传送期间，MS4409在使用WBH-HARQ的子信道#2、#6、#10和#14上执行跳频的同时，执行HARQ。现在将对其中执行SBH/WBH-HARQ的处理进行描述。MS4 409在时隙#0的子信道#14中执行初始传送。在初始传送之后，MS4 409从BS接收NACK信号，并然后在时隙#4中执行第一重传。也就是说，MS4 409传送子分组#1。在第一重传期间，MS4 409通过使用时隙#4中的子信道#10(即，通过使用与用于初始传送的频带不同的频带)来执行跳频。在执行第一重传之后，MS4 409从BS接收机再次接收NACK信号，并然后在时隙#8中执行第二重传。也就是说，MS4 409传送子分组#2。在第二重传期间，MS4 409通过使用时隙#8中的子信道#2(即，通过使用与用于第一重传的频带不同的频带)来执行跳频。在执行第二重传之后，MS4 409从BS接收机再次接收NACK信号，并然后在时隙#12中执行第三重传。也就是说，MS4 409传送子分组#3。在第三重传期间，MS4 409通过使用时隙#12中的子信道#6来执行跳频。以相同的方式，MS5 410、MS6 411和MS7 412在执行宽带中的SBH/WBH-HARQ的同时，传送数据。
2.第二实施例
第一，在发射机和接收机之间确定子带的数量。执行该确定，这样BS向其系统中的所有MS提供有关子带数量的信息。例如，如果该确定为整个系统频带是10MHz并且子带是625KHz，则整个系统频带中存在16个子带。
第二，将时隙划分为仅用于WBH-HARQ的时隙和仅用于SBH-HARQ的时隙。
第三，BS向每个MS分配仅用于WBH-HARQ的时隙的部分或整个频带，或者向每个MS分配仅用于SBH-HARQ的时隙的部分或整个频带。BS可以向一个MS分配仅用于WBH-HARQ的时隙的部分或整个频带、以及仅用于SBH-HARQ的时隙的部分或整个频带两者。
第四，被分配了仅用于WBH-HARQ的时隙的部分或者整个频带的MS在仅用于WBH-HARQ的时隙上限制性地执行宽带上的HARQ和跳频的同时，传送数据。MS和BS使用它们之间的全局跳变序列来确定跳变规则。全局跳变序列可以被表达为如第一实施例所述的局部跳变序列和子带跳变序列的组合。被分配了仅用于SBH-HARQ的时隙的部分或者整个频带的MS限制性地在仅用于SBH-HARQ的时隙上、或限制性地在与所分配的频带对应的子带上执行跳频的同时，执行HARQ操作。MS和BS使用它们之间的局部跳变序列来确定跳变规则。
参考图5，现在将对本发明的第二实施例作出描述。水平轴指示时间轴，而垂直轴指示频率轴。附图标记501所表示的一个小块指示一个子信道。附图标记502所表示的频率轴中的编号指示频域中子信道的索引。附图标记503所表示的时间轴中的编号指示时域中时隙的索引。在图5中，一个子带由四个子信道组成。也就是说，子信道#0～#3构成子带#0，子信道#4～#7构成子带#1，子信道#8～#11构成子带#2，并且子信道#12～#15构成子带#3。
如上所述，整个频带由4个子带组成，并且每个子带是其中执行频率选择性资源分配的单位。在所述时隙中，时隙#1、#5、#9、#13、......是使用WBH-HARQ的时隙。这通过附图标记505示出。在时隙#0中，BS向MS1506～MS4 509分配子信道。在图5的示例中，在时隙#0中，BS向MS1 506分配子信道#15，向MS2 507分配子信道#14，向MS3 508分配子信道#13，并向MS4 509分配子信道#12。也就是说，BS向4个MS分配使用SBH-HARQ的时隙的一些子信道。因此，所述4个MS在与它们的所分配的子信道对应的子带(在图5的示例中，全部与子带#3对应)中通过使用SBH-HARQ的时隙来执行HARQ和跳频的同时，传送数据。被分配了子带中的信道的MS使用子带跳变序列来执行跳频。对于MS1 506，局部跳变序列是3-1-0-2，并且子带跳变序列被固定为3-3-3-3。作为另一示例，MS1 506的全局跳变序列可以被表达为15-13-12-14。
在时隙#1中，BS向MS5 510～MS8 513分配子信道。在图5的示例中，在时隙#1中，BS向MS5 510分配子信道#14，向MS6 511分配子信道#12，向MS7 512分配子信道#9，并且向MS8 513分配子信道#4。也就是说，BS向4个MS分配使用WBH-HARQ的时隙的一些子信道。因此，4个MS在通过使用WBH-HARQ的时隙执行HARQ和宽带跳频的同时，传送数据。在此情况下使用的跳变序列是全局跳变序列。
3.第三实施例
第三实施例和第一实施例间的不同之处在于局部跳变序列在时间方面不固定。固定的局部跳变序列的示例可以包括诸如2-2-2-2的序列。也就是说，被分配了子带中的子信道的MS跳变到该频带中不固定的局部跳变序列。执行全局跳变的MS(全局跳变MS)首先通过局部跳变序列来执行局部跳变，并然后通过子带跳变来跳变到相同或者不同的子带。除了该差别，第三实施例还具有以下特性。
第一，在发射机和接收机之间确定子带的数量。执行该确定，这样BS向其系统中的所有MS提供有关子带数量的信息。例如，如果该确定为整个系统频带是10MHz并且子带是625KHz，则整个系统频带中存在16个子带。
第二，将整个系统频带划分为用于WBH-HARQ的频带和用于SBH-HARQ的频带。用于WBH-HARQ的频带的特征在于它均匀地分布在整个频带上，而用于SBH-HARQ的频带的特征在于它是特定子带中除了用于WBH-HARQ的频带之外的频带。
第三，BS向每个MS分配用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部，或者向每个MS分配用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部。BS可以向一个MS分配用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部、以及用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部两者。
第四，被分配了用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部的MS在用于WBH-HARQ的频带上限制性地在执行HARQ和跳频的同时，传送数据。在此情况下，BS和MS根据它们之间的全局跳变序列定义的规则来执行跳变。全局跳变序列由首先执行的局部跳变和它的接着执行的子带跳变组成。在每个跳变中，逻辑信道与物理信道之间的映射、和其上传送逻辑信道的子带与其上传送物理信道的子带之间的映射被分别定义为局部跳变序列和子带跳变序列。被分配了用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部的MS在与所分配的频带对应的子带中执行跳频的同时，执行HARQ操作。在此情况下，MS在子带中的除了指定的用于WBH-HARQ的频带之外的频带上执行跳频操作。类似地，BS和MS根据由它们之间的局部跳变序列定义的规则来执行子带内跳变，即局部跳变。
图10示出了根据本发明第三实施例执行的全局跳变和局部跳变。
如果假定向作为执行全局跳变的MS的MS1 1000(以下，简称为全局跳变MS)分配逻辑信道A，则该逻辑信道A被映射到时隙#0中的物理信道#15，并被映射到时隙#4中的物理信道#5。另外，逻辑信道A被分别映射到时隙#8和时隙#12中的物理信道#14和物理信道#4。这可以被表达为：局部跳变序列被定义为3-1-2-0并且子带跳变序列被定义为3-2-3-2，已经执行了两步跳变。在图10呈现的概念中，因为只存在两个全局跳变MS，所以为每个MS分配两个子带的每个中的一个子信道。执行作为在两个所分配的子带(即子带#1和子带#3)之间的跳变的全局跳变。如果4个MS正在执行全局跳变(即，如果存在4个全局跳变MS)，则每个子带分配一个子信道，并且可以在整个频带上执行全局跳变。另外，如果只有一个MS执行全局跳变，则该MS仅在特定子带之中执行跳变。在此情况下，全局跳变和局部跳变之间可能存在差别。为了防止全局跳变MS和执行局部跳变的MS(局部跳变MS)之间的可能的冲突，根据全局跳变MS的数目来确定可能用于跳变的子带。
在图10中，MS3 1020和MS4 1030是局部跳变MS。对于MS3 1020，用于执行跳变的子带被固定为子带#3，并且局部跳变序列被定义为1-3-0-2。当然，给出该序列作为示例。也就是说，该序列可以被定义为不同的值。对于MS4 1030，跳变被限于子带#0，并且局部跳变序列被定义为3-1-2-0。
4.第四实施例
第四实施例和第三实施例之间的不同之处在于：当分配了用于WBH-HARQ的多个频带时，多个用户可以通过构成该频带的子信道来同时传送信号。如果存在4个用户而且BS从4个子带的每个中选择一个子信道作为用于WBH-HARQ的4个子信道，并向所述4个用户分配所选择的子信道，则该BS可以同时向所述4个用户传送所述4个子信道。除了该差别，第四实施例还具有以下特性。
第一，在发射机和接收机之间确定子带的数量。通过以下方式执行该确定，使得BS向其系统中的所有MS提供有关子带数量的信息。例如，如果该确定为整个系统频带是10MHz并且子带是625KHz，则整个系统频带中存在16个子带。
第二，将整个系统频带划分为用于WBH-HARQ的频带和用于SBH-HARQ的频带。用于WBH-HARQ的频带的特征在于它均匀地分布在整个频带上，而用于SBH-HARQ的频带的特征在于它是特定子带中的除了用于WBH-HARQ的频带之外的频带。
第三，BS向每个MS分配用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部，或者向每个MS分配用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部。BS可以向一个MS分配用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部、以及用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部两者。
第四，被分配了用于WBH-HARQ的频带的部分或者全部的MS在限制性地在用于WBH-HARQ的频带上执行HARQ和跳频的同时，传送数据。被分配了用于SBH-HARQ的频带的部分或者全部的MS在与所分配的频带对应的子带中执行跳频的同时，执行HARQ操作。在此情况下，MS在子带中的除了指定的用于WBH-HARQ的频带之外的频带上执行跳频操作。
图11示出了根据本发明第四实施例执行的全局跳变和局部跳变。局部跳变MS(即MS3 1020和MS4 1030)的操作与本发明第三实施例中描述的操作相同，所以省略该操作的描述。在这个实施例中，对于执行全局跳变或宽带跳变的两个MS(即，MS1和MS2)，在子带#1和子带#3的每个中分配一个子信道。与其他实施例的不同之处在于：MS1和MS2的数据在传送之前可以在每个子信道中被多路复用。虽然图10中示出了两个MS使用特定图案来共享每个信道的基本资源(副载波和OFDM码元)，但是这意味着来自多个MS的信号不管类型而被多路复用，并且这包括所有这样的方法。MS1和MS2执行全局跳变，但是因为已经在多个频带中同时传送了传送数据，所以可以认为子带跳变序列被固定为特定值。
MS1和MS2的局部跳变序列被定义为子带#1中的0-1-3-0，并被定义为子带#3中的3-1-2-0，而MS1和MS2的子带跳变序列被分别固定为1-1-1-1和3-3-3-3。也就是说，即使全局跳变MS也仅执行局部跳变，但是因为传送数据已经在多个频带上分散，所以其可被看作全局跳变。与第三实施例中的一样，用于全局跳变的物理信道甚至在第四实施例中也被固定，并且这是为了防止与用于局部跳变而不是全局跳变的物理信道的可能的冲突。在图11中，仅存在两个全局跳变MS，即MS1和MS2。如果四个MS执行全局跳变，则在每个子带中将为全局跳变分配一个物理信道，并且将通过该物理信道同时传送四个MS的数据。也就是说，虽然在一个物理信道上传送的每个MS的数据量减小，但是用于全局跳变的物理信道的数目增加。结果，每个MS的传送数据量是不变的。
第四实施例的扩展可以使得以下操作能够实现。在特定时隙之前，为全局跳变分配的物理信道的数目是N，但是在该特定时隙之后，物理信道的数目增加到M(>N)。结果，在该特定时隙之后，可以在M个信道上同时传送在N个信道上同时传送的全局跳变MS的数据。
参考图6和7，现在将对其中MS利用根据第一到第四实施例分配的资源传送/接收数据的处理作出描述。
图6示出了MS使用根据本发明第一、第三和第四实施例分配的资源来传送数据的处理。BS在步骤601中向MS分配子信道。假定向MS分配该子信道之前，在BS和MS之间预先共享整个频带和每个子信道的配置信息。可以在公共信道或它的类似信道上从BS向MS传送BS和MS之间共享的整个频带和每个子信道的配置信息。在这个状态下，一旦接收到子信道分配信息，MS就在步骤602中确定所分配的子信道是否是为WBH-HARQ指定的子信道。如果确定所分配的子信道是为WBH-HARQ指定的子信道，则MS前进到步骤603。否则，MS前进到步骤604。
在步骤603中，MS在通过为WBH-HARQ指定的子信道来执行跳频和HARQ(SBH/WBH-HARQ)的同时，传送数据。然而，如果在步骤602中确定所分配的子信道不是为WBH-HARQ指定的子信道，则MS前进到步骤604，在该步骤中，它通过在与所分配的子信道对应的子带中除了为WBH-HARQ指定的子信道之外的剩余子信道，使用SBH/WBH-HARQ来传送数据。已经参考图4描述了这个数据传送方案。
图7示出了MS使用通过本发明第二实施例分配的资源来传送数据的处理。BS在步骤701中向MS分配子信道。假定向MS分配该子信道之前，在BS和MS之间预先共享整个频带和每个子信道的配置信息。可以在公共信道或它的类似信道上从BS向MS传送BS和MS之间共享的整个频带和每个子信道的配置信息。其后，MS在步骤702中确定在为WBH-HARQ指定的时隙中是否存在所分配的子信道。如果确定该所分配的子信道是为WBH-HARQ指定的时隙中的子信道，则MS前进到步骤703。否则，MS前进到步骤704。
在步骤703中，MS在通过为WBH-HARQ指定的时隙来执行宽带跳频和HARQ(WBH-HARQ)的同时，传送数据。然而，如果在步骤702中确定所分配的子信道不是为WBH-HARQ指定的时隙中的子信道，则MS前进到步骤704，在该步骤中，它通过为SBH-HARQ指定的时隙而使用子带跳频和HARQ(SBH-HARQ)来传送数据。
图8示出了根据本发明的数据发射机。该发射机包括资源分配信息接收机801、控制器802、ACK/NACK接收机803、信道编码器804、子分组发生器805、跳频器806、发射机807、和存储器810。资源分配信息接收机801是用于接收有关向数据发射机分配的资源的信息的块。例如，如果发射机是BS，则资源分配信息接收机801接收从BS调度器(图8中未示出)传送的资源分配信息，并向控制器802提供该信息。
然后，控制器802基于从资源分配信息接收机801接收的信息来向信道编码器804输出在存储器810中存储的传送数据。信道编码器804对传送数据执行特定的信道编码处理。信道编码器804可以包括卷积编码器、turbo编码器、低密度奇偶校验(LDPC)编码器等的至少一个。信道编码器804在控制器802的控制下输出特定编码码元。在图8中，子分组发生器805是用于使用信道编码器804的输出来生成子分组的块。子分组发生器805在控制器802的控制下进行操作，并且控制器802取决于响应于先前传送的子分组的从ACK/NACK接收机803接收的ACK/NACK反馈信息来控制子分组发生器805。向跳频器806输入该子分组发生器805的输出码元。跳频器806在控制器802的控制下进行操作。控制器802在图4或图5的操作中控制跳频器806。向发射机807输入跳频器806的输出，并且发射机807利用特定方法来传送数据。信道编码器804、子分组发生器805和跳频器806构成“传送数据发生器”。
图9示出了根据本发明的数据接收机。该接收机包括控制器901、ACK/NACK发射机902、信道解码器903、频率分离器904、和接收机905。在图9中，接收机905是用于接收无线电信号并将其转换为基带信号的块。向频率分离器904输入接收机905的输出。频率分离器904在控制器901的控制下进行操作。控制器901使用当前跳频图案来控制频率分离器904。也就是说，如图4和5所描述的，控制器901仅处理向接收机自身传送的频率。已经在图6和图7中描述了这个处理操作。频率分离器904的输出被输入到信道解码器903，其中它经受特定的信道解码处理。基于信道解码器903的输出，接收机确定是否成功执行了数据接收，并且向控制器901提供该结果。然后，控制器901取决于从信道解码器903接收的信息来确定它将传送ACK/NACK信号中的哪个，并根据该确定来控制ACK/NACK发射机902。ACK/NACK发射机902在控制器901的控制下传送ACK/NACK信号。
通过前面的描述可以理解的是，在FDMA无线通信系统中，在分配资源中使用本发明可以有助于增加系统容量。另外，使用资源分配方法可以促进数据传送的稳定性获取。
尽管已经参考本发明的特定优选实施例而示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (34)

1.一种用于在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统中分配资源的方法，所述方法包括：
将整个频率资源划分为每个具有至少一个子信道的子带，将时隙划分为用于宽带跳变混合自动重发请求(WBH-HARQ)的时隙和用于子带跳变混合自动重发请求(SBH-HARQ)的时隙，并且确定至少一个用于SBH-HARQ的时隙和至少一个用于(WBH-HARQ)的时隙作为所分配的资源；以及向移动站提供作为所分配的资源的时隙信息。
2.根据权利要求1的方法，其中向所述移动站分配该WBH-HARQ时隙的部分或整个频带。
3.根据权利要求1的方法，其中向所述移动站分配该SBH-HARQ时隙的部分或整个频带。
4.根据权利要求1的方法，其中该跳变的跳变序列被表达为
跳变序列＝(全局跳变序列)*(每子带的子信道的数目)+(局部跳变序列)
其中全局跳变序列表示其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同或不同子带中的物理信道的规则，而局部跳变序列表示在局部跳变中根据时间的逻辑资源与物理信道之间的映射规则。
5.一种在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统的接收机中的通信方法，所述方法包括：
将整个频率资源划分为每个具有预定数目子信道的子带，将用于传送每个子信道的时隙划分为用于宽带跳变混合自动重发请求(WBH-HARQ)的时隙和用于子带跳变混合自动重发请求(SBH-HARQ)的时隙，并且利用移动站接收WBH-HARQ时隙和SBH-HARQ时隙信息；
一旦接收到资源分配信息，则检查所分配的资源的类型；以及
根据所分配的资源的类型来执行通信。
6.根据权利要求4的通信方法，其中向特定移动站分配WBH-HARQ时隙的部分或整个频带。
7.根据权利要求4的通信方法，其中向特定移动站分配SBH-HARQ时隙的部分或整个频带。
8.根据权利要求4的通信方法，其中该跳变的跳变序列被表达为
跳变序列＝(全局跳变序列)*(每子带的子信道的数目)+(局部跳变序列)
其中全局跳变序列表示其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同或不同子带中的物理信道的规则，而局部跳变序列表示局部跳变中根据时间的逻辑资源与物理信道之间的映射规则。
9.一种用于在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统中分配资源的设备，所述设备包括：
控制器，用于将整个频率资源划分为每个具有特定数目子信道的子带，将用于传送每个子信道的时隙划分为用于宽带跳变混合自动重发请求(WBH-HARQ)的时隙和用于子带跳变混合自动重发请求(SBH-HARQ)的时隙，并且通过使用WBH-HARQ时隙和SBH-HARQ时隙信息而选择所述用于WBH-HARQ的宽带时隙资源和用于SBH-HARQ的子带时隙资源中的一个来向移动站分配用于传送数据的资源；
传送数据发生器，用于根据所述控制器分配的资源来将传送数据转换为预定传送格式；以及
发射机，用于将所述传送数据发生器的输出转换为传送频带中的信号，并且输出无线电信号。
10.根据权利要求9的设备，其中该跳变的跳变序列被表达为
跳变序列＝(全局跳变序列)*(每子带的子信道的数目)+(局部跳变序列)
其中全局跳变序列表示其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同或不同子带中的物理信道的规则，而局部跳变序列表示局部跳变中根据时间的逻辑资源与物理信道之间的映射规则。
11.一种使用频分多址(FDMA)的无线通信系统的接收机设备，所述设备包括：
接收机，用于将整个频率资源划分为每个具有预定数目子信道的子带，将用于传送每个子信道的时隙划分为用于宽带跳变混合自动重发请求(WBH-HARQ)的时隙和用于子带跳变混合自动重发请求(SBH-HARQ)的时隙，并且利用移动站接收WBH-HARQ时隙和SBH-HARQ时隙信息、资源分配信息、和数据信号；
频率分离器，用于输出所述接收机的输出中的所分配的资源；
信道解码器，用于对所述频率分离器的输出进行解码，并且输出所述解码结果；以及
控制器，用于从资源分配信息中检查所分配资源的类型，并且根据是分配宽带资源还是分配至少一个子带来控制所述频率分离器的输出。
12.一种用于在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统中分配资源的方法，所述方法包括：
将整个频率资源划分为每个具有多个子信道的子带，设置所述子带的每个中的至少一个子信道作为宽带资源，并且向移动站提供子带和宽带信息；以及
当存在与特定移动站进行通信的需要时，根据与所述移动站的信道条件来确定子带资源和宽带资源中的一个作为所分配的资源。
13.根据权利要求12的方法，其中利用跳频来分配子带资源和宽带资源。
14.根据权利要求12的方法，其中跳频的跳变序列被表达为
跳变序列＝(全局跳变序列)*(每子带的子信道的数目)+(局部跳变序列)，
其中全局跳变序列表示其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同或不同子带中的物理信道的规则，而局部跳变序列表示局部跳变中根据时间的逻辑资源与物理信道之间的映射规则。
15.根据权利要求14的方法，其中所述局部跳变序列根据时间变化。
16.根据权利要求15的方法，进一步包括：
向多个用户分配宽带资源以同时传送信号。
17.一种在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统的接收机中的通信方法，所述方法包括：
接收指示整个频率资源之中的每一子带具有多个子信道并且所述每一子带中的至少一个子信道被设置为宽带资源的资源信息；
一旦接收到资源分配信息，则检查所分配的资源的类型；以及
根据所分配的资源的类型来执行通信。
18.根据权利要求17的方法，其中利用跳频来分配子带资源和宽带资源。
19.根据权利要求18的方法，其中该跳频的跳变序列被表达为
跳变序列＝(全局跳变序列)*(每子带的子信道的数目)+(局部跳变序列)，
其中全局跳变序列表示其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同或不同子带中的物理信道的规则，而局部跳变序列表示局部跳变中根据时间的逻辑资源与物理信道之间的映射规则。
20.根据权利要求19的方法，其中所述局部跳变序列根据时间变化。
21.根据权利要求20的方法，进一步包括：
向多个用户分配宽带资源以同时传送信号。
22.一种用于在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统中分配资源的设备，所述设备包括：
控制器，用于使用与移动站的信道条件和指示整个频率资源之中的每一子带具有多个子信道并且所述每一子带中的至少一个子信道被设置为宽带资源的资源信息，来控制宽带资源和子带资源中的用于传送数据的资源分配；
传送数据发生器，用于根据所述控制器分配的资源来将传送数据转换为传送格式；以及
发射机，用于将传送数据发生器的输出转换为传送频带中的信号，并且输出无线电信号。
23.根据权利要求22的设备，其中该控制器利用跳频来分配子带资源和宽带资源。
24.根据权利要求23的设备，其中该跳频的跳变序列被表达为
跳变序列＝(全局跳变序列)*(每子带的子信道的数目)+(局部跳变序列)，
其中全局跳变序列表示其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同或不同子带中的物理信道的规则，而局部跳变序列表示局部跳变中根据时间的逻辑资源与物理信道之间的映射规则。
25.根据权利要求24的设备，其中所述局部跳变序列根据时间变化。
26.根据权利要求25的设备，其中该控制器向多个用户分配宽带资源以同时传送信号。
27.一种频分多址(FDMA)无线通信系统中的接收机设备，所述设备包括：
接收机，用于接收指示整个频率资源之中的每一子带具有多个子信道并且所述每一子带中的至少一个子信道被设置为宽带资源的资源信息，并且接收资源分配信息和数据信号；
频率分离器，用于输出所述接收机的输出中的所分配的资源；
信道解码器，用于对所述频率分离器的输出进行解码，并且输出所述解码结果；以及
控制器，用于从资源分配信息中检查所分配的资源的类型，并且根据是分配宽带资源还是分配至少一个子带来控制所述频率分离器的输出。
28.根据权利要求27的接收机设备，进一步包括存储器，用于存储所述资源信息。
29.根据权利要求27的接收机设备，其中该控制器利用跳频来分配子带资源和宽带资源。
30.根据权利要求29的接收机设备，其中该跳频的跳变序列被表达为
跳变序列＝(全局跳变序列)*(每子带的子信道的数目)+(局部跳变序列)，
其中全局跳变序列表示其中特定逻辑信道的映射随着时间推移而从特定子带中的物理信道改变为相同或不同子带中的物理信道的规则，而局部跳变序列表示局部跳变中根据时间的逻辑资源与物理信道之间的映射规则。
31.根据权利要求30的接收机设备，其中所述局部跳变序列根据时间变化。
32.根据权利要求31的接收机设备，其中该控制器向多个用户分配宽带资源以同时传送信号。
33.一种用于在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统中执行资源分配和通信的系统，所述系统包括：
基站，用于设置指示整个频率资源之中的每一子带具有多个子信道并且所述每一子带中的至少一个子信道被设置为宽带资源的资源信息，当存在与特定移动站进行通信的需要时，根据与所述移动站的信道条件来确定子带资源和宽带资源中的一个作为所分配的资源，向每个移动站提供对应的信息，并且使用所分配的资源来执行与移动站的通信；以及
移动站，用于一旦接收到资源分配信息，就检测所分配的资源的类型，并且根据所分配的资源的类型执行通信。
34.一种用于在使用频分多址(FDMA)的无线通信系统中执行资源分配和通信的系统，所述系统包括：
基站，用于将整个频率资源划分为每个具有预定数目子信道的子带，将用于传送每个子信道的时隙划分为用于宽带跳变混合自动重发请求(WBH-HARQ)的时隙和用于子带跳变混合自动重发请求(SBH-HARQ)的时隙，向移动站提供WBH-HARQ时隙和SBH-HARQ时隙信息，如果存在与移动站通信的需求，则确定用于SBH-HARQ的子带时隙资源和用于WBH-HARQ资源的宽带时隙中的一个作为所分配的资源，向每个移动站提供对应的信息，并且使用所分配的资源执行与移动站的通信；以及
移动站，用于一旦接收到资源分配信息，就检测所分配的资源的类型，并且根据所分配的资源的类型执行通信。
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