CN101523944B - 无线基站、中继站和频带分配方法 - Google Patents

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Abstract

一种中继站，其在从终端设备接收到预定信号组当中的信号序列中的一个时分配用于通知所需频带的上行方向信道，并且还根据由终端设备通知的频带，向终端设备分配传送频带。该中继站具有用于传送不包括在预定信号组中的特定信号序列的传送单元，其特征在于从无线基站分配传送频带，而无需分配用于通知所需频带的上行方向信道的益处。

Description

无线基站、中继站和频带分配方法
技术领域
本发明涉及一种使用无线通信的无线基站、中继站和频带分配方法，特别涉及一种用于经由中继站而在无线终端与无线基站之间适当地分配频带的无线基站等等。
背景技术
在作为无线通信系统标准的示例而公知的IEEE 802.16WG中，规定了两种无线通信系统：IEEE 802.16d涉及固定通信(例如，参见下面的非专利文献1)，以及IEEE 802.16e涉及移动通信(例如，参见下面的非专利文献2)。
图20图示按照IEEE 802.16d和IEEE 802.16e提供的服务的图像。这些服务基于P-MP(点对多点)连接，其中多个终端101到103被连接到一个无线基站100。
以这种方式，IEEE 802.16d等基于P-MP连接，因此服务区域限于由无线基站100覆盖的覆盖区域(蜂窝)，并且通信速率在蜂窝边缘处降低。
为了解决该问题，在IEEE 802.16WG中，用于在无线基站和无线终端之间中继通信的中继站正在研究中(IEEE 802.16j)。
另一方面，在IEEE 802.16d和IEEE 802.16e中，在分配了足以用于无线通信的带宽(通过子信道和码元指定的值)之后，在无线基站和无线终端之间执行无线通信。图21是图示在无线终端MS和无线基站BS之间执行的频带分配序列的示例的图。
首先，无线终端MS发送包括在CDMA代码(信号序列)组当中表示带宽请求的带宽请求代码组内的CDMA代码(在下文中被称为“BWReq代码”)(S200)。
除了用于带宽请求之外，CDMA代码还用于诸如与无线基站BS通信的功率、频率和定时的传送参数的调整；用于MS的网络进入的初始测距；用于周期性地校正传送参数的周期测距；以及用于切换测距，其用于转换无线基站BS。
然后，无线基站BS发送UL-MAP消息(S201)。图22图示UL-MAP消息的格式示例。在该UL-MAP消息中，增加CDMA分配IE作为信息元素。除了有关接收代码的信息(例如，代码值、传送代码的定时、以及有关子信道的信息)之外，成功接收到BW Req代码的无线基站BS还将信息(Duration，持续时间)插入到该CDMA分配IE字段中，该信息用于分配足以从无线终端MS发送频带请求消息的频带。
如图22所示，CDMA分配IE中的“帧号索引”表示在发送CDMA代码时的帧号，“测距代码”表示CDMA代码的索引，以及“测距码元”和“测距子信道”分别表示在发送CDMA代码时的码元和子信道。通过该信息，CDMA代码的传送器可以识别CDMA分配IE是否被定址到自己，并且可以使用由“Duration”指定的频带来传送频带请求消息。
在图22中，两个UIUC字段存在于UL-MAP中：其中第一个UIUC表示CDMA分配IE，并且第二个UIUC是表示无线终端MS在分配的频带中使用的调制方法和编码方法的标识符。通常，无线基站BS在该阶段尚未指定无线终端MS，因此指定可能用来与任何无线终端MS通信的调制方法(例如，QPSK)和编码方法。
返回到图21，接收到包括CDMA分配IE的UL-MAP消息的无线终端MS使用通过UL-MAP消息分配的频带，将用于请求足以传送数据包的频带的频带请求消息(图21中的“BW Req GMH”)发送到无线基站BS(S202)。
图23A图示频带请求消息M1的格式示例，并且图23B描述在每个字段中所插入的值。所请求的频带被插入在BR(带宽请求)字段中。
返回到图21，接收到频带请求消息的无线基站BS判断分配是否是可能的，并且使用UL-MAP消息将预定频带分配到无线终端MS(S203)。UL-MAP消息包括：CID(连接标识符)，用于表示连接的标识符；UIUC，其表示调制方法和编码方法，以及Duration，其表示要分配的频带量。
然后，无线终端MS使用所分配的频带来发送数据包(S204)。
非专利文献1：IEEE Std 802.16-2004
非专利文献2：IEEE Std 802.16e-2005
发明内容
上述频带分配直接在无线终端MS和无线基站BS之间执行，并且没有公开在中继站介入时如何分配频带。
因此，本发明一方面的目的是提供一种无线基站、中继站以及频带分配方法，其可以在经由中继站的、无线终端与无线基站之间的无线通信中适当地分配频带。
本发明的另一方面是提供一种可以无延迟地高速分配频带的无线基站等。
根据本发明的一方面，一种用于在无线基站和终端之间中继通信的中继站，该无线基站在从该终端接收到预定信号序列组当中的任何信号序列时向该终端分配用于通知所请求的频带的上行链路信道，并且根据经由该信道从终端通知的所请求频带而分配传送频带，该中继站包括：传送单元，其发送不包括在预定信号序列组中的特定信号序列，其中由无线基站向中继站分配预定传送频带，而不由接收到特定信号序列的无线基站向中继站分配用于通知所请求频带的上行链路信道。
根据本发明的另一方面，一种无线基站，用于在从终端接收到预定信号序列组当中的任何信号序列时向终端分配用于通知所请求的频带的上行链路信道，以及根据经由该信道从终端通知的所请求频带而分配传送频带，该无线基站包括：控制单元，其在从中继站接收到不包括在预定信号序列组中的特定信号序列时向中继站分配预定传送频带，而不分配用于通知所请求频带的上行链路信道。
根据本发明的另一方面，一种在无线通信系统的无线基站中的频带分配方法，其中该无线通信系统经由中继站而在无线基站和终端之间执行通信，该频带分配方法包括：向终端分配用于将数据传送到中继站的传送频带；以及向中继站分配用于将数据传送到无线基站的频带，而不在分配该传送频带之后从中继站接收另外的频带分配请求。
根据本发明，提供了一种可以在经由中继站的、无线终端和无线基站之间的无线通信中适当地分配频带的无线基站、中继站、以及频带分配方法。另外，根据本发明，提供了一种可以无延迟地高速分配频带的无线基站等。
附图说明
图1是图示根据第一实施例的序列示例的图；
图2是图示根据第一实施例的序列示例的图；
图3是图示根据第二实施例的序列示例的图；
图4A图示管理表的示例，并且图4B是图示在无线基站中的处理的示例的流程图；
图5是图示在无线基站中的处理的示例的流程图；
图6是图示在无线基站的构造的示例的框图；
图7A到图7C图示管理表的示例；
图8是图示中继站的构造示例的框图；
图9是图示在中继站中的处理的示例的流程图；
图10A和图10B图示管理表的示例；
图11A是图示在无线基站中的处理的示例的流程图，并且图11B图示管理表的示例；
图12A图示关联表的示例，并且图12B是图示根据第五实施例的序列示例的图；
图13A是图示根据第六实施例的序列示例的图，并且图13B是图示第二频带请求消息的格式示例的图；
图14是图示中继站的构造示例的框图；
图15A是图示在无线基站中的处理的示例的流程图，并且图15B是图示在中继站中的处理的示例的流程图；
图16A是图示根据第七实施例的序列示例的图，并且图16B是图示在无线基站中的处理的示例的流程图；
图17A是图示根据第八实施例的序列示例的图，并且图17B和图17C图示包括延迟信息的字段的示例；
图18图示SBC-REQ消息的格式示例；
图19A是图示根据第九实施例的序列示例的图，并且图19B图示包括在RNG-REQ中的信息的示例；
图20是图示根据现有技术的服务的图像的图；
图21是图示根据现有技术的序列示例的图；
图22图示UL-MAP消息的格式图；以及
图23A图示频带请求消息的格式示例，并且图23B图示其描述。
具体实施方式
现在将描述本发明的优选实施例。
第一实施例
图1和图2是图示根据第一实施例的频带分配的序列示例的图。图1是在无线基站BS在中继站RS之下生成用于为无线终端MS分配传送频带的UL-MAP消息时的示例(集中式调度)，而图2是在中继站RS生成UL-MAP消息时的示例(分布式调度)。无线通信系统具有无线终端MS、中继站以及无线基站BS。
首先将描述图1。无线终端MS将包括在CDMA代码(信号序列)组当中表示频带请求的BW Req代码(信号序列)组内的一个CDMA代码发送到中继站RS(S10)。BW Req代码组可以通过一个CDMA代码来创建。
接收到该CDMA代码的中继站RS向无线基站通知诸如从无线终端MS接收到的代码的值、其传送定时以及子信道的信息，但是为此，首先必须取得传送频带。
因此，正如无线终端MS一样，中继站RS选择包括在BW Req代码组中的一个CDMA代码，并且将它发送到无线基站BS(S11)。
接收到该BW Req代码的无线基站BS不能指定发送该代码的中继站RS。因此，无线基站BS将包括CDMA分配IE的UL-MAP消息发送到中继站RS，以便分配足以让中继站RS发送频带请求消息的、在上行链路方向上的信道(S12)。CDMA分配IE包含包括该代码的值、传送定时、子信道和帧号索引的信息。然后，中继站RS使用所分配的上行链路方向上的信道，将频带请求消息(BW Req GMH)发送到无线基站BS(S13)。
频带请求消息用于请求对于传送包括有关中继站RS接收到的代码的信息的消息(图1中的BW Req Msg)所需的频带。无线基站BS随后基于BW Req Msg而将CDMA分配IE发送到无线终端MS(S16)。
然后，无线基站BS判断频带分配是否可能，并且在可能时，使用UL-MAP消息向中继站RS分配预定频带(S14)。
中继站RS使用所分配的预定频带而将传送信息消息(BW Req Msg)发送到无线基站BS，其中该传送信息消息用于从无线基站BS到无线终端MS的频带分配(S15)。
传送信息消息包括有关接收代码的各个信息，例如，帧号索引、测距代码、测距码元和测距子信道。
然后，无线基站BS向无线终端MS发送包括CDMA分配IE的UL-MAP消息(S16)。
然后，无线终端MS向中继站RS发送用来请求用于传送数据包的频带的频带请求消息(BW Req GMH)(S17)。
中继站RS向无线基站BS再次发送BW Req代码，以便接收用于将频带请求消息发送到无线基站BS的频带分配(S18)。
无线基站BS分配频带(S19)，并且中继站RS使用所分配的频带，发送从无线终端MS接收的频带请求消息(S20)。
无线基站BS判断频带分配是否可能，并且在可能时使用UL-MAP向无线终端MS分配用于发送数据包的频带(S21)。
无线终端MS将数据包发送到中继站RS(S22)。
然后，为了接收用于将数据包发送到无线基站BS的频带分配，中继站RS向无线基站BS发送BW Req代码(S23)。无线基站BS为中继站RS分配用于发送频带请求消息(BW Req GMH)的频带(S24)，并且使用该频带，中继站RS发送频带请求消息，以接收用于发送数据包的频带分配(S25)。无线基站BS向中继站RS分配用于发送数据包的频带(S26)，并且中继站RS使用该频带将数据包发送到无线基站BS(S27)。
现在将描述图2，其中中继站RS生成用于向无线终端MS分配频带的UL-MAP消息。
首先，无线终端MS将BW Req代码发送到中继站RS(S30)。正如图1中的示例一样，为了让中继站RS将CDMA分配IE发送到无线终端MS，无线终端MS必须被通知诸如代码的值及其传送定时和子信道的信息，因此发送该BW Req代码，以便接收足以用于发送该信息的频带的分配。
然后，中继站RS将具有用于发送频带请求消息的所分配频带的CDMA分配IE发送到无线终端MS(S31)。
无线终端MS使用所分配的频带来发送频带请求消息(BW ReqGMH)，以接收用于发送数据包的频带的分配(S32)。
中继站RS基于频带请求消息，使用UL-MAP消息来向无线终端MS分配频带(S33)。
无线终端MS使用所分配的频带，将数据包发送到中继站RS(S34)。
中继站RS使用BW Req代码，请求无线基站BS分配用于发送所接收数据包的频带(S35)。
无线基站BS向中继站RS发送具有用于发送频带请求消息的所分配频带的CDMA分配IE(S36)，并且使用该频带，中继站RS向基站BS发送频带请求消息，以便接收用于发送数据包的频带的分配(S37)。
无线基站BS使用UL-MAP消息分配频带(S38)，并且中继站RS使用所分配的频带，将数据包发送到无线基站BS(S39)。
如上所述，根据上面的示例，数据包可以通过经由中继站RS顺序地发送代码、消息等，使用分配的频带经由中继站RS从无线终端MS发送到无线基站BS，从而可以适当地执行频带分配。
第二实施例
现在将参考图3到图9描述第二实施例。
第二实施例是在处理速度高于第一实施例的处理速度时的示例。在第二实施例中，从无线终端MS接收到包括在用于带宽请求的预定CDMA代码(信号序列)组(例如，代码1、2、3)中的一个CDMA代码的中继站RS将用于带宽请求的预定特定CDMA代码(例如，代码4)发送到无线基站BS。
换句话说，中继站使用与无线终端MS用于带宽请求的CDMA代码不同的代码，作为用于带宽请求的特定代码。
接收到该特定代码的无线基站BS识别出带宽请求不是来自无线终端MS而是来自特定中继站RS，并且向中继站RS分配所需的传送频带(预定频带)，而不中继站RS发送频带请求消息。
如果多个中继站RS存在于无线基站BS之下，则优选地预先为每个中继站分配特定代码，以便每个中继站使用所分配的代码作为特定代码。这是因为即使存在多个中继站，也可以根据代码的类型来指定中继站。
在向无线终端MS分配频带之后，可以预期中继站RS将把传送数据从无线终端MS传送到无线基站BS，从而从无线基站BS向中继站自动分配为了传送下一消息(参见图3中的S47)所需的频带(S46)，以便省略来自中继站RS的频带分配请求，由此可以抑制处理延迟。
正如第一实施例一样，无线通信系统具有无线终端MS、中继站RS和无线基站BS。图3是图示根据第二实施例的频带分配序列的示例的图。
首先，正如第一实施例一样，为了从无线基站BS接收频带的分配，无线终端MS将包括在用于无线终端的BW Req代码组中的一个代码发送到中继站RS(S40)。
中继站RS将特定的BW Req代码发送到无线基站BS(S41)。该代码是预先分配给中继站RS的特定代码(可以与无线终端使用的代码相区别的代码)。接收到该特定代码的无线基站BS可以指定发送该代码的中继站RS。
图3图示在无线终端MS发送BW Req代码时的示例，但是可以以同样的方式发送诸如用于测距的代码的不同代码(将在第九实施例中描述详情)。
因此，根据第二实施例，多个CDMA代码中的某些不仅被分配给上述四个应用，还被分配给中继站RS，以便获得预定频带。(这对于下面要描述的第三和更后的实施例是相同的)。
例如当中继站RS连接到无线基站BS时，可以执行向中继站RS的分配特定BW Req代码。例如，该分配可以包括在如下消息中，例如从无线基站BS发送到中继站RS的测距响应消息(RNG-RSP(测距响应))、基本功能响应消息(SBC-RSP(SS基本能力响应))、以及注册响应消息(REG-RSP(注册响应))。
然后，无线基站BS使用所接收的特定代码来指定传送源中继站RS，并且使用UL-MAP消息，向中继站RS分配用于发送传送信息消息(BWReq Msg)的预定频带(S42)。换句话说，当无线基站BS接收到特定代码时，无线基站BS向中继站RS自动分配用于发送传送信息消息的预定频带。
正如第一实施例一样，传送信息消息包括对于无线基站BS将CDMA分配IE发送到无线终端MS所需的信息(例如，帧号索引、测距代码、测距码元、测距子信道)。
另外，正如第一实施例一样，UL-MAP消息包括：Duration，用于表示要分配的频带；CID(连接标识符)，用于标识连接；以及UIUC，用于表示编码方法和调制方法。由于指定了分配目标中继站RS，因此也可以指定CID，并且还可以使用UIUC来指定用于中继站RS的最佳编码和调制方法。
为了在无线基站BS接收到特定代码时搜索传送源中继站RS，在图4A中图示的第一管理表T1被存储在无线基站BS中。这是表示与每个特定代码相对应的中继站RS的表。假定每个中继站RS和无线基站BS基于RNG-RSP等预先共享信息，以便指定每个特定代码和每个中继站RS。
返回到图3，然后，中继站RS使用所分配的频带来发送传送信息消息(S43)。由于当从无线终端MS接收到代码时中继站RS存储接收结果，因此，包括在传送信息消息中的每个信息对于传送到无线基站BS就绪。
然后，无线基站BS基于传送信息消息而生成包括CDMA分配IE的UL-MAP消息，并且将其发送到无线终端MS(S44)。
使用通过CDMA分配IE分配的频带，无线终端MS将频带请求消息(BW Req GMH)发送到中继站RS(S45)。
这里，中继站RS要求由无线基站BS分配用于将该频带请求消息发送到无线基站BS的频带，但是在这种情况下，不向无线基站BS发送BWReq代码。这是因为在发送CDMA分配IE(S44)之后，当从BW Req GMH的接收过去预定时间时，无线基站BS自动地向中继站RS分配用于发送频带请求消息(BW Req GMH)的频带(S46)。优选地，通过在中继站RS开始与无线基站BS的连接时发送的RNG-REQ、SBC-REQ和REG-REQ中的一个，从中继站RS向无线基站BS通知该预定时间(后面将在第八实施例中描述详情)。该预定时间可以是中继站发送BW ReqGMH所需的处理时间。
中继站RS使用所分配的频带，将频带请求消息(BW Req GMH)从无线终端MS发送到无线基站BS(S47)。
无线基站BS基于所接收的频带请求消息，判断频带分配是否可能并且使用UL-MAP消息向无线终端MS分配频带(S48)。
无线终端MS使用所分配的频带，将数据包发送到中继站RS(S49)。
如上所述，中继站RS不发送表示用于将数据包发送到无线基站BS的频带请求的BW Req代码。无线基站BS使用UL-MAP消息来分配足以发送数据包的频带(S48)。然后，考虑中继站RS中的处理延迟，在预定时间过去之后，向中继站RS分配足以发送无线终端MS能够发送的数据量的频带(S50)。在开始连接时，也使用RNG-REQ等向无线基站BS通知该处理延迟。
中继站RS使用所分配的频带，将数据包从无线终端MS发送到无线基站BS(S51)。
以这种方式，根据第二实施例，从无线终端MS接收到BW Req代码的中继站RS将特定BW Req代码发送到无线基站BS，并且当接收到该代码时，无线基站BS向中继站RS分配足以发送传送信息消息的预定频带。因此，即使中继站RS没有向无线基站BS请求频带，也由无线基站BS向中继站RS分配预定频带，从而可以高速执行所需的频带分配。具体地说，第二实施例可以执行比第一实施例更快的频带分配，因为没有执行第一实施例的S12和S13中的处理。
同样，当中继站RS将频带请求消息从无线终端MS发送到无线基站BS时，中继站RS不向无线基站BS请求频带，替代地，无线基站BS向无线终端MS分配足以发送频带请求消息的频带，并且在预定时间过去之后，无线基站BS向中继站RS分配足以让中继站RS将频带请求消息发送到无线基站BS的频带。因此，中继站RS不需要向无线基站BS发送BW Req代码，并且可以提高处理速度。
同样，对于从无线终端MS传送数据包，无线基站BS分配频带，然后考虑处理延迟，在预定时间过去之后，无线基站BS向中继站RS分配足以发送数据包的频带，从而可以提高频带分配的速度而无需发送频带请求。
图4B是图示在无线基站BS接收到BW Req代码时的处理的流程图，并且图5是图示在无线基站BS分配频带时的处理的流程图。
如图4B所示，当接收到BW Req代码(S60)时，无线基站BS判断该代码是否是中继站RS的特定代码(特定BW Req代码)(S61)。如果它是特定代码(“是”)，则无线基站BS生成附加有与该代码相对应的CID、Duration和UUIC的UL-MAP消息，并且将该UL-MAP消息发送到中继站RS(S62)。这是与图3中的S42相对应的处理。
另一方面，如果不是特定代码(在S61中为“否”)，则无线基站BS生成附加有CDMA分配IE的UL-MAP消息，并且将该UL-MAP消息发送到中继站RS。这是与图1中的S12相对应的处理。此后重复该处理。
对于在频带分配之后的处理，如图5所示，无线基站BS判断是否向无线终端MS分配频带(S70)，并且重复用于频带分配的处理(N的循环)。这是与图3中的S44和S48相对应的处理。
如果执行频带分配(在S70中为“是”)，则无线基站BS判断被分配频带的无线终端MS是否正在经由中继站RS通信(S71)。例如，无线基站BS具有用于表示每个无线终端MS的通信路径的管理表，并且参考这个表来进行该判断。
如果没有经由中继站RS(“否”)，则无线基站BS回到S70，并且重复处理。如果经由中继站RS(在S71中为“是”)，则在预定时间过去之后，无线基站BS向中继站RS分配频带(S72)。这是与图3中的S46和S50相对应的处理。此后重复该处理。
现在将描述无线基站的构造示例。图6是图示无线基站BS的构造示例的框图。无线基站BS具有接收单元11、控制消息提取单元12、包重建单元13、NW接口单元14、代码接收单元15、MAP信息生成单元16、控制消息分析单元17、包识别单元18、包缓冲单元19、PDU生成单元120以及传送单元21。
当从天线22接收到代码时，接收单元11将有关代码的信息输出到代码接收单元15。当接收到消息或数据包而非代码时，接收单元11将其输出到控制消息提取单元12。
控制消息提取单元12提取诸如频带请求消息(BW Req GMH)的控制消息，并且将其输出到控制消息分析单元17。其它用户包被输出到包重建单元13，并且经由NW接口单元14而发送到主机网络。
代码接收单元15将有关所接收的代码和与代码值相对应的分配频带量(用于频带请求消息的量(用于BW Req GMH的量))的信息输出到MAP信息生成单元16。
如果所接收的代码值是特定代码(特定BW Req代码)，则代码接收单元15通知MAP信息生成单元16，以生成用于向中继站RS分配预定频带的UL-MAP。考虑要用于与中继站RS的通信的调制方法和编码方法，执行频带分配。
另一方面，在其它代码的情况下，不能指定代码的传送源，从而代码接收单元15请求MAP信息生成单元16使用CDMA分配IE分配频带。
控制消息分析单元17分析频带请求消息并基于该消息的CID而指定传送节点(例如，中继站RS)，并且请求MAP信息生成单元16考虑用于与传送节点通信的调制方法和编码方法而分配所需频带。
MAP信息生成单元16基于来自代码接收单元15或控制消息分析单元17的信息，生成MAP信息。对于由包识别单元18经由NW接口单元14接收到的下行链路方向上的包，包识别单元18判断目标无线终端MS和QoS(服务质量)类别，并且向MAP信息生成单元16通知该信息。基于该信息，MAP信息生成单元16生成并且发送下行链路方向上的MAL信息(DL-MAP)。
当在向无线终端MS分配频带之后过去预定时间时，MAP信息生成单元16向中继与无线终端MS的通信的中继站RS分配频带。在这种情况下，在无线终端MS与中继站RS通信时的调制和编码方法(包括编码速率)可以与在中继站RS与无线基站BS通信时不同，以便分配足以在这两个通信中传送相同数据量的频带。
例如，如果无线终端MS的调制方法是QPSK且其编码速率是1/2，并且如果中继站RS的调制方法是16QAM且其编码速率是1/2，则要分配给中继站RS的频带的带宽可以是要分配给无线终端MS的频带的一半。
同样在下行链路的情况下，当预定时间过去时，在定址到无线终端MS的数据被发送到中继站RS之后，即使没有从中继站RS接收到频带请求，MAP信息生成单元16也分配用于让中继站RS将该数据发送到无线终端MS的频带。使用DL-MAP将该分配通知给每个节点(中继站RS和无线终端MS)。将在第七实施例中描述下行链路。
图7A到7C图示用于执行这些处理的管理表的示例。MAP信息生成单元16使用第二管理表T2(图7A)来指定用于中继与无线终端MS的通信的中继站RS，使用第三管理表T3(图7B)来指定处理延迟，并且使用第四管理表T4(图7C)来指定通信目标无线终端MS和中继站RS的调制方法和编码方法。每个中继站RS的处理延迟可以是帧数而非图7B中所示的时间。
现在将描述中继站RS的构造和操作。图8是图示中继站RS的构造示例的框图。中继站RS具有接收单元31、控制消息提取单元32、PDU缓冲单元33、传送单元34、代码接收单元35、控制消息生成单元36、MAP信息分析单元37和代码生成单元38。
当接收到从无线终端MS发送的代码(BW Req代码)时，接收单元31将有关代码的信息(用于传送CDMA分配IE的信息，例如，代码值、接收代码的子信道、以及码元定时)输出到代码接收单元35。接收单元31还将从无线终端MS和无线基站BS发送的除代码之外的信息(控制消息和数据包)输出到控制消息提取单元32。
控制消息提取单元32从控制消息提取MAP信息(UL-MAP、DL-MAP)，并且将其输出到MAP信息分析单元37，并且将用户包输出到PDU缓冲单元33。
用户包经由传送单元34和天线39从PDU缓冲单元33发送到无线终端MS或无线基站BS。
代码接收单元35请求控制消息生成单元36生成用于向无线基站BS通知有关代码的信息的消息(例如，传送信息消息(在S43中传送的消息))。代码接收单元35还请求MAP信息分析单元37发送用于接收用于发送消息的频带分配的代码(例如，在图3的S41中传送的特定代码)。
控制消息生成单元36基于从代码接收单元35发送的有关代码的信息，生成要发送到无线基站BS的消息，并且将其输出到存储该消息的PDU缓冲单元33。
MAP信息分析单元37分析来自控制消息提取单元32的UL-MAP消息(例如，在图3的S42中接收的UL-MAP消息)，并且获取允许代码传送的子信道和码元定时，然后MAP信息分析单元37指示代码生成单元38基于从代码接收单元35接收到的代码传送通知而生成代码(特定代码)，以便以所获取的该代码的代码传送定时从传送单元34发送所获取的代码。
对于从控制消息生成单元36存储到PDU缓冲单元33的消息(例如，传送信息消息)，基于由MAP信息分析单元37分析的频带分配来控制来自PDU缓冲单元33的消息的传送。
代码和消息经由天线39从传送单元34发送到无线基站BS和无线终端MS。
图9是图示在从无线基站BS接收到代码时在中继站RS中执行的处理的示例的流程图。
当从无线终端MS接收到代码(图3的S10中的BW Req代码)时，中继站RS生成用于将代码值、帧索引、子信道和码元发送到无线基站BS的消息(传送信息消息)(S81)。
中继站RS判断用于发送所生成的消息的频带是否可用(S82)。中继站RS依赖于频带是否接收到足以发送该消息的频带来判断这点。
如果用于发送消息的频带可用(“是”)，则中继站RS将在S81中生成的消息发送到无线基站BS(S84)。该处理对应于图3中的S43。
如果用于发送消息的频带不可用(在S82中为“否”)，则中继站RS将特定BW Req代码发送到无线基站BS(S83)。该处理对应于图4中的S41。
第三实施例
现在将描述第三实施例。
在第二实施例中，描述中继站RS发送用于请求频带的CDMA代码当中的、由特定代码表示的BW Req代码的示例。将由特定代码表示的BW Req代码独立地分配给每个中继站RS(参见图4A)。
在第三实施例中，将相同的特定代码分配给多个中继站RS。将共同的CID(连接ID，在第三实施例中被称为多点传送轮询CID)分配给被分配相同特定代码的中继站RS。
例如在图3中，中继站RS发送由特定代码表示的BW Req代码(S41)，但是这里，发送共同分配给每个中继站RS的特定代码。接收到该代码的无线基站BS识别到这是来自中继站RS的频带请求，并且生成UL-MAP消息并且发送它(S42)，其中该UL-MAP消息包括用于在多点传送轮询CID中分配频带的信息。由中继站RS的代码生成单元38生成共同分配的特定代码，并且由无线基站BS的MAP信息生成单元16生成包括多点传送轮询CID的UL-MAP消息。
图10A是第五管理表T5的示例，其图示CDMA代码和多点传送轮询CID的对应关系。无线基站BS参考第五管理表T5，并且创建UL-MAP消息。无线基站BS将对应的多点传送轮询CID插入到UL-MAP消息的“CID”字段，并且发送UL-MAP消息。
在第一和第二实施例中，将每个中继站RS的CID插入到“CID”字段中，其中该CID是表示每个中继站RS的CID。在第三实施例中，将中继站RS的共同CID插入到“CID”字段中。通过如此将相同的CID分配给多个中继站RS，可以节省特定代码的资源。后续处理与第二实施例相同。
相同频带被分配给被分配共同CID的每个中继站RS，并且每个中继站RS可以使用该频带将频带请求消息发送到无线基站BS。同样根据第二实施例的单独CID的分配，将不同的频带分配给每个中继站RS。
优选地，对于基于相同的调制方法和编码方法进行通信的无线基站BS，为多点传送轮询CID分配相同的CID。每个中继站RS和无线基站BS不总是基于相同的调制和编码方法进行通信，并且如果基于相同调制和编码方法进行通信的中继站RS和无线基站BS被安排在一组，并且将相同的CID分配给该组，则可以优化用于所分配频带的调制和编码方法。
图10B图示如此分配的第六管理表T6。共同的多点传送轮询CID(“0x0101”)被分配给多个中继站RS(“RS#1”和“RS#2”)。
第四实施例
现在将描述第四实施例。
根据第二实施例，如果将频带分配给无线终端MS(图3中的S44、S48)，则在预定时间过去时将该频带自动分配给中继站RS(图3中的S46、S50)。
因此，如果中继站RS不能正常地接收到从无线终端MS发送的数据，则分配给中继站RS的频带可能未被使用并且因此被浪费。具体地说，用于频带请求消息(BW Req GMH，图3中的S45和S47)的频带分配(图3中的S48)用于数据包，并且如果包长度长，则容易发生错误。另外，通常将宽频带分配给数据包，并且如果中继站RS不能接收到数据包，则频带分配变得非常低效。
为了防止这点，判断对频带请求消息的频带分配用于连接(CID)的哪个QoS(服务质量)类别。频带请求消息(参见图23A和图23B)中的CID示出下一个要被发送的数据的QoS类别(例如，“尽力”、“频带保障”)，因此，根据类别，分离出自动分配频带的情况以及基于来自中继站RS的新频带请求消息而分配频带的情况。从而，根据数据包的QoS类别分配频带变为可能。
图11A是图示在从中继站RS接收到频带请求消息时在无线基站BS中的处理操作的流程图。
当接收到频带请求消息(BW Req GMH)(在S90中为“是”)时，无线基站BS判断这是否是高优先级连接(S91)。图11B图示用于管理连接和优先级的对应关系的第七管理表T7的示例。当从中继站RS接收到频带请求消息时，无线基站BS从消息(参见图23A和图23B)中的“CID”字段提取CID，并且在第七管理表T7中搜索优先级。如果作为搜索结果优先级是“高”，则连接是“高优先级连接”，并且如果是“低”，则连接不是“高优先级连接”。
由无线基站BS的控制消息分析单元17作出该判断。
返回到图11A，如果是“高优先级连接”(在S91中为“是”)，则无线基站BS向无线终端MS分配频带，然后在预定时间过去时向中继站RS分配该频带(S92)。然后，处理返回到S90，并且重复相同的处理。
如果不是“高优先级连接”(在S91中为“否”)，则无线基站BS等待接收来自中继站RS的新频带请求消息(S90)，并且重复处理。
根据图11A中图示的处理，除非频带请求消息的CID是高优先级连接，否则不执行来自无线基站BS的频带分配。然而，可以在数据包中指定频带请求，从而如果通过该新频带请求指定不足的频带，则连接可以是高优先级连接，并且无线基站BS可以向中继站RS分配频带。
由于其余处理与第二实施例相同，因此可以提高频带分配处理的速度。
第五实施例
现在将描述第五实施例。
在第二实施例中，将特定代码值(第二实施例中的特定代码的值，参见图4A)分配给中继站RS，并且无线基站BS通过使用代码值请求频带来指定中继站RS，因此可以在指定最优调制方法等的情况下将频带分配给中继站RS。
一般而言，中继站RS通常布置在无线基站BS的视野范围内，并且它们之间的通信质量在很多情况下是优良的。在这种情况下，用于每个中继站RS的最优调制方法等更加可能是相似的。
因此在这种情况下，不是将中继站RS对应于每个代码，可以将每个代码直接与要请求的频带相关联，由此可以省略从中继站RS传送频带请求消息(BW Req GMH)，并且频带分配处理的速度可以高于处理的情况。
图12A图示关联每个代码和频带量的关联表T8的示例。关联表T8存储与每个用于表示管理频带请求的代码值相关联的频带。
图12B是图示在关联代码和频带时的处理操作序列的图。
首先，无线终端MS将BW Req代码发送到中继站RS(S100)。中继站RS使用UL-MAP来分配足以发送频带请求消息的频带(S101)。
使用所分配的频带，无线终端MS将频带请求消息(BW Req GMH)发送到中继站RS(S102)，并且无线基站BS判断通过频带请求消息请求的频带的可用性，并且分配预定频带(S103)。
无线终端MS使用所分配的频带将数据包发送到中继站RS(S104)。
中继站RS使用与发送数据包所需的最小频带相对应的代码，将BWReq代码发送到无线基站BS(S105)。例如，如果需要传送15字节，则发送代码0x1002。
无线基站BS将包括CDMA分配IE的UL-MAP消息发送到中继站RS，其中该CDMA分配IE用于分配与所接收的代码相对应的最大频带(S106)。要用于所分配频带的调制方法和编码方法是这样的方法(在“UIUC”字段中插入)：使用其，所有中继站RS可以与无线基站BS通信。
使用所分配的频带，中继站RS将数据包发送到无线基站BS(S107)。
通过如此直接地关联代码和频带，省略从中继站RS到无线基站BS的频带请求消息(BW Req GMH)、以及相应的从无线基站BS到中继站RS的UL-MAP消息，并且处理的速度可以快于第一实施例(图2)的速度。
在中继站RS内的S105处理中，基于MAP信息分析单元37的指示而在代码生成单元38中生成BW Req代码，并且对其进行设置，其中BWReq代码使用与足以发送数据包的频带相对应的代码。在无线基站BS内的S106处理中，代码接收单元15根据关联表T8确定频带量，并且将其输出到MAP信息生成单元16，并且MAP信息生成单元16生成并发送UL-MAP消息。
第六实施例
现在将描述第六实施例。第六实施例是中继站RS生成UL-MAP消息并且向从属的无线终端MS分配频带的示例(分布式调度)。在第六实施例中，将期望的频带分配时间(分配时间)插入到要从中继站RS发送到无线基站BS的频带请求消息中。当该时间到达时，无线基站BS为中继站RS分配频带，从而中继站RS可以以适当的定时将数据包从无线终端MS发送到无线基站BS。
图13A是图示根据本实施例的操作序列的图。
首先，无线终端MS将BW Req代码发送到中继站RS(S110)。中继站RS将BW Req代码发送到无线基站BS，以请求分配足以发送频带请求消息的频带(S111)。
中继站RS还将包括CDMA分配IE的UL-MAP消息发送到无线终端MS，以便可以发送来自无线终端MS的频带请求消息(S112)。
无线终端MS使用所分配的频带来发送频带请求消息(BW ReqGMH)(S114)。另一方面，中继站RS接收包括CDMA分配IE的UL-MAP消息(S113)，并且使用该频带发送频带请求消息(S115)。
该频带请求消息(下文中，在第六实施例中被称为“第二频带请求消息”)包括期望的分配时间。期望的分配时间是中继站RS为无线终端MS分配频带(后面提及的S116)的时间和接收数据包(S118)的时间加上中继站RS中的处理延迟，或者是正好在从无线终端MS接收到数据包并且以最快方式将该数据包发送到无线基站BS的时间之前的时间。
图13B图示第二频带请求消息的格式示例。中继站RS所期望的期望时间被插入到“分配时间”字段中。这是从发送第二频带请求消息的时间开始过去的时间。在至少分配时间过去之后，接收到第二频带请求消息的无线基站BS为中继站RS分配所请求的频带量或其一部分。
回到图13A，在期望的分配时间到达时，无线基站BS为中继站RS分配频带(S117)，并且中继站RS从无线终端MS接收数据包(S118)，并且使用所分配的频带将该数据包发送到无线基站BS(S119)。
第六实施例的无线基站BS的框构造示例与第二实施例相同(参见图6)。图14是图示中继站RS的构造示例的框图。
现在将结合图6简短地描述无线基站BS。无线基站BS大致以与第二实施例中相同的方式操作。但是区别在于如果“分配时间”包括在频带请求消息中，则在分配时间过去之后，控制消息分析单元17向MAP信息生成单元16请求频带分配。并且，在MAP信息生成单元16中，生成UL-MAP消息并且将其发送倒中继站RS。
与第二实施例(参见图8)相比较，在第六实施例的中继站RS的构造中，中继站还具有控制消息分析单元40和MAP信息生成单元41，而不是MAP信息分析单元37。
MAP信息生成单元41从代码接收单元35接收指示使用CDMA分配IE为无线终端MS分配频带的通知、以及所接收的代码值和分配频带量。
控制消息分析单元40分析从无线基站BS(从控制消息提取单元32)接收的UL-MAP，并且获取可以用来发送代码的子信道和码元定时，然后指示代码生成单元38生成并发送预定代码。控制消息分析单元40还指示PDU缓冲单元33使用所分配的频带，将要发送的数据包和控制消息发送到无线基站BS。如果从无线终端MS接收到频带请求消息，则控制消息分析单元40向控制消息生成单元36通知消息的内容，并且还通知MAP信息生成单元41将频带分配给无线终端MS。
控制消息生成单元36生成包括由无线终端MS请求的频带量和时间信息的第二频带请求消息，将其存储在PDU缓冲单元33中，并且将其发送到无线基站BS。期望的频带分配时间是将该频带分配给无线终端MS时的时间加上中继站RS的处理延迟的值，或者更晚。
图15A是图示根据本实施例的无线基站BS的处理操作的流程图，并且图15B是图示中继站RS的操作的流程图。
如图15A所示，当从中继站RS接收到频带请求消息(在S120中为“是”)时，无线基站BS判断在频带请求消息中是否包括分配时间(S121)，并且如果包括(“是”)，则在分配时间过去之后，无线基站BS向中继站RS分配频带(S122)。另一方面，如果在频带请求消息中没有包括分配时间(在S121中为“否”)，则无线基站BS立即分配频带(S123)。
如果中继站RS从无线终端MS接收到频带请求消息，如图15B所示(在S130中为“是”)，则中继站RS判断足以发送频带请求消息的频带是否可用(S131)。
如果已经取得频带(“是”)，则中继站RS向无线终端MS分配频带，并且将频带请求消息发送到无线基站BS(S132)。这与图13A中的从S114到S116的处理相对应。
如果频带不可用(在S131中为“否”)，则中继站RS发送用于表示带宽请求的CDMA代码(BW Req代码)(S133)。这与图13A的S114中的接收频带请求消息、以及S115中的发送BW Req代码相对应。虽然定时发生移位，但是后续处理与在S113及其后面的处理相同。
现在将描述第七实施例。第七实施例是在下行链路方向上频带分配的示例。图16A图示序列图而图16B图示流程图。
如图16A所示，无线基站BS生成DL-MAP消息，并且将DL-MAP消息发送到中继站RS，其中DL-MAP消息用于分配用来将要经由中继站RS发送到无线终端MS的数据包发送到中继站RS的频带(S140)。由MAP信息生成单元16生成该DL-MAP消息(参见图6)。
中继站RS根据所接收的DL-MAP消息，接收来自无线基站BS的数据包(S141)。例如，生成来自无线基站BS的数据包，并且通过从NW接口单元14到传送单元21的路径来发送它(参见图6)。在中继站RS中，经由接收单元31接收数据包(参见图8)。
无线基站BS生成DL-MAP消息，并且广播DL-MAP消息，其中该DL-MAP消息用于分配用来让中继站RS将数据包发送到无线终端MS的频带(S142、S143)。
由于将中继站RS可以将数据包发送到无线终端MS的时间指定为传送定时，因此当在中继站RS接收到来自无线基站BS的数据包之后过去了考虑中继站RS的处理延迟的延迟时间时，将该DL-MAP消息从无线基站BS发送到无线终端MS。换句话说，对于在S140中由DL-MAP指定的数据包的传送定时，设置在S142中由DL-MAP指定的数据包的传送定时加上预定延迟时间。
中继站RS使用在S142中接收的DL-MAP内分配的频带，将数据包发送到无线终端MS，并且无线终端MS根据DL-MAP中的信息而接收数据包(S144)。
将参考图16B描述无线基站BS中的频带分配操作。
首先，无线基站BS判断是否接收到用于下行链路的数据(DL数据)(S150)，并且如果没有接收到，则等待直至接收到该数据(循环N)。
如果接收到该数据(“是”)，则无线基站BS判断该数据是否是经由中继站RS定址到无线终端MS的数据(S151)。如在第二实施例中所描述的那样，无线基站BS存储用于示出无线终端MS的传送路径的管理表，并且通过参考该管理表进行该判断。
如果数据是经由中继站RS到无线终端MS的数据(在S151中为“是”)，则无线基站BS向中继站RS分配用于发送该数据的频带(S152)。这是与图16A中的S140相对应的处理。该处理由MAP信息生成单元16执行(参见图6)。
无线基站BS分配用于中继站RS将数据发送到无线终端MS的频带(S153)。这是与图16A中的S142相对应的处理，并且由MAP信息生成单元16执行。
如果数据不是经由中继站RS定址到无线终端MS的数据(在S151中为“否”)，则无线基站BS直接分配用于将数据发送到无线终端MS的频带(S154)。这是由MAP信息生成单元16执行的处理。
以这种方式，同样对于下行链路方向，可以适当地分配频带，并且可以经由中继站RS将数据包从无线基站BS发送到无线终端MS。此时，根据从中继站RS传送数据包变为可能的定时，分配用于将数据包从中继站RS发送到无线终端MS的频带。因此，可以以适当的定时将数据包从中继站RS发送到无线终端MS。
根据第七实施例的用于下行链路方向的频带分配也可以针对上述第三到第六实施例执行。
第八实施例
现在将描述第八实施例。在第二实施例中，在为无线终端MS分配频带之后，在预定时间过去之后自动地将频带分配给中继站RS。第八实施例是在中继站RS将预定时间预先发送到无线基站BS时的示例。
图17A是图示根据第八实施例的序列的示例的图。在通电(S160)之后，中继站RS执行测距处理(S161到S164)。这是用于调整在中继站RS和无线基站BS之间的定时和传送功率的处理。
然后，执行用于向无线基站BS通知中继站RS的与物理层相关的能力列表如最大传送功率的处理(S165到S166)。
如图17B和图17C所示，包括上行链路方向上的延迟信息或者下行链路方向上的延迟信息的时间信息被插入到从中继站RS发送的SBC-REQ(基本功能)消息的TBA字段中。图18图示SBC-REQ消息的示例，其中插入了时间信息。例如，该消息由中继站RS的控制消息生成单元36生成。
然后，执行用于认证中继站RS和交换用于加密的加密密钥的处理(S167到S168)，并且执行用于注册MAC层和更高层的能力的处理。(S169到S170)。
在上述示例中，在该初始序列系列中，中继站RS将包括延迟时间的SBC-REQ(基本功能请求消息)发送到无线基站BS，但是可以将延迟信息插入到测距请求消息(RNG-REQ)、认证请求消息(PKM-REQ)或注册请求消息(RNG-REQ)中。在这种情况下，正如图18一样，可以将延迟信息插入到开放字段等中。
因此，如在第二实施例中所描述的那样，当预定时间(通过时间信息指定的时间)过去时，从无线基站BS向中继站RS自动地分配频带。
第九实施例
现在将描述第九实施例。在第二实施例中，使用表示频带分配的CDMA代码(BW Req代码)来分配频带。第九实施例是使用CDMA代码当中的测距代码来执行频带分配的示例。
图19A是图示第九实施例的序列示例的图。
首先，无线终端MS将测距代码发送到中继站RS(S180)。无线终端MS请求用于发送测距请求消息(RNG-REQ)的频带分配。
中继站RS将由特定代码表示的BW Req代码发送到无线基站BS(S181)。这与第二实施例相同。中继站RS向无线基站BS请求足以发送测距信息消息(测距Req Msg)的频带。
由于特定代码的接收，无线基站BS通过发送UL-MAP消息而自动地分配预定频带(S182)，并且中继站RS使用所分配的预定频带将测距信息消息发送到无线基站BS(S183)。
该测距信息消息不仅包括测距代码的代码值、帧索引、子信道和码元(用于发送CDMA分配IE的信息)，还包括校正信息、级别和频率信息(用于发送测距响应消息(RNG-RSP)的信息)。
无线基站BS从测距信息消息提取校正信息等等，将测距响应消息(RNG-RSP)发送到无线终端MS(S184)，从测距信息消息提取代码值等等，并且将包括CDMA分配IE的UL-MAP发送到无线终端MS(S185)。
无线终端MS使用通过UL-MAP分配的频带，将测距请求消息(RNG-REQ)发送到中继站RS(S186)。
无线基站BS正如第二实施例一样考虑中继站RS的处理延迟，并且在延迟时间过去时将UL-MAP发送到中继站RS(S187)，并且中继站RS使用通过UL-MAP消息分配的频带，将测距请求消息(RNG-REQ)发送到无线基站BS(S188)。
图19B图示包括在测距响应消息(RNG-RSP)中的信息的示例。包括诸如定时、功率级别和偏移频率调整的信息，并且将该信息包括在测距信息消息(测距Req Msg)中。
以这种方式，可以通过使用测距代码来执行与第二实施例相类似的操作，并且可以高速执行频带分配。
无线基站BS和中继站RS的构造与第二实施例相同(参见图6和图8)。由代码生成单元38生成特定代码，并且由控制消息生成单元36生成并发送测距信息消息。在无线基站BS中，由MAP信息生成单元16生成并发送测距响应消息。
工业应用性
本发明可以适用于经由中继站在无线终端和无线基站之间执行的无线通信。

Claims (7)

1.一种用于在无线基站和终端之间中继通信的中继站，所述无线基站在从所述终端接收到预定信号序列组当中的任何信号序列时向所述终端分配用于通知所请求的频带的上行链路信道，并且根据经由所述上行链路信道从所述终端通知的所述所请求的频带而向所述终端分配传送频带，所述中继站包括：
传送单元，其发送不包括在所述预定信号序列组中的特定信号序列，其中
由接收到所述特定信号序列的所述无线基站向所述中继站分配预定传送频带，而不由所述无线基站向所述中继站分配用于通知所述所请求的频带的所述上行链路信遭。
2.根据权利要求1所述的中继站，其中由所述无线基站指定所述特定信号序列。
3.一种无线基站，用于在从终端接收到预定信号序列组当中的任何信号序列时向终端分配用于通知所请求的频带的上行链路信道，以及根据经由所述上行链路信道从所述终端通知的所述所请求的频带而向所述终端分配传送频带，所述无线基站包括：
控制单元，其在从中继站接收到不包括在所述预定信号序列组中的特定信号序列时向所述中继站分配预定传送频带，而不分配用于通知所述所请求的频带的所述上行链路信道。
4.根据权利要求3所述的无线基站，其中当将所述预定传送频带分配给所述中继站时，所述控制单元向发送所述特定信号序列的中继站中的每个分配独立的频带。
5.根据权利要求3所述的无线基站，其中当所述控制单元将所述预定传送频带分配给所述中继站时，所述控制单元分配由多个中继站共享的频带。
6.根据权利要求3所述的无线基站，其中当接收到所述特定信号序列时，所述控制单元将与所述特定信号序列相对应的传送频带分配给所述中继站。
7.一种在中继站中的频带分配方法，其中所述中继站用于将消息传送到无线基站，所述无线基站在从终端接收到预定信号序列组当中的任何信号序列时，分配用于通知所请求的频带的上行链路信道，并且根据从所述终端经由所述上行链路信道通知的所述所请求的频带而向所述终端分配传送频带，所述频带分配方法包括：
从所述中继站向所述无线基站传送不包括在所述预定信号序列组中的特定信号序列；以及
从所述无线基站向所述中继站分配预定传送频带，而不分配用于通知所述所请求的频带的所述上行链路信道。
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