CN101562557B

CN101562557B - 多跳中继网络中map和相应数据的关联方法

Info

Publication number: CN101562557B
Application number: CN2008100926781A
Authority: CN
Inventors: 陈玉芹; 曲红云
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2028-04-18
Also published as: EP2217012A4; EP2217012A1; US8787270B2; CN101562557A; WO2009086750A1; US20100309858A1; JP5054825B2; JP2011507418A

Abstract

本发明公开了一种多跳中继网络中MAP和相应数据的关联方法，在多跳中继网络数据传输中，中继站能够把接收到的数据映射到对应的带宽上去，解决了数据和带宽的映射问题。所述方法适用于非透明集中式调度多跳中继网络中，包括：在MAP中增加配置参数IE，用于指示待发送的MAC PDU的位置；当中继站在收到所述配置参数IE后，将其指示的MAC PDU重新组合后放入基站为其分配的带宽中发送。中继站可以灵活地将来自相同或不同帧的MAC PDU重新打包发送出去，对于上行传输可节省MAP IE所占的开销。

Description

多跳中继网络中MAP和相应数据的关联方法

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种非透明集中式调度多跳中继网络中的MAP和相应数据之间的关联方法。

背景技术

如图1所示，在IEEE 802.16j标准工作组提出的多跳中继系统中，一个或数个中继站(Relay Station，简称RS)被设置在支持多跳中继的基站(Multi-hop Relay Base Station，简称MR-BS)和移动终端(Mobile Stations，简称MS)之间，通过中继站对基站和终端信号的中继传输来达到覆盖范围的扩展以及系统容量的增加。为了满足不同应用场景的需要，中继站可以设置为固定中继站或者移动中继站。根据是否产生并发送前缀和控制消息，中继站可以被区分成透明中继站和非透明中继站。后文中将支持多跳中继的基站简称为基站。

在多跳中继网络中，从终端经过中继站、最后到基站的传输链路由接入链路和中继链路构成。其中，接入链路为起始或结束于终端的通信链路，可以是终端和直接与之连接的基站之间的链路，也可以是终端和与之连接的中继站之间的链路。中继链路为基站和与之连接的中继站之间的链路或者两个中继站之间的通信链路。

在集中式调度中，基站统一为多跳中继小区的接入链路和中继链路分配资源并产生相应的MAP，或者由中继站根据基站的指示信息产生自己的MAP。分布式调度中，基站和中继站分别决定子中继站或终端的资源分配并产生相应的MAP。下文中的中继网络是指非透明集中式调度的多跳中继网络。

在IEEE 802.16j_D2文档中规定的非透明情况下，基站和中继站的帧结构中分别包含一个上行子帧和一个下行子帧，而每个上行子帧和每个下行子帧又分别由一个接入区域和一个中继区域构成。其中，接入区域用于接入链路的传输，中继区域用于中继链路的传输。中继MAP是指由基站或者中继站在中继区域发送的MAP消息。

在IEEE 802.16j_D2文档中规定了两种路径管理方式：显式路径管理和嵌入式路径管理。在显式路径管理中，基站和接入中继站的路径被建立，并将路径上所有的CID(连接标识符)(包括中继站管理CID、隧道CID、隧道管理CID、终端管理CID、终端传输CID)与路径ID关联起来。路径ID/CID关联表由基站产生，并发布给路径上的所有中继站。数据转发时，中继站首先从MAP IE(MAP信息元素)或MAC PDU(媒体访问控制层协议数据单元)头中得到CID，然后通过查找路径ID/CID关联表来获得下一跳的目标站点。在嵌入式路径管理中，中继站的管理CID由基站按照网络拓扑结构系统分配，CID中隐含了路径信息。在数据传输过程中，中继站不需要查找路径ID/CID关联表。

在IEEE 802.16j_D2文档中定义了四种数据传输模式：隧道突发模式，隧道包模式，基于CID的模式和突发模式。其中前两种为隧道传输模式，后两种为非隧道的传输模式。在基于CID的数据传输模式中，中间站点读取MAC PDU头中的CID(中继站管理CID、终端管理CID、终端传输CID)，然后查找路径ID/CID关联表获得下跳目标站点的信息，进行数据转发，MAPIE中不需要包含CID字段。此种传输模式MAP IE的开销小，应用范围广泛。在已经发布的IEEE 802.16j_D2文档中，基于CID的传输模式将被限定为适用于所有的应用场景：两跳透明模式，两跳非透明模式，多跳非透明模式的集中调度和分布调度；隧道包模式限定为适用于两跳和多跳的非透明模式；而隧道突发模式因为自身的技术问题，被限定只能用于多跳非透明模式下的分布式调度。

在基于CID的数据传输模式下，中继站通过查找路径ID/CID关联表得到路径信息，然后利用MAC PDU头中的CID来转发数据，MAP IE中0可以不包含CID信息。

在隧道包传输模式下，首先由基站建立从基站到接入中继站之间的隧道，并为该隧道分配隧道CID和隧道管理CID。在下行数据传输时，基站将发送给与同一个接入中继站所连接终端的MAC PDUs级联起来，并用一个中继MAC PDU头封装，头中的CID为隧道CID或隧道管理CID。上行数据传输时的数据封装由接入中继站操作。

不同隧道上的隧道包在经过相同的中继站时，可以打包在一个突发里。中继站通过中继MAC PDU头中的CID来转发数据，MAP IE中可以不包含CID信息。

在下行隧道突发传输模式下，基站将发给同一个接入中继站所连接终端的MAC PDUs级联起来，放入一个突发里。上行数据传输时的数据由接入中继站处理。中继站利用MAP IE中的CID转发数据。不同隧道上的隧道突发在经过相同的中继站时，不可以打包在同一个突发里。

在基于CID的数据传输模式中，由于MAP IE中的连接符CID字段是可选的，中继站没有任何指示信息来将接收到的数据映射到对应的带宽上去。

同时，在基于CID的数据传输模式中，当RS接收和转发数据之间的时延可变而非固定的时候，如果某帧中的MAC PDU丢失，那么会导致中继站将后续帧中MAC PDU提前发送，这种情况会影响QoS性能，例如抖动。

另外，利用本发明的技术方案，如果中继站的下行链路情况突然变差，基站可以通过指示中继站缓存部分数据来控制中继站的下行数据流量，从而动态地控制整个链路的数据传输情况。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种多跳中继网络中MAP和相应数据的关联方法，在多跳中继网络数据传输中，中继站能够把接收到的数据映射到对应的带宽上去，解决了基于CID的数据传输模式中RS接收和转发数据之间的时延可变而非固定的时候，某帧中的MAC PDU丢失所导致的中继站将后续帧中MAC PDU提前发送而带来的对QoS性能的影响。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多跳中继网络中MAP和相应数据的关联方法，适用于非透明集中式调度多跳中继网络中基于CID的数据传输模式，包括：

在MAP中增加配置参数IE，用于指示待发送的MAC PDU的位置；

当中继站在收到所述配置参数IE后，将其指示的MAC PDU重新组合后放入基站为其分配的带宽中发送。

进一步地，所述方法进一步包括：

所述配置参数IE包括下行配置参数IE；

当中继站在收到下行配置参数IE后，将其指示的MAC PDU重新组合后放入由DL-MAP IE或R-DL-MAP IE指示的下行带宽中，向终端或下层中继站发送。

进一步地，所述下行配置参数IE存在于RS_Access MAP和RS_RLYMAP消息中，且位于DL-MAP IE和R-DL-MAP IE之前或之后。

进一步地，所述下行配置参数IE中包含有连接数量以及连接符信息，其中：

连接数量，用于指示对应所述带宽进行传输的MAC PDU所来自连接的个数；

连接标识符CID，用于指示对应所述带宽进行传输的MAC PDU所来自连接的连接符。

进一步地，所述下行配置参数IE中还包含有接收帧数量和接收帧索引号信息，以及MAC PDU的数量。其中，

接收帧数量，用于指示对应所述带宽进行传输的相应连接上的MACPDU所来自的数据帧的个数；

接收帧索引号，用于指示对应所述带宽进行传输的相应连接上的MACPDU所来自的数据帧的帧号。

MAC PDU数量，用于指示对应所述带宽进行传输的相应连接上的来自相应帧的MAC PDU数量。中继站开始下行发送之前，先移除发送给该中继站的下行配置参数IE。

进一步地，所述方法适用于基于CID的数据传输模式。

本发明所述方法适用于基于CID的传输模式。

采用本发明所述方法，在基于CID的数据传输模式之下，中继站可以将分配给自己的带宽和相应的待发送数据关联起来。

同时，所述下行配置参数IE中的接收帧数量和接收帧索引号字段，使得中继站接收和转发数据之间的时延可变而非固定的时候，避免了由于某帧中的MAC PDU丢失所导致的中继站将后续帧中MAC PDU提前发送带来的对QoS性能的影响。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为无线多跳中继网络示意图；

图2为基于CID的数据传输模式；

图3为使用本发明的DL Allocation Reference IE进行数据和带宽关联的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明所适用的非透明集中式调度无线多跳中继网络的示意图。在该多跳中继网络中，基站和终端之间的信号传递经由一跳或多跳中继完成。如图1所示，基站BS与移动终端MS7之间的传输路径上有1个中继站RS3，基站BS与移动终端MS5之间的传输路径上有2个中继站RS1和RS2。

本发明提出了一个新的MAP IE：DL Allocation Reference IE(下行配置参数IE)。该DL Allocation Reference IE用于指示中继站下行发送的数据，这些数据在DL-MAP IE或R-DL-MAP IE指示的带宽上发送给终端或下层中继站，通过DL Allocation Reference IE的指示，中继站在下行发送数据时就可以灵活地将不同或相同帧中的MAC PDU打包发送。下面进行具体说明：

DL Allocation Reference IE用于将中继站接收的MAC PDU与为之分配的下行发射带宽关联起来。这里所述的MAC PDU是基站或上层中继站发给该中继站的；该中继站利用下行发射带宽发送所述的MAC PDU给终端或者下层中继站。DL Allocation Reference IE存在于RS_Access MAP和RS_RLYMAP消息中，其在RS_Access MAP消息和RS_RLY MAP消息中所处的位置如表1和表2所示，其紧挨着相应的DL-MAP IE或R-DL-MAP IE。具体地，在RS_Access MAP消息中，DL Allocation Reference IE紧挨着RS DLMAP、Compressed DL MAP、SUB-DL-UL-MAP、HARQ MAP消息中的DLMAP IE；在RS_RLY MAP消息中，DL Allocation Reference IE紧挨着R-DLMAP IE。

表1 RS_Access_MAP消息中包含的DL Allocation Reference IE的位置

语法	长度	注释
			RS_Access-MAP_Message_Format{	-	-
…
			If(bit #2 of indicator＝＝1){	-	RS DL-MAP或Compressed DL MAP的信息
DCD Count	8比特	RS DL-MAP或Compressed DL MAP中的DCD Count
			OFDMA Symbols数量	8比特	RS DL-MAP或Compressed DL MAP中的OFDMA symbols数量
DL IE Count	-	DL-MAP IE数量
			For(i＝0；i＜DL IE Count；i++){	-	-
DL MAP IE()	可变	RS DL-MAP或Compressed DL MAP中的“DL MAP IE”数量
			DL Allocation Reference IE()	可变	与该DL MAP IE()对应，指示了分配到该带宽上的数据
}
			}
If(bit #4 of indicator＝＝1){	-	SUB-DL-UL-MAP信息

Nr of SUB-MAP	2比特	SUB-DL-UL-MAP个数
			For(i＝0；i＜Nr of SUB-MAP；i++){	-	-
Reduced SUB-DL-UL-MAP(){
			…
For(i＝1；i＜＝DL IE Count；i++){
			DL-MAP_IE()	可变	-
DL Allocation Reference IE()	可变	与该DLMAP IE()对应，指示了分配到该带宽上的数据

}
			}
}
			}
If(bit #5 of Indicator＝＝1){
			Nr of HARQ-MAP	2比特	HARQ-MAP的数量
For(i＝0；i＜Nr.Of HARQ-MAP；i++){
			Reduced HARQ-MAP(){	-	-
…
			DL IE Count	6比特	DL IE的数量
For(i＝0；i＜DL IE count；i++){	-	-
			Compact DL-MAP IE()	可变	-
DL Allocation Reference IE()	可变	-
			}
}

}
			}
}

表2 RS_RLY_MAP消息中包含的DL Allocation Reference IE和ULAllocation Reference IE的位置

语法	长度	注释
			RS_Relay-MAP_Message_Format{	-	-
…
			DL IE Count	6比特	DL-MAP IE数量
For(i＝0；i＜DL IE Count；i++){	-	-
			DL-MAP IE()	可变	R-MAP中的DL-MAP IE
DL Allocation Reference IE()	可变	-
			}
…

DL Allocation Reference IE消息格式如表3所示，主要包含如下字段：

MAC PDU数量，用于指示对应所述带宽进行传输的相应连接上的来自相应帧的MAC PDU数量。

基站在向中继站发送该DL Allocation Reference IE时，根据需要填写上述字段。

利用DL Allocation Reference IE中的连接数量以及连接标识符CID字段，中继站可以将来自

利用DL Allocation Reference IE中的接收帧索引号，中继站可以将来自不同帧的数据映射到相同带宽中发送；利用中继MAP IE索引号和CID字段，中继站可以将一个突发分裂成多个小突发，也可以将来自不同突发中的MAC PDUs重新组合到一个突发中。利用本实施例，如果中继站的下行链路条件突然变差，基站还可以通过让中继站缓存部分数据来控制中继站的下行数据流量，从而动态地控制整个链路的数据传输情况。

表3本发明实施例DL Allocation Reference IE消息格式

语法	长度	注释
			DL_Allocation_Referenee_IE(){	-	-
Num_Connections	4bits	该对应分配中包含的连接数量
			for(i＝0；i＜Num_Connections；i++){
CID	16bits	连接标识符
			Num_Received_Frame	4bits
For(j＝0；j＜Num_ReceivedFrame；j++){
			Received_Frame	4bits	中继站所接收MAC PDU的来自帧的索引号低四位
Num_MAC PDU	4bits	对应该连接的应在该分配带宽上发送的MAC PDU的数量，以MAC PDU为单位

}
		}
Padding	Variable
		}

中继站收到DL Allocation Reference IE之后，将其指示的帧中的MACPDUs重新组合后放入由DL-MAP IE或R-DL-MAP IE指示的下行突发中，向终端或下层中继站发送，其中，所述的MAC PDU是该中继站在DLAllocation Reference IE所指示的帧上接收下来并对应所指示的连接。当出现异常情况时，例如，如果中继站虽然收到了DL Allocation Reference IE，但是不能找到对应该DL Allocation Reference IE的MAC PDU，它应忽略该下行分配，不进行下行数据发送。中继站开始下行发送之前，移除发给自己的DL Allocation Reference IE。

对于基于CID的下行数据传输模式，参考图2，图中的F表示帧Frame，B表示突发Burst，基站BS在帧1和帧2向中继站发送下行数据；中继站RS1在接入链路上将来自不同帧的MS1 MAC PDUs打包在一个突发中转发给MS1；RS1在中继链路上将来自不同突发的MAC PDUs打包在一个突发中转发给RS2；RS2又可以将相同帧的MAC PDUs分裂为几个小的突发转发，在接入链路上将发送给MS2和MS3的MAC PDUs分别打包在两个突发中发送。

参见图3的数据传输过程，说明使用DL Allocation Reference IE对数据和资源关联的方法。基站在中继区域中发送一个包含RS_Access MAP和RS_RLY_MAP消息的突发，中继站接收到之后从消息中解出下行链路中使用的DL MAP、R-DL MAP消息以及对应的DL Allocation Reference IE。

帧0中基站将一个(BS to RS1)的突发发给中继站1，中继站1接收之后，根据DL Allocation Reference IE指示的关联，将其中的MAC PDUs重新打包为四个突发：RS1-MS1、RS1-RS2，并在帧N的接入区域和中继区域的相应资源上转发。其中，DL MAP IE/R-DL-MAP IE指示了带宽的位置和大小，而DL Allocation Reference IE指示这些带宽用于发送哪些MAC PDU。N的值由基站根据中继站的处理速度和其他因素决定。

中继站利用DL Allocation Reference IE进行基于CID的下行数据传输的示例如下：

中继站在接收到RS_Access_MAP和RS_RLY_MAP消息之后，通过其中的DL Allocation Reference IE将数据和相应的DL MAP IE关联起来；

中继站在转发下行数据之前，应将DL Allocation Reference IE移除。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims

1.一种多跳中继网络中MAP和相应数据的关联方法，适用于非透明集中式调度多跳中继网络中，其特征在于，

在MAP中增加配置参数信息元素IE，用于指示待发送的MAC PDU的位置；

当中继站在收到所述配置参数信息元素IE后，将其指示的MAC PDU重新组合后放入基站为其分配的带宽中发送。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

所述配置参数信息元素IE包括下行配置参数信息元素IE；

当中继站在收到下行配置参数信息元素IE后，将其指示的MAC PDU重新组合后放入由DL-MAP IE或R-DL-MAP IE指示的下行带宽中，向终端或下层中继站发送。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述下行配置参数信息元素IE存在于RS_Access MAP和RS_RLY MAP消息中，且位于DL-MAP IE或R-DL-MAP IE之前或之后。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述下行配置参数信息元素IE中包含有连接数量和连接标识符CID，其中：

连接标识符CID，用于指示对应所述带宽进行传输的MAC PDU所来自连接的连接标识符。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述下行配置参数信息元素IE中还包含有接收帧数量、接收帧索引号和MAC PUD数量，其中：

MAC PUD数量，用于指示对应所述带宽进行传输的相应连接上的来自相应帧的MAC PDU数量。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

中继站开始下行发送之前，先移除发送给该中继站的下行配置参数信息元素IE。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法适用于基于CID的数据传输模式。