CN101569224A - 用于共享无线系统中的资源的方法和装置 - Google Patents

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CN101569224A CNA2008800011723A CN200880001172A CN101569224A CN 101569224 A CN101569224 A CN 101569224A CN A2008800011723 A CNA2008800011723 A CN A2008800011723A CN 200880001172 A CN200880001172 A CN 200880001172A CN 101569224 A CN101569224 A CN 101569224A
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Abstract

用信号表示无线通信系统中的无线资源分配的方法和装置包括：建立虚拟资源的集合；将该一个或多个虚拟资源分配给一个或多个移动站；将重映射位图发送到移动站，其中，重映射位图包括资源可用性位图和虚拟资源位图；以及使用从重映射位图为各自的移动站得出的各自的无线资源，将分组发送到移动站或者从移动站接收分组。

Description

用于共享无线系统中的资源的方法和装置
本申请要求2007年6月15日提交的题为“Method and Apparatus forSharing Resources in a Wireless System”的美国临时专利申请号No.60/944,462，以及2008年6月5日提交的题为“Method and Apparatus forSharing Resources in a Wireless System”的美国专利申请号No.12/134,025的优先权，这里将该申请引入本文作为参考。
相关申请的交叉参考
本申请涉及以下临时美国专利申请，其中这里将每个引入本文作为参考：2007年6月15日提交的美国临时专利申请号No.60/944,466；2007年6月15日提交的美国临时专利申请号No.60/944,469以及2007年6月15日提交的美国临时专利申请号No.60/944,477。此外，本申请涉及以下非临时专利申请，其中这里将每个引入本文作为参考：2008年6月9日提交的美国专利申请序列号No.12/135,930(代理人档案号No.HW07FW050)；2008年6月9日提交的美国专利申请序列号No.12/135,599(代理人档案号No.HW07FW051)以及2008年6月9日提交的美国专利申请序列号No.12/135,916(代理人档案号No.HW07FW052)。
技术领域
本发明一般涉及用于在无线通信系统中传输的无线资源的分配。具体地，本发明涉及一种用信号来表示在，例如，正交频分复用(OFDM)和正交频分多址(OFDMA)通信系统中传输的无线资源的分配的新型方法和结果所得的系统。
背景技术
在OFDMA通信系统中，在多个移动站之间共享系统的时频资源。基站使用分配消息将资源分配给移动站，分配消息作为控制信道的一部分来发送。为了将控制信道开销最小化，众所周知基站进行恒定的分配，其中，最初将分配消息发送到移动站以指示所分配的时频资源，然后基站使用同一时频资源用于后续向移动站的传输。这些传输可以是同一分组或者用于不同分组的随后的传输的混合自动重传请求(HARQ)。移动站的基站维持最初分配的时频资源，直到计时器到时间、基于因特网协议的语音(VoIP)语音突峰完成、VoIP呼叫完成、基站确定了某些否定的确认，或者直到基站明确地或者隐含地撤销了资源的分配。
在恒定分配期间，有时候基站没有任何要发送到移动站的新分组。例如，如果在达到最大数量的HARQ传输尝试之前，移动站已经确认HARQ分组，则基站可能不具有用于移动站的新分组。可替换地，如果基站已经确定VoIP移动站的非连续传输(DTX)状态，则基站可能不具有要发送到移动站的分组。在此期间，基站期望将恒定分配给第一移动站的资源临时分配给第二移动站，不撤销第一移动站的分配。为了满足第一移动站的服务质量(QoS)需求，期望在基站接收了用于第一移动站的新分组之后能够重新利用恒定分配用于第一移动站的资源。这种QoS需求一般强制限制临时分配本身不是恒定分配，从而需要更多的临时分配。这些临时分配造成额外的控制信道开销。对于具有大量VoIP移动站的OFDMA通信系统，临时分配的数量可能极大，其可以急剧增加控制信道开销。因此，需要进行大量的临时分配，同时有效地控制控制信道开销，同时维持期望的移动站QoS。
发明内容
在一个方案中，本发明提供了一种在无线通信系统中分配无线资源的方法。该方法包括将分配消息发送到至少一个移动站，分配消息包括虚拟资源分配的指示，该虚拟资源分配对应于一个或多个虚拟资源，并且将重映射位图发送到至少一个移动站，该重映射位图包含将虚拟资源映射到实际资源的位图。
在另一个方案，本发明提供了一种在无线通信系统中接收无线资源分配的方法。该方法包括接收包括虚拟资源分配指示的分配消息，该虚拟资源分配对应于一个或多个虚拟资源，并且接收重映射位图，该重映射位图包含将虚拟资源映射到实际资源的位图。该方法进一步包括基于重映射位图，确定一个或多个所分配的虚拟资源是否被重映射到实际资源，以及通过对已经被重映射到实际资源的所述虚拟资源进行映射，将实际资源分配确定为一个或多个实际资源。
在另一个方案中，本发明提供了一种控制第一移动站和第二移动站的服务质量(QoS)需求的方法，该第一移动站具有第一QoS需求，该第二移动站具有第二QoS需求，第二QoS需求包括将具有第一QoS需求的第一移动站分配给实际资源以及将具有第二QoS需求的第二移动站分配给虚拟资源。该方法进一步包括将重映射位图发送到具有第二QoS需求的第二移动站，该重映射位图提供用于将所述虚拟资源相关到实际资源的索引。
本发明的实施例的一个有利特征是基站能够可靠地向移动站指示临时分配，同时将控制信道开销最小化。
本发明的实施例的另一个有利特征是能够可靠地检测来自基站的临时分配。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优势，现在结合附图来参考以下描述，其中：
图1示出了无线通信网络；
图2示出了来自无线通信网络的基站和多个移动站；
图3-6示出了OFDMA时频无线资源的实例集合；
图7是四个移动站的OFDMA分配的实例；
图8示出了用于资源重映射的控制信令；
图9示出了用于图3-6的OFDMA时频资源的信道树；
图10-13是资源重映射的示例性实例；
图14示出了重复的帧序列；
图15是分配消息的示例性实例；
图16是后续部分中的资源重映射的示例性实例；
图17是优选实施例的DL基站操作的流程图；
图18是优选实施例的DL移动站操作的流程图；
图19是优选实施例的UL基站操作的流程图；以及
图20是优选实施例的UL移动站操作的流程图。
具体实施方式
可以通过下文给出的实施例描述本公开。然后，要理解的是，下文的实施例不是对本公开的必要的限制，而是用于描述本发明的典型的实现。
本发明提供了一种用于共享无线系统中的资源的独特的方法和装置。然而，要理解的是，以下公开提供用于实现本发明的不同的特征的许多不同的实施例或实例。下文描述了组件、信号、消息、协议和配置的具体的实例以便简化本公开。当然，这些仅仅是实例并且不旨在将本发明限制在权利要求书中所述的内容。给出了未详述的已知的元件，以免不必要的细节模糊本发明。在很大程度上，省略了用于完全理解本发明的不必要的细节，因为这种细节在相关领域的普通技术人员的技术范围之内。省略了关于本文所述的控制电路的细节，因为这种控制电路在相关领域的普通技术人员的技术范围之内。
图1是包括多个基站(BS)110的无线通信网络，每个基站分别向多个移动站(MS)120提供语音和/或数据无线通信服务。有时也将BS称为其它名称，例如接入网(AN)、接入点(AP)、节点B，等等。每个BS具有对应的覆盖区域130。参考图1，每个基站包括调度器140，用于将无线资源分配给移动站。示例性无线通信系统包括，但是不限于，演进的通用陆地无线接入(E-UTRA)网络、超移动宽带(UMB)网络、IEEE 802.16网络和其它基于OFDMA的网络。在一些实施例中，网络是基于多址方案而非OFDMA的。例如，网络可以是频分多址(FDMA)网络、时分多址(TDMA)网络以及码分多址(CDMA)网络，FDMA网络中将时频资源分成在特定时间间隔上的频率间隔，TDMA网络中将时频资源分成在特定频率隔上的时间间隔，CDMA网络中将资源分成在特定频率隔上的正交码或伪正交码。
图2示出了来自图1的无线通信网络的一个基站和多个移动站。如所属领域所已知的，一般，可以将基站260的覆盖区域或小区分成三个子覆盖区域或扇区，将其中一个显示为270。在所显示的覆盖区域中有六个示例性移动站200、210、220、230、240、250。一般，基站260将一个或多个连接标识符(CID)(或另一个类似的标识符)分配给每个移动站，以促进时频资源分配。可以在控制信道上将CID分配从基站发送到移动站，可以将CID分配恒定地储存在移动站中或者基于移动站或基站参数得出CID分配。
图3-6示出了OFDMA时频无线资源的示例性的集合。在OFDMA系统中，将时频资源分成OFDM符号和OFDM子载波，以便由基站调度器分配到移动站。在示例性的OFDMA系统中，OFDM子载波相隔大约10kHz并且每个OFDM符号的持续时间大约是100μsec。参考图3，时频资源对应时分双工(TDD)系统，例如IEEE 802.16e标准所定义的系统。在这个示例性实施例中，将时域(x轴)中的资源分成两个相等的部分：记为下行链路(DL)和上行链路(UL)。进一步将DL和UL分成24个OFDM符号320。为前导码分配第一DL OFDM符号，前导码用于移动站的定时和频率同步。第二和第三DL OFDM符号用于发送控制信息。将第24个DL OFDM符号分配为保护周期。在频域(y轴)中，进一步将从第4到11个DL OFDM符号分成8个OFDM子信道330。每个OFDM子信道330包括48个可用OFDM子载波，其是连续的或者分布在更大的带宽上，其中可用OFDM子载波可用于数据传输，例如非导频。
在这个实例中，将从第4到11个DL OFDM符号分配为区域300，在区域300中可以有15个不同的时频资源分配。将每个不同的时频资源分配称为节点。图3-6中示出了节点的集合。图3示出了最大的时频资源分配301，标记为节点0。时频资源是384个可用OFDM子载波的8个OFDM符号。图4示出了两个次最大的时频资源分配401、402，分别标记为节点1和2。每个时频资源是192个可用OFDM子载波的8个OFDM符号。图5示出了四个次最大的时频资源分配503、504、505和506，分别标记为节点3、4、5和6。每个时频资源是96个可用OFDM子载波的8个OFDM符号。图6示出了八个次最大的时频资源分配607、608、609、610、611、612、613和614，分别标记为节点7、8、9、10、11、12、13和14。每个时频资源是48个可用OFDM子载波的8个OFDM符号。时频资源的进一步划分对所属领域的熟练技术人员是显而易见的。在图3-6中，节点对应于系统的时频资源的逻辑表示。每个逻辑时频资源映射到物理时频资源。逻辑时频资源到物理时频资源的映射取决于正在使用的是哪个子载波置换，例如IEEE 802.16标准所定义的子载波置换。逻辑时频资源到物理时频资源的映射可以随着时间而变化并且可以取决于系统所定义的一个或多个参数。在一些系统中，具有默认子载波置换，基站和移动站使用该默认子载波置换直到基站发送控制信道消息以改变子载波置换为止。只要在基站和移动站已知逻辑时频资源到物理时频资源的任意映射就可以使用该映射。例如，对于一个子载波置换，逻辑时频节点7可以映射到物理OFDM符号4-11和物理OFDM子载波0-47，并且对于不同的子载波置换，可以映射到物理OFDM符号4-11和物理OFDM子载波0、8、16、24......376。
图7是用于四个移动站的OFDMA分配的示例性实例。参考图7，设想如图2中所描述地放置6个移动站MS0，MS1，MS2，MS3，MS4和MS5的情况。对于每个帧，调度器，例如140(图1)，确定将时频资源分配给哪个移动站和各自的分配的大小。然后，调度器将向移动站发送用于该移动站的分配的指示。例如，设想调度器已经确定将节点3分配给MS1 712、节点9给MS0 714、节点10给MS4 716以及节点2给MS5 718的情况。该调度器使用在控制信道上发送的分配消息将这些分配的指示发送到移动站，并且移动站从分配消息确定它们各自的时频资源，如图7中所示。
对于当基站进行恒定分配的情况，需要一种将由进行恒定分配的移动站所留下的孔分配给其它移动站的有效方式。例如，再参考图7，设想如图7中所描述地对MS1，MS0，MS4和MS5进行四个恒定分配并且基站将四个分组的第一HARQ传输发送到四个移动站的情况。此外，设想第一传输之后MS1和MS4确认它们的分组并且基站没有要发送到MS1和MS4的新分组但是基站期望在不久的将来有用于MS1和MS4的新分组的情况。为了有效地利用时频资源，基站具有两个临时填充的孔，即节点3和10。基站可以临时将节点3和10分配给其它移动站，但是这些临时的分配具有关联的控制信道开销，其随着临时分配的数量的增加而变得更难以容忍，例如这在具有许多VoIP移动站的OFDMA系统中很普遍。
为了减轻与向移动站临时分配资源相关联的控制信道开销，提供图8以示出用分配OFDMA资源的新方法。在图8中，显示了重映射位图810。将重映射位图810分成三个部分：资源可用性位图812、虚拟资源位图814和偏移字段816。如后文所详述，取决于分配的类型，重映射位图包括资源可用性位图812和虚拟资源位图814的一个或两者。如下文将所详述，在一些实施例中还包括偏移字段816。
为了理解这些位图的解释，首先提供图9以便示出实际信道树902和虚拟信道树904的概念。参考图9，实际信道树902是图3-6的15个不同的时频资源分配的逻辑表示。在这个实例中，实际信道树上的节点标记对应于图3-6中的时频资源标记。实际父节点910是整个时频资源集合，其是384个可用OFDM子载波的8个OFDM符号的完整区域(图3的节点0)。实际基础节点920对应于基站(图6的节点7-14)有可能的最小的时频资源分配。将每个信道树节点称为信道树索引或更通常地信道标识符(信道ID)。在一些实施例中，基础节点对应于扩频码的指数，例如在码分多址(CDMA)系统中所使用的那些。更普遍地，每个基础节点对应于实际无线资源的集合。基础节点可以映射到时隙、频率、代码或任意组合。
树结构用于保证一系列实际基础节点可以表示任意分配。例如，实际节点3的分配等效于实际基础节点7和8的分配。虚拟信道树904借鉴实际信道树902。虚拟父节点930对应于与对应于实际信道树902的实际父节点910的实际资源等效的虚拟资源。虚拟基础节点940对应于与对应于实际信道树902的实际基础节点920的实际资源等效的虚拟资源。在一些实施例中，实际信道树902的大小与虚拟信道树904的大小是不同的。更具体地，实际信道树902中的信道树级数可以与虚拟信道树904中的信道树级数不同。例如，在一些实施例中，虚拟信道树904仅仅具有一级，基础节点级。在一些实施例中，将虚拟信道树904称为残留信道树。
参考图8，资源可用性位图812是每个比特都对应于实际信道树902中的一个节点的位图，并且虚拟资源位图814是每个比特都对应于虚拟信道树904中的一个节点的位图。一般，资源可用性位图812和虚拟资源位图814中的比特对应于各自的信道树的基础节点，但是在一些实施例中，资源可用性位图812和虚拟资源位图814中的比特对应于各自的信道树的更高级别的节点。如果资源可用性位图812和虚拟资源位图814可以映射到信道树的不同的级别，在控制信道上将资源可用性位图812和虚拟资源位图814中的比特对应于哪个节点的指示从基站发送到移动站。
在一些实施例中，联结或者利用编码来联合资源可用性位图812、虚拟资源位图814和偏移字段816的两个或多个，以便由基站传输。在这个情况中，基站可以使用控制信道移动站向发送要使用哪个时频资源来发送已联结的分组的指示。该指示可以是第三层信令消息或者可以作为周期性开销消息传输的一部分来发送。例如，基站可以使用第三层信令消息向移动站指示控制信道资源N上发送包括资源可用性位图812、虚拟资源位图814和偏移字段816的重映射位图810。
在可替换的实施例中，如果使用了资源可用性位图812、虚拟资源位图814以及偏移字段816，分别对它们进行编码以便由基站传输。可替换地，进行编码之前可以将偏移字段816与资源可用性位图812或虚拟资源位图814联结。作为实例，当具有资源可用性位图812和虚拟资源位图814时，在一个控制信道资源上编码以及发送资源可用性位图812并且在不同的控制信道资源上编码虚拟资源位图814。在一些实施例中，资源可用性位图812的控制信道资源确定虚拟资源位图814的控制信道资源。例如，如果在控制信道资源N上发送资源可用性位图812，则在资源N+1上发送虚拟资源位图814。在其它实施例中，将类型报头添加到控制信道传输以便在资源可用性位图812和虚拟资源位图814之间进行区分。例如，可以将1比特的类型报头添加到控制信道，其中“0”指示以下信息是资源可用性位图812并且“1”指示以下信息是虚拟资源位图814。如果如下文所详述使用重映射位图810同时支持下行链路和上行链路，则可以将2比特类型报头添加到控制信道，其中“00”指示以下信息是是下行链路资源可用性位图812、“01”指示以下信息是下行链路虚拟资源位图814、“10”指示以下信息是上行链路资源可用性位图812以及“11”指示以下信息是上行链路虚拟资源位图814。
在一些实施例中，基站基于已选择的控制信道资源隐含地指示位图的类型。例如，基站可以在奇控制信道资源上一直发送资源可用性位图812并且可以在偶控制信道资源上一直发送虚拟资源位图814。如果使用重映射位图810同时支持下行链路和上行链路，基站可以使用使得mod(X，4)＝0的控制信道资源X一直发送DL资源可用性位图812。类似地，基站一直可以使用使得mod(X，4)＝1的控制信道资源X发送DL虚拟资源位图814、一直可以使用使得mod(X，4)＝2的控制信道资源X发送UL资源可用性位图812并且一直可以使用使得mod(X，4)＝3的控制信道资源X发送UL虚拟资源位图814。
在其它可替换的实施例中，基站使用开销消息向移动站指示资源可用性位图812和虚拟资源位图814的位置，其中基站周期性地发送开销消息。例如，开销消息可以指示，当发送资源可用性位图812时，在控制信道资源X上发送资源可用性位图812，以及当发送虚拟资源位图814时，在控制信道资源Y上发送虚拟资源位图814。
在另一个可替换的实施例中，基站使用对于每个位图不同的加扰，在资源可用性位图812和虚拟资源位图814之间进行区分。类似地，基站可以使用对于每个位图不同的循环冗余码校验(CRC)序列在资源可用性位图812和虚拟资源位图814之间进行区分。对于每个情况，移动站假设其中一种已知的加扰或CRC可能性，执行多假设解码。例如，基站可以发送具有CRC1的资源可用性位图812以及发送具有CRC2的虚拟资源位图814。一旦接收特定的控制信道资源，移动站解码分组并且使用已知的CRC执行CRC。如果CRC检查对CRC1是成功的，则移动站确定了发送资源可用性位图812。类似地，如果CRC检查对CRC2是成功的，则移动站确定发送了虚拟资源位图814。
使用实际信道树902和虚拟信道树904的概念，基站可以使用分配消息将实际资源或虚拟资源分配给移动站。如果将虚拟资源分配给移动站，则移动站处理重映射位图810以确定它的实际资源分配。可能有四种虚拟资源分配类型，如下文将描述。深入下文，将参考图15描述移动站确定接收分配的类型的方式。
类型1：对于类型1分配，移动站通过检查所使用的资源可用性位图812、虚拟资源位图814和偏移字段816中的比特来处理虚拟分配。设想资源可用性位图812和虚拟资源位图814中的比特对应于它们各自的信道树的基础节点的情况。资源可用性位图812中的“1”意味着对应的实际基础节点不可用并且资源可用性位图812中的“0”意味着对应的实际基础节点可用。虚拟资源位图814中的“1”意味着对应的虚拟基础节点正映射到当前帧的实际基础节点，以及虚拟资源位图814中的“0”意味着对应的虚拟基础节点未映射到当前帧的实际基础节点。注意，对资源可用性位图812和虚拟资源位图814的一个或两者，“0”和“1”的解释可以相反。在这个实施例中，将与虚拟资源位图814中的第N个“1”相对应的虚拟基础节点映射到与资源可用性位图812中的第N个“0”相对应的实际基础节点。
取决于应用，从1到N的枚举可以从最低号码的基础节点或者编号最高的基础节点开始。此外，枚举可以随着帧而变化。例如，在偶数帧中从1到N的枚举可以从最低号码的基础节点开始并且在奇帧中从编号最高的基础节点开始。在一些实施例中，将单比特指示符添加到重映射位图，以指示从1到N的枚举是否从编号最低的基础节点或者编号最高的基础节点开始。在一些实施例中，使用不同的消息，例如，第三层信令消息，将枚举的指示从基站发送到移动站。
如果使用了偏移字段816，则偏移字段816将向映射指示偏移。具体地，将偏移字段的值表示为OS。在这个情况中，将与虚拟资源位图814中的第N个“1”相对应的虚拟基础节点映射到与资源可用性位图812中的第(N+OS)个“0”相对应的实际基础节点。
如果移动站经由分配消息接收类型1虚拟分配，则移动站如下确定它的实际分配。首先，移动站确定哪个虚拟基础节点构成所分配的虚拟节点。第二，移动站解码重映射位图810并且提取资源可用性位图812和虚拟资源位图814。第三，对于分配中的每个虚拟基础节点，移动站确定与虚拟资源位图中的虚拟基础节点相对应的比特是否被设置为“0”。如果是这样，移动站如上文所述将虚拟基础节点映射到实际基础节点。第四，移动站将它的实际分配确定为实际基础节点的汇集。
图10是类型1的分配的资源可用性位图1012和虚拟资源位图1014的功能的示例性实例。参考图10，设想如图2中所描述放置6个移动站MS0，MS1，MS2，MS3，MS4和MS5。设想调度器已经确定将虚拟节点8分配给MS0、虚拟节点9分配给MS1、虚拟节点5分配给MS2以及虚拟节点14分配给MS4。进一步设想基站已经将实际基础节点7、9、11和14分配给其它移动站并且目前这些移动站正在使用这些节点。剩余的实际基础节点是可用的。为了将虚拟分配转换为当前帧的实际分配，基站发送包括资源可用性位图1012和虚拟资源位图1014的重映射位图。每个接收了类型1虚拟资源分配的移动站处理重映射位图以如下确定它的实际资源分配：
MS0：MS0确定虚拟节点8是虚拟基础节点并且因此对应于虚拟资源位图1014中的第二个比特位置。MS0确定它的所分配的虚拟资源被映射到实际资源，因为对应于虚拟基础节点8的比特是“1”。MS0基于虚拟资源位图1014中的第N个“1”对应于资源可用性位图1012中的第N个“0”的规则来将它的所分配的实际资源确定为实际基础节点8。
MS1：MS1确定虚拟节点9是虚拟基础节点并且因此对应于虚拟资源位图中的第三个比特位置。MS1确定它的所分配的虚拟资源没有被映射到实际资源，因为对应于虚拟基础节点9的比特是“0”。因此，一定时期内例如，四个帧，MS1不需要监视的业务，因为已经没有资源分配给MS1。
MS2：MS2确定虚拟节点5映射到虚拟基础节点11和12(见图9的虚拟信道树904)并且因此对应于虚拟资源位图1014中的第五和第六个比特位置1018。MS2确定它的两个所分配的虚拟资源被映射到实际资源，因为对应于虚拟基础节点11和12的比特是“1”。MS2基于虚拟资源位图1014中的第N个“1”对应于资源可用性位图1012中的第N个“0”的规则来将它的所分配的实际资源1016确定为实际基础节点10和12。
MS4：MS4确定虚拟节点14是虚拟基础节点并且因此对应于虚拟资源位图1014中的第八个比特位置。MS4确定它的所分配的虚拟资源被映射到实际资源，因为对应于虚拟基础节点14的比特是“1”。MS4基于虚拟资源位图1014中的第N个“1”对应于资源可用性位图1012中的第N个“0”的规则来将它的所分配的实际资源确定为实际基础节点13。
类型2：对于类型2分配，移动站通过检查所使用的资源可用性位图812、虚拟资源位图814和偏移字段816中的比特来处理虚拟分配。设想资源可用性位图812和虚拟资源位图814中的比特对应于它们各自的信道树的基础节点的情况。
如果移动站经由分配消息接收类型2虚拟分配，则移动站如下确定它的实际分配。首先，移动站确定哪个虚拟基础节点构成所分配的虚拟节点。将分配中的虚拟基础节点的总数量表示为BNV并且将第一虚拟基础节点的数量表示为FBNV，其中虚拟基础节点的编号从1开始(例如，虚拟基础节点7对应于FBNV＝1)。第二，移动站解码重映射位图810并且提取所使用的资源可用性位图812、虚拟资源位图814和偏移字段816。第三，移动站确定虚拟资源位图中的“1”的数量并且将其与所使用的偏移字段816中的值相加。将该值表示为V。第四，移动站确定资源可用性位图中的“0”的数量。将该值表示为R。如果R大于或者等于V+FBNV+BNV-1，则移动站将它的所分配的实际基础节点确定为对应于资源可用性位图中的第V+FBNV到第V+FBNV+BNV-1个“0”的实际基础节点。如果R小于V+FBNV，则移动站确定其没有被分配到任何实际基础节点。如果R大于或者等于V+FBNV并且小于V+FBNV+BNV-1，则移动站将它的所分配的实际基础节点确定为对应于资源可用性位图中的第V+FBNV到第R个“0”的实际基础节点。
图11是用于类型2分配的资源可用性位图1112和虚拟资源位图1114的功能的示例性实例。参考图11，设想如图2中所描述地放置6个移动站MS0，MS1，MS2，MS3，MS4和MS5。设想调度器已经确定将虚拟节点3分配给MS0。进一步设想基站已经将实际基础节点7、9、11和14分配给其它移动站并且目前这些移动站正在使用这些资源。剩余的实际基础节点是可用的。为了将虚拟分配转换为当前帧的实际分配，基站发送包括资源可用性位图1112和虚拟资源位图1114的重映射位图。每个接收了类型2虚拟资源分配的移动站处理重映射位图以便如下确定它的实际资源分配：
MS0：MS0确定虚拟节点3映射到虚拟基础节点7和8(见图9)。基于此，MS0确定它的分配中的虚拟基础节点的数量BNV是2并且该分配中的第一虚拟基础节点FBNV是1。MS0确定虚拟资源位图1114中的“1”的数量V是2。MS0确定资源可用性位图1112中的“0”的数量是4。因为R大于或者等于V+FBNV+BNV-1，所以MS0确定其分配有对应于资源可用性位图中的第3个V+FBNV到第4个V+FBNV+BNV-1个“0”的实际基础节点，其是实际基础节点12和13 1116。
类型3：对于类型3分配，移动站通过检查所使用的虚拟资源位图814和偏移字段816中的比特来处理虚拟分配。对于类型3分配，不使用资源可用性位图812。设想虚拟资源位图814中的比特对应于虚拟信道树的基础节点。
如果移动站经由分配消息接收类型3虚拟分配，则移动站如下确定它的实际分配。首先，移动站确定哪个虚拟基础节点构成所分配的虚拟节点。第二，移动站解码重映射位图810并且提取所使用的虚拟资源位图814和偏移字段816。第三，对于分配中的每个虚拟基础节点，移动站确定虚拟资源位图中对应于的虚拟基础节点的比特是否被设置为“1”。如果是，则移动站使用将对应于虚拟资源位图中的第N个“1”的虚拟基础节点映射到第N+OS个实际基础节点的规则来将虚拟基础节点映射到实际基础节点，其中OS是所使用的偏移字段816的值。第四，移动站将它的实际分配确定为实际基础节点的汇集。注意，在用于类型1分配的资源可用性位图是全零的假设下，类型3分配等效于类型1分配。
图12是用于类型3分配的虚拟资源位图1214和偏移字段1216的示例性实例。参考图12，设想如图2中所描述地放置6个移动站MS0，MS1，MS2，MS3，MS4和MS5的情况。设想调度器已经确定将虚拟节点1分配给MS0以及虚拟节点2给MS1。为了将虚拟分配转换为当前帧的实际分配，基站发送包括虚拟资源位图1214和偏移字段1216的重映射位图。每个接收了类型3虚拟资源分配的移动站处理重映射位图以便如下确定它的实际资源分配：
MS0：MS0确定虚拟节点1映射到虚拟基础节点7、8、9和10。基于虚拟资源位图，MS0确定虚拟基础节点7和9被映射到实际基础节点。MS0确定偏移字段的值是3(十进制数3等于“11”)。然后，MS0确定虚拟基础节点7对应于虚拟资源位图中的第一个“1”并且因此被映射到第4个(4＝1+3)实际基础节点。该第4个实际基础节点是基础节点10。类似地，MS0确定虚拟基础节点9映射到实际基础节点11。
MS1：MS1确定虚拟节点2映射到虚拟基础节点11、12、13和14。基于虚拟资源位图，MS1确定虚拟基础节点12被映射到实际基础节点。MS1确定偏移字段的值是3(十进制数3等于“11”)。然后，MS1确定虚拟基础节点12对应于虚拟资源位图中的第3个“1”并且因此被映射到第6个(6＝3+3)实际基础节点。该第6个实际基础节点是基础节点12。
类型4：对于类型4分配，移动站通过检查所使用的资源可用性位图812和偏移字段816中的比特来处理虚拟分配。设想资源可用性812中的比特对应于实际信道树的基础节点的情况。
如果移动站经由分配消息接收类型4虚拟分配，则移动站如下确定它的实际分配。首先，移动站确定哪些虚拟基础节点构成所分配的虚拟节点。将分配中的虚拟基础节点的全部数量表示为BNV以及第一虚拟基础节点的数量表示为FBNV，其中虚拟基础节点的编号从1开始(例如，虚拟基础节点7对应于FBNV＝1)。第二，移动站解码重映射位图810并且提取所使用的资源可用性位图812和偏移字段816。第三，移动站确定所使用的偏移字段816的值。将该值表示为OS。第四，移动站确定资源可用性位图中的“0”的数量。将该值表示为R。如果R大于或者等于OS+FBNV+BNV-1，则移动站将它的所分配的实际基础节点确定为与资源可用性位图中的第OS+FBNV个到第OS+FBNV+BNV-1个“0”相对应的实际基础节点。如果R小于OS+FBNV，则移动站确定其没有被分配任意实际基础节点，因此不需要监视用于该移动站的业务的帧。如果R大于或者等于OS+FBNV并且小于OS+FBNV+BNV-1，则移动站将它的所分配的实际基础节点确定为与资源可用性位图中的第OS+FBNV个到第R个“0”相对应的实际基础节点。
图13是用于类型4分配的资源可用性位图1312的功能的示例性实例。参考图13，设想如图2中所描述地放置6个移动站MS0，MS1，MS2，MS3，MS4和MS5的情况。设想调度器已经确定将虚拟节点4分配给MS0。进一步设想基站已经将实际基础节点7、9、12和14分配给其它移动站并且目前这些移动站正在使用这些节点。剩余的实际基础节点是可用的。为了将虚拟分配转换为当前帧的实际分配，基站发送包括资源可用性位图1312的重映射位图。每个接收了类型4虚拟资源分配的移动站处理重映射位图以便如下确定它的实际资源分配：
MS0：MS0确定虚拟节点4映射到虚拟基础节点9和10。基于此，MS0确定它的分配中的虚拟基础节点的数量BNV是2并且分配中的第一虚拟基础节点FBNV是3。因为没有出现偏移字段，所以MS0确定OS等于0。MS0确定资源可用性位图1312中的“0”的数量是4。因为R大于或者等于OS+FBNV+BNV-1，所以MS0确定其分配有与资源可用性位图中的第3个(OS+FBNV)到第4个(OS+FBNV+BNV-1)“0”相对应的实际基础节点，其是实际基础节点11和131316。
在一些实施例中，将资源可用性位图812和虚拟资源位图814分成多个节，其中，每节对应于频域中的特定的频带。例如，在5MHz系统中，可以有4个频带，其中每个频带表示1.25MHz。如果5MHz系统中有32个资源，则该4个频带的每一个中有8个资源。在这个实施例中，分配逻辑独自在每个频带上操作(可以认为对于每个频带其具有资源可用性位图812和虚拟资源位图814，然后将频带联结以便在空中传输)。例如，对于类型1传输，将与用于第B个频带的虚拟资源位图中的第N个“1”相对应的虚拟资源映射到与用于第B个频带的资源可用性位图中的第N个“0”相对应的实际资源。这样，基站可以在重映射位图的约束下采用频率选择性调度。
使用该四个类型的虚拟分配、实际恒定分配和以上的组合，基站可以控制无线通信系统中的关联的移动站的QoS需求。对于虚拟分配，基站可以通过设置资源可用性位图812和虚拟资源位图814中的比特的值来满足移动站的QoS需求。作为实例，设想至少两个具有不同的QoS需求的服务类型的系统。设想服务类型1具有延迟不容忍的QoS需求并且服务类型2具有延迟容忍的QoS需求。基站可以分配具有服务1类型实际恒定分配的移动站并且可以分配具有服务类型2虚拟分配的移动站。然后，基站使用重映射位图810指示在当前帧中哪些虚拟资源被映射到实际资源。因为使用了重映射位图810，所以专用于具有服务类型2的移动站的实际资源的数量和位置随着帧而变化，并且不干扰用于将分组发送到具有服务类型1的移动站的资源。通常，基站可以利用实际分配和四个类型的虚拟分配以满足不同的QoS需求。这特别有优势，因为用于发送虚拟资源的开销的量显著地低于用于发送实际资源消息的全部分配所需要的开销的量。
而且，使用虚拟分配，基站可以通过设置重映射位图810中的值，对于每个HARQ传输控制用于每个移动站的资源的数量。例如，在一些实施例中，期望对于每个HARQ传输维持相同的资源的数量。基站可以通过设置重映射位图810中的值来保证该功能。
一旦将虚拟资源转换到实际资源，实际资源分配可以是如上文所述的恒定分配、非恒定分配或对固定的时间段有效的分配。为了示出对固定的时间段有效的分配，图14描述了重复的帧序列。参考图14，将一个帧定义为5msec并且其包括DL和UL子帧两者。将一个节定义为20msec并且其包括四个帧(四对DL和UL子帧)。将第一DL子帧1410定义为DL1、第二DL子帧定义为DL2 1412、第三DL子帧定义为DL3 1416、第四DL子帧定义为DL4 1418以及第五DL子帧定义为DL1 1420。在这个实例中，将DL定时捆绑到一个节并且每隔20msec重复。例如，对于一些移动站，期望在DL1中做出分配直到发生下一个DL1。对于虚拟分配，虚拟分配到实际分配的转换可以在每个DL1实例发生，并且可以针对DL2、DL3和DL4维持该实际分配。对于其它移动站，期望在每个DL子帧中将虚拟分配转换到实际分配。对于其它移动站，期望最初将虚拟分配转换到实际分配并且将实际分配维持为恒定分配。
为了促进所期望的灵活性，定义新分配消息参数以补充现有的分配消息参数。图15提供了示例性分配消息1510的字段。参考图15，分配消息包括分配是否是恒定的两比特指示1511、四比特信道ID字段1512、分配是实还是虚的一比特指示1514、分配类型的两比特指示1515、分配有效的帧的四比特指示1516、用于指示MIMO(多输入多输出)天线相关参数的四比特字段1517和指示调制和编码的四比特字段1518。一比特恒定字段1511用于指示虚拟分配是是否是恒定的，同时恒定字段的其它比特1511用于指示实际分配是否是恒定的。例如，如果恒定字段的第一比特1511对应于虚拟分配并且恒定字段的第二比特1511对应于实际分配，则用于实际/虚拟字段1514被设置为虚拟的情况下的值“01”指示虚拟分配不是恒定的但是所确定的实际资源是恒定的。
信道ID字段1512一般寻址信道树的节点。这是符合期望的，因为它减少了需要进行时频分配的比特的数量。然而，在一些实施例中，信道ID字段1512本身是位图，其中，信道ID1512字段的每个比特对应于信道树中的一个节点。这增加了需要进行时频分配的比特的数量，并且同时，增加了它们的时频分配的灵活性。这样，基站可以分配不与来在信道树的单个节点相对应的时频资源。例如，基站可以通过一个分配消息向移动站分配拆散的时频资源。例如，对于图9的信道树902、904，信道ID 1512字段可以是8个比特，其中每个比特对应于一个基础节点。如果基站将信道ID字段1512的值设置为“10000001”，则移动站确定其分配有基础节点7和14。该解释可以应用于实际分配和虚拟分配两者。
MIMO字段1517用于指示基站、预编码方案、天线配置等等使用的MIMO的类型。
在一些实施例中，通过设置分配消息的类型报头来指示实际/虚拟指示1514。在其它实施例中，与分配消息分离地，例如在更高层消息中，发送实际/虚拟指示1514。在其它实施例中，通过在分配消息中设置子树ID(1510中未显示)字段将实际/虚拟指示1514传送到移动站。例如，子树ID＝“0”可以用于传送实际分配并且子树ID＝“1”可以用于传送虚拟分配。所属领域的技术人员现在应该清楚，有各种用于传递图15中描述的参数的方法。重要的是，将这些参数中的一个或多个传递到移动站。不是所有的实施例中都使用全部参数，并且基于其它参数的值可以省略一些参数。例如，如果仅仅支持一个分配类型，可以省略类型字段1515。此外，在一些实施例中，在更高的层消息中传送虚拟分配的类型并且其不包括在分配消息1510中。此外，在一些实施例中，所有虚拟分配都是非恒定的，所以可以将恒定字段1511减少到一个比特。
帧字段1516是新分配消息参数。帧字段1516的长度最好等于期望的定时的周期。在图14的实例中，每隔20msec重复该定时，每个20msce包括四个帧，所以帧字段1516是四个比特(在该节中每个帧一个比特)。如果将N表示为在其中接收分配消息1510的帧索引，则帧字段1516的第一比特对应帧N、帧N+4、帧N+8等等，帧字段1516的第二比特对应帧N+1、帧N+5、帧N+9等等，帧字段1516的第三比特对应帧N+2、帧N+6、帧N+10等等，帧字段1516的第四比特对应帧N+3、帧N+7、帧N+11等等。可以使用比特到帧的任意其它映射，只要其在基站和移动站是已知的。例如，可以根据已知边界固定帧字段的比特位置。特别地，如果存在节边界，则帧字段的第一比特可以表示节中的第一帧、帧字段中的第二比特可以表示节中的第二帧等等。
对于虚拟分配，当针对具体的帧将帧字段1516中的比特设置为“1”时，移动站解码重映射位图以确定它的实际分配。当针对具体的帧将帧字段1516中的比特设置为“0”时，移动站假设处理了上次重映射位图所确定的相同的资源。帧字段也可以被应用到实际分配。对于实际分配，当针对具体的帧将帧字段中的比特设置为“1”时，实际分配对该帧是有效的。当针对具体的帧将帧位图中的比特设置为“0”时，实际分配对该帧是无效的。将用于实际和虚拟分配的帧位图的功能相结合，对于一些帧基站可以给移动站分配实际资源并且对于其它帧分配虚拟资源来传输同一分组。在这个情况中，实际分配先于虚拟分配。
例如，对于一系列VoIP分组的传输，基站向同一移动站分配帧字段等于“1000”的实际资源4以及给帧字段等于“0100”的虚拟资源6。在这个情况中，可以保留实际资源4，用于发送每个VoIP分组的第一HARQ传输。如果第一HARQ传输之后，移动站不能解码分组，则移动站解码重映射位图以便将它的所分配的虚拟资源转换为新实际资源以用于HARQ传输2、3和4。
在一些实施例中，省略帧字段以便将控制信道开销最小化。例如，基站和移动站可以一直将虚拟分配解释为帧字段为“1000”，即使不将帧字段作为部分分配消息来发送。在其它实施例中，帧字段包括在更高的层消息中，独立于分配消息将其从基站发送到移动站。在其它实施例中，对帧字段的可能的值的子集进行编码。例如，帧字段可以是一比特的指示，其中“1”表示“1111”并且“0”表示“1000”。
提供图16以示出用于类型1虚拟资源分配的帧字段的操作。设想基站已经在帧字段等于“1000”的的帧N中将MS0分配给虚拟资源8。在帧N期间，实例性移动站MS0必须处理重映射位图，因为在对应于帧N的位置中的帧字段为“1”。MS0确定虚拟节点8是基础节点并且对应于虚拟资源位图1614中的第二比特位置。MS0确定它的所分配的虚拟资源被映射到实际资源，因为对应于虚拟基础节点8的比特是“1”。MS0基于用于类型1分配的规则将它的所分配的实际资源确定为实际基础节点8，在该规则中虚拟资源位图1614中的第N个“1”对应于资源可用性位图1612中的第N个“0”。对于帧N+1、N+2和N+3，移动站维持实际资源8，因为在对应于帧N+1、N+2和N+3的位置中帧字段为“0”。在帧N+4期间，移动站必须再次处理重映射位图，因为在对应于帧N+4的位置中帧字段为“1”。MS0确定虚拟节点8是基础节点并且因此对应于虚拟资源位图1318中的第二比特位置。MS0确定它的所分配的虚拟资源被映射到实际资源，因为对应于虚拟基础节点8的比特是“1”。MS0基于用于类型1分配的规则将它的所分配的实际资源确定为实际基础节点7，在该规则中虚拟资源位图1618中的第N个“1”对应于资源可用性位图1616中的第N个“0”。对于帧N+5、N+6和N+7，移动站维持实际资源7，因为在对应于帧N+5、N+6和N+7的位置中帧字段为“0”。对后续的帧重复这个过程。
图17是用于DL基站操作的流程图。参考图17，在步骤1710，基站将分配消息发送到至少一个移动站，该分配消息包括虚拟资源分配的指示。可以如图15中所示将虚拟资源分配的指示包括在分配消息本身中、可以从信道ID得出虚拟资源分配的指示或者可以在更高的层消息中指示虚拟资源分配的指示。在一些实施例中，基站将两个连接标识符(CID)分配给移动站。一个CID用于进行实际分配并且另一个CID用于进行虚拟分配。虚拟资源分配对应于一个或多个虚拟资源。在步骤1720，基站调度器确定将哪些虚拟资源映射到实际资源。在步骤1730，基站将重映射位图发送到移动站，该移动站分配有被映射到实际资源的虚拟资源，重映射位图包含将虚拟资源映射到实际资源的位图。在步骤1740，基站使用实际资源将分组发送到移动站。
图18是用于DL移动站操作的流程图。参考图18，在步骤1810，移动站从基站接收分配消息，分配消息包括虚拟资源分配的指示。虚拟资源分配对应于一个或多个虚拟资源。在步骤1820，移动站从基站接收重映射位图，该重映射位图包含将虚拟资源映射到实际资源的位图。在步骤1830，移动站基于重映射位图确定是否已经分配了一个或多个实际资源。如果没有，则流程图在1835结束。如果有，则流程图继续到步骤1840，步骤1840中移动站通过使用重映射位图将一个或多个虚拟资源映射到一个或多个实际资源来确定一个或多个实际资源。在步骤1850，移动站处理在已确定的一个或多个实际资源上接收的分组。
图19是用于UL基站操作的流程图。步骤1910、1920和1930跟图17的步骤1710、1720和1730一样，这些步骤发生在DL子帧期间。在步骤1940，对于UL操作，基站使用实际资源处理从移动站接收的分组。
图20是用于UL移动站操作的流程图。步骤2010、2020、2030、2035和2040跟图15的步骤1810、1820、1830、1835和1840一样，这些步骤发生在DL子帧期间。在步骤2050，对于UL操作，移动站在已确定的一个或多个实际资源上发送分组。
虽然已经描述了本发明的具体实施例，但是所属领域的技术人员要理解的是，具有等效于所述实施例的其它实施例。因此，要理解的是，本发明不是由所示出的具体的实施例，而是仅仅由附属权利要求书的范围限制的。

Claims (20)

1、一种在无线通信系统中分配无线资源的方法，所述方法包括：
向至少一个移动站发送分配消息，所述分配消息包括虚拟资源分配的指示，所述虚拟资源分配对应于一个或多个虚拟资源；
向所述至少一个移动站发送重映射位图，所述重映射位图包含用于将虚拟资源映射到实际资源的位图。
2、如权利要求1所述的方法，进一步包括：向至少一个第二移动站发送第二分配消息，所述第二分配消息包括实际资源分配的指示。
3、如权利要求2所述的方法，其中，所述分配消息和所述第二分配消息具有基本相同的格式，所述格式包括所述分配是实际资源分配还是虚拟资源分配的指示。
4、如权利要求1所述的方法，其中，使用到虚拟信道树的索引来发送所述虚拟资源分配的指示。
5、如权利要求1所述的方法，其中，所述重映射位图包括资源可用性位图和虚拟资源位图中的至少一个，所述资源可用性位图表示实际资源并且所述虚拟资源位图表示虚拟资源。
6、如权利要求5所述的方法，其中，所述资源可用性位图中的每个比特对应于来自实际信道树的节点。
7、如权利要求5所述的方法，其中，所述虚拟资源位图中的每个比特对应于来自虚拟信道树的节点。
8、如权利要求6所述的方法，其中，所述实际信道树的每个节点进一步对应于可用的时频资源的特定部分。
9、如权利要求5所述的方法，其中，与所述虚拟资源位图中的第N个“1”相对应的虚拟资源对应于与所述资源可用性位图中的第N个“0”相对应的实际资源。
10、如权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所述实际资源向所述至少一个移动站发送分组。
11、如权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所述实际资源从所述至少一个移动站接收分组。
12、一种在无线通信系统中接收无线资源分配的方法，所述方法包括：
接收包括虚拟资源分配的指示的分配消息，所述虚拟资源分配对应于一个或多个虚拟资源；
接收重映射位图，所述重映射位图包含用于将虚拟资源映射到实际资源的位图；
基于所述重映射位图，确定一个或多个所分配的虚拟资源是否被重映射到实际资源；以及
通过对已经被重映射到实际资源的所述虚拟资源进行映射，将实际资源分配确定为一个或多个实际资源。
13、如权利要求12所述的方法，进一步包括：使用一个或多个实际资源向基站发送分组。
14、如权利要求12所述的方法，其中，使用到虚拟信道树的索引来发送所述虚拟资源分配的指示。
15、如权利要求12所述的方法，进一步包括：使用所述一个或多个实际资源从基站接收分组。
16、如权利要求12所述的方法，其中，从基站接收所述分配消息和所述重映射位图中的至少一个。
17、一种用于对具有第一服务质量(QoS)需求的第一移动站和具有第二QoS需求的第二移动站控制QoS需求的方法，所述方法包括：
将具有所述第一QoS需求的所述第一移动站分配给实际资源；
将具有所述第二QoS需求的所述第二移动站分配给虚拟资源；以及
将重映射位图发送到具有所述第二QoS需求的所述第二移动站，所述重映射位图提供用于将所述虚拟资源相关到实际资源的索引。
18、如权利要求17所述的方法，其中，所述第一QoS需求是延迟不容忍的并且所述第二QoS需求是延迟容忍的。
19、如权利要求17所述的方法，其中，将具有所述第一QoS需求的所述第一移动站分配给实际资源的步骤包括：在控制信道上向所述第一移动站发送分配消息。
20、如权利要求17所述的方法，其中，使用共用的分配消息格式来完成将具有所述第一QoS需求的所述第一移动站分配给实际资源并且将具有所述第二QoS需求的所述第二移动站分配给虚拟资源的步骤，其中，所述分配消息格式包括所述分配是实际资源分配还是虚拟资源分配的指示。
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