CN101667856B

CN101667856B - 多载波系统的信息指示方法、基站及终端

Info

Publication number: CN101667856B
Application number: CN200810212913.4A
Authority: CN
Inventors: 李楠; 刘敏; 王文焕; 孙长印; 方惠英
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2028-09-04
Also published as: CN101667856A

Abstract

本发明公开了一种用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法、基站及终端，其中，该方法包括：在超帧中设置超帧控制头，其中，超帧控制头用于携带指示当前载波配置状态的信息；系统侧将设置有超帧控制头的超帧发送到用户设备，将当前载波配置状态通知给用户设备。通过本发明，能够减小终端接入时延。

Description

多载波系统的信息指示方法、基站及终端

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用于WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，微波存取全球互通)网络的多载波系统的信息指示方法、基站及终端。

背景技术

宽带无线接入WiMAX技术是基于无线城域网IEEE802.16标准的宽带无线技术。无线通信技术的不断进步，市场需求的不断变化要求标准以及依照标准实现的通讯系统通过不断地演进来吸收新技术，满足新需求。平滑地升级不但能延续标准的生命力，而且能为用户提供比旧系统更多更好的服务。WiMAX从802.16d到802.16e再到802.16m的演进就是标准演进的例子。

802.16m的需求文档中要求新系统支持多载波(Multicarrier)操作，信道带宽需要兼容旧系统，可以是5MHz、10MHz以及20MHz，连续的或者非连续的频带。802.16m下的多载波系统可以有一个或多个全配置载波(Fully configured carrier)，包括所有同步、广播、多播和单播控制信息，涉及多载波和其他载波操作的信息和参数；同时可以有一个或多个部分配置载波(Partially configuredcarrier)，包含了在多载波操作中用于支持业务传输的重要的控制信道配置信息。

802.16m系统的帧结构分为超帧(Superframe)、帧、子帧、符号四个层次，其中，超帧周期为20ms。每个超帧都具有同步信道(Synchronization Channel，简称为SCH)，用于完成同步，小区选择，获得小区识别码(Cell ID)、分段检测、频偏信息和带宽信息等功能。

超帧头内具有广播信道(Broadcast Channel，简称为BCH)，用于基站向终端发送系统信息和控制信息，使终端完成接入、发送和接收数据等功能。在802.16m系统描述文档里是将基站需要发送的所有广播信息和控制信息根据其本身的功能和特点进行分类，将与终端接入相关的时间紧迫性信息放在BCH上进行发送，有利于提高802.16m系统的接入性能。

BCH又可以进一步分为：主广播信道(Primary BCH，简称为PBCH)和辅广播信道(Secondary BCH，简称为SBCH)，其中，PBCH包含广泛应用的公共信息(Deployment-wide commoninformation)，如上、下行的子帧比例、信道带宽等参数，而SBCH包含下行和上行扇区专用信息(Downlink/Uplink sector-specificinformation)，如上、下行信道参数、天线配置、导频配置方式、上、下行资源分配配置等参数。PBCH和SBCH都采用预先定义的调制编码方式发送。

按照现有技术，在多载波系统中，802.16m的终端进行同步时，将根据终端内的非易失性存储器保存的上一次的运行参数再次尝试获得之前的下行信道，若失败，则在下行频率范围内以固定间隔进行扫描。由于全配置载波包括了同步信道、广播、多播、单播等完整的系统信息和控制信息，终端将在全配置载波上完成接入过程。

但是，当终端在某个载波完成同步之后，如果在该载波上无法获得完整的系统信息和控制信息，则认为该载波不是一个全配置载波，需要重新扫描下一个下行信道，这样增加了终端搜索下行信道的时延。

发明内容

本发明旨在提供一种多载波系统的信息指示方法、基站及终端，以解决终端需要解析全部的系统广播信息和控制信息才能够获得当前载波的配置状态，导致增加终端搜索下行信道的时延的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种多载波系统的信息指示方法。

根据本发明的多载波系统的信息指示方法，用于WiMAX网络，该方法包括：在超帧中设置超帧控制头，其中，超帧控制头用于携带指示当前载波配置状态的信息；系统侧将设置有超帧控制头的超帧发送到用户设备，将当前载波配置状态通知给用户设备。

优选地，指示当前载波配置状态的信息包括以下信息中的至少之一：载波配置信息指示、主广播信道存在指示、主广播信道长度指示、辅广播信道存在指示、辅广播信道长度指示。

优选地，超帧的超帧头包括广播信道，超帧控制头设置于广播信道之前。

优选地，上述的超帧控制头与广播信道的复用方式为以下之一：时分复用、频分复用、或时频分复用。

优选地，用户设备接收到设置有超帧控制头的超帧之后，该方法进一步包括：用户设备解析超帧控制头；在超帧控制头中的载波配置信息指示为全配置载波的情况下，用户设备根据超帧控制头继续解析广播信道；在超帧控制头中的载波配置信息指示为部分配置载波的情况下，用户设备停止解析广播信道，并继续扫描下一个信道。

根据本发明的另一方面，还提供了一种基站。

根据本发明的基站用于在WiMAX网络的多载波系统中进行信息指示，该基站包括：设置模块，用于在超帧中设置超帧控制头，其中，超帧控制头用于携带指示当前载波配置状态的信息；发送模块，用于将设置有超帧控制头的超帧发送到用户设备，将当前载波配置状态通知给用户设备。

优选地，设置模块设置的超帧控制头携带的指示当前载波配置状态的信息包括以下信息中的至少之一：载波配置信息指示、主广播信道存在指示、主广播信道长度指示、辅广播信道存在指示、辅广播信道长度指示。

优选地，设置模块用于将超帧控制头设置于超帧的超帧头中的广播信道之前。

优选地，超帧控制头与广播信道的复用方式为以下之一：时分复用、频分复用、或时频分复用。

根据本发明的另一方面，还提供了一种终端。

根据本发明的终端，用于接收上述的基站指示的信息，该终端包括：接收模块，用于接收设置有超帧控制头的超帧，其中，超帧控制头中携带有指示当前载波配置状态的信息；解析模块，用于解析超帧控制头；处理模块，用于在超帧控制头中的载波配置信息指示为全配置载波的情况下，根据超帧控制头继续解析广播信道；在超帧控制头中的载波配置信息指示为部分配置载波的情况下，停止解析广播信道，并继续扫描下一个信道。

根据本发明的上述技术方案，通过在超帧中设置用于指示当前载波的配置情况的超帧控制头，使得用户设备能够根据该超帧控制头获取当前载波的配置状态，从而加快终端下行信道搜索速度，并减小终端接入时延。

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是根据本发明实施例的用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法的示意图；

图2A是根据本发明实施例的SFCH和BCH采用频分复用方式的示意图；

图2B是根据本发明实施例的SFCH和BCH采用时分复用方式的示意图；

图2C是根据本发明实施例的SFCH和BCH采用时频分复用方式的示意图；

图3是根据本发明实例一的用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法的示意图；

图4是根据本发明实例二的用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法的示意图；

图5是根据本发明实例三的用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法的示意图；

图6是根据本发明实施例的基站的框图；

图7是根据本发明实施例的终端的框图。

具体实施方式

功能概述

本发明的主要思想是：在超帧中设置超帧控制头，用于指示当前载波的配置状态，该超帧控制头中指示的当前载波的配置状态信息包括但不限于以下信息：载波配置信息指示、主广播信道存在指示、主广播信道长度指示、辅广播信道存在指示、辅广播信道长度指示；终端设备在接收到超帧后根据超帧控制头快速获知当前载波的配置状态，并根据当前载波的配置状态进行后续的处理，从而加快终端设备的下行信道搜索速度。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法。

图1是根据本发明实施例的用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法的示意图，如图1所示，该方法包括以下处理：

步骤S102，在超帧中设置超帧控制头(Superframe controlheader，简称为SFCH)，其中，SFCH用于携带指示当前载波配置状态的信息；

步骤S104，系统侧将设置有SFCH的超帧发送到用户设备(终端)，将当前载波配置状态通知给用户设备。

下面进一步描述上述各处理的细节。

802.16m系统的帧结构分为超帧(Superframe)、帧(Frame)、子帧(Sub-frame)、符号四个层次，其中，超帧周期为20ms，1个超帧分为4个帧，每个帧分为8个子帧。根据本发明实施例的SFCH为具有固定长度、采用固定调制编码方式的独立编码的数据块。SFCH具有固定位置，位于超帧头中或者超帧头之前，如图2A至2C所示，SFCH与SCH采用时分复用方式，SFCH与BCH可以采用以下复用方式之一：时分复用、频分复用、时频分复用。SFCH设置于超帧的超帧头中的BCH之前，在用户设备接收到超帧后，能够首先解析SFCH中的信息。

其中，SFCH中的指示当前载波配置状态的信息包括但不限于以下信息：载波配置信息指示、主广播信道存在指示、主广播信道长度指示、辅广播信道存在指示、辅广播信道长度指示，具体地：

载波配置信息指示(Carrier Indicator，简称为CI)，用于标识当前载波的属性是全配置载波还是部分配置载波，CI值为0表明当前载波是一个部分配置载波，CI值为1表明当前载波是全配置载波。

PBCH存在指示(PBCH Indicator，简称为PI)，表明当前载波是否存在PBCH信息，PI值为0表明不存在PBCH信息，PI为1表明存在PBCH信息。

SBCH存在指示(SBCH Indicator，简称为SI)，表明当前载波是否存在SBCH信息，SI值为0表明不存在SBCH信息，SI为1表明存在SBCH信息。

PBCH长度(PBCH length)，表示载波上PBCH信息长度；

SBCH长度(SBCH length)，表示载波上SBCH信息长度；

在SFCH中还可以设置保留比特(Reserved Bit)用于以后功能的扩展。

上述的SFCH可以采用表格1的形式进行发送。

表格1

语法(Syntax)	大小(Size)单位：比特	注释(Notes)
			CI	1	0：当前载波是部分配置载波1:当前载波是全配置载波
PI	1	0:不存在PBCH信息1：存在PBCH信息
			PBCH长度		该载波上PBCH信息长度
SI	1	0：不存在SBCH信息1：存在SBCH信息
			SBCH长度		该载波上SBCH信息长度
保留比特

进一步地，在PBCH包含广泛应用的公共信息(Deployment-wide common information)等参数的情况下，PB CH可以由系统设置为定长。SBCH用于描述下行和上行扇区专用信息，可根据需要发送全部或者部分SBCH信息，可以设置为变长，SFCH的格式可进一步简化如下：

表格2

语法	大小单位：比特	注释
			CI	1	0：当前载波是部分配置载波1:当前载波是全配置载波
PI	1	0：不存在PBCH信息1：存在PBCH信息
			SI	1	0：不存在SBCH信息1：存在SBCH信息

SBCH长度		该载波上SBCH信息长度
			Reserved Bit

并且，根据BCH信息内容的特性，PBCH用于发送整个小区公用的信息和参数，且终端将在全配置载波完成网络接入，因此，可以由系统设置PBCH仅在所有全配置载波发送，在部分配置载波上不发送，SFCH格式可进一步简化如下：

表格3

语法	大小单位：比特	注释
			PI	1	0：不存在PBCH信息1：存在PBCH信息
SI	1	0：不存在SBCH信息1：存在SBCH信息
			SBCH长度		该载波上SBCH信息长度
保留位

这样，利用PI可以快速判断当前载波是否是一个全配置载波，PI＝1则表明是全配置载波，PI＝0是部分配置载波，终端需要重新扫描其他下行信道以完成接入。

此外，系统也可以设置SBCH仅在所有全配置载波发送，在部分配置载波上不发送，SFCH格式可进一步简化如下：

表格4

语法	大小单位：比特	注释
			SI	1	0：不存在SBCH信息1：存在SBCH信息
SBCH长度		该载波上SBCH信息长度
			保留位

这样，利用SI即可快速判断当前载波是否为全配置载波。

并且，用户设备接收到设置有SFCH的超帧之后，在用户设备还包括以下处理：

用户设备解析SFCH；在SFCH中的载波配置信息指示为全配置载波的情况下，用户设备根据SFCH继续解析BCH；在SFCH中的载波配置信息指示为部分配置载波的情况下，用户设备停止解析BCH，并继续扫描下一个信道。

根据本发明的上述实施例，通过在超帧中设置用于指示当前载波的配置情况的SFCH，使得用户设备能够根据该SFCH获取当前载波的配置状态，从而用户设备不必解析全部的系统广播信息和控制信息即可获得当前载波的配置状态，能够加快终端下行信道搜索速度。

实例一

图3是根据本发明实例一的用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法的示意图，如图3所示，该方法包括以下处理：

步骤S302，终端开机后，读取非易失性存储器内保存的上一次的运行参数，尝试获得之前的下行信道，如果同步失败则在协议规定的频段范围内以固定间隔开始依次进行扫描；

步骤S304，对每个扫描的下行信道，尝试进行同步，获得CellID、频偏、带宽等信息，

步骤S306，判断是否在规定时间内完成SCH获取，如果是则执行步骤S308，否则返回步骤S302；

步骤S308，读取系统载波信息指示(CI)；

步骤S310，判断CI的值是否为1：如果为1，则表示当前载波为全配置载波，执行步骤S312；否则，执行步骤S302，重新搜索下行信道；

步骤S312，读取PI和SI以及PBCH和SBCH的长度值；

步骤S314，在该载波上解析PBCH和SBCH信息内容；

步骤S316，终端进行初始测距，调整时间偏移和频率偏移；

步骤S318，终端和基站就各自的基本能力进行协商，基站获取终端是否支持多载波、以及支持何种方式的多载波操作的相关信息；

步骤S320至步骤S322，终端完成和基站的鉴权和密钥交换，完成在基站上的注册；

步骤S324，对于需要建立第二管理连接(Secondary CID)的终端，还需完成建立网络协议(IP)连接、时间日期以及操作参数的传递；

步骤S326，如果有预置的连接参数，建立预置连接，终端的网络同步和接入过程结束。

需要指出，在PBCH仅在全配置载波上发送而不在部分配置载波上发送的情况下，不需要解析CI，终端根据PI就能够获取当前载波的配置情况，参考图4。

实例二

图4是根据本发明实例二的用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法的示意图，其中的步骤S402至S406、S416至S426与图3所示相应的步骤类似，在此不赘述；如图4所示，该方法包括以下处理：

步骤S408，解析PI；

步骤S410，判断PI的值是否为1：如果为1，则执行步骤S412；否则，执行步骤S402，重新搜索下行信道；

步骤S412，读取SI以及SBCH的长度值；

步骤S414，在该载波上解析PBCH的信息内容，当SI取值为1时，解析SBCH的信息内容。

在PBCH和SBCH都仅在全配置载波上发送而不在部分配置载波上发送的情况下，终端可根据SBCH指示信息获取当前载波的配置状态，参考图5。

实例三

图5是根据本发明实例三的用于WiMAX网络的多载波系统的信息指示方法的示意图，其中的步骤S502至S506、S516至S526与图3所示相应的步骤类似，在此不赘述；如图5所示，该方法包括以下处理：

步骤S508，解析SI；

步骤S510，判断SI的值是否为1：如果为1，则执行步骤S512；否则，执行步骤S502，重新搜索下行信道；

步骤S512，读取SBCH的长度值；

步骤S514，在该载波上解析PBCH和SBCH的信息内容。

通过上述实例可以得出，SFCH不限于固定的格式，可以根据具体的应用环境进行灵活的设置。

装置实施例

根据本发明实施例，还提供一种基站。

图6是根据本发明实施例的基站的框图，该基站用于在WiMAX网络的多载波系统中进行信息指示，如图6所示，该基站包括：

设置模块10，用于在超帧中设置SFCH，其中，SFCH用于携带指示当前载波配置状态的信息，其中，当前载波配置状态的信息包括但不限于以下信息：载波配置信息指示、主广播信道存在指示、主广播信道长度指示、辅广播信道存在指示、辅广播信道长度指示。

发送模块20，连接至设置模块10，用于将设置有SFCH的超帧发送到用户设备，将当前载波配置状态通知给用户设备。

其中，设置模块10用于将SFCH设置于超帧的超帧头中的BCH之前。并且，SFCH与BCH的复用方式为以下之一：时分复用、频分复用、或时频分复用。

根据本发明实施例，还提供一种终端。

图7是根据本发明实施例的终端的框图，该终端用于接收上述的基站指示的信息，如图7所示，该终端包括：

接收模块30，连接至发送模块20，用于接收设置有SFCH的超帧；

解析模块40，连接至接收模块30，用于解析SFCH；

处理模块50，连接至解析模块40，用于在SFCH中的载波配置信息指示为全配置载波的情况下，根据SFCH继续解析BCH；在SFCH中的载波配置信息指示为部分配置载波的情况下，停止解析BCH，并继续扫描下一个信道。

综上所述，根据本发明的上述实施例，通过在超帧中设置用于指示当前载波的配置情况的SFCH，使得用户设备能够根据该SFCH获取当前载波的配置状态，从而加快终端下行信道搜索速度，并减小终端接入时延。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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保护范围之内。

Claims

1.一种多载波系统的信息指示方法，应用于WiMAX网络，其特征在于，包括：

在超帧中设置超帧控制头，其中，所述超帧控制头用于携带指示当前载波配置状态的信息，其中，所述信息包括载波配置信息指示，用于标识当前载波的属性是全配置载波还是部分配置载波；

系统侧将设置有所述超帧控制头的所述超帧发送到用户设备，将当前载波配置状态通知给所述用户设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指示当前载波配置状态的信息还包括以下信息中的至少之一：主广播信道存在指示、主广播信道长度指示、辅广播信道存在指示、辅广播信道长度指示。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述超帧的超帧头包括广播信道，所述超帧控制头设置于所述广播信道之前。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述超帧控制头与所述广播信道的复用方式为以下之一：时分复用、频分复用、时频分复用。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备接收到设置有所述超帧控制头的所述超帧之后，所述方法进一步包括：

所述用户设备解析所述超帧控制头；

在所述超帧控制头中的载波配置信息指示为全配置载波的情况下，所述用户设备根据所述超帧控制头继续解析广播信道；

在所述超帧控制头中的载波配置信息指示为部分配置载波的情况下，所述用户设备停止解析所述广播信道，并继续扫描下一个信道。

6.一种基站，用于在WiMAX网络的多载波系统中进行信息指示，其特征在于，所述基站包括：

设置模块，用于在超帧中设置超帧控制头，其中，所述超帧控制头用于携带指示当前载波配置状态的信息，其中，所述信息包括载波配置信息指示，用于标识当前载波的属性是全配置载波还是部分配置载波；

发送模块，用于将设置有所述超帧控制头的所述超帧发送到用户设备，将当前载波配置状态通知给所述用户设备。

7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，所述设置模块设置的所述超帧控制头携带的所述指示当前载波配置状态的信息还包括以下信息中的至少之一：主广播信道存在指示、主广播信道长度指示、辅广播信道存在指示、辅广播信道长度指示。

8.根据权利要求6或7所述的基站，其特征在于，所述设置模块用于将所述超帧控制头设置于所述超帧的超帧头中的广播信道之前。

9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述超帧控制头与所述广播信道的复用方式为以下之一：时分复用、频分复用、或时频分复用。

10.一种终端，用于接收根据权利要求6至9中任一项所述的基站指示的信息，其特征在于，所述终端包括：

接收模块，用于接收设置有超帧控制头的超帧，其中，所述超帧控制头中携带有指示当前载波配置状态的信息，其中，所述信息包括载波配置信息指示；

解析模块，用于解析所述超帧控制头；

处理模块，用于在所述超帧控制头中的载波配置信息指示为全配置载波的情况下，根据所述超帧控制头继续解析广播信道；在所述超帧控制头中的载波配置信息指示为部分配置载波的情况下，停止解析所述广播信道，并继续扫描下一个信道。