CN101933381B - 在移动wimax中使用sub-dl-ul-map和harq-map的信令开销减少 - Google Patents

在移动wimax中使用sub-dl-ul-map和harq-map的信令开销减少 Download PDF

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Abstract

本发明公开内容的某些实施例可以通过采用使用比DL-MAP和UL-MAP消息所允许的调制编码方案(MCS)更为有效的MCS进行发送的消息、向MS发送突发分配信息，来允许减少WiMAX信令开销。例如，突发分配信息可以在SUB-DL-UL-MAP或者HARQ-MAP消息之中发送，这些消息可以采用可选MCS进行编码以达到比用于传统DL-MAP和UL-MAP消息的MCS的数据速率更高的数据速率。对于某些实施例而言，可以根据CINR将各MS划分为多个组，并采用基于每个组中的MS的CINR适合该组的MCS来发送该组的突发分配信息。

Description

在移动WIMAX中使用SUB-DL-UL-MAP和HARQ-MAP的信令开销减少
相关申请的交叉引用 
本发明申请要求享受于2008年2月1日提交的、名称为“A signaling overhead reduction method using compressed MAP or HARQ MAP in Mobile WiMAX”的美国临时专利申请序号61/025,676的优先权，该临时申请通过引用明确地并入本申请以用于所有目的。 
技术领域
本发明公开内容的某些实施例概括而言涉及无线通信，具体而言，涉及减少信令开销的技术。 
背景技术
IEEE802.16标准族(WiMAX)的一个特有的缺点是信令所占用带宽开销的百分比很高，例如用于发送DL-MAP或者UL-MAP消息。信令开销很大，至少部分是因为DL-MAP和UL-MAP消息是采用非常保守的调制编码方案(MCS)进行编码的，这是为了尽可能保证即使是位于距基站(BS)最远距离的位于小区边缘的移动站(MS)也可以成功地对这些消息进行译码。 
DL-MAP消息可以指示系统配置参数和突发分配信息。带宽效率不高在IP语音(VOIP)系统中特别显著，该系统中许多用户需要大尺寸的DL-MAP或者UL-MAP消息。这种信令开销可以严重限制VOIP空中链路的容量。 
发明内容
对于某些实施例，本发明提供了用于在无线通信系统中发送N个移动站的突发分配信息的方法和装置。 
某些实施例提供了用于在无线通信系统中发送N个移动站的突发分配信息的方法。该方法通常包括：基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个组；将MAP消息与每个移动站组相关联；为每个移动站组选择不同的调制编码方案；以及在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息，该MAP消息是使用所选择的调制编码方案进行发送的。 
某些实施例提供了用于在无线通信系统中发送N个移动站的突发分配信息的无线通信设备。该设备通常包括：用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个组的逻辑电路；用于将MAP消息与每个移动站组相关联的逻辑电路；用于在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息的逻辑电路，该MAP消息是使用所选择的调制编码方案进行发送的。 
某些实施例提供了用于在无线通信系统中发送N个移动站的突发分配信息的装置。该装置通常包括：用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个组的单元；用于将MAP消息与每个移动站组相关联的单元；用于为每个移动站组选择不同的调制编码方案的单元，以及用于在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息的单元，该MAP消息是使用所选择的调制编码方案进行发送的。 
某些实施例提供了包含用于在无线通信系统中发送N个移动站的突发分配信息的程序的计算机可读介质。当处理器执行时该程序时进行的操作通常包括：基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个组；将MAP消息与每个移动站组相关联；为每个移动站组选择不同的调制编码方案；以及在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息，该MAP消息是使用所选择的调制编码方案进行发送的。 
附图说明
因此，为了能详细理解本公开内容的上述特征，需要通过参照各实施例所得到的更具体的描述（在上文中简要概括），其中在附图中示出了某些实施例。然而，需要注意的是，附图仅示出了本公开内容的某些典型实施例，因此不应视为是对其范围的限制，因为这些描述可能承认其他同等有效的实施例。 
图1根据本公开内容的某些实施例示出了示例性无线通信系统； 
图2根据本公开内容的某些实施例示出了可用于无线设备中的各个组件； 
图3根据本公开内容的某些实施例示出了可用于无线通信系统内的示例性发射机和示例性接收机； 
图4根据本公开内容的某些实施例示出了带有SUB-DL-UL-MAP消息的DL帧格式； 
图5根据本公开内容的某些实施例示出了以SUB-DL-UL-MAP消息来分配MS数据突发的示例性操作； 
图5A示出了能进行图4所示操作的示例性组件； 
图6根据本公开内容的某些实施例，示出了用于在SUB-DL-UL-MAP消息中划分MS以及用于选择相应MCS的分布算法； 
图7根据本公开内容的某些实施例，示出了带有HARQ-MAP消息的DL帧格式的实例； 
图8根据本公开内容的某些实施例，示出了以HARQ-MAP消息来分配MS数据突发的示例性操作； 
图8A示出了能进行图8所示操作的示例性组件。 
具体实施方式
本公开内容的实施例通过使用比DL-MAP和UL-MAP允许的更为有效的调制编码方案(MCS)发送的消息来向MS发送突发分配信息，可以减少WiMAX信令开销。对于某些实施例而言，可以根据载波干扰噪声比(CINR)将各MS划分为多个组，并根据每个组中MS的CINR使用适合该组的MCS来发送该组的突发分配信息。 
对于某些实施例而言，SUB-DL-UL-MAP消息或者HARQ-MAP消息可以用于这种替代的数据突发分配方法。例如，通过使用合适的SUB-DL-UL-MAP消息或者HARQ-MAP消息，可以为具有相似CINR的各MS分配带宽。为了优化突发分配的效率，可以应用各种用于划分MS以及为数据突发分配选择合适SUB-DL-UL-MAP或者HARQ-MAP消息的算法。 因此，用于发送DL-MAP和UL-MAP消息的信令开销得到了显著减少，这可以相应增加VIOP的容量。 
示例性无线通信系统
本公开的方法和装置可以用于宽带无线通信系统之中。本申请所使用的术语“宽带无线”通常是指可以通过指定区域提供诸如语音、因特网和/或数据网络接入等无线服务的任意组合的技术。 
WiMAX(其代表全球微波接入互操作性)是在长距离上提供高吞吐量宽带连接的基于标准的宽带无线技术。如今的WiMAX有两种主要应用：固定WiMAX和移动WiMAX。固定WiMAX应用是点对多点的，例如，其允许家庭和公司的宽带接入。移动WiMAX以宽带速度提供蜂窝网络的完全的移动性。 
移动WiMAX是一种基于OFDM(正交频分复用)和OFDMA(正交频分多址)的技术。OFDM是一种近年来广泛用于各种高数据速率通信系统的数字多载波调制技术。利用OFDM，发送比特流被划分为多个低速率的子流。每个子流采用多个正交子载波之一个进行调制，并在多个并行的子信道中的一个子信道上发送。OFDMA是一种在不同时隙为用户分配子载波的多址接入技术。OFDMA是一种灵活的多址技术，其能够给许多用户提供各种不同的应用、数据速率和服务质量要求。 
无线因特网和通信的快速发展导致了对无线通信业务领域中高数据速率需求的日益增长。OFDM/OFDMA系统被认为是当今最有前途的研究领域之一以及下一代无线通信的关键技术。这是因为OFDM/OFDMA调制方案在诸如调制效率、频谱效率、灵活性和强大的抗多径干扰等方面优于传统的单载波调制方案。 
IEEE 802.16x是为固定和移动宽带无线接入(BWA)系统定义空中接口的新兴标准组织。这些标准定义了至少四个不同的物理层(PHY)和一个媒体访问控制(MAC)层。这四个物理层中的OFDM和OFDMA物理层分别是固定和移动BWA领域中最受欢迎的。 
图1示出了可采用本公开内容的实施例的无线通信系统100的例子。无线通信系统100可以是宽带无线通信系统。无线通信系统100可以为多 个小区102提供通信，每个小区由基站104服务。基站104可以是与用户终端106通信的固定站。基站104也可以被称为接入点、节点B或某些其它术语。 
图1描述了分散在整个系统100中的各用户终端106。用户终端106可以是固定的(即静止的)或移动的。用户终端106也可以被称为远程站、接入终端、终端、用户单元、移动站、站、用户设备等。用户终端106可以是无线设备，诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、无线调制解调器、笔记本电脑、个人计算机等。 
可以为基站104与用户终端106之间的无线通信系统100中的传输使用多种算法和方法。例如，可以根据OFDM/OFDMA技术在基站104与用户终端106之间发送和接收信号。如果是这种情况的话，则可以将无线通信系统100称作为OFDM/OFDMA系统。 
有助于进行基站104到用户终端106的传输的通信链路可以称为下行链路(DL)108，有助于进行用户终端106到基站104的传输的通信链路可以称为上行链路(UL)110。或者，下行链路108可以称为前向链路或前向信道，上行链路110可以称为反向链路或反向信道。 
可以将小区102划分成多个扇区112。扇区112是小区102中的物理覆盖区域。无线通信系统100中的基站104可以使用天线来将功率流集中在小区102的特定扇区112中。这些天线可以称为定向天线。 
图2示出了可以用于无线设备202中的各种组件，其中无线设备202可以在无线通信系统100中使用。无线设备202是可以配置为实现本申请所述各种方法的设备的例子。无线设备202可以是基站104或用户终端106。 
无线设备202可以包括处理器204，其控制无线设备202的操作。处理器204也可以称为中央处理单元(CPU)。可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者的存储器206向处理器204提供指令和数据。存储器206的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器204通常根据存储在存储器206中的程序指令来执行逻辑运算和算术运算。可以执行存储器206中的指令以实现本申请所述的方法。 
无线设备202还可以包括壳体208，其可以包括发射机210和接收机212以使得无线设备202和远程位置之间能进行数据的发送和接收。可以将 发射机210和接收机212组合成收发机214中。可以将天线216附加到壳体208并且电耦合到收发机214。无线设备202还可以包括(未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或多个天线。 
无线设备202还可以包括信号检测器218，其可以用于致力于检测和量化收发机214所接收信号的电平。信号检测器218可以检测诸如总能量、每符号每子载波能量、功率谱密度之类的信号和其它信号。无线设备202还可以包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP)220。 
无线设备202的各种组件可以通过总线系统222耦合到一起，除了数据总线之外，总线系统222还可以包括功率总线、控制信号总线和状态信号总线。 
图3示出了可以在使用OFDM/OFDMA的无线通信系统100中使用的发射机302的实例。发射机302的各部分可以在无线设备202的发射机210中实现。发射机302可以在基站104中实现以用于在下行链路108上向用户终端106发送数据306。发射机302还可以在用户终端106中实现以用于在上行链路110上向基站104发送数据306。 
要发送的数据306示为作为输入被提供到串-并(S/P)转换器308。S/P转换器308可以将传输数据分为M个并行的数据流310。 
然后可以将M个并行的数据流310作为输入提供到映射器312。映射器312可以将M个并行的数据流310映射到M个星座点。映射可以使用诸如二进制相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、8相移键控(8PSK)、正交幅度调制(QAM)等等一些调制星座来进行。这样，映射器312可以输出M个并行的符号流316，每个符号流316对应于快速傅立叶逆变换(IFFT)320的M个正交子载波中的一个。这M个并行的符号流316是在频域中表示的，并且可以通过IFFT组件320变换为M个并行的时域采样流318。 
现在将提供关于术语的简要注解。频域中的M个并行调制等于频域中的M个调制符号，频域中的M个调制符号等于频域中的M映射和M点IFFT，频域中的M映射和M点IFFT等于时域中的一个(有用的)OFDM符号，时域中的一个(有用的)OFDM符号等于时域中的M个采样。时域中的一个OFDM符号Ns等于Ncp(每个OFDM符号的保护采样的数量)+ M(每个OFDM符号的有用采样的数量)。 
可以通过并-串(P/S)转换器324将M个并行时域采样流318变换为OFDM/OFDMA符号流322。保护插入组件326可以在OFDM/OFDMA符号流322中的连续的OFDM/OFDMA符号之间插入保护间隔。然后可以通过射频(RF)前端328将保护插入组件326的输出上转换到需要的发射频带。然后天线330可以发射所得到的信号332。 
图3还示出了可以在使用OFDM/OFDMA的无线设备202中使用的接收机304的例子。接收机304的各部分可以在无线设备202的接收机212中实现。接收机304可以在用户终端106中实现以用于在下行链路108上从基站104接收数据306。接收机304还可以在基站104中实现以用于在上行链路110上从用户终端106接收数据306。 
发射信号332示为通过无线信道334传送。当天线330′接收到信号332′时，RF前端328′可以将接收信号332′下转换为基带信号。然后保护去除组件326′可以去除保护插入组件326在OFDM/OFDMA符号之间插入的保护间隔。 
可以将保护去除组件326′的输出提供到S/P转换器324′。S/P转换器324′可以将OFDM/OFDMA符号流322′划分为M个并行时域符号流318′，其中的每一个时域符号流对应于M个正交子载波中的一个。快速傅里叶变换(FFT)组件320′可以将M个并行时域符号流318′转换到频域并输出M个并行频域符号流316′。 
解映射器312′可以执行由映射器312执行的符号映射操作的相反的操作，从而输出M个并行的数据流310′。P/S转换器308′可以将M个并行数据流310′合并成单个数据流306′。理想地，该数据流306′对应于作为输入被提供给发射机302的数据306。 
使用SUB-DL-UL-MAP消息的信令开销减少
为了减少发送DL-MAP和UL-MAP消息的数据带宽开销，通过使用可采用更为有效的调制编码方案(MCS)进行发送的不同类别的消息，也可以实现数据突发的分配。例如，WiMAX标准支持使用SUB-DL-UL-MAP消息的数据突发分配，SUB-DL-UL-MAP消息已经在帧中和DL-MAP或者 UL-MAP消息一起发送。通过使用这些替代消息，可以更为高效的发送数据突发分配信息，这将有效地减少移动WiMAX系统中的信令带宽开销。 
WiMAX标准的当前版本可支持每个DL帧最多三个SUB-DL-UL-MAP消息。这些MAP消息可以代替DL MAP和UL MAP用于数据突发分配。对于某些实施例而言，各MS可以被划分为不同的组，根据MS所报告的CINR可以为每个组分配不同的SUB-DL-UL-MAP消息。由于每帧最多可以指定三个SUB-DL-UL-MAP消息，因而最多可以定义三组数据突发分配。 
本公开内容提供了多种不同算法，这些算法可用于将MS划分为不同的组、并且确定可以使用哪个SUB-DL-UL-MAP消息来为每个特定MS分配数据突发。下文将更详细描述的是，可以基于所报告的CINR来进行MS分组，该CINR也可以确定携带有相应SUB-DL-UL-MAP消息的数据突发的MCS。 
图4示出了带有SUB-DL-UL-MAP消息4163、4162和4161的示例性DL帧400的结构。DL帧400包括前导402、帧控制报头(FCH)段404、压缩的DL-MAP消息410、压缩的UL-MAP消息414以及用于SUB-DL-UL-MAP消息的SUB-MAP指针IE 4121、4122、4123。 
前导段402包括导频信号，导频信号用于可以在接收机端执行的信道估计。FCH段404可用于发送导频信号和数据两者。压缩的DL-MAP消息410和压缩的UL-MAP消息414可用于分配数据突发和所广播的系统配置。SUB-MAP指针IE字段4121、4122、4123分别与图4中所示的SUB-DL-UL-MAP消息4163、4162和4161相关联。 
如上文所述，在WiMAX标准中，每个DL帧可以支持多达三个SUB-DL-UL-MAP消息4163、4162和4161，如图4所示。SUB-DL-UL-MAP消息可以位于压缩的DL-MAP消息410和压缩的UL-MAP消息414之后。每个SUB-DL-UL-MAP消息既可以分配DL数据突发，也可以分配UL数据突发。 
SUB-DL-UL-MAP消息4163、4162和4161可以包含于不同的突发之中，并且可以采用不同的MCS来进行发送。由压缩的DL MAP消息410利用合适的SUB-MAP指针IE 4121、4122、4123来分配每个SUB-DL-UL-MAP消息的数据突发。 
图5根据本公开内容的某些实施例示出了示例性操作500，执行示例性操作500可以以SUB-DL-UL-MAP消息为每个MS分配数据突发。每个MS的CINR信息可以作为算法的输入，该算法用于选择合适MCS以及相应的用于分配特定MS的数据突发的SUB-DL-UL-MAP消息。每个MS的CINR信息可以通过传统的周期性报告的形式获得。 
在502处，所述操作开始：按照各MS的CINR的顺序来排列MS。例如，可以按照各MS所报告的CINR来降序排列MS。假设每个MS用标号k以及所报告的CINR(k)来进行标识，其中k＝1，2，...，N，N表示MS的数量。按照这样一种排序方法，各标号可以满足如下条件，即 
CINR(i)≥CINR(j)，如果1≤i＜j≤N. 
在504，根据各MS的CINR值可将MS划分为多个组。组的数量可以对应于DL帧中使用的SUB-DL-UL-MAP消息的数量。例如，如果使用了三个SUB-DL-UL-MAP消息，则可以有三组MS。下文将更详细描述的是，选择MS组及其相应的用于SUB-DL-UL-MAP消息的MCS可以采用多种不同的算法。 
在506，为每个组选择MCS。在508，以相应的SUB-DL-UL-MAP消息分配每个组中的MS的数据突发，该消息采用为该组选择的MCS进行了编码。 
如上文所述，将MS划分为不同的组、并且选择MCS以用于为每个组中的MS分配数据突发的相应SUB-DL-UL-MAP消息进行编码，可以采用多种不同的算法。对于某些实施例，可以根据所用的编码类型、按照特定的顺序来发送SUB-DL-UL-MAP消息(SUB-DL-UL-MAPm，其中m＝1，2，3)。例如，可以首先发送SUB-DL-UL-MAP3，然后发送SUB-DL-UL-MAP2和SUB-DL-UL-MAP1。当使用SUB-DL-UL-MAP3为信道条件较差的MS分配数据突发时，可以采用具有最低数据速率的MCS来对SUB-DL-UL-MAP3编码。例如，可以使用SUB-DL-UL-MAP3为位于小区边缘的MS分配数据突发，因此需要为该组MS选用最强的MCS。另一方面，可以使用SUB-DL-UL-MAP1为信道条件最好的MS(例如，距离BS最近 的MS)分配数据突发，因此可用最弱的MCS且最高的数据速率对SUB-DL-UL-MAP1编码。 
本申请将特别说明三种不同的算法，但并不限制MS如何进行分组以及相应的SUB-DL-UL-MAP消息和所选的相应MCS的例子。这些示例性算法通常是指均匀分布算法、基于门限的分布算法以及试图将数据传输所需资源最小化(或者至少减少)的最优分布算法。 
在均匀分布算法中，可将MS划分为三组。假设MS已经按照CINR的顺序进行了排列，其中标号从1到N，则MS可以按照如下所示划分为三个集合S1到S3，即： 
S1＝{1，...，Q}， 
S2＝{Q+1，...，2*Q}，以及 
S3＝{2*Q+1，...，N}， 
其中，Q＝CEILING(N/3)，CEILING是上取整函数。SUB-DL-UL-MAP消息m用于标号属于集合Sm的特定MS，其中m＝1，2，3。 
用于对每个SUB-DL-UL-MAP消息m进行编码的MCS的选择，能够适合信号质量最差的MS，该MS由集合Sm中最小的CINR表示。如果两个集合所选的MCS相同，则可以采用单个SUB-DL-UL-MAP消息而不是两个SUB-DL-UL-MAP消息，并且因此可以合并相应的MS的标号。 
在基于门限的分布算法中，可用两个预先设定的CINR门限值(T1和T2)将各MS划分为三个集合。例如，通过将各MS的CINR值与这些门限值进行比较，可将MS标号划分为多个集合(S1，S2和S3)，使得： 
S1＝{i：CINR(i)≥T1，1≤i≤N}， 
S2＝{i：T1＞CINR(i)≥T2，1≤i≤N}，以及 
S3＝{i：T2＞CINR(i)，1≤i≤N}. 
因此，SUB-DL-UL-MAP消息m可以采用CINR＝Tm(m＝1，2)所允许的MCS，即划分的第m个组中最差的CINR所允许的MCS。SUB-DL-UL-MAP 消息3可以使用CINR(N)所允许的MCS，即第三个集合中(也是所有MS中)最差的CINR所允许的MCS。如上文所述，如果标号的某个集合Sm变为空集，则可使用少于三个的SUB-DL-MAP消息。 
为了节约所有MS组的总传输资源，可以利用最优分布算法对MS分组。例如，该算法可以设计为：选择MS分组以及相应的MCS，使得用最少的资源(例如以OFDMA时隙为单位)来传输所有分配信息。 
与CINR(n)对应的、携带n个MS的DL和UL数据突发分配信息的可达到的最高信息比特速率为R(n，CINR(n))，其标号为1，2，，...，n。当MS的数量n固定时，信息比特速率函数R(*)是连杆曲线(link curve)。信息比特速率可由最差CINR(即CINR(n))确定。此外，由于MS的数量会影响消息尺寸，因而信息比特速率取决于组中的MS的数量，即n。因此，相同的操作CINR值的所需MCS方案和可达到的信息比特速率可能不同。 
再假设有N个MS，其DL突发可用三个SUB-DL-UL-MAPm消息(m＝1，2，3)进行分配，这些MS可划分为由非零整数X1和X2定义的三个集合S1到S3，使得： 
S1＝{i：1≤i≤X1} 
S2＝{i：X1+1≤i≤X2} 
S3＝{i：X2+1≤i≤N} 
其中S1具有X1个成员，S2具有X2-X1个成员，S3具有N-X2个成员。为了将传输效率最优化，X1和X2的实际值可选为以下方程在数学上的资源最小化问题的解： 
Min{X1/R(X1，CINR(X1))+(X2-X1)/R((X2-X1)，CINR(X2))+(N-X2)/R((N-X2)，CINR(N))} 
如上文所述，项R(*)表示信息比特速率，其可以代表每个OFDMA时隙发送的信息比特或每秒发送的信息比特。因此，参数X/R(*)提供了用来发送任何给定集合的SUB-DL-UL-MAP消息的资源的良好度量。信息比特 速率R(*)越高，所用资源越少。相反地，每个集合的用户X越多，消息尺寸越大，所用资源越多。因此，通过进行穷举搜索以找到X1和X2数值的组合，该X1和X2数值的组合使得用来分配所有三个组的总的时隙数最小化，可以求解以上方程。对于某些实施例而言，为了加速计算，可以利用所有可能组合的子集进行不完全的穷举搜索。 
X1和X2数值的一种可能组合的计算过程可参考图6所示实例进行描述。图610说明了每个突发组中的N个MS的划分。所示实例假设有90个MS(N＝90)，X1和X2的初始值分别是30和60，因而S1到S3中的每个集合有30个MS(S1＝1到30，S2＝31到60，以及S3＝61到90)。还假设已经按照CINR的顺序对MS进行了排列，因而MS1具有最高的CINR值，而MS90具有最低的CINR值，如图620所示。 
如图630所示，每个组的信息比特速率R(*)取决于组中用户的最差信道质量以及组中的用户数。换言之，对于有X1个用户的第一组而言： 
R(*)＝R(X1，CINR(X1)) 
在所示实例中，X1＝30，X2＝60，因而在第一组中第30个用户的信道质量是最差的，在第二组中第60个用户的信道质量是最差的，在第三组中第90个用户的信道质量是最差的。 
在所示实例中，第一组的最差CINR(CINR(30))对应于14.4Mbps的示例性信息比特速率。假设每秒有200帧，每个帧有500个时隙，则每秒有0.1兆个时隙(200*500＝0.1兆)。因此，每个时隙能发送的信息比特的数量b为： 
b＝14.4Mbps/0.1M时隙/秒＝144比特每时隙 
假设每个时隙有48个数据子载波，每个子载波发送3个(144/48)比特。用于这些参数的合适的调制编码方案(MCS)可以是例如64QAM和1/2CTC(卷积Turbo码)。64QAM每个子载波能发送6个数据比特，1/2CTC可将每个子载波的信息比特减少为6*1/2＝3。 
如上文所述，SUB-DL-UL-MAP1可以用来为接近基站的用户(组S1)分配突发，提供给上述有待最小化的方程中的资源度量X1/R(X1，CINR(X1))。作为该度量的示例性计算，SUB-DL-UL-MAP中每个用户可能有96个比特的数据突发分配信息。因此，在有30个用户的所示实例中，将有总共2880比特(96比特/用户*30个用户)被发送给第一组用户。因此，SUB-MAP消息中第一组所需的资源为(以OFDM时隙为单位)： 
2880比特/144比特/时隙＝20时隙。 
对于考虑的X1和X2数值的组合的剩余的组(S2和S3)的资源要求，可以进行类似的计算。然后可以存储总的资源要求，并对考虑的数值的所有其他组合可以重复该过程。然后，可用于划分MS并且用于对应的MCS选择的数值组合，可以是使得发送所有MS的突发分配所需的资源总要求最小化的数值组合。 
最优解算法的一个优点是：所得到的X1和X2的数值选择不随工作参数的不同而变化，也就是说该算法可在很宽范围的工作条件下使用。例如，虽然随着各种条件的变化(诸如每个用户的SUB-DL-UL-MAP的比特数、每秒的帧数、每帧的时隙数以及每个时隙的数据子载波数)所需的总的资源量也可能发生变化，但是X1和X2数值的最优选择应当不受影响。这一点从所述公式的分母中所包含的X1和X2数值可以显而易见，而R(*)度量可以以每个时隙的信息比特或者每秒的信息比特为单位。 
移动WiMAX中使用HARQ MAP的信令开销减少方法
为了减少发送DL-MAP或者UL-MAP消息的数据带宽开销，通过采用HARQ-MAP消息可以实现数据突发的分配，HARQ-MAP消息已经在帧中与DL-MAP或UL-MAP消息一起发送。通过以选择的不同MCS进行编码的HARQ-MAP消息来分配突发信息，而不是以保守地进行编码的常规DL-MAP或UL-MAP消息来分配所有突发，可节约系统资源。HARQ-MAP消息可以作为用于分配数据突发的SUB-DL-UL-MAP消息的替代或补充。 
WiMAX标准(IEEE802.16族)支持每个DL帧多达四个HARQ-MAP 消息，该消息可用于为系统内所有MS分配数据突发。每个HARQ-MAP消息可用于为以类似于CINR的值进行特征化的各MS分配带宽，并且，参考使用SUB-DL-UL-MAP消息进行数据突发分配，以如上所述的类似方式，可以实现对带有特定HARQ-MAP消息的MS进行分组。 
图7示出了带有四个HARQ-MAP消息7164、7163、7162和7161的示例性DL帧格式700。如图所示，HARQ-MAP消息可以位于DL-MAP 710和UL-MAP 720之后，并可以以包含于常规DL-MAP 710的HARQ MAP指针IE 7121、7122、7123和7124来进行分配。 
如以上所述，参考SUB-DL-UL-MAP消息，可采用不同的MCS来发送包含HARQ-MAP消息的数据突发。除了分配DL和UL数据突发之外，每个HARQ-MAP消息也可以指定HARQ控制信息(即，子分组ID和HARQ信道ID)、用于快速信道反馈分配的CQICH信息和用于HARQ ACK信道的ACK控制信息。 
根据本公开内容的某些实施例，图8示出了示例性操作800，可以执行示例性操作800以用于为每个MS的数据突发分配HARQ-MAP消息。该操作从802处开始，按照各MS的CINR值的顺序来排列MS，例如上述的降序排列。 
在804，根据各MS的CINR值将各MS划分到组，在806，为每个组选定MCS。在808，为每个组中的MS的数据突发分配对应的HARQ-MAP消息，发送HARQ-MAP消息使用的是为该组所选的MCS。组的数量可以对应于DL帧中所使用的HARQ-MAP消息的数量，尽管根据CINR值也可采用更少的数量。如上文所述，选择MS组以及相应的用于发送HARQ-MAP消息的MCS可采用多种不同的算法，包括参考以上在SUB-DL-UL MAP消息中发送突发分配信息所述的算法。 
上文所提出的用于确定使用哪个SUB-DL-UL-MAP消息为特定的MS的组分配数据突发信息，以及选择对应的MCS的算法，可以容易的用于确定使用哪个HARQ-MAP消息为特定的MS的组分配数据突发信息。然而，考虑到可用的HARQ-MAP消息在数量上的区别，这些算法的应用可以进行调整：在帧内最多可发送四个HARQ-MAP消息，而不是在帧内最多可发送三个SUB-DL-UL-MAP消息。 
上文所述均匀分布算法、基于门限的分布算法和分布算法仍然适用，但是采用的MS标号的集合是四个而不是三个。例如，对于均匀分布算法，各MS可被划分为四个集合，即S1到S4，其中HARQ MAP消息m服务于标号集合为Sm的MS，其中m＝1，2，3，4。类似的，对于基于门限的分布算法，可采用三个门限值(T1、T2和T3)与CINR进行比较，从而将各MS划分为四个集合。对于最优分布算法，资源最小化问题的求解可以针对将N个MS分为四个单独的组的三个数值(X1、X2和X3)。 
上述方法的各种操作可以由对应于图中所示的功能单元方框的各种硬件和/或软件组件和/或模块来执行。一般地说，当图中所示的方法具有相应对等的功能单元图时，操作方框对应于具有相似编号的功能单元方框。例如，图5中所示的方框502到508对应于图5A中所示的功能单元方框502A到508A。图8中所示的方框802到808对应于图8A中所示的功能单元方框802A到808A。 
用于执行本申请所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意组合，可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何商业上可得的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。 
结合本公开内容所描述的方法或算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可以位于本领域已知的任何形式的存储介质中。所使用的存储介质的一些例子包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM等。软件模块可以包括单个指令或多个指令，且可以分布在不同的代码段上、分布在不同的程序和多个存储介质之间。存储介质可以耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。或者，存储介质也可以是处理器的组成部分。 
本申请公开的方法包含用于实现所描述方法的一个或者多个步骤或动作。在不偏离权利要求的范围的情况下，方法的步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说，除非指定了步骤或者动作的具体顺序，否则在不偏离权利要求的范围的情况下，具体步骤和/或动作的顺序和/或使用可以更改。 
所述功能可以用硬件、软件、固件或它们组合的方式来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能作为一个或多个指令存储在计算机可读介质中。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。通过示例的方式而非限制的方式，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储介质或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储期望的指令或数据结构形式的程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。如本申请所使用的，盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用碟(DVD)、软盘和蓝光 
Figure BPA00001188054300161
碟，其中盘通常磁性地复制数据，而碟则用激光来光学地复制数据。 
软件或者指令还可以在传输介质上传输。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在传输介质的定义中。 
此外，需要理解的是，用于执行本申请所述的方法和技术的模块和/或其它合适单元可以由适用的用户终端和/或基站来下载和/或用其它方式获取。例如，这样的设备能耦合到服务器来促进用于执行本申请所述方法的单元的转移。或者，本申请所述的各种方法能经由存储单元(例如，RAM、ROM、诸如压缩碟(CD)或软盘等的物理存储介质)来提供，使得用户终端和/或基站能通过将存储单元耦合或提供至设备来获取各种方法。此外，也可以使用用于向设备提供本申请所述的方法和技术的任何其它合适技术。 
需要理解的是，权利要求并不限于上文所示的精确配置和组件。在不偏离权利要求的范围的情况下，可以在上述方法和装置的排列、操作和细节中进行各种更改、变化和变形。 

Claims (24)

1.一种用于在无线通信系统中发送N个移动站的突发分配信息的方法，包括：
基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组，其中，所报告的信号质量值包括CINR值，并且其中，将所述移动站划分为多个移动站组包括：按照所述移动站的CINR值的顺序来排列所述移动站，其中，将所述移动站划分为多个移动站组还包括：
选择每个移动站组的多种尺寸组合；
通过计算资源度量来评估每种尺寸组合，该资源度量表示用于基于正被评估的该尺寸组合来发送每个移动站组的突发分配信息的总资源；以及
基于所述评估来选择尺寸组合；
将MAP消息与每个移动站组相关联；
为每个移动站组选择不同的调制编码方案；以及
在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息，该MAP消息是使用所选择的调制编码方案进行发送的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将MAP消息与每个移动站组相关联包括：将SUB-DL-UL-MAP消息关联到每个移动站组。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，将MAP消息与每个移动站组相关联包括：将HARQ-MAP消息关联到每个移动站组。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
将MAP消息与每个移动站组相关联包括：将第一类型的MAP消息关联到每个移动站组；以及
将所述移动站划分为多个移动站组包括：将所述移动站划分为较少数量的移动站组，该较少数量的移动站组少于OFDMA帧中可得到的所述第一类型的MAP消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
将所述移动站划分为多个移动站组包括：基于所述N个移动站的CINR值将所述N个移动站均匀地分布到所述多个移动站组中；以及
每个移动站组中的移动站的数量是基于N以及移动站组的数量的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述移动站划分为多个移动站组包括：
基于一个或多个CINR门限值来定义多个移动站组；以及
基于相对于所述CINR门限值中的一个或多个的、移动站的CINR值，将该移动站放置到所述多个移动组中的特定的移动组中。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述评估来选择尺寸组合包括：选择使所述资源度量最小化的尺寸组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述移动站根据电气电子工程师协会（IEEE）802.16标准族中的一个或多个标准支持OFDMA通信；以及
发送每个移动站组的突发分配信息包括：在MAP消息中发送突发分配，该MAP消息是根据IEEE802.16标准族中的一个或多个标准进行发送的。
9.一种用于在无线通信系统中发送N个移动站的突发分配信息的无线通信设备，包括：
用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的逻辑电路，其中，所报告的信号质量值包括CINR值，并且其中，用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的逻辑电路配置为：按照所述移动站的CINR值的顺序来排列所述移动站，其中，所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的逻辑电路还配置为：
选择每个移动站组的尺寸的多种组合；
通过计算资源度量来评估每种尺寸组合，该资源度量表示用于基于正被评估的该尺寸组合来发送每个移动站组的突发分配信息的总资源；以及
基于所述评估来选择尺寸组合；
用于将MAP消息与每个移动站组相关联的逻辑电路；
用于为每个移动站组选择不同的调制编码方案的逻辑电路；以及
用于在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息的逻辑电路，该MAP消息是使用所选择的调制编码方案进行发送的。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述用于将MAP消息与每个移动站组相关联的逻辑电路配置为将SUB-DL-UL-MAP消息关联到每个移动站组。
11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述用于将MAP消息与每个移动站组相关联的逻辑电路配置为将HARQ-MAP消息关联到每个移动站组。
12.根据权利要求9所述的设备，其中：
所述用于将MAP消息与每个移动站组相关联的逻辑电路配置为将第一类型的MAP消息关联到每个移动站组；以及
所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的逻辑电路配置为将所述移动站划分为较少数量的移动站组，该较少数量的移动站组少于OFDMA帧中可得到的所述第一类型的MAP消息。
13.根据权利要求9所述的设备，其中：
所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的逻辑电路配置为基于所述N个移动站的CINR值将所述N个移动站均匀地分布到所述多个移动站组中；以及
每个移动站组中的移动站的数量是基于N以及移动站组的数量的。
14.根据权利要求9所述的设备，其中，所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的逻辑电路配置为：
基于一个或多个CINR门限值来定义多个移动站组；以及
基于相对于所述CINR门限值中的一个或多个的、移动站的CINR值，将该移动站放置到所述多个移动站组中的特定的移动站组中。
15.根据权利要求9所述的设备，其中，所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的逻辑电路配置为选择使所述资源度量最小化的尺寸组合。
16.根据权利要求9所述的设备，其中：
所述移动站根据电气电子工程师协会（IEEE）802.16标准族中的一个或多个标准支持OFDMA通信；以及
所述在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息的逻辑电路配置为在MAP消息中发送突发分配，该MAP消息是根据IEEE802.16标准族中的一个或多个标准进行发送的。
17.一种用于在无线通信系统中发送N个移动站的突发分配信息的装置，包括：
用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的单元，其中，所报告的信号质量值包括CINR值，并且其中，将所述移动站划分为多个移动站组包括：按照所述移动站的CINR值的顺序来排列所述移动站，其中，所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的单元配置为：
选择每个移动站组的尺寸的多种组合；
通过计算资源度量来评估每种尺寸组合，该资源度量表示用于基于正被评估的该尺寸组合来发送每个移动站组的突发分配信息的总资源；以及
基于所述评估来选择尺寸组合；
用于将MAP消息与每个移动站组相关联的单元；
用于为每个移动站组选择不同的调制编码方案的单元；以及
用于在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息的单元，该MAP消息是使用所选择的调制编码方案进行发送的。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述用于将MAP消息与每个移动站组相关联的单元配置为将SUB-DL-UL-MAP消息关联到每个移动站组。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述用于将MAP消息与每个移动站组相关联的单元配置为将HARQ-MAP消息关联到每个移动站组。
20.根据权利要求17所述的装置，其中：
所述用于将MAP消息与每个移动站组相关联的单元配置为将第一类型的MAP消息关联到每个移动站组；以及
所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的单元配置为将所述移动站划分为较少数量的移动站组，该较少数量的移动站组少于OFDMA帧中可得到的所述第一类型的MAP消息。
21.根据权利要求17所述的装置，其中：
所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的单元配置为基于所述N个移动站的CINR值将所述N个移动站均匀地分布到所述多个移动站组中；以及
每个移动站组中的移动站的数量是基于N以及移动站组的数量的。
22.根据权利要求17所述的装置，其中，所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的单元配置为：
基于一个或多个CINR门限值来定义多个移动站组；以及
基于相对于所述CINR门限值中的一个或多个的、移动站的CINR值，将该移动站放置到所述多个移动站组中的特定的移动站组中。
23.根据权利要求17所述的装置，其中，所述用于基于所报告的信号质量值将所述移动站划分为多个移动站组的单元配置为选择使所述资源度量最小化的尺寸组合。
24.根据权利要求17所述的装置，其中：
所述移动站根据电气电子工程师协会（IEEE）802.16标准族中的一个或多个标准支持OFDMA通信；以及
所述用于在与每个移动站组相关联的MAP消息中发送该移动站组的突发分配信息的单元配置为在MAP消息中发送突发分配，该MAP消息是根据IEEE802.16标准族中的一个或多个标准进行发送的。
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