CN101960741B - 在无线通信系统中使用多频带发送和接收信号的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开一种在无线通信系统中通过移动台的信号发送/接收的系统和方法。该方法包括：通过主波段向基站发送第一子波段准备指示符，该第一子波段准备指示符指示移动台已经准备好通过第一子波段进行信号的发送/接收；当检测到在发送第一子波段准备指示符中的失败时，通过主波段向基站发送第一子波段失败指示符；通过主波段从基站接收关于不同于第一子波段的第二子波段的子波段信息；以及获得与第二子波段的同步，以便基于该子波段信息使得能够通过第二子波段进行信号的发送/接收。

Description

在无线通信系统中使用多频带发送和接收信号的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，更具体地，涉及一种用于使用多频带来发送和接收信号的无线通信系统和用于支持该无线通信系统的方法。
背景技术
随着无线通信系统的发展，要求无线通信系统来提供更广泛的不同类型和更大数量的服务。为了满足此类要求，已经出现宽带无线通信系统。同时，由于无线通信系统具有有限数量的频率资源，所以宽带无线通信系统同样具有有限的可用频带。因此，为了提供宽带服务，有必要增加可用的频带。
图1示意地示出支持单频带的结构和支持2个频带的结构。
作为描述图1之前的假设，在无线通信系统、尤其在由电气和电子工程师协会(IEEE)802.16系统代表的宽带无线通信系统中的基站(BS)运行于单个频率分配(FA)或至少两个FA。此外，BS通过BS自身运行的FA向移动台(MS)提供无线通信服务。
参考图1，MS 100可以从FA1区域120移动到FA2区域140。这里，FA1区域120表示在其中MS 100使用FA1接收无线通信服务的服务区域，而FA2区域140表示在其中MS 100使用FA2接收无线通信服务的服务区域。
此时，当位于FA1区域120的MS 100仅能够运行一个FA时或当由不同BS运行FA1和FA2时，MS 100执行在FA1和FA2之间的切换，然后通过FA2接收无线通信服务。
相反，当MS 150能够运行至少2个FA时或当由单个BS运行至少2个FA时，MS 150能够在FA1区域160和FA2区域180两者中接收无线通信服务。如上所述的使用多频带在MS和BS之间的信号发送和接收在发送和接收高速和大容量的数据中是有利的。
发明内容
技术问题
可是，不存在在MS和BS之间约定的过程以便使用多个频带。另外，仍未有用于如下的支持方案：即当MS和BS在发送和接收第一子波段准备指示符失败时，用于使得能够通过第二子波段进行数据发送/接收的支持方案，其中该第一子波段准备指示符指示MS和BS已经完全准备好好通过第一子波段发送和接收数据。另外，不存在用于向BS通知MS能够使用多个频带发送和接收数据的方案。
技术方案
为了解决现有技术中的以上探讨的缺陷，本发明的首要目的是解决现有技术中发生的上述问题，并且本发明提供一种用于使用多频带来发送和接收信号的无线通信系统和用于支持其的方法。
同样，本发明提供一种用于使用多频带的无线通信系统和支持其的方法，其通过使用主波段和子波段来发送和接收信号。
同样，本发明提供一种用于使用多频带的无线通信系统和支持其的方法，其通过使用处于良好接入状态中的子波段来发送和接收信号。
同样，本发明提供一种用于使用多频带的无线通信系统和支持其的方法，其中，当移动台和基站在发送/接收第一子波段准备指示符中失败时，它们能够通过不同于第一子波段的第二子波段来发送/接收数据。
同样，本发明提供一种用于使用多频带的无线通信系统和支持其的方法，其中，移动台能够向基站通知该移动台能够通过主波段和至少一个子波段来发送/接收信号。
依据本发明的一方面，提供一种无线通信系统中的信号发送/接收系统，该信号发送/接收系统包括：基站；和移动台，用于通过主波段向基站发送第一子波段准备指示符，当检测到发送第一子波段准备指示符中的失败时通过主波段向基站发送第一子波段失败指示符，通过主波段从基站接收关于不同于第一子波段的第二子波段的子波段信息，该第一子波段准备指示符指示移动台已经准备好通过第一子波段进行信号的发送/接收；以及获得与第二子波段的同步，以便使得能够基于该子波段信息通过第二子波段来进行信号的发送/接收。
依据本发明的另一实施例，提供一种无线通信系统中的信号发送/接收系统，该信号发送/接收系统包括：移动台；和基站，其中，移动台通过主波段进入网络，获得与不同于该主波段的至少一个子波段的同步，以及向基站发送重叠模式准备指示符，该重叠模式准备指示符指示移动台已经准备好通过至少一个子波段进行数据发送/接收，并且，移动台和基站响应于该重叠模式准备指示符而通过至少一个子波段发送和接收信号。
依据本发明的一方面，提供一种在无线通信系统中通过移动台的信号发送/接收的方法，该方法包括步骤：通过主波段向基站发送第一子波段准备指示符，该第一子波段准备指示符指示移动台已经准备好通过第一子波段进行信号的发送/接收；当检测到在发送第一子波段准备指示符中的失败时，通过主波段向基站发送第一子波段失败指示符；通过主波段从基站接收关于不同于第一子波段的第二子波段的子波段信息；以及获得与第二子波段的同步，以便使得能够基于该子波段信息来通过第二子波段进行信号的发送/接收。
依据本发明的另一方面，提供一种在无线通信系统中在移动台和基站之间的信号发送/接收的方法，该方法包括步骤：由移动台通过主波段进入网络并且获得与不同于该主波段的至少一个子波段的同步；向基站发送重叠模式准备指示符，该重叠模式准备指示符指示移动台已经准备好通过至少一个子波段进行数据发送/接收；以及响应于该重叠模式准备指示符，由移动台和基站通过至少一个子波段来发送和接收信号。
在开始以下本发明的具体说明前，阐述贯穿该专利文件所使用的特定词语和词组的定义将是有益的：术语“包括(include)”和“包含(comprise)”以及它们的衍生词，表示没有约束的包括；术语“或者”包含和/或的含义；词组“相关联”和“与其关联”以及它们的衍生词可以意味着包括、被包括在内、相互连接、包含、被包含在内、连接到或与...连接、耦合到或与...耦合、与...通信、与...协作、交织、并列、近似于、绑定到或与...绑定、具有，有...属性等；而术语“控制器”意味着控制至少一种操作的任何设备、系统或其部分，此类设备可以被实现为硬件、固件或软件，或者它们中至少两种的组合。应该注意与任何具体控制器相关联的功能可以是集中式或分布式的、本地的或远程的。贯穿该专利文件提供了对于具体词语和词组的定义，本领域的普通技术人员应该理解，如果不是绝大多数情况下，则在许多情况下，此类定义适用于现有技术，以及如此定义的词语和词组的未来用法。
有益效果
本发明支持在无线通信系统中由移动台使用多频带，由此使得能够进行大容量数据的发送和接收。另外，根据本发明，当移动台和基站在发送/接收第一子波段准备指示符中失败时，它们能够通过第二子波段来发送/接收数据。因此，本发明能够获得大容量数据的更稳定的发送和接收。
附图说明
为了本公开及其优点的更完整理解，结合附图对以下说明做出参考，其中相似参考数字表示相似部分：
图1示意地示出支持单频带的结构和支持2个频带的结构；
图2示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收过程；
图3示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中由MS向BS通知重叠模式执行的过程；
图4示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的过程；
图5示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的过程；
图6示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程；
图7示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程；
图8示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程；
图9示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程；
图10示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程；
图11示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程；
图12示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中通过MS的对于子波段的测距过程；以及
图13示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中通过BS的对于子波段的测距过程。
具体实施方式
在该专利文件中，以下探讨的图1到图13、以及用于描述本公开的原理的各种实施例仅是通过示例的方式，而不应该以任何方式被理解为限制该公开的范围。本领域的技术人员将理解，可以按照任何适当安排的无线通信系统来实现本公开的原理。
下文中，将参考附图描述本方面的示范实施例。在以下说明中，当它会使得本发明的主题更不清楚时，这里并入的公知的功能和结构的详细说明被省去。
本发明的示范实施例的以下说明详细讨论一种无线通信系统和用于支持使用多频带在MS和BS之间的数据发送/接收的方法。
另外，本发明的示范实施例的以下说明详细讨论一种无线通信系统和使用多频带的方法，当MS和BS在发送/接收第一子波段准备指示符中失败时，该系统和方法使得能够通过第二子波段来进行数据发送/接收，其中第一子波段准备指示符指示MS和BS已经完全准备好通过第一子波段发送和接收数据。
另外，本发明的示范实施例的以下说明详细讨论一种无线通信系统和使用多频带的方法，其能够向BS通知MS能够使用多频带发送和接收数据。如这里使用的，频带可以是频率分配(FA)。
在本发明的实施例的以下说明中，其中MS和BS通过使用多频带来发送和接收信号的模式被称为“重叠模式”。另外，工作在重叠模式的无线通信系统被称为“重叠通信系统”。为了方便说明，在以下关于通过重叠通信系统来发送和接收信号的系统和方法的描述中，使用IEEE 802.16标准的无线通信系统(IEEE 802.16通信系统)被用作无线通信系统的示例。可是，本发明所提出的通过重叠通信系统来发送和接收信号的系统和方法能够被普遍地应用于使用多频带的所有无线通信系统。也即，很自然地，本发明所提出的信号发送/接收方案能够和IEEE 802.16通信系统一样应用于所有其他通信系统，诸如移动WiMAX系统。
图2示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收过程。
重叠通信系统包括MS 200和BS 210，且BS 210工作在2个频带，其包括主波段(主FA)212和子波段(辅FA)214。可是，对于本领域的技术人员显然的是，根据本发明的实施例的数据发送/接收过程也能够被应用于工作在2个以上的频带的重叠通信系统。
参考图2，MS 200通过作为默认波段的主波段212对BS 210执行初始网络进入过程(步骤201)。初始网络进入过程包括下述以便支持该重叠模式：用于交换关于是否支持该重叠模式的信息的重叠模式支持信息交换步骤；和用于交换关于可使用的子波段214的信息的重叠模式支持可用子波段信息交换步骤。
关于子波段214的信息(子波段信息)包括子波段214的标识符，它可以是频带标识符。另外，子波段信息可以通过使用报头、子报头和普通控制消息中的一个来交换，并且可以包含如下表1所示的信息。
表1
【表1】
MS 200通过使用在步骤201中获得的子波段信息获得对于子波段214的同步并且对BS 210执行测距(在步骤203中)。
MS 200向BS 210发送它将以重叠模式执行操作的通知(重叠模式执行通知)(在步骤205中)。也即，MS向BS 210发送用于通知它已经准备好通过子波段进行数据发送和接收的信息(例如，子波段准备(readiness)指示符)。能够使用带宽请求报头或上行链路数据来发送该子波段准备指示符。
在接收到该重叠模式执行通知时，BS 210向MS 200发送响应消息(步骤207)。当使用带宽请求报头来发送子波段准备指示符时，该响应消息可以是包括由BS 210响应于带宽请求报头向MS 200分配的带宽的带宽分配消息。另外，当使用上行链路数据来发送子波段准备指示符时，响应消息可以是指示BS 210已经接收到该上行链路数据的确认(ACK)消息。
当接收到响应消息时，MS 200通过主波段212和子波段214与BS 210执行数据发送/接收(在步骤209中)。
接下来，将参考图3更详细地描述图2的步骤205。
图3示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中由MS向BS通知重叠模式执行的过程。
作为描述图3之前的假设，该重叠通信系统包括MS 300和BS 310，且BS 310工作在2个频带，其包括主波段312和子波段314。可是，本领域的技术人员将理解，根据本发明的实施例的数据发送/接收过程也能够被应用于工作在2个以上的频带的重叠通信系统。
参考图3，MS 300向BS 310发送请求用于子波段准备指示符的发送的带宽分配的带宽请求代码(在步骤301中)。请求分配的带宽对应于上行链路资源。
当接收到该带宽请求代码时，BS 310向MS 300分配用于子波段准备指示符的发送的带宽(在步骤303中)。MS 300通过使用分配的带宽向BS 310发送子波段准备指示符(在步骤305中)。当接收到该子波段准备指示符时，BS 310能够识别该MS已经准备好通过使用子波段来发送数据。
可是，在子波段准备指示符的发送和接收中常常会发生失败。例如，在子波段准备指示符的发送和接收中失败的情况包括：其中MS 300在发送子波段准备指示符中失败的情况和其中MS 300已经发送了子波段准备指示符但是BS 310在接收子波段准备指示符中失败的情况。MS 300在发送子波段准备指示符中失败的原因包括：其中BS 310在接收MS 300发送的带宽请求代码中失败的情况和其中MS 300在接收BS 310分配的带宽中失败的情况。
在子波段准备指示符的发送和接收中失败的绝大多数情况发生在当到相应子波段的连接不处在良好的状态的时候。
接下来，将参考图4和图5描述当BS和MS在子波段准备指示符的发送和接收中失败时用于由BS 310和MS 300发送/接收数据的方案。下述实施例对应于在通过第一子波段的子波段准备指示符的发送/接收中失败的情况下支持使用另一子波段的数据的方案。
图4示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的过程。也即，图4示出当第一子波段准备指示符(以便由MS使用第一子波段)的发送/接收失败时子波段准备指示符(第二子波段准备指示符)的发送/接收的过程，以便使用另一子波段(第二子波段)。
该重叠通信系统包括MS 400和BS 410，而BS 410工作在三个频带，其包括主波段412、第一子波段414和第二子波段416。另外，本实施例讨论例如其中MS 400在发送第一子波段准备指示符中失败的情况。
参考图4，BS 410通过主波段412向MS 400发送关于第一子波段的信息(第一子波段信息)(在步骤401中)。当接收到第一子波段信息时，MS 400通过第一子波段414向BS 410发送带宽请求代码(在步骤403中)。
BS 410向MS 400分配带宽(在步骤405中)。通过使用BS 410分配的带宽，MS 400向BS 410发送第一子波段准备指示符(在步骤407中)。
MS 400检测到在发送第一子波段准备指示符中失败(在步骤409中)。如上所述，在发送第一子波段准备指示符中的失败主要有3个原因，其包括：第一原因，当BS 410在接收MS 400发送的带宽请求代码中失败时；第二原因，当MS 400在接收BS 410发送的所分配的带宽中失败时；以及第三原因，当BS 410在接收MS 400发送的第一子波段准备指示符中失败时。
可是，由于MS 400无法在第一原因和第二原因之间进行区分，故可以认为这两个原因是一样的。因此，能够提出如下两个方案以便检测在发送第一子波段准备指示符中的失败。
第一方案检测已经由第一原因和第二原因造成在发送第一子波段准备指示符中的失败。
具体地，根据第一方案，MS 400向BS 410发送带宽请求代码(在步骤403中)并同时开启等待对该带宽请求的响应的第一计时器。MS 400监视确定在第一计时器期满之前(也即，在预设等待时间间隔期满之前)是否接收对该带宽请求的响应。当接收到对该带宽请求的响应时，MS 400识别通过BS的带宽的分配。因此，当第一计时器已期满而没有带宽的分配时，MS 400确定第一原因或第二原因已经造成在发送第一子波段准备指示符中的失败。
第二方案检测已经由第三原因造成在发送第一子波段准备指示符中的失败。
根据第二方案，当已经成功分配带宽时，MS 400通过使用所分配的带宽向BS 410发送第一子波段准备指示符(在步骤407中)。此时，在发送第一子波段准备指示符(在步骤407中)的同时，MS 400开启等待作为对第一子波段准备指示符的响应的带宽分配消息或接收消息的第二计时器。MS 400监视在第二计时器期满之前(也即，在预设等待时间间隔期满之前)的该响应消息。当接收到对第一子波段准备指示符的响应消息时，MS 400识别许可使用第一子波段的数据发送。因此，当第二计时器已期满而没有接收到对第一子波段准备指示符的响应消息时，MS 400确定并检测在发送第一子波段准备指示符中的失败。
同时，当MS 400检测到在发送第一子波段准备指示符中的失败时(在步骤409中)，MS 400通过主波段412向BS 410发送失败指示符(第一子波段失败指示符)，其指示使用第一子波段的数据发送/接收的尝试已经导致失败(在步骤411中)。当从MS 400接收到第一子波段失败指示符时，BS 410通过使用主波段412向MS 400发送关于不同于第一子波段的第二子波段的信息(第二子波段信息)(在步骤413中)。
通过使用在步骤413中获得的第二子波段信息，MS 400获得对第二子波段416的同步并且与BS 410执行测距(在步骤415中)。
图5示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的过程。也即，图5示出当通过BS的第一子波段准备指示符的发送/接收已经失败时第二子波段准备指示符的发送/接收的过程，以便使用第二子波段。
该重叠通信系统包括MS 500和BS 510，而BS 510工作在3个频带，其包括主波段512、第一子波段514和第二子波段516。另外，本实施例讨论例如其中BS 510在接收第一子波段准备指示符中失败的情况。
参考图5，BS 510通过主波段512向MS 500发送第一子波段信息(在步骤501中)。然后，BS 510开启等待来自MS 500的第一子波段准备指示符的计时器(在步骤503中)。虽然在本实施例中开启计时器以检测第一子波段准备指示符的接收，但是可以使用该计时器以便检测指示对于通过第一子波段的数据发送/接收的准备的任何信息的接收。考虑到用于通过BS 510从MS500接收第一子波段准备指示符的足够时间来确定该计时器值。也即，需要考虑到从BS 510提供第一子波段信息直到BS 510接收从MS 500发送的第一子波段准备指示符的时间间隔来确定计时器值。BS 510在从MS 500接收第一子波段准备指示符中失败并且计时器期满(在步骤505中)。
然后，BS 510检测到在接收第一子波段准备指示符中的失败(在步骤507中)。在检测到接收第一子波段准备指示符中的失败之后，BS 510通过主波段向MS 500发送不同于第一子波段514的第二子波段信息(在步骤509中)。通过使用在步骤509中获得的第二子波段信息，MS 500获得对第二子波段516的同步并且与BS 510执行测距(在步骤511中)。
下文中，将参考图6到图9描述通过由BS工作的全部子波段用于在MS和BS之间的发送/接收数据的方案。
图6示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统的MS和BS之间的数据发送/接收的过程。更具体地，图6示出在MS和BS之间的数据发送/接收之前通过各子波段来发送/接收指示MS和BS已经准备好通过使用各子波段进行数据发送/接收的子波段准备指示的过程。
作为描述图6之前的假设，该重叠通信系统包括MS 600和BS 610，而BS 610工作在3个频带，其包括主波段612、第一子波段614和第二子波段616。
参考图6，BS 610通过主波段612向MS 600发送第一子波段信息和第二子波段信息(在步骤601中)。通过使用在步骤601中获得的第一子波段信息和第二子波段信息，MS 600获得对相应子波段的同步，并且执行对于第一子波段和第二子波段的测距(在步骤603中)。
通过第一子波段614，MS 600向BS 610发送扰频码，指示其已经准备好通过相应子波段614进行数据发送/接收(在步骤605中)。扰频码指其中MS 600的标识符被加扰的扰频码。扰频码可以是通过利用加扰代码对MS的标识符加扰而获得的结果、或者可以是由MS的标识符掩码的加扰代码。当接收到该扰频码时，BS 610通过BS 610中的控制器617识别出MS 600已经准备好通过第一子波段614进行数据发送/接收(在步骤607中)。
另外，MS 600通过第二子波段616向BS 610发送扰频码(在步骤609中)。当接收该扰频码时，BS 610通过控制器617识别出MS 600已经准备好通过第二子波段616进行数据发送/接收(在步骤611中)。
已经发送了指示MS 600已经准备好通过相应子波段614和616进行数据发送/接收的扰频码的MS 600通过主波段612、第一子波段614和第二子波段616执行对BS 610的数据发送/接收(在步骤613中)。
图7示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程。更具体地，图7示出在MS和BS之间的数据发送/接收之前通过特定子波段发送/接收指示MS和BS已经准备好通过多个子波段进行数据发送/接收的子波段准备指示的过程。
该重叠通信系统包括MS 700和BS 710。BS 710工作在3个频带，其包括主波段712、第一子波段714和第二子波段716。
参考图7，BS 710通过主波段712向MS 700发送第一子波段信息和第二子波段信息(在步骤701中)。通过使用在步骤701中获得的第一子波段信息和第二子波段信息，MS 700获得对相应子波段的同步，并且执行对于第一子波段和第二子波段的测距(在步骤703中)。
通过第一子波段714，MS 700向BS 710发送扰频码，指示其已经准备好通过子波段714和716进行数据发送/接收(在步骤705中)。虽然本实施例讨论其中通过第一子波段714发送扰频码的示例，但是能够通过BS 710工作的子波段中的任何子波段来发送扰频码。当接收到该扰频码时，BS 710通过BS 710中的控制器713识别出MS 700已经准备好通过第一子波段714和第二子波段716进行数据发送/接收(在步骤707中)。
已经发送了指示MS 700已经准备好通过相应子波段714和716进行数据发送/接收的扰频码的MS 700通过主波段712、第一子波段714和第二子波段716执行对BS 710的数据发送/接收(在步骤709中)。
图8示出根据本发明的另一实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程。更具体地，图8示出在MS和BS之间的数据发送/接收之前通过主波段发送/接收指示MS和BS已经准备好通过多个子波段进行数据发送/接收的子波段准备指示的过程。
该重叠通信系统包括MS 800和BS 810。BS 810工作在3个频带，其包括主波段812、第一子波段814和第二子波段816。
参考图8，BS 810通过主波段812向MS 800发送第一子波段信息和第二子波段信息(在步骤801中)。通过使用在步骤801中获得的第一子波段信息和第二子波段信息，MS 800获得对相应子波段的同步，并且执行对于第一子波段和第二子波段的测距(在步骤803中)。
通过主波段812，MS 800向BS 810发送扰频码，指示其已经准备好通过子波段814和816进行数据发送/接收(在步骤805中)。当接收到该扰频码时，BS 810通过BS 810中的控制器813识别出MS 800已经准备好通过第一子波段814和第二子波段816进行数据发送/接收(在步骤807中)。
已经发送了指示MS 800已经准备好通过相应子波段814和816进行数据发送/接收的扰频码的MS 800通过主波段812、第一子波段814和第二子波段816执行对BS 810的数据发送/接收(在步骤809中)。
图9示出根据本发明的另一实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程。更具体地，图9示出在MS和BS之间的数据发送/接收之前通过主波段发送/接收以消息形式的、指示MS和BS已经准备好通过多个子波段进行数据发送/接收的子波段准备指示的过程。
该重叠通信系统包括MS 900和BS 910。BS 910工作在3个频带，其包括主波段912、第一子波段914和第二子波段916。
参考图9，BS 910通过主波段912向MS 900发送第一子波段信息和第二子波段信息(在步骤901中)。通过使用在步骤901中获得的第一子波段信息和第二子波段信息，MS 900获得对相应子波段的同步，并且执行对于第一子波段914和第二子波段916的测距(在步骤903中)。
通过主波段912，MS 900向BS 910发送子波段准备指示消息，指示其已经准备好通过所有的子波段914和916进行数据发送/接收(在步骤905中)。当接收到该子波段准备指示消息时，BS 910通过BS 910中的控制器913识别出MS 900已经准备好通过第一子波段914和第二子波段916进行数据发送/接收(在步骤907中)。
已经发送了指示MS 900已经准备好通过相应子波段914和916进行数据发送/接收的子波段准备指示消息的MS 900通过主波段912、第一子波段914和第二子波段916执行对BS 910的数据发送/接收(在步骤909中)。
同时，子波段准备指示消息可以指示通过每个子波段的数据发送/接收是否可以，以及指示如上所述的准备通过所有的子波段914和916进行数据发送/接收。例如，如果MS 900已经准备好通过第一子波段914进行数据发送/接收但是未准备通过第二子波段916进行数据发送/接收，则在步骤905中MS 900向BS 910发送指示通过第一子波段914的数据发送/接收是可以的但是通过第二子波段916的数据发送/接收是不可以的子波段准备指示消息。此时，可以由位图信息来表示如下的信息：通过每个子波段的数据发送/接收是否可以、通过数据发送/接收是可以的子波段的标识符信息、以及通过数据发送/接收是不可以的子波段的标识符信息。
当接收到指示通过第二子波段916的数据发送/接收是不可以的子波段准备指示消息时，BS 910能够按照与图4的步骤413或图5的步骤509类似的方式向MS 900提供关于第二子波段和第三子波段的信息。
图10示出根据本发明的另一实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程。
该重叠通信系统包括MS 1000和BS 1010。BS 1010工作在3个频带，其包括主波段1012、第一子波段1014和第二子波段1016。
参考图10，MS 1000通过主波段1012执行与BS 1010的网络进入过程(在步骤1001中)。该网络进入过程包括初始网络进入过程、切换过程和空闲模式网络重新进入过程。MS 1000通过使用将在其重叠模式操作中使用的子波段的信息获得对第一子波段1014和第二子波段1016的同步(在步骤1003和步骤1007中)。假定将在重叠模式操作中使用的子波段的信息已经在步骤1001中或之前获得。另外，由MS 1000获得对于第一子波段1014和第二子波段1016的同步的过程包括：接收通过第一子波段1014和第二子波段1016发送的包括系统信息的系统信息信道和同步信道的步骤。
之后，MS 1000执行对于第一子波段1014和第二子波段1016测距(在步骤1005和步骤1009中)。这里，测距对应于例如周期测距。该测距过程(在步骤1005和步骤1009中)包括：由MS 1000通过经过第一子波段1014和第二子波段1016向BS 1010发送周期测距码来向BS 1010做出测距请求的步骤以及从BS 1010接收作为对测距请求的响应的测距响应消息的步骤。
然后，MS 1000向BS 1010的控制器1017发送重叠模式准备指示符(在步骤1011中)。也即，MS 1000向BS 1010的控制器1017发送重叠模式准备指示符，由此通知它已经准备好通过第一子波段1014和第二子波段1016进行数据发送/接收。之后，MS 1000通过主波段1012、第一子波段1014和第二子波段1016执行对BS 1010的数据发送/接收(在步骤1013中)。
在图10所示的实施例中，在获得对每个子波段的同步之后(在步骤1003或步骤1007中)，执行对相应子波段的测距过程(在步骤1005或步骤1009中)。可是，根据系统情况当然可以省去该测距过程。当省去测距过程(在步骤1005或步骤1009中)时，MS 1000能够在获得对每个子波段的同步(在步骤1003或步骤1007中)之后发送重叠模式准备指示符(在步骤1011中)而不执行测距过程(在步骤1005或步骤1009中)。
同时，能够通过主波段1012、第一子波段1014和第二子波段1016中的一个来发送步骤1011中的重叠模式准备指示符，并且重叠模式准备指示符能够按照媒体访问控制(MAC)层的控制消息(MAC控制消息)、信道质量指示(CQI)代码、预分配代码等的形式来发送。
(1)MAC控制消息
重叠模式准备指示符能够按可以被表示为如下表2所示的MAC控制消息的形式来发送。MAC控制消息对应于普通MAC控制消息、报头、子报头和扩展子报头中的至少一个。
表2
【表2】
按照表2所示的MAC控制消息的形式发送的重叠模式准备指示符包括消息类型字段和子波段位图字段。消息类型字段指示MAC控制消息的类型。当消息类型字段被设置为例如频率重叠(FO)准备指示符时，这表明该MAC控制消息是重叠模式准备指示符消息。
子波段位图字段指示将由MS用于数据发送/接收的子波段是否准备好被使用。在子波段位图字段中记录的位图的比特的顺序对应于BS分配给MS的子波段的序列。例如，例如BS 1010能够按照第二子波段1016然后第一子波段1014的顺序向MS 1000分配子波段，并且子波段位图字段能够包括八(8)比特。此时，为了由MS 1000通知BS 1010第二子波段1016和第一子波段1014准备用于数据发送/接收，MS 1000向BS 1010发送具有被设置为“11000000”的子波段位图字段的MAC控制消息。当接收到具有被设置为“11000000”的子波段位图字段的MAC控制消息时，BS 1010识别出MS 1000已经准备好通过第二子波段1016和第一子波段1014进行数据发送/接收。
MAC控制消息可以包括交易标识符字段。当单独定义对重叠模式准备指示符的响应信号时使用该交易标识符。稍后将参考图11详细地描述对重叠模式准备指示符的响应信号。
(2)CQI代码
可以按照CQI代码的形式发送重叠模式准备指示符。具体地，可以按照CQI代码的形式发送关于在BS中可用的全部子波段的每个的重叠模式准备指示符。也即，对于在BS中可用的全部子波段的每个，定义将被用于重叠模式准备指示符的CQI代码。为了通知在BS分配的子波段中准备用于数据发送/接收的子波段，MS通过CQI信道发送所定义的CQI代码。CQI信道被分配给MS的主波段，并且CQI代码的顺序对应于分配给MS的子波段的顺序。例如，让我们假设BS 1010按照第二子波段1016和第一子波段1014的顺序向MS 1000分配子波段。然后，为了由MS 1000通知BS 1010第二子波段1016和第一子波段1014准备用于数据发送/接收，MS 1000通过CQI信道发送为重叠模式准备指示符而定义的CQI代码中的第一CQI代码和第二CQI代码。当接收到第一CQI代码和第二CQI代码时，BS 1010识别出MS 1000已经准备好通过第二子波段1016和第一子波段1014进行数据发送/接收。
(3)预分配代码
可以按预分配代码的形式发送重叠模式准备指示符。
BS 1010在网络进入/重新进入注册过程或在BS 1010和MS 1000之间的重叠模式协商过程中向MS 1000预先分配代码(如测距码)。MS 1000能够通过主波段1012或每个子波段1014或1016发送预分配测距码。例如，当完成对于至少一个子波段的测距时使用至少一个子波段来发送预分配测距码，同时当未完成对于至少一个子波段的测距时使用主波段将其发送。
通过经子波段1014和1016的每个发送预分配测距码，MS 1000能够通知BS 1010其已经准备好通过子波段1014和1016中的每个进行数据发送和接收，同时通过使用预分配测距码执行对于子波段1014和1016中的每个的测距。
也即，在图10的步骤1005和1009中，MS 1000能够通过第一子波段1014和第二子波段1016发送预分配测距码，而非通过第一子波段1014和第二子波段1016发送周期测距码，从而对第一子波段1014和第二子波段1016执行测距并且通知BS 1010它已经准备好通过子波段1014和1016中的每个进行数据发送和接收。另外，即使省去测距过程(在步骤1005和1009中)，MS 1000也能够通过第一子波段1014和第二子波段1016发送预分配测距码，从而通知BS 1010它已经准备好通过子波段1014和1016中的每个进行数据发送和接收。
同时，通过经过主波段1012发送预分配测距码，MS 1000能够通知BS1010它已经准备好通过主波段1012进行数据发送和接收。
也即，在图10的步骤1005和1009之后，MS 1000能够通过主波段1012发送预分配测距码，从而通知BS 1010它已经准备好通过主波段1012进行数据发送和接收。另外，即使省去测距过程(在步骤1005和1009中)，MS 1000也能够通过主波段1012发送预分配测距码，从而通知BS 1010它已经准备好通过主波段1012进行数据发送和接收。
同时，当工作在重叠模式的MS执行切换时，能够以预分配测距码的形式发送重叠模式准备指示符。
在服务BS和MS之间的切换协商的过程中，MS通过从服务BS接收的切换控制消息而被预先分配测距码。通过下述中的一个发送该预分配测距码：目标BS的主波段和至少一个子波段。预分配测距码充当重叠模式准备指示符，以及被用于对主波段和每个子波段的测距。
图11示出根据本发明的另一实施例的在重叠通信系统中的MS和BS之间的数据发送/接收的过程。
作为描述图11之前的假设，该重叠通信系统包括MS 1100和BS 1110，而BS 1110工作在3个频带，其包括主波段1112、第一子波段1114和第二子波段1116。
参考图11，MS 1100通过主波段1112对BS 1110执行网络进入过程(在步骤1101中)。MS 1100通过使用将在它的重叠模式操作中使用的子波段的信息获得对第一子波段1114和第二子波段1116的同步(在步骤1103和步骤1107中)。假定将在重叠模式操作中使用的子波段的信息已经在步骤1101中或之前获得。另外，由MS 1100获得对于第一子波段1114和第二子波段1116的同步的过程包括接收通过第一子波段1114和第二子波段1016发送的包括系统信息的系统信息信道和同步信道的步骤。
之后，MS 1100对第一子波段1114和第二子波段1116执行测距(在步骤1105和步骤1109中)。这里，测距对应于例如周期测距。该测距过程(在步骤1105和步骤1109中)包括：由MS 1100通过经过第一子波段1114和第二子波段1116向BS 1110发送周期测距码来向BS 1110做出测距请求的步骤以及从BS 1110接收作为对测距请求的响应的测距响应消息的步骤。
然后，MS 1100向BS 1110的控制器1117发送重叠模式准备指示符(在步骤1111中)。也即，MS 1100向BS 1110的控制器1117发送重叠模式准备指示符，由此通知它已经准备好通过第一子波段1114和第二子波段1116进行数据发送/接收。如这里使用的，该重叠模式准备指示符能够以MAC控制消息、CQI代码和预分配的专用代码等的形式来发送。当接收到重叠模式准备指示符时，BS 1110向MS 1100发送对重叠模式准备指示符的响应信号(在步骤1113中)。之后，MS 1100通过主波段1112、第一子波段1114和第二子波段1116与BS 1110执行数据发送/接收(在步骤11135中)。
在图11所示的实施例中，在获得对每个子波段的同步之后(在步骤1103或步骤1107中)，执行对相应子波段的测距过程(在步骤1105或步骤1109中)。可是，根据系统情况当然可以省去该测距过程。当省去测距过程(在步骤1005或步骤1009中)时，MS 1100能够在获得对每个子波段的同步(在步骤1003或步骤1007中)之后发送重叠模式准备指示符(在步骤1011中)而不执行测距过程(在步骤1005或步骤1009中)。
同时，可以以MAC控制消息、下行链路数据和测距响应消息的形式发送步骤1113中的响应信号。
(1)MAC控制消息
能够按被表示为如下表3所示的MAC控制消息的形式来发送对重叠模式准备指示符的响应消息。MAC控制消息对应于普通MAC控制消息、报头、子报头和扩展子报头中的至少一个。
表3
【表3】
以表3所示的MAC控制消息的形式发送的响应消息包括消息类型字段和、交易标识符字段和重叠模式指示符字段。消息类型字段指示MAC控制消息的类型。当消息类型字段被设置为例如FO准备指示符确认(ACK)时，这表明该MAC控制消息是针对重叠模式准备指示符的响应消息。
仅当根据表3的重叠模式准备指示符包括交易标识符字段时，响应信号也能够包括交易标识符字段。该交易标识符字段被设置为具有与在重叠模式准备指示符中包括的交易标识符相同的值。
仅当该重叠模式准备指示符不包括交易标识符字段时，重叠模式指示符字段指示该响应信号是对重叠模式准备指示符的响应。例如，当以CQI代码的形式发送重叠模式准备指示符时，已经接收到CQI代码的BS能够向MS发送包括重叠模式指示符字段的响应信号以便通知该响应信号是对重叠模式准备指示符的响应信号。
(2)下行链路数据
但存在下行链路数据时，能够以下行链路数据的形式通过子波段中的一个向MS发送对重叠模式准备指示符的响应信号。当通过其中子波段中的一个接收到该下行链路数据时，MS识别出该下行链路数据是针对重叠模式准备指示符的响应信号。
(3)测距响应消息
当以预分配测距码的形式发送该重叠模式准备指示符时，能够以测距消息的形式发送对重叠模式准备指示符的响应信号。测距响应消息包括预分配测距码。例如，当通过主波段1112接收到以预分配测距码的形式发送的重叠模式准备指示符时，BS 1110通过主波段1112发送测距响应消息。当通过子波段1114和1116接收到以预分配测距码的形式发送的重叠模式准备指示符时，BS 1110通过子波段1114和1116发送测距响应消息。
同时，为了通过除主波段之外的波段(如子波段)执行与BS的数据发送/接收，MS不可避免地要对每个子波段执行测距过程。将参考图12和图13详细地描述根据本发明的实施例的在重叠通信系统中的测距过程。该重叠通信系统包括MS和BS，并且BS工作在2个频带，其包括主波段和子波段。
图12示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中通过MS的子波段的测距过程。
参考图12，在步骤1201中MS从BS接收子波段测距码集合，并且前进到步骤1203。子波段测距码集合对应于测距码集合中除初始测距码集合、周期测距码集合、切换测距码集合、带宽请求测距码集合外的另一测距码集合。特别地，子波段测距码集合指单独管理的测距码集合以便当在重叠通信系统中MS执行对子波段的测距过程时使得MS能够通过子波段来发送测距消息。子波段测距码集合能够从经过主波段发送的系统信息获得，或当系统信息通过子波段单独广播时从经过子波段发送的系统信息中获得。
在步骤1203，MS通过子波段向BS发送子波段测距码，然后前进到步骤1205。此时，从包括在子波段测距码集合中的测距码中选择子波段测距码。在步骤1205，MS开启等待针对子波段测距码的测距响应的等待计时器。
然后，在步骤1207，MS确定在步骤1205中开启的测距响应等待计时器期满之前是否从BS接收到测距响应消息。作为确定的结果，当在测距响应等待计时器期满之前接收了测距响应消息时，MS前进到步骤1209。测距响应消息是经过广播信道发送的，并包括子波段测距码、关于在其中发送子波段测距码的码元区域/子信道区域/帧号的信息、关于通过其接收子波段测距码的波段的信息以及对于子波段测距码的调整信息结果值。调整信息结果值包括通知由BS接收子波段测距码成功的成功代码、通知接收子波段测距码的失败的放弃代码以及需要子波段测距码的发送参数的重新调整和重新发送的继续代码。另外，发送参数包括功率偏移量、时间同步偏移量和频率同步偏移量。
在步骤1209，MS根据包括在测距响应消息中的调整信息结果值执行操作。当调整信息结果值包括成功代码时，MS执行使用子波段的下一个操作。当调整信息结果值包括放弃代码时，MS重新发送在步骤1203中发送的子波段测距码。当调整信息结果值包括继续代码时，MS重新调整并重新发送子波段测距码的发送参数。另外，通过测距响应消息包括的信息中除调整信息结果值外的其他信息，可以确定该测距响应消息是否是针对在步骤1203中发送的子波段测距码的响应消息。
同时，作为步骤1207的确定结果，当在测距响应等待计时器期满之前没有接收到测距响应消息时，MS前进到1203。在步骤1203，MS通过子波段重新发送该子波段测距码。
图13示出根据本发明的实施例的在重叠通信系统中通过BS的子波段的测距过程。
参考图13，在步骤1301中BS发送子波段测距码集合到MS，然后前进到步骤1303。子波段测距码集合能够通过由BS控制的全部波段来发送。可是，本实施例基于这样的假设，子波段测距码集合通过MS的主波段发送。在步骤1303，BS通过子波段从MS接收子波段测距码。
然后，在步骤1305，BS通过确定关于所接收的子波段测距码的调整信息来检测调整信息结果值，然后前进到步骤1307。调整信息包括指示BS是否已经接收子波段测距码的信息、以及指示BS是否必须向已经发送了子波段测距码的MS发送参数调整指示的信息。
在步骤1307，BS通过主波段向MS发送包括检测的调整信息结果值的测距响应消息。此时，如果BS无法识别MS的主波段，则BS能够通过BS控制的全部主波段发送测距响应消息。例如，当BS工作于至少3个主波段且无法识别哪个波段是已经发送BS自己接收的子波段测距码的MS的主波段时，BS可能无法成功识别MS的主波段。
当如上所述BS无法识别MS的主波段时，可以利用以下方案以便使得BS能够识别MS的主波段。
MS从通过MS的主波段接收的子波段测距码集合中选择子波段测距码，并且通过MS的子波段向BS发送所选择的子波段测距码。当通过子波段接收到该子波段测距码时，BS能够识别MS的主波段，并且能够通过该主波段向MS发送对子波段测距码的响应。此时，需要通过该波段发送的子波段测距码集合彼此唯一，以便防止通过主波段发送的子波段测距码集合相互重合或干扰。

Claims (18)

1.一种在无线通信系统中通过移动台管理频带的方法，该方法包括：
通过主频带从基站接收包括关于第一辅频带的信息的第一消息；
通过主频带发送准备指示消息，所述准备指示消息是向基站通知第一辅频带准备好用于移动台中的数据的发送和接收的消息；
如果在一时间段内基站没有接收到准备指示消息，则通过主频带从基站接收包括关于不同于第一辅频带的第二辅频带的信息的第二消息；以及
基于关于第二辅频带的信息，通过主频带和第二辅频带执行与基站的通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其中关于第二辅频带的信息包括第二辅频带的标识符。
3.根据权利要求1所述的方法，其中准备指示消息是通过使用带宽请求报头和上行链路数据中的一个来发送的。
4.一种在无线通信系统中通过移动台管理频带的方法，该方法包括：
通过主频带从基站接收包括关于第一辅频带的信息的第一消息；
通过第一辅频带向基站发送带宽请求代码，所述带宽请求代码请求被发送以用于请求准备指示消息的发送的带宽分配，并且同时开启等待接收对该带宽请求代码的响应的第一计时器，所述准备指示消息是向基站通知第一辅频带准备好用于移动台中的数据的发送和接收的消息；
确定在第一计时器期满之前是否接收到对该带宽请求代码的响应；
如果在第一计时器期满之前没有接收到对该带宽请求代码的响应，则检测到在发送准备指示消息中的失败；
通过主频带向基站发送指示准备指示消息的传输失败的失败指示符；以及
通过主频带从基站接收包括关于不同于第一辅频带的第二辅频带的信息的第二消息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中还包括：
如果在第一计时器期满之前接收到对该带宽请求代码的响应，则向基站发送准备指示消息并且同时开启等待接收对该准备指示消息的响应的第二计时器；
确定在第二计时器期满之前是否接收到对该准备指示消息的响应；
如果在第二计时器期满之前没有接收到对该准备指示消息的响应，则检测到在发送准备指示消息中的失败；
通过主频带向基站发送失败指示符；以及
通过主频带从基站接收所述第二消息。
6.一种在无线通信系统中通过基站管理频带的方法，该方法包括：
通过主频带向移动台发送包括关于第一辅频带的信息的第一消息；
确定在一时间段内基站是否接收到准备指示消息，该准备指示消息是向基站通知第一辅频带准备好用于移动台中的数据的发送和接收的消息；
如果在该时间段内基站没有接收到准备指示消息，则通过主频带向移动台发送包括关于与第一辅频带不同的第二辅频带的信息的第二消息；以及
基于关于第二辅频带的信息通过主频带和第二辅频带执行与移动台的通信。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述确定包括：
开启等待接收准备指示消息的第一计时器，该第一计时器的开启时间是基站发送第一消息的时刻；
确定在第一计时器期满之前是否接收到该准备指示消息；以及
如果在第一计时器期满之前没有接收到该准备指示消息，则检测到在该时间段内没有接收到准备指示消息。
8.根据权利要求6所述的方法，其中关于第二辅频带的信息包括第二辅频带的标识符。
9.根据权利要求6所述的方法，其中准备指示消息是通过使用带宽请求报头和上行链路数据中的一个来发送的。
10.一种在无线通信系统中通过移动台管理频带的设备，该设备包括：
用于通过主频带从基站接收包括关于第一辅频带的信息的第一消息的部件；
用于通过主频带发送准备指示消息的部件，所述准备指示消息是向基站通知第一辅频带准备好用于移动台中的数据的发送和接收的消息；
用于如果在一时间段内基站没有接收到准备指示消息，则控制所述用于接收的部件通过主频带从基站接收具有关于不同于第一辅频带的第二辅频带的信息的第二消息的部件；以及
用于基于关于第二辅频带的信息通过主频带和第二辅频带执行与基站的通信的部件。
11.根据权利要求10所述的设备，其中关于第二辅频带的信息包括第二辅频带的标识符。
12.根据权利要求10所述的设备，其中准备指示消息是通过使用带宽请求报头和上行链路数据中的一个来发送的。
13.一种在无线通信系统中通过移动台管理频带的设备，该设备包括：
用于通过主频带从基站接收包括关于第一辅频带的信息的第一消息的部件；
用于通过第一辅频带向基站发送带宽请求代码的部件，所述带宽请求代码请求被发送以用于请求准备指示消息的发送的带宽分配，并且同时开启等待接收对该带宽请求代码的响应的第一计时器，所述准备指示消息是向基站通知第一辅频带准备好用于移动台中的数据的发送和接收的消息；
用于确定在第一计时器期满之前是否接收到对该带宽请求代码的响应的部件；
用于如果在第一计时器期满之前没有接收到对该带宽请求代码的响应则检测到在发送准备指示消息中的失败的部件；
用于通过主频带向基站发送指示准备指示消息的传输失败的失败指示符的部件；以及
用于通过主频带从基站接收包括关于不同于第一辅频带的第二辅频带的信息的第二消息的部件。
14.根据权利要求13所述的设备，还包括：
用于如果在第一计时器期满之前接收到对该带宽请求代码的响应，则向基站发送准备指示消息并且同时开启等待接收对该准备指示消息的响应的第二计时器的部件；
用于确定在第二计时器期满之前是否接收到对该准备指示消息的响应的部件；
用于如果在第二计时器期满之前没有接收到对该准备指示消息的响应，则检测到在发送准备指示消息中的失败；
用于通过主频带向基站发送失败指示符的部件；以及
用于通过主频带从基站接收第二消息的部件。
15.一种在无线通信系统中通过基站管理频带的设备，该设备包括：
用于通过主频带向移动台发送包括关于第一辅频带的信息的第一消息的部件；
用于确定在一时间段内基站是否接收到准备指示消息的部件，所述准备指示消息是向基站通知第一辅频带准备好用于移动台中的数据的发送和接收的消息；
用于如果在该时间段内基站没有接收到准备指示消息则通过主频带向移动台发送包括关于与第一辅频带不同的第二辅频带的信息的第二消息的部件；以及
用于基于关于第二辅频带的信息通过主频带和第二辅频带执行与移动台的通信的部件。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述用于确定在一时间段内基站是否接收到准备指示消息的部件包括：
开启等待接收准备指示消息的第一计时器的部分，该第一计时器的开启时间是基站发送第一消息的时刻；
确定在第一计时器期满之前是否接收到该准备指示消息的部分；以及
如果在第一计时器期满之前没有接收到该准备指示消息则检测到在该时间段内没有接收到准备指示消息的部分。
17.根据权利要求15所述的设备，其中关于第二辅频带的信息包括第二辅频带的标识符。
18.根据权利要求15所述的设备，其中准备指示消息是通过使用带宽请求报头和上行链路数据中的一个来发送的。
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