CN1753545A - 处理多用户/多业务的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在无线通信系统中处理多用户/多业务的方法及设备，该无线通信系统包括接入点，该方法包括如下步骤：接入点汇聚多个用户/多个业务的数据包，将多个用户/多个业务的数据包封装在接入点的容器中；接入点对封装在容器中的数据进行编码调制；接入点把编码调制后的容器中的数据映射到物理资源，通过业务信道发射该经过编码调制的容器中的数据。根据本发明，可以提高无线通信系统的效率和降低时延。

Description

处理多用户/多业务的方法及设备
技术领域
本发明涉及无线通信，尤其涉及一种处理多用户/多业务的方法及设备。
背景技术
随着时代与技术的进步，人类对移动性和信息的需求急剧上升。越来越多的人希望在移动的过程中高速接入互联网，获取急需的信息，完成所想做的事情。移动与互联网相结合成为必然的趋势。
因此，未来无线通信的空中接口，应该是全面面向因特网协议(IP)的空中接口，所有业务都在IP上传输，而且支持各种异种网络间的无缝漫游和切换。
现有的无线通信标准在处理基于IP的数据业务时，都做了很多考虑，如宽带码分多址(WCDMA)提供了共享信道，让多用户的数据包在同一个信道上共享传输。由国际电气电子工程师协会(IEEE)制定的802.11，802.16等新兴的无线通信标准则一开始就是考虑了数据通信的特点而设计的。
但是，从本质上看，现有的这些标准都是通过适配的方法将IP层的传输映射到无线的传输，并没有将IP的特点与无线系统的特点融合起来。这样势必影响系统的整体性能。例如，传输控制协议(TCP)对端到端的时延非常敏感，如果时延大则它会减小传输窗口的大小，从而影响到吞吐率。而在无线通信中，为了获得较大的编码增益，就要使用比较长的编码块，为了有效的抵抗时间选择性衰落，就要使用比较长的交织块。长的编码块以及长的交织块都会增加数据包的时延，最后影响到系统整体的性能。特别是在数据包都很短时，这样的影响更加突出。
一般地，现有的无线通信系统中处理基于IP数据的方法可以概括如下：当数据包到达后，经过分拆合并处理形成固定大小的物理层数据单元，在物理层编码、交织处理以及映射到物理资源上后，发射到无线信道中。由于每次只能传输一个用户的一种业务的数据包，如果数据包很小，就需要填充比特，或者等待后续的数据包，这样就造成了资源浪费或增加了时延。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题，提高无线通信系统的效率和降低时延。
为了实现上述目的，本发明提出了一种在无线通信系统中处理多用户/多业务的方法，该无线通信系统包括接入点，该方法包括如下步骤：接入点汇聚多个用户/多个业务的数据包，将多个用户/多个业务的数据包封装在接入点的容器中；接入点对封装在容器中的数据进行编码调制；接入点把编码调制后的容器中的数据映射到物理资源，通过业务信道发射该经过编码调制的容器中的数据。
本发明还提出了一种在无线通信系统中处理多用户/多业务的方法，该无线通信系统包括多个移动终端，该方法包括如下步骤：多个移动终端通过控制信道接收汇聚在容器中的多个用户/多个业务的数据的编码调制方式、容器中包含的用户的数目以及编码调制后的容器中的数据与物理资源之间的映射关系；根据上述步骤得到的信息，多个移动终端通过业务信道接收汇聚在容器中的多个用户/多个业务的数据，其中容器包括承载有多个用户的标识码信息的容器头和承载有多个用户的数据包的容器体，复原每个容器，解码容器头中的数据；多个移动终端判断是否有容器包含属于其的数据包；以及当发现有容器包含属于其的数据包，多个移动终端解码该容器的容器体中的数据。
本发明还提出了一种接入点，包括：汇聚装置，用于汇聚多个用户/多个业务的数据包，其中该汇聚装置包括容器，用于承载多个用户/多个业务的数据包；编码调制装置，用于对承载在容器中的数据进行编码调制；映射装置，用于将编码调制后的容器中的数据映射到物理资源。
本发明还提出了一种移动终端，包括：接收装置，用于通过控制信道，接收采用的编码调制方式、容器中包含的用户的数目以及编码调制后的数据包与物理资源之间的映射关系，通过业务信道接收汇聚在容器中的多个用户/多个业务的数据，其中容器包括承载有多个用户的标识码信息的容器头和承载有多个用户的数据包的容器体；复原及第一解码装置，用于根据接收装置通过控制信道接收的消息，通过业务信道接收的汇聚在容器中的多个用户/多个业务的数据，复原每个容器，并对每个容器的容器头中的数据进行解码；判断装置，用于根据复原及第一解码装置对容器头中的数据的解码结果，判断容器是否包含属于其的数据包；以及第二解码装置，用于当判断有容器包含属于其的数据包时，对容器体中的数据进行解码，从而获得属于其的数据包。
优选地，将具有相同或相似信道条件的多个用户的数据包封装在接入点的同一个容器中。
优选地，接入点通过控制信道广播采用的编码调制方式，容器中包含的用户的数目以及编码调制后的容器中的数据与物理资源之间的映射关系。
优选地，无线通信系统为正交频分复用无线通信系统。
根据本发明，可以使用户的数据包在不等长的无线信道上传输，可以大大减少处理，等待的时延。
附图说明
图1是示意图，示出了根据本发明的一个实施方式的无线通信系统的示意图。
图2是流程图，示出了按照本发明的一个实施方式的接入点处理多用户/多业务的过程。
图3是示意图，示出了按照本发明的一个实施方式，容器承载多个不同用户的数据包时的情况以及容器到子带之间的映射情况。
图4是示意图，示出了一个包含4个用户的数据包的容器。
图5是示意图，示出了一个普通数据包。
图6是流程图，示出了按照本发明的一个实施方式的移动终端处理多用户/多业务的过程。
图7是示意图，示出了根据本发明的一个实施方式的接入点的方框图。
图8是示意图，示出了根据本发明的一个实施方式的移动终端的方框图。
具体实施方式
下面结合附图，将对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1显示了根据本发明的一个实施方式的无线通信系统的示意图。如图所示，该无线通信系统包括接入点11和多个移动终端121，122，...，12N。接入点11和多个移动终端121，122，...，12N之间通过空中接口13互相通信。其中，接入点与移动终端之间通过控制信道传输信令消息，通过业务信道传输数据包(图1中未示出)。
以下，为了说明的方便，假定用户与移动终端之间是一一对应的关系，并且以一个正交频分复用(OFDM)的无线通信系统来描述根据本发明的具体实施方式。当然，本领域的普通技术人员应当理解，本发明也可以应用在其他类型的无线通信系统中。
在OFDM无线通信系统中，为了减小开销，一般将OFDM的资源从时间和频率上划分为子带，一个子带可以是一个或几个OFDM符号中的一簇子载波。
在根据本发明的一个实施方式中，一个时隙由8个OFDM符号组成，每个OFDM符号有1024个载波，除去一些不能使用的载波，每个OFDM符号可以使用的子载波为895个，并且在一个时隙的8个OFDM符号中，导频载波占用224个子载波，控制信道占用230个子载波，即实际可以分配的子载波为：895×8-224-230＝6706，并把这些子载波分为7个子带，即每个子带占用的子载波为：6707÷7＝958个。
图2是流程图，示出了按照本发明的一个实施方式的接入点处理多用户/多业务的过程。
首先，在步骤21，接入点确定待传送到多个移动终端的多个用户/多个业务的数据包。在某些情况下，接入点会拒绝传送某些用户的数据包到移动终端，例如，当某个用户没有通过接入点的认证时，接入点拒绝接入该用户的数据包。
当接入点确定待传送到多个移动终端的多个用户/多个业务的数据包后，进入步骤22。在该步骤，接入点对同一用户的同一业务的数据包进行分拆合并。例如，当某个用户的数据包太长而不能在一个时隙内传输时，接入点就分拆该数据包。
完成步骤22后，进入步骤23。在步骤23，接入点汇聚多用户/多业务。
在根据本发明的一个实施方式中，采用容器来承载汇聚的多用户/多业务。
在根据本发明的一个实施方式中，在一个时隙内，可以有1～7个容器来承载汇聚的多用户/多业务，并且容器的大小为子带能传输的数据的整数倍，最小为一个子带能传输的数据，最大为7个子带能传输的数据。每个容器可以承载多个不同用户的数据包，或者承载同一用户的多个业务的数据包，或者承载单个用户的数据包。每个容器包括两部分，分别为容器头和容器体，其中容器头用于承载用户的标识码信息，容器体用于承载用户的数据包。
一般地，将多个具有相似或相同信道条件用户的数据包承载在同一容器内。
在根据本发明的一个实施方式中，在一个时隙内，有6个用户的数据包需要传输，采用3个容器来承载这6个用户的数据包。如图3所示，容器0承载的是用户1，用户2和用户5的数据包；容器1承载的是用户4的数据包；容器3承载的是用户3和用户6的数据包。
在根据本发明的一个实施方式中，容器的大小是固定的，为一个子带能传输的数据的大小，例如958个子载波能传输的数据。在一个容器内，最多可以容纳8个用户的数据包，或者8种业务的数据包。容器的容器头根据所包含用户的数据包的多少而大小不同，即对于最多可以容纳8个用户的数据包的容器，其就有8种容器头的大小。容器头只包含用户的标识(ID)，一般地，用6比特表示用户的标识，以及循环冗余校验(CRC)码。当某个数据包对应的用户ID＝000000时，所有的用户都需要接收该数据包，即ID＝000000对应的是广播地址。一般地，当在容器中使用广播地址时，则应当考虑到各个用户的信道情况，选择所有的用户的信道情况都比较好的子带。
在容器体的开始部分应当标示出用户间数据包的分界点位置。在根据本发明的一个实施方式中，用9比特表示一个边界信息。容器体剩余的部分按顺序放置用户的数据包。一般地，不同类型的数据包有不同的格式。
图4显示了一个包含4个用户的数据包的容器的示意图。如图所示，容器头包括第一用户的ID，第二用户的ID，第三用户的ID，第四用户的ID以及CRC。容器体包括第一边界位置信息，第二边界位置信息，第三边界位置信息，第一用户的数据包，第二用户的数据包，第三用户的数据包和第四用户的数据包。
在根据本发明的另一实施方式中，将容器体内的用户数据包分为两种，用数据区域内的第一个比特来区分，为了便于说明，在这里，称该比特为Type。其中一种为普通数据包，定义Type＝0；一种为特殊数据包，定义Type＝1。
图5显示了一个普通数据包的示意图。如图所示，该数据包包括如下域：Type域，并且该值等于0；业务标识域，一般地，该域为8比特；序列号域，该域的比特数可以根据情况定义；数据包域，该域中包括的是要传输的数据包；最后，还包括CRC域。
当Type＝1时，该数据包为特殊数据包。在根据本发明的一个实施方式中，提出了3个特殊数据包，各个特殊数据包的具体含义由type域后续3比特组成的协议(Protocol)域决定。
例如，当Protocol＝001时，定义该特殊数据包为控制包，用于接入点向移动终端传送控制信息，例如通知移动终端某个业务对应的源地址，端口号等信息，即该控制包相当于是用户专用的控制信道。如果使用的广播地址，则相当于是广播控制信道。
当Protocol＝011时，定义该特殊数据包为分拆包。当数据包太大，不能在一个容器中传输时，需要对其进行分拆，并用分拆包来传送。一般地，分拆包不仅有普通包的结构，还应该多一个子序列号，用于表示该数据包为分拆后的具体第几个数据包，并且第一个子包应包含分拆前的数据包的长度信息。
当Protocol＝010时，定义该特殊数据包为重传包，用于传送重传的数据包。重传的可以是整个数据包，也可以是分拆包中的一个子包。
当然，本领域的技术人员应当理解，上述定义只是说明性的，并且，可以根据需要，定义其他的一些特殊数据包。
返回图2，当接入点汇聚完用户的数据包后，进入步骤24。在该步骤，对容器头和容器体包括的数据进行编码和调制。
在根据本发明的一个实施方式中，由于容器头包含的信息非常重要，其相当于随路信令，因此对容器头包含的数据和容器体包含的数据采用不同的编码。对容器头中的数据采用纠错能力很强的编码方案，使其出现差错的概率非常小。而对容器体中包含的数据，则根据需要选择合适的编码方案。例如，当某个容器体包含的数据包非常重要时，采用纠错能力很强的编码方案；当容器体包含的数据包相对来说不是很重要时，采用纠错能力稍微差一些的编码方案，以提高效率。
可以采用二进制相移键控(BPSK)，四相移键控(QPSK)，16正交幅度调制(16QAM)，或者64正交幅度调制(64QAM)等调制方案对编码后的容器头和容器体中包含的数据进行调制。
当完成编码调制步骤后，进入步骤25。在该步骤，把经过编码调制后的容器中包含的数据映射到物理资源，即子带中。
在根据本发明的一个实施方式中，把容器0中的数据映射到子带0、3和5，把容器1中的数据映射到子带1和子带6，以及把容器2中的数据映射到子带2和子带4，如图3所示。当然，本领域的技术人员应当理解，上述映射只是说明性的。
通过上述步骤，接入点就可以一起把不同用户或者不同业务的数据包，经过无线的业务信道发送给各个移动终端。
为了使各个移动终端能正确接收属于其的数据包，接入点通过控制信道，在每个时隙，向各个移动终端广播各个容器中的数据对子带的映射情况，每个容器中的数据的调制编码方式，以及每个容器所包含的用户数等信息。
图6是流程图，示出了按照本发明的一个实施方式的移动终端处理多用户/多业务的过程。
首先，在步骤61，移动终端通过控制信道，获得由接入点广播的各个容器中的数据对子带的映射情况，每个容器中的数据的调制编码方式，以及每个容器所包含的用户数等。
然后，进入步骤62。在该步骤，移动终端根据在步骤61获得的信息，通过业务信道，获得由接入点发送的包含在各个容器中的多个用户的数据包，复原每个容器，并对每个容器的容器头中包含的数据进行解码。
然后，进入步骤63。在该步骤，移动终端根据解码后的容器头中的数据，判断本容器是否包含属于其的数据包，当没有包含属于其的数据包时，进入步骤64，否则，进入步骤65。
在步骤64，移动终端丢弃该容器包含的数据包。
在步骤65，移动终端对容器体中的数据进行解码，从而获得属于其的数据包。
图7是示意图，示出了根据本发明的一个实施方式的接入点的方框图。
如图所示，根据本发明的接入点包括确定装置71，用于确定待传送给移动终端的多个用户/多个业务的数据包；分拆合并装置72，用于对经过确定装置71的同一用户的同一业务的数据包进行分拆合并；汇聚装置73，用于汇聚经过分拆合并装置72的多个用户/多个业务的数据包；编码调制装置74，用于对经过汇聚装置73的多个用户/多个业务的数据包进行编码和调制；以及映射装置75，用于将经过编码和调制的数据包映射到物理资源。
其中汇聚装置73包括多个容器，用于承载多个用户或多个业务的数据包。每个容器包括容器头和容器体，其中容器头用于承载多个用户的标识码信息，容器体用于承载多个用户的数据包。
图8是示意图，示出了根据本发明的一个实施方式的移动终端的方框图。
如图所示，根据本发明的移动终端包括接收装置81，用于通过控制信道，接收从接入点发送的容器中的数据对子带的映射情况，每个容器中的数据的调制编码方式，以及每个容器所包含的用户数等信息，以及通过业务信道，接收从接入点发送的包含在各个容器中的多个用户的数据包；复原及第一解码装置82，用于根据接收装置81接收的信息，复原每个容器，并对每个容器的容器头中的数据进行解码；判断装置83，用于根据恢复及第一解码装置82对容器头中的数据的解码结果，判断本容器是否包含属于其的数据包；以及第二解码装置84，用于对容器体中的数据进行解码，从而获得属于其的数据包。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限定于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种在无线通信系统中处理多用户/多业务的方法，所述无线通信系统包括接入点，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
所述接入点汇聚多个用户/多个业务的数据包，将多个用户/多个业务的数据包封装在接入点的容器中；
所述接入点对封装在容器中的数据进行编码调制；
所述接入点把编码调制后的容器中的数据映射到物理资源，通过业务信道发射所述经过编码调制的容器中的数据。
2.根据权利要求1的处理多用户/多业务的方法，其特征在于，所述容器包括：
容器头，用于承载多个用户的标识码信息；
容器体，用于承载多个用户的数据包。
3.根据权利要求1的处理多用户/多业务的方法，其特征在于，将具有相同或相似信道条件的多个用户的数据包封装在所述接入点的同一个容器中。
4.根据权利要求1的处理多用户/多业务的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：所述接入点通过控制信道广播采用的编码调制方式、容器中包含的用户的数目以及编码调制后的容器中的数据与物理资源之间的映射关系。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于，所述无线通信系统为正交频分复用无线通信系统。
6.一种在无线通信系统中处理多用户/多业务的方法，所述无线通信系统包括多个移动终端，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
所述多个移动终端通过控制信道接收汇聚在容器中的多个用户/多个业务的数据的编码调制方式、容器中包含的用户的数目以及编码调制后的容器中的数据与物理资源之间的映射关系；
根据上述步骤得到的信息，所述多个移动终端通过业务信道接收汇聚在容器中的多个用户/多个业务的数据，其中容器包括承载有多个用户的标识码信息的容器头和承载有多个用户的数据包的容器体，复原每个容器，解码容器头中的数据；
所述多个移动终端判断是否有容器包含属于其的数据包；以及
当发现有容器包含属于其的数据包，所述多个移动终端解码该容器的容器体中的数据。
7.根据权利要求6的处理多用户/多业务的方法，其特征在于，所述无线通信系统为正交频分复用无线通信系统。
8.一种接入点，包括：
汇聚装置，用于汇聚多个用户/多个业务的数据包，其中所述汇聚装置包括容器，用于承载多个用户/多个业务的数据包；
编码调制装置，用于对承载在容器中的数据进行编码调制；
映射装置，用于将编码调制后的容器中的数据映射到物理资源。
9.根据权利要求8的接入点，其特征在于，所述容器包括：
容器头，用于承载多个用户的标识码信息；
容器体，用于承载多个用户的数据包。
10.一种移动终端，包括：
接收装置，用于通过控制信道，接收采用的编码调制方式、容器中包含的用户的数目以及编码调制后的数据包与物理资源之间的映射关系，通过业务信道接收汇聚在容器中的多个用户/多个业务的数据，其中容器包括承载有多个用户的标识码信息的容器头和承载有多个用户的数据包的容器体；
复原及第一解码装置，用于根据所述接收装置通过控制信道接收的消息，通过业务信道接收的汇聚在容器中的多个用户/多个业务的数据，复原每个容器，并对每个容器的容器头中的数据进行解码；
判断装置，用于根据复原及第一解码装置对容器头中的数据的解码结果，判断容器是否包含属于其的数据包；以及
第二解码装置，用于当判断有容器包含属于其的数据包时，对容器体中的数据进行解码，从而获得属于其的数据包。
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