CN1805434A - 一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法 - Google Patents

一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法，该方法首先扩展编码调制方式索引号，并直接在终端及基站中设置编码调制方式索引号与所有编码调制方式的映射关系，之后，基站根据所述映射关系确定当前使用的编码调制方式所对应的编码调制方式索引号，将该编码调制方式索引号通过链路映射消息发送给终端，并删除信道描述符消息中的TLV编码调制方式映射关系信息；终端从收到的链路映射消息中获取编码调制方式索引号，并根据自身保存的映射关系确定该编码调制方式索引号所对应的编码调制方式。本发明同时还公开了另一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法。本发明方案在实现获取burst的编码调制方式的同时，节约了信道描述符消息的开销。

Description

一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法
技术领域
本发明涉及宽带无线接入技术领域，更确切地说是涉及一种在宽带无线接入系统中获取物理信道资源(burst)的编码调制方式的方法。
背景技术
IEEE 802.16协议定义了固定宽带无线接入(BWA)的无线城域网标准，该标准针对不同频段定义了不同的物理层技术。该标准的应用范围主要是面向住宅、小办公室/家庭办公室(SOHO)、远程工作者以及小企业用户(SME)市场。
具体来说，IEEE 802.16协议定义了两个类似于GSM系统中广播消息的消息，这两个消息分别是针对下行信道的下行信道描述符消息(DCD，Downlink Channel Descriptor)和针对上行信道的上行信道描述符(UCD，Uplink Channel Descriptor)。这两个描述上下行信道的广播消息是周期性下发的，并且消息里有很多的信息域。
IEEE 802.16协议还定义了很多种编码调制方式，便于系统根据无线信道链路状况进行链路自适应。
图1所示为IEEE 802.16协议时分双工(TDD)系统中的帧结构，该帧结构具体包括前导符号(Preamble)、帧控制头(FCH)、广播消息、下行子帧和上行子帧。其中，Preamble用于终端实现下行帧同步；FCH用于指明后面广播消息部分的编码调制方式以及消息长度，便于终端解调译码；广播消息中的下行链路映射消息(DL_MAP)和上行链路映射消息(UL_MAP)则分别定义了紧跟其后的下行子帧和上行子帧中各个用户burst的编码调制方式以及所占用的无线资源，该无线资源包括时隙数、子信道数等；广播消息中的DCD消息和UCD消息用于周期性地广播用于描述信道的参数。另外，在DCD和UCD消息中会建立一个调制编码方式索引号与具体编码调制方式的映射关系。
基于上述帧结构，终端就可以首先通过FCH确定广播消息的编码调制方式等信息，并根据该信息获取广播消息，然后再通过广播消息中的DL_MAP消息和UL_MAP消息确定下行和上行子帧中各个burst的编码调制方式。
对于下行和上行来说，终端获取编码调制方式的方法相同，因此下面仅以获取下行编码调制方式为例进行说明。
具体来说，在根据DL_MAP消息确定burst的编码调制方式时，由于DL_MAP消息是通过下行编码调制方式索引号(DIUC)指示编码调制方式的，而该DIUC所对应的具体编码方式又是DCD消息所定义的，DCD消息具体是将DIUC与系统所体现的编码调制方式进行映射，因此终端首先需要获取DL_MAP消息中的DIUC，并用DIUC去索引自身所接收到的DCD消息中的映射关系表，从而得知当前无线帧中各个burst所使用的编码调制方式，进而根据该信息对数据进行解调译码。
从上述描述可知，终端在对空口数据包进行解调译码之前，肯定是事先接收到了DCD和UCD消息，之后才能获取DIUC和上行编码调制方式索引号(UIUC)与具体编码调制方式的映射关系。
之所以将DIUC/UIUC与具体编码调制方式的映射关系放在DCD/UCD广播消息中进行广播，而不是由协议事先定义好该映射关系，是因为：在系统实现时，当前协议根据不同的应用场景定义了很多种编码调制方式，而在DL_MAP消息和UL_MAP消息中用于指示编码调制方式的索引号DIUC和UIUC只有4bit，最多只能直接指示16种编码调制方式，无法指示所有的编码调制方式。
另外，考虑到IEEE 802.16系统本身机制的需要，目前已将DIUC和UIUC中的某几个用于指示其他信息了，因此DIUC和UIUC一般也只能指定7～8种编码调制方式。而在实际系统中一般也只会采用当前协议所定义的编码调制方式中的几种，具体采用哪些编码调制方式可以由系统制造商决定，因此通过DIUC和UIUC往往无法直接指示系统当前所采用的编码调制方式。
以DCD消息为例，当前的DCD消息格式如表1所示。
  Syntax   Size   Notes
  DCD_Message_Format(){   8 bits
  Management Message Type＝1   8 bits
  Downlink channel ID   8 bits
  Configuration Change Count   variable
  TLV Encoded information for the overallchannel TLV specific
  Begin PHY Specific Section{   See applicable PHY section
  for(i＝1；i＜＝n；i++){   For each downlink burst profile 1 ton
  Downlink_Burst_Profile   PHY specific
  }
  }
  }
                                    表1
DCD消息中的下行burst特性(Downlink Burst Profile)的格式如表2所示。
  Syntax   Size   Notes
  Downlink_Burst_Profile{
  Type＝1   8 bits
  Length   8 bits
  reserved   4 bits   Shall be set to zero
  DIUC   4 bits
  TLV encoded information   variable
  }
                            表2
表2中的长度类型值编码方式(TLV encoded information)项在目前协议的正交频分多址(OFDMA)物理层定义的内容如表3所示。
  Name   Type(1bytes)   Length   Value(variable length)
  FEC Codetype   150   1   0＝QPSK(CC)1/2                   14＝QPSK(CTC)3/41＝QPSK(CC)3/4                   15＝16-QAM(CTC)1/22＝16-QAM(CC)1/2                 16＝16-QAM(CTC)3/43＝16-QAM(CC)3/4                 17＝64-QAM(CTC)2/34＝64-QAM(CC)2/3                 18＝64-QAM(CTC)3/45＝64-QAM(CC)3/4                 19＝64-QAM(CTC)5/66＝QPSK(BTC)1/2                  20＝QPSK(ZT CC)1/27＝QPSK(BTC)3/4 or 2/3           21＝QPSK(ZT CC)3/48＝16-QAM(BTC)3/5                22＝16-QAM(ZT CC)1/29＝16-QAM(BTC)4/5                23＝16-QAM(ZT CC)3/410＝64-QAM(BTC)2/3 or 5/8        24＝64-QAM(ZT CC)2/311＝64-QAM(BTC)5/6 or 4/5        25＝64-QAM(ZT CC)3/412＝QPSK(CTC)1/2                 26..255＝Reserved13＝QPSK(CTC)2/3
  DIUCMandatoryexitthreshold   151   1   0-63.75dBCINR at or below where this DIUC can no longer be used andwhere this change to a more robust DIUC is required，in 0.25dBunits.See Figure 81.
  DIUCMinimumentrythreshold   152   1   0-63.75dBThe minimum CINR required to start using this DIUC whenchanging from a more robust DIUC is required，in 0.25 dBunits.SeeFigure 81.
                                         表3
从表2及表3可以看出，对于每种编码调制方式与DIUC/UIUC之间的映射关系的广播，当前所采用的是TLV编码方式，这种编码方式需要3个字节。对于DCD消息和UCD消息来说都是如此。
由以上描述可知，由于系统必须通过DCD消息及UCD消息设置DIUC/UIUC与编码调制方式的对应关系，而采用TLV编码方式对每种编码调制方式与DIUC和UIUC映射关系进行广播需要3个字节，这就导致了在系统实现的编码调制方式较多时，DCD消息及UCD消息的开销非常大。而DCD消息和UCD消息开销增大必然导致空口数据的传输效率降低。
另外，由于映射关系是保存在DCD/UCD消息中的，如果终端在不同基站之间进行切换，而基站是由不同制造商制造的，则终端在切换之前必须收到目的基站的DCD和UCD消息，才能从该DCD和UCD消息中获取目的基站的编码调制方式信息，从而执行切换操作。显然这种映射关系会导致终端的切换速度较慢。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的主要问题在于提供一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法，在终端能够获取物理信道资源的编码调制方式的同时，降低DCD消息和UCD消息的开销。
为解决上述问题，本发明提供了下述技术方案：
一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法，扩展编码调制方式索引号，并直接在终端及基站中设置编码调制方式索引号与所有编码调制方式的映射关系，该方法进一步包括以下步骤：
a1.基站根据所述映射关系确定当前使用的编码调制方式所对应的编码调制方式索引号，将该编码调制方式索引号通过链路映射消息发送给终端，并删除信道描述符消息中的类型长度值TLV编码调制方式的映射关系信息；
b1.终端从收到的链路映射消息中获取编码调制方式索引号，并根据自身保存的映射关系确定该编码调制方式索引号所对应的编码调制方式。
所述编码调制方式索引号为下行编码调制方式索引号DIUC，所述链路映射消息为下行链路映射消息DL_MAP，所述信道描述符消息为下行信道描述符DCD消息。
所述编码调制方式索引号为上行编码调制方式索引号UIUC，所述链路映射消息为上行链路映射消息UL_MAP，所述信道描述符消息为上行信道描述符UCD消息。
所述步骤a1中，所述基站删除信道描述符消息中的编码调制方式映射关系信息为：删除信道描述符消息的下行物理信道资源特性Downlink_Burst_Profile项中长度类型值编码方式TLV encoded information的编码调制方式FEC Code type部分。
所述扩展编码调制方式索引号为：将编码调制方式索引号扩展为8比特。
本发明的另一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法，设置编码调制方式索引与编码调制方式的映射关系，该方法进一步包括以下步骤：
a2.基站根据所述映射关系确定当前使用的编码调制方式所对应的编码调制方式索引，设定该编码调制方式索引对应的编码调制方式索引号，将该编码调制方式索引号通过链路映射消息发送给终端，并将该编码调制方式索引及该编码调制方式索引号通过信道描述符消息发送给终端，同时删除信道描述符消息中的TLV编码调制方式映射关系信息；
b2.终端从收到的链路映射消息中获取编码调制方式索引号，并根据信道描述符消息确定该编码调制方式索引号对应的编码调制方式索引，之后根据编码调制方式索引与编码调制方式的映射关系确定该编码调制方式索引所对应的编码调制方式。
该方法进一步包括：扩展编码调制方式索引号。
所述编码调制方式索引号为下行编码调制方式索引号DIUC，所述链路映射消息为下行链路映射消息DL_MAP，所述信道描述符消息为下行信道描述符DCD消息。
所述编码调制方式索引号为上行编码调制方式索引号UIUC，所述链路映射消息为上行链路映射消息UL_MAP，所述信道描述符消息为上行信道描述符UCD消息。
所述步骤a1中，所述基站删除信道描述符消息中的编码调制方式映射关系信息为：删除信道描述符消息的下行物理信道资源特性Downlink_Burst_Profile项中的长度类型值编码方式TLV encodedinformation的编码调制方式FEC Code type部分。
本发明所提供的扩展编码调制方式索引号，并直接设置编码调制方式索引号与编码调制方式映射关系的方案，在使终端能够获取burst的编码调制方式的同时，还节约了信道描述符消息的开销。比如，如果是实现了6种类型的编码调制方式，由于该方案不采用TLV编码方式，因此可以节约6*3＝18字节＝144比特，即使扩展编码调制方式索引号会增加4*6＝24比特，总共也至少可以节约120比特。
另外，现有技术必须考虑基站由不同制造商制造而可能存在的映射关系不同的问题，终端在切换之前必须接收到目的基站的信道描述符消息，从该消息中获取目的基站所对应的映射关系。由于该方案在终端中保存了所有映射关系，终端可以直接从自身保存的映射关系中获取相应的编码调制方式，从而加快了切换进程。
本发明所提供的设置编码调制方式索引与编码调制方式的映射关系，并由基站通过信道描述符消息向终端发送编码调制方式索引的方案中，不需要通过信道描述符消息发送TLV编码方式的映射关系，而该方案中的信道描述符消息中的编码调制方式索引只需占用一个字节，因此同样节约了信道描述符消息的开销。比如，如果系统实现了6种类型的编码调制方式，则采用本方案可以节约6*(3-1)＝12字节＝96比特的开销。
附图说明
图1为IEEE 802.16协议TDD系统中的帧结构图；
图2为本发明第一种方案的实现流程图；
图3为本发明第二种方案的实现流程图。
具体实施方式
本发明提供了两种具体实现方案，下面结合附图及具体实施例对这两种方案作进一步详细的说明。
现有技术之所以需要在信道描述符消息中设置TLV编码调制方式的映射关系，是因为编码调制方式索引号无法直接与所有种类的编码调制方式对应。鉴于这种情况，本发明提供的第一种方案就是在目前协议的基础上，扩展编码调制方式索引号，使得其与当前FEC Code Type域一致。当前FECCode Type域为256种，因此可以将编码调制方式索引号扩展为8比特。
在扩展了编码调制方式索引号之后，就可以在OFDMA物理层建立表4所示的映射关系，并将该映射关系保存在终端及基站中。
  DIUC/UIUC   FEC Code Type
  0   0＝QPSK(CC)1/2
  1   QPSK(CC)3/4
  2   16-QAM(CC)1/2
  3   16-QAM(CC)3/4
  4   64-QAM(CC)2/3
  5   64-QAM(CC)3/4
  6   QPSK(BTC)1/2
  7   QPSK(BTC)3/4 or 2/3
  8   16-QAM(BTC)3/5
  9   16-QAM(BTC)4/5
  10   64-QAM(BTC)2/3 or 5/8
  11   64-QAM(BTC)5/6 or 4/5
  12   QPSK(CTC)1/2
  13   QPSK(CTC)2/3
  14   QPSK(CTC)3/4
  15   16-QAM(CTC)1/2
  16   16-QAM(CTC)3/4
  17   64-QAM(CTC)2/3
  18   64-QAM(CTC)3/4
  19   64-QAM(CTC)5/6
  20   QPSK(ZT CC)1/2
  21   QPSK(ZT CC)3/4
  22   16-QAM(ZT CC)1/2
  23   16-QAM(ZT CC)3/4
  24   64-QAM(ZT CC)2/3
  25   64-QAM(ZT CC)3/4
  26-255   reserved
                     表4
基于上述设置，终端即可通过以下步骤获取burst的编码调制方式。其所对应的流程如图2所示。
步骤201、基站根据自身保存的映射关系确定当前所使用的编码调制方式所对应的编码调制方式索引号，将该编码调制方式索引号通过链路映射消息发送给终端，并删除信道描述符消息中的TLV编码调制方式映射关系信息。
如果是针对下行链路，则所确定的编码调制方式索引号为DIUC，发送该DIUC的链路映射消息为DL_MAP消息，信道描述符消息则为DCD消息。
如果是针对上行链路，则所确定的编码调制方式索引号为UIUC，发送该UIUC的链路映射消息为UL_MAP消息，信道描述符消息则为UCD消息。
另外，删除信道描述符消息中的TLV编码调制方式映射关系信息具体是删除信道描述符消息的DownlinK_Burst_Profile项中TLV encodedinformation的FEC Code type部分。
对于表3所示的Downlink_Burst_Profile项来说，则是删除其中的FECCode Type部分。删除后的Downlink_Burst_Profile项如表5所示。
  Name  Type(1 bytes)   Length   Value(variable length)
  DIUC Mandatoryexittheshold  151   1   0-63.75dBCINR at or below where this DIUC can no loner be used andwhere this change to a more robust DIUC is required，in 0.25 dBunits.See Figure 81.
  DIUC Minimumentry threshold  152   1   0-63.75dBThe minimum CINR requied to start using this DIUC when changingfrom a more robust DIUC is required，in 0.25 dB units.SeeFigure 81.
                                       表5
步骤202、终端从收到的链路映射消息中获取编码调制方式索引号，并根据自身保存的映射关系确定该编码调制方式索引号所对应的编码调制方式。
如果是针对下行链路，则终端收到的链路映射消息应为DL_MAP消息；如果是针对上行链路，则该链路映射消息应为UL_MAP消息。
上述为本发明所提供的第一种实现方案，下面再对第二种实现方案进行描述。
为避免使用TLV编码调制方式，并对DIUC/UIUC不作改动，第二种方案首先在OFDMA物理层设置编码调制方式索引(FEC Code Type Index)与编码调制方式的映射关系，该映射关系如表6所示。
 FEC Code Type Index   FEC Code Type
 0   0＝QPSK(CC)1/2
 1   QPSK(CC)3/4
 2   16-QAM(CC)1/2
 3   16-QAM(CC)3/4
 4   64-QAM(CC)2/3
 5   64-QAM(CC)3/4
 6   QPSK(BTC)1/2
 7   QPSK(BTC)3/4 or 2/3
 8   16-QAM(BTC)3/5
 9   16-QAM(BTC)4/5
 10   64-QAM(BTC)2/3 or 5/8
 11   64-QAM(BTC)5/6 or 4/5
  12   QPSK(CTC)1/2
  13   QPSK(CTC)2/3
  14   QPSK(CTC)3/4
  15   16-QAM(CTC)1/2
  16   16-QAM(CTC)3/4
  17   64-QAM(CTC)2/3
  18   64-QAM(CTC)3/4
  19   64-QAM(CTC)5/6
  20   QPSK(ZT CC)1/2
  21   QPSK(ZT CC)3/4
  22   16-QAM(ZT CC)1/2
  23   16-QAM(ZT CC)3/4
  24   64-QAM(ZT CC)2/3
  25   64-QAM(ZT CC)3/4
  26～255   reserved
                  表6
还需要由基站根据需要在信道描述符消息中增加编码调制方式索引，即FEC Code Index。以DCD消息为例，增加了FEC Code Index后的DCD消息的消息格式如表7所示。
 Syntax   Size   Notes
 DCD_Message_Format(){
 Management Message Type＝1   8 bits
 Downlink channel ID   8 bits
 Configuration Change Count   8 bits
 TLV Encoded information for the overallchannel   variable   TLV specific
 Begin PHY Specific Section{   See applicable PHY section
 for(i＝1；i＜＝n；i++){   For each downlink burst profile l to n
 Downlink_Burst_Profile   PHY specific
 FEC Code Type Index   8 bits   PHY specific
       }
    }
 }
                                    表7
具体来说，第二种方案中终端获取burst的编码调制方式的流程如图3所示，对应以下步骤：
步骤301、基站根据之前设置的映射关系确定当前使用的编码调制方式所对应的编码调制方式索引，并设定该索引所对应的编码调制方式索引号，之后，将该编码调制方式索引号通过链路映射消息发送给终端，并将该编码调制方式索引以及该编码调制方式索引号通过信道描述符消息发送给终端，同时删除信道描述符消息中的TLV编码调制方式的映射关系信息。
与第一种方案相同的是，如果是针对下行链路，则所确定的编码调制方式索引号为DIUC，发送该DIUC的链路映射消息为DL_MAP消息，信道描述符消息则为DCD消息。
如果是针对上行链路，则所确定的编码调制方式索引号为UIUC，发送该UIUC的链路映射消息为UL_MAP消息，信道描述符消息则为UCD消息。
另外，删除信道描述符消息中的TLV编码调制方式映射关系信息具体是删除信道描述符消息的Downlink_Burst_Profile项中TLV encodedinformation的FEC Code type部分。对于表3所示的Downlink_Burst_Profile项来说，则是删除其中的FEC Code Type部分。删除后的Downlink_Burst_Profile项如表5所示。
步骤302、终端从收到的链路映射消息中获取编码调制方式索引号，并根据信道描述符消息确定该编码调制方式索引号对应的编码调制方式索引，之后再根据之前所设置的编码调制方式索引与编码调制方式的映射关系，确定相应的编码调制方式。
如果是针对下行链路，则终端收到的链路映射消息应为DL_MAP消息，信道描述符消息为DCD消息；如果是针对上行链路，则该链路映射消息应为UL_MAP消息，信道描述符消息为UCD消息。
其中，对于第二种实现方案来说，还可以对编码调制方式索引号进行扩展，以在系统使用多种编码调制方式的情况下，编码调制方式索引号足够指示这些编码调制方式。
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例，并不用以限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法，其特征在于，扩展编码调制方式索引号，并直接在终端及基站中设置编码调制方式索引号与所有编码调制方式的映射关系，该方法进一步包括以下步骤：
a1.基站根据所述映射关系确定当前使用的编码调制方式所对应的编码调制方式索引号，将该编码调制方式索引号通过链路映射消息发送给终端，并删除信道描述符消息中的类型长度值TLV编码调制方式的映射关系信息；
b1.终端从收到的链路映射消息中获取编码调制方式索引号，并根据自身保存的映射关系确定该编码调制方式索引号所对应的编码调制方式。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码调制方式索引号为下行编码调制方式索引号DIUC，所述链路映射消息为下行链路映射消息DL_MAP，所述信道描述符消息为下行信道描述符DCD消息。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码调制方式索引号为上行编码调制方式索引号UIUC，所述链路映射消息为上行链路映射消息UL_MAP，所述信道描述符消息为上行信道描述符UCD消息。
4、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述步骤a1中，所述基站删除信道描述符消息中的编码调制方式映射关系信息为：删除信道描述符消息的下行物理信道资源特性Downlink_Burst_Profile项中长度类型值编码方式TLV encoded information的编码调制方式FEC Code type部分。
5、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述扩展编码调制方式索引号为：将编码调制方式索引号扩展为8比特。
6、一种获取物理信道资源的编码调制方式的方法，其特征在于，设置编码调制方式索引与编码调制方式的映射关系，该方法进一步包括以下步骤：
a2.基站根据所述映射关系确定当前使用的编码调制方式所对应的编码调制方式索引，设定该编码调制方式索引对应的编码调制方式索引号，将该编码调制方式索引号通过链路映射消息发送给终端，并将该编码调制方式索引及该编码调制方式索引号通过信道描述符消息发送给终端，同时删除信道描述符消息中的TLV编码调制方式映射关系信息；
b2.终端从收到的链路映射消息中获取编码调制方式索引号，并根据信道描述符消息确定该编码调制方式索引号对应的编码调制方式索引，之后根据编码调制方式索引与编码调制方式的映射关系确定该编码调制方式索引所对应的编码调制方式。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：扩展编码调制方式索引号。
8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述编码调制方式索引号为下行编码调制方式索引号DIUC，所述链路映射消息为下行链路映射消息DL_MAP，所述信道描述符消息为下行信道描述符DCD消息。
9、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述编码调制方式索引号为上行编码调制方式索引号UIUC，所述链路映射消息为上行链路映射消息UL_MAP，所述信道描述符消息为上行信道描述符UCD消息。
10、根据权利要求6至9中任意一项所述的方法，其特征在于所述步骤a1中，所述基站删除信道描述符消息中的编码调制方式映射关系信息为：删除信道描述符消息的下行物理信道资源特性Downlink_Burst_Profile项中的长度类型值编码方式TLV encoded information的编码调制方式FEC Code type部分。
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