CN1988411A - 在无线接入系统中管理连接标识符的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在多跳中继宽带无线接入(BWA)系统中管理连接标识符(CID)的装置和方法。提供了一种在多跳中继蜂窝通信系统中用于中继站(RS)的装置。该装置包括数据库、控制器、和发送器。数据库用于管理由基站(BS)分配给RS的连接指示符(CID)组。当接收到来自MS的控制消息，控制器访问数据库，以分配给移动站(MS)CID组中的一个CID。发送器构建包括分配给MS的CID的响应消息，并向MS发送该响应消息。在BS不参与的情况下，MS可以直接由RS分配CID，从而可以快速执行初始测距过程。

Description

在无线接入系统中管理连接标识符的装置及方法
本申请要求于2005年10月11日提交到韩国知识产权局的第2005-95453号韩国专利申请的优先权，该申请公开于此以资参考。
技术领域
本发明总的涉及多跳中继蜂窝系统，特别涉及在多跳中继宽带无线接入(BWA)系统中管理连接标识符(CID)的装置及方法。
背景技术
在高级第四代(4G)通信系统中，对以大约100Mbps的数据速率来提供各种服务质量(QoS)特性已经做了大量的研究。4G通信系统的发展旨在为诸如局域网(LAN)系统和城域网(MAN)系统之类的BWA系统提供移动性、高数据传输速率和高QoS。上述系统的典型实例是基于电气和电子工程师协会(IEEE)的802.16d和802.16e标准。
基于IEEE 802.16d的系统以及BWA系统采用正交频分复用(OFDM)/正交频分多址(OFDMA)方案。IEEE 802.16d系统只考虑固定的用户站(SS)和单独的小区(cell)结构(即不考虑SS的移动性)。另一方面，基于IEEE 802.16e的系统则考虑SS的移动性。当考虑SS的移动性时，就称该SS为一个移动站(MS)。
图1是一个传统BWA系统的框图。
参见图1，BWA系统具有多小区结构。该BWA系统包括小区100、小区150、管理小区100的基站(BS)110、管理小区150的BS 140，以及多个MS 111、113、130、151和153。基站110和140与MS 111、113、130、151和153之间的信号交换采用OFDM/OFDMA方案。MS 130位于小区100和150之间的边界区域(即切换区域)。当与BS 110通信的MS 130从BS 110的小区100移动到BS 140的小区150中时，MS 130的服务BS从BS 110变为BS 140。
在这样的BWA系统(IEEE 802.16系统)中，采用上行(UL)随机接入信道作为测距(ranging)信道。使用这个测距信道来执行初始测距、周期测距以及带宽请求测距。当MS进入网络(网络进入过程)或者丢失它的系统(网络)信息时，该MS就执行初始测距，以获得UL同步。在初始测距操作中，BS确定来自MS的测距信号的准确到达时间，计算在该BS和MS之间的往返(round trip)延时，并向该MS通知对应于该往返延时的时间偏移。而且，在初始测距操作中，BS为MS分配该MS进入网络和接收控制信号所需要的主管理CID和基本CID。
图2用于解释在传统BWA系统中的初始测距操作。
参见图2，当MS 201开机后，它从服务BS 203接收下行链路(DL)前同步码，用于与该BS 203同步。在步骤204，MS 201从BS 203接收DL-MAP消息和下行链路信道描述符(DCD)消息，并从接收到的消息中获取关于DL信道的信息。接着，MS 201从BS 203接收UL-MAP消息和上行链路信道描述符(UCD)消息，并获取关于初始测距时机周期、UL信道和初始测距参数的信息。
这样，MS 201获取了关于UL和DL信道的最少信息，然后MS 201使用这些获得的信息来执行基本接入过程，从而与BS 203通信。该基本接入过程称为初始测距过程。
具体的，在步骤205，MS 201向BS 203发送测距请求(RNG-REQ)消息。响应于该RNG-REQ消息，在步骤207，BS 203向MS 201发送测距响应(RNG-RSP)消息。这样，就执行了初始测距过程。
由于初始测距过程是在MS 201向BS 203注册之前执行的，因此MS 201和BS203都没有关于它们之间的连接的信息。MS 201将初始测距CID作为CID。初始测距CID具有预定值(例如0×000)。由于初始测距CID是共同用于所有MS的，所以初始测距CID不能被独立地处理。
在BWA系统中，还使用除初始测距CID之外的多个不同的CID，见下表：
表1
    CID     值
    初始测距CID     0×000
    基本CID     0×000～m
    主管理CID     m+1～2m
    传输CID     2m+1～FE9F
    多播CID     0×FEA0～0×FEFE
参见表1，如上所述，当MS初始尝试接入BS的时候，在初始测距过程中使用初始测距CID。
基本CID是由BS分配给MS的唯一的CID。该基本CID在MS和BS连接时可以代替MS的媒体访问控制(MAC)地址。在初始测距过程之后，MS和BS使用该基本CID来发送和接收控制消息。
主管理CID主要用于网络进入过程。网络进入过程以初始测距过程开始并包括一系列过程，如MS注册、服务协商以及IP地址分配。网络进入过程是MS向BS注册所需要的过程。在网络进入过程中，主管理CID主要用于BS来识别MS。另外，主管理CID用于BS和MS，以发送和接收重要的控制消息。主CD是由BS分配给MS的，并在BS与MS处于连接期间被保留，这与基本CID的情况一样。
传输CID用于传送业务数据。当MS在网络进入过程之后向BS请求业务时，该BS就向该MS分配传输CID，以传送与所请求的业务对应的数据。保持被分配的传输CID以标识为该业务所建立的连接，直到所请求的业务被完成为止。MS每请求一次业务，BS就向该MS分配传输CID。因此，当MS同时请求多个业务时，例如语音呼叫、图像业务以及互联网业务，该MS可以被分配给多个传输CID。与传输CID不同，主管理CID和基本CID只能被分配给MS一次。
多播CID用于将同样数据同时传送给多个MS的时候。当BS想要用多播CID来传输数据时，该BS将多播CID同时分配给多个MS，并将相同的数据传送给多个MS。然后，每个MS判断该数据是否是发给自己的并接收该数据。
现在描述用于初始测距过程的消息。
下面的表2示出了由MS发往BS的RNG-REQ消息的语法。
表2
    语法    大小     注释
    RNG-REQ消息格式(){
    管理消息类型＝4    8比特
    下行链路信道ID
    TLV编码信息{    可变     TLV细节
    SS MAC地址
    被请求的下行链路脉冲简档(burst profile)
    MAC版本
    测距异常
    AAS广播能力
    }
    }
参见表2，RNG-REQ消息包括多个信息项。“管理消息类型”等于4，指示是RNG-REQ消息。“下行链路信道ID”指示DL信道，通过该信道接收包括UL信道信息的UCD消息。TLV(类型/长度/值)编码信息字段指示经编码的信息，包括SS媒体访问控制(MAC)地址、请求的下行链路脉冲简档、MAC版本、测距异常以及AAS(自适应天线系统)广播能力。“SS MAC地址”是MS的MAC层地址，并用作该MS的标识符。“被请求下行链路脉冲简档”被分成0-3比特段和4-7比特段。在0-3比特段中，记录了下行链路间隔使用码(DIUC)，用于请求接收和发送物理信道信号的格式(例如调制格式和纠错格式)。4-7比特段是用于记录用来请求测距的UCD消息的配置更改域字段(court field)的最低有效位(LSBs，4bits)。BS根据0-3比特段中所存储的信息项给MS传送预定的物理信道信号。“MAC版本”指示MS使用的MC层的版本。“测距异常”包括MS是否尝试以最大传输(TX)功率或最小TX功率来接入BS的信息。当BS命令MS增加或减少TX功率以补偿TX功率、时间信息等等时，MS可以使用测距异常来响应BS的命令。“AAS广播能力”指示MS是否能够接收广播消息。
下面的表3示出了由BS发往MS的RNG-RSP消息的语法。
表3
    语法     大小 注释
    RNG-RSP消息格式(){
    管理消息类型＝5     8比特
    上行链路信道ID
    TLV编码信息{     可变 TLV细节
    SS MAC地址     6
    下行链路可操作脉冲简档     2
    主管理CID     2
    基本CID     2
测距状态     4 1＝继续2＝放弃3＝成功4＝重新测距
    定时调整     4
    功率水平调整   1
下行链路频率替换(override)   4 允许SS再次执行初始测距请求的中心频率(kHz)
    }
    }
参见表3，RNG-RSP消息包括多个信息。“管理消息类型字段”的值是‘5’，指示当前消息是测距响应消息。“SS MAC地址字段”包括将要接收该RNG-RSP消息的MS的MAC层地址。“下行链路可操作脉冲简档”用于响应来自MS的RNG-REQ消息的所请求下行脉冲简档，并指示将由BS使用的DIUC号。“上行链路信道ID”指示该MS的UL信道。主管理CID和基本CID是由BS分配给MS的CID，用于在测距过程之后的MS从BS接收业务期间，管理BS和MS之间的连接。“测距状态”指示BS对MS的测距请求的应答。当测距状态值为1时，指示需要继续测距过程。当测距状态字段的值为2时，指示需要放弃(停止)测距过程。当测距状态字段的值为3时，指示测距过程成功。当测距状态字段的值为4时，指示需要再次执行测距请求。“定时调整”包括能够使MS纠正错误的时间信息的信息。“功率水平调整”包括能够使MS调整它的TX/接收(RX)功率的信息。“下行链路频率替换”用于通知MS另一个信道的频率值，这样当测距状态被置为2，指示需要放弃测距过程时，MS就可以用另一个频率来再次执行初始测距请求。
如表3所示，在初始测距过程中，MS被分配主管理CID和基本CID。
在如图1所示的诸如传统BWA系统之类的IEEE 802.16e系统中，固定BS直接与MS通信，从而在该BS和MS之间可以很容易的建立可靠的无线通信链路。由于在IEEE 802.16e系统中BS是固定的，这不利于构建一个灵活的无线通信网络。当业务和呼叫请求改变时，就不能有效地提供通信业务。
为了解决该问题，在如蜂窝无线通信系统之类的IEEE 802.16e系统中采用了一种多跳中继方案。在多跳中继方案中，数据从起点经过固定中继站(RS)、移动RS或MS被中继到目的地。响应于通信环境的改变，多跳中继无线通信系统可以立即重构网络，还可以更有效地使用无线网络资源。例如，在多跳中继无线通信系统中可以提高小区业务覆盖范围以及系统容量。当在BS和MS之间的信道状态不是很好时，就可以在该BS和MS之间安排RS，以建立多跳中继路径，从而为MS提供了更好的无线信道。另外，在信道状态不好时，在小区之间的边界区域可以采用多跳中继方案，以提供高数据速率信道并扩大小区业务覆盖区域。
图3描述了BWA系统，该系统采用多跳中继方案来扩大BS业务覆盖范围。
参见图3，该多跳中继BWA系统具有多小区结构。该多跳中继BWA系统包括小区300、小区340、管理小区300的BS 310、管理小区340的BS 350、位于小区300内的多个MS 311和313，位于BS 310的小区300之外的区域330内的并与BS 310通信的多个MS 321和323，提供BS 310与区域330内的MS 321和323之间的多跳中继路径的RS 320，位于小区340内的多个MS 351，353和355，位于BS 350的小区340之外的区域370内的并与BS 350通信的多个MS 361和363，以及提供BS 350与区域370内的MS 361和363之间的多跳中继路径的RS 360。在BS310和350、RS320和360、以及MS 311、313、321、323、351、353、361和363之间采用OFDM/OFDMA方案来通信。
尽管位于小区300内的MS 311和313以及RS 320可以直接与BS 310通信，但是位于区域330内的MS 321和323则不能直接与BS 310通信。因此，RS 320覆盖了区域330，以中继BS 310与MS 321和323之间的信号。即，MS 321和323可以通过RS 320与BS 310通信。另外，位于小区340内的MS 351和353以及RS 360可以直接与BS 350通信，位于区域370内的MS 361和363则不能直接与BS 350通信。因此，RS 360覆盖了区域370，以中继BS 350与MS 361和363之间的信号。也就是MS 361和363可以通过RS 360来与BS 350通信。
由于RS 320和360是另外用于在图3所示的多跳中继BWA系统中的，所以不能采用图2所示的传统初始测距过程。例如，位于小区覆盖区域之外的MS的RNG-REQ消息可以通过RS传送到BS，该BS的RNG-RSP消息可以通过该RS传送到该MS。
除了基本CID字段和主管理CID字段之外的RNG-REQ和RNG-RSP消息中的字段(参见表2和3)都不能由与采用多跳中继方案的MS通信的BS来处理。例如，最有代表性的不能由BS处理的字段是用来发送和接收物理信道信号的关于功率调整和脉冲简档的消息字段。由于这样的字段应该提供关于MS和RS之间的实际物理信道的信息，所以间接与MS相连的BS不能处理这样的字段。
基于这个原因，可以建议RS处理MS的RNG-REQ消息的一些与该RS相关的字段，然后仅向BS发送该RNG-REQ消息的其余字段。例如，RS可以仅向BS发送MS的RNG-REQ消息的SS MAC地址，并从该BS接收所分配的CID。然后，为了向该MS发送RNG-RSP消息，该RS可以使用从该BS接收的CID以及由该RS处理的信息来构建该RNG-RSP消息。
然而，这个提案的缺点在于需要RS请求BS分配CID以及接收该分配的CID的附加过程，从而引起了一定的时延。而且，随着BS和MS之间的跳数的增加，该时延也会增加(图3示出了两跳中继路径)。
因此，需要一种能够快速处理与RS通信的MS的测距请求的装置和方法。
发明内容
本发明的一个方面是要基本解决上述的至少一个问题和缺陷，并提供至少以下的优点。相应的，本发明的一个方面是提供一种在多跳中继BWA系统中快速处理从MS发往RS的RNG-REQ消息。
本发明另一方面是要提供一种在多跳中继BWA系统中使RS管理从BS分配的多个CID的装置和方法。
本发明的再一个方面是要提供一种在多跳中继BWA系统中向接入到RS的MS分配CID的装置和方法。
根据本发明的一个方面，为多跳中继蜂窝通信系统中的中继站(RS)提供了一种装置，该装置包括数据库，用于管理由基站(BS)分配给该RS的连接标识符(CID)组；控制器，用于在接收到来自移动站(MS)的预定控制消息时，访问该数据库以把CID组中的一个CID分配给该MS；以及发送器，用于构建包括分配给该MS的CID的响应消息，并将该响应消息发送给该MS。
根据本发明的另一个方面，提供了一种在多跳中继蜂窝通信系统中管理CID的装置，该装置包括RS；BS，用于在该RS接入该BS时向该RS分配CID组；以及MS，用于向该RS发送RNG-REQ消息，并接收来自该RS的测距响应(RNG-RSP)消息，其中该RS管理由BS分配的CID组，当接收到来自该MS的RNG-REQ消息时，分配给该MS CID组中的至少一个CID，并向该MS发送RNG-RSP消息，该RNG-RSP消息包括分配给该MS的CID。
根据本发明的再一个方面，提供了一种在多跳中继蜂窝通信系统中用于RS的通信方法，该通信方法包括将由BS分配的CID组记录到数据库中；当接收到来自MS的预定控制消息时，访问该数据库以把CID组中的一个CID分配给该MS；以及构建包括分配给该MS的CID的响应消息，以将该响应消息发送给该MS。
根据本发明的再另一个方面，提供了一种在多跳中继蜂窝通信系统中管理CID的方法，该方法包括操作BS，使其将CID组分配给接入该BS的RS；操作MS，使其向该RS发送RNG-REQ消息；以及操作该RS，使其管理由该BS分配的CID组，当接收到来自该MS的RNG-REQ消息时，分配给该MS CID组中的至少一个CID，并向该MS发送RNG-RSP消息，该RNG-RSP消息包括分配给该MS的CID。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述目的、特征和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是传统的宽带无线接入(BWA)系统的方框图；
图2是用于解释传统BWA系统中的初始测距过程的图示；
图3是图解采用多跳中继方案以扩大BS业务覆盖率区域的BWA系统的图示；
图4是用于解释在根据本发明的多跳中继BWA系统中，对中继站(RS)的连接标识符(CID)的分配过程的图示；
图5是用于解释在根据本发明的多跳中继BWA系统中的CID分配过程的图示，其中基站(BS)将CID组分配给RS，并且该RS将CID分别分配给移动站(MS)；
图6是用于解释在根据本发明的多跳中继BWA系统中的RS的通信过程的流程图；以及
图7是图解在根据本发明的多跳中继BWA系统中的RS的结构的方框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行描述。在下面对本发明的描述中，将忽略对于公知功能和配置的详细描述，否则会使得本发明主题不清。此外，根据本发明的功能来定义所使用的术语。因此这些术语可能会根据用户和操作者的意图或者根据习惯而有所变化。相应的，必须根据本发明的整个内容来定义这些术语。
这里将详细描述用于在多跳中继BWA系统中RS向MS分配CID的装置和方法。
例如，多跳中继BWA系统采用OFDM方案或OFDMA方案。多跳中继BWA系统可以使用多个子载波来发送物理信道信号，从而达到高速率的数据传输。多跳中继BWA系统支持多小区结构，从而支持MS的移动性。
在下面的描述中，采用多跳中继BWA系统来解释本发明。然而，本发明可以应用于采用多跳中继方案的任何蜂窝通信系统。
图4用于解释在根据本发明的多跳中继BWA系统中，对中继站(RS)的连接标识符(CID)的分配过程。业务BS 405管理第一RS 401、第二RS 403、第三RS 407和第四RS409。
参见图4，在步骤411，业务BS 405向第三RS 407分配预定的CID组。例如，可以在该第三RS 407初始接入该业务BS 405的时候分配该CID组。或者，可以在该第三RS 407向该业务BS 405注册之后的分离信令过程中分配该CID组。在步骤411，业务BS 405向第三RS 407分配CID组，该CID组将由该第三RS 407管理，并且该CID组包括基本CID组1和主管理CID组1。
如图4所示，分配给第三RS 407的基本CID组1包括多个CID，范围为从x+1到y，并且主管理CID组1包括多个CID，范围从a+1到b。每个基本CID组1和主管理CID组1都包括连续的CID。基本CID组1和主管理CID组1也可以包括不连续的CID。
在步骤413，业务BS 405向第二RS 403分配基本CID组2和主管理CID组2。在步骤415，业务BS 405向第四RS 409分配基本CID组3和主管理CID组3。在步骤417，业务BS 405向第一RS 401分配基本CID组4和主管理CID组4。
RS 401、403、407和409可以是由业务提供商安装的基础RS，并由知道RS 401、403、407和409存在的BS 405管理。RS 401、403、407和409还可以是作为用户终端(SS或MS)的客户RS或者根据环境的RS。RS 401、403、407和409可以是固定RS、具有像笔记本电脑一样的游动特性的游动RS、或者具有像MS一样的移动性的移动RS。
在所有RS 401、403、407和409都被分配了CID组之后，业务BS 405将关于CID组分配的信息记录到CID分配表(数据库)中。
下面的表4示出了BS 405的CID分配表的例子。
表4
  基本CID组     RS   主管理CID组     RS
  0×0001～x     RS2     m+1～a     RS2
  x+1～y     RS3     a+1～b     RS3
  y+1～z     RS4     b+1～c     RS4
  ...........     未分配     ........     未分配
  ～m     RS1     ～2m     RS1
通过使用CID分配表，业务BS 405可以有效地管理分配给RS 401、403、407和409的基本CID组和主管理CID组。
RS 401、403、407和409将CID组重新分配给请求测距的MS。
图5用于解释在根据本发明的多跳中继BWA系统中的CID分配过程。RS接收来自两个MS的RNG-REQ消息。
参见图5，在步骤511，业务BS 507向RS 505分配CID组1。例如，该CID组1可以包括用于发送控制信号的基本CID组1和用于网络进入过程的主管理CID组1。
在步骤513，RS 505接收来自第一MS 503的RNG-REQ消息。在步骤515，RS 505向第一MS 503分配之前从业务BS 507接收到的CID组1中的一个CID，构建包括分配给第一MS 503的CID的RNG-RSP消息，并向第一MS 503发送该RNG-RSP消息。分配给第一MS 503的CID用于实际的数据传输之前，并且可以包括主管理CID和基本CID。在步骤517，RS 505向业务BS 507通知分配给第一MS503的CID。然后，业务BS 507使用如下表5的CID分配表来管理分配给每个MS的CID。
在步骤519，RS 505接收来自第二MS 501的RNG-REQ消息。在步骤521，RS 505向第二MS 501分配之前从业务BS 507接收到的CID组1中的一个CID，构建包括分配给第二MS 501的CID的RNG-RSP消息，并向第二MS 501发送该RNG-RSP消息。分配给第二MS 501的CID用于实际的数据传输之前，并且可以包括一个主管理CID和一个基本CID。在步骤523，RS 505向业务BS 507通知分配给第二MS 501的CID。然后，业务BS 507使用如下表5的CID分配表来管理分配给每个MS的CID。
表5
基本CID组  RS 主管理CID组   RS
0×0001～x  RS1  0×0001 MS5  m+1～a   RS1  m+1 MS5
 0×0002 ......  m+2 ......
 ...... ......  .... ......
 x ......  a ......
x+1～y  RS3  x+1  a+1～b   RS3
 x+2
 ....
 y
y+1～z RS4  y+1 b+1～c   RS4
 y+2
 ....
 z
........... 未分配 ........   未分配
～m RS2 ～2m   RS2
业务BS 507向RS 505预分配多个CID。因此，当接收到来自MS 501或503的RNG—REQ消息时，RS 505可以向MS 501或503分配这些CID中的一个。这样，RS就可以直接向MS分配CID。
可以省略RS 505向业务BS 409通知将CID分配给第一和第二MS 501和503的步骤517和523。在这种情况下，当BS 507接收到来自第一MS 503(或第二MS501)的消息时，BS 507可以确定哪个CID被分配给第一MS 503，这是因为该消息包括了分配给第一MS 503的CID。因此，尽管RS 505不向BS 507通知分配给MS501和503的CID，但是BS 507还可以使用来自MS 501和503的消息构建如表5的CID分配表。
图6是用于解释在根据本发明的多跳中继BWA系统中的RS的通信过程的流程图。图6描述了在RS被BS通过初始接入过程或附加的信令过程分配了CID组之后的通信过程。
参见图6，在步骤601，RS确定是否接收到来自MS的RNG-REQ消息。如果是，在步骤603，该RS从该RNG-REQ消息中提取该MS的MAC地址。
在步骤605，该RS访问其中存储了由业务BS分配的CID的CID表。在步骤607，该RS确定该CID表是否包括可以分配给该MS的CID。如果没有，该RS进入步骤617执行预定过程。例如，在步骤617，该RS可以拒绝该MS的RNG-REQ，或者请求业务BS发送CID组。
如果CID表包括可以分配给该MS的CID，则该RS进入步骤609，其中该RS向该MS分配该CID(包括主管理CID和基本CID)，并用分配给该MS的CID和该MS的MAC地址更新CID表。
在步骤611，除了已经处理过的MAC地址字段之外，该RS处理该MS的RNG-REQ消息。在步骤613，该RS使用从对该RNG-REQ消息的处理中获得的结果来生成RNG-RSP消息。该RNG-RSP消息包括分配给该MS的主管理CID和基本CID。在步骤615，该RS向该MS发送该RNG-RSP消息。
图7是图解在根据本发明的多跳中继BWA系统中的RS的结构的方框图。描述了采用时分双工-OFDMA方案的RS，重点描述该RS的控制消息处理。
参见图7，该RS包括射频(RF)处理器701、模数转换器(ADC)703、OFDM解调器705、解码器707、消息处理器709、控制器711、CID表713、消息发生器715、编码器717、OFDM调制器719、数模转换器(DAC)721、RF处理器723、开关725、以及时间控制器727。
时间控制器727基于帧同步来控制对开关725的开关操作。例如，当处于帧的RX段，时间控制器727控制开关725，使得天线被连接到RF处理器701，以接收来自MS或BS的信号。当处于帧的TX段，时间控制器727控制开关725，使得该天线被连接到RF处理器723，以向该MS或BS发送信号。
在帧的RX段，RF处理器701将通过天线接收到的RF信号转换为基带模拟信号。ADC 703对从RF处理器701接收的模拟信号进行采样，以将该模拟信号转换为采样数据(数字信号)。OFDM解调器705对采样数据执行快速傅立叶变换(FFT)，以输出频域数据。
解码器707从频域数据中选择想要的子载波的数据。然后，解码器707根据预定的调制和编码方案(MCS)级来解调和解码所选择的数据。
消息处理器709处理来自解码器707的控制消息，并将处理结果发送到控制器711。当RS接收到RNG-REQ消息时，消息处理器709从该RNG-REQ消息中提取各种信息，并将提取的信息提供给控制器711。
控制器711根据从消息处理器709接收的消息来进行处理，并将处理结果提供给消息发生器715。CID表713是用于管理由业务BS分配的CID的数据库。例如，CID表713储存了由业务BS分配的主管理CID组和基本CID组。
当从MS接收到RNG-REQ消息时，控制器711访问CID表713，以确定在CID表713中是否有可用CID。如果有，则控制器711通过将该RNG-REQ消息中包括的该MS的MAC地址映射到该可用CID来更新CID表713。控制器711向消息发生器715通知分配给该MS的CID。
消息发生器715使用从控制器711接收到的信息来生成消息，并将该消息提供给编码器717。消息发生器715生成包括接收到的、关于分配给该MS的CID的信息的RNG-RSP消息，并将该RNG-RSP消息发送到编码器717。
编码器717根据预定的MCS级对从消息发生器715接收到的RNG-RSP消息进行编码和调制。OFDM调制器719用反快速傅立叶逆变换(IFFT)来处理从编码器717接收到的数据(RNG-RSP消息)，获得采样数据(OFDM符号)。DAC 721将采样数据转换为模拟信号。RF处理器723将从DAC转换器721接收的模拟信号转换为RF信号，并通过天线发送该RF信号。
在如图7所示的RS的配置中，控制器711作为协议控制器，控制消息处理器709、消息发生器715以及CID表713的使用。控制器711可以执行消息处理器709、消息发生器715以及CID表713的功能。尽管在本实施例中，为控制器711的各个功能提供了分离的单元，但是控制器711可以执行所有的或其中一些功能来代替这样的分离单元。
CID在初始测距过程中被分配给MS。然而，如果必要的话，CID分配可以应用于其他的信令过程。尽管在本实施例中为MS分配了主管理CID和基本CID，但是可以以同样方式为该MS分配其他的CID。
如上所述，在多跳中继BWA系统中，业务BS向RS分配CID组，而RS管理所分配的CID组。当RS接收到来自MS的RNG-REQ消息，该RS就向该MS分配CID(之前从BS接收到的CID组中的一个)，而不用与业务BS通信。在初始测距过程中可以移去不必要的业务BS与RS之间的通信，从而提供了快速的初始测距，并节省了业务BS与该RS之间的无线资源。而且，即使RS不通知业务BS分配给MS的CID，业务BS也可以得到关于CID分配的信息，这是因为由MS所发送的消息中包括了分配给该MS的CID。
虽然已经参考其特定优选实施例显示并描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，可以在不背离所附权利要求限定的本发明的宗旨和范围内做出各种形式的改变及其细节。

Claims (26)

1、一种在通信系统中的中继站(RS)，该中继站包括：
数据库，用于管理由基站(BS)分配给该RS的连接标识符(CID)组；
控制器，用于在接收到来自移动站(MS)的控制消息时，访问该数据库以把CID组中的一个CID分配给该MS；以及
发送器，用于构建包括分配给该MS的CID的响应消息，并将该响应消息发送给该MS。
2、如权利要求1所述的中继站，其中发送器构建报告消息，以向BS通知所分配给MS的CID，并将该报告消息发送到BS。
3、如权利要求1所述的中继站，其中在RS和BS之间的初始接入过程或者在RS向BS注册之后的其他信令过程中，BS向RS分配CID组。
4、如权利要求1所述的中继站，其中CID组包括多个基本CID和多个主管理CID。
5、如权利要求1所述的中继站，其中CID组包括多个用于信今过程的CID。
6、如权利要求1所述的中继站，其中预定控制消息是测距请求(RNG-REQ)消息。
7、如权利要求1所述的中继站，其中发送器包括：
消息发生器，用于生成包括分配给MS的CID的响应消息；
编码器，用于对从消息发生器接收的响应消息进行编码和调制；
正交频分复用(OFDM)调制器，用于对从编码器接收的预定数据进行OFDM调制；以及
射频(RF)处理器，用于将OFDM调制的数据转换成RF信号并发送该RF信号。
8、一种用于管理CID的通信系统，该系统包括：
中继站(RS)；
基站(BS)，用于在该RS接入该BS时为该RS分配连接标识符(CID)组；以及
移动站(MS)，用于向该RS发送测距请求(RNG-REQ)消息，并接收来自该RS的测距响应(RNG-RSP)消息，
其中该RS管理由BS分配的CID组，当接收到来自该MS的RNG-REQ消息时，向该MS分配CID组中的至少一个CID，并向该MS发送RNG-RSP消息，该RNG-RSP消息包括分配给该MS的CID。
9、如权利要求8所述的通信系统，其中RS发送报告消息，以向BS通知分配给MS的CID。
10、如权利要求8所述的通信系统，其中在RS和BS之间的初始接入过程或者在RS向BS注册之后的其他信令过程中，BS向RS分配CID组。
11、如权利要求8所述的通信系统，其中CID组包括多个基本CID和多个主管理CID。
12、如权利要求8所述的通信系统，其中CID组包括多个用于信令过程的CID。
13、如权利要求8所述的通信系统，其中BS、RS和MS采用OFDM方案互相通信。
14、一种在多跳中继蜂窝通信系统中用于中继站(RS)的通信方法，该通信方法包括：
将由BS分配的连接标识符(CID)组记录到数据库中；
当接收到来自MS的控制消息时，访问该数据库以把CID组中的一个CID分配给该MS；以及
构建包括分配给该MS的CID的响应消息，以将该响应消息发送给该MS。
15、如权利要求14所述的通信方法，进一步包括构建报告消息，并将该报告消息发送到BS，以向BS通知分配给MS的CID。
16、如权利要求14所述的通信方法，其中在RS和BS之间的初始接入过程或者在RS向BS注册之后的其他信令过程中，BS向RS分配CID组。
17、如权利要求14所述的通信方法，其中CID组包括多个基本CID和多个主管理CID。
18、如权利要求14所述的通信方法，其中CID组包括多个用于信令过程的CID。
19、如权利要求14所述的通信方法，其中预定控制消息是测距请求(RNG-REQ)消息。
20、如权利要求14所述的通信方法，其中的构建步骤包括：
生成包括分配给MS的CID的响应消息；
对该响应消息进行编码和调制；
对该预定数据进行正交频分复用(OFDM)调制；以及
将OFDM调制的数据转换成RF信号并发送该RF信号。
21、一种在多跳中继蜂窝通信系统中管理连接标识符(CID)的方法，该方法包括：
操作基站(BS)，使其将CID组分配给接入该BS的中继站(RS)；
操作移动站(MS)，使其向该RS发送测距请求(RNG-REQ)消息；以及
操作该RS，使其管理由该BS分配的CID组，当接收到来自该MS的RNG-REQ消息时，分配给该MS CID组中的至少一个CID，并向该MS发送测距响应(RNG-RSP)消息，该RNG-RSP消息包括分配给该MS的CID。
22、如权利要求21所述的方法，其中进一步包括操作RS以向BS发送报告消息，从而向BS通知分配给MS的CID。
23、如权利要求21所述的方法，其中在RS和BS之间的初始接入过程或者在RS向BS注册之后的其他信今过程中，BS向RS分配CID组。
24、如权利要求21所述的方法，其中CID组包括多个基本CID和多个主管理CID。
25、如权利要求21所述的方法，其中CID组包括多个用于信令过程的CID。
26、如权利要求21所述的方法，其中BS、RS和MS采用OFDM方案互相通信。
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