DE112008002162T5 - Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation und Medium Access Control (MAC)-Overhead-Reduktion für mobile Worldwide Interoperability for microwave access (WiMAX) systeme - Google Patents

Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation und Medium Access Control (MAC)-Overhead-Reduktion für mobile Worldwide Interoperability for microwave access (WiMAX) systeme Download PDF

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Abstract

Apparat, der folgendes umfasst:
eine drahtlose Vorrichtung, um eine Mobilstation in eine Mehrfachbenutzergruppe zu kategorisieren, gemäß einem oder mehreren von einem angefragten Modulations- und Codierschema (MCS), einer berichteten Kanalkondition oder einer Planungsüberlegung, um ein Mehrfachbenutzer-Medium Access Protocol-Informationselement (MU-MAP_IE) der Mehrfachbenutzergruppe zuzuweisen und um eine Vielzahl von Benutzerdatennutzlasten unter Verwendung desselben MCS in eine Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur einzukapseln, die über eine Downlink-Transportverbindung an die Mobilstation gesendet werden soll.

Description

  • HINTERGRUND
  • Mobiles Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) ist eine drahtlose Breitbandtechnologie für ortsfeste und mobile Breitbandnetze zum Ermöglichen von Breitbanddatendiensten, die Daten, Streaming-Video und Sprache umfassen. Mobile WiMAX-Systeme können in Übereinstimmung mit Standards arbeiten, wie zum Beispiel dem Institute for Electronic and Electrical Engineers (IEEE) 802.16e-2005-Standard, ”Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems” (Februar, 2005) und dem sich entwickelnden IEEE 802.16 m-Standard, ”Advanced Air Interface”.
  • Die Medium Access Control(MAC)-Schicht des IEEE 802.16e-2005 wurde ursprünglich von dem Data Over Cable Service Interface Specification(DOCSIS)-Standard übernommen. Für IEEE 802.16e-2005 und mobiles WiMAX, weist jede MAC-Protokolldateneinheit (PDU) einen generischen MAC-Header auf, dem eine Nutzlast oder eine Dienstdateneinheit (SDU) und eine zyklische Redundanzprüfung (CRC) folgt. Der CRC weist 4 Octets auf und basiert auf IEEE 802.3 und wird auf der gesamten MAC-PDU, die den MAC-Header und die Nutzlast aufweist, berechnet.
  • Der generische MAC-Header (GMH) und der Bandbreitenanfrage(BW-REQ)-Header sind zwei Typen von MAC-Headern. Wie in IEEE 802.16e-2005 definiert, beträgt die Größe des GMH 6 Octets: Header-Typ (HT) (1 Bit), Verschlüsselungssteuerung (EC) (1 Bit), Nutzlasttyp (6 Bits), Reserviert (Rsv) (1 Bit), CRC-Indikator (CI) (1 Bit), Verschlüsselungsschlüsselsequenz (EKS) (2 Bits), Rsv (1 Bit), höchstwertige Bits der Nutzlastlänge (LEN MSB) (3 Bits), niedrigstwertige Bits der Nutzlastlänge (LEN LSB) (8 Bits), höchstwertige Bits eines Verbindungsidentifikators (CID MSB) (8 Bits), niedrigstwertige Bits des Verbindungsidentifikators (CID LSB) (8 Bits) und Header-Prüfsequenz (HCS) (8 Bits). Die Größe des BW- REQ-Headers beträgt ebenfalls 6 Octets: HT (1 Bit), EC (1 Bit), Bandbreitenanfragetyp (3 Bits), höchstwertige Bits der Bandbreitenanfrage (BR MSB) (11 Bits), niedrigstwertige Bits der Bandbreitenanfrage (BR LSB) (8 Bits), CID MSB (8 Bits), CID LSB (8 Bits) und (HCS) (8 Bits).
  • Die Größe von MAC-Headern stellt einen erheblichen Overhead für gewisse Anwendungen dar, wie zum Beispiel Internet-Telefonie (Voice over Internet Protocol, VoIP) und interaktives Spielen, die sowohl verzögerungsempfindlich sind als auch typischerweise häufige kleine Nutzlasten aufweisen. Abhängig von dem Typ des verwendeten Sprach-Codecs, wie zum Beispiel dem Adaptive Multi-Rate(AMR)-Codec, beträgt die Größe von VoIP Real-Time Transport Protocol(RTP)-Nutzlasten typischerweise weniger als 40 Octets (z. B. 20 Octets für ITU-T G.729). Deshalb kann ein VoIP-Paket, das in einer MAC-PDU eingekapselt ist, einen Overhead zwischen 25% bis 50% aufgrund der Größe des MAC-Headers und des nachlaufenden CRC haben. Des Weiteren werden bei VoIP und interaktiven Spieleanwendungen die meisten der Felder im konventionellen MAC-Header üblicherweise nicht in vollem Ausmaß verwendet.
  • Der IEEE 802.16e-2005-Standard wurde für Datenanwendungen und mit maximaler Flexibilität entworfen. Nichtsdestotrotz erfordern die steigende Nachfrage von Mobilfunkanbietern nach einer gesteigerten VoIP-Kapazität und das Aufkommen von neuen Anwendungen, wie zum Beispiel interaktives Spielen, MAC-Overhead-Reduktionsverfahren und effizientere Alternativen zu dem konventionellen MAC-Header.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 stellt ein WiMAX-System in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen dar.
  • 2 stellt eine Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation im Downlink in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen dar.
  • 3A stellt eine Ausführungsform einer Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur dar.
  • 3B stellt eine Ausführungsform einer Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur dar.
  • 4A bis 4C stellen eine Compressed Connection Identifier(CCID)-Wertauswahl in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen dar.
  • 5 stellt einen Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokationslogikfluss in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen dar.
  • 6 stellt einen Herstellungsartikel dar, der eine Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokationslogik in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen speichert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Verschiedene Ausführungsformen sind auf eine Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation gerichtet, die in der Lage ist, MAC-Header-Overhead und Planungsverzögerung für Anwendungen mit kleiner Nutzlast, wie zum Beispiel VoIP und interaktives Spielen, signifikant zu reduzieren und hierdurch die Kapazität von solchen Applikationen zu steigern. In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation in mobilen WiMAX-Systemen verwendet werden, die entworfen wurden, um in Übereinstimmung mit dem IEEE 802.16e-2005-Standard, dem sich entwickelnden IEEE 802.16m-Standard, sowie den Third Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP Long Term Evolution (LTE) und/oder 3GPP2 Ultra Mobile Broadband(UMB)-Standards zu arbeiten.
  • Es ist verständlich, dass, während beispielhafte Ausführungsformen im Kontext von mobilen WiMAX-Systemen und/oder bestimmten Standards für Zwecke der Darstellungen beschrieben sein können, diese hier beschriebenen Aspekte und Vorteile anwendbar sein können, um andere drahtlose Kommunikationssysteme und Standards in Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen zu verbessern. Beispielsweise können einige Ausführungsformen mit Vorrichtungen und/oder Netzen kompatibel sein, die in Übereinstimmung mit existierenden IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11e, 802.11g, 802.11h, 802.11i, 802.11.n, 802.16, 802.16d, 802.16e-Standards sowie zukünftigen Versionen, Ableitungen oder der Entwicklung der obigen Standards arbeiten.
  • 1 stellt eine Ausführungsform eines mobilen WiMAX-Systems 100 dar. In verschiedenen Ausführungsformen kann das mobile WiMAX-System 100 in Übereinstimmung mit dem IEEE 802.16e-2005-Standard, dem sich entwickelnden IEEE 802.16m-Standard, sowie 3GPP LTE und/oder 3GPP2 UMB-Standards oder deren Entwicklungen arbeiten. Die Ausführungsformen sind jedoch in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
  • Das mobile WiMAX-System 100 kann verschiedene Kommunikations- und/oder Modulationsverfahren unterstützen, wie zum Beispiel Frequenzmultiplex (Frequency Division Multiplexing, FDM), orthogonales FDM (OFDM), orthogonaler Frequenzvielfachzugriff (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA), skalierbares OFDMA (S-OFDMA), codiertes OFDM (COFDM), Zeitmultiplex (Time Division Multiplexing, TDM), Zeitvielfachzugriff (Time Division Multiple Access, TDMA), erweitertes TDMA (E-TDMA), Zeitduplex (Time Division Duplex, TDD), Frequenzduplex (Frequency Division Duplex, FDD), Quadraturphasenumtastung (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK), Versatz-QPSK (OQPSK), differentielles QPSK (DQPSK), Quadraturamplitudenmodulation (QAM), N-Zustand QAM (N-QAM), differentielles QAM (DQAM) und weitere.
  • Das mobile WiMAX-System 100 kann verschiedene Codierverfahren verwenden, wie zum Beispiel CRC, Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC), CRC, automatische Wiederholungsanfrage (Automatic Repeat Request, ARQ), hybrides ARQ (HARQ), Schnellkanal-Feedback, Faltungscode (CC), Faltungsturbocode (CTC), Blockturbocode, Low Density Parity Code Check (LDPC) und weitere.
  • Das mobile WiMAX-System 100 kann verschiedene Verschlüsselungsverfahren unterstützen, wie zum Beispiel Advanced Encryption Standard(AES)-Verschlüsselung, Advanced Access Content System(AACS)-Verschlüsselung, Data Encryption Standard(DES)-Verschlüsselung, Triple DES(3DES)-Verschlüsselung, Rivest, Shamir and Adleman(RSA)-Verschlüsselung, Elliptic Curve Cryptography(ECC)-Verschlüsselung und weitere.
  • Das mobile WiMAX-System 100 kann verschiedene Antennenverfahren verwenden, wie zum Beispiel Multiple Input Multiple Output (MIMO), Adaptives MIMO (A-MIMO), Single Input Multiple Output (SIMO), Multiple Input Single Output (MISO), Adaptive oder Advanced Antenna System (AAS) und/oder eine andere intelligente oder Mehrfachantennentechnologie.
  • Das mobile WiMAX-System 100 kann Sprach- und/oder Datenkommunikationsfunktionalität in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Typen von Systemen bereitstellen, wie zum Beispiel Codevielfachzugriff(Code Division Multiple Access, CDMA)-Systeme, Global System for Mobile Communication(GSM)-Systeme, North American Digital Cellular (NADC)-Systeme, OFDMA-Systeme, TDMA-Systeme, E-TDMA-Systeme, Narrowband Advanced Mobile Phone Service(NAMPS)-Systeme, 3G-Systeme, wie zum Beispiel Breitband-CDMA (WCDMA), CDMA-2000 und Universal Mobile Telephone System(UMTS)-Systeme, GSM mit GPRS-Systeme (GSM/GPRS), CDMA/1xRTT-Systeme, Enhanced Data Rates for Global Evolution(EDGE)-Systeme, EV-DO-Systeme, Evolution For Data and Voice(EV-DV)-Systeme, High Speed Downlink Packet Access(HSDPA)-Systeme, High Speed Uplink Packet Access(HSUPA)-Systeme, Multi-Carrier Modulation(MDM)-Systeme, Discrete Multi-Tone(DMT)-System, Bluetooth(RTM)-System, ZigBee(TM)-System und weitere.
  • Das mobile WiMAX-System 100 kann Informationen in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Protokollen kommunizieren, verwalten oder verarbeiten, wie zum Beispiel MAC-Protokoll, Bitübertragungsschicht(Physical Layer, PHY)-Protokoll, Physical Layer Convergence Protocol (PLCP), Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), File Transfer Protocol (FTP), Trivial FTP (TFTP), Simple Network Management Protocol (SNMP), Asynchronous Transfer Mode(ATM)-Protokoll, Frame Relay-Protokoll, Systems Network Architecture(SNA)-Protokoll, Transport Control Protocol (TCP), Internet Protocol (IP), TCP/IP, X.25, Hypertext Transfer Protocol (HTTP), User Datagram Protocol (UDP), Multipurpose Internet Mail Extensions(MIME)-Protokoll, Gateway Control Protocol, Media Gateway Control Protocol (MGCP), Simple Gateway Control Protocol (SGCP), Session Announcement Protocol (SAP), Session Description Protocol (SDP), Session Initiation Protocol (SIP), Remote Voice Protocol (RVP), RVP Control Protocol (RVPCP), Real Time Streaming Protocol (RTSP), Real-time Transport Protocol (RTP), Synchronized Multimedia Integration Language(SMIL)-Protokoll, Internet Streaming Media Alliance(ISMA)-Protokoll und weitere.
  • Das mobile WiMAX-System 100 kann in Übereinstimmung mit verschiedenen Dienstgüte(Quality of Service, QoS)-Ebenen und/oder -Parametern arbeiten. Beispiele von QoS-Ebenen können Unsolicited Grant Service (UGS), Real-Time Polling Service (rtPS), Extended rtPS (ErtPS), Non-Real-Time Polling Service (nrtPS) und Best Effort(BE)-Dienstfluss aufweisen. UGS kann eine maximale Ausdauerrate, eine maximale Latenztoleranz und eine Schwankungstoleranz für Anwendungen, wie zum Beispiel VoIP und interaktives Spielen, spezifizieren. rtPS kann eine minimale Reservierungsrate, eine maximale Ausdauerrate, eine maximale Latenztoleranz und eine Verkehrspriorität für Anwendungen, wie zum Beispiel Streaming-Audio und Video, spezifizieren. ErtPS kann eine minimale Reservierungsrate, eine maximale Ausdauerrate, eine maximale Latenztoleranz, eine Verkehrspriorität und eine Schwankungstoleranz für Anwendungen, wie zum Beispiel VoIP, umfassend Sprache mit Aktivitätserkennung, spezifizieren. nrtPS kann eine minimale Reservierungsrate, eine maximale Ausdauerrate und eine Verkehrspriorität für FTP-Anwendungen spezifizieren. Die BE-Dienstflüsse können eine maximale Ausdauerrate und eine Verkehrspriorität für Anwendungen, wie zum Bespiel E-Mail, Web-Browsing und Datenübertragung, spezifizieren.
  • Wie gezeigt, kann das mobile WiMAX-System 100 eine Basisstation (BS) 102 umfassen, die an eine Mehrfachbenutzergruppe 104 von Mobilstationen gekoppelt ist, die eine oder mehrere von Mobilstationen (MS) 106-1 bis MS 106-M aufweisen, wobei M jede positive ganze Zahl in Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen repräsentiert. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die maximale Anzahl von Mobilstationen für die Mehrfachbenutzergruppe 104 auf 8 gesetzt sein, entweder als Teil von Systemkonfigurationsinformationen oder einer Standardspezifikation, um einen ausreichenden Fehlerschutz für Mehrfachbenutzerpakete sicherzustellen. Es ist jedoch verständlich, dass abhängig von Verwendungs- und Netzbetriebskonditionen andere Werte für M und/oder die maximale Anzahl von Mobilstationen für eine bestimmte Implementierung verwendet werden können.
  • Die BS 102 und MS 106-1-M können jeweils als Hardware, Software oder als eine beliebige Kombination davon, wie für einen gegebenen Satz von Entwurfsparametern oder Leistungsfähigkeitsbedingungen gewünscht, implementiert sein. Die BS 102 kann eine drahtlose Vorrichtung oder ein System umfassen oder als solches implementiert sein, wie zum Beispiel eine WiMAX-Basisstation, eine Relay-Station (RS), eine mobile Multihop-Relay-BS (MMR-BS), ein Netz-Hub, ein Gateway, ein Router und so weiter. Jede der MS 106-1-M kann eine drahtlose Vorrichtung oder ein System umfassen oder als solches implementiert sein, wie zum Beispiel eine drahtlose Client-Vorrichtung, ein Benutzer-Terminal, ein Laptop-Computer, ein tragbarer Computer, ein Personalcomputer (PC), ein Notebook-PC, ein Handheld-Computer, ein Server-Computer, ein Personal Digital Assistant (PDA), ein Mobiltelefon, eine Kombination eines Mobiltelefons/PDA, ein VoIP-Telefon, ein Smartphone, ein Pager, eine Messaging-Vorrichtung, ein Media Player, ein digitaler Musikspieler, eine Spielevorrichtung, eine Set-top Box (STB), ein Haushaltsgerät, eine Verbraucherraumausrüstung (Customer Premises Equipment, CPE), ein drahtloser Access-Point (AP), ein Modem, eine Global Positioning System(GPS)-Vorrichtung, eine Location Based Services(LBS)-Vorrichtung, ein Navigationsystem und weitere.
  • Im allgemeinen kann eine drahtlose Vorrichtung eine oder mehrere drahtlose Schnittstellen und/oder Komponenten für drahtlose Kommunikation umfassen, wie zum Beispiel einen oder mehrere Sender, Empfänger, Transceivers, Chipsätze, Verstärker, Filter, Steuerlogik, Netzschnittstellenkarten (NICs), Antennen und so weiter. Beispiele eines Transceivers können einen MIMO-Transceiver, einen SIMO-Transceiver, einen MISO-Transceiver, einen Multi Receiver Chain(MRC)-Transceiver und so weiter aufweisen. Beispiele einer Antenne können eine interne Antenne, eine externe Antenne, eine Monopolantenne, eine mäandrierte Monopolantenne, eine Dipolantenne, eine Ausgleichsantenne, eine gedruckte Wendelantenne, eine Chip-Antenne, eine keramische Antenne, eine Planar Inverted-F Antenne (PIFA), eine Wendelantenne, eine endgespeiste Antenne, eine omnidirektionale Antenne, eine zirkulärpolarisierte Antenne, eine Mikrostreifenantenne, eine Vielfältigkeitsantenne, eine duale Antenne, eine Antennenanordnung und weitere aufweisen.
  • Obwohl 1 eine beschränkte Anzahl von Vorrichtungen als Beispiel zeigen kann, ist es verständlich, dass das mobile WiMAX-System 100 zusätzliche Vorrichtungen oder Knoten in einer gegebenen Implementierung aufweisen kann. Das WiMAX-System 100 kann zum Beispiel mehrere Mehrfachbenutzergruppen, mehrere Basisstationen und weitere Mobilstationen aufweisen. Zusätzlich kann eine Basisstation einen Teil eines Access Service Network (ASN) bilden und an ein Access Service Network Gateway (ASN-GW) gekoppelt sein. Das ASN-GW kann die Basisstation an ein Connectivity Service Network (CSN) koppeln, das Content-Dienste, Unterstützungssysteme, Router, Server (z. B. Anwendungsserver, AAA-Server, DNS/DHCP-Server), Benutzerdatenbanken, Gateway-Vorrichtungen und weitere Komponenten umfasst. Das CSN kann auf weitere CSNs, Application Service Provider(ASP)-Netze und/oder das Internet zugreifen. In einigen Ausführungsformen kann eine Mobilstation einen Teil eines Netzes bilden oder mit diesem verbunden sein, wie zum Beispiel ein Local Area Network (LAN), ein Wireless LAN (WLAN), ein Wireless Fidelity(WiFi)-Netz, ein Metropolitan Area Network (MAN), ein Wireless MAN (WMAN), ein Wide Area Network (WAN), ein Wireless WAN (WWAN), ein Personal Area Network (PAN), ein Wireless PAN (WPAN) und so weiter.
  • Das mobile WiMAX-System 100 kann verwendet werden, um einen oder mehrere Typen von Informationen zu kommunizieren, wie zum Beispiel Medieninformationen und Steuerungsinformationen. Medieninformationen können sich allgemein auf beliebige Daten beziehen, die einen Inhalt repräsentieren, der für einen Benutzer bestimmt ist, wie zum Beispiel Bildinformationen, Videoinformationen, graphische Informationen, Audioinformationen, Sprachinformationen, Textinformationen, numerische Informationen, alphanumerische Symbole, Zeichensymbole und so weiter. Steuerungsinformationen können sich allgemein auf beliebige Daten beziehen, die Befehle, Anweisungen oder Steuerungswörter repräsentieren, die für ein automatisiertes System bestimmt sind. Steuerinformationen können zum Beispiel verwendet werden, um Medieninformationen durch ein System zu leiten oder einen Knoten anzuweisen, die Medieninformationen in einer gewissen Weise zu verarbeiten.
  • Die Medien- und Steuerinformationen können von und zu einer Anzahl von unterschiedlichen Vorrichtungen oder Netzen kommuniziert werden. In verschiedenen Implementierungen können die Medieninformationen und Steuerinformationen in eine Folge von Paketen segmentiert sein. Jedes Paket kann zum Beispiel einen diskreten Datensatz mit einer feststehenden oder sich verändernden Größe umfassen, der durch Bits, Bytes, Octets und so weiter repräsentiert wird. Es ist verständlich, dass Aspekte der beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Typen von Kommunikationsinhalt oder -format anwendbar sind, wie zum Beispiel Frames, Fragmente, Zellen, Fenster, Einheiten und weitere.
  • In verschiedenen Ausführungsformen können Medien- und Steuerinformationen über einen drahtlosen Kommunikationskanal kommuniziert werden. Beispiele eines drahtlosen Kommunikationskanals können, ohne Beschränkung, einen Funkkanal, einen Infrarotkanal, einen Radio-Frequenz(RF)-Kanal, einen Abschnitt des RF-Spektrums und/oder einen oder mehrere lizenzierte oder lizenzfreie Frequenzbänder aufweisen. Der drahtlose Kommunikationskanal kann angeordnet sein, um eine oder mehrere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu unterstützen. Mehrere Verbindungen können sich Ressourcen (Bandbreite, Zeit, Frequenz, Code und Raum) des physikalischen drahtlosen Kommunikationskanals teilen.
  • Um eine oder mehrere Verbindungen zum Kommunizieren von Informationen innerhalb des mobilen WiMAX-Systems 100 aufzubauen, können verschiedene Operationen erforderlich sein, wie zum Beispiel eine Downlink(DL)-Synchronisation, eine Ortung, eine Fähigkeitsverhandlung, eine Authentifizierung, eine Registrierung und eine IP- Konnektivitätsoperation, um einen Netzzugriff zu ermöglichen. Für Klarheitszwecke und zur Vereinfachung des Verständnisses können sich verschiedene Ausfürungsformen auf eine bestimmte Mehrfachbenutzergruppe 104 und/oder eine bestimmte Mobilstation, wie zum Beispiel MS 106-1 beziehen. Es ist jedoch verständlich, dass die beschriebenen Ausführungsformen auf jede Mobilstation der Mehrfachbenutzergruppe 104, andere Mehrfachbenutzergruppen, sowie weitere Mobilstationen anwendbar sind.
  • Die BS 102 kann an (einen) Dienstsektor(en) Leitungsbeschreibungsnachrichten senden, wie zum Beispiel eine Downlink-Kanal-Deskriptor(DCD)-Nachricht, um Eigenschaften des DL-Kanals anzuzeigen, und eine Uplink-Kanal-Deskriptor(UCD)-Nachricht, um Eigenschaften des UL-Kanals anzuzeigen. Die UCD- und DCD-Nachrichten können Burst-Profilinformationen, Modulationsinformationen, Fehlerkorrekturinformationen, eine Präambellänge und so weiter enthalten. Die MS 106-1 kann nach DCD- und UCD-Nachrichten von der BD 102 abtasten und diese erkennen, um die DL- und UL-Parameter zu erhalten und mit dem DL zu synchronisieren.
  • Die MS 106-1 kann eine Uplink-Media Access Protocol-MAP(UL-MAP)-Nachricht und eine Downlink-MAP(DL-MAP)-Nachricht von der BS 102 empfangen. Die UL-MAP und DL-MAP können eine Verwendung des UL bzw. DL anzeigen und Steuerinformationen, wie zum Beispiel Burst-Startzeiten und eine Subkanalallokation, definieren. Die UL-MAP-Nachricht kann ein Informationselement (IE) enthalten, das Zeit-Slots anzeigt, in denen die MS 106-1 während des UL-Subframes senden kann. Die BS 102 kann Planungsverfahren verwenden, wie zum Beispiel Uplink Bandwidth Allocation Scheduling, um UL-MAP, IE und die Zeit-Slots zu bestimmen.
  • Die MS 106-1 kann eine Reichweitenanfragenachricht an die BS 102 versenden. Die MS 106-1 kann die Reichweitenanfragenachricht mit minimaler Sendeleistung senden. Falls die BS 102 nicht antwortet, kann die MS 106-1 zusätzliche Reichweitenanfragenachrichten mit höherer Sendeleistung versenden, bis eine Reichweitenantwort von der BS 102 empfangen wird. Die Reichweitenantwortnachricht von der BS 102 kann einen Erfolg oder eine erforderliche Zeit, Frequenz und/oder Leistungskorrekturen anzeigen. Falls Korrekturen erforderlich sind, kann die MS 106-1 die erforderlichen Korrekturen durchführen und eine andere Reichweitenanfrage senden.
  • Nach einer erfolgreichen Ortung kann die MS 106-1 Fähigkeiten an die BS 102 für Verhandlungszwecke berichten. Die BS 102 kann die MS 106-1 basierend auf solchen Fähigkeiten akzeptieren oder ihr den Zugriff verweigern. Die MS 106-1 kann an die BS 102 ein angefragtes Modulations- und Codierschema (MCS) in dem DL versenden. Das MCS kann Adaptive Modulation and Coding (AMC) mit einer variablen Codierrate und Wiederholungsrate unterstützen. Das MCS kann Informationen aufweisen, wie zum Beispiel eine Basisbandmodulation (z. B. QPSK, 16QAM, 64QAM), einen Typ von FEC (z. B. CC, CTC), eine Codierrate (z. B. 1/2, 2/3, 3/4, 5/6), eine Wiederholungsrate (z. B. x2, x4, x6), ein Duplexverfahren (z. B. TDD, FDD) und so weiter. Die MS 106-1 kann an die BS 102 einen Channel Quality Indicator(CQI)-Bericht versenden, der die Kanalkonditionen anzeigt, wie zum Beispiel ein Physical Carrier to Interface and Noise Ratio (CINR), ein effektives CINR, einen MIMO-Modus, einen ausgewählten Subkanal und so weiter.
  • Nach einer erfolgreichen Fähigkeitsverhandlung kann die BS 102 die MS 106-1 authentifizieren und erforderliche Informationen (z. B. Zertifikate, Algorithmen, Protokolle) bereitstellen, um zu ermöglichen, dass die MS 106-1 Verschlüsselung/Entschlüsselung unterstützt. Die MS 106-1 und die BS 102 können Registrierungsanfrage- und -antwortnachrichten austauschen. Die Registrierung kann den Austausch von verschiedenen Parametern einbeziehen, zum Beispiel IP-Versionsunterstützung, verwaltete/nicht-verwaltete Unterstützung, ARQ-Unterstützung, Klassifizierungsunterstützung, CRC-Unterstützung, Flusssteuerung und weitere. Die MS 106-1 kann eine IP-Adresse und weitere Parameter erhalten, um eine IP-Konnektivität aufzubauen und Betriebsparameter zu downloaden.
  • In verschiedenen Ausführungsformen können Benutzer oder Mobilstationen in dem/den Dienstsektor(en) der BS 102 in unterschiedliche Mehrfachbenutzergruppen gemäß berichteten Kanalkonditionen (z. B. CQI-Berichte), angefragten MCS in dem DL und/oder weiteren Planungsüberlegungen in Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen gruppiert sein. In einigen Fällen kann jede Mehrfachbenutzergruppe ein unterschiedliches MCS haben. In weiteren Fällen kann mehreren Mehrfachbenutzergruppen dasselbe MCS zugeordnet sein. Wie in 1 gezeigt, kann zum Beispiel die BS 102 die Mobilstationen MS 106-1-M in eine bestimmte Mehrfachbenutzergruppe kategorisieren, wie zum Beispiel die Mehrfachbenutzergruppe 104 (z. B. Mehrfachbenutzergruppek). In diesem Beispiel kann jede der MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 (z. B. Mehrfachbenutzergruppek) ähnliche Kanalkonditionen haben und/oder dasselbe MCS (z. B. MCSk) angefragt haben.
  • Die Anzahl von Benutzern oder Mobilstationen in jeder Mehrfachbenutzergruppe kann zwischen Null und einem Maximalwert max(NBenutzer) variieren. Der Maximalwert max(NBenutzer) kann feststehend und entweder als Teil von Systemkonfigurationsinformationen oder einer Standardspezifikation spezifiziert sein. Der Maximalwert max(NBenutzer) kann gemäß gewissen vorherbestimmten Kriterien gesetzt sein, die sich auf Verwendungs- und Betriebskonditionen des Netzes beziehen. Falls eine Frame-Prüfsequenz verwendet wird, kann die Frame-Fehlerrate über eine ausreichende Fehlererkennungsfähigkeit steigen, wenn die Anzahl von Benutzern eine bestimmte Grenze überschreitet (aufgrund von steigender Größe des Mehrfachbenutzerpakets). In verschiedenen Ausführungsformen kann der Maximalwert max(NBenutzer) auf 8 gesetzt sein, um einen ausreichenden Fehlerschutz sicherzustellen. Es ist jedoch verständlich, dass abhängig von den Verwendungs- und Betriebskonditionen des Netzes andere Werte verwendet werden können.
  • Die von der BS 102 implementierte Gruppierungsoperation kann dynamisch und adaptiv auf Benutzerkanalkonditionen und/oder weitere Planungs- oder QoS-Anforderungen sein. Entsprechend kann sich jede Mehrfachbenutzergruppe und/oder die Anzahl von Benutzern innerhalb jeder Mehrfachbenutzergruppe im Laufe der Zeit ändern. Dies ist flexibel und erlaubt eine Leistungsanpassung, da unterschiedliche MCSs einem bestimmten Benutzer abhängig von Kanalkonditionen von einem Frame zum Nächsten zugewiesen werden können. Ein bestimmter Benutzer (z. B. Benutzeri) kann zum Beispiel zu einer Zeit to zu einer Mehrfachbenutzergruppe (z. B. Mehrfachbenutzergruppek, die dem MCSk zugeordnet ist) gehören und kann aufgrund von sich ändernden Kanalkonditionen zu einer Zeit t1 (z. B. der nächste Frame) zu einer anderen Mehrfachbenutzergruppe (z. B. Mehrfachbenutzergruppem, die der MCSm zugeordnet ist) gehören. Entsprechend beschränkt die Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation nicht die Verbindungsanpassung oder Datenratenanpassung in dem DL, da die Benutzer basierend auf deren Kanalqualitätsberichten, der angefragten Datenrate oder weiteren Verbindungsebenen- oder Systemebenenparametern adaptiv gruppiert werden. Deshalb können die Mehrfachbenutzerplanung und Ressourcenallokation auf die sich ändernden Funkkanalkonditionen der Benutzer in dem Dienstsektor angepasst werden.
  • Die Mehrfachbenutzergruppen können allgemein oft von der BS 102 aktualisiert werden. Um die Auswirkungen auf die Planungskomplexität der BS 102 zu minimieren, sollte die Aktualisierungszeitdauer beschränkt sein (z. B. auf das Sendezeitintervall oder die Funk- Frame-Intervalle). Es ist jedoch verständlich, dass sich die Aktualisierungszeitdauer abhängig von Implementierungsüberlegungen ändern kann.
  • Die BS 102 kann jeder Mehrfachbenutzergruppe ein Mehrfachbenutzer-Medium Access Protocol-Informationselement (MU-MAP_IE) zuweisen. In verschiedenen Ausführungsformen kann jedes Mehrfachbenutzer-MU-MAP_IE einem bestimmten MCS entsprechen, das Informationen aufweist, wie zum Beispiel eine Basisbandmodulation, einen Typ von FEC, eine Codierrate, eine Wiederholungsrate und so weiter. Die BS 102 kann zum Beispiel der Mehrfachbenutzergruppe 104 (z. B. Mehrfachbenutzergruppek, die dem MCSk zugeordnet ist) ein MU-MAP_IEk zuweisen.
  • In verschiedenen Implementierungen kann eine Vielzahl von MU-MAP_IEs für eine Zuordnung an Mehrfachbenutzergruppen reserviert sein. Die Kardinalität der Menge von MU-MAP_IEs kann gleich oder größer als die Anzahl von verfügbaren MCS-Ebenen sein, die von der BS 102 in dem DL verwendet werden, beschrieben als Teil von Systemkonfigurationsinformationen. Die Struktur des MU-MAP_IE kann ähnlich zu dem existierenden MAP_IE sein; jedoch ist die Verwendung eine andere. Abhängig von den Betriebskonditionen können einige der MU-MAP_IEs wiederverwendet werden.
  • Um QoS zu unterstützen und vor jeder Datenübertragung können die MAC-Schichten der BS 102 und der MS 106-1 einen oder mehrere Typen von Verbindungen aufbauen. In verschiedenen Ausführungsformen können die MAC-Schichten der BS 102 und der MS 106-1 einige funktionale MAC-Schicht-Komponenten oder -Module umfassen. Wie in 1 gezeigt, kann zum Beispiel die MAC-Schicht der BS 102 eine MAC-Convergence Sublayer(CS)-Komponente 108 und eine MAC-Common Part Sublayer(CPS)-Komponente 110 umfassen. Die MAC-Schicht der MS 106-1 kann eine MAC-CS-Komponente 112-1 und eine MAC-CPS-Komponente 114-1 umfassen und die MAC-Schicht der MS 106-M kann eine MAC-CS-Komponente 112-M und eine MAC-CPS-Komponente 114-M umfassen. Die MAC-CS-Komponenten 108, 112-1-M können zum Durchführen von Operationen eingerichtet sein, wie zum Beispiel Paketklassifizierung für ausgehende Pakete und Paketwiederherstellung von eingehenden Paketen, sowie weitere Operationen in Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen. Die MAC-CPS-Komponenten 110, 114-1-M können zum Durchführen von Operationen eingerichtet sein, wie zum Beispiel Paketplanung von ausge henden Paketen und Paketverarbeitung von eingehenden Paketen, sowie weitere Operationen in Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen.
  • Es sollte verständlich sein, dass die beschriebenen MAC-Schicht-Komponenten durch einen oder mehrere Chips oder integrierte Schaltkreise (ICs) implementiert sein können und zum Beispiel Hardware und/oder Software umfassen können, wie zum Beispiel Logik (z. B. Anweisungen, Daten, Code usw.), die von einer Logikvorrichtung (z. B. ein Prozessor, ein Kern, ein Controller, ein Computer usw.) ausgeführt werden soll. Ausführbare Logik kann intern oder extern zu einer Logikvorrichtung auf einem oder mehreren Typen von computerlesbaren Speichermedien gespeichert sein, wie zum Beispiel flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, entfernbarer oder nicht-entfernbarer Speicher, löschbarer oder nicht-löschbarer Speicher, beschreibbarer oder nicht-beschreibbarer Speicher usw. Es sollte ebenfalls verständlich sein, dass die beschriebenen Ausführungsformen beispielhafte Implementierungen darstellen und dass die funktionalen Komponenten und/oder Module in verschiedenen anderen Weisen implementiert sein können, die mit den beschriebenen Ausführungsformen konsistent sind. Desweiteren können die von solchen Komponenten oder Modulen durchgeführten Operationen für eine gegebene Implementierung kombiniert und/oder getrennt sein und können von einer größeren Anzahl oder geringeren Anzahl von Komponenten oder Modulen durchgeführt werden.
  • Die Verbindungen, die von den MAC-Schichten der BS 102 und der MS 106-1-M bereitgestellt werden, können verschiedene Übertragungstypen unterstützen, wie zum Beispiel Unicast-Übertragung zwischen einem Versender und einem spezifizieren Empfänger (z. B. Punkt-zu-Punkt), Multicast-Übertragung zwischen einem Versender und mehreren spezifizierten Empfängern (z. B. Punkt-zu-Mehrfachpunkt), Broadcast-Übertragung zwischen einem Versender und allen Empfängern innerhalb eines Abdeckungsbereichs und weitere. Der Typ von Verbindung kann entsprechend dem Typ von zu übertragenden Daten und/oder einer Richtung des Datenverkehrsflusses definiert sein.
  • Wenn Daten an der MAC-Schicht zum Senden empfangen werden, werden ausgehende Pakete einem Dienstfluss zugeordnet. Der Dienstfluss kann einem bestimmten QoS und verschiedenen Parametern zugeordnet sein, wie zum Beispiel eine Bandbreite, eine Latenz, eine Schwankung und weitere QoS-Parameter. Für einen bestimmten Dienstfluss werden zwischen der BS 102 und den MS 106-1-M eine oder mehrere Verbindungen zum Kommunizie ren von Paketen aufgebaut. Wie in 1 gezeigt, kann zum Beispiel der Dienstfluss 116 einen unidirektionalen Fluss von Paketen umfassen, die von der BS 302 zu den MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 gesendet werden sollen.
  • Um eine Verbindung zu erzeugen, können die BS 102 und die MS 106-1-M verschiedene Nachrichten, wie zum Beispiel DSA-Nachrichten, austauschen. Für einige Dienstflüsse, wie zum Beispiel vor-freigeschaltete Dienstflüsse, kann die Verbindungserzeugung von der BS 102 initiiert werden. In solchen Fällen kann die BS 102 eine DSA-REQ-Nachricht an die MS 106-1-M versenden. Jede der MS 106-1-M kann die Erzeugung der Verbindung durch Versenden einer DSA-RSP-Nachricht an die BS 302 bestätigen. Für weitere Dienstflüsse, wie zum Beispiel nicht-vor-freigeschaltete Dienstflüsse, kann die Verbindungserzeugung von den MS 106-1-M initiiert werden. In solchen Fällen kann jede der MS 106-1-M eine DSA-REQ-Nachricht versenden und die BS 102 kann mit einer DSA-RSP-Nachricht antworten, um die Erzeugung der Verbindung zu bestätigen.
  • Wenn aufgebaut, kann jede Verbindung eine unidirektionale logische Leitung sowohl in der Downlink (DL) als auch in der Uplink(UL)-Richtung umfassen. In verschiedenen Ausführungsformen können die DL- und UL-Kanäle zum Beispiel Transportverbindungen für das Senden von Benutzerdatenverkehrsflüssen und Verwaltungsverbindungen für das Senden von MAC-Steuerungs- und/oder Signalisierungsdaten umfassen. Allgemein wird eine Verbindung errichtet, wenn eine Daten/VoIP-Sitzung zwischen den MS 106-1-M und der BS 102 beginnt und wird nach Abschluss der Datensitzung abgebaut.
  • Wie in 1 gezeigt, kann zum Beispiel ein DL-Kanal 118 zwischen der BS 102 und den MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 aufgebaut sein. Der DL-Kanal 118 kann zum Beispiel einen gemeinsamen DL-Kanal umfassen, der unidirektionale Punkt-zu-Mehrfachpunkt- oder Punkt-zu-Punkt-Transportverbindungen zwischen der BS 102 und den MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 unterstützt. Es sollte verständlich sein, dass der DL-Kanal 118 zu Darstellungszwecken und nicht als Beschränkung gezeigt ist, und dass eine größere oder kleinere Anzahl von DL-Kanälen und/oder Verbindungen für eine gegebene Implementierung aufgebaut werden kann.
  • In verschiedenen Ausführungen können die zwischen der BS 102 und den MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 aufgebauten Transportverbindungen durch einen m Bit kompakten Verbindungsidentifikator(Compact Connection Identifier, CCID)-Wert identifiziert werden. Jeder m-Bit-CCID-Wert kann als eine temporäre eindeutige Adresse für Daten und/oder MAC-Verwaltungsübertragungen über eine Luftschnittstelle dienen. Wie in 1 gezeigt, kann zum Beispiel die Transportverbindung zwischen der BS 102 und der MS 106-1 durch CCID-1 identifiziert werden und die Transportverbindung zwischen der BS 102 und der MS 106-M kann durch CCID-x identifiziert werden, wobei x einen beliebigen positiven ganzzahligen Wert in Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen repräsentieren kann. In verschiedenen Implementierungen kann die BS 102 an die Transportverbindungen CCID-Werte zuweisen, wenn Benutzer gruppiert werden.
  • Jeder m-Bit-CCID-Wert kann eine geringere Anzahl von Bits (z. B. m << 16 Bits) als ein konventioneller CID für einen GMH oder einen BW-REQ-Header haben. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der m-Bit-CCID-Wert 4 Bits (z. B. m = 4) umfassen. Es ist jedoch verständlich, dass andere Werte von m verwendet werden können, um die Größe des MAC-Header-Overheads zu reduzieren, vorausgesetzt, dass der CCID-Wert eine geringere Anzahl von Bits im Vergleich zu einem vollen 16-Bit-CID für einen GMH oder einen BW-REQ-Header (z. B. m << 16) aufweist. Es wird angemerkt, dass der m-Bit-CCID-Wert ausschließlich in der DL-Richtung verwendet werden kann. In einigen Ausführungsformen können die CCID-Werte ausschließlich verwendet werden, um Transportverbindungs-CIDs zu ersetzen. In weiteren Ausführungsformen können die CCID-Werte verwendet werden, um sowohl die Transportverbindungs-CIDs als auch die Verwaltungsverbindungs(z. B. einfache primäre und sekundäre)-CIDs zu ersetzen.
  • Datenpakete, die über den DL-Kanal 118 von der BS 102 zu den MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 transportiert werden sollen, können VoIP-Daten, interaktive Spieledaten oder Typen von Anwendungsdaten mit häufigen kleinen Nutzlasten umfassen. Wenn sie an der MAC-Schicht der BS 102 empfangen werden, können die Datenpakete einem Dienstfluss 116 zugeordnet, von der MAC-CS-Komponente 108 klassifiziert, innerhalb einer Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 eingekapselt und zum Senden über den DL-Kanal 118 eingereiht werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Mehrfachbenutzerdatenstruktur 120 ausschließlich in der DL-Richtung von der BS 102 aus verwendet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 eine Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122, eine Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 und ein Mehrfachbenutzer-Frame-Prüfsequenz(MFCS)-Feld 126 (bezeichnet als Typ I-Struktur) umfassen, wie es in den 1–3A gezeigt ist. In weiteren Ausführungsformen kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 eine Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122, ein Mehrfachbenutzer-Header-Prüfsequenz(MHCS)-Feld 123 und ein Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 (bezeichnet als Typ II-Struktur) umfassen, wie es in 3B gezeigt ist.
  • Die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122 kann jeden der m-Bit-CCID-Werte aufweisen, die den MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 zugeordnet sind. Jede der MS 106-1-M kann eine DL-MAP empfangen und ein MU-MAP_IE erkennen, das die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 adressiert. Beim Erkennen des MU-MAP_IE kann eine oder mehrere der MS 106-1-M bestimmen, dass die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 ein Downlink-Benutzerdatenpaket enthält, das empfangen werden soll. Sobald ein CCID-Wert und die Paketlänge, die einem bestimmten Benutzer entsprechen, erkannt wurden, kann die Stelle der Datennutzlast, die diesem bestimmten Benutzer entspricht, berechnet werden und die Daten können extrahiert werden. In verschiedenen Implementierungen sind die Felder, die die m-Bit-CCID-Werte aufweisen, typischerweise nicht verschlüsselt und die Länge von jedem Benutzerdatenpaket ist bekannt, so dass die Benutzer die Stelle der entsprechenden Datenpakete leicht berechnen können.
  • Das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 kann eingerichtet sein, eine Vielzahl von Benutzerdatenpaketen aufzunehmen, die von einer Vielzahl der MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 empfangen werden sollen. In verschiedenen Ausführungsformen können alle in dem Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 aufgenommenen Benutzerdatenpakete dasselbe MCS verwenden. Es wird jedoch empfohlen, dass ein robusteres MCS für die Mehrfachbenutzer-Header-Struktur 122 verwendet wird, um die Zuverlässigkeit weiter zu verbessern. Konsequenterweise können das für die Mehrfachbenutzer-Header-Struktur 122 verwendete MCS und das für das Mehrfachbenutzernutzlastfeld 124 verwendete unterschiedlich sein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 Datennutzlasten umfassen, die einer oder mehreren Kleinpaket-Anwendungen zugeordnet sind, wie zum Beispiel VoIP und interaktives Spielen. Die Anzahl von Benutzerdatenpaketen pro Mehrfachbenutzerpaket kann auf eine maximale Anzahl beschränkt sein, die entweder während der Systemkonfiguration oder als Teil der Standardspezifikation spezifiziert und signalisiert wird. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die maximale Anzahl der Benutzerdatenpakete auf 8 gesetzt sein, um eine akzeptable Fehlerwahrscheinlichkeit (Pe) für das Mehrfachbenutzerpaket sicherzustellen. Es ist verständlich, dass Pe für größere Mehrfachbenutzerpakete höher ist.
  • In Typ I-Mehrfachbenutzerpaketen (3A) kann das Mehrfachbenutzer-Frame-Prüfsequenz(MFCS)-Feld 126 eingerichtet sein, einen CRC-Wert aufzunehmen, entsprechend der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120, aufweisend den Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122 und das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein einzelner CRC-Wert für alle Benutzerdatenpakete, die in dem Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 aufgenommen sind, berechnet werden. In solchen Ausführungsformen können sich die individuellen Benutzerdatenpakete, die in dem Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 aufgenommen sind, den CRC-Overhead teilen.
  • Bei Typ II-Mehrfachbenutzerpaketen (3B) kann das Mehrfachbenutzer-Header-Prüfsequenz(MHCS)-Feld 123 eingerichtet sein, einen CRC-Wert aufzunehmen, entsprechend der Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122. In solchen Ausführungsformen können sich die individuellen Benutzerdatenpakete, die in dem Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 aufgenommen sind, den CRC-Overhead teilen.
  • In verschiedenen Implementierungen kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 als ein OFDMA-Frame implementiert sein, das von der BS 102 zu den MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 über eine mobile WiMAX-Luftschnittstelle gesendet wird. Die mobile WiMAX-Luftschnittstelle kann OFDMA-Verfahren unterstützen, aufweisend Multiplexing-Operationen zum Unterteilen von Bandbreite in mehrere Frequenzsubträger. Die OFDMA-Verfahren können durch Codieren und Interleaving von Informationen auf die Subträger vor dem Senden die Mehrfachpfadleistungsfähigkeit verbessern. Wenn sie durch ein OFDM-Frame implementiert ist, kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 in ein DL-Subframe des OFDMA-Frames aufgenommen werden. Ein OFDM-Frame für eine TDD(Time Division Duplex)-Operation kann DL- und UP-Subframes umfassen und die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 kann in einem DL-Burst innerhalb des DL-Subframes aufgenommen sein. Es ist verständlich, dass die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 keine erhebliche Komplexität für die WiMAX-Luftschnittstelle, aufweisend Basisstation- und Mobilstationimplementierung, darstellt.
  • Zusätzlich zu der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 kann ein OFDM-Frame verschiedene Steuerinformationen umfassen, wie zum Beispiel eine Präambel, die zur Synchronisation verwendet wird, einen Frame Control Header (FCH), der für Frame-Konfigurationsinformationen (z. B. Burst-Profil, Burst-Länge) verwendet wird, ein Uplink-Media Access Protocol-MAP (UL-MAP), um eine UL-Verwendung anzuzeigen, einen Downlink-MAP (DL-MAP), um eine DL-Verwendung anzuzeigen, einen UL-Ortungssubkanal, der für Einstellungen (z. B. Zeit, Frequenz, Leistung) und Bandbreitenanfragen verwendet wird, einen UL-Channel Quality Indicator Channel (CQICH) zum Berichten von Kanalzustandsinformationen und einen UL-Acknowledge(ACK)-Kanal für eine Automatic Repeat Request (ARQ) oder hybrides ARQ (H-ARQ) Acknowledgement/Negative Acknowledgement(ACK/NACK)-Signalisierung.
  • Die mobile WiMAX-Luftschnittstelle kann ARQ oder H-ARQ-Neuübertragungssoperationen unterstützen. Der Empfang der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 durch jede der MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 kann sich zum Beispiel andern. Namentlich muss, während ein Benutzer (z. B. die MS-106-1) die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 korrekt empfangen, den CRC in dem MHCS-Feld 123 oder dem MFCS-Feld 126 überprüfen und seine eigenen Datenpakete, die in dem Mehrfachbenutzernutzlastfeld 124 aufgenommen sind, korrekt decodieren kann, ein anderer Benutzer (z. B. die MS 106-M) in derselben Mehrfachbenutzergruppe (z. B. Mehrfachbenutzergruppe 104) nicht in der Lage sein, seine Datenpakete korrekt zu empfangen und könnte deshalb eine Neuübertragung erfordern. In einem solchen Fall sollte der Benutzer (z. B. die MS 106-M), der die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122 nicht korrekt detektiert, nicht eine NACK-Nachricht an die BS 102 versenden. Wenn ARQ- oder H-ARQ-Neuübertragungen erlaubt sind, können die falsch empfangenen Daten innerhalb eines anderen Mehrfachbenutzerdatenpakets unter Verwendung desselben oder eines unterschiedlichen MCS oder innerhalb eines Einzelbenutzerdatenpakets neu übertragen werden.
  • Das Erkennen und Decodieren von zum Beispiel einem Typ II-Mehrfachbenutzerpaket kann wie folgt durchgeführt werden. Es ist verständlich, dass das Erkennen und das Decodie ren eines Typ I-Mehrfachbenutzerpakets in einer ähnlichen Weise mit der Ausnahme des Benutzens von MFCS statt MHCS durchgeführt werden kann.
  • Der CRC wird basierend auf dem Mehrfachbenutzer-MAC-Header berechnet und mit dem MHCS verglichen. Falls die MHCS-Prüfung erfolgreich ist, muss der Benutzer prüfen, ob die CCID mit seinen eigenen vorher zugewiesenen Verbindungs-IDs übereinstimmt. Falls der MHCS scheitert, sollte kein NACK gesendet werden. Es wird angemerkt, dass die Basisstation ACK/NACK-Uplink-Übertragungen nur für diejenigen Benutzer mit einem Downlink-Verkehr in dem Mehrfachbenutzerpaket einplant.
  • Falls die CCID des Benutzers erkannt wird, wird die Benutzernutzlast extrahiert und auf Fehler überprüft. Falls kein Fehler erkannt wird, wird ein ACK versendet, um eine erfolgreiche Übertragung zu bestätigen. Falls ein Fehler erkannt wird, wird ein NACK versendet, um eine Neuübertragung anzufragen. Falls H-ARQ Incremental Redundancy (IR) verwendet wird, wird die Basisstation zusätzliche Redundanz in dem folgenden Einzelbenutzer- oder Mehrfachbenutzerpaket für diesen Benutzer senden. Falls H-ARQ Chase Combining (CC) verwendet wird, wird die Basisstation dieselbe Nutzlast in dem folgenden Einzelbenutzer- oder Mehrfachbenutzerpaket für diesen Benutzer senden. Während des H-ARQ-Prozesses sollte der Benutzer, falls er damit scheitert, das Mehrfachbenutzerpaket zu erkennen, auf die nächste erfolgreiche Neuübertragung warten (zusätzliche Verzögerung für den H-ARQ-Kombinierungsprozess).
  • Der Benutzer kombiniert die Pakete, die er über das Mehrfachbenutzerpaket empfangen hat, und versucht eine Erkennung, bis er erfolgreich ist oder eine maximale Anzahl von Neuübertragungen erreicht wird. Es wird angemerkt, dass dieser Benutzer das Mehrfachbenutzerpaket erfolgreich erkennen und sein eigenes Paket (falls vorhanden) extrahieren sollte, bevor er in der Lage ist, seine eigenen Pakete zu decodieren.
  • Es ist verständlich, dass die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 keine erhebliche Komplexität für die WiMAX-Luftschnittstelle für ARQ- oder H-ARQ-Implementierungen darstellt. Es ist ebenfalls verständlich, dass die ARQ- oder H-ARQ-Operation, wenn aktiviert, die Leistungsfähigkeit der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 weder stört noch beeinträchtigt, da der Empfang von Mehrfachbenutzerpaketen durch jeden Benutzer normalerweise unterschiedlich ist und von den sich ändernden Kanalkonditionen, die von diesem Benutzer erfahren werden, abhängt.
  • 2 stellt eine Ausführungsform einer Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation 200 in einem gemeinsamen DL-Kanal 202 dar. Wie gezeigt, kann der gemeinsame DL-Kanal 202 eine Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-k und eine Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-k aufweisen.
  • In dieser Ausführungsform kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-k (Typ I) eine Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122-k, ein Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124-k und ein MFCS-Feld 126-k umfassen. Die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122-k kann CCID-Werte umfassen, die den Benutzern einer Benutzerdatengruppek zugeordnet sind. Das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124-k kann Benutzerdatenpakete aufweisen, die MCSk verwenden und von den Benutzern der Mehrfachbenutzergruppek empfangen werden sollen. Die Anzahl der Benutzerdatenpakete kann der Anzahl der Benutzer in der Mehrfachbenutzergruppek entsprechen. Beim Typ I kann das MFCS-Feld 126-k einen CRC-Wert aufweisen, der der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-k, aufweisend den Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122-k und das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124-k, entspricht.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-k (Typ II) ein MHCS-Feld statt des MFCS-Feldes 126-k umfassen. Beim Typ II kann das MHCS-Feld einen CRC-Wert aufweisen, der nur dem Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122-k entspricht. Allgemein ist die Typ II-Mehrfachbenutzerpaketstruktur berechnungstechnisch effizienter, da der Benutzer im Gegensatz zum Berechnen des CRC für das gesamte Mehrfachbenutzerpaket nur den CRC für den Mehrfachbenutzer-Header berechnet, um mit MHCS zu vergleichen.
  • Die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-m (Typ I) kann eine Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122-m, ein Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124-m und ein MFCS-Feld 126-m umfassen. Die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122-m kann CCID-Werte umfassen, die den Benutzern einer Mehrfachbenutzergruppem zugeordnet sind. Das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124-m kann Benutzerdatenpakete aufweisen, die MCSm verwenden und von den Benutzern der Mehrfachbenutzergruppem empfangen werden sollen. Die Anzahl der Benutzerdatenpakete kann der Anzahl der Benutzer in der Mehrfachbenutzergruppem entsprechen. Beim Typ I kann das MFCS-Feld 126-m einen CRC-Wert aufweisen, der der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-m, aufweisend den Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122-m und das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124-m, entspricht. Alternativ kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-m (Typ II) ein MHCS-Feld statt des MFCS-Feldes 126-m umfassen. Beim Typ II kann das MHCS-Feld einen CRC-Wert aufweisen, der nur dem Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122-m entspricht.
  • Die Benutzer der Mehrfachbenutzergruppek und die Benutzer der Mehrfachbenutzergruppem können ein DL-MAP 204 empfangen, das verschiedene IEs umfassen kann, aufweisend ein MU-MAP_IEk 206-k und ein MU-MAP_IEm 206-m. Die Benutzer der Mehrfachbenutzergruppek und die Benutzer der Mehrfachbenutzergruppem können das MU-MAP_IEk 206-k erkennen, das die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-k adressiert, und das MU-MAP_IEm 206-m erkennen, das die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-m adressiert. Das MU-MAP_IEk 206-k kann zum Beispiel CCID-Werte umfassen, die den Benutzern der Mehrfachbenutzergruppek entsprechen, und das MU-MAP_IEm 206-m kann CCID-Werte umfassen, die den Benutzern der Mehrfachbenutzergruppem entsprechen.
  • Einer oder mehrere Benutzer der Mehrfachbenutzergruppek kann bestimmen, dass die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-k eine Downlink-Benutzerdatenpaketallokation enthält. Jeder Benutzer der Mehrfachbenutzergruppek kann dann seinen CCID-Wert verwenden, um eine entsprechende Nutzlast zu lokalisieren und die Daten zu extrahieren. Einer oder mehrere Benutzer der Mehrfachbenutzergruppem kann bestimmen, dass die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120-m eine Downlink-Benutzerdatenpaketallokation enthält. Jeder Benutzer der Mehrfachbenutzergruppem kann dann seinen CCID-Wert verwenden, um eine entsprechende Nutzlast zu lokalisieren und die Daten zu extrahieren.
  • Es ist verständlich, dass ein Prüfen aller MU-MAP_IEs in der DL-MAP 204 durch Benutzer der Mehrfachbenutzergruppek und die Benutzer der Mehrfachbenutzergruppem Komplexität hinzufügen kann. Abhängig von den Kanalkonditionen oder dem angefragen MCS kann eine bestimmte Mobilstation gewisse MU-MAP_IEs ignorieren, die den MCSs entsprechen, die von der Mobilstation nicht verwendbar sind. Dies würde die Verarbeitungsmenge verringern, die eine Mobilstation durchführen sollte, um Datenpakete zu erkennen, die dem Benutzer gehören, der der Mobilstation zugeordnet ist. Entsprechend kann der Leis tungsverbrauch, der durch die Untersuchung der DL-MAP 204 in jedem Funk-Frame verursacht wird, durch Vermeiden der Untersuchung der DL-MAP 204 und/oder Ausschließen gewisser MU-MAP_IEs von der Untersuchung in gewissen Situationen reduziert werden. Zum Beispiel kann die Untersuchung der DL-MAP 204 vermieden werden und/oder gewisse MU-MAP_IEs können für gewisse Anwendungen (z. B. VoIP-Anwendungen) ausgeschlossen werden, basierend auf dem erwarteten MCS, den aktuellen Kanalkonditionen, einer Verwendung von Unterbrechungsübertragungs(DTX)-Verfahren und/oder dem erwarteten Verkehr gemäß statistischen Eigenschaften von Sprachsignalen (z. B. erwartet der Benutzer in Stilleintervallen keine DL-Übertragung). Konsequenterweise müssen häufige Untersuchungen der DL-MAP 204 und aller MU_MAP_IEs nicht notwendig sein.
  • 3A und 3B stellen Ausführungsformen einer Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 dar. Wie in 3A gezeigt, kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 (Typ I) eine Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122, ein Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 und ein MFCS-Feld 126 umfassen. Wie in 3B gezeigt, kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 (Typ II) die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122, das MHCS-Feld 123 und das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 umfassen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122 die m-Bit-CCID-Werte aufweisen, die den MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 zugeordnet sind. Ein Benutzer kann einen entsprechenden CCID-Wert erkennen, eine Datennutzlast lokalisieren und die Daten extrahieren.
  • Das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 kann eingerichtet sein, eine Vielzahl von Benutzerdatenpaketen aufzunehmen, die von einer Vielzahl der MS 106-1-M der Mehrfachbenutzergruppe 104 empfangen werden sollen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 eingerichtet sein, M Benutzerdatenpakete aufzunehmen. Alle Benutzerdatenpakete, die in dem Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld aufgenommen sind, können dasselbe MCS verwenden. Das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 kann Datennutzlasten umfassen, die einer oder mehreren Kleinpaket-Anwendungen, wie zum Beispiel VoIP und interaktives Spielen, zugeordnet sind. In verschiedenen Ausführungsformen kann sich die Länge von jedem Benutzerdatenpaket ändern; jedoch können die Benutzer, die Paketlänge von jeder Benutzernutzlast gegeben, einfach ihre entsprechenden Datennutzlasten lokalisieren.
  • Das MFCS-Feld 126 kann eingerichtet sein, einen CRC-Wert aufzunehmen, der der gesamten Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 entspricht, aufweisend den Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122 und das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124. Das MHCS-Feld 123 kann eingerichtet sein, einen CRC-Wert aufzunehmen, der nur dem Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122 entspricht. In verschiedenen Ausführungsformen, die Typ I-Mehrfachbenutzerpakete einbeziehen, kann ein einzelner CRC-Wert für alle Benutzerdatenpakete (z. B. M Benutzerdatenpakete), die in dem Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 aufgenommen sind, berechnet werden. In solchen Ausführungsformen können sich die individuellen Benutzer den CRC-Overhead teilen. In weiteren Ausführungsformen, die Typ II-Mehrfachbenutzerpakete einbeziehen, kann ein einzelner CRC-Wert für den Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122 berechnet werden. In solchen Ausführungsformen können sich ebenfalls die individuellen Benutzer den CRC-Overhead teilen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122 eine Vielzahl von Paketinformationsfeldern (PIFs) 128-1-M umfassen, wobei M die Anzahl von Benutzerdatenpaketen ist, die in dem Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 aufgenommen sind. Die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122 kann zum Beispiel PIF 128-1 und 128-2 umfassen, wenn zwei Benutzerdatenpakete in das Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 gepackt werden. Die Anzahl von Benutzerdatenpaketen kann auf eine maximale Anzahl beschränkt sein, die entweder während der Systemkonfiguration spezifiziert und signalisiert wird oder in der Standardspezifikation spezifiziert ist. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die maximale Anzahl der Benutzerdatenpakete auf 8 gesetzt sein, um eine akzeptable Pe für die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 sicherzustellen. Allgemein sollten die PIFs 128-1-M in der Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122 nicht verschlüsselt sein, um die Erkennung von Datennutzlasten durch die Mobilstationen zu vereinfachen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur 122 ein Beschränkungsfeld 130 aufweisen, um die Größe des Mehrfachbenutzer-MAC-Headers und/oder das Ende der PIFs 128-1-M zu identifizieren. Das Beschränkungsfeld 130 kann eingerichtet sein, eine eindeutige j-Bit-Sequenz aufzunehmen, wobei j ein beliebiger ganzzahliger Wert in Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen ist. Allgemein kann der Wert der j-Bit-Sequenz klein sein, um den MAC-Overhead zu mindern. Es ist verständ lich, dass das Beschränkungsfeld 130 für Implementierungen, in denen die Anzahl der PIFs feststehend ist, optional und/oder unnötig sein kann.
  • Jedes der PIFs 128-1-M kann eine komprimierte MAC-Header-Struktur 132 umfassen. Wie gezeigt, kann jedes PIF (z. B. PIF 128-1) ein CCID-Feld 134 (m Bits), ein Paketlängenfeld 136 (n Bits), ein Verschlüsselungssteuerungs(EC)-Feld 138 (1 Bit), ein CRC-Indikator(CI)-Feld 140 (1 Bit) und ein Paketinformationsfeldprüfsequenz(PIFCS)-Feld 142 (k Bits, k ≥ 0) umfassen.
  • Der Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122 kann eingerichtet sein, die Inhalte von Kleinpaket-Anwendungen, wie zum Beispiel VoIP und interaktives Spielen, zu vereinfachen und/oder Redundanzen für diese zu entfernen. In verschiedenen Implementierungen kann die Größe von jedem PIF feststehend sein (z. B. n + m + k + 2 Bits). Entsprechend kann die Größe von jedem der PIFs 128-1-M bekannt sein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Größe des Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122 2M Octets für die PIFs 128-1-M sein, wobei für jedes PIF n = 6, m = 4, k = 4 (n + m + k + 2 = 16 Bits = 2 Octets) beträgt und dadurch das optionale Beschränkungsfeld 130 ausgelassen ist.
  • Das CCID-Feld 134 kann eingerichtet sein, einen m-Bit-CCID-Wert zum Identifizieren einer Verbindung zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation aufzunehmen. Eine Verbindung kann, wenn sie aufgebaut ist, eine unidirektionale logische Leitung zwischen der Basisstation und der Mobilstation in der DL-Richtung umfassen. In verschiedenen Implementierungen können die DL-Verbindungen zum Beispiel Transportverbindungen für die Übertragung von Benutzerdatenverkehrsflüssen und Verwaltungsverbindungen für die Übertragung von MAC-Steuer- und/oder -Signalisierungsdaten umfassen.
  • Jeder m-Bit-CCID-Wert kann als eine temporäre eindeutige Adresse für Daten und/oder MAC-Verwaltungsübertragungen über die Luftschnittstelle dienen. Der m-Bit-CCID-Wert kann eine geringere Anzahl von Bits (z. B. m << 16) als ein gewöhnlicher Verbindungsidentifikator (CID) für einen GMH oder einen BW-REQ-Header haben. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der m-Bit-CCID-Wert 4 Bits (z. B. m = 4) umfassen. Andere Werte von m können verwendet werden, um die Größe des MAC-Header-Overheads zu reduzieren, vorausgesetzt, dass der CCID-Wert eine geringere Anzahl von Bits im Vergleich zu einem vollen 16-Bit-CID für einen GMH oder einen BW-REQ-Header aufweist.
  • In verschiedenen Implementierungen kann eine Mobilstation (z. B. MS 106-1) den CCID-Wert in dem CCID-Feld 134 nach einem Empfangen einer DL-MAP, aufweisend ein MU-MAP_IE, das die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 adressiert, erkennen. Beim Erkennen des MU-MAP_IE kann die Mobilstation bestimmen, dass die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 eine Downlink-Benutzerdatenpaketallokation für diese Mobilstation enthält. Die Mobilstation kann den CCID-Wert in dem CCID-Feld 134 erkennen, die entsprechende Datennutzlast in dem Mehrfachbenutzerdatennutzlastfeld 124 lokalisieren und die Daten extrahieren.
  • Es wird angemerkt, dass der m-Bit-CCID-Wert exklusiv in der DL-Richtung verwendet werden kann und verwendet werden kann, um Transportverbindungs-CIDs sowie Verwaltungsverbindungs(z. B. einfach, primär und sekundär)-CIDs zu ersetzen. Die Verwaltungsverbindungen können DL-Verbindungen umfassen und können unterschiedlichen QoS-Ebenen von Verwaltungsverkehr entsprechen, aufweisend einfache, primäre und sekundäre QoS-Ebenen. Die Verwaltungsverbindungen können zum Beispiel verwendet werden, um die QoS-Parameter, die einem bestimmten Dienstfluss zugeordnet sind, dynamisch zu verwalten, die das Übertragungseinreihen und Planen auf der Luftschnittstelle definieren.
  • Das Paketlängenfeld 136 kann eingerichtet sein, einen n-Bit-Paketlängenwert zum Anzeigen der Größe der Benutzerdatennutzlast für den bestimmten Benutzer aufzunehmen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der n-Bit-Paketlängenwert so wenig wie 6 Bits umfassen, entsprechend der maximalen Größe der Benutzerdatennutzlast von 64 Octets, die für VoIP und interaktive Spieleanwendungen geeignet ist. Eine statistische Analyse basierend auf verfügbaren statistischen Modellen für Nutzlasten von VoIP und interaktiven Spielen schlägt zum Beispiel vor, dass die durchschnittliche Länge von VoIP-Benutzerpaketen weniger als 40 Octets ist (z. B. 7 bis 33 Octets für einen 3GPP-AMR-Sprach-Codec) und die durchschnittlichte Länge von Benutzerpaketen für interaktives Spielen weniger als 64 Octets ist. Deshalb kann das Paketlängenfeld 136 einen n-Bit-Paketlängenwert so klein wie 6 Bits aufweisen.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann der in dem Paketlängenfeld 136 aufgenommene n-Bit-Paketlängenwert 6 Bits umfassen (z. B. n = 6). Es ist jedoch verständlich, dass andere Werte von n verwendet werden können. In einigen Ausführungsformen können zum Beispiel zusätzliche zusammenhängende oder nicht-zusammenhängende Datennutzlasten demselben Benutzer zugewiesen werden, um eine große Nutzlast unterzubringen. In dem Fall, dass die Anzahl von Octets in der Benutzerdatennutzlast größer als 2n ist, können mehrere CCID-Werte oder derselbe CCID-Wert den Datenpaketen für denselben Benutzer zugewiesen werden, um eine Unterscheidung der Benutzerdatennutzlasten zu ermöglichen.
  • Das EC-Feld 138 kann eingerichtet sein, einen 1-Bit-EC-Wert zum Anzeigen von Verschlüsselung der Benutzerdatennutzlast aufzunehmen. In verschiedenen Implementierungen kann die Benutzerdatennutzlast verschlüsselt oder nicht-verschlüsselt sein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der EC-Wert anzeigen, dass die Benutzerdatennutzlast verschlüsselt ist, falls er auf 1 gesetzt ist (z. B. EC = 1), und andererseits (z. B. EC = 0), dass die Benutzerdatennutzlast nicht verschlüsselt ist. Es ist verständlich, dass andere Mechanismen zum Anzeigen von Benutzerdatenverschlüsselung verwendet werden können.
  • Das CI-Feld 140 kann eingerichtet sein, einen 1-Bit-CI-Wert zum Anzeigen, dass ein CRC-Wert (allgemein bekannt als FCS) einer Benutzerdatennutzlast folgt, aufzunehmen. In verschiedenen Ausführungsformen muss die Größe eines solchen CRC-Werts entweder während der Systemkonfiguration oder in der Standardspezifikation spezifiziert werden. Es wird angemerkt, dass sich der optionale Benutzernutzlast-CRC-Wert von dem obligatorischen 4-Octet-CRC (d. h. MFCS) bei Typ I oder dem 2-Octet-CRC (d. h. MHCS) bei Typ II, der dem Mehrfachbenutzerpaket bzw. dem Mehrfachbenutzer-MAC-Header folgt, unterscheidet. Es wird ebenfalls angemerkt, dass sich die CRC-Werte, die den Benutzerdatennutzlasten zugeordnet sind, und der CRC-Wert, der entweder dem Mehrfachbenutzerpaket oder dem Mehrfachbenutzer-MAC-Header zugeordnet ist, gegenseitig ausschließen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der CI-Wert anzeigen, dass die Benutzerdatennutzlast von einem CRC-Wert gefolgt wird, falls er auf 1 gesetzt ist (z. B. CI = 1) und andererseits (z. B. CI = 0), dass kein CRC-Wert der Mehrfachbenutzerdatennutzlast folgt. Es ist verständlich, dass andere Mechanismen zum Anzeigen eines CRC-Werts verwendet werden können.
  • Das PIFCS-Feld 142 kann eingerichtet sein, einen k-Bit-PIF-Prüfsequenz(PIFCS)-Wert aufzunehmen, um eine weitere Fehlersicherung für jedes Paketinformationsfeld bereitzustellen. Ein k-Bit (k ≥ 0) PIFCS-Feld 142 sollte in jedem PIF aufgenommen sein. Der PIFCS-Wert kann ausschließlich auf dem Paketinformationsfeld berechnet sein (d. h. CCID, Länge, EC und CI). In verschiedenen Implementatierungen empfiehlt sich zur Reduktion des Overheads ein Cyclic Redundancy Check 4 (CRC-4), d. h. ein 4-Bit-CRC. Es wird angemerkt, dass die Größe des PIFCS so klein wie Null Bits sein kann.
  • In verschiedenen Implementierungen kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 eine effizientere Behandlung von kleinen Datenpaketen, wie zum Beispiel VoIP und interaktives Spielen, mit niedrigerem Overhead und reduzierter Planungsverzögerung ermöglichen. Der MAC-Header-Overhead kann zum Beispiel für Kleinpaket-Anwendungen abhängig von der Systemkonfiguration um einen Faktor von 75% reduziert werden. Es ist verständlich, dass in einigen Ausführungsformen der gewöhnliche 10 Octet Overhead, der GMH (6 Octets) und CRC (4 Octets) für jedes Benutzerdatenpaket entspricht, auf 2 1/2 Octets für jedes Benutzerdatenpaket reduziert werden kann, das dem Paketinformationsfeld (2 Octets) für jedes Benutzerdatenpaket und dem MFCS-Feld (4 Octets), das einen allgemeinen CRC-Wert aufweist, der verwendet wird, um die maximale Anzahl von Benutzerpaketen (z. B. M = 8) zu schützen, entspricht. Es wird angenommen, dass keine individuellen CRCs für die Benutzerpakete verwendet werden. Somit wird der CRC-Overhead unter den Benutzerdatenpaketen verteilt.
  • Diese Reduktion des MAC-Header-Overheads sowie ein gleichzeitiges Planen von M Benutzern in dem DL kann sich direkt auf eine höhere Kapazität (z. B. VoIP-Kapazität) und niedrigere Ende-zu-Ende-Latenz für verzögerungsempfindliche Anwendungen auswirken, ohne erheblich die Komplexität der Luftschnittstelle zu steigern. Die Reduktion der Latenz erwächst aus der Tatsache, dass statt eines sequentiellen Planes von M Benutzerpaketen, die M Benutzerpakete gleichzeitig geplant und gesendet werden. Entsprechend wird die Ende-zu-Ende-Verzögerung für die Benutzeranwendung reduziert. Diese Reduktion der Planungsverzögerung kann außerordentlich vorteilhaft für verschiedene Typen von verzögerungsempfindlichen Anwendungen sein, wie zum Beispiel Anwendungen für VoIP und interaktives Spielen.
  • Die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 kann zur Verwendung durch eine oder mehrere Kleinpaket-Anwendungen, wie zum Beispiel VoIP und interaktives Spielen ausgezeichnet sein. Es ist jedoch verständlich, dass die Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt sind. Die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 kann zum Beispiel eine Anwendbarkeit in verschiedenen Kleinpaket-Anwendungen finden, die von einer Reduktion des MAC-Header-Overheads und/oder der Planungsverzögerung Vorteile ziehen würden. In einigen Ausführungsformen kann eine Verwendung der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 basierend auf dem Verhältnis von einem gewöhnlichen MAC-Header und CRC zu der Benutzerdatennutzlast angewendet werden. Falls das Verhältnis des Overheads, der einem gewöhnlichen MAC-Header (z. B. GMH oder BW-REQ-Header) und CRC entspricht, zu der Benutzerdatennutzlast größer wäre, als ein gewisser Schwellwert (z. B. 25%), könnte dann zum Beispiel eine erhebliche MAC-Overhead-Reduktion durch Verwenden der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 erreicht werden.
  • Es ist verständlich, dass die beschriebenen Ausführungsformen durch die MAC-Schicht einer drahtlosen Vorrichtung implementiert werden können, die entworfen ist, um in Übereinstimmung mit dem IEEE 802.16e-2005-Standard und/oder dem sich entwickelnden IEEE 802.16m-Standard zu arbeiten. Die MAC-Schicht einer Basisstation oder einer Mobilstation kann zum Beispiel Aspekte der beschriebenen Ausführungsformen als Teil einer Downlink-Paketerkennung und Decodierprozedur implementieren, die erforderlich sind, um die Benutzerdatennutzlasten zu extrahieren, um erheblich die Kapazität und Leistungsfähigkeit von Kleinpaket-Anwendungen, wie zum Beispiel VoIP und interaktives Spielen, zu steigern.
  • Es ist ebenfalls veständlich, das es notwendig sein kann, die Verwendung des Mehrfachbenutzer-MAC-Headers 122 von einem gewöhnlichen allgemeinen MAC-Header zu unterscheiden, so dass die beschriebenen Ausführungsformen mit Alt-Vorrichtungen und/oder Netzen, die in Übereinstimmung mit existierenden IEEE-Standards arbeiten, wie zum Beispiel IEEE 802.16e-2005, sowie mit Vorrichtungen und/oder Netzen kompatibel sind, die in Übereinstimmung mit zukünftigen Versionen, Ableitungen oder Entwicklungen von den obigen Standards (z. B. IEEE 802.16m) arbeiten. Es wird angemerkt, dass es die aktuelle Struktur und Inhalte des GMH nicht erlauben, eine Versionssteuerung oder irgendeinen anderen Indikator hinzuzufügen.
  • Es wird angemerkt, dass eine Verwendung von MU-MAP_IEs ein Anzeichen ist, dass die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 verwendet wird, und kann verwendet werden, um zwischen dem Mehrfachbenutzer-MAC-Header 122 und einem gewöhnlichen GMH zu unterscheiden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Verwendung der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 vor einem Aufbauen einer Verbindung zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation angezeigt werden, um sicherzustellen, dass sowohl neue als auch Alt-Mobilstationen einen Dienst von der Basisstation planen und empfangen können.
  • In einigen Ausführungsformen können die von der Basisstation periodisch versendeten DCD- und/oder UCD-Nachrichten einen Längenwert umfassen, der die Größe des m-Bit-CCID-Werts anzeigt. Durch Ankündigen der Länge des m-Bit-CCID-Werts in der DCD- und/oder UCD-Nachricht können sowohl neue als auch Alt-Mobilstationen, die an die Basisstation angeschlossen sind, im Voraus wissen, dass ein kompakter Verbindungsidentifikator, der m Bits (z. B. m = 4) umfasst, zu erwarten ist. Die Größe des CCID (d. h. der Wert von m) kann ebenfalls durch den IEEE 802.16m-Standard als ein feststehender Wert spezifiziert sein und deshalb wäre kein Ankündigen notwendig.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 ausschließlich in gewissen Permutationszonen verwendet werden, wie zum Beispiel in Permutationszonen, die einem Benutzerverkehr für VoIP und/oder interaktives Spielen entsprechen. Ein OFDMA-Frame kann zum Beispiel mehrere Zonen aufweisen, in denen entweder Full Usage of Subchannels (FUSC) oder Partial Usage of Subchannels (PUSC) implementiert werden kann. Eine Permutationszone kann eine Anzahl von zusammenhängenden OFDMA-Symbolen in dem DL oder UL umfassen, die dasselbe Permutationsschema verwenden. Der DL-Subframe oder der UL-Subframe kann mehr als eine Permutationszone enthalten. Die Permutationsformel kann Subkanäle auf physikalische Subträger in dem OFDMA-Symbol abbilden. Die Permutationsformel kann für den DL und den UL und für FUSC und PUSC-Modi variieren.
  • Die Permutationszonen, die durch mobile WiMAX-Alt-Systeme unterstützt werden, können von neuen Permutationszonen, die durch die IEEE 802.16m-Systeme unterstützt werden, unter Verwendung von Zeit-Multiplex (Time Division Multiplexing, TDM) getrennt werden. In einigen Ausführungsformen darf jede Mehrfachbenutzerzuordnung für Benutzerverkehr für VoIP und interaktives Spielen in dem DL nur die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 verwenden.
  • 4A stellt eine Ausführungsform einer CCID-Wertauswahl dar. In verschiedenen Implementierungen kann einer Verbindung, die zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation aufgebaut ist, ein m-Bit-CCID-Wert zugeordnet werden, wobei m << 16 Bits ist. Es ist verständlich, dass ein Verwenden eines CCID-Werts im Vergleich zu einem Verwenden von gewöhnlichen vollen 16-Bit-CIDs die Anzahl von eindeutigen Transportverbindungen redu ziert. Um diesen Nachteil zu mindern, können Sätze von CCID-Werten gemäß gewissen Vorkehrungen gewählt werden.
  • Wie gezeigt, weist der Satz von gewöhnlichen 16-Bit-CIDs mehrere Sätze von m-Bit-CCID-Werten auf. Jeder Satz von m-Bit-CCID-Werten kann 2m unterschiedliche CCID-Werte umfassen (z. B. 16 unterschiedliche CCID-Werte, wobei m = 4). In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Basisstation eingerichtet sein, gewöhnliche CIDs in einem Dienstsektor unter Benutzertransportverbindungen gemäß einer gewissen Abbildung zuzuweisen, so dass die CIDs durch einen gemeinsamen Abschnitt gruppiert werden. Die Basisstation kann z. B. 16-Bit-CIDs gruppieren, die denselben MSB-Abschnitt haben (z. B. die 12 höchstwertigen Bits) und kann ein Bewusstsein über die CIDs aufrechterhalten, die verfügbar sind und in Verwendung durch Mobilstationen sind.
  • Wie in 4B gezeigt, kann in verschiedenen Implementierungen der MSB-Abschnitt einer Gruppe von 16-Bit-CIDs derselbe sein. Als solches kann der gemeinsame Abschnitt (z. B. der 12-Bit-MSB-Abschnitt) der vollen 16-Bit-CIDs abgeschnitten sein, während nur die sich unterscheidenden Abschnitte (z. B. die 4-Bit-LSB-Abschnitte) beibehalten werden. Jeder Satz von m-Bit-CCID-Werten kann die LSB-Abschnitte von abgeschnittenen 16-Bit-CIDs umfassen, die durch den gemeinsamen MSB-Abschnitt gruppiert sind. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Basisstation CCID-Werte an Benutzertransportverbindungen gemäß einer gewissen Abbildung derart zuweisen, dass jeder CCID-Wert einen m-Bit-Wert (z. B. m << 16) umfassen kann, der von dem 4-Bit-LSB-Abschnitt einer abgeschnittenen 16-Bit-CID abgeleitet ist.
  • Dem Konzept nach ist das Abschneiden von CIDs in dieser Weise ähnlich zu der Idee über reduzierte CID (RCID), die in dem IEEE 802.16e-2005-Standard beschrieben ist, wobei die RCID der LSB-Abschnitt des Satzes von CIDs ist, die aktuell zugewiesen wurden und von Mobilstationen verwendet werden. In Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen kann jedoch das Abschneiden verwendet werden, um die Beschränkung der Anzahl von eindeutigen CCID-Werten zu überwinden, die gleichzeitig einem spezifischen Benutzerverkehr zugewiesen werden können.
  • Wie in 4C gezeigt, kann in einer alternativen Implementierung die 16-Bit-CID in zwei Teile aufgeteilt sein. Der MSB-Abschnitt der CID kann die Benutzer (d. h. Benutzer-ID) identifizieren und der LSB-Abschnitt der CID kann die Verwaltungs- oder Transportverbindungen identifizieren, die einem spezifischen Benutzer (d. h. Benutzerverbindungs-ID) entsprechen. Die Benutzer-ID kann durch gemeinsame oder dedizierte Signalisierungs- oder Nachrichtenkanäle signalisiert werden, wohingegen die Benutzerverbindungs-ID als Teil des komprimierten MAC-Headers durch das CCID-Feld spezifiziert werden kann. In diesem Fall sind die Benutzerverbindungs-ID und die CCID-Werte dieselben.
  • 5 stellt eine Ausführungsform eines Logikflusses 500 für eine Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation dar. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Logikfluss 500 durch verschiedene Systeme und/oder Vorrichtungen durchgeführt werden und kann als Hardware, Software und/oder eine beliebige Kombination davon implementiert sein, wie es für einen gegebenen Satz von Entwurfsparametern gewünscht ist. Der Logikfluss 500 kann z. B. durch eine Logikvorrichtung (z. B. einen Computer) und/oder eine Logik (z. B. Computerprogrammanweisungen), die auf einer Logikvorrichtung ausgeführt werden, implementiert werden. Für Zwecke der Darstellung und nicht beschränkend wird auf 1 verwiesen.
  • Der Logikfluss 500 kann ein Kategorisieren einer Mobilstation (z. B. MS 106-1) in einer Mehrfachbenutzergruppe (z. B. Mehrfachbenutzergruppe 104) gemäß einem angefragten MCS (Block 502) oder berichteten Kanalkonditionen, ein Zuweisen eines MU-MAP_IE an die Mehrfachbenutzergruppe (Block 504) und ein Einkapseln einer Vielzahl von Benutzerdatennutzlasten unter Verwendung des MCS in eine Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120, die über eine Transportverbindung an die Mobilstation gesendet werden soll (Block 506), umfassen. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann der Logikfluss 500 ferner ein Aufbauen einer oder mehrerer Transportverbindungen zu Mobilstationen, die in der Mehrfachbenutzergruppe enthalten sind, und ein Zuweisen eines m-Bit-CCID-Werts an jede Transportverbindung umfassen. Der m-Bit-CCID-Wert kann eine geringere Anzahl von Bits als eine CID für einen GMH-Header aufweisen. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
  • Der Logikfluss 500 kann ebenfalls ein Kommunizieren des MU-MAP_IE an die Mobilstation und ein Kommunizieren der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur 120 über die Luftschnittstelle an die Mobilstation aufweisen. Das MU-MAP_IE kann einen zugeordneten CCID-Wert für die Mobilstation umfassen. Die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur kann eine Mehrfachbenutzer-MAC-Header-Struktur aufweisen, die einen zugeordneten CCID-Wert für die Mobilstation umfasst. Die Ausführungsformen sind in der Hinsicht nicht beschränkt.
  • Es ist verständlich, dass in einigen Ausführungsformen der gewöhnliche 10-Octet-Overhead, der dem GMH (6 Octets) und CRC (4 Octets) für jedes Benutzerdatenpaket entspricht, auf 2 1/2 Octets für jedes Benutzerdatenpaket reduziert werden kann, das dem Paketinformationsfeld (2 Octets) für jedes Benutzerdatenpaket und dem MFCS-Feld (4 Octets) entspricht, aufweisend einen CRC-Gesamtwert, der verwendet wird, um die maximale Anzahl von Benutzerpaketen (z. B. M = 8) zu schützen. Diese Reduktion des MAC-Header-Overheads sowie das gleichzeitige Planen von M Benutzern kann sich direkt auf eine höhere Kapazität (z. B. VoIP-Kapazität) und niedrigere Ende-zu-Ende-Latenz für verzögerungsempfindliche Anwendungen auswirken, ohne erheblich die Komplexität der Luftschnittstelle zu steigern.
  • 6 stellt eine Ausführungsform eines Herstellungsartikels 600 dar. Wie gezeigt, kann der Artikel 600 ein computerlesbares Speichermedium 602 umfassen, um eine Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokationslogik 604 zu speichern. Der Artikel 600 kann durch verschiedene Systeme und/oder Vorrichtungen gemäß den beschriebenen Ausführungsformen implementiert sein.
  • Der Artikel 600 und/oder das computerlesbare Speichermedium 602 können einen oder mehrere Typen von computerlesbaren Speichermedien aufweisen, die in der Lage sind, Daten zu speichern, aufweisend flüchtigen Speicher oder nicht flüchtigen Speicher, entfernbaren oder nicht entfernbaren Speicher, löschbaren oder nicht löschbaren Speicher, beschreibbaren oder nicht beschreibbaren Speicher usw. Der Artikel 600 und/oder das computerlesbare Speichermedium 602 können die Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokationslogik 604 speichern, die ausführbare Computerprogrammanweisungen umfasst, die, wenn von einem Computer ausgeführt, den Computer veranlassen, Verfahren und/oder Operationen in Übereinstimmung mit den beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen.
  • Die Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokationslogik 604 kann umfassen oder implementiert sein als Software, ein Softwaremodul, eine Anwendung, ein Programm, eine Subroutine, Anweisungen, ein Anweisungssatz, Berechnungscode, Wörter, Werte, Symbole oder eine Kombination davon. Die ausführbaren Computerprogrammanweisungen können jeden geeigneten Typ von Code aufweisen, wie z. B. Quellcode, kompilierten Code, interpretierten Code, ausführbaren Code, statischen Code, dynamischen Code und ähnliche. Die ausführbaren Computerprogrammanweisungen können gemäß einer vordefinierten Computersprache, Weise oder Syntax implementiert sein zum Anweisen eines Computers, eine gewisse Funktion durchzurführen. Die Anweisungen können unter Verwendung jeder geeigneten höheren, niedrigeren, objektorientierten, visuellen, kompilierten und/oder interpretierten Programmiersprache implementiert sein, wie z. B. C, C++, Java, BASIC, Perl, Matlab, Pascal, Visual BASIC, Assemblersprache und weitere.
  • Vielzählige spezifische Details wurden hier dargelegt, um ein tiefgehendes Verständnis der Ausführungsformen bereitzustellen. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass die Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen wurden wohlbekannte Operationen, Komponenten und Schaltkreise nicht detailliert beschrieben, um die Ausführungsformen nicht zu verschleiern. Es ist jedoch verständlich, dass die spezifischen strukturellen und funktionellen Details, die hier offenbart sind, repräsentativ sein können und nicht notwendigerweise den Umfang der Ausführungsformen beschränken.
  • Es ist ebenfalls wert angemerkt zu werden, dass jede Referenz auf „verschiedene Ausführungsformen”, „genau eine Ausführungsform” oder „eine Ausführungsform” bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, Struktur oder Eigenschaft, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in mindestens einer Ausführungsform enthalten ist. Somit beziehen sich die Vorkommen der Formulierungen „in verschiedenen Ausführungsformen”, „in genau einer Ausführungsform” oder „in einer Ausführungsform” an Stellen innerhalb der Beschreibung nicht notwendigerweise alle auf dieselbe Ausführungsform. Des weiteren können die bestimmten Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert sein.
  • Obwohl einige Ausführungsformen als beispielhafte funktionale Komponenten oder Module, die verschiedene Operationen durchführen, umfassend dargestellt und beschrieben sein können, ist verständlich, dass solche Komponenten oder Module durch eine oder mehrere Hardware-Komponenten, Software-Komponenten und/oder eine Kombination davon implementiert sein können.
  • Einige der Figuren können ein Flussdiagramm aufweisen. Es ist verständlich, dass der Logikfluss lediglich eine beispielhafte Implementierung der allgemeinen Funktionalität bereitstellt. Der Logikfluss muss nicht notwendigerweise in der präsentierten Reihenfolge ausgeführt werden, außer wenn es anders angezeigt ist. Zusätzlich kann der Logikfluss durch ein Hardware-Element, ein Software-Element, das von einem Computer ausgeführt wird, oder jede Kombination davon implementiert sein.
  • Einige Ausführungsformen können als ein Herstellungsartikel implementiert sein, der ein computerlesbares Speichermedium umfasst, um ausführbare Computerprogrammanweisungen zum Durchführen verschiedener Operationen zu speichern, wie hier beschrieben worden ist. In solchen Ausführungsformen kann ein Computer jede geeignete Computerplattform, Vorrichtung, System oder ähnliches aufweisen, das durch jede geeignete Kombination von Hardware und/oder Software implementiert ist.
  • Wenn nicht spezifisch anders angegeben, ist verständlich, dass sich Begriffe, wie z. B. „verarbeiten”, „rechnen”, „berechnen”, „bestimmen” oder ähnliche, auf die Tätigkeit und/oder Prozesse eines Computers oder Rechensystems oder einer ähnlichen elektronischen Rechenvorrichtung beziehen, die Daten manipulieren, die als physikalische Quantitäten (z. B. elektronisch) innerhalb von Registern und/oder Speichern repräsentiert sind, und/oder in andere Daten transformieren, die ähnlich als physikalische Quantitäten innerhalb der Speicher, Register oder anderer solcher Informationsspeicher, Übertragungs- oder Darstellungsvorrichtungen repräsentiert sind.
  • Es ist angemessen, anzumerken, dass einige Ausführungsformen unter Verwendung des Ausdrucks „gekoppelt” und „verbunden” zusammen mit ihren Ableitungen beschrieben sein können. Diese Begriffe sind nicht als Synonyme füreinander bestimmt. Einige Ausführungsformen können z. B. unter Verwendung des Begriffs „verbunden” und/oder „gekoppelt” beschrieben sein, um anzuzeigen, dass zwei oder mehr Elemente in einem direkten physikalischen oder elektrischen Kontakt miteinander stehen. Der Begriff „gekoppelt” kann jedoch ebenfalls bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente nicht in einem direkten Kontakt miteinander stehen, allerdings jedoch weiterhin kooperieren oder miteinander interagieren. Im Hinblick auf Software-Elemente kann sich z. B. der Begriff „gekoppelt” auf Schnittstellen, Nachrichtenschnittstellen, API, Austauschen von Nachrichten usw. beziehen.
  • Während bestimmte Merkmale der Ausführungsformen wie oben beschrieben dargestellt worden sind, werden dem Fachmann Modifikationen, Ersetzungen, Änderungen und Äquivalente nun in den Sinn kommen. Es sollte deshalb verständlich sein, dass die angefügten Ansprüche dazu bestimmt sind, alle solche Modifikationen und Änderungen abzudecken, die innerhalb des wahren Geistes der Ausführungsformen fallen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Verschiedene Ausführungsformen sind auf eine Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation gerichtet, die in der Lage ist, erheblich einen MAC-Header-Overhead und eine Planungsverzögerung für Anwendungen mit einer kleinen Nutzlast, wie z. B. Internet-Telefonie (Voice over Internet Protocol, VoIP) und interaktives Spielen, zu reduzieren und die Kapazität solcher Anwendungen zu steigern. In verschiedenen Implementierungen kann die Mehrfachbenutzer-Ressourcenallokation in mobilen Worldwide Interoperability for Microwave Access(Wi-MAX)-Systemen verwendet werden, die entworfen sind, um in Übereinstimmung mit den Institute for Electronic and Electrical Engineers(IEEE)-Standards zu arbeiten, wie z. B. dem 802.16e-2005-Standard und/oder dem sich entwickelnden IEEE 802.16m-Standard, sowie den Third Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP Long Term Evolution (LTE) und/oder 3GPP2 Ultra Mobile Broadband(UMB)-Standards.

Claims (20)

  1. Apparat, der folgendes umfasst: eine drahtlose Vorrichtung, um eine Mobilstation in eine Mehrfachbenutzergruppe zu kategorisieren, gemäß einem oder mehreren von einem angefragten Modulations- und Codierschema (MCS), einer berichteten Kanalkondition oder einer Planungsüberlegung, um ein Mehrfachbenutzer-Medium Access Protocol-Informationselement (MU-MAP_IE) der Mehrfachbenutzergruppe zuzuweisen und um eine Vielzahl von Benutzerdatennutzlasten unter Verwendung desselben MCS in eine Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur einzukapseln, die über eine Downlink-Transportverbindung an die Mobilstation gesendet werden soll.
  2. Apparat nach Anspruch 1, wobei die drahtlose Vorrichtung eingerichtet ist, eine oder mehrere Transportverbindungen zu Mobilstationen, die in der Mehrfachbenutzergruppe enthalten sind, aufzubauen und einen m-Bit-Wert für einen kompakten Verbindungsidentifikator (Compact Connection Identifier, CCID) jeder Transportverbindung zuzuweisen, wobei der m-Bit-CCID-Wert eine geringere Anzahl von Bits, als ein Verbindungsidentifikator (CID) für einen generischen MAC-Header (GMH) aufweist.
  3. Apparat nach Anspruch 1, wobei das MU-MAP_IE einen zugeordneten CCID-Wert für die Mobilstation umfasst.
  4. Apparat nach Anspruch 3, wobei die Mobilstation eingerichtet ist, das MU-MAP_IE zu detektieren und den zugeordneten CCID-Wert zu verwenden, um eine zugewiesene Benutzerdatennutzlast in der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur zu lokalisieren.
  5. Apparat nach Anspruch 1, wobei die drahtlose Vorrichtung eingerichtet ist, in Übereinstimmung mit einem oder mehreren aus Institute for Electronic and Electrical Engnineers(IEEE)-Standards, Third Generation Partnership Project(3GPP)-Standards, 3GPP Long Term Evolution(LTE)-Standards und 3GPP2 Ultra Mobile Broadband(UMB)-Standards zu arbeiten.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die IEEE 802.16-Standards einen oder mehrere aus IEEE 802.16e-2005 und IEEE 802.16m umfassen.
  7. System, das den Apparat nach Anspruch 1 umfasst, der an eine Antenne gekoppelt ist.
  8. Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist, um einen Medium Access Control(MAC)-Overhead und eine Planungsverzögerung zu reduzieren, wobei die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur folgendes umfasst: ein Mehrfachbenutzernutzlastfeld, um eine Vielzahl von Benutzerdatennutzlasten aufzunehmen, die Mobilstationen einer Mehrfachbenutzergruppe zugewiesen sind, wobei jede aus der Vielzahl von Benutzerdatennutzlasten eingerichtet ist, ein gemeinsames Modulations- und Codierschema (MCS) zu verwenden; und eine Mehrfachbenutzer-Media Access Control(MAC)-Header-Struktur, die eine Vielzahl von Paketinformationsfeldern aufweist, die der Vielzahl von Benutzerdatennutzlasten entsprechen.
  9. Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur nach Anspruch 8, wobei das Mehrfachbenutzernutzlastfeld eingerichtet ist, 8 Benutzerdatennutzlasten aufzunehmen.
  10. Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur nach Anspruch 8, wobei die Benutzerdatennutzlasten Internet-Telefonie(Voice Over Internet Protocol, VoIP)-Daten umfassen.
  11. Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur nach Anspruch 8, wobei die Benutzerdatennutzlasten interaktive Spieledaten umfassen.
  12. Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur nach Anspruch 8, die ferner eines aus einem Mehrfachbenutzer-Frame-Prüfsequenz(MFCS)-Feld oder einem Mehrfachbenutzer-Header-Prüfsequenz(MHCS)-Feld umfasst, wobei das MFCS-Feld eingerichtet ist, einen CRC-Wert zu umfassen, der für die gesamte Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur berechnet ist, aufweisend den Mehrfachbenutzer-MAC-Header und alle Benutzerdatennutzlasten, die in dem Mehrfachbenutzernutzlastfeld umfasst sind, und wobei das MHCS-Feld eingerichtet ist, einen CRC-Wert zu umfassen, der nur für den Mehrfachbenutzer-MAC-Header berechnet ist.
  13. Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur nach Anspruch 8, wobei jedes Paketinformationsfeld ein Feld für einen kompakten Verbindungsidentifikator (Compact Connection Identifier, CCID) umfasst, wobei das CCID-Feld eingerichtet ist, einen m-Bit-CCID-Wert zum Identifizieren einer Transportverbindung zu einer Mobilstation in der Mehrfachbenutzergruppe zu umfassen, wobei der m-Bit-CCID-Wert eine geringere Anzahl von Bits als ein Verbindungsidentifikator (CID) für einen generischen MAC-Header (GMH) aufweist.
  14. Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur nach Anspruch 13, wobei jedes Paketinformationsfeld eingerichtet ist, einen m-Bit-Paketlängenwert, ein Verschlüsselungssteuerungs(EC)-Feld, das einen 1-Bit-EC-Wert umfasst, ein Anzeigefeld (CI) für eine zyklische Redundanzprüfung (CRC), das einen 1-Bit-CI-Wert umfasst, und ein Paketinformationsfeldprüfsequenz(PIFCS)-Feld, das einen k-Bit-PIFCS-Wert umfasst, wobei k >= 0 ist, zu umfassen.
  15. Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur nach Anspruch 8, die ein Frame für einen orthogonalen Frequenzvielfachzugriff (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) umfasst.
  16. Verfahren, das folgende Schritte umfasst: Kategorisieren einer Mobilstation in eine Mehrfachbenutzergruppe gemäß einem angefragten Modulations- und Codierschema (MCS); Zuweisen eines Mehrfachbenutzer-Medium Access Protocol-Informationselements (MU-MAP_IE) an die Mehrfachbenutzergruppe; und Einkapseln einer Vielzahl von Benutzerdatennutzlasten unter Verwendung eines gemeinsamen MCS in eine Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur, die über eine Transportverbindung an die Mobilstation gesendet werden soll.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner folgende Schritte umfasst: Aufbauen einer oder mehrerer Transportverbindungen zu Mobilstationen, die in der Mehrfachbenutzergruppe umfasst sind; und Zuweisen eines m-Bit-Werts für einen komprimierten Verbindungsidentifikator (Compressed Connection Identifier, CCID) zu jeder Transportverbindung, wobei der m-Bit-CCID-Wert eine geringere Anzahl von Bits als ein Verbindungsidentifikator (CID) für einen generischen MAC-Header (GMH) aufweist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, das ferner ein Kommunizieren des MU-MAP_IE an die Mobilstation umfasst, wobei das MU-MAP_IE einen zugeordneten CCID-Wert für die Mobilstation umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, das ferner ein Kommunizieren der Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur über die Transportverbindung an die Mobilstation umfasst, wobei die Mehrfachbenutzerpaketdatenstruktur eine Mehrfachbenutzer-Media Access Control(MAC)-Header-Struktur aufweist, die einen zugeordneten CCID-Wert für die Mobilstation aufweist.
  20. Herstellungsartikel, der ein computerlesbares Speichermedium umfasst, das ausführbare Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn von einem Computer ausgeführt, den Computer veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 16 durchzuführen.
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