WO2010048744A1

WO2010048744A1 - 接收下行链路数据帧中的数据的方法、移动台、基站和中继站

Info

Publication number: WO2010048744A1
Application number: PCT/CN2008/001820
Authority: WO
Inventors: 冷晓冰; 王栋耀; 刘继民
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd; Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd; Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2011-04-30
Also published as: CN102160408A; CN102160408B

Description

接收下行链路数据帧中的数据的方法、移动台、基站和中继站技术领域

本发明涉及一种接收下行链路数据帧中的数据的方法、移动台、基站和中继站，能够适合于中继站和基站工作在相同的频率分段的通信系统且能够覆盖通信系统中频率资源不足的那些位置，特别是 WiMAX (全球微波接入互操作性）多跳中继通信系统。背景技术

到目前为止， IEEE 802. 16标准已经在 IEEE 802. 16中定义了两种中继方式，即透明中继和非透明中继。透明 RS (中继站）并不传输帧前同步码、 FCH (帧控制报头）和 MAP (接入映射）消息。透明 RS的 MS (移动台）直接从 BS (基站）接收这些控制消息。 RS仅中继 BS和 MS之间的数据业务，如图 1所示。

为了确保控制信息的可靠接收，与透明 RS关联的 MS必须位于 BS覆盖范围内。这样，透明 RS可以仅用于小区边缘的吞吐量增强。透明 RS与 BS工作在相同的频率分段。

在 IEEE 802. 16e和 IEEE 802. 16j中，频率分段是可用 0FDMA (正交频分多址接入）子信道集合的子集合。整个可用 0FDMA子信道被划分为三个分段。一个分段用于部署单一的 MAC实例。三个分段可以支持频率重用 1的三扇区小区，如图 2所示。该配置支持全局部署系统。

与透明 RS不同，非透明 RS不仅中继数据业务，其还传输帧前同步码、 FCH和 MAP消息，如图 3所示。由于 BS和 RS在帧的报头中同时传输其自己的前同步码、 FCH 和 MAP消息， BS和 RS必须使用不同的频率分段来避免干扰。这样，非透明 RS应该具有与 BS不同的频率分段。

与透明 RS相比，非透明 RS不仅可以增强小区边缘的吞吐量，其还可以扩展覆盖区域且去除覆盖盲区。

如以上所提到的，对于频率重用 1的网络，三个频率分段足以支持全局部署系统。但是仅三个频率分段将限制非透明中继应用。例如，在图 4中，覆盖盲区 1 和覆盖盲区 2远离三个频率分段的重叠覆盖区。非透明中继可以利用剩下的分段，即，覆盖盲区 1的中继站使用频率分段 2而覆盖盲区 2的中继站使用频率分段 1。但是，对于位于这三个频率分段的重叠区域中或附近的那些覆盖盲区（覆盖盲区 3 和覆盖盲区 4 )，没有分段可用于它们。为这些覆盖盲区布置非透明中继可能会引起干扰。

在 IEEE 802. 16m先进空中接口的要求中，多跳中继是一个重要要求。当前，较为一致的选择是根据 IEEE 802. 16j的非透明中继的基本思想来定义 IEEE 802. 16m中继。

当前，最佳方案是非透明中继，其可以实现吞吐量增强和覆盖区扩展。非透明中继在每一个帧的报头处传输前同步码、 FCH和 MAP消息，如图 5所示，由此，其必须使用不同的频率分段来避免与 BS的干扰。这意味着非透明 RS应该具有与 BS 分离的频率分段。因此，它们不可以用于频率资源不足的那些位置，例如，位于三个频率分段的重叠区域中或附近的那些位置。发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷提出了本发明。本发明的目的是提出一种接收下行链路数据帧中的数据的方法、移动台、基站和中继站，能够适合于中继站和基站工作在相同的频率分段的通信系统且能够覆盖通信系统中频率资源不足的那些位置。

根据本发明，提出了一种由移动台接收下行链路数据帧中的数据的方法，所述方法包括：从所接收的下行链路数据帧的报头获取前同步码；通过根据所获取的前同步码来搜索前同步码索引表，识别基站 /中继站指示和中继站 ID，所述前同步码索引表建立了前同步码、分段、小区 ID、基站 /中继站指示和中继站 ID之间的索引关系；根据所识别的基站 /中继站指示和中继站 ID来获得特定时频单元上的帧控制报头 FCH信息；根据 FCH信息中所包含的下行链路映射 MAP位置信息来获得特定时频单元上的相应下行链路 MAP消息；以及根据所获得的相应下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息来获得下行链路数据帧中的突发数据。

优选地，基站的 FCH信息和各中继站的 FCH信息在时频单元上彼此分离且依次排列。

优选地，基站的下行链路 MAP消息和各中继站的下行链路 MAP信息在时频单元上彼此分离。优选地' 基站的下行链路突发数据和各中继站的下行链路突发数据在时频单元上彼此分离。

优选地，对于每个分段和小区 ID对，在所述前同步码索引表中设置多个不同的前同步码，所述多个前同步码是互相关的，用于避免具有相同分段和小区 ID 的基站和中继站釆用所述前同步码时所引起的干扰，所述具有相同分段和小区 ID 的基站和中继站处于同一小区中。

优选地，所述前同步码索引表中的每个分段的前同步码子载波集合被划分为多个组，多个组之一用于基站，多个组中的其余组分别用于各中继站。

优选地，具有相同分段和小区 ID的基站和中继站占用不同的前同步码子载波集合，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

优选地，在所述前同步码索引表中，前同步码子载波集合被划分为多个组，每个分段被分配多个组中的一组。

优选地，所述方法还包括：根据所获得的下行链路数据帧中的突发数据来获得特定时频单元上的上行链路 MAP消息。

优选地，所述方法还包括：根据所获得的上行链路 MAP消息来获取上行链路数据帧中的上行链路突发数据的位置信息、以及与测距信道有关的信息。

优选地，所述方法适合于全球微波接入互操作性 WiMAX多跳中继通信系统。另外，根据本发明，还提出了一种接收下行链路数据帧中的数据的移动台，所述移动台包括：接收装置，接收下行链路数据帧；第一获取装置，从所接收的下行链路数据帧的报头获取前同步码；识别装置，通过根据由第一获取装置所获取的前同步码来搜索前同步码索引表，识别基站 /中继站指示和中继站 ID , 所述前同步码索引表建立了前同步码、分段、小区 ID、基站 /中继站指示和中继站 ID之间的索引关系；第二获取装置，根据所识别的基站 /中继站指示和中继站 ID 来获得特定时频单元上的帧控制报头 FCH信息；第三获取装置，根据 FCH信息中所包含的下行链路映射 MAP位置信息来获得特定时频单元上的相应下行链路 MAP消息；以及第四获取装置，根据所获得的相应下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息来获得下行链路数据帧中的突发数据。

此外，根据本发明，还提出了一种用于生成向移动台发送的下行链路数据帧的基站，所述基站包括：获取装置，根据自己的分段、基站 /中继站指示和小区 ID，搜索前同步码索引表，获取前同步码和前同步码子载波集合；第一生成装置，根据由所述获取装置所获取的前同步码，将前同步码调制导前同步码子载波集合，生成前同步码发送信号；第二生成装置，根据基站 /中继站指示确定帧控制报头 FCH信息所在的特定时频单元，将帧控制报头 FCH信息调制到所述时频单元，生成帧控制报头 FCH信息发送信号；第三生成装置，根据帧控制报头 FCH信息所包含的下行链路映射 MAP位置信息，将下行链路 MAP消息调制到特定时频单元，生成下行链路 MAP消息发送信号；以及第四生成装置，根据下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息，将下行突发数据调制到特定时频单元上，生成下行突发数据发送信号。

优选地，所述基站还包括第五生成装置，根据下行链路 MAP消息所包含的上行链路 MAP消息的位置信息，将上行链路 MAP消息调制到特定时频单元上，生成上行链路 MAP消息发送信号。

另外，根据本发明，还提出了一种生成向移动台中继的下行链路数据帧的中继站，所述中继站包括：获取装置，根据自己的分段、基站 /中继站指示、小区 ID和中继站 ID, 搜索前同步码索引表，获取前同步码和前同步码子载波集合；第一生成装置，根据由所述获取装置所获取的前同步码，将前同步码调制导前同步码子载波集合，生成前同步码发送信号；第二生成装置，根据基站 /中继站指示和中继站 ID确定帧控制报头 FCH信息所在的特定时频单元，将帧控制报头 FCH信息调制到所述时频单元，生成帧控制报头 FCH信息发送信号；第三生成装置，根据帧控制报头 FCH信息所包含的下行链路映射 MAP位置信息，将下行链路 MAP消息调制到特定时频单元，生成下行链路 MAP消息发送信号；以及第四生成装置，根据下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息，将下行突发数据调制到特定时频单元上，生成下行突发数据发送信号。

优选地，所述中继站还包括：第五生成装置，根据下行链路 MAP消息所包含的上行链路 MAP消息的位置信息，将上行链路 MAP消息调制到特定时频单元上，生成上行链路 MAP消息发送信号。

如上所述，本发明提出了一种针对 IEEE 802. 16m的新中继方法，以解决非透明中继中的以上应用局限。在该方法中，非透明中继站可以与其基站共享相同的频率分段。这可以避免干扰。通过该方法，中继站可以部署在无独立频率分段可用的那些位置。附图说明

通过参考以下结合附图对所釆用的优选实施例的详细描述，本发明的上述目的、优点和特征将变得显而易见，其中- 图 1是现有技术的透明中继的示意图；

图 2是现有技术的每小区三扇区的频率重用 1的配置的示意图；

图 3是现有技术的非透明中继的示意图；

图 4是用于说明现有技术的非透明中继的部署问题的示意图；

图 5是现有技术的非透明中继的 BS帧和中继帧的帧结构的示意图；图 6是根据本发明实施例的 BS帧和中继帧的帧结构的示意图；

图 7是在 IEEE 802. 16e和 IEEE 802. 16j中对于所有分段的 FCH子信道分配的示意图；

图 8是根据本发明实施例的对于所有分段的 FCH子信道分配的示意图；图 9是根据本发明实施例的用于接收下行链路数据帧中的数据的方法的流程图；

图 10是根据本发明实施例的用于接收下行链路数据帧中的数据的移动台的方框图；

图 1 1是根据本发明实施例的用于生成下行链路数据帧的基站的方框图；以及

图 12是根据本发明实施例的用于生成下行链路数据帧的中继站的方框图。具体实施方式

下面将参考附图来说明本发明的优选实施例。

在本发明的方案中， RS继承了非透明中继的基本特征，即， RS同时中继数据业务和所有控制消息（前同步码、 FCH和 MAP消息）。但是与非透明中继相比，在本发明的方案中的 RS可以工作在与其 BS相同的频率分段。通过各种分割方法 (时分 /频分 /码分）克服干扰问题。图 6所示的帧结构示出了本发明的方案的原理。

在本发明的方案中，针对 BS和 RS之间的类似于非透明中继的通信，还定义 T DL (下行链路) 和 UL (上行链路) 中继区。由 R- FCH和 R- MAP来控制该通信。明显地，这些中继区在 BS和 RS之间没有干扰问题。针对 BS和 MS之间的通信和 RS和 MS之间的通信，还分别定义了 DL和 UL接入区。为了避免干扰， BS帧中的 DL/UL突发数据和 RS帧中的 DL/UL突发数据应该占用不同的 0FDMA时频单元组，如图 6所示。测距信道是码分竞争信道，而 BS和 RS可以共享相同的 0FDMA时频单元组。

BS的 FCH和 MAP和 RS的 FCH和 MAP也应该被分配不同的时频单元组。为此目的，本发明的方案将新功能引入到前同步码和 FCH。

首先， BS的 FCH和 RS的 FCH可以提供 MAP位置信息。在 IEEE 802. 16e和 IEEE 802. 16j中, BS的 MAP和 RS的 MAP在帧中总是具有固定位置。 BS和 RS并不需要向 MS 指示 MAP位置。由此，在 FCH中并不存在 MAP位置信息。但是，在本发明的方案中， MAP位置并非固定的。为了让 MS找出该 MAP, FCH应该指示 MAP位置，即， MAP的第一时频单元。

其次，前同步码可以隐含地向 MS指示 FCH位置。如同 MAP那样，在 IEEE 802. 16e 和 IEEE 802. 16j中， FCH具有默认位置。其总是占用每个分段的前四个时频单元。但是，在本发明的方案中， BS的 FCH被分配给前 6个时频单元，并且 RS的 FCH必须被分配给后续的时频单元。为了让 MS找出 RS的 FCH , 本发明的方案提供了两个方法来建立前同步码和 RS的 FCH位置之间的特殊关系。第一方法是为 RS定义新的前同步码，由于 BS前同步码和 RS前同步码之间的互相关性，解决了前同步码之间的干扰问题。第二方法是为 RS划分独立分离的前同步码载波，由于 BS和 RS前同步码载波子载波的不同，解决了前同步码干扰。通过新的索引关系，除了分段和 IDcel l (小区 ID )， MS还可以知道帧源 ( BS或 RS )和 IDrelay (中继站 ID〉。这里， IDrelay 用来对 RS的 FCH进行索引。例如， BS支持三个 RS，而其可以由 IDrelay 0、 1、 2来索引。 IDrelay按照以下方式对应于 FCH位置-

― IDrelayO对应于 RS FCH位置 0，其跟随在 BS FCH之后；

-- IDrelayl对应于 RS FCH位置 1，其跟随在 RS FCH 0之后；

-- IDrelayO对应于 RS FCH位置 2 , 其跟随在 RS FCH 1之后。

本发明的方案扩展了前同步码的功能以使其对 BS和 RS进行区别，并能对 RS FCH进行索引。

通过以上技术方案， RS可以与 BS工作在相同的分段。这种 RS非常适合于用于 RS无法获得独立频率分段的那些位置。

在 IEEE 802. 16e和 IEEE 802. 16j中， BS帧和 RS帧的第一符号是前同步码。前同步码的基本功能是 PHY (物理层〉同步。所有前同步码子载波被划分为三个子载波集合。利用以下等式来定义前同步码子载波集合：

PrearableCarrierSet_n=n+3k.

其中 PreambleCarrierSetn指定了分配给特定前同步码的所有子载波； n是索引为 0···2的前同步码子载波集合的号码；

k是运行索引，例如对于 2K- FFT 为 0到 567，对于 1024- FFT 为 0 到 283。前同步码使用增进 BPSK调制，由特定的伪噪声（PN) 码对前同步码子载波集合的那些子载波进行调制。这些前同步码子载波集合按照以下方式对应于三个分段：

—一分段 0使用前同步码子载波集合 0;

—― 分段 1使用前同步码子载波集合 1 ·，

― 分段 2使用前同步码子载波集合 2。

注意，对于前同步码子载波集合和对于分段的频率划分方案是不同的。分段和其前同步码子载波集合具有不同的子载波集合。

除了同步功能之外，前同步码还隐含地确定分段和 IDcell。 IDcell将用作每一个子信道中的子载波排列的依据。一个分段具有多个 IDcell选择。当 MS利用前同步码同步时，该 MS将通过前同步码和分段与 IDcell对之间的索引关系知道频率分段和子载波排列模式。根据其分段，该 MS可以找到 FCH位置，由于 FCH总是占用该分段的 DL部分中的前四个时频单元，如图 7所示。因此，该 MS可以找出在默认位置处的 FCH。

在该方案中，为了避免干扰， RS FCH将占用与 BS FCH不同的位置， gp， RS FCH 将被分配 BS FCH之后的时频单元，如图 8所示。这里，假定 BS支持最多 3个 RS。该 RS可以由 IDrelay来指示。 RS FCH和 BS FCH具有相同的长度，即， 6个时频单元。一旦 MS知道了 IDrelay, 该 MS可以找出 FCH位置。 IDrelay和 FCH位置之间的关系如下所示：

― IDrelayO对应于 FCH位置 1 ;

-- IDrelayl对应于 FCH位置 2;

― IDrelay2对应于 FCH位置 3。

当 MS利用前同步码同步时，除了知道分段和 IDcell , 该 MS还知道帧源（BS 或 RS ) 和 IDrelay。为此目的，该方案在前同步码和 RS之间建立了特定关系。同时，在该方案中， RS前同步码也占用该第一个 0FDMA符号，并且与 BS共享骡 s

相同的前同步码子载波集合。因此，在该方案中应该考虑 BS和 RS之间的干扰问题。

存在两种方法通过前同步码来建立 RS索引：

方法 1: BS前同步码和 RS前同步码均占用前同步码子载波集合的所有子载波。通过伪噪声（PN) 码的互相关性来克服 BS前同步码和 RS前同步码之间、或两个 RS之间的干扰。该方案并未指定 PN序列的生成算法，可以使用 IEEE 802.16e中的现有生成算法或其他算法。表 1给出了前同步码与分段、 IDcell、 BS/RS指示、以及 IDreiay的索引关系的示例，其中假定了：

一— 前同步码 PN长度是 284比特，对应于 1024 FFT模式；

-- 每一个分段具有 8个 IDcell;

-- 每一个 BS可以支持最多三个 RS。

在表 1中，对于任何分段和 IDcell对，存在 4个前同步码。这 4个前同步码是互相关以避免当它们存在于相同小区时的干扰。通过表 1，一旦 MS接收到前同步码，则该 MS将检查该表 1以确定它是 BS或 RS帧。如果是 RS帧，则 MS进一步索引其

IDrelayo 根据该 IDrelay, MS将找出 FCH位置以进行进一步操作。

表 1 第一方法的索引关系的示例（1024- FFT 模式)

前同步分段 IDcell BS 或 RS IDrelay 码 (0..2) (0..7) 指示 (0..2)

(284 (0:BS， 1:

bits) RS)

0 χχχ··· 0 0 0 -

1 χχχχ··· 0 0 1 0

2 0 0 1 1

3 χχχ*·· 0 0 1 2

4 χχχχ*·· 0 1 0 -

5 ΧΧΧ'" 0 1 1 0

6 χχχ*·· 0 1 1 1

7 ΧΧΧΧ*" 0 1 1 0

... … … … …

29 χχχχ··· 0 7 0 - 30 χχχ··· 0 7 1 0

31 χχχ··· 0 7 1 1

32 χχχ··· 0 7 1 2

33 χχχχ··· 1 0 0 ―

34 χχχ··· 1 0 1 0

35 χχχ··· 1 0 1 1

36 χχχ··· 1 0 1 2

… … ... … …

92 χχχ··· 2 7 0 -

93 χχχχ··· 2 7 1 0

94 χχχ··· 2 7 1 1

95 χχχχ··· 2 7 1 2 方法 2: 将分段的前同步码子载波集合划分为多个组，例如 4个组。一个组用于 BS而另外 3个组用于 RS。明显地，由于 BS和其中继站占用不同的前同步码子载波集合，第二方法可以较好地解决前同步码干扰问题。可以利用以下等式来定义前同步码子载波集合-

其中 Pr eamb 1 eCar r i er Se t„指定了分配给特定前同步码的所有子载波； n是索引为 0···2的前同步码子载波集合的号码；

m是索引为 0···3的前同步码组的号码；

k是运行索引，例如对于 2K- FFT 为 0到 141，对于 1024- FFT 为 0 到 71。在该方法中，将所有前同步码子载波将划分为 12个组：

--前同步码子载波集合 0，组。：具有分段号 0的 BS;

--前同步码子载波集合 0，组 1: 具有分段号 0的 RS 1 (IDrelay=0)_;

--前同步码子载波集合 0，组 2: 具有分段号 0的 RS 2 (IDrelay=l);

一前同步码子载波集合 0, 组 3: 具有分段号 0的 RS 3 (IDrelay=2)_;

一前同步码子载波集合 1，组。：具有分段号 1的 BS;

一前同步码子载波集合 1，组 1: 具有分段号 1的 RS 1 (IDrelay=0)_;

--前同步码子载波集合 1，组 2_: 具有分段号 1的 RS 2 (IDrelay=l); 一前同步码子载波集合 1，组 3: 具有分段号 1的 RS 3 (IDrelay=2)_;

一前同步码子载波集合 2，组 0: 具有分段号 2的 BS;

—前同步码子载波集合 2, 组 1: 具有分段号 2的 RS 1 (IDrelay^), 一前同步码子载波集合 2，组 2: 具有分段号 2的 RS 2 (IDrelay=l)_;

一前同步码子载波集合 2，组 3: 具有分段号 2的 RS 3 (IDrelay=2)„ 在第二方法中，前同步码长度变得较短，即 IEEE 802.16e中的前同步码长度的 1/4，例如，对于 2K- FFT为 142个子载波或者对于 1024- FFT为 71个子载波。该方案并未指定前同步码的生成算法，可以使用 IEEE 802.16e中的生成算法或其他算法。表 2给出了前同步码与分段、 IDcell、 BS/RS指示、以及 IDrelay的索引关系的示例。所假定的条件与方法 1相同。通过该关系，一旦 MS找到了前同步码，该 MS将知道该前同步码载波组属于哪一个子载波集合，并且进一步识别分段、 IDcell、 BS/RS指示、以及 IDrelay (针对 FCH位置）。第二方法定义了用于多跳中继网络的新的前同步码结构。

表 2 第二方法的索引关系的示例（1024- FFT 模式)

编号前同步分段 IDrelay IDcell 码 (0..2) (0..3) (0..7)

(71

bits)

0 χχχχ··· 0 0 0

1 χχχχ··· 0 1 0

9 χχχχ··· 0 0 0

3 χχχχ··· 0 3 0

4 χχχχ··· 0 0 1

5 χχχχ··· 0 1 1

6 χχχχ··· 0 2 1

7 χχχ··· 0 3 1

… • · · ... … ..·

29 χχχχ**· 0 0 7

30 χχχ··· 0 1 7

31 ' χχχχ*·· 0 2 7 32 χχχχ··· 0 3 7

33 ΧΧΧ'" 1 0 0

34 χ χ··· 1 1 0

35 χχχχ··· 1 0 0

36 χχχχ··· 1 3 0

··. ··· … .·· ...

92 χχχ··· 2 0 7

93 ο

χχχ··· 1 7

94 χχχ··· 2 2 7

95 χχχ··· 0 3 7

FCH是帧控制报头，用来传输所使用的子信道位图、以及当前分段的 MAP传输模式。在 IEEE 802.16e和 IEEE 802.16j中， FCH占用分段的 DL部分的前 4个时频单元。这些时频单元包含由 QPSK以编码率为 1/2和重复编码为 4进行调制。每一个 FCH包括 24比特的 DL帧前缀，该 24比特的 DL帧前缀将被复制以形成 48比特块。该 24比特的 DL帧前缀包括：

- 所使用的子信道位图： 6比特（0_: 子信道组 0; 1：子信道组 1， -) -重复编码指示： 2比特（0: 在 DL- MAP上不重复编码； 1: 重复编码为 2; 2：重复编码为 4; 3：重复编码为 6)

― 编码指示： 3比特 (0：在 DL- MAP上使用的 CC编码； 1： BTC; 2： CTC; 3： ZT CC; 4： LDPC; 5-7：保留）

- DL-MAP长度: 8比特

- 保留： 5比特

帧中的 MAP定义了针对下行链路子帧和上行链路子帧的 MS突发数据的时间间隔的使用。在 IEEE 802.16e和 IEEE 802.16j中，每一个分段的 MAP总是从 FCH之后的该时频单元开始按照频率优先的次序被映射到该分段的时频单元组上。这样，现有的 FCH没有指示 MAP位置的位置信息。但是，在该方案中， BS和 RS工作在相同的分段。为了避免干扰， BS的 MAP和 RS的 MAP应该被分配给不同的时频单元组。这样，除了以上信息之外， FCH应该包括 DL- MAP的位置信息。 DL- MAP的位置信息由 DL-MAP— Start来表示，具有 12比特长，指出了 MAP的起始时频单元。因此，该方案中的 DL帧前缀为 36比特， FCH的总长度为 72比特。在该方案中的 FCH将占用 6 个时频单元。

在该方案中的所有 MAP将被映射到 FCH之后的时频单元。其应该占用一组连续时频单元，该连续时频单元从最后一个 FCH之后的时频单元开始。

对于接入区，在该方案中， BS和 RS将联合调度其 MS的公共资源，即， BS帧中的 DL/UL突发数据和 RS帧中的 DL/UL突发数据应该占用不同的 0FDMA时频单元。该 MS突发数据将在相应的 MAP中定义。对于该方案中的中继区，与非透明中继的中继区没有差别。

图 9是根据本发明实施例的用于接收下行链路数据帧中的数据的方法的流程图。

如图 9所示，根据本发明，在步骤 901，从所接收的下行链路数据帧的报头获取前同步码。在步骤 903，通过根据所获取的前同步码来搜索前同步码索引表，识别基站 /中继站指示和中继站 ID, 所述前同步码索引表建立了前同步码、分段、小区 ID、基站 /中继站指示和中继站 ID之间的索引关系。在步骤 905，根据所识别的基站 /中继站指示和中继站 ID来获得特定时频单元上的帧控制报头 FCH信息。在步骤 907，根据 FCH信息中所包含的下行链路映射 MAP位置信息来获得特定时频单元上的相应下行链路 MAP消息。然后，在步骤 909 , 根据所获得的相应下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息来获得下行链路数据帧中的突发数据。

附带地，本发明的方法还包括以下步骤：在步骤 911，根据所获得的下行链路数据帧中的突发数据来获得特定时频单元上的上行链路 MAP消息；在步骤 913，根据所获得的上行链路 MAP消息来获取上行链路数据帧中的上行链路突发数据的位置信息、以及与测距信道有关的信息。

图 10是根据本发明实施例的用于接收下行链路数据帧中的数据的移动台的方框图。

如图 10所示，根据本发明的移动台包括：接收装置 1001、第一获取装置 1003、识别装置 1005、第二获取装置 1007、第三获取装置 1009、第四获取装置 1011、第五获取装置 1013和第六获取装置 1015。接收装置 1001接收下行链路数据帧。第一获取装置 1003从所接收的下行链路数据帧的报头获取前同步码。识别装置 1005通过根据由第一获取装置所获取的前同步码来搜索前同步码索引表，识别基站 /中继站指示和中继站 ID,所述前同步码索引表建立了前同步码、分段、小区 ID、基站 /中继站指示和中继站 ID之间的索引关系。第二获取装置 1007根据所识别的基站 /中继站指示和中继站 ID来获得特定时频单元上的帧控制报头 FCH信息。第三获取装置 1009根据 FCH信息中所包含的下行链路映射 MAP位置信息来获得特定时频单元上的相应下行链路 MAP消息。第四获取装置 1011根据所获得的相应下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息来获得下行链路数据帧中的突发数据。第五获取装置 1013根据所获得的下行链路数据帧中的突发数据来获得特定时频单元上的上行链路 MAP消息。第六获取装置 1015根据所获得的上行链路 MAP消息来获取上行链路数据帧中的上行链路突发数据的位置信息、以及与测距信道有关的信息。

图 11是根据本发明实施例的用于生成下行链路数据帧的基站的方框图。如图 11所示，根据本发明的基站包括：获取装置 1101、第一生成装置 1103、第二生成装置 1105、第三生成装置 1107、第四生成装置 1109、第五生成装置 1 111。获取装置 1101根据自己的分段、基站 /中继站指示和小区 ID，搜索前同步码索引表，获取前同步码和前同步码子载波集合。第一生成装置 1103根据由所述获取装置所获取的前同步码，将前同步码调制导前同步码子载波集合，生成前同步码发送信号。第二生成装置 1105根据基站 /中继站指示确定帧控制报头 FCH信息所在的特定时频单元，将帧控制报头 FCH信息调制到所述时频单元，生成帧控制报头 FCH 信息发送信号。第三生成装置 1107根据帧控制报头 FCH信息所包含的下行链路映射 MAP位置信息，将下行链路 MAP消息调制到特定时频单元，生成下行链路 MAP消息发送信号。第四生成装置 1109根据下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息，将下行突发数据调制到特定时频单元上，生成下行突发数据发送信号。第五生成装置 1111根据下行链路 MAP消息所包含的上行链路 MAP消息的位置信息，将上行链路 MAP消息调制到特定时频单元上，生成上行链路 MAP消息发送信号。

图 12是根据本发明实施例的用于生成下行链路数据帧的中继站的方框图。如图 12所示，根据本发明的中继站包括：获取装置 1201、第一生成装置 1203、第二生成装置 1205、第三生成装置 1207、第四生成装置 1209、第五生成装置 1211。获取装置 1201根据自己的分段、基站 /中继站指示、小区 ID和中继站 ID，搜索前同步码索引表，获取前同步码和前同步码子载波集合。第一生成装置 1203根据由所述获取装置所获取的前同步码，将前同步码调制导前同步码子载波集合，生成前同步码发送信号。第二生成装置 1205根据基站 /中继站指示和中继站 ID确定帧控制报头 FCH信息所在的特定时频单元，将帧控制报头 FCH信息调制到所述时频单元，生成帧控制报头 FCH信息发送信号。第三生成装置 1207根据帧控制报头 FCH信息所包含的下行链路映射 MAP位置信息，将下行链路 MAP消息调制到特定时频单元: 生成下行链路 MAP消息发送信号。第四生成装置 1209根据下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息，将下行突发数据调制到特定时频单元上，生成下行突发数据发送信号。第五生成装置 1211根据下行链路 MAP消息所包含的上行链路 MAP消息的位置信息，将上行链路 MAP消息调制到特定时频单元上，生成上行链路 MAP消息发送信号。本发明提出了一种新的中继方案。本发明的中继可以扩展 BS覆盖范围，并且增强吞吐量，但是不需要额外的频率资源。尽管 RS工作在与其 BS相同的频率分段，但是 RS不会对 BS进行干扰。同时，该方案可以最小化对相邻 BS和现有 WiMAX 网络的影响。本发明是对 IEEE 802. 16m的非透明中继的补充。

与传统非透明中继方案相比，本发明的方案不需要分离的频率分段。本发明可以用于频率资源不足的那些位置，例如在频率重用 1网络中的三个分段的重叠区域中或附近的那些覆盖盲区。

尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此，本发明不应由上述实施例来限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims

权利要求

1、一种由移动台接收下行链路数据帧中的数据的方法，所述方法包括- 从所接收的下行链路数据帧的报头获取前同步码；

通过根据所获取的前同步码来搜索前同步码索引表，识别基站 /中继站指示和中继站 ID, 所述前同步码索引表建立了前同步码、分段、小区 ID、基站 /中继站指示和中继站 ID之间的索引关系；

根据所识别的基站 /中继站指示和中继站 ID来获得特定时频单元上的帧控制报头 FCH信息；

根据 FCH信息中所包含的下行链路映射 MAP位置信息来获得特定时频单元上的相应下行链路 MAP消息；以及

根据所获得的相应下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息来获得下行链路数据帧中的突发数据。

2、根据权利要求 1所述的方法，其中基站的 FCH信息和各中继站的 FCH信息在时频单元上彼此分离且依次排列。

3、根据权利要求 1所述的方法，其中基站的下行链路 MAP消息和各中继站的下行链路 MAP信息在时频单元上彼此分离。

4、根据权利要求 1所述的方法，其中基站的下行链路突发数据和各中继站的下行链路突发数据在时频单元上彼此分离。

5、根据权利要求 1所述的方法，其中对于每个分段和小区 ID对，在所述前同步码索引表中设置多个不同的前同步码，所述多个前同步码是互相关的，用于避免具有相同分段和小区 ID的基站和中继站采用所述前同步码时所引起的干扰，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

6、根据权利要求 1所述的方法，其中所述前同步码索引表中的每个分段的前同步码子载波集合被划分为多个组，多个组之一用于基站，多个组中的其余组分别用于各中继站。

7、根据权利要求 6所述的方法，其中具有相同分段和小区 ID的基站和中继站占用不同的前同步码子载波集合，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

8、根据权利要求 1所述的方法，其中在所述前同步码索引表中，前同步码子载波集合被划分为多个组，每个分段被分配多个组中的一组。

9、根据权利要求 1所述的方法，其中还包括：

根据所获得的下行链路数据帧中的突发数据来获得特定时频单元上的上行链路 MAP消息。

10、根据权利要求 1所述的方法，其中还包括：

根据所获得的上行链路 MAP消息来获取上行链路数据帧中的上行链路突发数据的位置信息、以及与测距信道有关的信息。

11、根据权利要求 1所述的方法，所述方法适合于全球微波接入互操作性 WiMAX多跳中继通信系统。

12、一种接收下行链路数据帧中的数据的移动台，所述移动台包括：接收装置，接收下行链路数据帧；

第一获取装置，从所接收的下行链路数据帧的报头获取前同步码；识别装置，通过根据由第一获取装置所获取的前同步码来捜索前同步码索引表，识别基站 /中继站指示和中继站 ID, 所述前同步码索引表建立了前同步码、分段、小区 ID、基站 /中继站指示和中继站 ID之间的索引关系；

第二获取装置，根据所识别的基站 /中继站指示和中继站 ID来获得特定时频单元上的帧控制报头 FCH信息；

第三获取装置，根据 FCH信息中所包含的下行链路映射 MAP位置信息来获得特定时频单元上的相应下行链路 MAP消息；以及

第四获取装置，根据所获得的相应下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息来获得下行链路数据帧中的突发数据。

13、根据权利要求 12所述的移动台，其中基站的 FCH信息和各中继站的 FCH 信息在时频单元上彼此分离且依次排列。

、根据权利要求 12所述的移动台，其中基站的下行链路 MAP消息和各中继站的下行链路 MAP信息在时频单元上彼此分离。

15、根据权利要求 12所述的移动台，其中基站的下行链路突发数据和各中继站的下行链路突发数据在时频单元上彼此分离。

16、根据权利要求 12所述的移动台，其中对于每个分段和小区 ID对，在所述前同步码索引表中设置多个不同的前同步码，所述多个前同步码是互相关的，用于避免具有相同分段和小区 ID的基站和中继站采用所述前同步码时所引起的干扰，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

17、根据权利要求 12所述的移动台，其中所述前同步码索引表中的每个分段的前同步码子载波集合被划分为多个组，多个组之一用于基站，多个组中的其余组分别用于各中继站。

18、根据权利要求 17所述的移动台，其中具有相同分段和小区 ID的基站和各中继站占用不相同的前同步码子载波集合，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

19、根据权利要求 12所述的方法，其中在所述前同步码索引表中，前同步码子载波集合被划分为多个组，每个分段被分配一组。

20、根据权利要求 12所述的移动台，其中还包括：

第五获取装置，根据所获得的下行链路数据帧中的突发数据来获得特定时频单元上的上行链路 MAP消息。

21、根据权利要求 12所述的移动台，其中还包括- 第六获取装置，根据所获得的上行链路 MAP消息来获取上行链路数据帧中的上行链路突发数据的位置信息、以及与测距信道有关的信息。

22、根据权利要求 12所述的移动台，所述移动台适合于全球微波接入互操作性 WiMAX多跳中继通信系统。

23、一种用于生成向移动台发送的下行链路数据帧的基站，所述基站包括：获取装置，根据自己的分段、基站 /中继站指示和小区 ID，搜索前同步码索引表，获取前同步码和前同步码子载波集合；

第一生成装置，根据由所述获取装置所获取的前同步码，将前同步码调制导前同步码子载波集合，生成前同步码发送信号；

第二生成装置，根据基站 /中继站指示确定帧控制报头 FCH信息所在的特定时频单元，将帧控制报头 FCH信息调制到所述时频单元，生成帧控制报头 FCH信息发送信号；

第三生成装置，根据帧控制报头 FCH信息所包含的下行链路映射 MAP位置信息，将下行链路 MAP消息调制到特定时频单元，生成下行链路 MAP消息发送信号；以及

第四生成装置，根据下行链路 MAP消息所包含的下行链路突发数据的位置信息，将下行突发数据调制到特定时频单元上，生成下行突发数据发送信号。

24、根据权利要求 23所述的基站，其中基站的 FCH信息和各中继站的 FCH信息在时频单元上彼此分离且依次排列。

25、根据权利要求 23所述的基站，其中基站的下行链路 MAP消息和各中继站的下行链路 MAP信息在时频单元上彼此分离。

26、根据权利要求 23所述的基站，其中基站的下行链路突发数据和各中继站的下行链路突发数据在时频单元上彼此分离。

27、根据权利要求 23所述的基站，其中对于每个分段和小区 ID对，在所述前同步码索引表中设置多个不同的前同步码，所述多个前同步码是互相关的，用于避免具有相同分段和小区 ID的基站和中继站采用所述前同步码时所引起的干扰，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

28、根据权利要求 23所述的基站，其中所述前同步码索引表中的每个分段的前同步码子载波集合被划分为多个组，多个组之一用于基站，多个组中的其余组分别用于各中继站。

29、根据权利要求 28所述的基站，其中具有相同分段和小区 ID的基站和各中继站占用不相同的前同步码子载波集合，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

30、根据权利要求 23所述的方法，其中在所述前同步码索引表中，前同步码子载波集合被划分为多个组，每个分段被分配多个组中的一组。

31、根据权利要求 23所述的基站，其中还包括：

第五生成装置，根据下行链路 MAP消息所包含的上行链路 MAP消息的位置信息，将上行链路 MAP消息调制到特定时频单元上，生成上行链路 MAP消息发送信号。

32、根据权利要求 23所述的基站，所述基站适合于全球微波接入互操作性 WiMAX多跳中继通信系统。

33、一种生成向移动台中继的下行链路数据帧的中继站，所述中继站包括：获取装置，根据自己的分段、基站 /中继站指示、小区 ID和中继站 ID，搜索前同步码索引表，获取前同步码和前同步码子载波集合；

第二生成装置，根据基站 /中继站指示和中继站 ID确定帧控制报头 FCH信息所在的特定时频单元，将帧控制报头 FCH信息调制到所述时频单元，生成帧控制报头 FCH信息发送信号；

34、根据权利要求 33所述的中继站，其中基站的 FCH信息和各中继站的 FCH 信息在时频单元上彼此分离且依次排列。

35、根据权利要求 33所述的中继站，其中基站的下行链路 MAP消息和各中继站的下行链路 MAP信息在时频单元上彼此分离。

36、根据权利要求 33所述的中继站，其中基站的下行链路突发数据和各中继站的下行链路突发数据在时频单元上彼此分离。

37、根据权利要求 33所述的中继站，其中对于每个分段和小区 ID对，在所述前同步码索引表中设置多个不同的前同步码，所述多个前同步码是互相关的，用于避免具有相同分段和小区 ID的基站和中继站采用所述前同步码时所引起的干扰，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

38、根据权利要求 33所述的中继站，其中所述前同步码索引表中的每个分段的前同步码子载波集合被划分为多个组，多个组之一用于基站，多个组中的其余组分别用于各中继站。

39、根据权利要求 38所述的中继站，其中具有相同分段和小区 ID的基站和各中继站占用不相同的前同步码子载波集合，所述具有相同分段和小区 ID的基站和中继站处于同一小区中。

40、根据权利要求 33所述的方法，其中在所述前同步码索引表中.，前同步码子载波集合被划分为多个组，每个分段被分配多个组中的一组。

41、根据权利要求 33所述的中继站，其中还包括：

42、根据权利要求 33所述的中继站，所述中继站适合于全球微波接入互操作性 WiMAX多跳中继通信系统。