CN102027763B

CN102027763B - 一种为网络服务的基站

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Publication number: CN102027763B
Application number: CN2009801168539A
Authority: CN
Inventors: M-H·冯; H·张; S·弗日克; R·诺瓦克; J·元; D-S·于
Original assignee: Apple Computer Inc
Current assignee: Nortel Networks Ltd; Apple Inc
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-03-10
Also published as: US20220248389A1; CN107017977B; EP3557912A1; US20150288504A1; KR20170118967A; JP2011515056A; US10321440B2; KR20160029141A; KR20150020729A; US11317384B2; JP2014033471A; EP3800940A1; EP2258123A2; EP2258123A4; KR101640952B1; KR101622857B1; US20190200338A1; US9749994B2; BRPI0909301A2; CN103369628B

Abstract

为了有效且高效地提供控制信息，广播指针信道(BPCH)可以用于标识正在给定帧结构(例如，子帧、帧或超帧)中提供的控制信息的类型和可能地相对位置。子帧(或像成帧实体，如帧或超帧)可以具有BPCH和控制信息可以位于其中的相应系统控制信息段。该系统控制信息段可以具有任意数目的控制信息块，其中存在的每个控制信息块可以对应特定类型的控制信息。BPCH用于标识在相应系统控制信息段中存在的控制信息的类型，并且如果需要或期望的话，标识各种控制信息的相对位置。

Description

一种为网络服务的基站

本申请要求2008年3月10日提交的美国临时专利申请序列号61/035,363的权益，其全部内容在此引入以供参考。

技术领域

本公开涉及用于无线系统的控制信令的方法。

背景技术

在大多数无线通信系统中，一个或多个基站通过无线接口促进与任意数目的移动站无线通信。在基站和各种移动站之间必须交换相当数量的信息以实现在其间通信。这个信息通常被定义为控制信息。典型的无线通信系统由电气和电子工程师学会(IEEE)802.16标准定义，正如由用于无线城域网(MAN)的宽带无线接入工作组所阐明的。IEEE802.16标准通常称为WiMAX，其代表微波存取全球互通。

在IEEE802.16m标准中阐明IEEE802.16标准的系统需求，并且像许多其他的无线通信系统，用于系统接入、业务分组的传输和接收以及从一个基站到下一基站的切换的许多控制信息经常被过度地传输和重传，不管移动站实际上是否需要接收该信息。在许多情况下，移动站处于睡眠或空闲模式，或者已经接收和存储该控制信息。因而，移动站不需要控制信息的过度重传或者移动站已经接收到控制信息的过度重传由于移动站必须保持醒着以接收和处理不必要或已经可用的控制信息而导致显著增加了控制开销、浪费通信资源和损害功率效率。

因此，需要一种技术以有效且高效的方式更加高效地在无线通信环境中传播控制信息到移动站，所述无线通信环境包括IEEE802.16标准和其他标准所定义的环境。进一步需要一种技术来确保在需要时移动站高效地获得控制信息，同时减少对接收和处理已经被接收或对于操作不相关的控制信息的需求。

发明内容

为了有效且高效地提供控制信息，广播指针信道(BPCH)可以用于标识在给定帧结构(例如，子帧、帧或超帧)中提供的控制信息的类型和可能地相对位置。子帧(或像成帧(framing)实体，如帧或超帧)可以具有BPCH和控制信息可以位于其中的相应系统控制信息段。该系统控制信息段可以具有任意数目的控制信息块，其中存在的每个控制信息块可以对应特定类型的控制信息。BPCH用于标识在相应系统控制信息段中存在的控制信息的类型，并且如果需要或期望的话，标识各种控制信息的相对位置。

例如，BPCH可以包括用于不同类型控制信息的存在标记，其中根据在系统控制信息段中相应控制信息的存在或不存在来设置所述存在标记。如果帧的系统控制信息段包括相应控制信息块中的某一控制信息，则BPCH可以具有对应于这个控制信息的被设置指示这样信息的存在的标记，而对应于其它类型控制信息的其它标记被设置以指示其它控制信息类型的不存在。BPCH还可以提供在系统控制信息段内相应控制信息块的位置、长度等，使得移动站能够确定在系统控制信息段中控制信息的精确位置。每个控制信息块可以对应不同类型的控制信息或者一组控制信息类型。

移动站能够快速地且高效地确定在子帧中存在什么控制信息、存在的控制信息是否是相关的、以及在子帧中任意或所有控制信息的位置。因而，移动站能够避免解码不相关的控制信息。实际上，这意味着一旦确定子帧是否包含相关控制信息，移动站就能够快速地对解码与控制信息相关的子帧的剩余部分或子帧的至少一部分的需求进行评估。

在阅读与附图相关联的下面详细描述之后，本领域的技术人员将理解本发明的范围以及意识到其另外的方面。

附图说明

并入本说明书中且形成本说明书的一部分的附图说明了本发明的若干方面，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本公开的一个实施例的通信环境的框图表示。

图2是根据本公开的一个实施例的基站的框图表示。

图3是根据本公开的一个实施例的移动站的框图表示。

图4A和4B表示根据本公开的一个实施例的子帧配置。

图5A和5B表示根据本公开的第二实施例的子帧配置。

具体实施方式

下面阐明的实施例表示使本领域的技术人员能够实现本发明的必要信息并且说明了实现本发明的最佳方式。根据附图阅读下面描述时，本领域技术人员将理解本发明的概念并且将意识到在此没有特别讨论的这些概念的应用。应该理解的是，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围之内。

在钻研本发明的细节之前，描述在其中可以利用本发明的典型通信环境的概观。特别参考图1，描述了蜂窝网络的一部分，其中基站控制器(BSC)10服务多个小区12。每个小区12表示特定基站(BS)14的主要覆盖区域，该特定基站(BS)14在BSC10的控制下操作。基站14能够通过任意数目的通信技术促进与移动站(MS)16的双向通信，所述移动站(MS)16在基站14的通信范围内并且因此在相应小区12之内。遍及蜂窝网络的通信可以支持语言、数据和媒体通信。

特别参考图2，说明了根据本公开的一个实施例配置的基站14。值得注意地，基站14可以支持任意类型的无线通信技术，例如利用正交频分多址(OFDMA)、码分多址(CDMA)和时分多址(TDMA)的传统蜂窝技术以及本地无线技术。尽管不限于此，但是本发明的概念可适用于如无线城域网(MAN)的宽带无线接入工作组所阐明的IEEE802.16标准，并且特别地适用于如在章节IEEE802.16m所阐明的IEEE802.16标准的系统需求。这个标准族的全部内容在此引入以供参考。值得注意地，IEEE802.16标准族所定义的技术通常称为WiMAX(微波存取全球互通)。

因此，基站14可以充当支持无线通信的任意无线接入点。基站14将优选地能够支持单播、多播和广播通信并且引起必要的控制信令以使能和控制它们。基站14通常包括控制系统20、基带处理器22、发射电路24、接收电路26、一个或多个天线28和网络接口30。接收电路26从移动站16提供的一个或多个远程发射机接收承载信息的射频信号。优选地，低噪声放大器和滤波器(未示出)协作来放大和移除来自该信号的宽带干扰以处理。下转换和数字化电路(未示出)然后将下转换所述滤波、接收的信号到中间频率信号或基带频率信号，其然后被数字化为一个或多个数字流。

基带处理器22处理该数字化的接收信号以提取在该接收信号中传送的信息或数据位。这个处理典型地包括解调、解码和纠错操作。因而，基带处理器22通常在一个或多个数字信号处理器(DSP)中被实现。所接收的信息然后经由网络接口30向核心网络发送或者向基站14所服务的另一移动站16传送。网络接口30通常将经由基站控制器10与核心网络相互作用。

在发射侧，在控制系统20的控制下基带处理器22从网络接口30接收数字化的数据，该数据可以表示语音、数据或控制信息。基带处理器编码该数据用于传输。该编码的数据被输出到发射电路24，其中它被调制器用于调制在一个或多个期望发射频率上的载波信号。功率放大器(未示出)将放大该调制的载波信号到适合于传输的水平，并且通过匹配网络将该调制的载波信号递送到一个或多个天线28。

参考图3，说明了根据本公开的一个实施例配置的移动站16。移动站16将支持与基站14兼容的通信技术。移动站16将包括控制系统32、基带处理器34、发射电路36、接收电路38、一个或多个天线40和用户接口电路42。控制系统32将具有存储器44，用于存储对于操作所需要的必要软件和数据。接收电路38从基站14提供的一个或多个远程发射机接收承载信息的射频信号。优选地，低噪声放大器和滤波器(未示出)协作来放大和移除来自该信号的宽带干扰以处理。下转换和数字化电路(未示出)然后将下转换所述滤波、接收的信号到中间频率信号或基带频率信号，其然后被数字化为一个或多个数字流。基带处理器34处理该数字化的接收信号以提取在该接收信号中传送的信息或数据位。这个处理典型地包括解调、解码和纠错操作。基带处理器34通常在一个或多个数字信号处理器(DSP)中被实现。

为了传输，基带处理器34从控制系统32接收数字化的数据，该数据可以表示语音、数据、媒体或控制信息，基带处理器34编码该数据用于传输。该编码的数据被输出到发射电路36，其中它被调制器用于调制在一个或多个期望发射频率上的载波信号。功率放大器(未示出)将放大该调制的载波信号到适合于传输的水平，并且通过匹配网络将该调制的载波信号递送到一个或多个天线40。对于本领域的技术人员可用的各种调制和处理技术可应用于本发明。

在此公开了用于增强在基站14和移动站16之间必然出现的控制信令以支持整体系统操作的各种技术。这些技术单独地或组合起来可以减少在移动站16和基站14中的控制开销、节省功率、减少处理需求，允许更快速的网络进入、节省网络资源或其任意组合。控制信令允许基站14和移动站16彼此通信以交换重要信息和操作指令，其称为控制信息。因为基站14通常控制通信，所以由基站14散布一大部分控制信息到移动站16。控制信息可以用于控制系统接入、业务分组的传输和接收、切换等等。

由于控制信息在本质上是变化的，所以不同类型的控制信息具有不同的特性。例如，不同类型的控制信息在改变频率、它是单播、多播还是广播、需要它如何健壮、其对于系统接入的重要性等等方面是变化的。因此，不同类型的控制信息被不同地对待。下面的描述分类各种类型的控制信息，并且基于如何分类该信息，相应地实现控制信息的递送。

为了提供观点和突出现有技术的低效率，引用当前在IEEE802.16e标准中提供的调度控制和系统信息。根据IEEE802.16e标准，调度信息在MAP消息中被发送，而系统信息在分离的上行链路或下行链路信道中被发送。另外，相邻基站信息和寻呼信息在另外分离消息中被广播。大量(如果大多数的话)这种信息被周期性地重传，不管是否实际上需要它。例如，在MAP消息中提供的一些信息(诸如时空编码信息、测距(ranging)区域信息和快速反馈测距定义)不必是动态的并且因此被较不频繁地发送从而减少开销。在上行链路和下行链路信道中提供的一些信息是静态的，并且因此不需要基站14周期性地广播到已经进入网络的移动站16，或者以大大减小的速率来广播。这样的静态信息可以包括基站标识符、运营商标识符、子网标识符和时分双工比。

在上行链路和下行链路信道中提供的一些信息是半静态的，并且因此如果信息没有被改变，则不需要被基站14周期性地广播到移动站16，以大大减小的速率来广播，或者当信息改变时可以被广播。这样的信息可以包括突发属性(burst profile)和切换参数。类似地，相邻基站的信息通常是半静态的并且不需要被周期性地广播到已经进入网络的移动站16，假设信息没有被改变。从上面可以看出，提供或更新控制信息的需求改变。尽管某种控制信息经常地改变，但是其他控制信息可以仅仅周期性地改变，如果有的话。

例如，控制信息能够被分类为相对静态、半静态或动态。静态控制信息是相对固定的。半静态控制信息将在周期性的基础上或者响应于定义的事件而改变。动态控制信息是可以在相对连续基础上改变的信息。

不管是静态、半静态还是动态，通常在成帧结构中的定义位置上递送控制信息，其中每次传送帧或帧组时，在帧或帧组中某处提供某些信息。尽管连续提供动态控制信息可能是必需的，但是连续重传自上次传输以来没有改变的静态和半静态控制信息从处理观点和资源观点二者来看是非常低效的。

利用本发明，可以以不同的时间发送不同类型的控制信息以增加效率。例如，通过让基站14传送静态全系统(system-wide)信息可以减少控制信令开销，该静态全系统信息提供基本物理层配置信息，该基本物理层配置信息是响应于基站14检测到移动站16尝试进入网络而执行初始系统接入程序所需要的。这与让基站14在每帧或子帧中传送这样的信息而不管网络事件或条件形成对比。移动站16使用物理层配置信息以与基站14建立通信以用于到基站14所支持网络的网络进入。基站14能够传送静态全系统信息，在移动站16使用物理层配置信息执行初始系统接入之后，该静态全系统信息提供机器接入码(MAC)或其他上层配置信息。对于初始系统接入来说不需要上层配置信息，并且能够将该上层配置信息单播到合适的移动站16以进一步增加整体系统效率。

在上面的情况中，基站14可以广播上行链路测距(或随机接入)信息，该信息供进入网络的移动站16在发起上行链路测距(或随机接入)程序时使用。进入网络的移动终端16将接收上行链路测距(或随机接入)信息并且使用它以发起进入网络所需的上行链路测距程序，其中该程序基于上行链路测距或随机接入信息承担上行链路传输，正如在本领域中已知的。

在IEEE802.16m标准中，成帧结构如下。超帧包括4个帧并且每20毫秒传送该超帧。每帧具有8个子帧并且每5毫秒传送该帧。每个子帧通常对应于5个、6个或7个OFDM码元。

以下提供了将不同类型的控制信息分类为7个不同种类以及基于相应种类对控制信息的散布进行控制的典型方式。各种类型控制信息的递送可以基于合适的事件、条件或调度标准。对于以下例子，使用IEEE802.16m成帧结构；然而，本领域的技术人员将意识到这些概念到不同类型的成帧结构的应用性。

类型1控制信息被认为是静态的并且对应于移动站16解码从基站14接收的下行链路物理层帧/子帧所使用的基本全系统物理层信息。典型的控制信息包括带宽配置信息、CP大小、多载波配置信息、系统时间、时分双工(TDD)比信息、防护音(guard tone)等等。类型1控制信息通常包括静态全系统部署特定参数，其是在网络进入期间快速初始接入所需的。移动站16在与一个或多个服务基站14同步之后应该能够解码类型1信息。应该以非常高的可靠性递送类型1控制信息，并且能够周期性地或与初始测距事件关联地广播类型1控制信息。如果周期性地广播，应该在超帧内的固定资源位置中携带该信息。如果与初始测距事件关联地广播，则通过广播指针信道(BPCH)用信号通知控制信息的存在或不存在，这将在下面更详细地描述。

类型2控制信息被认为是伪动态(或者积极的(aggressively)半静态)并且可以从一个超帧到另一个超帧变化，但是从一个子帧到另一个子帧不改变，或者甚至被提供在任意超帧或超帧的子帧中。类型2信息对应于移动站16解码下行链路物理层帧/子帧所使用的基本全扇区(sector-wide)物理层信息。类型2信息可以包括信道化信息、传统和802.16m资源划分信息、子帧控制配置信息、超帧配置控制信息等等。信道化信息可以与分集区、局部区(localized zone)及信息、导频结构及信息等的划分相关。类型2信息还可以包含允许移动站16促进如在IEEE802.16标准所阐明的快速初始接入程序的初始测距区域或代码信息。因为在网络进入和切换期间对于快速初始接入通常需要类型2控制信息，所以移动站16在同步和接收类型1信息之后应该能够解码这个信息。如所指示的，类型1信息可能从一个超帧到另一个超帧改变，并且因而，在超帧内的固定资源位置中或在超帧的边界处每个超帧周期性地应该广播该信息，其中移动站16知道固定资源位置。类似类型1信息，应该以非常高的可靠性递送类型2信息。

类型3控制信息被认为是静态的并且对应于非物理层系统信息，例如基站标识符、运营商标识符、子网标识符等等。这个控制信息不必周期性地广播到移动站16并且在初始网络进入过程期间能够被单播到移动站16。另外，这个信息不必被提供在超帧、帧或子帧中的固定资源位置中。

类型4控制信息是半静态物理层或MAC层配置信息，例如切换参数、功率控制参数、快速反馈区域信息、测距区域信息等等。类型4控制信息以秒、分钟或小时的量级以相对慢的方式来改变，这与动态控制信息相反，该动态控制信息可能正在改变并且需要以小于100毫秒的时间段来更新。对于已经进入网络的移动站16来说，不需要以频繁的方式广播类型4信息，假设信息没有被改变。控制信道的设计应该支持对于移动站16的睡眠和空闲模式的高效功率节省，同时确保移动站16以及时的方式接收系统配置中的任何改变。对于执行初始网络进入的移动站16来说，在基站14已经完成与特定移动站16的初始测距程序之后，类型4信息可以作为单播消息在网络进入期间被发送到每个移动站16以加速网络进入。

类型5控制信息涉及关于服务基站14的相邻基站14的信息，或者与关于服务基站14的相邻基站14相关。类型5信息可以包括与类型3信息相应的静态信息或者与类型4信息相应的半静态信息。类型5控制信息可以周期性地或响应于事件而被广播。类型5控制信息还可以单播到想要增加相邻基站14到当前服务移动站16的活动基站集14的任意移动站16。

类型6控制信息是半静态并且能够被事件驱动的寻呼信息。不管快速寻呼还是常规(regular)寻呼信息，类型6控制信息通常不是周期性的并且应该被广播，无论何时存在一个或多个移动站16以通常与进入该网络的至少一个移动站16关联地寻呼。

类型7控制信息是动态的并且与下行链路和上行链路资源分配以及诸如MCS、多输入多输出(MIMO)模式、用户标识符、资源分配之类的业务突发指配(assignment)信息有关。类型7控制信息还可以包含上行链路业务的肯定应答(ACK)和否定应答(NAK)以及用于上行链路业务的功率控制信息。类型7控制信息可以每个子帧而改变并且如果业务突发是单播则该类型7控制信息被单播到移动站16，或者如果业务突发是多播/广播，则类型7控制信息被多播/广播到一组移动站16。基站14所服务的一个或多个移动站16的资源位置信息可以被多播到该组移动站16。

为了有效且高效地提供控制信息，广播指针信道(BPCH)被用于标识在诸如子帧、帧或超帧之类的给定帧结构中提供的控制信息的类型和可能地相对位置。在操作中，基站14将识别控制信息以在每个子帧中提供，产生子帧并且以连续的方式传送子帧。例如，假设对应于任意一个或多个控制信息类型1，3，4，5和6的控制信息可能存在在IEEE802.16m帧结构的子帧或超帧边界中。因而，类型3和4控制信息可以被提供在第一子帧中，而类型1控制信息可以被提供在后续子帧中，其可以不包括类型3和4控制信息。在一种配置中，BPCH不标识类型2和7信息。

子帧(或像成帧实体，如帧或超帧)可以具有BPCH以及控制信息存在其中的相应系统控制信息段。如上所述，不是每个子帧都需要BPCH并且在系统控制信息中提供的控制信息可以变化。系统控制信息段可以具有任何数量的控制信息块，其中存在的每个控制信息块可以对应特定类型的控制信息。BPCH用于标识在相应系统控制信息段中存在的控制信息的类型，并且如果需要或想要的话，标识不同控制信息的相对位置。例如，BPCH可以包括用于不同类型控制信息的存在标记，其中根据系统控制信息段中的相应控制信息的存在或不存在来设置所述存在标记。如果帧的控制信息段包括相应控制信息块中的类型3，4和5控制信息，则BPCH可以具有对应于类型3，4和5控制信息的标记，所述标记被设置指示这样信息的存在，而对应于其他类型控制信息的其他标记被设置指示其他信息类型的不存在。BPCH还可以提供系统控制信息段内相应控制信息块的位置、长度等等，以便移动站16能够确定系统控制信息段内控制信息的精确位置。每个控制信息块可以对应于不同类型的控制信息或一组控制信息类型。

利用这个配置，移动站16能够快速地且高效地确定在子帧中存在什么控制信息，存在的控制信息是否是相关的，以及在子帧中任意控制信息或所有控制信息的位置。因而，移动站16能够避免解码不相关的控制信息。实际上，这意味着一旦确定子帧是否包含相关控制信息，移动站16就能够快速地对解码与控制信息相关的子帧的剩余部分或者解码子帧的至少部分的需求进行估计。

当移动站16不活动或处于睡眠或空闲模式时，高效地确定相关控制信息是否存在于子帧中且相关的能力是特别有利的。这可以通过监视BPCH来完成。在这些模式中，移动站16不是积极地参与支持语音、数据或媒体通信，但是将周期性地醒来以获得或检查相关控制信息。如果正被监视的子帧中的BPCH指示没有控制信息存在或者控制信息存在，但是与该特定移动站16不相关，则移动站16能够快速地返回到睡眠或空闲模式而不需要解码子帧的剩余部分，包括存在但不相关的任意控制信息以及在子帧的其他部分中可以提供的任意资源和分配信息(类型7)。移动站16能够越快返回睡眠或空闲模式，就越节省功率。

当子帧中的BPCH指示控制信息存在并且移动站16确定存在的控制信息与该移动站16相关时，移动站16能够解码该控制信息。在某些配置中，移动站16能够选择性地仅解码相关的那个控制信息，从而当系统控制信息段具有相关和不相关控制信息这二者时，移动站16能够解码相关的控制信息而不解码不相关的控制信息以及在子帧的其他部分中提供的任意资源和分配信息(类型7)。通过消除对解码不相关控制信息的需求，移动站16能够进一步节省功率。此外，当不同类型的控制信息存在时(不管是分配的控制信息块中还是除此之外)，BPCH可以提供足够信息以让移动站16确定相关控制信息的位置以便避免需要解码不相关的控制信息。因而，基于BPCH，移动站16能够选择性地解码在子帧中存在的任意控制信息的全部或一部分。重要地，所有子帧都根本不需要在系统控制信息段中具有控制信息，更不用说特定类型的控制信息。

与控制信息一样，BPCH可以存在或者可以不存在于每个子帧中。下面的例子说明用于检测BPCH的存在的两种配置。对于第一种配置，参考图4A和图4B。在这种配置中，子帧包括控制段、可选BPCH段、可选系统控制信息段和用于业务突发的业务段。控制段可以包含用于业务突发的与在子帧内资源的划分有关的信息。该控制段可以具有固定长度和位置，其对于移动站16来说是已知的。以已知的方式编码和调制控制段。所述业务段携带着定义用于业务突发的资源分配的信息。

BPCH存在标记被添加到子帧的控制段以指示BPCH的存在或不存在以及如果有控制信息的话，可能还指示控制信息的类型和位置，该控制信息跟随在系统控制信息段中。当存在时，BPCH可以具有固定长度和位置，这对于移动站16来说是已知的。可以以已知的方式编码和调制BPCH。在操作中，移动站16按照如下方式来处理子帧。首先，移动站16将解码控制段并且分析BPCH存在标记以确定子帧是否包括BPCH。如果BPCH存在标记(1)指示BPCH存在于子帧中，如图4A所示的，则移动站16将解码和处理BPCH以便系统控制信息段中的所有控制信息或任意相关控制信息能够被解码。然后移动站16根据需要使用任何相关控制信息。业务段中的剩余资源是针对业务突发的并且基于控制段中的信息被划分。移动站16将根据控制段信息以传统的方式处理业务突发。

如果存在标记(0)指示BPCH不存在于子帧中，如图4B所示的，则移动站16将意识到BPCH和关联的系统控制信息段不存在于子帧中。业务段中的剩余资源是针对业务突发的并且基于控制段中的信息被划分。移动站16将根据控制段信息以传统的方式处理业务突发。

在上面的配置中，BPCH存在标记被提供在控制段中以指示BPCH以及因此系统控制信息段是否存在于子帧中。在图5A和图5B的配置中，没有利用BPCH存在标记。如果BPCH存在，则它将被提供在子帧中的固定位置上并且将具有固定长度以及被提供固定调制和编码方案(图5A)。在操作中，移动站16将首先尝试解码子帧中的所述位置处的BPCH，在该位置处预期发现BPCH。如果解码成功，则BPCH中提供的信息将允许移动站16识别和解码在系统控制信息段中提供的所有或相关控制信息，如上所述的。如果解码不成功，则移动站16将确定BPCH不存在，并且因而，在控制段中不提供控制信息(图5B)。移动站16然后将继续解码控制段以及在子帧的业务段中提供的业务突发。

利用半静态控制信息，例如信息类型4和5以及可能类型2，基站14可以采取措施以通知移动站16关于何时控制信息改变以通过避免移动站需要解码没有改变或更新的控制信息而实现进一步功率节省。控制信息、版本信息以及用于控制信息的动作时间可以在相同或不同时间在相同或不同消息中从基站14发送到移动站16。当更新控制信息时，新的版本号被指配给控制信息以便能够识别和跟踪每个版本的控制信息。所述版本号在此被称为系统配置改变计数(SCCC)。动作时间标识配置信息何时应该生效或有效。通常，控制信息由移动站16下载且在动作时间被执行。在动作时间之前，移动站16将使用先前版本的控制信息。

在一种配置中，移动站16可以将当前有效的当前控制信息以及将在指定的动作时间上将来生效的新控制信息存储在控制系统32的存储器44中。如图3所示的，所述当前控制信息(CI(A))具有第一SCCC(SCCC(A))，而所述新的控制信息(CI(B))具有第二SCCC(SCCC(B))，其不同于第一SCCC。周期性地且以频繁方式，基站14可以发送当前 SCCC以标识有效的当前控制信息以及系统配置改变警报(SCCA)标记以指示新的控制信息(其不同于当前控制信息)是否由基站14提供。同样，新的控制信息通常是被安排在将来发生的控制信息。例如，在相应超帧配置控制(类型2)信息中，对于每个超帧可以提供SCCC和SCCA标记。

通过检测基站14所提供的当前SCCC值，移动站16知道应该有效且当前使用的当前控制信息。假设移动站16接收且存储当前控制信息，移动站16将使用当前控制信息直到下载新的控制信息并且切换到新的控制信息的动作时间发生。当该动作时间发生时，新的控制信息将变为当前控制信息。如果移动站16检测到由基站14提供的对应于与正在使用的控制信息不同的控制信息的SCCC值，则移动站16将切换到合适的控制信息，如果这样的控制信息在存储器44中可用的话，或者停止到基站14的上行链路传输并且尝试解码来自基站14的下行链路传输的合适控制信息。一旦恢复合适控制信息，移动站16就将恢复到基站14的上行链路传输。

通过监视SCCA标记，移动站16能够确定基站14是否正在广播最终被用于替代当前控制信息的新的控制信息。如果SCCA标记指示新的控制信息正在被广播，则移动站16将试图解码在包括感兴趣的控制信息的当前和后续子帧中的广播消息直到新的控制信息被成功地解码并且存储在存储器44中。

当在活动或正常模式中操作时，移动站16可以按照如下操作以支持功率节省的努力。下面的操作假设：移动站16正在使用当前控制信息，该当前控制信息对应于当前正被基站14提供的当前SCCC。如果SCCA标记指示没有新的控制信息正被广播，则移动站16不需要解码正被基站14提供的相应控制信息。如果SCCA标记指示新的控制信息正被广播并且如果移动站16先前成功地解码与新SCCC相关联的新的控制信息，则移动站16不需要解码正被基站14提供的新的控制信息。因而，包括新的控制信息的某些子帧或其部分不需要被解码。如果SCCA标记指示新的控制信息正被广播并且如果移动站16先前没有成功地解码与新SCCC相关联的新的控制信息，则移动站16应该解码正被基站14提供的新的控制信息。这样的解码可能需要解码BPCH以确定在系统控制信息段中期望控制信息的存在和位置。因而，应该解码提供新的控制信息的某些子帧或其部分。

当在睡眠或空闲模式中操作时，移动站16可以按照如下操作以支持功率节省的努力。基站14将周期性地传送控制信息。移动站16将以由基站14设置的时间段周期性地醒来以尝试解码在相应控制信息中正发送的当前SCCC和SCCA标记。优选地，醒来时间将与基站14何时广播SCCC和SCCA标记的时间一致。

如果移动站16检测到正被广播的SCCC不同于用于移动站16存储的控制信息的SCCC，则移动站16应该在当前子帧期间醒来并且在后续子帧期间保持醒着以获得对应于基站14正广播的SCCC的当前控制信息。这样的解码可能需要解码BPCH以确定在系统控制信息段中期望控制信息的存在和位置。一旦获得当前控制信息，移动站16将执行当前控制信息并且开始上行链路传输或返回到睡眠或空闲模式。

假设基于基站14正广播的SCCC，移动站16具有当前控制信息并且使用该当前控制信息，可以提供下面的操作以在睡眠或空闲模式期间增强功率节省。如果SCCA标记指示新的控制信息正被广播并且如果移动站16先前没有成功地解码与新SCCC相关联的新的控制信息，则移动站16能够在当前子帧期间醒来并且保持醒着直到它解码基站14正提供的新的控制信息。同样，这样的解码可能需要解码BPCH以确定在系统控制信息段中期望控制信息的存在和位置。如果SCCA标记指示没有新的控制信息正被广播，则移动站16不需要解码正被基站14提供的相应控制信息并且能够返回到睡眠或空闲模式，假设移动站16在正常睡眠窗口或寻呼不可用窗口内，而不解码后续的子帧。

从以上可以看出，取决于控制信息的特征、移动站16的操作模式等等，控制信息可以被分类并且在不同时间被递送。下面提供了用于允许移动站16获得进入网络并且因而允许特定基站14启动业务通信的几个例子。使用上面描述的典型种类。对于第一个例子，假设基本上静态的类型1信息响应于基站14的范围内的移动站16启动通信的动作所触发的初始测距事件而被广播，该基本上静态的类型1信息被定义为用于解码下行链路物理层帧或子帧的基本全系统物理层信息。另外，假设类型1、3和4控制信息的存在或不存在由BPCH用信号通知并且提供在如上所述的系统控制信息段中。每个超帧在固定位置中广播类型2信息。

最初，移动站16将与基站14正提供的前导(preamble)或同步信道同步。移动站16将解码可用类型2控制信息并且获得相关测距区域信息。所述测距区域信息由基站14提供为控制信息并且执行上行链路测距程序时移动站16必须使用所述测距区域信息。因此，移动站16将使用所述测距区域信息以执行上行链路测距程序。基站14将检测由移动站16进行的上行链路测距尝试并且将传送类型1控制信息。移动站16将解码类型1控制信息。移动站16将继续其测距程序，并且然后获得任何可用类型3和类型4控制信息，其由基站14单播到移动站16。在正提供给移动站16的下行链路物理层帧上可以传送类型3和类型4控制信息。

对于第二个例子，假设基本上静态类型1信息被周期性地广播到基站14的范围内的移动站16。另外，假设类型1控制信息被提供在超帧内的固定资源位置中，并且BPCH的使用对于类型1控制信息不是必要的。BPCH可以用于类型3和4控制信息。每个超帧在固定位置中可以广播类型2信息。

最初，移动站16将与基站14正提供的前导或同步信道同步。一旦同步，移动站16将解码来自特定超帧的固定资源位置的类型1信息，然后优选地使用BPCH解码类型2控制信息。如果使用BPCH，则移动站16将基于BPCH识别子帧的系统控制信息段中的类型2控制信息的位置，并且然后因此解码类型2控制信息。基于在类型2控制信息中提供的测距信息，移动站16然后可以执行任何上行链路测距程序。一旦上行链路测距完成，移动站16就可以获得类型3和类型4控制信息，所述类型3和类型4控制信息在下行链路物理层子帧中从基站14被单播。再次，通过使用如上所述的BPCH，可以获得类型3和类型4控制信息。

在多载波环境中可以利用上面配置的某些方面。多载波环境是允许移动站16同时接收在两个或更多不同载波上传送的信息的环境。例如，10MHz频谱能够被划分为2个5MHz的载波以便同时支持具有5MHz带宽能力的移动站16以及具有10MHz带宽能力的移动站16。具有多载波模式的移动站16能够同时在5MHz载波和10MHz载波上接收信息。不是所有载波需要冗余地携带控制信息。例如，全系统和全扇区(sector-wide)系统信息对于所有载波来说是共用的。因而，不需要在所有载波上传送基站ID，因为基站ID将保持相同，不管正使用一个或多个载波。在多个载波上重复控制信息仅仅增加了开销。因此，可以定义至少两种载波类型：主载波(primary carrier)和辅载波(secondary carrier)。主载波可以携带同步信道(或前导)、所有系统信息、相邻基站信息、寻呼信息以及资源分配和控制信息，其通常对应上述的所有种类的控制信息。因而，主载波可以用于携带类型1到类型7控制信息。辅载波可以仅仅携带系统信息的子集，例如类型2控制信息，其与辅载波上的超帧配置相关；以及在该载波内每个子帧的资源分配和控制信息，例如类型7信息。这个类型的载波还可以携带同步信道(或前导)信息。不管配置如何，不同的主载波和辅载波不需要携带相同的控制信息。

通常，频谱内的一个或多个载波能够被指定为主载波，而频谱内的一个或多个载波可以被指定为辅载波。具有每次在单载波上传送和接收的能力的移动站16被指配给主载波。每次能够在多个载波上传送和接收的宽带移动站16被指配给一个或多个主载波以及一个或多个辅载波。基于上述分配，基站14可以在主载波上提供系统广播信息，例如类型1-6控制信息以及资源分配和控制信息，例如类型7控制信息。通过辅载波在超帧边界处可以传送超帧配置信息，例如类型2控制信息。因此，宽带移动站16将监视用于系统控制信息以及资源分配和控制信息的所指配的主载波，并且监视用于超帧配置的辅载波。

取决于基站14如何指示移动站16，通过任一载波可以反馈诸如一个或多个载波的信道质量信息(CQI)之类的信道信息。当被配置反馈辅载波的CQI时，移动站16必须测量与各个载波相关联的信道质量。例如，应该基于经由主载波接收的前导或导频符号来量化主载波的CQI，而应该基于经由辅载波接收的前导或导频符号来测量辅载波的CQI。

本领域的技术人员应该意识到对本发明的实施例的改进和修改。所有这样的改进和修改被认为在这里所公开的概念和随后权利要求的范围内。

IEEE802.16m控制框架

技术问题：

本申请提出了BS与MS之间的控制信令机制的不同方面，以支持系统操作，包括系统配置、资源分配/控制、寻呼、MS网络进入、功率节省模式、多载波操作。所提出的方案考虑了减少控制开销，实现节省功率，降低MS处理要求，以及实现MS的快速网络进入。

已经试过什么解决方案并且它们为什么不能起作用？

这里是当前的解决方案及问题的列表：

●在现有系统比如WiMAX和UMB中，一些静态系统信息被周期性地广播，即使已经进入网络的MS不需要再次读取这些信息。

●导向信道(guide channel)的概念是已知的，并且具有与我们这里所提出的BPCH类似的功能，即指示帧中特定类型的控制信息的存在的信道。然而，已知的导向信道存在于每个帧中，而在这个申请中我们提出的方法允许仅在必要的时候才存在BPCH，以减少开销。

●主载波和辅载波的概念是已知的。然而，没有给出在主载波和辅载波上携带什么控制信息的具体映射。在本申请中，我们分类了不同类型的控制信息，并且提出了如何将它们映射到主载波和辅载波。多个载波上的负载均衡(load balancing)方案是已知的。这些没有提供有关控制信令的解决方案。公共层2/3协议(common layer 2/3protocol)是已知，用来锚定(anchor)多个载波。公共层2/3协议执行所有载波的资源管理和其它系统管理。没有提出任何具体的控制信令方案，而本申请将提出这一方案。

●现有系统比如WiMAX和UMB对于不同功率节省模式下的MS没有高效的功率节省方式，来跟踪是否它具有最新的系统信息。

解决问题的特定元素或者步骤以及它们如何解决该问题

为了减少广播控制信令开销，我们提出仅当BS检测到有MS尝试进入网络时才使BS传送静态全系统信息。有两种一般类型的静态全系统信息。第一种是初始系统接入所需要的基本物理层配置信息。第二种是初始系统接入不需要的MAC/上层信息。对于前者，一旦BS检测到有一个或多个MS尝试网络进入，该BS就必须广播该信息。对于后者，在MS已经执行初始系统接入之后，BS向该MS单播该信息。

为了使BS检测到是否有一个或多个MS尝试进入网络，BS周期性地广播该上行链路测距(或随机接入)信息，以使得尝试网络进入的MS可以解码这样的信息并且使用它用于传送上行链路测距(随机接入)。

由于不同类型的控制信令，例如系统配置广播、寻呼、资源分配/控制，应当以不同周期被发送并且有些是事件驱动的(例如，如果没有MS要寻呼则不必发送寻呼信息)，我们提出使用广播指针信道(BPCH)发信号通知(signal)特定类型的控制信息的存在。MS仅需要解码该BPCH来发现它是否需要解码后续的控制信道。这实现了节省功率。为了进一步减少开销，BPCH可以不存在于每一帧中。我们提出了两种选项用于MS检测是否存在BPCH。一种选项是MS执行盲检测BPCH的存在。第二种选项是由多播控制段(MCCS)中的标记来指示BPCH的存在，其中MCCS是已经存在于每一帧中用于资源分配/控制目的的段。

由于对于MS来说接收由BS发送的系统配置信息是很重要的，所以我们提出使MS能够跟踪它是否具有由BS发送的最新的系统配置信息的方案。所提出的方案也实现在正常模式、睡眠模式和空闲模式下MS的功率节省。

基于上面所列出的部分，我们提出了整体的MS网络进入程序。

对于多载波部署情形，BS指示宽带MS监视载波的子集用于控制信息、功率节省目的，降低处理要求，以及减少系统控制信令开销。我们提出了携带不同类型的控制信息的主载波和辅载波。

引言

本文献介绍了802.16m系统操作所需的控制信息类型，所述802.16m系统操作包括系统接入、传输/接收业务分组、切换等等。

不同类型的控制信息在改变频率、广播或单播、鲁棒性要求、对初始系统接入的重要性等等方面具有不同特性。因此，不同类型的控制信息应当被不同地对待。

本文献介绍了每种类型的控制信息应当如何由BS传送以及如何由MS接收。在MS如何获得必需的控制信息用于适当操作方面提供了MS网络进入程序以及睡眠模式操作的描述。在MS如何为必需的控制信息监视每一载波方面还描述了对多载波操作的支持。

传统的16e系统中的控制信息

在16e中，调度控制信息在MAP中发送，而系统信息在DCD/UCD中发送。此外，邻近BS信息和寻呼信息在广播MAC消息中发送。

在MAP上发送的一些信息不必是动态的，因此可以以较不频繁的方式来发送以减少开销。

●例如，STC区转换IE、测距区域定义、快速反馈区域定义。

DCD/UCD中的一些信息是静态系统信息，因此不需要周期性地广播给已经进入网络的MS或者以相对长的时段来广播以改进可靠性。

●例如，BS ID、运营商ID、子网ID、TDD比。

DCD/UCD中的一些信息是半静态系统配置信息，因此如果该配置还没有改变则不需要周期性地广播给已经进入网络的MS或者以相对长的时段来广播以改进可靠性。

●例如，突发属性、切换参数。

同样，邻近BS信息是半静态信息，如果该配置还没有改变则不需要被周期性地广播给已经进入网络的MS。

DL控制信息的类型(1/3)

DL控制信息的类型(2/3)

DL控制信息的类型(3/3)

广播指针信道(BPCH)(1/3)

信息类型(1)(3)(4)(5)(6)的广播可能或可能不存在于子帧或超帧边界。为了高效地指示这些信息块的存在/不存在，引入了16m广播指针信道(BPCH)。

16m BPCH包含以下内容：

●信息块存在标记

●存在的每个信息块的长度

信息块的例子是：

●系统信息类型(1)(3)(4)(5)。在这个信息块中，用于不同信息类型的多个MAC管理消息可以被封装。

●寻呼信息(类型(6))(或者快速寻呼或者完整寻呼信息)

16m BPCH的好处是允许睡眠模式和空闲模式MS仅解码16mBPCH来找出广播信息是否存在以及存在的广播信息是否相关(例如，寻呼信息对于睡眠模式MS不相关)。

●如果该广播信息不存在或者广播信息不相关，则MS可以返回睡眠而不需要解码子帧的剩余部分和资源分配/控制信息，即类型(7)。

●如果该广播信息存在并且相关，则MS仅需要解码相关广播信息并且返回睡眠而不需要解码子帧的剩余部分和资源分配/控制信息，即类型(7)。

广播指针信道(BPCH)(2/3)

BPCH可能存在或者可能不存在于每个子帧中。如何可以检测到BPCH的存在有两种选项。

选项1：添加‘BPCH存在’标记到多播控制段(MCCS)来指示BPCH的存在/不存在。应当注意，MCCS包含控制信息来指示为业务突发划分帧中的资源。MCCS具有固定长度和调制/编码(具体细节参照文献NNN)。

●MS首先解码MCCS。如果‘BPCH存在’标记被设置为‘1’(即存在BPCH)，则MS将解码BPCH。BPCH的长度和调制/编码是固定的。包含在BPCH中的信息将允许MS解码随后的系统广播信息。子帧中的剩余资源用于业务突发并且这些资源的划分由MCCS发信号通知。

●如果‘BPCH存在’标记被设置为‘0’(即不存在BPCH)，则MS将知道BPCH和系统广播信息不存在。子帧中的剩余资源用于业务突发，并且这些资源的划分由MCCS发信号通知。

广播指针信道(BPCH)(3/3)

选项2：如果存在，则BPCH位于子帧中的固定位置。它具有固定长度和调制/编码。MS执行盲检测来判断BPCH是否存在。

●MS首先尝试解码BPCH。如果解码成功，则包含在BPCH中的信息将允许MS解码随后的系统广播信息。子帧中的剩余资源包含MCCS和用于业务突发的资源。用于业务突发的资源的划分由MCCS发信号通知。应当注意，MCCS具有固定长度和调制/编码。

●如果MS没有成功解码BPCH，则MS将假定BPCH和系统广播信息不存在。MS继续解码MCCS和剩余的业务突发，如果适用的话。

系统配置信息的传输(类型4)-1/3

由于这种类型的信息是半静态的并且可以改变，BS必须及时地通知MS该信息何时改变且同时实现MS的功率节省。

这是所提出的方法：

●‘系统配置改变计数(SCCC)’被包括在从BS发送的系统配置广播消息中。它用于指示关联的系统配置信息的版本号。系统配置广播消息中包括动作定时器来指示关联的系统配置何时生效。

●总的说来，MS在它的存储器中存储高达两组SCCC值和相应的系统配置信息。一组是当前生效的SCCC值和相应系统配置信息。另一组是在指定的动作时间将生效的SCCC值和相应系统配置信息。

●BS以频繁的方式周期性地传送SCCC和‘系统配置改变警报(SCCA)’标记。例如，每个超帧作为超帧配置控制信息的一部分，即类型(2)。

●SCCC用于指示当前生效的系统配置信息的版本号。SCCA标记用于指示是否BS已经广播了比那些与当前SCCC关联的系统配置信息新的系统配置信息。

系统配置信息的传输(类型4)-2/3

●如果MS之前已经接收相应系统配置广播消息，通过检测SCCC值，MS知道生效的系统配置信息的当前版本并且因此可以相应地配置自己。通过检测SCCA标记，MS知道BS是否已经广播新的系统配置信息。如果该标记被设置为‘1’，则MS将试图解码当前和后续子帧中的该系统配置广播消息直到它已经成功解码该信息。

●如果MS已经检测到来自BS的SCCC值，该值不同于MS已经存储的(一个或多个)SCCC值，则MS将停止UL传输并且尝试解码来自于BS的下行链路中的系统配置广播消息。在MS已经成功解码包含SCCC值的该系统配置广播消息之后，它将仅恢复UL传输。

●为了支持MS在正常/活动模式下节省功率：

●如果MS已经检测到SCCC值没有改变并且SCCA标记被设置为‘0’，则MS不需要解码在BPCH中指示的系统配置广播消息。

●如果MS已经检测到SCCC值没有改变并且SCCA标记被设置为‘1’，并且如果MS之前成功解码具有新的SCCC值的该系统配置广播消息，则MS不需要解码由BPCH指示的系统配置广播消息。

●如果MS已经检测到SCCC值没有改变并且SCCA标记被设置为‘1’，并且如果MS之前没有成功解码具有新的SCCC值的该系统配置广播消息，则MS必须解码由BPCH指示的系统配置广播消息。

系统配置信息的传输(类型4)-3/3

●为了支持处于睡眠模式或空闲模式下的MS节省功率：

●BS周期性地传输系统广播信息

●处于睡眠模式或空闲模式下的MS周期性地(周期由BS配置)醒来以尝试解码在超帧配置控制信息中发送的SCCC/SCCA。MS的醒来时间应该与BS何时广播SCCC和SCCA的时间一致

●如果MS检测到SCCC已经改变并且该值不同于它存储在存储器中的值，则MS应当在这个子帧和后续的子帧中醒来以解码BPCH和系统广播信息直到它成功解码来自BS的包含SCCC值的系统配置广播消息。

●如果MS检测到SCCC没有改变但SCCA标记被设置为‘1’，并且MS之前没有接收到来自BS的包含新SCCC值的系统配置广播消息，则MS应当在这个子帧和后续的子帧中醒来以解码BPCH和系统广播信息直到它成功解码来自BS的包含新SCCC值的系统配置广播消息。

●如果MS检测到SCCC没有改变并且SCCA标记被设置为‘0’，则MS能够返回睡眠(如果它处于睡眠窗口或寻呼不可用时段内)而不需要解码后续的子帧。

MS处的初始网络进入程序(1/2)

MS网络进入程序有两种方法，其对应幻灯片3中所示的类型(1)的两种选项。

方法1基于类型(1)信息的选项(1a)：

●步骤1：MS与同步信道/前导同步

●步骤2：MS解码信息类型(1)

●步骤3：MS解码信息类型(2)

●步骤4：MS基于在信息类型(2)中给出的测距区域信息执行UL测距程序

●步骤5：MS通过在DL PHY子帧上传送的来自BS的单播信令获得类型(3)和类型(4)信息

MS处的初始网络进入程序(2/2)

方法2基于类型(1)信息的选项(1b)：

●步骤1：MS与同步信道/前导同步

●步骤2：MS解码信息类型(2)并且获得测距区域信息

●步骤3：MS基于在信息类型(2)中给出的测距区域信息执行UL测距程序

●步骤4：BS检测MS测距尝试，并且BS传送信息类型(1)。MS解码信息类型(1)

●步骤5：MS继续测距程序

●步骤6：MS通过在DL PHY帧上传送的来自BS的单播信令获得类型(3)和类型(4)信息

多载波支持(1/3)

在连续谱情况下，多载波模式用于支持具有不同带宽能力的MS。例如，10MHz频谱可以被划分成两个5MHz载波以便同时支持具有5MHz带宽能力和10MHz带宽能力的MS。

并非所有的载波都需要携带所有的系统广播信息，因为全系统和全扇区系统信息对于所有载波来说是共用的。在多个载波上重复信息增加了开销。

可以定义两种类型的载波：

●主载波：这是携带同步信道(或前导)、所有系统信息、邻近BS信息、寻呼信息以及资源分配/控制信息即幻灯片3-5中所描述的信息类型(1)至类型(7)的载波

●辅载波：它是携带系统信息的子集，即信息类型(2)，用于与该载波上的超帧配置相关的信息；以及在该载波内每个子帧的资源分配/控制信息，即类型(7)的载波。这种类型的载波也可以携带同步信道(或前导)。

多载波支持(2/3)

该频谱中的一个或多个载波可以被指定为主载波。该频谱中的一个或多个载波可以被指定为辅载波。

窄带MS，即具有每次仅在一个载波上传送/接收的带宽能力的MS，被指配到主载波。

宽带MS，即具有每次在多个载波上传送/接收的带宽能力的MS，被指配到一个或多个主载波。

宽带MS仅监视用于系统广播信息即类型(1)至类型(6)的所指配的(一个或多个)载波，以及用于新业务分组传输的资源分配/控制信息，即类型(7)。宽带MS也监视用于在超帧边界处的超帧配置广播信息，即类型(2)的(一个或多个)辅载波。MS可以监视在用于HARQ重传的(一个或多个)辅载波上的资源分配/控制信息，即类型(7)。用于多载波操作的HARQ ACK/NAK和重传的具体细节在其他附件中给出。

多载波支持(3/3)

宽带MS可以由BS配置来反馈一个或多个载波的信道质量信息(CQI)。当被配置来反馈辅载波的CQI时，MS必须通过在那个载波上发送的前导或者导频信号来测量在对应载波上的信道。

关键技术

对于MS以事件触发方式进入网络，BS确定何时传送静态全系统信息的方法。

在MS进入网络之前BS传送与上行链路初始随机接入或初始测距资源有关的信息给MS的方法

BS指示特定系统广播信息的存在/不存在的方法

BS和MS在系统配置信息上同步的方法

MS执行初始网络进入的方法

在多载波上发送各种类型的控制信息的方法

用于IEEE 802.16m资源分配与控制的建议

范围

●这个文献提出了用于单频带操作的IEEE 802.16m资源分配与控制设计

●在独立文献(也包括在其他附件中的C802.16m-08_178)中介绍了用于多频带操作的资源分配与控制设计。

背景

●传统的16e系统使用了二维方法来指配资源给用户。这要求许多开销来发信号通知所指配的资源。

●诸如LTE和UMB之类的其他系统基于信道树使用一维方法来减少资源指配信令开销。

-每个所指配的用户通过指配来自所述树的节点而被分配资源。

-尽管信道树可以节省信令开销，但是在可以被指配的基节点的数量上有一些限制。

-例如，如果使用了二进制树，那么仅可以指配2、4、8、16等等数量的节点。此外，如果对树增加了更多的粒度，则节点的总数量增加，这增加了发信号通知每个指配所需的位数量。

●传统的16e系统在功率上效率也差，因为它依赖于广播和/或多播指配信息。

-UMB和LTE系统都具有较低功率开销，因为指配信息使用独立的单播消息来传送，所述消息对于每个用户分别被功率控制。

●传统的16e系统使用TDM方法用于多路复用子帧中的控制和数据。

-由于指配信息位于所有扇区中的子帧的同一区域并且由于该信息是多播消息，所以可以不采用功率提升。

背景(2/3)

背景(3/3)

来自SRD的要求

●系统开销

-就可行来说，应该减少用于所有应用的开销而不危及整体性能和保证对系统特征的适当支持，所述开销包括用于控制信令的开销以及与承载数据传送有关的开销。

动机

●为了改进传统系统的控制信道的开销并且使它优于现有系统比如UMB、LTE，提出了新的控制信道设计用于IEEE 802.16m子帧。

●控制与业务信道被限制在每个子帧中并且跨越该子帧内的所有符号。

●扩展的子帧可以被定义为连接穿过多个子帧的该子信道资源以减少控制开销和改进UL覆盖。这用于FFS。

●控制信道包含用于每个指配的短多播消息和独立的单播消息。

-多播消息保持很小，因为它功率受控于最低几何用户，该用户被指配在给定的子帧中。

-每个单播消息功率受控于预定用户。

-组指配消息用于VoIP。该组指配消息的内容在另一文献(也包括在其他附件中的C80216m-08_177)中描述。

●多播消息是10位消息，用于指示可用资源如何被划分。所述划分与任何信道化树不关联，因此对可以被指配给移动台的资源数量没有任何限制。

●多播消息也取消了针对每次指配而发信号通知节点ID的需要。这导致开销上的大大减少，因为多数信道化树使用9-11位用于发信号通知节点ID。开销上的减少随着指配数量的增加而增加。

控制信道框架的概述(1/2)

●带宽可以被划分成一个或多个区，这些区可以是分集区或者局部区。每个区包含整数数量的基本信道单元(BCU)(参见也包括在其他附件中的文献C80216m-08_175)。

●独立控制信道被定义在每个区内以指配该区中的资源。

●多播控制段加上其他DL控制信道(例如，HARQ ACK，功率控制位)包含整数倍的BCU。

●分集区可以包含持久子区和非持久子区。局部区仅包含非持久子区。

●多播控制段指示可用资源如何被划分。

-这包括在持久子区中以及在非持久子区中未使用的资源。

-分集区的多播控制段包含组合索引(CI)并且如果分配了持久资源则它包含资源可用性位图(RAB)(参见也包括在其他附件中的VoIP文献C80216m-08_177)。

-对于局部区，多播控制段包括置换索引(PI)。

●多播控制段功率受控于在该子帧中被指配的最低几何用户。

●多播控制段在分集区中连同其他多播和广播信道一起发送。

控制信道框架的概述(2/2)

用于分集区的多播控制段的内容

●多播控制段包含10位组合索引。

●该索引是查找表的索引，该查找表包含大小为n₁，n₂，...n_k的k个划分的有序列表的所有可能组合，其中∑n_i＝N，i＝1，2，...，k。每个列表中的各划分按照大小增加来排序。

●为了减小组合索引的大小，假定了固定最大数量的指配。该最大数量的指配取决于可用资源的数量。如果需要更多指配，那么第二组合索引用于进一步划分资源。

组合索引	划分的数量	10个可用资源的划分
			0	1	10
1	2	1，9
			2	2	2，8
3	2	3，7
			...	...	...
	3	1，1，8
				3	1，2，7
	...	...
				10	1，1，1，1，1，1，1，1，1，1

组合索引查找表

●组合索引查找表取决于可用资源的数量。

●下面的表格显示了对于给定数量的可用资源，利用一个组合索引(10位)可以指配的用户数量。

●对于包含多于24个BCU的带宽，使用多种组合索引。

使用组合索引的例子

●例如，如果总共有24个BCU和4个移动台，则安排如下：

-MS 1：6个单位

-MS 2：4个单位

-MS 3：10个单位

-MS 4：4个单位

●对应于CI(4，4，6，10)的组合索引在多播控制信道上被发信号通知。

●具有10位的一个组合索引的指配的最大数量是8。如果需要多于8个指配则另一个组合索引被用于划分先前组合索引中的最后划分。

●例如，为了使用对应CI(1，1，1，2，2，3，4，4，6)的组合索引指配9个用户，可以使用两个组合索引。

-第一组合索引对应于24个可用资源CI₂₄(1，1，1，2，2，3，4，10)的8个划分。

一第二组合索引对应于CI₁₀(4，6)，其划分先前CI(10个资源单位)中的最后划分。

用于局部区的多播控制段的内容

●对于局部信道指配，可以使用置换索引(PI)，而不是组合索引，以指示指配给不同用户的子带。

●置换索引代表指配给每个用户的连续子带的数量。利用独立指配消息将非连续子带指配给移动台。

●移动台以它们被指配的子带的次序被指配。

●如果指配的数量是k并且子带的总数量是N_s，那么置换索引代表向量(n₁，n₂，...，n_k)，其中∑n_i＝N_s并且n_i＞0，i＝1，2，...，k。

●例如，如果置换索引代表向量(n₁，n₂，n₃)，于是第一移动台被指配第一n₁子带，第二移动台被指配下一个n₂子带，并且第三移动台被指配下一个n₃子带。

●如果子带数量是8并且最大指配数量是8，那么置换的数量是128(7位)。

●总的来说，如果有具有高达N个指配的N个子带，那么置换的数量是2^N-1，因此需要N-1位用于置换索引。

使用置换索引的例子

●下面的表格显示了置换索引查找表的例子，针对其中有4个子带的情形。

●在这-情形中，总共有8个置换并且仅需要3位来发信号通知PI。

置换索引	指配的数量	子带分配
			0	1	4
1	2	1，3
			2	2	2，2
3	2	3，1
			4	3	1，1，2
5	3	1，2，1
			6	3	2，1，1
7	4	1，1，1，1

在分集区中的非持久资源指配

●持久和非持久子区内的可用资源的有序表被分割成几个段。

●各段以划分大小增加来排序。

●不同类型的段包括：

-UL控制段，

-DL单播控制和业务段，

-在使用资源自适应同步HARQ的情形下的DL重传控制和业务段(对于异步，这一段不存在，因为异步HARQ重传可以由单播控制和业务段来指配)，

-DL组控制与业务段。

●下面的图使用组合索引而被发信号通知，该索引指示N个资源如何被分成5个划分，长度分别为n₀，n₁，n₂，n3，n4。

单播控制与业务段

●单播控制与业务划分包含一个单播指配。可以有多个单播控制与业务段。

●单播消息通过预定用户的用户ID来加扰。

●消息的长度取决于指配的类型。存在有限数量的消息长度(例如，2)。该移动台使用盲检测来解码消息。

●每个单播消息之后是用于预定用户的数据。

●单播消息的长度可以是BCU的一部分。

组控制和业务段

●组控制和业务段用于实时服务比如VoIP。可以有多个组指配段(具体细节参见也包括在其他附件中的VoIP文献C80216m-08_177)。

●用于组指配段的控制信道是多播指配消息并且位于为组指配段所分配的资源内。

●为了识别该组指配段，组指配消息由组ID来加扰。

●消息长度对于组内的所有移动台来说是已知的。

UL控制段

●使用UL CI向多个用户指配资源。然后接着是每个用户的单播指配信息。

●单播信息是固定长度并且由每个用户顺序地解码直到该移动台找到它的UL单播指配消息。

●单播信息包含指配的MCS并且它被预定用户的用户ID加扰。

●组UL指配消息在单播UL指配之后被发信号通知。该组指配消息长度整数倍于单播消息并且它由组ID加扰(参见也在其他附件中的VoIP文献C80216m-08_177)。

重传段

●重传段仅当使用资源自适应同步HARQ时才需要。

●在资源自适应同步HARQ中，重传发生在预定时刻并且与原始传输在相同的MCS上。

●只有资源位置被适配。

●重传段使用组合索引来划分，该组合索引在重传段的开始被发信号通知。

●重传组合索引由标识重传段的唯一码来加扰。

●重传CI之后是用于每个重传的单播消息。单播消息包含之前接口上的传输的资源ID。

持久资源指配

●持久资源指配可以用于诸如VOIP之类的业务的低几何用户。

●持久子区允许通过RAB复用持久资源和非持久指配。

●持久子区和RAB的细节在VoIP文献C80216m-08_177中给出。

局部区内的资源分配

●局部区可以使用专用导频或者公用导频(参见包括在其他附件中的文献C80216m-08_172)。

-专用导频可以当执行预编码时使用。

●在两种情形中，PI用于指示如何将子带分配给不同用户。

●包含PI的多播控制段在分集区中发送。

-要求频率分集的其他多播和广播消息在分集区发送。

●用户特定资源指配在分配给用户的资源中发信号通知。

-这改进了控制信道的鲁棒性，因为控制信道将位于移动台的最佳子带中。

-在其中专用导频用于波束形成的情况下，控制信道也使用与数据相同的优选预编码向量而被预编码，这进一步改进了控制信道。

-分配给控制的MCS和功率可以不同于数据。

控制信道开销比较

●所提出的控制信道的开销与WiMAX参考系统和UMB在两种情形下的比较

-情形1：简单的非MIMO指配(例如，STTD R1/R2)

-情形2：具有4层的单用户MCW MIMO指配

●仅包括了由于资源分配所引起的开销。其他控制开销比如DLACK信道和功率控制信道不包括在开销计算中。

●对于WiMAX参考系统开销计算的假设

-FCH被建模

-使用QPSK 1/2来传送图，重复＝6。三个子图使用QPSK 1/2传送，重复＝4，2和1。

-用于图和3个子图的用户分配分别是0.07，0.20，28，0.45。

●对于UMB开销计算的假设

-F-SCCH中的单播消息是39位长(包括CRC)。

-在情形1中需要一个F-SCCH消息用于每个指配。

-在情形2中需要两个F-SCCH消息用于每个指配。

-使用QPSK 1/3传送F-SCCH。

控制信道开销比较

●对于Nortel开销计算的假设

-多播控制段包含10位组合索引和6位CRC

-情形1中的非MIMO指配是包括CRC的22位。

-情形2中的MIMO指配是包括CRC的38位。

-多播控制段使用QPSK 1/3传送，重复＝2并且单播消息使用QPSK 1/3传送。

-在10MHz中有24个BCU。一个BCU用于传送CI和DL ACK信道以及其他DL控制信道。有23个可用BCU用于DL指配。

控制信道开销比较

盲解码复杂性的比较

●在LTE中，如在文献R1-081101中所提供的盲解码尝试的数量

-对于公共搜索空间是～10

-对于UE特定搜索空间是～30

-每TTI总共是～40盲解码尝试，其等于2Mbps。

●在Nortel建议中盲解码尝试的数量

-对于不同单播消息类型每划分高达2次尝试

-由于预期的划分数量＜10，盲解码尝试总数＜20＜LTE。

概要

●总之，所提出的控制信道设计显示了在WiMAX参考系统以及UMB上的控制开销上的显著改进。

●新设计使功率和带宽开销最小化。

●较低的开销归因于以下原因：

-使用组合索引而不是信道化树

●更大的灵活性(不限制可以被指配的资源数量)

●较低的开销，因为节点ID不必在每个指配中被发信号通知。

-利用多播控制和单播控制

●多播控制用于发信号通知所有指配的用户所需的公共信息，以及

●单播控制用于发信号通知用户特定信息

-通过组合单播控制和数据，用于控制的资源粒度较低。

●对于单播控制，粒度是到单个音调的单位

●对于组控制，粒度是到RB的单位

●这个新设计也考虑了实现微睡眠，首先通过在频率上排序音调然后在所分配的资源的开始处指配音调给控制信道。

用于IEEE 802.16m DL资源块和信道化的建议

范围

●这一文献提出了用于IEEE 802.16m的新的资源块结构和信道化。

●导频设计和资源分配与控制在独立的文献中给出(参见也包括在其他附件中的C802.16m-08172和C802.16m-08_176)。

动机

●传统的16e系统使用TDM方法来配置分集、局部和MIMO区。

●在FDM方法中，信道化可以跨越子帧中的所有符号。不同区被配置来使用该频带的不同部分。

-使信道化跨越所有符号考虑到控制和业务这二者的高效功率控制。

信道化设计的概述

●为IEEE 802.16m子帧定义新的信道化和控制信道设计

●用于控制和业务的信道化被限制在每个子帧内并跨越该子帧内的所有符号。

●扩展的子帧可以被定义来连接跨越多个子帧的子信道资源以减少控制开销和改进UL覆盖。这用于FFS。

信道化(1/2)

●在16m子帧中，带宽被划分成一个或多个区。每个区包含一组物理音调。属于一个区的该组物理音调可能是连续的或非连续的。

●该区用于

-分集信道指配

-频率选择性调度(局部区)

-部分频率重用(FFR)

-单个频率网络(SFN)传输

●跳频模式总是被限制在一个区内。

-对于SFN传输，跳频模式与在SFN传输中涉及的各扇区中的对应区中的相同。

-对于FFR，跳频模式对于不同扇区是不同的。

信道化(2/2)

●每个区具有资源的一维排序列表，单位是基本信道单元(BCU)。

●BCU

-BCU包含3个资源块(RB)，其中RB是12个音调和6个OFDM 符号。RB定义和导频设计的细节在独立文献中描述(参见C80216m-08_172)。

-对于10MHz系统，有24个BCU。

-在局部区中，BCU由连续物理音调形成。

-在分集区中，BCU由在整个区上散布的物理音调形成。

-每个BCU跨越子帧中的所有OFDM符号。

-在局部和分集区之间的资源划分的单位是BCU。

●定义BCU大小为3个RB具有以下好处：

-这个BCU大小是用于使用公共导频的适当信道估计的足够大小。

-这个RB大小提供足够的粒度和灵活性用于VoIP指配(参见C802.16m-08_177)。

-对于组指配，比如VoIP，组以BCU单位进行分配，而各个VoIP用户可以以RB为单位分配资源。

-对于非VoIP指配，资源单位不必是粒状的。

●资源使用用于每个指配的多播消息和独立单播消息的组合来指配。控制信道的细节在独立文献中加以描述(参见控制信道文献C80216m-08_176)。

分集区的物理到逻辑资源的映射

信道化程序

●步骤1：带内的子载波在局部区和分集区之间以物理BCU为单位进行划分，即36个音调。通过首先为局部区指配连续音调(单位为BCU)并且为分配的区均匀分布剩余的音调，带内的物理音调被指配给每个区。给每个区的物理音调指配可以不时地跳转，例如符号到符号或者符号集到符号集，逐帧等等。

●步骤2：一旦所述区由一组物理音调构成，则所述物理音调使用扇区和区特定置换来置换以映射到逻辑音调。

●步骤3：然后为每个区形成RB的有序列表，其中每个RB包含一组逻辑音调。BCU通过将3个RB构成一组来形成。

信道化程序(可选)

●在带内，如果分集区大小为一个或两个BCU，那么所使用的用于形成BCU的RB可以在带内分布。这改进了逻辑BCU的分集次序。

●为了改进每个分离分集RB中的信道估计，在这些RB中应当使用高密度导频模式。

区配置

●下面的图示出了不同区可以如何在一个子帧中进行配置。

●在每个区内包含独立的控制信道。

●控制信道跨越所有OFDM符号。

●FFR区可以是分集或者局部区。

用于多载波的信道化

●在多载波操作中有两种选项。

●在选项1中，每个载波可以具有不同的信道化，取决于配置的区数量。

-在这种情况下，每个载波将具有独立的控制信道。

●在选项2中，信道化可以跨越多个频带。

-这种情况用于到宽带用户的传输。

-在这种情况下，可以使用单个控制信道。

到宽带用户的传输

用于IEEE802.16m VoIP控制信道的建议

范围

●本文献提出了用于支持实时服务比如IEEE 802.16m的VoIP的控制信道信令设计。

-这-文献可以联合控制信道信令设计[控制文献]使用来形成完整的802.16m控制信道设计。

引言

●实时服务支持是16m系统的基本特征。这样的业务可以包括：

-VoIP

-游戏

-视频电话

●这些业务特征在于延迟敏感数据要求，小吞吐量、以及相对大数量的用户。

●SRD要求使得具有适应大数量用户能力的高效控制信道信令设计成为必要。

-高效复用UL和DL上的用户对于保证这种业务的高容量是必要的。

-16m VoIP SRD要求：

●1.5x参考系统容量

●30个用户/MHz/扇区

●用于实时服务的控制信道设计可以不同于用于分组数据的那些控制信道设计，但是必须能够被同时使用以便支持混合业务情形。

背景(1/2)

●由于相对大数量的同时VoIP用户，有必要设计用于VoIP的16m控制信道结构使得每HARQ传输指配的开销必须保持在几位的量级上。此外，许多传输参数比如分组和调制方案对于所有VoIP用户是共同的，因此不需要发信号通知。

●具有常规的单播控制信令的显式信令用于数据分组传输，而一般功率效率可以由于与(对VOIP不必需的)额外的传输参数相关联的较大开销而被抑制。

●广播方法可以除去许多这些公共域但是同时遭受至小区边缘和高几何用户这二者的低效传输。

●在802.16e中的当前方法不具有特定信令支持VoIP，结果该信令开销巨大。这考虑了最大灵活性和VoIP分组分配的规范，然而这是容量有限的。这是由于巨大的广播固定开销，以及每HARQ传输的相当大的信令开销。

-传统16e系统可以使用子图来分别针对一些几何组，然而存在开销限制，即使使用子图也是如此。

-对于1×2IEEE 802.16e系统，其中每条链路140个用户，并且10％的重传率的DL开销[参考]：

●MAP开销：230个时隙(64％)

●使用3个子图：144个时隙(40％)

背景(2/2)

●多播方法，比如为3GPP2UMB系统指定的组信令方法，有用在于每个指配的位数量相对较小，而使用多组允许针对不同几何来改进功率效率。

-需要高效复用组资源来保持这个功率效率。

●在一些情况下，对于在传输的盲检测中增强系统特征或者减少假定，指配修改器是令人想要的。

-然而在许多情况下这样的修改器对于组分配是有用的，组的指配数量在位图接收之前是未知的并且最终要求相当数量的位填充以便使用这些字段。

建议

●本文献提出了用于VoIP和实时服务的基于组的控制信道框架。本建议通过维持小组和添加指配修改器结合了单播指配的效率和灵活性，通过使用基于组的指配，也减少了控制开销和消息。

●该组信令方法可以与动态资源划分框架[控制信道文献]整合来提供不同多播组以及数据分组业务的高效复用。

-指配修改器也可以被添加到组信令，在这个建议中具有最小的字段填充。

用于16m的建议

●基于组的指配(位图)

-允许同时高效地向许多VoIP用户发信号通知

-发信号通知仅非持久指配/传输

-指配修改器以允许增加传输规范

●持久分配

-预定义资源用于特定VoIP传输或者指配以减少信令

-由资源可用位图(RAB)指示的占用资源

●复用由资源划分得到的组资源

-灵活的组资源指配大小和通过发信号通知划分大小来复用

-假设检测组位图允许组划分位置中的灵活性。

非持久组指配(1/2)

●组指配被用于使大量用户从中受益

-组通过组位图来发信号通知。

-位图中的每个位置被指配给用户。用于每个用户的位的值指示该用户是被指配资源(‘1’)还是被指配资源(‘0’)。

-第一指示的指配被指配给(一个或多个)第一可用资源，第二指示的指配被指配给(一个或多个)第二可用资源。

一每个组位图具有其自己的资源集(即，不同的资源段)。

非持久组指配(2/2)

●通过假设检测组位图来提高灵活性

-对于DL指配，用户将试图使用它的组ID来解码每个资源段的开始，从而尝试找到它的组资源指配。

-对于UL指配，用户将试图使用它的组ID来解码UL指配控制段中的控制消息的每个可能的位置，从而尝试找到它的组资源指配。

-当在16m微时隙和不同资源位置上需要时允许发送位图

●组资源的容易复用促进了对许多组的使用

-基于业务级别的组

●-些服务要求频繁传输(VoIP)，其他的较不频繁

-基于几何的组

●功率效率

-为了减少信令，组还可以具有相同属性(对VoIP有用)：

●MIMO模式

●资源分配大小

●MCS

-如果该组中没有用户要求指配，可以省略特定组指配位图

●通过组配置消息，将用户指配给组

-消息指示位图大小，被包括的位字段以及属性

支持用于组指配的特征

指配相关字段

-每个字段链接到所指示的位图指配的数量，其可以从划分大小中得到。

-因此每个用户可以动态地确定字段/索引大小

●补充传输信息字段(STIF)

-高达2位来指示新分组传输，多个分组或分组开始位置

●资源置换索引：

-索引链接到可能的资源分配大小的表格以指示位图中的指配

-允许用于位图分配的动态资源大小

●用户组索引

-搅乱所指示的指配的索引。可以创建“成对的”或成组的用户

●可以用于指配特定资源给特定用户

●可以用于MIMO应用

组相关字段

●UL资源/划分索引

-指示指配给组位图的资源划分

-多个组可以被指配给相同划分

补充传输信息字段(STIF)

●指示以下中的一个(或多个)：

-新分组标定(toggle)(NPT)(多状态标定)

-在ACK/NAK错误的情况下，防止到用户的传输的不明确，因为它在每次开始新分组时改变值

-多分组(MP)

-允许BS指定传送2个分组给用户，也向组中的其他用户指示：这个指配将使用两次所述资源

-超帧中的分组开始帧(PSF)

-指示超帧内的帧，在其上出现第一HARQ分组传输。这一指示简化了存在控制信令错误的情况下的假设检测。

-子分组HARQ传输索引(SPID)

-指示HARQ传输中的子分组ID。时隙异步IR HARQ分组传输。

●为每个组位图配置该模式

-也可以被配置为一位字段(2状态)用于1模式，或者2位字段(4状态)，其可以被配置来支持一个或多个上述模式

资源置换索引

●该字段可以存在并且可以用于指配不同数量的资源给给定组的用户

-对于组指配段内的特定数量的资源，可以创建表格来向组内的不同用户指示可能的资源划分。

-这个字段发信号通知与组指配的资源划分相关联的索引。

-例如，对于4个资源划分大小的情况，可以创建与索引可能链接的表格。

●如果该组被配置来使用这个字段，通过记录该划分大小和最小资源划分大小，用户可以确定3位字段被附加到该位图。因此索引的大小是动态灵活的，并且与划分大小相关联。

用户组索引重新排序，或者创建位图内的用户组

●该字段指示对应于成对或者成组的所指配用户的组合的索引。

-具有所指示的指配的用户被组合为成对、三个一组、四个一组等等，

-这允许所选择的多个用户被指配到相同资源

-没有这个索引，用户以位图位置的次序被配对。

●对于多个所指示的指配，可以创建可能成对的或成组的用户的表格。

●例子：

-位字段“01”，指示指配1和3被配对在第一资源上，并且指配2和4被配对在第二资源上

-因此，UE12和UE46被配对在第一资源上，UE30和UE24被配对在第二资源上。

UL资源/划分索引

指向资源的UL控制消息上的位字段

●指配组位图消息被附加位字段，该位字段指定用于指配的UL划分号

●多个位图可以被指配给相同划分

●多个组可以被指配给相同划分以支持协作的空分复用(CSM)

●具有所指示的指配资源的组指配大于划分大小，从划分的末端开始并且分配资源，跨越该划分到开始，然后从该划分的末端再次继续开始。

-移动台可以从位图得到指配给组的资源总数，并且与所指示的资源划分大小比较

-方法允许高效包装不同大小的组指配

●用户排序索引也可以用于以特定次序分配用户

-对于多个所指示的指配，可以创建用户的可能排序的表格。

-用户排序索引也可以用于“搅乱”一个或多个组位图的指配以允许进一步控制哪些用户被分组在一起用于优化

-索引被附加到高几何位图以使开销最小化

●为了允许推导字段大小，索引应用到仅一个CSM层

-排序索引是用户组索引的特定情况，其中用户组大小等于1

持久资源指配

●持久资源指配可以用于低几何用户

-初始配置之后持久指配不需要控制信号

-所有HARQ传输在周期性地出现的持久指配上发送

●持久子区允许复用持久资源和非持久指配

-资源可用性位图被使用来指示哪些特定资源可用于持久子区内的划分中。

●还支持用于第一HARQ传输或重传的持久指配

-用于第一HARQ传输的持久资源在初始指配中被配置，重传由组指配非持久地发信号通知。

●通过单播控制消息指配/去指配

资源划分框架中的VoIP控制信道的概述

●VoIP传输可以是在特定资源划分中发信号通知的持久指配，或者非持久指配

-使用位图的组指配被用于非持久VoIP指配

●每个组被指配独立的资源划分

-持久指配由资源可用性位图(RAB)指示给其他用户

●可用资源的识别和分割由多播控制段(MCCS)来指示

-区划分通过组合索引(CI)来发信号通知，其发信号通知持久和非持久区中的资源划分。

●CI被连接在一起并且使用资源可用性位图(RAB)来编码，RAB指示持久子区中的可用资源。

-RAB是指示哪些资源可用以及哪些被持久HARQ传输所占用的位图。

●由于分组到达抖动、静默状态、或者HARQ传输的提前终止而未使用的持久资源被显示为可用

●在被指示为由RAB占用的资源从资源列表中移除之后，由CI指示的资源划分对该资源集的剩余部分进行分割。

-持久区的大小在辅广播信道中携带

资源图-DL+UL指配

MCCS＝多播控制段

CI＝组合索引

RAB＝资源可用性位图

UCTS＝单播控制与业务段

U＝单播指配消息

GCTS＝组控制和业务段

G＝组指配消息

UL CS＝上行链路控制段

●每组指配的可用资源由每微帧的独立的资源划分来指示。

-用于不同组的资源被动态复用。

-资源可用性位图(RAB)也可以被使用来指示哪些特定资源在该划分内可用。

资源图-UL控制段

CI＝组合索引

RAB＝资源可用性位图

U＝单播指配消息

G＝组指配消息

●UL指配块位于DL资源划分内。

-划分包含CI、RAB、以及单播/组指配

●组合索引指示上行链路上的资源划分

-RAB通过持久指配来指示“使用中的”资源，以及可用资源。

-在CI中指定的资源划分不包括由RAB指示为“使用中”的资源

●对于组指配消息(以及单播)：

-指配消息附加了指定用于指配的UL划分号的位字段

-多个组可以被指配到相同划分以支持协作空间复用(CSM)

-单播消息先于组消息以便促进ACK/NAK操作

-组消息长度被设置为单播长度的倍数

VOIP分组大小

●如在[导频/RB文献]中讨论的资源块大小72(12×6)位提供了用于指配的码速率上的灵活性。这个RB大小可以以3RB的单位指配。

●DL：

-2个发射天线-＞6％导频开销

-320位VoIP分组大小(AMR全速率)

●用于QPSK资源大小的2种选项

-3RB＝第一传输码率0.788

-4RB＝第一传输码率0.59

-256位VoIP分组大小(EVRC全速率)

●用于QPSK的资源大小的2种选项

●用于QPSK的资源大小的2种选项

-3RB＝第一传输码率0.67

指配开销比较(包括CI)

●在TDD帧(1∶1)划分中，用于UL+DL资源(48.6个OFDM符号)的总开销

●估计假定全功率发射，这样BW开销近似等于功率开销

-MCS，QPSK速率1/2，重复1，2，4和6，用于所有方案(WiMAX turbo编码器曲线)

-开销不包括任何填充或者

-12×6RB大小，每指配3个RB

●UL开销假定与DL开销相同

●16m组指配项假定：

-用户被分割为16个位图

●4个基于交织位图，每个具有4个基于几何的位图

●最低水平可能被持久指配

-新分组指配修改器位(每指示的指配2位)

●每5ms传输机会

●无需修改器，开始帧受限于增加的假设检测

-用于CI的10位

●使用RAB和16位CRC的持久编码

●使用8位CRC的非持久编码

●UMB组指配项假定：

-1个几何等级用于位图，RAB附于最低几何等级位图

-来自几何等级的用户被分成8个位图

●4个基于交织的位图，每个位图每20ms超帧具有2个开始帧

●允许分组每10ms开始

用于多载波操作的IEEE 802.16m资源分配和控制的建议

范围

●这一文献提供了用于多载波操作的IEEE 802.16m资源分配和控制设计

●用于单载波的资源分配和控制设计在文献C802.16m-08_176中提供。

概述

●在多载波操作中，每个载波具有它自己的控制信道。

●移动台可以被指配一个或多个主载波用于解码调度控制信息(参见关于用于多载波的资源分配和控制的文献C802.16m-08_178)。

●移动台读取它的主载波中的多播控制段然后搜索每个划分以找到它的单播指配(参见关于资源分配和控制的文献C802.16m-08_176)。

●单播指配指示该数据是否包含在这个主载波或者另一载波上。

●如果数据被包含在另一载波上，那么该载波和划分号在主载波上的单播指配消息中被指示。

●数据可以包含在主载波的所指配的划分中以及所指示的载波中。

多载波控制

●在下面的例子中，移动台被指配载波1作为它的主载波。

●移动台读取主载波上的组合索引并且它使用盲检测来解码第二划分中的单播消息。

●这个单播消息指示数据包含在载波2的第三划分中。

●移动台必须然后解码载波2的CI以确定第三划分的位置。

多载波控制

●指配辅载波的好处在于：

-系统信息不必在辅载波上广播，

-在辅载波上不需要前导，

-引入辅载波导致减少开销，因为相同信息不必在多个载波上传送。

●当有活动的业务传输时，MS必须在该业务被发送/接收的相同载波上发送ACK/NACK。

●异步重传不必在相同载波上传送。

-重传在主载波上被发信号通知，但是可以在主载波或者辅载波上被调度。

多载波控制

●对于资源自适应同步HARQ，有三种选项用于多载波控制

-选项1：资源自适应同步重传在与原始传输相同的载波上(MS必须监视辅载波以及它自己的主载波)

●MS需要对主载波上的所有段的新分组(例如，3个消息长度)执行盲解码

●MS需要对辅载波上的所有段的重传分组(1个消息长度)执行盲解码

-选项2：在主载波上(原始传输在另一载波上)资源自适应同步重传

●需要发信号通知原始载波ID(3位)以及原始载波中的资源 ID(5位)

●MS需要对主载波上的所有段的新分组和重传分组这二者(总共4个消息长度)执行盲解码

-选项3：在任何其他载波上的资源自适应同步重传

●需要发信号通知原始载波ID(3位)、原始载波中的资源ID(5位)、目的地载波ID(3位)以及目的载波中的资源ID(5位)

●MS需要对主载波中的所有段的新分组和重传分组这二者(总共4个消息长度)执行盲解码

多载波控制

●所有选项具有相同数量的盲解码尝试。

-选项1具有最少开销但是灵活性最差。

-选项3具有最多开销并且最灵活。但是选项3可以通过异步重传来实现，而异步重传灵活性更大。

●结论是使用选项1用于资源自适应同步HARQ，因为：

-选项2对于适应不同载波的CQI是不灵活的。

-负载均衡是长期操作。所指配的载波不需要动态改变。

多载波控制

●CQI反馈应当是每载波进行以保持设计系统化

-用于CQI测量和反馈的载波由BS配置

-MS监视在主载波和辅载波上的超帧配置控制信息

-主载波用于不处于活动的业务传输并且不需要反馈信息例如睡眠模式和空闲模式下的移动台。

●总之，主/辅思想有助于：

-节省在辅载波上广播系统信息的开销。

-节省所要求的盲检测尝试的次数。

●MS仅监视来自一个载波的帧控制

-这减少了用于解码或盲检测的控制分组的数量

Claims

1.一种为网络服务的基站，包括：

用于促进与移动站无线通信的接收机、发射机和基带处理器；以及

与接收机、发射机和基带处理器关联的控制系统，所述控制系统适于：

确定用于多个帧实体中的至少某些的要广播到移动站的控制信息；以及

产生和传送所述多个帧实体，其中每个帧实体包括控制段和业务段，并且所述多个帧实体中的所述至少某些均还包括广播指针信道和控制信息段，所述广播指针信道标识在控制信息段中提供的控制信息类型，以便在所述多个帧实体中的所述至少某些的不同帧实体中提供的控制信息是可变的并且在广播指针信道中被标识。

2.如权利要求1所述的基站，其中为所述多个帧实体的至少一个不确定控制信息，并且所述多个帧实体的所述至少一个不包括广播指针信道或控制信息段。

3.如权利要求2所述的基站，其中用于所述多个帧实体中的每一个的控制段包括与业务段中的资源分配有关的第一信息以及指示广播指针信道在所述多个帧实体的所述至少某些中的存在或广播指针信道在所述多个帧实体的所述至少一个中的不存在的标记。

4.如权利要求3所述的基站，其中在所述多个帧实体的所述至少一个中不存在控制信息段。

5.如权利要求2所述的基站，其中在所述多个帧实体的一个或多个中提供的控制信息被分类为静态、半静态和动态之一，其中至少第一帧实体的控制信息段包括静态控制信息，至少第二帧实体的控制信息段包括半静态控制信息，并且至少第三帧实体的控制信息段包括动态控制信息。

6.如权利要求1所述的基站，其中所述多个帧实体是子帧。

7.如权利要求6所述的基站，其中所述子帧是由IEEE802.16m标准定义的超帧结构的部分。