[發明專利]無線通信系統

有效

• 申請號: 201010507980.6
• 申請日: 2007-09-14
• 公開（公告）號: CN101951600A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 邁克爾·約翰·比默斯·哈特;周躍峰;蘇尼爾·凱沙基·瓦達加瑪
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04W8/26
• 分類號: H04W8/26;H04W72/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

本申請是申請日為2007年9月14日、申請號為200710153303.7、發明名稱為“無線通信系統”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及無線通信系統，更具體地講，涉及其中基站(BS)與多個固定用戶站或移動用戶站(SS)進行通信的基于包的系統。

背景技術

近來，已經為在寬帶無線鏈路上進行數據通信開發了多種標準。IEEE802.16規范中發布了一種這樣的標準，該標準被公知為WiMAX。這些規范包括：IEEE?802.16-2004，主要用于具有固定用戶站的系統；以及更為先進的規范IEEE?802.16e-2005，其另外還為移動用戶站提供服務。在后面的描述中，術語用戶站(SS)同時適用于固定站和移動站(SS/MS)。

此處用過引用將IEEE?Std?802.16-2004“用于固定寬帶無線接入系統的空中接口”的全部內容并入。IEEE?802.16構想了其中用戶站與范圍內的基站直接通信的單跳系統，基站的范圍限定了“小區(cell)”。通過在給定地理區域內的合適位置布置多個基站，可以產生連續的小區組，從而形成廣域網。在該規范中，等效地使用術語“網絡”和“系統”。

在上述類型的系統中，通過在用戶站與基站之間交換數據包來進行數據通信，同時保持用戶站與基站之間的連接(也稱作“傳輸連接”)。數據包從用戶站到基站的傳輸方向被稱作上行鏈路，從基站到用戶站的方向被稱作下行鏈路。數據包具有遵循應用到系統及其構成射頻設備的分層協議的限定格式。與數據包本身有關的協議層是所謂的物理層(PHY)和媒體訪問控制層(MAC)。在IEEE?802.16-2004規范中，如圖1中所示，這些協議形成了協議“棧”。順便提及，盡管與本發明無關，但是圖1還示出了協議之間的服務訪問點(SAP)形式的接口。

媒體訪問控制層負責處理網絡訪問、帶寬分配，并保持連接。在IEEE802.16網絡中，根據可用的頻率范圍和應用，可以實現多種物理層；例如，時分雙工(TDD)模式和頻分雙工(FDD)模式都是可以的，在TDD模式下，上行鏈路傳輸和下行鏈路傳輸在時間上分開但是可以共享同一頻率，而在FDD模式下，上行鏈路傳輸和下行鏈路傳輸可以在同一時間但不同頻率上進行。為基站與用戶站之間(更準確地講，這些設備中的MAC層-所謂的同層實體之間)的連接分配連接ID(CID)，基站掌控CID以便管理其主動連接。以協議數據單元(PDU)為單位，在MAC同層實體之間，換言之，在用戶站與基站之間進行數據交換，其中，利用大量時隙在PHY層上傳遞PDU。

在無線通信系統中采用了服務質量(QoS)的概念，以便能夠提供寬范圍服務。在與用戶站進行通信的過程中，基站根據用戶站所請求的業務類型和可用帶寬來分配QoS級別，要記住，基站通常同時與幾個用戶站進行通信。在用戶站加入網絡時的網絡進入過程中，首次分配QoS，并且可以隨后在保持連接的同時由向基站發出請求的用戶站來改變QoS。

圖2中示出了QoS與CID/SFID之間的關系。為了便于理解圖2，注意“業務流”是指在具有特定QoS的連接上在給定方向(上行鏈路或下行鏈路)上的數據傳輸。由與連接ID具有一對一關系的業務流標識符(SFID)來限定連接的QoS。

例如，IEEE?802.16規范提供了如下四種QoS類或級別：

(i)主動提供服務(UGS)：

這種服務支持由以周期性間隔發布的固定大小的數據包構成的實時數據流，例如語音呼叫(VoIP)。

(ii)實時輪詢服務(rtPS)：

這種服務支持由以周期性間隔發布的可變大小的數據包構成的實時數據流，例如MPEG視頻。

(iii)非實時輪詢服務(nrtPS)：

一種意在支持容延遲數據流的業務級別，例如，FTP(文件傳輸協議)，其中，所述容延遲數據流由需要最小傳輸速率的可變大小的數據包構成。

(iv)盡力而為服務(BE)

這種最低業務級別針對的是沒有特別業務需求的數據流。在有可用帶寬時處理數據包。

然而，由于幾個用戶站通常同時訪問同一基站，在這些用戶站的帶寬請求之間存在“沖突”的可能性，因此根據可用頻率的使用/再使用來采用有效的通信方案。因此，采用了基于競爭的方案，其中在所連接的用戶站中，利用QoS來分配帶寬。