使用中继站的切换方法

申请号 CN200780001846.5 申请日 2007-01-02 公开(公告)号 CN101375539A 公开(公告)日 2009-02-25
申请人 LG电子株式会社; 发明人 陈庸硕;
摘要 提供一种使用中继站(RS)的切换控制方法,该中继站 覆盖 范围包括至少一个移动站。在该方法中,RS监控分配给移动站的上行频带,并获取移动站的连接ID(CID)和媒体 访问 控制(MAC)地址。RS发送包括移动站MAC地址的扫描 请求 消息到基站。然后RS从该基站接收包括扫描时间点和扫描间隔信息的扫描响应消息,并使用包含在扫描响应消息中的信息来扫描相邻基站。该方法可更有效地执行RS覆盖范围内的移动站的切换。
权利要求

1.一种使用中继站(RS)的切换控制方法,所述中继站的覆盖范 围包括至少一个移动站,所述方法包括:
RS监控分配给移动站的上行频带,并且获得所述移动站的连接ID (CID)和媒体访问控制(MAC)地址;
发送包含所述移动站的所述MAC地址的扫描请求消息给第一基 站;
从所述第一基站接收包含扫描时间点和扫描间隔信息的扫描响应 消息;
使用所述扫描响应消息中所包含的信息对相邻基站进行扫描。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
如果通过所述扫描确定需要执行切换,则发送包含所述CID和 MAC地址的切换请求消息给所述第一基站;和
从所述基站接收切换响应消息,所述切换响应消息包含被推荐为 切换目标基站的第二基站的信息。
3.根据权利要求2所述的方法,进一步包括:
使用所获得的CID和MAC地址来执行覆盖范围内的所述移动站的 周期性测距。
4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括:
从所述第一基站接收包含相邻基站信息的相邻基站广告消息。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,当在所述扫描期间从所述 覆盖范围内的所述移动站接收到周期性测距请求时,所述RS停止所述 扫描并且中继所述移动站的周期性测距。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,当在所述覆盖范围内的所 述移动站已发送用于上行数据传输的频带分配请求时,所述RS停止所 述扫描并且中继所述移动站的上行数据传输。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,获得所述移动站的所述CID 和MAC地址包括:
使用所述移动站的初始测距过程中所中继的CDMA分配信息单元 来确定分配给所述移动站的上行频带;
使用通过所述上行频带发送的测距请求消息来获得所述移动站的 MAC地址;和
使用相应于所述测距请求消息的测距响应消息来获得所述移动站 的CID。

说明书全文

技术领域

发明涉及在包括中继站(RS)的通信系统中的切换控制方法, 具体而言,涉及一种允许在移动RS覆盖范围内的移动站的高效切换的 方法。

背景技术

由于非视距(或非直达波)通信可能会遇到严重的多径衰落,自 动重传请求(ARQ)方案通常被提供在媒体访问控制(MAC)层以实 现可靠的通信。先进天线系统(AAS)技术也被提供以通过使用多天 线的波束形成来增加小区覆盖和系统容量。该系统还可支持动态频率 选择(DFS)功能以克服与非授权频带内的其它系统的共存问题。
图1示出了网格(Mesh)结构通信网络的一个示例。一般来说, 在宽带无线接入中,不仅可使用点对多点(PMP)结构,还可使用如 图1所示的Mesh结构来执行通信。Mesh模式允许通过另一个用户端 的中继来访问基站,从而有效地应对城市中的因大型建筑物等而存在 无线电波遮蔽区的非视距通信环境。
图2示出了Mesh模式中的一个结构的示例。如图2所示,Mesh 模式可以构造控制子帧和数据子帧以代替使用通常的帧。控制子帧提 供以下基本功能。由网络控制子帧建立并维护不同系统的联合。而由 调度控制子帧执行系统间数据通信的等效调度的功能。除了以定期间 隔生成的网络控制子帧之外,其它所有帧都是调度控制帧。
图3示出了PMP情况下移动站的网络访问过程的一个示例的流程 图。如图3所示,首先,当一个移动站(MS)被开启时,该移动站搜 索下行通道,并且获得与基站(BS)的上行/下行同步(S31)。然后 MS执行与BS的测距以调整上行传输参数,然后BS给MS分配一个 基本管理连接ID(CID)和一个主管理CID(S32)。MS与BS执行基 本性能的协商(S33),并且执行认证过程(S34)。当MS已在BS中 注册时,在BS向由IP所管理的MS分配一个次管理CID之后,MS 建立IP连接(S35)。然后MS设置当前日期和时间(S36),并且从 服务器下载MS配置文件(S37),然后建立业务连接(S38)。
以下是对已在网络中注册的MS执行用于切换的预处理过程的过 程描述。用于切换的预处理过程包括:网络拓扑广告过程,其中正在 服务的BS广播关于相邻BS的信息以把上述信息通知给MS;MS扫描 相邻BS的过程,其中基于上述信息来测量相邻BS的信道质量;及关 联过程,其中MS选择性地预先执行与相邻BS的测距步骤,从而允许 MS调整上行传输功率值、用于同步的时间和频率差值等,并调整与上 行传输相关的参数,并预先从BS获得基本管理CID,主管理CID等。
通过如上文所述的网络拓扑广告过程,BS以广播BS广告消息 (MOB_NBR-ADV)的形式向小区内所有的MS发送关于网络配置的 信息。尤其是,正在服务的BS预先发送相邻BS的上行和下行信道参 数,从而允许MS在执行向BS的切换时能快速地获得与BS的同步, 因此减少了执行切换所需的时间。该频道参数包括上行信道描述符 (UCD)和下行频道描述符(DCD)。
MS必需执行所需的切换。因此,执行对相邻BS的扫描就是必需 的。为了扫描相邻BS,MS发送扫描请求消息(MOB_SCN-REQ)以 接收由BS分配的扫描间隔。通过扫描响应消息(MOB_SCN-RSP), BS分配一个间隔,在其中MS可搜索相邻的BS。BS不需要MS的请 求就可传输(未经请求的)扫描响应消息(MOB_SCN-RSP)给MS。 这里,BS可逐帧地分配扫描间隔和扫描起始偏移。
在关联过程中,MS预先执行如上所述的与相邻BS的测距步骤, 从而减少了执行切换所需的时间。测距步骤是MS从BS处取得用于通 信的基本信息的过程。MS搜索相邻BS并且基于搜索到的相邻BS的 信道质量测量结果来选择关联目标BS。MS执行与BS的测距步骤以执 行关联过程。
在关联过程中,首先,MS发送测距请求信息(RNG-REQ)或用 于测距请求的码分多址(CDMA)码。BS通过测距响应信息(RNG-RSP) 来设置MS的功率和定时偏移(timing offset)。BS还通过测距响应信 息给MS分配管理CID。在与特定MS执行完关联过程后,BS存储该 MS的关联信息。
宽带无线接入系统的物理层分为单载波类型和多载波类型 (OFDM/OFDMA)。多载波类型使用正交频分复用(OFDM),并且 还使用正交频分多址接入(OFDMA),其是以对载波的一部分进行分 组的子信道的单位来进行资源分配的接入方式。
图4说明了OFDMA物理层中的子信道的概念。将参考图4来描 述宽带无线接入系统的OFDMA物理层的特性。在OFDMA物理层中, 活动载波被分成组,其被发送到不同接收端。用于发送到接收端的载 波组被称为子信道。图4表示包括两个子载波的三个子信道。这里, 包括在每个子信道中的载波可彼此相邻或以规则间隔相隔。该方式的 允许基于子信道的多址接入具有可以根据功率集中和前向功率控制来 有效地执行频率分集增益控制和增益控制的优点。
图5说明了一种在OFDMA中分配资源的方法的示例。如图5所 示,分配给每个MS的时隙是由二维空间中的数据区域来定义的,其是 一组由突发分配的连续子信道。在图5中,OFDMA中的数据区域被表 示为时间和子信道域的二维组合所定义的矩形。数据区域可被分配给 特定MS的上行链路,信息可通过数据区域沿下行链路发送给特定MS。 为了在二维空间中定义这样的数据区域,需要时间域内的OFDM符号 (symbol)编号和频率域内的连续子信道编号,其中连续子信道从与参 考点相隔一个偏移(offset)的位置开始。
图6说明了在上行/下行帧中的映射子信道的方法的示例。如图6 所示,分配的子信道区域表示为二维空间,并且数据从最初的符号的 子信道开始被映射到二维子信道区域中。在上行的情况下,分配的子 信道的分配区域在一个维度被首先确定。具体来说,确定持续时间并 且从之前分配给另一个协议数据单元(PDU)突发的子信道旁的子信 道处开始沿符号轴执行子信道分配。当到达特定子信道的最后一个符 号时,从下个子信道继续进行分配。
图7表示宽带无线接入系统的OFDMA物理层的帧结构的示例。 如图7所示,在物理层中下行子帧以用于同步和均衡的前导开始。整 个帧结构是通过广播格式的下行映射(DL-MAP)和上行映射 (UL-MAP)消息来定义的,下行映射和上行映射定义了分配给下行链 路和上行链路的突发的位置和用途。
表1示出了下行映射(DL-MAP)消息的一个示例。
[表1]
  语法 大小 注释 DL-MAP_消息_格式(){ 管理消息类型=2 8比特 物理同步区域 可变 参见适当的PHY规定 DCD计数 8比特 基站ID 48比特 特定PHY段开始{ 见应用PHY部分 for(i=1;I<=n;i++){ 对于从1到n的每个DL-MAP元素     DL-MAP_IE() 可变 参见相应的PHY规定         }         } 若!(字节边界){ 填充半字节 4比特 填充以达到字节边界      }      }
表2说明了下行映射(DL-MAP)消息的一个示例。
[表2]
  语法 大小 注释 DL-MAP_消息_格式(){ 管理消息类型=3 8比特 UCD计数 8比特 分配起始时间 32比特 特定PHY段开始{ 见应用PHY部分 for(i=1;I<=n;i++){ 对于从1到n的每个DL-MAP元素     DL-MAP_IE() 可变 参见相应的PHY规定         }         } 若!(字节边界){ 填充半字节 4比特 填充以达到字节边界      }      }
如上所述,DL-MAP消息定义了在突发模式物理层中分配给下行 链路间隔的突发的用途,并且UL-MAP消息定义了分配给上行链路间 隔的突发的用途。
表3示出了组成DL-MAP的信息单元(information element)(IE) 的一个示例。
[表3]
  语法 大小 注释 DL-MAP_IE{    DIUC 4比特 if(DIUC==15){ 扩展DIUC从属IE 可变 参见8.4.5.3.1之后的条项      }else{ if(INC_CID==1){ DL-MAP从INC_CID=0开始。INC_CID通过      CID-SWITCH_IE()在0和1之间反复(8.4.5.3.7)      N_CID 8比特 分配给这个IE的CID编号 for(n=0;n加速                               3比特                                     000:正常(不加速); 001:+6dB;         010:-6dB;         011:+9dB;         100:+3dB;         101:-3dB;         110:-9dB;         111:-12dB;        OFDMA符号编号 7比特 子信道编号 6比特 重复编码指示                           2比特             0b00-无重复编码    0b01-使用2重复编码 0b10-使用4重复编码 0b11-使用6重复编码         }         }
如表3的示例所示,组成DL-MAP的IE包括下行区间使用码 (DIUC),连接ID(CID),用于为MS识别下行链路间隔的突发位 置信息。突发位置信息包括子信道偏移、符号偏移、子信道编号和符 号编号。
表4表示组成UL-MAP的IE。
[表4]
  语法 大小 注释 UL-MAP_IE(){     CID 16比特     UIUC 4比特 if(UIUC==12){ OFDMA符号偏移 8比特 子信道偏移 7比特 OFDMA符号编号 7比特 子信道编号 7比特 测距方法                   2比特             0b00-两个符号上的初始测距/切换测距 0b01-四个符号上的初始测距/切换测距 0b10一个符号上的BW请求/周期性测距    0b11-三个符号上的BW请求/周期性测距 保留 1比特 应该被设置为零 }else if(UIUC==14){ CDMA_Allocation_IE() 32比特 else if(UIUC==15){ 扩展UIUC从属IE 可变 参见8.4.5.4.3之后的条项      }else{ 持续时间 10比特 以OFDMA时隙为单位(见8.4.3.1) 重复编码指示                           2比特             0b00-无重复编码    0b01-使用2重复编码 0b10-使用4重复编码 0b11-使用6重复编码          } 填充半字节,如果需要 4比特 添加到最接近字节,应该被设为0         }
如表4的示例所示,每个UL-MAP消息的信息单元(IE)通过持 续时间域来指定相应间隔的位置,并且通过上行区间使用码(UIUC) 为每个连接ID(CID)指定其用途。那就是说,UL-MAP消息的间隔 的用途是通过在UL-MAP消息中使用的相应UIUC来定义的。每个 UL-MAP IE的间隔从某一位置和某一距离开始,其相应于在UL-MAP IE中所定义的持续时间,即从之前IE的开始。由“UIUC12”所定义 的上行间隔被分配为初始测距、切换测距、周期性测距或频带请求, 并且其具有基于竞争的特性。
以下是关于当MS在单个载波中被初始化时所执行的测距操作和 用于宽带无线接入系统的OFDM方法的描述。BS通过UL-MAP消息 分配基于竞争的初始测距间隔给MS,并且每个MS使用上行测距间隔 来发送包括其MAC地址的测距请求消息。如果BS因为与从另一个 MS发送来的另一个测距请求消息冲突而不能解码接收到的测距请求 消息,则BS发送测距响应消息,其包括上行传输参数调整值、测距间 隔及用于接收测距请求消息的帧号。
如果BS可以解码接收到的测距请求消息,BS通过测距响应消息 发送MS的上行传输参数调整值。当成功执行了MS的上行传输参数的 调整,BS发送包括基本CID和主管理CID的测距响应消息给MS。BS 通过UL-MAP消息分配上行频带以允许MS发送测距请求消息。在这 里,BS通过MS的基本管理CID分配基于非竞争上行频带。当上行频 带已被分配给MS时,MS发送测距请求消息,并且BS发送测距响应 消息以响应该测距请求消息。在这里,MS和BS可以执行它们的下行 突发编码和调制方式的调整。
以下是关于用于宽带无线接入系统的OFDMA方法中初始化MS 时所执行的测距操作的描述。在用于宽带无线接入系统的OFDMA方 法中,MS可以使用CDMA码来进行测距请求和调整上行传输参数的 上行频带请求。BS通过广播格式的UCD消息发送一组用于测距和频 带请求的CDMA码给MS。每个MS从UCD消息中获得的CDMA码 中选择适于使用的测距码,并且通过分配给测距的上行间隔发送给BS。
表5表示UCD消息的一个示例。
[表5]
  语法 大小 注释 UCD_消息_格式(){ 管理消息类型=0 8比特 配置改变计数 8比特 测距退避开始 8比特 测距退避结束 8比特 请求退避开始 8比特 请求退避结束 8比特 所有信道的TLV编码信息 可变 TLV规定的 PHY规定部分开始{ 见应用PHY部分 for(i=1;i<=n;i++){ 对于从1到n的每个上行突发属性 上行突发属性 可变 PHY规定        }        }        }
表6表示包括在UCD消息中的与测距和频带请求相关联的TLV 参数的一个示例。
[表6]
  名称 类型(1字节) 长度 值 初始测距码 150 1 初始测距CDMA码的编号。可能值为0-225.a 周期性测距码 151 1 周期性测距CDMA码的编号。可能值为 0-225.a                          切换测距码 ? 1 切换测距CDMA码的编号。可能值为0-225.a 频带请求码 152 1 频带请求码的编号。可能值为0-225.a 周期性测距退 避开始       153     1   用于周期性测距竞争的初始退避窗口大小, 表示为功率2。范围:0-15(最高位比特应   不被使用,设为0)                       周期性测距退 避结束       154     1   用于周期性测距竞争的最终退避窗口大小, 表示为功率2。范围:0-15(最高位比特可   不使用,设为0)                         测距码组的开 始                                                               155                     1           指示用于用于该上行链路的码组的开始编号  S。该上行链路使用的所有测距码在S和      ((S+N+M+L+O)mod256)之间。其中N为初       始测距码的编号。M为周期性测距码的编号。 L为频带请求码的编号。O为初始测距码的     编号。M为切换测距码的编号。该值的范围   为0≤S≤255                            
BS通过包括在UL-MAP消息中的上行映射IE分配基于竞争的测 距间隔给MS。基于竞争的测距间隔在其根据测距用途被划分为初始测 距和切换测距间隔,周期性测距和频带请求间隔,且同时被分配。
当从MS处接收到测距码时,BS通过测距响应消息(RNG-RSP) 来设置并发送测距状态(成功或失败),调整的时间和频率的值,和 与MS上行传输同步所需的调整的传输功率值等。
表7表示测距响应消息(RNG-RSP)的一个示例。
[表7]
  语法 大小 注释 RNG-RSP_消息_格式(){ 管理消息类型=5 8比特 上行信道ID 8比特 TLV编码信息 可变 TLV规定的    }
表8表示包括在测距响应消息中的TLV参数的一个示例。
[表8]
  名称 类型(1字节) 长度 值(可变长度) 定时调整                   1     4     Tx定时偏移调整(带符号的32比   特)。提前SS传输以使帧按照期望 时间到达BS所需的时间。单位为  PHY规定的(参见10.3)。         功率等级调整                                                     2         1         Tx功率偏移调整(带符号的8比特,  0.25dB单位)。指定传输功率等级的 相关改变,以使SS满足以期望的功  率到达BS。当采用子信道化时,用  户可把该功率偏移调整解释为传输  功率密度的必须改变。            偏移频率调整                                        3       4       Tx频率偏移调整(带符号的32比特,  Hz单位)。指定传输频率的相关改    变,以使SS更好地匹配BS。(这是    在信道内的频率细调,而不指定到其 它信道)                          测距状态          4   1   用于指示BS是否在可接收的极限内       接收到了上行消息。1=继续,2=放弃, 3=成功,4=重试。                   测距码属性                                                                              150                             4               31:22比特-用于指示用于发送测距码 的OFDM时间符号参考。              21:16比特-用于指示用于发送测距码 的OFDMA子信道参考。               15:8比特-用于指示由SS发送的测距  码索引。                         7:0比特-其中SS发送测距码的       OFDMA帧的帧号的最少8位重要的      比特。                          
表9表示包括在测距响应消息中的TLV的一个示例。
[表9]
  名称 类型 (1个字节) 长度 值(可变长度) 下行操作突发属性 7 2 该参数被发送以响应于RNG-REQ请 求的下行突发属性参数。 字节0:指定可能被BS使用于发送给 SS的最弱DICU。 字节1:定义关联于DICU的突发属性 的DCD的配置改变计数值。 SS MAC地址 8 6 MAC-48格式的SS MAC地址 基本CID 9 2 在初始接入时由BS指定的基本CID 主管理CID 10 2 在初始接入时由BS指定的主管理CID
当确定上行传输参数调整已经完成时,BS将测距状态设置为“成 功”,并且通过上行IE(CDMA_分配IE)将上行频带分配给相应的 MS,以允许测距请求消息的传输。
表10表示在测距成功时,用于为MS分配上行间隔的上行映射IE 的一个示例。
[表10]
  语法 大小 注释 CDMA_分配_IE(){ 持续时间 6比特 重复编码指示              2比特       0b00-无重复编码0b01-使用2的重复编码 0b10-使用4的重复编码                0b11-使用6的重复编码                测距编码 8比特 测距符号 8比特 测距子信道 7比特 BW请求强制 1比特 1=是,0=否      }
当一个上行间隔已分配给MS时,MS发送包括其ID(MAC地址) 的测距请求(RNG-REQ)消息给BS。当接收到测距请求消息时,BS 发送包括基本管理CID和主管理CID的测距响应消息(RNG-RSP)给 MS。
表11表示测距请求消息的一个示例。
[表11]
  语法 大小 注释 RNG-REQ_消息_格式(){ 管理消息类型=4 8比特 下行信道ID 8比特 TLV编码信息 可变 TLV规定的      }
表12表示包括在测距请求消息中的TLV参数的一个示例。
[表12]
  名称 类型      (1个字节) 长度 值(可变长度) 请求的下行突发属性                                                          1       1       0-3比特:由SS请求的用于下行 业务的下行突发属性的DIUC。  4-7比特:定义关联于DIUC的   突发属性的DCD的配置改变计   数值的4LSB                  SS MAC地址 2 6 SS的MAC地址 测距不规则                       3     1     指示在测距处理过程中由SS检   测的潜在错误条件的参数。设置 关联于指示该条件存在于SS中   的特定条件的比特。           比特#0-SS已处于最大功率。   比特#1-SS已处于最小功率。   比特#2-命令的定时调整的和太 大。                        AAS广播能 4 1 0=SS可以接收广播消息   1=SS不可以接收广播消息
表13表示包括在测距响应消息中的TLV参数的一个示例。
[表13]
  名称 类型      (1个字节) 长度 值(可变长度) 下行操作突发属性                                                                     7         2         该参数被发送以响应于RNG-REQ 请求的下行突发属性参数。    字节0:指定可能被BS使用于发 送给SS的最弱DICU。          字节1:定义关联于DICU的突发 属性的DCD的配置改变计数值。 SS MAC地址 8 6 MAC-48格式的SSMAC地址 基本CID 9 2 在初始接入时由BS指定的基本 CID                        主管理CID 10 2 在初始接入时由BS指定的主管理 CID                         
如上所述,初始测距是这样一个过程,其中MS在执行网络注册 时通过基于竞争的上行测距间隔发送测距请求给BS,并且BS提供测 距响应给MS。当MS通过基于竞争的上行间隔执行测距时,MS可能 因为与执行测距的另一个MS冲突而无法从BS处接收测距响应。如果 MS在发送了测距请求消息之后的一个特定时间内还无法从BS处接收 测距响应消息,则MS再发送测距请求给BS。
BS可以通过分配测距间隔给MS以允许特定MS执行基于非竞争 的测距。当MS执行到另一个BS的切换时,而该MS处于正常操作状 态,则MS必须执行与BS的测距。在这里,正在服务的BS可通报 MS的切换给切换目标BS,并且在MS实际执行切换时,切换目标BS 分配允许MS执行测距的基于非竞争的测距间隔。
表14表示用于分配基于非竞争的初始测距间隔的上行映射IE的 一个示例。
[表14]
  语法 大小 注释 快速_测距_IE{ 扩展UIUC 4比特 0x06 长度 4比特 长度=0x0b HO ID indicator 1比特 0:存在MAC地址 1:存在HO ID     保留 3比特 可设为0 如果(HO ID指示==1){ HO ID 8比特 保留 40比特 可设为0 }else} MAC地址 48比特 在初始系统登陆时于RNG_REQ 中提供MS的MAC地址         } UIUC      4比特       UIUC不等于15。使用一个四比   特码来定义上行接入类型和与 接入相关联的突发类型。     if(UIUC==12){ OFDMA符号偏移 8比特 子信道偏移 7比特 OFDMA符号编号 7比特 子信道编号 7比特 测距方法                                     2比特                         0b00-两个符号的初始测距    0b01-四个符号的初始测距    0b10-一个符号的BW请求/周期   性测距                     0b11-三个符号的BW请求/周期 性测距                     保留 1比特 可设为0 }else} 持续时间 10比特 在OFDMA时隙(参见8.4.3.1) 重复编码指示                           2比特             0b00-无重复编码      0b01-使用2的重复编码 0b10-使用4的重复编码 0b11-使用6的重复编码 保留 20比特 可设为0 } }
可通过使用RS来使上述处理执行得到更加有效的执行。也就是 说,RS的使用可以增加BS的覆盖面和吞吐量。不过,如果在RS覆盖 范围内的MS独立执行切换的话,在包括可移动的BS的通信系统中还 是会浪费上行资源。

发明内容

本发明的一个目的为通过提供一种使用中继站(RS)的切换控制 方法来解决问题,其允许在RS覆盖范围内的MS有效地执行在包括 RS的通信系统中的切换。
附图说明
在附图中:
图1表示Mesh结构通信网络的一个示例。
图2表示在Mesh模式中的帧的一个示例。
图3表示在PMP情况下移动站的网络接入过程的一个示例的流程 图。
图4表示在OFDMA物理层中的子信道的概念。
图5表示用于在OFDMA中分配资源的方法的一个示例。
图6表示用于在上行/下行帧中映射子信道的方法的一个示例。
图7表示宽带无线接入系统的OFDMA物理层的帧结构的一个示 例。
图8表示使用移动中继站(RS)的通信系统的结构的一个实施例
图9表示在移动RS覆盖范围内的MS取得CID和MAC地址的方 法的流程图
图10表示移动RS扫描其相邻BS的方法的一个实施例的流程图。
图11表示使用移动RS来执行切换的过程的一个实施例的流程图。
最佳实施方式
通过附图和下面对本发明的描述,本发明的前述优点、目的和特 征将变得清楚。在下文中,将详细参考本发明的优选实施例,在附图 中示出了这些优选实施例的示例。
图8表示使用中继站(RS)的通信系统的结构的一个实施例。如 图8所示,通过在诸如公共汽车等大型运输工具上安装RS可提高系统 的服务覆盖范围和吞吐量。
以下为RS使用频带的示例方法。在一种方法中,RS使用新的频 带来执行服务,而不管基站(BS)所使用的频带。在另一种方法中, 给RS指定BS所使用的频带的一部分,并且使用指定的频带来执行服 务。在另一种方法中,RS可以使用与BS所使用的频带相同的频带, 并且执行放大并发送从BS处接收到的数据或控制信号的服务。
以下将参考采用代理RS的示例来进行描述。代理RS与BS所使 用的频带相同的频带,且放大并发送从BS处接收到的数据或控制信 号。由于代理RS不执行对从BS处接收到的信号的解码和对解码信号 的编码的处理,代理RS不会引起帧延迟,其中帧延迟在信号从BS被 发送后直到达到移动站(MS)的过程中执行编码和解码处理时发生。 因此,BS或MS不需要知道RS的存在。在另一方面,当RS执行切换 或反馈处理时,MS和RS需要执行不同的信令过程。
以下是RS执行切换的示例。在一个示例中,RS获得处于RS覆 盖范围内的MS的基本连接ID(CID)。在另一个示例中,RS扫描其 相邻BS。在另一个示例中,RS执行与该RS相邻的BS的切换。
在上述示例中,首先,代理RS需要检测在该代理RS覆盖范围内 是否存在任何MS。在一种方法中,RS通过网络登陆过程来检测MS 的存在。在这里,RS可通过监视BS和MS之间的通信信号来获得MS 存在的信息,而代替MS直接在RS中注册。在另一方面,RS拥有MS 的基本ID,例如初始测距ID和广播ID。RS本身也可能有其自己的ID。 可以通过与MS一样的网络注册过程来获取RS的ID,还可以为每个 RS指定一个唯一的ID。
图9表示在移动RS覆盖范围内的MS取得CID和MAC地址的方 法的流程图。图9的方法是在宽带无线接入系统的物理层是OFDMA 物理层的情况下的示例。
如图9所述,BS获得与MS的同步,并且发送DCD和DL-MAP 消息给MS(S91)。MS发送初始测距的CDMA码给BS以用于上行 传输参数调整(S92)。在这个时候,通过基于竞争的初始测距间隔将 初始测距的CDMA码发送给BS。如果从CDMA码发送确定不存在冲 突,BS发送包括初始测距成功状态和CDMA分配IE的测距响应消息 (RNG-RSP)(S93)。
由于MS和BS之间的信号交换是通过RS来执行的,RS可以知 道通过上行映射IE(CDMA分配IE)分配给MS的上行频带(S94)。 MS通过分配的上行频带发送包括MS的MAC地址的测距请求消息 (S95)。由于RS不断监控分配给MS的上行频带,RS也可以获取通 过测距请求消息发送给BS的MS的MAC地址(S96)。
在另一方面,RS可以区分处于RS覆盖范围内的MS和在RS覆 盖范围之外的MS。举例来说,移动RS包括定向天线,RS可以检测到 与RS覆盖范围外通信的信号强度大于与覆盖范围内通信的信号强度, 并且通过分配的IE区域通信的信号是位于覆盖范围内的MS的信号。 由于RS获得了用于执行在BS中的初始注册过程的MS的MAC地址, RS可以由从BS处发送来的测距响应消息中获得以TLV格式发送的基 本管理CID和主管理CID(S97)。
图10表示移动RS扫描其相邻BS的方法的一个实施例的流程图。 如图10所示,第一BS是正在服务的BS,其以广播格式发送相邻BS 广告消息(NBR-ADV)。因此,MS和RS接收到相邻BS广告消息 (NBR-ADV)(S101,S102)。MS和RS还执行周期性测距处理(S103, S104)。RS发送包括扫描间隔(或周期)信息的扫描请求消息 (SCN-REQ)给第一BS(S105)。在这里,RS可以将扫描请求消息 与在RS覆盖范围内的MS的MAC地址一起发送。BS发送包括相应于 MAC地址的CID的扫描响应消息(SCN-RSP)给RS(S106)。由于 RS正在执行扫描,不需要MS的请求,BS还发送(主动提供的)扫描 响应消息给在RS覆盖范围内的MS,以避免不必要的MS扫描(S107)。 因此,在扫描响应消息所定义的RS的扫描间隔期间,MS不执行扫描。 然而,当信号强度很低时,MS也可发送扫描请求消息(SCN-REQ)给 BS。
表15示出了扫描响应消息(SCN-RSP)的一个示例。
[表15]
  语法 大小(比特) 注释 MOB_SCN-RSP_消息_格式() 管理消息类型=55 8 扫描持续时间                                        8       以帧为单位。当扫描持续时间被设为 0时,在消息中没有指定扫描参数。  当响应MOB_SCN-REQ而发送           MOB_SCN-RSP时,扫描持续时间设     定为0即为否定MOB_SCN-REQ。        扫描动作          8   0=有扫描动作                   1=无扫描动作。MS在接收到的扫描 持续时间内不进行扫描。         
如果MS在RS执行扫描时请求周期性测距,RS可以停止扫描, 则MS可执行周期性测距。在另一个实施例中,如果在RS执行扫描时 创建了将要从BS发送给MS的下行数据,BS可以把将要发送的数据 存储到缓存中,并且在扫描结束时发送这些数据。在另一个实施例中, 如果MS请求用于上行数据传输的频带分配或传输数据的话,则RS可 以停止扫描。
图11表示使用移动RS来执行切换的过程的一个实施例的流程图。 如图11所示,如果通过扫描确定切换是必须的,则RS发送切换请求 消息(MOB-RSHO-REQ)给当前正在服务的BS,即第一BS(S111)。 尽管由RS发送的切换请求消息(MOB-RSHO-REQ)与由MS发送的 相同,由RS发送的切换请求消息(MOB-RSHO-REQ)的特征在于其 携带了在RS覆盖范围内所有的MS的CID。在另一方面,如果已经通 过扫描请求消息发送了在RS覆盖范围内所有的MS的MAC地址,则 不需要发送MS的CID。
第一BS发送包括性能参数、希望的服务质量(QoS)等级、请求 的频带、以及每个MS的CID的切换通知消息(HO-pre-notification) 给切换目标BS,即第二BS(S112)。然后第二BS发送包括由第二 BS提供的QoS等级信息的切换通知响应消息 (HO-pre-notification-response)给第一BS(S113)。
第一BS从多个BS中选择发送了切换通知消息 (HO-pre-notification)的第二BS。然后第一BS发送包括所选择的BS 信息的切换响应消息(RS-HO-RSP)给RS(S114)。RS决定是否执 行切换并且通过切换指令消息(MOB_RSHO-IND)发送该决定(S115)。 当决定执行切换时,第一BS通过切换确认消息(HO-confirm)发送指 示RS将执行切换的信息给第二BS(S116),并且随后释放与RS所建 立的无线资源(S117)。
第二BS通过快速测距信息单元(Fast-ranging IE)分配基于非竞 争的上行测距间隔给在RS覆盖范围内的MS(S118)。每个MS发送 包括测距目标参数和之前服务的BS(第一BS)的ID的测距请求消息 (RNG-REQ)给第二BS(S119)。第二BS发送包括关于处理的切换 处理最优化参数的响应消息给第一BS(S120),当MS基于MS从第 一BS处接收到的信息来执行网络注册时,其可被忽略。
对于本领域技术人员来说,在不脱离于本发明精髓和保护范围的 基础上对本发明做出多种替代、修改和变换都是显而易见的。因此, 上述实施例和附图不应被视为对发明的限制。
工业实用性
本发明具有以下优势,其允许在包括RS的通信系统中更有效地执 行中继站(RS)覆盖范围内的移动站的切换。
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