ИСПРАВЛЕНИЕ ОШИБОК ДЛЯ ПОСТОЯННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ
ERROR CORRECTION FOR PERSISTENT RESOURCE ALLOCATION

Настоящая заявка испрашивает приоритет Предварительной патентной заявки США № 60/971526, поданной 11 сентября 2007, озаглавленной для "Постоянное распределение ресурсов восходящей линии", и Предварительной патентной заявки США № 61/013622, поданной 13 декабря 2007, озаглавленной "Исправление ошибок для постоянного распределения ресурсов", которые включены в настоящий документ посредством ссылки в их полноте во всех целях.
Область техники
Изобретение относится к области беспроводной связи. Более конкретно, изобретение относится к области распределения ресурсов в системе беспроводной связи.
Описание предшествующего уровня техники
Системы беспроводной связи могут поддерживать прерывистую передачу, в которой различные стороны линии связи используют ресурсы только по мере необходимости. Ограничение распределения и потребления ресурсов теми устройствами, которые активно участвуют в связи, увеличивает эффективность системы беспроводной связи. Однако каждому устройству может потребоваться запросить распределение ресурсов, прежде чем ему будет предоставлена возможность осуществлять связь. Запрос и предоставление ресурсов связи могут сами потреблять большое количество ресурсов, которые иначе могли бы использоваться, чтобы поддерживать дополнительных пользователей или предоставлять увеличенную ширину полосы активным пользователям.
Желательно минимизировать количество ресурсов, потребляемых при запросе и предоставлении ресурсов для прерывистой связи. Однако сохраняется потребность максимизировать гибкость в генерации запросов доступа и распределении ресурсов, связанных с запросами доступа.
Краткая сущность изобретения
Раскрыты способы и устройство для осуществления связи, контроля, управления и использования постоянного распределения ресурсов нисходящей линии и восходящей линии. В одном аспекте раскрыт способ постоянного распределения ресурсов, в котором базовая станция планирует клиентскую станцию-кандидат для постоянного распределения ресурсов, ассоциирует клиентскую станцию-кандидат с совместно используемым каналом NACK, конфигурирует информационный элемент постоянного распределения, указывающий на постоянное распределение ресурсов, и передает информационный элемент постоянного распределения. Базовая станция может дополнительно конфигурировать информационный элемент постоянного распределения, чтобы указать псевдослучайный код, который определяет совместно используемый канал NACK. Она может также принимать сообщение NACK по совместно используемому каналу NACK и передавать указание набора последних изменений, выполненных в постоянных распределениях, соответствующих набору клиентских станций, связанных с совместно используемым каналом NACK. Кроме того, базовая станция может принять сообщение NACK по совместно используемому каналу NACK, определить, что никакие изменения не были произведены в постоянном распределении, соответствующем набору клиентских станций, связанных с совместно используемым каналом NACK, и передать указание отсутствия выполнения изменений в наборе клиентских станций. Базовая станция может обнаружить малую энергию или отсутствие энергии от клиентской станции-кандидата на постоянном распределении ресурсов и повторно передать информационный элемент постоянного распределения. Постоянное распределение ресурсов может быть конфигурировано, чтобы передавать поток пакетов HARQ, и базовая станция может обнаруживать последовательность безуспешных передач пакета HARQ и повторно передавать информационный элемент постоянного распределения.
В другом аспекте раскрыт способ постоянного распределения ресурсов восходящей линии, в котором элемент сети связи передает информационный элемент постоянного распределения ресурсов, принимает NACK по предопределенному совместно используемому каналу NACK и повторно передает, по меньшей мере, часть информационного элемента постоянного распределения ресурсов группе клиентских станций, связанных с совместно используемым каналом NACK.
Также раскрыт способ постоянного распределения ресурсов восходящей линии, в котором принимается карта ресурсов. Предпринимается попытка декодировать информационный элемент постоянного распределения в пределах карты ресурсов. NACK карты селективно передается по совместно используемому каналу NACK карты, если информационный элемент постоянного распределения не был успешно декодирован. В одном аспекте передачу данных прекращают в канале восходящей линии, связанном с самым последним принятым постоянным распределением нисходящей линии. Согласно одному аспекту, процесс восстановления канала NACK карты начинается в ответ на безуспешный прием ожидаемого ответа на передачу карты NACK. Согласно другому аспекту, принимается второй информационный элемент постоянного распределения, который указывает, что сообщение NACK было принято, и никакие изменения не были произведены.
Также описана базовая станция, которая выполняет способ восстановления от условия ошибки в системе, использующей совместно используемый канал NACK. Базовая станция посылает информационный элемент постоянного распределения восходящей линии, определяющий первое постоянное распределение для клиентской станции. Если базовая станция обнаруживает малую энергию или отсутствие энергии сигнала от клиентской станции на первом постоянном распределении, базовая станция повторно отправляет информационный элемент постоянного распределения восходящей линии к клиентской станции.
Альтернативно, базовая станция может устранить условие ошибки посредством посылки информационного элемента постоянного распределения, определяющего первое распределение, к клиентской станции для переноса трафика HARQ, посредством обнаружения последовательности безуспешных передач пакета HARQ, связанных с первым распределением, и повторной посылки информационного элемента постоянного распределения к клиентской станции.
Также описана клиентская станция, которая выполняет способ восстановления от условия ошибки в системе, использующей совместно используемый канал NACK карты, посредством приема информационного элемента постоянного распределения от базовой станции для переноса трафика HARQ по первому распределению, обнаружения последовательности безуспешных передач пакета HARQ, связанных с первым распределением, и посылки сообщения об ошибке канала NACK карты в базовую станцию.
Базовая станция может установить канал глобального NACK карты для назначений постоянных распределений, послать информационный элемент постоянного распределения восходящей линии в клиентскую станцию, указывающий ассоциированный совместно используемый канал NACK, принять сообщение глобального NACK по каналу глобального NACK карты и повторно послать набор последних информационных элементов измененного постоянного распределения к набору клиентских станций, связанных с двумя или более совместно используемыми каналами NACK.
В одном аспекте клиентская станция безуспешно принимает информационный элемент постоянного распределения, в то время как никакое постоянное распределение в текущий момент не назначается клиентской станции. Клиентская станция определяет, что никакое назначение совместно используемого канала NACK карты не является активным и посылает сообщение глобального NACK карты по каналу глобального NACK карты.
Далее описана базовая станция, имеющая планировщик группы, конфигурированный для планирования клиентских станций-кандидатов для постоянного распределения ресурсов восходящей линии, генератор IE постоянного DL/UL, конфигурированный, чтобы ассоциировать клиентскую станцию-кандидат с совместно используемым каналом NACK карты и конфигурировать информационный элемент постоянного распределения, идентифицирующий постоянное распределение ресурсов, и передатчик, конфигурированный для передачи информационного элемента постоянного распределения. Базовая станция может быть конфигурирована, чтобы принимать сообщение NACK карты по совместно используемому каналу NACK карты, и генератор IE постоянного DL/UL дополнительно конфигурирован, чтобы определять набор последних изменений, выполненных в постоянных распределениях, соответствующих набору клиентских станций, ассоциированных с совместно используемым каналом NACK, для повторной передачи.
В еще одном аспекте клиентская станция имеет приемник, конфигурированный для приема карты ресурсов, модуль DL/UL-карты, конфигурированный для определения, находится ли информационный элемент постоянного распределения в пределах карты ресурса, и попытки декодирования информационного элемента постоянного распределении, и модуль NACK, конфигурированный, чтобы избирательно создавать сообщение NACK карты для передачи по совместно используемому каналу NACK карты, если модуль DL/UL не способен успешно декодировать информационный элемент постоянного распределения.
Также раскрыты некоторые дополнительные средства для реализации всех этих аспектов. Многие аспекты могут быть сохранены на машиночитаемом носителе. Дополнительные аспекты изобретения детализированы в описании, приведенном в настоящем документе и на связанных чертежах.
Краткое описание чертежей
Признаки, цели и преимущества вариантов осуществления раскрытия станут более очевидными из подробного описания, сформулированного ниже во взаимосвязи с чертежами, на которых сходные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Фиг.1 - упрощенная функциональная блок-схема варианта осуществления системы беспроводной связи.
Фиг.2 - упрощенная функциональная блок-схема варианта осуществления базовой станции, реализующей постоянное распределение ресурсов нисходящей линии или восходящей линии.
Фиг.3 - упрощенная функциональная блок-схема варианта осуществления клиентской станции, конфигурированной для работы с использованием постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии.
Фиг.4 - упрощенная временная диаграмма варианта осуществления постоянного распределения ресурсов.
Фиг.5 - упрощенная временная диаграмма варианта осуществления передачи сообщений NACK карты в системе, имеющей постоянное распределение ресурсов.
Фиг.6 - упрощенная блок-схема варианта осуществления способа постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии.
Фиг.7 - упрощенная блок-схема варианта осуществления способа перераспределения ресурсов в присутствии исправления ошибок.
Фиг.8 - упрощенная блок-схема варианта осуществления способа сигнализации исправления ошибок в клиентской станции.
Фиг.9 - блок-схема варианта осуществления способа устранения ошибок карты постоянного распределения с точки зрения базовой станции.
Фиг.10 - блок-схема варианта осуществления способа устранения ошибок карты постоянного распределения с точки зрения клиентской станции.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Далее описаны способы и устройства для связи и использования постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии. В этом описании канал связи от базовой станции до клиентской станции упоминается как нисходящая линия (DL), а канал связи от клиентской станции до базовой станции упоминается как восходящая линия (UL).
Когда базовая станция назначает стандартное непостоянное распределение нисходящей линии или восходящей линии для использования клиентской станцией, распределение действительно для предопределенного кадра, такого как кадр, в котором распределение предоставлено, или кадр, следующий за кадром, в котором распределение предоставлено, в зависимости от релевантности распределения. В противоположность этому, когда базовая станция назначает постоянное распределение нисходящей линии или восходящей линии для клиентской станции, распределение, как правило, остается действительным для множества будущих кадров нисходящей линии или восходящей линии. Таким образом, клиентской станции не требуется повторять запрос о ресурсах восходящей линии периодически по длинной серии кадров. И при этом базовой станции не требуется явно и неоднократно идентифицировать распределение ресурсов нисходящей линии или восходящей линии в последовательности сообщений информационных элементов (IE) карты нисходящей линии или восходящей линии, когда базовая станция осуществляет постоянное распределение ресурсов.
В некоторых системах клиентская станция запрашивает постоянное распределение нисходящей линии или восходящей линии, когда клиентская станция формирует поток данных, который является предсказуемо периодическим и в котором пакеты обычно фиксированы в размере. Например, когда клиентская станция установила голосовое соединение по Интернет-протоколу (VOIP), то в типовом случае будет генерироваться непрерывный поток голосовых пакетов. Базовая станция может проверить, что запрос ресурсов нисходящей линии или восходящей линии соответствует критериям для постоянного распределения ресурсов, и распределить постоянные ресурсы нисходящей линии или восходящей линии как часть сообщения информационного элемента (IE) постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии, которое передается к клиентским станциям в системе.
В типичной системе базовая станция может определить, что клиентская станция является кандидатом для постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии. Например, базовая станция может определить, что клиентская станция является кандидатом для постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии на основе одного или более параметров. Параметры могут включать в себя, например, повторные запросы на распределения ресурсов восходящей линии от клиентской станции, непротиворечивость запрашиваемого распределения ресурсов, стабильность характеристик беспроводного канала между базовой станцией и клиентской станцией, знание распределения прихода пакета и тип связи. Например, если соединение предназначено для поддержки связи VOIP, базовая станция обычно знает, что шаблон прихода пакета является хорошим кандидатом на постоянное распределение ресурсов.
Постоянное распределение остается выделенным клиентской станции в будущих кадрах до предопределенного события завершения, такого как прохождение времени, прохождение предопределенного числа кадров, уведомление базовой станцией клиентской станции, что ресурс был освобожден, перераспределение базовой станцией всех или части ресурсов, назначенных другой клиентской станции, и т.п. или некоторая комбинация указанных событий. Базовая станция может освободить постоянный ресурс, посылая IE измененной постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии, который больше не распределяет постоянный ресурс клиентской станции или перераспределяет ресурсы клиентской станции. В одном аспекте базовая станция посылает сообщение явной отмены распределения.
Базовая станция может сгруппировать запрос ресурса клиентской станции и распределение ресурсов в любую из множества групп постоянства. Базовая станция может выбрать группу постоянства для конкретной клиентской станции на основе таких факторов, как шаблон прихода трафика, класс мощности клиентской станции, выравнивание нагрузки в базовой станции и т.п. или некоторая комбинация указанных факторов.
Базовая станция может распределить ресурсы восходящей линии клиентским станциям в каждой из групп постоянства таким образом, что члены каждой группы постоянства передают в кадре, отличном от кадра любой другой группы постоянства. Точно так же базовая станция может распределить постоянные ресурсы клиентским станциям в каждой из групп постоянства таким образом, что члены каждой группы постоянства передают в кадре, отличном от кадра любой другой группы постоянства. Если базовая станция распределяет постоянные ресурсы нисходящей линии и восходящей линии конкретной клиентской станции, то группы постоянства совпадут. Например, каждая группа постоянства может быть связана с числом циклов группы, и постоянное распределение ресурсов может быть действительным для кадров восходящей линии, связанных с индексом цикла группы. В одном воплощении группы постоянства могут циклироваться по времени по графику циклического алгоритма, чтобы обеспечить однородный доступ и однородную скорость по множеству групп постоянства. Простая реализация использует номер кадра и индекс цикла группы, чтобы идентифицировать активную группу постоянства, связанную с конкретным кадром. Активная группа постоянства может быть идентифицирована путем определения функции по модулю номера кадра и общего числа групп постоянства, обычно записываемой как MOD (номер кадра, N), и сравнения результата с индексом цикла группы, где N представляет число групп постоянства. (Операция по модулю возвращает остаток от деления одного числа на другое. Если даны два числа а (делимое) и x (делитель), то mod (a,x) является остатком от деления а на x. Например, выражение MOD(7,3) было бы оценено как 1, в то время как MOD (9,3) было бы оценено как 0.)
Клиентской станции не требуется знание своего индекса цикла группы, она должна только знать число групп постоянства N. Клиентская станция может определить свой индекс цикла группы, распределения ресурсов, определяя значение MOD(номер кадра, N) для номера первого кадра, для которого ей распределены постоянные ресурсы нисходящей линии или восходящей линии. Группы могут также быть идентифицированы и связаны с клиентскими станциями в явной форме путем сообщения параметра периода в IE постоянного распределения. В одном аспекте индикация в явном виде периода постоянного распределения посылается в информационном элементе (IE) карты восходящей линии (UL-MAP), таким образом, исключая необходимость использования функции модуля.
В типичной системе OFDMA базовая станция может отличить данные, поступающие из различных клиентских станций, согласно времени (число символов) и частоте (число поднесущих). Конечно, в других системах, базовая станция может отличить данные, приходящие из различных клиентских станций согласно некоторым другим характеристикам физического уровня (PHY), связанным с системой.
Чтобы уменьшить служебную нагрузку, базовая станция, как правило, не назначает отдельные блоки физического уровня клиентским станциям. Вместо этого блоки физического уровня группируются в "блоки распределения". Базовая станция назначает ресурсы клиентским станциям, определяя блоки распределения, вместо назначения отдельных блоков физического уровня. Блок распределения может быть, например, комбинацией предопределенного числа поднесущих и символов. В одном воплощении минимальный блок распределения упоминается как "сегмент" (слот), причем сегмент охватывает предопределенное число поднесущих в одном или более символах OFDMA.
Согласно BEEE 802.16 передачи как по восходящей линии, так и по нисходящей линии, разделены на кадры фиксированной длины. Каждый кадр включает в себя подкадр нисходящей линии и подкадр восходящей линии. Подкадр нисходящей линии обычно включает передачи управления линией связи (такие как сигналы синхронизации и т.п.), каналы служебной нагрузки, ряд блоков распределения нисходящей линии для переноса пользовательских данных от базовой станции к клиентским станциям, а также другие типы передач служебной нагрузки и данных. Подкадр восходящей линии включает в себя многие из тех же самых категорий передач, включая блоки распределения восходящей линии для переноса пользовательских данных от клиентской станции к базовой станции и каналы сигнализации управления для системного управления, администрирования и т.п.
Модуляция является процессом кодирования информации в сигнале для передачи. В технике известно множество схем модуляции, включая двоичную фазовую манипуляцию (BPSK), квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK) и квадратурную амплитудную модуляцию (QAM). Схемы модуляции отличаются одна от другой по объему данных, переносимых любым символом. Схемы модуляции более высокого порядка несут больше данных на символ. Например, 16 символов QAM несут 4 бита данных на символ, в то время как модуляция BPSK несет только один бит данных на символ.
Схемы модуляции более высокого порядка более восприимчивы к условиям канала, чем схемы модуляции более низкого порядка. Таким образом, использование схемы модуляции более высокого порядка более вероятно приведет к ошибкам, чем использование схемы модуляции более низкого порядка при плохих условиях канала.
Однако схемы модуляции более высокого уровня более эффективны с точки зрения количества информации, которая может быть передана по беспроводной связи за фиксированный период времени. Таким образом, за фиксированный период времени больше данных может быть передано по линии связи с использованием схемы модуляции более высокого порядка, чем схема модуляции более низкого порядка, при хороших условиях канала. Таким образом, передачи с использованием схемы модуляции более низкого порядка являются более надежными, но менее эффективными, а передачи с использованием схем модуляции более высокого порядка являются менее надежными, но более эффективными.
Чтобы повысить эффективность беспроводной связи, в передатчике может быть использовано кодирование с исправлением ошибок, такое как прямое исправление ошибок (FEC). При использовании сложных схем устранения ошибок, некоторый тип избыточности вводится в данные перед передачей. Кодовая скорость обычно относится к длине некодированной информации, деленной на длину получающейся кодированной информации. Избыточность может использоваться для исправления ошибок, которые введены беспроводным каналом. Эффективность схемы кодирования измеряется в терминах выигрыша от кодирования, который может быть выражен как различие между уровнем сигнала к шуму, требуемым для достижения того же самого уровня частоты ошибочных битов для кодированных и некодированных данных. Современные способы кодирования с исправлением ошибок обеспечивают существенные выигрыши от кодирования. Однако, из-за введенной избыточности, использование кодирования с исправлением ошибок обычно уменьшает эффективную скорость передачи данных по каналу. Поэтому передачи с использованием кодов, имеющих более высокие показатели избыточности, являются более надежными, но менее эффективными, чем передачи с использованием кодов, имеющих более низкие показатели избыточности.
Стандарт IEEE 802.16e и его производные определяют множество комбинаций схем модуляции и кодирования (MCS). MCS определяет тип модуляции, а также тип прямого исправления ошибок, которые клиентская станция должна использовать в передаче по восходящей линии. Комбинации MCS учитывают большие вариации по рабочим показателям, связанным с клиентскими станциями, рассеянными всюду по зоне покрытия. Надлежащий выбор комбинации MCS важен как для эффективности, так и рабочих показателей беспроводной связи.
Когда базовая станция назначает блок распределения определенной клиентской станции, она также определяет комбинацию MCS, которая будет использоваться на распределении. Это может быть типичным как для постоянных, так и для непостоянных распределений ресурсов.
После того как базовая станция посылает постоянное распределение ресурсов, в общем случае, ей не требуется повторно отправлять распределение ресурсов, если только изменение распределений ресурсов нисходящей линии или восходящей линии не сделает предпочтительной повторную посылку распределения ресурсов. Например, новый IE полностью или частично постоянной карты восходящей линии можно послать, когда есть потребность изменить размер распределения. Такое изменение размера может произойти, если рабочие условия клиентской станции, которой назначено постоянное распределение, изменились или изменились до такой степени, что предпочтительной является новая комбинация MCS. Поэтому базовая станция в типовом случае отправляет IE постоянной карты восходящей линии, чтобы идентифицировать новую комбинацию MCS и назначить клиентской станции меньше или больше блоков распределения, как требуется. Кроме того, IE новой постоянной карты восходящей линии можно послать, когда изменяется состояние голосовой активности, таким образом, изменяя частоту возникновения постоянного распределения. Кроме того, базовая станция, как правило, отправляет IE постоянной карты восходящей линии, если это запрашивается клиентской станцией, и может изменить постоянную карту нисходящей линии соответственно. Конечно, базовая станция может конфигурироваться, чтобы периодически отправлять IE постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии, даже если никакие изменения не произошли, чтобы разрешить клиентским станциям в зоне покрытия базовой станции проверять постоянные распределения ресурсов нисходящей линии и восходящей линии. Кроме того, может быть несколько других случаев, в которых повторно посылаются IE постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии, отдельные из которых обсуждены ниже.
Описания, содержащиеся в данном документе, в общем случае сосредотачиваются на системах беспроводной связи множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) и особенно направлены на системы беспроводной связи EEEE 802.16 или системы беспроводной связи, основанные на IEEE 802.16e, как изменено или иным образом расширено способами и устройствами, описанными здесь. Однако реализация схемы постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии в системе IEEE 802.16e используется просто в качестве примера. Использование схемы постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии может быть осуществлено фактически в любом типе системы беспроводной или проводной связи.
На фиг.1 показана упрощенная функциональная блок-схема варианта осуществления системы 100 беспроводной связи. Система 100 беспроводной связи включает в себя множество базовых станций 110a, 110b, каждая из которых поддерживает соответствующую зону 112a, 112b обслуживания или покрытия. Каждая базовая станция 110a и 110b может быть соединена с другой и с сетью поддержки (не показана) через комбинацию проводных и беспроводных линий связи. Базовая станция, например 110a, может осуществлять связь с беспроводными устройствами в своей зоне 112a покрытия. Например, первая базовая станция 110а может осуществлять беспроводную связь с первой клиентской станцией 130a и второй клиентской станцией 130b в зоне 112a покрытия по нисходящей линии 116a и восходящей линии 116b.
Хотя для простоты только две базовых станции показаны на фиг.1, типичная система 100 беспроводной связи содержит намного большее число базовых станций. Базовые станции 110a и 110b могут быть конфигурированы как сотовые подсистемы приемопередатчика базовой станции, шлюзы, точки доступа, радиочастотные (RF) ретрансляторы, повторители кадров, узлы или любая точка входа беспроводной сети.
В типичной системе базовые станции 110а и 110b также осуществляют связь друг с другом и с модулем сетевого управления (не показан) по транзитным каналам связи (также не показаны). Транзитные каналы связи могут включать в себя проводные и беспроводные каналы связи. Модуль сетевого управления обеспечивает администрирование и координацию сети, а также другие функции служебной нагрузки, связи и диспетчеризации для системы беспроводной связи. Модуль сетевого управления также соединяет беспроводную систему связи с другими коммуникационными системами, такими как Интернет, традиционные телефонные сети и т.п.
Хотя только две клиентские станции 130a и 130b показаны в системе беспроводной связи 100, типичные системы конфигурированы, чтобы поддерживать большое количество клиентских станций. Клиентские станции 130a и 130b могут быть мобильными, мигрирующими или стационарными блоками. Клиентские станции 130a и 130b часто упоминаются как, например, мобильные станции, мобильные блоки, абонентские станции, беспроводные терминалы и т.п. Клиентская станция может быть, например, беспроводным переносным устройством, устройством, установленным на транспортном средстве, портативным устройством, оборудованием в помещении клиента, устройством стационарного местоположения, беспроводным встраиваемым модулем и т.п. В некоторых случаях клиентская станция может принимать форму портативного компьютера, ноутбука, беспроводного телефона, персонального цифрового помощника, беспроводного устройства электронной почты, персонального медиаплеера, оборудования считывания показаний измерительных приборов и т.п. и может включать в себя механизм отображения, микрофон, громкоговоритель и память.
В одном примере система беспроводной связи 100 конфигурирована для связи множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA). Например, система 100 беспроводной связи может быть конфигурирована, чтобы соответствовать спецификации стандартной системы, такой как IEEE 802.16e или некоторому другому беспроводному стандарту. Система 100 беспроводной связи может поддерживать постоянное распределение ресурсов нисходящей линии или восходящей линии, описанное здесь как расширение к системному стандарту или как часть системного стандарта.
Система 100 беспроводной связи не ограничена системой OFDMA, и использование постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии, описанное здесь, не ограничено применением в системах OFDMA. Описание предоставлено, чтобы обеспечить конкретный пример операции постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии в среде беспроводной связи.
Каждая базовая станция, например 110a, может контролировать и управлять коммуникациями в своей соответствующей зоне 112a покрытия. Каждая активная клиентская станция, например 130a, регистрируется в базовой станции 110a после входа в зону 112а покрытия. Клиентская станция 130a может уведомить базовую станцию 110a о своем присутствии после входа в зону 112а покрытия, и базовая станция 110a может запросить клиентскую станцию 130a, чтобы определить функциональные возможности клиентской станции 130a.
Базовая станция 110a назначает один или более временных идентификаторов на каждый поток данных, поступающий от конкретной клиентской станции 130a для использования при идентификации потока данных к базовой станции 110a. Временный идентификатор может упоминаться как идентификатор соединения (CID). Система может распределить предопределенный диапазон чисел или символов для CID, и резервирует некоторое число битов, необходимых, чтобы поддерживать максимальное значение CID, в каждом сообщении, запрашивающем значение CID. Более чем один CID может быть связан с конкретной клиентской станцией. Например, если клиентская станция осуществляет голосовой вызов по Интернет-протоколу (VoIP), также загружая информацию из Интернета, то потоку данных VoIP назначается один CID, а Интернет-потоку данных назначается другой CID. Базовая станция распределяет ресурсы для конкретного CID, а не для конкретной клиентской станции. В одном воплощении базовая станция может распределить постоянный ресурс для одного информационного соединения, связанного с клиентской станцией, продолжая время от времени назначать непостоянные распределения другому информационному соединению, связанному с той же самой клиентской станцией, на основе по требованию. Таким образом, хотя в целях простоты постоянное распределение, как правило, упоминается здесь как назначенное конкретной клиентской станции и многим системам, постоянные распределения назначаются на каждое соединение, а не на клиентскую станцию.
Клиентские станции 130a и 130b передают информацию к базовой станции 110a по восходящей линии. Например, клиентские станции передают информацию, связанную с текущими рабочими условиями, а также запрашивают ресурсы восходящей линии. Согласно IEEE 802.16, каждая базовая станция, например 110a, может распределять некоторые ресурсы, чтобы поддерживать один или более из канала произвольного доступа (RAC), выделенного канала управления, сигнализации для уровня управления доступом к среде передачи (MAC), канала индикации качества канала (CQICH), внеполосной сигнализации, вложенной передачи сообщений или другого канала сигнализации управления, используемого клиентскими станциями 130a и 130b для таких передач восходящей линии. Согласно IEEE 802.16, один такой выделенный канал для передачи запросов распределения упоминается как быстрый канал обратной связи.
Базовая станция 110a может периодически распределять ресурсы, чтобы поддерживать канал сигнализации управления. В одном воплощении базовая станция 110a может поддерживать один или более из каналов произвольного доступа, выделенных каналов и т.д. в каждом кадре восходящей линии. Например, базовая станция 110a может распределить часть ресурсов восходящей линии одному или более из каналов произвольного доступа и/или выделенных каналов. Базовая станция 110a может распределить, например, время, длительность и число поднесущих OFDM на части восходящей линии для каналов произвольного доступа и/или выделенных каналов. Каждый из параметров каналов произвольного доступа и/или выделенных каналов может быть статическим или может быть динамическим.
Клиентская станция 130a может передать запрос ширины полосы к базовой станции 110a с использованием канала произвольного доступа, выделенного канала сигнализации управления или другого канала. В ответ на запрос базовая станция 110а может распределить ресурсы восходящей линии клиентской станции 130a.
Система 100 беспроводной связи может уменьшить потребность в непрерывном запросе и распределении ресурсов, используя постоянные распределения ресурсов восходящей линии. Клиентская станция, например, 130a может запросить постоянное распределение ресурсов, или базовая станция, например, 110a может определить, что клиентская станция 130a является кандидатом на постоянное распределение ресурсов восходящей линии. Точно так же базовая станция 110a может определить, что конкретная клиентская станция 130a является хорошим кандидатом на постоянное распределение ресурсов нисходящей линии, и может распределить постоянные ресурсы нисходящей линии, чтобы устранить служебную нагрузку и ресурсы, необходимые для непрерывной передачи распределения ресурсов нисходящей линии к клиентской станции.
Каждая базовая станция 110a и клиентская станция 130a может осуществить один или более процессов для обнаружения и/или сообщения об ошибке в приеме или обработке назначений постоянных распределений ресурсов. Например, каждая клиентская станция 130a может утвердительно подтвердить прием (квитировать) (ACK) сообщение IE постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии. Наоборот, каждая клиентская станция 130a может передать негативное квитирование (NACK) после определения безуспешного приема сообщения IE постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии или иного определения невозможности декодировать сообщение IE постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии, посланное обслуживающей базовой станцией, например 110а.
Базовая станция 110a может определить присутствие условия ошибки через неудачу в приеме утвердительного квитирования, прием негативного квитирования или через некоторый другой процесс. Базовая станция 110a может повторно передать сообщение IE постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии в ответ на определение условия ошибки. В одном воплощении базовая станция 110a может повторно передать все сообщение IE постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии. В другом воплощении базовая станция 110a может повторно передать часть сообщения IE постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии, которая касается клиентской станции 130a, сообщающей об условии ошибки.
На фиг.2 представлена упрощенная функциональная блок-схема варианта осуществления базовой станции 200, осуществляющей постоянное распределение ресурсов нисходящей линии и восходящей линии и повторную передачу распределения ресурсов для устранения ошибки. Базовая станция 200 может быть, например, одной из базовых станций в системе беспроводной связи по фиг.1.
Базовая станция 200 содержит антенну 202, которая может быть соединена с приемником 210 и передатчиком 280 в пределах базовой станции 200. Хотя фиг.2 иллюстрирует единственную антенну 202, антенна 202 может быть одной или более антеннами, конфигурированными, чтобы поддерживать множество рабочих полос передачи и приема, операцию режима MIMO (множество входов и множество выходов), управление диаграммой направленности, специальное разнесение и т.п. Если базовая станция 200 поддерживает мультиплексирование с частотным разделением для передающей и приемной полосы, базовая станция 200 может включать в себя дуплексор (не показан), чтобы обеспечить развязку сигналов передачи от приемника 210. Приемник 210 и передатчик 280 может быть отдельными или могут быть частью приемопередатчика.
Приемник 210 конфигурирован для приема передач восходящей линии связи, передаваемых клиентской станцией (не показана), такой как одна из клиентских станций на фиг.1. Первоначально клиентская станция может синхронизироваться и зарегистрироваться в базовой станции 200, как только клиентская станция входит в зону покрытия базовой станции 200 или после перехода в активное состояние из неактивного или нерабочего состояния.
Приемник 210 может принять запрос о ресурсах восходящей линии в запросе от абонента, переданном по каналу произвольного доступа, скоростному каналу обратной связи, вложенному каналу данных, сигнализации MAC, сигнализации CQICH, в передаче сообщений в полосе или вне полосы, выделенному каналу управления или любому другому типу канала сигнализации управления. Процессор 220 канала сигнализации управления соединен с приемником 210 и работает, чтобы определять присутствие запроса распределения восходящей линии. Процессор 220 канала сигнализации управления может также выполнить ассоциированные функции в комбинации с одним или более функциональными модулями, чтобы идентифицировать запрашивающую клиентскую станцию и идентифицировать характер и размер запроса распределения ресурсов. Например, процессор 220 канала сигнализации управления может работать во взаимосвязи с процессором 270 сигнала нисходящей линии 270, чтобы сообщать дополнительную информацию клиентской станции, которая позволяет клиентской станции передать дополнительную ширину полосы, свойства и информацию идентификации.
Процессор 230 постоянного кандидата может обрабатывать запрос распределения ресурсов нисходящей линии и восходящей линии, например, обработанный процессором 220 канала сигнализации управления, чтобы определить, является ли запрашивающая клиентская станция хорошим кандидатом на постоянное распределение ресурсов. Процессор 230 постоянного кандидата может также определить, является ли клиентская станция хорошим кандидатом на постоянное распределение ресурсов нисходящей линии. Процессор 230 постоянного кандидата может, например, определить явный запрос о постоянном канале или может контролировать один или более параметров, чтобы определить, является ли клиентская станция кандидатом на постоянное распределение ресурсов в нисходящей линии, восходящей линии или в обеих. В одном аспекте явный запрос на постоянный канал осуществляется другим элементом базовой станции или инфраструктуры.
Процессор 230 постоянного кандидата может также контролировать принятый сигнал, чтобы определить характеристику канала, связанную с запрашивающей клиентской станцией. Альтернативно, процессор 230 постоянного кандидата может контролировать принятый сигнал для обнаружения информации обратной связи от клиентской станции, характеризующей ее канальные характеристики. Такая сигнализация может быть обработана процессором 220 канала сигнализации управления.
Процессор 230 постоянного кандидата может быть соединен с планировщиком 240 группы и с генератором 260 карты нисходящей линии/восходящей линии. Если процессор 230 постоянного кандидата определяет, что запрос ресурса и клиентская станция не являются кандидатами на постоянное распределение, процессор 230 постоянного кандидата может сигнализировать генератору 260 карты DL/UL, чтобы генерировать непостоянное распределение ресурсов нисходящей линии или восходящей линии.
Если процессор 230 постоянного кандидата определяет, что запрос ресурса и клиентская станция являются хорошими кандидатами на постоянное распределение, то процессор 230 постоянного кандидата может послать информацию к планировщику 240 группы. Планировщик 240 группы может конфигурироваться, чтобы планировать постоянное распределение одной или более группам из предопределенного числа групп. Планировщик 240 группы может определить группу или группы на основе множества параметров и метрик. Например, планировщик 240 группы может попытаться уравновесить постоянные распределения по каждой из групп или может работать, чтобы оптимизировать некоторое другое ограничение или метрику.
Планировщик 240 группы может послать информацию о группе генератору 250 IE постоянной карты DL/UL, который работает, чтобы генерировать IE постоянного распределения DL/UL для группы, включая постоянное распределение ресурсов для запрашивающей клиентской станции.
Генератор 250 IE постоянного DL/UL может послать IE постоянного распределения DL/UL к генератору 260 карты DL/UL для включения в соответствующую DL-КАРТУ или UL-КАРТУ. Генератор 260 карты DL/UL может конфигурироваться, чтобы генерировать DL-КАРТУ и UL-КАРТУ, включающие любые постоянные и непостоянные распределения ресурсов.
Генератор 260 карты DL/UL подает информационный элемент UL-КАРТА на процессор 270 сигнала нисходящей линии, который создает окончательное сообщение для передачи по нисходящей линии. Информация нисходящей линии может быть подана на передатчик 280 для передачи в зоне покрытия, поддерживаемой базовой станцией 200.
Базовая станция 200 может определить и периодически сообщать постоянные распределения ресурсов в ответ на событие или триггер обновления или некоторую комбинацию этого. В одном воплощении базовая станция 200 может конфигурироваться, чтобы обновлять и передавать IE постоянного распределения ресурсов в каждом кадре, где кадр соответствует предопределенному числу символов, пакетов или некоторой другой меры информации.
Базовая станция 200 может также содержат модуль 290 обработки NACK/ACK, соединенный с выходом приемника 210. Модуль 290 обработки NACK/ACK может быть конфигурирован, чтобы определять, например, присутствие условия ошибки карты постоянного распределения ресурсов. (Ошибка карты возникает, когда клиентская станция не в состоянии должным образом принять IE постоянной карты нисходящей или восходящей линии в кадре, которая, возможно, включала изменение ее текущей конфигурации постоянного распределения, например, такое как начальное предоставление нового постоянного распределения, изменения в текущем активном постоянном распределении или завершение или приостановление текущего активного постоянного распределения.) Модуль 290 обработки NACK/ACK может быть конфигурирован, чтобы определять условие ошибки явно или неявно. Модуль 290 обработки NACK/ACK может определить условие ошибки явно, контролируя принимаемые сигналы на наличие сообщений ACK и/или NACK, переданных клиентскими станциями. Модуль 290 обработки NACK/ACK может определить условие ошибки неявно, контролируя принимаемые сигналы и контролируя отсутствие принимаемых сигналов по постоянным распределениям ресурса.
Модуль 290 обработки NACK/ACK может послать присутствие условия ошибки генератору 260 карты DL/UL и генератору 250 IE постоянного DL/UL. Модуль 290 обработки NACK/ACK может также определить идентификатор клиентской станции или группы клиентских станций, связанных с условием ошибки. Модуль 290 обработки NACK/ACK может послать информацию идентификатора генератору 260 карты DL/UL и генератору 250 IE постоянного DL/UL.
Генератор 250 IE постоянного DL/UL может генерировать IE постоянного распределения DL или UL, который повторяет, по меньшей мере, часть ранее переданного IE постоянного распределения. Повторная часть IE постоянного распределения может соответствовать идентифицированной клиентской станции или группе клиентских станций, связанных с условием ошибки. Генератор 260 карты DL/UL генерирует DL-КАРТУ или UL-КАРТУ исправления ошибок, как необходимо, и повторно передает, по меньшей мере, часть ранее переданного IE постоянного распределения ресурсов. В отсутствие группирования ошибок карты, когда базовая станция неспособна определить, какая клиентская станция или группа клиентских станций передали NACK, базовая станция может повторно передать IE всего постоянного распределения.
На фиг.3 представлена упрощенная функциональная блок-схема варианта осуществления клиентской станции 300, конфигурированной для работы с использованием постоянного распределения ресурсов нисходящей линии и восходящей линии. Клиентская станция 300 может быть, например, одной из клиентских станций, проиллюстрированных в беспроводной системе по фиг.1.
Клиентская станция 300 может содержать антенну 302, соединенную с приемником 310, и передатчик 370. Хотя единственная антенна 302 показана как совместно используемая передатчиком 370 и приемником 310, может использоваться множество антенн.
Приемник 310 может быть конфигурирован, чтобы работать для приема передач нисходящей линии от базовой станции, такой как базовая станция на фиг.2. Модуль 320 карты DL/UL, соединенный с приемником 310, может быть конфигурирован, чтобы извлекать информационный элемент DL-КАРТА и информационный элемент UL-КАРТА из сигнала нисходящей линии.
Модуль 320 карты DL/UL может быть конфигурирован, чтобы анализировать DL-КАРТУ для определения, были ли клиентской станции 300 распределены постоянные или непостоянные ресурсы нисходящей линии, и может анализировать UL-КАРТУ, чтобы определить, предоставили ли клиентской станции 300 ресурсы восходящей линии, и если это так, является ли распределение постоянным или непостоянным.
Если модуль 320 карты DL/UL определяет, что информационный элемент DL-КАРТА или информационный элемент UL-КАРТА указывают на постоянное распределение ресурсов для клиентской станции, то модуль 320 карты DL/UL может сохранить IE постоянной карты DL или UL в устройстве 324 хранения данных. Модуль 320 карты DL/UL может также послать постоянное распределение модулю 340 индекса цикла группы, который конфигурирован, чтобы определять индекс цикла группы, связанный с постоянным распределением ресурсов. Модуль 340 индекса цикла группы может послать значение индекса цикла группы синхронизатору 360, чтобы разрешить синхронизатору 360 синхронизировать передачи UL с надлежащими кадрами. Синхронизатор 360 может послать значение индекса цикла группы приемнику 310, чтобы синхронизировать приемник 310 с надлежащими кадрами нисходящей линии.
Модуль 320 карты DL/UL может также послать информацию постоянной UL-КАРТЫ и DL-КАРТЫ к блоку 330 отображения ресурсов. Блок 330 отображения ресурсов 330 может быть конфигурирован, чтобы сравнивать текущую карту постоянного распределения с сохраненной картой постоянства от устройства 324 хранения данных, чтобы определить фактические ресурсы, распределенные клиентской станции 300.
Если UL-КАРТА или DL-КАРТА явно распределяет ресурсы клиентской станции 300, блок 330 отображения ресурсов определяет ресурсы непосредственно из распределения ресурсов. Если ни UL-КАРТА, ни DL-КАРТА не идентифицируют клиентскую станцию 300, но вместо этого основываются на раннее сообщенном постоянном распределении, то блок 339 отображения ресурсов сравнивает постоянные распределения с сохраненной версией, чтобы определить, было ли какое-либо распределение временно деактивировано, и затрагивает ли такая временная деактивация ресурсы, распределенные клиентской станции 300.
Блок 330 отображения ресурсов отображает информацию восходящей линии на надлежащие ресурсы в формирователе 350 каналов на основе распределения ресурсов. Например, блок 330 отображения ресурсов может быть конфигурирован, чтобы контролировать поднесущие и символы, на которые отображается информация UL в формирователе 350 каналов.
Выход формирователя 350 каналов, который может определять, например, последовательность символов OFDM, соединен с синхронизатором 360, который может быть конфигурирован, чтобы синхронизировать хронирование символов с хронированием кадров, в которых распределен ресурс восходящей линии или нисходящей линии. Выход синхронизатора 360 соединен с передатчиком 370, который использует информацию, чтобы создать сигнал, который преобразован с повышением частоты до желательной рабочей частоты, прежде чем она будет передана с использованием антенны 302. Выход синхронизатора 360 также соединен с приемником 310, чтобы способствовать приему распределения нисходящей линии.
Генератор 332 NACK/ACK 332 может быть соединен с выходом модуля 320 карты DL/UL и может быть конфигурирован, чтобы генерировать соответствующее сообщение ACK или NACK на основе способности модуля 320 карты DL/UL-map восстанавливать и декодировать IE постоянного распределения ресурсов DE в DL-КАРТЕ или UL-КАРТЕ. Генератор 332 NACK/ACK определяет и подает соответствующее сообщение NACK или ACK, если таковые вообще имеются, на формирователь 350 каналов для передачи к базовой станции. Генератор 332 NACK/ACK может избирательно генерировать сообщение NACK или ACK, чтобы указать на успешный прием IE постоянного распределения ресурсов, присутствие или отсутствие условия ошибки IE постоянного распределения ресурсов и т.п.
Одна проблема, которая предпочтительным образом решается относительно постоянных распределений, состоит в том, как обращаться с ошибкой карты. Ошибка карты происходит, когда клиентская станция не в состоянии должным образом принять IE постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии в кадре, который мог включать в себя изменение его постоянного распределения. Если клиентская станция испытывает ошибку карты, она должна воздержаться от использования постоянного распределения или рискнуть передать на распределении, назначенном другой клиентской станции, что может привести к искажению обеих передач. Точно так же, если клиентская станция испытывает ошибку карты в распределении ресурсов нисходящей линии, клиентская станция уведомляет базовую станцию. Чтобы избежать неудавшихся попыток декодировать распределения, предоставленные некоторой другой клиентской станции, клиентская станция может воздержаться от попытки декодировать данные согласно самому последнему постоянному распределению нисходящей линии, пока условие ошибки не исправлено. С другой стороны, согласно одному аспекту, клиентская станция может продолжать декодировать данные согласно самому последнему постоянному распределению нисходящей линии до тех пор, пока не будут приняты меры в отношении условия ошибки карты, на основе механизма обнаружения и исправления ошибок данных физического уровня (PHY) и уровня доступа к среде передачи (MAC), обычно используемого в беспроводных системах для исправления любых ошибок данных, которые могут произойти, если ее самое последнее постоянное распределение нисходящей линии больше не действительно. Таким образом, если ошибка карты была связана с картой постоянного распределения нисходящей линии, в которой никакие изменения не были произведены в постоянном распределении нисходящей линии клиентской станции, передача данных может продолжаться без прерывания. Очевидно, для клиентской станции полезно возобновлять передачи восходящей линии при надлежащем постоянном распределении ресурсов или прием по нисходящей линии при надлежащем распределении ресурсов как можно скорее. Поэтому, выгодно, если способ постоянного распределения использует эффективный механизм обнаружения и исправления ошибок с очень низким временем ожидания между возникновением ошибки карты и исправлением условия ошибки.
Согласно предшествующему уровню техники ошибки карты могут быть устранены, если клиентская станция посылает утвердительное квитирование (ACK) в базовую станцию каждый раз, когда она должным образом принимает IE постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии, который включает обновление для клиентской станции. Таким образом, каждой клиентской станции с постоянным распределением может также назначаться выделенный постоянный канал ACK. Одно неудобство назначения каждой клиентской станции, выделенного постоянного канала ACK состоит в том, что имеются существенные служебные затраты, связанный с распределением и использованием таких выделенных каналов ACK. Даже если распределение выделенного канала ACK ограничено клиентскими станциями, имеющими высокую вероятность появления ошибок карты, такими как клиентские станции, работающие на краю зоны покрытия, служебные затраты, связанные с утвердительным квитированием, являются все еще существенными. Однако, согласно одному аспекту изобретения, такое воплощение может быть реализовано во взаимосвязи с совместно используемым каналом NACK, описанным более полно ниже, таким образом, что клиентским станциям, более подверженным ошибкам карты, назначается или выделяется редко совместно используемый канал NACK.
В другом воплощении ошибки карты могут быть устранены путем реализации восстановления от ошибок на основе NACK. Если клиентская станция испытывает ошибку карты, она посылает сообщение негативного квитирования (NACK) в базовую станцию, указывающее на ошибку карты. Согласно предшествующему уровню техники, базовая станция может распределить выделенный канал NACK, связанный только с одной станцией абонента. Однако использование выделенных каналов NACK, может потребовать существенного количества системных ресурсов, по мере того как число клиентских станций, использующих систему, становится большим.
Согласно одному аспекту изобретения используется ограниченное число совместно используемых каналов NACK. Каждый совместно используемый канал NACK может использоваться более чем одной станцией абонента, чтобы указать на ошибку карты. Сообщение NACK может включать фактически любое число битов и информации. Однако чтобы уменьшить служебную нагрузку, сообщение NACK может иметь только один бит, присутствие которого указывает NACK. Другими словами, по принятии сообщения на совместно используемом канале NACK, базовая станция определяет, что одна или более клиентских станций, связанных с каналом NACK, испытывают ошибку карты. Однако если множество клиентских станций используют канал NACK, базовая станция не может определенно идентифицировать клиентскую станцию, которая испытывает ошибку карты.
Базовая станция может задать схему кодирования модуляции, назначенную каналам NACK, например, в IE постоянного распределения ресурсов. Однако из-за потенциально низкой ширины полосы информации о канале NACK и желательности успешно сообщать о NACK в случае ошибки карты схема кодирования модуляции, связанная с каналами NACK, может быть установлена на надежную схему кодирования модуляции и кодирование с высокой степенью повторения. В одном воплощении схема кодирования модуляции, связанная с каналами NACK, представляет собой BPSK. В другом воплощении схема кодирования модуляции, связанная с каналами NACK, представляет собой QPSK со скоростью кодирования 1/2 согласно предопределенной схеме кодирования. Конечно, схемы кодирования модуляции могут быть фактически любым типом фиксированных или динамически заданных схем.
Согласно IEEE 802.16 клиентские станции используют псевдослучайные коды, чтобы определить канал NACK карты. В одном воплощении один общий псевдослучайный код может быть назначен или может иным образом использоваться более чем одной клиентской станцией, чтобы указать ошибку карты. В таком случае базовой станции не известно, которая или сколько клиентских станций испытывают ошибку карты, при приеме индикации ошибки по каналу NACK. Однако, согласно одному аспекту, базовая станция может определить группу, к которой назначена клиентская станция, на основе кадра, в котором принято сообщение канала NACK карты, и, в некоторых случаях, используется конкретный псевдослучайный код, если их более одной. При использовании псевдослучайных кодов, если более чем одна клиентская станция посылает сообщение канала NACK карты, энергия от каждой клиентской станции может быть объединена в смысле макроразнесения, согласно стандартной операции физического уровня, таким образом увеличивая вероятность приема.
Фиг.4-8 детализируют вариант осуществления исправления ошибок в постоянном распределении ресурсов восходящей линии с использованием передачи сообщений NACK. Варианты осуществления и описание фокусируются на исправлении ошибок постоянных карт нисходящей линии или восходящей линии в системе OFDMA c мультиплексированием с временным разделением (TDM). Однако устройство и способы для устранения ошибки в постоянных распределениях ресурсов не ограничены псевдослучайной передачей сообщений NACK, и при этом они не ограничены TDM или системами OFDMA.
Передача сообщений NACK для постоянного исправления ошибок
На фиг.4 показана упрощенная диаграмма 400 хронирования варианта осуществления постоянного распределения ресурсов. Вариант осуществления постоянного распределения ресурсов, проиллюстрированный на диаграмме хронирования на фиг.4, поддерживает дуплексный режим с временным разделением (TDD) подкадров нисходящей линии и восходящей линии и множество групп постоянных ресурсов в пределах периода постоянства. Дополнительно, диаграмма хронирования описана в контексте постоянного распределения ресурсов восходящей линии с релевантностью распределения K+l (ресурсы, распределенные в сообщении IE распределения ресурсов кадра K, являются активными в кадре K+l) и постоянного распределения ресурсов нисходящей линии с релевантностью K. Однако исправление ошибок для способов и устройств распределения ресурсов, описанных здесь, не ограничено операцией TDD, множеством групп ресурсов или какой-либо конкретной релевантностью распределения ресурсов. Этот механизм восстановления от ошибок, описанный здесь, обеспечивает возможность быстрого обнаружения ошибок для постоянных распределений как DL, так и UL.
Диаграмма 400 хронирования на фиг.4 иллюстрирует некоторое количество последовательных кадров 420, например, от 420-К до 420-(K+8), где каждый кадр включает в себя подкадр 412 нисходящей линии, за которым следует подкадр 414 восходящей линии 414. Кадры разделены на группы 410 постоянства, такие как группы 410-N и 410-(N+l) постоянства, причем каждая группа 410 постоянства включает в себя постоянное число кадров 420. Период одной группы постоянства упоминается как период распределения (AP) или постоянный период.
Каждый кадр 420 в группе 410 постоянства может быть связан с индексом постоянства, также называемым индексом цикла группы, который может использоваться, чтобы идентифицировать положение кадров в пределах группы постоянства 410. Как описано ранее, постоянное распределение ресурсов нисходящей линии или восходящей линии могут быть связаны с конкретным индексом цикла группы. На фиг.4 период распределения соответствует четырем кадрам. Таким образом, постоянный ресурс восходящей линии, распределенный K-му подкадру UL 414-К, применяется к подкадру UL в кадре 420-(K+4) следующей группы 410-(N+l) постоянства. Точно так же постоянный ресурс нисходящей линии, распределенный К-му подкадру 412-К нисходящей линии, применяется к подкадру нисходящей линии, в котором он возникает (то есть подкадру DL 412-К). Как в нисходящей линии, так и в восходящей линии, постоянные распределения ресурсов остаются действительными для последовательных кадров.
IE 430-К постоянного распределения ресурсов может задать постоянное распределение ресурсов восходящей линии или нисходящей линии или их обеих. В одном аспекте постоянное распределение ресурсов восходящей линии, принятое в подкадре 412-К нисходящей линии, может иметь релевантность K+l, так что ресурсы восходящей линии, распределенные в К-ом подкадре 412-К нисходящей линии, появляется в K+l подкадре восходящей линии. IE 430-K постоянного распределения ресурсов, принятый в подкадре 412-К нисходящей линии, может иметь релевантность K для распределений нисходящей линии, так что постоянные ресурсы 434 нисходящей линии, распределенные в K-ом подкадре 412-К нисходящей линии, появляются в К-ом подкадре нисходящей линии.
С четырехкадровым постоянным распределением (типичный случай для VoIP) выгодно проектировать систему, чтобы восстанавливаться от ошибки карты перед следующим запланированным постоянным распределением. Таким образом, воздействие ошибки карты на качество обслуживания (QoS) является существенно тем же самым, что касается постоянных и непостоянных распределений.
IE 430-K постоянного распределения ресурсов обычно распределяет ресурсы, используя множество частей информации. Информация в IE 430-K постоянного распределения ресурсов может включать в себя CID или уменьшенный идентификатор соединения (RCID), указывающий соединение, для которого направлено это постоянное распределение. (RCID - это сокращенный идентификатор соединения, который содержит меньше битов, чем CID, но все еще полностью идентифицирует соединение.) Информация может также включать в себя индикацию периода распределения, проиллюстрированного выше как период группы 410 постоянства. Если клиентской станции распределено постоянное распределение в кадре K с использованием постоянного IE, то клиентская станция также имеет распределение в кадрах K+N*AP, где N представляет число групп постоянства, и AP - период распределения, измеренный в единицах кадров. Типичный IEEE 802.16 период распределения составляет 20 миллисекунд, что соответствует четырем кадрам длительностью 5 миллисекунд, представляя скорость эмиссии пакетов обычно используемых кодеков.
Информация в IE 430-K постоянного распределения ресурсов может также включать в себя смещение блока распределения, которое может также упоминаться как смещение сегмента. Смещение сегмента используется, чтобы указать начало постоянного распределения относительно известной начальной точки. Например, в распределении HARQ, смещение сегмента установлено относительно начала области HARQ. В качестве другого примера, в UL не-HARQ распределении смещение установлено относительно начала подкадра UL. Информация может также включать ряд сегментов, также упоминаемых как длительность. Длительность указывает число последовательных сегментов в постоянном распределении.
Информация может также включать в себя информацию, относящуюся к PHY (например, модуляцию и кодирование и т.д.), Кроме того, информация может включать в себя конкретный HARQ ACK канал (в случае распределения HARQ), который указывает на определенный HARQ ACK канал, чтобы использовать для квитирования приема пакетов HARQ по постоянному распределению ресурсов. HARQ ACK канал также постоянно распределяется с тем же самым периодом, что и назначение ресурса данных, так что каждый принятый пакет HARQ может быть должным образом квитирован.
В одном воплощении выделенный канал ACK карты может быть определен для каждой станции абонента. Станция абонента посылает ACK карты каждый раз, когда она успешно принимает IE карты нисходящей линии или восходящей линии. Однако этот подход требует установления большого числа каналов ACK карты, а также передачи многих ответных квитирований.
Чтобы облегчить устранение ошибок карты более эффективным способом, информация в IE 430-K постоянного распределения ресурсов может также включать в себя индекс канала NACK карты. Индекс канала NACK карты идентифицирует конкретный канал NACK карты, используемый клиентской станцией, чтобы указать, что она не смогла декодировать IE постоянной карты. Как описано выше, канал NACK может быть назначен отдельной клиентской станции, или он может совместно использоваться множеством клиентских станций.
На фиг.5 показана упрощенная диаграмма 500 хронирования варианта осуществления передачи сообщений NACK карты в системе, имеющей постоянное распределение ресурсов и множество каналов NACK карты.
UL подкадр 414 K+l содержит каналы NACK карты 510-(K+l), 512-(K+1) и 514-(K+1) для кадра K 420-К. Диаграмма 500 хронирования иллюстрирует три подгруппы каналов NACK карты, индексированные как а 510-(K+l), b 512-(K+1) и c 514-(K+1). Клиентские станции назначены одной из этих подгруппы NACK карт: a, b или c. Это позволяет базовой станции сужать группу возможных клиентских станций, когда принимается сообщение NACK карты.
В одном варианте осуществления базовая станция распределяет один или более сегментов быстрой обратной связи с целью создания одного или более каналов NACK карты. В одном аспекте каналу NACK карты (MNCH) может быть распределен псевдослучайный код, чтобы указать условие ошибки карты, причем различные коды назначены различным подгруппам.
Базовая станция принимает сообщение NACK от одной или более клиентских станций, которые не декодировали должным образом IE постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии, которые могут нести информацию для этой клиентской станции. Другими словами, базовая станция принимает сообщение NACK от любых пользователей, которые восприняли ошибку карты.
В другом варианте осуществления, которое может использоваться с подгруппами или без подгрупп, описанных выше, если базовая станция принимает сообщение канала NACK карты, и никакие изменения не были сделаны в постоянных распределениях в соответствующем кадре, базовая станция посылает короткое сообщение, указывающее, что не было никаких изменений. Таким образом, базовая станция избегает повторной передачи полного или частичного информационного элемента постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии в пользу более короткого сообщения "никаких изменений".
Вместо или во взаимосвязи с явным NACK, в одном варианте осуществления, вместо того, чтобы использовать канал NACK карты, базовая станция может использовать неявное средство для обнаружения ошибок карты. Когда клиентская станция испытывает ошибку карты восходящей линии, она не передает в следующем кадре. Поэтому, если базовая станция обнаруживает, что была принята малая энергия или никакой энергии сигнала не было принято от клиентской станции по восходящей линии во время ее постоянного распределения восходящей линии для одного или более кадров, базовая станция может сделать вывод, что клиентская станция испытала ошибку карты. Этот неявный способ обнаружения ошибки карты может использоваться отдельно или во взаимосвязи с каналом NACK карты или другими механизмами обнаружения ошибок. Этот неявный механизм обнаружения ошибок может использоваться, для восстановления от ошибок канала NACK карты, как обсуждено ниже.
Как описано выше, или в одном аспекте канал NACK карты определен в информационном элементе постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии. Проблема может произойти, если клиентская станция испытывает ошибку карты в информационном элементе постоянного распределения, в котором либо первоначально назначенный канал NACK карты или ее канал NACK карты изменен. В первом случае, клиентская станция не знает, какой канал NACK карты использовать. Во втором случае клиентская станция использует канал NACK карты, который базовая станция не связывает с этой клиентской станцией. В третьем случае клиентская станция должным образом использует текущий назначенный канал NACK карты, но сообщение должным образом не принято базовой станцией. Назовем проблему ошибкой канала NACK карты или ошибкой назначения канала NACK карты.
Есть несколько вариантов осуществления, которые направлены на решение проблемы ошибки канала NACK карты. В одном варианте осуществления базовая станция использует неявное средство для обнаружения ошибки NACK карты. Например, если базовая станция обнаруживает малую энергию или не обнаруживает никакой энергии сигнала, принимаемой от клиентской станции во время одного или более ее постоянных распределений восходящей линии, базовая станция может сделать вывод, что в клиентской станции имеет место ошибка карты и ошибка канала NACK карты, и может повторно послать информацию о постоянном распределении, включая назначение канала NACK карты.
В случае, в котором сообщение NACK карты должным образом послано, но должным образом не принято базовой станцией, в одном варианте осуществления, ошибка канала NACK карты может быть обнаружена клиентской станцией. Если клиентская станция посылает сообщение по каналу NACK карты и не получает ожидаемый ответ от базовой станции в следующем IE постоянной карты, представляющей интерес, клиентская станция предполагает, что базовая станция не приняла сообщение канала NACK карты. Поэтому, согласно этому аспекту, клиентская станция посылает другое сообщение NACK карты. В этом случае, когда базовая станция принимает сообщение NACK карты, она не знает, было ли сообщение NACK первой или второй передачей. Если эта схема используется, для базовой станции может быть выгодно послать обновления, связанные с одним или более кадрами, подлежащими обновлениям. Например, в ответ на каждое успешно принятое сообщение по каналу NACK карты, базовая станция может повторить все изменения, осуществленные в пределах последних двух соответствующих кадров.
На фиг.6 показана упрощенная блок-схема варианта осуществления способа 600 постоянного распределения ресурсов нисходящей линии или восходящей линии. Способ 600 может быть осуществлен, например, в пределах базовой станции по фиг.1 или фиг.2, чтобы обеспечить возможность передачи сообщений NACK, используемых для выполнения исправления ошибок в постоянных распределениях ресурсов. Постоянное распределение ресурсов может быть начальным постоянным распределением ресурсов или может быть обновленным постоянным распределением ресурсов.
Способ 600 начинается в блоке 610, где базовая станция определяет, что конкретная клиентская станция или линия связи, установленная с клиентской станцией, является кандидатом на постоянное распределение ресурсов. Базовая станция переходит к блоку 620 и планирует клиентскую станцию для постоянного распределения ресурсов. Постоянное распределение ресурсов действительно более чем для одного кадра. Постоянное распределение ресурсов может быть определено согласно группам постоянных ресурсов, мультиплексированных с временным разделением. Каждая группа может быть связана с индексом сегмента постоянства, который идентифицирует кадр нисходящей линии или восходящей линии в каждом периоде распределения ресурсов. Базовая станция может назначить клиентскую станцию в одну из групп постоянства, например, чтобы уравновешивать нагрузку постоянных ресурсов в периоде распределения.
Базовая станция переходит к блоку 630 и назначает клиентскую станцию в подгруппу NACK в пределах ее группы постоянства. Каждая подгруппа NACK может быть связана с отдельным назначением канала NACK карты. Базовая станция может использовать подгруппы NACK с множеством клиентских станций, назначенных в подгруппы, чтобы уменьшить ресурсы, требуемые для поддержки каналов NACK. Сообщение NACK, принятое базовой станцией по каналу NACK карты, связанному с конкретной подгруппой, затрагивает все клиентские станции, связанные с группой и подгруппой NACK. Базовая станция может основывать повторную передачу на идентифицированных клиентских станциях. Базовая станция может работать так, чтобы, по существу, равномерно распределять клиентские станции по различным подгруппам.
Базовая станция переходит к блоку 640 и генерирует для клиентской станции IE постоянного распределения ресурсов с назначением канала NACK карты. Базовая станция переходит к блоку 650 и передает IE постоянного распределения ресурсов с назначением канала NACK карты, например, как часть сообщения DL-КАРТЫ или UL-КАРТЫ. Базовая станция переходит к блоку 660 и работает с текущим постоянным распределением ресурсов для клиентской станции.
На фиг.7 показана упрощенная блок-схема варианта осуществления способа 700 перераспределения ресурсов в присутствии исправления ошибок. Способ 700 по фиг.7 может быть осуществлен, например, в базовой станции по фиг.1 или фиг.2.
Способ 700 начинается в блоке 710, где базовая станция посылает IE постоянного распределения с назначением канала NACK к одной или более клиентских станций в ее зоне обслуживания. Базовая станция может, например, генерировать и послать сообщение, используя способ по фиг.6.
Базовая станция переходит к блоку 720 решения и контролирует принимаемые сигналы восходящей линии, чтобы определить, принято ли сообщение NACK во время назначенного канала NACK. Присутствие сообщения NACK является явной индикацией условия ошибки карты, в то время как отсутствие сообщения NACK не гарантирует отсутствия условия ошибки карты.
Если базовая станция определяет в блоке 720 решения, что явное сообщение NACK принято, базовая станция переходит к блоку 740. Альтернативно, если базовая станция определяет, в блоке 730 решения, что никакое сообщение NACK не было принято, то базовая станция переходит к блоку 730 решения.
В блоке 730 решения базовая станция определяет присутствие условия ошибки карты неявно. Таким образом, базовая станция на основе одного или более параметров неявно определяет присутствие NACK. Например, базовая станция может контролировать распределения ресурсов восходящей линии и может подразумевать NACK для любого распределения ресурса восходящей линии, для которого не принята никакая передача. Если базовая станция определяет, что никакое неявное NACK не присутствует, базовая станция определяет отсутствие условия ошибки карты и возвращается к блоку 710. Альтернативно, если базовая станция, в блоке 730 решения, неявно определяет присутствие NACK, базовая станция переходит к блоку 740.
В блоке 740 базовая станция идентифицирует клиентскую станцию или группу клиентских станций, связанных с сообщением NACK или индикацией. Например, базовая станция может исследовать канал NACK, группу постоянства и подгруппу, связанную с сообщением NACK, чтобы идентифицировать одну или более клиентских станций. Альтернативно, базовая станция может коррелировать отсутствие передачи восходящей линии с клиентской станцией, которой распределены ресурсы восходящей линии, чтобы определить идентификатор клиентской станции.
После определения идентификатора одной или более клиентских станций, связанных с сообщением NACK или индикацией, базовая станция переходит к блоку 750 и определяет часть ранее переданного IE распределения ресурса восходящей линии, релевантную для идентифицированных клиентских станций. Базовая станция может отформатировать обновленный IE постоянного распределения ресурсов, повторяя часть ранее переданного IE распределения ресурса восходящей линии, релевантную для идентифицированных клиентских станций. Альтернативно, если никакая часть ранее переданного IE распределения ресурса восходящей линии не относится к идентифицированным клиентским станциям, базовая станция может передать сообщение IE "отсутствия изменения" постоянного распределения ресурсов. Базовая станция возвращается к блоку 720 решения, чтобы определить, является ли последнее сообщение IE распределения ресурсов источником ошибок карты.
На фиг.8 показана упрощенная блок-схема варианта осуществления способа 800 сигнализации исправления ошибок в клиентской станции. Способ 800 может быть осуществлен, например, в клиентской станции по фиг.1 или фиг.3.
Способ 800 начинается в блоке 810, где клиентская станция получает DL-КАРТУ или UL-КАРТУ, имеющую сообщение IE постоянного распределения ресурсов. Клиентская станция переходит к блоку 820 решения, чтобы определить, может ли она успешно декодировать карту и, в частности, сообщение IE постоянного распределения ресурсов. Если это так, то клиентская станция переходит к блоку 840, чтобы обрабатывать карту для любых распределений ресурса клиентской станции. Клиентская станция переходит к блоку 850. Альтернативно, если клиентская станция не способна успешно декодировать сообщение карты, клиентская станция переходит от блока 820 решения к блоку 830 решения.
В блоке 830 решения клиентская станция определяет, является ли она получателем постоянного распределения ресурсов, такого как постоянное распределение ресурсов восходящей линии или постоянное распределение ресурсов нисходящей линии. Если в блоке 830 решения клиентская станция определяет, что она не имеет никакого активного постоянного распределения ресурсов, клиентская станция переходит к блоку 832, в котором она факультативно генерирует и посылает глобальный NACK, чтобы указать на неудачу потенциально принять начальное распределение ресурсов. Клиентская станция возвращается от блока 832 к блоку 810, чтобы ожидать следующей передачи карты DL/UL, которая, вероятно, будет включать повторную передачу любого пропущенного постоянного распределения ресурсов.
Если в блоке 830 решения клиентская станция определяет, что ей уже были ранее распределены постоянные ресурсы, клиентская станция переходит к блоку 834, чтобы временно отменить для клиентской станции предшествующее постоянное распределение ресурсов, чтобы предотвратить потенциальное искажение передачи другого устройства.
Клиентская станция переходит от блока 834 к блоку 860 и определяет свое связанное назначение канала NACK карты. Клиентская станция переходит к блоку 870 и передает NACK на назначенном канале NACK карты. Клиентская станция возвращается к блоку 810, чтобы ожидать передачи последующего IE постоянного распределения UL.
На фиг.9 показана более подробная блок-схема варианта осуществления способа 900 устранения ошибки карты постоянного распределения с точки зрения базовой станции. Способ 900 может быть осуществлен, например, в базовых станциях, таких как показанные на фиг.1 или фиг.2.
Способ 900 начинается в блоке 910, в котором базовая станция определяет, было ли сообщение NACK карты принято в кадре K. Например, базовая станция 200 может определить, было ли сообщение NACK карты принято по совместно используемому каналу NACK карты. В одном воплощении канал NACK карты принимается приемником 210 (фиг.2) по совместно используемому каналу произвольного доступа. В таком воплощении сообщение NACK карты может включать в себя псевдослучайную последовательность, присутствие которой определяет ошибку NACK карты, указываемую клиентской станцией, назначенной на совместно используемый канал NACK карты. Согласно фиг.2, процессор 220 канала произвольного доступа определяет, было ли принято сообщение NACK карты.
Если никакое NACK карты не было принято в кадре K, то процедура переходит к блоку 912, в котором счетчик кадров получает приращение. Процедура переходит назад к блоку 910 для анализа следующего кадра.
Если NACK карты было принято в кадре K, процедура переходит от блока 910 к блоку 914. В блоке 914 базовая станция определяет, имеет ли она основание послать все назначения постоянного распределения. Например, в базовой станции 200, генератор 250 IE постоянного DL/UL определяет, следует ли послать все в настоящее время активные назначения постоянного распределения.
Если базовая станция 200 определяет, что она пошлет все в настоящее время активные назначения постоянного распределения, процедура переходит к блоку 916. В блоке 916 базовая станция создает IE постоянной DL-карты, указывающий все постоянные распределения. Например, генератор 250 IE постоянного DL/UL создает такое сообщение и предоставляет информацию генератору 260 карты нисходящей линии (DL карты) для объединения с другими распределениями. Генератор 260 DL карты предоставляет информацию о карте процессору 270 нисходящей линии, который форматирует сообщение для надлежащей передачи по беспроводной связи посредством передатчика 280 и антенны 202 (такие действия на Фиг.9 не показаны для ясности.)
Если базовая станция определяет, что она не должна посылать все в настоящее время активные назначения постоянного распределения, то процедура переходит от блока 914 к блоку 918. В блоке 918 базовая станция определяет, были ли изменения постоянных распределений произведены в последнем IE карты нисходящей линии. Например, если система конфигурирована таким образом, что клиентская станция может послать дополнительные сообщения NACK карты, если она не принимает ожидаемый ответ на первое сообщение NACK карты, то генератор IE постоянного DL/UL определяет, были ли какие-либо изменения постоянных распределений произведены в двух предыдущих релевантных кадрах. Если изменения были произведены, процедура переходит к блоку 920, в котором базовая станция создает IE DL карты, указывающий прием NACK карты и повторяющий любые изменения постоянного распределения, которые были произведены в соответствующих кадрах. Например, согласно фиг.2, генератор 250 IE постоянного DL/UL создает сообщение, указывающее на прием сообщения NACK карты и повторяющее соответствующие изменения постоянного распределения. Эта информация посылается по беспроводной линии связи, как описано выше.
Если базовая станция определяет, что никакие изменения не были произведены в блоке 918, процедура переходит к блоку 922. В блоке 922 базовая станция создает IE постоянной карты нисходящей линии, указывающее прием NACK карты и что никакие изменения не были произведены. Например, генератор 250 IE постоянного DL/UL создает такое сообщение "без изменений", и эта информация посылается по беспроводной линии связи, как описано выше.
На фиг.10 показана более подробная блок-схема варианта осуществления способа 1000 устранения ошибки карты постоянного распределения нисходящей линии с точки зрения клиентской станции. Способ 1000 может быть осуществлен, например, в клиентской станции такой, как показанная на фиг.1 или фиг.3. Хотя фиг.10 описана в контексте ошибки карты нисходящей линии, подобный процесс может использоваться, чтобы устранять ошибку карты восходящей линии.
В блоке 1002 клиентская станция определяет, ожидает ли она постоянную DL-карту в кадре K. Если нет, процедура переходит к блоку 1004, в котором счетчик кадров получает приращение. Если клиентская станция ожидает постоянную карту DL, процедура переходит к блоку 1006. В блоке 1006 клиентская станция определяет, была ли ожидаемая карта постоянного распределения нисходящей линии должным образом принята. Например, передача сообщений нисходящей линии от базовой станции принимается по нисходящей линии 116a через антенну 302 и приемник 310 клиентской станции 300, как показано на фиг.3. Модуль 320 DL/UL карты определяет, была ли карта нисходящей линии должным образом принята. Если карта нисходящей линии была должным образом принята, процедура переходит к блоку 1004, в котором счетчик кадров получает приращение.
Если карта нисходящей линии не была должным образом принята, то произошла ошибка карты, и процедура переходит к блоку 1008. В блоке 1008 клиентская станция прерывает передачи на любой передаче сообщений управления восходящей линии, связанной с любым активным постоянным распределением нисходящей линии, например, по каналу HARQ ACK, связанному с постоянным распределением нисходящей линии. В одном воплощении клиентская станция также прекращает попытки декодировать передачу сообщений нисходящей линии согласно любому активному постоянному распределению, чтобы избежать безуспешных попыток декодировать распределения нисходящей линии, предоставленные некоторой другой клиентской станции. С другой стороны, согласно одному аспекту, клиентская станция может продолжить декодировать данные согласно любому активному постоянному распределению нисходящей линии, пока условие ошибки карты не будет устранено, основываясь на механизмах обнаружения и исправления ошибок данных физического уровня (PHY) и уровня доступа к среде передачи (MAC), обычно используемых в беспроводных системах, чтобы исправлять любые ошибки данных, которые могут произойти, если ее последнее постоянное распределение нисходящей линии больше не действительно. Таким образом, если ошибка карты была связана с картой постоянного распределения нисходящей линии, в которой никакие изменения не были произведены в постоянном распределении нисходящей линии для клиентской станции, то передача данных может продолжиться без прерывания.
Хотя это, как правило, случается нечасто, базовая станция может выполнить повторное отображение ресурса, связанного с совместно используемым каналом NACK. Например, базовая станция может назначить новый псевдослучайный код совместно используемому каналу NACK. О таком изменении, как правило, сообщается клиентской станции в информационном элементе UL-карты (UL-МАР IE). Ели клиентская станция не смогла принять информационный элемент UL-карты, который определяет новый совместно используемый канал NACK, она может послать сообщение NACK по некорректному каналу. Таким образом, согласно одному аспекту изобретения, не показанному на фиг.10, клиентская станция определяет, принята ли карта восходящей линии должным образом в релевантном кадре после безуспешного приема карты нисходящей линии. Например, на фиг.3, модуль 320 DL/UL карты определяет, была ли карта восходящей линии должным образом принята в релевантном кадре. Если нет, то клиентская станция не может быть уверена в том, что ее информация канала NACK актуальна и процедура восстановления от ошибок канала NACK карты может начинаться без посылки клиентской станцией сообщения по совместно используемому каналу NACK.
Процедура переходит к блоку 1014, в котором клиентская станция посылает сообщение NACK карты нисходящей линии в надлежащем кадре. В одном аспекте, как показано на фиг.10, задержка между возникновением ошибки карты и передачей NACK имеет предопределенное значение, так что базовая станция может определить соответствующую группу постоянства, основываясь на кадре, в котором принято NACK карты. На фиг.10, для примера, NACK карты посылается спустя два кадра после возникновения ошибки карты.
В одном аспекте клиентская станция посылает псевдослучайный кодекс по совместно используемому каналу NACK карты нисходящей линии, причем присутствие псевдослучайного кода указывает базовой станции, что одна или более из набора клиентских станций, использующих совместно используемый канал NACK карты нисходящей линии, испытывают ошибку. Модуль 320 DL/UL карты передает эту информацию к модулю 332 NACK/ACK, модуль 332 NACK/ACK создает псевдослучайный код совместно используемого канала. Формирователь 358 канала принимает сообщение, которое передано по восходящей линии 116 через синхронизатор 360, передатчик 370 и антенна 302.
В блоке 1015 счетчик кадров получает приращение, и клиентская станция ожидает прихода следующего кадра, в котором она ожидает получить карту постоянного распределения.
В блоке 1016 клиентская станция определяет, получила ли она IE DL-карты в последующем кадре, включающем постоянное распределение нисходящей линии, явно адресованное клиентской станции. Если это так, то в блоке 1018 клиентская станция использует вновь назначенное постоянное распределение. Процедура продолжается через блок 1004.
Если клиентская станция не получает информационный элемент карты нисходящей линии, включающий постоянное распределение нисходящей линии, явно адресованное ей, в блоке 1016, то процедура переходит к блоку 1022. В блоке 1022 клиентская станция определяет, приняла ли она IE постоянной карты нисходящей линии, указывающий, что сообщение NACK было принято, но никакие изменения карты нисходящей линии не были произведены в пределах релевантных кадров. Если это так, процедура переходит к блоку 1020, и клиентская станция возобновляет использование любых постоянных распределений, которые были активными во время ошибки карты.
В варианте осуществления, показанном на фиг.10, если клиентская станция не принимает карту нисходящей линии, как ожидалось, то произошла ошибка канала NACK карты, и в блоке 1030 начинается процесс восстановления от ошибки канала NACK карты. В одном аспекте процесс восстановления от ошибки NACK карты не начинается, пока клиентская станция не пошлет более одного NACK карты, и в этом случае, после первого прохода через блок 1024, счетчик кадров получит приращение, и процедура может перейти назад к блоку 1014.
Процесс устранения ошибки постоянной карты для карты восходящей линии подобен показанному на фиг.9 для базовой станции и на фиг.10 для клиентской станции. В блоке 1008 было бы целесообразно воздержаться от использования любого активного постоянного распределения восходящей лини, чтобы избежать риска передачи на распределении, которое было назначено другой клиентской станции в пропущенной карте, что могло бы внести искажения в обе передачи.
Как описано выше, ошибка канала NACK карты может произойти, если базовая станция не смогла принять сообщение NACK карты. В блоке 1030 на фиг.10 клиентская станция начинает процесс восстановления от ошибок канала NACK карты вследствие ошибки канала NACK карты. В одном аспекте, клиентская станция посылает индикацию ошибки канала NACK карты на выделенном канале, например, с использованием явного сообщения уровня MAC.
В другом аспекте базовая станция использует информацию уровня MAC, чтобы неявно определить ошибку канала NACK карты, и клиентской станции не требуется в явном виде обращаться к проблеме ошибки канала NACK карты. Если канал установлен с использованием способа контроля ошибок на основе Гибридного автоматического запроса повторения (HARQ), каждый раз, когда базовая станция посылает пакет данных нисходящей линии в клиентскую станцию, она ожидает приема от клиентской станции по восходящей линии квитирования (ACK), указывающего, что пакет был успешно принят, или негативного квитирования (NACK), указывающего, что пакет не был успешно принят, согласно известным принципам. Если базовая станция не смогла принять пакет ACK или пакет NACK для одного или более пакетов HARQ, то базовая станция может заключить, что произошла ошибка канала NACK карты. Аналогично, если базовая станция не смогла генерировать пакет ACK или пакет NACK для одного или более пакетов HARQ восходящей линии, то базовая станция может заключить, что произошла ошибка NACK карты. В одном аспекте базовая станция отвечает на отсутствие HARQ ACK и NACK тем же способом, как если бы она приняла сообщение по каналу NACK, как на этапе 910 на фиг.9. В этом случае базовая станция знает идентификатор клиентской станции и может устранять ошибку конкретно, без учета других клиентских станций в группе постоянства.
Ошибка канала NACK карты может произойти, когда клиентская станция, которой в настоящее время не назначено постоянное распределение нисходящей линии или восходящей линии, должным образом не декодирует IE постоянной карты, который назначает ей постоянное распределение. Этот сценарий упоминается как ошибка потерянного приглашения. В этом случае клиентской станции может быть не назначен канал NACK карты, по которому можно послать индикацию ошибки карты. В одном воплощении способ обнаружения ошибки HARQ, описанный выше, используется только в первый раз, когда выполняется постоянное распределение, чтобы устранить ошибку потерянного приглашения. После того как начальное постоянное распределение выполнено и последовательность пакетов ACK и пакетов NACK принята, базовая станция может предположить, что клиентская станция должным образом декодировала информационный элемент постоянной карты и имеет информацию, требуемую для использования канала NACK карты.
Согласно другому аспекту базовая станция определяет глобальный канал NACK карты в дополнение к каналам NACK карты постоянной группе, обсужденным выше. Глобальный канал NACK карты используется для устранения ошибок потерянного приглашения. Базовая станция сообщает информацию о глобальном канале NACK карты в дескрипторе каналов восходящей линии (UCD), а не в IE постоянной карты восходящей линии, так что все клиентские станции в системе знают о глобальном канале NACK карты, независимо от того, назначено ли им в настоящее время активное постоянное распределение. Этот глобальный канал NACK карты используется только пользователями без постоянного распределения ресурсов, если они не смогли принять IE постоянной карты. Например, если клиентская станция не имела никакого активного постоянного распределения в то время, когда ошибка карты была обнаружена в блоке 1006, клиентская станция посылает сообщение NACK по глобальному каналу NACK карты, а не по каналу NACK карты, совместно используемому группой постоянства или подгруппой, как показано в блоке 1014. Альтернативно или дополнительно клиентская станция, которая обнаружила ошибку канала NACK карты, может послать сообщение NACK по глобальному каналу NACK карты как часть процесса восстановления. Например, в ответ на ошибку потерянного приглашения клиентская станция, которая выполняла процесс, показанный на фиг.10, может послать глобальное сообщение NACK карты как часть процесса восстановления от ошибок канала NACK карты согласно блоку 1030.
Используя глобальный канал NACK карты, базовая станция осуществляет соответствующий процесс, подобный показанному на фиг.9, относительно глобального канала NACK карты. В ответ на прием сообщения по глобальному каналу NACK карты (подобно блоку 910), аналогично блоку 914, базовая станция определяет, имела ли она основания для повторной передачи всех постоянных распределений. Базовая станция определяет, были ли выполнены какие-либо новые постоянные распределения (подобно блоку 918). Если никакие новые постоянные распределения не были сделаны в кадре, представляющем интерес, базовая станция может послать сообщение «без изменений» (подобно блоку 922) или просто проигнорировать глобальное сообщение NACK карты. Если новые постоянные распределения были сделаны в кадре, представляющем интерес, то базовая станция может либо повторить весь IE постоянной карты нисходящей линии и/или восходящей линии, либо послать частичный IE постоянной карты, включая все недавно инициированные постоянные распределения (подобно блокам 916 и 920). Пользователи с постоянными распределениями ресурсов, как правило, используют индекс канала NACK карты, указанный в IE постоянного распределения, а не глобальный канал NACK карты. Глобальный канал NACK карты может использоваться во взаимосвязи с одним или более способами восстановления от ошибок.
В еще одном варианте осуществления базовая станция определяет один или более универсальных каналов NACK карты. Универсальный канал NACK карты используется, чтобы устранять ошибки потерянного приглашения. Например, базовая станция уведомляет об одном или более универсальных каналах NACK карты в UCD. Кроме того, прежде чем первое постоянное распределение будет сделано для клиентской станции, базовая станция посылает индекс цикла группы в клиентскую станцию посредством услуги гарантированной доставки. Услуга гарантированной доставки гарантирует, что сообщение будет принято клиентской станцией. Например, такая линия связи требует квитирования от клиентской станции, прежде чем сообщение будет признано успешно переданным. В 802.16 системах базовая станция может использовать сообщение динамической услуги (DSx) гарантированной доставки, чтобы послать индекс цикла группы в клиентскую станцию. Клиентская станция может использовать универсальные каналы NACK карты только после распределения ей индекс NACK карты. Таким образом, клиентские станции, которые не используют и не являются кандидатами на использование постоянного распределения, не посылают сообщения по универсальному каналу NACK карты, таким образом, уменьшая служебную нагрузку. После того как базовая станция примет сообщение по универсальному каналу NACK карты, если никакие новые постоянные распределения не были выполнены в кадре, представляющем интерес, базовая станция может либо послать сообщение "без изменения", либо просто проигнорировать сообщение универсального NACK карты. Если новые постоянные распределения были выполнены в кадре, представляющем интерес, базовая станция может повторить либо весь IE постоянной карты восходящей линии, либо послать только частичный IE постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии. В одном воплощении универсальный канал NACK карты используется в дополнение к каналу NACK карты, определенному в IE постоянной карты нисходящей линии или восходящей линии, как обсуждено выше.
В еще одном варианте осуществления ошибки потерянного приглашения устраняются с использованием временного канала ACK карты. Всякий раз, когда выполняется новое постоянное распределение, IE постоянной карты включает канал ACK карты для использования клиентской станцией, чтобы квитировать это первое распределение. Если базовая станция не смогла принять сообщение по каналу ACK карты, базовая станция действует таким же образом, как если бы она приняла сообщение по каналу NACK карты. После того как клиентская станция успешно приняла IE постоянной карты, она указывает последующие ошибки карты в потере, используя канал NACK карты, назначенный с использованием IE постоянного распределения.
Как использовано здесь, термин «связан» или «соединен» применяется, чтобы означать косвенное связывание, а также непосредственное связывание или соединение. Если два или более блоков, модулей, приборов или устройств связаны, могут иметься один или более промежуточных блоков между двумя связанными блоками.
Этапы способа, процесса или алгоритма, описанных в связи с вариантами осуществлениями, раскрытыми здесь, могут быть воплощены непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, исполняемом процессором, или в комбинации того и другого. При осуществлении в программном обеспечении, программируемое оборудование, промежуточное программное обеспечение или микрокод, программный код программы или сегменты кода для выполнения необходимых задач могут быть сохранены на машиночитаемом носителем, таком как носитель хранения. Различные этапы или действия в способе или процессе могут быть выполнены в показанном порядке или могут быть выполнены в другом порядке. Дополнительно, один или более этапов процесса или способа могут быть опущены, или один или более этапов процесса или способа могут быть добавлены к способам и процессам. Дополнительный этап, блок или действие могут быть добавлены в начале, конце, или между существующими элементами способов и процессов.
Приведенное выше описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено для того, чтобы позволить любому специалисту в данной области техники реализовать или использовать раскрытие. Различные модификации к этим вариантам осуществления будут очевидны для специалистов, и основные принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отклонения от объема изобретения.