專利名稱：提供在無線通信系統中分配通信資源的通知的設備及方法
技術領域：
本發明一般涉及一種為了諸如增強型數據速率GSM演進(EDGE)通信服務之類的高速數據無線通信服務的數據的通信。更具體地，本發明涉及一種設備及其相關方法，通過所述設備和方法來形成與通信站通信的分配消息，以向通信站警告通信資源分配，從而允許通信站進行最佳運行以接收后續的通信數據。
背景技術：
通信技術的高速發展使能夠以高吞吐速率進行數據通信的無線通信系統得以發展和使用。越來越能夠通過可以高吞吐速率進行數據通信的無線通信系統，來執行在短時間內實現大量數據的通信所必需的數據服務。隨著通信技術的進一步演進，對以更高數據吞吐速率進行數據通信的能力的需求應成為可能，以及需要以這樣的更高數據吞吐速率進行通信的數據的通信服務也應相應地成為可能。
例如，GSM(全球移動通信系統)蜂窩通信系統已經得到發展并廣泛地得以應用。許多GSM網絡提供了允許以相對高的數據速率進行數據通信的GPRS(通用分組無線業務)。目前正在使用稱為EDGE(增強型數據速率GSM演進)的GPRS的擴展。支持EDGE的通信系統提供了以顯著高于那些在僅支持GSM/GPRS通信系統中可獲得的數據吞吐速率的數據通信。雖然支持EDGE的系統提高了通信能力，但是還有著對進一步提高在無線通信系統中進行數據通信的數據吞吐速率的需求。
通常，支持EDGE的通信系統符合由制訂標準的機構公布的運行規范進行運行。尤其，運行規范定義了信道結構，定義了在可在通信系統中運行的通信站之間形成的無線空中接口上的信道。可以使用有時邏輯性地根據移動指數分配偏移來定義的多個載波。信道結構包括幀，每幀分為時隙。由于不同的需求，盡管在可以使用的多個載波中的每個上來定義幀和時隙，但還是在單個載波上來分配為為了特定通信會話的數據的通信所分配的通信資源。至今，仍不在多個載波上來分配通信資源，或者更一般地講，不跨越多個移動分配索引偏置來分配通信資源。
不但需要可以更好地通過多個載波利用可用通信資源的方式，而且還需要，一旦分配了這樣的通信資源，還可以提供將要進行通信的數據分配給哪個接收站的通知。
根據該背景信息，本發明所帶來的顯著發展得以實現。
圖1示出了將本發明實施例作為其中一部分的示例性通信系統的功能結構框圖。
圖2示出了依據本發明實施例的運行形成的矩陣表示圖，本發明實施例的運行標識了分配給圖1中示出的通信系統數據的通信的通信資源。
圖3示出了列出本發明實施例運行方法的方法流程圖。
發明內容
因此，本發明有利地提供了用于高速數據通信的設備和方法，來執行高速數據無線通信服務，如EDGE數據在支持EDGE(增強型數據速率GSM演進)的通信系統中進行通信，來執行數據通信服務。
通過本發明實施例的運行，生成資源分配消息，消息的內容提供了為了數據的通信分配的通信資源的通知，如為了執行EDGE通信服務的EDGE數據的通信。
跨越多個無線載波來分配通信資源，分配消息包括通信資源分配的矩陣表示。由于跨越多個無線載波來分配通信資源，在任何特定時隙期間有資源可用的可能性大于在單個載波處有相應等級資源可用的可能性。通信資源分配由在不同的無線載波上的時隙分配組成，以位于行和列的矩陣元素的矩陣的形式來表示，每個矩陣元素的值共同填充了分配消息的字段。
分配消息在通信站之間被傳送，所述的通信站是為了進行數據通信的通信會話中的參與方。在第一通信站處形成、或者提供給第一通信站的分配消息與第二通信站進行通信，以將通信資源分配通知給第二通信站。例如，矩陣表示是在跨越多個無線載波中的每一個載波的時間幀內時隙分配的直接映射。可選地，還可以執行矩陣處理以減小矩陣的大小，以及相應地，也減小了分配消息字段中資源分配的矩陣表示所需的大小。
在本發明的一個方案中，提供了矩陣表示器，其提供方式是響應于通信資源分配的標示，形成通信資源分配的矩陣表示。由跨越幀內、或者其它適合的時間段內的多個載波的通信資源分配的直接映射、或者直接映射的矩陣操作來形成矩陣表示。
在本發明的另一方案中，消息生成器接收通信資源分配的矩陣表示，并把矩陣表示包括于由消息生成器生成的分配消息中。矩陣表示的值填充了分配消息的字段。通過使用這樣的值來填充分配消息的字段，分配消息形成通知消息，所述通知消息能夠提供為了通信數據而做出的通信資源分配的通知。
在本發明的另一方案中，按照選定的時間間隔動態地做出資源分配。連續的分配消息形成了對早期分配的通信資源進行重新分配的重新分配消息，連續的分配消息被形成并被用于提供資源分配的通知。當矩陣表示器接收更新的、或其它后續的資源分配的標示時，矩陣表示器形成通信資源分配的更新的矩陣表示，并向消息生成器提供更新的矩陣表示、或者先前矩陣表示的改變的標示。消息生成器使用所提供的更新信息來填充新的分配消息的字段。分配消息形成通知消息，提供通信資源重新分配的通知，可選地，形成新的分配消息或早期分配消息的更新。
在本發明的另一方案中，一旦生成分配消息，則通過自第一通信站至第二通信站的無線空中接口對分配消息進行通信。作為接收站的第二通信站包括檢測器，用于檢測分配消息的內容和通信資源分配的矩陣表示值。提取消息值并提供給控制器。控制器控制接收站的運行，使得接收站可以使用為數據通信分配的通信資源來接收后續通信數據。
由消息生成器生成的消息選擇性地包括進一步的信息，如標識起始時間段的信息，在該時間段內，所分配的通信資源應對于數據通信可用。可選地，該標示是絕對標示或隱含標示。由消息生成器生成的分配消息還選擇性地包括持續時間段的標示，在該時間段內，應當分配在分配消息中標識的通信資源。例如，該持續時間段是基于時間的，由幀持續時間長度表示。
在一實施方式中，為了EDGE數據的通信，由網絡部分在支持EDGE的無線數據通信系統的網絡部分將資源分配給移動站。例如，跨越根據移動分配索引偏置(MAIO)標識的多個無線載波來分配無線資源。
通過形成跨越多個無線載波的通信資源分配的矩陣表示，以及通過在分配消息中使用矩陣表示，資源分配的通知可以就緒地提供給遠程通信站，其中，遠程通信站在數據要進行通信的通信會話期間成為通信會話的一方。
因此，在這些和其它方案中，為提供為了數據的通信的通信資源分配的通知，來提供設備和相關的方法。矩陣表示器至少適于接收為數據通信做出的通信資源分配的標識。配置矩陣表示器以形成通信資源分配的矩陣表示。跨越多個無線載波來進行通信資源分配。消息生成器適于接收由矩陣表示器做出的通信資源分配的矩陣表示。配置消息生成器以生成分配消息，該消息包括通信資源分配的矩陣表示。分配消息用于為了數據的通信來提供通信資源分配通知的通信。
在這些和其它方案中，還提供了為了通信站的設備和方法，在為了數據通信提供移動分配索引偏置的通信方案中，所述通信站為了數據的通信而運行。配置檢測器來檢測發送至通信站的分配消息。分配消息包括通信資源分配的矩陣表示。控制器適于接收由檢測器做出的檢測標示。配置控制器來控制通信站的運行，以響應由檢測器做出的檢測。
具體實施例方式
使用這些和其它方案，參照示出了通信系統的圖1，通信系統通常以10表示，在其中，本發明的實施例是可運行的。在示例性實施方式中，通信系統形成了數據無線通信系統，數據無線通信系統通常遵照GSM/GPRS/EDGE(全球移動通信系統/通用分組無線業務/增強型數據速率GSM演進)通信方案的運行規范進行運行。在其它實施方式中，類似地，通信系統表示可依據其它通信方案進行運行的通信系統。因此，盡管以下描述應對于該示例性實施方式的通信系統的示例性運行進行描述，但是本發明的教導類似地可用于其它類型通信系統中的實施方式中。
如圖中所示，通信系統10是具有一組通信站的多用戶通信系統，通信站12和通信站14。通信站12表示網絡站，由通信系統網絡部分的元件形成。有時，在這里應將通信站12稱為網絡站12。通信站14表示移動站，以及有時，在這里應將通信站14稱為移動站14。通信站12和14中的任何一個都能夠為了EDGE數據服務的執行來生成并進行EDGE數據通信。應描述對于下行鏈路方向(即，從網絡站到移動站)的數據通信的運行。類似地，可以執行上行鏈路方向(即，從移動站到網絡站)中的運行。
圖1中還示出了通信站14’。通信站14’表示能夠與網絡站12進行EDGE數據通信的另一個移動站。提供了獨立的點對點通信會話和多播通信，其中，例如，由網絡站將數據通信至移動站14及14’。
在EDGE/GPRS/GSM運行規范中提出的協議中定義了EDGE信道結構。EDGE信道結構是TDMA(時分多址)方案，其中，八個時隙組形成幀。通過在幀內分配時隙來做出通信資源分配以在所分配的時隙或多個時隙期間進行數據通信。目前，在公布的運行規范中，提供了每時隙59.2kb/s的最大傳輸速率。當要執行通信服務時，為EDGE數據的通信來分配通信資源，即在通信可用載波上定義的幀內的時隙。
由于至少在理論上，每幀包括八個時隙，所以可以將幀的所有八個時隙分配給單個通信會話，即，用于諸如通信站12和14之類的一組通信站之間的數據通信，來執行通信服務。每幀可用的最大理論傳輸速率為473.6kb/s(8*59.2kb/s＝473.6kb/s)。
然而，在實際應用中，不能在單個載波上獲得每幀所有或許多時隙的分配。EDGE/GPRS/GSM系統的不同運行需求需要移動站在運行期間做出不同測量。例如，必須在鄰近移動站所位于小區的小區中廣播信號時做出測量。運行規范TS45.008[5]和TS45.002[2]，附錄B詳細說明并定義了特定的測量。還需要分配時隙來執行其它數據和通信業務服務。通信資源的競爭限制了時隙的可用性，尤其，可用于分配以實現通信服務的鄰近時隙。
例如，如果有60％的單個時隙可用性概率用于分配，則幀內單個載波(即單個移動分配索引偏置)上的六個相鄰時隙的可用統計概率僅為4.67％。單個載波上的幀的所有八個相鄰時隙的可用概率下降到1.68％。即使忽略由于移動站的測量需要而導致的限制，但是仍存在多個相鄰時隙會在單個載波上可用于分配，以為了特定的EDGE通信服務來進行數據通信的統計上的小可能性。
相鄰時隙、或者至少其它附加時隙有時在其它無線載波上可用。通過允許經多個無線載波來分配時隙，以用于為了單個通信會話的數據通信，可獲得增加的數據吞吐速率。然而，當跨越多個載波分配通信資源時，成為通信會話方的通信站必須是可運行的，以成功地進行數據通信。因此，成為數據通信方的所有通信站必須了解跨越多個無線載波做出的通信資源分配。依據本發明實施例的運行，提供了跨越無線載波做出通信資源分配的通知的方式，使得將通信資源分配通知給成為通信會話方的通信站。
圖1功能性地表示了通信站12和14，通信站12和14由可以任何所需方式實現的功能元件來形成。此外，由不同功能元件執行的功能不必共同位于公共物理實體處，而是可以在多個物理實體上分布。例如，示出以形成網絡站12部分的元件不需要位于單個物理實體處，而是可以在諸如網絡的基站控制器和基站收發臺之類的多個物理實體上分布。
圖1中表示了網絡站的發射鏈部分，以及這里示出的包括無線協議棧18，通過線22來將用戶應用數據施加給無線協議棧18。應用數據用于為了一個或多個EDGE通信會話的與一個或多個移動站的通信。無線協議棧包括不同的邏輯層，邏輯層包括無線資源管理(RRM)層。網絡站還包括基帶元件24，標示數據被提供給基帶元件24，這里由線26的路徑表時。基帶元件執行不同的基帶運行，如基帶處理、調制、以及信道編碼。
網絡站還包括無線元件28。數據一旦由基帶元件運行，則通過線32的標示來提供給無線元件。無線元件至少功能性地由射頻收發機前端34形成。圖1中示出了N個無線收發機。每個無線收發機與天線轉換器36耦合。轉換器將數據轉換為電磁波形式，用于與一個或多個移動站14的通信。
依據本發明的實施例，網絡站12還包括多載波無線資源控制邏輯元件42。元件42功能性地與無線協議棧18耦合，通過線44和46的標示，。邏輯元件還通過線48的標示，與基帶元件24耦合。以及，邏輯元件還通過線52的標示，與無線元件28耦合。邏輯元件執行不同的功能，以及在示例性實施方式中，包含于無線資源管理邏輯層中。
這里示出的邏輯元件包括分析器54、資源分配器56、以及分配消息生成器58。以任何所需方式，例如通過可由處理電路執行的算法，來執行由邏輯元件部分實現的功能。
在通信會話期間，分析器54為了通信服務的執行，來接收通過網絡站與移動站通信的數據的標示。特征的標示包括，例如，要進行通信的數據量，或者一些類型的標記，在通過分析器分析時，允許使經適當分析的數據進行通信的通信需求。
資源分配器運行以跨越多個無線載波來分配通信資源。在示例性實施方式中，提供移動分配索引偏置和時隙組合，用于由分配器做出的分配。可以在與移動分配索引偏置相關聯的多個不同的無線載波上的連續的、或者順序的時隙來分配資源。通過其做出分配的無線載波數依據不同的因素，包括通信站的容量。即，對于允許的分配，通信站必須能夠在做出分配時的無線載波頻率上通信。分配還依據其它因素，包括例如資源可用性，其標示也作用于無線資源控制邏輯。
資源分配器生成、或導致生成提供給無線協議棧、基帶元件、以及RF元件的控制消息，以控制響應由分配器做出的資源分配的運行。
還將分配資源的標示提供給分配消息生成器58。這里示出的分配消息生成器包括矩陣表示器60和分配消息生成器62，用于格式化和形成分配消息。一旦生成分配消息，則提供給RF元件28的RF收發機前端34中的一個或多個。RF收發機將分配消息通信至移動站，以通知移動站所分配的資源。
圖1中示出的移動站14的接收鏈部分包括類似于網絡站的結構。接收鏈的運行類似于網絡站發射鏈部分的相應部分的運行、但與網絡站發射鏈部分的相應部分的運行相反。
這里示出的移動站14包括天線轉換器64、RF元件66、基帶元件68、以及無線協議棧74。RF元件包括多個RF收發機前端76，具有可在不同載波頻率上運行的收發機的不同前端。
移動站包括多載波無線資源控制邏輯元件78，這也是本發明的一個實施例。元件78包括檢測器82和控制器84。無線資源控制邏輯元件至少功能性地通過線86和88的標示，與無線協議棧耦合，以及通過線94，與基帶元件68及RF元件的RF收發機前端耦合。
檢測器82運行以檢測由網絡站發送至移動站、并在RF元件處接收的分配消息。檢測器運行以提取包含于分配消息中的值，或者運行以標識為數據通信分配的通信資源，從而將所分配資源的通知提供給移動站。將由檢測器做出的檢測提供給控制器。控制器運行以控制移動站的運行，使得移動站接收在通信會話期間通信的數據，以及對這些數據進行運行。例如，控制器控制移動站不同元件的運行，以確保可在適當的時間運行元件來接收在不同載波上通信的數據。
圖2示出了一般以108表示的表示方式，示意性地示出了矩陣表示器依據示例性資源分配來形成通信資源分配的矩陣表示的方式。在該表示方式的左側部分(如所示)標示了示例性資源分配。示出了通過標記為RF信道1-8的多個RF載波114的單個TDMA幀112。由不同載波上的五個相鄰時隙(標記為信道1-5)處的R1和R2來標示信道分配。
執行由箭頭118所標示的映射以產生在表示方式的右側部分(如所示)處示出的8×8矩陣122。當在載波上的時隙期間做出資源分配時，矩陣表示示出邏輯“1”，以及如果在相應時隙期間未做出分配，則示出邏輯“0”。圖中也示出了第一子矩陣124，由包括邏輯“1”值的行和列形成。子矩陣124通常由作為較大矩陣122的矩陣運行結果的矩陣表示器形成的運行矩陣來表示。在另一示例性分配和另一示例性實施例中，執行其它類型的矩陣運行以形成減小的大小或形式的矩陣。在示例性實施例中，去除了時隙和RF信道冗余。
分配消息生成元件61(圖1中所示)具有由箭頭128標示的矩陣表示的值，并使用這些值來填充由分配消息生成元件生成的分配消息134的字段，這里是字段132，一旦分配消息由網絡站發送至移動站，則將資源分配通知給移動站。
因此，在一般運行中，網絡構建消息，該消息包含由RF信道或移動分配索引偏置(MAIO)與數據通信期間的每個TDMA幀的下行鏈路接收時隙共同形成的無線資源分配矩陣。
在另一實施方式中，由消息生成元件格式化的分配消息包括填充了附加消息的附加字段，附加消息如，由字段136所標示的起始時間、由字段138所標示的有效時間段的標示、以及其它適當的信息。在示例性實施方式中，起始時間是絕對的，即，明確的起始時間或隱含的起始時間。例如，起始時間由絕對幀數(AFN)標識，或者是基于另一事件(如下一個慢相關控制信道(SACCH)塊之后的13個TDMA幀)的起始時間標示，所有都如上述運行規范中所定義。
在示例性實施方式中，有效時間段的標示形成幀的時間或數量，在這期間，資源分配保持有效。
再次參照圖1，無線資源控制邏輯元件78還包括確認生成器144，用于運行以生成確認來確認分配消息的發送。將由確認生成器生成的確認提供給移動站的發射鏈部分(未示出)。以及，網絡站包括確認檢測器146，與網絡站的接收鏈部分(未示出)耦合，用于在將確認消息發送至網絡站時來確認確認消息。
在示例性運行中，在所選時間間隔處的分配消息生成器生成新的分配消息，即重新分配消息，用于更新、或覆蓋早期產生并發送的分配消息。矩陣表示器接收更新的重新分配消息，形成矩陣表示，并將更新的、或新的分配的矩陣表示分配給分配消息生成元件。
例如，發送在分組時隙重新配置消息中的分配、即指定消息，以通知移動站，先前指定的無線資源分配到期、以及使用新生成或更新的分配。也如在上述運行規范中定義的，在可選實施例中，在分組相關控制信道(PACCH)上發送特別構建的重新分配修改消息。在所選的例如下行鏈路臨時塊流(TBF)期間的定期時間間隔處，例如每個SACCH時間段(480ms)或其它這樣的時間段處，修改分配或重新分配消息，并重新發送至移動站。
圖3示出了方法流程圖，通常以156表示，代表了本發明實施例運行的方法。該方法提供了為了數據通信的通信資源分配的通知。
首先，如塊162所標示，形成通信資源分配的矩陣表示。跨越多個無線載波來做出通信資源分配。
然后，如塊164所標示，生成分配消息。分配消息包括通信資源分配的矩陣表示。矩陣消息用于為了數據通信來提供通信資源分配通知的通信。
之后，如塊166所標示，將分配消息通信至遠程站以將通信資源分配通知給遠程站。以及，如塊168所標示，為了數據通信，在遠程站處使用分配消息來控制運行。塊172進一步標示了確認消息的生成和通信，其中，確認消息通過遠程站來確認確認消息的發送。
因而，通過分配消息的傳輸，將通信資源的分配通知給成為通信會話方的通信站，其中，分配消息包括做出通信資源分配以進行數據通信的矩陣表示。
以上描述是用于實現本發明的優選示例，以及本發明的范圍不必受到該描述的限制。本發明的范圍由權利要求進行限定。
權利要求
1.一種設備，用于提供通信資源分配的消息，所述資源分配是為了數據通信跨越多個RF(射頻)載波和具有多個時隙的幀的通信資源分配，所述設備包括矩陣表示器，至少適于接收為數據通信做出的通信資源分配的標示，所述矩陣表示器被配置成用以執行通信資源分配的直接映射，從而形成通信資源分配行和列的矩陣表示，其中，所述行和列包括標示在相應的時隙和頻率期間是否做出資源分配的邏輯值；以及消息生成器，適于接收由所述矩陣表示器做出的通信資源分配的矩陣表示，所述消息生成器被配置成用以生成分配消息，所述分配消息包括通過多個RF載波和多個時隙的通信資源分配的矩陣表示的邏輯值，所述分配消息用于為了所述數據通信來提供通信資源分配的通知的通信。
2.如權利要求1所述的設備，其中，由所述矩陣表示器形成的所述矩陣表示標識了多個無線載波的每個無線載波的時隙分配，其中，跨越多個無線載波做出通信資源分配。
3.如權利要求1所述的設備，其中，所述消息生成器還被配置成用以在分配消息中標識起始標記，在所述起始標記處開始所述通信資源分配。
4.如權利要求1所述的設備，其中，所述消息生成器還被配置成用以在分配消息中標識持續時間標記，所述持續時間標記用于標識所述通信資源分配的持續時間段。
5.如權利要求1所述的設備，其中，所述消息生成器還被配置成用以在分配消息中標識起始時間，所述起始時間用于標識開始所述通信資源分配的時間，所述起始時間根據另一事件進行標識。
6.如權利要求1所述的設備，其中，所述消息生成器還被配置成用以生成資源分配終止消息，所述資源分配終止消息用于標識所述通信資源分配的終止。
7.如權利要求1所述的設備，其中，所述消息生成器還被配置成用以生成重新分配消息，所述重新分配消息包括通信資源重新分配的矩陣表示，所述重新分配消息用于提供通信資源重新分配通知的通信。
8.如權利要求7所述的設備，還包括確認檢測器，被配置成用以檢測重新分配消息成功通信的確認。
9.如權利要求1所述的設備，其中，所述消息生成器在選定的時間間隔生成分配消息。
10.一種設備，在提供移動分配索引偏置和具有多個時隙的幀的通信方案中，用于為了數據通信運行的通信站，所述設備包括檢測器，被配置成用以檢測發送至通信站的分配消息，所述分配消息包括通信資源分配的矩陣表示，所述矩陣表示由跨越多個移動分配索引偏置和多個時隙的通信資源分配的直接映射形成，以及由包括標示在相應的移動分配索引偏置和時隙期間是否做出資源分配的邏輯值的行和列形成；以及控制器，適于接收由所述檢測器做出的檢測標示，所述控制器被配置成，響應于由所述檢測器做出的檢測，控制所述通信站的運行。
11.如權利要求10所述的裝置，還包括確認生成器，適于接收分配消息的發送的標示，所述確認生成器被配置成用以生成確認分配消息的發送的確認。
12.一種方法，用于提供通信資源分配的通知，所述通信資源分為了數據通信、跨越多個RF(射頻)載波和具有多個時隙的幀的通信資源分配，所述方法包括以下操作通過直接映射，形成具有行和列的通信資源分配的矩陣表示，其中，所述行和列包括標示在相應的時隙和頻率期間是否做出資源分配的邏輯值，跨越多個無線載波做出所述通信資源分配；以及生成分配消息，所述分配消息包括跨越多個RF載波和多個時隙的通信資源分配的矩陣表示的邏輯值，所述分配消息用于提供為了所述數據通信的通信資源分配的通知的通信。
13.如權利要求12所述的方法，還包括操作控制為了數據通信的接收站的運行。
14.如權利要求12所述的方法，還包括操作確認分配消息在所述接收站的接收運行。
15.如權利要求12所述的方法，其中，響應于為了數據通信做出的通信資源的分配標示，在所述形成操作期間，形成所述通信資源分配的矩陣表示。
16.如權利要求12所述的方法，其中，在所述形成操作期間形成的所述分配消息還標識了起始標記，在所述起始標記處開始所述通信資源分配。
17.如權利要求12所述的方法，其中，在所述形成操作期間形成的所述分配消息還標識了通信資源分配的持續時間段。
18.如權利要求12所述的方法，其中，在所述形成操作期間形成的所述分配消息還標識了起始時間，所述起始時間用于標識開始所述通信資源分配的時間，所述起始時間根據另一事件進行標識。
全文摘要
設備及相關方法，用于向遠程站通知做出的進行數據通信的通信資源分配。在每個載波上定義的時間幀期間，跨越多個無線載波做出通信資源的分配。做出資源分配的矩陣標識，以及矩陣表示包含于產生并發送至遠程站的分配消息中。
文檔編號H04W72/12GK1968452SQ20061014451
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月8日 優先權日2005年11月10日
發明者馬克·佩森, 米哈爾·拉薩里德斯, 西恩·塞門斯 申請人:捷訊研究有限公司