專利名稱：用于處理寬帶無線通信系統中的測距差錯的方法
技術領域：
本申請涉及用于執行寬帶通信系統中的測距過程的方法，特別涉及用于處理寬帶通信系統中的測距差錯的方法。
背景技術：
無線寬帶(WiBro)系統是基于電氣和電子工程師協會(IEEE)802.16e系統的，目的是提供一種寬帶無線移動通信系統。但是，在IEEE 802.16e系統中的移動站(MS)和基站(BS)之間的測距過程中可能發生差錯。
圖1描述了移動站(MS)和基站(BS)之間的常規的網絡進入過程。將參照圖1描述初始測距過程。
參照圖1，BS向MS發送前導碼、幀控制報頭(FCH)、下行鏈路(DL)MAP、以及上行鏈路(UL)MAP。BS也向MS發送下行鏈路信道描述符/上行鏈路信道描述符(DCD/UCD)消息。這里未提供對前導碼和UCD/DCD消息的詳細描述。MS根據從BS接收的消息獲得UL信道特性信息和與初始測距過程相關的參數。
然后，MS向BS發送測距請求消息。響應于該測距請求消息，BS向MS發送測距響應消息。在接收到該測距響應消息時，MS執行剩余的網絡進入操作以訪問BS。剩余的網絡進入過程的示例包括基本能力協商過程、認證過程和注冊過程。
圖2描述了移動站(MS)和基站(BS)之間的傳統的切換測距過程。將參照圖2描述切換測距過程。
參照圖2，MS與服務BS交換諸如MOB_MSHO-REQ、MOB_BSHO-RSP、MOB_BSHO-REQ和MOB_HO-IND的媒體訪問控制(MAC)管理消息，用于從服務BS到目標BS的切換。上述消息包括新BS信息，用于MS從服務BS到目標BS的轉換(切換)。MS與目標BS交換測距請求消息和測距響應消息，以執行到目標BS的切換。
使用UL MAP作為從BS發送至MS的DL鏈路幀所包括的控制信息的一部分。UL MAP用于為將被MS發送的UL消息和UL業務量分配資源，并包括用于使得MS能夠正確地解調UL消息和UL業務量的信息。UL MAP具有信息元(IE)的數據格式。服務BS是當前正向MS提供服務的BS，也稱為“源BS”。目標BS是MS將通過切換過程而轉換到的新BS。在將從服務BS發送至MS的參數中，推薦BS是與MS可以通過切換過程而移動所至的服務BS不同的BS。測距是MS獲得至BS的UL傳輸所必需的參數(例如時間偏移和頻率偏移)的過程。MOB_MSHO-REQ是用于從MS向服務BS發送MS所測量的鄰居BS信息以執行到另一BS的切換的MAC層消息。MOB_BSHO-REQ是從服務BS發送的用于引發MS的切換操作的MAC層消息。MOB_BSHO-RSP是響應于MS的MOB_MSHO-REQ消息而從服務BS向MS發送的響應消息，包括推薦BS的參數。MOB_MSHO-IND是用于從MS向服務BS發送目標BS的信息的UL消息。NBR_ADV是從BS向在該BS的覆蓋區域內的所有MS周期性地發送的廣播消息，用于向相應的MS通知相應的BS的鄰居BS列表。
但是，當信道條件差時，在切換測距過程中MS可能不能接收到來自BS的測距響應消息，將其稱為“測距差錯的發生”。
圖3描述了切換測距差錯的發生。將參照圖3描述切換測距過程中測距差錯的發生。
參照圖3，服務BS周期性地向MS發送NBR_ADV消息，以向MS通知服務BS周圍的鄰居BS的列表。當服務BS的無線電波環境惡化時，MS向服務BS發送MOB_MSHO-REQ消息以檢測具有更好的無線電波環境的BS。在接收到該MOB_MSHO-REQ消息時，服務BS向MS發送MOB_BSHO-RSP消息以向MS報告推薦的BS。當目標BS具有比服務BS更好的無線電波環境時，MS向服務BS發送MOB_MSHO-IND消息以嘗試到目標BS的轉換(也即切換)。然后，MS向目標BS發送測距請求消息以向目標BS通知它移動自哪個BS。在接收到該測距請求消息時，目標BS向MS發送測距響應消息以向MS通知新連接信息。但是，當信道條件差時，MS不能接收到來自目標BS的測距響應消息，這導致了測距差錯的發生。
作為參考，將參照表1至5詳細地描述MS的測距過程。
表1示出了用于MS的測距過程的帶寬請求報頭格式。
表1 表2詳細地示出了帶寬請求報頭字段。
表2 表3示出了MAC管理消息格式。
表3 表4示出了MAC管理消息。
表4 表5示出了傳統的測距響應消息格式。
表5 如同從圖1至3可看到的，當MS在向BS發送測距請求消息后接收到來自BS的測距響應消息時，不存在從BS向MS發送針對無效操作的否定確認(NACK)信號的功能。例如，當BS在對測距響應消息的重復的重發后認為對測距響應消息的發送失敗時，MS不能獲知該發送失敗并因此重復地向BS發送測距請求消息。這導致了對UL資源的低效率的重復占用。
發明內容
為了解決上文所討論的現有技術的不足之處，本發明的基本目的是實質上至少解決上述的問題和/或缺點和提供至少下文的優點。因此，本發明的目的是提供用于處理移動站(MS)測距過程中的差錯的方法。
本發明的另一目的是提供用于當MS向BS發送測距請求消息時通過從BS向MS發送適合于BS的條件的測距響應消息來有效地使用基站(BS)的資源的方法。
本發明的又一目的是提供用于通過允許BS向MS通知初始測距過程中的差錯和該差錯的原因以使得MS可以處理該差錯來成功地執行MS的初始測距過程的方法。
本發明的再一目的是提供用于通過允許BS向MS通知切換過程中的差錯類型以使得MS可以適當地處理該差錯來平滑地執行MS的切換過程的方法。
根據本發明的一個方面，一種用于執行寬帶無線通信系統中的測距過程的方法包括以下步驟從MS向BS發送測距請求消息；以及從BS向MS發送包括測距狀態的原因信息的測距響應消息。
根據本發明的另一方面，一種用于寬帶無線通信系統中的BS的通信方法包括以下步驟確定是否接收到來自MS的測距請求消息；在接收到測距請求消息時，確定測距狀態信息和該測距狀態信息的原因信息；生成包括測距狀態信息及原因信息的測距響應消息；以及向MS發送所生成的測距響應消息。
根據本發明的又一方面，一種用于寬帶無線通信系統中的MS的通信方法包括以下步驟向BS發送測距請求消息；以及接收來自BS的包括測距狀態的原因信息的測距響應消息。
在下文對本發明的具體實施方式
的描述之前，提出對在整個本專利文獻中所使用的某些術語和短語的定義會是有益的術語“包括”和“包含片及其派生詞意味著包括而非限定；術語“或者”是包括的，意味著和/或；短語“與......相關”和“與其相關”及其派生詞意味著包括、被其包括、被其包含、連接到或與其連接、耦合到或與其耦合、可與其傳遞、與其協作、交錯、并列、最接近于、被結合于或與其結合、具有、具有其特性等等；術語“控制器”意味著控制至少一個操作的任何設備、系統或其一部分，可以以硬件、固件或軟件、或同一種的至少兩個的組合來實現這種設備。應該理解的是，與任何特定的控制器相關的本地的或遠程的功能可以是集中式的或者分布式的。在整個本專利文獻中提供了對某些術語和短語的定義，本領域的技術人員應當理解，在許多(如果不是大多數)情況下，這種定義應用于現有技術以及將來對這些定義的術語和短語的使用。
為了更完整地理解本公開內容及其優點，現在參照以下結合附圖的描述，其中同樣的附圖標記表示同樣的部分 圖1描述了MS和BS之間的常規網絡進入過程； 圖2描述了MS和BS之間的傳統的切換測距過程； 圖3描述了切換測距差錯的發生； 圖4描述了當初始測距差錯發生時根據本發明的BS的操作； 圖5描述了當切換測距差錯發生時根據本發明的BS的操作；以及 圖6描述了根據本發明的用于處理每個測距差錯的MS的操作。
具體實施例方式 下文所討論的圖4至6以及用于描述本專利文獻中的本公開內容的原理的多種實施例是僅通過例證的方式，而不應被以任何方式解釋為限定本公開內容的范圍。本領域中的技術人員將理解，可以在任何適當設置的無線通信系統中實施本公開內容的原理。
在下文中將參照附圖描述本發明的優選實施例。在下面的描述中，未詳細地描述眾所周知的功能或結構，這是因為其將在不必要的細節上對本發明造成模糊。
本發明意在提供針對寬帶無線通信系統中的測距過程中的測距響應消息的多種否定確認(NACK)功能。
圖4和5描述了呼叫處理場景，其中當在測距過程(也即初始測距過程或切換測距過程)中發生差錯時提供了NACK功能。可以使用表6中所定義的傳統的測距狀態參數和本發明所提出的原因參數來實現圖4和5的呼叫處理場景。
表6示出了呼叫狀態參數和原因參數(也即用于提供針對圖4和5的測距響應消息的NACK功能的參數)的細節(類型、長度和值)。
表6 將參照表6詳細描述針對測距響應消息的NACK功能。
參照表6，存在第一種情況由于用于MS所請求的頻帶(FA)的所有無線電資源已經被占用，而導致BS不能響應于來自MS的測距請求消息，將相應的頻帶(頻率分配(FA))分配給MS。在這種情況下，BS將測距響應消息的“測距狀態”參數的值設為“異常中止”，將“原因”參數的值設為“缺乏資源”。因此，在接收到來自BS的測距響應消息時，MS檢測到不存在用于相應的頻帶(FA)的可用無線電資源。因此，MS不繼續向BS發送該測距請求消息，而是向該BS發送用于請求另一頻帶(FA)的測距請求消息。
存在第二種情況由于BS的所有資源(例如頻率、頻帶的無線電資源、以及IP資源)被用盡，而難以響應于來自MS的測距請求消息，向新MS分配資源。在這種情況下，BS將測距響應消息的“測距狀態”參數的值設為“異常中止”，將“原因”參數的值設為“無服務”。因此，在接收到來自BS的測距響應消息時，MS檢測到BS缺乏資源。因此，MS不繼續向該BS發送測距請求消息，而是向另一BS發送測距請求消息。
存在第三種情況當MS向BS發送測距請求消息時，BS正處于針對該MS執行另一操作的過程中。例如，當BS要向MS發送測距響應消息時，MS在根據測距響應等待定時器確定未能接收到測距響應消息的情況下，向BS重新發送測距請求消息。在這種情況下，BS將測距響應消息的“測距狀態”參數的值設為“繼續”，將“原因”參數的值設為“繁忙”。因此，在接收到來自BS的測距響應消息時，MS檢測到BS正處于針對該MS的另一操作的過程中。因此，該MS更新測距響應等待定時器，并等待接收來自該BS的測距響應消息。然后，當未能接收到測距響應消息時，MS向該BS重新發送測距請求消息。
存在第四種情況BS確定在所接收的來自MS的測距請求消息中存在無效參數。在這種情況下，BS將測距響應消息的“測距狀態”參數的值設為“繼續”，將“原因”參數的值設為“無效參數”。因此，在接收到來自BS的測距響應消息時，MS檢測到在測距請求消息中存在無效參數。因此，MS修正該無效參數并將該測距請求消息重新發送給BS。
在下文中，將參照圖4至6詳細地描述本發明的示例性實施例。
圖4描述了根據本發明的實施例的寬帶無線通信系統中的初始測距過程。
參照圖4，MS接收來自BS的DL前導碼以獲得系統同步，還接收來自BS的幀控制報頭(FCH)消息、DL MAP和UL MAP消息(在步驟401中)。在此處，MS分析該DL/UL MAP消息以檢測DCD/UCD消息的資源。
然后，MS使用所檢測的資源接收來自BS的DCD/UCD消息(在步驟403中)。在此處，MS根據DCD/UCD消息獲得DL信道信息、UL信道信息和初始測距參數。
MS可以使用從BS獲得的最小UL/DL信道信息來執行針對該BS的基本進入過程。因此，MS向BS發送測距請求消息(在步驟405中)。
然后，響應于該測距請求消息，BS向MS發送測距響應消息(在步驟407中)。根據本發明，測距響應消息包括如表6所示的測距狀態信息和原因信息。
然后，MS分析測距響應消息，檢測測距狀態和根據該測距狀態的原因，并根據所檢測的原因進行操作(在步驟409中)。隨后將參照圖6詳細地描述根據所檢測的原因的操作。
圖5描述了根據本發明的實施例的寬帶無線通信系統中的切換測距過程。
參照圖5，MS從服務站接收包括鄰居BS的信息的鄰居廣告(NBV_ADV)消息(在步驟501中)。
然后，基于鄰居廣告消息的信息，MS掃描鄰居BS，并檢測到在MS和服務BS之間的無線電波環境已惡化(在步驟503中)。換言之，MS檢測到需要切換。
因此，MS向服務BS發送切換請求(MOB_MSHO-REQ)消息(在步驟505中)。
響應于從MS接收的切換請求消息，服務BS向MS發送測距響應(MOB_MSHO-RSP)消息(在步驟507中)。該切換響應消息包括要推薦給MS的切換候選BS的列表。
然后，MS確定切換目標BS，并向服務BS發送包括目標BS的信息的切換指示(MOB_MSHO-IND)消息(在步驟509中)。
在最終確定切換時，MS向目標BS發送切換測距請求消息(在步驟511中)。
響應于從MS接收的測距請求消息，目標BS向MS發送測距響應消息(在步驟513中)。根據本發明，該測距響應消息包括如表6所示的測距狀態信息以及該測距狀態的原因信息。
然后，MS分析測距響應消息，檢測測距狀態和根據該測距狀態的原因，并根據所檢測的原因進行操作(在步驟515中)。將參照圖6詳細地描述根據所檢測的原因的操作。
盡管已經參照圖4和5描述了初始測距過程和切換測距過程，本發明還可應用于位置更新測距過程。
圖6示出了根據本發明的實施例的寬帶無線通信系統中MS的操作。
參照圖6，在步驟601中MS向BS發送測距請求消息。測距請求消息是向BS發送的用于初始測距、切換測距或位置更新測距的消息。
在步驟603中，MS接收來自BS的測距響應消息。根據本發明，該測距響應消息包括如表6所示的測距狀態信息和該測距狀態的原因信息。
在步驟605中，MS分析該測距響應消息，并確定該測距響應消息中的測距狀態信息是否是“繼續”。
如果該測距狀態信息是“繼續”(在步驟605中)，則在步驟607中MS檢測該測距狀態(“繼續”)的原因信息。
如果該原因信息是“無效參數”(在步驟607中)，則在步驟609中MS修正測距請求消息的參數。然后，MS返回到步驟601以重新發送該測距請求消息。
另一方面，如果該原因信息是“繁忙”(在步驟607中)，則在步驟611中，MS更新測距響應等待定時器，并在定時器的操作期間等待接收測距響應消息。
在步驟613中，MS確定是否接收到測距響應消息。如果未接收到測距響應消息(在步驟613中)，則MS返回到步驟610以重新發送該測距請求消息。
如果接收到測距響應消息(在步驟613中)，則在步驟615中MS執行剩余的網絡進入(或重進入)操作。
同時，如果測距狀態信息是“異常中止”(在步驟605中)，在步驟617中MS檢測該測距狀態(“異常中止”)的原因信息。
如果該原因信息是“無服務”(在步驟617中)，則在步驟619中MS搜索另一BS。在步驟621中，MS向該另一BS發送測距請求消息。
另一方面，如果該原因信息是“缺乏資源”(在步驟617中)，則在步驟623中MS搜索該BS的另一FA。在步驟625中，MS使用該另一FA向該BS發送測距請求消息。
同時，如果該測距狀態信息是“成功”(在步驟605中)，則在步驟627中MS執行剩余的網絡進入(或重進入)操作。
如上文所述，本發明提供了針對測距響應消息的四種NACK功能，因此使得MS可以適當地處理測距差錯。
此外，本發明向MS通知測距過程中的差錯，因此使得可以避免MS不必要地重新發送測距請求消息。換言之，本發明可以避免MS不必要地占用資源，因此使得可以減少對資源的浪費。
盡管已經通過示例性實施例描述了本公開內容，對于本領域的技術人員而言，可以聯想到各種變化和修改。本公開內容意在包括屬于所附的權利要求的范圍內的這種變化和修改。
權利要求
1.一種用于執行寬帶無線通信系統中的測距過程的方法，包括以下步驟
從移動站向基站發送測距請求消息；以及
從基站向移動站發送包括測距狀態的原因信息的測距響應消息。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述測距過程是初始測距過程、切換測距過程和位置更新測距過程之一。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述測距響應消息包括移動站標識符、測距狀態信息、以及測距狀態的原因信息中的至少一個。
4.如權利要求3所述的方法，其中所述測距狀態信息是用于向移動站通知當前測距狀態的消息參數。
5.如權利要求3所述的方法，其中所述測距狀態信息指示用于指示測距過程的繼續的第一值“繼續”、用于請求測距過程的異常中止的第二值“異常中止”、以及用于指示測距過程的成功的第三值“成功”中的一個。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述原因信息是用于向移動站通知測距差錯的原因的消息參數。
7.如權利要求1所述的方法，其中所述原因信息指示用于指示相應頻率分配FA的資源的缺乏的第一值“缺乏資源”、用于指示在所述基站上正在執行另一測距過程的第二值“繁忙”、用于指示測距請求消息的參數無效的第三值“無效參數”、以及用于指示所述基站的服務不可能性的第四值“無服務”中的一個。
8.一種用于寬帶無線通信系統中的基站BS的通信方法，包括以下步驟
確定是否接收到來自移動站MS的測距請求消息；
在接收到測距請求消息時，確定測距狀態信息和所述測距狀態信息的原因信息；
生成包括測距狀態信息及原因信息的測距響應信息；以及
向移動站發送所生成的測距響應消息。
9.如權利要求8所述的通信方法，其中所述測距請求消息用于初始測距過程、切換測距過程以及位置更新測距過程之一。
10.如權利要求8所述的通信方法，其中所述測距狀態信息指示用于指示測距過程的繼續的第一值、用于請求測距過程的異常中止的第二值、以及用于指示測距過程的成功的第三值中的一個。
11.如權利要求8所述的通信方法，其中所述原因信息指示用于指示相應的頻率分配FA的資源缺乏的第一值“缺乏資源”、用于指示在所述基站上正在執行另一測距過程的第二值“繁忙”、用于指示測距請求消息的參數無效的第三值“無效參數”、以及用于指示所述基站的服務不可能性的第四值“無服務”中的一個。
12.一種用于寬帶無線通信系統中的移動站MS的通信方法，包括以下步驟
向基站BS發送測距請求消息；以及
接收來自基站的包括測距狀態的原因信息的測距響應消息。
13.如權利要求12所述的通信方法，其中所述測距請求消息用于初始測距過程、切換測距過程以及位置更新測距過程之一。
14.如權利要求12所述的通信方法，還包括以下步驟
檢測所接收的測距響應消息中的測距狀態信息；
如果所述測距狀態信息是“繼續”，則檢測相應測距狀態的原因信息；以及
如果所述原因信息是“無效參數”，則修正所述測距請求消息的參數。
15.如權利要求14所述的通信方法，還包括以下步驟
如果所述原因信息是“繁忙”，則更新測距響應等待定時器；以及
確定在測距響應等待定時器的操作期間是否接收到測距響應消息。
16.如權利要求12所述的通信方法，還包括以下步驟
檢測所接收的測距響應消息中的測距狀態信息；
如果所述測距狀態信息是“異常中止”，則檢測相應測距狀態的原因信息；
如果所述原因信息是“無服務”，則搜索另一基站；以及
向所述另一基站發送測距請求消息。
17.如權利要求16所述的通信方法，還包括以下步驟
如果所述原因信息是“缺乏資源”，則搜索所述基站的另一頻率分配FA；以及
使用所述另一頻率分配FA發送測距響應消息。
18.如權利要求12所述的通信方法，還包括以下步驟
檢測所接收的測距響應消息中的測距狀態信息；
如果所述測距狀態信息是“成功”，則執行剩余的網絡進入操作。
19.如權利要求12所述的通信方法，其中所述測距狀態信息指示用于指示測距過程的繼續的第一值、用于請求測距過程的異常中止的第二值、以及用于指示測距過程的成功的第三值中的一個。
20.如權利要求12所述的通信方法，其中所述原因信息指示用于指示相應的頻率分配FA的資源的缺乏的第一值“缺乏資源”、用于指示在所述基站上正在執行另一測距過程的第二值“繁忙”、用于指示測距請求消息的參數無效的第三值“無效參數”、以及用于指示所述基站的服務不可能性的第四值“無服務”中的一個。
21.一種包括用于與在無線網絡的覆蓋區域內的多個移動站通信的多個基站的無線網絡，其中所述多個基站中的第一個操作用于確定是否接收到來自所述多個移動站中的第一個的測距請求消息、在接收到所述測距請求消息時確定測距狀態信息和所述測距狀態信息的原因信息、生成包括測距狀態信息和原因信息的測距響應消息、以及向移動站發送所生成的測距響應消息。
22.如權利要求21所述的無線網絡，其中所述測距請求消息用于初始測距過程、切換測距過程以及位置更新測距過程之一。
23.如權利要求21所述的無線網絡，其中所述測距狀態信息指示用于指示測距過程的繼續的第一值、用于請求測距過程的異常中止的第二值、以及用于指示測距過程的成功的第三值之一。
24.如權利要求21所述的無線網絡，其中所述原因信息指示用于指示相應的頻率分配FA的資源的缺乏的第一值“缺乏資源”、用于指示在所述第一基站上正在執行另一測距過程的第二值“繁忙”、用于指示測距請求消息的參數無效的第三值“無效參數”、以及用于指示第一基站的服務不可能性的第四值“無服務”中的一個。
全文摘要
本發明提供了一種用于執行寬帶無線通信系統中的測距過程的方法。在所述方法中，從移動站向基站發送測距請求消息。從基站向移動站發送包括測距狀態的原因信息的測距響應消息。
文檔編號H04L1/00GK101174923SQ20071018029
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月23日 優先權日2006年10月25日
發明者金容祿 申請人:三星電子株式會社