專利名稱：當存在基于arq的業務時建立幀的制作方法
當存在基于ARQ的業務時建立幀
背景技術：
正交頻分多址(OFDMA)應用在一些無線通信技術中。如電氣和電子 工程師協會標準802.16 (正EE802.16)所定義的通信標準的例子。在針對 無線通信的這種方法中，要在信道上傳輸的數據可以被分割成各種長度的 多個片段，且分布在多個子信道中的這些片段在不同的頻率運行，從而同 時傳輸多個子信道。當接收到這些多個子信道時，將接收到的數據重新構 造成原始數據模式。為了更好地描述這些傳輸的安排，通常以圖表的形式 來表示，其中子信道沿著一個軸而時間(通常由時隙或符號表示)沿著另 一個軸，形成一個矩形塊來表示子幀。整個信道的吞吐量取決于子幀被數 據裝得有多滿。如果要傳輸的子幀有預定的大小(例如，預定的子信道數 量和預定的時隙數量)且數據可以在任意點分割，那么數據可以明確地進 行分割以完全符合預定的尺寸，從而完全使用子幀。然而，如果數據僅沿 著特定的邊界進行分割，則多個片段可能不是完全符合可用的子幀，從而 會有浪費(即，在傳輸的至少一部分期間內子幀的一部分不包括任何有用 的數據)。
可以參看用以闡釋本發明實施例的具體實施方式
和附圖來理解本發明 的一些實施例。在附圖中-
圖1示出根據本發明的實施例有浪費的子幀圖示。
圖2示出根據本發明的實施例，相比圖1所示的子幀，有較少浪費的 子幀圖示。
圖3示出根據本發明的實施例用于分配數據給子幀的方法的流程圖。 圖4示出根據本發明實施例的設備網絡。
具體實施例方式
6在具體實施方式
中給出了許多具體的細節。但應當理解的是，本發明 的實施例也可以不用這些具體細節來實現。在另一些范例中，為了不混淆 對本文的理解，沒有示出公知的電路、結構和技術的具體細節。
本文提到的"某一實施例"、"一個實施例"、"示例性實施例"、"各個 實施例"等，表示本發明中如此描述的實施例可以包括特定的特征、結構 或特性，但并非每個實施例都必須包括這些特定的特征、結構或特性。另 外， 一些實施例可以包括其它實施例描述的一部分或全部特征，但也可以 不包括其它實施例描述的任何特征。
在下文的說明書和權利要求書中，可以使用術語"耦合的"和"連接 的"及其派生詞。應當理解的是，這些術語并非同義詞。更確切而言，在 一些特定的實施例中，"連接的"可用來表示兩個或多個組件相互之間是直 接物理連接或電連接的。"耦合的"可用來表示兩個或多個組件之間互相直 接的物理連接或電連接，也可以不是直接的物理連接或電連接。
可以用術語"無線"及其派生詞來描述使用調制電磁輻射通過非固態 媒介傳送數據的電路、設備、系統、方法、技術、通信信道等。使用"無 線"這一術語并不意味著相關聯的設備不包括任何線纜，盡管在一些實施 例中它們可能不包括線纜。可以用術語"移動無線設備"來描述通信時移 動的無線設備。
除非另有說明，否則，在本文中用來描述一般對象的序數形容詞"第 一"、"第二"、"第三"等等僅僅表示所提及的是相同組件的不同情況，并 非想要暗示所描述的組件必須在時間上、空間上、以隊列方式或任何其它 方式處于指定順序。
本發明的各個實施例可以使用硬件、固件和軟件之一或其任意組合來 實現。本發明也可以使用包含于機器可讀介質中或包含在機器可讀介質上 的指令來實現，通過一個或多個處理器對指令的讀取和執行能夠實現本文 提及的操作。機器可讀介質包括機器(比如，計算機)以可讀方式存儲、 傳輸和/或接收信息的所有機制。例如，機器可讀介質可以包括存儲介質，
例如但不限于只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲 介質、光存儲介質、閃存設備等。機器可讀介質還包括已經進行了調制而
能編碼這些指令的傳播信號，例如但不限于電磁波、光波或聲載波信號等。
本發明的不同實施例可以用于各種應用中，比如但不限于傳輸無線信 號的無線設備。這些設備可以包括但不僅限于，無線電話通信系統、衛星
通信系統、雙向無線電系統、尋呼機、個人通信系統(PCS)、個人數字助 理(PDA)系統、無線局域網(WLAN)、個域網(PAN)、城域網(MAN)、
寬帶無線網等。
基于各種因素，在無線信道上，所接收的信號的質量可能隨時間變化， 因此在不同的時間點產生不同的差錯級別。這種可變質量使用自適應調制 和編碼(AMC)可以至少部分得到補償，基于所觀測的信道質量和/或所期 望的信道質量，通過AMC，可以選擇調制和編碼方案(MCS)的級別。在 相關區域中，WiMAX基站可以在激活服務流之間分配帶寬，使得每個流可 以符合它的服務質量(QoS)要求。本文使用的術語"服務流"表示在一個 或多個幀中排隊等候發送的一組相關數據包。通過舉例而非限制性的描述， 一個服務流可以包括VoIP (互聯網協議語音)通信數據，另一個流可以包 括互聯網瀏覽通信，而其他流也可以同時得到通信系統的支持。
一些通信技術使用如下協議，其中被分割以便在多個子信道上同步傳 輸的數據(例如，分成獨立的數據塊)僅可以在限定大小的區塊之間的分 界進行分割。 一個例子是由電氣和電子工程師協會(IEEE)標準802.16定 義的自動重傳請求(ARQ)協議，其中規定，基于ARQ的數據可以僅分割 成是預定ARQ區塊大小的整數倍大小的多個片段，以便置入子幀中。如果 將不是ARQ區塊大小整數倍大小的分割數據置入傳輸中，那么在傳輸期間 可能存在一個時間段(例如少于一個ARQ區塊持續時間的時間段)，該時 間段中沒有數據且因此認為有浪費。
本發明的各種實施例通過沿ARQ區塊邊界來分割數據，確定這種分割 方式造成了多少浪費，然后將分割成較小區塊大小的其他數據業務填充到 一些或所有的浪費空間中，試圖使用OFDMA技術來改善基于ARQ的數據 業務的吞吐量。在一些實施例中，即使仍有浪費，但達到某些相關參數的 門限值可觸發數據傳輸。
依照本發明的一個實施例，圖1示出有浪費的子幀圖示。舉例說明的 實施例示出使用正交頻分多址(OFDMA)技術的例子，但是也可以涵蓋涉
8及所傳輸的數據在多個并行信道上的類似分布的其他技術。根據所示例子，
通過8個子信道(沿垂直軸顯示)來同時傳輸數據，但是其它實施例可能 使用多于或少于8個的子信道數量。盡管本文使用的術語"子信道"描述 了利用不同中心頻率的同步傳輸，但是本發明實施例可能包括其它情況， 其中不同于"子信道"的標記用來描述類似的現象。
盡管本文的描述涉及到向特定的"區塊"、"位置"或類似的術語分配 數據，但這些描述是用作對圖示進行相關概念性解釋的簡便方法。在實際 操作中，在一些實施例中，數據可以包含在緩沖器或存儲器區域中，且每 段數據分配到子幀中的一個特定位置，而不必物理移動所述數據。引用區 塊、位置等是為了包括這一物理實體。
繼續參照圖1，水平軸是以時間為基礎的，其中從左向右表示時間的推 移。在示出的例子中，所述子幀的十個垂直條帶的每個條帶表示傳輸一個 OFDMA符號所用時間的兩倍，因此整個圖示出了傳輸二十個OFDMA符 號所用的時間，而其他實施例包括的子幀長度可以等于不同數量的符號。
在示出的例子中，前兩個條帶(即，前四個OFDMA符號)包括用于 提供引導以便找到子幀剩余部分中(或在一些實施例的隨后子幀中)的特 定信息的報頭信息，例如下行鏈路映射(兩個獨立區塊的DL-MAP)、上行 鏈路映射(UP-MAP)和幀控制頭(FCH)。其他實施例可以包括多于、少 于和/或不同于本文所示的報頭字段的報頭字段。
子幀剩余部分示出數據的兩個主區塊，標為DATE 1 (數據1)和DATE 2(數據2)，每個主區塊橫跨多個條帶，其中將第一主區塊置入第三條帶至 第六條帶中，將第二主區塊置入第七條帶至第十條帶中。雖然本實例示出 了兩個主區塊，但是子幀可以包括任意可能數量的一個或多個主區塊。主 區塊DATE1和DATE2各自示出了一個標為"浪費"的子區塊，標為"浪 費"的子區塊表示當沿著認可的邊界分割數據并將其置入子幀后，子幀中 還留有一定量的潛在可用的空間。在一些實施例中，可以用基于ARQ的數 據區塊的大小來定義認可的邊界。由于基于ARQ的數據僅在ARQ區塊之 間進行分割，因此將基于ARQ的區塊尺寸定義為要插入子幀的最小數據增 量。如果子幀以圖1的方式進行傳輸，則浪費表示由于沒有置入有用的數 據而未經使用的潛在吞吐量。為了簡單起見，浪費僅顯示在第三和第七條帶中。但是在一些實施例 中，較多的條帶(可能是每個條帶)可能有浪費。
圖2示出根據本發明的一個實施例，與圖1所示的相比具有較少浪費 的子幀圖示。雖然區塊DATA 1和DATA 2中的數據包括基于ARQ的數據 (其中進行限制性處理，將數據進行分割以便置入子幀中)，但是一些基于 非ARQ的數據可以分割成較小尺寸，以使得其能插入圖1中標記為"浪費" 的區域。這在圖2中舉例說明。將可以分割成比基于ARQ的數據更小的區 塊的額外數據表示為AD1、 AD2、 AD3、 AD4和AD5。額外數據所分割 成的尺寸能使它置入圖1所示的浪費區塊。即使額外的數據可以分成更小 的區塊尺寸，在一些例子中依然存在小于任一可用數據片段的一些浪費， 如第三條帶所示。
在一些實施例中，不同的MCS級可用于相同子幀中，但在子幀中分成 不同的區塊(例如，DATE1區塊與DATE2塊使用的MCS級不同)。因此， 單個區塊的基于ARQ的數據以及基于非ARQ的數據(例如，DATA 1以及 與DATE1相關聯的浪費)都可以使用相同的MCS級。程序上而言，使用 相同MCS級的一組業務流能夠聚集成一個"MCS桶(bucket)",且此桶內 的業務流用于構成子幀中的一個或多個區塊。在一些實施例中，桶內的業 務流可用于構成單個幀的所有子幀。應當注意的是，隨著信道條件的改變， 流的MCS級會隨時間改變，從而它與特定MCS桶的關聯性也改變。
圖3示出根據本發明的一個實施例用于為子幀分配數據的方法的流程 圖。在一些實施例中，本實例中分配給子幀的所有數據(可能不包括鏈路 映射和其他報頭信息)都來自同一個MCS桶。子幀的尺寸(例如，子信道 的數量和條帶的數量)已經通過任何可能的方法預先確定。在流程圖300 中，通過分割數據以便適合子幀尺寸，將基于ARQ的數據分配給子幀。在 一些實施例中，在剩余的基于ARQ的數據無法置入子幀剩余的空間之前， 一直繼續310的分配。在其他的實施例中，在還沒達到那個級別時就停止 310的分配，有目的地留下額外的空間。在任一種情形下，通過確定有多少 子幀沒有分配到數據，在320確定出浪費部分。浪費部分可以位于子幀的 一個或多個區域中。
在330，針對各種特性來檢查與基于ARQ的數據來自同一 MCS桶的基于非ARQ的數據，例如基于非ARQ的數據可分割成的最小可分割片段。 在340，將浪費區塊的尺寸與所檢查的基于非ARQ的數據相比較，以確定 數據的哪部分能夠置入可用的浪費部分。如果沒有數據能夠置入，則子幀 在390排隊等候傳輸并隨后進行傳輸。作為另一個選擇(沒有示出)，如果 沒有數據能夠置入，則系統將一直等待到預定時間，以判斷是否有較多的 基于非ARQ的數據變得可用，然后在340嘗試進行再次比較。
如果在340發現的數據能置入浪費區域，那么可以在350將數據分配 給浪費區域。于是在360重新計算浪費量，以確定新的(和較小的)浪費 區域。在一些實施例中，重復操作330至360，以試圖進一步減少浪費。然 而太多次地重復此循環會變得低效或在傳輸數據時會引起不當的延遲。因 此，如在307所確定的，如果浪費已降低至某個預定級別之下，或如在308 所確定的，如果循環330至360已經重復了預定次數，那么在390，將子幀 置于傳輸隊列中且在隨后進行傳輸。
圖4示出根據本發明實施例的設備網絡。中央通信設備410 (例如，接 入點或基站)可以與移動通信設備420和430進行無線通信。每個設備各 自具有一個或多個天線(412、 422、 432)以及各自具有電源(414、 424、 434)。在一些實施例中，每個移動通信設備(420、 430)的電源(424、 434) 可以是電池，而中央通信設備(410)的電源(414)可以與固定交流電源 相連接，但其他實施例可以使用其他技術(例如，用電池向中央通信設備 供電)。在一些實施例中，由于中央通信設備410的計算能力可能比移動設 備的強，因此先前描述的子幀分配技術可以應用于中央通信設備410,以構 建下行鏈路傳輸。在其他實施例中，移動通信設備可以使用子幀集合技術。
前文大部分已描述了利用具有最小分割區塊尺寸的基于ARQ的數據和 具有比基于ARQ的數據的最小分割區塊尺寸還小的最小分割區塊尺寸的基 于非ARQ的數據來建立子幀。然而，在其他實施例中，相同技術可以用于 任意兩種類型的數據，其中一種數據類型的最小分割區塊尺寸比另一種數 據類型的小。
前文已描述了利用OFDMA技術來建立子幀傳輸。然而，在其他實施 例中，相同方法可以應用于使用其它類型技術的傳輸，包括通過多個頻率 同時傳輸相關數據，其中分割用來使數據置入子幀中。
ii前面的描述是舉例說明性的，而非限制性的。各種變化對于本領域普 通技術人員都是可想到的。本發明的各實施例可涵蓋這些變化，本發明的 各實施例僅由權利要求書的精神和保護范圍進行限定。
權利要求
1、一種方法，包括以下步驟組織用于無線傳輸的第一種數據和第二種數據在多個子信道上同時傳輸，其中，將所述第一種數據分割成具有第一尺寸的多個最小區塊尺寸段，將所述第二種數據分割成具有第二尺寸的多個最小區塊尺寸段，所述第二尺寸小于所述第一尺寸，其中，所述組織包括分配所述第一種數據以便置入所述傳輸中的可用位置；分配所述第二種數據以便置入在所述分配所述第一種數據之后在所述傳輸中剩余的位置。
2、 如權利要求l所述的方法，其中，所述無線傳輸包括正交頻分多址 傳輸。
3、 如權利要求l所述的方法，其中，所述傳輸中的所述位置包括子幀中的位置。
4、 如權利要求l所述的方法，其中，所述第一種數據包括符合基于自 動重傳請求(基于ARQ)要求的數據，所述第二種數據包括符合基于非ARQ 要求的數據。
5、 如權利要求l所述的方法，其中，所述分配所述第二種數據的步驟 包括將所述第二種數據多次重復分配到所述傳輸中剩余的位置。
6、 一種制品，包括有形的機器可讀介質，其包括通過一個或多個處理器執行時使得執行以下操作的指令組織用于無線傳輸的第一種數據和第二種數據在多個子信道上同時傳 輸，其中，將所述第一種數據分割成具有第一尺寸的多個最小區塊尺寸段， 將所述第二種數據分割成具有第二尺寸的多個最小區塊尺寸段，所述第二尺寸比所述第一尺寸小，其中，所述組織操作包括分配所述第一種數據以便置入所述傳輸中的可用位置； 分配所述第二種數據以便置入在分配所述第一種數據后在所述傳輸中剩余的位置。
7、 如權利要求6所述的制品，其中，所述組織操作包括將所述第一 種數據和所述第二種數據組織成正交頻分多址傳輸的格式。
8、 如權利要求6所述的制品，其中，所述傳輸中的位置包括子幀中的 位置。
9、 如權利要求6所述的制品，其中，所述第一種數據包括符合基于自 動重傳請求(基于ARQ)要求的數據，所述第二種數據包括符合基于非ARQ 要求的數據。
10、 如權利要求6所述的制品，其中，分配所述第二種數據的操作包 括將所述第二種數據多次重復分配到所述傳輸中剩余的位置。
11、 如權利要求IO所述的制品，還包括停止所述多次重復的操作，并在以下情況時傳輸所分配的數據(1) 執行預定次數的重復，或(2)所述傳輸中未分配的空間減少至預定量以下。
12、 一種裝置，包括 無線通信設備，用于分割數據，用于在子幀中進行分配以便在多個子信道上傳輸，所 述數據包括第一數據和第二數據，將所述第一數據分成具有第一最小區塊 尺寸的多個片段，將所述第二數據分成具有第二最小區塊尺寸的多個片段，所述第二最小區塊尺寸小于所述第一最小區塊尺寸；將所述第一數據的至少一些片段分配至所述子幀中的可用位置；將所述第二數據的至少一些片段分配至在所述第一數據的片段的所述分配之后在所述子幀中仍可用的位置。
13、 如權利要求12所述的裝置，其中，所述第一數據包括基于自動重 傳請求(ARQ)的數據，所述第二數據包括基于非ARQ的數據。
14、 如權利要求12所述的裝置，其中，所述無線通信設備進一步將含 有所分配的第一數據和第二數據的所述子幀放入傳輸隊列中。
15、 如權利要求14所述的裝置，其中，所述無線通信設備使用正交頻 分多址技術來傳輸所述子幀。
16、 如權利要求14所述的裝置，其中，所述無線通信設備用于在所述 傳輸之前將所述第二數據的至少一些片段的所述分配進行多次重復。
17、 一種系統，包括無線通信設備，包括為所述無線通信設備的操作供電的電池，其中， 所述無線通信設備用于分割數據，用于在子幀中進行分配以便在多個子信道上傳輸，所 述數據包括第一數據和第二數據，將所述第一數據分成具有第一最小區塊 尺寸的多個片段，將所述第二數據分成具有第二最小區塊尺寸的多個片段，所述第二最小區塊尺寸小于所述第一最小區塊尺寸；將所述第一數據的至少一些片段分配至所述子幀的可用位置； 將所述第二數據的至少一些片段分配至在所述第一數據的片段的所述分配之后在所述子幀中仍然可用的位置。
18、 如權利要求17所述的系統，其中，所述無線通信設備包括移動無 線通信設備。
19、 如權利要求17所述的系統，其中，所述無線通信設備包括接入點。
20、 如權利要求17所述的系統，其中，所述子幀包括使用正交頻分多 址技術進行傳輸的子幀。
21、 如權利要求20所述的系統，其中，所述第一最小區塊尺寸是為基 于自動重傳請求(ARQ)的數據定義的，所述第二最小區塊尺寸是為基于 非ARQ的數據定義的。
全文摘要
當建立用于無線傳輸的子幀時，無線傳輸在多個同步子信道上分發數據，因為片段的最小允許尺寸留有間隙，因此分割數據以便置入子幀中會在子幀中留下浪費的空間。為了增加總吞吐量，利用具有比這種數據的片段最小允許尺寸還小的最小片段尺寸的另一種數據全部或部分地填充這些間隙。在一些實施例中，子幀使用正交頻分多址(OFDMA)協議，將兩種數據類型分成基于自動重傳請求(ARQ)的數據和基于非ARQ的數據。
文檔編號H04L27/26GK101491050SQ200780027470
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月12日 優先權日2006年7月21日
發明者B·倫加拉賈恩, M·文卡塔查拉姆, P·潘多赫 申請人:英特爾公司