[发明专利]多载波OFDM系统载波分配的方法和装置

说明书

技术领域

所揭露的实施例是关于无线网络通信，更具体的，是关于多载波OFDM系统的载波分配。

背景技术

为满足下一代无线系统的需求，多载波OFDM系统已成为IEEE802.16m(用于WiMAX 2.0系统)和3GPP第10版本(用于先进LTE系统)标准草案中的基线(baseline)系统架构。举例而言，多载波OFDM技术可用于实现国际无线通信咨询委员会(ITU-R)对下一代移动通信系统(称之为IMT-Advanced，亦即“4G”移动通信系统)所要求的1Gbps峰值传输率。基于多载波OFDM发展出例如OFDMA、OFDM/CDMA、OFDM/TDMA等多种不同的存取方案，并已应用于多载波OFDM无线系统。但是，网络布署的升级通常是演进式而非革命式改变。例如，在4G网络升级的第一阶段(也称为“4G热点布署”)，4G空中接口可能只会选择性的被布署在例如城市区域、公交站等热点地区，而其余地区只能继续由现存的3G空中接口服务。在4G网络升级的第二阶段(也称为“4G重叠布署”)，所有区域既可由3G也可由4G空中接口服务。在4G网络升级的第三阶段(也称为“4G绿场布署”)，所有区域将直接由4G空中接口服务。因此，系统设计需要确保多载波OFDM系统在不同网络布署阶段均能良好运作。

为支持多载波数据传输，在基地台(BS)与移动台(MS)之间需要分配并启动一或多个次要(secondary)载波。所以BS需要知道MS可支持的多载波能力。但由于不同厂商所设计的RF收发器架构的硬件实现方法有差异，BS很难精确得知MS能支持哪些载波及载波聚合组合以用于多载波数据传输。例如在IEEE 802.16m标准制定时的一些技术提案中定义了AAI_MC-REQ消息(多载波请求消息)，MS用AAI_MC-REQ消息将其支持的多载波能力信息告知服务BS。例如，AAI_MC-REQ消息可包括MS的最大处理带宽(例如20MHz)以及MS可同时支持RF载波的最大数目(例如4)。但得知以上信息后，服务BS仍无法精确知道MS利用聚合的20MHz带宽可同时处理哪些载波组合(例如10+10、5+10+5、5+5+5+5等)。因此，如何在BS与MS之间传递多载波能力信息、使得多载波OFDM系统能有效支持多载波数据传输仍然是一个挑战。

发明内容

在MS初始化接入多载波OFDM网络时，会实施两阶段入网步骤。第一阶段为所有设备共享入网步骤，MS选择其中一个支持的RF载波作为主要载波，用主要载波与服务BS实施入网。第二阶段为多载波设备延伸入网步骤，MS实施与服务BS的载波分配和载波启动步骤，然后准备好在多个RF载波上进行聚合数据传输。在一个新颖方面，载波分配步骤中，MS和服务BS交换并协商载波布署和多载波能力信息，并基于协商结果作出良好沟通的载波分配决定。上述的载波分配步骤可保证分配的次要载波不仅得到服务BS及MS支持，也是基于网络条件的其他要求所需要的。

载波分配步骤中，BS首先将载波布署信息告知MS。载波布署信息包含BS支持的一组可用RF载波的物理信息。该物理信息包括每个可用RF载波的带宽和中心频率。基于载波布署信息，MS将多载波能力信息告知BS。多载波能力信息可包含MS能同时支持的RF载波。接着，BS分配一组次要载波至MS用于多载波数据传输。分配的次要载波是由BS基于MS的多载波能力信息以及信道质量测量结果、网络流量负荷状况等其他考虑来确定。最后，MS回复以确认分配的次要载波，或者请求BS重分配一组更新的次要载波。更新的载波分配决定可由BS以未经MS请求(unsolicited)的方式作出，也可基于来自MS的载波重分配请求来作出。

以下详细描述了本发明的其他实施例和优点。“发明内容”部分并不用于定义本发明。本发明是由权利要求来定义。

附图说明

所附图示展示了本发明的实施例，其中相似标号指示相似的组件。

图1是根据一个新颖方面，无线多载波OFDM网络中MS的概略初始化运作流程。

图2是多载波OFDM网络BS与MS之间载波分配步骤的运作流程示意图。

图3是服务BS广播的多载波广播(MC-ADV)消息的一个实施例的示意图，MC-ADV消息用于告知服务BS的载波布署信息。

图4是GLOBAL-CONFIG消息的一个实施例的示意图。

图5是支持20MHz聚合带宽的MS设备不同载波聚合情形的示意图。

图6A是MS支持多载波能力的RF收发器的第一种硬件实现的示意图。

图6B是MS支持多载波能力的RF收发器的第二种硬件实现的示意图。