[发明专利]用于无线通信系统中MAC和物理层之间的传送和同步的方法和设备

说明书

                           发明背景

1.发明领域：

本发明涉及无线通信系统，更具体地说涉及一种用于有效地同步无线通信系统的MAC和物理通信协议层的方法和设备。

2.背景技术：

如在相关的普通转让的共同未决申请08/974,376中所说明那样，无线通信系统促进多个无线用户站或用户单元(固定的和便携的)和固定网络基础设施之间的双向通信。典型的通信系统包括移动蜂窝电话系统、个人通信系统(PCS)和无绳电话。这些无线通信系统的主要目的是应请求提供多个用户单元和它们各自的基站之间的通信信道以便把用户单元用户和固定的网络基础设施(通常是有线系统)连接起来。在具有多址接入模式的无线系统中，把时间“帧”用作为基本信息传输单位。每个帧再分成多个时隙。一些时隙用于控制用途而另一些时隙用于信息传送。用户单元典型地利用“双工”方式和选定的基站通信以允许在连接的二个方向上交换信息。

从基站到用户单元的传输通常称为“下行链路”传输。从用户单元到基站的传输通常称为“上行链路”传输。取决于给定系统的设计准则，现有技术的无线通信系统典型地使用时分双工(TDD)模式或者频分双工(FDD)模式来便利基站和用户单元之间的信息交换。TDD和FDD双工模式是有技术领域周知的。

近来，已经提出用来传送诸如话音、数据和视频的增强型宽带业条的宽带或“宽频带”无线通信网。宽带无线通信系统促进多个基站和多个固定用户站或用户住宅设备(CPE)之间的双向通信。一种示例性宽带无线通信系统在共同未决申请08/974,376中说明并在图1中方块图中示出。如图1中所示，该示例性宽带无线通信系统100包括多个信元(cell)102。每个信元包含相关的信元站点104，后者主要包括一个基站106和有源天线阵列108。每个信元102提供该信元的基站106和多个位于该信元102的复盖区内固定用户点112处的用户住宅设备(CPE)110之间的无线连接。系统100的用户可包括住宅用户和商业用户。从而，该系统的用户具有不同的和变化的使用要求以及带宽要求。每个信元可以服务数百个或更多的住宅和商业CPE。

图1的宽带无线通信系统100为多个CPE 110提供真实的“请求带宽(bandwidth-on-demand)”。CPE 110根据由CPE服务的用户所请求的业条类型和质量从他们各自的基站106请求带宽分配。不同的带宽业务具有不同的带宽要求和等待时间要求。用户可得到的业务类型及质量是可变的和可选择的。专用于一给定业务的带宽量是由该业务所需的信息速率以及服务质量(还要考虑带宽可用性和其它系统参数)决定的。例如，T1型连续数据业务典型地需要大量的其中传送等待时间得到良好控制的带宽。在结束之间，这些业务需要为每个帧的不变的带宽分配。相反，某些类型的数据业务例如因特网协议数据业务(TCP/IP)是突发的和常常是空载的(其在任何瞬间可能要求零带宽)，并且当正在工作时对于延迟变化是相对不敏感的。基站媒体访问控制(“MAC”)分配上行链路和下行链路中物理信道上的可用带宽。在上行链路和下行链路的子帧内，基站MAC根据服务质量(“QoS”)所施加的优先级和规则在不同业务之间分配可用带宽。MAC在MAC“层”(信息较高层，例如TCP/IP)和“物理层”(物理信道上的信息)之间传送数据。

由于CPE业务要求的繁多性并且由于任何一个基站要为大量CPE服务，宽带无线通信系统例如图1中所示的系统中的带宽分配过程会变得繁重的和复杂。当考虑到要快速传送数据又要保持MAC和物理通信协议层之间的同步时这一问题尤其突出。基站通过使用各种数据协议在MAC和物理层之间传送大量不同的数据类型(例如，T1和TCP/IP)。通信协议的一个目的是在MAC和物理层之间有效地传送数据。通信协议必须平衡在任何给定时间以最大带宽发送数据的要求和在传送期间丢失数据时保持MAC和物理层之间的同步的要求。