基于IEEE 802.16j标准来分配框架结构以传输数据的无线通讯装置、方法及其计算机可读取记录媒体

摘要

一种基于IEEE 802.16j标准于无线通讯系统中来分配框架结构以传输数据的无线通讯装置、方法及其计算机可读取记录媒体。该无线通讯系统包含基地台、中继台以及移动台。该框架结构包含移动台子框架以及中继台子框架。该移动台子框架适可被用以于该中继台以及该移动台之间传输数据。该中继台子框架适可被用以于该中继台以及该基地台之间传输数据。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通讯装置、方法及其计算机可读取记录媒体，特别涉及一种基于IEEE 802.16j标准于无线通讯系统中来分配框架结构以传输数据的无线通讯装置、方法及其计算机可读取记录媒体。

背景技术

随着计算机网络的快速发展，各种宽带内容的服务已成为信息产业不可或缺的服务元素。然而，由于价格的因素，现今全球仅有部分地区的计算机使用者能获得数字用户专线(digital subscribe line；DSL)、缆线宽带存取服务等高速有线宽带服务。基于网络电信服务业者的立场，自然希望扩展其宽带网络的涵盖范围，但是布建有线网络的相关基础建设成本往往会使业者望而却步。在此之际，宽带无线网络技术就成为重要的解决方案。综观目前无线网络的技术，其以通讯距离来分类，可分为广域网络(wide area network；WAN)、大都会网络(metropolitan area network；MAN)、局域网络(local area network；LAN)和个人网络(personal area network；PAN)。

IEEE 802.16(又称worldwide interoperability for microwave access；WiMax)标准是一项新兴的无线传输规格，最初制订的目标是为发展大都会网络的一种无线电标准，以提供电信系统业者“最后一里”的无线宽带联机技术。之后经过IEEE 802.16研发人员持续地改进，现己能支持更多的市场需求，包括各种行动与高速宽带应用。再者，与IEEE 802.11(又称Wi-Fi)标准及第三代行动通讯(3G)技术相较，IEEE 802.16标准具有较大的网络频宽、较低的布建成本、较佳的服务质量和较佳的扩充性等优点，亦能辅助与延伸Wi-Fi热点的使用模式。

虽然IEEE 802.16标准已经提供较大的频宽、较低的布建成本、较好的服务质量以及扩充性。但是IEEE 802.16标准所提供的网络涵盖范围以及讯号质量仍然有其限制存在。因此，IEEE 802.16j标准工作小组在2005年7月设立了行动多跃式转送传输技术讨论小组(mobile multi-hop relay study group)。此行动多段式中继传输技术讨论小组系讨论如何在现有IEEE 802.16j标准下，来制订多段式中继传输技术标准(mobile multi-hop relay standard；MMR-RS)。

于是，要如何在IEEE 802.16j标准之下通过多段式中继传输技术标准达到延伸网络涵盖范围并提升讯号质量地目的乃是现今行动通讯网路业者与行动通讯装置制造厂商仍然需要努力解决的问题，也是广大消费大众殷切期盼的贴心智能设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于IEEE 802.16j标准来分配框架结构以传输数据的方法。该方法包含下列步骤：于该框架结构中分配移动台(mobile station)子框架，该移动台子框架适可被用以于第一中继台以及第一移动台之间传输数据；以及于该框架结构中分配中继台(relay station)子框架，该中继台子框架适可被用以于该第一中继台以及基地台之间传输数据。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读取记录媒体，用以储存应用程序，该应用程序使无线通讯装置执行一种基于IEEE 802.16j标准来分配框架结构以传输数据的方法。该方法包含下列步骤：于该框架结构中分配移动台子框架，该移动台子框架适可被用以于第一中继台以及第一移动台之间传输数据；以及于该框架结构中分配中继台子框架，该中继台子框架适可被用以于该第一中继台以及基地台之间传输数据。

本发明的目的在于提供一种基于IEEE 802.16j标准于无线通讯系统中来分配框架结构以传输数据的无线通讯装置。该无线通讯系统包含基地台、第一移动台以及第一中继台。该框架结构包含移动台子框架以及中继台子框架。该移动台子框架适可被用以于该第一中继台以及该第一移动台之间传输数据。该中继台子框架适可被用以于该第一中继台以及该基地台之间传输数据。

综上所述，本发明的框架结构可以使用于基于IEEE 802.16j标准的多段式中继传输技术标准。因此，IEEE 802.16标准的网络涵盖范围以及讯号质量将可以通过前述之基于IEEE 802.16j的框架结构而得到显著的提升，并减少不必要的布建成本以及时间的浪费。

在参阅图式及随后描述的实施方式后，所属技术领域的技术人员便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施方式。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的两段式中继无线通讯系统的示意图；

图2为第一实施例的框架结构的示意图；

图3为第一实施例的框架结构的另一示意图；

图4为第一实施例的框架结构的又一示意图；

图5为本发明的第二实施例的多段式中继无线通讯系统的示意图；

图6为第二实施例的框架结构的示意图；

图7为第二实施例的框架结构的另一示意图；

图8为第二实施例的框架结构的又一示意图；

图9为本发明的第三实施例的流程图；以及

图10为本发明的第四实施例的流程图。

主要元件标记说明

1：两段式中继无线通讯系统    101：基地台

103：中继台                  105：第一移动台

107：第二移动台              2：框架结构

21：移动台子框架             22：中继台子框架

23：基地台传输转换间隔(中继台传输转换间隔)

24：基地台接收转换间隔(中继台接收转换间隔)

25：中继台接收转换间隔       26：基地台接收转换间隔

211：移动台下行子框架        213：移动台上行子框架

221：中继台下行子框架           223：中继台上行子框架

2111：先导信息                  2113：框架控制标头

2115：下行排程信息              2117：上行排程信息

2119：下行数据配置区            2131：测距次频道

2133：上行数据配置区            2211：先导信息

2213：中继台排程信息            2215：下行数据配置区

2231：测距次频道                2233：上行数据配置区

3：多段式中继无线通讯系统       301：基地台

303：第一中继台                 305：第二中继台

307：第一移动台                 309：第二移动台

4：框架结构                     41：移动台子框架

42：中继台子框架

43：基地台传输转换间隔(第二中继台传输转换间隔)

44：基地台接收转换间隔(第二中继台接收转换间隔)

45：第一中继台接收转换间隔(第二中继台接收转换间隔)

46：第二中继台接收转换间隔      47：第一中继台接收转换间隔

48：基地台接收转换间隔          411：移动台下行子框架

413：移动台上行子框架           421：中继台下行子框架

423：中继台上行子框架           4111：先导信息

4113：框架控制标头              4115：下行排程信息

4117：上行排程信息              4119：下行数据配置区

4131：测距次频道                4133：上行数据配置区

4211：先导信息                  4213：中继台排程信息

4215、4217：下行数据配置区      4231、4235：测距次频道

4233、4237：上行数据配置区

具体实施方式

本发明的第一实施例如图1所示，基于IEEE 802.16标准所定义的多段式中继传输技术标准的一两段式中继无线通讯系统1，其包含基地台101、中继台103以及多个移动台105、107。为了简明起见，以下将称这些移动台分别为第一移动台105以及第二移动台107。两段式中继无线通讯系统1所使用的其中一种型式的框架结构2则如图2所绘示。框架结构2由无线通讯装置(例如，基地台101、中继台103、第一移动台105或是第二移动台107)来分配，并且适可被用以传送数据。

两段式中继无线通讯系统1的框架结构2包含移动台子框架21以及中继台子框架22，其皆可以独立地分别进行两段式中继无线通讯系统1的下行(downlink)以及上行(uplink)数据的传输。移动台子框架21包含移动台下行子框架211以及移动台上行子框架213。中继台子框架22则包含中继台下行子框架221以及中继台上行子框架223。第2图中所标示的X轴的方向为框架结构2的时间轴，而Y轴的方向则为框架结构2的频率轴。

移动台子框架21的移动台下行子框架211还包含先导信息2111、框架控制标头2113、下行排程信息(MAP)2115、上行排程信息2117以及下行数据配置区2119。先导信息2111用来进行基地台101以及第二移动台107之间的同步或者是进行中继台103以及第一移动台105之间的同步。框架控制标头2113用来描述整个框架结构2的各项参数。下行排程信息2115则用来广播两段式中继无线通讯系统1在进行下行数据传送时的一些参数，例如联机识别码(connectionidentification；CID)、传送次频道(sub-channel offset)或是传送时间(time offset)等。上行排程信息2117用来广播两段式中继无线通讯系统1在进行上行数据传送时的一些参数。而下行数据配置区2119则可被用来由基地台101传送数据至第二移动台107或者是被用来由中继台103传送数据至第一移动台105。在下行数据配置区2119的数据被传送之后，依据下行数据配置区2119所传送的数据，在移动台下行子框架211之后会存在基地台传输转换间隔(BS-transmissiontransition gap；BS-TTG)23或者是中继台传输转换间隔(RS-transmission transitiongap；RS-TTG)23。

移动台子框架21的移动台上行子框架213还包含测距次频道(rangingsub-channel)2131以及上行数据配置区2133。测距次频道2131用来进行第二移动台107以及基地台101之间的测距或者是进行第一移动台105以及中继台103之间的测距。而上行数据配置区2133则可被用来由第二移动台107传送数据至基地台101或者是被用来由第一移动台105传送数据至中继台103。在上行数据配置区2133的数据被传送之后，依据上行数据配置区2133所传送的数据，在移动台上行子框架213之后会存在基地台接收转换间隔(BS-receive transitiongap；BS-RTG)24或者是中继台接收转换间隔(RS-receive transition gap；RS-RTG)24。

中继台子框架22的中继台下行子框架221还包含先导信息2211、中继台排程信息2213以及下行数据配置区2215。先导信息2211用来进行基地台101以及中继台103之间的同步。中继台排程信息2213则用来广播中继台103在进行数据传送时的一些参数。而下行数据配置区2215则可被用来由基地台101传送数据至中继台103。在下行数据配置区2215的数据被传送之后，在中继台下行子框架221之后会存在中继台接收转换间隔25。

中继台子框架22的中继台上行子框架223还包含测距次频道2231以及上行数据配置区2233。测距次频道2231用来进行中继台103以及基地台101之间的测距。而上行数据配置区2233则可被用来由中继台103传送数据至基地台101。在上行数据配置区2233的数据被传送之后，在移动台上行子框架223之后会存在基地台接收转换间隔26。

综上所述，由于移动台子框架21的移动台下行子框架211包含下行排程信息2115以及上行排程信息2117，因此移动台下行子框架211必须存在于移动台上行子框架213、中继台下行子框架221或者是中继台上行子框架223之前。如此一来，框架结构2将会正常地被传输。本发明并不限制移动台上行子框架213、中继台下行子框架221以及中继台上行子框架223的位置。前段所述的移动台上行子框架213、中继台下行子框架221以及中继台上行子框架223可以任何顺序的排列被分配于移动台下行子框架211之后。两段式中继无线通讯系统1可使用的其它型式的框架结构2则如图3以及图4所示。所属技术领域的技术人员可通过此实施例的说明，明了两段式中继无线通讯系统1所使用的其它型式的框架结构2。

本发明的第二实施例如图5所示，为基于IEEE 802.16标准所定义的多段式中继传输技术标准的多段式中继无线通讯系统3，其包含基地台301、多个中继台303、305以及多个移动台307、309。为了简明起见，以下将称这些中继台分别为第一中继台303以及第二中继台305，而这些移动台则同时分别为第一移动台307以及第二移动台309。多段式中继无线通讯系统3所使用的其中一种型式的框架结构4则如图6所示。框架结构4由无线通讯装置(例如，基地台301、第一中继台303、第二中继台305、第一移动台307或者是第二移动台309)来分配，并且适可被用以传送数据。

多段式中继无线通讯系统3的框架结构4包含移动台子框架41以及中继台子框架42，其皆可以独立地分别进行多段式中继无线通讯系统3的下行以及上行数据的传输。移动台子框架41包含移动台下行子框架411以及移动台上行子框架413。中继台子框架42则包含中继台下行子框架421以及中继台上行子框架423。图4中所标示的X轴的方向为框架结构4的时间轴，而Y轴的方向则为框架结构4的频率轴。

移动台子框架41之移动台下行子框架411还包含先导信息4111、框架控制标头4113、下行排程信息4115、上行排程信息4117以及下行数据配置区4119。先导信息4111用来进行基地台301以及第二移动台309之间的同步或者是进行第二中继台305以及第一移动台307之间的同步。框架控制标头4113用来描述整个框架结构4的各项参数。下行排程信息4115则用来广播多段式中继无线通讯系统3在进行下行数据传送时的一些参数，例如联机识别码、传送次频道或是传送时间等。上行排程信息4117用来广播多段式中继无线通讯系统3在进行上行数据传送时的一些参数。而下行数据配置区4119则可被用来由基地台301传送数据至第二移动台309或者是被用来由第二中继台305传送数据至第一移动台307。在下行数据配置区4119的数据被传送之后，依据下行数据配置区4119所传送的数据，在移动台下行子框架411之后会存在基地台传输转换间隔43或者是第二中继台传输转换间隔43。

移动台子框架41的移动台上行子框架413还包含测距次频道4131以及上行数据配置区4133。测距次频道4131用来进行第二移动台309以及基地台301之间的测距或者是进行第一移动台307以及第二中继台305之间的测距。而上行数据配置区4133则可被用来由第二移动台309传送数据至基地台301或者是被用来由第一移动台307传送数据至第二中继台305。在上行数据配置区4133的数据被传送之后，依据上行数据配置区4133所传送的数据，在移动台上行子框架413之后会存在一基地台接收转换间隔44或者是第二中继台接收转换间隔44。

中继台子框架42的中继台下行子框架421更包含先导信息4211、中继台排程信息4213以及多个下行数据配置区4215、4217。先导信息4211用来进行基地台301以及第一中继台303之间的同步或者是用来进行基地台301以及第二中继台305之间的同步。中继台排程信息4213则用来广播第一中继台303以及第二中继台305在进行数据传送时的一些参数。而下行数据配置区4215则可被用来由基地台301传送数据至第一中继台303或者是被用来由基地台301传送数据至第二中继台305。在下行数据配置区4215的数据被传送之后，依据下行数据配置区4215所传送的数据，在下行数据配置区4215之后会存在第一中继台接收转换间隔45或者是第二中继台接收转换间隔45。下行数据配置区4217则是被用来由第一中继台303传送数据至第二中继台305。在下行数据配置区4217的数据被传送之后，在下行数据配置区4217之后会存在另一第二中继台接收转换间隔46。

中继台子框架42的中继台上行子框架423还包含测距次频道4231、4235以及上行数据配置区4233、4237。测距次频道4231用来进行第二中继台305以及第一中继台303之间的测距，且测距次频道4235用来进行第二中继台305以及基地台301之间的测距或者是用来进行第一中继台303以及基地台301之间的测距。而上行数据配置区4233则可被用来由第二中继台305传送数据至第一中继台303，且上行数据配置区4237则可被用来由第二中继台305传送数据至基地台301，或者是被用来由第一中继台303传送数据至基地台301。在上行数据配置区4233的数据被传送之后，在测距次频道4231以及上行数据配置区4233之后会存在第一中继台接收转换间隔47。而在上行数据配置区4237的数据被传送之后，在测距次频道4235以及上行数据配置区4237之后会存在基地台接收转换间隔48。

综上所述，由于移动台子框架41的移动台下行子框架411包含下行排程信息4115以及上行排程信息4117，因此移动台下行子框架411必须存在于移动台上行子框架413、中继台下行子框架421或者是中继台上行子框架423之前。如此一来，框架结构4将会正常地被传输。本发明并不限制移动台上行子框架413、中继台下行子框架421以及中继台上行子框架423的位置。前段所述之移动台上行子框架413、中继台下行子框架421以及中继台上行子框架423可以任何顺序的排列被分配于移动台下行子框架411之后。多段式中继无线通讯系统3所使用的其它型式的框架结构4则如图7以及图8所示。所属技术领域的技术人员可通过此实施例的说明，明了多段式中继无线通讯系统3所使用的其它型式的框架结构4。

本发明亦不限制中继台的数目，第二实施例以两个中继台来描述多段式中继无线通讯系统3。然而，第二实施例仅是描述多段式中继无线通讯系统3的其中一种态样。中继台子框架42的中继台下行子框架421以及中继台上行子框架423可被分割成许多部分用来分别传送多个中继台的数据。所属技术领域的技术人员可通过前段所述的说明，轻易明了第二实施例所描述的中继台数目以及中继台子框架的相对应关系，故在此不再赘述。

本发明的第三实施例为基于IEEE 802.16j标准来分配框架结构以传输数据的方法。此方法应用于如第一实施例所述的基于IEEE 802.16标准所定义的多段式中继传输技术标准的两段式中继无线通讯系统1。更详细来说，第三实施例的方法通过应用程控无线通讯装置(例如，基地台101、中继台103、第一移动台105或者是第二移动台107)来实现，其流程则如图9所示。此应用程序可储存于计算机可读取记录媒体中，此计算机可读取记录媒体可以是只读存储器(readonly memory；ROM)、闪存(Flash Memory)、软盘、硬盘、光盘、随身碟、磁带、可由网络存取的数据库或所属技术领域的技术人员可轻易思及具有相同功能的储存媒体。

下列所描述的各项步骤皆是被执行以使控制无线通讯装置于框架结构中分配各种不同的子框架。首先执行步骤901，该应用程序令该无线通讯装置于该框架结构中分配移动台子框架，该移动台子框架适可被用以于中继台103以及第一移动台105之间传输数据，或者是被用以于基地台101以及第二移动台107之间传输数据。接着执行步骤903，该应用程序令该无线通讯装置于该框架结构中分配中继台子框架，该中继台子框架适可被用以于中继台103以及基地台101之间传输数据。再执行步骤905，该应用程序令该无线通讯装置于该移动台子框架中分配移动台下行子框架，该移动台下行子框架适可被用以由中继台103传送数据至第一移动台105，或者是被用以由基地台101传送数据至第二移动台107。执行步骤907，该应用程序令该无线通讯装置于该移动台子框架中分配一移动台上行子框架，该移动台上行子框架适可被用以由第一移动台105传送数据至中继台103，或者是被用以由第二移动台107传送数据至基地台101。再执行步骤909，该应用程序令该无线通讯装置于该中继台子框架中分配中继台下行子框架，该中继台下行子框架适可被用以由基地台101传送数据至中继台103。最后执行步骤911，该应用程序令该无线通讯装置于该中继台子框架中分配中继台上行子框架，该中继台上行子框架适可被用以由中继台103传送数据至基地台101。

除了图9所显示的步骤外，第三实施例亦可执行第一实施例的所有作动，所属技术领域的技术人员可通过第一实施例的说明，明了第三实施例的相对应步骤或动作，故不再赘述。

本发明的第四实施例为基于IEEE 802.16j标准来分配框架结构以传输数据的方法。此方法应用于如第二实施例所述的基于IEEE 802.16标准所定义的多段式中继传输技术标准的多段式中继无线通讯系统3。更详细来说，第四实施例的方法通过应用程控无线通讯装置(例如，基地台301、第一中继台303、第二中继台305、第一移动台307或者是第二移动台309)来实现，其流程则如图10所示。此应用程序可储存于计算机可读取记录媒体中，此计算机可读取记录媒体可以是只读存储器(read only memory；ROM)、闪存(Flash Memory)、软盘、硬盘、光盘、随身碟、磁带、可由网络存取之数据库或所属技术领域的技术人员可轻易思及具有相同功能的储存媒体。

下列所描述的各项步骤皆是被执行以控制无线通讯装置于框架结构来分配各种不同的子框架。首先执行步骤1001，该应用程序令该无线通讯装置于该框架结构中分配移动台子框架，该移动台子框架适可被用以于第二中继台305以及第一移动台307之间传输数据，或者是被用以于基地台301以及第二移动台309之间传输数据。接着执行步骤1003，该应用程序令该无线通讯装置于该框架结构中分配中继台子框架，该中继台子框架适可被用以于第一中继台303以及基地台301之间传输数据、被用以于第二中继台305以及基地台301之间传输数据，或者是被用以于第一中继台303以及第二中继台305之间传输数据。再执行步骤1005，该应用程序令该无线通讯装置于该移动台子框架中分配移动台下行子框架，该移动台下行子框架适可被用以由第二中继台305传送数据至第一移动台307，或者是被用以由基地台301传送数据至第二移动台309。执行步骤1007，该应用程序令该无线通讯装置于该移动台子框架中分配一移动台上行子框架，该移动台上行子框架适可被用以由第一移动台307传送数据至第二中继台305，或者是被用以由第二移动台309传送数据至基地台301。

之后执行步骤1009，该应用程序令该无线通讯装置于该中继台子框架中分配中继台下行子框架。再执行步骤1011，该应用程序令该无线通讯装置于该中继台下行子框架分配第一中继台下行子框架，该第一中继台下行子框架适可被用以由基地台301传送数据至第一中继台303，或者是被用以由基地台301传送数据至第二中继台305。执行步骤1013，该应用程序令该无线通讯装置于该中继台下行子框架分配第二中继台下行子框架，该第二中继台下行子框架适可被用以由第一中继台303传送数据至第二中继台305。

然后执行步骤1015，该应用程序令该无线通讯装置于该中继台子框架中分配中继台上行子框架。再执行步骤1017，该应用程序令该无线通讯装置于该中继台上行子框架分配第一中继台上行子框架，该第一中继台上行子框架适可被用以由第一中继台303传送数据至基地台301，或者是被用以由第二中继台305传送数据至基地台301。执行步骤1019，该应用程序令该无线通讯装置于该中继台上行子框架分配第二中继台上行子框架，该第二中继台上行子框架适可被用以由第二中继台305传送数据至第一中继台303。

除了图10所显示的步骤外，第四实施例亦可执行第二实施例的所有作动，所属技术领域的技术人员可通过第二实施例的说明，明了第四实施例的相对应步骤或动作，故不再赘述。

前述的第三实施例以及第四实施例方法亦可以应用程序来具体实现，该应用程序可储存于计算机可读取记录媒体中，此计算机可读取记录媒体可以是只读存储器、闪存、软盘、硬盘、光盘、随身碟、磁带、可由网络存取之数据库或所属技术领域的技术人员可轻易思及具有相同功能的储存媒体。

由上述可知，本发明提供一种基于IEEE 802.16j标准的无线通讯装置来分配一种新的框架结构。因此，IEEE 802.16标准的网络涵盖范围以及讯号质量将可以通过前述的基于IEEE 802.16j标准的新的框架结构而得到显著的提高，并减少不必要的布建成本以及时间的浪费。

上述之实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。所属技术领域的技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求为准。