本发明涉及一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的方法和系统,其核心是:在基站BS的物理层帧结构中设置控制RS的映射信息单元MAP
1.一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的方法,其特征在于,包括:xa0A、在基站(BS)的物理层帧结构中设置控制中转站(RS)的映射信息单元(MAP_RS),构造扩展的BS物理帧结构,所述MAP_RS包括下行映射信息单元(DL-MAP_RS)和上行映射信息单元(UL-MAP_RS);xa0B、BS基于所述扩展的BS物理层帧结构构造控制RS的MAP_RS报文,所述构造的控制RS的MAP_RS报文中说明发送给属于所述RS的订户站/移动订户站(SS/MSS)相应连接的各个突发(Burst)的位置和使用方法,以通过RS根据所述MAP_RS报文进行RS的通信信道的带宽分配和调度管理,以便所述RS按原样将BS发给RS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文转换为RS的下行子帧中的下行映射消息(DL-MAP)和上行映射消息(UL-MAP),发送给属于所述RS的订户站/移动订户站(SS/MSS)。xa0
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述BS的物理层帧结构还包括:xa0BS的下行映射信息单元(DL-MAP_BS)和BS的上行映射信息单元(UL-MAP_BS),并包括下行信道描述符(DCD)和/或上行信道描述符(UCD)。xa0
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤A具体包括:xa0在BS的物理层帧结构的下行子帧中设置控制RS的UL-MAP_RS,并设置所述UL-MAP_RS的发送时隙在DL-MAP_BS和UL-MAP_BS的后面;或,设置所述UL-MAP_RS的发送时隙在DCD的后面;或,设置所述UL-MAP_RS的发送时隙在UCD的后面;或,设置所述UL-MAP_RS的发送时隙在DCD和UCD的后面。xa0
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤A还包括:xa0在BS的物理层帧结构的下行子帧中设置控制RS的DL-MAP_RS,并设置所述控制RS的DL-MAP_RS的发送时隙在DL-MAP_BS和UL-MAP_BS后面;或,设置xa0RS的下行映射信息单元(DL-MAP_RS)的发送时隙在RS的上行映射信息单元(UL-MAP_RS)的前面;或,设置所述RS的DL-MAP_RS的发送时隙在DCD和/或UCD之后。xa0
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述步骤A还包括:xa0设置UL-MAP_RS在1号下行突发(DLxa0Burst#1)位置发送;或,xa0设置DL-MAP_RS和UL-MAP_RS在DLxa0Burst#1发送。xa0
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤B具体包括:xa0B1、SS/MSS发起的带宽请求报文经中转站(RS)进行中转处理后,传送给BS;xa0B2、BS根据所述带宽请求报文进行带宽分配和调度管理,并基于所述扩展的BS物理层帧结构构造带宽授予报文,然后发送给RS;xa0B3、所述RS根据BS的带宽授予报文进行相应的处理,并根据处理结果传送相应的报文给对应的SS/MSS;xa0B4、所述SS/MSS根据所述带宽授予报文中的信息选择相应的连接以及所述连接上的位置,并通过所述连接在所述位置与BS交互信息。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤B1具体包括:xa0B11、SS/MSS通过使用RS中转的BS的UL-MAP_RS消息报文中指定的广播、多播或单播的请求信息单元(Requestxa0IE)发起带宽请求;xa0B12、RS对接收到的带宽请求消息进行中转处理后,发送给BS。xa0
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤B2具体包括:xa0B22、BS根据所述带宽请求报文分别对BS的上行带宽和下行带宽,以及RS的上行带宽和下行带宽进行分配和调度管理,并基于所述扩展的BS物理层帧结构构造DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽授予报文,然后发送给RS。xa0
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤B3具体包括:xa0B32、所述RS根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文被动进行RS带宽的xa0上行调度和下行调度,并对所述DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文进行中转处理后,将所述UL-MAP_RS和DL-MAP_RS报文发给对应的SS/MSS。xa0
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤B1之前还包括:xa0B0、SS/MSS获取发送带宽请求报文的发送时隙或时间频率块。xa0
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述步骤B0具体包括:xa0B01、需要发送带宽请求的SS/MSS,随机选择一个RS上行竞争信道发送竞争码给相应的RS;xa0B02、所述RS随机选择一个BS上行竞争信道,对SS/MSS发送的带宽请求竞争码进行转发,发送给对应的BS;xa0B03、E、BS根据接收到的竞争码为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过基于扩展后的BS物理帧结构构造的DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文将分配的上行带宽信息发送给RS;或,xa0F、BS根据接收到的竞争码为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过基于扩展后的BS物理帧结构构造的DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、和UL-MAP_RS报文将所述分配的上行带宽信息发送给RS;xa0B04、当所述B03为E时,RS根据BS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS对RS的带宽进行下行和上行调度,并对DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽分配报文进行中转处理后,发送给对应的SS/MSS;或,xa0当所述B03为F时,RS根据BS的UL-MAP_RS被动地做RS上行调度,RS根据BS的UL-MAP_RS主动地做RS的下行调度,主动产生DL-MAP_RS带宽分配报文;RS仅做UL-MAP_RS报文的中转处理,并将处理后的UL-MAP_RS报文发给RS的用户SS/MSS,以及直接将主动产生的DL-MAP_RS带宽分配报文发给RS的用户SS/MSS;B05、SS/MSS根据接收到报文获取到发送带宽请求报文的发送时隙。xa0
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述步骤B0具体包括:xa0B06、当SS/MSS需要请求带宽时,在带宽请求伪随机测距(Ranging)码中随机选择一个码,并通过RS的Ranging子信道发送给RS;xa0B07、RS随机选择一个BS上行竞争信道,并在所述上行竞争信道对SS/MSS发送的带宽请求Ranging码进行转发,发送给相应的BS;xa0B08、M、当BS收到Ranging码后,为所述SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过基于扩展后的BS物理帧结构构造的DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文发送给相应的RS;或,xa0N、BS根据接收到的Ranging码为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过基于扩展后的BS物理帧结构构造的DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、和UL-MAP_RS报文将分配的上行带宽信息发送给RS;xa0B09、当所述B08为M,RS根据BS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS对RS进行下行和上行调度,并对所述DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文进行中转处理后,发送给对应的SS/MSS;或,xa0当所述B08为N,RS根据BS的UL-MAP_RS被动地做RS上行调度,RS根据BS的UL-MAP_RS主动地做RS的下行调度,主动产生DL-MAP_RS带宽分配报文;RS仅做UL-MAP_RS报文的中转处理,并将处理后的UL-MAP_RS报文发给RS的用户SS/MSS,以及直接将主动产生的DL-MAP_RS带宽分配报文发给RS的用户SS/MSS;B10、所述SS/MSS根据接收到报文获取到发送带宽请求报文的发送时间频率块。xa0
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,步骤B03中,所述DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中包括集中竞争信息单元(Focused_Contention_IE)和广播连接标识(broadcastxa0CID)。xa0
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述Focused_Contention_IE包括:xa0SS/MSS使用的竞争信道、竞争码和发送机会。xa0
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤B08中,所述DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中包括码分多址分配信息单元(CDMA_Allocation_IE)。xa0
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述CDMA_Allocation_IE包括:SS/MSS使用的Ranging码和发送机会。xa0
17.根据权利要求6、7、9、11或12所述的方法,其特征在于,步骤B1中,所述RS对报文进行中转处理的过程具体包括C1:xa0C1、RS将接收到的报文的入连接标识(CID)转换为对应的出CID,并根据所述出CID对应的连接将所述报文发送给对应的BS或SS/MSS;xa0或者,所述RS对报文进行中转处理的过程具体包括C2和C3:xa0C2、RS对接收到的报文的CID转换为对应的出CID,并根据所述出CID对应的连接将所述报文发送给对应的下级各RS;xa0C3、所述下级各RS依次将接收到的报文的CID转换为对应的出CID,并通过转换后的连接标识对应的连接中转所述报文后,进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的BS或SS/MSS。xa0
18.一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的系统,其特征在于:xa0包括SS/MSS、BS和RS;xa0所述SS/MSS,用于发起带宽请求,以及根据接收到的带宽授予报文对SS/MSS进行调度管理;xa0所述BS,用于根据接收到的带宽请求,对BS和RS的上行带宽和下行带宽进行分配和调度管理,并发送DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文给RS,所述DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中说明发送给属于所述RS的订户站/移动订户站(SS/MSS)相应连接的各个突发(Burst)的位置和使用方法;xa0所述RS,用于中转所述SS/MSS发送给的带宽请求报文给对应的BS;以及,RS按原样,将BS发给RS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文转换为RS的下行子帧中的DL-MAP和UL-MAP,发送给属于所述RS的SS/MSS。xa0
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于:xa0所述SS/MSS包括带宽请求单元和调度管理单元;xa0所述带宽请求单元,用于发起带宽请求;xa0所述调度管理单元,用于根据接收到的带宽授予报文对SS/MSS进行调度管理。xa0
20.根据权利要求18所述的系统,其特征在于:xa0所述BS包括带宽分配单元和调度管理单元;xa0所述带宽分配单元,用于根据接收到的带宽请求,对BS和RS的上行带宽和下行带宽进行分配,并产生UL-MAP_RS和DL-MAP_RS带宽授予报文;xa0所述调度管理单元,用于对BS的上行带宽和下行带宽、RS的上行带宽进行调度管理,并将产生的UL-MAP_RS和DL-MAP_RS带宽授予报文发送给RS。xa0
21.根据权利要求18所述的系统,其特征在于:xa0所述RS包括调度管理单元和中转处理单元;xa0所述调度管理单元,用于根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文被动进行RS带宽的上行调度和下行调度;xa0所述中转处理单元,用于中转所述SS/MSS发送的带宽请求报文给对应的BS;以及,对接收到的BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽授予报文进行中转处理后,发送给SS/MSS。xa0
22.根据权利要求21所述的系统,其特征在于:xa0所述RS还包括带宽请求单元,用于发起带宽请求。xa0
23.根据权利要求18所述的系统,其特征在于:xa0所述系统中当所述SS/MSS发送的带宽请求报文由至少一个RS中转给对应的BS时,首先RS对接收到的报文的入连接标识CID转换为对应的出CID,并根据所述出CID对应的连接将所述报文发送给对应的下级各RS;xa0所述下级各RS依次将接收到的报文的入连接标识CID转换为对应的出CID,并通过转换后的连接标识对应的连接中转所述报文后,进行中转处理,xa0并将处理后的报文发送给对应的BS或SS/MSS。xa0
24.一种中转站设备RS,其特征在于,包括:调度管理单元和中转处理单元;xa0所述调度管理单元,用于根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文被动进行RS带宽的上行调度和下行调度;xa0所述中转处理单元,用于中转所述SS/MSS发送的带宽请求报文给对应的BS;以及,对接收到的BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽授予报文进行中转处理后,发送给SS/MSS;具体地,按原样将BS发给RS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文转换为RS的下行子帧中的DL-MAP和UL-MAP,并发送给属于所述RS的SS/MSS,所述DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽授予报文中说明发送给属于所述RS的订户站/移动订户站(SS/MSS)相应连接的各个突发(Burst)的位置和使用方法;xa0其中,带宽授予报文为:BS为RS的链路分配带宽而产生的相应的带宽授予信息。xa0
25.一种基于中转站RS实现带宽分配的系统,其特征在于:包括如权利要求24所述的中转站RS。xa0技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的方法和系统。
背景技术
IEEExa0802.16为第一个宽带无线接入标准。802.16协议基于如图1的分层模型,定义了802.16的物理层(PHY)和数据链路层(MAC),数据链路层层又分为服务特定汇聚子层(SSCS或简写为CS)、MAC公共部分子层(MACxa0CPS)和加密子层(SS)。IEEExa0802.16带宽分配和调度管理在MACxa0CPS层实现。IEEE802.16协议的重要特性之一就是对多类型业务的支持,IEEE802.16d协议根据业务数据特性将业务分成四种类别,并相应地提供四种业务调度方式:1、主动分配,其对应的业务称为主动分配业务(Unsolicitedxa0GrantService,UGS)。2、实时轮询,对应实时轮询业务(Real-timexa0Pollingxa0Service;RtPS)。3、非实时轮询,对应非实时轮询业务(Non-real-timexa0Pollingxa0Service;NrtPS)。4、尽力而为,对应尽力而为业务(Bestxa0Effortxa0Service;BE)。除了主动分配业务,其它业务的上行带宽分配都要经历带宽请求/分配的过程。业务调度类型的不同主要体现在带宽请求发送方式的不同。在802.16中,每条连接对应有QoS要求的业务流。所述业务调度是指MAC层根据各个连接对应业务流的不同QoS要求,控制连接上的数据传输,包括先后顺序,发送频率和数据大小。每条连接都同一组QoS参数相对应,如表1所示。这些QoS参数都通过DSA、DSC、DSD和DSX-RVD这一系列MAC层流管理消息的交互进行管理。xa0
UGS
rtPS
nrtPS
BE
最大持续业务数据率
√
√
√
√
最小保留业务数据率
xa0
√
√
xa0
最大延迟
√
√
xa0
xa0
可容忍的抖动
√
xa0
xa0
xa0
请求发送策略
√
√
√
√
业务优先级
xa0
xa0
√
√
对于上行链路,由于802.16支持多点,如SS/MSS向一点,如BS发送数据,因此可能会发生碰撞,特别是发送长数据的时候,为了避免过多的碰撞,规定了BS的上行通道发送机会的基本机制,具体如下:第一步:SS/MSS发送对于连接的带宽请求(BWxa0Request)请求资源。第二步:BS根据所述带宽请求进行上行带宽分配,并在上行映射消息(UL-MAP)报文中说明给相应连接的各个突发(burst)的位置和使用方法(profile)。第三步:SS/MSS在相应连接上的指定的burst的位置发送报文。对于下行链路,802.16支持一点,如BS向多点,如SS/MSS发送数据,为了能在时频空间内区分各个用户,规定了BS的下行通道发送的基本机制,具体如下:第一步:BS进行下行调度,在DL-MAP报文中说明相应连接的各个突发(burst)的位置和使用方法(profile)。第二步:SS/MSS在相应连接上的指定的burst的位置接收报文。所谓带宽分配是指BS给下属的SS/MSS提供上行发送机会或者请求带宽机会的过程。具体为:确定调度业务类型和对应的QoS参数后,BS的调度器就可以了解上行业务的吞吐量和延迟需求,并在合适的时候分配发送机会或者请求带宽的机会。BS给SS/MSS提供发送带宽请求机会的过程称为轮询(Polling)。在802.16标准中,物理信道上传输的数据以帧(frame)的格式传输。每帧包括下行子帧(DLxa0subframe)和上行子帧(ULxa0subframe)。如果采用TDD模式,例如,如图2所示的TDD下的802.16OFDM(或SC)帧结构中,下行子帧先传输,随后是上行子帧。如果采用FDD模式,例如,如图3所示的FDD下的802.16xa0OFDM(或SC)帧结构中,上行子帧和下行子帧同时传输,而且上行子帧和下行子帧以不同的频率发送,对应半双工的FDD模式下的SS,在上行子帧发送时不会同时发送下行子帧。无论采用TDD模式还是FDD模式,一个下行子帧只有一个下行物理层协议数据单元(DLxa0PHYxa0PDU),而一个上行子帧包含按以下顺序的时隙:初始竞争时隙(Contentionxa0slotxa0forxa0initialxa0ranging)、带宽请求竞争时隙(Contentionxa0slotxa0forxa0BWxa0requests)和一个或多个上行物理层协议数据单元(ULxa0PHYxa0PDU),每个ULxa0PHYxa0PDU来自不同的用户站(SS)。下行PHYxa0PDU开始是一个前导码(preamble),用于物理同步;之后是FCH(帧控制头)突发(burst),FCH包括下行帧前缀(DL_frame_Prefix;DLFP),用来指定紧随在FCH之后的一个或多个下行Burst的profile及其长度。DL-MAP(下行映射)消息如果在当前帧发送,将是跟在FCH后面的第一个MACxa0PDU。如果DL-MAP发送,UL-MAP则紧跟在DL-MAP或者DLFP后面。如果DCD(下行信道描述符)和UCD(上行信道描述符)消息在帧中发送,它们将紧跟在DL-MAP和UL-MAP后面。DL-MAP、UL-MAP、DCD和UCD消息将在DLxa0Burstxa0#1(1号下行突发)的位置发送。下行子帧其它burst的位置和使用方法(profile)由DL-MAP指定,上行子帧的各个burst的位置和profile由DL-MAP指定。在TDD系统中,TTG和RTG会插在上下行子帧交替的时候,以留出一段时间让BS完成收发交替。在如图4所示的TDD下的802.16xa0OFDMA帧结构中,下行子帧先传输,随后是上行子帧。在FDD下的802.16xa0OFDMA(或SOFDMA)帧结构中,上行子帧和下行子帧在不同的频率上发送。无论是TDD下的802.16xa0OFDMA帧结构中还是在FDD下的802.16OFDMA帧结构中,所有的有效子载波被分成若干子载波集,每一个子载波集称为一个子信道(subchannel)。OFDMA中的PHYxa0burst被分配一组相邻的子信道和一组OFDMA符号(symbol)。一个burst在上行可以分配给一个用户(SS)(或一组用户),在下行可以由BS作为一个发送单元发给SS。上行SS的初始接入、周期性测距(Ranging)、带宽请求等都通过测距子信道(Rangingxa0subchannel)进行。上述带宽分配和调度管理的方法是基于802.16标准定义的,而目前802.16标准仅定义了两种网元,BS和SS/MSS。为了扩大BS的覆盖范围,802.16多跳中转研究组(802.16xa0Multihopxa0Relayxa0SG)仅提出了WiMAX中转站(RS)的概念,其中一个重要的作用是作为BS与SS/MSS间的中转,但还没有提出通过BS实现BS和/或RS对SS/MSS的带宽分配和调度管理的方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的方法和系统,通过本发明,带宽分配主要在锚点BS实现,业务调度主要在BS实现,从而有效减小RS的复杂度;利用带宽请求和带宽分配中转,解决多跳中转问题,无需引进复杂的带宽请求、分配和调度管理技术和流程,BWA中转网络的复杂度得到简化。在BS的帧结构中定义构成带宽授予报文的帧,由锚点BS做RS的带宽分配,通过带宽授予报文说明属于RS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法,使得RS作带宽授予报文的中转成为可能。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:本发明提供一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的方法,包括:A、在基站BS的物理层帧结构中设置控制RS的映射信息单元MAP_RS,构造扩展的BS帧结构;B、BS基于所述扩展的BS物理层帧结构构造控制中转站RS的映射信息报文MAP_RS,并通过RS根据所述MAP_RS报文进行RS的通信信道的带宽分配和调度管理。其中,所述BS的物理层帧结构还包括:BS的下行映射信息单元DL-MAP_BS和上行映射信息单元UL-MAP_BS,并可选地包括下行信道描述符DCD和/或上行信道描述符UCD。其中,所述步骤A具体包括:在BS的物理层帧结构的下行子帧中设置控制RS的上行映射信息单元UL-MAP_RS,并设置所述UL-MAP_RS的发送时隙在DL-MAP_BS和UL-MAP_BS的后面;或,在DCD和/或UCD的后面。其中,所述步骤A还包括:在BS的物理层帧结构的下行子帧中设置控制RS的下行映射信息单元DL-MAP_RS,并设置所述DL-MAP_RS的发送时隙在DL-MAP_BS和UL-MAP_BS后面;或,设置所述下行DL-MAP_RS的发送时隙在上行UL-MAP_RS的前面;或,设置所述下行DL-MAP_RS的发送时隙在DCD和/或UCD之后。其中,所述步骤A还包括:设置UL-MAP_RS在1号下行突发DLxa0Burstxa0#1位置发送;或,设置DL-MAP_RS和UL-MAP_RS在DLxa0Burstxa0#1发送。其中,所述步骤B具体包括:B1、SS/MSS发起的带宽请求报文经中转站RS进行中转处理后,传送给BS;B2、BS根据所述带宽请求报文进行带宽分配和调度管理,并基于所述扩展的BS帧结构构造带宽授予报文,然后发送给RS;B3、所述RS根据BS的带宽授予报文进行相应的处理,并根据处理结果传送相应的报文给对应的SS/MSS;B4、所述SS/MSS根据所述带宽授予报文中的信息选择相应的连接以及所述连接上的位置,并通过所述连接在所述位置与BS交互信息;或,B5、BS主动分配RS上行带宽,并通过UL-MAP_RS报文通知SS/MSS;B6、RS接收到BS发送的UL-MAP_RS报文时,根据所述UL-MAP_RS报文对RS的带宽被动进行RS上行调度,主动进行RS下行调度,主动产生DL-MAP_RS报文;RS仅做UL-MAP_RS报文的中转处理,并将处理后的UL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS,以及直接将主动产生的DL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS。其中,所述步骤B1具体包括:B11、SS/MSS通过使用RS中转的BS的UL-MAP_RS消息报文中指定的广播、多播或单播的请求信息单元Requestxa0IE发起带宽请求;B12、RS对接收到的带宽请求消息进行中转处理后,发送给BS。其中,所述步骤B2具体包括:B21、BS根据所述带宽请求报文分别对BS的上行带宽和下行带宽以及RS的上行带宽进行分配和调度管理,并基于所述扩展的BS帧结构构造DL-MAP_BS、UL-MAP_BS和UL-MAP_RS带宽授予报文,然后发送给RS;或,B22、BS根据所述带宽请求报文分别对BS的上行带宽和下行带宽,以及RS的上行带宽和下行带宽进行分配和调度管理,并基于所述扩展的BS帧结构构造DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽授予报文,然后发送给RS。其中,所述带宽授予报文中包括:属于RS的SS/MSS相应连接的各个突发Burst的位置和使用方法。其中,所述步骤B3具体包括:B31、所述RS根据BS的UL-MAP_RS报文被动进行RS带宽的上行调度,并通过主动对RS的带宽进行下行调度,产生DL-MAP_RS报文,并对所述UL-MAP_RS报文进行中转处理,以及对所述DL-MAP_RS报文进行处理后,发送给对应的SS/MSS;或,B32、所述RS根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文被动进行RS带宽的上行调度和下行调度,并对所述DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文进行中转处理后,将所述UL-MAP_RS和DL-MAP_RS报文发给对应的SS/MSS。其中,在所述步骤B1之前还包括:BO、SS/MSS获取发送带宽请求报文的发送时隙或时间频率块。其中,所述步骤BO具体包括:B01、需要发送带宽请求的SS/MSS,随机选择一个RS上行竞争信道发送竞争码给相应的RS;B02、所述RS随机选择一个BS上行竞争信道,对SS/MSS发送的带宽请求竞争码进行转发,发送给对应的BS;B03、BS根据接收到的竞争码为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过基于扩展后的BS物理帧结构构造的DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文将所述分配的上行带宽信息发送给RS;或,BS根据接收到的竞争码为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过基于扩展后的BS物理帧结构构造的DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、和UL-MAP_RS报文将所述分配的上行带宽信息发送给RS;B04、RS根据BS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS对RS的带宽进行下行和上行调度,并对DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽分配报文进行中转处理后,发送给对应的SS/MSS;或,RS根据BS的UL-MAP_RS被动地做RS上行调度,主动地做RS的下行调度,主动产生DL-MAP_RS带宽分配报文;RS仅做UL-MAP_RS报文的中转处理,并将处理后的UL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS,以及直接将主动产生的DL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS。B05、SS/MSS根据接收到报文获取到发送带宽请求报文的发送时隙。其中,所述步骤B0具体包括:B06、当SS/MSS需要请求带宽时,在带宽请求伪随机测距Ranging码中随机选择一个码,并通过RS的Ranging子信道发送给RS;B07、RS随机选择一个BS上行竞争信道,并在所述上行竞争信道对SS/MSS发送的带宽请求伪随机Ranging码进行转发,发送给相应的BS;B08、当BS收到所述伪随机Ranging码后,为所述SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过基于扩展后的BS物理帧结构构造的DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文发送给相应的RS;或,BS根据接收到的伪随机Ranging码为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过基于扩展后的BS物理帧结构构造的或通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、和UL-MAP_RS报文将所述分配的上行带宽信息发送给RS;B09、RS根据BS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS对RS进行下行和上行调度,并对所述DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文进行中转处理后,发送给对应的SS/MSS;或,RS根据BS的UL-MAP_RS被动地做RS上行调度,主动地做RS的下行调度,主动产生DL-MAP_RS带宽分配报文;RS仅做UL-MAP_RS报文的中转处理,并将处理后的UL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS,以及直接将主动产生的DL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS。B10、所述SS/MSS根据接收到报文获取到发送带宽请求报文的发送时间频率块。其中,步骤B03中,所述DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中包括集中竞争信息单元Focused_Contention_IE和广播连接标识broadcastxa0CID。其中,所述Focused_Contention_IE包括:SS/MSS使用的竞争信道、竞争码和发送机会。其中,步骤B08中,所述DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中包括码分多址分配信息单元CDMA_Allocation_IE。其中,所述CDMA_Allocation_IE包括:SS/MSS使用的伪随机Ranging码和发送机会。其中,所述RS对报文进行中转处理的过程具体包括:C1、RS将接收到的报文的入连接标识CID转换为对应的出CID,并根据所述出CID对应的连接将所述报文发送给对应的BS或SS/MSS;或,C2、RS对接收到的报文的入连接标识CID转换为对应的出CID,并根据所述出CID对应的连接将所述报文发送给对应的下级各RS;C3、所述下级各RS依次将接收到的报文的入连接标识CID转换为对应的出CID,并通过转换后的连接标识对应的连接中转所述报文后,进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的BS或SS/MSS。本发明提供的一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的系统,包括SS/MSS、BS和RS;所述SS/MSS,用于发起带宽请求,以及根据接收到的带宽授予报文对SS/MSS进行调度管理;所述BS,用于根据接收到的带宽请求,对BS的上行带宽和下行带宽、RS的上行带宽进行分配和调度管理,并发送UL-MAP_RS带宽授予报文给RS;所述RS,用于中转所述SS/MSS发送给的带宽请求报文给对应的BS;以及,接收所述BS的UL-MAP_RS带宽授予报文,并根据所述UL-MAP_RS带宽授予报文被动进行RS带宽的上行调度,并通过主动对RS的带宽进行下行调度,产生DL-MAP_RS报文,并对所述UL-MAP_RS报文进行中转处理,以及对所述DL-MAP_RS报文进行处理后,发送给对应的SS/MSS。其中,所述SS/MSS包括带宽请求单元和调度管理单元;所述带宽请求单元,用于发起带宽请求;所述调度管理单元,用于根据接收到的带宽授予报文对SS/MSS进行调度管理。其中,所述BS包括带宽分配单元和调度管理单元;所述带宽分配单元,用于根据接收到的带宽请求,对BS的上行带宽和下行带宽、RS的上行带宽进行分配,并产生UL-MAP_RS带宽授予报文;所述调度管理单元,用于对BS的上行带宽和下行带宽、RS的上行带宽进行调度管理,并将产生的UL-MAP_RS带宽授予报文发送给RS。其中,所述RS包括调度管理单元和中转处理单元;所述调度管理单元,用于根据接收到的BS的UL-MAP_RS带宽授予报文被动进行RS带宽的上行调度,并通过主动对RS的带宽进行下行调度,产生DL-MAP_RS报文;所述中转处理单元,用于中转所述SS/MSS发送给的带宽请求报文给对应的BS;以及,对接收到的BS的UL-MAP_RS带宽授予报文进行中转处理,对产生的DL-MAP_RS报文进行处理后,发送给SS/MSS。其中,所述RS还包括带宽请求单元,用于发起带宽请求。其中,所述的系统,还包括至少一个RS;RS根据接收到的报文进行相应的处理,以及对接收到的报文进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的下级各RS;所述下级各RS依次根据接收到的报文进行相应的处理,以及对接收到的报文进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的BS或SS/MSS。本发明提供另一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的系统,包括SS/MSS、BS和RS;所述SS/MSS,用于发起带宽请求,以及根据接收到的带宽授予报文对SS/MSS进行调度管理;所述BS,用于根据接收到的带宽请求,对BS和RS的上行带宽和下行带宽进行分配和调度管理,并发送DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文给RS;所述RS,用于中转所述SS/MSS发送给的带宽请求报文给对应的BS;以及,接收所述BS的UL-MAP_RS带宽授予报文,并根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文被动进行RS带宽的上行调度和下行调度,并对所述DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文进行中转处理后,将所述UL-MAP_RS和DL-MAP_RS报文发给对应的SS/MSS。其中,所述SS/MSS包括带宽请求单元和调度管理单元;所述带宽请求单元,用于发起带宽请求;所述调度管理单元,用于根据接收到的带宽授予报文对SS/MSS进行调度管理。其中,所述BS包括带宽分配单元和调度管理单元;所述带宽分配单元,用于根据接收到的带宽请求,对BS和RS的上行带宽和下行带宽进行分配,并产生UL-MAP_RS和DL-MAP_RS带宽授予报文;所述调度管理单元,用于对BS的上行带宽和下行带宽、RS的上行带宽进行调度管理,并将产生的UL-MAP_RS和DL-MAP_RS带宽授予报文发送给RS。其中,所述RS包括调度管理单元和中转处理单元;所述调度管理单元,用于根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文被动进行RS带宽的上行调度和下行调度;所述中转处理单元,用于中转所述SS/MSS发送给的带宽请求报文给对应的BS;以及,对接收到的BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽授予报文进行中转处理后,发送给SS/MSS。其中,所述RS还包括带宽请求单元,用于发起带宽请求。其中,所述的系统,还包括至少一个RS;RS根据接收到的报文进行相应的处理,以及对接收到的报文进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的下级各RS;所述下级各RS依次根据接收到的报文进行相应的处理,以及对接收到的报文进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的BS或SS/MSS。由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明在BS的物理层帧结构中设置控制RS的映射信息单元MAP_RS,构造扩展的BS帧结构;BS基于所述扩展的BS物理层帧结构构造控制中转站RS的映射信息报文MAP_RS,并通过RS根据所述MAP_RS报文进行RS的通信信道的带宽分配和调度管理。通过本发明,带宽分配主要在BS实现,业务调度主要在BS实现,RS只是被动地做RS的上行或下行调度,从而有效减小RS的复杂度;利用带宽请求和带宽分配中转,解决多跳中转问题,无需引进复杂的带宽请求、分配和调度管理技术和流程,BWA中转网络的复杂度得到简化。在BS的帧结构中定义构成带宽授予报文的帧,由BS做RS的带宽分配,通过带宽授予报文说明属于RS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法,使得RS作带宽授予报文的中转成为可能。
附图说明
图1为802.16协议分层模型示意图;图2为TDD下的802.16xa0OFDM(或SC)帧结构;图3为FDD下的802.16xa0OFDM(或SC)帧结构FDD下的802.16xa0OFDM(或SC)帧结构;图4为TDD下的802.16xa0OFDMA(或SOFDMA)帧结构图5为本发明中单跳BWA中转系统带宽分配和调度管理参考模型;图6为本发明中多跳BWA中转系统带宽分配和调度管理参考模型;图7为本发明中TDD中转系统中BS的OFDM(或SC)帧结构;图8为本发明中FDD中转系统中BS的OFDM(或SC)帧结构示意图;图9为本发明中TDD中转系统中BS的OFDMA(或SOFDMA)帧结构示意图;图10为本发明中BWA中转系统带宽请求中转流程图;图11为本发明中OFDM物理层带宽请求机制第一阶段流程图;图12为本发明中OFDMA物理层带宽请求机制第一阶段流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于中转站实现带宽分配和调度管理的方法和系统,其核心是:在BS的物理层帧结构中设置控制RS的映射信息单元MAP_RS,构造扩展的BS帧结构;BS基于所述扩展的BS物理层帧结构构造控制中转站RS的映射信息报文MAP_RS,并通过RS根据所述MAP_RS报文进行RS的通信信道的带宽分配和调度管理。针对本发明所述的系统,本发明提供的第一实施例,如图5所示,包括:SS/MSS、RS和BS;其中,所述BS包括带宽分配(BWxa0Allocation)单元和调度管理单元(QoSxa0Scheduling)单元;所述RS包括带宽请求单元、中转处理单元和带宽请求单元(BWxa0Request&Grantxa0Relay)和调度管理单元;所述SS/MSS包括带宽请求单元和调度管理单元。所述SS/MSS通过其内的带宽请求单元发起带宽请求;所述RS通过中转处理单元中转所述带宽请求给BS;或通过带宽请求单元发起带宽请求;所述BS通过带宽分配单元根据接收到的带宽请求,对BS的上行带宽和下行带宽、RS的上行带宽进行分配,并产生UL-MAP_RS带宽授予报文;通过调度管理单元,对BS的上行带宽和下行带宽、RS的上行带宽进行调度管理,并将产生的UL-MAP_RS带宽授予报文发送给RS。所述RS的调度管理单元,根据接收到的BS的UL-MAP_RS带宽授予报文被动进行RS带宽的上行调度,并通过主动对RS的带宽进行下行调度,产生DL-MAP_RS报文;所述RS的中转处理单元对接收到的BS的UL-MAP_RS带宽授予报文进行中转处理,对产生的DL-MAP_RS报文进行处理后,发送给SS/MSS。所述SS/MSS的调度管理单元根据接收到的带宽授予报文对SS/MSS进行调度管理。针对本发明所述的系统,本发明提供的第二实施例,仍然如图5所示,包括:SS/MSS、RS和BS;其中,所述BS包括带宽分配(BWxa0Allocation)单元和调度管理(QoSxa0Scheduling)单元;所述RS包括带宽请求单元、中转处理单元和带宽请求单元(BWxa0Request&Grantxa0Relay)和调度管理单元;所述SS/MSS包括带宽请求单元和调度管理单元。所述SS/MSS通过其内的带宽请求单元发起带宽请求;所述RS通过中转处理单元中转所述带宽请求给BS;或通过带宽请求单元发起带宽请求;所述BS通过带宽分配单元根据接收到的带宽请求,对BS和RS的上行带宽和下行带宽进行分配,并产生UL-MAP_RS和DL-MAP_RS带宽授予报文;然后通过调度管理单元,对BS的上行带宽和下行带宽、RS的上行带宽进行调度管理,并将产生的UL-MAP_RS和DL-MAP_RS带宽授予报文发送给RS。所述RS的调度管理单元,根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文被动进行RS带宽的上行调度和下行调度;所述RS的中转处理单元对接收到的BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽授予报文进行中转处理后,发送给SS/MSS。所述SS/MSS的调度管理单元根据接收到的带宽授予报文对SS/MSS进行调度管理。分别针对本发明提供的第一和第二实施例,本发明提供了第三与第四实施例,如图6所示,其与第一和第二实施例不同之处在于:还包括至少一个RS;RS根据接收到的报文进行相应的处理,以及对接收到的报文进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的下级各RS;所述下级各RS依次根据接收到的报文进行相应的处理,以及对接收到的报文进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的BS或SS/MSS。针对本发明所述的方法,本发明提供的第四实施例,首先,在BS的帧结构中设置DL-MAP_RS(控制RS的下行映射信息单元)和UL-MAP_RS(控制RS的上行映射信息单元),构造扩展的BS帧结构。DL-MAP_RS和UL-MAP_RS位于扩展后的BS的物理层帧结构的下行子帧中,用于定义属于RS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法(profole)。对于SC而言,上行链路带宽分配(UL-MAP)以微时隙(minislot)为单位;对于OFDM或者OFDMA而言,上行链路带宽分配(UL-MAP)以符号和子信道为单位。图7为TDD中转系统中BS的OFDM(或SC)帧结构示意图,图8为FDD中转系统中BS的OFDM(或SC)帧结构示意图;图9为TDD中转系统中BS的OFDMA(或SOFDMA)帧结构示意图,而FDD中转系统中BS的OFDMA(或SOFDMA)帧结构和图9雷同,不同之处在于后者的上行子帧和下行子帧在不同的频率上同时发送。基于扩展后的BS的帧结构构造的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS消息报文的具体格式和内容定义,遵循现有802.16标准对DL-MAP和UL-MAP消息报文的具体格式和内容定义。从扩展的BS帧结构可以看出:DL-MAP_RS消息如果在当前帧发送,将紧跟在DCD和UCD消息后面,或者紧跟在DL-MAP_BS和UL-MAP_BS消息后面。如果DL-MAP_RS在当前帧发送,UL-MAP_RS紧跟在DL-MAP_RS,如果DL-MAP_RS不在当前帧发送,UL-MAP_RS紧跟在DCD和UCD消息后面;或者如果DL-MAP_RS不在当前帧发送,则紧跟在DL-MAP_BS和UL-MAP_BS消息后面。如果DCD和UCD消息在帧中发送,它们将紧跟在DL-MAP_BS和UL-MAP_BS后面、或者紧跟在DL-MAP_RS和UL-MAP_RS后面。DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS、UL-MAP_RS、DCD和UCD将在DLBurstxa0#1发送。当带宽请求(BWxa0Request)由MSS/SS发起时,RS做带宽请求中转(BWxa0Requestxa0Relay),RS本身也可发起BWxa0Request。锚点BS根据所述带宽请求,实现带宽分配(BWxa0Allocation),即锚点BS要分别对BS和RS的上行和下行带宽进行分配,并构造DL-MAP_BS和UL-MAP_BS报文。以及基于扩展后的BS帧结构,构造新增的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文。BS进行BS和RS的上行和下行带宽分配后,将所述构造后的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文发送给RS。在BS发给RS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS报文中说明给属于BS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法(profile),在BS发给RS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中说明给属于RS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法(profile)。RS做DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文的中转,即带宽分配中转。业务调度主要在BS实现,RS只是根据BS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS被动地做RS的上行或下行调度。本发明提供的第三实施例,如图10所述,包括:步骤1、SS/MSS发起的带宽请求。SS/MSS通过使用RS中转的BS的UL-MAP_RS消息中指定的广播、多播或单播Eequestxa0IE发起带宽请求。通过此Requestxa0IE,BS描述了上行链路请求上行数据传输带宽的时间间隔。IE的特点由CID的类型决定。如果是广播或者多波,则需要所有的SS/MSS参与竞争请求;若为单播CID,则表示针对每一个特定连接申请带宽。带宽请求这里表示SS/MSS通知BS,所需上行带宽的一种机制。SS/MSS发送带宽请求消息的方式,存在多种方式:1、在争用时段,发送BWxa0Request。争用时段通常是指广播/多播轮询(broadcast/multicastxa0Polling),这种方式是可能发生碰撞的,802.15标准定义了SS/MS在发送申请(或者初始Ranging请求)时随机选择退避窗口,后退一段时间发送申请,如果超时未收到Grants,则重新随机退避发送。2、利用BS分配的单播轮询(Unicastxa0Polling),发送BWxa0Request。对于rt-Polling或者nrt-Polling业务流,BS会为其分配单播的Polling时段,SS/MS在该时段内发送申请,则不会发生碰撞。3、利用发送数据的机会,发送附带申请(Piggyback)。Request可以具有两种属性之一:1、增量的(Increment):BS收到增量的Request,则在当前对该CID的带宽需求理解的基础上叠加该Request申请的带宽。2、总量的(Aggregate):BS收到总量的Request,则替代当前对该CID带宽需求的理解。另外对于不同的物理层方式,争用时段发送Request的机制由有所不同。带宽请求报文可以采用单独的带宽请求头,如方式1和2,或表示为一种捎带信息,如方式3,捎带方式为可选。轮询Polling是BS为SS/MSS分配的用于发送上行BWxa0Request的带宽的过程。Polling可以是给单个SS,也可以是给一组SS的。前者称之为单播Polling,后者称为组播Polling,组播Polling是争用时段,可能发生碰撞,要考虑随机退避。单播Polling的具体实现方法是BS为SS/MS的Basicxa0CID分配足够发送BWRequest的带宽。通常是在UL-MAP分配一个指向SS/MSS的Basicxa0CID的Dataxa0Grantxa0IE。给一组SS分配,实际就是定义Bandwidthxa0RequestContentionxa0IE。如果对于BS来说,单独Poll每个SS的资源开销太大的话,就采用组播Polling的方式,运行一组SS/MS在争用的组播Polling时段发送BWRequest。可以定义专门的组播或者广播CID。对于当前有UGS业务流的SS/MSS,可以通过PM位通知BS,该SS/MS需要一个单播Polling,用于非UGS的连接。轮询以SS/MSS为单位,但带宽请求以连接为单位。步骤2、带宽请求报文经中转站RS进行中转处理,并将处理后的带宽请求报文传送给BS。BWxa0Request中转处理需要对BWxa0Request报文做CID的转换。RS中维护一张CID重映射表,如表1所示。其中RS->BS的连接为CID3(出CID=0x8b),为MSS/SS->RS间的连接为CID2(入CID=0x3f)。BWRequest中转处理需将BWxa0Request报文中的CID由入CID=0x3f转换为出CID=0x8b。ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>表1当经过一个RS进行中转时,RS将接收到的报文的入连接标识CID转换为对应的出CID,并根据所述出CID对应的连接将所述报文发送给对应的BS或SS/MSS;当经过多个RS进行中转时,首先RS对接收到的报文的入连接标识CID转换为对应的出CID,并根据所述出CID对应的连接将所述报文发送给对应的下级各RS;然后,所述下级各RS依次将接收到的报文的入连接标识CID转换为对应的出CID,并通过转换后的连接标识对应的连接中转所述报文后,进行中转处理,并将处理后的报文发送给对应的BS或SS/MSS。步骤3、BS根据所述带宽请求报文进行带宽分配和调度管理,并基于所述扩展的BS帧结构构造带宽授予报文,然后传送给RS;在此步骤中,首先BS根据所述带宽请求进行带宽分配;其次,做带宽授予(Grants):基于所述扩展的BS帧结构构造DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文,并在所述报文中说明属于RS的SS/MSS相应连接的各个Burst的位置和使用方法;最后,将所述报文传送给RS。以及在BS发给RS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS报文中说明给属于BS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法。步骤4、RS根据所述报文进行上下行调度,并对所述报文进行中转处理,然后传送给SS/MSS。RS根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS被动地做RS的下行和上行调度。RS做DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文的中转,即带宽分配中转,可以经多跳RS。RS可以按原样,将锚点BS发给RS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文转换为RS的下行子帧中的DL-MAP和UL-MAP,发给属于RS的SS/MSS。这要求锚点BS能够精确地获取和调整RS中转带来的时延偏差。RS可以将锚点BS发给RS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中描述的BS分配的Grants做时延偏差调整后,再转换为RS的下行子帧中的DL-MAP和UL-MAP,发给属于RS的SS/MSS。该方式无需锚点BS获取和调整RS中转带来的时延偏差。DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中转处理同样需要查CID重映射表,对DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文做CID的转换。不再详述。步骤5,所述SS/MSS根据所述带宽授予报文中的信息选择相应的连接以及所述连接上的位置,并通过所述连接在所述位置与BS交互信息。通过接收RS的下行子帧中的DL-MAP和UL-MAP报文,SS/MSS获得锚点BS带宽分配和授予的结果,SS/MSS相应连接就可以在指定的burst的位置发送报文给RS。针对本发明所述的方法,本发明提供的第五实施例,首先,在BS的帧结构中设置UL-MAP_RS,构造扩展的BS帧结构。UL-MAP_RS位于扩展后的BS的物理层帧结构的下行子帧中,用于定义属于RS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法(profile)。对于SC而言,上行链路带宽分配以微时隙(minislot)为单位;对于OFDM或者OFDMA而言,上行链路带宽分配以符号和子信道为单位。仍然以图7所示的TDD中转系统中BS的OFDM(或SC)帧结构示意图,图8所示的FDD中转系统中BS的OFDM(或SC)帧结构示意图;图9所示的TDD中转系统中BS的OFDMA(或SOFDMA)帧结构示意图,以及FDD中转系统中BS的OFDMA(或SOFDMA)帧结构进行说明。从扩展的BS帧结构可以看出:在BS的物理层帧结构的下行子帧中设置UL-MAP_RS,并设置所述UL-MAP_RS的发送时隙在DCD和/或UCD的后面,或,在DL-MAP_BS和UL-MAP_BS的后面。设置DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、UL-MAP_RS、DCD和UCD在DLxa0Burst#1发送当BWxa0Request。由SS/MSS发起时,RS做BWxa0Requestxa0Relay(带宽请求中转),RS本身也可发起BWxa0Request。锚点BS根据所述带宽请求,实现带宽分配(BWAllocation),即锚点BS要分别对BS的上行和下行带宽,以及RS的上行带宽进行分配,并构造DL-MAP_BS和UL-MAP_BS报文。以及基于扩展后的BS帧结构,构造新增的UL-MAP_RS报文。BS分别对BS上行和下行带宽和RS的上行带宽进行分配,RS对RS的下行带宽进行分配,然后将所述构造后的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS、UL-MAP_RS报文发送给RS。在BS发给RS的UL-MAP_BS报文中说明给属于BS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法(profile),在BS发给RS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中说明给属于RS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法(profile)。RS做UL-MAP_RS报文的中转(即带宽分配中转)。业务调度主要在BS实现,RS只是根据BS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS被动地做RS的上行调度,而主动做RS下行调度。本发明提供的第五实施例,仍然如图10所示,包括:步骤1、SS/MSS发起的带宽请求。具体说明雷同与第四实施例中的相关描述。步骤2、带宽请求报文经中转站RS进行中转处理,并将处理后的带宽请求报文传送给BS。具体说明雷同与第四实施例中的相关描述。步骤3、BS根据所述带宽请求报文进行带宽分配和调度管理,并基于所述扩展的BS帧结构构造带宽授予报文,然后传送给RS;在此步骤中,首先BS根据所述带宽请求进行BS的上行带宽和下行带宽以及RS的上行带宽的分配;其次,做带宽授予(Grants):基于所述扩展的BS帧结构构造UL-MAP_RS报文,并在所述报文中说明属于RS的SS/MSS相应连接的各个Burst的位置和使用方法;以及在BS发给RS的DL-MAP_BS和UL-MAP_BS报文中说明给属于BS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法。最后,将所述报文传送给RS。步骤4、RS根据所述报文进行相应的处理,并对所述BS传送的UL-MAP_RS报文进行中转处理,然后传送给SS/MSS。RS根据BS的UL-MAP_RS报文被动地做RS的上行调度,主动地做RS的下行调度。并主动产生DL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS。其它部分的说明雷同与第四实施例中的相关描述。步骤5,所述SS/MSS根据所述带宽授予报文中的信息选择相应的连接以及所述连接上的位置,并通过所述连接在所述位置与BS交互信息。通过接收RS的下行子帧中的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文,SS/MSS获得锚点BS带宽分配和授予的结果,SS/MSS相应连接就可以在指定的burst的位置发送报文给RS。本发明提供的第六实施例,包括:步骤1、BS主动分配RS上行带宽,并通过UL-MAP_RS报文通知SS/MSS;步骤2、RS接收到BS发送的上行UL-MAP_RS报文时,根据所述上行UL-MAP_RS报文对RS的带宽被动进行RS上行调度,主动进行RS下行调度,主动产生下行DL-MAP_RS报文;RS仅做UL-MAP_RS报文的中转处理,并将处理后的UL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS,以及直接将主动产生的DL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS。本发明提供的第七实施例为OFDM物理层支持的基于竞争的带宽请求机制,其分为两个阶段。第一个阶段:OFDM物理层REQxa0Region-Focused带宽请求流程,如图11所示:步骤1、需要发送带宽请求的SS/MSS,随机选择一个RS上行竞争信道发送竞争码给相应的RS;需要发送带宽请求的SS/MSS首先在REQxa0Region-Focused期间,随机选择一个RS上行发送机会,即竞争信道(Contentionxa0Channel)发送竞争码(Contentionxa0Code)。步骤2、所述RS随机选择一个BS竞争信道,对SS/MSS发送的带宽请求竞争码进行中转处理后,发送给对应的BS;RS随机选择一个锚点BS上行发送机会,即竞争信道(ContentionChannel)将SS/MSS的带宽请求竞争码进行转发,可以经多跳RS。步骤3、BS根据接收到的竞争码为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文将所述分配的上行带宽信息发送给RS;或通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS和UL-MAP_RS报文发送给RS。当BS收到该竞争码后,锚点BS为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文发送给RS;或通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、和UL-MAP_RS报文发送给RS。和普通方式不同的是,上行带宽分配不用BASICxa0CID指示,而是用broadcastxa0CID和OFDMxa0Focused_Contention_IE共同指示。OFDMFocused_Contention_IE中包含SS/MSS使用的竞争信道、竞争码和发送机会。这样SS/MSS就可以根据自己刚才使用的参数知道BS是否为其分配了上行机会。步骤4、RS根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS被动地进行RS下行和上行调度,并对DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽分配报文进行中转处理后,发送给对应的SS/MSS;或者,RS根据BS的UL-MAP_RS被动地做RS上行调度,而主动地做RS的下行调度,主动产生DL-MAP_RS带宽分配报文;RS仅做UL-MAP_RS报文的中转处理,并将处理后的UL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS,以及直接将主动产生的DL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS。RS做DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文的中转,即带宽分配中转,或者,RS仅做UL-MAP_RS报文的中转,RS主动产生DL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS。可以经多跳RS。DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文中转处理同样需要查CID重映射表,对DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文做CID的转换。不再详述。步骤5、SS/MSS根据接收到报文获取到发送带宽请求报文的竞争信道。SS/MSS接收到经中转的UL-MAP_RS后,即可判断自己是否有发送带宽请求BWxa0Request报文的机会。第二个阶段:带宽分配与请求机制与第四实施例或第五实施例的具体实施过程雷同,不再详细描述。OFDM物理层支持的基于竞争的带宽请求机制除第七实施例描述的实施过程外,还支持如第四实施例或第五实施例所述的基于竞争的带宽请求机制。本发明提供的第八实施例,针对OFDMA物理层,其定义测距(Ranging)子信道和一组特殊的伪随机Ranging码。伪随机码又分为InitialRanging、Periodicxa0Ranging和Bandwidthxa0Rquest三种。OFDMA物理层支持基于竞争的CDMA带宽请求机制,其分为两个阶段。第一个阶段:OFDMA物理层带宽请求流程,如图12所示,包括:步骤1、当SS/MSS需要请求带宽时,在带宽请求伪随机测距(Ranging)码中随机选择一个码,并通过RS的Ranging子信道发送给RS;当SS/MSS需要请求带宽时,从Bandwidthxa0Request伪随机Ranging码中随机选择一个码,并在RS的Ranging子信道中发送给RS。步骤2、RS随机选择一个BS上行竞争信道,并在所述上行竞争信道对SS/MSS发送的带宽请求竞争码进行转发,然后发送给相应的BS;RS通过BS的Ranging子信道将SS/MSS的带宽请求伪随机Ranging码按原样进行转发给BS,可以经多跳RS。步骤3、当BS收到所述竞争码后,为所述SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,并通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文发送给相应的RS;或通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、和UL-MAP_RS报文发送给RS。当BS收到该伪随机Ranging码后,锚点BS为SS/MSS分配BS和RS的上行带宽用于发送带宽请求,通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS、DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文发送给RS;或通过DL-MAP_BS、UL-MAP_BS和UL-MAP_RS报文发送给RS。该上行带宽通过在UL-MAP中分配一个带有发送区域和rangingxa0code信息的CDMA_Allocation_IE来完成。步骤4、RS根据BS的DL-MAP_RS和UL-MAP_RS被动地进行RS下行和上行调度,并对DL-MAP_RS和UL-MAP_RS带宽分配报文进行中转处理后,发送给对应的SS/MSS;或者,RS根据BS的UL-MAP_RS被动地做RS上行调度,而主动地做RS的下行调度,主动产生DL-MAP_RS带宽分配报文;RS仅做UL-MAP_RS报文的中转处理,并将处理后的UL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS,以及直接将主动产生的DL-MAP_RS发给RS的用户SS/MSS。步骤5、所述SS/MSS根据接收到报文获取到发送带宽请求报文的竞争信道。SS/MSS接收到经中转的UL-MAP_RS后,可以根据CDMA_Allocation_IE中携带的信息确定是否该上行发送机会是否属于自己。如果属于自己,SS/MSS可以用该发送机会发送带宽请求和数据。第二个阶段,带宽分配与请求机制与第四实施例或第五实施例的具体实施过程雷同,不再详细描述。OFDMA物理层支持的基于竞争的带宽请求机制除第八实施例描述的实施过程外,还支持如第四实施例或第五实施例所述的基于竞争的带宽请求机制。由上述本发明的具体实施方案可以看出,其存在如下有益效果:1、带宽分配(BWxa0Allocation)仅在锚点BS实现,带宽分配主要在BS实现;业务调度则主要在BS实现,有效减小了RS的复杂度。2、利用带宽请求和带宽分配中转,解决多跳中转问题,无需引进复杂的带宽请求、分配和调度管理技术和流程,简化了BWA中转网络的复杂度。3、在BS的物理帧结构中定义DL-MAP_RS和UL-MAP_RS,由锚点BS做RS的带宽分配,通过DL-MAP_RS和UL-MAP_RS或仅仅通过UL-MAP_RS说明给属于RS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法(profile),使得RS只作DL-MAP_RS和UL-MAP_RS报文的带宽分配中转成为可能。或在BS的物理帧结构中定义UL-MAP_RS,由锚点BS做RS的上行带宽分配,通过UL-MAP_RS说明给属于RS的SS/MSS相应连接的各个burst的位置和使用方法(profile),使得RS作UL-MAP_RS报文的带宽分配中转,并根据BS发送的信息主动生成DL-MAP_RS,成为可能。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。