專利名稱：改進全球微波接入互操作性(wimax)網絡容量的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)領域，并且更具體地涉及全球微波接入互操 作性(WIMAX)網絡。
背景技術：
WIMAX網絡是提供寬帶無線接入(BWA)的無線數(shù)字通信系統(tǒng)。 WIMAX網絡包括兩個核心組件基站(BS)和移動用戶站(MSS)或終 端?；竞鸵粋€或多個終端可以形成點到多點(P2MP)結構的小區(qū)。基 站用無線的方式控制小區(qū)內的活動，包括任何終端對J^介的訪問、實現(xiàn)服 務質量(QoS)的分配、以及基于網絡安全機制對網絡的管理。多個基站 可以被配置形成蜂窩無線網絡。WIMAX蜂窩網絡中的小區(qū)半徑可以是幾 英里，以便WIMAX技術比WIFI技術允許更遠距離的傳輸以及更高的比 特率。不過，比特率需求總是更大，并且將不得不發(fā)現(xiàn)應對網絡業(yè)務量的 增長的解決方案。假定技術上的進步將向基站和終端提供更高的處理功率， 則問題將是使這些增強的基站和終端適應已經存在的WIMAX網絡基礎設 施(接入和核心)，來向WIMAX網絡提供改進的性能。
本發(fā)明的目的是向整體WIMAX網絡提供改進的性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供用于未來改進WIMAX網絡性能的解決方案。
這種改進通過包括至少 一個基站和至少 一個終端的全球微波接入互操 作性(WIMAX)網絡來實現(xiàn)。向所述至少一個終端發(fā)送信號的所迷至少 一個基站，能夠將所述信號拆分(split)成多個WIMAX信號，并且通過多個具有不同頻率幀的通道同時發(fā)送所述WIMAX信號，并且其中，所述 至少一個終端能夠同時接收和處理所述多個WIMAX信號。
而且，向所述至少一個基站發(fā)送信號的所述至少一個終端，能夠將所 述信號拆分成多個WIMAX信號，并且通過多個具有不同頻率帕的通道同 時發(fā)送所述WIMAX信號，并且其中，所述至少一個基站能夠同時接收和 處理所述多個WIMAX信號。
優(yōu)選地，WIMAX信號包括以WIMAX標準組幀(framing)的信號。
有利地，同時處理所述WIMAX信號包括重新組合所述多個WIMAX 信號以重新構建原始信號。
選擇性地，所述至少一個終端是移動的。
優(yōu)選地，每個頻率幀是10Mhz寬。
有利地，所述基站在不同扇區(qū)中以不同的頻率發(fā)射WIMAX信號。 選擇性地，對網絡的頻率重用是3。
優(yōu)選地，所述基站和終端包括抑制濾波器用于避免通道間的干擾。 此外，提供了 一種用于改進全球微波接入互操作性(WIMAX )網絡 容量的方法，其中，從一個源收發(fā)器向目的收發(fā)器發(fā)送信號，所述方法包 括將所述信號拆分成多個WIMAX信號、通過具有不同頻率幀的多個通道 從所述源M器發(fā)送所述信號、由所述目的收發(fā)器接收所述多個WIMAX 信號、以及處理所述多個WIMAX信號來從所述多個WIMAX信號重新組 合原始信號。


圖1是根據(jù)技術^Jl現(xiàn)狀的WIMAX信號的組幀的圖2是根據(jù)本發(fā)明的WIMAX信號的組幀的圖3是根據(jù)技術;^現(xiàn)狀的三等分(trisectored )的WIMAX基站的
圖4是根據(jù)技術^A現(xiàn)狀擁有三等分WIMAX基站的蜂窩網絡的圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的三等分WIMAX基站的圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明擁有三等分WIMAX基站的蜂窩網絡的圖。
具體實施例方式
此處使用的術語"收發(fā)器"是指能夠傳輸和接收信號的設備。 此處使用的術語"終端"代表包括至少一個收發(fā)器的網絡設備。 WIMAX網絡通信基于基站和終端之間的數(shù)據(jù)交換。在4支術發(fā)展現(xiàn)狀 中，每個基站可以在不同的扇區(qū)中發(fā)射和接收信號，以及每個扇區(qū)具有它 自己的頻率通道。圖1示出包括三個扇區(qū)的基站?；究梢証f皮排列為創(chuàng)建 如圖2上示出的基本結構或小區(qū)。在該情況中，小區(qū)由三個六邊形組成。 通過復制該基本結構或小區(qū)來創(chuàng)建網絡。具有令人滿意的基本結構或小區(qū) 的無線覆蓋所要求的不同頻率的數(shù)量定義網絡的頻率重用。在圖2上呈現(xiàn) 的小區(qū)中，需要三個不同的頻率，因此，對應網絡的頻率重用是3。
在基站和終端之間被交換的數(shù)據(jù)用無線電通過這些頻率通道被發(fā)送。 每個頻率通道具有給定的帶寬，并且包括給定數(shù)量的固有頻率(free running frequency)或子載波，例如10MHz帶寬上1024個固有頻率。固 有頻率在通道帶寬上間隔相同。正交頻分復用(OFDM)技術被用來允許 無干擾地傳輸子栽波。
數(shù)據(jù)傳輸在逐幀基礎上被實施。圖5示出這樣的數(shù)據(jù)組織。每個幀被 劃分成由傳輸轉換間隙(TTG) 3隔開的下行鏈路(DL)數(shù)據(jù)傳輸子幀1 和上行鏈路(UL )數(shù)據(jù)傳輸子幀5。接收轉換間隙(RTG) 7位于UL子 幀后。在關于時域的頻域的二維排列中配置DL和UL子幀。可以在頻率 單元23和時間單元25中劃分每個幀。DL子幀包括前同步碼9、幀控制頭 (FCH) 11、 DL映射13、攜帶UL映射的第一DL突發(fā)15以及多個DL 突發(fā)17，所述前同步碼9是用于BS和終端之間同步捕獲的同步信號。UL 子幀包括測距子通道(ranging sub-channel) 19和多個UL突發(fā)21。
在未來，隨著技術改進，基站和終端的處理能力將被增加。則觀念是 在不改變整個網絡結構的情況下，使用該功率值來增加網絡的比特率交換 和業(yè)務容量。本發(fā)明通過在每個扇區(qū)中以及因此每個小區(qū)中增加通道的數(shù)量，來提供解決該問題的方案?；緦⒁虼四軌蛟诓煌耐ǖ郎习l(fā)射。圖
3和圖4分別示出三等分的基站和在每個小區(qū)中包括六個不同頻率通道的 小區(qū)。頻率通道的數(shù)量僅受限于基站和終端的處理能力。每個終端將作為 若干"舊，，終端出現(xiàn)，并且能夠在若干通道上接收和發(fā)射信號。業(yè)務量因 此以通道的數(shù)量倍增。數(shù)據(jù)組織將與之前的相同，但是在不同頻率通道上 將同時有若干幀凈皮發(fā)射和接收。圖6表示具有三個頻率通道(fl、 f2、 B) 的這樣的數(shù)據(jù)組織。然后，需要從基站向終端發(fā)送的并且要求大帶寬的信 號將^皮拆分成若干信號，所述信號將通過不同頻率通道補發(fā)送。終端將接 收并處理不同的信號來重新創(chuàng)建原始信號。
因而，"新"基站和終端將允許更高比特率傳輸，而不改變整個網絡 體系結構，以便"舊，，和"新"終端在相同網絡中將同時可用。
權利要求
1. 一種包括至少一個基站和至少一個終端的全球微波接入互操作性(WIMAX)網絡，其中，向所述至少一個終端發(fā)送信號的所述至少一個基站，能夠將所述信號拆分成多個WIMAX信號，并且通過多個具有不同頻率幀的通道同時發(fā)送所述WIMAX信號，并且其中，所述至少一個終端能夠同時接收和處理所述多個WIMAX信號。
2. 根據(jù)權利要求1所述的全球微波接入互操作性(WIMAX)網絡， 其中，向所述至少一個基站發(fā)送信號的所述至少一個終端，能夠將所述信 號拆分成多個WIMAX信號，并且通過多個具有不同頻率幀的通道同時發(fā) 送所述WIMAX信號，并且其中，所述至少一個基站能夠同時接收和處理 所述多個WIMAX信號。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的全球微波接入互操作性(WIMAX)網 絡，其中，WIMAX信號包括以WIMAX標準組幀的信號。
4. 根據(jù)前面權利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 網絡，其中，同時處理所述WIMAX信號包括重新組合所述多個WIMAX 信號以重新構建原始信號。
5. 根據(jù)前面權利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 網絡，其中，所述至少一個終端是移動的。
6. 根據(jù)前面權利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 網絡，其中，每個頻率幀是10Mhz寬。
7. 根據(jù)前面權利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 網絡，其中，所迷基站在不同扇區(qū)中以不同的頻率發(fā)射WIMAX信號。
8. 根據(jù)權利要求7所述的全球微波接入互操作性(WIMAX)網絡， 其中，對網絡的頻率重用是3。
9. 根據(jù)前面權利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 網絡，其中，所述基站和終端包括抑制濾波器用于避免通道間的干擾。
10. —種用于改進全球微波接入互操作性(WIMAX)網絡容量的方法，其中，從一個源收發(fā)器向目的收發(fā)器發(fā)送信號，所述方法包括將所述信號拆分成多個WIMAX信號、通過具有不同頻率幀的多個通道從所述源收發(fā)器發(fā)送所述信號、由所述目的收發(fā)器接收所述多個WIMAX信號、以及處理所迷多個WIMAX信號以從所迷多個WIMAX信號重新組合原始信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及改進全球微波接入互操作性(WIMAX)網絡容量的設備和方法。全球微波接入互操作性(WIMAX)網絡包括至少一個基站和至少一個終端。向所述至少一個終端發(fā)送信號的所述至少一個基站，能夠將所述信號拆分成多個WIMAX信號，并且通過多個具有不同頻率幀的通道同時發(fā)送所述WIMAX信號，并且其中，所述至少一個終端能夠同時接收和處理所述多個WIMAX信號。
文檔編號H04W74/02GK101459967SQ20081018300
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權日2007年12月6日
發(fā)明者J·利布沙貝 申請人:阿爾卡特朗訊公司