專利名稱：增強無線終端的測距過程標識的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信，具體涉及無線通信中涉及的初始測距過程。
背景技術：
在典型的蜂窩無線系統(tǒng)中，無線終端(也稱為移動終端、移動臺和移動用戶設備 單元(UE))經由無線接入網(RAN)的基站與一個或多個核心網通信。無線終端(WT)可以 是移動臺，如移動電話(“蜂窩”電話)和具有移動終端的膝上計算機，因此可以是例如與無 線接入網進行語音和/或數(shù)據(jù)通信的便攜式、袖珍式、手持式、包括在計算機中的、或車載 的移動設備。基站(例如無線基站(RBS))在一些網絡中也稱為“NodeB”或“B節(jié)點”?；?站通過空中接口(例如射頻)與在基站范圍內的無線終端進行通信。通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)是一種從全球移動通信系統(tǒng)(GSM)演進而來的第三 代移動通信系統(tǒng)，預期基于寬帶碼分多址(WCDMA)接入技術來提供改進的移動通信服務。 UTRAN本質上是向用戶設備單元(UE)提供寬帶碼分多址接入的無線接入網。UMTS網絡中的 無線接入覆蓋被劃分為小區(qū)的地理區(qū)域，每個小區(qū)由基站提供服務?；究梢赃B接至UMTS 類型網絡中的其他元件，如無線網絡控制器(RNC)。第三代合作伙伴計劃(3GPP或“3G”) 已經對前身技術(例如基于GSM和/或第二代(“2G”)無線接入網技術)進行了進一步演 進。針對寬帶無線接入標準的IEEE 802. 16工作組制定了針對寬帶無線城域網的全 球部署的正式規(guī)范。盡管802. 16標準族官方稱為無線MAN，但是它已經被稱為WiMAX論壇 的行業(yè)組織稱為“WiMAX” ( “全球微波接入互操作性”)。IEEE 802. 16e_2005 (之前稱為IEEE 802. 16e)屬于該規(guī)范族的譜系，通過實現(xiàn)例 如包括對服務質量的更好支持和使用可縮放OFDMA在內的多種增強來處理移動性。一般 地，802. 16標準本質上標準化了空中接口的兩個方面——物理層(PHY)和媒體接入控制層 (MAC)。關于物理層，802. 16e使用可縮放OFDMA來承載數(shù)據(jù)，支持1. 25MHz至20MHz之間 的信道帶寬，具有多至2048個子載波。IEEE802. 16e支持自適應調制和編碼，使得在良好 信號條件下，使用高效的64 QAM編碼方案，而在信號較差的時使用更加健壯的BPSK編碼機 制。在中間條件下，也可以采用16QAM和QPSK。其他物理層特征包括對多輸入多輸出(MIMO) 天線的支持，以提供NLOS(非視線)環(huán)境中的良好性能，以及混合自動重復請求(HARQ)，以 實現(xiàn)良好的糾錯性能。對于媒體接入控制層(MAC)，IEEE 802. 16e包含多個匯聚子層，這些子層描述了 如何在空中接口上封裝有線技術(如以太網、ATM和IP)，以及如何將數(shù)據(jù)歸類等等。它還 描述了如何通過在認證期間使用安全密鑰交換和在數(shù)據(jù)傳送期間使用加密來傳送安全通 信。MAC層的其他特征包括功率節(jié)約機制(使用休眠模式和空閑模式)以及切換機制。圖1中示出了 IEEE標準802. 16e的幀結構。在一種示例模式中，IEEE標準802. 16e 的幀長為5ms，并使用時分雙工(TDD)。移動臺使用前導來與下行鏈路(DL)同步，緊接前導
4之后出現(xiàn)的DL-MAP和UL-MAP消息向移動臺提供了關于下行鏈路和上行鏈路的分配信息。 圖1中示出了下行鏈路和上行鏈路分配的示例。發(fā)送轉換間隔(TTG)和接收轉換間隔(RTG) 是移動臺用于從接收轉換為發(fā)送和從發(fā)送轉換為接收的間隔。如上所述，當前，WiMAX利用正交頻分多址接入(OFDMA)。與OFDM類似，OFDMA通 過將數(shù)據(jù)流劃分到同時傳輸?shù)亩鄠€窄帶子載波(例如512、1024或更多，取決于信道的總可 用帶寬[例如5、10、20MHz])上來發(fā)送數(shù)據(jù)流。將子載波分為子載波組，每組也被稱為子信 道。形成子信道的子載波不必須相鄰。由于并行傳輸許多比特，每個子載波上的傳輸速度 可以遠低于所得到的總數(shù)據(jù)速率。在實際無線環(huán)境中，為了最小化由于來自不同方向的信 號的略微不同的到達時間而造成的多徑衰落的影響，這是很重要的。IEEE 802. 16m預期成為IEEE 802. 16e的演進，以更高數(shù)據(jù)速率和更低延遲為目 標。在2008年6月 12 日提交的題為“TELECOMMUNICATIONS FRAME STRUCTUREACCOMMODATING DIFFERING FORMATS”的美國專利申請12/138，000中提供了 IEEE標準802. 16m的幀結構， 其全部內容通過引用并入此處。在IEEE標準802. 16m及其前身IEEE標準802. 16e之間需 要后向兼容。在 2008 年 10 月 27 日提交的題為 “BACKWARDSCOMPATIBLE IMPLEMENTATIONS OF SC-FDMA UPLINK INWiMAX”的美國專利申請12/259，068中描述了引入新的調制方案并 且同時解決后向兼容問題的標準的增強，其全部內容通過引用并入此處。在WiMAX中執(zhí)行多種測距模式，例如初始測距、切換、周期性測距和帶寬競爭。重 要的操作，如功率調整、定時偏移估計和基站與無線終端之間的同步是在WiMAX初始測距 模式中完成的，這里也稱為初始測距過程。初始測距過程或具有WiMAX能力的無線終端的初始進入涉及與基站的一系列交 易階段，在圖 2 中總體示意。見例如 Kim，Hyung-Joon，IEEE 802. 16/ffiMAX Security, http//www, ibluemoio. com/contents/IEEE % 20802. 16 % 20Security. pdf,以及 Boon, Paul et al. ,"Strategies for Fast Scanning and Handovers inffiMAX/802. 16", WiMAX OFDMA Ranging,Altera Corporation,Application Note 430,August 2006,version 1.0。初始測距過程從無線終端掃描來自基站的下行鏈路信號開始。無線終端通過監(jiān)聽 每個可能的頻率來進行掃描，直到無線終端幀聽到幀前導。找到信道后，無線終端可以使用 前導來與基站同步。然后，無線終端可以讀取下行鏈路映射(DL-MAP)，DL-MAP是針對幀所 使用的時隙位置的映射。因此，如圖2所示，初始測距過程的階段2-1包括掃描和同步。一旦無線終端已經與信道同步，然后，作為階段2-2，無線終端必須掃描(例如監(jiān) 聽)基站使用廣播周期發(fā)送的下行鏈路和上行鏈路信道描述符。作為階段2-3，無線終端必須等待競爭時隙以執(zhí)行與基站的初始測距。在初始測距 過程中，無線終端向基站發(fā)送測距信號。無線終端在發(fā)送該測距信號時使用功率和定時的 初始估計，這種估計可以從基站在下行鏈路上發(fā)送的信道導出。在階段4，基站通過發(fā)送具有資源分配并可能具有對功率和定時的調整的消息來 響應該測距信號。因此，可以使用初始測距來細化無線終端的發(fā)送功率和發(fā)送定時(PHY參 數(shù))。在該初始響應的過程中，建立或分配基站與無線終端之間的主要連接標識符。在階段2-5，響應于上述分配，無線終端向基站發(fā)送控制信號，從而建立用于協(xié)商 如安全算法(例如授權、認證和要使用的密鑰管理方法)之類問題的主要管理信道。在階 段2-5，基站從無線終端獲得基于公鑰的證書，以認證無線終端。在與基站的成功認證之后，無線終端現(xiàn)在被授權給基站，并且在授權期間建立用于安全通信的其他密鑰。階段2-6包括使用另外的消息交換，其中建立例如輔管理連接和傳輸連接。使用碼分多址(CDMA)碼來進行測距操作。典型地，針對上述測距模式中不同的測 距模式來標識這些CDMA碼的集合。更具體地，向每個測距模式(例如初始測距、切換、周期 性測距和帶寬競爭)分配多個CDMA碼。在測距信道期間，無線終端可以隨機選擇并發(fā)送這 些測距碼中的任一個。因此，在初始測距過程中，新的無線終端(例如新的訂戶臺(SS))隨機選擇可用 于初始測距的碼集合中的一個碼，并使用所選的碼向基站進行發(fā)送。SS在階段2-3發(fā)送包 括CDMA碼在內的初始測距信號。典型地，來自無線終端的初始傳輸在指定測距信道中隨機 選擇的測距時隙上?；静恢佬聼o線終端(例如新訂戶臺)的標識及其能力，但是接收 CDMA碼信號。響應于在初始測距過程期間接收到的CDMA碼信號，作為應答，基站向無線終 端發(fā)送分配，所述分配包括接收到的CDMA碼和基站從無線終端接收到CDMA碼信號的時間， 如階段2-4所示。該響應幫助新無線終端標識該分配，使得新無線終端可以通過發(fā)送與基 站所標識的分配相關的信息來與基站交換其他信息?？梢哉J識到，終端使用的發(fā)送信號受 到其能力的限制。WiMAX系統(tǒng)中操作的一些無線終端可以是較舊的終端(例如“傳統(tǒng)”終端)，盡管 它們與WiMAX的升級或后續(xù)版本兼容，但是它們不能利用WiMAX提供的增強能力。例如，考 慮到WiMAX IEEE標準802. 16m對IEEE標準802. 16e的后向兼容性，802. 16e版本的無線 終端可以在802. 16m網絡中操作，但是(與802. 16e版本或“增強”無線終端不同)不能充 分利用802. 16m網絡的增強能力。隨著802. 16m的出現(xiàn)，802. 16m版本的無線終端預期比 傳統(tǒng)無線終端具有明顯更多的能力。例如，它們可能能夠接收更復雜的MIMO信號，能夠接 收不同的調制，或者能夠在時頻柵格中傳統(tǒng)無線終端不能接收信號的部分中接收下行鏈路 (DL)信號。它們也可能能夠在時頻柵格中的不同部分中進行發(fā)送，并使用更高效的發(fā)送信 號。如果基站不知道終端具有這些高級能力，則基站必須在僅假定終端具有傳統(tǒng)能力的情 況下向終端分配資源。在圖3所示的傳統(tǒng)實現(xiàn)中，直到初始測距過程完成之前，基站無法發(fā)現(xiàn)特定無線 終端是傳統(tǒng)終端還是增強無線終端。這就是說，基站只能在初始測距過程完成之后的時刻 確定與其通信的無線終端是具有增強能力的無線終端，并且僅在此后才可以有利地采用無 線終端的增強能力。在WiMAX系統(tǒng)中，測距也用于帶寬請求目的。當無線終端有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，它使用 從基站分配的CDMA碼集合中隨機選擇的CDMA碼來向基站發(fā)送寬帶請求測距信號，以用于 Bff請求目的。該信號也是在時頻柵格中已經標識用于帶寬請求測距目的特定部分中發(fā)送 的。響應于這種碼的接收，基站向終端發(fā)送分配信號，僅通過接收到的CDMA碼和請求的時 頻位置來對其進行標識。無線終端可以使用該分配來發(fā)送數(shù)據(jù)或發(fā)送具有與其需要發(fā)送的 數(shù)據(jù)相關的更多信息的另一請求。無線終端的傳輸受其能力所限。如果基站不能檢測終端 具有高級發(fā)送能力，則基站僅能在假定終端具有傳統(tǒng)能力的情況下分配資源。

發(fā)明內容
這里公開的技術的一方面涉及一種對通信網絡進行操作的方法，所述通信網絡包
6括基站和通過空中接口與基站通信的無線終端。所述方法包括在測距過程期間，基站對無 線終端進行標識或分類。所述標識或分類針對無線終端是否具有增強能力。所述分類是基 于無線終端的傳輸特性來進行的。然后，基站可以以利用無線終端的增強能力的方式來與 無線終端通信。測距過程可以是初始測距過程、切換過程、周期性測距過程和帶寬請求過程中的 一項或多項。這里公開的技術便于早期使用無線終端的增強能力。例如，當在測距過程中檢測 到無線終端的增強能力時，基站可以利用無線終端的增強能力來在測距過程期間與無線終 端進行進一步通信。這種進一步通信可以包括例如在測距過程期間將參數(shù)下載至無線終 端。基站也可以考慮無線終端的高級能力來分配無線終端用于傳輸?shù)馁Y源。在一種示例模式中，分配在測距過程期間使用的碼字集合。傳輸特性包括無線終 端所利用的碼字是所述碼字集合的子集的成員，所述子集是預留給具有增強能力的無線終 端在測距過程期間使用的?；究梢栽趶V播消息中標識上述子集。在另一示例模式中，傳輸特性包括利用時頻柵格中預留給具有增強能力的無線 終端在初始測距過程期間使用的指定部分。在上述示例模式的變型中，基站分配時頻柵格中的指定部分作為具有高級能力的 無線終端在測距過程期間能夠使用的部分。傳輸特性包括具有增強能力的無線終端利用 時頻柵格中的所述指定部分。例如，基站可以廣播對于時頻柵格中具有增強能力的無線終 端能夠用于測距過程的指定部分的指示。在這里公開的技術的另一方面，涉及一種通信網絡中的基站，例如基站節(jié)點。所述 基站包括收發(fā)機，被配置為通過空中接口與無線終端通信；以及測距單元。所述測距單元 被配置為在測距過程期間對無線終端進行分類。所述分類針對無線終端是否具有增強能 力。所述分類是基于無線終端的傳輸特性來進行的。在一個示例實施例中，基站包括資源分配器，被配置為分配在測距過程期間使用 的碼字集合。傳輸特性包括無線終端所利用的碼字是所述碼字集合的子集的成員。所述 子集是資源分配器預留給具有增強能力的無線終端在測距過程期間使用的。在另一示例實施例中，傳輸特性包括利用時頻柵格中預留給具有增強能力的無 線終端在初始測距過程期間使用的指定部分。在上述示例實施例的變型中，基站包括資源分配器，被配置為分配時頻柵格中的 指定部分作為具有高級能力的無線終端在測距過程期間能夠使用的部分。傳輸特性包括 具有增強能力的無線終端利用時頻柵格中的所述指定部分。在這里公開的技術的另一方面，涉及一種無線終端，包括收發(fā)機和終端測距單元。 所述收發(fā)機被配置為通過空中接口與基站通信。所述終端測距單元被配置為利用預留給 在涉及所述基站的測距過程中使用的傳輸特性，所預留的傳輸特性是將被所述基站識別為 無線終端具有增強能力的指示的傳輸資源。在示例實施例中，增強能力允許具有增強能力的無線終端使用802. 16m專用信號 和/或過程。


通過以下對如附圖所示的優(yōu)選實施例的更具體的描述，本發(fā)明的上述和其他目 的、特征和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中，貫穿各個視圖，附圖標記表示相同的部分。附圖 不一定按比例繪制，重點在于對本發(fā)明原理的示意。圖1是IEEE標準802. 16e的幀結構的視圖。圖2是初始測距過程的示例階段的示例序列的視圖。圖3是示出了在完成初始測距過程之后基站發(fā)現(xiàn)無線終端的增強能力的傳統(tǒng)實 現(xiàn)的視圖。圖4是示出了這里公開的技術方面的視圖，其中基站在完成初始測距過程之前發(fā) 現(xiàn)無線終端的增強能力。圖5是便于在測距過程期間早期標識無線終端的增強能力的示例一般通信網絡 的視圖。圖6是示出了與這里公開的技術的方法結合執(zhí)行的示例性、表示性、非限制動作 或步驟的流程圖。圖7是可以結合圖6的方法來利用的傳輸特性的各種示例實現(xiàn)的示例的視圖。圖8是被配置用于在測距過程期間早期標識無線終端的增強能力的示例基站的 示意視圖。圖9是被配置為在測距過程期間被標識為增強能力終端的示例無線終端的示意 視圖。圖10是示例基站的示意視圖，該基站被配置用于通過在測距過程期間檢測預留 碼字的使用來早期標識無線終端的增強能力。圖11是示例無線終端的示意視圖，該無線終端被配置為在測距過程期間基于預 留碼字的使用而被標識為增強能力終端。圖12是示例基站的示意視圖，該基站被配置用于通過在測距過程期間檢測時頻 柵格中預留部分的使用來早期標識無線終端的增強能力。圖13是示例無線終端的示意視圖，該無線終端被配置為在測距過程期間基于時 頻柵格中預留部分的使用而被標識為增強能力終端。圖14是示例時頻柵格的視圖。圖16是增強能力無線終端感知到的、在基站與無線終端之間通信的示例幀的增 強幀結構的視圖。
具體實施例方式在以下描述中，為了解釋而非限制，闡述了具體細節(jié)，如特定架構、接口、技術等， 以提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，對本領域技術人員而言顯而易見地，可以在不具有這些 具體細節(jié)的其他實施例中實現(xiàn)本發(fā)明。這就是說，本領域技術人員能夠設計出各種配置，盡 管未在這里顯式描述或示出，但是這些配置實現(xiàn)本發(fā)明的原理并包括在本發(fā)明的精神和范 圍內。在一些實例中，省略了公知設備、電路和方法的描述，以免以不必要的細節(jié)模糊本發(fā) 明的描述。這里，引用本發(fā)明的原理、方面和實施例的所有表述及其具體示例應包含其結構 和功能的等效物。此外，這種等效物應當包括當前已知的等效物以及外來開發(fā)的等效物，即開發(fā)用于執(zhí)行相同功能的任何元件，而不論其結構如何。因此，例如，本領域技術人員應理解，這里呈現(xiàn)的框圖表示了實現(xiàn)技術原理的示意 電路圖的概念視圖。類似地，可以認識到，任何流程圖、狀態(tài)轉移圖、偽代碼等表示了各種過 程，所述過程可以被實質上表示在計算機可讀介質中，并從而由計算機或處理器執(zhí)行，而不 論是否顯式地示出了這樣的計算機或處理器?？梢酝ㄟ^使用專用硬件以及能夠與合適的軟件相關聯(lián)地執(zhí)行軟件的硬件，來提供 包括被標記或描述為“處理器”或“控制器”的功能模塊在內的各種元件的功能。在由處理 器提供時，可以由單個專用處理器、單個共享處理器或多個單處理器(其中一些可以是共 享的或分布式的)來提供該功能。此外，顯式使用的術語“處理器”或“控制器”不應被解釋 為是排他性地指能夠執(zhí)行軟件的硬件，可以隱含地包括但不限于數(shù)字信號處理器(DSP) 硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(“RAM”)、和永久存儲器。在圖5中示意性示出的通信系統(tǒng)10的示例而非限制性上下文中有利地示意了這 里描述的技術。如以下所述，圖5的通信系統(tǒng)10便于在測距過程期間早期標識無線終端的 增強能力。測距過程可以是初始測距過程、切換過程、周期性測距過程和帶寬競爭過程中的 一個或多個。圖5的示例通信系統(tǒng)10示出了可以連接至一個或多個外部(例如核心)網絡的 無線接入網20。外部網絡可以包括例如面向連接的網絡(如公共交換電話網(PSTN)和/ 或綜合業(yè)務數(shù)字網(ISDN))和/或無連接的外部核心網，如(例如)因特網。一個或多個 外部網絡具有未示出的服務節(jié)點，例如移動交換中心(MSC)節(jié)點和與網關通用分組無線服 務(GPRS)支撐節(jié)點(GGSN)結合工作的服務GPRS支撐節(jié)點(SGSN)。至少在一些實施例中，無線接入網(RAN) 20可以包括接入服務網絡(ASN)26和一 個或多個無線基站節(jié)點28。為簡明起見，將圖2的無線接入網(RAN) 20示為包括一個基站節(jié) 點28。本領域技術人員可以認識到，在本領域中，基站有時也稱為無線基站、節(jié)點B、eN0deB 28或B-node (所有這些在這里可互換使用)。無線終端(WT)30可以通過無線或空中接口 32與一個或多個小區(qū)或一個或多個基 站(BS)28通信。在不同實現(xiàn)中，無線終端(WT)30可以有不同的名稱，例如移動終端、移動臺 或MS、用戶設備單元(UE)、手機或遠程單元。每個無線終端(WT)可以是多種設備或裝置中的 任一種，如移動電話、移動膝上計算機、尋呼機、個人數(shù)字助理或其他可比的移動設備、SIP電 話、靜止計算機和裝配有實時應用(如微軟的網絡會議、一鍵通客戶端等等)的膝上計算機。如圖5所示，在示例實施例中，基站28包括基站測距單元36和收發(fā)機38。出于 這里所示的原因，基站測距單元36也被稱為對增強能力終端進行早期檢測/標識的基站測 距單元。收發(fā)機38用于通過空中接口與參與與基站進行連接的無線終端通信信息幀(圖 5中示意為幀F(xiàn))。收發(fā)機38包括用于發(fā)送幀的下行鏈路(DL)部分或突發(fā)的發(fā)射機以及用 于接收幀的上行鏈路(UL)部分或突發(fā)的接收機。如這里所使用的，“收發(fā)機”可以包括一 個或多個收發(fā)機，還包含用于以多子載波或子信道形式(作為非限制性示例，如在OFDMA和 SC-FDMA中)(適當時包括多天線)來發(fā)送/接收數(shù)據(jù)流等的無線發(fā)送和/或接收設備。圖5還示出了無線終端(WT) 30的示例實現(xiàn)，無線終端(WT) 30在完成初始測距過 程之后參與與基站28的連接。無線終端(WT) 30包括無線終端測距單元46和收發(fā)機48。 收發(fā)機48被配置用于通過空中接口與基站28通信幀F(xiàn)，并包括用于從基站28接收幀的下
9行鏈路(DL)突發(fā)的接收機和用于向基站28發(fā)送幀的上行鏈路(UL)突發(fā)的發(fā)射機。在特定時刻，基站28的基站測距單元36和無線臺30的終端測距單元46參與這 里稱為改進或早期檢測測距過程的測距過程。執(zhí)行早期檢測測距過程的時刻可以與傳統(tǒng)測 距操作的時刻相對應，并因此可以是初始測距過程、切換過程、周期性測距過程或帶寬競爭 過程。例如，初始測距過程可以在無線臺30進入WiMAX無線接入網(RAN) 20時(例如無線 臺30上電)開始。與基站在完成測距過程之前未發(fā)現(xiàn)特定無線終端是傳統(tǒng)無線終端還是增強無線 終端的先前實現(xiàn)(圖3所示)不同，在早期檢測測距過程中，基站大致以圖4所示的方式在 完成測距過程之前發(fā)現(xiàn)無線終端的增強能力。為此，在圖5中將基站測距單元36示為早期 檢測測距單元(例如對增強能力終端進行早期檢測/標識的測距單元)，并且在圖5中將終 端測距單元46示為便于進行增強能力的早期檢測的終端測距單元。執(zhí)行早期檢測測距過 程使基站能夠在早期檢測測距過程期間(而不是完成之后)發(fā)現(xiàn)無線臺的增強能力。由于 實現(xiàn)了早期檢測測距過程，在早期檢測測距過程期間或完成之后，基站和增強能力的無線 終端有利地能夠利用無線終端的增強能力帶來的本質上立即得到的益處來參與進一步的 通信。這些增強能力可以包括例如接收更復雜的MIMO信號的能力；接收不同調制的能力； 在時頻柵格中傳統(tǒng)無線終端不能接收信號的部分中接收下行鏈路(DL)信號的能力；在時 頻柵格中與傳統(tǒng)終端不同的部分進行發(fā)送的能力；和/或使用更高效的發(fā)送信號的能力。圖6示出了與這里公開的技術的方法相結合來執(zhí)行的示例性、表示性、非限制動 作或捕捉，具體示出了圖4所示的早期檢測測距過程的一般版本的特定方面。可以認識到， 圖6所示的一般早期檢測測距動作發(fā)生在結合圖2先前描述(以非限制示例的方式)和示 意的類型的總體測距過程的環(huán)境中。盡管圖2所描述的測距過程是初始測距過程，但是可 以理解，針對其他類型的測距過程(如切換過程、周期性測距過程和/或帶寬競爭過程)可 以執(zhí)行可比的動作，并且圖6的動作也可以在這些其他測距過程的動作的環(huán)境中形成。動作6-0包括無線終端選擇和使用指示其增強能力的傳輸特性。如以下所述， “無線終端的傳輸特性”是指無線終端可以采用其作為無線終端具有增強能力的預定或預 先配置的指示的任何無線資源。合適的傳輸特性的示例提供如下。圖6的早期檢測測距過程的動作6-1包括基站28在測距過程期間對無線終端進 行分類。所述分類針對無線終端30是否具有增強能力。在一般意義上，基站28基于在動 作6-0中選擇并利用的無線終端的傳輸特性來進行所述分類。圖6的早期檢測初始測距過程的動作6-2包括基站28以利用無線終端的增強能 力的方式來與無線終端通信。動作6-2中利用無線終端的增強能力的通信可以在測距過程 本身期間或隨后(例如在測距過程完成后或在無線臺30與基站28之間建立連接之后)進 行。動作6-2中的通信的示例包括基站28利用無線終端的增強能力，在測距過程期 間與無線終端進行進一步通信。例如，基站可以在時頻柵格中只有增強終端能夠接收的部 分中向無線終端發(fā)送分配，和/或基站可以發(fā)送只有增強終端能夠接收的分配，和/或基站 可以發(fā)送只有增強終端能夠用于發(fā)送的分配。因此，由于實現(xiàn)了早期檢測測距過程，在早期檢測測距過程期間或完成之后，基站 和增強能力的無線終端有利地能夠利用無線終端的增強能力帶來的本質上立即得到的益
10處來參與進一步的通信。這些增強能力可以包括例如接收更復雜的MIMO信號的能力； 接收不同調制的能力；在時頻柵格中傳統(tǒng)無線終端不能接收信號的部分中接收下行鏈路 (DL)信號的能力；在時頻柵格中與傳統(tǒng)終端不同的部分進行發(fā)送的能力；和/或使用更高 效的發(fā)送信號的能力。當然，如果動作6-1確定與基站28的測距過程所涉及的特定無線臺30不具有增 強能力，則在測距過程之后以標稱(例如非增強)方式來執(zhí)行隨后的通信，這是由于在早期 檢測測距過程期間認識到該無線終端是傳統(tǒng)終端。如上所述，動作6-1包括基站基于無線終端的傳輸特性來對無線臺30進行分類。 如上所述，“無線終端的傳輸特性”是指無線終端可以采用其作為無線終端具有增強能力的 預定或預先配置的指示的的任何無線資源。為此，圖7是示出了可以結合圖6的方法來利 用的傳輸特性的各種實現(xiàn)的2個非限制示例。在圖7所示的一種示例模式中，分配在測距過程期間使用的碼字集合。如這里所 使用的，術語“碼字”包含在碼分多址(CDMA)中利用的類型的擴頻碼。在該模式中，傳輸特 性包括無線終端所利用的碼字是所述碼字集合的子集的成員，所述子集是預留給具有增 強能力的無線終端在測距過程期間使用的。作為該模式的一種變型，基站可以廣播具有增 強能力的無線終端能夠用于測距過程的碼字子集的指示。關于圖10和圖11所示的實施例 來更詳細地描述圖7的這一示例模式。在圖7所示的另一示例模式中，傳輸特性包括利用時頻柵格中預留給具有增強 能力的無線終端在初始測距過程期間使用的指定部分。在該示例模式的變型中，基站分配 時頻柵格中的指定部分作為具有增強能力的無線終端在測距過程中能夠使用的部分。例 如，基站可以廣播對于時頻柵格中具有增強能力的無線終端能夠用于測距過程的指定部分 的指示。此時，傳輸特性包括具有增強能力的無線終端利用時頻柵格中的所述指定部分。 關于圖12和圖13所示的實施例來更詳細地描述圖7的該另一示例模式。圖8示出了示例一般基站節(jié)點(例如基站28(8))的更多細節(jié)。與圖5中的情況 一樣，基站28(8)被配置用于在測距過程期間對無線終端的增強能力進行早期標識。圖8 示出了基站28 (8)包括(除基站測距單元36和收發(fā)機38之外)基站幀處理器40和資源 分配器45。基站28(8)的幀處理器40用于處理在基站28(8)與無線終端(如圖9的無線臺 30(8))之間通信的幀F(xiàn)。由于在本技術中，幀具有下行鏈路(DL)部分或突發(fā)以及上行鏈路 (UL)部分或突發(fā)，因此基站28 (8)的幀處理器40繼而包括幀格式化器41 (便于在收發(fā)器 38發(fā)送之前準備下行鏈路(DL)突發(fā))以及幀解格式化器44 (便于對收發(fā)機38從無線終端 (WT) 30接收到的上行鏈路(UL)突發(fā)進行處理)。為了簡明起見，圖8未示出基站28⑶的其他公知功能和/或單元，如(作為非限 制示例)與無線接入網(RAN)的其他節(jié)點的接口 ；用于采集和組裝數(shù)據(jù)以準備包括在幀格 式化器42所配置的下行鏈路(DL)突發(fā)中的隊列；用于準備信令信息以包括在幀格式化器 42所配置的下行鏈路(DL)突發(fā)中的發(fā)生器或處理器；將從上行鏈路(UL)突發(fā)獲得的數(shù)據(jù) 在經解格式化器44處理之后存入的隊列；基站28 (8)中利用上行鏈路(UL)突發(fā)中包括的 數(shù)據(jù)和/或信令的單元；或監(jiān)控或協(xié)調基站28(8)的組成單元或功能的節(jié)點處理器等。圖8示出了基站測距單元36包括增強終端檢測器60。增強終端檢測器60是基站
11測距單元36的子單元或被配置為識別在早期檢測測距過程中來自無線臺的傳輸具有指示 或標記該無線臺為增強能力無線臺的傳輸特性的其他功能。圖8還示出了資源分配器45 還包括預留給增強終端在早期檢測測距過程期間使用的資源集合(例如預留資源62)，或 與所述資源集合結合工作。以下關于圖10和圖11的實施例來描述預留資源的一個示例； 以下關于圖12和13的實施例來描述預留資源的另一示例。圖9示出了被配置為在測距過程期間被標識為增強能力終端的示例一般無線終 端(具體為無線臺30(9))的更多細節(jié)。例如，圖9示出了終端測距單元46還包括預留給 測距過程的資源49，例如預留以指示無線終端的增強能力的測距資源。以下關于圖10和圖 11的實施例來描述預留資源的一個示例；以下關于圖12和13的實施例來描述預留資源的
另一示例。除了終端測距單元46和收發(fā)機48之外，無線臺30(9)包括無線終端幀處理器50。 如上所述，在本技術中，幀具有下行鏈路(DL)部分或突發(fā)以及上行鏈路(UL)部分或突發(fā)。 因此，無線臺30 (9)的幀處理器50包括幀解格式化器52 (便于對收發(fā)機48從基站28接收 到的下行鏈路(DL)突發(fā)進行處理)和幀格式化器54 (便于在收發(fā)機48向基站發(fā)送之前準 備上行鏈路(UL)突發(fā))。無線臺30 (9)的其他示例組件或功能單元包括用戶接口 70和一組可執(zhí)行應用72。 用戶接口 70包括一個或多個輸入/輸出設備，如鍵區(qū)/鍵盤、顯示設備、以及已知通常為無 線終端提供的其他這種設備。應用72可以包括利用例如這里引用的WiMAX技術的服務。再 次，為簡明起見，圖9未示出無線終端30(9)的其他公知功能和/或單元。預留測距資源49可以是存儲或包含可以用于指示無線終端具有增強能力的一個 或多個資源的存儲器或邏輯。這些預留資源與非增強或傳統(tǒng)終端利用的測距資源不同。為 此，至少在一些示例實施例中，圖9的無線終端的終端測距單元46還包括測距資源選擇器 76。測距資源選擇器76包括使(認識到或知道其具有增強能力)無線終端能夠使用預留 測距資源之一而不是例如傳統(tǒng)終端在測距操作中利用的普通資源的邏輯?？梢酝ㄟ^一個或多個處理器或控制器(如這些術語在這里擴展性地解釋的)來實 現(xiàn)關于基站節(jié)點或無線終端的任何實施例來描述的元件、單元或功能，包括但不限于基站 測距單元36和終端測距單元46。這些“單元”中的任一個都不限于單個組件，也不限于可 以分布在多個組件、芯片、處理器、結構等等之間的功能。圖10和圖11分別示出了基站28(10)和無線臺30(11)的實施例，其中分配了用于 測距過程期間的碼字集合。在圖10的示例實施例中，資源分配器45監(jiān)控例如在基站28 (10) 與無線終端之間的通信中利用的碼字集合。在該示例實施例中，預留資源62(10)包括碼字 的子集，所述子集被預留給具有增強能力的無線終端在早期檢測測距過程中使用。在圖10 的示例實施例中，增強終端檢測器60(10)被配置為檢測參與測距過程的無線終端何時利 用屬于預留集合62的碼字之一。類似地，無線臺30(11)的終端測距單元46能夠訪問預留 給增強能力無線終端在早期檢測測距過程期間使用的碼字的子集59(11)。無線臺30(11) 維護的預留碼字的子集59(11)可以與基站28(10)維護的預留碼字的子集62(10)的子集 共存或包括基站28 (10)維護的預留碼字的子集62 (10)的子集。可以在相應節(jié)點的合適存 儲器(例如非易失性存儲器)中維護子集59(11)和62(10)。典型地，要使用的子集59(11) 可以由基站在無線終端接收的廣播消息中標識，然后存儲在合適的存儲器中。
圖12示出了示例基站節(jié)點28(12)，基站節(jié)點28(12)被配置為通過檢測測距過程 期間時頻柵格中預留部分的使用來對無線終端(如無線終端30 (13))的增強能力進行早期 標識。圖13示出了示例無線終端30(13)，無線終端30(13)被配置為基于在測距過程期間 對時頻柵格中的預留部分的使用而被標識為增強能力終端。圖14示出了可以與WiMAX類型的網絡一起利用的示例時頻柵格。如圖14所示， 該柵格具有沿其水平軸布置的時間(時隙)和沿其垂直軸布置的載頻。在圖12和圖13的 實施例中，傳輸特性包括利用時頻柵格中預留給具有增強能力的無線終端在測距過程期 間使用的指定部分。在圖12的實施例中，資源分配器45監(jiān)控例如包括時頻柵格在內的載 波和時隙的集合。在該示例實施例中，預留資源62(12)(在圖12和圖14中示出)包括柵 格中的載頻和時隙位置的子集，所述子集被預留給具有增強能力的無線終端在早期檢測測 距過程中使用。類似地，無線臺30(13)的終端測距單元46能夠訪問相同柵格中的載頻和 時隙位置的子集59 (13)，所述子集被預留給增強能力無線終端使用。無線臺30 (13)維護的 預留柵格位置的子集59(11)可以與基站28(13)維護的預留柵格位置的子集62(12)的子 集共存或包括基站28 (13)維護的預留柵格位置的子集62 (12)的子集?？梢栽谙鄳?jié)點的 合適存儲器(例如非易失性存儲器)中維護包括子集59(13)和62(12)在內的柵格位置或 部分的存儲位置。因此，在圖15所示的該示例模式的一種變型中，在動作15-0，基站分配(經由預留 資源62 (12))時頻柵格中具有增強能力的無線終端能夠使用的預留部分，并通過空中接口 廣播時頻柵格中具有增強能力的無線終端能夠用于測距過程的預留部分的指示。對時頻柵 格中具有增強能力的無線終端能夠用于測距過程的預留部分的指示的廣播可以在現(xiàn)有消 息(如UCD消息)的新信息元素(IE)中出現(xiàn)，或者可以包括在新的消息中。具有增強能力 的無線終端將檢測到廣播并知道將時頻柵格的指定預留部分用于其測距過程傳輸。圖15 的方法的其余動作具有與圖5的動作類似的后綴編號，并可以相應進行理解。例如，對于動 作15-1，基站基于柵格中無線終端用于在測距過程期間進行傳輸?shù)牟糠謥磉M行分類(無線 終端是或不是增強能力無線終端)。如果無線終端在測距過程期間將指定預留部分用于傳 輸，則基站立即(例如在測距過程期間)認識到該無線終端是增強能力無線終端。如果在 測距過程期間無線終端的傳輸未使用柵格的指定預留部分，則基站立即將該無線終端識別 為傳統(tǒng)終端。在上述模式的變型中，基站可以廣播(例如經由廣播消息)增強無線終端要利用 的傳輸資源子集的指示，并因此提供無線終端作為增強能力終端的早期標識?；緲俗R具 有增強能力的終端可以用以指示其能力的傳輸資源子集。例如，在100個碼字的集合中，基 站可以指示傳統(tǒng)終端使用碼字1-10來進行初始測距，具有增強能力的終端使用碼字10-20 來進行初始測距。類似地，基站可以標識用于其他測距目的的可用碼字的其他子集。在另 一示例中，基站可以指示傳統(tǒng)終端使用由幀編號標識的特定幀中的特定子信道來進行初始 測距，而具有增強能力的終端使用不同幀中的特定子信道來進行初始測距，從而標識時頻 柵格中具有增強能力的終端要使用的部分。上述實施例示意了基站可以在早期檢測測距過程期間有利地知道無線終端的增 強能力(例如802. 16m能力)，使得基站可以使用這些高級能力，甚至用于初始分配和在基 站不知道無線終端的身份時使用。
如上所述，一方面針對傳統(tǒng)無線終端，另一方面針對新的無線終端或新的訂戶臺 (SS)，使用不同的傳輸資源集合(例如測距碼或時頻柵格位置資源)。對用于增強能力無 線終端的資源的描述或預留有助于基站標識無線終端是否具有增強能力(例如802. 16m能 力)。傳輸資源/特性可以是如碼字之類的傳輸資源(具有用于增強能力無線終端的預留 碼字)，或者備選地，針對新的或增強無線終端或訂戶臺用于發(fā)送測距信號而進行的時間和 頻率柵格的新分配。以傳統(tǒng)無線終端不能理解的方式來設計該分配。備選地，該預留分配 處于傳統(tǒng)MS不能進行發(fā)送的位置。此時，接收到的測距信號的定位有助于基站標識無線終 端的802. 16能力。在圖10和圖11所示的第一非限制示例實施例中，向新訂戶臺(SS)或無線終端分 配與分配給傳統(tǒng)無線終端的不同的CDMA碼集合，用于初始測距、周期性測距和帶寬請求。 在從無線終端接收到CDMA碼時，BS可以立即確定無線終端的能力(是否具有增強能力)， 并且可以相應地使用DL傳輸機制來向無線終端分配資源。在圖12和圖13所示的第二非限制示例實施例中，基站28標識時頻柵格中新訂戶 臺(SS)發(fā)送初始測距、周期性測距和帶寬請求消息的不同部分。在圖15所示的方法中，使 用新的信息元素(IE)來發(fā)送該分配，使得傳統(tǒng)移動臺(MS)不能理解該分配。當在該區(qū)域 中接收到CDMA碼時，基站可以立即標識MS的能力。上述增強幀的示例在圖16中示意，并在2008年6月12日提交的題為 "TELECOMMUNICATIONS FRAME STRUCTUREACCOMMODATING DIFFERING F0RMARTS，，的美國專利 申請12/138，000中進行了描述，其全部內容通過引用并入此處。在圖16所示的示例中，與 IEEE標準802. 16m 一致并尤其但不僅適用于IEEE標準802. 16m,作為示例，圖16的5ms幀 被劃分為2個2. 5ms子幀。每個子幀具有下行鏈路(DL)部分和上行鏈路(UL)部分，例如 子幀1中的下行鏈路(DL)突發(fā)1和上行鏈路(UL)突發(fā)1以及子幀2中的下行鏈路(DL) 突發(fā)2和上行鏈路(UL)突發(fā)2。然而，兩個子幀不必相等。子幀的長度可以被配置為使得 一個子幀長于另一個，而兩個子幀的長度以及所添加的發(fā)送和接收轉換間隔之和為5ms。增 強幀F(xiàn)的突發(fā)由間隔來分離，以允許收發(fā)機從發(fā)送轉換至接收。例如，圖4示意了子幀1的 下行鏈路(DL)突發(fā)1與子幀1的上行鏈路(UL)突發(fā)1之間的第一發(fā)送轉換間隔(TTGl)； 子幀1的上行鏈路(UL)突發(fā)1與子幀2的下行鏈路(DL)突發(fā)2之間的第一接收轉換間隔 (RTGl)；子幀2的下行鏈路(DL)突發(fā)2與子幀2的上行鏈路(UL)突發(fā)2之間的第二發(fā)送 轉換間隔(TTG2)以及子幀2的上行鏈路(UL)突發(fā)2與下一幀的第一子幀的下行鏈路(DL) 突發(fā)1之間的第二接收轉換間隔(RTG2)。TTG的存在有助于防止來自遠程基站的下行鏈路 (DL)傳輸?shù)纳闲墟溌?UL)干擾。在示例實施例中，基站28可以在上行鏈路(UL)子幀1上 標識用于新無線終端的測距資源，而在(UL)子幀2上分配用于傳統(tǒng)WT的測距資源。盡管以上描述包含許多具體內容，但是這些不應解釋為限制本發(fā)明的范圍，而是 僅提供本發(fā)明的一些當前優(yōu)選實施例的示意。因此，可以認識到，本發(fā)明的范圍完全包含 對本領域技術人員顯而易見的其他實施例，并且相應地對本發(fā)明的范圍的范圍進行限制。 在所附權利要求中，以單數(shù)形式引用元素不意味著“一個并且只有一個”(除非明確這樣聲 明)，而是“一個或多個”。本領域技術人員已知的上述優(yōu)選實施例的元素的所有結構、化學 屬性和功能等效物通過引用明確并入此處，并預期涵蓋與其中。此外，設備和方法不必須解 決本發(fā)明所要解決的每個和所有問題。此外，本公開中的元素、組件或方法步驟不應獻給公眾，無論是否在權利要求中明確引用了該元素、組件或方法步驟。
權利要求
一種對通信網絡(10)進行操作的方法，所述通信網絡包括基站(28)和通過空中接口(32)與基站(28)通信的無線終端(30)，所述方法的特征在于在測距過程期間，基站(28)對無線終端(30)進行分類，所述分類針對無線終端(30)是否具有增強能力，所述分類是基于無線終端(30)的傳輸特性來進行的；基站(28)以利用無線終端(30)的增強能力的方式來與無線終端(30)通信。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，基站(28)利用無線終端(30)的增強能力，來在 測距過程期間與無線終端(30)進行進一步通信。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，基站(28)利用無線終端(30)的增強能力，來在 測距過程期間將參數(shù)下載至無線終端(30)。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，分配在測距過程期間使用的碼字集合，所述傳輸 特性包括無線終端(30)所利用的碼字是所述碼字集合的子集的成員，所述子集預留給具 有增強能力的無線終端在測距過程期間使用。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，基站(28)向無線終端(30)分配并廣播對于被分 配給具有增強能力的無線終端在測距過程期間使用的碼字的指示。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述傳輸特性包括利用時頻柵格中預留給具有 增強能力的無線終端(30)在測距過程期間使用的指定部分。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，基站(28)分配時頻柵格中的指定部分作為具有 增強能力的無線終端能夠用于測距過程的部分，所述傳輸特性包括具有增強能力的無線 終端(30)利用時頻柵格中的所述指定部分。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，基站(28)廣播對于時頻柵格中能夠由具有增強 能力的無線終端(30)用于測距過程的指定部分的指示。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述增強能力允許具有增強能力的無線終端 (30)使用802. 16m專用信號和/或過程。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述測距過程是初始測距過程、切換過程、周期 性測距過程和帶寬競爭過程之一。
11.一種基站(28)，包括:收發(fā)機(38)，被配置用于通過空中接口(32)與無線終端(30)通信；以及測距單元；其特征在于，所述測距單元(36)被配置用于在測距過程期間對無線終端(30)進行分 類，所述分類針對無線終端(30)是否具有增強能力，所述分類是基于無線終端(30)的傳輸 特性來進行的。
12.根據(jù)權利要求11所述的基站，其中，所述測距單元(36)被配置用于利用無線終 端(30)的增強能力，來在測距過程期間與無線終端(30)進行進一步通信。
13.根據(jù)權利要求12所述的基站，其中，所述測距單元(36)被配置用于利用無線終 端(30)的增強能力，來在測距過程期間將參數(shù)下載至無線終端(30)。
14.根據(jù)權利要求11所述的基站，還包括資源分配器，被配置用于分配在測距過程期 間使用的碼字集合，所述傳輸特性包括無線終端(30)所利用的碼字是所述碼字集合的子 集的成員，所述子集預留給具有增強能力的無線終端在測距過程期間使用。
15.根據(jù)權利要求11所述的基站，其中，所述傳輸特性包括利用時頻柵格中預留給具有增強能力的無線終端(30)在測距過程期間使用的指定部分。
16.根據(jù)權利要求11所述的基站，其中，基站(28)被配置用于分配時頻柵格中的指定 部分作為具有增強能力的無線終端(30)能夠使用的部分，所述傳輸特性包括具有增強能 力的無線終端(30)利用時頻柵格中的所述指定部分。
17.根據(jù)權利要求16所述的基站，其中，基站(28)被配置用于廣播對于時頻柵格中 能夠由具有增強能力的無線終端(30)用于測距過程的指定部分的指示。
18.根據(jù)權利要求11所述的基站，其中，所述增強能力允許具有增強能力的無線終端 (30)使用802. 16m專用信號和/或過程。
19.根據(jù)權利要求11所述的基站，其中，所述測距過程是初始測距過程、切換過程、周 期性測距過程和帶寬競爭過程之一。
20.一種無線終端(30)，包括收發(fā)機(48)，被配置用于通過空中接口(32)與基站(28)通信；以及終端測距單元(46)，被配置用于在測距過程中發(fā)送具有傳輸特性的信號，所述傳輸特 性用于指示所述無線終端(30)具有增強能力。
21.根據(jù)權利要求20所述的終端，其中，所述傳輸特性包括無線終端(30)所利用的 碼字是碼字集合的子集的成員，所述子集預留給具有增強能力的無線終端在測距過程期間 使用的。
22.根據(jù)權利要求20所述的終端，其中，所述傳輸特性包括利用時頻柵格中預留給具 有增強能力的無線終端(30)在測距過程期間使用的指定部分。
23.根據(jù)權利要求20所述的終端，其中，所述增強能力允許具有增強能力的無線終端 (30)使用802. 16m專用信號和/或過程。
24.一種對無線終端(30)進行操作的方法，所述方法的特征在于在基站(28)與無線終端(30)之間執(zhí)行的測距過程中，發(fā)送具有指示所述無線終端 (30)具有增強能力的傳輸特性的信號；以及在執(zhí)行所述測距過程的其余部分時，使用所述無線終端(30)的增強能力。
全文摘要
一種通信網絡(10)，包括基站(28)和通過空中接口(32)與基站(28)通信的無線終端(30)。在測距過程期間，基站(28)對無線終端(30)進行標識或分類。所述標識或分類針對無線終端(30)是否具有增強能力。所述分類是基于無線終端(30)的傳輸特性來進行的。然后，基站(28)可以以利用無線終端(30)的增強能力的方式來與無線終端(30)通信。
文檔編號H04W72/14GK101971687SQ200880120948
公開日2011年2月9日 申請日期2008年12月15日 優(yōu)先權日2007年12月17日
發(fā)明者哈維什·科拉帕蒂, 庫馬爾·巴拉康德蘭, 拉加拉姆·拉姆什 申請人:艾利森電話股份有限公司