在使用多模式基站的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的方法和設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】在使用多模式基站的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的方法和設(shè)備[0001 ] 分案申請(qǐng)的相關(guān)信息
[0002]本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)。該分案申請(qǐng)的母案是申請(qǐng)日為2006年9月15日、申請(qǐng)?zhí)枮?00680042432.2、發(fā)明名稱(chēng)為“在使用多模式基站的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的方法和設(shè)備”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)案。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于建構(gòu)無(wú)線通信系統(tǒng)的方法和設(shè)備，其中所述設(shè)備可包括(例如)支持多個(gè)操作模式的基站和/或用于與支持多個(gè)操作模式的基站交互作用的無(wú)線終端。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，在無(wú)線通信系統(tǒng)中，基站被供電且以活動(dòng)操作模式持續(xù)操作。在此活動(dòng)操作模式中，基站根據(jù)下行鏈路時(shí)序和頻率結(jié)構(gòu)(例如重復(fù)時(shí)序和頻率結(jié)構(gòu))操作。在經(jīng)調(diào)度的基礎(chǔ)上以相關(guān)聯(lián)的預(yù)定功率電平傳輸例如信標(biāo)信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)的同步信號(hào)。所述同步信號(hào)的功率電平和傳輸速率與由基站當(dāng)前服務(wù)的用戶(hù)的數(shù)目和/或狀態(tài)無(wú)關(guān)而通常并不變化。在高人口密度蜂窩式覆蓋區(qū)域中，由于在任一給定時(shí)間通常存在至少一個(gè)或一個(gè)以上活動(dòng)用戶(hù)使用基站作為其網(wǎng)絡(luò)附接點(diǎn)并傳送用戶(hù)數(shù)據(jù)，所以這并不是一個(gè)重要考慮事項(xiàng)。那些活動(dòng)的無(wú)線終端需要全電平同步信號(hào)，以便維持精確的時(shí)序同步并維持正確的當(dāng)前信道估
i+o
[0005]然而，在某些蜂窩式覆蓋區(qū)域中，例如具有較低的人口密度的偏遠(yuǎn)郊區(qū)和/或具有作為時(shí)間或調(diào)度的函數(shù)的廣泛變化的負(fù)載要求的區(qū)域，如果開(kāi)發(fā)允許基站在某時(shí)間和/或在某些條件下操作以便減小傳輸功率和/或減小由基站產(chǎn)生的干擾的方法和設(shè)備將為有利的。舉例來(lái)說(shuō)，考慮一基站(例如沿郊區(qū)火車(chē)軌道的基站)可具有顯著的時(shí)間間隔，其中基站不具有任何需要傳送用戶(hù)數(shù)據(jù)(例如接收和/或傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù))的已注冊(cè)的無(wú)線終端。在此情況下，在此時(shí)間間隔期間，因以正常功率電平傳輸全組同步信號(hào)而浪費(fèi)基站功率。此外，可具有高人口密度且通常具有許多活動(dòng)用戶(hù)的鄰近小區(qū)將受到由不必要的同步廣播信令產(chǎn)生的干擾的不利影響。通過(guò)減小在相鄰小區(qū)中所經(jīng)受的干擾電平，例如通過(guò)能夠增大給定傳輸功率電平和調(diào)制機(jī)制的編碼速率，可增大在所述相鄰小區(qū)中的數(shù)據(jù)通過(guò)量。
[0006]如果開(kāi)發(fā)允許響應(yīng)于改變系統(tǒng)條件而減少?gòu)V播同步信號(hào)的方法和設(shè)備將是需要的。如果這些方法和設(shè)備支持以下情況中的至少某些，則將為有益的:在需要時(shí)快速轉(zhuǎn)變回同步信號(hào)的全電平、可易于檢測(cè)的再啟動(dòng)信令、無(wú)縫越區(qū)切換操作和在作為調(diào)度信息的函數(shù)的不同同步信令電平之間轉(zhuǎn)變的能力。如果經(jīng)開(kāi)發(fā)以支持多電平同步信令的方法和設(shè)備不考慮同步信令的電平而將仍能夠支持在無(wú)線終端睡眠狀態(tài)下的經(jīng)注冊(cè)的無(wú)線終端，則也將為有利的。此外，如果低電平同步信令仍向無(wú)線終端提供能夠檢測(cè)基站的存在和/或?qū)⒒镜乃邮盏男盘?hào)強(qiáng)度與可被潛在地用作網(wǎng)絡(luò)附接點(diǎn)的其它相鄰基站的所接收的信號(hào)強(qiáng)度相比較的能力，則將為有益的。
[0007]鑒于上述內(nèi)容，需要新方法和設(shè)備以實(shí)施并支持多模式基站操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明涉及用于建構(gòu)無(wú)線通信系統(tǒng)的方法和設(shè)備，其中所述設(shè)備可包括(例如)支持多個(gè)操作模式的基站和/或用于與支持多個(gè)操作模式的基站交互作用的無(wú)線終端。
[0009]在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，基站支持多個(gè)操作模式，例如，例如全開(kāi)啟模式的第一模式和例如睡眠模式的第二模式。兩個(gè)以上的操作模式可(且在某些實(shí)施例中)由基站來(lái)支持，其中每一模式對(duì)應(yīng)于(例如)用于傳輸例如導(dǎo)頻音調(diào)或信標(biāo)信號(hào)群組的某些特定周期性信號(hào)的至少一個(gè)周期性信號(hào)的不同信令速率和/或不同的功率電平。
[0010]通過(guò)支持多個(gè)操作模式，當(dāng)不需要較高電平的信令時(shí)，例如當(dāng)在小區(qū)中不存在活動(dòng)的無(wú)線終端時(shí)，可減小基站控制信號(hào)的傳輸。通過(guò)在頻率和/或功率電平方面減小基站傳輸，可減小對(duì)相鄰小區(qū)中通信的干擾。此允許多基站系統(tǒng)的經(jīng)改進(jìn)的通過(guò)量，其中通過(guò)鄰接基站的傳輸可干擾另一基站。視特定操作模式而定，基站可支持下行鏈路信令(例如數(shù)據(jù)的廣播傳輸)但不支持可能需要較高的控制信令電平的上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸。支持在無(wú)線終端與基站之間的用戶(hù)數(shù)據(jù)(例如文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和/或用戶(hù)應(yīng)用數(shù)據(jù))的下行鏈路和上行鏈路通信兩者的模式通常對(duì)應(yīng)于一個(gè)或一個(gè)以上較高的(例如全開(kāi)啟)基站操作模式。
[0011]在不同的基站操作模式期間，視操作模式而定，支持不同的信令電平和/或速率和/或傳輸輸出功率。舉例來(lái)說(shuō)，在某些實(shí)施例中，通常在全開(kāi)啟狀態(tài)下以第一周期速率傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號(hào)和/或各種控制信號(hào)在基站睡眠操作模式期間以與基站全開(kāi)啟操作模式相比較而經(jīng)減小的速率傳輸。在某些實(shí)施例中，與全開(kāi)啟操作模式相比較，在睡眠模式期間經(jīng)傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號(hào)的數(shù)目在睡眠操作模式期間的個(gè)別符號(hào)傳輸時(shí)間周期期間被減小。在某些實(shí)施例中，相對(duì)于相同數(shù)目的OFDM符號(hào)傳輸時(shí)間周期(例如相同數(shù)目的表示重復(fù)下行鏈路時(shí)序結(jié)構(gòu)中的分組的連續(xù)OFDM符號(hào)傳輸時(shí)間周期)，在睡眠操作模式期間，其間傳輸導(dǎo)頻信號(hào)的個(gè)別符號(hào)傳輸時(shí)間周期的數(shù)目是從其間以全開(kāi)啟操作模式傳輸導(dǎo)頻信號(hào)的個(gè)別符號(hào)傳輸時(shí)間周期的數(shù)目而減小。在某些實(shí)施例中，與在全開(kāi)啟操作模式期間使用的功率電平相比較，在操作的部分開(kāi)啟模式或睡眠模式期間傳輸特定信號(hào)的功率電平得以減小。
[0012]可以多種方式觸發(fā)基站在操作模式之間的轉(zhuǎn)變?；究筛鶕?jù)預(yù)定調(diào)度(例如火車(chē)調(diào)度、交通調(diào)度或其它類(lèi)型調(diào)度)以不同的模式操作。此調(diào)度可經(jīng)設(shè)計(jì)，使得基站將在已知通常對(duì)應(yīng)于無(wú)線終端數(shù)據(jù)通信活動(dòng)時(shí)期的特定時(shí)間點(diǎn)處以全開(kāi)啟狀態(tài)操作?；蛘撸虺?jīng)調(diào)度的基站操作模式以外，在某些實(shí)施例中，基站監(jiān)控其服務(wù)的小區(qū)中的無(wú)線終端活動(dòng)，且調(diào)整操作模式以對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的通信數(shù)據(jù)活動(dòng)的電平。舉例來(lái)說(shuō)，響應(yīng)于檢測(cè)到在其中未在預(yù)定時(shí)期傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù)(例如文本、語(yǔ)音或其它類(lèi)型的用戶(hù)應(yīng)用數(shù)據(jù))的時(shí)期或當(dāng)存在小區(qū)不包括任一活動(dòng)的或已注冊(cè)的無(wú)線終端的確定時(shí)，基站可從全開(kāi)啟狀態(tài)轉(zhuǎn)變到具有較少控制信令的較低活動(dòng)性操作模式。
[0013]在某些實(shí)施例中，由從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到喚醒信號(hào)觸發(fā)從基站睡眠操作模式到全開(kāi)啟操作模式的轉(zhuǎn)變。無(wú)線終端注冊(cè)信號(hào)和/或移動(dòng)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求可充當(dāng)喚醒信號(hào)和/或控制信號(hào)，其中所述請(qǐng)求為請(qǐng)求從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)操作的睡眠模式轉(zhuǎn)變到在其中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可在上行鏈路中傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)操作的活動(dòng)模式，所述喚醒信號(hào)和/或控制信號(hào)用于觸發(fā)基站的操作從基站操作的較不活動(dòng)模式到較活動(dòng)模式的改變。
[0014]本發(fā)明的方法和設(shè)備支持具有不同活動(dòng)模式的基站。雖然傳輸功率的節(jié)約是支持多個(gè)基站操作模式的一個(gè)益處，但當(dāng)在基站操作的睡眠狀態(tài)或其它經(jīng)減小活動(dòng)模式中操作時(shí)，通過(guò)支持基站操作的經(jīng)減小活動(dòng)性模式實(shí)現(xiàn)的經(jīng)減小的信號(hào)干擾電平可通過(guò)降低相鄰小區(qū)中的干擾而增大整個(gè)系統(tǒng)的通過(guò)量。
[0015]在隨后的實(shí)施方式中論述本發(fā)明的許多另外的特征益處和實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)且使用本發(fā)明的方法的示范性通信系統(tǒng)的圖式。
[0017]圖2為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)且使用本發(fā)明的方法的示范性基站的圖式。
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)且使用本發(fā)明的方法的示范性無(wú)線終端的圖式。
[0019]圖4為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的表示基站可用的下行鏈路空中鏈路資源的示范性時(shí)間頻率柵格，和當(dāng)以活動(dòng)模式操作時(shí)由基站使用那些資源傳輸?shù)臅r(shí)序同步信號(hào)的指示的圖。
[0020]圖5為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的一示范性實(shí)施例的表示基站可用的下行鏈路空中鏈路資源的示范性時(shí)間頻率柵格，和當(dāng)以傳輸待命模式操作時(shí)由基站使用那些資源傳輸?shù)臅r(shí)序同步信號(hào)的指示的圖式。
[0021]圖6為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的另一示范性實(shí)施例的表示基站可用的下行鏈路空中鏈路資源的示范性時(shí)間頻率柵格，和當(dāng)以傳輸待命模式操作時(shí)由基站使用那些資源傳輸?shù)臅r(shí)序同步信號(hào)的指示的圖式。
[0022]圖7為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的又一示范性實(shí)施例的表示基站可用的下行鏈路空中鏈路資源的示范性時(shí)間頻率柵格，和當(dāng)以傳輸待命模式操作時(shí)由基站使用那些資源傳輸?shù)臅r(shí)序同步信號(hào)的指示的圖式。
[0023]圖8為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的當(dāng)前處于基站活動(dòng)操作模式的示范性基站的圖式，其中所述基站的小區(qū)包括活動(dòng)的無(wú)線終端。
[0024]圖9為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的當(dāng)前以傳輸待命操作模式操作的示范性基站的圖式，其中所述基站的小區(qū)包括關(guān)閉的無(wú)線終端，但不包括任何處于睡眠狀態(tài)或活動(dòng)狀態(tài)的無(wú)線終端。
[0025]圖10為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的當(dāng)前以傳輸待命操作模式操作的示范性基站的圖式，其中所述基站的小區(qū)包括關(guān)閉的無(wú)線終端和處于睡眠狀態(tài)的無(wú)線終端，但不包括任何處于活動(dòng)狀態(tài)的無(wú)線終端。
[0026]圖11為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一示范性實(shí)施例的基站活動(dòng)操作模式和基站傳輸待命操作模式的特征的表格的圖式。
[0027]圖12為包括路線通過(guò)無(wú)線小區(qū)的火車(chē)和在基站操作模式切換中使用的調(diào)度信息的示范性通信系統(tǒng)的圖式，所述通信系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)且使用本發(fā)明的方法。
[0028]包含圖13A、圖13B和圖13C的組合的圖13為根據(jù)本發(fā)明的使基站操作的示范性方法的流程圖。
[0029]圖14為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的示范性基站的狀態(tài)圖的圖式。
[0030]圖15為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的又一示范性實(shí)施例的表示基站可用的下行鏈路空中鏈路資源的示范性時(shí)間頻率柵格，和當(dāng)以傳輸待命模式操作時(shí)由基站使用那些資源傳輸?shù)臅r(shí)序同步信號(hào)的指示的圖式。
[0031]圖16為說(shuō)明本發(fā)明的示范性實(shí)施例的一系列時(shí)間序列操作的圖式，其中操作包括在無(wú)線鏈路上傳送的基站喚醒信令。
[0032]圖17是為解釋根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的示范性基站喚醒信令而說(shuō)明示范性O(shè)FDM上行鏈路時(shí)序和頻率結(jié)構(gòu)的一部分的圖式。
[0033]圖18為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于基站活動(dòng)操作模式和基站傳輸待命操作模式的示范性接入時(shí)間間隔上行鏈路空中鏈路資源、示范性段和示范性信令的圖式。
[0034]圖19為根據(jù)本發(fā)明的使無(wú)線終端操作的示范性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)且使用本發(fā)明的方法的示范性通信系統(tǒng)100的圖式。示范性通信系統(tǒng)100可為(例如)正交頻分多路復(fù)用(OFDM)多址無(wú)線通信系統(tǒng)。示范性系統(tǒng)100包括多個(gè)基站(BS I 106,BS M 108)，每一BS(106、108)具有對(duì)應(yīng)的蜂窩式覆蓋區(qū)域(小區(qū)I102、小區(qū)M 104)。85(106、108)根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)，且支持(1)活動(dòng)操作模式和(^)傳輸待命操作模式。BS經(jīng)由回程網(wǎng)絡(luò)而耦合在一起。系統(tǒng)100還包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)110(例如路由器)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)110分別經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路(120、122)耦合到(BSl 106,BS M 108)。網(wǎng)絡(luò)鏈路124將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)110耦合到其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(例如其它BS、路由器、認(rèn)證-授權(quán)-計(jì)費(fèi)(AAA)節(jié)點(diǎn)、本地代理節(jié)點(diǎn)等)和/或因特網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)鏈路(I20、122、124)可為(例如)光纖鏈路、電纜鏈路和/或例如經(jīng)導(dǎo)向的微波鏈路的高容量無(wú)線電鏈路。
[0036]系統(tǒng)100還包括多個(gè)無(wú)線終端(WT I 112^ffTN 114、WT 1，116、訂 N’118)。訂(112、114、116、118)中的至少某些為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，其可在整個(gè)通信系統(tǒng)中移動(dòng)且經(jīng)由其當(dāng)前所位于的小區(qū)中的基站建立網(wǎng)絡(luò)附接點(diǎn)。WT(112、114、116、118)可為(例如)手機(jī)、移動(dòng)數(shù)據(jù)終端、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計(jì)算機(jī)和/或其它支持語(yǔ)音、視頻、文本、消息和/或文件的通信的無(wú)線通信裝置。訂(112、114、116、118)根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)以支持與多模式基站(106、108)進(jìn)行的無(wú)線通信信令。
[0037]WT(112、114)當(dāng)前位于小區(qū)I 102中且可分別經(jīng)由無(wú)線鏈路(126、128)耦合到BS I106 JTd 16、118)當(dāng)前位于小區(qū)M 104中且可分別經(jīng)由無(wú)線鏈路(130、132)耦合到BS M108。^(112，114，116，118)可以不同狀態(tài)操作，例如活動(dòng)狀態(tài)或睡眠狀態(tài)。在某些實(shí)施例中，可用支持活動(dòng)開(kāi)啟(active-Οη)狀態(tài)和活動(dòng)保持(active-Hold)狀態(tài)的WT而進(jìn)一步為WT的活動(dòng)狀態(tài)定性。
[0038]圖2為根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)且使用本發(fā)明的方法的示范性基站200的圖式。示范性BS200可為圖1的系統(tǒng)100的BS(106、108)的任一者。示范性BS 200包括經(jīng)由總線212耦合在一起的接收器202、發(fā)射器204、處理器206、I/O接口 208和存儲(chǔ)器210，各種元件可經(jīng)由所述總線212交換數(shù)據(jù)和信息。接收器202耦合到接收天線203，基站200經(jīng)由接收天線203可從多個(gè)無(wú)線終端接收上行鏈路信號(hào)。所接收的上行鏈路信號(hào)可包括(例如)接入信號(hào)、基站喚醒信號(hào)、越區(qū)切換信號(hào)、WT狀態(tài)改變信號(hào)、資源的請(qǐng)求、用戶(hù)數(shù)據(jù)、功率控制信息信號(hào)、時(shí)序控制信息信號(hào)、確認(rèn)信號(hào)。接收器202包括解碼器214，其用于解碼在傳輸之前已由WT預(yù)先編碼的所接收的上行鏈路信號(hào)，例如解碼在上行鏈路業(yè)務(wù)信道段中傳送的用戶(hù)數(shù)據(jù)的經(jīng)編碼區(qū)塊。發(fā)射器204耦合到傳輸天線205，BS經(jīng)由傳輸天線205可向WT傳輸下行鏈路信號(hào)。下行鏈路信號(hào)可包括(例如)信標(biāo)信號(hào)、導(dǎo)頻信號(hào)、功率控制信號(hào)、時(shí)序控制信號(hào)、注冊(cè)信號(hào)、尋呼信號(hào)、指派信號(hào)和用戶(hù)數(shù)據(jù)信號(hào)。發(fā)射器204包括編碼器216，其用于編碼下行鏈路數(shù)據(jù)/信息，例如將用戶(hù)數(shù)據(jù)區(qū)塊編碼到下行鏈路業(yè)務(wù)信道段中。在不同的基站操作模式中，可傳送不同組的下行鏈路信號(hào)，不同的功率電平可用于相同類(lèi)型的下行鏈路信號(hào)，和/或不同信號(hào)的傳輸?shù)念l率可為不同的。I/O接口208向BS 200提供到回程網(wǎng)絡(luò)的接口以將BS 200耦合到其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和/或因特網(wǎng)。在I/O接口 208上傳送的信號(hào)可包括(例如)與切換BS 200的操作模式相關(guān)的調(diào)度信息、BS喚醒信號(hào)、經(jīng)命令的BS模式改變信號(hào)和WT越區(qū)切換信號(hào)。
[0039]存儲(chǔ)器210包括例行程序218和數(shù)據(jù)/信息220。處理器206(例如CPU)執(zhí)行例行程序218并使用存儲(chǔ)器210中的數(shù)據(jù)/信息220來(lái)控制基站200的操作且實(shí)施本發(fā)明的方法。例行程序218包括通信例行程序222和基站控制例行程序224。通信例行程序222實(shí)施由BS 200使用的各種通信協(xié)議?；究刂评谐绦?24包括調(diào)度模塊226、基站模式轉(zhuǎn)變模塊228、活動(dòng)模式模塊230、傳輸待命模式模塊232、接收器控制模塊234、發(fā)射器控制模塊236和I/O接口控制模塊238。
[0040]調(diào)度模塊226(例如調(diào)度器)調(diào)度到WT的上行鏈路和下行鏈路段。調(diào)度為BS200的操作模式的函數(shù)。在某些實(shí)施例中，當(dāng)BS處于活動(dòng)操作模式時(shí)，BS可調(diào)度到WT的上行鏈路和下行鏈路業(yè)務(wù)信道段，而當(dāng)BS處于傳輸待命操作模式時(shí)，BS不調(diào)度到WT的任一上行鏈路或下行鏈路業(yè)務(wù)信道段。
[0041 ]基站模式轉(zhuǎn)變控制模塊228控制BS 200在活動(dòng)操作模式與傳輸待命操作模式之間的轉(zhuǎn)變。基站模式轉(zhuǎn)變控制模塊228在決定是否以及何時(shí)