專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)和多路訪問方法
技術領域：
一般地說，本發(fā)明涉及在無線通信系統(tǒng)中多路訪問及其系統(tǒng)，更具體地說，涉及使用至少兩種多路訪問技術在無線通信系統(tǒng)中進行多路訪問方法及其系統(tǒng)。
背景技術：
在無線通信系統(tǒng)的初始階段，開發(fā)無線通信系統(tǒng)以支持用戶的移動性并提供語音通信服務。隨著技術的進步，能夠提供數(shù)據(jù)通信服務以及語音通信服務的無線通信系統(tǒng)已經(jīng)商業(yè)化。稱為“第三代”的當前的移動通信技術主要分為用于同步系統(tǒng)的3GPP2標準和用于異步系統(tǒng)的3GPP標準。第三代技術基于根據(jù)通信量(traffic)類型的語音通信服務，但它處于研究和開發(fā)階段，更多地集中在多媒體服務上。
不久的將來提供的4G移動通信系統(tǒng)需要改善3G移動通信系統(tǒng)的系統(tǒng)性能。對4G移動通信系統(tǒng)最重要的一種需求是能夠以較高的速率提供多媒體服務。需要有效地使用頻率來滿足這種需求。此外，在各種信道環(huán)境中也必須確保高質(zhì)量的服務(QoS)。
3G移動通信系統(tǒng)使用自適應調(diào)制和編碼(AMC)或每個副載波水填充(water filling)以便在有限的頻帶中以較高的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。雖然AMC或水填充技術能夠增加頻率效率，但是這些技術僅能夠在一定的條件下使用。
例如，該技術要求及時信道狀態(tài)信息。此外，在頻分雙工(FDD)模式中要求信道反饋。要求大量的信息以用于快速變化的信道的完整反饋傳輸。如果沒有執(zhí)行完整反饋傳輸，則在該系統(tǒng)中不能反映及時變化的信道狀態(tài)。此外，如果移動終端以較高的速度移動，則它的信道變化增加。這使得適當?shù)厥褂肁MC技術變得困難。
因此，AMC和水填充技術可以有效地使用以提高不要求信道反饋的信道的頻率效率，這不同于頻分雙工(duplexing)模式。即，該技術可以用于能夠以最小的負載獲得信道反饋信息的環(huán)境中。
此外，在終端移動較慢時，AMC和水填充技術的算法可以更加有效地使用。在這些狀態(tài)下，AMC和水填充技術可以以更高的頻率效率提供較高的速率數(shù)據(jù)傳輸。
然而，頻率效率的增加需要在移動通信環(huán)境中發(fā)送大量的數(shù)據(jù)。頻率復用系數(shù)需要接近1以增加頻率效率。在相鄰單元之間的干擾必須抑制以使頻率復用系數(shù)接近1。抑制干擾的方法的某些實例是干擾避開和干擾平均。
基于AMC和水填充的技術能夠增加頻率效率，但不能與能使頻率復用系數(shù)接近1的干擾避開技術協(xié)調(diào)。
如上文所述，下一代無線通信系統(tǒng)要求更高的數(shù)據(jù)傳輸。頻率的有效使用需要以更高的速率傳輸數(shù)據(jù)。然而，包括當前開發(fā)的技術的常規(guī)技術不能提供高效地使用頻率的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到了上述的和其它問題已經(jīng)設計出了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種在無線通信系統(tǒng)中有效地利用頻率的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在滿足所要求的QoS的同時傳輸數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種有效地利用頻率并提供高速多媒體服務的方法和控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，通過在以時分和頻分雙工模式與無線終端進行通信的無線通信系統(tǒng)的基站中的呼叫(call)控制方法實現(xiàn)上述和其它的目的，該方法包括如下的步驟a)在給無線終端分配呼叫時檢查從無線終端接收的雙工模式確定因數(shù)(factor)，并基于雙工模式確定因數(shù)確定無線終端是否位于基站的本地或遙遠區(qū)域中；和b)如果無線終端處于本地區(qū)域，則將時分雙工信道分配給無線終端的前向和反向鏈路，以及如果無線終端處于遙遠區(qū)域，則將時分雙工信道分配給無線終端的前向鏈路，并確定用于所分配的信道的頻率跳躍(hopping)模式和多路訪問模式，然后將頻分雙工信道分配給無線終端的反向鏈路以執(zhí)行與無線終端的通信。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包括與無線終端通信的基站的無線通信系統(tǒng)，該基站根據(jù)無線終端的雙工模式確定因數(shù)以時分和頻分雙工模式給無線終端提供服務，該系統(tǒng)包括無線終端，該無線終端用于在建立呼叫時將雙工模式確定因數(shù)傳輸給基站，設置如基站設置的用于反向傳輸?shù)臅r間或頻率分割雙工模式，以及根據(jù)每個時分和頻分雙工模式確定訪問方法和跳躍模式，然后根據(jù)所設置的用于反向傳輸?shù)臅r間或頻率分割雙工模式建立前向信道和反向信道以執(zhí)行與基站的通信；和基站，該基站用于在建立呼叫時從無線終端中接收雙工模式確定因數(shù)，基于所接收的雙工模式確定因數(shù)設置時分雙工模式或頻分雙工模式用于反向傳輸和設置時分雙工模式用于前向傳輸，以及確定頻率跳躍模式和多路訪問模式，然后根據(jù)所確定的頻率跳躍和多路訪問模式執(zhí)行與無線終端的通信。


通過下文結(jié)合附圖的詳細描述將會更加清楚本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征和優(yōu)點，在附圖中附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明使用在無線通信系統(tǒng)中可用的頻率資源的方法的附圖；附圖2所示為根據(jù)本發(fā)明分配FDD和僅-TDD頻率資源部分的基站的服務區(qū)域的附圖；附圖3所示為在利用時分和頻分雙工的無線通信系統(tǒng)中的基站裝置中發(fā)送和接收通信量的單元的配置的方塊圖；附圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例從基站向無線終端分配前向呼叫的方法的流程圖；附圖5所示為在使用根據(jù)本發(fā)明的時分和頻分雙工的無線通信系統(tǒng)的基站裝置給無線終端分配呼叫時的分配頻率的方法；附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例僅-TDD頻率資源部分的時間分割和頻率跳躍方法；和附圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例僅-FDD頻率資源部分用于反向方向的傳輸?shù)臅r間分割和頻率跳躍方法。
附圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的在基站和無線終端之間的數(shù)據(jù)傳輸。
附圖9所示為根據(jù)本發(fā)明的再一實施例的在基站和無線終端之間的數(shù)據(jù)傳輸。
附圖10所示為根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的在基站和無線終端之間的數(shù)據(jù)傳輸。
具體實施例方式
下文參考附圖詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，相同或類似的單元以相同的參考標號表示，即使它們在不同的附圖中描述。
在下面的描述中，示出了各種特定的單元如詳細的消息或信號。對這種單元的描述僅用于更好地理解本發(fā)明。因此，本領域普通技術人員會了解到不使用上述的特定單元也可以實施本發(fā)明。
此外，在本發(fā)明的下面的描述中，將省去已有功能和并入在其中的配置的詳細描述，以免模糊了本發(fā)明的主題。
本發(fā)明提供一種使用具有不同的優(yōu)點的時分和頻分雙工方法的無線通信系統(tǒng)。然而，本發(fā)明沒有公開使用時分和頻分雙工方法的僅一集合的方法。
更具體地說，在本發(fā)明中，將基站的單元區(qū)域劃分為較大的和較小的單元或宏觀和微觀單元或圍繞基站的本地和遙遠區(qū)域。這里，應當指出一個單元與一個基站相對應。因為這些單元區(qū)劃分方法類似，因此在下文的描述中將較大的單元稱為“遙遠區(qū)域”，它表示距離基站相對遙遠的區(qū)域。較小的單元稱為“本地區(qū)域”，它表示距離基站相對較近的區(qū)域。
此外，在本發(fā)明中，在以這種方式劃分的本地和遙遠區(qū)域中可以不同的通信方案執(zhí)行通信。然而，按照環(huán)境要求，在基站中的終端也可以使用不同的通信方案(scheme)，在遙遠區(qū)域中的終端也可以使用通常在本地區(qū)域中使用的通信系統(tǒng)，本發(fā)明還公開了在無線終端從本地區(qū)域移動到遙遠區(qū)域時以及在它從遙遠區(qū)域移動本地區(qū)域時與無線終端進行不間斷通信的方法，以及提供一種在同時使用時分和頻分雙工方法時在系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)的方法。
在本發(fā)明中，還描述了使用基于AMC和水填充技術的正交頻分多路訪問(access)(OFDMA)方法的方法以及使用基于頻率跳躍技術的頻率跳躍(FH)-OFDMA方法的方法。
附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明在無線通信系統(tǒng)中使用可用的頻率資源的方法。在附圖1中，參考標號100表示可用于基站的頻率資源。在本發(fā)明中，可用的頻率資源主要劃分兩個的頻率資源部分，即僅-TDD(時分雙工)頻率資源部分110和僅-FDD(頻分雙工)頻率資源部分120。與僅-FDD頻率資源部分120相比，可將更多的頻率資源分配給僅-TDD頻率資源部分110。僅-FDD頻率資源部分120的頻率資源分配給在特定狀態(tài)中的無線終端，這將在下文中更加詳細地描述，在本發(fā)明中它們被僅分配給反向鏈路。
由于多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)和服務特征的緣故，在反向方向上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很可能比在前向方向上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小得多。結(jié)果，小量的僅-FDD頻率資源部分120的頻率資源能夠執(zhí)行反向傳輸。因此，與僅-TDD頻率資源部分110相比，將更窄的頻帶分配給僅-FDD頻率資源部分120。
如上文所描述，僅在反向鏈路中僅使用FDD頻率資源部分120。結(jié)果，基站從可能在反向鏈路上發(fā)送數(shù)據(jù)的無線終端中將僅-FDD頻率資源部分120分配給特定的無線終端，由此使特定的無線終端能夠在反向方向上傳輸數(shù)據(jù)。
在僅-TDD頻率資源部分110中，每個頻率及時有效以用于傳輸，并且在前向和反向鏈路中使用相同的頻率。然而，在不同的時間間隔上使用相同的頻率。如附圖1的右側(cè)所示，僅-TDD頻率資源部分110被劃分成用于前向(或下行)鏈路通信量傳輸?shù)臅r間間隔111和用于反向(上行)鏈路通信量傳輸?shù)臅r間間隔112。在本發(fā)明的描述中，術語“前向”指從基站到終端的方向，以及術語“反向”指從終端到基站的方向。
傳輸周期T包括分別用于前向和反向鏈路通信量傳輸?shù)膬蓚€重復的時間間隔111和112和用于導頻(pilot)發(fā)送的另一重復時間間隔113。在用于前向和反向鏈路通信量傳輸?shù)膬蓚€時間間隔111和112之間還需要具有預定的時間間隔的保護時間。使用保護時間的傳輸時間間隔避免了由于前向和反向傳輸?shù)臅r間延遲引起的在前向和反向傳輸之間的重疊。
為與僅-TDD頻率資源部分110的周期一致，僅用于反向鏈路傳輸?shù)膬H-FDD頻率資源部分120的傳輸周期還具有用于導頻發(fā)送的時間間隔121。僅-FDD頻率資源部分120的導頻發(fā)送可以以與僅-TDD頻率資源部分110的周期T相同的周期的間隔執(zhí)行。
附圖2所示為根據(jù)本發(fā)明分配FDD和僅-TDD頻率資源部分的基站的服務區(qū)域的附圖。在附圖2中在基站由蜂窩通信系統(tǒng)構(gòu)成時六邊形單元210、220和230是基站的服務區(qū)域的理想模型。將基站設置在每個六邊形單元210、220和230的中心。如上文所述，六邊形單元僅是理想的模型。通常，在基站由蜂窩通信系統(tǒng)構(gòu)成時單元具有不同的形狀。然而，為了說明的簡便，下文的描述假設該單元具有均勻的六邊形。
參考附圖2，在六邊形單元210、220和230中的圓211、221和231表示在距位于六邊形單元210、220和230中的中心的基站預定的距離內(nèi)的位置。在這種理想的實例中，基站的服務區(qū)可以劃分為在圓211、221和231之內(nèi)的本地區(qū)域和在圓211、221和231之外的遙遠區(qū)域。這里應當指出，在附圖2中的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域?qū)儆诓煌膯卧?，但屬于一種其中與在同一基站中的收發(fā)器執(zhí)行通信的單元。將該單元劃分為本地區(qū)域和遙遠區(qū)域僅用于解釋本發(fā)明。在本發(fā)明中的TDD和FDD實際上并不彼此分離。即在單一單元中的各按終端可以按TDD模式或FDD模式操作，這取決于各種條件或環(huán)境。
如上文所描述，每個基站具有劃分為本地區(qū)域和遙遠區(qū)域的服務區(qū)域。如果基站是扇形基站，則每個基站劃分為扇形，每個扇形具有本地和遙遠區(qū)域。這種基站一般具有三個扇區(qū)。如果基站至少具有兩個扇區(qū)，則扇區(qū)具有不同的本地和遙遠區(qū)域。具體地說，基站的本地和遙遠區(qū)域的劃分可基于通過無線終端報告的導頻信號的強度等或在通信的過程中的傳輸功率電平。
根據(jù)本發(fā)明的雙工模式確定因數(shù)(將在下文中更詳細地描述)可以包括基站距無線終端的距離、無線終端的行進速度、基站和無線終端的接收的信號功率電平等。例如，如果作為雙工模式確定因數(shù)的通過無線終端報告的導頻信號的強度低于預定的閾值，則確定無線終端位于遙遠區(qū)域內(nèi)，否則確定它位于本地區(qū)域內(nèi)。
然而，在基站與無線終端進行通信時如果要求在預定閾值之上的傳輸功率來發(fā)送通信量，則確定無線終端位于遙遠區(qū)域內(nèi)，否則確定無線終端位于本地區(qū)域內(nèi)。
可替換地，如果基站包括一包含它的服務區(qū)域的形狀等的信息的地圖，并從無線終端接收位置信息信號，則基站可以通過將地圖信息與由無線終端報告的位置信息進行比較來確定無線終端是處于本地還是遙遠區(qū)域內(nèi)。
因此，上文描述的確定方法可以分別使用或者它們還可以結(jié)合使用。
在本發(fā)明的描述中，術語“雙工模式確定因數(shù)”指包含所有用于確定雙工模式的系數(shù)的信息，它被從無線終端傳輸?shù)交?。該無線終端以消息的形式產(chǎn)生雙工模式確定因數(shù)并將該消息報告給基站。
終端用戶可以接受在基站中的整個服務區(qū)中的FDD服務。即可以將在反向鏈路中的FDD資源不僅分配給位于較外(outer)服務區(qū)域的用戶，而且還分配給位于較內(nèi)(inner)服務區(qū)域的用戶，當后者用戶處于不良的信道環(huán)境中或高速移動時。在附圖2中，在其中各終端可以TDD模式操作的服務區(qū)域可以擴展到較外服務區(qū)域。即，即使當終端位于單元邊緣時，它們也可以TDD模式操作。這就需要較內(nèi)(inner)服務區(qū)域與較外(inner)服務區(qū)域相同。在附圖2中的單元劃分僅是用于有效模式分配的邏輯劃分。實際上，單元不是從形體上劃分，并且它是一個單一單元，與終端按TDD模式還是按FDD模式操作無關。在整個單元區(qū)域中，可以按TDD模式執(zhí)行通信，也可以按FDD模式執(zhí)行通信。
此外，即使當將FDD反向(reverse)頻率資源分配剄各終端時，終端可以根據(jù)基站的控制在反向鏈路中執(zhí)行TDD模式傳輸。這里，TDD反向鏈路信道主要用于發(fā)送用于TDD模式的信道評估的導頻?；究梢灾噶钤谡麄€服務區(qū)域中的終端，通過TDD反向鏈路信道發(fā)送用于信道評估的導頻，這些終端可以是靜止的或低速移動。按照這種方式，基站利用導頻執(zhí)行信道評估和分配TDD前向鏈路資源。這是為利用信道互易性(reciprocity)，正是TDD的優(yōu)點。
通常以這樣一種方式分配雙工模式資源，即給在本地區(qū)域中的終端分配TDD模式資源，而給在遙遠區(qū)域中的終端在前向鏈路中分配TDD模式資源，在反向鏈路中分配FDD模式資源。這種方式雙工模式分配方法不是必須的。例如，當終端位于本地區(qū)域中時，可以給它們分配FDD反向信道資源，其取決于雙工模式分配算法的確定。另外，即使當終端位于本地區(qū)域中時，可以給它們分配TDD反向信道資源，其取決于雙工模式分配算法的確定。
現(xiàn)在詳細地描述根據(jù)本發(fā)明如附圖1所示在將頻率資源劃分為FDD和僅-TDD頻率資源部分110和120時以及如結(jié)合附圖2所示上述的在將基站的單元劃分為本地和遙遠區(qū)域時如何建立反向和前向鏈路。
如果基站與位于本地區(qū)域中的無線終端進行通信，則使用TDD方案用于在前向和反向鏈路中進行通信。然而，如果基站與在遙遠區(qū)域中的無線終端進行通信，則使用TDD方案用于前向鏈路中的通信和使用FDD方案用于在反向鏈路中的通信。結(jié)果，總是使用僅-TDD頻率資源部分110執(zhí)行在基站和無線終端之間建立的前向鏈路中的通信量傳輸，而與該終端是處于本地還是遙遠區(qū)域無關。
在位于本地區(qū)域中的無線終端在反向鏈路中執(zhí)行通信量傳輸時，它們通常使用僅-TDD頻率資源部分110。在位于遙遠區(qū)域中的無線終端在反向鏈路中執(zhí)行通信量傳輸時，它們使用僅-FDD頻率資源部分120。然而，即使當終端位于遠方時，它們也可以利用TDD反向信道資源，其取決于雙工模式分配算法的確定，并且也可以同時利用FDD反向信道資源和TDD反向信道資源。為何將FDD反向信道資源分配給位于遠方的終端的原因是，指令終端通過TDD反向信道發(fā)送導頻，以從靜止的或低速移動的終端中提取CQI或CSI信息。不僅是導頻而且還有一般數(shù)據(jù)可以通過FDD反向信道傳輸。為何遙遠區(qū)域中的終端可以按FDD和TDD模式操作的原因是，它們都處于同一單元中。
這樣，與反向鏈路相比，將更多的頻率資源分配給前向鏈路，由此實現(xiàn)了非對稱的服務。
將預定周期的僅-TDD頻率資源部分110劃分為可變的時間間隔以用于在前向和反向鏈路中傳輸。這使得以前向和反向鏈路的可變的持續(xù)時間實現(xiàn)非對稱服務，而不是以固定寬度的前向和反向鏈路實現(xiàn)非對稱服務。
模擬或?qū)嶒灴捎糜诓檎覍⒖捎玫念l率資源100分割為TDD和僅-FDD頻率資源部分110和120的最佳分割值(例如，最佳分割比)。可將僅-TDD和FDD頻率資源部分110和120不同分配到不同的基站，并且還可將它們相同分配到每個基站。
下面參照圖1中所示的頻率分配方法，介紹怎樣將頻率分配給圖2中所示的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域。
在僅-TDD頻率資源部分110中的與時間間隔111相對應的資源分配給位于本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的終端用于前向鏈路傳輸。在僅-TDD頻率資源部分110中的與時間間隔112相對應的資源主要分配給位于本地區(qū)域中的終端用于反向鏈路傳輸。即使當終端處于遙遠區(qū)域時可以根據(jù)基站的確定，可將TDD頻率分配給一個特定的終端。
在根據(jù)本地區(qū)域和遙遠區(qū)域以這樣一種方式劃分僅-TDD頻率資源部分110的資源的同時，將僅-TDD頻率資源部分120的資源分配給僅用于反向鏈路的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的終端。通過利用僅-TDD頻率資源部分120，基站的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的所有終端可以通知基站它們的信道狀態(tài)。下面所述是通過利用僅-TDD頻率資源部分120的這種信道狀態(tài)通知的個實例。
位于基站的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的所有終端檢查從基站前向所接收的導頻信號強度、QoS等。通過這一導頻信號檢查，位于本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的每一終端可以檢查頻率資源的信道狀態(tài)，通過該信道接收導頻信號。根據(jù)接收的信道狀態(tài)，每一終端產(chǎn)生要反饋給基站的信道狀態(tài)信息?？梢园ㄐ诺蕾|(zhì)量指示符(CQI)或信道狀態(tài)指示符(CSI)的消息的形式產(chǎn)生這一信道狀態(tài)信息。通過僅-TDD頻率資源部分120沿反向方向?qū)QI或CSI消息反饋到基站，每一終端可以通知基站其所接收的信道狀態(tài)。每一終端，其可劃分為位于本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的或劃分為靜止的、慢速移動的或快速移動的終端，通過將CQI或CSI信息反饋到基站，其可實現(xiàn)與基站的信道互易性。
接著介紹怎樣在每一個本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中或者在每一個這樣的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)多路訪問法，如圖2中所示這些本地區(qū)域和遙遠區(qū)域區(qū)域被劃分為單元區(qū)域，其中該每一個這樣的區(qū)域是根據(jù)雙工模式確定因數(shù)例如無線終端的行進速度將單元區(qū)域劃分的。
上述雙工模式確定因數(shù)包括在基站和終端之間的距離、無線終端的行進速度。為了確定一終端在本地區(qū)域中，該終端必須在其中可以高傳輸速率傳輸數(shù)據(jù)的或低速移動的本地區(qū)域中。該本地區(qū)域可以空間單元的形式實現(xiàn)。如果確定該終端位于本地區(qū)域中。則將僅-TDD頻率資源部分分配給簡化它們的信道評估的終端。如上所述，也可以基于終端的行進速度確定該終端是否在本地區(qū)域中。在本地區(qū)域中，信道衰落低。因此基站優(yōu)先或易于利用AMC技術或MIMO(多輸入多輸出)技術，對于確定位于本地區(qū)域中的終端，它們采用多天線。
當終端位置遠離基站或高速移動中時，確定終端位于遙遠區(qū)域中。位于遙遠區(qū)域中的終端要求信道能強抗干擾。因此最好將僅-TDD頻率資源分配給在遙遠區(qū)域中的終端，并且最好對于確定位于遙遠區(qū)域中的終端不利用AMC技術或MIMO技術。然而，根據(jù)基站的確定結(jié)果可以將TDD模式、AMC和MIMO方法應用于一特定的終端。
附圖3所示為在利用時分和頻分雙工的無線通信系統(tǒng)中的基站裝置中發(fā)送和接收通信量的單元的配置的方塊圖。參考附圖3，基站裝置包括多個單元310至320，每個單元包括控制器311、TDD發(fā)送/接收分離器313、編碼處理器312和調(diào)制解調(diào)器/無線模塊。編碼處理器312包括FDD解碼器312a、TDD編碼器312b和TDD解碼器312c。調(diào)制解調(diào)器/無線模塊包括FDD接收器314、TDD發(fā)送器315和TDD接收器316。
FDD解碼器312a將在反向鏈路上接收的編碼的符號解碼并將它們轉(zhuǎn)換為對應的數(shù)據(jù)。FDD解碼器312a連接到FDD接收器314。FDD接收器314將從雙工器302接收的反向無線信號下轉(zhuǎn)換并將經(jīng)轉(zhuǎn)換的信號輸出給FDD解碼器312a。
TDD編碼器312b和TDD解碼器312c與TDD發(fā)送/接收分離器313連接。TDD發(fā)送器315和TDD接收器316還與TDD發(fā)送/接收分離器313連接。TDD編碼器312b對要發(fā)送的通信量進行編碼并將經(jīng)編碼的通信量輸出給TDD發(fā)送/接收分離器313。TDD發(fā)送/接收分離器313輸出經(jīng)編碼的通信量給TDD發(fā)送器315，TDD發(fā)送器315然后進行上轉(zhuǎn)換并輸出經(jīng)編碼的通信量給開關301。
TDD接收器316下轉(zhuǎn)換從開關301接收的信號并將其輸出給TDD發(fā)送/接收分離器313。TDD發(fā)送/接收分離器313輸出從TDD接收器316接收的信號給TDD解碼器312c。TDD發(fā)送/接收分離器313在控制器311的控制之下分離并處理發(fā)送和接收通信量。
控制器311根據(jù)如上文在附圖1中描述的前向和反向鏈路傳輸控制TDD發(fā)送/接收分離器313的發(fā)送和接收通信量?？刂破?11控制編碼處理器312的每個數(shù)據(jù)塊并控制調(diào)制解調(diào)器/無線模塊的調(diào)制/解調(diào)和無線處理。此外，控制器311控制開關301以在要執(zhí)行如在附圖1中所示的前向或反向鏈路傳輸時切換到TDD發(fā)送器315或切換到TDD接收器316。這樣，開關301在控制器311的控制下將雙工器302連接到TDD發(fā)送器315或連接到TDD接收器316。
控制器311進一步執(zhí)行快速頻率跳躍(FH)、擴展、AMC、水填充、MINO(多路輸入多路輸出)模式控制或者梳型AMC控制。這將在下文中參考在附圖4中的流程圖和在附圖6和7的解釋進行描述。
現(xiàn)在參考附圖3，雙工器302連接到天線Ant，并還連接到FDD接收器314和開關301。雙工器302將對應于在附圖1中所示的僅-FDD頻率資源部分120的頻帶中的信號從自天線Ant中接收的信號中分離出來，并將經(jīng)分離的信號輸出給FDD接收器314。此外，雙工器302將對應于在附圖1中所示的僅-TDD頻率資源部分110的頻帶中的信號從自天線Ant中接收的信號中分離出來，并將經(jīng)分離的信號輸出給開關310。
雙工器302還將從開關301接收的信號通過天線發(fā)送給無線終端。雙工器302從開關301接收并輸出給天線Ant的信號通信量對應于在如附圖1所示的僅-TDD頻率資源部分110中的前向鏈路中以時間間隔111發(fā)送的通信量。
附圖4所示為說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例基站如何操作將前向呼叫分配給無線終端的流程圖。參考附圖4，在步驟400中，基站的控制器311控制導頻信號的周期性或恒定的發(fā)送，并控制必須廣播的信息的發(fā)送。即，基站周期性地或連續(xù)地發(fā)送導頻信號并給包括在基站中的單元的無線終端發(fā)送必須廣播的信息。
在步驟402中，控制器311確定特定的無線終端是否已經(jīng)請求前向呼叫分配。呼叫分配請求包括通過特定的無線終端進行的呼出傳輸請求和從基站的上游網(wǎng)絡對特定的無線終端指定的呼入的接收等。如果已經(jīng)請求了前向呼叫分配，則控制器311進行到步驟404，否則它返回到步驟400。
在步驟404中，控制器檢查當前為基站剩余的實際和信道資源以確定它是否可以給所請求的呼叫分配信道。如果信道分配是可以的，則控制器311進行到步驟408，否則它移動到步驟406以產(chǎn)生并發(fā)送信道分配失敗消息。
在特定的無線終端已經(jīng)請求了呼叫分配時，將所產(chǎn)生的信道分配失敗消息在特定的控制信道上發(fā)送給特定的無線終端。然而，在基站的上游網(wǎng)絡上的特定的節(jié)點已經(jīng)請求了分配時，所產(chǎn)生的信道分配失敗消息發(fā)送給特定的節(jié)點。
在步驟408中，控制器311確定在上文附圖1和2中所描述的方式的用于無線終端的雙工模式。即，控制器311檢測從無線終端接收的雙工模式確定因數(shù)。如上文所述，雙工模式確定因數(shù)包括在基站和終端之間的距離、無線終端的行進速度、終端和基站的所接收的信號的功率電平等。此外，雙工模式確定因數(shù)還可以包括在訪問通道上從無線終端中接收的呼叫分配請求信號的時間偏移。在此，如果基站從無線終端接收導頻信號的強度信息和無線終端的地理位置信息兩者，或者甚至它接收兩條信息中的一條，則控制器311檢查所接收的信息。如果確定無線終端處于以低速運動或者它位于本地區(qū)域中，則控制器311選擇時分雙工模式用于無線終端。但是，如果確定無線終端處于高速運動中或者它位于遙遠區(qū)域中，則控制器311選擇頻分雙工模式用于無線終端。
控制器311使用從無線終端中接收的信息以檢測終端的雙工模式確定因數(shù)?；谒鶛z測的雙工模式確定因數(shù)，控制器311確定用于無線終端的反向傳輸?shù)碾p工模式?；趶臒o線終端中接收的信息，基站的控制器311確定無線終端是位于基站的本地還是遙遠區(qū)域之內(nèi)。如果雙工模式確定因數(shù)包括無線終端的行進速度，并且如果它指示無線終端處于以預定的閾值速度或更高的速度運動中，則即使無線終端實際位于本地區(qū)域之內(nèi)控制器311仍然確定它位于遙遠區(qū)域之內(nèi)，因為在高速運動的無線終端可以在較短的時間內(nèi)進入遙遠區(qū)域，即使它們當前位于本地區(qū)域中，此外因為它們還經(jīng)常造成單元之間的轉(zhuǎn)接。為降低基站的負載并且更有效地使用信道資源，假設在高于運動的無線終端位于遙遠區(qū)域內(nèi)。
基于其它的雙工模式確定因數(shù)比如地理條件、在基站周圍的建筑物的狀態(tài)等，確定無線終端是否位于如在附圖2所示的圓的里面的本地區(qū)域之內(nèi)還是該圓之外的遙遠區(qū)域中。
根據(jù)基站所安裝的地理位置，基站的本地和遙遠區(qū)域的邊界可以具有不同的形狀而不是附圖2所示的圓形。但是，為更好地理解本發(fā)明，下文的描述參考圓形邊界給出。
基于確定無線終端是否位于本地還是遙遠區(qū)域，基站的控制器311確定用于無線終端的反向傳輸模式。在本發(fā)明中，如上文所描述，控制器311使位于本地區(qū)域中的無線終端使用僅-TDD頻率資源部分在反向方向上能夠執(zhí)行傳輸，并且使位于遙遠區(qū)域內(nèi)的無線終端使用僅-FDD頻率資源部分在反向方向上能夠執(zhí)行傳輸。結(jié)果，基于對無線終端是否位于本地或遙遠區(qū)域的確定，基站的控制器311設置終端的反向傳輸模式。這種確定不僅可以通過基站的控制器311執(zhí)行，還可以通過BTS的調(diào)度表執(zhí)行。因此，基站的控制器311同時確定無線終端的反向傳輸時序、反向傳輸?shù)念l率等。
如果完成了雙工模式確定，根據(jù)本發(fā)明控制器311確定跳躍模式。根據(jù)在使用的鏈路和頻率范圍確定不同的跳躍模式。下文參考附圖6和7更加詳細地描述根據(jù)在使用的鏈路和頻率范圍進行的跳躍模式確定的詳細說明。
在步驟410中，控制器311確定頻率跳躍模式。在步驟412中，控制器311將包含所確定的雙工和跳躍模式的信息的呼叫分配消息發(fā)送給無線終端。在基站從無線終端中接收到呼出呼叫發(fā)送請求時或者在它從基站的上游節(jié)點接收呼入呼叫時基站發(fā)送呼叫分配消息，然后在傳呼之后從無線終端接收響應。
在步驟412中在發(fā)送呼叫分配消息之后，控制器311以在步驟408和412中所確定的模式與終端進行通信。
附圖5所示為根據(jù)本發(fā)明在使用時分和頻分雙工的無線通信系統(tǒng)的基站裝置給無線終端分配呼叫時的分配頻率的方法。參考附圖5，所示的六邊形單元是在無線通信系統(tǒng)為如附圖2所描述的蜂窩系統(tǒng)時基站的理想單元模型。通過500和510所指示的六邊形界定了兩個基站的相應的服務區(qū)域。在基站的服務區(qū)域500之內(nèi)的圓505界定了基站的本地和遙遠區(qū)域的理論邊界。
位于基站的服務區(qū)域500內(nèi)的無線終端501、502、503和504說明了如何根據(jù)無線終端的位置分配頻率和時間間隙。第一無線終端501位于最接近基站的位置上的本地區(qū)域內(nèi)，第二無線終端502位于在比第一無線終端501更加遠離基站的位置上的本地區(qū)域內(nèi)。第三無線終端503位于遙遠區(qū)域內(nèi)，以及第四無線終端504位于比第三無線終端503更較遠離基站的位置上的遙遠區(qū)域內(nèi)。
如附圖5的下角所示，基站可用的頻率資源的僅-TDD頻率資源部分110被劃分為分配給前向鏈路的時間間隔111和分配給反向鏈路的時間間隔112。該基站使用僅-TDD頻率資源部分110來執(zhí)行在前向鏈路上到所有的無線終端的通信量傳輸。該基站將在時間間隔111上的的時間間隙(自與在兩個時間間隔111和112之間的保護時間相鄰的時間間隙起)分配給無線終端。在此，以距基站距離增加的順序給無線終端分配時間間隙。即，在前向鏈路中，將最接近保護時間的第一時間間隙分配給最接近基站的第一無線終端501，然后將第二時間間隙分配給距離基站第二近的第二無線終端502。然后，將第三時間間隙分配給第三無線終端，該第三無線終端位于遙遠區(qū)域內(nèi)但在位于遙遠區(qū)域內(nèi)的無線終端中最接近基站，以及將在時間間隙中首先到來的第四時間間隙分配給距離基站最遙遠的第四無線終端。
上文的描述是在如下的假設在每個周期T中，前向傳輸首先執(zhí)行，然后在保護時間之后執(zhí)行反向傳輸。此外，在反向傳輸首先執(zhí)行并且然后在保護時間之后執(zhí)行前向傳輸時，以如上文所描述的相同方式執(zhí)行給無線終端分配時間間隙。此外，接近保護時間的時間間隙分配給位于本地區(qū)域中的無線終端。
相反，在反向方向上傳輸?shù)念l率資源分配以如下的方式執(zhí)行。在保護時間附近的反向鏈路時間間隙分配給在基站附近的無線終端，它使用僅-TDD頻率資源部分用于反向傳輸。即與保護時間相鄰的反向鏈路時間間隙分配給最接近基站的第一無線終端501，下一反向鏈路時間間隙分配給第二無線終端502，它是在使用僅TTD頻率資源部分用于反向傳輸?shù)臒o線終端中第二最接近基站的無線終端。使用僅-TDD頻率資源部分的無線終端的時間間隙分配方法使由于同步失敗引起的干擾最小。時間間隙分配方法還使在終端之間的干擾最小，這種干擾是由在相鄰單元之間的通信量不對稱的比率的差值造成在相鄰單元之間的上行和下行時間間隙之間的沖突引起的。
位于在基站的遙遠區(qū)域內(nèi)的無線終端不受由時間分割引起的同步失敗的影響，因為它們使用頻率雙工方法用于在反向方向上的傳輸。由在通信量的不對稱比率的差值引起的干擾也被最小化。
更具體地說，基站500和510使用僅-TDD頻率資源部分執(zhí)行反向和前向鏈路傳輸，并且它們在每個傳輸周期上同步。分別用于前向和反向傳輸?shù)膬蓚€時間間隔的比率可以根據(jù)分配給前向和反向鏈路的時間間隙改變。在下文假設周期T是20ms和在該周期T中的一個時間間隙是1.25ms的情況下詳細地描述這些。每個基站具有32個時間間隙。如果兩個時間間隙指定給保護時間，則在30個時間間隙中執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。在此，假設第一基站500在前向方向上以24個時間間隙和在反向方向上以6個時間間隙執(zhí)行傳輸。還假設第二基站510在前向方向上以20個時間間隙和在反向方向上以10個時間間隙執(zhí)行傳輸。
然后，第一基站500在第1至第第24時間間隙中執(zhí)行前向傳輸，并且在第27至第32時間間隙中執(zhí)行反向傳輸。保護時間由第25和第26時間間隙組成。第二基站510在第1至第第20時間間隙中執(zhí)行前向傳輸，并且在第23至第32時間間隙中執(zhí)行反向傳輸。保護時間由第21和第22時間間隙組成。因此，在第23和第24時間間隙中，第二基站510等待信號接收，同時第一基站500發(fā)送信號，這可能在基站之間引起干擾。
如果與前向鏈路保護時間相鄰的時間間隙被分配給在如附圖5中所示的本地區(qū)域中的無線終端，則該終端可以以較小的功率執(zhí)行到基站的發(fā)送和自基站的接收。在基站和無線終端的傳輸功率降低時，與另一基站或?qū)儆谄渲械臒o線終端的干擾將降低。因此，使由在單元之間的通信量不對稱比率的差值引起的干擾最小化。
上述反向鏈路中的傳輸僅用于通信量傳輸。即上述反向傳輸沒有指定用于信道狀態(tài)反饋。如上所述，在本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的所有終端利用僅-FDD頻率資源部分120，作為用于將信道狀態(tài)等信息向基站反饋的信道。應當指出圖5中所示僅用于通信量傳輸。在本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的所有終端，包括第一和第二無線終端501和502可以利用僅-FDD頻率資源部分120作為反饋信道。當所有利用僅-FDD頻率資源部分120作為用于通知基站它們的信道狀態(tài)的反饋信道時，最好將梳型分配方法用于分配僅-FDD頻率資源部分120的資源，以便將它們的導頻信號均勻地分送到各資源。
在如下的說明中，術語“分級單元環(huán)境”用于說明一種其中將單元劃分為本地區(qū)域和遙遠區(qū)域的特定的單元環(huán)境，如圖5中所示。下面介紹用于在這種分級單元環(huán)境中沿前向和反向方向傳輸數(shù)據(jù)和通信量的的有效技術。
在如下的說明中，假設第一無線終端501接收前向鏈路中的數(shù)據(jù)，第二無線終端502在反向鏈路中發(fā)送數(shù)據(jù)，第三無線終端503接收前向鏈路中的數(shù)據(jù)，第四無線終端504在反向鏈路中發(fā)送數(shù)據(jù)。下面介紹一些可以根據(jù)一假設同樣使用的方法，該假設為單元具有分級單元環(huán)境以及各終端沿上述方向接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
第一無線終端501和第二無線終端502位于在本地區(qū)域中。如上所述，MIMO和AMC技術可以用于位于在本地區(qū)域中的終端。當然，在本發(fā)明中的實施例中應用的OFDMA技術也可以用于位于在本地區(qū)域中的終端。即將頻分多路訪問方法位于在本地區(qū)域中的終端。位于在本地區(qū)域中的無線終端是靜止的或具有游動的流動性。
第三無線終端503和第四無線終端504位于在遙遠區(qū)域中或處于高速移動中。因此，最好將強抗干擾的信道分配給在遙遠區(qū)域中或處于高速移動中的終端，以與在本地區(qū)域中相同的方式將MIMO和AMC技術應用于該終端可能不是優(yōu)選的。相反，可以將后面介紹的頻率跳躍(FH)和擴展方法應用于該終端。MIMO技術可以采用Div.或Mux技術。更具體地說，最好對于第三無線終端503利用快速頻率跳躍方法，其通過利用僅-FDD頻率資源部分120接收前向鏈路中的數(shù)據(jù)，而最好通過利用僅-FDD頻率資源部分120來利用慢速頻率跳躍方法于反向鏈路。
當然，在本發(fā)明中的實施例中應用的OFDMA技術也可以用于第三無線終端503和第四無線終端504。即，將基于避免干擾/平均干擾的多路訪問方法用于在遙遠區(qū)域中的終端。
表1示出按照上述對于第一到第四無線終端501-504的位置和數(shù)據(jù)傳輸方向的假設適用于每一鏈路的通信技術。
表1
終端多路訪問RRMMIMOSyncAMC位加載或SVD.
第一終端MIMO木真充Tx.最佳OFDMA最佳AMC交錯的第二終端MIMO資源SVD預補償OFDMA分配快速FH orDCA.Div.STBC/DiffSTC第三終端擴展DPAMux.
OFDMA慢速FHDCA.Div.，第四終端OFDMADPAMux在表1中，“Div.”代表空間多樣性并表示使用Spase Time BlockCode(STBC空間時間塊代碼)或Differentiaj Time Code(DSTC不同時間代碼)；“Mux.”表示使用空間多工法；“SVD”代表Singular ValueDecomposition(單值分解)。在SVD方法中，假設TDD前向鏈路具有信道互易性，在前向鏈路傳輸中，基站可以使用與在前向鏈路中使用的終端和基站之間使用的前向信道的信道響應信息相同的信息。在這種情況下，如果在多天線信道陣列H上執(zhí)行SVD，在終端和基站之間的通信鏈路可以按照分開的N個平行空間信道等效表示，其中N是比發(fā)送/接收天線的兩個數(shù)目中較小的。通過將作為一種填充技術的水填充算法用于分離的空間信道，可以計算每個發(fā)送天線的發(fā)射功率，以便增加MIMO信道容量。當用于發(fā)送的數(shù)據(jù)是以基于這種方法計算的發(fā)射功率，按位加載到每個發(fā)送天線時，可以得到接近總信道容量的吞吐量，只要按照發(fā)送天線要加載的數(shù)據(jù)量不同。
由于SVD方法對于信道評估誤差相對靈敏，當希望為靜止的或低速移動的終端提供高傳輸速率時(即當在相當長的時間間隔期間信道中幾乎沒有變化時，或當終端位于其中信道評估相對正確的單元的中心時)可以應用SVD方法。因此，表1表示了SVD方法僅用于第一無線終端501和第二無線終端502。
此外，根據(jù)本發(fā)明還可以使用頻率跳躍方法。簡而言之，除了時間間隙之外，在改變它們的頻率的同時，頻率跳躍方法增加在基站附近的無線終端和遠離它的無線終端的吞吐量。
附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例僅-TDD頻率資源部分的時間分割和頻率跳躍方法。附圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例用于在反向方向上的傳輸?shù)膬H-FDD頻率資源部分的時間分割和頻率跳躍方法。
參考附圖6，在一個周期T中，將僅-TDD頻率資源部分劃分為導頻信號傳輸周期Tpu、分配給在遙遠區(qū)域中的無線終端以便在前向鏈路上傳輸?shù)牡谝粫r間間隔T1和分配給在本地區(qū)域的無線終端以便在前向鏈路上傳輸?shù)牡诙r間間隔T2。僅-TDD頻率資源部分進一步被劃分為緊接著第二時間間隔T2的保護時間和分配給無線終端以在反向方向上傳輸?shù)牡谌龝r間間隔T3。
在本方法中，在附圖6中所示的將對應于第一時間間隔T1的第一頻率資源區(qū)111a劃分成的每個單元，界定了可以分配給一個無線終端的頻率和時間間隙。通過在第一時間間隔T1的第一頻率資源區(qū)111a中的“③”和“④”所指示的頻率資源單元界定了分配給在遙遠區(qū)域中的無線終端的跳躍頻率和時間間隙。根據(jù)本發(fā)明，快速頻率跳躍OFDMA方法可用于第一頻率資源區(qū)111a。
對應于第二時間間隔T2的第二頻率資源區(qū)111b中的“①”和“②”所指示的頻率資源單元，界定了分配給在本地區(qū)域中的無線終端用于在前向鏈路中的傳輸?shù)奶S頻率和時間間隙。根據(jù)本發(fā)明AMC OFDMA方法、水填充OFDMA方法或者MIMO OFDMA方法可用于第二頻率資源區(qū)111b。
對應于第三時間間隔T3的第三頻率資源區(qū)112中的“①”和“②”所指示的頻率資源單元，界定了分配給在本地區(qū)域中的無線終端用于在反向鏈路中的傳輸?shù)奶S頻率和時間間隙。根據(jù)本發(fā)明，雖然第三頻率資源區(qū)112基于提供AMC和水填充的信道狀態(tài)信息的AMC OFDMA方法，但是梳型或交錯型方法可用于給每個用戶分配副載波。
現(xiàn)在參考附圖7描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例用于在反向方向上傳輸?shù)膬H-FDD頻率資源部分的時間和頻率跳躍方法和對應的多路訪問和傳輸方法。如附圖7所示，將僅-FDD頻率資源部分劃分為導頻信號傳輸周期Tpd和分配給在遙遠區(qū)域中的無線終端用于反向傳輸(即在上行鏈路中的傳輸)的第四時間間隔T4。
附圖6所示為在第一時間間隔T1中執(zhí)行快速頻率跳躍，在此期間將資源分配給在遙遠區(qū)域中的終端。即在圖6中，分配給遙遠區(qū)域中的終端的每一時間間隔占據(jù)小的時間間隔。附圖6還表示在第二時間間隔T2中執(zhí)行慢速頻率跳躍，在此期間將資源分配給在本地區(qū)域中的終端。即在圖6中，分配給本地區(qū)域中的終端的每一時間間隔占據(jù)大的時間間隔?？梢詫㈩l率跳躍方法以及MIMO和AMC方法應用于位于本地區(qū)域中的終端。
在這種情況下，因為在遙遠區(qū)域中的無線終端在上行鏈路中執(zhí)行傳輸，因此必須考慮在基站單元附近的終端的功耗及其干擾。因此，一個使用較慢的頻率跳躍的較慢的頻率跳躍OFDMA法可用于第四頻率資源區(qū)T4，該較慢的頻率跳躍OFDMA法可比得上分配給在如附圖6中所描述的遙遠區(qū)域中的無線終端的第一時間間隔T1的前向鏈路資源區(qū)的較快的頻率跳躍OFDMA法。
如上文參考附圖6和7所描述，因為頻率跳躍用于在前向和反向鏈路中的傳輸，因此必須根據(jù)預定的方案或所有的基站執(zhí)行頻率跳躍，而且該無線終端必須已知頻率跳躍的規(guī)則。因此，如附圖4所示，需要確定跳躍模式的步驟410。
下面將介紹本發(fā)明的某些改進或其它實施例。
附圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的在基站和無線終端之間的數(shù)據(jù)傳輸方法的概念性示意圖。
在圖8中，如上所述，將基站的服務區(qū)域劃分為本地區(qū)域505和遙遠區(qū)域500。本地區(qū)域505和遙遠區(qū)域500的確定是不僅基于距基站的距離，而且還如上所述，基于雙工模式確定因數(shù)。例如該確定可以基于終端的流動性或行進速度。這里，假設確定第一無線終端501和第二無線終端502位于本地區(qū)域，第三無線終端503和第四無線終端504位于遙遠區(qū)域。還假設第一無線終端501和第三無線終端503接收前向鏈路中的數(shù)據(jù)，第二無線終端502和第四無線終端504發(fā)送反向鏈路中的數(shù)據(jù)。
在圖8中的實施例中，將頻率分配到用于前向鏈路的時間間隔DL和用于反向鏈路的時間間隔UL。用于前向鏈路的時間間隔DL和用于反向鏈路的時間間隔UL之間限定了切換時間以避免數(shù)據(jù)重疊。無線終端在前向鏈路DL中以距基站的距離增加的順序傳輸數(shù)據(jù)(即在遙遠區(qū)域中的終端和本地區(qū)域中的終端501按所稱的順序執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸)。無線終端在反向鏈路UL中以距基站的距離增加的順序傳輸數(shù)據(jù)(即在本地區(qū)域中的終端502和遙遠區(qū)域中的終端504按所稱的順序執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸)。如上所述，可以將MIMO及AMC技術應用于本地區(qū)域中的終端，可以將頻率跳躍和/或擴展方法以及應用于遙遠區(qū)域中的終端。
附圖9所示為根據(jù)本發(fā)明的再一實施例的在基站和無線終端之間的數(shù)據(jù)傳輸方法的概念性示意圖。
按照與圖8中相同的假設介紹這一實施例。在這一實施例中，分配給前向鏈路DL的頻率與分配給反向鏈路UL的頻率分開，如附圖9所示。為前向和反向傳輸，無線終端以距基站的距離減少的順序分配頻率。即位于遙遠區(qū)域中的終端503和504首先分配頻率，其后位于本地區(qū)域中的終端501和502分配頻率。這一實施例中的分別頻率分配避免了由于切換時間所引起的總?cè)萘拷档汀?br> 附圖10所示為根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的在基站和無線終端之間的數(shù)據(jù)傳輸方法的概念性示意圖。下面將參照附圖10介紹根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的的數(shù)據(jù)傳輸方法。
應當指出附圖10的數(shù)據(jù)傳輸方法基于與圖8和9中相同的假設。附圖10介紹一示范性實例，其中同時使用TDD模式和FDD模式。更詳細地說，遙遠區(qū)域中的終端和本地區(qū)域中的終端按照與圖1中的相同方式彼此區(qū)分。長距離終端的單個反向鏈路通過利用專用的副載波執(zhí)行反向傳輸。長距離終端和短距離終端的單個反向鏈路通過利用由基站可使用的長距離區(qū)域中的等同于反向?qū)Ｓ玫闹付l率資源以外的其余頻率資源執(zhí)行時間分割。為了短距離終端的反向傳輸，通過利用TDD專用的頻率資源在預定的時間周期執(zhí)行反向傳輸操作。
如上所述，在圖10中表示終端中能夠執(zhí)行與單個方向及它們的相關聯(lián)的資源劃分狀態(tài)相關聯(lián)的前向/反向傳輸?shù)牡膯卧獏^(qū)域。更詳細地說，經(jīng)過前向鏈路向第一無線終端501和第三無線終端503發(fā)送TDD專用的頻率資源的數(shù)據(jù)。經(jīng)過反向鏈路TDD專用的頻率資源的第二無線終端502發(fā)送數(shù)據(jù)。在FDD專用的頻率資源的情況下，僅第四無線終端504可以發(fā)送數(shù)據(jù)。
同時，本發(fā)明的反向(reverse)專用的頻率資源僅作為反饋信道采用，用于檢查基站和終端之間的信道狀態(tài)。在這種情況下，按照需要，可以將反向?qū)Ｓ玫念l率資源或者添加到長距離反向信道，或者添加到時分專用的頻率資源。
從上文的描述中可以看出，本發(fā)明通過提供不同的分割雙工方法比如TDD和FDD并且還使用適合于每種雙工方法的不同多路訪問方法，給在運動中的用戶提供了一種最佳的通信服務。AMC方法和頻率跳躍方法同時使用，由此獲得了兩種方法的好處。此外，對于處于參考速度或更高的速度運動的用戶使用隨機的頻率跳躍技術，由此使得在雙工單元中的頻率復用系數(shù)幾乎接近1。
上文的特征能夠使頻率復用的效率最大。
雖然為說明的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領域普通技術人員會理解的是在不脫離如附加的權利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的前提下可以做出各種修改、增加和替代。
權利要求
1.一種以時分和頻分雙工模式提供服務的無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括無線終端，該無線終端用于在建立呼叫時發(fā)送雙工模式確定因數(shù)，接收時分雙工模式和頻分雙工模式中的至少一種模式用于反向傳輸?shù)闹噶?，根?jù)每個時分和頻分雙工模式確定訪問方法和跳躍模式，以及根據(jù)所設置的用于反向傳輸?shù)臅r分或頻分雙工模式建立前向信道和反向信道以執(zhí)行通信；和基站，該基站用于在建立呼叫時從無線終端中接收雙工模式確定因數(shù)，根據(jù)所接收的雙工模式確定因數(shù)設置時分雙工模式或頻分雙工模式中的至少一種模式用于反向傳輸和設置時分雙工模式用于前向傳輸，確定頻率跳躍模式和多路訪問模式，以及根據(jù)所確定的頻率跳躍和所確定的多路訪問模式執(zhí)行與無線終端的通信。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中雙工模式確定因數(shù)是關于無線終端的地理位置和從基站接收的導頻信號的強度中的至少一個的反饋信息。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中雙工模式確定因數(shù)是關于根據(jù)從基站所接收的特定信道信號的環(huán)境的信號與干擾和噪聲比(SINR)的反饋信息。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中在基站可用的頻率資源中的預定范圍的頻率資源分配給反向鏈路以用于反向傳輸，以及除了預定范圍的頻率資源之外基站可用的頻率資源中的剩余的頻率資源分配給前向和反向鏈路以用于時分雙工模式的傳輸。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其中在時分雙工模式中，用于前向鏈路的時間間隔和用于反向鏈路的時間間隔以預定的周期的間隔重復，以及在預定的周期中，具有預定的時間長度的保護時間存在于在用于前向鏈路的時間間隔和用于反向鏈路的時間間隔之間的時間間隙中。
6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中前向鏈路信道以無線終端距基站的距離增加的順序分配給無線終端。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述的距離根據(jù)雙工模式確定因數(shù)檢測。
8.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中自與保護時間相鄰的時間間隙開始的時間間隙以所述的距離增加的順序分配給無線終端。
9.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中較快的頻率跳躍OFDMA方法用于這樣的頻率范圍它是在前向鏈路信道的頻率中要分配給位于距基站預定的距離的無線終端的頻率范圍。
10.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中自適應調(diào)制和編碼(AMC)OFDMA方法用于這樣的頻率范圍它是在前向鏈路信道的頻率中要分配給位于基站附近的無線終端的頻率范圍。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其中將MIMO方法用于前向鏈路中向基站的本地區(qū)域中的終端的數(shù)據(jù)傳輸，并將頻率跳躍和擴展方法用于前向鏈路中向基站的遙遠區(qū)域中的終端的數(shù)據(jù)傳輸。
12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其中確定無線終端是在基站的本地區(qū)域中還是在遙遠區(qū)域中是基于無線終端和基站之間的距離、無線終端的行進速度以及無線終端和基站接收信號功率電平的其中之一。
13.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其中確定無線終端是在基站的本地區(qū)域中還是在遙遠區(qū)域中是基于無線終端和基站之間的距離、無線終端的行進速度以及無線終端和基站接收信號功率電平的其中之二。
14.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中在時分雙工模式中的反向鏈路信道以無線終端距基站的距離增加的順序分配給無線終端，所述的距離根據(jù)雙工模式確定因數(shù)檢測，并將與保護時間相鄰的時間間隙開始的時間間隙以所述的距離增加的順序分配給無線終端。
15.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中OFDMA方法用于在無線終端和基站之間的多路訪問。
16.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中通過在反向鏈路中的預定僅FDD頻率資源將無線終端雙工模式確定因數(shù)反饋到基站。
17.一種在無線通信系統(tǒng)的基站中的呼叫控制方法，用于在以時分和頻分雙工模式與無線終端進行通信，該方法包括如下的步驟在給無線終端分配呼叫時檢查從無線終端接收的雙工模式確定因數(shù)；基于雙工模式確定因數(shù)確定無線終端是否位于基站的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的一個區(qū)域中；如果無線終端處于本地區(qū)域，則將時分雙工信道分配給無線終端的前向和反向鏈路，如果無線終端處于遙遠區(qū)域，則將時分雙工信道分配給無線終端的前向鏈路；確定用于所分配的信道的頻率跳躍模式和多路訪問模式；和將頻分雙工信道分配給無線終端的反向鏈路以與無線終端通信。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中在基站可用的頻率資源中的預定范圍的頻率資源分配給反向鏈路以用于反向傳輸，以及除了預定范圍的頻率資源之外基站可用的頻率資源中的剩余的頻率資源分配給前向和反向鏈路以用于在時分雙工模式中的傳輸。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中將分配給反向鏈路的預定范圍的頻率資源用于將雙工模式確定因數(shù)反饋到基站的信道。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中雙工模式確定因數(shù)是關于無線終端的地理位置和從基站接收的導頻信號的強度以及根據(jù)從基站所接收的特定信道信號的環(huán)境的信號與干擾和噪聲比(SINR)中的至少一個的反饋信息。
21.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中在時分雙工模式中，用于前向鏈路的時間間隔和用于反向鏈路的時間間隔以預定的周期的間隔重復，以及在預定的周期中，具有預定的時間間隔的保護時間存在于在用于前向鏈路的時間間隔和用于反向鏈路的時間間隔之間的時間間隙中。
22.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中前向鏈路信道以無線終端距基站的距離增加的順序分配給無線終端，所述的距離根據(jù)雙工模式確定因數(shù)檢測，從與保護時間相鄰的時間間隙開始的時間間隙以所述的距離增加的順序分配給無線終端。
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中較快的頻率跳躍OFDMA方法用于這樣的頻率范圍它是在前向鏈路信道的頻率中要分配給位于距基站預定的距離的無線終端的頻率范圍。
24.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中自適應調(diào)制和編碼(AMC)OFDMA方法用于這樣的頻率范圍它是在前向鏈路信道的頻率中要分配給位于距基站預定的距離之內(nèi)的無線終端的頻率范圍。
25.根據(jù)權利要求17所述的方法，進一步包括如下的步驟如果基站在與無線終端進行通信的同時從無線終端中接收雙工模式確定因數(shù)，則重新確定無線終端是否位于本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中至少一個區(qū)域中；基于無線終端的位置的重新確定來確定是否需要模式改變；和如果需要模式改變，則形成模式改變消息和執(zhí)行新的信道分配以執(zhí)行與無線終端進行通信。
26.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中OFDMA方法用于在無線終端和基站之間的多路訪問。
27.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中確定無線終端是在基站的本地區(qū)域中還是在遙遠區(qū)域中是基于無線終端和基站之間的距離、無線終端的行進速度以及無線終端和基站接收信號功率電平的其中之一。
28.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其中確定無線終端是在基站的本地區(qū)域中還是在遙遠區(qū)域中是基于無線終端和基站之間的距離、無線終端的行進速度以及無線終端和基站接收信號功率電平的其中之二。
29.一種用于通過利用OFDMA方案由與無線終端通信的基站發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法，該方法包括如下的步驟通過利用OFDMA方案確定數(shù)據(jù)傳輸周期；確定在數(shù)據(jù)傳輸周期中的用于前向鏈路的時間間隔，和反向鏈路的時間間隔，以及兩個時間間隔之間的切換時間；將包括在用于前向鏈路的時間間隔中的用于在前向鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間間隙，以無線終端距基站的距離減少的順序分配給位于基站的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的無線終端，并將包括在用于反向鏈路的時間間隔中的用于反向鏈路的數(shù)據(jù)接收的時間間隙，以無線終端距基站的距離增加的順序分配給位于基站的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域中的無線終端；以及在用于前向鏈路的時間間隙中發(fā)送數(shù)據(jù)和在用于反向鏈路的時間間隙中接收數(shù)據(jù)。
30.根據(jù)權利要求29所述的方法，還包括如下的步驟基于無線終端和基站之間的距離、無線終端的行進速度以及無線終端和基站接收信號功率電平的其中之一，確定無線終端是位于基站的本地區(qū)域還是位于遙遠區(qū)域中的一個區(qū)域中。
31.根據(jù)權利要求28所述的方法，其中將MIMO方法和AMC方法用于與位于基站的本地區(qū)域中的終端通信。
32.根據(jù)權利要求28所述的方法，其中將頻率跳躍和擴展方法用于與位于基站的遙遠區(qū)域中的終端通信。
33.根據(jù)權利要求28所述的方法，其中將切換時間設置到一能夠防止前向鏈路的數(shù)據(jù)和反向鏈路的數(shù)據(jù)重疊的最小時間間隔。
34.一種用于通過利用OFDMA方案由與無線終端通信的基站發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法，該方法包括如下的步驟確定在可用正交(orthogonal)頻帶中的用于前向鏈路的正交頻帶和用于反向鏈路的正交頻帶將所確定的用于前向鏈路的正交頻帶和用于反向鏈路的正交頻帶以無線終端距基站的距離減少的順序，分配給位于基站的本地區(qū)域和遙遠區(qū)域的無線終端，并通過分配的正交頻帶分別在前向鏈路和反向鏈路中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
35.根據(jù)權利要求34所述的方法，其中還基于無線終端和基站之間的距離、無線終端的行進速度以及無線終端和基站接收信號功率電平的其中之一，確定無線終端是在基站的本地區(qū)域中還是在遙遠區(qū)域中。
36.根據(jù)權利要求34所述的方法，其中將MIMO方法和AMC方法用于與位于本地區(qū)域中的終端通信。
37.根據(jù)權利要求34所述的方法，其中將頻率跳躍和擴展方法用于與位于遙遠區(qū)域中的終端通信。
全文摘要
提供一種使用多種多路訪問技術在無線通信系統(tǒng)中的多路訪問方法。在與無線終端建立呼叫時，該終端給基站發(fā)送雙工模式確定因數(shù)以設置用于反向傳輸?shù)臅r分和頻分雙工模式，根據(jù)每種時分和頻分雙工模式確定訪問或跳躍模式，并根據(jù)所設定的用于反向傳輸?shù)臅r分或頻分雙工模式建立前向和反向信道以與基站進行通信。該基站從該終端接收雙工模式確定因數(shù)，基于所接收的系數(shù)設置時分或頻分雙工模式用于反向傳輸和設置時分雙工模式用于前向傳輸，以及確定頻率跳躍和雙工訪問模式以根據(jù)所確定的頻率和多路訪問模式與該終端進行通信。
文檔編號H04L5/14GK1581730SQ200410055658
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月2日 優(yōu)先權日2003年7月31日
發(fā)明者尹相普, 金映秀, 金基鎬 申請人:三星電子株式會社