專利名稱：改善多載波無線通信系統(tǒng)內(nèi)扇區(qū)間和/或小區(qū)間越區(qū)切換的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明與通信系統(tǒng)有關，具體地說，與有利于選擇要使用的網(wǎng)絡連接點和/或實現(xiàn)越區(qū)切換的方法和設備有關。
背景技術：
小區(qū)可以包括一個或多個扇區(qū)。一個沒有多個扇區(qū)的小區(qū)為單扇區(qū)小區(qū)，即它只包括一個扇區(qū)。通常，扇區(qū)發(fā)射機用載波頻率和相應的帶寬(例如載波頻率周圍的一個或多個音(tone))發(fā)送信號。不同的小區(qū)和/或一個小區(qū)的不同的扇區(qū)往往各使用不同的以本小區(qū)或扇區(qū)所用的載波頻率為中心的頻帶。在一個頻率重用系統(tǒng)內(nèi)，相鄰小區(qū)和/或扇區(qū)的載波頻率通常是不同的。為了接收與一個載波頻率相應的信號，無線終端通常必須將它的接收機(例如，接收機濾波器)調(diào)整到對應與要使用的載波頻率關聯(lián)的相應頻帶。使一個接收機在載波頻率之間切換可能要花費一些時間。因此，在帶有單個濾波器鏈的接收機內(nèi)，在不同的載波之間轉換可能使接收機會有一些時段由于切換過程而不能接收信息。
在一個給定的載波頻率上與一個基站進行通信的無線終端(例如移動節(jié)點)在穿過一個多載波系統(tǒng)時需要判定什么時候要進行越區(qū)切換，轉到一個新的載波頻率(例如與一個新的小區(qū)和/或扇區(qū)相應的載波頻率)上。如以上所說明的那樣，一個相鄰的扇區(qū)和/或小區(qū)可能使用一個不同的載波頻率，因此一個無線終端在穿過一個扇區(qū)或小區(qū)邊界時通常必須識別和切換到新的載波頻率。
典型的是，由于與接收機關聯(lián)的硬件和成本的限制，移動節(jié)點只是在給定的時間收聽一個載波頻帶。這是因為在成本上多個并行的接收機濾波器鏈往往太不經(jīng)濟而不實用。在有些已知的系統(tǒng)內(nèi)，移動節(jié)點要等到在所用的工作載波頻帶上通信丟失或者顯著惡化后才轉到另一載波。在有些系統(tǒng)內(nèi)，無線終端周期性地將它的接收機切換到一個不同的載波頻帶，檢查是否存在信號和/或信號強度。不幸的是，在切換成搜索另一個載波時接收機不能從當前在用的載波接收信號。這些已知的確定可切換到哪些載波上和什么時候切換到一個新的載波上的方法可能導致在越區(qū)切換過程中通信中斷(間隙)和/或在監(jiān)視和確定適當?shù)妮d波頻帶中浪費資源。
考慮到上述情況，可以理解有必要改善確定無線終端什么時候應該啟動越區(qū)切換的方法。優(yōu)選的是，任何新的或者改善的方法不應該要求移動節(jié)點將它的接收機切換到另一個頻帶來搜索相鄰小區(qū)或扇區(qū)的載波頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明使無線終端的接收機可以保持在它當前工作的載波頻帶上，仍能從相鄰扇區(qū)和/或小區(qū)的基站發(fā)射機接收可用來識別相鄰扇區(qū)或小區(qū)所用的載波的信息。這是通過將不同扇區(qū)和/或小區(qū)內(nèi)的基站發(fā)射機控制成周期性地將一個包括一個窄的(就頻率來說)高功率信號分量的信號發(fā)送入相鄰扇區(qū)或小區(qū)所用的頻帶來實現(xiàn)的。
在一個采用本發(fā)明的系統(tǒng)內(nèi)，不同扇區(qū)和/或小區(qū)內(nèi)的基站發(fā)射機各周期性地將一個在本申請中稱為信標信號的高功率信號發(fā)送入相鄰扇區(qū)或小區(qū)所用的頻帶。信標信號是包括一個或多個窄的(頻率上)信號分量例如信號音的信號，以比諸如用戶數(shù)據(jù)信號之類的其他信號高的功率發(fā)送。在有些實施例中，信標信號各包括一個或多個信號分量，每個信號分量與一個不同的音相應。一個信標信號分量在一些實施例中包括為發(fā)送用戶數(shù)據(jù)和/或非信標控制信號所用的信號音的平均每音信號能量的10、20、30或更多倍的每音信號能量。可用一個或一些信標信號分量的頻率來傳送諸如發(fā)送信標的發(fā)射機用來傳送用戶數(shù)據(jù)的載波、與發(fā)送特定的信標信號的發(fā)射機相應的小區(qū)標識符和/或扇區(qū)標識符的信息。有些信息可以通過使用多個信標信號傳送，在這種情況下多個信標信號分量的頻率傳送發(fā)射機信息，例如剛才所說明的類型的信息。
可以同時發(fā)送多個信標，例如多個高功率音，雖然在許多實施例中一個發(fā)射機在任何給定發(fā)送時段例如符號發(fā)送時段內(nèi)發(fā)送最多單個信標信號。單信標信號可以包括單個高功率信號音或者在有些實施例中包括幾個高功率音。信標信號在一個示范性的OFDM實施例中由一個發(fā)射機在一段與一個OFDM符號發(fā)送時間相應的發(fā)送時間內(nèi)發(fā)送。然而，這只不過是一個示范性的實施例，發(fā)送時間在其他實施例中可以是不同的。
每個信標信號音例如以一個預定的頻率發(fā)送，從而使這些信標信號分量的頻率可用于傳送信息，例如小區(qū)、扇區(qū)和/或載波信息。在有些實施例中，信標信號與一個單音相應。信標信號在頻率上可以是固定的，或者它們可以在不同的時點以不同的頻率例如按照一個預定的諸如與一個小區(qū)或扇區(qū)相應的特定跳頻序列之類的模式發(fā)送。
雖然在各個實施例中發(fā)射機在將信標信號發(fā)送入相鄰扇區(qū)或小區(qū)的頻帶時不發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，但在有些實施例中發(fā)射機繼續(xù)發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，從而除了將數(shù)據(jù)和/或其他信號發(fā)送入發(fā)射機所服務的扇區(qū)之外還發(fā)送信標信號。
發(fā)送入相鄰小區(qū)或扇區(qū)的頻帶的信標信號可以被在相鄰小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點檢測而不需要這個移動節(jié)點使它的接收機改變所調(diào)好的頻帶。信標信號的功率電平比較高使它們?nèi)菀妆粰z測到。一個檢測到的信標信號的頻率可以很容易由無線終端例如根據(jù)在每個音上接收到的能量確定。檢測信標頻率可以，而且在信標來自一個相鄰小區(qū)的許多情況下往往是，發(fā)生在無線終端獲得與發(fā)送該信標信號的小區(qū)或扇區(qū)有關的諸如載波頻率或符號定時之類的同步信息之前。所接收的信標信號的頻率可以，而且在各個實施例中往往是，用來確定檢測到的信標信號是從哪個扇區(qū)或小區(qū)發(fā)送的。通過存儲所接收的信標信號的強度例如功率的信息和比較與不同的扇區(qū)相應的信標信號的強度，移動節(jié)點可以確定什么時候應該執(zhí)行越區(qū)切換。要越區(qū)切換到的載波頻率可以根據(jù)所接收的觸發(fā)越區(qū)切換操作的信標信號的頻率確定。相鄰扇區(qū)或小區(qū)的載波頻率根據(jù)所存儲的指示不同扇區(qū)和/或小區(qū)發(fā)送信標信號所用的載波頻率的信息確定。
從相鄰扇區(qū)或小區(qū)發(fā)送入本扇區(qū)或小區(qū)的頻帶的信標信號得到的信息使在本扇區(qū)或小區(qū)內(nèi)的無線終端可以確定什么時候正在接近一個邊界區(qū)、什么時候應執(zhí)行越區(qū)切換和越區(qū)切換后應該使用什么新的載波頻率。這可以在不需要無線終端將它的接收機切換到另一個頻帶以確定相鄰扇區(qū)和/或小區(qū)的載波的情況下實現(xiàn)。
一個發(fā)射機將一個信標信號發(fā)送入一個相鄰扇區(qū)或小區(qū)的頻帶的時間量通常為這個發(fā)射機將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送入它用來傳送用戶數(shù)據(jù)(例如文本、視頻、語音或其他用戶應用數(shù)據(jù))的頻帶的時間的幾分之一。
本發(fā)明的許多其他特征、優(yōu)點和實施例在以下的詳細說明中說明。


圖1為一個示范性的3扇區(qū)多載波小區(qū)的示意圖，其中包括按照本發(fā)明的一個示范性實施例實現(xiàn)的一個扇區(qū)化基站和一個無線終端，無線終端當前位于一個扇區(qū)邊界處。
圖2示出了一個按照本發(fā)明實現(xiàn)的示范性的多載波無線通信系統(tǒng)，它包括三個示范性小區(qū)，每個小區(qū)包括一個扇區(qū)化基站，這個系統(tǒng)還包括一個當前位于一個小區(qū)邊界處的示范性無線終端。
圖3示出了一個示范性小區(qū)的不同扇區(qū)發(fā)射機的按照本發(fā)明設計的示范性基站扇區(qū)發(fā)射機信令頻率圖。
圖4示出了不同小區(qū)的同類型指示扇區(qū)發(fā)射機的按照本發(fā)明設計的示范性基站扇區(qū)發(fā)射機信令頻率圖。
圖5為兩個相鄰基站扇區(qū)發(fā)射機的三個示范性的頻帶的按照本發(fā)明的一個示范性實施例設計的示范性基站發(fā)射機信令時間圖。
圖6為一個按照本發(fā)明實現(xiàn)的使用本發(fā)明的方法的示范性多載波扇區(qū)化無線通信系統(tǒng)的示意圖。
圖7為一個按照本發(fā)明實現(xiàn)的使用本發(fā)明的方法的示范性基站的示圖。
圖8為一個按照本發(fā)明實現(xiàn)的使用本發(fā)明的方法的示范性無線終端的示圖。
圖9為一個按照本發(fā)明的方法操作基站的示范性方法的示圖。
具體實施例方式
每個小區(qū)包括一個將不同的信號發(fā)送入一個小區(qū)的每個扇區(qū)的基站。每個小區(qū)包括一個或多個扇區(qū)?？梢詾橐粋€小區(qū)的每個扇區(qū)配置獨立的天線和/或發(fā)射機。按照本發(fā)明，基站例如在不同時間從小區(qū)的每個扇區(qū)發(fā)送多個信標信號。一個或多個信標信號通常在特定扇區(qū)用來向本扇區(qū)內(nèi)的無線終端傳送信息(例如，要給各個無線終端的用戶數(shù)據(jù)和/或控制信息)所用的頻帶內(nèi)發(fā)送。用戶數(shù)據(jù)可以包括文本數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)和/或其他類型的用戶應用數(shù)據(jù)。這樣的信標信號可用來傳送信息，例如扇區(qū)標識符、小區(qū)標識符和/或扇區(qū)內(nèi)使用的載波頻率。按照本發(fā)明，基站用一個扇區(qū)發(fā)射機周期性地用在例如由一個相鄰扇區(qū)或小區(qū)用來傳送與這個相鄰扇區(qū)或小區(qū)內(nèi)的具體無線終端相應的用戶數(shù)據(jù)和/或控制信號的頻帶內(nèi)的一個預定頻率發(fā)送一個信標信號。結果，多個扇區(qū)可以例如在不同時間將信標信號發(fā)送入同一個頻帶。為了容易區(qū)別在一個特定的頻帶內(nèi)一個信標信號的源是哪個扇區(qū)，每個扇區(qū)以由一個扇區(qū)使用的任何給定頻帶內(nèi)的一個不同的預定頻率發(fā)送一個信標。
可以將從相鄰扇區(qū)和/或小區(qū)接收到的信標信號的強度與從它自己當前基站扇區(qū)傳輸接收到的信標信號的強度相比較，以確定什么時候應該執(zhí)行越區(qū)切換。按照本發(fā)明，這樣監(jiān)視和評估來自相鄰扇區(qū)/小區(qū)的信標信號使無線終端在很多情況下可以進行無縫越區(qū)切換，不會出現(xiàn)在較難確定越區(qū)切換后要使用的載波頻率的系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)的服務中斷的情況。
在一個示范性的OFDM(正交頻分多路復用)實施例中，信標信號實現(xiàn)為一個在單個音(例如頻率)上發(fā)送的功率比較高的信號。用來發(fā)送信標信號的功率在有些實施例中大于在與發(fā)送信標信號的發(fā)射機相應的扇區(qū)內(nèi)用來傳送數(shù)據(jù)或導頻信號的最高功率的信號音的平均功率的兩倍，而在很多情況下是大于5或6倍。
在有些但不一定是所有的實施例中，用來發(fā)送信標信號的功率大于所有用來在發(fā)送信標的扇區(qū)內(nèi)傳送數(shù)據(jù)或導頻信號的音的平均音功率的20倍，平均音功率是以一段發(fā)送時間為基準，例如是在發(fā)送前的一段一秒或兩秒的發(fā)送時間內(nèi)的平均值。例如，如果在1秒的時間內(nèi)使用100個不同的音，每秒按音功率的平均值就是在1秒這段時間內(nèi)總的發(fā)射功率除以100。一段一秒的時間可以包括多個符號發(fā)送周期。假設一個信標在一個符號周期內(nèi)在一個音上發(fā)送，這個信標信號在這個具體的示范性實施例中就具有大于在一個符號發(fā)送周期內(nèi)發(fā)送的一個音在這段1秒的時間內(nèi)的平均能量20倍的能量。
在一個示范性的OFDM實施例中，發(fā)送一個信標信號時，發(fā)射功率明顯地集中在一個或少數(shù)音上，例如集中在構成信標信號的單個音上。這份功率足以可靠地檢測到信標，而且高于所發(fā)送的其他非信標音的平均功率。沒有用于信標信號的音可以，而且往往是，舍去不用。然而，在有些情況下，仍然可以用發(fā)送信標所不用的音以低于信標功率的功率來發(fā)送其他信息。在有些實施例中，在將一個信標信號發(fā)送入一個相鄰扇區(qū)所用的頻帶時，發(fā)送信標信號的扇區(qū)的頻帶內(nèi)使用的音中有些可以由扇區(qū)的發(fā)射機停用，以便將功率集中到信標信號上。然而，這樣的限制不是強制性的。
圖1示出了一個與按照本發(fā)明的一個示范性實施例實現(xiàn)的基站(BS)102相應的示范性3扇區(qū)小區(qū)100。BS 102是一個扇區(qū)化基站。基站(BS)102用載波頻率f1將普通信號(例如用戶數(shù)據(jù)和控制信號)發(fā)送入扇區(qū)1 106。BS 102用載波頻率f2將普通信號發(fā)送入扇區(qū)2 108，而用載波頻率f3將普通信號發(fā)送入扇區(qū)3 110。按照本發(fā)明實現(xiàn)的無線終端(WT)104示為處在扇區(qū)1 106與扇區(qū)2 108之間的邊界區(qū)域。WT104可以接收來自相鄰扇區(qū)的基站發(fā)射機的信號，例如一個或多個信標信號，而不需要WT 104改變它的接收機的頻帶設置。WT 104在作越區(qū)切換判決時可以利用從它自己當前的和相鄰的扇區(qū)基站發(fā)射機接收到的信息。
圖2示出了在一個按照本發(fā)明設計的示范性的無線通信系統(tǒng)200內(nèi)的三個示范性小區(qū)(小區(qū)1，小區(qū)2，小區(qū)3)。每個小區(qū)包括一個基站和三個扇區(qū)，三個扇區(qū)各用一個不同的載波頻率(分別為f1，f2，f3)和相應的頻帶來與各自扇區(qū)內(nèi)的無線終端進行普通的通信。在每個小區(qū)內(nèi)重用相同的三個載波頻率f1、f2、f3和與每個載波關聯(lián)的帶寬。小區(qū)1202包括基站1(BS 1)208和三個分別使用各自載波頻率(f1，f2，f3)的扇區(qū)(扇區(qū)1 214，扇區(qū)2 216，扇區(qū)3 218)。小區(qū)2 204包括基站2(BS 2)210和三個分別使用各自載波頻率(f1，f2，f3)的扇區(qū)(扇區(qū)1 220，扇區(qū)2 222，扇區(qū)3 224)。小區(qū)3206包括基站3(BS 3)212和三個分別使用各自載波頻率(f1，f2，f3)的扇區(qū)(扇區(qū)1 226，扇區(qū)2 228，扇區(qū)3 230)。圖2還示出了一個按照本發(fā)明實現(xiàn)的示范性的無線終端(WT)232。WT 232位于小區(qū)1 202的扇區(qū)1 214與小區(qū)2 204的扇區(qū)2 222之間的邊界處。WT 232可以接收從它自己的小區(qū)和/或相鄰的小區(qū)的扇區(qū)基站發(fā)射機在與載波f1相應的在小區(qū)1扇區(qū)1內(nèi)使用的頻帶內(nèi)發(fā)送的信號，例如一個或多個信標信號，而不需要WT 232將它的接收機的頻帶設置從與載波頻率f1相應的頻帶改變。WT 232在作越區(qū)切換判決時可以利用從它自己當前的和相鄰的扇區(qū)基站發(fā)射機接收到的信息。
WT 232可以在不同小區(qū)的不同基站扇區(qū)之間或者在同一小區(qū)的不同基站扇區(qū)之間按照本發(fā)明的方法執(zhí)行越區(qū)切換。
圖2這個例子的總頻帶分為三個鄰接的頻帶(頻隙)，分配給三個扇區(qū)。這些頻帶寬度相同。一般來說，各扇區(qū)的總頻帶不必相同，而且這些頻帶(頻隙)可以是分離的，各扇區(qū)的頻帶也不必相同。在有些實施例中，BS 208、210、212發(fā)送信標信號，例如高功率的廣播信號。在有些實施例中，在每個扇區(qū)內(nèi)按調(diào)度可以隨時間在三個頻率范圍(頻帶)之間交替發(fā)送信標信號。在其他一些實施例中，基站在多于一個載波頻率帶寬范圍(頻帶)內(nèi)發(fā)送信標信號，扇區(qū)發(fā)射機同時在多個頻帶內(nèi)發(fā)送信標。
圖3示出了三個示范性基站扇區(qū)發(fā)送信令的頻譜圖302、304、306。可以在一個諸如圖1所示的示范性小區(qū)100之類的小區(qū)內(nèi)或者在圖2所示的任何示范性小區(qū)(202，204，206)內(nèi)發(fā)送這示范性的信令。
圖3中最上面的頻譜圖302示出了來自基站扇區(qū)1發(fā)射機的信令。頻譜圖302為可以在不同時間例如在不同的符號發(fā)送周期期間發(fā)送的各個信號的綜合頻譜圖。以載波頻率f1為中心的第一頻帶310用來向扇區(qū)1發(fā)送標為普通信令319的信號和信息，扇區(qū)1內(nèi)的發(fā)射機周期性地例如在不發(fā)送數(shù)據(jù)(例如，普通信號)時發(fā)送一個在第一頻帶內(nèi)的信標信號S1F1(扇區(qū)1載波頻率1)320。它的頻率可以離第一載波頻率有一個固定的偏移，扇區(qū)1內(nèi)的無線終端可以用這個頻率來識別第一扇區(qū)內(nèi)使用的載波頻率，與之同步。為了向在相鄰的使用載波f2的扇區(qū)內(nèi)的WT提供信息，第一扇區(qū)發(fā)射機周期性地以在與第二載波頻率f2相應的第二頻帶312內(nèi)的一個預定頻率發(fā)送一個信標信號S1F2 322。這個信號可以被相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT檢測到，而不需要這些終端將它們的接收機頻率從與載波f3關聯(lián)的頻帶312調(diào)到另一個頻帶(例如在扇區(qū)1內(nèi)使用的第一頻帶310)。此外，為了向使用載波f3的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT提供信息，第一扇區(qū)發(fā)射機周期性地以在與第三載波頻率f3相應的第三頻帶314內(nèi)的一個預定頻率發(fā)送一個信標信號S1F3 324。這個信號可以被使用第三頻帶的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT檢測到，而不需要這些終端將它們的接收機頻率從第三頻帶314調(diào)整到另一個頻帶(例如在扇區(qū)1內(nèi)使用的第一頻帶310)。
圖3的中間頻譜圖304示出了來自基站扇區(qū)2發(fā)射機的信令。頻譜圖304為可以在不同時間例如在不同的符號發(fā)送周期期間發(fā)送的各個信號的綜合頻譜圖。以載波頻率f2為中心的第二頻帶312用來向扇區(qū)2內(nèi)的無線終端發(fā)送標為普通信令331的信號和信息。扇區(qū)2內(nèi)的發(fā)射機周期性地例如在不發(fā)送數(shù)據(jù)(例如，普通信號)時發(fā)送一個在第二頻帶312內(nèi)的信標信號S2F2(扇區(qū)2載波頻率2)332。它的頻率可以離第二載波頻率有一個固定的偏移，扇區(qū)2內(nèi)的無線終端可以用這個頻率來識別第二扇區(qū)內(nèi)使用的載波頻率，與之同步。為了向在使用載波f1的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT提供信息，第二扇區(qū)發(fā)射機周期性地以在與第一載波頻率f1相應的第一頻帶310內(nèi)的一個預定頻率發(fā)送一個信標信號S2F1 330。這個信號可以被使用第一載波頻率的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT檢測到，而不需要這些終端將它們的接收機頻率調(diào)到另一個頻帶(例如在扇區(qū)2內(nèi)使用的第二頻帶312)。此外，為了向使用載波f3的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT提供信息，第二扇區(qū)發(fā)射機周期性地以在與第三載波頻率f3相應的第三頻帶314內(nèi)的一個預定頻率發(fā)送一個信標信號S2F3 334。這個信號可以被使用第三頻帶的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT檢測到，而不需要這些終端將它們的接收機頻率調(diào)到另一個頻帶(例如扇區(qū)2內(nèi)使用的第二頻帶312)。
圖3的下面頻譜圖306示出了來自基站扇區(qū)3發(fā)射機的信令。頻譜圖306為可以在不同時間例如在不同的符號發(fā)送周期期間發(fā)送的各個信號的綜合頻譜圖。以載波頻率f3為中心的第三頻帶314用來向扇區(qū)3內(nèi)的無線終端發(fā)送標為普通信令343的信號和信息。扇區(qū)3內(nèi)的發(fā)射機周期性地例如在不發(fā)送數(shù)據(jù)(例如，普通信號)時發(fā)送一個在第三頻帶314內(nèi)的信標信號S3F3(扇區(qū)3載波頻率3)344。這個信標信號的頻率可以離第三載波頻率有一個固定的偏移，扇區(qū)3內(nèi)的無線終端可以用這個頻率來識別第三扇區(qū)內(nèi)使用的載波頻率，與之同步。為了向使用載波f1的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT提供信息，第三扇區(qū)發(fā)射機周期性地以在與第一載波頻率f1相應的第一頻帶310內(nèi)的一個預定頻率發(fā)送一個信標信號S3F1 340。這個信號可以被使用第一載波頻率的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT檢測到，而不需要這些終端將它們的接收機頻率調(diào)到另一個頻帶(例如在扇區(qū)3內(nèi)使用的第三頻帶314)。此外，為了向使用載波f2的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT提供信息，第三扇區(qū)發(fā)射機周期性地以在與第二載波頻率f2相應的第二頻帶312內(nèi)的一個預定頻率發(fā)送一個信標信號S3F2342。這個信號可以被使用第二頻帶的相鄰扇區(qū)內(nèi)的WT檢測到，而不需要這些終端將它們的接收機頻率調(diào)到另一個頻帶(例如扇區(qū)3內(nèi)使用的第三頻帶314)。
每個信標信號可以唯一地標識與信標信號來自的扇區(qū)關聯(lián)的載波。在圖3中，所示的九個示范性信標信號處在不同的頻率。因此，可以將一個檢測到的信標信號的頻率與一組已知的信標頻率中的一個頻率匹配，以確定哪個扇區(qū)發(fā)射機是一個具體檢測到的信標信號的源。
按照本發(fā)明，一個無線終端(例如，移動節(jié)點)可以接收到來自它自己的基站扇區(qū)發(fā)射機和其他例如相鄰的基站扇區(qū)發(fā)射機的信標信號。這些信標信號是在無線終端當前用來接收普通信令(例如，數(shù)據(jù)和/或控制信令)的同一個頻帶內(nèi)接收的，因此就不需要WT切換頻帶。WT對信標信號的強度例如功率進行測量。這些測量可以還有對頻率例如音的測量。通過比較接收到的來自不同的基站扇區(qū)發(fā)射機的不同的信標信號可以決定什么時候進行越區(qū)切換，轉到由一個相鄰扇區(qū)用來為這個相鄰扇區(qū)內(nèi)的無線終端提供信息的載波頻率。信標信號的比較還向無線終端指示越區(qū)切換后無線終端應該使用哪個載波頻率來接收普通信令。在有些實施例中，這個載波頻率確定為發(fā)送所接收的信標信號中較強的信標信號的基站扇區(qū)發(fā)射機用于普通信令的載波頻率。
例如，考慮圖1所示中的無線終端104，它在扇區(qū)1內(nèi)工作，因此使用對于普通信令的載波頻率f1及其所關聯(lián)的帶寬310，例如接收來自基站的信息。然而，它還監(jiān)視在與載波頻率f1相應的頻帶310內(nèi)的信標信號。圖3的左側部分示出了由三個扇區(qū)的每個扇區(qū)內(nèi)的BS在與載波f1相應的第一頻帶310內(nèi)發(fā)送的信令。無線終端104將所接收的來自扇區(qū)1的信標信號320的強度與所接收的也在第一頻帶310內(nèi)檢測到的相鄰扇區(qū)信標信號330和340的強度相比較。隨著無線終端接近分隔扇區(qū)1和扇區(qū)2的邊界，BS扇區(qū)2發(fā)送的在第一頻帶內(nèi)的信標信號S2F1 330的接收強度與扇區(qū)1的信標信號S1F1 320的接收信號強度相比逐漸增強。在某個點，根據(jù)在無線終端內(nèi)的接收信標信號強度比較和準則，無線終端將啟動越區(qū)切換，將載波頻率切換成扇區(qū)2內(nèi)用于普通信令的頻率f2。無線終端根據(jù)已知的在基站與無線終端之間的預定理解，例如根據(jù)所接收的較強的信標信號在頻率域內(nèi)的信標音位置，知道切換到載波頻率f2而不是載波頻率f3。
來自同一小區(qū)的每個扇區(qū)的信令可以是相互定時同步的。在有些實施例中，在同一小區(qū)的相鄰扇區(qū)的發(fā)射機發(fā)送到一個給定的載波頻帶的信標信號的之間有一個固定的時間偏移。在有些實施例中，在一個給定的扇區(qū)發(fā)射機發(fā)送到不同的載波頻帶的信標信號之間有一個固定的時間偏移。
本發(fā)明的與對在扇區(qū)邊界處的越區(qū)切換所說明的相同或類似的方法也可用于小區(qū)邊界處的越區(qū)切換，如圖2所示的無線終端232位于小區(qū)邊界處的情況。在這樣的情況下，越區(qū)切換是從一個小區(qū)的扇區(qū)切換到另一個小區(qū)的扇區(qū)。對于小區(qū)來說，信標的位置也可以用來傳送小區(qū)信息，例如一個諸如斜率標識符(slope identifier)之類的小區(qū)標識符。不同的小區(qū)可以將不同的預定頻率用于信標信號?？梢杂眯艠诵盘栯S時間的改變和/或信標信號的音位置來承載小區(qū)標識信息(例如，斜率信息)和/或扇區(qū)標識信息(例如，扇區(qū)類型)。在一個實施例中，信標信號的改變是信標位置按在音上的跳頻模式改變，這可以表示一個用作與一個小區(qū)相應的小區(qū)標識符的斜率。
圖4示出了一個例子，兩個不同的相鄰小區(qū)在相同扇區(qū)(示范示出的為扇區(qū)1)內(nèi)在信標頻率位置指定上有稍微不同，以提供扇區(qū)和小區(qū)級的信標信號標識。例如，頻譜圖402可以相應于從圖2的小區(qū)1 202發(fā)射機的BS 1 208扇區(qū)1 214發(fā)送的信號，而頻譜圖404可以相應于從圖2的小區(qū)2 204發(fā)射機的BS 2 210扇區(qū)1 220發(fā)送的信號。頻譜圖402包括一個與載波頻率f1關聯(lián)的帶寬406、一個與載波頻率f2關聯(lián)的帶寬408和一個與載波頻率f3關聯(lián)的帶寬410。在載波f1的帶寬406內(nèi)，BS 1扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送一個信標信號412和普通信令414(例如用戶數(shù)據(jù)和控制信號)。在載波f2的帶寬408內(nèi)，BS 1扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送一個信標信號416。在載波f3的帶寬410內(nèi)，BS 1扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送一個信標信號418。這些信號412、414、416和418可以在不同時間發(fā)送，例如，大部分時間是發(fā)送普通信令414，不時周期性地以一個預定順序發(fā)送包括412、416、418的這組信標信號中的一個信標信號而不發(fā)送普通信令414。普通信令414包括至少語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)之一的用戶數(shù)據(jù)。信標信號412、416和418傳送發(fā)射機信息而不是用戶專用信息。頻譜圖404包括一個與載波頻率f1關聯(lián)的帶寬406、一個與載波頻率f2關聯(lián)的帶寬408和一個與載波頻率f3關聯(lián)的帶寬410。在載波f1的帶寬406內(nèi)，BS 2扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送一個信標信號420和普通信令422(例如用戶數(shù)據(jù)和控制信號)。在載波f2的帶寬408內(nèi)，BS 2扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送一個信標信號424。在載波f3的帶寬410內(nèi)，BS 2扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送一個信標信號426。這些信號420、422、424和426可以在不同時間發(fā)送，例如，大部分時間是發(fā)送普通信令422，不時周期性地以一個預定順序發(fā)送包括420、424、426的這組信標信號中的一個信標信號而不發(fā)送普通信令422。在同一個頻帶406內(nèi)的信標信號412和420處在使接收信標信號的無線終端可以區(qū)別兩個小區(qū)的不同頻率位置。在同一個頻帶408內(nèi)的信標信號416和424處在使接收信標信號的無線終端可以區(qū)別兩個小區(qū)的不同頻率位置。在同一個頻帶410內(nèi)的信標信號418和426處在使接收信標信號的無線終端可以區(qū)別兩個小區(qū)的不同頻率位置。
兩個小區(qū)不必是，而且通常也不是，相互定時同步的。因此，在小區(qū)間的越區(qū)切換操作中，無線終端可能需要執(zhí)行一些定時同步操作，例如在發(fā)送用戶數(shù)據(jù)(例如文本或語音數(shù)據(jù))前根據(jù)從新的小區(qū)無線接收到的一個或多個信號進行符號發(fā)送定時調(diào)整。信標信號或其他廣播信號可以用來獲得粗定時同步，使得在按照本發(fā)明進行越區(qū)切換操作期間中斷時間減至最少。
圖5示出了來自兩個基站扇區(qū)發(fā)射機(例如同一個小區(qū)基站的相鄰基站扇區(qū)發(fā)射機)按照本發(fā)明的方法的示范性信令的信令圖500。信令圖502為示出基站扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送入載波f1頻帶的信令(垂直軸514)與時間(水平軸516)關系的信令圖。信令圖504為示出基站扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送入載波f2頻帶的信令(垂直軸518)與時間(水平軸520)的關系的信令圖。信令圖506為示出基站扇區(qū)1發(fā)射機發(fā)送入載波f3頻帶的信令(垂直軸522)與時間(水平軸524)的關系的信令圖。信令圖508為示出基站扇區(qū)2發(fā)射機發(fā)送入載波f1頻帶的信令(垂直軸526)與時間(水平軸528)的關系的信令圖。信令圖510為示出基站扇區(qū)2發(fā)射機發(fā)送入載波f3頻帶的信令(垂直軸530)與時間(水平軸532)的關系的信令圖。信令圖512為示出基站扇區(qū)2發(fā)射機發(fā)送入載波f3頻帶的信令(垂直軸534)與時間(水平軸536)的關系的信令圖。在這些示范性的信令圖(502，504，506，508，510，512)中時間軸(516，520，524，528，532，536)是相同的。在示范性的信令圖(502，504，506，508，510，512)中，包括用戶數(shù)據(jù)的普通信令表示為寬的低高度矩形，而包括發(fā)射機信息但沒有用戶專用數(shù)據(jù)的信標信令表示為窄的高高度矩形。用戶數(shù)據(jù)包括至少語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)之一。信標信號是將至少60％的扇區(qū)發(fā)射機功率集中在占用不到1/5的頻帶的音上的信號。
扇區(qū)1基站發(fā)射機相繼將信標信號538發(fā)送入f1頻帶、將普通信令540發(fā)送入f1頻帶、將信標信號542發(fā)送入f2頻帶、將普通信令544發(fā)送入f1頻帶、將信標信號546發(fā)送入f3頻帶和將普通信令548發(fā)送入f1頻帶。這個與信令組(538，540，542，544，546，548)相應的信令類型和發(fā)送頻帶的序列重復出現(xiàn)，如信令組(538′，540′，542′，544′，546′，548′)繼之以信令組(538″，540″，542″，544″，546″，548″)所示。
扇區(qū)2基站發(fā)射機相繼將普通信令547發(fā)送入f2頻帶、將信標信號548發(fā)送入f1頻帶、將普通信令550發(fā)送入f2頻帶、將信標信號552發(fā)送入f3頻帶、將普通信令554發(fā)送入f2頻帶、將信標信號556發(fā)送入f3頻帶和將普通信令558發(fā)送入f2頻帶。這個與信令組(548，550，552，554，556，558)相應的信令類型和發(fā)送頻帶的序列重復出現(xiàn)，如信令組(548′，550′，552′，554′，556′，558′)繼之以信令組(548″，550″，552″，554″，556″，558″)所示。
第一和第二基站發(fā)射機處在同一個小區(qū)內(nèi)，在第一扇區(qū)基站發(fā)射機將一個信標信號發(fā)送入f2頻帶與第二扇區(qū)基站發(fā)射機將一個信標信號發(fā)送入f1頻帶之間有一個固定的定時偏移。信標信號548與542之間的定時關系示為時間間隔560，而信標信號542與548′之間的定時關系示為時間間隔562。在有些實施例中，同一個小區(qū)的扇區(qū)發(fā)射機之間的定時同步成使信標信號由不同的扇區(qū)發(fā)射機同時發(fā)送。
由與信令538、540、544和548相應的這些時間間隔組成的時間間隔為使第一扇區(qū)基站發(fā)射機在第一頻帶(f1頻帶)發(fā)送而不發(fā)送入第二頻帶(f2頻帶)的第一時段。與信標信號542相應的時間間隔為使第一扇區(qū)基站發(fā)射機發(fā)送入第二頻帶(f2頻帶)而不發(fā)送入第一頻帶(f1頻帶)的第二時段。第二時段至少小于第一時段的五分之一。在有些實施例中，第二時段小于第一時段的1/20。操作重復進行，如在f1頻帶內(nèi)的信令538′、540′、544′和548′和在f2頻帶內(nèi)的信令542′所示。
由與信令550、552、554和558相應的這些時間間隔組成的時間間隔為使第二扇區(qū)基站發(fā)射機在第二頻帶(f2頻帶)發(fā)送而不發(fā)送入第一頻帶(f1頻帶)的第三時段。與信標信號548相應的時間間隔為使第二扇區(qū)基站發(fā)射機發(fā)送入第一頻帶(f1頻帶)而不發(fā)送入第二頻帶(f2頻帶)的第四時段。第四時段至少小于第三時段的五分之一。在有些實施例中，第四時段小于第三時段的1/20。操作重復進行，如在f2頻帶內(nèi)的信令550′、552′、554′和558′和在f1頻帶內(nèi)的信令548′所示。
如果這兩個基站發(fā)射機處在相鄰的小區(qū)，信令會是類似的；然而兩個發(fā)射機之間的定時不必是同步的。
圖6示出了一個按照本發(fā)明實現(xiàn)的采用本發(fā)明的方法的示范性通信系統(tǒng)600。這個示范性系統(tǒng)包括多個小區(qū)(小區(qū)1602，小區(qū)M 604)。每個小區(qū)代表一個接入節(jié)點(例如基站)的無線覆蓋區(qū)。小區(qū)1602與基站1606相應，而小區(qū)M 604與基站M 608相應。每個小區(qū)再分為多個扇區(qū)。這個示范性系統(tǒng)示為一個3扇區(qū)實施例，然而，按照本發(fā)明，小區(qū)分為少于或多于三個扇區(qū)也是可行的。這個示范性系統(tǒng)在一個小區(qū)的每個扇區(qū)內(nèi)使用一個不同的載波頻率。在其他一些實施例中，頻率可以由一個小區(qū)內(nèi)的一些扇區(qū)重用，例如由不相鄰的那些扇區(qū)重用。扇區(qū)1使用載波頻率f1，扇區(qū)2使用載波頻率f2，扇區(qū)3使用載波頻率f3。在這個示范性系統(tǒng)的其他小區(qū)的同樣扇區(qū)內(nèi)使用相同的載波頻率。在有些實施例中，在系統(tǒng)的不同小區(qū)內(nèi)使用的載波頻率可能稍有不同。在其他一些實施例中，在不同小區(qū)內(nèi)使用的載波頻率可以相差很大。小區(qū)1 602包括扇區(qū)1 610、扇區(qū)2 612和扇區(qū)3 614。小區(qū)M 604包括扇區(qū)1 616、扇區(qū)2 618和扇區(qū)3 620。圖中示出了小區(qū)1的扇區(qū)1 610與小區(qū)M的扇區(qū)2 618交疊的一個示范性邊界區(qū)622，按照本發(fā)明的方法，在這個邊界區(qū)內(nèi)可以發(fā)生越區(qū)切換操作。按照本發(fā)明的方法，越區(qū)切換操作也可以發(fā)生在同一小區(qū)的不同扇區(qū)之間的邊界區(qū)。
圖6的示范性系統(tǒng)還包括多個處在各個小區(qū)的各個扇區(qū)內(nèi)的終端節(jié)點EN 1、EN N(例如為諸如移動節(jié)點的無線終端)。這些無線終端通過無線鏈路與基站連接。如果終端節(jié)點是移動設備，它們可以在系統(tǒng)的各個扇區(qū)和小區(qū)到處移動。終端節(jié)點可以按照本發(fā)明的方法接收和處理信號(例如來自多個基站扇區(qū)發(fā)射機的在同一個載波頻帶內(nèi)的信標信號)。終端節(jié)點可以按照本發(fā)明的方法將從多個基站扇區(qū)發(fā)射機得到的信息用于啟動和執(zhí)行從一個基站扇區(qū)連接點轉到另一個基站扇區(qū)連接點的越區(qū)切換操作。移動設備有時可以稱為移動通信設備或移動節(jié)點。小區(qū)1 602的扇區(qū)1 610包括多個EN(EN 1 624，EN N 626)；小區(qū)1 602的扇區(qū)2 612包括多個EN(EN 1 628，EN N 630)；小區(qū)1 602的扇區(qū)3 614包括多個EN(EN 1 632，EN N 634)。小區(qū)M 604的扇區(qū)1616包括多個EN(EN 1 636，EN N 638)；小區(qū)M 604的扇區(qū)2 618包括多個EN(EN 1 640，EN N 642)；小區(qū)1 604的扇區(qū)3 620包括多個EN(EN 1 644，EN N 646)。
接入節(jié)點(基站)(606，608)分別通過網(wǎng)絡鏈路(650，652)與一個網(wǎng)絡節(jié)點648例如路由器連接。網(wǎng)絡節(jié)點648通過網(wǎng)絡鏈路654與其他網(wǎng)絡節(jié)點和因特網(wǎng)連接。網(wǎng)絡鏈路(650，652，654)可以是例如光纜。
扇區(qū)邊界區(qū)標為每個小區(qū)內(nèi)分隔三個扇區(qū)(610，612，614)或(616，618，620)的分界線，而小區(qū)邊界區(qū)(622)示為小區(qū)1與小區(qū)M之間的交疊區(qū)。隨著無線終端在系統(tǒng)內(nèi)到處移動和靠近和/或穿過扇區(qū)和/或小區(qū)邊界，可以按照本發(fā)明執(zhí)行涉及載波頻率改變的越區(qū)切換操作。
按照本發(fā)明，基站(606，608)周期性地將三個分別與載波頻率f1、f2、f3關聯(lián)的頻帶中的每個頻帶內(nèi)的信標信號發(fā)送入每個小區(qū)的每個扇區(qū)。按照本發(fā)明，終端節(jié)點(624，626，628，630，632，634，636，638，640，642，644，646)監(jiān)視在當前工作頻帶內(nèi)的信標信號，以便決定是否要執(zhí)行扇區(qū)間和/或小區(qū)間越區(qū)切換。
圖7例示了一個按照本發(fā)明實現(xiàn)的示范性接入節(jié)點(基站)700。圖7的基站700可以是圖6、1或2的系統(tǒng)中的任何基站的一個更為詳細的表示。基站700包括一個處理器702(例如為CPU)，多個接收機(例如為基站700每個扇區(qū)一個，即扇區(qū)1接收機704，扇區(qū)2接收機706，...，扇區(qū)N接收機708)，多個發(fā)射機(例如為基站每個扇區(qū)一個，即扇區(qū)1發(fā)射機710，扇區(qū)2發(fā)射機712，...，扇區(qū)N發(fā)射機714)，一個I/O(輸入/輸出)接口716，一個時鐘模塊718，以及一個存儲器720。一些信標發(fā)射機電路(例如為基站每個扇區(qū)一個，即扇區(qū)1信標發(fā)射機710′，扇區(qū)2信標發(fā)射機712′，...，扇區(qū)N信標發(fā)射機714′)可以作為扇區(qū)發(fā)射機的一部分包含在用不同的電路產(chǎn)生信標信號和普通控制/用戶數(shù)據(jù)信號的實施例內(nèi)。每個基站扇區(qū)接收機(704，706，708)分別接到一個扇區(qū)天線(扇區(qū)1接收天線730，扇區(qū)2接收天線732，扇區(qū)N接收天線734)上，可以接收來自所覆蓋的扇區(qū)內(nèi)的無線終端的信號，例如包括對越區(qū)切換的請求、定時控制信號、功率控制信號和用戶數(shù)據(jù)的上行鏈路信號。每個扇區(qū)發(fā)射機(710，712，714)將信標信號發(fā)送入各自扇區(qū)內(nèi)用于普通信令的頻帶和發(fā)送入系統(tǒng)內(nèi)相鄰扇區(qū)發(fā)射機用于普通信令的頻帶。每個接收機(704，706，708)分別包括一個解碼器(736，738，740)，用來對所接收的上行鏈路編碼信號解碼，提取所傳送的信息。每個扇區(qū)發(fā)射機(710，712，714)分別接到一個扇區(qū)天線(扇區(qū)1發(fā)射天線742，扇區(qū)2發(fā)射天線744，扇區(qū)N發(fā)射天線746)上，可以按照本發(fā)明將一些信號發(fā)送入所覆蓋的扇區(qū)，這些信號有包括發(fā)射機信息的信標信號和包括用戶數(shù)據(jù)、指配信號、確認信號和導頻信號的普通下行鏈路信令。每個扇區(qū)發(fā)射機(710，712，714)分別包括一個編碼器(748，750，752)，用來對下行鏈路信息在發(fā)送前編碼。在有些實施例中，基站700包括和使用對于小區(qū)的每個扇區(qū)來說是獨立的接收機、發(fā)射機和/或天線。在有些實施例中，一個基站用單個具有扇區(qū)化功能的接收機接收來自本基站所覆蓋的每個扇區(qū)的信號、用單個具有扇區(qū)化功能的發(fā)射機將信號發(fā)送入本基站所覆蓋的每個扇區(qū)和/或使用扇區(qū)化天線(例如一個具有一些分別與不同的扇區(qū)相應的不同天線元的天線)。在有些實施例中，包括扇區(qū)信標發(fā)射電路(710，712，714)，分別接到相應扇區(qū)的發(fā)射天線(742，744，746)上；而用扇區(qū)信標發(fā)射機(710′，712′，714′)發(fā)送一些或所有的信標信令，使得在發(fā)送用戶數(shù)據(jù)的同時可以將多個信標信號發(fā)送入一個或多個小區(qū)，通過將一些或所有的信標發(fā)送功能卸載給與信標有關的電路從而限制了正常普通信令發(fā)送中的中斷。
基站I/O接口716將基站700連接到其他網(wǎng)絡節(jié)點上，例如連接到其他接入節(jié)點(基站)、路由器、AAA服務器、家庭代理節(jié)點和因特網(wǎng)上。I/O接口716使WT可以用BS 700作為網(wǎng)絡連接點與其他用另一個BS作為它們的網(wǎng)絡連接點的WT(例如對等節(jié)點)通信。
時鐘模塊718用來維護基站所覆蓋的各個扇區(qū)之間的定時同步。同一小區(qū)的不同扇區(qū)之間的同步使信標信號可以從不同的基站扇區(qū)發(fā)射機以信標信號之間有固定的定時偏移發(fā)送。同一小區(qū)的不同扇區(qū)之間的同步還使小區(qū)內(nèi)扇區(qū)間越區(qū)切換操作效率更高，因為涉及越區(qū)切換的WT在一些實施例中可以省掉一些否則是必需的定時同步操作。
存儲器720存有一些例行程序754和數(shù)據(jù)/信息756。處理器702執(zhí)行存儲器720內(nèi)的例行程序754和使用存儲器720內(nèi)的數(shù)據(jù)/信息756來控制基站700的操作，這些操作包括調(diào)度、基站功率控制、基站定時控制、通信、普通信令之類的正常功能，還包括本發(fā)明的包括信標信令和越區(qū)切換操作在內(nèi)的新的特征。
存儲器720內(nèi)的數(shù)據(jù)/信息756包括多個數(shù)據(jù)/信息組，例如，基站所覆蓋的每個扇區(qū)一個的數(shù)據(jù)/信息組(扇區(qū)1數(shù)據(jù)/信息組776，扇區(qū)N數(shù)據(jù)/信息組782)。扇區(qū)1數(shù)據(jù)/信息組776包括數(shù)據(jù)784、扇區(qū)信息786、信標信息788和無線終端(WT)數(shù)據(jù)/信息790。數(shù)據(jù)784包括需發(fā)送給無線終端和從無線終端接收到的用戶數(shù)據(jù)。扇區(qū)信息786包括載波信息796和頻帶信息798。載波信息786包括與扇區(qū)1關聯(lián)的載波頻率和與系統(tǒng)內(nèi)相鄰扇區(qū)關聯(lián)的載波頻率。頻帶信息786包括與載波信息786相應的帶寬信息。扇區(qū)信息786標識與扇區(qū)1內(nèi)普通信令關聯(lián)的載波和頻帶以及應該發(fā)送信標信號而不是用戶專用數(shù)據(jù)的載波和頻帶。
信標信息788包括音信息701、定時信息703、音跳頻信息705、功率信息707和發(fā)射機信息709。音信息701包括將來自扇區(qū)1發(fā)射機的信標信號與專用頻率或音關聯(lián)的信息。定時信息703包括例如標識信標信號發(fā)送定時的信息，諸如什么時候扇區(qū)1發(fā)射機710應將一個信標信號發(fā)送入f1載波頻帶、什么時候扇區(qū)1發(fā)射機710應將一個信標信號發(fā)送入f2載波頻帶和什么時候扇區(qū)1發(fā)射機710應將一個信標信號發(fā)送入f3載波頻帶之類。定時信息703還包括標識信標信號之間的定時關系的信息，例如，扇區(qū)1發(fā)射機710所發(fā)送的信標信號之間的定時關系和順序，相鄰扇區(qū)發(fā)射機(例如扇區(qū)1發(fā)射機710和扇區(qū)2發(fā)射機712)所發(fā)送的信標信號之間的定時關系。音跳頻信息705包括例如用來產(chǎn)生用于信標信號的跳頻序列的信息，例如為什么時候可以改變在一個特定頻帶內(nèi)與扇區(qū)1發(fā)射機相應的一個信標的音或音組的時間函數(shù)。功率信息707包括扇區(qū)1發(fā)射機所發(fā)送的每個信標信號的發(fā)射功率電平信息。在有些實施例中，基站扇區(qū)發(fā)射機將至少扇區(qū)發(fā)射功率的60％集中在信標信號的這些音上。發(fā)射機信息709包括信標信號所傳送的將信標信號與一個特定的基站扇區(qū)發(fā)射機關聯(lián)的信息，例如為一個基站扇區(qū)發(fā)射機標識符。
WT數(shù)據(jù)/信息790包括每個WT一組的多個WT數(shù)據(jù)/信息組，如WT 1數(shù)據(jù)/信息792、WT N數(shù)據(jù)/信息794。WT 1數(shù)據(jù)/信息790包括用戶數(shù)據(jù)711、終端ID信息713、扇區(qū)ID信息715、模式信息717、專用資源信息719和越區(qū)切換消息721。用戶數(shù)據(jù)711(例如在與WT 1通信會話中發(fā)給/來自WT 1的對等節(jié)點的數(shù)據(jù))包括語音數(shù)據(jù)723、文本數(shù)據(jù)725和/或用戶應用數(shù)據(jù)727。終端ID信息713包括將WT與基站關聯(lián)的信息，諸如一個由扇區(qū)1基站指配的標識符。扇區(qū)ID信息715包括標識WT 1當前所連接的扇區(qū)和將WT 1與一個由所標識的連接點扇區(qū)發(fā)射機(例如扇區(qū)1發(fā)射機)用來發(fā)送普通信令的特定載波頻率關聯(lián)的信息。扇區(qū)ID信息715還包括標識WT 1在一個越區(qū)切換請求中請求作為一個新的連接點的扇區(qū)的信息。模式信息717包括標識WT 1的工作狀態(tài)的信息，例如接通、保持、休眠、接入等。專用資源信息690包括業(yè)已由調(diào)度模塊766指配給WT 1的業(yè)務信道段，例如下行鏈路和上行鏈路段。越區(qū)切換消息721包括與越區(qū)切換操作有關的信息，例如WT 1響應所接收、測量和比較的來自多個基站扇區(qū)發(fā)射機的信標信號而發(fā)出的越區(qū)切換請求消息。
例行程序754包括基站所覆蓋的每個扇區(qū)一組的多組例行程序(扇區(qū)1例行程序758，...，扇區(qū)N例行程序760)。例行程序758包括通信例行程序762和基站控制例行程序764。通信例行程序762貫徹基站所用的各種通信協(xié)議?；究刂评谐绦?64用數(shù)據(jù)/信息756按照本發(fā)明控制基站扇區(qū)1的操作，包括控制接收機704、發(fā)射機710、可選信標發(fā)射機722、I/O接口716、調(diào)度、普通控制和數(shù)據(jù)信令、信標信令和越區(qū)切換操作。基站控制例行程序764包括調(diào)度模塊766和信令例行程序768。信令例行程序768包括信標例行程序770、普通信令例行程序772和越區(qū)切換例行程序774。調(diào)度模塊659例如為一個調(diào)度器，調(diào)度給無線終端進行上行鏈路和下行鏈路通信的無線鏈路資源，例如各段時間上的帶寬。
信令例行程序768控制接收機、解碼器、發(fā)射機、編碼器、普通信號產(chǎn)生、信標信號產(chǎn)生、數(shù)據(jù)和控制音跳頻、信號發(fā)送、信號接收和越區(qū)切換信令。信標例行程序770用包括信標信息(例如扇區(qū)1信標信息788)的數(shù)據(jù)/信息756按照本發(fā)明控制信標信號的產(chǎn)生和發(fā)送。按照本發(fā)明，信標信號可以由每個扇區(qū)發(fā)射機在標識為本扇區(qū)用于普通信令或系統(tǒng)內(nèi)一個相鄰扇區(qū)用于普通信令的每個載波頻帶內(nèi)發(fā)送。按照本發(fā)明的一些實施例，在一個扇區(qū)發(fā)射機將一個信標信號發(fā)送入一個與它用于普通信令的頻帶不同的頻帶時，這個基站扇區(qū)發(fā)射機在與這個信標信號相應的時間間隔期間暫停發(fā)送普通信令。
在有些實施例中，來自基站700的扇區(qū)1的信標信號通過扇區(qū)發(fā)射機710發(fā)送。在另一些實施例中，來自BS 700的扇區(qū)1的有些或所有信標信號可以由信標發(fā)射機722發(fā)送。
普通信令例行程序772控制對普通下行鏈路和上行鏈路信令的操作。普通下行鏈路信令包括導頻信號、指配信號、確認信號、其他控制信號和下行鏈路業(yè)務信道信號。下行鏈路業(yè)務信道信號包括用戶專用信號，例如將用戶數(shù)據(jù)711傳送給一個特定的WT的信號。
越區(qū)切換例行程序774控制由基站700扇區(qū)1發(fā)送和接收的越區(qū)切換信令，例如越區(qū)切換消息721。
雖然圖7按每個扇區(qū)示出了例行程序758和數(shù)據(jù)/信息756，但在有些實施例中有些操作、例行程序、模塊和/或信息可以在扇區(qū)之間共享。例如，通信例行程序和與I/O接口702的操作有關的功能可以是共同的，從而可以在各扇區(qū)之間共享。
圖8例示了一個按照本發(fā)明實現(xiàn)的示范性無線終端(終端節(jié)點)800，例如為一個移動節(jié)點。圖8的無線終端800可以是圖6、1或2的系統(tǒng)內(nèi)任何一個終端節(jié)點的更為詳細的表示。這個示范性無線終端800包括接收機802、發(fā)射機804、處理器806(例如，CPU)、用戶I/O設備808和存儲器810，通過總線812連接在一起，相互交換數(shù)據(jù)和信息。包括解碼器814的接收機802接到天線816上，無線終端800可以通過天線816接收信令，包括從多個基站扇區(qū)發(fā)射機按照本發(fā)明在同一個載波頻帶內(nèi)發(fā)送的信標信令。在這個示范性的WT 800內(nèi)，接收機802可以每時調(diào)諧到一個載波頻帶上。接收機802內(nèi)的解碼器814對普通信令解碼，使用糾錯編碼過程試圖恢復被信標信令改寫或受到信標信令干擾的信息。發(fā)射機804接到天線820上，可以向基站發(fā)送信令和信息，包括啟動向另一個使用一個不同的載波頻率的扇區(qū)的越區(qū)切換的請求。用戶I/O設備808(例如鍵盤、小鍵盤、鼠標、拾音器、顯示器和/或揚聲器)使WT 800的用戶可以輸入要給對等節(jié)點的用戶數(shù)據(jù)和輸出接收到的來自對等節(jié)點的用戶數(shù)據(jù)。無線終端的存儲器810存有一些例行程序822和數(shù)據(jù)/信息824。處理器806執(zhí)行存儲器810內(nèi)的例行程序822和使用存儲器810內(nèi)的數(shù)據(jù)/信息824，控制無線終端800的操作，包括實現(xiàn)本發(fā)明的與信標有關的操作。
無線終端的數(shù)據(jù)/信息824包括用戶數(shù)據(jù)826，諸如在無線終端800與一個對等節(jié)點的通信會話中要發(fā)送給這個對等節(jié)點和/或從這個對等節(jié)點接收到的數(shù)據(jù)信息和文件之類。用戶數(shù)據(jù)826包括接收到的語音、文本和/或在下行鏈路業(yè)務信道段作為普通下行鏈路信令的一部分接收的用戶應用數(shù)據(jù)。用戶信息828包括終端ID信息832、基站ID信息834、扇區(qū)ID信息836、模式信息838、所識別的信標信息840、資源信息842和越區(qū)切換信息844。終端ID信息832可以是一個由WT 800所連接的基站扇區(qū)指配給WT 800的標識符，用來為基站扇區(qū)標識無線終端800?；綢D信息834可以是例如一個與基站關聯(lián)的用于從通信系統(tǒng)內(nèi)的多個基站中識別基站的跳頻序列的斜率值。扇區(qū)ID信息836包括標識正在傳送普通信令的扇區(qū)化基站發(fā)射機/接收機的扇區(qū)ID的信息，與無線終端800所在的小區(qū)的扇區(qū)相應。模式信息838標識無線終端800的當前狀態(tài)，例如，接通/保持/休眠/接入等。所識別的信標信息840可以包括已經(jīng)接收和測量的每個信標信號的信息，例如小區(qū)/扇區(qū)ID、信號強度等級、經(jīng)濾波的信號強度等級，以及與發(fā)送信標信號的扇區(qū)內(nèi)的普通信令關聯(lián)的載波頻率。所識別的信標信息840可以還包括將相鄰扇區(qū)信標與當前WT扇區(qū)信標相比較的信息、將所測量的信標信號和/或從所測量的信標信號得出的信息與越區(qū)切換準則相比較的信息。資源信息842包括標識指配給WT 800的段(包括用來從一個基站扇區(qū)發(fā)射機向特定的WT 800傳送包括用戶數(shù)據(jù)826的普通信號的下行鏈路業(yè)務信道段)的信息。越區(qū)切換信息844包括WT 800例如根據(jù)對所接收的來自多個基站扇區(qū)發(fā)射機的信標信號的比較結果啟動越區(qū)切換的請求信息消息。
無線終端系統(tǒng)信息832包括定時信息846、信標ID信息848、越區(qū)切換準則信息850和小區(qū)/扇區(qū)ID信息852。定時信息846包括OFDM發(fā)送定時信息，它包括規(guī)定下列各項的信息(i)OFDM符號發(fā)送時間間隔，(ii)OFDM符號時間間隔時間的組合，諸如時隙、超時隙、信標時隙和信標信號之間的時間間隔的過超時隙，(iii)信標信號相對普通信令的發(fā)送定時，和/或(iv)來自同一個小區(qū)內(nèi)不同扇區(qū)發(fā)射機的信標信號之間的固定定時關系。信標ID信息848可以包括將通信系統(tǒng)內(nèi)的特定扇區(qū)/小區(qū)信標與特定載波頻帶內(nèi)的特定頻率關聯(lián)從而使WT 800可以識別每個所接收的信標信號的源基站扇區(qū)發(fā)射機的信息，例如查找表、方程等。越區(qū)切換準則850可以包括一些由無線終端800用來觸發(fā)向一個相鄰扇區(qū)/小區(qū)的越區(qū)切換請求的門限限制，例如對來自相鄰扇區(qū)的信標信號的強度的最小門限和/或對從相鄰扇區(qū)接收到的信標信號與從WT自己扇區(qū)接收到的信標信號的相對強度的門限。小區(qū)扇區(qū)ID信息852可以包括用來構成用于處理、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)、信息、控制信號和信標信號的跳頻序列的信息。小區(qū)扇區(qū)ID信息852包括載波信息854，它包括將通信系統(tǒng)內(nèi)各個基站的每個扇區(qū)/小區(qū)與一個特定的載波頻率、帶寬和音組關聯(lián)的信息。
例行程序822包括通信例行程序856和無線終端控制例行程序858。無線終端控制例行程序858包括信令例行程序860。信令例行程序860包括信標例行程序862和普通信令模塊864。
無線終端通信例行程序856執(zhí)行無線終端800所用的各種通信協(xié)議。無線終端控制例行程序858實現(xiàn)對無線終端800的基本控制功能，包括功率控制、定時控制、信令控制、數(shù)據(jù)處理、I/O和本發(fā)明的與信標有關的功能。信令例行程序860用存儲器810內(nèi)的數(shù)據(jù)/信息824控制接收機802和發(fā)射機804的操作。信標例行程序862包括信標處理和識別(ID)模塊866、強度測量模塊868、信標信號比較模塊870和越區(qū)切換模塊872。信標處理和ID模塊866用包括信標ID信息848和小區(qū)/扇區(qū)ID信息852的系統(tǒng)信息832識別所接收的信標信號和將這信息存儲在用戶所識別的信標信息840內(nèi)。信標信號強度測量模塊868測量所接收的信標信號的信號強度和將這信息存儲在用戶所識別的信標信息840內(nèi)。信標比較模塊870比較所識別的信標信息，以便確定什么時候啟動向一個相鄰扇區(qū)/小區(qū)的越區(qū)切換。信標比較模塊870可以將各個信標信號的強度與越區(qū)切換準則850內(nèi)的最小門限相比較。信標比較模塊可以比較WT自己當前扇區(qū)連接點的信標信號與相鄰扇區(qū)/小區(qū)的信標信號之間的相對信號強度。信標比較模塊可以將相對強度差測量結果與越區(qū)切換準則850內(nèi)的門限相比較。
越區(qū)切換模塊872在被信標比較模塊870的輸出觸發(fā)時可以產(chǎn)生啟動扇區(qū)間和/或小區(qū)間越區(qū)切換的信令。按照本發(fā)明，可以預先識別越區(qū)切換后要使用的新的載波頻率。
在有些實施例中，一個基站可以不將與每個系統(tǒng)頻帶相應的信標信號發(fā)送入一個給定的扇區(qū)。在有些實施例中，一個基站可以將發(fā)送入一個給定扇區(qū)的信標信號限制為一個與它自己的扇區(qū)和相鄰的扇區(qū)用于普通信令的頻帶相應的子集。在有些實施例中，一個基站可以將發(fā)送入一個給定扇區(qū)的信標信號限制為一個與相鄰的扇區(qū)用于普通信令的頻帶相應的子集。
雖然所示的是一個將帶寬劃分為三個載波頻隙(頻帶)，但本發(fā)明可應用于在系統(tǒng)內(nèi)不是到處使用同一個頻帶的其他通信系統(tǒng)。
在有些實施例中，本發(fā)明各個功能部件可以在一個通信系統(tǒng)的一部分內(nèi)實現(xiàn)而不在系統(tǒng)的其他部分內(nèi)實現(xiàn)。在這樣一個實施例中，按照本發(fā)明實現(xiàn)的無線終端可以使用本發(fā)明的信標信令功能部件和方法，如果在決定扇區(qū)間和/或小區(qū)間越區(qū)切換中可用的話；否則，可以使用已知的越區(qū)切換技術。
圖9為使一個無線通信系統(tǒng)內(nèi)的基站發(fā)射機按照本發(fā)明將信號發(fā)送入不同頻帶的示范性方法的流程圖900。操作在步驟902開始，基站發(fā)射機接通后初始化。操作并行地從步驟902進至步驟904和步驟908。在步驟904，使第一基站發(fā)射機在第一時段期間將例如包括語音、文本和/或圖像的用戶數(shù)據(jù)發(fā)送入第一頻帶。在這個第一時段期間所述第一基站發(fā)射機不發(fā)送入第二頻帶。然后，操作從步驟904進至步驟906。在步驟906，使第一基站發(fā)射機在第二時段期間將例如一個信標信號發(fā)送入第二頻帶，所述第二時段小于所述第一時段，例如為第一時段的1/N，其中N為一個大于2的正值，例如為3、5、10、20、100或某個其他值，取決于具體實施方式
。在有些實施例中，第二時段至少小于所述第一時段的五分之一。在另一些實施例中，第二時段小于第一時段的1/10，而在其他實施例中，第二時段小于第一時段的1/100。在有些實施例中，第一和第二頻帶是帶寬相同的。由于第一與第二時段之間的這個關系，第一發(fā)射機發(fā)送入第一頻帶的時間超過發(fā)送入第二頻帶的時間，例如為20、50、100或更多倍。在有些實施例中，第一基站在所有或一部分所述第二時段期間將例如用戶數(shù)據(jù)或其他信號發(fā)送入第一頻帶。如果要這樣，就在可選步驟907執(zhí)行。操作從步驟906或907(取決于實施方式)返回步驟904，重復步驟904、906和可選步驟907，例如每隔一段時間周期性地執(zhí)行步驟904和906。在有些實現(xiàn)中，在步驟906，第一發(fā)射機將發(fā)射功率的百分之60用于發(fā)送占用小于第二頻帶的五分之一的一個或多個音。在這個或其他實施例中，在步驟906，第一基站發(fā)射機用至少20倍的用來發(fā)送音的音功率在前1秒的時間間隔內(nèi)的平均值將一個音發(fā)送入第二頻帶。步驟904可以包括將諸如語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)之類的用戶數(shù)據(jù)在多個音上發(fā)送入第一頻帶。
在有些實施例中，步驟904和906各包括發(fā)送至少一個包括至少一個復符號的OFDM信號。在有些實施例中，步驟906包括使第一發(fā)射機發(fā)送至少兩個OFDM符號。在有些實現(xiàn)中，在步驟906用來發(fā)送入第二頻帶的音少于3個。在步驟906發(fā)送入第二頻帶的信息在有些實現(xiàn)中為用至少是第一基站發(fā)射機在第一時段期間在任何一個用來發(fā)送用戶數(shù)據(jù)的音上發(fā)送的功率的M倍在至少一個音上發(fā)送的發(fā)射機數(shù)據(jù)，其中M為一個大于2的正整數(shù)，例如為3、5、6、10、20、50或某個其他的數(shù)。第一發(fā)送時段在有些實施例中包括多個符號發(fā)送時段，而第二發(fā)送時段在一個實現(xiàn)中包括至少一個符號發(fā)送時段，第一時段包括比所述第二時段多的符號發(fā)送時段。
回到步驟908，在步驟908，使第二基站發(fā)射機在第三時段期間將例如用戶數(shù)據(jù)和/或其他信號發(fā)送入所述第二頻帶。在第三時段期間第二基站發(fā)射機不發(fā)送入所述第一頻帶。第一和第三時段可以(但不必)是相同的持續(xù)時間，但在定時上不必是同步的。操作從步驟908進至步驟910。在步驟910，使第二基站發(fā)射機在一個小于所述第三時段的第四時段期間將例如一個信標信號發(fā)送入所述第一頻帶。第四時段可以(但不必)長度與所述第二時段相同。在有些實施例中，第四時段至少小于所述第三時段的五分之一。在其他實施例中，第四時段小于第三時段的1/10，而在另一些實施例中，第四時段小于第三時段的1/100。其他時段，諸如對第一時段所說明的那些對于第三時段也是可行的。操作從步驟910返回步驟908，或者在第二基站發(fā)射機還在至少一部分第四時段期間將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送入第二頻帶的情況下進至可選步驟911。步驟908和910例如以每隔一段時間周期性地重復。步驟908可以包括發(fā)送諸如語音、文本、圖像數(shù)據(jù)之類的用戶數(shù)據(jù)。
在有些而不是所有實施例中，在第二時段期間，所述第一基站發(fā)射機不發(fā)送入所述第一頻帶。在有些實施例中，第二時段小于所述第一時段的1/20。在有些實施例中，第一和第二頻帶是帶寬相同的。在第一和第二頻帶帶寬相同的有些實施例中，這種方法包括使第一基站發(fā)射機在第二時段期間發(fā)送入第二頻帶，其中發(fā)送入第二頻帶根據(jù)具體實施例包括將至少發(fā)射功率的百分之5、10、20、30、40、50或60集中在一個或多個占用不到第二頻帶的五分之一的音上。在有些實施例中，在第二時段期間在第二頻帶的一個音上發(fā)送的功率包括發(fā)射機在所述第二時段期間在第二頻帶內(nèi)的任何其他音上發(fā)送的功率的至少兩倍。
在有些實施例中，使第一基站發(fā)射機發(fā)送入第一頻帶的步驟904的操作包括將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送入所述第一頻帶。用戶數(shù)據(jù)包括例如至少語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)之一。在有些實施例中，使第一基站發(fā)射機在第二時段期間發(fā)送入第二頻帶的步驟906包括發(fā)送發(fā)射機信息但無用戶專用數(shù)據(jù)。在許多實施例中，步驟904和步驟906各包括使第一基站發(fā)射機發(fā)送至少一個包括至少一個復符號的OFDM符號。
在許多實施例中，在所述第二時段內(nèi)發(fā)送的復符號數(shù)少于在所述第一時段內(nèi)發(fā)送的復符號數(shù)的十分之一。
在各個實施例中，在所述第四時段期間，所述第二基站發(fā)射機不發(fā)送入所述第二頻帶。在有些實施例中，第二基站發(fā)射機在所述第三時段期間發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，例如至少有些語音或文本數(shù)據(jù)。在有些實施例中，第二基站發(fā)射機在所述第四時段期間發(fā)送基站信息，例如小區(qū)和扇區(qū)標識信息，但沒有用戶數(shù)據(jù)。在有些實施例中，第一和第二基站發(fā)射機處在物理上相鄰的小區(qū)內(nèi)。在有些實施例中，第一和第二基站發(fā)射機處在同一個小區(qū)內(nèi)，在用第一基站發(fā)射機執(zhí)行步驟906與用第二基站發(fā)射機執(zhí)行步驟910之間有一個固定的定時偏移。
例如，考慮以下采用流程圖900的方法的示范性實施例。第一基站處在第一小區(qū)內(nèi)，而第二基站處在同一個OFDM無線通信系統(tǒng)的一個相鄰小區(qū)內(nèi)。第一基站包括第一基站發(fā)射機，而第二基站包括第二基站發(fā)射機。第一頻帶為第一基站用于它的常規(guī)下行鏈路信令的頻帶，這常規(guī)下行鏈路信令例如為業(yè)務信道指配信號、下行鏈路導頻信號、其他控制信號和諸如給無線終端的包括至少語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)之一的用戶數(shù)據(jù)之類的下行鏈路業(yè)務信道信號。第一頻帶包括一組至少113個相連的音。第二頻帶為第二基站用于它的常規(guī)下行鏈路信令的頻帶，這下行鏈路信令例如為業(yè)務信道指配信號、下行鏈路導頻信號、其他控制信號和包括至少語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)之一的下行鏈路業(yè)務信道信號。第二頻帶是與第一頻帶帶寬相同的，也包括至少一組113個相連的音。第一頻帶的這組113個音在有些示范性的實施例中與第二頻帶的這組113個音是不交疊的。在這個示范性的系統(tǒng)內(nèi)，包括復符號的OFDM調(diào)制符號用這些音中的至少一些音傳送。
在這個特定的示范性實施例中，第一和第二基站發(fā)射機的操作不是相互定時同步的，例如在第一小區(qū)內(nèi)的基站的符號發(fā)送定時可以不同于在第二小區(qū)內(nèi)的基站的符號發(fā)送定時。在這樣一個特定的示范性實施例中，每個基站發(fā)射機在每904個接連的OFDM發(fā)送時間間隔中的903個發(fā)送時間間隔期間發(fā)送普通信令，而在每904個接連的OFDM發(fā)送時間間隔中剩下的一個發(fā)送時間間隔期間發(fā)送一個信標信號。信標信號在這兩個小區(qū)的例子發(fā)送時，或者發(fā)送入基站發(fā)射機自己的頻帶，例如發(fā)射機所在基站扇區(qū)用于普通信令的頻帶，或者發(fā)送入一個相鄰小區(qū)或扇區(qū)用于它的普通信令的頻帶。這使一個具有單個接收鏈的無線終端可以繼續(xù)用它的當前連接點和當前頻帶操作，而仍能獲得其他將不同的頻帶用于普通信令的基站的信息。
在各個實施例中，對于一個給定的基站發(fā)射機來說，這個基站發(fā)射機可以交替發(fā)送信標信號，以相繼將一個信標信號發(fā)送入它自己的頻帶和一個或多個與相鄰小區(qū)或扇區(qū)用于普通信令的相應的相鄰頻帶。該定時周期性地重復。信標信號在一些實施例中是一個高功率信號，例如是一個超過用來發(fā)送用戶數(shù)據(jù)的平均功率的兩倍、三倍以至10倍(取決于實施例)的單音。與信標信號關聯(lián)的高電平基站發(fā)射機功率使信標信號容易被監(jiān)視來自基站的下行鏈路廣播信號的無線終端檢測和識別。不同的基站可以使用不同的音，以使WT可以識別信標信號的源。通常，信標信號不傳送任何用戶專用數(shù)據(jù)，而是傳送發(fā)射機信息，例如發(fā)射機標識符信息和/或發(fā)射機功率電平信息。
作為另一個例子，考慮以下采用流程圖900的方法的示范性實施例。考慮一個包括一些各有兩個或更多個扇區(qū)的扇區(qū)化小區(qū)的示范性OFDM通信系統(tǒng)。每個扇區(qū)化小區(qū)包括一個或一些基站和一組基站發(fā)射機，每個扇區(qū)相應有一個基站發(fā)射機。每個基站發(fā)射機可以是它自己的基站的一部分，或者多個基站發(fā)射機可以組合在一起作為單個基站的一部分。第一和第二基站發(fā)射機可以與同一小區(qū)的相鄰扇區(qū)相應。在這樣一個示范性實施例中，第一頻帶為第一基站用于它的常規(guī)下行鏈路信令的頻帶，這常規(guī)下行鏈路信令例如為業(yè)務信道指配信號、下行鏈路導頻信號、其他控制信號和諸如給無線終端的包括至少語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)之一的用戶數(shù)據(jù)之類的下行鏈路業(yè)務信道信號。第一頻帶在這個特定的示范性實施例中包括一組至少113個相連的音。第二頻帶在這個特定的實施例中為第二基站用于它的常規(guī)下行鏈路信令的頻帶，這下行鏈路信令例如為業(yè)務信道指配信號、下行鏈路導頻信號、其他控制信號和包括至少語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)之一的下行鏈路業(yè)務信道信號。第二頻帶在這個示范性實施例中帶寬與第一頻帶相同，包括一組113個相連的音。在這個示范性實施例中，第一頻帶的這組113個音與第二頻帶的這組113個音是不交疊的。包括復符號的OFDM調(diào)制符號用這些音中的至少一些音傳送。
第一和第二基站發(fā)射機在這個第二特定例子中處在同一個小區(qū)內(nèi)，其操作是相互定時同步的。每個基站發(fā)射機在這個例子中在大部分OFDM符號發(fā)送時段(例如每904個接連的OFDM符號發(fā)送時間間隔中的903個發(fā)送時間間隔)期間發(fā)送普通信令，而在少許多的符號發(fā)送時間間隔(例如每904個OFDM符號發(fā)送時間間隔中剩下的一個發(fā)送時間間隔)期間發(fā)送一個信標信號。信標信號在發(fā)送時發(fā)送入或者基站扇區(qū)發(fā)射機自己的頻帶，即基站發(fā)射機用于普通信令的頻帶，或者發(fā)送入一個相鄰小區(qū)用于它的普通信令的頻帶。這使一個具有單個接收鏈的無線終端可以繼續(xù)用它的當前連接點和當前頻帶操作，而仍能獲得其他將不同的頻帶用于普通信令的相鄰基站發(fā)射機的信息。在這個特定的示范性實施例中，同一個小區(qū)的相鄰扇區(qū)的基站發(fā)射機的信標信令定時具有一個固定的定時偏移。
對于在這第二個例子中的一個給定基站發(fā)射機來說，這個基站發(fā)射機交替發(fā)送信標信號，例如，以相繼將一個信標信號發(fā)送入它自己的頻帶和與同一小區(qū)的相鄰扇區(qū)用于普通信令的相應的每個相鄰頻帶。該定時周期性地重復。信標信號是一個高功率信號，例如是情況如在前面的例子中所說明的信號。高功率的信標信號使信標信號容易被監(jiān)視基站發(fā)射機的下行鏈路廣播信號的無線終端檢測和識別。不同的基站可以使用不同的音，以使WT可以識別信標信號的源。通常，信標信號不傳送任何用戶專用數(shù)據(jù)，而是傳送發(fā)射機信息，例如發(fā)射機標識符信息和/或發(fā)射機功率電平信息。
就具體實現(xiàn)來說，按照本發(fā)明，許多變形都是可行的。例如，在一個頻帶內(nèi)一組用于下行鏈路信令的音可以包括不是113個音，而是例如多得多的音，諸如1000個音。在有些實施例中，一個基站發(fā)射機專用于信標信令的時間與專用于非信標下行鏈路信令的時間之比可以不是1/903；然而，信標與非信標的發(fā)射機信令時間之比在大多數(shù)但不一定是所有的實施例中至少為1/5。在有些實施例中，不是單個音而是一組音，例如兩個或幾個音，組成一個信標信號。
以上對采用本發(fā)明的各個示范性實施例作了說明。然而，這些只是許多可以按照本發(fā)明實現(xiàn)的可行實施例中的少數(shù)幾個實施例。
下面將本發(fā)明的各個示范性方法表示為一系列步驟。有些實施例涉及執(zhí)行一些不同的步驟。下面通過對前面一組步驟的各種引用來說明一些步驟的不同組合。
下面將說明一些包括對步驟的各種可行組合的示范性方法。以下這些方法是示范性的而不是本發(fā)明可以涵蓋的僅有方法和/或步驟組合。
本發(fā)明的方法和設備雖然是在OFDM系統(tǒng)的情況下進行說明的但可應用于許多通信系統(tǒng)，包括許多非OFDM和/或非蜂窩系統(tǒng)。
在各個實施例中，在這里所說明的節(jié)點是用一個或多個執(zhí)行與本發(fā)明的一個或多個方法相應的步驟的模塊實現(xiàn)的，這些步驟例如為信號處理、信標產(chǎn)生、信標ID、信標測量、信標比較、越區(qū)切換、消息產(chǎn)生和/或發(fā)送步驟。在有些實施例中，本發(fā)明的各個功能部件是用模塊實現(xiàn)的。這樣的模塊可以用軟件、硬件或者軟件和硬件的組合實現(xiàn)。以上所說明的這些方法或方法步驟中有許多可以用錄在一個諸如RAM、軟盤等存儲器件之類的機器可讀媒體上的軟件的機器可執(zhí)行指令實現(xiàn)，以例如在一個或多個節(jié)點內(nèi)控制一個機器(例如有或者沒有附加硬件的通用計算機)實現(xiàn)所有或部分以上所說明的方法。因此，本發(fā)明主要是旨在提供一種包括使一個機器(例如處理器和所關聯(lián)的硬件)執(zhí)行以上所說明的方法的一個或多個步驟的機器可執(zhí)行指令的機器可讀媒體。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括一些控制模塊，例如控制電路和/或控制軟件，用來控制本發(fā)明的系統(tǒng)的各個組成部分，使它們執(zhí)行各個所列舉的按照本發(fā)明的方法執(zhí)行的步驟。一個控制例行程序的不同步驟或一個控制電路的不同部分可以控制不同的操作，例如實現(xiàn)不同的方法步驟。因此，一個控制模塊可以包括多個按照本發(fā)明執(zhí)行一個或多個步驟的裝置，例如多個代碼塊。
根據(jù)以上對本發(fā)明的說明，對以上所說明的本發(fā)明的方法和設備的許多其他改變對于熟悉該技術的人員來說是顯而易見的。這樣的改變應認為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本發(fā)明的方法和設備可以，而在各個實施例中就是，配合CDMA、正交頻分多路復用(OFDM)和/或各種其他可以用來在接入節(jié)點與移動節(jié)點之間提供無線通信鏈路的通信技術使用。在有些實施例中，接入節(jié)點體現(xiàn)為用OFDM和/或CDMA與移動節(jié)點建立通信鏈路的基站。在各個實施例中，移動節(jié)點體現(xiàn)為可實現(xiàn)本發(fā)明的方法的筆記本計算機、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)或其他包括接收機/發(fā)射機電路和邏輯和/或例行程序的便攜式設備。
權利要求
1.一種操作第一基站發(fā)射機的方法，所述方法包括下列步驟i)使第一基站發(fā)射機在第一時段期間發(fā)送入第一頻帶，在所述第一時段期間所述第一基站發(fā)射機不發(fā)送入第二頻帶；ii)使第一基站發(fā)射機在一個比所述第一時段短的第二時段期間發(fā)送入第二頻帶，所述第一基站發(fā)射機發(fā)送入所述第二頻帶的時段小于它發(fā)送入所述第一頻帶的時段的1/N，其中N為一個大于2的正值；以及iii)重復步驟i和ii。
2.權利要求1的方法，其中所述步驟i和ii以周期性時間間隔重復，使得所述第一發(fā)射機發(fā)送入所述第一頻帶的時間量保持平均長于它發(fā)送入所述第二頻帶的時間量。
3.權利要求1的方法，其中所述第一基站發(fā)射機在所述第二時段期間不發(fā)送入所述第一頻帶。
4.權利要求1的方法，其中所述第一發(fā)射機發(fā)送入所述第一頻帶在時間上至少為第一發(fā)射機發(fā)送入所述第二頻帶的20倍。
5.權利要求1的方法，其中所述第一和第二頻帶帶寬相同。
6.權利要求5的方法，其中所述使第一基站發(fā)射機在第二時段期間發(fā)送入第二頻帶的步驟包括將發(fā)射功率的至少60％集中在占用不到第二頻帶的五分之一的一個或多個音上。
7.權利要求5的方法，其中所述使第一基站發(fā)射機在第二時段期間發(fā)送入第二頻帶的步驟包括以至少為在前1秒的時間間隔內(nèi)發(fā)送音所用的平均每音功率的20倍發(fā)送一個音。
8.權利要求1的方法，所述方法還包括使第一基站發(fā)射機在所述第二時段期間發(fā)送入所述第一頻帶。
9.權利要求1的方法，其中所述發(fā)送入第一頻帶的步驟i包括將用戶數(shù)據(jù)在多個不同的音上發(fā)送入所述第一頻帶。
10.權利要求9的方法，其中所述用戶數(shù)據(jù)包括語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)至少之一。
11.權利要求9的方法，其中所述發(fā)送入第二頻帶的步驟ii包括發(fā)送發(fā)射機信息但沒有用戶專用數(shù)據(jù)。
12.權利要求11的方法，其中所述發(fā)射機信息包括小區(qū)標識信息和扇區(qū)標識信息至少之一。
13.權利要求11的方法，其中所述發(fā)送入第二頻帶的步驟ii包括在比將信息發(fā)送入所述第一頻帶所用的音少的音上發(fā)送信息。
14.權利要求11的方法，其中所述將信息發(fā)送入第二頻帶所用的音少于3個。
15.權利要求11的方法，其中所述步驟i和ii各包括發(fā)送至少一個包括至少一個復符號的OFDM信號。
16.權利要求15的方法，其中所述步驟ii包括發(fā)送兩個OFDM符號。
17.權利要求11的方法，其中所述發(fā)射機信息用至少一個音發(fā)送，所述第一發(fā)射機在所述至少一個音上發(fā)送至少為該發(fā)射機在所述第一時段期間將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送入所述第一頻帶所用的任何一個音上發(fā)送的功率量的M倍，其中M為一個大于2的正整數(shù)。
18.權利要求11的方法，其中所述發(fā)射機信息用至少一個音發(fā)送，所述第一發(fā)射機用至少為在前1秒的時間間隔期間發(fā)送音所用的平均每音功率的20倍發(fā)送所述至少一個音。
19.權利要求17的方法，其中所述M至少為5。
20.權利要求15的方法，其中所述第一時段包括多個符號發(fā)送時段，而所述第二時段包括比所述第一時段少的符號發(fā)送時段。
21.權利要求1的方法，所述方法還包括下列步驟iii)使第二基站發(fā)射機在第三時段期間發(fā)送入所述第二頻帶，在所述第三時段期間所述第二基站發(fā)射機不發(fā)送入所述第一頻帶；iv)使第二基站發(fā)射機在一個比所述第三時段短的第四時段期間發(fā)送入所述第一頻帶，所述第二基站發(fā)射機發(fā)送入所述第一頻帶的時段小于它發(fā)送入所述第二頻帶的時段的1/N；以及v)重復步驟iii和iv。
22.權利要求21的方法，其中所述步驟iii和iv以周期性時間間隔重復執(zhí)行多次。
23.權利要求21的方法，其中所述第二基站發(fā)射機在所述第四時段期間不發(fā)送入所述第二頻帶。
24.權利要求21的方法，其中所述第二基站發(fā)射機在所述第三時段期間發(fā)送包括文本和語音數(shù)據(jù)至少之一的用戶數(shù)據(jù)。
25.權利要求24的方法，其中所述第二基站發(fā)射機在所述第四時段期間發(fā)送基站信息但沒有用戶數(shù)據(jù)。
26.權利要求25的方法，其中所述第一和第二基站發(fā)射機處在不同的物理相鄰小區(qū)內(nèi)。
27.權利要求25的方法，其中所述第一和第二基站發(fā)射機處在同一小區(qū)內(nèi)。
28.權利要求27的方法，其中所述第一和第二發(fā)射機是扇區(qū)發(fā)射機；以及在用第一基站發(fā)射機執(zhí)行步驟ii與用第二基站發(fā)射機執(zhí)行步驟iv之間有一個固定的時間偏移。
29.一種通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括第一基站，所述第一基站包括用來將信號發(fā)送入第一和第二頻帶的第一發(fā)射機，以及第一發(fā)射機控制裝置，用來將所述第一發(fā)射機控制成i)在第一時段期間發(fā)送入第一頻帶，在所述第一時段期間所述第一基站發(fā)射機不發(fā)送入第二頻帶；ii)在一個至少短于所述第一時段的五分之一的第二時段期間發(fā)送入第二頻帶，以及iii)以周期性時間間隔重復步驟i和ii序列。
30.權利要求29的通信系統(tǒng)，其中所述第一基站發(fā)射機在所述第二時段期間不發(fā)送入所述第一頻帶。
31.權利要求29的通信系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射機控制裝置將所述第一發(fā)射機控制成在所述第二時段期間發(fā)送入所述第一頻帶。
32.權利要求29的通信系統(tǒng)，其中所述第一和第二頻帶帶寬相同。
33.權利要求29的通信系統(tǒng)，其中所述第一基站還包括一組所存儲的要發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)，這組所存儲的用戶數(shù)據(jù)包括語音、文本和用戶應用數(shù)據(jù)至少之一；以及其中所述將第一發(fā)射機控制成在第一時段期間發(fā)送入所述第一頻帶包括將第一發(fā)射機控制成將所述所存儲的用戶數(shù)據(jù)中的至少一些發(fā)送入所述第一頻帶。
34.權利要求33的通信系統(tǒng)，其中所述第一基站還包括發(fā)射機信息；以及其中所述將第一發(fā)射機控制成發(fā)送入所述第二頻帶包括將第一發(fā)射機控制成將所述發(fā)射機信息中至少一些發(fā)送入所述第二頻帶而不將任何用戶數(shù)據(jù)發(fā)送入所述第二頻帶。
35.權利要求34的通信系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射機控制裝置將所述發(fā)射機控制成在所述第二時段期間將比它在所述第一時段期間發(fā)送入所述第一頻帶的少的信號音發(fā)送入所述第二頻帶。
36.權利要求34的通信系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射機在所述第二時段期間將少于4個的信號音發(fā)送入所述第二頻帶。
37.權利要求36的通信系統(tǒng)，其中所述發(fā)送入所述第二頻帶的信號音用至少為在所述第一時段期間將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送入所述第一頻帶所用的最大功率的兩倍發(fā)送。
38.權利要求29的通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)還包括用來將信號發(fā)送入所述第一和第二頻帶的第二發(fā)射機；以及第二發(fā)射機控制裝置，用來將所述第二發(fā)射機控制成iii)在第三時段期間發(fā)送入所述第二頻帶，在所述第三時段期間所述第二基站發(fā)射機不發(fā)送入所述第一頻帶；iv)在一個比所述第三時段短的第四時段期間發(fā)送入所述第一頻帶，所述第二發(fā)射機發(fā)送入所述第一頻帶的時段小于它發(fā)送入所述第二頻帶的時段的1/N；以及V)重復步驟iii和iv。
39.權利要求38的系統(tǒng)，其中所述第一和第二發(fā)射機處在不同的物理相鄰小區(qū)內(nèi)。
40.權利要求38的系統(tǒng)，其中所述第一和第二發(fā)射機處在同一小區(qū)的不同扇區(qū)內(nèi)。
41.權利要求40的系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射機控制裝置使所述第一發(fā)射機在所述第一時段期間將用戶數(shù)據(jù)和與所述第一發(fā)射機有關的發(fā)射機信息發(fā)送入所述第一頻帶；以及使與所述第一發(fā)射機有關的發(fā)射機信息發(fā)送入所述第二頻帶，但沒有要發(fā)送的文本或語音用戶數(shù)據(jù)。
42.權利要求41的系統(tǒng)，其中所述第二發(fā)射機控制裝置使所述第二發(fā)射機將用戶數(shù)據(jù)和與所述第二發(fā)射機有關的發(fā)射機信息發(fā)送入所述第二頻帶；以及使與所述第二發(fā)射機有關的發(fā)射機信息發(fā)送入所述第一頻帶，但沒有要發(fā)送的文本或語音用戶數(shù)據(jù)。
43.權利要求42的方法，其中所述與第一發(fā)射機有關的發(fā)射機信息為第一發(fā)射機標識符，而所述與第二發(fā)射機有關的發(fā)射機信息為第二發(fā)射機標識符。
全文摘要
一種例如OFDM系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)使用多個各有一個所關聯(lián)的頻帶的載波頻率。系統(tǒng)內(nèi)的一個基站扇區(qū)發(fā)射機將普通信令例如用戶數(shù)據(jù)發(fā)送入為它自己指配的頻帶。此外，扇區(qū)基站發(fā)射機還周期性地將信標信號發(fā)送入它自己的頻帶和相鄰扇區(qū)發(fā)射機用于它們的普通信令的頻帶。持續(xù)時間短而功率大的信標信號由于扇區(qū)發(fā)射功率集中在一個或幾個音上檢測就較為容易。每個信標信號可以例如根據(jù)音來標識源基站扇區(qū)發(fā)射機。調(diào)諧到單個載波頻帶上的移動節(jié)點接收到多個信標信號后，識別接收到信標源，通過比較接收到的信標的強度作出越區(qū)切換的決定，而不需要切換載波頻帶。
文檔編號H04B1/38GK1883125SQ200480034557
公開日2006年12月20日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權日2003年10月16日
發(fā)明者拉基夫·拉洛亞, 弗蘭克·A·雷恩 申請人:弗拉里奧恩技術公司