專利名稱：蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)電信網(wǎng)絡(luò)中的雙向通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行雙向通信的方法，其中，對(duì)下行鏈路網(wǎng)絡(luò)和上行鏈路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行單獨(dú)管理。
背景技術(shù)：
由于蜂窩覆蓋移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)在二十世紀(jì)八十年代廣泛地出現(xiàn)在大眾市場(chǎng)上，因此它們已經(jīng)得到快速地發(fā)展。
最初，這些網(wǎng)絡(luò)主要支持語音服務(wù)；然而如今，最迫切和重要的需求涉及數(shù)據(jù)服務(wù)。
對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)應(yīng)用的日益增加的使用需要越來越多的帶寬然而，這種需求與可用無線資源的限制相沖突。
因此，對(duì)與網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和容量有關(guān)的性能提高的不斷需求有力地促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展。
可以被采用以增加網(wǎng)絡(luò)容量的技術(shù)解決方案可以被分類為兩個(gè)主要的類別
一通過增加小區(qū)的數(shù)量(這些小區(qū)的大小因而變得越來越小)的更大的頻率重用；
一定義更有效的調(diào)制方法，這允許在可以時(shí)常使用的頻帶上發(fā)送更大量的數(shù)據(jù)。
然而，小區(qū)的數(shù)量和調(diào)制效率都受到物理(和經(jīng)濟(jì))的限制。微微蜂窩覆蓋范圍的限制主要是由大量工廠所需的成本(裝置、安裝、維護(hù)、回程)造成的。
然而，必須意識(shí)到，小區(qū)的大小越小，則相應(yīng)的無線基站之間(即，各種無線收發(fā)系統(tǒng)(“接收發(fā)射固定無線電臺(tái)”或RTFR)之間)的距離就越短，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃復(fù)雜度增加得越多， 由此使得可以設(shè)想的是，小區(qū)大小的減小受制于實(shí)際的限制。所述限制根據(jù)情況取決于傳播條件。
另一方面，調(diào)制效率的極限取決于這樣的事實(shí)，即，極限調(diào)制增加對(duì)于接收所需的信噪比水平(SNR)，直到其變得不適合于傳輸系統(tǒng)為止。
如今所采用的復(fù)雜的傳輸糾錯(cuò)編碼允許接近于香農(nóng)理論極限的傳輸容量，使得其實(shí)際上可以僅用于用信噪比交換信號(hào)的頻帶占用，即，在必須符合的頻帶極限和功率極限內(nèi)優(yōu)化傳輸速度，頻帶極限和功率極限在從終端向無線基站(上行鏈路)進(jìn)行發(fā)送時(shí)特別重要。
影響蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)的容量的其它機(jī)制(例如，“調(diào)度”、使用各種分集技術(shù)和MIMO (多輸入多輸出)的天線系統(tǒng))已經(jīng)成為多個(gè)研究的主題，并且已經(jīng)在當(dāng)前技術(shù)所允許的復(fù)雜度極限內(nèi)應(yīng)用。
然而，隨著對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟮南喈?dāng)大的提高，高效地使用頻率資源仍然是最重要的。
除了與用戶的數(shù)量相比而言貧乏的資源以外，頻率相對(duì)于運(yùn)營商的數(shù)量而言也是缺乏的；后者實(shí)際上必須具有適當(dāng)?shù)臄?shù)量以創(chuàng)建競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)；其結(jié)果是可用的頻帶被分解并且集群 效率下降。
通過采用越來越小的小區(qū)或者越來越多的定向天線的廣泛的頻率重用確定在下行鏈路傳輸(DL)中必須面臨的技術(shù)問題與在上行鏈路傳輸(UL)中涉及的技術(shù)問題之前日益尖銳的差異。
下行鏈路覆蓋可以使用更大的天線系統(tǒng)來創(chuàng)建空間分集以及定向波束。它們具有更高的額定發(fā)射功率，并且因而可以向更大的覆蓋區(qū)域提供服務(wù)，提供更高的傳輸速率，并且使用更高的頻率。它們可以使用改進(jìn)的低噪聲接收機(jī)，并且它們的裝置可以容納在條件環(huán)境中。
上行鏈路覆蓋使用受制于大小、重量和發(fā)射電平約束的收發(fā)機(jī)，這些約束限制了收發(fā)機(jī)的傳輸功率及其對(duì)空間分集的利用。
也在上行鏈路方向上提供的高比特速率的服務(wù)因此處于不利的地位，特別是在與相對(duì)“遠(yuǎn)的”站點(diǎn)連接時(shí)。實(shí)際上，如今，所提供的上行鏈路傳輸速度通常遠(yuǎn)低于下行鏈路速度。
信令系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是已知的，它們?cè)试S蜂窩覆蓋移動(dòng)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)終端鎖定到網(wǎng)絡(luò)，并且被分配它們能夠支持時(shí)常請(qǐng)求的通信服務(wù)所需的無線資源(如果可用的話)。
此類信令系統(tǒng)基于可以簡(jiǎn)潔地按如下方式表示的一系列消息
一終端從各種收發(fā)無線基站接收“廣播”信號(hào)；
一基于不同的標(biāo)準(zhǔn)(在這些標(biāo)準(zhǔn)中有接收信號(hào)的質(zhì)量)，終端鎖定到這些收發(fā)無線基站中的稱作服務(wù)收發(fā)無線基站(或RTFR)的一個(gè)收發(fā)無線基站；
一終端具有所有必需的信息(不論是從廣播控制信號(hào)獲得的還是由標(biāo)準(zhǔn)提供的) 以向服務(wù)收發(fā)無線基站發(fā)送任何連接請(qǐng)求；
一反之亦然，服務(wù)收發(fā)無線基站具有所有必需的信息以向終端通知針對(duì)其的任何呼叫的到達(dá)并且建立任何連接；
一當(dāng)終端請(qǐng)求連接時(shí)或者當(dāng)針對(duì)終端的呼叫自網(wǎng)絡(luò)源發(fā)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)分配用于后續(xù)通信步驟的資源。
必需指出的是，終端必需向其進(jìn)行發(fā)送并且終端必需首先從其接收的無線基站是由終端自身選擇的，而后來，無線基站可以由終端或網(wǎng)絡(luò)“重新選擇”。無論如何，終端都知道其所駐留的服務(wù)收發(fā)無線基站。
通過第US7，177，666號(hào)專利還了解到用于移動(dòng)電話用戶的電信網(wǎng)絡(luò)，其中，上行鏈路覆蓋與下行鏈路覆蓋是不同的。具體地說，上行鏈路覆蓋至少部分地由單獨(dú)專用于上行鏈路覆蓋的單向無線基站確保，而下行鏈路覆蓋至少部分地由單獨(dú)專用于下行鏈路覆蓋的單向無線基站確保。
然而，第US7，177，666號(hào)美國專利沒有指出如何選擇必須在上行鏈路部分中向用戶終端提供服務(wù)的接收無線基站。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是 提供一種在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行雙向通信的方法，其允許增加網(wǎng)絡(luò)自身的容量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行雙向通信的方法，其允許應(yīng)用適合于增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a和/或調(diào)制。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行雙向通信的方法，其允許將上行鏈路傳輸與下行鏈路傳輸分開，以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)的質(zhì)量，同時(shí)全面地開發(fā)下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的功能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行雙向通信的方法，其中，可以在具有相當(dāng)大的基礎(chǔ)設(shè)施資源的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和可以確保毛細(xì)領(lǐng)地信號(hào)覆蓋的小型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商之間配置協(xié)作場(chǎng)景。
本發(fā)明的這些和其它目的是由所附權(quán)利要求書中要求保護(hù)的雙向通信方法和電信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，所附權(quán)利要求書旨在作為本描述的組成部分。
簡(jiǎn)言之，本發(fā)明教導(dǎo)了如何通過一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施或一系列基礎(chǔ)設(shè)施支持移動(dòng)電信服務(wù)，其中，為從基礎(chǔ)設(shè)施到終端的下行鏈路通信分配無線資源或者為從終端到基礎(chǔ)設(shè)施的上行鏈路通信分配無線接入資源可以以最靈活的方式發(fā)生。
在最一般的情況下，無線接收和發(fā)射系統(tǒng)被安裝在其中的那些站點(diǎn)在上行鏈路和下行鏈路之間可能是不同的，這是因?yàn)槌耸瞻l(fā)無線基站以外，它們還可以是僅適合于無線發(fā)射或無線接收的無線基站。
此外，與兩個(gè)方向相關(guān)聯(lián)的頻率可能不是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段預(yù)先確定的。
一般而言，甚至無線基站的技術(shù)在上行鏈路方向和下行鏈路這兩個(gè)方向之間都可能不是同構(gòu)的或者預(yù)先確定的，并且仍然一般而言，網(wǎng)絡(luò)管理者/運(yùn)營商可能是不同的并且共同分擔(dān)支持每一個(gè)通信。
換言之，上行鏈路覆蓋和下行鏈路覆蓋可以屬于相同的網(wǎng)絡(luò)或者兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明教導(dǎo)了如何在更一般和復(fù)雜的場(chǎng)景中操縱獲取移動(dòng)電信服務(wù)實(shí)例所需的通信資源的過程。這可以通過在信令消息中包括適當(dāng)?shù)男畔⒉⑶彝ㄟ^使用新的信令消息來實(shí)現(xiàn)。
這些場(chǎng)景基本上包括下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的僅發(fā)送的無線基站，其具有基本上類似于已知的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無線基站的特征的特征，同時(shí)增加了上行鏈路網(wǎng)絡(luò)的僅裝備有無線接收機(jī)的接收無線基站。
當(dāng)在一些站點(diǎn)中僅發(fā)送的無線基站與僅接收的無線基站集成在一起時(shí)，可以認(rèn)為這種系統(tǒng)是收發(fā)無線基站。
表征采用本發(fā)明的方法的電信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特性是，是網(wǎng)絡(luò)自身在能夠接收由終端發(fā)送的信令消息的所有無線基站中選擇被指派為支持上行鏈路通信的服務(wù)接收無線基站。
通常，網(wǎng)絡(luò)可以基于其自己的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，其原因在于該選擇的特征在于最靈活。
在任意一種情況下，網(wǎng)絡(luò)將基于其已經(jīng)得到的信息來進(jìn)行選擇，這可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而不同，特別是基于可以輸入到信令消息中的信息。


將在所附權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的其它特征和目的，其旨在作為本描述的組成部分；通過下面參照附圖進(jìn)行的對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的 優(yōu)選的但非限制性的實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的教導(dǎo)將變得更加顯而易見
其中
圖1示出了包括具有各種類型的無線基站的電信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩移動(dòng)電信系統(tǒng)，其中，終端鎖定到下行鏈路站；
圖2示出了當(dāng)終端將信令消息發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)中時(shí)的圖1的系統(tǒng)；
圖3示出了重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)在終端、下行鏈路站和上行鏈路站之間建立通信的圖1的系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了一種蜂窩移動(dòng)電信系統(tǒng)，其包括電信網(wǎng)絡(luò)2和三種不同類型的無線基站3、5、7
僅接收的無線基站3 (ROFR);
僅發(fā)送的無線基站5 (T0FR, “僅發(fā)送的固定無線電臺(tái)”)；
收發(fā)無線基站7 (RTFR)0
應(yīng)當(dāng)注意的是，電信網(wǎng)絡(luò)2可以包括一個(gè)或多個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)(甚至具有不同的拓?fù)?。
終端10 (具體地說，用戶終端)鎖定到電信網(wǎng)絡(luò)2的下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的僅發(fā)送的無線基站5，這類似于蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中所發(fā)生的情況。可替換地，終端10可以鎖定到收發(fā)無線基站7的發(fā)送部分。
參照?qǐng)D2，終端10廣播用于隨機(jī)接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)的類型的消息，該消息此后被稱作 URRA (經(jīng)由隨機(jī)接入的上行鏈路請(qǐng)求)消息。所述URRA消息允許終端10向包括接收無線基站3、7的上行鏈路網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)其自身。此后將描述如何確保該接收。
URRA消息包括可以具有隨機(jī)類型的標(biāo)識(shí)符ID或者終端10的標(biāo)識(shí)T_ID。在另一個(gè)實(shí)施方式中，為了商業(yè)的目的，URRA消息還可以包括服務(wù)發(fā)送無線基站6的標(biāo)識(shí)符T0FR_ id。
URRA消息可以包含其它信息，例如，終端10發(fā)送的功率、與終端10從服務(wù)發(fā)送無線基站6和任何其它僅發(fā)送的無線基站5進(jìn)行接收有關(guān)的質(zhì)量參數(shù)、所估計(jì)的終端10的地理位置等等。
接收URRA消息的僅接收的無線基站3和收發(fā)無線基站7作為服務(wù)接收無線基站 8 (ROFR)的候選者，即，適合于執(zhí)行針對(duì)終端10的上行鏈路覆蓋服務(wù)的接收無線基站。
為此，接收無線基站3、7向服務(wù)發(fā)送無線基站6所屬的網(wǎng)絡(luò)(B卩，向下行鏈路網(wǎng)絡(luò)) 轉(zhuǎn)發(fā)包含至少其自己的標(biāo)識(shí)符ROFRjd和終端10的標(biāo)識(shí)符T_ID的確認(rèn)消息，不論是直接地還是通過接收無線基站3、7涉及的網(wǎng)絡(luò)元件間接地進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
確認(rèn)消息還包含服務(wù)發(fā)送無線基站6的標(biāo)識(shí)符T0FR_id、接收無線基站3、7已經(jīng)接收到終端10的URRA消息的功率電平和它們具有的可用于可能與終端10建立連接的發(fā)射資源的指示。
服務(wù)發(fā)送無線基站6的下行鏈路網(wǎng)絡(luò)根據(jù)其自己的標(biāo)準(zhǔn)在已經(jīng)發(fā)送了確認(rèn)消息的那些接收無線基站3、7中選擇必須用作終端10的上行鏈路服務(wù)站的接收無線基站(即， R0FR)，并且然后確定在接收的確認(rèn)消息以及由管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制器施加的其它標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)置的限制內(nèi)，哪些傳輸資必須專用于上行鏈路連接和專用于下行鏈路連接。
此時(shí)，發(fā)送無線 基站6向終端10傳送包括使后者建立上行鏈路連接所必需的信息的消息，如圖3所示。
最后，符合服務(wù)接收無線基站8和終端10的服務(wù)發(fā)送無線基站6打開雙向連接。
當(dāng)存在針對(duì)終端10的呼叫時(shí)，該過程類似于上面針對(duì)終端10發(fā)起的呼叫所描述的過程，但是其前面存在終端10的“尋呼”，S卩，電信網(wǎng)絡(luò)2在“定位區(qū)域”(GSM/UMTS術(shù)語) 或“跟蹤區(qū)域”(LTE技術(shù))中廣播的針對(duì)終端10的呼叫提醒信號(hào)。一旦終端10接收到呼叫提醒信號(hào)，終端10就傳送URRA消息，此后，在終端10與網(wǎng)絡(luò)2之間交換信息可以實(shí)際上以相同的方式進(jìn)行，直到建立了雙向連接為止。
可以通過僅使用收發(fā)無線基站7或者使用由一個(gè)僅發(fā)送的無線基站5和一個(gè)僅接收的無線基站3組成的集合來在定位(或跟蹤)區(qū)域中對(duì)終端10進(jìn)行定位。定位(或跟蹤) 區(qū)域可以包括多個(gè)僅發(fā)送的無線基站5和多個(gè)僅接收的無線基站3。
此外，終端10發(fā)送的信號(hào)可以由多個(gè)接收無線基站3、7同時(shí)接收和處理，這些接收無線基站協(xié)作以改進(jìn)終端10發(fā)出的信號(hào)的接收質(zhì)量。同樣地，根據(jù)使用的發(fā)送技術(shù)從下行鏈路網(wǎng)絡(luò)向終端10發(fā)送的信號(hào)可以由多個(gè)下行鏈路無線基站5、7同時(shí)發(fā)送，使得可以在終端10的接收系統(tǒng)中對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行合并以改進(jìn)下行鏈路傳輸。
如前所述，網(wǎng)絡(luò)2根據(jù)其自己的標(biāo)準(zhǔn)在多個(gè)接收無線基站3、7中選擇服務(wù)接收無線基站6。
選擇標(biāo)準(zhǔn)的第一實(shí)施例基于僅少量的信息；根據(jù)該實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)知道用戶的身份、 終端涉及的運(yùn)營商(即，終端擁有者向其訂購的運(yùn)營商)以及每一個(gè)接收無線基站3、7接收 URRA消息的功率在該情況下，選擇可以給予功率電平特權(quán)，并且在商業(yè)限制中，上行鏈路傳輸支持可以分配給已經(jīng)接收到最強(qiáng)的URRA消息的無線基站3、7。
可替換地，假設(shè)候選的接收無線基站3、7是由不同的運(yùn)營商管理的，可以優(yōu)先考慮特定的運(yùn)營商，從而在優(yōu)選的運(yùn)營商的接收無線基站中選擇最佳的接收無線基站3、7。
在優(yōu)選的運(yùn)營商不具有提供足夠的質(zhì)量的任何無線基站的情況下，可以以不同的優(yōu)先級(jí)水平考慮其它運(yùn)營商的接收無線基站3、7。
應(yīng)當(dāng)清楚的是，甚至在接收到僅少量的基本信息片段的情況下，用于選擇服務(wù)接收無線基站6的標(biāo)準(zhǔn)也可以廣泛地改變可以例如基于管理運(yùn)營商和其可以向考慮中的呼叫提供服務(wù)的質(zhì)量來向每一個(gè)候選的接收無線基站3、7分配分?jǐn)?shù)，并且該選擇可能實(shí)質(zhì)上是選擇具有最高分?jǐn)?shù)的接收無線基站3、7。
可以被考慮作為選擇接收無線基站6的標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)信息片段可以與業(yè)務(wù)有關(guān)， 并且策略可以是提高統(tǒng)計(jì)上較不頻繁地業(yè)務(wù)飽和的那些無線基站的使用以保存新的請(qǐng)求最可能到達(dá)的那些無線基站的容量這樣的策略。
在更復(fù)雜的場(chǎng)景中，適合于創(chuàng)建無線接入系統(tǒng)的不同的技術(shù)可以共存，并且集成在一起以根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)進(jìn)行協(xié)作。在這種情況下，選擇接收無線基站3、7還可能必須考慮哪些技術(shù)由終端10支持或者何時(shí)使用提供不同的性能水平的技術(shù)，選擇接收無線基站6還可以基于對(duì)將必須支持的服務(wù)的了解例如，GSM站可以用于電話服務(wù)，但是它們不適合于改進(jìn)的數(shù)據(jù)服務(wù)，對(duì)于這些改進(jìn)的 數(shù)據(jù)服務(wù)，應(yīng)當(dāng)采用其它類型的站。
用于選擇接收無線基站3、7的其它標(biāo)準(zhǔn)可以由于商業(yè)原因而產(chǎn)生例如，某些接收無線基站3、7可以為高端服務(wù)或客戶而預(yù)留，并且可以與不同的價(jià)格相關(guān)聯(lián)。
選擇標(biāo)準(zhǔn)因此可以取決于所考慮的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景2、URRA消息中包含的信息、要提供的服務(wù)的類型以及商業(yè)屬性的其它問題。
URRA消息中包含的信息可以限制于從功能的角度來看嚴(yán)格必要的集合，但是其可以擴(kuò)展到還包括商業(yè)信息和與所請(qǐng)求的服務(wù)類型或者描述終端10的潛在可能性有關(guān)的信息的擴(kuò)展集合。后面的信息還可以從終端10的識(shí)別開始以其它方式獲得，例如，通過查詢由終端10的擁有者向其訂購的運(yùn)營商所維護(hù)的數(shù)據(jù)庫。
有利的是，用于根據(jù)本發(fā)明建立雙向通信的協(xié)議非常普遍。根據(jù)輸入到URRA消息中的信息，其可以支持在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)建立的通信，或者其可以允許創(chuàng)建每一個(gè)終端具有訪問多運(yùn)營商/多技術(shù)網(wǎng)絡(luò)(例如，電信網(wǎng)絡(luò)2)的權(quán)力的場(chǎng)景。如果網(wǎng)絡(luò)2是多運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，則由所述運(yùn)營商中的一個(gè)(優(yōu)選地，由操作服務(wù)發(fā)送無線基站6的特定運(yùn)營商)來選擇服務(wù)發(fā)送無線基站6。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，蜂窩移動(dòng)電信系統(tǒng)I使用匹配的無線信道對(duì)在FDD (頻分雙工)模式中操作，其中，每一對(duì)的信道(一個(gè)下行鏈路信道和一個(gè)上行鏈路信道)具有相同的帶寬，并且在頻率上間隔開預(yù)先設(shè)置的雙工間隔，即，下行鏈路信道與上行鏈路信道之間的頻率距離。
然而，可以由多個(gè)用戶通過使用已知的時(shí)分技術(shù)來共享所述信道中的每一個(gè)。
在第二實(shí)施方式中，系統(tǒng)可以使用無線信道對(duì)在FDD模式中操作，其中，每一對(duì)的信道具有相同的帶寬但是在頻率上間隔開可變的雙工頻率，該可變的雙工頻率可以在確定將用于兩個(gè)傳輸方向的無線資源時(shí)進(jìn)行分配，或者可以根據(jù)下行鏈路頻率來進(jìn)行預(yù)先確定?？勺兊碾p工頻率提供了這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，可以以更靈活的方式使用可用的頻帶并且在上行鏈路部分中使用的無線信道的數(shù)量可以與在下行鏈路部分中使用的無線信道的數(shù)量不同。同樣在該情況下，時(shí)分可以用于在多個(gè)用戶之間共享傳輸資源。
在第三實(shí)施方式中，系統(tǒng)可以使用無線信道對(duì)在FDD模式中操作，其中，每一對(duì)的信道具有不同的帶寬并且在頻率上間隔開可變的雙工頻率，使得可以甚至更靈活地使用可用的頻帶。信道的帶寬(特別是上行鏈路信道的帶寬)和雙工頻率可以在確定將用于兩個(gè)傳輸方向的無線資源時(shí)進(jìn)行分配或者可以根據(jù)下行鏈路頻率來進(jìn)行預(yù)先確定。同樣在該情況下，時(shí)分可以用于在多個(gè)用戶之間共享傳輸資源。
當(dāng)然，即使如今由于FDD模式提供高水平的靈活性，因此FDD模式似乎是優(yōu)選的， 但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于在TDD (時(shí)分雙工)模式中操作的系統(tǒng)。
在其它實(shí)施方式中，接收URRA消息的僅接收的無線基站3可以屬于這樣的系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)相對(duì)于終端10鎖定到的僅發(fā)送的無線基站5是不同的并且在技術(shù)上是異構(gòu)的。例如，僅接收的無線基站3可以是W1-Fi無線LAN的接入點(diǎn)。所述接入點(diǎn)當(dāng)裝配有被啟用以監(jiān)聽URRA消息的接收機(jī)時(shí)，可以適合 于支持裝備有W1-Fi接口的終端的上行鏈路業(yè)務(wù)。當(dāng)然，建立這種異構(gòu)連接將需要各個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商之間的適當(dāng)?shù)膮f(xié)議以及適當(dāng)?shù)穆?lián)網(wǎng)過程然而，可能被標(biāo)準(zhǔn)化為傳輸必需的信息的URRA信令消息適合于支持這些場(chǎng)景拓?fù)洹?br> 很多方式可以確保在其中終端10可以建立雙向連接的區(qū)域中的所有僅接收的無線基站3和所有收發(fā)無線基站7可以接收由該終端發(fā)出的URRA消息。下面將描述實(shí)施方式的三個(gè)非限制性的實(shí)施例。
在第一情況下，所有僅接收的無線基站3和收發(fā)機(jī)無線基站7的接收機(jī)在相同的無線信道中操作，如同對(duì)于基于諸如CDMA2000和W-CDMA的CDMA (碼分多址)的接入系統(tǒng)所發(fā)生的那樣。在該情況下，終端10在僅接收的無線基站3和收發(fā)機(jī)無線基站7的接收機(jī)所調(diào)諧到的無線信道上發(fā)出的每一個(gè)信號(hào)可以由位于終端10的傳輸范圍內(nèi)的所有僅接收的無線基站3和所有收發(fā)機(jī)無線基站7的接收機(jī)進(jìn)行接收，這類似于在上述CDMA2000和 W-CDMA系統(tǒng)中所發(fā)生的那樣。
在第二情況下，僅接收的無線基站3和收發(fā)機(jī)無線基站7的接收機(jī)在有限的一組無線信道上操作，由于這組無線信道已經(jīng)被預(yù)先確定或者由于其特征(頻率、帶寬、調(diào)制等) 在由僅發(fā)送的無線基站5的網(wǎng)絡(luò)的廣播信道廣播的信號(hào)中進(jìn)行了聲明或者由于所述特性已經(jīng)由服務(wù)發(fā)送無線基站6在適當(dāng)?shù)南⒅袀鬟f給終端10，所以這組無線信道對(duì)于終端10 而言是已知的。在該情況下，終端10在所有所述無線信道中發(fā)送URRA消息。
在第三情況下，系統(tǒng)包括特別專用于傳輸U(kuò)RRA消息的無線信道，使得每一個(gè)終端 10在該信道中使用所需的技術(shù)規(guī)范來發(fā)送URRA消息，同時(shí)所有僅接收的無線基站3和收發(fā)機(jī)無線基站7具有調(diào)諧到所述基站并且適合于接收URRA消息的接收機(jī)。
通過上面的描述，本發(fā)明的特征及其優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。
本發(fā)明的一個(gè)第一優(yōu)點(diǎn)在于，由于根據(jù)本發(fā)明的方法，可以使用更有效地適合于下行鏈路傳輸?shù)臉O限編碼和/或調(diào)制。
例如，可以使MMO編碼在下行鏈路方向上達(dá)到最大效率水平。在該方面下的每一個(gè)努力(即，向開發(fā)改進(jìn)的調(diào)制和編碼技術(shù)的努力)因此將趨于與上行鏈路方向相比緩解對(duì)下行鏈路方向上的帶寬的渴求因此，上行鏈路覆蓋將主要必須以通過更小的小區(qū)來重用頻率為目的。另一方面，由于頻率重用引起的小區(qū)間干擾在下行鏈路方向上通常更嚴(yán)格，因此可以實(shí)際地設(shè)想采用更小且更大量的上行鏈路小區(qū)。
本發(fā)明的第二優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)本發(fā)明的方法使得可以通過在下行鏈路中使用僅少量的無線基站并且在上行鏈路中共享無線基站來優(yōu)化無線基站的數(shù)量。實(shí)際上，在很多國家，共享站點(diǎn)受限于符合強(qiáng)制的電磁輻射極限的需要，而這些極限都不應(yīng)用于共享非發(fā)送的上行鏈路站點(diǎn)。此外，在可能沒有下行鏈路覆蓋的情況下將上行鏈路覆蓋委托給單個(gè)運(yùn)營商并且從存在于服務(wù)區(qū)域中的運(yùn)營商的所有頻率上的那些基站進(jìn)行操作將是問題較少的通過這種方式，將可以顯著地降低上行鏈路站點(diǎn)的數(shù)量。例如，固定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可以用作至少在人口密集的區(qū)域中向所有移動(dòng)運(yùn)營商提供該服務(wù)的候選者。
本發(fā)明提供的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是下行鏈路和上行鏈路的分離允許更全面地開發(fā)基站在下行鏈路上的定向功能。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不必計(jì)劃要用于下行鏈路和用于上行鏈路的頻率，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)管理者和運(yùn)營商可能是不同的，并且可能分擔(dān)支持每一個(gè)通信的責(zé)任，從而使用它們認(rèn)為最適合的那些頻率。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)本發(fā)明的方法引入了具有進(jìn)一步優(yōu)化余地的新穎聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景。實(shí)際上，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了使基礎(chǔ)設(shè)施資源合理化，從而有助于減小增加系統(tǒng)容量所需的投資。運(yùn)營商之間的適當(dāng)協(xié)議可以導(dǎo)致資源的顯著優(yōu)化。
可以通過使用根據(jù)本發(fā)明的信令協(xié)議(具體地說，通過引入適當(dāng)?shù)男帕钕?來容易地實(shí)現(xiàn)通過上行鏈路覆蓋和下行鏈路覆蓋的獨(dú)立得到的所有這些優(yōu)點(diǎn)和很多其他優(yōu)點(diǎn)。
在不偏離發(fā)明觀點(diǎn)的新穎性精神的情況下，本文通過舉例說明的方式描述的在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信的方法可以經(jīng)歷很多可能的變化；還應(yīng)當(dāng)清楚的是，在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，所示出的細(xì)節(jié)可以具有不同的具體形式并且可以用其它技術(shù)上等同的要素來進(jìn)行替換。
因此，可以容易理解的是，本發(fā)明不限于上文所描述的在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)電信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行雙向通信的方法，而是，在不偏離發(fā)明觀點(diǎn)的情況下，可以對(duì)等同部分和要素進(jìn)行很多修改、改進(jìn)和替換，如下面的權(quán)利要求中清楚說明的。
權(quán)利要求
1.一種在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)中進(jìn)行雙向通信的方法，其中，終端(10)接收由所述蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)的下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)無線基站(5、7)發(fā)送的信號(hào)，并且在所述下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)發(fā)送無線基站(5)或收發(fā)無線基站(7)中選擇一個(gè)服務(wù)發(fā)送無線基站(6)，其特征在于，所述終端(10)發(fā)送可以由上行鏈路網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)接收無線基站(3、7)接收的隨機(jī)接入信令消息(URRA)，并且所述下行鏈路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在所述多個(gè)接收無線基站(3、7)中的已經(jīng)接收到所述終端(10)發(fā)送的所述隨機(jī)接入信令消息(URRA)的那些接收無線基站(3、7)中選擇一個(gè)接收無線基站作為所述終端(10)的上行鏈路部分的服務(wù)無線基站(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述隨機(jī)接入信令消息(URRA)包括所述終端(10)的至少一個(gè)標(biāo)識(shí)符(ID ;T_ID)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述隨機(jī)接入信令消息(URRA)還包括以下信息片段中的一個(gè)或多個(gè)所述發(fā)送無線基站(6)的標(biāo)識(shí)符、所述終端(10)發(fā)送的功率、從所述服務(wù)發(fā)送無線基站(6)以及還可能從其它發(fā)送無線基站(5)進(jìn)行的接收的信號(hào)質(zhì)量的參數(shù)、估計(jì)的所述終端(10)的地理位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述接收無線基站(3、7)直接地或間接地向所述網(wǎng)絡(luò)(2)轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)接收到所述隨機(jī)接入信令消息(URRA)的消息，所述確認(rèn)消息至少包括其自己的標(biāo)識(shí)符(ROFRjd)和終端標(biāo)識(shí)符(ID ;T_ID)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述網(wǎng)絡(luò)(2)的所述運(yùn)營商基于所述確認(rèn)消息中包含的所述信息以及其自己的一個(gè)或多個(gè)選擇標(biāo)準(zhǔn)來選擇所述服務(wù)接收無線基站(8 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，如果所述網(wǎng)絡(luò)(2)是多運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，則所述選擇是由所述運(yùn)營商中的一個(gè)進(jìn)行的，優(yōu)選地是由操作所述服務(wù)發(fā)送無線基站(6)的運(yùn)營商進(jìn)行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述選擇標(biāo)準(zhǔn)包括向已經(jīng)接收到最強(qiáng)隨機(jī)接入信令消息(URRA)的無線基站(3、7)分配所述上行鏈路通信的選擇。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述選擇標(biāo)準(zhǔn)包括向優(yōu)選的運(yùn)營商的接收無線基站分配所述上行鏈路通信的選擇。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述選擇標(biāo)準(zhǔn)包括基于管理所述上行鏈路通信的所述運(yùn)營商和所述運(yùn)營商可以向所述通信提供服務(wù)的質(zhì)量來分配所述上行鏈路通信的選擇。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述選擇標(biāo)準(zhǔn)包括通過優(yōu)選統(tǒng)計(jì)上較不頻繁地業(yè)務(wù)飽和的無線基站來向所述無線基站分配所述上行鏈路通信的選擇。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述選擇標(biāo)準(zhǔn)包括基于所述終端(10)支持的技術(shù)來分配所述上行鏈路通信的選擇。
12.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述選擇標(biāo)準(zhǔn)包括根據(jù)所述通信支持的服務(wù)來分配所述上行鏈路通信的選擇。
13.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述選擇標(biāo)準(zhǔn)包括權(quán)利要求7至11中闡述的所述標(biāo)準(zhǔn)中的至少兩個(gè)的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，向下行鏈路通信分配的信道和向上行鏈路通信分配的信道具有相同的帶寬并且在頻率上以預(yù)定的方式間隔開。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，向下行鏈路通信分配的信道和向上行鏈路通信分配的信道具有相同的帶寬并且在頻率上以可變的方式間隔開。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，向下行鏈路通信分配的信道和向上行鏈路通信分配的信道具有不同的帶寬并且在頻率上以可變的方式間隔開。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述接收無線基站(3、7)在相同的無線信道中操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述接收無線基站(3、7)在有限的一組無線信道中操作。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述隨機(jī)接入信令消息(URRA)是在特定的無線信道上發(fā)送的。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的方法，其中，當(dāng)所述終端(10)被呼叫時(shí)，初步執(zhí)行用于尋呼所述終端(10)的過程。
21.—種蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)，包括 下行鏈路網(wǎng)絡(luò)，其包括至少一個(gè)發(fā)送無線基站(5、7)； 上行鏈路網(wǎng)絡(luò)，其包括至少一個(gè)接收無線基站(3、7)； 終端(10)，其適合于接收由所述蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)的所述下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)無線基站(5、7)發(fā)送的信號(hào)；在所述下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)發(fā)送無線基站(5)或收發(fā)無線基站(7)中選擇一個(gè)服務(wù)發(fā)送無線基站(6);發(fā)送可以由所述上行鏈路網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)接收無線基站(3、7)接收的隨機(jī)接入信令消息(URRA)， 其中，所述下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商在所述上行鏈路網(wǎng)絡(luò)的已經(jīng)接收到所述終端(10)發(fā)送的所述隨機(jī)接入信令消息(URRA)的一個(gè)或多個(gè)接收無線基站(3、7)中選擇一個(gè)服務(wù)接收無線基站(8)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)，其中，接收所述隨機(jī)接入信令消息(URRA)的所述無線基站(3、7)屬于不同的系統(tǒng)，所述不同的系統(tǒng)相對(duì)于所述發(fā)送無線基站(5)在技術(shù)上是異構(gòu)的，其中所述終端(10)鎖定到所述發(fā)送無線基站(5)中的一個(gè)發(fā)送無線基站(6)。
23.一種用于蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)的終端(10)，包括 用于接收由所述蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)的下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)無線基站(5、7)發(fā)送的信號(hào)的模塊； 用于在所述下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)發(fā)送無線基站(5)或收發(fā)無線基站(7)中選擇一個(gè)服務(wù)發(fā)送無線基站(6)的模塊，所述終端(10)的特征在于，其還包括用于發(fā)送可以由所述蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)的上行鏈路網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)接收無線基站(3、7)接收的隨機(jī)接入信令消息(URRA)的模塊，以及用于向所述多個(gè)接收無線基站(3、7)中的已經(jīng)接收到由所述終端(10)發(fā)送的所述隨機(jī)接入信令消息(URRA)的那些接收無線基站(3、7)中的一個(gè)發(fā)送信號(hào)的模塊。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的終端(10)，包括用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求2至20中的一個(gè)或多個(gè)所述的雙向通信的方法的模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)中進(jìn)行雙向通信的方法，其中，終端(10)接收由蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)的下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)無線基站(5、7)發(fā)送的信號(hào)，并且在下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)發(fā)送無線基站(5)或收發(fā)無線基站(7)中選擇一個(gè)服務(wù)發(fā)送無線基站(6)，其中，下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商在上行鏈路網(wǎng)絡(luò)的已經(jīng)接收到由終端(10)發(fā)送的信令消息(URRA)的一個(gè)或多個(gè)接收無線基站(3、7)中選擇一個(gè)服務(wù)接收無線基站(8)。借助上行鏈路網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)接收基站(8)和下行鏈路網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)發(fā)送基站(6)，終端(10)在蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)(2)上建立雙向連接。
文檔編號(hào)H04W48/20GK103039111SQ201180037405
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
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