專利名稱：無線通信網(wǎng)絡中擴展的小區(qū)范圍的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及無線通信網(wǎng)絡中節(jié)點之間的通信。具體來說，本發(fā)明涉及在無線通信 網(wǎng)絡中的小區(qū)范圍的限制操作的移動節(jié)點。
背景技術(shù)：
完全能認為移動性是大多數(shù)無線通信網(wǎng)絡中的基本先決條件。因此，大多數(shù)現(xiàn)代 無線通信系統(tǒng)包括移動終端或類似的移動節(jié)點。具體來說，現(xiàn)代無線通信網(wǎng)絡通常包括提 供有在距基站某個距離內(nèi)操作的能力或類似能力的移動終端。包括移動終端的通信系統(tǒng)的公知示例是全球移動通信(GSM)、通用分組無線電服 務(GPRS)、寬帶碼分多址(WCDMA)、通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)、高速分組接入(HSPA)和旨在 用于更多或更少全球接入的其他蜂窩技術(shù)或類似技術(shù)。具有移動終端的系統(tǒng)的其他示例是 無線局域網(wǎng)(WLAN)或微波接入全球可互操作性(WiMAX)和旨在用于更多或更少本地或地 區(qū)接入的其他無線通信網(wǎng)絡或類似網(wǎng)絡。大多數(shù)現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)(例如上面例示的那些)基于至少一個移動終端和至少 一個基站或類似裝置，其中終端和基站布置成在操作上與彼此通信，正如本領域技術(shù)人員 公知的。每個此類基站具有有限的范圍-小區(qū)范圍-在此范圍內(nèi)終端能可靠連接和優(yōu)選地 與基站通信。然而，小區(qū)范圍不是固定的數(shù)字。相反，它取決于多個因素，例如包括使用中的信號的類型(即，底層技術(shù))，基站傳送的功率，來自其他傳送器的干擾，天線配置，例如定向或全向，本地地理或管制因素和氣候狀況。一些技術(shù)(例如GSM或類似技術(shù))可能具有由技術(shù)限制強加的固定或基本上固定 的最大小區(qū)范圍，而其他技術(shù)(例如WCDMA或類似技術(shù))可能沒有特定的固定小區(qū)范圍。在 兩種情況的任何一種中，小區(qū)范圍實際上可能更取決于通常低供電的移動終端(例如，個 人蜂窩電話或類似裝置)向所述小區(qū)的高功率基站回傳的能力。換言之，小區(qū)范圍不一定 取決于通常高功率的基站的屬性，而是同等地或更具重要性地，小區(qū)范圍可取決于通常低 供電的終端向基站回傳的能力。圖1是包括基站110和移動終端120的例示性無線通信系統(tǒng)100的示意圖示。假 定基站Iio能可靠地向位于自基站110距離Rl的終端傳送，即對于基站110的傳送范圍 是距離R1。類似地，假定終端120能可靠地向位于距終端120距離rl的基站(例如，基站 110)回傳，即對于終端120的傳送范圍是距離rl。正如在圖1中能見到的，終端120恰好 位于基站110的傳送范圍Rl內(nèi)。然而，終端120仍然在對于基站110和終端120的小區(qū)范 圍，因為它位于距基站110等于或接近rl的距離處。換言之，在圖1中，小區(qū)范圍是距離 rl，在此距離基站110和終端120能可靠地連接并優(yōu)選地與彼此通信，例如可靠地與彼此交換信息。因為小區(qū)范圍常常受限于終端的傳送功率，所以對于靠近小區(qū)范圍的周邊(即靠 近小區(qū)邊緣)的終端，使用最低階的調(diào)制(即最健壯的調(diào)制)和最小資源分配(在副載波 或CDMA碼或類似方面)是常見的。此最小資源分配集中來自終端的傳送功率，以便增加終 端向基站回傳的能力。然而，能用最小資源分配發(fā)送的數(shù)據(jù)有效負載是小的，并且對于終端 來說，小區(qū)范圍實際受限于此。因此，鑒于上述內(nèi)容，似乎需要關于無線系統(tǒng)中小區(qū)范圍的改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種解決方案，其消除或減少上面背景技術(shù)中討論的缺點中的至少一 個。因此，本發(fā)明提供對于上面討論的至少一個改進，此改進根據(jù)本發(fā)明的第一實施例來實 現(xiàn)，所述第一實施例針對一種用于擴展無線通信系統(tǒng)中的小區(qū)范圍的方法，所述通信系統(tǒng) 包括通信網(wǎng)絡和至少一個移動終端，該通信網(wǎng)絡布置成經(jīng)由具有擴展到小區(qū)邊緣的小區(qū)范 圍的空中接口在操作上與至少一個移動終端通信，并且至少一個移動終端布置成經(jīng)由所述 空中接口在操作上與所述通信網(wǎng)絡通信。該方法包括以下步驟_獲取有關來自所述至少一個移動終端的上行鏈路信號的狀況的信息，-確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣，以及-如果該終端位于或靠近小區(qū)邊緣，則通過增加用于上行鏈路傳送的時間來擴展 小區(qū)范圍。包括第一實施例的特征的本發(fā)明的第二實施例針對一種方法，其包括以下步驟 通過獲取由所述通信網(wǎng)絡接收的上行鏈路信號的信號強度來獲取有關所述上行鏈路信號 的狀況的信息，并通過確定信號強度是否等于或低于預定的值來確定所述終端(220、490) 是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第一實施例的特征的本發(fā)明的第三實施例針對一種方法，其包括以下步驟 通過獲取由所述通信網(wǎng)絡接收的上行鏈路信號的質(zhì)量來獲取有關所述上行鏈路信號的狀 況的信息，并通過確定信號質(zhì)量是否滿足預定的狀況來確定所述終端是否位于或靠近小區(qū) 邊緣。包括第三實施例的特征的本發(fā)明的第四實施例針對一種方法，其包括以下步驟 通過獲取由所述通信網(wǎng)絡接收的上行鏈路信號中錯誤的數(shù)量來獲取有關所述上行鏈路信 號的狀況的信息，并通過確定信號中錯誤的數(shù)量是否等于或高于預定的值來確定所述終端 是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第三實施例的特征的本發(fā)明的第五實施例針對一種方法，其包括以下步驟 通過獲取由所述通信網(wǎng)絡接收的上行鏈路信號的失敗傳送的次數(shù)來獲取有關所述上行鏈 路信號的狀況的信息，并通過確定失敗傳送的次數(shù)是否等于或高于預定的值來確定所述終 端是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第一實施例的特征的本發(fā)明的第六實施例針對一種方法，其包括以下步驟 通過獲取所述通信網(wǎng)絡中基站和所述終端之間的距離來獲取有關所述上行鏈路信號的狀 況的信息，并通過確定該距離是否等于或接近預定的值來確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第一實施例的特征的本發(fā)明的第七實施例針對一種方法，其包括以下步驟 如果終端位于或靠近小區(qū)邊緣，則通過在所述通信網(wǎng)絡和所述移動終端之間經(jīng)由所述空中 接口傳達的一個或幾個幀中增加上行鏈路時間并減少下行鏈路時間，從而通過增加用于上 行鏈路傳送的時間來擴展小區(qū)范圍。包括第七實施例的特征的本發(fā)明的第八實施例針對一種方法，其包括以下步驟 通過動態(tài)或半動態(tài)地增加用于上行鏈路業(yè)務的時間間隔來擴展小區(qū)范圍。包括第一實施例的特征的本發(fā)明的第九實施例針對一種方法，其包括以下步驟 如果終端位于或靠近小區(qū)邊緣，則通過在所述通信網(wǎng)絡和所述移動終端之間經(jīng)由所述空中 接口傳達的多個幀上分布的上行鏈路時間分配，從而通過增加用于上行鏈路傳送的時間來 擴展小區(qū)范圍。此外，本發(fā)明提供對于上面背景技術(shù)中的討論的至少一個改進。此改進根據(jù)本發(fā) 明的第十實施例來實現(xiàn)，第十實施例針對一種節(jié)點設備，其布置成在無線通信網(wǎng)絡中是操 作的，以便經(jīng)由具有擴展小區(qū)邊緣的小區(qū)范圍的空中接口在操作上與至少一個移動終端通 信。該節(jié)點設備布置成在操作上獲取有關來自所述至少一個移動終端的上行鏈路信號的 狀況的信息，在操作上確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣；以及如果該終端位于或靠 近小區(qū)邊緣，則通過增加用于上行鏈路傳送的時間來在操作上擴展小區(qū)范圍。包括第十實施例的特征的本發(fā)明的第十一實施例針對一種節(jié)點設備，其布置成 通過布置成在操作上獲取由所述通信網(wǎng)絡接收的上行鏈路信號的信號強度來在操作上獲 取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息；以及通過布置成在操作上確定信號強度是否等于 或低于預定的值，在操作上確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第十實施例的特征的本發(fā)明的第十二實施例針對一種節(jié)點設備，其布置成 通過布置成在操作上獲取由所述通信網(wǎng)絡接收的上行鏈路信號的質(zhì)量來在操作上獲取有 關所述上行鏈路信號的狀況的信息；以及通過布置成在操作上確定信號質(zhì)量是否滿足預定 的狀況，在操作上確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第十二實施例的特征的本發(fā)明的第十三實施例針對一種節(jié)點設備，其布置 成通過布置成在操作上獲取由所述通信網(wǎng)絡接收的上行鏈路信號中錯誤的數(shù)量來在操作 上獲取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息；以及通過布置成在操作上確定信號中錯誤的 數(shù)量是否等于或高于預定的值，在操作上確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第十二實施例的特征的本發(fā)明的第十四實施例針對一種節(jié)點設備，其布置 成通過布置成在操作上獲取由所述通信網(wǎng)絡接收的上行鏈路信號的失敗傳送的次數(shù)來在 操作上獲取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息；以及通過布置成在操作上確定失敗傳送 的次數(shù)是否等于或高于預定的值，在操作上確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第十實施例的特征的本發(fā)明的第十五實施例針對一種節(jié)點設備，其布置成 通過布置成在操作上獲取所述通信網(wǎng)絡中基站和所述終端之間的距離來在操作上獲取有 關所述上行鏈路信號的狀況的信息；以及通過布置成在操作上確定該距離是否等于或接近 預定的值，在操作上確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣。包括第十實施例的特征的本發(fā)明的第十六實施例針對一種節(jié)點設備，其布置成 如果終端位于或靠近小區(qū)邊緣，則通過在操作上在所述通信網(wǎng)絡和所述移動終端之間經(jīng)由所述空中接口傳達的一個或幾個幀中增加上行鏈路時間并減少下行鏈路時間，從而通過增 加用于上行鏈路傳送的時間來在操作上擴展小區(qū)范圍。包括第十六實施例的特征的本發(fā)明的第十七實施例針對一種節(jié)點設備，其布置成 通過在操作上布置成動態(tài)或半動態(tài)地增加用于上行鏈路業(yè)務的時間間隔來在操作上擴展 小區(qū)范圍。包括第十實施例的特征的本發(fā)明的第十八實施例針對一種節(jié)點設備，其布置成 如果終端位于或靠近小區(qū)邊緣，則通過布置成在操作上提供在所述通信網(wǎng)絡和所述移動終 端之間經(jīng)由所述空中接口來傳達的多個幀上分布的上行鏈路時間分配，從而通過增加用于 上行鏈路傳送的時間來在操作上擴展小區(qū)范圍。從本發(fā)明的以下詳細描述，將出現(xiàn)本發(fā)明及其實施例的另一些優(yōu)點。應該強調(diào)的是術(shù)語“包括/包含”在本說明書中使用時被視為指定所述特征、整 體、步驟或組件的存在，然而不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、組件或它們的組的存 在或附加。還應該強調(diào)的是，所附權(quán)利要求中定義的方法的步驟可以在不背離本發(fā)明的前提 下以不同于它們在權(quán)利要求中出現(xiàn)的次序的另一個次序來執(zhí)行。


圖1是包括基站110和移動終端120的例示的無線通信系統(tǒng)100的示意圖示。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的例示的無線通信系統(tǒng)200的示意圖示。圖3是示出六(6)個例示的幀的示意圖示，其包括用于圖2中的基站212與終端 220之間的TDD通信的下行鏈路時隙和上行鏈路時隙。圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的例示的無線通信系統(tǒng)200的示意圖示。圖5是示出六(6)個例示的幀的本發(fā)明的一實施例的示意圖示，其包括用于圖2 中的基站212與終端220之間的TDD通信和/或用于圖4中分別在終端390、490和基站 380,480之間的TDD通信的下行鏈路時隙和上行鏈路時隙或類似時隙。圖6是示出六(6)個例示的幀的本發(fā)明的一備選實施例的示意圖示，其包括用于 圖2中的基站212與終端220之間的TDD通信和/或用于圖4中對應的終端390、490和基 站380、480中的至少一個之間的TDD通信的下行鏈路時隙和上行鏈路時隙或類似時隙。圖7是示出本發(fā)明的一實施例的操作的示意流程圖。
具體實施例方式優(yōu)選實施例的配置第一例示的通信系統(tǒng)圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的例示的無線通信系統(tǒng)200的示意圖示。優(yōu)選的 是，無線通信系統(tǒng)200是如上面在“背景技術(shù)”部分中所指出的旨在用于更多或更少本地或 地區(qū)接入的蜂窩或非蜂窩通信系統(tǒng)(例如，根據(jù)如IEEE 802. 16標準中定義的WiMAX技術(shù) 或根據(jù)HIPERMAN、iBurst或WiBro或類似技術(shù))。正如圖2中能見到的，例示的通信系統(tǒng) 200包括通信網(wǎng)絡210和一個或多個移動終端220。通信系統(tǒng)200的通信網(wǎng)絡210至少包括在基站212或類似形式中的第一節(jié)點。然而，通信網(wǎng)絡210還可包括第二節(jié)點或節(jié)點設備214，其在操作上連接到基站212或多個此 類基站212。正如稍后將討論的，第二節(jié)點設備214可以布置成在操作上控制基站212的操 作，例如布置成在操作上控制基站212對于終端220執(zhí)行的上行鏈路和下行鏈路通信的特 性。通信系統(tǒng)200的基站212是布置在基本固定位置且布置成在操作上通過空中接口 230與終端220通信的無線通信站。這種基站本身對于本領域技術(shù)人員來說是公知的(參 見例如IEEE 802. 11或IEEE802. 16標準)，并且因此無需對它們進行詳細描述。然而，稍后 將進一步詳細闡述根據(jù)本發(fā)明的實施例的基站212的特定特征。通信系統(tǒng)200的移動終端220是布置成以與上面對于基站212所指出的相同或相 似方式通過空中接口 230在操作上與基站212通信的無線終端。這種終端本身對于本領域 技術(shù)人員來說是公知的(參見例如IEEE 802. 11或IEEE 802. 16標準)，并且因此無需對它 們進行詳細描述。然而，稍后將進一步詳細闡述根據(jù)本發(fā)明的實施例的終端220的特定特 征。優(yōu)選的是，上面提到的通信系統(tǒng)200的空中接口 230使用時分雙工(TDD)或類似 技術(shù)來創(chuàng)建用于基站212與終端220之間的上行鏈路和下行鏈路的雙工譜。正如公知的，TDD是在時間上實現(xiàn)的，而非像頻分雙工FDD中那樣通過頻率來實 現(xiàn)。因此，根據(jù)TDD方法，上行鏈路和下行鏈路在相同頻率上操作，然而它們轉(zhuǎn)換得非常迅 速一個時刻，信道在發(fā)送上行鏈路信號，而下一個時刻，信道在發(fā)送下行鏈路信號。因為此 轉(zhuǎn)換執(zhí)行得非常迅速，所以看上去一個信道在同時充當上行鏈路和下行鏈路。這稱為時分 雙工或TDD?？梢哉fTDD在傳送和接收流之間要求保護時間，而非保護頻帶。當上行鏈路和下行鏈路數(shù)據(jù)速度的非對稱性可變時，TDD具有很強的優(yōu)勢。當上 行鏈路數(shù)據(jù)的量增加時，能動態(tài)地將更多帶寬分配到上行鏈路，以及當它縮減時，能拿走帶 寬。另一個優(yōu)點在于，上行鏈路和下行鏈路無線電路徑可能非常相似，至少在慢速移動終端 的情況中是如此。這意味著例如波束成形的技術(shù)與TDD系統(tǒng)一起工作很好。在大多數(shù)無線通信系統(tǒng)(至少大多數(shù)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng))中，業(yè)務通常是下行鏈路居 中的，即從基站212到終端220的下行鏈路方向中的業(yè)務量通常超過從終端220到基站212 的上行鏈路方向中的業(yè)務量。這在圖3中示出，該圖示出六(6)個例示的幀的示意圖示。 每個例示的幀包括用于圖2中的基站212與一個或多個終端220之間經(jīng)由空中接口 230的 TDD通信的下行鏈路時間傳送期和上行鏈路時間傳送期。正如上面指出的，TDD技術(shù)可應用于空中接口的實施例，空中接口根據(jù)本發(fā)明的實 施例用于在基站與移動終端之間通信。在此連接中，優(yōu)選的是，基站212與終端220之間的下行鏈路和上行鏈路通信根據(jù) 本發(fā)明的實施例借助于從基站212傳送到終端220的消息來控制，這些消息例如包括要在 基站212與終端220之間傳送的一個或多個幀內(nèi)的下行鏈路和上行鏈路比。公知的是，此 類信息能在所謂的下行鏈路圖(map)和上行鏈路圖中傳送，這些圖例如向終端提供有關要 在基站與終端之間傳送的一個或多個幀內(nèi)上行鏈路和下行鏈路比和/或下行鏈路和上行 鏈路時間分配的數(shù)量的信息。第二例示的通信系統(tǒng)注意力現(xiàn)在針對如圖4中所示的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的第二例示的通信系統(tǒng)
9300。通信系統(tǒng)300旨在用于更多或更少的全球接入，并且它基于使用如前所述的時分 雙工(TDD)的空中接口。正如圖4中能見到的，通信系統(tǒng)300包括通信網(wǎng)絡300'和一個或 幾個移動終端480。實際上，圖4是其中示出多種網(wǎng)絡單元和接口的例示的通用無線電信系統(tǒng)的示意 圖示。通用無線電信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作本身對于本領域技術(shù)人員來說是公知的，并且因此 它無需詳細解釋。然而，下面給出圖4中的例示的無線電信系統(tǒng)的簡短概述。網(wǎng)絡300'中的主要核心網(wǎng)絡(CN)單元是服務節(jié)點310、網(wǎng)關節(jié)點320。還可能 存在移動交換中心(MSC)和位置寄存器，例如訪問位置寄存器(VLR) 330和歸屬位置寄存器 (HLR) 340。服務節(jié)點310和網(wǎng)關節(jié)點320可直接連接到彼此和/或通過中間路由器和交換 機連接到彼此以形成CN的部分。此外，應該強調(diào)的是，服務節(jié)點310和網(wǎng)關節(jié)點320可以 完全或部分地布置在相同的物理單元中和/或作為部分分離的設備來布置，例如布置在不 同地理位置的設備。CN用作無線電接入網(wǎng)(RAN)-如下文將詳細闡述的-與多種外部數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(例如公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(PDN) 350，如圖4中所示)之間的接口。因特網(wǎng)是PDN的公知且 常見的示例。在CN的一端，網(wǎng)關節(jié)點320作為CN與多種PDN之間的接口來操作。在CN的另一 端，服務節(jié)點310作為多種RAN之間的接口來操作。通常，服務節(jié)點310與一個或幾個無線電網(wǎng)絡系統(tǒng)460或類似系統(tǒng)接口，而所述無 線電網(wǎng)絡系統(tǒng)460又包括在一端連接到服務節(jié)點310并且在另一端連接到多個基站480的 一個或幾個無線電網(wǎng)絡控制器470或類似裝置。每個基站480又經(jīng)由基于TDD的空中接口 482服務于一個或幾個移動設備490或類似設備，如稍后將進一步解釋的。服務節(jié)點310可維護與HLR 340和MSC/VLR 330或類似節(jié)點的信令連接。網(wǎng)關節(jié) 點320可維護與HLR 340或類似節(jié)點的信令連接。無線電網(wǎng)絡控制器470可維護與MSC/ VLR 330的信令。CN能例如使用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)作為網(wǎng)絡層中的協(xié)議。傳輸層中使用的協(xié)議能 夠是例如用于IP服務的因特網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)和用于要求交付保證的服務(例如 X. 25服務或類似服務)的因特網(wǎng)傳送控制協(xié)議(TCP)。上面描述的TDD技術(shù)同樣可應用于圖4中通信網(wǎng)絡300'的空中接口 482，其用于 在基站480與移動終端490之間通信。在此連接中，優(yōu)選的是，基站480與移動終端490之間的下行鏈路和上行鏈路通信 借助于從基站480傳送到終端490的消息來控制。進一步優(yōu)選的是，這些消息包括下行鏈 路圖和上行鏈路圖，這些圖例如向終端480提供有關要在基站480與終端490之間傳送的 一個或多個幀內(nèi)下行鏈路和上行鏈路比和/或下行鏈路和上行鏈路分配的數(shù)量的信息。優(yōu)選實施例的操作圖5是示出六(6)個例示的幀的本發(fā)明的一實施例的示意圖示，其包括用于圖2 中的基站212與終端200之間的TDD通信或用于圖4中至少一個基站480與對應終端490 之間的TDD通信的下行鏈路時間傳送期和上行鏈路時間傳送期或類似期。在圖5中，假定至少一個移動終端220、490位于或靠近小區(qū)邊緣一即位于或靠近 小區(qū)范圍的周邊，參閱上面參考圖1的討論。還假定終端220、490以可用于上行鏈路傳送的最大或接近最大功率將其數(shù)據(jù)(例如分組)傳送回基站212、480。還優(yōu)選的是，終端212、 490使用最低階調(diào)制(即最健壯調(diào)制)和最小資源分配(在副載波或CDMA碼或類似方面)。 此資源分配集中來自終端220、490的傳送功率，以便增加終端220、490向所述基站212、480 回傳的能力。給定上面內(nèi)容，圖5中所示的本發(fā)明的實施例基于用于下行鏈路和上行鏈路業(yè)務 的動態(tài)或半動態(tài)時間間隔，即動態(tài)或半動態(tài)傳送/接收時間比或換言之，動態(tài)或半動態(tài)上 行鏈路和下行鏈路時間比。換言之，例如根據(jù)信號強度和/或信號質(zhì)量或類似指標，能動態(tài) 地增加或減少用于上行鏈路傳送的時間間隔。例如，如果信號強度和/或信號質(zhì)量或類似 指標低，則能增加用于上行鏈路傳送的時間間隔。相反，如果信號強度和/或信號質(zhì)量或類 似指標高，則能減少用于上行鏈路傳送的時間間隔。正如在圖5中能見到的，通過在一個或多個幀中增加上行鏈路時間和對應地減少 下行鏈路時間，實現(xiàn)了動態(tài)或半動態(tài)的上行鏈路和下行鏈路時間比。如上所指出的，優(yōu)選的 是，增加和對應地減少是動態(tài)的或半動態(tài)的。更具體來說，在圖5中所示的示例中，在幀n+2 和幀n+5中增加上行鏈路時間。以此方式，能對于位于或靠近小區(qū)邊緣的終端220、390、490 增加總上行鏈路時間形式中的上行鏈路資源(例如，增加了上行鏈路時隙或類似資源的數(shù) 量)。以此方式，能將更多資源(例如，總傳送的能量)分配到用于位于或靠近小區(qū)邊緣的 終端220、390、490的上行鏈路傳送，因為終端220、390、490可能在較長的時間期期間將它 們的數(shù)據(jù)(例如分組)回傳到基站212、380、480。而這又增加了此類終端220、390、490向 基站212、380、480回傳的能力，從而導致增加的(擴展的)小區(qū)范圍。換言之，通過引入具有優(yōu)選的動態(tài)或半動態(tài)上行鏈路和下行鏈路比的幀的優(yōu)選周 期性型式，調(diào)度器或類似設備能對位于或靠近小區(qū)邊緣的那些移動終端授予具有更長上行 鏈路期的幀中的擴展傳送時間。能將資源分配最小化，但具有更長的時間期。這增加了小 區(qū)范圍并降低分片(fragmentation)開銷。圖5中的例示的幀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)半動態(tài)下行鏈路上 行鏈路比，其中每第三個幀具有更多上行鏈路寬帶。當然，可以使用某種其他幀周期性來將 更多上行鏈路帶寬分配到位于或靠近小區(qū)邊緣的移動終端220、390、490。上面提到的調(diào)度器_對位于或靠近小區(qū)邊緣的移動終端授予具有更長上行鏈路 期的幀中的擴展帶寬_可以是例如通信網(wǎng)絡210、300'中的節(jié)點，例如，諸如如上面先前參 考圖2和4所述的基站212,380,480和/或控制基站212,380,480的節(jié)點214、BSC 370、 RNC470的節(jié)點或節(jié)點設備。實際上，調(diào)度器和/或調(diào)度器功能可以分布在基站與控制基站 的一個或多個節(jié)點之間。正如早前指出的，優(yōu)選的是，調(diào)度器或類似設備在通信網(wǎng)絡210、300'內(nèi)向一個或 多個終端220、390、490分別提供有關要用于將在基站與終端之間傳送的一個或多個幀的 上行鏈路和/或下行鏈路時間比或其表示的信息。甚至更優(yōu)選的是，調(diào)度器或類似設備利 用公知的下行鏈路圖和上行鏈路圖機制在通信網(wǎng)絡210、300'內(nèi)向一個或多個終端220、 390,490分別提供有關要用于一個或多個幀的上行鏈路和/或下行鏈路時間比的信息。在此情況，應該觀察到，在一個或多個相鄰基站的情況中，例如，在例如圖4中的 通信網(wǎng)絡300'的蜂窩通信網(wǎng)絡中的情況那樣，應該優(yōu)選地將動態(tài)或半動態(tài)上行鏈路/下 行鏈路時間比與相鄰基站同步。這是優(yōu)選的，以避免一個小區(qū)中的一個基站或類似節(jié)點在 用于相鄰小區(qū)中的其他基站或類似節(jié)點的傳送間隔期間進行接收。同步能例如通過按照幀數(shù)量或類似參數(shù)的函數(shù)來專用指定的模式而實現(xiàn)。這種專用可以例如由控制基站的節(jié)點或 節(jié)點設備(例如，諸如節(jié)點214、BSC 370或RNC 470)或所述通信網(wǎng)絡的較高層次結(jié)構(gòu)中的 節(jié)點或節(jié)點設備來確定。圖6是示出六(6)個例示的幀的本發(fā)明的一備選實施例的示意圖示，其包括用于 圖2中的基站212與終端200之間的TDD通信或用于圖4中基站380、480中的至少一個與 對應終端390、490之間的TDD通信的下行鏈路傳送期和上行鏈路傳送期或類似期。在圖6中，與先前參考圖5描述的一樣，假定至少一個移動終端220、490位于或靠 近小區(qū)邊緣-即位于或靠近小區(qū)范圍的周邊，參閱上面參考圖1的討論。給定上面內(nèi)容，圖6中所示的本發(fā)明的實施例基于上行鏈路時間分配，其作為子 幀分布在多個普通上行鏈路幀上，以便增加總上行鏈路時間。優(yōu)選的是，由所述基站212、 480接收這些子幀并將其組合成用于解調(diào)和解碼的一個邏輯單元。正如在圖6中能見到的，這已經(jīng)通過為位于或靠近小區(qū)邊緣的一個或幾個終端 220,490將上行鏈路時間分配分布在多個普通幀上來實現(xiàn)。優(yōu)選的是，該分布是動態(tài)的或半 動態(tài)的。更具體來說，在圖6中所示的示例中，上行鏈路時間被增加，因為包括來自位于或 靠近小區(qū)邊緣的一個或幾個終端220、490的上行鏈路業(yè)務(例如數(shù)據(jù)分組)的子幀已經(jīng)分 布在幀n+2到幀n+5上。如已經(jīng)指出的，優(yōu)選的是，由所述基站212、480接收分別用于移動終端220、490的 分布的上行鏈路子幀并將其組合成用于解調(diào)和解碼的一個邏輯單元。以此方式，能為位于 或靠近小區(qū)邊緣的終端220、490增加總上行鏈路時間形式中的上行鏈路資源(例如，能增 加上行鏈路時隙或類似資源的總數(shù)量)。換言之，能將更多資源(例如，總傳送的能量)分 配到用于位于或靠近小區(qū)邊緣的終端220、490的上行鏈路傳送，因為終端220、490可能在 較長的時間期期間將它們的數(shù)據(jù)(例如分組)回傳到基站212、480。而這又增加了此類終 端220、490向基站212、480回傳的能力，從而導致增加的(擴展的)小區(qū)范圍。換言之，通過引入分布在包括來自一個或幾個終端220、490的上行鏈路業(yè)務(例 如數(shù)據(jù)分組)的幾個子幀上的資源分配，調(diào)度器或類似設備(例如，諸如基站212、480和/ 或控制基站212、480的節(jié)點214、470的節(jié)點或節(jié)點設備)能通過將資源分配(子幀)分布 在幾個普通幀上對位于或靠近小區(qū)邊緣的那些移動終端220、490授予擴展的傳送時間。能 將資源分配最小化，但具有更長的時間期。這增加了小區(qū)范圍并降低分片開銷。正如圖6中示意示出的，優(yōu)選的是，將子幀分布在連續(xù)的普通幀的突發(fā)(burst) 上。在上面參考圖6描述的實施例中，優(yōu)選的是，幀結(jié)構(gòu)中的上行鏈路/下行鏈路時間 比是固定的或至少基本固定的。這簡化了與接入網(wǎng)中相鄰小區(qū)的傳送/接收的同步，從而 避免一個小區(qū)中的一個基站在用于相鄰小區(qū)中的其他基站的傳送間隔期間進行接收，參閱 上面參考圖5就此事項的討論。此外，正如早前參考圖5還指出的，優(yōu)選的是，調(diào)度器或類似設備_例如，通信網(wǎng) 絡210、300 ‘中的節(jié)點，例如基站212、480，或控制基站212、480的節(jié)點或節(jié)點設備214、 470-在通信網(wǎng)絡210、300 ‘內(nèi)向一個或多個終端220、490分別提供有關包括將在基站與終 端之間傳送的上行鏈路和/或下行鏈路業(yè)務的普通幀內(nèi)的子幀或類似結(jié)構(gòu)的分布的信息。 甚至更優(yōu)選的是，調(diào)度器或類似設備利用公知的下行鏈路圖和上行鏈路圖機制在通信網(wǎng)絡210,300'內(nèi)向一個或多個終端220、490分別提供有關普通幀內(nèi)分配的子幀或類似結(jié)構(gòu)的 分布的信息。更具體來說，就IEEE 802. 16標準而論，優(yōu)選的是，通過引入上行鏈路圖IE(UL MAP IE)的新擴展的上行鏈路間隔使用碼相關(UIUC相關)或UIUC2相關信息元素(IE)來指 示被調(diào)度的終端應該將其上行鏈路子幀在邏輯上作為一個編碼的分組來對待的物理層TDD 幀的數(shù)量，來實現(xiàn)上行鏈路子幀分布/聚集。如果期望為新聚集的上行鏈路格式使用當前 突發(fā)簡檔指示符(1與10之間的UIUC)，則能將附加的類型長度值(TLV)添加到上行鏈路信 道描述符(U⑶)的PHY特定部分。兩種方法(新UIUC相關IE或U⑶中的新TL-V)嚴格地 與現(xiàn)有終端后向兼容。上面描述的本發(fā)明的實施例增加了小區(qū)范圍，同時維持總體期望的非對稱傳送/ 接收比和最小化的分片開銷。最大小區(qū)范圍對于具有小數(shù)量基站的系統(tǒng)的初始部署是一個
重要因素。注意力現(xiàn)在針對圖7中所示的示意流程圖，其示出本發(fā)明的例示的實施例的操作。在第一步驟Sl中，優(yōu)選的是，激活無線通信系統(tǒng)200、300以便成為操作的，并且所 述通信系統(tǒng)200、300的至少一個終端220、490在通信系統(tǒng)200、300的無線通信網(wǎng)絡210、 300'包括的至少一個基站212、480的小區(qū)范圍內(nèi)。應該強調(diào)的是，通信系統(tǒng)不必一定是蜂 窩通信系統(tǒng)300。本發(fā)明的實施例同樣可應用于包括單個基站212或不是按蜂窩方式布置 的多個基站的通信系統(tǒng)200。在第二步驟S2中，優(yōu)選的是，至少確定來自所述至少一個終端220、490的上行鏈 路信號的狀況。上行鏈路信號的狀況可例如通過基站212、480測量從終端220、490接收的 傳送的信號強度來確定。作為備選或附加方式，所述狀況可以例如由基站212、480或終端 220,490通過測量基站與終端之間傳送的信號的比特率錯誤和/或通過測量在盡管全功率 和集中資源分配或類似情況下仍失敗的傳送的次數(shù)來確定。正如本領域技術(shù)人員非常理解 的，低信號強度和/或差信號質(zhì)量指示基站212、480與終端220、490之間的長距離，即不充 分或幾乎不充分的信號強度或信號質(zhì)量或類似指標指示所述終端位于或靠近小區(qū)邊緣。作為備選或附加方式，可以例如由基站212、480或終端220、490通過測量基站與 終端之間傳送和接收的信號的往返行程時間來確定基站212、480與終端220、490之間的距 離。作為備選或附加方式，如公知的，現(xiàn)代蜂窩通信網(wǎng)絡300'可以布置成在操作上獲知其 中的基站480的位置并借助于使用多個基站480的三角測量來確定連接到網(wǎng)絡300'的移 動終端490的位置。作為備選或附加方式，現(xiàn)代終端490可提供有公知的基于衛(wèi)星的全球 定位系統(tǒng)(GPS)，由此終端具有對其位置的訪問權(quán)。此處，一般性地假定對于終端是已知的 基站與終端之間的距離被傳達到蜂窩通信網(wǎng)絡300'，即傳達到其中的節(jié)點或節(jié)點設備。從上面內(nèi)容，應該明確的是，表述“上行鏈路信號的狀況”應該廣義地來解釋，以便 包括基站212、480與終端220、490之間的長地理距離以及其中信號弱和/或信號質(zhì)量差或 類似的其他情況，例如在信號被(例如建筑物或地形等)衰減和/或被(例如其他傳送器) 干擾時等。在第三步驟S3中，優(yōu)選的是，確定特定終端是否位于或靠近基站212、480的小區(qū) 邊緣。此處，優(yōu)選的是，所述基站212、480或通信網(wǎng)絡210、330'中的某個其他節(jié)點或節(jié)點設備布置成在操作上執(zhí)行該確定。例如，這能通過向通信網(wǎng)絡210、300'中的節(jié)點或節(jié)點設 備提供有關所述基站212、480的位置和范圍的信息、并通過向該節(jié)點或節(jié)點設備提供如步 驟S2中確定的所述終端220、490的位置或距離來實現(xiàn)。正如對于受益于本公開的本領域 技術(shù)人員明顯的是，這使得易于確定終端220、490是否位于或靠近小區(qū)邊緣。應該強調(diào)的 是，如上所述，特定終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣能備選地或附加地通過上行鏈路信號強 度和/或上行鏈路信號質(zhì)量來確定。正如廣為理解的，低信號強度和/或低信號質(zhì)量指示 長距離。如果沒有終端220、490位于或靠近小區(qū)邊緣，則過程繼續(xù)進行到延遲步驟3 ‘，并 且過程停留預定的時間期，然后返回到第二步驟S2。否則，過程繼續(xù)進行到第四步驟S4。在第四步驟S4中，優(yōu)選的是，為位于或靠近小區(qū)邊緣的一個和/或多個終端220、 490擴展小區(qū)范圍，如上所述。換言之，根據(jù)上面參考圖5描述的實施例，優(yōu)選的是，借助于 動態(tài)或半動態(tài)地增加用于下行鏈路和上行鏈路業(yè)務的時間間隔來擴展小區(qū)范圍。備選的 是，根據(jù)上面參考圖6描述的實施例，優(yōu)選的是，借助于分布在多個普通幀上使得上行鏈路 時間增加的上行鏈路時間分配來擴展小區(qū)范圍。此過程可以在第五步驟S5中終止。然而，上面參考步驟S1-S4描述的過程可以重 復，例如重復預定次數(shù)或在預定的時間期期間重復，或重復直到通信網(wǎng)絡210、300'的操作 員(operator)終止它。現(xiàn)在已經(jīng)參考例示的實施例描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不局限于本文描述的 實施例。相反，本發(fā)明的完整廣度僅由所附權(quán)利要求的范圍來確定。
1權(quán)利要求
一種用于擴展無線通信系統(tǒng)(200、300)中的小區(qū)范圍的方法，所述通信系統(tǒng)(200、300)包括通信網(wǎng)絡(210、300′)和至少一個移動終端(220、490)，所述通信網(wǎng)絡(210、300′)布置成經(jīng)由具有擴展到小區(qū)邊緣的小區(qū)范圍的空中接口(230、482)在操作上與至少一個移動終端(220、490)通信，以及所述至少一個移動終端(220、490)布置成經(jīng)由所述空中接口(230、482)在操作上與所述通信網(wǎng)絡(210、300′)通信，所述方法包括以下步驟 獲取有關來自所述至少一個移動終端(220、490)的上行鏈路信號的狀況的信息， 確定所述終端(220、490)是否位于或靠近所述小區(qū)邊緣，以及 如果所述終端位于或靠近所述小區(qū)邊緣，則通過增加用于上行鏈路傳送的時間來擴展所述小區(qū)范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括以下步驟-通過獲取由所述通信網(wǎng)絡(210、300')接收的上行鏈路信號的信號強度來獲取有關 所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過確定所述信號強度是否等于或低于預定的值，確定所述終端(220、490)是否位 于或靠近所述小區(qū)邊緣。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括以下步驟-通過獲取由所述通信網(wǎng)絡(210、300')接收的上行鏈路信號的質(zhì)量來獲取有關所述 上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過確定所述信號質(zhì)量是否滿足預定狀況，確定所述終端(220、490)是否位于或靠 近所述小區(qū)邊緣。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，所述方法包括以下步驟-通過獲取由所述通信網(wǎng)絡(210、300')接收的上行鏈路信號中錯誤的數(shù)量來獲取有 關所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過確定所述信號中錯誤的數(shù)量是否等于或高于預定的值，確定所述終端(220、 490)是否位于或靠近所述小區(qū)邊緣。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，所述方法包括以下步驟-通過獲取由所述通信網(wǎng)絡(210、300')接收的上行鏈路信號的失敗傳送的次數(shù)來獲 取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過確定失敗傳送的所述次數(shù)是否等于或高于預定的值，確定所述終端(220、490) 是否位于或靠近所述小區(qū)邊緣。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括以下步驟-通過獲取所述通信網(wǎng)絡(210、300')中基站(212、480)和所述終端(220、490)之間 的距離，獲取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過確定所述距離是否等于或接近預定的值，確定所述終端(220、490)是否位于或 靠近所述小區(qū)邊緣。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括以下步驟如果所述終端位于或靠近所述小區(qū)邊緣，則通過在所述通信網(wǎng)絡(200、300')與所述 移動終端(220、490)之間經(jīng)由所述空中接口(230、482)傳達的一個或幾個幀中增加上行 鏈路時間并減少下行鏈路時間，從而通過增加用于上行鏈路傳送的時間來擴展所述小區(qū)范圍。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，所述方法包括以下步驟通過動態(tài)或半動態(tài)地增加用于上行鏈路業(yè)務的時間間隔來擴展所述小區(qū)范圍。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括以下步驟如果所述終端位于或靠近所述小區(qū)邊緣，則通過在所述通信網(wǎng)絡(200、300')和所述 移動終端(220、490)之間經(jīng)由所述空中接口(230、482)傳達的多個幀上分布的上行鏈路時 間分配，從而通過增加用于上行鏈路傳送的時間來擴展所述小區(qū)范圍。
10.一種節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，布置成在無線通信網(wǎng)絡(210、300')中是 操作的，以便經(jīng)由具有擴展到小區(qū)邊緣的小區(qū)范圍的空中接口(230、482)在操作上與至少 一個移動終端(220、490)通信，特征在于所述節(jié)點設備(212、214、470、480、310)布置成-在操作上獲取有關來自所述至少一個移動終端(220、490)的上行鏈路信號的狀況的 fn息，-在操作上確定所述終端(220、490)是否位于或靠近小區(qū)邊緣，以及 -如果所述終端位于或靠近所述小區(qū)邊緣，則通過增加用于上行鏈路傳送的時間來在 操作上擴展所述小區(qū)范圍。
11.如權(quán)利要求10所述的節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，特征在于: 所述節(jié)點設備(212、214、470、480、310)布置成-通過布置成在操作上獲取由所述通信網(wǎng)絡(210、300')接收的上行鏈路信號的信號 強度來在操作上獲取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過布置成在操作上確定所述信號強度是否等于或低于預定的值，在操作上確定所 述終端(220、490)是否位于或靠近所述小區(qū)邊緣。
12.如權(quán)利要求10所述的節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，特征在于: 所述節(jié)點設備(212、214、470、480、310)布置成-通過布置成在操作上獲取由所述通信網(wǎng)絡(210、300')接收的上行鏈路信號的質(zhì)量 來在操作上獲取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過布置成在操作上確定所述信號質(zhì)量是否滿足預定的狀況，在操作上確定所述終 端(220、490)是否位于或靠近所述小區(qū)邊緣。
13.如權(quán)利要求12所述的節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，特征在于: 所述節(jié)點設備(212、214、470、480、310)布置成-通過布置成在操作上獲取由所述通信網(wǎng)絡(210、300')接收的上行鏈路信號中錯誤 的數(shù)量來在操作上獲取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過布置成在操作上確定所述信號中錯誤的數(shù)量是否等于或高于預定的值，在操作 上確定所述終端(220、490)是否位于或靠近所述小區(qū)邊緣。
14.如權(quán)利要求12所述的節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，特征在于: 所述節(jié)點設備(212、214、470、480、310)布置成-通過布置成在操作上獲取由所述通信網(wǎng)絡(210、300')接收的上行鏈路信號的失敗 傳送的次數(shù)來在操作上獲取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及_通過布置成在操作上確定失敗傳送的所述次數(shù)是否等于或高于預定的值，在操作上 確定所述終端(220、490)是否位于或靠近所述小區(qū)邊緣。
15.如權(quán)利要求10所述的節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，特征在于:所述節(jié)點設備(212、214、470、480、310)布置成-通過布置成在操作上獲取所述通信網(wǎng)絡(210、300')中基站(212、480)和所述終端 (220,490)之間的距離，在操作上獲取有關所述上行鏈路信號的狀況的信息，以及-通過布置成在操作上確定所述距離是否等于或接近預定的值，在操作上確定所述終 端(220、490)是否位于或靠近所述小區(qū)邊緣。
16.如權(quán)利要求10所述的節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，特征在于:所述節(jié)點設備(212、214、470、480、310)布置成如果所述終端位于或靠近所述小區(qū)邊 緣，則通過布置成在操作上在所述通信網(wǎng)絡(200、300')與所述移動終端(220、490)之間 經(jīng)由所述空中接口(230、482)傳達的一個或幾個幀中增加上行鏈路時間并減少下行鏈路 時間，從而通過增加用于上行鏈路傳送的時間來在操作上擴展所述小區(qū)范圍。
17.如權(quán)利要求16所述的節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，特征在于所述節(jié)點設備 (212、214、470、480、310)布置成通過在操作上布置成動態(tài)或半動態(tài)地增加用于上行鏈路業(yè) 務的時間間隔來在操作上擴展所述小區(qū)范圍。
18.如權(quán)利要求10所述的節(jié)點設備(212、214、470、480、310)，特征在于所述節(jié)點設備 (212、214、470、480、310)布置成如果所述終端位于或靠近所述小區(qū)邊緣，則通過布置成在 操作上提供在所述通信網(wǎng)絡(200、300')與所述移動終端(220、490)之間經(jīng)由所述空中接 口(230、482)傳達的多個幀上分布的上行鏈路時間分配，從而通過增加用于上行鏈路傳送 的時間來在操作上擴展所述小區(qū)范圍。
全文摘要
本發(fā)明針對用于擴展無線通信系統(tǒng)200、300中的小區(qū)范圍的方法和節(jié)點設備，所述通信系統(tǒng)包括通信網(wǎng)絡210、300′和至少一個移動終端220、490，所述通信網(wǎng)絡布置成經(jīng)由具有擴展到小區(qū)邊緣的小區(qū)范圍的空中接口230、482在操作上與至少一個移動終端通信，以及所述至少一個移動終端布置成經(jīng)由所述空中接口在操作上與所述通信網(wǎng)絡通信。該方法包括如下步驟獲取有關來自所述至少一個移動終端的上行鏈路信號的狀況的信息；確定所述終端是否位于或靠近小區(qū)邊緣，以及如果該終端位于或靠近小區(qū)邊緣，則通過增加用于上行鏈路傳送的時間來擴展小區(qū)范圍。
文檔編號H04L1/00GK101971538SQ200780102192
公開日2011年2月9日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者A·拉姆, S·林德格倫, S·索伯格, S·蔡 申請人:愛立信電話股份有限公司