CN101500288A - 改善多载波无线通信系统内越区切换的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及改善多载波无线通信系统内越区切换的方法和设备。一种例如OFDM系统的无线通信系统使用多个各有一个所关联的频带的载波频率。系统内的一个基站扇区发射机将普通信令例如用户数据发送入为它自己指配的频带。此外，扇区基站发射机还周期性地将信标信号发送入它自己的频带和相邻扇区发射机用于它们的普通信令的频带。持续时间短而功率大的信标信号由于扇区发射功率集中在一个或几个音上检测就较为容易。每个信标信号可以例如根据音来标识源基站扇区发射机。调谐到单个载波频带上的移动节点接收到多个信标信号后，识别接收到信标源，通过比较接收到的信标的强度作出越区切换的决定，而不需要切换载波频带。

Description

改善多载波无线通信系统内越区切换的方法和设备

本申请是申请号为200480034557.1、申请日为2004年10月15日、发明名称为“改善多载波无线通信系统内扇区间和/或小区间越区切换的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明与通信系统有关，具体地说，与有利于选择要使用的网络连接点和/或实现越区切换的方法和设备有关。

背景技术

小区可以包括一个或多个扇区。一个没有多个扇区的小区为单扇区小区，即它只包括一个扇区。通常，扇区发射机用载波频率和相应的带宽(例如载波频率周围的一个或多个音(tone))发送信号。不同的小区和/或一个小区的不同的扇区往往各使用不同的以本小区或扇区所用的载波频率为中心的频带。在一个频率重用系统内，相邻小区和/或扇区的载波频率通常是不同的。为了接收与一个载波频率相应的信号，无线终端通常必须将它的接收机(例如，接收机滤波器)调整到对应与要使用的载波频率关联的相应频带。使一个接收机在载波频率之间切换可能要花费一些时间。因此，在带有单个滤波器链的接收机内，在不同的载波之间转换可能使接收机会有一些时段由于切换过程而不能接收信息。

在一个给定的载波频率上与一个基站进行通信的无线终端(例如移动节点)在穿过一个多载波系统时需要判定什么时候要进行越区切换，转到一个新的载波频率(例如与一个新的小区和/或扇区相应的载波频率)上。如以上所说明的那样，一个相邻的扇区和/或小区可能使用一个不同的载波频率，因此一个无线终端在穿过一个扇区或小区边界时通常必须识别和切换到新的载波频率。

典型的是，由于与接收机关联的硬件和成本的限制，移动节点只是在给定的时间收听一个载波频带。这是因为在成本上多个并行的接收机滤波器链往往太不经济而不实用。在有些已知的系统内，移动节点要等到在所用的工作载波频带上通信丢失或者显著恶化后才转到另一载波。在有些系统内，无线终端周期性地将它的接收机切换到一个不同的载波频带，检查是否存在信号和/或信号强度。不幸的是，在切换成搜索另一个载波时接收机不能从当前在用的载波接收信号。这些已知的确定可切换到哪些载波上和什么时候切换到一个新的载波上的方法可能导致在越区切换过程中通信中断(间隙)和/或在监视和确定适当的载波频带中浪费资源。

考虑到上述情况，可以理解有必要改善确定无线终端什么时候应该启动越区切换的方法。优选的是，任何新的或者改善的方法不应该要求移动节点将它的接收机切换到另一个频带来搜索相邻小区或扇区的载波频率。

发明内容

本发明使无线终端的接收机可以保持在它当前工作的载波频带上，仍能从相邻扇区和/或小区的基站发射机接收可用来识别相邻扇区或小区所用的载波的信息。这是通过将不同扇区和/或小区内的基站发射机控制成周期性地将一个包括一个窄的(就频率来说)高功率信号分量的信号发送入相邻扇区或小区所用的频带来实现的。

在一个采用本发明的系统内，不同扇区和/或小区内的基站发射机各周期性地将一个在本申请中称为信标信号的高功率信号发送入相邻扇区或小区所用的频带。信标信号是包括一个或多个窄的(频率上)信号分量例如信号音的信号，以比诸如用户数据信号之类的其他信号高的功率发送。在有些实施例中，信标信号各包括一个或多个信号分量，每个信号分量与一个不同的音相应。一个信标信号分量在一些实施例中包括为发送用户数据和/或非信标控制信号所用的信号音的平均每音信号能量的10、20、30或更多倍的每音信号能量。可用一个或一些信标信号分量的频率来传送诸如发送信标的发射机用来传送用户数据的载波、与发送特定的信标信号的发射机相应的小区标识符和/或扇区标识符的信息。有些信息可以通过使用多个信标信号传送，在这种情况下多个信标信号分量的频率传送发射机信息，例如刚才所说明的类型的信息。

可以同时发送多个信标，例如多个高功率音，虽然在许多实施例中一个发射机在任何给定发送时段例如符号发送时段内发送最多单个信标信号。单信标信号可以包括单个高功率信号音或者在有些实施例中包括几个高功率音。信标信号在一个示范性的OFDM实施例中由一个发射机在一段与一个OFDM符号发送时间相应的发送时间内发送。然而，这只不过是一个示范性的实施例，发送时间在其他实施例中可以是不同的。

每个信标信号音例如以一个预定的频率发送，从而使这些信标信号分量的频率可用于传送信息，例如小区、扇区和/或载波信息。在有些实施例中，信标信号与一个单音相应。信标信号在频率上可以是固定的，或者它们可以在不同的时点以不同的频率例如按照一个预定的诸如与一个小区或扇区相应的特定跳频序列之类的模式发送。

虽然在各个实施例中发射机在将信标信号发送入相邻扇区或小区的频带时不发送用户数据，但在有些实施例中发射机继续发送用户数据，从而除了将数据和/或其他信号发送入发射机所服务的扇区之外还发送信标信号。

发送入相邻小区或扇区的频带的信标信号可以被在相邻小区或扇区内的移动节点检测而不需要这个移动节点使它的接收机改变所调好的频带。信标信号的功率电平比较高使它们容易被检测到。一个检测到的信标信号的频率可以很容易由无线终端例如根据在每个音上接收到的能量确定。检测信标频率可以，而且在信标来自一个相邻小区的许多情况下往往是，发生在无线终端获得与发送该信标信号的小区或扇区有关的诸如载波频率或符号定时之类的同步信息之前。所接收的信标信号的频率可以，而且在各个实施例中往往是，用来确定检测到的信标信号是从哪个扇区或小区发送的。通过存储所接收的信标信号的强度例如功率的信息和比较与不同的扇区相应的信标信号的强度，移动节点可以确定什么时候应该执行越区切换。要越区切换到的载波频率可以根据所接收的触发越区切换操作的信标信号的频率确定。相邻扇区或小区的载波频率根据所存储的指示不同扇区和/或小区发送信标信号所用的载波频率的信息确定。

从相邻扇区或小区发送入本扇区或小区的频带的信标信号得到的信息使在本扇区或小区内的无线终端可以确定什么时候正在接近一个边界区、什么时候应执行越区切换和越区切换后应该使用什么新的载波频率。这可以在不需要无线终端将它的接收机切换到另一个频带以确定相邻扇区和/或小区的载波的情况下实现。

一个发射机将一个信标信号发送入一个相邻扇区或小区的频带的时间量通常为这个发射机将用户数据发送入它用来传送用户数据(例如文本、视频、语音或其他用户应用数据)的频带的时间的几分之一。

本发明的许多其他特征、优点和实施例在以下的详细说明中说明。

附图说明

图1为一个示范性的3扇区多载波小区的示意图，其中包括按照本发明的一个示范性实施例实现的一个扇区化基站和一个无线终端，无线终端当前位于一个扇区边界处。

图2示出了一个按照本发明实现的示范性的多载波无线通信系统，它包括三个示范性小区，每个小区包括一个扇区化基站，这个系统还包括一个当前位于一个小区边界处的示范性无线终端。

图3示出了一个示范性小区的不同扇区发射机的按照本发明设计的示范性基站扇区发射机信令频率图。

图4示出了不同小区的同类型指示扇区发射机的按照本发明设计的示范性基站扇区发射机信令频率图。

图5为两个相邻基站扇区发射机的三个示范性的频带的按照本发明的一个示范性实施例设计的示范性基站发射机信令时间图。

图6为一个按照本发明实现的使用本发明的方法的示范性多载波扇区化无线通信系统的示意图。

图7为一个按照本发明实现的使用本发明的方法的示范性基站的示图。

图8为一个按照本发明实现的使用本发明的方法的示范性无线终端的示图。

图9为一个按照本发明的方法操作基站的示范性方法的示图。

具体实施方式

每个小区包括一个将不同的信号发送入一个小区的每个扇区的基站。每个小区包括一个或多个扇区。可以为一个小区的每个扇区配置独立的天线和/或发射机。按照本发明，基站例如在不同时间从小区的每个扇区发送多个信标信号。一个或多个信标信号通常在特定扇区用来向本扇区内的无线终端传送信息(例如，要给各个无线终端的用户数据和/或控制信息)所用的频带内发送。用户数据可以包括文本数据、语音数据和/或其他类型的用户应用数据。这样的信标信号可用来传送信息，例如扇区标识符、小区标识符和/或扇区内使用的载波频率。按照本发明，基站用一个扇区发射机周期性地用在例如由一个相邻扇区或小区用来传送与这个相邻扇区或小区内的具体无线终端相应的用户数据和/或控制信号的频带内的一个预定频率发送一个信标信号。结果，多个扇区可以例如在不同时间将信标信号发送入同一个频带。为了容易区别在一个特定的频带内一个信标信号的源是哪个扇区，每个扇区以由一个扇区使用的任何给定频带内的一个不同的预定频率发送一个信标。

可以将从相邻扇区和/或小区接收到的信标信号的强度与从它自己当前基站扇区传输接收到的信标信号的强度相比较，以确定什么时候应该执行越区切换。按照本发明，这样监视和评估来自相邻扇区/小区的信标信号使无线终端在很多情况下可以进行无缝越区切换，不会出现在较难确定越区切换后要使用的载波频率的系统内出现的服务中断的情况。

在一个示范性的OFDM(正交频分多路复用)实施例中，信标信号实现为一个在单个音(例如频率)上发送的功率比较高的信号。用来发送信标信号的功率在有些实施例中大于在与发送信标信号的发射机相应的扇区内用来传送数据或导频信号的最高功率的信号音的平均功率的两倍，而在很多情况下是大于5或6倍。

在有些但不一定是所有的实施例中，用来发送信标信号的功率大于所有用来在发送信标的扇区内传送数据或导频信号的音的平均音功率的20倍，平均音功率是以一段发送时间为基准，例如是在发送前的一段一秒或两秒的发送时间内的平均值。例如，如果在1秒的时间内使用100个不同的音，每秒按音功率的平均值就是在1秒这段时间内总的发射功率除以100。一段一秒的时间可以包括多个符号发送周期。假设一个信标在一个符号周期内在一个音上发送，这个信标信号在这个具体的示范性实施例中就具有大于在一个符号发送周期内发送的一个音在这段1秒的时间内的平均能量20倍的能量。

在一个示范性的OFDM实施例中，发送一个信标信号时，发射功率明显地集中在一个或少数音上，例如集中在构成信标信号的单个音上。这份功率足以可靠地检测到信标，而且高于所发送的其他非信标音的平均功率。没有用于信标信号的音可以，而且往往是，舍去不用。然而，在有些情况下，仍然可以用发送信标所不用的音以低于信标功率的功率来发送其他信息。在有些实施例中，在将一个信标信号发送入一个相邻扇区所用的频带时，发送信标信号的扇区的频带内使用的音中有些可以由扇区的发射机停用，以便将功率集中到信标信号上。然而，这样的限制不是强制性的。

图1示出了一个与按照本发明的一个示范性实施例实现的基站(BS)102相应的示范性3扇区小区100。BS 102是一个扇区化基站。基站(BS)102用载波频率f₁将普通信号(例如用户数据和控制信号)发送入扇区1 106。BS 102用载波频率f₂将普通信号发送入扇区2 108，而用载波频率f₃将普通信号发送入扇区3 110。按照本发明实现的无线终端(WT)104示为处在扇区1106与扇区2 108之间的边界区域。WT104可以接收来自相邻扇区的基站发射机的信号，例如一个或多个信标信号，而不需要WT 104改变它的接收机的频带设置。WT 104在作越区切换判决时可以利用从它自己当前的和相邻的扇区基站发射机接收到的信息。

图2示出了在一个按照本发明设计的示范性的无线通信系统200内的三个示范性小区(小区1，小区2，小区3)。每个小区包括一个基站和三个扇区，三个扇区各用一个不同的载波频率(分别为f₁，f₂，f₃)和相应的频带来与各自扇区内的无线终端进行普通的通信。在每个小区内重用相同的三个载波频率f₁、f₂、f₃和与每个载波关联的带宽。小区1202包括基站1(BS 1)208和三个分别使用各自载波频率(f₁，f₂，f₃)的扇区(扇区1 214，扇区2 216，扇区3 218)。小区2 204包括基站2(BS 2)210和三个分别使用各自载波频率(f₁，f₂，f₃)的扇区(扇区1 220，扇区2 222，扇区3 224)。小区3 206包括基站3(BS 3)212和三个分别使用各自载波频率(f₁，f₂，f₃)的扇区(扇区1 226，扇区2 228，扇区3 230)。图2还示出了一个按照本发明实现的示范性的无线终端(WT)232。WT 232位于小区1 202的扇区1 214与小区2 204的扇区2 222之间的边界处。WT 232可以接收从它自己的小区和/或相邻的小区的扇区基站发射机在与载波f₁相应的在小区1扇区1内使用的频带内发送的信号，例如一个或多个信标信号，而不需要WT 232将它的接收机的频带设置从与载波频率f₁相应的频带改变。WT 232在作越区切换判决时可以利用从它自己当前的和相邻的扇区基站发射机接收到的信息。

WT 232可以在不同小区的不同基站扇区之间或者在同一小区的不同基站扇区之间按照本发明的方法执行越区切换。

图2这个例子的总频带分为三个邻接的频带(频隙)，分配给三个扇区。这些频带宽度相同。一般来说，各扇区的总频带不必相同，而且这些频带(频隙)可以是分离的，各扇区的频带也不必相同。在有些实施例中，BS 208、210、212发送信标信号，例如高功率的广播信号。在有些实施例中，在每个扇区内按调度可以随时间在三个频率范围(频带)之间交替发送信标信号。在其他一些实施例中，基站在多于一个载波频率带宽范围(频带)内发送信标信号，扇区发射机同时在多个频带内发送信标。

图3示出了三个示范性基站扇区发送信令的频谱图302、304、306。可以在一个诸如图1所示的示范性小区100之类的小区内或者在图2所示的任何示范性小区(202，204，206)内发送这示范性的信令。

图3中最上面的频谱图302示出了来自基站扇区1发射机的信令。频谱图302为可以在不同时间例如在不同的符号发送周期期间发送的各个信号的综合频谱图。以载波频率f₁为中心的第一频带310用来向扇区1发送标为普通信令319的信号和信息，扇区1内的发射机周期性地例如在不发送数据(例如，普通信号)时发送一个在第一频带内的信标信号S1F1(扇区1载波频率1)320。它的频率可以离第一载波频率有一个固定的偏移，扇区1内的无线终端可以用这个频率来识别第一扇区内使用的载波频率，与之同步。为了向在相邻的使用载波f₂的扇区内的WT提供信息，第一扇区发射机周期性地以在与第二载波频率f₂相应的第二频带312内的一个预定频率发送一个信标信号S1F2 322。这个信号可以被相邻扇区内的WT检测到，而不需要这些终端将它们的接收机频率从与载波f₂关联的频带312调到另一个频带(例如在扇区1内使用的第一频带310)。此外，为了向使用载波f₃的相邻扇区内的WT提供信息，第一扇区发射机周期性地以在与第三载波频率f₃相应的第三频带314内的一个预定频率发送一个信标信号S1F3 324。这个信号可以被使用第三频带的相邻扇区内的WT检测到，而不需要这些终端将它们的接收机频率从第三频带314调整到另一个频带(例如在扇区1内使用的第一频带310)。

图3的中间频谱图304示出了来自基站扇区2发射机的信令。频谱图304为可以在不同时间例如在不同的符号发送周期期间发送的各个信号的综合频谱图。以载波频率f₂为中心的第二频带312用来向扇区2内的无线终端发送标为普通信令331的信号和信息。扇区2内的发射机周期性地例如在不发送数据(例如，普通信号)时发送一个在第二频带312内的信标信号S2F2(扇区2载波频率2)332。它的频率可以离第二载波频率有一个固定的偏移，扇区2内的无线终端可以用这个频率来识别第二扇区内使用的载波频率，与之同步。为了向在使用载波f₁的相邻扇区内的WT提供信息，第二扇区发射机周期性地以在与第一载波频率f₁相应的第一频带310内的一个预定频率发送一个信标信号S2F1 330。这个信号可以被使用第一载波频率的相邻扇区内的WT检测到，而不需要这些终端将它们的接收机频率调到另一个频带(例如在扇区2内使用的第二频带312)。此外，为了向使用载波f₃的相邻扇区内的WT提供信息，第二扇区发射机周期性地以在与第三载波频率f₃相应的第三频带314内的一个预定频率发送一个信标信号S2F3334。这个信号可以被使用第三频带的相邻扇区内的WT检测到，而不需要这些终端将它们的接收机频率调到另一个频带(例如扇区2内使用的第二频带312)。

图3的下面频谱图306示出了来自基站扇区3发射机的信令。频谱图306为可以在不同时间例如在不同的符号发送周期期间发送的各个信号的综合频谱图。以载波频率f₃为中心的第三频带314用来向扇区3内的无线终端发送标为普通信令343的信号和信息。扇区3内的发射机周期性地例如在不发送数据(例如，普通信号)时发送一个在第三频带314内的信标信号S3F3(扇区3载波频率3)344。这个信标信号的频率可以离第三载波频率有一个固定的偏移，扇区3内的无线终端可以用这个频率来识别第三扇区内使用的载波频率，与之同步。为了向使用载波f₁的相邻扇区内的WT提供信息，第三扇区发射机周期性地以在与第一载波频率f₁相应的第一频带310内的一个预定频率发送一个信标信号S3F1 340。这个信号可以被使用第一载波频率的相邻扇区内的WT检测到，而不需要这些终端将它们的接收机频率调到另一个频带(例如在扇区3内使用的第三频带314)。此外，为了向使用载波f₂的相邻扇区内的WT提供信息，第三扇区发射机周期性地以在与第二载波频率f₂相应的第二频带312内的一个预定频率发送一个信标信号S3F2342。这个信号可以被使用第二频带的相邻扇区内的WT检测到，而不需要这些终端将它们的接收机频率调到另一个频带(例如扇区3内使用的第三频带314)。

每个信标信号可以唯一地标识与信标信号来自的扇区关联的载波。在图3中，所示的九个示范性信标信号处在不同的频率。因此，可以将一个检测到的信标信号的频率与一组已知的信标频率中的一个频率匹配，以确定哪个扇区发射机是一个具体检测到的信标信号的源。

按照本发明，一个无线终端(例如，移动节点)可以接收到来自它自己的基站扇区发射机和其他例如相邻的基站扇区发射机的信标信号。这些信标信号是在无线终端当前用来接收普通信令(例如，数据和/或控制信令)的同一个频带内接收的，因此就不需要WT切换频带。WT对信标信号的强度例如功率进行测量。这些测量可以还有对频率例如音的测量。通过比较接收到的来自不同的基站扇区发射机的不同的信标信号可以决定什么时候进行越区切换，转到由一个相邻扇区用来为这个相邻扇区内的无线终端提供信息的载波频率。信标信号的比较还向无线终端指示越区切换后无线终端应该使用哪个载波频率来接收普通信令。在有些实施例中，这个载波频率确定为发送所接收的信标信号中较强的信标信号的基站扇区发射机用于普通信令的载波频率。

例如，考虑图1所示中的无线终端104，它在扇区1内工作，因此使用对于普通信令的载波频率f₁及其所关联的带宽310，例如接收来自基站的信息。然而，它还监视在与载波频率f₁相应的频带310内的信标信号。图3的左侧部分示出了由三个扇区的每个扇区内的BS在与载波f₁相应的第一频带310内发送的信令。无线终端104将所接收的来自扇区1的信标信号320的强度与所接收的也在第一频带310内检测到的相邻扇区信标信号330和340的强度相比较。随着无线终端接近分隔扇区1和扇区2的边界，BS扇区2发送的在第一频带内的信标信号S2F1 330的接收强度与扇区1的信标信号S1F1 320的接收信号强度相比逐渐增强。在某个点，根据在无线终端内的接收信标信号强度比较和准则，无线终端将启动越区切换，将载波频率切换成扇区2内用于普通信令的频率f₂。无线终端根据已知的在基站与无线终端之间的预定理解，例如根据所接收的较强的信标信号在频率域内的信标音位置，知道切换到载波频率f₂而不是载波频率f₃。

来自同一小区的每个扇区的信令可以是相互定时同步的。在有些实施例中，在同一小区的相邻扇区的发射机发送到一个给定的载波频带的信标信号的之间有一个固定的时间偏移。在有些实施例中，在一个给定的扇区发射机发送到不同的载波频带的信标信号之间有一个固定的时间偏移。

本发明的与对在扇区边界处的越区切换所说明的相同或类似的方法也可用于小区边界处的越区切换，如图2所示的无线终端232位于小区边界处的情况。在这样的情况下，越区切换是从一个小区的扇区切换到另一个小区的扇区。对于小区来说，信标的位置也可以用来传送小区信息，例如一个诸如斜率标识符(slope identifier)之类的小区标识符。不同的小区可以将不同的预定频率用于信标信号。可以用信标信号随时间的改变和/或信标信号的音位置来承载小区标识信息(例如，斜率信息)和/或扇区标识信息(例如，扇区类型)。在一个实施例中，信标信号的改变是信标位置按在音上的跳频模式改变，这可以表示一个用作与一个小区相应的小区标识符的斜率。

图4示出了一个例子，两个不同的相邻小区在相同扇区(示范示出的为扇区1)内在信标频率位置指定上有稍微不同，以提供扇区和小区级的信标信号标识。例如，频谱图402可以相应于从图2的小区1 202发射机的BS 1 208扇区1 214发送的信号，而频谱图404可以相应于从图2的小区2 204发射机的BS 2 210扇区1220发送的信号。频谱图402包括一个与载波频率f₁关联的带宽406、一个与载波频率f₂关联的带宽408和一个与载波频率f₃关联的带宽410。在载波f₁的带宽406内，BS 1扇区1发射机发送一个信标信号412和普通信令414(例如用户数据和控制信号)。在载波f₂的带宽408内，BS 1扇区1发射机发送一个信标信号416。在载波f₃的带宽410内，BS 1扇区1发射机发送一个信标信号418。这些信号412、414、416和418可以在不同时间发送，例如，大部分时间是发送普通信令414，不时周期性地以一个预定顺序发送包括412、416、418的这组信标信号中的一个信标信号而不发送普通信令414。普通信令414包括至少语音、文本和用户应用数据之一的用户数据。信标信号412、416和418传送发射机信息而不是用户专用信息。频谱图404包括一个与载波频率f₁关联的带宽406、一个与载波频率f₂关联的带宽408和一个与载波频率f₃关联的带宽410。在载波f₁的带宽406内，BS 2扇区1发射机发送一个信标信号420和普通信令422(例如用户数据和控制信号)。在载波f₂的带宽408内，BS 2扇区1发射机发送一个信标信号424。在载波f₃的带宽410内，BS 2扇区1发射机发送一个信标信号426。这些信号420、422、424和426可以在不同时间发送，例如，大部分时间是发送普通信令422，不时周期性地以一个预定顺序发送包括420、424、426的这组信标信号中的一个信标信号而不发送普通信令422。在同一个频带406内的信标信号412和420处在使接收信标信号的无线终端可以区别两个小区的不同频率位置。在同一个频带408内的信标信号416和424处在使接收信标信号的无线终端可以区别两个小区的不同频率位置。在同一个频带410内的信标信号418和426处在使接收信标信号的无线终端可以区别两个小区的不同频率位置。

两个小区不必是，而且通常也不是，相互定时同步的。因此，在小区间的越区切换操作中，无线终端可能需要执行一些定时同步操作，例如在发送用户数据(例如文本或语音数据)前根据从新的小区无线接收到的一个或多个信号进行符号发送定时调整。信标信号或其他广播信号可以用来获得粗定时同步，使得在按照本发明进行越区切换操作期间中断时间减至最少。

图5示出了来自两个基站扇区发射机(例如同一个小区基站的相邻基站扇区发射机)按照本发明的方法的示范性信令的信令图500。信令图502为示出基站扇区1发射机发送入载波f₁频带的信令(垂直轴514)与时间(水平轴516)关系的信令图。信令图504为示出基站扇区1发射机发送入载波f₂频带的信令(垂直轴518)与时间(水平轴520)的关系的信令图。信令图506为示出基站扇区1发射机发送入载波f₃频带的信令(垂直轴522)与时间(水平轴524)的关系的信令图。信令图508为示出基站扇区2发射机发送入载波f₁频带的信令(垂直轴526)与时间(水平轴528)的关系的信令图。信令图510为示出基站扇区2发射机发送入载波f₃频带的信令(垂直轴530)与时间(水平轴532)的关系的信令图。信令图512为示出基站扇区2发射机发送入载波f₃频带的信令(垂直轴534)与时间(水平轴536)的关系的信令图。在这些示范性的信令图(502，504，506，508，510，512)中时间轴(516，520，524，528，532，536)是相同的。在示范性的信令图(502，504，506，508，510，512)中，包括用户数据的普通信令表示为宽的低高度矩形，而包括发射机信息但没有用户专用数据的信标信令表示为窄的高高度矩形。用户数据包括至少语音、文本和用户应用数据之一。信标信号是将至少60％的扇区发射机功率集中在占用不到1/5的频带的音上的信号。

扇区1基站发射机相继将信标信号538发送入f₁频带、将普通信令540发送入f₁频带、将信标信号542发送入f₂频带、将普通信令544发送入f₁频带、将信标信号546发送入f₃频带和将普通信令548发送入f₁频带。这个与信令组(538，540，542，544，546，548)相应的信令类型和发送频带的序列重复出现，如信令组(538′，540′，542′，544′，546′，548′)继之以信令组(538＂，540＂，542＂，544＂，546＂，548＂)所示。

扇区2基站发射机相继将普通信令547发送入f₂频带、将信标信号548发送入f₁频带、将普通信令550发送入f₂频带、将信标信号552发送入f₃频带、将普通信令554发送入f₂频带、将信标信号556发送入f₃频带和将普通信令558发送入f₂频带。这个与信令组(548，550，552，554，556，558)相应的信令类型和发送频带的序列重复出现，如信令组(548′，550′，552′，554′，556′，558′)继之以信令组(548＂，550＂，552＂，554＂，556＂，558＂)所示。

第一和第二基站发射机处在同一个小区内，在第一扇区基站发射机将一个信标信号发送入f₂频带与第二扇区基站发射机将一个信标信号发送入f₁频带之间有一个固定的定时偏移。信标信号548与542之间的定时关系示为时间间隔560，而信标信号542与548′之间的定时关系示为时间间隔562。在有些实施例中，同一个小区的扇区发射机之间的定时同步成使信标信号由不同的扇区发射机同时发送。

由与信令538、540、544和548相应的这些时间间隔组成的时间间隔为使第一扇区基站发射机在第一频带(f₁频带)发送而不发送入第二频带(f₂频带)的第一时段。与信标信号542相应的时间间隔为使第一扇区基站发射机发送入第二频带(f₂频带)而不发送入第一频带(f₁频带)的第二时段。第二时段至少小于第一时段的五分之一。在有些实施例中，第二时段小于第一时段的1/20。操作重复进行，如在f₁频带内的信令538′、540′、544′和548′和在f₂频带内的信令542′所示。

由与信令550、552、554和558相应的这些时间间隔组成的时间间隔为使第二扇区基站发射机在第二频带(f₂频带)发送而不发送入第一频带(f₁频带)的第三时段。与信标信号548相应的时间间隔为使第二扇区基站发射机发送入第一频带(f₁频带)而不发送入第二频带(f₂频带)的第四时段。第四时段至少小于第三时段的五分之一。在有些实施例中，第四时段小于第三时段的1/20。操作重复进行，如在f₂频带内的信令550′、552′、554′和558′和在f₁频带内的信令548′所示。

如果这两个基站发射机处在相邻的小区，信令会是类似的；然而两个发射机之间的定时不必是同步的。

图6示出了一个按照本发明实现的采用本发明的方法的示范性通信系统600。这个示范性系统包括多个小区(小区1 602，小区M 604)。每个小区代表一个接入节点(例如基站)的无线覆盖区。小区1 602与基站1 606相应，而小区M 604与基站M 608相应。每个小区再分为多个扇区。这个示范性系统示为一个3扇区实施例，然而，按照本发明，小区分为少于或多于三个扇区也是可行的。这个示范性系统在一个小区的每个扇区内使用一个不同的载波频率。在其他一些实施例中，频率可以由一个小区内的一些扇区重用，例如由不相邻的那些扇区重用。扇区1使用载波频率f₁，扇区2使用载波频率f₂，扇区3使用载波频率f₃。在这个示范性系统的其他小区的同样扇区内使用相同的载波频率。在有些实施例中，在系统的不同小区内使用的载波频率可能稍有不同。在其他一些实施例中，在不同小区内使用的载波频率可以相差很大。小区1 602包括扇区1 610、扇区2 612和扇区3 614。小区M 604包括扇区1 616、扇区2 618和扇区3 620。图中示出了小区1的扇区1 610与小区M的扇区2618交叠的一个示范性边界区622，按照本发明的方法，在这个边界区内可以发生越区切换操作。按照本发明的方法，越区切换操作也可以发生在同一小区的不同扇区之间的边界区。

图6的示范性系统还包括多个处在各个小区的各个扇区内的终端节点EN 1、EN N(例如为诸如移动节点的无线终端)。这些无线终端通过无线链路与基站连接。如果终端节点是移动设备，它们可以在系统的各个扇区和小区到处移动。终端节点可以按照本发明的方法接收和处理信号(例如来自多个基站扇区发射机的在同一个载波频带内的信标信号)。终端节点可以按照本发明的方法将从多个基站扇区发射机得到的信息用于启动和执行从一个基站扇区连接点转到另一个基站扇区连接点的越区切换操作。移动设备有时可以称为移动通信设备或移动节点。小区1 602的扇区1 610包括多个EN(EN 1 624，EN N 626)；小区1 602的扇区2612包括多个EN(EN 1 628，EN N 630)；小区1 602的扇区3 614包括多个EN(EN 1 632，EN N 634)。小区M 604的扇区1616包括多个EN(EN 1 636，EN N 638)；小区M604的扇区2 618包括多个EN(EN 1640，EN N 642)；小区1604的扇区3620包括多个EN(EN 1 644，EN N 646)。

接入节点(基站)(606，608)分别通过网络链路(650，652)与一个网络节点648例如路由器连接。网络节点648通过网络链路654与其他网络节点和因特网连接。网络链路(650，652，654)可以是例如光缆。

扇区边界区标为每个小区内分隔三个扇区(610，612，614)或(616，618，620)的分界线，而小区边界区(622)示为小区1与小区M之间的交叠区。随着无线终端在系统内到处移动和靠近和/或穿过扇区和/或小区边界，可以按照本发明执行涉及载波频率改变的越区切换操作。

按照本发明，基站(606，608)周期性地将三个分别与载波频率f₁、f₂、f₃关联的频带中的每个频带内的信标信号发送入每个小区的每个扇区。按照本发明，终端节点(624，626，628，630，632，634，636，638，640，642，644，646)监视在当前工作频带内的信标信号，以便决定是否要执行扇区间和/或小区间越区切换。

图7例示了一个按照本发明实现的示范性接入节点(基站)700。图7的基站700可以是图6、1或2的系统中的任何基站的一个更为详细的表示。基站700包括一个处理器702(例如为CPU)，多个接收机(例如为基站700每个扇区一个，即扇区1接收机704，扇区2接收机706，...，扇区N接收机708)，多个发射机(例如为基站每个扇区一个，即扇区1发射机710，扇区2发射机712，...，扇区N发射机714)，一个I/O(输入/输出)接口716，一个时钟模块718，以及一个存储器720。一些信标发射机电路(例如为基站每个扇区一个，即扇区1信标发射机710′，扇区2信标发射机712′，...，扇区N信标发射机714′)可以作为扇区发射机的一部分包含在用不同的电路产生信标信号和普通控制/用户数据信号的实施例内。每个基站扇区接收机(704，706，708)分别接到一个扇区天线(扇区1接收天线730，扇区2接收天线732，扇区N接收天线734)上，可以接收来自所覆盖的扇区内的无线终端的信号，例如包括对越区切换的请求、定时控制信号、功率控制信号和用户数据的上行链路信号。每个扇区发射机(710，712，714)将信标信号发送入各自扇区内用于普通信令的频带和发送入系统内相邻扇区发射机用于普通信令的频带。每个接收机(704，706，708)分别包括一个解码器(736，738，740)，用来对所接收的上行链路编码信号解码，提取所传送的信息。每个扇区发射机(710，712，714)分别接到一个扇区天线(扇区1发射天线742，扇区2发射天线744，扇区N发射天线746)上，可以按照本发明将一些信号发送入所覆盖的扇区，这些信号有包括发射机信息的信标信号和包括用户数据、指配信号、确认信号和导频信号的普通下行链路信令。每个扇区发射机(710，712，714)分别包括一个编码器(748，750，752)，用来对下行链路信息在发送前编码。在有些实施例中，基站700包括和使用对于小区的每个扇区来说是独立的接收机、发射机和/或天线。在有些实施例中，一个基站用单个具有扇区化功能的接收机接收来自本基站所覆盖的每个扇区的信号、用单个具有扇区化功能的发射机将信号发送入本基站所覆盖的每个扇区和/或使用扇区化天线(例如一个具有一些分别与不同的扇区相应的不同天线元的天线)。在有些实施例中，包括扇区信标发射电路(710，712，714)，分别接到相应扇区的发射天线(742，744，746)上；而用扇区信标发射机(710′，712′，714′)发送一些或所有的信标信令，使得在发送用户数据的同时可以将多个信标信号发送入一个或多个小区，通过将一些或所有的信标发送功能卸载给与信标有关的电路从而限制了正常普通信令发送中的中断。

基站I/O接口716将基站700连接到其他网络节点上，例如连接到其他接入节点(基站)、路由器、AAA服务器、家庭代理节点和因特网上。I/O接口716使WT可以用BS 700作为网络连接点与其他用另一个BS作为它们的网络连接点的WT(例如对等节点)通信。

时钟模块718用来维护基站所覆盖的各个扇区之间的定时同步。同一小区的不同扇区之间的同步使信标信号可以从不同的基站扇区发射机以信标信号之间有固定的定时偏移发送。同一小区的不同扇区之间的同步还使小区内扇区间越区切换操作效率更高，因为涉及越区切换的WT在一些实施例中可以省掉一些否则是必需的定时同步操作。

存储器720存有一些例行程序754和数据/信息756。处理器702执行存储器720内的例行程序754和使用存储器720内的数据/信息756来控制基站700的操作，这些操作包括调度、基站功率控制、基站定时控制、通信、普通信令之类的正常功能，还包括本发明的包括信标信令和越区切换操作在内的新的特征。

存储器720内的数据/信息756包括多个数据/信息组，例如，基站所覆盖的每个扇区一个的数据/信息组(扇区1数据/信息组776，扇区N数据/信息组782)。扇区1数据/信息组776包括数据784、扇区信息786、信标信息788和无线终端(WT)数据/信息790。数据784包括需发送给无线终端和从无线终端接收到的用户数据。扇区信息786包括载波信息796和频带信息798。载波信息786包括与扇区1关联的载波频率和与系统内相邻扇区关联的载波频率。频带信息786包括与载波信息786相应的带宽信息。扇区信息786标识与扇区1内普通信令关联的载波和频带以及应该发送信标信号而不是用户专用数据的载波和频带。

信标信息788包括音信息701、定时信息703、音跳频信息705、功率信息707和发射机信息709。音信息701包括将来自扇区1发射机的信标信号与专用频率或音关联的信息。定时信息703包括例如标识信标信号发送定时的信息，诸如什么时候扇区1发射机710应将一个信标信号发送入f₁载波频带、什么时候扇区1发射机710应将一个信标信号发送入f₂载波频带和什么时候扇区1发射机710应将一个信标信号发送入f₃载波频带之类。定时信息703还包括标识信标信号之间的定时关系的信息，例如，扇区1发射机710所发送的信标信号之间的定时关系和顺序，相邻扇区发射机(例如扇区1发射机710和扇区2发射机712)所发送的信标信号之间的定时关系。音跳频信息705包括例如用来产生用于信标信号的跳频序列的信息，例如为什么时候可以改变在一个特定频带内与扇区1发射机相应的一个信标的音或音组的时间函数。功率信息707包括扇区1发射机所发送的每个信标信号的发射功率电平信息。在有些实施例中，基站扇区发射机将至少扇区发射功率的60％集中在信标信号的这些音上。发射机信息709包括信标信号所传送的将信标信号与一个特定的基站扇区发射机关联的信息，例如为一个基站扇区发射机标识符。

WT数据/信息790包括每个WT一组的多个WT数据/信息组，如WT 1数据/信息792、WT N数据/信息794。WT 1数据/信息790包括用户数据711、终端ID信息713、扇区ID信息715、模式信息717、专用资源信息719和越区切换消息721。用户数据711(例如在与WT 1通信会话中发给/来自WT 1的对等节点的数据)包括语音数据723、文本数据725和/或用户应用数据727。终端ID信息713包括将WT与基站关联的信息，诸如一个由扇区1基站指配的标识符。扇区ID信息715包括标识WT 1当前所连接的扇区和将WT 1与一个由所标识的连接点扇区发射机(例如扇区1发射机)用来发送普通信令的特定载波频率关联的信息。扇区ID信息715还包括标识WT 1在一个越区切换请求中请求作为一个新的连接点的扇区的信息。模式信息717包括标识WT 1的工作状态的信息，例如接通、保持、休眠、接入等。专用资源信息690包括业已由调度模块766指配给WT 1的业务信道段，例如下行链路和上行链路段。越区切换消息721包括与越区切换操作有关的信息，例如WT 1响应所接收、测量和比较的来自多个基站扇区发射机的信标信号而发出的越区切换请求消息。

例行程序754包括基站所覆盖的每个扇区一组的多组例行程序(扇区1例行程序758，...，扇区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贯彻基站所用的各种通信协议。基站控制例行程序764用数据/信息756按照本发明控制基站扇区1的操作，包括控制接收机704、发射机710、可选信标发射机710′、I/O接口716、调度、普通控制和数据信令、信标信令和越区切换操作。基站控制例行程序764包括调度模块766和信令例行程序768。信令例行程序768包括信标例行程序770、普通信令例行程序772和越区切换例行程序774。调度模块659例如为一个调度器，调度给无线终端进行上行链路和下行链路通信的无线链路资源，例如各段时间上的带宽。

信令例行程序768控制接收机、解码器、发射机、编码器、普通信号产生、信标信号产生、数据和控制音跳频、信号发送、信号接收和越区切换信令。信标例行程序770用包括信标信息(例如扇区1信标信息788)的数据/信息756按照本发明控制信标信号的产生和发送。按照本发明，信标信号可以由每个扇区发射机在标识为本扇区用于普通信令或系统内一个相邻扇区用于普通信令的每个载波频带内发送。按照本发明的一些实施例，在一个扇区发射机将一个信标信号发送入一个与它用于普通信令的频带不同的频带时，这个基站扇区发射机在与这个信标信号相应的时间间隔期间暂停发送普通信令。

在有些实施例中，来自基站700的扇区1的信标信号通过扇区发射机710发送。在另一些实施例中，来自BS 700的扇区1的有些或所有信标信号可以由信标发射机710′发送。

普通信令例行程序772控制对普通下行链路和上行链路信令的操作。普通下行链路信令包括导频信号、指配信号、确认信号、其他控制信号和下行链路业务信道信号。下行链路业务信道信号包括用户专用信号，例如将用户数据711传送给一个特定的WT的信号。

越区切换例行程序774控制由基站700扇区1发送和接收的越区切换信令，例如越区切换消息721。

虽然图7按每个扇区示出了例行程序758和数据/信息756，但在有些实施例中有些操作、例行程序、模块和/或信息可以在扇区之间共享。例如，通信例行程序和与I/O接口702的操作有关的功能可以是共同的，从而可以在各扇区之间共享。

图8例示了一个按照本发明实现的示范性无线终端(终端节点)800，例如为一个移动节点。图8的无线终端800可以是图6、1或2的系统内任何一个终端节点的更为详细的表示。这个示范性无线终端800包括接收机802、发射机804、处理器806(例如，CPU)、用户I/O设备808和存储器810，通过总线812连接在一起，相互交换数据和信息。包括解码器814的接收机802接到天线816上，无线终端800可以通过天线816接收信令，包括从多个基站扇区发射机按照本发明在同一个载波频带内发送的信标信令。在这个示范性的WT 800内，接收机802可以每时调谐到一个载波频带上。接收机802内的解码器814对普通信令解码，使用纠错编码过程试图恢复被信标信令改写或受到信标信令干扰的信息。发射机804接到天线820上，可以向基站发送信令和信息，包括启动向另一个使用一个不同的载波频率的扇区的越区切换的请求。用户I/O设备808(例如键盘、小键盘、鼠标、拾音器、显示器和/或扬声器)使WT 800的用户可以输入要给对等节点的用户数据和输出接收到的来自对等节点的用户数据。无线终端的存储器810存有一些例行程序822和数据/信息824。处理器806执行存储器810内的例行程序822和使用存储器810内的数据/信息824，控制无线终端800的操作，包括实现本发明的与信标有关的操作。

无线终端的数据/信息824包括用户数据826，诸如在无线终端800与一个对等节点的通信会话中要发送给这个对等节点和/或从这个对等节点接收到的数据信息和文件之类。用户数据826包括接收到的语音、文本和/或在下行链路业务信道段作为普通下行链路信令的一部分接收的用户应用数据。用户信息828包括终端ID信息832、基站ID信息834、扇区ID信息836、模式信息838、所识别的信标信息840、资源信息842和越区切换信息844。终端ID信息832可以是一个由WT 800所连接的基站扇区指配给WT 800的标识符，用来为基站扇区标识无线终端800。基站ID信息834可以是例如一个与基站关联的用于从通信系统内的多个基站中识别基站的跳频序列的斜率值。扇区ID信息836包括标识正在传送普通信令的扇区化基站发射机/接收机的扇区ID的信息，与无线终端800所在的小区的扇区相应。模式信息838标识无线终端800的当前状态，例如，接通/保持/休眠/接入等。所识别的信标信息840可以包括已经接收和测量的每个信标信号的信息，例如小区/扇区ID、信号强度等级、经滤波的信号强度等级，以及与发送信标信号的扇区内的普通信令关联的载波频率。所识别的信标信息840可以还包括将相邻扇区信标与当前WT扇区信标相比较的信息、将所测量的信标信号和/或从所测量的信标信号得出的信息与越区切换准则相比较的信息。资源信息842包括标识指配给WT 800的段(包括用来从一个基站扇区发射机向特定的WT 800传送包括用户数据826的普通信号的下行链路业务信道段)的信息。越区切换信息844包括WT 800例如根据对所接收的来自多个基站扇区发射机的信标信号的比较结果启动越区切换的请求信息消息。

无线终端系统信息832包括定时信息846、信标ID信息848、越区切换准则信息850和小区/扇区ID信息852。定时信息846包括OFDM发送定时信息，它包括规定下列各项的信息：(i)OFDM符号发送时间间隔，(ii)OFDM符号时间间隔时间的组合，诸如时隙、超时隙、信标时隙和信标信号之间的时间间隔的过超时隙，(iii)信标信号相对普通信令的发送定时，和/或(iv)来自同一个小区内不同扇区发射机的信标信号之间的固定定时关系。信标ID信息848可以包括将通信系统内的特定扇区/小区信标与特定载波频带内的特定频率关联从而使WT800可以识别每个所接收的信标信号的源基站扇区发射机的信息，例如查找表、方程等。越区切换准则850可以包括一些由无线终端800用来触发向一个相邻扇区/小区的越区切换请求的门限限制，例如对来自相邻扇区的信标信号的强度的最小门限和/或对从相邻扇区接收到的信标信号与从WT自己扇区接收到的信标信号的相对强度的门限。小区扇区ID信息852可以包括用来构成用于处理、发送和接收数据、信息、控制信号和信标信号的跳频序列的信息。小区扇区ID信息852包括载波信息854，它包括将通信系统内各个基站的每个扇区/小区与一个特定的载波频率、带宽和音组关联的信息。

例行程序822包括通信例行程序856和无线终端控制例行程序858。无线终端控制例行程序858包括信令例行程序860。信令例行程序860包括信标例行程序862和普通信令模块864。

无线终端通信例行程序856执行无线终端800所用的各种通信协议。无线终端控制例行程序858实现对无线终端800的基本控制功能，包括功率控制、定时控制、信令控制、数据处理、I/O和本发明的与信标有关的功能。信令例行程序860用存储器810内的数据/信息824控制接收机802和发射机804的操作。信标例行程序862包括信标处理和识别(ID)模块866、强度测量模块868、信标信号比较模块870和越区切换模块872。信标处理和ID模块866用包括信标ID信息848和小区/扇区ID信息852的系统信息832识别所接收的信标信号和将这信息存储在用户所识别的信标信息840内。信标信号强度测量模块868测量所接收的信标信号的信号强度和将这信息存储在用户所识别的信标信息840内。信标比较模块870比较所识别的信标信息，以便确定什么时候启动向一个相邻扇区/小区的越区切换。信标比较模块870可以将各个信标信号的强度与越区切换准则850内的最小门限相比较。信标比较模块可以比较WT自己当前扇区连接点的信标信号与相邻扇区/小区的信标信号之间的相对信号强度。信标比较模块可以将相对强度差测量结果与越区切换准则850内的门限相比较。

越区切换模块872在被信标比较模块870的输出触发时可以产生启动扇区间和/或小区间越区切换的信令。按照本发明，可以预先识别越区切换后要使用的新的载波频率。

在有些实施例中，一个基站可以不将与每个系统频带相应的信标信号发送入一个给定的扇区。在有些实施例中，一个基站可以将发送入一个给定扇区的信标信号限制为一个与它自己的扇区和相邻的扇区用于普通信令的频带相应的子集。在有些实施例中，一个基站可以将发送入一个给定扇区的信标信号限制为一个与相邻的扇区用于普通信令的频带相应的子集。

虽然所示的是一个将带宽划分为三个载波频隙(频带)，但本发明可应用于在系统内不是到处使用同一个频带的其他通信系统。

在有些实施例中，本发明各个功能部件可以在一个通信系统的一部分内实现而不在系统的其他部分内实现。在这样一个实施例中，按照本发明实现的无线终端可以使用本发明的信标信令功能部件和方法，如果在决定扇区间和/或小区间越区切换中可用的话；否则，可以使用已知的越区切换技术。

图9为使一个无线通信系统内的基站发射机按照本发明将信号发送入不同频带的示范性方法的流程图900。操作在步骤902开始，基站发射机接通后初始化。操作并行地从步骤902进至步骤904和步骤908。在步骤904，使第一基站发射机在第一时段期间将例如包括语音、文本和/或图像的用户数据发送入第一频带。在这个第一时段期间所述第一基站发射机不发送入第二频带。然后，操作从步骤904进至步骤906。在步骤906，使第一基站发射机在第二时段期间将例如一个信标信号发送入第二频带，所述第二时段小于所述第一时段，例如为第一时段的1/N，其中N为一个大于2的正值，例如为3、5、10、20、100或某个其他值，取决于具体实施方式。在有些实施例中，第二时段至少小于所述第一时段的五分之一。在另一些实施例中，第二时段小于第一时段的1/10，而在其他实施例中，第二时段小于第一时段的1/100。在有些实施例中，第一和第二频带是带宽相同的。由于第一与第二时段之间的这个关系，第一发射机发送入第一频带的时间超过发送入第二频带的时间，例如为20、50、100或更多倍。在有些实施例中，第一基站在所有或一部分所述第二时段期间将例如用户数据或其他信号发送入第一频带。如果要这样，就在可选步骤907执行。操作从步骤906或907(取决于实施方式)返回步骤904，重复步骤904、906和可选步骤907，例如每隔一段时间周期性地执行步骤904和906。在有些实现中，在步骤906，第一发射机将发射功率的百分之60用于发送占用小于第二频带的五分之一的一个或多个音。在这个或其他实施例中，在步骤906，第一基站发射机用至少20倍的用来发送音的音功率在前1秒的时间间隔内的平均值将一个音发送入第二频带。步骤904可以包括将诸如语音、文本和用户应用数据之类的用户数据在多个音上发送入第一频带。

在有些实施例中，步骤904和906各包括发送至少一个包括至少一个复符号的OFDM信号。在有些实施例中，步骤906包括使第一发射机发送至少两个OFDM符号。在有些实现中，在步骤906用来发送入第二频带的音少于3个。在步骤906发送入第二频带的信息在有些实现中为用至少是第一基站发射机在第一时段期间在任何一个用来发送用户数据的音上发送的功率的M倍在至少一个音上发送的发射机数据，其中M为一个大于2的正整数，例如为3、5、6、10、20、50或某个其他的数。第一发送时段在有些实施例中包括多个符号发送时段，而第二发送时段在一个实现中包括至少一个符号发送时段，第一时段包括比所述第二时段多的符号发送时段。

回到步骤908，在步骤908，使第二基站发射机在第三时段期间将例如用户数据和/或其他信号发送入所述第二频带。在第三时段期间第二基站发射机不发送入所述第一频带。第一和第三时段可以(但不必)是相同的持续时间，但在定时上不必是同步的。操作从步骤908进至步骤910。在步骤910，使第二基站发射机在一个小于所述第三时段的第四时段期间将例如一个信标信号发送入所述第一频带。第四时段可以(但不必)长度与所述第二时段相同。在有些实施例中，第四时段至少小于所述第三时段的五分之一。在其他实施例中，第四时段小于第三时段的1/10，而在另一些实施例中，第四时段小于第三时段的1/100。其他时段，诸如对第一时段所说明的那些对于第三时段也是可行的。操作从步骤910返回步骤908，或者在第二基站发射机还在至少一部分第四时段期间将用户数据发送入第二频带的情况下进至可选步骤911。步骤908和910例如以每隔一段时间周期性地重复。步骤908可以包括发送诸如语音、文本、图像数据之类的用户数据。

在有些而不是所有实施例中，在第二时段期间，所述第一基站发射机不发送入所述第一频带。在有些实施例中，第二时段小于所述第一时段的1/20。在有些实施例中，第一和第二频带是带宽相同的。在第一和第二频带带宽相同的有些实施例中，这种方法包括使第一基站发射机在第二时段期间发送入第二频带，其中发送入第二频带根据具体实施例包括将至少发射功率的百分之5、10、20、30、40、50或60集中在一个或多个占用不到第二频带的五分之一的音上。在有些实施例中，在第二时段期间在第二频带的一个音上发送的功率包括发射机在所述第二时段期间在第二频带内的任何其他音上发送的功率的至少两倍。

在有些实施例中，使第一基站发射机发送入第一频带的步骤904的操作包括将用户数据发送入所述第一频带。用户数据包括例如至少语音、文本和用户应用数据之一。在有些实施例中，使第一基站发射机在第二时段期间发送入第二频带的步骤906包括发送发射机信息但无用户专用数据。在许多实施例中，步骤904和步骤906各包括使第一基站发射机发送至少一个包括至少一个复符号的OFDM符号。

在许多实施例中，在所述第二时段内发送的复符号数少于在所述第一时段内发送的复符号数的十分之一。

在各个实施例中，在所述第四时段期间，所述第二基站发射机不发送入所述第二频带。在有些实施例中，第二基站发射机在所述第三时段期间发送用户数据，例如至少有些语音或文本数据。在有些实施例中，第二基站发射机在所述第四时段期间发送基站信息，例如小区和扇区标识信息，但没有用户数据。在有些实施例中，第一和第二基站发射机处在物理上相邻的小区内。在有些实施例中，第一和第二基站发射机处在同一个小区内，在用第一基站发射机执行步骤906与用第二基站发射机执行步骤910之间有一个固定的定时偏移。

例如，考虑以下采用流程图900的方法的示范性实施例。第一基站处在第一小区内，而第二基站处在同一个OFDM无线通信系统的一个相邻小区内。第一基站包括第一基站发射机，而第二基站包括第二基站发射机。第一频带为第一基站用于它的常规下行链路信令的频带，这常规下行链路信令例如为业务信道指配信号、下行链路导频信号、其他控制信号和诸如给无线终端的包括至少语音、文本和用户应用数据之一的用户数据之类的下行链路业务信道信号。第一频带包括一组至少113个相连的音。第二频带为第二基站用于它的常规下行链路信令的频带，这下行链路信令例如为业务信道指配信号、下行链路导频信号、其他控制信号和包括至少语音、文本和用户应用数据之一的下行链路业务信道信号。第二频带是与第一频带带宽相同的，也包括至少一组113个相连的音。第一频带的这组113个音在有些示范性的实施例中与第二频带的这组113个音是不交叠的。在这个示范性的系统内，包括复符号的OFDM调制符号用这些音中的至少一些音传送。

在这个特定的示范性实施例中，第一和第二基站发射机的操作不是相互定时同步的，例如在第一小区内的基站的符号发送定时可以不同于在第二小区内的基站的符号发送定时。在这样一个特定的示范性实施例中，每个基站发射机在每904个接连的OFDM发送时间间隔中的903个发送时间间隔期间发送普通信令，而在每904个接连的OFDM发送时间间隔中剩下的一个发送时间间隔期间发送一个信标信号。信标信号在这两个小区的例子发送时，或者发送入基站发射机自己的频带，例如发射机所在基站扇区用于普通信令的频带，或者发送入一个相邻小区或扇区用于它的普通信令的频带。这使一个具有单个接收链的无线终端可以继续用它的当前连接点和当前频带操作，而仍能获得其他将不同的频带用于普通信令的基站的信息。

在各个实施例中，对于一个给定的基站发射机来说，这个基站发射机可以交替发送信标信号，以相继将一个信标信号发送入它自己的频带和一个或多个与相邻小区或扇区用于普通信令的相应的相邻频带。该定时周期性地重复。信标信号在一些实施例中是一个高功率信号，例如是一个超过用来发送用户数据的平均功率的两倍、三倍以至10倍(取决于实施例)的单音。与信标信号关联的高电平基站发射机功率使信标信号容易被监视来自基站的下行链路广播信号的无线终端检测和识别。不同的基站可以使用不同的音，以使WT可以识别信标信号的源。通常，信标信号不传送任何用户专用数据，而是传送发射机信息，例如发射机标识符信息和/或发射机功率电平信息。

作为另一个例子，考虑以下采用流程图900的方法的示范性实施例。考虑一个包括一些各有两个或更多个扇区的扇区化小区的示范性OFDM通信系统。每个扇区化小区包括一个或一些基站和一组基站发射机，每个扇区相应有一个基站发射机。每个基站发射机可以是它自己的基站的一部分，或者多个基站发射机可以组合在一起作为单个基站的一部分。第一和第二基站发射机可以与同一小区的相邻扇区相应。在这样一个示范性实施例中，第一频带为第一基站用于它的常规下行链路信令的频带，这常规下行链路信令例如为业务信道指配信号、下行链路导频信号、其他控制信号和诸如给无线终端的包括至少语音、文本和用户应用数据之一的用户数据之类的下行链路业务信道信号。第一频带在这个特定的示范性实施例中包括一组至少113个相连的音。第二频带在这个特定的实施例中为第二基站用于它的常规下行链路信令的频带，这下行链路信令例如为业务信道指配信号、下行链路导频信号、其他控制信号和包括至少语音、文本和用户应用数据之一的下行链路业务信道信号。第二频带在这个示范性实施例中带宽与第一频带相同，包括一组113个相连的音。在这个示范性实施例中，第一频带的这组113个音与第二频带的这组113个音是不交叠的。包括复符号的OFDM调制符号用这些音中的至少一些音传送。

第一和第二基站发射机在这个第二特定例子中处在同一个小区内，其操作是相互定时同步的。每个基站发射机在这个例子中在大部分OFDM符号发送时段(例如每904个接连的OFDM符号发送时间间隔中的903个发送时间间隔)期间发送普通信令，而在少许多的符号发送时间间隔(例如每904个OFDM符号发送时间间隔中剩下的一个发送时间间隔)期间发送一个信标信号。信标信号在发送时发送入或者基站扇区发射机自己的频带，即基站发射机用于普通信令的频带，或者发送入一个相邻小区用于它的普通信令的频带。这使一个具有单个接收链的无线终端可以继续用它的当前连接点和当前频带操作，而仍能获得其他将不同的频带用于普通信令的相邻基站发射机的信息。在这个特定的示范性实施例中，同一个小区的相邻扇区的基站发射机的信标信令定时具有一个固定的定时偏移。

对于在这第二个例子中的一个给定基站发射机来说，这个基站发射机交替发送信标信号，例如，以相继将一个信标信号发送入它自己的频带和与同一小区的相邻扇区用于普通信令的相应的每个相邻频带。该定时周期性地重复。信标信号是一个高功率信号，例如是情况如在前面的例子中所说明的信号。高功率的信标信号使信标信号容易被监视基站发射机的下行链路广播信号的无线终端检测和识别。不同的基站可以使用不同的音，以使WT可以识别信标信号的源。通常，信标信号不传送任何用户专用数据，而是传送发射机信息，例如发射机标识符信息和/或发射机功率电平信息。

就具体实现来说，按照本发明，许多变形都是可行的。例如，在一个频带内一组用于下行链路信令的音可以包括不是113个音，而是例如多得多的音，诸如1000个音。在有些实施例中，一个基站发射机专用于信标信令的时间与专用于非信标下行链路信令的时间之比可以不是1/903；然而，信标与非信标的发射机信令时间之比在大多数但不一定是所有的实施例中至少为1/5。在有些实施例中，不是单个音而是一组音，例如两个或几个音，组成一个信标信号。

以上对采用本发明的各个示范性实施例作了说明。然而，这些只是许多可以按照本发明实现的可行实施例中的少数几个实施例。

下面将本发明的各个示范性方法表示为一系列步骤。有些实施例涉及执行一些不同的步骤。下面通过对前面一组步骤的各种引用来说明一些步骤的不同组合。

下面将说明一些包括对步骤的各种可行组合的示范性方法。以下这些方法是示范性的而不是本发明可以涵盖的仅有方法和/或步骤组合。

本发明的方法和设备虽然是在OFDM系统的情况下进行说明的但可应用于许多通信系统，包括许多非OFDM和/或非蜂窝系统。

在各个实施例中，在这里所说明的节点是用一个或多个执行与本发明的一个或多个方法相应的步骤的模块实现的，这些步骤例如为信号处理、信标产生、信标ID、信标测量、信标比较、越区切换、消息产生和/或发送步骤。在有些实施例中，本发明的各个功能部件是用模块实现的。这样的模块可以用软件、硬件或者软件和硬件的组合实现。以上所说明的这些方法或方法步骤中有许多可以用录在一个诸如RAM、软盘等存储器件之类的机器可读媒体上的软件的机器可执行指令实现，以例如在一个或多个节点内控制一个机器(例如有或者没有附加硬件的通用计算机)实现所有或部分以上所说明的方法。因此，本发明主要是旨在提供一种包括使一个机器(例如处理器和所关联的硬件)执行以上所说明的方法的一个或多个步骤的机器可执行指令的机器可读媒体。

本发明的系统包括一些控制模块，例如控制电路和/或控制软件，用来控制本发明的系统的各个组成部分，使它们执行各个所列举的按照本发明的方法执行的步骤。一个控制例行程序的不同步骤或一个控制电路的不同部分可以控制不同的操作，例如实现不同的方法步骤。因此，一个控制模块可以包括多个按照本发明执行一个或多个步骤的装置，例如多个代码块。

根据以上对本发明的说明，对以上所说明的本发明的方法和设备的许多其他改变对于熟悉该技术的人员来说是显而易见的。这样的改变应认为在本发明的范围之内。本发明的方法和设备可以，而在各个实施例中就是，配合CDMA、正交频分多路复用(OFDM)和/或各种其他可以用来在接入节点与移动节点之间提供无线通信链路的通信技术使用。在有些实施例中，接入节点体现为用OFDM和/或CDMA与移动节点建立通信链路的基站。在各个实施例中，移动节点体现为可实现本发明的方法的笔记本计算机、个人数据助理(PDA)或其他包括接收机/发射机电路和逻辑和/或例行程序的便携式设备。

Claims (38)

1.一种设备，包括：

处理器，被配置成控制基站发射机实现一种方法，该方法包括下列步骤：

i)在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述基站发射机不发送入第二频带；以及

ii)在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述基站发射机发送入所述第二频带的时段小于所述基站发射机发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，在第二时段期间发送入第二频带包括将发射功率的至少60％集中在占用第二频带的不到五分之一的一个或多个音上。

2.权利要求1的设备，其中所述步骤i和ii以周期性时间间隔重复，使得所述基站发射机发送入所述第一频带的时间量保持平均大于它发送入所述第二频带的时间量。

3.权利要求1的设备，其中在所述第二时段期间所述基站发射机不发送入所述第一频带。

4.一种基站，包括：

发射机，被配置成将信号发送入第一频带和第二频带；以及

控制模块，被配置成控制所述发射机：

i)在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述发射机不发送入第二频带；以及

ii)在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述发射机发送入所述第二频带的时段小于所述发射机发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，在第二时段期间发送入第二频带包括将发射功率的至少60％集中在占用第二频带的不到五分之一的一个或多个音上。

5.权利要求4的基站，其中在所述第二时段期间所述发射机不发送入所述第一频带。

6.权利要求4的基站，其中所述发射机发送入所述第一频带在时间上为所述发射机发送入所述第二频带的至少20倍。

7.一种基站，包括：

发射装置，用于将信号发送入第一频带和第二频带；以及

控制装置，用于控制所述发射装置：

i)在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述发射装置不发送入第二频带；以及

ii)在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述发射装置发送入所述第二频带的时段小于所述发射装置发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，在第二时段期间发送入第二频带包括将发射功率的至少60％集中在占用第二频带的不到五分之一的一个或多个音上。

8.权利要求7的基站，其中在所述第二时段期间所述发射装置不发送入所述第一频带。

9.权利要求7的基站，其中所述发射装置发送入所述第一频带在时间上为所述发射装置发送入所述第二频带的至少20倍。

10.一种用来控制基站发射机的设备，包括：

处理器，被配置成：

在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述基站发射机不发送入第二频带，所述基站发射机在所述第一时段期间将用户数据在多个不同的音上发送入所述第一频带；以及

在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述基站发射机发送入所述第二频带的时段小于所述基站发射机发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，所述基站发射机在所述第二时段期间将发射机信息但没有用户专用数据发送入所述第二频带，所述发射机信息被用至少一个音发送，所述基站发射机在所述至少一个音上发送的功率量为所述基站发射机在被用来在所述第一时段期间将用户数据发送入所述第一频带的任何一个音上发送的功率量的至少M倍，其中M为大于2的正整数。

11.权利要求10的设备，其中M至少为5。

12.一种基站，包括：

发射机，被配置成将信号发送入第一频带和第二频带；以及

控制模块，被配置成控制所述发射机：

i)在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述发射机不发送入第二频带，所述发射机在所述第一时段期间将用户数据在多个不同的音上发送入所述第一频带；以及

ii)在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述发射机发送入所述第二频带的时段小于所述发射机发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，所述发射机在所述第二时段期间将发射机信息但没有用户专用数据发送入所述第二频带，所述发射机信息被用至少一个音发送，所述发射机在所述至少一个音上发送的功率量为所述发射机在被用来在所述第一时段期间将用户数据发送入所述第一频带的任何一个音上发送的功率量的至少M倍，其中M为大于2的正整数。

13.权利要求12的基站，其中M至少为5。

14.一种基站，包括：

发射装置，用于将信号发送入第一频带和第二频带；以及

控制装置，用于控制所述发射装置：

在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述发射装置不发送入第二频带，所述发射装置在所述第一时段期间将用户数据在多个不同的音上发送入所述第一频带；以及

在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述发射装置发送入所述第二频带的时段小于所述发射装置发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，所述发射装置在所述第二时段期间将发射机信息但没有用户专用数据发送入所述第二频带，所述发射机信息被用至少一个音发送，所述发射装置在所述至少一个音上发送的功率量为所述发射装置在被用来在所述第一时段期间将用户数据发送入所述第一频带的任何一个音上发送的功率量的至少M倍，其中M为大于2的正整数。

15.权利要求14的基站，其中M至少为5。

16.一种用来控制基站发射机的设备，包括：

处理器，被配置成：

在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述基站发射机不发送入第二频带；以及

在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述基站发射机发送入所述第二频带的时段小于所述基站发射机发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，在第二时段期间发送入第二频带包括以在前1秒时间间隔内发送音所用的平均每音功率的至少20倍发送一个音。

17.一种基站，包括：

发射机，被配置成将信号发送入第一频带和第二频带；以及

控制模块，被配置成控制所述发射机：

i)在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述发射机不发送入第二频带；以及

ii)在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述发射机发送入所述第二频带的时段小于所述发射机发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，在第二时段期间发送入第二频带包括以在前1秒时间间隔内发送音所用的平均每音功率的至少20倍发送一个音。

18.一种基站，包括：

发射装置，用于将信号发送入第一频带和第二频带；以及

控制装置，用于控制所述发射装置：

在第一时段期间发送入第一频带，在所述第一时段期间所述发射装置不发送入第二频带；以及

在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带，所述发射装置发送入所述第二频带的时段小于所述发射装置发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值，在第二时段期间发送入第二频带包括以在前1秒时间间隔内发送音所用的平均每音功率的至少20倍发送一个音。

19.一种基站，包括：

用于在第一时段期间发送入第一频带的装置，在所述第一时段期间所述基站不发送入第二频带；以及

用于在比所述第一时段短的第二时段期间发送入第二频带的装置，所述基站发送入所述第二频带的时段小于所述基站发送入所述第一频带的时段的1/N，其中N为大于2的正值。

20.权利要求19的基站，其中所述用于发送入所述第一频带和所述第二频带的装置包括用于以周期性时间间隔重复发送的装置，使得所述用于发送的装置发送入所述第一频带的时间量保持平均大于所述用于发送的装置发送入所述第二频带的时间量。

21.权利要求19的基站，其中在所述第二时段期间所述基站不发送入所述第一频带。

22.权利要求19的基站，其中所述基站发送入所述第一频带在时间上为发送入所述第二频带的至少20倍。

23.权利要求19的基站，其中所述第一频带和第二频带的宽度相同。

24.权利要求23的基站，其中所述用于在第二时段期间发送入所述第二频带的装置包括用于将发射功率的至少60％集中在占用第二频带的不到五分之一的一个或多个音上的装置。

25.权利要求23的基站，其中所述用于在第二时段期间发送入所述第二频带的装置包括用于以在前1秒时间间隔内发送音所用的平均每音功率的至少20倍发送一个音的装置。

26.权利要求19的基站，还包括用于操作所述基站以在所述第二时段期间发送入所述第一频带的装置。

27.权利要求19的基站，其中所述用于发送入第一频带的装置包括用于将用户数据在多个不同的音上发送入所述第一频带的装置。

28.权利要求27的基站，其中所述用户数据包括语音、文本和用户应用数据中至少一个。

29.权利要求27的基站，其中所述用于发送入第二频带的装置包括用于发送发射机信息但没有用户专用数据的装置。

30.权利要求29的基站，其中所述发射机信息包括小区标识信息和扇区标识信息中至少一个。

31.权利要求29的基站，其中所述用于发送入第二频带的装置包括用于在比将信息发送入所述第一频带所用的音的数量少的音上发送信息的装置。

32.权利要求29的基站，其中所述将信息发送入第二频带所用的音的数量少于3。

33.权利要求29的基站，还包括用于发送包括至少一个复符号的至少一个OFDM信号的装置。

34.权利要求33的基站，其中所述用于发送入所述第二频带的装置包括用于发送两个OFDM符号的装置。

35.权利要求29的基站，其中所述发射机信息被用至少一个音发送，所述基站在所述至少一个音上发送的功率量为在被用来在所述第一时段期间将用户数据发送入所述第一频带的任何其它音上发送的功率量的至少M倍，其中M为大于2的正整数。

36.权利要求29的基站，其中所述发射机信息被用至少一个音发送，所述基站用在前1秒时间间隔期间发送音所用的平均每音功率的至少20倍发送所述至少一个音。

37.权利要求35的基站，其中所述M至少为5。

38.权利要求33的基站，其中所述第一时段包括多个符号发送时段，而所述第二时段比所述第一时段包括更少的符号发送时段。

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