CN102037760A - 用于至目标小区的加速的无线通信切换的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了在移动站(MS)与其服务扇区的正常操作期间，对一个或多个相邻扇区进行测距的方法和装置。测距结果可以被频繁更新，以对切换到另一个基站(BS)的过程进行加速。该另一个基站提供对相邻扇区之一的覆盖。

Description

用于至目标小区的加速的无线通信切换的方法和系统
技术领域
概括地说，本发明的特定实施例涉及无线通信，具体地说，涉及无线通信系统切换期间的测距过程。
背景技术
遵循IEEE 802.16的正交频分复用(OFDM)和正交频分多址(OFDMA)无线通信系统使用基站的网络，与在系统中注册服务的无线设备(即，移动站)，基于多个子载波频率的正交性进行通信，并可被实现成获得宽带无线通信的多种技术优势，诸如抵抗多径衰落和干扰。每个基站(BS)向移动站发出和从移动站接收传送数据的射频(RF)信号。由于多种原因，例如移动站(MS)从由一个基站覆盖的区域移动到由另一个基站覆盖的区域，要执行切换(也称为越区切换)以便将通信服务(例如，正在进行的呼叫或者数据会话)从一个基站转换到另一个基站。
在移动WiMAX规范中支持三种切换方法；一种是强制执行的，其它两种是可选择的。强制的切换方法称为硬切换(HHO)，并且是唯一一种最初要求由移动WiMAX执行的类型。HHO意味着连接将从一个BS突然转换到另一个BS。可由MS或BS根据由MS报告的测量结果制定切换决策。MS会周期性地进行RF扫描，并测量相邻基站的信号质量。例如，切换决策由来自一个小区的信号强度超过当前小区、MS位置变化导致信号衰落或干扰或者MS要求更高的服务质量(QoS)而产生。在由BS分配的扫描间隔期间执行扫描。在这些间隔期间，MS也允许可选择地执行初始测距，并与一个或多个相邻基站相关联。一旦做出切换决策，MS就开始与目标BS的下行链路传输同步，如果在扫描期间没有完成测距，则MS执行测距，并随后结束与之前的BS的连接。保持BS处任何未发送的协议数据单元(PDU)，直到计时器到期为止。
发明内容
概括地说，本发明的特定实施例涉及在移动站(MS)与其服务扇区的正常操作期间对一个或多个相邻扇区进行初始测距，并频繁更新测距的结果以加速切换到为一个相邻扇区提供服务覆盖的另一个基站的过程。
本发明的特定实施方式提供了一种方法。该方法通常包括：在正常操作模式期间向服务基站发送上行链路(UL)分组，在发送UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个测距请求，接收基于测距请求的一个或多个测距响应，以及根据测距响应更新测距结果。
本发明的特定实施方式提供了一种用于无线通信的收发机。该收发机通常包括：用于在正常操作模式期间向服务基站发送UL分组的第一传输逻辑，用于在发送UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个测距请求的第二传输逻辑，用于接收基于测距请求的一个或多个测距响应的接收逻辑，以及用于根据测距响应更新测距结果的更新逻辑。
本发明的特定实施例提供了一种无线通信的装置。该装置通常包括：用于在正常操作模式期间向服务基站发送UL分组的模块，用于在发送UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个测距请求的模块，用于接收基于测距请求的一个或多个测距响应的模块，以及用于根据测距响应更新测距结果的模块。
本发明的特定实施方式提供了一种移动设备。该移动设备通常包括：收发机，用于在正常操作模式期间向服务基站发送UL分组，在发送UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个测距请求，以及接收基于测距请求的一个或多个测距响应；以及更新逻辑，用于根据测距响应更新测距结果。
本发明的特定实施方式提供了一种移动设备。该移动设备通常包括：用于在正常操作模式期间向服务基站发送UL分组的第一收发机，用于在发送UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个测距请求并接收基于测距请求的一个或多个测距响应的第二收发机，以及用于根据测距响应更新测距结果的更新逻辑。
本发明的特定实施方式提供了一种用于无线通信的计算机可读介质，其包含用于维持更新的测距结果的程序，当由处理器执行该程序时，执行特定的操作。该操作通常包括：在正常操作模式期间向服务基站发送UL分组，在发送UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个测距请求，接收基于测距请求的一个或多个测距响应，以及根据测距响应更新测距结果。
附图说明
按照能详细理解在上文描述的本发明特征的方式，可通过参考实施例得出上述更特定的简要概括的描述，其中的一些在附图中进行了说明。然而，应当理解的是，附图仅仅说明本发明的某些典型实施例，因此不应视为对本发明保护范围的限制，因为该描述可加入其它等效实施例。
图1示出了根据本发明的特定实施例的一种示例性无线通信系统。
图2示出了根据本发明的特定实施例可用于无线设备的各种部件。
图3示出了根据本发明的特定实施例可用在无线通信系统中的示例性发射机和示例性接收机，其中，无线通信系统采用正交频分复用和正交频分多址(OFDM/OFDMA)技术。
图4示出了根据本发明的特定实施例的用于时分双工(TDD)的具有三个段的示例性OFDMA帧。
图5示出了根据本发明的特定实施例的OFDMA帧的示例性上行链路(UL)子帧。
图6A-C示出了根据本发明的特定实施例当从一个基站切换到另一个基站时的示例性切换时间线。
图7是根据本发明的特定实施例在与服务扇区进行正常操作时，使用通过对一个或多个相邻扇区进行测距而收集的更新的测距结果进行加速切换操作的示例性流程图。
图7A是根据本发明的特定实施例，对应于图7中用于加速切换的示例性操作的模块的方框图。
图8A-C示出了根据本发明的特定实施例，在与服务扇区进行正常操作的同时对一个或多个相邻扇区进行测距，并使用更新的测距结果执行加速的切换。
图9示出了根据本发明的特定实施例的初始测距的测距响应(RNG-RSP)消息的格式。
具体实施方式
本发明的特定实施例提供了在移动站(MS)与其服务扇区的正常操作期间对一个或多个相邻扇区进行测距的技术和装置。测距结果被频繁更新，以加速到为一个相邻扇区提供覆盖的另一个基站(BS)的切换过程。
示例性无线通信系统
本发明的方法和装置可用于宽带无线通信系统中。术语“宽带无线”是指在一个给定的区域提供无线、语音、互联网和/或数据网络接入的技术。
WiMAX(代表微波接入全球互通)是基于标准的提供长距离高吞吐量宽带连接的宽带无线技术。当前有两种主要的WiMAX应用：固定WiMAX和移动WiMAX。固定WiMAX应用是点对多点的，例如，使宽带能够接入多个家庭和企业。移动WiMAX提供宽带速率的蜂窝网络的全移动性。
移动WiMAX基于OFDM(正交频分复用)和OFDMA(正交频分多址)技术。OFDM是一种数字多载波调制技术，目前发现其广泛适用于各种高数据速率通信系统。使用OFDM，将发送的比特流分成多个较低速率的子流。使用多个正交子载波中的一个对每个子流进行调制，并在多个并行的子信道上发送。OFDMA是一种多址技术，其中给多个用户分配不同时隙中的子载波。OFDMA是一种灵活的多址技术，能适应应用、数据率和服务质量的需求变化较大的多个用户。
无线互联网和无线通信的快速发展已使得无线通信服务领域中对高数据率的需求增长。当今，OFDM/OFDMA系统被认为是最有希望的研究领域之一，并且是下一代无线通信的核心技术。这是因为OFDM/OFDMA调制方案能够提供与传统单载波调制方案相比的多种优势，诸如，调制效率、频谱效率、灵活性以及较强的抗多径能力。
IEEE 802.16x是定义固定和移动宽带无线接入(BWA)系统的空中接口的新兴标准组织。这些标准定义了至少四个不同的物理层(PHY)和一个媒体访问控制(MAC)层。四个物理层中的OFDM和OFDMA物理层分别是固定和移动BWA领域中最常用的。
图1示出了无线通信系统100的一个例子。无线通信系统100是宽带无线通信系统。无线通信系统100提供多个小区102的通信，每个小区102由基站104服务。基站104是与多个用户终端106进行通信的固定站。或者，将基站104称为接入点、节点B或某个其它术语。
图1示出了分布于整个系统100的各种用户终端106。用户终端106可以是固定的(即，静止的)或移动的。用户终端106也可以称为远程站、接入终端、终端、用户单元、移动站、电台、用户设备等等。用户终端106是诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机(PC)等等的无线设备。
可以将多种算法和方法应用于无线通信系统100中基站104和用户终端106之间的传输。例如，根据OFDM/OFDMA技术在基站104和用户终端106之间发送和接收信号。如果是上述情况，则将无线通信系统100称为OFDM/OFDMA系统。
将促进从基站104到用户终端106的传输的通信链路称为下行链路108，并将促进从用户终端106到基站104的传输的通信链路称为上行链路110。或者，将下行链路108称为前向链路或前向信道，并将上行链路110称为反向链路或反向信道。
将小区102划分为多个扇区112。扇区112是小区102内的物理覆盖区域。无线通信系统100中的基站104可使用用于将功率流集中在小区102的一个特定的扇区112之内的天线。这种天线称为定向天线。例如，如图1中所示，基站104A为扇区A 112A提供定向覆盖，基站104B为扇区B 112B提供定向覆盖，基站104C为扇区C 112C提供定向覆盖。
图2示出了可用于无线设备202中的各种部件。无线设备202是可用于实现本文所述各种方法的设备的例子。无线设备202可以是基站104或用户终端106。
无线设备202包括控制无线设备202的运行的处理器204。处理器204也称为中央处理单元(CPU)。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的存储器206向处理器204提供指令和数据。一部分存储器206也包括非易失性只读存储器(NVRAM)。处理器204通常根据存储在存储器206中的程序指令执行逻辑操作和算法操作。可执行存储器206中的指令以便实现本文中描述的方法。
无线设备202还包括外壳208，外壳208包括发射机210和接收机212，以便允许数据在无线设备202和远程位置之间发送和接收。可将发射机210和接收机212结合在收发机214中。天线216安装在外壳208上，并与收发机214电耦合。无线设备202还可以包括(未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或多个天线。
无线设备202还包括信号检测器218，用于检测和量化由接收机214接收的信号的电平。信号检测器218检测诸如总能量、导频子载波的导频能量或者前导码符号的信号能量、功率谱密度以及其它信号之类的信号。无线设备202还包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP)220。
无线设备202的各个部件可由总线系统222耦合在一起，总线系统222除了数据总线之外还包括功率总线、控制信号总线和状态信号总线。
图3示出了可用于使用OFDM/OFDMA的无线通信系统100中的发射机302的例子。发射机302的各个部分可在无线设备202的发射机210中实现。发射机302可在基站104中实现，用于在下行链路108上向用户终端106发送数据306。发射机302也可以在用户终端106中实现，用于在上行链路110上向基站104发送数据306。
示出的要发送的数据306作为串并行(S/P)转换器308的输入。S/P转换器308将传输数据分为N个并行的数据流310。
随后，这N个并行的数据流310输入映射器312。映射器312将N个并行的数据流310映射到N个星座点。使用一些调制星座图进行映射，诸如二相移相键控(BPSK)、四相移相键控(QPSK)、8相移相键控(8PSK)、正交幅度调制(QAM)等等。因此，映射器312输出N个并行符号流316、每个符号流316对应于快速傅里叶反变换(IFFT)320的N个正交子载波中的一个。这N个并行符号流316表示在频域中，并且由IFFT部件320转换成N个并行的时域采样流318。
下面提供对术语的简要注释。频域中的N个并行调制等价于频域中的N个调制符号，等价于频域中的N次映射和N点IFFT，等价于时域中的一个(有用)OFDM符号，等价于时域中的N个采样。时域中的一个OFDM符号Ns等于Ncp(每个OFDM符号的保护采样的数量)+N(每个OFDM符号的有用采样的数量)。
由并串行(P/S)转换器324将N个并行的时域采样流318转换为一个OFDM/OFDMA符号流322。保护插入部件326在OFDM/OFDMA符号流322中的连续OFDM/OFDMA符号之间插入保护间隔。随后，由射频(RF)前端328将保护插入部件326的输出上变频到期望的发射频率带。随后，天线330发射所得到的信号332。
图3还示出了可在使用OFDM/OFDMA的无线通信系统100中使用的接收机304的一个例子。接收机304的多个部分可以在无线设备202的接收机212中实现。接收机304可以在用户终端106中实现，用于在下行链路108上从基站104接收数据306。接收机304还可以在基站104中实现，用于在上行链路110上从用户终端106接收数据306。
示出的发射信号332在无线信道334上传输。当信号332′由天线330′接收时，由RF前端328′将接收信号332′下变频为基带信号。随后，保护去除部件326′将去除由保护插入部件326插入到OFDM/OFDMA符号之间的保护间隔。
将保护去除部件326′的输出提供到S/P转换器324′。S/P转换器324′将OFDM/OFDMA符号流322′划分成N个并行的时域符号流318′，每个符号流对应于N个正交子载波中的一个。快速傅里叶变换(FFT)部件320′将N个并行的时域符号流318′变换到频域，并输出N个并行的频域符号流316′。
解映射器312′执行由映射器312执行的符号映射操作的反操作，从而，输出N个并行数据流310′。P/S转换器308′将N个并行的数据流310′组合为单个数据流306′。理想情况下，这一数据流306′对应于作为发射机302的输入所提供的数据306。
示例性OFDMA帧
下面参见图4，用于时分双工(TDD)实施方式的OFDMA帧400被描述为典型的但非限制的例子。在帧相同，但除了下行链路(DL)和上行链路(UL)消息同时在不同的载波上发送的情况下，也可以使用OFDMA帧的其它实施方式，诸如全频分双工和半频分双工(FDD)。在TDD实施方式中，将每个帧划分为DL子帧402和UL子帧404，DL子帧402和UL子帧404之间由小的保护间隔分隔开，或者，更确切地说，由发射/接收以及接收/发射转换间隙(分别为TTG 406和RTG 407)分开，以便防止DL和UL传输冲突。DL与UL子帧的比可以在3∶1到1∶1之间变化，以便支持不同的业务概况。
在OFDMA帧400中，包括各种控制信息。例如，帧400的第一个OFDMA符号是前导码408，前导码408包括若干个用于同步的导频信号(导频)。前导码408内的固定导频序列允许接收机304对频率误差和相位误差进行估计，并与发射机302进行同步。此外，前导码408中的固定导频序列用于估计和均衡无线信道。前导码408包括BPSK调制的载波，并且通常为一个OFDM符号的长度。前导码408的载波是功率增强的，并且通常比频域中的WiMAX信号的数据部分的功率电平高几个分贝(dB)(例如，9dB)。所使用的前导码载波的号指示使用了时区的三段409中的哪一段。例如，载波0、3、6……指示出使用了段0(4090)，载波1、4、7……指示出使用了段1(4091)，载波2、5、8……指示出使用了段2(4092)。
前导码408之后是帧控制报头(FCH)410，每一段409有一个FCH 410。FCH 410提供帧结构信息，诸如当前OFDMA帧的可用子信道、调制和编码方案以及MAP消息长度。将概述帧结构信息的诸如下行链路帧前缀(DLFP)的数据结构映射到FCH 410。移动WiMAX的DLFP包括使用的子信道(SCH)位图(bitmap)、设置为0的保留比特、重复编码指示、编码指示、MAP消息长度和设置为0的四个保留比特。在映射到FCH 410之前，复制24-比特DLFP，以便形成48-比特块，这是最小的前向纠错(FEC)块尺寸。
在每段409中的FCH 410之后，DL-MAP 414和UL-MAP 416分别指定DL子帧402和UL子帧404的子信道分配以及其它控制信息。在OFDMA的情况下，可为多个用户分配帧400中的数据区域，并且，这些分配指定在DL-MAP 414和UL-MAP 416中。MAP消息包括每个用户的突发概况，其定义了在特定链路中使用的调制和编码方案。由于MAP消息包括需要发到所有用户的该段409的关键信息，所以，通常在非常可靠的链路(诸如速率为1/2的编码和重复编码的BPSK或QPSK)上发送DL-MAP 414和UL-MAP 416。OFDMA帧的DL子帧402包括各种比特长度的DL突发，其中包括正被传送的下行链路数据。因此，DL-MAP 414描述下行链路时区中包含的突发的位置和下行链路突发的数量，以及它们在时间(即，符号)方面和频率(即，子信道)方向的偏移量和长度。
同样地，UL子帧404包括各种比特长度的UL突发，UL突发由正被传送的上行链路数据构成。因此，作为DL子帧402中的第一个DL突发进行发送的UL-MAP 416包括关于不同用户的UL突发的位置的信息。如图4中所示，UL子帧404包括附加控制信息，诸如分配给移动站在网络进入期间执行并随后定期执行闭环时间、频率和功率调整的UL测距子信道422，以及带宽请求。UL子帧404还包括分配给移动站(MS)用于反馈DL混合自动重传请求确认(HARQ ACK)的UL ACK(未示出)，和/或分配给MS用于反馈信道质量指示符信道(CQICH)的信道状态信息的UL CQICH(未示出)。
现在参见图5，UL子帧404还包括两个基于竞争访问的初始信道。例如，基于竞争的初始测距信道502用于新加入的移动站的最初测距。例如，基于竞争的带宽请求信道504用于已经关联的移动站的尽力业务/带宽请求。此外，如果移动站106仅仅要向基站104发送单个分组，则移动站106使用UL子帧404的基于竞争部分506，而不是请求专用带宽。UL测距子信道422用于UL子帧404的基于竞争部分506。
在基于竞争的部分506之后是包括UL数据突发510的不同移动站的UL物理层(PHY)协议数据单元(PDU)508，它从一个或多个媒体访问控制(MAC)PDU 512映射。MAC PDU 512包括MAC层管理消息。总而言之，前导码408、FCH 410、DL-MAP 414和UL-MAP 416携带使接收机304能够正确对接收信号进行解调的信息。
返回图4，在OFDMA中的DL和UL传输中使用不同的“模式”。通常将在时域中使用特定模式的区域称为时区(zone)。一种类型的时区称为DL-PUSC(子信道的下行链路部分使用)时区424，其不使用可用于它的全部子信道(即，DL-PUSC时区424仅使用子信道的特定组)。一共有6个子信道组，可将它们分配到多达三个段409。从而，段可包括一到六个子信道组(例如，如图4中所述，段0包括两个子信道组0和1，段1包括两个子信道组2和3，段2包括两个子信道组4和5)。另一种类型的时区称为DL-FUSC(子信道的下行链路全部使用)时区426。不同于DL-PUSC，DL-FUSC不使用任何段，而是在全部频率范围上分布所有的突发。
示例性加速切换
现在参照图6A的时间线600，例如，在使用如上所述的OFDMA帧的正常操作模式602期间，移动站与服务扇区A 112A进行通信。当移动站决定将服务从扇区A切换到新的扇区(诸如扇区B 112B)时，移动站将暂停与扇区A的通信。移动站开始与新的扇区B的初始测距过程604(也称为切换测距)。一旦接收到满意的测距响应，移动站就执行到新扇区B的切换606，随后恢复正常操作608，从而，这时，移动站与新的服务扇区B进行通信。
测距过程604可能会花费很长的时间来完成。因此，业务中断时间(即，在移动站和网络之间没有业务交换的时间间隔)，直接取决于完成测距过程604的时间。通过加速测距过程604，可以缩短业务中断时间，并且提高数据吞吐量。
因此，例如，图7是用于移动WiMAX系统中的加速切换(也称为越区切换)的示例性操作700的流程图。操作700开始于701，例如，其中用户终端在正常操作模式发射和接收控制和数据分组。例如，图8A的扇区A112A中的移动站800与基站104A进行无线通信。在这种情况下，扇区A是移动站800的服务扇区。在移动WiMAX中，服务扇区广播任何相邻扇区的信息，诸如非服务扇区B 112B和扇区C 112C的信息。该信息包括相邻扇区的信道结构以及它们的初始测距区域位置。
在702，将一个或多个码分多址(CDMA)测距码/测距请求发送到一个或多个相邻扇区，并将所有分组发送到服务扇区。当授权的上行链路带宽与由相邻扇区分配的初始测距区域不重叠时，或者当服务扇区没有授权移动站任何上行链路带宽时，在特定的OFDMA帧中发送CDMA测距码/测距请求。例如，如图8A所示，服务扇区中的移动站800会向基站104A发送诸如UL数据突发802的分组。此外，当向服务扇区发送分组时，移动站800执行对非服务相邻扇区B 112B和扇区C 112C的基于竞争的初始测距。换句话说，对扇区B和扇区C的测距过程在移动站800与扇区A交换业务时并行地进行。由于CDMA测距码/测距请求会与UL数据突发802在相同的OFDMA帧中发送，所以数据吞吐量很可能在正常操作期间不受测距的影响。
使用OFDMA帧400中的UL子帧404的基于竞争的初始测距信道502执行初始测距，而不包括任何关联信令消息。移动站800使用截断指数后退算法来确定使用哪个初始测距时隙发送CDMA测距码/测距请求消息。移动站800使用最小功率设置来发送CDMA测距码/测距请求，并用逐渐增加的更高的传输功率再次进行尝试，直到接收到测距响应或发生超时。
在704，接收并解码相邻扇区的一个或多个测距响应。例如，如图8B中所示，由移动站800对所广播的来自相邻扇区B 112B和扇区C 112C的测距响应(RNG-RSP)消息804B、804C(分别由基站104B、104C发送)进行接收和解码。在三个不同的扇区(例如，扇区A、B和C)使用OFDMA帧中的三个不同段(即，相同RF信道的三个不同的子载波集)的移动WiMAX结构中，这一接收方案能够很好的运作。当一段中的每个子载波集扩展在RF信道的整个频谱上时，可以在不调谐RF频率的情况下接收来自全部三个扇区的I/Q(同相/正交)采样，并由采样缓冲器对采样进行保存。换句话说，甚至在移动站与三个扇区中的一个(例如，服务扇区)进行通信时，移动站也能够在不调谐RF的情况下从另外两个扇区(例如，相邻扇区)获得信息(以及向另外两个扇区发送信息)。
在图9中更加详细的示出了图8B的RNG-RSP 804。RNG-RSP 804开始于具有8比特长度的管理消息类型902，它的值为5(00000101b)用于指示控制消息是RNG-RSP。管理消息类型902之后是时序调整904、功率电平调整906以及偏移频率调整908。时序调整904和功率电平调整906基于初始CDMA测距码/测距请求的到达时间和测量的信号功率，并且，接收请求的基站会在测距响应中向移动站命令时序提前和功率调整。偏移频率调整908之后是测距状态910，其根据成功(＝3)或重新测距(＝4)来指示移动站继续(＝1)测距、中断(＝2)测距还是停止测距。
图9的测距状态910之后是长度为32比特的测距码属性912。测距码属性912的十个最高有效位(MSB)(即，比特31-22)指示用于发送测距码的OFDM符号参考，而接下来的六比特(即，比特21-16)指示使用的OFDMA子信道参考。测距码属性912的比特15-8指示由移动站发送的测距码索引。八个最低有效位(LSB)(即，比特7-0)等于移动站发送测距码的OFDMA帧的帧号的8个LSB。移动站根据RNG-RSP 804中包含的“测距码属性”辨别RNG-RSP 804是否由它处理。
在图7的706，更新测距结果(例如，时序、频率和功率信息)。将更新的测距结果存储到移动站上的存储器中。换句话说，可将图9的RNG-RSP804的时序调整904、功率电平调整906和偏移频率调整908存储在移动站800中留待以后使用。通过向服务扇区发送任何分组以及向一个或多个相邻扇区发送用于初始测距的一个或多个CDMA测距码/测距请求，移动站保持对相邻扇区的测距结果非常频繁地更新，而不影响数据吞吐量。
如果不需要在708执行切换，则从702开始重复操作700。然而，如果在708期望进行(由基站或移动站发起的)切换，则在710，使用来自相邻扇区之一(即，未来的服务扇区)的更新的测距结果执行该切换。通过使频繁更新的测距结果可用，测距结果可用于通过减少或去除切换过程中的初始测距步骤，来加速切换过程。换句话说，可以减少由于硬切换(HHO)过程造成的业务中断时间。
此外，上文中描述的图7的操作700有助于降低与无线信道中以及通过骨干网的用于关联协调的信令消息相关的关联，其原因在于很少需要执行IEEE 802.16e标准中规定的关联测距。借助于网络调度，可获得其它益处，在网络调度中相邻扇区确保由一个扇区分配的初始测距区域与由另一个扇区授予移动站的带宽分配不重叠。照此方式，移动站可以在任何时间发送CDMA测距码/测距请求。
图6B和6C示出了本发明的特定实施例与图6A相比，(例如)从扇区A 112A到扇区B 112B的切换过程中的时间节省，以及业务中断时间的潜在减少。不同于图6A的时间线600，在图6B的时间线610中，移动站可在正常操作模式612期间，对一个或多个相邻扇区(例如，扇区B 112B)进行频繁地测距，在正常操作模式612期间，移动站从(例如)服务扇区A 112A接收业务，并向服务扇区A 112A发送业务。一旦要从扇区A切换到扇区B，就根据更新的测距结果执行到扇区B的切换606，而不需要任何对扇区B的初始测距。与图6B中到扇区B的切换606的切换时间相比，图6A中测距604和到扇区B的切换606的总切换过程时间明显更长。
切换606到扇区B之后是正常操作模式614，其中移动站在对一个或多个非服务相邻扇区(例如，扇区A 112A和/或扇区C 112C)进行测距的同时，从新的服务扇区B接收业务，并向新的服务扇区B发送业务。在图8C中描述了这种情况，其中，移动站800移动到扇区B中，如上所述使用更新的测距结果执行从服务扇区A到相邻扇区B的切换，并且扇区B变为新的服务扇区。
对于图6C的时间线620中所示的一些实施例，对扇区B 112B的测距616仍然在切换(606)到扇区B 112B之前发生。然而，通过从相邻扇区获得更新的测距结果，测距616的测距时间仍然显著地短于图6A的时间线600中对扇区B 112B的测距604。这是因为与从传统的初始点(即，具有最低的功率设置并对时序和频率偏移调整一无所知)开始初始测距不同，更新的测距结果可用作初始点。
在扇区A、B和C使用不同的RF信道而不是相同RF信道中的不同子载波集的配置中，如果移动站使用一个以上的独立收发机，则仍然可以应用与传统业务并行的相同的测距方案。在这种情况下，可使用第一收发机与服务扇区进行通信，而使用第二收发机执行对任何相邻扇区的初始测距。
如文中使用的那样，术语“确定”涵盖多种动作。例如“确定”可包括计算、运算、处理、导出、调查、查找(例如，从表格、数据库或其它数据结构中查找)、确知等等。同样，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等等。“确定”还可包括解决、选择、挑选、建立等等。
信息和信号可以使用多种不同的技术和技艺来表示。例如，在贯穿上面的描述中所提及的数据、指令、命令、信息、信号等等可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。
用于执行本申请所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件(PLD)、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任意组合，可以实现或执行结合本申请所描述的各种示例性的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何商业上可获得的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。
结合本发明描述的方法或算法的步骤可以直接在硬件、由处理器执行的软件模块或者两者的结合中实现。软件模块可以位于本领域已知的任何形式的存储介质中。可以使用的存储介质的一些例子包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM等等。软件模块可包括单个指令或多个指令，并且可分布在若干个不同的代码段、不同的程序以及多个存储介质中。存储介质与处理器相耦合，从而处理器能够从存储介质读取信息，并向存储介质写入信息。或者，存储介质可以集成在处理器中。
本发明所述的方法包括一个或多个步骤或动作，用于实现所述方法。该方法步骤和/或动作可以在不脱离权利要求书范围的情况下相互替换。换句话说，除非指定了特定的步骤或动作的顺序，否则可以在不脱离权利要求书的范围的基础上修改指定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
所描述的功能可以实现为硬件、软件、固件或它们的任何组合。当在软件中实现时，该功能可以是计算机可读介质或存储介质上存储的指令或者一个或多个指令集。存储介质可以是计算机或一个或多个处理设备能够访问的任何可用介质。作为示例而非限制，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备，或者能够用于以指令或数据结构的形式携带或存储所需程序代码并能够被计算机访问的任何其它介质。本申请所用的磁盘和盘，包括光盘(CD)、镭射光盘、光学盘、数字视频光盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而盘通过激光光学地再现数据。
软件或指令也可以通过传输介质传输。举个例子，如果用同轴电缆、纤维光缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外、无线电和微波的无线技术，从网站、服务器或其它远程源传输软件，则该同轴电缆、纤维光缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波的无线技术也包含在传输介质的定义中。
此外，应该理解，在应用时，执行本文描述的方法和技术的模块和/或其它适当的组件可下载和/或由用户终端和/或基站通过其它获得。例如，这种设备可以与服务器相耦合，以便有助于用于执行本文所述方法的模块的传送。或者，本文描述的各种方法可通过存储模块(例如，RAM、ROM、诸如光盘(CD)或软盘的物理存储介质等等)提供，以便用户终端和/或基站在将存储模块耦合到或提供给设备时能够获得各种方法。此外，可以使用适合于向设备提供本文描述的方法和技术的任何其它合适的技术。
应该理解，权利要求书不限制于上述的特定结构和部件。在不脱离权利要求书的范围的情况下，可以对上述方法和装置的排列、运行和细节进行各种修改、改变和变型。

Claims (35)

1.一种用于无线通信的方法，包括：
(a)在正常操作模式期间向服务基站发送上行链路(UL)分组；
(b)在发送所述UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个码分多址(CDMA)测距码/测距请求；
(c)接收基于所述CDMA测距码/测距请求的一个或多个测距响应；以及
(d)根据所述测距响应更新测距结果。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
根据所更新的测距结果发起切换。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，对于所述切换，不执行初始测距。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括重复步骤a-d，以便保持所述测距结果不断更新。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述测距结果包括：时序、频率或功率调整信息中的至少一项。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UL分组从第一收发机发送，并且所述CDMA测距码/测距请求从第二收发机发送。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UL分组和所述CDMA测距码/测距请求从同一收发机发送。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述CDMA测距码/测距请求根据网络调度在任意时间发送，从而所述相邻基站的初始测距区域分配与所述服务基站的带宽分配不重叠。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述CDMA测距码/测距请求的格式符合电子和电气工程师学会(IEEE)802.16标准族的一个或多个标准。
10.一种用于无线通信的收发机，包括：
第一传输逻辑，用于在正常操作模式期间向服务基站发送上行链路(UL)分组；
第二传输逻辑，用于在发送所述UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个码分多址(CDMA)测距码/测距请求；
接收逻辑，用于接收基于所述CDMA测距码/测距请求的一个或多个测距响应；以及
更新逻辑，用于根据所述测距响应更新测距结果。
11.根据权利要求10所述的收发机，还包括：
切换发起逻辑，用于根据所更新的测距结果发起切换。
12.根据权利要求11所述的收发机，其中，对于所述切换，所述切换发起逻辑不执行初始测距。
13.根据权利要求10所述的收发机，其中，所述测距结果包括：时序、频率或功率调整信息中的至少一项。
14.根据权利要求10所述的收发机，其中，所述第一传输逻辑用于使用与所述第二传输逻辑用于发送所述CDMA测距码/测距请求不同的射频(RF)信道发送所述UL分组。
15.根据权利要求10所述的收发机，其中，所述第一传输逻辑用于使用第一子载波集发送所述UL分组，所述第二传输逻辑用于使用第二子载波集发送所述CDMA测距码/测距请求，其中，所述第一子载波集和第二子载波集在同一射频(RF)信道中。
16.根据权利要求10所述的收发机，其中，所述CDMA测距码/测距请求的格式符合电子和电气工程师学会(IEEE)802.16标准族的一个或多个标准。
17.一种用于无线通信的装置，包括：
用于在正常操作模式期间向服务基站发送上行链路(UL)分组的模块；
用于在发送所述UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个码分多址(CDMA)测距码/测距请求的模块；
用于接收基于所述CDMA测距码/测距请求的一个或多个测距响应的模块；以及
用于根据所述测距响应更新测距结果的模块。
18.根据权利要求17所述的装置，还包括：
用于根据所更新的测距结果发起切换的模块。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，对于所述切换，所述用于发起切换的模块不执行初始测距。
20.根据权利要求17所述的装置，其中，所述用于发送UL分组的模块是第一收发机，所述用于发送CDMA测距码/测距请求的模块是第二收发机。
21.根据权利要求17所述的装置，其中，所述用于发送UL分组的模块和所述用于发送CDMA测距码/测距请求的模块是同一收发机。
22.根据权利要求17所述的装置，其中，所述用于发送CDMA测距码/测距请求的模块用于根据网络调度在任意时间发送所述CDMA测距码/测距请求，从而所述相邻基站的初始测距区域分配与所述服务基站的带宽分配不重叠。
23.根据权利要求17所述的装置，其中，所述CDMA测距码/测距请求的格式符合电子和电气工程师学会(IEEE)802.16标准族的一个或多个标准。
24.一种移动设备，包括：
收发机，用于：在正常操作模式期间向服务基站发送上行链路(UL)分组，在发送所述UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个码分多址(CDMA)测距码/测距请求，并接收基于所述CDMA测距码/测距请求的一个或多个测距响应；以及
更新逻辑，用于根据所述测距响应更新测距结果。
25.根据权利要求24所述的移动设备，其中所述收发机用于使用第一子载波集发送所述UL分组，并且使用第二子载波集发送所述CDMA测距码/测距请求，其中所述第一子载波集和所述第二子载波集在同一射频(RF)信道中。
26.根据权利要求24所述的移动设备，其中，所述CDMA测距码/测距请求的格式符合电子和电气工程师学会(IEEE)802.16标准族的一个或多个标准。
27.一种移动设备，包括：
第一收发机，用于在正常操作模式期间向服务基站发送上行链路(UL)分组；
第二收发机，用于在发送所述UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个码分多址(CDMA)测距码/测距请求，并接收基于所述CDMA测距码/测距请求的一个或多个测距响应；以及
更新逻辑，用于根据测距响应更新测距结果。
28.根据权利要求27所述的移动设备，其中，所述第一收发机用于：
使用与所述第二收发机用于发送所述CDMA测距码/测距请求不同的射频(RF)信道发送所述UL分组。
29.根据权利要求27所述的移动设备，其中，所述CDMA测距码/测距请求的格式符合电子和电气工程师学会(IEEE)802.16标准族的一个或多个标准。
30.一种用于无线通信的计算机可读介质，包含用于维持更新的测距结果的程序，当由处理器执行该程序时，执行以下操作：
(a)在正常操作模式期间向服务基站发送上行链路(UL)分组；
(b)在发送所述UL分组的同时向一个或多个相邻基站发送一个或多个码分多址(CDMA)测距码/测距请求；
(c)接收基于所述CDMA测距码/测距请求的一个或多个测距响应；以及
(d)根据所述测距响应更新测距结果。
31.根据权利要求30所述的计算机可读介质，还包括：
根据所更新的测距结果发起切换。
32.根据权利要求31所述的计算机可读介质，其中，对于所述切换，不执行初始测距。
33.根据权利要求30所述的计算机可读介质，还包括：
重复步骤a-d，以便保持所述测距结果不断更新。
34.根据权利要求30所述的计算机可读介质，其中，所述测距结果包括：时序、频率或功率调整信息中的至少一项。
35.根据权利要求30所述的计算机可读介质，其中，所述CDMA测距码/测距请求的格式符合电子和电气工程师学会(IEEE)802.16标准族的一个或多个标准。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8125949B1 (en) * 2008-05-21 2012-02-28 Clearwire Ip Holdings Llc Dynamic allocation of WiMAX ranging codes
JP4337006B1 (ja) * 2008-05-22 2009-09-30 日本電気株式会社 無線通信システム、基地局、端末、無線通信方法、プログラム
US8737383B2 (en) * 2008-07-07 2014-05-27 Intel Corporation Techniques for enhanced persistent scheduling with efficient link adaptation capability
KR101666894B1 (ko) * 2009-01-05 2016-10-17 엘지전자 주식회사 무선통신 시스템에서의 레인징 정보 전송 방법 및 그 단말
WO2010121385A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-28 Nortel Networks Limited Method and apparatus for determining channel quality index in multiple user-mimo communication networks
KR101767675B1 (ko) * 2009-05-28 2017-08-14 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 채널 전송 방법 및 장치
US20110243093A1 (en) * 2010-04-05 2011-10-06 Tom Chin Method and Apparatus for Pre-Uplink Synchronization in TD-SCDMA Handover
WO2014025292A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-13 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Timing advance timer start for uplink transmissions
KR20140100631A (ko) * 2013-02-06 2014-08-18 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 자원 할당을 위한 방법 및 장치
KR20180001627U (ko) * 2016-11-23 2018-05-31 주식회사 루브캠코리아 그리스 감압 제조장치 및 그 제조방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7433683B2 (en) * 2000-12-28 2008-10-07 Northstar Acquisitions, Llc System for fast macrodiversity switching in mobile wireless networks
KR100566201B1 (ko) * 2002-04-22 2006-03-29 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 레인징 방법
CN1157969C (zh) 2002-12-13 2004-07-14 大唐移动通信设备有限公司 一种移动通信系统中的切换方法
KR100665425B1 (ko) 2003-03-08 2007-01-04 삼성전자주식회사 이동 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 시스템 및 방법
KR100651541B1 (ko) * 2003-07-30 2006-11-28 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 레인징 방법
US7096017B2 (en) * 2004-04-08 2006-08-22 Motorola, Inc. Method and system for synchronization of communication between a mobile subscriber and a base station
WO2006096728A2 (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Texas Instruments Incorporated System and method for ranging
KR100965657B1 (ko) * 2006-02-07 2010-06-23 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 레인징 방법 및 시스템
JP4745145B2 (ja) * 2006-06-20 2011-08-10 富士通株式会社 通信システム
KR100880885B1 (ko) * 2006-12-31 2009-01-30 포스데이타 주식회사 무선통신 시스템에서의 상향링크 신호 전송 장치 및 방법
KR101443633B1 (ko) * 2008-01-01 2014-09-23 엘지전자 주식회사 새로운 레인징 구조를 이용한 레인징 수행 방법

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