CN102106128A - 由无线电信网络中的移动终端进行的载波无线电信号调制 - Google Patents

Abstract

提供了一种在无线电信网络中从移动终端传送信息的方法。所述方法涉及从第一基站发送无线电信号至第二基站。移动终端调制所述无线电信号以将信息加入无线电信号中。第二基站接收所述无线电信号并解码信息。

Description

由无线电信网络中的移动终端进行的载波无线电信号调制

发明领域

本发明涉及移动电信，具体地说，涉及无线电信。

相关背景说明

在已知无线电信网络中，向更高数据速率的转变使得移动终端需要相对更多的射频(RF)传送功率。更高的传送功率允许更高的接收准确性，由此允许更高的数据速率。

在移动终端处于网络基站的天线范围之内时，移动终端连接至无线电信网络。为了确保良好的上行链路连通性，即从移动终端到基站的传送方向的良好覆盖，移动终端中的RF发射器的传送功率必须高，或者每个单位面积需要大量的基站以允许移动终端实际上总是在基站范围之内。

发明内容

发明人发现一种传送信息的方法，可以在许多情况下降低从移动终端传送的无线电信号的传送功率，同时保持基站适当准确的接收。

本发明的一个示例是在无线电信网络中从移动终端传送信息的方法。所述方法涉及从第一基站发送无线电信号至第二基站。移动终端调制所述无线电信号以将信息加入无线电信号中。第二基站接收所述无线电信号并对信息解码。

信号可有利地使用比在一些实施例中更低的功率从移动终端发送，而仍然被准确地接收。这样，移动终端可使用相比其它功率更小的发射器制造。由于对电池的需求更少，在移动终端中可使用更小和更轻的电池。而且，电池充电之间的使用时间将更长。

顺便指出，在基站之间直接传送的无线电信号可用于从一个基站至另一个基站携带数据，例如通过网络，或允许从不同基站向移动终端多次传送相同数据。

附图说明

现在将参照附图以举例的方式来描述本发明的实施例，其中：

图1是说明已知无线电信网络(现有技术)的示意图；

图2是说明根据本发明的第一实施例的无线电信网络的示意图；

图3是详细说明图2中所示的移动终端的示意图；

图4是消息序列图，说明在建立图2中所示的从移动终端至基站的连接中的消息传递；以及

图5是消息序列图，说明在建立图2中所示的从移动终端至基站的连接中的可能的其它消息传递。

具体实施方式

为了进行对比，将首先描述已知网络。然后将详细描述根据本发明的第一实施例的示例网络。

已知方法

如图1中所示，已知无线电信网络包括第一基站11和第二基站12。在移动终端和基站接收到足够强的射频(RF)信号，可以两个方向传输数据时，移动台可连接至基站。例如，如图1中所示，移动终端13随后通过上行链路传送路径15和下行链路传送路径15’连接至第一基站12。

发射器和接收器之间的可接受距离受发射信号的强度所限制。例如，在图1中，移动终端13处于第一基站11的范围之内，因为上行链路15的距离使得基站11可以正确接收从移动终端13传送的信号。另一方面，第二移动终端14和基站11之间的距离16、16’更大使得第一基站无法正确接收由第二移动终端14传送的信号。第二移动终端14与其最近基站12之间的距离17、17’也很大，使得从第二移动终端14至第二基站12的信号也无法正确接收。

获得基站11、12之一和第二移动终端14之间的上行链路连通性的已知方法是增大第二移动终端14的传送功率。但是，由于移动终端由电池供电，这意味着需要更高的电池强度，并且，假设电池是充电型的，则需要更频繁地充电。增大传送信号功率有着重大的实际限制，例如，由于电池大小限制和避免对用户的健康造成可能不利影响的需要。

另一种确保连通性的已知方法是增大基站密度，即单位面积的数量。不幸的是，这将需要更多的基站投资，并且因为终端与基站的比率减少，基站的使用效率会更低。

下行连通性则问题不大，因为基站是由干线供电的。因此，增大传送功率以确保更准确的信号接收是简单的并且比在移动终端这样做问题更少。

示例实施例

在考虑已知系统时，发明人意识到，通过调制从一个基站发送到另一个基站的无线电信号，移动终端可使用更少的传送功率发送其信号至基站。

调制模式

图2中显示根据本发明的实施例的网络。为了简单起见，只显示两个基站和两个移动终端。图2中所示的网络与图1中所示的网络大体相似；但是，在第一基站21和(b)第二基站22之间传送(a)连续的射频(RF)信号28、28’，并且移动终端24调制在基站21、22之间传送的RF信号28(和/或28’)，而不是直接传送RF信号至基站。因此，移动终端可视作处于上行链路连接的“调制模式”。

对比没有载波信号被调制因而上行链路信号仅从移动台传送时需要的上行链路信号，调制信号29相对较弱。

调制信号基于一个或多个已知类型的调制信号特征，如频率调制、编码调制(如在码分多址系统中)或时间调制。多个移动终端可以调制单个连续的RF信号28、28’，例如使用不同码或不同时隙。每个移动终端可以使用预设的信号特征来实现其调制，或者一个或多个基站21、22可以不时地通知移动终端对于后续上行链路传送要使用的信号特征。

在下行链路方向，从基站22(或21)至移动终端24使用直接RF链路27’(或26’)。

应该注意，基站21、22之间有RF信号28、28’，这些信号28、28’可有效用于从基站到基站的直接数据传送。一个示例是通过网络传送数据以作为有线网络路由的备选方案。另一示例是为了允许从两个基站发送相同数据至移动终端，即使用所谓的“冗余”连接，以增大移动台的接收准确可靠性。

当然，图2中所示的网络可包括另外基站(未示出)。

直接模式

出于完整性考虑，我们要补充说明，图2中所示的无线电信网络在第一基站21的范围之内包括另一移动终端23，因为上行链路25的距离使得基站21可以正确接收从移动终端23以合理功率而不是高功率传送的信号。因此，另一移动终端23通过上行链路传送路径25和下行链路传送路径25’直接连接至第一基站22。这可被认为是上行链路连接的“直接模式”。

当然，图2中所示的网络可包括另外的移动终端(未示出)。

移动终端

配置每个移动终端以使得对于上行链路连接可选择直接模式或调制模式。

如图3中所示，移动终端23、24包括发射器30和接收器32。发射器30连接至调制信号发生器34和直接信号发生器36。在移动终端处于调制模式时，可以使用调制信号发生器34产生用于传送的信号。在移动终端处于直接模式时，可以使用直接信号发生器36产生用于传送的信号。通过连接至两个发生器34、36的控制电路，可以选择要使用的发生器。控制电路38连接至接收解码的寻呼和握手信号的接收器32，如下所述。

控制电路38包括计时器39，用途如下文解释。

连接模式选择

配置网络让基站21、22相距足够近，使网络整个覆盖区域内的任何移动终端23、24能够随时连接至基站。每个基站21、22定期传送寻呼消息。如图4中所示，移动终端接收(图4：步骤a、b)一个或多个寻呼消息，每个消息均来自于移动终端24当前位置周围的不同基站22、21。

移动终端随后选择(步骤c)要响应的寻呼消息并且发回确认消息至所选基站。选择标准是，例如来自不同基站的哪些寻呼消息接收强度最大。移动终端随后选择用于上行链路连接的模式，即直接模式或调制模式，随后发送(步骤e)相应的初始化消息至基站。假定基站成功接收了初始化消息，基站发送(步骤f)信号，通常称作握手消息，向移动终端确认所选模式可被接受来使用。

另一方面，如图5中所示，如果在移动终端的计时器39测量的预定超时时期(步骤f’)内移动台未从基站接收握手消息(换句话说，图4中所示的步骤f未发生)，则相反移动终端会发送(步骤g)确认信号，再发送初始化信号(步骤h)至另一基站。选择此第二基站的根据可以是，收到的第二强寻呼消息来自于它。如果在另一超时时期(步骤i)内未从其它基站接收到握手消息，则移动终端选择两种上行链路连接模式即直接模式和调制模式中的另一种，并且发送(步骤j)新的确认消息至第一基站。

此过程以在重复序列中选择的不同基站和模式继续(由图5中的k表示)，直至移动终端成功接收(步骤1)握手消息。

调制模式中的信号劣化

再参照图2，如果存在信号劣化，例如由于恶劣天气条件减弱无线电信号，则接收由移动终端24调制的调制信号28的基站28将检测到此劣化。基站22随后与相邻基站23通信以检查其它相邻基站是否也接收到低信号强度。如果发现信号劣化，基站指示移动终端24从调制模式切换到直接模式，以确保基站获得更好的接收准确性。这是不管移动终端需要增大的无线电传送功率的缺点。

总论

在其它一些实施例中，移动终端可以同时使用直接模式和调制模式进行上行链路连接。这是为了增大至少一个基站准确接收移动终端传送的数据的机率。有时这称作增大的“冗余”。

本发明可以使用没有背离其精神或主要特征的其它具体形式来体现。所述实施例在所有方面将看作是说明性而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是上述说明指示。权利要求书意义和同等范围之内的所有更改均包含在其范围之内。

Claims (12)

1.一种在无线电信网络中从移动终端传送信息的方法，所述方法包括：

从第一基站发送无线电信号到第二基站；

所述移动终端调制所述无线电信号以便将所述信息包括进所述无线电信号中；

所述第二基站接收所述无线电信号并对所述信息解码。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述调制包括频率调制和时间调制中的一个或多个。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述网络是码分多址CDMA网络，并且所述调制包括编码调制。

4.如权利要求1所述的方法，其中从所述第一基站到所述第二基站的无线电信号还用于从所述第一基站传送数据到所述第二基站。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述网络包括多个基站，所述多个基站中每个基站与其它所述基站建立无线电链路，所述移动终端：

选择可能以最少信号衰减从所述移动终端接收信号的基站，以及

调制到该基站的无线电链路的无线电信号。

6.一种用于无线通信的移动终端，所述移动终端包括发射器和信号发生器；

其中所述信号发生器用于从传送的信息产生调制信号，所述调制信号适合于调制经过所述移动终端的无线电载波信号；以及

所述发射器用于传送所述调制信号。

7.如权利要求6所述的移动终端，还包括另外的信号发生器用于控制所述发射器从传送的信息产生要直接传送到基站的信号，而无需调制在基站之间传送的载波无线电信号。

8.如权利要求7所述的移动终端，其中所述调制信号发生器和另外的信号发生器可选择使用。

9.如权利要求8所述的移动终端，包括控制电路，所述控制电路用于根据到基站的信号衰减的估计来选择使用所述调制信号发生器还是使用所述另外的信号发生器。

10.一种无线电信网络，其包括适用于与移动终端通信的第一基站和第二基站，所述第一基站用于传送无线电信号到所述第二基站，所述网络包括至少一个如权利要求6所述的移动终端。

11.如权利要求10所述的无线电信网络，其中

所述至少一个移动终端包括另外的信号发生器，所述另外的信号发生器用于控制所述发射器从传送的信息产生要直接传送到一个所述基站的信号，而无需调制基站之间的无线电载波信号；并且其中

在确定接收的信号质量劣化时，一个所述基站指示要传输的移动终端使用所述另外的信号发生器。

12.如权利要求10所述的无线电信网络，其中所述网络包括多个基站，每个所述基站与其它所述基站建立无线电链路，所述移动终端用于选择可能以最少信号衰减从所述移动终端接收信号的基站，以及调制到该基站的无线电链路的无线电信号。

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