CN103733652A - 无线通信系统和网络 - Google Patents

Abstract

第一基站形成第一小区并且使用第一频带以无线地与用户设备通信。第二基站形成第二小区并且使用与所述第一频带不同的第二频带以无线地与所述用户设备通信。网关装置用作用于连接到外部网络的节点。用于用户设备的逻辑路径经由所述第一和第二基站中的相应一个建立。通信控制单元控制逻辑路径和无线通信。用户设备同时使用所述第一和第二逻辑路径两者以执行向所述外部网络传送用户信号/从所述外部网络接收用户信号。

Description

无线通信系统和网络

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统和网络。

背景技术

近几年，随着诸如智能电话的用户装置变得具有更高的性能和更高的功能，无线通信中的业务量增大。因此，存在对于具有增大的处理能力的无线通信系统的需求。为了提高处理能力，已提出小规模基站和高频带的积极使用。更具体地，提议包括通过除了覆盖宽区域的大规模基站（宏基站）之外，还使用覆盖比大规模基站小的区域的小规模基站（诸如微微基站和毫微微基站），而减少由一个基站处理的业务量以提高整个无线通信系统的吞吐量，以及除了已用于无线通信的频带（诸如800MHz波段和2GHz波段）之外，还积极使用其中更宽的带宽可以用于无线通信的频带（例如，3.5GHz波段）以提高无线通信系统的吞吐量。

引用列表

专利文件

专利文件1：日本专利申请公开No.2010-062875

发明内容

技术问题

当在系统中使用小规模基站时，如果将该系统与其中仅使用大规模基站的系统相比，则因为需要更大数目的基站以覆盖相同区域，所以可能增大在引入和维护小规模基站中涉及的工作。此外，因为频率越高，电磁波衰减越大（传输损耗越大），所以采用更高频带的无线通信可能具有比采用更低频带的无线通信低的通信稳定性。

考虑到上面的情况，本发明的目的是使得可以减少在引入和维护小规模基站中涉及的工作并且提高通信稳定性。

问题的解决方案

根据本发明的无线通信系统包括：第一基站，其形成第一小区，并且能够在第一频带中执行无线通信；第二基站，其形成比所述第一小区小的第二小区，并且能够在与所述第一频带不同的第二频带中执行无线通信；用户装置，其能够无线地与所述第一基站和所述第二基站进行通信；网关装置，其用作与外部网络的连接点；以及通信控制部件，其能够控制用于用户装置并且通过所述第一基站和所述第二基站分别建立的逻辑路径。所述第一基站通过所述网关装置连接到所述外部网络，所述第二基站通过所述网关装置或直接连接到所述外部网络，所述用户装置能够通过使用通过所述第一基站建立的第一逻辑路径和通过所述第二基站建立的第二逻辑路径两者同时向所述外部网络发送用户信号和从所述外部网络接收用户信号，并且所述通信控制部件控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信以及所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信。

根据上述配置，因为所述通信控制部件控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信，当与其中所述第二基站自己控制与所述用户装置的无线通信的情况相比时，简化所述第二基站的控制功能，从而简化所述整个第二基站的配置。因此，可以减少在引入（制造和安装）、维护和操作所述第二基站中涉及的工作。此外，因为所述用户装置可以通过使用所述第一逻辑路径和所述第二逻辑路径两者（其意味着所述第一基站和所述第二基站两者）与所述外部网络通信，所以可以避免业务集中。

在本发明的优选模式中，所述第二频带的频率比所述第一频带高，并且所述通信控制部件控制所述用户装置，以便经由所述第一逻辑路径发送和接收音频信号以及经由所述第二逻辑路径发送和接收数据信号。

根据上述配置，因为通过使用更高频带的高吞吐量通信路径发送和接收数据信号，并且通过使用更低频带的更稳定的通信路径发送和接收音频信号，所以可以同时实现吞吐量和高度重要的音频信号的稳定传送和接收的改进。

在本发明的优选模式中，通信控制部件控制所述第一基站和所述第二基站，使得当所述用户装置在连接到所述第一基站并且经由所述第一逻辑路径无线地进行通信的同时找到所述第二基站时，将所述第一逻辑路径通过的基站改变为所述第二基站。

根据上述配置，因为当找到所述第二基站时，所述逻辑路径从通过所述第一基站的逻辑路径改变（卸载）为通过所述第二基站的逻辑路径，所以可以避免所述第一基站上的业务集中，同时维持无线通信的连续性。

在本发明的优选模式中，所述第二基站包括嵌入在所述第二基站中或者连接到所述第二基站的网关单元；所述第一逻辑路径通过所述第一基站在所述网关装置和所述用户装置之间建立，并且所述第二逻辑路径在所述用户装置和所述第二基站的网关单元之间建立；并且所述用户装置能够通过所述网关装置和所述第二基站的网关单元与所述外部网络进行通信。

根据上述配置，因为通过所述第二基站从所述用户装置发送的信息到达所述外部网络而不通过所述网关装置，所以减少应由所述第一基站和所述网关装置处理的业务量。

在本发明的优选模式中，所述第一逻辑路径通过所述第一基站在所述网关装置和所述用户装置之间建立，并且所述第二逻辑路径通过所述第二基站在所述网关装置和所述用户装置之间建立；并且所述用户装置能够通过所述网关装置与所述外部网络进行通信。

根据上述配置，当与其中所述第二基站包括网关单元的情况相比时，进一步简化所述第二基站的配置。因此，可以进一步减少引入（制造和安装）、维护和操作所述第二基站中涉及的工作。

在本发明的优选模式中，所述无线通信系统还包括连接到所述第一基站并且包括所述通信控制部件的交换局（exchange），并且所述交换局的通信控制部件通过向所述第一基站发送第一控制信号而控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信，并且通过经由所述第一基站向所述第二基站发送与所述第一控制信号不同的第二控制信号而控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信。

在本发明的优选模式中，基于所述第一控制信号控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信包括控制在所述第一基站和所述用户装置之间的无线信号的传送和接收调度，并且基于所述第二控制信号控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信包括控制在所述第二基站和所述用户装置之间的无线信号的传送和接收调度。

在本发明的优选模式中，所述无线通信系统还包括连接到所述第一基站的交换局；所述第一基站包括所述通信控制部件；所述交换局向所述第一基站发送用于控制连接到所述第一基站和所述第二基站中的至少一个的用户装置的无线通信的控制信号；并且所述第一基站的通信控制部件当所述控制信号控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信时，基于所述控制信号控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信，以及当所述控制信号控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信时，基于所述控制信号控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信。

在本发明的优选模式中，基于所述控制信号控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信包括控制在所述第一基站和所述用户装置之间的无线信号的传送和接收调度，并且基于所述控制信号控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信包括控制在所述第二基站和所述用户装置之间的无线信号的传送和接收调度。

根据本发明的网络包括：第一基站，其形成第一小区，并且能够在第一频带中执行无线通信；第二基站，其形成比所述第一小区小的第二小区，并且能够在与所述第一频带不同的第二频带中执行无线通信；网关装置，其用作与外部网络的连接点；以及通信控制部件，其能够控制用于用户装置并且通过所述第一基站和所述第二基站分别建立的逻辑路径。所述第一基站通过所述网关装置连接到所述外部网络，所述第二基站通过所述网关装置或直接连接到所述外部网络，所述第一基站和所述第二基站能够通过分别使用通过所述第一基站建立的第一逻辑路径和通过所述第二基站建立的第二逻辑路径与所述用户装置同时进行通信，并且

所述通信控制部件控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信以及所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的无线通信系统的框图。

图2是示出由宏基站形成的宏小区和由小型基站形成的小型小区的视图。

图3是示出用于小型基站和网关单元之间的通信的协议配置的视图。

图4是示出用于宏基站和小型基站之间的通信的协议配置的视图。

图5是示出由交换局执行的逻辑路径（承载）的控制的示例的视图。

图6是示出第一实施例的用户装置的配置的框图。

图7是示出第一实施例的宏基站的配置的框图。

图8是示出第一实施例的小型基站的配置的框图。

图9是示出第一实施例的交换局的配置的框图。

图10是示出第一实施例的网关装置的配置的框图。

图11是示出根据本发明的第二实施例的无线通信系统的框图。

图12是示出本发明的第三实施例的宏基站的配置的框图。

具体实施方式

第一实施例

1.1无线通信系统的配置

图1是根据本发明的第一实施例的无线通信系统的框图。无线通信系统1包括作为元件的用户装置100、宏基站200、小型基站300、交换局400和网关装置500。网络NW包括宏基站200、小型基站300、交换局400和网关装置500。

无线通信系统1中的元件根据诸如在第三代合作伙伴计划（3GPP）的标准中规定的长期演进/系统架构演进（LTE/SAE）的预定接入技术执行通信。在3GPP标准中规定的术语中，用户装置100对应于用户设备（UE），宏基站200对应于演进节点B（eNB），交换局400对应于移动管理实体（MME），并且网关装置500对应于分组数据网络/服务网关（P/S-GW）。小型基站300具有与演进节点B类似的配置。

在本实施例中，无线通信系统1根据LTE/SAE操作，但本发明的技术范围不限于该接入技术。当做出所需的设计改变时，本发明可以应用于其他接入技术。

用户装置100可以无线地与宏基站200和小型基站300通信。任何无线通信方法可以用在用户装置100和基站（宏基站200和小型基站300）中的每一个之间。例如，可以采用正交频分多址复用（OFDMA）用于下行链路，并且可以采用单载波频分多址（SC-FDMA）用于上行链路。

宏基站200和小型基站300有线地彼此连接。交换局400有线地连接到宏基站200和网关装置500。网关装置500连接到基站200和交换局400，并且还连接到作为无线通信系统1的外部网络的因特网600。换句话说，网关装置500可以用作至因特网600的连接点。

小型基站300包括网关单元GW。像网关装置500一样，网关单元GW是连接到因特网600的元件。换句话说，网关单元GW还可以用作至因特网600的连接点。

图2是示出由宏基站200在它周围形成的宏小区Cm和由小型基站200在它们周围形成的小型小区C的视图。在小区C中绘制出各个基站的天线。为了方便绘图，在不同平面中示出宏小区Cm和小型小区C：然而，在实践中，它们可以在相同平面上（诸如地）彼此重叠。

小区C（宏小区Cm或小型小区C）是从各个基站（宏基站200或小型基站300）发出的电磁波有效到达用户装置100的区域。因此，用户装置100可以无线地与对应于用户装置100位于的小区C的基站通信。

小型基站300具有比宏基站200小的大小和低的无线传送能力（平均传送功率或最大传送功率等）。由小型基站300使用的用于无线通信的频带（第二频带，例如，3.5GHz频带）具有比由宏基站200使用的用于无线通信的频带（第一频带，例如，2GHz频带）高的频率和大的传输损耗。因此，小型小区C具有比宏小区Cm小的区域。作为结果，一般来说，使用所述第一频带的无线通信在许多情况下比使用所述第二频带的无线通信稳定。

考虑到小型小区C是以多层方式在宏小区Cm内部形成的事实（Cm置于C上），当用户装置100位于小型小区C中时，用户装置100可以无线地与形成小型小区C的小型基站300和形成覆盖小型小区C的宏小区Cm的宏基站200通信。

1.2用户信号和控制信号的传送和接收

将再次参考图1描述无线通信系统1中用户信号和控制信号的传送和接收。图1中，实线指示用于发送和接收用户信号（指示用户数据的信号，诸如语音信号和数据信号）的路径，并且虚线指示用于发送和接收控制信号的路径。换句话说，实线指示用户（U）平面接口，并且虚线指示控制（C）平面接口。

上面描述的接口采用用于在3GPP中规定的演进分组系统（EPS）的协议配置。利用S1-U协议（图3）执行小型基站300（控制单元330）和小型基站300中的网关单元GW之间的U平面通信。S1-U协议用于eNB和P/S-GW之间的用户数据通信。利用X2-MME协议（图4）执行宏基站200和小型基站300之间的C平面通信。通过将用于MME和eNB之间的C平面通信的S1-MME协议应用于X2接口而获得X2-MME协议，所述X2接口是基站之间的有线接口。

用户装置100可以通过两条路径向因特网600发送用户信号和从因特网600接收用户信号。具体地，用户装置100可以通过从用户装置100开始通过宏基站200和网关装置500至因特网600的U平面路径以及从用户装置100开始通过小型基站300的网关单元GW（而不通过网关装置500）至因特网600的另一U平面路径而执行与因特网600的通信。

在无线通信系统1中，通过使用作为逻辑路径的承载发送和接收用户信号。EPS承载基于来自交换局400的指令（控制信号）在用户装置100和网关元件（网关装置500或网关单元GW）之间建立。更具体地，交换局400向与要建立的承载对应的元件（例如，用户装置100、宏基站200和网关装置500）发送包括识别要建立的承载的承载ID的控制信号以建立承载。可以在同一路径中建立多个承载。所建立的承载由交换局400控制。

在下列描述中，在网关装置500和用户装置100之间通过宏基站200建立的承载被称为宏承载，并且在小型基站300的网关单元GW和用户装置100之间建立的承载被称为小型承载。用户装置100可以通过使用宏承载和小型承载两者同时向因特网600发送用户信号和从因特网600接收用户信号。

考虑到通过使用第一频带与宏基站200进行的无线通信比通过使用第二频带与小型基站300进行的无线通信稳定的事实，如前所述，用户装置100优选地基于要发送或接收的信息的重要性级别、延迟的容忍性和其他因素选择宏承载或小型承载。例如，交换局400优选地控制用户装置100，使得通过使用宏承载发送和接收音频信号，同时通过使用小型承载发送和接收数据信号。

交换局400还可以控制宏基站200和用户设备100之间的无线通信以及小型基站300和用户装置100之间的无线通信。更具体地，例如，交换局400可以通过向宏基站200发送包括用于来自宏基站200的下行链路通信的调度信息的第一控制信号而控制宏基站200和用户装置100之间的无线通信，并且还可以通过向小型基站300发送包括用于来自小型基站300的下行链路通信的调度信息的第二控制信号而控制小型基站300和用户装置100之间的无线通信。换句话说，交换局400可以通过向宏基站200和小型基站300发送不同控制信号而控制无线通信。

如前所述，因为通过使用第一频带与宏基站200进行的无线通信更稳定，所以优选地与用户装置100自己的控制（例如，用户装置100的传送功率控制和切换控制）有关的控制信号从交换局400通过宏基站200发送给用户装置100。

1.3控制承载

将参考图5描述由交换局400执行的承载控制的示例。在图5中示出的示例中，假设在初始阶段，用户装置100和宏基站200无线地连接，并且通过宏基站200在用户装置100和网关装置500之间建立音频承载和数据承载。可以理解，音频承载和数据承载上面是宏承载。用户装置100通过使用音频承载发送和接收音频信号，并且通过使用数据承载发送和接收数据信号。

当用户装置100移动并进入小型小区C时，用户装置100从形成小型小区C的小型基站200接收无线信号，并且识别出（找到）小型基站300的存在（S10）。

用户装置100通过正在对其进行连接的宏基站200向交换局400发送报告找到可以执行更高速度的无线通信的小型基站300的控制信号。在接收到控制信号之后，交换局400确定对于用户装置100建立的数据承载从宏承载改变为小型承载。在上面的配置中，交换局400确定要切换的承载。可以采用另一配置，其中控制信号包括指示当前建立的数据承载（宏承载）改变为小型承载的指令。

在切换为小型承载之前，交换局400指示小型基站300准备小型承载（S14）。小型基站300向交换局400发送指示小型基站300已接收到指令并且将遵循该指令的控制信号（Ack信号）（S16），并且执行小型承载准备。交换局400指示用户装置100建立用户装置100和小型基站300之间的无线连接（RRC连接）（S17）。用户装置100和小型基站300交换控制信号以建立无线连接（S18）。当无线连接建立时，小型基站300向交换局400发送控制信号以报告用户装置100和小型基站300已无线地连接（S20）。

在用户装置100和小型基站300之间建立无线连接之后，交换局400指示数据承载从宏承载切换为小型承载（S22）。更具体地，交换局400向各个元件（用户装置100、宏基站200、小型基站300和网关装置500）发送控制信号，所述控制信号指示从数据承载的中继点列表删除宏基站200，以及数据承载的一端从网关装置500改变为小型基站300的网关单元GW。各个元件基于来自交换局400的控制信号执行数据承载的切换（S24）。

在上面的描述中，在用户装置100和网关（网关装置500、网关单元GW）之间设置的承载（EPS承载）作为整体切换。然而，可以采用另一配置，其中单独切换在用户装置100和基站（宏基站200、小型基站300）之间设置的无线承载以及在基站和网关之间设置的S1承载。

作为上面的承载切换的结果，数据承载从宏承载切换为小型承载，而音频承载维持为宏承载。因此，在承载切换之后，用户装置100通过宏基站200发送和接收音频信号，而用户装置100通过小型基站300发送和接收数据信号。

1.4各个元件的配置

1.4.1用户装置的配置

图6是示出根据本实施例的用户装置100的配置的框图。用户装置100包括无线通信单元110和控制单元120。为了方便，省去用于输出音频和视频的输出单元、用于接收用户指令的输入单元和其他单元。

无线通信单元110执行与各个基站（宏基站200、小型基站300）的无线通信，并且包括处理频带的传送和接收天线，用于接收与各个基站对应的频带中的无线信号（电磁波）并且将所述信号转换为电信号的接收电路，以及用于将诸如音频信号或数据信号的电信号转换为与传送目的地基站的频带对应的无线信号的传送电路。

控制单元120包括承载设置部件122、宏承载传送和接收部件124以及小型承载传送和接收部件126。承载设置部件122基于来自交换局400的指令建立承载，并且还基于来自宏基站200或交换局400的指令控制所述承载（例如，执行前面描述的承载切换）。宏承载传送和接收部件124通过无线通信单元110向宏基站200发送无线信号和从宏基站200接收无线信号。换句话说，宏承载传送和接收部件124通过使用宏承载执行通信。小型承载传送和接收部件126通过无线通信单元110向小型基站300发送无线信号和从小型基站300接收无线信号。换句话说，小型承载传送和接收部件126通过使用小型承载执行通信。

控制单元120以及包括在控制单元120中的承载设置部件122、宏承载传送和接收部件124和小型承载传送和接收部件126是当用户装置100中的中央处理单元（CPU）（未示出）执行存储在存储部件（未示出）中的计算机程序并且根据所述计算机程序工作时实现的功能块。

1.4.2宏基站的配置

图7是示出根据本实施例的宏基站200的配置的框图。宏基站200包括无线通信单元210、网络通信单元220和控制单元230。无线通信单元210执行与用户装置100的无线通信并且在由宏基站200使用的频带中具有与用户装置100的无线通信单元110类似的配置。网络通信单元220执行与网络NW中的其他节点（小型基站300、交换局400、网关装置500和其他）的通信，并且有线地或无线地与其他节点交换电信号。

控制单元230包括承载设置部件232、控制信号中继部件234和用户信号中继部件236。承载设置部件232具有与用户装置100的承载设置部件122类似的配置。如有必要，控制信号中继部件234中继来自用户装置100、小型基站300和交换局400中的任何一个至另一个的控制信号。用户信号中继部件236将来自用户装置100的用户信号中继至网关装置500，并且还将来自网关装置500的用户信号中继至用户装置100。

控制单元230以及包括在控制单元230中的承载设置部件232、控制信号中继部件234和用户信号中继部件236是当宏基站200中的CPU（未示出）执行存储在存储部件（未示出）中的计算机程序并且根据所述计算机程序工作时实现的功能块。

1.4.3小型基站的配置

图8是根据本实施例的小型基站300的配置的框图。小型基站300包括无线通信单元310、网络通信单元320、控制单元330和网关单元GW。无线通信单元310执行与用户装置100的无线通信并且在由小型基站300使用的频带中具有与宏基站200的无线通信单元210类似的配置。网络通信单元320执行与网络NW中的其他节点（宏基站200、交换局400、网关装置500和其他）的通信，并且具有与宏基站200的网络通信单元220类似的配置。

控制单元330包括控制信号中继部件332、承载设置部件334和用户信号中继部件336。控制信号中继部件332向用户装置100发送指向用户装置100的并且从宏基站200接收的控制信号，并且还向宏基站200发送指向宏基站200的并且从用户装置100接收的控制信号。承载设置部件334具有与用户装置100的承载设置部件122类似的配置。用户信号中继部件336在用户装置100和网关单元GW之间中继用户数据通信。

网关单元GW具有与网关装置500类似的功能。网关单元GW基于来自交换局400的指令建立承载，并且还基于来自宏基站200或交换局400的指令控制承载。对于网关单元GW建立的承载通过承载设置部件334工作。网关单元GW通过使用小型承载向因特网600发送从用户装置100发送的用户信号，并且还通过使用承载向用户装置100发送从因特网600接收的用户信号。还可以采用另一配置，其中网关单元GW与小型基站300分开地提供并且连接到小型基站300。

1.4.4交换局的配置

图9是示出根据本实施例的交换局400的配置的框图。交换局400包括网络通信单元410和控制单元420。网络通信单元410执行与网络NW中的其他节点（宏基站200、小型基站300、网关装置500和其他）的通信，并且具有与宏基站200的网络通信单元220类似的配置。

控制单元420包括承载建立部件422和通信控制部件424。承载建立部件控制承载设置部件（122、232、334和532）。如前面在1.2项中所述，控制单元420向与要建立的承载对应的元件发送包括识别要建立的承载的承载ID的控制信号以建立承载。通信控制部件424控制要通过各个基站建立的承载，并且如前面在1.3项中所述，指示承载在诸如找到小型小区C时切换。如前面在1.2项中所述，通信控制部件424向宏基站200和小型基站300发送控制信号，并且控制宏基站200和用户装置100之间的无线通信以及小型基站300和用户装置100之间的无线通信。

控制单元420以及包括在控制单元420中的承载建立部件422和通信控制部件424是当交换局400中的CPU（未示出）执行存储在存储部件（未示出）中的计算机程序并且根据所述计算机程序工作时实现的功能块。

1.4.5网关装置的配置

图10是根据本实施例的网关装置500的配置的框图。网关装置500包括网络通信单元510、外部网络通信单元520和控制单元530。网络通信单元510执行与网络NW中的其他节点（宏基站200、小型基站300、交换局400和其他）的通信，并且具有与宏基站200的网络通信单元220类似的配置。如有必要，外部网络通信单元520执行与因特网600的通信，并且执行用户信号协议转换。

控制单元530包括承载设置部件532以及用户信号传送和接收部件534。承载设置部件532具有与用户装置100的承载设置部件122类似的配置。用户信号传送和接收部件534通过使用承载向因特网600发送向网关装置500发送的用户信号，并且还通过使用承载向用户装置100发送从因特网600接收的用户信号。

控制单元530以及包括在控制单元530中的承载设置部件532与用户信号传送和接收部件534是当网关装置500中的CPU（未示出）执行存储在存储部件（未示出）中的计算机程序并且根据所述计算机程序工作时实现的功能块。

1.5本实施例的优点

根据上面描述的第一实施例，因为交换局400控制小型基站300和用户装置100之间的无线通信，所以当与小型基站300自己控制无线通信的情况相比时，简化小型基站300的控制功能，而简化小型基站300的整个配置。因此，可以减少在引入（制造和安装）、维护和操作小型基站300中涉及的工作。

因为用户装置100可以通过网关装置500和小型基站300的网关单元GW两者与因特网600通信，所以避免业务集中。此外，当大量信息（诸如数据信号）经由使用更高频带的高吞吐量通信路径发送和接收，并且重要信息（诸如控制信号和音频信号）经由使用更低频带的高度稳定的通信路径发送和接收时，同时实现吞吐量提高以及重要信息的稳定传送和接收。

第二实施例

下面将描述本发明的第二实施例。在下面描述的各个示例实施例中，将在上述描述中使用的相同参考标号也分配给具有与第一实施例中示出的效果和功能类似的效果和功能的组件，并且如无必要，则省去组件中的每一个的描述。

2.1无线通信系统的配置

图11是根据本发明的第二实施例的无线通信系统1的框图。第二实施例的小型基站300不具备网关单元GW并且连接到网关装置500。小型基站300和网关装置500之间的U平面通信通过使用S1-U协议执行。

用户装置100可以经由两条路径向因特网600发送用户信号和从因特网600接收用户信号。具体地，用户装置100可以经由从用户装置100通过宏基站200和网关装置500至因特网600的U-平面路径以及经由从用户装置100通过小型基站300和网关装置500至因特网600的U-平面路径执行通信。

基于来自交换局400（承载建立部件422）的指令，第一承载通过宏基站200在网关装置500和用户装置100之间建立，并且第二承载通过小型基站300在网关装置500和用户装置100之间建立。

2.2本实施例的优点

第二实施例提供与第一实施例类似的效果和优点。具体地，因为小型基站300不包括网关单元GW，所以进一步简化小型基站300的配置。因此，可以进一步减少在引入（制造和安装）、维护和操作小型基站300中涉及的工作。

第三实施例

3.1宏基站的配置

图12是示出根据本发明的第三实施例的宏基站200的配置的框图。宏基站200还包括通信控制部件238。宏基站200的通信控制部件238具有与第一实施例的交换局400的通信控制部件类似的功能。

宏基站200的通信控制部件238与交换局400（通信控制部件424）合作以控制用户装置100的无线通信。更具体地，交换局400向宏基站200发送用于控制无线地连接到宏基站200和小型基站300中的一个或两者的用户装置100的无线通信的控制信号。当所接收的控制信号是用于控制宏基站200和用户装置100之间的无线通信时，宏基站200的通信控制部件238基于控制信号控制宏基站200和用户装置100之间的无线通信（使用宏承载的无线通信）。当所接收的控制信号是用于控制小型基站300和用户装置100之间的无线通信时，宏基站200的通信控制部件238基于控制信号控制小型基站300和用户装置100之间的无线通信（使用小型承载的无线通信）。

3.2本实施例的优点

第三实施例提供与上面的实施例类似的效果和优点。因为宏基站200控制使用宏承载的无线通信和使用小型承载的无线通信两者，所以当与其中交换局400控制各个无线通信的情况相比时，无线通信可以仅基于由宏基站200处理的信息更精确地控制无线通信。

修改

上面的实施例可以以各种方式修改。下面将具体修改作为示例。以期望的方式从上面的实施例和下列修改中选择的两个或更多模式可以适当地组合，除非它们彼此矛盾。

4.1第一修改

在上面的实施例中，交换局400通过宏基站200向小型基站300发送控制信号。然而，交换局400可以直接连接到小型基站300以直接向小型基站300发送控制信号。在该情况下，如前所述，交换局400和小型基站300之间的C-平面通信通过使用S1-MME协议执行。

4.2第二修改

在上面的实施例中，在宏基站200和小型基站300之间不提供U-平面路径。然而，可以在宏基站200和小型基站300之间提供U-平面路径。在该情况下，可以在用户装置100和网关装置500之间通过小型基站300和宏基站200建立小型承载。

4.3第三修改

在上面的实施例中，由通信控制部件（424、238）控制的逻辑路径是承载。然而，通信控制部件（424、238）可以控制其他逻辑路径，诸如因特网协议（IP）层级（level）中的会话。

4.4第四修改

在上面的实施例中，宏基站200和小型基站300有线地（X2接口）连接。然而，无线地控制它们。宏基站200和小型基站300之间的通信可以通过使用任何接口执行。例如，可以使用经由Un的X2、经由Uu的RRC、S1代理、经由Un的S1代理和其他接口。

4.5第五修改

用户装置100可以是可以无线地与各个基站（宏基站200和小型基站300）通信的任何装置。用户装置100可以是诸如功能电话或智能电话的便携式电话终端、桌面型个人计算机、笔记本型个人计算机、超便携个人计算机（UMPC）、便携式游戏机或任何其他无线终端。

4.6第六修改

在无线通信系统1中由各个元件（用户装置100、宏基站200、小型基站300、交换局400和网关装置500）中的CPU执行的功能可以由诸如现场可编程门阵列（FPGA）或数字信号处理器（DSP）的硬件或可编程逻辑设备而非CPU执行。

参考标号

1：无线通信系统

100：用户装置

110：无线通信单元

120：控制单元

122：承载设置部件

124：宏承载传送和接收部件

126：小型承载传送和接收部件

200：宏基站

210：无线通信单元

220：网络通信单元

230：控制单元

232：承载设置部件

234：控制信号中继部件

236：用户信号中继部件

238：通信控制部件

300：小型基站

310：无线通信单元

320：网络通信单元

330：控制单元

332：控制信号中继部件

334：承载设置部件

336：用户信号中继部件

400：交换局

410：网络通信单元

420：控制单元

422：承载建立部件

424：通信控制部件

500：网关装置

510：网络通信单元

520：外部网络通信单元

530：控制单元

532：承载设置部件

534：用户信号传送和接收部件

600：因特网

C（Cm、Cs）：小区

GW：网关单元

ID：承载

NW：网络

Claims (10)

1.一种无线通信系统，包括：

第一基站，其形成第一小区，并且能够在第一频带中执行无线通信；

第二基站，其形成比所述第一小区小的第二小区，并且能够在与所述第一频带不同的第二频带中执行无线通信；

用户装置，其能够无线地与所述第一基站和所述第二基站进行通信；

网关装置，其用作与外部网络的连接点；以及

通信控制部件，其能够控制用于用户装置并且通过所述第一基站和所述第二基站分别建立的逻辑路径；

所述第一基站通过所述网关装置连接到所述外部网络，

所述第二基站通过所述网关装置或直接连接到所述外部网络，

所述用户装置能够通过使用通过所述第一基站建立的第一逻辑路径和通过所述第二基站建立的第二逻辑路径两者同时向所述外部网络发送用户信号和从所述外部网络接收用户信号，以及

所述通信控制部件控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信以及所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信。

2.如权利要求1所述的无线通信系统，

其中所述第二频带的频率比所述第一频带高，以及

所述通信控制部件控制所述用户装置，以便经由所述第一逻辑路径发送和接收音频信号以及经由所述第二逻辑路径发送和接收数据信号。

3.如权利要求1所述的无线通信系统，其中所述通信控制部件控制所述第一基站和所述第二基站，使得当所述用户装置在连接到所述第一基站并且经由所述第一逻辑路径无线地进行通信的同时找到所述第二基站时，将所述第一逻辑路径通过的基站改变为所述第二基站。

4.如权利要求1所述的无线通信系统，

其中所述第二基站包括嵌入在所述第二基站中或者连接到所述第二基站的网关单元；

所述第一逻辑路径通过所述第一基站在所述网关装置和所述用户装置之间建立，并且所述第二逻辑路径在所述用户装置和所述第二基站的网关单元之间建立；以及

所述用户装置能够通过所述网关装置和所述第二基站的网关单元与所述外部网络进行通信。

5.如权利要求1所述的无线通信系统，

其中所述第一逻辑路径通过所述第一基站在所述网关装置和所述用户装置之间建立，并且所述第二逻辑路径通过所述第二基站在所述网关装置和所述用户装置之间建立；以及

所述用户装置能够通过所述网关装置与所述外部网络进行通信。

6.如权利要求1所述的无线通信系统，还包括连接到所述第一基站并且包括所述通信控制部件的交换局（exchange），

其中所述交换局的通信控制部件通过向所述第一基站发送第一控制信号而控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信，并且通过经由所述第一基站向所述第二基站发送与所述第一控制信号不同的第二控制信号而控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信。

7.如权利要求6所述的无线通信系统，其中基于所述第一控制信号控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信包括控制在所述第一基站和所述用户装置之间的无线信号的传送和接收调度，并且基于所述第二控制信号控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信包括控制在所述第二基站和所述用户装置之间的无线信号的传送和接收调度。

8.如权利要求1所述的无线通信系统，还包括连接到所述第一基站的交换局，

其中所述第一基站包括所述通信控制部件；

所述交换局向所述第一基站发送用于控制连接到所述第一基站和所述第二基站中的至少一个的用户装置的无线通信的控制信号；以及

所述第一基站的通信控制部件当所述控制信号控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信时，基于所述控制信号控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信，以及当所述控制信号控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信时，基于所述控制信号控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信。

9.如权利要求8所述的无线通信系统，其中基于所述控制信号控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信包括控制在所述第一基站和所述用户装置之间的无线信号的传送和接收调度，并且基于所述控制信号控制所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信包括控制在所述第二基站和所述用户装置之间的无线信号的传送和接收调度。

10.一种网络，包括：

第一基站，其形成第一小区，并且能够在第一频带中执行无线通信；

第二基站，其形成比所述第一小区小的第二小区，并且能够在与所述第一频带不同的第二频带中执行无线通信；

网关装置，其用作与外部网络的连接点；以及

通信控制部件，其能够控制用于用户装置并且通过所述第一基站和所述第二基站分别建立的逻辑路径；

所述第一基站通过所述网关装置连接到所述外部网络，

所述第二基站通过所述网关装置或直接连接到所述外部网络，

所述第一基站和所述第二基站能够通过分别使用通过所述第一基站建立的第一逻辑路径和通过所述第二基站建立的第二逻辑路径与所述用户装置同时进行通信，以及

所述通信控制部件控制所述第一基站和所述用户装置之间的无线通信以及所述第二基站和所述用户装置之间的无线通信。

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