CN1902871B - 带宽信号发送 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多载波无线电信系统中的带宽信号发送。信息在频带本身(加粗载波)中传送，并包含频带(I)的大小(f2-f1)和位置(f1，f2)的信息。信息在整个频带的多个(加粗)载波中重复。

Description

带宽信号发送

技术领域

本发明涉及尤其是在多载波无线电信系统中可用带宽的信号发送。

背景

新无线电信系统的趋势是，由于新系统可能引入新且要求更高的服务，它们经常需要比现有系统更多的带宽。然而，可用频谱是有限的，并且为新通信系统标识新频谱不容易，特别是新频谱应该在全球所有不同区域中相同时。由于不同大小和不同频带中的无线电频谱段应该与基本上相同的无线电空中接口一起使用，这对频谱使用提出了灵活性要求。

为举例，假设大多数要求高的应用要求系统带宽需要为100MHz。国际标准化和管理机构因此将要确保将有充足的频谱可用，以便多个100MHz频带可提供给客户。然而，还可能的是，某些区域将具有更小的小于100MHz的到处可用的频谱段，比如在一个区域中为30MHz频带，并且在另一区域中为66MHz频带。

一种可能性是为多个带宽设计许多不同的空中接口-比如30、66和100MHz一并且让基站和移动用户根据情况选择其中的一个或若干个接口，比如用于30MHz频带的25MHz空中接口、用于66MHz频带的50MHz接口以及用于100MHz频带的100MHz接口。然而，这使频谱的一些部分未使用：30MHz频带中的5MHz和66MHz频带中的16MHz，而100MHz频带得到充分地使用。即使在不同空中接口之间有高度的通用性，具有若干个空中接口的设备复杂性将比只使用一个空中接口的情况大得多。

更好地使用可用频谱的另一建议是让若干个运营商共享频谱或向彼此租赁或购买资源。

发明概述

上面提及的提议和想法具有多个缺陷。已经提及的是在频谱的若干个部分中使用不同的空中接口导致更大的复杂性。另一个是可用频谱段对某些应用可能太大，从而导致资源浪费。还有的另一问题是如何通知用户在某个位置区域中某个时刻用于某个应用的空闲频谱的存在和范围。换而言之，存在无论何时用户这样请求时实现更大灵活性和快速资源分配的需要。

在随附权利要求书中陈述解决方案，权利要求书涉及一种用于将关于带宽和位置的频谱可用性以信号方式发送的方法和装置。

例如像在正交频分复用OFDM、交错频分复用IFDM或类似的复用中一样，在总最大带宽是由大量窄带子载波组成的无线多载波系统中，有利地实施本发明。在OFDM和IFDM中，子载波最好是相互正交。通常，极其类似的系统可设计为具有使子载波稍微非正交但具有例如更佳的频谱特性的其它良好特性的脉冲形状。此差别对本发明没有影响，因此，当在下述的例子中提及OFDM时，这些其它更一般类型的系统也可适用。唯一重要的事情是系统由大量子载波组成。

对于多载波系统，只需通过关闭一些子载波块便可调整使用的系统带宽。然而，此解决方案的问题是如何通知移动台关于通信系统当前使用的频谱的大小和位置。本文所述的本发明通过将此大小和位置信息包括在子载波块本身内而解决了此问题。

关于块中哪组下行链路载波可用的信息在采集信道、广播信道或某一其它小区覆盖信道上从基站沿下行链路发送。必须发射至少一个易于检测的下行链路信道，该信道在移动用户已知的操作频带内并包含关于相对于所述下行链路信道的位置此操作频带开始和停止位置的信息。用户只要大致了解在何处可找到操作频带。这种大致信息可能已在更早的小区搜索中广播给用户。

关于操作频带的大小和位置的信息的格式可能不同。以下是一些例子：

·绝对或相对包含此信息的信道的位置给出开始和停止频率或频率号。

·给出绝对或相对指定的开始频率或频率号，加上最多载波数或该数的一部分。

·标识号，其中，所述标识号标识来自预定操作带宽列表的操作带宽，关于频谱中位置的信息可明确以信号方式发送或者通过同步信号隐含获得。

·一旦移动台获悉可用资源，它便可接入合适的信道，以本领域技术人员熟知的普通方式表示其需要。

附图简要说明

通过参照多个实施例和附图，举例说明本发明及其它方面和优点，图中：

图1示出举例说明典型情况下可用频带的频谱。

图2是根据本发明的系统概观。

图3是示出又一实施例中本发明的步骤的流程图。

详细说明

在图1中，示出被分成具有此例中最大系统带宽100MHz的三个块或操作频带I、II和III的典型频谱。该频谱的一部分由两个运营商A和B共享。A具有I部分，且B具有III部分，而II部分在这两个运营商之间共享。假设通过运营商之间的协商，A与B之间的边界b分别根据来自A和B用户的需要而时常改变。共享分布当然可以不同。图1只是例子。

N是每个部分中子载波的数量。假设将100MHz频带分成每个大约25KHz的4096个子载波(即，N＝4096)。理论上，可激活任何数字N，通过使用仅一个空中接口使大量空中接口带宽变得可能。这是这些类型的系统的基本特性。运营商可以在不同时刻处理比如1000、2000或4000个载波，根据用户的需要和行为而进行变化。

假设移动用户知道或可以猜出所有N个载波的近似位置。首先，移动用户必须为小区搜索检测一个或更多个采集信道的存在。此类信道的设计使得将它们误认为其它类型的信号或其它类型的信号被误认为采集信号的概率极小。通常，用户必须扫描所有可能位置来找出此信号以明确地找到一个。然后移动台知道此信道在操作频带内。之后，读取此采集信道中关于实际载波集的大小和位置的信息。

例如，采集信道由图1中块I的一个或更多个加粗标记的载波表示。然后在采集信道上的信息告诉用户频带在f1开始且在f2停止，并且带宽为f2-f1。

或者，基于采集信道信息，移动台发现广播系统控制的另一信道并且读取该处的带宽信息，或者部分可从采集信道读取以及部分可从发射广播控制信息的另一信道读取。

系统信息加粗标记的载波在操作频带的所有可能子频带中展开。运营商A的信号发送如下：在块I中左侧的这三个加粗子载波中，信息表明带宽为100MHz，并且所有子频带即整个100MHz频带被使用，接下来的三个加粗子载波在块II中定义大约70MHz的带宽。运营商B的信号发送如下：单个加粗子载波在块II中定义大约30MHz系统带宽，并且在块III中接下来的三个加粗子载波定义完整的100MHz带宽。

在图1中包括在块II中的一段未使用的频谱，它包括在这两个通常不同步且未协调的运营商之间充当保护频带的几个子载波。这有时是有益的，便于减少属于这两个相邻子频带的发射信号之间的干扰。

如果在某个实时资源交换或诸如此类的操作中，运营商决定在第二个块II中的所有带宽应转到运营商A，则运营商B只需适度地结束或重新分配来自此块中所分配的载波的业务，发送信号表示块II中的资源对于随机接入尝试已关闭，并停止在此频带中发射，而运营商A开始发送信号表示整个100MHz块现在可用于其用户。

由于终端定期从下行链路控制信道读取带宽信息，此过程可变得很快，大约为数毫秒。此外，终端具有或可能具有运行的完整带宽检测器，这使得快速开始复用数据到新的可用子载波或从中去复用数据可轻松实现。

在图1中，如上所述，为便于说明，带宽信息在每第四个载波中重复。然而，实际上，分布以稀疏得多的方式展开以不浪费带宽。在4096个载波的频带中，信息可在每第128或第256个载波上承载，从而占用不到百分之一的总带宽。

在图2中，示出根据本发明的系统概观。业务控制中心TCC通过合适的接口连接到多个基站收发信机BS，图中只示出一个。基站具有与若干个移动台MS1和MS2的连接。TCC全面控制系统中的业务，并且其任务之一是收集关于系统中使用的无线电频谱特殊部分的带宽可用性的信息。将信息传送到基站并且从该处在广播信道或诸如此类的信道上将其发射到用户MS。TCC连接到像因特网一样的公共网络。TCC还可具有与属于其它运营商的其它TCC的连接，并在协调后，从彼此接管更小或更大部分的频谱。

根据本发明，进入系统的位置区域的用户，例如图2中MS1，扫描由基站发出的广播信道是否有关于频谱中可用带宽和位置的信息。在接收器R中收到信息的MS1将它存储到存储器M中。在进入后，为变化的条件重复执行扫描，并且更新存储器。

本发明解决移动台需要知道可用带宽的问题。通过检测多载波操作频带的某些子载波中存储的系统信息，从对可用资源的无线电环境搜索中收集该知识。

在图3中，一种用于使用本发明下载信息的方法被示为多个步骤。在步骤I中，移动台MS需要具有N个载波的多载波频带以进行下载。MS在步骤II中搜索无线电接口。由于关于可用频带的大小和位置的信息存储在整个频带指定位置的事实，例如，每第128个载波，搜索简单易行。如果合适频带的位置和大小预存储在MS的存储器M中，搜索的效率甚至可进一步增强。在步骤III中，N+ε个载波的频带被指配给MS。ε是一个小数字或0。MS在步骤IV中下载信息，之后可释放频带用于其它用户，步骤V。

最后，本发明具有以下优点：

·基站对任何操作带宽使用基本上相同的信号发送方法。

·移动台对任何操作带宽使用基本上相同的检测方法。

·移动用户可在像OFDM的系统中使用相同的检测器而不考虑在特定时间特定小区中使用的带宽。

·移动用户可迅速检测频谱分配中的变化。

·本发明使调节器(国内或国际的)可灵活地将不同大小的频谱段分配用于基本上相同的设备。

·本发明为运营商提供实时交换频谱的技术装置。

·此外，当管理条件改变时，操作带宽可迅速改变，使移动台仍能够跟随所发生的。

Claims (14)

1.多载波无线电信系统中在所述系统的基站(BS)与移动用户台(MS)之间交换无线电通信的方法，其中，与由所述系统使用的无线电频谱的操作频带(I、II、III)有关的信息信号通过空中接口发射，其特征在于所发射的信息信号包括在所述操作频带的频谱中的带宽和位置的信息，在所述操作频带的频谱中的带宽和位置的信息作为所述频带的一个或若干个子载波中的信息的一部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述位置信息明确以信号方式发送或者可从同步信号中隐含获得。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所发射的信息信号由检测关于可用频谱块的信息并将它存储到存储器(M)中的移动用户台(MS)接收(R)。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述带宽信息在所述操作频带中的随后载波中定期重复。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述带宽信息在所述操作频带中的每第128个子载波中重复。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中所发射的信息信号包括所述频带的开始和停止频率，分别为f1和f2，因此所述带宽为f2-f1。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中所发射的信息信号包括表示可用操作频带的带宽和位置的标识号。

8.如权利要求3所述的方法，其中所述移动用户台(MS)重复扫描所述信息信号的发射以对其存储器(M)进行关于与所述操作频带有关的变化条件的更新。

9.如权利要求1或2所述的方法，其中所述操作频带属于不同的运营商(A，B)，并且其中所述不同的运营商的用户可部分或完全接入彼此的操作频带。

10.如权利要求1或2所述的方法，其中移动用户台(MS)请求接入具有N个载波的多载波频带以下载在所述操作频带的频谱中的带宽和位置的信息，包括以下步骤：

●所述移动用户台通过寻找在所述操作频带的频谱中的带宽和位置的信息来搜索无线电接口以查找N个载波的频带(II)，

●多载波无线电信系统在收到所述请求时将具有N+ε个载波的空闲频带指配给所述移动用户台，其中，ε为零或与N相比为小的数字(III)，

●所述移动用户台下载在所述操作频带的频谱中的带宽和位置的信息(IV)。

11.一种多载波无线电信系统，包括由业务控制中心(TCC)控制的基站(BS)，所述基站具有将与所述系统的可用资源有关的信息信号发射到移动用户台(MS)的装置，其特征在于所述信息信号包括关于在分配给所述系统的多个操作频带中的可用带宽的大小和位置的信息。

12.一种在多载波无线电信系统中的基站(BS)，包括用于发射与分配给所述系统的频谱的可用操作频带(I、II、III)的特性有关的信息的发射装置，其特征在于所述发射装置包括用于传送与所述可用操作频带的大小和位置有关的数据的装置。

13.一种在多载波无线电信系统中的移动用户台(MS)，其特征在于它包括用于接收与在分配给所述系统的频谱中的可用操作频带有关的在大小和位置方面的信息的装置(R)，其中所述移动用户台通过寻找大小和位置信息来搜索无线电接口。

14.如权利要求13所述的移动用户台，其中它还包括用于存储与在分配给所述系统的频谱中的可用操作频带有关的在大小和位置方面的信息的存储装置(M)。

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