用于無(wú)線覆蓋冗余的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】用于無(wú)線覆蓋冗余的方法和系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年3月23日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980155111.7、名稱為“用于無(wú)線覆蓋冗余的方法和系統(tǒng)”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]概括地說(shuō)，本發(fā)明涉及無(wú)線通信，具體地說(shuō)，涉及使用雙模式基站來(lái)促進(jìn)無(wú)線設(shè)備和宏網(wǎng)絡(luò)之間通信的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]廣泛配置無(wú)線通信系統(tǒng)，以向多個(gè)用戶提供各種類型的通信(例如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體服務(wù)等)。隨著高速和多媒體數(shù)據(jù)服務(wù)的需求快速增加，存在這樣的挑戰(zhàn)，即實(shí)現(xiàn)具有改善性能的高效和魯棒性通信系統(tǒng)。
[0004]近年來(lái)，用戶開(kāi)始用移動(dòng)通信代替固話通信，并逐漸增加了高語(yǔ)音質(zhì)量、可靠服務(wù)和低價(jià)格的需求。除了目前在用的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)之外，出現(xiàn)了新型的小基站，其可安裝在用戶的家中，并且使用現(xiàn)有寬帶互聯(lián)網(wǎng)連接向移動(dòng)單元提供室內(nèi)無(wú)線覆蓋。這種個(gè)人的小型基站通常已知為接入點(diǎn)(AP)基站，還稱為家庭節(jié)點(diǎn)B(HNB)單元、毫微微小區(qū)、毫微微基站(fBS)、基站或基站收發(fā)器系統(tǒng)(BTS)。典型地，這種小型基站經(jīng)由數(shù)字用戶線路(DSL)路由器或線纜調(diào)制解調(diào)器連接至互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)。
[0005]AP基站或毫微微小區(qū)允許在基站不太支持或不可用(例如在室內(nèi)、遠(yuǎn)程位置等)的地方進(jìn)行蜂窩接入。AP基站可描述為小基站，其經(jīng)由寬帶回程(backhaul)鏈路(例如DSL、電纜互聯(lián)網(wǎng)接入、T1/T3等)連接至無(wú)線服務(wù)提供商，并提供典型的基站功能(例如基站收發(fā)器(BTS)技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)服務(wù))。這使得接入終端(AT)(還稱為蜂窩/移動(dòng)設(shè)備或手持裝置)或用戶設(shè)備(UE)連接至AP基站，并使用無(wú)線服務(wù)。應(yīng)注意的是，AT例如可包括蜂窩電話、智能電話、便攜式計(jì)算機(jī)、手持通信設(shè)備、手持計(jì)算設(shè)備、衛(wèi)星無(wú)線電裝置、導(dǎo)航設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和/或用于在無(wú)線通信系統(tǒng)上通信的任意其他適合設(shè)備。
[0006]有時(shí)候，由于許多原因，與給定AP基站關(guān)聯(lián)的回程可能不可用，這些原因包括但不限于，當(dāng)存在回程中斷或故障時(shí)，或當(dāng)有意斷開(kāi)回程時(shí)。應(yīng)注意的是，在正常回程操作期間回程可能不可用，例如，當(dāng)回程服務(wù)提供商正在運(yùn)行或執(zhí)行維護(hù)程序、線路調(diào)整、升級(jí)、測(cè)試或類似操作或其組合時(shí)。對(duì)于住宅(residential)回程等，這種測(cè)試、升級(jí)等的運(yùn)行是常見(jiàn)的或常規(guī)的。在這種回程出現(xiàn)中斷(計(jì)劃的或未計(jì)劃的)和/或來(lái)自/到達(dá)宏基站的通信的信號(hào)強(qiáng)度較弱的情況下，期望提供促進(jìn)在給定AT和宏網(wǎng)絡(luò)之間通信的可選方案。因此，需要這樣一種方法和系統(tǒng)，用于在回程不可用的情況下或盡管處于AT基站的覆蓋區(qū)但一個(gè)或多個(gè)AT沒(méi)有接入AT基站的情況下，實(shí)現(xiàn)一種提供無(wú)線冗余的AP基站。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]下面給出對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)要概述，以提供對(duì)這些實(shí)施例的基本理解。該概述不是對(duì)全部預(yù)期實(shí)施例的泛泛概括，也不旨在標(biāo)識(shí)全部實(shí)施例的關(guān)鍵或重要元件或者描述任意或全部實(shí)施例的范圍。其目的僅在于作為后文所提供更詳細(xì)描述的序言，以簡(jiǎn)化形式提供一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一些概念。
[0008]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例以及對(duì)應(yīng)的公開(kāi)內(nèi)容，結(jié)合一種用于無(wú)線覆蓋冗余(coverage redundancy)的方法描述了各個(gè)方面。例如，一種方法包括監(jiān)測(cè)與宏網(wǎng)絡(luò)操作性通信的通信回程。在所述回程可用時(shí)，所述方法包括促進(jìn)經(jīng)由所述回程進(jìn)行的接入終端(AT)和宏網(wǎng)絡(luò)之間的通信。另外或作為另一種選擇，例如在所述回程不可用時(shí)(例如，當(dāng)回程被有意斷開(kāi)時(shí)，當(dāng)存在無(wú)意的故障時(shí)，例如當(dāng)回程無(wú)法正常工作時(shí)，或當(dāng)沒(méi)有故障但是回程服務(wù)提供商正在執(zhí)行維護(hù)程序、升級(jí)、測(cè)試等時(shí))，所述方法包括加強(qiáng)所述AT和基站之間的通信信號(hào)，所述基站與所述宏網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作性通信。
[0009]在相關(guān)方面中，在回程可用時(shí)，促進(jìn)通信包括使得所述AT接入與所述回程操作性通信的接入點(diǎn)(AP)基站。促進(jìn)步驟還包括:使得所述宏網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由所述AP基站定位所述AT并與所述AT相通信。
[0010]在其他相關(guān)方面中，在回程不可用時(shí)，加強(qiáng)通信信號(hào)包括:加強(qiáng)所述AT和宏基站之間的信號(hào)，所述宏基站與所述宏網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作性通信。作為另一種選擇或另外地，所述加強(qiáng)步驟包括:加強(qiáng)所述AT和關(guān)聯(lián)于另一通信回程的獨(dú)立的AP基站之間的信號(hào)，所述另一通信回程與所述宏網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作性通信。
[0011]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例以及對(duì)應(yīng)的公開(kāi)內(nèi)容，結(jié)合用于無(wú)線覆蓋冗余的設(shè)備和裝置描述了各個(gè)方面。例如，一種無(wú)線通信設(shè)備包括:通信回程的回程接口，所述通信回程與宏網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作性通信；收發(fā)器模塊，用于以下至少一個(gè):(i)與接入終端(AT)通信，(ii)經(jīng)由所述回程與宏網(wǎng)絡(luò)通信，以及(iii)與基站通信，所述基站與所述宏網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作性通信。該設(shè)備可包括:至少一個(gè)處理器，可操作地耦合至所述接口和所述收發(fā)器模塊；以及存儲(chǔ)器模塊，可操作地耦合至至少一個(gè)處理器。
[0012]存儲(chǔ)器可包括用于使得至少一個(gè)處理器執(zhí)行以下操作的可執(zhí)行代碼:(a)監(jiān)測(cè)所述回程；(b)在所述回程可用時(shí)，促進(jìn)經(jīng)由所述回程進(jìn)行的所述AT和所述宏網(wǎng)絡(luò)之間的通信；以及(c)在所述回程不可用時(shí)，加強(qiáng)所述AT和所述基站之間的通信信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，基站包括與所述宏網(wǎng)絡(luò)操作性通信的宏基站。在另一實(shí)施例中，基站包括關(guān)聯(lián)于另一通信回程的獨(dú)立的AP基站，所述另一通信回程與所述宏網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作性通信。
[0013]在相關(guān)方面中，所述至少一個(gè)處理器通過(guò)使得所述AT接入與所述回程操作性通信的設(shè)備的接入點(diǎn)(AP)來(lái)促進(jìn)所述AT和所述宏網(wǎng)絡(luò)之間的通信。所述至少一個(gè)處理器使得所述宏網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由所述AP基站定位所述AT并與所述AT相通信。
[0014]在其他相關(guān)方面中，所述收發(fā)器模塊包括:收發(fā)器，用于(i)經(jīng)由所述回程與所述宏網(wǎng)絡(luò)通信；(ii)與所述基站通信。在其他方面中，所述收發(fā)器模塊包括:第一收發(fā)器，用于經(jīng)由所述回程與所述宏網(wǎng)絡(luò)通信；以及第二收發(fā)器，用于與所述基站通信。
[0015]在其他相關(guān)方面中，所述至少一個(gè)處理器調(diào)節(jié)以下內(nèi)容中的至少一個(gè):(i)所述第一收發(fā)器的第一傳輸功率；(?)所述第二收發(fā)器的第二傳輸功率，以減少在所述第一和第二傳輸之間的干擾。在一個(gè)方案中，所述至少一個(gè)處理器使得所述第一和第二傳輸功率匹配至近似相等。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1示出示例性無(wú)線通信系統(tǒng)。
[0017]圖2是根據(jù)本文所述的一個(gè)或多個(gè)方面的無(wú)線通信系統(tǒng)的示圖。
[0018]圖3示出可實(shí)現(xiàn)雙模式基站的示例性環(huán)境。
[0019]圖4A示出雙模式基站的一個(gè)實(shí)施例。
[0020]圖4B示出雙模式基站的另一個(gè)實(shí)施例。
[0021]圖5-8示出無(wú)線通信系統(tǒng)的示例性架構(gòu)。
[0022]圖9A示出用于提供無(wú)線覆蓋冗余的方法的一個(gè)實(shí)施例。
[0023]圖9B示出圖9A中所示的方法的示例性方面。
[0024]圖10A-B示出用于提供無(wú)線覆蓋冗余的方法的另一個(gè)實(shí)施例。
[0025]圖1lA示出用于提供無(wú)線覆蓋冗余的裝置的一個(gè)實(shí)施例。
[0026]圖1lB-C示出圖1lA中所示的裝置的示例性方面。
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)在參照附圖描述多個(gè)實(shí)施例，其中用相同的附圖標(biāo)記指示本文中的相同元件。在下面的描述中，為便于解釋，給出了大量具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的全面理解。然而，很明顯，也可以不用這些具體細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述實(shí)施例。在其它例子中，以方框圖形式示出公知結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以便于描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。
[0028]接入點(diǎn)(AP)基站可被配置為用于各個(gè)消費(fèi)者，并位于家庭、公寓大樓、辦公樓等中。AP基站可利用許可的蜂窩傳輸帶與AP基站范圍內(nèi)的AT進(jìn)行無(wú)線通信。此外，AP基站可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)連接(例如數(shù)字用戶線路(DSL，例如包括不對(duì)稱DSL(ADSL)、高數(shù)據(jù)速率DSL(HDSL)、超高速度DSL(VDSL)等))、承載IP業(yè)務(wù)的TV電纜、電力線寬帶(BPL)連接或類似連接與核心蜂窩網(wǎng)連接。在IP線路和蜂窩網(wǎng)絡(luò)之間的連接可以是直接連接，或通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接。因此，AP基站可向AT或蜂窩手持裝置提供蜂窩支持，以及通過(guò)IP連接向宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)送蜂窩業(yè)務(wù)(例如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻、音頻、互聯(lián)網(wǎng)等)。這種機(jī)制可節(jié)省消費(fèi)者的通話時(shí)間成本，并減少網(wǎng)絡(luò)提供商的蜂窩網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)負(fù)載。此外，可通過(guò)AP基站的實(shí)現(xiàn)大大改善在家庭、辦公大樓、公寓等中的蜂窩覆蓋。應(yīng)注意的是，AP基站可通過(guò)實(shí)現(xiàn)異步傳輸模式(ATM)等的非IP連接與核心蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信。
[0029]盡管AP基站能夠形成具有多個(gè)AT的蜂窩鏈路(例如利用一個(gè)或多個(gè)許可的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻率的無(wú)線鏈路)，但是消費(fèi)者通常僅期望他或她自己的業(yè)務(wù)由連接至AP基站的專用IP連接來(lái)承載。例如，消費(fèi)者希望保留IP帶寬由他們自己使用，而不是由其他AT用戶使用。因此，AP基站通常僅與單個(gè)AT或AT組相關(guān)聯(lián)，并且通過(guò)消費(fèi)者的IP連接來(lái)路由與這種AT相關(guān)的業(yè)務(wù)，而阻止與其他AT相關(guān)的業(yè)務(wù)。因此，盡管AP基站可以與多個(gè)AT通信而不考慮用戶，但是AP基站通常被編程為忽略不與特定消費(fèi)者、服務(wù)計(jì)劃等相關(guān)的設(shè)備。
[0030]圖1示出被配置為支持多個(gè)用戶的示例性無(wú)線通信系統(tǒng)100，其中可實(shí)現(xiàn)各個(gè)公開(kāi)實(shí)施例和方面。如圖1所示，舉例而言，系統(tǒng)100為多個(gè)小區(qū)102(例如，宏小區(qū)102a-102g)提供通信，其中每個(gè)小區(qū)由相應(yīng)的接入點(diǎn)(AP)104(例如AP 104a_104g)提供服務(wù)。每個(gè)小區(qū)還可分為一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)。各個(gè)接入終端(AT)106(包括AT 106a-106k)(還可交替地用作用戶設(shè)備(UE))散置在系統(tǒng)中。例如，根據(jù)AT是否為活動(dòng)的以及其是否處于軟切換中，每個(gè)AT 106可以在給定時(shí)刻在前向鏈路(FL)和/或反向鏈路(RL)上與一個(gè)或多個(gè)AP 104通信。無(wú)線通信系統(tǒng)100可在大地理區(qū)域上提供服務(wù)，例如，宏小區(qū)102a-102g可覆蓋鄰居小區(qū)的幾個(gè)塊。
[0031]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，根據(jù)本文呈現(xiàn)的各個(gè)實(shí)施例示出無(wú)線通信系統(tǒng)200。系統(tǒng)200包括宏基站202，其可包括多組天線。例如，一組天線可包括天線204和206，另一組可包括天線208和210，附加組可包括天線212和214。對(duì)于每組天線示出2個(gè)天線，然而，對(duì)于每組可使用更多或更少的天線。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，基站202可額外地包括發(fā)射機(jī)鏈和接收機(jī)鏈，其中每個(gè)還包括與信號(hào)發(fā)送和接收相關(guān)的多個(gè)組件(例如處理器、調(diào)制器、復(fù)用器、解調(diào)器、解復(fù)用器、天線等)?；?02可以與一個(gè)或多個(gè)AT (例如AT 216和AT 222)通信。
[0032]如圖2所示，AT 216與天線212和214通信，其中天線212和214通過(guò)前向鏈路218向AT 216發(fā)送信息，以及通過(guò)反向鏈路220從AT 216接收信息。此外，AT 222與天線204和206通信，其中天線204和206通過(guò)前向鏈路224向AT 222發(fā)送信息，以及通過(guò)反向鏈路226從AT 222接收信息。例如，在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中，前向鏈路218使用的頻帶與反向鏈路220所使用的頻帶不同，前向鏈路224使用的頻帶與反向鏈路226使用的頻帶不同。此外，在時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)中，前向鏈路218和反向鏈路220可利用共同的頻帶，前向鏈路224和反向鏈路226可利用共同的頻帶。
[0033]每組天線和/或?qū)⑺鼈冊(cè)O(shè)計(jì)為用于通信的區(qū)域可稱為宏基站202的扇區(qū)。例如，天線組可被設(shè)計(jì)為與基站202所覆蓋的區(qū)域的扇區(qū)中的AT通信。在通過(guò)前向鏈路218和224通信時(shí)，基站202的發(fā)射天線可利用波束成形來(lái)提高用于AT 216和222的前向鏈路218和224的信噪比。此外，在基站202利用波束成形向隨機(jī)分散在相關(guān)聯(lián)的覆蓋范圍內(nèi)的AT216和222進(jìn)行發(fā)送時(shí)，與基站通過(guò)單個(gè)天線向所有AT進(jìn)行發(fā)送相比，在相鄰小區(qū)中的AT受到的干擾較少。此外，在一個(gè)實(shí)例中，AT 216和222可使用對(duì)等或自組織技術(shù)彼此直接通信。
[0034]可以在AP基站228和2