[发明专利]操作多种状态中的移动节点的方法和设备

说明书

本申请是申请日为2003年8月7日，申请号为03823477.7的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求根据2002年12月20日提交的名为“Methods and Apparatus for Operating Mobile Nodesin Multiple States”的美国专利申请10/324,194以及2002年8月8日提交的名为“Methods and Apparatus for Implementing Mobile Communications System”的美国临时专利申请60/401,920而享有优先权，其中所述申请在此特别引入作为参考。

技术领域

本发明涉及无线通信系统，尤其涉及用于在资源有限的通信小区中支持多个移动节点的方法和设备。

背景技术

无线通信系统往往是作为一个或多个通信小区实现的。每一个小区通常包括一个基站，该基站支持与处于或进入小区基站通信范围以内的移动节点所进行的通信。在小区内部或是小区中的扇区内部，通信资源的单位是符号，例如，在正交频分复用（OFDM）系统中，所述符号是在一个时隙的一个频率音调中传送的QPSK或QAM。总的可用通信资源被分成多个这样的符号（单位），在基站与小区中的一个或多个移动节点之间可以使用所述符号来传递控制及数据信息，并且这些符号往往是有限的。在基站与移动节点之间传送的控制信号可以沿着两个可能的方向传送，这两个方向分别是从基站到移动节点的方向或是从移动节点到基站的方向。其中从基站到移动节点的信号传输通常被称为下行链路。与此相反，从移动节点到基站的传输通常被称为上行链路。

为了有效使用有限的通信资源，基站可以根据设备的带宽需要来为不同的移动节点分配不同数量的音调。例如，在多址接入系统中，几个节点可以同时使用不同音调来向基站传送符号形式的数据。在OFDM系统中，这种操作是非常普遍的。非常重要的是，在此类系统中，来自不同移动节点的符号是以同步方式到达基站的，由此基站可以正确判定接收符号所属的符号周期，并且来自不同移动节点的信号也不会相互干扰。当移动节点在小区中移动的时候，作为移动节点与基站之间距离的函数，传输延迟将会发生变化。为了确保来自不同移动节点的传送符号能以同步方式到达基站，在很多情况下会向蜂窝系统中的各个有效移动节点传送反馈信号之类的定时控制信号。通常，所述定时控制信号是特定于各个设备的，其中举例来说，该信号代表的是设备用以确定符号传输定时的定时偏移校正。其中举例来说，定时控制信令操作包括对定时控制信号进行监视、对接收到的定时控制信号进行解码，以及响应于所解码的接收定时控制信号而执行定时控制更新操作。

在具有大量移动节点的系统中，定时控制信号是非常重要的。为了避免因为定时失步而引起的来自移动节点的干扰，在允许移动节点向基站传送数据（例如语音数据）、包含数据的IP分组等等之前，有必要先建立定时同步和控制。

除了管理带宽之类的有限资源之外，在无线通信系统中，功率管理也经常受到关注。对无线终端这类移动节点而言，它们通常是用电池供电的。由于电池电力有限，因此需要降低功率需求，从而此在不为电池充电或更换电池的情况下增加移动节点的操作时间。为了将功耗降至最低，需要将用于将信号传送到基站的功率量加以限制，使之降至所需要的最低功率量。最小化移动节点传输功率的另一个优点在于：它具有限制所述传输在相邻小区中所产生的干扰的优点，其中所述小区与毗邻小区通常使用的是相同频率。

为了简化传输功率控制，在基站与移动节点之间可以建立反馈回路之类的功率控制信令。与定时控制信令相比，功率控制信令通常是以快出很多的速率执行的。这是因为功率控制信令会尝试追踪基站与移动节点之间的信号强度变化，并且这种信令通常是以毫秒为量程而改变的。而定时控制只需要考虑基站与移动节点之间的距离变化，并且通常是基于几百毫秒到几秒这种极低的量程而变化的。因此，用于功率控制的控制信令开销量往往比用于定时控制的开销多出很多。