[发明专利]蜂窝通信系统、基站和用户设备

说明书

本申请是申请号为200680030035.3、申请日为2006年8月18日、名称为“蜂窝通信系统、基站和用户设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及蜂窝通信系统中的双工操作，尤其但不只是涉及在第三代蜂窝通信系统中对合适的双工操作的选择。

背景技术

在蜂窝通信系统中，地理区域被划分为许多个蜂窝，每个蜂窝由一个基站来服务。基站通过固网互连，固网可在基站之间传送数据。移动台经由无线电通信链路由其所在的蜂窝的基站来服务。

随着移动台移动，它可从一个基站的覆盖范围移动到另一基站的覆盖范围，即，从一个蜂窝移动到另一蜂窝。随着移动台移向一个基站，它进入两个基站的重叠覆盖范围的区域，在这个重叠区域内，它变成被新的基站支持。随着移动台进一步移动到新的蜂窝，它继续被所述新的基站支持。这被称为移动台在蜂窝之间的移交或越区切换。

典型的蜂窝通信系统将覆盖范围典型地延伸至整个国家，它包括支持数千甚至数百万个移动台的数百或者甚至数千个蜂窝。从移动台到基站的通信被称为上行链路，从基站到移动台的通信被称为下行链路。

用于互连基站的固网在任何两个基站之间路由数据，从而使得蜂窝中的移动台能够与任何其它蜂窝中的移动台通信。另外，固网包括网关功能，其用于与诸如公共交换电话网（PSTN）的外网互连，从而允许移动台与陆线电话和通过陆线连接的其它通信终端通信。此外，固网包括用于管理传统的蜂窝通信网络所需的大多数功能，包括用于路由数据、接纳控制、资源分配、客户计费、移动台认证等功能。

目前，最流行的蜂窝通信系统是被称为全球移动通信系统（GSM）的第二代通信系统。可在Bay Foreign Language Books,1992,ISBN2950719007中由Michel Mouly和Marie Bernadette Pautet撰写的“The GSM System for Mobile Communications”中找到GSM TDMA通信系统的更深入的描述。

目前大量涌现出第三代蜂窝通信系统以进一步增强提供给移动用户的通信服务。一种这样的系统是目前正部署的通用移动电信系统（UMTS）。可在“WCDMA for UMTS”,Harri Holma(editor),Antti Toskala(Editor),Wiley&Sons,2001,ISBN0471486876中找到CDMA的更深入的描述，特别是UMTS的宽带CDMA(WCDMA)模式的更深入的描述。在第三代合作伙伴计划（3GPP）中对第三代蜂窝通信系统进行了标准化。

在蜂窝通信系统中，用户设备无线地连接到一个（或多个）基站。用户设备根据以下方面连接到基站：诸如基站的信号质量等参数、从基站通知的系统信息（其中，系统信息可包含诸如网络运营商的身份等参数）、来自网络的越区切换命令（其中，由于诸如相对信号质量、基站上的流量负荷等问题，基站可强制用户设备连接到不同的网络）等。

图1示出连接到两个不同网络的基站的用户设备的例子。该图还示出两个网络对它们所覆盖的地理区域中的所有用户设备广播系统信息。用户设备不仅基于信号强度等连接到基站，而且还基于在这个系统信息中广播的网络标识连接到基站（因此，第一网络的客户仅连接到第一网络的基站，第二网络的客户仅连接到第二网络的基站）。图1中的虚线示出用户设备和基站之间的连接。

在3GPP中，搜索将连接到的蜂窝的用户设备通常将尝试连接到来自预先构造的列表的满足某些质量标准（诸如信号强度）的蜂窝。用户设备可以例如包括预先构造的用于合适的候选蜂窝的可能频率的列表（可在客户身份模块（SIM）中对这些频率进行编程，其中，SIM允许操作者定制用户设备以仅搜索属于该网络操作者的频率）。当用户设备已识别合适的蜂窝时，它将扎营到这个蜂窝上，并将从预先构造的列表提取下行频率。

3GPP规范规定，对于3GPP的频分双工（FDD）模式，根据明确的关系使上行频率和下行频率成对。比如在技术建议TR25.889中，还考虑将在下行消息上用信号通知上行频率的方法用于3GPP对新频带的扩展。因而，如果已知下行频率，则也已知上行频率。

在3GPP的时分双工（TDD）模式中，只有单个频率用于上行和下行，在时域中实现上行和下行之间的分离。因而，TDD利用不成对频谱方法，在该方法中，在两个方向上使用相同的频率。在这样的系统中，基站广播包含随机接入信道的特性的系统信息，具体地讲，该信息包括RACH（随机接入信道）发送将被传送的时隙编号、将用于RACH等的信道化代码的列表。