[发明专利]增强型的信标信令方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及通信系统，具体而言，涉及多用户通信系统发送信息的方法和设备。

技术背景

多址通信系统在今天十分普遍。在这些系统中，多个设备(比如，无线终端)能够同时和一个基站通信。多址通信系统通常以蜂窝系统来实现，其中每个小区通常对应于单个基站覆盖区域。小区可能包括一个或多个不同的扇区。在分成扇区的情况下，对于不同的扇区来说，基站通常包括不同的发射机。此外，不同的扇区可能使用相同或不同的载波频率。

扩频OFDM(正交频分多路复用)多路接入是频谱高效的无线通信技术的一个例子。OFDM能够用于提供无线通信服务。在OFDM扩频系统中，整个谱带宽通常被分成许多正交的音频，例如，子载波频率。在蜂窝网络中，相同带宽经常在系统的所有小区中被重新使用。

在不同的多路接入通信系统中，需要将发射机信息传送到无线终端，例如，表明特定发射机所用载波的信息、小区识别信息和/或者扇区识别信息。以非常高的功率发射这些信息会增加所述发射信息被检测到的可能性，但是，这将导致过多的和/或不必要的干扰，比如说与发射机相隔若干小区的小区或扇区中。使用大功率来发送发射机信息信号还会限制系统中可以发送的数据量，因为分配给发送发射机信息信号的功率就不可能用于发射用户数据，例如，文本、视频或话音数据。

按照所述讨论的观点，应当理解的是，我们需要的方法和设备应能以一种可靠和容易检测的方式解决传送发射机信息的问题，同时要限制用于发射这些信息的信号所产生的信号干扰量，并且在对分配功率给这些传输的需求和分配功率给用户数据传输的重要性之间达到平衡。

发明内容

本发明描述了实现一种通信系统(例如，OFDM通信系统)的方法和设备，其中除了发送用户数据外，发送发射机信息(例如，发射机小区、扇区和/或载波频率信息)也是很重要的。依照本发明，窄带、相对高功率的音调(tones)被用于发送发射机信息。本文将这些信号称为信标信号。发送信标信号所用的发射功率数倍于发送其它信号(例如，用户数据、通信段分配信息等)所用的发射功率。依照本发明的一些实施例，信标信号区别于非信标信号的地方在于每个音调的功率，前者的每音调功率是以次高发射功率等级发送的信号的每音调功率的至少若干倍。更确切地说，依照本发明的信标信号使用N倍于次高功率信号的功率来发射，该次高功率信号由用于发送信标信号的发射机来发射，其中N至少是10、20、30、40或者更多。

通过保持用户数据和/或其它控制信号的平均每音调信号能量以及信标信号的平均每音调信号能量的相对差别，例如，20、30、40或者更多倍的差别，作为较高功率信号发送的信标信号被可靠检测到的概率是数据或其它控制信号被检测到的概率的数倍。这种方法提供了高概率的信标信号检测，同时避免了将全部或者80％或者更多可用发射功率投入到信标信号上。没有投入到信标信号上的发射功率可以并且在不同的实施例中用于发射和信标信号并行的用户数据。因此，用户数据在一定的时间段内可能接收一个发射机的最大可能发射功率的20％以上，有时甚至超过40％或者60％，例如，在单个符号传输周期内，依照本发明在该周期内发射一个信标信号(如，信标音调)。

依照本发明，每个基站扇区发射机使用多个音调并行地发射信号，例如，超过10个，有时候超过20、100、1000甚至更多的并行音调。在一些实施例中，这些音调均匀分布在特定基站扇区发射机使用的频带中。如上所述，与其它音调(例如，用于发射用户数据或者其它信息)相比，更多的功率集中在了用于发射信标信号的音调上，在一个信号传输周期内(例如，一个OFDM符号传输周期)将基站扇区全部或大部分发射功率用于一个或多个包括信标信号的音调，这些作法都是不经济的。本发明的各种不同方法通过使用新颖的给信标信号分配功率的机制来解决这个难题，从而在提供高检测概率的同时高效地利用功率。

依照本发明，在一些实施例中，不超过发射机全部可用发射功率的80％投入在信标信号上。在这类实施例中，用户数据和信标信号同时发射，例如，使用不同的音调，在信标信号传输时，全部最大可能发射功率20％以上被分配给了用户数据。信标信号可以和用户数据(用户数据与信标信号同时发射)在相同或不同的频带中发射。所述最大可能发射功率对应于发射机的物理限制或者发射机能使用的最大设定功率量。