用于無線覆蓋的交錯(cuò)小區(qū)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于無線覆蓋的交錯(cuò)小區(qū)。提供一種用于蜂窩通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置。該轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置包括配置為在重疊的第一和M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放波束的天線系統(tǒng)。第一頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且第二頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信。第二頻率復(fù)用模式可彼此交錯(cuò)。并且，第二頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有其一部分用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽?，其中業(yè)務(wù)信道的任何一個(gè)可通過第一頻率復(fù)用模式的控制信道進(jìn)行分配。
【專利說明】用于無線覆蓋的交錯(cuò)小區(qū)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及蜂窩通信系統(tǒng)，并且特別地，涉及在蜂窩通信系統(tǒng)中用于無線覆蓋的交錯(cuò)小區(qū)。
【背景技術(shù)】
[0002]社會(huì)和經(jīng)濟(jì)日益增長所依賴的無線通信訪問正普及到日常社會(huì)功能的各個(gè)方面。例如，無線通信對于機(jī)載(on board)移動(dòng)平臺上的用戶已經(jīng)變得越來越有用，機(jī)載移動(dòng)平臺例如陸地交通工具、飛行器、航天器、船只等。對于移動(dòng)平臺的乘客的無線通信服務(wù)包括互聯(lián)網(wǎng)訪問，例如，電子郵件和網(wǎng)頁瀏覽、電視直播、語音服務(wù)，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)訪問以及其他交互式服務(wù)和實(shí)時(shí)服務(wù)。
[0003]用于遠(yuǎn)程、難以訪問或移動(dòng)用戶終端(例如，移動(dòng)平臺)的無線通信平臺通常使用能提供大范圍地理足跡的服務(wù)覆蓋的通信衛(wèi)星，大范圍地理足跡通常包括遠(yuǎn)程路基或水基區(qū)域。通常，例如地面基站的基站經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星穿過彎曲管向用戶終端發(fā)送信息(例如，數(shù)據(jù))。更具體地，基站在前向鏈路上發(fā)送信息至衛(wèi)星，衛(wèi)星接收、放大并且重傳該信息至一個(gè)或多個(gè)固定或移動(dòng)用戶終端的天線。反過來，該用戶終端可以通過衛(wèi)星將數(shù)據(jù)發(fā)回基站?；究梢詾橛脩艚K端提供至因特網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)和/或其它公共或私有網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器以及服務(wù)的鏈接。
[0004]現(xiàn)代衛(wèi)星和其他蜂窩通信系統(tǒng)經(jīng)常采用多個(gè)點(diǎn)波束，其提供在可劃分成多個(gè)小區(qū)的地理區(qū)域上形成覆蓋的波束釋放(laydown)。在使用點(diǎn)波束的通信系統(tǒng)中，可以在兩個(gè)或多個(gè)小區(qū)中同時(shí)使用相同的頻率。這些波束可以配置為保持預(yù)定的共極化隔離(例如，載波-干擾比)值以使波束之間的干擾最小化。這稱為空間隔離和空間復(fù)用。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的說法中，每個(gè)點(diǎn)波束可被分配一種顏色來創(chuàng)建與頻率復(fù)用模式匹配的顏色模式。從而，具有相同顏色的不同波束可以復(fù)用相同頻率。
[0005]傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)經(jīng)常使用三、四或七顏色模式，這使得要達(dá)到相同的載波-干擾比需要的小區(qū)尺寸較大。相比高階的頻率復(fù)用模式，如九、十二或更高的顏色模式，這可能導(dǎo)致較低的總系統(tǒng)容量。然而，由于其控制信道開銷按比例增加，因此許多系統(tǒng)避免更高階的頻率復(fù)用模式。例如，如果系統(tǒng)為每個(gè)小區(qū)的控制信道分派一個(gè)載波，那么七色模式需要七個(gè)控制信道載波。類似地，例如，九色模式需要九個(gè)控制信道載波，十二色模式需要十二個(gè)控制信道載波等。對于大多數(shù)傳統(tǒng)通信系統(tǒng)，這種高控制信道開銷使得更高階頻率復(fù)用模式是不切實(shí)際的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開的示例實(shí)施方式一般涉及一種轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，以及在蜂窩通信系統(tǒng)中用于控制和業(yè)務(wù)信道傳輸?shù)尼尫挪ㄊ南嚓P(guān)方法。本公開的示例實(shí)施方式可以通過對控制和業(yè)務(wù)信道的更高效的頻率復(fù)用方案提高系統(tǒng)容量。根據(jù)示例實(shí)施方式，較高階小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于增加業(yè)務(wù)容量，同時(shí)避免在其他方面可能與更高階復(fù)用模式相關(guān)的控制信道開銷。
[0007]根據(jù)示例實(shí)施方式的一個(gè)方面，提供一種用于蜂窩通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，并且其包括通信平臺和天線系統(tǒng)。該天線系統(tǒng)由通信平臺承載，并且包括至少一個(gè)天線饋線陣列。該天線系統(tǒng)可以配置為釋放(lay down)覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各個(gè)小區(qū)的波束。該天線系統(tǒng)可以配置為在重疊的P小區(qū)和Q小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放波束。P小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信。根據(jù)此方面，Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的任何業(yè)務(wù)信道可以通過P小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道來分配。
[0008]在一個(gè)示例中，Q可以大于P，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)在尺寸上可小于P小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)。在一個(gè)示例中，Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的至少一些小區(qū)可與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)小區(qū)重疊，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的其他小區(qū)可與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)以上小區(qū)重疊。
[0009]示例實(shí)施方式的另一方面還提供一種用于蜂窩通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置。根據(jù)此其他方面，轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置的天線系統(tǒng)可以配置為在重疊的第一以及M ≥2個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放波束。第一N小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于在蜂窩通信系統(tǒng)中的控制信道的通信，并且M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信。M個(gè)第二 N波束的頻率復(fù)用模式可以彼此交錯(cuò)，并且M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有一部分用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽纾渲袠I(yè)務(wù)信道的任何一個(gè)可通過第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道進(jìn)行分配。
[0010]在各種示例中，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式可以交錯(cuò)，使得用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)男^(qū)的部分形成有效的MXN小區(qū)頻率復(fù)用模式。在一個(gè)示例中，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)可具有只有其1/M可用于業(yè)務(wù)信道的通信的尺寸。
[0011]在各種示例中，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的一部分可以與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。例如，當(dāng)M是偶數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的一部分可與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或兩個(gè)小區(qū)重疊，并且當(dāng)M是奇數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的此部分可以與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
[0012]在示例實(shí)施方式的其他方面中，提供蜂窩通信系統(tǒng)中在用于控制和業(yè)務(wù)信道的通信的頻率復(fù)用模式中釋放波束的方法。本文所討論的特征、功能以及優(yōu)勢可在各示例實(shí)施方式中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，或者可以在其它示例實(shí)施方式中組合，其進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可參考以下說明和附圖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]因此，已經(jīng)概括地描述本公開的示例實(shí)施方式，現(xiàn)在將參考附圖，附圖不一定按比例繪制，并且其中:
[0014]圖1示出根據(jù)本公開的一個(gè)示例實(shí)施方式的蜂窩通信系統(tǒng)；
[0015]圖2是根據(jù)本公開的一個(gè)示例實(shí)施方式的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置的示意框圖；
[0016] 圖3、圖4和圖5根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式的一個(gè)方面示出在重疊的頻率復(fù)用模式中釋放的波束；[0017]圖6、圖7、圖8、圖9和圖10根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式的另一個(gè)方面示出在三個(gè)交錯(cuò)的頻率復(fù)用模式中釋放的波束；
[0018]圖11根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式的其他方面示出在四個(gè)交錯(cuò)的頻率復(fù)用模式中釋放的波束；以及
[0019]圖12和圖13示出包括在本公開的示例性實(shí)施方式的各方面的方法中的各種操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)在將參考附圖在下文中更充分地描述本公開的一些實(shí)施方式，附圖中示出本公開的一些實(shí)施方式，而非所有實(shí)施方式。事實(shí)上，本公開的各種實(shí)施方式可以以多種不同的形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為限于本文所記載的實(shí)施方式；相反，提供這些示例實(shí)施方式是為使本公開徹底并且完整，并且充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本公開的范圍。例如，本文可以參考元件的外形尺寸或元件之間的關(guān)系?？紤]到可能發(fā)生的變化，例如由于工程公差所導(dǎo)致的變化等，這些以及其他類似的關(guān)系是絕對的或近似的。整個(gè)附圖中，類似的參考數(shù)字符號指代相同的元素。
[0021]本公開涉及在蜂窩通信系統(tǒng)中用于無線覆蓋的交錯(cuò)小區(qū)。本文參考衛(wèi)星通信系統(tǒng)示出并且描述本公開的示例實(shí)施方式。然而，應(yīng)該理解，本公開可以同樣適用于多種其他類型的蜂窩通信系統(tǒng)中的任意一種。例如，各種示例實(shí)施方式可以同樣適用于陸地蜂窩通信系統(tǒng)，其中基站和用戶終端直接彼此通信，而不使用衛(wèi)星。在一些示例實(shí)施方式中，除了或代替衛(wèi)星，蜂窩通信系統(tǒng)可以包括其它類型的裝置，例如一個(gè)或多個(gè)其他類型的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，在各種示例中，這些裝置可位于陸地上或在移動(dòng)平臺上(例如，陸地交通工具、飛行器、航天器、船只)。因此，盡管示例實(shí)施方式中的通信系統(tǒng)可以顯示并且描述為包括一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星，但是該通信系統(tǒng)可以更廣泛地進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置。
[0022]圖1根據(jù)本公開的各個(gè)示例實(shí)施方式示出蜂窩通信系統(tǒng)100的一個(gè)示例。如圖所示，該蜂窩通信系統(tǒng)可以是包括一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星102、一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星地面基站104以及一個(gè)或多個(gè)用戶終端106的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。該衛(wèi)星可以覆蓋地理區(qū)域108，基站以及一個(gè)或多個(gè)用戶終端位于該地理區(qū)域中?；究梢择詈系揭粋€(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)110或其部分，網(wǎng)絡(luò)110諸如因特網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、專用網(wǎng)絡(luò)(如企業(yè)和政府網(wǎng)絡(luò))和/或其它服務(wù)器以及服務(wù)。
[0023]在各種示例中，衛(wèi)星102和基站104可以使用戶終端106和網(wǎng)絡(luò)110之間的通信成為可能。在此方面，基站可以接收來自網(wǎng)絡(luò)的信息(例如，數(shù)據(jù))，并且將該信息傳達(dá)到衛(wèi)星。該衛(wèi)星可依次發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)該信息至一個(gè)或多個(gè)用戶終端。相反地，例如，該衛(wèi)星可以從用戶終端接收信息，并將該信息傳送到基站，基站可依次將該信息發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)。這種類型的通信有時(shí)可稱為“彎管”通信。然而，應(yīng)該理解，示例實(shí)施方式也適用于其它類型的衛(wèi)星系統(tǒng)，如那些具有機(jī)載分組交換的衛(wèi)星系統(tǒng)。
[0024]衛(wèi)星102可使用提供波束釋放的多個(gè)點(diǎn)波束，波束釋放在可劃分成多個(gè)小區(qū)的地理區(qū)域108上形成覆蓋范圍。在一個(gè)示例中，波束可覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各個(gè)小區(qū)。每個(gè)波束可分配某一波束標(biāo)記以創(chuàng)建與衛(wèi)星的頻率復(fù)用模式匹配的模式。在一些示例中，波束標(biāo)記可以是顏色或小區(qū)，或者可以是字母、數(shù)字或字母數(shù)字字符。根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式，衛(wèi)星可以對于兩個(gè)或更多小區(qū)同時(shí)使用相同的頻率。也就是說，衛(wèi)星可以在不同的波束中復(fù)用具有相同顏色的相同頻率。在一個(gè)示例中，復(fù)用距離測量為從一個(gè)波束的中心到具有相同顏色的另一波束的邊緣。
[0025]圖2示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置200。在一個(gè)示例中，該轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置200可對應(yīng)于圖1的蜂窩通信系統(tǒng)100的衛(wèi)星102。該轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置通?？膳渲脼獒尫湃鐖D1所示的覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各個(gè)小區(qū)的波束。如圖2所示，該轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置可包括通信平臺202，其承載包括至少一個(gè)天線饋線陣列206的天線系統(tǒng)204，并且還可能包括一個(gè)或多個(gè)反射器208。每個(gè)反射器在頻率復(fù)用模式中供應(yīng)多個(gè)波束中的一個(gè)，并且在其焦平面上具有天線饋線陣列，每一個(gè)天線饋線可以以該反射器的頻率產(chǎn)生波束。
[0026]在各種示例中，轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置200的通信平臺202可承載包括多個(gè)天線饋線206和反射器208的天線系統(tǒng)204，以提供多個(gè)波束。在一些示例中，該裝置可在各頻率復(fù)用模式中釋放不同的波束組，并且該通信平臺可承載包括針對每組的每個(gè)波束的反射器和天線饋線的天線系統(tǒng)。該通信平臺通常可承載包括一個(gè)或多個(gè)天線饋線陣列的天線系統(tǒng)，以提供多組頻率復(fù)用模式。[0027]轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置200，且更具體地，天線系統(tǒng)204，可配置為在多個(gè)頻率復(fù)用模式中釋放波束，以用于蜂窩通信系統(tǒng)(例如，蜂窩通信系統(tǒng)100)中控制和業(yè)務(wù)信道的通信(發(fā)送或接收)。根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式，該天線系統(tǒng)可以通過更有效的控制和業(yè)務(wù)信道的頻率復(fù)用方案來提高系統(tǒng)容量。根據(jù)示例實(shí)施方式，更高階小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于增加業(yè)務(wù)容量，同時(shí)避免不同情況下與更高階復(fù)用模式相關(guān)的控制信道開銷。
[0028]根據(jù)示例實(shí)施方式的一個(gè)方面，該天線系統(tǒng)204可配置為在重疊的P小區(qū)和Q小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放波束。P小區(qū)頻率復(fù)用模式可以用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式可以用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通?目。
[0029]在一個(gè)示例中，Q可以大于P，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)的尺寸可以小于P小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)。在一個(gè)示例中，Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的至少一些小區(qū)可以與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)小區(qū)重疊，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的其他小區(qū)可以與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)以上小區(qū)重疊。圖3、圖4和圖5示出其中Ρ=4并且Q=16的上述方面的一個(gè)示例。在此方面，圖3示出4小區(qū)頻率復(fù)用模式300，圖4示出16小區(qū)頻率復(fù)用模式400，并且圖5示出16小區(qū)頻率復(fù)用模式可以與4小區(qū)頻率復(fù)用模式重疊的一個(gè)示例方式。如這個(gè)示例所示，16小區(qū)頻率復(fù)用模式的業(yè)務(wù)信道可以被僅4小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道覆蓋。
[0030]根據(jù)示例實(shí)施方式的這個(gè)方面，P小區(qū)頻率復(fù)用模式的任何業(yè)務(wù)信道可通過Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道來分配。在圖1的蜂窩通信系統(tǒng)100的情況下，在P小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)內(nèi)的地面基站104或用戶終端106可通過相應(yīng)的控制信道分配到與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的相應(yīng)小區(qū)重疊的Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)的業(yè)務(wù)信道，例如基于基站或用戶終端的位置。該位置是已知的或者可通過例如全球定位系統(tǒng)(GPS)、輔助GPS (A-GPS)等來確定。因此，本示例的天線系統(tǒng)204提供Q小區(qū)頻率復(fù)用模式用于業(yè)務(wù)信道，但只需要較少的P小區(qū)頻率復(fù)用模式用于覆蓋相應(yīng)業(yè)務(wù)信道的控制信道。
[0031]根據(jù)示例實(shí)施方式的另一個(gè)方面，該天線系統(tǒng)204可配置為在重疊的第一和MS 2個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放波束，其中僅其中的第一小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于控制信道，而其他用于業(yè)務(wù)信道。M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式彼此交錯(cuò)。根據(jù)該示例方面，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有其中一部分(例如其1/M)可用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽?，這些業(yè)務(wù)信道的任意一個(gè)可通過第一N小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道來分配。因此，此示例的天線系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)用于業(yè)務(wù)信道的有效的MXN小區(qū)頻率復(fù)用模式，而僅需要N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于控制信道，其中業(yè)務(wù)信道可通過控制信道來分配。
[0032]在各種示例中，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式(用于業(yè)務(wù)信道的通信)的每個(gè)小區(qū)的一部分可與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)小區(qū)(用于控制信道的通信)重疊。例如，當(dāng)M是偶數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的一部分可以與第一N小區(qū)頻率復(fù)用模式中的一個(gè)或兩個(gè)小區(qū)重疊，并且當(dāng)M是奇數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的一部分可以與第一N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。在各種示例中，這會(huì)導(dǎo)致用于業(yè)務(wù)信道通信的小區(qū)的部分形成有效的MXN小區(qū)頻率復(fù)用模式。
[0033]根據(jù)示例實(shí)施方式的這一方面，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的任何業(yè)務(wù)信道可通過第一N小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道進(jìn)行分配。在圖1的蜂窩通信系統(tǒng)100的情況下，在第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)內(nèi)的地面基站104或用戶終端106可通過相應(yīng)的控制信道分配至與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的相應(yīng)小區(qū)重疊的M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)的業(yè)務(wù)信道。與之前相似，這種業(yè)務(wù)信道分配可基于基站或用戶終端的位置(例如GPS、A-GPS)。本示例的天線系統(tǒng)204可提供MXN小區(qū)頻率復(fù)用模式用于業(yè)務(wù)信道，但只需要較少的N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于覆蓋相應(yīng)業(yè)務(wù)信道的控制信道。
[0034]圖6、圖7、圖8、圖9和圖10示出上述第二個(gè)方面的一個(gè)示例，其中N=4并且M=3。圖6示出用于控制信道通信的第一 4小區(qū)頻率復(fù)用模式600。圖6還示出用于除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道通信的一個(gè)第二 4小區(qū)頻率復(fù)用模式600'(與第一模式重合)，其中小區(qū)顯示為E1、E2、E3和E4。圖7和圖8示出用于除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道傳輸?shù)钠渌鼘?yīng)的第二 4小區(qū)頻率復(fù)用模式700、800。圖7中的小區(qū)顯示為F1、F2、F3和F4，并且圖8中的小區(qū)顯示為Gl、G2、G3和G4。如圖所示，三種第二 4小區(qū)頻率復(fù)用模式600、700和800的小區(qū)可具有僅其各自的部分602、702和802 (例如，1/3)用于業(yè)務(wù)信道傳輸?shù)某叽纭?br> [0035]圖9示出第一頻率復(fù)用模式600和彼此交錯(cuò)的兩個(gè)第二頻率復(fù)用模式600' ,700,并且圖10示出進(jìn)一步與其他第二頻率復(fù)用模式800交錯(cuò)的對應(yīng)的第二頻率復(fù)用模式。如圖所示，對于M=3(奇數(shù))，三個(gè)第二頻率復(fù)用模式60(V >700,800的每個(gè)小區(qū)的部分可以與第一頻率復(fù)用模式600中的一個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。同樣如圖所示，例如，三個(gè)第二 4小區(qū)頻率復(fù)用模式可以交錯(cuò)，使得用于業(yè)務(wù)信道通信的小區(qū)的部分602、702和802形成有效的12小區(qū)頻率復(fù)用模式。
[0036]再次，在圖1的蜂窩通信系統(tǒng)100的情況下，第一頻率復(fù)用模式600的其中一個(gè)小區(qū)內(nèi)的地面基站104或用戶終端106可通過相應(yīng)的控制信道分配至M個(gè)第二頻率復(fù)用模式600'、700、800的小區(qū)的業(yè)務(wù)信道。例如，E3內(nèi)的基站或用戶終端可基于基站或用戶終端在E3內(nèi)的位置被分配至在E3、F1、F2、F3、G1、G3或G4的一部分內(nèi)的業(yè)務(wù)信道。類似地，例如，E4內(nèi)的基站或用戶終端可基于基站或用戶終端在E4內(nèi)的位置被分配至E4、F1、F2、F4、G1、G2或G4的一部分內(nèi)的業(yè)務(wù)信道。
[0037]圖11示出上述第二方面的另一個(gè)示例，其中N=4和M=4。如圖所示，波束以以下方式釋放:第一 4小區(qū)頻率復(fù)用模式1100用于控制信道通信，并且重合的第二 4小區(qū)頻率復(fù)用模式1100'用于除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道通信，其中小區(qū)顯示為E1、E2、E3和E4。圖11還示出用于除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道通信的三個(gè)其他第二 4小區(qū)頻率復(fù)用模式1102、1104和1106。三個(gè)其他第二模式之一的小區(qū)顯示為F1、F2、F3和F4，另一個(gè)顯示為G1、G2、G3和G4，并且最后一個(gè)顯示為Hl、H2、H3和H4。再次，四個(gè)第二 4小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)可具有僅其對應(yīng)部分(例如，1/4)可用于業(yè)務(wù)信道傳輸?shù)某叽纭?br> [0038]如圖11所示，對于M=4(偶數(shù))，四個(gè)第二頻率復(fù)用模式1100'、1102、1104和1106的每個(gè)小區(qū)的部分可以與第一頻率復(fù)用模式1100的一個(gè)或兩個(gè)小區(qū)重疊。同樣如圖所示，例如，四個(gè)第二 4小區(qū)頻率復(fù)用模式可以交錯(cuò)，使得用于業(yè)務(wù)信道傳輸?shù)男^(qū)的部分形成有效的16小區(qū)頻率復(fù)用模式。
[0039]以上示例示出(N，M)可以是(3，4)或(4，4)的情形。在其他實(shí)例中，N、M可以分別是多種其他數(shù)量的小區(qū)的任意一個(gè)和第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式。合適情形的其它示例包括(N，M)為(4，3)、(3，7)、(7，3)、(4，7)、(7，4)、(3，9)或(9，3)的任何一個(gè)。在這些示例中，再次，天線系統(tǒng)204可實(shí)現(xiàn)用于業(yè)務(wù)信道傳輸?shù)挠行У腗XN小區(qū)頻率復(fù)用模式，同時(shí)只需要N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于控制信道傳輸，其中業(yè)務(wù)信道可通過控制信道來分配。
[0040]圖12示出包括本公開的示例性實(shí)施方式的一個(gè)方面的方法中的各種操作的流程圖。如方框1200、1202所示，這方面的方法包括釋放覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各小區(qū)的天線系統(tǒng)的波束，其中波束在重疊的P小區(qū)和Q小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放。P小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信。根據(jù)此方面，Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的任何業(yè)務(wù)信道可通過P小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道進(jìn)行分配。
[0041]圖13示出包括本公開的示例性實(shí)施方式的另一方面的方法的各種操作的流程圖。如方框1300、1302所示，此方面的方法包括釋放覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各小區(qū)的天線系統(tǒng)的波束，其中波束在重疊的第一和M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放。第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式可用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道外的業(yè)務(wù)信道通信。根據(jù)此方面，M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式彼此交錯(cuò)，并且第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有僅其一部分用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽?，其中業(yè)務(wù)信道的任何一個(gè)可通過第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道來分配。
[0042]進(jìn)一步地，本公開包括符合以下條款的實(shí)施例:
[0043]第I條.一種轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其包括:
[0044]通信平臺；以及
[0045]天線系統(tǒng)，其由所述通信平臺承載并且包括至少一個(gè)天線饋線陣列，所述天線系統(tǒng)配置為釋放覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各小區(qū)的波束，
[0046]其中，所述天線系統(tǒng)配置為在重疊的P和Q小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放波束，P小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信，
[0047]其中所述Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的任何業(yè)務(wù)信道可通過P小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道來分配。
[0048]第2條.根據(jù)條款I(lǐng)所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中Q大于P，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)在尺寸上小于P小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)。
[0049]第3條.根據(jù)條款1所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的至少一些小區(qū)與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)小區(qū)重疊，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的其他小區(qū)與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)以上小區(qū)重疊。
[0050]第4條.一種轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其包括:
[0051]通信平臺；以及
[0052]天線系統(tǒng)，通過所述通信平臺承載并且包括至少一個(gè)天線饋線陣列，所述天線系統(tǒng)配置為釋放覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各小區(qū)的波束，
[0053]其中，所述天線系統(tǒng)配置為在重疊的第一以及M≥2個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放波束，所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信，以及
[0054]其中所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式彼此交錯(cuò)，并且M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有一部分用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽?，其中業(yè)務(wù)信道的任何一個(gè)通過所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道來分配。
[0055]第5條.根據(jù)條款4所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的一部分與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
[0056]第6條.根據(jù)條款5所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中當(dāng)M是偶數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的一部分與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或兩個(gè)小區(qū)重疊，并且當(dāng)M是奇數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的一部分與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
[0057]第7條.根據(jù)條款4所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有其1/M用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽纭?br> [0058]第8條.根據(jù)條款4所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式交錯(cuò)，使得用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)男^(qū)的部分形成有效的MXN小區(qū)頻率復(fù)用模式。
[0059]第9條.一種方法，其包括:
[0060]釋放覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各個(gè)小區(qū)的天線系統(tǒng)的波束，所述光束在重疊的P小區(qū)以及Q小區(qū)頻率復(fù)用模式中被釋放，P小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信，
[0061]其中所述Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的任何業(yè)務(wù)信道可通過P小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道進(jìn)行分配。
[0062]第10條.根據(jù)條款9所述的方法，其中Q大于P，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)在尺寸上小于P小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)。
[0063]第11條.根據(jù)條款9所述的方法，其中Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的至少一些小區(qū)與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)小區(qū)重疊，并且Q小區(qū)頻率復(fù)用模式的其他小區(qū)與P小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)以上小 區(qū)重疊。
[0064]第12條.一種方法，其包括:
[0065]釋放覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)的各個(gè)小區(qū)的天線系統(tǒng)的波束，所述波束在重疊的第一以及M > 2個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放，第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)的控制信道的通信，并且M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信，
[0066]其中所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式彼此交錯(cuò)，并且M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有部分用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽?，其中業(yè)務(wù)信道的任何一個(gè)可通過所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道來分配。
[0067]第13條.根據(jù)條款12所述的方法，其中所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
[0068]第14條.根據(jù)條款13所述的方法，其中當(dāng)M是偶數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或兩個(gè)小區(qū)重疊，并且當(dāng)M是奇數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
[0069]第15條.根據(jù)條款12所述的方法，其中M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有其1/M用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽纭?br> [0070]第16條.根據(jù)條款12所述的方法，其中M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)交錯(cuò)，使得用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)男^(qū)的此部分形成有效的MXN小區(qū)頻率復(fù)用模式。
[0071]本公開所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到本文所述的本公開的許多修改和其它實(shí)施方式，其具有前述說明和相關(guān)附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo)中的益處。因此，應(yīng)該理解，本公開不限于公開的特定實(shí)施實(shí)施方式，并且修改和其他實(shí)施方式旨在包括在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。而且，盡管前述說明和相關(guān)附圖在元件和/或功能的特定示例組合的背景下描述示例實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解，替代實(shí)施方式可提供元件和/或功能的不同組合，而不脫離所附權(quán)利要求的范圍。在這方面，例如，除上文明確描述的，元件和/或功能的不同組合也視為在一些所附權(quán)利要求中陳述。盡管在本文中采用了特定術(shù)語，但是他們的使用僅在一般和描述性的意義上，而非為了限制的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其包括: 通信平臺(202);以及 天線系統(tǒng)(204)，其通過所述通信平臺(202)承載并且包括至少一個(gè)天線饋線陣列(206)，所述天線系統(tǒng)(204)配置為釋放覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)(100)的各小區(qū)的波束， 其中，所述天線系統(tǒng)(204)配置為在重疊的第一和M ^ 2個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放波束，所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)(100)的控制信道的通信，并且M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于所述蜂窩通信系統(tǒng)(100)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信，以及 其中所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式彼此交錯(cuò)，并且所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有其部分用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽?，所述業(yè)務(wù)信道的任何一個(gè)可通過所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中所述M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中當(dāng)M是偶數(shù)時(shí)，所述M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或兩個(gè)小區(qū)重疊，并且當(dāng)M是奇數(shù)時(shí)，所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中所述M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有其1/M用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽纭?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)發(fā)和分配裝置，其中所述M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式交錯(cuò)，使得用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)男^(qū)的該部分形成有效的MXN小區(qū)頻率復(fù)用模式。
6.一種方法，其包括: 釋放覆蓋蜂窩通信系統(tǒng)(100)的各小區(qū)的天線系統(tǒng)(204)的波束，所述波束在重疊的第一以及M > 2個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式中釋放，所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于蜂窩通信系統(tǒng)(100)的控制信道的通信，并且所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式用于所述蜂窩通信系統(tǒng)(100)的除控制信道以外的業(yè)務(wù)信道的通信， 其中所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式彼此交錯(cuò)，并且所述M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有其一部分用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽?，其中任?wù)信道的任何一個(gè)可通過所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的控制信道分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中當(dāng)M是偶數(shù)時(shí)，所述M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或兩個(gè)小區(qū)重疊，并且當(dāng)M是奇數(shù)時(shí)，M個(gè)第二 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的每個(gè)小區(qū)的該部分與所述第一 N小區(qū)頻率復(fù)用模式的一個(gè)或三個(gè)小區(qū)重疊。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式的小區(qū)具有只有其1/M用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)某叽纭?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述M個(gè)第二N小區(qū)頻率復(fù)用模式交錯(cuò)，使得用于業(yè)務(wù)信道的傳輸?shù)男^(qū)的所述部分形成有效的MXN小區(qū)頻率復(fù)用模式。
【文檔編號】H04W16/02GK103916878SQ201410003139
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月4日
【發(fā)明者】Y·J·費(fèi)里亞, G·布希, M·E·維索盧, J·M·沙利文, L·正利, B·X-C·李 申請人:波音公司