LTE网络内用于机器类型通信(MTC)终端的逻辑上不同的网络的制作方法与工艺

本发明涉及在移动电信系统中分配传输资源并传输数据的方法、系统及装置。

背景技术：
第三代和第四代移动电信系统(比如基于3GPP定义的UMTS和长期演进(LTE)架构的移动电信系统)与前几代移动电信系统提供的简单语言和消息服务相比，能够支持更复杂的服务。例如，利用LTE系统提供的改进无线电接口和增强数据速率，用户能够享受高数据速率应用，比如先前仅经由固定线路数据连接可用的移动视频流和移动视频会议。因此，强烈需求对第三代和第四代网络的部署，并且期望这些网络的覆盖区域(即可以接入网络的地理位置)迅速增大。第三代和第四代网络的预期广泛部署导致了一类设备和应用的平行发展，这类设备和应用不是利用可用的高数据速率的优势，而是利用稳健的无线电接口和不断增大的覆盖区域的优势。示例包括所谓的机器类型通信(MTC)应用，这些应用以相对不频繁地传送少量数据的半自主和自主无线通信设备(即，MTC设备)为代表。示例包括所谓的智能电表，例如其位于客户房子内并定期将信息传回与诸如气、水、电等公共设施的客户消耗有关的中心MTC服务器数据。尽管诸如MTC型终端等终端可以方便地利用由第三代或第四代移动电信网络提供的宽覆盖区域的优势时，但目前仍存在缺点。与诸如智能电话等传统的第三代或第四代移动终端不同，MTC型终端优选相对简单且廉价。由MTC型终端执行的这类功能(例如，收集并反馈数据)不要求执行特别复杂的处理。然而，第三代和第四代移动电信网络通常对会要求实施更复杂昂贵的无线电收发机的无线电接口采用高级的数据调制技术。智能电话中包括这样复杂的收发机通常是有道理的，这是因为智能电话通常要求强大的处理器执行典型的智能电话型功能。然而，如上所述，现在人们希望使用相对廉价且不太复杂的设备来利用LTE型网络进行通信。

技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供了一种通过无线电接口利用多个子载波接收从第一类型的移动终端和第二类型的移动终端传输的上行链路数据的基站。第一类型的移动终端被配置为通过第一带宽经由多个子载波的第一组子载波传输上行链路数据，且第二类型的移动终端设置为通过第二带宽经由多个子载波中位于第一组子载波中的第二组子载波传输上行链路数据，第二带宽小于第一带宽。基站被配置为响应于由第一类型的移动终端传输且在第一随机接入信道上传输的随机接入请求消息，提供上行链路无线电资源并响应于由第二类型的移动终端传输且在第二随机接入信道上传输的随机接入请求消息提供上行链路无线电资源。在第二随机接入信道上传输的随机接入请求消息以第二组子载波中的子载波进行传输。在诸如LTE移动电信网络等传统的移动电信网络中，上行链路数据可以分配为以位于上行链路载波的整个带宽中的任何合适位置的上行链路载波的无线电资源从移动终端传输至网络。这包括当移动终端希望连接到网络时或当具有待发送的迫近上行链路数据时，由移动终端传输的上行链路控制信令数据，比如随机接入请求消息。相应地，在传统的网络中，移动终端必须能够在上行链路载波的整个带宽上传输数据。根据本发明的第一方面，移动终端(比如能力降低的移动终端)可被配置为通过设置在减少的带宽上的数量减少的子载波将数据传输至网络。这使上行链路数据能够被配备有复杂度降低的收发器单元的移动终端编码和传输。通过减少的带宽传输的数量减少的子载波在传统的上行链路载波(即，主载波)中形成“虚拟载波”。为了使上行链路数据能够在虚拟载波上传输，限定第二随机接入信道定位在虚拟载波自身中。设置有复杂度降低的收发器单元的设备(前面称为“虚拟载波终端”)没有传统的LTE型设备(前面通常称为LTE终端)复杂和昂贵。相应地，将MTC型应用的这些设备布置在LTE型网络中可以变得更有吸引力，原因是提供虚拟载波允许使用具有不太昂贵且不太复杂的收发器的移动终端。将理解到，具有能力降低的收发器的移动终端通常可以比传统LTE终端更便宜。此外，在某些实例中，插在主载波中的虚拟载波可以用于提供逻辑上不同的“网络中的网络”。换句话说，经由虚拟载波传输的数据可以被视为逻辑上不同于由主载波网络传输的数据。因此，虚拟载波可以用于提供“覆盖”在传统网络上的所谓的专用消息传送网络(DMN)并且可以用于将消息传送数据传输至DMN设备(即，虚拟载波终端)。根据本发明的第二方面，提供了一种通过无线电接口利用多个子载波接收从第一类型的移动终端和第二类型的移动终端传输的上行链路数据的基站。第一类型的移动终端被配置为通过第一带宽经由多个子载波的第一组子载波传输上行链路数据且第二类型的移动终端被配置为通过第二带宽经由多个子载波中位于第一组子载波中的第二组子载波传输上行链路数据，第二带宽小于第一带宽。基站被配置为响应于由第一类型的移动终端传输且在第一随机接入信道上传输的随机接入请求消息提供上行链路无线电资源并响应于由第二类型的移动终端传输且在第二随机接入信道上传输的随机接入请求消息提供上行链路无线电资源。在第二随机接入信道上传输的随机接入请求消息以第二组子载波的范围之外但第一组子载波的剩余子载波的范围之内的子载波进行传输。根据本发明的第二方面，如上文参照本发明的第一方面所阐述的，不在虚拟载波中传输随机接入请求消息，而是在虚拟载波之外以主载波传输随机接入请求消息。在某些情景下这可能是有利的，因为随机接入信道所需的上行链路资源反而可用于传输控制数据和用户数据等其他数据。根据本发明的第二方面的实例，在第二随机接入信道上传输的随机接入请求消息以与第一随机接入信道上传输的随机接入请求消息相同的一组子载波同时传输。这种方法可能是有利的，因为对基站的随机接入过程需要实施较少的变化，因此，减少了实现本发明的实例所需的传统网络的调整量。所附权利要求中提供了本发明的各个其他方面和实施例。附图说明现在参照附图仅以示例的方式对本发明的实施例进行描述，在附图中，类似部件设有对应的参考编号，并且附图中：图1提供了示出传统移动电信网络的示例的示意图；图2提供了示出传统LTE下行链路无线电帧的示意图；图3提供了示出传统LTE下行链路无线电子帧的示意图；图4提供了示出传统LTE“等待转接(campon)”过程的示意图；图5提供了示出根据本发明实施例的插入有虚拟载波的LTE下行链路无线电子帧的示意图；图6提供了示出用于等待转接至虚拟载波的自适应LTE“等待转接”过程的示意图；图7提供了示出根据本发明实施例的LTE下行链路无线电子帧的示意图；图8提供了示出物理广播信道(PBCH)的示意图；图9提供了示出根据本发明实施例的LTE下行链路无线电子帧的示意图；图10提供了示出根据本发明实施例的插入有虚拟载波的LTE下行链路无线电子帧的示意图；图11A-11D提供了示出根据本发明实施例的LTE下行链路子帧中的定位信号的定位的示意图；图12提供了示出根据本发明实施例的两个虚拟载波改变主载波频带中的位置的一组子帧的示意图；图13A-13C提供了示出根据本发明实施例的插入有上行链路虚拟载波的LTE上行链路子帧的示意图；图14提供了示出根据本发明的示例配置的自适应LTE移动电信网络的一部分的示意图。具体实施方式传统网络图1提供了示出传统移动电信网络的基本功能的示意图。网络包括与核心网络102连接的多个基站101。每个基站提供可以将数据传送至移动终端104并从移动终端104传送数据的覆盖区域103(即，小区)。在覆盖区域103中经由无线电下行链路从基站101传输数据至移动终端104。经由无线电上行链路从移动终端104传输数据至基站101。核心网络102将数据路由至移动终端104并从移动终端路由数据，并提供诸如认证、移动性管理、计费等功能。移动电信系统(比如根据3GPP定义的长期演进(LTE)架构设置的移动电信系统)将基于正交频分复用(OFDM)的接口用于无线电下行链路(所谓的OFDMA)和无线电上行链路(所谓的SC-FDMA)。在上行链路和下行链路上经由多个正交子载波进行数据传输。图2是示出了基于OFDM的LTE下行链路无线电帧201的示意图。LTE下行链路无线电帧从LTE基站(称为增强型节点B)传输并持续10ms。下行链路无线电帧包括10个子帧，每个子帧持续1ms。在LTE帧的第一子帧和第六子帧中传输主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。在LTE帧的第一子帧中传输主广播信道(PBCH)。下面将更详细地讨论PSS、SSS和PBCH。图3是提供了示出传统下行链路LTE子帧的示例的结构的网格的示意图。子帧包括在1ms的时间内传输的预定数量的符号。每个符号包括分布于下行链路无线电载波的带宽上的预定数量的正交子载波。图3中所示的示例子帧包括14个符号以及在20MHz带宽上间隔开的1200个子载波。可以在LTE中传输数据的最小单元为在一个子帧上传输的12个子载波。为了清晰起见，在图3中，未示出每个单独的资源元素，而是子帧网格中的每个单独的方框对应于以一个符号传输的12个子载波。图3示出了4个LTE终端340、341、342、343的资源分配。例如，第一LTE终端(UE1)的资源分配342在5个具有12个子载波的区块上延伸，第二LTE终端(UE2)的资源分配343在6个具有12个子载波的区块上延伸，以此类推。控制信道数据在包括子帧的开始n个符号的子帧的控制区域300中传输，其中n可以在3MHz以上的信道带宽的一个和三个符号之间变化并且其中n可以在1.4MHz的信道带宽的两个和四个符号之间变化。为了清晰起见，以下描述涉及具有3MHz以上的信道带宽的主载波，其中n的最大值为3。控制区域300中传输的数据包括在物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)和物理HARQ指示信道(PHICH)上传输的数据。PDCCH包含指示哪些子载波上的子帧的符号已经分配给特定LTE终端的控制数据。因此，在图3中所示的子帧的控制区域300中传输的PDCCH数据将指示UE1已经分配有第一资源块342，UE2已经分配有第二资源块343，以此类推。PCFICH包含指示控制区域的大小(即，介于一个和三个符号之间)的控制数据，并且PHICH包含指示先前传输的上行链路数据是否被网络成功接收的HARQ(混合自动请求)数据。在某些子帧中，子帧的中心频带310中的符号用于传输包括主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和物理广播信道(PBCH)的信息。该中心频带310通常为72个子载波宽(相当于1.08MHz的传输带宽)。PSS和SSS是一旦检测到就允许LTE终端104实现帧同步并确定传输下行链路信号的增强型节点B的小区身份的同步信号。PBCH携带关于小区的信息，包括具有LTE终端需要接入小区的参数的主信息块(MIB)。传输至物理下行链路共享信道(PDSCH)上的各个LTE终端的数据可以在子帧的剩余资源元素块中传输。在以下部分对这些信道进行进一步阐述。图3还示出了包含系统信息且在R344的带宽上延伸的PDSCH的区域。LTE信道中子载波的数量可以根据传输网络的配置来改变。通常，这种变化为1.4MHz信道带宽中包含的72个子载波至20MHz信道带宽中包含的1200个子载波，如图3所示。如本领域中已知的，在PDCCH、PCFICH和PHICH上传输的数据通常分布在跨接子帧的整个带宽的子载波上。因此，传统LTE终端必须能够接收子帧的整个带宽，以便接收并解码控制区域。传统等待转接过程图4示出了LTE“等待转接”过程，即，终端遵循以可以解码基站经由下行链路信道在载波频带上发送的下行链路传输的过程。利用该过程，终端可以识别包括小区的系统信息的传输的多个部分并由此解码小区的配置信息。如从图4可以看出，在传统LTE等待转接过程中，终端首先利用如上所述的载波的中心频带310中的PSS和SSS与基站同步(步骤400)。如参考图3可以看出，中心频带310具有带宽范围R310，其中频带位于载波的中心(即，占用中心子载波)。终端检测该中心频带并检测指示循环前缀持续时间和小区ID的PSS和SSS。在LTE中，PSS和SSS只在每个无线电帧的第一和第六子帧中进行传输。当然，在不同系统，例如非LTE系统中，频带310可以不位于载波频带的中心，并且可以比72个子载波或1.08MHz宽或窄。类似地，子帧可以具有不同大小。然后，终端解码也携带在中心频带310上的PBCH(步骤401)，其中PBCH具体包括主信息块(MIB)。MIB具体指示下行链路载波的带宽R320、系统帧号(SFN)和PHICH配置。利用PBCH上携带的MIB，终端接着可以了解载波的带宽R320。因为终端还知道中心频带310所在的位置，所以它知道下行链路载波的确切范围R320。对于每个子帧，终端接着解码分布在载波的整个宽度320上的PCFICH(步骤402)。如上所讨论的，LTE下行链路载波可以高达20MHz宽(1200个子载波)，因此LTE终端必须具有在20MHz频带上接收并解码传输的能力，以便解码PCFICH。在这个阶段，对于20MHz载波频带，终端以比与同步和PBCH解码有关的步骤400和401期间(R310的带宽)大得多的带宽(R320的带宽)操作。终端然后确定PHICH位置(步骤403)并解码PDCCH(步骤404)，，具体以识别系统信息传输和识别其个人分配授权。分配授权被终端用于定位系统信息并用于将其数据定位在PDSCH中。系统信息和个人分配都在PDSCH上进行传输并且都在载波频带320中进行调度。步骤403和404还要求终端在载波频带的整个带宽R320上操作。在步骤402至步骤404中，终端解码子帧的控制区域300中包含的信息。如上所述，在LTE中，可以在载波的控制区域300上找到上述三个控制信道(PCFICH、PHICH和PDCCH)，其中控制区域在范围R320上延伸并占用如上所述的每个子帧的前一个、前两个或前三个OFDM符号。在子帧中，通常，控制信道不使用控制区域300中的所有资源元素，但会分散在整个区域上，从而LTE终端必须能够同时接收整个控制区域300以解码三个控制信道中的每一个。终端然后可以解码包含针对该终端传输的系统信息或数据的PDSCH(步骤405)。如上所述，在LTE子帧中，PDSCH一般占用既不在控制区域中又不在PSS、SSS或PBCH占用的资源元素中的资源元素组。图3中所示的资源元素块340、341、342、343中的数据具有的带宽小于整个载波的带宽，尽管为了解码这些区块，终端首先接收频率范围R320内的PDCCH，并且如果PDCCH指示应解码PDSCH资源，则一旦接收到整个子帧，就只在PDCCH指示的相关频率范围内仅解码PDSCH。因此，例如，上文讨论的UE1解码整个控制区域300，接着解码资源块342中的数据。虚拟下行链路载波某些类型的设备(比如MTC设备(例如，上文讨论的半自主或自主无线通信设备，如智能电表)，支持特征在于以相对不频繁的间隔传输少量数据的通信应用，并且因此远远没有传统LTE终端那样复杂。在许多场景中，对只需要传送少量数据的设备来说，设置高能力终端(比如具有能够在整个载波带宽上接收并处理来自LTE下行链路帧的数据的传统高性能LTE接收器单元的那些终端)可能过于复杂。因此，这可能会限制低能力MTC型设备在LTE网络中的广泛部署的实用性。更可取的做法是设置低能力终端(比如具有与很可能传输至终端的数据量更成比例的更简单接收器单元的MTC设备)。如下文所陈述的，根据本发明的示例，将“虚拟载波”插入传统OFDM型下行链路载波(即，“主载波”)中。与在传统OFDM型下行链路载波上传输的数据不同，在虚拟载波上传输的数据可以在不需要处理下行链路主机OFDM载波的全部带宽的情况下被接收并被解码。因此，可以利用复杂度降低的接收器单元来接收并解码在虚拟载波上传输的数据。图5提供了示出根据本发明示例的包括插入主载波中的虚拟载波的LTE下行链路子帧的示意图。与传统LTE下行链路子帧一致，前n个符号(在图5中n为3)形成为传输下行链路控制数据(比如在PDCCH上传输的数据)保留的控制区域300。然而，如从图5可以看出，在控制区域300外部，LTE下行链路子帧包括中心频带310下方的形成虚拟载波501的一组资源元素。如将变得清楚的，虚拟载波501被匹配以使得在虚拟载波501上传输的数据可以被视为逻辑上不同于在主载波的剩余部分中传输的数据，并且可以在不首先解码来自控制区域300的所有控制数据的情况下进行解码。虽然图5示出了占用中心频带以下的频率资源的虚拟载波，但一般情况下，虚拟载波可以可替代地占用中心频带以上的频率资源或包括中心频带的频率资源。如果虚拟载波被配置为与主载波的PSS、SSS或PBCH使用的任何资源，或由主载波传输的并且是以主载波操作的移动终端进行正确操作所需的且期望在已知的预定位置找到的任何其他信号重叠，则可以设置虚拟载波上的信号，使得保持主载波信号的这些方面。如从图5可以看出，在虚拟载波501上传输的数据在有限的带宽上进行传输。这可以是任何合适的带宽，只要小于主载波的带宽即可。在图5中所示的示例中，虚拟载波在包括12个具有12个子载波的区块(即，144个子载波)的带宽上进行传输，该带宽等同于2.16MHz传输带宽。相应地，接收经由虚拟载波传输的数据的终端只需要配备能够接收并处理通过2.16MHz的带宽传输的数据的接收器。这使低能力终端(例如MTC型终端)能够设置仍然能够在OFDM型通信网络中操作的简单化接收器单元，如上所述，该OFDM型通信网络传统上要求终端配备能够在整个信号带宽上接收并处理OFDM信号的接收器。如上所述，在基于OFDM的移动通信系统(比如LTE)中，以逐个子帧为基础将下行链路数据动态分配为在不同子载波上进行传输。相应地，在每个子帧中，网络必须信号通知哪些子载波上的符号包含有与哪些终端有关的数据(即，下行链路授权信号)。如从图3可以看出，在传统下行链路LTE子帧中，在子帧的一个第一符号或多个第一符号期间，该信息在PDCCH上进行传输。然而，如前所述，在PDCCH中传输的信息遍布子帧的整个带宽，因此无法利用具有只能够接收减小带宽的虚拟载波的简化接收器单元的移动通信终端来接收。相应地，如从图5可以看出，虚拟载波的最后符号可以被保留用于分配虚拟载波控制区域502，其用于传输指示已经分配虚拟载波501的哪些资源元素的控制数据。在某些示例中，包括虚拟载波控制区域502的符号数量例如固定为3个符号。在其他示例中，虚拟载波控制区域502的大小可以在一个和三个符号之间变化。虚拟载波控制区域可以定位在虚拟载波中的任何合适位置，例如在虚拟载波的前几个符号中。在图5的示例中，这意味着将虚拟载波控制区域定位在第四、第五和第六符号上。然而，将虚拟载波控制区域的位置固定在子帧的最后符号中可以具有优势，这是因为即使主载波控制区域的符号的数量改变，虚拟载波控制区域的位置也不需要改变。这样可以简化接收数据的移动通信终端对虚拟载波进行的处理，因为这些移动通信终端不需要确定虚拟载波控制区域在每个子帧中的位置，众所周知该虚拟载波控制区域将总是定位在子帧的最后符号中。在进一步的实施例中，虚拟载波控制符号可以注明(reference)不同子帧中的虚拟载波PDSCH传输。在某些示例中，虚拟载波可以定位在下行链路子帧的中心频带310中。这样可以最小化由插入虚拟载波导致的主载波PDSCH资源的减少，这是因为PSS/SSS和PBCH占用的资源将会包含在虚拟载波区域中而不是主载波PDSCGH区域中。因此，例如根据期望虚拟载波吞吐量，根据是选择主载波还是虚拟载波来承担PSS、SSS和PBCH的开销，可以适当选择虚拟载波的位置是存在于中心频带内还是外。虚拟载波“等待转接”过程如上所述，在传统LTE终端可以开始在小区中传输并接收数据之前，必须首先等待转接至小区。在终端可以在虚拟载波上接收数据之前，还必须提供自适应的等待转接过程。图6示出了说明根据本发明示例的等待转接过程的流程图。参照图5中所示的子帧来阐述虚拟载波等待转接过程，其中在子帧中，将具有144个子载波带宽的虚拟载波插入具有1200个子载波带宽的主载波中。如上所述，具有操作带宽小于主载波的操作带宽的接收器单元的终端不能解码主载波的子帧的控制区域中的数据。然而，如果终端的接收器单元具有至少12个具有12个子载波的区块的操作带宽(即，2.16MHz)，则其可以接收在示例虚拟载波502上传输的数据。在图6的示例中，第一步骤400和401与图4中所示的传统等待转接过程相同，但是虚拟载波终端可以从MIB中提取额外信息，如下所述。两个终端可以使用PSS/SSS和PBCH，来利用主载波中的72个子载波中心频带上携带的信息来与基站同步。然而，在传统LTE终端随后通过执行PCFICH解码步骤402而继续该过程(其需要能够接收并解码主载波控制区域300的接收器单元)的情况下，等待转接至小区以经由虚拟载波接收数据的终端(下面将称为“虚拟载波终端”)而是执行步骤606和607。在本发明的进一步实施例中，与重新使用主载波设备的步骤400和401的相同传统初始等待转接过程不同，可以为虚拟载波设备提供单独的同步和PBCH功能。在步骤606中，如果在主载波中设置有虚拟载波，则虚拟载波终端使用虚拟载波专用步骤定位虚拟载波。下面将进一步讨论该步骤的各种可行的实施例。一旦虚拟载波终端定位虚拟载波，就可以接入虚拟载波中的信息。例如，如果虚拟载波镜像传统的LTE资源分配方法，则虚拟载波终端可以解码虚拟载波中的控制部分，例如这可以指示为特定虚拟载波终端或系统信息分配虚拟载波中的哪些资源元素。例如，图7示出了虚拟载波300中已经分配给子帧SF2的资源元素块350-352。然而，不要求虚拟载波终端遵循或镜像传统LTE过程(例如，步骤402-404)，并且对于虚拟载波等待转接过程，这些步骤的实现例如可以是非常不同的。在执行步骤607时，不管继LTE类步骤或不同类型的步骤之后的虚拟载波终端如何，虚拟载波终端随后在步骤608中可以解码分配的资源元素并由此接收由基站传输的数据。步骤608中解码的数据将包括包含网络配置详情的系统信息的剩余部分。即使在利用传统LTE以主载波传输数据时，虚拟载波终端不具有解码并接收下行链路数据的带宽能力，但则其仍然可以接入主载波中具有有限带宽的虚拟载波，同时重新使用初始LTE步骤。步骤608还可以通过LTE类似的方式或通过不同方式来实现。例如，虚拟载波终端可以共享虚拟载波并且分配有权限来管理如图7中的SF2中所示的虚拟载波共享，或者在另一个示例中，虚拟载波终端可以为其自身下行链路传输分配整个虚拟载波，或者仅针对一定数量的子帧，虚拟载波可以全部分配给一虚拟载波终端；等等。因此，为该虚拟载波等待转接过程提供一定的灵活性。例如，提供了调整重新使用传统LTE步骤或过程或镜像传统LTE步骤或过程之间的平衡的机会，由此降低终端的复杂度并减少实现新元件的需要，并增加了新的虚拟载波特定方面或实现，由此可以潜在地优化窄带虚拟载波的用途，这是因为设计LTE时考虑了较大频带的主载波。下行链路虚拟载波检测如上所述，在可以接收并解码虚拟载波传输之前，虚拟载波终端必须定位虚拟载波。对虚拟载波的存在和位置确定，有几个选择是可用的，这几个选择可单独或组合实现。下面将讨论这些选择的一部分。为了方便进行虚拟载波检测，可以将虚拟载波定位信息提供给虚拟载波终端，从而虚拟载波终端可以定位虚拟载波，如果存在虚拟载波定位信息的话，更容易。例如，此定位信息可以包括一个或多个虚拟载波设置在主载波中或者主载波目前不提供任何虚拟载波的指示。还可以包括虚拟载波的带宽(例如以MHz或资源元素块表示)的指示。可替代地，或者组合地，虚拟载波定位信息可以包括虚拟载波的中心频率和带宽，由此给出虚拟载波的精确位置和任何活动的虚拟载波的带宽。当在每个子帧中的不同频率位置找到虚拟载波的情况下，例如根据伪随机跳频算法，定位信息例如可以指示伪随机参数。此等参数可以包括用于伪随机算法的起始帧和参数。利用这些伪随机参数，虚拟载波终端然后可以知道对于任何子帧哪里可以找到虚拟载波。要求虚拟载波终端的变化小(与传统LTE终端相比)的有利实现方式包括在已经携带主载波中心频带中的主信息块或MIB的PBCH中的该定位信息。如图8所示，MIB由24比特组成(3比特指示DL带宽，8比特指示系统帧号或SFN，3比特与PHICH配置有关)。MIB由此包括10个备用比特，其可用于携带关于一个或多个虚拟载波的定位信息。例如，图9示出了PBCH包括MIB和用于使任何虚拟载波终端指向虚拟载波的定位信息(“LI”)的示例。可替代地，定位信息例如可以设置在中心频带中且PBCH外。例如可以总是在PBCH之后并靠近PBCH设置该定位信息。通过将定位信息设置在中心频带中但是PBCH外，可以不为了使用虚拟载波的目的，而对传统PBCH进行修改，但是虚拟载波终端总是能很容易找到定位信息从而检测虚拟载波(如果有的话)。虚拟载波定位信息(如果设置有的话)可以设置在主载波中的其他地方，但将其设置在中心频带中是有利的，这是因为虚拟载波终端将优先配置其接收器以在中心频带上操作，并且虚拟载波终端随后不需要调整接收器设置来找出定位信息。根据所设置的虚拟载波定位信息的量，虚拟载波终端可以调整其接收器以便接收虚拟载波传输，或者在这样做之前可以要求进一步的定位信息。例如，如果虚拟载波终端设置有指示虚拟载波存在和/或虚拟载波带宽的定位信息，但该定位信息不指示关于精确虚拟载波频率范围的任何详，或者如果虚拟载波终端没有设置任何定位信息，则虚拟载波终端可以随后针对虚拟载波扫描主载波(例如，执行所谓的盲目搜索过程)。针对虚拟载波扫描主载波可以基于不同的方法，下面将陈述其中一些方法。根据第一方法，对于四个位置的示例，虚拟载波只可以插入某些预定位置，例如如图10中所示。虚拟载波终端然后针对任何虚拟载波扫描四个位置L1-L4。如果且当虚拟载波终端检测到虚拟载波时，然后可以“等待转接”虚拟载波以接收下行链路数据。在这种方法中，虚拟载波终端必须通过例如读取内部存储器来事先知道可能的虚拟载波位置。检测虚拟载波可以通过试图解码虚拟载波上的已知物理信道来完成。例如由对编码数据的成功循环冗余检验(CRC)指示的此信道的成功解码可指示虚拟载波的成功定位。根据第二方法，虚拟载波可以包括定位信号，使得扫描主载波的虚拟载波终端可以检测此等信号以便识别虚拟载波的存在。图11A-11D中示出了可能的定位信号的示例。在图11A-11C的示例中，虚拟载波定期发送任意定位信号以使得扫描定位信号所在的频率范围的终端可检测到该信号。“任意”信号旨在本身包括不携带任何信息的任何信号，或者并不意旨被解释为只包括虚拟载波终端可以检测的特定信号或图案。例如这可以是整个定位信号上的一系列正比特，定位信号上的0和1的交替，或者任何其他适合的任意信号。值得注意的是，定位信号可以由相邻的资源元素块组成或者可以由非相邻的块组成。例如，可以在虚拟载波头部每隔资源元素块定位该定位信号。在图11A的示例中，定位信号353延伸在虚拟载波330的范围R330内并且总是在子帧中的虚拟载波中的相同位置找到。如果虚拟载波终端知道在虚拟载波子帧中的何处查找定位信号，则随后通过只针对定位信号扫描子帧中的该位置可以简化该扫描过程。图11B示出了每个子帧包括位于该子帧末端的定位信号354的类似示例，该定位信号包括两部分：一部分位于虚拟载波子帧的顶角，另一部分位于底角。如果例如虚拟载波终端事先不知道虚拟载波的带宽，则此定位信号可以变得有用，这是因为可以有利于明确地检测虚拟载波频带的顶部边缘和底部边缘。在图11C的示例中，定位信号355设置在第一子帧SF1中，而不是设置在第二子帧SF2中。例如可以每两个子帧设置定位信号。定位信号的频率可以选择为调整减少扫描时间和减少开销之间的平衡。换句话说，定位信号设置越频繁，终端检测虚拟载波花费的时间就越长，而会有更多开销。在图11D的示例中，设置定位信号，其中该定位信号不是图11A-11C中的任意信号，而是包括虚拟载波终端的信息的信号。虚拟载波终端在对虚拟载波扫描时可以检测到该信号，并且该信号可以包括例如关于虚拟载波带宽的信息或任何其他虚拟载波相关的信息(位置或非位置信息)。在检测该信号时，虚拟载波终端由此可以检测虚拟载波的存在和位置。如图11D所示，定位信号与任何定位信号一样，可以在子帧中的不同位置找到，并且该位置可以基于每个子帧改变。主载波的控制区域大小的动态变化如上所述，在LTE中，构成下行链路子帧的控制区域的符号的数量根据需要传输的控制数据的数量动态变化。通常，在一个和三个符号之间变化。如参照图5所理解的，主载波控制区域的宽度变化将导致虚拟载波可用的符号的数量发生相应变化。例如，如从图5可以看出，当控制区域的长度为3个符号并且子帧中具有14个符号时，虚拟载波的长度为11个符号。然而，如果在下一个子帧中，主载波的控制区域减少至1个符号，则此子帧中对于虚拟载波可用的是13个符号。当将虚拟载波插入LTE主载波时，如果经由虚拟载波接收数据的移动通信终端能够使用主载波控制区域未使用的所有可用符号，则经由虚拟载波接收数据的移动通信终端需要能够确定每个主载波子帧的控制区域中的符号数量以便确定此子帧中的虚拟载波中的符号数量。传统上，形成控制区域的符号数量在PCFICH中以每个子帧的第一符号信号通知。然而，PCFICH通常分布在下行链路LTE子帧的整个带宽上并因此在只能够接收虚拟载波的虚拟载波终端不能接收的子载波上传输。相应地，在一个实施例中，控制区域可能延伸到的任何符号被预定义为虚拟载波上的空符号，即，将虚拟子载波的长度设为(m-n)个符号，其中m是子帧中的符号的总数，n是控制区域的最大符号数。因此，在任何给定子帧的前n个符号期间，不会为虚拟载波上的下行链路数据传输分配资源元素。虽然该实施例易于实现，但效率明显低，因为在子帧期间，当主载波的控制区域具有少于最大数量的符号时，虚拟载波中存在未使用的符号。在另一个实施例中，主载波的控制区域中的符号数量在虚拟载波自身中明确地信号通知。一旦主载波的控制区域中的符号数量是已知的，虚拟载波中的符号数量可以通过从子帧中的符号总数减去该数量来算得。在一个示例中，由虚拟载波控制区域中的某些信息位来给出主载波控制区域的大小的明确指示。换句话说，将明确的信令消息插在虚拟载波控制区域502中的预定义位置。该预定义位置被匹配以经由虚拟载波接收数据的每个终端知晓。在另一个示例中，虚拟载波包括预定义信号，其位置指示主载波的控制区域中的符号数量。例如，预定义信号在三个预定义资源元素块中的一个上进行传输。当终端接收子帧时，对预定义信号进行扫描。如果预定义信号在第一资源元素块中找到，则指示主载波的控制区域包括一个符号。如果预定义信号在第二资源元素块中找到，则指示主载波的控制区域包括两个符号，并且如果预定义信号在第三资源元素块中找到，则指示主载波的控制区域包括三个符号。在另一个示例中，虚拟载波终端被配置为首先假设主载波的控制区域大小为1个符号，来试图解码虚拟载波。如果不成功，则虚拟载波终端假设主载波的控制区域大小为2个符号，来试图解码虚拟载波，以此类推，直至虚拟载波终端成功解码虚拟载波。下行链路虚拟载波参考信号如在本领域中已知的，在基于OFDM的传输系统(比如LTE)中，每个符号中的大量子载波通常保留用于传输参考信号。在信道带宽和OFDM符号上以遍及整个子帧分布的子载波传输参考信号。参考信号排列成重复模式并由此可以被接收器使用，从而采用外插法和内插技术来估计适用于在每个子载波上传输的数据的信道函数。这些参考信号通常还用于额外目的，比如确定所接收的信号功率指示的度量、自动频率控制度量和自动增益控制度量。在LTE中，预先定义承载子载波的参考信号在每个子帧中的位置，因此对于每个终端的接收器是已知的。在LTE下行链路子帧中，来自每个发射天线端口的参考信号通常插在每六个子载波上。相应地，如果将虚拟载波插在LTE下行链路子帧中，即使虚拟载波具有一个资源块(即，12个子载波)的最小带宽，虚拟载波也将包括至少一些承载子载波的参考信号。在每个子帧中设置有足够的承载子载波的参考信号，使得接收器不需要准确接收每个单个参考信号来解码在子帧上传输的数据。然而，将理解的，接收的参考信号越多，接收器就能够越好地估计信道响应，因此通常将更少的错误引入从子帧解码的数据。相应地，为了保持与以主载波接收数据的LTE通信终端的兼容性，在本发明的某些示例中，在虚拟载波中保留包含传统LTE子帧中的参考信号的子载波位置。将理解到，根据本发明的示例，与在子帧的整个带宽上接收每个子帧的传统LTE终端相比，被配置为只接收虚拟载波的终端接收更少数目的子载波。因此，能力降低的终端在可能导致产生不太精确的信道估计的更狭窄频率范围内接收更少的参考信号。在某些示例中，简化的虚拟载波终端可以具有较低的流动性，从而要求更少的参考符号来支持信道估计。然而，在本发明的某些示例中，下行链路虚拟载波包括承载子载波的额外参考信号，以提高能力降低的终端可以产生的信道估计的准确性。在某些示例中，当与现有承载子载波的参考信号中的参考信号组合时，额外的承载子载波的参考信号的位置为使得所述位置相对于传统承载子载波的参考信号的位置被系统地散置，从而增加信道估计的取样频率。这允许能力降低的终端在虚拟载波的带宽上产生对信道的改进信道估计。在其他示例中，额外的承载子载波的参考信号的位置为使得所述位置系统地位于虚拟载波的带宽边缘，从而提高虚拟载波信道估计的插值精度。替代虚拟载波排列到目前为止，已针对其中插入有单个虚拟载波的主载波概述了本发明的示例，例如如图5所示。然而，在某些示例中，主载波可以包括一个以上的虚拟载波，例如如图12所示。图12示出了两个虚拟载波VC1(330)和VC2(331)设置在主载波320中的示例。在该示例中，两个虚拟载波根据伪随机算法在主载波频带中改变位置。然而，在其他示例中，两个虚拟载波中的一个或两个可以总是在主载波频率范围内的相同频率范围内找到和/或可以根据不同机制改变位置。在LTE中，主载波中的虚拟载波的数量仅由主载波的大小限制。然而，主载波中虚拟载波太多可能会过度限制将数据传输至传统LTE终端可用的带宽，并且运营商可以由此根据例如传统LTE用户/虚拟载波用户之比等来决定主载波中的虚拟载波的数量。在某些示例中，可以对活动虚拟载波的数量进行动态调整，使得其满足传统LTE终端和虚拟载波终端的当前需求。例如，如果没有连接虚拟载波终端或者如果其接入被故意限制，则网络可以安排以开始在先前为虚拟载波保留的子载波中调度至LTE终端的数据传输。如果活动虚拟载波终端的数量开始增加，则该过程可以反过来进行。在某些示例中，所提供的虚拟载波的数量可以响应于虚拟载波终端存在的增加而增加。例如，如果存在于网络或网络区域中的虚拟终端的数量超过阈值，则将额外的虚拟载波插入主载波。网络元件和/或网络运营商由此可以在需要的时候启用或停用虚拟载波。例如图5中所示的虚拟载波为带宽中144个子载波。然而，在其他示例中，虚拟载波可以具有12个子载波至1188个子载波的任意大小(对于具有1200个子载波传输带宽的载波)。因为在LTE中，中心频带的带宽为72个子载波，所以LTE环境下的虚拟载波终端优选具有至少72个子载波的接收器带宽(1.08MHz)，使得其可以解码中心频带310，因此，72个子载波的虚拟载波可以提供方便的实现选择。利用包括72个子载波的虚拟载波，虚拟载波终端不是必须调整接收器的带宽以等待转接虚拟载波，因此可以降低执行等待转接过程的复杂度，但是不要求虚拟载波与中心频带具有相同的带宽，如上所述，基于LTE的虚拟载波可以具有12至1188个子载波的任意大小。例如，在某些系统中，带宽小于72个子载波的虚拟载波可以被视为对虚拟载波终端的接收器资源的浪费，但从另一个角度来说，可以被视为通过增加传统LTE终端可用的带宽来减少虚拟载波对主载波的影响。因此可以对虚拟载波的带宽进行调整以达到复杂度、资源利用率、主载波性能和虚拟载波终端的要求之间的所需平衡。上行链路传输帧到目前为止，已参照下行链路对虚拟载波进行了讨论，然而在某些示例中，还可以将虚拟载波插入上行链路中。在移动通信系统(比如LTE)中，上行链路中采用的帧结构和子载波间距与下行链路中所使用的相对应(例如如图2所示)。在频分双工(FDD)网络中，上行链路和下行链路在所有子帧中是活动的，而在时分双工(TDD)网络中，子帧可以被分配给上行链路、下行链路，或者被进一步细分为上行链路部分和下行链路部分。为了发起与网络的连接，传统LTE终端发出对物理随机接入信道(PRACH)的随机接入请求。PRACH位于上行链路帧中的预定资源元素块中，将其位置以下行链路上信号通知的系统信息信号通知给LTE终端。另外，当存在从LTE终端传输的迫近的上行链路数据且该终端还没有为其分配任何上行链路资源时，可以将随机接入请求PRACH传输至基站。然后在基站决定将为发出请求的移动终端分配哪些上行链路资源元素块(如果有的话)。然后在下行链路子帧的控制区域中传输的物理下行链路控制信道(PDCCH)上将上行链路资源块分配信号通知给LTE终端。在LTE中，自每个移动终端的传输限于占用一组连续资源块。对于物理上行链路共享信道(PUSCH)，从基站接收的上行链路资源分配授权将指示哪组资源块用于该传输，其中这些资源块可以定位在信道带宽中的任何位置。LTE物理上行链路控制信道(PUCCH)使用的第一资源位于信道的上边缘和下边缘，其中每个PUCCH传输占用一个资源块。在前半个子帧中，该资源块位于一个信道边缘上，并且在后半个子帧中，该资源块位于相对的信道边缘上。因为需要更多的PUCCH资源，所以以从信道边缘向内移动的有序方式分配额外的资源块。由于PUCCH信号被码分复用，因此LTE上行链路可以在同一个资源块中容纳(accommodate)多个PUCCH传输。虚拟上行链路载波根据本发明的实施例，上述虚拟载波终端还可以设置有用于传输上行链路数据的能力降低的发射器。虚拟载波终端被配置为以减少的带宽传输数据。设置能力降低的发射器单元对通过为例如以低能力制造的这类设备(例如，用于MTC类型应用)设置能力降低的接收器单元所实现的这些来说具有相应优势。与下行链路虚拟载波一致，虚拟载波终端在主载波中的范围减少的子载波上传输上行链路数据，主载波的带宽比带宽减少的虚拟载波的带宽大。这在图13A中示出。如从图13A可以看出，上行链路子帧中的一组子载波形成主载波1302中的虚拟载波1301。相应地，虚拟载波终端传输上行链路数据所经由的减少带宽可以被视为虚拟上行链路载波。为了实现虚拟上行链路载波，为虚拟载波服务的基站调度器确保授予虚拟载波终端的所有上行链路资源元素是落入虚拟载波终端的能力降低的发射器单元的减少带宽范围内的子载波。相应地，为主载波服务的基站调度器通常确保授予主载波终端的所有上行链路资源元素是虚拟载波终端占用的子载波集合范围之外的子载波。然而，如果虚拟载波和主载波的调度器共同实现，或者具有共享信息的装置，则在虚拟载波调度器指示一部分或全部虚拟载波资源不被虚拟载波上的移动终端使用时的子帧期间，主载波的调度器可以将来自虚拟载波区域的资源元素分配给主载波上的移动终端。如果虚拟载波上行链路结合有符合与LTEPUCCH相似的结构和操作方法的物理信道，在期望用于此物理信道的资源位于信道边缘时，对虚拟载波终端来说，这些资源优选位于虚拟载波的边缘且不位于主载波的边缘。由于这确保了虚拟载波上行链路传输保持在减少的虚拟载波带宽内，因此这是有利的。虚拟上行链路载波随机接入根据传统LTE技术，无法保证PRACH位于分配给虚拟载波的子载波中。因此，在某些实施例中，基站将在虚拟上行链路载波中提供辅助PRACH，可以经由虚拟载波上的系统信息将辅助PRACH的位置信号通知给虚拟载波终端。例如，如图13B所示，其中PRACH1303位于虚拟载波1301中。因此，虚拟载波终端发送对虚拟上行链路载波中的虚拟载波PRACH的PRACH请求。可以在虚拟载波下行链路信令信道中(例如在关于虚拟载波的系统信息中)将PRACH的位置信号通知给虚拟载波终端。然而，在其他示例中，虚拟载波PRACH1303位于虚拟载波外，例如如图13C所示。这使得虚拟上行链路载波中保留更多空间来用于虚拟载波终端进行的数据传输。像前面一样，将虚拟载波PRACH的位置信号通知给虚拟载波终端，但为了传输随机接入请求，虚拟载波终端将其发射器单元重新调谐至虚拟载波PRACH频率，因为它位于虚拟载波外。当分配上行链路资源元素之后，将发射器单元重新调谐至虚拟载波频率。在虚拟载波终端能够在虚拟载波外的PRACH上进行传输的某些示例中，可以将主载波PRACH的位置信号通知给虚拟载波终端。虚拟载波终端然后仅使用传统主载波PRACH资源来发送随机接入请求。该方法是有利的，这是因为必须分配的PRACH资源较少。然而，如果基站正从传统LTE终端和虚拟载波终端接收关于同一PRACH资源的随机接入请求，则基站必须设置有用于区分来自传统LTE终端的随机接入请求和来自虚拟载波终端的随机接入请求的机构。因此，在某些示例中，在基站上实现时分分配，由此例如在第一子帧集合期间，PRACH分配对虚拟载波终端是可用的，并且在第二子帧集合期间，PRACH分配对传统LTE终端是可用的。相应地，基站可以确定在第一子帧集合期间接收的随机接入请求源自虚拟载波终端并且在第二子帧集合期间接收的随机接入请求源自传统LTE终端。在其他示例中，不设置任何机构来防止虚拟载波终端和传统LTE终端同时传输随机接入请求。然而，将通常用来传输随机接入请求的随机接入前导码分成两组。第一组专门供虚拟载波终端使用，第二组专门供传统LTE终端使用。相应地，基站可以通过确定随机接入前导码属于哪个组来简单确定随机请求是源自传统LTE终端还是虚拟载波终端。示例体系结构图14提供了示出根据本发明的示例配置的自适应LTE移动电信系统的一部分的示意图。该系统包括与核心网络1408连接的自适应增强型节点B(eNB)1401，该核心网络将数据传送至覆盖区域(即，小区)1404中的多个传统LTE终端1402和能力降低的终端1403。当与传统LTE终端1402中包括的收发器单元1406的能力相比时，能力降低的终端1403中的每一个具有收发器单元1405，该收发器单元包括能够以减少的带宽接收数据的接收器单元和能够以减少的带宽传输数据的发射器单元。自适应eNB1401被配置为利用包括参照图5描述的虚拟载波的子帧结构来传输下行链路数据，并利用参照图13B或图13C描述的子帧结构来接收上行链路数据。能力降低的终端1403因此能够利用如上所述的上行链路和下行链路虚拟载波来接收并传输数据。正如前面所阐述的，因为复杂度降低的终端1403在上行链路和下行链路虚拟载波上以减少的带宽接收并传输数据，所以与传统LTE终端中设置的收发器单元1406相比，降低了接收并解码下行链路数据以及编码并传输上行链路数据所需的收发器单元1405的复杂度、功耗及成本。当从核心网络1408接收到要传输至小区1404中的终端之一的下行链路数据时，自适应eNB1401被配置为确定数据是去向传统LTE终端1402还是能力降低的终端1403。这可以利用任何合适的技术来实现。例如，去向能力降低的终端1403的数据可以包括指示数据必须在下行链路虚拟载波上传输的虚拟载波标记。如果自适应eNB1401检测到下行链路数据将传输至能力降低的终端1406，则自适应eNB1401中包括的自适应调度单元1409确保在下行链路虚拟载波上将下行链路数据传输至所指的能力降低的终端。在另一个示例中，网络被配置为使得虚拟载波逻辑上独立于eNB。更具体地，虚拟载波被配置为对核心网络表现为不同的小区。从核心网络的角度来说，不清楚虚拟载波是否与小区的主载波位于同一地点，或者是否与小区的主载波有任何交互。向/自虚拟载波路由数据包，就像数据包用于任何正常小区一样。在另一个示例中，在网络中的合适点执行数据包检测以向或自合适的载波(即，主载波或虚拟载波)路由流量。在又一个示例中，经由特定移动终端的特定逻辑连接将数据从核心网络传送至eNB。为eNB提供指示逻辑连接与哪一个移动终端相关联的信息。在eNB上还设置指示哪些移动终端是虚拟载波终端以及哪些移动终端是传统LTE终端的信息。该信息可以从虚拟载波终端初始已经利用虚拟载波资源连接的事实来获得。在其他示例中，虚拟载波终端被配置为指示连接过程期间其与eNB连接的能力。相应地，eNB可以基于移动终端是虚拟载波终端还是LTE终端来将数据从核心网络映射至特定移动终端。当调度用于传输上行链路数据的资源时，自适应的eNB1401被配置为确定终端(其是调度资源)是能力降低的终端1403还是传统LTE终端1402。在某些示例中，这通过利用如上所述用于区分虚拟载波随机接入请求和传统随机接入请求的技术来对PRACH上传输的随机接入请求进行分析来实现。在任何情况下，当在自适应的eNB1401上确定由能力降低的终端1402发出随机接入请求时，自适应调度器1409被配置为确保上行链路资源元素的任何授权在虚拟上行链路载波中。在某些示例中，插入主载波中的虚拟载波可以用于提供逻辑上不同的“网络中的网络”。换句话说，经由虚拟载波传输的数据可以被视为逻辑上和物理上不同于由主载波网络传输的数据。因此，虚拟载波可以用于实现“覆盖”在传统网络上的所谓的专用消息传送网络(DMN)并且可以用于将消息传送数据传送至DMN设备(即，虚拟载波终端)。可以对本发明的示例进行各种修改。主要使用经由插入基于传统LTE的主载波中的虚拟载波传输数据的能力降低的终端来限定本发明的实施例。然而，要理解的是，任何合适的设备(例如与传统LTE型终端具有相同能力的设备或具有增强能力的设备)可以利用所描述的虚拟载波来传输并接收数据。此外，要理解的是，在上行链路或下行链路资源的子集上插入虚拟载波的总体原理可以适用于任何合适的移动电信技术并且不需要局限于采用基于LTE的无线电接口的系统。