用于提高可用带宽的方法、系统、接入点以及用户设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的方法，其中用户设备和接入点使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率，第二通信载波具有第二载波频率，第一载波频率是标准化的授权频率并与所述移动通信技术相关，以及第二载波频率是未授权频率。本发明还涉及一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的系统、接入点以及用户设备。
【专利说明】用于提高可用带宽的方法、系统、接入点以及用户设备
[0001]本申请是申请日为2012年5月8日、申请号为201280022456.7 (国际申请号为PCT/EP2012/001973)、名称为“用于提高电信网络和用户设备之间可用带宽的方法、系统、接入点以及计算机程序产品”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的方法。此外，本发明还涉及一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的系统。此外，本发明还涉及一种用于提高电信网络的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的接入点、和用户设备。
【背景技术】
[0003]本申请公开的主题主要涉及授权频段和未授权频段之间的载波聚合。
[0004]载波聚合是一种捆绑多个无线信道以实现更大聚合带宽，并由此在蜂窝网络中实现更大可能峰值比特率的方法。载波聚合被限定为第三代合作伙伴计划(3GPP)版本10 (参见[www.3gpp.0rg])的高级长期演进标准(LTE-Advanced)以及全球微波互联接入标准(WiMAX) (IEEE802.16m)的高级长期演进标准(LTE-Advanced)的部分。
[0005]载波聚合不仅限于邻近的信道或频段，也支持带间载波聚合。
[0006]由于可预见的移动宽带数据的巨幅增长，移动运营商正在寻找替代方案来控制其网络成本。
[0007]不同于最初几年的无线局域网(WLAN)和蜂窝网络，这两种技术共存但没有任何关联，现在标准化组织做了许多改善使无线局域网(WLAN)和蜂窝技术相互关联。例如在3GPP的版本7中引入了互通无线局域网(1-WLAN)，以经由无线局域网(WLAN)和网关接入3GPP系统。随着演进分组系统(EPS)的出现，已经引入了使用代理移动互联网协议/通用无线分组业务(GPRS隧道协议)(PMIP/GTP)或代理移动IPv6 (PMIPv6)经由S2b接口的所谓“不受信任的接入”，作为对无线局域网(WLAN)和3GPP系统之间的连接的强化。已通过关于“IP流移动性”的工作在3GPP版本10中限定了无线局域网(WLAN)和演进分组系统(EPS)之间的进一步互通，它允许单个终端一方面使用WLAN接入另一方面还同时经由UMTS或LTE无线网络连接的并行操作。由于依赖于服务质量(QoS)或服务商要求，选择性IP流路由使得能够提供更好的用户体验，互联网协议(IP)流可以被选择性地路由到任一无线接入上。此外，此功能包还允许在蜂窝和WLAN无线网络之间实现无缝认证和无缝移动。
[0008]然而，在WLAN接入和UMTS/LTE之间的互联网协议(IP)流中仍然有隔离。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种更好地使用电信网络的无线接入网的接入点，以提高接入点和用户设备之间的可用带宽的方法，尤其是提供一种在授权和未授权频段之间进行载波聚合的方法、公共陆地移动网(PLMN)以及程序。
[0010]本发明的目的通过一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的方法得以实现，其中用户设备和接入点使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率，第二通信载波具有第二载波频率，第一载波频率是标准化的授权频率并与所述移动通信技术相关，第二载波频率是在下列频率范围内的频率:
[0011]—从6.765 到 6.795MHz
[0012]—从13.553 到 13.567MHz
[0013]—从26.957 到 27.283MHz
[0014]—从40.66 到 40.70MHz
[0015]—从433.05 到 434.79MHz
[0016]—从902 到 928MHz
[0017]—从2.400 到 2.500GHz
[0018]—从5.725 到 5.875GHz
[0019]—从24.0OGHz 到 24.25GHz
[0020]—从61.0GHz 至Ij 6 L 5GHz
[0021]—从122GHz 到 123GHz 以及
[0022]—从244GHz 到 246GHz。
[0023]本发明的目的还通过一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的方法得以实现，其中用户设备和接入点使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率，第二通信载波具有第二载波频率，第一载波频率是标准化的授权频率并且与该移动通信技术相关，接入点的天线装置用来向用户设备发送射频信号和/或用来从用户设备接收射频信号，
[0024]其中在第一时间间隔期间，天线装置用于
[0025]-根据该标准化的移动通信技术，或
[0026]-根据替代的标准化的移动通信技术，
[0027]在第二载波频率上发送和/或接收射频信号，
[0028]在第二时间间隔期间，天线装置用于根据另外的移动通信技术发送和/或接收射频信号，
[0029]其中第一时间间隔和第二时间间隔是交替的，并且
[0030]第二载波频率是在下列频率范围内的频率:
[0031 ]—从 6.765 到 6.795MHz ；
[0032]—从13.553 到 13.567MHz ；
[0033]—从26.957 到 27.283MHz ；
[0034]—从40.66 到 40.70MHz ；
[0035]—从433.05 到 434.79MHz ；
[0036]—从902 到 928MHz ；
[0037]—从2.400 到 2.500GHz ；[0038]—从5.725 到 5.875GHz ；
[0039]—从24.0OGHz 到 24.25GHz ；
[0040]—从61.0GHz 到 61.5GHz ;
[0041]—从122GHz 到 123GHz ；以及
[0042]—从244GHz 到 246GHz。
[0043]因此，有利地，有可能不仅可以在电信网络供应商或运营商的相应的标准化的授权射频频段中使用移动通信技术，而且可以在用于那个特定移动通信技术的标准化的授权射频频段以外的频率范围中应用同样的移动通信技术。这意味着使用授权频段的无线链路和使用未授权频段的聚合链路被结合了起来。例如，可以根据长期演进(LTE)或高级长期演进(LTE advanced)通信技术，使用ISM频段的频率(作为第二载波频率)来建立通信链路，从而在
[0044]—具有频谱的被标准化(且被网络运营商和供应商授权)的部分内的第一载波频率的第一载波，以及
[0045]—具有无线电频谱的未授权部分内的第二载波频率的第二载波之间实现载波聚
口 ο
[0046]此外，通过在第一时间间隔期间使用天线装置在第二载波频率上，
[0047]-根据该标准化的移动通信技术，或
[0048]-根据替代的标准化的移动通信技术，
[0049]发送和/或接收射频信号，有利地，有可能在第二载波频率上使用
[0050]-第一蜂窝移动通信技术，它通常在授权频段上使用(即标准化的移动通信技术)，如长期演进(LTE)，也在第一载波频率上使用；或者也可以使用
[0051]一第二蜂窝移动通信技术，它通常在授权频段上使用(即，替代的标准化的移动通信技术)，例如高速分组接入技术(HSPA)或增强型高速分组接入技术(HSPE+)，它们不在第一载波频率上使用；或者也可以使用
[0052]一第二蜂窝移动通信技术，它通常在第一时间间隔和第二时间间隔期间(即与另外的移动通信技术相对应的替代标准化的移动通信技术)在未授权频段上使用，例如无线局域网(WLAN)，其同样不在第一载波频率上使用。
[0053]在本发明的上下文中，天线装置包括
[0054]—天线元件和
[0055]—基带单元
[0056]其中天线元件用于将基带单元提供的电磁RF信号作为电信号发送到天线元件(发送路径)，并用于接收由基带单元作为电信号接收和处理的电磁RF信号(接收路径)。
[0057]根据本发明，优选的是，第二载波频率是未授权频率，尤其是ISM射频频段(工业、科学、医用射频频段)的频率。
[0058]此外，根据本发明，优选的是，第一载波频率是被分配以用于电信网络的授权频率。
[0059]在本发明的上下文中，术语授权频率和授权频段指的是用于例如通用移动通信系统技术(UMTS)/高速分组接入技术(HSPA)或LTE无线电技术的频率或频段，它们分别在[3GPP TS25.101 和 3GPP TS36.101]中被限定。[0060]此外，在本发明的上下文中，术语未授权频率、未授权频段或ISM射频频段指的是为工业、科学和医用限定的频段(“ ISM频段”)，在这些频段中，运行诸如蓝牙或无线局域网(WLAN/WiFi)还有微波炉等的无线技术。
[0061]本申请中载波聚合(CA)的概念是使用高级长期演进(LTE-Advanced)载波聚合的3GPP概念及3GPP注释来举例描述的，但是不限于此。在[3GPP TS36.300vl0.0.0]中，可以找到关于LTE-A载波聚合和所使用的术语的概述。
[0062]3GPP版本10的载波聚合的关键元素在于应用所谓的主小区(PCell)，它使用长期演进(LTE)无线电技术并作为一种锚点。它还作为用载波聚合(CA)与用户设备连接的对照试样。对于额外带宽的聚合，使用了辅小区(SCell)上的所谓额外成员载波(CC)。聚合通信连接包括单个主小区(PCell)和至少单个辅小区(SCell)，来组合主小区(PCell)和至少一个辅小区(SCell)的容量(带宽)。
[0063]载波聚合通过同时使用跨多个载波的无线电资源，允许扩展提供给用户终端的有效带宽。多个成员载波聚合形成一个更大的总传输带宽。
[0064]根据本发明的另一个优选实施例，接入点的天线装置用于向用户设备发送射频信号和/或从用户设备接收射频信号，其中在第一时间间隔期间，天线装置用来在第二载波频率上根据标准化的移动通信技术发送和/或接收射频信号，在第二时间间隔期间，天线装置用于根据另外的移动通信技术发送和/或接收射频信号，第一时间间隔和第二时间间隔是交替的，尤其是，该另外的移动通信技术以移动通信标准中IEEE-802.11族中的一种为标准。
[0065]由此，根据本发明，尤其有利地是，通过使用载波聚合，对于应用该移动通信技术的传输和(在其它时间点或在交替时隙方案中在其它时隙内)应用该另外的移动通信技术的传输，都能够使用该接入点。
[0066]根据本发明，尤其优选的是实施交替时隙方案，使得第一时间间隔和第二时间间隔在预先确定的时间周期(如10秒，或I秒，或500毫秒)内出现或交替。根据本发明，还可能且优选的是，在预先确定的时间周期内，出现两个第一时间间隔，但只有一个第二时间间隔，或相反。此外，可以应用其它的交替时隙方案，使得在预先确定的时间周期内，出现第一数量的第一时间间隔和第二数量的第二时间间隔，第一数量和第二数量为从I开始的整数(如1，2，3，4等等)。
[0067]根据本发明，还优选的是，移动通信技术是下列技术中的一种:
[0068]-演进通用陆地无线接入网技术(E-UTRAN)，
[0069]一长期演进技术(LTE)，
[0070]-高级长期演进技术(高级LTE)，
[0071]—通用移动通信系统技术(UMTS)，
[0072]—高速分组接入技术(HSPA)，
[0073]-增强型高速分组接入技术(HSPA+)，
[0074]—全球微波互联接入技术(WiMAX)。
[0075]根据本发明，还优选的是，使用载波聚合来提高从用户设备到电信网络的上行链路方向的可用带宽和/或从电信网络到用户的下行链路方向的可用带宽。
[0076]由此，根据本发明，有利地可能的是，可用带宽的提高不仅限于上行链路或下行链路，还可以既用于上行链路方向又用于下行链路方向，有可能创造性地提高可用带宽。
[0077]本发明还涉及一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的系统，其中用户设备和接入点使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率，第二通信载波具有第二载波频率，第一载波频率是标准化的授权频率并且与该移动通信技术相关，第二载波频率是在下列频率范围内的频率:
[0078]—从6.765 到 6.795MHz ；
[0079]—从13.553 到 13.567MHz ；
[0080]—从26.957 到 27.283MHz ；
[0081 ]—从 40.66 到 40.70MHz ；
[0082]—从433.05 到 434.79MHz ；
[0083]—从902 到 928MHz ；
[0084]—从2.400 到 2.500GHz ；
[0085]—从5.725 到 5.875GHz ；
[0086]—从24.0OGHz 到 24.25GHz ；
[0087]—从61.0GHz 到 61.5GHz ;
[0088]—从122GHz 到 123GHz ；以及
[0089]—从244GHz 到 246GHz。
[0090]根据本发明，针对这个创造性的系统，优选的是:
[0091]一第二载波频率是一个未授权频率，尤其是ISM射频频段(工业、科学、医用射频频段)的频率；并且或者
[0092]—第一载波频率是被分配以用于电信网络的授权频率；和/或
[0093]—该移动通信技术是下列技术中的一种:
[0094]-演进通用陆地无线接入网技术(E-UTRAN)，
[0095]一长期演进技术(LTE)，
[0096]-高级长期演进技术(高级LTE)，
[0097]—通用移动通信系统技术(UMTS)，
[0098]—高速分组接入技术(HSPA)，
[0099]-增强型高速分组接入技术(HSPA+)，
[0100]—全球微波互联接入技术(WiMAX)。
[0101]此外，同样针对这个创造性的系统，还优选的是:接入点的天线装置用来向用户设备发送射频信号和/或用来从用户设备接收射频信号，其中在第一时间间隔期间，天线装置用于根据该标准化的移动通信技术，在第二载波频率上发送和/或接收射频信号，在第二时间间隔期间，天线装置用于根据另外的移动通信技术发送和/或接收射频信号，第一时间间隔和第二时间间隔是交替的，并且尤其是，该另外的移动通信技术是根据移动通信标准的IEEE-802.11族中的一种的技术。
[0102]本发明还涉及一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的接入点，其中用户设备和接入点使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率，第二通信载波具有第二载波频率，第一载波频率是标准化的授权频率并且与该移动通信技术相关，第二载波频率是在下列频率范围内的频率:
[0103]—从6.765 到 6.795MHz ；
[0104]—从13.553 到 13.567MHz ；
[0105]—从26.957 到 27.283MHz ；
[0106]—从40.66 到 40.70MHz ;
[0107]—从433.05 到 434.79MHz ;
[0108]—从902 到 928MHz ;
[0109]—从2.400 到 2.500GHz ；
[0110]—从5.725 到 5.875GHz ；
[0111]—从24.0OGHz 到 24.25GHz ；
[0112]—从61.0GHz 到 61.5GHz ;
[0113]—从122GHz 到 123GHz ;以及
[0114]—从244GHz 到 246GHz。
[0115]此外，同样针对这个创造性的接入点，还优选的是:接入点的天线装置用来向用户设备发送射频信号和/或用来从用户设备接收射频信号，其中在第一时间间隔期间，天线装置用于根据该标准化的移动通信技术，在第二载波频率上发送和/或接收射频信号，在第二时间间隔期间，天线装置用于根据另外的移动通信技术发送和/或接收射频信号，其中第一时间间隔和第二时间间隔是交替的，并且尤其是，该另外的移动通信技术是根据移动通信标准的IEEE-802.11族中的一种的技术。
[0116]本发明还涉及一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和电信网络的用户的用户设备之间的可用带宽的用户设备，其中用户设备和接入点使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率，第二通信载波具有第二载波频率，第一载波频率是标准化的授权频率并且与该移动通信技术相关，第二载波频率是在下列频率范围内的频率:
[0117]—从6.765 到 6.795MHz ；
[0118]—从13.553 到 13.567MHz ；
[0119]—从26.957 到 27.283MHz ；
[0120]—从40.66 到 40.70MHz ；
[0121 ]—从 433.05 到 434.79MHz ；
[0122]—从902 到 928MHz ;
[0123]—从2.400 到 2.500GHz ；
[0124]—从5.725 到 5.875GHz ；
[0125]—从24.0OGHz 到 24.25GHz ；
[0126]—从61.0GHz 至Ij 61.5GHz ；
[0127]—从122GHz 到 123GHz ；以及
[0128]—从244GHz 到 246GHz。
[0129]另外，本发明涉及一种包括计算机可读程序代码的程序，当在计算机上运行时，使计算机执行根据本发明的方法。[0130]此外，本发明还涉及一种用于提高电信网络的无线接入网的接入点和用户设备之间的可用带宽的计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读存储介质，在该介质中具体化了用于执行根据本发明的方法的计算机可读程序指令。
[0131]通过下面结合作为示例图解了本发明的原理的附图进行的详细描述，本发明的这些以及其它的特点、特征和优点将会变得更加直观。这些描述仅作示意用，而不限定本发明的范围。下面提到的参考图指的是附图。
【专利附图】
【附图说明】
[0132]图1示意性地示出了使用载波聚合通信的情况。
[0133]图2示意性地示出了在开放式通信系统互联参考模型(OSI model)的媒体访问控制层(MAC layer)上进行的资源聚合。
[0134]图3示意性地示出了在不同移动通信技术之间共享时隙的例子。
【具体实施方式】
[0135]下面将【具体实施方式】结合一些图来描述本发明，但是本发明不限于所述【具体实施方式】以及所述图，而是仅由权利要求限定。所描述的图仅仅是示意性的且是非限制性的。在这些图中，出于说明的目的，一些元件的尺寸可能被夸大且未按比例绘制。
[0136]在提及单数名词时使用不定冠词或定冠词一例如“一个(a) ”、“一个(an) ”、“所述(the)”——的情况下，这包括该名词的复数，除非另有特别声明。
[0137]此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分相似元件，未必用于描述一个顺序次序或时间次序。应理解，在适当的情况下，如此使用的这些术语是可互换的，并且本文所描述的本发明的实施方案能够以除了本文所描述或所示出的其他顺序来操作。
[0138]在图1中，示意性地示出了使用载波聚合通信的情况。用户设备20通过电信网络10的无线接入网络16连接到电信网络10。电信网络10通常还包括通过通信链路600连接到无线接入网络16的核心网络17。在电信网络10的无线接入网络16的接入点15和用户设备20之间维持着向用户设备20提供通信服务的射频通信链路。根据本发明，第一通信载波和第二通信载波根据载波聚合方案聚合，以提供用户设备20和接入点15之间提高的可用带宽。第一通信载波具有第一载波频率110，第二通信载波具有第二载波频率120。在本发明上下文中应理解，在根据所使用的移动通信技术使用这些频段的情况下，术语“第一载波频率110”和“第二载波频率120”也可以指代“第一载波频段110”和“第二载波频段 120”。
[0139]在本发明的上下文中，接入点15是使用户设备20接入到电信网络10的装置。尤其是，这个接入点15根据长期演进技术(LTE)可以是eNodeB或毫微微蜂窝eNodeB等。通过第一通信载波和第一载波频率110，对用户设备20实现或提供PCell (主小区)。通过第二通信载波和第二载波频率120，对用户设备20实现或提供SCell (辅小区)。根据本发明，接入点15包括向第一通信载波提供无线链路或空中接口的天线设备和向第二通信载波提供无线链路或空中接口的天线设备。可替换地，接入点15包括天线装置的第一部分(用于向第一通信载波提供无线链路或空中接口)和天线装置的第二部分(用于向第二通信载波提供无线链路或空中接口)的形式的天线设备，天线设备的这些部分在下文也分别被称作第一天线设备和第二天线设备。
[0140]根据图1的例子，接入点15包括向第一通信载波提供无线链路或空中接口的第一天线设备101和向第二通信载波提供无线链路或空中接口的第二天线设备102。用户设备20可以包括向第一通信载波提供无线链路或空中接口的第三天线设备201和向第二通信载波提供无线链路或空中接口的第四天线设备202。当然，应理解，“第一天线设备”、“第二天线设备”、“第三天线设备”和/或“第四天线设备”可以包括多个天线(或天线元件)来实现多输入多输出(MMO)的功能。
[0141]应理解，接入点15和/或用户设备20的天线能力不必在两个物理上不同的天线设备(接入点的第一和第二天线设备/用户设备的第三和第四天线设备)之间来划分，而是可以在接入点15或用户设备20上或者两者都提供集成天线装置，由此第一通信载波和第二通信载波都将由集成天线装置来处理(即提供空中接口)。此外，在使用多输入多输出天线(MMO)技术的情况下，接入点15或用户设备20的一个天线也可以被理解为多个天线。
[0142]在图2中，示意性地示出了在开放式通信系统互联参考模型(OSI model)的媒体访问控制层(MAC layer)进行的资源聚合。第一载波频率110 (或第一通信载波)提供了物理主小区(PCell PHY)通信链路。第二载波频率120 (或第二通信载波)提供了物理辅小区(SCell PHY)通信链路。在开放式通信系统互联参考模型(OSI model)的媒体访问控制层(MAC layer) 170上，通过混合自动重传请求(HARQ)实体140、HARQ150以及复用实体160实现了载波聚合，其中HARQ140与第一通信载波相关，HARQ150与第二通信载波相关。
[0143]朝着OSI模型的更高级层，图2示意性地示出了 MAC层170以上更进一步的层，即无线链路控制(RLC)层171、分组数据汇聚协议(TOCP)层172以及互联网协议(IP)层173。
[0144]在图3中，示意性地示出了在不同移动通信技术之间共享时隙的例子，作为根据长期演进(LTE)通信技术和无线局域网(WLAN)通信技术使用通信链路的例子。提供主小区(PCell)功能的第一载波频率110(以及与此相关的天线设备)上的第一通信载波根据长期演进(LTE)通信技术(当然，也可以替换地使用另一种通信技术)运作。提供辅小区(SCell)功能的第二载波频率120(以及与此相关的天线设备)上的第二通信载波
[0145]一在可用时隙的一部分(或在第一时间间隔)期间根据长期演进(LTE)通信技术(当然，也可以替换地使用另一种通信技术)运行，并且
[0146]一在可用时隙的另一部分(或在第二时间间隔)期间根据无线局域网通信技术(当然，也可以替换地使用另一种通信技术)运行。第一和第二时隙优选是交替的，使得两个无线链路都可以被使用。与示意性示出的相同的持续时间无关，对第一和第二通信技术运行的时间分配没有限制。
[0147]根据本发明，对比现有技术，在使用授权频段的主小区(PCell)和至少一个使用未授权频段的辅小区(SCell)之间实现了载波聚合。
[0148]可替换地，也可以使用在至少单个授权频段运行的第一通信技术，在至少单个授权频段运行的第二通信技术，以及在至少第一未授权频段运行的第一或第二通信技术的聚
口 ο
[0149]为了更有效率地捆绑授权和未授权频段，本发明提出，当主小区(PCell)被配置为在授权频段使用长期演进技术(LTE)时，未授权频段在辅小区(SCell)也应用同样的无线电长期演进技术(LTE)。
[0150]可替换地，本发明的一个实施例提出，当主小区(PCell)被配置为在授权频段使用长期演进技术(LTE)时，未授权频段在辅小区(SCell)应用不同于长期演进(LTE)的蜂窝无线电技术，如高速分组接入技术(HSPA)或增强型高速分组接入技术(HSPA+)。
[0151]可替换地，本发明的另一个实施例提出，当主小区(PCell)被配置为在授权频段使用长期演进技术(LTE)时，未授权频段在辅小区(SCell)应用不同于长期演进(LTE)的蜂窝无线电技术，如无线局域网(WLAN)技术。
[0152]在未授权频段使用辅小区(SCell)的构思，通过使用两种接入的容量，实现了机会的增加和选择性通信流控制。
[0153]由于未授权频段中最大允许传输功率(Tx power)的管控限制(这个最大允许传输功率通常低于在授权频段的允许传输功率)，当使用小的小区时，这种机会性载波聚合尤其有用。取决于国家规定，使用未授权谱的小区的最大可达范围被限定在几百米之内(欧洲的电信标准协会(ETSI)规定)，而根据北美的美国联邦通讯委员会(FCC)规定，则大约为2km(如典型的2.4GHz ISM频段)。
[0154]本发明还提出，允许由使用主小区(PCell)的蜂窝技术控制未授权频段中的资源分配，即，辅小区(SCell)(使用未授权频段)的任何资源分配都由主小区(PCell)来控制。
[0155]授权技术如长期演进(LTE)和未授权技术如无线局域网(WLAN)的传统互通至多允许将IP流选择性地路由到用户设备，包括由移动运营商控制将特定的IP流映射到哪种无线电技术。所以单个IP流已经被具体地映射到授权或未授权的无线电技术，但不是映射到两者。换句话说，可以说在IP层上控制IP流，而不是在堆层中其它更低的层中控制。
[0156]和现有技术相比，本发明在授权与未授权频段之间实现载波聚合，它的资源聚合在MAC层进行，参见图2。
[0157]本发明的一个实施例以与在授权频段中的成员载波相同的操作模式，在未授权频段使用额外的成员载波。或者是频分双工模式(FDD)，或者是时分双工模式(TDD)。
[0158]本发明的一个替代方案在未授权频段使用额外成员载波的操作模式与在授权频段中的成员载波采用的操作模式不同。例如，授权频段中的成员载波以频分双工模式(FDD)运行，而未授权频段中的成员载波以时分双工模式(TDD)运行。可替换地，授权频段中的成员载波以时分双工模式(TDD)运行，而未授权频段中的成员载波以频分双工模式(FDD)运行。
[0159]运行模式的一个特定形式是这样的配置，其中授权频段的成员载波以频分双工模式(FDD)运行，而未授权频段的成员载波也以频分双工模式(FDD)运行，但是不提供在未授权频段以频分双工模式(FDD)运行的相关上行链路。即，这种配置将下行链路中未授权频谱的全部或大部分分配为只通过使用额外的下行链路频谱来增强下行链路性能，而频分双工运行模式(FDD)中要求的上行链路仅仅或至少部分地与使用授权频段的成员载波相关(即，使用第一载波频率110)。
[0160]类似地，相反的配置也是可能的，其中未授权频段的成员载波(即第二载波频率120)仅使用频分双工模式(FDD)在上行链路方向中运行，而频分双工运行模式(FDD)中要求的下行链路仅仅或至少部分地与使用授权频段的成员载波相关。[0161]本发明还提出一种方法，其中通常在未授权频段中运行的无线调制解调器的部分(例如，通信设备的提供例如WLAN连接的部分)被动态地重新设置，以使其以在授权频段中通常使用的模式(如高速分组接入技术(HSPA)/增强型高速分组接入技术(HSPA+)或长期演进(LTE)/高级长期演进(LTE-A))运行。通过这样做，可用(无线电)硬件的部分可以用于以载波聚合的运行模式聚合授权频段(即第一通信载波)和可用的未授权频段(即第二通信载波)，或同时以典型的未授权模式(WLAN模式)操作。
[0162]因此，本发明提出了使用
[0163]-授权频段无线电技术，如高速分组接入技术(HSPA)/增强型高速分组接入技术(HSPA+)或长期演进(LTE)/高级长期演进(LTE-A)，以及
[0164]—可以被配置为未授权模式无线电技术(如WLAN)或授权模式的无线电技术(如高速分组接入技术(HSPA)/增强型高速分组接入技术(HSPA+)或长期演进(LTE)/高级长期演进(LTE-A))的无线电发送器实体，
[0165]来提供与无线电节点(或用户设备)的同时连接的基站(或接入点)的布置。
[0166]本发明的多个方面如下:
[0167]第I方面:一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和电信网络(10)的用户的用户设备(20)之间的可用带宽的方法，其中用户设备(20)和接入点(15)使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率(110)，第二通信载波具有第二载波频率(120)，第一载波频率(110)是标准化的授权频率并且与所述移动通信技术相关，接入点(15)的天线装置用来向用户设备(20)发送射频信号和/或用来从用户设备(20)接收射频信号，
[0168]其中在第一时间间隔期间，天线装置用于
[0169]-根据所述标准化的移动通信技术，或
[0170]-根据替代的标准化的移动通信技术，
[0171]在第二载波频率(120)上发送和/或接收射频信号，
[0172]在第二时间间隔期间，天线装置用于根据另外的移动通信技术发送和/或接收射频信号，
[0173]其中第一时间间隔和第二时间间隔是交替的，并且
[0174]第二载波频率(120)是在下列频率范围内的频率:
[0175]—从6.765 到 6.795MHz ；
[0176]—从13.553 到 13.567MHz ；
[0177]—从26.957 到 27.283MHz ；
[0178]—从40.66 到 40.70MHz ；
[0179]—从433.05 到 434.79MHz ；
[0180]—从902 到 928MHz ;
[0181 ]—从 2.400 到 2.500GHz ；
[0182]—从5.725 到 5.875GHz ；
[0183]—从24.0OGHz 到 24.25GHz ；
[0184]—从61.0GHz 到 61.5GHz ；[0185]—从122GHz 到 123GHz ；以及
[0186]—从244GHz 到 246GHz。
[0187]第2方面:根据第I方面所述的方法，其中第二载波频率(120)是未授权频率，尤其是ISM-射频频段(工业、科学和医用射频频段)的频率。
[0188]第3方面:根据前述方面中任一项所述的方法，其中第一载波频率(110)是被分配以用于电信网络(10)的授权频率。
[0189]第4方面:根据前述方面中任一项所述的方法，其中所述另外的移动通信技术是根据移动通信标准的IEEE-802.11族中的一种的技术。
[0190]第5方面:根据前述方面中任一项所述的方法，其中所述移动通信技术是下列技术中的一种:
[0191]一演进通用陆地无线接入网技术(E-UTRAN)，
[0192]一长期演进技术(LTE)，
[0193]-高级长期演进技术(高级LTE)，
[0194]—通用移动通信系统技术(UMTS)，
[0195]—高速分组接入技术(HSPA)，
[0196]-增强型高速分组接入技术(HSPA+)，
[0197]—全球微波互联接入技术(WiMAX)。
[0198]第6方面:根据前述方面中任一项所述的方法，其中所述载波聚合用于提高从用户设备(20)到电信网络(10)的上行链路方向的可用带宽和/或从电信网络(10)到用户设备(20)的下行链路方向的可用带宽。
[0199]第7方面:一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和电信网络(10)的用户的用户设备(20)之间的可用带宽的系统，其中用户设备(20)和接入点(15)使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率(110)，第二通信载波具有第二载波频率(120)，第一载波频率(110)是标准化的授权频率并且与所述移动通信技术相关，接入点(15)的天线装置用来向用户设备(20)发送射频信号和/或用来从用户设备(20)接收射频信号，
[0200]其中在第一时间间隔期间，天线装置用于
[0201]-根据所述标准化的移动通信技术，或
[0202]-根据替代的标准化的移动通信技术，
[0203]在第二载波频率(120)上发送和/或接收射频信号，
[0204]在第二时间间隔期间，天线装置用于根据另外的移动通信技术发送和/或接收射频信号，
[0205]第一时间间隔和第二时间间隔是交替的，并且
[0206]第二载波频率(120)是在下列频率范围内的频率:
[0207]—从6.765 到 6.795MHz ；
[0208]—从13.553 到 13.567MHz ；
[0209]—从26.957 到 27.283MHz ；
[0210]—从40.66 到 40.70MHz ;[0211]--从433.05 到 434.79MHz ；
[0212]—从902 到 928MHz ;
[0213]—从2.400 到 2.500GHz ；
[0214]—从5.725 到 5.875GHz ；
[0215]—从24.0OGHz 到 24.25GHz ；
[0216]—从61.0GHz 到 61.5GHz ;
[0217]—从122GHz 到 123GHz ；以及
[0218]—从244GHz 到 246GHz。
[0219]第8方面:根据第7方面所述的系统，其中第一载波频率(110)是被分配以用于电信网络(10)的授权频率。
[0220]第9方面:根据第7或8方面所述的系统，其中所述另外的移动通信技术是根据移动通信标准的IEEE-802.11族中的一种的技术。
[0221]第10方面:根据第7到9方面之一所述的系统，其中所述移动通信技术是下列技术中的一种:
[0222]-演进通用陆地无线接入网技术(E-UTRAN)，
[0223]—长期演进技术(LTE),
[0224]-高级长期演进技术(高级LTE)，
[0225]—通用移动通信系统技术(UMTS)，
[0226]—高速分组接入技术(HSPA)，
[0227]-增强型高速分组接入技术(HSPA+)，
[0228]—全球微波互联接入技术(WiMAX)。
[0229]第11方面:一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和电信网络(10)的用户的用户设备(20)之间的可用带宽的接入点，其中用户设备(20)和接入点(15)使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率(110)，第二通信载波具有第二载波频率(120)，第一载波频率(110)是标准化的授权频率并且与所述移动通信技术相关，接入点(15)的天线装置用来向用户设备(20)发送射频信号和/或用来从用户设备(20)接收射频信号，
[0230]其中在第一时间间隔期间，天线装置用于
[0231]-根据所述标准化的移动通信技术，或
[0232]-根据替代的标准化的移动通信技术，
[0233]在第二载波频率(120)上发送和/或接收射频信号，
[0234]在第二时间间隔期间，天线装置用于根据另外的移动通信技术发送和/或接收射频信号，
[0235]其中第一时间间隔和第二时间间隔是交替的，并且
[0236]第二载波频率(120)是在下列频率范围内的频率:
[0237]—从6.765 到 6.795MHz ；
[0238]—从13.553 到 13.567MHz ；
[0239]—从26.957 到 27.283MHz ；[0240]—从 40.66 到 40.70MHz ；
[0241 ]—从 433.05 到 434.79MHz ；
[0242]—从902 到 928MHz ；
[0243]—从2.400 到 2.500GHz ；
[0244]—从5.725 到 5.875GHz ；
[0245]—从24.0OGHz 到 24.25GHz ；
[0246]—从61.0GHz 到 61.5GHz ;
[0247]—从122GHz 到 123GHz ；以及
[0248]—从244GHz 到 246GHz。
[0249]第12方面:根据第11方面所述的接入点，其中所述另外的移动通信技术是根据移动通信标准的IEEE-802.11族中的一种的技术。
[0250]第13方面:一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和电信网络(10)的用户的用户设备(20)之间的可用带宽的用户设备，其中用户设备(20)和接入点(15)使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率(110)，第二通信载波具有第二载波频率(120)，第一载波频率(110)是标准化的授权频率并且与所述移动通信技术相关，接入点
(15)的天线装置用来向用户设备(20)发送射频信号和/或用来从用户设备(20)接收射频信号，
[0251 ]其中在第一时间间隔期间，天线装置用于
[0252]-根据所述标准化的移动通信技术，或
[0253]-根据替代的标准化的移动通信技术，
[0254]在第二载波频率(120)上发送和/或接收射频信号，
[0255]在第二时间间隔期间，天线装置用于根据另外的移动通信技术发送和/或接收射频信号，
[0256]其中第一时间间隔和第二时间间隔是交替的，并且
[0257]第二载波频率(120)是在下列频率范围内的频率:
[0258]—从6.765 到 6.795MHz ；
[0259]—从13.553 到 13.567MHz ；
[0260]—从26.957 到 27.283MHz ；
[0261 ]—从 40.66 到 40.70MHz ；
[0262]—从433.05 到 434.79MHz ；
[0263]—从902 到 928MHz ；
[0264]—从2.400 到 2.500GHz ；
[0265]—从5.725 到 5.875GHz ；
[0266]—从24.0OGHz 到 24.25GHz ；
[0267]—从61.0GHz 到 61.5GHz ;
[0268]—从122GHz 到 123GHz ；以及
[0269]—从244GHz 到 246GHz。
[0270]第14方面:一种程序，包括程序代码，当在计算机上运行时，所述程序代码使计算机执行根据第I到6方面中任一项所述的方法。
[0271]第15方面:一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和用户设备(20)之间的可用带宽的计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码，当在计算机上运行时，所述程序代码使得计算机执行根据第I到6方面中任一项所述的方法。
【权利要求】
1.一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和电信网络(10)的用户的用户设备(20)之间的可用带宽的方法，其中用户设备(20)和接入点(15)使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率(110)，第二通信载波具有第二载波频率(120)，第一载波频率(110)是标准化的授权频率并且与所述移动通信技术相关，以及第二载波频率(120)是未授权频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二载波频率(120)是在下列频率范围内的频率:
—从 6.765 到 6.795MHz ；
—从 13.553 到 13.567MHz ；
—从 26.957 到 27.283MHz ；
—从 40.66 到 40.70MHz ；
—从 433.05 到 434.79MHz ； —从 902 到 928MHz ；
—从 2.400 到 2.500GHz ；
—从 5.725 到 5.875GHz ；
—从 24.0OGHz 到 24.25GHz ；
—从 61.0GHz 到 61.5GHz ； —从 122GHz 到 123GHz ;以及 —从 244GHz 到 246GHz。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第二载波频率(120)是未授权频率，尤其是ISM-射频频段(工业、科学和医用射频频段)的频率。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第一载波频率(110)是被分配以用于电信网络(10)的授权频率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中处在第一载波频率的第一通信技术限定主小区(PCell)，而处在第二载波频率(120)的第二通信技术限定除了 PCell以外至少暂时被使用的至少一个副小区(SCell)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在第一载波频率(110)运行的PCell和在第二频率运行的至少一个SCell之间的载波聚合被执行，其中在至少一个SCell上的资源分配是由来自PCell的资源分配控制信息使用未授权的频率执行的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在第一载波频率(110)运行的PCell和在第二载波频率(120)运行的至少一个SCell之间的载波聚合被执行，其中所述PCell和所述至少一个SCell运行在相同运行模式，该运行模式或者是FDD运行模式或者是TDD运行模式。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在第一载波频率(110)运行的PCell和在第二载波频率(120)运行的至少一个SCell之间的载波聚合被执行，其中所述PCell和所述至少一个SCell运行在不同运行模式，该运行模式或者是PCell上的FDD模式和所述至少一个SCell上的TDD模式、或者是PCell上的TDD模式和所述至少一个SCell上的FDD模式。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在第一载波频率(110)运行的PCell和在第二载波频率(120)运行的至少一个SCell之间的载波聚合被执行，其中所述至少一个SCell运行在仅分配在下行链路方向待被使用的所有资源的一个配置模式中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在第一载波频率(110)运行的PCell和在第二载波频率(120)运行的至少一个SCell之间的载波聚合被执行，其中所述至少一个SCell运行在分配TDD框架结构中的上行链路和下行链路资源分配的一个配置模式中，其中在一些时间情况下，分配处于上行链路，而在另一些时间情况下，分配处于下行链路。
11.一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和电信网络(10)的用户的用户设备(20)之间的可用带宽的系统，其中用户设备(20)和接入点(15)使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率(110)，第二通信载波具有第二载波频率(120)，第一载波频率(110)是标准化的授权频率并且与所述移动通信技术相关，以及第二载波频率(120)是未授权频率。
12.一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和电信网络(10)的用户的用户设备(20)之间的可用带宽的接入点(15)，其中用户设备(20)和接入点(15)使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率(110)，第二通信载波具有第二载波频率(120)，第一载波频率(110)是标准化的授权频率并且与所述移动通信技术相关，以及第二载波频率(120)是未授权频率。
13.一种用于提高电信网络(10)的无线接入网(16)的接入点(15)和电信网络(10)的用户的用户设备(20)之间的可用带宽的用户设备(20)，其中用户设备(20)和接入点(15)使用至少第一通信载波和第二通信载波的载波聚合，基于标准化的移动通信技术相互通信，其中第一通信载波具有第一载波频率(110)，第二通信载波具有第二载波频率(120)，第一载波频率(110)是标准化的授权频率并且与所述移动通信技术相关，以及第二载波频率(120)是未授权频率。
【文档编号】H04W16/14GK103973426SQ201410234251
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年5月8日 优先权日:2011年5月10日
【发明者】A·克拉特 申请人:德国电信股份公司