操作通信环境的自适应控制方法

专利名称：操作通信环境的自适应控制方法
技术领域：
本发明一般涉及通信环境的操作，其中将为第一通信标准提供的通信资源用于根据第二通信标准的通信，以及依据要根据所述第二通信标准执行的通信来控制对用于根据所述第一通信标准的通信的第一通信资源的使用。具体而言，本发明涉及共用频率范围中不同通信环境的操作，具体而言涉及基于TDMA的通信，如在基于W-CDMA的通信环境如UMTS中的GSM/GPRS通信环境内采用的通信。
背景技术：
通信环境中通信量的不断增加往往导致有关传输容量和传输速率有效使用的问题。
在引入UMTS通信环境的框架内，为所谓的3G(第三代)移动通信系统(例如基于W-CDMA的UMTS地面无线电接入网UTRAN)分配了新的频谱。具体而言，分配新的频谱，使得已分配给2G(第二代)通信环境如GSM网络的频谱无需合作使用且不受影响。因此，将特定的频率与各通信环境相关联，在分配的频率不够时可能引起通信环境中的传输容量问题。
为了不将通信环境局限于特定的频率，不同的通信环境可以共用频率。例如，在美国，可以预计，3G通信环境将会与2G通信环境共享相同的频谱，如1.900MHz PCS频带。而在欧洲，经过讨论，目前用于2G通信环境的频谱(即1.800MHz频带)也可以分配给3G通信环境。随着3G通信环境逐渐取代2G通信环境，这些方面会越来越相关。
类似的问题会出现在引入3G通信环境的初始阶段，在3G通信环境中，传输容量需求不会高，因此可以将相应的频谱用于不同的通信目的。例如，在初始阶段有可能需要将分配给3G通信环境的频谱用于2G通信环境中的传输。
一种方法是操作共存的2G和3G通信环境，即允许两种通信环境同时使用相同的频谱或频带。因此，两种通信环境之间将出现显著的无线电干扰。此外，由于共享共用频率资源会引起无线电信号干扰，因此至少要求对2G和3G通信环境二者实施复杂的功率控制。此外，由于就例如物理信道分配和传输信道至物理信道映射方面定义的标准不同，因此有必要对两种通信环境中的至少一种的频率规划进行调整。
再者，不同的通信环境支持增强传输速率，主要是为特定通信目的，如UMTS通信环境中的所谓高速分组下行接入(HSDPA)。这里，特定的频率被保留用于这种高速通信，从而可能在例如如果要在短期内传送大量数据时导致次佳的传输速率。
发明目的本发明目的在于提供一种解决方案以克服上述有关传输容量和传输速率的问题。具体而言，本发明应该允许在不同通信环境或单个通信环境内基于不同标准在共用频率范围中通信，最好可以避免上述无线电信号干扰问题以及由此产生的缺点。更具体地说，本发明应该允许基于TDMA的通信环境(例如GSM/GPRS通信环境)的通信在基于W-CDMA的通信环境(例如UMTS)使用的相同频率范围中完成，以及允许通信环境中基于FDD的通信在相同通信环境中基于TDD的通信所用的相同频率范围中执行。
发明概述为了实现上述目的，本发明提出一种用于操作第一通信环境的方法，其中将用于根据第一通信标准的通信的通信资源用于根据第二通信标准的通信；以及依据要根据第二通信标准执行的通信来控制对用于根据所述第一通信标准通信的所述第一通信资源的使用。这里，对所述第一通信环境进行控制，以便将其至少部分通信容量提供给根据所述第二通信标准的通信。
用语“通信环境”指通过通信系统、通信网络、通信装置、通信设备等支持通信的环境以及其中用于通信的方法。用语“通信标准”指通信环境中据以执行通信的标准、规范、定义等。
最好，还依据要根据第一通信标准执行的通信来控制用于根据所述第一通信标准通信的所述第一通信资源的使用。这基本上避免了将所述第一通信资源的通信容量用于根据所述第二通信标准的通信，而又没有损害根据所述第一通信标准的通信。
根据优选实施例，还将根据第二通信标准的通信的第二通信资源用于根据第一通信标准的通信，其中，依据要根据第一通信标准执行的通信来控制对用于根据所述第二通信标准通信的所述第二通信资源的使用。这里，控制所述第二通信环境，以将其至少部分通信容量提供给根据所述第一通信标准的通信。
在后一种情况中，还可以依据要根据第二通信标准执行的通信来控制对用于根据所述第一通信标准的通信的第二通信资源的使用。这基本上避免了将第二通信资源的通信容量用于根据所述第二通信标准的通信，而没有破坏根据所述第一通信标准的通信。
对于以上所有实施例，所述第一通信资源可包括第一频率范围；而适用时，所述第二通信资源包括第二频率范围。最好，所述第一频率范围和所述第二频率范围至少部分重叠。在此情况中，所述重叠的频率范围可以称为用于混和通信的频率范围。本文所用术语“频率范围”也指单个频率，频带、多个分离的频率、多个分离的频带等。
根据优选实施例，对既提供根据所述第一通信标准的通信又提供根据所述第二通信标准的通信的地理区域实施根据本发明的方法。此类地理区域的实例包括通信环境的广播小区。
用于执行根据本发明的自适应控制方法的参数包括至少下列项之一当前通信需求、预期通信以及用于根据第一和/或第二通信标准的各通信的可用通信资源。
在一个优选实施例中，所述第一通信资源包含在第一通信环境中，所述第一通信环境支持根据所述第一通信标准的通信；而如果适用，所述第二通信资源也可以包含在第一通信环境中。因此，所述第一通信环境可以支持根据所述第一通信标准的通信和根据所述第二通信标准的通信。
在另一个优选实施例中，所述第一通信资源包含在第一通信环境中，所述第一通信环境支持根据所述第一通信标准的通信；而适用时，所述第二通信资源也可以包含在所述第二通信环境中。因此，所述第一通信环境可以支持根据所述第一通信标准的通信，而所述第二通信环境可以支持根据所述第二通信标准的通信。
为了实施根据本发明的自适应混和通信控制，所述第一和/或第二通信环境可以接收指示上述控制参数的信息。这允许各通信环境控制用于混和通信环境的通信环境的通信容量。
鉴于根据第一和/或第二通信标准的通信需求，可以只提供根据所述第一通信标准的通信；或只提供根据所述第二通信标准的通信；或提供根据所述第一通信标准的通信和根据所述第二通信标准的通信。
为了避免将最初提供给根据一个通信标准的通信的通信资源分配给根据另一个通信标准的通信而对根据所述一个通信标准的通信造成负面影响，可以联系根据所述第二通信标准的通信将根据所述第一通信标准的通信按优先顺序排列，和/或反之亦然。
此外，本发明提供一种如权利要求中定义的通信环境、用户设备、无线电基站和计算机程序产品。
附图简介如下对优选实施例的说明引用了附图，附图中

图1说明UMTS通信环境中用于上行通信的帧结构；图2说明UMTS通信环境中用于下行通信的帧结构；图3说明用于GPRS通信的复帧结构；图4说明UMTS通信环境中的压缩模式传输；图5说明UMTS通信环境中上行压缩传输的W-CDMA帧结构；图6说明UMTS通信环境中下行压缩传输中的W-CDMA帧结构类型；图7说明UMTS通信环境中压缩模式传输中的传输间隙定位方法；图8说明UMTS通信环境中压缩模式传输中的不同传输间隙位置；图9说明图3所示的TDMA帧结构与图5和图6所示的W-CDMA帧结构的映射；图10说明可用于映射到图5和图6所示的W-CDMA帧结构的经过修改的TDMA帧结构；图11是将第二通信环境的第二帧结构映射到第一通信环境的第一帧结构的概括图示；图12说明根据本发明的单模式TDMA和W-CDMA无线电基站；图13说明根据本发明的双模式无线电基站；图14说明根据本发明的用于FDD/TDD频谱共享的可变双工距离(duplex distance)；图15说明常规的TDD帧结构；图16说明根据本发明的用于TDD/FDD频谱共享的TDD帧结构；图17是将第二帧结构映射到共用通信环境的第一帧结构的概括图示；图18说明专用和共享频率范围到UMTS通信环境和GSM/GPRRS通信环境的分配；图19说明根据本发明的混合通信自适应控制的部署实例；图20说明根据本发明的混合通信自适应控制的流程图；图21说明根据本发明的混合通信自适应控制的实施方案；图22说明根据本发明的混合通信操作选择；图23是显示根据本发明的混合通信自适应控制所用参数和所得混合通信模式的图形；图24是显示根据本发明的混合通信自适应控制所用参数和所得混合通信模式的另一个图形；以及图25至图28说明为根据本发明的混合通信自适应控制，用于映射图3所示TDMA帧结构与图5和图6所示W-CDMA帧结构的不同配置。
优选实施例的说明共享频率范围内的混合GSM/(E)GPRS和W-CDMA通信以下说明针对TDMA和W-CDMA通信环境给出。此类通信环境的实例包括GSM/GPRS通信环境和UMTS通信环境。针对这些特定通信环境给出的本发明原理和实施例同样也适用于不同通信环境(即根据不同标准的通信环境)或不同的单个通信环境为其通信共享同一频谱或频带的其他情况。更具体地说，本发明允许不同通信环境共存和整体协作以及不同通信标准在一个通信环境中的共存和整体协作。
本文所涉及的GSM/GPRS和UMTS通信环境、定义、符号和缩略语与第三代伙伴项目3GPPTM制订的规范一致。
通过UMTS通信环境实现GSM/GPRS通信在以下实施例中，第一和第二通信标准(即UMTS和GSM/GPRS标准)是针对不同的通信环境，即UMTS通信环境和GSM/GPRS通信环境定义的。
为了减少3G通信环境(例如UMST)中无线电信号传输的传输时间，第三代伙伴关系项目3GPPTM定义了所谓的压缩模式。在适用于上行通信和下行通信二者的压缩模式中，在帧结构中引入期间无数据传送的所谓传输间隙。这意味着在帧结构的一些期间，无任何有用的数据在用户设备UE(如移动电话)和相关联的无线电基站(即功能上与GSM通信环境中的基站收发信台对应的根据UMTS规范的所谓节点)之间传送。在本文的上下文中，有用数据指可被用户设备的用户使用的数据，如语音消息、传真、电子邮件、字母数字和/或图形数据、视频和/或音频数据等。
原理上，可以将一个通信环境的这种传输间隙用于另一个通信环境中的通信。例如，可以在UMTS通信环境的传输间隙期间执行GSM/GPRS通信传输。
优选实施例中采用的基本思想之一是，当UMTS和GSM/GPRS通信环境在同一个频率范围中工作时，利用在为UMTS指定的压缩模式中出现的通信间隙执行GSM/GPRS通信。从而通过时间复用在两种通信环境之间共享共用频率资源。
在UMTS通信环境中，将类似的帧结构用于上行通信和下行通信，但采用不同的复用方法。下行通信基于时间复用来执行，而上行通信则采用I/Q复用。
如图1所示，用于上行通信的帧包含多个时隙，它们是依据数据(例如语音或内容数据)和控制信号来构造的。对于数据传输，用于上行通信的帧时隙具有图1上方所示的结构。这里，每个时隙包含多个数据比特，这些数据比特在相应帧中通过专用物理数据信道DPDCH传送。
对于上行通信中的控制信号传输，帧的时隙包括图1中间所示的结构。其中，每个时隙包含多个导频比特、传输格式组合指示符TFCI、反馈信息FBI数据和发射功率控制TPC数据。包含这种时隙的帧通过专用物理控制信道DPCCH来传送。因此，对于UMTS通信环境中的这种上行通信来说，DPDCH和DPCCH在每个帧内是I/Q复用的。
与此相反，UMTS通信环境中的下行通信对DPDCH和DPCCH在时域上进行复用。因此，下行DPCH可以视为上行DPDCH和上行DPCCH的时间复用。如图2所示，下行通信中所用的帧包含具有此图所示结构的多个时隙。每个时隙包括第一数据(数据1)、发射功率控制TPC数据、传输格式组合指示符TFCI数据、第二数据(数据2)和导频数据。
已针对GSM通信环境定义了GPRS，它采用分组模式技术，以通过GSM通信环境中的无线电信号将分组数据(如内容数据)例如传送给用户设备UE或移动台MS或从用户设备UE或移动台接收该数据。对于GPRS(GPRS必须理解成包括EGPRS(增强GPRS))，定义了新的物理信道或逻辑信道，其中分别分配了上行信道和下行信道。为了通过GPRS进行通信，即传输数据分组，将分组数据信道PDCH用于上行通信和下行通信。
为了在时间上将逻辑信道映射到用于GPRS的物理信道，定义了所谓的分组数据信道PDCH、图3所示的复帧结构。PDCH的复帧结构由52个TDMA帧构成，这些帧包括12个无线电块B0、…、B11(各包括4个帧)、2个空闲帧X和用于定时控制目的所谓分组定时超前控制信道PTCCH所用的2个帧T。复帧结构(即52个TDMA帧)的长度是240毫秒。
通过相应的物理信道，还可以通过数据分组传输以与GPRS类似的方式执行更多或所有通信。原理上，分组数据映射对于GSM通信环境中采用的任何其他信道也是可行的，这些信道例如也采用52个TDMA帧的复帧结构的PBCCH、PCCCH、PACCH、PDTCH、CFCCH、CSCH、CPBCCH、CPCCCH、PACCH、CTSCCH和CTS。此外，对于GSM通信环境中基于包括26个TDMA帧(如TCH、FACCH)或51个TDMA帧(如BCCH、CCCH、SDCCH、PBCCH和PCCCH)的不同复帧结构的其他信道，也可以设想采用映射。虽然这种基于数据分组的传输要求对目前基于GSM的通信环境的传输标准和规范进行某些修改，对此要予以重视，因为采用数据分组传输允许将一个通信环境的空闲期间(例如UMTS通信环境中的传输间隙TG)用于另一个通信环境中的通信。因此，在一个通信环境中采用范围更广的基于数据分组的传输，将允许在另一个通信环境的空闲期内执行所述一个通信环境的更大量的传输。
如图4所示，对于UMTS通信环境，定义了所谓的压缩模式，其中具有传输间隙长度TGL的时隙不用于数据传输。术语传输间隙长度TGL定义可以利用传输时间缩减方法获得的连续空时隙(即不含有用数据的时隙)的数量。UMTS采用W-CDMA帧，每个W-CDMA帧具有10毫秒的时长且包含15个时长均为0.666毫秒的时隙。
多个12个W-CDMA帧构成一个时长为120毫秒的W-CDMA帧结构。对于压缩模式中的操作，通常在W-CDMA帧期间传送的信息(例如语音数据、内容数据、控制信号等)在时间上作了压缩。最大空闲长度，即最大传输间隙长度TGL根据3GPPTM规范定义为每10毫秒帧7个时隙或如下所述的“空闲时隙”。因此，对于每W-CDMA帧4.666毫秒的最大时长或每W-CDMA帧结构56毫秒的最大时长，在压缩模式下不传送任何信息。
传输间隙可位于一个W-CDMA帧内，以便将该W-CDMA帧的至少一个时隙安排在该传输间隙之前和之后。因此，连续W-CDMA帧的传输间隙将由至少一个时隙分隔。再者，传输间隙可位于两个连续的W-CDMA帧内，以便桥接这两个W-CDMA帧。因此，这两个连续W-CDMA帧的传输间隙部分之间不会安排任何W-CDMA时隙。为了满足每W-CDMA帧7个时隙的最大传输间隙长度TGL，在通过传输间隙桥接的每个W-CDMA帧中，必须将至少8个时隙用于数据传输。上述两种方法称为单帧方法和双帧方法，下文将予以更详细的描述。
对于压缩模式，为下行通信定义了两种选择，而对于上行通信则只采用一种压缩模式。根据UMTS的上行通信采用图1所示的时隙结构。由术语“数据”指示的图1上部的时隙结构构成连续的上行UMTS时隙(图示了两个时隙)，当用于上行压缩传输时这些时隙可以由传输间隙TG分隔(显示了一个传输间隙TG)。通常，数据时隙通过相关联的物理信道来传送，因此对压缩模式操作而言，单个数据帧之间的传输间隙期间不使用该物理信道。
与相应的数据时隙相关，采用具有图1下部所示结构的控制时隙。对于上行通信，每个控制时隙包含导频数据Pilot、传输格式组合指示符TFCI、最后块指示符FBI和发射功率控制TPC数据。控制时隙构成连续的上行UMTS时隙(示出了两个控制时隙)，对于上行压缩传输，这些时隙可以由传输间隙TG(示出了一个传输间隙TG)来分隔。与数据时隙里类似，控制时隙通过相关联的物理信道来传送。因此，在有关控制时隙的传输间隙期间，不利用此物理信道。
如图5所示，对于压缩模式中的上行通信，传输间隙仅安排在两个连续时隙及其数据时隙和控制时隙之间。
与上行通信相比，UMTS下行通信采用不同的帧结构，如图2所示。帧结构类型A(参见图6(a))采用的时隙包含数据Data 1(例如语音数据或内容数据)、发射功率控制TPC数据、传输格式组合指示符TFCI、其他数据Data 2(例如语音或内容数据)以及导频数据PL。对于下行压缩传输，连续的时隙由传输间隙TG分隔，其中，传输间隙TG中的最后一个时隙传送导频数据PL，而在该传输间隙TG的其余时隙中关闭传输。因此，传输间隙TG的最后一个时隙的导频数据PL在后续传送的时隙的第一个数据之前。
帧结构类型A使传输间隙长度TGL最大，而帧结构类型B(如图6(b)所示)为功率控制作了优化。帧结构类型B的时隙结构对应于帧结构类型A的时隙结构。这里，传输间隙TG中的相应时隙传送发射功率控制TPC数据，而传输间隙TG中的最后一个时隙传送导频数据PL。对于传输间隙TG的其余部分，则关闭传输。
对于压缩模式，可以为传输间隙TG选择不同的位置，如图7所示。根据所谓的单帧方法(参见图7(1))，传输间隙TG位于一个W-CDMA帧内，而根据所谓的双帧方法(参见图7(2))，传输间隙TG位于两个连续的传输W-CDMA帧之间。图8显示了单帧方法和双帧方法的传输间隙位置的示范实例。
考虑到每W-CDMA帧7个空闲时隙的最大传输间隙长度，对于单帧方法会这导致每W-CDMA帧4.666毫秒的最大传输间隙长度。对于双帧方法，这会导致9.333毫秒的最大传输间隙长度，从而横跨两个连续的W-CDMA帧。
为了在GSM/GPRS和UMTS通信环境共享相同频率范围的共存情况下使用这两个通信环境，将用于UMTS中压缩模式的现有传输间隙TG用于GSM/GPRS传输。这是可能的，因为在传输间隙TG期间，不执行有关UMTS通信环境的传输，并且由于GSM/GPRS通信基于数据分组来执行。传输间隙提供可用于GSM/GPRS通信的传输资源，而基于数据分组的通信则允许传送单个的TDMA帧和/或时隙，而不会影响要传送的数据。
如图3所示，为GSM/GPRS通信定义的复帧结构(参见图3)产生时长为240毫秒的TDMA帧结构。这对应于两个连续W-CDMA帧的时长，这两个帧各具有120毫秒的长度。因此，TDMA帧结构到W-CDMA帧结构的映射是按1∶2的关系来选择的，即一个TDMA帧结构将映射到两个连续的W-CDMA帧结构。因为并非W-CDMA帧的所有时隙都是空闲时隙，并且仅传输间隙的W-CDMA时隙用于传输GSM/GPRS数据，所以还将基于W-CDMA时隙来执行映射。这意味着一个TDMA帧结构(52个TDMA帧)相对于两个W-CDMA帧结构“同步”，并且单个TDMA帧和/或TDMA帧结构的TDMA帧的单个时隙将映射到两个W-CDMA帧结构的传输间隙时隙。
为映射到传输间隙，TDMA帧或TDMA帧时隙的用法除其他因素外取决于所用传输间隙长度、连续传输间隙之间的时间间隔、要在GSM/GPRS通信环境中传送的数据、TDMA帧结构中采用的数据分组的特性等。例如，在长度为一个W-CDMA时隙(即0.666毫秒)的传输间隙期间，可以传送一个TDMA时隙(即0.576毫秒)。又如，对于4.666毫秒的传输间隙长度(单帧方法)，可以传送一个TDMA帧(即8个TDMA时隙；4.615毫秒)，而对于9.333毫秒的传输间隙长度(双帧方法)，可以传送两个TDMA帧(即16个TDMA时隙；9.231毫秒)。
例如，假定通信环境具有9.333毫秒的传输间隙长度(双帧方法)且每个W-CDMA帧(即10.666毫秒)中8个W-CDMA时隙用于数据传输。于是，在24个连续W-CDMA帧(360个W-CDMA时隙＝240毫秒)期间，可以实现12个传输间隙(每个传输间隙具有9.333毫秒的长度)，每第二帧边界上实现一个时隙。因此，可以传送一个TDMA帧结构的24个TDMA帧。与常规GSM/GPRS通信相比较，这导致一个约46％通过UMTS通信环境实现的GSM/GPRS通信传输容量。
又如，假定通信环境具有4.666毫秒的传输间隙长度(单帧方法)。于是，在24个连续W-CDMA帧(360个W-CDMA时隙＝240毫秒)期间，可以实现24个传输间隙(每个传输间隙具有4.666毫秒的长度)，每帧中实现一个时隙。同样，可以传送一个TDMA帧结构的24个TDMA帧。与常规GSM/GPRS通信相比较，这导致一个约46％通过UMTS通信环境实现的GSM/GPRS通信传输容量。
对于前述示例，可以通过UMTS通信环境实现用于GSM/GPRS通信的相同传输容量。可以预计，后一个实例需要更多同步工作，以将24个TDMA帧的每一个映射到一个传输间隙，与将12对TMDA帧映射到12个传输间隙的前一个实例相反。
图9说明将用于GSM/GPRS通信环境的TDMA帧结构映射到用于UMTS通信环境的W-CDMA帧结构的传输间隙。
就图9而言，假定未考虑将用于PTCCH的TDMA帧T(参见图3)用于UMTS通信环境中的传输，而是实现TDMA和W-CDMA帧结构的“同步”，以使TDMA空闲帧X(参见图3)出现在不存在传输间隙的时间上。再者，假定传输间隙长度为9.333毫秒(双帧方法)并且传输间隙之间有6个W-CDMA帧的间隔(即90个W-CDMA时隙＝60毫秒)。这种帧结构也称为6-超帧，因为它们依赖于分别用于GSM/GPRS和UMTS通信的TDMA和W-CDMA帧，但与“原始的”GSM/GPRS和UMTS帧结构相比，至少就帧的通信用途而言有所不同。
于是，在具有4个传输间隙(长度各为9.333毫秒)的24个连续W-CDMA帧(360个W-CDMA时隙＝240毫秒)期间，可以传送8个TDMA帧。与常规GSM/GPRS通信相比较，这导致一个1/6(约17％)通过UMTS通信环境实现的GSM/GPRS通信传输容量。为此计算，假定未考虑将用于PTCCH的TDMA帧T(参见图3)用于UMTS通信环境中的传输，而是实现TDMA和W-CDMA帧结构的“同步”，以使TDMA空闲帧X(参见图3)出现在不存在传输间隙的时间上。
此上下文中的用语“同步”指按相对于W-CDMA帧结构的固定时间关系传送TDMA帧结构，该时间关系还包括TDMA帧结构的起始与相关联的两个W-CDMA帧结构中第一个的起始之间的时间偏移。
如图9的箭头toff所示，可以在GSM/GPRS与UMTS帧结构之间实现时间偏移。这样可使TDMA帧或时隙的第一个与要用于GSM/GPRS传输的第一个传输间隙TG的第一个W-CDMA时隙对齐。此外，如上所述，传输间隙长度TGL和传输间隙TG在W-CDMA帧结构中的位置可以指定在图9中tper所示的某些限制范围内。
如果采用包含26个TDMA帧的GSM/GPRS帧结构，则必须作类似的考虑。这里，可以选择1∶1关系的映射，即一个GSM/GPRS帧结构映射到一个W-CDMA帧结构。
对于含有51个TDMA帧的GSM/GPRS帧结构，可以在含有51个TDMA帧的两个连续帧结构之间插入一个TDMA帧的延迟，以得到有关TDMA帧结构和W-CDMA帧结构的传输时长的1∶2关系。此外，可设想独立于TDMA帧结构和W-CDMA帧结构的总时长来执行将含有51个TDMA帧的帧结构映射到W-CDMA帧结构的操作。然后，可以仅基于W-CDMA时隙来执行映射。
就GSM/GPRS通信环境而言，这允许使用为这些通信环境指定的标准设备(例如无线电基站、用户设备)和传输标准(例如帧结构)。如下文所述，可以采用经过修改的GSM/GPRS设备和传输标准和/或经过修改的UMTS设备和传输标准来获得增强的结果。
可以不采用图3所示的TDMA帧结构，而采用图10所示的新TDMA帧结构或TDMA超帧。这种经过修改的TDMA帧结构，即超帧也包含52个TDMA帧，它特别适用于图9所示的情况。图10所示的TDMA超帧结构提供可用于(E)GPRS通信的2个无线电块。这两个无线电块之一包含两个结构Ba和Bb(半无线电块)，其中每个结构含两个突发。Ba和Bb由未用于GSM/GPRS通信的11个TDMA帧分隔。这两个无线电块中另一个无线电块包含结构Bc和Bd，其中每个结构也含两个突发。如图10所示，上述所有结构Ba、Bb、Bc和Bd由11个空闲TDMA帧分隔。因此，图10显示了一种13-超帧。
类似于参照图9所述的情况，图10所示的TDMA超帧不包含用于PTCCH的TDMA帧。与此相符，对应的分组数据信道可只用作“辅助信道”，以便增加传输容量。这意味着，除采用提供PTCCH的“标准”分组数据信道，还将采用在W-CDMA帧的传输间隙期间通过图10的TDMA超帧传送的分组数据信道，并将链接这些信道。为了提供图10所示TDMA超帧中的其他TDMA帧，例如PTCCH，可以配置另一种传输间隙模式或一种附加传输间隙模式。
图11概括地示出将一个通信环境的帧结构映射到另一个通信环境的帧结构。如图所示，第一通信环境用于第二通信环境中的通信传输。第一通信环境使用第一帧，每个第一帧由多个s1个时隙组成。第二通信环境使用第二帧，每个第二帧由多个s2个时隙组成。如图11所示，第一帧具有t1的时长，而第二帧具有t2的时长。
在第一通信环境中，若干f1个第一帧构成特定的第一帧结构，称为f1-超帧，其中f1设为某个实际值。在第二通信环境中，若干f2个第二帧构成特定的第二帧结构，称为f2-超帧，其中f2设为某个实际值。如上述设置定义传输间隙，使得在一段时间(也称为传输间隙长度)内，第一通信环境中不发生任何通信传输。可以将基于时隙配置的那些传输间隙用于第二通信环境的通信传输。
如tper所述，可以将第一通信环境中的传输间隙或空闲期间指定在限制范围内，所述限制范围由例如要用于传输的定义的最大传输间隙长度和/或定义的最小数量的第一帧或其时隙确定。
为了传输第二帧或至少它的若干时隙，使第一和第二通信环境同步，这样，第一通信环境中的传输间隙出现的时间基本上与要在第一通信环境中传输的第二帧或其时隙在第二通信环境中出现或可用的时间相同。一般推荐在帧结构或超帧基础上进行这种同步。例如，如果定义第二帧结构或超帧，使得匹配一个以上的第二帧结构或超帧比匹配一个更好，则还可以基于多个帧结构或超帧来执行同步。
如图11所示，第一和第二通信环境的帧结构或超帧定义如下。对于给定的帧定义/规范，在所示示例中，基于时隙数s1和s2以及帧时长t1和t2，定义分别构成第一帧结构或超帧和第二帧结构或超帧的帧数量f1和f2，使得超帧的帧数量f1和f2的最小值满足如下等式f1×t1＝f2×t2于是，第一超帧的时长(f1×t1)和第二超帧的时长(f2×t2)相同，且定义了图11所示的超帧时长Tmin_comm。
例如，如果第一和第二通信环境采用时长相同的帧，即t1＝t2，以及每帧时隙数量相同，即s1＝s2，则得到所谓的1-超帧，即包含相应帧之一的超帧。因此，第一超帧将包含一个第一帧，而第二超帧将包含一个第二帧。
类似于前一实例，还可以在第一和第二通信环境的帧具有相同时长即t1＝t2，但每帧采用不同数量时隙即s1≠s2的情况下得到1-超帧。
对于作为基于W-CDMA的环境的第一通信环境和作为基于GSM/GPRS的环境的第二通信环境，对上述等式采用下列值s1＝15，t1＝10毫秒；以及s2＝8，t2＝4.615毫秒结果，第一超帧的数量f1将是6，而第二超帧的数量f2将是13。因此，将得到作为第一超帧的所谓6-超帧，即含有6个W-CDMA帧的超帧，而得到作为第二超帧的所谓13-超帧，即含有13个TDMA帧的超帧。第一和第二超帧均具有60毫秒的超帧时长Tmin_comm。
如toff所示，可以在第一和第二超帧之间实现设定时间。这将允许第二超帧中第一个第二帧与第一超帧中传输间隙的第一个第一帧对齐。类似地，还可以基于时隙执行此对齐。
为了实现而需要解决的其他问题是数据业务相关的控制和调度任务。可以在一定限制范围内选择GSM/GPRS传输容量。例如，W-CDMA帧传输间隙TG应该定位成避免在GSM/GPRS和UMTS通信环境中同时进行传输。此外，应该相应地控制GSM/GPRS通信和实际传输的调度。
下文将更详细地描述同步和数据业务相关的控制和调度任务。
虽然GSM/GPRS和UMTS通信环境在网络结构万面表现出一些差异，但就功能而言，这些通信环境的网络结构是相似的。例如，GSM/GPRS通信环境中基站收发信台BTS的功能本质上对应于UMTS通信环境中的一个节点。同样的结论适用GSM/GPRS的基站控制器BSC和UMTS的无线电网络控制器RNC。原理上，这些通信环境的此类网络组件充当与用户设备如移动设备(诸如移动电话之类)建立并维持通信链路的装置。因此，术语无线电基站RBS将用于指不同通信环境的这种网络结构和/或组件。
为实现GSM/GPRS和UMTS通信环境中所用帧结构的同步，需要使这些通信环境的无线电基站RBS同步。这里，基本上可以考虑两种不同的情况情况A如果将分设的无线电基站RBS分别用于GSM/GPRS和UMTS，则采用单独的TDMA单模式无线电基站RBS和单独的W-CDMA单模式无线电基站RBS。这些分设的无线电基站分别包括TDMA基站设备和W-CDMA无线电基站设备。此外，每个单模式无线电基站包括它本身的定时单元。因此，可以使TDMA无线电基站和W-CDMA基站同步，以通过这些无线电基站与尤其是其定时单元之间传送的相应定时信号来实现共用帧定时。根据为不同通信环境定义的偏好，可以“主/从”关系来操作不同无线电基站的定时单元，使得一个定时单元总是相对于另一个定时单元同步。此外，可设想对不同无线电基站之间同步信号的传输时延进行补偿。此情况如图12所示。
情况B在所谓的双模式无线电基站RBS的情况中，将单个无线电基站用于有关GSM/GPRS和UMTS通信环境二者的通信。如图13所示，这种双模式无线电基站RBS包括用于GSM/GPRS的TDMA基站设备和用于UMTS的W-CDMA基站设备。此外，包括共用定时单元，以向该双模式无线电基站RBS内的不同基站设备提供定时和同步信息。这样，以隐含方式实现了同步(具体为共用帧定时)。
就数据业务相关的控制和调度任务而言，应该控制GSM/GPRS传输，以避免GSM/GPRS和UMTS传输的传输冲突。这意味着，对于GSM/GPRS传输，只应该利用因UMTS压缩模式而存在的传输间隙TG。如上所述，其他类型的GSM通信未基于数据分组来进行，因此一般无法实现将其他标准GSM通信分配到不同的传输间隙。因此，下文中假定在GSM/GPRS和UMTS通信共享的频率范围之外的频率范围中执行非GSM/GPRS通信的GSM通信。
对控制和调度的相应要求可以细分成UMTS通信环境中传输间隙TG的配置和考虑传输间隙配置的GSM/GPRS通信调度。
根据上述配置，对GSM/GPRS和UMTS通信环境实施一些控制和调度功能。对于在共享频率范围内的GSM/GPRS载波或TDMA传输，分组控制单元PCU只就有用的无线电块对下行GSM/GPRS传输进行调度。此外，分组控制单元PCU只将用于上行GSM/GPRS传输的有用无线电块指配给例如GSM/GPRS移动设备。此外，服务于GSM/GPRS通信环境的无线电基站RBS设备(参见图12和图13)不在共享频带中在有用无线电块和分组定时超前控制信道PTCCH帧之外传送有用数据。
就UMTS通信环境而言，将相应的无线电基站RBS设备(参见图12和图13)配置成当在与GSM/GPRS通信共享的频率范围内分配和使用无线电资源时采用W-CDMA帧传输压缩模式。同样，UMTS通信环境的设备配置为在此类无线电资源被分配和使用时采用压缩模式。
鉴于UMTS正在成为越来越重要的通信环境，预期会对GSM/GPRS通信环境进行相关修改，考虑到这种修改，以上考虑的问题可能较不重要。例如，可以采用新的通信信道组合来指示混和通信模式(即GSM/GPRS和UMTS通信的共享频率范围)。此外，可以在TDMA帧结构上修改分组定时超前控制信道PTCCH的映射，即更改图3所示帧结构的各帧的位置，或采用如图10所示的经过修改的TDMA结构。
就GSM/GPRS用户而言，可以提供有关混和通信模式和TDMA帧结构的有用无线电块的信息，例如通过在指配GSM/GPRS无线电资源时提供附加信息。例如，对于GSM/GPRS通信环境，可以在广播控制信道BCCH上广播有关混和通信模式的信息。
UMTS通信环境中通过TDD频率实现FDD通信在如下实施例中，针对共用通信环境定义了第一和第二通信标准。例如，在作为共用通信环境的UMTS通信环境中，将基于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)的通信分别用作第一和第二通信标准。具体而言，以下描述将针对UMTS通信环境中的HSDPA(高速分组下行接入)给出。
在3GPPTM规范中，定义了所谓的高速分组下行接入(HSDPA)。HSDPA的目的在于提高小区或扇区中的数据吞吐量，减少传输时延和取得高峰值速率。
通常几个最终用户设备(如图14所示的用户设备UE)共享一个HSDPA信道。此信道到不同用户设备UE的分配取决于所实现的算法、无线电链路的预期质量和所需的数据吞吐量等因素。HSDPA信道到不同用户设备UE的分配是通过时间复用来完成的。
具体而言，通过HSDPA信道实现的通信基于W-CDMA帧来执行，其中每个W-CDMA帧包含15个时隙。此外，每个W-CDMA帧划分成5个HS(高速)子帧，每个子帧包含3个时隙。对于基于频分双工(FDD)或时分双工(TDD)的通信，均采用这种帧结构。
由于采用了HS子帧，因此不仅可以将无线电链路的一个完整W-CDMA帧(15个时隙)分配给特定用户设备，而且允许将W-CDMA帧的各HS子帧(3个时隙)分配给不同的用户设备。
因为对于时分双工(TDD)和频分双工(FDD)通信，W-CDMA帧结构是类似的，所以可以将原预定用于TDD通信的W-CDMA帧或其HS子帧分配用于FDD通信的帧或子帧。虽然以下描述涉及将TDD(子)帧分配用于FDD通信，但可设想以类似方式将FDD(子)帧分配用于TDD通信。
如图15所示，常规的TDD(W-CDMA)帧包含15个时隙且具总长度为10毫秒。此外，每个TDD(W-CDMA)帧包括分配给TDD下行链路的至少两个时隙和分配给TDD上行链路的至少一个时隙。因此，TDD W-CDMA帧可以进一步划分成5个子帧，每个子帧包含3个时隙。就图15所示示例而言，第一子帧的第一时隙、第三子帧的最后一个时隙和第五子帧的最后一个时隙用于TDD通信。图15中大箭头的方向指示下行通信(指向图15下方的箭头)和上行通信(指向图15上方的箭头)。图15中的双向箭头表示原理上可用于上行或下行通信的时隙，虽然本实例中并未将其用于通信。与此相符，第二和第四子帧未用于TDD通信，因此可用于不同的通信，下文将会予以描述。
对于频分双工(FDD)通信，基于全双工传输，采用两个载波频率范围，一个频率范围用于上行通信，另一个频率范围用于下行通信。为使上行通信和下行通信间隔足够大，根据3GPPTM规范，要选择表示上行频率范围与下行频率范围之间频率距离的双工距离。通过可变双工距离，可以改变基于W-CDMA帧的FDD通信的上行频率范围和下行频率范围之间的频率距离。
这种可变双工距离除了允许对上行和/或下行通信采用最初预定用于FDD通信的上行和下行频率范围，还允许采用其他频率范围(参见图14)。
通过将其他频率范围用于FDD通信，可以避免因上行和/或下行约束引起的FDD通信容量限制。仅仅为了说明目的，假定FDD通信受其下行特性限制。为了克服这种下行容量限制，将为所需的传输容量提供其他下行频率范围。如上所述，可以在TDD频率范围实际上未用于TDD通信期间，将最初预定用于TDD通信的频率范围用于该目的。就图15所示实例而言，可以在第二和第四子帧期间将所示TDD W-CDMA帧的频率范围分配用于FDD通信(如上所述，由于W-CDMA帧的划分对TDD和FDD通信而言是类似的，因此可以利用TDD帧的部分，即子帧)。
图16所示的“共享”TDD W-CDMA帧说明在TDD频率范围中，将未用于TDD通信的第二和第四子帧分配用于FDD下行通信。
图17概括地说明一个通信环境的帧结构到同一通信环境的其他帧结构的映射。如图所示，一个通信环境采用第一帧和第二帧，每个第一帧由多个s1个时隙构成；每个第二帧由多个s2个时隙构成。如图17所示，第一帧具有t1的时长，而第二帧具有t2的时长。
此外，在所述通信环境中，若干f1个第一帧构成特定的第一帧结构，称为f1-超帧，其中f1设为某个实际值，以及若干f2个第二帧构成特定的第二帧结构，称为f2-超帧，其中f2设为某个实际值。
如上述设置，传输间隙定义为在一段时间(也称为传输间隙长度)内，所述通信环境中不发生任何通信传输。可以将基于时隙配置的那些传输间隙用于通过第二帧结构的帧或至少其时隙来进行通信传输。
如tper所示，可以将通信环境中的传输间隙或空闲期间指定在限制范围内，所述限制范围由例如要用于传输的定义的最大传输间隙长度和/或定义的最小第一帧数量或其时隙数量。
为了传输第二帧或至少其时隙，使第一和第二通信环境同步，以便第一帧结构的传输间隙出现的时间与要在传输间隙中传输的第二帧或其时隙出现的时间基本相同。一般推荐基于帧结构或超帧来进行这种同步。例如，如果定义第二帧结构或超帧，使得匹配一个以上的第二帧结构或超帧比匹配一个更好，则还可以基于多个帧结构或超帧来执行同步。
如图17所示，帧结构或超帧按如下所述定义。对于给定的帧定义/规范，在基于时隙数s1和s2以及帧时长t1和t2的所示实例中，定义分别构成第一帧结构或超帧和第二帧结构或超帧的帧数量f1和f2，使得超帧的帧数量f1和f2的最小值满足如下等式f1×t1＝f2×t2这样，第一超帧的时长(f1×t1)和第二超帧的时长(f2×t2)相同，且定义了超帧时长Tmin_comm，如图11所示。
例如，如果通信环境采用时长相同的帧，即t1＝t2，以及每个帧具有相同数量的时隙，即s1＝s2，则得到所谓的1-超帧，即包含相应一个帧的超帧。因此，第一超帧将包含一个第一帧，而第二超帧将包含一个第二帧。
与前一个实例类似，还可以得到1-超帧，在本实例中，第一和第二通信环境的帧具有相同的时长，即t1＝t2，但每帧采用不同数量的时隙，即s1≠s2。
对于上述作为采用FDD和TDD帧结构的基于W-CDMA的环境的通信环境，将下列值用于上述等式s1＝s2＝15毫秒；以及t1＝t2＝10毫秒因此，第一超帧的数量f1将是6，而第二超帧的数量f2也将是6。因此，将得到作为第一超帧和第二超帧的所谓6-超帧，即含有6个W-CDMA帧的超帧。
如toff所示，可以在第一和第二超帧之间实现设定时间。这将允许第二超帧中的第一个第二帧与第一超帧中传输间隙的第一个第一帧对齐。与此类似，这种对齐还可以基于时隙来进行。
UMTS通信环境中通过FDD频率实现TDD通信前一部分中给出的观测结论对应地适用于UMTS通信环境中要通过“共享”FDD W-CDMA帧实现的TDD通信。
UMTS通信环境中通过TDD频率实现FDD-GSM/(E)GPRS通信目前的标准定义了FDD帧结构在用于GSM/(E)GPRS通信时的用法。因此，上述有关在UMTS通信环境中通过TDD频率实现FDD通信的结论可相应地应用于要通过UMTS通信环境的“共享”TDDW-CDMA帧传送的GSM/(E)GPRS通信环境的FDD通信。
UMTS通信环境中通过FDD频率实现TDD-GSM/(E)GPRS通信新的GSM/(E)GPRS标准正在讨论中，其中设想允许基于TDD帧的通信。因此，上述有关在UMTS通信环境中通过FDD频率实现TDD通信的观测结论可相应地应用于要通过UMTS通信环境的“共享”的FDD W-CDMA帧传送的GSM/(E)GPRS通信环境的TDD通将通信资源用于不同通信标准的其他实施例就本发明在现有通信环境中的上述实现方案而言，假定将一个通信环境用于另一个通信环境的通信是对最终用户设备和基站之间的通信接口(即空中接口)来执行的。这可能要求修改最终用户设备，例如将最终用户设备修改为实际仅在用于通信的传输间隙期间传送数据。
一般来说，本发明可以对一个通信环境的任何可被另一个通信环境的装置访问的类似接口实施。例如，就无线电基站之间包括空中接口的通信环境而言，将一个通信环境用于另一个通信环境的通信的操作可以对基站之间的通信接口执行。于是，在有必要进行修改时，完全可以将修改限制在基站。
上述描述涉及采用未经修改的UMTS标准，为此，要相应地调整根据GSM/(E)GPRS标准的通信和/或修改GSM/(E)GPRS标准。此外，可设想采用未经修改的GSM/(E)GPRS标准，为此要相应地调整根据UMTS标准的通信和/或修改UMTS标准，例如定义更长的传输间隙、期间必须完成实际数据通信的更短时间间隔等。
上述混和通信不限于以上给出的有关GSM/(E)GPRS通信和W-CDMA通信的实例。确切地说，本文所述的混和通信对任何通信环境，如根据第二代(例如包括EDGE的GSM、IS95等)、第三代(UMTSW-CDMA、TDD和CDMA2000)以及规划的第四代(例如基于OFDM的)移动电话系统都是可行的。此外，实现方式并不限于特定频率的组合。
除目前采用的GSM频带(900、1800、1900MHz频率范围)以外，下表显示了更多的示范频率组合GSM 450频带对于GSM 450，要求系统在如下频带中工作-450.4MHz至457.6MHz移动台发射、基站接收；-460.4MHz至467.6MHz基站发射，移动台接收。
GSM 480频带对于GSM 480，要求系统在如下频带中工作-478.8MHz至486MHz移动台发射、基站接收；-488.8MHz至496MHz基站发射，移动台接收。
GSM 750频带对于GSM 750，要求系统在如下频带中工作-747MHz至762MHz基站发射、移动台接收；-777MHz至792MHz移动台发射、基站接收。
GSM 850频带对于GSM 850，要求系统在如下频带中工作-824MHz至849MHz移动台发射、基站接收；-869MHz至894MHz基站发射、移动台接收；
此外，WARC-92和WRC-2000确定的，用于IMT-2000系统的频带中成对和非成对频率配置的几种频带配对选择是可行的。下表提供了这些选择中的一些并且给出了一些基于VDT的其他可能性，以此作为规划的频率组合的实例
频带(*)和频带(**)的组合是为未来通信环境考虑的。此外，世界无线电通信大会2000(WRC-2000)的ITU-R决议225提出，可以将频带2500-2520MHz和2670-2690MHz(为IMT-2000确定并分配给移动卫星服务(MSS))用于IMT-2000的卫星部分。但是，视市场发展而定，频带2500-2520MHz和2670-2690MHz有可能在更长时期内要由IMT-2000的地面部分使用。
共享频率范围内混合GSM/(E)GPRS和W-CDMA通信的自适应控制以上所述通过为根据不同通信标准的通信共享根据这些通信标准之一的通信资源来实现根据不同通信标准的混和通信的实施方式提供了多种配置选择。因此，例如可以在UMTS通信环境中提供不同的GSM/GPRS通信容量水平。但是，如果选择一种可能的配置选择，则静态地定义了两个通信环境(W-CDMA和GSM/GPRS)的所得容量特征，直到重新进行配置为止。
上述混和通信可以通过采用自适应控制方法来改进，自适应控制方法允许根据共享频带内的当前容量需求进行动态配置。虽然以下对优选实施例的描述涉及在“通过UMTS通信环境实现GSM/GPRS通信”部分中详述的实施例，但自适应控制可以对根据不同标准的任何混和通信实施(参见“UMTS通信环境中通过FDD频率实现TDD通信”部分、“UMTS通信环境中通过TDD频率实现FDD-GSM/(E)GPRS通信”、“UMTS通信环境中通过FDD频率实现FDD-GSM/(E)GPRS通信”)。
其基本思想是，实际中按需使用混和W-CDMA和GSM/GPRS通信，即仅当两种通信标准(这里针对W-CDMA和GSM/GPRS通信)当前需要通信容量时才使用。具体而言，针对提供W-CDMA通信和GSM/GPRS通信二者的地理区域来检查通信容量需求。这种区域可以定义为至少由一个GSM/GPRS小区载波和一个UMTS小区载波覆盖的区域，这允许共享频率范围内的混和通信。下文中，这种区域称为“混和业务小区”(MTC)。
基于为两个通信环境分配和/或请求的实际通信资源数量，可以作出在所考虑的区域内应该提供何种通信容量的决定。但是，如果所考虑区域中的通信容量仅为这两个通信环境之一需要，则可以禁用混和通信操作模式，于是通信容量将满足相应的通信环境。
考虑图18所示的示范情况，每个通信环境使用各自专用的频率范围f1和f2和两个通信环境共享的频率范围fs。然后，可以通过相应地对两个通信环境进行配置而为共享频率范围fs选择如下的通信操作模式-仅W-CDMA通信-仅GSM/(E)GPRS通信-混和的W-CDMA和GSM/(E)GPRS通信图19显示使用由同步的无线电基站(RBS)设备SRE服务的3扇区配置的实施例。其中，配置了两个混和通信小区，分别标识为“Kista25a”和“Kista25b”。
在两个通信小区“Kista25a”和“Kista25b”中，可以将专用频率范围f1和f2和频率范围fs分别用于W-CDMA通信和GSM/(E)GPRS通信或混和的W-CDMA和GSM/(E)GPRS通信。
混和通信小区由同步的无线电基站设备SRE服务，此SRE支持所有三个频率范围中的通信。对于GSM/(E)GPRS通信，同步的无线电基站设备SRE通过相应的通信链路Abis与相应的基站控制器BSC和分组控制单元PCU通信。对于W-CDMA通信，同步的无线电基站设备SRE通过适合的通信链路lub与相应的无线电网络控制器RNC通信。对于基站控制器/分组控制单元BSC/PCU与无线电网络控制器RNC之间的数据和信息通信，可以采用第三代伙伴关系项目3GPPTM定义的所谓lur-g接口。
对一定等级混和通信的自适应控制基本上要求实现下列各项-报告属于一个MTC的所有小区和小区载波的通信容量需求或通信资源状态。
-基于所报告的数字确定混和通信的等级和模式的控制实体CE。
-根据CE当前所作的决定为所考虑的MTC配置RBS操作模式，具体包括在该MTC的共享频率范围中建立通信操作模式。
对于所有这些任务，必须知道哪些小区和小区载波属于该同一个MTC。因此，必须指配MTC标识，这些标识还用于识别所有小区/小区相关的数据。图20显示了说明包括支持混和通信的通信环境的通信网络中MTC的设置和操作活动。
在初始阶段，必须识别应该支持混和通信的地理区域即通信小区。为此，要确定哪些地理区域或小区由W-CDMA通信和GSM/(E)GPRS通信二者服务。
然后，为识别的每个地理区域指配一个唯一标识符，以便执行有关混和通信的控制措施。然后，指定可用混和业务小区MTC。
在操作期间(即MTC的当前和/或计划通信期间)检查W-CDMA通信和GSM/(E)GPRS通信二者的通信容量需求。此外或作为替代，还可以检查两种通信的当前通信资源状态，这在控制措施涉及预期/计划通信的情况中尤其有利。如此得到的信息传送给控制实体。
控制实体基于所获得的信息确定应该应用哪种操作模式(参见图23)和/或哪种配置(参见图24)。响应于控制实体提供的信息，分别对服务MTC的每个无线电基站设备，如图19所示的同步无线电基站设备SRE进行操作和/或配置。
图20所示的步骤(1)、(2)、(3)和(4)可以映射为图21a)所示的节点和功能实体之间的一种交互。
为了获得执行图20所示初始步骤(1)所需的信息，操作员就GSM/(E)GPRS通信与操作和维护中心OMC通信。类似地，操作员就W-CDMA通信与无线电接入网操作支持RANOS通信。
为执行图20所示步骤(2)和(3)，基站控制器/分组控制单元BSC/PCU和无线电网络控制器RNC与控制实体CE通信，以报告通信容量和/或通信资源状态(步骤(2))以及获取由此得到的通信操作模式和/或配置信息(步骤(3))。
然后，基站控制器/分组控制单元BSC/PCU和无线电网络控制器RNC与其相应的无线电基站RBS通信，以根据确定的通信操作模式和/或配置进行操作。
图21b)显示了控制实体CE及与控制实体CE的数据交换的可能实现方案。控制实体CE以分布式形式在BSC/PCU和RNC中实现。因此可以在内部执行“自己”小区的容量/资源数字的报告。来自“其他小区”的容量/资源数字则需要在BSC/PCU和RNC之间传送。对于这种信息交换，可以采用由第三代伙伴关系项目3GPPTM定义的所谓lur-g接口(参见3GPPTMTR 43.930；V0.2.1；lur-g接口；第2阶段；第5版)。
假定在控制实体CE的本地分布的部分中实施相同算法，则可以将相同的输入数据分别提供给BSC/PCU和RNC以及其中采用的自适应控制算法。因此，可以在BSC/PCU和RNC中在本地作出有关混和通信操作的决定。还可以在BSC/PCU和RNC中在本地基于其自适应控制算法输出，针对每个RBS设备进行通信功能配置和调度。最好，BSC/PCU和RNC采用相同的自适应控制算法。
为了减少信令和重新配置次数以及在时间上对通信容量需求进行过滤或取平均，控制实体周期时间不应太短。
例如，周期活动的分钟级的周期时间似乎是合理的。
自适应控制算法的任务是，根据所考虑的地理区域中的通信容量需求动态地确定每个MTC的通信操作模式。如图18和图19所示，MTC包括用于两个通信环境且覆盖同一地理区域的专用频率范围。
可以将专用频率范围中所请求和/或分配的通信资源的等级用作一种量度，这种量度用于选择MTC内对应共享频率范围的通信操作模式。假定通信容量在专用GSM/(E)GPRS频率范围中达到极限，而在专用W-CDMA频谱范围内有剩余，则可以只为GSM/(E)GPRS业务配置MTC中的共享频率范围，反之亦然。但如果两个专用频率范围都达到它们的通信容量极限，则为混合通信模式配置MTC中的共享频率范围。
图22说明状态机形式的业务操作模式选择算法。根据图23，控制状态变迁的参数为
CW＝W-CDMA通信的容量需求CG＝GSM/(E)GPRS通信的容量需求C1＝用于W-CDMA通信的最大可用通信容量C2＝用于GSM/(E)GPRS通信的最大可用通信容量ta-td＝限制重新配置次数的适当阈值假定W-CDMA通信的缺省配置定义为CG＜C2+tc如果CW＞C1+tb且CG＞C2+td为真，则需要W-CDMA和GSM/(E)GPRS通信容量；如果CW＞C1+tb且CG＜C2+tc为真，则只需W-CDMA通信容量。此外，如果CW＜C1+ta且CG＞C2+td为真，则只需GSM/(E)GPRS通信容量。
先前的实例涉及例如共享频率范围大小、硬件、软件等形式的通信容量。通过如所述那样配置混和通信(即UMTS通信环境中可能的GSM/(E)GPRS通信传输量)，可以获得改进的混和通信自适应控制。如上所述，对于允许不同GSM/(E)GPRS通信量在W-CDMA传输间隙传输的W-CDMA传输间隙，可以有多种配置选择。
仅为说明目的，可以考虑参考图24的如下配置配置1(Conf.1)＝每120毫秒2个帧结构GSM/(E)GPRS业务配置2(Conf.2)＝每120毫秒4个帧结构GSM/(E)GPRS业务配置3(Conf.3)＝每120毫秒6个帧结构GSM/(E)GPRS业务其中每个配置选择在W-CDMA通信和GSM/(E)GPRS通信之间提供了特殊的容量折中。这意味着可以通过根据两个通信环境的容量需求选择合适的配置，进一步细化图22中的状态“混合的W-CDMA和GSM/(E)GPRS通信”。
图24说明如何为细化后的通信模式选择算法选择参数。本实例中采用的策略是，优先满足W-CDMA通信容量需求，即只有当使用新配置同样满足W-CDMA通信容量需求时，才执行满足更多GSM/(E)GPRS通信容量(即更长W-CDMA传输间隙)的重新配置。因此，配置1(其在混合通信模式下提供最多的W-CDMA通信容量)是主配置。
对于上述配置，图25至图28说明图3所示TDMA帧结构与图5和图6所示W-CDMA帧结构的示范映射。
对于配置1，图25和图26中显示了两种可能的映射方案。图25说明将两个TDMA帧结构映射到每120毫秒一个传输间隙；以及图26说明将一个TDMA帧结构映射到每60毫秒一个传输间隙。因此，这两种映射方案都支持每120毫秒两个帧结构的GSM/(E)GPRS业务。这两种映射方案可以例如通过利用更少和/或更短的传输间隙来实现。
图27中显示了对应于配置2的TDMA与W-CDMA帧结构的可能映射，其中两个TDMA帧结构映射到每60毫秒一个传输间隙。这里，此映射方案支持每120毫秒4个帧结构的GSM/(E)GPRS业务。此映射方案可与图9所示的映射比较。
可以将图28所示的对应于配置3的帧结构映射视为图26和图27所示映射方案的组合。这里，将两个TDMA帧结构和一个TDMA帧结构交替映射到每60毫秒一个传输间隙。因此，此映射方案可以例如通过利用更多和/或更长的传输间隙来实现，且支持每120毫秒6个帧结构的GSM/(E)GPRS业务。
通过此自适应控制方法，可以优化在通信环境如基于W-CDMA的通信环境和基于GSM/(E)GPRS的通信环境之间的通信容量共享。此外，可以实现动态的通信容量共享。具体来说，基于两个通信环境中的当前通信容量需求确定共享频率范围中的通信容量。此外，在共享频率范围中避免了压缩模式的任何静态配置。而且，可以在lur-g接口上实现参与混和通信模式的通信环境之间，例如无线电基站之间的信令，这有助于在规范中增加新消息。
权利要求
1.一种用于操作第一通信环境的方法，其中将用于根据第一通信标准(UMTS；TDD)的通信的第一通信资源(TG；频率)用于根据第二通信标准(GSM/GPRS；FDD)的通信；依据要根据所述第二通信标准(GSM/GPRS；FDD)执行的通信来控制对用于根据所述第一通信标准(UMTS；TDD)的通信的所述第一通信资源(TG；频率)的使用。
2.根据权利要求1的方法，其中依据要根据所述第一通信标准(GSM/GPRS；FDD)执行的通信来控制对用于根据所述第一通信标准(UMTS；TDD)的通信的所述第一通信资源(TG；频率)的使用。
3.根据权利要求1或2的方法，其中将用于根据所述第二通信标准(UMTS；TDD)的通信的第二通信资源(TG；频率)用于根据所述第一通信标准(GSM/GPRS；FDD)的通信；以及依据要根据所述第一通信标准(GSM/GPRS；FDD)执行的通信来控制对用于根据所述第二通信标准(UMTS；TDD)的通信的所述第二通信资源(TG；频率)的使用。
4.根据权利要求3的方法，其中依据要根据所述第二通信标准(GSM/GPRS；FDD)执行的通信来控制对用于根据所述第二通信标准(UMTS；TDD)的通信的所述第二通信资源(TG；频率)的使用。
5.根据前述权利要求之一的方法，其中所述第一通信资源包括第一频率范围；和/或根据权利要求3至4之一的方法，其中所述第二通信资源包括第二频率范围。
6.根据权利要求5的方法，其中所述第一频率范围和所述第二频率范围至少部分重叠。
7.根据前述权利要求之一的方法，其中对既提供根据所述第一通信标准的通信又提供根据所述第二通信标准的通信的地理区域，控制对所述第一通信资源的使用；和/或根据权利要求3至6之一的方法，其中对既提供根据所述第一通信标准的通信又提供根据所述第二通信标准的通信的地理区域，控制对所述第二通信资源的使用。
8.根据前述权利要求之一的方法，其中依据至少下列一项来控制对所述第一通信资源的使用根据所述第二通信标准的当前通信业务；根据所述第二通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第二通信标准的通信的可用通信资源；和/或根据权利要求2至7之一的方法，其中依据至少下列一项来控制对所述第一通信资源的使用根据所述第一通信标准的当前通信业务；根据所述第一通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第一通信标准的通信的可用通信资源。
9.根据权利要求3至8之一的方法，其中依据至少下列一项来控制对所述第二通信资源的使用根据所述第一通信标准的当前通信业务；根据所述第一通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第一通信标准的通信的可用通信资源；和/或根据权利要求4至8之一的方法，其中依据至少下列一项来控制对所述第二通信资源的使用根据所述第二通信标准的当前通信业务；根据所述第二通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第二通信标准的通信的可用通信资源。
10.根据前述权利要求之一的方法，其中所述第一通信资源包含在第一通信环境中，所述第一通信环境支持根据所述第一通信标准的通信；和/或根据权利要求3至9之一的方法，其中所述第一通信资源和第二通信资源包含在第一通信环境中，所述第一通信环境既支持根据所述第一通信标准的通信，又支持根据所述第二通信标准的通信。
11.根据权利要求3至10之一的方法，其中-所述第一通信资源包含在第一通信环境中，所述第一通信环境支持根据所述第一通信标准的通信；以及-所述第二通信资源包含在第二通信环境中，所述第二通信环境支持根据所述第二通信标准的通信。
12.根据前述权利要求之一的方法，其中将指示至少下列一项的信息传送到所述第一通信资源，以便控制对所述第一通信资源的使用根据所述第二通信标准的当前通信业务；根据所述第二通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第二通信标准的通信的可用通信资源。
13.根据权利要求3至12之一的方法，其中将指示至少下列一项的信息传送到所述第二通信资源，以便控制对所述第二通信资源的使用根据所述第一通信标准的当前通信业务；根据所述第一通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第一通信标准的通信的可用通信资源。
14.根据前述权利要求之一的方法，其中所述第一通信资源-只用于根据所述第一通信标准的通信；或-只用于根据所述第二通信标准的通信；或-用于根据所述第一通信标准的通信和根据所述第二通信标准的通信。
15.根据权利要求3至14之一的方法，所述第二通信资源-只用于根据所述第一通信标准的通信；或-只用于根据所述第二通信标准的通信；或-用于根据所述第一通信标准的通信和根据所述第二通信标准的通信。
16.根据前述权利要求之一的方法，其中控制对所述第一通信资源的使用，以便根据所述第一通信标准的通信优先于根据所述第二通信标准的通信。
17.根据权利要求3至16之一的方法，其中控制对所述第二通信资源的使用，以便根据所述第二通信标准的通信优先于根据所述第一通信标准的通信。
18.一种通信环境，其适于将用于根据第一通信标准(UMTS；TDD)的通信的第一通信资源(TG；频率)用于根据第二通信标准(GSM/GPRS；FDD)的通信；以及依据要根据所述第二通信标准(GSM/GPRS；FDD)执行的通信来控制对用于根据所述第一通信标准(UMTS；TDD)的通信的所述第一通信资源(TG；频率)的使用。
19.根据权利要求18的通信环境，其适于依据要根据所述第一通信标准(GSM/GPRS；FDD)执行的通信来控制对用于根据所述第一通信标准(UMTS；TDD)的通信的所述第一通信资源(TG；频率)的使用。
20.根据权利要求18或19的通信环境，其适于将用于根据第二通信标准(UMTS；TDD)的通信的第二通信资源(TG；频率)用于根据第一通信标准(GSM/GPRS；FDD)的通信；以及依据要根据所述第一通信标准(GSM/GPRS；FDD)执行的通信来控制对用于根据所述第二通信标准(UMTS；TDD)的通信的所述第二通信资源(TG；频率)的使用。
21.根据权利要求20的通信环境，其适于依据要根据所述第二通信标准(GSM/GPRS；FDD)执行的通信来控制对用于根据所述第二通信标准(UMTS；TDD)的通信的所述第二通信资源(TG；频率)的使用。
22.根据权利要求18至21之一的通信环境，其中所述第一通信资源包括第一频率范围；和/或根据权利要求20或21的通信环境，所述第二通信资源包括第二频率范围。
23.根据权利要求22的通信环境，其中所述第一频率范围和所述第二频率范围至少部分重叠。
24.根据权利要求18至23之一的通信环境，其适于对既提供根据所述第一通信标准的通信又提供根据所述第二通信标准的通信的地理区域，控制对所述第一通信资源的使用；和/或根据权利要求20至23之一的通信环境，其适于对既提供根据所述第一通信标准的通信又提供根据所述第二通信标准的通信的地理区域，控制对所述第二通信资源的使用。
25.根据权利要求18至22之一的通信环境，其适于依据至少下列一项来控制对所述第一通信资源的使用根据所述第二通信标准的当前通信业务；根据所述第二通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第二通信标准的通信的可用通信资源；和/或根据权利要求20至24之一的通信环境，其适于依据至少下列一项来控制对所述第一通信资源的使用根据所述第一通信标准的当前通信业务；根据所述第一通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第一通信标准的通信的可用通信资源。
26.根据权利要求20至25之一的通信环境，其适于依据至少下列一项来控制对所述第二通信资源的使用根据所述第一通信标准的当前通信业务；根据所述第一通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第一通信标准的通信的可用通信资源；和/或根据权利要求21至25之一的通信环境，其适于依据至少下列一项来控制对所述第二通信资源的使用根据所述第二通信标准的当前通信业务；根据所述第二通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第二通信标准的通信的可用通信资源。
27.根据权利要求18至26之一的通信环境，其中所述第一通信资源包含在第一通信环境中，所述第一通信环境支持根据所述第一通信标准的通信；和/或根据权利要求20至26之一的通信环境，其中所述第一通信资源和第二通信资源包含在第一通信环境中，所述第一通信环境既支持根据所述第一通信标准的通信，又支持根据所述第二通信标准的通信。
28.根据权利要求20至27之一的通信环境，其中-所述第一通信资源包含在第一通信环境中，所述第一通信环境支持根据所述第一通信标准的通信；以及-所述第二通信资源包含在第二通信环境中，所述第二通信环境支持根据所述第二通信标准的通信。
29.根据权利要求18至28之一的通信环境，其适于将指示至少下列一项的信息传送到所述第一通信资源，以便控制对所述第一通信资源的使用根据所述第二通信标准的当前通信业务；根据所述第二通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第二通信标准的通信的可用通信资源。
30.根据权利要求20至29之一的通信环境，其适于将指示至少下列一项的信息传送到所述第二通信资源，以便控制对所述第二通信资源的使用根据所述第一通信标准的当前通信业务；根据所述第一通信标准的预期通信业务以及用于根据所述第一通信标准的通信的可用通信资源。
31.根据权利要求18至30之一的通信环境，其中所述第一通信资源-只用于根据所述第一通信标准的通信；或-只用于根据所述第二通信标准的通信；或-用于根据所述第一通信标准的通信和根据所述第二通信标准的通信。
32.根据权利要求20至31之一的通信环境，其中所述第二通信资源-只用于根据所述第一通信标准的通信；或-只用于根据所述第二通信标准的通信；或-用于根据所述第一通信标准的通信和根据所述第二通信标准的通信。
33.根据权利要求18至32之一的通信环境，其中控制对所述第一通信资源的使用，以便根据所述第一通信标准的通信优先于根据所述第二通信标准的通信。
34.根据权利要求20至33之一的通信环境，其中控制对所述第二通信资源的使用，以便根据所述第二通信标准的通信优先于根据所述第一通信标准的通信。
35.一种用户设备如移动电话，其适于提供如参照权利要求1至17之一的第二通信环境定义的通信。
36.一种用于通信环境(UMTS；GSM/GPRS)的无线电基站，其适于根据权利要求1至17之一的步骤操作。
37.一种计算机程序产品，其包括用于执行根据权利要求1至17之一的步骤的程序代码部分。
38.根据权利要求35的计算程序产品，其存储在计算机可读存储介质上或计算机可读存储设备中。
全文摘要
一种用于操作第一通信环境的方法以及一种通信环境，其中，将用于根据第一通信标准的通信的第一通信资源用于根据第二通信标准的通信；以及依据要根据第二通信标准执行的通信来控制对用于根据所述第一通信标准的通信的所述第一通信资源的使用。
文档编号H04W16/14GK1714588SQ02830054
公开日2005年12月28日 申请日期2002年12月19日 优先权日2002年12月19日
发明者U·希尔德布兰德, M·耶克 申请人:艾利森电话股份有限公司