专利名称：在使用多模式基站的无线通信系统中使用的无线终端方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于建构无线通信系统的方法和设备，其中所述设备可包括(例如)支 持多个操作模式的基站和/或用于与支持多个操作模式的基站交互作用的无线终端。
背景技术：
通常，在无线通信系统中，基站被供电且以活动操作模式持续操作。在此活动操作 模式中，基站根据下行链路时序和频率结构(例如重复时序和频率结构)操作。在经调 度的基础上以相关联的预定功率电平传输例如信标信号和导频信号的同步信号。所述同 步信号的功率电平和传输速率与由基站当前服务的用户的数目和/或状态无关而通常并 不变化。在高人口密度蜂窝式覆盖区域中，由于在任一给定时间通常存在至少一个或一 个以上活动用户使用基站作为其网络附接点并传送用户数据，所以这并不是一个重要考 虑事项。那些活动的无线终端需要全电平同步信号，以便维持精确的时序同步并维持正 确的当前信道估计。
然而，在某些蜂窝式覆盖区域中，例如具有较低的人口密度的偏远郊区和/或具有作 为时间或调度的函数的广泛变化的负载要求的区域，如果开发允许基站在某时间和/或在 某些条件下操作以便减小传输功率和/或减小由基站产生的干扰的方法和设备将为有利 的。举例来说，考虑一基站(例如沿郊区火车轨道的基站)可具有显着的时间间隔，其 中基站不具有任何需要传送用户数据(例如接收和/或传输用户数据)的己注册的无线终 端。在此情况下，在此时间间隔期间，因以正常功率电平传输全组同步信号而浪费基站 功率。此外，可具有高人口密度且通常具有许多活动用户的邻近小区将受到由不必要的 同步广播信令产生的干扰的不利影响。通过减小在相邻小区中所经受的干扰电平，例如 通过能够增大给定传输功率电平和调制机制的编码速率，可增大在所述相邻小区中的数 据通过量。
如果开发允许响应于改变系统条件而减少广播同步信号的方法和设备将是需要的。 如果这些方法和设备支持以下情况中的至少某些，则将为有益的在需要时快速转变回 同步信号的全电平、可易于检测的再启动信令、无缝越区切换操作和在作为调度信息的 函数的不同同步信令电平之间转变的能力。如果经开发以支持多电平同步信令的方法和 设备不考虑同步信令的电平而将仍能够支持在无线终端睡眠状态下的经注册的无线终端，则也将为有利的。此外，如果低电平同步信令仍向无线终端提供能够检测基站的存 在和/或将基站的所接收的信号强度与可被潜在地用作网络附接点的其它相邻基站的所 接收的信号强度相比较的能力，则将为有益的。
鉴于上述内容，需要新方法和设备以实施并支持多模式基站操作。
发明内容
本发明涉及用于建构无线通信系统的方法和设备，其中所述设备可包括(例如)支 持多个操作模式的基站和/或用于与支持多个操作模式的基站交互作用的无线终端。
本发明的各种方法和设备针对无线终端，其希望与支持多个操作模式(如，例如全 开启模式的第一模式和例如睡眠模式的第二模式)的基站一起使用。两个以上的操作模 式可(且在某些实施例中)由基站来支持，其中每一模式对应于(例如)用于传输例如 导频音调或信标信号群组的某些特定周期性信号的至少一个周期性信号的不同信令速率 和/或不同的功率电平。
通过支持多个操作模式，当不需要较高电平的信令时，例如当在小区中不存在活动 的无线终端时，可减小基站控制信号的传输。通过在频率和/或功率电平方面减小基站传 输，可减小对相邻小区中通信的干扰。此允许多基站系统的经改进的通过量，其中通过 邻接基站的传输可干扰另一基站。视特定操作模式而定，基站可支持下行链路信令(例 如数据的广播传输)但不支持可能需要较高的控制信令电平的上行链路数据传输。支持 在无线终端与基站之间的用户数据(例如文本数据、图像数据、音频数据和/或用户应用 数据)的下行链路和上行链路通信两者的模式通常对应于一个或一个以上较高的(例如 全开启)基站操作模式。
在不同的基站操作模式期间，视操作模式而定，支持不同的信令电平和/或速率和/ 或传输输出功率。举例来说，在某些实施例中，通常在全开启状态下以第一周期速率传 输的导频信号和/或各种控制信号在基站睡眠操作模式期间以与基站全开启操作模式相 比较而经减小的速率传输。在某些实施例中，与全开启操作模式相比较，在睡眠模式期 间经传输的导频信号的数目在睡眠操作模式期间的个别符号传输时间周期期间被减小。 在某些实施例中，相对于相同数目的OFDM符号传输时间周期(例如相同数目的表示重 复下行链路时序结构中的分组的连续OFDM符号传输时间周期)，在睡眠操作模式期间， 其间传输导频信号的个别符号传输时间周期的数目是从其间以全开启操作模式传输导频 信号的个别符号传输时间周期的数目而减小。在某些实施例中，与在全开启操作模式期 间使用的功率电平相比较，在操作的部分开启模式或睡眠模式期间传输特定信号的功率电平得以减小。
可以多种方式触发基站在操作模式之间的转变。基站可根据预定调度(例如火车调 度、交通调度或其它类型调度)以不同的模式操作。此调度可经设计，使得基站将在已 知通常对应于无线终端数据通信活动时期的特定时间点处以全开启状态操作。或者，或 除经调度的基站操作模式以外，在某些实施例中，基站监控其服务的小区中的无线终端 活动，且调整操作模式以对应于检测到的通信数据活动的电平。举例来说，响应于检测 到在其中未在预定时期传输用户数据(例如文本、语音或其它类型的用户应用数据)的 时期或当存在小区不包括任一活动的或己注册的无线终端的确定时，基站可从全开启状 态转变到具有较少控制信令的较低活动性操作模式。
在某些实施例中，由从移动节点接收到唤醒信号触发从基站睡眠操作模式到全开启 操作模式的转变。无线终端注册信号和/或移动节点请求可充当唤醒信号和/或控制信号， 其中所述请求为请求从移动节点操作的睡眠模式转变到在其中移动节点可在上行链路中 传输用户数据的移动节点操作的活动模式，所述唤醒信号和/或控制信号用于触发基站的 操作从基站操作的较不活动模式到较活动模式的改变。
本发明的方法和设备使无线终端与支持不同活动模式的基站交互作用。虽然在基站
处的传输功率的节约为支持多个基站操作模式的一个益处，但当在基站操作的睡眠状态
或其它经减小活动模式中操作时，通过支持基站操作的经减小活动性模式实现的经减小 的信号干扰电平可通过降低相邻小区中的干扰而增大整个系统的通过量。
在随后的实施方式中论述本发明的许多另外的特征益处和实施例。
图1为根据本发明建构且使用本发明的方法的示范性通信系统的图式。
图2为根据本发明建构且使用本发明的方法的示范性基站的图式。
图3为根据本发明建构且使用本发明的方法的示范性无线终端的图式。
图4为根据本发明建构的表示基站可用的下行链路空中链路资源的示范性时间频率
栅格，和当以活动模式操作时由基站使用那些资源传输的时序同步信号的指示的图。
图5为根据本发明建构的一示范性实施例的表示基站可用的下行链路空中链路资源
的示范性时间频率栅格，和当以传输待命模式操作时由基站使用那些资源传输的时序同
步信号的指示的图式。
图6为根据本发明建构的另一示范性实施例的表示基站可用的下行链路空中链路资
源的示范性时间频率栅格，和当以传输待命模式操作时由基站使用那些资源传输的时序同步信号的指示的图式。
图7为根据本发明建构的又一示范性实施例的表示基站可用的下行链路空中链路资 源的示范性时间频率栅格，和当以传输待命模式操作时由基站使用那些资源传输的时序 同步信号的指示的图式。
图8为说明根据本发明建构的当前处于基站活动操作模式的示范性基站的图式，其 中所述基站的小区包括活动的无线终端。
图9为说明根据本发明建构的当前以传输待命操作模式操作的示范性基站的图式， 其中所述基站的小区包括关闭的无线终端，但不包括任何处于睡眠状态或活动状态的无 线终端。
图10为说明根据本发明建构的当前以传输待命操作模式操作的示范性基站的图式， 其中所述基站的小区包括关闭的无线终端和处于睡眠状态的无线终端，但不包括任何处 于活动状态的无线终端。
图11为说明根据本发明的一示范性实施例的基站活动操作模式和基站传输待命操作 模式的特征的表格的图式。
图12为包括路线通过无线小区的火车和在基站操作模式切换中使用的调度信息的 示范性通信系统的图式，所述通信系统根据本发明建构且使用本发明的方法。
包含图13A、图13B和图13C的组合的图13为根据本发明的使基站操作的示范性 方法的流程图。
图14为根据本发明建构的示范性基站的状态图的图式。
图15为根据本发明建构的又一示范性实施例的表示基站可用的下行链路空中链路 资源的示范性时间频率栅格，和当以传输待命模式操作时由基站使用那些资源传输的时 序同步信号的指示的图式。
图16为说明本发明的示范性实施例的一系列时间序列操作的图式，其中操作包括在 无线链路上传送的基站唤醒信令。
图17是为解释根据本发明的各种实施例的示范性基站唤醒信令而说明示范性OFDM
上行链路时序和频率结构的一部分的图式。
图18为说明根据本发明的某些实施例的对应于基站活动操作模式和基站传输待命 操作模式的示范性接入时间间隔上行链路空中链路资源、示范性段和示范性信令的图式。
图19为根据本发明的使无线终端操作的示范性方法的流程图。
具体实施方式
图1为根据本发明建构且使用本发明的方法的示范性通信系统100的图式。示范性 通信系统100可为(例如)正交频分多路复用(OFDM)多址无线通信系统。示范性系 统100包括多个基站(BS 1 106、 BS M 108)，每一 BS (106、 108)具有对应的蜂窝式 覆盖区域(小区1 102、小区M104)。 BS (106、 108)根据本发明建构，且支持(i)活 动操作模式和(ii)传输待命操作模式。BS经由回程网络而耦合在一起。系统100还包 括网络节点IIO(例如路由器)。网络节点IIO分别经由网络链路(120、 122)耦合到(BS 1106、 BSM108)。网络链路124将网络节点IIO耦合到其它网络节点(例如其它BS、 路由器、认证-授权-计费(AAA)节点、本地代理节点等)和/或因特网。网络链路(120、 122、 124)可为(例如)光纤链路、电缆链路和/或例如经导向的微波链路的高容量无线 电链路。
系统IOO还包括多个无线终端(WT 1 112、 WTN 114、 WT 1' 116、 WT N' 118)。 WT (112、 114、 116、 118)中的至少某些为移动节点，其可在整个通信系统中移动且经由其 当前所位于的小区中的基站建立网络附接点。WT (112、 114、 116、 118)可为(例如) 手机、移动数据终端、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机和/或其它支持语音、视频、 文本、消息和/或文件的通信的无线通信装置。WT (112、 114、 116、 118)根据本发明建 构以支持与多模式基站(106、 108)进行的无线通信信令。
WT (112、 114)当前位于小区1 102中且可分别经由无线链路(126、 128)耦合到 BS 1 106。 WT (116、 118)当前位于小区M104中且可分别经由无线链路(130、 132) 耦合到BSM108。 WT (112， 114， 116， 118)可以不同状态操作，例如活动状态或睡眠状 态。在某些实施例中，可用支持活动开启(actWe-On)状态和活动保持(active-Hold)状 态的WT而进一步为WT的活动状态定性。
图2为根据本发明建构且使用本发明的方法的示范性基站200的图式。示范性BS 200 可为图1的系统IOO的BS (106、 108)的任一者。示范性BS 200包括经由总线212耦 合在一起的接收器202、发射器204、处理器206、 I/O接口 208和存储器210，各种元件 可经由所述总线212交换数据和信息。接收器202耦合到接收天线203，基站200经由 接收天线203可从多个无线终端接收上行链路信号。所接收的上行链路信号可包括(例 如)接入信号、基站唤醒信号、越区切换信号、WT状态改变信号、资源的请求、用户 数据、功率控制信息信号、时序控制信息信号、确认信号。接收器202包括解码器214， 其用于解码在传输之前已由WT预先编码的所接收的上行链路信号，例如解码在上行链 路业务信道段中传送的用户数据的经编码区块。发射器204耦合到传输天线205， BS经由传输天线205可向WT传输下行链路信号。下行链路信号可包括(例如)信标信号、 导频信号、功率控制信号、时序控制信号、注册信号、寻呼信号、指派信号和用户数据 信号。发射器204包括编码器216，其用于编码下行链路数据/信息，例如将用户数据区 块编码到下行链路业务信道段中。在不同的基站操作模式中，可传送不同组的下行链路 信号，不同的功率电平可用于相同类型的下行链路信号，和/或不同信号的传输的频率可 为不同的。I/0接口 208向BS 200提供到回程网络的接口以将BS 200耦合到其它网络节 点和/或因特网。在I/0接口 208上传送的信号可包括(例如)与切换BS 200的操作模式 相关的调度信息、BS唤醒信号、经命令的BS模式改变信号和WT越区切换信号。
存储器210包括例行程序218和数据/信息220。处理器206 (例如CPU)执行例行 程序218并使用存储器210中的数据/信息220来控制基站200的操作且实施本发明的方 法。例行程序218包括通信例行程序222和基站控制例行程序224。通信例行程序222 实施由BS 200使用的各种通信协议。基站控制例行程序224包括调度模块226、基站模 式转变模块228、活动模式模块230、传输待命模式模块232、接收器控制模块234、发 射器控制模块236和I/O接口控制模块238。
调度模块226 (例如调度器)调度到WT的上行链路和下行链路段。调度为BS 200 的操作模式的函数。在某些实施例中，当BS处于活动操作模式时，BS可调度到WT的 上行链路和下行链路业务信道段，而当BS处于传输待命操作模式时，BS不调度到WT 的任一上行链路或下行链路业务信道段。
基站模式转变控制模块228控制BS 200在活动操作模式与传输待命操作模式之间的 转变。基站模式转变控制模块228在决定是否以及何时在基站操作模式之间进行转变(例 如活动模式到传输待命模式或传输待命模式到活动模式)时使用存储器220中的数据/信 息220，数据/信息220包括模式转变准则270、模式转变调度信息269、活动用户的数目 253、非活动时间254、所接收的接入信号255、所接收的唤醒信号256、所接收的越区 切换信号257、所接收的状态改变信号258、所接收的模式改变信号249和/或当前模式 252。作为模式转变过程的一部分，模式转变模块228启动活动模式模块230和传输待命 模块232中的一者，同时停用另一者。
活动模式控制模块230在基站操作的活动模式中控制BS的操作。活动模式模块230 包括第一同步信令模块240、业务信道信令模块242、和第一寻呼模块244。第一同步信 令模块240使用包括活动模式同步信号信息272的数据/信息220来控制同步信号功率电 平和速率，同步信号包括信标信号和导频信号。在活动操作模式中，同步信号中的至少某些信号经控制而以与基站正以传输待命操作模式操作时相比(i)更高的功率电平和(ii) 更高的速率中的至少一者来传输。在活动操作模式中，基站200通过调度模块226将上 行链路和下行链路业务信道段调度到正由BS 200服务的活动WT (例如当前已向BS 200 注册、以活动操作模式操作且当前具有BS指派的WT活动用户识别符的WT)而支持上 行链路和下行链路业务信道信令。上行链路和下行链路业务信道段用于传递用户数据/信 息。业务信道信令模块242控制与编码、调制和传输下行链路业务信道信号相关的操作 且控制与解码、解调制和恢复上行链路业务信道信号相关的操作。第一寻呼模块244在 基站操作的活动模式中控制寻呼操作。
传输待命模式控制模块232在基站操作的传输待命模式中控制BS的操作。传输待命 模式模块232包括第二同步信令模块246和第二寻呼模块244。第二同步信令模块246 使用包括传输待命模式同步信号信息279的数据/信息220以控制同步信号功率电平和速 率，同步信号包括信标信号和导频信号的至少一者。在传输待命操作模式中，同步信号 中的至少某些信号经控制而以与基站正以活动操作模式操作时相比(i)更低的功率电平 和(ii)更低的速率中的至少一者而传输。
接收器控制模块234控制接收器202的操作；发射器控制模块控制发射器204的操 作；1/0接口控制模块控制1/0接口 208的操作。在某些实施例中，模块234、模块236 和/或模块238视BS的当前操作模式252而定与活动模式模块230或传输待命模块232 相结合而操作。
数据/信息220包括WT数据信息250、系统数据/信息251、当前模式252、活动用 户数目253、非活动时间254和当前传输功率信息259。有时，以下中的一者或一者以上 可包括于数据信息220中所接收的接入信号信息255、所接收的唤醒信号信息256、所 接收的越区切换信号信息257、所接收的状态改变信号信息258和所接收的模式改变信 号信息249。
视当前由BS 200服务的WT而定，WT数据信息250在不同时间包括不同组的信息。 有时，BS可不具有任何当前注册并被服务的处于睡眠状态或活动状态的用户。有时，BS 可具有一个或一个以上由BS 200服务的用户，且WT数据/信息250包括(WT 1数据/
信息260.......、 WT N数据/信息261)，其中每一组数据/信息对应于当前被服务的一
WT用户。WT 1数据信息260包括用户数据262、 WT识别信息264、装置/会话/资源信 息263和WT用户状态信息265。用户数据262包括(例如)语音、视频、文本、数据 文件数据和希望用于WT 1和/或希望在与WT 1的通信会话中发送到WT 1的对等节点的信息。WT识别信息264包括与WT1相关联的识别符，例如唯一的装置识别符、基站指 派的经注册的用户识别符和/或基站指派的活动用户识别符。装置/会话/资源信息263包 括识别WT装置类型(例如移动电话、数据终端、型号、类别、层等)的信息；包括(例 如)路由信息、对等节点识别信息、会话时间信息等的会话信息；和包括(例如)经指 派的上行链路和/或下行链路业务信道段、经指派的专用控制信道段、经指派的针对WT 1 的寻呼的资源等的资源信息。WT用户状态信息265包括识别WT 1的操作的当前状态(例 如睡眠状态、活动保持开启状态或活动保持状态)的信息。
当前模式252包括识别BS 200的当前操作模式(活动模式或传输待命模式)的信息。 活动用户数目253识别当前向BS 200注册、处于活动操作状态的WT的数目。非活动时 间254为从BS 200的观察至少一个WT是活动的以来由BS 200保持的时间量的时间计 数器。当非活动时间254超出模式转变准则270中的阈值时，模式转变模块228将BS
从活动模式转变到传输待命模式。
所接收的接入信号信息255表示由WT检测到的所接收的接入请求(例如注册请求)。 在某些实施例中，在某些条件下，所接收的接入信号255可由转变模块228使用以触发 从传输待命操作模式到活动操作模式的转变。举例来说，WT可能已进入BS 200的小区 且希望传送用户数据，BS可处于传输待命模式，WT可在基于争用的接入时间间隔期间 发送上行链路接入信号，且可由转变模块228使用此所接收的信号作为触发以启动BS 200到活动模式的转变。
所接收的唤醒信号信息256表示检测到的所接收的将基站从传输待命模式转变到活 动模式的请求。举例来说，无线终端通过监控下行链路广播同步信号的功率电平和/或速 率而确定BS 200处于传输待命状态，但其决定需要变为活动用户；因此，WT向BS发 送唤醒信号。举例来说，在某些实施例中，可保留在时序/频率结构内的预定时间处的一 个音调或多个音调以接收唤醒信号。在某些实施例中，为接入信号保留的相同的空中链 路资源还可用于唤醒信号。在某些实施例中，唤醒信号具有与接入信号不同的特征。在 某些实施例中，唤醒信号与接入信号相同，其中BS 200视其当前模式252而定以不同方 式处理所接收的信号。
所接收的越区切换信号257包括与越区切换操作相关联的信息。在某些实施例中， 有时，越区切换信号可经由无线链路与WT进行通信。在某些实施例中，有时，可经由 回程网络通过(例如)允许更无缝和/或更快的越区切换操作的1/0接口 208传送越区切 换信号。BS 200可使用所接收的越区切换信号信息257来更新WT数据/信息和活动用户数目253。举例来说，如果所接收的越区切换信号信息257指示最近的当前活动用户被 越区切换到相邻基站，则可使用所述信息来更新活动用户数目253并触发非活动计时器 254的启动。如另一实例，如果所接收的越区切换信号信息257指示BS 200处的最近的 当前注册用户(例如处于睡眠状态的用户)被越区切换到相邻基站，则可使用越区切换 信号信息257来触发从活动模式到传输待命模式的转变而无需等待非活动延迟计时器达 到转变准则。如又一实例，如果所接收的越区切换信息257指示活动WT将从相邻BS 越区切换到BS 200，且BS 200当前处于传输待命模式，则可使用所述信息来触发基站 200到活动模式的转变，(例如)使得当WT执行越区切换时，BS 200将以活动模式操作， 从而提供更无缝的越区切换操作。
所接收的模式改变信号信息249包括在(例如)来自中心管理命令节点的命令模式 改变消息中所接收、指示执行基站模式改变的信息。举例来说，中心管理节点可根据调 度或根据总干扰电平、加载图案、优先事项、紧急情况考虑等引导模式改变。如另一实 例，相邻基站可向BS200发送命令模式改变消息。
所接收的状态改变信号信息258包括来自WT的指示对状态改变(例如从睡眠到活 动或从活动到用户)的请求的所接收的信息。因此影响BS的操作模式。举例来说，如果 BS当前处于传输待命模式且BS接收一指示当前经注册但处于睡眠状态的WT中的一者 请求转变到活动状态的信号，则转变模块228可将基站200转变到活动模式。如另一实 例，如果BS当前处于活动模式(其中仅有一个活动WT且所述活动WT请求转变到睡 眠状态)，则BS将活动用户数目253设定为零并启动非活动计数器，如果在到达超时准 则之前无其它WT变为活动，则其可导致基站转变到传输待命模式。
当前传输功率信息259是与当前BS传输相关的信息。根据本发明，与在活动操作模 式期间跟非业务信道信号传输相关联的平均传输功率相比较时，在传输待命操作模式期 间跟非业务信道信号传输相关联的BS的平均传输功率被减小。举例来说，通过在传输待 命操作模式期间减小每一导频信号的功率电平而减小平均传输功率。或者，通过减小每 OFDM符号传输时间间隔的导频信号音调的数目(例如从四减小到一)而减小平均传输 功率。或者，通过在传递导频信号期间跳过OFDM符号传输时间间隔而减小平均传输功 率。
系统数据/信息251包括活动模式信息266、传输待命模式信息267、上行链路/下行 链路时序和频率结构信息268、调度信息269、模式转变准则信息270和功率信息271。 活动模式信息266包括同步信号信息272，其包括与同步信号相关联的特征信息，所述同步信号由当处于活动操作模式时的BS产生和传输。同步信号信息272包括信标信 号信息273和导频信号信息274。当处于活动模式时，信标信息273包括功率信息275， 例如与每一信标信号的一个信标音调或多个信标音调相关联的参考功率电平；和速率信
息276，例如识别信标信号的传输速率的信息。当处于活动模式时，导频信息274包括 功率信息277，例如与导频音调相关联的参考功率电平；和速率信息278，例如识别使用 哪一OFDM传输时间间隔传输导频音调和在其中传送导频音调的OFDM传输时间间隔的 每一者中同时传送多少导频音调的信息。
传输待命模式信息267包括同步信号信息279，其包括与同步信号相关联的特征信 息，所述同步信号由当处于传输待命操作模式时的BS产生和传输。同步信号信息279 包括信标信号信息280和导频信号信息281。当处于传输待命模式时，信标信息280包 括功率信息282，例如与每一信标信号的一个信标音调或多个信标音调相关联的参考功 率电平；和速率信息283，例如识别信标信号的传输速率的信息。当处于传输待命模式 时，导频信息281包括功率信息284，例如与导频音调相关联的参考功率电平；和速率 信息285，例如识别使用哪一 OFDM传输时间间隔来传输导频音调和在其中传送导频音 调的OFDM传输时间间隔的每一者中同时传送多少导频音调的信息。根据本发明，以相 对于活动操作模式的(i)经减小的功率电平和(ii)经减小的速率中的至少一者传输由 处于传输待命操作模式的基站传输的同步信号中的至少某些。此导致由基站输出的较低 的传输平均功率，而在传输待命操作模式中，其导致从使用相同频率的相邻小区的观察 的经减小的干扰电平。
上行链路/下行链路时序和频率结构信息268包括(例如)上行链路载波频率、上行 链路音调区块、下行链路载波频率、下行链路音调区块、上行链路音调跳跃信息、下行 链路音调跳跃信息、重复时序和频率结构中的段界定、信标信息、导频信息、OFDM符 号传输时序信息和OFDM符号到(例如)半时隙、时隙、超级时隙(superslot)、信标时 隙、超时隙(ultraslot)等的分组。调度信息269包括识别何时使基站在活动模式与传输 待命模式之间转变的经存储的调度信息。在各种实施例中，调度信息269包括数据、时 间和多个不同时间的相应模式信息。调度信息269可包括预定调度和/或可经调整的调度。 举例来说，BS 200可定位于一偏远的低人口密度区域且调度信息269可基于经协调以导 致基站处于与火车在基站小区中的预期的出现相一致的活动模式的一火车调度或多个调 度。调整信息可经传送以虑及延迟、被取消的火车和/或添加的未经调度的火车。
模式转变准则信息270包括例如由基站模式转变控制模块228在确定是否和何时执行模式切换时利用的非活动时间限制的信息。功率信息271包括BS功率信息，例如参考 BS标称基线功率电平和与由BS传输的不同类型信号(例如信标、导频、快闪指派、规 则指派、寻呼、在各种数据传输速率下的业务信道等)的每一者相关联的特定功率电平 或从基线电平的偏移。
图3为根据本发明建构且使用本发明的方法的示范性无线终端(WT) 300的图式。 示范性WT300可为图1的示范性系统100的WT (112、 114、 116、 118)中的任一者。
示范性WT 300包括经由总线312耦合在一起的接收器302、发射器304、处理器306、 用户I/O装置308和存储器310,各种元件可经由所述总线312相互交换数据和信息。接 收器302耦合到接收天线303， WT 300经由所述接收天线303可从BS 200接收下行链 路信号。
当基站200处于传输待命操作模式时，下行链路信号包括同步信号，例如处于经减 小的速率和/或功率电平的信标信号和导频信号。当基站200处于活动操作模式时，下行 链路信号包括同步信号，例如与传输待命模式相比处于较高速率和/或较高功率电平的信 标信号和导频信号。在BS操作的活动模式中，支持上行链路和下行链路业务信道信令且 下行链路信号通常还包括指派信号和业务信道信号。接收器302包括解码在传输之前已 由基站编码的所接收的下行链路信号的解码器314。
发射器304耦合到传输天线305， WT 300经由传输天线305可向BS 200传输上行 链路信号。在某些实施例中，同一天线用于接收器和发射器两者。上行链路信号可包括 接入信号、BS唤醒信号、WT状态改变请求信号、对上行链路业务信道段资源的请求、 越区切换信号、功率和时序控制信号和用户数据信号。发射器304包括在传输之前编码 上行链路信号中的至少某些的编码器316。
用户1/O装置308包括(例如)开关、麦克风、扬声器、显示器、小键盘、键盘、 触摸屏幕、鼠标、相机等，并提供用于输入用户数据/信息和输出所接收的用户数据/信息 的接口。用户1/0装置308还允许WT300的操作者控制WT的至少某些操作，例如启始 呼叫、启始对模式改变的请求、接入所存储的信息、关机、关闭电源等。
存储器310包括例行程序318和数据/信息320。处理器306 (例如CPU)执行例行 程序318并使用存储器3I0中的数据/信息320控制无线终端的操作且实施本发明的方法。 例行程序318包括实施由WT 300使用的通信协议的通信例行程序322和无线终端控制 例行程序324。 WT控制例行程序324包括基站模式确定模块326、唤醒信令模块327、 接入信令模块328、越区切换信令模块330、 WT状态转变模块332、时序/同步模块333、基站识别模块334、接收器控制模块336、发射器控制模块338和用户1/0模块339。
基站模式确定模块326使用存储器310中的数据信息320来确定传输所接收的正被 评估的同步信号(例如信标信号和/或导频信号)的BS当前正在操作的操作模式(例如 传输待命模式或活动模式)。举例来说，在某些实施例中，经减小的导频音调信令速率指 示BS处于传输待命模式，且由模块326使用检测到的所接收的导频音调速率来确定BS 的模式。如另一实例，在某些实施例中，经减小的导频信号的功率电平指示基站处于传 输待命模式，且在执行确定时可将所接收的导频信号的电平与所接收的信标信号的电平 比较。在某些实施例中，检测到的所接收的导频音调的电平移位可指示基站模式改变。 BS模式确定模块326包括相对功率电平确定模块327和速率分析模块329中的一者或一 者以上。BS模式确定模块326处理所接收的同步信号以评估同步信号功率电平和至少某 些同步信号的速率中的至少一者。相对功率电平确定模块327确定至少两个类型的所接 收的同步信号(例如导频音调信号和信标信号)之间的相对功率电平。速率分析模块329 在所接收的对应于不同操作模式的同步信号速率之间进行区分。举例来说，在某些实施 例中，对于基站操作的传输待命模式和活动模式来说，基站使用不同的导频音调信号速 率，且速率分析模块329测量所接收的导频音调速率并识别所接收的关于基站操作模式 的导频音调速率。在某些实施例中，并不执行导频音调速率的精确测量，而是由速率分 析模块329处理所接收的信号，以便能够使同步信令的电平与不同的基站操作模式中的 一者相关联。相对功率电平确定模块327和/或速率分析模块329使用所接收的同步信号 信息341作为输入并产生经处理的同步信号信息347作为输出。
基站模式决定模块331基于至少两个不同的同步信号的相对功率电平和/或至少一种 类型的同步信号的速率来确定基站操作模式。举例来说，由基站模式决定模块331使用 从相对功率电平确定模块327和/或速率分析模块329输出的经处理的同步信号信息347 并结合BS模式检测信息372来确定基站的当前操作模式。
在某些其它实施例中，基站模式确定模块326基于下行链路信令的电平和/或某些类 型信号的一者或一者以上的省略而确定操作模式。举例来说，在某些所述实施例中，基 站模式确定模块326基于对应于上行链路业务信道段的指派信号的存在或其缺失而确定 基站操作模式。
当WT 300希望唤醒基站(例如)以向基站注册而从睡眠状态改变到活动状态，使 得WT可发送上行链路业务信道数据等时，唤醒信令模块327控制到BS 200 (例如由确 定模块326检测到的处于传输待命操作模式的BS 200)的唤醒信号的产生和传输。接入信号模块328控制到BS 200的接入信号的产生和传输，例如在使用上行链路时 序和频率结构中的预定音调的预定接入时间间隔期伺，接入信号不要求精确时序同步且 被用于启始向基站注册的请求。越区切换信令模块330控制与WT 300相关的越区切换 操作，包括对到BS的越区切换请求信号的产生和传输的控制。状态转变模块332控制 WT 300状态转变操作和传送到BS 300的转变请求，例如从WT睡眠状态到WT活动状 态和WT活动状态到WT睡眠状态的转变。在某些实施例中，WT活动状态进一步被定 性为包括活动保持状态和活动开启状态。状态转变请求可包括状态改变请求信号和在某 些实施例中可被视为状态改变请求的空中链路上行链路资源的请求。在某些实施例中， WT状态转变由BS追踪且由BS在确定BS模式转变时使用。
时序/同步模块333执行时序同步和频率同步操作，例如根据由BS保持且相对于下 行链路信令同步信号而被参考的上行链路时序和频率结构而同步化WT上行链路传输以 达到与其它WT传输同步。在某些实施例中，WT基于所接收的信标信号和/或导频信号 获得低电平的同步并传送BS唤醒信号和/或接入信号而无需高电平的时序同步。时序/同 步模块333在基站处于活动操作模式时针对经传送的包括上行链路业务信道信号的规则 上行链路信令实现(例如)到循环前缀持续时间内的较高电平同步。基站识别模块334 识别传输同步信号(例如信标信号)的基站，且识别可涉及确定与基站、扇区和/或载波 频率相关联的网络附接点。接收器控制模块336控制接收器302的操作；发射器控制模 块338控制发射器304的操作，且用户1/0模块339控制用户1/0装置308。 WT控制模 块的某些可结合操作以执行特定操作。举例来说，发射器控制模块338在某些时间可与 唤醒信令模块327相结合而操作。
数据/信息320包括无线终端数据/信息336、接入信号信息338、基站唤醒信号信息 340、越区切换信号信息342、状态改变信号信息344、所接收的同步信号信息341、经 处理的同步信号信息和系统数据/信息350。 WT数据/信息336包括用户数据352、装置/ 会话/资源信息354、 WT识别信息356、 WT用户状态信息358、基站识别信息360和基 站模式信息362。
用户数据352包括(例如)对应于待传送到WT300的对等体或从WT 300的对等体 接收的语音、视频、文本、文件的数据。装置/会话/资源信息353包括在与WT300进行 的通信会话中的WT 300的对等体的识别信息、路由信息和对应于WT300的空中链路资 源信息，例如识别指派到WT 300的下行链路和上行链路业务信道段的信息，而其目前 连接的BS处于活动操作模式。WT识别信息356包括与WT 300相关联和/或指派到WT300的识别符，其包括(例如)基站指派的已注册的用户识别符、基站指派的活动用户 识别符、寻呼识别符信息和/或群组识别符信息。WT用户状态信息358包括识别WT是 处于睡眠状态还是活动状态的信息。在某些实施例中，WT用户状态信息358还包括进 一步识别WT是处于活动开启状态还是活动保持状态的信息。基站识别信息360包括识 别被用作WT的当前网络附接点的基站的信息和/或识别WT希望注册并用作网络附接点 的BS的信息。举例来说，基站ID信息360可从所接收的信标信号和/或所接收的导频信 号获得。基站模式信息360包括识别基站(例如经识别的基站)的操作模式的信息。举 例来说，在任一给定时间，基站可处于传输待命操作模式，例如具有减小输出信号、较 低输出功率和产生较小干扰的睡眠操作模式，或基站可处于活动操作模式，例如表示全
满(full-up)操作模式且支持上行链路和下行链路业务信道信令。
接入信号模块328使用接入信号信息338以产生用于向基站注册WT 300的接入信 号，所述接入信号信息338包括例如包括功率电平信息、调制信号值信息和扩展部分信 息等信号特征的接入信号规格。唤醒模块328使用BS唤醒信号信息340以产生用于唤醒 处于传输待命操作模式的基站的唤醒信号，所述BS唤醒信号信息340包括例如包括功率 电平信息、调制信号值信息和扩展部分信息等信号特征的唤醒信号规格。越区切换信号 信息342包括用于产生越区切换信号的信息和从所接收的越区切换信号提取的信息。状 态改变信号信息344包括与WT 300状态改变相关的信息，例如状态改变请求消息的信 息和指示BS己授权WT状态改变(例如向WT分配活动用户识别符)的信息。
所接收的同步信号信息341包括对应于由接收器302接收的所接收的下行链路同步 信号的所接收的信标信号信息343和所接收的导频信号信息345。所接收的同步信号信 息343被用作到相对功率电平确定模块327和/或速率分析模块329的输入。经处理的同 步信号信息347包括功率电平信息349和速率信息351。经处理的同步信号信息347包 括从相对功率确定模块和/或速率分析模块329输出的信息，其被基站模式决定模块331 用作输入。功率电平信息349包括(例如)与所接收的信标信号相关联的经确定的功率 电平、与所接收的导频音调信号相关联的经确定的功率电平和两个类型的所接收信号之 间的相对功率比。速率信息351包括(例如)所接收类型信号的经确定的速率。在某些 实施例中，导频音调信号的经确定的速率为(例如)在一OFDM符号传输时间间隔中同 时传送的经识别的导频音调信号的数目。经确定的导频音调信号的速率的另一实例为(例 如)包括导频音调信号的第一OFDM传输时间间隔数目与其间传输无导频音调信号的第 二 OFDM传输时间间隔数目的比率。与经处理的同步信号信息347相结合的所接收的信标信号信息343包括与所接收的 信标信号相关和/或从所接收的信标信号获得的信息，例如所接收信号的功率电平、与所 接收信标相关联的音调、与所接收信标信号相关联的在时序结构内的时间、与所接收信 标相关联的基站、扇区和/或载波。与经处理的同步信号信息347相结合的所接收导频信 号信息345包括与所接收导频信号相关和/或从所接收导频信号获得的信息，例如所接收 导频的功率电平、所接收导频信令速率(包括每一包括导频的OFDM符号传输时间间隔 和/或OFDM符号传输时间间隔的片断的导频数目)、相对于所接收信标的所接收导频的 相对功率，和/或从导频获得的基站识别信息，例如从导频斜率(pilot slope)获得的基站 识别符。
系统数据/信息350包括多个组的基站信息(BS l信息364、 BSN信息366)。 BS 1 信息364包括活动模式信息368、传输待命模式信息370、基站模式检测信息372、上行 链路/下行链路时序和频率结构信息374和基站识别信息376。
上行链路/下行链路时序和频率结构信息374包括(例如)上行链路载波频率、上行 链路音调区块信息、上行链路音调跳跃序列信息、上行链路段信息、下行链路载波频率、 下行链路音调区块信息、下行链路音调跳跃序列信息、OFDM符号传输时间间隔信息、 OFDM符号传输时间间隔到半时隙、时隙、超级时隙、信标时隙、超时隙等的分组信息。 活动模式信息368包括关于与活动模式相关的段、信号和功能(例如业务信道段和信号、 专用控制信道段和信号)的信息。传输待命模式信息370包括关于与传输待命模式相关 的段、信号和功能(例如与基站唤醒信令和唤醒操作相关联的信号)的信息。基站模式 检测信息372包括由基站确定模块326使用以评估所接收的信标和/或导频以确定BS操 作模式的信息。BS模式检测信息372包括(例如)与BS台操作的每一模式相关联的速 率信息和/或功率电平信息，其可用以在基站操作的不同模式之间进行区分。举例来说， 信息372可包括每一模式中的导频信号速率和/或相对于每一模式中的信标信号的导频信 号的相对功率电平。基站识别信息376包括允许BS ID模块334确定对应于所接收信号 的BS的信息，例如在与BS1相关联的下行链路时序和频率结构内的预定频率和/或时间 发生且从系统中的多个基站之间识别出BS 1的一组信标音调。识别可包括小区、扇区和 /或所使用的载波频率的识别。
图4为根据本发明建构的表示基站可用的下行链路空中链路资源的示范性时间频率 栅格，和当以活动模式操作时由基站使用那些资源传输的时序同步信号的指示的图式 400。垂直轴402表示由基站利用的在下行链路信令的音调区块中的音调索引编号(0、 1、2、 ......15)。水平轴404表示时间，其中每一单元表示一 OFDM符号传输时间间隔。栅
格中的每一小正方形表示一基本传输单元，一OFDM音调符号，对应于一持续一OFDM 符号传输时间间隔的持续时间的音调。可传递对应于栅格的每一OFDM音调符号的调制 符号。图例406指示如图例元素408所展示的全阴影栅格正方形表示处于功率电平PB的 信标音调信号占据音调符号。图例406还指示如图例元素410所展示的垂直线阴影栅格 正方形表示处于功率电平Pp的导频音调信号占据音调符号。
图5为根据本发明建构的一示范性实施例的表示基站可用的下行链路空中链路资源 的示范性时间频率栅格，和当以传输待命模式操作时由基站使用那些资源传输的时序同 步信号的指示的图式500。基站可为对应于图4的描述的相同、但现以传输待命模式而 非活动模式操作的基站。垂直轴502表示由基站利用的在下行链路信令的音调区块中的 音调索引编号(0、 1、 2、 ......15)。水平轴504表示时间，其中每一单元表示一 OFDM
符号传输时间间隔。栅格中的每一小正方形表示一基本传输单元，一OFDM音调符号， 对应于一持续一 OFDM符号传输时间间隔的持续时间的音调。可传递对应于栅格的每一 OFDM音调符号的调制符号。图例506指示如图例元素508所展示的全阴影栅格正方形 表示处于功率电平PB的信标音调信号占据音调符号。图例506还指示如图例元素510所 展示的水平线阴影栅格正方形表示处于功率电平PPR的导频音调信号占据音调符号，其 中Ppk〈Pp。在此示范性实施例中，相对于活动操作模式，通过减小所传送的每一导频信 号的功率电平而在传输待命操作模式中减小基站的总体平均传输功率。
图6为根据本发明建构的另一示范性实施例的表示基站可用的下行链路空中链路资 源的示范性时间频率栅格，和当以传输待命模式操作时由基站使用那些资源传输的时序 同步信号的指示的图式600。基站可为对应于图4的描述的相同、但现以传输待命模式 而非活动模式操作的基站。垂直轴602表示由基站利用的在下行链路信令的音调区块中 的音调索引编号(0、 1、 2、 ......15)。水平轴604表示时间，其中每一单元表示一OFDM
符号传输时间间隔。栅格中的每一小正方形表示一基本传输单元，一OFDM音调符号， 对应于一持续一OFDM符号传输时间间隔的持续时间的音调。可传递对应于栅格的每一 OFDM音调符号的调制符号。图例606指示如图例元素608所展示的全阴影栅格正方形 表示处于功率电平PB的信标音调信号占据音调符号。图例606还指示如图例元素610所 展示的垂直线阴影栅格正方形表示处于功率电平Pp的导频音调信号。在图4中，展示28 个连续的OFDM符号传输时间间隔。在图4中，OFDM符号传输时间间隔中的三个包括 一信标音调信号且无导频信号，而其它25个OFDM符号传输时间间隔各包括4个导频音调信号。在图6的比较中，三个信标信号OFDM符号传输时间间隔保持不变；然而， 导频信令已被减少。在图6中，七个OFDM符号传输时间间隔各包括4个导频信号，而 其它18个OFDM符号传输时间间隔包括零个导频信号。在此示范性实施例中，相对于 活动操作模式，通过减小导频信令速率而在传输待命操作模式中减小基站的总体平均传 输功率。
图7为根据本发明建构的又一示范性实施例的表示基站可用的下行链路空中链路资 源的示范性时间频率栅格，和当以传输待命模式操作时由基站使用那些资源传输的时序 同步信号的指示的图式700。基站可为对应于图4的描述的相同、但现以传输待命模式 而非活动模式操作的基站。垂直轴702表示由基站利用的在下行链路信令的音调区块中 的音调索引编码(0、 1、 2、 ......、 15)。水平轴704表示时间，其中每一单元表示一 OFDM
符号传输时间间隔。栅格中的每一小正方形表示一基本传输单元，一OFDM音调符号， 对应于一持续一 OFDM符号传输时间间隔的持续时间的音调。可传递对应于栅格的每一 OFDM音调符号的调制符号。图例706指示如图例元素708所展示的全阴影栅格正方形 表示处于功率电平PB的信标音调信号占据音调符号。图例706还指示如图例元素710所 展示的垂直线阴影栅格正方形表示处于功率电平Pp的导频音调信号。在图4中，展示28 个连续的OFDM符号传输时间间隔。在图4中，OFDM符号传输时间间隔中的三个包括 一信标音调信号且无导频信号，而其它25个OFDM符号传输时间间隔各包括4个导频 音调信号。在图7中的比较中，三个信标信号OFDM符号传输时间间隔保持不变，然而， 导频信令已被减少。在图7中，25个OFDM符号传输时间间隔各仅包括一导频音调信号。 在此示范性实施例中，相对于活动操作模式，通过减小导频信令速率而在传输待命操作 模式中减小基站的总体平均传输功率。
图15为根据本发明建构的又一示范性实施例的表示基站可用的下行链路空中链路 资源的示范性时间频率栅格，和当以传输待命模式操作时由基站使用那些资源传输的时 序同步信号的指示的图式1500。基站可为对应于图4的描述的相同、但现以传输待命模 式而非活动模式操作的基站。垂直轴1502表示由基站利用的在下行链路信令的音调区块 中的音调索引编号(0、 1、 2、 ......15)。水平轴1504表示时间，其中每一单元表示一
OFDM符号传输时间间隔。栅格中的每一小正方形表示一基本传输单元，一OFDM音调 符号，对应于一持续一OFDM符号传输时间间隔的持续时间的音调。可传递对应于栅格 的每一OFDM音调符号的调制符号。图例1506指示如图例元素1508所展示的全阴影栅 格正方形表示处于功率电平PB的信标音调信号占据音调符号。在图4中，展示28个连续的OFDM符号传输时间间隔。在图4中，OFDM符号传输时间间隔中的三个包括一信 标音调信号且无导频信号，而其它25个OFDM符号传输时间间隔各包括4个导频音调 信号。在图15中的比较中，三个信标信号OFDM符号传输时间间隔保持不变，然而， 导频信令己被消除。在此示范性实施例中，相对于活动操作模式，通过将导频信令速率 减小为零而在传输待命操作模式中减小基站的总体平均传输功率。
已提供图4到图7和图15以解释根据本发明的同步信令功率和/或速率减小的概念。 空中链路资源的特征、同步信令的类型、功率减小量和/或速率减小量可视系统类型和系 统规格而变化。 '
在以活动模式操作的基站的一示范性OFDM无线通信系统中，例如一 OFDM符号传 输时间间隔约为100微秒， 一下行链路音调区块包含113个邻接音调， 一信标信号占据 持续两个连续的OFDM符号传输时间间隔的一音调，信标信号在一 912个OFDM符号传 输时间间隔的信标时隙期间出现一次且在一信标时隙期间，在896个OFDM符号传输时 间间隔的每一个期间可传送4个导频音调信号，且导频信号占用基站传输功率的约18%。 在某些所述示范性系统中，以传输待命操作的基站具有经减小的导频信令电平，例如每 八个OFDM符号传输时间间隔一导频音调信号，其中活动模式中存在先前传输的导频音 调符号。此示范性基站操作的传输待命模式对应于一信标时隙中的112个OFDM符号传 输时间间隔的每一个的一导频音调信号。在某些所述示范性实施例中，信标信令在两个 基站操作模式之间保持不变。虽然信标信号通常以比导频信号的功率电平高得多的功率 电平传输，但其以低得多的频率传送且能量集中于一个或几个音调上，从而限制干扰损 害。然而，当处于活动模式中时，导频传送频繁得多且消耗基站传输功率的主要部分； 因此，减少或限制传输待命模式中的导频信令可实现更有益的干扰的减小。此外，在某 些所述实施例中，当以传输待命操作模式操作时，基站并不传输下行链路业务信号，从 而另外降低基站传输功率和干扰电平。
在另一类型无线通信系统(例如CDMA系统)中，可使用扩频码同步信号，且与活 动操作模式相比较，当以传输待命操作模式操作时，可减小扩频码同步信号的功率电平 和/或数目。
图8为说明具有蜂窝式覆盖区域(小区K802)的示范性基站BSK 804的图式800。 小区K 802包括分别经由无线链路(808、 809)耦合到BS K 804的两个示范性无线终端 (WT A 806、 WT B 807)。 BS K 804可为根据图2的示范性BS 200的BS，而WT A和 WTB可为根据图3的示范性WT300的WT。 BS K 804当前处于基站操作的活动模式；WTA806处于WT操作的活动开启状态；WTB 807处于WT操作的活动保持状态。
图9为说明具有蜂窝式覆盖区域(小区L902)的示范性基站BSL904的图式900。 小区L卯2包括两个示范性无线终端(WT C 906、 WT D 908)。 BS L 904可为根据图2 的示范性BS 200的BS，而WT C 906和WT D 908可为根据图3的示范性WT 300的 WT。 WTC 906和WTD 908当前处于关闭状态。在小区L中无当前由BS L 904服务的 WT，且基站L904当前以传输待命操作模式操作。
图10为说明具有蜂窝式覆盖区域(小区P 1002)的示范性基站BS P 1004的图式 1000。小区P 1002包括两个示范性无线终端(WTE 1006、 WTF 1008)。 BS P 1004可为 根据图2的示范性BS 200的BS，而WT E 1006和WT F 1008可为根据图3的示范性 WT 300的WT。 BS P 1004当前以传输待命操作模式操作。WT E 1006当前关闭且未由 BS P 1004服务。WT F 1008当前处于睡眠操作状态且经由无线链路1010耦合到BS P 1004。当前在小区P 1002中无WT由处于活动操作模式的BS P 1004服务。
图11为说明根据本发明的一示范性实施例的基站活动操作模式和基站传输待命操作 模式的特征的表格的图式1100。第一信息列1102列出与基站活动操作模式相关的信息。 第二信息列1104列出与基站传输待命操作模式相关的信息。第一行1106识别在基站活 动模式中，BS可服务处于活动模式的WT和处于睡眠模式的WT，而在BS传输待命操 作模式中，BS可服务处于睡眠操作模式的WT。
第二行1108识别在此示范性实施例中以活动操作模式和传输待命操作模式两者传送 信标信号。在此实施例中，不管基站操作模式如何，信标信令都是相同的。在某些实施 例中，信标信号为占据持续几个(例如一个或两个)或连续OFDM符号传输时间间隔的 一个或几个(例如两个或三个或四个)音调的相对较高的功率信号。在某些所述实施例 中，下行链路音调区块的其它音调在信标信号传输期间被遗弃不用。在某些实施例中， 信标信令在两个模式中可不同，使得与活动模式相比，在传输待命模式中减小功率和/或 速率。在某些实施例中，信标信号可包括在相同的(多个)OFDM符号传输时间间隔期 间传送的一个或几个高功率音调和较大数目的低功率音调(例如来自113个音调的音调 区块的25个到75个音调)。在某些此类实施例中，在传输待命操作模式中，高功率音调 可不受影响，但较低功率音调的速率和/或功率电平可相对于活动模式而被减小。
第三行1110识别以活动操作模式与传输待命操作模式两者传送导频信号；然而，在 此示范性实施例中，传输待命模式中的导频信号传输速率和导频信号的功率电平相对于 活动模式被减小。在某些实施例中，(i)导频信号功率电平和(ii)导频信令的速率中的一者在传输待命操作模式中相对于活动操作模式而减小。
第四行1112指示在此示范性实施例中以基站活动操作模式而不是基站传输待命操作 模式传送上行链路和下行链路业务信道数据。
第五行1114指示以活动操作模式和传输待命操作模式两者传送寻呼信号。在某些实 施例中，视基站操作模式而定，寻呼信令可以不同速率传送和/或具有不同特征。举例来 说，在活动模式中，寻呼机会可比在传输待命模式中更频繁地出现。此外，在某些实施 例中，活动模式中的寻呼信号可传递更多信息和/或经结构化以允许寻呼所引导到的WT 做出更快响应。
图12为说明根据本发明建构且使用本发明的方法的示范性通信系统的图式1200。 图12包括多个基站(BS 1 1210、 BS 2 1212、 BS 3 1214)，每一者分别具有相应蜂窝式覆 盖区域(小区1 1216、小区2 1218、小区3 1220)。展示具有位于轨道1202上的示范性 火车1204的火车轨道1202。通常， 一个以上的火车可能同时正在由通信系统覆盖的区 域中操作。示范性火车1204包括多个移动节点(MN 1 1206、 MNN 1208)。
示范性通信系统还包括分别经由无线链路(1226、 1228、 1230)耦合到(BS 1 1210、 BS2 1212、 BS3 1214)的网络节点1222。网络节点1222经由网络链路1232耦合到其它 网络节点和/或因特网。网络链路(1226、 1228、 1230、 1232)可为(例如)光纤链路、 电缆链路和/或例如引导微波链路的高容量无线链路。网络节点1222包括调度信息1224。
调度信息1224包括(例如)识别一火车或多个火车将何时位于每一BS的蜂窝式覆 盖区域内的火车调度信息。网络节点1222通过向BS传送调度信息和/或从调度信息获得 的信息而可影响基站从传输待命模式到活动模式和从活动模式到传输待命模式的切换。 举例来说，网络节点1222可向每一 BS发送调度信息且BS可相应切换。或者，网络节 点可使用调度信息以确定何时向每一基站发出模式切换命令信号以命令基站模式切换操 作。
在某些实施例中，在控制基站从活动模式到传输待命模式和从传输待命模式到活动 模式的转变中使用从例如轨道传感器(例如已处于适当位置且用于防止碰撞)的火车追 踪和/或火车位置检测机构获得的信息。在某些实施例中，存在沿轨道1202的基站的受 控基站模式转变，例如由考虑到火车1204的当前位置、火车1204的方向和火车1204的 速度的网络节点1222引导。
如一实例，考虑穿过小区1216、 1218和1220的轨道1202的区域为具有非常低的人 口密度的相当偏远的郊区。在此实施例中，当火车1204未在小区(1216、 1218、 1220)中时，将基站(1210、 1212、 1214)置于传输待命操作模式可为有利的，从而减小传输 功率且减小干扰；然而当火车将要进入或处于小区(1216、 1218、 1220)中时，使基站 以活动模式操作可为有利的。在某些实施例中，随着将火车MN (1206、 1208)从一基 站越区切换到下一基站，沿轨道可存在一链接，其中相邻基站在模式之间转变。经减小 的干扰在小区边界区域可为尤其有利的，例如在与另一相邻基站通常可以活动操作模式 连续操作的较高人口区域相邻的小区边界区域中。
在某些实施例中，在某些情况下，(例如)为安全目的，当火车处于或接近特定位置 (例如桥或隧道)时，命令基站进入传输待命模式。
关于图12的火车实施例所描述的方法还适用于其它输送网络。举例来说，可使基站 沿航迹定位且基站模式操作转变可与航行调度信息一致。
包含图13A、图13B和图13C的组合的图13为根据本发明的使基站操作的示范性 方法的流程图1300。示范性基站可为图2的基站200。示范性方法开始于步骤1302,其 中对基站供电并将其初始化。操作从步骤1302进行到步骤1306、步骤1308，且经由连 接节点A 1303进行到步骤1304。
在步骤1306中，将基站设定为活动模式，且接着在步骤1310中，基站以活动操作 模式操作。步骤1310的操作包括在第一时间周期期间，以第一速率传输同步信号。举例 来说，同步信号可包括信标信号和导频信号的组合。在某些实施例中，可将活动操作模 式考虑为能够支持一个或一个以上活动用户且支持上行链路和下行链路业务信道信令的 基站操作的全满操作状态。同步信令的第一速率可为此以支持对正由基站服务的WT的 相对较快的同步和信道估计。操作从步骤1310进行到步骤1312。
在步骤1312中，操作基站以检査关于是否存在任何处于活动状态正被服务的WT。 举例来说，WT可向其希望用作其网络附接点的基站注册。示范性经注册的无线终端在 不同时间可处于不同状态，例如睡眠状态或活动状态；活动状态可进一步经定性以包括 活动保持状态和活动开启状态。BS可控制WT转变到活动状态中，且控制操作可包括指 派WT活动用户识别符。BS可追踪当前处于活动状态的用户数目。在步骤1312中，如 果确定不存在处于WT活动状态的正被服务的WT，例如无当前向BS注册的正被服务的 WT当前处于活动状态，则操作进行到步骤1314;否则，操作进行到步骤1316。在步骤 1316中，已确定存在至少一经注册的WT处于活动状态的基站重设非活动计时器。操作 从步骤1316进行回步骤1312，其中基站再次检査以了解是否存在任何处于活动状态的 正被服务的WT。在步骤1314中，递增非活动计时器。操作从步骤1314进行到步骤1318。在步骤1318 中，基站检査关于非活动计时器是否己超出预定限值。如果计时器已超出预定限值，则 操作进行到步骤1320;否则，操作返回步骤1312，其中基站再次检查关于是否存在任何 处于活动状态的正被服务的WT。
在步骤1320中，基站经操作以使基站转变到传输待命操作模式。传输待命操作模式 为基站操作的一种状态，其中基站并不服务活动用户，但可服务处于睡眠状态的用户， 且其中基站经操作以具有比活动模式的平均输出功率低的平均输出功率，从而在系统中 产生较低的干扰。操作从步骤1320进行到步骤1322。在步骤1322中，使基站以传输待 命操作模式操作，其包括在第二时间周期(在该期间传输同步信号)期间，以(i)比活 动操作模式速率低的速率，和(ii)比活动模式中传送的同步信号的功率电平低的功率电 平中的至少一者传输同步信号。在某些实施例中，某些同步信号(例如信标信号)在两 个基站操作模式中可为相同的，而在传输待命操作模式中，可减小其它同步信号(例如 导频信号)的功率电平和/或速率。
返回步骤1304，在步骤1304中，基站经操作以追踪当前时间。操作从步骤1304进 行到步骤1324。在步骤1324中，基站检査关于当前时间是否指示基站应根据调度信息 进行模式转变。举例来说，BS可定位于偏远郊区中且可基于所存储和/或传送到基站的 火车调度信息视包括移动无线终端的火车当前是否在其蜂窝式覆盖区域的附近而定而在 模式之间进行转变。如果当前时间并未指示基站应进行模式转变，则操作从步骤1324返 回步骤1304。然而，如果当前时间基于调度信息指示应执行模式转变，则操作从步骤1324 进行到步骤1326。
在步骤1326中，基站经操作以确定转变应为转变到活动模式(在此情况下操作进行 到步骤1328)还是到传输待命模式(在此情况下操作进行到步骤1330)。在步骤1328中， 基站检查关于BS是否已处于活动状态，在此情况下不需要关于此转变的进一步动作。然 而，在步骤1328中，如果确定BS未处于活动模式，则操作从步骤1328进行到步骤1332， 其中基站经操作以转变到活动模式。操作经由连接节点F 1334从步骤1332进行到步骤 1310，其中基站以活动模式操作。
返回步骤1330，在步骤1330中，基站检查关于BS是否已处于传输待命模式，在此 情况下不需要关于此转变的进一步动作。然而，在步骤1330中，如果确定BS未处于传 输待命模式，则操作经由连接节点G 1336从步骤1330进行到步骤1320，其中基站经操 作以转变到传输待命模式。返回步骤1308，在步骤1308中，基站经操作以在进行基础上在无线链路和回程网 络接口上接收信号。操作分别经由连接节点(B 1338、 C 1346、 D 1352、 E 1364、 J 1365) 从步骤1308进行到步骤(1340、 1348、 1354、 1366、 1367)。
在步骤1340中，基站监控来自设法向BS注册以使用基站作为其网络附接点的WT 的接入信号。操作从步骤1340进行到步骤1342,其中基站检查关于是否已接收到接入 信号。如果尚未接收到接入信号，则操作返回步骤1340;否则，操作经由连接节点H 1344 进行到步骤1328，其中BS检査关于BS当前是否处于活动模式。
返回步骤1348，在步骤1348中，基站监控(例如)经由来自WT的无线链路和/或 经由回程网络的唤醒信号。经由回程网络的唤醒信号可源自WT、源自集中式命令节点 或源自例如相邻基站的另一网络节点。举例来说，当前连接到另一相邻BS、希望快速实 施导致越区切换到正设法唤醒的基站的越区切换操作的无线终端可启始唤醒信号并经由 其当前网络附接点传送信号。WT可启动此唤醒信号以便获得不被中断的用户数据通信， 且最终将唤醒信号信息经由回程网络传送到处于传输待命模式的BS。如另一实例，集中 式网络控制节点可经由回程向BS发送唤醒信号，例如根据火车调度信息实施控制的集中 式控制节点。如又一实例，意识到活动移动用户正在接近BS的外部小区周边的另一基站 (例如相邻基站)可经由回程向BS发送唤醒信号，使得可将BS转变到活动模式中且当 活动移动用户到达BS小区时，BS己为活动移动用户做好准备。如另一实例，处于基站 蜂窝式覆盖区域中的当前被供电或处于睡眠状态的WT可已检测到BS处于传输待命模 式，且WT产生唤醒信号并经由无线信道向BS发送所述唤醒信号。操作从步骤1348进 行到步骤1350,其中基站检查关于是否已接收到唤醒信号。如果尚未接收到唤醒信号， 则操作返回步骤1348;否则，操作经由连接节点H 1344进行到步骤1328，其中BS检查 关于BS当前是否处于活动模式。
返回步骤1354，在步骤1354中，基站监控(例如)经由来自WT的无线链路和/或 经由回程网络的越区切换信号。操作从步骤1354进行到步骤1356，其中基站检查关于 是否已接收到越区切换信号。如果尚未接收到越区切换信号，则操作返回步骤1354;否 则，操作进行到步骤1358。在步骤1358中，基站确定是否应因所接收的越区切换信号 而实施操作模式改变。举例来说，考虑到所接收的越区切换信号是经由来自正由基站服 务的最近当前经注册的无线终端的无线链路，则在完成越区切换后，可将基站转变到传 输待命操作模式中。然而，如果在小区内的其它经注册的WT仍处于活动状态的同时接 收此所接收的越区切换信号，则基站模式改变将为不适当的。如另一实例，考虑到越区切换信号是经由回程网络，其指示活动无线终端正设法被越区切换到基站且基站当前处 于传输待命操作模式。在所述情况下，将基站转变到活动模式中将为适当的。然而，如 果当经由回程网络接收到此越区切换信号时，基站已处于活动模式，则将不需要基站模 式转变。在步骤1358中，如果基站确定应导致模式改变，则操作进行到步骤1360;否 则，不执行进一步的操作以响应此所接收到的越区切换信号而启始模式改变。
在步骤1360中，基站视模式转变方向而进行。如果模式转变到活动模式，则操作经 由连接节点I 1362从步骤1360进行到步骤1332。如果模式转变是到传输待命模式，则 操作经由连接节点G 1336从步骤1360进行到步骤1320。
返回步骤1366，在步骤1366中，基站监控(例如)经由来自当前经注册的WT的 无线链路的状态改变信号。举例来说，经注册的WT可请求从睡眠状态转变到活动状态， 使得其可传输并接收用户数据。操作从步骤1366进行到步骤1368，其中基站检査关于 是否已接收到状态改变请求信号。在某些实施例中，额外空中链路资源的请求(例如业 务信道段的请求)可被视为状态改变请求信号。如果尚未接收到状态改变信号，则操作 返回步骤1366;否则，操作进行到步骤1370。在步骤1370中，基站确定是否应因所接 收的WT状态改变信号而实施操作模式改变。举例来说，考虑到状态改变信号是来自由 基站服务的处于睡眠状态、请求到活动状态的改变的当前经注册的无线终端，且基站当 前处于传输待命模式，则BS应实施到活动的模式改变。然而，如果在基站已处于活动模 式的同时接收到此所接收的WT状态改变信号，则基站模式改变将为不必要的。在步骤 1370中，如果基站确定应导致模式改变，则操作进行到步骤1360;否则，不执行进一步 的操作以响应此所接收到的WT状态改变请求信号而启始基站模式改变。
返回步骤1367，在步骤1367中，基站监控模式改变信号，例如经由回程网络的指 示BS应改变其操作模式的命令。举例来说，网络控制模式或相邻基站节点可归因于例如 干扰测试、负载条件、调度、安全考虑等许多条件的任一者而决定临时命令BS脱离活动 模式并进入传输待命模式。操作从步骤1367进行到步骤1369，其中基站检査关于是否 已接收到模式改变请求信号。如果尚未接收到模式改变信号，则操作返回步骤1367;否 则，操作进行到步骤1371。在步骤1371中，基站确定是否应因所接收到的基站状态改 变信号而实施操作模式改变。举例来说，视模式改变信号源和/或基站的当前条件而定， 可应用不同的模式改变准则。某些所接收的模式改变信号被看作由基站实施而无需进一 步考虑的命令，而其它所接收的模式改变信号被看作请求，其中基站具有关于模式改变 的判断力。举例来说，如果模式改变命令由集中式控制节点发出且为安全原因而发出，则可实施模式改变而无需进一步考虑。或者，如果模式改变信号为基于调度(例如火车 调度)的转变到传输待命模式的建议，且在火车外恰好存在额外经注册的活动用户，则 命令可被基站忽略。在步骤1371中，如果基站确定应导致模式改变，则操作进行到步骤 1360;否则，不执行进一步的操作以响应此所接收到的BS模式改变信号而启始模式改变。
图14为根据本发明建构的示范性基站的状态图的图式1400。示范性基站可为图2 的基站200。示范性基站包括示范性状态1 1402，或者被称为基站活动操作模式；和示 范性状态2 1404，或者被称为基站传输待命操作模式。箭头指示用于导致状态转变的条 件。从基站活动操作模式1402到基站传输待命操作模式1404的状态转变可为对以下的 响应检测到的非活动期1406、调度信息1408、所接收的基站模式改变信号1409、检 测到的至少一无线终端从活动状态到睡眠状态的转变1410，例如所述转变导致当前向基 站注册的所有无线终端处于睡眠状态。从基站传输待命操作模式1404到基站活动操作模 式1402的状态转变可为对以下的响应调度信息1412、所接收的接入信号1414、所接 收的唤醒信号1416、所接收的越区切换信号1418、所接收的WT状态改变信号1420 (例 如状态改变请求信号)或所接收的基站模式改变信号1422。
图16为说明本发明的示范性实施例中的一系列时间序列操作的图式1600。图(1601、 1603、 1605、 1607、 1609和1611)各表示示范性小区A 1602的连续时间序列操作。图 1601说明小区A 1602包括以传输待命操作模式(有时被称为基站操作的睡眠模式)操作 的示范性基站A 1604。对于此示范性BS 1604来说，当以传输待命操作模式操作时，BS 1604传输信标信号1606，但不传输导频信号。
图1603说明WT A 1608已进入小区或在小区中己供电且已接收到信标信号1606。 WT 1608从经覆盖的信标信号信息识别BS A 1604且(例如)从导频信号的缺失确认BS 1604处于传输待命模式。
图1605说明WT 1608向BS A 1604发送唤醒信号1610。为易于检测而实施唤醒信 号1610无需精确时序同步，例如在具有两个OFDM符号传输时间间隔的持续时间的上 行链路时序和频率结构中的已知位置处的相对较高的功率信号。在某些实施例中，为易 于检测而实施唤醒信号1610无需在WT 1608与BS 1604之间的任何时序同步，例如在 处于传输待命模式的BS连续监控唤醒信号的某些预定音调的情况下。在某些实施例中， 唤醒信号1610具有与通常用于向活动基站注册的接入信号相同的特征。
图1607指示基站1604已辨识出唤醒信号1610且已转变到活动操作模式中，例如再 启动用于控制的正常信道和包括导频信号1612的用户数据信令。图1609指示WT 1608已辨识出BS 1604处于活动操作模式，且WT 1608已传输接入请求信号1614，例如，在 上行链路时序和频率结构中的接入时间间隔的一者期间使用基于争用的接入段。图1611 指示已完成WTA 1608的常规注册且WTA 1608已由BS A 1604接受为活动用户。BS A 1604向WTA指派上行链路和下行链路业务信道段，经由其传送用户数据信号1616。
图17为说明示范性OFDM上行链路时序和频率结构的一部分的图式1700。在基站 处，可相对于下行链路时序(例如相对于下行链路信标信号)参考上行链路时序。垂直 轴1702指示上行链路音调且包括(例如)113个邻接音调的一上行链路音调区块1701。 水平轴1704表示时间。上行链路时序结构包括接入时间间隔1706、接入时间间隔1706' 和规则上行链路信令时间间隔1708。接入时间间隔(例如接入时间间隔1706)可用于接 入信号(例如注册请求信号)和基站唤醒请求信号。在某些实施例中，视基站操作模式 而定，接入时间间隔的音调符号的至少某些用于不同目的。在接入时间间隔期间由WT 传输的信号的至少某些不需要相对于基站而经精确时序同步化，而在规则上行链路信令 时间间隔1708期间由WT传输的信号通常具有(例如)到一循环前缀持续时间内的精确 的时序同步。在某些实施例中，在接入时间间隔期间的信令使用基于争用的段，而在规 则上行链路信令时间间隔期间的信令使用经分配或指派的段。规则上行链路信令时间间 隔可用于包括经指派的上行链路业务信道段信令和上行链路专用控制信道信令的各种信 令。
图18为说明根据本发明的某些实施例的对应于基站活动操作模式和基站传输待命 操作模式的示范性接入时间间隔上行链路空中链路资源、示范性段和示范性信令的附图 1800。时间频率栅格1802包括48个音调符号，每一音调符号由一小正方形区块表示且 每一音调符号表示一 OFDM符号传输时间间隔的一音调的上行链路空中链路资源。时间
频率栅格1802包括16个邻接音调(音调0、音调1.......、音调15)的上行链路音调区
块1804，且具有一接入时间间隔1806的持续时间，其中接入时间间隔包括三个连续的 OFDM符号传输时间间隔(1808、 1810、 1812)。在某些实施例中，接入时间间隔具有不 同的持续时间，例如8个连续的OFDM符号传输时间间隔。
时间频率栅格1814表示在基站活动操作模式期间经分割以包括两个接入段的时间 频率栅格1802。在某些实施例中，为接入段保留接入时间间隔期间的上行链路空中链路 资源的一部分。图例1816指示为第一接入段的部分的音调符号由交叉影线阴影1820指 示，而为第二接入段的部分的音调符号由垂直和水平线阴影1822指示。在基站活动操作 模式期间，设法向基站注册且使用基站作为其网络附接点的无线终端使用接入段中的一者传输接入请求信号。在某些实施例中，WT随机选择接入段中的一者以用来传送其上 行链路接入注册请求信号。时间频率栅格1814'表示时间频率栅格1814,但还包括由对角 线阴影1824表示的额外的接入请求信号。以每音调功率电平PAc传输接入请求信令，且 WT不需要相对于基站而经精确时序同步化，例如时序同步误差可大于一 OFDM符号循 环前缀持续时间，但是足够小，以使得接入请求信号可由基站辨识且应在接入段的时间 限制内在基站处被接收。
时间频率栅格1826表示在基站传输待命操作模式期间的时间频率栅格1802;栅格 1826包括至少一唤醒段。图例1828指示为唤醒段的部分的音调符号由打点阴影1830表 示。在基站传输待命操作模式期间，设法唤醒基站从而导致基站从传输待命模式转变到 活动模式的无线终端使用唤醒段传输唤醒信号。时间频率栅格1826'表示时间频率栅格 1826，但还包括由垂直线阴影1832表示的额外的唤醒信号。以每音调功率电平Pwu传输 所述唤醒信令，其中对于具有相同的经检测的信标信号且具有相同量的残余电池能量、 处于相同位置的相同WT来说，PWU>PAC。 WT不需要相对于基站而经精确的时序同步 化，例如时序同步误差可大于一OFDM符号循环前缀持续时间，但足够小，以使得唤醒 信号可由基站辨识且应在唤醒段的时间限制内在基站处被接收。根据本发明的某些实施 例，将同时用于唤醒信号的音调的数目从同时用于接入请求信号的音调数目减小到(例 如) 一，从而允许WT显着增大唤醒信号的每音调传输功率，进而增大基站将成功检测 到唤醒信号的可能性。
在某些实施例中，在传输待命操作模式中，基站关闭除最小组的信令之外的所有传 输信令，无线终端可使用所述最小组的信令检测基站的存在和/或确定低电平同步。在某 些所述OFDM实施例中，此最小组信令是信标信令，且信标信号可以与活动操作模式相 同或相对于活动操作模式减小的功率电平进行传送。在某些OFDM实施例中，此经减小 组的信号可为信标和导频，其中正以相对于在活动模式中的信令经减小的功率和/或速率 传输导频。在某些实施例中，在检测到基站(例如经由所接收到的信标)后且希望唤醒 基站的无线终端向基站发送唤醒信号；在检测到唤醒信号时基站重新启动正常信道，从 而使基站转变到活动操作模式中。在各种实施例中，为易于检测而设计唤醒信号无需时 序同步或精确的时序同步。举例来说，在示范性OFDM实施例中，唤醒信号可为上行链 路时序和频率结构中的已知位置处的双符号音调。在某些实施例中，唤醒信号可为以相 对较高的上行链路传输功率电平传送的信号，所述信号持续时间比既定用于单一 OFDM 音调符号的正常调制符号值长，且信号在两个或两个以上连续OFDM符号传输时间间隔中传送。在某些实施例中，如果接收规则接入信号的基站处于传输待命操作模式，则可 将规则接入信号视为唤醒信号。在某些实施例中，为接入信号保留的相同空中链路资源 可被保留且用于唤醒信号。在某些所述实施例中，接入信号可不同于唤醒信号。
图19为根据本发明的使无线终端(例如移动节点)操作的示范性方法的流程图1900。 包括与基站建立用于上行链路数据传输的用户数据信道的操作的示范性方法于步骤1902 开始。举例来说，在步骤1902中，无线终端可经供电并初始化且希望与对应于无线终端 定位于其中的蜂窝式覆盖区域的基站网络附接点建立上行链路通信链路。如另一实例， 无线终端当前可向其所定位于的小区中的基站注册，但可处于WT睡眠状态，且在步骤 1902中，无线终端开始启始转变到WT活动状态的操作。如另一实例，无线终端当前可 为具有不同的基站网络附接点、相邻于其设法建立用户数据信道的新基站而定位的活动 用户，且无线终端进入边界区域。操作从开始步骤1902进行到步骤1904。
在步骤1904中，无线终端确定无线终端设法与之建立用户数据信道的基站是否处于 经减小的活动操作状态。步骤1904包括子步骤1906和子步骤1908。在子步骤1906中， 无线终端从基站接收同步信号。接着，在子步骤1908中，无线终端基于所接收的同步信 号进行基站操作模式的确定。
在某些实施例中，子步骤1908包括子步骤1910，其中无线终端评估信号功率电平 以确定基站操作模式。在某些实施例中，至少某些类型的同步信号的较高信号功率电平 指示基站操作的全开启模式，而相同类型的同步信号的较低信号功率电平指示经减小的 同步信令操作模式，例如基站的睡眠操作模式。在各种实施例中，同步信号包括至少两 个类型的信号且两个类型的信号的相对功率为基站操作模式的指示。在某些所述实施例 中，所述至少两个类型的信号包括为OFDM信标信号的第一类型信号和为导频音调信号 的第二类型信号，且信标音调信号具有至少为导频音调信号的每音调信号功率的三倍的 每音调功率。在某些所述实施例中，OFDM信标每音调传输功率电平在基站睡眠模式和
基站活动模式两者中是相同的；然而，在基站的睡眠操作模式中的导频信号每音调传输 功率相对于基站活动操作模式而被减小。
在某些实施例中，子步骤1908包括子步骤1912,在所述子步骤1912中，无线终端 确定接收第一类型同步信号的速率且使所述经确定的速率与对应的基站操作模式相关 联。在某些所述实施例中，第一类型同步信号为导频音调信号。在某些所述实施例中， 当经确定的速率低于预定阈值时，基站经确定以处于经减小的同步信令操作模式，例如 基站操作的睡眠模式。操作从步骤1904进行到步骤1914。在步骤1914中，视基站是否处于经减小的活动 操作状态而定，无线终端操作沿不同路径进行。如果基站处于经减小的活动状态(例如 基站操作的睡眠状态)，则操作从步骤1914进行到步骤1916;然而，如果基站不处于经 减小的活动状态，例如基站处于基站操作的全开启活动模式，则操作从步骤1914进行到 步骤1926。
在步骤1916中，无线终端传输用于触发基站转变到较活动的同步信令操作模式的信 号，例如传输唤醒信号、接入请求信号、越区切换信号或状态转变请求信号。
在某些实施例中，用于触发基站转变到较活动的同步信令操作模式的信号为唤醒信 号。在某些所述实施例中，唤醒信号的特征为此以提供由处于睡眠模式的基站容易进行 的检测。在某些实施例中，唤醒信号包括少于5个的OFDM音调。在某些所述实施例中， 唤醒信号使用单一OFDM音调。在各种实施例中，传输唤醒信号持续一连续时间周期， 所述连续时间周期持续一个以上的OFDM符号传输时间周期。在各种实施例中，传输唤 醒信号，使得信号占据大于单一 OFDM传输时间间隔，例如2个连续OFDM符号传输时 间间隔，且无线终端不需要相对于基站而经精确时序同步化，例如时序同步误差可大于 OFDM循环前缀，但足够小以使得可由基站检测到唤醒信号，例如无线终端与基站同步 化到一OFDM符号传输时间间隔内。在某些实施例中，预定组音调用于唤醒信号。在某 些实施例中，预定组音调包括至多一个音调。在各种实施例中，由无线终端以每音调功 率电平传输唤醒信号，所述每音调功率电平高于由无线终端传输用户数据所使用的平均 功率电平。在某些所述实施例中，由无线终端以由无线终端所使用的最高每音调功率电 平传输唤醒信号。在某些实施例中，使用用于接入请求信令的音调中的一者传送唤醒信 号。
在某些实施例中，用于触发基站转变到较活动的同步信令操作模式中的信号为接入 请求信号，且在接入请求信号的传输后，所述无线终端在所述接入请求信号传输是到处 于经减小的信令操作同步模式的基站的情况下与在传输是到处于全开启同步信令操作模 式的基站的情况下以不同方式操作。在此实施例中，视基站的当前操作模式而定，基站 响应所接收的接入请求信号而实施不同处理。
在某些实施例中，其中无线终端当前作为活动用户经由无线链路而连接到当前基站， 其相邻于无线终端设法唤醒且与之建立用户数据信道的基站而定位，用于触发基站转变 到较活动的同步操作模式的信号是作为越区切换操作的部分而经由当前基站进行传输。 举例来说，无线终端可处于扇区或小区边界区域中且预先切换基站网络附接点，且因此将此信令到其当前网络附接点，且可(例如)经由回程网络将信号转发到需要唤醒的基 站。以此方式，可最小化越区切换延迟。
在某些实施例中，其中无线终端已向基站注册，无线终端设法导致所述基站转变到 较活动的同步化信令模式，且无线终端处于无线终端操作的睡眠模式，其中无线终端不 传输用户数据，用于触发基站转变到较活动的同步操作模式中的信号为状态转变请求信 号，例如由无线终端的从WT睡眠模式转变到WT活动模式的请求。
操作从步骤1916进行到步骤1918。在步骤1918中，无线终端等待基站转变到开启 状态的一时间周期。在某些实施例中，无线终端监控(例如)基站信令的速率和/或功率 电平方面的基站信令的改变以确认基站已转变到活动操作模式中。在某些实施例中，如 果在预定量时间内(例如，在若干OFDM符号转变传输时间间隔内)或在时序结构内的 预期点处(例如，在允许信令的传输时间和基站模式转变操作后下行链路时序结构中的 下一时隙的开始)未观测到基站模式转变，则无线终端重复希望引起转变的信号。
接着，在步骤1920中，无线终端传输注册和/或接入请求信号到基站，例如在与基 站相关联的上行链路时序和频率结构中使用基于争用的接入段的接入请求信号。举例来 说，对于对小区来说为新的无线终端来说，可出现完整序列的注册和接入请求信令。然 而，对于当前向基站注册但处于WT睡眠模式的无线终端来说，WT可具有经注册的用 户识别符但可设法请求活动用户识别符且可启始闭环时序同步。
操作从步骤1920进行到步骤1922，其中无线终端基于来自基站的反馈信号而执行 闭环时序控制。在某些实施例中，其中无线终端是在对应于同一小区的两个基站网络附 接点(例如同一基站的两个扇区附接点或对应于同一基站的同一扇区的两个载波频率附 接点)之间进行越区切换，时序同步操作的某些或全部可被省略。在某些实施例中，还 执行与无线终端传输功率电平相关的闭环功率控制。
接着，在步骤1924中，无线终端启始到基站的用户数据传输。举例来说，可先前向 无线终端指派一基站活动用户识别符，例如在步骤1920中，基站调度器可向无线终端指 派一个或一个以上上行链路业务信道段，且无线终端使用经指派的上行链路业务信道段 传输用户数据。
返回步骤1926,在步骤1926中，无线终端启始注册和/或接入操作，且接着在步骤 1928中，无线终端基于来自基站的反馈信号而执行闭环时序控制。操作从步骤1928进 行到步骤1930。在步骤1930中，无线终端启始到基站的用户数据传输。
虽然描述OFDM系统的情形，但本发明的许多方法和设备适用于包括许多非OFDM和/或非蜂窝式系统的广泛范围的通信系统。
在各种实施例中，使用一个或一个以上模块建构文本中所述的节点以执行对应于本 发明的一种或一种以上方法的步骤，例如两个基站操作模式之间的转变、以活动基站操 作模式操作、以传输待命基站操作模式操作、确定基站操作模式、发信号以导致模式转 变、处理模式转变相关的信令、决定是否实施模式转变等。在某些实施例中，使用模块 建构本发明的各种特征。可使用软件、硬件或软件和硬件的组合建构这些模块。可使用 包括于机器可读媒体(例如，如RAM、软性磁盘等的存储器装置)中的机器可执行指令 (例如软件)来控制机器(例如具有或不具有另外硬件的通用计算机)以实施许多上文所 述的方法或方法步骤以(例如)在一个或一个以上节点中实施上述方法的全部或部分。 因此，本发明尤其针对包括用于导致机器(例如处理器和相关联硬件)执行上述方法的 一个或一个以上步骤的机器可执行指令的机器可读媒体。
鉴于本发明的以上描述，对于所属领域的技术人员来说，关于本发明的上述方法和
设备的许多另外变化将为显而易见的。还认为这些变化在本发明的范围内。本发明的方 法和设备可为(且在各种实施例中)以CDMA、正交频分多路复用(OFDM)和/或各种 其它类型的可用于在接入节点与移动节点之间提供无线通信链路的通信技术形式使用。 在某些实施例中，接入节点经实施为使用OFDM和/或CDMA建立与移动节点的通信链 路的基站。在各种实施例中，移动节点实施为用于实施本发明的方法的笔记本计算机、 个人数据助理(PDA)或包括接收器/发射器电路和逻辑和/或例行程序的其它便携式装置。
权利要求
1. 一种操作无线终端的方法，所述方法包含确定所述无线终端正设法与之建立用户数据信道的基站是否处于减小的同步信令操作模式；以及当所述无线终端确定所述基站处于减小的同步信令操作模式时，传输用于触发所述基站转变到较活动的同步信令操作模式的信号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述确定包括-从所述基站接收同步信号以及 基于所述所接收的同步信号进行所述确定。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述基于所述所接收的同步信号进行所述确定包 括评估信号功率电平以确定基站操作模式。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中与指示减小的同步信令操作模式的较低信号功率 电平相比，较高的信号功率电平指示全开启的基站操作模式。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述同步信号包括至少两个类型的信号且其中所 述两个类型的信号的相对功率指示所述基站操作模式。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述至少两个类型的信号包括作为OFDM信标信 号的第一类型信号和作为导频音调信号的第二类型信号；以及其中所述信标信号具有至少为所述导频音调信号的每音调信号功率的三倍的每 音调功率。
7. 根据权利要求2所述的方法，其中基于所述所接收的同步信号进行所述确定包括-确定接收第一类型同步信号的速率。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一类型同步信号为导频音调信号。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中当所述经确定的速率低于预定阈值时，确定所述 基站处于减小的同步信令操作模式。
10. 根据权利要求2所述的方法，其中所述用于触发所述基站转变到较活动的同步信令 操作模式的信号为唤醒信号。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中所述唤醒信号包括少于5个OFDM音调。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中传输所述唤醒信号持续一持续一个以上OFDM 符号传输时间周期的连续时间周期。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中将预定一组音调用于所述唤醒信号。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述预定组音调包括至多一个音调。
15. 根据权利要求2所述的方法，其中所述用于触发所述基站转变到较活动同步信令操 作模式的信号是唤醒信号，所述无线终端以每音调功率电平传输所述唤醒信号，所 述每音调功率电平高于由所述无线终端传输用户数据所使用的平均每音调功率电平。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中以所述无线终端所使用的最高每音调功率电平 传输所述唤醒信号。
17. 根据权利要求2所述的方法，其中所述用于触发所述基站转变到较活动的同步信令 操作模式的信号为接入请求信号，以及其中如果所述接入请求信号的传输是到处于减小的同步信令操作模式的基站且 如果所述传输是到处于全开启同步信令操作模式的基站，所述无线终端在所述传输 后以不同的方式操作。
18. 根据权利要求l所述的方法，其中所述无线终端由无线链路连接到与所述基站相邻 定位的当前基站；以及其中传输用于触发所述基站转变到较活动同步信令操作模式的信号是作为越区 切换操作的一部分经由所述当前基站进行传输的。
19. 根据权利要求2所述的方法，其中所述无线终端已向所述基站注册且所述无线终端 处于睡眠操作模式，在所述睡眠操作模式中所述无线终端不传输用户数据；以及其中所述用于触发所述基站转变到较活动同步信令操作模式中的信号为状态转 变请求信号。
20. —种无线终端，其用于与支持减小的同步信令操作模式和全开启同步操作模式的基 站进行通信，所述无线终端包含发射器；基站模式确定模块，其用于确定所述基站是否正以所述减小的同步信令操作模式 操作；以及唤醒信号模块，其耦合到并响应于所述基站模式确定模块，用于控制所述发射器传输用于触发所述基站转变到较活动同步信令操作模式的信号。
21. 根据权利要求20所述的无线终端，其进一步包含接收器，其用于从所述基站接收同步信号；以及其中所述基站模式确定模块处理所接收的同步信号以评估i)同步信号功率电平和 ii)至少某些同步信号的速率中的至少一者。
22. 根据权利要求21所述的无线终端，其中所述基站模式确定模块包括相对功率电平确定模块，其用于确定至少两个不同类型的所接收同步信号的相对 功率电平。
23. 根据权利要求21所述的无线终端，其中所述至少两个不同类型的所接收同步信号 是导频音调信号和OFDM信标信号。
24. 根据权利要求21所述的无线终端，其中所述基站模式确定模块进一步包括用于基 于至少两个不同同步信号的所述相对功率电平来确定所述基站操作模式的基站模 式决定模块。
25. 根据权利要求21所述的无线终端，其中所述基站模式确定模块基于至少一个类型 的同步信号的速率来确定所述基站操作模式；以及其中所述基站模式确定模块包括用于在对应于不同基站操作模式的所接收同步 信号速率之间进行区分的速率分析模块。
26. 根据权利要求25所述的无线终端，其中所述同步信号为导频音调信号。
全文摘要
本发明描述一种无线终端，所述无线终端与支持传输待命模式和活动模式的多模式基站一起使用。与活动模式相比较，传输待命模式的基站操作是低功率/低干扰电平的操作。相对于所述活动模式，在传输待命模式中，同步信令中的至少某些信令(例如导频音调信令)的功率电平和/或速率减小。在传输待命模式中，基站不服务活动状态的经注册的无线终端但可服务某些睡眠状态的经注册的无线终端。从活动到传输待命的模式转变可响应于检测到的不活动周期、调度信息、基站模式改变信号和/或检测到的无线终端状态转变。从传输待命到活动的模式转变可响应于调度信息、接入信号、来自无线终端的唤醒信号、越区切换信号等。
文档编号H04B7/26GK101438510SQ200680042381
公开日2009年5月20日 申请日期2006年9月15日 优先权日2005年9月19日
发明者帕勃罗·阿尼哥斯坦, 拉吉夫·拉罗亚, 桑迪普·拉恩冈, 阿纳布·达斯 申请人:高通股份有限公司