专利名称：改进全球微波接入互操作性(wimax)网络容量的设备和方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统领域，并且更具体地涉及全球微波接入互操 作性(WIMAX)网络。
背景技术：
WIMAX网络是提供宽带无线接入(BWA)的无线数字通信系统。 WIMAX网络包括两个核心组件基站(BS)和移动用户站(MSS)或终 端。基站和一个或多个终端可以形成点到多点(P2MP)结构的小区。基 站用无线的方式控制小区内的活动，包括任何终端对J^介的访问、实现服 务质量(QoS)的分配、以及基于网络安全机制对网络的管理。多个基站 可以被配置形成蜂窝无线网络。WIMAX蜂窝网络中的小区半径可以是几 英里，以便WIMAX技术比WIFI技术允许更远距离的传输以及更高的比 特率。不过，比特率需求总是更大，并且将不得不发现应对网络业务量的 增长的解决方案。假定技术上的进步将向基站和终端提供更高的处理功率， 则问题将是使这些增强的基站和终端适应已经存在的WIMAX网络基础设 施(接入和核心)，来向WIMAX网络提供改进的性能。
本发明的目的是向整体WIMAX网络提供改进的性能。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于未来改进WIMAX网络性能的解决方案。
这种改进通过包括至少 一个基站和至少 一个终端的全球微波接入互操 作性(WIMAX)网络来实现。向所述至少一个终端发送信号的所迷至少 一个基站，能够将所述信号拆分(split)成多个WIMAX信号，并且通过多个具有不同频率帧的通道同时发送所述WIMAX信号，并且其中，所述 至少一个终端能够同时接收和处理所述多个WIMAX信号。
而且，向所述至少一个基站发送信号的所述至少一个终端，能够将所 述信号拆分成多个WIMAX信号，并且通过多个具有不同频率帕的通道同 时发送所述WIMAX信号，并且其中，所述至少一个基站能够同时接收和 处理所述多个WIMAX信号。
优选地，WIMAX信号包括以WIMAX标准组帧(framing)的信号。
有利地，同时处理所述WIMAX信号包括重新组合所述多个WIMAX 信号以重新构建原始信号。
选择性地，所述至少一个终端是移动的。
优选地，每个频率帧是10Mhz宽。
有利地，所述基站在不同扇区中以不同的频率发射WIMAX信号。 选择性地，对网络的频率重用是3。
优选地，所述基站和终端包括抑制滤波器用于避免通道间的干扰。 此外，提供了 一种用于改进全球微波接入互操作性(WIMAX )网络 容量的方法，其中，从一个源收发器向目的收发器发送信号，所述方法包 括将所述信号拆分成多个WIMAX信号、通过具有不同频率帧的多个通道 从所述源M器发送所述信号、由所述目的收发器接收所述多个WIMAX 信号、以及处理所述多个WIMAX信号来从所述多个WIMAX信号重新组 合原始信号。
图1是根据技术^Jl现状的WIMAX信号的組帧的图2是根据本发明的WIMAX信号的组帧的图3是根据技术;^现状的三等分(trisectored )的WIMAX基站的
图4是根据技术^A现状拥有三等分WIMAX基站的蜂窝网络的图； 图5是根据本发明的三等分WIMAX基站的图；图6是根据本发明拥有三等分WIMAX基站的蜂窝网络的图。
具体实施例方式
此处使用的术语"收发器"是指能够传输和接收信号的设备。 此处使用的术语"终端"代表包括至少一个收发器的网络设备。 WIMAX网络通信基于基站和终端之间的数据交换。在4支术发展现状 中，每个基站可以在不同的扇区中发射和接收信号，以及每个扇区具有它 自己的频率通道。图1示出包括三个扇区的基站。基站可以^f皮排列为创建 如图2上示出的基本结构或小区。在该情况中，小区由三个六边形组成。 通过复制该基本结构或小区来创建网络。具有令人满意的基本结构或小区 的无线覆盖所要求的不同频率的数量定义网络的频率重用。在图2上呈现 的小区中，需要三个不同的频率，因此，对应网络的频率重用是3。
在基站和终端之间被交换的数据用无线电通过这些频率通道被发送。 每个频率通道具有给定的带宽，并且包括给定数量的固有频率(free running frequency)或子载波，例如10MHz带宽上1024个固有频率。固 有频率在通道带宽上间隔相同。正交频分复用(OFDM)技术被用来允许 无干扰地传输子栽波。
数据传输在逐帧基础上被实施。图5示出这样的数据组织。每个帧被 划分成由传输转换间隙(TTG) 3隔开的下行链路(DL)数据传输子帧1 和上行链路(UL )数据传输子帧5。接收转换间隙(RTG) 7位于UL子 帧后。在关于时域的频域的二维排列中配置DL和UL子帧。可以在频率 单元23和时间单元25中划分每个帧。DL子帧包括前同步码9、帧控制头 (FCH) 11、 DL映射13、携带UL映射的第一DL突发15以及多个DL 突发17，所述前同步码9是用于BS和终端之间同步捕获的同步信号。UL 子帧包括测距子通道(ranging sub-channel) 19和多个UL突发21。
在未来，随着技术改进，基站和终端的处理能力将被增加。则观念是 在不改变整个网络结构的情况下，使用该功率值来增加网络的比特率交换 和业务容量。本发明通过在每个扇区中以及因此每个小区中增加通道的数量，来提供解决该问题的方案。基站将因此能够在不同的通道上发射。图
3和图4分别示出三等分的基站和在每个小区中包括六个不同频率通道的 小区。频率通道的数量仅受限于基站和终端的处理能力。每个终端将作为 若干"旧，，终端出现，并且能够在若干通道上接收和发射信号。业务量因 此以通道的数量倍增。数据组织将与之前的相同，但是在不同频率通道上 将同时有若干帧净皮发射和接收。图6表示具有三个频率通道(fl、 f2、 B) 的这样的数据组织。然后，需要从基站向终端发送的并且要求大带宽的信 号将^皮拆分成若干信号，所述信号将通过不同频率通道補发送。终端将接 收并处理不同的信号来重新创建原始信号。
因而，"新"基站和终端将允许更高比特率传输，而不改变整个网络 体系结构，以便"旧，，和"新"终端在相同网络中将同时可用。
权利要求
1. 一种包括至少一个基站和至少一个终端的全球微波接入互操作性(WIMAX)网络，其中，向所述至少一个终端发送信号的所述至少一个基站，能够将所述信号拆分成多个WIMAX信号，并且通过多个具有不同频率帧的通道同时发送所述WIMAX信号，并且其中，所述至少一个终端能够同时接收和处理所述多个WIMAX信号。
2. 根据权利要求1所述的全球微波接入互操作性(WIMAX)网络， 其中，向所述至少一个基站发送信号的所述至少一个终端，能够将所述信 号拆分成多个WIMAX信号，并且通过多个具有不同频率帧的通道同时发 送所述WIMAX信号，并且其中，所述至少一个基站能够同时接收和处理 所述多个WIMAX信号。
3. 根据权利要求1或2所述的全球微波接入互操作性(WIMAX)网 络，其中，WIMAX信号包括以WIMAX标准组帧的信号。
4. 根据前面权利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 网络，其中，同时处理所述WIMAX信号包括重新组合所述多个WIMAX 信号以重新构建原始信号。
5. 根据前面权利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 网络，其中，所述至少一个终端是移动的。
6. 根据前面权利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 网络，其中，每个频率帧是10Mhz宽。
7. 根据前面权利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 网络，其中，所迷基站在不同扇区中以不同的频率发射WIMAX信号。
8. 根据权利要求7所述的全球微波接入互操作性(WIMAX)网络， 其中，对网络的频率重用是3。
9. 根据前面权利要求之一所述的全球微波接入互操作性(WIMAX) 网络，其中，所述基站和终端包括抑制滤波器用于避免通道间的干扰。
10. —种用于改进全球微波接入互操作性(WIMAX)网络容量的方法，其中，从一个源收发器向目的收发器发送信号，所述方法包括将所述信号拆分成多个WIMAX信号、通过具有不同频率帧的多个通道从所述源收发器发送所述信号、由所述目的收发器接收所述多个WIMAX信号、以及处理所迷多个WIMAX信号以从所迷多个WIMAX信号重新组合原始信号。
全文摘要
本发明涉及改进全球微波接入互操作性(WIMAX)网络容量的设备和方法。全球微波接入互操作性(WIMAX)网络包括至少一个基站和至少一个终端。向所述至少一个终端发送信号的所述至少一个基站，能够将所述信号拆分成多个WIMAX信号，并且通过多个具有不同频率帧的通道同时发送所述WIMAX信号，并且其中，所述至少一个终端能够同时接收和处理所述多个WIMAX信号。
文档编号H04W74/02GK101459967SQ20081018300
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月3日 优先权日2007年12月6日
发明者J·利布沙贝 申请人:阿尔卡特朗讯公司