本发明涉及在无线(移动)电信系统中使用的方法和装置。具体地，本发明的实施方式涉及电信系统中的干扰因素。
背景技术：
第三和第四代移动电信系统，例如基于3GPP定义的UMTS和长期演进(LTE)架构的那些电信系统能够支持比由前代移动电信系统所提供的简单语音和消息传送服务更复杂的服务。
例如，利用由LTE系统提供的改进的无线电接口和增强的数据速率，用户能够享受高数据速率应用，例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，对部署第三和第四代网络的需求强烈，并且预计这些网络的覆盖区域，即能够接入到网络的位置迅速增加。
第三和第四代网络的预期广泛部署产生了设备类别和应用的并行开发，这并非利用了可用的高数据速率，而是利用强健的无线电接口和覆盖区域的日益广泛性。实例包括所谓的机器类型通信(MTC)应用，其以相对不频繁的基础上传输少量数据的半自主或者自主无线通信设备(即，MTC设备)为代表。实例包括所谓的智能电表，其例如位于用户住宅内并且周期性地将关于例如煤气、水、电等的公用事业的用户消耗的信息传回至中央MTC服务器。例如，可在相应的标准(诸如ETSI TS 122 368V10.530(2011-07)/3GPP TS 22.368version 10.5.0Release 10)[1])中找到有关MTC类型设备的特征的进一步信息。MTC类型终端设备/MTC类型数据的一些典型特征可包括如以下特征：诸如低移动性、高延迟容许误差、小数据传输、非频繁传输和基于组的特征、策略和寻址。虽然诸如MTC类型终端的终端可方便地利用由第三或者第四代移动电信网络提供的广覆盖区域的优势，但是目前也存在不足。与传统的第三或者第四代终端设备(例如智能电话)不同，MTC类型终端优选地相对简单和便宜并且能够在相对低的资源上操作(例如，低功耗)。由MTC类型终端执行的功能的类型(例如，收集和回报数据)不需要执行特别复杂的处理，并且此外，通常来说不是时序要求严格的。然而，第三和第四代移动电信网络通常在无线电接口上采用先进的数据调制技术，其可以是功耗大的并且需要更多复杂的和昂贵的无线电收发器来实施。将这种复杂的收发器包括在智能电话中通常是合理的，因为智能电话通常需要强大的处理器执行典型的智能电话型功能。然而，如以上指出的，现希望使用能够利用低的资源使用量进行操作的相对便宜的和更简单的设备来使用LTE型网络进行通信。为此，已提出所谓的“虚拟载波”并且以下进一步论述这些虚拟载波的一些特征。
无线电信系统的越来越广泛的部署可能在相邻的小区之间产生干扰的概率更大。尤其是在基于LTE的系统的情况下，该系统通常采用单位频率复用方法，在该方法中相邻的小区采用相同的射频。这意味着两个通信小区之间的边界处的终端设备可以使用相同的频率资源从不同的基站接收相当的信号电平，从而可能导致潜在的显著干扰。已建议使用通常称为小区间干扰协调(ICIC)技术的技术来解决LTE类网络中的这样的小区间干扰。
一种ICIC技术是所谓的软频率复用方法。根据该种技术，基站根据各个终端设备的地理位置使用不同频率将资源分配至不同的终端设备。具体地，相邻的基站进行协调以使得在与两个基站相关联的两个通信小区(覆盖区域)之间的边界附近的地理位置，基站中的一个以一个频带与其连接着的终端设备通信，而另一个基站以不同的频带与其连接着的终端设备通信。因此，根据该方法，靠近两个小区间的边界并且连接至第一基站的终端设备不易于受到来自相邻基站的干扰，因为相邻基站将使用不同的频带服务该位置的小区边界附近的其连接着的终端设备。每个基站可以使用所有频率与远离小区边界的终端设备通信(例如，在小区中心处)，这样的传输通常以比与小区边缘附近的终端设备相关联的传输更低的功率进行。
已提出用于电信网络的另一个ICIC技术，该ICIC技术包括宏基站，该宏基站服务包括(通过各个毫微微或微微基站服务的)一个或多个毫微微或微微小区的区域。这个技术使用所谓的几乎空白子帧。根据这个方法，基站将选择几乎不进行传输的子帧(例如仅保留小区参考信号)并且将会将这些“几乎空白子帧”的时序传送至支持在毫微微或微微小区中通信的网络元件。然后，毫微微/微微小区内的通信能够被协调为在宏基站发送几乎空白子帧的子帧期间发生，从而减少宏基站干扰毫微微/微微小区中的通信的可能性。
关于ICIC技术的更多细节，诸如上述那些ICIC技术，可以在由Nomor Research GmbH出版的Pauli等人的论文-“Heterogeneous LTE Networks and Intercell Interference Coordination”中查找，例如该论文可从以下地址下载：http://www.nomor.de/uploads/a4/81/a4815c4dc585be33c81f0ec7a15deed7/2010-12-WhitePaper_LTE_HetNet_ICIC.pdf[13]，且还可以从由ZTE公司出版的Xiong的文章“Enhanced ICIC for LTE-A HetNet”中查找，例如其可从：http://wwwen.zte.com.cn/endata/magazine/ztetechnologies/2012/no1/articles/201202/t20120206_283266.html[14]中下载。有关用于协调基站之间的通信的协议的细节，例如关于LTE网络的X2接口，能够在相关联标准中查找，例如在ETSI TS 136 420V11.0.0(2012-10)/3GPP TS 36.420version 11.0.0(Release 11)[15]和3GPP TS 36.423version 11.2.0(Release 11)[16]中查找。
本发明人已认识到提出的无线电信系统中的虚拟载波的介绍如何产生了应被解决以优化该系统中的通信的额外小区间干扰因素。例如，经常提出的是，虚拟载波对支持机器类型通信设备尤其有用，而发明人已经认识到这样的设备通常位于网络覆盖相对较差的区域，即它们可能“难以抵达”设备。例如，智能仪表型MTC设备通常位于地下室或者具有相对高的穿透损耗的其他位置。这可能意味着通常需要高传输功率以支持虚拟载波上的可靠通信，从而引起额外的小区间干扰忧虑。
因此，希望提供一种能够进一步有助于支持以减少的小区间干扰与终端设备进行通信的无线电信装置和方法。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供一种操作无线电信系统中的基站的方法，在该无线电信系统中使用跨越系统频率带宽的多个正交频分多路复用OFDM子载波进行从基站至终端设备的下行链路通信，并且其中基站支持使用跨系统频率带宽分布的OFDM子载波在主载波上与第一类型的终端设备通信并且支持使用跨受限频率带宽分布的OFDM子载波在受限带宽载波上与第二类型的终端设备通信，其中受限频率带宽小于系统频率带宽并且在系统频率带宽以内，并且其中该方法包括：选择由基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的传输特性；并且将传输特性的指示从基站传送至无线电信系统的至少一个其他基站。
根据一些实施方式，传输特性包括：由基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输所在的频率和/或时间资源。
根据一些实施方式，传输特性的指示包括：选自基站能够支持的受限带宽载波的一组潜在频率范围的受限带宽载波的频率范围的标识符。
根据一些实施方式，传输特性的指示包括：由基站在传输受限带宽载波时使用的物理资源块的指示。
根据一些实施方式，传输特性的指示包括：由基站使用具有最大传输功率阈值的受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的指示，该最大传输功率阈值大于由基站使用主载波向第一类型的终端设备进行的同期传输的最大传输功率阈值。
根据一些实施方式，无线电信系统使用包括子帧的无线电帧结构，并且其中传输特性的指示包括：由基站使用受限带宽载波进向第二类型的终端设备进行传输时使用的一个或多个子帧的指示。
根据一些实施方式，该方法进一步包括：从无线电信系统的另外基站接收由另外基站在使用减少的带宽载波向第二类型的终端设备进行传输时使用的传输特性的指示，并且当选择基站使用受限带宽载波进行的传输的传输特性时考虑从另外基站接收的传输特性的指示。
根据一些实施方式，从另外基站接收的传输特性的指示包括：由另外基站使用与另外基站相关联的受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输所在的频率和/或时间资源的指示，并且其中，选择由基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的传输特性的步骤包括：选择被用于受限带宽载波的与包括从另外基站接收的传输特性的指示的频率和/或时间资源不同的频率和/或时间资源。
根据一些实施方式，从中接收由另外基站进行的传输所在的频率和/或时间资源的指示的另外基站是基站将其自己的传输特性的指示传送至的至少一个其他基站中的一个。
根据一些实施方式，传输特性的指示经由基站和至少一个其他基站的各其他基站之间的点对点逻辑接口从基站传送至无线电信系统的至少一个其他基站。
根据一些实施方式，传输特性的指示经由无线电信系统的X2接口从基站传送至无线电信系统的至少一个其他基站。
根据一些实施方式，传输特性的指示在针对X2接口定义的信息元素中传送至至少一个其他基站。
根据一些实施方式，方法进一步包括：使用具有最大传输功率阈值的受限带宽载波，根据所选择的传输特性向第二类型的终端设备进行传输，该最大传输功率阈值大于由基站使用主载波向第一类型的终端设备进行的同期传输的最大传输功率阈值。
根据一些实施方式，方法进一步包括：使用受限带宽载波根据所选择的传输特性向第二类型的终端设备进行传输，该受限带宽载波具有的传输功率大于基站使用主载波向第一类型的终端设备进行的同期传输的最大传输功率阈值。
根据一些实施方式，第一类型的终端设备和第二类型的终端设备是各类型的具有不同的操作能力的终端设备。
根据本发明的另一方面，提供一种无线电信系统中的基站，在该无线电信系统中使用跨越系统频率带宽的多个正交频分多路复用OFDM子载波从基站向终端设备进行下行链路通信，并且其中基站支持使用跨系统频率带宽分布的OFDM子载波在主载波上与第一类型的终端设备通信并且支持使用跨受限频率带宽分布的OFDM子载波在受限带宽载波上与第二类型的终端设备通信，其中受限频率带宽小于系统频率带宽并且在系统频率带宽以内，并且其中该方法包括：其中基站被配置为选择由该基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的传输特性并且将传输特性的指示传送至无线电信系统的至少一个其他基站。
根据本发明的另一方面，提供一种操作无线电信系统中的基站的方法，在该无线电信系统中使用跨越系统频率带宽的多个正交频分多路复用OFDM子载波进行从基站至终端设备的下行链路通信，并且其中基站支持使用跨越系统频率带宽分布的OFDM子载波与主载波上的第一类型的终端设备通信并且支持使用跨受限频率带宽的分布的OFDM子载波在受限带宽载波上与第二类型的终端设备通信，其中受限频率带宽小于系统频率带宽并且在系统频率带宽以内，并且其中该方法包括：从无线电信系统的另外基站接收由另外基站使用与另外基站相关联的减少的带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的传输特性的指示；并且以考虑从另外基站接收的传输特性的指示的方式选择由基站使用限制带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的传输特性。
根据一些实施方式，与从另外基站接收的指示相关联的传输特性包括：另外基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输所在的频率和/或时间资源。
根据一些实施方式，与从另外基站接收的指示相关联的传输特性包括：选自无线电信系统中支持的受限带宽载波的一组潜在频率范围中的受限带宽载波的频率范围的标识符。
根据一些实施方式，与从另外基站接收的指示相关联的传输特性包括：由另外基站用来传输受限带宽载波的物理资源块的指示。
根据一些实施方式，无线电信系统使用包括子帧的无线电帧结构，并且其中从另外基站接收的传输特性的指示包括：由另外基站用来使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行传输的一个或多个子帧的指示。
根据一些实施方式，从另外基站接收的指示包括：另外基站使用具有最大传输功率阈值的受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的指示，该最大传输功率阈值大于另外基站向第一类型的终端设备进行的同期传输的最大传输功率阈值。
根据一些实施方式，基站针对使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输而选择的传输特性包括：基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输所在的频率和/或时间资源。
根据一些实施方式，从另外基站接收的传输特性的指示包括：由另外基站使用与另外基站相关联的受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输所在的频率和/或时间资源的指示，并且其中选择基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的传输特性包括：选择将被用于受限带宽载波的与包括从另外基站接收的传输特性的指示的频率和/或时间资源不同的频率和/或时间资源。
根据一些实施方式，方法进一步包括将由针对基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输而由基站选择的传输特性的指示传送至无线电信系统的至少一个其他基站。
根据一些实施方式，从中接收另外基站进行传输所在的频率和/或时间资源的指示的另外基站是基站将选择的传输特性的指示传送至的至少一个其他基站中的一个。
根据一些实施方式，方法进一步包括使用具有大于基站使用主载波向第一类型的终端设备进行的同期传输的最大传输功率阈值的最大传输功率阈值的受限带宽载波，根据所选择的传输特性进行向第二类型的终端设备的传输。
根据一些实施方式，方法进一步包括使用具有大于基站使用主载波向第一类型的终端设备进行的同期传输的最大传输功率阈值的传输功率的受限带宽载波，根据所选择的传输特性进行向第二类型的终端设备的传输。
根据一些实施方式，经由基站和另外基站之间的点对点逻辑接口从另外基站接收传输特性的指示。
根据一些实施方式，经由无线电信系统的X2接口从另外基站接收传输特性的指示。
根据一些实施方式，从另外基站接收在针对X2接口定义的信息元素中的传输特性的指示。
根据一些实施方式，第一类型的终端设备和第二类型的终端设备是具有各类型的不同的操作能力的终端设备。
根据本发明的另一方面，提供一种无线电信系统中的基站，在该无线电信系统中使用跨越系统频率带宽的多个正交频分多路复用OFDM子载波进行从基站至终端设备的下行链路通信，并且其中基站支持使用跨越系统频率带宽分布的OFDM子载波在主载波上与第一类型的终端设备通信并且支持使用跨越受限频率带宽分布的OFDM子载波在受限带宽载波上与第二类型的终端设备通信，其中受限频率带宽小于系统频率带宽并且在系统频率带宽以内，并且其中该基站被配置为：从无线电信系统的另外基站接收由另外基站在使用与另外基站相关联的减少的带宽载波向第二类型的终端设备进行传输时所使用的传输特性的指示；以及以考虑从另外基站接收的传输特性的指示的方式选择由基站使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的传输特性。
应当理解，上述关于本发明的第一方面及其他方面描述的本发明的特征和方面同样适用于根据本发明的其他方面的本发明的实施方式，并且视情况可以与根据本发明的其他方面的本发明的实施方式组合，而不是只有上述特定的组合。
附图说明
现将参考附图仅通过实例的方式描述本发明的实施方式，附图中相似的部件设置有相应的参考标号，并且附图中：
图1提供示出传统移动电信网络的实例的示意图；
图2提供示出传统LTE无线帧的示意图；
图3提供示出传统LTE下行链路无线电子帧的实例的示意图；
图4提供示出传统LTE“预占(camp-on)”过程的示意图；
图5提供示出根据本发明的实施方式的已插入虚拟载波的LTE下行链路无线电子帧的示意图；
图6提供示出用于预占到虚拟载波的适配的LTE“预占”过程的示意图；
图7提供了示出根据本发明的实施方式的LTE下行链路无线电子帧的示意图；
图8提供示出了物理广播信道(PBCH)的示意图；
图9提供示出根据本发明的实施方式的LTE下行链路无线电子帧的示意图；
图10提供示出根据本发明的实施方式的已插入虚拟载波的LTE下行链路无线电子帧的示意图；
图11A至图11D提供示出根据本发明的实施方式的LTE下行链路子帧内的位置信号的定位的示意图；
图12提供示出根据本发明的实施方式的其中两个虚拟载波在主载波频带内改变位置的子帧组的示意图；
图13A至图13C提供示出根据本发明的实施方式的已插入虚拟载波的LTE上行线路子帧的示意图；
图14提供显示根据本发明的实例布置的适配LTE移动电信网络的一部分的示意图；
图15示意性地表示作为如先前提出的为虚拟载波提供支持的传统无线电信系统中(图的左侧)的频率的函数和作为根据本发明的实施方式的为虚拟载波提供支持的无线电信系统中(图的右侧)的频率的的函数的最大允许传输功率；
图16是表示根据本发明的实施方式的基站之中的关于虚拟载波传输的协调的信令梯形图。
图17示意性地表示来自根据发明的实施方式的两个基站的各传输(图中的顶行)以及由各个基站支持的小区之间的边界附近的终端设备可能看见的相应的组合信号(图中的下半部分)；
图18是示意性地表示根据本发明的实施方式的基站的操作步骤的流程图；
图19至图22是示意性地表示根据本发明的实施方式，确定终端设备是否受益于功率提高的虚拟载波操作的一些示例性方法的信令梯形图。
具体实施方式
具体地，在可被称为“虚拟载波”的在“主载波”带宽内操作的上下文中可以采用本发明的实施方式。在共同未决英国专利申请号GB 1101970.0[2]、GB 1101981.7[3]、GB 1101966.8[4]、GB 1101983.3[5]、GB 1101853.8[6]、GB 1101982.5[7]、GB 1101980.9[8]、GB 1101972.6[9]、GB 1121767.6[10]和GB 1121766.8[11]中描述了虚拟载波的概念，其内容通过引用结合于此。读者可引用这些共同未决的申请来获取更多的细节，但为了便于参考，也在这里提供虚拟载波概念的概述。
传统的网络
图1提供示出根据LTE原理操作的无线电信网络/系统100的一些基本功能的示意图。图1中的各个元件及其相应的操作模式是众所周知的并且在由3GPP(RTM)主体管理的相关标准中被定义，并且还在有关该主题的许多书本中进行了描述，例如，Holma H.and Toskala A[12]。
网络包括连接至核心网络102的多个基站101。每个基站均提供覆盖区域103(即，小区)，在其内可将数据传递至终端设备104和从终端设备104传递数据。数据经由无线电下行链路从基站101传输到它们各自覆盖区域103内的终端设备104。数据经由无线电上行链路从终端设备104传输到基站101。核心网络102经由相应基站101向和从终端设备104路由数据并且提供诸如验证、移动性管理、计费等的功能。
诸如根据3GPP定义的长期演进(LTE)架构布置的那些的移动电信系统使用基于正交频分多路复用(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)。图2示出基于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(称为增强的节点B)传输并且持续10ms。下行链路无线电帧包括十个子帧，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)和次同步信号(SSS)。主广播信道(PBCH)在LTE帧的第一子帧中传输。以下将更详细地论述PSS、SSS以及PBCH。
图3是示出示例性传统下行链路LTE子帧的结构的网格的示意图。子帧包括在1ms期间传输的预定数量的符号。每个符号均包括跨下行链路无线电载波的带宽分布的预定数量的正交子载波。
图3中示出的示例性子帧包括14个符号和在20MHz带宽上散布的1200个子载波。用于在LTE中传输的用户数据的最小分配是在一个时隙(0.5个子帧)上传输的包含十二个子载波的资源块。为清晰起见，在图3中，未示出每个单独的资源元素，而是子帧网格内的每个单独的框对应于在一个符号上传输的十二个子载波。
图3以影线示出了用于四个LTE终端340、341、342、343的资源分配。例如，用于第一LTE终端(UE1)的资源分配342在五个有十二个子载波的块(即，60个子载波)上延伸，用于第二LTE终端(UE2)的资源分配343在六个有十二个子载波的块上延伸等。
控制信道数据在子帧的控制区域300(通过图3中的虚线阴影指出)中传输，控制区域包括子帧的前n个符号，其中，对于3MHz或更大的信道带宽来说n可在一个和三个符号之间变化，并且其中，对于1.4MHz的信道带宽来说n可在两个和四个符号之间变化。为了提供具体实例，以下描述涉及具有3MHz或更大的信道带宽的主载波，因此n的最大值为3。在控制区域300中传输的数据包括在物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)以及物理HARQ指示符信道(PHICH)上传输的数据。
PDCCH包含指示子帧的哪些符号上的哪些子载波已被分配给特定的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已经被分配由参考标号342所标识的资源块，UE2已经被分配由参考标号343所标识的资源块等。
PCFICH包含指示控制区域大小(即，在一个和三个符号之间)的控制数据。
PHICH包含HARQ(混合自动重传请求)数据，指示先前传输的上行链路数据是否已成功地被网络接收。
时间-频率资源网格的中心带310中的符号被用于包括主同步信号(PSS)、次同步信号(SSS)和物理广播信道(PBCH)的信息的传输。该中心带310通常是72个子载波宽(对应于1.08MHz的传输带宽)。PSS和SSS是一旦被检测到则允许LTE终端设备实现帧同步并且确定传输下行链路信号的增强节点B的小区身份的同步信号。PBCH承载有关小区的信息，所述信息包括主信息块(MIB)，主信息块(MIB)包括LTE终端用来正确接入该小区的参数。在物理下行链路共享信道(PDSCH)上传输到各个LTE终端的数据可在子帧的其他资源元素中传输。以下提供对这些信道的进一步说明。
图3还示出了包括系统信息并且在R344的带宽上延伸的PDSCH的区域。传统的LTE帧将同样包括参考信号，为了清楚，其在下面进一步论述，但未在图3中示出。
LTE信道中的子载波的数量可根据传输网络的配置而变化。通常此变化是从包含在1.4MHz信道带宽内的72个子载波变成包含在20MHz信道带宽内的1200个子载波(如图3中示意性地示出的)。如本领域技术人员所已知的，在PDCCH、PCFICH和PHICH上传输的数据通常分布跨子帧的整个带宽的子载波上，以提供频率分集。因此，为了接收和解码控制区域，传统的LTE终端必须能够接收整个信道带宽。
图4示出了LTE“预占”处理，即，由终端进行的处理使得其能够对由基站经下行链路信道发送的下行链路传输进行解码。使用该处理，终端可识别包括小区的系统信息的传输的部分，并且因此解码小区的配置信息。
如图4中可看出的，在传统的LTE预占过程中，终端首先使用中心带中的PSS和SSS与基站同步(步骤400)，并然后解码PBCH(步骤401)。一旦终端执行了步骤400和步骤401，则终端与基站同步。
对于每个子帧，终端随后解码分布在载波320的整个带宽上的PCFICH(步骤402)。如上所述，LTE下行链路载波可高达20MHz宽(1200个子载波)，并且因此，为了解码PCFICH，LTE终端必须具有接收和解码在20MHz带宽上的传输的能力。在PCFICH解码阶段，使用20MHz载波频带，终端操作在比与同步和PBCH解码有关的步骤400和步骤401过程中(R310的带宽)大很多的带宽(R320的带宽)。
然后，终端确定PHICH位置(步骤403)并且解码PDCCH(步骤404)，尤其用于识别系统信息传输以及用于识别其资源分配。终端使用资源分配以定位系统信息并定位其在PDSCH中的数据以及通知其在PUSCH上已被授予的任何传输资源。系统信息和UE-特定资源分配两者都在PDSCH上传输并且在载波频带320内调度。步骤403和步骤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，终端解码包含在子帧的控制区域300中的信息。如上所述，在LTE中，上述提及的三个控制信道(PCFICH、PHICH和PDCCH)能够在载波的控制区域300中找到，其中，控制区域在范围R320上延伸并且占用如上所讨论的每个子帧的前一个、前二个或前三个OFDM符号。在子帧中，控制信道通常不使用控制区域300内的所有资源元素，而是它们分散在整个区域上，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。
然后，终端可对PDSCH进行解码(步骤405)，PDSCH包含系统信息或对该终端传输的数据。
如上所述，在LTE子帧中，PDSCH通常占用既不在控制区域中也不在由PSS、SSS或PBCH所占用的资源元素中的资源元素组。图3所示的分配给不同移动通信终端(UE)的资源元素块340、341、342、343中的数据与整个载波的带宽相比具有较小的带宽，但为了解码这些块，终端首先接收跨频率范围R320分散的PDCCH，以确定该PDCCH是否指示PDSCH资源已被分配给UE并应当被解码。一旦UE已经接收到整个子帧时，则其可解码在由PDCCH表示的相关联频率范围内(如果有)的PDSCH。这样例如，上述的UE1解码整个控制区域300并且随后解码在资源块342中的数据。
虚拟下行链路载波
某些类别的设备，例如MTC设备(例如，如上所述的智能电表等半自主或者自主无线通信设备)支持其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由此比传统LTE终端复杂度小很多。在许多情形中，为诸如那些终端的低能力终端提供例如具有能够在全载波带宽上从LTE下行链路帧接收和处理数据的传统高性能LTE接收器单元，对于仅需要传递少量数据的设备而言可能过度复杂。因此，这可能限制在LTE网络中的低能力MTC类型设备的广泛部署的实用性。相反，优选的是，为低能力终端(诸如MTC设备)提供与可能传输至终端的数据量更加相称的更加简单的接收器单元。如以下陈述的，根据本发明的实例，在传统OFDM型下行链路载波(即“主载波”)的传输资源内提供“虚拟载波”。不同于在传统OFDM型下行链路载波上传输的数据，可接收和解码在虚拟载波上传输的数据，而无需处理下行链路主OFDM载波的全部带宽。因此，可使用降低复杂度的接收器单元接收和解码在虚拟载波上传输的数据。
图5提供示出根据本发明的实例的LTE下行链路子帧的示意图，该LTE下行链路子帧包括插入到主载波中的虚拟载波。
与传统LTE下行链路子帧保持一致，前n个符号(在图5中n为三)形成控制区域300，控制区域300被保留用于例如在PDCCH上传输的数据的下行链路控制数据的传输。然而，从图5可以看出，在控制区域300的外侧，LTE下行链路子帧包括在该实例中位于中心带310下面的资源元素组，该资源元素组形成虚拟载波501。如在下面进一步说明的，虚拟载波501被适配为使得在虚拟载波501上传输的数据可被视为与在主载波的剩余部分中传输的数据逻辑上不同，并且可无需解码所有的来自控制区300的控制数据的情况下被解码。尽管图5示出了虚拟载波占用中心带下面的频率资源，但通常，虚拟载波可占用其他频率资源，例如，在中心带之上或包括中心带的频率资源。如果虚拟载波被配置为与由主载波的PSS、SSS或PBCH使用的任何资源或由主载波传输的任何其他信号重叠，主载波上操作的该终端设备将要求校正操作并且期望在已知的预先确定的位置找到，虚拟载波上的信号可被设置为使得主载波信号的这些方面被保持。
从图5中可以看出，在虚拟载波501上传输的数据在受限带宽上传输。这可以是小于主载波带宽的任何合适的带宽。在图5中示出的实例中，虚拟载波在包括12个子载波的12个块(即，144个子载波)的带宽(相当于2.16MHz传输带宽)上传输。因此，使用虚拟载波的终端仅需要配备能够接收和处理在2.16MHz带宽上传输的数据的接收器。这使低能力终端(例如MTC类型终端)能够设置有简化的接收器单元但是依然能够在OFDM型通信网络操作，而如以上说明的，其通常需要终端配备有能够接收和处理在整个信号带宽上的OFDM信号的接收器。
如上说明的，在例如LTE的基于OFDM移动通信系统中，下行链路数据以子帧为基础被动态地分配以在子帧的不同子载波上传输。因此，在每个子帧中，网络将那些符号的那些子载波包括了与那些终端有关的数据作为信号发送(即下行链路分配信令)。
如从图3可以看出，在传统下行链路LTE子帧中，该信息在子帧的第一个符号或一些符号期间在PDCCH上传输。然而，如之前说明的，在PDCCH中传输的信息散布在子帧的整个带宽并且因此不能被具有简化的仅能够接收降低带宽的虚拟载波的接收器单元的移动通信终端接收。
因此，如从图5中可以看出，虚拟载波的最后的符号可被保留为虚拟载波的控制区域502，其用于传输指示虚拟载波501的哪个资源元素已分配给使用虚拟载波的用户设备(UE)的控制数据。在一些实例中，包括虚拟载波控制区域502的符号的数量可以是固定的，例如三个符号。在其他实例中，虚拟载波控制区域502的大小可以不同，例如在一个和三个符号之间变化，正如控制区域300的情况一样。
虚拟载波控制区域可位于任何合适的位置，例如在虚拟载波的前几个符号中。在图5的实例中，这可意味着将虚拟载波控制区域定位在第四、第五以及第六个符号上。然而，将虚拟载波控制区域的位置固定在子帧的最后的符号可能是有用的，因为虚拟载波控制区域的位置不会根据主载波控制区域300的符号数量而变化。这可以帮助简单化由接收虚拟载波上的数据的移动通信终端进行的处理，因为如果已知其将始终位于子帧的最后n个符号中，则终端无需确定每个子帧的虚拟载波控制区域的位置。
在另一实施方式中，虚拟载波控制符号可参考在单独子帧中的虚拟载波PDSCH传输。
在一些实例中，虚拟载波可定位在下行链路子帧的中心带310内。因为被PSS/SSS和PBCH占用的资源将包括在虚拟载波区域内而不是剩余主载波PDSCH区域中，所以这可帮助降低由于在主载波带宽内引入虚拟载波所引起的对主载波PDSCH资源的影响。因此，例如，根据预期的虚拟载波吞吐量，虚拟载波的位置可根据是否选择主载波或虚拟载波来承载PSS、SSS以及PBCH的开销而适当地选择为存在于中心带的内部，或存在于中心带的外部。
虚拟载波“预占”处理
如以上说明的，在传统LTE终端可在小区内开始传输和接收数据之前，其首先预占到小区。可为使用虚拟载波的终端提供适配的预占处理。
图6示出示意性示出根据本发明的实例的预占处理的流程图。图6中示出两个分支。在总标题“虚拟载波”下示出与旨在使用虚拟载波的UE相关联的处理的不同步骤。在总标题“传统LTE”下示出的步骤与旨在使用主载波的UE相关联，并且这些步骤与图4中的步骤对应。在这个实例中，预占过程的前两个步骤400，401对于虚拟载波和主(传统LTE)载波两者为共同的。
参考图5中示出的实例子帧说明虚拟载波预占处理，在图5的子帧中，具有144个子载波的带宽的虚拟载波插入到具有与1200个子载波对应的带宽的主载波的操作带宽内。如上所述，具有比主载波带宽更小的操作带宽的接收器单元的终端不能完全解码主载波的子帧的控制区域中的数据。然而，具有仅十二个子载波的十二个块(即，2.16MHz)的操作带宽的终端的接收器单元可接收在该示例性虚拟载波502上传输的控制和用户数据。
如上所述，在图6的实例中，尽管虚拟载波终端可如下所述地从MIB提取附加信息，但是用于虚拟载波终端的前几个步骤400和步骤401与图4中示出的传统预占处理相同。两种终端类型(即虚拟载波终端和主/传统载波终端)都可使用PSS/SSS和PBCH与使用在主载波内的72个子载波中心带上承载的信息的基站同步。然而，然后传统LTE终端通过进行PCFICH解码步骤402继续该处理，处理需要能够接收和解码主载波控制区域300的接收器单元，而预占到小区以在虚拟载波上接收数据的终端(其可被称作“虚拟载波终端”)执行步骤606和607。
在另一实例中，与重新使用与主载波设备的步骤400和401相同的传统初始预占处理相反，可为虚拟载波设备提供单独的同步和PBCH功能。
在步骤606，如果在主载波内提供任何虚拟载波，则虚拟载波终端使用特定虚拟载波步骤定位虚拟载波。以下进一步论述如何执行该步骤的各种实例。一旦虚拟载波终端定位了虚拟载波，则虚拟载波终端能够访问虚拟载波内的信息。例如，如果虚拟载波反映(mirror)传统LTE资源分配方法，则虚拟载波终端可继续解码虚拟载波内的控制部分，控制部分例如可指示虚拟载波内的哪些资源元素已被分配用于特定虚拟载波终端或用于系统信息。例如，图7示出已被分配用于子帧SF2的虚拟载波330内的资源元素350至352的块。然而，没有要求虚拟载波终端遵循或反映传统LTE处理(例如，步骤402至404)，并且，针对虚拟载波预占处理，可例如非常不同地实施这些步骤。
当进行步骤607时，不考虑虚拟载波终端遵循类似LTE步骤或不同类型的步骤，然后虚拟载波终端可在步骤608解码分配的资源元素并且从而接收通过广播虚拟载波的基站传输的数据。步骤608中解码的数据可包括例如包含网络配置细节的系统信息的其余部分。
如果下行链路数据使用传统LTE在主载波中传输，尽管虚拟载波终端不具有解码和接收下行链路数据的带宽能力，但其仍可访问主载波内的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也可以类似LTE的方式或以不同的方式实现。例如，多个虚拟载波终端可共享虚拟载波并且具有被分配以管理如图7中SF2示出的共享的虚拟载波的授权，或者在另一个实例中，虚拟载波终端可具有分配用于其自己的下行链路传输的整个虚拟载波，或者虚拟载波可仅针对特定数量的子帧被全部分配给虚拟载波终端等。
因此，为虚拟载波预占处理提供很大的灵活度。例如，存在调整重新使用或反映传统LTE步骤或处理之间的平衡的能力，从而降低终端复杂度和实施新元件的需要，并且增加新虚拟载波特定方面或实施，从而潜在地优化窄带虚拟载波的使用，因为LTE已被着眼设计有更大频带的主载波。
下行链路虚拟载波检测
如上所述，在虚拟载波终端可接收和解码虚拟载波上的传输之前，虚拟载波终端应当定位(在主载波的时间-频率资源网格内)虚拟载波。对于虚拟载波存在和位置确定可使用若干替代方案，这些替代方案可独立或者以组合实现。在下面讨论这些选择中的一些。
为便于虚拟载波检测，可将虚拟载波位置信息提供给虚拟载波终端，使得如果存在任何虚拟载波，虚拟载波终端能够更容易定位虚拟载波。例如，这种位置信息可包括在主载波内设置有一个或多个虚拟载波的指示，或者主载波当前没有设置任何虚拟载波的指示。该位置信息还可包括虚拟载波的带宽(例如以MHz或者资源元素的块)的指示。可替代地，或者组合地，虚拟载波位置信息可包括虚拟载波的中心频率和带宽，从而为虚拟载波终端给出任何有效虚拟载波的位置和带宽。在每个子帧的不同频率位置处找到虚拟载波的情况下，例如，根据伪随机跳频算法，位置信息能够例如指示伪随机参数。这种参数可包括起始帧和用于伪随机算法的参数。使用这些伪随机参数，然后对于任何子帧，虚拟载波终端可知道可在哪里找到虚拟载波。
在实施中，虚拟载波终端的变化不大相关联的特征(与传统LTE终端相比较)将包括PBCH内虚拟载波的位置信息，PBCH已在主载波中心带中承载主信息块或MIB。如图8中示出的，MIB由24位(3位用于表示DL带宽，8位用于表示系统帧数或SFN，并且3位与PHICH配置相关)组成。因此，MIB包括可用于承载关于一个或多个虚拟载波的位置信息的10个备用位(spare bit)。例如，图9示出了实例，PBCH包括MIB和用于将任何虚拟载波终端指向虚拟载波的位置信息(“LI”)。
可替代地，可在中心带中在PBCH的外部提供虚拟载波位置信息。其可例如始终在PBCH之后并邻近于PBCH提供。通过在中心带中并在PBCH的外部提供位置信息，传统PBCH无需为了使用虚拟载波而修改，但如果有虚拟载波的话，虚拟载波终端可容易地找到位置信息以检测虚拟载波。
如果提供了虚拟载波位置信息，则其可设置在主载波中的任何地方，但是在中心带中提供它可能是有利的，例如因为虚拟载波终端可将其接收器配置为在中心带上操作，并且虚拟载波终端随后不需要为了找到位置信息而调整其接收器设置。
根据所提供的虚拟载波位置信息量，虚拟载波终端可调整其接收器以接收虚拟载波传输，或者其可以在如此之前要求另外的位置信息。
例如，如果虚拟载波终端被提供有指示虚拟载波存在和/或虚拟载波带宽但不指示关于精确虚拟载波频率范围的任何细节的位置信息，或如果虚拟载波终端未被设置有任何位置信息，则虚拟载波终端能够扫描虚拟载波的主载波(例如，执行所谓的盲搜索处理)。可基于不同的方法来针对虚拟载波扫描主载波，一些方法将在以下呈现。
根据第一种方法，虚拟载波可能仅被插入在某个预先确定的位置，如图10中举例示出的四个位置的实例。然后虚拟载波终端针对任何虚拟载波扫描四个位置L1至L4。如果并当虚拟载波终端检测虚拟载波时，其然后可如上所述“预占”虚拟载波以接收下行链路数据。在该方法中，虚拟载波终端可被预先提供有可能的虚拟载波位置，例如它们可作为网络特定设置存储在内部存储器中。可通过试图解码在虚拟载波上的特定物理信道来实现虚拟载波的检测。例如，通过在解码数据上的成功循环冗余校验(CRC)指示的这种信道的成功解码将表示虚拟载波的成功定位。
根据第二种方法，虚拟载波可包括位置信号，使得扫描主载波的虚拟载波终端可检测到这种信号以识别虚拟载波的存在。在图11A到图11D中示出了可能位置信号的实例。在图11A至图11C的实例中，虚拟载波定期地发送任意的位置信号，使得扫描位置信号所在的频率范围的终端将检测到该信号。“任意的”信号在此指包括本身不承载任何信息或不旨在被解译，而是仅包括虚拟载波终端可检测到的特定信号或模式的任何信号。这个可以例如是在整个位置信号上的一系列正比特、在位置信号上的0和1的交替、或任何其他合适的任意信号。值得注意的是，位置信号可由相邻资源元素的块构成或可由不相邻的块形成。例如，它可定位在虚拟载波的“顶部”(即上限频率)处的每个其他资源元素块。
在图11A的实例中，位置信号353在虚拟载波330的范围R330上延伸并且始终在子帧内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哪里可找到位置信号，则其可针对位置信号通过仅扫描子帧内的该位置来简单化它的扫描过程。图11B示出了相似实例，其中，每个子帧在该子帧的端部包括含有两个部分的位置信号354：一个在虚拟载波子帧顶部拐角并且一个在虚拟载波子帧的底部拐角。例如，如果虚拟载波终端预先不知道虚拟载波的带宽，则这种位置信号可能是有用的，因为这可便于虚拟载波频带的顶部和底部频率边缘的清楚检测。
在图11C的实例中，在第一个子帧SF1中，而不是在第二个子帧SF2中设置位置信号355。例如可以为每两个子帧设置位置信号。可选择位置信号的频率以调整减少扫描时间和减少开销之间的平衡。换言之，设置的位置信号越多，终端检测虚拟载波所花费的时间越短，但开销越多。
在图11D的实例中，设置位置信号，该位置信号不是如图11A至图11C中的任意信号，而是包括虚拟载波终端的信息的信号。当虚拟载波终端扫描虚拟载波时，虚拟载波终端可检测到该信号，并且该信号可包括关于例如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)。当检测到该信号时，虚拟载波终端从而可检测到虚拟载波的存在和位置。如图11D中示出的，如同任意的位置信号，可在子帧内的不同的位置处找到该位置信号，并且位置在每个子帧的基础上可变化。
主载波的控制区域大小的动态变化
如上所述，在LTE中，组成下行链路子帧的控制区域的符号数量根据需要传输的控制数据的数量而动态地改变。通常，该变化在一个符号与三个符号之间。参照图5，可以理解的是，主载波控制区域的宽度变化将引起对于虚拟载波可用的符号数量的相应变化。例如，如从图5中可以看出，当控制区域是三个符号的长度并且在该子帧内存在14个符号时，则虚拟载波为十一个符号长。然而，如果在下一子帧内，主载波的控制区域降低至一个符号，则在该子帧内将有十三个符号可用于虚拟载波。
当将虚拟载波插入到LTE主载波中时，如果接收虚拟载波上的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的可用符号，则它们需要能够确定每个主载波子帧的控制区域中的符号的数量，以确定该子帧中的虚拟载波中的符号的数量。
通常地，在PCFICH内的每个子帧的第一符号中发信号告知形成控制区域的符号的数量。然而，PCFICH通常分布在下行链路LTE子帧的整个带宽上并且因此在仅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。因此，在一个实施方式中，控制区域可能在其上延伸的任何符号被预定为虚拟载波上的空符号，即，虚拟子载波的长度设置为(m-n)个符号，其中，m是子帧中的符号的总数量，并且n是控制区域的符号的最大数量。因此，资源元素从不在任一给定子帧的前n个符号期间被分配用于在虚拟载波上的下行链路数据传输。
尽管实现此实施方式很简单，但是因为主载波的控制区域已少于符号的最大数量时的子帧期间，在虚拟载波中存在未使用的符号，所以将会是极其低效的。
在另一实施方式中，在虚拟载波自身中明确地发信号告知主载波的控制区域中的符号数量。一旦已知主载波控制区域中的符号数量，可通过从子帧中的符号的总数减去该数量计算出虚拟载波符号的数量。
在一个实例中，通过虚拟载波控制区域中的特定信息位给出主载波控制区域大小的明确指示。换言之，明确的信令消息插入在虚拟载波控制区域502中的预定位置。适配为接收虚拟载波上的数据的各个终端已知该预定位置。
在另一实例中，虚拟载波包括预定信号，预定信号的位置指示主载波的控制区域中的符号的数量。例如，可在三个预定资源元素的块中的一个上传输预定信号。当终端接收子帧时，终端扫描预定信号。如果在第一资源元素块中找到预定信号，则这指示主载波的控制区域包括一个符号；如果在第二块资源元素中找到预定信号，则这指示主载波的控制区域包括两个符号；以及如果在第三块资源元素中找到预定信号，则这指示主载波的控制区域包括三个符号。
在另一实例中，虚拟载波终端被设置为首先假设主载波的控制区域大小是一个符号来尝试解码虚拟载波。如果这不成功，虚拟载波终端假设主载波的控制区域大小是两个来尝试解码虚拟载波等，直至虚拟载波终端对虚拟载波成功地进行解码。
下行链路虚拟载波参考信号
如本领域中所知，在基于OFDM的传输系统中，例如LTE，通常保留遍及子帧的符号中的多个子载波来用于参考信号的传输。如以下进一步说明的，参考符号在本发明的在一些实施方式中起重要的作用。然而，首先描述参考符号的一些常规方面。参考信号通常在遍及跨信道带宽以及OFDM符号的子帧分布的子载波上传输。参考信号以重复模式设置并且可被接收器用来利用外插和内插技术估计施加于在各个子载波上传输的数据的信道功能。这些参考信号还通常被用于其他目的，例如确定所接收的信号功率指示的度量(metric)，自动频率控制度量和自动增益控制度量。在LTE中，各个子帧内的参考信号承载子载波的位置是预先确定的并且在各个终端的接收器处是已知的。
在传统的LTE下行链路子帧中，存在为了不同目的而传输的许多不同的参考信号。一个实例是小区特定参考信号，向所有的终端广播。小区特定参考符号通常在它们出现在其上的每个传输天线端口上，被插入每第六子载波上。因此，如果虚拟载波被插入LTE下行链路子帧中，即使虚拟载波具有一个资源块的最小带宽(即，十二个子载波)，虚拟载波将包括至少一些小区特定参考信号承载子载波。
在各个子帧内提供了足够参考信号承载子载波，使得接收器不需要准确地接收每个参考信号以解码在子帧中传输的数据。然而，如将能理解的，接收的参考信号越多，通常接收器能够越好地对信道响应进行估计，并且由此通常将越少的错误引入到从子帧解码的数据中。因此，为了保持与接收主载波上的数据的LTE通信终端的兼容性，根据本发明的一些实例，在传统LTE子帧内包含参考信号的子载波位置被保留在虚拟载波中，受到在以下根据本发明的实施方式的进一步讨论的例外情况。
如将理解的，根据本发明的实例，与接收在子帧的整个带宽上的各个子帧的传统LTE终端相比较，被设置为仅接收虚拟载波的终端接收减少数量的子载波。因此，能力减小的终端在更窄频率范围上接收更少的参考信号，这可能导致生成较低精确性的信道估计。
在一些实例中，简化的虚拟载波终端可具有需要较少参考符号来支持信道估计的较低移动性。然而，在本发明的一些实例中，下行链路虚拟载波可包括附加参考信号承载子载波，以提高能力减小终端可生成的信道估计的精确度(即，与主载波上的其他区域相比，可能具有参考符号在虚拟载波上的更大密度)。
在一些实例中，相对于传统参考信号承载子载波的位置，附加的参考承载子载波的位置被系统性地散置，从而当与来自现有参考信号承载子载波的参考信号结合时，增加信道估计的取样频率。这允许能力减小终端在虚拟载波的带宽上生成信道的改善的信道估计。在其他实例中，使得附加的参考承载子载波的位置被系统性地放置在虚拟载波的带宽边缘处，从而增加虚拟载波信道估计的插值精度。
替代性虚拟载波配置
目前为止，已在其中插入单个虚拟载波的主载波的方面描述了本发明的实例，例如如图5中示出的。然而，在一些实例中，主载波可例如如图12中示出的包括多于一个的虚拟载波。图12示出其中两个虚拟载波VC1(330)和VC2(331)设置在主载波320内的实例。在这个实例中，两个虚拟载波在主载波频带内根据伪随机算法改变位置。然而，在其他实例中，两个虚拟载波中的一个或者两个可始终被发现在主载波频率范围内的相同频率范围内和/或可根据不同的机制来改变位置。在LTE中，主载波内的虚拟载波的数量仅受主载波的大小的限制。然而，主载波内的太多虚拟载波可能不适当地限制可用于向传统LTE终端传输数据的带宽，并且因此运营商可根据例如传统LTE用户/虚拟载波用户的比例决定主载波内的虚拟载波的数量。
在一些实例中，可动态地调整有效虚拟载波的数量，使得该数量符合传统LTE终端和虚拟载波终端的当前需要。例如，如果没有连接虚拟载波终端或如果有意限制它们的接入，则网络可被设置为开始在之前为虚拟载波保留的子载波内调度向LTE终端数据传输。如果有效的虚拟载波终端数量开始增加，可使该处理颠倒。在一些实例中，设置的虚拟载波的数量可响应于虚拟载波终端的存在的增加而增加。例如，如果存在于网络或网络的范围中的虚拟终端的数量超过阈值，则在主载波中插入额外的虚拟载波。网络元件和/或网络运营商由此可在任何适当的时候激活或者解激活虚拟载波。
例如图5中示出的虚拟载波在带宽中是144个子载波。然而，在其他实例中，虚拟载波可以是12个子载波至1188个子载波之间的任意大小(对于具有1200个子载波传输带宽的载波)。因为在LTE中，中心带具有72个子载波的带宽，所以在LTE环境中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)，使得虚拟载波终端能够解码中心带310，因此，72个子载波虚拟载波可提供便利的实施选项。利用包括72个子载波的虚拟载波，虚拟载波终端不必调整预占虚拟载波的接收器带宽，因此可降低执行预占处理的复杂度，但是，不需要使虚拟载波与中心带具有相同的带宽，如上所述，基于LTE的虚拟载波可以是12至1188个子载波之间的任意大小。例如，在一些系统中，具有小于72个子载波的带宽的虚拟载波可被认为是浪费虚拟载波终端的接收器资源，但是从另一方面看，其可被认为是通过增加对传统LTE终端可用的带宽来减少虚拟载波对主载波的影响。因此可将虚拟载波的带宽调整为达到复杂性、资源利用、主载波性能和虚拟载波终端的要求之间期望的平衡。
上行链路传输帧
截至目前，已主要参考下行链路讨论了虚拟载波，然而在一些实例中，虚拟载波也可插入上行链路中。
在频分双工(FDD)网络中，上行链路和下行链路两者在所有的子帧中都是有效的，反之在时分双工(TDD)网络中，子帧可以被分配至上行链路、至下行链路，或者进一步被子划分到上行链路和下行链路部分中。
为了发起到网络的连接，传统LTE终端在物理随机接入信道(PRACH)上进行随机接入请求。PRACH位于上行链路帧中的预定资源元素块中，其位置在下行链路上告知的系统信息中通知到LTE终端。
另外，当存在要从LTE终端传输的等待的上行链路数据，并且终端并非已具有任何分配给它的上行链路资源时，其可以向基站发送随机接入请求PRACH。然后在基站处做出关于是否向做出请求的终端设备分配任何上行链路资源的决定。然后上行链路资源分配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)上通知到LTE终端。
在LTE中，从各个终端设备的传输被约束为占用帧中的一组连续资源块。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将被用于传输，其中，这些资源块可位于信道带宽内的任何地方。
由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两者处，其中，每个PUCCH传输占用一个资源块。在第一半子帧中，该资源块位于一个信道边缘处，并且在第二半子帧中，该资源块位于相对的信道边缘处。随着需要更多的PUCCH资源，从信道边缘向内以连续的方式分配额外的资源块。因为PUCCH信号是码分多路复用的，所以LTE上行链路在相同资源块中可容纳多个PUCCH传输。
虚拟上行链路载波
根据本发明的实施方式，上述虚拟载波终端还可设置有用于发送上行链路数据的能力减小的发送器。虚拟载波终端被设置为在减小的带宽上传输数据。能力减小的发送器单元的设置提供了与通过为以下设备类型提供具有能力减小的接收器单元所实现的那些相对应的优势，例如，该设备类别被制造有与例如MTC类型应用一起使用的减少的能力。与下行链路虚拟载波一致，虚拟载波终端在主载波(其具有比减小带宽的虚拟载波更大的带宽)内的减小的子载波范围上传输上行链路数据。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内的虚拟载波1301。因此，虚拟载波终端传输上行链路数据所跨的减小带宽可被认为是虚拟上行链路载波。
为了实现虚拟上行链路载波，服务虚拟载波的基站调度器确保授权给虚拟载波终端的所有上行链路资源元素是落在虚拟载波终端的能力减小的发送器单元的减小带宽范围内的子载波。对应地，服务主载波的基站调度器通常确保授权给主载波终端的所有上行链路资源元素是落在被虚拟载波终端占用的该组子载波的范围之外的子载波。然而，如果针对虚拟载波和主载波的调度器同时实施、或具有共享信息的装置，则在虚拟载波调度器指示终端设备在虚拟载波上未使用的一些或所有虚拟载波资源时的子帧期间，主载波调度器然后可将来自虚拟载波区域内的资源元素分配至主载波上的终端设备。
如果虚拟载波上行链路结合遵循与LTE PUCCH相似的结构和操作方法的物理信道，其中，用于该物理信道的资源被预期为在信道边缘，则对于虚拟载波终端，这些资源可被设置在虚拟载波带宽的边缘，而不是在主载波的边缘。这样是有利的，因为其将保证虚拟载波上行链路传输保持在减小的虚拟载波带宽之内。
虚拟上行链路载波随机接入
根据传统LTE技术，不能确保PRACH在分配给虚拟载波的子载波内。因此，在一些实施方式中，基站在虚拟上行链路载波内提供第二PRACH，其位置可经由虚拟载波上的系统信息告知给虚拟载波终端。这在图13B中举例示出，其中，PRACH 1303位于虚拟载波1301内。因此，虚拟载波终端在虚拟上行链路载波内的虚拟载波PRACH上发送PRACH请求。PRACH的位置可在虚拟载波下行链路信令信道中告知(signaled)给虚拟载波终端，例如在虚拟载波上的系统信息中。
然而，在其他实例中，如图13C中举例示出的，虚拟载波PRACH 1303位于虚拟载波的外部。这在虚拟上行链路载波内留下更多空间用于虚拟载波终端的数据传输。如以前一样，虚拟载波PRACH的位置被告知给虚拟载波终端，但是为了传输随机接入请求，虚拟载波终端将它们的发送器单元重新调谐到虚拟载波PRACH频率，这是因为其在虚拟载波的外部。当上行链路资源元素已被分配时，发送器单元随后重新调谐到虚拟载波频率。
在虚拟载波终端能够在虚拟载波外的PRACH上传输的一些实例中，主载波PRACH的位置可被告知给虚拟载波终端。然后虚拟载波终端可仅使用传统主载波PRACH资源来发送随机接入请求。因为需要分配更少的PRACH资源，所以这个方法是有利的。
然而，如果基站正在相同PRACH资源上接收来自传统LTE终端和虚拟载波终端两者的随机接入请求，则基站需要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制。
因此，在一些实例中，在基站处实施时分分配，借此，例如在第一组子帧上，PRACH分配对虚拟载波终端是可用的并且在第二组子帧上，PRACH分配对传统LTE终端是可用的。因此，基站能够确定在第一组子帧期间所接收的随机接入请求源自虚拟载波终端并且在第二组的子帧期间所接收的随机接入请求源自传统LTE终端。
在其他实例中，没有设置机制来防止虚拟载波终端和传统LTE终端两者同时发送随机接入请求。然而，被常规地用于传输随机接入请求的随机接入前导码(preamble)被划分为两组。第一组被虚拟载波终端专门使用，并且第二组被传统LTE终端专门使用。因此，基站可仅通过查明随机接入前导码属于哪一组来确定随机请求是源自传统LTE终端还是虚拟载波终端。
示例架构
图14提供显示根据本发明的实例设置的电信系统1400的一部分的示意图。该实例中的电信系统1400广泛地基于其中实现如上所述的虚拟载波的LTE-型架构。因此，电信系统1400的操作的许多方面是已知的和理解的，为简便起见，在此不再进行详细地描述。本文中没有具体描述的电信系统1400的操作方面可根据任何已知的技术来实现，例如根据先前提出的支持虚拟载波的具有适当的变形的当前LTE-标准。
图14中表示的是由耦接至核心网络1408并根据本发明的实施方式适配的各个基站1401A、1401B、1401C支持的三个相邻的通信小区1404A、1404B、1404C。一般地，诸如图14中表示的系统等系统可包括设置为提供对期望的地理区域的覆盖的更大数量的小区。对于LTE-类网络常规的是，各个基站1401A、1401B、1401C可以通过以对等的方式将基站互连的所谓的X2接口彼此进行通信。
因此，通信小区1404A包括连接至核心网络1408的基站(增强节点B/eNB)1401A。基站1401A包括用于传输和接收无线信号的收发器单元1410A，以及被配置为控制基站1401A的控制器单元1411A。如以下进一步说明的，控制器单元1411A可再次包括各种子单元，例如调度单元1409A和用于提供根据本发明的实施方式的功能的其他功能单元。这些子单元可实施为分离的硬件元件或者控制器单元的适当配置的功能。因此，控制器单元1411A可包括处理器单元，处理器单元被适当地配置/编程为使用用于无线电信系统中的设备的常规编程/配置技术提供本文所描述的期望的功能。为便于表示，收发器单元1410A和控制器单元1411A在图14中被示意性地示出为单独的元件。然而，应当认识到，可以遵循本领域的惯例，以不同方式提供这些单元的功能，例如，使用耦接至天线的单个适当编程的集成电路。应当认识到，基站1401A将通常包括与其操作功能相关联的各种其他元件。
基站1401A将数据传送至小区1404A的覆盖区域以内的多个传统LTE终端1402A和能力减少的终端1403A。当与包括在传统LTE终端1402A中的收发器单元1406A的能力相比较时，每个能力减小的终端1403A具有收发器单元1405A，该收发器单元包括能够在减小的带宽上接收数据的接收器单元和能够在减小的带宽上发送数据的发送器单元。
基站1401A被设置为使用如以上参考图5描述的支持虚拟载波的子帧结构来传输下行链路数据，并且使用如以上参考图13B或图13C描述的子帧结构接收上行链路数据。因此，能力减小的终端1403A能够使用如上所述的上行链路和下行链路虚拟载波接收和发送数据。
如以上已说明的，因为减小复杂度的终端1403A在上行链路和下行链路虚拟载波上接收和传输跨减小的带宽的数据，因此，与传统LTE终端中提供的收发器单元1406A相比，收发器单元1405A接收和解码下行链路数据以及编码和传输上行链路数据需要的复杂度、功耗和成本减少了。
当从核心网络1408A接收要被传输到小区1404A内的一个终端的下行链路数据时，适配的基站1401A被设置为确定数据是前往传统LTE终端1402A还是能力减小的终端1403A。这可使用任何合适的技术实现。例如，前往能力减小的终端1403的数据可包括指示数据应当在下行链路虚拟载波上传输的虚拟载波标记。如果适配的基站1401A检测到下行链路数据将要被传输到能力减小的终端1403A，则包括在适配的基站1401A中的适配的调度单元1409A确保在下行链路虚拟载波上将下行链路数据传输到考虑中的能力减小的终端。在另一个实例中，网络可以被设置为使得虚拟载波逻辑上独立于基站。更具体地，虚拟载波可被设置为对于核心网络呈现为独特的小区，使得核心网络不知道虚拟载波具有与主载波的任何关系。正如它们对于传统小区，向/从虚拟载波简单地路由数据包。
在另一个实例中，在网络内合适的点处执行数据包检查以将流量路由至合适载波或从合适载波(即，主载波或虚拟载波)路由流量。
在又一个实例中，从核心网络到基站的数据在用于特定终端设备的特定逻辑连接上传送。基站设置有指示哪个逻辑连接与哪个终端设备相关联的信息。还在基站处提供指示哪些终端设备是虚拟载波终端并且哪些是传统LTE终端的信息。该信息可由虚拟载波终端最初已使用虚拟载波资源连接的事实导出。在其他实例中，虚拟载波终端被设置为在连接过程期间向基站指示它们的能力。相应地，基站可基于终端设备是虚拟载波终端还是LTE终端将数据从核心网络映射到特定的终端设备。
当调度用于上行链路数据传输的资源时，适配的基站1401A被设置为确定将调度资源的终端是能力减小的终端1403A还是传统LTE终端1402A。在一些实例中，如上所述，这是通过使用技术分析在PRACH上传输的随机接入请求来区分虚拟载波随机接入请求和传统随机接入请求来实现的。在任何情况下，当在适配的基站1401A处确定由能力减小的终端1402A做出随机接入请求时，适配的调度器1409A被设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内。
通信小区1404B和1404C的各种元件和功能本质上与通信小区1404A相同。因此，通信小区1404B和1404C的元件与以上描述的通信小区1404A的对应的元件相似，并且将从以上描述中得到理解，并且出于简洁考虑这里不单独描述。
在某些实例中，插入在主载波内的虚拟载波可用于提供逻辑上独特的“网中网”。换言之，经由虚拟载波传输的数据可被视为逻辑上和物理上与通过主载波网络传输的数据不同。虚拟载波因此可用来实现所谓的专用消息网络(DMN)，其“叠加”在传统网络上并且用来将消息数据传送到DMN设备(即，虚拟载波终端)，例如MTC类别的设备。
虚拟载波的其他实例应用
已陈述了在共同未决的英国专利申请号GB 1101970.0[2]、GB 1101981.7[3]、GB 1101966.8[4]、GB 1101983.3[5]、GB 1101853.8[6]、GB 1101982.5[7]、GB 1101980.9[8]和GB 1101972.6[9]、GB 1121767.6[10]和GB 1121766.8[11]中描述的种类的虚拟载波的概念，现在描述根据本发明的实施方式的虚拟载波概念的一些扩展。
如上所述，人们期望利用虚拟载波的诸如机器类型通信设备的终端设备就与基站进行的无线电通信而言，通常在具有相对高的穿透损耗的位置中。例如，与智能电表应用相关联的MTC类型终端设备可以位于地下室中。这可以意味着使用虚拟载波的某些设备可能需要基站利用比耦接至基站的其他终端设备显著更高的功率电平发送，以支持可靠通信。
为了解决根据本发明的实施方式的这个问题，基站可被配置为相比包括主载波(即，在非VC频率上)的频率，以更高的功率在包括虚拟载波(VC)的频率上进行发送。这个方法的原理在图15中示意性地表示。图15示意性地表示最大允许传输功率作为提供对如先前提出的虚拟载波的支持的传统无线电信系统中的频率的函数(图的左侧)和作为提供对根据本发明的实施方式的虚拟载波的支持的无线电信系统中(图的右侧)的频率的函数。在如先前提出的为虚拟载波提供支持的传统无线电信系统中，频谱的非VC(即，主)PDCCH区域(图15中的淡阴影表示的)与VC区域(图15中的浓阴影表示的)具有相同的最大允许功率，致使如图15的左手侧中表示的平的最大功率频谱。实际上，考虑到设置在无线电信系统中的传统功率控制机制，在特定子载波上与特定终端设备进行的通信将利用比最大允许功率更低的功率进行。
然而，根据本发明的实施方式，基站被配置为允许支持虚拟载波的频率的最大传输功率比支持非VC通信量的频率的最大传输功率更高。这在图15的右手侧示意性地示出。因此，频谱的虚拟载波区域(图15中的浓阴影表示的)具有比非VC(即，主)PDCCH区域(图15中的淡阴影表示的)更高的允许传输功率。因此，这个方法可以允许与由虚拟载波支持的终端设备进行更可靠的通信并且该终端设备通常可能在“难于到达的”地方，诸如在地下。与图15的左手侧中表示的更传统的方法相比，图15的右手侧中表示的最大功率频谱的一个显著特征是可由基站发送的总体最大功率在每个情况下是相同的。就是说，在这个实例中，图15的左手侧和右手侧上的曲线下的面积是相同的。基站提供虚拟载波上的增强的最大传输功率在本文中可以称为支持功率提高的虚拟载波。在每个频率下使用的实际传输功率可以根据无线电信系统中的传统功率控制技术的原理确定，但是根据本发明的实施方式，受到不同最大允许功率取决于各个子载波是在无线电信网络中支持的一个或多个虚拟载波的频率范围的内部还是外部。根据本发明的某些实施方式的基站可被配置为根据当前需要在使用功率提高的虚拟载波(即，具有比其主载波更高的最大功率的虚拟载波，如图15的右边指出的)和“正常”功率虚拟载波(即，具有与其主载波相同的最大允许功率的虚拟载波，如图15的左边指出的)之间切换。例如，在基站不与需要更大功率的任何终端设备通信的子帧中，不需要采用功率提高的虚拟载波。
采用功率提高的虚拟载波的一个问题是针对虚拟载波的功率提高频率的小区间干扰的可能性增加。如果相邻的小区同样利用功率提高的虚拟载波在重叠的频率上进行发送，那么尤其可能出现以上干扰。为了帮助解决这个问题，发明人认识到基站传送有关其虚拟载波传输的信息至相邻的基站会是有帮助的，例如诸如用于虚拟载波的频率的信息和/或那些频率上进行的最大传输功率的指示。然后相邻的基站在调度它们自己使用的虚拟载波时可以考虑这些信息。例如，第一基站可被配置为根据其调度要求确定其应当功率提高虚拟载波(即，基站的传输功率预算应当集中在虚拟载波频率上一段时间)并且可继续根据本发明的实施方式将以上信息通知相邻的基站。然后相邻的基站可以调度它自己的传输以避免在重叠的传输资源上(例如，就时间和频率而言的重叠)功率提高它自己的虚拟载波。
图16是表示根据本发明的实施方式的关于虚拟载波传输的基站之中的协调的信令梯形图。梯形图表示与图14中表示的基站1401A、1401B、1401C对应的的三个基站。因此，基站1401A支持第一小区(这里称为小区A)中的通信，而基站1401B和1401C分别支持第二通信小区和第三通信小区(这里称为小区B和小区C)中的通信。这里假定示图中表示的信令从选择为将其最大允许传输功率集中至以频率FB传输的虚拟载波的小区B的基站所在地点处开始。应理解虚拟载波将跨越一定的频率范围，并且在这个实例中，假定虚拟载波的带宽固定在网络内，因此虚拟载波频率范围可以由其中心频率表征。因此，在图16的实例中，假定基站1401B先前已确定其旨在利用提高的功率传输具有中心频率FB的虚拟载波。在根据本发明的实施方式，基站1401B被配置为将信令提供至相邻小区(这个实例中，小区A和小区C)的基站，以指示其旨在在频率FB进行功率提高的虚拟载波传输。这个信令在图16中由上部从小区B分别至小区A和C的两个箭头示意性地表示。在LTE类网络中，这个信令可以使用为基站间通信而设的X2接口提供。在下文中提供可以怎样实现信令的实例的更多细节。
在图16的信令梯形图的以下论述中，假定小区A中的基站1401A同样希望在虚拟载波上采用功率提高的传输，而小区C中的基站1401C不需要采用任何功率提高的传输。这可以，例如，因为基站1401A具有传输至需要增加的功率的终端设备的数据，而基站1401C不具有向在即将到来的调度期间需要功率提高的任何终端设备传输的数据。以下进一步论述基站可确定其是否需要在虚拟载波上进行功率提高的传输的一些示例性方法。
因此，返回至图16，在步骤1601A中，根据本发明的实施方式操作的基站1401A确定是否存在使用功率提高的任何相邻的小区。根据图16的实例，基站1401A将基于先前从基站1401B接收的指示小区B的虚拟载波频率被提高一段时间的信令，确定基站1401B想要功率提高频率FB的虚拟载波。时间段可基于固定的协调循环周期，或者可以是可变的以及可以作为有关基站即将要使用功率提高的信息的部分在基站之间传送。
在步骤1602A中，根据本发明的实施方式操作的基站1401A确定它自己的虚拟载波频率被功率提高。这是通过根据网络中即将实施的虚拟载波可用的虚拟载波频率的范围从可用的频率中选择，并同时试图避免与指出将提高的另一个小区的虚拟载波频率的重叠来完成的。因此，在图16的实例中，基站1401A避免在虚拟载波频率FB功率提高，并且改为选择另一个频率，在这种情况下的FA，作为将来期间它自己的虚拟载波传输的中心频率。
已选择为将其最大允许传输功率预算集中至频率FA传输的虚拟载波，基站1401A被配置为提供信令至相邻小区的基站，在这个实例中，小区B和小区C，以指示其打算在频率FA功率提高虚拟载波传输。这个信令在图16中由从小区A分别至小区B和小区C的两个箭头示意性地表示。这个信令对应于先前在基站1401B指出利用集中功率在频率FB上传输虚拟载波的意图时的过程中从基站1401B发送至基站1401A和1401C的信令。如上所述的，在LTE类网络中，这个信令可以使用为基站间通信而设的现有的X2接口提供。在下文中提供可以怎样实现信令的实例的更多细节。
已将其在频率FA功率提高虚拟载波传输的意图传送至其他基站1401B和1401C，与其在频率FA的虚拟载波的频率外部的频率的传输相比，基站1401A在频率FA的虚拟载波上利用增强的最大可允许功率进行传输。按类似方式，与其在频率FB的虚拟载波的频率外部的频率的传输相比，基站1401B在频率FB的虚拟载波上利用增强的最大可允许功率进行传输，如先前指出的其将在图16的梯形图的最初信令中进行。已选择不使用任何功率提高的基站1401C可能进行非功率提高的(“正常”)虚拟载波操作模式。在这个实例中，由基站1401C使用的虚拟载波的频率可以基于即将实施中对虚拟载波操作可用的频率根据这个示例性实施方式任意选择。
如上所述，来自各个基站的实际传输可以使用传统传输功率反馈技术的原理控制的功率进行，即使针对落入基站1401A和1401B的各自的虚拟载波传输内的频率的不同的最大允许功率。例如，指示希望分配更高的最大允许功率至其虚拟载波传输的基站中的一个实际上能够可靠地以相对低的功率与其终端设备通信，例如因为当进行通信的时间到来时恰好存在特别良好的信道状态。在其他实例中，每个基站可被配置为总是以其每个频率的最大可允许传输功率传输并且仅根据信道条件改变编码速率。例如，信道状态特别良好时，可以使用更高的编码速率而不是更低的功率。在这样的示例性实施方式中，以上所称的最大可允许传输功率实际上是实际传输功率。
图17示意性地表示在针对所有频率以最大可允许传输功率进行传输的基础上，来自基站1401A的具有在频率FA的虚拟载波上功率提高的(图的左上部)和来自基站1401B的具有在频率FB的虚拟载波上功率提高的(图的右上部)的各传输。来自基站1401A和1401B的由各自的基站支持的小区之间的边界附近的终端设备可能看到的信号的组合在图17的下部分中示意性地示出。因为与基站1401A相关联的功率提高的虚拟载波和与基站1401B相关联的功率提高的虚拟载波是在不同的频率，所以它们不会显著重叠，从而帮助降低一个小区中的功率提高的虚拟载波对相邻的小区中的使用功率提高的虚拟载波的通信的干扰的影响。
因此，根据本发明的某些实施方式，采用虚拟载波概念的无线电信系统中的基站被配置为彼此协调它们使用的虚拟载波。具体地，各基站被配置为传送有关它们想要的即将到来的虚拟载波传输的信息，并且还要更具体地，根据某些实施方式，各基站被配置为将与主载波相比在增加的功率下传输虚拟载波的意图通知相邻基站，并且在一些情况下，另外指示该基站传输虚拟载波的频率。相反地，根据本发明的某些实施方式的基站还被配置为接收来自相邻的基站的有关相邻基站的想要使用的虚拟载波的特征的信息，并且以考虑到从相邻基站接收的该信息的方式确定它们自己的虚拟载波传输的特征(例如，频率和功率提高的使用)。
在图16和图17中示意性地表示的实例中，相邻的基站通过X2接口上的通信来协调以帮助确保每个基站选择支持功率提高的虚拟载波的不同的频带。然而，应理解，存在由单独的基站基于基站间协调可以选择的各个基站使用虚拟载波的其他特征。
例如，图17示意性地表示不同的基站可协调为在不同的频率下传输它们的功率提高的虚拟载波，以减少由它们各自的虚拟载波上的可能更高的功率的传输引起的小区间干扰。然而，根据本发明的某些实施方式的另一个方法，相邻的基站可以协调为在不同的时间传输功率提高的虚拟载波，而不是(或者以及)在不同的频率下。例如，在一些情况下，无线电信系统可仅允许虚拟载波在单个频率下存在(例如主载波带宽的中心频率周围)。在这种情况下，相邻的基站不可能为它们各自的功率提高的虚拟载波传输采用不同的频率。因此，相邻的基站可改为协调为就它们想要采用功率提高的虚拟载波的期间的不同的时间(即，不同的子帧)达成一致。例如，第一通信小区中的第一基站可能确定其需要在给定数量的子帧采用功率提高的虚拟载波以满足它的调度需求，并且然后可以指示其虚拟载波被提高的特定时间(子帧)。例如，基站可使用X2接口传送至其他基站其想要将功率提高在其子帧的特定范围中施加至虚拟载波，可能是，例如包括从子帧X开始的每n个子帧的N个子帧。如果存在与希望应用功率提高的第一基站相邻的另一个基站，则其然后可以决定在第一基站没有指出其想要应用功率提高的子帧期间应用功率提高。应理解，这个方法的根本原理与以上陈述的关于基站为虚拟载波选择不同的频率的那些相似，除以下一点之外，即在基站之中的协调是为了避免时域重叠，而不是频域重叠而进行的。还应理解，在其他实例中，基站可相对于它们想要使用功率提高的虚拟载波进行传输的频率和时间两者协调，为的是减少在相同的时间-频率资源上应用功率提高的两个(或更多个)相邻的基站引起的小区间干扰。
在基站被配置为协调为避免在时域中重叠功率提高的虚拟载波传输的情况下，协调可以在相对精细的时间分辩率下进行，例如基于逐个子帧，或者可以在更粗略的时间分辩率下进行，例如单独的基站实际上保留它们打算应用功率提高的期间的更长时间段，例如保留时间段对应于几秒、几十秒乃至更长。
图18是示意性地表示根据本发明的实施方式的基站的操作步骤的流程图，例如图14中表示的基站1401A、1401B、1401C中的任意一个。
图18中表示的过程开始于第一步骤S1。如上所述，根据本发明的实施方式的过程基于关于与无线电信系统中的各个基站相关联的虚拟载波传输的特征的基站间协调。原则上，利用基站之间的适当的快速的信令，协调可以基于每个帧，或者也许甚至基于每个子帧进行。然而，实际上考虑到每个基站更适合于在更长的时间段确定(etablish)与其虚拟载波传输相关联的特征，并且交换与每个这样的时间段相关联的协调信令，该时间段可称为协调时间段。例如，在一个实例中，协调时间段可包括40个帧。因此，图18中的步骤S1与基站即将发生的该协调时间段的开始对应。
因此，在步骤S2中，基站确定对于下一个时间段(即，下一个即将到来的协调时间段(period，周期))功率提高是否是需要的，无论是多少时间(例如，子帧、帧或者预定数量的子帧/帧)。这个确定可以考虑到基站服务的需要功率提高的虚拟载波传输的终端设备(例如因为一个或多个终端设备在较差的覆盖区域中)以及基站是否具有传输至任何这样的终端设备的数据来进行。基站在即将到来的协调时间段中是否具有(或将具有)向特定终端传输的数据，可以根据基站的传统调度操作来确定。特定终端设备是否是需要功率提高的虚拟载波传输的一个终端设备可以许多方式来确定，如以下进一步论述的。
如果在步骤S2中，确定不需要功率提高，例如因为没有被传输到依赖功率提高的虚拟载波传输的任何终端设备的数据，则过程可沿着标记“否”的分支从步骤S2进行至步骤S3。在步骤S3中，基站在没有任何虚拟载波功率提高的情况下进行正常操作。
另一方面，如果在步骤S2中，确定需要功率提高，例如因为在将来的时间段基站想要传输数据至不良覆盖区域中的终端设备，则过程沿着“是”分支从步骤S2至步骤S4。
在步骤S4中，基站确定其是否具有充足的自由资源在即将到来的协调时间段可用于将功率提高导入在虚拟载波上。例如，如果在即将到来的协调时间段基站还需要支持与许多其他终端设备的通信，例如平行于虚拟载波传输的主载波服务的传统终端设备，基站可能不能够降低主载波上的传输的功率来允许虚拟载波上的提高功率的传输。例如，基站可能需要保持主载波上的正常的传输功率以支持由主载波服务的设备。
如果在步骤S4中，确定基站因为主载波的影响而不具有可用于允许其将传输集中在虚拟载波上的充足的资源，则过程可从步骤S4沿着标记“否”的分支进行至步骤S5。在步骤S5中，基站在即将到来的协调时间段没有任何虚拟载波功率提高的情况下进行正常操作以确保除了需要功率提高的传输的一个或多个终端设备之外的设备可以被适当地支持。因此需要功率提高的终端设备在即将到来的协调时间段将不接收任何调度传输。实际上，基站被配置为等待与需要功率提高的终端设备的通信，直至基站可以在不过度影响被服务的其他终端设备的情况下支持在虚拟载波上的功率提高的时间。在这种情况下，基站可被配置为在当前协调时间段实际上正常操作(即，没有虚拟载波功率提高)并且返回至步骤S1使得可以在下一个协调时间段重复步骤S1至步骤S4。这个方法会导致与需要功率提高的传输的终端设备的通信的延迟。然而，在许多情况下，人们期望虚拟载波上操作的设备可以是相对延迟容忍的，使得由步骤S5所引起的延迟实际上不表现出显著的问题。在一些情况下，基站可被配置为连续迭代步骤S1至步骤S5，以引起关于特定终端设备的特定传输的重复等待时间段，直至阈值数量的等待时间段(步骤S1至步骤S5的迭代)，并且然后基站可被配置为即使以减少其他终端设备的性能为代价，也要为与该终端设备的通信分配功率提高的资源。就是说，在不进行针对特定终端设备需要的传输的情况下迭代步骤S1至步骤S5给定次数之后可配置基站，以避免沿着“否”分支从步骤S4至步骤S5，即使基站得出结论，为特定的终端设备采用功率提高的传输将影响提供至其他终端设备的服务。这个方法可以适合于避免需要功率提高的传输的终端设备被认为太长的时间段不接收任何传输(认为的太长的时间段将取决于即将发生的实施方式和传输延迟容忍的程度)。
如果在步骤S4中确定基站具有可以用来允许其将其功率预算集中至虚拟载波上的功率提高的传输的充足的资源余量而不引起被认为对网络中的其他终端设备有太多有害影响的情况下，则过程沿着“是”分支至步骤S6。对于被认为是对网络中的其他终端可接受的有害影响的决定将取决于即将发生的实施方式，以及被服务的设备。例如，通过考虑与相应的终端设备相关联的服务需求的质量。如上所述，根据一些实施方式，过程可从步骤S4进行至步骤S6，即使在步骤S4中确定在即将到来的时间段中的虚拟载波功率提高将引起对其他终端设备的显著有害的影响，例如因为需要功率提高的终端设备已等待太长时间来接收数据(即，已存在与特定的终端设备的等待传输相关联的太多次S1至S5的迭代)。
在步骤S6中，基站被配置为确定其是否已接收来自任何其他基站的指示它们的在即将到来的协调时间段应用虚拟载波功率提高的意图的信息。就是说，基站被配置为确定是否其已接收到诸如由图16中的上部信令箭头示意性地表示的和以上论述的那些的任何通信。
如果在步骤S6中确定没有从其他基站接收到与即将到来的协调时间段相关联的虚拟载波功率提高信息，则过程遵沿着标记“否”的分支至步骤S8，以下进一步论述。
另一方面，如果在步骤S6中确定已从另一个基站接收到虚拟载波功率提高信息，则过程沿着标记“是”的分支至步骤S7。
如上所述，从相邻的基站接收的虚拟载波功率提高信息可包括与相邻的基站的即将到来的想要的虚拟载波传输相关联的特征的指示。更具体地，根据某些实施方式，功率提高信息可包括相邻基站想要用于其功率提高的虚拟载波传输的传输资源(就频率和/或时间而言)的指示。实现图18的过程的基站被配置为避免使用相邻的基站已指出的将由该相邻的基站使用来用于功率提高的虚拟载波传输的传输资源。例如，如果相邻的基站已指出其想要在即将到来的协调时间段在对应于特定频率范围的资源上应用如上文讨论的虚拟载波功率提高传输，则实现图18的方法的基站被配置为实际上将那些传输资源考虑为已由相邻的基站为虚拟载波传输保留的。
在步骤S8中，基站确定其想要哪些传输资源用于在步骤S2中确定为即将到来的协调时间段需要的传输。如先前已为无线电信系统中的虚拟载波建议的，无线电信系统可被配置为支持预定数量的固定频率上的虚拟载波传输。例如，根据给定的无线电信系统中的一个示例性虚拟载波实施方式，可以建立的是，基站仅可采用诸如以上论述的图10中表示的四个预定频带内的虚拟载波传输。在这样的系统中，在步骤S8中的过程对应于选择虚拟载波频带中的一个以用于功率提高的传输选择。然而，在其他实例中，无线电信系统可以以下方式配置为允许单独的基站从整个系统带宽以内的任何地方任意选择它们用来虚拟载波传输的频率。在这种情况下，在步骤S8中的过程对应于基站从系统带宽以内的任何地方选择频带。
然而，与在无线电信系统中可用于各个基站的潜在虚拟载波传输的传输资源的范围无关，根据本发明的实施方式，基站在步骤S8中基于步骤S6中确认的先前接收的功率提高信息，以避免与被认为在步骤S7中已经由其他基站保留的传输资源重叠的方式，选择它自己的即将到来的功率提高的传输的传输资源。例如，如上文参考图16讨论的，如果无线电信系统支持集中在两个频率FA和FB的虚拟载波操作，并且相邻的基站先前已指出想要为功率提高的传输使用包括集中在FB上的频率的虚拟载波，则实现图18的过程的基站可以在步骤S8中被配置为避免选择这些频率，并且改为在即将到来的协调时间段为它自己的功率提高的虚拟载波传输选择集中在FA上的虚拟载波频率。
在步骤S8中已选择在即将到来的时间段用于虚拟载波功率提高的操作的传输资源，基站被配置为生成这些传输资源的指示(在步骤S9中)并且将这个指示传送至其他基站(在步骤S10中)。例如，另一个基站可包括地理位置上与该基站相邻的，或者该基站附近的基站，如在与来自各基站的传输相关联的小区间干扰的可能性的基站。这样的其他基站通常可称为相邻的基站。
已选择用于虚拟载波功率提高的操作的传输资源(步骤S8)，并且已将这些传输资源的指示生成并传送给至少一个其他基站(步骤S9和步骤S10)，图18中表示的过程进行至步骤S11中的完成。
因此，已达到步骤S11，基站已确认在即将到来的时间段需要功率提高(步骤S2)，确定由基站服务的小区以内支持功率提高的虚拟载波操作的可用资源(步骤S4)，以避免与相邻的基站已指示的它们想要用于功率提高的虚拟载波操作的传输资源重叠的方式选择用于功率提高的虚拟载波操作的传输资源(步骤S8)，以及将传输资源的指示传送至至少一个其他基站(步骤S10)。
已完成这个，基站可相应地进行至相关时间段的传输的调度。例如，基站除采用最大允许传输功率分布之外，诸如图15的右手侧示意性地表示的其中虚拟载波基于所选择的传输资源定位，可以通常传统的方式操作。
因此，根据本发明的实施方式，基站能够与相邻的基站协调以便以可以有助于避免小区间干扰的方式选择用于功率提高的虚拟载波传输的传输资源，如果相邻的基站均将根据本发明的实施方式的虚拟载波功率提高应用在重叠的传输资源上，则可能出现上述小区间干扰。
上述实例主要集中在使用基站间信令/协调以通过不同的基站在它们的虚拟载波传输时选择不同频率来避免相邻的基站在相同的频率上同时发生的虚拟载波操作。然而，应理解，本发明的实施方式可同等地(或另外地)通过使用操作基站间信令/协调操作，以通过不同的基站对可能在相同的频率上的它们的虚拟载波传输选择不同的时间来避免相邻的基站在相同的频率上的同时发生的虚拟载波操作。例如，在一个实施方式中，无线电信系统可允许仅单个虚拟载波频带，例如在主/系统带宽的中心。在这种情况下，不同的基站选择不同频率以避免重叠的功率提高的虚拟载波传输通常是不可能的。因此，基站可改为协调为交换与它们想要将功率提高应用至虚拟载波传输的特定时间有关的信息。例如，参考图18中表示的过程，在步骤S6中从其他基站接收的以及在步骤S10中传送至其他基站的与想要的虚拟载波功率提高操作有关的信息可包括各个基站想要采用功率提高的时间的指示。例如，如果在对应于图18的步骤S6的步骤中，基站接收相邻的基站想要在特定系列的即将到来的子帧中采用功率提高的虚拟载波操作的指示，基站可在对应于步骤S8的步骤中确定为它自己的虚拟载波功率提高操作选择不同的子帧以避免在传输资源上的重叠。因此，在对应于图18的步骤10的步骤中发送至相邻的小区的功率提高的虚拟载波指示可包括：基站想要用于功率提高的虚拟载波操作的子帧的指示，从而允许其他基站在它们需要相关时间帧中的功率提高的虚拟载波操作，选择它们自己传输资源时应当考虑到此。
一般地说，因此应理解，选择传输资源的参考应当被解释为从根据无线电信系统的特定虚拟载波实施可能进行的虚拟载波传输的可用的时间和/或频率进行选择。
在一些实施方式中，时间和频率两者可以用于表现其他基站想要的虚拟载波传输的特性。例如，基站可从相邻的基站接收该相邻的基站想要将功率提高应用至特定频率和特定时间的虚拟载波传输的指示。接收这样的指示的和希望选择它自己传输资源用于功率提高的虚拟载波传输的基站可从非保留的时间和频率选择以避免重叠。在这方面，在一些情况下，优选的可以通过优选地选择不同的时间、而不是不同频率来试图避免重叠的传输资源。如果重叠主要通过不同的频率的选择来避免，那么这个方法与另外需要其它的方法相比，可以帮助基站减少其改变它的虚拟载波频率的次数。在一些情况下，这是有利的，因为切换虚拟载波频率会导致增加的信令总开销并且当在由基站支持的通信小区内采用新的虚拟载波频率时会引入延迟。
如上所述，存在基站可实现图18中的步骤S2的各种方法以确定在即将到来的时间段存在需要功率提高的操作的终端设备。单独的终端设备在即将到来的时间段是否需要调度可以根据传统的基站调度操作确定。然而，根据本发明的一些实施方式被认为是在步骤S2中的补充问题的是，将要被调度的任何终端设备是否是需要功率提高的传输的终端设备。
在一些示例中，作为需要功率提高的设备的特定终端设备的状态可以在无线电信系统中预先配置。例如，基站可简单地设置有可能需要功率提高的终端设备的标识。因此，基站可以简单地设置有它覆盖区域以内限定为需要在虚拟载波上功率提高以可靠通信的所有设备的查找表。这个方法在设备中的移动性低的情况下是合适的。低移动性被预期为某些类别的机器类型通信设备的典型特性。因此，当新的终端设备安装在具有高传播损耗的特定位置，例如地下室时，对应的条目可以录入到支持终端设备的位置的基站的查找表中。当基站将要根据它的正常调度操作调度传输时，其可以被配置为参照查找表以确定是否被调度传输的任何终端设备被分类为应当采用功率提高的虚拟载波传输的设备。
在其他实例中，当设备需要功率提高的传输时，存在根据单独的终端设备的状态配置单独的终端设备的机制。例如，诸如拨码开关(dip switch)/跨线器的软件标记或其他设置，可为特定的终端设备配置以便被识别为需要功率提高的虚拟载波传输的终端设备。因此无线电信网络中的终端设备的连接过程可修改为包括：基于在终端设备的这个配置设置传送该终端设备需要功率提高的虚拟载波操作的指示的步骤。例如，终端设备可基于这样的配置设置建立其与特定的终端设备能力/种类相关联，并且将此通过无线电资源控制(RRC)信令传送至基站或者使用NAS(非接入层即，核心网络)信令将信息传送至无线电信系统的核心网络。
这个方法在图19的信令梯形图中示意性地表示。图19表示根据本发明的实施方式的例如图14中表示的种类的MTC类型终端设备1403A、基站1401A和核心网络1408之间的信令。从上到下操作，在第一步骤中，对终端设备1403A进行配置设置以将其识别为需要功率提高的传输以支持可靠通信的终端设备。这个配置可以如上所述在软件中、或在硬件中，例如在将终端设备安装在其特定位置期间设定。
在第二步骤中，终端设备上电(或另外检测从先前的通信改变的网络情况)以根据通常的传统技术发起RRC设置/注册(连接)过程。根据这个示例性实施方式，终端设备被配置为在这个阶段传送其作为需要功率提高的传输的设备的状态的指示。基站1401A接收RRC信令并且进行将其定义为需要功率提高的传输的终端设备的终端设备能力/种类的记录。如果基站1401A期望在核心网络注册有关需要功率提高的虚拟载波操作的终端设备的状态信息，则基站1401A可继续将信令发送至核心网络1408，并且如果是这样的话，核心网络1408可将指示(“完成”消息)提供至基站1401A以指示上述已完成。根据这个实例，基站进一步将确认信令发送至终端设备1403A以确认终端设备作为需要功率提高的操作的设备的状态已记录在网络中。
这类预先配置的方法提供在给定的通信小区中识别需要功率提高的传输的终端设备的相对简单的机制。然而，在一些其他实例中，终端设备可以使用不依赖初始配置的其他技术被识别为需要功率提高的传输的终端设备。这些类型的方法可能更合适，例如，对于可从需要功率提高的传输的环境移动到不需要功率提高的传输的环境的终端设备。在这样的环境下，对于能够识别其改变的状态的终端设备，在这点上通过信令是有帮助的。
因此，根据本发明的实施方式为了支持可靠通信，终端设备可被操作为确定其是否在需要功率提高的传输的情况下。通常，这可以基于终端设备对其能够接收基站传输的程度进行的测量，并且如果测量指出功率提高将是有利的(因为不然的话终端设备可靠地接收基站传输是困难的)则将报告返回至基站。根据这个方法，终端设备可基于周围现有的机制，诸如LTE型无线电信系统中对于信道质量指标(CQI)和路径损耗报告确定的那些，对其接收的覆盖区域进行测量。
基于周围现有的CQI的方法的方案在图20的信令梯形图中示意性地表示。图20表示根据本发明的实施方式的例如图14中表示的种类的MTC类型终端设备1403A、基站1401A之间的信令。从上到下操作，在第一步骤中，基站1401A确定传输的参考信号。在第二步骤中，基站1401A传输参考信号，并且该参考信号由终端设备1403A接收。终端设备1403A从所接收的参考信号确定信道质量测量。对于收到的参考信号，这可以根据通常传统的CQI测量技术进行。在下一个步骤中，终端设备1403A将信道质量指标(CQI)报告传输至基站1401A。这个可再次根据LTE型无线电信系统中的通常传统的CQI报告技术进行。已接收到CQI报告，基站可从由终端设备接收的信道的质量确定终端设备是否处于由于不良信道质量条件而需要功率提高的位置中。
LTE型无线电信系统中的传统CQI报告采用所谓的小区特定的参考信号(CRS)。然而，在一些情况下，CRS的接收在不良的覆盖区域中是不可靠的。因此，根据本发明的实施方式的将受益于功率提高的情况的终端设备不能够可靠地接收CRS。因此，根据一些实施方式，对于CQI类型的报告可以采用可替换的参考信号或其他等效的信号。例如，现有的DM-RS(解调参考信号)或CSI-RS(信道状态信息参考信号)可以在基于LTE的系统中采用。这些参考信号的功率设置可以针对不同的终端设备不同地设置，从而允许基站利用比CRS更多的功率传输这些参考信号。原则上，基站可被配置为以更高的功率传输CRS以增加由不良覆盖区域中的终端设备成功接收的可能性。然而，实际上，这可能引起可在无线电信系统中操作的并且期望看见传统CRS信号的旧的传统终端设备的互操作性问题。在其他实例中，为了测量相对于接收信号强度的信道状态，例如传统的LTE主要或次要同步信令(PSS/SSS)的同步信令可以被视为参考信号。
在又一其他实例中，为了确定终端设备是否需要功率提高可以限定新的类型的参考信号。为了便利，在此这可以称为功率提高参考信号/信令。功率提高参考信号的特征可配置为增加由不良覆盖区域(即，根据本发明的实施方式的虚拟载波功率提高很可能有利的区域)中的终端设备可靠接收的可能性。
因此，功率提高参考信令可以，例如，在基站传输功率提高的虚拟载波的子帧中传输。这样，参考信令可容易地利用增加的功率传输(相对于无线电信系统中的非功率提高的传输)以改善可靠检测的可能性。这样，功率提高参考信令可以利用比例如小区特定的参考信号(CRS)更高的功率传输。功率提高的参考信号可以放置在相对于同步信号具有预定时间偏移的子帧内，从而允许终端设备容易地监测子帧中的合适的定时以寻求检测功率提高参考符号。此外，功率提高参考信令可以在虚拟载波频率带宽内的频率上传输。然而，在其它情况下，功率提高参考信令可以在别处传输，例如在主载波频率上。在任何情况下，在预定频率上传输功率提高参考信令，对于帮助终端设备检测是有帮助的。可以期望的是，适合于虚拟载波操的终端设备经常会部署为具有相对低的移动性。在这种情况下，功率提高参考信令比诸如CRS的传统参考信令更不频繁。此外，因为适合于虚拟载波操作的终端设备经常会与延迟容忍通信相关联，所以功率提高参考信令可以不连续的方式传输。例如，功率提高参考信令可以每个15分钟传输1分钟，或者按照根据即将发生的实施的一些其他占空比。相似地，在一些实施方式中，虚拟载波功率提高可仅在低网络活动性的时间段期间应用，例如可称为非常时间的期间，诸如在夜里或者在早晨的最初几小时。在这种情况下，功率提高参考信令可以仅在当虚拟载波功率提高可以起作用时的那些时间期间相应地被传输。
在基站和终端设备之间的穿透损耗特别高的情况下，传统型L1CQI报告信令不具有充足的增益以补偿过去的损耗。为了解决这个，传统上行链路覆盖区域改善技术，例如基于重复、约束和/或编码增益的那些，可以应用于终端设备的CQI报告信令。
这样的CQI报告可遵循通常建立的技术，但是具有可能报告值的边界范围以容纳(accommodate)终端设备报告在虚拟载波功率提高可有利的区域中的情况。例如，传统CQI报告可以基于大约0-15的范围的值。CQI报告值零指出终端设备在覆盖区域之外。因此需要虚拟载波功率提高的终端设备可被配置为通过扩展的范围报告CQI值。例如，指示负值的一位的添加可以用于允许终端设备实际上在-15至+15的CQI值的可用的范围延伸，负值指示需要功率提高的终端设备。
如上所述，确定终端设备为从功率提高的虚拟载波操作可能受益的可替换的方法可以基于过去的损耗测量。参考信号接收功率(RSRP)是LTE型无线电信系统中的现有的概念并且被定义为在考虑的测量频率带宽以内承载小区特定参考信号的资源元素的功率贡献的线性平均值。RSRP是传统路径损耗计算的基本测量。
基于周围现有的路径损耗计算方案的方法在图21的信令梯形图中示意性地表示。图21表示根据本发明的实施方式的例如图14中表示的种类的MTC类型终端设备1403A、基站1401A之间的信令。从上到下操作，在第一步骤中，基站1401A确定将要传输的参考信号。在第二步骤中，基站1401A传输参考信号，并且该参考信号由终端设备1403A接收。终端设备1403A从所接收的参考信号确定RSRP测量。对于收到的参考信号这可以根据通常传统的RSRP测量技术进行。至于基于CQI报告的上述实例，图21的实例中采用的参考信令可以是CRS或者是诸如以上论述的实例的可替换的参考信令。
为了从RSRP确定路径损耗，终端设备需要传输参考信号的功率的指示。因此，基站被配置为传输有关参考信令的传输功率的系统信息，如在图21在终端设备的RSRP测量以下的两个阶段中示意性地指示的。如果参考信号由基站利用相对于非功率提高虚拟载波子帧(以由传统终端设备接收到)在功率提高虚拟载波子帧中以增加的功率来传输，则基站还可以传送这个偏移量的指示。就是说，基站的传输信号强度的指示可能对应于非功率提高的子帧中的参考信令传输强度的指示以及与功率提高的子帧相关联的额外的功率偏移量的指示。因此，终端设备可以确定与进行RSRP测量的参考信号相关联的传输功率，并且根据通常传统的技术确定路径损耗。在图21中示意性地表示的过程的最后的步骤中，终端设备1403A将路径损耗(或RSRP)报告传输至基站1401A。这个可再次根据LTE型无线电信系统中的通常传统的RSRP报告技术进行。已接收路径损耗/RSRP报告，基站可从报告的终端设备接收的功率/路径损耗来确定该终端设备是否在将受益于虚拟载波功率提高的位置中。在可替换的方法中，可能不存在基站广播的传输功率提高信息。在这种情况下，终端设备可以正常的方式发送RSRP报告，并且然后基站可以基于它自己的终端设备的报告所基于的参考信号的传输功率的知识，来计算实际的路径损耗。
确定终端设备是否是将受益于虚拟载波功率提高的操作的终端设备的又一个示例性机制可以称为基于寻呼的方法(paging-based approach)。这个方法的实例在图22的信令梯形图中示意性地表示。图22表示根据本发明的实施方式的例如图14中表示的种类的MTC类型终端设备1403A、基站1401A和核心网络1408之间的信令。
在图22中从上到下操作，在第一步骤中，核心网络1408的MME元件通过发送寻呼请求至与MTC终端设备1403A相关联的基站发起寻呼过程。在从核心网络元件1408收到寻呼请求时，基站1401A根据本发明的实施方式发起终端设备寻呼。在宽泛的总结中，该技术包括基站发送具有增加的增益的寻呼消息的序列直到从终端设备接收到响应。
因此，再次参考图22中表示的信令，基站首先将具有第一传输功率的传统类型的寻呼信息发送至终端设备，在图22中称为1级寻呼。如果没有从终端设备接收到响应，如图22中表示的实例中，则基站被配置为发送具有更高的功率的第二传统类型的寻呼信息，在图22中称为2级寻呼。基站可反复发送具有增加的增益(例如，增加的功率)的寻呼消息直到接收到来自终端设备的合适的响应，例如通常期望的响应于寻呼信息的类型的响应。在图22的实例中，假定二级寻呼信息(MTC寻呼等级2)具有充足的传输功率以由终端设备接收，从而终端设备例如在随机接入信道上提供合适的响应。
在接收到响应时，基站可以为终端设备分配临时ID，例如，根据广泛的传统的寻呼技术的小区无线电网络临时识别符(C-RNTI)，并且将该临时ID传送至MTC终端设备。此外，基于终端设备响应的寻呼信号的传输功率，基站可以确定终端设备是否在与意味着功率提高将是有利的穿透损耗相关联的位置中。
为了扩展寻呼信道覆盖区域，可以应用各种技术。在当前的LTE系统中，寻呼信令由PDCCH传输。实现上述多等级寻呼技术的一个简单的方法是顺次增加PDCCH传输的功率。例如，功率从原始(基准)功率的偏移量可在一系列步骤中使用(例如，0dB、3dB、6dB)。
在一些实例中，可能不存基站可用的足够余量来以这种方法增加功率。在这种情况下，可以采用有效获得寻呼信道的传输增益的其他技术。这样的技术包括，例如，波束成形增益、软组合增益和重复/信道编码增益。
波束成形增益可以通过E-PDCCH(提高的物理下行链路控制信道)而不是PDCCH提供寻呼信令。E-DPCCH支持波束成形对于覆盖区域扩展是有用的，因为存在波束成形增益(方向增益)。在一些情况下，不适合对寻呼信道使用波束成形增益方法，因为终端设备移动性意味着基站不能充分意识到寻呼之前终端设备的位置。然而，对于具有低移动性的MTC类型终端设备，例如因为它们安装在固定的位置，这将不再有问题。对于软组合增益方法寻呼，可使用MBSFN支持诸如PMCH(物理多播信道)的信道。根据这个方法，新的寻呼信道可以被引入MBSFN子帧以通过使用软组合(相干接收)允许寻呼信号同时在小区之中传输。MBSFN在SFN(单频网络)中相对简单地采用并且可以通过使用长的CP(循环前缀)适应多个小区的不同的延迟。
对于重复/信道编码增益方法，就当前寻呼而言可以通过相同的信道寻呼(PDCCH)，但该功能对于附加增益可以扩展。例如，在PDCCH中，覆盖区域取决于CCE(控制信道元件)聚合水平。增加增益的一个方法是扩展CCE聚合水平超出当前最大值(例如，当前最大CCE聚合大小是8，所以，例如可以改为使用12或16的最大CCE大小)。一种可替换的方法是提供一些数据重复，例如在多于1子帧上重复寻呼。
因此，总结图22中示意性地表示的种类的多等级MTC寻呼方法，寻呼的多等级被引入以帮助基站确定路径损耗等级(基于什么等级的寻呼最终由终端设备接收到)。一级(寻呼等级1)可对应于没有附加增益的传统寻呼信息。这可以对应于适用于例如传统LTE设备的期望的寻呼等级。二级(寻呼等级2)可以与增益中的第一步长相关联(例如，通过提高传输功率3dB、提供2个子帧上的重复或者将聚合的CCE的数量增加至12)。三级(寻呼等级3)可以与增益中的进一步的步长相关联(例如，通过提高传输功率6dB、提供3个子帧上的重复或者将聚合的CCE的数量增加至16)。
如上所述，本发明的某些实施方式的重要方面是在无线电信系统中的基站可交换与基站传输的其他频率相比，想要在与虚拟载波相关联的频率上采用可能提高的/增加的功率传输有关的信令消息。支持LTE型系统中的这样的基站间通信的便利的接口是为基站间通信而设置的确定的X2接口。然而，但是应理解根据其他实施方式，可以提供支持提供基站间信令的其他技术。
如以上说明的，传统LTE网络可支持软频率复用ICIC技术。根据这个技术，可以使用X2信令交换的限定的相关窄带传输功率(RNTP)信息元素(IE)连同所谓的负载信息消息中的RNTP阈值IE一起。传统RNTP信令包括对应于无线电信系统带宽的各个资源块(RB)的一系列位。经由X2接口向相邻基站传送RNTP信令的基站设定RNTP IE的各个位，以指示对应的资源块是否可在即将到来的时间段(即，RNTP信令仍然有效的时间段)利用超过RNTP阈值IE中限定的阈值功率的功率由基站来传输。有关传统的RNTP信令的另外的信息可以在相关标准中找到。实例，参见3GPP TS 36.423version 11.2.0(Release 11)[16]。根据本发明的某些实施方式，RNTP的适配形式可以被采用为基站用来协调它们想要的功率提高虚拟载波传输的格式。
因此，在一个实例中，根据本发明的实施方式操作的基站可通过交换与现有的RNTP信令相似的信令传送有关它们想要使用的功率提高的虚拟载波传输的信息(例如与图18中的步骤S4和S10相关联)。在功率提高期间，基站可以根据各个子载波是否在虚拟载波带宽内部或外部来为不同的OFDM子载波采用显著不同的功率传输。因此，适合为虚拟载波传输和非虚拟载波传输设置不同的RNTP阈值。因此，根据本发明的某些实施方式，可以为X2信令限定新的信息元素以识别虚拟载波功率提高的传输的不同的阈值。在这里，这个信息可以方便地称为功率提高相关窄带传输功率阈值IE。
在当前LTE型系统中，RNTP阈值可以采用如下值：RNTPthreshold∈{-∞,-11,-10,-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3}dB。然而，人们期望对于根据本发明的实施方式的一些虚拟载波功率提高实施，可期望显著更高的传输功率，例如高达20dB。因此，相应的更高的值可以被限定用于根据本发明的一些实施方式的建议的功率提高RNTP阈值信息元素。在一些实例中，无线电信系统可以被配置为使得功率提高不随着功率的变化简单地打开或关闭。在这种情况下，存在用于功率提高RNTP阈值的减少的数量的可能值(potential value)。例如仅三个值可以是可用的，值+X dB对应于功率提高量X(其中X将取决于系统允许功率提高多少，例如X可以是20)，值零dB对应于没有功率提高应用在虚拟载波上，以及如果在即将到来的时间段没有虚拟载波传输则使用-∞的值。
在一些示例性实施方式中，不需要特定的RNTP阈值信息元素在基站之间被传送，例如其中功率提高或者打开或者关闭以及以预定水平应用。在这种情况下，位置的基站间可简单地包括位串，其中不同的位与可以为虚拟载波传输采用的不同频率相关联，并且选择零或一的值指示对应的频率上的传输是否是功率提高的或者不是。在一些实例中，这样的位串可遵循将不同的位与不同的资源块相关联的传统的RNTP方法。然而，在许多情况下，施加功率提高的情况将应用于包括虚拟载波的所有资源块。因此，在存在预定数量的虚拟载波的一些实例中，位串可简单地包括每个虚拟载波的单个位。例如，如果无线电信系统支持由对应的索引值0、1、2、3确定的具有各自的虚拟载波的固定数量的四个虚拟载波，位串可简单地包括四位。因此0或1的位值可用于指示在对应的虚拟载波上的来自基站的传输在即将到来的时间段是否支持功率提高的操作。例如，包括位串[0010]的功率提高RNTP消息可用来包括基站想要将功率提高应用至无线电信系统中支持的第三个虚拟载波的指示。
应理解，在功率提高在协调时间段上可被应用在每个子帧上的情况下，类似的位串方法可用来识别基站想要采用功率提高的操作的时间段。例如，如果协调时间段包括40个子帧，则40位消息可以由基站发送至相邻的基站，以指示那些40个子帧中的哪个旨在用于由基站功率提高地发送消息。
应理解的是，在不偏离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可对上述实施方式做出各种修改。
例如，在一些实施方式中，基站可被配置为总是对所有的其虚拟载波传输应用功率提高。在这种情况下，对应于图18中的步骤S2的操作步骤将简单地依赖基站确定在即将到来的时间段是否存在将要进行的任何虚拟载波传输，与目的地终端设备无关，即与目的地终端设备是否在需要可靠传输的功率提高的不良的覆盖区域位置无关。
在一些实施方式中，基站可根据上述原理协调以交换有关它们想要采用虚拟载波传输的传输资源的信息，例如就时间和/或频率而言，而不具体指示那些传输是否是功率提高的。然后各个基站可以根据上述原理以避免与相邻的基站重叠的方式选择用作虚拟载波传输的它们自己的传输资源。因此，根据这个方法，各个基站被配置为帮助避免相邻的基站为它们的虚拟载波传输采用相同的资源的情况。然后单独的基站可以在没有相邻的基站使用相同的虚拟载波资源的条件下自由地将功率提高应用在虚拟载波上。就是说，根据本发明的实施方式的传送至相邻的基站的有关基站的即将到来的虚拟载波传输的特征可简单地包括：由基站用于支持虚拟载波传输的传输资源的指示，而没有是否采用功率提高的任何指示。
此外，尽管本发明的实施方式已参考LTE移动无线电网络描述了，但应理解本发明可以应用于其他形式的网络，诸如GSM、3G/UMTS、CDMA2000等。如在本文中使用的术语MTC终端可以由用户设备(UE)、移动通信设备、终端设备等取代。此外，尽管术语基站已经与eNodeB可互换地使用，但应当理解在这些网络实体之间没有功能上的差异。
根据本发明的实施方式的无线电信系统中的功率提高的虚拟载波的上述实施提供一种通过将传输功率预算集中在跨越较宽系统带宽的主载波以内的相对窄带的虚拟载波内来改善下行链路上的通信可靠性的方案。应理解，在一些情况下对于需要功率提高的虚拟载波传输以可靠地接收来自基站的信息的终端设备来说必须的是，可能需要采取措施以改善其上行链路传输的可靠性。这个可以使用各种方法完成。例如，强力法可以通过为终端设备简单地提供更强大的发送器，通过单独功率放大器来克服与其传输相关联的额外的路径损耗。例如，与地下室外部的附近的终端设备相比，具有额外的n dB的衰减的地下室中的终端设备可以设置有发送器，该发送器被配置为利用足够的功率传输以克服额外的n dB损耗。其他技术可以包括采用扩展无线电信系统中的上行链路覆盖区域的确定的方法。例如，关于RACH传输的一个方法是基站指示确定为可能需要功率提高的传输的终端设备的终端设备应当采用大的重复RACH格式，诸如在基于LTE的无线通信系统中的定义的前导码格式3或4。关于PUSCH(上行链路数据信道)通信的方法可以采用诸如TTI约束的已知的技术，以增加从终端设备至基站的上行链路传输的成功的可靠性。
因此，已描述了操作无线电信系统中的基站的方法。从基站至终端设备的下行链路通信是使用跨越系统频率带宽的多个OFDM子载波进行的。基站支持使用跨系统频率带宽分布的OFDM子载波在主载波上与第一类型的终端设备通信并且支持使用跨小于系统频率带宽并且在系统频率带宽以内的受限频率带宽分布的OFDM子载波在受限带宽载波上与第二类型的终端设备通信。基站从无线电信系统的另外基站接收另外基站使用与另外基站相关联的减少的带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输所使用的传输特性的指示。基站以考虑从另外基站接收的传输特性的指示的方式选择它自己使用受限带宽载波向第二类型的终端设备进行的传输的传输特性。然后基站将传输特性的指示从基站传送至无线电信系统的至少一个其他基站。因此，各个基站交换有关它们受限带宽载波传输的信息以帮助它们从减少小区间干扰的观点来协调它们各自的传输。
本发明的其他具体和优选方面在所附独立和从属权利要求中记载。应理解的是，除了在权利要求中明确提出的那些组合之外，从属权利要求的特征可与独立权利要求的特征结合。
参考资料
[1]ETSI TS 122 368V10.530(2011-07)/3GPP TS 22.368version10.5.0(Release 10)
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[4]UK专利申请GB 1101966.8
[5]UK专利申请GB 1101983.3
[6]UK专利申请GB 1101853.8
[7]UK专利申请GB 1101982.5
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[9]UK专利申请GB 1101972.6
[10]UK专利申请GB 1121767.6
[11]UK专利申请GB 1121766.8
[12]Holma H.and Toskala A,“LTE for UMTS OFDMA and SC-FDMA based radio access”,John Wiley and Sons,2009
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[14]ZTE Corporation-"Enhanced ICIC for LTE-A HetNet",Xiong
http://wwwen.zte.com.cn/endata/magazine/ztetechnologies/2012/no1/articles/201202/t20 120206_283266.html.
[15]ETSI TS 136 420V11.0.0(2012-10)/3GPP TS 36.420version11.0.0(Release 11)
[16]3GPP TS 36.423version 11.2.0(Release 11)