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通信網(wǎng)絡(luò)和方法與流程

文檔序號:11162591閱讀:530來源:國知局
通信網(wǎng)絡(luò)和方法與制造工藝

本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò),諸如蜂窩通信網(wǎng)絡(luò),包括布置成向移動(dòng)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)的基站。特別地,但是不排他地,本發(fā)明涉及用于增加這樣的通信網(wǎng)絡(luò)的特定區(qū)域內(nèi)的通信容量的網(wǎng)絡(luò)、裝置和方法。



背景技術(shù):

通信網(wǎng)絡(luò)(諸如蜂窩通信網(wǎng)絡(luò))通常包括連接到核心網(wǎng)絡(luò)的空間分散的基站。每一個(gè)基站支持到給定覆蓋區(qū)域(例如小區(qū))內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備的通信鏈路。這樣的網(wǎng)絡(luò)的用戶經(jīng)常不是在地理上均勻分布的。而是,他們趨向于集中在諸如城鎮(zhèn)和城市之類的特定區(qū)域中。諸如都市中心、火車站、機(jī)場等等之類的某些區(qū)域很可能經(jīng)歷特別高密度的用戶。

每一個(gè)基站僅能夠在到單獨(dú)的移動(dòng)設(shè)備的服務(wù)質(zhì)量開始降低之前支持某個(gè)水平的數(shù)據(jù)通信。因此,在高用戶密度的區(qū)域中,為了提供充足的通信容量,常規(guī)地網(wǎng)絡(luò)被布置有較高數(shù)目的基站,其提供較大數(shù)目的較小小區(qū)。在僅偶爾經(jīng)歷高密度的用戶的區(qū)域(例如主辦音樂節(jié)的郊區(qū)區(qū)域或周圍和包括體育館的區(qū)域)中,蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)提供商還可以部署附加的永久基站以提供較高數(shù)目的較小小區(qū)。然而,這是低效的,因?yàn)椴煌诮?jīng)歷一致地高的用戶密度的區(qū)域,在大多數(shù)時(shí)間內(nèi),附加通信容量可能未被使用或使用不足??商鎿Q地,臨時(shí)基站可以被部署并且僅在高用戶密度的時(shí)段期間使用。然而,這在邏輯上可能是困難的并且要求網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商保留正常不被使用的潛在大量的物理基礎(chǔ)設(shè)施。類似地,可能難以針對意外地或不可預(yù)測地經(jīng)歷高用戶密度的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的區(qū)域高效地提供附加通信容量。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

依照本發(fā)明的第一方面,提供了一種通信網(wǎng)絡(luò),其包括被布置成向多個(gè)移動(dòng)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)的多個(gè)基站。所述多個(gè)基站還包括至少一個(gè)第一基站,其可操作成建立與來自多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的所選移動(dòng)設(shè)備的第一無線通信鏈路,所述第一無線通信鏈路使得所選移動(dòng)設(shè)備能夠同時(shí)向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路以用于經(jīng)由第一無線通信鏈路傳送數(shù)據(jù)。依照本發(fā)明的該方面,提供了一種技術(shù),由此包括多個(gè)基站的通信網(wǎng)絡(luò)的特定部分的通信容量可以通過經(jīng)特殊適配的基站(第一基站)和經(jīng)特殊選擇的移動(dòng)設(shè)備(所選移動(dòng)設(shè)備)的提供而增加。經(jīng)適配的基站被布置成建立與所選移動(dòng)設(shè)備的無線通信鏈路,其使得所選移動(dòng)設(shè)備能夠至少臨時(shí)地自身充當(dāng)基站。

用于增加通信網(wǎng)絡(luò)中的通信容量的常規(guī)技術(shù)依賴于簡單地添加另外的常規(guī)基站。相比之下,依照本技術(shù)的某些實(shí)施例,移動(dòng)設(shè)備自身可以被配置成臨時(shí)地充當(dāng)基站。這增加通信容量但是不要求部署附加的常規(guī)基站。而且,通過選擇適當(dāng)定位的移動(dòng)設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)的特定區(qū)域的通信容量可以在動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上增加。這意味著經(jīng)歷用戶密度方面的偶然或意外或不可預(yù)測的增加的通信網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域內(nèi)的通信容量可以被臨時(shí)且因而高效地增加。

可選地,所述另外的無線通信鏈路通過由所選移動(dòng)設(shè)備提供的臨時(shí)基站無線電接口來提供。

可選地,每一個(gè)臨時(shí)基站無線電接口對應(yīng)于由所述多個(gè)基站中的其它基站提供的基站無線電接口。

可選地,第一無線通信鏈路提供用于向通信網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)的回程通信鏈路。

可選地,通信網(wǎng)絡(luò)還包括網(wǎng)絡(luò)控制元件。第一基站可操作成響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)控制元件確定是否滿足至少一個(gè)重選準(zhǔn)則而建立與多個(gè)移動(dòng)設(shè)備中的第二所選移動(dòng)設(shè)備的第二無線通信鏈路。第二無線通信鏈路使得第二所選設(shè)備能夠同時(shí)向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路的第二集合以用于經(jīng)由第二無線通信鏈路在網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)。

可選地,第一基站響應(yīng)于滿足重選準(zhǔn)則而停止向所選移動(dòng)設(shè)備提供第一無線通信鏈路。

可選地,如果網(wǎng)絡(luò)控制元件確定第一基站處的第一無線通信鏈路的信噪比(SINR)已經(jīng)下降至低于閾值水平或者所選移動(dòng)設(shè)備處的第一無線通信鏈路的信噪比(SINR)已經(jīng)下降至低于閾值水平則滿足重選準(zhǔn)則。

可選地,如果網(wǎng)絡(luò)控制元件確定所選移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)提供第一無線通信鏈路達(dá)等于或大于閾值時(shí)間段的時(shí)間段則滿足重選準(zhǔn)則。

可選地,如果網(wǎng)絡(luò)控制元件確定等于或小于能量的閾值量的能量的量在所選移動(dòng)設(shè)備的電池單元中可用則滿足重選準(zhǔn)則。

可選地,第一基站可操作成響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)控制元件基于與第二所選設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)選擇參數(shù)而從可用于向其它移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路的多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的集合中選擇第二所選設(shè)備而建立與第二所選設(shè)備的第二無線通信鏈路。

可選地,選擇參數(shù)包括指示第二所選設(shè)備是否是外部供電的參數(shù)。

可選地,選擇參數(shù)包括指示是否閾值量的能量在第二所選設(shè)備的電池單元中可用的參數(shù)。

可選地,選擇參數(shù)包括指示第二所選設(shè)備可以向其提供另外的無線通信鏈路的第二集合的多個(gè)移動(dòng)設(shè)備中的移動(dòng)設(shè)備的數(shù)目的參數(shù)。

可選地,第一基站可操作成響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)控制元件從可用于向其它移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路的多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的集合中隨機(jī)地選擇第二所選設(shè)備而建立與第二所選設(shè)備的第二無線通信鏈路。

可選地,第一無線通信鏈路的下行鏈路信道和/或上行鏈路信道,或者第一無線通信鏈路的下行鏈路信道和/或上行鏈路信道和第二無線通信鏈路的下行鏈路信道和/或上行鏈路信道通過定向波束提供。

可選地,第一基站被合并在飛行器中。

可選地,第一基站可操作成建立與來自多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的另外的所選移動(dòng)設(shè)備的另外的無線通信鏈路。所述另外的無線通信鏈路使得所述另外的所選移動(dòng)設(shè)備和所選移動(dòng)設(shè)備能夠依照物理層網(wǎng)絡(luò)編碼布置來向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備中的兩個(gè)提供所述另外的無線通信鏈路。

可選地,第一基站可操作成建立與來自多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的另外的所選移動(dòng)設(shè)備的另外的無線通信鏈路。所述另外的無線通信鏈路使得所述另外的所選移動(dòng)設(shè)備和所選移動(dòng)設(shè)備能夠依照協(xié)調(diào)多點(diǎn)(CoMP)布置來向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)提供所述另外的無線通信鏈路。

典型地,所選移動(dòng)設(shè)備包括用于向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供所述另外的無線通信鏈路的經(jīng)適配的收發(fā)器。

依照本發(fā)明的第二方面,提供了一種在包括被布置成向多個(gè)移動(dòng)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)的多個(gè)基站的通信網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括建立所述多個(gè)移動(dòng)設(shè)備中的所選移動(dòng)設(shè)備與所述多個(gè)基站中的第一基站之間的第一無線通信鏈路,以及憑借第一無線通信鏈路,同時(shí)向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路以用于經(jīng)由第一無線通信鏈路傳送數(shù)據(jù)。

依照本發(fā)明的第三方面,提供了一種用于在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的通信網(wǎng)絡(luò)中操作的基站。所述基站可操作成建立與來自多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的所選移動(dòng)設(shè)備的第一無線通信鏈路。第一無線通信鏈路使得所選移動(dòng)設(shè)備能夠同時(shí)向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路以用于經(jīng)由第一無線通信鏈路在通信網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)。

依照本發(fā)明的第四方面,提供了一種用于在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的通信網(wǎng)絡(luò)中操作的移動(dòng)設(shè)備。所述移動(dòng)設(shè)備包括收發(fā)器,其可操作成建立與基站的第一無線通信鏈路并且當(dāng)建立第一無線通信鏈路時(shí)。收發(fā)器可操作成同時(shí)向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路以用于經(jīng)由第一無線通信鏈路傳送數(shù)據(jù)。

可選地,所述另外的無線通信鏈路通過由收發(fā)器提供的臨時(shí)基站無線電接口來提供。

可選地,所述收發(fā)器被布置成使得臨時(shí)基站無線電接口對應(yīng)于由通信網(wǎng)絡(luò)的其他基站提供的基站無線電接口。

依照本發(fā)明的第五方面,提供了一種操作根據(jù)本發(fā)明的第一方面的通信網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)設(shè)備的方法。所述方法包括,在移動(dòng)設(shè)備處,建立與基站的第一無線通信鏈路并且當(dāng)建立第一無線通信鏈路時(shí),同時(shí)向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路以用于經(jīng)由第一無線通信鏈路傳送數(shù)據(jù)。

可選地,所述方法還包括通過臨時(shí)基站無線電接口提供所述另外的無線通信鏈路。

可選地,每一個(gè)臨時(shí)基站無線電接口對應(yīng)于由通信網(wǎng)絡(luò)的其它基站提供的基站無線電接口。

依照本發(fā)明的第六方面,提供了一種計(jì)算機(jī)程序,包括當(dāng)實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)處理器(例如移動(dòng)設(shè)備的處理器)上時(shí)使計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第五方面的方法的指令。

依照本發(fā)明的第七方面,提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,其上存儲(chǔ)依照本發(fā)明的第六方面的計(jì)算機(jī)程序。

依照本發(fā)明的第八方面,提供了一種大體上如本文參照隨附各圖描述的那樣構(gòu)造和布置的裝置。

依照本發(fā)明的第九方面,提供了大體上如本文參照隨附各圖描述的那樣的方法。

在權(quán)利要求中定義本發(fā)明的各種方面和特征。

附圖說明

現(xiàn)在將在后文中僅通過示例的方式參照隨附各圖來描述本發(fā)明的某些實(shí)施例,其中:

圖1提供了示出常規(guī)蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的配置的簡化示意圖;

圖2和3提供了依照本發(fā)明的示例布置的通信網(wǎng)絡(luò)的示意圖;

圖4提供了確定移動(dòng)設(shè)備是否可用于被配置為臨時(shí)基站的可用性算法的示例的圖;

圖5提供了圖示確定當(dāng)前被配置為臨時(shí)基站的移動(dòng)設(shè)備是否應(yīng)當(dāng)被重配置成充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備的重選算法的示例的圖;

圖6提供了用于在被配置為臨時(shí)基站的兩個(gè)移動(dòng)設(shè)備之間切換移動(dòng)設(shè)備的切換過程的示意圖;

圖7提供了可配置成充當(dāng)臨時(shí)基站的移動(dòng)設(shè)備的功能元件的示例的示意圖,以及

圖8提供了回程基站的示例的示意圖。

在各圖中相同的參考標(biāo)號是指相同的部分。

具體實(shí)施方式

圖1提供了示出常規(guī)蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)101的配置的簡化示意圖。這樣的網(wǎng)絡(luò)的示例包括2G(例如GSM)、3G(例如UMTS)和4G(例如LTE)網(wǎng)絡(luò)等。

通信網(wǎng)絡(luò)101包括布置成經(jīng)由基站無線電接口向多個(gè)移動(dòng)設(shè)備104、105傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)的多個(gè)基站102、103?;緹o線電接口是包括無線上行鏈路和無線下行鏈路信道的無線通信鏈路。數(shù)據(jù)經(jīng)由無線上行鏈路信道從移動(dòng)設(shè)備傳送至基站并且數(shù)據(jù)經(jīng)由無線下行鏈路信道從基站傳送至移動(dòng)設(shè)備。

基站均經(jīng)由回程通信鏈路106、107和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施108連接到核心網(wǎng)絡(luò)109。回程通信鏈路是布置成承載基站與網(wǎng)絡(luò)的其余部分之間的用戶數(shù)據(jù)和信令數(shù)據(jù)(即控制平面數(shù)據(jù))的高容量數(shù)據(jù)鏈路。

核心網(wǎng)絡(luò)109典型地執(zhí)行數(shù)據(jù)路由和設(shè)備移動(dòng)性管理功能。

其內(nèi)移動(dòng)設(shè)備可以發(fā)送數(shù)據(jù)和從基站接收數(shù)據(jù)的區(qū)域被稱為“覆蓋區(qū)域”。例如,第一基站103提供第一覆蓋區(qū)域110,其使得能夠在第一多個(gè)移動(dòng)設(shè)備104與第一基站103之間傳送數(shù)據(jù)。第二基站102提供第二覆蓋區(qū)域111,其使得能夠在第二多個(gè)移動(dòng)設(shè)備105與第二基站102之間傳送數(shù)據(jù)。第一和第二覆蓋區(qū)域110、111在切換區(qū)113中重疊。如本領(lǐng)域中已知的,在覆蓋區(qū)域之間移動(dòng)的移動(dòng)設(shè)備依照切換過程在切換區(qū)113中從一個(gè)基站切換到另一個(gè)。

覆蓋區(qū)域中的高數(shù)目的移動(dòng)設(shè)備可以造成由通信網(wǎng)絡(luò)提供給該覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)設(shè)備的服務(wù)質(zhì)量方面的下降。典型地,這是因?yàn)榛緝H具有有限的通信容量。也就是說,在任何一個(gè)時(shí)刻,基站僅能夠支持與其覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備的有限數(shù)目的無線通信鏈路和/或僅能夠支持某個(gè)總上行鏈路數(shù)據(jù)速率(即在任何一個(gè)時(shí)刻在所有各種上行鏈路信道上傳送的數(shù)據(jù)總量)和某個(gè)總下行鏈路數(shù)據(jù)速率(即在任何一個(gè)時(shí)刻在所有各種下行鏈路信道上傳送的數(shù)據(jù)總量)。這些約束典型地由基站無線電接口的帶寬限制所施加。當(dāng)基站逼近或達(dá)到通信容量限制時(shí),存在各種不合期望的后果。由單獨(dú)的無線通信鏈路提供的數(shù)據(jù)速率可能下降;建立無線通信鏈路的嘗試可能失敗,已經(jīng)建立的通信鏈路可能中斷等等。

包括回程基站和增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)

如以下更加詳細(xì)闡述的,依照本發(fā)明的示例,通信網(wǎng)絡(luò)被提供有經(jīng)特殊適配的“回程”基站。這些基站被布置成選擇性地建立與經(jīng)特殊適配的移動(dòng)設(shè)備的臨時(shí)高數(shù)據(jù)容量無線通信鏈路。經(jīng)特殊適配的移動(dòng)設(shè)備包括增強(qiáng)功能,其使得它們至少臨時(shí)地被重配置成充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的基站。當(dāng)充當(dāng)基站時(shí),經(jīng)特殊適配的移動(dòng)設(shè)備提供基站無線電接口,其獨(dú)立于由永久基站提供的任何現(xiàn)有基站無線電接口并且在獨(dú)立于任何現(xiàn)有永久回程通信鏈路的回程通信鏈路(即臨時(shí)無線回程通信鏈路)上向核心網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)。臨時(shí)無線回程通信鏈路通過回程基站的提供使得經(jīng)特殊適配的所選移動(dòng)設(shè)備能夠臨時(shí)充當(dāng)基站。這提供完全分離并且附加于由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的常規(guī)基站提供的通信容量的通信容量。結(jié)果,該技術(shù)允許臨時(shí)增加網(wǎng)絡(luò)的特定部分的通信容量,例如特別擁擠的覆蓋區(qū)域,其中提供覆蓋區(qū)域的基站正在達(dá)到其通信容量限制。

圖2提供了依照本發(fā)明的某些實(shí)施例布置的通信網(wǎng)絡(luò)210的示意圖。利用對應(yīng)的參考標(biāo)號來提供圖1中所示的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)101的相同部分。

圖2中所示的通信網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)于圖1中所示的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)的那樣,除了提供回程基站201之外。如同常規(guī)基站102、103一樣,回程基站201經(jīng)由回程通信鏈路206并且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施108連接到核心網(wǎng)絡(luò)109。

回程基站201被布置成建立與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203的臨時(shí)無線回程通信鏈路202。臨時(shí)無線回程通信鏈路202充當(dāng)將增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203與網(wǎng)絡(luò)的其余部分連接的回程基站鏈路。

臨時(shí)無線回程通信鏈路202包括用于從回程基站向增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的下行鏈路信道(從回程基站傳輸并且由增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備接收),以及用于從回程基站向增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的上行鏈路信道(從增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備傳輸并且由回程基站接收)。增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203被提供有使得其能夠操作為常規(guī)移動(dòng)設(shè)備的常規(guī)功能以及還有使得其能夠在經(jīng)由臨時(shí)無線回程通信鏈路與回程基站連接時(shí)臨時(shí)充當(dāng)基站的附加功能。也就是說,結(jié)合臨時(shí)無線回程通信鏈路202的建立,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203可以被臨時(shí)配置成充當(dāng)基站并且提供臨時(shí)基站無線電接口,其使得移動(dòng)設(shè)備能夠向核心網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)。如將理解的,這意味著增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以同時(shí)向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供另外的無線通信鏈路以用于經(jīng)由臨時(shí)無線回程通信鏈路傳送數(shù)據(jù)。將理解的是,在以下描述中對“移動(dòng)設(shè)備”的引用可以是指常規(guī)移動(dòng)設(shè)備(即缺少增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的附加功能的移動(dòng)設(shè)備)和當(dāng)前充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備。

增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203可以向臨時(shí)覆蓋區(qū)域204內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)。

臨時(shí)基站無線電接口是由常規(guī)基站提供給單獨(dú)的移動(dòng)設(shè)備的無線通信鏈路的等效類型(即具有無線上行鏈路和下行鏈路信道)。也就是說,臨時(shí)基站無線電接口對應(yīng)于由所述多個(gè)基站中的其它基站提供的基站無線電接口。

在一些示例中,由增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備提供的臨時(shí)基站無線電接口使得其對常規(guī)移動(dòng)設(shè)備而言表現(xiàn)為常規(guī)基站無線電接口。也就是說,當(dāng)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203被配置成充當(dāng)臨時(shí)基站時(shí),臨時(shí)基站無線電接口使得第一覆蓋區(qū)域中的常規(guī)移動(dòng)設(shè)備105檢測到和“預(yù)占(camp on)”到由增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203提供的基站無線電接口,就像它是諸如第二基站102之類的常規(guī)基站那樣。

將理解的是,為了提供如以上所描述的臨時(shí)基站無線電接口,增強(qiáng)用戶設(shè)備包括合適的硬件,諸如收發(fā)器單元,其被適當(dāng)?shù)剡m配成提供這樣的無線電接口。這包括提供所有相關(guān)無線電接口和管理去往和來自移動(dòng)設(shè)備以及去往和來自網(wǎng)絡(luò)的其余部分的相關(guān)控制計(jì)劃信令的硬件和軟件組件。

當(dāng)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203被配置為臨時(shí)基站時(shí),很可能其功率消耗將增加并且正常對用戶可用的資源(諸如用于運(yùn)行應(yīng)用的處理器帶寬等等)將減少。相應(yīng)地,在一些示例中,網(wǎng)絡(luò)被布置成限制增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被配置為臨時(shí)基站的時(shí)間段。以下更加詳細(xì)地解釋這可以如何實(shí)現(xiàn)的示例。

圖2示出不連接到回程基站的第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204。第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204包括附加功能,使得其能夠臨時(shí)充當(dāng)基站,但是在圖2中所示的示例中,在不存在已建立的臨時(shí)無線回程通信鏈路的情況下,第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204充當(dāng)常規(guī)移動(dòng)設(shè)備。如以下更加詳細(xì)闡述的,在某個(gè)時(shí)間段之后,或者響應(yīng)于特定事件,回程基站被布置成終止(即停止提供)與第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203的臨時(shí)無線回程通信鏈路202并且建立與第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204的第二無線回程通信鏈路205。這在以下更加詳細(xì)描述的圖3中示出。當(dāng)建立第二臨時(shí)通信鏈路205時(shí),第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204被配置成充當(dāng)臨時(shí)基站并且提供第二臨時(shí)覆蓋區(qū)域213。這在圖3中示出。以此方式,在其中存在多個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中,充當(dāng)臨時(shí)基站的負(fù)擔(dān)(具有功率消耗方面的可能增加和正常對用戶可用的處理資源方面的減少)可以跨多個(gè)設(shè)備分布。

充當(dāng)臨時(shí)基站的特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的選擇和操作由網(wǎng)絡(luò)控制元件管理。圖2和3示出連接到回程基站201的網(wǎng)絡(luò)控制元件207。以下更加詳細(xì)地描述網(wǎng)絡(luò)控制元件的操作。

網(wǎng)絡(luò)控制元件

網(wǎng)絡(luò)控制元件207包括增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器208和處理器209。網(wǎng)絡(luò)控制元件207經(jīng)由控制鏈路212連接到核心網(wǎng)絡(luò)109。增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器208存儲(chǔ)針對網(wǎng)絡(luò)210中的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備中的每一個(gè)的身份和相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。狀態(tài)數(shù)據(jù)涉及增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)的特定屬性。

處理器209被布置成依照各種算法處理增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器208中的信息。在一些示例中,這些算法包括確定哪些增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可用于充當(dāng)臨時(shí)基站的可用性算法;確定當(dāng)前充當(dāng)臨時(shí)基站的增強(qiáng)基站何時(shí)應(yīng)當(dāng)被重配置成充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備的重選算法,以及確定哪個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備應(yīng)當(dāng)接下來被配置成充當(dāng)基站的選擇算法。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)控制元件207確定特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備應(yīng)當(dāng)被配置成充當(dāng)臨時(shí)基站時(shí),其被布置成向所討論的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備發(fā)送合適的重配置消息。典型地,重配置消息將經(jīng)由控制平面消息從核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備并且經(jīng)由常規(guī)基站或充當(dāng)基站的另一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備傳輸至增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備。該消息還可以初始化用于建立臨時(shí)無線回程通信鏈路的過程。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)控制元件207確定當(dāng)前被配置成充當(dāng)臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備應(yīng)當(dāng)被重配置成充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備時(shí),則可以發(fā)送另一重配置消息??梢越?jīng)由控制平面消息和核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)送該消息,如以上所描述的,或者可以在臨時(shí)無線回程通信鏈路上從網(wǎng)絡(luò)控制元件直接發(fā)送該消息。

可用性算法

在一些示例中,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器208維護(hù)與每一個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的可用性指示器。網(wǎng)絡(luò)控制元件207僅選擇用于與回程基站201連接的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備,如果增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器208中的相關(guān)聯(lián)的可用性指示器指示增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可用于充當(dāng)基站的話。處理器被布置成依照可用性算法處理狀態(tài)數(shù)據(jù)。可用性算法的輸出確定可用性指示器。在一些示例中狀態(tài)數(shù)據(jù)包括涉及每一個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè):

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的當(dāng)前位置;

電池單元中可用的當(dāng)前能量水平的指示;

在與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的通信范圍中的另外的移動(dòng)設(shè)備的數(shù)目(即增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以向其提供基站無線電接口的移動(dòng)設(shè)備的數(shù)目)的指示;

指示是否用戶指定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備不應(yīng)當(dāng)充當(dāng)基站的用戶偏好數(shù)據(jù);

自從增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備最后充當(dāng)臨時(shí)基站以來的時(shí)間長度;

增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備是否連接到外部功率源,以及可以在回程基站與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備之間建立的臨時(shí)無線回程通信鏈路的質(zhì)量。

如果可用性算法確定這些參數(shù)中的任何一個(gè)使得特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備不能充當(dāng)基站,處理器209將可用性指示器設(shè)置成指示增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備不能充當(dāng)基站。另一方面,如果可用性算法確定沒有參數(shù)排除增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備充當(dāng)基站,處理器209將可用性指示器設(shè)置成指示增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備能夠充當(dāng)臨時(shí)基站。

圖4提供了圖示可用性算法的示例的圖。

用于特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的可用性算法可以周期性地、連續(xù)地或響應(yīng)于處理器確定已經(jīng)發(fā)生針對特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)中的改變而運(yùn)行。

重選算法

在操作期間,處理器209還被布置成運(yùn)行臨時(shí)基站重選算法,其確定條件是否使得當(dāng)前被配置為臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備應(yīng)當(dāng)被重配置成再次充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備。這通過確定是否已經(jīng)滿足各種重選準(zhǔn)則來實(shí)現(xiàn)。為此目的,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器208被布置成維護(hù)附加會(huì)話狀態(tài)數(shù)據(jù),如果增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備當(dāng)前正在充當(dāng)臨時(shí)基站的話。該附加會(huì)話狀態(tài)數(shù)據(jù)包括與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備和回程基站之間的臨時(shí)無線回程通信鏈路的上行鏈路信道和下行鏈路信道相關(guān)聯(lián)的信噪比(SINR);指示增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)充當(dāng)臨時(shí)基站多久的計(jì)數(shù)器和增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的電池單元中的能量是否已經(jīng)下降至低于閾值水平的指示。

通過使用移動(dòng)設(shè)備寄存器中的會(huì)話狀態(tài)數(shù)據(jù),處理器209執(zhí)行重選算法以確定是否已經(jīng)滿足重選準(zhǔn)則。在一些示例中,如果發(fā)生以下事件中的至少任何一個(gè)則重選算法確定已經(jīng)滿足重選準(zhǔn)則:

如果回程基站處或增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備處的臨時(shí)無線回程通信鏈路的信噪比(SINR)下降至低于閾值水平(即如果回程基站處所接收到的上行鏈路的SINR下降至低于閾值水平或者如果增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備處所接收到的下行鏈路的SINR下降至低于閾值水平);

如果充當(dāng)臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的電池單元中的能量水平下降至低于閾值水平;

或者如果充當(dāng)臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)充當(dāng)了臨時(shí)基站(即提供臨時(shí)基站無線電接口)達(dá)閾值時(shí)間段。

圖5提供了圖示重選算法的示例的圖。用于特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的重選算法可以周期性地、連續(xù)地或響應(yīng)于處理器確定已經(jīng)發(fā)生針對特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)中的改變而運(yùn)行。

選擇算法

一旦處理器209已經(jīng)確定滿足重選準(zhǔn)則,另一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被配置成充當(dāng)臨時(shí)基站。例如,參照圖2和3,一旦處理器209已經(jīng)執(zhí)行了與第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203有關(guān)的重選算法并且確定例如第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的電池單元中的能量水平已經(jīng)下降至低于閾值水平(例如低于總?cè)萘康?0%),第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203被配置成充當(dāng)臨時(shí)基站。

為了標(biāo)識要被配置為臨時(shí)基站的另一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備,處理器209執(zhí)行選擇算法。選擇算法可以在已經(jīng)執(zhí)行重選算法之前、在其期間或在其之后執(zhí)行。選擇算法選擇增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器中的可用性數(shù)據(jù)指示可用于充當(dāng)臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備之一。在其中存在可用的僅一個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的情形中(例如,圖2和3中圖示的簡單示例),則該增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被選擇算法所選擇。

然而,如果多個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可用則選擇算法著手進(jìn)行標(biāo)識哪個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備應(yīng)當(dāng)接下來充當(dāng)臨時(shí)基站的過程。在一些示例中這基于隨機(jī)選擇而完成。在其它示例中,這基于各種選擇參數(shù)而完成,其例如基于保存在增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器中的狀態(tài)數(shù)據(jù)。在一些示例中,選擇參數(shù)確定按定量優(yōu)先化水平的每一個(gè)選擇參數(shù)的屬性的可用增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的優(yōu)先化次序??梢栽谥匾苑矫鎸Σ煌倪x擇參數(shù)排序,其中排序越重要的選擇參數(shù)越可能導(dǎo)致特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被選擇。在其中增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備具有與其相關(guān)聯(lián)的數(shù)個(gè)選擇參數(shù)的情況下,評分機(jī)制可以用于對選擇參數(shù)的總效應(yīng)求和。具有最高得分的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備然后被選擇算法所選擇。如果兩個(gè)或更多增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備具有相等的得分,則這些增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備之一可以被隨機(jī)選擇。

用作選擇參數(shù)的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括:

自增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備最后充當(dāng)臨時(shí)基站以來的時(shí)間長度;

在電池單元中可用的能量的量;

增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備是否連接到外部功率源;

可以在回程基站與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備之間建立的臨時(shí)無線回程通信鏈路的質(zhì)量;

增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的物理位置,

以及增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以向其提供基站無線電接口的移動(dòng)設(shè)備的數(shù)目。

將理解到,通過基于增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以向其提供基站無線電接口的其它移動(dòng)設(shè)備的數(shù)目來選擇可用的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備(例如優(yōu)先化可以向最高數(shù)目的其它移動(dòng)設(shè)備提供基站無線電接口的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備),則可以以可能經(jīng)歷通信擁塞的網(wǎng)絡(luò)的特定區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)以緩解擁塞。這還可以通過選擇已知或預(yù)計(jì)到要經(jīng)歷通信容量問題的區(qū)域中的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備而使用位置狀態(tài)數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)。

參照增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備寄存器,將理解到,例如指示增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)充當(dāng)了臨時(shí)基站多久的會(huì)話數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器的某些類型的狀態(tài)數(shù)據(jù)可以被維護(hù)在網(wǎng)絡(luò)控制元件處而不從增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備接收任何另外的數(shù)據(jù)。然而,例如指定臨時(shí)無線通信鏈路的SINR或增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備是否當(dāng)前由外部功率源供電的狀態(tài)數(shù)據(jù)的其它類型的狀態(tài)數(shù)據(jù)可以最方便地在增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備處被監(jiān)視。該狀態(tài)數(shù)據(jù)典型地從增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備傳送至網(wǎng)絡(luò)控制元件。任何合適的通信信道可以用于將這種類型的狀態(tài)數(shù)據(jù)從增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備傳送至網(wǎng)絡(luò)控制元件。例如,如果在增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備與回程基站之間建立臨時(shí)無線回程通信鏈路,則增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以經(jīng)由臨時(shí)無線回程通信鏈路向網(wǎng)絡(luò)控制元件傳送狀態(tài)數(shù)據(jù)。

然而,如果未建立臨時(shí)無線回程通信鏈路,則增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被布置成經(jīng)由建立在網(wǎng)絡(luò)控制元件與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備之間的通信信道經(jīng)由常規(guī)基站和核心網(wǎng)絡(luò)以及控制鏈路212向網(wǎng)絡(luò)控制元件傳送狀態(tài)數(shù)據(jù)。

在一些示例中,使用諸如位置數(shù)據(jù)庫之類的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施來最方便地監(jiān)視(例如歸屬位置寄存器(HLR))某些類型的狀態(tài)數(shù)據(jù)。這包括與特定移動(dòng)設(shè)備的位置有關(guān)的狀態(tài)數(shù)據(jù),諸如每一個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的物理位置和每一個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的潛在臨時(shí)覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備的數(shù)目。

為了確定多少移動(dòng)設(shè)備在潛在臨時(shí)覆蓋區(qū)域內(nèi),可以使用任何合適的技術(shù)。例如這可以基于在當(dāng)前充當(dāng)臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的臨時(shí)覆蓋區(qū)域內(nèi)并且位于所討論的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備附近的移動(dòng)設(shè)備的數(shù)目來確定。可替換地,這可以基于從移動(dòng)設(shè)備內(nèi)的衛(wèi)星位置功能(諸如GPS接收器)導(dǎo)出并且被傳送回到網(wǎng)絡(luò)的位置數(shù)據(jù);關(guān)于所討論的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的當(dāng)前位置的信息,以及所討論的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以提供的臨時(shí)覆蓋區(qū)域的估計(jì)大小的組合。

切換

一旦處理器209已經(jīng)執(zhí)行了重選算法并且確定已經(jīng)滿足重選準(zhǔn)則并且已經(jīng)執(zhí)行了選擇算法以確定充當(dāng)臨時(shí)基站的下一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備,就執(zhí)行切換過程,由此當(dāng)前由充當(dāng)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備支持的移動(dòng)設(shè)備被“切換”到將開始充當(dāng)臨時(shí)基站的另一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備。切換過程可以由網(wǎng)絡(luò)控制元件207來管理。也就是說,如以上所描述的,網(wǎng)絡(luò)控制元件207確定何時(shí)選擇充當(dāng)臨時(shí)基站的另一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備并且確定將是哪個(gè)增強(qiáng)基站。然而,如以下所闡述的,與將移動(dòng)設(shè)備從一個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備切換到另一個(gè)相關(guān)聯(lián)的配置步驟可以由回程基站201發(fā)送和接收。參照圖6進(jìn)一步解釋切換過程。

在第一步驟S601處,回程基站201向第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備發(fā)送重配置消息,其命令第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備重配置為臨時(shí)基站。還與第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204建立第二臨時(shí)無線回程通信鏈路205。第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204然后被配置成充當(dāng)臨時(shí)基站。

在第二步驟S602處,第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204向回程基站201發(fā)送配置完成消息。

在第三步驟S603處,回程基站201向當(dāng)前充當(dāng)臨時(shí)基站的第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203發(fā)送切換消息。切換消息使第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203將其當(dāng)前利用基站無線電接口支持的任何移動(dòng)設(shè)備切換到第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204。這在第四步驟S604處通過第一與第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備之間的切換消息的交換來實(shí)現(xiàn)。在第四步驟S604處交換的切換消息可以依照或等同于當(dāng)在基站之間切換移動(dòng)設(shè)備時(shí)交換的常規(guī)切換消息。一旦移動(dòng)設(shè)備從第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203到第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備204的切換完成,在第五步驟S605處,第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203向回程基站201發(fā)送切換完成消息。

在第六步驟S606處,回程基站201向第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備203發(fā)送消息以將其重配置成充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備,并且在第七步驟S607處,第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備向回程基站201發(fā)送確認(rèn)該過程完成的消息并且第一臨時(shí)無線回程通信鏈路202終止。

之前由第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備在其充當(dāng)基站時(shí)支持的一些移動(dòng)設(shè)備可能不被第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備所支持,例如因?yàn)樗鼈冊谟傻诙鰪?qiáng)移動(dòng)設(shè)備提供的第二臨時(shí)覆蓋區(qū)域301外。這些移動(dòng)設(shè)備,在切換步驟S604期間,被切換到常規(guī)基站,例如提供第二覆蓋區(qū)域111的第二基站102。

增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備

圖7提供了增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備701的功能元件的示例的示意圖。將理解到,移動(dòng)設(shè)備701典型地包括未示出的另外的組件,例如諸如觸敏屏幕、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器等之類的用戶輸入/輸出部件。增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備701包括用于經(jīng)由天線陣列傳輸和接收數(shù)據(jù)的收發(fā)器單元702。增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備還包括功能選擇單元703,其被布置成選擇性地將移動(dòng)設(shè)備功能單元704連接到收發(fā)器單元702或臨時(shí)基站功能單元705。

移動(dòng)設(shè)備功能單元704實(shí)現(xiàn)與常規(guī)移動(dòng)設(shè)備的操作相關(guān)聯(lián)的功能,其使得用戶能夠執(zhí)行正常用戶設(shè)備活動(dòng),諸如做出和接收語音呼叫、在互聯(lián)網(wǎng)上沖浪、使用互聯(lián)網(wǎng)連接的應(yīng)用程序等等。

基站功能單元705實(shí)現(xiàn)與提供基站無線電接口和允許數(shù)據(jù)被傳送到其它移動(dòng)設(shè)備和從其傳送相關(guān)聯(lián)的功能。

在操作期間,當(dāng)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被配置成充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備時(shí),也就是說,當(dāng)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)控制元件接收到重配置消息時(shí),功能選擇單元703將移動(dòng)設(shè)備功能單元705連接到收發(fā)器單元702并且增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備充當(dāng)常規(guī)移動(dòng)設(shè)備。然而,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)控制元件選擇增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備以重配置為臨時(shí)基站時(shí),收發(fā)器單元702建立與回程基站的臨時(shí)無線回程通信并且功能選擇單元703將基站功能單元連接到收發(fā)器單元702。收發(fā)器單元702然后向臨時(shí)覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備提供無線通信鏈路,如以上所描述的。也就是說,收發(fā)器單元702向臨時(shí)覆蓋區(qū)域內(nèi)的相關(guān)移動(dòng)設(shè)備提供上行鏈路信道和下行鏈路信道?;竟δ軉卧?05提供必備功能以管理這些無線通信鏈路,例如基站/移動(dòng)設(shè)備控制信道。要向前傳送至核心網(wǎng)絡(luò)的從移動(dòng)設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)從收發(fā)器單元702經(jīng)由臨時(shí)無線回程通信鏈路發(fā)送至回程基站。類似地,要轉(zhuǎn)發(fā)到特定移動(dòng)設(shè)備的從核心網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)由收發(fā)器單元703接收,由基站功能單元705適當(dāng)?shù)靥幚聿⑶胰缓蟊皇瞻l(fā)器單元702傳輸至相關(guān)移動(dòng)設(shè)備。

將理解到,圖7中所示的功能單元說明由示例增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行的功能。在一些示例中,這些功能單元可以在物理上分離的單元中顯現(xiàn)。然而,在其它示例中,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可能包括單個(gè)處理器單元和其上以軟件實(shí)現(xiàn)功能選擇單元703、移動(dòng)功能單元704和基站功能單元705的功能的存儲(chǔ)器單元。也就是說,移動(dòng)功能單元704和基站功能單元705可以實(shí)現(xiàn)在處理單元上作為分離的軟件模塊。更具體地,在一些示例中,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以原始地配置有提供與移動(dòng)設(shè)備功能單元704相關(guān)聯(lián)的功能的軟件。然而,可以從服務(wù)器下載應(yīng)用,其包括當(dāng)在移動(dòng)設(shè)備的硬件上運(yùn)行時(shí)提供功能選擇單元703和基站功能塊705的功能的軟件。

例如,應(yīng)用可以包括計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)的指令,其當(dāng)在增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的處理器上運(yùn)行時(shí)控制增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備通過以下來對從網(wǎng)絡(luò)控制元件接收到重配置消息進(jìn)行響應(yīng):

將增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備重配置成充當(dāng)臨時(shí)基站;

建立和維護(hù)與回程基站的臨時(shí)無線回程通信鏈路;

充當(dāng)用于臨時(shí)覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備的基站;以及

響應(yīng)于接收到第二重配置消息,著手進(jìn)行如圖6中所詳述的切換過程,終止臨時(shí)無線回程通信鏈路并且然后將增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備重配置成充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備。

體現(xiàn)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在服務(wù)器上或諸如CD ROM、軟盤或固態(tài)存儲(chǔ)器設(shè)備之類的任何合適的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品上。

增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的示例可以包括經(jīng)適當(dāng)適配的用戶設(shè)備,諸如智能電話、平板電腦、個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲控制臺(tái)和其它類似設(shè)備。

如圖7中所示,在一些示例中增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備實(shí)際上具有兩種操作模式:作為移動(dòng)設(shè)備和作為臨時(shí)基站。然而,在一些示例中,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以被提供有充足的物理資源(例如處理容量和合適的收發(fā)器)以同時(shí)作為臨時(shí)基站和作為移動(dòng)設(shè)備來執(zhí)行。

在一些示例中,如果增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被布置成同時(shí)充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備和臨時(shí)基站,去往和來自移動(dòng)設(shè)備的上行鏈路和下行鏈路傳輸將在使用雙工器的情況下(如果需要的話)由適當(dāng)分離的資源(例如信道、資源塊等)提供或者在充分分離的頻帶上提供。

回程基站

圖8提供了回程基站801的示例的示意圖?;爻袒?01包括連接到天線陣列803和處理單元804的收發(fā)器單元802。收發(fā)器單元802和天線陣列803在與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備建立的臨時(shí)無線回程通信鏈路上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。處理單元804提供用于經(jīng)由回程通信鏈路從核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)以及經(jīng)由到網(wǎng)絡(luò)控制元件的連接從網(wǎng)絡(luò)控制元件發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的接口。

在一些示例中,天線陣列803包括定向天線并且臨時(shí)無線回程通信鏈路的下行鏈路信道(即從回程基站傳輸并且由增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備接收的鏈路)由定向無線電波束提供。在其它示例中,可以使用其它定向波束,諸如定向光學(xué)波束,并且在回程基站中提供對應(yīng)的光學(xué)傳輸硬件。

在一些示例中,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被提供有用于經(jīng)由定向波束向回程基站傳輸上行鏈路的定向天線。在其它示例中,可以使用其它定向波束,諸如定向光學(xué)波束,并且在增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備中提供對應(yīng)的光學(xué)傳輸硬件。

一般將理解到,臨時(shí)無線回程通信鏈路可以由用于將回程基站201與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備連接的任何合適部件提供。在其它示例中,臨時(shí)無線通信鏈路的下行鏈路信道可以由光學(xué)鏈路提供。在這樣的示例中,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的收發(fā)器單元702將被適當(dāng)?shù)剡m配成經(jīng)由光學(xué)鏈路接收數(shù)據(jù)。

回程基站可以以任何合適的形式物理地實(shí)現(xiàn)。在一些示例中,回程基站安裝在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的永久或半永久位置處。在其它示例中,回程基站可以是可以從一個(gè)位置到一個(gè)位置四處移動(dòng)的移動(dòng)單元。在該示例中,回程基站可以被臨時(shí)安裝以補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)的特定區(qū)域的通信容量。在其它示例中,回程基站可以合并在諸如飛行器(比如飛艇)之類的交通工具內(nèi)。在這樣的示例中,將回程基站連接到核心網(wǎng)絡(luò)的回程通信鏈路可以由合適的數(shù)據(jù)鏈路(諸如微波通信鏈路或衛(wèi)星通信鏈路)提供。

在圖2和3中,在連接到回程基站201的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件方面描述網(wǎng)絡(luò)控制元件207。由網(wǎng)絡(luò)控制元件執(zhí)行的功能包括監(jiān)視增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備;確定哪些增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可用于被配置為臨時(shí)基站;確定何時(shí)當(dāng)前被配置為臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備應(yīng)當(dāng)被重配置成充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備;選擇要被配置為臨時(shí)基站的新的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備并且管理切換過程。然而,將理解到,這些功能可以由在物理上或邏輯上遍及網(wǎng)絡(luò)分布的一個(gè)或多個(gè)任何合適的網(wǎng)絡(luò)元件來執(zhí)行。在一些示例中,網(wǎng)絡(luò)控制元件可以位于回程基站內(nèi),因而參照圖2,例如,網(wǎng)絡(luò)控制元件207將位于回程基站201內(nèi)。如將領(lǐng)會(huì)到的,這將去除對于控制鏈路212的需要。在其它示例中,網(wǎng)絡(luò)控制元件可以位于核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。在一些示例中,部署在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有回程基站可以在邏輯上和/或物理上連接到單個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制元件。在其它示例中,網(wǎng)絡(luò)可以包括數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制元件,其中的每一個(gè)連接到回程基站的子集。

軟件定義的聯(lián)網(wǎng)

在一些示例中,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以提供基于軟件定義的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的臨時(shí)基站。如已知的,通過使用軟件定義的聯(lián)網(wǎng),移動(dòng)設(shè)備連接到“虛擬”基站,其物理位置由于附加軟件定義網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的提供而對移動(dòng)設(shè)備保持透明。在這樣的示例中,虛擬基站與增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備在其被配置為臨時(shí)基站時(shí)相關(guān)聯(lián)。在切換過程期間,虛擬基站被配置成跨原始增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備和新選擇的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行操作。虛擬基站然后與原始增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備解除關(guān)聯(lián),原始增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備然后被重配置成充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備??商鎿Q地,在切換期間,虛擬基站簡單地從第一增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)換到第二增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備。依照軟件定義的聯(lián)網(wǎng)技術(shù),該過程對移動(dòng)設(shè)備保持透明。

圖2和3中所示的網(wǎng)絡(luò)是示出第二覆蓋區(qū)域111中的僅兩個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備和單個(gè)回程基站201的簡單示例。然而,在一些實(shí)現(xiàn)方式中,網(wǎng)絡(luò)可以包括許多回程基站,其中的每一個(gè)可以操作在特定小區(qū)中或跨多個(gè)小區(qū)操作。類似地,多個(gè)回程基站可以在單個(gè)小區(qū)中操作。

另外,單獨(dú)的回程基站可以能夠同時(shí)支持多于一個(gè)臨時(shí)無線回程通信鏈路并且從而支持與同時(shí)充當(dāng)用于一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的基站的多個(gè)增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的同時(shí)通信。

在另外的示例中,可以使用高級技術(shù),諸如協(xié)調(diào)多點(diǎn)(CoMP)和物理層網(wǎng)絡(luò)編碼。

在其中使用協(xié)調(diào)多點(diǎn)(CoMP)技術(shù)的示例中,兩個(gè)或更多增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以同時(shí)充當(dāng)臨時(shí)基站并且向一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備提供協(xié)調(diào)鏈路(即臨時(shí)基站接口)。

在其中使用物理層網(wǎng)絡(luò)編碼的示例中,兩個(gè)或更多增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備可以同時(shí)充當(dāng)臨時(shí)基站并且向兩個(gè)或更多移動(dòng)設(shè)備提供協(xié)調(diào)鏈路(即臨時(shí)基站接口)。

如以上所提到的,在一些示例中,增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的用戶可能夠指定他們不希望其增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備被配置成充當(dāng)臨時(shí)基站。這可以通過經(jīng)由由運(yùn)行在增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備上的計(jì)算機(jī)程序(諸如如以上所描述的應(yīng)用)控制的圖形用戶接口錄入偏好數(shù)據(jù)。

在一些示例中,網(wǎng)絡(luò)可以被布置成提供用于使得其能夠周期性地充當(dāng)臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的特定優(yōu)選條件。指示可以充當(dāng)臨時(shí)基站的特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的數(shù)據(jù)可以從網(wǎng)絡(luò)控制元件207發(fā)送至核心網(wǎng)絡(luò)。作為響應(yīng),核心網(wǎng)絡(luò)可以被布置成在這些特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備充當(dāng)移動(dòng)設(shè)備時(shí)為其提供更高的數(shù)據(jù)帶寬??商鎿Q地或此外,用戶可以接收諸如降低的月賬單之類的金融獎(jiǎng)勵(lì)。

在一些示例中,包括請求數(shù)據(jù)的來自核心網(wǎng)絡(luò)的消息可以被發(fā)送至特定增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備。請求數(shù)據(jù)向用戶指示網(wǎng)絡(luò)正在請求他們(用戶)允許其設(shè)備充當(dāng)臨時(shí)基站。這樣的消息可以被發(fā)送至當(dāng)前正經(jīng)歷或預(yù)計(jì)要經(jīng)歷通信容量問題的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備。在一些示例中,如果用戶通過準(zhǔn)許其設(shè)備充當(dāng)臨時(shí)基站來對這樣的消息做出反應(yīng)(例如通過向如以上所描述的應(yīng)用輸入偏好數(shù)據(jù),或通過下載應(yīng)用和輸入偏好數(shù)據(jù)),則該用戶可以被優(yōu)選條件獎(jiǎng)勵(lì),如以上所描述的。以此方式,可以通過“眾包(crowd sourcing)”提供附加的通信容量。

將理解到,本發(fā)明的原理可以實(shí)現(xiàn)在任何類型的經(jīng)適當(dāng)修改的通信網(wǎng)絡(luò)中,其采用多個(gè)基站以向移動(dòng)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)和從其傳送數(shù)據(jù)。這包括蜂窩通信網(wǎng)絡(luò),諸如2G(例如GSM)、3G(例如UMTS)和4G(例如LTE)網(wǎng)絡(luò)。任何合適的無線電接口可以用于提供充當(dāng)臨時(shí)基站的增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備與移動(dòng)設(shè)備之間的無線連接的上行鏈路和下行鏈路信道,包括時(shí)分多址(TDMA)接口;頻分多址(FDMA)接口;碼分多址(CDMA)接口和正交頻分多址(OFDMA)接口。

已經(jīng)一般地遍及說明書而使用了術(shù)語“覆蓋區(qū)域”。然而,將理解到,該術(shù)語覆蓋與在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的上下文中的術(shù)語“小區(qū)”相同的概念。

遍及該說明書的描述和權(quán)利要求,單數(shù)涵蓋復(fù)數(shù),除非上下文另行要求。特別地,在使用不定冠詞的情況下,說明書要理解為設(shè)想到多個(gè)以及單個(gè),除非上下文另行要求。

結(jié)合本發(fā)明的特定方面、實(shí)施例或示例描述的特征、整數(shù)、特性或群組要理解為適用于本文所描述的任何其它方面、實(shí)施例或示例,除非與其不兼容。在本說明書(包括任何隨附權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征和/或如此公開的任何方法或過程的所有步驟可以組合在任何組合中,除了其中至少一些特征和/或步驟相互排斥的組合。本發(fā)明不限于任何前述實(shí)施例的任何細(xì)節(jié)。本發(fā)明擴(kuò)展到在本說明書(包括任何隨附權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的特征的任何新穎的一個(gè)或新穎的組合或者如此公開的任何方法或過程的步驟的任何新穎的一個(gè)或任何新穎的組合。

讀者的關(guān)注針對結(jié)合本申請與本說明書同時(shí)或在此之前提交的并且與本說明書一起開放公眾查閱的所有論文和文檔,并且所有這樣的論文和文檔的內(nèi)容通過引用并入本文。

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