專(zhuān)利名稱(chēng)：具有改進(jìn)的傳輸能力的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的制作方法
具有改進(jìn)的傳輸能力的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)涉及一種用于固定或半固定設(shè)備的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含中心節(jié)點(diǎn)和被安排用于從中心節(jié)點(diǎn)接收和傳輸?shù)皆撝行墓?jié)點(diǎn)的第一多個(gè)終端。該中 心節(jié)點(diǎn)具有通過(guò)至少一個(gè)波束進(jìn)行傳輸?shù)哪芰σ约斑€具有通過(guò)至少兩個(gè)波束進(jìn)行接收的能力。此外，該系統(tǒng)包含用于向終端指示它們是否可向中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 傳輸?shù)难b置。
背景技術(shù)：
包含與多個(gè)用戶(hù)或終端通信的一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)是已知的。 上行鏈路，即從終端至中心節(jié)點(diǎn)的連接，通常被來(lái)自終端的傳輸之間的干擾所限制。不同的所謂訪問(wèn)體系，如TDMA、 FDMA以及CDMA (時(shí)/糊碼分 多路訪問(wèn))，禾U用在被允許的頻譜范圍內(nèi)分離用戶(hù)的不同方式以限制干擾。作為第一個(gè)例子，在TDMA(時(shí)分多路訪問(wèn))體系中，為了將干擾最小化， 通常僅允許終端一次只能進(jìn)行一次傳輸。作為第二個(gè)例子，在CDMA (碼分多 路訪問(wèn))體系中，終端通常僅被允許使用唯一的擴(kuò)頻碼進(jìn)行傳輸。在這些以及 其它的訪問(wèn)體系中，結(jié)皿成傳輸能力上的一個(gè)上限。在以上描述的各種系統(tǒng)中，即在具有與多個(gè)用戶(hù)或終端通信的一個(gè)中心節(jié) 點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，需要一種提高上行鏈路上的傳輸能力的解決方案或系統(tǒng)。本發(fā)明用于解決該需求，其中公開(kāi)了一種用于固定的或半固定設(shè)備的無(wú)線(xiàn) 通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含主節(jié)點(diǎn)，以及屬于相同訪問(wèn)子集的并且被安排用于從主 節(jié)點(diǎn)(C)接收和向其傳輸?shù)牡谝欢鄠€(gè)終端。該主節(jié)點(diǎn)M51至少一天線(xiàn)波^iS行傳發(fā)送并且通過(guò)至少兩條天線(xiàn)波皿行 接收，并且該系統(tǒng)包含用于向終端指示它們是否可以向中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸?shù)难b 置?；谀硞€(gè)標(biāo)準(zhǔn)，位于該主節(jié)點(diǎn)的不同接收波束上的兩個(gè)或更多個(gè)終端可被 允許向中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同時(shí)傳輸。適當(dāng)?shù)?，被允許兩個(gè)或更多個(gè)終端使用相同的頻率或相同的擴(kuò)頻碼、或在 相同的時(shí)隙中同時(shí)進(jìn)行傳輸。


本發(fā)明將參考以下附圖進(jìn)行更加詳細(xì)的描述，其中 附圖l為現(xiàn)有技術(shù)，以及附圖2為以根據(jù)本發(fā)明的總體示意圖，以及 附圖3為使用本發(fā)明的一些主要步驟的流程圖，以及 附圖4為使用本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)例子，以及附圖5和6為根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的各種變化。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明主要用于具有固定或半固定無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的系統(tǒng)，例如，WLAN或 WMAX系統(tǒng)，并且還可用于基于一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)概念的微波無(wú)線(xiàn)電鏈路。附圖1示出了已知系統(tǒng)100的總體示意圖，本發(fā)明可應(yīng)用于該系統(tǒng)中。該 系統(tǒng)包含中央節(jié)點(diǎn)，以字母C標(biāo)識(shí)，以及多個(gè)終端Sb S2、 S3，它們與中心節(jié) 點(diǎn)C進(jìn)^ffl信。終端SrS3是分配對(duì)訪問(wèn)域的相同共享的終端，艮卩，它們包含一 個(gè)所謂的訪問(wèn)子集。例如，利用TDMA系統(tǒng)中的相同時(shí)隙、FDMA系統(tǒng)中的相 同頻率隙或CDMA系統(tǒng)中的碼樹(shù)的相同部分的子集。該中心節(jié)點(diǎn)C具有一個(gè)#!4蟲(chóng)的天線(xiàn)波束110，其用于在由該節(jié)點(diǎn)C覆蓋的 區(qū)域內(nèi)的全部通信、發(fā)送以及接收。因此，如果系統(tǒng)100，為清楚起見(jiàn)，被假定 為一個(gè)TDMA系統(tǒng)，那么，為了得到良好的信號(hào)質(zhì)量， 一次僅允許訪問(wèn)子集的 終端SrS3中的一個(gè)進(jìn)行發(fā)送。關(guān)于哪一個(gè)終端可被允許在任何給定的時(shí)間點(diǎn)進(jìn) 行發(fā)送的決定由中心節(jié)點(diǎn)C做出，并且由C發(fā)送至終端。這種己知的系統(tǒng)類(lèi)型存在的問(wèn)題在于一次僅訪問(wèn)子集終端中的一個(gè)可以發(fā) 送，傳輸能力就被限制到每個(gè)訪問(wèn)子集中的一個(gè)終端。在其它的訪問(wèn)體系中也 可以看到相似的問(wèn)題，例如FDMA和CDMA。然而，該系統(tǒng)100和在以下將描 述的本發(fā)明的系統(tǒng)雖然都用TDMA系纟M行描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn) 識(shí)到對(duì)其它的訪問(wèn)體系也可以采用類(lèi)似的方案。在附圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)200:該系統(tǒng)包含中心節(jié)點(diǎn)C，其中 該中心節(jié)點(diǎn)ilil基本覆蓋了希望被系統(tǒng)200覆蓋的整個(gè)區(qū)域的天線(xiàn)波束110進(jìn) 行傳輸。附圖2中還示出了三個(gè)終端S^ S2和S3，終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)量?jī)H作為舉例。這
三個(gè)終端為分配了相同共享的訪問(wèn)域(訪問(wèn)子集)的系統(tǒng)200中的終端子集，相同共享的訪問(wèn)域即是TDMA系統(tǒng)中的相同時(shí)隙。根據(jù)本發(fā)明，中心節(jié)點(diǎn)C使 用的天線(xiàn)一次通過(guò)多于一條天線(xiàn)波束進(jìn)行接收，如附圖2所示，作為示例，三 條接收波束lll、 112、 113。同樣，根據(jù)本發(fā)明，多于一個(gè)的終端SrS3可被允許同時(shí)向中心節(jié)點(diǎn)C進(jìn) 行傳輸。這部分地依靠多條波束lll、 112、 113是可能的。!Th終端SrS3向中心節(jié)點(diǎn)C進(jìn)行傳輸?shù)脑试S是中心節(jié)點(diǎn)C以傳輸波束110 進(jìn)行傳輸?shù)模撛试S基于某個(gè)預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)，將在下文中對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)的 描述。當(dāng)傳輸一個(gè)對(duì)終端SrS3的輪詢(xún)或訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，這些標(biāo)準(zhǔn)與中心節(jié)點(diǎn)C接 收至啲信息一起4頓。附圖3示出了用于確定何時(shí)以及是否允許相同訪問(wèn)子集內(nèi)部的終端對(duì)中心 節(jié)點(diǎn)C傳輸?shù)牧鞒虉D。作為初始步驟310，來(lái)自于終端的訪問(wèn)請(qǐng) 31與中心 節(jié)點(diǎn)C的通信而被初始化。這可由例如C fflil傳輸波束110傳輸一個(gè)f&i旬請(qǐng)求 的方式來(lái)完成。隨后，步驟320中，從相同的訪問(wèn)子集中存在的終端SrS3中接 收一個(gè)答復(fù)。該來(lái)自于終端的答復(fù)包含關(guān)于是否該終端具有需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的 信息，并且有可能還包含繊的數(shù)量以及優(yōu)先權(quán)。下一步，在步驟330中，檢查有多少在該相同的訪問(wèn)子集中的其它終端正 在此刻進(jìn)行傳輸。如果答案是沒(méi)有在相同的訪問(wèn)子集中的其它終端正在此刻進(jìn) 行傳輸并且在該訪問(wèn)子集中的一個(gè)終端具有將要發(fā)送的數(shù)據(jù)，那么在步驟330' 中授予該終端一個(gè)傳輸許可。該許可以例如經(jīng)由傳輸波束110進(jìn)行傳輸。另一方面，如果在該相同的訪問(wèn)子集中的多個(gè)終端中的一個(gè)(此處表示為 終端SN)需要傳輸數(shù)據(jù)，并且還由其它的在相同子集中的終端正在此刻進(jìn)行傳 輸，夷卩么中心節(jié)點(diǎn)C檢查終端SN是否滿(mǎn)足同時(shí)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，如附圖3中的步驟 340所示。這些標(biāo)準(zhǔn)將在下面進(jìn)tf詳細(xì)闡述。如果不滿(mǎn)足同時(shí)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，那么則不向終端SN授予傳輸許可，如附圖3 中的步驟340'所示。優(yōu)選的，這不是作為一個(gè)制蟲(chóng)的信號(hào)或者消息由中心節(jié)點(diǎn) C進(jìn)行傳輸。但是，如果滿(mǎn)足了同時(shí)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，^f專(zhuān)輸許可纟好終端SN，如步驟350。 例如，該許可可以由中心節(jié)點(diǎn)C以傳輸波束110進(jìn)行傳輸。附圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的為確定是否多于一個(gè)的終端可被允許在同一時(shí) 刻進(jìn)行傳輸?shù)目赡苁褂玫亩鄠€(gè)標(biāo)準(zhǔn)的其中一個(gè)用于如附圖2中舉例說(shuō)明的三 個(gè)波束的天線(xiàn)系統(tǒng)的天線(xiàn)輻射模式，具有在指示出的一個(gè)且相同角度O上的用 于該(接收)波束中的兩個(gè)的天線(xiàn)增益。還指示出用于在第二角度02上的第二 接收波束的天線(xiàn)增益。可以意識(shí)到，在天線(xiàn)上的接收信號(hào)強(qiáng)度不僅依賴(lài)于天線(xiàn)的角度，還依賴(lài)于 從終端到天線(xiàn)的距離，即路徑損耗。但是，本發(fā)明主要用于固定的或半固定的 系統(tǒng)，意味著從中心節(jié)點(diǎn)至終端的距離是已知的，因?yàn)榻K端是固定的，或者該 系統(tǒng)可根據(jù)信號(hào)處理或信號(hào)傳輸來(lái)具有此類(lèi)信息。因此，距離也可以作為計(jì)算 中的因子。此外，該系統(tǒng)也可以調(diào)節(jié)終端的輸出功率以使得接收到的功率與在 天線(xiàn)處的功率大致相同?，F(xiàn)假定第一終端正從角度Oi進(jìn)行傳輸，而位于角度①2的第二終端具有要 傳送的數(shù)據(jù)。根據(jù)該第一和第二終端的角度位置(關(guān)于中心節(jié)點(diǎn)C)的信息，以及在所 討論角度上的第一和第二天線(xiàn)波束的天線(xiàn)增益的信息，授予或不授予第二終端 的傳輸許可。換句話(huà)說(shuō)，在0^上的第二波束的增益與相同波束在0>2上的增益進(jìn)行比較 來(lái)判斷來(lái)自于第二終端的傳輸是否應(yīng)被允許。因此，如對(duì)G2(①2)-G2(0^)^T，其中T為可接受的干擾等級(jí)，那么則允許在第一終端從3M專(zhuān)輸?shù)耐瑫r(shí)進(jìn)行來(lái)自于第二終端的在①2上的傳輸。自然，如果同時(shí)傳輸不被允許，則中心節(jié)點(diǎn)c也可以停止從第一終端的傳輸以便允許從第二終端的傳輸。通常，用于確定是否多于一個(gè)的終端可以在同一時(shí)刻進(jìn)行傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)可以從以下選擇* "試驗(yàn)和錯(cuò)誤"，或換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)?shù)诙K端發(fā)送其有數(shù)據(jù)需要傳送的信 號(hào)時(shí)，該終端被給予傳輸許可。如果比特錯(cuò)誤速率(或一些其它的測(cè)量信號(hào)質(zhì)量的方式)隨后低于一個(gè)可接受的等級(jí)，則主節(jié)點(diǎn)c將向一個(gè)或多個(gè)正在進(jìn)行傳輸?shù)慕K端發(fā)送一K令以終止其傳輸。* "查找"表因?yàn)楸景l(fā)明主要用于在具有固定終端的系統(tǒng)中使用，可 執(zhí)行"校準(zhǔn)"傳輸，期間允許不同的終端組合同時(shí)進(jìn)行傳輸。然后將得到的不 同終端組合的結(jié)果信號(hào)質(zhì)量存儲(chǔ)在一張表中。自然，不是僅一次執(zhí)行校準(zhǔn)，而
是每隔一段時(shí)間地進(jìn)行，由此來(lái)更新表中的內(nèi)容。*主節(jié)點(diǎn)的關(guān)于終端&、 S2，…Sw的天線(xiàn)增益的信息(例如來(lái)自測(cè)量)。假定該第二終端為固定的并且用同樣的輸出功率進(jìn)行傳輸 G2(《)>(C〃)l G2(&)一G,(&)〉(C〃J因此，如果來(lái)自于同一個(gè)第一終端S,的在波束1的天線(xiàn)增益G！與在波束2 的天線(xiàn)增益G2的差超過(guò)了一個(gè)所要求的等級(jí)，如載波干擾(C/I)，同時(shí)來(lái)自于 同一個(gè)第二終端s2的在波束2中的天線(xiàn)增益G2與波束1中的天線(xiàn)增益^的差 ^31了同一 (或可能是其它)所要求的等級(jí)，那么該第一和第二終端S,和S2被 允許同時(shí)進(jìn)行傳輸。如果該第一和第二終端不是固定的或不用相同的輸出功率進(jìn)行傳輸，男(3么 在上述方程式中的增益G可以用接收到的來(lái)自于終端的輸入功率P代替。*如果該中心節(jié)點(diǎn)C具有每個(gè)終端S]、S2，…Sn的方位角O)n的先驗(yàn)信息， 這是在固定系統(tǒng)中的情況，該信息可用來(lái)與接收波束的天線(xiàn)模式信息一起4OT。，2) —G,(a>2)>(C7/){再次，上述方程式基于這樣的假設(shè)齡終端的輸出功率P是已知的，使其與范圍R —起參與每個(gè)終端的計(jì)算，本發(fā)明不局限于以上示出和描述的具體實(shí)施方式
中的舉例，而是可在附屬的權(quán)利要求的范圍內(nèi)自由地變化。例如，本發(fā)明的系統(tǒng)主要M3lTDMA系統(tǒng)來(lái) 進(jìn)行描述，其中"同時(shí)傳輸"表示在同一時(shí)隙中進(jìn)行傳輸。但是，本發(fā)明也可 用于其它訪問(wèn)體系系統(tǒng)中，例如CDMA和FDMA，其中"同時(shí)傳輸"可表示分 別禾,相同的擴(kuò)頻碼或相同的頻率同時(shí)傳輸。
權(quán)利要求
1、一種用于固定的或半固定設(shè)備的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)(200)，其包含主節(jié)點(diǎn)(C)以及屬于相同的訪問(wèn)子集并被安排成從主節(jié)點(diǎn)(C)接收和向其傳輸?shù)牡谝欢鄠€(gè)(S1-S3)終端，該主節(jié)點(diǎn)以至少一個(gè)波束(110)進(jìn)行傳輸并且以至少兩個(gè)波束(111-113)進(jìn)行接收，該系統(tǒng)包含用于向終端(111-113)指示它們是否可以向中心節(jié)點(diǎn)(C)進(jìn)行傳輸?shù)难b置，其特征在于，基于某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，位于主節(jié)點(diǎn)(C)的不同的接收波束(111-113)中的兩個(gè)或更多個(gè)終端(S1-SN)被給予同時(shí)向中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸?shù)脑S可。
2、 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中被允許同時(shí)進(jìn)行傳輸?shù)膬蓚€(gè)或更多個(gè)終端使用相同的頻率、或相同的代碼或相同的時(shí)隙進(jìn)行同時(shí)傳輸。
3、 權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)(200)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)是當(dāng)允許第二終 端與第一終端同時(shí)進(jìn)行傳輸時(shí)得到的測(cè)量的信號(hào)質(zhì)量。
4、 權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)(200)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)包括使用"查找" 表，其中存儲(chǔ)由不同的同時(shí)傳輸?shù)慕K端的組合得到的信號(hào)質(zhì)量。
5、 權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)(200)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)包括使用主節(jié)點(diǎn) (C)的關(guān)于終端(Sh S2，…Sn)的天線(xiàn)增益信息。
6、 權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)(200)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)包括使用每個(gè)終端S!、 S2，…SN的方位角①N的先驗(yàn)信息和接收波束的天線(xiàn)模式信息。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于固定的或半固定設(shè)備的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)(200)，包含主節(jié)點(diǎn)(C)以及屬于同一訪問(wèn)子集并且被安排成從主節(jié)點(diǎn)(C)接收和向主節(jié)點(diǎn)(C)傳輸?shù)牡谝欢鄠€(gè)(S₁-S₃)終端。主節(jié)點(diǎn)以至少一個(gè)波束(110)進(jìn)行傳輸并且以至少兩個(gè)波束(111-113)進(jìn)行接收，該系統(tǒng)包含向終端(111-113)指示它們是否可以向中心節(jié)點(diǎn)(C)傳輸?shù)难b置。基于某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，位于主節(jié)點(diǎn)(C)的不同的接收波束(111-113)上的兩個(gè)或更多的終端(S₁-S_N)被允許同時(shí)向中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。適合地，被允許進(jìn)行同時(shí)傳輸?shù)膬蓚€(gè)或更多的終端使用相同的頻率或相同的代碼或相同的時(shí)隙進(jìn)行同時(shí)傳輸。
文檔編號(hào)H04B7/04GK101213767SQ200580050931
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者B·約翰遜, D·瓊根費(fèi)爾特, M·約翰遜, U·恩格斯特龍 申請(qǐng)人:艾利森電話(huà)股份有限公司