用于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的mimo轉(zhuǎn)發(fā)器鏈的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般涉及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，并且具體涉及在基于MM0的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的 轉(zhuǎn)發(fā)器鏈的使用。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于高數(shù)據(jù)率多媒體通信的持續(xù)增長(zhǎng)的需要要求寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)。這一要求 轉(zhuǎn)變成需要占用寬得多的譜和使用更多功率以在基站（BS)和用戶設(shè)備（UE)-例如移動(dòng)終 端-之間輸送高速率信息。但是，受限于其電池電源和低生產(chǎn)成本，便攜式裝置一般不太適 合于以高功率傳送寬帶信號(hào)。另外，雖然基站并不像移動(dòng)終端那樣被認(rèn)為是功率受限的，但 是也不希望在基站中有過高的功耗。而且，除此之外，在給定基站的整個(gè)服務(wù)區(qū)域中的信道 狀況的改變意味著一個(gè)或多個(gè)區(qū)域?qū)τ诨緛?lái)說是很難傳送到的，至少在更高數(shù)據(jù)率所需 的高信號(hào)質(zhì)量上是如此的。
[0003] 中繼站，又被稱為轉(zhuǎn)發(fā)器，解決了這些問題中的至少一些，并且它們代表了興趣快 速增長(zhǎng)的領(lǐng)域。在一種預(yù)期方案中，在基站小區(qū)中插入轉(zhuǎn)發(fā)器為高比特率服務(wù)提供了改進(jìn) 的覆蓋。LTE和LTE高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)涉及了高數(shù)據(jù)率，例如，LTE下行鏈路可以達(dá)到100Mbps或更 高，并且LTE高級(jí)的下行鏈路可以達(dá)到lGbps或更高。如果沒有轉(zhuǎn)發(fā)器，則移動(dòng)終端或其它 項(xiàng)的用戶設(shè)備可能不能傳送這類信號(hào)到支持的基站，或者反之亦然。
[0004] 基于轉(zhuǎn)發(fā)器結(jié)構(gòu)和操作的核心方面，已知的轉(zhuǎn)發(fā)器分為各種類別。例如，存在再生 和非再生轉(zhuǎn)發(fā)器。大體上，再生轉(zhuǎn)發(fā)器接收信號(hào)，重建信號(hào)，并傳送重建的信號(hào)。這種重建使 得信號(hào)能夠在多跳上轉(zhuǎn)發(fā)-例如在若干轉(zhuǎn)發(fā)器上轉(zhuǎn)發(fā)-而不造成顯著的惡化。另一方面， 非再生轉(zhuǎn)發(fā)器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)接收的信號(hào)。
[0005] 其它的區(qū)別涉及到接收和傳送頻率。頻率轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)接收的信號(hào)，但是在不 同的頻率上進(jìn)行該操作。也就是說，接收的信號(hào)被轉(zhuǎn)換到不同的傳送頻率（或多個(gè)頻率）。 這樣設(shè)置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于去除了（或顯著減少了）輸入到輸出的泄露。
[0006] 在相同接收/傳送頻率上操作的轉(zhuǎn)發(fā)器依賴輸入到輸出隔離來(lái)防止不希望的傳 送/接收耦合，其能夠造成轉(zhuǎn)發(fā)器不穩(wěn)定。
[0007] 但是，雖然頻率轉(zhuǎn)換提供了良好的輸入到輸出隔離，但它使得基站和其轉(zhuǎn)發(fā)器支 持的用戶設(shè)備之間的帶內(nèi)信道信令變得復(fù)雜，或者防止了這些信令。因而，頻率轉(zhuǎn)換一般不 兼容基站和用戶設(shè)備之間的現(xiàn)有通信標(biāo)準(zhǔn)，例如GSM/WCDMA/LTE等等。
[0008] 但是，一般而言，已知的中繼系統(tǒng)包括多跳MM0中繼，用于在如LTE高級(jí)的高級(jí)無(wú) 線系統(tǒng)中擴(kuò)展高速率服務(wù)。在這種上下文中，再生和非再生中繼二者都是已知的。另外，在 有限程度下，一些類型的頻率轉(zhuǎn)換看來(lái)也是已知的，例如MMOOFDM中繼器將在一個(gè)OFDM 子載波/符號(hào)時(shí)間上接收的信息映射到另一個(gè)OFDM子載波/符號(hào)時(shí)間，其中"OFDM"表示 正交頻分復(fù)用。例如參見美國(guó)專利US7, 184, 703B1，其公開了看起來(lái)使用信號(hào)SNR評(píng)估來(lái) 確定將中繼哪個(gè)上行鏈路/下行鏈路信號(hào)的MM0中繼站，。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，中繼 器使用再生傳送，存在帶內(nèi)頻率轉(zhuǎn)換的可能性。另外，參見美國(guó)專利US7, 218, 891B2,其公 開了使用帶內(nèi)傳送的中繼器，其專注于協(xié)調(diào)的速率和功率控制，以允許在基站和用戶設(shè)備 之間以及在中繼器和用戶設(shè)備之間同時(shí)進(jìn)行傳送。
[0009] 另外，讀者還可以參考美國(guó)專利US7, 386, 036B2,其給出了在MMO中繼站和用 戶之間鏈路優(yōu)化的示例，這一優(yōu)化與中繼器到基站的鏈路的優(yōu)化是獨(dú)立進(jìn)行的。并且美國(guó) 專利US7, 406, 060B2公開了MMO中繼站，其中中繼器之間的通信信道允許它們用空時(shí)傳 送分集（STTD)或用空時(shí)塊編碼（STBC)來(lái)操作。
[0010] 最后，參見Fizvi、Sun等人的"FractionalFrequencyReuseforIEEE820. 16j RelayingMode"，其作為文章號(hào)No.IEEEC80216j-06_223 向IEEE802. 16 多跳中繼項(xiàng)目提 交（2006-11-07)。該論文公開了部分頻率復(fù)用（"FFR"）方案，其中對(duì)于（小區(qū)）中心用 戶維持滿負(fù)載頻率復(fù)用一，而FFR用于（小區(qū)）邊緣用戶，以改進(jìn)邊緣用戶的連接質(zhì)量。換 句話說，在這種上下文中，基于基站和小區(qū)邊緣用戶之間只中繼使用中的頻率中的一部分 頻率的中繼器，小區(qū)邊緣用戶以可用子信道的一部分來(lái)操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 在本文教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，多帶MM0轉(zhuǎn)發(fā)器配置成轉(zhuǎn)換正常無(wú)線移動(dòng) 帶到物理層中的其它頻帶。一個(gè)有利的多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈包括兩個(gè)或更多這類轉(zhuǎn)發(fā)器，用于從 基站傳播下行鏈路信號(hào)以及向基站傳播上行鏈路信號(hào)。每個(gè)這種轉(zhuǎn)發(fā)器可以使用并行零差 結(jié)構(gòu)收發(fā)器，以獲取更好的SNR，使用譜組合器用于上行鏈路信號(hào)聚合，使用譜分離器用于 下行鏈路信號(hào)解聚合，使用水?。╳atermark)信號(hào)插入器用于優(yōu)化，以及除了別的以外，使 用譜分析器用于頻帶選擇。在至少一個(gè)這種實(shí)施例中，多跳中繼器鏈被配置用于LTE高級(jí) 或其它MM0網(wǎng)絡(luò)中的MM0操作，以在更大距離上-例如更加遠(yuǎn)離小區(qū)基站-來(lái)輸送高數(shù) 據(jù)率。一個(gè)或多個(gè)這類實(shí)施例將MM0操作與正交頻分復(fù)用（OFDM)操作相結(jié)合，例如至少 在下行鏈路上。
[0012] 大體上，在至少一個(gè)實(shí)施例中，多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈被配置用于與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú) 線基站一起使用。多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈配置成在下行鏈路信號(hào)沿著多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈從基站向移動(dòng)終 端傳播出來(lái)時(shí)解聚合所述下行鏈路信號(hào)，以及在上行鏈路信號(hào)沿著多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈從移動(dòng)終 端向基站傳播進(jìn)去時(shí)聚合所述上行鏈路信號(hào)。
[0013] 在此上下文中，"解聚合（de-aggregating) "下行鏈路信號(hào)意味著，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器將 以該轉(zhuǎn)發(fā)器間接支持的移動(dòng)終端為目標(biāo)的那些下行鏈路信號(hào)中繼到下一個(gè)下游轉(zhuǎn)發(fā)器，以 及（本地）轉(zhuǎn)發(fā)以該轉(zhuǎn)發(fā)器直接支持的移動(dòng)終端為目標(biāo)的那些下行鏈路信號(hào)。在同樣的意 義上，"聚合（aggregating) "上行鏈路信號(hào)意味著，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器將該轉(zhuǎn)發(fā)器收到的上行鏈路 信號(hào)的組合從該轉(zhuǎn)發(fā)器直接支持的移動(dòng)終端中繼到下一個(gè)上游轉(zhuǎn)發(fā)器，以及對(duì)于該轉(zhuǎn)發(fā)器 間接支持的移動(dòng)終端，來(lái)自下一個(gè)下游轉(zhuǎn)發(fā)器的上行鏈路信號(hào)被中繼到該轉(zhuǎn)發(fā)器。作為例 外，最后轉(zhuǎn)發(fā)器沒有下一個(gè)下游轉(zhuǎn)發(fā)器，并且第一轉(zhuǎn)發(fā)器沒有下一個(gè)上游轉(zhuǎn)發(fā)器。
[0014] 顯然，多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈中的轉(zhuǎn)發(fā)器每個(gè)都配置成使用基站頻譜進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)器到移動(dòng)終 端的傳送以及移動(dòng)終端到轉(zhuǎn)發(fā)器的接收。也就是說，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器使用基站頻譜-基站的下 行鏈路和上行鏈路一來(lái)向該轉(zhuǎn)發(fā)器直接支持的移動(dòng)終端傳送或從該轉(zhuǎn)發(fā)器直接支持的移 動(dòng)終端接收。
[0015] 根據(jù)本文的術(shù)語(yǔ)，術(shù)語(yǔ)"轉(zhuǎn)發(fā)"、"轉(zhuǎn)發(fā)的"、"被轉(zhuǎn)發(fā)"等，對(duì)于移動(dòng)終端接收，是指給 定中繼器在基站頻譜中傳送下行鏈路信號(hào)，或者如一些實(shí)施例中所做的，對(duì)于基站接收，是 指鏈中的第一中繼器在基站頻域中傳送上行鏈路信號(hào)。更一般地，"轉(zhuǎn)發(fā)的"涉及基站頻譜 中的信令。相反，術(shù)語(yǔ)"中繼"、"中繼的"、"被中繼"等指轉(zhuǎn)發(fā)器之間（上行鏈路和下行鏈 路）的傳送，其在轉(zhuǎn)發(fā)器頻域中進(jìn)行，并且因而不打算由移動(dòng)終端接收。因此，"中繼的"在 本文中使用時(shí)廣義地涉及轉(zhuǎn)發(fā)器頻譜中的信令。
[0016] 在至少一個(gè)實(shí)施例中，上述多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈包括多個(gè)類似多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈中的一個(gè)， 每個(gè)多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)相鄰小區(qū)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)中被配置。多跳轉(zhuǎn)發(fā)器 鏈被配置成為轉(zhuǎn)發(fā)器支持的移動(dòng)終端使用不同的基站頻譜指派型式。從而，多個(gè)小區(qū)中的 給定一個(gè)小區(qū)中最靠近小區(qū)邊緣的一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器或多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器使用基站頻譜中的與多個(gè)相 鄰小區(qū)中的鄰接（adjacent)小區(qū)中最靠近小區(qū)邊緣的轉(zhuǎn)發(fā)器所使用的不同的部分來(lái)與移 動(dòng)終端通信。例如，給定小區(qū)內(nèi)的多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈中的最后轉(zhuǎn)發(fā)器配置成使用與位于相鄰小 區(qū)中的鏈中的最后一些轉(zhuǎn)發(fā)器所使用的不同部分的基站頻譜。
[0017] 本文教導(dǎo)的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的小區(qū)中的基于轉(zhuǎn)發(fā)器的 通信的方法。該方法包括在下行鏈路信號(hào)沿著多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈從小區(qū)中的基站傳播出來(lái)時(shí)解 聚合下行鏈路信號(hào)，以及在上行鏈路信號(hào)沿著多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈向基站傳播進(jìn)去時(shí)聚合上行鏈 路信號(hào)。這里，解聚合包括除了最后轉(zhuǎn)發(fā)器之外的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器向下一轉(zhuǎn)發(fā)器中繼以該轉(zhuǎn)發(fā) 器間接支持的移動(dòng)臺(tái)為目標(biāo)的那些下行鏈路信號(hào)，以及每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)以該轉(zhuǎn)發(fā)器直接支 持的移動(dòng)終端為目標(biāo)的那些下行鏈路信號(hào)。
[0018] 類似地，多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈所進(jìn)行的聚合包括除了第一轉(zhuǎn)發(fā)器之外的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器向下 一個(gè)上游轉(zhuǎn)發(fā)器中繼從該轉(zhuǎn)發(fā)器直接支持的移動(dòng)臺(tái)接收的那些上行鏈路信號(hào)，除了最后轉(zhuǎn) 發(fā)器之外的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器還中繼從下一個(gè)下游轉(zhuǎn)發(fā)器接收的那些上行鏈路信號(hào)，并且第一轉(zhuǎn) 發(fā)器向基站轉(zhuǎn)發(fā)從下一個(gè)下游轉(zhuǎn)發(fā)器接收的那些上行鏈路信號(hào)以及從該第一轉(zhuǎn)發(fā)器直接 支持的移動(dòng)終端接收的那些上行鏈路信號(hào)。如前所述，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器在轉(zhuǎn)發(fā)器頻譜中"中繼" 并且在基站頻譜中"轉(zhuǎn)發(fā)"。但是注意，第一轉(zhuǎn)發(fā)器可以與控制基站分離，或與控制基站一起 集成，并且基站和第一轉(zhuǎn)發(fā)器之間的下行鏈路和上行鏈路傳送的細(xì)節(jié)也相應(yīng)地配置，例如 空中無(wú)線電信號(hào)傳播相對(duì)直接或本地化的RF連接。
[0019] 當(dāng)然，本發(fā)明并不限制于上述特征和優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了以下 詳細(xì)說明以及在查看附圖后將認(rèn)識(shí)到附加的特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0020] 圖1是轉(zhuǎn)發(fā)器鏈的一個(gè)實(shí)施例的框圖，其包括兩個(gè)或更多轉(zhuǎn)發(fā)器，與關(guān)聯(lián)的控制 基站一起示出。
[0021] 圖2是轉(zhuǎn)發(fā)器的一個(gè)實(shí)施例的框圖，其示出示例上行鏈路和下行鏈路收發(fā)器。
[0022] 圖3是轉(zhuǎn)發(fā)器鏈的一個(gè)實(shí)施例的框圖，其包括鏈內(nèi)的兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器位置，其中并行 轉(zhuǎn)發(fā)器用于分集傳送/接收。
[0023] 圖4是用于多跳轉(zhuǎn)發(fā)器鏈中的轉(zhuǎn)發(fā)器的一個(gè)實(shí)施例的框圖，其包括轉(zhuǎn)發(fā)器控制器 和譜分析器，用于找到轉(zhuǎn)發(fā)器到轉(zhuǎn)發(fā)器的中繼頻率。
[0024] 圖5是將基站頻譜細(xì)分為多個(gè)帶的一個(gè)示例的圖。
[0025] 圖6是轉(zhuǎn)發(fā)器鏈的一個(gè)實(shí)施例的框圖，其中每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器相對(duì)該轉(zhuǎn)發(fā)器直接支持的 那些移動(dòng)終端操作于基站頻譜的不同細(xì)分。
[0026] 圖7是三個(gè)小區(qū)以及為鄰接小區(qū)中的轉(zhuǎn)發(fā)器鏈?zhǔn)褂玫屯?、中通、以及高通譜分配 的圖，所述使用作為譜交織的一種形式以減少由小區(qū)邊緣轉(zhuǎn)發(fā)器造成的小區(qū)間干擾。
[0027] 圖8是轉(zhuǎn)發(fā)器鏈的一個(gè)實(shí)施例的框圖，在與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)一起的上下文中示出。
[0028] 圖9和圖10是給定轉(zhuǎn)發(fā)器或給定轉(zhuǎn)發(fā)器鏈處的示例頻率轉(zhuǎn)換的圖。
[0029] 圖11是轉(zhuǎn)發(fā)器的另一實(shí)施例的框圖。
[0030]圖12是用于在轉(zhuǎn)發(fā)器中使用的上行鏈路收發(fā)器的模擬實(shí)施例的框圖。
[0031] 圖13是轉(zhuǎn)發(fā)器鏈中的給定轉(zhuǎn)發(fā)器處的上行鏈路信號(hào)的示例聚合的圖。
[0032] 圖14是用于在轉(zhuǎn)發(fā)器的上行鏈路/下行鏈路收發(fā)器中使用的時(shí)鐘生成和頻率合 成電路的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0033] 圖15是轉(zhuǎn)發(fā)器鏈的示例上行鏈路譜聚合的圖，并且還示出示例水印信號(hào)插入。
[0034] 圖16是用于在轉(zhuǎn)發(fā)器中使用的下行鏈路收發(fā)器的模擬實(shí)施例的框圖。
[0035] 圖17是轉(zhuǎn)發(fā)器鏈中的給定轉(zhuǎn)發(fā)器處下行鏈路信號(hào)的示例解聚合的圖。
[0036] 圖18是轉(zhuǎn)發(fā)器中的上行鏈路和下行鏈路收發(fā)器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)施例的框 圖。
[0037] 圖19是用于在轉(zhuǎn)發(fā)器中使用的下行鏈路收發(fā)器的數(shù)字實(shí)施例的附加示例細(xì)節(jié)的 框圖。
[0038] 圖20是用于在