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通信系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7963868閱讀:296來源:國知局
專利名稱:通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種經(jīng)由至少一個中間設備將信號從源設備發(fā)送到目的設備的通信系統(tǒng)和相關方法。更具體地,本發(fā)明涉及旨在提高多跳通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)吞吐量的技術。
背景技術
已經(jīng)知道,由于無線電通信在通過空間傳播時的散射或吸收而出現(xiàn)的傳播損耗或“路徑損耗”使得信號的強度減弱。影響發(fā)送器與接收器之間的路徑損耗的因素包括發(fā)送器天線高度,接收器天線高度,載波頻率,地物干擾(clutter)類型(城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)村),諸如高度、密度、間距、地形類型(丘陵、平原)的地貌細節(jié)。發(fā)送器和接收器之間的路徑損耗L(dB)可以建模為L=b+10nlogd(A)其中,d(米)是發(fā)送器-接收器間距,b(dB)和n是路徑損耗參數(shù),絕對路徑損耗由l=10(L/10)給出。
圖1A示出了單小區(qū)兩跳無線通信系統(tǒng),其包括基站(在3G通信系統(tǒng)環(huán)境中被稱作“節(jié)點B”(NB))、中繼節(jié)點(RN)以及用戶設備(UE)。在下行鏈路(DL)上經(jīng)由中繼節(jié)點(RN)從基站向目的用戶設備(UE)發(fā)送信號的情況下,基站包括源設備(S),用戶設備包括目的設備(D)。在上行鏈路(UL)上經(jīng)由中繼節(jié)點從用戶設備(UE)向基站發(fā)送通信信號的情況下,用戶設備包括源設備,而基站包括目的設備。中繼節(jié)點是中間設備(I)的示例,并且包括接收器,可以進行操作以從源設備接收信號;以及發(fā)送器,可以進行操作以將該信號或其導出信號發(fā)送給目的設備。
下表I給出了在其中假設b和n在各個鏈路上都保持相同的多跳傳輸系統(tǒng)中在以下的不同鏈路上傳輸?shù)男盘柕挠嬎懵窂綋p耗的一些示例源設備到目的設備(SD)、源設備到中間設備(SI)、以及中間設備到目的設備(ID)。

表I以上計算的示例表示,間接鏈路SI+ID上出現(xiàn)的絕對路徑損耗的總和可以小于直接鏈路SD上出現(xiàn)的路徑損耗。換句話說,有可能L(SI)+L(ID)<L(SD) (B)因此,將單個傳輸鏈路分為兩個較短的傳輸段利用了路徑損耗與距離之間的非線性關系。通過使用公式(A)對路徑損耗的簡單理論分析,可以理解,如果將信號從源設備經(jīng)由中間設備(例如中繼節(jié)點)發(fā)送到目的設備,而不是直接從源設備發(fā)送到目的設備,則應該實現(xiàn)總體路徑損耗的下降(因此,信號強度提高或增加,由此數(shù)據(jù)吞吐量提高或增加)。如果實施,則多跳通信系統(tǒng)可能可以使得發(fā)送器的發(fā)送功率下降,這對無線發(fā)送有利,這將會導致干擾電平的降低并且減小對電磁發(fā)射的暴露。
很明顯,由于路徑損耗與距離之間的非線性關系,中間設備相對于源設備和目的設備的位置對于多跳傳輸與源設備和目的設備之間的直接或單跳傳輸相比而可以具有的可能收益有關鍵性影響。圖2A示出了這種情況,圖2A中示出了通過多跳傳輸可以實現(xiàn)的理論收益的圖形表示,并相對于中間設備在源設備與目的設備之間的相對歸一化位置繪出了總功率損耗(dB)。
首先考慮中間節(jié)點位于源設備與目的設備之間的直接鏈路的線路上的情況(在該情況下,路徑擴展因子(s)=1),可以看出,隨著中繼節(jié)點離開中間位置朝著源設備或目的設備移動,可能的收益減小。同樣,隨著中間設備的位置離開直接鏈路的線路、由此擴展兩個傳輸段的路徑長度總和(將路徑擴展因子增大為s=1.1、s=1.2等),可以看出,理論收益的圖形區(qū)域再次減小。
然而,為了測試多跳通信系統(tǒng)的適用性而執(zhí)行的模擬揭示了數(shù)據(jù)吞吐量的出人意料的低收益。實際上,所獲得的收益遠遠低于通過基于路徑損耗公式A的簡單分析而得出的可能收益。結(jié)果,盡管多跳系統(tǒng)在以下方面可以展示潛在的優(yōu)勢擴展了信號范圍、可能減小在源設備與目的設備之間傳輸信號所需要的總發(fā)送功率、并且可以連通不這樣就不能訪問的節(jié)點,仍然阻止了無線系統(tǒng)運營商實現(xiàn)多跳網(wǎng)絡。
在預測收益和模擬收益之間存在這種差異的原因之一在于先前的預測基于路徑損耗參數(shù)b和n在所有鏈路上都相同的假設。實際上,作為源設備和目的設備的天線高度與中繼節(jié)點的高度相比較的結(jié)果,這些值并不同。因此,以下在表II中給出了這些值的更實際的表。標記了3GPP的值是通過對3GPP所采用的模型進行調(diào)整以并入以下事實而獲得的中間設備的天線高度通常大致介于源設備和目的設備的天線的高度之間。標記了UoB的值是根據(jù)Bristol大學基于Bristol城中的典型部署進行的建模而獲得的。

表II圖2B中示出了使用表II中列出的路徑損耗參數(shù)得到的總路徑損耗相對于歸一化中繼節(jié)點位置的曲線圖??梢钥闯觯斒褂靡唤M更加實際的路徑損耗參數(shù)來計算總路徑損耗隨著理論中繼節(jié)點的位置被調(diào)整而發(fā)生的變化時,沒有獲得圖2A的完美“鐘形”。實際上,收益的區(qū)域減小了,并且很明顯,中繼節(jié)點或用戶設備的位置的相對較小的改變(導致通信鏈路上的絕對路徑損耗改變)對于接收設備處的通信信號的質(zhì)量有顯著影響。因此,如果要通過進行多跳傳輸來實現(xiàn)與源設備和目的設備之間的直接傳輸相比的收益,則中間設備或中繼節(jié)點的定位非常重要。
然而,即使基于對真實世界中可能遇到的路徑損耗參數(shù)的更準確反映來進行預測,對多跳系統(tǒng)的模擬仍然在預測收益與模擬收益之間表現(xiàn)出意想不到的差對應關系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例旨在提供一種包括源設備、目的設備以及至少一個中間設備的通信系統(tǒng),其中源設備和各個中間設備各自包括發(fā)送器,該發(fā)送器可以進行操作以沿著朝向所述目的設備的通信方向發(fā)送通信信號或從其導出的信號,并且其中,目的設備和各個中間設備各自包括接收器,該接收器可以進行操作以接收所述通信信號或從其導出的信號,其中,所述通信系統(tǒng)包括確定裝置,該確定裝置可以進行操作以確定分配給所述發(fā)送器中的一個或更多個的資源的量度或者量度的變化,這傾向于基本上達到或保持以下兩者之間的平衡i)在目的設備接收到的通信信號的質(zhì)量的量度;和ii)在各個中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量的量度。
當然,應該理解,目的設備實際接收到的通信信號可以是源設備發(fā)送的通信信號,或者可以是從源設備發(fā)送的通信信號導出的通信信號。
因此,本發(fā)明的優(yōu)選實施例設法在各個中間設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度和目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度中保持或達到“平衡”。優(yōu)選地,所述確定裝置可以進行操作以確定一個或更多個設備(其可以進行操作以在實施本發(fā)明的本通信系統(tǒng)中發(fā)送通信信號)的發(fā)送功率的變化,以減小或防止在中間設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度與目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度之間的實質(zhì)性不平衡(即,實現(xiàn)或保持大體的“平衡”)。
實施本發(fā)明的通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的不平衡的存在可以通過對目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度與所述至少一個中間設備中的一個接收到的通信信號的質(zhì)量的量度進行直接比較而顯而易見。另選地,當通過映射函數(shù)進行比較時,不平衡變得顯而易見。因此可能存在如下情況其中值的量度相等并不等同于系統(tǒng)平衡,同樣,值的量度不同可能等同于系統(tǒng)平衡。
可以設想,在部署多跳系統(tǒng)之前,可以使用本發(fā)明的實施例來對系統(tǒng)進行優(yōu)化并且/或者使在各個中間設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度與在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度基本平衡。還可以設想,可以在現(xiàn)有的多跳系統(tǒng)中實現(xiàn)本發(fā)明的實施例,以設法在所有鏈路上的通信信號的質(zhì)量的量度方面達到并保持“平衡”。因此,可以在多跳通信系統(tǒng)中采用本發(fā)明,以在目的設備的RSS或SINR的指標與各個中間設備的RSS或SINR的指標之間建立大體的“平衡”。有利地,對于在多跳系統(tǒng)中可以進行操作以接收通信信號的多個設備之一,初始地相對于目標接收信號質(zhì)量對發(fā)送功率進行優(yōu)化。這通常是目的設備。因此,有利地,當根據(jù)本發(fā)明的實施例對系統(tǒng)進行了優(yōu)化時,在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量與目標接收信號質(zhì)量的差異的量度的指標(=“與目標的差異”指標)為最小。此后,如果在與目標指標的差異中檢測到了變化(這可以是正或負),例如,如果通信信號的質(zhì)量劣化或改善,或者如果對設備設置的目標發(fā)生了變化,則與目標指標的差異將增大。在這種情況下,有利地,本發(fā)明的使得能夠檢測到與目標指標的差異相對于期望值的變化的實施例將設法使與目標指標的差異成為該期望值。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn),對實施本發(fā)明的多跳通信系統(tǒng)的模擬展示出優(yōu)于其中直接將信號發(fā)送到目的設備的系統(tǒng)的顯著收益。實際上,為了測試本發(fā)明的優(yōu)選實施例而執(zhí)行的系統(tǒng)級模擬的結(jié)果表示,可以預期在本發(fā)明的環(huán)境中處于“平衡”的通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與多跳傳輸相關聯(lián)的優(yōu)點、并在數(shù)據(jù)吞吐量方面提供改進。
認為本發(fā)明的優(yōu)選實施例展示出吞吐量改進的一個解釋是,它們使得可以減小多跳系統(tǒng)中所需要的絕對發(fā)送功率。以下對此進行更詳細的討論。
從上面已經(jīng)示出的原理開始,所述原理是通過將單個直接傳輸鏈路分為兩個較短的傳輸鏈路,可以實現(xiàn)信號經(jīng)歷的總路徑損耗的減小。于是,將通信信號經(jīng)由至少一個中間設備從源設備傳輸至目的設備所需要的總發(fā)送功率比在源設備與目的設備之間直接傳輸該通信信號所需要的發(fā)送功率小。因此,為了確保目的設備(可能還有中間設備)接收到最小或“目標”信號質(zhì)量而需要的發(fā)送功率較小。如果不對發(fā)送功率進行調(diào)節(jié),則將導致大大過度的發(fā)送功率(即,發(fā)送功率超過在目的設備和/或中間設備處實現(xiàn)良好的信號質(zhì)量或目標信號質(zhì)量所需要的發(fā)送功率)。該過度的發(fā)送功率并不會有助于進一步增大多跳系統(tǒng)與在源設備和目的設備之間的直接通信相比而獲得的收益,而只會增大干擾電平,導致通信鏈路的質(zhì)量劣化。這種劣化往往抵消多跳系統(tǒng)的可能收益,這是先前考慮的多跳通信系統(tǒng)的模擬結(jié)果較差的原因。
此外,兩跳網(wǎng)絡(作為示例)的總吞吐量受到以下二者中的較低項的限制在中間設備接收到的數(shù)據(jù)分組的數(shù)量;以及在目的設備處接收到的數(shù)據(jù)分組的數(shù)量。在接收器處接收到的數(shù)據(jù)分組的數(shù)量取決于在該接收器處終止的通信鏈路的質(zhì)量。這例如可以通過吞吐量的量度、接收信號強度(RSS)的量度或者信號-干擾加噪聲比(SINR)的量度來反映。因此,實際上,多跳系統(tǒng)中接收到最低質(zhì)量通信信號的接收器形成了數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)摹捌款i”,由此浪費了該多跳系統(tǒng)中的其他鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸容量。發(fā)送器處的發(fā)送功率增大(這無助于改善最低質(zhì)量通信信號)將導致額外的過度發(fā)送功率。因此,系統(tǒng)的性能經(jīng)歷進一步劣化。圖9A和9B中示出了這種情況,圖9A和9B繪出了兩跳系統(tǒng)的用戶觀察到的平均分組吞吐量與對于單跳系統(tǒng)觀察到的平均分組吞吐量相比的收益相對于源設備(NB)的發(fā)送功率的變化。各個曲線圖都包括四條不同的曲線,各自代表中間設備的不同發(fā)送功率??梢钥闯?,當基站的發(fā)送功率增大到超過最優(yōu)點時,于是,即使發(fā)射更多的信號能量,也會出現(xiàn)收益的顯著劣化。
因此,可以理解,本發(fā)明的優(yōu)選實施例作出的改進可以歸功于本發(fā)明的各個方面設法確保減小或防止在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度與在各個中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量的量度之間的任何不平衡的方式。因此,不能提高數(shù)據(jù)分組的吞吐量并且只會增大干擾電平的過度發(fā)送功率得到了最小化。
存在以下的大量不同事件,這些事件如果發(fā)生則可能會導致多跳系統(tǒng)中的“不平衡”(即,在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度與在各個中間設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度之間的差異)。
i)多條鏈路之一上的路徑損耗發(fā)生變化。這可能是由于該鏈路的發(fā)送器和接收器之一或二者的位置發(fā)生了變化,或者由于環(huán)境狀態(tài)或者發(fā)送器與接收器之間的干擾電平發(fā)生了變化。
ii)可以進行操作以接收通信信號的設備通常具有目標RSS或目標SINR。這通常是網(wǎng)絡供應商設置的,并且可以根據(jù)通信系統(tǒng)或接收設備的特性、或者根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的類型而改變。移動電話或其他用戶設備的目標RSS/SINR可以改變,并且目標的任何變化都可以通過以下方式而得到適應按趨向于使得在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量與目標接收信號質(zhì)量的差異(即,“與目標的差異”)的量度最小的方式來調(diào)節(jié)發(fā)送設備的發(fā)送功率。在多跳系統(tǒng)的情況下,為了適應多個接收設備之一的目標的變化而僅調(diào)節(jié)一個設備的發(fā)送功率將會導致該系統(tǒng)中的不平衡。
本發(fā)明的實施例旨在提供一種對不平衡或者可能的不平衡(這是由于這些可能事件中的每一個而出現(xiàn)的)作出響應以提高在下行鏈路(DL)(經(jīng)由一個或更多個中間設備從基站(源)到目的用戶設備)或者上行鏈路(UL)(從目的設備到基站)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的吞吐量的方法。在標準的通信系統(tǒng)中,下行鏈路是NB與UE之間的鏈路。在多跳的情況下,DL表示其中將通信導向UE的鏈路(例如,RN至UE、RN到UE方向的RN、以及NB到RN)。在標準的通信系統(tǒng)中,上行鏈路是UE與NB之間的鏈路。在多跳的情況下,UL表示其中將通信導向NB的鏈路(例如UE到RN、RN到NB方向的RN、以及RN到NB)。此外,本發(fā)明的實施例旨在提供一種對多跳系統(tǒng)進行優(yōu)化的方法,由此基本上實現(xiàn)由一個或更多個接收器設置的任何目標質(zhì)量、并且各個鏈路上的數(shù)據(jù)吞吐量都基本相等。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種包括源設備、目的設備和至少一個中間設備的通信系統(tǒng),源設備可以進行操作以經(jīng)由各個中間設備將通信信號發(fā)送到目的設備,其中,目的設備可以進行操作以導出在該目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的一個或更多個指標,所述通信系統(tǒng)還包括i)設置在中間設備中的控制裝置;ii)指標偏差檢測裝置,可以進行操作以檢測由目的設備導出的一個所述指標相對于期望值的變化;iii)確定裝置,其可以在檢測出這種變化之后進行操作以確定中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為期望值的變化,其中,該確定裝置還包括請求發(fā)送裝置,該請求發(fā)送裝置可以進行操作以向控制裝置發(fā)送用于改變中間設備的發(fā)送功率的請求。
本發(fā)明第一方面的實施例有利地提供了一種通過確定中間設備和/或源設備的發(fā)送功率所需要的變化來對由目的設備導出的指標與期望值的偏差作出響應的方法,所述偏差可能是由以下原因?qū)е碌膇)中間設備與目的設備之間的路徑損耗的變化;或者ii)目的設備的目標的變化。有利地,所需要的發(fā)送功率的變化與指標偏差檢測裝置檢測到的偏差度相關。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的實施例,所述目的設備導出的指標之一可以包括在目的設備處接收到的通信信號的強度(例如RSS)的量度。另選地或附加地,目的設備導出的指標之一可以包括在目的設備處接收到的通信信號的信號-干擾加噪聲比(SINR)的量度,或者其可以包括在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量與針對目的設備而設置的目標接收信號質(zhì)量的差異的量度。與目標的差異的指標可以是與目標RSS的差異、與目標SINR的差異、或者與基于RSS與SINR的組合的目標的差異。
優(yōu)選地,控制裝置在接收到用于改變中間設備的發(fā)送功率的請求之后可以進行操作以根據(jù)中間設備的最大發(fā)送功率來檢查中間設備是否能夠滿足該請求。如果有必要,則導出經(jīng)修正的請求。優(yōu)選地,控制裝置可以進行操作以接收讓控制裝置確定增大中間設備發(fā)送功率是否被禁止的輸入信號。如果從確定裝置接收的請求是用于增大發(fā)送功率、并且隨后控制裝置確定出中間設備發(fā)送功率的增大被禁止,則控制裝置可以進行操作以忽略來自所述確定裝置的請求,從而不對所述中間設備的發(fā)送功率進行改變。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種包括源設備、目的設備和中間設備的通信系統(tǒng),源設備可以進行操作以經(jīng)由中間設備將通信信號發(fā)送到目的設備,其中目的設備和中間設備中的每一個都包括指標導出裝置,可以進行操作以導出分別在目的設備或中間設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的一個或更多個指標,所述通信系統(tǒng)還包括i)設置在所述中間設備中的控制裝置;ii)不平衡檢測裝置,可以進行操作以檢測由目的設備導出的指標與由中間設備導出的一個指標之間的不平衡;以及iii)確定裝置,可以在所述不平衡檢測裝置檢測到這種不平衡之后進行操作以確定源設備的發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的所需變化,其中控制裝置可以在確定了所述變化之后進行操作以向所述源設備發(fā)出命令改變源設備發(fā)送功率的命令。
有利地,本發(fā)明第二方面的實施例提供了一種調(diào)節(jié)源設備的發(fā)送功率以大體恢復或?qū)崿F(xiàn)在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度與中間設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度之間的平衡的方法。不平衡可能是由于源設備與中間設備之間的路徑損耗的變化而導致的。另選地,不平衡可能是由于實施本發(fā)明第一方面的通信系統(tǒng)進行的用于對目的設備的目標質(zhì)量指標的變化作出響應的操作而導致的,因為在將與目標指標的差異恢復為其初始量度(通過改變中間設備的發(fā)送功率來恢復)的過程中,中間設備和目的設備的質(zhì)量指標將不再平衡。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的實施例,由中間設備和目的設備中的每一個導出的一個所述指標分別包括在目的設備或中間設備處接收到的通信信號的強度(例如,RSS)的量度。另選地或者附加地,由所述中間設備和所述目的設備中的每一個導出的一個所述指標分別包括在目的設備或中間設備處接收到的通信信號的信號-干擾加噪聲比(SINR)的量度。
優(yōu)選地,源設備可以在接收到命令(其中所述命令用于增大發(fā)送功率)之后進行操作以基于源設備的最大發(fā)送功率來確定其是否可以執(zhí)行該請求。如果源設備確定其不能執(zhí)行所述命令,則其可以進行操作以確定發(fā)送功率的趨向于減小所述不平衡的經(jīng)修正的變化,并執(zhí)行所述經(jīng)修正的變化。
優(yōu)選地,控制裝置可以在向所述源設備發(fā)出命令(其中所述命令用于增大發(fā)送功率)之后進行操作以監(jiān)視中間設備導出的指標,從而確定所述源設備的所述發(fā)送功率是否根據(jù)所述命令進行了改變。如果確定出沒有根據(jù)所述命令執(zhí)行對源設備發(fā)送功率的改變,則所述控制裝置可以進行操作以禁止之后對所述中間設備的發(fā)送功率的任何增大。這有利地確保了當已經(jīng)達到了源設備的最大發(fā)送功率時,不再增大中間設備的發(fā)送功率,這是因為這會帶來由于源設備不能進一步增大其發(fā)送功率的事實而導致的不平衡。
存在許多導致解除禁止的事件。如果禁止了增大所述中間設備的發(fā)送功率,并且如果所述不平衡檢測裝置隨后沒有檢測到不平衡,則所述控制裝置可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。如果禁止了增大所述中間設備的發(fā)送功率,并且如果所述不平衡檢測裝置隨后檢測到不平衡、從而使得所述中間設備向所述源設備發(fā)出用于減小發(fā)送功率的命令,則所述控制裝置可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。如果禁止了增大所述中間設備的發(fā)送功率,并且如果所述不平衡檢測裝置隨后檢測到不平衡、從而使得所述中間設備向所述源設備發(fā)出所述源設備可以執(zhí)行的用于增大發(fā)送功率的命令,則所述控制裝置可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。
優(yōu)選地,中間設備包括接收器,可以進行操作以接收源設備發(fā)送的信號;以及發(fā)送器,可以進行操作以將所接收的信號或者從所接收的信號導出的信號發(fā)送到目的設備。用于將中間設備接收的通信信號與中間設備發(fā)送的通信信號分離開的信號雙工可以是頻分雙工(FDD)或者時分雙工(TDD)。優(yōu)選地,中間設備中的一個或更多個可以包括所謂的中繼節(jié)點(RN)或中繼站(RS)。中繼節(jié)點具有如下能力接收該中繼節(jié)點并不是其所期望的最終目的地的信號,然后將該信號發(fā)送到另一節(jié)點以使得該信號朝向所期望的目的地有所前進。中繼節(jié)點可以是再生型的,其中將接收的信號解碼到比特級,進行硬判決。如果發(fā)現(xiàn)接收的分組有錯誤,則請求重新發(fā)送,因此該RN包括ARQ或H-ARQ。ARQ或H-ARQ是對重新發(fā)送請求和對重新發(fā)送信號的后續(xù)接收進行管理的接收器技術。一旦成功接收到分組,則基于該RN中包括的所有無線電資源管理策略來對該分組進行規(guī)劃以向目的地進行重新發(fā)送。另選地,中繼節(jié)點可以是非再生型的,從而在中繼節(jié)點處對數(shù)據(jù)進行放大,并將信號轉(zhuǎn)發(fā)至下一站??梢栽O想,中間設備或中繼節(jié)點的功能可以由移動電話或者其他用戶設備來提供。
在本發(fā)明的實施例可能僅僅在將再生中繼用作中間設備的情況下實際地運行的同時,但是它們受益于發(fā)送功率的無需進行顯式計算的相對簡單的確定。有利地,通過相對于由指標偏差檢測裝置檢測到的指標變化程度來調(diào)節(jié)相關發(fā)送器的發(fā)送功率從而確定發(fā)送功率,以將經(jīng)歷了變化的指標恢復為其值,由此使接收的SINR平衡。
本發(fā)明的第一和第二方面各自旨在減小或防止在不同環(huán)境下出現(xiàn)或根據(jù)情況可能出現(xiàn)的不平衡。如果中間設備與目的設備之間的路徑損耗發(fā)生變化(這可能是由于目的設備的位置的變化或者環(huán)境狀態(tài)的變化)、或者如果目的設備的目標發(fā)生變化,則通過由檢測到目的設備導出的指標發(fā)生變化而觸發(fā)的本發(fā)明第一方面對此進行處理。優(yōu)選地,實施本發(fā)明第一方面的通信系統(tǒng)包括偏差檢測裝置,其始終對目的設備的指標或多個指標之一進行監(jiān)視。因此,可以快速地檢測到目的設備導出的指標相對于期望值的任何變化或偏差。
僅僅第一方面就足以在中間設備與目的設備之間的路徑損耗發(fā)生變化之后恢復多跳系統(tǒng)中的平衡。然而,如上所述,如果源設備與中間設備之間的路徑損耗發(fā)生變化(這可能是由于自組織網(wǎng)絡內(nèi)的中間設備的位置變化而導致的,或者是由于該鏈路上的環(huán)境狀態(tài)出現(xiàn)變化而導致的),則必須通過本發(fā)明第二方面的實施例來處理。此外,為了在目的設備設置的目標質(zhì)量發(fā)生變化之后使多跳通信網(wǎng)絡恢復平衡,必須對中間設備和源設備的發(fā)送功率都進行調(diào)節(jié)。因此,為了處理目的設備的目標質(zhì)量指標的變化,優(yōu)選地,提供了一種既實施本發(fā)明第一方面又實施本發(fā)明第二方面的通信系統(tǒng)。優(yōu)選地,周期性地執(zhí)行本發(fā)明第二方面的不平衡檢測。因此,根據(jù)本發(fā)明第一方面的優(yōu)選實施例,所述中間設備進一步包括i)不平衡檢測裝置,可以進行操作以檢測目的設備導出的指標與中間設備導出的指標之間的不平衡;以及ii)第二確定裝置,可以在所述不平衡檢測裝置檢測到這種不平衡之后進行操作以確定源設備發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的所需變化,其中,控制裝置可以在確定了所述變化之后進行操作以向所述源設備發(fā)出命令改變源設備發(fā)送功率的命令。
可能出現(xiàn)如下情形中間設備與目的設備之間的路徑損耗的變化適應了目的設備的目標的基本同時的變化。因此,在將本發(fā)明第一方面的指標偏差檢測裝置設置在目的設備中從而使得目的設備可以進行操作以向控制裝置發(fā)送用于改變中間設備發(fā)送功率的請求的情況下,如果確實出現(xiàn)該情形,則目的設備不產(chǎn)生用于改變中間設備發(fā)送功率的請求。這將導致系統(tǒng)的不平衡,系統(tǒng)未經(jīng)本發(fā)明第一方面糾正地運行,這是因為目的設備的新目標已經(jīng)(不經(jīng)意地)得到滿足、但是沒有對源設備的發(fā)送功率進行對應的改變??梢酝ㄟ^既實施本發(fā)明第一方面又實施本發(fā)明第二方面的通信系統(tǒng)來處理這種相對少見的情形,這是因為中間設備與目的設備之間的經(jīng)歷的路徑損耗的量度的變化也將導致中間設備和目的設備導出的信號質(zhì)量指標之間的不平衡。于是,第二確定裝置可以進行操作以確定基站的發(fā)送功率為了傾向于減小在中間設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度與在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的量度之間的不平衡而需要的變化。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的第二實施例,提供了一種控制多跳通信系統(tǒng)中的可以進行操作以發(fā)送通信信號的一個或更多個設備的發(fā)送功率的方法,所述通信系統(tǒng)包括源設備、目的設備和至少一個中間設備,源設備可以進行操作以經(jīng)由各個中間設備向目的設備發(fā)送通信信號,中間設備具有控制裝置,其中,所述方法包括以下步驟i)在目的設備處,導出在目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的一個或更多個指標;ii)檢測目的設備導出的指標或者這些指標之一與期望值的偏差;iii)向所述控制裝置發(fā)出對于中間設備發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的所需變化的請求。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的第二實施例,提供了一種控制多跳通信系統(tǒng)中的可以進行操作以發(fā)送通信信號的一個或更多個設備的發(fā)送功率的方法,所述通信系統(tǒng)包括源設備、目的設備和至少一個中間設備,所述方法包括以下步驟i)在目的設備和中間設備處,分別導出在目的設備或在中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量的信號指標;ii)檢測目的設備導出的指標與中間設備導出的所述指標之間的不平衡;iii)確定源設備發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的所需變化;以及iv)向所述源設備發(fā)送命令改變源設備發(fā)送功率的命令。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的第三實施例,提供了一種中間設備,包括接收裝置,可以進行操作以從源設備或從先前的中間設備接收通信信號,以及發(fā)送裝置,可以進行操作以將所述通信信號或從所述通信信號導出的信號發(fā)送到目的設備或后繼的中間設備,所述中間設備包括i)控制裝置;ii)指標接收裝置,可以進行操作以從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收指標,并檢測所述指標與期望值的偏差,所述指標表示在所述目的設備或所述后繼中間設備處接收到的通信信號質(zhì)量;或者iii)接收裝置,可以進行操作以從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收用于改變該中間設備的發(fā)送功率的請求;以及iv)確定裝置,可以在檢測到來自所述目的設備的所述指標的變化之后、或在從所述目的設備接收到請求之后進行操作,以確定該中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的所需變化,所述確定裝置可以進行操作以將改變該中間設備的發(fā)送功率的請求發(fā)送到控制裝置。
優(yōu)選地,控制裝置可以在從所述目的設備或根據(jù)情況從所述后繼中間設備接收到請求之后進行操作以檢查該中間設備是否能夠滿足該請求。優(yōu)選地,控制裝置可以進行操作以接收讓該控制裝置確定增大所述中間設備的發(fā)送功率是否被禁止的輸入信號,并且其中,如果從所述目的設備接收到的請求是用于增大發(fā)送功率,在控制裝置確定了增大所述中間設備的發(fā)送功率被禁止之后,則控制裝置可以進行操作以忽略所述請求,從而不對所述中間設備的發(fā)送功率進行改變。
優(yōu)選地,中間設備可以進行操作以導出該中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量的一個或更多個指標。于是,中間設備可以進一步包括i)不平衡檢測裝置,可以進行操作以檢測由目的設備或根據(jù)情況由所述后繼中間設備導出的一個所述指標與該中間設備導出的一個所述指標之間的不平衡;ii)確定裝置,可以在所述不平衡檢測裝置檢測到這種不平衡之后進行操作以確定源設備發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的變化;控制裝置包括源設備命令裝置,可以在確定了所述變化之后進行操作以向所述源設備發(fā)出命令改變源設備發(fā)送功率的命令。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的實施例,提供了一種中間設備,包括接收裝置,可以進行操作以從源設備或從先前中間設備接收通信信號;以及發(fā)送裝置,可以進行操作以將所述通信信號或從該通信信號導出的信號發(fā)送到目的設備或后繼中間設備,所述中間設備進一步包括i)指標導出裝置,可以進行操作以導出中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量的指標;ii)接收裝置,可以進行操作以從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收所述目的設備或所述后繼中間設備接收到的通信信號質(zhì)量的指標;iii)不平衡檢測裝置,可以進行操作以檢測該中間設備導出的指標與從所述目的設備或根據(jù)情況從所述后繼設備接收到的指標之間的不平衡;iv)確定裝置,可以在所述不平衡檢測裝置檢測到這種不平衡之后進行操作,以確定源設備或根據(jù)情況在所述中間設備之前并在所述源設備之后接收所述通信信號的先前中間設備的發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的變化;以及v)命令裝置,可以在確定了所述變化之后進行操作以向所述源設備或根據(jù)情況向所述先前中間設備發(fā)出命令命令改變所述源設備或所述先前中間設備的發(fā)送功率。
可以根據(jù)本發(fā)明的實施例來提供一種包括多個中間設備的通信系統(tǒng),每個中間設備都體現(xiàn)本發(fā)明第一方面的第三實施例。這樣,接收裝置可以進行如下操作a)從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收指標,并檢測所述指標與期望值的偏差,所述指標表示在所述目的設備或所述后繼中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量,或b)從目的設備或根據(jù)情況從位于所述中間設備與所述目的設備之間的后繼中間設備接收請求;其中確定裝置可以在檢測到這種偏差之后、或在從所述目的設備接收到請求之后進行操作,以確定該中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的所需變化。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的第三實施例,提供了一種通信系統(tǒng),包括源設備、目的設備以及多個中間設備,源設備可以進行操作以通過各個中間設備將通信信號發(fā)送到目的設備,各個中間設備包括如權利要求38至42或44中的任一項所述的中間設備,其中i)接收裝置可以進行如下操作a)從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收指標,并檢測所述指標與期望值的偏差,所述指標表示在所述目的設備或所述后繼中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量,或b)從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收請求;
ii)確定裝置可以在檢測到這種偏差之后、或根據(jù)情況在從所述目的設備接收到請求之后進行操作,以確定該中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的所需變化。
可以根據(jù)本發(fā)明的實施例提供一種包括多個中間設備的通信系統(tǒng),各個中間設備體現(xiàn)本發(fā)明第二方面的第三實施例。
本發(fā)明的實施例的特殊優(yōu)點在于由于控制裝置位于中間設備中,所以本發(fā)明的實施例可以容易地應用到所謂的“自組織”網(wǎng)絡,其中基站可能不存在并且任何兩個設備之間的連接可以通過能夠中繼(接收和發(fā)送)信號的任何其他裝置而形成。這樣,自組織網(wǎng)絡中的中繼節(jié)點的位置可能不固定。例如,可以通過移動的用戶設備來執(zhí)行中繼節(jié)點的功能。此外,可以將本發(fā)明與UL或DL數(shù)據(jù)傳輸一起使用。
存在許多可以實現(xiàn)執(zhí)行本發(fā)明第一方面的實施例所需要的信號傳送的方式,稍后參照圖5A、B和C來描述這些方式中的一部分,圖5A、B和C示出了實施本發(fā)明第一方面的部分通信系統(tǒng)。
期望值可以是目的設備導出的通信信號質(zhì)量的指標的值,當系統(tǒng)大體平衡(即,在目的設備接收到的通信信號的質(zhì)量的量度與在各個中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量的量度平衡)時,期望值為目的設備設置的目標值或接近于該目標值。這樣,有利地,可以使用本發(fā)明第一方面的實施例來將目的設備接收的通信信號的質(zhì)量保持在目的設備設置的目標值或者接近該目標值。之后,可能有必要讓本發(fā)明第二方面的實施例對系統(tǒng)進行優(yōu)化以確保在目的設備與各個中間設備之間獲得平衡。
因此,應該理解,可以在已經(jīng)平衡或已經(jīng)優(yōu)化的系統(tǒng)中使用指標偏差檢測裝置。因此,可以檢測到與期望值的偏差(這可能是由于導致目的設備處的通信信號的質(zhì)量的量度產(chǎn)生變化的事件而引起的),并確定分配給先前中間設備的資源的所需變化。
如果指標偏差是由于路徑損耗的變化而導致的、從而使得目的設備接收的通信信號的質(zhì)量偏離目標,則有利地,第一方面的實施例通過調(diào)節(jié)前面的中間設備的發(fā)送功率來使系統(tǒng)恢復平衡。然而,如果指標偏差是由于目的設備設置的目標質(zhì)量的變化而導致的,那么,在可以有利地采用第一方面的實施例來調(diào)節(jié)中間設備的發(fā)送功率以使得可以實現(xiàn)新目標的同時,需要第二方面的實施例以通過確定多跳系統(tǒng)中的其他發(fā)送器的發(fā)送功率的對應變化來恢復平衡。
根據(jù)本發(fā)明的進一步實施例,提供了一種計算機程序,當在計算機上運行時,該計算機程序使計算機成為實施本發(fā)明的中間設備。還提供了在實施本發(fā)明的基站、實施本發(fā)明的中間設備或?qū)嵤┍景l(fā)明的目的設備中執(zhí)行的通信方法。
本發(fā)明的實施例可以在采用任何多址技術的無線通信系統(tǒng)中實施,包括但并不限于頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)以及正交頻分多址(OFDMA)。在CDMA系統(tǒng)的情況下(其中,所有的傳輸都發(fā)生在相同的頻帶內(nèi),并且各個傳輸都被分配有唯一的信道化碼),Gp因子表示擴頻因子或用于對傳輸信號進行擴頻的碼的長度,或者稱為處理增益。在正交擴頻碼的情況下,可以使用多達Gp個信道來進行同時傳輸。
應該理解,術語“用戶設備”涵蓋了可以進行操作以在無線通信系統(tǒng)中使用的任何設備。此外,盡管主要參照目前已知技術中采用的術語對本發(fā)明進行了描述,但是本發(fā)明的實施例旨在可以有利地應用于便于經(jīng)由中間設備在源設備與目的設備之間傳輸通信信號的任何無線通信系統(tǒng)。
在以上任一方面中,各種特征可以實現(xiàn)為硬件、或者實現(xiàn)為在一個或更多個處理器上運行的軟件模塊、或者實現(xiàn)為這二者的組合。本發(fā)明還提供了用于執(zhí)行在此描述的任一種方法的操作程序(計算機程序和計算機程序產(chǎn)品),以及其上存儲有用于執(zhí)行在此描述的技術的程序的計算機可讀介質(zhì)。實施本發(fā)明的程序可以存儲在計算機可讀介質(zhì)上,或者其例如可以是信號(例如,從因特網(wǎng)網(wǎng)站提供的可下載數(shù)據(jù)信號)的形式,或者其可以是任何其他形式。


為了更好地理解本發(fā)明,并且為了展示可以如何實際執(zhí)行本發(fā)明,作為示例,現(xiàn)在對附圖進行說明,在附圖中圖1A示出了無線通信系統(tǒng)的單小區(qū)/中繼模型;圖1B示出了無線通信系統(tǒng)的兩小區(qū)/中繼模型;圖2A和2B各自示出了基于路徑損耗公式(A)通過多跳通信系統(tǒng)可以獲得的理論收益的圖形表示;圖3A和3B示出了實施本發(fā)明第一方面和第二方面的算法;圖4A和4B示出了實施本發(fā)明第一方面和第二方面的算法;圖5A至5C示出了實施本發(fā)明第一方面的通信系統(tǒng)的多個部分;圖6A和6B示出了在具有非再生中繼節(jié)點并使用FDD雙工技術的多跳通信系統(tǒng)的情況下源發(fā)送功率與中間發(fā)送功率之間的關系;圖7A和7B示出了在具有非再生中繼節(jié)點并使用TDD雙工技術的多跳通信系統(tǒng)的情況下源發(fā)送功率與中間發(fā)送功率之間的關系;圖8A至8C示出了最佳NB發(fā)送功率作為RN發(fā)送功率的函數(shù)的情況;圖9A和9B示出了多跳系統(tǒng)的用戶觀察到的吞吐量平均收益與對于單跳系統(tǒng)觀察到的吞吐量平均收益相比較的差異的曲線圖示;以及圖10示出了在假設源設備與目的設備之間的通信鏈路與較短的多跳鏈路相比具有3dB增益的情況下最佳NB發(fā)送功率作為RN發(fā)送功率的函數(shù)的情況。
具體實施例方式
現(xiàn)在,在其中源設備包括節(jié)點B(NB)、中間設備包括再生型中繼節(jié)點(RN)、目的設備包括用戶設備(UE)的下行鏈路傳輸?shù)那闆r下,參照圖3A來說明實施本發(fā)明第一方面的實施例的算法的示例。用戶設備連續(xù)監(jiān)視SINR并導出SINR的指標以及與目標SINR的差異。目的設備配備有用于檢測這些指標的一個或兩個的變化的指標偏差檢測裝置。根據(jù)本發(fā)明第一方面的實施例,中間設備配備有控制裝置。
對算法的細節(jié)概述如下下行鏈路算法3部分1觸發(fā)RN從UE接收到改變RN發(fā)送功率的請求算法輸入 需要者來源請求改變RN發(fā)送功率 RN在UE導出并由RN處理的變化禁止增大RN發(fā)送功率 RN在算法的部分2中設置/清除的禁止算法輸出導出目的地和信號傳送要求RN發(fā)送功率的變化相對變化在UE導出并由RN做出的相對變化在檢測到目的設備(UE)導出的指標相對于期望值(在這種情況下為目標SINR)的變化之后,進行以下序列。在檢測到變化之后,目的設備(UE)確定中間設備發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的指標回到所述期望值的變化。然后1.目的設備(UE)將改變RN發(fā)送功率的請求發(fā)送到RN;2.RN檢查是否可以滿足該請求。如果RN不能滿足接收到的請求,則將其修改為可以滿足的請求。
3.如果所請求的RN發(fā)送功率變化是增大,則進行檢查以確定是否對進一步增大設置了禁止或阻止。在此實施例中,由圖3B所示的實施本發(fā)明第二方面的算法來設置禁止。如果存在禁止,則忽略請求,否則相應地改變RN發(fā)送功率。
上述算法可以處理傳播損耗在RN與UE之間發(fā)生變化的情況,以及UE改變其目標RSS或SINR的情況。為了處理傳播損耗在NB與RN之間變化的情況以及UE中的目標和RN與UE之間的傳播損耗都變化從而不產(chǎn)生用于改變RN發(fā)送功率的請求的情況,如圖3B所示的實施本發(fā)明第二方面實施例的算法如下所述地周期性執(zhí)行。
在該實施例中,除參照圖3A的上述算法之外,還執(zhí)行下面的算法。這樣,中間設備包括用于導出RN的指標的指標導出裝置。根據(jù)本發(fā)明第二方面的實施例,中間設備進一步包括不平衡檢測裝置和第二確定裝置。另選地,也可以在無線多跳通信系統(tǒng)中,分別地實施參照圖3A所述的算法或圖3B所示的以下算法算法細節(jié)概述如下
下行鏈路算法3部分2觸發(fā)在RN中周期性地執(zhí)行算法輸入需要者來源在UE的SINR RN從UE傳送在RN的SINR RN在RN中已知算法輸出導出目的地和信號傳送要求NB發(fā)送功率的變化相對變化信號傳送到NB禁止增大RN功率 真/假測試 算法的部分11.RN監(jiān)視從UE報告的RN以及在RN處的SINR。如果存在不平衡,則RN的第二確定裝置計算恢復SINR的平衡所需要的NB發(fā)送功率的變化。
2.然后,RN根據(jù)步驟1中確定的變化向NB傳送命令以改變NB的發(fā)送功率。
3.NB接收請求并檢查是否可以滿足該請求。如果不能,則修正該請求。然后,NB相應地改變其發(fā)送功率。
4.如果來自RN的請求是用于增大NB發(fā)送功率,則RN監(jiān)視接收的SINR以檢查是否進行了需要的改變。如果檢測到?jīng)]有進行需要的改變,則對RN發(fā)送功率的進一步增大設置禁止或阻止。如果不設置禁止,那么,由于NB不能增大其發(fā)送功率,所以RN發(fā)送功率的任何增大都會導致不能糾正的不平衡,因為這需要包括任何不平衡的NB發(fā)送功率的進一步增大。
注意,在以下情況下去除對進一步增大RN功率的禁止檢測到SINR是平衡的;請求了減小NB發(fā)送功率;或檢測到已經(jīng)進行了對NB發(fā)送功率的所請求改變。
現(xiàn)在,在其中源設備包括用戶設備(UE)、中間設備包括再生型中繼節(jié)點(RN)、并且目的設備包括節(jié)點B(NB)的上行鏈路傳輸?shù)那闆r下,參照圖4A來說明本發(fā)明第一方面的另一實施例。NB連續(xù)監(jiān)視SINR并導出SINR的指標以及與目標SINR的差異。NB配備有指標偏差檢測裝置,用于檢測這些指標的一個或兩個的變化。根據(jù)本發(fā)明第一方面的實施例,中間設備配備有控制裝置。
算法細節(jié)概述如下上行鏈路算法4部分1觸發(fā)RN從NB接收到改變RN發(fā)送功率的請求算法輸入 需要者來源請求改變RN發(fā)送功率RN在NB導出并由RN處理的變化禁止增大RN發(fā)送功率RN在算法的部分2中設置/清除的禁止算法輸出 導出 目的地和信號傳送要求RN發(fā)送功率的變化 相對變化 在NB導出并由RN做出的相對變化在檢測到目的設備(NB)導出的指標相對于期望值的變化之后,進行以下序列。在檢測到變化之后,目的設備(NB)確定中間設備發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的指標回到所述期望值的變化。然后1.目的設備(NB)將改變RN發(fā)送功率的請求發(fā)送到RN;2.RN檢查是否可以滿足該請求。如果RN不能滿足接收到的請求,則將其修改為可以滿足的請求。
3.如果所請求的RN發(fā)送功率變化是增大,則進行檢查以確定是否對進一步增大設置了禁止或阻止。在此實施例中,由圖4B所示的實施本發(fā)明第二方面的算法來設置禁止。如果存在禁止,則忽略請求,否則相應地改變RN發(fā)送功率。
上述算法可以處理傳播損耗在RN與NB之間發(fā)生變化的情況,以及NB改變其目標RSS或SINR的情況。為了處理傳播損耗在UE與RN之間變化的情況以及NB中的目標和RN與NB之間的傳播損耗都變化從而不產(chǎn)生用于改變RN發(fā)送功率的請求的情況,如圖4B所示的實施本發(fā)明第二方面的實施例的算法如下所述地周期性執(zhí)行。
在該實施例中,除參照圖4A的上述算法之外,還執(zhí)行下面的算法。這樣,中間設備包括用于導出RN的指標的指標導出裝置。根據(jù)本發(fā)明第二方面的實施例,中間設備進一步包括不平衡檢測裝置和第二確定裝置。另選地,也可以在無線多跳通信系統(tǒng)中,分別地實施參照圖4A所述的算法或圖4B所示的以下算法算法細節(jié)概述如下上行鏈路算法4部分2觸發(fā)在RN中周期性地執(zhí)行算法輸入需要者來源在NB的SINR RN從NB傳送在RN的SINR RN在RN中已知算法輸出導出 目的地和信號傳送要求UE發(fā)送功率的變化相對變化 信號傳送到UE禁止增大RN功率 真/假測試 算法的部分11.RN監(jiān)視從NB報告的RN以及在RN處的SINR。如果存在不平衡,則RN的第二確定裝置計算恢復SINR的平衡所需要的UE發(fā)送功率的變化。
2.然后,RN根據(jù)步驟1中確定的變化向UE傳送命令以改變UE的發(fā)送功率。
3.UE接收請求并檢查是否可以滿足該請求。如果不能,則修正該請求。然后,UE相應地改變其發(fā)送功率。
4.如果來自RN的請求是用于增大UE發(fā)送功率,則RN監(jiān)視接收到的SINR以檢查是否進行了需要的改變。如果檢測到?jīng)]有進行需要的改變,則對RN發(fā)送功率的進一步增大設置禁止或阻止。
注意,在以下情況下去除對進一步增大RN功率的禁止檢測到SINR是平衡的;請求了減小UE發(fā)送功率;或檢測到已經(jīng)進行了對UE發(fā)送功率的所要求改變。
存在許多可以實現(xiàn)執(zhí)行本發(fā)明第一方面的實施例所需要的信號傳送的方式,圖5A、B和C示出了這些方式,圖5A、B和C示出了實施本發(fā)明第一方面的通信系統(tǒng)的多個部分,其中使用相同標號來表示提供相同功能的部分。
圖5A示出了一種通信系統(tǒng),其中,目的設備(D)配備有指標導出裝置(1)和指標偏差檢測裝置(2),該目的設備可以在檢測到由目的設備導出的指標的變化之后進行操作以向中間裝置發(fā)送對于確定中間設備的發(fā)送功率的變化的請求。中間設備(I)包括請求接收裝置(4)以及確定裝置(5),確定裝置(5)可以進行操作以確定中間設備發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標接近所述期望值的變化。這樣,從源設備的所述確定裝置向中間設備的所述控制裝置(3)本地發(fā)送改變中間設備發(fā)送功率的所述請求。
圖5B示出了一種通信系統(tǒng),其中,目的設備除了指標導出裝置(1)之外,還配備有指標變化檢測裝置(2)以及確定裝置(5)。這樣,從目的設備的確定裝置向中間設備的控制裝置(3)發(fā)送所述請求。
圖5C示出了一種通信系統(tǒng),其中,中間設備(I)包括指標接收裝置(6)、指標偏差檢測裝置(2)、確定裝置(5)和控制裝置(3)。這樣,從源設備的所述確定裝置向源設備的所述控制裝置(3)本地發(fā)送改變中間設備發(fā)送功率的所述請求。
從圖5A、B和C可以看出,根據(jù)本發(fā)明第一方面的實施例來設置的中間設備可以包括i)控制裝置;ii)確定裝置和控制裝置;或iii)指標偏差檢測裝置、確定裝置和控制裝置。類似地,根據(jù)本發(fā)明第一方面的實施例而設置的目的設備可以包括指標導出裝置;指標導出裝置和指標偏差檢測裝置;或指標導出裝置、指標偏差裝置和確定裝置。
理論分析盡管本發(fā)明的實施例設法使目的設備和中間設備導出的質(zhì)量指標平衡,而不需要對實現(xiàn)該平衡所需要的發(fā)送功率進行顯式計算,但是以下理論分析對于理解本發(fā)明是有用的,該理論分析針對多種部署情景,導出了用于顯式計算多跳網(wǎng)絡中包含的發(fā)送單元的最佳發(fā)送功率的可能解。以下的理論分析針對多種部署情景,導出了用于計算多跳網(wǎng)絡中包含的發(fā)送單元的最佳發(fā)送功率的可能解。對于每一種部署情景,都通過假設單小區(qū)和兩小區(qū)模型來獲得理論解。在兩小區(qū)模型的情況下,假設兩個小區(qū)中的部署相同,并且基站(BS)和中間設備(I)上的發(fā)送功率相同。還假設在適當?shù)那闆r下Ptx_tot,RN=GpPtx,RN且Ptx_tot,NB=GpPtx,NB,并且對于TDD的情況,兩個RN同時進行發(fā)送。這實際上對兩個小區(qū)產(chǎn)生了不良的環(huán)境。
可以根據(jù)對多跳系統(tǒng)中的接收節(jié)點(即,各個中間設備(I)和目的設備(D))經(jīng)受的信號-干擾加噪聲比(SINR)的考慮來推算理論解。特定節(jié)點處的SINR是該節(jié)點接收到的通信信號的質(zhì)量的量度,并且是期望信號的接收強度與非期望信號(噪聲和干擾)的接收信號強度之比。
如上所述,需要對噪聲和干擾進行的考慮取決于用于將在中間設備處接收到的信號與從中間設備發(fā)送的信號分離的雙工方法、中間設備的特性,以及所考慮的小區(qū)間干擾(即,來自相鄰小區(qū)的干擾)的級別。
以下公式表示對于所有的情景從中間設備發(fā)送到目的設備的通信信號的SINR,其中,根據(jù)中間設備的類型(例如,非再生或再生)以及雙工方法,可以忽略不同的項SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+Pa,RNLRN-UESINRNB-RN+Ptx_tot,NBLNB-UE)]]>對于FDD而不是TDD的情況,則去除括號內(nèi)的第三項,而對于再生而不是非再生的情況,去除括號內(nèi)的第二項。
在如圖1B所示的兩小區(qū)模型的情況下,該公式變?yōu)镾INRRN-UE=GpPtx,RN1LRN1-UE(N+Pa,RN1LRN1-UESINRNB1-RN1+Ptx_tot,NB1LNB1-UE+Ptx_tot,NB2LNB2-UE+Ptx_tot,RN2LRN2-UE)]]>(2)中的括號內(nèi)的前三項與(1)中的相同。附加的后兩項分別源自來自相鄰共信道NB和RN的干擾。很明顯,如果相鄰小區(qū)采用不同的頻率或使用不同的時隙來進行中繼傳輸,則對該干擾進行建模所需要的項將會改變。應該理解,為了更高的精度級別,可以將這些公式擴展為三小區(qū)模型或更多小區(qū)模型。
現(xiàn)在對于經(jīng)由中間中繼節(jié)點(RN)在基站或節(jié)點B(NB)與目的用戶設備(UE)之間傳輸?shù)腄L傳輸?shù)那闆r依次考慮各種可能的部署情景。
1A.使用FDD的再生中繼-如圖1A所示的單小區(qū)模型在這種情況下,與中間設備RN相連的目的設備UE處的SINR由下式給出SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UEN---(1)]]>其中,Gp是處理增益,Ptx,RN是RN處的所關注信道上的發(fā)送功率,LRN-UE是NB至RN鏈路上的傳播損耗,而N是噪聲。注意,這假定不存在小區(qū)內(nèi)干擾。
可以進行操作以從NB接收信號的中間設備RN處的SINR由下式給出SINRNB-RN=GpPtx,NBLNB-RNN---(2)]]>其中,Ptx,NB是NB處的所關注信道上的發(fā)送功率,LNB-RN是RN至UE鏈路上的傳播損耗。仍然假定不存在小區(qū)內(nèi)干擾。
多跳鏈路上的總吞吐量受限于兩個SINR值中的較低者,因為這會限制數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)皆搶嶓w的速率。任何導致SINR不平衡的發(fā)送功率增大都不會提高多跳系統(tǒng)的性能;其只會導致能量的浪費,并增大對全部共信道用戶的干擾。
因此,假設中間設備RN處的接收器和目的UE處的接收器的執(zhí)行相同的操作,則隨后應該將NB處和RN處的發(fā)送功率設置為使得RN處和UE處的SINR相同。使用該標準來設置發(fā)送功率的比率,于是該比率由下式給出Ptx,NBPtx,RN=LNB-RNLRN-UE=b1s1n1b2s2n2---(3)]]>其中,b1和n1是NB至RN鏈路的路徑損耗參數(shù),該NB至RN鏈路的長度為s1,而b2、n2和s2與RN至UE鏈路相關聯(lián)。因此,利用公式(3),可以在給出一個發(fā)送功率的情況下找到另一發(fā)送功率。
1B.如圖1B所示的使用FDD的再生中繼-兩小區(qū)模型在這種情況下,可以通過考慮由在其他小區(qū)中進行的發(fā)送而導致的干擾,來導出發(fā)送功率公式。
在這種情況下,可以進行操作以從中間RN接收信號的目的UE處的SINR如下SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+GpPtx,RNLRN-UE)---(4)]]>可以通過將(4)和(2)設置為相等來找到最佳NB發(fā)送功率。因此Ptx,NB=LNB-RNNPtx,RNLRN-UE(N+GpPtx,RNLRN-UE)]]>=LNB-RNPtx,RN(LRN-UEGpPtx,RNN)]]>(5)可以對(5)進行重新整理,以在給出源設備NB發(fā)送功率的情況下找到中間RN發(fā)送功率Ptx,RN=LRN-UE(LNB-RNPtx,NB-GpN)---(6)]]>2A.使用TDD的再生中繼單小區(qū)模型-圖1A假設兩條鏈路(源設備到中間設備、中間設備到目的設備)在使用TDD來分離RN的接收和發(fā)送操作(即,其不再是全雙工)的情況下以相同頻率進行工作。如果假設其中RN進行發(fā)送的時隙未被NB使用,則可以使用以上針對使用FDD雙工方案的再生中繼情況描述的公式。然而,如果源設備NB使用與中間設備RN相同的時隙來與NB以外的設備或節(jié)點進行通信,則會對由RN進行的傳輸產(chǎn)生干擾。在這種情況下,可以進行操作以從中間設備RN接收通信信號的目的設備UE處的SINR由下式給出
SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+I)]]>=GpPtx,RNLRN-UE(N+Ptx_tot,NBLNB-UE)---(7)]]>其中,Ptx_tot,NB是來自NB的總發(fā)送功率,LNB-UE是NB到UE鏈路上的傳播損耗。在這種情況下,RN處的確保SINR相等的發(fā)送功率由下式給出Ptx,RN=Ptx,NB(LRN-UELNB-RN)(1+Ptx_tot,NBNLNB-UE)---(8)]]>比較公式(3)和公式(8),顯然,簡單的比率不再產(chǎn)生理想的平衡。假定Ptx_tot,NB=GpPtx,NB,則可以將公式(8)寫為Ptx,RN=Ptx,NB(LRN-UELNB-RN)(1+GpPtx,NBNLNB-UE)]]>=(LRN-UELNB-RN)(Ptx,NB+GpPtx,NB2NLNB-UE)]]>(9)通過(9)可以在給定NB發(fā)送功率的情況下確定理想RN發(fā)送功率。值得注意的是,如果系統(tǒng)的設置被設置為使得第二括號中的第二項可以忽略(即,Ptx_tot,NB/NLNB-UE<<1),則可以使用以上針對使用FDD雙工方案的再生中繼的情況描述的標準。
隨后,在給定特定RN發(fā)送功率的情況下可以通過(9)的根找到理想NB發(fā)送功率。將(9)表示為以下簡化形式LRN-UELNB-RNPtx,NB+LRN-UELNB-RNGpNLNB-UEPtx,NB2-Ptx,RN=0---(10)]]>ax2+bx+c=0其中,x=Ptx,NB,a=GpLRN-UENLNB-RNLNB-UE,b=LRN-UELNB-RN,]]>而c=-Ptx,RN,于是,(10)的根由下式給出x=-b±b2-4ac2a---(11)]]>由于發(fā)送功率為正數(shù),所以僅限定了一個根,因此,NB處的確保在RN和UE處的SINR相等的最佳發(fā)送功率由下式給出x=Ptx,NB=-b+b2+4aPtx,RN2a---(12)]]>
最后,可以使用以上定義按照類似的簡化形式對給出最佳RN發(fā)送功率的(9)進行重寫Ptx,RN=bPtx,NB+aPtx,NB2---(13)]]>2A.使用TDD的再生中繼如圖1B所示的兩小區(qū)模型除了假設兩個小區(qū)的部署相同并且NB和RN上的發(fā)送功率相同以外,還假設在適當情況下Ptx_tot,RN=GpPtx,RN且Ptx_tot,NB=GpPtx,NB,并且對于TDD的情況,兩個RN同時進行發(fā)送。這實際上對兩個小區(qū)產(chǎn)生了較差的情景。
在這種情況下,可以進行操作以從中間設備RN接收信號的目的設備UE處的SINR現(xiàn)在是SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+2GpPa,NBLNB-UE+GpPtx,RNLRN-UE)---(14)]]>通過將(14)和(2)設置為相等,可以找到最佳NB發(fā)送功率GpPtx,NBNLNB-RN=GpPtx,RNLRN-UE(N+2GpPa,NBLNB-UE+GpPtx,RNLNB-UE)]]>Ptx,RN=Ptx,NB(LRN-UELNB-RN)(1+2Ptx_tot,NBNLNB-UE+Ptx_tot,RNNLRN-UE)---(15)]]>(LRN-UELNB-RN)(2GpNLNB-UE)Ptx,NB2+(LRN-UELNB-RN)(1+GpPtx,RNNLRN-UE)Ptx,NB-Ptx,RN]]>通過下式的正根找到最佳NB發(fā)送功率(LRN-UELNB-RN)(2GpNLNB-UE)Ptx,NB2+(LRN-UELNB-RN)(1+GpPtx,RNNLRN-UE)Ptx,NB-Ptx,RN=0---(16)]]>該正根由下式給出x=Ptx,NB=-b+b2-4ac2a---(17)]]>其中,在這種情況下,a=2GpLRN-UENLNB-RNLNB-UE,b=LRN-UELNB-RN(1+GpPtx,RNNLRN-UE),]]>而c=-Ptx,RN,b和c都是RN發(fā)送功率的函數(shù)。
在給定NB發(fā)送功率的情況下,可以對(15)進行重新整理,從而找到RN發(fā)送功率。因此,最佳RN發(fā)送功率可由下式給出
Ptx,RN=(2GpNLNB-UELRN-UELNB-RN)Prx,NB2+(LRN-UELNB-RN)Ptx,NB1-(GpNLRN-UELRN-UELNB-RN)Ptx,NB---(18)]]>3A.使用FDD的非再生中繼節(jié)點(RN)-如圖1A所示的單小區(qū)模型這種情況與和FDD雙工方案結(jié)合使用的再生中繼節(jié)點的情況之間的差別在于,UE處的SINR是RN處的SINR的函數(shù),其中,連接至RN的目的設備UE處的SINR由下式給出SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+Pa,RNLRN-UESINRNB-RN)---(19)]]>結(jié)果是不再可以通過將UE處的SINR設置為與RN處的SINR相等而導出理想的平衡。根據(jù)(19),需要將RN處的SINR設置為使得其不妨礙獲得UE處的該目標SINR。然而,必須對NB功率進行控制以限制RN處的SINR超過實際需要的SINR,否則將導致超額的干擾和發(fā)送功率的浪費。
圖6A和6B針對兩種不同的部署情景示出了NB和RN發(fā)送功率的設置如何影響與RN相連的UE處的SINR。
因此,可以看出,最佳解決方案是按如下方式選擇NB和RN的發(fā)送功率使得系統(tǒng)在圖6A和6B所示的表面中的對角折疊部分(diagonalfold)上有效地進行工作??梢酝ㄟ^取(19)的一階導數(shù),并找到增大NB或RN發(fā)送功率而導致的UE處SINR的增大最小的點,來實現(xiàn)這種解決方案。
為了確定(19)的一階導數(shù),將其重寫為SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+Ptx,RNLRN-UESINRNB-RN)---(20)]]>=1(NLRN-UEGpPtx,RN)+(NLNB-RNGp2Ptx,NB)]]>定義y=SINRRN-UE,k1=NLRN-UEGp]]>以及k2=NLNB-RNGp2,]]>可以將(20)簡化為
y=1k1Ptx,RN+k2Ptx,NB=Ptx,NBk1Ptx,NBPtx,RN+k2---(21)]]>為了找到SINR隨Ptx,NB的變化速率,使用微分的商法則dyd(Ptx,NB)=k2(k1Ptx,RNPtx,NB+k2)2=▿NB---(22)]]>在給定所需梯度和Ptx,RN的情況下對Ptx,NB來求解(22),可以找到最佳NB發(fā)送功率Ptx,NB=Ptc,RN(k2▿NB-k2)k1---(23)]]>為了在給定NB的發(fā)送功率的情況下找到最佳RN發(fā)送功率,下面針對Ptx,RN執(zhí)行對(21)的微分。在這種情況下,一階導數(shù)由下式給出dyd(Ptx,RN)=k1(k2Ptx,NBPtx,RN+k1)2=▿RN---(24)]]>并且在給定NB的發(fā)送功率的情況下,最佳RN發(fā)送功率為Ptx,RN=Ptc,NB(k1▿RN-k1)k2---(25)]]>3B.使用FDD的非再生中繼節(jié)點(RN)-如圖1B所示的兩小區(qū)模型在兩小區(qū)模型中,對于目的設備UE位于小區(qū)邊緣處的較差情況,SINR由下式給出SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+Ptx,RNLRN-UESINRNB-RN+Ptx_tot,NBLNB-UE)]]>=1(NLRN-UEGpPtx,RN)+(NLNB-RNGp2Ptx,NB)+1]]>(26)假設兩個RN的發(fā)送功率相等,兩個小區(qū)的部署相同,并且Ptx_tot,RN=GpPtx,RN,則(26)的簡化形式由下式給出
SINRRN-UE=1k1Ptx,RN+k2Ptx,NB+1]]>=Ptx,NB(k1Ptx,RN+1)Ptx,NB+k2]]>(27)現(xiàn)在一階導數(shù)為dyd(Ptx,NB)=k2((k1Ptx,RN+1)Ptx,NB+k2)2---(28)]]>因此,可以通過下式找到最佳NB發(fā)送功率Ptx,NB=Ptx,RNk2▿-k2k1+Ptx,RN---(29)]]>通過針對Ptx,RN對(27)求導,找到最佳RN發(fā)送功率dyd(Ptx,RN)=k1((k2Ptx,NB+1)Ptx,RN+k1)2---(30)]]>因此,可以通過下式找到最佳RN發(fā)送功率Ptx,RN=Ptx,NBk1▿-k1k2+Ptx,NB---(31)]]>4A.使用TDD的非再生中繼-如圖1A所示的單小區(qū)模型這種情況與上述非再生的情況相似,除了以下事實現(xiàn)在必須考慮來自NB的干擾,因為NB與RN在相同頻率并且在相同時間進行發(fā)送。在這種情況下,正在接收由RN發(fā)送的通信信號的UE處的SINR由下式給出SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+Ptx,RNLRN-UESINRNB-RN+Ptx_tot,NBLNB-UE)---(32)]]>如果Ptx,NB/Ptx,RN太大,則UE處的SINR由于RN發(fā)送功率不足而受到限制,并且其中到RN的連接的鏈路性能高于到NB的連接的鏈路性能的區(qū)域有可能減小。相反,如果其太小,則UE處的SINR受到RN處的低SINR的限制。
在這種情況下,如圖10所示,平衡甚至比上述與FDD雙工方案相結(jié)合采用的非再生中繼節(jié)點的情況還好。通過找到(32)的一階導數(shù)等于零的點來給出最佳工作點。為了找到該最佳點,首先將(32)重新整理為以下形式SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+Ptx,RNLRN-UE(GpPtx,NBNLNB-RN)+Ptx_tot,NBLNB-UE)---(33)]]>=1(NLRN-UEGpPtx,RN)+(NLNB-RNGp2Ptx,NB)+(LRN-UEPtx,NBLNB-UEPtx,RN)]]>定義y=SINRRN-UE,k1=NLRN-UEGp]]>以及k2=NLNB-RNGp2]]>利用以上在3A的說明中的定義以及k3=(LRN-UELNB-UE),]]>可以將(33)簡化為y=1(k1Ptx,RN)+(k2Ptx,NB)+(k3Ptx,NBPtx,RN)=Ptx,NB(k1Ptx,RN)Ptx,NB+k2+(k3Ptx.RN)Ptx,NB2---(34)]]>下一步是通過求解下式來找到(34)中的拋物線函數(shù)的單個最大值dydx=0---(35)]]>使用商法則來找到(34)的一階導數(shù)dyd(Ptx,NB)=k1Ptx,RNPtx,NB+k2+k3Ptx,RNPtx,NB2-Ptx,NB(k1Ptx,RN+2k3Ptx,RNPtx,NB)(k1Ptx,RNPtx,NB+k2+k3Ptx,RNPtx,NB2)2---(36)]]>通過將(36)設置為等于零并對Ptx,NB進行求解來找到y(tǒng)的最大值。然后,通過設置下式來獲得UE處的最大SINRk1Ptx,RNPtx,NB+k2+k3Ptx,RNPtx,NB2=Ptx,NB2(k1Ptx,RN+2k3Ptx,RNPtx,NB2)]]>Ptx,NB=Ptx,RNk22k3]]>(37)
因此,在給定RN的發(fā)送功率的情況下,可以使用(37)來找到確保與該RN相連的UE處的SINR最大的對應NB發(fā)送功率。
對于在給定NB發(fā)送功率的情況下尋找最佳RN發(fā)送功率的情況,可以使用與以上在與FDD雙工方案相結(jié)合使用的非再生中繼節(jié)點的情況下描述的方法相似的方法,因為UE處的SINR不是RN發(fā)送功率的拋物線函數(shù)。為了找到最佳RN發(fā)送功率,將(34)重新整理如下y=1(k1Ptx,RN)+(k2Ptx,NB)+(k3Ptx,NBPtx,RN)=Ptx,RN(Ptx.RNk2Ptx,NB)+k3Ptx,NB+k1---(38)]]>現(xiàn)在,一階導數(shù)為dyd(Ptx,RN)=k3Ptx,NB+k1((Ptx,RNk2Ptx,NB)+k3Ptx,NB+k1)2=▿---(39)]]>針對Ptx,RN求解(39),可以給出在給定NB發(fā)送功率的情況下的最佳RN發(fā)送功率Ptx,RN=Ptx,NB(k3Ptx,NB+k1▿-(k3Ptx,NB+k1))k2---(40)]]>通過觀察圖5中的表面并根據(jù)(34)的形式和(40)中的結(jié)果,可以顯見,如果NB發(fā)送功率很小,則SINR隨著RN發(fā)送功率的變化速率將隨著RN發(fā)送功率的增大而減小。然而,對于NB發(fā)送功率大的情況,UE處的SINR近似為RN發(fā)送功率的線性函數(shù)。結(jié)果,在這種情況下,如(40)中所概括的,該問題的解將是無窮大。
4B.使用TDD的非再生中繼-如圖1B所示的兩小區(qū)模型從小區(qū)邊緣處的UE的角度來看,較差的情況是當相鄰小區(qū)采用TDD方案并且使用相同時隙來進行RN傳輸時。如果假設兩個小區(qū)大小相等,并具有相同的部署和發(fā)送功率設置,并且Ptx_tot,RN/NB=GpPtx,RN/NB,則
SINRRN-UE=GpPtx,RNLRN-UE(N+Ptx,RNLRN-UESINRNB-R1+2GpPtx_tot,NBLNB-UE+GpPtx,RNLRN-UE)]]>=1(NLRN-UEGpPtx,RN)+(NLNB-RNGp2Ptx,NB)+(2LRN-UEPtx,NBLNB-UEPtx,RN)+1]]>(41)在這種情況下,(4)的簡化形式為SINRRN-UE=1k1Ptx,RN+k2Ptx,NB+2k3Ptx,RNPtx,NB+1]]>=Ptx,NB(k1Ptx,RN+1)Ptx,NB+k2+2k3Ptx,RNPtx,NB2]]>(42)并且一階導數(shù)為dyd(Ptx,NB)=(k1Ptx,RN+1)Ptx,NB+k2+k3Ptx,RNPtx,NB2-Ptx,NB(k1Ptx,RN+1+4k3Ptx,RNPtx,NB)((k1Ptx,RN+1)Ptx,NB+k2+k3Ptx,RNPtx,NB2)2---(43)]]>最后,通過將(43)設置為等于零并對Ptx,NB進行求解而給出最大值(k1Ptx,RN+1)Ptx,NB+k2+k3Ptx,RNPtx,NB2=Ptx,NB2(k1Ptx,RN+1+4k3Ptx,RNPtx,NB2)]]>k2+2k3Ptx,RNPtx,NB2=4k3Ptx,RNPtx,NB2---(44)]]>Ptx,NB=Ptx,RNk22k3]]>為了在給定NB發(fā)送功率情況下找到最佳RN發(fā)送功率,將(42)重新整理為y=1k1Ptx,RN+k2Ptx,NB+2k3Ptx,RNPtx,NB+1]]>=Ptx,RNk1+k2Ptx,RNPtx,NB+2k3Ptx,NB+Ptx,RN]]>(45)現(xiàn)在,一階導數(shù)為
dyd(Ptx,RN)=k1+2k3Ptx,NB(k1+2k3Ptx,NB+Ptx,RN(1+k2Ptx,NB))2=▿---(46)]]>針對Ptx,RN求解(46),可以給出在給定NB發(fā)送功率的情況下的最佳RN發(fā)送功率Ptx,NB=Ptx,NBk1+2k3Ptx,NB▿-(k1+2k3Ptx,NB)(Ptx,NB+k2)---(47)]]>此外,在NB發(fā)送功率大的情況下,UE處的SINR近似為RN發(fā)送功率的線性函數(shù)。結(jié)果,(47)的解將是無窮大。
現(xiàn)在將基于以上針對不同中繼和雙工方案并針對兩種不同的部署情景得到的解,來確定最佳發(fā)送功率平衡。在表III中概括了這些部署情景,(48)中的路徑損耗公式的傳播參數(shù)在表IV中。
L=b+10nlogd (48)其中,L是以dB為單位的路徑損耗,b以dB為單位并且與n一起在表IV中給出,而d是以米為單位的發(fā)送器-接收器間距。

表III部署情景發(fā)送器-接收器間距與小區(qū)半徑相同(即,UE位于小區(qū)半徑處)。相對于NB所在小區(qū)的中心來提供RN位置。因此,RN位置是從NB到RN的距離。于是,RN-UE是小區(qū)半徑與NB-RN間距的差。

表IV傳播參數(shù)再生中繼將表III和表IV中給出的值代入針對FDD的公式(3)和(5)以及針對TDD的公式(12)和(17),可以找到在給定RN發(fā)送功率的情況下的最佳NB發(fā)送功率。圖8A示出了針對這兩種部署情景、對于FDD和TDD最佳NB發(fā)送功率作為RN發(fā)送功率的函數(shù)的情況。
使用FDD的非再生中繼將參數(shù)代入(23)和(24)中,可以找到針對這兩種部署情景的最佳NB發(fā)送功率,如圖8B所示。
使用TDD的非再生中繼將參數(shù)代入(37)和(44)中,可以找到針對這兩種部署情景的最佳NB發(fā)送功率,如圖8C所示。
系統(tǒng)級模擬結(jié)果對采用使用TDD雙工的非再生中繼并且每第三個發(fā)送時間間隔對發(fā)送進行中繼的多跳HSDPA網(wǎng)絡進行了系統(tǒng)模擬,以便根據(jù)圖8C的結(jié)果來驗證所預測的最佳發(fā)送功率設置,并隨著RN和NB的發(fā)送功率在最佳點周圍的變化來確定平均分組呼叫吞吐量收益。
現(xiàn)在將給出針對以上在表III中詳細列出的兩種部署情景的系統(tǒng)級模擬的結(jié)果。以下在表V和表VI中列出了模擬參數(shù)。


表V部署參數(shù)

表VI模擬參數(shù)對于兩種部署情景,對于四種不同的RN發(fā)送功率,將針對NB發(fā)送功率為30dBm的單跳系統(tǒng)的情況而觀察到的用戶獲得的平均分組呼叫吞吐量的收益繪制為NB發(fā)送功率的函數(shù)。圖9A示出了針對部署情景1的收益,而圖9B示出了針對情景2的收益。注意,NB到UE鏈路的信道增益比NB到RN和RN到UE鏈路的信道增益高3dB。這意味著,連接至RN的UE所受到的來自另一NB的干擾是參照圖8A、8B和8C的上述鏈路分析中所使用的干擾的兩倍。該信道增益是由于以下事實而導致的接收到所發(fā)送信號的大量復制品,當對所有這些復制品上的功率進行相加時,可以發(fā)現(xiàn),對于NB到UE信道的情況,總功率為NB到RN或RN到UE信道的兩倍。這是3dB增益的原因,因為3dB相當于兩倍。由于對于NB到UE信道的信道增益較高,這意味著,接收信號功率將比在沒有考慮通過多路徑的信道增益時的分析中所使用的要高3dB(或者是兩倍)。
基于預測和系統(tǒng)模擬的鏈路比較圖10示出了對于各種部署情景、對于TDD非再生中繼最佳NB發(fā)送功率作為RN發(fā)送功率的函數(shù)的情況,其中假設與其他鏈路相比NB到UE鏈路有3dB增益。在這種情況下,在表VII中與吞吐量收益(如果使用這些設置則將獲得所述吞吐量收益)以及可實現(xiàn)的最大值一起列出了對于在模擬中使用的RN發(fā)送功率的NB處的預測發(fā)送功率。

表VII預測的最佳NB發(fā)送功率以及根據(jù)該設置而實現(xiàn)的結(jié)果模擬吞吐量收益與觀察到的最大收益的比較表VII、圖8A和圖9A表示,如果使用基于以上得到的公式的技術、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例來執(zhí)行功率平衡,則所選擇的功率平衡通常位于最佳點的區(qū)域中。具體地,對于所使用的發(fā)送功率,所示收益始終在可以實現(xiàn)的最大值的10%以內(nèi),該差別是由于使用兩小區(qū)模型對多小區(qū)系統(tǒng)進行建模的缺點而導致的。
在圖9A和圖9B中所示的結(jié)果中,顯然必須進行發(fā)送功率平衡,在圖9A和圖9B中示出了,如果NB發(fā)送功率增大為超過最佳點,則盡管發(fā)射更多的信號能量,收益也會明顯下降。其還示出了,如果仔細選擇NB發(fā)送功率,則可以降低收益對于RN發(fā)送功率的敏感度。
權利要求
1.一種通信系統(tǒng),包括源設備、目的設備以及至少一個中間設備,源設備可以進行操作以經(jīng)由各個中間設備將通信信號發(fā)送到目的設備,其中,目的設備可以進行操作以導出在該目的設備處接收到的通信信號的質(zhì)量的一個或更多個指標,所述通信系統(tǒng)進一步包括i)設置在中間設備中的控制裝置;ii)指標偏差檢測裝置,可以進行操作以檢測目的設備導出的一個所述指標相對于期望值的變化;iii)確定裝置,可以在檢測到這種變化之后進行操作,以確定中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的改變,其中,確定裝置進一步包括請求發(fā)送裝置,該請求發(fā)送裝置可以進行操作以向控制裝置發(fā)送用于改變中間設備的發(fā)送功率的請求。
2.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng),其中,所述目的設備導出的一個所述指標包括在該目的設備處接收到的通信信號的強度的量度。
3.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng),其中,所述目的設備導出的一個所述指標包括在該目的設備處接收到的通信信號的信號-干擾加噪聲比的量度。
4.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng),其中,所述目的設備導出的一個所述指標包括在該目的設備接收到的通信信號的質(zhì)量與目標接收信號質(zhì)量的差異的量度。
5.根據(jù)權利要求4所述的通信系統(tǒng),其中,所述中間設備包括指標接收裝置,該指標接收裝置可以進行操作以接收目的設備導出的所述指標中的一個或更多個。
6.根據(jù)權利要求5所述的通信系統(tǒng),其中,所述中間設備包括i)所述指標偏差檢測裝置,以及ii)所述確定裝置。
7.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng),其中,目的設備配備有所述指標偏差檢測裝置。
8.根據(jù)權利要求7所述的通信系統(tǒng),其中,目的設備進一步配備有所述確定裝置,并且其中,向所述控制裝置發(fā)送所述用于改變中間設備的發(fā)送功率的請求。
9.根據(jù)權利要求7所述的通信系統(tǒng),其中,中間設備配備有所述確定裝置,并且其中,所述目的設備可以在檢測到該目的設備導出的指標或這些指標之一的變化之后進行操作,以向中間設備的確定裝置發(fā)送用于確定中間設備發(fā)送功率的改變的請求,所述確定裝置可以進行操作以接收所述請求并且確定中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的改變。
10.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng),其中,控制裝置可以在接收到用于改變中間設備發(fā)送功率的請求之后進行操作,以根據(jù)中間設備的最大發(fā)送功率來檢查中間設備是否能夠滿足該請求。
11.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng),其中,控制裝置可以進行操作以接收讓該控制裝置對中間設備發(fā)送功率是否被禁止增大進行確定的輸入信號,并且其中,如果從確定裝置接收的請求是用于增大發(fā)送功率、并且隨后控制裝置確定了中間設備發(fā)送功率被禁止增大,則控制裝置可以進行操作以忽略所述請求,從而不對所述中間設備的發(fā)送功率作出改變。
12.根據(jù)權利要求1到11中的任一項所述的通信系統(tǒng),其中,所述中間設備可以進行操作以確定該中間設備接收的通信信號的質(zhì)量的指標。
13.根據(jù)權利要求12所述的通信系統(tǒng),其中,所述中間設備導出的一個所述指標包括在該中間設備接收的通信信號強度的量度。
14.根據(jù)權利要求12所述的通信系統(tǒng),其中,所述中間設備導出的一個所述指標包括在該中間設備接收的通信信號的信號-干擾加噪聲比的量度。
15.根據(jù)權利要求12所述的通信系統(tǒng),其中,中間設備進一步包括i)不平衡檢測裝置,可以進行操作以檢測目的設備導出的一個所述指標與中間設備導出的一個所述指標之間的不平衡;ii)第二確定裝置,可以在所述不平衡檢測裝置檢測到這種不平衡之后進行操作,以確定源設備的發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的改變。
16.根據(jù)權利要求15所述的通信系統(tǒng),進一步包括源設備命令裝置,該源設備命令裝置可以在所述第二確定裝置確定了所述改變之后進行操作,以向所述源設備發(fā)出用于命令改變源設備發(fā)送功率的命令。
17.根據(jù)權利要求16所述的通信系統(tǒng),其中,所述源設備可以在接收到用于增大發(fā)送功率的命令之后進行操作,以根據(jù)該源設備的最大發(fā)送功率來確定其是否可以執(zhí)行該命令。
18.根據(jù)權利要求17所述的通信系統(tǒng),其中,如果所述源設備確定了其不能執(zhí)行所述請求,則源設備可以執(zhí)行如下操作i)確定發(fā)送功率的傾向于減小所述不平衡的經(jīng)修正改變,以及ii)執(zhí)行所述經(jīng)修正請求。
19.根據(jù)權利要求16所述的通信系統(tǒng),其中,所述控制裝置可以在向所述源設備發(fā)出了用于增大發(fā)送功率的命令之后進行操作來監(jiān)視中間設備導出的所述指標,從而確定所述命令是否得到了滿足。
20.根據(jù)權利要求19所述的通信系統(tǒng),其中,如果確定了所述源設備沒有滿足所述請求,則所述中間設備可以進行操作以禁止之后對所述中間設備的發(fā)送功率的任何增大。
21.根據(jù)權利要求20所述的通信系統(tǒng),其中,如果禁止了所述中間設備的發(fā)送功率的增大,并且如果所述不平衡檢測裝置后來沒有檢測到不平衡,則所述中間設備可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。
22.根據(jù)權利要求20所述的通信系統(tǒng),其中,如果禁止了所述中間設備的發(fā)送功率的增大,并且如果所述不平衡檢測裝置后來檢測到不平衡從而使所述中間設備向所述源設備發(fā)出命令并且其中所述命令是用于減小發(fā)送功率的,則所述中間設備可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。
23.根據(jù)權利要求20所述的通信系統(tǒng),其中,如果禁止了所述中間設備的發(fā)送功率的增大,并且如果所述不平衡檢測裝置后來檢測到不平衡從而使所述中間設備向所述源設備發(fā)出命令并且其中所述命令是用于增大發(fā)送功率的且是所述源設備可以執(zhí)行的,則所述中間設備可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。
24.根據(jù)權利要求20、21、22或23中的任一項所述的通信系統(tǒng),其中,目的設備配備有所述指標偏差檢測裝置,并且其中,所述輸入信號包括禁止還是允許對中間設備發(fā)送功率的后繼增大的指示符。
25.一種通信系統(tǒng),包括源設備、目的設備以及中間設備,源設備可以進行操作以經(jīng)由中間設備將通信信號發(fā)送到目的設備,其中,目的設備和中間設備中的每一個都包括指標導出裝置,可以進行操作以導出分別在目的設備和中間設備接收的通信信號的質(zhì)量的一個或更多個指標,所述通信系統(tǒng)進一步包括i)設置在所述中間設備中的控制裝置;ii)不平衡檢測裝置,可以進行操作以檢測目的設備導出的指標與中間設備導出的指標之間的不平衡;以及iii)確定裝置,可以在所述不平衡檢測裝置檢測到這種不平衡之后進行操作,以確定源設備的發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的所需改變,其中,控制裝置可以在確定了所述改變之后進行操作,以向所述源設備發(fā)出用于命令改變源設備的發(fā)送功率的命令。
26.根據(jù)權利要求25所述的通信系統(tǒng),其中,中間設備和目的設備中的每一個導出的一個所述指標包括分別在目的設備或中間設備接收的通信信號的強度的量度。
27.根據(jù)權利要求25所述的通信系統(tǒng),其中,所述中間設備和所述目的設備中的每一個導出的一個所述指標包括分別在目的設備或中間設備接收的通信信號的信號-干擾加噪聲比的量度。
28.根據(jù)權利要求25所述的通信系統(tǒng),其中,所述目的設備可以進行操作以將所述指標發(fā)送到所述中間設備的所述不平衡檢測裝置。
29.根據(jù)權利要求25所述的通信系統(tǒng),其中,所述源設備可以在接收到用于增大發(fā)送功率的命令之后進行操作,以根據(jù)該源設備的最大發(fā)送功率來確定其是否可以執(zhí)行該請求。
30.根據(jù)權利要求29所述的通信系統(tǒng),其中,如果所述源設備確定了其不能執(zhí)行所述命令,則源設備可以進行操作以確定發(fā)送功率的傾向于減小所述不平衡的經(jīng)修正改變,并執(zhí)行所述經(jīng)修正改變。
31.根據(jù)權利要求25所述的通信系統(tǒng),其中,所述控制裝置可以在向所述源設備發(fā)出用于增大發(fā)送功率的命令之后進行操作來監(jiān)視中間設備導出的指標,從而確定所述源設備的所述發(fā)送功率是否根據(jù)所述命令進行了改變。
32.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng),其中,如果確定了沒有根據(jù)所述命令執(zhí)行對源設備發(fā)送功率的改變,則所述控制裝置可以進行操作以禁止之后對所述中間設備的發(fā)送功率的任何增大。
33.根據(jù)權利要求32所述的通信系統(tǒng),其中,如果禁止了所述中間設備的發(fā)送功率的增大,并且如果所述不平衡檢測裝置后來沒有檢測到不平衡,則所述控制裝置可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。
34.根據(jù)權利要求32所述的通信系統(tǒng),其中,如果禁止了所述中間設備的發(fā)送功率的增大,并且如果所述不平衡檢測裝置后來檢測到不平衡從而使所述中間設備向所述源設備發(fā)出命令并且其中所述命令是用于減小發(fā)送功率的,則所述控制裝置可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。
35.根據(jù)權利要求32所述的通信系統(tǒng),其中,如果禁止了所述中間設備的發(fā)送功率的增大,并且如果所述不平衡檢測裝置后來檢測到不平衡從而使所述中間設備向所述源設備發(fā)出命令并且其中所述命令是用于增大發(fā)送功率的且是所述源設備可以執(zhí)行的,則所述控制裝置可以進行操作以使得之后可以增大所述中間設備的發(fā)送功率。
36.一種控制多跳通信系統(tǒng)中的可以進行操作以發(fā)送通信信號的一個或更多個設備的發(fā)送功率的方法,所述通信系統(tǒng)包括源設備、目的設備以及至少一個中間設備,源設備可以進行操作以經(jīng)由各個中間設備將通信信號發(fā)送到目的設備,中間設備具有控制裝置,其中,所述方法包括以下步驟i)在目的設備導出在該目的設備接收的通信信號的質(zhì)量的一個或更多個指標;ii)檢測目的設備導出的指標或這些指標之一與期望值的偏差;iii)向所述控制裝置發(fā)出對于中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的所需改變的請求。
37.一種控制多跳通信系統(tǒng)中的可以進行操作以發(fā)送通信信號的一個或更多個設備的發(fā)送功率的方法,所述通信系統(tǒng)包括源設備、目的設備以及至少一個中間設備,所述方法包括以下步驟i)在目的設備和中間設備分別導出在目的設備或在中間設備接收的通信信號的質(zhì)量的信號指標;ii)檢測目的設備導出的指標與中間設備導出的所述指標之間的不平衡;iii)確定源設備的發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的所需改變;以及iv)向所述源設備發(fā)出用于命令改變該源設備的發(fā)送功率的命令。
38.一種中間設備,包括接收裝置,可以進行操作以從源設備或從前面的中間設備接收通信信號;以及發(fā)送裝置,可以進行操作以將所述通信信號或從該通信信號導出的信號發(fā)送到目的設備或后繼中間設備,所述中間設備包括i)控制裝置;ii)指標接收裝置,可以進行操作以從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收指標,并檢測所述指標與期望值的偏差,所述指標表示在所述目的設備或所述后繼中間設備接收的通信信號的質(zhì)量;或者iii)接收裝置,可以進行操作以從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收用于改變該中間設備的發(fā)送功率的請求;以及iv)確定裝置,可以在檢測到來自所述目的設備的所述指標的變化之后、或在從所述目的設備接收到請求之后進行操作,以確定該中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的所需變化,所述確定裝置可以進行操作以向控制裝置發(fā)送用于改變該中間設備的發(fā)送功率的請求。
39.根據(jù)權利要求38所述的中間設備,其中,控制裝置可以在從所述目的設備或根據(jù)情況從所述后繼中間設備接收到請求之后進行操作以檢查該中間設備是否能夠滿足該請求。
40.根據(jù)權利要求38或39所述的中間設備,其中,控制裝置可以進行操作以接收讓該控制裝置對中間設備發(fā)送功率是否被禁止增大進行確定的輸入信號,并且其中,如果從所述目的設備接收到的請求是用于增大發(fā)送功率、并且隨后控制裝置確定了中間設備的發(fā)送功率被禁止增大,則控制裝置可以進行操作以忽略所述請求,從而不對所述中間設備的發(fā)送功率進行改變。
41.根據(jù)權利要求38所述的中間設備,其中,所述中間設備可以進行操作以導出該中間設備接收的通信信號的質(zhì)量的一個或更多個指標。
42.根據(jù)權利要求41所述的中間設備,其中,該中間設備進一步包括i)不平衡檢測裝置,可以進行操作以檢測由目的設備或根據(jù)情況由所述后繼中間設備導出的一個所述指標與該中間設備導出的一個所述指標之間的不平衡;ii)確定裝置,可以在所述不平衡檢測裝置檢測到這種不平衡之后進行操作以確定源設備發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的改變;控制裝置包括源設備命令裝置,該源設備命令裝置可以在確定了所述改變之后進行操作以向所述源設備發(fā)出用于命令改變源設備的發(fā)送功率的命令。
43.一種中間設備,包括接收裝置,可以進行操作以從源設備或從前面的中間設備接收通信信號;以及發(fā)送裝置,可以進行操作以將所述通信信號或從該通信信號導出的信號發(fā)送到目的設備或后繼中間設備,所述中間設備進一步包括i)指標導出裝置,可以進行操作以導出該中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量的指標;ii)接收裝置,可以進行操作以從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收所述目的設備或所述后繼中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量的指標;iii)不平衡檢測裝置,可以進行操作以檢測該中間設備導出的指標與從目的設備或根據(jù)情況從所述后繼設備接收的指標之間的不平衡;iv)確定裝置,可以在所述不平衡檢測裝置檢測到這種不平衡之后進行操作,以確定源設備或根據(jù)情況可能是在所述中間設備之前并在所述源設備之后接收所述通信信號的前面中間設備的發(fā)送功率的傾向于減小這種不平衡的改變;以及v)命令裝置,可以在確定了所述改變之后進行操作以向所述源設備或根據(jù)情況向所述前面中間設備發(fā)出用于命令改變源設備或所述前面中間設備的發(fā)送功率的命令。
44.根據(jù)權利要求38所述的中間設備,其中,所述中間設備包括再生中繼節(jié)點。
45.一種通信系統(tǒng),包括源設備、目的設備以及多個中間設備,源設備可以進行操作以經(jīng)由各個中間設備將通信信號發(fā)送到目的設備,各個中間設備包括如權利要求38、42或43中的任一項所述的中間設備,其中i)接收裝置可以進行如下操作a)從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收指標,并檢測所述指標與期望值的偏差,所述指標表示在所述目的設備或所述后繼中間設備接收到的通信信號的質(zhì)量,或b)從目的設備或根據(jù)情況從在所述中間設備之后并在所述目的設備之前接收所述通信信號的后繼中間設備接收請求;ii)確定裝置可以在檢測到這種偏差之后、或根據(jù)情況在從所述目的設備接收到請求之后進行操作,以確定中間設備的發(fā)送功率的傾向于使目的設備導出的所述指標成為所述期望值的所需改變。
46.一種通信系統(tǒng),包括源設備、目的設備以及多個中間設備,源設備可以進行操作以經(jīng)由各個中間設備將通信信號發(fā)送到目的設備,各個中間設備包括如權利要求43或44所述的中間設備。
47.根據(jù)權利要求1、15或25中的任一項所述的通信系統(tǒng),其中,中間設備包括再生中繼節(jié)點。
48.根據(jù)權利要求1、15或25中的任一項所述的通信系統(tǒng),其中,所述源設備是基站的一部分,所述目的設備是用戶設備的一部分。
49.根據(jù)權利要求1、15或25中的任一項所述的通信系統(tǒng),其中,所述源設備是用戶設備的一部分,所述目的設備是基站的一部分。
50.一種計算機程序,當載入計算機時,其使計算機成為如權利要求1、15或25中的任一項所述的通信系統(tǒng)的中間設備,或成為如權利要求38、43或44中的任一項所述的中間設備。
全文摘要
通信系統(tǒng),本發(fā)明涉及用于經(jīng)由至少一個中間設備從源設備向目的設備發(fā)送信號的無線通信系統(tǒng)和相關方法及設備。具體地,本發(fā)明涉及設法提高多跳通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)吞吐量的技術。
文檔編號H04L12/56GK1881837SQ20061009560
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權日2005年6月17日
發(fā)明者邁克爾·約翰·哈特 申請人:富士通株式會社
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