專利名稱：可在不同的空間特征天線方向圖的情況下工作的中繼節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及移動電信網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及一種用于移動電信網(wǎng)絡(luò)的中繼節(jié)點(relay node)。此外,本發(fā)明還涉及一種用于經(jīng)由諸如上面提及的中繼節(jié)點之類的中繼節(jié)點針對用戶設(shè)備提供對電信網(wǎng)絡(luò)的無線接入的方法。
背景技術(shù)：
用于改進長期演進(LTE)和高級長期演進(LTE-A)電信網(wǎng)絡(luò)的性能以及特別是空間覆蓋的成本高效的解決方案是中繼節(jié)點(RN)的利用，所述中繼節(jié)點(RN)的利用允許安裝而無需具有地面寬帶接入或者安裝微波鏈路的需求。在中繼增強電信網(wǎng)絡(luò)中，基本上存在三種不同類型的無線電連接
A)第一種類型的無線電連接是在基站(BS)與用戶設(shè)備(UE)之間的連接。這種類型的連接被稱為直接鏈路。(B)第二種類型的無線電連接是在BS與RN之間的連接。這種類型的連接被稱為回程鏈路或中繼鏈路。(C)第三種類型的無線電連接是在RN與UE之間的連接。這種類型的連接被稱為接入鏈路。RN要成為固有特征，特別是用于高級長期演進技術(shù)的固有特征，并且目前在3GPP內(nèi)正在經(jīng)歷標(biāo)準(zhǔn)化過程。在中繼增強電信網(wǎng)絡(luò)中，RN不得不服務(wù)兩個目的首先，這些RN不得不接收來自其服務(wù)BS的無線電傳輸，所述服務(wù)BS也常常被稱為施主BS。其次，這些RN不得不向位于施主BS不能提供足夠的服務(wù)水平的那些區(qū)域中的UE提供小區(qū)覆蓋。那些區(qū)域是例如諸如室內(nèi)區(qū)域之類的移動服務(wù)覆蓋盲區(qū)(coverage hole)，所述移動服務(wù)覆蓋盲區(qū)是由于用電磁屏蔽與施主BS隔開的建筑物結(jié)構(gòu)引起的。為了實現(xiàn)中繼增強的電信網(wǎng)絡(luò)的高性能，如下天線特征不得不適應(yīng)于上面所描述的兩個目的所述天線特征是限定天線的輻射方向圖的空間特征天線方向圖。這意味著，不得不找到在實現(xiàn)這兩個目的之間的折衷。通常，第一目的、即在RN與BS之間的好的無線電連接被認(rèn)為比第二目的、即在RN與(多個)us之間的好的無線電連接重要得多，因為回程鏈路/中繼鏈路不得不承載涉及目前被連接到RN的所有UE的數(shù)據(jù)傳輸。此外，在RN與BS之間的鏈路將被用于萬一切換UE時的回程通信量。特別地，室內(nèi)覆蓋的高效改進要求在RN與其施主BS之間延伸的無線電鏈路具有好的或非常好的質(zhì)量，因為這個鏈路將被用作針對RN的回程，以可能在上行鏈路(UL)方向上和在下行鏈路(DL)方向上都傳送相當(dāng)大量數(shù)據(jù)。如果考慮不得不被安裝在室內(nèi)的廉價的所謂“一體化(all-in-one)”盒RN，那么針對在RN與其施主BS之間延伸的無線電鏈路提供好的質(zhì)量的需求將使得RN不得不直接鄰近相應(yīng)建筑物的窗戶地被安裝。然而，從室內(nèi)覆蓋的視角來看，這可能不是最優(yōu)的。一般而言，公知的RN并不保證到UE的鏈路也可以具有高質(zhì)量，并且這影響電信網(wǎng)絡(luò)的整體性能。在UE與RN之間的低質(zhì)量鏈路可以導(dǎo)致增加數(shù)據(jù)的重傳或者導(dǎo)致可能的對切換的請求，這兩者都將消耗無線電資源并且增加信令的數(shù)量。因此，電信網(wǎng)絡(luò)的性能降低?？赡艽嬖谟糜诟倪M中繼增強的電信網(wǎng)絡(luò)的性能的需求。

發(fā)明內(nèi)容
該需求可以通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的主題而被滿足。本發(fā)明的有利的實施例通過從屬權(quán)利要求來描述。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供有一種用于針對用戶設(shè)備提供對電信網(wǎng)絡(luò)的無線接入的中繼節(jié)點。所提供的中繼節(jié)點包括(a)天線,所述天線適應(yīng)于在不同的空間特征天線方向圖的情況下工作；以及(b)收發(fā)器單元，所述收發(fā)器單元被耦合到天線，并且所述收發(fā)器單元適應(yīng)于激活不同的空間特征天線方向圖中的至少一個。 所描述的中繼節(jié)點(RN)基于如下想法通過使用可變方向圖天線，RN會能夠優(yōu)化
(a)在RN與其服務(wù)BS之間延伸的回程或鏈路，以及優(yōu)化(b)在RN與由RN所服務(wù)的(多個)UE之間延伸的接入鏈路。從而，期望的服務(wù)區(qū)域的覆蓋可以被顯著地增加。與公知的(多個)RN對比，被描述的RN的天線特征可以針對(a)回程鏈路和中繼鏈路以及(b)(多個)接入鏈路單獨地或獨立地被優(yōu)化。要提及的是，所描述的RN可以特別地應(yīng)付(address)長期演進(LTE)電信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。然而，根據(jù)在本文獻(xiàn)中所描述的本發(fā)明的所描述的RN和方法也可以被實施在其他地方，諸如例如被實施在3GPP UTRAN中，無論中繼節(jié)點概念可能應(yīng)用在哪里。此外，下面所述的所描述的RN方法可以被用于正在由家庭基站接入點(femto access point, FAP)所服務(wù)的毫微微蜂窩(femto cell)以及用于正在由宏或廣域(WA) BS服務(wù)的宏蜂窩(macrocell)。在這方面，要提及的是，與WA基站對比，F(xiàn)AP可以是廉價更多并且更不強大的裝置。特別是針對空間覆蓋，這可以保持。FAP可以針對最大數(shù)目的用戶或最大數(shù)目的通信裝置被設(shè)計。從而，最大數(shù)目通常可以在5到20之間。與其對比，WA BS可以被設(shè)計用于服務(wù)更加多的用戶或通信裝置。WA基站可以服務(wù)例如50、100或甚至更多個用戶或通信裝置。在服務(wù)蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)的毫微微蜂窩的FAP與服務(wù)蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)的疊加或宏蜂窩的WA BS之間的另一重要的區(qū)別可以在限制UE或通信裝置的接入中被看到。FAP通常僅僅提供對閉合的用戶群的接入和/或?qū)︻A(yù)限定的通信裝置的接入。通過利用可以在FAP中被實施的適當(dāng)?shù)臋?quán)限管理系統(tǒng)，這可以被實現(xiàn)。利用這樣的權(quán)限管理系統(tǒng)，例如可以防止的是沒有被授權(quán)的用戶可以使用私人擁有的和/或企業(yè)擁有的打印機，所述打印機表示被分配給家庭基站的毫微微蜂窩的通信裝置。與其對比，WA基站針對UE提供不受限制的接入，只要相應(yīng)的UE的用戶具有與相對應(yīng)的移動電信網(wǎng)絡(luò)的運營商的通用約定(generalcontract)，或者具有至少與本身具有與WA基站的運營商的基本協(xié)議的運營商的通用約定。在本文獻(xiàn)中，UE可以是能夠與諸如BS、RN和FAP之類的任意電信網(wǎng)絡(luò)接入點連接的任何類型的通信終端裝置。從而，連接可以特別是經(jīng)由無線無線電傳輸鏈路而被建立。特別地，UE可以是蜂窩移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、筆記本計算機、臺式計算機和/或任何其它可移動的或固定的通信裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，收發(fā)器單元適應(yīng)于以這樣的方式控制不同的空間特征天線方向圖(a)在正被用于在中繼節(jié)點與其服務(wù)基站之間的無線電通信的第一時間幀期間，第一空間特征天線方向圖被激活；并且(b)在正被用于(bl)在中繼節(jié)點與正被該中繼節(jié)點服務(wù)的至少一個用戶設(shè)備之間的和/或(b2)在中繼節(jié)點與另一基站之間的無線電通信的第二時間幀期間，第二空間特征天線方向圖被激活。這可能意味著，RN可以調(diào)整它的天線方向圖，以便針對正被用于與BS的通信的時間幀而將主瓣引導(dǎo)到最強的服務(wù)BS的方向，并且針對正被用于與UE的通信的時間幀來優(yōu)化天線特征。換句話說，所描述的RN可以調(diào)整天線方向圖，以便針對被用于與(多個)BS的通信的時間幀而將主瓣引導(dǎo)到最強的服務(wù)BS的方向，并且針對被用于與UE的通信的時間幀來優(yōu)化用于室內(nèi)傳播的天線特征。
一般而言，通過修改空間特征天線方向圖，RN可以能夠選擇具有比另一 BS更好的信號干擾比(SIR)的合適的施主BS。如果適當(dāng)?shù)脑挘瑒tRN可以執(zhí)行從源施主BS到目標(biāo)施主BS的RN切換。從而，可以保證，不僅中繼鏈路和回程鏈路而且在RN與(多個)UE之間的接入鏈路都具有好的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，收發(fā)器單元包括學(xué)習(xí)系統(tǒng)，所述學(xué)習(xí)系統(tǒng)在已經(jīng)被成功訓(xùn)練之后適應(yīng)于選擇適當(dāng)?shù)目臻g特征天線方向圖。從而，為了確定最好的空間特征天線方向圖，最初地，學(xué)習(xí)階段發(fā)生，在所述學(xué)習(xí)階段期間，各種空間特征天線方向圖在如下短時間內(nèi)被選擇在所述短時間期間，RN維持與UE和/或與它的施主BS的正常通信。從不同的空間特征天線方向圖中，導(dǎo)致所有被服務(wù)的UE和/或施主BS的信號的最好質(zhì)量的空間特征天線方向圖可以被選擇，并且被存儲在RN中。通過使用與收發(fā)器單元相關(guān)聯(lián)的存儲器，這可以被完成。RN或收發(fā)器單元的控制單元將接著尋找被選擇作為最優(yōu)的空間特征天線方向圖的重復(fù)，并且嘗試找到允許例如在給定的時間內(nèi)和/或針對給定的用戶/被請求的服務(wù)選擇特定的方向圖的規(guī)則。從而，在時間和/或用戶或被請求的服務(wù)之間的相關(guān)可以被完成。一旦被選擇的空間特征天線方向圖的再發(fā)生被探測到，學(xué)習(xí)階段可以終止。學(xué)習(xí)階段的相對應(yīng)的結(jié)果可以被存儲在諸如收發(fā)器單元的上面所提及的存儲器之類的存儲器中。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，中繼節(jié)點進一步包括用于感測中繼節(jié)點的環(huán)境的傳感器系統(tǒng)，其中傳感器系統(tǒng)適應(yīng)于提供如下收發(fā)器單元信息所述收發(fā)器單元信息能夠被考慮來激活適當(dāng)?shù)目臻g特征天線方向圖。通過利用所描述的傳感器系統(tǒng)，通過在對由周圍的BS所提供的最大信號強度的搜索中修改其天線的特征，RN將能夠掃描無線電環(huán)境。導(dǎo)致最高的接收到的信號的這些特征被選擇并且被存儲，用于進一步的工作使用。類似地，RN將能夠掃描針對UE的無線電環(huán)境。以這種方式，RN可以調(diào)整其天線方向圖，以便于(a)將主瓣引導(dǎo)到最強的服務(wù)基站的方向，并且(b)將副波瓣或更弱的(多個)波瓣引向(多個)UE目前位于的那些位置。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，天線包括至少兩個天線元件，并且不同的空間特征天線方向圖通過使在這至少兩個天線元件之間的相移變化而是可實現(xiàn)的。當(dāng)RN正在向UE或施主BS發(fā)射無線電信號時，以及當(dāng)RN正在從UE中或從施主BS中接收無線電信號時，相移可以被應(yīng)用。在發(fā)射的情況下，通過使在收發(fā)器單元的發(fā)射部分與不同的輻射天線元件之間的(多個)相移變化，天線特征被改變。在接收的情況下，變化的(多個)相移被引入到相應(yīng)的天線元件與收發(fā)器單元的接收部分之間。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，天線元件是被布置在天線陣列中的貼片元件。包括至少兩個輻射和/或接收貼片元件的天線陣列可以被放置在RN的外殼的表面上。從而，具有一些從中選擇的空間特征輻射方向圖的預(yù)定義集合的天線陣列可以被利用。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，天線是平板多波束天線。這可以提供如下優(yōu)點所描述的RN可以簡單地通過實施功能而被實現(xiàn)，其中所述功能被需要來通過平板多波束天線替換公知的RN的全向天線并且提供諸如適當(dāng)?shù)碾娮与娐泛瓦壿嬛惖男枰墓δ埽员愫线m地驅(qū)動該平板多波束天線。從而，和在RN與其它接入點之間的頻率/擾碼協(xié)調(diào)相組合的輻射方向圖的智能空間整形將最大化整個網(wǎng)絡(luò)的性能，并且增加可以被提供的整體性能。
平板多波束天線的使用可以提供的優(yōu)點是RN可以借助于一體化盒RN被實施，其中平板可調(diào)整的天線被集成到RN的外殼中。在上電(power up)之后，在從圍繞RN的所有候選BS中搜索由最適當(dāng)?shù)腂S所提供的最大信號強度中，這樣的裝置可以借助于轉(zhuǎn)變天線特征來掃描無線電環(huán)境。所描述的無線電環(huán)境的掃描可以特別地在RN的最初接通時被完成。此外，所描述的無線電環(huán)境掃描可以在周期的實例或者當(dāng)某個功率水平降到某個閾值之下時被完成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有一種用于經(jīng)由中繼節(jié)點、特別是經(jīng)由如上面所述的中繼節(jié)點針對用戶設(shè)備提供對電信網(wǎng)絡(luò)的無線接入的方法。被提供的方法包括激活中繼節(jié)點的天線的至少一個空間特征天線方向圖，其中該天線適應(yīng)于在不同的空間特征天線方向圖的情況下工作。同樣地，所描述的方法基于如下想法通過使用可變方向圖天線，RN會能夠優(yōu)化Ca)在RN與其服務(wù)BS之間延伸的回程鏈路或中繼鏈路以及(b)在RN與由該RN所服務(wù)的(多個)UE之間延伸的接入鏈路。從而，優(yōu)化可以(a)針對回程/中繼鏈路以及(b)針對接入鏈路單獨地被實現(xiàn)。如在上面已經(jīng)被提及的那樣，不同的空間特征輻射方向圖可以不僅為了用RN發(fā)射無線電信號而且為了用RN接收無線電信號而應(yīng)用。換句話說，關(guān)于正在被RN服務(wù)的(多個)UE，適當(dāng)?shù)目臻g特征輻射方向圖可以被選擇用于從UE到RN的上行鏈路(UL)信號以及用于從RN到UE的下行鏈路(DL)信號。相對應(yīng)地，關(guān)于服務(wù)上面所描述的RN的BS，適當(dāng)?shù)牧硪豢臻g特征輻射方向圖可以被選擇用于從RN到BS的UL信號以及用于從BS到RN的DL信號。這可能意味著，如果被選擇的天線方向圖的空間特征被優(yōu)化用于向特定的定位發(fā)射無線電信號，那么天線將自動地提供從發(fā)射通信裝置中接收無線電信號的增強的靈敏度，其中所述發(fā)射通信裝置現(xiàn)在正至少近似地位于該定位處。根據(jù)本發(fā)明的實施例，Ca)在無線電資源分區(qū)方案的第一時間幀期間，第一空間特征天線方向圖被激活，所述第一時間幀被用于在中繼節(jié)點與其服務(wù)基站之間的無線電通信，并且(b)在無線電資源分區(qū)方案的第二時間幀期間，第二空間特征天線方向圖被激活，所述第二時間幀被用于(bl)在中繼節(jié)點與正在被中繼節(jié)點服務(wù)的至少一個用戶設(shè)備之間和/或(b2)在中繼節(jié)點與另一基站之間的無線電通信。這可以提供的優(yōu)點是RN可以調(diào)整天線方向圖，以便于針對正被用于與(多個)BS的通信的那些時間幀而把主瓣引導(dǎo)到最強的服務(wù)BS的方向，并且在正被用于與正在被上面所描述的RN服務(wù)的(多個)UE的通信的其它時間幀期間來優(yōu)化天線特征，例如用于室內(nèi)傳播。要提及的是，通過修改空間特征天線方向圖，RN可以能夠選擇具有比另一 BS更好的信號干擾比(SIR)的合適的施主BS。從而，可以保證，不僅中繼和回程鏈路而且在RN與(多個)UE之間的接入鏈路總是具有經(jīng)優(yōu)化的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法進一步包括(a)由中繼節(jié)點接收從第一基站中正在被發(fā)射的至少第一導(dǎo)頻信號和從第二基站中正在被發(fā)射的第二導(dǎo)頻信號，(b)測量接收到的第一導(dǎo)頻信號的強度和接收到的第二導(dǎo)頻信號的強度，以及(C)確定與最高的接收到的導(dǎo)頻信號相關(guān)聯(lián)的基站。從而，該至少一個被激活的空間特征天線方向圖提供在被確定的基站與中繼節(jié)點之間的無線電鏈路的優(yōu)化。一般而言，這可能意味著，RN能夠檢查其周圍的BS中的哪個最適合充當(dāng)施主BS。如果最適當(dāng)?shù)氖┲鰾S不同于當(dāng)前的施主BS，那么RN可以觸發(fā)從當(dāng)前的施主BS到新的目 標(biāo)施主BS的RN切換。從而，RN的空間特征天線方向圖可以被適應(yīng)，使得在RN與新的施主BS之間的最優(yōu)的無線電連接被實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法進一步包括實現(xiàn)學(xué)習(xí)階段，其中為了激活至少一個空間特征天線方向圖，通過學(xué)習(xí)階段所獲得的結(jié)果被考慮。學(xué)習(xí)階段可以通過初始化程序被完成，所述初始化程序可以例如在RN的第一次上電之后被觸發(fā)?？商鎿Q地，該學(xué)習(xí)階段可以以固定的時間間隔和/或在RN與施主BS之間和/或在RN與UE之間的無線連接的質(zhì)量的退化已經(jīng)被探測到之后被完成。此外，學(xué)習(xí)階段可以在RN的每次上電時被完成。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，實現(xiàn)學(xué)習(xí)階段包括(a)相繼地選擇不同的空間特征天線方向圖，用于通過中繼節(jié)點輻射無線電信號，(b )通過接收通信裝置接收針對每個被選擇的空間特征天線方向圖的無線電信號，(C)測量每個接收到的無線電信號的電平，以及Cd)向中繼節(jié)點報告哪個空間特征天線方向圖考慮到在中繼節(jié)點與接收通信裝置之間的最好的無線電鏈路。接收通信裝置可以是能夠接收已經(jīng)由RN發(fā)射的無線電信號的任何網(wǎng)絡(luò)元件。特別地，接收通信裝置可以是一個或多個用戶設(shè)備和/或諸如上面所提及的施主BS之類的BS0每個空間特征天線方向圖都可以在諸如例如數(shù)個毫秒之類的短時間內(nèi)被選擇。在該短的時間段期間，RN可以輻射預(yù)定的測試信號。優(yōu)選地，該測試信號將以最大的無線電發(fā)射功率被輻射。不得不注意的是，本發(fā)明的實施例已經(jīng)參照不同的主題被描述。特別地，一些實施例已經(jīng)參照設(shè)備類型權(quán)利要求被描述，而其它實施例已經(jīng)參照方法類型權(quán)利要求被描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從上面以及后面的描述中推斷出(除非被另外通知)，除了屬于一種類型的主題的特征的任何組合之外，涉及不同主題的特征之間的任何組合、特別是在設(shè)備類型權(quán)利要求的特征與方法類型權(quán)利要求的特征之間的任何組合被認(rèn)為與本文獻(xiàn)一起被公開。本發(fā)明的上面所限定的方面和其他方面從將要在后面被描述的實施例的例子中是明顯的，并且參照這些實施例的例子被解釋。本發(fā)明在后面將參照實施例的例子被更詳細(xì)地描述，但是本發(fā)明并不限于這些實施例的例子。


圖I示出了包括具有四個天線元件的天線和收發(fā)器單元的中繼節(jié)點，所述中繼節(jié)點適應(yīng)于以這樣的方式控制天線元件該天線包括預(yù)定義的空間特征天線方向圖。圖2圖示了具有可變的天線特征的中繼節(jié)點，所述中繼節(jié)點針對與施主基站的通信和與用戶設(shè)備的通信被優(yōu)化。圖3圖示了針對與兩個基站中的一個的通信具有可變的天線特征的中繼節(jié)點，其中所述兩個基站中的一個針對該中繼節(jié)點提供最好的信號或服務(wù)質(zhì)量。
具體實施例方式附圖中的圖示是示意性的。要注意的是，在不同的圖中，類似的或相同的元件被 提供有相同的附圖標(biāo)記，或者被提供有僅僅在第一位內(nèi)不同于相對應(yīng)的附圖標(biāo)記的附圖標(biāo)記。圖I示意性地示出了適應(yīng)于在不同的空間特征天線方向圖的情況下工作的中繼節(jié)點RN1。中繼節(jié)點RNl包括具有四個天線元件110a、110b、110c和IlOd的天線110。中繼節(jié)點RNl進一步包括收發(fā)器單元120，所述收發(fā)器單元120適應(yīng)于以這樣的方式控制天線元件110a-d:天線110展示出預(yù)定義的空間特征天線方向圖。根據(jù)這里所描述的實施例，天線Iio是平板多波束天線。這允許中繼節(jié)點RNl借助于一體化盒中繼節(jié)點被實施,其中平板可調(diào)整的天線被集成到中繼節(jié)點RNl的外殼中。圖2圖示了在工作狀態(tài)下的中繼節(jié)點RNl，其中所述中繼節(jié)點RNl針對與施主基站BSl以及與兩個用戶設(shè)備UEl和UE2的通信被優(yōu)化。從而，收發(fā)器單元以這樣的方式控制中繼節(jié)點RNl的天線120 :在第一時隙期間，第一空間特征天線方向圖251被激活，所述第一空間特征天線方向圖251針對與基站BSl的無線電通信被優(yōu)化。此外，在第二時隙期間，第二空間特征天線方向圖252被激活，所述第二空間特征天線方向圖252針對與用戶設(shè)備UEl和UE2的無線電通信被優(yōu)化。根據(jù)這里所描述的實施例，通過引入在一方面為收發(fā)器單元(在圖2中未繪出)與在另一方面為各種天線元件之間的不同相移，不同的空間特征天線方向圖251和252被實現(xiàn)。如在發(fā)明內(nèi)容部分中在上面已經(jīng)被提及的那樣，Ca)當(dāng)中繼節(jié)點RNl正在向用戶設(shè)備UEl和/或UE2或者向施主基站BSl發(fā)射無線電信號時，并且(b)當(dāng)中繼節(jié)點RNl正在從用戶設(shè)備UEl和/或UE2或者從施主基站BSl接收無線電信號時，不同的相移可以被應(yīng)用。在發(fā)射的情況下，通過使在收發(fā)器單元的發(fā)射部分與不同的輻射天線元件之間的(多個)相移變化，天線特征被改變。在接收的情況下，變化的(多個)相移被引入到相應(yīng)的天線元件與收發(fā)器單元的接收部分之間。圖3圖示了針對與兩個基站BSl和BS2中的一個的通信具有可變的空間天線特征的中繼節(jié)點RN1。在已檢查相應(yīng)的無線電鏈路的無線電信道質(zhì)量之后，中繼節(jié)點RNl可以判定與向中繼節(jié)點RNl提供最好的信號或服務(wù)質(zhì)量的該基站BSl或BS2連接。中繼節(jié)點RNl的這樣的判定可以結(jié)合中繼節(jié)點RNl從一個基站BSl或BS2到另一基站BS2或BSl的切換而被使用。根據(jù)在圖2中所圖示的情形，針對與基站BSl的通信，Ca)在第一時隙期間，天線310的第一空間特征天線方向圖361被激活，并且(b)在第二時隙期間，天線310的第二空間特征天線方向圖362被激活。從而，第一空間特征天線方向圖361針對與基站BSl的無線電通信被優(yōu)化，并且第二空間特征天線方向圖362針對與基站BS2的無線電通信被優(yōu)化。導(dǎo)致最高的接收到的信號的空間特征天線方向圖可以被選擇并且被存儲，用于進一步的工作使用。為了判定哪個基站是最強的，可能有利的是，不考慮在適當(dāng)?shù)臒o線電環(huán)境掃描程序的過程中也可能潛在地被中繼節(jié)點RNl探測到的家庭基站或家庭eNB。在這方面，要提及的是，家庭基站或家庭eNB (HeNB)可以通過它們的ID (例如HeNB ID)而區(qū)別于宏基站或宏家庭eNB，所述ID通常在系統(tǒng)廣播消息中被廣播。類似的程序可以被用來探測針對與用戶設(shè)備的通信最優(yōu)的無線電環(huán)境設(shè)置。然而，隨著UE可以漫游遍及由中繼節(jié)點RNl所服務(wù)的區(qū)域，掃描關(guān)于用戶設(shè)備的無線電環(huán)境應(yīng)該更頻繁地被觸發(fā)。在中繼節(jié)點被用于服務(wù)室內(nèi)區(qū)域的情況下，用戶設(shè)備可以漫游通過相應(yīng)的建筑物。
要提及的是，被描述的無線電環(huán)境掃描也可以由室外中繼節(jié)點使用。這可能在小區(qū)邊緣是特別有益的，在所述小區(qū)邊緣處，來自一個以上的宏基站的覆蓋可以在類似的信號電平上被接收。中繼節(jié)點可以改變其天線特征，以連接到提供最好的信號干擾比(SIR)的基站和/或朝向目前被更少地負(fù)載有到和/或來自其它無線電網(wǎng)絡(luò)元件的無線電數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕具B接。這可以通過電信網(wǎng)絡(luò)的自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)(SON)功能被觸發(fā)。要提及的是，用于經(jīng)由在本文獻(xiàn)中所描述的中繼節(jié)點針對用戶設(shè)備提供對電信網(wǎng)絡(luò)的無線接入的中繼節(jié)點和方法可以優(yōu)選地被應(yīng)用于獨立的中繼節(jié)點(即“類型I中繼節(jié)點”)，所述獨立的中繼節(jié)點具有與它們的服務(wù)施主基站分離的它們自己的小區(qū)身份。然而，在本文獻(xiàn)中所描述的概念也可以適應(yīng)于并不獨立地管理它們自己的小區(qū)的那些中繼節(jié)點(即“類型2中繼節(jié)點”)。類型2中繼節(jié)點將不得不與它的預(yù)定義的施主基站進行通信，因為這兩者需要對準(zhǔn)無線電資源控制(RRC)程序(中繼節(jié)點可以管理RRC的某個部分，或者施主基站可以具有RRC的完整控制)。從而，類型2中繼節(jié)點與其服務(wù)施主基站之間的控制平面通信并不要求相當(dāng)大的數(shù)據(jù)傳送容量，并且可以與通過回程鏈路發(fā)射用戶數(shù)據(jù)的實際部分被解耦。因此，控制數(shù)據(jù)可以一直被發(fā)送到施主基站，而針對回程數(shù)據(jù)的目的地基站可以根據(jù)實際情況(根據(jù)無線電狀況以及由其引起的中繼節(jié)點處的天線的當(dāng)前設(shè)置)被選擇。要提及的是，另一可能性會是將所有的回程(即數(shù)據(jù)和控制)數(shù)據(jù)發(fā)送到機會主義的基站(opportunistic base station),所述機會主義的基站通過X2鏈路將所有的回程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到施主基站，所述X2鏈路以無線方式連接機會主義的最好的基站與施主基站。
應(yīng)該注意的是，術(shù)語“包括”并不排除其它元件或步驟，并且“一”或“一個”并不排除復(fù)數(shù)。同樣，與不同的實施例相關(guān)聯(lián)被描述的元件可以被組合。還應(yīng)該注意的是，權(quán)利要求書中的附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制該權(quán)利要求書的范圍。 附圖標(biāo)記列表 110天線
110a-d 天線元件 120收發(fā)器單元
210天線251第一空間特征天線方向圖
252第二空間特征天線方向圖310天線
361第一空間特征天線方向圖 362第二空間特征天線方向圖RNl中繼節(jié)點
BSl基站/e節(jié)點BBS2 基站/e節(jié)點BUEl 用戶設(shè)備UE2 用戶設(shè)備
權(quán)利要求
1.一種用于針對用戶設(shè)備(UE1，UE2)提供對電信網(wǎng)絡(luò)的無線接入的中繼節(jié)點，其中所述中繼節(jié)點(RNl)包括 天線(110，210，310)，所述天線(110，210，310)適應(yīng)于在不同的空間特征天線方向圖(251，252，361，362)的情況下工作，以及 收發(fā)器單元(120)，所述收發(fā)器單元(120)被耦合到天線(110，210，310)，并且所述收發(fā)器單元(120)適應(yīng)于激活不同的空間特征天線方向圖(251，252，361，362)中的至少一個。
2.如在前一權(quán)利要求中所述的中繼節(jié)點，其中， 收發(fā)器單元(120)適應(yīng)于以這樣的方式控制不同的空間特征天線方向圖(251，252，361,362) 在正被用于在中繼節(jié)點(RNl)與其服務(wù)基站(BSl)之間的無線電通信的第一時間幀期間，第一空間特征天線方向圖(251，361)被激活，并且 在正被用于在中繼節(jié)點(RNl)與正在被所述中繼節(jié)點(RNl)服務(wù)的至少一個用戶設(shè)備(UEI，UE2 )之間和/或在中繼節(jié)點(RNl)與另一基站(BS2 )之間的無線電通信的第二時間幀期間，第二空間特征天線方向圖被激活。
3.如在前述權(quán)利要求中的任意一個所述的中繼節(jié)點，其中， 收發(fā)器單元(120)包括學(xué)習(xí)系統(tǒng)，所述學(xué)習(xí)系統(tǒng)在已經(jīng)被成功訓(xùn)練之后適應(yīng)于選擇適當(dāng)?shù)目臻g特征天線方向圖(251，252，361，362)。
4.如在前述權(quán)利要求中的任意一個所述的中繼節(jié)點，進一步包括 用于感測中繼節(jié)點(RNl)的環(huán)境的傳感器系統(tǒng)，其中所述傳感器系統(tǒng)適應(yīng)于提供收發(fā)器單元(120)信息，所述收發(fā)器單元(120)信息能夠被考慮來激活適當(dāng)?shù)目臻g特征天線方向圖(251，252，361，362)。
5.如在前述權(quán)利要求中的任意一個所述的中繼節(jié)點，其中， 天線(110，210，310)包括至少兩個天線元件(110a，110b，110c，110d)，并且 不同的空間特征天線方向圖(251，252，361，362)通過使在至少兩個天線元件(110a，110b，110c, IlOd)之間的相移變化而能被實現(xiàn)。
6.如在前一權(quán)利要求中所述的中繼節(jié)點，其中， 天線元件(I 10a，110b, 110c, IlOd)是被布置在天線陣列中的貼片元件。
7.如在前述權(quán)利要求中的任意一個所述的中繼節(jié)點，其中， 天線(110，210，310)是平板多波束天線。
8.一種用于經(jīng)由中繼節(jié)點(RN1)、特別是經(jīng)由如前述權(quán)利要求中的任意一個所述的中繼節(jié)點針對用戶設(shè)備(UE1，UE2)提供對電信網(wǎng)絡(luò)的無線接入的方法，所述方法包括 激活中繼節(jié)點(RNl)的天線(110，210，310)的至少一個空間特征天線方向圖(251，252，361，362)，其中所述天線(110，210，310)適應(yīng)于在不同的空間特征天線方向圖(251，252，361，362)的情況下工作。
9.如在前一權(quán)利要求中所述的方法，其中， 在無線電資源分區(qū)方案的第一時間幀期間，第一空間特征天線方向圖(251，361)被激活，所述第一時間幀被用于在中繼節(jié)點(RNl)與其服務(wù)基站(BSl)之間的無線電通信，并且 在無線電資源分區(qū)方案的第二時間幀期間，第二空間特征天線方向圖(252，362)被激活，所述第二時間幀被用于在中繼節(jié)點(RNl)與正在被所述中繼節(jié)點(RN)服務(wù)的至少一個用戶設(shè)備(UEl，UE2)之間和/或在中繼節(jié)點(RNl)與另一基站(BS2)之間的無線電通信。
10.如在前述的權(quán)利要求8和9中所述的方法，進一步包括 由中繼節(jié)點(RNl)接收從第一基站(BSl)中正在被發(fā)射的至少第一導(dǎo)頻信號和從第二基站(BS2)中正在被發(fā)射的第二導(dǎo)頻信號， 測量接收到的第一導(dǎo)頻信號的強度和接收到的第二導(dǎo)頻信號的強度，以及 確定與最高的接收到的導(dǎo)頻信號相關(guān)聯(lián)的基站(BSl或BS2)， 其中至少一個被激活的空間特征天線方向圖(251，361或252，362 )提供在被確定的基站(BSI或BS2 )與中繼節(jié)點(RNl)之間的無線電鏈路的優(yōu)化。
11.如在前述的權(quán)利要求8至10中所述的方法，進一步包括 實現(xiàn)學(xué)習(xí)階段， 其中為了激活至少一個空間特征天線方向圖(251，361或252，362)，通過學(xué)習(xí)階段所獲得的結(jié)果被考慮。
12.如在前一權(quán)利要求中所述的方法，其中， 實現(xiàn)學(xué)習(xí)階段包括 相繼地選擇不同的空間特征天線方向圖(251，361或252，362)，用于通過中繼節(jié)點(RNl)輻射無線電信號， 通過接收通信裝置(BSI，BS2，UEI，UE2 )來接收針對每個被選擇的空間特征天線方向圖(251，361或252，362)的無線電信號， 測量每個接收到的無線電信號的電平，以及 向中繼節(jié)點(RNl)報告哪個空間特征天線方向圖(251，361或252，362)考慮到在中繼節(jié)點(RNl)與接收通信裝置(BS1，BS2, UEl’ UE2)之間的最好的無線電鏈路。
全文摘要
描述了一種用于針對用戶設(shè)備(UE1，UE2)提供對電信網(wǎng)絡(luò)的無線接入的中繼節(jié)點(RN1)。中繼節(jié)點(RN1)包括天線(110，210，310)，所述天線(110，210，310)適應(yīng)于在不同的空間特征天線方向圖(251，252，361，362)的情況下工作；以及收發(fā)器單元(120)，所述收發(fā)器單元(120)被耦合到天線(110，210，310)，并且所述收發(fā)器單元(120)適應(yīng)于激活不同的空間特征天線方向圖(251，252，361，362)中的至少一個。進一步描述了一種相對應(yīng)的用于經(jīng)由中繼節(jié)點(RN1)針對用戶設(shè)備(UE1，UE2)提供對電信網(wǎng)絡(luò)的無線接入的方法。
文檔編號H04B7/08GK102918779SQ201080066736
公開日2013年2月6日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者A.瓦茨-阿姆布羅澤維奇, M.帕庫爾斯基 申請人:諾基亞西門子通信公司