在无线网络中使用具有波束赋型辅助的多频带的制作方法_4

文档序号:9402338阅读:来源:国知局
0129]协作设备1902通过诸如有线或光纤的线路1940与诸如因特网的计算网络(诸如,1950)连接。在其他实施例中,协作设备1902通过无线链路(未示出)与计算网络(例如,1950)连接。在某实施例中,协作设备1902争取建立与通信系统1900的通信设备间的更高频带链路,或者直接地(例如,链路1926、1928)建立,或者通过为增加通信系统1900的吞吐量作为中继器的通信设备来建立,。
[0130]协作设备1902包括基于接收到的链路可用性信息和/或干扰信息来创建连接表的协作模块,和基于连接表和/或与连接表相关联的信息来创建传输调度的调度模块。如这里所示,术语“模块”指代、部分为、或包括特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或更多软件或固件程序的处理器(共用、指定或集群)和/或存储器(共用、指定或集群)、组合逻辑电路和/或提供所述功能的合适的组件。
[0131]图20示出了根据不同实施例的无线网络中协作设备(例如,1902)执行的协作通信的过程2000。例如,由协作设备(例如,1902)执行这里描述的与过程2000相关的动作/操作。在方框2002,过程2000包括在第一频带(例如,更低频带)向通信设备发射时间/频率资源指示以识别能够在第二频带上进行通信的一个或多个相邻通信设备。
[0132]例如,时间/频率资源包括用于该通信设备的时间间隔以使用第二频带或不是第一或第二频带的另一个频带来识别能够在第二频带上进行通信的一个或多个相邻通信设备。在某实施例中,指示的时间/频率资源包括指定频率信道(例如,第二频带或其他频带)。例如,如果指示或指定频率边界,那么时间/频率资源包括时间间隔,并且如果指示或指定频率边界,那么当系统为使用OFDM调制系统时,时间/频率资源包括诸如信道、频带或一个或多个子载波(其为信号或频带的一部分)的频率间隔。
[0133]在方框2004,过程2000包括在第一频带接收链路可用性信息和/或用于第二频带的干扰信息。从通信设备接收链路可用性信息和/或干扰信息。作为协作设备的一部分或与其耦合的连接模块可以创建连接表,其具有诸如能够使用第二频带直接进行通信的通信设备对。该通信设备基于链路可用性信息和/或干扰信息来获取连接表。
[0134]在某实施例中,接收干扰信息包括接收由该通信设备执行的干扰测量,例如干扰电平指示。由包括该通信设备的一个或多个通信设备执行干扰测量。干扰信息包括指示干扰源的信息,例如与干扰相关联的特定站或方向的指示。协作设备分配这样的干扰信息以便于干扰的校正(例如,通过调整受影响的接收机/发射机的天线的位置)。在指示的时间/频率资源(例如,时间资源为时间间隔和频率资源为第二频带)期间获取用于第二频带的链路可用性信息和/或干扰信息以识别能够以第二频带进行通信的一个或多个相邻通信设备。
[0135]在方框2006,过程2000包括确定用于通信设备的传输调度以在第二频带上进行通信。至少部分基于接收的干扰信息来确定该传输调度。在某实施例中,至少部分通过比较干扰电平来确定传输调度,以允许对相互干扰电平低于阈值电平的至少两个通信设备使用第二频带进行同时传输,和阻止对相互干扰电平高于阈值电平的至少两个通信设备使用第二频带进行同时传输。由作为协作设备一部分或与其耦合的调度模块来确定传输调度,以及传输调度至少部分地基于接收链路可用性信息和/或干扰信息。
[0136]例如,考虑一种示例,其中发射通信设备争取发射到接收通信设备与干扰通信设备(例如,来自干扰通信设备的发射与来自发射通信设备的到接收通信设备信号的接收相干扰)。如果干扰通信设备对接收通信设备产生了低于预定阈值的干扰电平,例如由协作设备或与所述协作设备耦合的具有相同功能的协作模块进行比较,那么协作设备允许发射通信设备到接收通信设备和干扰设备的同时传输至诸如另一个通信设备。如果干扰通信设备对接收通信设备产生了高于预定阈值的干扰电平,那么协作设备阻止发射通信设备到接收通信设备和干扰设备的同时传输至诸如另一个通信设备。
[0137]在方框2008,过程2000包括在第一频带发射传输调度以指示时间/频率资源,其中通信设备在第二频带上与一个或多个相邻通信设备的至少一个进行通信。时间/频率资源包括时间周期或特定频率间隔、或他们的组合。例如,协作设备可以调度使用第二频带进行通信的频率子信道或多个时隙/频率子信道。
[0138]例如,通过信标传输来发射传输调度给范围内的所有通信设备以接收信标传输。在其他实施例中,通过诸如单播消息(例如,轮询)的其他方式来将传输调度分配给通信设备。
[0139]在方框2010,过程2000包括接收通信链路建立的通知,该通信链路在第二频带上,并且位于在该通信设备与一个或多个相邻通信设备的至少一个之间。例如,通过该通信设备和使用任何合适频带的其他链路通信设备之一或两者都来接收该通知。
[0140]图21示出了根据不同实施例的无线网络中的通信设备(例如,1904)进行的协作通信的过程2100。例如,由通信设备(例如,1904)执行与过程2100有关的动作/操作。在方框2102,过程2100包括在第一频带接收用于通信设备的时间/频率资源的指示以便识别能够在第二频带上进行通信的一个或多个相邻通信设备。从协作设备(例如,1902)接收时间/频率资源指示。时间/频率资源至少与图20有关描述的实施例一致。
[0141]在方框2104,过程2100包括使用指示的时间/频率资源来识别能够以第二频带进行通信的一个或多个相邻通信设备。所述识别包括发射如这里所述的链路建立相关联的搜索例行程序信号。
[0142]在方框2106,过程2100包括在第一频带发射能够在第二频带上进行通信的一个或多个相邻通信设备的链路可用性信息和/或干扰信息。例如,所述干扰信息的发射包括包含干扰电平的干扰测量,其中由包含该通信设备的一个或多个通信设备来执行干扰测量。
[0143]在方框2108中,过程2100包括在第一频带接收传输调度以指示时间/频率资源,其中该通信设备可在第二频带上与一个或多个相邻通信设备的至少一个进行通信。例如,传输调度基于发射的链路可用性和/或干扰信息。时间/频率资源至少与图20有关实施例的描述一致。
[0144]在方框2110中,过程2100包括发射通知,该通知指的是基于第二频带在该通信设备与一个或多个相邻通信设备中的至少一个之间建立通信链路。由该通信设备和其他链路的通信设备之一或两者一起发射该通知。
[0145]图22示出了具有操作在不同频带的两种不同类型的无线通信系统2240、2250的系统2200,其中每个频带具有不同的波瓣宽度和如前所述的相应的优点。总之,通信系统2240使用具有适于控制信息的更大覆盖面积和更低吞吐量的更宽的波瓣宽度2210,并且通信系统2250使用具有适于数据信息的更小覆盖面积和更大吞吐量的更窄波瓣宽度2220,尽管波瓣宽度2210、2220用来以变化的性能电平传输控制信息和数据信息。无线通信系统2240、2250特别适于室外操作环境,例如,宽带无线个域网(WPAN,wirelesspersonal area network)、无线视步页局域网(WVAN, wireless video area network)、无线局域网(WLAN,wireless local area network)、无线城域网(WMAN,wireless metropolitanarea network)、无线广域网(WWAN,wireless wide area network)等。尽管为了简洁,系统2200仅示出为两个无线通信系统2240、2250,应当知道在某些实施例中可以使用超过两个无线通信系统。另外,尽管系统2200示出为两个无线通信系统2240、2250,应当知道系统2240、2250可以组合为按照诸如第五代(5G)标准的单个统一标准运行的单个无线系统。
[0146]系统2200包含第一通信系统2240。第一通信系统2240包括蜂窝无线网络。蜂窝无线网络具有一个或更多基站2204。每个基站2204以单个波瓣宽度2210发射RF电磁信号来服务蜂窝无线网络中的一个小区2212。每个基站2204进一步支持多载波操作,因此可与诸如用户设备(UE)2202的移动站在不同的载波频率上进行通信。在诸如电气与电子工程师协会IEEE 802.16m,802.16p的第四代(4G)无线标准,和第三代合作伙伴(3GPP)长期演进(LTE)和高级LTE(LTE ADV)标准中,多载波操作支持更大的带宽,和满足用于系统容量的高级国际移动电信(IMT-ADV)标准。网络中的每个基站2204使用不同的载波频率。根据诸如但不限制为可用的技术和地区市场需求的因素,使用不同的载波频率来配置基站O
[0147]例如,在一个实施例中,通信系统2240可使用频带低于1GHz的任何通信系统来实施,例如3GPP LTE或LTE ADV系统。3GPP LTE和LTE ADV为用于无线电话和数据终端的高速数据无线通信的标准。它们基于全球移动通信系统GSM/用于GSM演进的增强数据速率(H)GE)和通用移动通信系统UMTS/高速分组接入HSPA技术,以及使用新的调制技术来增加容量和速度。可替代地,通信系统2240可以按照全球微波互联接入WiMAX或WiMAXII标准。WiMAX为基于IEEE802.16系列标准的无线宽带技术。WiMAX II为基于用于国际移动电信系统頂T高级4G系列标准的IEEE 802.16m和802.16j系列标准的高级第4代4G系统。尽管某些实施例以示例形式而不是限制地将通信系统2240描述为LTE、LTE ADV,WiMAX或WiMAX II系统或标准,应当知道通信系统2240可作为不同其他类型的移动宽带通信系统和标准,例如通用移动电信系统UMTS系列标准以及其衍生、码分多址CDMA 2000系统系列标准以及衍生(例如,CDMA 2000 1.时代.RTT、CDMA 2000 EV-DO、CDMA EV-DV等)、由欧洲电信标准协会ETSI宽带无线接入网络BRAN及其衍生创造出来的高性能无线城域网(HIPERMAN,High Performance Rad1 Metropolitan Area Network)系统系列标准、无线宽带(WiBo,wireless broadband)系统及其衍生、具有全球移动通信系统GSM和通用分组无线业务GPRS(GSM/GPRS)系统系列标准及其衍生、高速下行分组接入(HSDPA)系统系列标准及其衍生、高速正交频分复用(OFDM)分组接入(HS0PA,High Speed OFDM PacketAccess)系统系列标准及其衍生、长期演进(LTE)/系统架构演进(SAE)的第三代合作伙伴项目(3GPP)的第8版和第9版、LTE ADV等。这些实施例并不限于以上内容。
[0148]系统2200包括第二通信系统2250。通信系统2250还包括不同于通信系统2240的蜂窝无线电网络。蜂窝无线电网络具有一个或更多基站2208。正如基站2204,通过发射具有某一波瓣宽度2220的RF电磁信号,每个基站2208为蜂窝无线电网络中的小区2222服务。进一步,每个基站2208支持多载波操作,因此可在不同载波频率上与诸如用户设备(UE) 2202的移动站进行通信。用于通信系统2250的示例包括但不限制为使用大于20GHz的频带操作的任何通信系统,例如毫米波(mmWave)系统。mmWave系统的示例包括但不限制为由一个或更多个无线千兆联盟(WiGig,wireless gigabit alliance)系列规范、IEEE802.1lad系列规范、IEEE 802.15系列规范和其他60GHz _Wave无线系统来定义的系统。通信系统2250的另一个示例包括操作在28GHz和31GHz频带的本地多点分布式业务(local multipoint distribut1n service)系统。这些实施例不限于这些内容。
[0149]在一个实施例中,通信系统2240操作在第一频带,并且通信系统2250操作在第二系统,其中第一频带低于第二频带。通信系统2240和第一频带与第一波瓣宽度2210相关联,而通信系统2250和第二频带与第二波瓣宽度2220相关联。在一个实施例中,第一波瓣宽度2210比第二波瓣宽度2220更宽或更大。在一个实施例中,第一波瓣宽度2210比第二波瓣宽度更窄或更小。在一个实施例中,第一波瓣宽度2210和第二波瓣宽度2220具有相同的波瓣宽度。值得注意,系统2240、2250在瞬时基础上使用分别调整波瓣宽度2210、2220的波束赋型技术,因此波瓣宽度在给定时间瞬间、平均波瓣宽度或其他统计测量基础上进行比较。
[0150]第一频带低于第二频带。例如,第一频带的中心频率低于20GHz,第二频带的中心频率高于20GHz。更特别地,第一频带包括在700MHz到2.5GHz范围的一个或多个频率,如在3GPP LTE和LTE ADV标准中使用的一样。第二频带包括如在IEEE 802.1lad标准使用的在59GHz到62GHz范围内的一个或更多频率、如在LMDS标准中使用的28GHz到31GHz范围内的一个或更多频率。这些实施例不限于这些示例。
[0151]基站2204、2208连接到核心网2230。例如,核心网2230包括如在图19所述协作设备1902和控制实体2290。控制实体2290包括协调通信系统2240、2250之间的互操作性的逻辑,例如建立和管理两个系统共用的帧同步周期,这将进一步在下文中描述。
[0152]通信系统2240、2250与一个或多个用户设备2202进行通信。用户设备2202包括移动或固定无线设备。用户设备2202包括支持无线通信的不同无线接口和/或组件,例如一个或多个无线电、发射机、接收机、收发机、芯片组、滤波器、控制逻辑、网络接口卡(NIC)、天线、天线阵列等。天线的示例包括但不限制为内置天线、定向天线、全向天线、单极天线、双极天线、底端馈电天线、圆极化天线、微带天线、分集天线、双天线、天线阵列等。某些设备包括执行自适应天线技术和空间分集技术的多天线的天线阵列。在不同实施例中,用户设备2202包括与接收机电路耦合的一个或更多个RF天线以接收如前所定义的第一、第二和/或第三信号的电磁表现。在一个实施例中,例如,用户设备2202包括耦合到接收机电路的一个或更多个全向天线以接收第一信号的电磁表现。在一个实施例中,例如,用户设备2202包括与接收机电路耦合的一个或多个定向天线以接收第二和第三信号的电磁表现。
[0153]用户设备2202的示例包括但不限制为站、用户站、移动站、无线客户设备、无线站(STA)、膝上电脑、超级膝上电脑、便携计算机、个人计算机(PC)、笔记本PC、手持计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、组合蜂窝电话/PDA、智能电话、桌上电脑、寻呼机、信息传送设备、媒体播放器、数字音乐播放器、机顶盒(STB)、应用、工作站、用户终端、移动单元、消费者电子设备、电视机、数字电视机、高擎电视机、电视机接收机、高擎电视接收机等。这些实施例不限于上述内容。
[0154]用户设备2202每个都包括或实施为双频带无线结构,其具有使用不同的频带的进行通信的一个或多个共用位置无线电。每个无线设备具有在单个无线设备中使用多个具有共同位置的无线电的无线电结构,其中每个无线电都操作在与分别在第一和第二通信系统2240、2250中使用第一和第二频带对应的不同的频带。诸如控制器的控制元件执行为协调和同步多个共同位置的无线电的操作。根据执行媒体操作或控制操作的给定无线电的优点来选择用于给定实施方案的特定的无线电和相应的操作频带。将单个无线设备中的多个共同位置的无线电的优点组合起来可以增强用于无线设备的整个通信能力。可替代地,用户设备2202使用能够在多个频带操作的单个无线电。这些实施例不限于上述内容。
[0155]图23示出了用于诸如通信系统2240、2250的不同类型的通信系统的用户设备2202的示例性实施例。特别地,图23示出了包括不同元件的用户设备2202。然而,这些实施例并不限于这些描述的元件。图23示出了用户设备2202包括耦合到一个或多个天线2310的天线集合的第一无线电模块2302、耦合到一个或多个天线2350的天线集合的第二无线电模块2304、和与第一和第二无线电模块2302、2304耦合到主处理器2306的互联介质2308。这些实施例可以在硬件、软件、固件或它们的任意组合方式来实现。
[0156]尽管用户设备2202仅示出了两个无线电模块2302、2304,应当理解用户设备2202包括根据给定的实施方式的超过两个无线电模块(和相关的元件)。进一步,尽管用户设备2202示出为分别为第一和第二无线电模块2302、2304每一个分离的天线集合2310、2350,应当理解,无线电模块2302、2304经由共用天线结构的某些形式在单个天线阵列中共用一个或多个天线。这些实施例不限于上述内容。
[0157]第一无线电模块2302和第二无线电模块2304(和/或附加无线电模块)可通过不同类型的无线链路与远程设备进行通信。例如,第一无线电模块2302和第二无线电模块2304通过不同的数据网络链路分别与基站2204、2208进行通信。例如,在一个实施例中,第一无线电模块2302为3GPP LTE或LTE ADV设备,第二无线电模块2304为毫米波设备,例如IEEE 802.1lad设备。然而这些实施例不限于这些示例。
[0158]图23示出了包括收发机2314和通信控制器231
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