[發(fā)明專利]通信系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710149199.4
• 申請(qǐng)日: 2007-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101141809A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·約翰·比默斯·哈特;周躍峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士通株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04Q7/38
• 分類號(hào): H04Q7/38;H04B7/26
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孫海龍

技術(shù)領(lǐng)域

當(dāng)前，存在著對(duì)在基于分組的無(wú)線電通信系統(tǒng)和其他通信系統(tǒng)中使用多跳技術(shù)的濃厚興趣，據(jù)稱，該技術(shù)將既能夠擴(kuò)大覆蓋范圍又能夠增加系統(tǒng)容量(吞吐量)。

背景技術(shù)

在多跳通信系統(tǒng)中，在沿著從源裝置經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)中間裝置到目的地裝置的通信路徑的通信方向上發(fā)送通信信號(hào)。圖1圖示了包括基站BS(在3G通信系統(tǒng)環(huán)境中公知為“節(jié)點(diǎn)B(node-B)”NB)、中繼節(jié)點(diǎn)RN(也公知為中繼站RS)以及用戶裝置UE(也公知為移動(dòng)站MS或用戶站SS；下文中，術(shù)語(yǔ)MS/SS被用來(lái)指示這些類型的UE中的任一個(gè))的單蜂窩兩跳無(wú)線通信系統(tǒng)。在信號(hào)在從基站經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)(RN)到目標(biāo)用戶裝置(UE)的下行鏈路(DL)上傳輸?shù)那闆r下，所述基站包括源站(S)而所述用戶裝置包括目標(biāo)站(D)。在通信信號(hào)在從用戶裝置(UE)經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)到基站的上行鏈路(UL)上傳輸?shù)那闆r下，所述用戶裝置包括源站而所述基站包括目標(biāo)站。后一種形式的通信包括作為入網(wǎng)程序(network?entry?procedure)的一部分的由用戶裝置向基站(進(jìn)而向網(wǎng)絡(luò))傳輸表示該用戶裝置自身的信號(hào)。這與下面將解釋的本發(fā)明具體相關(guān)。

中繼節(jié)點(diǎn)是中間裝置的示例并且包括：可操作以從源裝置接收數(shù)據(jù)的接收機(jī)；以及可操作以將該數(shù)據(jù)或其派生物(derivative)傳送到目的地裝置的發(fā)射機(jī)。

簡(jiǎn)單的模擬中繼器或數(shù)字中繼器已經(jīng)被用作中繼，以改善或者提供對(duì)盲點(diǎn)(dead?spot)的覆蓋。它們或者可以以與源站不同的傳輸頻帶操作以防止源傳輸和中繼器傳輸之間的干擾，或者可以在不存在來(lái)自源站的傳輸?shù)臅r(shí)候進(jìn)行操作。

圖2圖示了中繼站的多個(gè)應(yīng)用。對(duì)于固定基礎(chǔ)設(shè)施，中繼站提供的覆蓋可以是“內(nèi)部填充式的(in-fill)”，以允許這樣的移動(dòng)站對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)，所述移動(dòng)站本來(lái)受其他物體的強(qiáng)烈影響，或者本來(lái)盡管位于基站的正常范圍內(nèi)但是不能從所述基站接收足夠強(qiáng)度的信號(hào)。“范圍延伸”也被示出，其中當(dāng)移動(dòng)站在基站的正常數(shù)據(jù)發(fā)射范圍外時(shí)中繼站仍允許訪問(wèn)。圖2的右上角示出的內(nèi)部填充式的一個(gè)示例，該示例定位游動(dòng)中繼站，以允許覆蓋滲透建筑(可以在地平面之上或之下)內(nèi)部。其他應(yīng)用是起臨時(shí)覆蓋作用的游動(dòng)中繼站，在大事或者緊急事件/災(zāi)難期間提供接入。圖2的右下角示出了最后一個(gè)應(yīng)用，該應(yīng)用使用定位在交通工具上的中繼來(lái)提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接入。

還可以結(jié)合高級(jí)傳輸技術(shù)來(lái)使用中繼，以增強(qiáng)通信系統(tǒng)的增益，下面將進(jìn)行解釋。

眾所周知，在由于無(wú)線電通信傳播穿過(guò)空間時(shí)被散射和吸收而發(fā)生的傳播損耗或“路徑損耗”導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度降低。影響發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的路徑損耗的因素包括：發(fā)射機(jī)天線高度、接收機(jī)天線高度、載波頻率、雜波(clutter)類型(城市、城市邊緣、鄉(xiāng)村)、形態(tài)(例如高度、密度、間距(separation))、地形(丘陵、平地)的細(xì)節(jié)。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的路徑損耗L(dB)可以用下式來(lái)建模：

L＝b+10n?log?d????(A)

其中d(米)是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的間距，b(db)和n是路徑損耗參數(shù)，而絕對(duì)路徑損耗由l＝10^(L/10)給出。

間接鏈路SI+ID上所經(jīng)歷的絕對(duì)路徑損耗的和可能小于直接鏈路SD上所經(jīng)歷的路徑損耗。換言之可能有：

L(SI)+L(ID)＜L(SD)????(B)

因而，將單條傳輸鏈路分成兩條(或更多條)更短的傳輸段可以利用路徑損耗與距離之間的非線性關(guān)系。根據(jù)使用等式(A)對(duì)路徑損耗進(jìn)行簡(jiǎn)單的理論分析，可以意識(shí)到如果將信號(hào)經(jīng)由中間裝置(例如中繼節(jié)點(diǎn))從源裝置發(fā)送到目的地裝置而不是將信號(hào)直接從源裝置發(fā)送到目的地裝置，可以實(shí)現(xiàn)總損耗的降低(從而改善或增加信號(hào)的強(qiáng)度以及數(shù)據(jù)吞吐量)。如果正確地進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，則多跳通信系統(tǒng)可以允許降低發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率，這將便于無(wú)線傳輸，導(dǎo)致干擾程度的下降以及減少電磁輻射曝露量。另選地，整個(gè)路徑損耗的降低可以被利用來(lái)改善在接收機(jī)處接收到的信號(hào)的質(zhì)量，而無(wú)需增加運(yùn)送該信號(hào)所要求的總發(fā)射傳輸功率。