[發(fā)明專利]通信系統(tǒng)的節(jié)點

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780054739.2
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN109691190A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設計）人: J·D·波特;R·M·巴登
• 申請（專利權）人: 劍橋通信系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 石海霞;王曉璐

描述了一種用于包括多個節(jié)點的網(wǎng)絡的通信系統(tǒng)的節(jié)點(50)。節(jié)點(50)使用格式化為包括多個符號的超幀的信息與網(wǎng)絡中的其他節(jié)點(50)通信，其中超幀的一部分用于有效載荷數(shù)據(jù)，超幀的一部分用于同步數(shù)據(jù)并且使得在網(wǎng)絡的至少一些節(jié)點之間對超幀何時開始和超幀的符號的持續(xù)時間存在一致性。節(jié)點(50)將其參考源(60、61)與從外部同步源中選擇的選定同步源同步，并且不時地改變外部同步源的選擇，使得選定同步源的可用性和可靠性高于預定水平，并且在節(jié)點(50)與網(wǎng)絡中的至少一些其他節(jié)點(50)通信的同時，超幀的通信數(shù)據(jù)是可解釋的。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于通信系統(tǒng)的節(jié)點。

背景技術

無線通信在發(fā)達國家中被廣泛使用。例如，移動電話幾乎無處不在，并且通常由其用戶隨時攜帶。無線技術的進步使得無線標準的使用從最初的模擬服務(通過GSM、3G、4G)發(fā)展到新興的5G和相關標準。這些標準導致了更強大的手持設備的發(fā)展。

結合手機所需技術的進步，移動電話的使用增加以及現(xiàn)在常用的數(shù)據(jù)密集型服務增多，導致提供無線服務的網(wǎng)絡負載增加。移動電話無線網(wǎng)絡通常被配置為一組無線基站，其覆蓋隨后連接到有線骨干電信服務的一個或多個小區(qū)。隨著對無線網(wǎng)絡的需求越來越多，基站與較小的小區(qū)的距離越來越近。特別是在城市地區(qū)，考慮到用戶密度高，基站的定位正成為一個重要的技術問題，因為基站必須連接到有線骨干電信服務。提供從每個小小區(qū)到骨干電信服務的有線連接可能是困難且昂貴的。替代方法是使用無線網(wǎng)格狀網(wǎng)絡將小型小區(qū)鏈接到有線骨干網(wǎng)。公開號為GB2512858的英國專利申請描述了這種布置的無線節(jié)點的天線布置。該節(jié)點直接地或經(jīng)由一個或多個類似節(jié)點提供高容量無線回程鏈路到可以更容易地提供有線連接的點。到骨干電信服務的有線連接可以通過銅纜或光纖。

幾乎所有無線回程鏈路的一個重要方面是使用定向天線。所有定向天線的工作原理是將輻射聚焦在一個所需的方向上，并減少其他不希望的方向上的輻射。天線的增益是主光束所供應的立體角與球面的整個表面之比的直接因素。定向天線的優(yōu)點是有用信號電平的增加(天線增益)和對其他偏束鏈路的干擾的減少。光束越窄，增益越高。由天線增益產生的增加的信號電平提供更大的范圍、鏈路帶寬或兩者。定向天線的缺點是需要確保它指向正確的方向。傳統(tǒng)的點對點微波回程鏈路依賴于鏈路安裝時對每個鏈路的單個天線的手動對準。這增加了安裝過程的時間和成本，并且如果設備移動，例如由于其上安裝有設備的燈柱的搖擺，也存在通信鏈路退化或丟失的風險。在公開號為GB2512858的英國專利申請中描述的解決方案使用多個切換的窄天線來覆蓋節(jié)點周圍高達270度的角度。這保留了定向天線的優(yōu)點，但不需要手動對準。系統(tǒng)內的算法為每個鏈路選擇最佳天線。通過在豎直和水平平面中盡可能地縮小天線模式來實現(xiàn)足夠的增益。圖1示出了公開號為GB2512858的英國專利申請中描述的節(jié)點或單元1的內部天線結構，其天線罩被移除。無線節(jié)點的天線2、4(在使用中，在天線罩內)被布置成兩層(為了清楚起見，附圖標記僅用于突出顯示圖1中的一些天線)，在上層(天線2)和下層(天線4)上具有替代天線。在兩個不同的水平面中提供天線意味著可以在發(fā)送模式和接收模式中選擇天線，從而減少來自反射信號路徑的相消干擾的可能性。

圖2示出了圖1的節(jié)點1，其中天線罩6就位，天線罩6隱藏天線結構并為天線結構提供保護(在圖2中不可見)。

網(wǎng)格狀網(wǎng)絡包括多個這種類型的節(jié)點，并且網(wǎng)絡的每個節(jié)點為網(wǎng)絡中繼數(shù)據(jù)，并且節(jié)點在網(wǎng)絡周圍的數(shù)據(jù)分布中協(xié)作。在諸如在該網(wǎng)格狀網(wǎng)絡中使用的空間時分多址(STDMA)系統(tǒng)中，根據(jù)定義何時發(fā)送和接收節(jié)點對的調度來組織節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信。這確保了STDMA系統(tǒng)中的帶寬被有效使用，同時避免了鏈路之間的沖突(干擾)。在STDMA系統(tǒng)中，發(fā)送的信號在超幀中形成。也就是說，發(fā)送的信號包括由對準信號成幀的數(shù)據(jù)，該對準信號是區(qū)別性比特序列或與數(shù)據(jù)比特區(qū)分開的字，這些數(shù)據(jù)比特允許提取幀內的數(shù)據(jù)以進行解碼或重發(fā)。用于這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r隙根據(jù)調度的需要以超幀布置，其還包括管理承載器、干擾測量機會和傳播延遲的允許(因此對于鏈路上的發(fā)送時隙，將在等于鏈路的單向傳播延遲的一段時間之后調度相應的接收時隙)。