Область применения
Настоящее изобретение относится к области беспроводной связи и, в частности, к ретрансляционному устройству для беспроводной связи и способу коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом.
Уровень техники
В обычной дуплексной системе временного разделения (TDD) для передачи по восходящим и нисходящим соединениям используется один и тот же частотный диапазон по принципу временного разделения. В дуплексной системе частотного разделения каналов (FDD) в восходящем и нисходящем соединении прием и передача осуществляются на двух раздельных, симметричных частотных каналах. Чтобы избежать создания взаимных помех при приеме/передаче данных между системой TDD и системой FDD (включая базовую станцию и терминал), работающей на диапазоне частот, смежном по отношению к диапазону частот, используемом системой TDD, оба конца частотного диапазона, используемого системой TDD, должны быть частично зарезервированы в качестве защитных полос.
Как показано на фиг.1, в системах TDD и FDD используется следующая структура распределения частот: первая полоса 101 частот является полосой передачи по нисходящему соединению системы FDD; вторая полоса 102 частот является полосой, используемой системой TDD; третья полоса 103 частот является защитной полосой между первой полосой 101 частот и второй полосой 102 частот; четвертая полоса 104 частот является полосой передачи по восходящему соединению системы FDD; и пятая полоса 105 частот является защитной полосой между четвертой полосой 104 частот и второй полосой 102 частот.
В случае, когда при построении сетей, в котором используются системы TDD и FDD, используются базовые станции, расположенные в различных местах, во избежание помех при передаче данных базовыми станциями систем TDD и FDD, достаточна относительно узкая защитная полоса, так как интерферирующие сигналы, исходящие от базовых станций систем TDD и FDD, подвержены пространственному ослаблению, и поэтому, как правило, достаточно односторонней защитной полосы шириной менее чем 3 МГц. Однако для снижения затрат на строительство сети, а также для снижения затрат сил и средств, связанных с выбором мест расположения базовых станций, операторам иногда приходится располагать базовые станции (или радиочастотные блоки) системы TDD и базовые станции (или радиочастотные блоки) системы FDD таким образом, что они используют одну и ту же базовую станцию, или даже одну и ту же антенну. В данном случае во избежание взаимных помех между базовыми станциями системы TDD и системы FDD необходимо резервировать относительно широкую защитную полосу. Как правило, требуется ширина односторонней защитной полосы, большая 10 МГц. С другой стороны, чем больше ширина зарезервированной защитной полосы, тем ниже эффективность использования частотного ресурса.
В патентной заявке WO 20070286156 «Использование защитной полосы между беспроводными системами FDD и TDD» предлагается способ использования защитной полосы, а также беспроводная сеть, в которой: система FDD, работающая в первой полосе 101 частот, обеспечивает по меньшей мере первый канал FDD, система TDD, работающая во второй полосе 102 частот, обеспечивает по меньшей мере первый канал TDD, и при этом первая полоса 101 частот и вторая полоса 102 частот разделены третьей полосой 103 частот, система H-FDD, работающая в третьей полосе 103 частот, обеспечивает по меньшей мере первый канал H-TDD, и при этом передача по первому каналу H-TDD может быть синхронизирована с передачей по первому восходящему или нисходящему каналу TDD; в системе FDD дополнительно имеется по меньшей мере второй канал FDD в четвертой полосе 104 частот, отделенной от второй полосы 102 частот пятой полосой 105 частот, и в системе H-FDD дополнительно имеется второй канал H-FDD в пятой полосе 105 частот. Недостатком способа использования защитной полосы, предлагаемого в упомянутой патентной заявке, является следующее:
третья полоса 103 частот, которая может использоваться только для односторонней передачи (по восходящему или нисходящему соединению), используется с недостаточной загрузкой, когда в пятой полосе 105 частот и второй полосе 102 частот осуществляется передача по восходящему или нисходящему соединению. Подобным образом, пятая полоса частот, которая может использоваться только для односторонней передачи (по восходящему или нисходящему соединению), недостаточно загружена, когда передача по восходящему или нисходящему соединению осуществляется в третьей полосе 103 частот и во второй полосе 102 частот. Вследствие этого, коэффициент использования третьей полосы 103 частот и пятой полосы 105 частот составляет только 50%.
В настоящее время нет идеального решения по поводу того, как эффективно использовать защитную полосу между базовой станцией TDD и базовой станцией FDD, что приводит к неэффективному использованию частотного ресурса.
Сущность изобретения
В настоящем изобретении предлагаются ретрансляционное устройство для беспроводной связи и способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом, направленные на решение проблемы недостаточно эффективно используемой защитной полосы, что характерно для существующего уровня техники.
В частности, в настоящем изобретении предлагается ретрансляционное устройство для беспроводной связи, которое включает: первый канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от базовой станции, или от базовой станции и терминала, второй канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от терминала, первый канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на базовую станцию, или на базовую станцию и терминал, и второй канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на терминал, и дополнительно включает:
блок управления радиочастотами, сконфигурированный для управления первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи во время связи с базовой станцией и терминалом, и обеспечивающий использование полос частот в следующем режиме:
первый канал приема принимает сигналы в третьей полосе частот, или в третьей полосе частот и второй полосе частот;
второй канал приема принимает сигналы в пятой полосе частот, или в пятой полосе частот и второй полосе частот;
первый канал передачи передает сигналы в пятой полосе частот, или в пятой полосе частот и второй полосе частот; и
второй канал передачи передает сигналы в третьей полосе частот, или в третьей полосе частот и второй полосе частот;
при этом имеется первый временной интервал во время управления радиочастотами, совершаемого блоком управления радиочастотами, и в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой канала приема таким образом, что канал приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала; и имеется второй временной интервал во время управления радиочастотами, совершаемого блоком управления радиочастотами, и во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой канала передачи таким образом, что канал передачи синхронно передает сигналы на базовую станцию и терминал,
при этом третья полоса частот и пятая полоса частот являются двумя защитными полосами между рабочей полосой частот системы FDD и второй полосой частот, служащей рабочей полосой частот системы TDD.
Блок управления радиочастотами может быть сконфигурирован для управления первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи в любом из следующих режимов:
режим 1: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема принимает сигналы от базовой станции в третьей полосе частот, и управляет работой второго канала приема таким образом, что второй канал приема синхронно принимает сигналы от терминала в пятой полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи передает сигналы на базовую станцию в пятой полосе частот, и управляет работой второго канала передачи таким образом, что второй канал передачи синхронно передает сигналы на терминал в третьей полосе частот;
режим 2: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема принимает сигналы от базовой станции в третьей полосе частот, и управляет работой второго канала приема таким образом, что второй канал приема синхронно принимает сигналы от терминала в пятой полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи синхронно передает сигналы на базовую станцию и терминал в пятой полосе частот;
режим 3: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи отправляет сигналы на базовую станцию в пятой полосе частот, и управляет работой второго канала передачи таким образом, что второй канал передачи синхронно передает сигналы на терминал в третьей полосе частот;
режим 4: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи передает сигналы на базовую станцию во второй полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот, и управляет работой второго канала передачи таким образом, что второй канал передачи передает сигналы на терминал в третьей полосе частот;
режим 5: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе частот, или во второй полосе частот и третьей полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи передает сигналы на базовую станцию во второй полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот, и управляет вторым каналом передачи так, что второй канал передачи синхронно передает сигналы на терминал в третьей полосе частот.
Первый канал приема и второй канал приема могут быть двумя независимыми каналами приема, принимающими сигналы соответственно через различные усилители мощности; или
первый канал приема и второй канал приема могут быть различными субканалами одного и того же широкополосного усилителя, который покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот и пятую полосу частот.
Первый канал передачи и второй канал передачи могут быть двумя независимыми каналами передачи, передающими сигналы соответственно через различные усилители мощности; или
первый канал передачи и второй канал передачи могут быть различными субканалами одного и того же широкополосного усилителя, который покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот и пятую полосу частот.
Блок управления радиочастотами может включать:
блок управления переключениями при коммутации радиочастот, сконфигурированный для задания полос частот, используемых первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи, а также связи соединений с антеннами, и для передачи сигналов управления переключениями между различными полосами частот и переключениями между соединениями и антеннами; и
блок коммутации радиочастот, сконфигурированный для переключений между полосами частот, используемыми первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи, а также для переключений между соединениями и антеннами, в соответствии с сигналом управления переключениями.
Блок коммутации радиочастот может быть сконфигурирован для совершения переключений в следующем режиме:
переключение между антенной для базовой станции и антенной для терминала на первом канале приема;
переключение между антенной для базовой станции и антенной для терминала на первом канале передачи;
переключение между передачей на терминал и приемом с терминала в третьей полосе частот на первом канале передачи и втором канале передачи; и
переключение между передачей на терминал и приемом с терминала в пятой полосе частот на первом канале передачи и втором канале приема.
Блок управления переключениями при коммутации радиочастот может быть сконфигурирован для задания используемой полосы частот и связей соединений с антенной на основании следующей информации:
ширина полосы для коммуникации между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и терминалом;
ширина полосы для коммуникации между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и базовой станцией; и
точки переключений между слотами восходящих и нисходящих соединений для первого радиокадра между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и базовой станцией и второго радиокадра между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и терминалом.
Ретрансляционное устройство для беспроводной связи может дополнительно включать: антенный блок, сконфигурированный для осуществления передачи и приема сигналов базовой станцией и терминалом, причем
антенный блок представляет собой одну всенаправленную антенну или группу всенаправленных антенн, частотный диапазон которых покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот или пятую полосу частот; или
антенный блок включает: одну направленную антенну или группу направленных антенн для базовой станции, частотный диапазон которых покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот и пятую полосу частот, и одну направленную антенну или группу направленных антенн для терминала, частотный диапазон которых покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот и пятую полосу частот.
В настоящем изобретении дополнительно предлагается способ коммуникации описанного выше ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом, который включает этап:
осуществления коммуникации путем полного задействования второй полосы частот, третьей полосы частот и пятой полосы частот, причем ретрансляционное устройство для беспроводной связи в первом временном интервале синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала, а во втором временном интервале синхронно передает сигналы на базовую станцию и терминал.
На этапе осуществления коммуникации путем полного задействования второй полосы частот, третьей полосы частот и пятой полосы частот может быть использован любой из следующих режимов коммуникации:
режим 1: прием сигналов от базовой станции в третьей полосе частот и синхронный прием сигналов от терминала в пятой полосе частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию в пятой полосе частот и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале;
режим 2: прием сигналов от базовой станции в третьей полосе частот и синхронный прием сигналов от терминала в пятой полосе частот в первом временном интервале; и
синхронная передача сигналов на базовую станцию и терминал в пятой полосе частот во втором временном интервале;
режим 3: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию в пятой полосе частот и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале;
режим 4: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию во второй полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот, и передача сигналов на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале; и
режим 5: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе частот, или во второй полосе частот и третьей полосе частот, в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию во второй полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот, и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале.
В настоящем изобретении предлагается также еще одно ретрансляционное устройство для беспроводной связи, которое включает: первый канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от базовой станции, или от базовой станции и терминала, второй канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от терминала, первый канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на базовую станцию, или на базовую станцию и терминал, и второй канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на терминал, и дополнительно включает:
блок управления радиочастотами, сконфигурированный для управления первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи во время осуществления коммуникации с базовой станцией и терминалом таким образом, что полосы частот используются в следующем режиме:
первый канал приема принимает сигналы в третьей полосе частот, или в третьей полосе частот и второй полосе частот;
второй канал приема принимает сигналы в пятой полосе частот, или в пятой полосе частот и второй полосе частот;
первый канал передачи передает сигналы в пятой полосе частот, или в пятой полосе частот и второй полосе частот; и
второй канал передачи передает сигналы в третьей полосе частот, или в третьей полосе частот и второй полосе частот; и
при этом блок управления радиочастотами управляет каналами таким образом, что в первом временном интервале осуществляется прием первых данных от базовой станции, во втором временном интервале осуществляется передача первых данных на терминал, в третьем временном интервале осуществляется прием вторых данных с терминала, и в четвертом временном интервале осуществляется передача вторых данных на базовую станцию, причем во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется третья полоса частот, или во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется пятая полоса частот, и третья полоса частот и пятая полоса частот являются двумя защитным полосами между рабочей полосой частот системы FDD, а вторая полоса частот служит рабочей полосой частот системы TDD.
Блок управления радиочастотами может быть сконфигурирован для управления работой первого канала приема, второго канала приема, первого канала передачи и второго канала передачи в следующем режиме:
в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом приема таким образом, что первый канал приема принимает первые данные от базовой станции на третьей полосе частот;
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет вторым каналом передачи таким образом, что второй канал передачи передает первые данные на терминал в третьей полосе частот, или управляет первым каналом передачи таким образом, что первый канал передачи передает первые данные на терминал в пятой полосе частот;
в третьем временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом приема таким образом, что первый канал приема принимает вторые данные от терминала на третьей полосе частот, то есть той же самой, что используется во втором временном интервале, или управляет вторым каналом приема таким образом, что второй канал приема принимает вторые данные от терминала в пятой полосе частот, той же самой, что используется во втором временном интервале; и
в четвертом временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом передачи таким образом, что первый канал передачи передает вторые данные на базовую станцию в пятой полосе частот, или управляет первым каналом передачи таким образом, что первый канал передачи передает вторые данные на базовую станцию во второй полосе частот и пятой полосе частот.
В настоящем изобретении предлагается также еще один способ коммуникации описанного выше ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом, который включает: осуществление коммуникации путем полного задействования второй полосы частот, третьей полосы частот и пятой полосы частот, причем:
в первом временном интервале осуществляется прием первых данных с базовой станции;
во втором временном интервале осуществляется передача первых данных на терминал;
в третьем временном интервале осуществляется прием вторых данных с терминала;
в четвертом временном интервале осуществляется передача вторых данных на базовую станцию;
причем во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется третья полоса частот, или во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется пятая полоса частот.
Этап осуществления коммуникации путем полного задействования второй полосы частот, третьей полосы частот и пятой полосы частот может включать:
прием первых данных от базовой станции в третьей полосе частот в первом временном интервале;
передачу первых данных на терминал в третьей полосе частот или пятой полосе частот во втором временном интервале;
прием вторых данных от терминала в третьей полосе частот или пятой полосе частот в третьем временном интервале, то есть той же самой, что использовалась во втором временном интервале; и
передачу вторых данных на базовую станцию в пятой полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот в четвертом временном интервале.
Первый временной интервал и второй временной интервал могут быть различными временными слотами нисходящих соединений в течение одного радиокадра, а третий временной интервал и четвертый временной интервал могут быть различными временными слотами восходящих соединений в течение одного радиокадра.
На этапах передачи первых данных на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале и приема вторых данных от терминала в третьей полосе частот в третьем временном интервале:
ширина полосы, используемой для передачи первых данных на терминал в третьей полосе частот, может быть такой же, как ширина полосы, используемая для приема вторых данных с терминала в третьей полосе частот, и при этом терминал может работать в режиме TDD; или
ширина полосы, используемой для передачи первых данных на терминал в третьей полосе частот, может быть больше, чем ширина полосы, используемая для приема вторых данных с терминала в третьей полосе частот, и при этом терминал может работать в режиме TDD.
На этапах передачи первых данных на терминал в пятой полосе частот во втором временном интервале и приема вторых данных с терминала в пятой полосе частот в третьем временном интервале:
ширина полосы, используемой для передачи первых данных на терминал в пятой полосе частот, может быть такой же, как ширина полосы, используемой для приема вторых данных с терминала в пятой полосе частот, и при этом терминал может работать в режиме TDD; или
ширина полосы, используемой для передачи первых данных на терминал в пятой полосе частот, может быть меньше, чем ширина полосы, используемой для приема вторых данных с терминала в пятой полосе частот, и при этом терминал работает в режиме TDD.
Настоящее изобретение обеспечивает следующее преимущество: за счет использования ретрансляционного устройства для беспроводной связи, работающего на защитной полосе между системами TDD и FDD обеспечивается двухсторонняя ретрансляция между базовой станцией и терминалом на неиспользуемой защитной полосе, что повышает эффективность и гибкость использования защитной полосы.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Структура распределения спектра частот, используемых системами FDD и TDD в соответствии с существующим уровнем техники.
Фиг.2. Структура ретрансляционного устройства для беспроводной связи в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения.
Фиг.3. Поток сигналов и использование спектра частот при осуществлении коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом в соответствии со вторым воплощением изобретения.
Фиг.4а. Конфигурация радиокадра при синхронном приеме ретрансляционным устройством для беспроводной связи сигналов от базовой станции и терминала в соответствии со вторым воплощением изобретения.
Фиг.4b. Конфигурация радиокадра при синхронной передаче ретрансляционным устройством для беспроводной связи сигналов на базовую станцию и терминал в соответствии со вторым воплощением изобретения.
Фиг.5. Поток сигналов и использование спектра частот при осуществлении коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом в соответствии с четвертым воплощением изобретения.
Фиг.6. Структура радиокадров при использовании одного и того же радиоинтерфейса в соответствии с четвертым воплощением изобретения.
Подробное описание изобретения
Ниже приводится подробное описание ретрансляционного устройства для беспроводной связи и способа коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом, предлагаемых в настоящем изобретении, на примере ряда воплощений, сопровождаемых прилагаемыми чертежами.
Ввиду происходящей сегодня эволюции беспроводных сетей доступа можно ожидать, что улучшение качества покрытия и емкости системы макроячейки будет связано с использованием ретрансляционной, расположенной внутри помещения базовой станции (или расположенного внутри помещения беспроводного шлюза), которая будет являться ретрансляционным устройством для беспроводной связи, широко применяемым в будущих сетях беспроводного доступа. Настоящее изобретение позволяет повысить коэффициент использования защитной полосы за счет использования ретрансляционного устройства для беспроводной связи. В настоящем изобретении дополнительно предлагается способ разумного распределения частотного ресурса между точкой беспроводного доступа, покрываемой макроячейкой, и ретрансляционным устройством для беспроводной связи, покрываемым микроячейкой.
А именно, в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ построения сети, при котором беспроводная узловая точка доступа (АР) макроячейки и ретранслятор микроячейки работают в частотном спектре TDD, защитная полоса между спектрами частот используется системой TDD, и система FDD используется для работы ретрансляционного устройства для беспроводной связи микроячейки. Таким образом, предлагается новое техническое решение, обеспечивающее эффективное использование защитной полосы. При этом снижается коэффициент утилизации спектра частот для системы TDD, и тем самым снижаются требования к производительности радиочастотного фильтра, используемого в сети, в которой система TDD и система FDD используют одну и ту же базовую станцию или одну и ту же антенну, что позволяет снизить затраты на строительство системы.
Ретрансляционное устройство для беспроводной связи и способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом, предлагаемые в настоящем изобретении, пригодны для структуры распределения частотных спектров систем TDD и FDD, изображенной на фиг.1, при которой первая полоса 101 частот является полосой частот нисходящего соединения системы FDD, вторая полоса частот 102 является полосой, используемой системой TDD; третья полоса 103 частот является односторонней защитной полосой между первой полосой 101 частот и второй полосой 102 частот; четвертая полоса 104 частот является полосой восходящего соединения системы FDD; и пятая полоса 105 частот является односторонней защитной полосой между четвертой полосой 104 частот и второй полосой 102 частот.
В соответствии с первым воплощением изобретения предлагается ретрансляционное устройство для беспроводной связи.
Предлагаемое ретрансляционное устройство для беспроводной связи показано на фиг.2 и включает:
первый канал 201 приема, сконфигурированный для приема сигналов от базовой станции, или от базовой станции и терминала, а именно первый канал 201 приема может работать в двух режимах приема: режим однонаправленного приема, в котором сигналы принимаются с базовой станции, и двунаправленный режим приема, при котором сигналы синхронно принимаются от базовой станции и терминала (далее такой канал приема, имеющий два режима приема, именуется первым каналом приема);
второй канал 202 приема, сконфигурированный для приема сигналов от терминала, а именно, второй канал 202 приема может работать только в одном режиме однонаправленного приема, в котором сигналы принимаются с только с терминала (далее такой канал приема, имеющий один такой однонаправленный режим приема, именуется вторым каналом 202 приема);
первый канал 203 передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на базовую станцию, или на базовую станцию и терминал, а именно, первый канал 203 передачи может работать в двух режимах передачи: режим однонаправленной передачи, при котором сигналы передаются на базовую станцию, и режим двунаправленной передачи, при котором сигналы синхронно передаются на базовую станцию и терминал (далее такой канал передачи, имеющий два режима передачи, именуется первым каналом 203 передачи);
второй канал 204 передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на терминал, а именно, второй канал 204 передачи может работать только в одном режиме однонаправленного приема, в котором сигналы передаются только на терминал (далее такой канал передачи, имеющий один такой режим однонаправленной передачи, именуется вторым каналом 204 передачи); и
блок управления радиочастотами, сконфигурированный для управления первым каналом 201 приема, вторым каналом 202 приема, первым каналом 203 передачи и вторым каналом 204 передачи во время связи с базовой станцией и терминалом, и обеспечивающий использование полос частот в следующем режиме:
первый канал 201 приема принимает сигналы в третьей полосе 103 частот, или в третьей полосе 103 частот и второй полосе 102 частот; при этом поскольку первый канал 201 приема имеет два режима приема, в обоих режимах приема может использоваться такой способ задействования полос частот;
второй канал 202 приема принимает сигналы в пятой полосе 105 частот, или в пятой полосе 105 частот и второй полосе 102 частот;
первый канал 203 передачи передает сигналы в пятой полосе 105 частот, или в пятой полосе 105 частот и второй полосе 102 частот; подобным образом, поскольку первый канал 203 передачи имеет два режима передачи, в обоих режимах передачи может использоваться такой способ задействования полос частот;
второй канал 204 передачи передает сигналы в третьей полосе 103 частот, или в третьей полосе 103 частот и второй полосе 102 частот;
при этом имеется первый временной интервал, в котором синхронно принимаются сигналы с базовой станции и терминала, и второй временной интервал, в котором синхронно передаются сигналы на базовую станцию и терминал; как упоминалось выше, третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот являются двумя односторонними защитными полосами между рабочей полосой частот системы FDD и второй полосой частот, используемой в качестве рабочей полосы частот системы TDD.
Воплощения настоящего изобретения применимы для осуществления связи между базовой станцией, передающей и принимающей сигналы на различных временных слотах восходящих и нисходящих соединений, и терминалом, передающим и принимающим сигналы на различных временных слотах восходящих и нисходящих соединений. Во время коммуникации с базовой станцией и терминалом ретрансляционное устройство для беспроводной связи использует временной слот первого радиокадра радиоинтерфейса от базовой станции до ретрансляционного устройства для беспроводной связи, и временной слот второго радиокадра радиоинтерфейса от ретрансляционного устройства для беспроводной связи до терминала, а именно, ретрансляционное устройство для беспроводной связи синхронно принимает сигналы в двух направлениях в первом временном интервале, используя временной слот нисходящего соединения первого радиокадра и временной слот восходящего соединения второго радиокадра, и синхронно передает сигналы в двух направлениях, используя временной слот восходящего соединения первого радиокадра и временной слот нисходящего соединения второго радиокадра. Настоящее изобретение особенно применимо к случаю, когда первый радиокадр радиоинтерфейса от базовой станции до ретрансляционного устройства для беспроводной связи синхронизирован по времени со вторым радиокадром радиоинтерфейса от ретранслятора до терминала, а именно, в случае, когда временной слот восходящего соединения первого радиокадра накладывается на временной слот нисходящего соединения второго радиокадра, а временной слот нисходящего соединения первого радиокадра накладывается на временной слот восходящего соединения второго радиокадра. Во избежание создания помех работе терминала, осуществляющего прямую связь с базовой станцией во время процесса, при котором ретрансляционное устройство для беспроводной связи синхронно передает данные на терминал и на базовую станцию, специально выделяется временной слот терминалу, осуществляющему связь с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи, а именно, временной слой, выделенный терминалу для коммуникации с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи, отличен от временного слота, выделяемого терминалу для непосредственной связи с базовой станцией.
Ниже приводится описание режимов приема и передачи первого канала 201 приема, второго канала 202 приема, первого канала 203 передачи и второго канала 204 передачи, а также полос частот, используемых в данных режимах приема и передачи, и в частности, во время процесса синхронной передачи данных на терминал и базовую станцию, или синхронного приема данных с терминала и базовой станции. При этом обеспечивается гибкость выбора режимов приема и передачи для каждого канала, а также задействования полос частот в данных режимах. Конкретным выбором режимов передачи и приема каждого канала, а также полос частот в данных режимах управляет блок управления радиочастотами. Ниже описан ряд предпочтительных воплощений блока управления радиочастотами, который используется для управления каналами во время коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом в любом из следующих режимов:
режим 1: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 201 приема таким образом, что первый канал 201 приема принимает сигналы от базовой станции в третьей полосе 103 частот, и управляет работой второго канала 202 приема таким образом, что второй канал 202 приема синхронно принимает сигналы от терминала в пятой полосе 105 частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 203 передачи таким образом, что первый канал 203 передачи передает сигналы на базовую станцию в пятой полосе 105 частот, и управляет работой второго канала 204 передачи таким образом, что второй канал 204 передачи синхронно отправляет сигналы на терминал в третьей полосе 103 частот;
в данном режиме третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот используются однонаправленно по отношению к базовой станции или терминалу, и использование третьей полосы 103 частот и пятой полосы 105 частот такое же, как их использование в макроячейке, покрывающей третью полосу 103 частот и пятую полосу 105 частот, но при этом две защитные полосы синхронно используются в первом временном интервале и втором временном интервале, и в этом состоит отличие от систем в соответствии с существующим уровнем техники, в которых в одном временном интервале используется только одна защитная полоса;
режим 2: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 201 приема таким образом, что первый канал 201 приема принимает сигналы от базовой станции в третьей полосе 103 частот, и управляет работой второго канала 202 приема таким образом, что второй канал 202 приема синхронно принимает сигналы от терминала в пятой полосе 105 частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 203 передачи таким образом, что первый канал 203 передачи синхронно передает сигналы на базовую станцию и терминал в пятой полосе 105 частот;
в данном режиме синхронный прием сигналов с базовой станции и терминала осуществляется однонаправленно в третьей полосе 103 частот и пятой полосе 105 частот в первом временном интервале; во втором временном интервале пятая полоса 105 частот используется двунаправленно; третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот используются синхронно в одном временном интервале, а именно, в первом временном интервале, и за счет этого увеличивается коэффициент использования защитной полосы;
режим 3: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 201 приема таким образом, что первый канал 201 приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе 103 частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 203 передачи таким образом, что первый канал 203 передачи отправляет сигналы на базовую станцию в пятой полосе 105 частот, и управляет работой второго канала 204 передачи таким образом, что второй канал 204 передачи синхронно передает сигналы на терминал в третьей полосе 103 частот;
в данном режиме третья полоса 103 частот используется двунаправленно в первом временном интервале, а во втором временном интервале сигналы синхронно передаются на базовую станцию и терминал однонаправленно в третьей полосе 103 частот и пятой полосе 105 частот; и поскольку третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот используются синхронно в одном (а именно, во втором) временном интервале, повышается коэффициент использования защитной полосы;
режим 4: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого 201 канала приема таким образом, что первый канал 201 приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе 103 частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 203 передачи таким образом, что первый канал 203 передачи передает сигналы на базовую станцию во второй полосе 102 частот, или во второй полосе 102 частот и пятой полосе 105 частот, и управляет работой второго канала 204 передачи таким образом, что второй канал 204 передачи передает сигналы на терминал в третьей полосе 103 частот;
в данном режиме третья полоса 103 частот используется двунаправленно в первом временном интервале, а во втором временном интервале, в дополнение к синхронной передаче сигналов на базовую станцию и терминал однонаправленно в третьей полосе 103 частот и пятой полосе 105 частот (как в вышеупомянутом режиме 3), используется также вторая полоса 102 частот для передачи сигналов на базовую станцию; и так как при этом не происходит конфликта временных слотов, такое совместное использование защитной полосы и второй полосы частот повышает коэффициент использования полосы частот, и при этом прямая связь с базовой станцией и связь с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи не создают помех друг другу; и
режим 5: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 201 приема таким образом, что первый канал 201 приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе 103 частот, или во второй полосе 102 частот и третьей полосе 103 частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала 203 передачи таким образом, что первый канал 203 передачи передает сигналы на базовую станцию во второй полосе 102 частот, или во второй полосе 102 частот и пятой полосе 105 частот, и управляет вторым каналом 204 передачи так, что второй канал 204 передачи синхронно передает сигналы на терминал в третьей полосе 103 частот;
в данном режиме вторая полоса 102 частот подключается к передаче данных как на базовую станцию, так и на терминал; благодаря этому дополнительно повышается коэффициент использования полосы частот, и при этом прямая связь с базовой станцией и связь с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи не создают помех друг другу.
В приведенном выше воплощении были упомянуты пять режимов управления, однако подразумевается, что посредством использования режимов приема и передачи на первом канале 201 приема, втором канале 202 приема, первом канале 203 передачи и втором канале 204 передачи, а также задания полос частот, используемых в данных режимах, во время синхронного приема или синхронной передачи данных может использоваться один из режимов приема на первом канале 201 приема и один из режимов передачи на первом канале 203 передачи, при условии, что прямая связь с базовой станцией и связь с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи не создают помех друг другу. В случае, когда на первом канале 201 приема используется режим двунаправленного приема, а на первом канале 203 передачи используется режим двунаправленной передачи, первый канал 203 передачи и второй канал 204 передачи могут быть закрыты; а в случае, когда на первом канале 201 приема используется режим однонаправленного приема, а на первом канале 203 передачи используется режим однонаправленной передаче, первый канал 203 передачи и второй канал 204 передачи должны быть открыты. В дополнение к описанным выше пяти режимам управления могут быть гибко заданы и прочие режимы приема и передачи, с задействованием полос частот в прочем порядке, и такие режимы приема и передачи, и соответствующее использование полос частот, не описываемые подробно в настоящей заявке, также должны быть включены в защищаемый масштаб настоящего изобретения.
Кроме того, выше был описан ряд примеров осуществления режимов приема и передачи на первом канале 201 приема, втором канале 202 приема, первом канале 203 передачи и втором канале 204 передачи, а также использования полос частот, что позволяет реализовать настоящее изобретение; естественно, что на практике первый канал 201 приема, второй канал 202 приема, первый канал 203 передачи и второй канал 204 передачи могут задаваться и конфигурироваться достаточно гибко, с обеспечением тех же функций или даже большего количества функций. Примеры двух режимов конфигурации каналов и задания частот приводятся ниже.
Конфигурационный режим 1 каналов приема:
в базовом режиме первый канал приема принимает сигналы в третьей полосе 103 частот; более того, для повышения гибкости использования канала приема первый канал 201 приема может быть сконфигурирован для приема на одной из следующих полос частот: пятая полоса 105 частот, третья полоса 103 частот или вторая полоса 102 частот, или в сочетании упомянутых полос частот;
при приеме сигналов в третьей полосе 103 частот первый канал 201 приема может быть сконфигурирован на прием сигналов от базовой станции; при приеме сигналов во второй полосе 102 частот первый канал 201 приема может быть сконфигурирован на прием сигналов от базовой станции или на прием сигналов от терминала; при приеме сигналов в пятой полосе 105 частот первый канал 201 приема может быть сконфигурирован на прием сигналов от терминала; и выбор конкретной рабочей полосы частот первого канала приема осуществляется блоком управления переключениями при коммутации радиочастот;
в базовом режиме второй канал приема принимает сигналы в пятой полосе 105 частот; кроме того, для повышения гибкости использования данного канала второй канал приема может быть сконфигурирован для приема на одной из следующих полос частот: пятая полоса 105 частот, третья полоса 103 частот или вторая полоса 102 частот, или в сочетании упомянутых полос частот;
при приеме сигналов в третьей полосе 103 частот второй канал приема может быть сконфигурирован на прием сигналов от базовой станции; при приеме сигналов во второй полосе 102 частот второй канал приема может быть сконфигурирован на прием сигналов от базовой станции или на прием сигналов от терминала; при приеме сигналов в пятой полосе 105 частот второй канал приема может быть сконфигурирован на прием сигналов от терминала; и выбор конкретной рабочей полосы частот первого канала приема осуществляется блоком 206 управления переключениями при коммутации радиочастот;
Конфигурационный режим 2 каналов приема:
первый канал приема или второй канал приема принимает сигналы от антенны 207а для базовой станции, и в то же время второй канал приема или первый канал приема соответственно принимает сигналы от антенны 207b для терминала; при этом первый канал приема или второй канал приема принимает сигналы от антенны 207а для базовой станции в третьей полосе 103 частот, второй полосе 102 частот, или в сочетании третьей полосы 103 частот и второй полосы 102 частот. Второй канал приема или первый канал приема соответственно принимает сигналы от антенны 207b для терминала во второй полосе 102 частот, третьей полосе 103 частот или в сочетании второй полосы 102 частот и третьей полосы 103 частот.
Конфигурационный режим 1 каналов передачи:
в базовом режиме первый канал передачи передает сигналы в пятой полосе 105 частот; кроме того, для повышения гибкости использования первого канала передачи данный канал может быть сконфигурирован для передачи сигналов на одной из следующих полос частот: пятая полоса 105 частот, третья полоса 103 частот или вторая полоса 102 частот, или в сочетании упомянутых полос частот;
при передаче сигналов в третьей полосе 103 частот первый канал передачи может быть сконфигурирован на передачу сигналов на терминал; при передаче сигналов во второй полосе 102 частот первый канал передачи может быть сконфигурирован на передачу сигналов на базовую станцию или на прием сигналов от терминала; при приеме сигналов в пятой полосе 105 частот первый канал передачи может быть сконфигурирован на передачу сигналов на базовую станцию; и выбор конкретной рабочей полосы частот первого канала передачи осуществляется блоком 206 управления переключениями при коммутации радиочастот;
в базовом режиме второй канал передачи передает сигналы в третьей полосе 103 частот; кроме того, для повышения гибкости использования второго канала передачи, данный канал может быть сконфигурирован для передачи сигналов на одной из следующих полос частот: пятая полоса 105 частот, третья полоса 103 частот или вторая полоса 102 частот, или в сочетании упомянутых полос частот;
при передаче сигналов в третьей полосе 103 частот второй канал передачи может быть сконфигурирован на передачу сигналов на терминал; при передаче сигналов во второй полосе 102 частот второй канал передачи может быть сконфигурирован на передачу сигналов на базовую станцию или на прием сигналов с терминала; при передаче сигналов в пятой полосе 105 частот второй канал передачи может быть сконфигурирован на передачу сигналов на базовую станцию; и выбор конкретной рабочей полосы частот второго канала передачи осуществляется блоком 206 управления переключениями при коммутации радиочастот.
Конфигурационный режим 2 каналов передачи:
первый канал передачи или второй канал передачи передает сигналы на антенну 207а для базовой станции, и в это же время второй канал передачи или первый канал передачи соответственно передает сигналы на антенну 207b для терминала. Первый канал передачи или второй канал передачи передает сигналы на антенну 207а базовой станции во второй полосе 102 частот, пятой полосе 105 частот или в сочетании второй полосы 102 частот и пятой полосы 105 частот. Первый канал передачи или второй канал передачи передает сигналы на антенну 207b для терминала во второй полосе 102 частот, пятой полосе 105 частот или в сочетании второй полосы 102 частот и пятой полосы 105 частот.
Конфигурационный режим и использование полос частот канала приема не ограничены лишь описанными выше режимами; в общем смысле для коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом необходимы только один канал приема и один канал передачи; в этом смысле канал приема и канал передачи могут быть упрощены, и в самой базовой конфигурации присутствуют только один канал приема и один канал передачи. Ниже приводится воплощение, в котором указывается одна из возможных конкретных конфигураций первого канала 201 приема, второго канала 202 приема, первого канала 203 передачи и второго канала 204 передачи в отношении режимов приема и передачи, а также задействования полос частот.
Так, в одном из воплощений первый канал 201 приема и второй канал 202 приема являются двумя независимыми каналами приема, принимающими сигналы через различные усилители мощности, причем один из усилителей мощности покрывает третью полосу 103 частот и вторую полосу 102 частот, а второй усилитель мощности покрывает пятую полосу 105 частот и вторую полосу 102 частот; или первый канал 201 приема и второй канал 202 приема являются двумя различными субканалами одного и того же широкополосного усилителя, который покрывает вторую полосу 102 частот, третью полосу 103 частот и пятую полосу 105 частот.
Первый канал 203 передачи и второй канал 204 передачи являются двумя независимыми каналами передачи, передающими сигналы через различные усилители мощности, причем один из усилителей мощности покрывает третью полосу 103 частот и вторую полосу 102 частот, а второй усилитель мощности покрывает пятую полосу 105 частот и вторую полосу 102 частот; или первый канал 203 передачи и второй канал 204 передачи являются различными субканалами одного и того же широкополосного усилителя, который покрывает вторую полосу 102 частот, третью полосу 103 частот и пятую полосу 105 частот.
Как показано на фиг.2, в данном воплощении блок управления радиочастотами включает:
блок 206 управления переключениями при коммутации радиочастот, сконфигурированный для задания полос частот, используемых первым каналом 201 приема, вторым каналом 202 приема, первым каналом 203 передачи и вторым каналом 204 передачи, а также связей соединений с антеннами, и для передачи управляющего сигнала переключения на блок 205 коммутации радиочастот, который является блоком, на который блок 206 посылает, в зависимости от конкретного режима приема и передачи на первом канале 201 приема, втором канале 202 приема, первом канале 203 передачи и втором канале 204 передачи, сигнал управления связями между данными каналами и антеннами, и для управления переключениями между различными режимами приема и передачи, а также переключениями между используемыми полосами частот; и
блок 205 коммутации радиочастот, сконфигурированный для переключений полос частот, используемых первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи, а также используемых для связи с антеннами, в соответствии с сигналом, посылаемым блоком 206 управления переключениями при коммутации радиочастот. Может производиться управление переключениями между различными режимами приема; переключениями между различными режимами приема и передачи, и переключениями между используемыми полосами частот.
Блок 205 коммутации радиочастот предпочтительно может осуществлять следующие виды переключений: переключение между антенной для базовой станции и антенной для терминала на первом канале 201 приема, например, переключение на антенну для базовой станции во время однонаправленного приема, и переключение на антенну для базовой станции и антенну для терминала при двунаправленном приеме;
переключение между антенной для базовой станции и антенной для терминала на первом канале передачи 202, например, переключение на антенну для базовой станции при однонаправленной передаче, и переключение на антенну для базовой станции и антенну для терминала во время двунаправленной передачи; переключение между приемом с терминала и передачей на терминал в третьей полосе 103 частот первым каналом 201 приема и вторым каналом 204 передачи, например, временной слот, используемый для передачи на терминал в третьей полосе 103 частот первым каналом 201 приема во время двунаправленной передачи, отличается от временного слота, используемого для приема с терминала в третьей полосе 103 частот вторым каналом 204 передачи, и поэтому необходимо переключение; и переключение между приемом с терминала и передачей на терминал в пятой полосе 105 частот первым каналом 203 передачи и вторым каналом 202 приема, например, временной слот, используемый для передачи на терминал в пятой полосе 105 частот первым каналом 203 передачи во время двунаправленной передачи отличается от временного слота, используемого для передачи на терминал в пятой полосе 105 частот вторым каналом 202 приема, и поэтому необходимо переключение.
Блок 205 коммутации радиочастот состоит из однополюсного многопозиционного коммутатора радиочастот, связанного с первым каналом 201 приема, вторым каналом 202 приема, первым каналом 203 передачи и вторым каналом 204 передачи, или является многополюсным многопозиционным коммутатором радиочастот, и в последнем случае ретрансляционное устройство для беспроводной связи использует архитектуру многоантенной передачи.
В данном воплощении блок 206 управления переключениями при коммутации радиочастот связан с блоком 208 управления ресурсами беспроводной связи, от которого он получает информацию о доступных второй полосе 102 частот, третьей полосе 103 частот, пятой полосе 105 частот, временных слотах восходящих и нисходящих соединений; в частности, для задания режимов передачи и приема, а также о ширине полос, используемых первым каналом 201 приема, вторым каналом 202 приема, первым каналом 203 передачи и вторым каналом 204 передачи, и для отправки управляющего сигнала переключения на блок 205 коммутации радиочастот, используемые полосы частот и связи соединений с антеннами определяются на основании следующей информации:
ширина полосы для связи между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и терминалом, а именно, ширина полосы для первого канала 201 приема или второго канала 202 приема, для приема сигналов с терминала, и ширина полосы для первого канала 203 передачи или второго канала 204 передачи, для передачи сигналов на терминал;
ширина полосы для связи между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и базовой станцией, а именно, ширина полосы для первого канала 201 приема, для приема сигналов с базовой станции, и ширина полосы для первого канала 203 передачи, для передачи сигналов на базовую станцию; и
точки переключений между временными слотами восходящих и нисходящих соединений для первого радиокадра между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и базовой станцией, и второго радиокадра между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и терминалом; данные точки переключений задаются для управления синхронным приемом сигналов на первом временном интервале и синхронной передачи сигналов во втором временном интервале.
Ретрансляционное устройство для беспроводной связи дополнительно включает антенный блок 207, который включает антенну 207а для базовой станции и антенну 207b для терминала, причем антенный блок 207 представляет собой одну всенаправленную антенну или группу всенаправленных антенн, которые могут быть предназначены для базовой станции и терминала, и частотный диапазон которых покрывает вторую полосу 102 частот, третью полосу 103 частот и пятую полосу 105 частот; или антенный блок 207 представляет собой одну направленную антенну или группу направленных антенн, которые могут быть предназначены для базовой станции, и частотный диапазон которых покрывает вторую полосу 102 частот, третью полосу 103 частот и пятую полосу 105 частот, и одну направленную антенну или группу направленных антенн, которые могут быть предназначены для терминала, и частотный диапазон которых покрывает вторую полосу 102 частот, третью полосу 103 частот и пятую полосу 105 частот.
В соответствии со вторым воплощением изобретения предлагается способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи, предлагаемого в первом воплощении, с базовой станцией и терминалом.
В соответствии с данным воплощением, способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом включает: осуществление коммуникации путем полного задействования второй полосы 102 частот, третьей полосы 103 частот и пятой полосы 105 частот, при котором ретрансляционное устройство для беспроводной связи в первом временном интервале синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала, а во втором временном интервале синхронно передает сигналы на базовую станцию и терминал. Для предотвращения создания помех в работе терминала, который осуществляет прямую связь с базовой станцией, в процессе, когда ретрансляционное устройство для беспроводной связи синхронно передает данные на терминал и базовую станцию, и синхронно принимает сигналы с терминала и базовой станции, специально выделяется временной слот терминалу, который осуществляет связь с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи, то есть, временной слот, выделяемый терминалу для коммуникации с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи, отличен от временного слота, выделяемого терминалу для прямой связи с базовой станцией. При этом для синхронного приема данных с базовой станции и терминала в первом временном интервале и синхронной передачи данных на базовую станцию и терминал могут использоваться различные сочетания второй полосы 102 частот, третьей полосы 103 частот и пятой полосы 105 частот, то есть возможна гибкость в использовании полос частот, при условии, что не возникает упомянутый выше конфликт.
Ниже приводится описание ряда предпочтительных режимов использования второй полосы 102 частот, третьей полосы 103 частот и пятой полосы 105 частот:
режим 1: прием сигналов от базовой станции в третьей полосе 103 частот и синхронный прием сигналов от терминала в пятой полосе 105 частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию в пятой полосе 105 частот и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе 103 частот во втором временном интервале;
в данном режиме третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот используются однонаправленно по отношению к базовой станции или терминалу, и использование третьей полосы 103 частот и пятой полосы 105 частот такое же, как их использование в макроячейке, покрывающей третью полосу 103 частот и пятую полосу 105 частот, но при этом две защитные полосы синхронно используются в первом временном интервале и втором временном интервале, и в этом состоит отличие от систем в соответствии с существующим уровнем техники, в которых в одном временном интервале используется только одна защитная полоса;
режим 2: прием сигналов от базовой станции в третьей полосе 103 частот и синхронный прием сигналов от терминала в пятой полосе 105 частот в первом временном интервале; и
синхронная передача сигналов на базовую станцию и терминал в пятой полосе 105 частот во втором временном интервале;
в данном режиме синхронный прием сигналов с базовой станции и терминала осуществляется однонаправленно в третьей полосе 103 частот и пятой полосе 105 частот в первом временном интервале; во втором временном интервале пятая полоса 105 частот используется двунаправленно; третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот используются синхронно в одном временном интервале, а именно, в первом временном интервале, и за счет этого увеличивается коэффициент использования защитной полосы;
режим 3: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе 103 частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию в пятой полосе 105 частот и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе 103 частот во втором временном интервале;
в данном режиме третья полоса 103 частот используется двунаправленно в первом временном интервале, а во втором временном интервале сигналы синхронно передаются на базовую станцию и терминал однонаправленно в третьей полосе 103 частот и пятой полосе 105 частот; и поскольку третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот используются синхронно в одном (а именно, во втором) временном интервале, повышается коэффициент использования защитной полосы;
режим 4: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе 103 частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию во второй полосе 102 частот, или во второй полосе 102 частот и пятой полосе 105 частот, и передача сигналов на терминал в третьей полосе 103 частот во втором временном интервале;
в данном режиме третья полоса 103 частот используется двунаправленно в первом временном интервале, а во втором временном интервале, в дополнение к синхронной передаче сигналов на базовую станцию и терминал однонаправленно в третьей полосе 103 частот и пятой полосе 105 частот (как в вышеупомянутом режиме 3), используется также вторая полоса 102 частот для передачи сигналов на базовую станцию; таким образом, вторая полоса 102 частот используется в сочетании с защитной полосой, и при этом не происходит конфликта временного слота со слотом для прямой связи между терминалом и базовой станцией, и поэтому такое совместное использование защитной полосы и второй полосы частот повышает коэффициент использования полосы частот, и при этом прямая связь с базовой станцией и связь с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи не создают помех друг другу; и
режим 5: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе 103 частот, или во второй полосе 102 частот и третьей полосе 103 частот, в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию во второй полосе 102 частот, или во второй полосе 102 частот и пятой полосе 105 частот, и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе 103 частот во втором временном интервале;
в данном режиме вторая полоса 102 частот подключается к передаче данных как на базовую станцию, так и на терминал; благодаря этому дополнительно повышается коэффициент использования полосы частот, и при этом прямая связь с базовой станцией и связь с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи не создают помех друг другу.
Выше были упомянуты пять режимов использования полос частот, при которых вторая полоса 102 частот, третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот полностью задействуются, в случае, если временной слот, выделяемый терминалу для коммуникации с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи, отличен от временного слота, выделяемого терминалу для прямой связи с базовой станцией. Естественно, что на практике возможные способы совместного задействования второй полосы 102 частот, третьей полосы 103 частот и пятой полосы 105 частот не ограничены способами, описанными выше, и возможны иные способы задействования полос частот, и все такие возможные способы, которые могут быть предложены, должны быть включены в защищаемый масштаб изобретения.
Ниже приводится пример осуществления коммуникации между базовой станцией и терминалом через ретрансляционное устройство для беспроводной связи.
В данном примере используется описанный выше режим 1, при котором первый канал 201 приема сконфигурирован в третьей полосе 103 частот, или в третьей полосе 103 частот и во второй полосе 102 частот; второй канал 202 приема сконфигурирован в пятой полосе 105 частот, или сконфигурирован в пятой полосе 105 частот и во второй полосе 102 частот, первый канал 203 передачи сконфигурирован в пятой полосе 105 частот, или в пятой полосе 105 частот и второй полосе 102 частот; и второй канал 204 передачи сконфигурирован в третьей полосе 103 частот, или в третьей полосе 103 частот и второй полосе 102 частот; и в первом канале 201 приема и первом канале 203 передачи используются режим однонаправленного приема и однонаправленной передачи соответственно.
Как показано на фиг.3, в данном примере в первом временном интервале первый канал 201 приема принимает первые данные от базовой станции в третьей полосе 103 частот и синхронно принимает вторые данные с терминала в пятой полосе 105 частот, и во втором временном интервале первый канал 203 передачи передает вторые данные на базовую станцию в пятой полосе 105 частот, и второй канал 204 передачи синхронно передает первые данные на терминал в третьей полосе 103 частот. Естественно, что возможно при этом и совместное использование второй полосы 102 частот, и конкретные режимы такого совместного использования далее во избежание повторения не приводим.
Данное воплощение применимо к случаю, когда первый радиокадр радиоинтерфейса от базовой станции до ретрансляционного устройства для беспроводной связи синхронизирован по времени со вторым радиокадром радиоинтерфейса от ретранслятора до терминала, а именно, в случае, когда временной слот восходящего соединения первого радиокадра накладывается на временной слот нисходящего соединения второго радиокадра, а временной слот нисходящего соединения первого радиокадра накладывается на временной слот восходящего соединения второго радиокадра. Во избежание создания помех работе терминала, осуществляющего прямую связь с базовой станцией во время процесса, при котором ретрансляционное устройство для беспроводной связи синхронно передает данные на терминал и на базовую станцию, специально выделяется временной слот терминалу, осуществляющему коммуникацию с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи, а именно, временной слой, выделенный терминалу для коммуникации с базовой станцией через ретрансляционное устройство для беспроводной связи, отличен от временного слота, выделяемого терминалу для прямой связи с базовой станцией. На фиг.4а и 4b показаны возможные отношения синхронности между первым радиокадром и вторым радиокадром. Первый радиокадр 301 может быть синхронизирован по времени со вторым радиокадром 302а. Временные слоты восходящих соединений первого радиокадра 301 в сущности накладываются на временные слоты нисходящих соединений второго радиокадра 302а, то есть слоты первого радиокадра могут совпадать со слотами второго радиокадра (отношения между слотами 301 и 302а на фиг.4а), или соответствующие слоты данных кадров могут происходить с постоянной задержкой по времени (отношения между слотами 301 и 302 b на фиг.4а). На этой основе терминал, осуществляющий связь с базовой станцией посредством ретрансляционного устройства для беспроводной связи, передает сигналы на ретрансляционное устройство для беспроводной связи во время первой группы временных слотов восходящих соединений второго радиокадра, которые накладываются по времени на первую группу временных слотов нисходящих соединений первого радиокадра радиоинтерфейса базовой станции, как, например, слоты TS5/TS6 на фиг.4а; или, терминал, осуществляющий коммуникацию с базовой станцией посредством ретрансляционного устройства для беспроводной связи, передает сигналы на ретрансляционное устройство для беспроводной связи во время первой группы временных слотов нисходящих соединений второго радиокадра, которые накладываются по времени на первую группу временных слотов восходящих соединений первого радиокадра радиоинтерфейса базовой станции, как, например, слоты TS5/TS6 на фиг.4b. Терминал осуществляет прямую связь с базовой станцией во время второй группы временных слотов второго радиокадра, отличных от первой группы временных слотов восходящих соединений и первой группы временных слотов нисходящих соединений.
В третьем воплощении настоящего изобретения предлагается еще одно ретрансляционное устройство для беспроводной связи.
Такое устройство показано на фиг.2, и как видно из данного чертежа, предлагаемое в данном воплощении ретрансляционное устройство для беспроводной связи включает: первый канал 201 приема, сконфигурированный для приема сигналов от базовой станции, или от базовой станции и терминала, второй канал 202 приема, сконфигурированный для приема сигналов от терминала, первый канал 203 передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на базовую станцию, или на базовую станцию и терминал, и второй канал 204 передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на терминал; при этом ретрансляционное устройство для беспроводной связи дополнительно включает блок управления радиочастотами, сконфигурированный для управления первым каналом 201 приема, вторым каналом 202 приема, первым каналом 203 передачи и вторым каналом 204 передачи во время осуществления коммуникации с базовой станцией и терминалом таким образом, что полосы частот используются в следующем режиме:
первый канал 201 приема принимает сигналы в третьей полосе 103 частот, или в третьей полосе 103 частот и второй полосе 102 частот; второй канал 202 приема принимает сигналы в пятой полосе 105 частот, или в пятой полосе 105 частот и второй полосе 102 частот; первый канал 203 передачи передает сигналы в пятой полосе 105 частот, или в пятой полосе 105 частот и второй полосе 102 частот; и второй канал 204 передачи передает сигналы в третьей полосе 103 частот, или в третьей полосе 103 частот и второй полосе 102 частот; в первом временном интервале осуществляется прием первых данных от базовой станции, во втором временном интервале осуществляется передача первых данных на терминал, в третьем временном интервале осуществляется прием вторых данных с терминала, и в четвертом временном интервале осуществляется передача вторых данных на базовую станцию, причем во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется третья полоса 103 частот или пятая полоса 105 частот, и таким образом третья полоса частот и пятая полоса частот являются двумя защитным полосами между рабочей полосой частот системы FDD и второй полосой частот, которая служит рабочей полосой частот системы TDD.
Использование режимов передачи и приема первого канала 201 приема, второго канала 202 приема, первого канала 203 передачи и второго канала 204 передачи в данном воплощении может быть объяснено примерно так же, как в первом воплощении, и прием, и передача сигналов могут настраиваться достаточно гибко путем использования полос частот, конфигурируемых с соответствующими режимами приема и передачи. В данном воплощении ретрансляционное устройство для беспроводной связи не принимает синхронно сигналы от базовой станции и терминала и не передает синхронно сигналы на базовую станцию и терминал, в чем и состоит отличие от первого воплощения. В случае, когда данные синхронно не передаются и не принимаются, третья полоса 103 частот или пятая полоса 105 частот синхронно используются во временном слоте восходящего соединения и временном слоте терминала нисходящего соединения. За счет этого повышается коэффициент использования защитной полосы по сравнению с системами в соответствии с существующим уровнем техники, при котором терминал может принимать сигналы только в третьей полосе 103 частот и отправлять сигналы в пятой полосе 105 частот. Кроме того, в сочетании с ними может использоваться вторая полоса 102 частот, что позволит еще больше усилить коэффициент использования полосы частот.
Ретрансляционное устройство для беспроводной связи, предлагаемое в данном воплощении, может служить в качестве ретрансляционного устройства для беспроводной связи, используемого в точке беспроводного доступа, покрываемой макроячейкой, и ретрансляционного устройства для беспроводной связи, покрываемого микроячейкой. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи использует часть временных слотов нисходящих соединений радиокадра радиоинтерфейса беспроводного узла макроячейки в качестве первого временного интервала для приема первых данных от базовой станции, использует другую часть временных слотов нисходящих соединений радиокадра радиоинтерфейса в качестве второго временного интервала для передачи первых данных на терминал, использует часть временных слотов восходящих соединений радиокадра радиоинтерфейса беспроводного узла макро-ячейки в качестве третьего временного интервала для приема вторых данных с терминала, и использует другую часть временных слотов восходящих соединений радиокадра радиоинтерфейса беспроводного узла макроячейки в качестве четвертого временного интервала для передачи вторых данных на базовую станцию. Поэтому первый временной интервал и второй временной интервал являются различными временными слотами нисходящих соединений одного радиокадра радиоинтерфейса, а третий временной интервал и четвертый временной интервал являются различными временными слотами восходящих соединений одного радиокадра радиоинтерфейса.
В данном воплощении блок управления радиочастотами специально сконфигурирован для осуществления управления в одном из следующих режимов во время связи между базовой станцией и терминалом:
в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом 201 приема таким образом, что первый канал 201 приема принимает первые данные от базовой станции на третьей полосе 103 частот;
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет вторым каналом 204 передачи таким образом, что второй канал 204 передачи передает первые данные на терминал в третьей полосе 103 частот, или управляет первым каналом 203 передачи таким образом, что первый канал 203 передачи передает первые данные на терминал в пятой полосе 105 частот;
в третьем временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом 201 приема таким образом, что первый канал 201 приема принимает вторые данные от терминала на третьей полосе 103 частот, то есть той же самой, что используется во втором временном интервале, или управляет вторым каналом 204 приема таким образом, что второй канал 204 приема принимает вторые данные от терминала в пятой полосе 105 частот, той же самой, что используется во втором временном интервале;
в четвертом временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом 203 передачи таким образом, что первый канал 203 передачи передает вторые данные на базовую станцию в пятой полосе 105 частот, или управляет первым каналом 203 передачи таким образом, что первый канал 203 передачи передает вторые данные на базовую станцию во второй полосе 102 частот и пятой полосе 105 частот.
В случае, когда обеспечивается синхронное использование третьей полосы 103 частот во втором временном интервале и третьем временном интервале для передачи сигналов на терминал или приема сигналов с терминала, или обеспечивается синхронное использование пятой полосы 105 частот во втором временном интервале и третьем временном интервале для передачи сигналов на терминал или приема сигналов с терминала, полосы частот для приема и передачи сигналов на других временных интервалах могут гибко конфигурироваться с использованием различных режимов приема и передачи и задействования полос частот, упоминаемых в настоящем описании, и все такие возможные конфигурации в настоящем описании представлены не будут.
В дополнение к этому, ретрансляционное устройство для беспроводной связи в данном воплощении, первый канал 201 приема, второй канал 202 приема, первый канал 203 передачи и второй канал 204 передачи могут быть реализованы аналогично первому воплощению; то есть, блок управления радиочастотами ретрансляционного устройства для беспроводной связи также может включать блок 205 коммутации радиочастот и блок 206 управления переключениями при коммутации радиочастот, функции которых идентичны функциям соответствующих блоков в первом воплощении, а режимы переключений, режимы приема и передачи, а также задействования полос частот также идентичны соответствующим режимам в первом воплощении. В дополнение к этому, блок управления радиочастотами может дополнительно включать антенный блок 207, описанный в первом воплощении.
В четвертом воплощении изобретения предлагается способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи, описанного в третьем воплощении, с базовой станцией и терминалом.
В соответствии с данным воплощением, коммуникация ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом осуществляется путем полного задействования второй полосы 102 частот, третьей полосы 103 частот и пятой полосы 105 частот: в первом временном интервале производится прием первых данных от базовой станции; во втором временном интервале производится передача первых данных на терминал; в третьем временном интервале производится прием вторых данных с терминала, и в четвертом временном интервале производится передача вторых данных на базовую станцию, и при этом третья полоса 103 частот синхронно используется во втором временном интервале и третьем временном интервале, или пятая полоса 105 частот синхронно используется во втором временном интервале и третьем временном интервале. В данном воплощении коммуникация ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом осуществляется асинхронно (то есть, прием и передача данных осуществляется асинхронно), в отличие от синхронного приема и передачи данных во втором воплощении. Первый временной интервал и второй временной интервал являются различными временными слотами нисходящих соединений одного радиокадра радиоинтерфейса, а третий временной интервал и четвертый временной интервал являются различными временными слотами восходящих соединений одного радиокадра радиоинтерфейса.
В данном воплощении вторая полоса 102 частот, третья полоса 103 частот и пятая полоса 105 частот полностью задействуются для осуществления следующих видов связи:
в первом временном интервале осуществляется прием первых данных с базовой станции в третьей полосе 103 частот;
во втором временном интервале осуществляется передача первых данных на терминал в третьей полосе 103 частот или пятой полосе 105 частот;
не третьем временном интервале осуществляется прием вторых данных с терминала с использованием третьей полосы 103 частот или пятой полосы 105 частот, то есть той же самой полосы частот, что и во втором временном интервале; и
в четвертом временном интервале осуществляется передача вторых данных на базовую станцию в пятой полосе 105 частот или во второй полосе 102 частот и пятой полосе 105 частот.
В случае, когда обеспечивается синхронное использование третьей полосы 103 частот во втором временном интервале и третьем временном интервале для передачи сигналов на терминал или приема сигналов с терминала, или обеспечивается синхронное использование пятой полосы 105 частот во втором временном интервале и третьем временном интервале для передачи сигналов на терминал или приема сигналов с терминала, полосы частот для приема и передачи сигналов на других временных интервалах могут гибко конфигурироваться с использованием различных режимов приема передачи и задействования полос частот, упоминаемых в настоящем описании, и все такие возможные конфигурации в настоящем описании представлены не будут.
Передача первых данных на терминал в третьей полосе 103 частот во втором временном интервале и прием вторых данных с терминала в третьей полосе 103 частот в третьем временном интервале предпочтительно осуществляется следующим образом:
ширина полосы, используемая для передачи первых данных на терминал в третьей полосе 103 частот, такая же, как ширина полосы, используемой для приема вторых данных с терминала в третьей полосе 103 частот, и при этом терминал работает в режиме TDD; или
ширина полосы, используемая для передачи первых данных на терминал в третьей полосе 103 частот, больше, чем ширина полосы, используемой для приема вторых данных с терминала в третьей полосе 103 частот, и при этом терминал работает в режиме TDD. А именно, терминал работает в общем режиме TDD: хотя данные принимаются и передаются на различных временных слотах восходящих и нисходящих соединений, используемые полосы частот не совсем идентичны.
Передача первых данных на терминал в пятой полосе 105 частот во втором временном интервале и прием вторых данных с терминала в пятой полосе 105 частот в третьем временном интервале осуществляется следующим образом:
ширина полосы, используемая для передачи первых данных на терминал в пятой полосе 105 частот, такая же, как ширина полосы, используемой для приема вторых данных с терминала в пятой полосе 105 частот, и при этом терминал работает в режиме TDD; или
ширина полосы, используемая для передачи первых данных на терминал в пятой полосе 105 частот, меньше, чем ширина полосы, используемой для приема вторых данных с терминала в пятой полосе 105 частот, и при этом терминал работает в режиме TDD. А именно, терминал работает в общем режиме TDD: хотя данные принимаются и передаются на различных временных слотах восходящих и нисходящих соединений, используемые полосы частот не совсем идентичны.
Ниже приводится пример, отображающий возможный способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом.
Ретрансляционное устройство для беспроводной связи, предлагаемое в данном воплощении, может служить в качестве ретрансляционного устройства для беспроводной связи, используемого в точке беспроводного доступа, покрываемой макроячейкой, и ретрансляционного устройства для беспроводной связи, покрываемого микроячейкой. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи использует часть временных слотов нисходящих соединений радиокадра радиоинтерфейса беспроводного узла макро-ячейки в качестве первого временного интервала для приема первых данных от базовой станции, использует другую часть временных слотов нисходящих соединений радиокадра радиоинтерфейса в качестве второго временного интервала для передачи первых данных на терминал, использует часть временных слотов восходящих соединений радиокадра радиоинтерфейса беспроводного узла макро-ячейки в качестве третьего временного интервала для приема вторых данных с терминала, и использует другую часть временных слотов восходящих соединений радиокадра радиоинтерфейса беспроводного узла макро-ячейки в качестве четвертого временного интервала для передачи вторых данных на базовую станцию. Поэтому первый временной интервал и второй временной интервал являются различными временными слотами нисходящих соединений одного радиокадра радиоинтерфейса, а третий временной интервал и четвертый временной интервал являются различными временными слотами восходящих соединений одного радиокадра радиоинтерфейса.
Как показано на фиг.5, процесс передачи базовой станцией первых данных на терминал осуществляется следующим образом:
первый канал 201 приема принимает первые данные от базовой станции в третьей полосе 103 частот во время первой группы временных слотов нисходящих соединений радиокадра 901 радиоинтерфейса беспроводного узла макро-ячейки, которые используются в качестве первого временного интервала, а именно, во время временных слотов нисходящих соединений радиокадра 902а радиоинтерфейса беспроводного узла макроячейки на защитной полосе частот (на чертеже не заштрихованы);
второй канал 204 передачи передает первые данные на терминал в третьей полосе 103 частот во время второй группы временных слотов нисходящих соединений радиокадра 901 радиоинтерфейса беспроводного узла макроячейки, которые используются в качестве второго временного интервала, а именно, во время временных слотов нисходящих соединений радиокадра 902b радиоинтерфейса беспроводного узла макроячейки (на чертеже заштрихованы);
В частности, второй канал 204 передачи передает первые данные на терминал в третьей полосе 103 частот в одном из следующих режимов:
1) передача первых данных на терминал на субполосе частот 203b третьей полосы 103 частот;
2) передача первых данных на терминал на субполосе частот 203b и субполосе частот 203а третьей полосы 103 частот.
Процесс приема базовой станцией вторых данных с терминала осуществляется следующим образом:
первый канал 201 приема принимает вторые данные от терминала в третьей полосе 103 частот во время части временных слотов восходящих соединений радиокадра 901 радиоинтерфейса беспроводного узла макроячейки, которые используются в качестве третьего временного интервала, а именно, во время первой части временных слотов восходящих соединений радиокадра 902b (временные слоты TS4, TS5 восходящих соединений на фиг.6);
а именно, первый канал 201 приема принимает вторые данные от терминала в третьей полосе 103 частот в следующем режиме: прием вторых данных с терминала осуществляется на субполосе частот 203b третьей полосы 103 частот, и при этом субполоса частот 203а используется в качестве защитной полосы, для предотвращения помех для терминала, работающего в режиме приема на соседней первой полосе 101 частот, со стороны терминала, работающего в режиме передачи на субполосе частот 203b.
Первый канал 203 передачи передает вторые данные на базовую станцию в пятой полосе 105 частот или во второй полосе 102 частот во время другой части временных слотов восходящих соединений радиокадра 901 радиокадра радиоинтерфейса беспроводного узла макроячейки, которые используются в качестве четвертого временного интервала (например, временного слота TS6 восходящего соединения на фиг.6).
Применение способов и устройства, предлагаемых в настоящем изобретении для системы TDD, не ограничивается только структурной схемой, изображенной на фиг.1. Так, например, ретрансляционное устройство для беспроводной связи и способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи с базовой станцией и терминалом, предлагаемые в настоящем изобретении, могут также применятся к структуре частотного спектра, получаемой при взаимной замене мест расположения четвертой полосы частот и первой полосы частот, или при взаимной замене мест расположения третьей полосы частот и пятой полосы частот.
Очевидно, что сведущими в данной области техники могут быть предложены различные варианты и модификации описанных выше способов и устройств без отхода от масштабов и принципов настоящего изобретения. Подразумевается, что настоящее изобретение включает такие варианты и модификации, при условии, что они входят в масштаб изобретения, определяемый прилагаемой формулой изобретения, или являются эквивалентами упомянутых в ней способов и устройств.
Возможности промышленного применения
За счет использования ретрансляционного устройства для беспроводной связи, работающего на защитной полосе частот между системами TDD и FDD, настоящее изобретение позволяет осуществить двунаправленную связь между базовой станцией и терминалом за счет использования не задействованной защитной полосы, что повышает эффективность и гибкость использования защитной полосы.
Изобретение относится к области беспроводной связи, использующей дуплексную ретрансляционную систему, и реализует двунаправленную ретрансляцию между базовой станцией и терминалом за счет использования не задействованной защитной полосы, что позволяет повысить эффективность и гибкость использования защитной полосы. Изобретение раскрывает, в частности, ретрансляционное устройство, которое включает: первый канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от базовой станции, или от базовой станции и терминала, второй канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от терминала, первый канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на базовую станцию, или на базовую станцию и терминал, и второй канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на терминал, и дополнительно включает: блок управления радиочастотами, сконфигурированный для управления первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи во время связи с базовой станцией и терминалом, и обеспечивающий использование полос частот в следующем режиме: синхронный прием сигналов с базовой станции и терминала в первом временном интервале, и синхронная передача сигналов на базовую станцию и терминал во втором временном интервале, и при этом третья полоса частот и пятая полоса частот являются двумя защитными полосами между рабочей полосой частот дуплексной системы частотного разделения (FDD) и второй полосой частот, служащей рабочей полосой частот дуплексной системы временного разделения (TDD). 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил. 
1. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи, содержащее: первый канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от базовой станции, или от базовой станции и терминала, второй канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от терминала, первый канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на базовую станцию, или на базовую станцию и терминал, и второй канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на терминал, и дополнительно содержащее:
блок управления радиочастотами, сконфигурированный для управления первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи во время связи с базовой станцией и терминалом, и обеспечивающий использование полос частот в следующем режиме:
прием первым каналом приема сигналов в третьей полосе частот, или в третьей полосе частот и второй полосе частот;
прием вторым каналом приема сигналов в пятой полосе частот, или в пятой полосе частот и второй полосе частот;
передача первым каналом передачи сигналов в пятой полосе частот, или в пятой полосе частот и второй полосе частот; и
передача вторым каналом передачи сигналов в третьей полосе частот, или в третьей полосе частот и второй полосе частот;
при этом имеется первый временной интервал во время управления радиочастотами, совершаемого блоком управления радиочастотами, и в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой канала приема таким образом, что канал приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала; и имеется второй временной интервал во время управления радиочастотами, совершаемого блоком управления радиочастотами, и во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой канала передачи таким образом, что канал передачи синхронно передает сигналы на базовую станцию и терминал,
при этом третья полоса частот и пятая полоса частот являются двумя защитными полосами между рабочей полосой частот дуплексной системы частотного разделения (FDD) и второй полосой частот, служащей рабочей полосой частот дуплексной системы временного разделения (TDD).
2. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи по п.1, в котором:
блок управления радиочастотами сконфигурирован для управления первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи в любом из следующих режимов:
режим 1: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема принимает сигналы от базовой станции в третьей полосе частот, и управляет работой второго канала приема таким образом, что второй канал приема синхронно принимает сигналы от терминала в пятой полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи передает сигналы на базовую станцию в пятой полосе частот, и управляет работой второго канала передачи таким образом, что второй канал передачи синхронно отправляет сигналы на терминал в третьей полосе частот;
режим 2: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема принимает сигналы от базовой станции в третьей полосе частот, и управляет работой второго канала приема таким образом, что второй канал приема синхронно принимает сигналы от терминала в пятой полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи синхронно передает сигналы на базовую станцию и терминал в пятой полосе частот;
режим 3: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи отправляет сигналы на базовую станцию в пятой полосе частот, и управляет работой второго канала передачи таким образом, что второй канал передачи синхронно передает сигналы на терминал в третьей полосе частот;
режим 4: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи передает сигналы на базовую станцию во второй полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот, и управляет работой второго канала передачи таким образом, что второй канал передачи передает сигналы на терминал в третьей полосе частот;
режим 5: в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала приема таким образом, что первый канал приема синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала в третьей полосе частот, или во второй полосе частот и третьей полосе частот; и
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет работой первого канала передачи таким образом, что первый канал передачи передает сигналы на базовую станцию во второй полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот, и управляет вторым каналом передачи так, что второй канал передачи синхронно передает сигналы на терминал в третьей полосе частот.
3. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи по п.1 или 2, в котором:
первый канал приема и второй канал приема являются двумя независимыми каналами приема, принимающими сигналы соответственно через различные усилители мощности; или
первый канал приема и второй канал приема являются различными субканалами одного и того же широкополосного усилителя, который покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот и пятую полосу частот.
4. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи по п.1 или 2, в котором:
первый канал передачи и второй канал передачи являются двумя независимыми каналами передачи, передающими сигналы соответственно через различные усилители мощности; или
первый канал передачи и второй канал передачи являются различными субканалами одного и того же широкополосного усилителя, который покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот и пятую полосу частот.
5. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи по п.1 или 2, в котором блок управления радиочастотами содержит:
блок управления переключениями при коммутации радиочастот, сконфигурированный для задания полос частот, используемых первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи, а также связей соединений с антеннами, и для передачи сигналов управления переключениями между различными полосами частот и переключениями между соединениями и антеннами; и
блок коммутации радиочастот, сконфигурированный для переключений между полосами частот, используемыми первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи, а также для переключений между соединениями и антеннами, в соответствии с сигналом управления переключением.
6. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи по п.5, в котором блок коммутации радиочастот сконфигурирован для совершения переключений в следующем режиме:
переключение между антенной для базовой станции и антенной для терминала на первом канале приема;
переключение между антенной для базовой станции и антенной для терминала на первом канале передачи;
переключение между передачей на терминал и приемом с терминала в третьей полосе частот на первом канале приема и втором канале передачи; и
переключение между передачей на терминал и приемом с терминала в пятой полосе частот на первом канале передачи и втором канале приема.
7. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи по п.5, в котором
блок управления переключениями при коммутации радиочастот сконфигурирован для задания используемой полосы частот и связей соединений с антенной на основании следующей информации:
ширина полосы для связи между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и терминалом;
ширина полосы для связи между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и базовой станцией; и
точки переключений между временными слотами восходящих и нисходящих соединений для первого радиокадра между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и базовой станцией и второго радиокадра между ретрансляционным устройством для беспроводной связи и терминалом.
8. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи по п.1 или 2, дополнительно содержащее: антенный блок, сконфигурированный для осуществления передачи и приема сигналов базовой станцией и терминалом, причем:
антенный блок представляет собой одну всенаправленную антенну или группу всенаправленных антенн, частотный диапазон которых покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот или пятую полосу частот; или
антенный блок содержит: одну направленную антенну или группу направленных антенн для базовой станции, частотный диапазон которых покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот и пятую полосу частот, и одну направленную антенну или группу направленных антенн для терминала, частотный диапазон которых покрывает вторую полосу частот, третью полосу частот и пятую полосу частот.
9. Способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи по п.1 с базовой станцией и терминалом, содержащий этап;
осуществления коммуникации путем полного задействования второй полосы частот, третьей полосы частот и пятой полосы частот, причем ретрансляционное устройство для беспроводной связи в первом временном интервале синхронно принимает сигналы от базовой станции и терминала, а во втором временном интервале синхронно передает сигналы на базовую станцию и терминал.
10. Способ по п.9, при котором:
на этапе осуществления коммуникации путем полного задействования второй полосы частот, третьей полосы частот и пятой полосы частот может быть использован любой из следующих режимов коммуникации:
режим 1: прием сигналов от базовой станции в третьей полосе частот и синхронный прием сигналов от терминала в пятой полосе частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию в пятой полосе частот и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале;
режим 2: прием сигналов от базовой станции в третьей полосе частот и синхронный прием сигналов от терминала в пятой полосе частот в первом временном интервале; и
синхронная передача сигналов на базовую станцию и терминал в пятой полосе частот во втором временном интервале;
режим 3: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию в пятой полосе частот и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале;
режим 4: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе частот в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию во второй полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот, и передача сигналов на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале; и
режим 5: синхронный прием сигналов от базовой станции и терминала в третьей полосе частот, или во второй полосе частот и третьей полосе частот, в первом временном интервале; и
передача сигналов на базовую станцию во второй полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот, и синхронная передача сигналов на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале.
11. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи, содержащее: первый канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от базовой станции, или от базовой станции и терминала, второй канал приема, сконфигурированный для приема сигналов от терминала, первый канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на базовую станцию, или на базовую станцию и терминал, и второй канал передачи, сконфигурированный для передачи сигналов на терминал, и дополнительно содержащее:
блок управления радиочастотами, сконфигурированный для управления первым каналом приема, вторым каналом приема, первым каналом передачи и вторым каналом передачи во время осуществления коммуникации с базовой станцией и терминалом таким образом, что полосы частот используются в следующем режиме:
прием первым каналом приема сигналов в третьей полосе частот, или в третьей полосе частот и второй полосе частот;
прием вторым каналом приема сигналов в пятой полосе частот, или в пятой полосе частот и второй полосе частот;
передача первым каналом передачи сигналов в пятой полосе частот, или в пятой полосе частот и второй полосе частот; и
передача вторым каналом передачи сигналов в третьей полосе частот, или в третьей полосе частот и второй полосе частот; и
при этом блок управления радиочастотами управляет каналами таким образом, что в первом временном интервале осуществляется прием первых данных от базовой станции, во втором временном интервале осуществляется передача первых данных на терминал, в третьем временном интервале осуществляется прием вторых данных с терминала, и в четвертом временном интервале осуществляется передача вторых данных на базовую станцию, причем во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется третья полоса частот, или во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется пятая полоса частот, и третья полоса частот и пятая полоса частот являются двумя защитным полосами между рабочей полосой частот системы FDD и второй полосой частот, которая служит рабочей полосой частот системы TDD.
12. Ретрансляционное устройство для беспроводной связи по п.11, в котором:
блок управления радиочастотами сконфигурирован для управления работой первого канала приема, второго канала приема, первого канала передачи и второго канала передачи в следующем режиме:
в первом временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом приема таким образом, что первый канал приема принимает первые данные от базовой станции на третьей полосе частот;
во втором временном интервале блок управления радиочастотами управляет вторым каналом передачи таким образом, что второй канал передачи передает первые данные на терминал в третьей полосе частот, или управляет первым каналом передачи таким образом, что первый канал передачи передает первые данные на терминал в пятой полосе частот;
в третьем временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом приема таким образом, что первый канал приема принимает вторые данные от терминала на третьей полосе частот, то есть той же самой, что используется во втором временном интервале, или управляет вторым каналом приема таким образом, что второй канал приема принимает вторые данные от терминала в пятой полосе частот, той же самой, что используется во втором временном интервале; и
в четвертом временном интервале блок управления радиочастотами управляет первым каналом передачи таким образом, что первый канал передачи передает вторые данные на базовую станцию в пятой полосе частот, или управляет первым каналом передачи таким образом, что первый канал передачи передает вторые данные на базовую станцию во второй полосе частот и пятой полосе частот.
13. Способ коммуникации ретрансляционного устройства для беспроводной связи по п.11 с базовой станцией и терминалом, содержащий этап:
осуществления коммуникации путем полного задействования второй полосы частот, третьей полосы частот и пятой полосы частот, причем:
в первом временном интервале осуществляется прием первых данных с базовой станции;
во втором временном интервале осуществляется передача первых данных на терминал;
в третьем временном интервале осуществляется прием вторых данных с терминала;
в четвертом временном интервале осуществляется передача вторых данных на базовую станцию;
причем во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется третья полоса частот, или во втором временном интервале и третьем временном интервале синхронно используется пятая полоса частот.
14. Способ по п.13, при котором:
этап осуществления коммуникации путем полного задействования второй полосы частот, третьей полосы частот и пятой полосы частот содержит:
прием первых данных от базовой станции в третьей полосе частот в первом временном интервале;
передачу первых данных на терминал в третьей полосе частот или пятой полосе частот во втором временном интервале;
прием вторых данных от терминала в третьей полосе частот или пятой полосе частот в третьем временном интервале, то есть на той же самой, что использовалась во втором временном интервале; и
передачу вторых данных на базовую станцию в пятой полосе частот, или во второй полосе частот и пятой полосе частот в четвертом временном интервале.
15. Способ по любому из пп.13-14, при котором:
первый временной интервал и второй временной интервал являются различными временными слотами нисходящих соединений в течение одного радиокадра, а третий временной интервал и четвертый временной интервал являются различными временными слотами восходящих соединений в течение одного радиокадра.
16. Способ по любому из пп.13-14, при котором:
на этапах передачи первых данных на терминал в третьей полосе частот во втором временном интервале и приема вторых данных от терминала в третьей полосе частот в третьем временном интервале:
ширина полосы, используемой для передачи первых данных на терминал в третьей полосе частот, является такой же, как ширина полосы, используемая для приема вторых данных с терминала в третьей полосе частот, и при этом терминал работает в режиме TDD; или
ширина полосы, используемой для передачи первых данных на терминал в третьей полосе частот, является большей, чем ширина полосы, используемая для приема вторых данных с терминала в третьей полосе частот, и при этом терминал работает в режиме TDD.
17. Способ по любому из пп.13-14, при котором:
на этапах передачи первых данных на терминал в пятой полосе частот во втором временном интервале и приема вторых данных с терминала в пятой полосе частот в третьем временном интервале:
ширина полосы, используемой для передачи первых данных на терминал в пятой полосе частот, является такой же, как ширина полосы, используемой для приема вторых данных с терминала в пятой полосе частот, и при этом терминал работает в режиме TDD; или
ширина полосы, используемой для передачи первых данных на терминал в пятой полосе частот, является меньшей, чем ширина полосы, используемой для приема вторых данных с терминала в пятой полосе частот, и при этом терминал работает в режиме TDD.
| CN 101162936 A, 16.04.2008 | |||
| CN 101449603 A, 03.06.2009 | |||
| CN 101110625 A, 23.01.2008 | |||
| US 2007286156 A1, 13.12.2007 | |||
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
| БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ С ФУНКЦИЕЙ БЫСТРОЙ СМЕНЫ КАНАЛА СОТОВОЙ СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ И С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ, В ЧАСТНОСТИ, СОТОВОЙ СИСТЕМЫ СТАНДАРТА DECT | 1997 |
|
RU2190940C2 |
| Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек | 1923 |
|
SU2007A1 |
