Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к SUDAC (совместно используемому на стороне пользовательского оборудования распределенному антенному компоненту), к пользовательскому оборудованию и к базовой станции. Дополнительные варианты осуществления относятся к системе SUDAC, к способу перенаправления сигнала, к способам передачи или приема сигнала с помощью пользовательского оборудования или с помощью базовой станции. Дополнительные варианты осуществления относятся к компьютерной программе. Дополнительные варианты осуществления относятся к протоколу обнаружения, распределения ресурсов и осуществления связи для совместно используемых на стороне UE распределенных антенных систем (SUDAS).
Беспроводные сети стремятся увеличивать скорости и количество передаваемых данных через сети для создания возможностей для большего количества пользователей, большего количества или усовершенствованных услуг и/или более быстрого времени прохождения сигнала.
Уже во время их развертывания, существующие мобильные системы связи 4G (также как LTE-Advanced), как кажется, страдают от недостатка скорости передачи данных, которая может обеспечиваться пользователям. Ожидается, что в будущем скорость передачи данных, которая требуется пользователям, значительно вырастет, что будет происходить главным образом из-за приема видеоконтента. Существует тенденция к увеличенному потреблению нелинейного ТВ/видео, то есть видеоконтента, который не передается в момент его потребления. Помимо передаваемого через широковещание контента, который потребляется в некоторый более поздний момент времени после его передачи (как предлагается в медиацентрах для ТВ-каналов) и который может сохраняться в кэш-памяти в пользовательском оборудовании (UE) до его потребления, существует обширная область контента, который не может просто распространяться с помощью обычных систем широковещания (спутниковых, наземных, кабельного ТВ), как видео YouTube. В то же самое время контент, потребляемый в домах, требует все более и более высокой скорости передачи данных, например, для ТВ сверхвысокой четкости (UHDTV) или 3D-контента (с или без специализированных 3D-очков).
Кроме того, люди обмениваются, то есть загружают и выгружают, все более и более большие файлы. Хотя в настоящее время они являются фотографиями объемом в несколько мегабайтов, в будущем люди собираются загружать целые фильмы объемом в множество гигабайтов со своих мобильных устройств. Для таких действий люди сильно желают сохранить время загрузки настолько коротким, насколько это возможно, так что очень высокие скорости передачи данных порядка десяти гигабит/с являются реалистическим требованием для будущего. Поскольку в будущем люди собираются использовать облачные услуги в большей степени, будет существовать потребность в быстрой синхронизации контента на мобильном устройстве с облаком, когда люди выходят или входят в зону обслуживания сети мобильной связи, то есть перед тем, как они войдут в автономное состояние, и после того, как они возвращаются из автономного состоянии. Количество данных для синхронизации может быть весьма большим. Все это показывает, что передача на очень высоких скоростях передачи данных может расцениваться в качестве необходимости в будущем для многих (мобильных и стационарных) устройств.
Альтернативой использованию мобильной связи, такой как LTE, для загрузки таких больших файлов является использование локальной сети (LAN), независимо от того, является она беспроводной (WLAN, Wi-Fi) или проводной (Ethernet). Однако «последняя миля» от магистральной сети связи до домов не может поддерживать необходимые высокие скорости передачи данных в диапазоне Гбит/с, кроме случая, когда используется оптоволокно (оптоволокно до дома FTTH). Однако стоимость оборудования дома FTTH является очень высокой; например, для одной только Германии стоимость оборудования каждого здания FTTH оценена приблизительно в 93 миллиарда евро. Поэтому авторы считают, что «последняя миля» в конечном счете станет главным образом беспроводным соединением. Это значительно уменьшает стоимость проведения широкополосной сети к каждому зданию и его комнатам.
Кроме того, большинство домов не обладает выделенной проводной инфраструктурой LAN (Ethernet) для дальнейшего распространения данных, принимаемых по «последней миле», то есть большинство домов использует Wi-Fi для соединения своих устройств с Интернет с помощью точки доступа (АР), где АР представляет конечную точку «последней мили». Нужно заметить, что для достижения скоростей передачи данных, равных Гбит/с, или розетка Ethernet, или АР должна присутствуют еще в одной или в каждой комнате каждого дома или офисного здания. Следовательно, стоимость соединения каждой комнаты каждого здания должна добавляться к числу, упомянутому выше для соединения зданий.
Дополнительно, основные структуры сетевой топологии являются централизованными (например, IEEE802.11) или распределенными (например, мобильные сети без точек доступа, такие, как определено в IEEE802.15, которые также называют пикосетями).
В централизованной архитектуре только координирующее устройство отвечает за обнаружение, и весь поток данных маршрутизируется через это устройство. В распределенной системе также существует связь между равноправными устройствами и поддерживается обнаружение, которое может, но не обязательно должно быть независимым от координирующего устройства.
Перспективный стандарт IEEE802.11ad поддерживает, насколько пока опубликовано, централизованные и распределенные структуры. Распределенные структуры также упоминаются как одноранговый без точки доступа независимый базовый набор услуг (IBSS) и/или персональный базовый набор услуг (PBSS). Для обнаружения, 3 канала с низкой скоростью на физическом уровне (LRP) в диапазоне 2,16 ГГц используются для передачи маяка. Фиг. 25 показывает распределение частот по типам каналов, как это предложено в стандарте IEEE802.11ad. Частоты LRP являются фиксированными. Обнаружение основано на передачах данных маяка устройством, которое хочет быть обнаруженным. В [1] предложено, чтобы передачи IEEE802.11b, g, n или IEEE802.11a могли использоваться для помощи при планировании и управлении устройствами IEEE802.11ad. Услуги направленной передачи также запланированы для IEEE802.11ad. Они будут внедрять способы декодирования и перенаправления. Сети IEEE802.11 используют дуплексную связь с временным разделением каналов (TDD) для передач с или без подтверждения. Начальная синхронизация во временной структуре выполняется через множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов (CSMA-CA).
В [2] описано, как пикосети, которые определены в IEEE802.15, создаются и управляются. Маяк представляется с помощью координатора пикосети (PNC), с которым дополнительные устройства в сети синхронизируются по времени и частоте. В качестве асинхронного обнаружения и связи обычно используется некоторое воплощение протокола ALOHA, который описано в [3]. С помощью PNC обеспечивается структура из одного кадра (суперкадр), которая совместно используется всей пикосетью. В его пределах определенный промежуток времени зарезервирован для асинхронных передач данных, все другие передачи планируются с помощью PNC. Определены способы динамического изменения структуры сети или переключения PNC. Также поддерживается сканирование частотных диапазонов по отношению к помехам, маякам и качеству канала. PNC выбирает единственную используемую частоту в сети (которая может изменяться с течением времени для корректировки к условиям помех). Сети без точки доступа обычно не используют диапазон крайне высоких частот (EHF), поскольку ослабление сигналов является очень высоким в этом частотном диапазоне и возможны только передачи в прямой видимости (LOS), причем [4] обеспечивает расширение для мм-волн.
Основной сложной проблемой для распределенных мобильных сетей без точки доступа (MANET) является решение проблемы маршрутизации. Для этого должны анализироваться принимаемые данные, и должна извлекаться по меньшей мере относящаяся к маршрутизации информация. Сети без точки доступа обычно очень чувствительны в контексте потребляемой мощности, и они обеспечивают сложные механизмы для режима ожидания и для того, как восстанавливаться из него, все еще сохраняя информацию о сети. Существуют воплощения с определением расположения партнеров в сети для предоставления возможности использования формирования диаграммы направленности.
Для всех реализаций, обсуждаемых выше, общим является то, что они разрабатываются для обеспечения надежности передачи данных «точка-точка». Это обеспечивается с помощью различных схем планирования и сбора данных. Например, это может быть общим каналом управления для всех устройств.
В современных системах частота, время, код и пространство рассматриваются в качестве ограниченных ресурсов, которые должны совместно использоваться и распределяться наилучшим способом. Это выполняется для одного устройства, независимо от того, является он реальным центральным управляющим блоком или локальным PNC.
Поэтому существует потребность в улучшенном подходе. Задачей настоящего изобретения является обеспечение SUDAC, базовой станции, пользовательского оборудования, системы или способа, которые создают возможность высокоскоростной передачи данных в нисходящей линии связи, то есть от базовой станции к пользовательскому оборудованию, и/или в восходящей линии связи, то есть для передачи данных от пользовательского оборудования к базовой станции, избегая обсуждаемых выше ограничений.
Эта задача решается с помощью объекта изобретения в независимых пунктах формулы изобретения.
Обучение, раскрытое в данной работе, основано на фундаментальной идее, что передача данных может оптимизироваться с помощью управления SUDAC таким образом, чтобы передача SUDAC в направлении базовой станции или в направлении пользовательского оборудования усовершенствовалась, основываясь на выполняемом с помощью пользовательского оборудования управлении SUDAC с точка зрения локального объекта (пользовательского оборудования) и/или основываясь на выполняемом с помощью базовой станции управлении. Базовая станция может воплощать управление с локальной точки зрения таким образом, чтобы ресурсы базовой станции использовались более эффективно, или с глобальной точки зрения, рассматривая множество или все компоненты системы SUDAC (сети) таким образом, чтобы использование ресурсов оптимизировалось в пределах всей сети.
Вариант осуществления обеспечивает SUDAC, содержащий первый интерфейс беспроводной связи, второй интерфейс беспроводной связи и процессор. Первый интерфейс беспроводной связи конфигурируется для использования ультравысокой частоты для установления по меньшей мере одной внутренней линии связи с базовой станцией. Второй интерфейс беспроводной связи конфигурируется для использования крайне высокой частоты для установления по меньшей мере одной внешней линии связи с пользовательским оборудованием. Процессор конфигурируется для перенаправления сигнала пользовательской информации, принимаемого через внешнюю линию связи, по меньшей мере частично (например, часть полезной нагрузки сигнала пользовательской информации) в качестве сигнала связи, который будет передаваться через внутреннюю линию связи, когда выполняют частотное преобразование крайне высокой частоты в ультравысокую частоту. Процессор дополнительно конфигурируется, альтернативно или дополнительно, для перенаправления сигнала связи, принимаемого через внутреннюю линию связи, в качестве сигнала пользовательской информации, который будет передаваться через внешнюю линию связи, когда выполняют частотное преобразование ультравысокой частоты в крайне высокую частоту. Процессор дополнительно конфигурируется для извлечения управляющей информации из сигнала пользовательской информации и для управления параметрами перенаправления первого или второго интерфейса беспроводной связи, основываясь на управляющей информации. Параметры перенаправления относятся по меньшей мере к одному из ресурса времени, частоты, пространства или кода внутренней линии связи или внешней линии связи.
Процессор конфигурируется для частотного преобразования сигнала пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, в сигнал связи на ультравысокой частоте, и для частотного преобразования сигнала связи на крайне высокой частоте в сигнал связи на ультравысокой частоте. Альтернативно или кроме того, SUDAC содержит аналого-цифровой преобразователь, конфигурируемый для преобразования в цифровую форму сигнала пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, и цифроаналоговый преобразователь, конфигурируемый для преобразования в аналоговую форму преобразованного в цифровую форму сигнала связи для обеспечения сигнала связи на ультравысокой частоте, причем процессор конфигурируется для генерации преобразованного в цифровую форму сигнала связи, основываясь на преобразованном в цифровую форму сигнале пользовательской информации.
Когда процессор конфигурируется для частотного преобразования сигнала пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, в сигнал связи на ультравысокой частоте, и для частотного преобразования сигнала связи на крайне высокой частоте в сигнал связи на ультравысокой частоте, часть полезной нагрузки сигнала связи или сигнала пользовательской информации может перенаправляться просто аналоговым способом. Это может создавать возможность воплощения SUDAC без аналого-цифрового и цифроаналоговые преобразователей для приема и передачи сигнала пользовательской информации и/или сигнала связи. Такие SUDAC могут также упоминаться как аналоговые SUDAC (aSUDAC).
Перенаправление, основанное на преобразовании частоты, без преобразования сигналов в цифровую форму, создает возможность для дешевых SUDAC и уменьшенного времени задержки, поскольку трудоемкая обработка данных может пропускаться. Воплощение SUDAC, в котором SUDAC содержит аналого-цифровой преобразователь, конфигурируемый для преобразования сигнала пользовательской информации в цифровую форму, и дополнительно содержит цифроаналоговый преобразователь, конфигурируемый для преобразования в аналоговую форму преобразованного в цифровую форму сигнала связи (называют цифровым SUDAC - dSUDAC), создает возможность гибкой фильтрации сигнала, например, для сокращения помех или внеполосного шума, но также может использоваться и для изменения сигнала во время процесса перенаправления, например, с помощью добавления или удаления информации, изменения типа модуляции и т.д. Управляющая информация может приниматься от пользовательского оборудования, такого как портативный компьютер, ПК (персональный компьютер), мобильный телефон или подобное, или может приниматься от базовой станции.
Согласно дополнительному варианту осуществления обеспечивается пользовательское оборудование, содержащее первый интерфейс беспроводной связи и второй интерфейс беспроводной связи. Первый интерфейс беспроводной связи конфигурируется для использования ультравысокой частоты для установления по меньшей мере одной прямой линии связи с базовой станцией. Второй интерфейс беспроводной связи конфигурируется для использования крайне высокой частоты для установления по меньшей мере одной внешней линии связи с SUDAC. Пользовательское оборудование конфигурируется для приема пользовательского сигнала частично через прямую линию связи и по меньшей мере частично через внешнюю линию связи. Пользовательское оборудование связано с базовой станцией (например, базовая станция может быть провайдером услуг пользовательского оборудования) и конфигурироваться для генерации сигнала пользовательской информации, основываясь на информации, принимаемой от дополнительного пользовательского оборудования, связанного с дополнительной базовой станцией, таким образом, чтобы сигнал пользовательской информации содержал информацию, относящуюся к пользовательскому оборудованию, и информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию.
Это создает возможность обеспечения преимущества, состоящего в том, что пользовательское оборудование может обеспечивать дополнительное пользовательское оборудование так называемым режимом совмещения, таким образом, чтобы дополнительное пользовательское оборудование могло передавать данные к SUDAC и/или к базовой станции, не поддерживая собственную линию связи с SUDAC или с базовой станцией. Дополнительно, SUDAC, которым исключительно управляют (используют) с помощью базовой станции или пользовательского оборудования, может использоваться в качестве устройства перенаправления (ретрансляции) данных, не управляя им. С помощью внедрения информации дополнительного пользовательского оборудования в сообщение или сигнал, генерируемый пользовательским оборудованием, передачи служебной информации сообщения для дополнительной пользовательской информации можно избежать таким образом, чтобы использование ресурсов в сети с точки зрения увеличивающегося количества данных полезной нагрузки, перемещаемых в пределах сети, было усовершенствовано.
Согласно дополнительным вариантам осуществления обеспечивается базовая станция. Базовая станция содержит множество интерфейсов беспроводной связи и контроллер, конфигурируемый для управления множеством интерфейсов беспроводной связи, таким образом, чтобы была получены функция многоэлементной антенны, например функция с множеством входов и множеством выходов информации или функция формирования диаграммы направленности, множества интерфейсов беспроводной связи. Базовая станция конфигурируется для приема управляющей информации по меньшей мере через один из множества интерфейсов беспроводной связи, управляющая информация относится к SUDAC или пользовательскому оборудованию, осуществляющему связь с базовой станцией. Контроллер конфигурируется для настройки характеристики передачи функции многоэлементной антенны, основываясь на управляющей информации.
Это создает возможность обеспечения преимущества, состоящего в том, что рабочий режим базовой станции может корректироваться, основываясь на информации и/или командах от SUDAC и/или от пользовательского оборудования. Дополнительно, информация может предоставляться к базовой станции с помощью SUDAC и/или пользовательского оборудования, данная информация указывает, что базовую станцию запрашивают организовать или реорганизовать сеть. Оба варианта создают возможность увеличения эффективности сети с точки зрения распределения ресурсов.
Согласно дополнительному варианту осуществления обеспечивается система SUDAC (SUDAS). Система SUDAC содержит SUDAC, базовую станцию и пользовательское оборудование.
Согласно дополнительным вариантам осуществления обеспечиваются способы перенаправления сигнала и передачи или приема сигнала с помощью пользовательского оборудования или с помощью базовой станции.
Согласно дополнительному варианту осуществления обеспечивается компьютерная программа для этих способов.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут впоследствии обсуждаться, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематическая структурная схема SUDAC, который является совместно используемым на стороне пользовательского оборудования распределенным антенным компонентом, согласно варианту осуществления;
фиг. 2 - схематическая структурная схема SUDAC, измененного по сравнению с SUDAC, показанным на фиг. 1, и содержащего два фильтра согласно варианту осуществления;
фиг. 3А - схематическая структурная схема пользовательского оборудования, поддерживающего прямую линию связи с базовой станцией и внешнюю линию связи с SUDAC согласно варианту осуществления;
фиг. 3B - схематическая структурная схема, в которой SUDAC конфигурируется для установления первой внутренней линии связи с базовой станцией и второй внутренней линии связи с дополнительной базовой станцией;
фиг. 4 - схематическая структурная схема базовой станции, конфигурируемой для осуществления связи с SUDAC через внутреннюю линию связи и с пользовательским оборудованием - через прямую линию связи согласно варианту осуществления;
фиг. 5 - схематическая структурная схема системы SUDAC согласно варианту осуществления;
фиг. 6 - схематическая структурная схема системы SUDAC, содержащей два устройства пользовательского оборудования, SUDAC и две базовые станции согласно варианту осуществления;
фиг. 7 - принципиальная схема системы SUDAC, содержащей пользовательское оборудование, три SUDAC, находящихся в различных расположениях, причем прямая видимость между двумя SUDAC предотвращается с помощью стены согласно варианту осуществления;
фиг. 8 - принципиальная схема системы SUDAC, которая изменена по сравнению с системой SUDAC на фиг. 7 согласно варианту осуществления;
фиг. 9 - схематическая структурная схема системы SUDAC, содержащей первый и второй I-SUDAC на стороне BS, конфигурируемые для установления взаимно-внутренней линии связи с базовой станцией, используя крайне высокую частоту;
фиг. 10 - схематическая структурная схема системы SUDAC, содержащей два пользовательского оборудования и два SUDAC, причем внутренняя линия связи от SUDAC к базовой станции неактивна;
фиг. 11 - связь между пользовательским оборудованием и SUDAC и, в частности, связь каналов полезной нагрузкой и состояния/управления согласно варианту осуществления;
фиг. 12 - схематическая структура множества каналов «встречи», которые могут воплощаться на крайне высокой частоте в линиях связи между SUDAC и пользовательским оборудованием согласно варианту осуществления;
фиг. 13 - принципиальная схема системы SUDAC, содержащей SUDAC, два устройства пользовательского оборудования, а также две базовые станции согласно варианту осуществления;
фиг. 14А - иллюстрация связи пользовательского оборудования и канала состояния/управления SUDAC согласно варианту осуществления;
фиг. 14B - иллюстрация повторной передачи SUDAC, в которой ответ обратной связи внедряется между двумя пилотными символами согласно варианту осуществления;
фиг. 15А - преобразование внешней линии связи во внутреннюю линию связи в направлении загрузки согласно варианту осуществления;
фиг. 15B - преобразование SUDAC в направлении нисходящей линии связи согласно варианту осуществления;
фиг. 16А - ситуация, измененная по сравнению с фиг. 15А и 15B согласно варианту осуществления, в которой полоса пропускания для полезной нагрузки больше;
фиг. 16B - ситуация согласно фиг. 16А, в которой меняется направление передачи;
фиг. 17A-17D - сравнение между обычным распределением и совмещенным распределением среды передачи согласно варианту осуществления;
фиг. 18 - использование символов синхронизации, которые внедряются в канал состояния/управления согласно варианту осуществления;
фиг. 19 - различные типы фрагментов сигнальных данных канала состояния/управления согласно варианту осуществления;
фиг. 20А - схематическое воплощение фильтров SUDAC согласно варианту осуществления;
фиг. 20B - реализация фильтрации с помощью двух фильтров, каждый ослабляет частоты вне соответствующего канала полезной нагрузки согласно варианту осуществления;
фиг. 21 - схематический обзор распределения частот на ультравысокой частоте в случае LTE в Германии;
фиг. 22 - схематическая последовательность операций способа перенаправления сигнала согласно варианту осуществления;
фиг. 23 - схематическая последовательность операций способа передачи или приема сигнала с помощью пользовательского оборудования согласно варианту осуществления;
фиг. 24 - схематическая последовательность операций способа передачи или приема сигнала с помощью базовой станции согласно варианту осуществления;
фиг. 25 - распределение частот по типам каналов, как это предложено в стандарте IEEE802.11ad согласно предшествующему уровню техники.
Ниже будут подробно обсуждаться варианты осуществления настоящего изобретения, причем идентичные ссылочные номера обеспечиваются объектам, имеющим идентичные или аналогичные функции, так, чтобы их описание было взаимозаменяемым или взаимно применяемым.
В последующем будет сделана ссылка на ультравысокие частоты и крайне высокие частоты. Ультравысокие частоты относятся к частотам в диапазоне по меньшей мере от 300 МГц до 6 ГГц. Крайне высокие частоты относятся к частотам в диапазоне по меньшей мере от 30 ГГц до 300 ГГц и, предпочтительно, к так называемому диапазону 60 ГГц, использующему частоты в диапазоне между 57 и 64 ГГц. Ультравысокие частоты используются, например, в сетях мобильной связи, таких как GSM и/или LTE (долгосрочное развитие), и подходят для передачи данных к или от мобильного устройства и других мобильных устройств или базовой станции. Другие диапазоны частот, такие как диапазон крайне высоких частот, обеспечивает более широкую полосу пропускания, но волны, передаваемые на таких частотах (так называемые миллиметровые волны), подвергаются сильному ослаблению, так что соединение в прямой видимости (LOS) является предпочтительным между партнерами по осуществлению связи для создания возможности надежной передачи данных.
В последующем термин «маяк» относится к каналу управления в диапазоне EHF, он размещает информацию о SUDAS, его конфигурации и опорных данных (= пилот-сигналах). Термин «полезная нагрузка» относится к ретранслируемому сигналу через SUDAS от BS к UE или наоборот. Термин «внешний» относится к связи в диапазоне EHF (приблизительно 60 ГГц), а термин «внутренний» относятся к связи в диапазоне s6G (суб-6 ГГц, то есть ниже 6 ГГц).
В последующем ссылка будет сначала сделана к SUDAC (совместно используемым на стороне пользовательского оборудования распределенным антенным компонентам) согласно вариантам осуществления. SUDAC могут расцениваться, если выражаться упрощено, как устройство повторения сигнала, конфигурируемое для передачи сигналов данных на ультравысокой частоте и/или на крайне высокой частоте, когда повторно передают принимаемый сигнал данных и/или когда выполняют частотное преобразование сигналов из одного частотного диапазона в другой и наоборот. Впоследствии ссылка будет сделана на пользовательское оборудование согласно дополнительному варианту осуществления. Впоследствии ссылка будет сделана к базовой станции согласно дополнительному варианту осуществления перед описанием системы SUDAC, содержащей SUDAC, пользовательское оборудование и базовую станцию согласно вариантам осуществления.
Фиг. 1 показывает схематическую структурную схему SUDAC 10, который является совместно используемым на стороне пользовательского оборудования распределенным антенным компонентом, то есть устройством для перенаправления сигналов, когда выполняют частотное преобразование сигналов. SUDAC 10 содержит первый интерфейс 12 беспроводной связи, который конфигурируется для использования ультравысокой частоты для установления по меньшей мере одной внутренней линии связи 14 с базовой станцией 40, передавая сигнал 42а связи, который будет приниматься с помощью базовой станции 40, и принимая сигнал 42b связи от базовой станции 40. Внутренняя линия связи 14 может быть однонаправленной линией передачи данных от базовой станции 40 к SUDAC 10 (нисходящей линией связи) или от SUDAC 10 к базовой станции 40 (восходящей линией связи). Альтернативно, внутренняя линия связи 14 может быть двунаправленной линией передачи данных, воплощающей обе, восходящую линию связи и нисходящую линию связи.
SUDAC 10 содержит второй интерфейс 16 беспроводной связи, который конфигурируется для использования крайне высокой частоты для установления по меньшей мере одной внешней линии связи 18 с пользовательским оборудованием 30, передавая сигнал 32а пользовательской информации, который будет приниматься с помощью пользовательского оборудования 30, и принимая сигнал 32b пользовательской информации от пользовательского оборудования 30. Как описано для внутренней линии связи 14, внешняя линия связи 18 может быть однонаправленной (восходящей линией связи или нисходящей линией связи) или двунаправленной линией связи.
SUDAC 10 содержит процессор 22, который конфигурируется по меньшей мере для частичного перенаправления сигнала 32b пользовательской информации, принимаемого через внешнюю линию связи 18, в качестве по меньшей мере части сигнала 42а связи, которая должна преобразовываться и передаваться через внутреннюю линию связи 14. Процессор 22 конфигурируется для частотного преобразования крайне высокой частоты, воплощаемой во внешней линии связи 18, в ультравысокую частоту, воплощаемую во внутренней линии связи 14, и по меньшей мере для частичной передачи сигнала 42а связи, основываясь на сигнале 32b пользовательской информации. Преобразование может основываться, например, на приеме сигнала, и основываться на генерации нового сигнала. Альтернативно или кроме того, принимаемый сигнал может преобразовываться, основываясь на демодуляции и модуляции принимаемого сигнала на отличающейся несущей. Пользовательское оборудование может обмениваться информацией с базовой станцией частично (и частично через прямую линию связи 34) или полностью (то есть никакая прямая линия связи 34 не устанавливается) через внешнюю линию связи 18 и внутреннюю линию связи 14. Принимаемый сигнал 32b пользовательской информации может содержать часть (полезной нагрузки), которая будет перенаправляться к базовой станции 40, и управляющую информацию 24.
SUDAC 10 может быть автономным устройством. Альтернативно, SUDAC 10 может интегрироваться в другие устройства, такие как (световые-) выключатели, штепсельные розетки в зданиях, устройства в автомобилях или подобные устройства. SUDAC 10 может также быть частью дополнительного устройства беспроводной связи, такого как мобильный телефон, маршрутизатор или подобное устройство. SUDAC 10 может устанавливать внутренние линии связи 14 больше чем с одной базовой станцией и/или множество внутренних линий связи 14 с базовой станцией 4 0 одновременно. Альтернативно или кроме того, SUDAC 10 может также устанавливать больше одной внешней линии связи 18 с пользовательским оборудованием 3 0 и/или внешние линии связи 18 больше чем с одним пользовательским оборудованием.
SUDAC 10 может конфигурироваться для передачи сигнала 42а связи, основываясь на полезной нагрузке и без управляющей информации 24 или с (возможно отличающейся или измененной) управляющей информацией 24. Альтернативно или кроме того, принимаемый сигнал 42b связи содержит полезную нагрузку и, в некоторых случаях, управляющую информацию 24. SUDAC 10 может конфигурироваться для передачи сигнала 32а пользовательской информации, основываясь на полезной нагрузке и основываясь на сгенерированной или измененной управляющей информации 24. Упрощенно, управляющая информация 2 4 может передаваться (однонаправленно или двунаправленно) в качестве информации «точка-точка» между пользовательским оборудованием 30 и SUDAC 10 и/или между SUDAC 10 и базовой станцией 40. Полезная нагрузка может перенаправляться от базовой станции 40 на пользовательское оборудование 30 через SUDAC 10 или наоборот.
С помощью этого непрямая линия передачи данных может воплощаться между пользовательским оборудованием 30 и базовой станцией 40 через SUDAC 10, которая является с точки зрения пользовательского оборудования 30 соединением восходящей линии связи.
Процессор 22 дополнительно конфигурируется для перенаправления сигнала 42b связи, принимаемого через внутреннюю линию связи 14, в качестве сигнала 32а пользовательской информации, который должен передаваться через внешнюю линию связи 18. Процессор 22 конфигурируется для частотного преобразования ультравысокой частоты в крайне высокую частоту. Это создает возможность дополнительной непрямой линии передачи данных между пользовательским оборудованием 30 и базовой станцией 40, которая является с точки зрения пользовательского оборудования 30 соединением нисходящей линии связи. Процессор 22 может дополнительно конфигурироваться для применения к сигналу дополнительной обработки, такой как декодирование и/или кодирование.
Процессор 22 конфигурируется для извлечения управляющей информации 24 из сигнала 32b пользовательской информации и/или из сигнала 42b связи и для управления параметрами перенаправления первого или второго интерфейсов 12 или 16 беспроводной связи, основываясь на управляющей информации 24. Альтернативно или кроме того, процессор может также конфигурироваться для объединения управляющей информации 24 с сигналом, который будет передаваться или перенаправляться. Например, часть сигнала 42b связи, который будет перенаправляться, может объединяться с управляющей информацией 24 таким образом, чтобы сигнал 32а пользовательской информации содержал часть сигнала связи (полезную нагрузку) и управляющую информацию.
Управляющая информация 24 может приниматься через сигнал 32b пользовательской информации, например, как внедренная в заголовок или в предопределенную часть сигнала 32b пользовательской информации. Альтернативно, или кроме того, SUDAC 10 может также конфигурироваться для приема и извлечения управляющей информации из сигнала 32b связи. Управляющая информация 24 может быть, например, мощностью передачи, схемой модуляции и/или параметром, относящимся к ресурсу, используемому SUDAC 10. SUDAC 10 может воплощаться для использования передающей среды на основе дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD), дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD) и/или дуплексной связи с пространственным разделением каналов (SDD). Таким образом, управляющая информация 2 4 может относиться к частоте, коду, пространству и/или временному слоту (ресурсу), который будет использоваться SUDAC 10, в частности, с помощью интерфейсов 12 и/или 16 беспроводной связи.
Процессор 22 может конфигурироваться для частотного преобразования сигнала 32b пользовательской информации в сигнал 42а связи и для частотного преобразования сигнала 32b связи в сигнал 32а связи.
Альтернативно или кроме того, и как это будет описано со ссылкой на фиг. 2, SUDAC 10 может содержать аналогово-цифровые преобразователи (АЦП) и цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), которые создают возможность преобразования в цифровую форму принимаемого сигнала 32b или 42b для обработки, оценки и/или управления (изменения) цифрового сигнала и впоследствии для преобразования в аналоговую форму и передачи сигнала. Это создает возможность высокой гибкости относительно использования ресурса, поскольку сигнал 32а пользовательской информации и/или сигнал 42а связи может настраиваться (изменяться) таким образом, чтобы использование ограниченных ресурсов было
усовершенствовано. SUDAC, содержащий цифровую внешнюю часть, содержащую АЦП и ЦАП, может упоминаться как цифровой SUDAC (dSUDAC).
Если SUDAC 10 реализуется без вышеупомянутых АЦП и ЦАП, то SUDAC 10 может воплощать частотное преобразование и перенаправление сигнала аналоговым способом и может таким образом упоминаться как аналоговый SUDAC (aSUDAC).
SUDAC 10 может содержать фильтры для фильтрации принимаемых и/или передаваемых сигналов 32а, 32b 42а и/или 42b. Фильтры могут воплощаться как цифровые фильтры или как аналоговые фильтры. Аналоговый фильтр может воплощаться частично неявным образом в каскадах смесителей и используемых антеннах интерфейсов беспроводной связи. В случае разделения по частоте между каналами полезной нагрузкой и каналами состояния/управления, управляющая информация 24 может извлекаться с помощью узкополосного фильтра. SUDAC может содержать (узкополосный) АЦП для преобразования в цифровую форму извлеченной управляющей информации 24 таким образом, чтобы управляющая информация могла оцениваться с помощью SUDAC 10. Дополнительно, SUDAC 10 может содержать (узкополосный) ЦАП для преобразования в аналоговую форму управляющей информации, которая может передаваться.
Внешняя линия связи 18 и внутренняя линия связи 14 вместе формируют так называемую ретрансляционную линию, которая является поддерживающей линией связи, которая поддерживает связь между пользовательским оборудованием 30 и базовой станцией 40, которая может поддерживать прямую линию связи 34. Прямая линия связи 34 может быть обычной мобильной линией связи, например, между мобильным телефоном и базовой станцией, когда пользовательское оборудование 30 является мобильным телефоном. Пользовательское оборудование 30 может быть любым мобильным или стационарным устройством, конфигурируемым для осуществления связи в сети мобильной связи. Например, пользовательское оборудование 30 может быть портативным компьютером, мобильным телефоном, в частности, так называемым смартфоном, планшетным компьютером, ПК (персональным компьютером), телевизионным устройством и/или радиоустройством.
Базовая станция 40 конфигурируется для обеспечения услуг, таких как передача данных на пользовательское оборудование 30, и может быть, например, передающей мачтой, содержащей множество передающих антенн. Альтернативно, базовая станция 40 может воплощаться как множество передающих мачт, причем каждая содержит по меньшей мере одну передающую антенну, и ей можно управлять для воплощения одной виртуальной базовой станции, используя множество передающих мачт. Несколько передающих мачт могут формировать сетевую группу базовых станций, то есть передающие узлы различных провайдеров услуг. Таким образом, базовая станция 40 может воплощать функцию многоэлементной антенны (с множеством входов и множеством выходов - MIMO), например функцию формирования диаграммы направленности для увеличения качества передачи вдоль направления луча и/или функцию пространственного мультиплексирования, то есть каждый интерфейс беспроводной связи (антенна) конфигурируется для передачи независимого сигнала, используя разнесение антенн и/или функцию пространственно-временного кодирования, то есть для передачи сигналов последовательных символов, которые передаются с помощью интерфейсов беспроводной связи, причем сигналы соотносятся друг с другом, основываясь на используемом коде. Это создает возможность поддержания множества или даже очень большого количества линий связи с множеством или очень большим количеством других устройств. Таким образом, SUDAC может интегрироваться в сеть мобильной связи в качестве виртуальной антенны пользовательского оборудования 30 и/или дополнительного пользовательского оборудования. Это создает возможность базовой станции 40 настраивать ее связь с пользовательским оборудованием 30, чтобы использовать «обычную» антенну пользовательского оборудования 30 и дополнительную (виртуальную) антенну таким образом, чтобы соединение между пользовательским оборудованием 30 и базовой станцией 40 было усовершенствовано. Альтернативно, связь между пользовательским оборудованием 30 и базовой станцией 40 может полностью поддерживаться через ретрансляционную линию, например, когда прямая линия связи 34 потеряна, например, в здании.
Пользовательское оборудование 30 может использовать SUDAC 10 в качестве внешней антенны, то есть пользовательское оборудование 30 управляет SUDAC и может сообщать базовой станции 40 о своей внешней антенне. Согласно одному варианту осуществления SUDAC 10 может управляться только с помощью одного пользовательского оборудования одновременно. Согласно другому варианту осуществления дополнительное пользовательское оборудование может запрашиваться для управления SUDAC 10, причем SUDAC 10 конфигурируется для совместного использования своих возможностей среди устройств пользовательского оборудования, запрашивающих управление SUDAC. Например, в первое время SUDAC может использоваться первым пользовательским оборудованием, а в другое время SUDAC может использоваться дополнительным пользовательским оборудованием. Альтернативно или кроме того, область частоты, пространства или кода могут совместно использоваться среди пользовательского оборудования.
SUDAC 10, использующий крайне высокую частоту во внешней линии связи 18, создает возможность множеству внешних линий связи улучшать связь множества пользовательского оборудования. Таким образом, SUDAC 10 может конфигурироваться для поддержания множества внешних линий связи с множеством устройств пользовательского оборудования и/или поддержания множества внутренних линий связи 14 с множеством базовых станций, причем отличающихся базовых станции или сетевых групп базовых станций. Отличающиеся базовые станции или сетевые группы базовых станций могут относиться к различным сетевым провайдерам, то есть SUDAC 10 может конфигурироваться для осуществления связи с базовыми станциями или сетевыми группами базовых станций различных провайдеров и для перенаправления соответствующих сигналов данных.
Фиг. 2 показывает схематическую структурную схему SUDAC 10', измененную по сравнению с SUDAC 10 и содержащую цифровой фильтр 25а и фильтр 25b. Фильтр 25а и/или 2 5b может воплощаться, например, как программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA), как процессор цифровой обработки сигналов (DSP), микроконтроллер или подобное. Фильтр 25а конфигурируется для фильтрации сигнала 32b пользовательской информации. Фильтр 25b конфигурируется для фильтрации сигнала 42b связи. SUDAC 10' содержит АЦП 26а для преобразования в цифровую форму фильтрованного сигнала 32b пользовательской информации для получения его преобразованной в цифровую форму версии. SUDAC 10' содержит АЦП 26b для преобразования в цифровую форму фильтрованного сигнала 42b связи. Дополнительно, SUDAC 10' содержит ЦАП 28а и ЦАП 28b, причем ЦАП 28а конфигурируется для преобразования в аналоговую форму сигнала, обеспечиваемого от процессора 22', и основываясь на сигнале, преобразованном в цифровую форму с помощью АЦП 26b. Таким образом, процессор 22' может конфигурироваться для изменения преобразованной в цифровую форму версии сигнала 42b связи. ЦАП конфигурируется для преобразования в аналоговую форму сигнала, обеспечиваемого от АЦП 26а, который обрабатывается с помощью процессора 22'. Модификация преобразованной в цифровую форму версии сигнала 42b связи и/или сигнала 32b пользовательской информации может содержать внедрение или извлечение сигнала, который был принят не напрямую от дополнительного пользовательского оборудования через пользовательское оборудование 30, например, при использовании так называемой функции совмещения, которая описана ниже. Упрощенно, пользовательское оборудование 30 может использоваться в качестве ретрансляционного средства дополнительным пользовательским оборудованием. Множество пользовательского оборудования может создавать систему SUDA (SUDAS).
Фильтры 25а и 25b могут воплощаться в качестве аналоговых или цифровых частотно-адаптируемых фильтров преселектора и создавать возможность подавления помех. Помехи могут быть результатом того, что другие партнеры по осуществлению связи осуществляют связь в том же самом частотном диапазоне и/или от самого SUDAC, когда он содержит дополнительные интерфейсы беспроводной связи для поддержания дополнительных внешних линий связи и/или внутренних линий связи.
Альтернативно, внутренние линии связи и/или внешние линии связи могут воплощаться таким образом, чтобы частотный диапазон соответствующей линии связи делился, то есть разделялся, с помощью фильтрации таким образом, чтобы помехи между разделенными частями частотного диапазона уменьшались или минимизировались. Когда фильтры 25а и/или 25b содержат цифровые фильтры, это создает возможность зависящей от времени фильтрации с низкой стоимостью и низкими пространственными требованиями.
SUDAC 10' является так называемым dSUDAC, содержащим АЦП 26а и 26b и ЦАП 28а и 28b (цифровую внешнюю часть). Цифровая обработка сигнала 32b пользовательской информации и/или сигнала 42b связи создает возможность добавления управляющей информации 24, изображенной на фиг. 1, в канал полезной нагрузки, то есть управляющая информация может передаваться через ту же самую частоту, как данные, которые будут перенаправляться, то есть управляющую информацию может включать в себя канал полезной нагрузки в различных частотно-временных (t-f) ресурсных блоках. Процессор 22 может конфигурироваться для анализа управляющей информации 24 в цифровой области. Напротив, аналоговый SUDAC может перенаправлять сигналы таким образом, чтобы канал полезной нагрузки перемещался просто аналоговым способом, не используя аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи.
Другими словами, главным различием между aSUDAC и dSUDAC является то, что полоса пропускания полезной нагрузки dSUDAC может обрабатываться более гибко, поскольку фильтрация сигнала может выполняться в цифровой области. Это в основном подразумевает, что коэффициенты фильтра меняются, когда aSUDAC должен физически выполнять переключение между различными воплощениями фильтра. Дополнительно, dSUDAC может агрегировать различные несущие с помощью изменения расстояния между несущими частотами. dSUDAC может синхронизироваться с общими синхроимпульсами сети. Это дает возможность dSUDAC применять сдвиг фазы к полезной нагрузке, что дает возможность обеспечивать своего рода формирование диаграммы направленности при использовании двух SUDAC, из которых по меньшей мере один является dSUDAC. Это подразумевает, что оба SUDAC принимают одинаковый сигнал полезной нагрузки на ультравысокой частоте (например, ниже 6 ГГц) и передают его на одинаковой крайне высокой частоте (например, в диапазоне 60 ГГц). С помощью применения соответствующего сдвига фазы оба сигнала создают усиливающую интерференцию. Дополнительно, dSUDAC может изменять режим передачи данных полезной нагрузки с TDD на FDD, и наоборот. dSUDAC может обеспечивать те же самые способы обнаружения и присоединения на внутренней линии связи, как на внешней линии связи. dSUDAC может обеспечивать способы сжатия и перенаправления и способы декодирования и перенаправления для сигналов внешней и внутренней линий связи.
Например, когда процессор 22' конфигурируется для сжатия и перенаправления принимаемого сигнала 32b пользовательской информации, скорость сжатия, применяемая для получения сигнала 42а связи, может варьироваться с помощью процессора 22', в зависимости от скорости содержащейся служебной информации, например, основываясь на дополнительной или избыточной информации из-за оценки канала и предотвращения помех.
Фиг. 3 показывает схематическую структурную схему пользовательского оборудования 30, поддерживающего прямую линию связи 34 с базовой станцией 4 0 и внешнюю линию связи 18 с SUDAC 10 или, альтернативно, с SUDAC 10'. Пользовательское оборудование 3 0 содержит процессор 31, конфигурируемый для обработки сигналов. Пользовательское оборудование 30 содержит первый интерфейс 36 беспроводной связи, который конфигурируется для использования ультравысокой частоты для установления прямой линии связи 34. Пользовательское оборудование 30 дополнительно содержит второй интерфейс 37 беспроводной связи, который конфигурируется для использования крайне высокой частоты для установления внешней линии связи 18. Пользовательское оборудование 30 конфигурируется для приема пользовательского сигнала, например, данных, которые будут загружаться, частично через прямую линию связи 34 и по меньшей мере частично через внешнюю линию связи 18. Как указано выше, SUDAC 10 может использоваться в качестве дополнительного интерфейса беспроводной связи, такого как пространственно-разнесенная антенна пользовательского оборудования 30. Таким образом, данные базовой станции 40 для передачи на пользовательское оборудование 30 могут частично передаваться через прямую линию связи 34 и по меньшей мере частично или даже полностью - через внешнюю линию связи 18, что подразумевает, что SUDAC 10 принимает сигнал 42b связи и перенаправляет пользовательский сигнал в форме сигнала 32b пользовательской информации через внешнюю линию связи 18. Пользовательское оборудование 30 связано с базовой станцией 40. Например, базовая станция 40 работает с помощью провайдера услуг, который обеспечивает услуги для пользовательского оборудования 30, которые известны провайдерам мобильной связи или передачи данных.
Пользовательское оборудование 30 конфигурируется для приема сигнала 38 через прямую связь от дополнительного пользовательского оборудования 39, которое также запрашивает передачу данных к базовой станции 4 0 или к другой базовой станции. Например, пользовательское оборудование 39 не имеет возможности поддерживать прямую линию связи с базовой станцией, с которой оно связано, и/или оно также запрашивает улучшение связи с помощью SUDAC 10. Когда SUDAC 10 используется, то есть управляется с помощью пользовательского оборудования 30, SUDAC 10 может не иметь возможности или может отказываться управляться с помощью пользовательского оборудования 39 и для воплощения улучшения связи, когда это запрашивает пользовательское оборудование 39. Поэтому пользовательское оборудование 39 может передавать сигнал 38 данных через прямую линию связи на пользовательское оборудование 30, которое может перенаправлять его по меньшей мере частично к SUDAC 10. Альтернативно, внешняя линия связи 18 может содержать канал произвольного доступа, то есть часть используемых ресурсов может быть открыта для использования третьими сторонами, такими как пользовательское оборудование 39. Когда SUDAC 10 принимает сигнал 38 данных, передаваемый с помощью пользовательского оборудования 39, используя канал произвольного доступа, SUDAC 10 может просто повторно передавать сигнал 38 данных в качестве сигнала 38' данных (сигнала пользовательской информации) таким образом, чтобы пользовательское оборудование 30 принимало данные от пользовательского оборудования 39 с помощью (непрямой) линии связи через SUDAC 10. Пользовательское оборудование 30 конфигурируется для генерации сигнала 32а пользовательской информации, основываясь на данных, которые пользовательское оборудование 30 хочет (запрашивает) передать (данные выгрузки) и основываясь на информации, принимаемой от дополнительного пользовательского оборудования 39.
Это создает возможность так называемого совмещенного режима, в котором пользовательское оборудование 30 включает в себя или объединяет информацию, принимаемую от пользовательского оборудования 39, с его собственной информацией, и передает обе информации к SUDAC 10. Это может также расцениваться в качестве режима связи дополнительного пользовательского оборудования 39. SUDAC 10 может передавать совмещенную информацию или к базовой станции 40, или к дополнительной базовой станции 41. Базовая станция 40 может конфигурироваться для отделения информации пользовательского оборудования 30, которое связано с базовой станцией 40, от информации пользовательского оборудования 39, которое может быть связано с базовой станцией 4 0 или с дополнительной базовой станцией 41. В последнем случае базовая станция 40 может конфигурироваться для передачи информации от дополнительного пользовательского оборудования 39 к дополнительной базовой станции 41, то есть базовая станция 40 конфигурируется для приема информации (например, в канале полезной нагрузки), относящейся к пользовательскому оборудованию 30, через внутреннюю линию связи и через SUDAC 10. Пользовательское оборудование может относится к базовой станции. SUDAC может передавать информацию в качестве совмещенной информации, совмещенной с данной информацией. Альтернативно или кроме того, пользовательское оборудование 30 может конфигурироваться для использования более одной несущей, то есть для установления больше одной внешней линии связи и/или прямой линии связи. Функция совмещения может затем воплощаться таким образом, чтобы дополнительная информация, относящаяся к дополнительной линии связи, совмещалась с помощью другой линии связи пользовательского оборудования 30. Единственная внешняя линия связи может содержать множество или даже очень большое количество несущих, которые могут разделяться и/или агрегироваться с помощью aSUDAC. В случае dSUDAC может реализовываться «широкая» линия связи, содержащая всю информацию, которая отделяется и/или объединяется с помощью dSUDAC таким образом, чтобы единственная внешняя линия связи могла сопоставляться с множеством или очень большим количеством внутренних линий связи и/или наоборот.
Это создает возможность осуществления связи устройств пользовательского оборудования с базовыми станциями, даже если они не поддерживают прямую линию связи со своей базовой станцией, и/или уменьшать служебные данные с точки зрения управляющей информации. В совмещенном режиме информация, относящаяся и к пользовательскому оборудованию 30, и к пользовательскому оборудованию 39, может включать в себя один канал полезной нагрузки, который связан с соответствующими каналами управления, конфигурируемыми для того, чтобы содержать управляющую информацию. Это подразумевает, что для передачи информации дополнительного пользовательского оборудования можно избежать распределения дополнительных каналов управления таким образом, чтобы соответствующие ресурсы, которые будут использоваться, могли сохраняться и использоваться для других услуг.
Альтернативно или кроме того, SUDAC 10 может конфигурироваться для установления прямой линии связи (то есть дополнительной внешней линии связи) на дополнительное пользовательское оборудование 39. С помощью этого информация, относящаяся к дополнительной пользовательской информации, может приниматься через SUDAC 10. SUDAC 10 может затем конфигурироваться для генерации сигнала 42 связи, основываясь на информации, относящейся к пользовательскому оборудованию 30, и основываясь на информации, относящейся к дополнительному пользовательскому оборудованию 39, совмещают информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию, с информацией, относящейся к пользовательскому оборудованию 30.
Фиг. 3B показывает схематическую структурную схему, в которой первый интерфейс 12 беспроводной связи из SUDAC 10 конфигурируется для установления первой внутренней линии связи 14а с базовой станцией 40 и второй внутренней линии связи 14b с дополнительной базовой станцией 41. SUDAC 10 конфигурируется для установления обеих внутренних линий связи 14а и 14b на ультравысокой частоте. Первый интерфейс 12 беспроводная связи может реализовываться как множество интерфейсов беспроводной связи, каждый конфигурируется для осуществления связи с базовой станцией 40 или 41. Альтернативно, первый интерфейс 12 беспроводной связи может воплощаться как один интерфейс, конфигурируемый для передачи в широком частотном диапазоне таким образом, чтобы включалась связь с обеими базовыми станциями 40 и 41, базовые станции передают на различных частотных диапазонах, например, используют диапазоны частот, связанные с различными провайдерами услуг, как описано на фиг. 21.
SUDAC 10 конфигурируется для приема сигнала 32b пользовательской информации от пользовательского оборудования 30 через внешнюю линию связи 18. Сигнал 32b пользовательской информации содержит информацию, относящуюся к пользовательскому оборудованию 30, и дополнительную информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию 39, то есть пользовательское оборудование 30 передает информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию 39, при использовании возможности совмещения. Информация, относящаяся к дополнительному пользовательскому оборудованию 39, также относится к дополнительной базовой станции 41. Например, дополнительная информация может содержать информацию, указывающую, что дополнительная базовая станция 41 является назначенным приемником информации.
SUDAC 10 конфигурируется для формирования сигнала 42а-1 связи, который будет передаваться через первую внутреннюю линию связи 14а и будет содержать информацию, относящуюся к пользовательскому оборудованию 30, и для формирования сигнала 42а-2 связи, который будет передаваться через вторую внутреннюю линию связи 14b и будет содержать информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию 39. Упрощенно, SUDAC 10 конфигурируется для отделения обоих видов информации и для передачи их отдельно.
Фиг. 4 показывает схематическую структурную схему базовой станции 40, конфигурируемой для осуществления связи с SUDAC 10 через внутреннюю линию связи 14 и с пользовательским оборудованием 30 - через прямую линию связи 34. Базовая станция 40 содержит три интерфейса 44а, 44b и 44с беспроводной связи, и контроллер 4 6, конфигурируемый для управления интерфейсами 44а-с беспроводной связи таким образом, чтобы была получена функция многоэлементной антенны, например, пространственное мультиплексирование, пространственно-временное кодирование, и/или функция формирования диаграммы направленности интерфейсов 44а-с беспроводной связи. Для получения MIMO-функции, контроллер 4 6 может конфигурироваться для управления каждым из интерфейсов 44а-с беспроводной связи таким образом, чтобы один или большее количество из них поддерживали прямую линию связи с партнером по осуществлению связи, например, с пользовательским оборудованием или SUDAC. Это называется так называемым режимом единственной антенны, в котором базовая станция 40 может конфигурироваться для воплощения множества режимов единственной антенны одновременно для различных партнеров по осуществлению связи. Контроллер может конфигурироваться для предварительного кодирования сигналов, которые будут передаваться, таким образом, чтобы каждый сигнал, который будет передаваться к другим партнерам по осуществлению связи, передавался через все используемые интерфейсы беспроводной связи (антенны) для получения так называемого пространственного потока. Альтернативно или кроме того, контроллер 46 может конфигурироваться для управления одним или большим количеством интерфейсов 46а-с беспроводных связи таким образом, чтобы соответствующие 44а-с интерфейсы беспроводной связи воплощали функцию формирования диаграммы направленности, например, передавая одинаковый сигнал со сдвигом фазы, который соответствует или соотносится с расстоянием между используемыми интерфейсами (антеннами) таким образом, чтобы могли произойти усиливающаяся интерференция и ослабляющая интерференция, и/или мог быть получен так называемый луч с хорошим качеством сигнала вдоль направления луча.
Базовая станция 40 конфигурируется для приема управляющей информации через прямую линию связи 34 от пользовательского оборудования 30, например, как часть управляющей информации для управления и/или передачи сигналов параметров связи. Контроллер 46 конфигурируется для настройки характеристик передачи функции многоэлементной антенны, основываясь на управляющей информации. Управляющая информация может включать в себя идентификатор SUDAC, который используется пользовательским оборудованием 30, или запрос, направленный к базовой станции 40, указывающий на установление внутренней линии связи 14. Запрос может основываться, например, на информации о качестве сигнала. Упрощенно, пользовательское оборудование 30 может выбирать один или большее количество SUDAC, с которыми оно может осуществлять связь, предоставляя возможность хорошего качества канала, и передавать информацию, относящуюся к выбранным SUDAC, к базовой станции 40. Альтернативно или кроме того, управляющая информация может содержать информацию, относящуюся к расположению выбранных SUDAC таким образом, чтобы базовая станция 40 корректировала направление одного или большего количества лучей к направлению, в котором один или большее количество SUDAC расположены относительно базовой станции 40.
Альтернативно или кроме того, управляющая информация может передаваться с помощью SUDAC 10. Таким образом, работа базовой станции 40 по меньшей мере частично управляется пользовательским оборудованием 30 и/или SUDAC 10. Это создает возможность более эффективного использования несущей, к которой получает доступ базовая станция 40, поскольку другие партнеры по осуществлению связи могут управлять базовой станцией 40 таким образом, чтобы она использовала несущую эффективно относительно сети.
Управляющая информация может содержать географическую информацию, относящуюся к пользовательскому оборудования 30 и/или к SUDAC 10 или к другому партнеру по осуществлению связи таким образом, чтобы можно было изменять направленный радиошаблон сигнала, передаваемого с помощью базовой станции. В частности, когда базовая станция формируется с помощью нескольких передающих мачт, расположенных на больших расстояниях, направленный радиошаблон может не быть лучом, но может приводить к усиливающейся интерференции в расположении или области, указанной с помощью географической информации. Формирование диаграммы направленности с точки зрения множества беспроводных интерфейсов, подготавливаемых в основном в одном расположении, может приводить к настройке предпочтительного направления внутренней линии связи 14, причем предпочтительное направление может быть направлено к SUDAC 10. Альтернативно, также предпочтительное направление прямой линии связи 34 может настраиваться, то есть луч или область могут быть направлены к или рядом с пользовательским оборудованием 30, и/или усиливающая интерференция может быть эффективной в расположении пользовательского оборудования 30. Альтернативно или кроме того, управляющая информация может также относиться к информации о полосе пропускания таким образом, чтобы контроллер 46 мог конфигурироваться для изменения или настройки полосы пропускания прямой линии связи 34 и/или внутренней линии связи 14, основываясь на управляющей информации.
Альтернативно или кроме того, управляющая информация может также относиться к распределению ресурсов (времени, частоты, кода и/или пространства), которые запрашивает пользовательское оборудование 30 и/или SUDAC 10. Базовая станция 40 может конфигурироваться для ответа на эту информацию, например, подтверждать новую схему распределения и настраивать существующее распределение ресурсов.
Базовая станция 40 может конфигурироваться для осуществления связи со множеством устройств пользовательского оборудования и/или со множеством SUDAC. В таком случае базовая станция 40 может быть сетевым узлом, имеющим почти всю или всю информацию относительно партнеров по осуществлению связи в пределах сети, особенно когда SUDAC и/или устройства пользовательского оборудования имеют возможность достигать только некоторых, но не всех других партнеров по осуществлению связи. Управляющая информация может содержать информацию, указывающую, что базовую станцию запрашивают организовать конфигурацию сети, сформированной партнерами по осуществлению связи таким образом, чтобы контроллер 46 изменил ресурсы, как частоты передачи, время передачи, коды или пространства передачи базовой станции, пользовательского оборудования или SUDAC, то есть пользовательское оборудование 30 и/или SUDAC 10 могут конфигурироваться для передачи управляющей информации, указывающей, что базовую станцию запрашивают организовать сеть.
Базовая станция 40 может конфигурироваться для передачи информации ответа к SUDAC 10 и/или на пользовательское оборудование 30, основываясь на управляющей информации, указывающей, что SUDAC 10 и/или пользовательское оборудование 30 запрашивают использовать часть частотной области, временной области, области кода или пространственной области. То есть информация ответа и/или информация распределения могут относится к SUDAC 10 и/или к пользовательскому оборудованию 30 и к области передачи сигналов передачи или приема SUDAC 10 и/или пользовательского оборудования 30.
Сетевой узел, конфигурируемый для управления распределением ресурсов, может конфигурироваться для определения показателя распределения ресурсов, например, если ресурс используется в некоторых или всех частях сети по меньшей мере в сетевом узле. Дополнительно, этот сетевой узел может конфигурироваться для определения, что ресурс не используется или используется не оптимально, например, используется меньше, чем возможно, в то время как тот же самый или другие ресурсы страдают от перегрузки. Сетевой узел может конфигурироваться для сравнения распределения ресурсов с пороговым значением. Пороговое значение может быть, например, максимальным использованием ресурса в течение времени или в течение предыдущего времени или может содержать предопределенное значение. Сетевой узел, то есть пользовательское оборудование 30, SUDAC 10 и/или базовая станция 40, может конфигурироваться для определения распределения ресурсов для частей сети или всей сети таким образом, чтобы степень использования ресурсов базовой станции, пользовательского оборудования или SUDAC была выше порогового значения, то есть таким образом, чтобы используемый ресурс совместно использовался в сети, и таким образом, чтобы сетевой узел мог переключать или изменять ресурсы, которые он в настоящее время использует, для предоставления возможности другим узлам с низким показателем использования (возможности против ресурсов) увеличивать показатель использования.
Альтернативно или кроме того, информация ответа может относиться к информации, указывающей, что пользовательское оборудование 30 запрашивается изменить используемый в настоящее время SUDAC, то есть закрыть внешнюю линию связи 18 с SUDAC 10 и установить другую внешнюю линию связи с другим SUDAC. Например, базовая станция 40 может знать о том, что два устройства пользовательского оборудования могут устанавливать связь с SUDAC 10, которым управляет пользовательское оборудование 30. Базовая станция 40 может дополнительно знать о том, что другой SUDAC доступен только для пользовательского оборудования 30 (а не для других), так что, когда пользовательское оборудование 30 изменяет свой SUDAC, оба из пользовательского оборудования могут использовать SUDAC.
Хотя пользовательское оборудование 30 конфигурируется для управления SUDAC, базовая станция 40 может передавать управляющую информацию на пользовательское оборудование 30, например, для изменения его SUDAC, и/или управляющую информацию, указывающую, что SUDAC запрашивают перейти в режим ожидания, то есть остановить передачи, чтобы избежать помех. Эта управляющая информация может передаваться, основываясь на команде, инициированной от пользовательского оборудования 30, указывающей, что базовую станцию 40 запрашивают управлять сетью. SUDAC 10 конфигурируется для перехода в режим ожидания в таком случае. Режим ожидания и возможности для SUDAC для восстановления из него будут описаны ниже.
Фиг. 5 показывает схематическую структурную схему системы 50 SUDAC. Базовая станция 40 конфигурируется для поддержания множества прямых линий связи 34а-с и множества внешних линий связи 14а-с. Внешняя линия связи 14а-с может быть идентичной прямой линии связи 34а-с, поскольку, с точки зрения базовой станции 40, SUDAC 10 может быть внешней антенной пользовательского оборудования 30, так что базовая станция 40 может конфигурироваться для передачи одинакового сигнала по внешней линии связи 14а-с и по прямой линии связи 34а-с.
Другими словами, фиг. 5 показывает обзор линий связи между SUDAC 10, пользовательским оборудованием 30 и базовой станцией 40. Предполагается установить систему автономных ретрансляционных антенн (SUDAS), которые помогают в осуществлении связи с пользовательским оборудованием (UE). Эта распределенная антенная система, которая состоит из одного или большего количества SUDAC, является ключом для использования методики MIMO, которая открывает дорогу быстродействующим передачам данных между UE и базовой станцией (BS) мобильной системы связи. Линию связи между SUDAC и BS называют внутренней линией связи, и она использует частотный диапазон 1 (ультравысокую частоту), которая для существующих мобильных систем находится ниже частотного диапазона 6 ГГц. Передача между UE (пользовательским оборудованием) и SUDAC выполняется в мм-волновом частотном диапазоне (диапазоне 2) крайне высоких частот для создания возможности высокой скорости передачи данных на малой дальности, главным образом передачи в прямой видимости
(LOS). Эту линию связи называют внешней линией связи. С системной точки зрения обе линии связи являются двунаправленными и одна пара создает одну ретрансляционную линию. Один SUDAC соединяет одну или множество независимых ретрансляционных линий. Направление линии связи от UE к SUDAC и от SUDAC к BS отмечено, как восходящая линия связи, другое направление отмечено, как нисходящая линия связи.
Фиг. 6 показывает схематическую структурную схему системы 60 SUDAC, содержащей два устройства пользовательского оборудования 30а и 30b, SUDAC 10 и две базовые станции 40а и 40b. Фиг. 6 изображает ситуацию, в которой оба устройства пользовательского оборудования 30а и 30b используют SUDAC 10 для увеличения своих соединений восходящей линии связи с соответствующей базовой станцией, причем пользовательское оборудование 30 может быть связано с базовой станцией 40а, и причем пользовательское оборудование 30b может быть связано с базовой станцией 40b. Обе базовые станции 40а и 40b могут работать в различных частотных диапазонах или других частях среды передачи. Пользовательское оборудование 1 поддерживает (однонаправленную) внешнюю линию связи 18а с SUDAC 10. Пользовательское оборудование 30b поддерживает (однонаправленную) внешнюю линию связи 18b с SUDAC 10. SUDAC 10 поддерживает две (однонаправленные) внутренние линии связи 14а и 14b с базовыми станциями 40а, 40b, соответственно.
Полный частотный диапазон внутренних линий связи 14а и 14b в диапазоне 1 может быть, например, до 200 МГц или подобным, причем полная полоса пропускания в диапазоне 2 может быть, например, в диапазоне до 2,5 ГГц или даже больше и следовательно - значительно больше. Альтернативно, частотный диапазон внутренних линий связи может содержать отличающуюся полосу пропускания, например, меньше 200 МГц (например, 100 МГц) или больше 200 МГц (например, 300 МГц).
SUDAC 10 может работать в (рабочем) режиме сжатия и перенаправления связи и может конфигурироваться для сжатия данных или информации, принимаемой от пользовательского оборудования 30а и/или 30b, когда передают соответствующие сигналы к базовым станциям 40а и/или 40b.
Другими словами, фиг. 6 показывает использование частот в различных диапазонах для различных базовых станций. Внутренние линии связи 14а и/или 14b могут быть наиболее ограниченным ресурсом и могут совместно использоваться различными базовыми станциями. Внешние линии связи совместно используются различным пользовательским оборудованием. SUDAC 10 выполняет ретрансляцию между диапазонами. Альтернативно, связь может также перенаправляться к пользовательскому оборудованию 30а и/или 30b (нисходящая линия связи). SUDAC 10 может затем управлять (рабочим) режимом декодирования и перенаправления связи.
Фиг. 7 показывает принципиальную схему системы 70 SUDAC, содержащей пользовательское оборудование 30, SUDAC 10а, 10b и 10с, находящиеся в различных расположениях, причем прямая видимость между SUDAC 10b и 10с предотвращается с помощью стены 52b. Система 70 SUDAC показывает сценарий для внутреннего использования системы SUDAC. Штрихпунктирная линия указывает движение пользовательского оборудования 30 из расположения 1 через расположение 2 к расположению 3. Например, пользовательское оборудование 30 может перемещаться со скоростью пешехода в здании и/или с скоростью автомобиля в городской зоне.
В расположении 1 пользовательское оборудование 30 находится в прямой видимости по отношению к SUDAC 10а и 10b и таким образом может поддерживать внешнюю линию связи с одним или с обоими из SUDAC 10а и 10b. В расположении 2 пользовательское оборудование 3 0 находится в прямой видимости по отношению к SUDAC 10а, SUDAC 10b и SUDAC 10с, и может поддерживать внешнюю линию связи с одним, большим количеством или со всеми SUDAC 10а-с. То есть пользовательское оборудование 30 может устанавливать дополнительную внешнюю линию связи по сравнению с расположением 1. В расположении 3 пользовательское оборудование 30 потеряло прямую видимость к SUDAC 10b, что может привести к потере соединения с ним по соответствующей внешней линии связи. Пользовательское оборудование 30 может конфигурироваться для передачи соответствующей информации в базовую станцию и управления базовой станцией с точки зрения установления, поддержания или закрытия соответствующих внутренних линий связи между базовой станцией и одним или большим количеством SUDAC 10а-с.
Пользовательское оборудование 30 может конфигурироваться для обнаружения вновь «видимых» SUDAC с помощью процесса обнаружения и/или для закрытия соединений с SUDAC, которые должны выйти из прямой видимости. Позже описаны такие механизмы.
Другими словами, рассматривая факт, что топология SUDAS может изменяться, система может конфигурироваться для обеспечения, чтобы она могла справиться с этим и имела возможность распределять свои ресурсы эффективным способом. Это подразумевает, что ресурсы могут распределяться таким способом, чтобы критический для системы ресурс, которым в существующих мобильных системах связи является внутренняя линия связи, мог использоваться самым лучшим способом. Это, конечно, также подразумевает, что количество SUDAC, используемых одним UE, предназначено сделать максимальным. В свете того факта, что множество UE может основываться на различных BS, может быть необходима очень гибкая система для распределения ресурсов передачи.
Это приводит к идее, что обеспечивает преимущество распределение ресурсов способом, в котором одна ретрансляционная линия (внешняя линия связи и внутренняя линия связи) может использоваться для ретрансляции данных множества UE.
Обязательным для любого способа, который решает проблему обнаружение сети и выделения ресурсов, является то, что преимущество обеспечивается, когда оно может выполняться только с помощью основных элементов инфраструктуры SUDAS, которыми являются UE, BS и SUDAC. Взаимодействие с другими устройствами через тот же самый диапазон частот (например, IEEE 802.11ad), другой диапазон частот (например, 802.11n, а, ас) или даже другую среду передачи (например, LAN электропитания, проводной Ethernet) может быть возможным, но считается расширением основных функциональных возможностей. Использование такого расширения добавляет канал связи, который в лучшем случае совместно используется всеми SUDAC и UE.
Если этот канал связи устанавливается, то новые возможности возникают для системы: а) все соединенные SUDAC и другие UE известны UE, таким образом решена проблема скрытого узла; b) распределение ресурсов может выполняться для всех SUDAC вместе, чтобы создать одну единственную SUDAS, то есть нет никаких помех на внешних линиях связи, поскольку все используемые частоты известны, обнаружение упрощено, поскольку UE имеет возможность сообщать SUDAC, на которой частоте оно передаст свои запросы, и/или информация состояния всех SUDAC доступна для SUDAS (например, частоты источника помех). Дополнительно, с) общая координата времени для SUDAC может устанавливаться для достижения синхронизации, d) SUDAS может знать свою фактическую структуру, то есть UE может побуждать отдельные SUDAC передавать тестовую последовательность, которая принимается некоторыми из других SUDAC с помощью анализа результатов приема, относительные расположения между SUDAC могут оцениваться, и также становится возможным определять местонахождение неизвестных источников помех. Для передачи информации управления и состояния системы может быть необходим соответствующий протокол связи, который поддерживает все адресуемые свойства системы.
Фиг. 8 показывает принципиальную схему системы 70' SUDAC, которая изменена по сравнению с системой 70 SUDAC. По сравнению с системой 70 SUDAC, отсутствует SUDAC 10а, и присутствует дополнительное пользовательское оборудование 30b.
Пользовательское оборудование 30а перемещается из расположения 1 в расположение 2, как обозначено штрихпунктирной линией. В расположении 1 пользовательское оборудование 30а может осуществлять связь с SUDAC 10b. Поэтому оно может передавать к SUDAC 10b на несущей частоте f2 и может принимать от SUDAC 10b на несущей частоте f1. Это не изменяется, когда пользовательское оборудование 30а перемещается в расположение 2, где SUDAC 10с и пользовательское оборудование 30b находятся в прямой видимости.
Пользовательское оборудование 30b может быть стационарным (не перемещающимся) и может осуществлять связь с SUDAC 10с, принимая от SUDAC 10с на частоте f3 и передавая к SUDAC 10с на частоте f4. Когда пользовательское оборудование 30а находится в расположении 2, могут создаваться помехи связи SUDAC 10с и пользовательского оборудования 30b с помощью пользовательского оборудования 30а, передающего на частоте f2, причем для осуществления связи пользовательского оборудования 30а может создавать помехи SUDAC 10с, передающий на частоте f3, и/или пользовательское оборудование 30b, передающее на частоте f4. Альтернативно, пользовательское оборудование 30b может также перемещаться.
В зависимости от соотношения между несущими частотами f1-f4 различные сценарии может происходить:
Если все частоты отличаются, то могут существовать низкие помехи или даже отсутствие помех, так что, вероятно, никакое действие не будет необходимым. В случае если f1=f3, SUDAC 10с может создавать помехи для пользовательского оборудования 30а в соответствующей внешней линии связи с SUDAC 10b. Пользовательское оборудование 30а может обнаруживать помехи в нисходящей линии связи и может обнаруживать, что они вызваны SUDAC 10с. Существует несколько известных способов и концепций определения помех для сигнала. Пользовательское оборудование 30а может передавать запрос об изменении частоты на пользовательское оборудование 30b, например, через функцию обратной связи, описанную позже, к базовой станции или непосредственно на пользовательское оборудование 30b. Альтернативно или кроме того, пользовательское оборудование 30а может изменять настройки частот, которые оно поддерживает с SUDAC 10b.
Если несущая частота f1 равна несущей частоте f4, то пользовательское оборудование 30b может создавать помехи на внешней линии связи SUDAC 10b. Пользовательское оборудование 30а может обнаруживать помехи на своей нисходящей линии связи и может обнаруживать, что они вызваны пользовательским оборудованием 30b. Пользовательское оборудование 30а может передавать запрос об изменении частоты на пользовательское оборудование 30b, например, через способ обратной связи, используя SUDAC 10с, передавая запрос об изменении частоты к базовой станции, или через прямую линию на пользовательское оборудование 30b. Альтернативно прямой связи с пользовательским оборудованием 30b, пользовательское оборудование 30а может также использовать слот запроса обратной связи внешней нисходящей линии связи SUDAC 10с. Альтернативно или кроме того, пользовательское оборудование 30а может изменять настройки частот, которые оно использует с SUDAC 10b.
Если несущая частота f2 равна несущей частоте f3, то пользовательское оборудование 1 может создавать помехи в внешней нисходящей линии связи SUDAC 10с. Это может приводить к аналогичным действиям, которые описаны для сценария, в котором несущая частота f1 равна частоте f4 с измененными партнерами.
Если несущая частота f2 равна несущей частоте f4, то пользовательское оборудование 30а может создавать помехи пользовательскому оборудованию 30b на внешней восходящей линии связи. SUDAC 10с может обнаруживать помехи и что они вызваны пользовательским оборудованием 30а. SUDAC 10с может передавать запрос изменения частоты на несущей частоте f1 через слот обратной связи пользовательского оборудования 30а нисходящей линии связи. Альтернативно или кроме того, SUDAC 10с может передавать информацию о помехах в пользовательское оборудование 30b. Затем пользовательское оборудование 30b может попытаться послать запрос изменения частоты в пользовательское оборудование 30а через прямую линию связи и/или слот запроса обратной связи внешней нисходящей линии связи пользовательского оборудования 1. Альтернативно или кроме того, пользовательское оборудование 30b может передавать запрос изменения частоты к базовой станции или изменять свою конфигурацию по отношению к SUDAC 10с.
Если при осуществлении связи используется режим TDD, то может произойти сценарий, когда все частоты равны (например, когда TDMA используется для мультиплексирования полезной нагрузки и состояния/управления). Каналы состояния/управления могут, но не должен передаваться на тех же самых частотах, как данные полезной нагрузки. В этом сценарии пользовательское оборудование 30а может сначала обнаруживать помехи, вызванные SUDAC 10с и/или пользовательским оборудованием 30b, и пользовательское оборудование 30b может обнаруживать помехи, вызванные пользовательским оборудованием 30а. Дополнительно, SUDAC 10с может обнаруживать помехи, вызванные пользовательским оборудованием 30а. Это создает возможность ответного действия партнеров по осуществлению связи согласно вышеописанному сценарию. Другими словами, обобщая, возможностями пользовательского оборудования 30а и 30b для обнаружения помех с помощью участника системы SUDAC являются: а) прекращают использовать собственного SUDAC, так что он может перейти в режим ожидания и может повторно присоединяться позже, b) реконфигурируют внешнюю линию связи своего собственного SUDAC на частоту с меньшими или низкими помехами, с) передают запрос об изменении частоты непосредственно и/или через команду обратной связи через создающий помехи SUDAC или на другое пользовательское оборудование и/или с помощью запроса от базовой станции, d) побуждают выключить создающий помехи SUDAC через команду обратной связи на пользовательское оборудование или запрос базовой станции, которая может или перенаправлять запрос на другое пользовательское оборудование, или предоставлять команду непосредственно по s6G (ультравысокой частоте) к SUDAC, если воплощается внутренний канал состояния/управления линии связи. Подробности для каналов состояния/управления описаны ниже.
Для уменьшения вероятности помех, конечно, возможно назначать ненакладывающиеся частотные диапазоны SUDAC, которые развертываются в различных комнатах. Успешное автоматическое назначение SUDAS зависит от существования дополнительного информационного канала, иначе возникает проблема скрытого узла. Более простым подходом является воплощение выбора разрешенного частотного диапазона через аппаратные переключатели. Также назначение может выполняться во время установки SUDAC.
Хотя вышеописанные сценарии относятся к частотам 1-4, очевидно, что они также относятся к частотным диапазонам, в которых устанавливаются линии связи и/или передают сообщения или сигналы.
Фиг. 9 показывает схематическую структурную схему системы 90 SUDAC согласно варианту осуществления. Система SUDAC содержит первый и второй SUDAC 92а и 92b на стороне BS, конфигурируемый для установления взаимно-внутренней линии связи 94а, 94b, соответственно, с базовой станцией 40', используя крайне высокую частоту. Базовая станция 40' конфигурируется для приема информации от провайдера услуг, например, базовая станция 40' может быть локальной домашней базовой станцией, такой как домашний сервер, содержащий обратное соединение, например, через оптоволокно, проводное соединение или беспроводное соединение. Она может называться фемто базовой станцией или домашней базовой станцией. Базовая станция 40' содержит множество интерфейсов беспроводной связи или антенн, например, 3, 4 или больше. Как указано выше, SUDAS может также реализовываться без домашней базовой станции.
Базовая станция 40' конфигурируется для установления взаимно-внутренней линии связи 94а и 94b, основываясь на соединении LOS с SUDAC 92а и 92b на стороне BS. SUDAC 92а и 92b на стороне BS может таким образом использоваться в качестве виртуальных антенн базовой станции 40'. По сравнению с SUDAC 10а и 10b, используемых пользовательским оборудованием 30, базовая станция 40' использует SUDAC 92а и 92b на стороне BS аналогичным образом, причем связь между базовой станцией 40' и SUDAC 92а и 92b на стороне BS на первой стороне и пользовательским оборудованием 30 и SUDAC 10а и 10b на второй стороне включают с помощью внутрисетевых линий связи 96a-i, которые устанавливаются, используя ультравысокую частоту. Это создает возможность распространения информации от базовой станции 40' к SUDAC 10а и 10b более эффективным образом, поскольку не только одна соединительная линия связи установлена между базовой станцией и SUDAC каждого партнера по осуществлению связи, пользовательское оборудование 30, SUDAC 10а, 10b, SUDAC 92а и 92b на стороне BS и базовая станция 40' могут осуществлять связь друг с другом через множество или очень большое количество каналов.
SUDAC на стороне BS может воплощаться с помощью SUDAC 10 или 10', конфигурируемых для установления линии связи с базовой станцией 40', используя крайне высокую частоту, а с дополнительными SUDAC 10а и 10b и/или с пользовательским оборудованием 30, используя ультравысокую частоту. Упрощенно, SUDAC 92а и 92b на стороне BS может быть SUDAC 10 или 10', осуществляющий связь с пользовательским оборудованием и базовой станцией переменным образом.
Альтернативно система 90 SUDAC может содержать только один SUDAC 92а или 92b на стороне BS и/или отличающееся количество SUDAC, например, ноль, один или больше двух.
Другими словами, инфраструктура SUDAS может использоваться для осуществления связи не только извне дома (от базовой станции) к внутренней части, но также и для осуществления связи между комнатами. Как изображено на фиг. 9, дом имеет (оптическое) соединение «волокно до дома», которое заканчивается, например, в гостиной комнате. Следовательно, в соответствующей комнате, например, в гостиной комнате, существует фемто (или домашняя) базовая станция 40', которая может использовать связь EHF (в диапазоне 2) для обеспечения высоких скоростей передачи данных на все устройства в гостиной комнате. Однако для достижения высоких скоростей передачи данных также в других комнатах (например, в домашнем офисе), связь EHF невозможна, поскольку она не может проникать через стены. Обычный Wi-Fi не может обеспечивать желательные высокие скорости передачи данных, поскольку усиление MIMO является слишком маленьким (например, когда фемто базовая станция 40' имеет самое большее 4 антенны). Однако фемто-BS может осуществлять связь с множеством SUDAC в гостиной комнате, используя EHF, и передавать предварительно закодированный виртуальный MIMO (VMIMO) сигнал к этим SUDAC 92а и 92b, которые затем ретранслируют сигнал по диапазону частот s6G (диапазону 1) к домашнему офису. В данном случае несколько SUDAC 10а и 10b принимают сигнал VMIMO и перенаправляют его по EHF на пользовательское оборудование 30, которое может затем выполнять декодирование VMIMO. Конечно, то же самое применяется в другом направлении для восходящей линии связи. Этот сценарий может потребовать распределения ресурсов, которое включает в себя также фемто базовую станцию 40', поскольку она использует линии связи/каналы в диапазоне 2 (которые называют «внешними линиями связи», но их значение нарушается в этом сценарии).
Фиг. 10 показывает схематическую структурную схему системы 100 SUDAC, содержащей два пользовательского оборудования 30а и 30b и два SUDAC 10а и 10b. SUDAC 10а установил внешнюю линию связи 18а с пользовательским оборудованием 30а и внешнюю линию связи 18b с пользовательским оборудованием 30b. SUDAC 10с установил внешнюю линию связи 18с с пользовательским оборудованием 30b и внешнюю линию связи 18d с пользовательским оборудованием 30а. Внутренняя линия связи 14 между базовой станцией 40 и SUDAC 10b (временно) неактивна, например, поскольку ни одно из пользовательского оборудования 30а и 30b не запрашивает услугу от базовой станции 40. Таким образом, пользовательское оборудование 30а и 30b и SUDAC 10а и 10b могут переключаться в рабочий режим «устройство-устройство» (D2D), например, основываясь на отсутствии или на неактивной линии связи с базовой станцией 40 или основываясь на команде пользователя, переданной с помощью пользовательского оборудования 30а или 30b.
Система 100 SUDAC создает возможность эффективного распространения информации и/или данных от одного пользовательского оборудования 30а или 30b к другому. Она может быть предназначена, например, для видео или звукового широковещания или совместного использования в пределах небольшой комнаты или пространства, например, в здании или в автомобиле. Система 100 SUDAC может переключаться назад к обычной работе, как описано выше, например, основываясь на команде пользователя или основываясь на запросе осуществления связи от базовой станции на пользовательское оборудование 30а или 30b, или наоборот. Распределение ресурсов может выполняться с помощью SUDAC 10а, 10b, пользовательского оборудования 30а и/или 30b. Таким образом, по меньшей мере один из партнеров 10а, 10b, 30а и 30b по осуществлению связи может быть обязан знать об остальных партнерах по осуществлению связи для определения и распространения распределения ресурсов.
Альтернативно, только один или больше двух SUDAC могут подготавливаться. Альтернативно или кроме того, больше двух устройств пользовательского оборудования может подготавливаться.
Другими словами, существует сценарий, аналогичный сценарию, изображенному на фиг. 9, когда два UE хотят обмениваться данными непосредственно (не через базовую станцию). Эту называют связью «устройство-устройство» (D2D). Один случай использования в автомобиле, где видео плеер хочет перемещать видео к системе развлечения на задних сидениях, которая включает в себя экраны. Если UE не «видят» друг друга, то они должны осуществлять связь, используя инфраструктуру SUDAS в автомобиле. Следует отметить, что вся связь между двумя UE/устройствами (посредством SUDAC) может происходить в EHF в этом случае (в s6G условия распространения могут быть лучше, но возможно, желательная скорость передачи данных не доступна в этом случае). В основном, одного SUDAC было бы достаточно для ретрансляции сигнала EHF от UE 30а к 30b и/или наоборот. Однако могут существовать причины, почему вовлекаются множество SUDAC. Например, каждый отдельный SUDAC не обеспечивает каналы с достаточно большой полосой пропускания, так что желательные скорости передачи данных не могут быть достигнуты, когда используют единственный SUDAC, но множество SUDAC должно использоваться вместе. Альтернативно или кроме того, пространственное разнесение может быть дополнительной причиной, поскольку люди перемещаются в автомобиле, и автомобиль перемещается по улице, такие условия распространения могут быстро изменяться. Такой сценарий может учитываться, когда распределяются ресурсы в EHF.
Фиг. 11 показывает связь между пользовательским оборудованием 30 и SUDAC 10 и, в частности, связь каналов состояния/управления и полезной нагрузки. Для ясности сигналы пользовательской информации 32а, передаваемые с помощью SUDAC 10, и 32b, передаваемые с помощью пользовательского оборудования 30, изображены, как располагаемые в частотной области. Альтернативно или кроме того, сигналы 32а и 32b могут также отделяться в области кода, во временной области и/или в пространственной области. Оба сигнала 32а и 32b содержат канал 54а и/или 54b состояния/управления, то есть ресурс, конфигурируемый для того, чтобы он содержал информацию состояния и/или управляющую информацию, например, управляющую информацию 24, описанную на фиг. 1. Сигналы 32а и 32b также содержат канал 56а и 56b полезной нагрузки, конфигурируемый для того, чтобы он содержал данные полезной нагрузки, то есть информацию, относящуюся к таким услугам, как электронная почта, видео, изображения, сообщения или подобное.
Сигналы 32а и 32b пользовательской информации передаются на крайне высокой частоте и могут, например, передаваться на различных частотах, в частотных диапазонах, соответственно, на f1 и f2. Таким образом, помехи между сигналами 32а и 32b пользовательской информации могут уменьшаться или устраняться. В случае множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) канал 54а и/или 54b состояния/управления может внедряться в канал 56а и/или 56b полезной нагрузки. Канал 54а или 54b состояния/управления будет в этом случае передаваться в том же самом временном слоте, как связанная полезная нагрузка, что создает возможность выключать все передатчики при приеме, и наоборот. Это может привести к схеме, которая так же используется в IEEE802.11ad, но с намного более высокой степенью свободы. Хотя каналы 54а и 54b состояния/управления описаны во внешней линии связи, каналы состояния/управления могут альтернативно или кроме того также воплощаться во внутренней линии связи.
Канал 54а состояния/управления связан с каналом 56а полезной нагрузки. Канал 54b полезной нагрузки/управления связан с каналом 56b полезной нагрузки таким образом, чтобы SUDAC 10 и/или пользовательское оборудование 30 могли принимать информацию относительно того, как поступать с данными полезной нагрузки в связанном канале состояния/управления. Это создает возможность перенаправления данных канала полезной нагрузки, сохраняя сами данные не измененными. Альтернативно, данные могут изменяться, и информация, относящаяся к изменениям, может передаваться через канал 54а и/или 54b состояния/управления.
Каналы 54а и 54b состояния/управления могут содержать информацию, относящуюся к оценке канала. Например, информация, относящаяся к оценке канала, может содержать параметры, указывающие сдвиг фазы или учитывающие компенсацию сдвига фазы канала передачи. Основываясь на сравнении принимаемого символа, принимаемого в известном частотном диапазоне, и известного символа, могут извлекаться искажения в канале. То есть с помощью передачи известного символа на известной частоте в канале 54а и/или 54b состояния/управления искажения в канале могут оцениваться с помощью принимающего партнера 10 или 30 по осуществлению связи. Альтернативно или кроме того, относящаяся к нему информация (например, уже извлеченные искажения в канале) может передаваться с помощью передающего партнера 10 или 30 по осуществлению связи. Принимающий партнер 10 и/или 3 0 может конфигурироваться для корректировки амплитудно-частотной характеристики принимаемого сигнала 32b и/или 32а для улучшения качества сигнала и таким образом - увеличения пропускной способности канала.
Поскольку искажения в канале, такие как затухание, могут быть частотно-избирательными, возможности корректировки амплитудно-частотной характеристики также могут быть частотно-избирательными. Говоря проще, канал состояния/управления может создавать возможность корректировки амплитудно-частотной характеристики в частотном диапазоне, например, приблизительно 10, 20 или 30 МГц. Каналы 54а и 54b состояния/управления изображены в качестве примера, как подготавливаемые на более низкой частоте, по сравнению с частотой 54а, 56b полезной нагрузки, соответственно. Альтернативно, канал состояния/управления для сигнала 32а и/или 32b пользовательской информации может подготавливаться на более высокой частоте. В некоторых случаях второй (или даже дополнительный) канал состояния/управления может быть связан с каналом полезной нагрузки, как это обозначено с помощью дополнительного канала 54b' состояния/управления, подготовленного на более высокой частоте, чем канал 56b полезной нагрузки, связанный с ним. Второй (или даже дополнительный) канал 54b' состояния/управления может создавать возможность увеличения полосы пропускания, амплитудно-частотная характеристика которой может корректироваться. Это может создавать возможность увеличения полосы пропускания канала 56а и/или 56b полезной нагрузки.
Альтернативно или кроме того, полезная информация, которая будет перенаправляться, может делиться на множество частей, деление на множество частей (рассматривая передачу FDD) выполняется с помощью каналов 54а и/или 54b, 54b' состояния/управления, соответственно. Альтернативно, когда передача использует TDD, пространственное разделение и/или кодовое разделение приведенного выше описания может также примениться в соответствующей области, хотя, например, в TDD частотный диапазон канала 54а состояния/управления, соответственно 54b, и в некоторых случаях 54', и канала 56a полезной нагрузки, соответственно 56b, является тем же самым.
Фиг. 12 показывает схематическую структуру множества каналов «встречи», которые могут воплощаться, например, на крайне высокой частоте в линиях связи между SUDAC и пользовательским оборудованием. Множество каналов 58а-с «встречи», каждый содержит полосу пропускания соответствующего канала «встречи», обозначенную как BRC, подготавливаются рядом друг с другом в частотной области и отделяются друг от другу междиапазонным промежутком между каналами 58а-с «встречи», междиапазонный промежуток обозначен как BRG. Альтернативно, каналы 58а-с «встречи» могут подготавливаться таким образом, чтобы расширялся спектр каналов 58а-с «встречи», например, так, чтобы канал 56а или 56b полезной нагрузки подготавливался между двумя каналами 58а-с «встречи». Канал 58а-с «встречи» содержит по меньшей мере один канал 54а, 54b или 54' состояния/управления. Расширение спектра каналов 58а-с «встречи» и поэтому каналов состояния/управления может создавать возможность хорошей оценки искажений сигнала, как это описано для фиг. 11.
Каждый канал 58а-с «встречи» может содержать множество каналов 54а-с состояния/управления, каждый содержит соответствующую полосу пропускания в частотном диапазоне и обозначенную как BSC, причем каналы состояния/управления отделены друг от друга междиапазонным промежутком между каналами состояния/управления, обозначенным как BG. Таким образом, множество каналов состояния/управления может агрегироваться в один канал 58а-с «встречи», и множество каналов 58а-с «встречи» может подготавливаться в частотном диапазоне. Это создает возможность гибкого назначения каналов 54а-с состояния/управления на каналы полезной нагрузки. Кроме того, каналы 54а-с состояния/управления могут использоваться в качестве сигнала «пробуждения» для SUDAC, которые находятся в (рабочем) режиме низкой активности (режиме ожидания) для указания, что соответствующий SUDAC может перейти в активный рабочий режим. Полоса пропускания каналов 54а-с состояния/управления, междиапазонного промежутка BRG и/или BG и/или каналов 58 «встречи» может быть очень гибкой. Уменьшенная полоса пропускания может создавать возможность уплотнения каналов 54а-с состояния/управления и поэтому - уменьшения полосы пропускания каналов 58а-с «встречи».
Альтернативно или кроме того, один или большее количество каналов «встречи» могут также воплощаться во внутренней линии связи между SUDAC и базовой станцией и используя крайне высокую частоту.
Другими словами, в диапазоне 2 (крайне высокая частота) определенные диапазоны частот могут резервироваться в качестве каналов «встречи». Частотное разнесение каналов «встречи», например, предопределяется в SUDAC. Фактическая структура может определяться, например, как постоянное расстояние, причем постоянные расстояния не используют определенные частотные диапазоны как, например, частотные диапазоны каналов с низкой скоростью IEEE 802.11ad, или полностью произвольно. В последнем случае частотные расположения каналов «встречи» SUDAC могут совместно использоваться между пользовательским оборудованием и соответствующим SUDAC в качестве фиксированного набора параметров, которые, однако, должны быть доступны во всех конфигурациях системы или на альтернативном интерфейсе, таком как Bluetooth, проводной Интернет, USB или подобное. В пределах канала 58а-с «встречи» может обеспечиваться множество каналов 54а-с состояния/управления.
Эти каналы внедряют намного меньшую полосу пропускания, чем может быть необходимо для передачи данных полезной нагрузки. С помощью этого возможно отделять большое количество каналов состояния/управления по частоте и сохранять относительно небольшую полосу пропускания. Дополнительное разделение в частотно/временной области все еще возможно. Целью канала состояния/управления является многообразие. Он может действовать в качестве сигнала маяка с целью обнаружения, он может предоставлять информацию состояния о SUDAC и также о SUDAS и/или может быть независимым от полезной нагрузки интерфейсом для получения контроля над SUDAC. Также канал состояния/управления может использоваться для поддержания установленного присоединенного SUDAC, то есть пользовательский интерфейс и/или базовая станция могут продолжать управлять SUDAC.
Каналы состояния/управления могут определяться в дополнительном канале по отношению к каналу полезной нагрузки в «частоте, времени, коде, пространстве». Вся полоса пропускания канала (состоящего из каналов состояния/управления и/или полезной нагрузки) может конфигурироваться.
Внешняя линия связи может использоваться, например, в режиме дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD) или с временным разделением каналов (TDD). Последний режим может потребовать, чтобы SUDAC и UE синхронизировали свои передачи, в то время как FDD предоставляет возможность полностью асинхронных передач данных.
Если внешняя линия связи используется в режиме множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), то часть спектра может резервироваться для канала состояния/управления. Канал состояния/управления может
размещаться на хорошо определяемом расстоянии близко к диапазону частот, используемому для полезной нагрузки так, чтобы оба могли приниматься или передаваться с помощью того же самого RF-каскада. Направление передачи (восходящая линия связи или нисходящая линия связи) полезной нагрузки и связанного с ней канала состояния/управления может быть в этом случае всегда идентичным.
В случае множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) канал состояния/управления внедряется в канал полезной нагрузки. Канал состояния/управления будет в этом случае передаваться в том же самом временном слоте, как связанная полезная нагрузка, что дает возможность выключения всех передатчиков при приеме, и наоборот. Это приводит к схеме, аналогичной той, которая используется с помощью IEEE 802.11ad, но с намного более высокой степенью свободы: конфигурируется множество каналов «встречи», FDD воплощается как дополнительная степень свободы для каналов «встречи», и/или расположение частоты «встречи» является конфигурируемым.
Теперь нужно уделить внимание связи каналов полезной нагрузки и состояния/управления. Канал полезной нагрузки содержит данные, которые предназначены для BS (восходящая линия связи) или UE (нисходящая линия связи). Полезная нагрузка не анализируется, а только перенаправляется непосредственно или с помощью способов сжатия и перенаправления/декодирования и перенаправления. Как описано выше, канал состояния/управления обеспечивает интерфейс для UE или SUDAC для получения доступа к партнеру по передаче, для разрешения синхронизации устройств и оценки канала распространения и предоставления информации состояния партнеру по линии связи и другим прослушивающим устройствам. Дополнительной функцией канала состояния/управления является предоставление дополнительной информации (например, пилотных символов), которая требуется для надежной и точной оценки канала. Чтобы иметь возможность ее предоставления каждый канал полезной нагрузки связывается с одним или с множеством каналов состояния/управления.
Канал состояния/управления, который описан выше, определяется для диапазона 2 (крайне высокой частоты). Этот канал состояния/управления заканчивается/возникает в SUDAC и UE. Дополнительный канал состояния/управления к BS может устанавливаться в диапазоне 1 (ультравысокой частоты). Для этого BS может воплощаться, то есть может конфигурироваться для переключения между режимом пространственного мультиплексирования и режимом формирования диаграммы направленности для установления связи с SUDAC. Требуется, чтобы SUDAC обеспечивал только единственную антенну для диапазона 1. Большее количество антенн возможно, но из-за частоты sub6G линии связи, расстояния корреляции между 2 антеннами могут быть больше, чем обычный размер SUDAC. Поэтому множество антенн в sub6G, вероятно, обеспечиваются через внешние интерфейсы к SUDAC (например, антенны, соединенные через кабель), хотя SUDAC с достаточно большим размером для множества антенн можно осуществлять (например, интеграция SUDAC в телевизор). Наконец SUDAC может действовать, используя другие SUDAC из его SUDAS в качестве внешних антенн, аналогично UE. Тогда это требование может стать устаревшим. Передача различной информации различным партнерам по осуществлению связи может усовершенствоваться с помощью базовой станции с помощью настройки режимов передачи. Например, когда базовая станция передает или принимает информацию через внутреннюю линию связи с или от пользовательского оборудования, базовая станция может воплощать пространственное мультиплексирование. Когда базовая станция передает или принимает информацию состояния/управления к или от одного или большего количества SUDAC, базовая станция может воплощать формирование диаграммы направленности. Контроллер базовой станции может переключаться между этими двумя режимами и/или другими режимами с постоянными или переменными интервалами. Альтернативно или кроме того, контроллер может конфигурироваться для переключения между режимами, основываясь на сообщении или информации, которая будет передаваться или, как ожидают, будет приниматься. Альтернативно, базовая станция может воплощать обе функции одновременно, например, используя отличающиеся антенны для каждой функции.
И канал полезной нагрузки, и канал состояния/управления могут выключаться для определенных режимов работы. Пока SUDAC ждет конфигурирования, то есть с помощью пользовательского оборудования или базовой станцией (режим «встречи»), канал полезной нагрузки может выключаться. Это предоставляет возможность развертывания множества SUDAC, которые могут использовать один диапазон «встречи», поскольку требование к полосе пропускания канала для единственного канала может минимизироваться, передавая только узкополосный канал состояния/управления. В случае однонаправленных передач данных (например, временные промежутки широковещания или однонаправленной передачи (восходящей линии связи/нисходящей линии связи) в режиме TDD) канал полезной нагрузки деактивируется для одного направления. Канал состояния/управления должен быть доступным, однако, поскольку он требуется для соединения между SUDAC и UE. Каналы состояния/управления для таких передач могут располагаться в диапазоне канала «встречи», если используется FDD, и обратный канал не требуется для источника полезной нагрузки (например, BS). Еще он может использоваться в FDD и также в TDD для непрерывной обратной передачи информации состояния на передатчик полезной нагрузки (UE или SUDAC).
В случае однонаправленной передачи данных канал полезной нагрузки может выключаться для направления, где нет никакой передачи данных. В случае если второе UE использует тот же самый SUDAC совмещенно вместе с первым UE (режим FDD совместно использует тот же самый частотный диапазон, но использует отличающуюся частоту), оно не передает канал состояния/управления для обеспечения непрерывного использования внутреннего спектра.
Другими словами, пользовательское оборудование может содержать обычный режим, в котором оно передает данные полезной нагрузки и связанный канал состояния/управления, и совмещенный режим, в котором оно просто передает данные полезной нагрузки, например, на другое пользовательское оборудование, которое выполняет совмещение данных.
Таким образом, полоса пропускания каналов состояния/управления, каналов «встречи» и/или каналов полезной нагрузки может настраиваться. Процессор SUDAC может конфигурироваться для настройки параметров передачи сигналов/канала управления, когда выполняют частотное преобразование принимаемого сигнала. Это создает возможность обновления или изменения соответствующей информации, связанной с вероятно измененными данными полезной нагрузки. Например, SUDAC может указывать с помощью измененных каналов состояния/управления, что используется режим совмещения и что канал полезной нагрузки включает в себя дополнительные данные, расширяющие данные связанного пользовательского оборудования.
Альтернативно или кроме того, процессор SUDAC может конфигурироваться для изменения полосы пропускания канала полезной нагрузки, то есть для ее увеличения или уменьшения. Если полоса пропускания увеличивается, то это может указываться в каналах состояния/управления с помощью соответствующей информации. Например, если используется или требуется более узкая полоса пропускания каналов состояния/управления, то неиспользуемая в настоящее время полоса пропускания может использоваться для передачи данных полезной нагрузки, например, с более низкой степенью сжатия, что может создавать возможность меньших вычислительных усилий и меньшего времени задержки. То есть это дает возможность процессору SUDAC воплощать переменную степень сжатия или распаковки, основываясь на управляющей информации от пользовательского оборудования или от базовой станции.
Альтернативно, если используется или требуется более широкая полоса пропускания каналов состояния/управления, то полоса пропускания канала полезной нагрузки может уменьшаться таким образом, чтобы более широкая полоса пропускания была доступна для сигнализации. Затем, когда сравнивают два временных кадра, имеющих ту же самую длину, в первом временном кадре (продолжительности времени), в котором увеличена полоса пропускания каналов состояния/управления, более низкое количество битов будет передаваться через канал полезной нагрузки, по сравнению с временным кадром (продолжительностью времени), где полоса пропускания каналов состояния/управления не увеличена. Альтернативно или кроме того, также множество каналов состояния/управления могут различаться, например, в сценарии, когда канал полезной нагрузки временно связан с дополнительными каналами состояния/управления.
Альтернативно или кроме того, каналы состояния/управления могут воплощаться во внутренней линии связи, как это изложено выше. SUDAC может конфигурироваться для передачи или приема данных управления через каналы состояния/управления к или от базовой станции. Процессор SUDAC может конфигурироваться для настройки каналов состояния/управления для настройки распределения каналов или распределения полосы пропускания базовой станции, основываясь на принимаемых данных управления в каналах состояния/управления. Например, если пользовательское оборудование передает запрос о более высоких скоростях передачи данных, то SUDAC может использовать каналы состояния/управления для управления базовой станцией, соответственно. Альтернативно или кроме того, базовая станция, которую запрашивают организовать сеть, может передавать данные управления в SUDAC таким образом, что SUDAC изменяет параметры внешней линии связи или, альтернативно, переключается в режим ожидания.
В зависимости от принятого решения пользовательского оборудования (например, с помощью алгоритма, нацеленного на высокое использование ресурсов, и/или основываясь на команде пользователя), какой вариант выбран для организации сети (который может быть самим пользовательским оборудованием, SUDAC или базовой станцией), также пользовательское оборудование может запрашивать базовую станцию, чтобы она управляла сетью.
Таким образом пользовательское оборудование может передавать управляющую информацию через каналы состояния/управления внешней линии связи или через прямую линию связи для управления SUDAC. Например, пользовательское оборудование может передавать управляющую информацию в базовую станцию через прямую линию связи, данная информация относится к SUDAC таким образом, что базовая станция управляет SUDAC, основываясь на управляющей информации.
Фиг. 13 показывает принципиальную схему системы SUDAC, содержащей SUDAC 10, пользовательское оборудование 30а и пользовательское оборудование 30b, а так же базовую станцию 40а и базовую станцию 40b. В беспроводных сетях может быть важно обеспечивать и распространять информацию пользователя или сетевого узла к другим участникам. Поэтому внешняя линия связи и/или внутренняя линия связи могут содержать канал произвольного доступа (RACH), в котором обычная связь может отсутствовать. Другие участники или участники, которые хотят передавать данные дополнительно к обычной связи, могут получать доступ к каналу произвольного доступа и передавать данные, как это изображено для пользовательского оборудования 30а. Пользовательское оборудование 30а передает данные произвольного доступа или информацию 62 произвольного доступа через внешнюю линию связи. SUDAC 10 конфигурируется для повторной передачи (обратной связи) информации 62 произвольного доступа таким образом, чтобы воплощалась функция обратной связи. Поскольку беспроводная связь может расцениваться в качестве широковещания, все пользовательское оборудование 30а и 30b в диапазоне принимает информацию. Пользовательское оборудование 30а может использовать принимаемую информацию для выполнения дополнительных функций, таких как оценка канала, поскольку оно знает информацию 62 произвольного доступа, которую оно послало. Пользовательское оборудование 30b, которое управляет SUDAC и передает свои данных через SUDAC 10 к базовой станции 40b, может принимать данные от пользовательского оборудования 30а с помощью этой процедуры, даже если нет прямой связи между пользовательским оборудованием 30а и 30b. Таким образом, пользовательское оборудование 30а, соответственно, с помощью процессора (например, процессора 31, изображенного на фиг. 3) может конфигурироваться для оценки (сравнения) передаваемой произвольной внешней информации 62 и принимаемой информации 62 произвольного доступа таким образом, чтобы получалась информация, относящаяся к внешнему каналу. Альтернативно, информация 62 произвольного доступа может оцениваться для получения информации из дополнительного пользовательского оборудования 30b или из (дополнительной) базовой станции 40а или 40b, особенно тогда, когда пользовательское оборудование не передает произвольную внешнюю информацию 62. Базовая станция 40а конфигурируется для получения доступа к внутреннему каналу произвольного доступа с помощью передачи внутренней информации 64 произвольного доступа, которая может обрабатываться с помощью SUDAC 10 с точки зрения повторной передачи по внешней линии связи и/или по внутренней линии связи.
SUDAC 10 может конфигурироваться для оценки информации 62 произвольного доступа или произвольной внутренней информации 64 и выполнения операции или настройки рабочего режима согласно (внутренней) информации 62 и/или 64 произвольного доступа. Выполняемая операция может быть, например, передачей информации, относящейся к подтверждению, указывающей, что (внутренняя) информация 62 или 64 произвольного доступа была принята правильно. Альтернативно, выполняемая операция может быть вновь генерируемым сообщением, информирующим партнеров 30а, 30b, 40а и/или 40b по осуществлению связи в пределах дальности о принимаемой информации. Альтернативно, информация 62 произвольного доступа может содержать информацию о приоритете пользовательского оборудования 30а, которое не управляет SUDAC 10. Например, SUDAC 10 расположен в здании (дома) пользователя пользовательского оборудования 30а. Пользовательским оборудованием 30b управляет гость. Пользовательское оборудование 30а может быть связано с SUDAC 10. Пользовательское оборудование 30b может управлять SUDAC 10, например, поскольку пользовательское оборудование 30а не присутствует. Если пользовательское оборудование 30а начинает работу (присутствует), и/или команда пользователя выполняется в пользовательском оборудовании 30а, информация 62 произвольного доступа может содержать информацию о приоритете, указывающую, что SUDAC запрашивается для управления с помощью пользовательского оборудования 30а, а не пользовательского оборудования 30b. SUDAC может затем конфигурироваться для изменения работы (режима) согласно командам, принятым от пользовательского оборудования 30а. Изменение работы может также содержать команду для остановки работы и/или переходу в режим ожидания. Такие команды могут альтернативно или дополнительно приниматься базовой станцией 40а и/или 40b с помощью внутренней информации 64 произвольного доступа.
Альтернативно или кроме того, SUDAC 10 может конфигурироваться для передачи информации 62 произвольного доступа через внутреннюю линию связи после частотного преобразования информации 62 произвольного доступа в информацию 62' произвольного доступа, которая совместима с требованиями внутренней линии связи. Альтернативно или кроме того, базовая станция 40а может конфигурироваться для передачи информации произвольного доступа через канал произвольного доступа внутренней линии связи с SUDAC 10. SUDAC 10 может повторно передавать произвольную внутреннюю информацию по внутренней линии связи, что может давать возможность осуществления связи между базовыми станциями. Дополнительно, SUDAC 10 может конфигурироваться для передачи произвольной внутренней информации через внешнюю линию связи для передачи информации на пользовательское оборудование 30а и/или на пользовательское оборудование 30b.
Одним другим особым случаем передачи является обратная передача канала полезной нагрузки на EHF, а так же на стороне s6G ретрансляции. Это - дополнительный режим, который разрешает SUDAC действовать также в качестве внутридиапазонной (EHF-EHF или s6G-s6G) или междиапазонной (EHF-s6G или наоборот) ретрансляции.
Другими словами, новинка концепции - передача с помощью обратной связи части канала состояния/управления. Эта концепция может стать выгодной, если UE хочет использовать SUDAS, только обнаруживает используемые SUDAC и не имеет возможности установавливать прямую связь с UE, которое использует SUDAC.
Информация обратной связи может также анализироваться с помощью SUDAC-процессора. Он может принимать решение действовать в соответствии с некоторыми специальными командами (например, перенаправлять некоторую информацию к внутреннему каналу состояния/управления, побуждать разрыв соединения с пользовательским оборудованием (например, 30b) или подобное. С помощью этого перенаправление обратной связи к внутренней стороне (или наоборот) может выполняться (если воплощается внутренний интерфейс состояния/управления). Однако все устройства, у которых есть интерфейс состояния/управления (SUDAC, UE, BS), должны повторно передавать данные обратной связи, в качестве подтверждения, и ретранслировать данные.
Фиг. 14А и фиг. 14B показывают подробности функции обратной связи. На фиг. 14А пользовательское оборудование 30а связано с каналом 54а состояния/управления SUDAC 10. В течение времени, не используемого пользовательским оборудованием 30а, пользовательское оборудование 30b передает запрос обратной связи, то есть информацию 62 произвольного доступа. Время, в которое разрешена такая передача, может обозначаться с помощью так называемых пилотных символов 66u, передаваемых с помощью пользовательского оборудования 30а. Дополнительное пользовательское оборудование 30а конфигурируется для передачи пилотных символов 66u согласно шаблону (например, временному интервалу между пилотными символами 66u). Дополнительное пользовательское оборудование 30b конфигурируется для синхронизации с шаблоном, то есть с пилотными символами 66u, и для передачи информации 62 произвольного доступа за один временной (или частотный) слот, зарезервированный для этого.
Фиг. 14B показывает повторную передачу SUDAC 10, в которой ответ обратной связи внедряется между двумя пилотными символами 66, передаваемыми с помощью SUDAC 10. Таким образом, SUDAC 10 ретранслирует запрос 62 обратной связи на свой канал нисходящей линии связи. Альтернативно, SUDAC 10 может также передавать измененную версию информации 62 произвольного доступа. Например, пользовательское оборудование 30b может распознавать SUDAC 10 и может также распознавать, что SUDAC 10 используется, то есть управляется с помощью другого пользовательского оборудования. Информация 62 произвольного доступа может относиться к запросу информации, относящейся к пользовательскому оборудованию, которое управляет SUDAC 10, информации, относящейся к базовой станции, связанной с SUDAC 10, или подобной информации. Ответ обратной связи SUDAC 10 может затем содержать запрашиваемую информацию, то есть SUDAC может предоставлять запрашиваемую информацию. Альтернативно или кроме того, SUDAC 10 может конфигурироваться для передачи только части полезной нагрузки информации 62 произвольного доступа.
Альтернативно или кроме того, канал состояния/управления может включать в себя пилотные символы 66u и/или 66, как это будет описано на фиг. 19.
Другими словами, хотя пользовательское оборудование 30а является единственным пользовательским оборудованием, которому дают возможность передавать информацию состояния, команд и ответов на команды, пользовательское оборудование 30b перенаправляет данные в слоте запроса обратной связи. Эти данные позже повторно передаются в качестве ответа обратной связи в канале нисходящей линии связи SUDAC 10. Сообщение, обозначенное как L1, может также содержать дополнительные пилотные символы для целей синхронизации и оценки канала.
Любое UE, которое знает о конфигурации внешней линии связи SUDAC, может синхронизироваться с этой структурой передачи SUDAC, прослушивая его канал внешней нисходящей линии связи. Оно затем имеет возможность внедрять информацию в канал восходящей внешней линии связи SUDAC, которая в дальнейшем ретранслируется в канале внешней нисходящей линии связи SUDAS. С помощью этого может обеспечиваться, что главным образом UE, которое управляет SUDAC, и UE, которое передает информацию, принимают ретранслируемое сообщение. Этот способ может, например, использоваться для предоставления возможности связи между 2 UE широковещательными сообщениями ко всем прослушивающим UE, а так же как прямая линия связи обратной связи для единственного UE.
Фиг. 15А показывает преобразование внешней линии связи 18 во внутреннюю линию связи 14 в направлении восходящей линии связи и выполняемое с помощью SUDAC 10. SUDAC 10 принимает сигнал 32b пользовательской информации, содержащий каналы 54 состояния/управления и канал 56 полезной нагрузки. SUDAC преобразовывает полезную нагрузку 56 в полезную нагрузку 56', например, с помощью способа сжатия и перенаправления. Сигнал 42а связи передают на отличающейся частоте, как обозначено терминами ftuneBand2a и ftuneBand1a. Полезная нагрузка 56'а отделяется междиапазонным промежутком BG2 от полезной нагрузки другого SUDAC 56'b. Полезная нагрузка 56 отделена междиапазонным промежутком BGi от канала 54 состояния/управления. Междиапазонные промежутки BG2 и BQ2 могут содержать полосу пропускания, равную или отличающуюся друг от друга. Альтернативно или кроме того, информация, передаваемая через канал 56'а полезной нагрузки, может содержать множество частей информации, принимаемой через канал 56 полезной нагрузки, принимаемый с помощью SUDAC 10 и объединенный с полезной нагрузкой 56'а. Как указано выше, хотя каналы 54 состояния/управления изображены, как отделяемые от каналов полезной нагрузки в частотной области, они могут также передаваться через те же самые частоты, например, используя режим передачи TDMA.
Фиг. 15B изображает преобразование SUDAC 10 в направлении нисходящей линии связи. Сигнал 42b связи содержит канал 56 полезной нагрузки на центральной частоте ftuneBand1b, которая может отличаться от центральной частоты ftuneBand1a/ изображенной на фиг. 15А, таким образом, чтобы помехи между сигналами 42а и 42b уменьшались или устранялись. SUDAC 10 преобразовывает сигнал 42b связи в сигнал 32а пользовательской информации, содержащий канал 54 состояния/управления и полезную нагрузку 56, которая может, например, сжиматься по сравнению с полезной нагрузкой 56'. Центральная частота сигнала 32а пользовательской информации обозначена как ftuneBand2b и может отличаться от центральной частоты ftuneBand2a, изображенной на фиг. 15А.
Фиг. 15А и фиг. 15B в качестве примера изображают соотношение между каналом 54 состояния/управления и каналами 56, 56', 56'а и/или 56'b полезной нагрузки. Канал 54 состояния/управления и канал 56 полезной нагрузки могут передаваться на различных частотах, как это изображено на фиг. 15А и фиг. 15B. В случае множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) канал 54 состояния/управления может внедряться в канал 56 полезной нагрузки. Канал 54 состояния/управления будет в этом случае передаваться в том же самом временном слоте, как связанная полезная нагрузка, что дает возможность выключать все передатчики при приеме, и наоборот.Использование других схем модуляции, таких как CDMA или SDMA, может привести к аналогичным воздействиям.
Фиг. 16А показывает ситуацию, измененную по сравнению с фиг. 15А и 15B, причем полоса пропускания для данных полезной нагрузки, обозначенная как BRelay, больше. Данные полезной нагрузки передаются в двух каналах 56а и 56b полезной нагрузки, преобразованных в 56'а и 56'b (фиг. 16А), или наоборот (фиг. 16B). То есть канал полезной нагрузки может содержать множество видов отличающейся полезной информации, причем полоса пропускания BRelay может меняться в зависимости от фактической ситуации, как это описано выше. Отличающаяся полезная информация может отделяться междиапазонным промежутком. Когда находится в режиме совмещения, изображенном на фиг. 14А и 14B, данные полезной нагрузки, отмеченные как полезная нагрузка 2, передаются без отдельной информации состояния/управления, может воплощаться разделение. Канал 56а полезной нагрузки отделяется междиапазонным промежутком BG3 от канала 56b полезной нагрузки. Существует возможность ввода защитной полосы частот, содержащей полосу пропускания BG4 из по меньшей мере BGI+BG3+BS/C между сигналами полезной нагрузки в диапазоне 1, то есть на ультравысокой частоте. Хотя это может быть подходящим, воздействие шума и усиления помех в неиспользуемом междиапазонном промежутке должно учитываться с помощью подходящей стратегии фильтрации. Альтернативно, полоса пропускания BG4 может содержать отличающееся значение, например, более широкую полосу пропускания, создавая возможность использования фильтров с меньшей сложностью (более плоский наклон - обозначен с помощью пунктирных линий вокруг каналов - функции фильтра в частотном диапазоне) или более узкую полосу пропускания (создает возможность увеличенной пропускной способности через среду передачи). Полоса пропускания BG4 может также содержать нулевое значение, например, если один широкополосный канал должен агрегироваться в диапазоне 1 (например, 200 МГц) из множества каналов полезной нагрузки EHF.
Другими словами, способ совмещения является обобщением динамического изменения полосы пропускания канала полезной нагрузки. Через этот способ становится возможным сделать максимальными ретрансляционные тракты системы, поскольку внешние линии связи могут распределяться таким же образом, как распределяются внутренние линии связи. Поэтому простая передача с настраиваемой полосой пропускания может использоваться для ретрансляции множества каналов.
Фиг. 17a-d показывают сравнение между обычным распределением и совмещенным распределением. На фиг. 17а схематично показано три устройства пользовательского оборудования, каждое использует канал для осуществления связи, что приводит к трем каналам 54а-с состояния/управления и трем каналам 56а-с полезной нагрузки. Фиг. 17b показывает, что это могло бы привести к использованию трех SUDAC для внутренней связи, причем каждый SUDAC конфигурируется для выполнения связи с одной базовой станцией.
На фиг. 17с изображено, что с помощью предоставления возможности совмещения необходим только один канал 54а состояния/управления, связанный с каналами 56а-с полезной нагрузки. Основываясь на одном канале состояния/управления во внутренней связи, информация может передаваться к одной базовой станции, как это обозначено на фиг. 17d. Таким образом, распределение для крайне высокой частоты (диапазон 1) требует только одного SUDAC.
Другими словами, для предсказуемого использования этого способа BS должна знать о SUDAS. Это подразумевает также, что: a) BS запрашивает UE о том, использует ли оно SUDAS через прямую линию связи UE-BS и/или ретрансляционную линию связи, b) UE объявляет BS, что оно использует SUDAS (через прямую линию связи UE-BS и/или ретрансляционные линии связи) и/или с) SUDAS объявляет BS о своем существовании (например, с помощью маркировки полезной нагрузки согласно используемому мобильному стандарту или через канал состояния/управления внутренней линии связи).
Зная о существовании SUDAS, BS может распределять внутренние каналы линии связи так, чтобы внешние линии связи могли распределяться, соответственно, например, в смежных частотных блоках. Это также включает в себя распределение по множеству BS. Например, 2 UE, которые все соединены с BS их собственного оператора, пытаются совместно использовать один SUDAC. Одно UE имеет контроль над SUDAC. Другое UE обнаруживает SUDAC и конфигурацию и пытается использовать режим совмещения. Для этого UE могут согласовывать через SUDAC (например, через передачи обратной связи) действительную частотную карту. Затем они объявляют о запланированным режиме совмещения своей соответствующей BS, которая предоставляет информацию, имеют ли они возможность поддерживать требуемые настройки, или предлагает и конфигурирует альтернативные распределения. Из этого могут выбираться оптимальные настройки, например, с помощью алгоритма взвешивания. Это может даже включать в себя принудительное изменение того, какое UE управляет SUDAC.
Каналы состояния/управления используются для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Примеры информации, которая может поддерживаться, обеспечиваются в последующем, причем она может альтернативно или кроме того содержать пользовательскую информацию. Обязательная информация не должна предоставляться все время, но может также передаваться по запросу (например, карта источников помех является хорошим кандидатом, который не должен передаваться все время).
Фиг. 18 изображает использование символов синхронизации, которые внедряются в канал состояния/управления. Пилотные символы 66 могут также обозначаться, как маркеры синхронизации в каналах 54 состояния/управления. Каналы 54 состояния/управления содержат структуру кадра, содержащую пилотный символ 66 для оценки канала и данные 67 сигнализации. Данные 67 сигнализации содержат фрагменты различных типов, как изображено на фиг. 19.
Согласно иллюстрации, показанной на фиг. 19, но не ограничиваясь этим, существует пять различных типов содержимого в сигнальных данных: а) фиксированные данные состояния: они передаются равномерно, b) данные команды: передатчик передает команды в приемник. Обычно они используются UE для управления SUDAC, но могут также использоваться от SUDAC к UE, например, когда BS управляет SUDAC и затем использует SUDAC для конфигурирования UE, соответственно. Данные ответа (с) могут содержать данные, связанные с принятой командой. Обычно они используются SUDAC для подтверждения команды, переданной с помощью UE, но использование не ограничено этим, поскольку SDUAC может также передавать команды (или запросы) к UE. Запрос (d) обратной связи может передаваться в слоте данных, зарезервированном для UE, которые не связаны с активной линией связи SUDAC, чтобы вставлять команды или информацию состояния в поток управления/данных, создавая канал произвольного доступа. Ответ (е) обратной связи может воплощаться в качестве канала, содержащего данные обратной связи из слота запроса обратной связи.
Эта концепция независима от фактической реализации во «времени-частоте-коде-пространстве». Фактическое распределение пилотных символов может определяться произвольно или согласно существующим протоколам.
Для воплощения структуры сети, которая учитывает меняющуюся инфраструктуру, воплощаются дополнительные функции сетевых узлов, которые будут описаны в последующем:
Для использования SUDAS в UE оно должно знать о существовании SUDAC. Поэтому UE поддерживает способы обнаружения SUDAC. Процесс обнаружения в диапазоне EHF инициируется с помощью UE или SUDAC. BS может поддерживать аналогичные способы в диапазоне s6G в случае, если SUDAC имеет возможность осуществлять связь непосредственно с BS. В последующем описан способ, который предполагает, что UE инициирует процесс. Этот способ является эффективным по отношению к мощности, он минимизирует полную мощность излучения, поскольку он обнаруживает и конфигурирует SUDAS только тогда, когда это фактически необходимо. Способ может, конечно, расширяется таким образом, что SUDAC также предоставляют возможность выполнять активное обнаружение других участников SUDAS. Это, конечно, будет потреблять большее количество мощности, что может стать проблемой, особенно если UE постоянно анализирует присутствие SUDAS.
После того как SUDAC включается, он по умолчанию входит в режим «встречи». После этого SUDAC ждет, по истечении времени ожидания входит в режим ожидания, если никакая связь с UE не установлена. Если связь будет установлена, то SUDAC будет конфигурироваться для приема и передачи на частотах, отличающихся от частот «встречи» UE.
Это означает, что UE может попытаться обнаружить SUDAC, у которого может быть одно из четырех или большего количества отличающихся состояний:
Цель режима ожидания (который может также называться режимом выключения питания) состоит в минимизации потребляемой мощности, когда SUDAC не является активным. Некоторые или все воздушные интерфейсы выключаются, и SUDAC не может быть обнаружен. Режим ожидания заканчивается после конфигурируемого времени, и вводится режим прослушивания.
В (рабочем) режиме прослушивания интерфейс внутренней линии связи выключается. Интерфейс внешней нисходящей линии связи выключается. Интерфейс внешней восходящей линии связи включается. SUDAC циклически перебирает с помощью своего интерфейса приема состояния/управления частоты «встречи» и прослушивает команду «пробуждения». SUDAC может анализировать принимаемую мощность на частотах «встречи». В случае если мощность не вызывается с помощью другого SUDAC, диапазон частот может отмечаться, как «создающий помехи» и может исключаться из процесса сканирования на конфигурируемое количество периодов сканирования (комментарий: таблица источников помех может передаваться по каналу состояния/управления). После прохождения через все частоты «встречи» плюс его последняя активная частота SUDAC входит в режим ожидания. Если обнаруживается команда «пробуждения», то SUDAC входит в режим «встречи» на/рядом с частотой, на которой было обнаружено «пробуждение». Если SUDAC предоставляют возможность выполнять активное обнаружение, то SUDAC может входить в режим обнаружения. Вход в режим обнаружения может также вызываться с помощью внешних интерфейсов, например, с помощью нажатия кнопки.
В дополнительном (рабочем) режиме обнаружения выключается интерфейс внутренней восходящей линии связи. Выключается интерфейс внутренней нисходящей линии связи. Выключается канал полезной нагрузки. Включается интерфейс внешней нисходящей линии связи на частоте с низкими помехами в канале «встречи». Передается команда «пробуждения», и включается интерфейс внешней восходящей линии связи. Выполняется сканирование каналов «встречи» для обнаружения помех, SUDAC или UE. Если ни SUDAC, ни UE не обнаруживают, то информацию о помехах обеспечивают для конфигурирования интерфейса нисходящей линии связи. Если принимается информация состояния и управления UE или другого SUDAC, то сохраняется информация о структуре сети. После заданного времени, когда никакие дополнительные UE или SUDAC не обнаружены, SUDAC входит в режим ожидания.
В (рабочем) режиме «встречи» выключается интерфейс внутренней восходящей линии связи и включается интерфейс внутренней нисходящей линии связи. UE конфигурирует частоту внутренней линии связи SUDAC согласно конфигурации BS (это может также выполняться с помощью самой BS, если воплощается BS-SUDAC канал состояния/управления). SUDAC непрерывно измеряет качество внутренней линии связи (например, мощность, ОСШ и т.д.). Выключается канал полезной нагрузки и включается интерфейс внешней нисходящей линии связи. Передается информация состояния/управления SUDAC, она включает в себя качественные характеристики внутренней нисходящей линии связи. Включается интерфейс внешней восходящей линии связи. Принимается информация состояния и управления UE. После команды UE SUDAC входит в активный режим. Для этого может меняться частота, поскольку никакая полезная нагрузка не разрешена в пределах диапазонов «встречи». Для этого внешние частоты конфигурируются с помощью UE. Для принятия решения о выборе частоты UE может сканировать частотную область и выбирать частоту с низкими помехами, используя знание структуры сети, которую оно сохранило или которая обеспечивается с помощью других UE, SUDAC или BS. UE, однако, может подтверждать правильность назначения частот с помощью сканирования относительно помех. После не приема состояния/управления UE за конфигурируемое время SUDAC входит в режим ожидания.
В активном (рабочем) режиме включаются все воздушные интерфейсы. Каналы полезной нагрузки и состояния/управления включаются согласно конфигурации. После не приема состояния/управления UE за конфигурируемое время SUDAC выключает все воздушные интерфейсы и входит в режим ожидания.
Для обнаружения выключенного SUDAC на первом этапе UE должно «пробудить» все доступные выключенные SUDAC и вынудить их войти в режим «встречи». Это выполняется с помощью передачи команды «пробуждение» на частотах «встречи». Это может выполняться в течение продолжительности цикла «ожидания» SUDAC, для обеспечения, чтобы сигнал принимался всеми доступными SUDAC. UE передает команду «пробуждение» по меньшей мере на одной частоте «встречи». Выбор этой частоты выполняется с помощью сканирования частот-кандидатов относительно мощности помех и выбора частоты с достаточно низкой мощностью помех. Сканируемый частотный диапазон также охватывает диапазон частот, где ожидается ответ «пробуждения» SUDAC. В режиме FDD это выполняется на другой частоте, чем частота запроса, в режиме TDD, это - очевидно та же самая частота, как частота запроса.
Альтернативно, SUDAC может сканировать диапазон s6G или EHF относительно активности (принимаемой мощности) для «пробуждения» и передачи состояние/управление на каналах «встречи». UE может затем просто выполнять сканирование относительно состояния/управления (то есть относительно информации, передаваемой через канал состояния/управления). Конечно, SUDAC могут также непрерывно или дискретно перестраивать используемые частоты «встречи». Они могут передавать состояние/управление и ждать ответа перед переходом на следующую частоту.
Для обнаружения SUDAC в режиме «встречи» UE сканирует свою выбранную частоту подтверждения «встречи» для принимаемых каналов управления. Эта частота является такой же, как частота «пробуждения» в случае TDD, или отличающейся частотой с известным относительным расположением по отношению к частоте команды «пробуждения» в FDD (например, к определенной команде «пробуждения»). Канал протокола произвольного доступа (RACH) используется для обнаружения множества SUDAC, отвечающих на команду «пробуждения». После приема канала управления нисходящей линии связи UE передает канал управления восходящей линии связи и конфигурирует выбранный SUDAC к отличающейся частоте внешней линии связи согласно некоторому правилу принятия решения, как, например, лучшее ОСШ. Затем UE может удерживать уже присоединенный SUDAC, регулярно передавая сообщения состояния/управления на этом канале. Таким образом, запрещая присоединенному SUDAC снижать скорость передачи данных до режима ожидания, UE может попытаться обнаружить дополнительный SUDAC.
Активный SUDAC может обнаруживаться с помощью UE, которое сканирует диапазон EHF и ищет передаваемую мощность во внешней линии связи. Если найден канал полезной нагрузки со значительной мощностью, то UE пытается декодировать канал управления SUDAC, который найден на четко определенном частотном расстоянии от несущей частоты канала полезной нагрузки или на частоте полезной нагрузки в зависимости от возможностей передачи SUDAC. В случае если найден канал управления SUDAC, UE анализирует содержимое для определения, может ли SUDAC использоваться в совмещенном режиме, что подразумевает, что неиспользуемая полоса пропускания полезной нагрузки SUDAC используется вторым UE, не обеспечивая канал состояния/управления.
При использовании SUDAS процесс обнаружения регулярно инициируется с помощью UE для обеспечения, чтобы новые SUDAC обнаруживались, когда UE перемещается, и можно было принимать решения о новом перераспределении ресурсов. Этот процесс обнаружения также включает в себя регулярное сканирование диапазона EHF относительно активных SUDAC для возможной передачи обслуживания с помощью UE к SUDAC с лучшим соединением. Это нужно, конечно, согласовывать с UE, которое в настоящее время использует другой SUDAC.
Следует отметить, что, конечно, другие приложения могут использовать инфраструктуру, обеспеченную с помощью SUDAS. Например, внутренняя навигация может основываться на каналах состояния/управления, обеспеченных с помощью SUDAS.
После того как все доступные SUDAC обнаружены, ресурсы должны распределяться оптимальным образом с помощью распределения ресурсов и выделения каналов. Моментами, которые могут приниматься во внимание, являются: а) полоса пропускания внутренней линии связи является наиболее ограниченным ресурсом в системе, b) система, преимущественно, имеет возможность обслуживать множество UE, с) система, преимущественно, имеет возможность обслуживать множество BS, потенциально от множества операторов подвижной сети связи, d) топология сети не статична, поскольку UE могут перемещаться, или окружение UE может изменяться (например, перемещение объектов), е) скорость передачи данных (и следовательно, качество линии связи), запрашиваемая с помощью UE, изменяется с течением времени, f) SUDAC и UE могут действовать в качестве источника помех друг для друга (в EHF) и/или g) другие устройства могут действовать в качестве источника помех для SUDAC, причем UE может определять, какие SUDAC следует использовать для передачи данных, а какие -не использовать. Это может выполняться при взаимодействии с BS. Тип взаимодействия зависит от возможностей SUDAC.
Внешние каналы состояния/управления могут использовать пространственные методики MIMO или формирование диаграммы направленности, поскольку необходимая антенна для EHF может обеспечиваться в SUDAC и UE, то есть каналы состояния/управления могут передаваться согласно схеме распределения. Для диапазона sub6G SUDAC будет главным образом внедряться только в единственная антенну. В этом случае BS может применять только методики формирования диаграммы направленности для внутреннего канала состояния/управления. Это подразумевает, что в случае, если канал состояния/управления воплощается во внутренней линии связи, BS может различать между собой режимы формирования диаграммы направленности и MIMO. В случае aSUDAC BS будет передавать канал состояния/управления со сформированной диаграммой направленности на отличающейся частоте, в то время как dSUDAC может альтернативно выполнять переключение между пространственным мультиплексированием или пространственно-временным кодированием и формированием диаграммы направленности в зависимости от того, какие данные должны передаваться. Для данных состояния/управления BS переключается в режим формирования диаграммы направленности, в то время как для передачи данных полезной нагрузки используется пространственное мультиплексирование или режим MIMO пространственно-временного кодирования.
В случае если доступен внутренний канал состояния/управления, то SUDAC может конфигурироваться или с помощью BS, или с помощью UE, или с помощью обоих. Согласование может выполняться непосредственно между UE и BS или через отдельный SUDAC, например, в случае, если используется смешанный SUDAS, состоящий из aSUDAC и dSUDAC, или UE конфигурирует распределение ресурсов внешних линий связи, в то время как BS конфигурирует распределение ресурсов внутренних линий связи.
Решение относительно используемых SUDAC и конфигурации их t-f-ресурсов выполняется в поэтапном процессе. Этап 1 основывается на качестве и доступности внешних линий связи. UE имеет возможность выбирать качество внешней линии связи с помощью анализа каналов состояния/управления нисходящей линии связи. UE может использовать способ обратной связи для приема информации о качестве канала восходящей линии связи и искажений в канале с помощью передачи тестовых данных по каналу восходящей линии связи к SUDAC и анализа сигнала обратной связи. Альтернативно, SUDAC может обеспечивать информацию о качестве с помощью анализа данных состояния/управления восходящей линии связи UE и вводить результаты анализа в качестве информации состояния в канал состояния/управления внешней нисходящей линии связи. Таким образом UE может выбирать использование только SUDAC с хорошим внешним соединением. Альтернативно, BS может принимать решение об используемых ресурсах внешней линии связи с помощью приема информации о качестве от SUDAC и UE. Тип используемой внешней линии связи (TDD или FDD) определяется с помощью возможностей SUDAC и планирования всей структуры сети. Разрешена смесь различных типов линий связи в пределах SUDAS.
Этапом 2 оценки линии связи является анализ качества (например, отношения сигнала к шуму - ОСШ) внутренней линии связи в нисходящей линии связи и восходящей линии связи. В зависимости от типа SUDAC, SUDAC может иметь возможность непосредственно обеспечивать к UE показатель качества (например, принимаемую мощность, ОСШ) внутренней нисходящей линии связи. Альтернативно, UE может вычислять меру качества по отношению к ретранслируемой полезной нагрузке, обеспечиваемой через внешнюю нисходящую линию связи. С помощью этого UE может выбирать для использования SUDAC с хорошим соединением нисходящей линии связи с BS. Качество внутренней восходящей линии связи может оцениваться только с помощью BS, которая возвращает к UE свои условия приема. Для этого мощность передачи SUDAC может конфигурироваться с помощью UE или BS для обеспечения оптимального распределения мощности для достижения хорошей матрицы MIMO в BS.
В случае если канал состояния/управления между SUDAC и BS установлен, качество канала может оцениваться с помощью анализа этого канала, как во внешних линиях связи.
Вдобавок к этому UE может взаимодействовать с BS для распределения частотных ресурсов. Это предоставляет возможность оптимизации всей передачи от UE до BS в смысле распределения ресурсов.
Максимальному количеству UE можно предоставлять возможность совместно использовать SUDAS. В случае если множество UE используют один SUDAS и для включения режима совмещения, UE могут запрашивать BS (или BS решает) распределить частоты передачи рядом друг с другом так, чтобы единственный SUDAC мог передавать данные полезной нагрузки множеству UE. В случае когда SUDAC должен передавать каналы полезной нагрузки в режиме TDD от различных несинхронизированных BS (это означает, что они должны быть на различных частотах), эти каналы могут также отделяться по частоте в диапазоне 2, чтобы запретить интерференцию символов. В случае плохого соединения от BS к SUDAC, вызванного частотным избирательным затуханием или помехами, UE может запрашивать BS сдвинуть частоту восходящей линии связи в диапазоне 1, чтобы избежать плохих внутренних линий связи. В случае плохого соединения от SUDAC к BS, вызванного частотным избирательным затуханием или помехами, BS может выбирать смещение частоты внутренней линии связи в диапазоне 1.
Совмещенная передача может альтернативно или кроме того также воплощаться с помощью базовой станции на различные устройства пользовательского оборудования. SUDAC может принимать полезную информацию в двух каналах полезной нагрузки, которые могут располагаться рядом друг с другом или на расстоянии, то есть другие каналы располагаются между ними. SUDAC может конфигурироваться для объединения различной полезной информации в одном канале полезной нагрузки и передачи канала полезной нагрузки на устройство пользовательского оборудования, управляющее SUDAC, и/или на дополнительное пользовательское оборудование. Таким образом, режим совмещения может воплощаться в комбинации с агрегированием несущих для агрегирования несущих частот (или других ресурсов), выделенных различным каналам полезной нагрузки, в один канал во внешней линии связи. aSUDAC может располагать каналы полезной нагрузки рядом друг с другом в частотной области. dSUDAC может выполнять другие операции обработки сигналов для обеспечения одного внешнего сигнала связи. Это также применяется к осуществлению связи в направлении к базовой станции (восходящей линии связи).
Могут воплощаться дополнительные функциональные возможности, например, BS может запрашивать UE на выключение или включение SUDAC. В случае SUDAC, который поддерживает состояние/управление на внутренней линии связи, BS может иметь возможность выполнять конфигурирование SUDAC. В частности, BS имеет возможность выключать неисправные SUDAC, которые только обеспечивают помехи на внутренней линии связи.
Это взаимодействие может происходить, пока фактически одна или множество BS (возможно даже в различных подвижных сетях связи) выполняют все распределение ресурсов. Сценарием для этого является то, что все UE предоставляют информацию об обнаруженном SUDAC к BS. BS затем распределяет внешние и внутренние частоты для этих SUDAC. Затем информация объявляется UE и всем доступным SUDAC. С помощью этого может оптимизироваться вся структура сети и, например, могут уменьшаться помехи. Также, когда BS знает конфигурацию SUDAC, она имеет возможность предоставлять эту информацию к UE, таким образом они могут оптимизировать свою стратегию обнаружения. В случае если воплощается канал состояния/управления между BS и SUDAC, BS может непосредственно конфигурировать всю SUDAS, обходя проблемы скрытого узла. Поскольку BS знает количество доступных SUDAC и UE, она может связывать SUDAC с UE и обеспечивать справедливое ресурсообеспечение. Также BS имеет возможность регулировать мощность передачи во внешних и внутренних линиях связи или в случае SUDAC с возможностью сжатия/декодирования и перенаправления - используемую конфигурацию сжатия/декодирования. Наконец BS может даже использовать активный режим обнаружения SUDAC для измерения условий приема между SUDAC и применять данное знание для запроса формирования диаграммы направленности внешней линии связи SUDAS.
Очень важный аспект SUDAS может быть отмечен в поддержку множества UE. В последующем приведен пример для 2 UE, чтобы продемонстрировать используемые способы. Обеспеченная схема может, конечно, экстраполироваться на больше чем 2 UE.
Предполагая, что оба UE видят тот же самый SUDAS, например, UE 1 получает доступ к вышеизложенным способам сжатия и перенаправления SUDAS, a UE 2 пытается получить доступ к SUDAS.
В случае если все SUDAC используются с помощью UE 1, и никакой ответ не обнаружен в каналах «встречи» после того, как выдана команда «пробуждения». Тогда UE2 выполняет сканирование относительно активных SUDAC в диапазоне EHF (диапазоне 2). Если оно обнаруживает активный SUDAC, то оно считывает каналы состояния/управления внешней линии связи и идентифицирует UE, которое использует SUDAC, и конфигурирует канал. Возможностями для UE2 являются: а) использовать SUDAC в режиме совмещения в случае, если это возможно с помощью установок канала и возможностей SUDAC. Для увеличения возможности успеха для этого режима, UE2 извещает о своем намерении BS, которая может перераспределять ресурсы внутренней линии связи. Затем UE2 дает команду SUDAC и UE1 переключиться в режим совмещения (например, через запрос обратной связи). В возможности b) UE2 может затем выдавать запрос к UE1 о прекращении использования SUDAC. Это может выполняться на частоте канала управления восходящей линии связи SUDAC. UE2 должно синхронизироваться со структурой канала состояния/управления и затем использует частоту обратной связи или временные слоты для перемещения данных к SUDAC. Эти данные затем передаются с помощью обратной связи к UE1. UE1 декодирует запрос и может выполнять его или отклонять его. Выполнение и отклонение перемещаются в канале состояния/управления внешней восходящей линии связи. В возможности с) UE2 может пытаться открыть прямую линию связи в диапазоне 2 к UE1 (например, через 802.11ad) и выполнить согласование непосредственно с UE1. В возможности d) UE2 перемещает запрос ресурса к BS, которая ретранслирует этот запрос к UE1. В возможности е) и в случае, если существуют некоторые находящиеся в ожидании SUDAC, UE2 присоединяются к ним. После их конфигурирования UE2 может попытаться найти активные SUDAC с помощью выдачи запроса состояния ресурса к BS. BS затем предоставляет от UE1 информацию об использования SUDAC. Альтернативно или кроме того, UE2 может выполнять сканирование относительно используемых SUDAC во всем диапазоне 2, чтобы согласовать с UE1 впоследствии прекращение использования одного или большего количества SUDAC. Альтернативно или кроме того, UE2 может выполнять считывание информации о топологии сети, предоставленной присоединенным SUDAC.
В возможности f) система приоритетов (потенциально конфигурируемая пользователем) может воплощаться в пределах SUDAC так, чтобы было возможно побуждать прекращение использования от UE, которое использует SUDAC. Для этого UE с более высоким приоритетом выдает код присоединения к SUDAC. Альтернативно, обработка приоритета может выполняться с помощью BS. Запрос передают в BS для перераспределения приоритетов, и BS передает запрос прекращения использования к UE с более низким приоритетом. В возможности g) и в случае, если нет никакого перекрытия в используемом SUDAC, оба UE конфигурируют SUDAC, который они «видят». В возможности h) перемещающееся UE может обнаруживать SUDAC, который действует в качестве помехи для SUDAS, которую они используют.
Фиг. 20а показывает схематическое воплощение фильтра 25. Фильтр 25 может конфигурироваться для фильтрации, то есть для ослабления частот вне частотного диапазона, определенного каналом 1 полезной нагрузки и каналом 2 полезной нагрузки, то есть каналом 56a и 56b полезной нагрузки. Воплощение, показанное на фиг. 20а, может быть аналоговым полосовым фильтром, который оставляет междиапазонный промежуток между каналами 56a и 56b полезной нагрузки неослабленным.
Фиг. 20b показывает реализацию фильтрации с помощью двух фильтров 25а и 25b, каждый фильтрует, то есть ослабляет частоты вне соответствующего канала 56a или 56b полезной нагрузки таким образом, чтобы также ослаблялась неиспользуемая полоса пропускания между каналами 56a и 56b полезной нагрузки. Это может также обозначаться как множество фильтров каналов, которые подготовлены согласно структуре канала и воплощаются как один фильтр канала для полосы пропускания полного прохождения. Такая структура может воплощаться предпочтительно с помощью цифровых фильтров, поскольку полоса пропускания, полученная каналами 56a полезной нагрузки, и в некоторых случаях каналами 56b полезной нагрузки, может изменяться с течением времени. Динамическое конфигурирование канала может преимущественно обеспечиваться с помощью цифровых фильтров, поскольку они дешевы, более гибки и могут воплощаться, требуя меньшего количества пространства.
Другими словами, одно рассмотрение может выполняться специально для aSUDAC, когда они усиливают и перенаправляют аналоговые сигналы в s6G и мм-диапазон. Предосторожности должны предприниматься, чтобы SUDAC, возможно, не создавал лишние помехи для линии связи BS-UE. Это может происходить, если существуют сильные внутриполосные источники помех в диапазоне EHF. Чтобы избежать этого или может дополнительно ограничиваться максимальная EIRP (EIRP = эквивалентная изотропно-излучаемая мощность) SUDAC, или может воплощаться способ, который дает возможность BS отключать SUDAC. Одним примерным способом сделать это является то, что BS запрашивает отключение SUDAC от UE. Даже если UE не имеет возможности достичь SUDAC, оно должно только прекратить передавать канал состояния/управления внешней восходящей линии связи, что приводит SUDAC к режиму ожидания после истечения времени ожидания.
Одной сложной проблемой для SUDAC является то, что может потребоваться обеспечить некоторые частотно-адаптируемых фильтры преселектора для устранения возможных собственных помех на линии связи EHF, если передача и прием выполняются с помощью с тех же самых антенн или антенн с теми же самыми частотными характеристиками. Поскольку по меньшей мере очень дорого воплощать такие фильтры в аналоговой области, предложено разделение диапазона EHF. С помощью этого можно разъединять передачу и прием.
Также может быть возможно устранять для больших, но только частично используемых полос пропускания полезной нагрузки сигналы в неиспользуемых частях этого диапазона. Это может выполняться с помощью выбираемого набора фильтров в аналоговой или цифровой области в зависимости от воплощения SUDAC.
Как можно заметить, влияние на восходящую линию связи или нисходящую линию связи могут компенсировать фильтры канала, у которых есть необходимая полоса пропускания. В случае если каналы динамически изменяются, это приводит к высокой стоимости оборудования, если это делать просто аналоговым способом. Или определяется установленная степень детализации полосы пропускания канала (например, 5 МГц). Затем может использоваться набор фильтров, состоящий только из небольшого количества фильтров. Преобразование в цифровую форму SUDAC может воплощать простым способом цифровой фильтрации сигнала полезной нагрузки.
Дополнительно можно рассматривать, что SUDAC может быть неисправным. Поэтому запуск SUDAC нуждается во взаимодействии между BS и UE. UE включает единственный SUDAC и ждет подтверждения от BS, что новые настройки передачи являются правильными. В случае ошибки BS сообщает UE, которое в свою очередь выключает SUDAC, возможно отмечая SUDAC неразрушающим способом в качестве неисправного, чтобы запретить дополнительные тесты передачи.
Фиг. 21 показывает схематический обзор распределения частот на ультравысокой частоте в случае LTE в Германии (датированный 2014). Базовые станции различных провайдеров, обозначенных как провайдер 1-4, используют различные частоты спектра. Это может привести к сценариям, в которых SUDAC может осуществлять связь только с одной базовой станцией с помощью одного интерфейса беспроводной связи. Альтернативно, когда интерфейс беспроводной связи конфигурируется для осуществления связи на границе между частотами двух провайдеров, такие сообщения могут приниматься обеими базовыми станциями, причем прием ограничен базовыми станциями провайдеров, использующих соответствующую частоту.
Как указано выше, SUDAC внедряет по меньшей мере одну ретрансляционную линию, состоящую из внутренних линий связи/внешних линий связи. Эти линии связи могут конфигурироваться независимо друг из друга. Внутренняя линия связи использует диапазон 1, в то время как внешняя линия связи использует диапазон 2. Используемый спектр для диапазона 1 определяется с помощью специальных сообщений BS. Используемый спектр внешней линии связи может конфигурироваться с помощью UE, SUDAC и также BS, если воплощаются необходимые каналы состояния/управления. В качестве примера распределение спектра внутренней линии связи LTE обеспечено в [5].
В общем случае ожидается, что намного большая полоса пропускания доступна для передачи в диапазоне 2, чем в диапазоне 1. Предполагая, что SUDAC управляют и конфигурируют с помощью линии связи в диапазоне 2, требуется способ, который предоставляет возможность устанавливать такие управляющие линии связи эффективным образом. Не считается эффективным сканирование относительно некоторого сигнала маяка во всем доступном частотном диапазоне, поскольку это является трудоемкой задачей, особенно, если RF-каскад обеспечивает узкую полосу. Также использование очень больших полос пропускания не считают выгодным, поскольку это бы значительно увеличило сложность RF-каскада SUDAC и с помощью этого - полную стоимость. В IEEE802.11ad предложена схема, где уменьшенная полоса пропускания используется для обнаружения и согласования. Это называют низкоскоростным каналом и он допускает LRP в противоположность к высокоскоростной передачи большого количества данных, которая выполняется через высокоскоростной физический уровень (HRP).
Вышеупомянутое описание делает ссылку ко множеству подробностей, относящихся к осуществлении связи в пределах системы SUDAC и к компонентам системы SUDAC. По сравнению с известными концепциями отличия от них включают в себя описанные ниже подробности, но не ограничены ими.
Относительно обнаружения в EHF (или s6G для dSUDAC) и в отличие от 802.11ad SUDAS обеспечивает подход сохранения малой мощности, предоставляя возможность UE соединяться с SUDAS по требованию. SUDAC предоставляют возможность выключения электропитания в течение длительного времени, уменьшая полное потребление мощности. Основная идея пассивного обнаружения уже охвачена, например, IEEE 802.15.3. Отличием от данного подхода является то, что обнаружение охватывает набор определяемых диапазонов частот (частот «встречи») и последнюю используемую частоту. Каналы «встречи» могут свободно конфигурироваться (частотные расположения, используемая полоса пропускания, количество каналов состояния/управления), и они могут корректироваться в зависимости от заданных условий помех. Обнаружение SUDAS может выполняться обеими оконечными точками для ретранслируемого сигнала (BS и UE). В случае если канал состояния/управления к BS не существует, UE может перемещать информацию о SUDAC к BS, которая может совместно использовать ее с другими UE или SUDAC. UE, который выполняет обнаружение на каналах «встречи», автоматически запрашивает все SUDAC, которые принимают сигнал на этой частоте. Только SUDAC, которые не запрашиваются, могут прослушивать команды «пробуждения» в каналах «встречи». SUDAC могут выполнять собственное обнаружение сети, не требуя устройства (SUDAC или UE). С помощью этого они могут получать информацию о структуре сети, которая локально сохраняется и может обеспечиваться к другим SUDAC или UE (сохранение и распространение такой информации состояния, конечно, не ново). С помощью прослушивания рабочих каналов достаточная информация может извлекаться для принятия решения UE, стоит или нет пытаться запрашивать требование управления SUDAC, или возможно просто присоединиться к SUDAC (совмещение). Обнаружение и синхронизация выполняются для линии связи, а в случае FDD - для направления передачи.
Относительно формирования каналов полоса пропускания полезной нагрузки может конфигурироваться в значительной степени, поскольку высокая пропускная способность обеспечивается и методиками MIMO в s6G, и исключительным использованием полосы пропускания в диапазоне EHF. Нет никакой принудительной сетки фиксированных частот для передачи полезной нагрузки. Каналы полезной нагрузки и состояния/управления связаны, но независимы друг из друга. Передаваемая полезная нагрузка может быть просто сдвинутой по частоте, фильтрованной в канале и усиленной (выполняется просто в аналоговой области) версией исходного принимаемого сигнала полезной нагрузки. В этом случае канал состояния/управления отделяется по частоте от полезной нагрузки. Если SUDAC обеспечивает преобразование в цифровую форму полезной нагрузки, то могут применяться схемы сжатия и перенаправления/декодирования и перенаправления. Канал состояния/управления может отделяться по частоте, но может также внедряться в канал полезной нагрузки. Каналы состояния/управления могут использоваться без полезной нагрузки для процедуры обнаружения. Каналы состояния/управления могут выключаться в режиме совмещения. Каналы состояния/управления внутренней линии связи могут воплощаться, если SUDAC обеспечивает преобразование в цифровую форму, и BS поддерживает это режим. Канал состояния/управления сохраняет активный SUDAC. Это обеспечивает механизм автоматического отключения в случае, если SUDAC становится недостижимым по EHF (или s6G в случае, если воплощается внутренний канал состояния/управления) в случае слишком больших помех. Может выполняться переключение между формированием диаграммы направленности и режимом MIMO для предоставления возможности прямого соединения между BS и SUDAC в режиме формирования диаграммы направленности, передавая полезную нагрузку в режиме MIMO. Включается смешанный режим использования TDD и FDD (особенно dSUDAC).
Относительно распределения ресурсов, BS активно вовлекается в процесс распределения ресурсов. Поэтому она может предпринимать действия для оптимизации и управления всей передачей на линиях связи s6G, это может выполняться или через взаимодействие с UE (запрашивают UE конфигурировать SUDAC к определенным настройкам) или, возможно, с помощью игнорирования UE и выполнения прямого конфигурирования SUDAC по внутреннему интерфейсу. UE управляет (или согласовывает с SUDAC и другими UE) распределением ресурсов в EHF и даже может запрашивать изменение распределения ресурсов BS. Входные линии связи могут выбираться согласно фактическому сценарию помех, таким образом избегая диапазонов с высокими помехами. С режимом совмещения разработан аналоговый способ агрегации несущих, который даже имеет возможность агрегировать несущие внутри множества сетей подвижной связи. Использование ретрансляционной линии SUDAC назначается исключительно одному UE до того, как UE активно сбрасывает SUDAC или прекращает передавать канал состояния/управления. Режим совмещения не считают вредным для исключительности. Однако обеспечивается механизм передачи обслуживания между 2 UE. Если обратная связь полезной нагрузки воплощается в SUDAC, то она может действовать в качестве частотного сдвига BS для ретрансляции BS по внутреннему интерфейсу. С помощью этого BS от различных операторов могут воплощать интерфейс осуществления связи для совместного использования ресурса. На внешнем интерфейсе это может действовать в качестве частотного сдвига EHF для ретрансляции EHF, что может, например, использоваться для увеличения охвата точек доступа IEEE802.11ad. В случае синхронизированной сети связи и избыточного количества SUDAC, 2 (или большее количество) SUDAC могут ретранслировать тот же самый сигнал s6G на той же самой частоте EHF и применять способы для обеспечения усиливающейся интерференции. Возможно, тот же самый сигнал одновременно ретранслируется на различных частотах с различным сдвигом фазы. Дополнительно, SUDAC могут переключаться между режимами TDD и FDD. Возможна ретрансляция различных несинхронизированных BS, если различные частоты распределяются для обеих.
Относительно протокола передачи передача данных, в диапазоне EHF поддерживается обратная связь для обеспечения линии связи между UE, у которых нет прямого доступа друг к другу. Это может случиться, например, если UE обслуживаются с помощью различных BS. Это приводит к RACH, который вводится в пределах канала RACH. SUDAC обеспечивает фиксированную задержку при передаче сигналов, поскольку никакие повторные передачи не предсказываются на этом уровне. Повторная передача и подтверждение данных обрабатываются с помощью UE и BS. Состояние/управление подтверждается по каналу состояния/управления. Ретрансляция свободна от дополнительной служебной информации маршрутизации, поскольку конфигурирование состояния/управления отделяется от канала полезной нагрузки, и маршрутизация полезной нагрузки определяется частотами нисходящей линии связи и восходящей линией связи.
Фиг. 22 показывает схематическую последовательность операций способа 2200 перенаправления сигнала, например, с помощью SUDAC. На этапе 2210 ультравысокие частоты используются для установления по меньшей мере одной внутренней линии связи с базовой станцией. На этапе 2220 крайне высокие частоты используются для установления по меньшей мере одной внешней линии связи с пользовательским оборудованием.
На этапе 2230 крайне высокая частота частотно преобразовывается в ультравысокую частоту, и сигнал пользовательской информации, принимаемый через внешнюю линию связи, перенаправляется по меньшей мере частично в качестве сигнала связи, который будет передаваться через внутреннюю линию связи. На этапе 2240 ультравысокая частота частотно преобразовывается в крайне высокую частоту, и сигнал связи, принимаемый через внутреннюю линию связи, перенаправляется по меньшей мере частично в качестве сигнала пользовательской информации, который будет передаваться через внешнюю линию связи.
На этапе 2250 управляющая информация извлекается из пользовательского сигнала, и параметрами перенаправления первого или второго интерфейса беспроводной связи пользовательского оборудования управляют, основываясь на управляющей информации.
На этапе 2260 сигнал пользовательской информации, принимаемый на крайне высокой частоте, частотно преобразовывается в сигнал связи на ультравысокой частоте, или сигнал связи на крайне высокой частоте частотно преобразовывается в сигнал связи на ультравысокой частоте. Альтернативно или в дополнении к этапу 2260, на этапе 2270 сигнал пользовательской информации, принимаемый на крайне высокой частоте, преобразуется в цифровую форму, и преобразованный в цифровую форму сигнал связи преобразовывается в аналоговую форму для обеспечения сигнала связи на ультравысокой частоте. Преобразованный в цифровую форму сигнал связи генерируется, основываясь на преобразованном в цифровую форму сигнале пользовательской информации.
Фиг. 23 показывает схематическую последовательность операций способа 2300 передачи или приема сигнала с помощью пользовательского оборудования. На этапе 2310 ультравысокие частоты используются для установления по меньшей мере одной прямой линии связи с базовой станцией.
На этапе 2320 крайне высокие частоты используются для установления по меньшей мере одной внешней линии связи с SUDAC.
На этапе 2330 пользовательский сигнал по меньшей мере частично принимается через внешнюю линию связи с помощью пользовательского оборудования, связанного с базовой станцией.
На этапе 2340 сигнал пользовательской информации генерируется, основываясь на информации, принятой от дополнительного пользовательского оборудования, связанного с дополнительной базовой станцией, таким образом, чтобы сигнал пользовательской информации содержал информацию, относящуюся к пользовательскому оборудованию, и информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию.
Фиг. 24 показывает схематическую последовательность операций способа 2400 передачи или приема сигнала с помощью базовой станции. На этапе 2410 множеством интерфейсов беспроводной связи базовой станции управляют таким образом, чтобы была получена функция многоэлементной антенны множества интерфейсов беспроводной связи.
На этапе 2420 управляющая информация принимается по меньшей мере через один из множества интерфейсов беспроводной связи, управляющая информация относится к SUDAC или к пользовательскому оборудованию, осуществляющему связь с базовой станцией.
На этапе 2430 характеристики передачи функции многоэлементной антенны настраиваются, основываясь на управляющей информации.
Хотя интерфейсы беспроводной связи пользовательского оборудования, SUDAC и базовой станции показаны, как являющиеся внешним компонентом, интерфейсы беспроводной связи могут также быть внутренним компонентом в корпусе соответствующего устройства.
Хотя вышеописанное относятся к пользовательскому оборудованию, которое управляет SUDAC, и/или к базовой станции, может воплощаться протокол, который включает в себя двунаправленную передачу информации таким образом, чтобы распределение ресурсов могло получаться с помощью взаимодействия между сетевыми узлами. Каждый сетевой узел может сканировать свои каналы и определять, в котором из них присутствует мощность передачи и/или в котором, например, отношение сигнал/шум является достаточно хорошим для осуществления связи. SUDAC может определять такую информацию с помощью прослушивания. Пользовательское оборудование может координировать распределение ресурсов, включающее в себя управление базовой станцией, относящейся к нему. Альтернативно или кроме того, пользовательское оборудование может управлять базовой станцией таким образом, чтобы базовая станция извлекала оптимальное распределение и воплощала его.
Хотя некоторые аспекты описаны в контексте устройства, ясно, что эти аспекты также представляют описание соответствующего способа, где блок или устройство соответствуют этапу способа или особенности этапа способа. Аналогично, аспекты, описанные в контексте этапа способа, также представляют описание соответствующего блока или элемента или особенности соответствующего устройства.
В зависимости от конкретных требований воплощения варианты осуществления изобретения могут воплощаться в оборудовании или в программном обеспечении. Воплощение может выполняться, используя цифровой носитель данных, например, гибкий диск, DVD (цифровой универсальный диск), CD (компакт-диск), ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), ППЗУ (программируемое ПЗУ), EPROM (стираемое программируемое ПЗУ), EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ) или флэш-память, на котором сохраняются считываемые с помощью электроники управляющие сигналы, которые взаимодействуют (или имеют возможность взаимодействовать) с программируемой компьютерной системой таким образом, чтобы выполнялся соответствующий способ.
Некоторые варианты осуществления согласно изобретению содержат носитель информации, имеющий считываемые с помощью электроники управляющие сигналы, которые имеют возможность взаимодействия с программируемой компьютерной системой таким образом, чтобы выполнялся один из способов, описанных в данной работе.
В общем случае варианты осуществления настоящего изобретения могут воплощаться в качестве компьютерного программного продукта с кодом программы, код программы работает для выполнения одного из способов, когда компьютерный программный продукт выполняется на компьютере. Код программы может, например, сохраняться на машиночитаемом носителе.
Другие варианты осуществления содержат компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данной работе, сохраненную на машиночитаемом носителе.
Другими словами, вариантом осуществления изобретенного способа поэтому является компьютерная программа, имеющая код программы для выполнения одного из способов, описанных в данной работе, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.
Дополнительным вариантом осуществления изобретенных способов поэтому является носитель информации (или цифровой носитель данных, или считываемый компьютером носитель), содержащий зарегистрированную на нем компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данной работе.
Дополнительным вариантом осуществления изобретенного способа поэтому является поток данных или последовательность сигналов, представляющих компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данной работе. Поток данных или последовательность сигналов могут, например, конфигурироваться для перемещения через соединение для передачи данных, например, через Интернет.
Дополнительный вариант осуществления содержит средство обработки, например, компьютер, или программируемое логическое устройство, конфигурируемое или настраиваемое для выполнения одного из способов, описанных в данной работе.
Дополнительный вариант осуществления содержит компьютер, установленную на нем компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данной работе.
В некоторых вариантах осуществления программируемое логическое устройство (например, программируемая пользователем вентильная матрица) может использоваться для выполнения некоторых или всех функциональных возможностей способов, описанных в данной работе. В некоторых вариантах осуществления программируемая пользователем вентильная матрица может взаимодействовать с микропроцессором для выполнения одного из способов, описанных в данной работе. В общем случае способы предпочтительно выполняются с помощью любого аппаратного устройства.
Вышеописанные варианты осуществления являются просто иллюстративными для принципов настоящего изобретения. Подразумевается, что модификации и разновидности структур и подробностей, описанных в данной работе, будут очевидны для специалистов. Намерением поэтому является ограничение только с помощью объема предстоящей формулы изобретения, а не конкретными подробностями, представленными посредством описания и объяснения вариантов осуществления в данной работе.
Литература
1. IEEE802.11-10/0259r02.
2. Draft IEEE Р802.15.3/D17.
3. IEEE802.15/3c.
4. Norman Abramson, AFIDS Conference Proceedings (Hrsg.): The ALHOA System - Another Alternative for Computer Communications. 37, AFIPS Press, 1970, pages. 281-285.
5. German document: "Frequenzverteilungsuntersuchung (BK1-11/001), Amtsblatt Nr. 23/2011 der Bundesnetzagentur".
Изобретение относится к технике связи и может использоваться для систем беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности канала передачи. Для этого система содержит первый интерфейс беспроводной связи, второй интерфейс беспроводной связи и процессор. Первый интерфейс беспроводной связи конфигурируется для использования ультравысокой частоты для установления по меньшей мере одной внутренней линии связи с базовой станцией. Второй интерфейс беспроводной связи конфигурируется для использования крайне высокой частоты для установления по меньшей мере одной внешней линии связи с пользовательским оборудованием. Процессор конфигурируется по меньшей мере для частичного перенаправления сигнала пользовательской информации, принимаемого через внешнюю линию связи, в качестве сигнала связи, который будет передаваться через внутреннюю линию связи, когда выполняют частотное преобразование крайне высокой частоты в ультравысокую частоту, или по меньшей мере для частичного перенаправления сигнала связи, принимаемого через внутреннюю линию связи. 10 н. и 26 з.п. ф-лы, 25 ил.
1. Совместно используемый на стороне пользовательского оборудования распределенный антенный компонент (SUDAC) (10; 10'), содержащий:
первый интерфейс (12) беспроводной связи, конфигурируемый для использования ультравысокой частоты для установления по меньшей мере одной внутренней линии связи (14; 14a-c) с базовой станцией (40); и
второй интерфейс (16) беспроводной связи, конфигурируемый для использования крайне высокой частоты для установления по меньшей мере одной внешней линии связи (18) с пользовательским оборудованием (30); и
процессор (22),
причем процессор конфигурируется по меньшей мере для частичного перенаправления первого сигнала (32b) пользовательской информации, принимаемого через внешнюю линию связи (18), в качестве первого сигнала (42a) связи, который будет передаваться через внутреннюю линию связи (14; 14a-c), когда выполняют частотное преобразование крайне высокой частоты в ультравысокую частоту; или
причем процессор (22) конфигурируется по меньшей мере для частичного перенаправления второго сигнала (42b) связи, принимаемого через внутреннюю линию связи (14; 14a-c), в качестве второго сигнала (32a) пользовательской информации, который будет передаваться через внешнюю линию связи (18), когда выполняют частотное преобразование ультравысокой частоты в крайне высокую частоту;
причем процессор (22) конфигурируется для извлечения управляющей информации (24) из первого сигнала (32b) пользовательской информации и для управления параметрами перенаправления первого или второго интерфейса беспроводной связи, основываясь на управляющей информации (24), причем управляющая информация (24) является мощностью передачи, схемой модуляции или относится к частоте, коду, пространству и/или временному слоту, которые будут использоваться с помощью SUDAC (10);
причем параметры перенаправления относятся по меньшей мере к одному из ресурса времени, частоты, пространства или кода внутренней линии связи (14; 14a-c) или внешней линии связи (18); и
причем процессор (22) конфигурируется для частотного преобразования первого сигнала (32b) пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, в первый сигнал (42a) связи на ультравысокой частоте и для частотного преобразования второго сигнала (42b) связи на ультравысокой частоте во второй сигнал (32a) пользовательской информации на крайне высокой частоте; или
причем SUDAC (10; 10') содержит аналого-цифровой преобразователь (26a), конфигурируемый для преобразования в цифровую форму сигнала пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, и цифроаналоговый преобразователь (28b), конфигурируемый для преобразования в аналоговую форму преобразованного в цифровую форму сигнала связи для обеспечения сигнала связи на ультравысокой частоте, причем процессор (22) конфигурируется для генерации преобразованного в цифровую форму сигнала связи, основываясь на преобразованном в цифровую форму сигнале пользовательской информации.
2. SUDAC (10; 10'), содержащий:
первый интерфейс (12) беспроводной связи, конфигурируемый для использования ультравысокой частоты для установления по меньшей мере одной внутренней линии связи (14; 14a-c) с базовой станцией (40); и
второй интерфейс (16) беспроводной связи, конфигурируемый для использования крайне высокой частоты для установления по меньшей мере одной внешней линии связи (18) с пользовательским оборудованием (30); и
процессор (22),
причем процессор конфигурируется по меньшей мере для частичного перенаправления первого сигнала (32b) пользовательской информации, принимаемого через внешнюю линию связи (18), в качестве первого сигнала (42a) связи, который будет передаваться через внутреннюю линию связи (14; 14a-c), когда выполняют частотное преобразование крайне высокой частоты в ультравысокую частоту; или
причем процессор (22) конфигурируется по меньшей мере для частичного перенаправления второго сигнала (42b) связи, принимаемого через внутреннюю линию связи (14; 14a-c), в качестве второго сигнала (32a) пользовательской информации, который будет передаваться через внешнюю линию связи (18), когда выполняют частотное преобразование ультравысокой частоты в крайне высокую частоту;
причем процессор (22) конфигурируется для извлечения управляющей информации (24) из первого сигнала (32b) пользовательской информации и для управления параметрами перенаправления первого или второго интерфейса беспроводной связи, основываясь на управляющей информации (24), причем управляющая информация (24) является мощностью передачи, схемой модуляции или относится к частоте, коду, пространству и/или временному слоту, которые будут использоваться с помощью SUDAC (10);
причем параметры перенаправления относятся по меньшей мере к одному из ресурса времени, частоты, пространства или кода внутренней линии связи (14; 14a-c) или внешней линии связи (18); и
причем процессор (22) конфигурируется для частотного преобразования первого сигнала (32b) пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, в первый сигнал (42a) связи на ультравысокой частоте и для частотного преобразования второго сигнала (42b) связи на ультравысокой частоте во второй сигнал (32a) пользовательской информации на крайне высокой частоте; или
причем SUDAC (10; 10') содержит аналого-цифровой преобразователь (26a), конфигурируемый для преобразования в цифровую форму сигнала пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, и цифроаналоговый преобразователь (28b), конфигурируемый для преобразования в аналоговую форму преобразованного в цифровую форму сигнала связи для обеспечения сигнала связи на ультравысокой частоте, причем процессор (22) конфигурируется для генерации преобразованного в цифровую форму сигнала связи, основываясь на преобразованном в цифровую форму сигнале пользовательской информации;
в котором внешняя линия связи (18) содержит множество каналов (54a-c) управления и по меньшей мере один канал (56a-c) полезной нагрузки, причем канал (56a-c) полезной нагрузки связан с каналом (54a-c) управления, и причем процессор (22) конфигурируется для настройки параметров канала (54a-c) управления, с которым связан канал полезной нагрузки, основываясь на управляющей информации (24), и причем процессор конфигурируется для перенаправления информации канала полезной нагрузки, причем полоса пропускания канала (54a-c) управления, канала «встречи», содержащего множество каналов (54a-c) управления, и/или канала (56a-c) полезной нагрузки настраивается, основываясь на настройке параметров.
3. SUDAC по п. 1 или 2, в котором внешняя линия связи (18) содержит множество каналов (54a-c) управления и по меньшей мере один канал (56a-c) полезной нагрузки, причем процессор (22) конфигурируется для того, чтобы уменьшать полосу пропускания канала (56a-c) полезной нагрузки, причем процессор конфигурируется для того, чтобы во время второй временной продолжительности, во время которой уменьшается полоса пропускания канала полезной нагрузки, увеличивать количество каналов управления по сравнению с первой временной продолжительностью, имеющей ту же самую длину, как вторая временная продолжительность, причем процессор конфигурируется для того, чтобы во время первой временной продолжительности не уменьшать полосу пропускания канала полезной нагрузки, и причем процессор конфигурируется для перенаправления канала полезной нагрузки.
4. SUDAC по п. 1 или 2, в котором внутренняя линия связи (14; 14a-c) содержит множество внутренних каналов (54a-c) управления и по меньшей мере один внутренний канал (56a-c) полезной нагрузки, и причем SUDAC (10; 10ʹ) конфигурируется для передачи или приема управляющих данных (67) к или от базовой станции (40), причем процессор (22) конфигурируется для настройки характеристик передачи антенной функции базовой станции (40), основываясь на управляющих данных (67) из передаваемого внутреннего канала (54a-c) управления, или настройки функции SUDAC (10; 10ʹ), основываясь на управляющих данных (67) из принимаемого внутреннего канала (54a-c) управления, причем функция SUDAC (10; 10ʹ) относится к параметрам внешней линии связи (18) или к переключению SUDAC (10; 10ʹ) в режим ожидания.
5. SUDAC по п. 1 или 2, причем SUDAC (10; 10ʹ) конфигурируется для использования внешней линии связи (18) для передачи или приема данных к или от второго пользовательского оборудования (39) или второго SUDAC.
6. SUDAC по п. 1 или 2, в котором внешняя линия связи (18) содержит множество каналов (54a-c) управления и по меньшей мере один канал (56a-c) полезной нагрузки, причем SUDAC конфигурируется для передачи по меньшей мере части первого сигнала (32b) пользовательской информации, принимаемого через внешнюю линию связи (18), в декодированной версии частей первого сигнала (32b) пользовательской информации через внутреннюю линию связи (14; 14a-c) и передачи по меньшей мере части сигнала (42b) связи, принимаемого через внутреннюю линию связи (18), в сжатой версии частей сигнала (42b) связи через внешнюю линию связи (14; 14a-c), причем процессор (22) дополнительно конфигурируется для настройки скорости сжатия или кодирования/декодирования, основываясь на управляющей информации (24) или основываясь на управляющем сигнале, принятом через внутреннюю линию связи (14; 14a-c).
7. SUDAC по п. 6, в котором процессор (22) конфигурируется для настройки скорости сжатия и кодирования/декодирования, основываясь на соотношении полосы пропускания множества каналов (54a-c) управления и полосы пропускания по меньшей мере одного канала (56a-c) полезной нагрузки.
8. SUDAC по п. 1 или 2, в котором внешняя линия связи содержит первое множество каналов (58; 58a-c) «встречи», каждый канал «встречи» содержит множество каналов (54a-c) управления, причем процессор (22) конфигурируется для настройки рабочего режима SUDAC, основываясь на управляющей информации (24), содержащейся в множестве каналов (54a-c) управления.
9. SUDAC (10; 10ʹ), содержащий:
интерфейс (12) беспроводной связи, конфигурируемый для использования ультравысокой частоты для установления по меньшей мере одной внутренней линии связи (14; 14a-c) с базовой станцией (40); и
второй интерфейс (16) беспроводной связи, конфигурируемый для использования крайне высокой частоты для установления по меньшей мере одной внешней линии связи (18) с пользовательским оборудованием (30); и
процессор (22),
причем процессор конфигурируется для по меньшей мере частичного перенаправления первого сигнала (32b) пользовательской информации, принимаемого через внешнюю линию связи (18) в качестве первого сигнала (42a), который будет передаваться через внутреннюю линию связи (14; 14a-c) во время частотного преобразования крайне высокой частоты в ультравысокую частоту; или
причем процессор (22) конфигурируется по меньшей мере для частичного перенаправления второго сигнала (42b) связи, принимаемого через внутреннюю линию связи (14; 14a-c), в качестве второго сигнала (32a) пользовательской информации, который будет передаваться через внешнюю линию связи (18), когда выполняют частотное преобразование ультравысокой частоты в крайне высокую частоту;
причем процессор (22) конфигурируется для извлечения информации (24) управления из первого сигнала (32b) пользовательской информации и для управления параметрами перенаправления первого или второго интерфейса беспроводной связи, основываясь на управляющей информации (24);
причем параметры перенаправления относятся по меньшей мере к одному из ресурса времени, частоты, пространства или кода внутренней линии связи (14; 14a-c) или внешней линии связи (18); и
причем процессор (22) конфигурируется для частотного преобразования первого сигнала (32b) пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, в первый сигнал (42a) связи на ультравысокой частоте и для частотного преобразования второго сигнала (42b) связи на крайне высокой частоте во второй сигнал (32a) пользовательской информации на ультравысокой частоте; или
причем SUDAC (10; 10') содержит аналого-цифровой преобразователь (26a), конфигурируемый для преобразования в цифровую форму сигнала пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, и цифроаналоговый преобразователь (28b), конфигурируемый для преобразования в аналоговую форму преобразованного в цифровую форму сигнала связи для обеспечения сигнала связи на ультравысокой частоте, причем процессор (22) конфигурируется для генерации преобразованного в цифровую форму сигнала связи, основываясь на преобразованном в цифровую форму сигнале пользовательской информации;
причем первый интерфейс (12) беспроводной связи конфигурируется для установления дополнительной внутренней линии связи (14b) к дополнительной базовой станции (41), используя ультравысокую частоту, причем SUDAC конфигурируется для приема первого сигнала (32b) пользовательской информации от пользовательского оборудования (30) через внешнюю линию связи (18), причем первый сигнал (32b) пользовательской информации содержит первую информацию, относящуюся к пользовательскому оборудованию (30) и к базовой станции (40), и вторую информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию (39) и к дополнительной базовой станции (41), причем SUDAC конфигурируется для преобразования крайне высокой частоты и первой информации в ультравысокую частоту и для преобразования крайне высокой частоты и второй информации в дополнительную ультравысокую частоту.
10. SUDAC по пп. 1, 2 или 9, в котором внутренняя линия связи (14; 14a-c) содержит внутренний канал (56a-c) полезной нагрузки и в котором внешняя линия связи (18) содержит внешний канал (56a-c) полезной нагрузки;
в котором внутренняя линия связи (14; 14a-c) содержит внутренний канал произвольного доступа или в котором внешняя линия связи (18) содержит внешний канал произвольного доступа;
причем SUDAC конфигурируется для приема внешней произвольной информации (62) от дополнительного пользовательского оборудования, используя внешний канал произвольного доступа, или для приема внутренней произвольной информации (64) от дополнительной базовой станции (40b), используя внутренний канал произвольного доступа; и
причем SUDAC конфигурируется для передачи внешней произвольной информации (62), используя внешнюю линию связи (18) или внутреннюю линию связи (14; 14a-c), или для передачи внутренней произвольной информации (64), используя внешнюю линию связи (18) или внутреннюю линию связи (14; 14a-c).
11. SUDAC по пп. 1, 2 или 9, причем SUDAC содержит первый рабочий режим (активный), в котором SUDAC передает или принимает информацию через внутреннюю линию связи (14; 14a-c), причем процессор (22) конфигурируется для извлечения управляющей информации (24) из сигнала (42b) связи, принимаемого от базовой станции, управляющая информация (24) указывает запрос режима ожидания, и причем процессор (22) конфигурируется для изменения первого рабочего режима на второй рабочий режим (ожидание), в котором SUDAC конфигурируется для того, чтобы не передавать информацию через внутреннюю линию связи (14; 14a-c) или внешнюю линию связи (18).
12. SUDAC по пп. 1, 2 или 9, причем SUDAC конфигурируется для установления первой и второй внутренней линии связи (14; 14a-c) для приема первой и второй полезной информации (56a-c), используя ресурсы, отделенные друг от друга, и для передачи внешнего сигнала (18) связи, содержащего первую и вторую полезную информацию (54a-c), для выполнения агрегации внутренних несущих; и/или
причем SUDAC конфигурируется для установления первой и второй внешней линии связи (18), приема первой и второй полезной информации (56a-c), используя ресурсы, отделенные друг от друга, и передачи внутреннего сигнала связи (14; 14a-c), содержащего первую и вторую полезную информацию (54a-c), для выполнения агрегации внешних несущих.
13. Пользовательское оборудование (30; 30a, 30b), содержащее:
первый интерфейс (36) беспроводной связи, конфигурируемый для использования ультравысокой частоты для установления по меньшей мере одной прямой линии связи (34) с базовой станцией (40); и
второй интерфейс (37) беспроводной связи, конфигурируемый для использования крайне высокой частоты для установления по меньшей мере одной внешней линии связи (18) с SUDAC (10; 10ʹ);
причем пользовательское оборудование (30; 30a, 30b) конфигурируется для приема пользовательского сигнала частично (42) через прямую линию связи (34) и частично (32a) через внешнюю линию связи (18);
причем пользовательское оборудование (30; 30a, 30b) связано с базовой станцией (40);
причем пользовательское оборудование (30; 30a, 30b) конфигурируется для генерации первого сигнала (32b) пользовательской информации, основываясь на информации (38, 38ʹ), принятой от дополнительного пользовательского оборудования (39), связанного с дополнительной базовой станцией (41), таким образом, чтобы первый сигнал (32b) пользовательской информации содержал информацию, относящуюся к пользовательскому оборудованию (30; 30a, 30b), и информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию (39).
14. Пользовательское оборудование по п. 13, причем пользовательское оборудование конфигурируется для приема информации (38) от дополнительного пользовательского оборудования через прямое соединение с пользовательским оборудованием или через непрямое соединение, используя SUDAC (10), перенаправляя информацию (38) от дополнительного пользовательского оборудования (39).
15. Пользовательское оборудование по п. 13, в котором внешняя линия связи (18) содержит множество каналов (54a-c) управления и по меньшей мере один канал (56a-c) полезной нагрузки, причем пользовательское оборудование конфигурируется для настройки полосы пропускания канала (56a-c) полезной нагрузки во внешней линии связи (18).
16. Пользовательское оборудование по п. 13, содержащее обычный режим и режим совмещения, и причем внешняя линия связи (18) содержит по меньшей мере один канал (56a-c) полезной нагрузки и множество каналов (54a-c) управления, причем пользовательское оборудование (30) конфигурируется для передачи первого сигнала (32b) пользовательской информации, используя по меньшей мере один канал (54a-c) управления и канал (56a-c) полезной нагрузки, при работе в обычном режиме и для передачи первого сигнала (32b) пользовательской информации, используя канал (56ʹb) полезной нагрузки, а не канал управления, при работе в режиме совмещения.
17. Пользовательское оборудование по п. 13, в котором внешняя линия связи (18) или прямая линия связи (34) содержит множество каналов (54a-c) управления, и причем пользовательское оборудование конфигурируется для передачи управляющей информации (24) через каналы (54a-c) управления, управляющая информация (24) содержит информацию, относящуюся к управлению SUDAC (10) через базовую станцию (40), и содержит информацию, относящуюся к SUDAC.
18. Пользовательское оборудование по п. 13, причем пользовательское оборудование конфигурируется для передачи полезной информации в канале (56a-c) полезной нагрузки внешней линии связи (18) и для передачи информации (62) произвольного доступа во внешнем канале произвольного доступа внешней линии связи (18) и для приема информации произвольного доступа от SUDAC (10), причем пользовательское оборудование (30; 30a, 30b) содержит процессор (31), конфигурируемый для обработки информации (62) произвольного доступа.
19. Пользовательское оборудование по п. 18, в котором процессор (31) конфигурируется для сравнения передаваемой внешней произвольной информации (62) и принятой произвольной информации и получения информации, относящейся к внешней линии связи (18), основываясь на сравнении, когда передаваемую внешнюю произвольную информацию (62) передают, или оценки произвольной информации для получения информации из дополнительного пользовательского оборудования (30b) или дополнительной базовой станции (40b), когда внешнюю произвольную информацию (62) не передают.
20. Базовая станция (40; 40a, 40b), содержащая:
множество интерфейсов (44a-c) беспроводной связи;
контроллер (46), конфигурируемый для управления множеством интерфейсов (44a-c) беспроводной связи таким образом, чтобы была получена функция многоэлементной антенны множества интерфейсов беспроводной связи;
причем базовая станция (40; 40a, 40b) конфигурируется для приема управляющей информации по меньшей мере через один из множества интерфейсов (44a-c) беспроводной связи, относящихся к SUDAC (10; 10a-c) или к пользовательскому оборудованию (30; 30a, 30b), осуществляющему связь с базовой станцией (40; 40a, 40b);
причем контроллер (46) конфигурируется для настройки характеристик передачи для функции многоэлементной антенны, основываясь на управляющей информации;
причем дополнительное (39) пользовательское оборудование связано с дополнительной базовой станцией (41) и не связано с базовой станцией (40; 40a, 40b).
21. Базовая станция по п. 20, в которой контроллер (46) конфигурируется для изменяющейся во времени настройки характеристик передачи для функции многоэлементной антенны, основываясь на принятой информации, таким образом, чтобы функция многоэлементной антенны была основана на пространственном мультиплексировании, когда базовая станция передает полезную информацию (56) на пользовательское оборудование (30; 30a, 30b), или таким образом, чтобы функция многоэлементной антенны была основана на формировании диаграммы направленности, когда базовая станция передает информацию (54a-c) состояния/управления к SUDAC (10; 10a-c).
22. Базовая станция по п. 20, в которой контроллер (46) выбирает характеристики передачи функции многоэлементной антенны таким образом, чтобы функция многоэлементной антенны была основана на пространственном мультиплексировании, когда базовая станция передает полезную информацию (56) к системе, содержащей по меньшей мере два SUDAC (10; 10a-c), связанные друг с другом, и/или когда базовая станция передает информацию (54a-c) состояния/управления к системе.
23. Базовая станция по п. 20, в которой управляющая информация содержит географическую информацию, и в которой характеристики передачи относятся по меньшей мере к направленному радиошаблону сигнала, передаваемого базовой станцией (40; 40a, 40b), так что контроллер (46) конфигурируется для настройки предпочтительного направления внутренней линии связи (14; 14a-c), установленной между базовой станцией (40; 40a-c) и SUDAC (10; 10a-c), или в которой управляющая информация относится к предпочтительному направлению прямой линии связи (34), установленной между базовой станцией (40; 40a-c) и пользовательским оборудованием (30; 30a, 30b), так что контроллер (46) конфигурируется для настройки предпочтительного направления прямой линии связи (34), или в которой управляющая информация относится к информации о полосе пропускания, и в которой контроллер (46) конфигурируется для настройки полосы пропускания внутренней линии связи (14; 14a-c).
24. Базовая станция по п. 20, в которой управляющая информация содержит информацию, указывающую, что базовую станцию (40; 40a, 40b) запрашивают организовать конфигурацию сети, содержащую пользовательское оборудование (30; 30a, 30b), SUDAC (10; 10a-c) и базовую станцию (40; 40a-b), причем конфигурация содержит по меньшей мере управление частотами передачи или временем передачи базовой станции (40; 40a-b), пользовательского оборудования (30; 30a-b) или SUDAC (10; 10a-c).
25. Базовая станция по п. 20, причем базовая станция (40; 40a-b) конфигурируется для передачи информации ответа, основываясь на управляющей информации, и относящейся к пользовательскому оборудованию (30; 30a-b), информация ответа содержит информацию, относящуюся к частоте или временному слоту передачи или приема сигнала пользовательского оборудования (30; 30a-b) или SUDAC (10; 10a-c).
26. Базовая станция по п. 25, в которой информация ответа относится к информации, указывающей, что пользовательское оборудование (30; 30a, 30b) запрашивают изменить используемый в настоящее время SUDAC (10; 10a-c).
27. Базовая станция по п. 20, причем базовая станция (40; 40a, 40b) конфигурируется для передачи управляющей информации через внутреннюю линию связи (14; 14a-c), связанную с SUDAC (10; 10a-c), управляющая информация указывает, что SUDAC (10; 10a-c) запрашивают прекратить передавать данные полезной нагрузки, используя внутреннюю линию связи (14; 14a-c).
28. Базовая станция по п. 20, причем базовая станция конфигурируется для приема информации о распределении оборудования, относящейся к пользовательскому оборудованию (30; 30a, 30b), и для передачи в базовую станцию (40; 40a, 40b) информации о распределении, основываясь на приеме, или причем базовая станция конфигурируется для передачи информации распределения базовой станции и для приема информации распределения оборудования, относящейся к пользовательскому оборудованию (30; 30a, 30b), основываясь на передаче;
причем информация распределения оборудования и информация распределения базовой станции относятся к распределению ресурсов времени, частоты, пространства или кода средств связи, с помощью которых информация передается между базовой станцией, SUDAC и/или пользовательским оборудованием (30; 30a, 30b);
причем контроллер (46) конфигурируется для определения распределения ресурсов таким образом, чтобы степень использования ресурса базовой станции, пользовательского оборудования или SUDAC была выше предопределенного порогового значения.
29. Базовая станция по п. 20, причем базовая станция (40; 40a, 40b) конфигурируется для приема полезной информации, относящейся к пользовательскому оборудованию (30; 30a, 30b), через внутреннюю линию связи (14; 14a-c), пользовательское оборудование (30; 30a, 30b) связано с базовой станцией (40; 40a, 40b), причем полезная информация принимается от SUDAC (10; 10a-c), SUDAC передает полезную информацию в качестве информации, которую совмещают с полезной информацией дополнительного пользовательского оборудования (39), причем контроллер (46) конфигурируется для извлечения информации, относящейся к пользовательскому оборудованию (30; 30a, 30b).
30. Система (50; 60; 70; 70ʹ; 80; 90) SUDAC, содержащая:
SUDAC (10; 10ʹ; 10a-b) по пп. 1, 2 или 9;
пользовательское оборудование (30; 30a, 30b) по п. 13; и
базовую станцию (40; 40a, 40b; 40ʹ) по п. 20.
31. Система (90) SUDAC по п.30, дополнительно содержащая SUDAC (92a, 92b) на стороне BS, конфигурируемый для установления взаимно-внутренней линии связи (94a, 94b) с базовой станцией (40ʹ), используя крайне высокую частоту, и для установления внутрисетевой линии связи (96a-i) с SUDAC (10; 10ʹ; 10a-b) и с пользовательским оборудованием (30; 30a, 30b).
32. Система SUDAC по п. 30, причем SUDAC (10; 10ʹ; 10a-b) конфигурируется для определения распределения используемого ресурса передачи для системы SUDAC.
33. Способ (2200) перенаправления сигнала, содержащий этапы, на которых:
используют (2210) ультравысокую частоту для установления по меньшей мере одной внутренней линии связи с базовой станцией; и
используют (2220) крайне высокую частоту для установления по меньшей мере одной внешней линию связи с пользовательским оборудованием;
выполняют (2230) частотное преобразование крайне высокой частоты в ультравысокую частоту и по меньшей мере частично перенаправляют сигнал пользовательской информации, принимаемый через внешнюю линию связи, в качестве сигнала связи, который будет передаваться через внутреннюю линию связи; или
выполняют (2240) частотное преобразование ультравысокой частоты в крайне высокую частоту и по меньшей мере частично перенаправляют сигнал связи, принимаемый через внутреннюю линию связи, в качестве сигнала пользовательской информации, который будет передаваться через внешнюю линию связи;
извлекают (2250) управляющую информацию из пользовательского сигнала и управляют параметрами перенаправления первого или второго интерфейса беспроводной связи, основываясь на управляющей информации, причем управляющая информация является мощностью передачи, схемой модуляции или относится к частоте, коду, пространству и/или временному слоту, которые будут использоваться с помощью SUDAC; и
выполняют (2260) частотное преобразование сигнала пользовательской информации, принимаемого на крайне высокой частоте, в сигнал связи на ультравысокой частоте и выполняют частотное преобразование сигнала связи на крайне высокой частоте в сигнал связи на ультравысокой частоте; или
преобразовывают (2270) в цифровую форму сигнал пользовательской информации, принимаемый на крайне высокой частоте, и преобразовывают в аналоговую форму преобразованный в цифровую форму сигнал связи для обеспечения сигнала связи на ультравысокой частоте, и генерируют преобразованный в цифровую форму сигнал связи, основываясь на преобразованном в цифровую форму сигнале пользовательской информации.
34. Способ (2300) передачи или приема сигнала с помощью пользовательского оборудования, содержащий этапы, на которых:
используют (2310) ультравысокую частоту для установления по меньшей мере одной прямой линии связи с базовой станцией;
используют (2320) крайне высокую частоту для установления по меньшей мере одной внешней линии связи с SUDAC;
принимают (2330) пользовательский сигнал по меньшей мере частично через внешнюю линию связи с помощью пользовательского оборудования, связанного с базовой станцией; и
генерируют (2340) сигнал пользовательской информации, основываясь на информации, принятой от дополнительного пользовательского оборудования, связанного с дополнительной базовой станцией, таким образом, чтобы сигнал пользовательской информации содержал информацию, относящуюся к пользовательскому оборудованию, и информацию, относящуюся к дополнительному пользовательскому оборудованию.
35. Способ (2400) передачи или приема сигнала с помощью базовой станции, содержащий этапы, на которых:
управляют (2410) множеством интерфейсов беспроводной связи базовой станции таким образом, чтобы была получена функция многокомпонентной антенны множества интерфейсов беспроводной связи;
принимают (2420) управляющую информацию по меньшей мере через один из множества интерфейсов беспроводной связи, относящихся к SUDAC или к пользовательскому оборудованию, которые осуществляют связь с базовой станцией; и
настраивают (2430) характеристики передачи функции многоэлементной антенны, основываясь на управляющей информации.
36. Невременный носитель данных, хранящий компьютерную программу, имеющую программный код для выполнения, когда выполняется на компьютере, способа по одному из пп. 33-35.
| Пломбировальные щипцы | 1923 |
|
SU2006A1 |
| СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ЗАПРОШЕННЫХ ДАННЫХ МЕЖДУ СЕТЕВЫМИ ПРИКЛАДНЫМИ ПРОГРАММАМИ | 2006 |
|
RU2419864C2 |
| ИНДЕКСИРОВАНИЕ РЕТРАНСЛЯЦИОННЫХ АНТЕНН ДЛЯ СВЯЗИ ПОСРЕДСТВОМ СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ АНТЕНН | 2009 |
|
RU2476028C2 |
| Способ обработки целлюлозных материалов, с целью тонкого измельчения или переведения в коллоидальный раствор | 1923 |
|
SU2005A1 |
