本發(fā)明的實施例涉及一種用于suda系統(tǒng)(也稱為共享用戶設備側分布式天線系統(tǒng))的控制器、用于控制suda系統(tǒng)的方法和計算機程序。

背景技術：

在部署過程中，目前的4g移動通信系統(tǒng)(如lte-advanced)似乎遭受到可提供給用戶的數(shù)據(jù)速率的不足。預計在未來，用戶所要求的數(shù)據(jù)速率會大幅增長，這主要是由于接收視頻內(nèi)容。存在非線性電視/視頻消費增加的趨勢，非線性電視/視頻即在消費的時刻沒有被廣播的視頻內(nèi)容。除了在傳輸(如提供電視頻道的媒體中心)之后的某個稍后點消費的且可以存儲在用戶設備(ue)中的高速緩存中直到其被消費的廣播內(nèi)容之外，存在不能簡單地由諸如youtube視頻的傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)(衛(wèi)星、地面、有線電視)分發(fā)的廣泛領域的內(nèi)容。同時，家庭消費的內(nèi)容需要越來越高的數(shù)據(jù)速率，例如超高清電視(uhdtv)或3d內(nèi)容(有或沒有專用3d眼鏡)。

此外，人們交換，即下載和上傳，越來越大的文件。雖然目前這是幾百兆字節(jié)的照片，但人們將來會從移動設備下載數(shù)千兆字節(jié)的完整電影。對于這樣的行為，人們熱衷于盡可能縮短下載時間，因此在萬兆比特/秒的數(shù)量級的非常高的數(shù)據(jù)速率是對未來的現(xiàn)實要求。隨著人們將來會更大程度地使用云服務，當人們離開或進入移動網(wǎng)絡的覆蓋范圍時，即在他們離線之前和他們從離線狀態(tài)回來之后，需要將移動設備上的內(nèi)容與云端快速同步。要同步的數(shù)據(jù)量可能相當大。所有這些都表明，許多(移動和固定)設備在未來對數(shù)據(jù)速率非常高的傳輸是必不可少的。

使用像lte這樣的移動通信來下載這樣大的文件的替代方案是使用局域網(wǎng)(lan)，可以是無線的(wlan、wi-fi)或有線的(以太網(wǎng))。然而，除了使用光纖(光纖到戶ftth)，從骨干網(wǎng)到家庭的最后一英里不能支持在gbit/s范圍內(nèi)所需的高數(shù)據(jù)速率。然而，為家庭裝備ftth的成本是非常高的；例如，僅對于德國來說，為每個建筑物裝備ftth的成本估計約為930億歐元。因此，最后一英里將最終成為主要的無線連接。這顯著降低了將寬帶通到每個建筑物及其房間的成本。

此外，大多數(shù)家庭沒有專門的有線局域網(wǎng)基礎架構(以太網(wǎng))來進一步分發(fā)在最后一英里上接收到的數(shù)據(jù)，即大多數(shù)家庭采用wi-fi通過其接入點(ap)將設備連接到互聯(lián)網(wǎng)，其中ap代表最后一英里的終點。應該注意到，為了達到gbit/s的數(shù)據(jù)速率，每個家庭或辦公樓的每個房間都必須存在以太網(wǎng)插座或ap。因此，連接每個建筑物的每個房間的成本必須添加到上面提到的連接建筑物的成本計算中。

圖9a示出了用于在基站10和位于已知周圍環(huán)境(如家庭)中的一個或多個用戶設備20a和20b之間交換數(shù)據(jù)信號的現(xiàn)有技術方法的典型情況。如圖所示，用戶設備20a和20b可以是智能電話、平板電腦或筆記本電腦。用戶設備20a/20b與基站10之間的交換是通過小型小區(qū)基站30進行的。

這里，也被稱為接入點的小型小區(qū)基站30通過多個天線連接到基站10，以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)背景的連接。詳細地，基站10具有三個天線12a、12b、12c，其中，接入點13具有兩個天線32a和32b。在這種配置中，基站10和接入點30形成3×2mimo系統(tǒng)(mimo：多輸入多輸出)。這樣做的目的是可以使用2倍空間復用，因為它被實現(xiàn)或規(guī)劃用于諸如umts或lte的通信標準。接入點30例如通過使用短距離無線電通信標準(如wi-fi)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到用戶設備20a和20b。在所示的示例中，用戶設備20a和20b具有兩個天線(未有附圖標記標注)，因此與接入點30一起形成兩個2×2mimo系統(tǒng)，使得可以再次使用2倍空間復用。注意，這樣的wi-fi系統(tǒng)通常使用與移動通信系統(tǒng)(30和10之間)不同的頻帶。

圖10b示出了一個簡單的替代方案，其中在家中不存在接入點。這里，用戶設備20a和20b直接連接到基站10。存在兩個3×2mimo系統(tǒng)，因為用戶設備20a和20b擁有至少兩個天線，其中基站30擁有三個天線12a、12b和12c。這使得可以使用2倍空間復用。

不幸的是，目前的4g和wi-fi系統(tǒng)無法達到上述的高數(shù)據(jù)速率：對于基站的每個發(fā)射天線(或者相應地在wi-fi的情況下是ap)可以發(fā)射的容量受所使用的信號星座圖(signalconstellation)限制，并且類似地，對于每個接收天線接收的容量也受所使用的信號星座圖限制。例如，對于每個發(fā)射天線或接收天線，使用64-qam星座圖不能達到比6bit/s/hz(位/秒/赫茲)更高的頻譜效率。因此，有兩種方法來提高通信鏈路的總體數(shù)據(jù)速率：

第一：增加可用頻率帶寬：目前的系統(tǒng)主要工作在6ghz以下的頻段(除6ghz以上的一些wi-fi頻段外)；各種應用和服務尋求這個范圍的頻率，因此很少?？赡艿?，可以從目前仍被電視廣播占用的頻譜部分獲得進一步的數(shù)字紅利。

第二：增加發(fā)射和接收天線的數(shù)量：可能地，例如使用分布式天線系統(tǒng)(das)可以顯著地增加基站側的天線數(shù)量。然而，對于用戶設備(ue)側，終端的物理尺寸限制了可以集成的天線的數(shù)量。為了實現(xiàn)每個發(fā)射天線和每個接收天線之間的信道系數(shù)的足夠去相關，發(fā)射天線之間以及接收天線之間的間隔必須至少為0.5·λ，其中λ是所采用的波長。對于1ghz載波頻率，λ為30cm，對于6ghz，其為5cm。因此，目前的手持用戶設備通常僅攜帶2個天線，甚至對于平板電腦或筆記本電腦大小的用戶設備，由于天線之間的相關性，4個天線幾乎無法提供一個天線的吞吐量的四倍。超過4個天線被認為對任何手持用戶設備都不是有用的。

例如，假設目標是以10gbit/s的數(shù)據(jù)速率向用戶設備進行發(fā)送(觀察到這是當前關于未來5g標準的討論中所假定的現(xiàn)實目標)。假設未來的基站可以在6ghz以下的頻段內(nèi)分配高達300mhz(使用諸如載波聚合的方法)，并且在下行鏈路中向單個用戶設備分配總時間-頻率資源的50％?；究赡軗碛邢喈敹嗟奶炀€，而手機大小的用戶設備則限制到2個天線。因此，只有兩個單獨的流可以被空間復用。它們中的每一個必須達到的頻譜效率。考慮到需要增加一些冗余的fec碼，在該示例中，每個空間流將必須采用具有至少2³⁴個信號點的信號星座圖。很明顯，這樣的高星座圖基數(shù)不能被現(xiàn)實地支持。

因此，對于這個問題需要其他解決方案。近年來，研究人員已經(jīng)開始研究下一代移動通信系統(tǒng)5g的可能性。最有吸引力的想法之一是將所使用的頻譜擴展到毫米波，即擴展到30-300ghz的頻率范圍。仍然存在數(shù)百mhz或者甚至幾ghz的頻帶，這可以用于移動通信。這對于提供足夠的帶寬將是非常有幫助的，使得頻譜效率不需要如上述示例中所示的那樣高。然而，在這樣的高頻率下信號的覆蓋范圍比在6ghz以下的頻帶中小得多。例如，氧分子的共振頻率在57和64ghz之間。在該頻率范圍內(nèi)，氧吸收傳輸功率的大部分。建筑墻壁也是毫米波信號造成大量衰減的嚴重障礙。毫米波通信非常類似于光傳播，當通信鏈路是非視距(nlos)時，幾乎不允許任何通信。

這些論據(jù)是為什么對于5g主要考慮兩層網(wǎng)絡概念的原因。當ap被小型小區(qū)基站(scbs)替換并且wi-fi連接(實線)被毫米波鏈路替換時，該概念實際上類似于圖10a所示。由于用于如wi-fi的系統(tǒng)的ap與scbs非常相似，所以這兩者在后續(xù)將由術語“scbs”表示，而術語“基站(bs)”在本文檔中表示宏小區(qū)基站。名稱“兩層網(wǎng)絡”來自于以下事實：在第一層中，在基站和scbs之間交換數(shù)據(jù)，而在第二層中，數(shù)據(jù)交換發(fā)生在scbs和用戶設備之間。

這種系統(tǒng)的(有線或微波鏈路)回程只能將基站而不是scbs連接到主干，這確保了整個系統(tǒng)的相對適中的成本。

通信鏈路的兩端(源和目的地)通常位于相同的小型小區(qū)內(nèi)(例如，將視頻從家庭中的服務器下載到同一建筑物中的用戶設備)，但在其他情況下，用戶需要從基站提供或提供給基站的高數(shù)據(jù)速率(例如，將視頻從云端下載到用戶設備)。在這種情況下，類似的數(shù)據(jù)速率限制適用于基站和scbs之間的鏈路，如上述示例中所示。假設scbs擁有6個天線用于與基站的6ghz以下的通信，這對于作為scbs的較小設備已經(jīng)是大量天線了，但是這將允許高達6倍的空間復用?；氐缴鲜鍪纠?，為了實現(xiàn)10gbit/s，每個空間流仍然必須實現(xiàn)大約11.1bit/symbol(位/符號)的頻譜效率。這意味著必須在每個間間流中至少使用1024-qam或4096-qam。這樣的大星座圖需要非常高的snr才能工作，并且難以正確地解調(diào)(由于不完美的信道估計、相位噪聲、發(fā)射機和接收機非線性、信號量化等)。此外，這樣的scbs必須放置在幾乎每個房間中，并且必須相當大以便在空間中充分分離其6個天線，并且因此使其各個傳播路徑去相關。從這兩點來看，宏小區(qū)基站與scbs之間的宏小區(qū)的通信是整個通信系統(tǒng)的一個瓶頸。

因此，需要一種改進的方法。本發(fā)明的目的是提供一種普遍適用的通信系統(tǒng)以及一種有效地組織通信系統(tǒng)的方法，該通信系統(tǒng)能夠基于當前基站資源實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率同時避免上述缺點。

技術實現(xiàn)要素：

通過獨立權利要求的主題來解決該目的。

實施例提供了一種suda系統(tǒng)的控制器，該suda系統(tǒng)包括第一基站網(wǎng)絡組和第二基站網(wǎng)絡組、至少第一sudac(suda組件，可以簡化描述為轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的可配置的中繼器)以及分配給第一基站網(wǎng)絡組的第一用戶設備和分配給第二基站網(wǎng)絡組的第二用戶設備(例如，二者屬于同一電信提供商)。每個sudac被配置為使用超高頻(例如，6ghz以下)將至少一個后端通信信號(例如，經(jīng)由5g或lte，在sudac與bs之間)發(fā)送到第一和/或第二基站網(wǎng)絡組，并且使用極高頻(例如，60ghz)將至少一個前端通信信號(使用所謂的短距離通信，在ue和sudac之間)發(fā)送到第一和/或第二用戶設備，并且在將超高頻經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換為極高頻的同時轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)由后端通信信號接收并且要經(jīng)由前端通信信號發(fā)送的有效載荷信號，并且在將極高頻經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換為超高頻的同時轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)由前端通信信號接收并且要經(jīng)由后端通信信號發(fā)送的有效載荷信號。第一用戶設備被配置為經(jīng)由第一前端通信信號與第一sudac進行通信，并且經(jīng)由第二前端通信信號與第二sudac進行通信或者經(jīng)由直接通信信號直接與第一基站網(wǎng)絡組進行通信，其中，第一前端通信信號由第一sudac轉(zhuǎn)換為用于與第一基站網(wǎng)絡組進行通信的第一后端通信信號，并且其中第二前端通信信號由第二sudac轉(zhuǎn)換為用于與第一基站網(wǎng)絡組進行通信的第二后端通信信號。第二用戶設備被配置為經(jīng)由第一前端通信信號與第一sudac進行通信，并且經(jīng)由第二前端通信信號與第二sudac進行通信或經(jīng)由直接通信信號直接與第二基站網(wǎng)絡組進行通信，其中第一前端通信信號由第二sudac轉(zhuǎn)換為用于與第二基站網(wǎng)絡組進行通信的第一后端通信信號，并且其中第二前端通信信號由第一sudac轉(zhuǎn)換為用于與第二基站網(wǎng)絡組進行通信的第二后端通信信號。第一和第二用戶設備被配置為聚合第一和第二前端通信信號或第一前端通信信號和直接通信信號，以提高可用數(shù)據(jù)速率，其中控制器被配置為選擇用于第一用戶設備的第一資源，其中第一資源的第一部分表征第一前端通信信號和對應的第一后端通信信號的設置，并且其中第一資源的第二部分表征第二前端通信信號和對應的第二后端通信信號的設置，并且選擇用于第二用戶設備的第二資源，其中第二資源的第一部分表征第一前端通信信號和對應的第一后端通信信號的設置，并且其中第二資源的第二部分表征第二前端通信信號和對應的第二后端通信信號的設置，使得第一和第二用戶設備的第一前端通信信號以及第一和第二用戶設備的第二前端通信信號是彼此可區(qū)分的，和/或使得根據(jù)用戶設備、sudac和/或基站網(wǎng)絡組支持給定載波頻率、載波間隔、帶寬、功率等的能力和/或其要求和/或由網(wǎng)絡運營商定義的關于向給定用戶提供給定數(shù)據(jù)速率的優(yōu)先級的策略規(guī)則而將可用數(shù)據(jù)速率分配給每個用戶設備，和/或第一和第二用戶設備的第一前端通信信號和第二前端通信信號內(nèi)的由干擾引起的傳輸損耗減小。有利地，控制器能夠使得包括多個sudac的一個suda系統(tǒng)用作用于屬于不同電信提供商的多個用戶設備的中繼網(wǎng)絡。

本文公開的教導涉及一種suda系統(tǒng)，其包括多個sudac(可配置的中繼站)，所述多個sudac能夠通過并行建立兩個通信信道(這里稱為通過第一通信和第二通信)改善諸如移動電話或智能電話之類的用戶設備與基站組(例如，電信提供商的基站)之間的連接，以增強可用數(shù)據(jù)速率。詳細地說，從一個用戶設備的角度，多個通信信號(參見第一通信信號和第二通信信號)經(jīng)由前端通信被交換到多個sudac，所述多個sudac將所述通信信號作為后端通信信號轉(zhuǎn)發(fā)到相應的基站組。由于前端使用短距離通信技術(例如，60ghz通信)而后端通信基于常規(guī)mimo通信系統(tǒng)(如lte)但由彼此間隔開的sudacs執(zhí)行的事實，實現(xiàn)了關于數(shù)據(jù)速率的改進，使得可以更容易地建立更多數(shù)量的并行通信信道。必須有效地控制suda系統(tǒng)，以便允許多個用戶設備對suda系統(tǒng)的良好使用。因此，本文公開的教導提供了一種控制器，所述控制器用于以多個sudac可以由分配給不同基站組(例如，不同電信提供商)的不同用戶設備使用的方式來控制suda系統(tǒng)。執(zhí)行控制，使得經(jīng)由一個suda系統(tǒng)的sudac傳輸?shù)牟煌脩粼O備的各個信道(第一通信信道和第二通信信道)彼此分離。

根據(jù)一個實施例，可以通過向不同的通信信道分配不同的資源來實現(xiàn)所述分離，例如，時間上的資源或頻率上的資源或關于所使用的(擴頻)碼的資源。詳細地說，根據(jù)一個實施例，控制器被配置為通過向第一和第二前端通信信號和/或向第一和第二后端通信信號分配相應的時隙，經(jīng)由控制信號控制第一和第二用戶設備以及包括存儲器的第一和第二sudac的時間資源，以執(zhí)行tdm/tdma調(diào)制。根據(jù)另一實施例，控制器被配置為通過向第一和第二前端通信信號和/或向第一和第二后端通信信號分配相應的載波頻率，經(jīng)由控制信號控制第一和第二用戶設備以及包括頻率和復用轉(zhuǎn)換器的第一和第二sudac的頻率資源，以執(zhí)行fdm/fdma調(diào)制。根據(jù)另一實施例，控制器被配置為通過向第一和第二前端通信信號和/或向第一和第二后端通信信號分配相應的特定編碼方案碼，經(jīng)由控制信號控制第一和第二用戶設備以及包括處理器的第一和第二sudac的資源，以執(zhí)行cdm/cdma調(diào)制。此外，根據(jù)一個實施例，控制器被配置為通過向相應的sudac發(fā)送相應的第一通信信號和/或第二前端通信信號，使用第一和第二sudac作為虛擬天線，經(jīng)由控制信號控制第一和第二用戶設備的空間資源，以執(zhí)行sdm/sdma調(diào)制。此外，控制器可以被配置為經(jīng)由控制信號控制包括來自以下組的可變因素的其他資源，所述組包括：載波頻率、載波間隔、信號功率、極化類型、天線元件的索引、波束成形參數(shù)和/或dsss擴頻參數(shù)。

根據(jù)另一實施例，控制器控制可配置并且包括頻率和復用轉(zhuǎn)換器的第一和第二sudac，所述第一和第二sudac被配置為根據(jù)由控制器選擇的第一用戶設備的設置，將有效載荷信號從第一用戶設備轉(zhuǎn)發(fā)到第一基站組或從第一基站組轉(zhuǎn)發(fā)到第一用戶設備，同時改變關于時間、頻率和/或碼的復用類型；以及其中包括所述頻率和復用轉(zhuǎn)換器的第一和第二sudac被配置為根據(jù)由控制器選擇的第二用戶設備的設置將有效載荷信號從第二用戶設備轉(zhuǎn)發(fā)到第二基站組或從第二基站組轉(zhuǎn)發(fā)到第二用戶設備，同時改變關于時間、頻率和/或碼的復用類型。

根據(jù)另一實施例，控制器可以被實現(xiàn)在用戶設備中，或者可以被實現(xiàn)為共享控制器，即，控制器被實現(xiàn)為由多個實體(如多個用戶設備)執(zhí)行的控制算法。

根據(jù)另一實施例，一種用于控制suda系統(tǒng)的方法包括以下步驟：選擇第一和第二資源，使得第一和第二用戶設備的第一前端通信信號以及第一和第二用戶設備的第二前端通信信號是彼此可區(qū)分的，和/或使得第一和第二用戶設備的第一前端通信信號和第二前端通信信號內(nèi)的由干擾引起的傳輸損耗減少。

根據(jù)另一實施例，控制器控制包括第一基站網(wǎng)絡組、至少第一sudac和至少第一bs-sudac以及第一用戶設備的系統(tǒng)，其中所述bs-sudac表示用于基站(這里可以是家庭基站)的sudac。

根據(jù)另一實施例，提供了一種用于該方法的計算機程序。

附圖說明

下面將參考附圖討論本發(fā)明的實施例，其中：

圖1a示出了包括基站系統(tǒng)、suda系統(tǒng)和至少一個用戶設備的系統(tǒng)的示意性框圖；

圖1b示出了根據(jù)第一實施例的由控制器控制的圖1a的系統(tǒng)的增強實現(xiàn)；

圖1c示出了根據(jù)實施例的圖1b的控制器的另一使用示例；

圖1d示出了圖1a描述的系統(tǒng)的增強實現(xiàn)；

圖2示出了說明在不同頻率子帶上向用戶設備發(fā)送的兩個sudac的前端下行鏈路的示意圖；

圖3a-3d示出了說明上述實施例的不同場景(ue、sudac和bs的組合)的示意性框圖；

圖4示出了用于單個sudac的3×3mimo下行鏈路和從基站到用戶設備的兩個直接鏈路；

圖5a示出了由基站執(zhí)行的如何調(diào)度后端(下行鏈路和上行鏈路)中的時間-頻率資源的確定；

圖5b示出了對于兩個用戶設備和兩個sudac在基站和sudac之間的資源分配(對于下行鏈路和上行鏈路有效)；

圖6示出了具有多個基站、多個sudac和多個用戶設備的系統(tǒng)的下行鏈路，其中從基站到用戶設備存在直接鏈路；

圖7示出了具有重疊的接收覆蓋范圍的多個sudac和/或ue的概述；

圖8a示出了根據(jù)實施例的mu-mimo系統(tǒng)的示意框圖；

圖8b示出了對于圖8a的實施例，兩個ue對所得數(shù)據(jù)速率的交叉影響的示意圖；

圖9a是包括第一和第二bs-sudac的sudac系統(tǒng)的示意性框圖，其中第一和第二bs-sudac被配置為使用極高頻率與基站建立后端間通信鏈路；

圖9b是包括兩個用戶設備和兩個sudac的sudac系統(tǒng)的示意性框圖，其中從sudac到基站的后端通信鏈路不活動；

圖10a示出了包括小型小區(qū)基站的現(xiàn)有技術中繼系統(tǒng)的示意性框圖；以及

圖10b示出了用于通過直接鏈路提高基站和用戶設備之間的數(shù)據(jù)速率的現(xiàn)有技術方法的示意性框圖。

具體實施方式

下面將詳細討論本發(fā)明的實施例，其中相同的附圖標記被提供給具有相同或相似功能的對象，使得其描述是可互換的或相互適用的。

首先，在描述用于控制suda系統(tǒng)的控制機制，特別是控制器之前，將討論suda系統(tǒng)及其功能。

圖1a示出了包括基站系統(tǒng)100、suda系統(tǒng)200和用戶設備20的系統(tǒng)40。

基站系統(tǒng)100，例如，單個電信提供商的基站組，可以包括多個基站10a或10b，或者備選地可以由包括至少兩個天線12a和12b的單個基站10a形成。注意，此外或優(yōu)選地，這兩種配置的組合是可能的，即，基站系統(tǒng)100包括兩個基站10a和10b，每個基站包括至少兩個天線12a和12b。被配置為經(jīng)由至少兩個分離的天線接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的該基站系統(tǒng)100的目的是實現(xiàn)諸如空間復用、空時編碼或波束成形之類的傳輸模式，這允許增加數(shù)據(jù)速率。詳細地，由于兩個天線，每個天線被配置為使用超高頻(即，在0.1和6ghz之間的范圍內(nèi)的頻率，在后續(xù)被稱為頻帶1)，因此可以向suda系統(tǒng)200發(fā)送兩個后端通信信號(包括后端上行鏈路信號和/或后端下行鏈路信號)。

第一和第二后端通信信號的超高頻信號通常彼此干擾，因此第一和第二后端通信信號由經(jīng)由第一和第二載波傳輸?shù)某哳l信號的疊加來表示。這兩個后端通信信號由基站系統(tǒng)100發(fā)送，使得并行數(shù)據(jù)流可以在兩個超高頻信號都已知的條件下被分離。這種將編碼數(shù)據(jù)信號獨立地分開傳輸?shù)募夹g被稱為空間復用。

根據(jù)替代方法，基站系統(tǒng)100使用至少三個天線，以便執(zhí)行波束成形以產(chǎn)生兩個波束，從而經(jīng)由兩個分離的波束將一后端通信信號發(fā)送到第一位置，例如，sudac的位置(參考標號210)，并將另一后端通信信號發(fā)送到第二位置，例如，ue20的位置。每個波束通過經(jīng)由三個天線發(fā)送的至少兩個超高頻信號的疊加而形成。如所解釋的，波束成形可以用于下行鏈路(bs100→ue20)，其中，波束成形也可以用于上行鏈路，例如當上行鏈路后端信號(ue20→bs100)經(jīng)由多個sudac(例如，10個sudac)傳輸時，作為由sudac輸出的多個超高頻信號的疊加形成一個或多個波束。

根據(jù)替代方法，ue20使用其內(nèi)置天線加上至少一個sudac來執(zhí)行波束成形，以經(jīng)由通過從ue的內(nèi)置天線和sudac發(fā)送的兩個超高頻信號的疊加所形成的波束建立到bs100的后端通信鏈路。

根據(jù)替代方法，ue20使用其內(nèi)置天線加上至少一個sudac來執(zhí)行空時編碼，以實現(xiàn)更高的魯棒性，并且從而對于到bs100的后端鏈路實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率，其中到bs100的后端鏈路通過從ue的內(nèi)置天線和sudac發(fā)送的兩個超高頻信號的疊加而形成。

所描述的系統(tǒng)利用了以下事實：基站處的多個發(fā)射天線(即，從基站到中繼器集群的至少部分獨立的傳播路徑)可以與從中繼器集群到用戶設備的多個信道(例如，頻率子帶)(再次是獨立的傳播路徑)相關聯(lián)。因此，允許多個信號的同時傳輸，即，使用空間復用。

通過使用空間復用的數(shù)據(jù)速率增加不僅需要在發(fā)射機處的兩個天線，還需要在接收機處的兩個天線，其中所述天線應當優(yōu)選地彼此間隔開布置。通過使用空時編碼或波束成形的數(shù)據(jù)速率增加需要在發(fā)射機處的兩個天線和在接收機處的至少一個天線(稱為miso)。形成基站系統(tǒng)100的對應物的系統(tǒng)200也包括至少兩個天線，使得可以例如通過使用這兩個系統(tǒng)100和200之間的空間復用來交換數(shù)據(jù)，其中交換意味著發(fā)送和/或接收(即，傳輸模式、空間復用、空時編碼和波束成形可以用于下行鏈路和上行鏈路)。

被稱為suda系統(tǒng)200的對應系統(tǒng)200包括至少兩個sudac210和220，每個sudac210、220包括頻率和復用轉(zhuǎn)換器212和222。頻率和復用轉(zhuǎn)換器212和222耦接到分離的天線216和226。這里，天線216和226可以集成到第一和第二sudac210和220中，或者可以是經(jīng)由相應的天線接口214和224連接到頻率和復用轉(zhuǎn)換器212和222的外部天線。sudac210和220以及因此suda系統(tǒng)200的目的是，將經(jīng)由后端通信鏈路接收的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)發(fā)到用戶設備20，或者經(jīng)由后端通信鏈路將從用戶設備20接收的數(shù)據(jù)信號發(fā)送到基站系統(tǒng)100。為了交換要通過suda系統(tǒng)200接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，suda系統(tǒng)200，或更詳細地，兩個sudac210和220，使用前端通信信號經(jīng)由所謂的前端鏈路(如從用戶設備角度所看到的)連接到用戶設備20。因此，每個頻率和復用轉(zhuǎn)換器212和220分別耦接到用于建立前端通信鏈路的相應的短距離無線電天線218和228。短距離無線電通信天線218和228被配置為使用極高頻率，例如范圍在1到300ghz之間的頻率，或者優(yōu)選地范圍在30到100ghz之間。總之，后端鏈路使用頻帶1，例如6ghz以下的頻帶，而前端鏈路采用頻帶2，其可以是毫米波。

為了建立用戶設備20和suda系統(tǒng)200之間的前端通信鏈路，用戶設備20具有短距離無線電通信天線單元，其包括被配置為接收和發(fā)射這種極高頻率信號的一個天線或天線陣列。這些毫米波使得可以選擇兩個前端鏈路的資源，使得經(jīng)由這兩個前端鏈路發(fā)送的數(shù)據(jù)信號是可分離的。

要改變的資源是這些前端鏈路的頻率(f)、時間(t)、碼(c)和空間(s)，并且選擇要改變的資源以避免各前端鏈路之間的干擾。資源的變化由ue20a和20b以及由可配置的sudac210和220來執(zhí)行。例如，可以使用用于前端通信鏈路的兩個不同載波(為了使用fdm/fdma復用/多址)，或者可以使用兩個不同時隙來經(jīng)由兩個前端鏈路發(fā)送第一和第二數(shù)據(jù)信號(為了執(zhí)行tdm/tdma復用/多址)。備選地，suda系統(tǒng)200和用戶設備20之間的兩個數(shù)據(jù)信號可能由于所使用的碼而彼此不同，以執(zhí)行cdm/cdma復用/多址。選擇彼此可區(qū)分的f-t-c-s資源的另一種替代方式是例如通過使用用于前端通信鏈路的波束成形來執(zhí)行sdm/sdma復用/多址。例如，由于在前端(也稱為頻帶2)中不同地選擇的t-c-s資源，前端鏈路可以在相同的頻帶中進行傳輸。為了改變時間資源和執(zhí)行tdm/tdma復用，sudac210和220可以包括存儲器，以存儲在第一時隙(例如，0至100μs)中接收的信號，并在第二時隙(100至200μs)中輸出延遲的信號?？蛇x地，可以使用時分雙工(tdd)或頻分雙工(fdd)。注意，對于fdd，根據(jù)信道質(zhì)量和服務要求(例如，電視廣播僅需要下行鏈路)，sudac向uea的分配(觀察到sudac可以被分配給多于一個ue，即，中繼多于一個信號)可以僅用于下行鏈路，僅用于上行鏈路或用于兩者；對于tdd，分配可用于兩者。

用戶設備20與sudac210和220之間的鏈接可以以如下方式用其他詞語來描述：每個sudac210和220被信息耦接到用戶設備20，以便用作分布式天線陣列。這使得用戶設備能夠從兩個天線216和226接收由基站系統(tǒng)100發(fā)送的兩個數(shù)據(jù)流，使得兩個天線216和226形成具有分布式天線的虛擬天線陣列(vaa)，所述分布式天線能夠從基站系統(tǒng)100(下行鏈路)接收空間復用數(shù)據(jù)信號或通過使用波束成形而發(fā)送的兩個數(shù)據(jù)信號，或者反之亦然，向基站系統(tǒng)100(上行鏈路)發(fā)送兩個空間復用數(shù)據(jù)信號或通過使用波束成形的兩個數(shù)據(jù)信號。在輸入信號(下行鏈路)的情況下，來自基站系統(tǒng)100的兩個數(shù)據(jù)信號在用戶設備20內(nèi)被組合，從而實現(xiàn)由聚合的第一和第二數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生的高數(shù)據(jù)速率。在輸出信號(上行鏈路)的情況下，發(fā)送經(jīng)由兩個天線216和226所發(fā)送的兩個數(shù)據(jù)信號，使得在具有超高頻(也稱為頻帶1)的后端頻帶中能夠進行波束成形或空間復用。因此，這意味著用戶設備20經(jīng)由suda系統(tǒng)訪問由基站10a和10b表示的蜂窩網(wǎng)絡，即，使用至少第一sudac鏈路和第二鏈路以及第一和第二蜂窩網(wǎng)絡鏈路(后端)，所述第二鏈路可以是另一sudac鏈路或用戶設備和基站之間的直接鏈路。

從該系統(tǒng)概述可見，很明顯，兩個sudac210和220，或更詳細地，兩個頻率和復用轉(zhuǎn)換器212和222，具有兩個基本功能：第一功能是執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換，使得用于頻帶1的載波被下轉(zhuǎn)換到用于頻帶2(極高頻帶)的載波，或反之亦然(將頻帶2上轉(zhuǎn)換到頻帶1)。下一功能是將前端資源和sudac功能分配給所連接的用戶設備，使得盡可能滿足它們的服務要求(例如，數(shù)據(jù)速率)。第三功能是將經(jīng)由前端鏈路交換的數(shù)據(jù)信號進行復用，使得避免多個前端鏈路之間的干擾。因此，如上所述，各頻率和復用轉(zhuǎn)換器被配置為相應地選擇用于前端鏈路的頻率-時間-碼-空間-資源。應當注意，由頻率和復用轉(zhuǎn)換器212和222放大和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信號可以被轉(zhuǎn)發(fā)而不進行解碼，其中信號保持在模擬域中，或被采樣、被數(shù)字處理(例如，頻帶濾波)并被轉(zhuǎn)換到模擬域。在第二實施例中，信號在下行鏈路中被壓縮和轉(zhuǎn)發(fā)，即，使用第二空中接口進行采樣以及數(shù)字處理(例如，壓縮)和調(diào)制(可能地包括編碼)。在上行鏈路中，信號被解碼和轉(zhuǎn)發(fā)，即，第二空中接口被解調(diào)，任何壓縮被恢復，并且有效載荷被轉(zhuǎn)換到模擬域(無需預編碼)。

雖然已經(jīng)在包括容納在分離殼體中的至少兩個頻率和復用轉(zhuǎn)換器212和222的系統(tǒng)的上下文中描述了suda系統(tǒng)200，但是應當注意，具有共同殼體并且耦接到應當優(yōu)選地彼此間隔布置的兩個天線216和226的兩個頻率和復用轉(zhuǎn)換器212和222可以形成(“迷你”)suda系統(tǒng)。這里，控制器可以被實現(xiàn)在殼體中，或者可以至少被信息耦接(例如，經(jīng)由控制信道)到迷你sudac。在這種情況下，兩個短距離無線電天線218和228可以由普通的短距離無線電天線或天線陣列形成，因為由于適當?shù)剡x擇了f-t-c-s-資源，所以可以通過僅使用一個短距離無線電天線218/228并行建立兩個前端鏈路。

通過使用控制器(參見圖1b)來選擇時間-頻率-碼-空間-資源，該控制器可以被實現(xiàn)在用戶設備20、suda系統(tǒng)200和/或基站系統(tǒng)100中?？刂破鞅慌渲脼榭刂聘鱾€sudac210和220，使得至少兩個前端鏈路由于f-t-c-s-資源而被建立和可區(qū)分(見上文)。此外，控制器可以被配置為改變頻帶1的f-t-c-s-資源。例如，可以選擇頻帶1的f-t-資源，使得第一后端鏈路使用800mhz載波，其中第二后端通信鏈路使用850mhz載波。根據(jù)情況(可用基站、可用sudac、用戶設備的數(shù)量、在可能的f-t-c-s資源(例如，載波頻率)下sudac和用戶設備之間的鏈路的質(zhì)量和/或每個用戶設備的所需數(shù)據(jù)速率)來適配頻帶1和頻帶2的這些資源。此外，控制器50可以考慮相關sudac210和220、用戶設備20和基站100的能力，例如，它們能夠發(fā)送和接收多少載波，在頻帶1和頻帶2中支持什么載波頻率，兩個載波的最小或最大頻率間隔是多少，最大發(fā)射功率是多少，sudac可以多快地切換載波頻率等。為了分析情況，控制器可以可選地包括分析器，其被配置為基于信道測量或信道狀態(tài)信息(csi)的評估和/或基于在訓練序列期間完成的測量來分析情況。這種控制手段可以被實現(xiàn)為一種算法，或者一般地被實現(xiàn)為包括調(diào)整f-t-c-s資源的步驟的方法。

從上述構思可見，清楚的是，該構思的主要挑戰(zhàn)是向用戶設備20分配資源或更詳細地sudac的前端傳輸資源和hw資源。進一步的挑戰(zhàn)是組織f-t-c-s資源，使得多個前端信號和對應的多個后端信號不相互干擾。在多個用戶設備20嘗試使用suda系統(tǒng)200與基站系統(tǒng)100進行通信的情況下，這變得更具挑戰(zhàn)性。例如，資源的組織可以由基站或至少通過使用基站來組織。

然而，在例如多個不同電信提供商的多個基站組想要使用一個suda系統(tǒng)200來建立到可以分配給不同基站組的多個用戶設備的通信鏈路的情況下，需要一種改進的方法。下面將參照圖1b討論這種改進的方法。這里，通過第二前端通信信號建立的第二前端鏈路被稱為使用第二前端通信信號的第二前端鏈路，而通過第一前端通信信號建立的第一前端鏈路被稱為使用第一前端通信信號的第一前端鏈路，以便更清楚地區(qū)分這些鏈路。對于后端信號(第一后端通信信號和第二后端通信信號)使用相同的符號。

圖1b示出了第一基站系統(tǒng)組100a和第二基站系統(tǒng)組100b、兩個用戶設備20a和20b以及連接相應基站系統(tǒng)組100a/100b與用戶設備20a/20b的suda系統(tǒng)200。如參考標號的字母a所示，用戶設備20a屬于或分配給基站系統(tǒng)組100a，而用戶設備20b屬于或分配給基站系統(tǒng)組20b。

因此，這里被實現(xiàn)為兩個sudac210和220的組合的suda系統(tǒng)200的目的是，將來自第一用戶設備20a的前端信號經(jīng)由后端信號轉(zhuǎn)發(fā)到第一基站組100a，并且將來自第一基站組100的后端信號經(jīng)由前端信號轉(zhuǎn)發(fā)到第一用戶設備20a，以及將來自第二用戶設備20b的前端信號經(jīng)由后端信號轉(zhuǎn)發(fā)到第二基站組100b，并且將來自第二基站組100b的后端信號經(jīng)由前端信號轉(zhuǎn)發(fā)到第二用戶設備20b。詳細地，第一用戶設備20a使用到第一sudac210的第一前端信號21a_1，其中第一sudac210將第一前端信號21a_1轉(zhuǎn)換為第一后端信號101a_1，并且使用到第二sudac320的第二后端信號21a_2，其中第二sudac220將該第二前端信號21a_2轉(zhuǎn)換為第二后端信號101a_2(或反之亦然)，以與第一基站組100a進行通信。注意，第一和第二后端信號101a_1和101a_2不一定具有相同的源或目的地，即，基站系統(tǒng)組100a可以包括與suda系統(tǒng)200連接的多個基站，如關于圖1a所述。第二用戶設備20b至少使用到第一sudac210的第一前端鏈路21b_1和經(jīng)由第一sudac210的第一后端鏈路101b_1，以與第二基站組100b進行通信。另外，如上所述，第二用戶設備20b可以使用第二前端鏈路21b_2和第二后端鏈路101b_2來實現(xiàn)增加的帶寬。

可以看出，由于多個前端鏈路21a_1、21a_2、21b_1和21b_2以及多個后端鏈路101a_1、101a_2、101b_1和101b_2的復雜性，必須組織用于控制針對所述多個鏈路的關于時間、頻率、碼和/或空間的相應資源的解決方案，如關于圖1a所討論的。

因此，圖1b所示的系統(tǒng)包括控制器50，其被配置為執(zhí)行對前端鏈路21a_1、21a_2、21b_1和21b_2的資源的控制以及對后端鏈路101a_1、101a_2、101b_1和101b_2的資源的控制。詳細地，控制器50能夠使用sudac200針對所有實體控制前端中的所有資源以及可能的后端中的資源，即，針對屬于第一基站組100a的實體以及屬于第二基站組100b的實體。

控制器50被配置為通過為用戶設備(例如，20a)選擇相應的sudac210或220來控制關于時間、頻率和碼的資源以及關于空間的資源，使得屬于不同基站系統(tǒng)組100a和100b的各個前端鏈路21a_1、21a_2、21b_1和21b_2以及相應的后端鏈路101a_1、101a_2、101b_1和101b_2不互相干擾，或更詳細地，使得兩個后端鏈路101a_1、101a_2或兩個后端鏈路101b_1和101b_2使用重疊資源來執(zhí)行mimo。因此，控制器50應當能夠訪問用戶設備20a和20b，以選擇用戶設備20a和20b處的資源來訪問suda系統(tǒng)200的實體210和220，以便定義參數(shù)，其中根據(jù)所述參數(shù)，各個后端鏈路101a_1、101a_2、101b_1和101b_2被轉(zhuǎn)換為相應的前端鏈路21a_1、21a_2、21b_1和21b_2，反之亦然。換句話說，這意味著例如如果不同的時隙被分配給不同的前端信道，或者通過由控制器50定義的另一類型的資源分配，每個sudac210或220可以被配置為服務多個ue20a和20b(或至少一個ue)。

控制器50可以使用通過使用suda系統(tǒng)200獲得對各個實體20a、20b、210和220的訪問而建立的所謂的控制信道。該控制信道可以被實現(xiàn)為具有預定義頻率和/或使用某個時隙和/或使用專用(擴頻)碼的信道，使得每個實體能夠獨立于向基站組100a分配用戶設備20a或向基站組100b分配用戶設備20b而獲得對該控制信道的訪問?？蛇x地，控制器還可以訪問基站組100a和100b。對于這種使用示例，由于控制信道使得控制器50可以實現(xiàn)在實體(例如，用戶設備20a)中并且可以控制用于所有其他用戶設備20b的資源以及suda系統(tǒng)200的資源，因此將控制器50實現(xiàn)為在由基站系統(tǒng)100、suda系統(tǒng)200和多個用戶設備20形成的網(wǎng)絡中的某處的中央控制器會是更有利的。

根據(jù)優(yōu)選實施例，控制器50可以被實現(xiàn)為共享控制器，即，在多個用戶設備20a和20b內(nèi)。這種共享控制器的實現(xiàn)方式是將控制器實現(xiàn)為通過控制信道執(zhí)行的協(xié)議或算法。

根據(jù)另一實施例，控制器50被配置為分析各個用戶設備20a和20b的需求以及各種情況，例如，用戶設備20a和20b的可用信號強度和噪聲或干擾電平?；谶@種分析，控制器例如以如下這種方式改變分布式資源：相應的前端鏈路和后端鏈路(例如，第二前端鏈路21b_2和第二后端鏈路101b_2)被啟用和禁用。

雖然已經(jīng)在裝置的上下文中描述了本發(fā)明的各個方面，但是顯然本發(fā)明還涉及執(zhí)行控制的相應方法，其中方法步驟或至少一些方法步驟可以由執(zhí)行控制算法的cpu執(zhí)行?？刂品椒ǖ牡谝粚崿F(xiàn)包括以下步驟：考慮以下項來選擇第一資源和第二資源：第一和/或第二基站網(wǎng)絡組(100a、100b)和/或第一和/或第二用戶設備(20、20a、20b)的數(shù)據(jù)速率要求和/或數(shù)據(jù)速率能力，和/或使得轉(zhuǎn)換為相應的第一后端通信信號101a_1和101b_1的第一前端通信信號21a_1和21b_1以及轉(zhuǎn)換為相應的第一后端通信信號101a_2和101b_2的第二前端通信信號21a_2和21b_2彼此區(qū)分，和/或使得第一前端通信信號21a_1和21b_1以及第二前端通信信號21a_2和21b_2內(nèi)的由干擾引起的傳輸損耗減少。因此，控制器可以被配置為基于在控制信道處可用的信息來檢測干擾源。

根據(jù)另一實施例，suda系統(tǒng)200可以包括可由各個用戶設備20a或20b使用的附加sudac(未示出)，例如如果與到sudac210和220的鏈路質(zhì)量相比到附加sudac的鏈路質(zhì)量更高。因此，控制器50可以被配置為分配相關資源，使得每個用戶設備20a和20b具有良好的可用鏈路質(zhì)量?？蛇x地，控制器50可以被配置為控制用于前端鏈路的ue或sudac的傳輸功率，以提高鏈路質(zhì)量。通常，這意味著控制器50還可以被配置為考慮前端鏈路的質(zhì)量以及后端鏈路質(zhì)量。例如，如果前端鏈路質(zhì)量好，而后端鏈路質(zhì)量差，則整體鏈路質(zhì)量差，并且中繼器不能用于基站與ue之間的通信，即，前端鏈路分配是基于前端和后端鏈路質(zhì)量的聯(lián)合考慮。鏈路質(zhì)量變化的原因可以是用戶設備20a和20b的移動。圖1c示出了這種示例性情況。能夠訪問由系統(tǒng)的設備(ue、sudac和/或bs)提供的所有相關信息的控制器能夠不僅基于設備自身看到的鏈路，而且還基于另外的鏈路(例如，ue考慮到sudac看到另外的ue，并且這些另外的ue看到另外的sudac)，來主動地執(zhí)行資源分配。

根據(jù)一個實施例，控制器50保持有表格，表格存儲在從早期連接獲得的各種s6g(下行鏈路和上行鏈路)后端信道處的信道質(zhì)量度量(以下給出進一步細節(jié))，在這些連接期間，這些值已經(jīng)被相關聯(lián)的ue給予了sudac；此外，該表格包含關于何時測量質(zhì)量的時間戳。這里，通過測量完整信道(即，后端+前端)的質(zhì)量和前端信道的質(zhì)量(使用ue和sudac之間的導頻信道)并從后端信道的質(zhì)量進行計算，由ue計算(下行鏈路或上行鏈路)后端信道的質(zhì)量度量。由于度量僅涉及后端信道(bs到sudac)，并且兩者均處于固定位置，而在sub6g頻率處的傳播條件對于移動的人員或家具并不十分敏感，因此可以預期這些度量在較長的時間跨度內(nèi)保持相當穩(wěn)定。

根據(jù)一個實施例，例如，當sudac對后端頻率信道的支持有限時，控制器向基站通知采用sudas的ue可以使用哪個可能的后端信道。基于該信息，基站可以執(zhí)行對于ue的后端資源分配。

圖1c示出了包括五個sudac、兩個基站組100a和100b以及三個用戶設備20a、20b和20c的suda系統(tǒng)200，其中，并非每個用戶設備20a、20b和20c能夠訪問每個sudac，因為存在墻壁98。

對于下面的示例，假設使用頻分雙工(fdd)，并且前端具有用于每ue和sudac至多2個srd鏈路的足夠資源(例如，兩個不同的頻率子帶或兩個不同的時間片)，其中每個鏈路具有傳輸下行鏈路或上行鏈路信號的能力。該系統(tǒng)在下行鏈路和上行鏈路中向每個ue實現(xiàn)2x2vmimo系統(tǒng)，其中基站和ue之間存在一個直接鏈路，并且ue僅擁有用于頻帶1的單個天線。因此，每個ue必須建立通過sudac的一個附加下行鏈路以及通過sudac的一個附加上行鏈路。每個ue看到兩個sudac，兩個ue看到中間的sudac，另外兩個sudac僅被一個ue看到(由于墻壁98阻塞視線傳播)?，F(xiàn)在假設所有前端鏈路具有大致相同的質(zhì)量，而sudac2和基站之間的后端鏈路明顯優(yōu)于sudac1和3與基站之間的鏈路。如果一開始只存在ue1，則其可以完全占用sudac2，這提供了良好的后端鏈路質(zhì)量。當ue2隨后加入系統(tǒng)時，并且例如，當使用上述簡單的個體資源分配時，ue2只能對其下行鏈路和上行鏈路使用sudac3，并且因此不得不接受低劣的后端鏈路質(zhì)量。另一方面，sudac1保持完全未使用。因此，整體鏈路質(zhì)量(前端和后端)在ue1和ue2之間存在強烈的不平衡。

由圖1c可以看出，使用suda系統(tǒng)200控制所有實體的控制器使得可以選擇更公平的資源分配。然而，對于這樣的資源分配，ue1必須考慮sudac3和基站之間的后端鏈路質(zhì)量，即使ue1不使用該sudac并且甚至也不會看到它。觀察到如圖1c所示的拓撲結構有時可能具有優(yōu)勢，例如，當使用多用戶mimo并且信道矩陣應盡可能不相關時。當然也可以在對前端和后端鏈路的聯(lián)合考慮中對此加以考慮。這里，以動態(tài)且靈活的方式進行資源分配，以考慮設備的出現(xiàn)和掉線、所需鏈路屬性(帶寬、載波數(shù)量或資源塊等)的變化以及改變傳播條件(例如，人在房間之間移動)。

具有專用可重新配置的sudac設備的系統(tǒng)的可配置性允許系統(tǒng)中涉及的ue、sudac(例如，在大型開放式辦公室中)和基站的數(shù)量的充分靈活性。多個網(wǎng)絡運營商的基站和ue可以是系統(tǒng)的一部分，甚至可以由sudac來中繼非蜂窩通信信號(例如，tv信號)(并且在這種情況下，ue將是tv)。觀察到每個單獨的基站可以使用多個載波(載波聚合)。

以下將在下述情況下參考圖1c討論進入可用sudac網(wǎng)絡的可能方式：uea20a想要使用新的sudac210-250(例如，開始操作，或從可能包含sudac的一個房間移動到具有其他sudac的另一個房間)，并且開始掃描和聯(lián)系周圍的sudac；這些sudac分為兩組：空閑的sudac和繁忙的sudac(假設每個sudac可以提供一個下行鏈路中繼路徑和一個上行鏈路中繼路徑)；或者相反地，如果sudac僅用于下行鏈路或上行鏈路，則是空閑的sudac中繼路徑和繁忙的sudac中繼路徑(下行鏈路和上行鏈路)。uea可以聯(lián)系空閑的sudac和繁忙的sudac兩者，并向它們的內(nèi)部表格請求后端信道質(zhì)量度量以及時間戳；基于時間戳和當前時間，uea20a可以決定任何質(zhì)量度量仍然是最新的還是過時的；在前一種情況下，ue可以建立目前想要聯(lián)系的最有希望的sudac的順序，以獲得當前的信道質(zhì)量度量。

在下一步驟中，uea聯(lián)系空閑的sudac，并向它們告知它想要通過其通信的下行鏈路和上行鏈路后端信道，即s6g頻率。每個空閑的sudac210-250和uea20a掃描具有良好snir(良好的傳播條件和低干擾)的可用前端信道；為了測量這些前端信道質(zhì)量度量，sudac通過這些信道(至少使用導頻信道和控制數(shù)據(jù))與ue進行通信；sudac210-250將所識別的候選前端信道及其質(zhì)量度量傳送給uea20a。

優(yōu)選地但不是必須地，sudac最初僅測量期望后端信道中的功率，并將其用作后端鏈路的初始無線電資源管理(rrm)的質(zhì)量度量：其背景是sudac應是便宜的；因此，對每個單獨后端鏈路的信道估計(對于每個mimo發(fā)射天線使用正交導頻組)在sudac中可能耗費太多的復雜性；對于空間復用(即，不是波束成形)可以期望的是，從bs接收到的總功率(在bs實際上開始對uea使用mimo預編碼之前)是sudac從/向該bs中繼信號的能力的良好測量(其很好地反映sudac是否被遮蔽)；在tdd的情況下，由于非移動后端鏈路上的信道互易性和小的時間方差，上行鏈路后端信道質(zhì)量度量大致相同(見上文)；有益的是，對于每個后端信道而言，僅需要測量單個簡單參數(shù)，而不是如傳統(tǒng)算法中的mimo信道的h矩陣的完整行。

以下將討論上行鏈路的可能控制概念，例如使用具有sudac的fdd與上述信道質(zhì)量度量，其中在控制器集成到uea中的假設下進行討論：這里，uea使用sudac進行到bs的試用連接；bs測量(前端和/或后端)上行鏈路上的信道質(zhì)量(現(xiàn)在，信道質(zhì)量度量可以是例如mimo信道的h矩陣的完整行)，并將其饋送回uea。此外，uea可以從該試用連接的下行鏈路獲得更可靠和詳細的(前端和/或后端)信道質(zhì)量度量(例如，h矩陣的行)。在繁忙的sudac(例如，已經(jīng)連接到ueb20b)的情況下，uea聯(lián)系繁忙的sudac，并向它們告知它想要通過其通信的后端(即，sub6g)下行鏈路和上行鏈路信道。sudac通知uea當前正中繼的信道(下行鏈路和上行鏈路)。對于下行鏈路和上行鏈路，這意味著如果是uea期望的信道，則sudac轉(zhuǎn)發(fā)由目前正使用該sudac的ueb20b測量的對應的下行鏈路和上行鏈路信道的后端信道質(zhì)量度量；uea20a可以與ueb共享下行鏈路和上行鏈路中繼，因為bs100a/100b可以向這兩個ue分配不同的(時間-頻率-碼)資源塊(當bs使用mu-mimo時，甚至不同的空間資源塊也是可能的)。

根據(jù)實施例，uea可以測量來自導頻信道的前端信道質(zhì)量和與sudac交換的控制數(shù)據(jù)。否則，即，如果當前中繼的信道與期望的信道不同，則當?shù)?從ueb的連接空閑時，sudac可以在時隙期間測量期望的下行鏈路或tdd信道的質(zhì)量度量；為此，ueb必須通知sudac何時發(fā)生這種空閑時間。此外，這些空閑時間可以用于測量與當前使用的信道不同的到uea的其他前端信道的質(zhì)量度量。這同樣適用于接下來的兩個選項。否則，如果可能，則在短時間內(nèi)重新配置ueb的連接(這包括與uea和ueb的bs(可能地，在不同移動網(wǎng)絡中的兩個基站)交換控制數(shù)據(jù))，使得sudac在該短時間期間變?yōu)榭臻e，并且可以對uea的期望后端信道(針對下行鏈路和上行鏈路)進行質(zhì)量測量。備選地，根據(jù)一些策略(例如，uea是否具有優(yōu)于ueb的優(yōu)先級，或者高達xmbit/s的期望數(shù)據(jù)速率是否具有優(yōu)于在xmbit/s以上的期望數(shù)據(jù)速率的優(yōu)先級)來考慮uea和b的期望數(shù)據(jù)速率和當前可用的數(shù)據(jù)速率(在下行鏈路中)，并且決定所考慮的sudac是保持與ueb相關還是(至少暫時地)被給予uea。該決定的必要信息被收集在uea或ueb中，即，一個ue通過借助于sudac中繼的控制信息向另一個ue提供所有必要信息。隨后，向sudac和該另一個ue通知該決定。另一個ue接受該決定，因為該決定已經(jīng)考慮了它自己的利益。

基于迄今為止所獲得的度量(即，來自早期連接的sudac內(nèi)部表格的度量、來自空閑sudac和繁忙sudac的度量、對于后端和前端信道的度量)，uea針對uea和當前正使用繁忙sudac之一的所有其他ue的集合進行如下選擇：向哪個(哪些)ue20a-20c分配uea所聯(lián)系的(空閑和繁忙)sudac中的哪個sudac(及其下行鏈路/上行鏈路中繼路徑)，以及相應地，應當中繼哪個期望的后端信道，分配給uea的sudac應當使用哪個前端信道，以及sudac和ue應當在前端傳輸多少功率。在任何一個時刻，算法都不分布在多個設備上，并且uea可以獨立地進行功率選擇。除了uea(下行鏈路和上行鏈路)所看到的后端和前端信道的質(zhì)量度量之外，該選擇還基于其他ue當前使用的后端和前端信道的質(zhì)量度量以及這些ue周圍的空閑sudac的質(zhì)量度量(即，uea知道其自己的到bs的信道的信道質(zhì)量以及其他ue到它們的bs的信道的信道質(zhì)量)、期望的數(shù)據(jù)速率和相關ue(包括uea)的當前可用數(shù)據(jù)速率以及一些策略(例如，uex是否具有優(yōu)于uey的優(yōu)先級，或者高達xmbit/s的期望數(shù)據(jù)速率是否具有優(yōu)于在xmbit/s以上的期望數(shù)據(jù)速率的優(yōu)先級)。該決定的必要信息被收集在uea中，即，sudac和其他ue通過借助于sudac中繼的控制信息向uea提供所有必要信息。

uea通過sudac將決定/選擇傳送回周圍的sudac和其他ue；其他ue接受該決定，因為uea在該決定中已經(jīng)考慮了它們自己的利益。此外，ue定期向其sudac通知其后端信道的下行鏈路和上行鏈路質(zhì)量度量；sudac將這些值存儲在前面提到的內(nèi)部表格中。此外，當其(v)mimo信道屬性將改變時(即，當當前配置改變時，無論是向ue添加/去除sudac、改變前端(或后端)鏈路頻率等)，ue向其相應bs通知即將到來的事件。這種非集中式方案不僅適用于bs和ue之間的通信，而且適用于其他sub6g通信，例如電視廣播。

在這樣的初始rrm之后(當uea進入sudas系統(tǒng)200時)，每個ue可以定期地發(fā)起對所分配的資源的更新(例如，每100ms)。即，每個ue根據(jù)上述方案開始新一輪的rrm。因此，存在ue和sudac(與所考慮的ue鄰近的所有sudac和ue)的多個非不相交組，其中rrm針對這種組內(nèi)的所有鏈路被單獨優(yōu)化。因此，這是分布式優(yōu)化算法，其中對于每個組，優(yōu)化不是同時發(fā)生，而是順序地發(fā)生。因此，上述輪次是算法中的迭代，導致改進的總體資源分配?？赡艿?，該算法不會收斂而是振蕩，但可以預期，每個ue的平均數(shù)據(jù)速率(隨時間)接近于良好的穩(wěn)定資源分配。當ue的傳播條件顯著改變時，例如，當它移動到包含其他sudac的另一個房間時，或當如人體的障礙引起信號遮蔽時，該方案還允許適配。備選地可以通過去往/來自bs的特殊控制后端信道來執(zhí)行去往/來自sudac的一些信息交換。

換句話說，所描述的算法考慮了ue鄰域內(nèi)的完整情況，此外，它還考慮了包括ueb與sudacd之間和uec與sudace之間的前端鏈路以及sudacd與bsa之間和sudace與bsb之間的后端鏈路在內(nèi)的期望數(shù)據(jù)速率和可用數(shù)據(jù)速率。此外，該算法可以考慮到，簡單地從另一ue“搶奪”sudac會極大地降低其性能。

根據(jù)實施例，可以執(zhí)行控制，使得可以使用后端處的多個載波，以執(zhí)行載波聚合或者能夠并行使用在同一移動網(wǎng)絡內(nèi)的多個基站(稱為協(xié)調(diào)多點-comp)。此外，對前端資源進行選擇，使得多個載波可以用于相同的用戶設備(載波聚合)。多個用戶設備也可以使用多個載波。此外，可以執(zhí)行用于相同移動網(wǎng)絡的sudac和前端信道的分配，例如，使得一些sudac和信道被分配給ue1并且其他sudac和信道被分配給ue2，以實現(xiàn)mu-mimo。這表示將相同的前端信道分配給兩個ue的替代方案，其中通過分配不同的t-f資源來分離前端鏈路。此外，控制器可以選擇信道的資源，從而避免由外部系統(tǒng)(干擾源，例如wigig系統(tǒng))的載波引起的錯誤。

參考圖1a，應當注意，系統(tǒng)40可以包括一個或多個(至少2個)基站10a/10b、多個sudac設備210/220以及一個或多個用戶設備20，其中，每個基站裝備有多個發(fā)射和接收天線12a/12b，基站10a/10b在頻帶1中向/從用戶設備20發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。(觀察到這意味著數(shù)據(jù)的最終目的地/源是基站10a/10b和用戶設備20，而在該示例中，在兩者之間沒有用于頻帶1中的信號的直接鏈路)。系統(tǒng)40的主要優(yōu)點是，組合了蜂窩通信(6ghz以下，即使在nlos條件下也有利波傳播)和前端通信(毫米波，大帶寬可用)的優(yōu)點，以避免6ghz以下通信的缺點，即用戶設備尺寸無法實現(xiàn)以適當?shù)目臻g分離的大量天線。

另一實施例涉及用于在12a/12b和20之間交換數(shù)據(jù)的方法：對于下行鏈路，sudac210/220將在頻帶1中接收的后端信號經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換為頻帶2的信道，并將其中繼到前端鏈路(稱為放大和轉(zhuǎn)發(fā))。對于上行鏈路，sudac210/220將在頻帶2的子帶中接收的前端信號經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換為頻帶1并將其中繼到后端鏈路。用于發(fā)送和接收的前端鏈路上要使用的子頻帶的頻率由控制器選擇，使得它們在下行鏈路和上行鏈路中避免去往/來自用戶設備20的與每個sudac210/220相關聯(lián)的信號之間的干擾，并且此外，避免其他系統(tǒng)(如wi-fi或藍牙)的干擾。

圖1d示出了被稱為sudac210、220和230的專用設備，其被放置在房間或房屋中的多個位置中。每個sudac210、220和230可以由電池供電、由市電供電或由太陽能或風能供電。它可以是專用的獨立設備，或者可以集成到各種電氣設備中，例如電壁式插座/插口、電燈插座、電氣開關、配電箱、電氣延長電纜或插座、電動百葉窗、路燈/燈柱、電燈、計算機和/或各種包括提供輸出插座的插座適配器的電氣設備。如此形成的suda系統(tǒng)可以被稱為家中或家庭用的“分散的基礎設施”。此外，它可以集成到汽車、公共汽車/長途汽車、火車或其他車輛的車頂或兩側中。具體地，sudac可以集成到用戶設備中。它們在6ghz以下的頻帶中從基站接收信號并向基站發(fā)送信號，并且它們將信號轉(zhuǎn)發(fā)到它們附近的用戶設備20a、20b，并分別在毫米波段中接收它們的返回信號。更準確地說，對于下行鏈路，在每個sudac210、220和230中從基站10接收的信號是來自基站10的所有天線12a、12b和12c的(空間復用的)信號的疊加。sudac210、220、230不能分離這種疊加，而是將其整體處理并轉(zhuǎn)發(fā)給用戶設備10a、10b。類似地，對于上行鏈路，用戶設備20a、20b準備將從sudac210、220、230朝基站10發(fā)送的信號，并將這些信號發(fā)送到所有sudac210、220、230。該信號是分量信號的疊加，這些分量信號一起在sudac210、220、230(或者相應的用戶設備20a，20b)的集合和基站10之間提供空間復用。

若干sudac一起形成共享用戶設備側分布式天線系統(tǒng)(sudas)200。以下，用戶設備20a、20b與sudac210、220、230之間的無線電鏈路將被表示為“前端鏈路”，sudac210、220、230與基站10之間的無線電鏈路將被表示為“后端鏈路”。根據(jù)另一實施例，一個或多個用戶設備20a和20b可以被配置為直接建立到基站10的附加后端通信鏈路，如基站10與用戶設備20a和20b之間的直接路徑所示。這使得能夠附加地提高數(shù)據(jù)速率。這些鏈路使用與后端鏈路相同的頻帶1。由于使用兩個頻帶(頻帶1和頻帶2)的事實，即，通過頻率分離在用戶設備20a/20b處終止的兩個鏈路，有效地避免了直接路徑和中繼路徑之間的干擾，從而顯著改善了系統(tǒng)性能。用戶設備20a和20b對在頻帶1中接收/發(fā)送的該信號連同在頻帶2的信道中的前端接收/發(fā)送信號進行處理(預處理)(mimo處理，即，分別為mimo解碼和mimo預編碼)。

當將并行傳輸多個信號時，頻帶2可被劃分成若干子帶。這樣的傳輸因此表示頻分復用或頻分多址(fdm/fdma)的形式。關于fdm(a)的眾所周知的替代方案是時分復用(接入)tdm(a)、碼分復用(接入)cdm(a)和空分復用(接入)sdm(a)。為了適應所有這些不同類型的復用或多址，使用術語“資源”來表示時間-頻率-碼-空間信令空間中的所有資源；這里的空間(在空間復用的意義上)表示可以由物理天線提供的所有可能的信令空間維度，例如，單獨用于每個信號：在波束成形的情況下，極化、天線元件的索引、方向(極坐標中的角度)，和/或一般地(包括上述)：用于波束成形的每個(極化)天線元件的前述參數(shù)(幅度和相位)，這導致特定的天線方向特性。

在圖1d的上述實施例中，包括sudac210、220和230的suda系統(tǒng)200形成一種分布式天線系統(tǒng)，其中suda系統(tǒng)200與用戶設備20a、20b一起準備將由天線發(fā)送的信號。類似地，suda系統(tǒng)200處理由各個天線接收的所有信號，其中輸入信號和輸出信號的處理通常由用戶設備執(zhí)行。與天線緊密放置的非分布式天線系統(tǒng)相比，這種分布式天線系統(tǒng)的優(yōu)點是顯著更大的空間分集，這允許使用更高程度的空間復用，并因此得到更高數(shù)據(jù)速率的傳輸。

根據(jù)另一實施例，基站10使用多個天線12a、12b和12c，以便朝sudac的群集執(zhí)行波束成形。多個sudac協(xié)作并聯(lián)合地實現(xiàn)朝用戶設備和/或基站的波束成形。由上述控制器控制的這種技術可以稱為協(xié)同波束成形。

圖2示出了當存在兩個sudac210和220時朝兩個用戶設備20a和20b發(fā)送的前端下行鏈路。sudac210采用頻率f1處的信道，sudac220采用頻率f2處的另一信道。對于圖1d的示例意味著，如果sudac210和用戶設備20a之間的信號衰減很大，并且如果用戶設備20b和sudac220之間的信號衰減也很大，則這兩個sudac210和220可以使用相同的前端資源(例如，頻率)，而sudac230必須使用第二信道。否則，每個sudac必須使用自己的資源，即，sudac占用總共3個信道。

下行鏈路和上行鏈路可以使用頻帶2的相同資源(如果后端下行鏈路和后端上行鏈路使用相同的頻率，即，當基站使用時分雙工tdd模式時)或不同資源(如果后端下行鏈路和上行鏈路使用不同的頻率，即，在頻分雙工fdd模式中)。在前端中的fdm(a)的情況下，sudac僅在單個子帶中發(fā)送，并且在單個子帶中接收，而用戶設備必須在多個子帶中接收和發(fā)送。前端中要由用戶設備和sudac使用的子帶通過上述控制器的一些內(nèi)部算法來分配，以優(yōu)化當前的發(fā)送/接收性能(避免與其他前端信號的干擾和沖突)。該算法可以基于信道測量的結果(相同子帶中的其他發(fā)射機的活動)。當用戶設備20a和20b識別出新的sudac或所使用的子帶變化時，其可以從其接收的信號中檢測由sudac210、220選擇的下行鏈路和上行鏈路的子帶。

用戶設備20a和20b在頻帶2的信道中接收前端信號，并聯(lián)合地對它們進行處理(mimo檢測，例如：最大似然或mmse檢測)。類似地，用戶設備可以在一個使用示例中聯(lián)合預處理多個上行鏈路信號(mimo預編碼，例如：空間復用、空時編碼或波束成形)，并在前端鏈路上傳輸信號，或者在第二使用示例中，在不進行這種預處理的情況下在這些前端鏈路中傳輸多個發(fā)射信號。觀察到任何用戶設備和任何sudac之間的上行鏈路的前端部分可以是單輸入單輸出(siso)鏈路。因此，在先描述的使用示例中用戶設備用于上行鏈路信號的mimo預處理僅在sudac朝基站中繼這些信號時才有效。

參考圖3a至圖3d，將討論增強的實施例或上述實施例在不同情況下的應用。

圖3a使用不同的圖示展示了已經(jīng)在圖1b的上下文中描述的情況。詳細地，圖3a示出了包括兩個用戶設備20a和20b、兩個sudac210和220以及兩個基站組100a和100b的通信系統(tǒng)。

前端鏈路由附圖標記21或rehf，1、rehf，2、rehf，3和rehf，4標記，而后端通信鏈路由附圖標記101和fuhf，1、fuhf，2、fuhf，3和fuhf，4標記。所描述的系統(tǒng)的功能符合圖1b的系統(tǒng)的功能。應當注意，使用控制器來控制該系統(tǒng)，特別是前端通信鏈路，盡管圖3a中未示出。

圖3b示出了圖3a的系統(tǒng)的變型，其中僅使用一個sudac210。這里，用戶設備20a經(jīng)由使用sudac210的中繼通信鏈路并經(jīng)由可以是常規(guī)lte或3g連接的直接通信鏈路(由附圖標記102或fuhf，5標記)保持與基站100a的通信，即，使用超高頻。相應地，第二用戶設備20b經(jīng)由直接通信鏈路102/fuhf，6并經(jīng)由使用sudac210的中繼通信鏈路而連接到基站100b。這里，通過虛線示出了前端通信鏈路21/rehf，1和rehf，2以及后端通信鏈路101/fuhf，1和fuhf，2，以清楚地表示例如時間資源的資源被實際分配使得相應的中繼鏈路不活動。這意味著使用sudac210的中繼通信鏈路至少在相應的時隙內(nèi)由控制器禁用，但是為了提高相應用戶設備20a或20b的數(shù)據(jù)速率將被啟用。

圖3c示出了以下情況：第一用戶設備20a直接連接到第一基站100a，第二用戶設備20b使用直接鏈路和經(jīng)由第二sudac220的中繼鏈路以與第二基站100b通信。如虛線所示，經(jīng)由sudac210的中繼鏈路不活動，但是如果需要，可以對第一和第二用戶設備20a和20b可用，例如在需要高數(shù)據(jù)速率的情況下。

圖3d示出了將關于時間資源的資源分配應用到圖3a的實施例。這里，第二用戶設備20b使用經(jīng)由第二sudac220到基站100b的中繼連接，而第一sudac210的所有前端和后端連接都不活動。在用戶設備20b需要較高數(shù)據(jù)速率的情況下，可以啟用使用sudac210的中繼連接，但是優(yōu)選地，不是在使用第一sudac210的第一用戶設備20a和第一基站100a之間的中繼連接活動時。

通常，控制器為所有情況執(zhí)行資源分配(參見圖3a至3d)，從而實現(xiàn)可用數(shù)據(jù)速率的公平分配。例如，控制器控制資源，使得在第二用戶設備需要可使用兩個sudac實現(xiàn)的高數(shù)據(jù)速率的情況下，對于第一用戶設備使用直接鏈路。此外，在兩個用戶設備需要類似數(shù)據(jù)速率的情況下，并且在第二用戶設備和第二基站之間的直接鏈路優(yōu)于第一基站和第一用戶設備之間的直接鏈路的情況下，控制器控制資源，使得第一用戶設備使用中繼鏈路，而第二用戶設備使用直接鏈路。

圖4示出了具有單個sudac210和單個用戶設備20的這種系統(tǒng)的下行鏈路。觀察到基站10擁有3個發(fā)射天線12a、12b和12c。sudac接收所有三個后端信號的疊加。類似地，用戶設備20接收所有三個后端信號的疊加。如果用戶設備擁有兩個接收天線(未示出)，則sudac和附加前端鏈路(中繼由三個基站發(fā)射信號組成的疊加信號)在基站10和用戶設備20之間創(chuàng)建3×3mimo系統(tǒng)，并允許使用三倍空間復用。

注意，sudac功能可以集成到用戶設備中，即，除了原始用戶設備功能之外，這樣的設備還包含用作其他用戶設備的sudac的功能。

多個用戶設備能夠在上行鏈路中共享相同的前端資源，因為它們的傳輸是由基站調(diào)度的，因此避免了沖突，參見圖5a。在后續(xù)，對由基站執(zhí)行的調(diào)度或資源分配(由bel標記的一側)與針對下行鏈路和上行鏈路的各個sudac的前端(即，頻帶2)資源的分配(即，sudac和用戶設備在頻帶2中進行傳輸)(由fel標記的一側)進行區(qū)分。前者將被稱為基站資源分配或基站調(diào)度，而后者被稱為sudac資源分配。在圖5a中，sudacs資源分配簡單地是：用于sudac1的子帶1和用于sudac2的子帶2。在每個sudac的資源內(nèi)(這里即子帶)再次出現(xiàn)基站資源分配。

觀察到若干sudac可位于同一位置，甚至可以集成到單個物理設備中。然而，這種復合設備內(nèi)的每個suda組件仍然在下行鏈路方向和上行鏈路方向兩者上執(zhí)行后端鏈路中(頻帶1中)的天線信號和(頻帶2的)一個前端鏈路中的信號之間的簡單切換。

在使用多個用戶設備的情況下，不同的信道(在fdm(a)子帶的情況下)可以使用每個sudac，而多個用戶設備共享相同的信道。這對于sudac是可能的，因為基站通過其對后端鏈路上的用戶設備的調(diào)度來確保前端鏈路的無沖突使用，參見圖5a。

圖5b示出了用于改變f-t-c-s資源的示例，其中sudac可以在時域、頻域、碼域和空間域中使用(頻帶2的)特定前端資源，例如，僅在特定時隙期間的子帶。這樣的t-f-c-s資源分配可以是固定的(例如，總是子帶2的時隙1)或遵循系統(tǒng)模式。

上述實施例的變型由以下情況來表示：若干sudac在與它們相關聯(lián)的頻帶2中具有相同的下行鏈路和上行鏈路f-t-c-s資源。當頻帶2中的f-t-c-s資源不足時，當存在比由基站使用的空間復用所需的sudac更多的sudac時，以及由這種資源共享造成的干擾仍然處于可容忍的水平時，這會是有用的。事實上，資源共享不會有害于可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率，因為資源共享創(chuàng)建從用戶設備來看的多路徑傳播信道(至少對于幅度和轉(zhuǎn)發(fā)技術)，這可以實現(xiàn)比非共享情況下的每個鏈路更高的空間分集和頻率分集。

通常對于所描述的實施例，可以證明不僅選擇所采用的f-t-c-s資源、而且還分配將在每個轉(zhuǎn)發(fā)和返回鏈路中使用的功率是有用的。例如，sudac和用戶設備通過前端鏈路傳輸?shù)木哂懈咚p的信號可以使用比通過更好的前端鏈路傳輸?shù)男盘柛蟮墓β?。在資源共享的情況下，系統(tǒng)可以通過減小一些前端信號的功率同時增加重新使用相同的資源的其他前端信號的功率來實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率。

圖6示出了具有根據(jù)上述實施例的sudacs210和220的suda系統(tǒng)的下行鏈路，用于兩個基站10a和10b以及三個用戶設備20a、20b、20c，中間的用戶設備20b配備有2個接收天線(僅需要一個附加前端鏈路，以允許3x3-mimo)，另外兩個用戶設備具有1個接收天線(需要兩個前端鏈路)。

在真實環(huán)境中，前端鏈路的拓撲和傳播條件可能變化很頻繁：用戶設備進入/離開位置或被開啟或關閉(即，用戶設備出現(xiàn)或消失)；sudac也可以出現(xiàn)或消失，例如，當sudac被集成到燈插座中時：當燈打開時，sudac出現(xiàn)，當燈關閉時，sudac消失；前端鏈路的傳播條件可以隨著時間而變化，例如，當用戶設備被重新定位(被帶著走動)時。

這種變化的結果是，可能必須修改前端上行鏈路和下行鏈路的sudacs的f-t-c-s資源分配。

在控制器的另一實施例中，當sudac需要使用新的f-t-c-s資源進行其傳輸時(針對表示頻率資源的子帶對此進行描述)，它可以通過感測在頻帶2中接收的信號并檢查空閑的f-t-c-s資源或僅攜帶弱信號的資源，來選擇這些資源及其傳輸功率。然后可以通過控制信號向相關聯(lián)的用戶設備通知所選擇的資源分配，或者相關聯(lián)的用戶設備通過分析它們的接收信號來簡單地檢測該資源分配。

在另一實施例中，這些用戶設備中的每一個可以通過以下方法之一來選擇其對應的f-t-c-s資源和用于通過前端上行鏈路進行傳輸?shù)墓β剩河脩粼O備可以接收適當?shù)目刂茢?shù)據(jù)或感測在頻帶2中接收的信號，并檢查空閑的f-t-c-s資源或僅攜帶弱信號的資源。然后，用戶設備可以占用這些資源并適配其功率，并且相應的sudac可以通過分析其接收信號來檢測該資源分配?？梢源嬖陬l率/極化/擴頻序列/時隙的已知配對。因此，當用戶設備已經(jīng)檢測到由suda使用的f-t-c-s資源時，它可以占用相應的配對資源以進行傳輸。其發(fā)射功率可以例如根據(jù)接收信號的電平而適配。

對于用戶設備已經(jīng)在工作并且sudac開始其操作或已識別出用于更新資源和功率分配的一些其他原因的情況，上述自主資源和功率選擇的替代方案是使用握手協(xié)議。該協(xié)議可以包括以下通信：

sudac向用戶設備請求f-t-c-s資源和功率分配(或重新分配)；用戶設備通過向suda分配適當?shù)膄-t-c-s資源和功率值進行回復。

備選地，sudac分析其接收信號，識別合適的f-t-c-s資源和功率值，開始其傳輸，并向所有周圍的用戶設備和/或sudac通知所分配的資源和功率。

用戶設備和sudac可以交換關于它們在頻帶2中接收和發(fā)送的信號的分析結果(即，它們分別在哪些f-t-c-s資源上接收和發(fā)送了哪些信號以及它們的信號功率是多少)和/或它們所提出的新的資源和功率分配。

通常，ue向bs發(fā)送資源分配的結果。只需要發(fā)送與bs有關的細節(jié)，即，每個ue向其bs通知其能夠接收和發(fā)送多少以及哪些后端信道。該信息取決于可用的sudac中繼路徑(某些sudac可能對前端中支持的載波頻率或帶寬有限制)。

用戶設備可以在專用的f-t-c-s資源上在彼此之間直接交換這種信息，即不經(jīng)過sudac。這同樣適用于sudac：它們可以在不經(jīng)過用戶設備的情況下交換信息。這種交換可以通過多跳傳播，例如，從用戶設備到其所連接的所有sudac，以及進一步到連接到這些sudac的所有用戶設備。

可以通過所有參與設備(用戶設備和/或sudac)之間的這種多跳交互地協(xié)商f-t-c-s資源和功率分配。附加地或替代地，用戶設備和/或sudac可以使用基站來交換關于以下項的信息：sudacs資源分配；以及對用戶設備/sudac及其相關聯(lián)的sudac/用戶設備在頻帶2中接收的信號進行分析的結果。

這種協(xié)議的傳輸可以發(fā)生在帶外(即，使用與前端鏈路信號中攜帶數(shù)據(jù)的資源不同的f-t-c-s資源)或帶內(nèi)(即，使用與數(shù)據(jù)相同的f-t-c-s資源)。

作為上述資源分配方案的替代方案，基站可以與用戶設備/sudac交換關于用戶設備/sudac及其相關聯(lián)的sudac/用戶設備所使用的資源的信息以及關于對在頻帶1和頻帶2中接收的信號進行分析的結果的信息。

在這樣的實施例中，前端中使用的sudacs資源可以由基站而不是用戶設備和/或sudac進行分配。此外，可以通過屬于相同或不同移動網(wǎng)絡的多個基站之間的協(xié)調(diào)方式來執(zhí)行這種sudacs資源分配。在這種情況下，sudacs資源分配通過足夠魯棒的傳輸在帶內(nèi)或帶外從基站發(fā)送到用戶設備和/或sudac。

在一個相關實施例中，基站分配在前端中使用的sudacs資源，并將關于該sudacs資源分配的信息發(fā)送給用戶設備，用戶設備通過前端鏈路將該信令信息轉(zhuǎn)發(fā)到sudac(使用帶內(nèi)或帶外傳輸)。

在另一實施例中，可以在基站、用戶設備和/或sudac之間交互地執(zhí)行sudacs資源分配-可能地通過多跳，如上所述。

觀察到對于上行鏈路，基站資源分配(由基站執(zhí)行的調(diào)度)允許將前端上行鏈路中的相同f-t-c-s資源分配給多個用戶設備而沒有沖突/干擾的風險。事實上，每個用戶設備將只占用這些前端f-t-c-s資源的一部分，基站調(diào)度將確保這些部分對于每個用戶設備是不同的，參見圖5a和圖5b。

若干設備可以共享用于單個信號傳輸?shù)南嗤瑂udac資源。例如，用戶設備可以在同一前端鏈路上向多個sudac進行發(fā)送。在這種情況下，與信號(帶內(nèi)或帶外)一起發(fā)送的地址可以識別預期接收者(與mac地址[媒體訪問控制層]類似)。

在另一示例中，多個用戶設備可以以相同的前端資源向相同的sudac進行發(fā)送。在這種情況下，如果用戶設備的信號彼此干擾，則用戶設備可以使用沖突檢測來發(fā)起重傳。

對于上述情況，在后端鏈路上在基站和多個sudac/用戶設備之間交換信令信息的情況下，可以將設備地址(mac地址)用于下行鏈路和遠程上行鏈路的沖突檢測。

從用戶設備到sudac的帶內(nèi)或帶外信令還可以包含用于后端鏈路(頻帶1)上的發(fā)送或接收的基站f-t-c-s資源，例如，由lte所使用的(時間-頻率)資源塊。因此，sudac僅在這些資源上通過后端向基站中繼上行鏈路信號，并且僅在指定的資源上選擇性地接收后端下行鏈路信號，并在前端將其中繼到相應用戶設備。

備選地，sudac可以分析從基站發(fā)送的基站資源分配信令，并且將后端和前端信號之間的中繼僅應用于分配給其所連接的用戶設備的基站資源。該過程要求該信令信息可以被sudac解碼?；究梢允褂锰貏e魯棒的(帶內(nèi)或帶外)傳輸來確保足夠的信號質(zhì)量。

用于從用戶設備向sudac轉(zhuǎn)發(fā)基站資源分配或替代地用于在sudac中檢查基站資源分配的使用示例是從基站在時分雙工(tdd)的情況下適配接收時間段和發(fā)送時間段。如果基站發(fā)送比頻帶2中sudacs內(nèi)的所有sudac可容納的帶寬更大的帶寬，則出現(xiàn)另一個使用示例。在這種情況下，sudac只選擇性地中繼那些尋址它們相關聯(lián)的用戶設備或源自它們的信號。在這種方案中，sudac需要發(fā)送附加信令以向用戶設備通知哪些基站資源已被映射到哪些sudacs資源。

雖然在上述實施例中將sudac描述為在不進行解碼的情況下執(zhí)行放大和轉(zhuǎn)發(fā)過程的單元，但是sudac還可以被配置為執(zhí)行包括下行鏈路中的量化和再調(diào)制在內(nèi)的所謂的壓縮和轉(zhuǎn)發(fā)過程、以及包括上行鏈路中的解調(diào)和數(shù)模轉(zhuǎn)換在內(nèi)的解碼和轉(zhuǎn)發(fā)過程。

根據(jù)suda系統(tǒng)的實現(xiàn)，用戶設備可以通過以下方式形成sudac：接收頻帶1信號一方面可以直接用于用戶設備，另一方面可以通過頻帶2轉(zhuǎn)發(fā)給其他用戶設備；類似地，發(fā)送頻帶1信號可以源自用戶設備本身，或者可以從自其他用戶設備接收的頻帶2信號進行轉(zhuǎn)發(fā)。

根據(jù)另外的實施例，頻帶1中的信號不是簡單地作為去往/來自頻帶2的子帶的模擬信號而被中繼。相反，頻帶2中的前端信號帶有頻帶1后端信號的數(shù)字表示。例如對于下行鏈路，對后端信號的同相分量和正交分量進行采樣、量化，并且可能地在sudac中進行壓縮和fec編碼，并通過前端鏈路進行發(fā)送。這種技術被稱為壓縮和轉(zhuǎn)發(fā)。與后端信號相比，這樣的前端信號可以占用減小的帶寬，例如，當在前端使用高階信號星座圖時，或者可以通過fec編碼提高魯棒性，即，用戶設備看到的最終信噪比大于純模擬中繼的信噪比。

根據(jù)另一實施例，每個sudac可以包括由某些控制器算法配置的線性濾波器，以執(zhí)行線性濾波，從而產(chǎn)生中繼信號。在一個使用示例中，可以以極高頻率通過單個前端鏈路組合和發(fā)送由相同sudac的兩個天線接收的兩個超高頻下行鏈路信號。該濾波可以例如表示最大比組合。類似地，對于上行鏈路，可以以兩種不同的方式對單個前端信號進行線性濾波，以獲得通過sudac的兩個頻帶1天線發(fā)送的第一或第二后端通信鏈路。該濾波可以例如表示波束成形。

根據(jù)另外的實施例，每個用戶設備擁有用于頻帶2的天線陣列，并且使用頻帶2中的波束成形和/或干擾消除來向sudac發(fā)送/從sudac接收，而不是針對下行鏈路和上行鏈路使用頻帶2的多個子帶。可能地，每個sudac擁有用于頻帶2的天線陣列，并且使用頻帶2中的波束成形和/或干擾消除來向用戶設備發(fā)送/從用戶設備接收。觀察到該實施例用空分多址(sdma)替換了上述實施例中所使用的頻分多址(fdma)。波束成形的形狀可以針對每個用戶設備/sudac靜態(tài)地配置，或者通過用戶設備/sudac內(nèi)的一些算法進行適配，以優(yōu)化當前的發(fā)送/接收性能。

根據(jù)另一實施例，如果sudac擁有多個頻帶1天線，則用戶設備向sudac發(fā)信號以告知這些多個天線將發(fā)射什么(即，不同的數(shù)據(jù)流或者例如用于對一個或多個數(shù)據(jù)流進行波束成形所需的線性濾波器的配置)。

根據(jù)另外的實施例，每個sudac擁有一個或多個極化天線，并且在前端使用單個極化來向用戶設備發(fā)送/從用戶設備接收，而不是使用波束成形，和/或用戶設備擁有一個或多個極化天線，并且在前端使用單個極化來向sudac發(fā)送/從sudac接收，而不是使用波束成形。所使用的極化可以針對每個sudac/用戶設備靜態(tài)地配置，或者可以通過sudac/用戶設備(作為前端的發(fā)射機)中的一些內(nèi)部算法來分配以優(yōu)化當前的發(fā)送/接收性能，并且可以由接收機(用戶設備或suda)從信號中檢測。

根據(jù)另外的實施例，每個sudac在直接序列擴頻(dsss)意義上對前端下行鏈路信號進行擴頻(例如，通過與比前端下行鏈路信號大的帶寬的擴頻序列相乘)，并將如此處理的信號在頻帶2中發(fā)送到用戶設備，而不是使用頻帶2的多個子帶。用戶設備對從所連接的每個sudac接收的信號執(zhí)行解擴(despreading)和可能的干擾消除/多用戶檢測，而不是接收頻帶2的多個子帶。作為下行鏈路的替代或除了下行鏈路以外，可以在前端上行鏈路中使用這種dsss擴頻技術，而不是在頻帶2的多個子帶中發(fā)送/接收，其中與所描述的下行鏈路技術相比，用戶設備和sudac交換角色。觀察到該實施例用碼分多址(cdma)替換了上述實施例中所使用的頻分多址(fdma)。所使用的dsss序列可以針對每個suda/用戶設備靜態(tài)地配置，或者可以通過suda/用戶設備(作為前端的發(fā)射機)中的一些內(nèi)部算法來分配以優(yōu)化當前的發(fā)送/接收性能，并且可以由接收機(用戶設備或sudac)從信號中檢測。

根據(jù)另外的實施例，sudac僅在頻帶2中的專用時隙中向用戶設備發(fā)送和/或從用戶設備接收模擬后端信號(頻帶1)的采樣的、量化的(以及可能地壓縮和fec編碼的)表示作為前端信號，而不是使用頻帶2的多個子帶。類似地，用戶設備僅在頻帶2的專用時隙中從sudac接收和/或向sudac發(fā)送模擬后端信號(頻帶1)的這種數(shù)字表示，而不是使用頻帶2的多個子帶。觀察到該實施例用時分多址(tdma)替換了上述實施例中所使用的頻分多址(fdma)。所采用的時隙可以針對每個suda/用戶設備靜態(tài)地配置，或者可以通過suda/用戶設備(作為前端的發(fā)射機)中的一些內(nèi)部算法來分配以優(yōu)化當前的發(fā)送/接收性能，并且可以由接收機(用戶設備或suda)從信號中檢測。

參考圖1a，應當注意，用戶設備20可以僅具有單個天線，使得suda系統(tǒng)200和用戶設備20之間的傳輸在下行鏈路中是所謂的多輸入單輸出傳輸(miso)，并且在上行鏈路中是單輸入多輸出傳輸(simo)。在使用多個用戶設備的情況下，同時向多個用戶設備傳輸?shù)耐暾到y(tǒng)因此表示多用戶mimo(mu-mimo)方案，將在下面對此進行討論。

參考圖1b，應當注意，可以被實現(xiàn)為執(zhí)行控制算法的cpu的控制器50可以集成到基站系統(tǒng)100、suda系統(tǒng)200或用戶設備20中。備選地，控制器可以集成到整個系統(tǒng)14的若干單元中，以形成所謂的分布式控制裝置。

控制器50還可以被配置為靜態(tài)地分配用于頻帶2的f-t-c-s資源和用于頻帶1的f-t-c-s資源，或者動態(tài)地改變相應的資源。

上述討論的控制器可以可選地被配置為選擇f-t-c-s資源，從而避免對鄰近suda系統(tǒng)或在suda系統(tǒng)中鏈接的其他用戶設備的干擾。為了對通過一個或多個suda系統(tǒng)將多個數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)竭B接到蜂窩網(wǎng)絡的多個用戶設備進行調(diào)度，各個sudac可以被配置為交換控制信號，通過所述控制信號可以控制分配給各個用戶設備的資源。因此，用于控制sudacs的上述方法可以包括以下步驟：根據(jù)一方面的sudac(其自身和相鄰sudac)的集合與另一方面的所有相鄰用戶設備之間的頻帶2信道條件，以及根據(jù)一方面的sudac的集合與另一方面的所有相鄰基站之間的頻帶1信道條件，來調(diào)整在頻帶2中使用的f-t-c-s資源調(diào)度。

此外，對在頻帶2中所使用的f-t-c-s資源調(diào)度的調(diào)整可以根據(jù)所服務的用戶設備的接收信號的量(例如，特定時間間隔內(nèi)的采樣數(shù)量)。

參考圖1d，應當注意，備選地，可見光通信(vlc)可以是用于前端鏈路的替代方案。

根據(jù)另一實施例，sudas是分散的基礎設施，其由ue的重疊集合聯(lián)合地遠程控制(可能地也由sudac和/或bs控制)，如圖7所示。這里，集合中的所有ue緊靠在一起。由于集合是重疊的(不是不相交的)，所以在集合之間沒有明確的界限。sudas可以覆蓋完整的房屋，或者甚至完整的城市，一個集合可以對應于房間中的所有sudac。然而，房間a中的一些sudac也可能在鄰近的房間b中接收，而其他的則不能。因此，這些sudac屬于房間a中的集合，也屬于鄰近的房間b中的集合。這意味著sudac的非常擴展的網(wǎng)絡由ue的非常擴展的網(wǎng)絡來控制，其中sudas的本地子集(即，集合)(也稱為子sudas，即，子系統(tǒng))主要由它周圍的ue集合來控制。間接地，即使是更遠的ue也將對控制產(chǎn)生影響(因為資源分配是分布式算法)，但這種影響隨著距離而下降。

圖7的這種結構解釋了針對資源分配的挑戰(zhàn)。每個ue沒有關于完整網(wǎng)絡(或甚至關于所有其他ue)的可用sudac、信道和傳播條件的信息，因此如果它們需要這樣的知識，則算法不適用。如果這樣的知識要從網(wǎng)絡中的每個ue傳播到每個單獨的ue，則通信開銷是巨大的。

根據(jù)另一實施例，sudas基礎設施可以不僅用于從房屋外部(基站)到內(nèi)部的通信，還用于房間之間的通信?？紤]下圖所示的情況。家庭具有終止于例如客廳的(光學)光纖到家庭連接。因此，客廳中有毫微微(或家庭)基站，其可以使用60g通信，以為客廳內(nèi)的所有設備提供高數(shù)據(jù)速率。然而，為了在其他房間(例如，在家庭辦公室)中也達到高數(shù)據(jù)速率，60g通信是不可能的，因為它無法穿透墻壁。傳統(tǒng)的wi-fi將不能提供所需的高數(shù)據(jù)速率，因為mimo增益太小(由于毫微微bs最多有4個天線)。然而，毫微微bs可以使用60g與客廳中的多個sudac進行通信，并向這些sudac發(fā)送預編碼的vmimo信號，這些sudac然后通過s6g頻帶將信號中繼到家庭辦公室。這里，若干sudac接收到vmimo信號并通過60g將其轉(zhuǎn)發(fā)到ue，ue然后可以執(zhí)行vmimo解碼。當然，針對上行鏈路，這同樣適用于另一方向。

以下將討論具有多用戶mimo設施的另外實施例?？紤]屬于同一基站組(移動網(wǎng)絡)的兩個用戶設備需要并行地接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，并且二者看到相同的sudac(參見圖1b)。

然后，有三個選項用于將sudac分配給用戶設備以及分配后端和前端資源，如圖8a所示。這里，前端資源由rehf，i標記：

根據(jù)第一選項，基站組在后端向兩個用戶設備分配不重疊的時間-頻率-碼資源，即，兩個用戶設備不以同一時間/頻率/擴頻碼進行接收(或者相應地發(fā)送)。在這種情況下，兩個用戶設備可以始終共享sudac，或者它們可以依次使用sudac，即，對于下行鏈路，sudac將后端鏈路始終中繼到兩個sudac，或者首先中繼到sudac1，之后中繼到sudac2等等。對于上行鏈路，可以遵循類似的原理。該方案的優(yōu)點在于，對于用戶設備和基站二者的資源分配和信號處理非常簡單。

根據(jù)第二選項，基站組在后端向兩個用戶設備分配相同的時間-頻率-碼資源，即，兩個用戶設備以同一時間/頻率/擴頻碼進行接收(或者相應地發(fā)送)，并且sudac被同時分配給兩個用戶設備，或者在任何一個傳輸時隙內(nèi)被分配給一個用戶設備，在下一傳輸時隙內(nèi)可以被重新分配給另一個用戶設備。這意味著在任何傳輸時隙中，兩個用戶設備都具有其內(nèi)部天線加上由sudac表示的虛擬天線，并且都可以使用n×2-mimo系統(tǒng)，或者一個用戶設備具有其內(nèi)部天線加上由sudac表示的虛擬天線，并且可以與基站組使用n×2-mimo系統(tǒng)，而另一用戶設備僅擁有其內(nèi)部天線，并且僅可以使用n×1-miso系統(tǒng)。由于兩個用戶設備采用相同的時間-頻率-碼資源，它們的傳輸僅通過在不同位置使用(虛擬)天線而在空間維度上分離。在用戶設備中使用信號處理，假定對于3個接收天線的總共最大3個空間流，只要到一個用戶設備的下行鏈路僅包含單個空間流并且到另一用戶設備的下行鏈路不包含多于兩個的空間流，則下行鏈路信號就可以被分離。這種方案被稱為多用戶mimo(mu-mimo)。該方案的優(yōu)點在于，對于用戶設備和基站二者的信號處理不是太復雜，并且該方案可以實現(xiàn)比先前的非mu-mimo方案更高的總體數(shù)據(jù)速率(兩個用戶設備之和)，因為所有三個(虛擬)天線總是被同時使用，因此充分利用了空間維度。

根據(jù)第三選項，基站組在后端向兩個用戶設備分配相同的時間-頻率資源，即，兩個用戶設備以相同的時間/頻率接收(或者相應地發(fā)送)，并且sudac總是被同時分配給兩個用戶設備。這意味著在任何傳輸時隙中，兩個用戶設備具有其內(nèi)部天線加上由sudac表示的虛擬天線，并且可以與基站組使用n×2-mimo系統(tǒng)。在該方案中，到兩個用戶設備的下行鏈路同時包含兩個空間流。由于兩個用戶設備采用相同的時間-頻率資源和部分相同的空間資源(共享天線)，所以它們的傳輸只能在由空間維度支持的碼維度中分離。為了接近信道容量，該分離需要一種多用戶檢測-可以是線性濾波(例如，基于最小均方誤差準則)、干擾消除、最大似然解碼(例如，使用球體解碼器)或者接近最大似然解碼結果的迭代方法。這種方案也是mu-mimo的變型。雖然一個用戶設備僅需要解碼其自己的下行鏈路信號，但是第二用戶設備必須首先執(zhí)行與第一用戶設備相同的解碼，然后對其自己的下行鏈路信號進行第二解碼，其中第一解碼的結果必須要考慮到。當?shù)谝挥脩粼O備ue1對其下行鏈路信號進行解碼時，第二下行鏈路信號被認為是干擾，并且圖8a中顯示的速率區(qū)域中的數(shù)據(jù)速率r1可以在該下行鏈路上傳輸(或者，當ue2擔當?shù)谝挥脩粼O備的角色時，相應地是r2)。第二用戶設備ue2可以實現(xiàn)高于r2的數(shù)據(jù)速率r2|1，因為第一用戶設備的解碼后下行鏈路信號被考慮并且不再表示干擾(類似地，當用戶設備的角色被交換時，對于ue1，是r1|2)。由“r1’+r2’”標記的速率區(qū)域的(所謂的顯性)面只能通過執(zhí)行表示顯著復雜性的聯(lián)合多用戶檢測(即，聯(lián)合地解碼兩個下行鏈路信號而不是順序地解碼)，或者通過使用速率分割方法(參見grant，aj.；rimoldi，b.；urbanke，r.l.；whiting，p.a，″rate-splittingmultipleaccessfordiscretememorylesschannels，″lnformationtheory，ieeetransactionsonvol.47，no.3，pp.873，890，2001年3月)來實現(xiàn)，其中將單個用戶設備人為地分成至少兩個虛擬用戶設備-每個虛擬用戶設備經(jīng)歷完全相同的傳播信道，并且每個虛擬用戶設備被分配數(shù)據(jù)速率ri，1、ri，2、...，其中用戶設備的總數(shù)據(jù)速率為ri’＝ri，1+ri，2+….。對于上行鏈路，可以使用類似的解碼過程和速率分割方法，然而解碼僅在基站中進行。該方案的優(yōu)點在于，它可以實現(xiàn)比先前方案更高的總體數(shù)據(jù)速率(兩個用戶設備的總和)，因為兩個用戶設備同時充分利用了空間維度(二者使用兩個(虛擬)天線)，并且對于向用戶設備分配所需的數(shù)據(jù)速率更為靈活，如圖8b所示。

圖8b示出了使用mu-mimo的兩個ue對所得到的數(shù)據(jù)速率的交叉影響的示圖。缺點在于資源分配，特別是信號處理比先前的方法要復雜得多。

根據(jù)一個實施例，用戶設備和/或基站對共享sudac(即，對于用戶設備的共享虛擬天線)執(zhí)行多用戶mimo檢測。這里，可以使用諸如線性濾波(例如，基于最小均方誤差準則)、干擾消除、最大似然解碼(例如，使用球體解碼器)或接近最大似然解碼結果的迭代方法之類的技術。此外，上述資源分配的方法適用于這樣的mu-mimo概念，例如，如果選擇了不同的(擴頻)碼資源，則兩個用戶設備可以使用相同的時間-頻率資源。該資源分配由上述控制器執(zhí)行。

上述控制器也可以適用于包括第一和第二bs-sudac的其他系統(tǒng)，如圖9a和圖9b所示。

圖9a示出了包括第一和第二bs-sudac260和270的sudac系統(tǒng)的示意性框圖，第一和第二bs-sudac260和270被配置為使用極高頻(參見后端鏈路22)分別與基站100’(這里是毫微微/家庭基站)建立后端間通信鏈路103?；?00′被配置為從服務提供商接收信息，例如，基站100′可以是本地家庭基站，諸如包括例如經(jīng)由光纖、有線連接或無線連接的回程連接的家庭服務器。這可以被稱為毫微微基站或家庭基站?；?00′包括多個無線通信接口或天線，例如3個、4個或更多個。

基站100′被配置為基于到bs-sudacs260和270的los連接來建立后端鏈路22。因此，bs-sudacs260和270可以用作基站100′的虛擬天線。當與用戶設備20使用的sudac210和220相比時，基站100′以類似的方式利用bs-sudac210和220，其中在第一側上的基站100’和bs-sudac260和270與在第二側上的用戶設備20和sudac210和220之間的通信通過使用超高頻建立的網(wǎng)內(nèi)鏈路101來啟用。這允許以更有效的方式將信息從基站100′分發(fā)到sudac210和220，因為不僅在基站和sudac之間建立了一個連接鏈路，而且每個通信伙伴，即用戶設備20、sudac210、220、bs-sudac260和270以及基站100′可以經(jīng)由多個或者甚至大量信道彼此通信。

bs-sudac可以由sudac210或220’實現(xiàn)，其被配置為使用極高頻建立到基站100′的通信鏈路以及使用超高頻建立進一步到sudac210a和220b和/或到用戶設備20的通信鏈路。簡而言之，通過交換角色，bs-sudac260和270可以是與用戶設備20和基站100’通信的sudac210或220。

備選地，sudac系統(tǒng)可以僅包括一個bs-sudac260或270，不同數(shù)量的一個sudac，例如零個、一個或多于兩個。

換句話說，sudas基礎設施可以不僅用于從房屋(基站)外部到內(nèi)部的通信，還可以用于房間之間的通信。如圖9所示，家庭具有終止于例如客廳的(光學)光纖到家庭連接。因此，在可使用60g(頻帶1)通信的相應房間(例如，客廳)中有一個毫微微(或家庭)基站100′，以為客廳內(nèi)的所有設備提供高數(shù)據(jù)速率。然而，為了在其他房間中(例如，在家庭辦公室中)也達到高數(shù)據(jù)速率，60g通信因為可能無法穿透墻壁而是不可行的。由于mimo增益太小(例如，當毫微微基站100′具有至多4個天線時)，傳統(tǒng)的wi-fi可能無法傳送期望的高數(shù)據(jù)速率。然而，毫微微bs可以使用60g與客廳中的多個sudac通信，并向這些sudac260和270發(fā)送預編碼的虛擬mimo(vmimo)信號，然后sudac260和270通過s6g頻帶(頻帶2)將信號中繼到家庭辦公室。這里，若干sudac210和220接收vmimo信號并通過60g將其轉(zhuǎn)發(fā)到用戶設備20，然后用戶設備20可以執(zhí)行vmimo解碼。當然，針對上行鏈路，這同樣適用于另一方向。這種情況可能需要資源分配，其也包括毫微微基站100′，因為它利用頻帶2中的鏈路/信道(這被稱為“前端鏈路”，但是在這種情況下違背該含義)。

圖9b示出了包括兩個用戶設備20a和20b以及兩個sudac210和220的另一sudac系統(tǒng)的示意性框圖。sudac210建立與用戶設備20a的前端通信鏈路21a_1和與用戶設備20b的前端通信鏈路21b_1。sudac220已經(jīng)建立了與用戶設備20b的前端通信鏈路21a_2和與用戶設備20a的前端通信鏈路21b_2。基站100′和sudac220之間的前端通信鏈路101(暫時地)不活動，例如，由于用戶設備20a和20b都沒有向基站100′請求服務。因此，例如，基于到基站100′的丟失或不活動的通信鏈路或基于由用戶設備20a或20b發(fā)送的用戶命令，用戶設備20a和20b以及sudac210和220可以切換到設備到設備(d2d)操作模式。

sudac系統(tǒng)允許將信息和/或數(shù)據(jù)從一個用戶設備20a或20b有效傳播到另一個用戶設備。這可意在例如用于視頻或音頻廣播或在小房間或空間內(nèi)共享，例如在建筑物或汽車內(nèi)。如上所述，sudac系統(tǒng)可以例如基于用戶命令或基于從基站到用戶設備20a或20b的通信請求而切換回常規(guī)操作，反之亦然。資源分配可以由控制器(或者由包括所實現(xiàn)的控制器的sudac210、220、用戶設備20a和/或20b)執(zhí)行。因此，至少控制器(與上述討論的控制器類似，即，根據(jù)上述控制原理執(zhí)行控制)可能需要了解其他通信伙伴以確定和傳播資源分配。

備選地，可以布置僅一個sudac或多于兩個的sudac。備選地或另外，可以布置多于兩個的用戶設備。

換句話說，當兩個ue想要直接交換數(shù)據(jù)(而不是經(jīng)由基站)時，存在與圖10a所示的場景類似的場景。這被稱為設備到設備(d2d)通信。在汽車內(nèi)有一個使用示例，視頻播放器想要將視頻傳輸?shù)桨ㄆ聊坏暮笞鶌蕵废到y(tǒng)。如果ue不相互“看到”，則它們必須使用汽車中的sudas基礎設施進行通信。觀察到在這種情況下，兩個ue/設備之間的所有通信(通過sudac的方式)可能發(fā)生在60g中(在s6g中，傳播條件可能更好，但是可能在這種情況下無法實現(xiàn)期望的數(shù)據(jù)速率)?；旧?，單個sudac足以將60g信號從ue20a中繼到20b和/或反之亦然。但是，存在為什么要涉及多個sudac的原因。例如，每個單獨的sudac不提供足夠大帶寬的信道，使得當使用單個sudac時不能達到期望的數(shù)據(jù)速率，而是必須一起使用多個sudac。備選地或另外，空間多樣性可能是另一個原因，例如人們在汽車中移動，汽車正在街上移動，這樣傳播條件可能會迅速變化。當分配60g中的資源時，可以考慮這種情況，其中資源分配由控制器執(zhí)行或控制。

雖然已經(jīng)在裝置的上下文中描述了一些方面，但是將清楚的是，這些方面還表示對相應方法的描述，其中，框或設備對應于方法步驟或方法步驟的特征。類似地，在方法步驟的上下文中描述的方案也表示對相應塊或項或者相應裝置的特征的描述?？梢杂?或使用)硬件裝置(諸如，微處理器、可編程計算機或電子電路)來執(zhí)行一些或全部方法步驟。在一些實施例中，可以由這種裝置來執(zhí)行最重要方法步驟中的某一個或多個方法步驟。

取決于某些實現(xiàn)要求，可以在硬件中或在軟件中實現(xiàn)本發(fā)明的實施例?？梢允褂闷渖洗鎯τ须娮涌勺x控制信號的數(shù)字存儲介質(zhì)(例如，軟盤、dvd、藍光、cd、rom、prom、eprom、eeprom或閃存)來執(zhí)行實現(xiàn)，該電子可讀控制信號與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作(或者能夠與之協(xié)作)從而執(zhí)行相應方法。因此，數(shù)字存儲介質(zhì)可以是計算機可讀的。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例包括具有電子可讀控制信號的數(shù)據(jù)載體，該電子可讀控制信號能夠與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作從而執(zhí)行本文所述的方法之一。

通常，本發(fā)明的實施例可以實現(xiàn)為具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，程序代碼可操作以在計算機程序產(chǎn)品在計算機上運行時執(zhí)行方法之一。程序代碼可以例如存儲在機器可讀載體上。

其他實施例包括存儲在機器可讀載體上的計算機程序，該計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。

換言之，本發(fā)明方法的實施例因此是具有程序代碼的計算機程序，該程序代碼用于在計算機程序在計算機上運行時執(zhí)行本文所述的方法之一。

因此，本發(fā)明方法的另一實施例是其上記錄有計算機程序的數(shù)據(jù)載體(或者數(shù)字存儲介質(zhì)或計算機可讀介質(zhì))，該計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。數(shù)據(jù)載體、數(shù)字存儲介質(zhì)或記錄介質(zhì)通常是有形的和/或非瞬時性的。

因此，本發(fā)明方法的另一實施例是表示計算機程序的數(shù)據(jù)流或信號序列，所述計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。數(shù)據(jù)流或信號序列可以例如被配置為經(jīng)由數(shù)據(jù)通信連接(例如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng))傳送。

另一實施例包括處理裝置，例如，計算機或可編程邏輯器件，所述處理裝置被配置為或適于執(zhí)行本文所述的方法之一。

另一實施例包括其上安裝有計算機程序的計算機，該計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例包括被配置為向接收機(例如，以電子方式或以光學方式)傳輸計算機程序的裝置或系統(tǒng)，該計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。接收機可以是例如計算機、移動設備、存儲設備等。裝置或系統(tǒng)可以例如包括用于向接收機傳送計算機程序的文件服務器。

在一些實施例中，可編程邏輯器件(例如，現(xiàn)場可編程門陣列)可以用于執(zhí)行本文所述的方法的功能中的一些或全部。在一些實施例中，現(xiàn)場可編程門陣列可以與微處理器協(xié)作以執(zhí)行本文所述的方法之一。通常，方法優(yōu)選地由任意硬件裝置來執(zhí)行。

上述實施例對于本發(fā)明的原理僅是說明性的。應當理解的是：本文所述的布置和細節(jié)的修改和變形對于本領域其他技術人員將是顯而易見的。因此，旨在僅由所附專利權利要求的范圍來限制而不是由借助對本文的實施例的描述和解釋所給出的具體細節(jié)來限制。