適配無線發(fā)射機的輸出功率的方法和相應(yīng)的無線節(jié)點的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于適配位于封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部的無線發(fā)射機的輸出功率的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]移動寬帶商務(wù)正在迅速增長。用戶設(shè)備越來越便宜并且數(shù)據(jù)速率越來越高。過去無法支持的新業(yè)務(wù)和應(yīng)用正成為常規(guī)特征。這些新業(yè)務(wù)和應(yīng)用可能要求長期或頻繁接入無線網(wǎng)絡(luò)，例如，即使用戶處于諸如小汽車、卡車、列車或飛機的車輛之中。在大多數(shù)情形中，車輛移動迅速并且被金屬表面所包圍，這對車輛內(nèi)的移動設(shè)備和附近移動網(wǎng)絡(luò)的通信造成了困難。封閉車輛與法拉第籠(Faraday cage)類似，并且因公知的法拉第籠效應(yīng)使去往和來自車輛的無線傳輸衰減。除了車輛，具有由金屬材料制成的墻壁或者使用金屬材料分隔的房間的建筑物也會使內(nèi)部無線設(shè)備和外部移動網(wǎng)絡(luò)之間的無線通信變得困難。
[0003]直放站(repeater)和中繼站(relay)都用于改善無線鏈路質(zhì)量并增加無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。中繼的總體思想是，中繼節(jié)點(或簡稱中繼站)從發(fā)送方接收傳輸，并向目標接收方轉(zhuǎn)發(fā)該傳輸。例如，發(fā)送方可以是基站或者演進節(jié)點B (eNB)，并且目標接收方可以是移動設(shè)備或者用戶設(shè)備(UE)，或者相反。直放站功能上與中繼站相似。但是二者之間存在一些差異。差異之一是，中繼站通常在轉(zhuǎn)發(fā)前解碼并重建傳輸，而直放站在轉(zhuǎn)發(fā)前僅放大接收的傳輸。直放站通常接收、放大并轉(zhuǎn)發(fā)傳輸，但是沒有任何鏈路層的交互，例如解碼。直放站有時也稱為射頻(RF)中繼站，或者層I(Ll)中繼站。此外，還使用術(shù)語“L2中繼站”或“L3中繼站”。不同的層指代通過中繼站或目標接收方接收傳輸?shù)膮f(xié)議棧的層。
[0004]已知直放站或中繼節(jié)點可用于封閉物之中，例如建筑物或籠，用以改善無線通信。建筑物或籠外的拾取天線接收無線信號并將接收的無線信號饋送至直放站或中繼站。直放站或中繼站可位于封閉物內(nèi)部。籠內(nèi)的第二天線用于向位于封閉物內(nèi)的目標移動設(shè)備或UE發(fā)送來自直放站或中繼站的無線信號。理想情況下，第二天線和移動設(shè)備之間的傳輸隔離在封閉物內(nèi)部，且不會干擾外部無線信號。并且，封閉物的金屬表面使外部無線信號衰減，實質(zhì)上減少了對封閉物內(nèi)部的無線通信的外部干擾。然而，總的來說，內(nèi)部無線傳輸和外部無線信號無法被完美地解耦合。原因之一是封閉物通常具有開口或孔，例如車輛上下落的窗戶或者建筑物上打開的門。
[0005]如今，出于各種原因汽車窗戶通常用金屬表面來處理。覆蓋有金屬表面的汽車窗戶的位置影響位于汽車內(nèi)部的中繼站/直放站的傳輸以及位于汽車外部的無線發(fā)射機的傳輸。當窗戶升高時，這兩種傳輸在一定程度上被解親合。當窗戶降低時，來自內(nèi)部中繼站/直放站的傳輸干擾外部無線信號。并且，附近位于移動中的汽車外部的移動設(shè)備可能試圖連接內(nèi)部中繼站/直放站，其可能僅僅是在中途。確保位于車輛內(nèi)部的中繼站/直放站在不同場景正確工作、并且內(nèi)部中繼站/直放站不干擾外部無線通信是一項艱巨的任務(wù)。
[0006]需要可用于改善位于封閉物內(nèi)部的無線發(fā)射機的無線鏈路性能的高級技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及適配位于封閉結(jié)構(gòu)或封閉物內(nèi)部的無線發(fā)射機或收發(fā)機的輸出功率。
[0008]在一些實施例中，公開了一種用于改善位于封閉物內(nèi)部的無線節(jié)點的無線鏈路性能的方法。無線節(jié)點包括無線收發(fā)機系統(tǒng)。該方法包括，確定因封閉物的屏蔽效應(yīng)引起的穿透損耗。該方法還包括，基于穿透損耗適配無線收發(fā)機系統(tǒng)的輸出功率。
[0009]在一些實施例中，無線節(jié)點可以包括無線收發(fā)機系統(tǒng)、第一天線系統(tǒng)、第二天線系統(tǒng)、估計電路、功率適配電路。無線收發(fā)機系統(tǒng)被配置為與基站和一個或多個移動設(shè)備通信。第一天線系統(tǒng)可位于封閉結(jié)構(gòu)的外部，而第二天線系統(tǒng)可位于封閉結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。第一天線系統(tǒng)被配置為與外部基站通信。第二天線系統(tǒng)被配置為與位于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一個或多個移動設(shè)備通信。估計電路被配置為估計因封閉空間的屏蔽效應(yīng)引起的穿透損耗。功率適配電路被配置為，基于所估計的穿透損耗，調(diào)整無線收發(fā)機系統(tǒng)的輸出功率。在一些實施例中，無線節(jié)點可以包括被配置為存儲不同移動設(shè)備的設(shè)置的存儲設(shè)備?？蛇x地，無線節(jié)點還可以包括功率控制電路。功率控制電路被配置為，通過考慮所確定的穿透損耗，調(diào)整以一個或多個移動設(shè)備為目標的功率控制命令。
【附圖說明】
[0010]圖1示出了示例性無線通信網(wǎng)絡(luò)，包括具有位于封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部的天線的無線節(jié)點。
[0011]圖2示出了示例性無線通信網(wǎng)絡(luò)中的不同無線收發(fā)機之間的無線傳輸。
[0012]圖3示出了位于封閉物外部的無線節(jié)點所受到的各種干擾傳輸。
[0013]圖4是示出了對具有位于封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部的天線的無線收發(fā)機的輸出功率進行適配的示例性處理的流程圖。
[0014]圖5示出了位于正穿過隧道的車輛內(nèi)部、與安裝在隧道中的中繼站/直放站相互作用的示例性無線收發(fā)機。
[0015]圖6示出了示例性無線收發(fā)機，其被配置為以根據(jù)無線收發(fā)機所在的封閉結(jié)構(gòu)的配置的適配輸出功率發(fā)射。
【具體實施方式】
[0016]圖1示出了位于封閉物100內(nèi)部并由無線節(jié)點104服務(wù)的移動設(shè)備110。封閉物100表示車輛、建筑物、艙、房間等。無線節(jié)點104可以是(L1/L2/L3)中繼站或直放站。無線節(jié)點104包括外部天線系統(tǒng)106和內(nèi)部天線系統(tǒng)108。外部天線系統(tǒng)106位于封閉物100之外，用于與外部無線節(jié)點(例如基站102)通信。基站提供到無線網(wǎng)絡(luò)(未示出)的無線接入。為了與基站通信，封閉物100內(nèi)的移動設(shè)備100依靠無線節(jié)點104向基站102中繼無線信號并中繼來自基站102的無線信號。
[0017]外部天線系統(tǒng)106接收以移動設(shè)備110為目標的無線信號。經(jīng)無線節(jié)點104處理或者不經(jīng)無線節(jié)點104處理，內(nèi)部天線系統(tǒng)108將所接收的無線信號中繼或轉(zhuǎn)發(fā)到移動設(shè)備110。外部天線系統(tǒng)106還可以代表移動設(shè)備110發(fā)送無線信號。內(nèi)部天線系統(tǒng)108從移動設(shè)備110接收無線信號，并且外部天線系統(tǒng)106向基站102中繼或轉(zhuǎn)發(fā)接收的信號。
[0018]圖2示出了發(fā)生在無線節(jié)點104、移動設(shè)備110和基站102之間的各無線鏈路上的不同無線傳輸。在本申請中，無線節(jié)點104和基站102之間的無線鏈路稱為回程鏈路(backhaul link)。無線節(jié)點104和移動設(shè)備110之間的無線鏈路稱為本地鏈路。以及，移動設(shè)備110和基站102之間的無線鏈路稱為廣域網(wǎng)(WAN)鏈路。根據(jù)相同規(guī)定，在基站102和無線節(jié)點104的外部天線系統(tǒng)106之間發(fā)送的無線傳輸被標記為Lbaekhaul,基站102發(fā)送并被內(nèi)部天線系統(tǒng)108接收的無線傳輸被標記為Lbaekhaul,in。基站102和移動設(shè)備110之間的無線傳輸被標記為Lwan。無線傳輸Lbadthaul^jP Lwan可以是下行鏈路或上行鏈路。
[0019]無線傳輸Lbad5haul, in和下行鏈路無線傳輸L示不同天線系統(tǒng)接收的相同發(fā)送信號。由于Lbaekhaul,in中的無線信號在到達內(nèi)部天線系統(tǒng)108之前必須穿過封閉物100的表面，Lbadihaul,in的信號強度相比下行鏈路傳輸L —but更弱。該差表不發(fā)送信號在穿過封閉物100的表面時出現(xiàn)的穿透損耗。因此，通過比較Lbadthaul,^和下行鏈路傳輸L
的信號強度，可以推導(dǎo)封閉物100的穿透損耗。
[0020]在一些實施例中，還可以使用下行鏈路無線傳輸Lwan和下行鏈路無線傳輸Lbadihaul,wt推導(dǎo)封閉物100的穿透損耗。下行鏈路Lwan表示由基站102發(fā)送并由移動設(shè)備110接收的無線信號。該無線信號穿過封閉物100的表面。下行鏈路Lbadihaul, wt的無線信號不穿過表面。下行鏈路Lwan和下行鏈路Lbadihaul,_的信號強度之差反映由封閉物100引起的穿透損耗。穿透損耗可以是由封閉物100引起的衰減或反射。穿透損耗還可以包括由封閉物100引起的其他公知磨損(attrit1n)。類似地，在調(diào)整了移動設(shè)備110和外部天線系統(tǒng)104之間的功率偏移后，基站102可以使用上行鏈路無線傳輸Lwan和上行鏈路無線傳輸Lbadthaul,-,以確定封閉物100的穿透損耗。
[0021]在一些實施例中，可以使用下行鏈路無線傳輸Lwan和下行鏈路無線傳輸Lltrcal來計算封閉物100的穿透損耗。在調(diào)整了表示基站102和無線節(jié)點104之間的功率差異的偏移后，下行鏈路和Lwan和Lltxal的信號強度之差也反映由封閉物100引起的穿透損耗。在一些實施例中，由無線節(jié)點104確定穿透損耗。為了獲知移動設(shè)備110接收的下行鏈路傳輸Lwan和Lltrcal的信號強度，無線節(jié)點104可以依靠移動設(shè)備110向服務(wù)基站102和/或無線節(jié)點104自身發(fā)送的測量報告。
[0022]在一些實施例中，無線節(jié)點104可以通過從其外部天線系統(tǒng)106發(fā)送訓(xùn)練信號并測量其內(nèi)部天線系統(tǒng)108接收的訓(xùn)練信號，以確定穿透損耗。上述兩個信號的信號強度之差反映由封閉物100引起的穿透損耗。類似地，無線節(jié)點104可以指示內(nèi)部天線系統(tǒng)108發(fā)送訓(xùn)練信號，并且基于外部天線系統(tǒng)106接收的信號，確定封閉物100的穿透損耗。
[0023]在一些實施例