調(diào)整無線電發(fā)送實體的輸出功率的制作方法
【專利摘要】一種調(diào)整在具有至少一個開孔(7、8)的籠內(nèi)的無線電發(fā)送實體(2)的輸出功率的方法，所述方法包括以下步驟：提供用于感測至少一個開孔(7、8)的狀況的至少一個傳感器(6、5)，提供用于根據(jù)所感測的至少一個開孔(7、8)的狀況來調(diào)整無線電發(fā)送實體(2)的輸出功率的控制器(21)。
【專利說明】調(diào)整無線電發(fā)送實體的輸出功率

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及調(diào)整在具有至少一個可配置開孔的籠內(nèi)的無線電發(fā)送實體的輸出功率的方法以及相應(yīng)的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]移動寬帶業(yè)務(wù)正在快速地增長。設(shè)備變得更便宜，數(shù)據(jù)速率變得更高，并且可以支持新的服務(wù)和應(yīng)用。用戶希望從家里以及在移動的同時接入移動網(wǎng)絡(luò)。移動接入的具體場景是諸如汽車、卡車等的交通工具，但是也可以是諸如火車、飛機等的交通工具。因為這些交通工具通常非?？焖俚匾苿硬⑶彝ǔ＞哂薪饘俦砻妫虼诉@些環(huán)境中的通信受到額外的挑戰(zhàn)。此外，建筑物的墻壁通常包含鋼結(jié)構(gòu)工程。因此，交通工具中的艙室和建筑物中的房間(其在這里均稱作籠)通常作為法拉第籠對無線電傳輸或信號造成影響。如果諸如移動寬帶設(shè)備等的移動設(shè)備在交通工具的艙室或建筑物中的房間中操作，則它們通常遭受與移動網(wǎng)絡(luò)的較差的連接質(zhì)量。在例如符合3GPP(第三代合作伙伴計劃)的移動網(wǎng)絡(luò)中，使用中繼來提高網(wǎng)絡(luò)的容量和/或覆蓋是已知的。例如，在3GPP LTE(長期演進)中，在版本10技術(shù)規(guī)范(TS)中引入了中繼。中繼的總體構(gòu)思是中繼節(jié)點(RN)從發(fā)送方接收傳輸并且向接收方轉(zhuǎn)發(fā)該傳輸。例如，可以從基站(在3GPP LTE中，稱作“演進節(jié)點B”(eNB))接收傳輸，并且向移動終端或其他類型的用戶設(shè)備(UE)轉(zhuǎn)發(fā)傳輸，反之亦然。
[0003]可以區(qū)分如LTE版本10的情況中一樣的解碼和轉(zhuǎn)發(fā)中繼器與放大和轉(zhuǎn)發(fā)重發(fā)器(repeater)。在第一種情況下，中繼節(jié)點接收信號，其嘗試重構(gòu)數(shù)據(jù)并且向最終接收機發(fā)送具有相同或潛在不同的格式的數(shù)據(jù)。在LTE版本10的情況下，這還暗示了中繼節(jié)點使用其相應(yīng)的參考和控制信令來維護其自己的小區(qū)。最終用戶終端未注意到正在與其進行通信的節(jié)點是中繼節(jié)點而不是基站。這還暗示了當在中繼節(jié)點之間或者在中繼節(jié)點與基站之間移動時需要執(zhí)行切換過程。
[0004]在放大和轉(zhuǎn)發(fā)重發(fā)器的情況下，重發(fā)器接收信號并且在無需任何鏈路層交互的情況下放大信號。因此，在該情況下，不創(chuàng)建自己的小區(qū)，而是僅通過放大信號來擴展原始小區(qū)。重發(fā)器的存在對于最終用戶終端是透明的。
[0005]針對中繼器和重發(fā)器存在很多不同的定義。例如，重發(fā)器有時被稱作層I中繼器或RF中繼器。此外，有時提到術(shù)語L2中繼器或L3中繼器。它們之間的區(qū)別與協(xié)議層有關(guān)，在該協(xié)議層中，第一鏈路上的傳輸結(jié)束并且信號或數(shù)據(jù)被傳送到第二鏈路的協(xié)議棧。
[0006]重發(fā)器和中繼器二者可以在兩個方向(上行鏈路和下行鏈路，即，從基站經(jīng)由該中間節(jié)點到最終用戶終端以及相反情況)上操作。此外，在多跳操作的情況下，在通信路徑中可能涉及若干中繼節(jié)點，在該情況下，甚至中繼節(jié)點將與中繼節(jié)點進行通信。另一種特殊中繼節(jié)點還可以是協(xié)作中繼節(jié)點。
[0007]為了提高籠中的連接質(zhì)量，已知在籠中安裝重發(fā)器或RN使得采集(pick-up)天線能夠?qū)⑺邮盏臒o線電信號饋送到重發(fā)器或RN中并且籠內(nèi)的第二天線用于將無線電信號進一步傳送到籠內(nèi)的移動設(shè)備或UE。
[0008]如果重發(fā)器或RN在籠內(nèi)操作，則可以將其尺寸設(shè)計為使得這些設(shè)備具有足以為籠內(nèi)有限的空間提供服務(wù)的輸出功率。通常只需要小輸出功率。由于艙室的金屬表面以及建筑物的墻壁中的鋼結(jié)構(gòu)工程，因此對外部無線電信號造成的干擾也是有限的并且通常不會引起問題。
[0009]然而，諸如汽車等的交通工具中的大量艙室以及大量房間具有窗和其他開口或開孔，其可以被配置為從關(guān)閉位置到打開位置，反之亦然。如今，大量窗包括金屬表面以防止由于陽光照射而產(chǎn)生的熱量。如果具有金屬表面的窗打開，則籠的衰減將降低，這可能引起籠內(nèi)重發(fā)的無線電信號與籠外的無線電信號之間的嚴重干擾。
[0010]在LTE中，RN創(chuàng)建自己的小區(qū)。如果LTE中繼器在交通工具(例如，汽車或卡車)中操作，則它可以提供對交通工具中的其他LTE設(shè)備的接入。安裝有LTE RN的正開著窗沿著街道行駛的汽車可以觸發(fā)行人的所有設(shè)備連接到汽車中安裝的RN。這將針對移動網(wǎng)絡(luò)引起大量信令業(yè)務(wù)，這是因為這種連接通常將僅持續(xù)非常短的時間。汽車一旦移動了幾米，行人的設(shè)備就必須再次向通常為該區(qū)域提供服務(wù)的基站進行切換。
[0011]在重發(fā)器在交通工具中操作的情況下，關(guān)閉的窗暗示了在外部采集天線與內(nèi)部發(fā)送天線之間的額外衰減。如果窗打開，則在采集天線與發(fā)送天線之間的額外解耦合減小。這可能引起輸出端對輸入端的過量反饋干擾，從而破壞信號質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是改善籠內(nèi)的移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線電信號的中繼或重發(fā)。獨立權(quán)利要求實現(xiàn)了該目的。在從屬權(quán)利要求中描述了有利的實施例。
[0013]本發(fā)明涉及一種調(diào)整在具有至少一個開孔的籠內(nèi)的無線電發(fā)送實體的輸出功率的方法。所述方法包括以下步驟:提供用于感測所述至少一個開孔的狀況的至少一個傳感器。此外，所述方法包括以下步驟:提供用于根據(jù)所感測的所述至少一個開孔的狀況來調(diào)整所述無線電發(fā)送實體的輸出功率的控制器。所述開孔可以是例如可移動窗、敝篷車的可移動車頂或者建筑物中的門?；\可以是交通工具的艙室或建筑物中的房間。無線電發(fā)送實體可以是中繼節(jié)點或重發(fā)器。至少一個開孔的狀況可以是例如無線電信號或傳輸基于不同的金屬表面的衰減量或特性。至少一個開孔的狀況也可能是至少一個開孔的打開位置。
[0014]在另一個實施例中，如果所述至少一個開孔打開，則減小所述輸出功率，并且如果所述至少一個開孔關(guān)閉，則增加所述輸出功率。這將減小外部移動終端將與無線電發(fā)送實體相連的可能性。
[0015]在另一實施例中，所述控制器按照所述開孔的狀況的線性函數(shù)或非線性函數(shù)來調(diào)整所述無線電發(fā)送實體的輸出功率。
[0016]在另一實施例中，所述控制器根據(jù)將所述開孔的狀況映射到所述輸出功率的值的映射表來調(diào)整所述無線電發(fā)送實體的輸出功率。
[0017]本發(fā)明還涉及一種無線電發(fā)送實體，包括:天線，適于發(fā)送無線電信號，數(shù)據(jù)接收實體，適于從至少一個傳感器接收至少一個開孔的狀況信息，以及控制器，適于根據(jù)所接收的狀況信息來調(diào)整所述天線的輸出功率。所述無線電發(fā)送實體可以適于執(zhí)行之前提到的方法的所有步驟。所述控制器可以是例如放大器或任何其他類型的RF實體。
[0018]本發(fā)明還涉及一種具有至少一個開孔的交通工具，包括:采集天線，用于接收無線電信號，至少一個傳感器，適于監(jiān)視所述至少一個開孔的狀況，以及無線電發(fā)送實體。所述交通工具可以適于執(zhí)行之前提到的方法的所有步驟。
[0019]本發(fā)明還涉及計算機程序，包括軟件代碼的部分以在由用戶設(shè)備和接收設(shè)備的相應(yīng)處理單元操作時實現(xiàn)上述方法。計算機程序可以存儲在計算機可讀介質(zhì)上。計算機可讀介質(zhì)可以是位于用戶設(shè)備或接收設(shè)備的內(nèi)部或者外部的永久性或可重寫存儲器。相應(yīng)的計算機程序還可以作為信號序列例如經(jīng)由電纜或無線鏈路傳送到用戶設(shè)備或接收設(shè)備。
[0020]在下文中，將描述本發(fā)明的詳細實施例以向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供充分完整的理解。然而，這些實施例是說明性的，而不旨在是限制性的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1示出了本發(fā)明的實施例的示意圖；
[0022]圖2示出了本發(fā)明的實施例的另一示意圖。

【具體實施方式】
[0023]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的包括作為開孔的可移動窗7和可移動門在內(nèi)的汽車I的示意圖。汽車I還包括重發(fā)器或收發(fā)機2，該重發(fā)器或收發(fā)機2適于經(jīng)由采集天線3接收無線電信號。收發(fā)機可以例如是為其自己的小區(qū)提供服務(wù)的LTE中繼節(jié)點。收發(fā)機還有可能是無線LAN重發(fā)器或任何其他類型的無線電信號收發(fā)機。無線電信號可以是來自位于汽車I外部的移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站或eNodeB的無線電傳輸，該基站或eNodeB為汽車I當前所處的區(qū)域或小區(qū)提供服務(wù)。收發(fā)機2還連接到服務(wù)天線4，服務(wù)天線4適于向汽車I的艙室內(nèi)的移動設(shè)備發(fā)送信號。艙室主要包括金屬表面，使得艙室是關(guān)于無線電傳輸?shù)姆ɡ诨\，這是因為汽車I的籠對外部基站或eNodeB向籠內(nèi)位置的無線電傳輸造成嚴重衰減。
[0024]汽車I還包括傳感器5、6，傳感器5、6適于檢測打開狀態(tài)作為汽車I的可移動部件的狀況。在該實施例中，傳感器5適于檢測可移動窗7的打開狀態(tài),其中，另一傳感器6能夠檢測門8的打開狀態(tài)。更多傳感器有可能位于汽車內(nèi)以感測諸如敝篷車的可移動車頂?shù)鹊钠渌梢苿娱_孔的狀態(tài)。傳感器還可以在衰減特性將改變的情況下檢測由可移動窗7引起的衰減量。
[0025]傳感器5、6連接到收發(fā)機2以向收發(fā)機2提供狀態(tài)數(shù)據(jù)或信息。傳感器與收發(fā)機之間的連接可以被實現(xiàn)為無線鏈路、有線鏈路或這二者的混合。如果例如可移動窗7已經(jīng)完全打開，則傳感器5發(fā)送回關(guān)于可移動窗7已經(jīng)打開或者具有100%打開位置的信息。如果窗7已經(jīng)半開，如圖1中所示，則傳感器5向收發(fā)機2發(fā)送指示50%打開位置的信息。傳感器5有可能以更精細的粒度向收發(fā)機2報告可移動窗7的更多打開位置或打開狀態(tài)。還有可能由傳感器5、6監(jiān)視汽車I中的每一個可移動窗或任何其他開孔。相同的情形可以適用于汽車I的每一個門8。傳感器5、6還有可能僅以二元方式檢測可移動窗7或門8是打開的還是關(guān)閉的。
[0026]在另一個未描繪的實施例中，建筑物內(nèi)的房間包括收發(fā)機2、采集天線3和至少一個服務(wù)天線4。傳感器5、6可以用與根據(jù)圖1所解釋的方式相同的方式來監(jiān)視建筑物內(nèi)的房間的窗、門或其他開孔。
[0027]圖2示出了收發(fā)機2的實施例，收發(fā)機2包括控制器21和連接到控制器21的數(shù)據(jù)接收機22。數(shù)據(jù)接收機22連接到或鏈接到至少一個傳感器5，使得至少一個傳感器5能夠經(jīng)由數(shù)據(jù)接收機22向控制器21提供打開位置或狀況數(shù)據(jù)。控制器21適于根據(jù)所接收的傳感器數(shù)據(jù)來調(diào)整已經(jīng)經(jīng)由采集天線3所接收的在服務(wù)天線4上的無線電信號的輸出功率。如果交通工具或房間中的所有開孔完全打開或者對無線電傳輸?shù)乃p非常低，則最小輸出功率為“0”(這意味著將不經(jīng)由服務(wù)天線4進行傳輸)是可能的。因此，如果僅存在低衰減，則用戶設(shè)備通?？梢灾苯舆B接到外部服務(wù)基站而不使用中繼節(jié)點。最小和最大輸出功率也可以是特定的輸出功率值，可以根據(jù)外場的強度或者根據(jù)籠的衰減值來定義所述特定的輸出功率值。
[0028]在本發(fā)明的一個實施例中，開孔7、8的打開位置與收發(fā)機2的輸出功率之間的關(guān)系是線性函數(shù)。這意味著開孔7、8的狀況的改變量直接轉(zhuǎn)移到收發(fā)機2的輸出功率的改變量。如果例如窗從關(guān)閉位置移至半開位置，則收發(fā)機的輸出功率將減小一半。在本發(fā)明的另一實施例中，開孔的打開位置與輸出功率之間的關(guān)系是非線性函數(shù)。此外，針對開孔的每一個打開位置或衰減狀況，在控制器中的映射表中存儲特定輸出功率的值是可能的。如果針對汽車I中的若干窗/門7、8存在若干可用的傳感器數(shù)據(jù)等，則收發(fā)機2可以使用多個傳感器數(shù)據(jù)來導出用于調(diào)整收發(fā)機2的輸出功率的判定。
[0029]本描述涉及汽車內(nèi)的移動設(shè)備從移動通信網(wǎng)絡(luò)接收信息的下行鏈路情形。本發(fā)明還涉及汽車I內(nèi)的移動設(shè)備向移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的上行鏈路通信。然后，采集天線3用作服務(wù)天線3并且汽車I中的服務(wù)天線4用作采集天線4。在上行鏈路情形中，控制器21適于調(diào)整現(xiàn)在用作服務(wù)天線3的天線3上的無線電信號的輸出功率。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)整在具有至少一個開孔(7、8)的籠內(nèi)的無線電發(fā)送實體(2)的輸出功率的方法，所述方法包括以下步驟: -提供用于感測所述至少一個開孔(7、8)的狀況的至少一個傳感器(6、5)， -提供用于根據(jù)所感測的所述至少一個開孔(7、8)的狀況來調(diào)整所述無線電發(fā)送實體(2)的輸出功率的控制器(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一個開孔(7、8)的狀況是所述至少一個開孔(7、8)的打開位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一個開孔(7、8)的狀況是所述至少一個開孔(7、8)對無線電傳輸?shù)乃p特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，如果所述至少一個開孔(7、8)打開，則減小所述輸出功率，并且如果所述至少一個開孔(7、8)關(guān)閉，則增加所述輸出功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述至少一個開孔(7、8)是可移動窗或門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中，所述籠是交通工具(I)的艙室或建筑物中的房間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，所述控制器(21)按照所述開孔(7、8)的狀況的線性函數(shù)來調(diào)整所述無線電發(fā)送實體(2)的輸出功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，所述控制器(21)按照所述開孔(7、8)的狀況的非線性函數(shù)來調(diào)整所述無線電發(fā)送實體(2)的輸出功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，所述控制器(21)根據(jù)將所述開孔(7,8)的狀況映射到所述輸出功率的值的映射表來調(diào)整所述無線電發(fā)送實體的輸出功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其中，所述無線電發(fā)送實體(2)是中繼節(jié)點或重發(fā)器。
11.一種無線電發(fā)送實體(2)，包括: -天線(4)，適于發(fā)送無線電信號， -數(shù)據(jù)接收實體(22)，適于從至少一個傳感器(5、6)接收至少一個開孔(7、8)的狀況信息， -控制器(21)，適于根據(jù)所接收的狀況信息來調(diào)整所述天線(4)的輸出功率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線電發(fā)送實體(2)，適于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至10中至少一項所述的方法的所有步驟。
13.一種具有至少一個開孔(7)的交通工具(1)，包括: -采集天線(3)，用于接收無線電信號， -至少一個傳感器(7)，適于監(jiān)視所述至少一個開孔(7)的狀況，以及 -根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線電發(fā)送實體(2)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的交通工具(I)，適于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至10中至少一項所述的方法的所有步驟。
【文檔編號】H04W52/04GK104081689SQ201180076299
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月9日
【發(fā)明者】邁克爾·邁耶, 約艾西摩·薩赫斯, 安德斯·富魯斯卡爾 申請人:瑞典愛立信有限公司