在無線通信節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行無線回程通信的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 奪叉引用
[0002] 本申請要求申請日為2013年1月24日、題為"Millimeter Wave Backhauling System for Small Cells with Central Control From a Macro Base Station(具有來自 宏基站的中央控制的小型小區(qū)的毫米波回程系統(tǒng)）"的美國臨時專利申請No. 61/756, 302 的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其所有公開內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本文所述的實(shí)施例一般涉及無線通信節(jié)點(diǎn)之間的無線通信。
【背景技術(shù)】
[0004] 一些無線通信單元可根據(jù)涉及多個小型小區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行部署，多個小型 小區(qū)可被用于與移動用戶交換信息。這種小型小區(qū)可大幅增加整個網(wǎng)絡(luò)容量。
[0005] 然而，涉及大量小型小區(qū)的部署可能需要非常完善的回程基礎(chǔ)設(shè)施以提供恰當(dāng)?shù)?核心網(wǎng)絡(luò)接入。這種回程基礎(chǔ)設(shè)施很龐大且/或很昂貴。
【附圖說明】
[0006] 為了說明的簡單和清楚，附圖中示出的元件不一定按比例繪制。舉例來說，為呈現(xiàn) 清楚，一些元件的大小相對于其他元件可進(jìn)行夸張展示。此外，參考數(shù)字在附圖間可被重復(fù) 以指示對應(yīng)或類似的元件。下面列出了附圖：
[0007] 圖1是根據(jù)一些說明性實(shí)施例說明多小區(qū)無線通信系統(tǒng)的部署的示意性框圖。
[0008] 圖2是根據(jù)一些說明性實(shí)施例說明多小區(qū)無線通信系統(tǒng)的另一部署的示意性框 圖。
[0009] 圖3是根據(jù)一些說明性實(shí)施例說明多小區(qū)無線通信系統(tǒng)的另一部署的示意性框 圖。
[0010] 圖4是根據(jù)一些說明性實(shí)施例說明無線通信裝置的示意性框圖。
[0011]圖5是根據(jù)一些說明性實(shí)施例說明模塊化天線陣的示意圖。
[0012] 圖6是根據(jù)一些說明性實(shí)施例說明無線回程通信的方法的示意性流程圖。
[0013] 圖7是根據(jù)一些說明性實(shí)施例說明制造產(chǎn)品的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 在下面的詳細(xì)描述中，闡述了眾多具體細(xì)節(jié)以便提供對一些實(shí)施例的透徹理解。 然而，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐一些實(shí)施例。 在其他實(shí)例中，未詳細(xì)描述熟知的方法、過程、組件、單元和/或電路，以便不會使論述晦澀 不清。
[0015] 本文中利用諸如"處理"、"計(jì)算"、"演算"、"判定"、"建立"、"分析"、"檢查"或其他 類似的詞語的論述是指計(jì)算機(jī)、計(jì)算平臺、計(jì)算系統(tǒng)或其他電子計(jì)算裝置的（一個或多個） 操作和/或（一個或多個）處理，這些操作和/或處理將被表示為計(jì)算機(jī)的寄存器和/或 存儲器內(nèi)的物理（例如，電子）量的數(shù)據(jù)操縱和/或變換成被類似地表示為計(jì)算機(jī)寄存器 和/或存儲器或者可存儲用以執(zhí)行操作和/或處理的指令的其他信息存儲介質(zhì)內(nèi)的物理量 的其他數(shù)據(jù)。
[0016] 如本文所使用的"多個"（"plurality"和"a plurality"）一詞包括例如"許多" 或"兩個或兩個以上"。舉例來說，"多個項(xiàng)目"包括兩個或兩個以上項(xiàng)目。
[0017] 提及"一個實(shí)施例"、"實(shí)施例"、"說明性實(shí)施例"、"各種實(shí)施例"等指示如此描述的 實(shí)施例可包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但并非每一個實(shí)施例都必定包括特定特征、結(jié)構(gòu)和特 性。另外，短語"在一個實(shí)施例中"的重復(fù)使用不一定是指同一實(shí)施例，盡管它可以指同一 實(shí)施例。
[0018] 如本文所使用，除非另有說明，否則使用序數(shù)形容詞"第一"、"第二"、"第三"等來 描述常見對象僅指示相似對象的不同實(shí)例正被提及，且不意欲暗示如此描述的對象必須在 時間、空間上、在等級上或以任何其他方式按給定序列。
[0019] 一些實(shí)施例可以結(jié)合各種裝置及系統(tǒng)來使用，這些裝置和系統(tǒng)例如是個人計(jì)算機(jī) (PC)、臺式計(jì)算機(jī)、移動計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、Ultrabook?計(jì) 算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)、手持裝置、個人數(shù)字助理（PDA)裝置、手持式PDA裝置、車 上裝置、場外裝置、混合式裝置、車載裝置、非車載裝置、移動或便攜裝置、消費(fèi)者裝置、非移 動或非便攜式裝置、無線通信站、無線通信裝置、無線接入點(diǎn)（AP)、有線路由器或無線路由 器、有線調(diào)制解調(diào)器或無線調(diào)制解調(diào)器、視頻裝置、音頻裝置、視聽（A/V)裝置、有線網(wǎng)絡(luò)或 無線網(wǎng)絡(luò)、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、無線視頻區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（WVAN)、局域網(wǎng)（LAN)、無線LAN(WLAN)、個人 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（PAN)、無線PAN(WPAN)等。
[0020] 一些實(shí)施例可結(jié)合如下裝置和/或網(wǎng)絡(luò)來使用：根據(jù)現(xiàn)有無線千兆聯(lián)盟 (Wireless-Gigabit_Alliance，WGA)規(guī)范（無線千兆聯(lián)盟公司 WiGig MAC 及 PHY 規(guī)范 版本1. 1，2011年4月，最終規(guī)范）和/或其未來版本和/或衍生版本進(jìn)行操作的裝置 和/或網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)現(xiàn)有IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)（IEEE802. 11-2012,信息技術(shù)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)一系 統(tǒng)局域網(wǎng)與城域網(wǎng)之間的通信和信息交換一具體要求-第11部分：無線LAN介質(zhì)訪 問控制（MAC)和物理層（PHY)規(guī)范，2012年3月29日；IEEE802. 11任務(wù)群組ac(TGac) ("IEEE802. ll-09/0308rl2-TGac 信道模型附錄文獻(xiàn)"）；IEEE802. 11 任務(wù)群組 ad(TGad) (信息技術(shù)的IEEE P802. llad標(biāo)準(zhǔn)-系統(tǒng)之間的電信和信息交換-具體要求-第11部分： 無線LAN介質(zhì)訪問控制（MAC)及物理層（PHY)規(guī)范-修正3 :60GHz頻帶中極高吞吐量的增 強(qiáng)））和/或其未來版本和/或衍生版本進(jìn)行操作的裝置和/或網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)現(xiàn)有長期演進(jìn) (Long Term Evolution，LTE)規(guī)范（包括 ETSI TS 136 300 VI 1.3. 0(2012-11) :LTE;演進(jìn) 型通用陸地?zé)o線電接入（E-UTRA)及演進(jìn)型通用陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)E-UTRAN);總體描述； 階段2 (3GPP TS 36. 300版本11. 3. 0第11版），2012)和/或其未來版本和/或衍生版本 進(jìn)行操作的裝置和/或網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)現(xiàn)有WirelessHD?規(guī)范和/或其未來版本和/或衍生版 本進(jìn)行操作的裝置和/或網(wǎng)絡(luò)；是以上網(wǎng)絡(luò)的部分的單元和/或裝置等。
[0021] 一些實(shí)施例可結(jié)合如下各項(xiàng)來使用：單向和/或雙向無線電通信系統(tǒng)、蜂窩無線 電-移動電話通信系統(tǒng)、移動電話、蜂窩電話、無線電話、個人通信系統(tǒng)（PCS)裝置、包含無 線通信裝置的PDA裝置、移動或便攜性全球定位系統(tǒng)（GPS)裝置、包含GPS接收器或收發(fā)器 或芯片的裝置、包含F(xiàn)RID元件或芯片的裝置、多輸入多輸出（MMO)收發(fā)器或裝置、單輸入 多輸出（SIMO)收發(fā)器或裝置、具有一個或多個內(nèi)部天線和/或外部天線的裝置、數(shù)字視頻 廣播（DVB)裝置或系統(tǒng)、多重標(biāo)準(zhǔn)無線電裝置或系統(tǒng)、有線或無線手持裝置（例如，智能電 話）、無線應(yīng)用協(xié)議（WAP)裝置等。
[0022] 一些實(shí)施例可結(jié)合一種或多種類型的無線通信信號和/或系統(tǒng)使用，例如，射頻 (RF)、紅外線（IR)、頻分復(fù)用（FDM)、正交FDM(OFDM)、單載波頻分多址（SC-FDMA)、時分復(fù) 用（TDM)、時分多址（TDMA)、擴(kuò)展TDMA(E-TDMA)、通用分組無線電業(yè)務(wù)（GPRS)、擴(kuò)展GPRS、 碼分多址（CDMA)、寬帶CDMA(WCDMA)、CDMA 2000、單載波CDMA、多載波CDMA、多載波調(diào)制 (MDM)、離散多音調(diào)（DMT)、藍(lán)牙（B丨uetooth?)、全球定位系統(tǒng)（GPS)、無線保真（Wi-Fi)、 Wi-Max、ZigBee?、超寬帶（UWB)、全球移動通信系統(tǒng)（GSM)、第二代（2G)、2. 5G、3G、3. 5G、4G、 第五代（5G)移動網(wǎng)絡(luò)、3GPP、長期演進(jìn)（LTE)、升級LTE、GSM演進(jìn)的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率（EDGE) 等等。其他實(shí)施例可用于各種其他裝置、系統(tǒng)和/或網(wǎng)絡(luò)中。
[0023] 本文所使用的術(shù)語"無線裝置"例如包括具有無線通信能力的裝置、具有無線通信 能力的通信裝置、具有無線通信能力的通信站、具有無線通信能力的便攜式裝置或非便攜 式裝置等。在一些說明性實(shí)施例中，無線裝置可以是或可包括與計(jì)算機(jī)相集成計(jì)算機(jī)的外 設(shè)或附接至計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的外設(shè)。在一些說明性實(shí)施例中，術(shù)語"無線裝置"可選擇性包括 無線服務(wù)。
[0024] 本文中關(guān)于無線通信信號所使用的術(shù)語"傳輸（communicating) "包括：發(fā)送無線 通信信號和/或接收無線通信信號。舉例來說，能夠傳遞無線通信信號的無線通信單元可 包括無線發(fā)送器以將無線通信信號發(fā)送到至少一個其他無線通信單元，和/或包括無線通 信接收器以從至少一個其他無線通信單元接收無線通信信號。
[0025] 本文中關(guān)于LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)描述了一些說明性實(shí)施例。然而，其他實(shí)施例可以在任 意其他適當(dāng)?shù)姆涓C網(wǎng)絡(luò)（例如，3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、WiMax蜂窩網(wǎng)絡(luò)等 等）中被實(shí)施。
[0026] 一些說明性實(shí)施例可結(jié)合WLAN來使用。其他實(shí)施例可結(jié)合例如無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、"微 微網(wǎng)（piconet) "、WPAN、WVAN等任何其他合適無線通信網(wǎng)絡(luò)來使用。
[0027] 一些說明性實(shí)施例可結(jié)合在60GHz的頻帶上通信的無線通信網(wǎng)絡(luò)來使用。然而， 其他實(shí)施例可利用任何其他合適無線通信頻帶來實(shí)施，這些頻帶例如是：極高頻率（EHF) 頻帶（毫米波（mmwave)頻帶），如20GHz和300GHz間的頻帶內(nèi)的頻帶；WPAN頻帶；無線 千兆（WiGig)頻帶，如根據(jù)WGA規(guī)范；WiFi頻帶；根據(jù)IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)的頻帶，如根據(jù) IEEE802. llad 的頻帶（"802. llad 頻帶"）等。
[0028] 本文中所使用的短語"對等（PTP或P2P)通信"可涉及通過一對裝置之間的在無 線鏈路（"對等鏈路"）的裝置到裝置通信。P2P通信可包括：例如，通過QoS基本服務(wù)集 (BSS)內(nèi)的直接鏈路的無線通信、遂穿（tunnel)直接鏈路設(shè)置（TDLS)鏈路的無線通信、獨(dú) 立基本服務(wù)集（IBSS)中的STA到STA通信等。
[0029] 本文所使用的術(shù)語"天線"可以包括對一個或多個天線元件、部件、單元、組件和/ 或陣列的任意適當(dāng)?shù)呐渲?、結(jié)構(gòu)和/或安排。在一些實(shí)施例中，天線可使用分開的發(fā)送天線 元件和接收天線元件來實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收功能。在一些實(shí)施例中，天線可使用共同和/或集 成的發(fā)送/接收元件來實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收功能。天線例如可以包括相控陣天線、單一元件天 線、波束轉(zhuǎn)換天線組和/或其類似。
[0030] 本文中所使用的短語"毫米波頻帶"可涉及20GHz以上的頻帶，例如，20GHz與 300GHz之間的頻帶。
[0031] 本文中所使用的短語"定向多千兆（DMG)"及"定向頻帶（DBand)"可涉及其中信 道起始頻率高于40GHz的頻帶。
[0032] 短語"DMG STA"及"毫米波STA(mSTA) "可涉及具有無線電發(fā)送器的STA，該無線 電發(fā)送器正在處于毫米波或DMG頻帶內(nèi)的信道上運(yùn)作。
[0033] 本文中所使用的術(shù)語"波束成形"可涉及空間濾波機(jī)制，其可在發(fā)送器和/或接 收器處被用于改進(jìn)一個或多個屬性，例如，預(yù)定接收器處的所接收的信號功率或信噪比 (SNR) 〇
[0034] 本文中所使用的術(shù)語"小區(qū)"可包括網(wǎng)絡(luò)資源的組合，例如，下行鏈路和可選上行 鏈路資源。資源例如可通過無線通信節(jié)點(diǎn)（也被稱為"節(jié)點(diǎn)"或"基站"）等來控制和/或 分配。下行鏈路資源的載波頻率與上行鏈路資源的載波頻率之間的鏈接可以在下行鏈路資 源上傳輸?shù)南到y(tǒng)信息中被指示。
[0035] 現(xiàn)參考圖1，圖1根據(jù)一些說明性實(shí)施例示意性地示出了多小區(qū)無線通信系統(tǒng)100 的部署的方框圖。
[0036] 在一些說明性實(shí)施例中，系統(tǒng)100可包括能夠經(jīng)由無線介質(zhì)（WM)傳輸內(nèi)容、數(shù)據(jù)、 信息和/或信號的一個或多個無線通信裝置。無線介質(zhì)可包括：例如，無線電信道、蜂窩信 道、RF信道、無線保真（WiFi)信道、WiGig信道、毫米波信道、IR信道等。系統(tǒng)100的一個 或多個元件可選擇性地能夠在任何合適的有線通信鏈路上通信。
[0037] 在一些說明性實(shí)施例中，系統(tǒng)100可被部署為包括多個小區(qū)（例如，小型小區(qū)）的 網(wǎng)絡(luò)，該小區(qū)被配置為例如向/從移動用戶遞送數(shù)據(jù)，例如，為了大幅提高整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐 量。
[0038] 在一些說明性實(shí)施例中，小區(qū)可包括無線通信節(jié)點(diǎn)，該無線通信節(jié)點(diǎn)可被配置為 覆蓋和/或服務(wù)于多個用戶，例如，移動裝置（例如用戶設(shè)備（UE))等。無線通信節(jié)點(diǎn)可包 括或執(zhí)行基站（BS)、接入點(diǎn)（AP)、LTE節(jié)點(diǎn)、LTE演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(eNB)等的功能。小型小區(qū)的 部署可提供例如使許多用戶同時進(jìn)行通信的高速無線接入。
[0039] 在一些說明性實(shí)施例中，小型小區(qū)的大小可被配置為例如使無線通信節(jié)點(diǎn)能夠覆 蓋小型小區(qū)。在一個實(shí)例中，小型小區(qū)可具有約10至100米的覆蓋范圍，或任何其他范圍。
[0040] 在一些說明性實(shí)施例中，相對大量的小型小區(qū)基站被部署為覆蓋相當(dāng)大的區(qū)域， 比如，城市或城市中的若干街區(qū)。在一個實(shí)例中，系統(tǒng)100的元件可被部署例如在室外空間 (例如，街道、運(yùn)動場等）和/或大型室內(nèi)區(qū)域（例如，會議室等）中。
[0041] 在一些說明性實(shí)施例中，系統(tǒng)100可包括多個無線通信節(jié)點(diǎn)，這些無線通信節(jié)點(diǎn) 被配置為與一個或多個無線通信小區(qū)（例如，小型小區(qū)）的一個或多個移動裝置通信。
[0042] 例如，如圖1所示，系統(tǒng)100包括：與無線通信小區(qū)130的一個或多個移動裝置132 通信的無線通信節(jié)點(diǎn)102 ;與無線通信小區(qū)134的一個或多個移動裝置136通信的無線通 信節(jié)點(diǎn)104 ;與無線通信小區(qū)138的一個或多個移動裝置140通信的無線通信節(jié)點(diǎn)106 ;與 無線通信小區(qū)142的一個或多個移動裝置144通信的無線通信節(jié)點(diǎn)108 ;與無線通信小區(qū) 146的一個或多個移動裝置148通信的無線通信節(jié)點(diǎn)110 ;和/或與無線通信小區(qū)150的一 個或多個移動裝置152通信的無線通信節(jié)點(diǎn)112。
[0043] 在一些說明性實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)102、104、106、108、110和/或112可包括或可執(zhí)行 BS、宏BS、微BS、AP、WiFi節(jié)點(diǎn)或站、WiGig節(jié)點(diǎn)或站、Wimax節(jié)點(diǎn)或站、蜂窩節(jié)點(diǎn)、演進(jìn)型節(jié) 點(diǎn)B (eNB)、微微eNB、LTE節(jié)點(diǎn)、站、熱點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)控制器等的功能。
[0044] 在一些說明性實(shí)施例中，例如，如下文參考圖4所述，節(jié)點(diǎn)102、104、106、108、110 和/或112可包括無線通信裝置，該無線通信裝置包括一個或多個天線及一個或多個無線 通信收發(fā)器。
[0045] 在一些說明性實(shí)施例中，移動裝置132、136、140、144、148和/或152可包括：例 如，用戶設(shè)備（UE)、移動計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、Ultrabook? 計(jì)算機(jī)、移動互聯(lián)網(wǎng)裝置、手持計(jì)算機(jī)、手持裝置、存儲裝置、PDA裝置、手持PDA裝置、車 上裝置、外場裝置、混合式裝置（例如，組合蜂窩電話功能與PDA裝置功能）、消費(fèi)者裝置、 車載裝置、非車載裝置、便攜式裝置、移動電話、蜂窩電話、PCS裝置、移動或便攜性GPS裝 置、DVB裝置、相對較小的計(jì)算裝置、非臺式計(jì)算機(jī)、"暢享生活（Carry Small Live Large， CSLL) "裝置、超級移動裝置（UMD)、超級移動PC(UMPC)、移動互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)裝置（MID)、"折紙 (Origami) "裝置或計(jì)算裝置、視頻裝置、音頻裝置、A/V裝置、游戲裝置、媒體播放器、智能電 話等。
[0046] 在一些說明性實(shí)施例中，完善的回程基礎(chǔ)設(shè)施可被用于將無線通信節(jié)點(diǎn)102、104、 106、108、110和/或112連接至核心網(wǎng)絡(luò)。
[0047] 在一些說明性實(shí)施例中，例如，如下文所述，無線通信節(jié)點(diǎn)102、104、106、108、110 和/或112可被配置為在多個無線回程鏈路上通信。
[0048] 在一些說明性實(shí)施例中，無線回程鏈路可包括高吞吐量鏈路。
[0049] 在一些說明性實(shí)施例中，例如，如下文所述，無線回程鏈路可包括在高頻帶上的無 線通信鏈路，例如，毫米波頻帶上的毫米波鏈路。在一個示例中，毫米波鏈路可包括DMG鏈 路、根據(jù)WiGig規(guī)范的鏈路（"WiGig鏈路")、根據(jù)IEEE 802. 1 lad規(guī)范的鏈路（"802. 1 lad 鏈路"）等。在其他實(shí)施例中，無線回程鏈路可包括在任何其他無線通信視頻頻帶和/或根 據(jù)任何其他無線通信標(biāo)準(zhǔn)和/或規(guī)范的任何其他無線通信鏈路。
[0050] 在一些說明性實(shí)施例中，回程網(wǎng)絡(luò)可要求例如與裝置恢復(fù)和/或裝置故障管理一 起實(shí)施高級路由和/或調(diào)度算法。僅使用無線通信節(jié)點(diǎn)之間的毫米波鏈路來實(shí)施回程網(wǎng)絡(luò) 是困難的。
[0051] 在一些說明性實(shí)施例中，例如，如下文詳細(xì)描述的，系統(tǒng)100可根據(jù)雙頻帶回程方 案進(jìn)行配置，該雙頻帶回程方案包括在第一頻帶上傳輸回程訊務(wù)，并在第二頻帶上傳輸控 制信息。
[0052] 在一些說明性實(shí)施例中，雙頻帶回程方案允許實(shí)施例如，以相對較低速度和/或 吞吐量傳輸控制功能性（例如，用于控制回程鏈路），及以相對較高的速度和/或吞吐量傳 輸回程流量。
[0053] 在一些說明性實(shí)施例中，第一頻帶可大于第二頻帶。
[0054] 在一些說明性實(shí)施例中，第一頻帶可包括毫米波頻帶，且第二頻帶可包括非毫米 波頻帶。
[0055] 在一個示例中，第一頻帶可包括DMG頻帶，例如，60千兆赫（GHz)頻帶；且第二頻 帶可包括蜂窩頻帶，例如，LTE頻帶（例如，2. 4GHz頻帶）。在其他實(shí)施例中，第二及第二頻 帶可包括頻帶的任何其他組合。
[0056] 在一些說明性實(shí)施例中，例如，如下文所詳細(xì)描述的，系統(tǒng)100可包括控制站120， 該控制站被配置為控制無線通信節(jié)點(diǎn)102、104、106、108、110和/或112。
[005