[发明专利]用于在无线网络中扩展通信覆盖的系统和方法

说明书

技术领域

本文公开的主题一般涉及无线通信系统，尤其涉及诸如半双工频分双工(HFDD(HalfDuplex FDD))无线网络的频分双工(FDD(Frequency Division Duplex))无线网络。

背景技术

诸如第三代(3G)和第四代(4G)移动宽带网络的宽带无线网络的使用持续地扩张。这些无线网络的用户能够移动到覆盖区域中的不同位置(通信小区(cell))和保持网络连接性。这些网络典型地配置为具有某一无线通信范围的多个基站来限定覆盖区域。这些基站可以使用诸如光纤、T1、DSL、电缆调制解调器等的高速网络连接来连接到有线网络。在这些无线网络中的通信路径典型地(i)通过无线链路从移动用户到基站和(ii)使用有线或高带宽无线(例如，微波)连接从基站到网络(例如，广域网(WAN))。因此，移动设备(例如，蜂窝电话或陆地移动无线电)经由一个或多个无线基站与网络进行通信。

随着这些无线网络的通信速率的增加，诸如，在4G网络中，更高的通信容量被提供，从而导致更低的小区覆盖面。因而，这需要许多小区(例如微微小区)，其中每一个都需要回程连接。当在无线网络中使用半双工频分双工(HFDD)模式时，使用相同的协议和频率来提供小区的自回程。而且，用于HFDD无线网络的无线电单元设计更简单，因为这些单元不必同时发射和接收。然而，因为只能在某一时刻的一个方向上而不能同时(如在全双工通信中)提供双向通信，所以会导致在网络中通信容量和通信吞吐量的损失。相应地，会损失通信容量的一半。

一个示例性HFDD系统在美国专利公开号2009/0207762中提出。该参考文献公开了一种为在半双工频分双工(HFDD)系统中的移动用户分配至上行链路(UL)子帧的第一UL组和第二UL组，以及下行链路(DL)子帧的第一DL组和第二DL组。UL子帧被分配第一载波频率，以及DL子帧被分配第二载波频率。该方法包括：为多个移动用户中的每一个移动用户确定数据的类型、确定接收的CINR(载波干扰噪声比(Carrier Interference Plus Noise Ratio))，和确定多普勒频率参数。所述多个移动用户被分配到第一和第二UL组的第一UL组和/或第二UL组持续时间，并且基于数据类型、CINR、移动用户的多普勒扩频以及先前分配至所述第一和第二UL组的许多移动用户中的至少其中之一。

发明内容

无线通信系统包括第一基站，其具有第一通信覆盖区域，并且以交替形式使用第一频率和第二频率在HFDD模式下操作。该系统还包括第二基站，其具有不同于所述第一通信覆盖区域的第二通信覆盖区域，并且也在HFDD模式下操作。而且，所述第二基站以与所述第一基站相反的交替形式使用所述第一频率和所述第二频率来通信。

更特别地，所述第二基站包括具有第一无线电和第二无线电的微微小区基站。另外，该系统进一步包括至少一个无线通信设备，并且所述第一无线电与所述至少一个无线通信设备通信。所述第二无线电与所述第一基站通信。进一步，所述第一和第二无线电同时发射和同时接收。另外，所述第一和第二无线电在网络协议层被连接在一起。

所述第一基站和第二基站在不同的HFDD帧期间发射。另外，系统进一步包括注册到所述第一基站或第二基站的多个无线通信设备。同样地，基于其注册到第一基站还是第二基站，每个无线通信设备可以被分配各自的HFDD帧以用于通信。

通过示例，所述第一基站和第二基站在长期演进((Long Term Evolution)LTE)网络中连接。而且，所述第二基站包括微微小区基站，以及所述第一基站包括配置为与所述微微小区基站通信的主基站。另外，所述微微小区基站包括第一无线电和第二无线电，以及所述第二无线电注册到所述主基站以提供自回程。

相关的通信方法包括以交替形式使用第一频率和第二频率在半双工频分双工(HFDD)模式下操作具有第一通信覆盖区域的第一基站。该方法进一步包括操作具有与所述第一通信覆盖区域不同的第二通信覆盖区域的第二基站，并且也在半双工频分双工(HFDD)模式下操作，以与所述第一基站相反的交替形式使用第一频率和第二频率来通信。

附图说明

图1为根据本发明的不同实施例显示具有微微小区的无线通信系统的图，其中所述微微小区中提供通信覆盖扩展和微微小区自回程。

图2为根据本发明的不同实施例生成的一系列发射和接收序列图。

图3为根据本发明的不同实施例显示同步通信的矩阵图。

图4为根据本发明的不同实施例用于控制同步通信方法的流程图。