[发明专利]用于在基站和终端之间执行数据传输的方法及系统

说明书

为了在基站和包括在多跳网络中的终端之间执行数据传输，基站使用波束成形与多跳网络的入口点进行通信。获得代表整个多跳网络的路由性能的第一品质因数的值。独立于第一品质因数的值，计算针对基站和多跳网络的入口点之间的传输的每个候选配置的代表基站和多跳网络之间的传输性能的第二品质因数的值。然后，通过组合第一品质因数的值和第二品质因数的值来计算代表整个多跳网络的路由性能与基站和多跳网络之间的传输性能之间的折衷的第三品质因数的值。然后，选择示出了第三品质因数的最佳值的候选配置以执行数据传输。

技术领域

本发明总体上涉及经由多跳网络在基站和终端之间执行传输，其中，基站利用在多跳网络内中继数据的多跳网络的入口点通过使用无线传输通过多跳网络执行下行链路和/或上行链路通信。

背景技术

多跳网络是使用中继来增加传输范围的网络。因此，多跳中继是一种覆盖范围扩展技术，其使用空间分散的互连节点装置以形成多跳网络。例如，在毫米波(mmW)无线通信中，多跳中继帮助对抗高传播损耗、阻塞和移动敏感性。作为示例，这种多跳网络是网状拓扑网络，其在至少一些互连节点装置之间提供多路径能力。作为另一示例，这种多跳网络例如是线性拓扑网络。

具有线性拓扑的多跳网络的用例是与搭载在列车上的至少一个终端进行数据交换。例如，这样的终端是适于远程操作列车或辅助其操作的控制机器。作为另一示例，这样的终端是向乘客提供旅行信息的车载显示屏。作为又一示例，这样的终端是乘客网络浏览装置。作为又一示例，这样的终端是能够在列车中实现视频监控的摄像机。基站沿着铁路设置，以便使车载终端与远程服务器进行通信。列车车厢配备有包括多个节点装置的多跳网络，这些节点装置能够与基站通信，因此使用网状拓扑网络的多路径，以确保与车载终端的通信。能够与基站通信的节点装置然后充当多跳网络的入口点。考虑到列车的长度，使用这种具有线性拓扑的多跳网络使得能够增加通信范围，因此增加沿铁路部署的基站之间的距离。此外，可以使用静态或动态波束成形以增加传输增益并减轻干扰。因此，可以期望的是适当地选择多跳网络的入口点并据此适当地配置基站，以提高基站与车载终端之间的通信性能。

具有网状拓扑的多跳网络的另一用例是通过使用远程地控制机器人的服务器或中央单元来控制制造中的机器人。服务器或中央单元连接至能够与网状拓扑网络的多个节点装置通信的基站，网状拓扑网络的多个节点装置连接至机器人。因此，服务器或中央单元使用基站和网状拓扑网络，以便向机器人发送命令并从与机器人相关联的传感器接收监测信息。网状拓扑网络包括多个节点装置，这些节点装置能够与基站通信，然后使用网状拓扑网络的多路径能力来确保与机器人和传感器的通信。基站使用动态波束成形，以瞄准能够与基站通信并因此增加传输增益并减轻干扰的所述节点装置中的一个或更多个。能够与基站通信的节点装置然后充当多跳网络的入口点。因此，可以期望的是适当地选择多跳网络的入口点并据此适当地配置基站，以提高基站与机器人和/或传感器之间的通信性能。

发明内容

为此，本发明涉及一种用于在基站和终端之间执行数据传输的方法，终端被包括在多跳网络中，基站能够使用波束成形与多跳网络的入口点进行通信，其中，该方法包括以下步骤：针对多跳网络的每个入口点，从多跳网络获得代表在多跳网络的所述入口点和所述终端之间的整个多跳网络的路由性能的第一品质因数的值；独立于第一品质因数的值，计算代表基站和多跳网络之间的传输性能的第二品质因数的值，针对基站和多跳网络的入口点之间的传输的预定义候选配置当中的每个候选配置计算第二品质因数的一个值；计算组合了第一品质因数的值和第二品质因数的值的第三品质因数的值，第三品质因数代表整个多跳网络的路由性能与基站和多跳网络之间的传输性能之间的折衷；针对执行数据传输，选择根据基站和终端之间的传输性能示出了第三品质因数的最佳值的候选配置；以及经由多跳网络的所选择的入口点并通过应用所选择的候选配置来执行数据传输。

因此，多跳网络的入口点的选择和基站的适当配置的选择是联合考虑的，以提高基站与终端之间经由多跳网络的通信性能。使用针对通过多跳网络的路由的品质因数并独立地使用针对基站和多跳网络的入口点之间的传输的另一个品质因数使得多跳网络的入口点的选择以及基站的适当配置的选择显著地容易。