[发明专利]多跳增强器

说明书

相关申请交叉引用

本发明要求在美国法典第35条第119(e)款下、2007年4月25日提交的、标题为“多跳增强器”(multi-hop booster)、美国临时申请序号60/926,273(代理人案号35928-508-PRO)的权益，其全文引用在此作为参考。

技术领域

本发明描述了一种新型的双向无线中继器(repeater)和增强器(booster)。

背景技术

大多数3G以及称为4G系统(4G系统通常基于正交频分多路复用(OFDM)调制)支持高数据速率，并且这样与例如GSM的2G系统相比，通信信道带宽(BW)更大。例如，5MHz的宽带码分多址(WCDMA)信道比200KHz的GSM大25倍，而WiMax信道BW要大50倍或者更多。

而前述操作对单个通信信道是成立的，全球移动通信系统(GSM)跳频(Frequency Hopping，FH)特性使得GSM设备能够在全分配频谱上跳转，意味着在会话过程中，单个GSM信道将在比静态WCDMA或WiMax信道更宽的BW上操作。这实际上意味着，不具有实现FH算法能力的中继器或增强器设备，不得不“穿过”整个频谱，其中GSM通信信道允许在该频谱中跳转，这通常是分配给给定的运营商的整个分配频谱。

进一步地，用于给定运营商的GSM分配频谱可能是连续的或者也可能是非连续的。同样也期望中继器和增强器设备能够仅在“计划的”网络提供商授权频率上操作，避免在任何位于“计划的”运营商的授权频谱之外的信道上操作。该需求意味着中继器(或增强器)不得不设计为仅在可能连续或者也可能非连续的一组特定信道上操作。图2图示了这样的情形的例子，其中在给定区域中的给定运营商有三个10MHz的非连续波段，总共30MHz(上行链路15MHz，下行链路15MHz)，并且其中GSM衍生网络(GSM derived network)能够在任何75个可用信道上跳频。理想地，图2中所示的中继器将只选择、增强和中继感兴趣的信道，如图所示。

更进一步，因为中继的频谱在给定的方向上现在为15MHz，在网络和用户单元之间的数字链路将需要大得多的操作BW(15×2×2×10＝600Mbs/s单向)，尽管这是可能的，但是对于小的消费者设备可能不实用。如果频谱的大部分同时被使用，其也可能难于符合频谱规则以及调控需要，例如动态频率选择(DFS)，以及在非授权波段中的频谱发射屏蔽。因此，对于网络和用户单元之间的中间跳转，基于链路(或任何其他数字调制链路)的OFDM可能不是最合适的解决方案。

发明内容

本发明公开了一种的新的双向通信系统和方法，用于在非授权波段(ISM和/或UNII)中运行的用户和网络单元(图1)之间的中间跳转(middle hop)(图1中的hop2)，并且支持蜂窝(或无线)网络通信信道。该系统和方法能够对非授权波段(图2中的hop2)中的给定的通信带宽提供更宽的中继频谱(带宽)的支持。还有，所公开的信道和频谱选择算法能够使得增强器的运行“网络友好”，其意思是增强器将不会运行和中继其他第三方网络频率。这有效地消除了由其他第三方网络中的中继器操作所造成的无意危害。最后，对于中继器所定义的控制和数据通信信道和机制允许在每个协议层(包括物理和MAC层)上的消息能够在中继器(增强器)和运行网络之间交换。

本文描述了一种中继器，其用于调节蜂窝无线通信网络中的网络收发器和用户收发器之间的通信量(traffic)。所述中继器包括网络单元，该网络单元具有至少一个无线接收器和至少一个无线发送器，所述网络单元被配置为与所述网络收发器通信。所述收发器进一步包括用户单元，该用户单元具有至少一个无线接收器和至少一个无线发送器，所述用户单元被配置为与所述用户收发器通信，所述收发器进一步包括双向通信路径，其位于所述网络单元和所述用户单元之间，以在所述网络收发器和所述用户收发器之间的信号在自动跳转中进行通信，所述跳转包括在所述网络收发器和所述网络单元之间，在所述用户收发器和所述用户单元之间，以及所述网络单元和所述用户单元之间。在所述网络单元和所述用户单元之间的跳转是无线跳转，用于信号通信，并且其中所述用户单元和所述网络单元的每个无线接收器利用至少一个信道均衡器来减少传播信道时间分散(propagation channeltime dispersion)和信号衰减。所述网络单元和/或用户单元进一步被配置为反复地发送训练序列给其他单元以训练其他单元的至少一个信道均衡器。