[发明专利]用于无线连网的方法和装置

说明书

本发明提出一种用于无线连网的方法和装置，包括一个或多个具有N_bs个天线的BS；两个或多个在BS的范围中的SC，其中，SC具有N_sc个天线，使用N_sc1≤N_sc个天线用于与BS通信，使用N_sc2≤N_sc个天线用于与一个或多个UE通信；同时，BS在频率信道中使用多用户发送BF将DL信号发送到K个SC，SC使用同一频率信道同时将DL信号发送到其范围中的一个或多个UE；同时，BS在频率信道中使用多用户接收BF从K个SC接收UL信号，SC使用同一频率信道同时从其范围中的一个或多个UE接收UL信号。此外，执行使用SC上的天线的波束成形来减少SC间的干扰。

本申请要求2013年11月17日提交的美国临时专利申请No.61/905,260的权益。

技术领域

本申请涉及用于增加给定射频(Radio frequency，RF)带宽上的吞吐量的无线连网的方法以及实现该方法的装置和系统，更具体地，涉及这样的方法和有关的装置与系统：其在具有大量RF链和天线的基站中应用波束成形(BF)，并且在下一阶(比如微微小区，picocell)中的基础设施节点上使用单信道全双工无线电。

背景技术

大规模MIMO多用户波束成形(MM-MUBF)通过空间复用提供了将频谱效率和吞吐量显著增加许多倍的可能性。然而，当RF链和天线的数目变得很大时(应理解，天线与RF链(发射(Tx)或接收(Rx))相关联，因此，下文当使用天线的数目时，应理解为意味着天线及相关的RF链的数目)，用于获取信道状态信息(channel state information，CSI)的信道估计中存在显著开销。如果信道相干时间较短，比如在具有大量天线的基站(base station，BS)与快速移动的用户终端(user equipment,UE)通信的情况下，则这个问题变得更加具有挑战性，这是因为需要频繁估计大量信道，使得留下用于实际数据通信的时间减少。这个问题因快速移动的UE的数量而进一步复杂化。另一方面，工业界正朝向小型小区(small cell,SC)和异构网络(heterogeneous network,HetNet)发展，作为满足快速增加的数据流量的方式。理想情况下，SC的布置应由数据流量需求确定，不应受与回程网络的有线连接的可用性所限制。MM-MUBF是针对这种需求的良好匹配，这是因为其可以为很多SC提供大容量的无线回程，从而它们可以放置在存在电力插座的任何地方。由于BS和SC之间的信道是非常缓慢变化的，因此对于CSI的频率估计的需求得到缓解。

然而，现有技术使用带外无线回程，这意味着将不同的频率范围用于BS和SC之间的回程并用于与UE的通信。这需要宝贵的频率资源，这些频率资源尤其在低频(几GHz或更低)时可能是不可用的，而即使频率资源是可用的，它们也应该用来增加与UE的数据吞吐量。另外，低频无线回程是令人期望的，这是因为其不需要视线，而且相比于高的毫米波频率提供了更好的穿透性。因此，带内无线回程(其意味着将相同的频率用于与UE通信，以提供BS和SC之间的无线回程)是令人期待的。这要求SC在同一频率信道中同时进行发射和接收，称为单信道全双工(Single Channel Full Duplex,SCFD)。

如从上下文中明显的是，术语BS和SC将用来指代小区中发射和接收信号的无线电装置，或者指代这种无线电装置覆盖的区域。术语BS用来指代远大于SC的小区覆盖区域。在4G LTE的术语词汇中，本申请中的BS和SC均可以是“小型小区”，SC是低于BS的阶，例如，下文中的BS可以是4G LTE术语词汇中的微小区，SC可以是4G LTE术语词汇中的微微小区。

本发明提供解决以上讨论的技术挑战的实施例。

附图说明

图1(a)和图1(b)分别示出TDD网络的下行链路方向和上行链路方向上的网络流量。

图2示出BS判断UE是否应包括在MFD-SC-IS中的流程图。