无线通信网络中的方法和节点技术

一种无线网络节点(110)和其中的方法(900)，用于无线通信系统(100)中的通信。无线网络节点(110)包括：多个天线振子(210‑1、210‑2、…、210‑n)，形成天线阵列(210)；多个收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)，每个收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)耦联到天线阵列(210)中至少一个专门的天线振子(210‑1、210‑2、…、210‑n)；以及控制器(230)，用于调整收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)的第一子集，使其工作在第一频带(310)，以及调整收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)的第二子集，使其工作在第二频带(320)。收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)的第一子集和收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)的第二子集不相交，并被配置为在各自的频带(310、320)上同时工作。

Methods and nodes in wireless communication networks

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线通信网络中的方法和节点
本文所描述的实施方式，一般地，涉及一种无线网络节点和无线网络节点中的方法。本文所描述的，尤其是一种用于在多天线环境中进行无线信号通信的机制。
技术介绍
一些移动通信系统，利用多输入多输出(MIMO)的多天线系统，提供高数据率。大规模MIMO(MMIMO)是一种最近兴起的技术，使用大型天线阵列系统(AAS)，让各个收发机连接到一个或多个天线振子，以改进无线通信系统的吞吐量。大规模MIMO系统有时也指“非常大型的MIMO系统”或“大规模天线系统”。有大量天线振子和收发机的天线阵列在下行和上行链路中均可使用，通过利用波束赋形和空间复用所带来的高空间分辨率，来增大容量。带多层的单用户MIMO和多用户MIMO均将提高网络性能和系统容量。MMIMO系统的成本和功耗极大地取决于包括射频(RF)收发机的MMIMO系统所需支持的工作带宽。基站收发台(BTS)，在一些网络中被称作“eNB”、“eNodeB”、“NodeB”或“B节点”，具体取决于所用技术和/或术语，其经常配备有扇区天线和远程射频单元(RRU)，RRU一般支持一个频带和有限带宽(LBW)。RRU通过射频电缆连接到天线，且对于多频带技术方案，还通过合并器或双工器连接到天线。对于多天线技术方案如MMIMO阵列，天线和收发机被置于天线单元中，且可紧密集成。收发机的成本和功耗极大地取决于该收发机所需要支持的带宽。因此，对带宽的需求增加，就带来了功耗和成本的增加。为了支持高带宽和多频带技术方案，常规技术方案就是增加RRU，以及将各频带组合到单个天线中，或另加天线。对于高工作带宽(OBW)，RRU硬件需要支持更高带宽，虽然有可能在一个频带中解决，但会带来高成本和高功耗。对于收发机和所涉无线设备而言，提供高带宽是一项挑战，因为高带宽的同时支持会使得无线设备更复杂，而带来成本和功耗的增加。对于MMIMO方案，通过频带特定硬件，如收发机(TRX)和天线阵列，来支持双频带。对于高OBW，TRX需要支持整个OBW。然而，从单天线系统朝着MMIMO系统迈进后，产生了新的问题和挑战，需要加以解决，以获取利益。看来，MMIMO需要进一步的开发，来支持比射频收发机的最大OBW更高的OBW或更高的双频带操作。
技术实现思路
因此，目的在于至少部分消除前述缺陷，以及提高无线通信网络中的性能。此目的和其他目的通过所附的独立权利要求的特征来实现。进一步的实施方式，从从属权利要求、说明书和附图是显而易见的。根据第一方面，提供了一种无线网络节点。所述无线网络节点例如被配置用于无线通信。所述无线网络节点包括多个天线振子，形成(如多个)天线阵列。所述无线网络节点还包括多个收发机，其中每个收发机耦联到所述天线阵列中至少一个专门的天线振子。所述无线网络节点也包括控制器，用于调整所述多个收发机的第一子集，使其工作在第一频带，并且也用于调整所述多个收发机的第二子集，使其工作在第二频带，其中所述收发机的第一子集与所述收发机的第二子集不相交，且被配置为在各自的频带上同时运行。得益于所提供的所述无线网络节点和所述天线阵列，相比射频收发机的最大工作带宽，实现了更高的工作带宽或双带运行。通过使用工作带宽针对成本和功耗优化了的收发机，所公开的无线网络节点将提供一种技术方案，以求通过使用两个或多个交织的稀疏天线子阵列，以低成本和低功耗，增加工作带宽。进一步的，所公开的技术方案提供了更高的灵活性。当容量受到区域的限制时，带宽可以增大。功率密度也可以降低。然后，每个天线分支就可以运行于其预期的带宽，只是在不同信道中。当限制功率的情况下，可以降低带宽，增加功率密度。每个天线分支可以运行于其所预期的带宽，只是在相同信道中。根据所述第一方面，在所述无线网络节点的第一可能的实施方式中，所述控制器用于调整所述无线网络节点中所述多个收发机的任意数量的子集，使之工作在不同频带上。通过允许定义所述多个收发机的多个子集，实现了灵活性。根据所述第一方面或其第一可能实施方式，在所述无线网络节点的第二可能实施方式中，所述控制器用于：基于不同频带中的要求，分别选择出所述收发机的第一子集中的多个收发机的成员，以及所述收发机的第二子集中的多个收发机的成员。一个示例可以是高层建筑，其中天线波束在垂直方向成形。从而，可以基于要求，合理选择出收发机的子集，以改进通信能力。这就实现了灵活的配置。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第三可能实施方式中，所述控制器用于：形成多个天线子阵列，至少包括与所述收发机的第一子集相关联的天线振子的第一天线子阵列，以及与所述收发机的第二子集相关联的天线振子的第二天线子阵列。形成子阵列包括将天线振子分配给所述子阵列。从而，进一步改进了所公开的技术方案。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第四种可能的实施方式中，其中所述天线子阵列中至少一个天线子阵列所形成的第一天线区域与所述天线阵列所形成的第二天线区域之间的天线区域差，不超过阈值水平。所述阈值水平可以是例如所述第一天线区域的±1％、±5％、±10％或±20％。由于系统性能决定于天线孔径区域(aperturearea)而非所涉收发机的数量，故而通过让所述天线子阵列中的任意一个形成约等于所述天线阵列所形成的天线区域的天线区域，所述天线子阵列的传输功率上的降低，比频谱效率上的降低要降低得多。从而，降低了每个已用传输功率单位的频谱效率，同时增加了工作带宽，使得通信得到了改进。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第五可能实施方式中，所述控制器用于：形成所述多个天线子阵列，以使所述天线阵列的每个天线振子都(恰好)被分配到所述天线子阵列之一。从而，进一步阐明了所公开的技术方案。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第六可能实施方式中，所述控制器用于：形成所述多个天线子阵列，以使所述多个天线子阵列成为交织的稀疏阵列。成为所述交织的稀疏阵列后，收发机在适中的工作带宽和射频功率要求之下的成本和功耗可保持在低位，且相比单收发机系统而言，MMIMO系统可以支持两个或更多个工作带宽，且没有显著的系统性能下降。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第七可能实施方式中，所述控制器用于：在完全重叠的带宽部分上操作所述多个天线子阵列。从而，进一步规定了所述无线网络节点实施方式的限定。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第八可能实施方式中，所述控制器用于：在部分重叠的带宽部分上操作所述多个天线子阵列。从而，进一步规定了所述无线网络节点实施方式的限定。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第九可能实施方式中，所述控制器用于：在不重叠的带宽部分上操作所述多个天线子阵列。从而，进一步规定了所述无线网络节点实施方式的限定。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第十可能实施方式中，所述不重叠的带宽部分包括邻接或分离的频带。从而，进一步规定了所述无线网络节点实施方式的限定。根据所述第一方面或其任意可能的实施方式，在所述无线网络节点的第十一可能实施方式中，所述控制器用于：依据天线振子的数量和位置，调整所述多个天线子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线网络节点(110)，包括：多个天线振子(210‑1、210‑2、…、210‑n)，形成天线阵列(210)；多个收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)，其中每个收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)耦联到所述天线阵列(210)中的至少一个专门的天线振子(210‑1、210‑2、…、210‑n)；以及控制器(230)，用于调整所述多个收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)的第一子集，使其工作在第一频带(310)，并且也用于调整所述多个收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)的第二子集，使其工作在第二频带(320)；其中所述收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)的第一子集与所述收发机(220‑1、220‑2、…、220‑n)的第二子集不相交，并且被配置为在其各自的频带(310、320)上同时工作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线网络节点(110)，包括：多个天线振子(210-1、210-2、…、210-n)，形成天线阵列(210)；多个收发机(220-1、220-2、…、220-n)，其中每个收发机(220-1、220-2、…、220-n)耦联到所述天线阵列(210)中的至少一个专门的天线振子(210-1、210-2、…、210-n)；以及控制器(230)，用于调整所述多个收发机(220-1、220-2、…、220-n)的第一子集，使其工作在第一频带(310)，并且也用于调整所述多个收发机(220-1、220-2、…、220-n)的第二子集，使其工作在第二频带(320)；其中所述收发机(220-1、220-2、…、220-n)的第一子集与所述收发机(220-1、220-2、…、220-n)的第二子集不相交，并且被配置为在其各自的频带(310、320)上同时工作。2.根据权利要求1所述的无线网络节点(110)，其中所述控制器(230)用于调整所述多个收发机(220-1、220-2、…、220-n)中，可多达所述无线网络节点(110)中收发机(220-1、220-2、…、220-n)总数的，任意数量的子集，使之工作在不同频带(310，320)上。3.根据权利要求1或2所述的无线网络节点(110)，其中所述控制器(230)用于基于不同频带(310、320)中的要求，分别选择出所述收发机(220-1、220-2、…、220-n)的第一子集以及所述收发机(220-1、220-2、…、220-n)的第二子集。4.根据权利要求1-3中任一个所述的无线网络节点(110)，其中所述控制器(230)用于形成多个天线子阵列(330-1、330-2)，至少包括与所述收发机(220-1、220-2、…、220-n)的第一子集相关联的天线振子(210-1、210-2、…、210-n)的第一天线子阵列(330-1)，以及与所述收发机(220-1、220-2、…、220-n)的第二子集相关联的天线振子(210-1、210-2、…、210-n)的第二天线子阵列(330-2)。5.根据权利要求4所述的无线网络节点(110)，其中所述天线子阵列(330-1、330-2)中至少一个天线子阵列所形成的第一天线区域(710)与所述天线阵列(210)所形成的第二天线区域(700)之间的天线区域差不超过阈值水平。6.根据权利要求4或5所述的无线网络节点(110)，其中所述控制器(230)用于形成所述多个天线子阵列(330-1、330-2)，以将所述天线阵列(210)的每个天线振子(210-1、210-2、…、210-n)分配...

【专利技术属性】
技术研发人员：马茨·赫格贝里，比约恩·斯鲍姆，乌尔里克·因贝格，托马斯·威廉松，泰约·莱赫蒂宁，蒋亚军，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44