用于管理和优化无线通信网络的无线通信系统和方法技术方案

本申请公开了用于管理和优化无线通信网络的无线通信系统和方法。用于管理无线通信系统的方法可以包括以下步骤：(1)请求多个用户终端和空中通信中继终端之间的无线通信链路，(2)指示多个用户终端中的一个用户终端作为与中继终端进行直接通信的主要用户终端，(3)指示多个用户终端中的其他用户终端作为与主要用户终端进行直接通信的辅助用户终端，(4)将主要用户终端直接连接到中继终端，以及(5)将辅助用户终端通过主要用户终端间接连接到中继终端。

【技术实现步骤摘要】
用于管理和优化无线通信网络的无线通信系统和方法
本公开总体涉及无线通信网络，并且特别涉及用于管理和优化包括空中通信中继终端和多个用户终端的无线通信网络的无线通信系统。
技术介绍
现代无线通信系统依赖于空中通信中继终端(例如，空间站或空中交通工具)以路由地基基站和用户终端之间的通信(例如，传输和接收信息)。这些中继终端可以采用提供波束图型的多个信号波束(例如，RF点波束)，该波束图型在地理区域上方形成覆盖区，该地理区域可以被分为多个服务区。这些中继终端通常向移动的和固定的用户终端两者提供服务。这些用户终端通常包括具有相对大的天线的移动平台(例如，交通工具)或固定结构，该移动平台或固定结构向移动平台或结构的占有者所使用的一个或多个便携式设备或个人电子设备提供连接性。然而，当过多的用户终端与相同的中继终端通信时或过多的用户终端相互靠得太近时，中继终端和用户终端之间的无线通信链路变得拥挤。随着用户终端的数量增加，中继终端的功率和容量需求同样增加。因此，本领域技术人员继续在无线通信网络管理领域中努力研究和开发。
技术实现思路
在一个示例中，所公开的用于管理无线通信系统的方法可以包括以下步骤：(1)请求多个用户终端和空中通信中继终端之间的无线通信链路，(2)指示多个用户终端中的一个用户终端作为与中继终端进行直接通信的主要用户终端，(3)指示多个用户终端中的其他用户终端作为与主要用户终端进行直接通信的辅助用户终端，(4)将主要用户终端直接连接到中继终端，以及(5)将辅助用户终端通过主要用户终端间接连接到中继终端。在另一个示例中，所公开的用于优化无线通信网络的方法可以包括以下步骤：(1)建立第一用户终端和空中通信中继终端之间的无线通信链路，(2)从第二用户终端请求通过第一用户终端与中继终端通信；以及(3)同意和拒绝通过第一用户终端在第二用户终端和中继终端之间的通信请求中的一个。在又一个实施例中，所公开的无线通信系统可以包括：空中通信中继终端，其在覆盖区上方提供通信覆盖；位于覆盖区内的多个用户终端；以及RF装备，其分布在中继终端和多个用户终端之间，RF装备包括控制单元，该控制单元被配置为：请求多个用户终端和中继终端之间的无线通信链路，指示多个用户终端中的一个用户终端作为与中继终端进行直接通信的主要用户终端，指示多个用户终端中的其他用户终端作为与主要用户终端进行直接通信的辅助用户终端，将主要用户终端直接连接到中继终端，以及将辅助用户终端通过主要用户终端间接连接到中继终端。通过以下具体实施方式、附图以及所附权利要求书，所公开的装置和方法的其他示例将变得显而易见。附图说明图1是所公开的无线通信系统的一个示例的示意框图；图2是所公开的无线通信系统的基站的一个示例的示意框图；图3是所公开的无线通信系统的用户终端的一个示例的示意框图；图4是所公开的无线通信系统的空中通信中继终端的一个示例的示意框图；图5是所公开的无线通信系统的一个示例的示意说明；图6是所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图7是所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图8是描绘了覆盖区的所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图9是描绘了多个地面小区的所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图10是描绘了多个地面小区的所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图11是描绘了公共覆盖区的所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图12是描绘了公共地面小区的所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图13是描绘了多个地面小区的所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图14是描绘了虚拟小区的所公开的无线通信系统的另一个示例的示意说明；图15是由所公开的无线通信系统评估的无线通信度量标准的一个示例的示意框图；图16A是所公开的用于管理无线通信网络的方法的一个示例的流程图的第一部分；图16B是所公开的用于管理无线通信网络的方法的流程图的第二部分；图17A是所公开的用于优化无线通信网络的方法的一个示例的流程图的第一部分；以及图17B是所公开的用于优化无线通信网络的方法的流程图的第二部分；具体实施方式以下具体实施方式引用附图，附图说明了本公开描述的具体示例。具有不同结构和操作的其他示例性示例不背离本公开的范围。在不同附图中相同的附图标记可以指代相同的特征、元件或部件。下面提供了说明性的非详尽的示例，其可以是但不必须是要求保护的根据本公开所述的主题。图1是所公开的无线通信系统100的一个示例的示意框图。在示例性示例中，无线通信系统100包括至少一个基站102、至少一个空中(例如，高海拔或轨道)通信中继终端，在本文中通常称为中继终端104，以及至少一个用户终端106。无线通信系统100可以用于建立和管理无线通信网络212，例如，无线通信网络212包括至少一个网络122、至少一个基站102、至少一个中继终端104和至少一个用户终端106。在示例性示例中，无线通信系统100包括射频(RF)装备130。RF装备130建立和控制基站102、中继终端104和用户终端106之间的无线通信链路108。在示例性示例中，RF装备130被配置为产生、发射、接收和/或处理RF信号，以便将数据或其他信息在基站102和用户终端106之间经由中继终端104无线通信。在各种示例中，RF装备130可以分布在基站102、中继终端104和/或用户终端106之间，或者由基站102、中继终端104和/或用户终端106完全或部分地实施。例如，RF装备130可以包括位于基站102上(例如，与基站102集成)或由基站102实施的基站RF装备124。RF装备130还可以包括位于中继终端104上(例如，与中继终端104集成)或由中继终端104实施的中继终端RF装备126。RF装备130还可以包括位于用户终端106上(例如，与用户终端106集成)或由用户终端106实施的用户终端RF装备128。无线通信链路108包括前向链路110和返回链路112。前向链路110(也称为下行链路)是用于从基站102到用户终端106的数据的无线传输的通信路径。返回链路112(也称为上行链路)是从用户终端106到基站102的数据的无线传输的通信路径。无线通信系统100可以包括将数据从一个或多个基站102传输到多个用户终端106的多个前向链路110和/或将数据从多个用户终端106传输到一个或多个基站102的多个返回链路112。在示例性示例中，前向链路110将数据从一个或多个基站102传输通过一个或多个中继终端104并且传输到一个或多个用户终端106。类似地，返回链路112将数据从一个或多个用户终端106通过一个或多个中继终端104传输到一个或多个基站102。以这种方式，关于用户终端106而使用术语下行链路和上行链路。作为示例，前向链路110包括一个或多个基站到中继(BTR)链路114。BTR链路114是用于数据从基站102到中继终端104的无线传输的通信路径。在该示例中，前向链路110还包括一个或多个中继到用户(RTU)链路116。RTU链路116是用于数据从中继终端104到用户终端106的无线传输的通信路径。相反地，作为另一个示例，返回链路112包括一个或多个用户到中继(UTR)链路118。UTR链路118是用于数据从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理无线通信系统(100)的方法(500)，所述方法包括：请求(502)多个用户终端(106)和空中通信中继终端(104)之间的无线通信链路(108)；指示(512)所述多个用户终端中的一个用户终端作为与所述空中通信中继终端进行直接通信的主要用户终端(196)；指示(514)所述多个用户终端中的其他用户终端作为与所述主要用户终端进行直接通信的辅助用户终端(198)；将所述主要用户终端直接连接(516)到所述空中通信中继终端；以及将所述辅助用户终端通过所述主要用户终端间接连接(520)到所述空中通信中继终端。

【技术特征摘要】
2016.10.13 US 15/292,3851.一种用于管理无线通信系统(100)的方法(500)，所述方法包括：请求(502)多个用户终端(106)和空中通信中继终端(104)之间的无线通信链路(108)；指示(512)所述多个用户终端中的一个用户终端作为与所述空中通信中继终端进行直接通信的主要用户终端(196)；指示(514)所述多个用户终端中的其他用户终端作为与所述主要用户终端进行直接通信的辅助用户终端(198)；将所述主要用户终端直接连接(516)到所述空中通信中继终端；以及将所述辅助用户终端通过所述主要用户终端间接连接(520)到所述空中通信中继终端。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：合并(522)来自所述主要用户终端和所述辅助用户终端的数据，以便与所述空中通信中继终端进行通信。3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：评估(504)所述多个用户终端中的每一个用户终端的至少一个无线通信度量标准(200)；以及将所述多个用户终端中的每一个用户终端指定(510)为所述主要用户终端，其中指示所述多个用户终端中的所述一个用户终端作为所述主要用户终端基于所述多个用户终端中的所述每一个用户终端的所述至少一个无线通信度量标准的评估。4.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：用所述主要用户终端建立(518)虚拟小区(194)，所述虚拟小区(194)限定用于所述主要用户终端和所述辅助用户终端之间的通信的子网络(222)。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：评估(504)所述多个用户终端中的每一个用户终端的至少一个无线通信度量标准(200)；将所述多个用户终端中的每一个用户终端指定(506)为包含于所述子网络中，以及基于所述多个用户终端中的所述每一个用户终端的所述至少一个无线通信度量标准的评估，选择(508)所述多个用户终端中的独立的用户终端以包含于所述子网络中。6.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：检测(528)所述空中通信中继终端和另一个中继终端之间的负载失衡；以及下列中的至少一个：将所述无线通信链路中的一个无线通信链路从所述空中通信中继终端(104A)传输(530)到第二空中通信中继终端(104B)；以及重新配置(532)由首先提及的所述空中通信中继终端(104A)和所述第二空中通信中继终端(104B)中的至少一个产生的RF点波束。7.一种用于优化无线通信网络(212)的方法(600)，所述方法包括：建立(602)第一用户终端(106A)和空中通信中继终端(104)之间的无线通信链路(108)；从第二用户终端(106B)请求(604)通过所述第一用户终端与所述空中通信中继终端的通信；以及同意(622)和拒绝(612)通过所述第一用户终端在所述第二用户终端和所述空中通信中继终端之间的通信请求中的一个。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：评估(614)所述第一用户终端的至少一个无线通信度量标准(200)；以及基于评估所述至少一个无线通信度量标准，确定(616)所述无线通信链路是否足以包含所述辅助用户终端。9.根据权利要求7或8所述的方法，进一步包括：使用被指定为主要用户终端(196)的所述第一用户终端建立(618)虚拟小区(194)，所述虚拟小区(194)限定用于所述主要用户终端和一个或多个辅助用户终端(198)之间的通信的子网络(222)；评估(614)所述第二用户终端的至少一个无线通信度量标准；以及基于所述至少一个无线通信度量标准的评估，确定(610)所述第二用户终端是否适合于包含在所述子网络内。10.根据权利要求7或8所述的方法，进一步包括：响应于同意通过所述第一用户终端与所述空中通信中继终端的所述通信请求，将所述第二用户终端通过所述第一用户终端间接连接(624)到所述空中通信中继终端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·爱尔兰，Y·J·费里亚，J·P·斯科特，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US