调整无线电发送实体的输出功率的制作方法
【专利摘要】一种调整在具有至少一个开孔(7、8)的笼内的无线电发送实体(2)的输出功率的方法，所述方法包括以下步骤：提供用于感测至少一个开孔(7、8)的状况的至少一个传感器(6、5)，提供用于根据所感测的至少一个开孔(7、8)的状况来调整无线电发送实体(2)的输出功率的控制器(21)。
【专利说明】调整无线电发送实体的输出功率
【技术领域】
[0001]本发明涉及调整在具有至少一个可配置开孔的笼内的无线电发送实体的输出功率的方法以及相应的设备。
【背景技术】
[0002]移动宽带业务正在快速地增长。设备变得更便宜，数据速率变得更高，并且可以支持新的服务和应用。用户希望从家里以及在移动的同时接入移动网络。移动接入的具体场景是诸如汽车、卡车等的交通工具，但是也可以是诸如火车、飞机等的交通工具。因为这些交通工具通常非常快速地移动并且通常具有金属表面，因此这些环境中的通信受到额外的挑战。此外，建筑物的墙壁通常包含钢结构工程。因此，交通工具中的舱室和建筑物中的房间(其在这里均称作笼)通常作为法拉第笼对无线电传输或信号造成影响。如果诸如移动宽带设备等的移动设备在交通工具的舱室或建筑物中的房间中操作，则它们通常遭受与移动网络的较差的连接质量。在例如符合3GPP(第三代合作伙伴计划)的移动网络中，使用中继来提高网络的容量和/或覆盖是已知的。例如，在3GPP LTE(长期演进)中，在版本10技术规范(TS)中引入了中继。中继的总体构思是中继节点(RN)从发送方接收传输并且向接收方转发该传输。例如，可以从基站(在3GPP LTE中，称作“演进节点B”(eNB))接收传输，并且向移动终端或其他类型的用户设备(UE)转发传输，反之亦然。
[0003]可以区分如LTE版本10的情况中一样的解码和转发中继器与放大和转发重发器(repeater)。在第一种情况下，中继节点接收信号，其尝试重构数据并且向最终接收机发送具有相同或潜在不同的格式的数据。在LTE版本10的情况下，这还暗示了中继节点使用其相应的参考和控制信令来维护其自己的小区。最终用户终端未注意到正在与其进行通信的节点是中继节点而不是基站。这还暗示了当在中继节点之间或者在中继节点与基站之间移动时需要执行切换过程。
[0004]在放大和转发重发器的情况下，重发器接收信号并且在无需任何链路层交互的情况下放大信号。因此，在该情况下，不创建自己的小区，而是仅通过放大信号来扩展原始小区。重发器的存在对于最终用户终端是透明的。
[0005]针对中继器和重发器存在很多不同的定义。例如，重发器有时被称作层I中继器或RF中继器。此外，有时提到术语L2中继器或L3中继器。它们之间的区别与协议层有关，在该协议层中，第一链路上的传输结束并且信号或数据被传送到第二链路的协议栈。
[0006]重发器和中继器二者可以在两个方向(上行链路和下行链路，即，从基站经由该中间节点到最终用户终端以及相反情况)上操作。此外，在多跳操作的情况下，在通信路径中可能涉及若干中继节点，在该情况下，甚至中继节点将与中继节点进行通信。另一种特殊中继节点还可以是协作中继节点。
[0007]为了提高笼中的连接质量，已知在笼中安装重发器或RN使得采集(pick-up)天线能够将所接收的无线电信号馈送到重发器或RN中并且笼内的第二天线用于将无线电信号进一步传送到笼内的移动设备或UE。
[0008]如果重发器或RN在笼内操作，则可以将其尺寸设计为使得这些设备具有足以为笼内有限的空间提供服务的输出功率。通常只需要小输出功率。由于舱室的金属表面以及建筑物的墙壁中的钢结构工程，因此对外部无线电信号造成的干扰也是有限的并且通常不会引起问题。
[0009]然而，诸如汽车等的交通工具中的大量舱室以及大量房间具有窗和其他开口或开孔，其可以被配置为从关闭位置到打开位置，反之亦然。如今，大量窗包括金属表面以防止由于阳光照射而产生的热量。如果具有金属表面的窗打开，则笼的衰减将降低，这可能引起笼内重发的无线电信号与笼外的无线电信号之间的严重干扰。
[0010]在LTE中，RN创建自己的小区。如果LTE中继器在交通工具(例如，汽车或卡车)中操作，则它可以提供对交通工具中的其他LTE设备的接入。安装有LTE RN的正开着窗沿着街道行驶的汽车可以触发行人的所有设备连接到汽车中安装的RN。这将针对移动网络引起大量信令业务，这是因为这种连接通常将仅持续非常短的时间。汽车一旦移动了几米，行人的设备就必须再次向通常为该区域提供服务的基站进行切换。
[0011]在重发器在交通工具中操作的情况下，关闭的窗暗示了在外部采集天线与内部发送天线之间的额外衰减。如果窗打开，则在采集天线与发送天线之间的额外解耦合减小。这可能引起输出端对输入端的过量反馈干扰，从而破坏信号质量。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是改善笼内的移动通信网络的无线电信号的中继或重发。独立权利要求实现了该目的。在从属权利要求中描述了有利的实施例。
[0013]本发明涉及一种调整在具有至少一个开孔的笼内的无线电发送实体的输出功率的方法。所述方法包括以下步骤:提供用于感测所述至少一个开孔的状况的至少一个传感器。此外，所述方法包括以下步骤:提供用于根据所感测的所述至少一个开孔的状况来调整所述无线电发送实体的输出功率的控制器。所述开孔可以是例如可移动窗、敝篷车的可移动车顶或者建筑物中的门。笼可以是交通工具的舱室或建筑物中的房间。无线电发送实体可以是中继节点或重发器。至少一个开孔的状况可以是例如无线电信号或传输基于不同的金属表面的衰减量或特性。至少一个开孔的状况也可能是至少一个开孔的打开位置。
[0014]在另一个实施例中，如果所述至少一个开孔打开，则减小所述输出功率，并且如果所述至少一个开孔关闭，则增加所述输出功率。这将减小外部移动终端将与无线电发送实体相连的可能性。
[0015]在另一实施例中，所述控制器按照所述开孔的状况的线性函数或非线性函数来调整所述无线电发送实体的输出功率。
[0016]在另一实施例中，所述控制器根据将所述开孔的状况映射到所述输出功率的值的映射表来调整所述无线电发送实体的输出功率。
[0017]本发明还涉及一种无线电发送实体，包括:天线，适于发送无线电信号，数据接收实体，适于从至少一个传感器接收至少一个开孔的状况信息，以及控制器，适于根据所接收的状况信息来调整所述天线的输出功率。所述无线电发送实体可以适于执行之前提到的方法的所有步骤。所述控制器可以是例如放大器或任何其他类型的RF实体。
[0018]本发明还涉及一种具有至少一个开孔的交通工具，包括:采集天线，用于接收无线电信号，至少一个传感器，适于监视所述至少一个开孔的状况，以及无线电发送实体。所述交通工具可以适于执行之前提到的方法的所有步骤。
[0019]本发明还涉及计算机程序，包括软件代码的部分以在由用户设备和接收设备的相应处理单元操作时实现上述方法。计算机程序可以存储在计算机可读介质上。计算机可读介质可以是位于用户设备或接收设备的内部或者外部的永久性或可重写存储器。相应的计算机程序还可以作为信号序列例如经由电缆或无线链路传送到用户设备或接收设备。
[0020]在下文中，将描述本发明的详细实施例以向本领域技术人员提供充分完整的理解。然而，这些实施例是说明性的，而不旨在是限制性的。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1示出了本发明的实施例的示意图；
[0022]图2示出了本发明的实施例的另一示意图。
【具体实施方式】
[0023]图1示出了根据本发明的包括作为开孔的可移动窗7和可移动门在内的汽车I的示意图。汽车I还包括重发器或收发机2，该重发器或收发机2适于经由采集天线3接收无线电信号。收发机可以例如是为其自己的小区提供服务的LTE中继节点。收发机还有可能是无线LAN重发器或任何其他类型的无线电信号收发机。无线电信号可以是来自位于汽车I外部的移动通信网络的基站或eNodeB的无线电传输，该基站或eNodeB为汽车I当前所处的区域或小区提供服务。收发机2还连接到服务天线4，服务天线4适于向汽车I的舱室内的移动设备发送信号。舱室主要包括金属表面，使得舱室是关于无线电传输的法拉第笼，这是因为汽车I的笼对外部基站或eNodeB向笼内位置的无线电传输造成严重衰减。
[0024]汽车I还包括传感器5、6，传感器5、6适于检测打开状态作为汽车I的可移动部件的状况。在该实施例中，传感器5适于检测可移动窗7的打开状态,其中，另一传感器6能够检测门8的打开状态。更多传感器有可能位于汽车内以感测诸如敝篷车的可移动车顶等的其他可移动开孔的状态。传感器还可以在衰减特性将改变的情况下检测由可移动窗7引起的衰减量。
[0025]传感器5、6连接到收发机2以向收发机2提供状态数据或信息。传感器与收发机之间的连接可以被实现为无线链路、有线链路或这二者的混合。如果例如可移动窗7已经完全打开，则传感器5发送回关于可移动窗7已经打开或者具有100%打开位置的信息。如果窗7已经半开，如图1中所示，则传感器5向收发机2发送指示50%打开位置的信息。传感器5有可能以更精细的粒度向收发机2报告可移动窗7的更多打开位置或打开状态。还有可能由传感器5、6监视汽车I中的每一个可移动窗或任何其他开孔。相同的情形可以适用于汽车I的每一个门8。传感器5、6还有可能仅以二元方式检测可移动窗7或门8是打开的还是关闭的。
[0026]在另一个未描绘的实施例中，建筑物内的房间包括收发机2、采集天线3和至少一个服务天线4。传感器5、6可以用与根据图1所解释的方式相同的方式来监视建筑物内的房间的窗、门或其他开孔。
[0027]图2示出了收发机2的实施例，收发机2包括控制器21和连接到控制器21的数据接收机22。数据接收机22连接到或链接到至少一个传感器5，使得至少一个传感器5能够经由数据接收机22向控制器21提供打开位置或状况数据。控制器21适于根据所接收的传感器数据来调整已经经由采集天线3所接收的在服务天线4上的无线电信号的输出功率。如果交通工具或房间中的所有开孔完全打开或者对无线电传输的衰减非常低，则最小输出功率为“0”(这意味着将不经由服务天线4进行传输)是可能的。因此，如果仅存在低衰减，则用户设备通常可以直接连接到外部服务基站而不使用中继节点。最小和最大输出功率也可以是特定的输出功率值，可以根据外场的强度或者根据笼的衰减值来定义所述特定的输出功率值。
[0028]在本发明的一个实施例中，开孔7、8的打开位置与收发机2的输出功率之间的关系是线性函数。这意味着开孔7、8的状况的改变量直接转移到收发机2的输出功率的改变量。如果例如窗从关闭位置移至半开位置，则收发机的输出功率将减小一半。在本发明的另一实施例中，开孔的打开位置与输出功率之间的关系是非线性函数。此外，针对开孔的每一个打开位置或衰减状况，在控制器中的映射表中存储特定输出功率的值是可能的。如果针对汽车I中的若干窗/门7、8存在若干可用的传感器数据等，则收发机2可以使用多个传感器数据来导出用于调整收发机2的输出功率的判定。
[0029]本描述涉及汽车内的移动设备从移动通信网络接收信息的下行链路情形。本发明还涉及汽车I内的移动设备向移动通信网络发送数据的上行链路通信。然后，采集天线3用作服务天线3并且汽车I中的服务天线4用作采集天线4。在上行链路情形中，控制器21适于调整现在用作服务天线3的天线3上的无线电信号的输出功率。
【权利要求】
1.一种调整在具有至少一个开孔(7、8)的笼内的无线电发送实体(2)的输出功率的方法，所述方法包括以下步骤: -提供用于感测所述至少一个开孔(7、8)的状况的至少一个传感器(6、5)， -提供用于根据所感测的所述至少一个开孔(7、8)的状况来调整所述无线电发送实体(2)的输出功率的控制器(21)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个开孔(7、8)的状况是所述至少一个开孔(7、8)的打开位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个开孔(7、8)的状况是所述至少一个开孔(7、8)对无线电传输的衰减特性。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述至少一个开孔(7、8)打开，则减小所述输出功率，并且如果所述至少一个开孔(7、8)关闭，则增加所述输出功率。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述至少一个开孔(7、8)是可移动窗或门。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述笼是交通工具(I)的舱室或建筑物中的房间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述控制器(21)按照所述开孔(7、8)的状况的线性函数来调整所述无线电发送实体(2)的输出功率。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述控制器(21)按照所述开孔(7、8)的状况的非线性函数来调整所述无线电发送实体(2)的输出功率。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述控制器(21)根据将所述开孔(7,8)的状况映射到所述输出功率的值的映射表来调整所述无线电发送实体的输出功率。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述无线电发送实体(2)是中继节点或重发器。
11.一种无线电发送实体(2)，包括: -天线(4)，适于发送无线电信号， -数据接收实体(22)，适于从至少一个传感器(5、6)接收至少一个开孔(7、8)的状况信息， -控制器(21)，适于根据所接收的状况信息来调整所述天线(4)的输出功率。
12.根据权利要求11所述的无线电发送实体(2)，适于执行根据权利要求1至10中至少一项所述的方法的所有步骤。
13.一种具有至少一个开孔(7)的交通工具(1)，包括: -采集天线(3)，用于接收无线电信号， -至少一个传感器(7)，适于监视所述至少一个开孔(7)的状况，以及 -根据权利要求11所述的无线电发送实体(2)。
14.根据权利要求13所述的交通工具(I)，适于执行根据权利要求1至10中至少一项所述的方法的所有步骤。
【文档编号】H04W52/04GK104081689SQ201180076299
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2011年12月9日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】迈克尔·迈耶, 约艾西摩·萨赫斯, 安德斯·富鲁斯卡尔 申请人:瑞典爱立信有限公司