用于無線nlos回程的保護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及被配置用于在用于支持無線回程（backhaul)網(wǎng)絡中的通信的回程技 術(shù)之間進行切換的保護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于小型小區(qū)的無線回程系統(tǒng)很可能在非視線（NLOS)環(huán)境中進行操作。常規(guī)地， 大多數(shù)無線回程系統(tǒng)被設(shè)計用于在視線（LOS)環(huán)境中的微波通信，視線環(huán)境保證了分別通 過通信鏈路或鏈路的所期望的數(shù)據(jù)速率的高可用性。LOS操作還保證了極低的中斷概率，即 鏈路原則上從不中斷，這在設(shè)計在無線電基站（RBS)之間運輸用戶數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)流量的 無線回程系統(tǒng)時是重要的。
[0003] 合意的是，操作在NLOS中的無線回程系統(tǒng)還應當保證高可用性以及因此非常低 的中斷概率。然而，當使用微波頻率（例如，大于IOGHz的微波頻率）用于NLOS中的回程 傳送（backhauling)時，這是難以實現(xiàn)的?，F(xiàn)今在無線行業(yè)內(nèi)的一般共識是，在基于宏小區(qū) 的已有蜂窩無線電接入網(wǎng)絡中所供應的能力不能滿足對于未來移動寬帶服務而言的要求， 除非在特定位置處（諸如在熱點、小區(qū)邊緣和室內(nèi)位置處）實現(xiàn)容量提升。一種增加這些 位置處的容量的方法是在異構(gòu)網(wǎng)絡中部署低功率無線電基站，諸如微微RBS，覆蓋宏小區(qū)覆 蓋區(qū)域內(nèi)的較小小區(qū)。假設(shè)每個宏小區(qū)由幾個小型小區(qū)來支持，則網(wǎng)絡中的小區(qū)的數(shù)目以 及因此所要求的移動回程（MBH)鏈路的數(shù)目將急劇增加。歸因于它的小型覆蓋區(qū)域，將重 要的是，小型小區(qū)微微RBS被布置在正確的位置而不被用于MBH的寬帶連接的可用性所限 制。進一步地，微微RBS在許多情況中將被放置或布置在建筑物的屋頂水平以下，以防止微 微RBS與和屋頂以上的宏RBS共址的聚合節(jié)點之間的清楚L0S。通常，宏RBS被布置在建 筑物的屋頂上。宏RBS的特征在于大的覆蓋區(qū)域、高功率和定向天線。依賴于所期望的應 用和環(huán)境，微微RBS通常被布置在街道水平以上多至6米，例如在建筑物墻壁上。在NLOS 環(huán)境中，經(jīng)由回程信道的通信主要基于衍射和/或反射。傳統(tǒng)的MBH技術(shù)（諸如銅、光纖或 LOS微波鏈路）可能并不總是適合于這樣的異構(gòu)回程方案，并且因此它們需要由低成本無 線NLOSMBH鏈路來互補。NLOS傳播傳統(tǒng)上僅被提議用于6GHz以下的載波頻率。然而，這 些頻率上的寬帶頻譜是稀缺資源，并且如果使之可用，則利用這一頻譜用于無線電接入網(wǎng) 絡（RAN)中的移動寬帶服務變得有吸引力。
[0004] 傳統(tǒng)的固定服務LOS微波點對點（PTP)鏈路在從3. 5MHz上至112MHz范圍的信道 帶寬上的6GHz與42GHz之間的經(jīng)許可頻帶中進行操作。歸因于由MBH承載的流量的性質(zhì)， 要求傳統(tǒng)的PtPLOS鏈路具有極高的可用性。然而，如果小型小區(qū)在異構(gòu)部署中的宏小區(qū) 的覆蓋區(qū)域內(nèi)，則對小型小區(qū)回程的極高可用性要求可能受到爭論。對于小型小區(qū)MBH的 要求正在成為行業(yè)內(nèi)所討論的日益重要的主題，并且由朝向靈活和成本有效的異構(gòu)布置的 演進來驅(qū)動它。
[0005] 在過去的幾年里，已經(jīng)存在對于用于MBH應用的較高頻帶的增加的興趣，特別是 對于包括57至66GHz之間的帶寬的9GHz的60GHz頻帶以及對于包括71至86GHz之間的 總共IOGHz帶寬的70/80GHZ頻帶。與可用于傳統(tǒng)微波鏈路的56和112MHz信道相比，在這 些頻帶中供應的帶寬大，這使得它們有吸引力。該60GHz頻帶的部分是無需許可頻譜，這意 味著任何人都能夠在該頻帶內(nèi)部署系統(tǒng)，只要裝備符合于預定義的規(guī)制。但是，這個頻率對 于小型小區(qū)MBH應用而言是特別令人感興趣的，因為在這個頻段處的過量氧損耗（oxygen loss)可以衰減來自相鄰鏈路的干擾，使得高效的頻率重用成為可能。
[0006] 在蜂窩通信中，移動用戶被關(guān)聯(lián)或連接到小區(qū)。在某種意義上，小區(qū)的選擇通?；?于被連接到對于特定用戶而言的最好小區(qū)。歸因于用戶的移動性，用戶可能經(jīng)歷另一小區(qū) 作為替換連接。如果需要，則系統(tǒng)可以將用戶切換到另一小區(qū)。常規(guī)地，切換基于對來自不 同小區(qū)或基站的接入鏈路的測量。
[0007] 操作在NLOS中的基于微波的無線回程系統(tǒng)在保證高可用性和低中斷概率上將具 有難題，這歸因于與城市NLOS中的微波傳播有關(guān)的多個問題。下文中描述了一些典型的缺 點和難題：天氣效應（諸如雨和雪）將改變衍射屬性；因為高頻無線電波主要依賴于反射 和衍射所以不存在對障礙物的穿透；樹木和其他對象可能在風中移動；臨時障礙物，例如 高的車輛路過接近于被安裝在街道水平或者略高于街道水平的小型小區(qū)RBS;城市拓撲結(jié) 構(gòu)上的長期改變，例如新的建筑物、商業(yè)廣告板標志，等等；歸因于強反射的意外的多路徑 傳播；以及歸因于天氣效應或者故意毀壞（vandalism)而變得不對齊的高增益天線，即筆 形波束天線。
[0008] 存在提供高增益天線以用于補償在NLOS環(huán)境中與高頻相關(guān)聯(lián)的高路徑損耗的需 要。如果去往/來自特定接入點的回程失效或丟失，則連接到該特定接入點的用戶可以理 想地切換到具有起作用的回程的另一接入點。然而，失效的回程連接意味著網(wǎng)絡已經(jīng)失去 了它的去往/來自該接入點的所有通信，這使得對于該接入點而言不可能請求它的用戶的 這種切換。替代地，這一切換必須由用戶他們自己來請求，這可能意味著許多用戶必須快速 地進行同時的切換請求，這增加了丟棄連接的可能性。這可能是用戶可能具有通向替換接 入點的不良的、非常不良的、或者甚至是不存在的連接。例如，用戶可能在室內(nèi)并且連接到 經(jīng)由室外的或者接近于室外的天線解決方案來接收它的回程連接的室內(nèi)接入點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供用于增加無線回程網(wǎng)絡的可用性并且減少回程鏈路的中斷 概率以及用于提供更加穩(wěn)健的回程傳送的可能性。
[0010] 這一目的通過獨立權(quán)利要求的主題來實現(xiàn)。子權(quán)利要求中限定了優(yōu)選實施例。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這一目的由一種保護系統(tǒng)來實現(xiàn)，其被配置用于在用于 支持無線回程網(wǎng)絡中的通信的回程技術(shù)之間進行切換，其包括：主節(jié)點和從節(jié)點，其中主節(jié) 點和從節(jié)點被配置用于經(jīng)由回程信道彼此進行通信；以及切換單元，被配置用于選擇用于 經(jīng)由回程信道的通信的回程技術(shù)，其中主節(jié)點和從節(jié)點中的至少一個進一步被配置用于測 量回程信道的質(zhì)量參數(shù)，其中切換單元進一步被配置用于依賴于所測量的質(zhì)量參數(shù)來將被 選擇用于經(jīng)由回程信道的通信的回程技術(shù)切換到預定義的回程技術(shù)。
[0012] 分別地，主節(jié)點優(yōu)選地對應于宏無線電基站或者宏小區(qū)，而從節(jié)點優(yōu)選地對應于 微微無線電基站或者微微小區(qū)。術(shù)語"在回程技術(shù)之間進行切換"不僅意味著它被切換到一 種回程技術(shù)或者另一種回程技術(shù)，而且還意味著可能存在至少兩種回程技術(shù)之間的混合。 這允許優(yōu)選地至少在切換過程期間支持同時使用多種回程技術(shù)的通信或者被連接。無線 回程網(wǎng)絡優(yōu)選地對應于無線非視線回程網(wǎng)絡。術(shù)語"通信"在其一般意義上是指，兩個節(jié)點 (即，第一節(jié)點和第二節(jié)點）例如經(jīng)由信道而彼此進行通信，其中第一節(jié)點優(yōu)選地將信息或 數(shù)