CN103703810A - 使用多个转发器和泄漏电缆的室外室内mimo通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于与位于诸如建筑物等物理结构内的用户设备进行通信的无线室外室内多输入多输出(MIMO)通信系统。MIMO通信系统包括具有至少两个节点天线的节点和至少两个室外室内转发器，其中，节点配置用于与至少两个室外室内转发器的视线(LOS)无线MIMO进行通信，并且转发器适用于与节点的LOS无线MIMO通信。转发器各具有在物理结构外提供的用于与节点进行LOSMIMO通信的至少一个转发器天线，并且各具有在物理结构内提供的用于与位于物理结构内的用户设备进行室内MIMO通信的至少一个泄漏电缆。转发器被提供在相同的物理结构上外部并且适当间隔开，并且提供每个转发器的每个泄漏电缆，使得它们在物理结构中的相同室内空间提供相同室内覆盖。

Description

使用多个转发器和泄漏电缆的室外室内MIMO通信系统
技术领域
本发明涉及无线通信系统领域，并且具体地说，涉及用于与位于诸如建筑物等物理结构内的用户设备进行通信的室外室内多输入多输出(MIMO)通信系统。
背景技术
无线通信中大部分的现在的业务负载来自诸如办公室建筑、购物商场、咖啡店和饭馆等物理结构内的用户。由于例如在通信信号通过建筑物的墙壁传播时发生的穿透损耗原因，从外部基站为这些室内用户提供良好覆盖、高比特率和具谱效率的通信极具挑战。
用于增强建筑物内通信信号的熟知解决方案是使用室外室内转发器。室外室内转发器具有放置在建筑物外部上的拾取天线(pickup antenna)，拾取天线经双向功率放大器连接到放置在建筑物内部上的施主(donor)天线。因此，来自基站的信号由信号电平高的建筑物的外部上的拾取天线接收，并且随后信号在建筑物内由施主天线重新辐射，并且由此避免穿透损耗。类似地，来自建筑物内诸如移动电话和便携式计算机设备等用户设备(UE)的通信信号由位于建筑物内的施主天线接收，并且由建筑物外部上的拾取天线重新辐射。一般情况下，建筑物的外部上转发器的拾取天线放置在基站天线的视线(LOS)中以确保良好的链路质量。
无线通信系统中改进谱效率的熟知方式是利用多输入多输出(MIMO)通信系统。假设传送器和接收器均使用多于一个天线（例如，K个传送天线和M个接收天线），并且在不同传送与接收天线对之间的信道具有类似功率，并且能够形成正交，则可能实现大约min(M,K)的谱效率增益。为允许经转发器进行通信的室内用户从MIMO增益中完全受益，需要至少与在基站的天线一样多的转发器天线。
室外室内MIMO转发器确保良好的室内覆盖，这暗示着高信号强度。然而，室内覆盖一般受限于通常与转发器本身在同一位置的转发器施主天线的邻近。此外，如上所提及的一样，在基站与转发器拾取天线之间通常有LOS以便确保用于所需通信信号的良好链路质量，并且在技术领域中众所周知的是，由于空间分隔的天线将遇到高相关，因此在LOS环境中难以实现超过秩2的MIMO信道。在LOS环境中实现足够低的相关可能要求转发器天线元素的极大的空间分隔，这可能难以使得室内施主天线与转发器和拾取天线在同一位置。在例如与更靠近施主天线之一的用户设备进行通信时，具有不在同一位置的施主天线能够导致在施主天线之间严重的功率不平衡，这又将导致更低的MIMO增益。
因此，极其渴望找到提供良好室内覆盖和高比特率与具谱效率的通信的的方式。
发明内容
鉴于以上描述，因此，本发明的一方面是提供一种无线通信系统，该系统寻求单独或以任何组合方式减轻、缓和或消除技术领域中一个或多个上述缺陷和缺点。
本发明的第一方面涉及一种用于与位于物理结构内的用户设备进行通信的无线MIMO通信系统，包括：适用于无线MIMO通信、具有至少两个节点天线的节点，其中，所述节点还配置用于通过第一无线电信道与至少两个室外室内转发器进行LOS无线MIMO通信；以及至少两个室外室内转发器，适用于通过所述第一无线电信道与所述节点进行LOS MIMO通信，其中，所述转发器各具有至少一个转发器天线，被提供在所述物理结构外，用于与所述节点进行室外LOS MIMO通信，其中，所述转发器各连接到在所述物理结构内提供的用于通过第二无线电信道与位于所述物理结构内的所述用户设备进行室内MIMO通信的至少一个泄漏电缆，其特征在于所述转发器被提供在相同物理结构上外部并且适当间隔开，使得在节点与转发器之间的第一无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩，提供所述至少一个泄漏电缆，使得从每个转发器提供在所述物理结构中相同内部空间的基本上相同室内覆盖，提供所述至少一个泄漏电缆，使得在转发器与位于所述物理结构内的用户设备之间的所述第二无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩。这样，能够以具成本效益方式向从建筑物内以无线方式进行通信的用户提供极佳的室内覆盖和高比特率与具谱效率的通信。
无线通信系统中的第一无线电信道和所述第二无线电信道还可以是相同的无线电信道。
无线通信系统中的节点天线和转发器天线还可以是双极化天线。这样，极化分集能够用于进一步扩展无线通信系统的容量。
无线通信系统中的泄漏电缆还可以是双极化泄漏电缆。这样，极化分集能够用于进一步扩展无线通信系统的容量。
无线通信系统中每个转发器的泄漏电缆的数量还可以与每个转发器的转发器天线的数量相同。
无线通信系统中的第一转发器和第二转发器还可共享至少一个泄漏电缆，以及其中，所述第一转发器可在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，并且所述第二转发器可在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆。这样，泄漏电缆的数量能够减半。
无线通信系统中的第一转发器还可与第二转发器共享至少一个泄漏电缆，并且可与第三转发器共享至少另一泄漏电缆，其中，所述第一转发器可在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，并且所述第二转发器可在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，以及其中，所述第一转发器可在一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆，并且所述第三转发器可在另一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆。这样，泄漏电缆的数量能够减半。
无线通信系统中的至少四个转发器还可与另一转发器共享至少一个泄漏电缆，以及经连接以形成与另一转发器共享至少一个泄漏电缆的转发器的线性菊花链。这样，泄漏电缆的数量能够减半。
上述本发明的第一方面的任何特征可以可能的任何方式组合以形成本发明的不同实施例。
本发明的第二方面涉及一种用于在位于物理结构外的节点与位于所述物理结构内的用户设备之间提供无线MIMO通信的方法，方法包括：配置所述节点用于与在所述物理结构外提供的至少两个室外室内转发器进行LOS无线MIMO通信，配置位于所述物理结构外的每个所述室外室内转发器上的至少一个转发器天线用于与所述节点进行室外LOS MIMO通信，配置位于所述物理结构内的每个所述室外室内转发器上的至少一个泄漏电缆用于通过第二无线电信道与位于所述物理结构内的内部空间中的所述用户设备进行室内MIMO通信，其特征在于提供在相同物理结构上外部并且适当间隔开的所述转发器，使得在节点与转发器之间的第一无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩，提供所述至少一个泄漏电缆，使得从每个转发器提供在所述物理结构中相同内部空间的基本上相同室内覆盖，以及提供所述至少一个泄漏电缆，使得在转发器与位于所述物理结构内的用户设备之间的所述第二无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩。
方法可还包括配置所述节点天线和所述转发器天线用于双极化通信的步骤。
方法可还包括配置所述泄漏电缆用于双极化通信的步骤。
方法可还包括配置所述每个转发器以包括与转发器天线的数量相同数量的泄漏电缆的步骤。
方法可还包括配置第一转发器和第二转发器共享至少一个泄漏电缆，以及其中，所述第一转发器适用于在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，并且所述第二转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆。
方法可还包括配置第一转发器以与第二转发器共享至少一个泄漏电缆，以及与第三转发器共享至少另一泄漏电缆的步骤，其中，所述第一转发器适用于在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，并且所述第二转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，以及其中，所述第一转发器还适用于在一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆，并且所述第三转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆。
方法可还包括配置至少四个转发器以与另一转发器共享至少一个泄漏电缆，以及配置所述至少四个转发器经连接以形成与另一转发器共享至少一个泄漏电缆的转发器的线性菊花链的步骤。
上述本发明的第二方面的任何特征可以可能的任何方式组合以形成本发明的不同实施例。结合本发明的第一方面所述的所有益处可同样适用于本发明的第二方面。
附图说明
从下面参照附图的本发明的一些实施例和变型的详细描述中，可明白本发明的其它目的、特性和优点，其中，本发明的一些实施例或变型将参照附图更详细地描述，其中：
图1a根据本发明的一实施例，示出采用多个MIMO转发器和泄漏电缆、用于与位于物理结构内的用户设备进行通信的无线室外室内MIMO通信系统的框图；以及
图1b根据本发明的一实施例，示出采用带有双极化的多个MIMO转发器和泄漏电缆、用于与位于物理结构内的用户设备进行通信的无线室外室内MIMO通信系统的框图；以及
图2根据本发明的一实施例，示出采用共享泄漏电缆的两个转发器、用于与位于物理结构内的用户设备进行通信的无线室外室内MIMO通信系统的框图；以及
图3a根据本发明的一实施例，示出采用共享泄漏电缆、使用双极化的两个转发器、用于与位于物理结构内的用户设备进行通信的无线室外室内MIMO通信系统的框图；以及
图3b根据本发明的一实施例，示出采用与相邻转发器共享泄漏电缆的几个转发器、用于与位于物理结构内的用户设备进行通信的无线室外室内MIMO通信系统的框图；以及
图4示出可采用本发明的典型无线通信情形；以及
图5a-5f示出描述本发明的不同实施例和变型的多个流程图。
具体实施方式
下面将参照示出本发明的实施例的附图，更全面地描述本发明的实施例。然而，本发明可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文所述的实施例。相反，这些实施例的提供使本公开内容将变得详尽和完整，并且将向本领域的技术人员完全传达本发明的范围。类似的标号表示整个描述中类似的元素。
根据本发明的一实施例，提供良好的室内覆盖及高比特率和具谱效率的通信的方式是利用无线室外室内MIMO通信系统100。图1所示无线室外室内MIMO通信系统100包括适用于进行无线MIMO通信的至少（如图中的点所示）两个节点天线102和节点101。术语“节点”将在本发明的不同实施例和变型的描述通篇中使用，并且应理解为包括任何类型的无线通信重新分发点（如基站）或端点（如用户设备）。节点101可还配置用于通过第一无线电信道112与至少两个室外室内转发器103、105、107进行视线(LOS) MIMO通信。在变型中，节点101也可配置用于通过第一无线电信道与所述转发器103、105、107进行非LOS MIMO通信。
图1中的室外室内转发器103、105、107可适用于通过第一无线电信道112与具有至少两个节点天线102的至少一个节点101进行LOS MIMO通信和/或非LOS MIMO通信。每个转发器103、105、107可具有适用于通过第一无线电信道112从所述节点101接收通信信号和向所述节点101传送通信信号的至少一个转发器天线104、106、108。室外室内转发器103、105、107及其转发器天线104、106、108通常放置在转发器要提供室内覆盖的物理结构上或其附近。通常，转发器天线104、106、108放置或安装在转发器附近的物理结构110的外墙、外观上，以便最小化电缆损耗和降低安装成本，并且一般在所述节点天线102的LOS中以便最大化通过第一无线电信道112在天线102、104、106、108之间传送的通信信号的信号强度。
物理结构110可以是任何类型的人造结构，如具有不同大小和形状的几个内部空间（如房间、走廊等）的多层建筑物到象只包含一个内部空间（一个房间）的建筑物等小房子。术语物理结构110也应理解为包括任何人造或任何非人造地下结构，如矿井、洞穴或诸如此类。
转发器103、105、107可安装在物理结构110的外墙或内墙（或两者）上。转发器103、105、107经在物理结构110的外部上安装的转发器天线104、106、108与在物理结构110的内部上安装的施主天线109之间的双向功率放大器提供连接。在本发明的实施例中，在相同物理结构110上的外部提供了适用于通过第一无线电信道112与所述节点101进行LOS MIMO通信并且各具有至少一个转发器天线104、106、108的至少两个室外室内转发器103、105、107。优选的是，转发器被适当间隔开，通常在几米到最多超过100米的范围，并且其间隔使得在节点101与转发器103、105、107之间的第一无线电信道112支持等于转发器天线104、106、108的数量的秩。转发器之间的分隔距离当然将取决于诸如建筑物的大小、具有到节点101的LOS的可能性等参数。尽管在LOS环境中实现，但适当空间分隔开转发器及其转发器天线大幅降低了它们之间的相关，并且因此使得支持等于转发器天线的数量的秩变得可能。
施主天线109可使用任何类型的分布式天线系统实现。分布式天线系统(DAS)一般是连接到诸如转发器103、105、107等共同源的空间分隔天线节点的网络，其经无线电信道（在此情况下为第二无线电信道）在所述物理结构110内的内部空间内提供无线服务。DAS的示例是所谓的泄漏电缆。泄漏电缆通常定义为绝缘电缆（通常是屏蔽同轴电缆），带有通过绝缘的开口或槽，允许沿其长度传输的通信信号以受控方式发出到周围紧邻的环境中。泄漏电缆也在文献中称为辐射电缆或漏波槽天线。下文泄漏电缆在申请文本中用于例示本发明的实施例和变型。然而，本发明不只限于泄漏电缆的使用，而是实际上能够使用任何类型的DAS实现。
根据本发明的实施例，实现了至少两个转发器103、105、107，各带有在物理结构110内提供的适用于通过第二无线电信道113与位于所述物理结构内的用户设备(UE) 111进行室内MIMO通信的至少一个（如图中点所示）泄漏电缆109。提供泄漏电缆109，使得在转发器103、105、107与位于所述物理结构110内的用户设备111之间的所述第二无线电信道113支持等于转发器天线104、106、108的数量的秩。UE 111可以是能够进行无线通信的任何类型的设备，如移动电话和计算机设备（即，膝上型计算机、台式计算机、平板计算机(pad)等）。UE 111可以在物理结构110中所述内部空间中是固定的，或者它可以能够在物理结构110内不同内部空间之间移动（即，移动型）。UE 111可适用于或不适用于通过第二无线电信道113与泄漏电缆109进行MIMO通信。提供每个转发器103、105、107的每个泄漏电缆109，使得它们提供在所述物理结构111中基本上相同内部空间的基本上相同的统一室内覆盖。术语“基本上”应理解为表示“完全相同”和“接近但不完全相同”，这是因为现实中将难以由两个物理电缆（即使相互叠加放置）实现内部空间的完全相同覆盖。通过采用覆盖基本上相同内部空间的泄漏电缆，实际上避免了在带有普通施主天线的传统转发器设置中将发生的MIMO信道中的功率不平衡。使用泄漏电缆的另一益处是与覆盖以1/r2倍数或更快下降的传统点源天线相比，它们在其实现以覆盖的内部空间中提供了更均匀的覆盖。
对于本文中所述本发明的每个实施例和变型，以下原理成立：转发器被提供在相同物理结构110上外部并且适当间隔开，使得在节点101与转发器103、105、107之间的第一无线电信道112支持等于转发器天线104、106、108的数量的秩，以及提供泄漏电缆109，使得在转发器103、105、107与位于所述物理结构110内的用户设备111之间的所述第二无线电信道113支持等于转发器天线104、106、108的数量的秩。
视系统的设置和设备的选择而定，上面提及的第一无线电信道和第二无线电信道可以是不同的无线电信道，或者它们可以是相同的信道。
通过采用如上结合图1的描述所述的无线室外室内MIMO通信系统100，本发明的目的将得以满足，表现在通信系统100从室外基站为室内用户提供良好的覆盖、高比特率和具谱效率的通信。明显的是，使用所述通信系统100时，与具有带在同一位置的拾取天线的转发器的传统方式相比，以及与带有不在同一位置的施主天线的转发器相比，能够实现更高的MIMO秩。本发明组合了适当间隔的转发器天线和覆盖基本上相同内部空间的室内泄漏电缆，它们将一起以高概率在大面积内提供极佳的更高阶MIMO室内覆盖。本发明的另一优点是它与室外室内转发器组合，改进了用于多流传送的情况的信道秩。这将增大用于经此类转发器与室外基站通信的室内用户的空间复用增益，并且除其它之外还产生改进的用户比特率。由于大部分高数据率用户当前是且预期（也在将来）是室内用户，因此，此类改进特别合乎需要。因此，本发明的目的因而得以满足。
图1b示出结合图1所述实施例的变型。在变型中，图1b所示无线室外室内MIMO通信系统120包括具有两个双极化节点天线的节点121，节点适用于与具有双极化转发器天线124、126的在物理结构127上适当分隔安装的两个转发器123、125进行无线LOS MIMO通信。每个转发器123、125连接到覆盖物理结构127中基本上相同内部空间的泄漏电缆128。泄漏电缆128可以是或不是双极化泄漏电缆。泄漏电缆128配置成与所述物理结构内的UE 129进行通信。图1b所示通信系统不限于使用只带有两个双极化节点天线的节点和各采用一个双极化转发器天线和一个泄漏电缆的两个转发器，而是可扩展成采用几个节点天线（双偏或非双极化）和具有多个转发器天线（双极化或非双极化）和泄漏电缆（双极化或非双极化）的几个转发器。采用双极化天线122、124、126和/或双极化泄漏电缆128的主要益处在于通信系统的容量可以从2乘2 MIMO系统扩展到4乘4 MIMO系统。
图2示出本发明仍有的另一变型。图2所示无线室外室内2乘2 MIMO通信系统200包括具有两个节点天线202的节点201，节点适用于与各具有一个转发器天线204、206的在物理结构207上适当分隔安装的两个转发器203、205进行无线LOS MIMO通信。在上面的前面所述通信系统100、120与图2中的通信系统200之间的差别是两个转发器（第一转发器203和第二转发器205）利用和共享相同泄漏电缆208。第一转发器203在一端馈入共享的泄漏电缆208，并且第二转发器205在另一端馈入共享的泄漏电缆。在此情况下，使得泄漏电缆208支持两种传播模式，电缆的每个方向一种模式。典型的泄漏电缆相对于电缆以某个角度辐射，其中，角度能够有从小（电缆沿电缆的方向辐射，所谓的“耦合模式”）到大（电缆主要从偏离电缆的方向辐射，所谓的“辐射模式”）的范围。确切的角度随电缆设计（如开口之间的间距）和使用的频率变化。通过在任一端的一个天线端口馈入的泄漏电缆因此是某种类型的多模式天线，并且将能够从天线模式分集的使用支持去往和来自UE 209的双流传送。采用共享的泄漏电缆的益处是只需要使用半数的泄漏电缆，并且因此材料和安装成本均得以降低。另一益处也是“两个天线”覆盖完全相同的内部空间。
通过将另外的空间分隔的泄漏电缆308和/或双极化泄漏电缆和转发器303、305一起使用，转发器303、305将双极化天线用于与采用双极化天线的节点301进行通信，图3a所示本发明的变型可从2乘2 MIMO通信系统200扩展到4乘4 MIMO通信系统300。在此情况下，只要求每对转发器天线端口一个泄漏电缆。
如图3b所示，通过让几个转发器与相邻转发器共享泄漏电缆，可进一步扩展图3a所示的MIMO通信系统300。通过采用带有多个双极化天线312的节点311和具有双极化转发器天线的多个转发器313、314、315（经连接以便形成与相邻转发器共享至少一个泄漏电缆317的转发器313、314、315的线性菊花链(daisy chain)），可进一步扩展图3b中MIMO通信系统310的容量。
图4示出描述在位于物理结构外的节点与位于所述物理结构内的用户设备之间提供LOS无线MIMO通信400的方法中的主要步骤的流程图。方法包括以下步骤：
I)配置401所述节点用于与在所述物理结构外提供的至少两个室外室内转发器进行LOS无线MIMO通信；
II)配置402位于所述物理结构外的每个所述室外室内转发器上的至少一个转发器天线用于与所述节点进行室外LOS MIMO通信；以及
III)配置403位于所述物理结构内的每个所述室外室内转发器上的至少一个泄漏电缆用于与位于所述这物理结构内的所述用户设备进行室内MIMO通信，
IV)提供404在相同物理结构上外部并且适当间隔开的转发器，使得在节点与转发器之间的第一无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩；以及
V)提供405至少一个泄漏电缆，使得从每个转发器提供在所述物理结构中相同内部空间的基本上相同室内覆盖；以及
VI)提供406至少一个泄漏电缆，使得在所述转发器与位于所述物理结构内的用户设备之间的所述第二无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩。
如本发明的上述实施例中所述，重要的是转发器被提供在相同物理结构上，但被适当间隔开（使得在节点与转发器之间的第一无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩），可能时使它们间隔有几米，以及提供每个转发器的每个泄漏电缆，使得在转发器与位于所述物理结构内的用户设备之间的第二无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩，以及使得它们提供在所述物理结构中基本上相同内部空间的基本上相同的室内覆盖。此方面的示例例如能够是沿通道中的一面墙布置一个泄漏电缆，并且沿通道中相对的墙上布置另一泄漏电缆。另一种方式将是靠近天花板布置两个电缆，但要间隔开。
图5a到5f示出带有图4中流程图400所述主要方法的六个可选增强或变化的六个流程图。
如图5a中流程图中所述，方法可选择性地包括配置501所述节点天线和所述转发器天线用于双极化通信的步骤。
如图5b中流程图中所述，方法可选择性地包括配置502所述泄漏电缆用于双极化通信的步骤。此可选步骤优选可与图5a中讨论的可选501一起实现。
如图5c中流程图中所述，方法可选择性地包括配置503所述每个转发器以包括与转发器天线的数量相同数量的泄漏电缆。
如图5d中流程图中所述，方法可选择性地包括配置504第一转发器和第二转发器共享至少一个泄漏电缆，以及其中，所述第一转发器适用于在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，并且所述第二转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆。
如图5e中流程图中所述，方法可选择性地包括配置505第一转发器以与第二转发器共享至少一个泄漏电缆，以及与第三转发器共享至少另一泄漏电缆的步骤，其中，所述第一转发器适用于在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，并且所述第二转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，以及其中，所述第一转发器还适用于在一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆，并且所述第三转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆。
如图5f中流程图中所述，方法可选择性地包括配置506至少四个转发器以与另一转发器共享至少一个泄漏电缆，以及配置所述至少四个转发器经连接以形成与另一转发器共享至少一个泄漏电缆的转发器的线性菊花链的步骤。然而，方法不限于进行形成线性菊花链的连接。方法也可允许菊花链的“末端”相互连接，以形成与相邻转发器共享至少两个泄漏电缆的转发器的循环或封闭菊花链。方法也可允许混合与相邻转发器共享至少一个泄漏电缆的转发器的封闭和线性菊花链。
在本文使用的术语只用于描述特殊的实施例，并无意限制本发明。在本文使用时，除非上下文有明确指示，否则，单数形式还将包括复数形式。还可理解，术语“包括”在本文使用时用于表示所述特性、整数、步骤、操作、元素和/或或组件的存在，而不排除存在或添加一个或多个其它特性、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合。
除非另有规定，否则，本文使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含意。还将理解，除非在本文中有明确定义，否则，本文使用的术语应理解为具有与本说明书和相关技术上下文中含意一致的含意，并且不以理想化或过分正式的方式理解。
前面描述了本发明的原理、优选实施例和操作模式。然而，本发明应视为说明性而不是限制性，并且不应视为限于上面讨论的特定实施例。本发明的各种实施例的不同特征能够在与明确所述的那些组合不同的其它组合中组合。因此，应理解的是，本领域技术人员可在那些实施例中进行变化而不脱离如随附权利要求定义的本发明的范围。

Claims (15)

1. 一种用于与位于物理结构(110)内的用户设备(111)进行通信的无线室外室内多输入多输出(MIMO)通信系统(100)，包括：
-   节点(101)，适用于无线MIMO通信，具有至少两个节点天线(102)，其中所述节点(101)还配置用于通过第一无线电信道(112)与至少两个室外室内转发器（103，105，107）进行视线(LOS)无线MIMO通信；以及
-   至少两个室外室内转发器（103，105，107），适用于通过所述第一无线电信道(112)与所述节点(101)进行LOS MIMO通信，其中所述转发器（103，105，107）各具有至少一个转发器天线（104，106，107），被提供在所述物理结构(110)外，用于与所述节点(101)进行室外LOS MIMO通信，其中所述转发器各连接到在所述物理结构(110)内提供的用于通过第二无线电信道(113)与位于所述物理结构(110)内的内部空间中的所述用户设备(111)进行室内MIMO通信的至少一个泄漏电缆(109)，
其特征在于
-   所述转发器（103，105，107）被提供在所述相同物理结构(110)上外部并且适当间隔开，使得在所述节点(101)与所述转发器（103，105，107）之间的所述第一无线电信道(112)支持等于转发器天线（104，106，108）的数量的秩，
-   提供所述至少一个泄漏电缆(109)，使得从每个转发器（103，105，107）提供在所述物理结构(110)中相同内部空间的基本上相同室内覆盖，以及
-   提供所述至少一个泄漏电缆(109)，使得在所述转发器（103，105，107）与位于所述物理结构(110)内的用户设备(111)之间的所述第二无线电信道(113)支持等于转发器天线（104，106，108）的数量的秩。
2. 如权利要求1所述的无线通信系统，其中所述第一无线电信道(112)和所述第二无线电信道(113)是相同的无线电信道。
3. 如前面权利要求任一项所述的无线通信系统，其中所述节点天线(102)和所述转发器天线（104，106，108）是双极化天线。
4. 如前面权利要求任一项所述的无线通信系统，其中所述泄漏电缆(109)是双极化泄漏电缆。
5. 如前面权利要求任一项所述的无线通信系统，其中每个转发器（103，105，107）的泄漏电缆(109)的数量与每个转发器（103，105，107）的转发器天线（104，106，108）的数量相同。
6. 如前面权利要求任一项所述的无线通信系统，其中第一转发器(203)和第二转发器(205)共享至少一个泄漏电缆(208)，以及其中所述第一转发器(203)在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆(208)，并且所述第二转发器(205)在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆(208)。
7. 如权利要求1到5任一项所述的无线通信系统，其中第一转发器(314)与第二转发器(315)共享至少一个泄漏电缆(317)，并且与第三转发器(313)共享至少另一泄漏电缆(318)，其中所述第一转发器(314)在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆(317)，并且所述第二转发器(315)在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆(317)，以及其中所述第一转发器(314)在一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆(318)，并且所述第三转发器(313)在另一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆(318)。
8. 如权利要求7所述的无线通信系统，其中与另一转发器共享至少一个泄漏电缆的至少四个转发器经连接以形成与另一转发器共享至少一个泄漏电缆的转发器的线性菊花链(319)。
9. 一种用于在位于物理结构外的节点与位于所述物理结构内的用户设备之间提供无线MIMO通信的方法(400)，所述方法包括：
-   配置(401)所述节点用于通过第一无线电信道与在所述物理结构外提供的至少两个室外室内转发器进行LOS无线MIMO通信；
-   配置(402)位于所述物理结构外的每个所述室外室内转发器上的至少一个转发器天线用于通过所述第一无线电信道与所述节点进行室外LOS MIMO通信；
-   配置(403)位于所述物理结构内的每个所述室外室内转发器上的至少一个泄漏电缆用于通过第二无线电信道与位于所述物理结构内的内部空间中的所述用户设备进行室内MIMO通信，
其特征在于
-   提供(404)在所述相同物理结构上外部并且适当间隔开的所述转发器，使得在所述节点与所述转发器之间的所述第一无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩，
-   提供(405)所述至少一个泄漏电缆，使得从每个转发器提供在所述物理结构中相同内部空间的基本上相同室内覆盖，以及
-   提供(406)所述至少一个泄漏电缆，使得在所述转发器与位于所述物理结构内的用户设备之间的所述第二无线电信道支持等于转发器天线的数量的秩。
10. 如权利要求9所述的方法，还包括配置(501)所述节点天线和所述转发器天线用于双极化通信。
11. 如权利要求9-10所述的方法，还包括配置(502)所述泄漏电缆用于双极化通信。
12. 如权利要求9-11任一项所述的方法，还包括配置(503)所述每个转发器以包括与转发器天线的数量相同数量的泄漏电缆。
13. 如权利要求9-12任一项所述的方法，还包括配置(504)第一转发器和第二转发器共享至少一个泄漏电缆，以及其中所述第一转发器适用于在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，并且所述第二转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆。
14. 如权利要求9-12任一项所述的方法，还包括配置(505)第一转发器以与第二转发器共享至少一个泄漏电缆，以及与第三转发器共享至少另一泄漏电缆，其中所述第一转发器适用于在一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，并且所述第二转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少一个泄漏电缆，以及其中所述第一转发器还适用于在一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆，并且所述第三转发器适用于在另一端馈入所述共享的至少另一泄漏电缆。
15. 如权利要求14所述的方法，还包括配置(506)至少四个转发器以与另一转发器共享至少一个泄漏电缆，以及配置所述至少四个转发器经连接以形成与另一转发器共享至少一个泄漏电缆的转发器的线性菊花链。
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