CN1822554B - 无线通信网络和无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种无线通信网络(110),其包括:多个通信小区(70),每个由至少一个通信覆盖区域(54)限定;以及多个接入点(112),每个对应于多个通信小区(70)中的一个不同小区。每个接入点被配置成在第一频率上与(i)在第一通信小区(70)中的至少一个通信覆盖区域中的订户和(ii)第二通信小区(70)中的订户中的至少一个通信。每个接入点还被配置成在第二频率上与第三通信小区(70)中的接入点通信。
Description
技术领域
本发明一般涉及无线网络,并更具体地,涉及使用多接入点进行通信的无线网络。
背景技术
宽带无线网络(例如,802.11 WLAN)的使用已大大增加,这是由于这些网络提供了无线环境中的高速网络接入(例如,超过1Mbps的通信速度)。这些无线网络的用户可以移动到覆盖区域中的不同地点并且维持网络连通性。这些网络通常被配置为具有多个无线接入点,有时称作热点(hot-spot),每个热点提供通常约100米的无线通信范围。
使用例如高速网络连接诸如光纤、T-1、DSL、缆线调制解调器等将这些无线接入点连接到有线网络。这些无线网络中的通信路径通常是(i)通过无线链路从移动用户到接入点(AP)和(ii)使用有线连接从AP到网络(例如,广域网(WAN))。这样,移动设备(例如,膝上型计算机)经由一个或多个无线接入点与网络通信。但是,因为与接入点通信的范围有限(例如,约100米),所以需要许多接入点以覆盖较大通信区域。这进而需要用于每个接入点的许多高速有线网络连接,通常称作回程(backhaul)。有线连接数目的增加增加了这样的无线网络的成本和复杂性,并且有时无法提供实用的实现。
已经开发了具有网格配置的网络以解决该回程问题。在该网格配置中,网络中的每个接入点和/或节点可以在毗邻的或邻近的接入点和/节点之间传递信息,由此为网络提供了无线回程形式。在该网格网络中,来自移动用户的消息可以从一个接入点“跳(hop)”到另一接入点,直到其到达有线回程连接为止。这样,可以实现具有较少有线接入点的网络。但是,在这样的网络中,由于用户的消息经历多“跳”以到达有线回程,因而网络的有效吞吐量大大降低。尤其是,当使用网格路由协议时,随着跳数增加,有效网络数据率快速下降。吞吐量的降低由于缺少用来在将消息携带回有线网络的接入点之间将AP-移动体消息和回程消息的带宽分开的频率规划和信道分配而产 生。通常,每个接入点具有用于与移动用户以及网络中的其它接入点通信的单个无线电设备(radio)。频率规划和回程可用带宽的缺乏大大限制了该网格网络架构的可伸缩性(scalability)。由于网格网络是在较大区域上实现的,所以总体容量(例如,回程/移动体容量)的较大百分比用于发送网络路由状态的更新。
这样,具有不同配置的已知无线通信系统可能实现起来较复杂、具有降低的吞吐量、以及提供有限的可伸缩性。
发明内容
根据示例性实施例,提供了一种无线通信网络,所述无线通信网络使用公共无线通信协议,所该无线通信协议包括具有介质接入控制MAC帧结构的介质接入层,所述MAC帧结构包括第一和第二MAC帧部分,所述无线通信网络包括:多个通信小区,每个由至少一个通信覆盖区域限定并且被配置为使用所述公共无线通信协议;以及多个接入点,每个对应于多个通信小区中的一个不同小区并且被配置为使用所述公共无线通信协议,第一通信小区中的接入点被配置成在发送第一MAC帧部分期间在第一频率上与以下二者中的至少一个通信:(i)在所述第一通信小区中的至少一个通信覆盖区域中的订户和(ii)第二通信小区中的接入点,并且被配置成在发送第二MAC帧部分期间在第二频率上与第三通信小区中的接入点通信;所述第一频率和第二频率可基于接入点故障而动态配置,其中,以下三组通信小区中的至少一组是毗邻的通信小区:(i)所述第一和第二通信小区、(ii)所述第一和第三通信小区、和(iii)所述第二和第三通信小区。
根据另一示例性实施例,提供了一种用于网络中的无线通信方法,所述网络使用公共无线通信协议,该无线通信协议包括具有介质接入控制MAC帧结构的介质接入层,所述MAC帧结构包括第一和第二MAC帧部分,所述方法包括:提供多个通信小区,每个由至少一个通信覆盖区域限定并且被配置为使用所述公共无线通信协议;以及提供多个接入点,每个接入点对应于多个通信小区中的一个不同小区,并且被配置为使用所述公共无线通信协议;配置第一通信小区中的接入点来在发送第一MAC帧部分期间在第一频率上与以下二者中的至少一个通信:(i)所述第一通信小区中的至少一个通信覆盖区域中的订户和(ii)第二通信小区中的接入点,并且在发送第二MAC帧部分 期间在第二频率上与第三通信小区中的另一接入点通信,所述通信通过时分双工而提供;基于接入点故障而动态配置所述第一频率和第二频率,其中,以下三组通信小区中的至少一组是毗邻的通信小区:(i)所述第一和第二通信小区、(ii)所述第一和第三通信小区、和(iii)所述第二和第三通信小区。
附图说明
现在将参考附图通过示例描述本发明,在附图中:
图1是图示根据本发明各种实施例的无线覆盖区域的框图。
图2是图示根据本发明各种实施例的另一无线覆盖区域的框图。
图3是根据本发明各种实施例的包括通信小区的无线网络架构的框图。
图4是根据本发明各种实施例的包括如图2所示的多个通信小区的回程宏观通信小区网络的框图。
图5是图示根据本发明各种实施例的通信频率配置的框图。
图6是根据本发明各种实施例的用于通信小区内通信的方法的流程图。
图7是根据本发明各种实施例的包括多个通信小区的另一回程宏观通信小区网络的框图。
图8是根据本发明各种实施例的图7中所示网络的单个通信小区的框图。
图9是图示根据本发明各种实施例的无线通信网络中的多个通信小区之间的通信示例的框图。
图10是图示根据本发明各种实施例的用于无线通信网络中通信的通信方案的框图。
具体实施方式
本发明的各种实施例提供了一种无线网络架构,允许一个或多个无线设备在无线网络覆盖区域内的不同地域上通过和/或与网络通信。例如,如图1所示,无线覆盖区域10可能一般覆盖由地理地域限定的区域,诸如城市或城镇内的多个街区12。这些街区的每个可以由街道14分开,并且每个街区可以包括例如一个或多个建筑物(未示出)、开放区域或领域、公园等等。无线覆盖区域10可以包括例如一个或多个无线本地接入区域16(例如,WiFi热点),并且由它们限定。本地接入区域16可以例如基于系统或通信需求、和/或基于街区大小,而覆盖多于或少于地理地域中的一个街区。
具有无线通信能力(例如,所安装的无线通信卡)的一个或多个移动设备26(例如,膝上型计算机或个人数字助理(PDA))可以位于这些不同本地接入区域16上(例如,在街道14上或在建筑物中)和/或可以在这些本地接入区域16之间移动。这样,移动设备26可以移动通过无线覆盖区域10,并且使用无线本地接入区域16维持与网络的连接和通信。
作为另一示例,无线覆盖区域20可能一般覆盖由物理结构22(例如,建筑物)所限定的区域,如图2所示。无线覆盖区域20可以包括例如一个或多个无线本地接入区域30(例如,WiFi热点),并且由它们限定。无线覆盖区域20所覆盖的总区域可以例如基于系统或通信需求而大于或者小于结构22。
在结构22中,可以提供不同区域24(例如,不同的房间)。具有无线通信能力(例如,所安装的无线通信卡)的一个或多个移动设备26(例如,膝上型计算机或个人数字助理(PDA))可以位于这些不同区域24和/或可以在这些不同区域24之间移动。应该注意,每个区域24可以由一个或多个无线本地接入区域30覆盖以允许与网络进行无线通信。这样,移动设备26可以移动通过无线覆盖区域20,并且使用无线本地接入区域30维持与网络的连接和通信。
更特别地,在图3所示的示例性实施例中,提供了无线网络架构50,其利用无线信道(例如,宽带无线链路)来提供从本地接入点52到移动设备58和回程通信系统的通信,同时确保用于两者的可用(例如,有保证的)带宽。此外,如本文更详细描述的,无线网络架构50提供微观和宏观频率规划,其允许网络伸缩来覆盖较大区域,而吞吐量损失最小或没有吞吐量损失。应该注意,尽管在不同图中可能使用了不同的标号,但是其中的组件(诸如,例如接入点、覆盖区域、移动设备等)可以诸如基于系统或应用需求根据希望或需要而相同和/或不同。
无线网络架构50由多个本地接入点52限定,每个本地接入点52提供限定的无线接入覆盖区域54。例如,参考图2,无线本地接入区域30可以由限定无线接入覆盖区域54的本地接入点52提供,每个无线接入覆盖区域54可以包含一个本地接入区域30、或者多于或少于单个本地接入区域30。每个本地接入点52可以包括一个或多个通信设备例如无线电设备56,以提供相关联的无线接入覆盖区域54内的移动设备58(例如,安装了无线通信卡的膝上型计算机)与网络之间的通信。无线电设备56可以根据希望或需要且如公知那样地配置,以提供无线通信。例如,无线电设备56的每个可以包括收发机、 天线和路由器,用于与下述三种设备中的至少一种通信:(i)特定无线电设备56所覆盖的无线接入覆盖区域54内的一个或多个移动设备58,(ii)毗邻无线接入覆盖区域54中的无线电设备,以及(iii)经由有线连接(例如,有线LAN)的网络。
在操作中,并且在示例性实施例中,移动设备58使用一组频率或信道中的一个(例如,如图5所示,使用4.9GHz公共安全频谱中的10个lMHz信道60中的一个)与本地接入点52通信。但是,应该注意,该频率范围可以根据希望或需要而修改。例如,无线电设备56可以使用IEEE 802.11通信标准而被配置成提供诸如802.11b(通常称作WiFi)的无线通信。作为另一示例,无线电设备可以使用IEEE 802.16通信标准而被配置成提供通常称作WiMAX的无线通信。应该注意,在各种实施例中,多个接入点可以使用同一频率,在这种情况下,实施避免自相干扰的方法,诸如空间和/或时间分集。
可以选择频率数目,以例如允许镶嵌(tessellated)频率规划和频率重用模型用于移动设备58与无线接入点52通信。在该实施例中,将一个接入点配置为主接入点62,用于无线地与本地接入点52通信以及经由有线连接与网络通信。例如,在图2所示的实施例中,镶嵌配置中的中间接入点可以被配置为主接入点62。
本地接入点52被配置成使用一组频率或信道与主接入点62通信。例如,在示例性实施例中,主接入点62使用来自4.9GHz公共安全频谱中的一组8个5MHz信道中的单个信道(例如,单个频率)而同与其关联的每个本地接入点52通信。然而,同样应该注意,该频率范围可以根据希望或需要而改变。
应该注意,本地接入点52和主接入点62的无线接入覆盖区域54限定了无线通信小区70(例如,由图3中所示的7个无线接入覆盖区域54限定的)。在无线通信小区70中,例如,接入点(本地接入点52和主接入点62)中的每个使用一组频率提供与移动设备58的通信,其在一个实施例中提供高达约2Mbps的通信速率。此外,本地接入点52中的每个使用单个频率提供与主接入点62的通信,其在一个实施例中提供高达约10Mbps的通信速率。
在各种实施例中,一个通信单元70中的所有本地接入点52使用单个回程频率,其可能形成如图4所示的回程宏观通信小区80的一个元素。这样,多个通信小区70(例如,图4中所示的七个)一起形成了回程宏观通信小区80,其在一个实施例中也被配置成使用镶嵌频率规划以便为回程网络提供大规模 频率重用。
在示例性实施例中,每个通信小区70包括被配置为回程接入点的主接入点62,例如接入点“4”,其经由有线回程连接(例如到网络的有线连接)与网络通信。应该注意,每个通信小区70内部的、特别是从本地接入点52到回程接入点(例如,主接入点62)的通信可以使用如图5所示的4.9GHz公共安全频谱中的8个5MHz信道72中的7个来提供。例如,可以从4.94GHz到4.99GHz提供通信,其中10个1MHz频率信道(频率范围的每端5个)用于本地接入点52到移动体58的通信以及8个5MHz频率信道用于本地接入点52到主接入点62的通信。在示例性实施例中,再次参考图4,10个1MHZ信道中的7个和8个5MHz信道中的7个可以用于提供通信。但是,可能使用1MHz频率信道和5MHZ频率信道的每个的仅1个(或少于7个),在这种情况下,实施避免自干扰的方法,诸如,例如空间和/或时间分集。同样应该注意,可以根据希望或需要而修改频率范围。
各种实施例允许本地接入点52降低或者消除回程网络中的自干扰。在这些各种实施例中,回程宏观通信小区80规定,可以将回程链路的带宽配置成超过移动设备58到接入点52链路的带宽,这允许网络提供从例如WAN到移动客户机的服务质量(QoS)保证。
这样,在各种实施例中,提供了无线通信架构,其中多个本地接入点52在与对应本地接入点52相关联的每个无线接入覆盖区域54中使用不同频率(例如,多个本地通信信道)而与移动设备58无线地通信、以及使用与每个无线接入覆盖区域54中所使用的频率不同的单个频率(例如,主通信信道)而与主接入点62或回程接入点无线地通信。在示例性实施例中,本地接入点52包括两个无线电设备56,一个无线电设备被配置成提供本地接入点52与无线接入覆盖区域54内的移动设备58(例如,安装了无线通信卡的膝上型计算机)之间的通信,而另一个无线电设备被配置成提供本地接入点52与主接入点62之间的通信。这样,与每个无线接入覆盖区域54内的本地接入点52对应的第一无线电设备56的每个被配置成使用第一组频率(例如,该组频率内的相同或不同频率)与移动设备58通信,第二无线电设备56的每个被配置成使用与第一无线电设备56的第一组频率中的任一个不同的单个频率而与主接入点62通信。应该注意,第一和第二无线电设备56可以是分开的物理无线电设备或者可以是具有多个收发机的单个无线电设备。
在示例性实施例中,如图6中的流程图90所示,在无线通信小区70和回程宏观通信小区80内提供通信。特别地,在92,确定在无线接入覆盖区域54(图2中示出)中是否存在任何移动设备58(图2中示出)。例如,如公知的,可以确定膝上型计算机是否正试图在所识别出的热点中接入网络。如果移动设备58存在,则在94,使用所分配的频率例如使用如这里所描述的第一无线电设备56经由该无线接入覆盖区域54中的本地接入点52而建立与移动设备58的无线通信。应该注意,可以仅为经授权的移动设备58提供接入(例如,安全连接)或者可以为任何移动设备58提供接入(例如,非安全连接)。之后,在96,使用所分配的频率、诸如使用如这里所描述的第二无线电设备56经由主接入点62(图2中示出)而提供到网络的接入,例如用于从因特网下载信息或者接入电子邮件帐户。这样,使用如这里所描述的不同频率,经由本地接入点52和主接入点62,提供从移动设备58到网络的通信。应该注意,可以例如基于通信应用根据希望或需要而选择所分配的频率。
在98,例如通过确定移动设备58是否仍在接入本地接入点52,而确定移动设备58是否已移动到另一无线接入覆盖区域54。如果没有,则在100,在所分配的频率上维持通信。如果移动设备58已移动到了由另一本地接入点52所覆盖的区域,则在94,在对应于新本地接入点52的不同无线接入覆盖区域54内建立通信。应该注意,通过上述在每个通信小区70中所实现的相同处理,移动设备58可以在不同通信小区70之间移动。
这样,可以将可用带宽指定为分开的移动频率和回程频率,其中对移动频率进行镶嵌,以允许网络伸缩性,如图3所示。使用该镶嵌频率布置,可以提供用于回程通信的宏观频率规划。应该注意,尽管示出了7个频率重用图案(即,每个通信小区70中的7个本地接入点52),但是可以使用其它重用图案诸如3、4、14等等。此外,尽管可以定义回程接入点的主接入点62的每个被描述为具有有线回程连接,但是可以提供修改,诸如,例如具有交替的有线和无线连接。此外,在每个或全部通信小区70中除了“4”之外的不同子小区可以被配置为回程接入点。此外,尽管子小区或者无线接入覆盖区域54被示出为六边形,但是可以提供不同的配置,例如长方形或者正方形。此外,可以修改通信信道,使得转换(transition)不同于用于本地接入点52到移动设备58的通信的1MHz信道以及用于本地接入点52到主接入点62的通信的5MHz信道。
此外,可以根据本发明各种实施例提供不同的无线网络架构。例如,代替具有微观频率和宏观频率规划的架构,可以提供仅具有单个频率规划的架构。尤其是,替代具有用于与例如移动设备通信的微观镶嵌和用于返回(backhand)通信的宏观镶嵌的架构,可以提供具有单个频率集合的单级镶嵌。
特别地,本发明的各种实施例可以提供具有多个通信小区的通信网络和通信方案,如图7和8所示。一般地,这些图图示了下述通信网络,其中时分双工(TDD)空中链路通信系统可以提供例如用于呼出(out-bound)和呼入(in-bound)消息的经调度的发送。由此提供了可以支持具有高容量和吞吐量的多跳网格的网络架构。特别地,如图7所示,无线网络架构110定义了使用多个通信小区70的频率通信方案或规划,所述多个通信小区70被配置成具有方形图案的无线接入覆盖区域54。无线网络架构110定义了多跳TDD网络,其在一个实施例中包括可用于网络的8个频率,图7中标识为频率2到9。这些不同频率的每个可以如本文所详细描述的那样、根据希望或需要而配置或定义。每个通信小区70包括接入点112,其在该实施例中被示出为位于每个通信小区70的中心。每个接入点112被配置成例如使用如图3所示的无线电设备56来在两个频率(A,B)之一上通信。
更具体地,如图8所示,通信小区70包括多个无线接入覆盖区域54并且由其限定。在每个通信小区70中,第一频率(以A标明)在一个实施例中被定义为基站频率,其可以被配置成提供呼出通信链路,并且其允许例如具有无线电设备56的基站与多个订户(例如,无线接入覆盖区域54中的移动设备58)通信。此外,第一频率还允许毗邻或邻近通信小区70内的通信,例如,当请求向其发送的时候。第二频率(以B标明)在一个实施例中被定义为订户频率,其可以被配置成提供例如一个通信小区70中的基站和请求与其通信的另一毗邻或邻近通信小区70中的基站之间的呼入通信链路。例如,如图9所示,通信小区70(以字母A标识并且本文称之为通信小区A)被配置成作为基站在第一频率(频率9)上在与通信小区A相关联的接入点112和通信小区A内的任意无线接入覆盖区域54中的任何订户(例如,移动设备58)之间通信。此外,通信小区A作为订户工作,并且在第二频率(频率7)上与第二通信小区70通信,该第二通信小区70被标识为通信小区B并且使用通信小区B的第一频率(例如,基站频率)在其间提供通信。此外,例如,如通信小区E中所 示的第一频率可以作为基站频率工作,以与在第二或订户频率(频率4)上通信的毗邻通信小区70(即在本实施例中标识为通信小区B的通信小区70)通信。
这样,每个通信小区70在第一频率例如基站频率上在接入点112与该通信小区70内的任意订户以及与毗邻通信小区70之间通信,以及在第二频率例如订户频率上与另一毗邻小区通信,其中该通信小区现在是毗邻通信小区(例如,请求与第一通信小区通信的毗邻通信小区)的订户。
关于通信小区70之间和内部的通信,如本文所描述的提供了TDD通信方案或介质接入层。特别地,协调用于这两个频率的介质接入层,以便接入点112将在两个频率上同时发送或者在两个频率上同时接收,而不会同时在一个频率上发送和在另一频率上接收。通过这种方式,接入点112可以避免自干扰。图10中更详细地示出了经协调的发送的示例,其中两个毗邻通信小区70正在通信(例如,如图9所示,两个毗邻通信小区70)。例如,如图10所示,可以是介质接入控制(MAC)帧结构120的TDD帧结构被划分为两个部分122和124,其可以被定义为半帧。在通信期间,一个部分可以被定义为(i)下行链路(DL)帧,例如,其中基站向订户站发送,以及(ii)上行链路(UL)帧,例如,其中订户向基站(或接入点)发送。在操作中,在单个接入点112(图7和图9中示出),当一个频率处于下行链路通信模式时,另一频率处于上行链路通信模式以便避免同时发送和接收。在毗邻通信小区70,下行链路和上行链路通信的顺序反转,以便允许一个通信小区70的订户与毗邻通信小区70的基站同步。
如图9和10所示,消息可以在频率9上从移动体58(通信小区A中示出)跳到接入点112以及在频率7上从通信小区A中的接入点112跳到通信小区B中的接入点112,然后在频率4上从通信小区B中的接入点112跳到通信小区E中的接入点112,以及最终在频率2上从通信小区E中的接入点112跳到通信小区F中的接入点112。如图所示,具有单个频率2的通信小区F被配置成具有到网络的有线回程连接。通信小区F仅需要单个频率,因为其仅作为基站工作。
这样,具有频率2的通信小区70(如图7和9所示)上的单个回程连接可以支持例如25个接入点112。因为通信在分开的频率上,以及因为接入点112被设计成避免自干扰,所以消息可以同时在毗邻通信小区70中从一个接入点到另一接入点地传递而没有干扰。这样,无线网络架构110的吞吐量并不随 每一跳而减少。在操作中,吞吐量独立于跳数。因为,无线网络架构110提供了通常由网格网络提供的回程成本降低的优点,而不存在容量和吞吐量降低的问题。一般地,无线网络架构110允许对通过网络的业务进行动态路由选择,其中每个接入点112选择将消息发送到邻近通信小区70中的多个例如4个邻近接入节点112中的一个。
这样,无线网络架构110可以降低或者避免拥塞、节点故障等等。例如,如图7所示,在频率9上接收移动消息的、以(9,7)标识的接入节点112可以被控制并且切换成使用频率8而不是频率7来对消息进行路由选择,如图7中的虚线(dashed line)所示,并且其将把消息路由选择到在该频率上通信的另一通信小区70。通过这种方式,消息可以被路由选择到无线网络架构110中的另一有线回程连接(未示出)。这样,第一和第二频率可以例如基于接入点故障、带宽利用、通信业务流量、和通信优先权之一来动态配置。
而且,应该注意,可以使用通信协议(例如,IEEE 802.16)中的不同调制方案,例如使用公知地具有不同纠错和编码方式的BPSK、QPSK、16QAM和/或64QAM调制方案,来提供如本文所描述的各种无线网络架构中的通信。此外,如公知地,可以例如使用IEEE 802.16通信标准提供用于接入点内部以及之间通信的协议配置。
这样,本发明各种实施例所提供的无线网络架构允许(i)通过无线回程的使用而减少到接入点的固定有线连接的数目;(ii)动态分配带宽以使用单个频带而提供到订户的呼出通信和返回到有线网络的呼入通信;(iii)频率规划以在接入点网络之中分配频率,从而减少或者避免网络中消息之间的干扰;以及(iV)对移动设备到本地接入点的通信和本地接入点到回程的通信两者使用相同的频带,这是通过在这些功能之间分配频带的子信道实现的。
这样,如本文所述,可以使用不同的频率(i)在移动设备和本地接入点之间,(ii)在本地接入点和其它本地接入点之间,以及(iii)经由主接入点在本地接入点和网络之间提供同时通信而没有干扰。
Claims (26)
1.一种无线通信网络,所述无线通信网络使用公共无线通信协议,所述无线通信协议包括具有介质接入控制MAC帧结构的介质接入层,所述MAC帧结构包括第一和第二MAC帧部分,所述无线通信网络包括:
多个通信小区,每个由至少一个通信覆盖区域限定并且被配置为使用所述公共无线通信协议;以及
多个接入点,每个对应于多个通信小区中的一个不同小区并且被配置为使用所述公共无线通信协议,第一通信小区中的接入点被配置成在发送第一MAC帧部分期间在第一频率上与以下二者中的至少一个通信:(i)在所述第一通信小区中的至少一个通信覆盖区域中的订户和(ii)第二通信小区中的接入点,并且被配置成在发送第二MAC帧部分期间在第二频率上与第三通信小区中的接入点通信;
所述第一频率和第二频率可基于接入点故障而动态配置,
其中,以下三组通信小区中的至少一组是毗邻的通信小区:(i)所述第一和第二通信小区、(ii)所述第一和第三通信小区、和(iii)所述第二和第三通信小区。
2.根据权利要求1的无线通信网络,其中,所述第一通信小区包括被配置成使用所述第一和第二频率通信的第一接入点。
3.根据权利要求1的无线通信网络,其中,所述第一通信小区中的至少一个通信覆盖区域中的订户包括移动设备。
4.根据权利要求1的无线通信网络,其中,通信是使用时分双工TDD提供的。
5.根据权利要求4的无线通信网络,其中,所述第一频率在发送TDD通信帧的第一部分期间被使用,而所述第二频率在发送TDD通信帧的第二部分期间被使用。
6.根据权利要求5的无线通信网络,其中,所述第一部分包括TDD通信帧的第一半帧,所述第二部分包括TDD通信帧的第二半帧。
7.根据权利要求1的无线通信网络,其中,所述第一频率被配置成提供呼出通信链路,所述第二频率被配置成提供呼入通信链路。
8.根据权利要求1的无线通信网络,其中,所述第一频率包括用于与多个通信小区之一中的订户通信的基站频率,所述第二频率包括用于一个接入点的基站与不同通信小区中的接入点中的另一基站通信的订户频率。
9.根据权利要求1的无线通信网络,其中,在发送通信时间帧期间,由第一和第二频率同时提供(i)发送和(ii)接收中的仅一个。
10.根据权利要求1的无线通信网络,其中,所述第一和第二频率还可基于带宽利用、通信业务流量、和通信优先权中的一个动态配置。
11.根据权利要求1的无线通信网络,其中,所述多个接入点中的至少一个包括到有线网络的有线连接。
12.根据权利要求11的无线通信网络,其中,所述多个接入点被配置成在至少一个通信覆盖区域中的订户与具有有线连接的接入点之间提供多跳通信链路。
13.根据权利要求1的无线通信网络,其中,所述通信小区中的每个包括按照具有多个正方形通信覆盖区域的镶嵌配置而配置的多个通信覆盖区域。
14.根据权利要求1的无线通信网络,其中,所述第三通信小区中的接入点被配置成在第二频率上与第三通信小区中的至少一个通信覆盖区域中的至少一个订户通信,并且所述第一频率和第二频率处于相同频带内。
15.根据权利要求14的无线通信网络,其中,所述第一通信小区包括被配置成使用所述第一和第二频率通信的第一接入点。
16.根据权利要求14的无线通信网络,其中,所述第一通信小区中的至少一个通信覆盖区域中的订户包括移动设备。
17.根据权利要求14的无线通信网络,其中,通信是使用时分双工TDD提供的。
18.根据权利要求17的无线通信网络,其中,所述第一频率在发送TDD通信帧的第一部分期间被使用,而所述第二频率在发送TDD通信帧的第二部分期间被使用。
19.根据权利要求18的无线通信网络,其中,所述第一部分包括TDD通信帧的第一半帧,所述第二部分包括TDD通信帧的第二半帧。
20.根据权利要求14的无线通信网络,其中,所述第一频率被配置成提供呼出通信链路,所述第二频率被配置成提供呼入通信链路。
21.根据权利要求14的无线通信网络,其中,所述第一频率包括用于与多个通信小区之一中的订户通信的基站频率,所述第二频率包括用于一个接入点的基站与不同通信小区中的接入点中的另一基站通信的订户频率。
22.根据权利要求14的无线通信网络,其中,在发送通信时间帧期间,由第一和第二频率同时提供(i)发送和(ii)接收中的仅一个。
23.根据权利要求14的无线通信网络,其中,所述第一和第二频率还可基于带宽利用、通信业务流量、和通信优先权中的一个动态配置。
24.根据权利要求14的无线通信网络,其中,所述多个接入点中的至少一个包括到有线网络的有线连接。
25.根据权利要求24的无线通信网络,其中,所述多个接入点被配置成在至少一个通信覆盖区域中的订户与具有有线连接的接入点之间提供多跳通信链路。
26.一种用于网络中的无线通信方法,所述网络使用公共无线通信协议,该无线通信协议包括具有介质接入控制MAC帧结构的介质接入层,所述MAC帧结构包括第一和第二MAC帧部分,所述方法包括:
提供多个通信小区,每个由至少一个通信覆盖区域限定并且被配置为使用所述公共无线通信协议;以及
提供多个接入点,每个接入点对应于多个通信小区中的一个不同小区,并且被配置为使用所述公共无线通信协议;
配置第一通信小区中的接入点来在发送第一MAC帧部分期间在第一频率上与以下二者中的至少一个通信:(i)所述第一通信小区中的至少一个通信覆盖区域中的订户和(ii)第二通信小区中的接入点,并且在发送第二MAC帧部分期间在第二频率上与第三通信小区中的另一接入点通信,所述通信通过时分双工而提供;以及
基于接入点故障而动态配置所述第一频率和第二频率,
其中,以下三组通信小区中的至少一组是毗邻的通信小区:(i)所述第一和第二通信小区、(ii)所述第一和第三通信小区、和(iii)所述第二和第三通信小区。
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Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7418245B2 (en) * | 2005-10-11 | 2008-08-26 | Accton Technology Corporation | Wireless device and method for radio control |
CN1964521B (zh) * | 2005-11-11 | 2010-05-12 | 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 | 一种在无线通信网络中的无线自回传方法及装置 |
JP2007166411A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | サービスエリア構築方法及び無線通信システム |
US8537761B1 (en) * | 2005-12-28 | 2013-09-17 | At&T Intellectual Property Ii, L.P. | Incorporation of mesh base stations in a wireless system |
US9078286B1 (en) * | 2006-02-22 | 2015-07-07 | Apple Inc. | Mesh base transceiver station network optimized for backhaul access |
US7715846B2 (en) * | 2006-03-07 | 2010-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Versatile system for adaptive subchannel allocation in wireless communications |
US7688835B2 (en) * | 2006-03-15 | 2010-03-30 | Motorola, Inc. | Dynamic wireless backhaul |
US20070218910A1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Motorola, Inc. | Dynamic beam steering of backhaul traffic |
US7620370B2 (en) * | 2006-07-13 | 2009-11-17 | Designart Networks Ltd | Mobile broadband wireless access point network with wireless backhaul |
EP2060023A4 (en) * | 2006-08-18 | 2012-11-28 | Fujitsu Ltd | WIRELESS DATA FRAME STRUCTURE BETWEEN N UDS |
US8023482B2 (en) * | 2007-03-15 | 2011-09-20 | Cisco Technology, Inc. | Dynamic rate limiting in wireless mesh networks |
US7756519B2 (en) * | 2007-05-06 | 2010-07-13 | Designart Networks Ltd | Interference mitigation technique |
US9258743B2 (en) * | 2007-11-01 | 2016-02-09 | Qualcomm Incorporated | Resource scaling in wireless communication systems |
US8392800B2 (en) * | 2009-10-20 | 2013-03-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Multi-hop network having increased reliability |
IL202000A0 (en) * | 2009-11-09 | 2010-11-30 | Alvarion Ltd | Fractional frequency reuse deployment method for wireless system |
US8644166B2 (en) | 2011-06-03 | 2014-02-04 | Asoka Usa Corporation | Sensor having an integrated Zigbee® device for communication with Zigbee® enabled appliances to control and monitor Zigbee® enabled appliances |
US8364326B2 (en) | 2011-02-22 | 2013-01-29 | Asoka Usa Corporation | Set of sensor units for communication enabled for streaming media delivery with monitoring and control of power usage of connected appliances |
US9736789B2 (en) * | 2011-02-22 | 2017-08-15 | Asoka Usa Corporation | Power line communication-based local hotspot with wireless power control capability |
US9257842B2 (en) | 2011-02-22 | 2016-02-09 | Asoka Usa Corporation | Set-top-box having a built-in master node that provides an external interface for communication and control in a power-line-based residential communication system |
US9706432B2 (en) * | 2011-03-31 | 2017-07-11 | Tejas Networks Limited | Method and a system for controlling traffic congestion in a network |
EP2749070B1 (en) * | 2011-08-24 | 2020-03-04 | Empire Technology Development LLC | Network coverage by cycling through beam shape coverage configurations |
US8965367B1 (en) * | 2012-09-06 | 2015-02-24 | Sprint Communications Company L.P. | Policy control for a carrier-aggregation network |
US20140274057A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Curiositate, Inc. | System and method for wireless spectrum allocation |
US9276827B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-03-01 | Cisco Technology, Inc. | Allocating computing resources based upon geographic movement |
US20140301375A1 (en) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | Ashraf Nusairat | Timing advance method for synchronized wifi network |
CN104254080B (zh) * | 2013-06-28 | 2018-07-27 | 中国移动通信集团公司 | 一种异频组网方法 |
US9231693B2 (en) | 2013-07-19 | 2016-01-05 | Motorola Solutions, Inc. | Full duplex individual call via linked single frequency repeaters |
EP3202089B1 (en) * | 2014-09-30 | 2020-03-11 | Convida Wireless, LLC | Dynamic policy control |
US11153006B2 (en) | 2018-02-14 | 2021-10-19 | Apple Inc. | Uplink transmission puncturing to reduce interference between wireless services |
JP2019186864A (ja) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 日本電信電話株式会社 | 通信制御装置、通信制御方法及び通信制御システム |
WO2020250285A1 (ja) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信システム、無線通信方法および無線局装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1290432A (zh) * | 1997-11-14 | 2001-04-04 | 艾利森公司 | 无线通信系统中的频-时分双工 |
US20020072329A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-06-13 | Nuno Bandeira | Scalable wireless network topology systems and methods |
EP1292073A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-12 | Z-Com, Inc. | Method for connecting the access points of two wireless local area networks |
US20040114546A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-06-17 | Nambirajan Seshadri | System and method for providing a mesh network using a plurality of wireless access points (WAPs) |
US20040253984A1 (en) * | 2002-04-26 | 2004-12-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for adapting WI-FI access point to wireless backhaul link of a wireless network |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2106A (en) * | 1841-05-29 | Tailob s measuke | ||
US5479400A (en) * | 1994-06-06 | 1995-12-26 | Metricom, Inc. | Transceiver sharing between access and backhaul in a wireless digital communication system |
GB9607507D0 (en) | 1996-04-11 | 1996-06-12 | Symbionics Dev Ltd | Wireless communication |
USH2106H1 (en) * | 1998-09-24 | 2004-07-06 | Opuswave Networks, Inc. | Method and apparatus for multiple access communication |
US20030194995A1 (en) * | 1999-05-15 | 2003-10-16 | Lucent Technologies, Inc. | Telecommunications system with geographically discriminate broadcasting |
GB9911924D0 (en) * | 1999-05-21 | 1999-07-21 | Adaptive Broadband Ltd | A method and system for wireless connection to a wide area network |
US6560443B1 (en) * | 1999-05-28 | 2003-05-06 | Nokia Corporation | Antenna sharing switching circuitry for multi-transceiver mobile terminal and method therefor |
US6816706B1 (en) * | 1999-09-08 | 2004-11-09 | Qwest Communications International, Inc. | Wireless communication access point |
US6987769B1 (en) * | 1999-09-08 | 2006-01-17 | Qwest Communications International Inc. | System and method for dynamic distributed communication |
US6654616B1 (en) * | 1999-09-27 | 2003-11-25 | Verizon Laboratories Inc. | Wireless area network having flexible backhauls for creating backhaul network |
US7039358B1 (en) * | 2000-01-10 | 2006-05-02 | Symbol Technologies, Inc. | Coexistence techniques in wireless networks |
US7177598B2 (en) * | 2000-11-15 | 2007-02-13 | Wi-Lan, Inc. | Method and system for reducing channel interference in a frame-synchronized wireless communication system |
US6891821B2 (en) * | 2000-12-20 | 2005-05-10 | Lucent Technologies Inc. | Self-aligning backhaul system, method and apparatus |
US7031293B1 (en) | 2001-03-26 | 2006-04-18 | Tropos Networks, Inc. | Method and system to provide increased data throughput in a wireless multi-hop network |
GB2376607B (en) * | 2001-06-15 | 2003-06-18 | Motorola Inc | A method for reducing interference to communications in time division duplexing (TDD) mode between a TDD mobile and a TDD base station |
JP4171869B2 (ja) * | 2001-09-05 | 2008-10-29 | ソニー株式会社 | ヘテロダイン受信機 |
US7515568B2 (en) * | 2001-12-11 | 2009-04-07 | Motorola, Inc. | Neighborhood wireless protocol with switchable ad hoc and wide area network coverage |
US6795421B1 (en) * | 2002-02-12 | 2004-09-21 | Nokia Corporation | Short-range RF access point design enabling services to master and slave mobile devices |
JP3636695B2 (ja) * | 2002-02-22 | 2005-04-06 | エヌ・ティ・ティ・コムウェア株式会社 | 無線通信システムにおける中継端末装置及び中継端末プログラム |
US7545780B2 (en) * | 2002-05-28 | 2009-06-09 | Interdigital Technology Corporation | Flow-based selective reverse tunneling in wireless local area network (WLAN)-cellular systems |
US6879574B2 (en) * | 2002-06-24 | 2005-04-12 | Nokia Corporation | Mobile mesh Ad-Hoc networking |
US7321571B2 (en) * | 2002-09-27 | 2008-01-22 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | In-band wireless communication network backhaul |
US20040066787A1 (en) | 2002-10-03 | 2004-04-08 | Agere Systems Inc. | Centralized concentrator and method of distributing wireless communications in a computer network |
US20040162115A1 (en) * | 2003-02-14 | 2004-08-19 | Martin Smith | Wireless antennas, networks, methods, software, and services |
ATE330442T1 (de) | 2003-02-15 | 2006-07-15 | Cit Alcatel | Verfahren zur auswahl eines leitweges zum aufbau einer telekommunikationsverbindung |
US20050036470A1 (en) * | 2003-08-04 | 2005-02-17 | Calvert Nathan Hunter | Multi-hop peer-to-peer wireless local loop phone system and method |
US7336642B2 (en) * | 2003-08-07 | 2008-02-26 | Skypilot Networks, Inc. | Communication protocol for a wireless mesh architecture |
-
2005
- 2005-02-16 US US11/058,891 patent/US7929484B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-02-13 EP EP06101600.2A patent/EP1693993B1/en not_active Not-in-force
- 2006-02-15 JP JP2006037854A patent/JP2006229974A/ja active Pending
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-
2011
- 2011-02-08 US US13/022,703 patent/US8274933B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1290432A (zh) * | 1997-11-14 | 2001-04-04 | 艾利森公司 | 无线通信系统中的频-时分双工 |
US20020072329A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-06-13 | Nuno Bandeira | Scalable wireless network topology systems and methods |
EP1292073A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-12 | Z-Com, Inc. | Method for connecting the access points of two wireless local area networks |
US20040253984A1 (en) * | 2002-04-26 | 2004-12-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for adapting WI-FI access point to wireless backhaul link of a wireless network |
US20040114546A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-06-17 | Nambirajan Seshadri | System and method for providing a mesh network using a plurality of wireless access points (WAPs) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7929484B2 (en) | 2011-04-19 |
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US8274933B2 (en) | 2012-09-25 |
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US20060099954A1 (en) | 2006-05-11 |
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