專利名稱：對(duì)于無線通信信號(hào)使用動(dòng)態(tài)射束形成的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線通信領(lǐng)域。
更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種在無線網(wǎng)絡(luò)中使用動(dòng)態(tài)射束形成用于無線通信信號(hào)傳輸和/或接收的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)在本領(lǐng)域是為大家所熟知的。通常，一個(gè)基站將對(duì)于許多用戶單元提供無線電通信。基站將典型地同時(shí)處理多個(gè)與用戶系統(tǒng)的通信?；救萘康囊粋€(gè)度量是并行通信的最大數(shù)量，其可以支持通過這樣的情況確定的因素，如可用功率和帶寬。
由于不是所有的用戶與基站同時(shí)通信，一個(gè)基站可以超出其用于并行通信的容量對(duì)很多用戶提供無線電服務(wù)。如果對(duì)于一個(gè)基站正在實(shí)施最大數(shù)量的并行通信，試圖建立進(jìn)一步的通信將導(dǎo)致業(yè)務(wù)無效指示，諸如系統(tǒng)忙碌信號(hào)。
基站的服務(wù)范圍不僅局限于其處理并行通信的能力，而且也固有地局限于一個(gè)特定的地理區(qū)域?；镜牡乩矸植紖^(qū)典型地由基站天線系統(tǒng)的位置和基站傳播信號(hào)的功率劃定。
為了在一個(gè)寬闊的地理區(qū)域之上提供無線電業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常裝備有多個(gè)基站。每個(gè)基站具有其天線系統(tǒng)，實(shí)際上有選擇地位于對(duì)于由該系統(tǒng)覆蓋的總的地理區(qū)域特定的部分提供覆蓋范圍。上述的系統(tǒng)容易地對(duì)于移動(dòng)用戶單元提供無線電業(yè)務(wù)，該移動(dòng)用戶單元可以不中斷正在進(jìn)行的無線電通信移出一個(gè)基站的范圍并且進(jìn)入另一個(gè)基站的范圍。在上述的網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)基站覆蓋的地理區(qū)域通常被稱為小區(qū)，以及提供的電話通信業(yè)務(wù)通常被稱作蜂窩電話業(yè)務(wù)。
按照當(dāng)前的第三代合伙組織規(guī)劃(3GPP)的技術(shù)要求構(gòu)成的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成能提供上述的業(yè)務(wù)。在這樣的系統(tǒng)中，典型的發(fā)送基站被稱為“網(wǎng)點(diǎn)b”，并且典型的用戶單元，移動(dòng)或別的方式被稱為用戶設(shè)備(UE)。
在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)去覆蓋特定的地理區(qū)域中，該地理區(qū)域可以被劃分為預(yù)先確定的小區(qū)模式。例如，在圖1A舉例說明的，可以劃定為六邊形小區(qū)，使得該小區(qū)在蜂窩形圖案中覆蓋整個(gè)的地理區(qū)域。在這樣的系統(tǒng)中，每個(gè)小區(qū)可以具有一個(gè)基站，該基站在小區(qū)的中心具有一個(gè)天線去提供360°的覆蓋范圍。雖然小區(qū)覆蓋范圍的布局圖可以設(shè)計(jì)為沒有任何重疊區(qū)，實(shí)際上如圖1B所示，在陰影示出的來自相鄰的小區(qū)基站天線的該發(fā)送射束肯定會(huì)重迭。這個(gè)射束覆蓋范圍的重迭使當(dāng)該移動(dòng)UE從一個(gè)小區(qū)另一個(gè)移動(dòng)之時(shí)通信的“切換”由移動(dòng)UE從一個(gè)基站引導(dǎo)到另一個(gè)。但是，當(dāng)該UE位于該重疊區(qū)的時(shí)候，一個(gè)重迭基站信號(hào)有助于由UE從不同的基站接收干擾信號(hào)。
由于種種原因，小區(qū)可以劃定為各種各樣的不均勻的形狀?？梢蕴峁┒ㄏ蛱炀€、相控陣天線或其他的類型的天線系統(tǒng)，使得來自基站天線用于發(fā)送和/或接收的射束覆蓋特定形狀和大小的特定的地理區(qū)域。如在圖1B由基站BS舉例說明的，為了提供定型射束覆蓋該小區(qū)，使用定向天線或相位天線陣使基站天線位于小區(qū)的邊緣。和只在小區(qū)的邊緣放置一個(gè)單極天線并且發(fā)送360°通信射束形成對(duì)比，這可以在充分地利用功率和避免在該小區(qū)外邊產(chǎn)生干擾方面具有優(yōu)勢(shì)。
不同于僅適合靜止用戶單元的無線電通信系統(tǒng)，由于對(duì)一個(gè)移動(dòng)UE的服務(wù)通常可以由在該系統(tǒng)之內(nèi)的任何基站提供，設(shè)計(jì)成能與移動(dòng)用戶通信的系統(tǒng)具有更復(fù)雜的使用模式。因此，特定的基站可能發(fā)現(xiàn)其功率被從其他的小區(qū)進(jìn)入其小區(qū)的移動(dòng)UE完全地使用。
本實(shí)用新型的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到響應(yīng)無線電系統(tǒng)的實(shí)際使用，基站和相關(guān)的天線系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)地用于重新配置基站發(fā)送和/或接收射束。這可能導(dǎo)致動(dòng)態(tài)地改變總體小區(qū)覆蓋范圍，以更容易地滿足業(yè)務(wù)需要，因此充分地避免嘗試的通信遭受網(wǎng)絡(luò)忙碌信號(hào)。當(dāng)一個(gè)UE從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)的時(shí)候，這還可以導(dǎo)致“智能”切換，以避免通信降低。
為了實(shí)施動(dòng)態(tài)射束形成，本實(shí)用新型的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到按照傳統(tǒng)方法產(chǎn)生識(shí)別移動(dòng)UE的地理位置的數(shù)據(jù)，諸如使用有效的全球定位星(GPS)系統(tǒng)或基站三角測(cè)量方法，可以被有利地在基站天線系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)操作中使用。
實(shí)用新型內(nèi)容一個(gè)無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)有選擇地控制基站RF通信信號(hào)。一個(gè)基站與多個(gè)用戶設(shè)備(UE)建立無線電RF通信。一個(gè)UE的估算的位置被確定。然后使用該估算的UE位置和已知的基站天線系統(tǒng)的位置然后確定相對(duì)位置數(shù)據(jù)。在某種程度上基于該相對(duì)位置數(shù)據(jù)計(jì)算射束形成規(guī)范。基于該計(jì)算的射束形成規(guī)范，在該UE和基站天線系統(tǒng)之間形成用于RF通信信號(hào)的定向射束，使得該定向射束擁有該UE的估算位置。
一種用于實(shí)施智能移交的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，包括多個(gè)基站，用于與一個(gè)移動(dòng)用戶設(shè)備(UE)建立無線電RF通信。每個(gè)基站具有一個(gè)與多個(gè)信道處理器連接的網(wǎng)絡(luò)接口。多個(gè)與調(diào)制調(diào)解器相應(yīng)的信道處理器連接。一個(gè)具有相關(guān)的天線陣系統(tǒng)的射頻模塊，其與所述調(diào)制調(diào)解器連接。該RF模塊天線系統(tǒng)位于預(yù)先確定的位置，并且提供給該基站一個(gè)與所述多個(gè)基站的至少一個(gè)其他基站的傳輸范圍相交疊的地理傳輸范圍。一個(gè)射束形成裝置，該射束形成裝置被可操作地與該RF模塊相聯(lián)，去在該基站的天線陣系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的射束范圍內(nèi)形成一組所需的射束。一個(gè)地理位置處理器，連接到信道處理器和所述射束形成裝置。該網(wǎng)絡(luò)接口相互連接所述基站，并且和該地理位置處理器一起被配置為a.對(duì)應(yīng)于選擇的移動(dòng)UE的估算的位置，相對(duì)于基站的天線陣系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)，處理UE地理位置數(shù)據(jù)，該基站具有擁有選擇的UE的信算位置的傳輸范圍；b.選擇一個(gè)具有擁有選擇的UE的估算位置傳輸范圍的基站；和c.輸出參數(shù)給選擇的基站的射束形成裝置，使得選擇的基站對(duì)于選擇的UE以定型射束發(fā)送通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的UE的估算位置。
用于每個(gè)選擇的UE的通信數(shù)據(jù)具有服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求。在此情形下，所述網(wǎng)絡(luò)接口和地理位置處理器被配置去部分基于要發(fā)送到選擇的UE的通信數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，選擇一個(gè)基站。選擇的UE的地理位置數(shù)據(jù)包括估算的該UE的相對(duì)速度數(shù)據(jù)。在此情形下，部分基于對(duì)應(yīng)于該估算的位置的地理位置數(shù)據(jù)和該選擇的UE的相應(yīng)的估算速度數(shù)據(jù)兩者，該網(wǎng)絡(luò)接口和地理位置處理器被配置去選擇一個(gè)基站。
每個(gè)基站的地理位置處理器被配置為相對(duì)于其天線陣系統(tǒng)的預(yù)先確定位置處理UE地理位置數(shù)據(jù)，以輸出選擇的參數(shù)給其射束形成裝置，使得其射束形成裝置控制其RF模塊去以定型射束對(duì)選擇的UE發(fā)送通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的UE的估算位置，這里對(duì)應(yīng)于該估算位置的地理位置數(shù)據(jù)由所述地理位置處理器處理。其中用于一個(gè)UE的通信數(shù)據(jù)具有服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，并且每個(gè)基站地理位置處理器被配置去部分基于要發(fā)送到選擇的UE的通信數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，計(jì)算用于對(duì)著選擇的UE射束的射束形成參數(shù)。其中UE的地理位置數(shù)據(jù)包括估算的該UE的相對(duì)速度數(shù)據(jù)，并且部分基于對(duì)應(yīng)于該估算的位置的地理位置數(shù)據(jù)和UE的相應(yīng)的估算速度數(shù)據(jù)兩者，每個(gè)基站地理位置處理器被配置去對(duì)一個(gè)對(duì)著該UE的射束計(jì)算射束形成參數(shù)。
每個(gè)基站地理位置處理器被配置去通過估算一個(gè)發(fā)送射束覆蓋范圍Abeam的區(qū)域計(jì)算發(fā)送射束形成參數(shù)，Abeam作為RF相位和發(fā)射功率P的函數(shù)，以便選擇的相位和發(fā)射功率P，以至選擇的UE的相對(duì)位置數(shù)據(jù)，這里在Abeam之內(nèi)。其中每個(gè)基站天線系統(tǒng)具有多個(gè)模式M，其對(duì)同相位和功率提供不同形狀的射束，并且每個(gè)基站地理位置處理器優(yōu)選被配置去計(jì)算發(fā)送射束形成參數(shù)，參數(shù)作為相位，發(fā)射功率P和天線系統(tǒng)模式M的函數(shù)，并且去輸出表示選擇的相位，發(fā)射功率P以及天線系統(tǒng)模式M組合的參數(shù)給相應(yīng)的射束形成裝置去控制發(fā)送射束形成。
每個(gè)基站的地理位置處理器還可以被配置去輸出選擇的參數(shù)給基站的射束形成裝置，使得該基站的射束形成裝置控制RF模塊去以定型射束對(duì)選擇的UE發(fā)送或接收通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的UE的估算位置，這里對(duì)應(yīng)于該估算位置的地理位置數(shù)據(jù)由所述地理位置處理器處理。在此情形下，每個(gè)基站地理位置處理器被配置通過估算接收射束覆蓋范圍的一個(gè)區(qū)域去作為RF相位的函數(shù)計(jì)算接收射束形成參數(shù)，使得相位被選擇，以至該選擇的UE的相對(duì)位置數(shù)據(jù)是在接收射束覆蓋范圍的區(qū)域范圍之內(nèi)。其中每個(gè)基站天線系統(tǒng)具有多個(gè)接收模式，其對(duì)同相位提供不同形狀的射束，每個(gè)基站地理位置處理器被配置去計(jì)算接收射束形成參數(shù)，每個(gè)基站參數(shù)作為相位和天線系統(tǒng)接收模式的函數(shù)，并且去輸出表示選擇的相位和天線系統(tǒng)接收模式組合的參數(shù)給射束形成裝置去控制接收射束形成。
每個(gè)基站RF模塊具有提供多于一個(gè)發(fā)送射束的能力，使得每個(gè)發(fā)送射束能夠?qū)τ趩为?dú)的UE組攜帶通信信號(hào)。在此情形下，每個(gè)相應(yīng)的射束形成裝置被可操作地與該RF模塊相聯(lián)，去在基站的天線陣系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的發(fā)送射束范圍內(nèi)形成一組所需的發(fā)送射束。
每個(gè)UE優(yōu)選包括與信道處理器相連的調(diào)制解調(diào)器。一個(gè)RF模塊具有一個(gè)相關(guān)的天線陣系統(tǒng)，并與調(diào)制解調(diào)器相連接。該UE還可以有一個(gè)連接到信道處理器的地理位置處理器，其配置為使用全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)去確定當(dāng)前的UE地理位置的地理位置處理器，該全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自UE RF模塊天線，以被基站使用。每個(gè)UE還可以包括一個(gè)射束形成裝置，可操作地與UE RF模塊相聯(lián)，以在該天線陣系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的射束范圍內(nèi)形成一個(gè)所需的射束。在此情形下，地理位置處理器連接到UE射束形成裝置，其相對(duì)于選擇的基站已知的位置數(shù)據(jù)配置去處理一個(gè)估算的UE位置的UE地理位置數(shù)據(jù)，并且輸出選擇的參數(shù)給該射束形成裝置。該射束形成裝置控制該RF模塊去以定型射束對(duì)選擇的基站發(fā)送或接收通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的基站的已知的位置，這里對(duì)應(yīng)于選擇的基站的該已知的位置的地理位置數(shù)據(jù)是由所述地理位置處理器處理的。
從以下的詳細(xì)說明中本實(shí)用新型的其他的目的和優(yōu)點(diǎn)對(duì)熟練工人是顯而易見的。


圖1A和1B舉例說明一個(gè)常規(guī)的小區(qū)布局和傳輸模式。
圖2舉例說明使符合傳輸射束尋址特定用戶集合的動(dòng)態(tài)使用。
圖3舉例說明使符合傳輸射束的動(dòng)態(tài)使用，這里基站經(jīng)歷失敗。
圖4是一個(gè)用于小區(qū)覆蓋范圍的動(dòng)態(tài)再分配的流程圖。
圖5A-5E舉例說明一個(gè)在許多情況下使用射束形成提供無線電射束覆蓋范圍給選擇的用戶設(shè)備(UE)的基站。
圖6是一個(gè)基于射束形成用于實(shí)施地理位置的流程圖。
圖7是一個(gè)按照本實(shí)用新型的教導(dǎo)用于地理位置輔助射束形成移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站和UE組成部分的方框圖。
圖8舉例說明作為UE從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)切換的情形。
圖9描述在協(xié)作的基站之中用于智能切換的協(xié)商過程。
圖10舉例說明按照本實(shí)用新型的教導(dǎo)經(jīng)由射束形成基站使用智能切換配套的用戶設(shè)備。
圖11是一個(gè)描述以射束形成基站用于智能切換步驟的流程圖。
具體實(shí)施方式
用于無線電通信系統(tǒng)初期的小區(qū)覆蓋范圍可以以諸如在圖1B舉例說明的常規(guī)的方式配置。但是，作為保持精確地規(guī)定的覆蓋區(qū)的替代，本實(shí)用新型利用動(dòng)態(tài)的形狀小區(qū)覆蓋范圍去適應(yīng)實(shí)際的實(shí)時(shí)系統(tǒng)使用需要。無線電資源、覆蓋范圍和服務(wù)的用戶可以在多個(gè)鄰近和配合的基站之中充分地共享。這導(dǎo)致增加系統(tǒng)容量、利用率和效率。
下列描述主要是提出從基站傳輸射束動(dòng)態(tài)的定型。但是，那些本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員將理解射束形成的適用性也適合于接收。由于處于雙向通信之中的數(shù)據(jù)要求對(duì)于同一通信的上行鏈路和下行鏈路部分可能是完全不同的，對(duì)于發(fā)送和接收優(yōu)選獨(dú)立控制射束成形。另外，在UE對(duì)于發(fā)送或接收還可以有利地采用射束形成。
最好是，對(duì)于每個(gè)小區(qū)該基站利用相位天線陣或類似的天線系統(tǒng)。正如在本領(lǐng)域公知的，相位天線陣及其他常規(guī)的系統(tǒng)可以使基站在選擇的方向去發(fā)射(或接收)有選擇大小的射束。對(duì)于相位天線陣，一個(gè)RF信號(hào)相位可以調(diào)節(jié)對(duì)準(zhǔn)發(fā)送射束，及信號(hào)功率可以調(diào)節(jié)去控制該射束的大小。同樣，天線選擇和尺寸可以在射束的形狀和大小中起一定的作用。例如，一個(gè)基站可以具有一個(gè)帶有二個(gè)天線陣的天線系統(tǒng)，一個(gè)在給定的方向產(chǎn)生比較窄的射束，一個(gè)在給定的方向產(chǎn)生相對(duì)寬的射束。
通過調(diào)整上述的參數(shù)，兩個(gè)或更多鄰近小區(qū)可以以更加適宜的方式對(duì)于合起來的所有的小區(qū)協(xié)商和重新規(guī)定由每個(gè)基站覆蓋的區(qū)域。作為在目前覆蓋的區(qū)域中由其用戶過剩需求的結(jié)果，或作為由低業(yè)務(wù)量份量反映的剩余的資源的結(jié)果，一個(gè)基站可以與在相鄰的小區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)其鄰居啟動(dòng)協(xié)商過程。除以上所述之外，可能存在其他的可以使小區(qū)啟動(dòng)協(xié)商過程的理由。該協(xié)商過程本身最好是在合作的基站之間使用在他們自己之間的接口必然伴有許多的消息交換。在該協(xié)商過程的結(jié)尾，小區(qū)組可以達(dá)到覆蓋總面積新的劃分，從而改善集合的使用性能。由每個(gè)基站覆蓋的新的區(qū)域通過天線陣的聚束技術(shù)用射頻能量闡明。
圖2和3描述方案的例子。圖2舉例說明在基站BS1區(qū)域中和在基站BS1和基站BS3區(qū)域之間的用戶的集合。一旦在這些區(qū)域中確定高密度的用戶，在基站BS1和基站BS3的天線陣用于發(fā)送有選擇的定型和定向射束，以對(duì)于該用戶集合提供需要的無線電資源。
圖3示出一種基站BS3經(jīng)歷失敗的情況?；綛S1和基站BS2用于發(fā)送有選擇的定型和定向射束，以在通常由基站BS3服務(wù)的區(qū)域中提供需要的無線電資源給用戶。
圖4是一個(gè)描述涉及使用天線陣動(dòng)態(tài)重新分配基站覆蓋范圍的典型步驟順序的流程圖。首先，設(shè)置參數(shù)用于起動(dòng)該重新分配。為了跟蹤和確定起動(dòng)結(jié)果，該網(wǎng)絡(luò)最好是記住在每個(gè)基站和UE及UE特定區(qū)域之間有效通信的數(shù)目。由于移動(dòng)UE位置可能連續(xù)地改變，最好是，這些信息被以很快的速度更新。
除該UE的位置之外，UE的速度和方向也可能被UE通告或由BS估算。這些信息伴隨著地圖信息可用于推算該UE的將來位置。這些信息可用于(1)降低必須由UE發(fā)送給BS的位置數(shù)據(jù)的頻率，(2)確定是否該網(wǎng)絡(luò)很可能在(近期)未來達(dá)到滿載容量。在射束形成判定過程中后者可以被計(jì)及。
這些數(shù)據(jù)使該網(wǎng)絡(luò)去確定是否特定的基站達(dá)到滿載容量或很可能達(dá)到滿載容量。然后，當(dāng)與特定的基站通信的協(xié)作的用戶達(dá)到閾值數(shù)目或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)份量達(dá)到閾值量的時(shí)候，該重新分配過程可以被起動(dòng)。比較在相鄰的小區(qū)中正在進(jìn)行通信的數(shù)目，并且如果存在足夠低的數(shù)目，該協(xié)商過程在兩個(gè)或更多基站之間開始。由于UE位置是已知的，在一個(gè)小的區(qū)域中相當(dāng)高密度的用戶還可以被用作起動(dòng)結(jié)果。最好是，基站失敗也解釋為起動(dòng)結(jié)果，去提供由相鄰的基站的輔助覆蓋范圍。
在由起動(dòng)結(jié)果啟動(dòng)之后，該協(xié)商過程最好是必然伴有估算所有的UE位置數(shù)據(jù)，用于UE與特定的基站通信，并且與一組可以用于特定基站的射束方向圖匹配它們，提供UE具有相同或低的信號(hào)噪音比(SNR)的更加平坦的業(yè)務(wù)分布。一旦完成該協(xié)商過程，該基站重調(diào)焦距其發(fā)送的RF信號(hào)，去對(duì)于UE提供在該協(xié)商過程期間確定的射束。
射束形成選擇最好是使用UE地理位置數(shù)據(jù)確定。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量也是一個(gè)重要因素，尤其當(dāng)射束形成被適用于與多個(gè)UE通信的時(shí)候。
圖5A舉例說明一個(gè)基本的例子，這里基站10在單個(gè)UE、UE1上聚焦無線電射束12。在這種情況UE1下，該基站射束是使用明確的位置資料和/或該目標(biāo)用戶的位置形成的。
圖6提供一個(gè)該過程基本的流程圖。第一步由確定位置和/或目標(biāo)UE的位置組成。這最好是通過使用公知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括1)基于UE的方法，諸如GPS方法；2)基于網(wǎng)絡(luò)的三角測(cè)量法，諸如基于抵達(dá)時(shí)差(TDOA)，入射角(AOA)的方法；3)包括UE和網(wǎng)絡(luò)兩者的混合方法。當(dāng)使用基于UE技術(shù)的時(shí)候，提供第二個(gè)通信步驟，按照其使該網(wǎng)絡(luò)知道每個(gè)目標(biāo)UE的位置數(shù)據(jù)。這個(gè)過程包含在UE和網(wǎng)絡(luò)之間交換適當(dāng)?shù)挠?jì)算。
然后出現(xiàn)射束形成計(jì)算步驟，最好是包括基于目標(biāo)UE的位置數(shù)據(jù)的判定過程。在此步驟期間，為了由該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)該目標(biāo)UE，該網(wǎng)絡(luò)以認(rèn)為適當(dāng)?shù)暮?或最適宜的方式確定射束形成的特征。這個(gè)判定過程也可以包括雙向通信過程，其中該UE也涉及判定過程。最后，基于判定過程形成該射束，去產(chǎn)生有選擇大小和指向的RF射束，作為按照其地理位置數(shù)據(jù)映出覆蓋UE的位置。
在圖7中舉例說明基站20和UE 30的相關(guān)組成部分的方框圖。該基站20最好是經(jīng)由一組處理和格式化數(shù)據(jù)的信道處理器22耦合到網(wǎng)絡(luò)元件。該基站/網(wǎng)絡(luò)接口可以是有線、無線的或任何其他的類型的連接。
該信道處理器32與一組調(diào)制解調(diào)器單元24連接。該調(diào)制解調(diào)器單元24調(diào)制信號(hào)，用于發(fā)送和解調(diào)接收的信號(hào)。一個(gè)RF模塊26具有相關(guān)的相位天線陣系統(tǒng)27，并且與調(diào)制解調(diào)器24連接。該RF模塊26轉(zhuǎn)換從基站調(diào)制解調(diào)器單元24接收的該已調(diào)制信號(hào)為選擇的載波頻率用于發(fā)送。該RF模塊26可操作地與射束形成裝置28有關(guān)，射束形成裝置28可以有選擇地調(diào)整電源、RF相位及天線選定，以從該天線陣系統(tǒng)27能夠產(chǎn)生的射束范圍形成想要的射束。地理位置處理器29處理UE地理位置數(shù)據(jù)，以輸出選用的參數(shù)給該射束形成裝置28。
該天線系統(tǒng)27可以具有有角度定向射束的范圍或一大片離散有角度地定向射束。該射束值域也可以具有不同的射束寬度，可獲得特定的角度方位。最好是，該RF模塊26被配置使得其能夠提供多于一個(gè)傳輸射束，使得每個(gè)射束能夠攜帶用于單獨(dú)組UE的通信信號(hào)。最好是，由于用戶通信的數(shù)據(jù)流常常是不均勻的，用于接收的射束形成與用于發(fā)送的射束形成無關(guān)。例如，如果該UE請(qǐng)求數(shù)據(jù)鏈路去下載文件，在這樣的通信期間，到該UE的該下行鏈路數(shù)據(jù)將通常非常大于任何到該基站的上行鏈路數(shù)據(jù)流。
該UE 30包括一個(gè)用于處理和格式化數(shù)據(jù)的信道處理器32，該信道處理器32與調(diào)制解調(diào)器單元34連接?？梢蕴峁┮粋€(gè)應(yīng)用處理器33去支持不同的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。該調(diào)制解調(diào)器單元34調(diào)制用于發(fā)送的信號(hào)，并且解調(diào)接收的信號(hào)。一個(gè)RF模塊36具有一個(gè)相關(guān)的天線37，并且與該調(diào)制解調(diào)器34連接。該RF模塊36轉(zhuǎn)換從UE調(diào)制解調(diào)器34接收的該已調(diào)制信號(hào)為選擇的載波頻率用于發(fā)送。可以提供一個(gè)地理位置處理器39以從GPS系統(tǒng)確定UE地理位置，然后發(fā)送給該基站20，最好是以用于移動(dòng)UE的時(shí)常發(fā)生的間距。
該UE可以裝備有一個(gè)射束形成裝置38(以陰影示出的)，可以有選擇地調(diào)整電源、RF相位及天線選定，以從該天線陣系統(tǒng)37能夠產(chǎn)生的射束范圍形成想要的射束。在此情況下，提供該地理位置處理器39去處理該UE地理位置數(shù)據(jù)，以輸出選用的參數(shù)給該UE的射束形成裝置。使用射束形成用于UE發(fā)送和/或接收可以以信噪比降低在UE及對(duì)于網(wǎng)絡(luò)兩者提供好處。在許多情況下，發(fā)送定向射束將降低由UE對(duì)其他的系統(tǒng)基站或在該射束外邊的UE產(chǎn)生的干擾量。在許多情況下，經(jīng)定向射束接收將減少在接收的信號(hào)對(duì)于在該射束外邊的信源的干擾量。
為了方便起見，對(duì)于每個(gè)UE的該地理位置數(shù)據(jù)可以就極坐標(biāo)而言陳說相對(duì)于該基站的基站天線位置，從該基站射束將發(fā)送到該UE。參考圖5A，實(shí)施中，該基站接收UE1的位置數(shù)據(jù)，如(θ1，d1)，這里θ1表示該UE離基站天線系統(tǒng)的0度參考光線的角度，及d1表示UE離基站天線系統(tǒng)位置的估計(jì)距離。
這里動(dòng)態(tài)射束形成由UE采用，用于該UE的地理位置數(shù)據(jù)可以類似地就相對(duì)于選擇的基站的已知的位置極坐標(biāo)而言陳說，該選擇的基站與該UE通信。在此情況下，該相對(duì)位置數(shù)據(jù)坐標(biāo)θ表示選擇的基站離UE的0度參考光線的角度，并且d表示該UE離該選擇的基站的估計(jì)距離。
這里采用一個(gè)相位天線陣系統(tǒng)，該射束覆蓋范圍面積Abeam是RF相位及用于發(fā)射射束、發(fā)射功率P的函數(shù)F()。該采用的特定的天線系統(tǒng)也可以提供不同的天線選定模式M，其對(duì)于同相位和電源提供不同的射束形狀，例如寬射束和窄射束選擇可以對(duì)于給定相位有效。因此，通常Abeam＝F(，P，M)(用于發(fā)送)Abeam＝F(，M)(用于接收)由于射束方向θbeam主要是隨相位而變的，θbeam＝f()Abeam＝F(f-1(θbeam)，P，M)(用于發(fā)送)Abeam＝F(f-1(θbeam)，M)(用于接收)適用于此，在圖5A中提供一個(gè)發(fā)送射束12去覆蓋UE1，Abeam12＝F(f-1(θ1)，P，M)這里選擇P，M使得Abeam12至少擴(kuò)展一個(gè)距離d1。
可以使用具有雙向射束的相控陣天線。典型地，這樣的天線指向射束是和一個(gè)軸對(duì)稱的。通過規(guī)定該天線沿著軸角度的0度基準(zhǔn)，射束方向θbeam與相位的函數(shù)關(guān)系可以按照其絕對(duì)值表示，如|θbeam|＝f()這里表示UE位置數(shù)據(jù)的極坐標(biāo)被轉(zhuǎn)換，使得該角數(shù)據(jù)θ從該基站的0度角度的基準(zhǔn)變動(dòng)范圍±180度，即-180°≤θ≤180°。
在選擇射束形成參數(shù)中的一個(gè)主要因素，尤其是P和M將保持該接收的信號(hào)足夠的信噪比(干擾)比率(SNR)。在容量或覆蓋范圍受限制的系統(tǒng)中，目標(biāo)通常是獲得可允許最高的SNR。在干擾受限制的系統(tǒng)，諸如CDMA中，目標(biāo)是滿足某些最低的SNR以對(duì)于需要的鏈路保證令人滿意的QoS，而不是非常高的，以便不引起對(duì)其他的鏈路不必要的干擾。SNR是S÷I，這里S是有效信號(hào)并且I是干擾。通用公式是SI=SbN0+ΣSk]]>這里Sb是在接收機(jī)中的有效信號(hào)，N0是噪音，以及∑Sk是來自其他的通信的信號(hào)干擾的總和。
SK值的本質(zhì)通常從屬于使用中的調(diào)制，與距離成反比關(guān)系。
圖5b至5d舉例說明不同的情形。在圖5B中，UE2和UE3足夠地遠(yuǎn)離，來自基站天線陣10在每個(gè)UE上形成的射束具有好處。在發(fā)送中，指向UE2的射束遠(yuǎn)離指向UE3形成的射束。因此，兩者都不提供很大的干擾以減少接收信號(hào)相應(yīng)的SNR。
在圖5C中，該射束具有很大的交疊，表示各自的信號(hào)相互出現(xiàn)很大的干擾。在UE2和UE3兩者之一，另一個(gè)的發(fā)送將表現(xiàn)為很大的噪聲系數(shù)。在圖5D中，舉例說明相同的二個(gè)UE，UE2和UE3在相同特定區(qū)域由單個(gè)寬射束覆蓋。對(duì)每個(gè)UE的信號(hào)，由于沒有第二個(gè)信號(hào)對(duì)另一個(gè)UE遇見較少干擾信號(hào)，從而改善信號(hào)干擾比的分母。如果到達(dá)UE的功率保持恒定，在圖5C舉例說明備選方案，反映寬射束形狀的模式參數(shù)M的選擇使信噪比改善。
在實(shí)際應(yīng)用中，其他的變量可以獲得作用。在從基站發(fā)送期間，在發(fā)射機(jī)中的功率限制或某些到遠(yuǎn)處距離潛在的干擾可能實(shí)際上需要低的能力到達(dá)該UE，由于可能發(fā)生擴(kuò)大射束，增加來自其他的信源的噪音。尤其是，這里兩個(gè)或更多相鄰的基站的射束正在被確定用于小區(qū)重新分配，在確定用于涉及處理的基站適當(dāng)?shù)慕M射束中，由相鄰的小區(qū)發(fā)送的射束的功率和形狀最好被考慮。
另外，由于不同類型的通信具有不同的數(shù)據(jù)傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量要求，可以考慮通信的類型。例如，數(shù)據(jù)文件傳送可以以比較低的速度實(shí)施，但是為了該傳送的程序文件去正確地工作，由于每位計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)程序文件通常必須是正確的，可以需要高質(zhì)量的業(yè)務(wù)。語(yǔ)音或視頻會(huì)議可能具有低的服務(wù)質(zhì)量要求，但是可能需要高的數(shù)據(jù)傳輸速率，以便該語(yǔ)音或視頻會(huì)議可以對(duì)用戶看來似乎正在不中斷實(shí)時(shí)實(shí)施。音樂或視頻信息流通信可能具有類似的服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求用于下行線路，但是相對(duì)于上行鏈路要求可以是很不均勻的。因此，由于對(duì)于在基站10和各自的UE2和UE3之間二個(gè)獨(dú)立的通信不均勻的數(shù)據(jù)傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量要求，圖5C可以表示有選擇的形成從基站10到UE2和UE3的下行鏈路發(fā)送射束，以及圖5D可以表示適合于那些通信對(duì)于基站10有選擇的形成上行鏈路接收射束。
如果使用一個(gè)射束的數(shù)據(jù)傳輸速率不夠支持UE兩者的要求，也許必需去改變調(diào)制格式(速度，每個(gè)符號(hào)位等等。)以能夠使用一個(gè)射束。這樣的改變很可能降低在分子中的信號(hào)值。因此，基站的地理位置處理器最好是進(jìn)行相對(duì)的計(jì)算，以確定用于這樣的射束是否最好的情況涉及一個(gè)或二個(gè)射束和需要的功率。然后最好是基于SNR實(shí)現(xiàn)提供最好的信號(hào)的射束方向圖。擴(kuò)展該計(jì)算去包括從直接聚焦在UE上轉(zhuǎn)動(dòng)該射束的可能性是合理的，當(dāng)對(duì)于分母有些不利時(shí)，由于該增加的分離在分子中可以更加值得注意。
圖5E舉例說明增加UE數(shù)目的情況，UE1至UE7。便于計(jì)算，該UE可以按照其的角極坐標(biāo)標(biāo)識(shí)，使得所有的UEi由(θi，di)表示，及UEi+1由(θi+1，di+1)表示，θi≤θi+1。對(duì)于許多N的UE，該射束形成選擇過程能因此搜索(θi，-θi+1)的二個(gè)最大值，即Δθi，i+1，包括ΔθN，1，去確定相對(duì)于該基站天線陣10在角度方位中最靠近的二個(gè)組UE。圖5E表示在UE7和UE1和(Δθ7，1)之間角位差，及在UE3和UE4(Δθ3，4)之間的角位差是最大的情況，因而UE，UE1至UE3及UE，UE4至UE7最初選擇用于分組。
對(duì)于二個(gè)提出的射束配置的每一個(gè)的θbeam然后可以最初選擇去切分二個(gè)組的每個(gè)的末尾UE角取向。在圖5E的情況下，對(duì)于第一個(gè)提出的射束配置的θbeam最好是初始化為(θ1+θ3)÷2，及對(duì)于第二個(gè)提出的射束配置的θbeam最好是初始化為((θ4+θ7)÷2。
然后選擇M去保證足夠?qū)挼纳涫ジ采w在每個(gè)組的末尾UE之間的方位角寬度，以及選擇P去保證信號(hào)射出的距離足以覆蓋在相應(yīng)的UE組中反映在每個(gè)UE的距離坐標(biāo)d上的距離?？梢赃M(jìn)行對(duì)于其他的組的計(jì)算以確定是否針對(duì)系統(tǒng)基準(zhǔn)SNR改善，使得無法提供改善導(dǎo)致試圖終止集群變異類型。這里該天線陣提供雙向的對(duì)稱射束，正如以上的討論的，基于每個(gè)UE的相應(yīng)的角度位置6的絕對(duì)值，以上所述的計(jì)算可以改動(dòng)，該角度位置6將在-180°≤θ≤180°范圍改變。
動(dòng)態(tài)射束形成還可以在實(shí)施正在進(jìn)行的通信的切換中被有利地采用。為了使UE進(jìn)行通信，該UE在自己和基站天線系統(tǒng)之間建立一個(gè)RF鏈路，該基站天線系統(tǒng)可能位于小區(qū)天線桿上。當(dāng)該UE移動(dòng)之時(shí)，RF鏈路的特性改變，和在UE和/或小區(qū)天線桿上的接收信號(hào)質(zhì)量可能降低，引起切換補(bǔ)償過程被起動(dòng)。圖8舉例說明一個(gè)UE在一個(gè)小區(qū)中實(shí)施與基站BS1通信，并且朝著一個(gè)相鄰的小區(qū)的方向移動(dòng)，相鄰的小區(qū)由不同的基站BS2服務(wù)。
該切換補(bǔ)償過程涉及UE和多個(gè)候選者目標(biāo)小區(qū)，如果實(shí)施，然后其中一個(gè)選擇用于切換。圖9舉例說明在配合的基站之中進(jìn)行智能切換判定的協(xié)商過程。在這個(gè)切換補(bǔ)償過程期間，每個(gè)候選者小區(qū)在它們自己之中通信，并且交換對(duì)于RF資源可利用性信息，和任何其他的值得考慮與支持UE有關(guān)的補(bǔ)償信息。由于兩個(gè)或更多相鄰的基站的射束正在被確定用于小區(qū)重新分配，在確定適當(dāng)?shù)慕M射束用于包含在該過程中的基站，由相鄰的小區(qū)發(fā)送的射束的功率和形狀最好被計(jì)及。該協(xié)商過程利用射束形成選擇，基于如上所述的UE地理位置數(shù)據(jù)。協(xié)商的結(jié)果是確定選擇的組射束用于涉及的基站，提供UE以相對(duì)低的SNR的覆蓋范圍。
在這個(gè)協(xié)商階段期間，該UE借助于其天線陣使用跟蹤和聚焦的射束繼續(xù)由初始小區(qū)天線桿支持。因而，該切換補(bǔ)償過程不一定受嚴(yán)厲的時(shí)間限制影響。如在圖10舉例說明的，在極端的情況下，如果鄰近的小區(qū)不能有效地接受該UE，可以確定該初始小區(qū)是最好的定位，并且應(yīng)該繼續(xù)服務(wù)于該UE。這通過例如基站BS1的該天線陣的射束形成和跟蹤性能進(jìn)行，以繼續(xù)保持與UE1和UE3的通信，即使它們已經(jīng)移動(dòng)超出UE1的正常小區(qū)覆蓋范圍。在圖10舉例說明的例子中，高密度的用戶貼近基站BS2導(dǎo)致“智能”切換確定去重新配置擴(kuò)展的射束從基站BS1繼續(xù)服務(wù)于UE3。
圖11是一個(gè)用于實(shí)施“智能”切換通用的過程的流程圖，其實(shí)際上可以導(dǎo)致沒有切換進(jìn)行。第一步通過起動(dòng)事件的出現(xiàn)將起動(dòng)該智能切換過程。該起動(dòng)事件最好是包括涉及UE位置數(shù)據(jù)的閾值，表示移動(dòng)方向位置數(shù)據(jù)的改變，UE信號(hào)品質(zhì)惡化，在按照通信應(yīng)用為基礎(chǔ)的根據(jù)需要通信期間，運(yùn)行中服務(wù)基站負(fù)載和改變UE需要，可以從低高速率數(shù)據(jù)切換。
一旦起動(dòng)該過程，該服務(wù)基站確定基站將對(duì)所有涉及的基站選擇一個(gè)優(yōu)選的射束配置模式。一旦選擇新的射束配置過程，實(shí)施重調(diào)焦距該相應(yīng)的基站射束。在該初始服務(wù)基站實(shí)施其新的射束模式之前，該新的服務(wù)基站將首先實(shí)施確定用于其的該選擇的射束并且獲得該UE通信，將出現(xiàn)切換。
智能切換和總體網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)定型的小區(qū)覆蓋范圍兩者被采用，該智能切換標(biāo)準(zhǔn)只可能對(duì)在圖4舉例說明的小區(qū)覆蓋范圍過程的動(dòng)態(tài)定型起動(dòng)事件的作用。
雖然就某些特定的參數(shù)而言描述了本實(shí)用新型，對(duì)那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說其他的變化將是容易顯而易見的，并且被認(rèn)為是落在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括多個(gè)基站，用于與一個(gè)移動(dòng)用戶設(shè)備(UE)建立無線電RF通信；每個(gè)基站具有一個(gè)與多個(gè)信道處理器連接的網(wǎng)絡(luò)接口；多個(gè)與相應(yīng)的信道處理器連接的調(diào)制調(diào)解器；一個(gè)具有相關(guān)的天線陣系統(tǒng)的射頻模塊，其與所述調(diào)制調(diào)解器連接；該RF模塊天線系統(tǒng)位于預(yù)先確定的位置且提供給該基站一個(gè)與所述多個(gè)基站的至少一個(gè)其他基站的傳輸范圍相交疊的地理傳輸范圍；和一個(gè)射束形成裝置，該射束形成裝置被可操作地與該RF模塊相聯(lián)，去在該基站的天線陣系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的射束范圍內(nèi)形成一組所需的射束；和一個(gè)地理位置處理器，連接到信道處理器和所述射束形成裝置；該網(wǎng)絡(luò)接口相互連接所述基站，并且和該地理位置處理器一起被配置為對(duì)應(yīng)于選擇的移動(dòng)UE的估算的位置，相對(duì)于基站的天線陣系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)，處理UE地理位置數(shù)據(jù)，該基站具有擁有選擇的UE的估算位置的傳輸范圍；選擇一個(gè)具有擁有選擇的UE的估算位置傳輸范圍的基站；和輸出參數(shù)給選擇的基站的射束形成裝置，使得選擇的基站對(duì)于選擇的UE以定型射束發(fā)送通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的UE的估算位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于用于每個(gè)選擇的UE的通信數(shù)據(jù)具有服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，并且所述網(wǎng)絡(luò)接口和地理位置處理器被配置去部分基于要發(fā)送到選擇的UE的通信數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，選擇一個(gè)基站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于選擇的UE的地理位置數(shù)據(jù)包括估算的該UE的相對(duì)速度數(shù)據(jù)，并且部分基于對(duì)應(yīng)于該估算的位置的地理位置數(shù)據(jù)和該選擇的UE的相應(yīng)的估算速度數(shù)據(jù)兩者，該網(wǎng)絡(luò)接口和地理位置處理器被配置去選擇一個(gè)基站。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于用于選擇的UE的通信數(shù)據(jù)具有服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，并且所述網(wǎng)絡(luò)接口和地理位置處理器被配置去部分基于要發(fā)送到選擇的UE的通信數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，選擇一個(gè)基站。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)基站的地理位置處理器被配置為相對(duì)于其天線陣系統(tǒng)的預(yù)先確定位置處理UE地理位置數(shù)據(jù)，以輸出選擇的參數(shù)給其射束形成裝置，使得其射束形成裝置控制其RF模塊去以定型射束對(duì)選擇的UE發(fā)送通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的UE的估算位置，這里對(duì)應(yīng)于該估算位置的地理位置數(shù)據(jù)由所述地理位置處理器處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于用于一個(gè)UE的通信數(shù)據(jù)具有服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，并且每個(gè)基站地理位置處理器被配置去部分基于要發(fā)送到選擇的UE的通信數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率要求，計(jì)算用于對(duì)著選擇的UE射束的射束形成參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于UE的地理位置數(shù)據(jù)包括估算的該UE的相對(duì)速度數(shù)據(jù)，并且部分基于對(duì)應(yīng)于該估算的位置的地理位置數(shù)據(jù)和UE的相應(yīng)的估算速度數(shù)據(jù)兩者，每個(gè)基站地理位置處理器被配置去對(duì)一個(gè)對(duì)著該UE的射束計(jì)算射束形成參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)基站地理位置處理器被配置去通過估算一個(gè)發(fā)送射束覆蓋范圍Abeam的區(qū)域計(jì)算發(fā)送射束形成參數(shù)，Abeam作為RF相位和發(fā)射功率P的函數(shù)，以便選擇的相位和發(fā)射功率P，以至選擇的UE的相對(duì)位置數(shù)據(jù)(θ，d)，這里在Abeam之內(nèi)，θ表示UE離基站天線系統(tǒng)的0度基準(zhǔn)的角度，以及d表示離基站天線系統(tǒng)位置的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)基站天線系統(tǒng)具有多個(gè)模式M，其對(duì)同相位和功率提供不同形狀的射束，并且每個(gè)基站地理位置處理器被配置去計(jì)算發(fā)送射束形成參數(shù)，參數(shù)作為相位，發(fā)射功率P和天線系統(tǒng)模式M的函數(shù)，并且去輸出表示選擇的相位，發(fā)射功率P以及天線系統(tǒng)模式M組合的參數(shù)給相應(yīng)的射束形成裝置去控制發(fā)送射束形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)基站的地理位置處理器被配置去輸出選擇的參數(shù)給基站的射束形成裝置，使得該基站的射束形成裝置控制RF模塊去以定型射束對(duì)選擇的UE發(fā)送或接收通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的UE的估算位置，這里對(duì)應(yīng)于該估算位置的地理位置數(shù)據(jù)由所述地理位置處理器處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)基站地理位置處理器被配置通過估算接收射束覆蓋范圍的一個(gè)區(qū)域去作為RF相位的函數(shù)計(jì)算接收射束形成參數(shù)，使得相位被選擇，以至該選擇的UE的相對(duì)位置數(shù)據(jù)是在接收射束覆蓋范圍的區(qū)域范圍之內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)基站天線系統(tǒng)具有多個(gè)接收模式，其對(duì)同相位提供不同形狀的射束，每個(gè)基站地理位置處理器被配置去計(jì)算接收射束形成參數(shù)，每個(gè)基站參數(shù)作為相位和天線系統(tǒng)接收模式的函數(shù)，并且去輸出表示選擇的相位和天線系統(tǒng)接收模式組合的參數(shù)給射束形成裝置去控制接收射束形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求5的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)基站RF模塊具有提供多于一個(gè)發(fā)送射束的能力，使得每個(gè)發(fā)送射束能夠?qū)τ趩为?dú)的UE組攜帶通信信號(hào)；和每個(gè)相應(yīng)的射束形成裝置被可操作地與該RF模塊相聯(lián)，去在基站的天線陣系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的發(fā)送射束范圍內(nèi)形成一組所需的發(fā)送射束。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)移動(dòng)用戶設(shè)備(UE)，每個(gè)UE包括一個(gè)具有相關(guān)的天線的射頻模塊；和一個(gè)配置使用全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)去確定當(dāng)前的UE地理位置的地理位置處理器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)移動(dòng)用戶設(shè)備(UE)，每個(gè)UE包括一個(gè)RF模塊和一個(gè)相關(guān)的天線陣系統(tǒng)；一個(gè)射束形成裝置，可操作地與RF模塊相聯(lián)，去在該天線陣系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的射束范圍內(nèi)形成一個(gè)所需的射束；和一個(gè)連接到所述射束形成裝置的地理位置處理器，其相對(duì)于選擇的基站已知的位置數(shù)據(jù)配置去處理一個(gè)估算的UE位置的UE地理位置數(shù)據(jù)，并且輸出選擇的參數(shù)給該射束形成裝置，使得該射束形成裝置控制該RF模塊去以定型射束對(duì)選擇的基站發(fā)送或接收通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的基站的已知的位置，這里對(duì)應(yīng)于選擇的基站的該已知的位置的地理位置數(shù)據(jù)是由所述地理位置處理器處理的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)移動(dòng)用戶設(shè)備(UE)，每個(gè)UE包括一個(gè)與信道處理器連接的調(diào)制調(diào)解器；一個(gè)RF模塊和一個(gè)與所述調(diào)制調(diào)解器連接的相關(guān)的天線陣系統(tǒng)；一個(gè)射束形成裝置，可操作地與RF模塊相聯(lián)，去在該天線陣系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的射束范圍內(nèi)形成一個(gè)所需的射束；和一個(gè)連接到所述信道處理器和所述射束形成裝置的地理位置處理器，其相對(duì)于選擇的基站已知的位置數(shù)據(jù)配置去處理一個(gè)估算的UE位置的UE地理位置數(shù)據(jù)，并且輸出選擇的參數(shù)給該射束形成裝置，使得該射束形成裝置控制該RF模塊去以定型射束對(duì)選擇的基站發(fā)送或接收通信數(shù)據(jù)，該定型射束包圍選擇的基站的已知的位置，這里對(duì)應(yīng)于選擇的基站的該已知的位置的地理位置數(shù)據(jù)是由所述地理位置處理器處理的。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在無線網(wǎng)絡(luò)中使用動(dòng)態(tài)射束形成用于無線電通信信號(hào)的系統(tǒng)?；竞?或UE裝備有具有射束形成選擇范圍的天線系統(tǒng)。相應(yīng)的基站和UE位置是一種用于進(jìn)行射束形成判定的準(zhǔn)則。
文檔編號(hào)H04W4/02GK2582301SQ0228744
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月29日
發(fā)明者P·R·奇特拉普 申請(qǐng)人:交互數(shù)字技術(shù)公司