CN101124734A - 选择多输入多输出天线波束组合的方法及装置 - Google Patents
选择多输入多输出天线波束组合的方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101124734A CN101124734A CNA2006800047995A CN200680004799A CN101124734A CN 101124734 A CN101124734 A CN 101124734A CN A2006800047995 A CNA2006800047995 A CN A2006800047995A CN 200680004799 A CN200680004799 A CN 200680004799A CN 101124734 A CN101124734 A CN 101124734A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wtru
- quality metric
- wireless communication
- antenna
- antennas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本案揭露一种用于选择多输入多输出天线波束组合的方法及装置。无线传送/接收单元包含多个天线,用以产生支援多输入多输出的多个波束。至少一天线配置来产生多个波束,使得可产生不同波束组合以及一选择用于建立与其他无线传送/接收单元无线通信的期望波束组合。当交换波束组合时,品质度量针对可能波束组合的各波束或子组而进行测量于。多输入多输出传送及接收的预期波束组合系以品质度量为基础而选择。
Description
技术领域
本发明有关无线通信***中的智慧天线技术。更特别是,本发明有关选择多输入多输出(MIMO)天线波束组合的方法及装置。
背景技术
无线通信***系熟知于技术领域中。通常,该***系包含通信站,其可传送及接收彼此间的无线通信信号。通常,基地台网络(或存取点(APs))系被提供,其中各基地台(或存取点)可建立与适当配置移动无线传送/接收单元(WTRUs)及多重适当配置基地台(或存取点)同时进行无线通信。某些移动无线传送/接收单元可替代性被配置建立彼此间直接无线通信,也就是不需经由基地台(或存取点)通过网络被延迟。此通常被称为点对点无线通信。移动无线传送/接收单元被配置直接与移动无线传送/接收单元通信者,其本身亦被配置及当作基地台(或存取点)。由于网络及点对点通信能力,移动无线传送/接收单元可被配置用于多重网络。
在此被使用的”存取点”名词者系包含但不限于基地台,B节点,位址控制器,或可提供移动无线传送/接收单元对存取点被相关联的网络做无线存取的无线环境中的任何其他接介装置。在此被使用的”无线传送/接收单元”名词系包含但不限于使用者设备,移动站,固定或移动用户单元,呼叫器,或可操作于无线环境中的任何其他类型使用者装置。该移动无线传送/接收单元系包含可携式个人计算装置,如具有类似网络功能的无线数据机的个人数字助理(PDAs)及笔记型电脑。可携式或可改变位置的移动无线传送/接收单元系被称为移动单元。
被称为无线区域网络(WLAN)的无线***一类型,系可被配置与被装配亦可建立与类似被装配移动无线传送/接收单元点对点通信的无线区域网络数据机的移动无线传送/接收单元做无线通信。目前,无线区域网络数据机系被产生商整合为许多传统通信及计算装置。例如,手机,个人数字助理及膝上型电脑系被建造具有一个或更多无线区域网络数据机。
具有一个或更多存取点的热门无线区域网络环境系依据IEEE 802标准家族来建造。对这些网络的存取通常需使用者认证程序。该***协定目前被标准化于无线区域网络技术领域,如被提供于IEEE 802标准家族的协定架构中。
图1描绘一传统无线通信环境,其中无线传送/接收单元14可经由网络站,此例中为无线区域网络10的存取点12来建立无线通信。如图1粗线箭头标示,存取点12系被与如存取控制器(AC)的无线区域网络其他网络架构连接。存取点12系被显示为建立与五个无线传送/接收单元14通信。该通信系经由存取点12被座标化及同步化。该配置亦被称为无线区域网络脉络内的基本服务组(BSS)。
无线手机脉络中,目前广泛使用的一标准系已知为全球移动电信***(GSM)。此系被视为所谓第二代移动无线***标准(2G)而随后为其修订版(2.5G)。通用封包无线服务(GPRS)及全球移动电信***演进增强数据(EDGE)是提供2G全球移动电信***网络相当高速数据服务的2.5G技术例。这些标准各者系寻求以附加特征及增强来改良先前标准。1998年1月,欧洲电信标准协会-特别移动组(ETSISMG)同意称为通信移动电信***(UMTS)的第三代无线***的无线存取计划。为了进一步实施通信移动电信***标准,第三代伙伴计划(3GPP)系于1998年12月被形成。第三代伙伴计划继续运作于共用第三代移动无线标准上。除了第三代伙伴计划标准,使用核心网络中的移动网际协定以求移动性的第三代伙伴计划2标准系被发展。
许多无线通信***发展已被预期促使降低通信错误,改善范围及产出及最小化成本。最新进展系通过拓展时间分集,通信信号频率及编码尺寸来达成。1997年3月25日提出且被指定为本发明受让人的美国专利第5,614,914号,是使用分集来改良无线通信的一例。
自从1990年代中期,多输入多输出***发展系通过拓展无线通信频道空间分集在不增加传输功率或频宽下增加产出。多输入多输出是无线通信中最有前途技术的一。不像为了减轻有害多路衰减及增强单数据流强固性的传统智慧天线技术,多输入多输出系利用多路衰减来同时传送及接收多数据流。理论上,多输入多输出***容量可线性增加传送及接收天线数量。多输入多输出被如IEEE 802.11n及第三代伙伴计划宽频分码多重存取(WCDMA)的众多无线数据通信标准考虑。
针对给定收发器链数量,当空间多工被使用时,分集增益系降低。因此,数据链路变成较不可靠,而***可能回到单数据流模式。为了改良多数据流的链路品质,更多收发器链可被使用。然而,此产生较高成本。本发明不需添加额外收发器链即可达成多输入多输出***空间分集。
发明内容
本发明有关选择多输入多输出天线波束组合的方法及装置。无线传送/接收单元(包含一基地台,一存取点及一移动无线传送/接收单元),系包含多个天线以产生支援多输入多输出的多个波束。至少一天线被配置来产生多个波束使波束组合可被选择。当交换波束组合时,品质度量系被测量于各波束或波束组合或其子组上。多输入多输出传送及接收的预期波束组合系以品质度量为基础被选择。
依据多输入多输出无线通信***中的一无线通信较佳方法,第一无线传送/接收单元系被提供多个天线。至少一天线可产生多个波束使该第一无线传送/接收单元可针对多输入多输出无线通信产生多个不同波束组合。第一无线传送/接收单元可使用多个天线连结多输入多输出无线通信形成一波束组合与第二无线传送/接收单元做无线通信。第一无线传送/接收单元可针对该波束组合测量一被选择品质度量。第一无线传送/接收单元接着针对一个或更多不同波束组合重复该形成及测量步骤来产生多个品质度量测量。第一无线传送/接收单元接着以该品质度量测量为基础选择一预期波束组合与第二无线传送/接收单元做多输入多输出无线通信。第一或第二无线传送/接收单元任一可为无线区域网络的一基地台或一存取点。可替代是,该方法可执行多输入多输出与无线传送/接收单元无线通信建立点对点(ad hoc)网络中的无线通信。
较佳是,该方法系以被选择品质度量测量为基础被定期重复来选择一新预期波束组合。此考量下,当使用该被选择预期波束组合建立多输入多输出无线通信时,品质度量系较佳被监控,而当该被监控品质度量被改变一预定门槛量时,该方法系被重复来选择一被更新预期波束组合。
品质度量测量系较佳包含测量度量组的一个或更多度量,包含频道估测,一信号噪声信号及干扰比(SNIR),一被接收信号强度指标(RSSI),一短期数据产出,一封包错误率,一数据速率及无线传送/接收单元的一操作模式。
无线传送/接收单元使用空间多工操作模式者,被测量的品质度量系较佳为信号噪声信号及干扰比,而该无线传送/接收单元使用最弱数据流的信号噪声信号及干扰比当作波束选择准则。可替代是,无线传送/接收单元使用空间多工操作模式者,品质度量系可为一频道矩阵单数值,而无线传送/接收单元接着较佳使用频道矩阵最小单数值当作波束选择准则。
无线传送/接收单元使用传输分集操作模式者,品质度量测量系较佳包含测量各波束组合的被组合信号噪声信号及干扰比当作波束选择准则。无线传送/接收单元使用传输分集操作模式的一替代者,品质度量测量系可包含计算频道矩阵的Frobenius范数,而无线传送/接收单元使用该频道矩阵的Frobenius范数当作波束选择准则。
依据另一实施例,无线传送/接收单元系被提供多个天线,而该无线传送/接收单元执行射频(RF)波束成形来产生多个波束。无线传送/接收单元测量各波束的品质度量,并以该品质度量为基础结合与另一无线传送/接收单元做多输入多输出无线通信来选择波束子组。
本发明另一特征中,被配置用于多输入多输出无线通信的无线传送/接收单元系被提供。无线传送/接收单元系包含多个天线,一天线波束选择控制组成,一收发器及一波束选择器。至少一天线系被配置产生多个波束使该无线传送/接收单元可针对多输入多输出无线通信产生多个不同波束组合。天线波束选择控制组成系被配置控制天线来产生被选择波束组合。收发器系被配置经由天线处理数据以便传送及接收。收发器系包含一品质度量测量单元,被配置测量无线多输入多输出通信信号的品质度量。波束选择器系被耦合至该天线波束选择控制组成及该收发器,且被配置以该品质度量测量为基础针对多输入多输出传送及接收选择一预期波束组合。
天线可为交换式寄生天线(SPAs)或相位阵列天线。可替代是,各天线系可包含多个全方向性天线。较佳是,天线系被配置确保该天线所产生的波束重叠被最小化。
较佳是,波束选择器系被配置以该被更新品质度量测量为基础定期选择一被更新预期波束组合。以此考量,收发器系被配置于多输入多输出无线通信期间使用目前被选择波束组合来监控品质度量,而当该被监控品质度量改变一预定门槛量时,波束选择器系被配置触动选择新预期波束组合。
品质度量测量单元系被配置测量一组品质度量的一个或更多品质度量,包含频道估测,一信号噪声信号及干扰比,一被接收信号强度指标,一短期数据产出,一封包错误率,一数据速率及无线传送/接收单元的一操作模式。
无线传送/接收单元可被配置使用空间多工操作模式。此例中,品质度量测量单元系被配置测量信号噪声信号及干扰比,而波束选择器系被配置使用最弱数据流的信号噪声信号及干扰比当作波束选择准则。可替代是,品质度量测量单元可被配置测量频道矩阵单数值,而波束选择器可被配置使用频道矩阵最小单数值当作波束选择准则。
无线传送/接收单元可被配置使用传输分集操作模式。此例中,品质度量测量单元系被配置测量各波束组合的被组合信号噪声信号及干扰比,而波束选择器系被配置使用该被组合信号噪声信号及干扰比当作波束选择准则。可替代是,品质度量测量单元可被配置测量频道矩阵的Frobenius范数,而波束选择器可被配置使用该频道矩阵的Frobenius范数当作波束选择准则。
无线传送/接收单元可为无线网络的一基地台,无线区域网络的一存取点或一移动无线传送/接收单元。无线传送/接收单元可被配置建立点对点(ad hoc)网络中的无线传送/接收单元间的无线通信。
依据另一实施例,无线传送/接收单元系包含多个天线,一射频波束成形器,一波束选择控制组成,一收发器及一波束选择器。射频波束成形器系被配置执行射频波束成形来产生多个波束。波束选择控制组成可于该被产生波束间选择一波束子组。收发器系经由天线处理数据以便传送及接收。收发器系包含一品质度量测量单元,被配置测量各波束的品质度量。波束选择器系被耦合至该天线波束选择控制组成及该收发器,且被配置以该品质度量测量为基础针对多输入多输出传送及接收选择一波束子组。
附图说明
图1是说明无线区域网络中的传统无线通信***概观图。
图2是依据本发明包含一存取点及一无线传送/接收单元的***方块图。
图3显示依据本发明由天线产生的波束图案及指向例。
图4是依据本发明选择多输入多输出的一波束选择的处理流程图。
图5是依据本发明另一实施例的一无线传送/接收单元方块图。
具体实施方式
此后,”无线传送/接收单元”名词系包含基地台,移动无线传送/接收单元及其相同物,如可或不可通信于点对点(ad hoc)网络中的存取点,B节点,位址控制器,使用者设备,移动站,移动用户单元,呼叫器。
图2是依据本发明包含一第一无线传送/接收单元210及一第二无线传送/接收单元220的无线通信***方块图。此后,本发明将参考当作第一无线传送/接收单元210的存取点至第二无线传送/接收单元220的下链传输来解释。然而,本发明同样可应用至无线传送/接收单元210或无线传送/接收单元220为基地台及无线传送/接收单元210与点对点网络中的无线传送/接收单元220直接通信的配置的上链及下链传输。
存取点210系包含一收发器212及多个天线214A-214N。无线传送/接收单元220系包含一收发器222,一波束选择器224及多个天线226a-226m。至少一天线226a-226m可产生多个波束。波束组合系通过波束选择器224针对多输入多输出传送及接收而被选择。该被选择波束组合系通过该天线经天线波束选择控制电路226依据经由耦合225来自波束选择器224的控制信号输出来产生。波束选择器224可以此后被详细解释的收发器222中的品质度量测量单元230所产生的品质度量为基础来选择特定波束组合。本发明的无线传送/接收单元组成可被并入集成电路(IC)或被配置于包含多个互连组件中的电路中。
为了简化,图2说明无线传送/接收单元220,其被配置各产生三(3)波束的多个天线。然而,图1所示配置系被提供做例子而非限制。假设至少一该天线被配置产生一个以上波束,则任何波束数量均可通过任何该天线来产生。存取点210亦可包含一波束选择器来控制波束产生及选择如无线传送/接收单元220。
天线226a-226m可为交换式寄生天线,相位阵列天线或任何类型方向性波束成形天线。交换式寄生天线很小,所以适用于无线区域网络装置。若交换式寄生天线被使用,则单主动天线组件结合一个或更多被动天线元件可被使用。通过调整被动天线元件阻抗,天线波束图案系可被调整而该阻抗调整系可通过控制被连接至该天线元件的一组开关来执行。
可替代是,天线可为包含均为全方向性天线的多个天线的组成。例如,具有被选择实体间隔的三全方向性天线可被用于各天线226a-226m,而全方向性天线可依据来自波束选择器224的控制信号开启或关闭来定义不同波束组合。
经由输入211被接收的资讯位元系被存取点收发器212处理,而最终射频信号系经由天线214A-214N来传送。被传送射频信号系于经由无线媒体传送的后被无线传送/接收单元220的天线226a-226m接收。各被接收信号系经由数据路径223a-223m被传送至可处理该信号及经由输出221输出数据的无线传送/接收单元收发器222。
不像各天线仅具有单固定波束图案的先前技术多输入多输出***,至少一天线226a-226m可产生多个波束。图2例中,天线226a可产生三波束a1,a2,a3,而天线226m可产生三波束m1,m2,m3。如图2所示,该被产生波束可为方向性波束或可包含全方向性波束。
为了最大化波束选择利益,系较佳最小化邻近天线所产生波束的波束重叠。图3显示波束图案及指向例。如天线226a的一天线可产生一全方向性波束a2及两方向性波束a1,a3,而如天线226m的一天线可产生一全方向性波束m2及两方向性波束m1,m3。如图3所示,波束a1,a3及波束m1,m3的指向系彼此偏离如90度方位角,使方向性波束a1,a3,m1,m3重叠得以被最小化。
操作期间,品质度量测量单元230可测量各天线波束或波束组合(或波束组合子组)的被选择品质度量,并经由线路227输出品质度量测量数据至波束选择器224。波束选择器224可以该品质度量测量为基础选择与存取点210做数据通信的预期波束组合。
各品质度量可被用来决定预期波束选择。实体层,媒体存取控制(MAC)层或上层度量均可适用。较佳品质度量系包含但不限于频道估测,信号噪声信号及干扰比,被接收信号强度指标,短期数据产出,封包错误率,数据速率及无线传送/接收单元操作模式或类似者。
实施多输入多输出时,无线传送/接收单元220可以空间多工模式或空间分集模式来操作。空间多工模式中,存取点210可传送多个独立数据流以最大化数据产出。通常,M×N频道矩阵H系被获得以下型式:
其中组成h下标系表示可归属于无线传送/接收单元220的天线214A-214N及天线226a-226m间的各天线配对的贡献。
空间分集模式中,存取点210可经由多个天线传送单一数据。视操作模式而定,无线传送/接收单元220系被配置选择适当品质度量或品质度量组合来选择预期波束组合。
波束组合选择可以所有可能波束组合或波束组合有限子组为基础。例如,多个天线可产生方向性及全方向性波束者,可选择波束组合系可被限制为仅天线的一产生全方向性波束的组合。
若无线传送/接收单元220操作于空间多工模式,而各波束组合的频道组合被可靠地获得,则无线传送/接收单元220较佳可对该频道矩阵执行单值分解(SVD),并以该频道矩阵单值为基础选择一波束组合。因为频道容量系通过频道矩阵最小单值来决定,所以无线传送/接收单元220可比较该频道矩阵最小单值,并于该频道矩阵最小单值之间选择与具有最大单值的频道矩阵相关联的波束组合。
若图2例中仅具有两存取点天线214A,214N及两无线传送/接收单元天线226a,226m,其中无线传送/接收单元天线226a可产生三波束a1,a2,a3,而无线传送/接收单元天线226m可产生三波束m1,m2,m3,则如图3所示,九(9)2×2频道矩阵H系被产生以下型式:
其中组成h下标系表示可归属于天线214A,214N及通过无线传送/接收单元所产生的天线波束组合间的各天线配对的贡献,无线传送/接收单元天线226a产生波束ai,其中ai是波束a1,a2,a3及无线传送/接收单元天线226m产生波束mj,其中mj是波束m1,m2,m3。
单值分解系被执行于各频道矩阵H上,而两单值系针对各频道矩阵H被获得。较佳是,无线传送/接收单元220可比较该九频道矩阵最小单值,并选择与具有最大该值的频道矩阵。
针对此特定例,该选择准则的一潜在限制系不允许两无线传送/接收单元天线均产生全方向性波束的波束组合。依据图3例,此会发生天线226a产生波束a2且天线226m产生波束m2者。由于限制排除此组合,因为对应波束组合a2:m2的组合会被排除,所以仅九频道矩阵的八个较佳被产生及被评估来选择预期组合。
同样地,针对此特定例,该选择准则的另一潜在限制系需波束组合为至少一该无线传送/接收单元天线可产生全方向性波束者。依据图3例,此会发生天线226a产生波束a2或天线226m产生波束m2者。由于限制需此类组合,因为对应波束组合a1:m1;a1:m3;a3:m1;a3:m3的组合会被排除,所以仅九频道矩阵的五个较佳被产生及被评估来选择预期组合。
同样地,针对此特定例,该选择准则的另一潜在限制系需波束组合为仅一方向性波束被使用者。依据图3例,此会发生天线226a不产生波束a2且天线226m不产生波束m2者。由于限制需此类组合,因为仅对应波束组合a1:m1;a1:m3;a3:m1;a3:m3的组合被包含,所以仅九频道矩阵的四个较佳被产生及被评估来选择预期组合。
可替代是,波束组合子组的时间适应选择系可以运算统计值为基础来使用。依据图3例,于完成完全搜寻所有波束组合的时间T0时,不仅当时-现在最佳波束组合(如a1:m1)会被选择,具波束组合的候选波束组合子组(如{a1:m1;a1:m3;a3:m1})会被创造以便稍后使用。时间区间[T0,T0+T]期间被执行的任何进一步搜寻最佳波束均将被限制为被选择子组(如{a1:m1;a1:m3;a3:m1}),其中T可为可适应时间区间参数。此波束组合子组的选择准则可为被用于选择最佳波束组合的相同准则。时间区间[T0,T0+T]期间,无论新波束组合搜寻何时发生,仅子组(如{a1:m1;a1:m3;a3:m1})中的波束组合会被测试。持续时间参数T可为相对大值。时间T0+T处,所有波束组合的新全部搜寻会发生,新最佳波束组合(如a3:m1)会被选择,且波束组合的新子组(如{a3:m1;a3:m3;a1:m3})会被形成。接着,被执行于下一时间区间[T0+T,T0+2T]的任何可能新波束搜寻均会被限制为波束组合的新子组。该计划系有用于通过时间适应选择波束组合子组来限制搜寻空间大小以利大多数波束组合搜寻。
本发明不限于具有上述先前特定例中的三波束的两天线。熟练技术人士将轻易了解,代表若干个别天线的任何N及M值均可轻易获得M×N频道矩阵。被考虑的组合数系视各无线传送/接收单元的N天线可获得,可允许或被排除天线波束组合任何被选择准则所限制的波束数量。
若无线传送/接收单元220操作于空间分集模式,则无线传送/接收单元220可较佳产生用于各波束组合的频道矩阵及计算各频道矩阵的Frobenius范数,并选择与具有最大Frobenius范数的频道矩阵相关联的波束组合。可替代是,各波束组合的组合信号噪声信号及干扰比可被用于选择准则。
若频道矩阵不可得,则无线传送/接收单元220可收集对应各波束组合的短期平均产出作为信号品质度量,并选择一波束组合使该短期平均产出得以被最大化。
如上述,存取点210亦可包含一波束选择器及被配置产生多个波束的一天线。各站,存取点210及无线传送/接收单元220可依据上述本发明同时尝试选择预期波束组合给其自我使用。然而,一较佳替代系无线传送/接收单元220首先使用上述本发明来选择一预期波束组合,接着存取点210选择一预期组合。此可于执行选择处理时经由从无线传送/接收单元220传送信号至存取点210或仅将存取点210配置一延迟,促使无线传送/接收单元220可于存取点210选择一预期天线波束组合的前完成其选择。另外,无线传送/接收单元220可被配置于存取点210执行该选择的后更新其对预期天线波束组合的选择。可替代是,存取点210可被配置第一选择预期天线波束组合。
无线传送/接收单元可被配置收发器,而各收发器可被耦合至一天线。至少一天线被配置产生一个以上波束,所以同时可用波束数量系等于收发器数量,而天线波束总数系大于收发器数量。
图5是依据本发明另一实施例的无线传送/接收单元520方块图。无线传送/接收单元520系包含一收发器522,包括一品质度量测量单元530,一波束选择器524,一波束选择控制电路526,一射频波束成形器528及多个天线531a-531m。射频波束成形器528系被提供于天线531a-531m及波束选择控制电路526之间经由天线531a-531m从该被接收信号形成多个波束。天线531a-531m可为全方向性天线或方向性天线。多个数据流接着被输出自射频波束成形器528。各数据流系对应射频波束成形器528所产生的特定波束。数据流数量不需等于天线531a-531m数量,且可大于或小于天线531a-531m数量。该波束可为固定波束或可依据控制信号529(可选)来调整。多个数据流系经由一路径被提供给各数据流的数据路径528a-528n被馈送至波束选择控制电路526。波束选择器524可传送控制信号525至波束选择控制电路526于该数据流之间选择该数据流子组来与目前正在通信的另一无线传送/接收单元(无图示)做多输入多输出通信。为了选择数据流(也就是波束选择),各数据流的信号品质度量系通过品质度量测量单元530测量,并经由线路527被传送至波束选择器524。最佳波束组合接着以信号品质度量为基础通过波束选择器524选择。
图4是依据本发明以被选择品质度量或度量组合为基础选择多输入多输出天线的一波束组合的处理400流程图。多个波束的波束组合系使用多个天线(步骤402)来形成。各天线系被配置产生至少一波束。被选择品质度量接着针对该波束组合被测量(步骤404)。决定另一波束组合是否剩余(步骤406)。若是,处理400系返回步骤402,而步骤402及404系被重复。若并无剩下波束组合,则处理400前进至步骤408。多输入多输出传送及接收的预期波束组合接着以该品质度量测量比较为基础被选择(步骤408)。
多输入多输出与该被选择波束组合通信期间,无线传送/接收单元220可定期交换一波束组合来测量各波束组合或其子组的品质度量,并以该被更新品质度量为基础来选择新最佳波束组合。当目前被选择波束组合改变超过预定门槛时,波束选择程序系较佳被触发。例如,当无线传送/接收单元220从一位置移动至另一位置时,目前被选择波束组合上的频道品质可能降级,而另一波束组合的频道品质变为较佳。较佳是,当目前被选择波束组合被测量的频道品质被降级或增加超过预定门槛时,波束选择程序系被触发来寻找新最佳波束组合。较佳是,该天线波束交换及品质度量测量系被以同步化方式来执行。
虽然本发明的特性及元件被以特定组合说明于较佳实施例中,但各特性及元件系不需较佳实施例的其他特性及元件,或有或无本发明其他特性及元件的各种组合中被单独使用。
Claims (33)
1.一种于多输入多输出无线通信***中的无线通信方法,包含:
(a)提供具有多个天线的一第一无线传送/接收单元,其中该等天线至少其一可产生多个波束,使得该无线传送/接收单元可针对多输入多输出无线通信产生多个不同波束组合;
(b)该第一无线传送/接收单元使用该多个天线形成一波束组合与一第二无线传送/接收单元做多输入多输出无线通信;
(c)该第一无线传送/接收单元针对该波束组合测量一选择品质度量;
(d)该第一无线传送/接收单元针对一个或更多不同波束组合重复步骤(b)及(c)以产生多个品质度量测量;及
(e)该第一无线传送/接收单元以该品质度量测量为基础,选择一预期波束组合,以用于与该第二无线传送/接收单元进行多输入多输出无线通信。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该第二无线传送/接收单元是一基地台,其中步骤(b)至(e)系被执行与该基地台的多输入多输出无线通信。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该第二无线传送/接收单元为一无线区域网络的存取点,其中步骤(b)至(e)系被执行与该存取点的多输入多输出无线通信。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该第一无线传送/接收单元为一基地台,而该第二无线传送/接收单元为一移动无线传送/接收单元,其中步骤(b)至(e)系被执行该基地台及该移动无线传送/接收单元间的多输入多输出无线通信。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该第一无线传送/接收单元为一无线区域网络的一存取点,而该第二无线传送/接收单元为一移动无线传送/接收单元,其中步骤(b)至(e)系被执行该存取点及该移动无线传送/接收单元间的一无线区域网络多输入多输出无线通信。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(b)至(e)系被执行一点对点网络中的第一无线传送/接收单元及该第二无线传送/接收单元间的一无线通信。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(b)至(e)系以经更新品质度量测量为基础而定期重复来选择一新预期波束组合。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包含于使用该被选择预期波束组合建立多输入多输出无线通信时监控-品质度量,及于该监控品质度量改变一预定门槛量时,重复步骤(b)至(e)以选择一更新预期波束组合。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,一品质度量测量包含测量度量组的一个或更多度量,包含频道估测,一信号噪声信号及干扰比,一接收信号强度指标,一短期数据产出,一封包错误率,一数据速率及该无线传送/接收单元的一操作模式。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该无线传送/接收单元使用一空间多工操作模式,该测量品质度量为一信号噪声信号及干扰比,而该第一无线传送/接收单元针对步骤(e)使用一最弱数据流的信号噪声信号及干扰比当作一波束选择准则。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该无线传送/接收单元使用一空间多工操作模式,该品质度量为一频道矩阵单数值,而该无线传送/接收单元针对步骤(e)使用一频道矩阵最小单数值当作波束选择准则。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该无线传送/接收单元使用一传输分集操作模式者,一品质度量的测量包含测量各该波束组合的一组合信号噪声信号及干扰比,且该无线传送/接收单元使用该组合信号噪声信号及干扰比当作波束选择准则以用于步骤(e)。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该无线传送/接收单元使用一传输分集操作模式者,一品质度量的测量包含计算一频道矩阵的Frobenius范数,而该无线传送/接收单元使用一频道矩阵的Frobenius范数当作波束选择准则以用于步骤(e)。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,一波束组合子组系被选择,且于一预定时间区间于该波束组合子组之间选择一新预期波束组合。
15.一种于多输入多输出无线通信***中的无线通信方法,包含:
(a)提供具有多个天线的一第一无线传送/接收单元;
(b)该第一无线传送/接收单元执行射频波束成形以产生多个波束;
(c)该第一无线传送/接收单元测量各该波束的一品质度量;及
(d)该第一无线传送/接收单元以该品质度量为基础以选择一波束子组用于与一第二无线传送/接收单元进行多输入多输出无线通信。
16.一种配置用于多输入多输出无线通信的无线传送/接收单元,该无线传送/接收单元包含:
多个天线,配置用于产生多个波束组合,至少一天线配置用于产生多个波束;
一天线波束选择控制元件,配置用于控制天线,以产生经选择波束组合;
一收发器,配置用于经由该天线而处理数据以用于传送及接收,该收发器包含一品质度量测量单元,配置用于测量无线多输入多输出通信信号的-品质度量;及
一波束选择器,与该天线波束选择控制元件及该收发器耦合,且配置以该品质度量测量为基础选择一预期波束组合以用于多输入多输出传送及接收。
17.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该天线为交换式寄生天线。
18.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该天线为相位阵列天线。
19.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,各该天线包含多个全方向性天线。
20.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该天线配置用于确保可最小化该天线所产生的该波束的重叠。
21.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该波束选择器配置以该更新品质度量测量为基础定期选择一更新预期波束组合。
22.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该收发器配置用于在多输入多输出无线通信期间监控一品质度量,而当该监控品质度量改变一预定门槛量时,该波束选择器配置用于触动选择一新预期波束组合。
23.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该品质度量测量单元配置用于测量一组品质度量的一个或更多品质度量,其包含频道估测、一信号噪声信号及干扰比、一接收信号强度指标、一短期数据产出、一封包错误率、一数据速率及该无线传送/接收单元的一操作模式。
24.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该无线传送/接收单元配置用于使用一空间多工操作模式,该品质度量测量单元配置用于测量一信号噪声信号及干扰比,而该波束选择器配置用于使用一最弱数据流的一信号噪声信号及干扰比以做为一波束选择准则。
25.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该无线传送/接收单元配置用于使用一空间多工操作模式,该品质度量测量单元配置测量一频道矩阵单数值,而该波束选择器配置用于使用一频道矩阵最小单数值以做为一波束选择准则。
26.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该无线传送/接收单元配置用于使用一传输分集操作模式,该品质度量测量单元配置用于测量各该波束组合的一组合信号噪声信号及干扰比,而该波束选择器配置用于使用该组合信号噪声信号及干扰比以做为波束选择准则。
27.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该无线传送/接收单元配置用于使用一传输分集操作模式,该品质度量测量单元配置用于测量一频道矩阵的Frobenius范数,而该波束选择器配置用于使用一频道矩阵的Frobenius范数以做为波束选择准则。
28.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该波束选择器配置用于选择一波束组合子组,并于一预定时间区间于该波束组合子组之间选择一新预期波束组合。
29.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该无线传送/接收单元配置为一无线网络的一基地台。
30.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该无线传送/接收单元配置为一无线区域网络的一存取点。
31.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该无线传送/接收单元为一移动无线传送/接收单元。
32.根据权利要求16所述的无线传送/接收单元,其特征在于,该无线传送/接收单元配置用于建立一点对点网络中的无线传送/接收单元间的无线通信。
33.一种配置用于多输入多输出无线通信的无线传送/接收单元,该无线传送/接收单元包含:
多个天线;
一射频波束成形器,配置用于执行一射频波束成形以产生多个波束;
一波束选择控制元件,配置用于在该产生波束间选择一波束子组;
一收发器,配置用于经由该天线处理数据以便传送及接收,该收发器包含一品质度量测量单元,配置用于测量各该波束的一品质度量;及
一波束选择器,与该天线波束选择控制元件及该收发器耦合,且配置以该品质度量测量为基础选择该波束的一子组以用于多输入多输出传送及接收。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US65375005P | 2005-02-17 | 2005-02-17 | |
US60/653,750 | 2005-02-17 | ||
US11/352,631 | 2006-02-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101124734A true CN101124734A (zh) | 2008-02-13 |
Family
ID=39086107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2006800047995A Pending CN101124734A (zh) | 2005-02-17 | 2006-02-16 | 选择多输入多输出天线波束组合的方法及装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101124734A (zh) |
TW (2) | TW200729774A (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103828248A (zh) * | 2011-08-12 | 2014-05-28 | 高通股份有限公司 | 多模式无线装置的天线到收发器映射 |
CN104303477A (zh) * | 2012-05-10 | 2015-01-21 | 三星电子株式会社 | 使用模拟和数字混合波束成形的通信方法和装置 |
CN104937971A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-09-23 | 华为终端有限公司 | 波束预编码方式上报方法、调度方法及设备 |
CN105007108A (zh) * | 2015-07-03 | 2015-10-28 | 北京邮电大学 | 基于发射天线选择的分布式干扰对齐方案 |
WO2016019574A1 (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | 富士通株式会社 | 基于波束的信息传输方法、装置以及通信*** |
CN105577254A (zh) * | 2014-10-10 | 2016-05-11 | 启碁科技股份有限公司 | 天线控制方法与使用此方法的装置 |
CN107710507A (zh) * | 2015-05-29 | 2018-02-16 | 华为技术有限公司 | 正交波束域空间复用无线电通信***及相关联的天线阵列 |
WO2018126411A1 (zh) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 无线通信方法和装置 |
CN109412668A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-01 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 阵列天线波束调节设备、***及调节方法 |
CN112333760A (zh) * | 2016-09-30 | 2021-02-05 | 华为技术有限公司 | 测量和上报方法、终端及基站 |
US10992357B1 (en) | 2020-09-21 | 2021-04-27 | National Tsing Hua University | Multi-resolution beam pattern design method of antenna array system |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101425981B1 (ko) * | 2007-03-21 | 2014-08-05 | 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 | 전용 기준 신호 모드에 기초하여 리소스 블록 구조를 전송 및 디코딩하는 mimo 무선 통신 방법 및 장치 |
US8665806B2 (en) * | 2008-12-09 | 2014-03-04 | Motorola Mobility Llc | Passive coordination in a closed loop multiple input multiple out put wireless communication system |
US9608324B2 (en) | 2012-07-06 | 2017-03-28 | Industrial Technology Research Institute | Antenna apparatus and method for controlling antenna array |
TWI658707B (zh) | 2017-12-14 | 2019-05-01 | 財團法人工業技術研究院 | 通訊系統及其運作方法 |
-
2006
- 2006-02-16 TW TW095132967A patent/TW200729774A/zh unknown
- 2006-02-16 TW TW095105272A patent/TW200640170A/zh unknown
- 2006-02-16 CN CNA2006800047995A patent/CN101124734A/zh active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9143209B2 (en) | 2011-08-12 | 2015-09-22 | Qualcomm Incorporated | Antenna to transceiver mapping of a multimode wireless device |
CN103828248A (zh) * | 2011-08-12 | 2014-05-28 | 高通股份有限公司 | 多模式无线装置的天线到收发器映射 |
US9929791B2 (en) | 2012-05-10 | 2018-03-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Communication method and apparatus using analog and digital hybrid beamforming |
CN104303477A (zh) * | 2012-05-10 | 2015-01-21 | 三星电子株式会社 | 使用模拟和数字混合波束成形的通信方法和装置 |
CN104303477B (zh) * | 2012-05-10 | 2018-04-20 | 三星电子株式会社 | 使用模拟和数字混合波束成形的通信方法和装置 |
CN104937971A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-09-23 | 华为终端有限公司 | 波束预编码方式上报方法、调度方法及设备 |
CN104937971B (zh) * | 2013-11-29 | 2019-05-28 | 华为终端有限公司 | 波束预编码方式上报方法、调度方法及设备 |
WO2016019574A1 (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | 富士通株式会社 | 基于波束的信息传输方法、装置以及通信*** |
CN105577254A (zh) * | 2014-10-10 | 2016-05-11 | 启碁科技股份有限公司 | 天线控制方法与使用此方法的装置 |
CN105577254B (zh) * | 2014-10-10 | 2018-10-26 | 启碁科技股份有限公司 | 天线控制方法与使用此方法的装置 |
CN107710507A (zh) * | 2015-05-29 | 2018-02-16 | 华为技术有限公司 | 正交波束域空间复用无线电通信***及相关联的天线阵列 |
CN107710507B (zh) * | 2015-05-29 | 2020-01-31 | 华为技术有限公司 | 正交波束域空间复用无线电通信***及相关联的天线阵列 |
CN105007108A (zh) * | 2015-07-03 | 2015-10-28 | 北京邮电大学 | 基于发射天线选择的分布式干扰对齐方案 |
CN112333760A (zh) * | 2016-09-30 | 2021-02-05 | 华为技术有限公司 | 测量和上报方法、终端及基站 |
CN112333760B (zh) * | 2016-09-30 | 2023-12-29 | 华为技术有限公司 | 测量和上报方法、终端及基站 |
WO2018126411A1 (zh) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 无线通信方法和装置 |
US10715236B2 (en) | 2017-01-05 | 2020-07-14 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Wireless communication method and apparatus |
TWI694689B (zh) * | 2017-01-05 | 2020-05-21 | 大陸商Oppo廣東移動通信有限公司 | 無線通信方法和裝置 |
CN109412668A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-01 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 阵列天线波束调节设备、***及调节方法 |
US10992357B1 (en) | 2020-09-21 | 2021-04-27 | National Tsing Hua University | Multi-resolution beam pattern design method of antenna array system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200729774A (en) | 2007-08-01 |
TW200640170A (en) | 2006-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060264184A1 (en) | Method and apparatus for selecting a beam combination of multiple-input multiple-output antennas | |
CN101124734A (zh) | 选择多输入多输出天线波束组合的方法及装置 | |
CN109275356B (zh) | 波束管理方法及其用户设备 | |
AU2010200245B8 (en) | Method and apparatus for antenna mapping selection in MIMO-OFDM wireless networks | |
US9397731B2 (en) | Signaling support for antenna selection using subset lists and subset masks | |
KR101045480B1 (ko) | 향상된 다이버시티 무선 통신 장치 | |
KR101036027B1 (ko) | Mimo 시스템을 위한 적응성 안테나 배열을 갖는 무선통신 장치 | |
KR102219997B1 (ko) | 무선 통신 시스템에서 사이드링크 리소스에 대한 빔 센싱을 핸들링하는 방법 및 장치 | |
CN105745846A (zh) | 具有波束成形的无线通信***的波束未对准检测 | |
KR101423382B1 (ko) | 다중 입출력 직교 주파수 분할 다중화 무선 네트워크에서 안테나 맵핑을 선택하는 방법 및 장치 | |
KR200430280Y1 (ko) | 안테나 맵핑을 최적화하기 위한다중-입력/다중-출력(mimo) 무선 송신/수신 유닛 | |
Wang | Throughput-based switching between diversity and multiplexing in MIMO systems | |
AU2013270503A1 (en) | Method and Apparatus for Antenna Mapping Selection in MIMO-OFDM Wireless Networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1109255 Country of ref document: HK |
|
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080213 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: WD Ref document number: 1109255 Country of ref document: HK |