CN1244300A - 改进无线连接质量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改进蜂房无线网络中无线连接(170)质量的方法。与本发明相关,蜂房无线网络包括基站***(126)和用户终端(150)。在基站***(126)和用户终端(150)之间提供了使用定向天线射束(304)的双向无线连接(170)。在该方法中,基站***(126)基于接收的用户终端(150)所发送的无线信号(170A)生成定向天线射束(304)的入射角(302)。基站***(126)在基于入射角(302)生成的出射角(308)方向上向用户终端(150)发送无线信号(170B)。按照本发明,生成下行业务量和上行业务量之间的不平衡比率。基于所生成的比率控制无线信号(170A,170B)的定向天线射束(304)的处理。

Description

改进无线连接质量的方法
本发明涉及一种改进峰房无线网络中无线连接质量的方法，该峰房无线网络包括基站***，用户终端，以及基站***和用户终端之间的使用定向天线射束的双向无线连接；该方法的基站***中，基于接收的用户终端所发送的上行无线信号生成定向天线射束的入射角，基站***在下行链路上基于入射角生成的出射角方向上向用户终端发送无线信号。
以上方案所引起的问题是，在基站***和用户终端之间的无线连接平衡时，换句话说，无线信号在两个方向上定期并对称地传送，那么它运作地最为良好。包括零星和/或不对称业务量的无线连接中的问题在于，因为在接收用户终端的前一信号之后已经过了较长的一段时间，出射角不一定对应于用户终端的实际位置。在这段时间期间，用户终端可能移动了许多，以至于使用基于原入射角生成的出射角发送的信号无法到达用户终端。无线连接中使用的信道的特性也因位置的改变而改变。采用过时入射角接收的用户终端发送的下一信号也会丢失。
这个问题在采用分组传输的蜂房无线***中尤为严重；在典型的分组传输中，一方，例如基站***发送大量数据，而用户终端仅偶尔发送重传请求。例如WWW(万维网)浏览器的使用则导致下行链路上的业务量多，而上行业务量较少。
因此，本发明的目的是提供一种方法和实现该方法的一种设备以解决前述问题。这通过前言中描述的方法实现，其特征在于，生成下行业务量和上行业务量之间的不平衡比率；基于该比率控制无线信号定向天线射束的处理。
本发明还涉及一种峰房无线网络，包括基站***，用户终端，以及基站***和用户终端之间的使用定向天线射束的双向无线连接；在上行链路上，基站***基于接收的用户终端所发送的无线信号生成定向天线射束的入射角，在下行链路上，基站***在基于入射角生成的出射角方向上向用户终端发送无线信号。
本发明的峰房无线网络的特征在于，基站***生成下行业务量和上行业务量之间的不平衡比率，基于该比率控制无线信号定向天线射束的处理。
本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。
本发明基于以下思想，在基站***中，生成下行链路上发送的业务量和上行链路上接收的业务量之间的比率。利用该比率，可以容易地预测并避免无线路径上出现的问题。
本发明的方法和装置具有多个优点。该方法使得定向天线射束应用于包括零星和/或不对称业务量的无线连接中，尤其是分组无线***中。该方法能够根据情况选择最合适的算法以处理定向无线射束。
下面结合附图，针对优选实施例详细描述本发明，在附图中
图1示出了按照本发明的一种峰房无线网络的一个例子；
图2示出了一种收发信机；
图3A，3B示出了已知的天线射束；
图3C，3D示出了本发明的天线射束；
图4A，4B解释了不确定时间的概念；
图5示出了天线射束的比率和宽度如何彼此相关的一个例子，以及
图6说明了该比率如何用以选择算法以处理定向无线射束。
参看图1，描述了一种按照本发明的峰房无线网络的典型结构。图1仅包括了与描述本发明相关的部分，本领域中的技术人员显然知道通常的峰房无线网络还包括其它功能和结构，不需要在这里详细描述。本发明适用于因无线连接包含零星和/或不对称业务量而引起上述问题的各种类型的峰房无线网络。本发明的峰房无线网络采用定向天线射束形式的SDMA(空分多址)。所用的天线射束可以通过射束生成技术非常容易地生成。
该例示出了本发明在采用TDMA(时分多址)的峰房无线网络中的应用，但是本发明并不局限于此。本发明也可以应用于例如采用CDMA(码分多址)和FDMA(频分多址)的峰房无线网络，以及应用于同时采用不同多址***的综合***中。
峰房无线网络一般包括固定网络基础结构，换句话说，网络部分，以及用户终端150，后者可以固定地安装于车辆或便携式终端中。用户终端150可以是普通的GSM移动电话，例如便携式计算机152可以通过扩展卡连接到该移动电话，该移动电话可以用于分组传输以定购并处理分组。网络部分包括基站100。基站控制器102连接到多个基站100并以集中方式控制这些基站。基站100包括收发信机114。基站100一般包括1到16个收发信机114。一个收发信机114提供一个TDMA帧，换句话说，一般是8个时隙的无线容量。
基站100包括控制单元118，它控制收发信机114和复用器116的操作。复用器116将多个收发信机114所使用的业务和控制信道置于一个传输连接160中。
基站100中的收发信机114连接到天线阵列112，通过该天线阵列建立到用户终端150的双向无线连接170。
图2详细示出了收发信机114的结构。使用定向天线射束的天线阵列包括多个不同的元件112A，112B，例如8个不同元件以在接收中定向天线射束。天线元件112A，112B的数量可以是M，M是大于1的整数。同一天线元件112A，112B可以用于发送和接收，或者发送也可以使用唯一的天线元件112C，112D，如图2所示。天线元件112A，112B，112C，112D的方案例如可以是线性或非线性的。
线性方案中，元件作为例如ULA(统一线性阵列)，其中元件以固定间隔排列成直线形式。平面方案则可以是CA(圆形阵列)，其中元件例如以圆周形式水平水平安置于同一平面。这样，可以覆盖圆周的特定部分，例如120度，或者整个360度。上述一级天线结构原则上也可以实现成两维或三维结构。两维结构通过例如并行放置ULA结构生成，从而这些元件形成矩阵。
多径传播信号通过天线元件112A，112B接收。每个天线元件112A，112B具有唯一的接收机200A，200B，它们是射频部件230。
接收机200包括滤波器，它阻塞所需频带之外的频率。接着，信号被转换成中频，或直接转换到基带，模/数转换器202A，202B以这种形式对信号进行采样和量化。
接着，以复数形式呈现的多径传播信号被传送到含有程序的数字信号处理处理器232。接收信号的天线模式由信号的数字调相定向，从而天线元件112A，112B不需要机械可控。因此，用户终端150的方向以复向量形式表示，该复向量由对应于每个天线元件112A，112B的基本单元形成，通常表示成复数。在加权装置240中每个不同的信号乘上天线元件的基本单元。接着，在组合装置242中组合信号。
也可以对可能使用的射频信号或中频信号进行信号调相。这样，加权装置240定位在射频部件230中，或者在射频部件230和模/数转换器202A，202B之间。
射束生成也可以以模拟形式进行；这样，射束的宽度通常固定。通过Butler矩阵，可以在分成3个扇区的基站100中生成8个不同的射束。如果基站100的每个扇区的宽度是120度，则单个射束的宽度是15度。该射束的宽度可以通过一个或多个射束调整，从而整个射束的宽度以15度的步进量增长。在极端情况下，如果所有扇区的所有射束都用于生成定向天线射束，则可以实现全向天线。基站***126可以同时支持不同算法以生成天线射束。
均衡器204对干扰，例如多径传播所引起的进行补偿。解调器206从均衡后的信号中得到比特流，传送给去复用器208。去复用器208来自不同时隙的比特流分离到唯一的逻辑信道中。信道编解码器216解码不同逻辑信道的比特流，换句话说，确定该比特流是信令信息还是语音，如果是信令信息，则将其传送到控制单元214，如果是语音，则将其传送到基站控制器102的语音编解码器122。信道编解码器216还完成纠错操作。控制单元214控制不同单元，完成内部控制任务。
在发送过程中，脉冲串生成器228在信道编解码器216输送的数据中加入训练序列和尾随脉冲。复用器226为每个脉冲串指派唯一的时隙。在加权装置244中，信号乘上对应于每个天线元件的基本单元。在数字调相中，可以将天线射束引导到基本单元所形成的复向量方向上。
调制器224将数字信号调制成射频载波。通过数/模转换器222A，222B，信号从数字形式转换成模拟形式。每个信号分量被传送到对应于每个天线元件的发射机220A，220B。
发射机220A，220B包括限制带宽的滤波器。此外，发射机220A，220B控制发送的输出容量。合成器212负责为不同单元生成必要的频率。合成器212包括一个时钟，它可以本地控制，也可以以集中方式从其它位置，例如从基站控制器102，加以控制。合成器212例如通过压控振荡器生成必要的频率。
基站控制器102包括一个组交换域120和控制单元124。组交换域120用于连接语音和数据，并用于组合信令电路。基站100和基站控制器102所形成的基站***126还包括变码器122。变码器通常尽可能地靠近移动交换中心132，因为这样就可以在变码器122和基站控制器102之间以峰房无线网络的形式使用尽可能少的发射功率发送语音。
变码器122将公众电话交换网和峰房无线网络之间使用的不同数字形式的语音编码转换成兼容的形式，例如从固定网的64kbit/s模式转换成峰房无线网络的另一模式(例如13kbit/s)，反之亦然。控制单元124完成呼叫控制，移动性管理，统计信息的收集和信令的收、发。
从图1中可以看出，组交换域120使得可以通过移动交换中心132建立到公众电话交换网(PSTN)的连接(由黑点表示)。在公众电话交换网中，典型的终端136是普通电话或综合业务数字网(ISDN)电话。
本发明最好由软件实现，从而本发明要求在基站100的控制单元118的软件程序，和/或收发信机114的数字信号处理处理器的软件程序的精确定义区域中进行修改。这样，根据基站***126的不同部件之间如何指派其功能和责任不同的程序，可以将必要的修改定位在不同位置。
图1的粗线示出了发送的数据如何从峰房无线网络的用户终端150到达连接到公众电话交换网的计算机148。数据在空中接口170上通过***，从天线112到达第一收发信机TRX1 114，然后在复用器116中复用，在传输连接160上传送到组交换域120，组交换域120中向变码器122的输出提供连接，数据从变码器122通过公众电话交换网134传送到计算机148。但是在该数据连接中，码形变换并不在变码器122中进行，因为这将改变发送数据的内容。
图3A示出了如何从用户终端150接收信号。基站***126知道用户终端150所在位置的方向(称为到达方向)。例如在GSM***中，利用包含在接收信号中的已知训练序列生成该信息。类似地，在CDMA***中，基于接收的导频信号可以推断出该位置。此外，也可以使用不需要接收信号包含任何已知部分的“盲”估计方法。该方法计算接收到最强信号的方向。用户终端150的位置也可以以其它方式得到。对天线阵列112而言，该方向表示成与地理上西向轴所成的角度302。天线阵列112通过双向天线射束304从用户终端150接收无线信号。
图3B说明了用户终端150如何在分组传输期间进行了移动，而基站***126仍未得知这一点的情况。用于发送中定向天线射束304，并基于入射角302生成的出射角308是基于用户终端150的过时位置信息确定的。因此，天线射束304不再发往用户终端150的方向，连接的质量恶化，连接甚至可能被中断。
在发送过程中，基站***126可以控制以下发送参数：定向天线射束304的出射角308，定向天线射束304的宽度306，以及无线信号的发送功率。适当组合这些参数可以得到优化的结果。
一般而言，在发送语音时，只要不使用非连续传输，下行链路和上行链路上的业务量几乎相同。
在发送数据时，业务量则很少平衡，因为其目的通常是将信息从一点发送到另一点，例如发送数据文件，在数据库中搜索信息。分组传输通常用于实时和非实时的数据传输，尽管它也可以用于实时语音传输。
在下行链路上发送的业务量增长得比上行链路上要快的情况下，基站***126接收上行无线信号的机会较少。从上行链路上接收的脉冲串较不规则，或者从上行链路上接收的脉冲串数量较少，它们包含训练序列，具有较差的信道估计输出和生成定向天线射束的算法。因此，下行发送参数可能不满足该情况所提出的要求。
在上行链路上的业务量比下行链路上多的情况下，信道估计的精确度良好，生成定向天线射束的算法在收、发方向上都非常好。
按照本发明，生成下行业务量和上行业务量之间的不平衡性的比率。然后，利用该比率控制无线信号的定向天线射束304的处理。
该比率可以通过以下公式生成： ρ ( T m ) = NB D - NB U NB U + NB D - - - - ( 1 )
在该公式中，比率ρ指示了在过去的给定时间段Tm中下行业务量和上行业务量之间的不平衡性。在公式中，NBD表示了下行链路上的业务量，例如无线脉冲串的数量，而NBU表示了上行链路上的业务量。因此，在公式1中，如下得到比率ρ：将给定时间段中在下行链路上发送的信号数NBD减去同一时间段中在上行链路上接收的信号数NBU，其差值除以下行链路上发送的信号数NBD和上行链路上接收的信号数NBU之和，生成所述和值所用的参数与生成所述差值的相同。
时间段Tm的长度取决于峰房无线网络的环境，用户的移动性以及基站100和用户终端150之间距离等因素。根据以上参数，例如可以动态控制时间段Tm的长度。时间段Tm的长度也可以通过测量确定，直至满足预定的质量标准。
考察公式1，可以看出，在比率ρ(Tm)的值约为0时，业务量平衡。在比率ρ(Tm)的值大于0时，业务量不平衡，下行业务量大于上行业务量。在比率ρ(Tm)的值小于0时，业务量不平衡，上行业务量大于下行业务量。在比率ρ(Tm)的值等于1时，仅存在下行业务量。在比率ρ(Tm)的值等于-1时，仅存在上行业务量。
在发送过程中，可以基于比率ρ(Tm)控制基站***126发送给用户终端150的无线信号的定向天线射束304的生成。同样，在接收过程中，可以基于该比率控制基站***126从用户终端150接收的无线信号的定向天线射束304的处理。因此，在峰房无线网络中，本发明可以同时用于这两个传输方向上，或者仅用于其中的一个方向。当然，本发明的应用不排除其它方法的使用，它可以与使用定向天线射束的不同方法一起使用。
图6说明处理定向天线射束算法的选择会受到不同比率ρ(Tm)值的影响。在该图中，x轴示出了从-1到1的可能比率ρ(Tm)值。曲线“可行性”描述了定向天线射束在该环境下的可行性。y轴上得到的曲线“可行性”的值越大，使用定向天线射束就越合适。曲线“恶化度”表示了定向天线射束的性能如何在不同环境下恶化。y轴上得到的曲线“恶化度”的值越大，定向天线射束的性能就越差。
上面提到了可控发送参数包括发送功率，定向天线射束304的出射角308，定向天线射束304的宽度306。在接收时，可以控制定向天线射束304的入射角和定向天线射束304的宽度306。
在发送或接收过程中，定向天线射束304的宽度306可以基于ρ(Tm)通过以下公式确定： BW = G S - ρ ( T m ) - - - - - ( 2 )
在公式2中，参数BW代表了定向天线射束304的宽度306，参数G是比例常量，S是敏感性参数，其值根据环境变化，但总是大于1，参数ρ(Tm)是基于公式1计算的比率。按照公式2定向的天线射束宽度BW取决于这样的公式，公式中比例常量G除以敏感性参数S减去比率ρ(Tm)得到的差值，其中S总大于1。
图5说明了定向天线射束的宽度BW如何取决于比率ρ(Tm)。x轴示出了从-1到1的可能比率ρ(Tm)值，y轴示出了定向天线射束的宽度BW。比例常量G的值被设置成1，敏感性参数S则被依次设置为三个不同值1.1，1.2和1.3。连续线表示了对应于敏感性参数值1.1的曲线，虚线表示了对应于值1.2的曲线，点线表示了对应于值1.3的曲线。
从图5中可以看出，当比率ρ(Tm)到达1时，形成了较宽的定向天线射束BW。当比率ρ(Tm)到达-1时，形成了较窄的定向天线射束。当业务量平衡时，比率ρ(Tm)的值为0，因为公式2的形式变为BW＝G/S，所以通过选择比例常量G可以确定定向天线射束的宽度。
定向天线射束的宽度可以只通过公式2来确定，或者公式2可以仅是影响定向天线射束的宽度的控制变量之一。利用公式2，原则上可以通过加宽所用的定向天线射束来补偿上行估计的不确定性。
图5说明了敏感性参数S如何影响定向天线射束的宽度BW：敏感性参数S越接近1，定向天线射束的宽度对业务量不平衡性增加时的变化就越敏感。从图5中还可以看出，在比例常量ρ(Tm)从-1到0的值变化范围中，换句话说，当上行链路上的业务量较多时，定向天线射束的宽度几乎相同，也即非常窄。这是因为，基站126从用户终端150接收到足够数量的信息，从而可以可靠地使用生成定向天线射束的算法。选择生成定向天线射束的算法的最简单方式是：使用ρ(Tm)值位于从-1到0范围的窄定向天线射束，在值大于0的范围时，开始增加定向天线射束的宽度，在到达值1时，停止定向天线射束的使用，甚至使用全向天线。
除了控制定向天线射束的宽度，公式2还可以用于指示定向天线射束的性能恶化，性能恶化由上行链路上的业务量不足而引起，如图6所示。通过将y轴上的天线射束宽度控制BW替换成称为“定向天线射束性能恶化度”的参数，就可以在图5中看到这个值。
图3C说明了本发明的操作。如图3B所示，用户终端已从图3A的位置移走。因为比率ρ(Tm)已变得大于0，所以加宽了本发明的定向天线射束304。
按照本发明的一种优选实施例，基站***126在无线连接170中所用的无线信号的定向天线射束304的宽度306还直接取决于最后一个入射角的生成和该无线信号的使用之间经过的不确定时间，因为从上次估计该用户终端150的位置以来已经过了较长的一段时间，用户终端150可能已进行移动。例如，比较图3A和3C，可以看出已增加了定向天线射束304的宽度306，覆盖图3C中用户终端150的假定移动，从而连接的质量不会恶化。
图3A，3C的例子也应用于基站***126的接收信号。天线阵列126所接收的信号的天线模式可以定向为朝向用户终端150的假定方向。在接收过程中，加宽了天线射束304，使得还能够接收到最强的信号。定向矢量的基本单元值的变化可以使射束304的宽度略受影响(若干度)，但是最有效的方式是通过调整所用天线元件112A，112B的数量来影响它。使用的元件112A，112B越少，射束304越宽。使用的元件112A，112B越多，射束304越窄。当采用模拟射束生成技术时，射束304的宽度调整可以量化，从而可以通过增加或降低射束304的部分射束的数量，例如以15度的步进量逐步调整射束304的宽度。
图4A说明了不确定时间的概念。基站***126在时间点t1接收到用户终端150所发送的无线信号170A。在时间点t2，基于接收的无线信号170A生成朝向用户终端150方向的入射角302。在时间点t3，基站***126在基于入射角302生成的出射角308方向上发送无线信号170B。现在不确定时间400A是在上次估计用户终端150方向的时间点和在用户终端150的估计方向上发送信号的时间点之间经过的时间。不确定时间400A越长，用户终端150位于原方向的可能性越小。
类似地，图4B说明了接收过程中的不确定时间概念。同样，在时间点t1接收到用户终端150所发送的无线信号170A。在时间点t2，基于接收的无线信号170A生成朝向用户终端150方向的入射角302。在时间点t3，基站***126以在时间点t2估计的入射角302为天线射束304的方向，接收用户终端150所发送的下一信号170A。现在不确定时间400B是在上次估计用户终端150方向的时间点和在用户终端150的估计方向上接收信号的时间点之间经过的时间。不确定时间400B越长，用户终端150位于原方向的可能性越小。
这样，在基站***126中，按照发送和/或接收过程中的不确定时间增加天线射束304的宽度306。这种相关性可以是线性的，或者符合任何其它增长函数。天线射束304的宽度306可以无级改变，或以预定步进量改变。
图3D示出了一种优选实施例，其中天线射束304的宽度306仅在用户终端150的假定移动方向上增加。移动方向可以基于用户终端150的前一位置估计。这具有不需要加宽天线射束304的优点。
除了不确定时间之外，优选描述的天线射束304的宽度306还受基站***126，更确切地说是其天线阵列112，和用户终端150之间的距离的影响。如果这个距离较短，如果用户终端150甚至只移动了一段较短的时间，则从天线阵列112上看，其方向上出现了数十度的变化。如果该距离较长，角度的变化通常仅有几度。这种相关性的实现方式可以是，例如天线射束304的宽度306随着不确定时间的增加而增加，但是它增加多少取决于基站***126和用户终端150之间的距离，其方式是：如果该距离较短，大幅度增加宽度，如果该距离变长，则降低宽度。
在本发明的一种优选实施例中，除了上述不确定时间之外，或者取代上述不确定时间，天线射束304的宽度306受无线连接170的信道特性影响。在基站***126中，采用已知技术，例如信号中包含的训练序列，估计无线连接170的信道。如果信道质量较差，则可以加宽天线射束304以改进质量。例如可以在质量标准或信道的其它特性和射束304的宽度之间定义线性相关。
尽管用户终端150根本不移动，但在某些环境下也会改变信道。这样，通过加宽射束304，可以将信道的质量恢复到充分高的水平。让我们假定例如用户终端150位于汽车中的情况。因为用户终端有到基站100天线112的直接视距连接，所以无线连接170的质量非常高。因此使用非常窄且精确定向的天线射束304。接着，一辆卡车移动到了该汽车前面，阻塞了到天线112的直接视距连接。因此，无线连接170的质量恶化，基站***126在信道估计中检测到这一点。通过加宽定向天线射束304，可以将无线连接170的质量恢复到原有水平。这部分受信号多径传播的影响。
如果基于接收信号进行的信道估计之后经过了较长一段时间，则天线射束304的宽度306可以直接取决于基于前一接收的用户终端所发送的无线信号进行的无线连接170的信道估计和无线信号的使用之间经过的时间。原则上，这对应于本发明的主实施例，但是决定因素不再是入射角的生成，而是从信道估计以来经过的时长。
尽管以上结合按照附图的例子描述了本发明，但显然本发明并不局限与此，在后附权利要求书所公开的创新思想范围内，可以通过多种方式予以改进。

Claims (48)

1.峰房无线网络中改进无线连接(170)质量的一种方法，该峰房无线网络包括
基站***(126)，用户终端(150)，以及基站***(126)和使用定向天线射束的用户终端(150)之间的双向无线连接(170)；
该方法的基站***(126)中，基于接收的用户终端(150)所发送的上行无线信号(170A)生成定向天线射束(304)的入射角(302)，基站***(126)在下行链路上基于入射角(302)生成的出射角(308)方向上向用户终端(150)发送无线信号(170B)，
其特征在于，
生成下行业务量和上行业务量之间的不平衡比率；
基于该比率控制无线信号(170A，170B)定向天线射束(304)的处理。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在发送过程中，可以基于比率控制基站***(126)发送给用户终端(150)的无线信号(170B)的定向天线射束(304)的生成。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，在接收过程中，可以基于该比率控制基站***(126)从用户终端(150)接收的无线信号(170A)的定向天线射束(304)的处理。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，如下生成该比率：
将给定时间段中在下行链路上发送的信号数减去同一时间段中在上行链路上接收的信号数，以及
其差值除以下行链路上发送的信号数和上行链路上接收的信号数之和，生成所述和值所用的参数与生成所述差值的参数相同。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，在比率值约为0时，业务量平衡。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于，在比率值大于0时，业务量不平衡，下行业务量大于上行业务量。
7.根据权利要求4的方法，其特征在于，在比率值小于0时，业务量不平衡，上行业务量大于下行业务量。
8.根据权利要求4的方法，其特征在于，在比率值等于1时，仅存在下行业务量。
9.根据权利要求4的方法，其特征在于，在比率值等于-1时，仅存在上行业务量。
10.根据权利要求1的方法，其特征在于，基于该比率选择生成定向天线射束的适当算法。
11.根据权利要求1的方法，其特征在于，基于该比率确定定向天线射束的宽度。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，定向天线射束的宽度取决于这样的方程式，方程式中比例常量除以敏感性参数减去该比率得到的差值，该敏感性参数大于1。
13.根据权利要求11的方法，其特征在于，基站***(126)在无线连接(170)中使用的无线信号(170A，170B)的定向天线射束(304)的宽度(306)还取决于上一入射角(302)的生成和无线信号(170A，170B)的使用之间经过的不确定时间(400A，400B)。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于，在发送过程中，基站***(126)向用户终端(150)发送的无线信号(170B)的定向天线射束(304)的宽度(306)直接取决于上一入射角(302)的生成和该发送时刻之间经过的不确定时间(400A)。
15.根据权利要求13的方法，其特征在于，在接收过程中，基站***(126)从用户终端(150)接收的无线信号(170A)的定向天线射束(304)的宽度(306)直接取决于上一入射角(302)的生成和该接收时刻之间经过的不确定时间(400B)。
16.根据权利要求13的方法，其特征在于，在用户终端(150)的移动方向上，增加定向天线射束(304)的宽度(306)。
17.根据权利要求13的方法，其特征在于，基站***(126)在无线连接(170)中使用的无线信号(170A，170B)的定向天线射束(304)的宽度(306)直接取决于基于用户终端(150)收、发的前一无线信号(170A)建立的无线连接(170)的信道。
18.根据权利要求13的方法，其特征在于，基站***(126)在无线连接(170)中使用的无线信号(170A，170B)的定向天线射束(304)的宽度(306)直接取决于基于用户终端(150)收、发的前一无线信号(170A)进行的无线连接(170)的信道估计和无线信号(170A，170B)的使用之间经过的时间。
19.根据权利要求13的方法，其特征在于，相关性是线性的，或者符合任何其它增长函数。
20.根据权利要求13的方法，其特征在于，以预定步进量改变定向天线射束(304)的宽度(306)。
21.根据权利要求13的方法，其特征在于，以无级方式改变定向天线射束(304)的宽度(306)。
22.根据权利要求13的方法，其特征在于，定向天线射束(304)的宽度(306)还受基站***(126)和用户终端(150)之间距离的负影响。
23.根据权利要求13的方法，其特征在于，无线连接(170)中使用的方法包括零星和/或非对称业务量。
24.根据权利要求23的方法，其特征在于，该方法用于分组传输。
25.一种峰房无线网络，包括
基站***(126)，用户终端(150)，以及基站***(126)和使用定向天线射束的用户终端(150)之间的双向无线连接(170)；
在上行链路上，基站***(126)基于接收的用户终端(150)所发送的上行无线信号(170A)生成定向天线射束(304)的入射角(302)，在下行链路上，基站***(126)在基于入射角(302)生成的出射角(308)方向上向用户终端(150)发送无线信号(170B)，
其特征在于，基站***(126)
生成下行业务量和上行业务量之间的不平衡比率，
基于该比率控制无线信号(170A，170B)的定向天线射束(304)的处理。
26.根据权利要求25的峰房无线***，其特征在于，在发送过程中，基站***(126)基于该比率生成发送给用户终端(150)的无线信号(170B)的定向天线射束(304)。
27.根据权利要求25的峰房无线***，其特征在于，在接收过程中，基站***(126)基于该比率生成从用户终端(150)接收的无线信号(170A)的定向天线射束(304)。
28.根据权利要求25的峰房无线***，其特征在于，基站***(126)如下生成该比率：
将给定时间段中在下行链路上发送的信号数减去同一时间段中在上行链路上接收的信号数，以及
其差值除以下行链路上发送的信号数和上行链路上接收的信号数之和，生成所述和值所用的参数与生成所述差值的参数相同。
29.根据权利要求28的峰房无线***，其特征在于，在比率值约为0时，业务量平衡。
30.根据权利要求28的峰房无线***，其特征在于，在比率值大于0时，业务量不平衡，下行业务量大于上行业务量。
31.根据权利要求28的峰房无线***，其特征在于，在比率值小于0时，业务量不平衡，上行业务量大于下行业务量。
32.根据权利要求28的峰房无线***，其特征在于，在比率值等于1时，仅存在下行业务量。
33.根据权利要求28的峰房无线***，其特征在于，在比率值等于-1时，仅存在上行业务量。
34.根据权利要求25的峰房无线***，其特征在于，基站***(126)基于该比率选择生成定向天线射束的适当算法。
35.根据权利要求25的峰房无线***，其特征在于，基站***(126)基于该比率确定定向天线射束的宽度。
36.根据权利要求35的峰房无线***，其特征在于，基站***(126)中定向天线射束的宽度取决于这样的方程式，方程式中比例常量除以敏感性参数减去该比率得到的差值，该敏感性参数大于1。
37.根据权利要求25的峰房无线***，其特征在于，基站***(126)在无线连接(170)中使用的无线信号(170A，170B)的定向天线射束(304)的宽度(306)还取决于上一入射角(302)的生成和无线信号(170A，170B)的使用之间经过的不确定时间(400A，400B)。
38.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，在发送过程中，基站***(126)向用户终端(150)发送的无线信号(170B)的定向天线射束(304)的宽度(306)直接取决于上一入射角(302)的生成和该发送时刻之间经过的不确定时间(400A)。
39.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，在接收过程中，基站***(126)从用户终端(150)接收的无线信号(170A)的定向天线射束(304)的宽度(306)直接取决于上一入射角(302)的生成和该接收时刻之间经过的不确定时间(400B)。
40.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，基站***(126)在用户终端(150)的移动方向上，增加定向天线射束(304)的宽度(306)。
41.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，基站***(126)在无线连接(170)中使用的无线信号(170A，170B)的定向天线射束(304)的宽度(306)直接取决于基于用户终端(150)收、发的前一无线信号建立的无线连接(170)的信道。
42.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，基站***(126)在无线连接(170)中使用的无线信号(170A，170B)的定向天线射束(304)的宽度(306)直接取决于基于用户终端(150)收、发的前一无线信号(170A)进行的无线连接(170)的信道估计和无线信号(170A，170B)的使用之间经过的时间。
43.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，相关性是线性的，或者符合任何其它增长函数。
44.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，以预定步进量改变定向天线射束(304)的宽度(306)。
45.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，以无级方式改变定向天线射束(304)的宽度(306)。
46.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，定向天线射束(304)的宽度(306)还受基站***(126)和用户终端(150)之间距离的负影响。
47.根据权利要求37的峰房无线***，其特征在于，无线连接(170)中使用的峰房无线网络包括零星和/或非对称业务量。
48.根据权利要求47的峰房无线***，其特征在于，该峰房无线网络用于分组传输。
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Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1013003B1 (de) * 1997-03-25 2003-05-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum kanalschätzen aus über einen funkkanal übertragenen empfangssignalen
FI980616A (fi) * 1997-11-05 1999-05-06 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä parantaa radioyhteyden laatua solukkoradioverkossa
FI980725A (fi) * 1998-03-31 1999-10-01 Nokia Networks Oy Menetelmä parantaa radioyhteyden laatua solukkoradioverkossa
AT407807B (de) * 1999-03-26 2001-06-25 Nokia Networks Oy Verfahren und vorrichtung zur strahlformung
EP1188336B1 (en) * 1999-05-01 2006-08-16 Nokia Corporation A method of directional radio communication
JP2001014277A (ja) * 1999-06-28 2001-01-19 Olympus Optical Co Ltd 情報処理システム及びカメラシステム
US6453177B1 (en) * 1999-07-14 2002-09-17 Metawave Communications Corporation Transmitting beam forming in smart antenna array system
US6782277B1 (en) * 1999-09-30 2004-08-24 Qualcomm Incorporated Wireless communication system with base station beam sweeping
US6519452B1 (en) * 1999-10-01 2003-02-11 Nortel Networks Limited Method and system for optimizing wireless communication system performance
JP3704022B2 (ja) * 2000-04-25 2005-10-05 株式会社東芝 無線通信システム、無線制御局および無線通信方法
GB2363256B (en) 2000-06-07 2004-05-12 Motorola Inc Adaptive antenna array and method of controlling operation thereof
US6895258B1 (en) * 2000-08-14 2005-05-17 Kathrein-Werke Kg Space division multiple access strategy for data service
AU2001291625A1 (en) * 2000-08-30 2002-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Control of an adaptive antenna
US6728554B1 (en) * 2000-09-11 2004-04-27 International Systems, Llc Wireless communication network
US7062294B1 (en) * 2000-09-29 2006-06-13 Arraycomm, Llc. Downlink transmission in a wireless data communication system having a base station with a smart antenna system
EP1410513A4 (en) 2000-12-29 2005-06-29 Infineon Technologies Ag CHANNEL CODEC PROCESSOR CONFIGURABLE FOR MULTIPLE WIRELESS COMMUNICATION STANDARDS
US7215658B2 (en) * 2001-01-19 2007-05-08 Nokia Corporation Apparatus, and associated method, for utilizing antenna information determinative of antenna operation in a wireless mesh network
GB2375267B (en) * 2001-05-04 2006-02-22 Nokia Corp A communication system
US7054663B2 (en) * 2001-08-01 2006-05-30 Siemens Aktiengesellschaft Method for polar diagram shaping in a radio communications system
JP2003243921A (ja) * 2002-02-15 2003-08-29 Ntt Docomo Inc アンテナの指向角を制御する無線受信装置および方法
US7227907B2 (en) * 2002-03-08 2007-06-05 Ipr Licensing, Inc. Antenna adaptation comparison method for high mobility
US7099695B1 (en) 2002-05-24 2006-08-29 Sprint Spectrum L.P. Method and system of selecting antennas and equipment for use within a wireless communication system
JP3999605B2 (ja) * 2002-08-23 2007-10-31 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 基地局、移動通信システム及び通信方法
US8326257B2 (en) 2002-10-28 2012-12-04 Qualcomm Incorporated Utilizing speed and position information to select an operational mode in a wireless communication system
US7065144B2 (en) * 2003-08-27 2006-06-20 Qualcomm Incorporated Frequency-independent spatial processing for wideband MISO and MIMO systems
US7406295B1 (en) 2003-09-10 2008-07-29 Sprint Spectrum L.P. Method for dynamically directing a wireless repeater
US7480486B1 (en) 2003-09-10 2009-01-20 Sprint Spectrum L.P. Wireless repeater and method for managing air interface communications
US8483105B2 (en) 2003-10-15 2013-07-09 Qualcomm Incorporated High speed media access control
US8284752B2 (en) 2003-10-15 2012-10-09 Qualcomm Incorporated Method, apparatus, and system for medium access control
US8472473B2 (en) 2003-10-15 2013-06-25 Qualcomm Incorporated Wireless LAN protocol stack
US8842657B2 (en) 2003-10-15 2014-09-23 Qualcomm Incorporated High speed media access control with legacy system interoperability
US8462817B2 (en) 2003-10-15 2013-06-11 Qualcomm Incorporated Method, apparatus, and system for multiplexing protocol data units
US9226308B2 (en) 2003-10-15 2015-12-29 Qualcomm Incorporated Method, apparatus, and system for medium access control
US8233462B2 (en) 2003-10-15 2012-07-31 Qualcomm Incorporated High speed media access control and direct link protocol
US8903440B2 (en) 2004-01-29 2014-12-02 Qualcomm Incorporated Distributed hierarchical scheduling in an ad hoc network
US7818018B2 (en) * 2004-01-29 2010-10-19 Qualcomm Incorporated Distributed hierarchical scheduling in an AD hoc network
US7457545B2 (en) * 2004-02-12 2008-11-25 Northrop Grumman Corporation Process for controlling a Hartmann wavefront sensor (WFS) in an adaptive optic (AO) system
US8315271B2 (en) 2004-03-26 2012-11-20 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for an ad-hoc wireless communications system
US7564814B2 (en) * 2004-05-07 2009-07-21 Qualcomm, Incorporated Transmission mode and rate selection for a wireless communication system
US8401018B2 (en) 2004-06-02 2013-03-19 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for scheduling in a wireless network
EP1646112A1 (en) * 2004-10-11 2006-04-12 Sony Deutschland GmbH Directivity control for short range wireless mobile communication systems
US7173436B2 (en) * 2004-11-24 2007-02-06 Saab Rosemount Tank Radar Ag Antenna device for level gauging
EP1842307A1 (en) * 2005-01-14 2007-10-10 Nokia Siemens Networks Oy Hsdpa parameters adjustment based on cqi age
EP1691493A1 (de) * 2005-02-14 2006-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Sender- und emfängerseitige Bearbeitung von mit einer Smart Antenna abgestrahlten bzw. empfangenen Signalen
US7872981B2 (en) * 2005-05-12 2011-01-18 Qualcomm Incorporated Rate selection for eigensteering in a MIMO communication system
US8600336B2 (en) 2005-09-12 2013-12-03 Qualcomm Incorporated Scheduling with reverse direction grant in wireless communication systems
US20080172322A1 (en) * 2007-01-17 2008-07-17 Steidlmayer Pete Method for scheduling future orders on an electronic commodity trading system
US20090171832A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Cunningham Trading Systems, Llc Method for displaying multiple markets
US20100241588A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Andrew Busby System and method for determining confidence levels for a market depth in a commodities market
US8630582B2 (en) * 2009-09-02 2014-01-14 Sony Corporation Out-of-band radio link protocol and network architecture for a wireless network composed of wireless terminals with millimetre wave frequency range radio units
KR20130018079A (ko) * 2011-08-10 2013-02-20 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 빔 고정 장치 및 방법
MY165076A (en) * 2011-08-11 2018-02-28 Aviat Networks Inc Systems and methods of antenna orientation in a point-to-point wireless network
GB2500927B (en) * 2012-04-05 2014-11-19 Broadcom Corp Antenna using fading conditions to control radiation beam
US9318799B2 (en) 2013-03-29 2016-04-19 Broadcom Corporation Wireless communication apparatus and method for controlling antenna radiation patterns based on fading conditions
WO2016036290A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Beam forming in a wireless communication network
WO2016141975A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Uncertainty dependent beamforming configuration control
CN110235384B (zh) * 2017-01-06 2022-02-08 天工方案公司 谐波的波束成形
GB2563932B (en) * 2017-06-30 2021-04-14 First Rail Holdings Ltd Communicating with a mobile device
GB2574853A (en) * 2018-06-20 2019-12-25 Airspan Networks Inc Technique for controlling a beam pattern employed by an antenna apparatus
US11601172B2 (en) 2018-06-20 2023-03-07 Airsfan Ip Holdco Llc Technique for controlling a beam pattern employed by an antenna apparatus
US11271607B2 (en) 2019-11-06 2022-03-08 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Test system and method for testing a transmission path of a cable connection between a first and a second position
US11089529B1 (en) 2020-03-09 2021-08-10 T-Mobile Usa, Inc. Switching wireless network sites based on vehicle velocity

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5861844A (en) * 1994-11-29 1999-01-19 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for providing redundant coverage within a cellular communication system
GB9514659D0 (en) * 1995-07-18 1995-09-13 Northern Telecom Ltd An antenna downlink beamsteering arrangement
GB2307142A (en) 1995-11-08 1997-05-14 Motorola Ltd Steering an antenna in accordance with mobile location
US6023607A (en) * 1997-05-30 2000-02-08 Nokia Telecommunication Oy Radio system and a call setup method
FI980616A (fi) * 1997-11-05 1999-05-06 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä parantaa radioyhteyden laatua solukkoradioverkossa
US6108323A (en) * 1997-11-26 2000-08-22 Nokia Mobile Phones Limited Method and system for operating a CDMA cellular system having beamforming antennas

Also Published As

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AU1034599A (en) 1999-05-31
US6229481B1 (en) 2001-05-08
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NO993293D0 (no) 1999-07-02
US20010024173A1 (en) 2001-09-27

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