Способ и система для повышения устойчивости беспроводной линии связи с использованием пространственного разнесения

Авторы патента:


Способ и система для повышения устойчивости беспроводной линии связи с использованием пространственного разнесения
Способ и система для повышения устойчивости беспроводной линии связи с использованием пространственного разнесения
Способ и система для повышения устойчивости беспроводной линии связи с использованием пространственного разнесения
Способ и система для повышения устойчивости беспроводной линии связи с использованием пространственного разнесения
Способ и система для повышения устойчивости беспроводной линии связи с использованием пространственного разнесения
Способ и система для повышения устойчивости беспроводной линии связи с использованием пространственного разнесения
Способ и система для повышения устойчивости беспроводной линии связи с использованием пространственного разнесения

 


Владельцы патента RU 2570507:

ИНТЕЛ КОРПОРЕЙШН (US)

Изобретение относится к области беспроводной связи, которая может осуществляться с использованием множества путей передачи. Технический результат заключается в увеличении производительности приложения за счет сокращения задержки на беспроводной линии связи. Множество путей распространения одновременно используется для беспроводной линии связи, и множество путей распространения высокой интенсивности выбирается среди доступных путей распространения. Производятся измерения путей распространения для определения путей распространения сигнала высокой интенсивности. Антенная решетка на передатчике и на приемнике регулируются для осуществления связи по множеству одновременно действующих путей распространения сигнала. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к беспроводной передаче сигнала и, в частности, к связи, которая может осуществляться с использованием множества путей передачи.

Уровень техники

Беспроводная линия связи может блокироваться или может испытывать повышенное ослабление сигнала вследствие блокировки пути передачи, например, объектом или препятствием между передатчиком и приемником. Беспроводная линия связи, действующая в более высокочастотной полосе связи, может в большей степени подвергаться ослаблению со стороны препятствия, чем беспроводная линия связи, действующая в полосе более низких частот.

В случае прерывания или потери беспроводной линии связи система может испытывать задержка в течение времени восстановления линии связи после обнаружения потери линии связи передатчиком или приемником. В течение задержки система может испытывать потерю некоторых пакетов данных. Передатчик и приемник, обнаружив потерю линии связи, могут осуществлять процедуру восстановления линии связи, которая может быть, например, продолжительной и может прерывать работу беспроводного приложения, например беспроводной передачи изображения.

Беспроводная связь по беспроводной линии связи может прерываться в случае, когда препятствие блокирует путь распространения. Альтернативный путь распространения может устанавливаться путем повторного формирования диаграммы направленности между антеннами беспроводного передатчика и приемника или может устанавливаться на основе резервной линии связи, например беспроводной линии связи. Изменение направления формирования диаграммы направленности может способствовать повторному установлению линии связи. Потерю линии связи может обнаруживать, например, передающее устройство или принимающее устройство, обнаруживающее потерю пакетов, что может влиять на производительность приложения. Обнаружив возможную потерю линии связи, передающее устройство и принимающее устройство могут попытаться повторно установить беспроводную линию связи, возможно по другому пути распространения, и этот процесс может занять некоторое времени. Это время на повторное установление беспроводной линии связи может привести к увеличению задержки на беспроводной линии связи и может сказаться на производительности, например производительности приложения, которое может пользоваться беспроводной линией связи.

Краткое описание чертежей

Предмет настоящего изобретения конкретно указан и отчетливо заявлен в заключительной части описания изобретения. Однако изобретение, в отношении как организации, так и способа эксплуатации, совместно с его задачами, признаками и преимуществами, можно лучше понять, обратившись к нижеследующему подробному описанию, приведенному со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - иллюстративная блок-схема, демонстрирующая вариант осуществления системы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - иллюстративная блок-схема, демонстрирующая вариант осуществления системы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 - способ согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 - способ согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - иллюстративная блок-схема, демонстрирующая вариант осуществления системы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - иллюстративный график согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 7 - иллюстративный график согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Варианты осуществления изобретения проиллюстрированы в порядке примера, но не ограничения на прилагаемых чертежах, на которых аналогичные ссылочные позиции указывают соответствующие, аналогичные или сходные элементы. Очевидно, что для простоты и ясности иллюстрации элементы, показанные на фигурах, не всегда изображены в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть преувеличены относительно других элементов для упрощения. Дополнительно, когда это считается уместным, ссылочные позиции могут повторяться на разных фигурах для указания соответствующих или аналогичных элементов.

Описание вариантов осуществления настоящего изобретения

В нижеследующем подробном описании многочисленные конкретные детали изложены для обеспечения полного понимания изобретения. Однако специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без этих конкретных деталей. В других случаях, общеизвестные способы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затемнять сущность изобретение.

Варианты осуществления изобретения можно использовать в различных областях применения. Некоторые варианты осуществления изобретения можно использовать совместно с различными устройствами и системами, например передатчиком, приемником, приемопередатчиком, передатчиком-приемником, станцией беспроводной связи, устройством беспроводной связи, беспроводной точкой доступа (AP), базовой станцией, модемом, беспроводным модемом, персональным компьютером (ПК), настольным компьютером, мобильным компьютером, портативным компьютером, компьютером-ноутбуком, планшетным компьютером, компьютером-нетбуком, компьютером-сервером, карманным компьютером, карманным устройством, устройством карманного персонального компьютера (КПК), карманным устройством КПК, любым бытовым электронным устройством, сетью, беспроводной сетью, локальной сетью (LAN), беспроводной LAN (WLAN), городской сетью (MAN), беспроводной MAN (WMAN), глобальной сетью (WAN), беспроводной WAN (WWAN), устройствами и/или сетями, действующими в соответствии с существующими стандартами IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11e, 802.11g, 802.11h, 802.11i, 802.11n, 802.1X, 802.16, 802.16d, 802.16e, 802.11ad и/или перспективными версиями и/или производными и/или долгосрочным развитием (LTE) вышеперечисленных стандартов, персональной сетью (PAN), беспроводной PAN (WPAN), блоками и/или устройствами, которые могут входить в состав вышеупомянутых сетей WLAN и/или PAN и/или WPAN, системами односторонней и/или двусторонней радиосвязи, системы сотовой радиотелефонной связи, сотовым телефоном, беспроводным телефоном, устройством систем персональной связи (PCS), устройство КПК, которое может включать в себя устройство беспроводной связи, приемопередатчиком или устройством, работающим по схеме «много входов/много выходов» (MIMO), приемопередатчиком или устройством, работающим по схеме «один вход/много выходов» (SIMO), приемопередатчиком или устройством, работающим по схеме «много входов/один выход» (MISO), приемопередатчиком или устройством на основе Multi Receiver Chain (MRC), приемопередатчиком или устройством, выполненным по технологии “интеллектуальной антенны” или многоантенной технологии, и т.п. Некоторые варианты осуществления изобретения можно использовать совместно с одним или более типами сигналов и/или систем беспроводной связи, например радиочастотный (РЧ), инфракрасный (ИК), мультиплексирование с частотным разделением (FDM), ортогональное FDM (OFDM) мультиплексирование с временным разделением (TDM), множественный доступ с временным разделением (TDMA), расширенный TDMA (E-TDMA), общая радиослужба пакетной передачи (GPRS), расширенная GPRS, множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), широкополосный CDMA (WCDMA), CDMA 2000, модуляция множественных несущих (MCM), дискретная многотональная модуляция (DMT), Bluetooth (RTM), ZigBee (TM) и т.п. Варианты осуществления изобретения можно использовать в различных других устройствах, системах устройств и/или сетях.

Хотя варианты осуществления изобретения не ограничены в этом отношении, обсуждения с использованием таких терминов как, например, “обработка”, “расчет”, “вычисление”, “определение”, “установление”, “анализ”, “проверка” и т.п., могут относиться к операции(ям) и/или процессам компьютера, вычислительной платформы вычислительной системы или другого электронного вычислительного устройства, которое обрабатывает и/или преобразует данные, представленные в виде физических (например, электронных) величин в регистрах и/или блоках памяти компьютера, в другие данные, аналогично представленные в виде физических величин в регистрах и/или блоках памяти или других носителях информации компьютера, где могут храниться инструкции для осуществления операций и/или процессов.

Хотя варианты осуществления изобретения не ограничены в этом отношении, используемые здесь термины “множество” и “некоторое множество” могут включать в себя, например, “множественные” или “два или более”. Термины “множество” или “некоторое множество” могут использоваться в данном описании изобретения для описания двух или более компонентов, устройств, элементов, блоков, параметров и т.п. Например, “некоторое множество станций” может включать в себя две или более станций.

Согласно варианту осуществления изобретения, данные могут передаваться с передатчика и приниматься приемником по множеству путей распространения. Эти пути могут включать в себя или быть дополнительными к пути распространения наиболее интенсивного сигнала. В случае блокировки одного или более путей связь может продолжаться на по меньшей мере одном другом пути, поскольку все пути могут одновременно нести данные. Путь может блокироваться по разным причинам, например вследствие возникновения препятствия на пути между передающим устройством и принимающим устройством. Любой путь, который может оставаться незаблокированным, может продолжать переносить данные. Связь между передатчиком и приемником может осуществляться через множество пространственно разнесенных путей распространения. Антенна на передатчике и приемнике может быть выполнена с возможностью формирования множества лучей, например лучей диаграммы направленности излучения, и такие лучи могут соответствовать пространственно разнесенным путям распространения сигнала.

Согласно фиг. 1, варианты осуществления настоящего изобретения могут содержать систему 100, изображенную в схематическом виде. Устройство 110 может представлять собой вычислительное устройство или точку доступа и может быть подключено к сети. Устройство 110 может иметь память, которая может быть локальной по отношению к устройству или доступной дистанционно, например, по сети. Устройство 110 может содержать или быть связано с модулем связи, например, модемом, антенной и т.д., что дает возможность устройству 110 отправлять и/или принимать информацию по беспроводному каналу. Устройство 110 может дополнительно содержать или быть связано с процессором для осуществления описанного здесь формирования диаграммы направленности, включающего в себя, например, осуществление вычислений и ориентирование антенны для формирования множества путей распространения. Хотя устройство 110 может быть передающим устройством, принимающим устройством, или обоими, для простоты его можно именовать исходным устройством.

Беспроводной канал 130 может содержать или включать в себя множество беспроводных путей распространения. Путь распространения может представлять собой прямой путь или путь, который может формироваться, например, сигналом, отражающимся от поверхности или объекта или множества поверхностей или объектов. Среди множества путей распространения, один или подмножество путей могут иметь более высокую интенсивность сигнала, чем другие пути. Канал одновременно может нести множество путей. Пути могут формироваться, например, устройством, которое может иметь антенну, способную формировать один или более путей, например, антенную решетку, которая может включать в себя множество антенных элементов. Антенные элементы могут возбуждаться по отдельности и могут возбуждаться независимо одинаковыми, аналогичными или разными сигналами. Сигналы, поступающие на один или более антенных элементов, могут отличаться фазой и/или амплитудой от одного или более сигналов, поступающих на другие антенные элементы, для управления лучом или формирования диаграммы направленности.

Устройство 120 может принимать и/или передавать информацию по каналу, например, беспроводному каналу. Устройство 120 может представлять собой устройство отображения, устройство приемника или другое устройство для распределения аудиосигналов, видеосигналов и/или данных и пр. Устройство 120 может представлять собой вычислительное устройство или точку доступа и может быть подключено к сети. Устройство 120 может иметь память, и память может быть локальной по отношению к устройству или доступной дистанционно, например по сети. Устройство 120 может содержать или быть связано с модулем связи, например, модемом, антенной и т.д. Устройство 120 может дополнительно содержать или быть связано с процессором для осуществления описанного здесь формирования диаграммы направленности, включающего в себя, например, осуществление вычислений и ориентирование антенны для формирования множества путей распространения. Хотя устройство 120 может быть передающим устройством, принимающим устройством или обоими, для простоты его можно именовать удаленным устройством.

Согласно варианту осуществления изобретения, можно предусмотреть процедуру начального формирования диаграммы направленности, в которой передатчик и приемник могут идентифицировать множество путей распространения сигнала, например N путей. Идентифицированные пути можно выбирать из группы путей наиболее интенсивного сигнала. Каналы путей распространения можно оценивать. Способ оценивания канала между передатчиком и приемником по множественным путям распространения может предусматривать, например, отыскание курсовых направлений N путей распространения наибольшей интенсивности, где путь наибольшей интенсивности можно определить одним или более способами, например, по интенсивности сигнала. Курсовое направление можно найти, например, заметая пространственные сектора, которые могут быть заранее заданными, и это можно называть заметанием секторов. Канал, для которого произведено заметание секторов, можно уточнить, например, для каждого пути распространения, чтобы определить точное направление. Благодаря такой иллюстративной идентификации пути распространения сигнала, исходное устройство может получать информацию hn, зависящую от канала, и удаленное устройство может получать информацию gn, зависящую от канала.

Вариант осуществления изобретения можно описать со ссылкой на фиг. 2, где показана система 200, включающая в себя беспроводной канал, имеющий множество путей. Беспроводная линия связи может формироваться между исходным устройством 210 и удаленным устройством 220. Исходное устройство может представлять собой, например, компьютер, например портативный компьютер. Удаленное устройство может представлять собой, например, устройство отображения, например телевизор или видеодисплей. Антенная система, например антенная решетка 240, может быть оперативно подключена к исходному устройству 210 и может иметь множество антенных элементов, например Nt элементов. Антенная система, например антенная решетка 250, может быть оперативно подключена к удаленному устройству 220 и может иметь множество антенных элементов, например Nr элементов. Первый, прямой, путь 260 распространения можно определить как путь между исходным устройством 210 и удаленным устройством 220 в канале, например H1, доступный для связи между исходным устройством 210 и удаленным устройством 220. Второй, непрямой, путь 270 распространения можно определить как путь между исходным устройством 210 и удаленным устройством 220 в канале, например H2, доступный для связи между исходным устройством 210 и удаленным устройством 220. Путь 270 распространения и/или другие пути распространения могут быть непрямыми путями распространения и могут устанавливаться сигналами, отражающимися от одной или более поверхности или объектов, например объекта 230, который способен отражать сигналы и/или энергию сигнала. Например, второй путь 270 распространения может устанавливаться за счет отражения от объекта 230 сигналов, которые могут распространяться к и/или от исходного устройства 210 и удаленного устройства 220. Матрицу Hn можно определить из линии связи между антеннами, которые могут иметь количества Nt и Nr элементов, где

и hn может представлять собой канальный вектор (Ntx1), например канальный вектор передачи, и может быть определен на n-ом пути распространения, и gn может представлять собой канальный вектор (Nrx1), например канальный вектор приема, и может быть определен на n-ом пути распространения. λn может представлять собой коэффициент усиления канала на n-ом пути распространения, и T может представлять собой математический оператор транспонирования.

Согласно варианту осуществления изобретения, беспроводная линия связи может действовать согласно иллюстративному способу 300, показанному на фиг. 3. Множество путей сигнала между исходным устройством и удаленным устройством можно идентифицировать 310, по существу, вышеописанным образом. Весовые векторы могут вычисляться 320 исходным устройством и удаленным устройством, например, передатчиком и приемником. Множество путей, например, множество путей наибольшей интенсивности, выбранных среди всех доступных путей, например, N путей наибольшей интенсивности, можно идентифицировать для связи, например, передачи данных, между исходным устройством и удаленным устройством. Исходное устройство может вычислять весовой вектор (Ntx1), wt, который можно использовать для ориентирования лучей антенны, где лучи можно ориентировать вдоль множества путей, например, путей наибольшей интенсивности. Множество путей может составлять N путей наибольшей интенсивности и может подчиняться соотношению:

где αn может представлять собой комплексное число и может представлять коэффициент усиления и фазу n-го луча связи антенны, где n может представлять собой целое число от 1 до N, включительно. Удаленное устройство может вычислять весовой вектор (Nrx1), wr, который можно использовать для ориентирования лучей антенны, где лучи можно ориентировать вдоль множества путей, например, путей наибольшей интенсивности. Множество путей может составлять N путей наибольшей интенсивности и может подчиняться соотношению

где βn может представлять собой комплексное число и может представлять коэффициент усиления и фазу n-го луча связи антенны, где n может представлять собой целое число от 1 до N, включительно. Решение вышеприведенных уравнений можно найти любым известным способом, например, вышеприведенные уравнения можно с обеих сторон умножить на матрицы, обратные матрицам и , соответственно, и получить

Лучи антенны могут формироваться 330 на исходном устройстве и на удаленном устройстве с использованием, например, результатов вышеприведенных вычислений для регулировки одного или более коэффициентов усиления и/или одной или более настроек фазы каждой антенны. Например, регулировка фазы антенны исходного устройства на αn и регулировка фазы антенны удаленного устройства на βn может обеспечить когерентное суммирование сигналов, например, сигналов, распространяющихся по множественным путям. Соответствующие диаграммы направленности антенны на антенне исходного устройства и на антенне удаленного устройства, которые позволяют когерентно суммировать сигналы, например сигналы, распространяющиеся по множественным путям, могут обеспечивать связь 340 между исходным устройством и удаленным устройством, и связь может осуществляться по множеству путей сигнала. Связь может продолжаться по линии связи между исходным устройством и удаленным устройством с, по меньшей мере, одним установленным путем сигнала, и установленный путь сигнала может быть одним из множества путей сигнала.

Вариант осуществления изобретения можно описать со ссылкой на схематическую диаграмму 400 связи, показанную на фиг. 4. Исходному устройству, идентифицированному линией 410, и удаленному устройству, идентифицированному линией 420, разнесенным в пространстве, может быть желательным установить беспроводную связь между собой. Исходное устройство может посылать опорный сигнал 430, который может приниматься на удаленном устройстве по пути распространения между устройствами. Удаленное устройство может измерять 435 принятый сигнал и может использовать один или более параметров для измерения, например интенсивность сигнала, фазу и т.п. Удаленное устройство может посылать ответный сигнал 440, который может приниматься исходным устройством, по пути распространения между устройствами. Исходное устройство может измерять 445 принятый сигнал на основании параметра интенсивности, например интенсивности принятого сигнала (RSSI), фазы, сдвига фазы и т.п. Процессы отправки дополнительных опорных сигналов и приема дополнительных ответных сигналов могут повторяться для разных путей распространения между устройствами, и измерения можно осуществлять для каждого пути распространения.

Исходное устройство может осуществлять вычисления 450 на основании произведенных измерений, и делать это, по существу, как описано выше. Вычисления можно осуществлять с помощью процессора, связанного с исходным устройством или встроенного в него. Измерения, вычисление и/или результаты вычислений могут храниться 455, например, в памяти, связанной с исходным устройством или встроенной в него. Для передачи сигналов и осуществления связи между исходным устройством и удаленным устройством можно выбирать 460 множество путей и, на основании выбора 460 пути, можно управлять антенной или антенной системой, например, регулируя коэффициент усиления и/или фазу сигналов, передаваемых на антенну или антенную систему для связи. Как рассмотрено выше, антенна или антенная система может представлять собой антенную решетку и может иметь множество антенных элементов, каждый из которых допускает регулировку коэффициента усиления и/или фазы, независимо от коэффициента усиления и/или фазы других антенных элементов. Информация выбора пути может храниться в памяти.

Исходное устройство может посылать информацию 465 пути на удаленное устройство и также может посылать результаты вычислений или любую другую информацию, которая может относиться к выбору пути и/или управлению антенной, например, регулировку коэффициента усиления и/или фазы. Удаленное устройство может сохранять 470 информацию выбора пути и/или информацию управления антенной, например, информацию регулировки коэффициента усиления и/или фазы. Из принятой информации можно выбирать 475 множество путей для передачи сигналов и связи между исходным устройством и удаленным устройством, и на основании выбора 470 пути, можно управлять антенной системой, например, регулируя коэффициент усиления и/или фазу сигналов, передаваемых на антенную систему для связи. Антенная система может представлять собой антенную решетку и может иметь множество антенных элементов, которые можно независимо регулировать в отношении коэффициента усиления и/или фазы, и каждый элемент можно регулировать, обеспечивая для них одинаковые или разные коэффициенты усиления и/или фазы. Информация выбора пути может храниться в памяти. Связь 480 может устанавливаться между удаленным устройством и исходным устройством, и связь 485 может устанавливаться между исходным устройством и удаленным устройством. Связь может осуществляться по множеству путей распространения, и пути можно определять путем управления антеннами, например, антенной решеткой на исходном устройстве и путем управления антеннами, например, антенной решеткой, на удаленном устройстве, где лучи антенны от каждой антенны можно регулировать в соответствии с одним и тем же множеством путей распространения.

Согласно варианту осуществления изобретения, исходное устройство и удаленное устройство, например передатчик и приемник, может иметь множество путей распространения между ними, и один или более путей распространения могут быть путями распространения высокой интенсивности. На фиг. 5 показана диаграмма иллюстративного варианта осуществления 500. Исходное устройство 540, например передатчик, может располагаться на расстоянии от удаленного устройства 550, например приемника, и они могут осуществлять связь друг с другом. Каждое устройство может иметь антенную систему с соответствующей диаграммой направленности антенны, которую можно использовать для связи по одному или более из путей распространения. Например, антенна может быть квадратной антенной и может иметь тридцать два элемента антенны. Антенна может представлять собой антенную решетку и может быть квадратной антенной, например антенной 4x4, например, с 16 элементами антенны. Каждый элемент может излучать как единичная антенна и, например, 16 антенных элементов могут излучать как единичная антенна, например, с использованием одного и того же или аналогичного сигнала данных, распространяющегося с использованием антенной решетки. Каждую антенную систему можно характеризовать, например, главным лепестком и одним или более боковыми лепестками, например, соответствующей диаграммы направленности излучения антенны. Луч может формироваться, например, во множестве направлений. Путь 510 распространения наиболее интенсивного сигнала может представлять собой путь распространения сигнала по линии наблюдения (LOS) от передающего устройства 540 на принимающее устройство 550. Второй путь 520 распространения наиболее интенсивного сигнала может представлять собой путь распространения сигнала, который может начинаться на передающем устройстве 540 и оканчиваться на принимающем устройстве 550 и может отражаться от объекта 530, например стены, и может формировать путь отраженного сигнала. Вариант осуществления изобретения может включать в себя антенную систему на передающем устройстве 540, которая может иметь диаграмму направленности для поддержки множества путей распространения сигнала, и антенную систему на принимающем устройстве 550, которая также может иметь диаграмму направленности для поддержки множества путей распространения сигнала. На каждом из передатчика и приемника может формироваться, по меньшей мере, два луча, например, в направлении каждого из, по меньшей мере, двух соответствующих путей наибольшей интенсивности. Один луч может формироваться в направлении пути 510 вдоль линии наблюдения (LOS), и один луч может формироваться в направлении пути 520 отраженного сигнала. Комплексное значение, которое может быть связано с коэффициентами усиления и фазами сигналов, передаваемых с антенны передатчика, может быть равно αn, и комплексное значение, которое может быть связано с коэффициентами усиления и фазами сигналов, принимаемых с антенны приемника, может быть равно βn, и n может обозначать путь распространения сигнала, например, 1 может указывать путь 510 LOS, 2 может указывать путь 520 отраженного сигнала, и т.д. Коэффициент усиления сигнала, который могут передаваться по пути 520 отраженного сигнала, может увеличиваться и может компенсировать дополнительные потери, обусловленные стеной или другим отражателем, например α11=1, и α22=1,2.

В другом варианте осуществления изобретения может существовать два пути распространения сигнала, например, путь LOS и путь отраженного сигнала. Согласно иллюстративному варианту осуществления, каждый путь распространения сигнала может блокироваться и может иметь, например, 10% вероятность блокировки. Сигнал может ослабляться и может иметь ослабление вследствие блокировки, например, около 30 дБ. Ослабление, вызванное стеной, может составлять, например, 10 дБ. Мощность передачи можно задавать равной, например, фиксированной мощности, например 10 дБм. На фиг. 6 показан иллюстративный график 600 данных производительности, где такие данные можно найти, измеряя путь распространения LOS. Можно построить график отношения сигнал-шум (SNR) 620 в зависимости от количества 610 измерений пути распространения LOS сигнала и можно добиться высоких значений SNR, например, приблизительно 35 дБ. Такое SNR можно измерять для пути распространения, который может не быть блокирован, например, объектом. Путь распространения, который может блокироваться, может испытывать снижение SNR по сравнению с путем распространения, который может быть не заблокирован. Путь распространения, который может блокироваться с определенной вероятностью, например 10%, например, в течение 10% периода времени, может иметь сниженное SNR по сравнению с незаблокированным состоянием. Например, путь распространения LOS, который может блокироваться с определенной вероятностью, например 10%, может испытывать спад SNR в заблокированном состоянии до более низких значений SNR, например, SNR, приблизительно равных от 5 дБ до 6 дБ, от 35 дБ. График производительности канала 600 распространения может иллюстрировать это состояние, поскольку можно построить график данных, например, между 35 дБ и 5 дБ или 6 дБ, в зависимости от того, представляет ли линия данных незаблокированный или заблокированный путь распространения, соответственно. Отношение количества точек данных, которые могут быть ниже порога, например 8 дБ, к количеству точек данных, которые могут отражать высокое SNR, например 35 дБ, может быть высоким в состоянии блокировки пути, что может затруднять поддержание беспроводной линии связи.

Согласно варианту осуществления изобретения, исходное устройство и удаленное устройство могут осуществлять связь по множеству путей распространения сигнала, например, по двум путям. На фиг. 7 показан иллюстративный график (700 данных производительности, где такие данные можно найти, измеряя, например, два пути распространения, и данные можно передавать одновременно по обоим путям, в соответствии с вышеописанным способом. Можно построить график отношения сигнал-шум (SNR) (720 в зависимости от количества измерений (710 обоих путей распространения сигнала, или всей линии связи, и SNR может достичь, например, приблизительно 25 дБ. Такое SNR можно измерять для пути распространения, который может не быть блокирован, например, объектом. Путь распространения, который может блокироваться, может испытывать снижение SNR по сравнению с путем распространения, который может быть не заблокирован. Путь распространения, который может блокироваться с определенной вероятностью, например 10%, например, в течение 10% периода времени, может иметь сниженное SNR по сравнению с незаблокированным состоянием. Например, один из двух одновременно действующих путей распространения линии связи, который может блокироваться с определенной вероятностью, например 10%, и линия связи могут испытывать спад SNR в заблокированном состоянии до более низких значений SNR, например, SNR, приблизительно равных 21 дБ, от 25 дБ. График производительности линии связи, например, с двумя одновременно действующими путями распространения сигнала (700 может иллюстрировать это состояние, поскольку можно построить график данных, например, между 25 дБ и 21 дБ, в зависимости от того, представляет ли линия данных незаблокированный или заблокированный путь распространения, соответственно. Отношение количества точек данных, которые могут быть ниже порога, например 15 дБ, к количеству точек данных, которое могут отражать высокое SNR, например, 25 дБ, может быть низким в состоянии блокировки пути, что облегчает поддержание беспроводной линии связи. SNR можно поддерживать выше порога, например 20 дБ, в течение более длительного времени, например, с вероятностью приблизительно 99%. Поддерживаемое качество линии связи может быть очень высоким и может иметь высокое качество линии связи для беспроводных приложений.

Согласно варианту осуществления изобретения, антенна может представлять собой антенную решетку и может иметь диаграмму направленности излучения главного луча и одного или более дополнительных лучей. Дополнительные лучи могут формироваться, например, из боковых лепестков главного луча или могут быть независимыми лучами. Увеличение количества лучей антенны позволяет увеличить пространственное разнесение коммуникационной способности антенны. Увеличение количества лучей антенны позволяет распределять передаваемую мощность от главного луча на множество лучей. Лучи могут формироваться в двух или более направлениях. Вариант осуществления изобретения может использовать антенну, которая может быть выполнена как передатчик и/или приемник с диаграммой направленности излучения.

Другой вариант осуществления изобретения может часто повторно измерять и/или обновлять информацию путей распространения. Новую и/или обновленную информацию путей распространения можно использовать для обновления одного или более параметров управления антенной. Повторное измерение и/или обновление информации путей распространения может иметь преимущество при изменении среды или, например, изменении положения одного или более препятствий. Обновленные параметры управления антенной можно использовать для поддержания пространственного разнесения и могут быть на множестве путей распространения. Поддержание пространственного разнесения позволяет поддерживать качество беспроводной линии связи.

Хотя здесь проиллюстрированы и описаны определенные признаки изобретения, специалисты в данной области техники могут предложить различные модификации, замены, изменения и эквиваленты. Поэтому следует понимать, что нижеследующая формула изобретения призвана охватывать все подобные модификации и изменения, если они соответствуют истинной сущности изобретения.

1. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
определяют с помощью исходного устройства множество параметров качества сигнала, ассоциированных с соответствующим множеством путей распространения беспроводного сигнала для беспроводной связи с удаленным устройством,
определяют с помощью исходного устройства по меньшей мере один параметр управления антенной на основании упомянутых параметров качества сигнала, причем определение упомянутого по меньшей мере одного параметра управления антенной содержит передачу от упомянутого исходного устройства первого сигнала по первому пути распространения беспроводного сигнала, прием в упомянутом исходном устройстве второго сигнала, который основан на упомянутом первом сигнале, по первому пути распространения беспроводного сигнала, передачу от упомянутого исходного устройства третьего сигнала по второму пути распространения беспроводного сигнала, прием в упомянутом исходном устройстве четвертого сигнала, который основан на упомянутом третьем сигнале, по второму пути распространения беспроводного сигнала и определение упомянутого по меньшей мере одного параметра управления антенной на основании упомянутых второго и четвертого сигналов, и
передают данные на упомянутое удаленное устройство через антенную систему, ассоциированную с исходным устройством, с использованием упомянутого определенного параметра управления антенной.

2. Способ по п. 1, в котором упомянутая антенная система является антенной решеткой.

3. Способ по п. 2, в котором передача данных на упомянутое удаленное устройство через упомянутую антенную систему содержит формирование множества лучей передачи с помощью упомянутой антенной решетки, причем упомянутое множество лучей передачи соответствует упомянутому множеству путей распространения беспроводного сигнала.

4. Способ по п. 3, в котором луч передачи упомянутого множества лучей передачи сформирован множеством антенных элементов упомянутой антенной решетки.

5. Способ по любому из пп. 1-4, содержащий отправку упомянутого определенного параметра управления антенной на упомянутое удаленное устройство.

6. Способ по любому из пп. 1-4, содержащий выбор подмножества упомянутого множества путей распространения беспроводного сигнала из множества доступных путей распространения беспроводного сигнала на основании упомянутых параметров качества сигнала.

7. Способ по п. 6, в котором выбор упомянутого подмножества путей распространения беспроводного сигнала содержит выбор по меньшей мере одного пути распространения беспроводного сигнала, имеющего более высокие параметры качества сигнала, чем другие пути распространения беспроводного сигнала.

8. Система беспроводной связи, содержащая:
исходное устройство, способное осуществлять беспроводную связь с удаленным устройством, причем исходное устройство оперативно соединено с антенной системой, и при этом упомянутое исходное устройство выполнено с возможностью:
определения множества параметров качества сигнала, ассоциированных с соответствующим множеством путей распространения беспроводного сигнала для беспроводной связи с удаленным устройством,
определения по меньшей мере одного параметра управления антенной на основании упомянутых параметров качества сигнала посредством передачи первого сигнала по первому пути распространения беспроводного сигнала, приема от упомянутого удаленного устройства второго сигнала, который основан на упомянутом первом сигнале, по упомянутому первому пути распространения беспроводного сигнала, передачи третьего сигнала по второму пути распространения беспроводного сигнала, приема от упомянутого удаленного устройства четвертого сигнала, который основан на упомянутом третьем сигнале, по упомянутому второму пути распространения беспроводного сигнала и определения упомянутого по меньшей мере одного параметра управления антенной на основании упомянутых второго и четвертого сигналов; и
передачи данных на упомянутое удаленное устройство через антенную систему с использованием упомянутого определенного параметра управления антенной.

9. Система беспроводной связи по п. 8, в которой упомянутая антенная система содержит антенную решетку.

10. Система беспроводной связи по п. 9, в которой упомянутый параметр управления антенной, будучи применен к антенной решетке, служит для формирования множества лучей передачи с помощью упомянутой антенной решетки, причем упомянутое множество лучей передачи соответствует упомянутому множеству путей распространения беспроводного сигнала.

11. Система беспроводной связи по п. 10, в которой луч передачи упомянутого множества лучей передачи сформирован множеством антенных элементов упомянутой антенной решетки.

12. Система беспроводной связи по любому из пп. 8-10, в которой упомянутое исходное устройство содержит процессор для определения упомянутого по меньшей мере одного параметра управления антенной.

13. Система беспроводной связи по любому из пп. 8-10, в которой упомянутое исходное устройство выполнено с возможностью выбора подмножества упомянутого множества путей распространения беспроводного сигнала из множества доступных путей распространения беспроводного сигнала на основании упомянутых параметров качества сигнала.

14. Система беспроводной связи по любому из пп. 8-10, в которой упомянутое исходное устройство дополнительно выполнено с возможностью отправки упомянутого параметра управления антенной на удаленное устройство.

15. Система беспроводной связи по п. 8, в которой упомянутое исходное устройство выполнено с возможностью сохранения упомянутого параметра управления антенной в памяти, связанной с исходным устройством, и причем упомянутое исходное устройство выполнено с возможностью отправки упомянутого параметра управления антенной на удаленное устройство.

16. Устройство беспроводной связи, содержащее:
модуль связи для идентификации множества путей распространения между исходным устройством и удаленным устройством и передачи данных между упомянутым исходным устройством и упомянутым удаленным устройством одновременно по упомянутому множеству путей распространения посредством одновременного формирования множества диаграмм направленности, направленных по упомянутому множеству путей распространения, соответственно,
причем упомянутый модуль связи выполнен с возможностью передачи первого сигнала по первому пути распространения беспроводного сигнала между упомянутыми исходным и удаленным устройствами, с возможностью передачи второго сигнала, который основан на упомянутом первом сигнале, по первому пути распространения беспроводного сигнала, с возможностью передачи третьего сигнала по второму пути распространения беспроводного сигнала между упомянутыми исходным и удаленным устройствами, с возможностью передачи четвертого сигнала, который основан на упомянутом третьем сигнале, по второму пути распространения беспроводного сигнала и с возможностью определения упомянутого множества диаграмм направленности на основании упомянутых второго и четвертого сигналов.

17. Устройство беспроводной связи по п. 16, в котором упомянутый модуль связи выполнен с возможностью формирования упомянутого множества диаграмм направленности посредством антенной решетки, причем диаграмма направленности упомянутого множества диаграмм направленности сформирована множеством антенных элементов упомянутой антенной решетки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах MIMO. Технический результат состоит в повышении надежности связи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах дуплексной мобильной беспроводной связи миллиметрового диапазона. Технический результат состоит в повышении качества связи.

Изобретение относится к системам мобильной связи, поддерживающим схему со многими входами и многими выходами (МIMO) по восходящей линии связи, и обеспечивает минимизацию частотного ресурса и потребления мощности передачи.

Изобретение относится к беспроводным сетям и предназначено для улучшения степени детализации информации обратной связи Мобильная станция передает уведомления обратной связи в базовую станцию беспроводной сети.

Изобретение относится системам беспроводной связи и предназначено для предварительного кодирования и использования параметризованных поднаборов кодовых книг, которые можно использовать для ограничения вариантов выбора кодовой книги для разных режимов работы со многими входами и многими выходами (MIMO).

Изобретение относится к сотовой радиосвязи. Техническим результатом является уменьшение помех в пронимаемом опорном сигнале.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи.

Изобретение относится к системе радиосвязи, использующей механизм пространственного уплотнения при передаче по радио нескольких передаваемых сигналов. На первом устройстве связи созданы передающие антенны, а на втором устройстве связи созданы приемные антенны, индивидуально соответствующие передающим антеннам.

Изобретение относится к системам беспроводной связи, осуществляющим передачу опорных сигналов (RS) нисходящей линии связи в многопользовательской системе с множеством входов и множеством выходов.

Изобретение относится к системе беспроводной связи и к адаптированной к скорости передачи передающей схеме для систем связи с большим количеством входов и выходов (БКВВ, MIMO).

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении надежности связи. Для этого устройство включает в себя блок беспроводной связи для передачи и приема сигналов через один или более квазивсенаправленных антенных комплектов, причем блок беспроводной связи предназначен для передачи, через каждый квазивсенаправленный антенный комплект, множества первых передач для приема, в ответ на первые передачи, множества вторых передач от другого устройства через один или более квазивсенаправленных антенных комплектов и для выбора на основании вторых передач, по меньшей мере, одного выбранного передающего антенного комплекта для передачи на другое устройство и выбранного приемного антенного комплекта для приема передач от другого устройства. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к системам мобильной связи и предназначено для увеличения производительности системы посредством использования изменяющейся по частоте характеристики канала. Изобретение раскрывает в частности способ для эффективного выбора и назначения антенн, который включает в себя передачу на пользовательское оборудование (UE) информации, указывающей конфигурацию множества Опорных сигналов информации о статусе канала (CSI-RS) посредством относящейся к UE сигнализации во время попытки первоначального доступа с помощью UE; прием от UE результатов измерения CSI-RS, указывающих сконфигурированные CSI-RS, передачу CSI-RS, соответствующих набору доступных распределенных портов (D-порты) на основе информации об уровне принятого сигнала, включенной в результаты измерения CSI-RS, и определение CSI-RS набора выбранных D-портов для использования в связи на основе информации обратной связи, принятой от UE. 5 н. и 15 з. п. ф-лы, 8 ил, 1 табл.

Изобретение относится к системе связи на основе технологии "с множеством входов и множеством выходов" (MIMO), в которой используют первую кодовую книгу и вторую кодовую книгу. Технический результат изобретения заключается в том, что первая кодовая книга и вторая кодовая книга могут существовать в виде общей кодовой книги, в которой первая кодовая книга и вторая кодовая книга объединены друг с другом. Приемник может извлекать указатель первой матрицы предварительного кодирования из первой кодовой книги и может извлекать указатель второй матрицы предварительного кодирования из второй кодовой книги. Приемник также может извлекать указатель первой матрицы предварительного кодирования и указатель второй матрицы предварительного кодирования из общей кодовой книги. Указатель первой матрицы предварительного кодирования и указатель второй матрицы предварительного кодирования могут быть переданы в передатчик по каналу обратной связи. Передатчик может определять матрицу предварительного кодирования на основании указателя первой матрицы предварительного кодирования и указателя второй матрицы предварительного кодирования. 5 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системе беспроводной связи и, в частности, использующей управление повторной передачей при передаче с Множеством Входов и Множеством Выходов. Технический результат заключается в том, что если количество передаваемых потоков между передающим устройством (1) и принимающим устройством (2) варьирует (уменьшается), свойство согласования блока данных, которое является целью синтеза повторной передачи, может быть сохранено и связь может быть продолжена в нормальном режиме. В системе беспроводной связи передающее устройство (1) передает для каждого из множества потоков данных блок данных с присоединенной информацией идентификации блока данных, которая не конфликтует между потоками данных, принимающее устройство (2) выполняет синтез повторной передачи для уже принятого блока данных и повторно переданного блока данных, к которым присоединена одинаковая информация идентификации блока данных, на основании информации идентификации блока данных, присоединенной к принятому блоку данных. 1н. п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для компенсации синфазного и квадратурного (I/O) дисбалансов в многоантенной системе (MAC) (MAS) с многопользовательскими (МП) (MU) передачами («МП-МАС») ("MU-MAS"). Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов связи. Способ включает в себя этапы, на которых: передают обучающий сигнал от каждой антенны базовой станции к каждому из множества беспроводных клиентских устройств, генерируют характеристические данные канала, принимают характеристические данные каналов на базовой станции, вычисляют множество весов предварительного кодера МП-МАС на основе характеристических данных каналов для предварительного подавления помех, вызванных I/O дисбалансами усиления и фазы, предварительно кодируют данные с использованием весов МП-МАС для генерирования предварительно кодированных данных для каждой антенны базовой станции, и передают сигналы предварительно кодированных данных через каждую антенну базовой станции к каждому соответствующему клиентскому устройству. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 52 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах связи с распределенными входами и выходами, в которых используются методы пространственно-временного кодирования. Способ динамической адаптации характеристик связи многоантенной системы (МАС) с многопользовательскими (МП) передачами (МП-МАС) включает этапы, на которых: передают обучающий сигнал от каждой антенны базовой станции к каждому из множества беспроводных клиентских устройств, генерируют характеристические данные канала, принимают характеристические данные канала на базовой станции, определяют мгновенное и статистическое качество канала с помощью характеристических данных канала, определяют поднабор пользователей и режим передачи МП-МАС на основе качества канала, вычисляют множество весов предварительного кодера МП-МАС на основе характеристических данных каналов, предварительно кодируют данные с помощью весов предварительного кодера МП-МАС, и передают сигналы предварительно кодированных данных через каждую антенну базовой станции к каждому соответствующему клиентскому устройству в выбранном поднаборе. Технический результат - повышение пропускной способности. 4 з.п. ф-лы, 52 ил.

Изобретение относится к системе связи с множеством входов - множеством выходов и к технологии обмена информацией обратной связи между передатчиком и приемником в системе связи MIMO. Технический результат изобретения заключается в повышении скорости передачи данных за счет передачи информации обратной связи. Способ содержит множество режимов передачи отчетов, используемых для передачи информации обратной связи. Передатчик и приемник генерируют и совместно используют информацию обратной связи на основе соответствующего режима передачи отчетов. 10 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 табл., 5 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для создания систем беспроводной связи с распределенными входами и распределенными выходами, содержащих базовую станцию с M приемопередатчиками и N абонентских устройств, где N меньше или равно M. Технический результат - повышение отношения сигнал/шум при количестве работающих абонентских устройств, меньшем, чем число приемопередатчиков антенн базовой станции. Для этого при обработке сигналов на базовой станции используется решение системы из N уравнений с M неизвестными (N меньше или равно M) с использованием псевдообратной матрицы от прямоугольной характеристической матрицы канала, что позволило обеспечить формирование и разделение обрабатываемых сигналов. 7 ил.
Наверх