專利名稱：無線通信系統(tǒng)中波束成形的調(diào)整的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)無線通信系統(tǒng)。更具體說，本發(fā)明是有關(guān)無線電通信系統(tǒng)中波束成形的調(diào)整。
背景技術(shù)：
一般而言，波束成形是傳輸或接收信號功率朝向一各別預(yù)期接收器或傳輸器的方向集中者。傳輸與接收信號兩者，皆可由對照全向性形態(tài)的波束成形形態(tài)中受益。就一傳輸器方面，波束成形可減少實施傳輸所需的功率，且使可對非預(yù)期接收器造成干擾的功率降低。就一接收器方面，波束成形可增強需求的接收信號，且降低因更遠離一傳輸主軸的其它傳輸器或信號源所造成的干擾。
請參考圖1，波束成形通常與譬如微波電塔10、12等固定設(shè)施相關(guān)聯(lián)。這是因為其可相對較容易地使微波電塔10、12的靜態(tài)傳輸與接收波束互相對準，如圖1所示。所述的電塔架設(shè)所在的結(jié)構(gòu)，及利用的波束寬度，僅需充份穩(wěn)定，使波束保持重疊，即可提供可靠的傳輸。倘若因結(jié)構(gòu)或電氣的不穩(wěn)定性而造成電塔或波束不穩(wěn)定，則波束將無法適當?shù)刂丿B，如圖2所示。然而，在這種情境下，由于波束是自兩個固定位置傳輸出，且失準程度典型地相對較不嚴重，因此相對較容易校正。
然而，隨著無線通信系統(tǒng)容量與涵蓋需求快速地成長，基地臺與無線傳輸/接收單元(WTRU)之間亦可使用波束成形?，F(xiàn)在請參考圖3，其中顯示出使用波束成形的一基地臺20、及使用一全向性形態(tài)的一WTRU22。忽略波束上可能的外部干擾(亦即，實物障礙)，基地臺20應(yīng)具有一適度靜態(tài)的形態(tài)定位。另一方面，WTRU22將可承受任何方向的旋轉(zhuǎn)與位置運動。倘若WTRU22的傳輸形態(tài)確實為全向性(亦即，近似圓形)，則旋轉(zhuǎn)將對通信鏈接無任何影響。然而，位置運動將引發(fā)一問題，即其可改變WTRU22與基地臺20通信鏈接的關(guān)系。譬如，在圖3中，WTRU22起初是放射出全向性形態(tài)24，且接著改變位置并開始放射出全向性形態(tài)26?；嘏_20將因此而必須校正其波束，以保持接觸。當然，極度改變者可能需要切換至另一基地臺，這是稱為轉(zhuǎn)移(或交遞)，且可在現(xiàn)存無線通信系統(tǒng)中自然地發(fā)生。
現(xiàn)在請參考圖4，基地臺30是使用一全向性形態(tài)，且WTRU32是使用波束成形。在此，將引入又一問題，即由于WTRU是使用波束成形，因此現(xiàn)在位置運動及旋轉(zhuǎn)將可使基地臺30與WTRU32之間的形態(tài)重疊退化。譬如，在這種情境下，WTRU32起初是放射出波束形態(tài)34，且接著將因旋轉(zhuǎn)或位置運動、或著該兩者而改變定位，并開始放射波束形態(tài)36。然而，亦可使用上述的轉(zhuǎn)移來處理這種狀況，這是現(xiàn)存系統(tǒng)的一既存能力。請注意到，經(jīng)常可在無線系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)到的一分區(qū)形態(tài)，可用來取代基地臺30的全向性形態(tài)。其關(guān)鍵在于，基地臺30可環(huán)繞著其位置提供完全涵蓋，使得同時WTRU32的旋轉(zhuǎn)及位置運動需要區(qū)塊間的轉(zhuǎn)移，而此為現(xiàn)存無線系統(tǒng)的一既存能力。
然而，如圖5所示，當兩實體(亦即一基地臺及WTRU)皆使用波束成形時，一WTRU40的運動(請參閱虛線圖案者)更可能中斷形態(tài)的重疊。亦即，盡管波束成形可在使用適當調(diào)正形態(tài)時改善通信，但WTRU與基地臺兩者皆使用波束成形時將還可能失準，因此使鏈接的建立與保持更加費時且困難。
譬如，在圖6中，「調(diào)整前」情況是顯示兩個失準的波束。在先前技術(shù)中，所述的波束起源的實體Xa、Xb(所述者可為一基地臺或WTRU)兩者可決定一調(diào)整，以較佳地調(diào)正所述的波束，但因該兩者并不確知對方的工作情形，因此皆執(zhí)行必須的調(diào)整。因此，凈調(diào)整將造成一合成調(diào)正誤差，其與原始誤差大體上相等，但波束是指向不同方向，如「調(diào)整后」情況所示。當企圖實施下次調(diào)整時，將發(fā)生相同情形，而因此造成波束發(fā)生，環(huán)繞著最佳化波束調(diào)正的一振蕩形態(tài)。重要地請注意到，在復(fù)數(shù)個波束測量或?qū)嶋H調(diào)整之間，并無任何隱含的時序關(guān)系。因此，造成這種問題的唯一必要情況在于，某一實體所實施的測量及執(zhí)行的合成調(diào)整，是與另一實體處發(fā)生的相同測量及合成調(diào)整的時間重疊。
因此，亟需一種用于無線通信系統(tǒng)中波束成形的調(diào)整的方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于調(diào)整一無線通信系統(tǒng)中兩通信實體間的波束成形使用的方法及系統(tǒng)。該兩實體可溝通關(guān)于其各別的波束成形使用的控制信息?？商峁┯糜谥辽僖粚嶓w的一校正因子，其中該實體可降低或抑制其波束調(diào)整，以校正該實體的波束相關(guān)于與其通信的另一實體的測量調(diào)正誤差。
本發(fā)明的另一具體實施例可應(yīng)用在，當所述的實體其中之一或兩者并不確知另一個是否能夠形成波束之時。因此，可計算得一校正因子，且提供某一實體使用，該因子的型式是使得不論另一實體是否能夠形成波束、或著另一實體是否利用本發(fā)明，皆得以實行。
可使用任何調(diào)整波束用的適當調(diào)整參數(shù)、或其任何組合，來調(diào)整所述的波束。亦即，可通過調(diào)整一單一調(diào)整參數(shù)、復(fù)數(shù)個可用調(diào)整參數(shù)的一特殊組合、或所有可用參數(shù)，來調(diào)整一波束，以校正測量到的誤差。另外高度與方位維度上可使用相同或不同的調(diào)整參數(shù)。類似地，兩互相通信的實體可使用相同或不同的調(diào)整參數(shù)。


圖1是示出依據(jù)先前技術(shù)，具有適當調(diào)正的波束成形式傳輸?shù)囊还潭▊鬏斊骷耙还潭ń邮掌鳌?br> 圖2是示出依據(jù)先前技術(shù)，具有已變得失準的波束成形式傳輸?shù)囊还潭▊鬏斊骷耙还潭ń邮掌鳌?br> 圖3是示出依據(jù)先前技術(shù)的使用波束成形的一基地臺、及使用一全向性形態(tài)的一WTRU。
圖4是示出依據(jù)先前技術(shù)的使用一全向性形態(tài)的一基地臺、及使用波束成形的一WTRU。
圖5是示出依據(jù)先前技術(shù)的一基地臺及一WTRU，其各別的波束可因該WTRU的運動而變得失準。
圖6是示出依據(jù)先前技術(shù)，企圖校正其各自波束的失準的兩實體Xa、Xb(該兩者可為一基地臺或一WTRU)。
圖7是圖標出一傳輸形態(tài)方案范例的表格，其中一基地臺及WTRU能夠?qū)嵤┎ㄊ尚巍?br> 圖8a是示出依據(jù)本發(fā)明一第一具體實施例，可校正各自波束在一方位維度上的失準的一基地臺及一WTRU。
圖8b是示出依據(jù)本發(fā)明一第一具體實施例，可校正各自波束在一高度維度上的失準的一基地臺及一WTRU。
圖9a是示出依據(jù)本發(fā)明一第二具體實施例，可校正各自波束在一方位維度上的失準的一基地臺及一WTRU。
圖9b是示出依據(jù)本發(fā)明一第二具體實施例，可校正各自波束在一高度維度上的失準的一基地臺及一WTRU。
圖10是示出一無線通信系統(tǒng)，其中操作于該系統(tǒng)內(nèi)的無線實體可調(diào)整其波束，以加強該系統(tǒng)內(nèi)的通信。
具體實施例方式
在此，一無線傳輸/接收單元(WTRU)包括但不限于一使用者終端設(shè)備、移動電話基地臺、固定或移動用戶單元、呼叫器、或任何能夠在一無線環(huán)境中操作的其它型式裝置。在此討論中，一基地臺包括但不限于一節(jié)點B、網(wǎng)點控制器、存取點、或任何能夠在一無線環(huán)境中操作的其它型式接口裝置。
另外，重要的要注意到，如同任何形態(tài)的天線，附圖顯示的一波束輪廓，僅為信號在其形態(tài)內(nèi)自最大能量衰減一特定量的描繪。信號實際上可延伸超越該輪廓，但將處于一額外衰減的位準。此中附圖所顯示的形態(tài)是描繪出可能發(fā)生通信的位準。這些位準事實上是受到傳輸器與接收器兩者的能力所支配。當顯示出重疊時，即意指適合在一般條件下提供可接受通信效果的形態(tài)。
為了簡化起見，在此是顯示及描述單維度傳輸形態(tài)。然而，重要的是要注意到，此中所顯示及描述的波束失準、及據(jù)此實施的任何調(diào)整，不僅可存在于方位(即，水平)或高度(即，垂直)維度上，且亦可在該兩者的一組合上。亦即，此中所顯示及描述的失準波束，可在方位維度、高度維度、或其組合上失準。相似地，可在方位維度、高度維度、或其組合上執(zhí)行，依據(jù)本發(fā)明且為了校正失準波束所作的調(diào)整。另外，此處的波束寬度可為水平波束寬度或垂直波束寬度。亦即，當通過調(diào)整波束寬度來調(diào)整該波束前，即可調(diào)整該波束的水平波束寬度、垂直波束寬度、或其組合。
為了方便說明，可在一基地臺與WTRU之間描述本發(fā)明，但當然可依需求而在WTRU之間實現(xiàn)。一旦在一無線通信系統(tǒng)與一WTRU之間建立接觸，該兩者即可協(xié)商波束成形的使用。僅在WTRU的旋轉(zhuǎn)與位置(方位與高度兩者)視為充份穩(wěn)定時，兩實體才得協(xié)議波束成形。這可譬如為由WTRU與使用者的交互作用、WTRU中的運動傳感器、或監(jiān)視通信信道特征而建立的一WTRU設(shè)定。來自每一實體的實際波束成形程度是可用功率、距離、及超脫于收發(fā)器控制以外的緩和因子(譬如退化、多重路徑、環(huán)境條件)的一函數(shù)，且相關(guān)于功率消耗、及來自與傳遞至其它收發(fā)器的干擾作較佳地最佳化。
圖7中的圖表可提供上鏈與下鏈兩者相關(guān)于波束成形使用的四種方案范例。用于每一方向的方案，是應(yīng)用需求，裝置能力、無線電頻率(RF)環(huán)境、及每一裝置的物理穩(wěn)定性等的一函數(shù)。在某些環(huán)境下，其在一給定方向上的運用可不相同。例如，高速標定(targeted)下載可由一緊湊下鏈波束，在發(fā)送器與接收器兩者處最佳化地服務(wù)(方案72、74)，而一上鏈認可(acknowledge)信道可由一全向性傳輸及波束成形接收器較佳地服務(wù)(方案76)，以保證迅速且可靠地檢測認可(ack)或否認(nack)控制信號。
在一第一具體實施例中，無線通信系統(tǒng)、及在其中操作的WTRU，將無法溝通及協(xié)商對其各自波束成形使用的控制。此為波束成形在網(wǎng)絡(luò)或裝置中的布置所造成，而所述的布置譬如并未在一給定區(qū)域中通報或協(xié)商其運用。兩實體對波束成形的運用將因此出現(xiàn)問題，如先前結(jié)合圖6解說的。
因此，于第一具體實施例中，在譬如方案72及74等情況下的波束成形控制，是以一非調(diào)整型式實施，以使失準波束的調(diào)整最佳化，且防止波束成為振蕩形態(tài)，如結(jié)合先前技術(shù)解說的?，F(xiàn)在請參考圖8a的「調(diào)整前」部份，該附圖是兩個實體及其波束的平面圖，其中兩互相通信的實體80、82至少其中之一、例如80將實施一校正(亦即，一調(diào)整)，該校正相等于其各別波束84、86失準角度的一分數(shù)(fraction)。亦即，實體80將實施一調(diào)整，且該調(diào)整為誤差測量值的一分數(shù)。在這種情況下，于起初數(shù)次校正反復(fù)疊代之后，仍具有一定程度的失準。例如，倘若某一實體企圖實施一完全校正，且另一個正實現(xiàn)本發(fā)明，則在達到需求調(diào)正程度之前的任何反復(fù)疊代，將造成一過沖(overshoot)狀態(tài)，如圖8a的「調(diào)整后」部份所示。另一選擇為，倘若某一實體并未調(diào)整其波束、或兩實體皆正使用本發(fā)明的程序，且調(diào)整的分數(shù)少于誤差之半，則每一調(diào)整的波束皆下沖(undershoot)。倘若前句中的校正因子大于誤差之半，則波束將過沖。校正因子與誤差測量值的其它百分比組合，將造成下沖或過沖。然而，在所有情況下，失準的程度將隨著每次疊代而逐漸下降，其中只要某一實體正實現(xiàn)本發(fā)明(亦即，執(zhí)行一調(diào)整，且該調(diào)整為誤差測量的一分數(shù))，即可收斂于一需求調(diào)正程度。一旦已達到需求的調(diào)正程度，則可結(jié)束調(diào)整，直到再次檢測得低于該需求調(diào)正程度的一調(diào)正程度為止。當然，該需求調(diào)正程度可依據(jù)操作者的偏好而設(shè)定。
為了進一步闡述在第一具體實施例中如何達成波束調(diào)正，現(xiàn)在請參考以下所示的第一表。第一表中是顯示出三種范例方案，其中使用的調(diào)整分數(shù)(即校正分數(shù))為一半(0.5)。誤差測量值與調(diào)整值是以角度計。在每一方案中，實體「A」正使用本發(fā)明，而實體「B」則否。
第一表方案1重疊調(diào)整周期

方案2在A之前調(diào)整B

方案3在B之前且較其更頻繁地調(diào)整A


在第一方案中，實體A與B具有重疊調(diào)整周期。亦即，該兩者是同時(或著幾近如此者)測量失準(即誤差)的程度，及調(diào)整其各別的波束，使其可重疊以將該兩者之間的通信最佳化。然而，如以上解說的，該兩者無法溝通關(guān)于其各自的波束成形使用。因此，為了避免發(fā)生一振蕩形態(tài)，實體A可將其調(diào)整值減低至誤差測量值的0.5倍。在疊代0時，一32度誤差測量值將造成實體A執(zhí)行一16度調(diào)整，且實體B執(zhí)行一完全的32度調(diào)整。所述的調(diào)整將造成疊代1中的一16度誤差測量值(亦即，圖8a的調(diào)整后方案中所示的一過沖狀態(tài))。因此，在疊代1中實體A將再次對其波束調(diào)整誤差測量值之半(即，8度)，而實體B將再次對其波束調(diào)整相等于誤差測量值的一總量(即，16度)。持續(xù)實施該形態(tài)直到疊代6為止，其中0.5度在本方案中是需求的調(diào)正程度。
第二方案是在調(diào)整實體A的前調(diào)整實體B。在疊代0時，實體B測量到一32度誤差，且對其波束調(diào)整32度。因此，在疊代1中，當實體A執(zhí)行其誤差測量時，不致檢測到一誤差，且將不作調(diào)整。
第三方案中是在實體B的前且較其更頻繁地調(diào)整實體A。在疊代0與1期間，實體B無任何動作，而實體A僅執(zhí)行其誤差測量及對其波束調(diào)整測量值的0.5倍，如上所解說的。在疊代2中，其具有一8度測量誤差值。實體A將調(diào)整誤差測量值之半(即，4度)，且實體B將對其波束調(diào)整相等于誤差測量值的一總量(即，8度)。持續(xù)實施這種形態(tài)，直到在疊代6中獲致一需求調(diào)正程度為止。
在圖8a中，可沿方位維度實施誤差測量與調(diào)整。然而，如圖8b所示，亦可能在高度維度上執(zhí)行誤差測量與調(diào)整。圖8b為一立視圖，其中是以散列標記顯示一水平表面。在圖8b中實施的誤差測量及調(diào)整是與結(jié)合圖8a及第一表描述者相同，但發(fā)生于高度維度上。
重要的是要注意到，必須在方位及高度維度上實施，為了達成一需求調(diào)正程度的誤差測量及調(diào)整。為了闡述可在方位及高度維度兩者上實施調(diào)整的一方案，現(xiàn)在請參考以下所示的第二表。誤差測量及調(diào)整是以角度計。第二表是如同第一表的第一方案那樣，其具有重疊調(diào)整周期，且實體A正使用本發(fā)明，而實體B則否。然而，在第二表中，方位與高度維度兩者上皆失準。在方位與高度維度上收斂至一需求調(diào)正程度者是與以上解說的相同，其中實體A是執(zhí)行方位及高度調(diào)整，所述的調(diào)整為其各別誤差測量值的一分數(shù)(在這種情況下為0.5)。
在疊代1中，可測得一32度方位誤差，及測得一40度高度誤差。因此，假設(shè)兩維度的一校正因子皆為0.5，則實體A可在方位維度上對其波束調(diào)整16度，而實體B則可在方位維度上調(diào)整其波束完全32度。相似地，實體A與B亦可在高度維度上分別調(diào)整其各別波束20度與40度。如第二表所示，實體A及B可在方位及高度維度兩者上持續(xù)實施這種形態(tài)，直到在兩維度上達成一需求調(diào)正程度為止(即，疊代6)。
第二表重疊調(diào)整周期(方位及高度)

盡管在第二表中是于兩維度上使用相同校正因子(即，0.5)，然而重要地請注意到，可在方位與高度維度上使用不同的校正因子。更，盡管第二表中為了簡化而顯示出，兩維度是于同一疊代(即，疊代6)達成收斂，然方位與高度維度仍可在不同的疊代中達成收斂。
盡管以上提供的范例是針對特殊方案來解說本發(fā)明，然而，當然有無限多種可能或不可能在兩個無法溝通關(guān)于其各別波束成形使用的控制信息的實體之間，執(zhí)行誤差測量的方案。然而，不論方案為何，只要某一實體依據(jù)本發(fā)明減少其調(diào)整，波束即可收斂(即，獲致一需求的調(diào)正程度)。
在以上的第一具體實施例說明中，實現(xiàn)本發(fā)明的實體可利用一校正因子0.5。亦即，在以上說明中，使用本發(fā)明的實體將減少其調(diào)整至任何誤差測量值的0.5倍。盡管一0.5的校正因子是屬較佳，然而使用本發(fā)明的實體所減低的誤差測量值總量，可為0與1之間的任意數(shù)值。
在一第二具體實施例中，一無線通信系統(tǒng)及WTRU能夠溝通與協(xié)商其各別波束成形使用的控制。在本具體實施例中，兩實體可僅協(xié)議一適當校正因子。實體A與B可協(xié)議，無論任何理由，實體A皆執(zhí)行等于誤差測量值0.2倍的一調(diào)整，且實體B皆執(zhí)行等于誤差測量值0.8倍的一調(diào)整。因此，如第三表所示，在疊代0可測得一32度誤差，而實體A將執(zhí)行一6.4度的調(diào)整，且實體B執(zhí)行一25.6度的調(diào)整。接著，在疊代1中，可測得一0誤差，且無需進一步動作。圖9a是由方位維度圖標出這種情況，而圖9b則以高度維度圖標出。圖9a是一平面圖且圖9b是一立視圖，其中一水平表面是以散列標記顯示。
第三表重疊調(diào)整周期

在本具體實施例中，由于兩實體可協(xié)商其各別的波束成形使用，因此每一實體所使用的特殊校正因子，皆可考慮影響其通信的因子。例如，可依據(jù)實體的能力、兩互相通信實體間的夾角、及實體傳輸其各別波束時所使用的功率，來調(diào)整校正。
關(guān)于實體能力方面，基地臺典型地具有較WTRU佳的相位數(shù)組天線，因此允許對波束實施較精細的調(diào)整。由于確實如此，因而亟需使基地臺利用較WTRU者大的一較大校正因子，來使該基地臺執(zhí)行一較大分數(shù)的調(diào)整，其中該WTRU是與該基地臺通信者。
關(guān)于兩互相通信的實體間的夾角方面，盡管某一實體需要的一調(diào)整角度大于另一者，然具有該較大調(diào)整角度的實體可使用一較大校正因子。例如，對于在運行通過一基地臺的一車輛中所使用的一WTRU，該WTRU需要調(diào)整其天線大約5或6度作為一校正，而該基地臺則因為使用一較寬波束，以致于僅需要調(diào)整其波束1或2度，其中該基地臺正與該WTRU通信。是以，在這種情況下，可通過使WTRU利用較基地臺者大的一較大校正因子，以將主要的調(diào)整分派予該WTRU。
關(guān)于實體傳輸其各別波束時所使用的功率方面，可將一較大校正因子分派予以最大功率傳輸?shù)膶嶓w。亦即，假設(shè)一基地臺正以高于一WTRU者的一較高功率傳輸時，則希望由該基地臺執(zhí)行任何必要調(diào)整的主要部份，以避免WTRU信號進一步衰減，其中該WTRU正與該基地臺通信。事實上，除非另一因子需要，否則希望僅命令WTRU限制其波束運動，且使基地臺執(zhí)行等于100％誤差測量值的一調(diào)整。在這種情況下，WTRU的校正因子為0.0，而基地臺的校正因子則為1.0。
依照本發(fā)明的誤差測量及調(diào)整實施，可考慮執(zhí)行誤差測量及/或調(diào)整的實體的方位(方位及/或高度)。例如，倘若一天線是沿高度維度向下方轉(zhuǎn)向45度以將其波束朝向地面聚焦，則高度維度上的任何測量及/或調(diào)整皆將考慮該天線的方位。還應(yīng)注意到，盡管本發(fā)明是利用方位(即，水平)與高度(即，垂直)等術(shù)語來指稱特殊方位，然而本發(fā)明可相同地應(yīng)用于軸線自標稱方位起的旋轉(zhuǎn)。例如，可將天線刻意地裝配成，使其特殊地用在相對于標稱垂直或水平平面的一角度偏置處。譬如，交叉極化(cross polarization)的實現(xiàn)通常是設(shè)定為一45度角。同樣地，隨機布置或移動的設(shè)備，可能并未與正常下關(guān)聯(lián)于以上術(shù)語的方位，形成一已知或固定關(guān)系。額外地，盡管寬度調(diào)整與瞄準線(boresight)的自由度，理想上可互相相對90度地實現(xiàn)，然而亦可能以除0以外，任何可控制的互相相對自由度來實現(xiàn)本發(fā)明。
可使用任何適當參數(shù)來調(diào)整波束，以實施依照本發(fā)明的波束調(diào)整。亦即，可通過調(diào)整任何能夠調(diào)整復(fù)數(shù)失準波束的參數(shù)，來執(zhí)行該(等)波束的校正，以使所述的者適當?shù)刂丿B。
譬如，典型地可通過調(diào)整一波束的瞄準線(即，瞄準線的方位、傳輸一波束的功率或接收信號的增益(統(tǒng)稱為功率增益)、或者一波束的寬度(即，波束寬度)來執(zhí)行波束調(diào)整。當然，可通過調(diào)整全部所述的三個參數(shù)、或所述的者的一特殊組合，來調(diào)整波束。另外，兩個互相通信的實體可或不可使用相同調(diào)整參數(shù)來調(diào)整其各別波束。
可在方位維度、高度維度、或其的一組合上實施調(diào)整參數(shù)。在某一維度上實施一調(diào)整，將可影響另一維度上的波束。例如，當調(diào)整一波束寬度(且并未調(diào)整功率及瞄準線)來校正在高度維度上失準的波束時，高度維度上的波束寬度增加或減少，將造成波束寬度在水平位置上的一等量減少或增加。更，可在高度與方位維度上使用相同或不同的調(diào)整參數(shù)。
可依據(jù)操作者的偏好而依據(jù)需求來選擇，用于調(diào)整一波束或復(fù)數(shù)波束以校正失準的特定一調(diào)整參數(shù)或復(fù)數(shù)參數(shù)。亦即，在一具體實施例中，瞄準線調(diào)整是校正失準波束的主要參數(shù)，而功率及波束寬度則作為一次要角色，用于加強或輔助已藉調(diào)整一波束瞄準線所達成的任何調(diào)整。例如，在本具體實施例中，當需要在譬如一方位維度上執(zhí)行譬如一7度的校正時，希望使用瞄準線來調(diào)整波束5度，且增加/減少(依據(jù)需要使波束加大或減小)功率、及/或增加/減少寬度來達成其余的2度。
在另一具體實施例中，所有參數(shù)皆可為主要的候選項，使其皆相同地為校正波束失準的可用選項。在這種情況下，可再次使用瞄準線、功率、及波束寬度作為可用參數(shù)，則當需要實施一校正時，得使用最有效的(復(fù)數(shù))參數(shù)來執(zhí)行該校正。例如，在瞄準線控制無法取得一精細分辨率的情況下(一特殊天線無法相關(guān)于瞄準線控制獲取一高分辨率)，可通過調(diào)整一波束的功率、或?qū)挾?、或著該兩者的一組合，來實施必要的調(diào)整、或其中的大部份。
現(xiàn)在請參考圖10，其顯示一無線通信系統(tǒng)100，其中可調(diào)整波束，以加強操作于系統(tǒng)100內(nèi)的無線實體(譬如基地臺與WTRU)之間的無線通信。系統(tǒng)100包含復(fù)數(shù)個無線實體104、106、108、110、及至少一無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)102。當然，可依據(jù)實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)型式來改變系統(tǒng)組成。在系統(tǒng)100中，無線實體104與106是基地臺，而無線實體108與110則為WTRU。所述的實體能夠使用波束成形傳輸及接收形態(tài)來互相通信，且包含一處理器(請參閱WTRU110的112a、及基地臺104的112b)，以測量其本身的波束、及與其通信的另一實體的波束的一調(diào)正誤差。當兩實體(例如104與110)正互相通信，且檢測到其各別波束的一調(diào)正誤差時，該兩者至少其中的一將調(diào)整其波束，達該測量誤差值的一分數(shù)，如上所解說者?？奢^佳地配置處理器112a、112b，以選擇(復(fù)數(shù))調(diào)整參數(shù)來執(zhí)行任何將實施的波束調(diào)整。調(diào)整參數(shù)的選擇可包含一個或更多參數(shù)，且較佳地根據(jù)通信周圍的條件為基礎(chǔ)，如以上所解說的。額外的(復(fù)數(shù))處理器114a、114b可用于計算該分數(shù)，且將波束調(diào)整相等于該分數(shù)乘以該測量誤差值所得的一總量?？墒褂靡粏我惶幚砥鳌⒒蛞恍枨蟮谋姸嗵幚砥鱽韴?zhí)行本發(fā)明的功能。當兩個互相通信的實體并未協(xié)商或著調(diào)整其各別的波束成形使用時，計算得的分數(shù)即較佳地為0.5，如上所解說的。
在一較佳具體實施例中，所述的無線實體可協(xié)商其各別的波束成形使用，且因此而通信，使得譬如每一實體用于調(diào)整其各別波束所使用的分數(shù)總和為1。盡管本具體實施例的說明是結(jié)合了WTRU110，然而其亦可相同地應(yīng)用至任何無線實體(譬如，系統(tǒng)100中的任何WTRU及任何基地臺)。如上所述，WTRU110包含一處理器112a，其是配置成測量輻射自WTRU110、及例如基地臺104的另一無線實體的波束的一調(diào)正誤差，其中WTRU110正與該另一無線實體通信。WTRU110亦包含一處理器114，其是配置成，可計算出一分數(shù)，且將其波束調(diào)整相等于該計算得分數(shù)乘以該測量誤差值所得的一總量。
在本具體實施例中，由于兩個互相通信實體可協(xié)商其各別的波束成形使用，因此最好使至少一實體根據(jù)通信條件為基礎(chǔ)(亦即譬如根據(jù)兩實體的距離及/或夾角、或著某一實體的天線相對另一者的能力)來實際地計算出一分數(shù)，且使某一實體僅使用相等于1減去該計算得分數(shù)的一分數(shù)。譬如，假設(shè)WTRU110正與基地臺104通信，則WTRU110將根據(jù)通信的條件為基礎(chǔ)計算出一分數(shù)，且將該分數(shù)傳達予基地臺104。基地臺104接著將僅通過自1扣除WTRU110所提供的分數(shù)，而計算得一分數(shù)。如此將允許每一實體110、104的各別波束收斂，如結(jié)合圖9a及圖9b解說的。
為了在復(fù)數(shù)個無線實體之間執(zhí)行波束成形協(xié)商，所述的實體較佳地包含一傳輸器及接收器，以溝通關(guān)于波束成形使用的一控制信息。亦即，繼續(xù)以WTRU110作為一范例，WTRU較佳地包含一傳輸器116，其是配置成，可將包含有WTRU110藉以調(diào)整其波束的分數(shù)等任何型式的控制信息，傳輸至正與WTRU110通信的實體。WTRU110亦較佳地包含一接收器118，其是配置成可自正與WTRU110通信的無線實體接收任何型式的控制信息。該控制信息可包含正與WTRU110通信的實體所使用的分數(shù)。當然，WTRU110是否正接收或傳輸一分數(shù)，可根據(jù)WTRU110是否為根據(jù)通信周圍的條件為基礎(chǔ)來計算該分數(shù)的實體而定，其中這種實體是與以1減去另一實體所使用的分數(shù)者呈對立關(guān)系。
如上所述，本發(fā)明是以設(shè)施與移動裝置(即，WTRU與基地臺)方面的通信來說明。然而，復(fù)數(shù)個WTRU之間的波束成形使用是本發(fā)明的一當然延伸，且屬于其核心范圍內(nèi)。例如，倘若可建立一或兩個互相通信的WTRU使其靜態(tài)地定位，則可如以上概述者實現(xiàn)本發(fā)明。倘若兩個WTRU可互相相對地運動，則波束成形的使用及失準波束的校正亦與上述者相同，但將受WTRU相對運動影響。更，在本具體實施例中，如同上述具體實施例，可在方位維度、高度維度、或兩者上執(zhí)行誤差測量及調(diào)整實施。
重要地請注意到，可依需求而在任何型式無線通信系統(tǒng)中實現(xiàn)本發(fā)明。譬如，可在全球移動電話通信系統(tǒng)-分時雙工(UMTS-TDD)、分時同步分碼多重存取(TDSCDMA)、CDMA2000(EV-DO及EV-DV)、任何型式的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)、或任何其它型式的無線通信系統(tǒng)中，實現(xiàn)本發(fā)明。更，盡管已就各具體實施例來描述本發(fā)明，然而熟于此項技術(shù)的人士將可明白到，屬于以下本申請權(quán)利要求范圍所概述的本發(fā)明范圍內(nèi)的其它變型。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整兩通信實體間波束成形的使用的方法，其中關(guān)于波束成形使用的控制信息未在該兩實體間通信，該方法的步驟包括選擇該兩通信實體其中之一來縮減一總量，其中該選定實體將調(diào)整其波束以響應(yīng)輻射自該兩實體的波束間的失準；測量輻射自該兩通信實體的波束的一調(diào)正誤差；選擇至少一調(diào)整參數(shù)，以調(diào)整該選定實體的波束；及利用該選定調(diào)整參數(shù)來調(diào)整該選定實體的波束。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該兩通信實體系一基地臺及一WTRU。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該兩通信實體是兩WTRU。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該至少一調(diào)整參數(shù)是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括以下步驟重復(fù)所述的測量及調(diào)整步驟，直到所測量的誤差低于一既定數(shù)值為止。
6.一種調(diào)整兩通信實體間波束成形的使用的方法，其特征在于關(guān)于波束成形使用的控制信息是在該兩實體間通信，該方法的步驟包括測量輻射自該兩通信實體的波束的一調(diào)正誤差；為該兩通信實體中的一第一者，選擇至少一調(diào)整參數(shù)；確認該第一實體的一第一校正因子；為該兩通信實體中的一第二者，選擇至少一調(diào)整參數(shù)；確認用于該第二實體的一第二校正因子；及以等于該測量誤差乘以所述的實體各別校正因子的一總量來調(diào)整該兩通信實體的波束。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該兩通信實體是一基地臺及一WTRU。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該兩通信實體是兩WTRU。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于一實體的校正因子為零，以使該實體限制調(diào)整其波束。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該第一實體的至少一調(diào)整參數(shù)，是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該第二實體的至少一調(diào)整參數(shù)，是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
12.一種調(diào)整兩通信實體間波束成形的使用的方法，該方法的步驟包括為每一所述的實體選擇用于方位維度上的一第一校正因子及一第一調(diào)整參數(shù)，其中該兩第一校正因子的總和等于1；為每一所述的實體選擇用于高度維度上的一第二校正因子及一第二調(diào)整參數(shù)，其中該兩第二校正因子的總和等于1；測量輻射自該兩互相通信實體的波束在方位維度上的一調(diào)正誤差；測量輻射自該兩通信實體的波束在高度維度上的一調(diào)正誤差；依據(jù)該兩實體各別的第一校正因子，利用該兩第一調(diào)整參數(shù)來調(diào)整該兩實體的波束，其中一誤差是在方位維度上檢測；及依據(jù)該兩實體各別的第二校正因子，利用該兩第二調(diào)整參數(shù)來調(diào)整其波束，其中一誤差是在高度維度上檢測。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于該兩第一調(diào)整參數(shù)是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于該兩實體的該兩第一調(diào)整參數(shù)為相等。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于該兩實體的該兩第一調(diào)整參數(shù)為不相同。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于該兩第二調(diào)整參數(shù)是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于該兩實體的該兩第二調(diào)整參數(shù)為相等。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于該兩實體的該兩第二調(diào)整參數(shù)為不相同。
19.一種調(diào)整兩通信實體間波束成形的使用的方法，其特征在于關(guān)于波束成形使用的控制信息是在該兩實體間通信，該方法的步驟包括為每一所述的實體選擇一第一校正因子及至少一調(diào)整參數(shù)；在每一實體，測量輻射自該兩通信實體的波束的一調(diào)正誤差；及依據(jù)該兩實體各別的校正因子及誤差測量，利用所述的選定參數(shù)來調(diào)整所述的波束。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于該至少一調(diào)整參數(shù)是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于該至少一調(diào)整參數(shù)為復(fù)數(shù)個調(diào)整參數(shù)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于該復(fù)數(shù)個調(diào)整參數(shù)是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
23.一種無線通信系統(tǒng)，其中可調(diào)整復(fù)數(shù)個波束，以加強操作于該系統(tǒng)內(nèi)的無線實體間的無線通信，該無線通信系統(tǒng)包括復(fù)數(shù)個無線實體，所述的實體能夠使用波束成形傳輸及接收形態(tài)來通信，且包含一處理器，用于測量其本身的波束及與其通信的另一實體的波束的一調(diào)正誤差；及其中該兩通信無線實體至少其中之一是選擇至少一調(diào)整參數(shù)，以調(diào)整其波束，達與該另一無線實體波束有關(guān)的其波束調(diào)正所測量誤差的一分數(shù)。
24.如權(quán)利要求23所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該至少一通信無線實體的處理器是配置成，以等于該分數(shù)乘以該測量誤差的一總量來調(diào)整該至少一無線實體的波束。
25.如權(quán)利要求23所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該至少一通信無線實體的處理器是配置成，選擇至少一調(diào)整參數(shù)來執(zhí)行該調(diào)整。
26.如權(quán)利要求25所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該至少一調(diào)整參數(shù)是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
27.一種無線傳輸/接收單元(WTRU)，配置成使其波束與另一無線實體的波束保持調(diào)正，該另一無線實體是與該WTRU通信，該WTRU包括一第一處理器，配置成測量輻射自該WTRU的一第一波束與輻射自該另一無線實體的一第二波束的一調(diào)正誤差；其中該第一處理器尚配置成，選擇至少一調(diào)整參數(shù)，以調(diào)整該第一波束；及一第二處理器，配置成計算一第一分數(shù)，且利用該至少一選定參數(shù)，以等于該第一分數(shù)乘以該測量誤差的一總量來調(diào)整該第一波束。
28.如權(quán)利要求27所述的WTRU，其特征在于還包括一傳輸器，配置成將該WTRU用于調(diào)整其波束的該測量誤差分數(shù)傳輸至與該WTRU通信的該無線實體。
29.如權(quán)利要求28所述的WTRU，其特征在于還包括一接收器，配置成自與該WTRU通信的該無線實體處接收該實體用于調(diào)整其波束的一第二分數(shù)；及其中當接收到第二分數(shù)時，該第二處理器是配置成，通過扣除1減去該第二分數(shù)來計算出該第一分數(shù)，以及等于該第一分數(shù)乘以該測量誤差一總量來調(diào)整該第一波束。
30.如權(quán)利要求29所述的WTRU，其特征在于與該WTRU通信的該無線實體是另一WTRU。
31.如權(quán)利要求29所述的WTRU，其特征在于與該WTRU通信的該無線實體是一基地臺。
32.如權(quán)利要求27所述的WTRU，其特征在于該至少一調(diào)整參數(shù)是選自由瞄準線方位、波束寬度及功率增益所組成的一群組。
33.一種調(diào)整兩通信實體間波束成形的使用的方法，該方法的步驟包括利用波束成形傳輸與接收信號以縮減互相通信的兩通信實體至少其一的一波束的至少一調(diào)整參數(shù)，其中輻射自該兩實體的波束間的一調(diào)正程度是高于一既定時間長度的一既定位準。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于減小的該至少一調(diào)整參數(shù)為波束寬度。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于減小的該至少一調(diào)整參數(shù)為功率增益。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于減小的該至少一調(diào)整參數(shù)為波束寬度及功率增益。
全文摘要
一種用于調(diào)整一無線通信系統(tǒng)中兩通信實體間的波束成形使用的方法及系統(tǒng)。該兩實體可通信關(guān)于其各別的波束成形使用的控制信息?？商峁┯糜谥辽僖粚嶓w的一校正因子，其中該實體可降低或抑制其波束調(diào)整，以校正該實體的波束相關(guān)于與其通信的另一實體波束的量測調(diào)正誤差。可根據(jù)通信周圍的條件為基礎(chǔ)，選擇用于調(diào)整波束的調(diào)整參數(shù)。
文檔編號H04M1/00GK1810010SQ200480013136
公開日2006年7月26日 申請日期2004年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者史蒂文·J·高伯格, 金柏利·巧特考斯基 申請人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司