專利名稱：無(wú)線數(shù)據(jù)應(yīng)用的基于定位自適應(yīng)天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域。尤其是，它涉及通過(guò)自適應(yīng)天線系統(tǒng)與移動(dòng)定位技術(shù)相結(jié)合改進(jìn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
移動(dòng)用戶的無(wú)線數(shù)據(jù)通信是由固定基站或單元站點(diǎn)(cell site)典型提供。可被傳送的無(wú)線數(shù)據(jù)包括發(fā)向和來(lái)自移動(dòng)單元的電子郵件傳輸，從遠(yuǎn)端的因特網(wǎng)服務(wù)器上下載站點(diǎn)等。每個(gè)單元站點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)天線，這些天線用于傳輸發(fā)向和來(lái)自單元站點(diǎn)附近的移動(dòng)用戶設(shè)備的信號(hào)。接收來(lái)自移動(dòng)用戶設(shè)備的信號(hào)可具有相對(duì)較低的功率。
為了提供所需的天線覆蓋范圍，可以將單元站點(diǎn)周?chē)膮^(qū)域劃分成幾個(gè)扇區(qū)。以90度為一個(gè)方位角范圍劃分為四個(gè)扇區(qū)，或以120度劃分為三個(gè)扇區(qū)，因此提供了單元站點(diǎn)周?chē)?60度的方位角范圍。在一些應(yīng)用中，可擴(kuò)展一個(gè)單一扇區(qū)，以提供360度的方位角范圍。站點(diǎn)配置反映了提供鄰近單元模式的必要性，每個(gè)站點(diǎn)具有自己的單元站點(diǎn)天線裝置，以提供比單個(gè)所述裝置覆蓋的有限面積大的地域范圍或區(qū)域中的移動(dòng)通信覆蓋范圍。
設(shè)計(jì)提供120度扇區(qū)覆蓋的天線系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單一些。該系統(tǒng)可被用于向所需扇區(qū)覆蓋區(qū)域中的任何用戶傳輸信號(hào)。通常，用于固定發(fā)射功率的接收信號(hào)的功率反比于所用波束寬度。例如，如果信號(hào)太弱而不能可靠到達(dá)位于覆蓋區(qū)域邊緣的某客戶，發(fā)射器的功率可增大到較高程度。但是，支持較高發(fā)射功率的功率放大器價(jià)格昂貴。如果用戶的發(fā)射功率不夠大，以至于不能在扇區(qū)覆蓋區(qū)域的外側(cè)完成可靠的接收，那么單元站點(diǎn)的總體大小和在固定單元站點(diǎn)處接收天線的增益變成了限制因素。
在確定每個(gè)單元站點(diǎn)覆蓋區(qū)域的最佳大小時(shí)，包括預(yù)期用戶數(shù)量和可利用的信道帶寬的許多相關(guān)因素也可被包含進(jìn)來(lái)。然而，很顯然，由于每個(gè)單元站點(diǎn)只能提供較小的覆蓋區(qū)域，為提供一個(gè)地理區(qū)域的連續(xù)覆蓋，附加的單元站點(diǎn)安裝將是必需的。附加的單元站點(diǎn)安裝可能需要購(gòu)買(mǎi)，安裝和維護(hù)更多的設(shè)備，而且需要站點(diǎn)獲得、相互聯(lián)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)支持的增加需求和可能的開(kāi)支。為提高性能而采用的聚束技術(shù)是周知的緩和(mitigating)技術(shù)。
Diekelman的美國(guó)專利No.5,612,701(“701專利”)公開(kāi)了一種自適應(yīng)波束指位方法，其中應(yīng)移動(dòng)單元通信的要求，衛(wèi)星提供兩種類(lèi)型的波束。第一種類(lèi)型的波束是覆蓋很大區(qū)域的訪問(wèn)波束，并被用于將第一組移動(dòng)單元同衛(wèi)星耦合起來(lái)，用于開(kāi)始通信。第二種類(lèi)型的波束是服務(wù)波束，該波束通過(guò)中心圍繞在稱作“質(zhì)心”的波束，將第一組移動(dòng)單元耦合到衛(wèi)星上，然后一旦訪問(wèn)被訪問(wèn)波束所認(rèn)可，就在距離第一組移動(dòng)單元遙遠(yuǎn)的區(qū)域中，通過(guò)中心圍繞其質(zhì)心的波束將衛(wèi)星耦合到第二組移動(dòng)單元上。據(jù)稱衛(wèi)星能夠探測(cè)到正在請(qǐng)求通信鏈接的移動(dòng)單元的位置。
“701專利”未涉及與地上系統(tǒng)相關(guān)的某些問(wèn)題。地上通信系統(tǒng)顯著不同于基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)。例如，同地上通信有關(guān)的近/遠(yuǎn)效應(yīng)比基于衛(wèi)星的系統(tǒng)具有大得多的意義。也就是說(shuō)，對(duì)于距地球大約26000英里的衛(wèi)星，在特定地理區(qū)域中的所有移動(dòng)單元都被認(rèn)為是與衛(wèi)星基本等距的。對(duì)于地上系統(tǒng)，這些效應(yīng)有很大的不同，其中移動(dòng)單元基地的各自距離可變化很大。701專利未涉及另一個(gè)出現(xiàn)在地上系統(tǒng)中的現(xiàn)象，即由于在諸如陰影效應(yīng)和快速衰落的兩個(gè)頻率中的傳播環(huán)境，對(duì)于前向鏈接和反向鏈接，它們的路徑損耗損失可能不同。最后，不象衛(wèi)星系統(tǒng)那樣，地上系統(tǒng)可以為多路徑。
另外，“701專利”未涉及數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)傳輸與語(yǔ)音傳輸(如“701專利涉及的)在好幾個(gè)方面有很大不同。首先，請(qǐng)求可來(lái)自基站單元(反向鏈接)或移動(dòng)單元(前向鏈接)，而“701專利”只講到反向鏈接。第二，在本質(zhì)上，數(shù)據(jù)傳輸?shù)那跋蚝头聪蜴溄邮欠菍?duì)稱的。也就是說(shuō)，在任何時(shí)候，在前向鏈接中發(fā)送的數(shù)據(jù)(例如，分組化的數(shù)據(jù))可能比在反向鏈接中發(fā)送的數(shù)據(jù)要密集一些，并且在另一時(shí)刻可能相反。第三，分組數(shù)據(jù)是固有突發(fā)的(即不連續(xù)的)，對(duì)于一特定波束而言數(shù)據(jù)速率可以瞬間改變。對(duì)于諸如“701專利”所描述的語(yǔ)音應(yīng)用就不是這種情況了。
因此，需要允許反向鏈接和前向鏈接波束的獨(dú)立控制和定制化，該反向鏈接和前向鏈接波束把特定移動(dòng)單元同基站耦合起來(lái)以發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。理想化的情況是，前向和反向鏈接波束應(yīng)為隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)速率要求，隨時(shí)間變化的相對(duì)于基站移動(dòng)單元的位置，并且隨時(shí)間變化的SNR的動(dòng)態(tài)定制，其中定制的波束可被直接導(dǎo)向正在同基站進(jìn)行通信的移動(dòng)單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種適應(yīng)和定制反向鏈接波束和前向鏈接波束的系統(tǒng)和方法，該反向鏈接和前向鏈接波束將特定移動(dòng)單元同基站耦合起來(lái)以發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。前向和反向鏈接波束可為變化的數(shù)據(jù)速率要求，移動(dòng)單元相對(duì)于基站的變化位置和變化的SNR而動(dòng)態(tài)定制。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，用于前向和反向鏈接的多個(gè)自適應(yīng)天線單元位于無(wú)線通信系統(tǒng)的基站內(nèi)。除了常規(guī)的波束形成硬件之外，每個(gè)天線的波束形成電路被偶合到移動(dòng)位置探測(cè)系統(tǒng)上，用于探測(cè)正同基站通信的移動(dòng)單元的位置(在要求的精度內(nèi))。一旦確定到移動(dòng)單元的位置，波束形成裝置就將定制的窄的高增益波束導(dǎo)向那個(gè)移動(dòng)單元，從而形成或者是前向鏈接，或者是反向鏈接的波束，或者是單獨(dú)導(dǎo)向的前向和反向鏈接波束(依賴于正執(zhí)行下載數(shù)據(jù)還是上載數(shù)據(jù))。結(jié)果，該系統(tǒng)和空氣界面能力被只用在需要有效方式的時(shí)候和地點(diǎn)。此外，用戶之間的干擾減至最小。


聯(lián)系附圖，從以下的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的這些和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案而構(gòu)造的通信系統(tǒng)。
圖2示出了圖1中通信系統(tǒng)的前向鏈接硬件。
圖3示出了圖1中通信系統(tǒng)的反向鏈接硬件。
圖4示出了圖1中基站系統(tǒng)的前/反向鏈接的結(jié)合。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方案而構(gòu)造的移動(dòng)通信單元；以及圖6示出了用在本發(fā)明優(yōu)選方案中的收發(fā)器硬件。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1-6，現(xiàn)在將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案和應(yīng)用。在不偏離本發(fā)明精神或范圍的基礎(chǔ)上，其它實(shí)施方案可以實(shí)現(xiàn)，并且可以對(duì)公開(kāi)實(shí)施方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯的改變。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案而構(gòu)造的無(wú)線通信系統(tǒng)。基站100包括前向鏈接部分102(即下載到移動(dòng)單元)和反向鏈接部分104(即從移動(dòng)單元上載)。前向鏈接部分102包含多個(gè)自適應(yīng)陣列天線單元110，112，114。反向鏈接部分104包含另外的自適應(yīng)陣列天線單元116，118，120。應(yīng)用在鏈接部分102和104中的天線單元110-120的數(shù)量取決于應(yīng)用系統(tǒng)的參數(shù)(例如，服務(wù)的地理區(qū)域，所需的零波束數(shù)目等)。
圖1的系統(tǒng)還具有多個(gè)無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)備122，124，126，它們能夠與特定的無(wú)線通信系統(tǒng)中的基站進(jìn)行無(wú)線通信。例如，這里描述了無(wú)線電話126，膝上型電腦124和掌上個(gè)人數(shù)字助理(PDA)122。例如，膝上型電腦124與前向鏈接部分102的天線單元110，112和114的耦合是將在下面詳細(xì)討論的前向鏈接硬件106形成的窄無(wú)線波束128。例如，掌上個(gè)人數(shù)字助理(PDA)122與反向鏈接天線單元116，118和120的耦合是將在下面詳細(xì)討論的反向鏈接硬件108形成的窄無(wú)線波束130。注意到，無(wú)線波束，意味著或者常規(guī)RF波束，或可能是數(shù)字波束形成方法。
如圖2所示，三個(gè)前向鏈接天線單元110，112，114被耦合到波束形成器200上。硬件106可被配置得使得天線單元110-114配置成自適應(yīng)天線系統(tǒng)。隨著條件的改變，自適應(yīng)天線系統(tǒng)通過(guò)波束形成器200隨變化條件連續(xù)調(diào)節(jié)前向鏈接波束(例如128)，也就是說(shuō)，改變關(guān)于波束方向，形狀，增益，波束數(shù)量等?；蛘?，硬件106可被配置得使得天線單元110-114配置成波束開(kāi)關(guān)(轉(zhuǎn)換)系統(tǒng)。在波束開(kāi)關(guān)系統(tǒng)中，天線單元110-114的子設(shè)備被波束形成器200打開(kāi)和關(guān)閉，以在不同條件下產(chǎn)生波束。圖6描述了一種波束開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。除了它以其波束形成器600配置為波束開(kāi)關(guān)天線系統(tǒng)外，圖6的系統(tǒng)同圖2的系統(tǒng)相似。返?；厝⒖紙D2，波束形成器200通過(guò)無(wú)線電源控制器(RRC)211處理從三個(gè)單元接收到的數(shù)據(jù)，以形成前向鏈接(例如圖1的128)的定制的窄波束。將數(shù)據(jù)饋送給波束形成器200的探測(cè)器是移動(dòng)位置定位器206。
移動(dòng)位置定位器206可能是許多種類(lèi)的位置探測(cè)器件和/或系統(tǒng)中的任何一種，這些器件和/或系統(tǒng)包括但不局限于基于全球定位系統(tǒng)(GPS)的探測(cè)器，諸如在美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.08/927,432或美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.08/927,434中所公開(kāi)的系統(tǒng)，這兩種專利同本發(fā)明具有相同的受讓人。申請(qǐng)序列號(hào)No.08/927,432和08/927,434的完全公開(kāi)內(nèi)容在此作為參考。
移動(dòng)單元(例如124)的位置由終端(例如124)或移動(dòng)位置定位器206來(lái)確定?；贕PS的終端數(shù)據(jù)在移動(dòng)終端上(例如圖1的124)并由該終端測(cè)量；然而，定位數(shù)據(jù)也可由被稱作“網(wǎng)絡(luò)衍生”系統(tǒng)中的基站(例如圖1中的100)所確定。雖然這二者的結(jié)合可能產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果，但是其中任何一種技術(shù)都能用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。定位數(shù)據(jù)通過(guò)RRC211被供應(yīng)給波束形成器200，用于保證波束形成器200發(fā)出窄的波束(例如自適應(yīng)陣列波束)，以射向需要時(shí)打算接收或發(fā)射數(shù)據(jù)的特定移動(dòng)單元(例如圖1的124)。
而且信噪比(SNR)探測(cè)器208被耦合到RRC211上，用于探測(cè)基站100和移動(dòng)單元之間的信號(hào)強(qiáng)度。如果存在相對(duì)較弱的信號(hào)，SNR探測(cè)器208將會(huì)發(fā)送該信息給RRC211，其反過(guò)來(lái)可發(fā)送合適的信號(hào)給波束形成器200，使其通過(guò)發(fā)出具有較高增益的波束來(lái)補(bǔ)償該低SNR。例如，當(dāng)移動(dòng)單元位于扇區(qū)邊緣附近的時(shí)候，信號(hào)可能會(huì)弱一些。通常，波束越窄，該波束的增益就越高。因此，可定制波束128，以補(bǔ)償扇區(qū)內(nèi)移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)。也可在移動(dòng)單元位置的基礎(chǔ)上，定制波束128，以補(bǔ)償諸如在某些位置中由于距離或由于陰影衰落而造成的低SNR。
仍參考圖2，數(shù)據(jù)速率探測(cè)器210通過(guò)RRC211也被耦合到波束形成器200上。數(shù)據(jù)速率探測(cè)器210探測(cè)從基站100到移動(dòng)單元124的下載特定數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)速率。數(shù)據(jù)速率可隨著許多因素而變化，這些因素包括但不局限于正下載的數(shù)據(jù)包的數(shù)量和大小(例如，一個(gè)大的數(shù)據(jù)文件對(duì)一個(gè)小的數(shù)據(jù)文件)，來(lái)自因特網(wǎng)服務(wù)器(未示出)可被基站100重現(xiàn)的數(shù)據(jù)的速度以及應(yīng)用的類(lèi)型。
例如，從遠(yuǎn)端因特網(wǎng)服務(wù)器傳送的數(shù)據(jù)可能不被單一連續(xù)傳輸中的基站接收。這些數(shù)據(jù)可被接收在幾個(gè)分組流中，導(dǎo)致一定間隙，在其中數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)送或接收。這些間隙阻止前向鏈接部分102不能在單一的傳輸中傳輸所有的要求數(shù)據(jù)?；?00可發(fā)送一部分?jǐn)?shù)據(jù)，然后停止傳輸一段時(shí)間，隨后再傳另外一部分?jǐn)?shù)據(jù)等等，直到所有數(shù)據(jù)被傳送到移動(dòng)單元中。
RRC211接收來(lái)自數(shù)據(jù)速率探測(cè)器210的信號(hào)，通知RRC211傳送數(shù)據(jù)到移動(dòng)單元124所要求的即時(shí)和動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)速率。此外，RRC211接收來(lái)自移動(dòng)位置定位器(MPL)206的定位信息和來(lái)自SNR探測(cè)器(SNRD)208的SNR。RRC211接收所有的這些信息(數(shù)據(jù)速率，SNR，定位)連同諸如來(lái)自每個(gè)用戶的服務(wù)需求質(zhì)量(延遲，誤差等)的其他信息。RRC211計(jì)算出最好的方式以定位無(wú)線電源。無(wú)線電源定位可包括每個(gè)波束的波束指位，功率的大小，波束寬度，持續(xù)時(shí)間等。然后這些信息被傳達(dá)給波束形成器200。波束形成器200反過(guò)來(lái)即時(shí)調(diào)節(jié)窄波束128，使之適應(yīng)從RRC211(固有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸)接收到的總是隨時(shí)間變化的無(wú)線電源定位指令。發(fā)射器202的輸出被耦合到波束形成器200的輸入以產(chǎn)生發(fā)射波束128(圖1)。
圖3描述了圖1系統(tǒng)中的反向鏈接硬件106。三個(gè)天線單元116，118，120中的每一個(gè)都被耦合到波束形成器300上。波束形成器300接收來(lái)自RRC311的指令，形成反向鏈接130的定制的窄波束。RRC311處理從至少三個(gè)單元306，308，310接收來(lái)的數(shù)據(jù)，以確定每個(gè)波束的波束結(jié)構(gòu)和持續(xù)時(shí)間。同圖2中的波束形成器200的單元相似的方法，這三個(gè)單元通過(guò)RRC311被耦合到波束形成器300上。圖3中的移動(dòng)位置探測(cè)器306，SNR探測(cè)器308和數(shù)據(jù)速率探測(cè)器310的操作與圖2中的探測(cè)器206，208，210的操作相似。
被耦合到波束形成器300上的還有在反向鏈接上接收和處理來(lái)自移動(dòng)單元122的數(shù)據(jù)接收器和處理器302。接收器和處理器302可以是自適應(yīng)陣列處理器，轉(zhuǎn)換波束陣列處理器或另一合適的無(wú)線信號(hào)處理器。耦合到接收器和處理器302輸出的可為如特定系統(tǒng)所需的另外的接收器處理電路。所述電路的特定配置可隨不同系統(tǒng)和服務(wù)供應(yīng)者而變化。
圖4描述了本發(fā)明另一實(shí)施方案，其中圖2和圖3的無(wú)線通信系統(tǒng)被結(jié)合在單一單元中。也就是說(shuō)，前向鏈接硬件106和反向鏈接硬件108可被結(jié)合在圖4的前/反向鏈接硬件400中。除了圖4的系統(tǒng)包括一個(gè)能發(fā)射和接收耦合基站100同移動(dòng)單元(例如圖1的122)的窄高增益波束的收發(fā)器402之外，圖4系統(tǒng)中的元件同圖3中的相似。
圖5描述了本發(fā)明的第三實(shí)施方案，其中收發(fā)系統(tǒng)位于移動(dòng)單元500中。移動(dòng)單元500可為通信單元122，124，126中的任何一個(gè)，或者是能夠同基站進(jìn)行無(wú)線通信的其他移動(dòng)單元。移動(dòng)單元500包含天線單元502，504，506，通過(guò)該元件可以發(fā)射或接收窄的高增益自適應(yīng)或開(kāi)關(guān)波束。除了移動(dòng)位置探測(cè)器306被基站位置定位器514取代用于確定基站100的位置外，天線單元502,504,506被耦合到類(lèi)似于上述的同圖4相關(guān)的元件上。
本發(fā)明提供一種可用于前向鏈接和反向鏈接的改進(jìn)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。通常，對(duì)于數(shù)據(jù)通信應(yīng)用，期望下載(即前向鏈接)比上載(即反向鏈接)更強(qiáng)一些。這是因?yàn)榉聪蜴溄油ǔy帶數(shù)據(jù)請(qǐng)求，而前向鏈接通常包含數(shù)據(jù)自身。其它應(yīng)用可能會(huì)不同，例如，在反向鏈接(例如文件上載)中強(qiáng)或者是對(duì)稱。在此描述的程序和發(fā)明同時(shí)致力于滿足所有的這些要求。本發(fā)明提供一種波束形成器200，響應(yīng)接收來(lái)自至少三個(gè)探測(cè)器件206，208，210中的一個(gè)的波束形成器200的輸入，其能夠在增益級(jí)，波束寬度和波束方向等幾個(gè)方面適應(yīng)和定制窄波束。
因此，通常，應(yīng)用于前向鏈接的波束不同于用于反向鏈接的波束(例如在形狀，方位和增益上)。本發(fā)明也提供了在SNR，不同數(shù)據(jù)速率和移動(dòng)單元的移動(dòng)中的損失的立即補(bǔ)償方法，使得前向鏈接和反向鏈接的波束都可以通過(guò)波束形成器所定制和操縱。在優(yōu)選實(shí)施方案中，波束形成器持續(xù)地接收特定移動(dòng)單元的位置信息。然而，本發(fā)明不應(yīng)被局限于在這里詳細(xì)示出和描述的優(yōu)選實(shí)施方案。
顯然，在不離開(kāi)本發(fā)明精神和范圍的基礎(chǔ)上，可對(duì)其進(jìn)行許多修改。例如，盡管天線單元(110-120)被描述為只位于基站中，但是移動(dòng)單元也可被配置成包含有所述天線，用于發(fā)射朝向特定基站扇區(qū)的窄的高增益波束。另外，在不離開(kāi)本發(fā)明精神和范圍的基礎(chǔ)上，可用許多其它的硬件配置和/或硬件/軟件配置來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，本發(fā)明不受先前描述和附圖的限制，而只被權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，包括相對(duì)于移動(dòng)單元發(fā)射和/或接收窄的高增益波束的天線單元陣列；用于形成所述窄的高增益波束的波束形成器；耦合到所述波束形成器上用于確定和分配無(wú)線電源的無(wú)線電源控制器；以及用于探測(cè)同所述移動(dòng)單位相聯(lián)系的數(shù)據(jù)特征的探測(cè)器單元，所述探測(cè)器單元被有效地耦合到所述無(wú)線電源控制器上。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述探測(cè)器單元中包含用于探測(cè)所述天線單元和所述移動(dòng)單元間的連接的信噪比的信噪比探測(cè)器。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述探測(cè)器單元中包含用于確定所述移動(dòng)單元位置的移動(dòng)位置定位器。
4.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包含用于向所述移動(dòng)單元發(fā)送前向鏈接數(shù)據(jù)通信的發(fā)射器。
5.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包含用于接收來(lái)自所述移動(dòng)單元的反向鏈接數(shù)據(jù)通信的接收器。
6.如權(quán)利要求1中系統(tǒng)，其中所述天線單元的陣列是自適應(yīng)天線陣列。
7.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述天線單元的陣列是轉(zhuǎn)換波束天線陣列。
8.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包含用于處理從所述移動(dòng)單元接收的信號(hào)的處理器。
9.用于與多個(gè)移動(dòng)單元無(wú)線通信的地面基站，所述基站包括用于向所述移動(dòng)單元發(fā)送數(shù)據(jù)的前向鏈接部分；以及用于接收來(lái)自所述移動(dòng)單元數(shù)據(jù)的反向鏈接部分，其中至少一個(gè)所述前向和反向鏈接部分形成窄的高增益波束。
10.如權(quán)利要求9的基站，還包括用于確定和分配無(wú)線電源的無(wú)線電源控制器。
11.如權(quán)利要求10的基站，還包括耦合到所述無(wú)線電源控制器上用于定位同基站進(jìn)行通信的移動(dòng)單元的移動(dòng)位置定位器，其中所述基站能夠操縱所述波束，使得在所述移動(dòng)單元變化其位置時(shí)波束能耦合到所述移動(dòng)單元上。
12.如權(quán)利要求10的基站，還包括耦合到所述無(wú)線電源控制器上用來(lái)探測(cè)同所述移動(dòng)單元進(jìn)行通信所需的數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率探測(cè)器，其中所述基站能夠在所述探測(cè)到的數(shù)據(jù)速率的基礎(chǔ)上調(diào)整所述波束。
13.如權(quán)利要求10的基站，還包括偶合到所述無(wú)線電源控制器上用來(lái)探測(cè)信噪比的信噪比探測(cè)器，其中所述基站能夠在所述探測(cè)到的信噪比的基礎(chǔ)上調(diào)整所述波束。
14.一種無(wú)線通信單元，包括用來(lái)接收從地面基站發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)的前向鏈接部分；以及用來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)到所述地面基站的反向鏈接部分，其中至少所述前向和反向鏈接部分中的一個(gè)形成窄的高增益波束。
15.如權(quán)利要求14的通信單元，還包括用于所述波束的天線單元。
16.如權(quán)利要求14的通信單元，還包括用于形成所述波束的波束形成器。
17.如權(quán)利要求16的通信單元，還包括耦合到所述波束形成器上用于確定和分配無(wú)線電源的無(wú)線電源控制器。
18.如權(quán)利要求17的通信單元，還包括耦合到所述無(wú)線電源控制器上用于確定所述通信單元位置的移動(dòng)位置定位器。
19.如權(quán)利要求17的通信單元，還包括耦合到所述無(wú)線電源控制器上用于探測(cè)接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率探測(cè)器。
20.如權(quán)利要求17的通信單元，還包括耦合到所述無(wú)線電源控制器上用于探測(cè)所述單元和所述基站間的連接的信噪比的信噪比探測(cè)器。
21.如權(quán)利要求17的通信單元，還包括用來(lái)傳輸所述單元的反向鏈接數(shù)據(jù)通信到所述基站的發(fā)射器。
22.一種地面基站和移動(dòng)單元間的無(wú)線數(shù)據(jù)通信的方法，包括在探測(cè)到的與移動(dòng)單元相聯(lián)系的數(shù)據(jù)特征的基礎(chǔ)上，在所述基站處形成波束；以及向所述移動(dòng)單元發(fā)射所述波束。
23.如權(quán)利要求22的方法，還包括調(diào)整所述波束的特性，以響應(yīng)所述探測(cè)到的數(shù)據(jù)特性。
24.如權(quán)利要求23的方法，還包括探測(cè)所述移動(dòng)單元相對(duì)所述基站的定位。
25.如權(quán)利要求24的方法，其中在所述移動(dòng)單元處探測(cè)所述定位。
26.如權(quán)利要求24的方法，其中所述探測(cè)到的數(shù)據(jù)特性包括數(shù)據(jù)速率。
27.如權(quán)利要求24的方法，還包括在信噪比數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上變化所述波束的特性。
28.如權(quán)利要求24的方法，還包括從因特網(wǎng)服務(wù)器上下載數(shù)據(jù)文件。
29.如權(quán)利要求24的方法，還包括從所述移動(dòng)單元向因特網(wǎng)服務(wù)器上上載數(shù)據(jù)文件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于適應(yīng)和定制反向和前向鏈接波束的系統(tǒng),將特定移動(dòng)單元同基站耦合起來(lái)以發(fā)送/接收數(shù)據(jù)?？蓜?dòng)態(tài)定制前向和反向鏈接,用于改變數(shù)據(jù)速率請(qǐng)求,改變移動(dòng)單元相對(duì)于基站的位置和改變SNR。前向和反向鏈接的多個(gè)自適應(yīng)天線單元位于基站內(nèi)。每個(gè)天線的波束形成電路都被耦合到移動(dòng)位置探測(cè)器上,用來(lái)探測(cè)正通信的移動(dòng)單元的位置。一旦確定了位置,波束形成器就將窄的高增益波束導(dǎo)向該移動(dòng)單元,以形成所需的鏈接。
文檔編號(hào)H04Q7/38GK1340929SQ0112479
公開(kāi)日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2001年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月14日
發(fā)明者阿紹克·N·魯?shù)吕撂啬?申請(qǐng)人:朗迅科技公司