Устройство и способ связи

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для связи первого устройства связи со вторым устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности. Для этого первое устройство связи содержит одну или несколько антенных решеток, с помощью которых может быть выполнено лучеформирование, блок управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток, и модуль выравнивания интерференции, выполненный с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи. 6 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству связи и способу связи, предназначенным для осуществления связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и с теми же частотными ресурсами пара дополнительных устройств связи. Дополнительно настоящее изобретение относится к модулю выравнивания интерференции, используемому в таком устройстве связи, а также к компьютерному продукту для реализации способа связи.

Описание уровня техники

Использование диапазона миллиметровых (мм) волн для беспроводной связи привлекло к себе значительное внимание за последнее время, поскольку огромные величины спектра доступны в диапазоне миллиметровых волн (как правило, рассматриваемом от 30 ГГц до 300 ГГц), позволяя добиться высоких скоростей передачи данных.

Для обеспечения передачи данных на таких частотах (например, 60 ГГц) необходимо большое количество антенных элементов, которые формируют диаграммы направленности с очень высоким коэффициентом направленного действия (известные как лучеформирование) и, таким образом, достигают высоких коэффициентов усиления. Однако управление большим количеством антенн одновременно требует большого количества радиочастотных цепей, что является недопустимым как с точки зрения стоимости, так и с точки зрения сложности. Таким образом, на практике появились архитектуры, в которых несколько фазированных антенных элементов сгруппированы вместе в так называемую фазированную антенную решетку (PAA) (т.е. для каждой PAA можно управлять только фазами, например, посредством введения линий задержки; согласно параметрам фаз может быть достигнут коэффициент направленного действия). Каждая PAA подключена к выделенной радиочастотной цепи или к нескольким радиочастотным цепям. На основании таких архитектур может быть достигнуто сочетание грубого аналогового лучеформирования и точного цифрового лучеформирования.

Аналоговое лучеформирование соответствует действию физического управления одним или несколькими направленными лучами таким образом, чтобы направить их в предпочтительном направлении, например, с помощью аналоговых фазовращателей или посредством изменения фазовых характеристик антенной решетки. Дополнительно более точные цифровые лучеформирователи могут быть созданы вдобавок к аналоговым. Цифровое лучеформирование соответствует более общему представлению, при котором можно управлять как амплитудами, так и фазами каждого передаваемого луча. После предварительного кодирования на стороне передатчика и декодирования на стороне приемника лучи могут быть разделены снова.

Связь в диапазоне миллиметровых волн, таким образом, имеет высокий коэффициент направленного действия, что делает возможным и желательным создание протоколов, которые упрощают осуществление связи несколькими устройствами друг с другом посредством одних и тех же частотных ресурсов в одно и то же время. Такой подход также называется пространственным повторным использованием (SR). Однако для SR важно, чтобы на связь устройств, уже занимающих конкретную линию связи, не оказывалось негативное влияние устройствами, старающимися повторно использовать линию связи. Следовательно, необходимо, чтобы управление интерференцией, создаваемой устройствами SR, осуществлялось таким образом, чтобы интерференция в отношении устройств, уже занимающих линию связи, поддерживалась ниже желаемого уровня. Механизмы, разработанные для достижения такого управления, называются выравниванием интерференции (IA). Типичным для IA является то, что IA выполняется на отдельном устройстве некоординированным образом, т.е. ей не управляет главное или центральное устройство выравнивания интерференции.

К сожалению, современные надежные методы лучеформирования, которые имеют потенциал для обеспечения IA для SR, не могут быть напрямую применены к области миллиметровых волн, так как это в целом предполагает наличие некоторой формы информации о состоянии канала (CSI) на передатчиках, полученной либо в неявном виде за счет взаимности каналов, либо в явном виде за счет некоторой обратной связи CSI. Однако получение в явном виде CSI в области миллиметровых волн оказывается затруднительным, поскольку полные сведения о каналах, т.е. от каждого антенного элемента передатчика до каждого антенного элемента приемника, могут быть получены только в том случае, если каждым антенным элементом можно управлять независимо. Однако для связи в миллиметровой области с использованием фазированных антенных решеток это, как правило, не подходит.

Кроме того, взаимность между диаграммами направленности приемно-передающей антенны при осуществлении связи в диапазоне миллиметровых волн, как правило, не удовлетворяется, поскольку, например, используются разные типы усилителя для передачи и приема. В связи с этим, получение CSI в неявном виде может быть сопряжено со слишком большим количеством ошибок и, таким образом, не является осуществимым в большинстве сценариев, связанных с миллиметровыми волнами. Следовательно, IA, основанная на таком предположении, может быть недостаточной и может привести к неправильному анализу интерференции, которую передатчик миллиметровых волн может пропустить на другие устройства.

Следовательно, существует необходимость в улучшенной IA для SR в области миллиметровых волн, учитывающей вышеизложенное обстоятельство.

Следует отметить, что описание в разделе «ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ», предоставленное в настоящем документе, предназначено для общего представления контекста настоящего изобретения. Работа указанного (указанных) в настоящем документе изобретателя (изобретателей), в той мере, в которой она описана в этом разделе «ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ», а также аспекты описания, которые могут не расцениваться в ином случае как предшествующий уровень техники на дату подачи, ни явно, ни косвенно не указаны как предшествующий уровень техники в отношении настоящего изобретения.

Сущность изобретения

Целью является предоставление устройства и способа связи, обеспечивающих выравнивание интерференции для пространственного повторного использования в области миллиметровых волн, в частности, выравнивание интерференции, которое не основывается на сведениях о заполненном канале и взаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема. Дополнительной целью является предоставление модуля выравнивания интерференции, а также соответствующей компьютерной программы для реализации раскрытого способа связи и постоянного машиночитаемого записывающего носителя для реализации раскрытого способа связи.

Согласно аспекту предоставлено первое устройство связи, предназначенное для осуществления связи со вторым устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи, причем указанное первое устройство связи содержит: одну или несколько антенных решеток, с помощью которых может быть выполнено лучеформирование; блок управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток; и модуль выравнивания интерференции, выполненный с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи, при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности указанного по меньшей мере одного дополнительного устройства связи.

Согласно дополнительному аспекту предоставлен модуль выравнивания интерференции, предназначенный для использования в устройстве связи, предназначенном для осуществления связи с другим устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи, причем устройство связи содержит одну или несколько антенных решеток, с помощью которых может быть выполнено лучеформирование, и блок управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток, причем модуль выравнивания интерференции содержит: блок определения для определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи, при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности указанного по меньшей мере одного дополнительного устройства связи.

Согласно дополнительному аспекту предоставлено устройство связи, предназначенное для осуществления связи с другим устройством связи, имеющее одну или несколько антенных решеток, использующих разные диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, причем устройство связи содержит: блок оценивания для оценивания несоответствия вследствие невзаимности между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема и блок передачи для передачи значения, указывающего уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, на дополнительное устройство связи.

Согласно дополнительному аспекту предоставлен способ связи, предназначенный для осуществления связи с устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи, причем способ включает: применение лучеформирователей блоком управления к одной или нескольким антенным решеткам для выполнения лучеформирования; определение того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога; и, если таковой имеется, выбор по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи, при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности указанного по меньшей мере одного дополнительного устройства связи.

Согласно дополнительному аспекту предоставлена система связи, содержащая первое и второе устройства связи и пару дополнительных устройств связи, причем первое устройство связи выполнено с возможностью осуществления связи со вторым устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи, при этом первое устройство связи содержит одну или несколько антенных решеток, с помощью которых может быть выполнено лучеформирование, блок управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток, и модуль выравнивания интерференции, выполненный с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи, причем условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности указанного по меньшей мере одного дополнительного устройства связи, при этом по меньшей мере одно из пары дополнительных устройств связи содержит одну или несколько антенных решеток, имеющих разные диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, блок оценивания для оценивания несоответствия вследствие невзаимности между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема и блок передачи для передачи значения, указывающего уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, на дополнительное устройство связи.

Согласно еще одним дополнительным аспектам предоставлены компьютерная программа, содержащая программные средства, вынуждающие компьютер выполнять этапы способа, раскрытого в настоящем документе, когда указанная компьютерная программа выполняется на компьютере, а также постоянный машиночитаемый записывающий носитель, на котором хранится компьютерный программный продукт, который при исполнении процессором обеспечивает выполнение способа, раскрытого в настоящем документе.

Варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что раскрытый способ связи, раскрытая компьютерная программа и раскрытый машиночитаемый записывающий носитель имеют дополнительные варианты осуществления, подобные и/или идентичные тем, которые имеет заявленное первое устройство связи и которые описаны в зависимых пунктах формулы изобретения и/или раскрыты в настоящем документе.

Одним из аспектов настоящего изобретения является обеспечение возможности повторного использования двумя устройствами уже занятого частотного канала миллиметровой волны без оказания негативного влияния на устройства связи, уже занимающие частотный канал. Предложенные устройство и способ связи подходят для практических конфигураций антенны миллиметровых волн, в которых антенные элементы сгруппированы вместе в решетки, которыми управляет ограниченное количество радиочастотных цепей. Устройство и способ связи позволяют поддерживать интерференцию на устройствах, которые занимают частотный канал, ниже желаемого предельного значения, даже если они не могут достичь взаимности в своих диаграммах направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема. Кроме того, подход устраняет трудоемкий анализ заполненного канала между передающим и принимающим устройствами.

В частности, раскрытые устройство и способ связи учитывают несоответствие вследствие невзаимности между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема устройств связи, которые уже занимают линию связи, которая должна быть повторно использована. Тем самым, может быть выполнен более реалистичный анализ интерференций, пропускаемых с устройства связи на другие устройства связи, и, таким образом, осуществимо более реалистичное выравнивание интерференции. Дополнительная передача сигналов, необходимая для устройства и способа связи, может быть легко интегрирована в будущие стандарты IEEE802.11 или относящиеся к миллиметровым волнам стандарты 5G без введения какого-либо большого заголовка в протокол.

Вышеизложенные абзацы были предоставлены с целью общего представления и не предназначены для ограничения объема следующей формулы изобретения. Описанные варианты осуществления вместе с дополнительными преимуществами будут лучше всего поняты исходя из следующего подробного описания в сочетании с сопроводительными графическими материалами.

Краткое описание графических материалов

Более полное понимание настоящего изобретения и многих из его сопутствующих преимуществ будет легко достигнуто, поскольку они становятся понятнее исходя из следующего подробного описания при рассмотрении в сочетании с сопроводительными графическими материалами, на которых:

на фиг. 1 - показан примерный вариант осуществления системы связи согласно настоящему изобретению;

на фиг. 2 - показано схематическое представление примерного варианта осуществления первого и второго устройств связи согласно настоящему изобретению;

на фиг. 3 - показано схематическое представление варианта осуществления первого устройства связи согласно настоящему изобретению;

на фиг. 4 - показана упрощенная блок-схема первого варианта осуществления способа связи согласно настоящему изобретению;

на фиг. 5 - показано схематическое представление обработки первого устройства связи согласно настоящему изобретению;

на фиг. 6 - показано схематическое представление обработки второго устройства связи согласно настоящему изобретению; и

на фиг. 7 - показана блок-схема предпочтительного способа связи для пространственного повторного использования согласно настоящему изобретению.

Подробное описание вариантов осуществления

Ссылаясь далее на графические материалы, на которых сходные номера ссылок обозначают идентичные или соответствующие детали на нескольких видах, на фиг. 1 показан примерный вариант осуществления системы связи согласно настоящему изобретению.

На фиг. 1 показана примерная система связи, содержащая четыре устройства 10, 20, 30, 40 связи, выполненные с возможностью осуществления связи в заданном диапазоне миллиметровых волн. Устройства 10, 20, 30, 40 связи могут, например, представлять собой точки доступа или мобильные станции, такие как смартфоны, переносные компьютеры и т.д. Первое устройство связи обозначено номером ссылки 10 согласно настоящему изобретению. Номера ссылок 20, 30 и 40 обозначают второе устройство связи и два дополнительных устройства связи соответственно. Несмотря на разные обозначения, используемые для этих устройств, все устройства могут быть по сути одного типа и сконфигурированы подобным или эквивалентным образом.

Как изображено на фиг. 1, первичная линия 50 связи была установлена между двумя дополнительными устройствами 30, 40 связи с использованием выделенного радиоресурса 60, например, частотного канала. В то же время первое устройство 10 связи пытается осуществить связь со вторым устройством 20 связи посредством использования того же радиоресурса 60, который используется первичной линией 50 связи. Другими словами, первое устройство 10 связи старается установить линию связи пространственного повторного использования с использованием того же радиоресурса 60 по существу в то же время, при этом то же время относится в этом случае к той же возможности передачи или тому же отрезку времени, который используется двумя дополнительными устройствами 30, 40. Линия связи пространственного повторного использования указана в этом случае пунктирной стрелкой 70.

Для установления линии связи пространственного повторного использования между первым и вторым устройствами 10, 20 связи должно быть гарантировано, что связь по линии 70 связи пространственного повторного использования не оказывает негативного влияния на связь двух дополнительных устройств 30, 40 связи по первичной линии 50 связи. Другими словами, если первое устройство 10 связи передает данные по линии 70 связи пространственного повторного использования, первое устройство 10 связи должно гарантировать, что либо никакая интерференция не пропускается ни на одно из двух дополнительных устройств 30, 40 связи, либо эта интерференция находится ниже некоего, предпочтительно переменного, предельного значения. Этот процесс определения того, находится ли интерференция при использовании конкретных аналоговых формирователей лучей ниже некоего порога, затронут в настоящем изобретении. Тогда как в первую очередь аналоговое лучеформирование затронуто в настоящем документе, следует отметить, что также может быть факультативно применено цифровое лучеформирование.

Перед пояснением подробностей раскрытого подхода выравнивания интерференции для пространственного повторного использования следует предоставить некоторое пояснение относительно аналогового и гибридного лучеформирования в общих чертах. На фиг. 2 показано схематическое представление первого и второго устройств 10, 20 связи примерной системы 1 связи, показанной на фиг. 1.

Первое и второе устройства 10, 20 связи намереваются осуществить связь друг с другом по каналу, который описан в этом случае матрицей H канала. Первое устройство 10 связи в целом имеет одну или несколько (две в этом варианте осуществления) антенных решеток 11, 12, каждая из которых содержит два или более (четыре в этом варианте осуществления) антенных элементов 110, 120. Второе устройство 20 связи подобно первому устройству 10 связи и имеет одну или несколько (две в этом варианте осуществления) антенных решеток 21, 22, каждая из которых содержит два или более (четыре в этом варианте осуществления) антенных элементов 210, 220. Следует отметить, что устройство связи не ограничивается устройствами связи, имеющими точно такую же конструкцию. В других вариантах осуществления два устройства связи, осуществляющие связь друг с другом, могут иметь разные компоновки антенны.

Аналоговое формирование луча зачастую реализовано с использованием сети фазовращателей с цифровым управлением. В этой конфигурации антенные элементы 110, 120, 210, 220, принадлежащие одной антенной решетке 11, 12, 21, 22, подключены через фазовращатели 111, 121, 211, 221 к одной радиочастотной цепи 13, 14, 23, 24, как проиллюстрировано на фиг. 2, на которой показана система связи, использующая гибридную архитектуру. В целом, весовые коэффициенты фазовращателей адаптивно регулируются с использованием цифровой обработки сигналов с применением конкретной стратегии для управления одним или несколькими лучами и достижения поставленной цели, например, для максимизации мощности принятого сигнала. Гибридная архитектура, показанная на фиг. 2, использует связь MIMO на частотах миллиметровых волн и имеет цифровую область в дополнение к аналоговой области. В цифровой области предварительная обработка и объединение основного диапазона выполняются с использованием схемы 15, 25 обработки основного диапазона, соединенной с соответствующими радиочастотными цепями 13, 14, 23, 24. Такая архитектура связи широко известна в предшествующем уровне техники.

На фиг. 3 показано схематическое представление варианта осуществления первого устройства 10 связи согласно настоящему изобретению. В этом варианте осуществления первое устройство 10 связи содержит блок 16 связи, как пояснено подробно со ссылкой на фиг. 2. Кроме того, первое устройство связи содержит блок 17 управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей, т.е. весовых векторов антенны (AWV), для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток 11, 12. Применение лучеформирователей в этом плане относится к регулированию отдельных фазовращателей 111, 121 блоком 17 управления таким образом, что достигается желаемый коэффициент направленного действия. Лучеформирователи в целом заданы весовыми векторами антенны (AWV), при этом каждый элемент вектора задает параметр отдельного фазовращателя.

Для установления линии 70 связи пространственного повторного использования блок 17 управления применяет лучеформирователь, который выбран согласно обработке с выравниванием интерференции согласно настоящему изобретению. Обработка с выравниванием интерференции гарантирует, что один или несколько лучеформирователей выбраны таким образом, что созданный луч не интерферирует с лучами, выбранными дополнительными устройствами 30, 40 связи для осуществления связи по первичной линии связи. Для выбора надлежащего лучеформирователя, который не создает интерференцию, первое устройство 10 связи содержит модуль 18 выравнивания интерференции. Модуль 18 выравнивания интерференции выполнен с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один лучеформирователь условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога. Тем самым, условие относительно интерференции основано на характеристиках канала и несоответствии вследствие невзаимности по меньшей мере одного из двух дополнительных устройств 30, 40 связи. Если лучеформирователь удовлетворяет условию относительно интерференции, лучеформирователь выбирают для установления линии 70 связи пространственного повторного использования со вторым устройством связи.

Функция модуля 18 выравнивания интерференции описана подробно со ссылкой на фиг. 4. На фиг. 4 показана упрощенная блок-схема первого варианта осуществления способа связи для выравнивания интерференции согласно настоящему изобретению. В частности, на фиг. 4 показаны этапы, необходимые для выполнения выравнивания интерференции согласно настоящему изобретению. Понятно, что способ связи может включать дополнительные этапы или вспомогательные промежуточные этапы, которые не изображены на этой блок-схеме.

На фиг. 4 первый и второй входные сигналы для процесса выравнивания интерференции обозначены номерами ссылок 301 и 302. Первый входной сигнал 301 представляет собой характеристики канала между первым устройством связи и одним из дополнительных устройств связи. Предпочтительно характеристики канала представляют собой анализ канала между этими двумя устройствами, который определен первым устройством связи, обнаруживающим сигналы управления потоком, обмен которыми осуществляют дополнительные устройства связи, в настоящее время занимающие радиоресурс. Как правило, информация управления потоком содержит сигнал запроса на отправку (RTS), который отправляется с одного из дополнительных устройств связи, старающихся отправить данные, и сигнал готовности к отправке (CTS), который передается как ответ на сигнал RTS от партнера связи. Предпочтительно каждый сигнал информации управления потоком содержит единицы тренировки лучеформирования, или одну или несколько последовательностей анализа канала, или сочетание обоих типов тренировочной информации, которая может быть использована первым устройством связи для анализа характеристик канала, проходящего от него до дополнительного устройства связи, которое передает сигналы управления потоком.

В варианте осуществления модуль выравнивания интерференции выполнен с возможностью применения одного или нескольких лучеформирователей в режиме приема для определения характеристик канала между передающим устройством пары дополнительных устройств связи и первым устройством связи.

Второй входной сигнал 302 для обработки с выравниванием интерференции представляет собой информацию о несоответствии вследствие невзаимности одного из дополнительных устройств связи, в частности, дополнительного устройства связи, в отношении которого были определены характеристики канала. Несоответствие вследствие невзаимности представляет собой меру, указывающую несоответствие диаграммы направленности на передачу и диаграммы направленности на прием указанного дополнительного устройства связи. В частности, несоответствие вследствие невзаимности зависит от различия между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема указанного дополнительного устройства связи. Возможными источниками невзаимности может быть использование разных типов усилений в кабеле передачи и приема (усилений мощности относительно малошумных усилений), разных параметров фазовращателя и/или разных эффектов аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей, которые были использованы.

Информация о несоответствии вследствие невзаимности предпочтительно содержит уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема. Уровень невзаимности может представлять собой конкретное значение, диапазон или некоторый другую количественную величину, указывающую несоответствие. В предпочтительном варианте осуществления несоответствие вследствие невзаимности указывает наибольшее несоответствие между весовыми векторами аналоговой антенны диаграмм направленности на передачу и на прием, используемых одним из дополнительных устройств связи, которые принимали данные во время возможности передачи.

Несоответствие вследствие невзаимности предпочтительно определяется отдельно устройством связи и предоставляется на другие устройства связи в сети. В предпочтительном варианте осуществления информация о невзаимности включена в информацию управления потоком, обмен которой осуществляют два партнера связи, которые осуществляют связь друг с другом. Например, в варианте осуществления информация о несоответствии вследствие невзаимности может быть применена к любому из сигнала RTS или сигнала CTS. В этом случае, первое устройство связи, которое пытается повторно использовать ту же линию связи, которая занята двумя дополнительными устройствами связи, может просто отслеживать обмен сообщениями управления потоком между этими двумя дополнительными устройствами связи для получения несоответствия вследствие невзаимности. Разумеется, что возможны и другие способы получения информации о несоответствии вследствие невзаимности.

В предпочтительном варианте осуществления уровень невзаимности содержит значение, количественно определяющее несоответствие между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи, и информацию, указывающую меру расстояния, на основании которой это значение было рассчитано. На основании этой информации может быть легко и эффективно определено, удовлетворяется ли условие относительно интерференции.

В конкретном предпочтительном варианте осуществления диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи описаны на основании AWV, и значение, количественно определяющее несоответствие, вычислено с помощью меры расстояния между этими векторами, в частности, евклидового расстояния.

Этап 303 относится к самой обработке c выравниванием интерференции. На этом этапе устройство связи определяет, имеется ли по меньшей мере один лучеформирователь, который удовлетворяет заданному условию относительно интерференции. Другими словами, на этом этапе выбирают лучеформирователь, если возможно, который может быть использован для осуществления связи с другим устройством по уже занятой линии связи таким образом, что интерференции, пропускаемые в направлении дополнительного устройства связи, занимающего линию связи, поддерживаются ниже приемлемого уровня.

В зависимости от компоновки вовлеченных устройств связи, условие относительно интерференции может быть представлено в замкнутом виде. Однако в других компоновках условие относительно интерференции может также быть более сложным, требуя выпуклых решателей для определения того, удовлетворяется ли условие. Условие относительно интерференции основано на анализированных характеристиках канала и информации о несоответствии вследствие невзаимности, полученной от другого устройства связи. Тем самым, учитываются не только анализированные характеристики канала между первым устройством связи и дополнительным устройством связи, но также и неопределенность в этом анализе, зависящая от несоответствия между диаграммами направленности на прием и на передачу указанного дополнительного устройства связи.

Следовательно, выравнивание интерференции согласно настоящему изобретению учитывает, что релевантная интерференция может встречаться в принимаемом луче, даже если прогнозируется, что интерференция в отношении передающего луча будет нерелевантной. Тем самым, решение относительно того, может ли быть повторно использована линия связи, основано на более реалистичном анализе, поскольку взаимность диаграмм направленности на передачу и на прием в целом не предоставлена. Другие потенциальные причины ошибок в анализе характеристик канала, связанные с первым устройством связи, например, ограничениями аппаратного обеспечения или ограничениями в количестве измерений, которые могут быть выполнены, могут быть непосредственно включены в решение.

Если может быть определен один или несколько лучеформирователей, которые удовлетворяют условию относительно интерференции, на этапе 304 принимают решение о повторном использовании 305 линии связи, занятой дополнительными устройствами связи. Если не может быть определен лучеформирователь, который удовлетворяет условию относительно интерференции, пространственное повторное использование не является осуществимым, и обработку с выравниванием интерференции повторно запускают 306 для определения того, возможно ли пространственное повторное использование при следующей возможности передачи. В одном варианте осуществления, в случае если IA не является осуществимым, первое устройство связи отложит осуществление связи на по меньшей мере продолжительность занятости линии связи. После чего может быть выполнено IA или простые механизмы доступа к каналу.

В варианте осуществления определение того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции, может включать сравнивание значения интерференции в наихудшем случае со значением порога, задавая самое высокое приемлемое значение интерференции. Порог может быть предварительно задан, например, в стандарте, или установлен отдельно одним из пары дополнительных устройств связи, занимающих первичную линию связи.

В предпочтительном варианте осуществления порог может быть передан вместе с сигналами управления потоком, обмен которыми осуществляет пара дополнительных устройств связи, и может быть основан на качестве канала между парой дополнительных устройств связи и предполагаемой схеме модуляции и кодирования, которая должна быть использована между ними.

Альтернативно порог может быть выведен из конкретной информации, передаваемой по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи.

Далее со ссылкой на фиг. 5 и фиг. 6 способ связи, проиллюстрированный выше, будет пояснен подробно в отношении примерной системы связи, изображенной на фиг. 1. На фиг. 5 показано схематическое представление обработки, выполняемой первым устройством связи согласно способу связи в соответствии с настоящим изобретением, и на фиг. 6 показана соответствующая обработка, выполняемая вторым устройством связи. Для упрощения иллюстрации в виде математических уравнений первое устройство 10 связи называется А2, второе устройство 20 связи называется В2 и дополнительные устройства 30, 40 связи называются А1 и В1 соответственно. А1 и В1 представляют собой устройства первичной линии связи, а А2 и В2 представляют собой устройства пространственного повторного использования. Также для простоты объяснения математические формулировки представлены для случая использования одной антенной решетки на каждое устройство. Однако они могут быть легко расширены до более общих случаев использования нескольких антенн на любое количество устройств. Некоторые следствия возможных расширений указаны в этом описании.

Далее предполагается, что две пары устройств уже провели некоторую тренировку лучеформирования между собой, т.е. А1 с В1 и А2 с В2, для установления одного или набора подходящих аналоговых лучей, которые будут использованы при осуществлении связи между ними. Эту процедуру выполняют без учета присутствия каких-либо других устройств, за исключением тех, в отношении которых была проведена тренировка. Следовательно, тренировка между А1 и В1 рассматривается как свободная от интерференции от А2 или В2, тогда как тренировка между А2 и В2 не зависит от интерференции от А1 и В1. Такая тренировка лучеформирования является стандартом и, следовательно, не будет пояснена подробно в настоящем документе. Подходящие наборы лучей в А2 и В2, определенные во время такой тренировки, будут называться и . Наконец, следует отметить, что роли А1, В1, А2 и В2 были выбраны только в целях описания. Разумеется, что роли могут быть взаимно заменены.

В сценарии по фиг. 5 А1 и В1 представляют собой первые устройства, использующие радиоресурс для первичной линии связи. Два устройства осуществляют обмен сообщениями управления потоком (RTS/CTS) для определения того, свободна ли линия связи, после чего следует возможность передачи, во время которой осуществляют обмен фактическими данными.

С другой стороны, А2 и В2 предпринимают попытку повторного использования канала А1 и В1 во время той же TxOP при условии, что А2 и В2 не интерферируют с устройствами первичной линии связи А1 и В1. Поэтому, по меньшей мере А2 содержит модуль выравнивания интерференции согласно настоящему изобретению и выполняет выравнивание интерференции соответственно.

Обработка с выравниванием интерференции начинается с того, что А2 анализирует канал между собой и устройством В1 из устройств первичной линии связи посредством «прослушивания» переговоров линии связи А1 и В1. Тем самым, А2 анализирует канал от В1 на всех его антенных элементах, т.е. , где представляет собой AWV в режиме передачи, с помощью которого В1 осуществляет связь с А1, и представляет собой матрицу заполненного канала от каждого антенного элемента В1 до каждого антенного элемента А2. Возможным способом получения hmeas является выполнение анализов угла прихода и применение известной геометрии антенны на А1. В2 не обязательно должно прослушивать В1, поскольку последнее будет находиться в режиме приема, таким образом, оно не будет создавать интерференции. А2 однако должно прослушивать В1 и анализировать hmeas, чтобы иметь возможность управлять интерференцией в направлении В1.

После анализа канала А2 получает и декодирует в этом сценарии информацию о несоответствии касательно наибольшего несоответствия между AWV диаграмм направленности на передачу и на прием, используемых приемным устройством первичной линии связи. Кроме того, мера расстояния, на основании которой это несоответствие было рассчитано, должна быть известна или получена как дополнительная информация. В этом предпочтительном варианте осуществления В1 способно оценивать данные несоответствия и передавать данные несоответствия на А2 для дополнительной обработки. Функция расстояния, на основании которой вычислено наибольшее несоответствие, может, например, представлять собой евклидово расстояние, т.е. Для этой меры расстояния несоответствие между диаграммами направленности на передачу и на прием тогда представлено как: . Следует отметить, что любая дифференцируемая мера, которая удовлетворяет общим трем аксиомам расстояния, может быть использована в качестве альтернативы. Впоследствии, А2 определяет лучеформирователи, которые при применении напрямую или цифровом объединении удовлетворяют заданному условию относительно интерференции. То есть лучеформирователи, которые удовлетворяют этому условию, имеют уровень интерференции на приемном устройстве из устройств первичной линии связи (В1 в этом сценарии), который ниже некоего порога, для всех возможных каналов передачи от А2 до В1, мера расстояния которых до hmeas меньше значения несоответствия. В этом примере это значение зависит от несоответствия вследствие невзаимности и нормы канала.

Несоответствие определено на основании информации, предоставленной В1. В предпочтительном варианте осуществления информация содержит максимальное значение несоответствия между весовыми векторами антенны в режиме передачи и в режиме приема В1 и меру расстояния, согласно которой оно было рассчитано. Предпочтительно информация передается вместе с сигналом CTS, передаваемым В1 в ответ на RTS.

А2 использует эту информацию для выбора надлежащего лучеформирователя (аналогового и возможно цифрового), который предотвращает интерференцию в отношении В1, учитывая случай наихудшего несоответствия, в зависимости от информации о несоответствии вследствие невзаимности и мощности канала.

Интерференция в наихудшем случае (WI), которая создается А2 в отношении В1, может быть определена как:

де В (1) представляет собой неизвестный истинный канал от каждого антенного элемента А2 до всей антенной решетки В1, который осуществляет прием с помощью аналогового луча .

В предпочтительном варианте осуществления функция, на основании которой оценивается несоответствие, может быть задана как

где в качестве нормы выбирают . Однако другие определения возможны как для определения функции, так и для определения нормы. Несоответствия вследствие невзаимности на устройстве А2 или неопределенности в анализированном канале могут быть обработаны посредством надлежащего выбора функции несоответствия для включения новой информации о несоответствии. Она может быть затем непосредственно включена в значение несоответствия в уравнении (1) без существенного изменения предложенного подхода.

Если только одна антенная решетка доступна на каждого пользователя, условие относительно интерференции может быть выражено в замкнутом виде для некоторых аналоговых лучей в посредством наложения условия, что существует некоторая неотрицательная λ, так что:

является положительно полуопределенным,

где , и I обозначает матрицу тождественности с надлежащими размерностями.

Чтобы избежать пробного использования неотрицательных значений для λ, оптимальная λ может быть установлена в случае одной антенной решетки на каждого пользователя посредством замены значения оптимума уравнения интерференции в наихудшем случае (WI), обозначенного как , при ограничении и наложения условия, что равенство сохраняется, для этого случая. Оптимум уравнения интерференции в наихудшем случае (WI) может быть записан как:

В предпочтительном варианте осуществления весовые векторы аналоговой антенны доступны из предыдущей тренировки, так что некоторые из вышеизложенных вычислений могут быть выполнены офлайн, что сокращает вычислительное время. Условие, подобное вышеизложенному, может быть выведено и наложено, если несколько PAA присутствуют на В2. Если несколько радиочастотных цепей доступны на А2, может быть проведено испытание на наличие более точных лучеформирователей, так что наихудшая интерференция рассматривается одновременно с дополнительными требованиями относительно качества линии связи SR, которая должна быть сформирована, например, налагая условие, что минимальное MCS может быть удовлетворено. Более точные лучеформирователи относятся к сочетанию существующих аналоговых лучей в , однако предварительно кодированных цифровым образом.

Наконец, А2 выбирает среди лучей, определенных, как указано выше, один или несколько лучей либо для осуществления связи с В2 по линии связи пространственного повторного использования, либо для выполнения дополнительной тренировки, если необходимо. Предпочтительно А2 отправляет RTS на В2 с использованием наилучшего луча, который соблюдает условие относительно интерференции, из подходящего набора .

Со ссылкой на фиг. 6 обработка второго устройства связи В2 будет пояснена более подробно. Поскольку В2 находится в режиме приема в этом сценарии, В2 не создает интерференции в отношении А1 или В1. Следовательно, В2 определяет только то, какой уровень интерференции пропускается с А1 или В1 на любой луч из подходящего набора .

В2 может анализировать эффективную интерференцию от А1, которую оно испытывает в отношении одного или нескольких аналоговых лучей, в подходящем наборе посредством измерения эффективных каналов

представляет собой i-ый AWV в подходящем наборе , и представляет собой канал между каждым антенным субэлементом А1 и каждым антенным элементом В2, и представляет собой передающий аналоговый луч, используемый устройством А1 при осуществлении связи с В1.

Впоследствии, В2 анализирует, возможна ли связь с А2, например, посредством проверки того, является ли ожидаемое SINR на одном из подходящих устройств на осуществление связи с А2 достаточно большим.

Наконец, В2 сигнализирует А2 о том, что либо связь возможна на текущей конфигурации луча и текущем SNR для принятия решения относительно MCS, который должен быть использован, либо необходима дополнительная тренировка.

На фиг. 7 показана блок-схема отдельных стадий обработки с пространственным повторным использованием в вышеуказанном сценарии согласно настоящему изобретению.

На первой стадии 401 А1 передает RTS на В1, и в то же время В2 развертывает аналоговые лучи из подходящего набора для измерения какой-либо интерференции в отношении подходящих лучей, пропускаемой с А1. Впоследствии, В2 выбирает сектор с наименьшей интерференцией или секторы из подходящего набора .

На второй стадии 402 В1 отвечает на RTS с А1 с помощью CTS. А2 измеряет характеристики канала и .

Дополнительно А2 определяет и выбирает аналоговые лучи таким образом, что условие относительно интерференции соблюдается. Это определение, в частности, расчет условия относительно интерференции, зависит от отдельной компоновки вовлеченных устройств.

Предполагая, что (1) наилучшим образом подходящие аналоговые лучи и между А2 и В2 были определены, (2) каждое из А1, А2, В1, В2 содержит только одну фазированную антенную решетку, и (3) CSI, передаваемая с A1 со сформированным лучом на В2 со сформированным лучом, а также CSI, передаваемая с В1 со сформированным лучом на все антенные элементы на А2, доступны, ограничение интерференции при несоответствии задано как:

В этом случае несоответствие может быть тогда приблизительно выражено как:

где представляет собой сумму мощностей, последовательно принятых на каждом антенном элементе А2, где представляет собой максимальное собственное значение матрицы .

Аппроксимирование делает возможным определение условия относительно интерференции без наличия доступа к отдельным элементам и , которые, как правило, недоступны. В других случаях, например, когда В1 содержит несколько фазированных антенных решеток, может понадобиться применение выпуклых решателей на стороне А2 для определения более сложного условия относительно интерференции.

Далее, на третьей стадии 403, если существует , вследствие чего вышеуказанное ограничение соблюдается, А2 выбирает этот луч и отправляет RTS на В2, при этом В2 прослушивает луч из , который оно определило на первой стадии как тот, с которым оно интерферирует в наименьшей степени.

В предпочтительном варианте осуществления А2 может отправлять последовательно на все лучи RTS, если более одного аналогового луча соблюдают условие относительно интерференции.

Наконец, на четвертой стадии 404 В2 отвечает с помощью CTS, предпочтительно содержащего индекс наилучшего луча и соответствующее отношение сигнал-смесь интерференции с шумом, которое основано на принятом сигнале с А2 и принятой интерференции с А1.

Если не может быть установлено , соблюдающее условие относительно интерференции, пространственное повторное использование во время той конкретной TxOP не является осуществимым, по меньшей мере не без риска по существу интерферирования с первичной линией связи. Обработка с выравниванием интерференции может быть тогда повторно запущена вместе с обнаружением сигналов RTS/CTS для другой TxOP.

В заключение, устройство и способ связи, раскрытые в настоящем документе, предоставляют практическое решение для пространственного повторного использования в области миллиметровых волн. Решение подходит для осуществления связи в диапазоне миллиметровых волн и, в частности, исключает недостатки предшествующего уровня техники касательно анализа полной CSI. Дополнительная передача сигналов, необходимая для устройства и способа связи, может быть легко интегрирована в будущие стандарты IEEE802.11 или относящиеся к миллиметровым волнам стандарты 5G без введения какого-либо большого заголовка в протокол. Предпочтительно дополнительная передача сигналов может просто прилагаться к сообщениям управления потоком, обмен которыми осуществляют перед каждой возможностью передачи.

Следует отметить, что вышеизложенное обсуждение раскрывает и описывает лишь примерные варианты осуществления настоящего изобретения. Как будет понятно специалистам в данной области техники, настоящее изобретение может быть осуществлено в других конкретных формах без отступления от его сущности или существенных характеристик. Соответственно раскрытие настоящего изобретения предназначено для иллюстрации, а не ограничения объема настоящего изобретения, а также других пунктов формулы изобретения. Раскрытие, включая любые легко различимые варианты идей в настоящем документе, определяет частично объем вышеизложенной терминологии формулы изобретения, так что ни один объект изобретения не становится всеобщим достоянием.

В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, и формы единственного числа не исключают множественное число. Один элемент или другой блок может выполнять функции нескольких единиц, перечисленных в формуле изобретения. Тот факт, что некие меры перечислены во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что сочетание этих мер не может быть использовано для получения преимущества.

Ввиду того, что варианты осуществления настоящего изобретения были описаны как реализованные по меньшей мере частично посредством аппаратуры обработки данных, управляемой программным обеспечением, будет принято во внимание, что постоянный машиночитаемый носитель, содержащий такое программное обеспечение, такой как оптический диск, магнитный диск, полупроводниковая память или т.п., также рассматривается как представляющий вариант осуществления настоящего изобретения. Дополнительно такое программное обеспечение может также распространяться в других формах, например, по Интернету или другим проводным или беспроводным телекоммуникационным системам.

Элементы раскрытых устройств, аппаратуры и систем могут быть реализованы посредством соответствующих элементов аппаратного обеспечения и/или программного обеспечения, например, надлежащих схем. Схема представляет собой структурную сборку электронных компонентов, включая традиционные элементы схемы, интегральные схемы, включая интегральные схемы специального назначения, стандартные интегральные схемы, стандартные продукты специального назначения и программируемые пользователем вентильные матрицы. Дополнительно схема содержит центральные процессоры, графические процессоры и микропроцессоры, которые программируют или конфигурируют согласно коду программного обеспечения. Схема не содержит само программное обеспечение, хоть схема и содержит вышеописанное аппаратное обеспечение, исполняющее программное обеспечение.

Далее следует перечень дополнительных вариантов осуществления раскрытого объекта изобретения.

1. Первое устройство (10) связи, предназначенное для осуществления связи со вторым устройством (20) связи по линии (50) связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом (60) пара дополнительных устройств (30, 40) связи, причем указанное первое устройство (10) связи содержит:

одну или несколько антенных решеток (11, 12), с помощью которых может быть выполнено лучеформирование;

блок (17) управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток; и

модуль (18) выравнивания интерференции, выполненный с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства (30, 40) связи первым устройством (10) связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством (20) связи,

при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством (10) связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности.

2. Первое устройство связи согласно варианту осуществления 1, при этом модуль (18) выравнивания интерференции выполнен с возможностью получения характеристик канала и несоответствия вследствие невзаимности без необходимости в точных коэффициентах канала от каждого отдельного антенного элемента дополнительного устройства связи.

3. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1 или 2, при этом модуль (18) выравнивания интерференции выполнен с возможностью определения характеристик канала посредством обнаружения сигналов управления потоком, обмен которыми осуществляет по линии связи пара дополнительных устройств (30, 40) связи.

4. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1-3, при этом модуль (18) выравнивания интерференции выполнен с возможностью применения одного или нескольких лучеформирователей в режиме приема для определения характеристик канала между передающим устройством пары дополнительных устройств (30, 40) связи и первым устройством (10) связи.

5. Первое устройство (10) связи согласно любому из вариантов осуществления 1-4, при этом модуль (18) выравнивания интерференции выполнен с возможностью определения характеристик канала передающего устройства пары дополнительных устройств связи и первого устройства (10) связи на основании единиц тренировки лучеформирования и/или последовательностей анализа канала, включенных в сигналы управления потоком, обмен которыми осуществляет по линии (50) связи пара дополнительных устройств (30, 40) связи.

6. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1-5, при этом несоответствие вследствие невзаимности зависит от различия между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи.

7. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1-6, при этом модуль (18) выравнивания интерференции выполнен с возможностью определения несоответствия вследствие невзаимности по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи посредством приема информации о несоответствии, предоставленной по меньшей мере одним из пары дополнительных устройств связи.

8. Первое устройство связи согласно варианту осуществления 7, при этом информация о несоответствии содержит уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема пары дополнительных устройств (30, 40) связи.

9. Первое устройство связи согласно варианту осуществления 7, при этом информация о несоответствии содержит значение, количественно определяющее несоответствие между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи, и информацию, указывающую меру расстояния, на основании которой это значение было рассчитано.

10. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 7-9, при этом информация о несоответствии включена в сигналы управления потоком, обмен которыми осуществляет пара дополнительных устройств (30, 40) связи.

11. Первое устройство связи согласно варианту осуществления 9, при этом диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи заданы на основе весовых векторов антенны, и значение, количественно определяющее несоответствие, вычислено с помощью меры расстояния между этими векторами, в частности, евклидового расстояния.

12. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1-11, при этом модуль (18) выравнивания интерференции выполнен с возможностью расчета значения для интерференции в наихудшем случае на основании характеристик канала и несоответствия вследствие невзаимности по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи для определения того, удовлетворяется ли условие относительно интерференции.

13. Первое устройство связи согласно варианту осуществления 12, при этом определение того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции, включает сравнивание значения интерференции в наихудшем случае со значением порога, задавая самое высокое приемлемое значение интерференции.

14. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1-13, при этом заданный порог является предварительно заданным.

15. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1-13, при этом значение заданного порога установлено отдельно одним из пары дополнительных устройств (30, 40) связи.

16. Первое устройство связи согласно варианту осуществления 15, при этом заданный порог передают вместе с сигналами управления потоком, обмен которыми осуществляет пара дополнительных устройств (30, 40) связи.

17. Первое устройство связи согласно варианту осуществления 15, при этом заданный порог определен схемой модуляции и кодирования, используемой при осуществлении связи между парой дополнительных устройств (30, 40) связи.

18. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1-17, при этом модуль (18) выравнивания интерференции выполнен с возможностью выведения заданного порога из конкретной информации, передаваемой по меньшей мере одним из дополнительных устройств (30, 40) связи.

19. Первое устройство связи согласно любому из вариантов осуществления 1-18, причем оно дополнительно содержит блок передачи для передачи на второе устройство связи информации о потоке с помощью по меньшей мере одного лучеформирователя.

20. Модуль (18) выравнивания интерференции, предназначенный для использования в устройстве (10) связи, предназначенном для осуществления связи с другим устройством (20) связи по линии (50) связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств (30, 40) связи, причем устройство (10) связи содержит одну или несколько антенных решеток (11, 12), с помощью которых может быть выполнено лучеформирование, и блок (17) управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток (11, 12), причем модуль (18) выравнивания интерференции содержит:

блок определения для определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства (30, 40) связи первым устройством (10) связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством (20) связи,

при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности.

21. Устройство (40) связи, предназначенное для осуществления связи с другим устройством связи, имеющее одну или несколько антенных решеток, использующих разные диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, причем устройство (40) связи содержит:

блок оценивания для оценивания несоответствия вследствие невзаимности между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема и

блок передачи для передачи значения, указывающего уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, на дополнительное устройство связи.

22. Способ связи, предназначенный для осуществления связи с устройством (20) связи по линии (50) связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств (30, 40) связи, причем способ включает:

применение лучеформирователей блоком (17) управления к одной или нескольким антенным решеткам для выполнения лучеформирования,

определение того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога,

и, если таковой имеется, выбор по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи,

при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности.

23. Постоянный машиночитаемый записывающий носитель, на котором хранится компьютерный программный продукт, который при исполнении процессором обеспечивает выполнение способа согласно варианту осуществления 22.

24. Компьютерная программа, содержащая средства программного кода для обеспечения выполнения компьютером этапов указанного способа согласно варианту осуществления 22, когда указанную компьютерную программу выполняют на компьютере.

25. Система (1) связи, содержащая первое и второе устройства (10, 20) связи и пару дополнительных устройств (30, 40) связи, причем первое устройство (10) связи выполнено с возможностью осуществления связи со вторым устройством (20) связи по линии (50) связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом (60) пара дополнительных устройств (30, 40) связи,

при этом первое устройство связи содержит:

одну или несколько антенных решеток (11, 12), с помощью которых может быть выполнено лучеформирование;

блок (17) управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток; и

модуль (18) выравнивания интерференции, выполненный с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством (20) связи, причем условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством (10) связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств (30, 40) связи и несоответствии вследствие невзаимности,

при этом по меньшей мере одно из пары дополнительных устройств связи содержит:

одну или несколько антенных решеток, имеющих разные диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, и

блок оценивания, выполненный с возможностью оценивания несоответствия вследствие невзаимности между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, и

блок передачи, выполненный с возможностью передачи значения, указывающего уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, на дополнительное устройство связи.

1. Первое устройство связи, предназначенное для осуществления связи со вторым устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи, причем указанное первое устройство связи содержит:

одну или несколько антенных решеток, с помощью которых может быть выполнено лучеформирование,

схему управления, выполненную с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток, и

схему выравнивания интерференции, выполненную с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи,

при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности.

2. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что схема выравнивания интерференции дополнительно выполнена с возможностью получения характеристик канала и несоответствия вследствие невзаимности без необходимости в точных коэффициентах канала от каждого отдельного антенного элемента дополнительного устройства связи.

3. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что схема выравнивания интерференции дополнительно выполнена с возможностью определения характеристик канала посредством обнаружения сигналов управления потоком, обмен которыми осуществляет по линии связи пара дополнительных устройств связи.

4. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что схема выравнивания интерференции дополнительно выполнена с возможностью применения одного или нескольких лучеформирователей в режиме приема для определения характеристик канала между передающим устройством пары дополнительных устройств связи и первым устройством связи.

5. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что схема выравнивания интерференции дополнительно выполнена с возможностью определения характеристик канала передающего устройства пары дополнительных устройств связи и первого устройства связи на основании единиц тренировки лучеформирования и/или последовательностей анализа канала, включенных в сигналы управления потоком, обмен которыми осуществляет по линии связи пара дополнительных устройств связи.

6. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что несоответствие вследствие невзаимности зависит от различия между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи.

7. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что схема выравнивания интерференции дополнительно выполнена с возможностью определения несоответствия вследствие невзаимности по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи посредством приема информации о несоответствии, предоставленной по меньшей мере одним из пары дополнительных устройств связи.

8. Первое устройство связи по п. 7, отличающееся тем, что информация о несоответствии содержит уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема пары дополнительных устройств связи.

9. Первое устройство связи по п. 7, отличающееся тем, что информация о несоответствии содержит значение, количественно определяющее несоответствие между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи, и информацию, указывающую меру расстояния, на основании которой это значение было рассчитано.

10. Первое устройство связи по п. 7, отличающееся тем, что информация о несоответствии включена в сигналы управления потоком, обмен которыми осуществляет пара дополнительных устройств связи.

11. Первое устройство связи по п. 9, отличающееся тем, что диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи заданы на основании весовых векторов антенны, и значение, количественно определяющее несоответствие, вычислено с помощью меры расстояния между этими векторами, в частности евклидового расстояния.

12. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что схема выравнивания интерференции дополнительно выполнена с возможностью расчета значения для интерференции в наихудшем случае на основании характеристик канала и несоответствия вследствие невзаимности по меньшей мере одного из пары дополнительных устройств связи для определения того, удовлетворяется ли условие относительно интерференции.

13. Первое устройство связи по п. 12, отличающееся тем, что определение того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции, включает сравнивание значения интерференции в наихудшем случае со значением порога, задавая самое высокое приемлемое значение интерференции.

14. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что заданный порог является предварительно заданным.

15. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что значение заданного порога установлено отдельно одним из пары дополнительных устройств связи.

16. Первое устройство связи по п. 15, отличающееся тем, что заданный порог передают вместе с сигналами управления потоком, обмен которыми осуществляет пара дополнительных устройств связи.

17. Первое устройство связи по п. 15, отличающееся тем, что заданный порог определен схемой модуляции и кодирования, используемой при осуществлении связи между парой дополнительных устройств связи.

18. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что схема выравнивания интерференции дополнительно выполнена с возможностью выведения заданного порога из конкретной информации, передаваемой по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи.

19. Первое устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что схема выравнивания интерференции дополнительно выполнена с возможностью передачи на второе устройство связи информации о потоке с помощью по меньшей мере одного лучеформирователя.

20. Модуль выравнивания интерференции, предназначенный для использования в устройстве связи, предназначенном для осуществления связи с другим устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи, причем устройство связи содержит одну или несколько антенных решеток, с помощью которых может быть выполнено лучеформирование, и блок управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток, причем модуль выравнивания интерференции содержит схему, выполненную с возможностью

определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи,

при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности.

21. Устройство связи, предназначенное для осуществления связи с другим устройством связи, имеющее одну или несколько антенных решеток, использующих разные диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, причем устройство связи содержит схему, выполненную с возможностью

оценивания несоответствия вследствие невзаимности между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема и

передачи значения, указывающего уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, на дополнительное устройство связи.

22. Способ связи, предназначенный для осуществления связи с устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи, причем способ включает:

применение лучеформирователей блоком управления к одной или нескольким антенным решеткам для выполнения лучеформирования,

определение того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога,

и, если таковой имеется, выбор по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи,

при этом условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности.

23. Постоянный машиночитаемый записывающий носитель, на котором хранится компьютерный программный продукт, который при исполнении процессором обеспечивает выполнение способа по п. 22.

24. Система связи, содержащая первое и второе устройства связи и пару дополнительных устройств связи, причем первое устройство связи выполнено с возможностью осуществления связи со вторым устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи,

при этом первое устройство связи содержит:

одну или несколько антенных решеток, с помощью которых может быть выполнено лучеформирование; и

схему управления, выполненную с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток; и

схему выравнивания интерференции, выполненную с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи, причем условие относительно интерференции основано на характеристиках канала между первым устройством связи и по меньшей мере одним из дополнительных устройств связи и несоответствии вследствие невзаимности,

при этом по меньшей мере одно из пары дополнительных устройств связи содержит:

одну или несколько антенных решеток, имеющих разные диаграммы направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, и

схему, выполненную с возможностью

оценивания несоответствия вследствие невзаимности между диаграммами направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема и

передачи значения, указывающего уровень невзаимности диаграмм направленности антенны в режиме передачи и в режиме приема, на дополнительное устройство связи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано в системах передачи данных и системах радиолокации и предназначено для снижения пик-фактора многочастотного сигнала с относительной фазовой модуляцией, что позволяет более эффективно использовать мощность радиопередающего оборудования.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении качества связи.

Изобретение относится к технике телекоммуникационных систем и может быть использовано в качестве мобильного комплекса оперативной телефонной связи для развертывания сетей в организациях и учреждениях различных министерств и ведомств для работы должностных лиц в полевых условиях.

Изобретение относится к сквозному формированию лучей в системе с использованием сквозного ретранслятора. Техническим результатом является выравнивание задержек и устранение искажений в фидерной линии связи.

Изобретение относится к технике беспроводной связи, такой как спутниковые системы связи, обеспечивающие передачу данных из одного местоположения в другое. Системы (500) сквозного формирования лучей включают в себя сквозные ретрансляторы (503, 1202, 3403) и наземные сети (502) для обеспечения связи с пользовательскими терминалами (517), размещенными в зонах (519) покрытия пользовательских лучей.

Изобретение относится к сквозному формированию лучей в системе с использованием сквозного ретранслятора. Техническим результатом является выравнивание задержек и устранение искажений в фидерной линии связи.

Изобретение относится к системе мобильной связи, в которой мобильная платформа способна поддерживать множество дискретных линий связи по различным сетям и/или частотным диапазонам, таким как спутниковые и наземные сети.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат заключается в повышении эффективности механизма CSMA и увеличении пропускной способности сети.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для снижения сложности системы передачи сигналов/энергии при обеспечении максимально достижимой энергоэффективности радиочастотного канала за счет калибровки каналов многоэлементных фазированных антенных решеток.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к интегрированной информационной спутниковой системе. Техническим результатом является обеспечение глобального непрерывного трехмерного радиолокационного наблюдения земной поверхности и околоземного пространства с возможностями анализа событий, селекции подвижных объектов и оценки параметров их движения в реальном времени и обеспечение глобальной спутниковой системы персональной связи, видеовещания и интерактивных услуг широкополосного доступа в Интернет.

Изобретение относится к области беспроводной связи в частности к способу отправки данных, способу отправки сигнализации, устройству и системе. Способ отправки данных включает в себя этапы, на которых: принимают терминалом опорный сигнал нисходящей линии связи, отправленный сетевым устройством доступа; измеряют терминалом опорный сигнал нисходящей линии связи для получения множества векторов предварительного кодирования восходящей линии связи; отправляют терминалом SRS в сетевое устройство доступа на множестве ресурсов SRS восходящей линии связи, причем SRS, отправленные на разных ресурсах SRS восходящей линии связи, предварительно кодируют с использованием разных векторов предварительного кодирования восходящей линии связи; принимают терминалом сигнализацию планирования восходящей линии связи, отправленную сетевым устройством доступа, причем сигнализацию планирования восходящей линии связи используют для указания индекса ресурса по меньшей мере для одного ресурса SRS восходящей линии связи.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для снижения сложности системы передачи сигналов/энергии при обеспечении максимально достижимой энергоэффективности радиочастотного канала за счет калибровки каналов многоэлементных фазированных антенных решеток.

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат заключается в обеспечении возможности приема передачи свипирующими лучами устройством связи, использующим энергосберегающий режим работы.

Изобретение относится к области связи. Способы, выполняемые посредством беспроводного устройства, работающего в режиме покоя, содержат выполнение измерения по каждому из множества ресурсов из предварительно определенного набора ресурсов, или демодуляцию или декодирование информации из каждого из множества ресурсов из предварительно определенного набора ресурсов, такого как набор лучей.

Изобретение относится к области связи. Способы, выполняемые посредством беспроводного устройства, работающего в режиме покоя, содержат выполнение измерения по каждому из множества ресурсов из предварительно определенного набора ресурсов, или демодуляцию или декодирование информации из каждого из множества ресурсов из предварительно определенного набора ресурсов, такого как набор лучей.

Изобретение относится к области сетей беспроводной связи, и в частности к протоколам направленной связи в диапазоне 60 ГГц миллиметровых длин волн. AP может выработать особые 8-битовые значения и заполнить 8 старших значащих битов (MSB) из 16-битового поля AID для формирования AID BSS EDMG.

Изобретение относится к технологиям связи, в частности к передаче информации по беспроводной локальной сети, и предназначено для повышения эффективности подстройки формирования луча.

Группа изобретений относится к средствам связи. Технический результат – повышение качества связи.

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

Изобретение относится к технике беспроводной связи, использующей диапазон миллиметровых волн, и предназначено для высокоскоростного обнаружения станций. Устройство беспроводной связи содержит: схему 103 конфигурирования кадра, которая формирует кадр передачи, включающий в себя маяковые сигналы DMG, при этом поля идентификатора сектора в полях SSW, включенные в соответственные маяковые сигналы DMG, указывают один или более секторов передачи, используемых для направленных передач соответственных маяковых сигналов DMG, и поле, отличное от поля идентификатора сектора, включенное в каждый маяковый сигнал DMG, указывает, есть или нет квазивсенаправленная передача; и беспроводную схему 105 передачи, которая выполняет, используя сектор передачи, указанный полем идентификатора сектора, направленную передачу на первом маяковом сигнале DMG, который включен в маяковые сигналы DMG и в котором поле, отличное от поля идентификатора сектора, указывает неквазивсенаправленную передачу, и выполняет квазивсенаправленную передачу на втором маяковом сигнале DMG, который включен в маяковые сигналы DMG и в котором другое поле указывает квазивсенаправленную передачу, в BTI.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности за счет комбинации лучей при передаче. Для этого предлагают способы приема опорных сигналов абонентским терминалом (UE) от базовой станции по восходящему каналу, равно как передачи индекса линейной комбинации от UE на базовую станцию. В частности, этот индекс линейной комбинации идентифицирует комбинации лучей, выбранные из множества лучей в соответствии с сигналом RS. 6 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для связи первого устройства связи со вторым устройством связи по линии связи, которую использует по существу в то же время и по существу с тем же частотным ресурсом пара дополнительных устройств связи. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности. Для этого первое устройство связи содержит одну или несколько антенных решеток, с помощью которых может быть выполнено лучеформирование, блок управления, выполненный с возможностью применения лучеформирователей для управления лучеформированием посредством одной или нескольких антенных решеток, и модуль выравнивания интерференции, выполненный с возможностью определения того, удовлетворяет ли по меньшей мере один из лучеформирователей условию относительно интерференции таким образом, что уровень интерференции, пропускаемой на дополнительные устройства связи первым устройством связи, находится ниже заданного порога, и, если таковой имеется, выбора по меньшей мере одного лучеформирователя для осуществления связи со вторым устройством связи. 6 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх