[发明专利]异构天线系统的用于使用固定时间窗口的自适应波束形成训练的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地，涉及使用高效波束形成协议以基于毫米波技术支持异构天线系统。

背景技术

毫米波(mm-wave)千兆比特每秒(Gbps)通信的主要难题之一是差的链路预算，这是由于在毫米波频带中传播的无线电信号经历明显的路径损耗、反射损耗及其他恶化。已知的在毫米波带宽无线电信号的有损特性以及有限的CMOS性能，Gbps通信变得非常困难。为了改善链路质量，通常优选定向传输。

由于极其短的波长，从而有可能并有利于将大量(例如，10和64之间)的天线元件集成到天线包。因此，以高波束形成增益和电子操控为特色的基于天线的波束形成成为有吸引力的解决方案。可通过在波束形成无线系统中周期性地执行天线训练来获得信噪(S/N)比的改善。

在一些通信系统(例如，使用毫米波频带的无线通信系统)中，站可使用包括单个天线、固定扇区天线、转换波束天线和相位天线阵列的异构天线类型。通常，在这些网络中所需的初始步骤在于执行站和网络协调器站之间的波束形成(寻找最优的发射和接收的定向天线)，以能够在稍后阶段进行高吞吐量的数据传输。因此，存在于具有固定波束形成周期的高效波束形成协议中的要求是可向异构天线提供较少的协议开销。

发明内容

技术问题

在一实施例中，存在一种在无线网络中的异构无线装置之间执行波束形成的方法。

最优模式

本发明的系统、方法和装置各具有若干方面，其中的单个不单独负责本发明期望的属性。在不限制由权利要求表示的本发明的范围的情况下，现将简要讨论本发明的更为显著的特征。

在一实施例中，提供了一种在无线网络中的异构无线装置之间执行波束形成训练的方法。所述方法包括确保在超帧中的用于执行波束形成训练的固定时间周期，所述固定时间周期包括发起基础训练窗口和应答基础训练窗口。所述方法还包括基于天线配置的发射扇区的数量和天线配置的接收扇区的数量中的至少一个来确定所述固定时间周期的用于发射扇区扫描的时隙的第一数量。所述方法还包括基于天线配置的发射扇区的数量和天线配置的接收扇区的数量中的至少一个来确定所述固定时间周期的用于接收扇区扫描的时隙的第二数量。所述方法还包括将第一数量的时隙分配给发起基础训练窗口。所述方法还包括将第二数量的时隙分配给应答基础训练窗口。所述方法还包括在第一数量的时隙在多个发射扇区中将第一多个训练包发送到无线装置，该无线装置接收第一多个训练包并估计最佳发射扇区，其中，所述最佳发射扇区包括与第一多个训练包中的以最高链路质量接收的第一训练包相关联的扇区。所述方法还包括从所述无线装置接收指示最佳发射扇区的数据。所述方法还包括在第二数量的时隙中的至少一个在多个接收扇区中从无线装置接收第二多个训练包。所述方法还包括估计最佳接收扇区，从而完成波束形成训练，其中，所述最佳接收扇区包括与第二多个训练包中的以最高链路质量接收的第二训练包相关联的扇区。

在另一实施例中，提供了存在一种在无线网络中的异构无线装置之间执行波束形成训练的方法。所述方法包括基于天线配置的发射扇区的数量和天线配置的接收扇区的数量中的至少一个来确定在超帧中的固定时间周期的用于发射扇区扫描的时隙的第一数量。所述方法还包括在第一数量的时隙在至少一个发射扇区中将至少第一训练包发送到无线装置，该无线装置被配置为接收第一训练包并估计最佳发射扇区，其中，所述最佳发射扇区包括与以最高链路质量接收的第一训练包相关联的扇区。所述方法还包括从所述无线装置接收指示最佳发射扇区的数据。

仍在另一实施例中，提供了一种在无线网络中的异构无线装置之间执行波束形成训练的方法。所述方法包括基于天线配置的发射扇区的数量和天线配置的接收扇区的数量中的至少一个来确定在超帧中的固定时间周期的用于接收扇区扫描的时隙的第一数量。所述方法还包括在第一数量的时隙的至少一个在至少一个接收扇区中从无线装置接收至少第一训练包。所述方法还包括估计最佳接收扇区，其中，所述最佳接收扇区包括与以最高链路质量接收的第一训练包相关联的扇区。

在另一实施例中，提供了存在一种在无线网络中的装置之间执行波束发现的方法。所述方法包括确保在超帧中的用于执行波束形成训练的固定时间周期。所述方法还包括至少基于天线配置来确定所述固定时间周期的用于发射扇区扫描和接收扇区扫描中的至少一个的时隙的第一数量。所述方法还包括至少基于天线配置来确定所述固定时间周期的用于发射扇区扫描和接收扇区扫描中的至少一个的时隙的第二数量。所述方法还包括将第一数量的时隙和第二数量的时隙映射到在固定时间周期内可用的全部数量的时隙。