[发明专利]用于聚焦数据通信的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月22日提交的美国临时专利申请No.61/768,004的权益，其内容通过引用的方式结合于此。

技术领域

本申请一般涉及数据通信。

背景技术

随着世界越来越依赖从移动设备接入数据，向请求数据服务的客户端提供数据服务的需求日益增加。蜂窝系统、全球定位系统(GPS)和无线通信系统(例如IEEE 802系统)面临关于例如带宽、范围和容量的限制。对此的一些解决方案是添加基础设施和/或使用指向范围技术。但是这些方法会是昂贵且低效的。

因此，期待用于聚焦(focus)数据通信的方法和设备。

发明内容

公开了用于聚焦通信的方法和设备。该方法包括与至少一个客户端设备通信的基站发射机阵列(base transmitter array)。所述基站发射机阵列向所述客户端设备提供聚焦数据通信。

在进一步回顾以下说明书和附图后本发明的这些和其他特征将变得更清楚。

附图说明

图1是包括客户端设备和基站发射机阵列的聚焦数据通信系统的示例系统图；

图2是包括多个客户端设备的聚焦数据通信系统的另一示例系统图；

图3是包括移动客户端设备的聚焦数据通信系统的另一示例系统图；

图4是提供聚焦数据通信的示例方法的流程图；

图5是根据实施方式的天线元件处理器的示例功能框图；

图6是根据实施方式的阵列控制器的示例功能框图；

图7是根据实施方式的客户端设备的示例功能框图；

图8A-8F是在检测新客户端设备期间聚焦数据通信基站发射机阵列的示例系统图；

图9示出了聚焦数据通信系统的示例阵列覆盖；以及

图10A-10C是聚焦通信系统的方向和位置实施方式的示例图。

相似的附图标记表示附图中一致的相应特征。

具体实施方式

图1是包括客户端设备110和基站发射机阵列120的聚焦数据通信系统100的示例系统图。基站发射机阵列120包括多个天线121。应当注意到，虽然在示例基站发射机阵列120中示出了19根天线121，但是可以使用任意数量的天线。客户端110(表示为C1)与基站发射机阵列120的天线121进行无线通信。每个天线121在不同的时间偏移从客户端设备110接收通信并以与从客户端设备110接收的传输时间偏移相反的顺序使用该时间偏移向客户端设备110传送数据，由此当来自每个天线121的数据传输信号在客户端设备110被求和时，清楚的信号被接收。例如，每个天线121的路径长度可以是p(n)。然后该路径的时间可以通过等式给出：

t(n)＝p(n)/c， 等式(1)

其中c＝光速。

为了使来自每个天线元件121的数据传输信号同时到达客户端设备110，每个通信元件121在以下时间开始其传输：

时间＝max(t(n))-t(n)， 等式(2)

图2是包括多个客户端设备110的聚焦数据通信系统200的另一示例系统图。在系统200中，每个客户端设备110(表示为C1、C2、和C3)与基站发射机120的每个天线元件121进行无线通信。在该情况中，在基站发射机120与每个客户端设备110之间产生多个通信链路。

由于到客户端C1、C2和C3的每个信号是分开的，因此客户端设备110可以共享相同的频率或信道，由此使得每个频带或通信信道的利用增加。此外，每个客户端设备110的信号应当低于计划到另一客户端设备110的信号的噪声水平或比该噪声水平低得多。例如，没有计划到C1的信号相互抵消，导致在客户端设备C1处的计划到C1的信号的清楚传输。