[发明专利]无线通信系统中调整波束宽度的方法和装置

说明书

第二通信设备(120)和第二通信设备(120)中的方法(500)，用于调整第一通信设备(110)和第二通信设备(120)之间的无线链路的第二通信设备天线波束(130)的波束形状。其中所述波束形状可被调整为窄波束宽度模式及宽波束宽度模式。方法(500)包括测量(501)第二通信设备(120)的朝向信息；基于所测量的(501)朝向信息计算(502)与第二通信设备(120)相关的速度信息；并基于所计算的(502)速度信息，将第二通信设备天线波束(130)的波束形状调整(505)为窄波束宽度模式或宽波束宽度模式中的任一模式。并描述了相应的第一通信设备(110)和第一通信设备(110)中的方法(700)。

技术领域

本文描述的实施方式主要涉及第一通信设备、第一通信设备中的方法、第二通信设备、以及第二通信设备中的方法。具体地，涉及一种机制，用于调整第一通信设备和第二通信设备之间的无线链路的天线波束的波束形状，其中所述波形可被调整为多种波束宽度模式，如窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。

背景技术

毫米波是波长在1毫米与10毫米之间的无线电波。毫米波的频率为30GHz到300GHz。有时将频率高于3GHz的无线电波称为毫米波。毫米波，或毫米波段，有时被简称为MMW或mmW，也可称为极高频(EHF)，或国际电信联盟(ITU)无线电波段号11。

由于各种无线电服务使得低频频谱变得拥挤不堪，科研团体和无线通信行业探寻使用毫米波格式来达到例如为接入点/网络节点建立回程链路，以及在接入点/网络节点与移动终端之间建立接入链路的目的。

从其天线设计的角度来讲，毫米波无线电具有一些特殊方面。由于毫米波具有较高的频率，其所捕获的能量较小，并且由于通常具有较宽的毫米波无线信道带宽，使得噪声功率较高。毫米波还具有信噪比(SNR)较低的缺点。但这一缺陷可以通过利用较高天线方向性带来较高天线增益进行补偿。由于毫米波的波长小于较低频段的无线电波的波长，毫米波无线电的天线尺寸较小。毫米波无线电的适宜的天线尺寸可以大致在1—10毫米之间。因此，可在移动终端也使用多个天线，而不影响其便携性。

因此，具有毫米无线电的第一通信设备，其可以是接入点/网络节点，以及第二通信设备，其可以是移动终端或用户设备(UE)，能够容纳更多天线单元；因此，可使用能产生较高天线增益的大量天线元件来生成较窄的波束。

此外，相比于低频无线电，毫米无线波可实现更窄的波束宽度。其优点包括改善干扰保护和增加频谱复用。毫米波无线电的高定向性及窄辐射方向图使得许多无线电设备即使在使用相同频率时也能够相互接近而不造成令人厌烦的干扰。

由于毫米波具有较窄的波束宽度，并且易于被许多固体结构阻断，由此赋予其固有的安全级别。为了检测毫米波辐射，接收器必须设置的非常接近无线连接，或在其无线连接的路径上。

较窄波束有利于提供较高的天线增益，从而降低多径衰落并减少交叉链路干扰。为了通过窄波束在第一通信设备和第二通信设备之间建立链路并对其进行维护，需要考虑毫米波无线电系统的设计、运行与优化。

在这种毫米波无线电系统中，由于用户的移动性，移动终端可位于不同的位置；因此，天线波束的方向可能快速改变且不可预知。因此，需要确定朝向/来自接入点的方向，以协助波束成形。

然而，由于移动终端可相对于接入点/网络节点直线方式四处移动，也可绕不同转轴以一定角度转动，其方式不可预测，因此接入点/无线网络节点与移动终端之间建立的无线连接可能随时中断。

因此，在接入点和移动终端间建立毫米波无线链路、并当移动终端发生移动及转动时仍维持该连接是个难题。

为了当移动终端移动和/或转动时使接入点/网络节点将其天线波束指向移动终端，需要快速更新，并需要将移动终端的当前方位和/或移动终端天线波束的方向报告给接入点/网络节点。