СПОСОБ И УСТРОЙСТВО СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОРМИРОВАНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2017 года по МПК H04B7/04 

Область техники

Настоящее раскрытие относится к передаче/приему сигнала в системе связи, и в частности, к способу и устройству для передачи/приема сигнала через множество лепестков (лепестков диаграммы направленности) в системе беспроводной мобильной связи на основе формирования диаграммы направленности.

Уровень техники

Система беспроводной связи развивалась в направлении поддержки более высокой скорости передачи данных для удовлетворения постоянно растущих потребностей в беспроводном трафике данных. Традиционная система беспроводной связи нуждается в разработке технологии, которая, в основном, повышает спектральную эффективность для увеличения скорости передачи данных. Однако вследствие растущего спроса на смартфоны и планшетные ПК и резкого увеличения количества прикладных программ, которые требуют большого объема трафика в связи с растущими потребностями, потребность в трафике данных быстро увеличивается. Соответственно, трудно удовлетворять быстрорастущим потребностям в беспроводном трафике данных только посредством технологии повышения эффективности использования частот.

Один способ решения вышеописанной проблемы состоит в использовании очень широкой полосы частот. В полосе частот ниже 10 ГГц, которая используется в традиционной системы сотовой мобильной связи, очень трудно обеспечить широкую полосу частот. Соответственно, требуется обеспечение широкополосной частоты в более высокой полосе частот. Однако, по мере повышения частоты передачи для беспроводной связи, потери при распространении по тракту увеличиваются. Таким образом, расстояние прибытия сокращается, что приводит к уменьшению покрытия. Одной из основных технологий снижения потерь при распространении по тракту и увеличения расстояния прибытия для решения вышеописанной проблемы является метод формирования диаграммы направленности.

Формирование диаграммы направленности можно разделить на формирование диаграммы направленности передачи, которое осуществляется передающей стороной, и формирование диаграммы направленности приема, которое осуществляется принимающей стороной. Формирование диаграммы направленности передачи, в общем случае, использует множество антенн и концентрирует сигналы, передаваемые с соответствующих антенн в конкретном направлении (то есть пространстве), для увеличения направленности. Набор из нескольких антенн именуется антенной решеткой, и антенна, включенная в антенную решетку, именуется элементом антенны или элементом решетки. Антенная решетка может быть выполнена в виде различных типов, например, линейной решетки и планарной решетки. Когда используется формирование диаграммы направленности передачи, расстояние прибытия можно увеличить, повышая направленность сигнала, и сигнал не передается ни в каком направлении, отличном от соответствующего направления. В результате, можно значительно снизить помеху, влияющую на другого пользователя.

Принимающая сторона может осуществлять формирование диаграммы направленности приема с использованием приемной антенной решетки. Формирование диаграммы направленности приема позволяет концентрировать принятые радиоволны, ориентируя их в конкретном направлении, увеличивать чувствительность к сигналам, принятым с конкретного направления, и исключать сигналы, принятые с другого направления, чтобы блокировать помеховые сигналы.

Для обеспечения широкой полосы частот предложена сверхвысокочастотная, то есть система миллиметровых (мм) волн. С повышением частоты передачи, длина волны радиоволн сокращается. Соответственно, когда антенны сконфигурированы с интервалами половины длина волны, антенная решетка может быть сформирована увеличенным количеством антенн в одной и той же области. Таким образом, система связи, работающая в полосе сверхвысоких частот, весьма пригодна для применения метода формирования диаграммы направленности, поскольку система связи может добиваться относительно более высокого коэффициента усиления антенны в сравнении с использованием метода формирования диаграммы направленности в полосе низких частот.

Используя метод формирования диаграммы направленности, можно оптимизировать индекс производительности, например отношение сигнал-шум (SNR), путем максимизации коэффициента усиления, обусловленного формированием диаграммы направленности, но не удается получить коэффициент усиления за счет разнесения, поскольку уменьшается многолучевое распространение. Кроме того, чувствительность производительности для формирования диаграммы направленности может генерироваться вследствие рассогласования информации лепестков согласно задержке, до фактического назначения после измерения/выбора мобильности или состояния канала мобильной станции (MS) и лепестка.

Соответственно, традиционное исследование ограничивалось определением весовых коэффициентов формирования диаграммы направленности для оптимизации индекса производительности, например, SNR приема путем максимизации коэффициента усиления, обусловленного формированием диаграммы направленности при применении формирования диаграммы направленности.

Подробное описание раскрытия

Техническая проблема

Настоящее раскрытие предусматривает способ и устройство для передачи/приема информации в системе связи.

Настоящее раскрытие предусматривает способ и устройство для осуществления суперпозиции (совмещения) множества лепестков в системе беспроводной связи с использованием формирования диаграммы направленности.

Настоящее раскрытие относится к способу и устройству для осуществления суперпозиции соседних лепестков во множестве направлений в системе мобильной связи на основе формирования диаграммы направленности, где в качестве основной единицы используются лепестки, имеющие конкретные характеристики лепестка.

Настоящее раскрытие предусматривает способ и устройство для осуществления суперпозиции лепестков во множестве направлений, чтобы лепестками можно было пользоваться как одним совмещенным лепестком в смешанной структуре формирования диаграммы направленности, включающей в себя комбинацию аналогового и цифрового формирования диаграммы направленности.

Настоящее раскрытие предусматривает способ и устройство для осуществления суперпозиции множества лепестков на основании оценки мобильности пользователя и характеристики изменения состояния канала в системе беспроводной мобильной связи на основе формирования диаграммы направленности.

Техническое решение

В соответствии с аспектом настоящего раскрытия, предусмотрен способ передачи сигнала с использованием формирования диаграммы направленности в системе беспроводной связи. Способ включает в себя этапы, на которых: определяют, активировать ли режим суперпозиции лепестков с использованием совмещенного лепестка, сгенерированного посредством суперпозиции множества одинарных лепестков первого узла, согласно заранее определенному условию инициирования и состоянию канала второго узла; выбирают один или более наилучших лепестков из множества одинарных лепестков, когда определено не активировать режим суперпозиции лепестков; передают сигнал для второго узла через выбранный наилучший лепесток; управляют блоком формирования диаграммы направленности первого узла для формирования совмещенного лепестка, сгенерированного посредством суперпозиции множества одинарных лепестков, когда определено активировать режим суперпозиции лепестков; и передают сигнал для второго узла через совмещенный лепесток.

В соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия, предусмотрено устройство для передачи сигнала с использованием формирования диаграммы направленности в системе беспроводной связи. Устройство включает в себя: контроллер формирования диаграммы направленности для определения, активировать ли режим суперпозиции лепестков с использованием совмещенного лепестка, сгенерированного посредством суперпозиции множества одинарных лепестков первого узла, согласно заранее определенному условию инициирования и состоянию канала второго узла, выбора одного или более наилучших лепестков из множества одинарных лепестков, когда определено не активировать режим суперпозиции лепестков, и управления коэффициентами формирования диаграммы направленности, когда определено активировать режим суперпозиции лепестков; и блок формирования диаграммы направленности для передачи или приема сигнала для MS через выбранный наилучший лепесток, формирования совмещенного лепестка, сгенерированного посредством суперпозиции множества одинарных лепестков согласно коэффициентам формирования диаграммы направленности, и передачи сигнала для второго узла через совмещенный лепесток.

В соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия, предусмотрен способ приема сигнала с использованием формирования диаграммы направленности в системе беспроводной связи. Способ включает в себя этапы, на которых: определяют, активировать ли режим суперпозиции лепестков первого узла с использованием совмещенного лепестка, сгенерированного посредством суперпозиции множества одинарных лепестков первого узла согласно заранее определенному условию инициирования и состоянию канала, измеренному вторым узлом; измеряют показатели качества канала множества одинарных лепестков первого узла и выбирают один или более наилучших лепестков на основании измерений качества канала, когда определено не активировать режим суперпозиции лепестков; сообщают информацию качества канала (CQI), указывающую измерение качества канала выбранного наилучшего лепестка, первому узлу; оценивают измерение общего качества канала заранее определенного количества соседних одинарных лепестков, когда определено активировать режим суперпозиции лепестков; и сообщают вторую CQI, указывающую измерение общего качества канала соседних одинарных лепестков, первому узлу.

В соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия, предусмотрено устройство для приема сигнала с использованием формирования диаграммы направленности в системе беспроводной связи. Устройство включает в себя: контроллер формирования диаграммы направленности для определения, активировать ли режим суперпозиции лепестков первого узла с использованием совмещенного лепестка, сгенерированного посредством суперпозиции множества одинарных лепестков первого узла согласно заранее определенному условию инициирования и состоянию канала, измеренному вторым узлом, измерения показателей качества канала множества одинарных лепестков первого узла и выбора одного или более наилучших лепестков на основании измерений качества канала, когда определено не активировать режим суперпозиции лепестков, и оценивания измерения общего качества канала заранее определенного количества соседних одинарных лепестков, когда определено активировать режим суперпозиции лепестков; и передатчик для сообщения первой информации качества канала (CQI), указывающей измерение качества канала выбранного наилучшего лепестка, первому узлу, и сообщения второй CQI, указывающей измерение общего качества канала соседних одинарных лепестков, первому узлу.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 демонстрирует пример сценария передачи/приема сигнала на основе формирования диаграммы направленности согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 2 – блок-схема, демонстрирующая физический уровень (PHY) передающей стороны BS для поддержки формирования диаграммы направленности согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 3 демонстрирует пример сценария связи между BS и MS на основе формирования диаграммы направленности согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 4 демонстрирует пример множества одинарных лепестков.

Фиг. 5 демонстрирует примеры картин лепестков для совмещенных лепестков согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 6 демонстрирует пример структуры кадра для передачи опорного сигнала согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 7 – блок-схема операций, демонстрирующая работу BS, которая действует в режиме суперпозиции лепестков согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 8 – блок-схема операций, демонстрирующая работу MS, которая действует в режиме суперпозиции лепестков согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 9 (включающая в себя Фиг. 9A и 9B) демонстрирует пример структуры передачи/приема формирования диаграммы направленности согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 10 и 11 демонстрируют картины лепестков совмещенных лепестков, сгенерированных посредством суперпозиции двух соседних лепестков и трех соседних лепестков согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 12 (включающая в себя Фиг. 12A и 12B) – блок-схема операций, демонстрирующая работу MS, которая действует в режиме суперпозиции лепестков согласно другому варианту осуществления настоящего раскрытия.

Предпочтительные варианты осуществления

Далее, примерный вариант осуществления настоящего раскрытия будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи. Кроме того, в нижеследующем описании настоящего раскрытия, подробное описание известных функций и конфигураций, включенных в него, будет опущено, чтобы не затемнять предмет настоящего раскрытия. Термины, которые будут описаны ниже, являются терминами, определенными с учетом функций в настоящем раскрытии, и могут различаться согласно пользователям, намерениям пользователей или клиентов. Таким образом, определения терминов следует определять на основании содержания на протяжении описания изобретения.

Будет раскрыта технология для осуществления суперпозиции узких лепестков основной единицы, имеющих конкретные характеристики лепестка (например, ширину лепестка и коэффициент усиления лепестка) в системе беспроводной мобильной связи на основе формирования диаграммы направленности. Узкие лепестки основной единицы могут совмещаться во множестве соседних направлений на основании мобильности пользователя и характеристики изменения состояния канала. Например, в смешанной структуре формирования диаграммы направленности, включающей в себя комбинацию аналогового формирования диаграммы направленности и цифрового формирования диаграммы направленности, достоверность можно повысить посредством суперпозиции множества соседних одинарных лепестков, имеющих конкретные характеристики лепестка, для увеличения ширины лепестка, подлежащего использованию для фактических передачи/приема сигнала. Здесь, одинарный лепесток можно именовать узким лепестком, поскольку одинарный лепесток имеет меньшую ширину лепестка в сравнении с совмещенным лепестком. Совмещенный лепесток является широким лепестком или широким лепестком, имеющим увеличенную ширину лепестка в сравнении с одинарным лепестком.

Традиционная технология, например, Wireless Gigabit (WiGig) не поддерживает режим множественных входов и множественных выходов (MIMO) с использованием множественных передающих/приемных антенн и, в основном, использует формирование диаграммы направленности посредством аналоговой решетки с помощью множества РЧ/антенных устройств через один радиочастотный (РЧ) тракт. Формирование диаграммы направленности может осуществляться путем выбора и обратной связи одного лепестка, имеющего самый сильный сигнал, принятый на принимающей стороне. Такую технологию можно применять, в основном, к среде в помещении, которая, в общем случае, имеет канальный тракт по линии наблюдения (LoS) на расстоянии близости в несколько метров без мобильности. Однако при осуществлении беспроводной мобильной связи вне помещения, в которой состояние канала быстро изменяется за счет характеристики тракта не-LoS (NLoS) или замирания канала вследствие мобильности в несколько км/ч, быстрого вращения MS или препятствия, чувствительность согласно большому ухудшению показателей в окружении пользователя может увеличиваться с использованием формирования диаграммы направленности в узком лепестке, который максимизирует коэффициент усиления лепестка в конкретном направлении и имеет только направленность.

При этом одно или более разных значений ширины лепестка просто используются без учета структуры формирования диаграммы направленности или проблем работы системы. Однако в этом случае требуются раздельные опорные сигналы для оценивания соответствующих состояний канала с разными значениями ширины лепестка в разных направлениях, и служебная нагрузка увеличивается согласно передаче/приему опорных сигналов. Кроме того, сложность увеличивается вследствие процесса раздельного оценивание состояния канала для каждого опорного сигнала, и возникает другая проблема со сложностью, при этом разные значения ширины лепестка требуют отдельных опорных сигналов и структур символа/кадра, соответственно. Кроме того, сложность увеличивается вследствие разных конструкций для разных коэффициентов аналогового/цифрового формирования диаграммы направленности для работы с разными значениями ширины лепестка, хранения и работы с таблицами для разных конструкциях, и операций с переменными согласно ширине лепестка структуры формирования диаграммы направленности.

Соответственно, в настоящем изобретении, описанном ниже, соседние одинарные лепестки совмещаются и используются как один широкий лепесток согласно данному условию суперпозиции лепестков в системе беспроводной мобильной связи на основе формирования диаграммы направленности, которая работает с множеством одинарных лепестков, имеющих относительно малые значения ширины лепестка. Согласно настоящему изобретению, поскольку используются одинарные лепестки, имеющие одному и ту же характеристику лепестка, достоверность формирования диаграммы направленности можно повысить без увеличения сложности вследствие формирования диаграммы направленности и передачи/приема опорного сигнала в сравнении со структурой формирования диаграммы направленности, действующей на множестве лепестков, имеющих разные значения ширины лепестка.

Фиг. 1 демонстрирует пример сценария передачи/приема сигнала на основе формирования диаграммы направленности согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. Здесь будет описана структура сигналов передачи/приема между двумя узлами связи с использованием формирования диаграммы направленности. Узлами связи могут быть, например, базовая станция (BS) и MS.

Согласно Фиг. 1, BS 100 имеет одну соту 10 и зону обслуживания, включающую в себя один или более секторов 20, соответствующих соте 10. Количество секторов 10, включенных в одну соту 10, может быть равно одному или более. Многолепестковый режим может использоваться согласно каждой соте или каждому сектору 20. Для поддержки одной или более MS при получении коэффициента усиления, обусловленного формированием диаграммы направленности, BS 100 формирует один или более лепестков передачи/лепестков приема для нисходящей линии связи/восходящей линии связи, одновременно или последовательно развертывая лепестки передачи/лепестки приема в разных направлениях. Например, BS 100 одновременно формирует N лепестков приема, ориентированных в N направлениях в N слотах. В другом примере, BS 100 последовательно формирует N лепестков приема, ориентированных в N направлениях в N слотах, развертывая их. В частности, первый лепесток формируется только в первом слоте, второй лепесток формируется только во втором лепестке, i-й лепесток формируется только в i-ом слоте, и N-й лепесток формируется только в N-ом слоте.

Вследствие структурного ограничения MS 110, MS 110, в общем случае, использует более широкий лепесток, поддерживающий меньший коэффициент усиления лепестка по сравнению с BS 100. В некоторых реализациях, MS 110 может поддерживать один или более лепестков приема/лепестки передачи для нисходящей линии связи/восходящей линии связи.

Каждая из BS 100 и MS 110 может выбирать наилучший лепесток, ориентированный в направлении соответствующей станции из одного или более лепестков и передавать/принимать сигнал через выбранный лепесток.

На Фиг. 2 показана блок-схема, демонстрирующая физический уровень (PHY) передающей стороны BS для поддержки формирования диаграммы направленности согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. Здесь, в порядке примера будет описана смешанная структура одновременного применения аналогового формирования диаграммы направленности и цифрового формирования диаграммы направленности.

Согласно Фиг. 2, L цифровых сигналов, соответствующих L слоям, вводятся в кодер 206 MIMO через кодер (ENC) 202 и модулятор (MOD) 204 для каждого слоя, и Mt потоков, выводимых из кодера 206 MIMO, предварительно кодируются прекодером 208 и модулируются в Nf предварительно кодированных сигналов, соответствующих Nf РЧ трактам. Каждый из предварительно кодированных сигналов выводится через РЧ тракты, включающие в себя IFFT 210, параллельно-последовательный преобразователь (P/S) 121, блок 214 вставки циклического префикса (CP) и цифро-аналоговый преобразователь (DAC) 216. Полосы сигналов, выводимых из РЧ трактов, преобразуются в РЧ полосы посредством преобразователя 218 частоты, и затем сигналы вводятся в блок 220 аналогового формирования диаграммы направленности.

Блок 220 аналогового формирования диаграммы направленности управляет входными РЧ сигналами для регулировки фаз и амплитуд для множества элементов антенны через множество фазовращателей и усилителей мощности (PA)/ усилитель с переменным коэффициентом усиления (VGA), для формирования лепестков, передаваемых в конкретном направлении. Сформированные лепестки передаются через антенную решетку 222, сконфигурированную группированием множества элементов антенны для увеличения коэффициента усиления, обусловленного формированием диаграммы направленности.

Кроме того, посредством цифрового формирования диаграммы направленности с помощью РЧ трактов, включающих в себя IFFT 210 до DAC 216, и кодер 206 MIMO и прекодер 208, можно получить функции обеспечения дополнительного коэффициента усиления, обусловленного формированием диаграммы направленности, работы с множественными пользователями, избирательного назначения полосы частот и формирования множественных лепестков. Структура, показанная на Фиг. 1, может преобразовываться в различные формы путем изменения и объединения множества блоков.

Лепестки, сформированные на основании смешанной структуры формирования диаграммы направленности, могут по-разному использоваться согласно характеристике канала опорного сигнала / канала данных /канала управления, с учетом мобильности MS или состояния канала или на основании восходящей линии связи (UL)/нисходящей линии связи (DL) или передачи/приема. Каждый лепесток генерируется путем управления коэффициентами формирования диаграммы направленности аналогового/цифрового порта для обеспечения конкретных ширины лепестка в конкретном направлении, направления лепестка и коэффициента усиления лепестка. При этом, когда входная мощность антенны сконфигурирована одинаково, может устанавливаться корреляция, в которой, с увеличением ширины лепестка, максимальный коэффициент усиления лепестка для направления соответствующего лепестка уменьшается.

В смешанной структуре формирования диаграммы направленности, блок 220 аналогового формирования диаграммы направленности управляет фазой и величиной веса для каждого элемента антенны для единообразного формирования лепестков, имеющих конкретный коэффициент усиления лепестка во множестве направлений, чтобы охватывать или покрывать соту или сектор BS. Значения ширины лепестка и направления лепестков из множества лепестков сконфигурированы иметь одинаковый максимальный коэффициент усиления лепестка в конкретном направлении. Согласно варианту осуществления настоящего раскрытия, каждый лепесток соответствует одинарному лепестку, имеющему конкретные характеристики лепестка (например, ширину лепестка и коэффициент усиления лепестка).

В одном варианте осуществления, блок 220 аналогового формирования диаграммы направленности формирует одинарные лепестки путем управления коэффициентами формирования диаграммы направленности, связанными с фазой и величиной веса для каждого элемента антенны, благодаря чему, лепестки, фактически имеющие одинаковую ширину на уровне половинной мощности (HPBW) ориентируются в разных направлениях, покрывая соту/сектор. Например, блок 220 аналогового формирования диаграммы направленности конфигурирует неоднородный вес лепестка, чтобы каждый элемент антенны формировал лепестки в разных направлениях с одинаковой HPBW.

В другом варианте осуществления, блок 220 аналогового формирования диаграммы направленности может формировать множество лепестков, которые фактически не имеют полностью одинаковую HPBW, но имеют такой же коэффициент усиления лепестка (коэффициент усиления решетки) в конкретном направлении, чтобы иметь однородное волновое число в пространстве лепестков. Например, блок 220 аналогового формирования диаграммы направленности может формировать наборы лепестков в разных направлениях, имеющих одинаковый коэффициент усиления, ортогональные столбцу матрицы цифрового преобразования Фурье (DFT), размер которой пропорционален количеству элементов антенны.

Согласно варианту осуществления настоящего раскрытия, некоторые одинарные лепестки могут совмещаться с образованием одного совмещенного лепестка при заранее определенном условии. В отношении единичных аналоговых лепестков, сформированных путем формирования диаграммы направленности аналогового порта на основании аналого-цифровой смешанной структуры формирования диаграммы направленности, суперпозиция одинарных лепестков может осуществляться путем объединения, на цифровом порту, аналоговых лепестков, отображаемых в РЧ тракт цифрового порта. В одном варианте осуществления, одинарный лепесток в конкретном направлении может отображаться в один РЧ тракт, и таким образом, количество одинарных лепестков, которые могут перекрываться, ограничивается количеством (Nf) РЧ трактов согласно структуре формирования диаграммы направленности и максимальной ширине лепестка для совмещенного лепестка, сформированного посредством суперпозиции одинарных лепестков, определяется шириной лепестка каждого одинарного лепестка и количеством РЧ трактов на передающей стороне.

В частности, блок 220 аналогового формирования диаграммы направленности могут формировать одинарные лепестки, имеющие конкретные значения ширины лепестка и коэффициенты усиления лепестков, путем управления коэффициентами, соответствующими весовым коэффициентам антенной решетки, обеспечивать смещение значению, соответствующему волновому числу для ориентирования каждого из одинарных лепестков.

Фиг. 3 демонстрирует пример сценария связи между BS и MS на основе формирования диаграммы направленности согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Согласно Фиг. 3 BS 300 одновременно или последовательно развертывает и передает множество сигналов, обладающих диаграммой направленности. В некоторых реализациях, MS 310 может принимать всенаправленный сигнал без поддержки формирования диаграммы направленности приема, поддерживать единомоментно одну конкретную картину формирования диаграммы направленности с поддержкой формирования диаграммы направленности приема, или поддерживать одновременно множество картин формирования диаграммы направленности в разных направлениях с поддержкой формирования диаграммы направленности приема.

Когда MS не поддерживает формирование диаграммы направленности приема, MS 310 измеряет качество канала опорного сигнала, передаваемого из каждого из лепестков передачи BS, и выбирает один или более наилучших лепестков 302 для MS 310 из множества лепестков передачи BS на основании результата измерения. Информация о выбранном наилучшем лепестке 302 и информация качества канала (CQI) на выбранном наилучшем лепестке 302 сообщаются BS 300.

Когда MS поддерживает формирование диаграммы направленности приема, MS 310 измеряет показатели качества канала множества лепестков передачи BS согласно каждой из картин лепестков приема MS 310 и сообщает результат измерения для всех комбинаций лепестков 302 передачи BS и лепестков 312 приема MS или некоторых из комбинаций с высоким рангом. BS 300 выделяет MS надлежащий лепесток передачи на основании отчета MS 310. Когда MS 310 может одновременно принимать множество лепестков передачи BS или поддерживать комбинацию лепестков передачи BS и лепестков приема MS, BS 300 может выбирать один или более лепестков с учетом разнесения передачи посредством повторяющейся передачи или одновременной передачи.

Одинарные лепестки для аналогового формирования диаграммы направленности имеют конкретные характеристики лепестка, сконфигурированные для покрытия соты/сектора BS и сформированы для направления разных направлений. В случае нисходящей линии связи, BS может передавать сигнал через один наилучший лепесток передачи для MS из множества лепестков передачи или передавать сигнал через более широкий лепесток (далее именуемый совмещенным лепестком), соответствующий суперпозиции одинарных лепестков, для повышения устойчивости лепестка на основании мобильности MS или оценки изменения состояния канала. Каждый одинарный лепесток или совмещенный лепесток может использоваться для передачи трафика данных или передачи сигнала управления.

Согласно примеру, приведенному на Фиг. 3, BS 300 выбирает i-й лепесток 302 для MS 310 и передает один и тот же сигнал на MS 310, одновременно и дополнительно используя (i-1)-й лепесток и (i+1)-й лепесток по обе стороны i-го лепестка 302. Таким образом, посредством суперпозиции трех одинарных лепестков, формируется совмещенный лепесток, имеющий увеличенную ширину лепестка. Максимальное количество совмещенных одинарных лепестков ограничивается согласно количеству РЧ трактов BS 300. Фактически, количество лепестков, подлежащих суперпозиции, необходимое для формирования диаграммы направленности, устойчивого к изменению канала, определяется на основании мобильности MS или изменения состояния канала. Например, MS или BS может осуществлять суперпозицию заранее определенного количества одинарных лепестков, таким образом, чтобы среднее или среднеквадратическое отклонение для значения измерения канала, например, отношение несущей к помехе и шуму (CINR)/ индикатор интенсивности принимаемого сигнала (RSSI) удовлетворяло конкретному пороговому условию.

Фиг. 4 демонстрирует примеры множества одинарных лепестков.

Согласно Фиг. 4, в антенной структуре типа однородной линейной решетки (ULA) 16x1, множество одинарных лепестков 402 сформировано для деления сектора в 180 градусов на 16 лепестковых зон, имеющих однородное волновое число, на основании лепесткового коэффициента, например матрицы DFT. Каждый одинарный лепесток имеет один и тот же максимальный коэффициент усиления лепестка в конкретном направлении и единообразно поддерживает все секции 180 градусов, которые находятся в одном и том же диапазоне коэффициентов усиления лепестка.

Фиг. 5 демонстрирует примеры картин лепестков для совмещенных лепестков согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. На Фиг. 5, проиллюстрированы картины 502 лепестков, полученные суперпозицией лепестков, в которую добавлены оба соседних боковых одинарных лепестка каждого из одинарных лепестков, показанных на Фиг. 4, на основании направления 0 градусов.

Согласно Фиг. 5 каждая из картин 502 лепестков для совмещенных лепестков нормализуется для коэффициента формирования диаграммы направленности согласно количеству совмещенных лепестков, таким образом, чтобы коэффициенты усиления всех антенн были одинаковы на аналоговом порту.

Благодаря нормализации, по мере уменьшения направленности совмещенного лепестка в конкретном направлении, ширина лепестка увеличивается, но максимальный коэффициент усиления лепестка в конкретном направлении уменьшается. Соответственно, предпочтительно конфигурировать количество совмещенных одинарных лепестков с учетом направленности и компромисса с коэффициентом усиления, обусловленным формированием диаграммы направленности. Кроме того, с учетом уменьшения коэффициента усиления лепестка для совмещенного лепестка, может осуществляться адаптация линии связи, включающая в себя конфигурирование уровня схемы модуляции и кодирования (MCS). Другими словами, адаптация линии связи осуществляется для компенсации уменьшения коэффициента усиления, обусловленного формированием диаграммы направленности, которой может генерироваться вследствие использования совмещенного лепестка.

Формирование совмещенного лепестка, то есть суперпозиция лепестков, может осуществляться, когда определено, что необходимо повышение достоверности для формирования диаграммы направленности согласно мобильности MS и/или состояния канала. Передатчик (BS в случае нисходящей линии связи и MS в случае восходящей линии связи) формирует более широкий лепесток, то есть перекрывающийся лепесток, посредством суперпозиции одного или более одинарных лепестков, соседствующих с выбранным одинарным лепестком. Режим суперпозиции лепестков означает режим передачи сигнала с использованием совмещенного лепестка и отличается от режима одинарного лепестка (то есть режима одного узкого лепестка) с использованием одного выбранного одинарного лепестка. Условие инициирования для задания активации/деактивации режима суперпозиции лепестков можно определить путем сравнения между пороговым качеством канала в течение заранее определенного времени и качеством канала совмещенного лепестка и качеством канала одного выбранного наилучшего одинарного лепестка. Здесь, качество канала означает среднее и/или среднеквадратическое отклонение измерения канала, например CINR/RSSI. Для определения инициирования режима суперпозиции лепестков, MS может периодически возвращать или событийно инициировать на BS метрики отчета, например, оценочное значение доплеровской скорости и среднего/среднеквадратического отклонения CINR/RSSI.

Когда определено инициирование режима суперпозиции лепестков, передатчик определяет количество лепестков, подлежащих суперпозиции, и выбирает лепестки, подлежащие суперпозиции. В одном варианте осуществления, передатчик рассматривает качество канала в отношении суперпозиции лепестков (среднее или среднеквадратическое отклонение CINR/RSSI). Качество канала сообщается приемником. В дополнительном варианте осуществления, передатчик может дополнительно рассматривать компромисс между увеличением ширины лепестка (увеличением достоверности) и уменьшением коэффициента усиления лепестка.

Переход между одинарным лепестком и совмещенным лепестком путем инициирования режима суперпозиции лепестков может осуществляться согласно условию инициирования и метрикам отчета режима суперпозиции лепестков. Режим суперпозиции лепестков может инициироваться, например, BS или MS. Когда режим суперпозиции лепестков инициируется BS, BS определяет, выполнять ли суперпозицию лепестков, на основании заранее определенного условия инициирования и метрик отчета от MS. Когда режим суперпозиции лепестков инициируется MS, MS определяет, совмещены ли лепестки, согласно заранее определенному условию инициирования и результату измерения качества канала, и подает запрос на включение/отключение суперпозиции лепестков на BS.

Согласно другому варианту осуществления при формировании диаграммы направленности нисходящей линии связи, MS может определять, совмещены ли лепестки приема MS, согласно заранее определенному условию инициирования и результату измерения качества канала для комбинации лепестка передачи BS и лепестка приема MS и включения/отключения суперпозиции лепестков приема MS. при формировании диаграммы направленности восходящей линии связи, BS может подавать запрос на включение/отключение суперпозиции лепестков передачи MS на MS согласно заранее определенному условию инициирования и результату измерения качества канала для опорного сигнала, передаваемого MS для каждого единичного лепестка передачи MS. Согласно другому варианту осуществления, при формировании диаграммы направленности восходящей линии связи, MS определяет, выполнять ли суперпозицию лепестков на основании заранее определенного условия инициирования и качества канала, возвращаемого от BS. Согласно другому варианту осуществления, при формировании диаграммы направленности восходящей линии связи, BS может включать/отключать суперпозицию лепестков приема BS для восходящей линии связи на основании заранее определенного условия инициирования и измерения качества канала согласно комбинации лепестков передачи MS и лепестков приема BS.

Для выполнения режима суперпозиции лепестков, MS должна измерять качество канала каждого одинарного лепестка или совмещенного лепестка. MS может оценивать общее качество канала совмещенного лепестка из комбинации опорных сигналов, отображаемых в соответствующие одинарные лепестки. Альтернативно, MS может объединять измерения качества канала опорных сигналов, отображаемых в заранее определенное количество соседних одинарных лепестков, для оценивания общего качества канала совмещенного лепестка, включающего в себя соседние одинарные лепестки.

Фиг. 6 демонстрирует пример структуры кадра для передачи опорного сигнала согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Согласно Фиг. 6, подкадр 602 заранее определенной единицы времени (например, 1 мс) передает опорный сигнал 606 через мидамбулу 604 интервала нисходящей линии связи в каждом секторе. Опорный сигнал 606 включает в себя множество пилот-сигналов, отображаемых в соответствующие одинарные лепестки в разных направлениях. В примере, показанном на Фиг. 6, опорный сигнал включает в себя четыре символа RS-1-RS-4 опорного сигнала, каждый из символов опорного сигнала включает в себя четыре пилот-сигнала, отличающиеся частотами, и каждый из пилот-сигналов отображается в один одинарный лепесток. Например, четвертый символ опорного сигнала включает в себя пилот-сигналы отображаемый в лепестки b13~b16.

MS может измерять качество канала одного конкретного одинарного лепестка из пилот-сигнала, отображаемого в каждый одинарный лепесток, или оценивать качество канала совмещенного лепестка, сгенерированного суперпозицией одинарных лепестков из комбинации пилот-сигналов, отображаемых в одинарные лепестки. MS измеряет, обновляет и прогнозирует мгновенное или временное среднее/дисперсия/среднеквадратическое отклонение) метрик качества канала, например, CINR или RSSI на основании измерения (или оценки). Согласно другому варианту осуществления, MS может оценивать изменение канала в зависимости от времени/частоты на основании измерения для мидамбулы для оценивания значения мобильности, например, доплеровской скорости, пропорциональный скорости перемещения MS и косвенно прогнозировать скорость перемещения MS и возможность увеличения чувствительности лепестков на основании оценочного значения.

На основании измерения/оценки качества канала, MS может определять активацию/деактивацию режима суперпозиции лепестков согласно условию инициирования, заданному BS, подавать запрос на включение/отключение режима суперпозиции лепестков с использованием сообщения управления доступом к среде (MAC) UL или канала управления UL согласно результату определения, и сообщать информацию качества канала каждого лепестка, связанного с выполнением режима суперпозиции лепестков, BS.

BS может определять, выполнять ли режим суперпозиции лепестков для MS согласно запросу и отчету со стороны MS, и передавать данные (или сигнал управления) посредством суперпозиции множества лепестков в режиме суперпозиции лепестков или передавать данные (или сигнал управления) через один конкретный одинарный лепесток в режиме одинарного лепестка. Согласно другому варианту осуществления, MS может инициировать переход режима суперпозиции лепестков с использованием условия инициирования для перехода режима суперпозиции лепестков, обеспеченного BS. Согласно другому варианту осуществления, MS может периодически/апериодически сообщать показатели качества канала, измеренные/оцененные из опорного сигнала для каждого лепестка от BS на BS и переключать режим суперпозиции лепестков согласно инструкции BS согласно условию инициирования.

Нижеприведенная Таблица 1 демонстрирует один пример информации режима суперпозиции лепестков, указывающей условие инициирования режима суперпозиции лепестков, обеспеченного BS. BS может рассылать и/или индивидуально адресовать, по меньшей мере, один из следующих параметров, включенных в информацию режима суперпозиции лепестков на MS в соте периодически и/или согласно инициирующему событию.

Таблица 1 Параметр Значение порог назначения суперпозиции лепестков значение в дБ порог отмены суперпозиции лепестков значение в дБ таймер назначения суперпозиции лепестков значение в единицах подкадров или кадров таймер отмены суперпозиции лепестков значение в единицах подкадров или кадров максимальное количество лепестков, поддерживаемое для суперпозиции значение количества одинарных лепестков

- Порог назначения суперпозиции лепестков это значение, выраженное в дБ, указывающее порог для максимального среднеквадратического отклонения RSSI/CINR для отдельного одинарного лепестка для определения перехода из режима одинарного лепестка в режим суперпозиции лепестков. Например, RSSI/CINR для каждого лепестка можно измерять в течение времени перехода из режима одинарного лепестка в режим суперпозиции лепестков или в течение заранее определенного времени (порог максимального из среднеквадратических отклонений измерений RSSI/CINR отдельного одинарного лепестка в течение времени для инициирования перехода режима от одного лепестка к суперпозиции лепестков).

- Порог отмены суперпозиции лепестков это значение, выраженное в дБ, указывающее порог для максимального среднеквадратического отклонения RSSI/CINR для отдельного одинарного лепестка для определения перехода из режима суперпозиции лепестков в режим одинарного лепестка. Например, RSSI/CINR для каждого лепестка можно измерять в течение времени перехода из режима суперпозиции лепестков в режим одинарного лепестка или в течение заранее определенного времени (порог максимального из среднеквадратических отклонений измерений RSSI/CINR отдельного одинарного лепестка в течение времени для инициирования перехода режима от суперпозиции лепестков к одному лепестку).

- Таймер назначения суперпозиции лепестков это значение, выраженное в единицах подкадров или кадров, указывающее минимальное время, необходимое для измерения среднего или среднеквадратического отклонения измерений канала для события инициирования режима суперпозиции лепестков. Таким образом, таймер назначения суперпозиции лепестков указывает минимальное количество подкадров/кадров, необходимое для измерения канала (минимальное необходимое количество подкадров/кадров для измерения среднего и среднеквадратического отклонения для события инициирования суперпозиции лепестков).

- Таймер отмены суперпозиции лепестков это значение, выраженное в единицах подкадров или кадров, указывающее минимальное время, необходимое для измерения среднего или среднеквадратического отклонения измерений канала для события инициирования режима одинарного лепестка. Таким образом, таймер отмены суперпозиции лепестков указывает минимальное количество подкадров/кадров, необходимое для измерения канала. (Минимальное необходимое количество подкадров/кадров для измерения среднего и среднеквадратического отклонения для события инициирования перехода от суперпозиции лепестков к одному лепестку.) Согласно варианту осуществления, таймер назначения суперпозиции лепестков и таймер отмены суперпозиции лепестков можно заменить тем же одним параметром.

- Максимальное количество лепестков, поддерживаемое для суперпозиции, означает максимальное количество соседних лепестков, которые могут одновременно поддерживать MS посредством суперпозиции лепестков. (Максимальное количество соседних лепестков, которое может одновременно поддерживаться для MS с суперпозицией лепестков.) Как описано выше, максимальное количество совмещенных лепестков может ограничиваться согласно количеству РЧ трактов BS.

На Фиг. 7 показана блок-схема операций, демонстрирующая работу BS, которая действует в режиме суперпозиции лепестков согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. Хотя Фиг. 7 демонстрирует работу BS для суперпозиции лепестков передачи нисходящей линии связи, следует отметить, что работа MS для восходящей линии связи суперпозиция лепестков передачи осуществляется одинаково.

Согласно Фиг. 7 на этапе 702 BS рассылает или индивидуально адресует информацию режима суперпозиции лепестков на MS в соте. Согласно варианту осуществления, информацию режима суперпозиции лепестков можно вставлять в системную информацию и затем передавать. Информацию режима суперпозиции лепестков может передаваться согласно заранее определенному периоду передачи системной информации или апериодически передаваться согласно заранее определенному условию инициирования. Информация режима суперпозиции лепестков соответствует, по меньшей мере, одному параметру, указывающему условие инициирования между режимом одинарного лепестка и режимом суперпозиции лепестков и включает в себя, по меньшей мере, один из, например, порога назначения суперпозиции лепестков, порога отмены суперпозиции лепестков, таймера назначения суперпозиции лепестков, таймера отмены суперпозиции лепестков и максимального количества лепестков, поддерживаемого для суперпозиции. На этапе 704, BS непрерывно передает опорный сигнал для каждого одинарного лепестка согласно заранее определенному периоду передачи опорного сигнала, чтобы MS могла измерять качество канала каждого одинарного лепестка или каждого совмещенного лепестка.

На этапе 706, BS определяет, определен ли режим суперпозиции лепестков для MS посредством планирования. Согласно варианту осуществления, BS может определять, выполнять ли режим суперпозиции лепестков для MS путем осуществления планирования согласно заранее определенному периоду планирования. В другом варианте осуществления, BS может определять, применять ли режим суперпозиции лепестков к MS согласно заранее определенному периоду определения режима суперпозиции лепестков или заранее определенному условию инициирования. Определение применения режима суперпозиции лепестков может осуществляться на основании того, существует ли сигнал данных/управления нисходящей линии связи, подлежащий передаче на MS, могут ли BS и MS поддерживать суперпозицию лепестков, количества лепестков, которые может использовать BS, и определения условия инициирования для качества канала каждого лепестка, сообщаемого MS в течение заранее определенного недавнего времени.

Например, когда среднеквадратическое отклонение измерений RSSI/CINR, сообщаемых MS, работающей в режиме одинарного лепестка в течение таймера назначения суперпозиции лепестков, превышает порог назначения суперпозиции лепестков, BS активирует режим суперпозиции лепестков для MS, то есть производит определение активировать режим суперпозиции лепестков. Кроме того, когда среднеквадратическое отклонение измерений RSSI/CINR, сообщаемых MS, работающей в режиме суперпозиции лепестков в течение таймера отмены суперпозиции лепестков, превышает порог отмены суперпозиции лепестков, BS отменяет режим суперпозиции лепестков, то есть деактивирует режим суперпозиции лепестков и производит определение обеспечивать обслуживание в режиме одинарного лепестка.

Согласно варианту осуществления, условие инициирования режима суперпозиции лепестков, используемое BS, может отличаться от условия инициирования, используемого MS.

Когда BS производит определение обеспечивать обслуживание MS в режиме суперпозиции лепестков или когда BS уже обеспечила обслуживание MS в режиме суперпозиции лепестков, процесс переходит к этапу 708. Когда BS производит определение обеспечивать обслуживание MS в режиме одинарного лепестка или когда BS уже обеспечила обслуживание MS в режиме одинарного лепестка, процесс переходит к этапу 718.

На этапе 708, BS определяет, существует ли запрос на отключение режима суперпозиции лепестков от MS, определившей активировать режим суперпозиции лепестков. Например, BS определяет, принято ли от MS сообщение MAC UL или сообщение канала управления UL для подачи запроса на отключение режима суперпозиции лепестков. Когда MS производит определение не использовать режим суперпозиции лепестков, BS может деактивировать режим суперпозиции лепестков независимо от определения BS. Когда запрос на отключение режима суперпозиции лепестков подан, процесс переходит к этапу 710. В отсутствие запроса на отключение режима суперпозиции лепестков, процесс переходит к этапу 720.

Согласно выбираемому варианту осуществления, BS может пропускать определение на этапе 706 и определять, выполнять ли режим суперпозиции лепестков, согласно запросу от MS. Таким образом, вместо определения режима суперпозиции лепестков, BS, получив запрос на отключение режима суперпозиции лепестков от MS, может переходить к этапу 710, и, получив запрос на включение режима суперпозиции лепестков, переходить к этапу 720.

Согласно другому выбираемому варианту осуществления, BS может определять, выполнять ли режим суперпозиции лепестков согласно определению BS независимо от запроса от MS. Таким образом, когда на этапе 706 определено обеспечивать обслуживание MS в режиме суперпозиции лепестков, BS переходит к этапу 720. Когда не определено обеспечивать обслуживание MS в режиме одинарного лепестка на этапе 706, BS переходит к этапу 710.

Согласно другому варианту осуществления, когда на этапе 706 определен режим суперпозиции лепестков, BS может переходить к этапу 718 для определения, принят ли от MS запрос на включение режима суперпозиции лепестков. Кроме того, когда на этапе 706 определен режим одинарного лепестка, BS может переходить к этапу 708 для определения, принят ли от MS запрос на отключение режима суперпозиции лепестков.

Этапы 710-716 соответствуют работе в режиме одинарного лепестка. По меньшей мере, некоторые из этапов 710-716, например, этапы 710 и 712 уже могут быть завершены до активации режима одинарного лепестка, определяться или осуществляться после определения режима одинарного лепестка. Согласно выбираемому варианту осуществления, BS может подавать запрос на передачу CQI для режима одинарного лепестка на MS, когда определен режим одинарного лепестка. CQI для режима одинарного лепестка может указывать, например, качество сигнала для каждого из множества лепестков.

На этапе 710, BS принимает от MS индексы лепестков для N лепестков, имеющих высокие показатели качества канала, среди одинарных лепестков BS, то есть N индексов наилучших лепестков и/или CQI N наилучших лепестков. Сообщаемое количество N лепестков может быть заранее определено или указано информацией управления, рассылаемой от BS. CQI может включать в себя, например, CINR и/или RSSI для каждого наилучшего лепестка. На этапе 712, BS выбирает один одинарный лепесток, подлежащий использованию для передачи пакета данных на основании индексов наилучших лепестков MS и CQI. Например, BS выбирает один одинарный лепесток, имеющий наивысшее качество канала для MS из имеющихся одинарных лепестков.

На этапе 714, BS осуществляет пакетное планирование для определения назначения ресурса для пакетной передачи совместно с операцией адаптации линии связи, включающей в себя операцию для определения уровня MCS, подлежащего использованию при передаче пакета через выбранный одинарный лепесток. На этапе 716, BS передает пакет данных на MS через выбранный одинарный лепесток и переходит к одному из этапов 702, 704 и 706 согласно, по меньшей мере, одному из заранее определенных периодов передачи.

На этапе 718, BS определяет, существует ли запрос на включение режима суперпозиции лепестков от MS, определившей деактивировать режим суперпозиции лепестков. Например, BS определяет, принято ли от MS сообщение MAC UL или сообщение канала управления UL для подачи запроса на включение режима суперпозиции лепестков. Когда MS производит определение использовать режим суперпозиции лепестков, BS может активировать режим суперпозиции лепестков независимо от определения BS. Когда запрос на включение режима суперпозиции лепестков подан, процесс переходит к этапу 720. В отсутствие запроса для включения режима суперпозиции лепестков, процесс переходит к этапу 710 для работы в режиме одинарного лепестка.

Этапы 720-728 соответствуют работе в режиме суперпозиции лепестков. По меньшей мере, некоторые из этапов 720-728, например, этапы 720 и 722, уже могут быть завершены до активации режима суперпозиции лепестков, определяться или осуществляться после определения режима суперпозиции лепестков. Согласно выбираемому варианту осуществления, BS может подавать запрос на передачу CQI для режима суперпозиции лепестков на MS, когда определен режим суперпозиции лепестков. CQI для режима суперпозиции лепестков указывает, например, показатели качества сигнала заранее определенного количества лепестков или сумму (или среднее) показателей качества сигнала. Таким образом, CQI для режима суперпозиции лепестков может указывать среднее качество сигнала заранее определенного количества совмещенных лепестков.

На этапе 720, BS принимает от MS информацию о количестве (M) соседних лепестков, которые удовлетворяют заранее определенному порогу. Согласно выбираемому варианту осуществления, этап 720 может быть опущен, и BS может распознавать количество лепестков, подлежащих суперпозиции, на этапе 722. На этапе 722, BS принимает CQI для одного лепестка, имеющего наилучшее качество канала, из одинарных лепестков BS, и CQI для M соседних лепестков, включающих в себя лепестки, соседствующие с одним одинарным лепестком. Кроме того, MS также может сообщать индексы лепестков для M соседних лепестков. Например, когда количество соседних лепестков, подлежащих суперпозиции, и MS определяет, что лепесток #7 из одинарных лепестков BS имеет наилучшее качество канала, то есть CINR/RSSI, индексы для лепестков #6, #7 и #8 на основании лепестка #7 и его CQI сообщаются BS. CQI может включать в себя качество сигнала каждого из лепестков #6, #7 и #8 или включать в себя сумму или среднее показателей качества сигнала лепестков #6, #7 и #8.

На этапе 724, BS управляет коэффициентами формирования диаграммы направленности блока аналогового формирования диаграммы направленности и управляет блоком цифрового формирования диаграммы направленности, для управления M соседними лепестками, принятыми на этапе 722, подлежащими суперпозиции. В конкретном варианте осуществления, суперпозиция одинарных лепестков осуществляется путем отображения единичных аналоговых лепестков, сгенерированных блоком аналогового формирования диаграммы направленности, в РЧ цепь/тракт цифрового блока в аналого-цифровой смешанной структуры. Согласно выбираемому или комбинируемому варианту осуществления, блок аналогового формирования диаграммы направленности конфигурирует значение, соответствующее сумме лепестковых коэффициентов для аналоговых одинарных лепестков, подлежащих суперпозиции, в качестве весовых коэффициентов амплитуды и фазы для каждого элемента антенны, для обеспечения возможности суперпозиции одинарных лепестков. Таким образом, суперпозиция лепестков может осуществляться путем отражения суммы весовых коэффициентов амплитуды и фазы для генерации одинарных лепестков и нормирующего множителя, чтобы все элементы антенны имели одинаковую мощность на аналого-цифровом порту.

Согласно примеру конфигурации, приведенному на Фиг. 2, суперпозиция лепестков осуществляется путем конфигурирования веса аналогового лепестка, соответствующего коэффициенту усиления единичного аналогового лепестка, подлежащего суперпозиции, на каждом РЧ тракте цифрового порта, отображения одних и тех же данных из блока цифрового формирования диаграммы направленности во множество РЧ трактов, и передачи отображенных данных.

На этапе 726, BS осуществляет пакетное планирование для определения назначения ресурса для пакетной передачи совместно с операцией адаптации линии связи, включающей в себя операцию для определения уровня MCS, подлежащего использованию при передаче пакета через совмещенный лепесток сформированный посредством суперпозиции M соседних лепестков. На этапе 728, BS передает пакет данных на MS через сформированный совмещенный лепесток и переходит к одному из этапов 702, 704 и 706 согласно, по меньшей мере, одному из заранее определенных периодов передачи.

На Фиг. 8 показана блок-схема операций, демонстрирующая работу MS, которая действует в режиме суперпозиции лепестков согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. Хотя Фиг. 8 демонстрирует работу MS для суперпозиции лепестков приема нисходящей линии связи, следует отметить, что работа BS для суперпозиции лепестков приема восходящей линии связи осуществляется одинаково.

Согласно Фиг. 8, на этапе 802, MS принимает информацию режима суперпозиции лепестков, рассылаемую или индивидуально адресуемую от BS согласно заранее определенному периоду передачи системной информации. Информация режима суперпозиции лепестков соответствует, по меньшей мере, одному параметру, указывающему условие инициирования между режимом одинарного лепестка и режимом суперпозиции лепестков и включает в себя, по меньшей мере, один из, например, порога назначения суперпозиции лепестков, порога отмены суперпозиции лепестков, таймера назначения суперпозиции лепестков, таймера отмены суперпозиции лепестков и максимального количества лепестков, поддерживаемого для суперпозиции. На этапе 804, MS принимает опорные сигналы, которые последовательно передаются для каждого одинарного лепестка согласно заранее определенному периоду передачи опорного сигнала или одновременно передаются BS.

На этапе 806, MS измеряет или оценивает показатели качества канала одинарных лепестков и соседних лепестков на основании опорного сигнала. В частности, MS измеряет качество канала каждого одинарного лепестка и оценивает качество канала комбинации, по меньшей мере, одного одинарного лепестка и заранее определенного количества соседних лепестков, которые соседствуют с одним одинарным лепестком. Качество канала комбинации лепестков соответствует качеству канала соответствующего совмещенного лепестка.

На этапе 808, MS определяет, производит ли BS определение выполнять режим суперпозиции лепестков для MS, на основании информации планирования, принятой от BS. В другом варианте осуществления, MS может принимать сигнал индикации режима суперпозиции лепестков, передаваемый от BS, согласно заранее определенному периоду определения режима суперпозиции лепестков или заранее определенному условию инициирования, и определять, определен ли режим суперпозиции лепестков, по сигналу индикации. Когда определен режим суперпозиции лепестков, или когда режим суперпозиции лепестков уже применен, MS переходит к этапу 810. В противном случае, MS переходит к этапу 816.

Согласно выбираемому варианту осуществления, MS может пропускать этап 808 и определять, выполнять ли режим суперпозиции лепестков, согласно определению MS. Таким образом, вместо приема индикации режима суперпозиции лепестков от BS, MS может определять, выполняется ли условие отключения или условие включения режима суперпозиции лепестков. Когда выполняется условие отключения, MS переходит к этапу 812. Когда выполняется условие включения, MS переходит к этапу 818.

Согласно другому выбираемому варианту осуществления, MS может определять, выполнять ли режим суперпозиции лепестков, согласно индикации от BS, независимо от определения MS. Таким образом, MS переходит к этапу 820, когда MS получает от BS команду работать в режиме суперпозиции лепестков, и переходит к этапу 814, когда MS получает от BS команду работать в режиме одинарного лепестка.

Согласно другому варианту осуществления, когда на этапе 808 указан режим суперпозиции лепестков, MS может переходить к этапу 816 для определения, выполняется ли условие включения режима суперпозиции лепестков. Кроме того, когда на этапе 808 указан режим одинарного лепестка, MS может переходить к этапу 810 для определения, выполняется ли условие отключения режима суперпозиции лепестков.

На этапе 810, MS определяет, выполняется ли условие отключения режима суперпозиции лепестков, на основании условия инициирования, включенного в информацию режима суперпозиции лепестков, принятую на этапе 802. Например, когда среднеквадратическое отклонение измерений RSSI/CINR одного наилучшего одинарного лепестка или одного или более одинарных лепестков, имеющих показатели качества канала, большие или равные конкретному качеству канала в течение таймера отмены суперпозиции лепестков, ограничено порогом отмены суперпозиции лепестков, MS освобождает режим суперпозиции лепестков, то есть деактивирует режим суперпозиции лепестков и решает работать в режиме одинарного лепестка. В порядке другого примера, MS может сравнивать качество канала (среднее/среднеквадратическое отклонение CINR) для наилучшего одного одинарного лепестка и качество канала совмещенного лепестка для заранее определенного количества соседних одинарных лепестков на основании наилучшего одного одинарного лепестка, для определения использования режима лепестка, имеющего более высокое качество канала.

Когда выполняется условие отключения режима суперпозиции лепестков, MS переходит к этапу 812 для деактивации режима суперпозиции лепестков и работы в режиме одинарного лепестка. В противном случае, MS переходит к этапу 820.

На этапе 812, MS передает на BS заранее определенное сообщение для подачи запроса на отключение режима суперпозиции лепестков, например, сообщение MAC UL или сообщение канала управления UL. Согласно выбираемому варианту осуществления, MS может принимать от BS запрос CQI для режима одинарного лепестка, когда определен режим одинарного лепестка. CQI для режима одинарного лепестка может указывать, например, качество сигнала для каждого из множества лепестков.

На этапе 814, MS сообщает BS индексы лепестков для N лепестков, имеющих высокие показатели качества канала, из всех одинарных лепестков BS, то есть N индексов наилучших лепестков. MS может дополнительно передавать на BS CQI, указывающую показатели качества канала наилучших лепестков, то есть CINR и/или RSSI, совместно с N индексами наилучших лепестков. Сообщаемое количество N лепестков может быть заранее определено или указано информацией управления, рассылаемой от BS.

На этапе 828, кода планирование осуществляется согласно пакетному планированию BS, MS принимает пакет данных, передаваемый от BS, через один одинарный лепесток, выбранный из N лепестков на этапе 814. После этого, MS переходит к одному из этапов 802, 804 и 808 согласно, по меньшей мере, одному из заранее определенных периодов передачи.

При этом на этапе 816, MS определяет, выполняется ли условие включения режима суперпозиции лепестков, на основании условия инициирования информации режима суперпозиции лепестков, принятой на этапе 802. Например, когда среднеквадратическое отклонение измерений RSSI/CINR одного наилучшего одинарного лепестка или одинарных лепестков, имеющих показатели качества канала, большие или равные конкретному качеству канала в течение таймера назначения суперпозиции лепестков, превышает порог назначения суперпозиции лепестков, MS производит определение активировать режим суперпозиции лепестков. В порядке другого примера, MS может сравнивать качество канала (среднее/среднеквадратическое отклонение CINR) для наилучшего одного одинарного лепестка и качество канала совмещенного лепестка для заранее определенного количества соседних одинарных лепестков на основании наилучшего одного одинарного лепестка, чтобы производить определение использовать режим лепестка, имеющий более высокое качество канала.

Когда выполняется условие включения режима суперпозиции лепестков, MS переходит к этапу 818, чтобы активировать режим суперпозиции лепестков.

На этапе 818, MS передает на BS сообщение MAC UL или сообщение канала управления UL для подачи запроса на включение режима суперпозиции лепестков. Согласно выбираемому варианту осуществления, MS может принимать запрос CQI для режима суперпозиции лепестков от BS, когда определен режим суперпозиции лепестков. CQI для режима суперпозиции лепестков указывает, например, показатели качества сигнала заранее определенного количества лепестков или сумму (или среднее) показателей качества сигнала.

На этапе 820, MS оценивает количество (M) соседних лепестков, подлежащих суперпозиции. Кроме того, MS идентифицирует соседние лепестки, подлежащие суперпозиции. Информация об оцененном количестве соседних лепестков может сообщаться BS. Например, MS может выбирать соседние лепестки, имеющие измерение качества канала, превышающее заранее определенный порог, и порог может быть заранее определенным или может сигнализироваться от BS. Кроме того, MS может определять значение M в пределах максимального количества лепестков, поддерживаемого для суперпозиции, сигнализируемого от BS. На этапе 824, MS измеряет и оценивает CQI для M соседних лепестков. Например, MS измеряет показатели качества канала одного лепестка, имеющий наилучшее качество канала из всех одинарных лепестков BS и каждого из M соседних лепестков, включающих в себя лепестки, соседствующие с одним лепестком, и объединяет измерение качества канала всех соседних лепестков, для оценивания показателей качества канала всех M соседних лепестков. На этапе 826, MS сообщает BS общую CQI, указывающую показатели качества канала M соседних лепестков. Кроме того, MS может сообщать BS индексы соседних лепестков, подлежащих суперпозиции, и количество (M) соседних лепестков.

На этапе 828, кода планирование осуществляется согласно пакетному планированию BS, MS принимает пакет данных, передаваемый от BS, через совмещенный лепесток, сгенерированный посредством суперпозиции M соседних лепестков на этапе 824. После этого, MS переходит к одному из этапов 802, 804 и 808 согласно, по меньшей мере, одному из заранее определенных периодов передачи.

В вариантах осуществления, показанных Фиг. 7 и 8, проиллюстрирована операция, в которой BS планирует режим суперпозиции лепестков, и MS определяет активацию/деактивацию режима суперпозиции лепестков. Согласно другому варианту осуществления, определение относительно режима суперпозиции лепестков может производить только BS, или производить определение относительно режима суперпозиции лепестков может только MS.

Фиг. 9 (включающий в себя Фиг. 9A и 9B) демонстрирует пример структуры передачи/приема формирования диаграммы направленности согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Как показано на Фиг. 9A, передатчик 900 включает в себя блок 910 цифрового формирования диаграммы направленности и блок 922 аналогового формирования диаграммы направленности, и блок 910 цифрового формирования диаграммы направленности и блок 922 аналогового формирования диаграммы направленности соединены друг с другом через NRF,Tx РЧ трактов, включающих в себя IFFT 916, P/S 918 и DAC 920. Блок 910 цифрового формирования диаграммы направленности включает в себя кодер 912 MIMO и прекодер 914 основной полосы (BB), и блок 922 аналогового формирования диаграммы направленности включает в себя преобразователь частоты 924, фазовращатели/усилители мощности 926 и 928 для каждого РЧ тракта, объединитель 930 и антенную решетку 932. В другом варианте осуществления, блок 922 аналогового формирования диаграммы направленности можно определить как имеющий другие компоненты кроме преобразователя частоты 924 и антенной решетки 932.

Передатчик 900 дополнительно включает в себя контроллер 934 формирования диаграммы направленности для управления блоком 910 цифрового формирования диаграммы направленности и блоком 922 аналогового формирования диаграммы направленности, получения фрагментов информации, необходимых для смешанного формирования диаграммы направленности и суперпозиции лепестков, обмена фрагментов информации с приемником 950 и определения фрагментов информации, необходимых для управления блоком 910 цифрового формирования диаграммы направленности и блоком 922 аналогового формирования диаграммы направленности, например, матрицы коэффициентов формирования диаграммы направленности. Контроллер 934 формирования диаграммы направленности определяет активацию/деактивацию режима суперпозиции лепестков на основании заранее определенного условия инициирования и сигнализации с противоположной станцией связи, то есть приемником 950, управляет коэффициентами формирования диаграммы направленности блока аналогового формирования диаграммы направленности согласно определению, и управляет отображением блока цифрового формирования диаграммы направленности в РЧ тракт.

Лепестки, сформированные передатчиком 900, достигают приемника 950 через канал 640 MIMO, образуя эффективный канал Heff пространства лепестков.

Согласно Фиг. 9B, как и передатчик, приемник 950 включает в себя блок 952 аналогового формирования диаграммы направленности и блок 968 цифрового формирования диаграммы направленности, и блок 952 аналогового формирования диаграммы направленности и блок 968 цифрового формирования диаграммы направленности соединены друг с другом через NRF,Rx РЧ трактов, включающих в себя аналого-цифровой преобразователь (ADC) 962, последовательно-параллельный преобразователь (S/P) 964 и FFT 966. Блок 952 аналогового формирования диаграммы направленности включает в себя антенную решетку 954, малошумящие усилители (LNA) 956/фазовращатели 958 и преобразователь 960 частоты. В другом варианте осуществления, блок 952 аналогового формирования диаграммы направленности можно определить как имеющий другие компоненты кроме антенной решетки 954 и преобразователя 960 частоты. Блок 968 цифрового формирования диаграммы направленности включает в себя объединитель 970 основной полосы и декодер 972 MIMO.

Приемник 950 дополнительно включает в себя контроллер 974 формирования диаграммы направленности для управления блоком 968 цифрового формирования диаграммы направленности и блоком 952 аналогового формирования диаграммы направленности, получения фрагментов информации, необходимых для смешанного формирования диаграммы направленности и суперпозиции лепестков, обмена фрагментов информации с передатчиком 934 и определения фрагментов информации, необходимых для управления блоком 968 цифрового формирования диаграммы направленности и блоком 952 аналогового формирования диаграммы направленности, например, матрицы коэффициентов формирования диаграммы направленности. Контроллер 974 формирования диаграммы направленности определяет активацию/деактивацию режима суперпозиции лепестков на основании заранее определенного условия инициирования и сигнализации с противоположной станцией связи, то есть передатчиком 900, управляет коэффициентами формирования диаграммы направленности блока аналогового формирования диаграммы направленности согласно определению, и управляет отображением блока цифрового формирования диаграммы направленности в РЧ тракт.

На нисходящей линии связи, передатчик 900 соответствует BS, и приемник 950 соответствует MS. На восходящей линии связи, передатчик 900 соответствует MS, и приемник 950 соответствует BS.

Передатчик 900 формирует множество одинарных лепестков, которые имеют направленность через аналоговое формирование диаграммы направленности и имеют конкретные значения ширины лепестка в разных направлениях, и генерирует совмещенный лепесток посредством суперпозиции множества соседних лепестков из множества одинарных лепестков согласно конкретному условию инициирования и/или запросу от приемника 950. Приемник 950 принимает и измеряет опорные сигналы, передаваемые от передатчика 900, через одинарные лепестки, и определяет активацию/деактивацию режима суперпозиции лепестков согласно конкретному условию инициирования и/или результату измерения. Кроме того, приемник 950 может сообщать передатчику 900 информацию (активация/деактивация режима суперпозиции лепестков, информация качества канала и пр.), необходимый для работы в режиме суперпозиции лепестков.

Фиг. 10 и 11 демонстрируют картины лепестков совмещенных лепестков, сгенерированных посредством суперпозиции двух соседних лепестков и трех соседних лепестков согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. Как и на Фиг. 5, каждая из картин лепестков для совмещенных лепестков нормализуется для коэффициента формирования диаграммы направленности согласно количеству совмещенных лепестков, таким образом, чтобы коэффициенты усиления всех антенн были одинаковы на аналоговом порту. Как показано на Фиг. 10 и 11, совмещенные лепестки обеспечивают более устойчивую связь благодаря увеличенной ширине лепестка в сравнении с одинарными лепестками, проиллюстрированными на Фиг. 4.

По аналогии со случаем, когда BS обеспечивает суперпозицию лепестков передачи для передачи сигналов на нисходящей линии связи, MS может осуществлять суперпозицию лепестков приема через смешанное формирование диаграммы направленности приема для сигналов нисходящей линии связи. В этом случае, MS определяет, инициировать ли суперпозицию лепестков передачи BS ввиду суперпозиции лепестков приема MS. Когда MS может осуществлять суперпозицию лепестков приема, MS может добиваться достоверности принятого сигнала посредством суперпозиции лепестков приема MS в отношении одного лепестка передачи BS несмотря на высокую мобильность MS или изменение/флуктуацию канала. Соответственно, суперпозиция лепестков передачи BS не требуется.

Кроме того, когда BS работает в режиме суперпозиции лепестков передачи, MS может определять индексы лепестков, подлежащих суперпозиции на стороне BS, или количество лепестков даже с учетом не только передачи суперпозиции одного или более соседних лепестков передачи на стороне BS, но и приема суперпозиции одного или более лепестков приема на стороне MS. При этом суперпозиция лепестков приема на стороне MS может быть реализована посредством суперпозиции соседних лепестков приема, как и суперпозиция лепестков передачи на стороне BS, или реализована посредством разнесенного приема одного или более лепестков приема в разных направлениях на стороне MS.

Фиг. 12 (включающий в себя Фиг. 12A и 12B) – блок-схема операций, демонстрирующая работу MS, которая действует в режиме суперпозиции лепестков, согласно другому варианту осуществления настоящего раскрытия. Поскольку операция суперпозиции лепестков нисходящей линии связи будет описана ниже, лепесток передачи соответствует лепестку передачи BS, и лепесток приема соответствует лепестку приема MS.

Согласно Фиг. 12, на этапе 1202, MS принимает режим суперпозиции лепестков, рассылаемый или индивидуально адресуемый от BS. Информация режима суперпозиции лепестков соответствует набору параметров, указывающему условие инициирования между режимом одинарного лепестка и режимом суперпозиции лепестков, и включает в себя, по меньшей мере, один из, например, порога назначения суперпозиции лепестков, порога отмены суперпозиции лепестков, таймера назначения суперпозиции лепестков, таймера отмены суперпозиции лепестков и максимального количества лепестков, поддерживаемого для суперпозиции. Согласно другому варианту осуществления, информация режима суперпозиции лепестков может включать в себя весь набор параметров, указывающий условие инициирования режима суперпозиции лепестков передачи BS, и набор параметров, указывающий условие инициирования режима суперпозиции лепестков приема MS. На этапе 1204, MS принимает опорные сигналы, которые последовательно передаются согласно каждому одинарному лепестку или одновременно передаются BS.

На этапе 1206, MS измеряет или оценивает показатели качества канала лепестков передачи, соседних лепестков передачи или соседних лепестков приема. В частности, MS измеряет показатели качества канала каждого лепестка передачи и каждого лепестка приема, и также оценивает показатели качества канала комбинации из, по меньшей мере, одного более высокого лепестка передачи и заранее определенного количества лепестков передачи, соседствующих с одним более высоким лепестком передачи, и комбинации из, по меньшей мере, одного более высокого лепестка передачи и заранее определенного количества лепестков приема, соседствующих с одним более высоким лепестком приема.

На этапе 1208, MS определяет, производит ли BS определение выполнять режим суперпозиции лепестков передачи BS для MS, на основании информации планирования, принятой от BS. Когда определено, что режим суперпозиции лепестков передачи BS используется, MS переходит к этапу 1210. В противном случае, MS переходит к этапу 1216.

На этапе 1210, MS определяет, выполняется ли условие отключения режима суперпозиции лепестков передачи BS на основании условия инициирования информации режима суперпозиции лепестков, принятой на этапе 1202. В конкретном примере, когда среднеквадратическое отклонение измерений RSSI/CINR одного наилучшего одинарного лепестка или один или более одинарные лепестки, имеющие показатели качества канала, большие или равные конкретному качеству канала в течение таймера отмены суперпозиции лепестков ограничено порогом отмены суперпозиции лепестков, MS освобождает режим суперпозиции лепестков, то есть деактивирует режим суперпозиции лепестков и производит определение работать в режиме одинарного лепестка. Когда выполняется условие отключения режима суперпозиции лепестков, MS переходит к этапу 1212 для деактивации режима суперпозиции лепестков и работы в режиме одинарного лепестка. В противном случае, MS переходит к этапу 1222.

На этапе 1212, MS передает на BS сообщение для подачи запроса на отключение режима суперпозиции лепестков передачи BS. На этапе 1214, MS сообщает BS индексы лепестков для N лепестков передачи, имеющих высокие показатели качества канала из всех лепестков передачи BS, то есть N индексов наилучших лепестков передачи. MS может дополнительно передавать на BS CQI, указывающую показатели качества канала наилучших лепестков передачи, то есть CINR и/или RSSI, совместно с N индексами наилучших лепестков передачи. Сообщаемое количество N лепестков может быть заранее определено или указано информацией управления, рассылаемой от BS.

На этапе 1232, кода планирование осуществляется согласно пакетному планированию BS, MS принимает пакет данных, передаваемый от BS, через один лепесток передачи, выбранный из N лепестков передачи на этапе 1214.

На этапе 1216, MS определяет, выполняется ли условие включения режима суперпозиции лепестков, на основании условия инициирования информации режима суперпозиции лепестков, принятой на этапе 1202. В конкретном примере, когда среднеквадратическое отклонение измерений RSSI/CINR в течение таймера назначения суперпозиции лепестков, превышает порог назначения суперпозиции лепестков, MS производит определение активировать режим суперпозиции лепестков. Когда выполняется условие включения режима суперпозиции лепестков, MS переходит к этапу 1218.

На этапе 1218, когда MS определяет, что достоверность принятого сигнала может быть достигнута только посредством суперпозиции лепестков приема без суперпозиции лепестков передачи, то есть когда условие отключения режима суперпозиции лепестков передачи выполняется только посредством суперпозиции лепестков приема без суперпозиции лепестков передачи, MS производит определение выполнять режим суперпозиции лепестков приема без суперпозиции лепестков передачи. Например, когда мобильность MS (например, доплеровская скорость) или изменение канала ограничено заранее определенным порогом, MS может определять, что суперпозиция лепестков передачи BS не требуется. Когда определено, что не осуществляется ни суперпозиция лепестков передачи BS, ни суперпозиция лепестков приема MS, MS конфигурирует блок формирования диаграммы направленности приема MS (управляет им) для приема сигнала нисходящей линии связи от BS посредством суперпозиции лепестков приема и переходит к этапу 1214.

На этапе 1218, когда условие отключения режима суперпозиции лепестков передачи не выполняется только посредством суперпозиции лепестков приема без суперпозиции лепестков передачи, MS производит определение осуществлять, как суперпозицию лепестков передачи BS, так и суперпозицию лепестков приема MS, и переходит к этапу 1220. На этапе 1220, MS передает на BS сообщение для подачи запроса на включение режима суперпозиции лепестков. На этапе 1222, MS оценивает количество (M) соседних лепестков, которые удовлетворяют заранее определенному порогу. В частности, MS может определять количество соседних лепестков, имеющих измерения качества канала, которые превышают заранее определенный порог. На этапе 1224, MS измеряет и оценивает CQI для M соседних лепестков передачи и N соседних лепестков приема. В частности, MS измеряет показатели качества канала одного лепестка передачи, имеющего наивысшее качество канала, из всех лепестков передачи BS, и каждого из M соседних лепестков передачи, включающих в себя лепестки, соседствующие с одним лепестком передачи, и объединяет измерения качества канала всех соседних лепестков передачи, для оценивания показателей качества канала всех M соседних лепестков передачи. Аналогично, MS измеряет показатели качества канала одного лепестка приема, имеющего наивысшее качество канала, из всех лепестков приема MS и каждого из N соседних лепестков приема, включающих в себя лепестки, соседствующие с одним лепестком приема, и объединяет измерения качества канала всех соседних лепестков приема, для оценивания показателей качества канала всех N соседних лепестков приема.

На этапе 1226, MS ищет и выбирает пару(ы) лепестков передачи для суперпозиции лепестков передачи и лепестков приема для суперпозиции лепестков приема, которые удовлетворяют заранее определенным критериям достоверности. В конкретном примере, MS выбирает одну или более пар соседних лепестков передачи и соседних лепестков приема, которые имеют наивысшие показатели качества канала. На этапе 1228, MS сообщает BS необходимое количество (M) соседних лепестков передачи и общую CQI, указывающую показатели качества канала M соседних лепестков.

На этапе 1232, кода планирование осуществляется согласно пакетному планированию BS, MS принимает пакет данных, передаваемый от BS, через совмещенный лепесток передачи, сгенерированный посредством суперпозиции M соседних лепестков передачи на этапе 1224, через совмещенный лепесток приема, сгенерированный посредством суперпозиции N соседних лепестков приема.

Хотя выше описана суперпозиция лепестков передачи BS и лепестков приема MS на нисходящей линии связи, такую операцию или процесс можно в равной степени применять к суперпозиции лепестков передачи BS и лепестков приема MS на восходящей линии связи.

Хотя в подробном описании настоящего раскрытия описаны конкретные примерные варианты осуществления, можно предложить различные изменения и модификации, не выходящие за рамки сущности и объема настоящего раскрытия. Таким образом, объем настоящего раскрытия не подлежат ограничению вариантами осуществления, но должен определяться нижеследующей формулой изобретения и ее эквивалентов.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении надежности связи. для этого базовая станция определяет, согласно заранее определенному условию инициирования и состоянию канала терминала, активировать ли режим перекрытия лепестков с использованием лепестка перекрытия, в котором несколько одинарных лепестков базовой станции перекрываются, выбирает один или более наилучших лепестков из множества одинарных лепестков, если определено, что режим перекрытия лепестков не активирован, и передает или принимает сигнал для терминала через выбранные наилучшие лепестки. Если определено, что режим перекрытия лепестков активирован, базовая станция формирует лепесток перекрытия, в котором несколько одинарных лепестков базовой станции перекрывается, путем регулировки коэффициентов формирования диаграммы направленности одинарного формирования диаграммы направленности, и передает или принимает сигнал для терминала через лепесток перекрытия. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил., 1 табл.

1. Способ передачи сигнала с использованием формирования диаграммы направленности посредством базовой станции в системе беспроводной связи, причем способ содержит этапы, на которых:

определяют, активировать ли суперпозицию лепестков;

определяют количество одинарных лепестков, подлежащих суперпозиции, и выбирают по меньшей мере два лепестка, подлежащих суперпозиции, из множества одинарных лепестков, соответствующих антенной решетке базовой станции, на основании по меньшей мере одного предварительно определенного условия и информации качества канала мобильной станции, если определено активировать суперпозицию лепестков;

конфигурируют антенную решетку базовой станции для формирования совмещенного лепестка посредством суперпозиции по меньшей мере двух лепестков; и

осуществляют связь с мобильной станцией через совмещенный лепесток.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором передают информацию суперпозиции лепестков, указывающую упомянутое по меньшей мере одно предварительно определенное условие, на мобильную станцию,

причем по меньшей мере одно предварительно определенное условие включает в себя по меньшей мере одно из следующего:

порог назначения суперпозиции лепестков, указывающий порог измерения качества канала отдельного одинарного лепестка для активирования суперпозиции лепестков;

порог отмены суперпозиции лепестков, указывающий порог измерения качества канала отдельного одинарного лепестка для отмены суперпозиции лепестков;

таймер назначения суперпозиции лепестков, указывающий минимальное время, необходимое для измерения качества канала для активирования суперпозиции лепестков;

таймер отмены суперпозиции лепестков, указывающий минимальное время, необходимое для измерения качества канала для деактивирования суперпозиции лепестков; и

максимальное количество одинарных лепестков, подлежащих суперпозиции, указывающее максимальное количество лепестков, которые способны поддерживать связь с мобильной станцией посредством использования суперпозиции лепестков.

3. Способ по п. 1, в котором определение, активировать ли суперпозицию лепестков, содержит этапы, на которых:

идентифицируют первый результат в качестве результата определения, планирует ли базовая станция суперпозицию лепестков для мобильной станции;

идентифицируют второй результат в качестве результата определения, запрашивается ли суперпозиция лепестков мобильной станцией, на основании по меньшей мере одного предварительно определенного условия; и

определяют, активировать ли режим суперпозиции лепестков на основании по меньшей мере одного из первого результата и второго результата.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

осуществляют адаптацию линии связи и пакетное планирование для по меньшей мере двух лепестков на основании качества каналов по меньшей мере двух лепестков.

5. Способ по п. 1, причем определение, активировать ли суперпозицию лепестков, включает в себя этапы, на которых:

оценивают качество каналов по меньшей мере двух лепестков посредством использования опорных сигналов, принятых через по меньшей мере два лепестка от мобильной станции; и

осуществляют адаптацию линии связи и пакетное планирование для по меньшей мере двух лепестков на основании оцененного качества каналов.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

оценивают качество каналов по меньшей мере двух лепестков передачи мобильной станции посредством использования опорных сигналов, переданных через множество одинарных лепестков передачи мобильной станции;

осуществляют адаптацию линии связи и пакетное планирование для по меньшей мере двух лепестков передачи на основании оцененного качества каналов; и

передают результаты адаптации линии связи и пакетного планирования для по меньшей мере двух лепестков на мобильную станцию.

7. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере два лепестка, подлежащих суперпозиции, включают в себя лучший одинарный лепесток, имеющий наивысшее качество канала для мобильной станции, из множества одинарных лепестков базовой станции, и один или более одинарных лепестков, соседних с лучшим одинарным лепестком.

8. Способ по п. 1, причем максимальное количество по меньшей мере двух лепестков, подлежащих суперпозиции, ограничивается количеством радиочастотных (РЧ) цепей, включенных в базовую станцию.

9. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

если не определено активировать суперпозицию лепестков, принимают от мобильной станции информацию качества канала для по меньшей мере одного одинарного лепестка из множества одинарных лепестков;

выбирают один из множества одинарных лепестков на основании информации качества канала для по меньшей мере одного одинарного лепестка; и

осуществляют связь с мобильной станицей через выбранный одинарный лепесток.

10. Устройство базовой станции для осуществления способа по одному из пп. 1-9 в системе беспроводной связи.

11. Способ приема сигнала с использованием формирования диаграммы направленности посредством мобильной станции в системе беспроводной связи, причем способ содержит этапы, на которых:

определяют, выполнять ли операцию для суперпозиции лепестков базовой станции;

сообщают в базовую станцию информацию качества канала для по меньшей мере двух лепестков, подлежащих суперпозиции, из множества одинарных лепестков базовой станции на основании по меньшей мере одного предварительно определенного условия, если определено выполнять операцию для суперпозиции лепестков; и

осуществляют связь с базовой станицей через совмещенный лепесток, сформированный посредством суперпозиции по меньшей мере двух лепестков на основании информации качества канала и по меньшей мере одного предварительно определенного условия.

12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором принимают информацию режима суперпозиции лепестков, указывающую упомянутое по меньшей мере одно предварительно определенное условие, от базовой станции,

причем по меньшей мере одно предварительно определенное условие включает в себя по меньшей мере одно из следующего:

порог назначения суперпозиции лепестков, указывающий порог измерения качества канала отдельного одинарного лепестка для активирования суперпозиции лепестков;

порог отмены суперпозиции лепестков, указывающий порог измерения качества канала отдельного одинарного лепестка для отмены суперпозиции лепестков;

таймер назначения суперпозиции лепестков, указывающий минимальное время, необходимое для измерения качества канала для активирования суперпозиции лепестков;

таймер отмены суперпозиции лепестков, указывающий минимальное время, необходимое для измерения качества канала для деактивирования суперпозиции лепестков; и

максимальное количество одинарных лепестков, подлежащих суперпозиции, указывающее максимальное количество лепестков, которые способны поддерживать связь с базовой станцией посредством использования суперпозиции лепестков.

13. Способ по п. 11, в котором определение того, выполнять ли операцию для суперпозиции лепестков, содержит этапы, на которых:

идентифицируют первый результат в качестве результата определения, планирует ли базовая станция суперпозицию лепестков для мобильной станции, на основании информации планирования, принятой от базовой станции;

идентифицируют второй результат в качестве результата определения, требуется ли активация суперпозиции лепестков на

основании по меньшей мере одного предварительно определенного условия;

определяют выполнять операцию для суперпозиции лепестков и передают запрос для активации или деактивации суперпозиции лепестков в базовую станцию на основании по меньшей мере одного из первого результата и второго результата.

14. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых:

принимают результаты адаптации линии связи и пакетного планирования для по меньшей мере двух лепестков базовой станции; и

передают сигнал данных в базовую станцию через совмещенный лепесток передачи мобильной станции на основании результатов адаптации линии связи и пакетного планирования.

15. Способ по п. 11, в котором по меньшей мере два лепестка, подлежащие суперпозиции, включают в себя лучший одинарный лепесток, имеющий наивысшее качество канала для мобильной станции, из множества одинарных лепестков базовой станции и один или более одинарных лепестков, соседних с лучшим одинарным лепестком.

16. Способ по п. 11, причем максимальное количество по меньшей мере двух лепестков, подлежащих суперпозиции, ограничивается количеством радиочастотных (РЧ) цепей, включенных в базовую станцию.

17. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых:

если определено выполнять операцию для суперпозиции лепестков базовой станции, определяют, активировать ли суперпозицию лепестков мобильной станции совместно с суперпозицией лепестков базовой станции;

если определено активировать суперпозицию лепестков мобильной станции совместно с суперпозицией лепестков базовой станции, оценивают качество каналов, соответствующих парам лепестков базовой станции и лепестков мобильной станции; и

выбирают по меньшей мере два лепестка базовой станции, подлежащие суперпозиции, и по меньшей мере два лепестка мобильной станции, подлежащие суперпозиции, на основании качества каналов.

18. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором:

сообщают в базовую станцию информацию качества канала для по меньшей мере одного одинарного лепестка, выбранного из множества одинарных лепестков базовой станции, если не определено выполнять операцию для суперпозиции лепестков.

19. Устройство мобильной станции для осуществления способа по одному из пп. 11-18 в системе беспроводной связи.