一种在使用扇区化定向天线的MIMO无线传送系统中选择用于传送和/或接收的天线分段的方法，包括以下步骤：从经评级的链路天线方向图的初始集合中选择具有最佳平均评级的链路天线方向图；在预定时间间隔，连续地选择具有在到所述最佳平均评级的预定距离内的平均评级的链路天线方向图的子集；确定在前述步骤中选择的链路天线方向图的平均链路性能；对已在前述步骤中确定平均链路性能的链路天线方向图，确定其平均评级；选择具有最佳平均评级的链路天线方向图；以及，在下一个预定时间间隔重复所述过程。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用多扇区定向天线控制MIMO系统中无线连接的方法和装置
本专利技术适于在MIMO系统中控制无线连接的方法，在该系统中，该系统的多个天线中的至少一个是使用其中至少一个被选择性地激活用于获取定向天线辐射特征或者方向图(pattern)的两个或更多的天线扇区(sector)的定向天线。在本说明书的上下文中，MIMO是多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput)的首字母缩写。MIMO通常涉及使用多个天线进行传送和接收，提供传送和接收天线和对应的信号传播路径的多种组合的无线传送。通过使总传送功率散布在多个天线上，MIMO可以通过分集增益(diversitygain)提供改善的链路可靠性和/或通过阵列增益提供改善的频谱效率。
技术介绍
随着朝向家庭和企业中的统一通信、IPTV、协作应用的增长趋势，以及对应的针对高吞吐量无线通信的日益增长的需求，多输入多输出(MIMO)已经成为用于未来无线网络的关键技术之一。MIMO结合多个全向天线与信号处理技术，从而使可用的无线电资源的维度延伸至时间、频率和空间。其在多种标准协议(例如，IEEE802.11n第11部分)中被采用，已经被广泛地利用于输送流式传输的声音以及要求高吞吐量的高清晰度视频流量。长期受到关注的另一无线技术是定向天线，其针对所期望的接收器使用预定的窄波束来集中RF能量。这获得吞吐量增益并且减少干扰。另外，天线的方向性便于确定天线的适当取向，特别是在考虑视线路径(line-of-sightpath)的室外环境中。最近，已显示在室内环境中的定向天线即使在不存在视线路径时也在节点之间提供少量强路径(strongpath)。N.Razai-Ghods、M.Abdalla和S.Salous已经在“CharacterizationofMIMOpropagationchannelsusingdirectionalantennaarrays”(Proc.IEEESarnoffSymp.，普林斯顿，NJ，USA，2009年3月)中说明了MIMO与定向天线的组合。然而，该结果基于定向天线的固定取向，从而得到如下结论：使用定向天线的效益在最好的情况下也只是勉强够格的。在“ImprovingMIMOcapacitywithdirectiveantennasforoutdoor-indoorscenario”(IEEETrans.WirelessComm.，第8卷，第8号，第2177-2188页，2009年5月)中，C.Hermozilla、R.Feick、R.A.Valenzuela和L.Ahumada讨论了在散射恶劣(scattering-poor)的环境中使用MIMO和定向天线。在相关领域中，使用MIMO和定向天线，“Demystifyingbeamforming”(http://www.nowire.se/produktblad/Ruckus/Beamforming-WP-030909.pdf)(RuckusWireless,Inc.，美国加利福尼亚州，桑尼维尔)讨论了收集封包错误率以便确定多个天线的取向。J.C.Bicket在“Bit-rateselectioninwirelessnetworks”(博士论文，MIT，美国马萨诸塞州波士顿，2005年)中讨论了一种相关速率适配算法。US2006/0234777A1公开了一种具有多个扇区并且包含为各个扇区服务用于将数据传送给移动站的两个或更多扇区传送器的无线电接入网络。MuhammadFainanHanif、PeterJ.Smith、DesmondP.Taylor和PhilippeA.Martin在“MIMOCognitiveRadioswithAntennaSelection”(IEEETrans.WirelessComm.，第10卷，第11号，第3688-3699页，2011年11月)中讨论了使用天线扇区来在提高可达到的速率的同时联合地满足多个主用户环境中的干扰约束。JunZhou、JohnThompson和IoannisKrikidis在“MultipleAntennasSelectionforLinearPrecodingMISOCognitiveRadio”(WirelessCommunicationsandNetworkingConference，2009年4月5日)中讨论了用于在认知无线电设置中频率重用的天线选择算法。AnandPrabhuSubramanian、HenrikLundgren、TheodorosSalonidis和DonTowsley在“TopologyControlProtocolUsingSectorizedAntennasinDense802.11WirelessNetworks”中呈现了一种用于最小化网络干扰和最大化网络容量的基于测量的优化框架。
技术实现思路
本专利技术的目的是以有利的方式控制具有至少一个多扇区定向电线的MIMO无线接入点，以便即使在没有附加方向性增益的情况下，通过改变MIMO信道的结构来维持高吞吐量增益。另一目的是避免MIMO环境中的不稳定的链路质量和链路吞吐量。本专利技术基于如下发现：取决于天线的哪个扇区被激活，当与只使用全向辐射天线相比较时，吞吐量可能增加或者下降，并且增加或者下降的吞吐量只发现于激活方向图的很小的子集中。在本说明书中的激活方向图是指天线的哪些扇区在传送时是激活的。本专利技术还基于如下发现：具有增加的吞吐量的激活方向图主要取决于环境，并且与激活扇区的数量、Tx或Rx扇区激活或者天线取向无关联。本专利技术还进一步基于如下发现：在使用多扇区天线时，干扰级别与激活的扇区的数量是成比例的。通过确定只包含高性能的天线配置的子集，从中选择具有关于平均吞吐量的最佳平均评级的一个配置，本专利技术的方法避免选择可能在一旦不再满足性能阈值就进行任意方向图选择的情况下出现的示出不良性能的扇区方向图。因此，本专利技术的方法降低了由于选择低性能的天线方向图而引起的链路损耗的概率。根据通过在预定时间内在一天的不同时间和/或一星期的不同天确定的平均评级度量来确定高性能天线扇区方向图。与现存的MIMO无线接入点相比，本专利技术的方法通常在任何选取的时间段内提供更高的平均吞吐量，同时降低了在连接降到预定性能阈值以下的情况下的探测所需的时间。另外，根据实际的配置，本专利技术的方法可以通过选择适当的天线方向图或者天线配置来减少与在附近进行操作的其他设备之间的干扰，增加空间重用。如已经在上面指出的那样，简单地组合MIMO和定向天线不一定只产生效益。例如，考虑室外环境中的点对点MIMO。MIMO在充足的散射多路径环境中获得容量增益。然而，室外环境典型地具有单个的强视线路径，定向天线将减小MIMO链路的容量。相反，在例如室内环境的提供充足的散射多路径的环境中，MIMO的定向天线将表现如何不是立即显而易见的。一方面，可能指出由于因其狭窄的波束而导致的减少的多路径或者信号散射，定向天线可能减少MIMO链路的容量。然而，另一方面，方向性可能改变传播路径的结构，由于方向性的结构改变和信号增加能够提高链路容量。根据本专利技术，天线选择单元适于选择性地激活天线系统的不同天线元件以便创建不同的定向天线方向图，用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在使用扇区化定向天线的MIMO无线传送系统中选择用于传送和/或接收的天线分段的方法，包括以下步骤：从经评级的链路天线方向图的初始集合中选择具有最佳平均评级的链路天线方向图，所述链路天线方向图对应于激活天线分段的不同选择并且根据它们的平均链路性能进行了评级；在预定时间间隔，连续地选择具有在到所述最佳平均评级的预定距离内的平均评级的链路天线方向图的子集；确定在前述步骤中选择的链路天线方向图的平均链路性能；对已在前述步骤中确定平均链路性能的链路天线方向图，确定其平均评级；对应于具有最佳平均评级的链路天线方向图，选择用于传送和/或接收的天线分段；以及在下一个预定时间间隔重复所述过程。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.15 EP 12305307.61.一种在使用扇区化定向天线的MIMO无线传送系统中选择用于传送和/或接收的天线分段的方法，包括以下步骤：从经评级的链路天线方向图的初始集合中选择具有最佳平均评级的链路天线方向图，所述链路天线方向图对应于激活天线分段的不同选择并且根据它们的平均链路性能进行了评级；在预定时间间隔，连续地选择具有在到所述最佳平均评级的预定距离内的平均评级的链路天线方向图的子集；确定在所述预定时间间隔内选择的链路天线方向图的平均链路性能；对已在前述步骤中确定平均链路性能的链路天线方向图，确定其平均评级；对应于具有最佳平均评级的链路天线方向图，选择用于传送和/或接收的天线分段；以及在下一个预定时间间隔重复上述步骤。2.如权利要求1所述的方法，其中，未被选择为所述子集的一部分的链路性能方向图的平均评级保持与之前相同。3.如权利要求1所述的方法，其中，在对链路天线方向图评级进行平均的时间段是移动窗口时间段，或者其中，平均评级被确定为...
【专利技术属性】
技术研发人员：T萨洛尼迪斯，TH金，H伦德格伦，
申请(专利权)人：汤姆逊许可公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。