控制设备，通信节点及其方法技术

本发明专利技术涉及控制设备和通信节点。控制设备(100)包括处理器(101)和发送器(103)；其中所述处理器(101)被配置以生成复合波束控制信号S，其中所述复合波束控制信号S包括用于通信路径的多个通信节点的天线波束控制信息，所述通信路径包括源通信节点，至少一个中间通信节点和目的地通信节点目的通信节点；并且其中所述发送器(103)被配置以将所述复合波束控制信号S发送到所述通信路径的至少一个通信节点。通信节点(300)包括处理器(301)，收发器(303)，接收天线元件(305)和发送天线元件(307)；其中所述收发器(303)被配置以接收复合波束控制信号S，其中所述复合波束控制信号S包括用于通信路径的多个通信节点的天线波束控制信息，所述通信路径包括源通信节点，至少一个中间通信节点和目的地通信节点目的通信节点；其中所述处理器(301)被配置以从所述复合波束控制信号获得与所述通信节点(300)相关联的天线波束控制信息；并根据所述天线波束控制信息来控制所述接收天线元件(305)的波束或所述发送天线元件(307)的波束。此外，本发明专利技术也涉及对应的方法，计算机程序和计算机程序产品。

Control device, communication node and method thereof

The invention relates to a control device and a communication node. The control device (100) includes a processor (101) and a transmitter (103); wherein the processor (101) configured to generate a control signal of S composite beam, wherein the composite beam control signal S for antenna beam control information including a plurality of communication nodes of the communication path, the communication path includes a source node and at least one intermediate communication node and the destination communication node to node communication; and wherein the transmitter (103) configured to connect the composite beam S control signal is transmitted to the communication path at least one communication node. The communication node (300) includes a processor (301), transceiver (303), receiving antenna element (305) and transmit antenna element (307); wherein the transceiver (303) is configured to receive the control signal of S composite beam, wherein the composite beam control signal S for antenna beam control information including a plurality of communication the nodes of the communication path, the communication path includes at least one source node, intermediate communication node and the destination communication node to node communication; wherein the processor (301) configured to control signal from the composite beam and the communication node (300) antenna beam joint control related information; according to the antenna beam control information to control the receiving antenna element (305) of the beam or the transmitting antenna element (307) beam. In addition, the invention also relates to corresponding methods, computer programs, and computer program products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制设备，通信节点和包括这种设备的无线多跳通信系统。此外，本专利技术也涉及对应的方法，计算机程序和计算机程序产品。
技术介绍
在无线多跳通信系统中，第一和最后节点通过多跳通信系统的多个中间通信节点建立无线通信链路。所述通信路径中的第一节点可以表示为起始节点或源节点，并且通信路径中的最后节点可以表示为目的节点或终止节点。因此，通信路径包括源(起始)通信节点，至少一个中间通信节点和目的(终止)通信节点。此外，在现代无线通信系统中，通信节点经常使用多个天线元件来产生定向天线增益。定向天线方向图通常被称为天线波束或多条天线波束，并且该方法在本领域中通常被称为波束形成。通常，发送器的天线波束用于瞄准期望的接收器，并且接收器的天线波束用于瞄准期望的发送器，以便提升通信节点之间的通信的接收质量。对于源节点和目的节点之间的无线多跳通信链路，吞吐量将受到通信路径中每个所涉及的节点形成天线波束的速度所影响。因此，在包括这种多跳链路的网络中，由于用户移动性和空间和时间上的流量变化，需要多个通信节点的快速波束形成，以便获得最佳网络性能，例如链路吞吐量，网络容量，能量效率等。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的是提供一种减轻或解决常规解决方案的缺点及问题的解决方案。本专利技术的实施例的另一目的是提供一种解决方案，其用于以低信令开销进行有效天线波束形成。上述目的由独立权利要求的主题所解决。本专利技术的进一步有利的实现形式可在从属权利要求中找到。根据本专利技术的第一方面，利用无线多跳通信系统的控制设备实现上述的目的及其他目的，所述控制设备包括处理器和发送器；其中所述处理器被配置以生成复合波束控制信号S，其中所述复合波束控制信号S包括用于通信路径的多个通信节点的天线波束控制信息，所述通信路径包括源通信节点，至少一个中间通信节点和目的通信节点；并且其中所述发送器被配置以将所述复合波束控制信号S发送到所述通信路径的至少一个通信节点。本说明书和相应权利要求中的“或”应被理解为包含“和”和“或”的数学的OR，并且不应理解为XOR(异或)。复合波束控制信号S被设计为使得嵌入在复合波束控制信号S内的波束控制信息将影响通信节点的发送天线和/或接收天线，并且改变发送天线和/或接收天线的波束方向。发送天线和/或接收天线包括用于波束形成的多个天线元件。波束控制信息可以是，例如，信号功率权重信息(预编码)，或者可以是不同表示中的信号相位信息。通常，当不同的功率权重集合或不同的相位值施加到天线元件上时，得到的天线波束将指向不同的方向。在同一组内，通常对于不同的天线元件，功率权重或相位值取决于应用可以不同或相同。还应当注意，合成波束控制信号S是发送到通信路径的至少一个通信节点的单个信号。通过根据本专利技术产生复合波束控制信号S并将复合波束控制信号S发送到通信路径的至少一个通信节点，许多优点得以提供。首先，信令开销可以保持在低水平。此外，也提供了在多跳通信中的有效波束形成，意味着例如，通信路径的多个通信节点的低延迟和较少存储操作。特别地，使用当前的复合波束控制信号S，快速波束形成成为了可能。在根据第一方面的控制设备的第一可能实现形式中，复合波束控制信号S具有形式其中Φi是通信节点i＝1，...，N的波束形成信息，其中i＝1是源通信节点的索引，i＝N是目的通信节点的索引，并且Ci是与通信节点i相关联的通信节点标识。利用该实现形式，仅需要生成一个信号并且将其传递到沿着多跳通信路径的多个通信节点，而不需要为那些通信节点生成多个波束控制信号，因为必要的信息已包括在复合波束控制信号S中，例如通信节点标识和相关联的波束形成信息。在根据第一方面的第一实现形式的控制设备的第二可能实现形式中，通信节点标识Ci，i＝1，...，N，是正交码序列，其意味着不同的序列彼此正交。通过使用表示通信节点标识的正交码序列，通信节点可以获得其自己的波束控制信息，并且忽略旨在用于通信路径中的其他通信节点的波束控制信息。在根据第一方面的第一或第二实现形式中的任一个的控制设备的第三可能实现形式中，波束形成信息Φi是通信节点i的天线元件的相位信息或相移信息。相位信息或相移信息用于控制通信节点的天线元件的天线波束方向。使用相位信息或相移信息来控制天线波束方向是简单的实现。在根据第一方面的第三实现形式的控制设备的第四可能实现形式中，相移信息是相邻天线元件之间的相移差或每个天线元件的相移。通过使用相移信息而不是相位信息，可以减少这种信息的量，这意味着较低的开销。例如，对于n(n＞2)个天线元件，仅需要一个基本相位信息和一个相移信息，其将少于天线元件的n个相位信息。根据第一方面的控制设备的任何前述实现形式，在根据该形式的控制设备的第五可能实现形式中或在所述控制设备本身中，所述处理器进一步配置以生成复合功率电平信号，其中所述复合功率电平信号指示所述多个通信节点的发送功率电平；并且其中所述发送器进一步被配置以将所述复合功率电平信号发送到所述路径的至少一个通信节点。利用该实现形式，以与控制天线波束方向类似的方式来控制通信节点的传输功率。在多跳通信路径中，不同的通信节点可能处于不同的无线电环境中，从而应使用不同的传输功率。通过控制功率，复合波束控制信号的传输功率可以适应于无线电环境。根据第一方面的控制设备的任何前述实现形式，在根据该形式的控制设备的第六可能实现形式中或在所述控制设备本身中，所述控制节点位于源通信节点中。利用该实现形式，源通信节点将能够控制沿着多跳通信路径的其他通信节点，因此不需要独立的控制节点。在根据第一方面的第六实现形式的控制设备的第七可能实现形式中，发送器进一步被配置以将所述复合波束控制信号S发送到所述路径的第一中间通信节点。利用该实现形式，第一中间通信节点的发送天线将能够指向第二中间通信节点，并且第一中间通信节点的接收天线将能够指向源通信节点。以这种方式，可以用一个单个信号S来控制或优化通信路径中的多个通信节点的发送天线方向或接收天线方向，而不需要控制设备以广播的方式向通信路径中所有通信节点发送天线方向信号，因此不需要从控制设备到例如中间通信节点或目的节点之一的相对高功率的信号传输。此外，不需要为了天线波束方向控制的目的，从控制节点向中间通信节点或目的节点之一传输有线信号。根据本专利技术的第二方面，利用多跳通信系统的通信节点实现上述目的和其他目的，所述通信节点包括处理器，收发器，接收天线元件和发送天线元件；其中所述收发器被配置以接收复合波束控制信号S，其中所述复合波束控制信号S包括用于通信路径的多个通信节点的天线波束控制信息，所述通信路径包括源通信节点，至少一个中间通信节点和目的通信节点；其中所述处理器被配置以从所述复合波束控制信号S获得与所述通信节点相关联的天线波束控制信息；并且根据所述天线波束控制信息来控制所述接收天线元件的波束或所述发送天线元件的波束。应当理解，表述“控制接收天线元件的波束或发送天线元件的波束”应该意味着与控制接收天线元件的波束和/或发送天线元件的波束相同，即可以控制接收天线元件的波束，或者可以控制发送天线元件的波束，或者可以使用天线波束控制信息来控制接收天线元件的波束和发送天线元件的波束。通过接收复合波束控制信号S，获得波束控制信息，以及控制接收天线元件的波束或发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于无线多跳通信系统(500)的控制设备(100)，所述控制设备(100)包括处理器(101)和发送器(103)；其中所述处理器(101)被配置以生成复合波束控制信号S，其中所述复合波束控制信号S包括用于通信路径的多个通信节点的天线波束控制信息，所述通信路径包括源通信节点，至少一个中间通信节点和目的通信节点；并且其中所述发送器(103)被配置以将所述复合波束控制信号S发送到所述通信路径的至少一个通信节点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于无线多跳通信系统(500)的控制设备(100)，所述控制设备(100)包括处理器(101)和发送器(103)；其中所述处理器(101)被配置以生成复合波束控制信号S，其中所述复合波束控制信号S包括用于通信路径的多个通信节点的天线波束控制信息，所述通信路径包括源通信节点，至少一个中间通信节点和目的通信节点；并且其中所述发送器(103)被配置以将所述复合波束控制信号S发送到所述通信路径的至少一个通信节点。2.根据权利要求1所述的控制设备(100)，其中，所述复合束控制信号S具有形式S=Σi=1NCi·Φi,]]>其中Φi是通信节点i＝1，...，N的所述波束形成信息，其中i＝1是源通信节点的索引，i＝N是所述目的通信节点的索引，并且Ci是与通信节点i相关联的通信节点标识。3.根据权利要求2所述的控制设备(100)，其中所述通信节点标识Ci，i＝1，...，N是正交码序列。4.根据权利要求2或3所述的控制设备(100)，其中，所述波束形成信息Φi是通信节点i的天线元件的相位信息或相移信息。5.根据权利要求4所述的控制设备(100)，其中，所述相移信息是相邻天线元件之间的相移差或每个天线元件的相移。6.根据前述权利要求中任一项所述的控制设备(100)，其中所述处理器(101)进一步被配置以生成复合功率电平信号，其中所述复合功率电平信号指示所述多个通信节点的发送功率电平；并且其中所述发送器(103)进一步被配置以将所述复合功率电平信号发送到所述路径的至少一个通信节点。7.用于多跳通信系统(500)的通信节点(300)，所述通信节点(300)包括处理器(301)，收发器(303)，接收天线元件(305)和发送天线元件(307)；其中所述收发器(303)被配置以接收复合波束控制信号S，其中所述复合波束控制信号S包括用于通信路径的多个通信节点的天线波束控制信息，所述通信路径包括源通信节点，至少一个中间通信节点和目的通信节点；其中所述处理器(301)被配置以从所述复合波束控制信号S获得与所述通信节点(300)相关联的天线波束控制信息；并且根据所述天线波束控制信息来控制所述接收天线元件(305)的波束或所述发送天线元件(307)的波束。8.根据权利要求7所述的通信节点(300)，其中，所述收发器(303)进一步被配置以将所述复合波束控制信号S转发到所述通信路径的下一个通信节点。9.根据权利要求7或8所述的通信节点(300)，其中所述复合波束控制信号具有形式S=Σi=1NCi·Φi,]]>其中Φi是通信节点i＝1，...，N的所述波束形成信息，其中i...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡涛，卡里·莱佩，亨里克·伦奎思，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44