无线通信系统中调整波束宽度的方法和装置制造方法及图纸

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

Method and Device for Adjusting Beam Width in Wireless Communication System

【技术实现步骤摘要】
无线通信系统中调整波束宽度的方法和装置
本文描述的实施方式主要涉及第一通信设备、第一通信设备中的方法、第二通信设备、以及第二通信设备中的方法。具体地，涉及一种机制，用于调整第一通信设备和第二通信设备之间的无线链路的天线波束的波束形状，其中所述波形可被调整为多种波束宽度模式，如窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。
技术介绍
毫米波是波长在1毫米与10毫米之间的无线电波。毫米波的频率为30GHz到300GHz。有时将频率高于3GHz的无线电波称为毫米波。毫米波，或毫米波段，有时被简称为MMW或mmW，也可称为极高频(EHF)，或国际电信联盟(ITU)无线电波段号11。由于各种无线电服务使得低频频谱变得拥挤不堪，科研团体和无线通信行业探寻使用毫米波格式来达到例如为接入点/网络节点建立回程链路，以及在接入点/网络节点与移动终端之间建立接入链路的目的。从其天线设计的角度来讲，毫米波无线电具有一些特殊方面。由于毫米波具有较高的频率，其所捕获的能量较小，并且由于通常具有较宽的毫米波无线信道带宽，使得噪声功率较高。毫米波还具有信噪比(SNR)较低的缺点。但这一缺陷可以通过利用较高天线方向性带来较高天线增益进行补偿。由于毫米波的波长小于较低频段的无线电波的波长，毫米波无线电的天线尺寸较小。毫米波无线电的适宜的天线尺寸可以大致在1—10毫米之间。因此，可在移动终端也使用多个天线，而不影响其便携性。因此，具有毫米无线电的第一通信设备，其可以是接入点/网络节点，以及第二通信设备，其可以是移动终端或用户设备(UE)，能够容纳更多天线单元；因此，可使用能产生较高天线增益的大量天线元件来生成较窄的波束。此外，相比于低频无线电，毫米无线波可实现更窄的波束宽度。其优点包括改善干扰保护和增加频谱复用。毫米波无线电的高定向性及窄辐射方向图使得许多无线电设备即使在使用相同频率时也能够相互接近而不造成令人厌烦的干扰。由于毫米波具有较窄的波束宽度，并且易于被许多固体结构阻断，由此赋予其固有的安全级别。为了检测毫米波辐射，接收器必须设置的非常接近无线连接，或在其无线连接的路径上。较窄波束有利于提供较高的天线增益，从而降低多径衰落并减少交叉链路干扰。为了通过窄波束在第一通信设备和第二通信设备之间建立链路并对其进行维护，需要考虑毫米波无线电系统的设计、运行与优化。在这种毫米波无线电系统中，由于用户的移动性，移动终端可位于不同的位置；因此，天线波束的方向可能快速改变且不可预知。因此，需要确定朝向/来自接入点的方向，以协助波束成形。然而，由于移动终端可相对于接入点/网络节点直线方式四处移动，也可绕不同转轴以一定角度转动，其方式不可预测，因此接入点/无线网络节点与移动终端之间建立的无线连接可能随时中断。因此，在接入点和移动终端间建立毫米波无线链路、并当移动终端发生移动及转动时仍维持该连接是个难题。为了当移动终端移动和/或转动时使接入点/网络节点将其天线波束指向移动终端，需要快速更新，并需要将移动终端的当前方位和/或移动终端天线波束的方向报告给接入点/网络节点。其中一个问题是，转发无线终端的天线波束的位置及方向相关信息需要移动终端和接入点/网络节点之间的大量信令开销。因此影响到无线通信系统的整体吞吐量。而且，还增加了无线通信系统中的上行干扰。另一个问题是，当移动终端(按照角度和/或直线)快速移动时，移动终端和接入点/网络节点之间的连接链路可能会丢失。如果/当发生这种情况时，为了恢复丢失的链接链路，除了重启整个接入过程以外，没有其他更方便的方法。因此，使天线波束的方向发生转动的终端朝向测量可能跟不上移动终端的移动/旋转，或者其解决方案需要较高的信令负荷。又一个问题是在毫米无线电波环境中应用到/从多个接入点/网络节点的多条接入链路。当移动终端快速移动时，如何利用多个接入点/网络节点的问题仍未得到解决。还有一个问题是，在已知的技术解决方案中，连续的天线方向图更新可能产生沉重的计算负荷，并消耗用于补偿移动终端快速移动的资源。另一个问题是，当两个网络节点，如宏无线节点和微无线节点或基站和中继器，在毫米无线电网络环境中建立回程链路时，由于天线波束，特别是毫米无线电波环境中的天线波束较窄，如何对各个天线波束进行对准是个难题；因此，可能需要对网络节点进行耗费时间的重定向，并且在偶然移除其中一个网络节点后可能需要再次重定向。进一步地，当回程链路的网络节点位于灯柱、电杆、桅杆等中时，在有风的情况下，多个网络节点之间可能会由于暴露在有风环境中而彼此相对移动，其可能在一些情况下导致回程通信丢失。因此，为了使毫米无线电在至少一个通信实体高速移动和/或转动时变得可行，需要克服若干障碍。
技术实现思路
因此专利技术目的是消除至少部分上述缺点，并提高无线通信系统的性能。通过所附独立权利要求的特征可实现上述目的和其他目的。进一步的实施方式的形式可从从属权利要求、说明书及附图中清楚得知。根据第一方面，提供了一种第二通信设备中的方法，用于对第一通信设备和所述第二通信设备间的无线链路的第二通信设备天线波束的波束形状进行调整。所述波束形状可被调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。所述方法包括测量所述第二通信设备的朝向信息。进一步地，所述方法包括基于所测量的朝向信息，计算与所述第二通信设备相关的速度信息。所述方法进一步包括基于所计算的速度信息，将所述第二通信设备天线波束的波束形状调整为窄波束宽度模式或宽波束宽度模式中的任一模式。所述第二通信设备的朝向信息可包括所述第二通信设备的方向和/或位置。所计算的速度信息例如可包括，所述第二通信设备的角速度和/或所述第二通信设备的线速度。根据第一方面，在所述方法的第一种可能的实施方式中，第二通信设备天线波束的波束形状可通过所述第二通信设备天线波束波束成型进行调整，其中通过对所述第二通信设备的天线信号进行相位控制以使所述第二通信设备天线波束波束成型，和/或通过改变所述第一通信设备和所述第二通信设备的操作频段进行调整，其中所述窄波束宽度模式中使用高频，所述宽波束宽度模式中使用低频。根据第一方面或根据第一方面所述方法的第一种可能的实施方式，在所述方法的第二种可能的实施方式中，所述方法可进一步包括将所计算的速度信息与阈值进行比较。当所计算的速度信息低于阈值时，所述第二通信设备天线波束被调整为所述窄波束宽度模式，当所述速度信息高于所述阈值时，所述第二通信设备天线波束被调整为所述宽波束宽度模式。根据第一方面或根据第一方面所述方法的前述任一可能的实施方式，在所述方法的第三种可能的实施方式中，所计算的速度信息可包括：所述第二通信设备的角速度和/或所述第二通信设备的线速度。根据第一方面或根据第一方面所述方法的前述任一可能的实施方式，在所述方法的第四种可能的实施方式中，所述方法还可包括：确定所述第二通信设备的操作模式，其中所述所述第二通信设备的天线波束形状的调整基于所确定的操作模式进行。根据第一方面所述方法的第四种可能的实施方式，在所述方法的第五种可能的实施方式中，当所确定的操作模式为空闲(IDLE)时，第二通信设备天线波束可被调整为宽波束宽度模式。根据第一方面或根据第一方面所述方法的前述任一可能的实施方式，在所述方法的第六种可能的实施方式中，所述方法还可包括：当所述第二通信设备天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波束宽度调整的方法，其特征在于，包括：第二通信设备接收第一通信设备发送的天线波束模式改变的信息，所述天线波束模式改变的信息指示天线波束从一种模式调制为另一种模式，所述模式包括宽波束宽度模式或窄波束宽度模式；所述第二通信设备根据所述天线波束模式改变的信息调整所述天线波束的所述模式。

【技术特征摘要】
1.一种波束宽度调整的方法，其特征在于，包括：第二通信设备接收第一通信设备发送的天线波束模式改变的信息，所述天线波束模式改变的信息指示天线波束从一种模式调制为另一种模式，所述模式包括宽波束宽度模式或窄波束宽度模式；所述第二通信设备根据所述天线波束模式改变的信息调整所述天线波束的所述模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述第二通信设备向所述第一通信设备发送所述天线波束的信息，所述天线波束的信息用于所述第一通信设备确定所述天线波束模式改变的信息。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：所述第二通信设备向所述第一通信设备发送改变天线波束模式的请求。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：所述第二通信设备获取阈值，所述阈值用于确定是否调整所述第二通信设备的所述天线波束的所述模式。5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述天线波束的信息包括以下信息中的至少一种：所述第二通信设备的朝向信息，所述第二通信设备的速度信息，所述第二通信设备的操作模式，所述第二通信设备的操作模式的指示，所述第二通信设备的天线波束模式改变，第二通信设备的操作频段改变的指示中，所述第二通信设备的操作模式。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第二网络设备的速度低于所述阈值时，所述第二通信设备天线的波束被调整为窄波束宽度模式；或者，当所述第二网络设备的速度高于所述阈值时，所述第二通信设备天线的波束调整为宽波束宽度模式；所述速度包括所述第二通信设备的角速度和/或线速度。7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第二通信设备的操作模式为空闲时，所述第二通信设备的所述天线波束调整为所述宽波束宽度模式。8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第二通信设备所述天线波束的所述波束形状调整为宽波束宽度模式时，增大所述第二通信设备的所述天线波束的传输功率。9.一种波束宽度调整的方法，其特征在于，包括：第一通信设备确定第二通信设备的天线波束模式改变的信息，所述天线波束模式改变的信息指示天线波束从一种模式调制为另一种模式，所述模式包括宽波束宽度模式或窄波束宽度模式；所述第一通信设备向所述第二通信设备发送所述天线波束模式改变的信息。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：所述第一通信设备接收所述第一通信设备发送所述天线波束的信息，所述天线波束的信息用于所述第一通信设备确定所述天线波束模式改变的信息。11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，还包括：所述第一通信设备接收所述第二通信设备发送的改变天线波束模式的请求。12.根据权利要求9-11所述的方法，其特征在于，还包括：所述第一通信设备为所述第二通信设备配置阈值，所述阈值用于所述第二通信设备确定是否调整所述第二通信设备的所述天线波束的所述模式。13.根据权利要求10-12所述的方法，其特征在于，所述天线波束的信息包括以下信息中的至少一种：所述第二通信设备的朝向信息，所述第二通信设备的速度信息，所述第二通信设备的操作模式，所述第二通信设备的操作模式的指示，所述第二通信设备的天线波束模式改变，第二通信设备的操作频段改变的指示中，所述第二通信设备的操作模式。14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第二网络设备的速度低于所述阈值时，所述第一通信设备天线的波束被调整为窄波束宽度模式；或者，当所述第二网络设备的速度高于所述阈值时，所述第一通信设备天线的波束调整为宽波束宽度模式；所述速度包括所述第二通信设备的角速度和/或线速度。15.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第二通信设备的操作模式为空闲时，所述第一通信设备的所述天线波束调整为所述宽波束宽度模式。16.根据权利要求9-15任一项所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第一通信设备所述天线波束的所述波束形状调整为宽波束宽度模式时，增大所述第一通信设备的所述天线波束的传输功率。17.一种第二通信设备，其特征在于，包括：接收电路，用于接收第一通信设备发送的天线波束模式改变的信息，所述天线波束模式改变的信息指示天线波束从一种模式调制为另一种模式，所述模式包括宽波束宽度模式或窄波束宽度模式；处理器，用于根据所述天线波束模式改变的信息调整所述天线波束的所述模式。18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，还包括：传输电路，用于向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡涛，杜颖钢，亨里克·伦奎思，尤西·萨尔米，
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