无线网络中的自适应波束成形的装置制造方法及图纸

一种系统包括多个节点和控制器，该多个节点经由至少一个无线链路彼此通信地耦接，该控制器与该多个节点中的至少一个节点通信地耦接，其中控制器：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线网络中的自适应波束成形的装置、系统和方法
[0001]通过引用的并入
[0002]本申请通过引用将于
2020
年5月
19
日提交的第
16/877,857
号美国申请
、
以及于
2020
年5月
19
日提交的第
16/877,877
号美国申请全部并入
。

技术介绍

[0003]本公开总体上涉及无线网络中的自适应波束成形
。
[0004]无线网状网络可以包括和
/
或表示能够经由无线链路彼此通信的各种节点
。
这些节点可以彼此靠近，或者至少在彼此的特定范围内，以支持经由这些无线链路的连接和
/
或通信
。
遗憾的是，无线网状网络内的这些无线链路中的一些无线链路可能会受到由该无线网状网络内的其他无线链路引入的干扰
。
这种干扰可能会降低
、
损害和
/
或阻碍单个无线链路的性能和
/
或无线网状网络整体的性能
。
[0005]为了降低这种干扰对无线链路的影响，无线网状网络可以在这些节点上的天线阵列中实施某些波束成形技术
。
例如，控制器可以指示无线网状网络内的节点实施创新的天线分组方案，该创新的天线分组方案可以对相应的天线阵列进行波束成形，使得其旁瓣被抑制约
17
分贝
。
在该示例中，约/>17
分贝的旁瓣抑制可以用于降低和
/
或减少由这些节点的天线阵列引入的干扰量
。
遗憾的是，这种天线分组方案可能会引起折衷，其中每个天线阵列的主瓣损失约1分贝的信号功率
——
每条无线链路总损失为2分贝
。
[0006]因此，如果无线链路能够承受2分贝的信号损失，则该天线分组方案可以降低和
/
或减少在无线网状网络内引入的干扰量，从而改善其性能
。
然而，如果无线链路不能承受这种2分贝的信号损失
(
例如，由于相应的各节点之间的距离和
/
或天气条件
)
，则该天线分组方案可能潜在地使得对无线网状网络的弊大于利
。
因此，为了实现最佳性能，无线网状网络可能仅在某些条件存在和
/
或被满足时才需要实施该天线分组方案
。
因此，本公开识别并解决了对用于无线网络中的自适应波束成形的附加装置
、
系统和方法的需求
。

技术实现思路

[0007]如下面将更详细地描述的，无线网状网络的控制器可以协调
、
发起和
/
或执行对引入到多个无线链路中的干扰进行测量的扫描，这些无线链路将无线网状网络内的多个节点彼此通信地耦接
。
在一些示例中，控制器可以至少部分地基于该扫描来识别这些无线链路的某些特性
。
然后，控制器可以确定无线网状网络内的某些节点是否符合使用锥形码本
(tapered codebook)
的条件
(
例如，这意味着锥形码本很有可能改善
——
与损害相对
——
无线网状网络内的性能
)。
在一个示例中，锥形码本在被实施时，可以有效地修改这些节点上对应的天线阵列的一个或多个特征
。
这些特征的示例包括但不限于：包括在各节点的天线阵列中的天线瓦片的角方向
、
与各节点的天线阵列相关联的波束成形器
、
与各节点的天线阵列相关联的移相器
、
与各节点的天线阵列相关联的增益控制器
、
以上中的一者或多者的组合或变型
、
和
/
或各天线阵列的任何其他合适的特征
。
[0008]在一个示例中，如果这些节点符合使用锥形码本的条件，则控制器可以指示这些
节点实施和
/
或应用锥形码本
。
由于在这些节点上实施和
/
或应用了锥形码本，因此对应的天线阵列可以以这样的方式进行波束成形：
(1)
抑制旁瓣约
17
分贝，从而降低和
/
或减少由这些天线阵列引入的干扰量；以及
(2)
每无线链路损失约2分贝的信号功率
。
然而，如果这些节点不符合使用锥形码本的条件，则控制器可以指示这些节点实施和
/
或应用传统的非锥形码本
(non
‑
tapered codebook)
，以便避免经由任何涉及不能承受2分贝信号损失的主瓣的无线链路失去通信
。
因此，控制器可以指示这些节点实施针对该情况的最佳码本，以努力优化无线网状网络的性能
。
[0009]因此，本文所公开的各种装置
、
系统和方法可以实现和
/
或达到旁瓣抑制和主瓣增益最大化之间的最佳平衡
。
在一个示例中，这些装置
、
系统和方法能够通过离线预测算法
(
例如，蒙特卡罗算法
(Monte Carlo algorithm))
预测和
/
或估计高电平旁瓣的角度位置
。
在该示例中，这些装置
、
系统和方法可以基于所预测和
/
或所估计的高电平旁瓣的位置
、
以及对应的一条或多条无线链路的预算来做出码本切换的决定
。
[0010]在本专利技术的一方面，提供了一种系统，该系统包括：多个节点，该多个节点经由至少一条无线链路彼此通信地耦接；以及控制器，该控制器与该多个节点中的至少一个节点通信地耦接，其中控制器：协调对引入到无线链路中的干扰进行测量的至少一次扫描；至少部分地基于该扫描来识别无线链路的一个或多个特性；至少部分地基于该无线链路的特性来确定该节点符合使用锥形码本的条件，该锥形码本在被实施时，对支持与该节点相关的无线链路的天线阵列的至少一个特征进行修改；并指示该节点实施锥形码本
。
[0011]天线阵列的特征可以包括以下中的至少一者：包括在天线阵列中的至少一个天线瓦片的角方向；与天线阵列相关联的波束成形器；与天线阵列相关联的移相器；或与天线阵列相关联的增益控制器
。
[0012]锥形码本可以包括一个或多个指令，该一个或多个指令使得该节点根据特定天线分组方案对天线阵列进行配置
。
[0013]特定天线分组方案可以使天线阵列能够抑制该天线阵列的至少一个旁瓣约
17
分贝
。
[0014]无线链路的特性可以包括以下中的至少一者：该无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种系统，包括：多个节点，所述多个节点经由至少一条无线链路彼此通信地耦接；以及控制器，所述控制器与所述多个节点中的至少一个节点通信地耦接，其中，所述控制器：协调对引入到所述无线链路中的干扰进行测量的至少一次扫描；至少部分地基于所述扫描来识别所述无线链路的一个或多个特性；至少部分地基于所述无线链路的所述特性，来确定所述节点符合使用锥形码本的条件，所述锥形码本在被实施时，对支持与所述节点相关的所述无线链路的天线阵列的至少一个特征进行修改；以及指示所述节点实施所述锥形码本
。2.
根据权利要求1所述的系统，其中，所述天线阵列的所述特征包括以下中的至少一者：包括在所述天线阵列中的至少一个天线瓦片的角方向；与所述天线阵列相关联的波束成形器；与所述天线阵列相关联的移相器；或与所述天线阵列相关联的增益控制器
。3.
根据权利要求1所述的系统，其中，所述锥形码本包括一个或多个指令，所述一个或多个指令使得所述节点根据特定天线分组方案对所述天线阵列进行配置；以及可选地，其中，所述特定天线分组方案使所述天线阵列能够抑制所述天线阵列的至少一个旁瓣约
17
分贝
。4.
根据权利要求1所述的系统，其中，所述无线链路的所述特性包括以下中的至少一者：所述无线链路的干扰噪声比；所述无线链路的信噪比；所述干扰在包括在所述多个节点中的一接收器节点处的到达角；与包括在所述多个节点中的所述接收器节点相关联的接收波束的至少一个旁瓣的角方向；与包括在所述多个节点中的所述接收器节点相关联的所述接收波束的主瓣的增益；所述干扰在包括在所述多个节点中的一发射器节点处的发射角；与包括在所述多个节点中的所述发射器节点相关联的发射波束的至少一个旁瓣的角方向；或与包括在所述多个节点中的所述发射器节点相关联的所述发射波束的主瓣的增益
。5.
根据权利要求1所述的系统，其中：所述无线链路包括：受害者链路，所述受害者链路通信地耦接一发射器节点和一接收器节点；攻击者链路，所述攻击者链路通信地耦接一附加发射器节点和一附加接收器节点；实施所述锥形码本的所述节点包括所述附加接收器节点，所述附加接收器节点经由所述攻击者链路与所述附加发射器节点通信地耦接；并且为了确定所述附加接收器节点符合使用所述锥形码本的条件，所述控制器：
分析所述干扰；以及至少部分地基于对所述干扰的所述分析来确定：通信地耦接所述附加发射器节点和所述附加接收器节点的所述攻击者链路足够强以支持一定量的信号损失；所述受害者链路的干扰噪声比高于特定干扰阈值；以及所述干扰在所述接收器节点处的到达角和与所述接收器节点相关联的接收波束的旁瓣的角方向相匹配
。6.
根据权利要求5所述的系统，其中，为了确定所述攻击者链路足够强以支持所述一定量的信号损失，所述控制器：识别与所述附加发射器节点相关联的发射波束的主瓣的增益；识别所述附加发射器节点和所述附加接收器节点之间的距离；确定即使存在一定量的信号损失
、
与所述附加接收器节点相关联的所述接收波束的主瓣的增益和与所述附加发射器节点相关联的所述发射波束的主瓣的增益也能够在所述距离上维持所述攻击者链路；并且可选地，其中，所述一定量的信号损失包括约2分贝的损失
。7.
根据权利要求5所述的天线系统，其中，所述控制器：至少部分地基于对所述干扰的所述分析，来确定所述攻击者链路的信噪比低于特定信号阈值；以及响应于确定所述攻击者链路的信噪比低于所述特定信号阈值：指示所述附加接收器节点从所述锥形码本切换到非锥形码本，所述非锥形码本在被实施时，撤销对支持与所述接收器节点相关的所述攻击者链路的所述天线阵列的特征所做的修改；以及指示经由所述攻击者链路与所述附加接收器节点通信地耦接所述附加发射器节点
、
实施所述非锥形码本
。8.
根据权利要求1所述的系统，其中：所述无线链路包括将网络内的所述多个节点彼此通信地耦接的多条无线链路；并且所述控制器：协调对与所述多条无线链路相关的多个干扰信号的到达角和出发角进行测量的多次扫描；以及通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩，
申请(专利权)人：元平台公司，
类型：发明
国别省市：