【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例总体涉及基于天线的通信系统和方法。
技术介绍
1、为支持日益渴求带宽的应用而对无线网络的不断需求正在导致现代通信格局的急剧变化。支持从数十到数百吉比特/秒(gbps)的聚合数据传递速率的需求已经导致使用多天线技术来高效使用频谱的新方式。毫米波(mm-wave)通信是具有丰富带宽的下一代通信系统的新兴技术。
2、诸如手持智能电话和无线电的便携式通信设备通常具有在所有方向上辐射的各向同性天线元件。这种通信设备的天线元件不集中在任何特定方向上，因此具有可靠地发送和接收无线消息的有限范围。典型的蜂窝和其他射频(rf)通信链路包括与便携式通信设备通信的塔式安装的波束形成发射器。塔上的发射器包括位于预定固定位置处的许多天线的复杂阵列，这允许窄波束和高增益。塔式发射器可以在远距离上向目标接收器设备(诸如便携式通信设备)发射消息。但是，具有大型天线阵列的塔式发射器可能不存在于某些环境中，例如第三世界国家、无人居住的荒野、战区等。在这样的环境中，设备之间的无线通信可能受到限制、约束，或者甚至不可用。
3、扩展便携式通信设备的通信范围的一种传统策略是将通信设备连接到抛物面碟(parabolic dish)，该抛物面碟可以朝向预期目标汇聚rf能量。这种策略有几个缺点，因为它需要碟硬件的存在(例如，由人包装并携带该碟)，该碟是可操作的，拥有该碟的人能够从其通信设备传送信息，并且操作该碟的人能够使该碟瞄准朝向预定目标。例如，目标可能在该人的可视范围和/或视线之外，并且如果该碟没有被正确瞄准，则通信可能不成功。
...【技术保护点】
1.一种通信系统(100)，其包括：
2.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的所述通信设备(104)是便携式的并且能够相对于彼此被移动。
3.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的多个通信设备(104)是蜂窝电话。
4.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的多个通信设备(104)被设置在不同的飞行器上。
5.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的所述通信设备(104)具有5G网络能力。
6.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述通信设备(104)被配置为在一个或多个频带的第一集合上彼此通信，以便所述主控设备(112)的所述控制器(302)确定所述相对位置并将所述消息信息传送到所述随从设备(114)，并且所述通信设备(104)被配置为在一个或多个频带的第二集合上发射具有所述相位锥度的所述消息有效载荷，其中所述第二集合中的所述一个或多个频带与所述第一集合中的所述一个或多个频带是离散的。
7.
8.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述发射时间是第一发射时间，并且所述相位锥度是第一相位锥度，所述主控设备(112)的所述控制器(302)被配置为将所述相位延迟值分配给所述随从设备(114)以定义与多个不同发射时间相关联的多个不同相位锥度，使得形成的所述波束(106)在一个时段期间扫描目标区域。
9.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述天线阵列被配置为沿着所述波束(106)在超过100km的距离上发射所述消息有效载荷。
10.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述主控设备(112)的所述控制器(302)被配置为经由所述主控设备(112)和所述随从设备(114)之间的距离(150)的三边测量来确定所述随从设备(114)与所述主控设备(112)的所述相对位置。
11.一种形成天线阵列的方法(400)，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述通信设备(104)包括蜂窝电话或飞行器中的一个或多个。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述通信设备(104)具有5G网络能力。
14.根据权利要求11所述的方法，其中确定所述相对位置并传送所述消息信息是由彼此通信的所述通信设备(104)在一个或多个频带的第一集合上执行的，并且在所述发射时间根据所述相位锥度发射所述消息有效载荷是由所述通信设备(104)在一个或多个频带的第二集合上执行的，其中所述第二集合中的所述一个或多个频带与所述第一集合中的所述一个或多个频带是离散的。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述发射时间是第一发射时间，所述相位锥度是第一相位锥度，并且所述方法还包括经由所述主控设备(112)和所述随从设备(114)的所述各向同性天线元件(110)根据在一个时段期间的不同相应发射时间处的多个不同相位锥度发射所述消息有效载荷，以使得形成的所述波束(106)在所述时段期间扫描目标区域。
16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
17.根据权利要求11所述的方法，其中确定所述随从设备(114)与所述主控设备(112)的所述相对位置包括确定所述随从设备(114)距所述主控设备(112)的相应距离(150)并且使用所述相应距离(150)执行三边测量。
18.一种通信系统(100)，其包括：
19.根据权利要求18所述的通信系统(100)，其中所述主控设备(112)的所述控制器(302)被配置为基于在所述群组(102)中的所述通信设备(104)之间在至少第一频带上传送的无线信号来确定所述随从设备(114)的所述相对位置，并且所述通信设备(104)的所述控制器被配置为在所述发射时间在与所述第一频带离散的至少第二频带上发射所述消息有效载荷。
20.根据权利要求18所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的所述通信设备(104)是便携式的并且在物理上彼此分离。
...【技术特征摘要】
1.一种通信系统(100)，其包括：
2.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的所述通信设备(104)是便携式的并且能够相对于彼此被移动。
3.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的多个通信设备(104)是蜂窝电话。
4.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的多个通信设备(104)被设置在不同的飞行器上。
5.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述群组(102)中的所述通信设备(104)具有5g网络能力。
6.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述通信设备(104)被配置为在一个或多个频带的第一集合上彼此通信，以便所述主控设备(112)的所述控制器(302)确定所述相对位置并将所述消息信息传送到所述随从设备(114)，并且所述通信设备(104)被配置为在一个或多个频带的第二集合上发射具有所述相位锥度的所述消息有效载荷，其中所述第二集合中的所述一个或多个频带与所述第一集合中的所述一个或多个频带是离散的。
7.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中响应于所述随从设备(114)在从最近接收到的状态更新起至少阈值量的时间内未能从所述第一通信设备(104)接收到状态更新，所述群组(102)中的第二通信设备(104)根据所述群组(102)中的所述通信设备(104)之间的指定层次结构承担主控设备(112)的角色。
8.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述发射时间是第一发射时间，并且所述相位锥度是第一相位锥度，所述主控设备(112)的所述控制器(302)被配置为将所述相位延迟值分配给所述随从设备(114)以定义与多个不同发射时间相关联的多个不同相位锥度，使得形成的所述波束(106)在一个时段期间扫描目标区域。
9.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述天线阵列被配置为沿着所述波束(106)在超过100km的距离上发射所述消息有效载荷。
10.根据权利要求1所述的通信系统(100)，其中所述主控设备(112)的所述控制器(302)被配置为经由所述主控设备(112)和所述随从设备(...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·威廉姆斯，T·R·达布罗斯基，J·H·金，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：
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。