BR112017008512B1

BR112017008512B1 - Arranjo do nó de comunicação, e, método para determinar posições relativas e orientações relativas entre pelo menos duas unidades de antena

Info

Publication number: BR112017008512B1
Application number: BR112017008512-7A
Authority: BR
Inventors: Lars Persson; Torbjorn Elfstrom
Original assignee: Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ)
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2023-01-31
Also published as: WO2016074736A1; CN107004942B; US20170352946A1; CN110718744B; EP3219029B1; EP3219029A1; US10170821B2; CN110718744A; US20190123427A1; CN107004942A; ES2771359T3; BR112017008512A2; MY188737A

Abstract

A presente invenção refere-se a um arranjo do nó de comunicação (1, 1?) que compreende pelo menos duas unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7). Cada unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) compreende pelo menos uma porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13) e pelo menos um elemento de antena (14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24; 25, 26, 27, 28), em que cada porta de sinal é conectada em pelo menos um correspondente elemento de antena (14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24; 25, 26, 27, 28). Cada unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) compreende pelo menos uma unidade sensora (29, 30, 31, 32; 33, 34) arranjada para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada (35, 36). O arranjo do nó de comunicação (1, 1?) compreende pelo menos uma unidade de controle (63, 74) e é arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em cada uma de pelo menos duas diferentes portas de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13). Para cada tal sinal de teste, o arranjo do nó de comunicação (1, 1?) é arranjado para receber o sinal de teste por meio de pelo menos uma outra porta de sinal. O arranjo do nó de comunicação (1, 1?) é arranjado para determinar posições relativas das ditas unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) com base nos sinais de teste recebidos, e para determinar orientações relativas das ditas unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras (29, 30, 31, 32; 33, 34).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um arranjo do nó de comunicação que compreende pelo menos duas unidades de antena. Cada unidade de antena compreende pelo menos uma porta de sinal e pelo menos um elemento de antena, e cada porta de sinal é pelo menos indiretamente conectada em pelo menos um correspondente elemento de antena.

[002] A presente invenção também se refere a um método para determinar posições relativas e orientações relativas entre pelo menos duas unidades de antena, em que cada unidade de antena usa pelo menos uma porta de sinal.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[003] Avançadas estações bases podem ser configuradas de muitas maneiras para otimizar a cobertura e a capacidade; arquiteturas de rádio de estação base podem, por exemplo, compreender diversas unidades de antena mais ou menos idênticas, isto é, antenas e rádio que são colocados em uma unidade de antena comum que pode ser usada como um bloco de construção. Uma unidade de antena como esta pode ser, por exemplo, equipada com dois rádios separados; um para cada polarização. A colocação de muitos tais blocos de construção da unidade de antena em conjunto pode facilitar a configuração do local de instalação modular com propriedades escalonáveis, e a configuração pode ser referida como uma constelação da estação base.

[004] Um outro problema em redes celulares é quando múltiplas unidades ativas forem colocadas no alto de um mastro, por meio de ligações I/Q óticas ou elétricas (também conhecidas como ligações CPRI (Interface de Rádio Pública Comum)), ao mesmo tempo em que o processamento em banda base fica localizado no solo.

[005] Pelo uso de unidades de antena como componentes do bloco de construção comum, um sistema de estação base pode ser configurado com diferente número de elementos de radiação para diferentes cenários de cobertura e capacidade. Este bloco de construção pode, então, ser usado para criar diferentes tipos de estações bases adequadas para diferentes cenários, tais como Área Ampla, Médio Alcance ou Área Local. Também, a abertura da antena pode ser desenhada para se adaptar a cenários de cobertura especiais, tal como prédio alto, significando que a abertura da antena pode ser configurada como estendida nos domínios horizontal ou vertical ou ambos. Um sistema é, então, configurado pelo uso de uma ou mais unidades de antena para facilitar MIMO (Múltiplas Entradas - Múltiplas Saídas) e/ou formação de feixe específica de célula.

[006] Formação de feixe específica de célula é criada pelo cálculo do peso de fase e amplitude para cada elemento de radiação. O local e a orientação de cada elemento de antena individual, ou pelo menos cada unidade de antena, são necessários pelo processamento em banda base durante o cálculo da excitação de arranjo exigida para formação de feixe específica de célula. O local relativo de cada elemento de radiação pode ser representado por uma matriz de posição, em que cada local de elemento (x,y,z) é armazenado em uma matriz comum com dimensão Nx3, em que N é o número total de elementos de radiação na estação base.

[007] O local relativo das unidades de antena em uma constelação da estação base é relevante como informação para processamento em banda base supramencionado, e também para OSS (Sistema de Suporte Operacional). Para OSS, a informação pode ser usada para visualizar como a estação base é configurada.

[008] Em sistemas atuais, a matriz local é conhecida pelo desenho, quando todos elementos de radiação forem incluídos. Entretanto, para sistemas criados de uma maneira modular usando unidades de antena como blocos de construção de acordo com o exposto, o conceito exige que o sistema seja configurado com informação de configuração correta, em que o local de cada elemento é disponível juntamente com a orientação de cada elemento em relação à gravidade da Terra.

[009] Assim, há uma necessidade de encontrar o correto mapeamento de sinais, em que a instalação mapeia para portas de banda base de uma maneira eficiente e confiável. Esta necessidade também é relevante para estações bases legadas com tradicionais cabos alimentadores.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0010] O objetivo da presente invenção é prover meio para aquisição de dados sobre uma constelação da estação base, em que a estação base compreende blocos de construção da unidade de antena.

[0011] Este objetivo é alcançado por meio de um arranjo do nó de comunicação que compreende pelo menos duas unidades de antena. Cada unidade de antena compreende pelo menos uma porta de sinal e pelo menos um elemento de antena, e cada porta de sinal é pelo menos indiretamente conectada em pelo menos um correspondente elemento de antena. Cada unidade de antena compreende pelo menos uma unidade sensora arranjada para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada. O arranjo do nó de comunicação compreende pelo menos uma unidade de controle, e é arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em cada uma de pelo menos duas diferentes portas de sinal. Para cada tal sinal de teste, o arranjo do nó de comunicação é arranjado para receber o sinal de teste por meio de pelo menos uma outra porta de sinal. O arranjo do nó de comunicação é arranjado para determinar posições relativas das ditas unidades de antena com base nos sinais de teste recebidos, e para determinar orientações relativas das ditas unidades de antena com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras.

[0012] Este objetivo é alcançado por meio de um método para determinar posições relativas e orientações relativas entre pelo menos duas unidades de antena, em que cada unidade de antena usa pelo menos uma porta de sinal. O método compreende as etapas: - alimentar um respectivo sinal de teste em cada uma de pelo menos duas diferentes portas de sinal; - para cada tal sinal de teste, receber o dito sinal de teste por meio de pelo menos uma outra porta de sinal; - determinar posições relativas das ditas unidades de antena com base nos sinais de teste recebidos; - determinar orientações relativas das ditas unidades de antena com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras usadas em cada unidade de antena para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada.

[0013] De acordo com um exemplo, o arranjo do nó de comunicação é arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em uma porta de sinal em um tempo.

[0014] De acordo com um outro exemplo, a unidade de controle é arranjada para formar uma matriz de dispersão dos sinais de teste recebidos, e para extrair uma matriz de posicionamento da matriz de dispersão. A matriz de posicionamento compreende as posições relativas das ditas unidades de antena.

[0015] De acordo com um outro exemplo, a unidade de controle é arranjada para controlar pelo menos um arranjo de ventilação dependendo das ditas posições relativas determinadas e das ditas orientações relativas determinadas.

[0016] De acordo com um outro exemplo, pelo menos uma unidade de antena compreende pelo menos um arranjo transceptor, e cada porta de sinal da dita pelo menos uma unidade de antena é arranjada para transmitir e receber sinais de banda base digital. Para cada uma da dita pelo menos uma unidade de antena, o arranjo do nó de comunicação pode ser, por exemplo, arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em cada um de pelo menos dois diferentes elementos de antena por meio de uma correspondente porta de sinal. Para cada tal sinal de teste, o arranjo do nó de comunicação é arranjado para receber o sinal de teste a partir de pelo menos um outro elemento de antena por meio de uma correspondente porta de sinal. O arranjo do nó de comunicação é, então, arranjado para determinar posições relativas dos ditos elementos de antena com base nos sinais de teste recebidos, e para determinar orientações relativas dos ditos elementos de antena com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras.

[0017] De acordo com um outro exemplo, pelo menos uma unidade de antena é conectada em pelo menos um arranjo transceptor, em que cada porta de sinal de uma unidade de antena como esta é arranjada para transmitir e receber sinais RF (radiofrequência).

[0018] De acordo com um outro exemplo, o arranjo do nó de comunicação compreende pelo menos uma unidade de processamento de banda base. Cada tal unidade de processamento de banda base compreende um primeiro conjunto de portas e um segundo conjunto de portas, e é arranjada para conectar pelo menos dois primeiros conjuntos de portas, compreendidos no primeiro conjunto de portas, em pelo menos dois segundos conjuntos de portas, compreendidos no segundo conjunto de portas, dependendo dos dados adquiridos. Cada porta no primeiro conjunto de portas é pelo menos indiretamente conectada em uma porta de sinal.

[0019] De acordo com um outro exemplo, a unidade de controle é arranjada para detectar em quais portas de sinal o primeiro conjunto de portas é pelo menos indiretamente conectado.

[0020] De acordo com um outro exemplo, a unidade de controle é arranjada para combinar as ditas posições relativas determinadas e as ditas orientações relativas determinadas para formar uma matriz total. A unidade de controle é adicionalmente arranjada para comparar a matriz total com um conjunto de matrizes de antena predefinidas e para escolher a matriz de antena predefinida que melhor corresponde à matriz total.

[0021] Outros exemplos são evidentes a partir das reivindicações dependentes.

[0022] Inúmeras vantagens são obtidas por meio da presente invenção, por exemplo: - prover um arranjo de nó autoconfigurável e reconfigurável; e - habilitar mapeamento da unidade de antena correta para a porta de banda base certa. Isto irá reduzir tempo de implementação do local de instalação e minimizar o risco de introduzir erros causados pela conexão ou colocação de partes erroneamente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0023] A presente invenção será agora descrita com mais detalhes em relação aos desenhos anexos, em que: a figura 1 mostra uma vista em perspectiva esquemática do arranjo do nó de comunicação; a figura 2 mostra uma vista esquemática de um primeiro exemplo de um arranjo do nó de comunicação; a figura 3 mostra uma vista esquemática de um segundo exemplo de um arranjo do nó de comunicação; e a figura 4 mostra um fluxograma de um método para determinar posições relativas e orientações relativas entre pelo menos duas unidades de antena em um arranjo do nó de comunicação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] Em relação à figura 1, há um arranjo do nó de comunicação 1 esquematicamente indicado em uma rede de comunicação sem fio 70. Em relação à figura 2, que mostra um primeiro exemplo, o arranjo do nó de comunicação 1 compreende uma configuração modular com uma primeira unidade de antena 2, uma segunda unidade de antena 3, uma terceira unidade de antena 4 e uma quarta unidade de antena 5.

[0025] Cada unidade de antena 2, 3, 4, 5 compreende uma correspondente primeira porta de sinal 8, segunda porta de sinal 9, terceira porta de sinal 10 e quarta porta de sinal 11 e uma correspondente primeira unidade sensora 29, segunda unidade sensora 30, terceira unidade sensora 31 e quarta unidade sensora 32, em que cada unidade sensora 29, 30, 31, 32 é arranjada para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada 35, neste exemplo, uma extensão vertical. Aqui, a segunda unidade de antena 3 é montada de maneira tal que uma extensão de referência 71 que se estende ao longo de uma extensão longitudinal da segunda unidade de antena 3 apresente um ângulo α em relação à extensão vertical 35. Orientações na forma de desvios da extensão vertical 35 em outros planos são certamente detectadas, também.

[0026] A primeira unidade de antena 2 compreende um primeiro elemento de antena 14, um segundo elemento de antena 15, um terceiro elemento de antena 16, um quarto elemento de antena 17 e um primeiro arranjo transceptor 37. A primeira porta de sinal 8 é conectada nestes elementos de antena 14, 15, 16, 17 por meio do primeiro arranjo transceptor 37.

[0027] Correspondentemente, a segunda unidade de antena 3 compreende um quinto elemento de antena 18 e um segundo arranjo transceptor 38, em que a segunda porta de sinal 9 é conectada no quinto elemento de antena 18 por meio do segundo arranjo transceptor 38. Além do mais, a terceira unidade de antena 4 compreende um sexto elemento de antena 19 e um terceiro arranjo transceptor 39, em que a terceira porta de sinal 10 é conectada no sexto elemento de antena 19 por meio do terceiro arranjo transceptor 39. Finalmente, a quarta unidade de antena 5 compreende um sétimo elemento de antena 20 e um quarto arranjo transceptor 40, em que a quarta porta de sinal 11 é conectada no sétimo elemento de antena 20 por meio do quarto arranjo transceptor 40.

[0028] O arranjo do nó de comunicação 1 compreende adicionalmente uma unidade de controle 63 e uma unidade de processamento de banda base 45, em que a unidade de processamento de banda base 45 compreende um primeiro conjunto de portas 47 e um segundo conjunto de portas 49. O primeiro conjunto de portas 47 compreende quatro primeiros conjuntos de portas 51, 52, 53, 54 dos quais uma primeira porta 51 é conectada na primeira porta de sinal 8, uma segunda porta 52 é conectada na segunda porta de sinal 9, uma terceira porta 53 é conectada na terceira porta de sinal 10 e uma quarta porta 54 é conectada na quarta porta de sinal 11.

[0029] O segundo conjunto de portas 49 compreende quatro segundos conjuntos de portas 57, 58, 59, 60 que são conectados em um arranjo de rádio de banda base 72 por meio de um conjunto de portas de rádio de banda base 73. A unidade de processamento de banda base 45 é arranjada para realizar o mapeamento entre o primeiro conjunto de portas 47 e o segundo conjunto de portas 49 de maneira tal que o primeiro conjunto de portas 51, 52, 53, 54 seja conectado no segundo conjunto de portas 57, 58, 59, 60 adequado.

[0030] O arranjo do nó de comunicação 1 é arranjado para alimentar um primeiro sinal de teste transmitido na primeira porta de sinal 8, e para receber um correspondente primeiro sinal de teste recebido por meio das outras portas de sinal 9, 10, 11. O arranjo do nó de comunicação 1 é arranjado para repetir isto para cada porta de sinal, isto é, alimentar um sinal de teste transmitido em uma porta de sinal, e para receber um correspondente sinal de teste recebido por meio das outras portas de sinal, um em um tempo.

[0031] Com base nos sinais de teste recebidos, o arranjo do nó de comunicação 1 é arranjado para determinar as posições relativas das unidades de antena 2, 3, 4, 5 e, também, para determinar orientações relativas das unidades de antena 2, 3, 4, 5 com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras 29, 30, 31, 32.

[0032] Para a primeira unidade de antena 2, há um arranjo transceptor 37 conectado em quatro elementos de antena separados 14, 15, 16, 17. Isto significa que, dependendo das propriedades do primeiro arranjo transceptor, as posições relativas dos elementos de antena individuais podem ser obtidas. Se o primeiro arranjo transceptor 37 não for capaz de separar entre sinais para e a partir dos quatro elementos de antena 14, 15, 16, 17, apenas a posição relativa da primeira unidade de antena 2 é obtida da forma supramencionada.

[0033] Mas, se o primeiro arranjo transceptor 37 for arranjado para separar entre sinais para e a partir dos quatro elementos de antena 14, 15, 16, 17, o arranjo do nó de comunicação 1 é arranjado para alimentar um primeiro sinal de teste transmitido no primeiro elemento de antena 14, e para receber um correspondente primeiro sinal de teste recebido a partir dos outros elementos de antena 15, 16, 17 por meio da primeira porta de sinal 8, e dos outros elementos de antena 18, 19, 20 por meio das outras portas de sinal 9, 10, 11.

[0034] Então, já que as outras unidades de antena 3, 4, 5 neste exemplo apenas compreendem um elemento de antena 18, 19, 20 cada, o arranjo do nó de comunicação 1 é arranjado para alimentar um sinal de teste transmitido em um elemento de antena em um tempo e para receber um correspondente primeiro sinal de teste recebido a partir de todos os outros elementos de antena em um tempo, e para repetir isto para todos os elementos de antena. Desta maneira, as posições relativas de todos os elementos de antena individuais 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20 serão obtidas.

[0035] Elementos de antena acoplam uns nos outros por um fator que é proporcional às orientação e distância mútuas entre uns e outros, bem como ao tamanho e à forma do elemento de antena. Pela injeção de energia em uma antena ou elemento de antena em um tempo e medição da energia e da fase do sinal acoplado em todas as outras antenas ou elementos de antena, o fator de acoplamento entre cada par de antenas ou par de elementos de antena é determinado.

[0036] Em um segundo exemplo que será discutido a seguir, outros tipos de antenas e portas de sinal serão divulgados.

[0037] Os dados adquiridos podem ser usados por diversos propósitos, por exemplo: - A unidade de processamento de banda base 45 é arranjada para realizar mapeamento de porta, conectando o primeiro conjunto de portas 51, 52, 53, 54 no segundo conjunto de portas 57, 58, 59, 60, dependendo dos dados adquiridos. Desta maneira, conexões errôneas são compensadas. - Conhecimento sobre a posição de cada elemento de antena individual é necessário se formação de feixe com características controladas em termos de supressão do lóbulo lateral e EIRP/EIS (Energia Radiada Isotropicamente Equivalente/Sensibilidade Isotrópica Efetiva) for o objetivo. - Adicionalmente, da forma indicada para a primeira unidade de antena 2, há uma pluralidade de arranjos de ventilação 69a, 69b, 69c, hélices adequadas, que são controláveis. Os dados adquiridos que proveem conhecimento em relação à posição relativa e orientação da primeira unidade de antena 2 são, então, usados para controlar as hélices 69a, 69b, 69c de maneira tal que um resfriamento ideal seja obtido para a primeira unidade de antena. Embora não mostrado, arranjos de ventilação similares podem ser usados para as outras unidades de antena 3, 4, 5, também. O controle das hélices pode compreender regular direção e velocidade rotacional. Também é concebível que as hélices possam ser inclinadas por meio de servomotores ou similares.

[0038] A fim de obter as posições relativas de acordo com o exposto, a unidade de controle 63 é arranjada para formar uma matriz de dispersão S a partir dos sinais de teste recebidos, e para extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S. A matriz de posicionamento R compreende as posições relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5 e/ou elementos de antena, e pode ser descrita como:

em que yn e zn referem-se às posições coordenadas. Os zeros na coluna mais à esquerda de R significa que todas as unidades de antena 2, 3, 4, 5 e/ou elementos de antena ficam no mesmo plano; no caso geral, a coluna mais à esquerda de R pode compreender uma pluralidade de diferentes valores de x X1, X2 ... XN.

[0039] A matriz de dispersão S pode ser descrita como:

[0040] A diagonal da matriz de dispersão não é de interesse, já que a diagonal mantém informação sobre a correspondência. Os outros elementos de matriz mantêm informação sobre o acoplamento mútuo. O acoplamento mútuo pode ser determinado pelo envio de sinais de teste enquanto a medição de todas as combinações de acoplamento mútuo for conduzida.

[0041] Uma matriz de orientação O é formada como: O = [α1 α1 ... αN].

[0042] A matriz de orientação O compreende as orientações relativas das unidades de antena 2, 3, 4, 5.

[0043] A seguir, três diferentes eXemplos de maneiras para eXtrair a matriz de posição R da matriz de dispersão S serão descritos.

[0044] De acordo com um primeiro eXemplo para eXtrair a matriz de posição R, a unidade de controle 63 é arranjada para eXtrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S pela comparação da matriz de dispersão com um conjunto de matrizes de dispersão predefinidas com correspondentes matrizes de posicionamento. Então, a matriz de dispersão predefinida e a correspondente matriz de posicionamento que melhor corresponde à matriz de dispersão S formada a partir dos sinais de teste recebidos são escolhidas.

[0045] De acordo com um segundo exemplo para extrair a matriz de posição R, a unidade de controle 63 é arranjada para extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S pela determinação de propriedades de transmissão a partir das comparações entre a amplitude e a fase de sinais de teste transmitidos, bem como a amplitude e a fase de sinais de teste recebidos. Com base nestas comparações, as distâncias entre as unidades de antena de transmissão e as unidades de antena de recepção são determinadas.

[0046] De acordo com um terceiro exemplo para extrair a matriz de posição R, cada sinal de teste compreende uma sequência de dados previamente conhecida. A unidade de controle 63 é arranjada para extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S com base em uma correlação de todos os sinais de teste transmitidos com todos os sinais de teste recebidos, e diferenças de tempo detectadas entre sinais de teste transmitidos e sinais de teste recebidos.

[0047] Um segundo exemplo de um arranjo do nó de comunicação 1’ será agora descrito em relação à figura 3.

[0048] O arranjo do nó de comunicação 1’ compreende uma primeira unidade de antena 6 e uma segunda unidade de antena 7. Cada unidade de antena 6, 7 compreende uma correspondente primeira porta de sinal 12 e segunda porta de sinal 13, bem como uma correspondente primeira unidade sensora 33 e uma segunda unidade sensora 34, em que cada unidade sensora 33, 34 é arranjada para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada 36, neste exemplo, uma extensão vertical. Aqui, a segunda unidade de antena 7 é montada de maneira tal que uma extensão de referência 75 que se estende ao longo de uma extensão longitudinal da segunda unidade de antena 7 apresente um ângulo β em relação à extensão vertical 36. Orientações na forma de desvios da extensão vertical 36 em outros planos também são certamente detectadas.

[0049] A primeira unidade de antena 6 compreende um primeiro elemento de antena 21, um segundo elemento de antena 22, um terceiro elemento de antena 23 e um quarto elemento de antena 24. A primeira unidade de antena 6 compreende um primeiro arranjo transceptor 41 que é conectado no primeiro elemento de antena 21, um segundo arranjo transceptor 42 que é conectado no segundo elemento de antena 22, um terceiro arranjo transceptor 43 que é conectado no terceiro elemento de antena 23 e um quarto arranjo transceptor 44 que é conectado no quarto elemento de antena 24. A primeira porta de sinal 12 é conectada nos arranjos transceptores 41, 42, 43, 44 por meio de um divisor/combinador de sinal 76.

[0050] A segunda unidade de antena 7 compreende um primeiro elemento de antena 25, um segundo elemento de antena 26, um terceiro elemento de antena 27 e um quarto elemento de antena 28. Os elementos de antena 25, 26, 27, 28 são conectados diretamente na segunda porta de sinal 13, adequadamente, por meio de uma rede de distribuição. A segunda porta de sinal 13 é conectada em um quinto arranjo transceptor 64 que é externo em relação à segunda unidade de antena 7, e tem uma porta transceptora 77. A segunda porta de sinal 13 é arranjada para transmitir e receber sinais RF (radiofrequência).

[0051] O arranjo do nó de comunicação 1’ compreende adicionalmente uma unidade de controle 69 e uma unidade de processamento de banda base 46, em que a unidade de processamento de banda base 46 compreende um primeiro conjunto de portas 48 e um segundo conjunto de portas 50. O primeiro conjunto de portas 48 compreende dois primeiros conjuntos de portas 55, 56 dos quais uma primeira porta 55 é conectada na primeira porta de sinal 12 e uma segunda porta 56 é conectada na porta transceptora 77.

[0052] O segundo conjunto de portas 50 compreende dois segundos conjuntos de portas 61, 62 que são conectados em um arranjo de rádio de banda base 78 por meio de um conjunto de portas de rádio de banda base 79. A unidade de processamento de banda base 46 é arranjada para realizar o mapeamento entre o primeiro conjunto de portas 48 e o segundo conjunto de portas 50 de maneira tal que o primeiro conjunto de portas 55, 56 seja conectado no segundo conjunto de portas 61, 62 adequado.

[0053] Para a primeira unidade de antena 6, o arranjo do nó de comunicação 1’ é arranjado para alimentar um primeiro sinal de teste transmitido no primeiro elemento de antena 21, e para receber um correspondente primeiro sinal de teste recebido a partir dos outros elementos de antena 22, 23, 24 por meio da primeira porta de sinal 8, e dos outros elementos de antena 25, 26, 27, 28 por meio das segundas portas de sinal 13 e da porta transceptora 77. Isto é repetido para os elementos de antena 21, 22, 23, 24 da primeira unidade de antena 6, um de cada vez, com correspondentes segundo sinal de teste transmitido, terceiro sinal de teste transmitido e quarto sinal de teste transmitido.

[0054] Para a segunda unidade de antena 7, não é possível distinguir entre elementos de antena separados e, aqui, o arranjo do nó de comunicação 1’ é arranjado para alimentar um quinto sinal de teste transmitido na segunda porta de sinal 13 por meio da porta transceptora 77, e para rerreceber um correspondente quinto sinal de teste recebido a partir dos elementos de antena 22, 23, 24 da primeira unidade de antena 6 por meio da primeira porta de sinal 8.

[0055] Para a primeira unidade de antena 6, é possível determinar as posições relativas de todos os elementos de antena individuais 21, 22, 23, 24 e, para a segunda unidade de antena 7, é possível determinar a posição relativa da própria unidade de antena 7, mas não dos elementos de antena individuais 25, 26, 27, 28. Uma matriz de orientação O é formada como no primeiro exemplo, e compreende as orientações relativas das unidades de antena 6, 7.

[0056] Como no primeiro exemplo, uma matriz de dispersão S, uma matriz de posicionamento R e uma matriz total Z são determinadas. As matrizes podem ser usadas para os mesmos propósitos do primeiro exemplo.

[0057] Para ambos os exemplos, e no geral, a matriz de posicionamento R foi descrita para compreender as posições relativas adquiridas a partir das consecutivas transmissão e recepção de sinais de teste descritas. Entretanto, a fim de poder realizar formação de feixe e controle de arranjos de ventilação, da forma mencionada previamente, os dados de orientação da matriz de orientação O também são necessários. Portanto, a matriz de orientação O e a matriz de posicionamento R são combinadas para formar uma matriz total Z. Por meio da matriz total Z, é possível calcular a correta excitação de antena para uma formação de feixe desejada, tal como, por exemplo, direção de feixe e modelagem de feixe.

[0058] Além do mais, pela comparação da matriz total Z com um conjunto de matrizes de antena predefinidas, é possível escolher a matriz de antena predefinida que melhor corresponde à matriz total Z e, então, determinar uma configuração de antena estimada.

[0059] Assim, é possível determinar a orientação e a posição relativas das antenas, ou estações bases integradas, em um local de instalação celular pelo uso do fato de que há um fator de acoplamento entre antenas e pelo uso de um acelerômetro ou um giroscópio, habilitando uma estação base ou outro arranjo de nó a ser autoconfigurável ou reconfigurável.

[0060] Tendo a matriz de posição dos elementos de antena, cada unidade de antena pode ser mapeada para as corretas portas de rádio de banda base 73, 79. Isto pode ser usado na instalação de redes celulares, bem como estações bases legadas com tradicionais cabos alimentadores, usando, por exemplo, tecnologia TDD (Duplex de Divisão de Tempo). Para um sistema FDD (Duplex de Divisão de Frequência), um detector deve ser adicionado em cada ramificação do receptor, habilitando a detecção de energia acoplada na respectiva banda de frequência transmissora.

[0061] Além do mais, por meio da matriz total Z, a capacidade de resfriamento de um arranjo de nó pode ser melhor estimada e otimizada, bem como consumo de energia otimizado. Isto, já que há uma dependência da orientação de flanges de resfriamento em função da capacidade de resfriamento e que há uma possibilidade de controlar a rotação de hélices, garantindo que o ar de resfriamento flua para cima, em harmonia com as leis da termodinâmica. Também, a capacidade de resfriamento e o consumo de energia podem ser adicionalmente otimizados, considerando a orientação e o local de unidades de rádio uma em relação à outra, garantindo que fluxo de ar quente proveniente de um núcleo de rádio seja reusado em um mínimo em uma outra unidade de rádio.

[0062] As unidades sensoras de orientação 29, 30, 31, 32; 33, 34 são conectadas na unidade de controle 63, 69 de qualquer maneira adequada, nos desenhos elas são conectadas na respectiva porta de sinal. Para o caso em que as unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6 compreenderem pelo menos um arranjo transceptor 37; 38, 39, 40; 41, 42, 43, 44, uma CPRI (Interface de Rádio Pública Comum) pode ser usada para comunicação, e o caso em que uma unidade transceptora 64 for externa em relação à unidade de antena 7, um protocolo AISG (Grupo de Padrões da Interface de Antena) pode ser usado. Também é possível que as unidades sensoras de orientação 29, 30, 31, 32; 33, 34 sejam controladas separadamente, tanto por meio de uma ligação sem fio quanto por meio de uma conexão com fios.

[0063] Os arranjos de ventilação 69a, 69b, 69c; 70a, 70b, 70c são conectados em um suprimento de energia 80, 81 que pode ser controlável e conectado na unidade de controle 63, 69 da mesma maneira que as unidades sensoras de orientação 29, 30, 31, 32; 33, 34. Cada suprimento de energia 80, 81 é conectado nos arranjos de ventilação 69a, 69b, 69c; 70a, 70b, 70c por meio de uma conexão em barramento de energia adequada, indicado com linhas tracejadas na figura 2 e na figura 3.

[0064] A implementação pode ser simplificada pelo uso desta abordagem autoconfigurável para arranjos de antena ativos, em que a estação base, por si mesma, determina os local individuais dos elementos de radiação, quando aplicável.

[0065] A geometria do arranjo pode ser configurada manualmente ou detectada automaticamente. Pelo uso de padrões específicos de sinais de teste a ser aplicados somente depois da implementação do local de instalação, o arranjo de nó pode descobrir e se autoconfigurar, pela determinação do local de cada elemento de radiação, quando aplicável.

[0066] Em relação à figura 4, a presente descrição também refere-se a um método para determinar posições relativas e orientações relativas entre pelo menos duas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7. Cada unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 usa pelo menos uma porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13, em que o método compreende as etapas: 65: alimentar um respectivo sinal de teste em cada uma de pelo menos duas diferentes portas de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13. 66: para cada tal sinal de teste, receber o dito sinal de teste por meio de pelo menos uma outra porta de sinal. 67: Determinar posições relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 com base nos sinais de teste recebidos. 68: Determinar orientações relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras 29, 30, 31, 32; 33, 34 usadas em cada unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada 35, 36.

[0067] A presente descrição não é limitada ao exemplo exposto, mas pode variar livremente no escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, não é necessário alimentar sinal nas portas de sinal e/ou elementos de antena um de cada vez, e dependendo do tipo de sinal de teste é possível enviar sinais de teste e receber sinal de teste em muitas, ou todas as, portas de sinal e/ou elementos de antena ao mesmo tempo.

[0068] Um arranjo do nó de comunicação 1, 1’ compreende pelo menos duas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7, e cada unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 compreende pelo menos uma porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13 e pelo menos um elemento de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24; 25, 26, 27, 28. Cada porta de sinal é pelo menos indiretamente conectada em pelo menos um correspondente elemento de antena; isto significa que, para alguns exemplos, há um ou mais componentes conectados entre uma porta de sinal e um correspondente elemento de antena, tal como, por exemplo, um arranjo transceptor 37; 38, 39, 40; 41, 42, 43, 44.

[0069] Para o caso em que as unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6 compreenderem pelo menos um arranjo transceptor 37; 38, 39, 40; 41, 42, 43, 44, as correspondentes portas de sinal 8, 9, 10, 11; 12 são adequadamente arranjadas para transmitir e receber sinais de banda base digital. As conexões podem ser na forma de cobre ou fibra, no último caso, os sinais de banda base digital são transferidos oticamente em cabos de fibra.

[0070] A presente descrição pode ser implementada por diferentes tecnologias de sistema de rádio, tais como, por exemplo, os previamente mencionados TDD e FDD.

[0071] Os exemplos mostrados são apenas para comunicar um entendimento da presente descrição; naturalmente, o número de unidades de antena e o número de elementos de antena em cada uma das unidades de antena podem variar. Uma pluralidade de arranjos de unidades de antena com unidades transceptoras integradas podem ser, por exemplo, posicionados em diferentes locais em uma vizinhança e, então, todos os controles das unidades de antena, processamento em banda base e gerenciamento de rádio de banda base podem ser completamente ou parcialmente realizados em um local central que pode ser remoto em relação à vizinhança.

[0072] Nos exemplos descritos, o arranjo do nó de comunicação 1, 1’ foi mostrado por compreender uma unidade de controle 63, 74. O número de unidades de controle e seus locais exatos podem certamente variar, os exemplos descrevendo esquematicamente um exemplo possível.

[0073] O sinal de teste é, por exemplo, pelo menos um de uma CW (onda contínua) individual, um sinal UTRA (Acesso por Rádio Terrestre UMTS (Sistema de Telecomunicações Móvel Universal)) modulado, um sinal E-UTRA (Acesso por Rádio Terrestre UMTS Evoluído) ou um sinal com propriedades de correlação para calcular diferença de tempo.

[0074] Todas ou algumas unidades de antena podem ser polarizadas individuais ou polarizadas duais.

[0075] No geral, a presente descrição refere-se a um arranjo do nó de comunicação 1, 1’ que compreende pelo menos duas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7. Cada unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 compreende pelo menos uma porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13 e pelo menos um elemento de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24; 25, 26, 27, 28, em que cada porta de sinal é pelo menos indiretamente conectada em pelo menos um correspondente elemento de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24; 25, 26, 27, 28. Cada unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 compreende pelo menos uma unidade sensora 29, 30, 31, 32; 33, 34 arranjada para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada 35, 36. O arranjo do nó de comunicação 1, 1’ compreende pelo menos uma unidade de controle 63, 74, e é arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em cada uma de pelo menos duas diferentes portas de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13. Para cada tal sinal de teste, o arranjo do nó de comunicação 1, 1’ é arranjado para receber o sinal de teste por meio de pelo menos uma outra porta de sinal. O arranjo do nó de comunicação 1, 1’ é arranjado para determinar posições relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 com base nos sinais de teste recebidos, e para determinar orientações relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras 29, 30, 31, 32; 33, 34.

[0076] De acordo com um exemplo, o arranjo do nó de comunicação 1, 1’ pode ser arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em uma porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13 em um tempo.

[0077] De acordo com um outro exemplo, a dita unidade de controle 63, 74 pode ser arranjada para formar uma matriz de dispersão S a partir dos sinais de teste recebidos, e para extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S. A matriz de posicionamento R compreende as posições relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7.

[0078] A dita unidade de controle 63, 74 pode ser arranjada para extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S pela comparação da matriz de dispersão com um conjunto de matrizes de dispersão predefinidas com correspondentes matrizes de posicionamento e, então, escolher a matriz de dispersão predefinida e correspondente matriz de posicionamento que melhor corresponde à matriz de dispersão S formada a partir dos sinais de teste recebidos.

[0079] Alternativamente, a dita unidade de controle 63, 74 pode ser arranjada para extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S pela determinação de propriedades de transmissão a partir das comparações entre a amplitude e a fase de sinais de teste transmitidos, bem como a amplitude e a fase de sinais de teste recebidos, e pela determinação das distâncias entre as unidades de antena de transmissão e as unidades de antena de recepção com base nas ditas comparações.

[0080] Alternativamente, cada sinal de teste pode compreender uma sequência de dados previamente conhecida, e a dita unidade de controle 63, 74 pode ser arranjada para extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S com base em uma correlação de todos os sinais de teste transmitidos com todos os sinais de teste recebidos, e diferenças de tempo detectadas entre sinais de teste transmitidos e sinais de teste recebidos.

[0081] De acordo com um outro exemplo, a dita unidade de controle 63, 74 pode ser arranjada para controlar pelo menos um arranjo de ventilação 69a, 69b, 69c; 70a, 70b, 70c dependendo das ditas posições relativas determinadas e das ditas orientações relativas determinadas.

[0082] De acordo com um outro exemplo, pelo menos uma unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6 pode compreender pelo menos um arranjo transceptor 37; 38, 39, 40; 41, 42, 43, 44, em que cada porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12 da dita pelo menos uma unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6, então, é arranjada para transmitir e receber sinais de banda base digital. Para pelo menos uma unidade de antena 3, 4, 5; 6, um arranjo transceptor separado 38, 39, 40; 41, 42, 43, 44 pode ser conectado em cada elemento de antena 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24.

[0083] Para cada uma da dita pelo menos uma unidade de antena 2; 3, 4, 5; 6, o arranjo do nó de comunicação 1, 1’ pode ser arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em cada um de pelo menos dois diferentes elementos de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24 por meio de uma correspondente porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12. Para cada tal sinal de teste, o arranjo do nó de comunicação 1, 1’ é, então, arranjado para receber o sinal de teste a partir de pelo menos um outro elemento de antena por meio de uma correspondente porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12. O arranjo do nó de comunicação 1, 1’ é, então, adicionalmente arranjado para determinar posições relativas dos ditos elementos de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24 com base nos sinais de teste recebidos, e para determinar orientações relativas dos ditos elementos de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24 com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras 29, 30, 31, 32; 33, 34.

[0084] De acordo com um outro exemplo, pelo menos uma unidade de antena 7 é conectada em pelo menos um arranjo transceptor 64, em que cada porta de sinal 13 da dita pelo menos uma unidade de antena 6 é arranjada para transmitir e receber sinais RF (radiofrequência).

[0085] De acordo com um outro exemplo, o arranjo do nó de comunicação 1, 1’ pode compreender pelo menos uma unidade de processamento de banda base 45, 46, em que cada uma da dita pelo menos uma unidade de processamento de banda base 45, 46 compreende um primeiro conjunto de portas 47, 48 e um segundo conjunto de portas 49, 50. O arranjo do nó de comunicação 1, 1’ é, então, arranjado para conectar pelo menos dois primeiros conjuntos de portas 51, 52, 53, 54; 55, 56, compreendidos no primeiro conjunto de portas 47, 48, em pelo menos dois segundos conjuntos de portas 57, 58, 59, 60; 61 62, compreendidos no segundo conjunto de portas 49, 50, dependendo dos dados adquiridos, em que cada porta no primeiro conjunto de portas 47, 48 é pelo menos indiretamente conectada em uma porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13. A dita unidade de controle 63, 74 pode ser arranjada para detectar em quais portas de sinal o primeiro conjunto de portas 47, 48 é pelo menos indiretamente conectado.

[0086] De acordo com um outro exemplo, o sinal de teste pode ser sinal modulado.

[0087] De acordo com um outro exemplo, o sinal de teste pode ser pelo menos um de uma CW (onda contínua) individual, um sinal UTRA (Acesso por Rádio Terrestre UMTS (Sistema de Telecomunicações Móvel Universal)) modulado, um sinal E-UTRA (Acesso por Rádio Terrestre UMTS Evoluído) ou um sinal com propriedades de correlação para calcular diferença de tempo.

[0088] De acordo com um outro exemplo, a dita unidade de controle 63, 74 pode ser arranjada para combinar as ditas posições relativas determinadas e as ditas orientações relativas determinadas para formar uma matriz total Z, em que a dita unidade de controle 63, 74 é arranjada para comparar a matriz total Z com um conjunto de matrizes de antena predefinidas e para escolher a matriz de antena predefinida que melhor corresponde à matriz total Z.

[0089] No geral, a presente descrição também refere-se a um método para determinar posições relativas e orientações relativas entre pelo menos duas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7, em que cada unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 usa pelo menos uma porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13. O método compreende as etapas: 65: alimentar um respectivo sinal de teste em cada uma de pelo menos duas diferentes portas de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13; 66: para cada tal sinal de teste, receber o dito sinal de teste por meio de pelo menos uma outra porta de sinal; 67: determinar posições relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 com base nos sinais de teste recebidos; e 68: determinar orientações relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras 29, 30, 31, 32; 33, 34 usadas em cada unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7 para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada 35, 36.

[0090] De acordo com um exemplo, o método compreende a etapa de alimentar um respectivo sinal de teste em uma porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13 em um tempo.

[0091] De acordo com um outro exemplo, o método compreende as etapas de formar uma matriz de dispersão S a partir dos sinais de teste recebidos, e extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S, em que a matriz de posicionamento R compreende as posições relativas das ditas unidades de antena 2, 3, 4, 5; 6, 7.

[0092] De acordo com um outro exemplo, a etapa de extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S pode compreender comparar a matriz de dispersão com um conjunto de matrizes de dispersão predefinidas com correspondentes matrizes de posicionamento, e escolher a matriz de dispersão predefinida e a correspondente matriz de posicionamento que melhor corresponde à matriz de dispersão S formada a partir dos sinais de teste recebidos.

[0093] Alternativamente, a etapa de extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S pode compreender determinar as propriedades de transmissão a partir das comparações entre a amplitude e a fase de sinais de teste transmitidos, bem como a amplitude e a fase de sinais de teste recebidos, e determinar as distâncias entre as unidades de antena de transmissão e as unidades de antena de recepção com base nas ditas comparações.

[0094] Alternativamente, a etapa de extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S pode compreender usar uma sequência de dados previamente conhecida para cada sinal de teste, e extrair uma matriz de posicionamento R a partir da matriz de dispersão S pela correlação de todos os sinais de teste transmitidos com todos os sinais de teste recebidos, e usar diferenças de tempo detectadas entre os sinais de teste transmitidos e os sinais de teste recebidos.

[0095] De acordo com um outro exemplo, as ditas posições relativas determinadas e as ditas orientações relativas determinadas podem ser usadas durante o controle de pelo menos um arranjo de ventilação 69a, 69b, 69c; 70a, 70b, 70c.

[0096] De acordo com um outro exemplo, cada porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12 de pelo menos uma unidade de antena 2, 3, 4, 5; 6 é usada para transmitir e receber sinais de banda base digital. Para cada uma da dita pelo menos uma unidade de antena 2; 3, 4, 5; 6, o método pode compreender as etapas de: - alimentar um respectivo sinal de teste em cada um de pelo menos dois diferentes elementos de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24 por meio de correspondentes portas de sinal 8, 9, 10, 11; 12; - para cada tal sinal de teste, receber o sinal de teste a partir de pelo menos um outro elemento de antena por meio de uma correspondente porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12; - determinar posições relativas dos ditos elementos de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24 com base nos sinais de teste recebidos, e - determinar orientações relativas dos ditos elementos de antena 14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24 com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras 29, 30, 31, 32; 33, 34.

[0097] De acordo com um outro exemplo, pelo menos uma porta de sinal 12 é usada para transmitir e receber os sinais de radiofrequência, RF.

[0098] De acordo com um outro exemplo, pelo menos dois primeiros conjuntos de portas 51, 52, 53, 54; 55, 56, em um primeiro conjunto de portas 47, 48, são conectados em pelo menos dois segundos conjuntos de portas 57, 58, 59, 60; 61 62, em um segundo conjunto de portas 49, 50, dependendo das posições relativas e das orientações relativas determinadas, em que cada porta no primeiro conjunto de portas 47, 48 é pelo menos indiretamente conectada em uma porta de sinal 8, 9, 10, 11; 12, 13.

[0099] De acordo com um outro exemplo, o método compreende detectar em quais portas de sinal o primeiro conjunto de portas 47, 48 é pelo menos indiretamente conectado.

[00100] De acordo com um outro exemplo, um sinal modulado é usado como sinal de teste.

[00101] De acordo com um outro exemplo, pelo menos um de uma CW (onda contínua) individual, um sinal UTRA (Acesso por Rádio Terrestre UMTS (Sistema de Telecomunicações Móvel Universal)) modulado, um sinal E-UTRA (Acesso por Rádio Terrestre UMTS Evoluído) ou um sinal com propriedades de correlação para calcular diferença de tempo é usado como sinal de teste.

[00102] De acordo com um outro exemplo, o método compreende as etapas de combinar as ditas posições relativas determinadas e as ditas orientações relativas determinadas para formar uma matriz total Z, comparar a matriz total Z com um conjunto de matrizes de antena predefinidas e escolher a matriz de antena predefinida que melhor corresponde à matriz total Z.

Claims

1. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos duas unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7), em que cada unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) compreende pelo menos uma porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13) e pelo menos um elemento de antena (14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24; 25, 26, 27, 28), cada porta de sinal sendo pelo menos indiretamente conectada em pelo menos um correspondente elemento de antena (14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24; 25, 26, 27, 28), em que cada unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) compreende pelo menos uma unidade sensora (29, 30, 31, 32; 33, 34) arranjada para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada (35, 36), em que o arranjo do nó de comunicação (1, 1’) compreende pelo menos uma unidade de controle (63, 74) e é arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em cada uma de pelo menos duas diferentes portas de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13), e para cada tal sinal de teste, o arranjo do nó de comunicação (1, 1’) é arranjado para receber o sinal de teste por meio de pelo menos uma outra porta de sinal, o sinal de teste tendo sido então radiado a partir de pelo menos um elemento de antena a pelo menos um outro elemento de antena, e desta maneira transferido de uma porta de sinal à outra, o arranjo do nó de comunicação (1, 1’) sendo arranjado para determinar posições relativas das unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) com base nos sinais de teste recebidos, e para determinar orientações relativas das unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras (29, 30, 31, 32; 33, 34).

2. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arranjo do nó de comunicação (1, 1’) é arranjado para alimentar um respectivo sinal de teste em uma porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13) em um tempo.

3. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (63, 74) é arranjada para formar uma matriz de dispersão (S) dos sinais de teste recebidos, e para extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S), em que a matriz de posicionamento (R) compreende as posições relativas das unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7).

4. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (63, 74) é arranjada para extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S) pela comparação da matriz de dispersão com um conjunto de matrizes de dispersão predefinidas com correspondentes matrizes de posicionamento e, então, escolher a matriz de dispersão predefinida e correspondente matriz de posicionamento que melhor corresponde à matriz de dispersão (S) formada a partir dos sinais de teste recebidos.

5. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (63, 74) é arranjada para extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S) pela determinação de propriedades de transmissão a partir das comparações entre a amplitude e a fase de sinais de teste transmitidos, bem como a amplitude e a fase de sinais de teste recebidos, e pela determinação das distâncias entre unidades de antena de transmissão e unidades de antena de recepção com base nas comparações.

6. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada sinal de teste compreende uma sequência de dados previamente conhecida, e em que a unidade de controle (63, 74) é arranjada para extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S) com base em uma correlação de todos os sinais de teste transmitidos com todos os sinais de teste recebidos, e diferenças de tempo detectadas entre sinais de teste transmitidos e sinais de teste recebidos.

7. Arranjo do nó de comunicação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (63, 74) é arranjada para controlar pelo menos um arranjo de ventilação (69a, 69b, 69c; 70a, 70b, 70c) dependendo das posições relativas determinadas e das orientações relativas determinadas.

8. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6) compreende pelo menos um arranjo transceptor (37; 38, 39, 40; 41, 42, 43, 44), em que cada porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12) da pelo menos uma unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6) é arranjada para transmitir e receber sinais de banda base digital.

9. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, para pelo menos uma unidade de antena (3, 4, 5; 6), um arranjo transceptor separado (38, 39, 40; 41, 42, 43, 44) é conectado em cada elemento de antena (18, 19, 20; 21, 22, 23, 24).

10. Arranjo do nó de comunicação (1’) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma unidade de antena (7) é conectada em pelo menos um arranjo transceptor (64), em que cada porta de sinal (13) da pelo menos uma unidade de antena (6) é arranjada para transmitir e receber sinais de radiofrequência, RF.

11. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o arranjo do nó de comunicação (1, 1’) compreende pelo menos uma unidade de processamento de banda base (45, 46), em que cada uma da pelo menos uma unidade de processamento de banda base (45, 46) compreende um primeiro conjunto de portas (47, 48) e um segundo conjunto de portas (49, 50), e é arranjada para conectar pelo menos dois primeiros conjuntos de portas (51, 52, 53, 54; 55, 56), compreendidos no primeiro conjunto de portas (47, 48), em pelo menos dois segundos conjuntos de portas (57, 58, 59, 60; 61 62), compreendidos no segundo conjunto de portas (49, 50), dependendo dos dados adquiridos, em que cada porta no primeiro conjunto de portas (47, 48) é pelo menos indiretamente conectada em uma porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13).

12. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (63, 74) é arranjada para detectar em quais portas de sinal o primeiro conjunto de portas (47, 48) é pelo menos indiretamente conectado.

13. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o sinal de teste é sinal modulado.

14. Arranjo do nó de comunicação (1, 1’) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o sinal de teste é pelo menos um de uma onda contínua, CW, individual, um sinal de Acesso por Rádio Terrestre do Sistema de Telecomunicações Móvel Universal, UMTS, UTRA, modulado, um sinal do Acesso por Rádio Terrestre UMTS Evoluído, E-UTRA, ou um sinal com propriedades de correlação para calcular diferença de tempo.

15. Arranjo do nó de comunicação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (63, 74) é arranjada para combinar as posições relativas determinadas e as orientações relativas determinadas para formar uma matriz total (Z), em que a unidade de controle (63, 74) é arranjada para comparar a matriz total (Z) com um conjunto de matrizes de antena predefinidas e para escolher a matriz de antena predefinida que melhor corresponde à matriz total (Z).

16. Método para determinar posições relativas e orientações relativas entre pelo menos duas unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7), caracterizado pelo fato de que cada unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) usa pelo menos uma porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13) que é pelo menos indiretamente conectada a pelo menos um elemento de antena (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20; 20, 21, 22, 23, 24; 25, 26, 27, 28), em que o método compreende as etapas de: (65) alimentar um respectivo sinal de teste em cada uma de pelo menos duas diferentes portas de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13); (66) para cada tal sinal de teste, receber o sinal de teste por meio de pelo menos uma outra porta de sinal, o sinal de teste tendo sido então radiado a partir de pelo menos um elemento de antena a pelo menos um outro elemento de antena, e desta maneira transferido de uma porta de sinal à outra; (67) determinar posições relativas das unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) com base nos sinais de teste recebidos; e (68) determinar orientações relativas das unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras (29, 30, 31, 32; 33, 34) usadas em cada unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7) para perceber sua orientação em relação a uma extensão de referência predeterminada (35, 36).

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o método compreende a etapa de alimentar um respectivo sinal de teste em uma porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13) em um tempo.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de formar uma matriz de dispersão (S) dos sinais de teste recebidos, e extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S), em que a matriz de posicionamento (R) compreende as posições relativas das unidades de antena (2, 3, 4, 5; 6, 7).

19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a etapa de extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S) compreende comparar a matriz de dispersão com um conjunto de matrizes de dispersão predefinidas com correspondentes matrizes de posicionamento, e escolher a matriz de dispersão predefinida e correspondente matriz de posicionamento que melhor corresponde à matriz de dispersão (S) formada a partir dos sinais de teste recebidos.

20. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a etapa de extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S) compreende determinar propriedades de transmissão a partir de comparações entre a amplitude e a fase de sinais de teste transmitidos, bem como a amplitude e a fase de sinais de teste recebidos, e determinar distâncias entre as unidades de antena de transmissão e as unidades de antena de recepção com base nas comparações.

21. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a etapa de extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S) compreende usar uma sequência de dados previamente conhecida para cada sinal de teste, e extrair uma matriz de posicionamento (R) a partir da matriz de dispersão (S) pela correlação de todos os sinais de teste transmitidos com todos os sinais de teste recebidos, e usar diferenças de tempo detectadas entre sinais de teste transmitidos e sinais de teste recebidos.

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 21, caracterizado pelo fato de que as posições relativas determinadas e as orientações relativas determinadas são usadas durante o controle de pelo menos um arranjo de ventilação (69a, 69b, 69c; 70a, 70b, 70c).

23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizado pelo fato de que cada porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12) de pelo menos uma unidade de antena (2, 3, 4, 5; 6) é usada para transmitir e receber sinais de banda base digital.

24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que, para cada uma da pelo menos uma unidade de antena (2; 3, 4, 5; 6), o método compreende as etapas de: - alimentar um respectivo sinal de teste em cada um de pelo menos dois diferentes elementos de antena (14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24) por meio de correspondentes portas de sinal (8, 9, 10, 11; 12); - para cada tal sinal de teste, receber o sinal de teste a partir de pelo menos um outro elemento de antena por meio de uma correspondente porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12); - determinar posições relativas dos elementos de antena (14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24) com base nos sinais de teste recebidos, e - determinar orientações relativas dos elementos de antena (14, 15, 16, 17; 18, 19, 20; 21, 22, 23, 24) com base nos dados recebidos a partir das unidades sensoras (29, 30, 31, 32; 33, 34).

25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porta de sinal (12) é usada para transmitir e receber sinais de radiofrequência, RF.

26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 25, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois primeiros conjuntos de portas (51, 52, 53, 54; 55, 56), em um primeiro conjunto de portas (47, 48), são conectados em pelo menos dois segundos conjuntos de portas (57, 58, 59, 60; 61 62), em um segundo conjunto de portas (49, 50), dependendo das posições relativas e das orientações relativas determinadas, em que cada porta no primeiro conjunto de portas (47, 48) é pelo menos indiretamente conectada em uma porta de sinal (8, 9, 10, 11; 12, 13).

27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o método compreende detectar em quais portas de sinal o primeiro conjunto de portas (47, 48) é pelo menos indiretamente conectado.

28. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 27, caracterizado pelo fato de que um sinal modulado é usado como sinal de teste.

29. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 27, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de uma onda contínua, CW, individual, um sinal de Acesso por Rádio Terrestre do Sistema de Telecomunicações Móvel Universal, UMTS, UTRA, modulado, um sinal do Acesso por Rádio Terrestre UMTS Evoluído, E-UTRA, ou um sinal com propriedades de correlação para calcular diferença de tempo é usado como sinal de teste.

30. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 29, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de combinar as posições relativas determinadas e orientações relativas determinadas para formar uma matriz total (Z), comparar a matriz total (Z) com um conjunto de matrizes de antena predefinidas e escolher a matriz de antena predefinida que melhor corresponde à matriz total (Z).