CN103378892A - 一种毫米波通信系统波束对准方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种毫米波通信系统波束对准方法、装置及系统,该装置具有高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线,包括:链路建立模块,用于通过其低增益宽波束定向天线与对端建立控制信令链路;波束对准模块,用于通过所述控制信令链路与对端交互不同窄波束方向的信道质量信息,与对端进行高增益窄波束定向天线的波束对准,其中,该装置为发射装置,对端装置为接收装置;或者,该装置为接收装置,对端装置为发射装置,所述系统包括所述发射装置和接收装置。本发明提供的方法、装置及系统,可以在波束方向扫描时保证发射端与接收端之间链路的持续,同时将总的扫描次数由N2次减少为2N次,大大降低了建立数据传输连接的时间。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,具体涉及一种毫米波通信系统波束对准方法、装置及系统。
背景技术
随着器件制造水平的提升,工艺不断成熟,60GHz毫米波无线通信技术逐渐由理论研究走向实际应用。60GHz毫米波技术最大的优势是传输带宽非常宽,在60GHz频段附近,最多可以提供5GHz的连续传输带宽,传输速率可达数Gbps,而且所用的工作频段可以免授权使用。由于电磁频谱在60GHz附加是一个强烈的吸收峰,这个频率范围内的电磁波传播衰减非常大,因此,60GHz毫米波通信技术的典型传输距离不超过10米。这一电磁传播特性既限定了60GHz毫米波通信技术的应用场景主要为室内环境,同时也使得空分复用成为可能。当前,60GHz毫米波的标准制订也在加速进行中,有多个标准组织制订了各自60GHz通信的技术规范,如IEEE 802.11ad和IEEE802.15.3c以及欧洲的ECMA-387。IEC(国际电工委员会)也基于ECMA-387第一版规范发布了国际标准13156。
60GHz毫米波技术依然存在一些技术困难,主要源自60GHz电磁波传播特性以及由其决定的空间信道特征。如:由于在60GHz频带上,氧分子对电磁信号的吸收非常强烈,导致路径损耗非常大,为了有效对抗路径损耗,需要高增益的定向天线。当使用此类高增益定向天线时,如果目标设备不落在当前设备天线方向图的指向范围内,则无法找到目标设备,产生所谓的“阴影现象”,如何在阴影效应产生时建立并保持无线链路的通畅是一个亟待解决的问题。为了解决这一问题,60GHz设备通常使用波束方向可调天线,通过空间扫描寻找发射/接收链路之间有效的传输路径来建立连接。同时,由于发射/接收天线的波束非常窄,如何快速对准发射/接收波束也成为一个亟待解决的问题。
现有的方法是在发射/接收设备上配置高增益窄波束指向可调天线,通过波束指向的扫描来寻找发射端/接收端之间最优的连接路径。这种配置方法存在两个明显的不足,
第一:由于波束过于狭窄以及信道衰落过大,当两个波束对不上的时候,可能会使从发射端到接收端的链路中断,导致两端天线无法进行信息交换并以此为基础进行波束扫描;
第二:由于发射端和接收端均需要进行波束扫描,假设每一端的天线波束均有N个可以调整的指向,两端天线波束指向共有N2种可能组合,而最优的组合需要进行N2次扫描才可以找出,这样无疑会加大建立连接的延迟。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种毫米波通信系统波束对准方法、装置及系统,可以在波束方向扫描时保证发射端与接收端之间链路的持续,同时将总的扫描次数由N2次减少为2N次,大大降低了建立数据传输连接的时间。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种毫米波通信系统波束对准方法,发射端和接收端均具有高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线,包括:
所述发射端和所述接收端通过各自的低增益宽波束定向天线建立控制信令链路;
所述发射端和所述接收端通过所述控制信令链路交互不同窄波束方向的信道质量信息,进行高增益窄波束定向天线的波束对准。
进一步地,所述发射端和所述接收端通过各自的低增益宽波束定向天线建立控制信令链路,包括:
在建立控制信令链路时,所述发射端和所述接收端启用各自的低增益宽波束定向天线,所述发射端向所述接收端发送低速率接入信令,所述接收端接收到所述低速率接入信令后,向所述发射端返回低速率确认信令。
进一步地,所述发射端和所述接收端通过所述控制信令链路交互不同窄波束方向的信道质量信息,进行高增益窄波束定向天线的波束对准,包括:
所述发射端或接收端中的一端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并通过所述控制信令链路将不同窄波束方向的信道质量信息通知对端;所述对端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路通知所述发射端或接收端中的一端;所述发射端或接收端中的一端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动;
所述对端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,将不同窄波束方向的信道质量信息通知所述发射端或接收端中的一端;所述发射端或接收端中的一端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通知所述对端;所述对端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述发射端或接收端中的一端告知的最优波束指向角度。
进一步地,所述发射端或接收端中的一端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动后,通过所述高增益窄波束定向天线与所述对端的低增益宽波束定向天线建立窄波束控制信令链路;
所述对端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,将不同窄波束方向的信道质量信息通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路通知所述发射端或接收端中的一端;所述发射端或接收端中的一端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路通知所述对端;所述对端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述发射端或接收端中的一端告知的最优波束指向角度。
进一步地,所述发射端和所述接收端通过所述控制信令链路与对端交互不同窄波束方向的信道质量信息,进行高增益窄波束定向天线的波束对准,包括:
所述发射端或接收端中的一端启用其高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并通过所述控制信令链路将不同窄波束方向的信道质量信息通知对端;所述对端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路通知所述发射端或接收端中的一端;所述发射端或接收端中的一端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动;
所述对端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并根据所述发射端或接收端中的一端波束对准的高增益窄波束天线的波束指向和波束宽度对其高增益窄波束定向天线进行波束对准,自行选择最优波束指向角度,将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述对端自行选择的最优波束指向角度。
进一步地,所述方法还包括:
所述发射端和所述接收端完成高增益窄波束定向天线的波束对准后,所述发射端与所述接收端通过各自波束对准的高增益窄波束天线建立无线通信链路,开始进行高码率数据传输。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种毫米波通信系统波束对准装置,具有高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线,该装置包括:
链路建立模块,用于通过其低增益宽波束定向天线与对端建立控制信令链路;
波束对准模块,用于通过所述控制信令链路与对端交互不同窄波束方向的信道质量信息,与对端进行高增益窄波束定向天线的波束对准。
进一步地,所述链路建立模块,用于在建立控制信令链路时,启用低增益宽波束定向天线,向对端毫米波通信系统波束对准装置发送低速率接入信令,或者在接收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发送的低速率接入信令后,返回低速率确认信令。
进一步地,所述波束对准模块包括:波束方向扫描模块、波束方向传输模块、第一波束对准模块和第二波束对准模块,其中:
所述波束方向扫描模块,用于启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并将不同窄波束方向的信道质量信息通知所述波束方向传输模块;
所述波束方向传输模块,用于将不同窄波束方向的信道质量信息通过所述控制信令链路通知对端毫米波通信系统波束对准装置;
所述第一波束对准模块,用于在收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置选择的最优波束指向角度后,将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动;
所述第二波束对准模块,用于在收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发来的不同窄波束方向的信道质量信息后,选择最优波束指向角度通知所述对端毫米波通信系统波束对准装置。
进一步地,所述第一波束对准模块,还用于在将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动后,通过所述高增益窄波束定向天线与所述毫米波通信系统波束对准对端装置的低增益宽波束定向天线建立窄波束控制信令链路;
所述第二波束对准模块,用于在通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发来的不同窄波束方向的信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路通知所述对端毫米波通信系统波束对准装置。
进一步地,所述波束对准模块还包括第三波束对准模块,用于在所述第二波束对准模块为所述对端毫米波通信系统波束对准装置选择了最优波束指向角度后,根据所述对端毫米波通信系统波束对准装置波束对准的高增益窄波束天线的波束指向和波束宽度对其高增益窄波束定向天线进行波束对准,自行选择最优波束指向角度,将其高增益窄波束定向天线的波束对准自行选择的最优波束指向角度。
进一步地,所述毫米波通信系统波束对准装置为发射装置,所述对端毫米波通信系统波束对准装置为接收装置;或者,所述毫米波通信系统波束对准装置为接收装置,所述对端毫米波通信系统波束对准装置为发射装置。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种毫米波通信系统波束对准系统,包括如上所述的发射装置和接收装置。
与现有技术相比,本发明提供的毫米波通信方法及系统以及毫米波通信系统波束对准方法、装置及系统,可以有效克服现有技术的两个缺点,即:可以在波束方向扫描时保证发射端与接收端之间链路的持续,同时将总的扫描次数由N2次减少为2N次,大大降低了建立数据传输连接的时间。
附图说明
图1是实施例中毫米波通信系统波束对准方法流程图;
图2是一个应用示例中建立控制信令链路后发射端和接收端进行高增益窄波束定向天线的波束对准的流程图;
图3是一个图2中发射端和接收端波束对准的示意图;
图4是另外一个应用示例中毫米波通信系统波束对准方法流程图;
图5是实施例中毫米波通信系统波束对准装置的结构图;
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例:
本发明首先在现有60GHz毫米波通信发射端和接收端设备上各增加一个低增益宽波束定向天线,在发射端配置有高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线,接收端也配置有相同的高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线,上述高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线均有多种实现方式,如利用多个天线阵元进行排阵来提高增益等,无论最后是否是阵列天线,以下均称作高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线。
如图1所示,本实施例提供了一种毫米波通信系统波束对准方法,包括以下步骤:
S101:所述发射端和所述接收端通过各自的低增益宽波束定向天线建立控制信令链路;
S102:所述发射端和所述接收端通过所述控制信令链路交互不同窄波束方向的信道质量信息,进行高增益窄波束定向天线的波束对准。
在步骤S101中,在建立控制信令链路时,所述发射端和所述接收端启用各自的低增益宽波束定向天线,所述发射端向所述接收端发送低速率接入信号,所述接收端接收到所述低速率接入信号后,向所述发射端发送低速率确认信令。
在步骤S102中,发射端和接收端在进行高增益窄波束定向天线的波束对准时,所述发射端和接收端均可以向对端发起波束对准流程,然后,双方进入波束对准流程,完成各自的高增益窄波束定向天线的波束对准。以发射端先向对端发起波束对准流程为例,在一个应用示例中,如图2所示,具体包括以下步骤:
S1021:所述发射端启用其高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并通过所述控制信令链路将不同窄波束方向的信道质量信息通知所述接收端;
S1022:所述接收端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路通知所述发射端;
接收端依然只使用宽波束天线进行收发,对每一个发射天线波束步进角度建立的信道,接收端得到与之对应的信道质量信息,如CQI参数,接收端选择其中最优的一个方向,发送低速率控制信令将这个最优波束指向角度通知发射端;
S1023:所述发射端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动,并停止步进扫描;
S1024:所述接收端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并通过所述控制信令链路将不同窄波束方向的信道质量信息通知所述发射端;
S1025:所述发射端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路通知所述接收端;
S1026:所述接收端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述发射端告知的最优波束指向角度并停止步进扫描。
在上述波束对准的过程中,发射端和接收端在将其高增益窄波束定向天线的波束对准最优波束指向角度后,没有关闭各自的低增益宽波束定向天线,因此,控制信令链路一直保持连接。而且,在此过程中所述发射端和所述接收端通过所述控制信令链路均使用低速率控制信令对对端的不同窄波束方向的信道质量信息进行交互。由于控制信令的传输速率非常低,即使信号经历信道引起的衰减和畸变,其出错概率也很低。因此,这种低速率控制信令在整个过程中可以保持稳定、可靠的传输。此外,在上述这种由发射端发起高增益窄波束天线的波束对准的实施方式,在接收端选择最优波束指向角度时,是由发射端做决策的。
图3给出了上述示例中,发射端和接收端波束角度对准示意图。
在另外一个应用示例中,上述步骤S102具体包括以下步骤:
步骤S1021~S1023不变;
步骤S1024~S1026改为:
S1024:所述接收端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并根据所述发射端对准的高增益窄波束天线的波束指向和波束宽度对其高增益窄波束定向天线进行波束对准,选择最优波束指向角度;
S1025:所述接收端将其高增益窄波束定向天线的波束对准上面步骤S1024中接收端自己选择的最优波束指向角度并停止步进扫描。
在接收端进行高增益窄波束定向天线的波束对准的实施过程中,除了可以对所有可能的波束指向,一个一个遍历式进行扫描以寻找最优的波束指向之外,由于发射端和接收端均为高增益窄波束天线,因此,存在一种效率更高的实施方式:即根据已知的,发射端对准的高增益窄波束天线的波束指向和波束宽度,这两部分先验知识,对接收端高增益窄波束天线指向进行初步筛选,去除一些不可能跟发射端波束指向进行配对的指向,然后在剩余的指向中进行遍历式扫描,以寻找接收端窄波束的最优指向。
当然,在本应用示例中,也可以由接收端先开始进行,由发射端最后自行选择其高增益窄波束天线的最优指向。
至此,发射端与接收端已经完成了他们的高增益窄波束定向天线的波束对准。另外,在步骤S102结束后,本实施例还包括以下步骤:
所述发射端和所述接收端完成高增益窄波束定向天线的波束对准后,从所述发射端到所述接收端通过各自波束对准的高增益窄波束天线建立无线通信链路,开始进行高码率数据传输。
在另外一个应用示例中,如果在上述波束对准的过程中,从节能的角度考虑,发射端和接收端在将其高增益窄波束定向天线的波束对准最优波束指向角度后,可能会关闭各自的低增益宽波束定向天线,那么,为了维持控制信令链路的连接,如图4所示,本实施例还提供了一种毫米波通信系统波束对准方法的方法,包括以下步骤:
S201:所述发射端与所述接收端通过各自的低增益宽波束定向天线建立第一控制信令链路;
S202:所述发射端通过其高增益窄波束定向天线向所述接收端发射扫描的波束并通过所述第一控制信令链路接收所述接收端的波束对准;
其中,与上面的实施例中发射端对其高增益窄波束定向天线波束对准的方式是一样的,即如步骤S2021~S2023那样;
S203:在发射端高增益窄波束定向天线波束对准后,所述发射端通过其高增益窄波束定向天线与所述接收端的低增益宽波束定向天线建立第二控制信令链路,随后将宽波束天线切换到非工作状态;
这里,发射端通过高增益窄波束天线发射/接收低速率控制信令;
S204:所述接收端通过其高增益窄波束定向天线向对端发射扫描的波束并通过所述第二控制信令链路接收对端的波束对准;
其中,接收端对其高增益窄波束定向天线波束对准的方式与上面的图2所示的实施例中步骤S2024~S2026是一样的。
这里,接收端继续使用其低增益宽波束定向天线发射/接收低速率控制信令。
S205:在接收端高增益窄波束定向天线波束对准后,所述接收端与所述发射端通过各自波束对准的高增益窄波束定向天线建立第三控制信令链路,然后,关闭其低增益宽波束定向天线;
此时,是因为接收端要关闭其低增益宽波束定向天线,因此为了保持链路连接,还需建立第三控制信令链路,当然,如果接收端不关闭该天线,也不必建立第三控制信令链路了,而此时,接收端通过高增益窄波束天线发射/接收低速率控制信令。
S206:所述接收端与所述发射端各自的高增益窄波束定向天线停止低速率控制信令传输,开始进行高码率(HDR)数据传输。
如图5所示,本实施例提供了一种毫米波通信系统波束对准装置,具有高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线,包括:
链路建立模块,用于通过其低增益宽波束定向天线与对端建立控制信令链路;
其中,所述链路建立模块,用于在建立控制信令链路时,启用低增益宽波束定向天线,向对端毫米波通信系统波束对准装置发送低速率接入信令,或者在接收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发送的低速率接入信令后,返回低速率确认信令。
波束对准模块,用于通过所述控制信令链路与对端交互不同窄波束方向的信道质量信息,与对端进行高增益窄波束定向天线的波束对准。
其中,所述波束对准模块包括:波束方向扫描模块、波束方向传输模块、第一波束对准模块和第二波束对准模块,其中:
所述波束方向扫描模块,用于启用其高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并将不同窄波束方向的信道质量信息通知所述波束方向传输模块;
所述波束方向传输模块,用于将不同窄波束方向的信道质量信息通过所述控制信令链路通知对端毫米波通信系统波束对准装置;
所述第一波束对准模块,用于在收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置选择的最优波束指向角度后,将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动;
所述第二波束对准模块,用于在收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发来的不同窄波束方向的信道质量信息后,选择最优波束指向角度通知所述对端毫米波通信系统波束对准装置。
其中,从节能的角度考虑,如果发射端在将其高增益窄波束定向天线的波束对准最优波束指向角度后,关闭了其低增益宽波束定向天线,那么,为了维持控制信令链路的连接,作为一种优选的方式,
所述第一波束对准模块,还用于在将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动后,通过所述高增益窄波束定向天线与所述毫米波通信系统波束对准对端的低增益宽波束定向天线建立窄波束控制信令链路;
所述第二波束对准模块,用于在通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发来的不同窄波束方向的信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路通知所述对端毫米波通信系统波束对准装置。
在接收端高增益窄波束天线进行步进扫描的实施过程中,除了可以对所有可能的波束指向,一个一个遍历式进行扫描以寻找最优的波束指向之外,由于发射端和接收端均为窄波束天线,因此,存在一种效率更高的实施方式:即根据已知的,发射端对准的高增益窄波束天线的波束指向和波束宽度,这两部分先验知识,对接收端窄波束天线指向进行初步筛选,去除一些不可能跟发射端波束指向进行配对的指向,然后在剩余的指向中进行遍历式扫描,以寻找接收端窄波束的最优指向。
因此,作为一种优选的方式,所述波束对准模块还包括第三波束对准模块,用于根据所述对端毫米波通信系统波束对准装置对准的高增益窄波束天线的波束指向和波束宽度对其高增益窄波束定向天线进行波束对准,选择最优波束指向角度,将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度。
在本实施例中,所述毫米波通信系统波束对准装置为发射装置,所述对端毫米波通信系统波束对准装置为接收装置;或者,所述毫米波通信系统波束对准装置为接收装置,所述对端毫米波通信系统波束对准装置为发射装置。即,本实施例中发射装置和接收装置在进行高增益窄波束定向天线的波束对准时,所述发射装置和接收装置均可以向对端发起波束对准流程,然后,双方进入波束对准流程,完成的各自高增益窄波束定向天线的波束对准。
此外,本实施例还提供了一种毫米波通信系统波束对准设备,包括如上所述的发射装置和如上所述的接收装置。
从上述实施例可以看出,相对于现有技术,上述实施例中提供的毫米波通信方法、装置及系统,发射端和所述接收端通过各自的低增益宽波束定向天线建立控制信令链路,并使用低速率控制信令,可以在波束方向扫描时保证从发射端与接收端之间链路的持续,通过高增益窄波束定向天线与低增益宽波束定向天线的配置,发射端和接收端分别扫描了N次,同时将总的扫描次数由N2次减少为2N次,大大降低了建立数据传输连接的时间。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容,还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种毫米波通信系统波束对准方法,发射端和接收端均具有高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线,包括:
所述发射端和所述接收端通过各自的低增益宽波束定向天线建立控制信令链路;
所述发射端和所述接收端通过所述控制信令链路交互不同窄波束方向的信道质量信息,进行高增益窄波束定向天线的波束对准。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述发射端和所述接收端通过各自的低增益宽波束定向天线建立控制信令链路,包括:
在建立控制信令链路时,所述发射端和所述接收端启用各自的低增益宽波束定向天线,所述发射端向所述接收端发送低速率接入信令,所述接收端接收到所述低速率接入信令后,向所述发射端返回低速率确认信令。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述发射端和所述接收端通过所述控制信令链路交互不同窄波束方向的信道质量信息,进行高增益窄波束定向天线的波束对准,包括:
所述发射端或接收端中的一端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并通过所述控制信令链路将不同窄波束方向的信道质量信息通知对端;所述对端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路通知所述发射端或接收端中的一端;所述发射端或接收端中的一端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动;
所述对端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,将不同窄波束方向的信道质量信息通知所述发射端或接收端中的一端;所述发射端或接收端中的一端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通知所述对端;所述对端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述发射端或接收端中的一端告知的最优波束指向角度。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:
所述发射端或接收端中的一端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动后,通过所述高增益窄波束定向天线与所述对端的低增益宽波束定向天线建立窄波束控制信令链路;
所述对端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,将不同窄波束方向的信道质量信息通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路通知所述发射端或接收端中的一端;所述发射端或接收端中的一端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路通知所述对端;所述对端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述发射端或接收端中的一端告知的最优波束指向角度。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:
在建立所述窄波束控制信令链路后,所述对端发送低速率控制信令通知所述发射端或接收端中的一端不同窄波束方向的信道质量信息;所述发射端或接收端中的一端发送低速率控制信令通知所述对端所述最优波束指向角度。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述发射端和所述接收端通过所述控制信令链路与对端交互不同窄波束方向的信道质量信息,进行高增益窄波束定向天线的波束对准,包括:
所述发射端或接收端中的一端启用其高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并通过所述控制信令链路将不同窄波束方向的信道质量信息通知对端;所述对端接收到所述信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路通知所述发射端或接收端中的一端;所述发射端或接收端中的一端将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动;
所述对端启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并根据所述发射端或接收端中的一端波束对准的高增益窄波束天线的波束指向和波束宽度对其高增益窄波束定向天线进行波束对准,自行选择最优波束指向角度,将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述对端自行选择的最优波束指向角度。
7.如权利要求4所述的方法,其特征在于:
所述方法还包括:
所述发射端和所述接收端完成高增益窄波束定向天线的波束对准后,所述发射端与所述接收端通过各自波束对准的高增益窄波束天线建立无线通信链路,开始进行高码率数据传输。
8.一种毫米波通信系统波束对准装置,其特征在于,具有高增益窄波束定向天线和低增益宽波束定向天线,该装置包括:
链路建立模块,用于通过其低增益宽波束定向天线与对端建立控制信令链路;
波束对准模块,用于通过所述控制信令链路与对端交互不同窄波束方向的信道质量信息,与对端进行高增益窄波束定向天线的波束对准。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,
所述链路建立模块,用于在建立控制信令链路时,启用低增益宽波束定向天线,向对端毫米波通信系统波束对准装置发送低速率接入信令,或者在接收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发送的低速率接入信令后,返回低速率确认信令。
10.如权利要求8所述的装置,其特征在于,
所述波束对准模块包括:波束方向扫描模块、波束方向传输模块、第一波束对准模块和第二波束对准模块,其中:
所述波束方向扫描模块,用于启用高增益窄波束定向天线进行波束方向的步进扫描,并将不同窄波束方向的信道质量信息通知所述波束方向传输模块;
所述波束方向传输模块,用于将不同窄波束方向的信道质量信息通过所述控制信令链路通知对端毫米波通信系统波束对准装置;
所述第一波束对准模块,用于在收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置选择的最优波束指向角度后,将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动;
所述第二波束对准模块,用于在收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发来的不同窄波束方向的信道质量信息后,选择最优波束指向角度通知所述对端毫米波通信系统波束对准装置。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,
所述第一波束对准模块,还用于在将其高增益窄波束定向天线的波束对准所述最优波束指向角度并保持不动后,通过所述高增益窄波束定向天线与所述毫米波通信系统波束对准对端装置的低增益宽波束定向天线建立窄波束控制信令链路;
所述第二波束对准模块,用于在通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路收到所述对端毫米波通信系统波束对准装置发来的不同窄波束方向的信道质量信息后,选择最优波束指向角度通过所述控制信令链路或所述窄波束控制信令链路通知所述对端毫米波通信系统波束对准装置。
12.如权利要求10所述的装置,其特征在于,
所述波束对准模块还包括第三波束对准模块,用于在所述第二波束对准模块为所述对端毫米波通信系统波束对准装置选择了最优波束指向角度后,根据所述对端毫米波通信系统波束对准装置波束对准的高增益窄波束天线的波束指向和波束宽度对其高增益窄波束定向天线进行波束对准,自行选择最优波束指向角度,将其高增益窄波束定向天线的波束对准自行选择的最优波束指向角度。
13.如权利要求10或11或12所述的装置,其特征在于,
所述毫米波通信系统波束对准装置为发射装置,所述对端毫米波通信系统波束对准装置为接收装置;或者,所述毫米波通信系统波束对准装置为接收装置,所述对端毫米波通信系统波束对准装置为发射装置。
14.一种毫米波通信系统波束对准系统,包括如权利要求13所述的发射装置和接收装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20131030 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |