CN105814809A - 无线通信系统中调整波束宽度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

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)。

Description

无线通信系统中调整波束宽度的方法和装置

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

因此发明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线波束被调整为所述宽波束宽度模式时，增加所述第二通信设备天线波束的传输功率。

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，在所述方法的第七种可能的实施方式中，所述方法可进一步包括：当所述第二通信设备天线波束被从一种模式调整为另一种模式时，通知所述第一通信设备(110)所述第二通信设备天线波束模式改变。

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，在所述方法的第八种可能的实施方式中，所述方法还可包括：向所述第一通信设备提供信息，所述信息包括所测量的朝向信息，所计算的速度信息，所确定的所述第二通信设备的操作模式，以及所述第二通信设备天线波束模式改变和/或操作频段改变的指示。

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，在所述方法的第九种可能的实施方式中，所述第二通信设备天线波束的方向可基于所测量的朝向信息进行调整。

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，在所述方法的第十种可能的实施方式中，当所述第二通信设备天线波束的波束形状模式被调整时，所述第一通信设备和所述第二通信设备的操作频段都改变为另一操作频段。

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，在所述方法的第十一种可能的实施方式中，所述第二通信设备的天线波束可调整为多种波束宽度模式，每种模式都与阈值上限和阈值下限间的所述第二通信设备的速度阈值间隔相关。

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，在所述方法的第十二种可能的实施方式中，第二通信设备的代表是移动终端，第一通信设备的代表是网络路节点。

根据第二方面，提供了一种第二通信设备，用于调整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。所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。所述第二通信设备包括：传感器，用于测量所述第二通信设备的朝向信息。第二通信设备还包括处理器，用于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，还用于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。

在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述处理器可进一步用于通过所述第二通信设备天线波束波束成型来调整所述第二通信设备的天线波束的波束形状，其中通过对所述第二通信设备的天线的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，来调整所述第二通信设备的天线波束的波束形状，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。

在第二方面的第二种可能的实施方式中，或第二方面的第一种可能的实施方式中，所述处理器可进一步用于实施根据第一方面或根据第一方面的任一可能实施方式的方法。

根据第三方面，提供了一种计算机程序，包括程序代码，用于执行根据第一方面或根据第一方面的任一可能的实施方式所述的方法，以对第一通信设备和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。根据第二方面，或根据第二方面的任一可能的实施方式，当将计算机程序装载到第二通信设备的处理器中时，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。

根据第四方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储有程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码用于对第一通信设备和第二通信设备间无线链路的第二通信设备天线波束的波束形状进行调整。所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。所述程序代码包括用于执行方法的指令，所述方法包括：测量所述第二通信设备的朝向信息；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；以及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所述窄波束宽度模式或所述宽波束宽度模式。

根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储有程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码用于对第一通信设备和第二通信设备间无线链路的第二通信设备天线波束的波束形状进行调整。所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。所述程序代码包括指令，用于执行根据第一方面或根据第一方面的任一可能的实施方式的方法。

根据第五方面，提供了一种第一通信设备中的方法，用于对所述第一通信设备和第二通信设备间的无线链路的第一通信设备天线波束的波束形状进行调整。所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。所述方法包括：从所述第二通信设备接收信息；以及基于所接收的信息，将所述第一通信设备天线波束的波束形状调整为所述窄波束宽度模式或所述宽波束宽度模式。

所接收的信息例如可包括，对第二通信设备测量的朝向信息，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，和/或所述第二通信设备的天线波束模式改变和/或操作频段改变的指示。

在第五方面的第一种可能的实施方式中，第一通信设备天线波束的波束形状可通过所述第一通信设备天线波束波束成型进行调整，其中通过对所述第一通信设备的天线信号进行相位控制以使所述第一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来进行调整，其中窄波束宽度模式中使用高频，宽波束宽度模式中使用低频。

在第五方面的第二种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，所接收的信息包括：对第二通信设备测量的朝向信息，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，以及所述第二通信设备的天线波束模式改变和/或操作频段改变的指示。

在第五方面的第三种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，所述方法可进一步包括基于所接收的信息，估计所述第二通信设备的速度信息；以及将所估计的速度信息与阈值进行比较；其中当所估计的速度信息低于阈值时，将所述第一通信设备天线波束调整为窄波束宽度模式，当所述速度信息高于阈值时，将所述第一通信设备天线波束调整为宽波束宽度模式。

在第五方面的第四种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，所述第二通信设备的速度信息可包括：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。

在第五方面的第五种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，所接收的信息可包括所述第二通信设备的操作模式，其中所述第一通信设备天线波束形状的调整可基于所述第二通信设备的操作模式进行。

在第五方面的第六种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，当第二通信设备的操作模式为空闲(IDLE)时，第一通信设备天线波束可被调整为宽波束宽度模式。

在第五方面的第七种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，当所述第一通信设备天线波束的波束形状被调整为宽波束宽度模式时，所述第一通信设备天线波束的传输功率可增大。

在第五方面的第八种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，所述方法可进一步包括：接收与第二通信设备天线波束模式的改变相关的信息，其中第一通信设备天线波束的波束形状的调整可与第二通信设备的天线波束模式相对应。

在第五方面的第九种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，第一通信设备天线波束的方向的调整基于从第二通信设备接收的信息进行。

在第五方面的第十种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，当对所述第一通信设备天线波束的波束形状模式进行调整时，所述第一通信设备与所述第二通信设备的操作频段改变为另一操作频段。

在第五方面的第十一种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，当将第一通信设备天线波束从窄波束宽度模式调整为宽波束宽度模式时，分配给第二通信设备的频段宽度减小。

在第五方面的第十二种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，第一通信设备天线波束可从一种模式调整为另一模式，通知所述第二通信设备第一通信设备天线波束模式改变。

在第五方面的第十三种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，可将所述第二通信设备(120)用于与多个第一通信设备进行通信，其中与所述第二通信设备通信的第一通信设备的数量是基于从所述第二通信设备接收的所述信息所确定的。

在第五方面的第十四种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，所确定的与所述第二通信设备进行通信的所述第一通信设备的数量是与所估计的第二通信设备的速度信息成比例确定的，以使得当估计第二通信设备具有高速度信息时，相较于估计其具有低速度信息时，启用较多的第一通信设备与第二通信设备进行通信。

在第五方面的第十五种可能的实施方式中，或第五方面的任一前述实施方式中，所述第一通信设备的天线波束可调整为多种波束宽度模式，每种模式与阈值上限和阈值下限间的第一通信设备速度阈值的间隔相关。

根据第六方面，提供了一种第一通信设备，用于对所述第一通信设备和第二通信设备间的无线链路的第一通信设备天线波束的波束形状进行调整。所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。所述第一通信设备包括处理器，用于从第二通信设备获取信息。所述处理器进一步用于基于所接收的信息，将第一通信设备天线波束的波束形状调整为所述窄波束宽度模式或宽波束宽度模式中的任一模式。

在第六方面的第一种可能的实施方式中，所述处理器可进一步用于用于实施第五方面或第五方面的任一前述实施方式所述的方法。

根据第七方面，提供了一种计算机程序，包括程序代码，用于执行第五方面或第五方面的任一前述实施方式所述的方法，用于对第一通信设备和第二通信设备间的无线链路的第一通信设备天线波束的波束形状进行调整。根据第六方面或第六方面的任一前述可能的实施方式，当将所述计算机程序装载到第一通信设备的处理器中时，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。

根据第八方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储有程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码用于对第一通信设备和第二通信设备间的无线链路的第一通信设备天线波束的波束形状进行调整。所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。其中所述程序代码包括用于执行方法的指令，所述方法包括：从所述第二通信设备接收信息；以及基于所接收的信息，将所述第一通信设备天线波束的波束形状调整为所述窄波束宽度模式或所述宽波束宽度模式。

根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储有程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码用于对第一通信设备和第二通信设备间的无线链路的第一通信设备天线波束的波束形状进行调整。所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。所述程序代码包括用于执行第五方面或第五方面的任一前述实施方式所述方法的指令。

根据本文所述的各个方面和实施方式，当第一通信设备与第二通信设备相对彼此进行高速角度运动时，仍能够维护第一通信设备与第二通信设备之间的通信链路。通过建立第二通信设备的角速度与第二通信设备和第一通信设备天线波束的波束宽度之间的联系，其中使用的波束宽度越宽，第二通信设备的角速度变得越大，避免了当角速度过大以致第一通信设备无法随着第二通信设备天线波束足够快速地调整天线方向时链路丢失，和/或反之亦然。并且，通过改变为宽天线波束模式，第一通信设备与第二通信设备之间传输所需的开销数据较少，从而相较于使用窄波束模式，能够更有效地使用传输资源。当第二通信设备的天线方向图发生改变时，通过使第二通信设备通知第一通信设备，使第一通信设备能够在不作出进一步运算的情况下，同时改变第一通信设备侧的天线方向图。由此节省了时间和通信资源。通过基于第二通信设备的角速度改变与第二通信设备进行通信的第一通信设备的数量，进一步降低了第一通信设备与第二通信设备间的通信链路发生丢失的风险。因此提高了无线通信系统的内部性能。

所披露解决方案的各方面的其他目的、优点和新颖的特征将在下文的详细描述中清晰呈现。

附图说明

参照附图，对各种实施例进行了更详细的描述，其中：

图1A示出了整体系统架构。

图1B示出了可沿线或角度运动的第二通信设备。

图1C示出了估计的天线波束。

图2A为示出通过窄天线波束进行通信的第一通信设备和第二通信设备的框图。

图2B为示出处于窄波束模式的第一通信设备和处于宽波束模式的第二通信设备的框图。

图2C为示出处于宽波束模式的第一通信设备和处于宽波束模式的第二通信设备的框图。

图2D为示出第一通信设备和第二通信设备各自的一些波束模式的框图。

图3为示出根据一些实施例的方法的流程图。

图4为示出根据一些实施例的方法的流程图。

图5为示出根据一实施例的第二通信设备中的方法的流程图。

图6A为示出根据一实施例的第二通信设备的框图。

图6B为示出根据一实施例的第二通信设备的框图。

图7为示出根据一实施例的第一通信设备中的方法的流程图。

图8A为示出根据一实施例的第一通信设备的框图。

图8B为示出根据一实施例的第一通信设备的框图。

具体实施例

将本文描述的实施例定义为第一通信设备、第一通信设备中的方法、第二通信设备及第二通信设备中的方法，所述设备及方法可在下文描述的实施例中得到实现。但是所述实施例可以体现并实现为多种不同形式，并不局限于本文中所阐述的示例；相反地，提供这些实施例的说明性示例的目的是彻底并完整地公开本发明。

结合附图进行考虑，从以下详细描述还可显而易见的体现其他目的和特征。但是应该理解，绘制附图的目的只是为了作出说明，而非定义或限制本文公开的实施例，所述实施例的限定参见所附权利要求。进一步地，附图不一定按照比例绘制，除非另有说明，附图的目的是从概念上说明本文描述的结构和程序。

图1A是无线通信系统100的示意图，无线通信系统100包括第一通信设备的两个例子：110-1和110-2，其与第二通信设备120进行通信。

在所例示的示例中，其中一个第一通信设备110-1在视距(LOS)情况下与第二通信设备120进行通信。因此，第二通信设备天线波束130与所述第一通信设备110-1的第一通信设备天线波束140-1对准。另一第一通信设备110-2和第二通信设备120在非视距(NLOS)情况下进行通信。在该示例中，障碍物150阻挡了第一通信设备110-2和第二通信设备120之间的直接通信。无线电波的此类障碍物150例如可包括阻挡发射的无线电波传播的建筑物、墙壁或类似的建筑等。因此第二通信设备天线波束130和第一通信设备天线波束140-2并未对准。相反地，它们都指向了一个共同点——反射器160，从而通过反射器160上毫米波的反射建立通信链路。反射器160例如可包括适合反射无线电波的建筑物、墙壁或类似的建筑等。

在一些实施例中，例如在多个接入点的场景下，无线通信系统100中第一通信设备110-1、110-2的子集可通过有线或无线连接与网络控制节点170连接。其具体可应用于一些实施例，其中第二通信设备120和网络之间可同时通过多个第一通信设备110-1及110-2实现多接入点场景的通信。因此，在一些实施例中，可能有多个第一通信设备110-1、110-2与一个第二通信设备120连接，和/或根据一些实施例，第二通信设备120能够形成指向不同方向、寻址不同的第一通信设备110-1、110-2的多个天线波束130。

一些实施例中的所述可选的网络控制节点170可包括无线网络控制器(RNC)，例如为通用移动通信系统(UMTS)中的RNC。RNC，有时也被称为基站控制器(BSC)，如在GSM中，其可监督并协调与之连接的多个第一通信设备110-1、110-2的多种活动。GSM是全球移动通信系统(原为GroupeSpécialMobile)的缩写。在基于其他接入技术的无线通信系统100中，网络控制节点170中可包含相应的主控制功能。

一些实施例中，无线通信系统100及其内包含的通信设备110、120可基于毫米波无线电，在约30GHz至300GHz之间的频率进行通信。然而，在其他实施例中，无线通信系统100可以基于其他无线接入技术，如第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)、LTE演进版本(LTE-Advanced)、演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)，通用移动电信系统(UMTS)、全球移动通信系统(原GroupeSpécialMobile)(GSM)/用于GSM演进的增强数据速率(GSM/EDGE)、宽带码分多址(WCDMA)、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络，或微波接入全球互通(WiMax)或超移动宽带(UMB)、高速分组接入(HSPA)演进通用陆地无线接入(E-UTRA)、通用陆地无线接入(UTRA)、GSMEDGE无线接入网络(GERAN)、及例如CDMA20001xRTT与高速分组数据(HRPD)的3GPP2CDMA技术，上述只是若干选项。在本公开的技术背景下，术语“无线通信网络”、“无线通信系统”和/或“蜂窝电信系统”有时可以互换使用。

在不同的实施例中，无线通信系统100可根据频分双工(FDD)原则或时分双工(TDD)原则进行通信。进一步地，不同实施例中，无线通信系统100可配置为多接入点和/或单接入点。

图1A的目的是简要概括地描述本文所述的无线通信系统100及其涉及的方法、通信设备和节点，如第一通信设备110-1、110-2和第二通信设备120，以及所涉及的功能。

需要注意的是，图1A所示出的包括第一通信设备110-1、110-2的两个示例和一个第二通信设备120的网络设置只被视为一实施例的非限制性示例。无线通信系统100可包括任意其它数目的第一通信设备110和/或第二通信设备120和/或其组合。所公开的无线通信系统100的一些实施例可包含多个第二通信设备120和第一通信设备110的另一配置，例如包括一个第一通信设备110一些实施例。

因此根据一些实施例，当在本发明中提到“一个”或“一”第二通信设备120和/或第一通信设备110时，可涉及多个第二通信设备120和/或第一通信设备110。

根据一些实施例，第一通信设备110可用于下行链路传输，并且，例如根据无线接入技术和/或术语，可分别称为无线网络节点、接入点、基站(basestation)、NodeB、演进型NodeB(eNB或eNodeB)、基地收发器、接入点基站、基站路由器、无线基站(RBS)、微基站、超微基站、毫微微基站、家庭eNodeB、传感器、信标设备、中继节点、中继器或用于为通过无线接口与第二通信设备120进行通信的任意其它网络节点。

相应地，根据不同的实施例和不同的表述，第二通信设备120相应地例如可表现为用户设备(UE)、无线通信终端、移动蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线平台、移动站、平板电脑、便携式通信设备、笔记本电脑、电脑、用作中继的无线终端、中继节点、移动中继、客户终端设备(CPE)、固定无线访问(FWA)节点或用于与第一通信设备110进行无线通信的任意其它类型设备。

在本发明中，下行链路(DL)、下游链路或前向链路的表述可用于从无线网络节点到移动设备的传输路径。上行链路(UL)、上游链路或反向链路的表述可用于相反方向，即从移动设备到无线网络节点的传输路径。

然而，在一些实施例中，根据不同的实施例和不同的表述，第一通信设备110例如可表现为用户设备(UE)、无线通信终端、移动蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线平台、移动站、平板电脑、便携式通信设备、笔记本电脑、电脑、作为中继的无线终端、中继节点、移动中继、客户中端设备(CPE)、固定无线访问(FWA)节点或用于与第一通信设备110进行无线通信的任意其它类型设备。

而且，在一些实施例中，第二通信设备120可用于下行链路传输，并且，例如根据无线接入技术和/或术语，可分别称为无线网络节点、接入点、基站(basestation)、NodeB、演进型NodeB(eNB或eNodeB)、基地收发器、接入点基站、基站路由器、无线基站(RBS)、微基站、超微基站、毫微微基站、家庭基站、传感器、信标设备、中继节点、中继器或用于通过无线接口与第二通信设备120进行通信的任意其它网络节点。

因此，在一些实施例中，第一通信设备110和第二通信设备120之间的通信链路可以是回程链路，其中第一通信设备110由固定节点表示，第二通信设备120由另一个固定节点表示，其形成通信链路。

另外，在一些实施例中，第一通信设备110和第二通信设备120都可以是，如自组织(ad-hoc)网络中的移动设备。在所述情况下，当使用窄波束模式进行传输时，可能很难计算波束的方向。

第一通信设备110和第二通信设备120的天线阵列中都可具有多个天线，用于各自天线波束130、140的波束成型。所述天线的长度通常可能与所传输的信号的波长近似。在毫米无线电中，适当的天线长度例如可以是1-10毫米，或与波长相对应。因此小型的第二通信设备120可包括多个天线，而不影响便携性。此处需要说明的是，天线的数量越多，可产生的波束越窄。进一步地，在一些实施例中，第一通信设备110和第二通信设备120均可用于形成多个具有不同方向的波束。不同实施例中，所述多个波束可具有相同或不同的波束宽度。

在本公开中，使用的术语“天线波束”可与术语“天线方向图”互换。两者均指的是无线电波强度的方向(角度)的依赖性。更进一步的，提到天线(一系列多条天线)的敏感性对方向(角度)的依赖，第二通信设备120的天线波束或天线方向图可与所述天线(或一组多个天线)用于传输时的波束或天线方向图相似或相同。这是由于假设的上行链路和下行链路无线传输的互易性而导致的天线特性。现有技术的解决方案使用第二通信设备/移动终端内的陀螺仪传感器的测量来辅助调整波束方向并维持所述对准。对朝向的改变进行测量，所述测量结果用于引导波束进行补偿。当朝向的改变以低角速度缓慢进行时，所述操作运行良好。但是当第二通信设备120的朝向快速改变时，如第二通信设备120以高角速度旋转时，现有的解决方案可能无法在这种情况下有效地执行。这需要大量的计算和信息交换，降低了通信系统100的容量。因此，当第一通信设备110参与互动时，第二通信设备120与第一通信设备110之间的信令负荷可能非常高，导致无线资源的使用率较低。同时，第一通信设备110和第二通信设备120之间的通信链路可能会丢失。

与具有较低频率的无线链路相比，毫米波的天线波束130、140通常较窄。当第二通信设备120移动和转动时，现有的解决方案必须特别注意，以使第一通信设备波束140-1与第二通信设备波束130在LOS场景下保持对准，或使第一通信设备波束140-2与第二通信设备波束130在NLOS场景下保持指向同一个反射器。

在一些情况下，第二通信设备120的运动过快，导致第一通信设备110与第二通信设备120之间的通信链路丢失。重新建立所述链接可能非常困难并且消耗时间。这对第二通信设备120的用户来说也几乎是最为头疼的。

本发明公开的一些实施例的目的是基于第二通信设备120的角速度和/或线速度，分别控制第一通信设备天线和第二通信设备天线的波束宽度，从而当第二通信设备120在角和/或线的方向上快速运动时，仍能够维持通信。另一目的是减少信令开销。又一目的是在第一通信设备110和/或第二通信设备120快速运动时，仍能够以更快更可靠的的方式在第一通信设备110和第二通信设备120之间建立并维持通信链路。

第二通信设备120的角速度可使用与第二通信设备120相关的或位于第二通信设备120内部的传感器，如陀螺仪传感器的朝向测量得出。如图1B所示，第二通信设备120可以沿着三维笛卡尔坐标系的三个坐标轴x，y，z中的任一个，或沿着坐标系中产生的向量做直线运动。第二通信设备120内的传感器可以检测这种直线运动，第二通信设备120还可包括加速度计、磁强计和/或全球定位系统(GPS)接收器等。进一步地，第二通信设备120可以绕纵坐标轴(也可称为y轴)沿角度方向ω1、或绕z轴沿角度方向ω2、或绕横坐标轴(也可称为x轴)沿角度方向ω3中的任意方式进行角度运动。进一步地，第二通信设备120可以沿产生的角向量运动，所述角向量是由第二通信设备120沿着角度方向ω1、ω2和/或ω3中的至少两个运动而产生的。所述角度运动和第二通信设备120的朝向例如可由陀螺仪传感器等进行检测。

第二通信设备120的角度和/或直线运动可因第二通信设备120的用户转动或移动而产生，例如用户在火车上出行的同时转身寻找东西等。因此，为了不使本公开的语言产生不必要的复杂化，除非另有说明，“角速度”的表述可用于命名定义包括角度和直线分量方向上的速度。但是在一些特殊情况下，部分角度和/或直线分量可能接近于零，或与所产生向量的其他分量相比，可忽略不计。

图1C示出了发射的天线波束的无线天线方向图和波束宽度。在所示示例中，半功率波束宽度是参照主瓣的峰值有效辐射功率时，主瓣的半功率(3分贝)点之间的角度。波束宽度可用度数(degrees)表示，并用于平面。

在一非限制性的示例中，窄波束宽度例如可为0-5度，而在一些非限制性的示例中，宽波束宽度例如可为5-360度。

窄波束模式可通过波束成型，或其也可称为空间滤波来实现。通过结合定相的天线阵列中的天线元件，使在天线波束130，140的方向上，特定角度的信号受到相长干涉，而其他信号受到相消干涉，同时可以修改天线方向图。波束成型可用于传输信号以及接收信号。与全方位的天线模式相比，所述改进有时被称为接收/传输增益。

在一些实施例中，可通过改变第一通信设备110和第二通信设备120的传输带宽来对天线波束130/140的波束宽度进行调整。因此在一些实施例中，窄波束宽度模式中可使用例如30-300GHz的高频，而宽波束宽度模式可使用例如1-10GHz的低频。进一步地，在一些实施例中，波束形状可通过结合波束成型和频率调整而进行调整。

根据一些实施例，无论第二通信设备的角速度高或低，第一通信设备天线波束140和第二通信设备天线波束130的宽度均可在宽波束与窄波束之间改变。所述内容将参照图2A-2D做出进一步解释和探讨。当使用多个角速度阈值时，所述调试可以为多个步骤，例如，在一些实施例中，波束130，140的宽度可以为非常宽，宽或窄。例如当第二通信设备120快速转动或移动，或当第一通信设备110和第二通信设备120相对彼此快速转动或移动时，此处描述的解决方案将会快速有效。

在本公开中，第一通信设备110能够基于第二通信设备120的角速度而改变波束形状，而不是基于对终端朝向的测量对第二通信设备的移动和转动做出补偿。所述角速度可以基于传感器的测量，例如陀螺仪的测量，而计算为一段时间内终端天线方向的改变速率。因此当第二通信设备的角速度较高时，即高于阈值时，第一通信设备110和/或第二通信设备120可将波束形状改变为较宽的天线波束形状，可以是全方位天线模式。当第二通信设备的角速度较低，即低于阈值时，第一通信设备110和/或第二通信设备120可利用更窄、更具方向性的波束形状。

第一通信设备110和/或第二通信设备120可使用较窄波束以使波束更具方向性，或者，如果第二通信设备120使用了多组天线元件且每组天线元件形成分别指向各自的第一通信设备110-1、110-2的波束，则第二通信设备120可使用较少的波束以使组合波束更具方向性。相应地，当超出阈值时，第一通信设备110和/或第二通信设备120可使用较宽的天线波束或更多的天线波束，以使最终的天线模式具有更高的全方位性。

在一些实施例中，远程设备例如第一通信设备110和/或网络控制节点170参与了这一控制过程，第二通信设备120可连同需由该远程设备接收的信标信号一起发出自己的角速度。

在网络侧，当与第二通信设备120进行通信时，第一通信设备110可基于接收到的有关第二通信设备120的角速度的信息，改变自身的天线波束的宽度。当第二通信设备的角速度较高，如高于例如预定或可配置的阈值时，第一通信设备110可使用更宽的波束以维持与第二通信设备120之间稳定的通信无线链路。在一些实施例中，当第二通信设备120的角速度较低，如低于阈值时，第一通信设备110可使用较窄的波束以实现更高的信号强度，由此产生更高的无线链路吞吐量。由第一通信设备110执行的这一控制过程在NLOS情况下尤其有效。

在多个第一通信设备110-1、110-2同时与一个第二通信设备120进行通信的实施例中，所涉及的第一通信设备110-1、110-2的数量可基于第二通信设备120的角速度而改变。当第二通信设备的角速度较高，超过阈值时，可为与第二通信设备120的通信分配更多的第一通信设备110-1、110-2，以通过分集合并实现稳定通信。在一些实施例中，当第二通信设备的角速度较低时，可为与第二通信设备120的通信分配较少的接入点，以实现网络资源的优化利用。

所述分配的实现方式例如可以为，通过可作为主控制器的网络控制节点170的集中控制，基于第二通信设备的角速度，为与第二通信设备120的通信分配适当数量的第一通信设备110-1、110-2。在其他实施例中，所述分配可通过无线通信系统100内的一组协作第一通信设备110-1、110-2的分布控制，以及通过可由网络控制节点170监管的协作第一通信设备110-1、110-2的混合控制实现。上述控制类型的实施例的区别在于，在所涉及的第一通信设备110-1、110-2和/或网络控制节点170间如何划分/分配控制功能。

图2A示出了具有第一通信设备110和第二通信设备120的一种场景，其中两者均以窄波束模式彼此通信。第二通信设备120的天线波束130和第一通信设备110的天线波束140均处于窄波束模式。当第二通信设备120具有低角速度，即其角速度低于阈值时，可使用这种通信模式。

在一些实施例中，第二通信设备120可测量第二通信设备120中传感器的角度运动，并调整天线波束130的方向以与第一通信设备110的天线波束140相连接。在一些实施例中，第二通信设备120也可将所测量的角度运动传输给第一通信设备110接收。第一通信设备可随后利用来自第二通信设备120的测量信息调整天线波束140的方向，以维持与第二通信设备120的连接链路。

图2B示出了具有第一通信设备110和第二通信设备120的一种场景，其中第一通信设备110以窄波束模式进行通信，而第二通信设备120以宽波束模式进行通信。

当第二通信设备120的角速度高于阈值时，第二通信设备120可由如图2A所示的窄波束模式切换为宽波束模式。

图2C示出了具有第一通信设备110和第二通信设备120的一种场景，其中第一通信设备110与第二通信设备120均以宽波束模式进行通信。

当第二通信设备120的角速度高于阈值时，第二通信设备120和第一通信设备110可从如图2A所示的窄波束模式切换为宽波束模式。

一些实施例公开的基于角速度的解决方案可以逐步进行，而不是如前所示两步进行。例如，第二通信设备120的角速度可使用两阈值分为三个级别：“低”，“高”和“非常高”。然后，在一些实施例中，可通过三个步骤实现相应的天线模式控制，即当第二通信设备120的角速度被归类为“低”级时，使用“窄波束”；当第二通信设备120的角速度被归类为“高”级时，使用“宽波束”；当第二通信设备120的角速度被归类为“非常高”级时，使用“非常宽的波束”。

在其他一般性实施例中，第二通信设备120的角速度可分为n个不同类别，其中n是大于1的任意整数，1＜n＜∞。第二通信设备的n类不同的角速度可由n-1个阈值进行划分。在一些实施例中，相应的天线方向图的控制可分n个步骤进行，其中当第二通信设备120被归为最低角速度级别时，可使用最窄的天线波束；当第二通信设备120被归为最高角速度级别时，可使用最宽的天线波束；并根据相应的中间角速度级别，使用处于上述两个级别之间的其余的天线波束模式。所述情况分别体现在图2D和表1所示的不同的非限制性示例中。

角运动阈值	波束宽度模式
		＜0.1rad/s	窄(2°)
＜0.8rad/s	较窄(5°)
		＜1.5rad/s	宽(15°)
＜3rad/s	非常宽(30°)
		＜6rad/s	全方位(360°)

表1

上述基于第二通信设备120的角速度对天线模式进行调整的示例性实施例，例如可与前述基于第二通信设备120的朝向对波束方向进行调整的操作结合使用。所述结合实施例的一种实施方式可包括，例如，当第二通信设备的角速度较低，即低于阈值时，第二通信设备120可根据(陀螺仪)传感器的朝向测量改变天线波束130的方向；而第一通信设备110从第二通信设备120接收第二通信设备天线波束的方向信息，并相应地对天线波束140进行更新，以与第二通信设备120相匹配并维持链接。然而，当第二通信设备的角速度较高，即高于阈值时，第一通信设备110和/或第二通信设备120可增大各自天线波束130、140的波束宽度。

在一些实施例中，可通过改变第一通信设备110和第二通信设备120的操作频段而调整波束宽度。因此不同的波束宽度模式可导致使用不同的波段或传输频率。表2示出了部分所述传输频率的非限制性的示例。

表2

图3所示的流程图示出了一种实施方式的示例。图4所示的流程图示出了涉及第一通信设备110-1、110-2的另一实施方式的示例。

图3示出了一些实施例所述的方法300的示例，用于改变波束宽度和/或改变第一通信设备和/或第二通信设备天线方向图的波束方向。所示的方法300的实施例包括多个操作301-304。但是，任一个、一部分或所有的所述操作301-304的实施顺序可与所列举的方式表示的时间顺序有所不同，根据其他不同的实施例，可同时进行，或甚至以完全相反的顺序进行。进一步地，值得注意的是，根据不同实施例，部分操作可以多个替代方式进行，所述替代方式可在一些实施例，而不一定在所有的实施例中实施。更进一步地，部分操作301-304可在一些替代实施例中实施，而不一定在所述的所有方法实施例中实施。方法300可包括以下操作：

操作301

第二通信设备120中的传感器，如陀螺仪传感器可测量并确定第二通信设备120的角度运动。所述测量可以连续进行，或按预定的时间间隔，如每微秒，每毫秒，每秒，每千秒进行；或其任意倍数，或介于所列举的时间间隔之间进行。

陀螺仪是基于角动量原理，用于测量或保持朝向的装置。陀螺仪例如可以是电子、芯片封装MEMS(微电子机械系统)陀螺仪装置、振动结构陀螺仪、科里奥利(Coriolis)振动陀螺仪(CVG)、固态环形激光器、光纤陀螺仪、和/或极其敏感的量子陀螺仪等。

此外，第二通信设备120中的传感器可包括多个陀螺仪和加速度计，或多个轴陀螺仪和加速度计，以实现具有六个自由度的输出。该传感器单元可称为惯性测量单元(IMU)。因此，传感器可测量任一、一些或所有上述角度方向ω1，ω2和/或ω3及其产生的任意角向量方向上的运动。进一步地，在一些实施例中，直线运动可在任一、一些或所有上述直线方向x，y和/或z，及其产生的任意直线向量的方向上进行测量。

操作302

第二通信设备120的角速度可基于所收集的传感器测量而计算得到。在一些实施例中，所述计算角速度的操作也可包括实施包括过滤在内的相关处理。

对角速度的计算可通过计算单位时间内测得的角度运动而实现。可替换地，可使用逆速度测量，即通过测量在确定的时间段，如一微秒，一毫秒，一秒，一千秒，或其任意倍数，或介于所列举的时间间隔之间内，第二通信设备传感器测得的角度运动的距离。

进一步地，在一些实施例中，角速度的计算可以在第二通信设备120内实现。在其他实施例中，第二通信设备120内传感器的测量信息可以发送到第二通信设备110，所述操作将参考图4进行进一步讨论。

操作303

所计算的第二通信设备120的角速度可与阈值，或阈值集进行比较。

所述阈值可以是预定的或可配置的，其例如可以设定为大约0.1rad/s、0.5rad/s、1rad/s、5rad/s、或其任意倍数，或介于所列举的数值之间。

当所计算的角速度低于阈值时，在一些实施例中不做改变，其中第二通信设备120以窄波束模式运行。可替换地，当第二通信设备120以宽波束模式运行时，第二通信设备120可被设置为以窄波束模式运行。

当所计算的角速度高于阈值时，第二通信设备120可被设置为宽波束模式。

在一些实施例中，可在第二通信设备120的处理器中进行比较操作303。进一步地，在一些实施例中，可在第二通信设备120和第一通信设备110中平行进行比较操作303，且在一些实施例中，所述操作可彼此独立。因此可在第二通信设备120和第一通信设备110中分别使用不同的阈值，或阈值集。

操作304

第二通信设备120的波束宽度和/或波束方向，可以基于之前在所计算的第二通信设备120的角速度及阈值之间做出的比较303而改变。

图4示出了根据一些实施例的方法400的示例，用于改变第一通信设备110的波束宽度和/或波束方向。所示方法400的实施例可包括多个操作401-405。然而，任一、部分或全部的所述操作401-405的实施顺序可与所列举的方式表示的时间顺序有所不同，根据其他不同的实施例，可同时进行，或甚至以完全相反的顺序进行。进一步地，值得注意的是，根据不同实施例，部分操作可以多个替代方式进行，所述替代方式可仅在一些实施例，而不一定在所有的实施例中实施。更进一步地，部分操作401-405可在一些替代实施例中实施，而不一定在所述的所有方法实施例中实施。方法400可包括以下操作：

操作401

第二通信设备120中的传感器，如陀螺仪传感器，可以测量并确定第二通信设备120的角度运动。所述测量可以连续进行，或按预定的时间间隔，如每微秒，每毫秒，每秒，每千秒进行；或其任意倍数，或介于所列举的时间间隔之间进行。

操作402

第二通信设备120的角速度可基于所收集的传感器的测量而计算得到。在一些实施例中，所述计算角速度的操作也可包括实施包括过滤在内的相关处理。

进一步地，在一些实施例中，对角速度的计算可在第二通信设备120内进行。在其他实施例中，第二通信设备120内传感器的测量信息可以发送到第二通信设备110。因此，在部分此类替代实施例中，对角速度的计算可在第一通信设备110内基于传感器测量而进行。

操作403

对所计算的第二通信设备120的角速度进行传输。该信息传输是为了被第一通信设备110或多个第一通信设备110-1、110-2接收。根据一些实施例，该传输可通过信标信号进行。

操作404

第二通信设备120的角速度可与阈值，或阈值集进行比较。

所述阈值可以是预定的或可配置的，可以设定为大约0.1rad/s、0.5rad/s、1rad/s、5rad/s、或其任意倍数，或介于所列举的数值之间。

当所计算的角速度低于阈值时，在一些实施例中不做改变，其中第一通信设备110以窄波束模式运行。可替换地，当第一通信设备110以宽波束模式运行时，第一通信设备110可被设置为以窄波束模式运行。

当所计算的角速度高于阈值时，第一通信设备110可被设置为宽波束模式。

在一些实施例中，可在第一通信设备110的处理器中进行比较操作404。进一步地，在一些实施例中，可在第二通信设备120和第一通信设备110中对角速度和阈值平行进行比较，且在一些实施例中，所述比较可彼此独立。因此，可在第二通信设备120和第一通信设备110中分别使用不同的阈值，或阈值集。

操作405

第一通信设备110的波束宽度和/或波束方向，可以基于之前在所计算的第二通信设备120的角速度与阈值之间做出的比较404而改变。

图5是示出了第二通信设备120中的方法500的实施例的流程图，用于对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第二通信设备天线波束130的波束形状进行调整。第二通信设备天线波束130的波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。一些实施例中，第二通信设备天线波束130的波束形状可调整为介于窄波束宽度模式和宽波束宽度模式之间的多种天线模式。一些实施例中，宽波束宽度模式是全方位的。

在一些实施例中，第二通信设备天线波束130的波束形状可通过第二通信设备天线波束130波束成型进行调整，其中通过对第二通信设备120的天线信号进行相位控制以使第二通信设备天线波束130波束成型。进一步地，在一些实施例中，第二通信设备天线波束130可通过改变第一通信设备110和第二通信设备120的操作频段而进行调整。在所述实施例中，在低波束宽度模式中可使用高频，如30-300GHz或所述范围内的任一频率，而在宽波束宽度模式中可使用低频，如1-10GHz或所述范围内的任一频率。进一步地，一些实施例中，波束形状可通过波束成型及频率调整的结合而得到调整。

不同的实施例中，第二通信设备120可由移动终端表示，第一通信设备110可由网路节点表示，反之亦然。

但是，一些实施例中，第一通信设备110和第二通信设备120均可由形成回程链路的无线网络节点表示。根据本发明的实施例，可对各个网路节点的调谐和调整进行简化，并当各个无线网络节点，或其中一个节点在刮风、地震、滑坡、或类似现象中发生移动时，仍能够维持通信链路。

同样的，第一通信设备110和/或第二通信设备120是可移动的，例如，公共汽车车顶上与宏节点形成回程链路的移动中继节点或微节点。

进一步地，第一通信设备110和第二通信设备120均可由自组织(ad-hoc)网络通信解决方案中的移动终端表示。在两个部件同时以不可预知的方式移动的场景中，维持通信链路变得异常困难，本发明公开的解决方案可具有特别的优势。

为了适当的调整第二通信设备天线波束130的波束形状，方法500可包括多个操作501-506。

然而，需要注意的是，任一、部分或全部的所述操作501-506的实施顺序可与所列举的方式表示的时间顺序有所不同，根据不同的实施例，其可同时进行，或甚至以完全相反的顺序进行。在一些替代实施例中，可进行一些操作，如操作503、504和/或506。进一步地，值得注意的是，根据不同实施例，一些操作可以多种替代方式进行，所述替代方式可仅在一些实施例，而不一定在所有的实施例中实施。方法500可包括以下操作：

操作501

测量第二通信设备120的朝向信息。一些实施例中，所述测量可由第二通信设备120中的传感器，如陀螺仪传感器、加速度计、GPS接收器、或类似的传感器单元进行。

所述测量可以连续进行，或按预定的时间间隔，如每微秒，每毫秒，每秒，每千秒进行；或按照其任意倍数，或介于所列举的时间间隔之间进行。

进一步地，第二通信设备120可包括多个上述列举类型的传感器，所述测量可由所有的或列举的所有所述传感器的子集进行。

第二通信设备120内设置多个传感器的优点是对第二通信设备120的朝向的测量和确定可以更可靠。

操作502

基于操作501所测量的朝向信息，计算与第二通信设备120相关的速度信息。

所计算的速度信息可包括：第二通信设备120的角速度和/或第二通信设备120的线速度。

在一些实施例中，计算角速度的操作还可包括进行包括过滤在内的相关处理。

可通过计算每个时间单元内所测量的角度运动来计算角速度。可替换地，也可使用逆速度测量，即通过测量在确定的时间段，如一微秒，一毫秒，一秒，一千秒，或其任意倍数，或介于所列举的时间间隔之间，第二通信设备传感器测得的角度运动的距离。

操作503

该操作可在一些实施例，而非全部实施例中实施。

将操作502所计算的速度信息与阈值进行比较。

所述阈值可预定或可配置，并且例如可设定为大约0.1rad/s、0.5rad/s、1rad/s、5rad/s、或其任意倍数，或介于所列举的数值之间。

在一些实施例中，操作502所计算的速度信息可与多个阈值进行比较。在一些实施例中，所述比较可在第二通信设备120内的处理器中进行。

操作504

该操作可在一些实施例，而非全部实施例中实施。

可确定第二通信设备120的操作模式，例如关闭、睡眠、空闲和/或激活模式。

操作505

基于操作502所计算的速度信息和/或操作503中对操作502所计算的速度信息与阈值的比较，将第二通信设备天线波束130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。

在一些实施例中，当所计算的502速度信息低于阈值时，第二通信设备天线波束130可被调整为窄波束宽度模式，根据一些实施例，当速度信息高于阈值时，第二通信设备天线波束130可被调整为宽波束宽度模式。

在一些实施例中，第二通信设备天线波束130的波束形状可通过第二通信设备天线波束130波束成型进行调整，其中通过对第二通信设备120的天线65的信号进行相位控制以使第二通信设备天线波束130波束成型。在一些实施例中，第二通信设备天线波束130的波束形状可通过改变第一通信设备110和第二通信设备120的操作频段而进行调整，其中窄波束宽度模式使用高频，宽波束宽度模式使用低频。高频例如可为50GHz、60GHz、80GHz或相似的频率，而低频例如可为2GHz、5GHz、8GHz或相似的频率，以上所述只是部分非限制性示例。

在一些实施例中，对第二通信设备天线波束形状的调整可基于操作504所确定的第二通信设备120的操作模式而进行。进一步地，当所确定的504第二通信设备120的操作模式为空闲(IDLE)时，第二通信设备天线波束130可被调整为宽波束宽度模式。

在一些实施例中，当第二通信设备天线波束130被调整为宽波束宽度模式时，可增加第二通信设备天线波束130的传输功率。该调整可包括增加传输功率。

此外，在一些实施例中，当第二通信设备天线波束130被从窄波束宽度模式调整为宽波束宽度模式时，可增加分配给第二通信设备的频段带宽。因此，可避免或至少减少干扰。因此，在一些实施例中，窄波束模式中的频段宽度例如可为100MHz。当变成宽波束模式，带宽例如可减少为50MHz。这只是用于说明的非限制性示例。

在一些实施例中，所述调整可包括基于操作501所测量的朝向信息，调整第二通信设备天线波束130的方向。

操作506

该操作可在一些实施例，而非全部实施例中实施。

发送给第一通信设备110的信息例如包括，操作501所测量的朝向信息、操作502所计算的速度信息、502504所确定的第二通信设备120的操作模式、第二通信设备120的波束宽度模式、以及第二通信设备天线波束的模式改变和/或操作频段改变的指示。

因此，在一些实施例中，当第二通信设备天线波束130已在操作505被从一种模式调整为另一模式时，提供给第一通信设备110的信息可包括将第二通信设备天线波束模式改变通知给第一通信设备110的信息。

该信息传输可连续进行，或按预定的时间间隔，如每微秒，每毫秒，每秒，每千秒进行；或其任意倍数，或介于所列举的时间间隔之间进行。可替换地，在一些实施例中，信息传输可以是事件驱动的，即当天线波束形状发生改变时，与天线波束形状的改变有关的信息可进行传输。

由此，第一通信设备110能够在不做出进一步计算的情况下，与第二通信设备120同时(再加上由于传输时间和内部计算滞后引起的轻微延迟)对天线波束模式做出相应地改变。因此当从窄波束模式转换为宽波束模式时，在不增加额外的计算成本的情况下，可节省第一通信设备110的计算资源和时间，并可降低通信链路丢失的风险。

图6A示出了无线通信系统100中包含的第二通信设备120的一实施例。第二通信设备120用于执行至少部分的前述方法操作501-506，以对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第二通信设备天线波束130的波束形状进行调整。所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。在一些实施例中，波束形状可调整为多个具有不同波束宽度的波束宽度模式。

第二通信设备120包括传感器640，其用于测量第二通信设备120的朝向信息。传感器640例如可包括陀螺仪传感器、加速度计、磁强计或相似类型的传感器。

另外，第二通信设备120中的传感器640可包括一组多个传感器640，例如多个陀螺仪和/或加速度计，或多个轴陀螺仪和加速度计，以实现具有六个完全自由度的输出。该传感器可被称为惯性测量单元(IMU)。因此传感器640可测量任一、部分或全部的上述角度方向ω1，ω2和/或ω3上，或由此产生的任意角向量上的运动。进一步地，在一些实施例中，直线运动可在任一、部分或全部的上述直线方向x、y和/或z上，或由此产生的任意直线向量的方向上进行测量。

在一些实施例中，传感器640，如加速度计和/或磁强计，可检测第二通信设备120的加速以及二通信设备120所处位置的磁场强度。在第二通信设备120中，传感器640可进一步包括GPS接收器，以帮助确定位置。

无线网络节点110进一步包括处理器620，其用于基于由传感器640测量的朝向信息，计算与第二通信设备120相关的速度信息。进一步地，处理器620还可用于基于所计算的速度信息，将第二通信设备天线波束130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。

处理器620可进一步用于通过第二通信设备天线波束130波束成型对第二通信设备天线波束130的波束形状进行调整，其中通过对第二通信设备120的天线650处的信号进行相位控制，使第二通信设备天线波束130波束成型。另外，或结合上述配置，波束形状可通过改变第一通信设备110和第二通信设备120的操作频段而进行调整，其中窄波束宽度模式中使用高频，而宽波束宽度模式中使用低频。

在一些替代实施例中，处理器620可用于将所计算的速度信息与阈值进行比较；并用于当所计算的速度信息低于阈值时，将第二通信设备天线波束130调整为窄波束宽度模式，并当速度信息高于阈值时，将第二通信设备天线波束130调整为宽波束宽度模式。

所计算的速度信息可包括第二通信设备120的角速度和/或第二通信设备120的线速度。

在一些实施例中，处理器620可进一步用于确定第二通信设备120的操作模式，还用于基于所确定的操作模式调整第二通信设备天线的波束形状。因此当所确定的操作模式为空闲(IDLE)时，处理器620可将第二通信设备天线波束130调整为宽波束宽度模式。

同样地，在一些实施例中，处理器620还可用于当被调整为宽波束宽度模式时，增加第二通信设备天线波束130的传输功率。

进一步地，处理器620可用于为第一通信设备110提供信息，所述信息包括所测量的朝向信息、所计算的速度信息、所确定的第二通信设备120的操作模式和/或接收器天线波束模式改变的指示。同样地，在一些实施例中，处理器620可用于将第二通信通信设备天线波束130从一种模式调整为另一模式，并接着将第二通信设备天线波束模式改变通知给第一通信设备110。所述信息可由处理器620通过传输电路630提供。

处理器620可用于当第二通信设备天线波束130处于窄波束宽度模式和/或宽波束宽度模式时，基于所测量的朝向信息，对第二通信设备天线波束130的方向进行调整。

在一些实施例中，处理器620可用于当第二通信设备天线波束130被从窄波束宽度模式调整为宽波束宽度模式时，辅助改变操作频段和/或辅助改变频段带宽。

该处理器620可包括一个或多个处理电路的例子，即中央处理单元(CPU)、处理单元、处理电路、处理器、特定应用集成电路(ASIC)、微处理器或其他可解释并执行指令的处理逻辑。因此此处使用的表述“处理器”可表示处理电路，其包括多个处理电路，如任一、部分或全部的上文所列举的处理电路。

同样地，根据一些实施例，第二通信设备120还可包括接收电路610，其用于从第一通信设备110、或从用于通过无线接口进进行无线通信的任意其它设备接收信息。

另外，根据一些实施例，第二通信设备120在一些实施例中还可包括第二通信设备120中的至少一个存储器625。可选的存储器625可包括物理设备，其用于以非瞬时性的方式临时或永久地储存数据或程序，即指令序列。根据一些实施例，存储器625可包括包含硅晶体管的集成电路。进一步地，存储器625是可易变的或非易变的。

另外，第二通信设备120还可包括天线650。天线650可包括天线阵列，其包括用于使天线波束130波束成型的天线元件的阵列。

第二通信设备120中待执行的操作501-506可通过第二通信设备120内的一个或多个处理器620，连同用于执行操作501-506的功能的计算机程序产品来执行。

因此非瞬时性的计算机程序包括用于执行操作501-506中的任一项所述的方法500的程序代码，以对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第二通信设备天线波束130的波束形状进行调整，其中当计算机程序被装载到第二通信设备120的处理器620中时，波束形状可被调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。

非瞬时性的计算机程序产品可包括存储有程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码用于对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第二通信设备天线波束130的波束形状进行调整。波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。程序代码包括用于执行方法500的指令，所述方法包括：501，测量第二通信设备120的朝向信息。同样地，方法500还包括502，基于501中所测量的朝向信息，计算与第二通信设备120相关的速度信息。进一步地，该方法还包括505，基于502中所计算的速度信息，将第二通信设备天线波束130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。

上文提到的非瞬时性的计算机程序产品可以载有计算机程序代码的非瞬时性数据载体的方式而提供，当其被装载到处理器620中时，可执行根据一些实施例的至少部分操作501-506。数据载体例如可以是硬盘、CDROM光盘、存储棒、光学存储设备、磁存储设备或任何其他适当的介质，例如可以非瞬时性的方式持有机读数据的磁盘或磁带。非瞬时性的计算机程序产品可进一步在服务器上以计算机程序代码的形式提供，并例如通过互联网(Internet)或内部网络连接等下载到第二通信设备120上。

图6B示出了无线通信系统100中包括的第二通信设备120的一实施例。第二通信设备120用于执行至少部分的前述方法操作501-506，以对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第二通信设备天线波束130的波束形状进行调整。所示的第二通信设备120与图6A所示的实施例相似，并且包括接收电路610、存储器625、传输电路630、传感器640和天线650，其与图6A所示的第二通信设备的实施例显示的具有相同序号的单元相同或相对应。

但是，所示的第二通信设备120的实施例可包括测量单元641。测量单元641可用于测量第二通信设备120的朝向信息。进一步地，第二通信设备120还可包括计算单元642。计算单元642进一步用于基于所测量的朝向信息，计算与第二通信设备120相关的速度信息。同样地，第二通信设备120可包括调整单元645。调整单元645可用于基于所计算的速度信息，将第二通信设备天线波束130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。

在一些进一步的替代实施例中，第二通信设备120还可包括比较单元，其用于将所计算的速度信息与一个阈值或多个阈值进行比较。

同样地，在一些实施例中，第二通信设备120可包括确定单元。确定单元可用于确定第二通信设备120的操作模式。

进一步地，第二通信设备120可另外包括提供单元。提供单元可用于为第一通信设备110提供信息，所述信息包括所测量的朝向信息、所计算的速度信息和/或所确定的第二通信设备120的操作模式。向第一通信设备110提供信息可协同传输电路630进行。

第二通信设备120和第一通信设备110一样，可使用相同的天线波束模式来进行传输和接收；因此用于改变天线波束模式的方法对于传输和接收都分别适用。

图7是示出无线通信系统100中的第一通信设备110的方法700一实施例的流程图。方法700的目的是对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第一通信设备天线波束140的波束形状进行调整。波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。在一些实施例中，波束形状可调整为多个波束宽度模式。

第一通信设备天线波束140的波束形状可通过第一通信设备天线波束140波束成型来进行调整，其中通过对第一通信设备110天线的信号进行相位控制以使第一通信设备天线波束140波束成型，和/或通过改变第一通信设备110和第二通信设备120的操作频段来进行调整，其中窄波束宽度模式中使用高频，宽波束宽度模式中使用低频。在一些实施例中，高频例如可为30-300GHz；低频例如可为1-30GHz。

在不同实施例中，第二通信设备120可由移动终端表示，第一通信设备110可由网路节点表示，反之亦然。

然而，在一些实施例中，第一通信设备110和第二通信设备120都可由形成回程链路的网络节点表示。根据此处所述的实施例，可对各个网络节点的调谐和调整进行简化，并可在出现刮风、地震、滑坡等类似现象导致各个网络节点发生移动时，仍能够维持通信链路。

同样地，第一通信设备110和/或第二通信设备120是可移动的，例如，公共汽车顶部与宏节点形成回程链路的微型移动节点。

另外，第一通信设备110和第二通信设备120均可由自组织(ad-hoc)网络通信解决方案中的移动终端表示。在两个设备都已不可预测的方式移动的场景中，维持通信链路变得异常困难，本文公开的解决方案对于所述解决方案可具有特别的优势。

为了对第一通信设备天线波束140的波束形状进行适当的调整，方法700可包括多个操作701-705。

但是，应该注意，任一、部分或全部的所述操作701-705的实施顺序可与所列举的方式表示的时间顺序有所不同，根据不同的实施例，其可同时进行，或甚至以完全相反的顺序进行。一些操作，如操作702、703和/或704可在一些替代实施例中实施。进一步地，应该注意的是，根据不同实施例，一些操作可以多种替代方式进行，并且部分所述替代方式可仅在一些实施例，而不一定在所有的实施例中实施。方法700可包括以下操作：

操作701

从第二通信设备120接受信息。所接收的信息例如可包括，对第二通信设备120测量的朝向信息；第二通信设备120的速度信息和/或第二通信设备120的操作模式。

第二通信设备120的速度信息例如可包括，第二通信设备120的角速度和/或第二通信设备120的线速度。

在一些实施例中，所接收的信息可包括第二通信设备120的操作模式的指示。在一些实施例中，所接收的信息可包括第二通信设备120的天线波束模式改变和/或第二通信设备120的操作频段改变的指示。

另外，当第一通信设备天线波束140处于窄波束宽度模式或宽波束宽度模式时，第一通信设备天线波束140的方向可基于在操作701中从第二通信设备120接收的信息进行调整。

另外，在第二通信设备120用于与多个第一通信设备110进行通信的实施例中，与第二通信设备120通信的第一通信设备110的数量可基于在操作701中从第二通信设备120接收的信息而确定。

在部分此类实施例中，与第二通信设备120通信的第一通信设备110的数量可按照与所估计的第二通信设备120的速度信息成比例确定，以使得当估计第二通信设备120具有较高速度信息时，相比于估计其具有较低速度信息时，有更多的第一通信设备110与第二通信设备120进行通信。

操作702

该操作可在一些实施例，而非在所有实施例中实施。

可基于操作701中所接收的信息，估计第二通信设备120的速度信息。所述速度信息可包括第二通信设备120的角速度和/或第二通信设备120的线速度。

对第二通信设备120的角速度的估计可通过计算一个时间单元内所测量的角度运动而实现。可替换地，可使用逆速度测量，即通过测量在确定的时间段，如一微秒，一毫秒，一秒，一千秒，或其任意倍数，或介于所列举的时间间隔之间内，第二通信设备传感器测得的角度运动的距离。

操作703

该操作可在一些实施例，而非全部实施例中实施，其中已对在操作702中对第二通信设备120的速度信息做出估计。

操作702中估计的第二通信设备120的速度信息可与阈值进行比较。

所述阈值可以是预定的或可配置的，其可以设定为大约0.1rad/s、0.5rad/s、1rad/s、5rad/s、或其任意倍数，或介于所列举的数值之间。

在一些实施例中，所计算的速度信息可与多个阈值进行比较。

操作704

该操作可在一些实施例，而非全部实施例中实施。

可从第二通信设备120接收与第二通信设备天线波束模式的改变相关的信息。从第二通信设备120接收的信息可引起第一通信设备110根据第二通信设备120的天线波束模式而改变其天线波束模式。因此，无需在第一通信设备110中进行计算，即可对第一通信设备110的天线波束模式进行调整。因此，实现了对于第二通信设备120角速度的较快模式适配。

操作705

基于操作701所接收的信息，将第一通信设备天线波束的波束形状140调整为窄波束宽度模式或宽波束宽度模式中的任一模式。

当操作702所估计的速度信息低于阈值时，第一通信设备天线波束140可被调整为窄波束宽度模式，当速度信息高于阈值时，第一通信设备天线波束140可调整为宽波束宽度模式。

对第一通信设备天线波束形状的调整可基于第二通信设备120的操作模式而进行。

另外，在一些实施例中，当第二通信设备120的操作模式为空闲(IDLE)时，第一通信设备天线波束140可调整为宽波束宽度模式。

另外，根据一些实施例，当第一通信设备天线波束140的波束形状调整为宽波束宽度模式时，可增大第一通信设备天线波束140的传输功率。

可对第一通信设备天线波束140波束形状进行调整以使其对应于第二通信设备天线波束模式。

在一些实施例中，当第一通信设备天线波束140从窄波束宽度模式调整为宽波束宽度模式时，第一通信设备110和/或第二通信设备120的操作频段可变为另一操作频段。因此在非限制性的示例中，操作频段例如可从波长5mm变为波长50mm。

进一步地，根据一些实施例，当第一通信设备天线波束140被从窄波束宽度模式调整为宽波束宽度模式时，可为第二通信设备120分配减小的频段宽度。

同样地，在一些实施例中，当第一通信设备天线波束140已从一种模式调整为另一模式时，与第一通信设备天线波束模式改变相关的信息可被传输给第二通信设备120。类似地，在一些实施例中，与第二通信设备120天线波束模式改变相关的信息可被传输给第一通信设备110。在一些实施例中，第二通信设备120可向第一通信设备110发送改变天线波束模式的请求，并且第二通信设备120可在从第一通信设备110接收到许可信息后，改变天线波束模式。

图8A示出了无线通信系统100中包括的第一通信设备110的一实施例。第一通信设备110用于执行至少部分的前述方法操作701-705，用于对第一通信设备110和第二通信设备120间的无线链路中的第一通信设备天线波束140的波束形状进行调整。波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。

为了做出更清楚的说明，图8A中省略了对于理解本文所述的实施例并非完全不可或缺的、第一通信设备110的任何内部的电子或其他部件。

第一通信设备110包括处理器820，其用于从第二通信设备120获取信息，其中该获取可通过接收电路810实现。进一步地，处理器820用于基于所接收的信息，将第一通信设备天线波束140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。在一些实施例中，处理器820用于将波束形状调整为多种不同模式。

所接收的信息可包括对第二通信设备120测量的朝向信息、第二通信设备120地速度信息和/或第二通信设备120的操作模式。

处理器820还可用于基于所接收的信息，估计第二通信设备120的速度信息。进一步地，处理器820可用于将所估计的速度信息与阈值进行比较。而且处理器820可用于当所估计的速度信息低于阈值时，将第一通信设备天线波束140调整为窄波束宽度模式，当速度信息高于阈值时，将第一通信设备天线波束140调整为宽波束宽度模式。第二通信设备120的速度信息例如可包括，第二通信设备120角速度和/或第二通信设备120的线速度。

进一步地，处理器820可用于通过第一通信设备天线波束140波束成型来进行调整，其中通过对第一通信设备110的天线850的信号进行相位控制以使第一通信设备天线波束140波束成型，和/或通过改变第一通信设备110和第二通信设备120的操作频段，从而对第一通信设备天线波束140的波束形状进行调整，其中窄波束宽度模式中使用高频，宽波束宽度模式中使用低频。

进一步地，处理器820可用于获取与第二通信设备120的操作模式相关的信息，还用于基于第二通信设备120的操作模式对第一通信设备天线的波束形状进行调整。在一些实施例中，处理器820可用于当第二通信设备120的操作模式为空闲(IDLE)时，将第一通信设备天线波束140调整为宽波束宽度模式。

另外，在一些实施例中，处理器820可进一步用于，当第一通信设备天线波束140的波束形状被调整为宽波束宽度模式时，增加第一通信设备天线波束140的传输功率。

处理器820还可用于获取与第二通信设备120的天线波束模式改变相关的信息。同样地，处理器820还可用于对第一通信设备天线波束140的波束形状进行调整，以使其与第二通信设备天线波束模式相对应。因此，通过在改变第二通信设备120的天线波束模式的同时也改变第一通信设备110的天线波束模式，节省了第一通信设备的时间和计算资源。

根据一些实施例，处理器820还可进一步用于，当第一通信设备天线波束140处于窄波束宽度模式或宽波束宽度模式时，基于从第二通信设备120获取的信息，对第一通信设备天线波束140的方向进行调整。

另外，处理器820还可进一步用于，当第一通信设备天线波束140被从窄波束宽度模式调整为宽波束宽度模式时，将第一通信设备110和第二通信设备120的操作频段改变为另一操作频段。

处理器820还可进一步用于，当第一通信设备天线波束140被从窄波束宽度模式调整为宽波束宽度模式时，为第二通信设备120分配减小的频段宽度。

另外，处理器820还可进一步用于提供与第一通信设备天线波束140的模式改变相关的信息，所述信息由第二通信设备120接收。

在一些替代实施例中，第二通信设备120用于与多个第一通信设备110通信，处理器820还可用于基于从第二通信设备120获取的信息，确定与第二通信设备120通信的第一通信设备110的数目。与第二通信设备120通信的第一通信设备110的数目可由处理器820按照与估计的第二通信设备120的速度信息成比例的关系确定，以使得当估计第二通信设备120具有较高速度信息时，相较于估计其具有较低速度信息时，有更多的第一通信设备110可与第二通信设备120通信。

处理器820可包括一个或多个处理电路的实例，即中央处理单元(CPU)、处理单元、处理电路、处理器、特定应用集成电路(ASIC)、微处理器、或其他可解释或执行指令的处理逻辑。因此此处所用的表述“处理器”可表示包括多个处理电路，例如，任一、部分或全部的上文列举的的处理电路。

第一通信设备110可包括接收电路810，其用于通过天线850从第二通信设备120接收信号。从第二通信设备120所接收的信号可通过总线等提供给处理器820。天线850可包括天线阵列，包括天线元件的阵列，其用于使天线波束140波束成型。

进一步地，根据一些实施例，第一通信设备110还可包括传输电路830，其用于通过天线850传输待由第二通信设备120接收的信息。

第一通信设备110和第二通信设备120可使用同样的天线波束模式用于传输和接收；因此用于改变天线波束模式的方法对于传输和接收都分别适用。

另外，在一些实施例中，第一通信设备110还可包括第一通信设备110中的至少一个存储器825。可选的存储器825可包括物理设备，其用于以非瞬时性的方式临时或永久地储存数据或程序，即指令序列。根据一些实施例，存储器825可包括包含硅晶体管的集成电路。进一步地，存储器825是可易变的或非易变的。

第一通信设备110中待执行的操作701-705可通过第一通信设备110内的一个或多个处理器820，连同用于执行操作701-705的功能的计算机程序产品来执行。

因此非瞬时性的计算机程序包括用于执行操作701-705中的任一项所述的方法700的程序代码，以对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第一通信设备天线波束140的波束形状进行调整，其中当计算机程序被装载到第一通信设备110的处理器820中时，波束形状可被调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。

非瞬时性的计算机程序产品可包括存储有程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码用于对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第一通信设备天线波束140的波束形状进行调整。波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。程序代码包括用于执行方法700的指令，所述方法包括：701，从第二通信设备120接收信息，以及705，基于701中所接收的信息，将第一通信设备天线波束140的波束形状调整为窄波束宽度模式或宽波束宽度模式。

上文提到的非瞬时性的计算机程序产品可以载有计算机程序代码的非瞬时性数据载体的方式而提供，当其被装载到处理器820中时，可执行根据一些实施例的至少部分操作701-705。数据载体例如可以是硬盘、CDROM光盘、存储棒、光学存储设备、磁存储设备或任何其他适当的介质，例如可以非瞬时性的方式持有机读数据的磁盘或磁带。非瞬时性的计算机程序产品可进一步在服务器上以计算机程序代码的形式提供，并例如通过互联网(Internet)或内部网络连接等下载到第一通信设备110上。

图8B示出了无线通信系统100中的第一通信设备110的一实施例。第一通信设备110用于执行至少部分前述的方法操作701-705，以对第一通信设备110和第二通信设备120之间的无线链路中的第一通信设备天线波束140的波束形状进行调整。所示的第一通信设备110与图6B所示的实施例相似，并且可包括接收电路810、存储器825、传输电路830和天线850，其与图8A所示的第二通信设备实施例显示的具有相同序号的单元相同或相对应。

然而，所示的第一通信设备110的实施例可包括调整单元845。调整单元845可用于基于所接收的信息，将第一通信设备天线波束140的波束形状调整为窄波束宽度模或宽波束宽度模式中的任一模式。在一些实施例中，当所估计的速度信息低于阈值时，可将第一通信设备天线波束140调整为窄波束宽度模式，当速度信息高于阈值时，可将第一通信设备天线波束140调整为宽波束宽度模式。

进一步地，第一通信设备110还可包括估计单元842，其用于基于从第二通信设备120接收的信息，估计第二通信设备120的速度信息。

在一些实施例中，第一通信设备110还可包括比较单元843。该比较单元843可用于将估计的速度信息与阈值进行比较。

附图中所示实施例的描述中所使用的术语并非用于限制所述方法500、700，以及第一通信设备110和/或第二通信设备120。在不背离所附权利要求所限定的方案的情况下，可做出多种改变，替代和/或替换。

本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关术语的任意或全部组合。另外，单数形式“一个”、“一”、“所述”应解释为“至少一个”，因此还可包括多个同类实体，另有明确说明的除外。进一步应该理解的是，术语“包含”、“包括”、、“含有”和/或“包括有”，用于指明存在所述特征、操作、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或另有一个或多个其他特征、操作、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。单个单元，例如，处理器620、820可实现权利要求描述的若干物体的功能。某些措施在互不相同的从属权利要求中进行描述，但这并不意味着不能组合使用这些措施，以达到优化效果。计算机程序可存储/分布在合适的非瞬时性的介质上，如与其他硬件一起或作为硬件的一部分而提供的光学存储介质或固态介质上，还可以通过诸如互联网或其他有线或无线通信系统等的其它形式分布。

Claims (38)

1.一种第二通信设备(120)中的方法(500)，用于对第一通信设备(110)和所述第二通信设备(120)间的无线链路的第二通信设备天线波束(130)的波束形状进行调整，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式，所述方法(500)包括：

测量(501)所述第二通信设备(120)的朝向信息；

基于所测量的(501)朝向信息，计算(502)与所述第二通信设备(120)相关的速度信息；以及

基于所计算的(502)速度信息，将所述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。

2.根据权利要求1所述的方法(500)，其中所述第二通信设备的天线波束(130)的波束形状可通过所述第二通信设备天线波束(130)波束成型进行调整，其中通过对所述第二通信设备(120)的天线(650)的信号进行相位控制以使所述第二通信设备天线波束(130)波束成型，和/或通过改变所述第一通信设备(110)和所述第二通信设备(120)的操作频段进行调整，其中窄波束宽度模式中使用高频，宽波束宽度模式中使用低频。

3.根据权利要求1或2任一项所述的方法(500)，其中所述方法(500)进一步包括：

将所计算的(502)速度信息与阈值进行比较(503)；其中当所计算的(502)速度信息低于所述阈值时，所述第二通信设备天线波束(130)被调整(505)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(130)被调整(505)为所述宽波束宽度模式。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法(500)，其中所计算的(502)速度信息包括：所述第二通信设备(120)的角速度和/或所述第二通信设备(120)的线速度。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法(500)，进一步包括：

确定(504)所述第二通信设备(120)的操作模式，其中所述第二通信设备的天线波束形状的调整(505)基于所确定的(504)操作模式进行。

6.根据权利要求5所述的方法(500)，其中当所确定的(504)操作模式为空闲IDLE时，所述第二通信设备天线波束(130)被调整(505)为所述宽波束宽度模式。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法(500)，进一步包括：当所述第二通信设备天线波束(130)被调整(505)为所述宽波束宽度模式时，增加所述第二通信设备天线波束(130)的传输功率。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法(500)，进一步包括：当所述第二通信设备天线波束(130)被从一种天线波束模式调整(505)为另一种天线波束模式时，通知所述第一通信设备(110)所述第二通信设备天线波束模式改变。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法(500)，进一步包括：

向所述第一通信设备(110)提供(506)信息，所述信息包括所测量的(501)朝向信息，所计算的(502)速度信息，所确定的(504)所述第二通信设备(120)的操作模式，以及所述第二通信设备天线波束模式改变和/或操作频段改变的指示。

10.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法(500)，其中基于所测量的(501)朝向信息，对所述第二通信设备天线波束(130)的方向进行调整。

11.根据权利要求1-10中的任一项所述的方法(500)，其中当所述第二通信设备天线波束(130)的波束形状模式被调整(505)时，所述第一通信设备(110)和所述第二通信设备(120)的操作频段都改变为另一操作频段。

12.根据权利要求1-11中的任一项所述的方法(500)，其中所述第二通信设备(120)的天线波束(130)可调整为多种波束宽度模式，每种模式都与阈值上限和阈值下限间的所述第二通信设备的速度阈值间隔相关。

13.根据权利要求1-12中的任一项所述的方法(500)，其中第二通信设备(120)的代表是移动终端，第一通信设备(110)的代表是网络节点。

14.一种第二通信设备(120)，用于调整第一通信设备(110)和所述第二通信设备(120)间的无线链路的第二通信设备天线波束(130)的波束形状，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式，所述第二通信设备(120)包括：

传感器(640)，用于测量所述第二通信设备(120)的朝向信息；以及

处理器(620)，用于基于所测量的朝向信息，计算与所述第二通信设备(120)相关的速度信息，还用于基于所计算的速度信息，将所述第二通信设备天线波束(130)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。

15.根据权利要求14所述的第二通信设备(120)，其中所述处理器(620)进一步用于通过所述第二通信设备天线波束(130)波束成型来调整所述第二通信设备的天线波束(130)的波束形状，其中通过对所述第二通信设备(120)的天线(650)的信号进行相位控制以使所述第二通信设备天线波束(130)波束成型，和/或通过改变所述第一通信设备(110)和所述第二通信设备(120)的操作频段，来调整所述第二通信设备的天线波束(130)的波束形状，其中窄波束宽度模式中使用高频，宽波束宽度模式中使用低频。

16.根据权利要求14或15任一项所述的第二通信设备(120)，其中所述处理器(620)进一步用于实施权利要求1-13中的任一项所述的方法(500)。

17.一种计算机程序，包括用于执行权利要求1-13中的任一项所述的方法(500)的程序代码，以对第一通信设备(110)和第二通信设备(120)间的无线链路的第二通信设备天线波束(130)的波束形状进行调整，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。

18.一种计算机程序产品，包括存储有程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码用于对第一通信设备(110)和第二通信设备(120)间的无线链路的第二通信设备天线波束(130)的波束形状进行调整，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式，其中所述程序代码包括用于执行方法(500)的指令，所述方法(500)包括：

测量(501)所述第二通信设备(120)的朝向信息；

基于所测量的(501)朝向信息，计算(502)与所述第二通信设备(120)相关的速度信息；以及

基于所计算的(502)速度信息，将所述第二通信设备天线波束(130)的波束形状调整(505)为所述窄波束宽度模式或所述宽波束宽度模式中的任一模式。

19.一种第一通信设备(110)中的方法(700)，用于对所述第一通信设备(110)和第二通信设备(120)间的无线链路的第一通信设备天线波束(140)的波束形状进行调整，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式，所述方法(700)包括：

从所述第二通信设备(120)接收(701)信息；以及

基于所接收的(701)信息，将所述第一通信设备天线波束(140)的波束形状调整(705)为所述窄波束宽度模式或所述宽波束宽度模式中的任一模式。

20.根据权利要求19所述的方法(500)，其中所述第一通信设备天线波束(140)的波束形状可通过所述第一通信设备天线波束(130)波束成型进行调整，其中通过对所述第一通信设备(110)的天线(850)的信号进行相位控制以使所述第一通信设备天线波束(140)波束成型，和/或通过改变所述第一通信设备(110)和所述第二通信设备(120)的操作频段进行调整，其中窄波束宽度模式使用高频，宽波束宽度模式使用低频。

21.根据权利要求19或20任一项所述的方法(700)，其中所接收的(701)信息包括：对所述第二通信设备(120)测量的朝向信息，所述第二通信设备(120)的速度信息，所述第二通信设备(120)的操作模式，以及所述第二通信设备(120)的天线波束模式改变和/或操作频段改变的指示。

22.根据权利要求19-21中的任一项所述的方法(700)，进一步包括：

基于所接收的(701)信息，估计(702)所述第二通信设备(120)的速度信息；以及

将所估计的(702)速度信息与阈值进行比较(703)；其中当所估计的(702)速度信息低于所述阈值时，所述第一通信设备天线波束(140)被调整(705)为所述窄波束宽度模式，当所述速度信息高于所述阈值时，所述第一通信设备天线波束(140)被调整(705)为所述宽波束宽度模式。

23.根据权利要求19-22中的任一项所述的方法(700)，其中所述第二通信设备(120)的速度信息包括：所述第二通信设备(120)的角速度和/或所述第二通信设备(120)的线速度。

24.根据权利要求19-23中的任一项所述的方法(700)，其中所接收的(701)信息包括所述第二通信设备(120)的操作模式，其中所述第一通信设备天线波束形状的调整(705)基于所述第二通信设备(120)的操作模式进行。

25.根据权利要求24所述的方法(700)，其中当第二通信设备(120)的操作模式为空闲(IDLE)时，所述第一通信设备天线波束(140)被调整(705)为所述宽波束宽度模式。

26.根据权利要求19-25中的任一项所述的方法(700)，其中当所述第一通信设备天线波束(140)的波束形状被调整(705)为所述宽波束宽度模式时，所述第一通信设备天线波束(140)的传输功率增大。

27.根据权利要求19-26中的任一项所述的方法(700)，进一步包括：

接收(704)与第二通信设备天线波束模式的改变相关的信息，其中所述第一通信设备天线波束(140)的波束形状的调整(705)与所述第二通信设备(120)的天线波束模式相对应。

28.根据权利要求19-27中的任一项所述的方法(700)，其中所述第一通信设备天线波束(140)的方向的调整基于从所述第二通信设备(120)接收的(701)信息进行。

29.根据权利要求19-28中的任一项所述的方法(700)，其中当所述第一通信设备天线波束(140)的波束形状模式被调整(705)时，所述第一通信设备(110)与所述第二通信设备(120)的操作频段改变为另一操作频段。

30.根据权利要求19-29中的任一项所述的方法(700)，其中当将所述第一通信设备天线波束(140)从所述窄波束宽度模式调整(705)为所述宽波束宽度模式时，分配给所述第二通信设备(120)的频段宽度减小。

31.根据权利要求19-30中的任一项所述的方法(700)，进一步包括，当所述第一通信设备天线波束(140)被从一种模式调整(705)为另一种模式时，通知所述第二通信设备(120)所述第一通信设备天线波束模式改变。

32.根据权利要求19-31中的任一项所述的方法(700)，其中所述第二通信设备(120)用于与多个第一通信设备(110)进行通信，其中与所述第二通信设备(120)通信的第一通信设备(110)的数量是基于从所述第二通信设备(120)接收的(701)所述信息所确定的。

33.根据权利要求32所述的方法(700)，其中与所述第二通信设备(120)进行通信的所述第一通信设备(110)的数量是与所估计的(702)所述第二通信设备(120)的速度信息成比例确定的，以使得当估计(702)所述第二通信设备(120)具有高速度信息时，相较于估计(702)其具有低速度信息时，启用较多的第一通信设备(110)与所述第二通信设备(120)进行通信。

34.根据权利要求19-33中的任一项所述的方法(700)，其中所述第一通信设备(110)的天线波束(140)可调整为多种波束宽度模式，每种模式与阈值上限和阈值下限间的第一通信设备速度阈值间隔相关。

35.一种第一通信设备(110)，用于对所述第一通信设备(110)和第二通信设备(120)间的无线链路的第一通信设备天线波束(140)的波束形状进行调整，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式，所述第一通信设备(110)包括：

处理器(820)，用于从所述第二通信设备(120)获取信息；还用于基于所接收的信息，将所述第一通信设备天线波束(140)的波束形状调整为所述窄波束宽度模式或宽波束宽度模式中的任一模式。

36.根据权利要求35所述的第一通信设备(110)，其中所述处理器(820)进一步用于实施权利要求19-34中的任一项所述的方法(700)。

37.一种计算机程序，包括用于执行权利要求19-34中的任一项所述的方法(700)的程序代码，以对第一通信设备(110)和第二通信设备(120)间的无线链路的第一通信设备天线波束(140)的波束形状进行调整，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式。

38.一种计算机程序产品，包括存储程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码用于对第一通信设备(110)和第二通信设备(120)间的无线链路的第一通信设备天线波束(140)的波束形状进行调整，所述波束形状可调整为窄波束宽度模式和宽波束宽度模式，其中所述程序代码包括用于执行方法(700)的指令，所述方法(700)包括：

从所述第二通信设备(120)接收(701)信息；以及

基于所接收的(701)信息，将所述第一通信设备天线波束(140)的波束形状调整(705)为所述窄波束宽度模式或所述宽波束宽度模式中的任一模式。