DE102016105980A1

DE102016105980A1 - Strahlformungsvorrichtung für das Formen von unterschiedlichen Strahlen für Steuer- und Datensignal

Info

Publication number: DE102016105980A1
Application number: DE102016105980.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Färber; Ingolf Karls
Original assignee: Intel IP Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2017-10-05
Also published as: WO2017167532A1

Abstract

Die Offenbarung betrifft eine Strahlformungsvorrichtung (300), aufweisend: eine Basisbandschaltung (301), die konfiguriert ist, ein Steuersignal (310) und ein Datensignal (311) bereitzustellen; und eine Transceiver-Schaltung (302), die konfiguriert ist: das Steuersignal (310) in eine erste Frequenz (f1) eines ersten Funkträgers (314) umzuwandeln, einen ersten Sendestrahl (110) mit einer ersten Strahlbreite (112) zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal (310), das Datensignal (311) in eine zweite Frequenz (f2) eines zweiten Funkträgers (315) umzuwandeln und einen zweiten Sendestrahl (111) mit einer zweiten Strahlbreite (113) zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal (311), wobei die erste Frequenz (f1) niedriger ist als die zweite Frequenz (f2) und die erste Strahlbreite (112) breiter ist als die zweite Strahlbreite (113).

Description

GEBIET
Die Offenbarung betrifft eine Strahlformungsvorrichtung zum Formen von Strahlen mit unterschiedlicher Frequenz und Strahlbreite für ein Steuersignal und ein Datensignal und ein Verfahren zum Strahlformen solcher unterschiedlicher Strahlen. Insbesondere betrifft die Offenbarung Millimeter- und Zentimeterwellen-Doppelsteuerungs- und Datenkanalimplementierungen im Bereich von Kommunikationssystemen der nächsten Generation wie 5G insbesondere unter Verwendung von Millimeterwellentechnologie für drahtlose Funkempfängerzugangsnetze (RAN, Radio Access Network) sowie für drahtloses Backhaul und Fronthaul.
HINTERGRUND
Millimeterwellen(mmW)-Kommunikation wurde als eine wichtige Technologie für den Einsatz bei modernen Kommunikationsstandards wie das zukünftige 5G-Mobilfunksystem angesehen. Um den massiven Pfadverlust aufgrund sehr hoher Frequenz abzuschwächen, wird die Strahlformungstechnik zu einer entscheidenden Technik, um angemessene Linkbudgets zu erreichen. Der Gbps-Durchsatz mittels der Verwendung von Trägern mit großer Bandbreite in Millimeterwellenbändern geht mit Herausforderungen einher. Millimeterwellenbänder weisen schwierigere Ausbreitungsbedingungen als Dezimeter-/Zentimeterwellenbänder auf, was hauptsächlich durch einen erhöhten Pfadverlust plus höheren Durchdringungs- und Blattverlust, erhöhte Regendämpfung, höhere Blockierung und höheren atmosphärischen Einfluss veranlasst ist. Z.B. sind Bänder von 20–30 und 60 GHz gegenüber H₂O- und O₂-Absorptionseffekten empfindlich. Andererseits ermöglicht die Millimeterwellentechnologie Hochleistungsrichtantennen von kleinerer Größe, die verwendet werden, um die Zusatzverluste zu kompensieren und einen Kommunikationskanal in einer bestimmten Richtung herzustellen. Zum Maximieren von Reichweite und Linkdurchsatz sind diese gerichteten Antennen auf beiden Seiten, d.h. auf Sender- und Empfängerseite, erforderlich. Dann muss die Richtung der Hauptkeule der beiden Antennen perfekt zueinander zeigen. Diese Herangehensweise funktioniert gut für stationäre Backhaul- und Fronthauldaten sowie für Steuerkanäle, aber nicht für nomadisierende oder gar mobile sich bewegende Vorrichtungen. Hier unterstützen Strahlformung und Verfolgung dabei, gerichtete Kanäle einzurichten und aufrechtzuerhalten, aber dies fügt Verarbeitungsverzögerung hinzu und erfordert enormen Signalisierungs- und Steuerungsoverhead bei physikalischen, Mediumzugriffssteuerungs- und Routingschichten, was für Steuerkanäle eine Herausforderung darstellt.
Daher besteht eine Notwendigkeit, die Effizienz der Strahlformung durch Steuern ihrer Verwendung in Kommunikationssystemen der nächsten Generation wie 5G und insbesondere für das Verwenden von Millimeterwellentechnologie zu verbessern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen sind eingeschlossen, um ein weiteres Verstehen von Ausführungsformen bereitzustellen. Sie sind in diese Beschreibung integriert und stellen einen Teil davon dar. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen. Diese dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, Prinzipien von Ausführungsformen zu erklären. Andere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile von Ausführungsformen werden leichter durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung verstanden.
1 ist ein Prinzipschaltbild, das ein Strahlformungssystem 100 veranschaulicht.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 200 gemäß einer ersten Implementierung veranschaulicht.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 300 gemäß einer zweiten Implementierung veranschaulicht.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 400 gemäß einer dritten Implementierung veranschaulicht.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 500 gemäß einer vierten Implementierung veranschaulicht.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 600 gemäß einer fünften Implementierung veranschaulicht.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 700 gemäß einer sechsten Implementierung veranschaulicht.
8 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes Verfahren 800 zum Strahlformen gemäß einer Implementierung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, die einen Teil davon bilden und in denen mittels Veranschaulichung spezielle Aspekte gezeigt werden, mit denen die Offenbarung praktiziert werden kann. Es versteht sich, dass andere Aspekte verwendet und andere strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb in keiner Weise einschränkend zu sehen und der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Die folgenden Begriffe, Abkürzungen und Bezeichnungsweisen werden hierin verwendet:

3GPP:: 3rd Generation Partnership Project,
LTE:: Long Term Evolution,
LTE-A:: LTE-Advanced, Version 10 und höhere Versionen von 3GPP-LTE,
RF:: Hochfrequenz,
mmW:: Millimeterwelle,
UE:: Teilnehmerendgerät (User Equipment),
eNodeB:: Basisstation,
MIMO:: Multiple Input Multiple Output,
AP:: Zugangspunkt (Access Point),
CSI:: Kanalzustandsinformationen.

Die Verfahren und Vorrichtungen, die hier beschrieben sind, können auf Strahlformer und Strahlformungsschaltungen in Netzwerkknoten wie eNBs, Basisstationen, Relaisstationen, Zugangspunkten (AP) und Mobilstationen basieren. Es ist jedoch offensichtlich, dass Kommentare, die in Verbindung mit einem beschriebenen Verfahren gemacht werden, auch für eine entsprechende Vorrichtung gelten, die konfiguriert ist, das Verfahren auszuführen, und umgekehrt. Wenn beispielsweise ein spezieller Verfahrensschritt beschrieben wird, kann eine entsprechende Vorrichtung eine Einheit aufweisen, um den beschriebenen Verfahrensschritt auszuführen, selbst wenn solch eine Einheit nicht ausdrücklich beschrieben wird oder in den Figuren veranschaulicht ist. Weiter ist es selbstverständlich, dass die Merkmale der verschiedenen hier beschriebenen exemplarischen Aspekte miteinander kombiniert werden können, es sei denn, es ist ausdrücklich anders angegeben.
Die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtung können in drahtlosen Kommunikationsnetzwerken und insbesondere in Kommunikationsnetzwerken, die auf Mobilkommunikationsstandards wie LTE und insbesondere 5G basieren, implementiert werden. Die Verfahren und Vorrichtungen, die nachfolgend beschrieben werden, können in Netzwerkknoten und Basisstationen implementiert werden. Die beschriebenen Vorrichtungen können integrierte und/oder passive Schaltungen enthalten und sie können gemäß verschiedenen Technologien hergestellt sein. Beispielsweise können die Schaltungen als integrierte Logikschaltungen, integrierte Analogschaltungen, integrierte Mischsignalschaltungen, optische Schaltungen, Speicherschaltungen und/oder integrierte passive Schaltungen ausgelegt sein.
Die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können konfiguriert sein, Funksignale zu senden und/oder zu empfangen. Funksignale können Hochfrequenzsignale sein oder aufweisen, die von einer Funkvorrichtung (oder einem Funksender oder Sender) mit einer Hochfrequenz in einem Bereich von ungefähr 3 Hz bis 300 GHz abgestrahlt werden. Der Frequenzbereich kann Frequenzen von elektrischen Wechselstromsignalen entsprechen, die verwendet werden, um Funkwellen zu erzeugen und zu erkennen.
Die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können konfiguriert sein, um Millimeterwellen(mmW)-Signale zu senden und/oder zu empfangen. Millimeterwellen sind Funkwellen im elektromagnetischen Spektrum von ungefähr 30 GHz bis zu ungefähr 300 GHz. Hochfrequenzen in diesem Band weisen Wellenlängen von ungefähr zehn bis zu einem Millimeter auf, was ihnen den Namen Millimeterband oder Millimeterwelle verleiht.
Die hiernach beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können in Übereinstimmung mit mobilen Kommunikationsstandards wie beispielsweise diejenigen vom 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ausgelegt sein. Long Term Evolution (LTE), LTE-Advanced, LTE-Advanced Pro und der Standard der nächsten Generation werden als Vertreter für drahtlose Kommunikation von Hochgeschwindigkeitsdaten für Mobiltelefone und Datenstationen genannt.
Die Verfahren und Vorrichtungen, die im Folgenden beschrieben werden, können in einem orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren (OFDM), einem Einzelträgersystem (SC) oder anderen Wellenformsystemen angewandt werden. OFDM ist beispielsweise ein Schema zum Verschlüsseln von digitalen Daten auf mehreren Trägerfrequenzen. Eine große Anzahl eng beabstandeter orthogonaler Hilfsträgersignale kann verwendet werden, um Daten zu transportieren. Aufgrund der Orthogonalität der Hilfsträger kann ein Übersprechen zwischen Hilfsträgern unterdrückt werden.
Die hiernach beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können in MIMO-Systemen und Diversity-Empfängern angewandt werden. Multiple-Input-Multiple-Output(MIMO)-Drahtloskommunikationssysteme setzen mehrere Antennen, wie z.B. Antennenarrays am Sender und/oder am Empfänger, ein, um die Systemkapazität zu erhöhen und eine bessere Servicequalität zu erreichen. Im Raummultiplexmodus können MIMO-Systeme höhere Spitzendatenraten erreichen, ohne die Bandbreite des Systems durch paralleles Senden von mehrfachen Datenströmen unter Verwendung der gleichen Frequenzressourcen zu erhöhen. Ein Diversity-Empfänger verwendet zwei oder mehr Antennen, um die Qualität und Zuverlässigkeit eines drahtlosen Links zu verbessern.
Die Verfahren und Vorrichtungen, die im Folgenden beschrieben werden, können in Systemen angewandt werden, die aus Strahlformungsantennenarrays bestehen. Strahlformung oder räumliche Filterung ist eine Signalverarbeitungstechnik, die bei Antennenarrays für gerichtetes Signalsenden oder gerichteten Signalempfang verwendet wird. Dies wird durch Kombinieren von Elementen in einem Phasenarray derart erreicht, dass Signale bei bestimmten Winkeln konstruktive Interferenz erfahren, während andere destruktive Interferenz erfahren. Strahlformung kann sowohl am Sende- als auch Empfangsende verwendet werden, um räumliche Selektivität zu erreichen. Die Verbesserung verglichen mit omnidirektionalem Empfang/Senden ist als die Richtcharakteristik des Elements bekannt. Um die Ausrichtung des Arrays beim Senden zu ändern, steuert ein Strahlformer die Phase und relative Amplitude des Signals bei jedem Sender, um eine Struktur von konstruktiver und destruktiver Interferenz in der Wellenfront zu erzeugen.
Während des Empfangs werden Informationen von unterschiedlichen Sensoren des Antennenarrays in einer Art und Weise kombiniert, bei der das erwartete Strahlungsmuster bevorzugt beobachtet wird. Es wird davon ausgegangen, dass der Nadelstrahl mit sehr engen Strahlbreiten, wie z.B. 5 bis 15 Grad, was eine hohe Strahlformungsverstärkung bietet, weithin verwendet wird. Strahlformung kann durch digitale, hybride und analoge Strahlformung implementiert werden. In praktischen mmW-Systemen werden gewöhnlich Hybridstrahlformer, die aus modularen Antennenarrays mit Phasenschiebernetzwerken bestehen, eingesetzt. Um mehrere parallele Strahlen zu senden, kann ein mmW-Zugangspunkt (AP) mit mehreren Strahlformern ausgestattet sein, von denen jeder eine unterschiedliche Strahlrichtung beleuchtet. Zusätzlich zu höherem Durchsatz zielen moderne Kommunikationsstandards wie das zukünftige 5G-Mobilsystem auch auf niedrigere Latenzzeit und bessere Frequenzökonomie ab.
Die Verfahren und Vorrichtungen, die im Folgenden beschrieben werden, können in Basisbandprozessoren (BPs) und Basisbandschaltungen von Mobiltelefonen und anderen Vorrichtungen angewandt werden. Mobiltelefone und andere Vorrichtungen erfordern beträchtliche Prozessleistung, um ihre Rechen- und Kommunikationsfunktionen zu steuern. Die Zentraleinheit (CPU) einer derartigen Vorrichtung ermöglicht viele Funktionen und weist häufig mehrere Softwareanwendungen und Treiber auf. Die meisten Mobilkommunikationsvorrichtungen weisen auch einen Basisbandprozessor (BP), der von der CPU getrennt ist, auf. Generell verwaltet er die Funksteuerungsfunktionen wie Signalerzeugung, Modulation, Codierung sowie Frequenzverschiebung. Er kann auch das Senden von Signalen verwalten. Der Basisbandprozessor befindet sich typischerweise auf der gleichen Leiterplatte wie die CPU, besteht aber aus einer separaten Funkelektronikkomponente. Er kann daher eine unterschiedliche Programmierschnittstelle und Ansteuerungssoftware aufweisen. Einige Basisbandfunkprozessormodelle können viele Kanäle auf einmal behandeln, während sie gewöhnlich alle Empfangs- und Sendeanforderungen verarbeiten. Der BP kann auch nach mobilen Signalen suchen und sie nachverfolgen sowie Antennen automatisch auswählen. In vielen Fällen ist ein Basisbandprozessor in einem gemeinsamen integrierten Schaltungspaket enthalten.
Der Basisbandprozessor oder die Basisbandschaltung kann Steuerungsebenen- und Datenebenenverarbeitung implementieren. Für die Mobilfunksignalverarbeitung kann der BP eine Steuerungsebenen- und Datenebenenaufteilung verwenden, bei der beispielsweise ein omnidirektionaler Steuerkanal auf LTE verwendet wird, um eine gute Abdeckung und Zuverlässigkeit für die Steuerungsebene aufrechtzuerhalten und um einen hohen Durchsatz und eine gute Distanz für die Datenebene über einen gerichteten Datenkanal auf der Millimeterwelle zu erreichen.
Im Folgenden werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen generell verwendet werden, um durchgehend auf gleiche Elemente zu verweisen. In der folgenden Beschreibung werden zum Zweck der Erklärung zahlreiche spezifische Details erläutert, um ein gründliches Verstehen von einem oder mehreren Aspekten von Ausführungsformen zu bieten. Jedoch kann es für einen Fachmann offensichtlich sein, dass ein oder mehrere Aspekte der Ausführungsformen mit einem geringeren Grad dieser spezifischen Details praktiziert werden können. Die folgende Beschreibung ist daher nicht als einschränkend aufzufassen.
Die verschiedenen zusammengefassten Aspekte können in verschiedenen Formen verkörpert werden. Die folgende Beschreibung zeigt mittels Veranschaulichung verschiedene Kombinationen und Konfigurationen, in denen die Aspekte praktiziert werden können. Es ist jedoch offensichtlich, dass die beschriebenen Aspekte und/oder Ausführungsformen lediglich Beispiele sind, und dass andere Aspekte und/oder Ausführungsformen verwendet und strukturelle und funktionelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
1 ist ein Prinzipschaltbild, das ein Strahlformungssystem 100 veranschaulicht. Das Strahlformungssystem 100 weist eine Strahlformungsvorrichtung auf, die in einem Zugangspunkt (AP) 108 wie z.B. einer Basisstation implementiert ist, und mehrere mobile Vorrichtungen, die auch als Mobilstationen oder Teilnehmerendgeräte 101, 102, 103, 104, 105 bezeichnet werden. Die Strahlformungsvorrichtung weist eine Basisbandschaltung (BB) oder einen Basisbandprozessor und einen Transceiver auf. Die Basisbandschaltung stellt ein Steuersignal in einer Steuerungsebene und ein Datensignal in einer Datenebene bereit. Der Transceiver wandelt das Steuersignal in eine erste Frequenz f1, 114 eines ersten Funkträgers um und formt einen ersten Sendestrahl 110 mit einer ersten Strahlbreite 112 basierend auf dem umgewandelten Steuersignal 310. Der Transceiver wandelt ferner das Datensignal in eine zweite Frequenz f2, 115 eines zweiten Funkträgers um und formt einen zweiten Sendestrahl 111 mit einer zweiten Strahlbreite 113 basierend auf dem umgewandelten Datensignal. Die erste Frequenz f1, 114 ist niedriger, insbesondere erheblich niedriger, als die zweite Frequenz f2, 115 und die erste Strahlbreite 112 ist breiter, insbesondere erheblich breiter, als die zweite Strahlbreite 113.
Der Transceiver kann den ersten Sendestrahl 110 als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl und den zweiten Sendestrahl 111 als einen gerichteten Strahl formen.
Eine Reichweite von beiden Strahlen 110, 111 kann von deren Strahlfrequenzen 114, 115 oder Wellenlängen und deren Strahlbreiten 112, 113 oder Strahlwinkel abhängen. Eine höhere Frequenz reduziert die Reichweite der Strahlen aufgrund von Materialabschwächung für hohe Frequenzen, während eine niedrigere Frequenz deren Reichweite vergrößert. Eine breite Strahlbreite reduziert ebenfalls die Reichweite der Strahlen aufgrund der Energieausstrahlung über einen größeren Raum, während eine kleine Strahlbreite deren Reichweite aufgrund fokussierter Energieausstrahlung vergrößert. Daher kann der Transceiver eine Reichweite des ersten Strahls 110 durch Steuern der Frequenz f1, 114 und der Strahlbreite 112 des ersten Strahls 110 anpassen und der Transceiver kann ferner eine Reichweite des zweiten Strahls 111 durch Steuern der Frequenz f2, 115 und der Strahlbreite 113 des zweiten Strahls 111 anpassen. Daher kann der Transceiver die erste Frequenz f1, 114, die zweite Frequenz f2, 115, die erste Strahlbreite 112 und die zweite Strahlbreite 113 anpassen, um den ersten Sendestrahl 110 und den zweiten Sendestrahl 111 mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen. Dann können alle UEs 101, 102, 103, 104, 105 durch den ersten Strahl 110 abgedeckt und daher durch das Steuersignal gesteuert werden und der zweite Strahl 111 kann auf ein entsprechendes der UEs 101, 102, 103, 104, 105 gerichtet werden, um einen hohen Antennengewinn für das Senden von Daten unter Verwendung des Datensignals zu unterstützen.
Ein Verhältnis zwischen der ersten Frequenz f1, 114 und der zweiten Frequenz f2, 115 kann gemäß einer zugehörigen Transceiver-Linkzuverlässigkeit abgestimmt sein. Die Linkzuverlässigkeit kann unter Verwendung von CSI (Kanalzustandsinformationen) bestimmt werden, d.h. einem Maß, das eine Qualität der Funkverbindung oder des Funkkanals anzeigt.
Der erste Funkträger und der zweite Funkträger können Millimeterwellenträger sein. D.h., sowohl das Steuersignal als auch das Datensignal können unter Verwendung eines Millimeterwellenträgers gesendet werden. Alternativ kann der erste Funkträger ein Zentimeterwellenträger und der zweite Funkträger ein Millimeterwellenträger sein. D.h., das Steuersignal kann unter Verwendung eines Dezimeter-/Zentimeterwellenträgers gesendet werden und das Datensignal kann unter Verwendung eines Millimeterwellenträgers gesendet werden.
Das Steuersignal kann ein Downlink-Steuersignal zum Senden an ein Benutzergerät 101, 102, 103, 104, 105 sein. Das Datensignal kann ein Downlink-Datensignal zum Senden an das Benutzergerät 101, 102, 103, 104, 105 sein. Das Steuersignal kann ein Uplink-Steuersignal zum Senden an einen Zugangspunkt (AP) sein. Das Datensignal kann ein Uplink-Datensignal zum Senden an den Zugangspunkt sein.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 200 gemäß einer ersten Implementierung veranschaulicht.
Die Strahlformungsvorrichtung 200 weist eine Basisbandschaltung (BB) auf, die eine Steuerebene 210 oder einen Steuerabschnitt aufweist, um ein Steuersignal zu erzeugen, und eine Datenebene 211 oder einen Datenabschnitt, um ein Datensignal zu erzeugen. Die Strahlformungsvorrichtung 200 weist ferner einen Transceiver auf, der bei einer ersten Frequenz f1, wie z.B. einer ersten Millimeterwelle 220, und bei einer zweiten Frequenz f2, wie z.B. einer zweiten Millimeterwelle 221, arbeiten kann. Der Transceiver wandelt das Steuersignal in die erste Frequenz f1 von einem ersten Funkträger, wie z.B. einem ersten mm-Wellenträger, um und formt einen ersten Sendestrahl, wie z.B. einen ersten Sendestrahl 110 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf 1, mit einer ersten Strahlbreite 112 basierend auf dem umgewandelten Steuersignal 310. Der Transceiver wandelt ferner das Datensignal in eine zweite Frequenz f2 von einem zweiten Funkträger, wie z.B. einem zweiten mm-Wellenträger, um und formt einen zweiten Sendestrahl, wie z.B. einen zweiten Sendestrahl 111 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf 1, mit einer zweiten Strahlbreite 113 basierend auf dem umgewandelten Datensignal. Die erste Frequenz f1, 114 ist niedriger, insbesondere erheblich niedriger, als die zweite Frequenz f2, 115 und die erste Strahlbreite 112 ist breiter, insbesondere erheblich breiter, als die zweite Strahlbreite 113. Der erste Sendestrahl ist mit einer ersten Antenne oder einem ersten Antennenarray 230, wie z.B. einer omnidirektionalen oder ungerichteten Antenne oder einem omnidirektionalen oder ungerichteten Antennenarray, gekoppelt. Der zweite Sendestrahl ist mit einer zweiten Antenne oder einem zweiten Antennenarray 231, wie z.B. einer gerichteten Antenne oder einem gerichteten Antennenarray, gekoppelt.
Bei einer beispielhaften Implementierung der Strahlformungsvorrichtung 200 basiert die Vorrichtung auf der Verwendung von mindestens zwei Millimeterwellenträgern (mm1, mm2), wohingegen ein Träger (mm2) gerichtete Hochleistungsantennen 231 mit Strahlformung und Verfolgen für den Datenkanal verwendet, wohingegen der andere Träger (mm1) eine omnidirektionale (oder ungerichtete) Antennenkonfiguration 230 für den Steuerkanal verwendet. Die Millimeterwellenträgerfrequenz f1 und die Bandbreite des Steuerkanals ist beträchtlich niedriger als die Datenkanalfrequenz f2. Der Transceiver besteht aus mindestens einem Sender und einem Empfänger, wobei beide mindestens zwei unterschiedliche Millimeterwellenträger (mm1, mm2) unterstützen können. Der Steuerkanal auf dem niedrigeren Frequenzkanal (mm1) wird über eine omnidirektionale Antenne 230 gesendet und empfangen und der Datenkanal auf dem zweiten Träger (mm2) wird über eine gerichtete Antenne 231 gesendet und empfangen.
Die Strahlformungsvorrichtung 200 vermeidet die Nachteile, wie sie in der Einführung veranschaulicht sind, unter Verwendung von mindestens zwei Millimeterwellenträgern am Zugangspunkt (AP) und Teilnehmerendgerät (UE), wohingegen ein Träger (mm2) gerichtete Hochleistungsantennen 231 oder Antennenarrays mit Strahlformung und Verfolgung für den Datenkanal verwendet und der andere Träger (mm1) eine omnidirektionale (oder ungerichtete) Antennenkonfiguration 230 oder ein Antennenarray für den Steuerkanal verwendet. Eine ungerichtete Antenne oder ein ungerichtetes Antennenarray kann einen Strahl erzeugen, der in keine bestimmte Richtung gerichtet ist, sondern stattdessen wird der Strahl über einen speziellen Raumabschnitt abgestrahlt, der z.B. einen Winkel von beispielsweise 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350 Grad bis zum vollen Raum von 360 Grad überspannt. Dieser bestimmte Fall von Strahlung über den vollen Raum von 360 Grad wird auch als omnidirektionale Antenne oder omnidirektionales Antennenarray bezeichnet. Eine gerichtete Antenne oder ein gerichtetes Antennenarray kann einen Strahl erzeugen, der in eine bestimmte Richtung gerichtet wird, wie z.B. ein Nadelstrahl, der einen Winkel von beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15 Grad überspannt.
Die Millimeterwellenträgerfrequenz f1 und Bandbreite des Steuerkanals sind beträchtlich niedriger als die Datenkanalfrequenz f2. Der Steuerkanal ermöglicht das Senden von Systemsteuerinformationen in verschiedenen Richtungen. Dies ermöglicht Empfängern mit omnidirektionaler Antenne und mehreren Empfängerpfaden, Energie zu sammeln, die von unterschiedlichen Pfaden ankommt. Daher ähnelt die Verfahrensweise den Eigenschaften eines Mobilfunkkanals in Dezimeter-/Zentimeterwellenbändern. Die niedrigere Trägerfrequenz f1 ermöglicht eine größere Abdeckung für die Steuerungsebene 210 als die von f2 der Datenebene 211, die Broadcast und Multicast von Steuersignalen, Handover und Kanalzugriff unterstützt. Sie kann derart ausgewählt werden, dass die Sendereichweite entweder ermöglicht, die Sendereichweite der gerichteten Datenebene 211 im Falle einer eigenständigen Kleinzelle abzudecken oder die volle Zelle abzudecken einschließlich einer geringen Überlappung in Nachbarschaftszellen im Falle überlappender Kleinzellen. Der Kanal mit hohem Datendurchsatz wird durch das gerichtete Antennensystem 231 bereitgestellt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 300 gemäß einer zweiten Implementierung veranschaulicht. Die Strahlformungsvorrichtung 300 weist eine Basisbandschaltung 301 und eine Transceiver-Schaltung 302 auf. Die Basisbandschaltung 301 ist konfiguriert, ein Steuersignal 310 und ein Datensignal 311 bereitzustellen. Die Transceiver-Schaltung 302 ist konfiguriert, das Steuersignal 310 in eine erste Frequenz f1 von einem ersten Funkträger 314 umzuwandeln und einen ersten Sendestrahl 110 z.B. gemäß der Beschreibung von 1 mit einer ersten Strahlbreite 112 zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal 310. Die Transceiver-Schaltung 302 ist ferner konfiguriert, das Datensignal 311 in eine zweite Frequenz f2 von einem zweiten Funkträger 315 umzuwandeln und einen zweiten Sendestrahl 111 z.B. gemäß der Beschreibung von 1 mit einer zweiten Strahlbreite 113 zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal 311. Die erste Frequenz f1 ist niedriger als die zweite Frequenz f2 und die erste Strahlbreite 112 ist breiter als die zweite Strahlbreite 113.
Die Transceiver-Schaltung 302 kann den ersten Sendestrahl 110 als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl und den zweiten Sendestrahl 111 als einen gerichteten Strahl formen. Die Transceiver-Schaltung 302 kann die erste Frequenz f1, die zweite Frequenz f2, die erste Strahlbreite 112 und die zweite Strahlbreite 113 anpassen, um den ersten Sendestrahl 110 und den zweiten Sendestrahl 111 mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen, z.B. entsprechend der Beschreibung von 1. Ein Verhältnis zwischen der ersten Frequenz f1 und der zweiten Frequenz f2 kann gemäß einer zugehörigen Transceiver-Linkzuverlässigkeit abgestimmt werden.
Der erste Funkträger 314 und der zweite Funkträger 315 sind Millimeterwellenträger. Alternativ kann der erste Funkträger 314 ein Dezimeter-/Zentimeterwellenträger und der zweite Funkträger 315 ein Millimeterwellenträger sein.
Das Steuersignal 310 kann ein Downlink-Steuersignal zum Senden an ein Benutzergerät sein. Das Datensignal 311 kann ein Downlink-Datensignal zum Senden an das Benutzergerät sein. Das Steuersignal 310 kann ein Uplink-Steuersignal zum Senden an einen Zugangspunkt sein. Das Datensignal 311 kann ein Uplink-Datensignal zum Senden an den Zugangspunkt sein.
Die Strahlformungsvorrichtung 300 kann einen einzelnen Transceiver 302 aufweisen, der mehrere Strahlen 110, 111 z.B. durch Anpassen von mehreren entsprechenden Strahlformungssteuerungen senden und empfangen kann, die zum Erzeugen der mehreren Strahlen 110, 111 zugewiesen sind. Die Strahlen 110, 111 können in einem Analog-, Hybrid- oder Digitalabschnitt der Strahlformungsvorrichtung 300 erzeugt werden, d.h. durch Anwenden von analogen Strahlformungs- oder hybriden und digitalen Strahlformungssteuerungen. Die Strahlformungsvorrichtung 300 kann einen Antennenport aufweisen, um den Transceiver 302 mit einer (externen) Antenne oder einem (externen) Antennenarray zu koppeln. Das Antennenarray kann ein statisches Antennenarray sein, d.h. ein Antennenarray, das die Strahlen ausschließlich durch Anwenden von spezifischen Strahlformungssteuerungen auf die individuellen Antennen des Antennenarrays erzeugt. Es besteht keine Notwendigkeit, die Antennen individuell zueinander zu bewegen. Das Antennenarray als Ganzes kann jedoch beispielsweise durch einen Antrieb, wie z.B. einen Elektroantrieb, bewegt werden.
Bei einer beispielhaften Implementierung der Strahlformungsvorrichtung 300 ist die Basisbandschaltung 301 konfiguriert, mehrere Steuersignale 310 und mehrere Datensignale 311 bereitzustellen; und die Transceiver-Schaltung 302 ist konfiguriert: jedes Steuersignal 310 in eine Frequenz 114 eines ersten Funkträgers 314 umzuwandeln, der dem Steuersignal 310 zugewiesen ist, für jedes umgewandelte Steuersignal 310 einen ersten Sendestrahl 110 mit einer ersten Strahlbreite 112 zu formen, jedes Datensignal 311 in eine Frequenz 115 eines zweiten Funkträgers 315 umzuwandeln, der dem Datensignal 311 zugewiesen ist, und für jedes umgewandelte Datensignal 311 einen zweiten Sendestrahl 111 mit einer zweiten Strahlbreite 113 zu formen, wobei für jedes Steuersignal 310 und Datensignal 311 die Frequenz 114 des ersten Funkträgers 314 niedriger ist als die Frequenz 115 des zweiten Funkträgers 315 und die erste Strahlbreite 112 breiter ist als die zweite Strahlbreite 113.
In der vorstehend angegebenen Implementierung kann die Transceiver-Schaltung 302 konfiguriert sein, für jedes Steuersignal 310 und Datensignal 311 die Frequenz 114 des ersten Funkträgers 314, die Frequenz 115 des zweiten Funkträgers 315, die erste Strahlbreite 112 und die zweite Strahlbreite 113 anzupassen, um den ersten Sendestrahl 110 und den zweiten Sendestrahl 111 mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen. Für jedes Steuersignal 310 und Datensignal 311 kann ein Verhältnis zwischen der Frequenz 114 des ersten Funkträgers 314 und der Frequenz 115 des zweiten Funkträgers 315 gemäß einer zugehörigen Transceiver-Linkzuverlässigkeit abgestimmt werden.
In der vorstehend angegebenen Implementierung kann für jedes Steuersignal 310 und Datensignal 311 der erste Funkträger 314 ein Millimeterwellenträger oder ein Dezimeter-/Zentimeterwellenträger sein und der zweite Funkträger 315 kann ein Millimeterwellenträger sein. Die Transceiver-Schaltung 302 kann konfiguriert sein, jeden ersten Sendestrahl 110 zum Steuern von mehreren Benutzergeräten 101, 102, 103, 104, 105 zu formen und jeden zweiten Sendestrahl 111 zum Bedienen der mehreren Benutzergeräte 101, 102, 103, 104, 105 zu formen.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 400 gemäß einer dritten Implementierung veranschaulicht. Die Strahlformungsvorrichtung 400 kann eine Implementierung der Strahlformungsvorrichtung 300 sein, die in Bezug auf 3 vorstehend beschrieben ist. Die Strahlformungsvorrichtung 400 weist eine Basisbandschaltung 301 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf 3 und eine Transceiver-Schaltung 402 auf.
Die Transceiver-Schaltung 402 ist konfiguriert, das Steuersignal 310 in eine erste Frequenz f1 von einem ersten Funkträger 314 umzuwandeln und einen ersten Sendestrahl 410, wie z.B. einen Strahl 110 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf die 1 und 3, mit einer ersten Strahlbreite 112 zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal 310. Die Transceiver-Schaltung 402 ist ferner konfiguriert, das Datensignal 311 in eine zweite Frequenz f2 von einem zweiten Funkträger 315 umzuwandeln und einen zweiten Sendestrahl 411, wie z.B. einen Strahl 111 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf die 1 und 3, mit einer zweiten Strahlbreite 113 zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal 311. Die erste Frequenz f1 ist niedriger als die zweite Frequenz f2 und die erste Strahlbreite 112 ist breiter als die zweite Strahlbreite 113.
Die Transceiver-Schaltung 402 kann einen Senderabschnitt 403 aufweisen, der konfiguriert ist, den ersten Sendestrahl 410 und den zweiten Sendestrahl 411 zu formen. Die Transceiver-Schaltung 402 kann ferner einen Empfängerabschnitt 404 aufweisen, der konfiguriert ist, einen ersten Empfangsstrahl 412, wie z.B. einen Strahl 110 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf die 1 und 3, und einen zweiten Empfangsstrahl 413, wie z.B. einen Strahl 111 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf die 1 und 3, zu empfangen.
Die Strahlformungsvorrichtung 400 kann einen Antennenport 406 aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem Antennenarray 407 gekoppelt zu werden. Die Strahlformungsvorrichtung 400 kann eine Steuereinheit 405 aufweisen, die zwischen der Transceiver-Schaltung 402 und dem Antennenarray 407 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 405 kann konfiguriert sein, das Antennenarray 407 zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Sendestrahl 410 und gerichtet für den zweiten Sendestrahl 411 umzuschalten. Ein Schaltersteuersignal 432 kann von der Steuereinheit 405 verwendet werden, um die Transceiver-Schaltung 402 zum Senden 434 des entsprechenden Sendestrahls zu steuern.
Die Steuereinheit 405 kann konfiguriert sein, zwischen dem Koppeln des ersten Empfangsstrahls 412 oder des zweiten Empfangsstrahls 413 mit der Transceiver-Schaltung 402 umzuschalten. Ein Schaltersteuersignal 432 kann von der Steuereinheit 405 verwendet werden, um die Transceiver-Schaltung 402 zum Empfangen 434 des entsprechenden Empfangsstrahls zu steuern.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 500 gemäß einer vierten Implementierung veranschaulicht. Die Strahlformungsvorrichtung 500 kann eine Implementierung der Strahlformungsvorrichtung 400 sein, die in Bezug auf 4 vorstehend beschrieben ist. Die Strahlformungsvorrichtung 500 weist eine Basisbandschaltung 301 und eine Transceiver-Schaltung 402 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf 4 auf.
Die Transceiver-Schaltung 402 ist konfiguriert, das Steuersignal 310 in eine erste Frequenz f1 von einem ersten Funkträger 314 umzuwandeln und einen ersten Sendestrahl 410 mit einer ersten Strahlbreite 112 zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal 310. Die Transceiver-Schaltung 402 ist ferner konfiguriert, das Datensignal 311 in eine zweite Frequenz f2 von einem zweiten Funkträger 315 umzuwandeln und einen zweiten Sendestrahl 411 mit einer zweiten Strahlbreite 113 zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal 311. Die erste Frequenz f1 ist niedriger als die zweite Frequenz f2 und die erste Strahlbreite 112 ist breiter als die zweite Strahlbreite 113.
Die Transceiver-Schaltung 402 kann einen Senderabschnitt 403 aufweisen, der konfiguriert ist, den ersten Sendestrahl 410 und den zweiten Sendestrahl 411 zu formen. Die Transceiver-Schaltung 402 kann ferner einen Empfängerabschnitt 404 aufweisen, der konfiguriert ist, einen ersten Empfangsstrahl 412 und einen zweiten Empfangsstrahl 413 zu empfangen.
Die Strahlformungsvorrichtung 500 kann einen ersten Antennenport 511 aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem ersten Antennenarray 507 gekoppelt zu werden, und einen zweiten Antennenport 512, der konfiguriert ist, mit einem zweiten Antennenarray 508 gekoppelt zu werden.
Der Senderabschnitt 403 kann konfiguriert sein, den ersten Sendestrahl 410 mit dem ersten Antennenport 511 und den zweiten Sendestrahl 411 mit dem zweiten Antennenport 512 zu koppeln. Der Empfängerabschnitt 404 kann konfiguriert sein, den ersten Empfangsstrahl 412 von dem ersten Antennenport 511 und den zweiten Empfangsstrahl 413 von dem zweiten Antennenport 512 zu empfangen.
Der erste Antennenport 511 kann konfiguriert sein, mit einem ungerichteten oder omnidirektionalen Antennenarray 508 gekoppelt zu werden, und der zweite Antennenport 512 kann konfiguriert sein, mit einem gerichteten Antennenarray 508 gekoppelt zu werden.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 600 gemäß einer fünften Implementierung veranschaulicht. Die Strahlformungsvorrichtung 600 kann eine Implementierung der Strahlformungsvorrichtung 400 sein, die vorstehend in Bezug auf 4 beschrieben ist, und/oder der Strahlformungsvorrichtung 500, die in Bezug auf 5 vorstehend beschrieben ist. Die Strahlformungsvorrichtung 600 weist eine Basisbandschaltung 301 und eine Transceiver-Schaltung 402 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf 4 auf.
Die Transceiver-Schaltung 402 ist konfiguriert, das Steuersignal 310 in eine erste Frequenz f1 von einem ersten Funkträger 314 umzuwandeln und einen ersten Sendestrahl 410 mit einer ersten Strahlbreite 112 zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal 310. Die Transceiver-Schaltung 402 ist ferner konfiguriert, das Datensignal 311 in eine zweite Frequenz f2 von einem zweiten Funkträger 315 umzuwandeln und einen zweiten Sendestrahl 411 mit einer zweiten Strahlbreite 113 zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal 311. Die erste Frequenz f1 ist niedriger als die zweite Frequenz f2 und die erste Strahlbreite 112 ist breiter als die zweite Strahlbreite 113.
Die Transceiver-Schaltung 402 kann einen Senderabschnitt 403 aufweisen, der konfiguriert ist, den ersten Sendestrahl 410 und den zweiten Sendestrahl 411 zu formen. Die Transceiver-Schaltung 402 kann ferner einen Empfängerabschnitt 404 aufweisen, der konfiguriert ist, einen ersten Empfangsstrahl 412 und einen zweiten Empfangsstrahl 413 zu empfangen.
Die Strahlformungsvorrichtung 500 kann einen ersten Antennenport 511 aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem ersten Antennenarray 507 gekoppelt zu werden, und einen zweiten Antennenport 512, der konfiguriert ist, mit einem zweiten Antennenarray 508 gekoppelt zu werden.
Der Senderabschnitt 403 kann konfiguriert sein, den ersten Sendestrahl 410 mit dem ersten Antennenport 511 und den zweiten Sendestrahl 411 mit dem zweiten Antennenport 512 zu koppeln.
Die Strahlformungsvorrichtung 600 kann einen dritten Antennenport 613 aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem dritten Antennenarray 609 gekoppelt zu werden. Die Strahlformungsvorrichtung 600 kann eine Steuereinheit 405 aufweisen, die zwischen der Transceiver-Schaltung 402 und dem dritten Antennenarray 609 gekoppelt ist. Der Empfängerabschnitt 404 kann konfiguriert sein, den ersten Empfangsstrahl 412 und den zweiten Empfangsstrahl 413 von dem dritten Antennenport 613 zu empfangen. Die Steuereinheit 405 kann konfiguriert sein, den dritten Antennenarray 609 zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Empfangsstrahl 412 und gerichtet für den zweiten Empfangsstrahl 413 umzuschalten.
Der erste Antennenport 511 kann konfiguriert sein, mit einem ungerichteten oder omnidirektionalen Antennenarray 507 gekoppelt zu werden, und der zweite Antennenport 512 kann konfiguriert sein, mit einem gerichteten Antennenarray 508 gekoppelt zu werden. Der dritte Antennenport 613 kann konfiguriert sein, mit einem Antennenarray gekoppelt zu werden, das zwischen ungerichtetem oder omnidirektionalem und gerichtetem Betrieb umgeschaltet werden kann.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Strahlformungsvorrichtung 700 gemäß einer sechsten Implementierung veranschaulicht. Die Strahlformungsvorrichtung 700 kann eine Implementierung der Strahlformungsvorrichtung 400 sein, die vorstehend in Bezug auf 4 beschrieben ist, und/oder der Strahlformungsvorrichtung 500, die vorstehend in Bezug auf 5 beschrieben ist, und/oder der Strahlformungsvorrichtung 600, die vorstehend in Bezug auf 6 beschrieben ist.
Die Strahlformungsvorrichtung 600 weist eine Basisbandschaltung 301 und eine Transceiver-Schaltung 402 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf 4 auf.
Die Transceiver-Schaltung 402 ist konfiguriert, das Steuersignal 310 in eine erste Frequenz f1 von einem ersten Funkträger 314 umzuwandeln und einen ersten Sendestrahl 410 mit einer ersten Strahlbreite 112 zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal 310. Die Transceiver-Schaltung 402 ist ferner konfiguriert, das Datensignal 311 in eine zweite Frequenz f2 von einem zweiten Funkträger 315 umzuwandeln und einen zweiten Sendestrahl 411 mit einer zweiten Strahlbreite 113 zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal 311. Die erste Frequenz f1 ist niedriger als die zweite Frequenz f2 und die erste Strahlbreite 112 ist breiter als die zweite Strahlbreite 113.
Die Transceiver-Schaltung 402 kann einen Senderabschnitt 403 aufweisen, der konfiguriert ist, den ersten Sendestrahl 410 und den zweiten Sendestrahl 411 zu formen. Die Transceiver-Schaltung 402 kann ferner einen Empfängerabschnitt 404 aufweisen, der konfiguriert ist, einen ersten Empfangsstrahl 412 und einen zweiten Empfangsstrahl 413 zu empfangen.
Die Strahlformungsvorrichtung 700 kann einen ersten Antennenport 511 aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem ersten Antennenarray 507 gekoppelt zu werden, und einen zweiten Antennenport 512, der konfiguriert ist, mit einem zweiten Antennenarray 508 gekoppelt zu werden. Der Empfängerabschnitt 404 kann konfiguriert sein, den ersten Empfangsstrahl 412 von dem ersten Antennenport 511 und den zweiten Empfangsstrahl 413 von dem zweiten Antennenport 512 zu empfangen.
Die Strahlformungsvorrichtung 700 kann einen dritten Antennenport 613 aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem dritten Antennenarray 609 gekoppelt zu werden. Die Strahlformungsvorrichtung 700 kann eine Steuereinheit 405 aufweisen, die zwischen der Transceiver-Schaltung 402 und dem dritten Antennenarray 609 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 405 kann konfiguriert sein, den dritten Antennenarray 609 zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Sendestrahl 410 und gerichtet für den zweiten Sendestrahl 411 umzuschalten.
Der erste Antennenport 511 kann konfiguriert sein, mit einem ungerichteten oder omnidirektionalen Antennenarray 507 gekoppelt zu werden, und der zweite Antennenport 512 kann konfiguriert sein, mit einem gerichteten Antennenarray 508 gekoppelt zu werden. Der dritte Antennenport 613 kann konfiguriert sein, mit einem Antennenarray gekoppelt zu werden, das zwischen ungerichtetem oder omnidirektionalem und gerichtetem Betrieb umgeschaltet werden kann.
8 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes Verfahren 800 zum Strahlformen gemäß einer Implementierung. Das Verfahren 800 weist das Erzeugen 801 eines Steuersignals und eines Datensignals auf, wie z.B. unter Verwendung einer Basisbandschaltung 301 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf die 3 bis 7. Das Verfahren 800 weist das Umwandeln 802 des Steuersignals in eine erste Frequenz eines ersten Funkträgers; das Formen 803 eines ersten Sendestrahls mit einer ersten Strahlbreite basierend auf dem umgewandelten Steuersignal; das Umwandeln 804 des Datensignals in eine zweite Frequenz eines zweiten Funkträgers; und das Formen 805 eines zweiten Sendestrahls mit einer zweiten Strahlbreite basierend auf dem umgewandelten Datensignal, wie z.B. unter Verwendung eines Transceivers 302, 402 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf die 3 bis 7, auf. Die erste Frequenz ist niedriger als die zweite Frequenz 806 und die erste Strahlbreite ist breiter als die zweite Strahlbreite 806.
Das Verfahren 800 kann ferner das Formen 803 des ersten Sendestrahls als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl; und das Formen 805 des zweiten Sendestrahls als einen gerichteten Strahl, wie z.B. vorstehend beschrieben in Bezug auf die 3 bis 7, aufweisen.
Das Verfahren 800 kann ferner das Anpassen der ersten Frequenz, der zweiten Frequenz, der ersten Strahlbreite und der zweiten Strahlbreite aufweisen, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einem Strahl einer annähernd gleichen Reichweite zu formen, wie es z.B. vorstehend in Bezug auf die 3 bis 7 beschrieben ist.
Die Verfahren, Systeme und Vorrichtungen, die hier beschrieben sind, können als Software in einem Digitalsignalprozessor (DSP), in einem Mikrocontroller oder in jedem anderen Nebenprozessor oder als Hardwareschaltung auf einem Chip oder innerhalb einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) implementiert werden.
In dieser Offenbarung beschriebene Ausführungsformen können in Digitalelektronikschaltungen oder in Computerhardware, firmware, -software oder in Kombinationen davon z.B. in verfügbarer Hardware von mobilen Geräten oder in neuer Hardware implementiert werden, die speziell dafür vorgesehen sind, um die Verfahren zu verarbeiten, die hier beschrieben sind.
Die vorliegende Offenbarung unterstützt ebenfalls ein Computerprogrammprodukt, das computerausführbaren Code oder computerausführbare Befehle aufweist, die bei Ausführung mindestens einen Computer veranlassen, die hierin beschriebenen Ausführungs- und Berechnungsblöcke und insbesondere das Verfahren 400 oder den Algorithmus 600 wie vorstehend beschrieben in Bezug auf die 4 und 6 auszuführen. Ein derartiges Computerprogrammprodukt kann ein lesbares Speichermedium, auf dem Programmcode zur Verwendung durch einen Prozessor gespeichert ist, aufweisen, wobei der Programmcode Befehle zum Ausführen von einem von Verfahren 400 oder von Algorithmus 600 wie vorstehend beschrieben aufweist.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele betreffen weitere Ausführungsformen. Beispiel 1 ist eine Strahlformungsvorrichtung, aufweisend: eine Basisbandschaltung, die konfiguriert ist, ein Steuersignal und ein Datensignal bereitzustellen; und eine Transceiver-Schaltung, die konfiguriert ist: das Steuersignal in eine erste Frequenz eines ersten Funkträgers umzuwandeln, einen ersten Sendestrahl mit einer ersten Strahlbreite zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal, das Datensignal in eine zweite Frequenz eines zweiten Funkträgers umzuwandeln und einen zweiten Sendestrahl mit einer zweiten Strahlbreite zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal, wobei die erste Frequenz niedriger ist als die zweite Frequenz und die erste Strahlbreite breiter ist als die zweite Strahlbreite.
In Beispiel 2 kann der Gegenstand von Beispiel 1 optional aufweisen, dass die Transceiver-Schaltung konfiguriert ist, den ersten Sendestrahl als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl zu formen und den zweiten Sendestrahl als einen gerichteten Strahl zu formen.
In Beispiel 3 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 2 optional aufweisen, dass die Transceiver-Schaltung konfiguriert ist, die erste Frequenz, die zweite Frequenz, die erste Strahlbreite und die zweite Strahlbreite anzupassen, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.
In Beispiel 4 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 3 optional aufweisen, dass ein Verhältnis zwischen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz gemäß einer zugehörigen Transceiver-Linkzuverlässigkeit abgestimmt ist.
In Beispiel 5 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 4 optional aufweisen, dass der erste Funkträger und der zweite Funkträger Millimeterwellenträger sind.
In Beispiel 6 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 4 optional aufweisen, dass der erste Funkträger ein Dezimeter-/Zentimeterwellenträger ist und der zweite Funkträger ein Millimeterwellenträger ist.
In Beispiel 7 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 6 optional aufweisen, dass das Steuersignal ein Downlink-Steuersignal zum Senden an ein Benutzergerät ist; und dass das Datensignal ein Downlink-Datensignal zum Senden an das Benutzergerät ist.
In Beispiel 8 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 7 optional aufweisen, dass das Steuersignal ein Uplink-Steuersignal zum Senden an einen Zugangspunkt ist; und dass das Datensignal ein Uplink-Datensignal zum Senden an den Zugangspunkt ist.
In Beispiel 9 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 8 optional aufweisen, dass die Transceiver-Schaltung aufweist: einen Senderabschnitt, der konfiguriert ist, den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl zu formen; und einen Empfängerabschnitt, der konfiguriert ist, einen ersten Empfangsstrahl und einen zweiten Empfangsstrahl zu empfangen.
In Beispiel 10 kann der Gegenstand von Beispiel 9 optional einen Antennenport aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem Antennenarray gekoppelt zu werden; und eine Steuereinheit, die zwischen der Transceiver-Schaltung und dem Antennenarray gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, den Antennenarray zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Sendestrahl und gerichtet für den zweiten Sendestrahl umzuschalten.
In Beispiel 11 kann der Gegenstand von Beispiel 10 optional aufweisen, dass die Steuereinheit konfiguriert ist, zwischen dem Koppeln des ersten Empfangsstrahls oder des zweiten Empfangsstrahls mit der Transceiver-Schaltung umzuschalten.
In Beispiel 12 kann der Gegenstand von Beispiel 9 optional einen ersten Antennenport aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem ersten Antennenarray gekoppelt zu werden; und einen zweiten Antennenport, der konfiguriert ist, mit einem zweiten Antennenarray gekoppelt zu werden, wobei der Senderabschnitt konfiguriert ist, den ersten Sendestrahl mit dem ersten Antennenport und den zweiten Sendestrahl mit dem zweiten Antennenport zu koppeln.
In Beispiel 13 kann der Gegenstand von Beispiel 12 optional aufweisen, dass der Empfängerabschnitt konfiguriert ist, den ersten Empfangsstrahl von dem ersten Antennenport und den zweiten Empfangsstrahl von dem zweiten Antennenport zu empfangen.
In Beispiel 14 kann der Gegenstand von Beispiel 12 optional einen dritten Antennenport aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem dritten Antennenarray gekoppelt zu werden; und eine Steuereinheit, die zwischen der Transceiver-Schaltung und dem dritten Antennenarray gekoppelt ist, wobei der Empfängerabschnitt konfiguriert ist, den ersten Empfangsstrahl und den zweiten Empfangsstrahl von dem dritten Antennenport zu empfangen, und wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, den dritten Antennenarray zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Empfangsstrahl und gerichtet für den zweiten Empfangsstrahl umzuschalten.
In Beispiel 15 kann der Gegenstand von Beispiel 9 optional einen ersten Antennenport aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem ersten Antennenarray gekoppelt zu werden; und einen zweiten Antennenport, der konfiguriert ist, mit einem zweiten Antennenarray gekoppelt zu werden, wobei der Empfängerabschnitt konfiguriert ist, den ersten Empfangsstrahl von dem ersten Antennenport und den zweiten Empfangsstrahl von dem zweiten Antennenport zu empfangen.
In Beispiel 16 kann der Gegenstand von Beispiel 15 optional einen dritten Antennenport aufweisen, der konfiguriert ist, mit einem dritten Antennenarray gekoppelt zu werden; und eine Steuereinheit, die zwischen der Transceiver-Schaltung und dem dritten Antennenarray gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, den dritten Antennenarray zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Sendestrahl und gerichtet für den zweiten Sendestrahl umzuschalten.
In Beispiel 17 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 12 bis 16 optional aufweisen, dass der erste Antennenport konfiguriert ist, mit einem ungerichteten oder omnidirektionalen Antennenarray gekoppelt zu werden, und dass der zweite Antennenport konfiguriert ist, mit einem gerichteten Antennenarray gekoppelt zu werden.
Beispiel 18 ist eine Strahlformungsvorrichtung, aufweisend: eine Basisbandschaltung, die konfiguriert ist, mehrere Steuersignale und mehrere Datensignale bereitzustellen; und eine Transceiver-Schaltung, die konfiguriert ist: jedes Steuersignal in eine Frequenz eines ersten Funkträgers umzuwandeln, der dem Steuersignal zugewiesen ist, für jedes umgewandelte Steuersignal einen ersten Sendestrahl mit einer ersten Strahlbreite zu formen, jedes Datensignal in eine Frequenz eines zweiten Funkträgers umzuwandeln, der dem Datensignal zugewiesen ist, und für jedes umgewandelte Datensignal einen zweiten Sendestrahl mit einer zweiten Strahlbreite zu formen, wobei für jedes Steuersignal und Datensignal die Frequenz des ersten Funkträgers niedriger ist als die Frequenz des zweiten Funkträgers und die erste Strahlbreite breiter ist als die zweite Strahlbreite.
In Beispiel 19 kann der Gegenstand von Beispiel 18 optional aufweisen, dass die Transceiver-Schaltung konfiguriert ist, für jedes Steuersignal und Datensignal die Frequenz des ersten Funkträgers, die Frequenz des zweiten Funkträgers, die erste Strahlbreite und die zweite Strahlbreite anzupassen, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.
In Beispiel 20 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 18 bis 19 optional aufweisen, dass für jedes Steuersignal und Datensignal ein Verhältnis zwischen der Frequenz des ersten Funkträgers und der Frequenz des zweiten Funkträgers gemäß einer zugehörigen Transceiver-Linkzuverlässigkeit abgestimmt ist.
In Beispiel 21 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 18 bis 20 optional aufweisen, dass für jedes Steuersignal und Datensignal der erste Funkträger ein Millimeterwellenträger oder ein Dezimeter-/Zentimeterwellenträger ist und der zweite Funkträger ein Millimeterwellenträger ist.
In Beispiel 22 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 18 bis 21 optional aufweisen, dass die Transceiver-Schaltung konfiguriert ist, jeden ersten Sendestrahl zum Steuern von mehreren Benutzergeräten zu formen und jeden zweiten Sendestrahl zum Bedienen der mehreren Benutzergeräte zu formen.
Beispiel 23 ist ein Verfahren zum Strahlformen, wobei das Verfahren aufweist: Erzeugen eines Steuersignals und eines Datensignals; Umwandeln des Steuersignals in eine erste Frequenz eines ersten Funkträgers; Formen eines ersten Sendestrahls mit einer ersten Strahlbreite basierend auf dem umgewandelten Steuersignal; Umwandeln des Datensignals in eine zweite Frequenz eines zweiten Funkträgers; und Formen eines zweiten Sendestrahls mit einer zweiten Strahlbreite basierend auf dem umgewandelten Datensignal, wobei die erste Frequenz niedriger ist als die zweite Frequenz, und wobei die erste Strahlbreite breiter ist als die zweite Strahlbreite.
In Beispiel 24 kann der Gegenstand von Beispiel 23 optional aufweisen: Formen des ersten Sendestrahls als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl; und Formen des zweiten Sendestrahls als einen gerichteten Strahl.
In Beispiel 25 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 23 bis 24 optional aufweisen: Anpassen der ersten Frequenz, der zweiten Frequenz, der ersten Strahlbreite und der zweiten Strahlbreite, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.
In Beispiel 26 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 23 bis 25 optional aufweisen: Abstimmen eines Verhältnisses zwischen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz gemäß einer zugehörigen Transceiver-Linkzuverlässigkeit.
In Beispiel 27 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 23 bis 26 optional aufweisen, dass der erste Funkträger und der zweite Funkträger Millimeterwellenträger sind.
In Beispiel 28 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 23 bis 26 optional aufweisen, dass der erste Funkträger ein Dezimeter-/Zentimeterwellenträger ist und der zweite Funkträger ein Millimeterwellenträger ist.
In Beispiel 29 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 23 bis 28 optional aufweisen, dass das Steuersignal ein Downlink-Steuersignal zum Senden an ein Benutzergerät ist; und dass das Datensignal ein Downlink-Datensignal zum Senden an das Benutzergerät ist.
In Beispiel 30 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 23 bis 28 optional aufweisen, dass das Steuersignal ein Uplink-Steuersignal zum Senden an einen Zugangspunkt ist; und dass das Datensignal ein Uplink-Datensignal zum Senden an den Zugangspunkt ist.
Beispiel 31 ist ein computerlesbares nicht flüchtiges Medium, auf dem Computeranweisungen gespeichert sind, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer veranlassen, das Verfahren von einem der Beispiele 23 bis 30 auszuführen.
Beispiel 32 ist eine Strahlformungsvorrichtung, aufweisend: Mittel, um ein Steuersignal und ein Datensignal zu erzeugen; Mittel zum Umwandeln des Steuersignals in eine erste Frequenz eines ersten Funkträgers; Mittel zum Formen eines ersten Sendestrahls mit einer ersten Strahlbreite basierend auf dem umgewandelten Steuersignal; Mittel zum Umwandeln des Datensignals in eine zweite Frequenz eines zweiten Funkträgers; und Mittel zum Formen eines zweiten Sendestrahls mit einer zweiten Strahlbreite basierend auf dem umgewandelten Datensignal, wobei die erste Frequenz niedriger ist als die zweite Frequenz, und wobei die erste Strahlbreite breiter ist als die zweite Strahlbreite.
In Beispiel 33 kann der Gegenstand von Beispiel 32 optional aufweisen: Mittel zum Formen des ersten Sendestrahls als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl; und Mittel zum Formen des zweiten Sendestrahls als einen gerichteten Strahl.
In Beispiel 34 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 32 bis 33 optional Mittel zum Anpassen der ersten Frequenz, der zweiten Frequenz, der ersten Strahlbreite und der zweiten Strahlbreite aufweisen, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.
In Beispiel 35 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 32 bis 34 optional Mittel aufweisen, um ein Verhältnis zwischen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz gemäß einer zugehörigen Transceiverlinkzuverlässigkeit abzustimmen.
Beispiel 36 ist eine Strahlformungsschaltung, aufweisend: eine Basisbandschaltung, die konfiguriert ist, mehrere Steuersignale und mehrere Datensignale bereitzustellen; und eine Transceiver-Schaltung, die konfiguriert ist: jedes Steuersignal in eine Frequenz eines ersten Funkträgers umzuwandeln, der dem Steuersignal zugewiesen ist, für jedes umgewandelte Steuersignal einen ersten Sendestrahl mit einer ersten Strahlbreite zu formen, jedes Datensignal in eine Frequenz eines zweiten Funkträgers umzuwandeln, der dem Datensignal zugewiesen ist, und für jedes umgewandelte Datensignal einen zweiten Sendestrahl mit einer zweiten Strahlbreite zu formen, wobei für jedes Steuersignal und Datensignal die Frequenz des ersten Funkträgers niedriger ist als die Frequenz des zweiten Funkträgers und die erste Strahlbreite breiter ist als die zweite Strahlbreite.
In Beispiel 37 kann der Gegenstand von Beispiel 36 optional aufweisen, dass die Transceiver-Schaltung konfiguriert ist, für jedes Steuersignal und Datensignal die Frequenz des ersten Funkträgers, die Frequenz des zweiten Funkträgers 315, die erste Strahlbreite und die zweite Strahlbreite anzupassen, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.
In Beispiel 38 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 36 bis 37 optional aufweisen, dass für jedes Steuersignal und Datensignal ein Verhältnis zwischen der Frequenz des ersten Funkträgers und der Frequenz des zweiten Funkträgers gemäß einer zugehörigen Transceiver-Linkzuverlässigkeit abgestimmt ist.
Beispiel 39 ist ein Strahlformungssystem, aufweisend: ein Basisbandsubsystem, das konfiguriert ist, ein Steuersignal und ein Datensignal bereitzustellen; und ein Transceiver-Subsystem, das konfiguriert ist: das Steuersignal in eine erste Frequenz eines ersten Funkträgers umzuwandeln, einen ersten Sendestrahl mit einer ersten Strahlbreite zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal, das Datensignal in eine zweite Frequenz eines zweiten Funkträgers umzuwandeln und einen zweiten Sendestrahl mit einer zweiten Strahlbreite zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal, wobei die erste Frequenz niedriger ist als die zweite Frequenz und die erste Strahlbreite breiter ist als die zweite Strahlbreite.
In Beispiel 40 kann der Gegenstand von Beispiel 39 optional aufweisen, dass das Transceiversubsystem konfiguriert ist, den ersten Sendestrahl als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl zu formen und den zweiten Sendestrahl als einen gerichteten Strahl zu formen.
In Beispiel 41 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 39 bis 40 optional aufweisen, dass das Transceiversubsystem konfiguriert ist, die erste Frequenz, die zweite Frequenz, die erste Strahlbreite und die zweite Strahlbreite anzupassen, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.
In Beispiel 42 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 39 bis 41 optional aufweisen, dass das Transceiversubsystem konfiguriert ist, ein Verhältnis zwischen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz gemäß einer zugehörigen Transceiverlinkzuverlässigkeit abzustimmen.
Beispiel 26 ist ein computerlesbares Medium, auf dem Computeranweisungen gespeichert sind, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer veranlassen, das Verfahren von einem der Beispiele 11 bis 20 auszuführen.
Während ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt der Offenbarung in Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart worden sein kann, kann ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt zusätzlich mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für irgendeine gegebene oder bestimmte Anwendung gewünscht und vorteilhaft sein kann. Weiter sind die Begriffe „einschließen“, „aufweisen“, „mit“ oder andere Varianten davon, die entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, dazu beabsichtigt, ähnlich dem Begriff „umfassen“, einschließend zu sein. Darüber hinaus ist es selbstverständlich, dass Aspekte der Offenbarung in diskreten Schaltungen, teilweise integrierten Schaltungen oder vollständig integrierten Schaltungen oder Programmiermitteln implementiert sein können. Außerdem sind die Ausdrücke „exemplarisch“, „zum Beispiel“ und „z.B.“ lediglich beispielhaft und drücken nicht das Beste oder Optimale aus.
Es wurden bestimmte Aspekte beschrieben, doch für einen Fachmann ist es offensichtlich, dass eine Vielfalt von anderen und/oder gleichartigen Implementierungen anstelle der bestimmten gezeigten und beschriebenen Aspekte verwirklicht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Diese Anmeldung soll alle Anpassungen oder Varianten der spezifischen hier besprochenen Aspekte abdecken.
Obwohl die Elemente in den folgenden Ansprüchen in einer bestimmten Reihenfolge mit entsprechenden Bezugszeichen angegeben sind, sollen diese Elemente nicht zwangsläufig darauf begrenzt sein, in dieser bestimmten Reihenfolge implementiert zu werden, es sei denn, dass die Ansprüche eine bestimmte Reihenfolge zum Implementieren von einigen oder allen dieser Elemente implizieren.

Claims

Strahlformungsvorrichtung (300), umfassend: eine Basisbandschaltung (301), die dazu ausgelegt ist, ein Steuersignal (310) und ein Datensignal (311) bereitzustellen; und eine Transceiver-Schaltung (302), die dazu ausgelegt ist: das Steuersignal (310) in eine erste Frequenz (f1) eines ersten Funkträgers (314) umzuwandeln, einen ersten Sendestrahl (110) mit einer ersten Strahlbreite (112) zu formen basierend auf dem umgewandelten Steuersignal (310), das Datensignal (311) in eine zweite Frequenz (f2) eines zweiten Funkträgers (315) umzuwandeln, und einen zweiten Sendestrahl (111) mit einer zweiten Strahlbreite (113) zu formen basierend auf dem umgewandelten Datensignal (311), wobei die erste Frequenz (f1) niedriger ist als die zweite Frequenz (f2) und die erste Strahlbreite (112) breiter ist als die zweite Strahlbreite (113).
Strahlformungsvorrichtung (300) nach Anspruch 1, wobei die Transceiver-Schaltung (302) dazu ausgelegt ist, den ersten Sendestrahl (110) als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl zu formen und den zweiten Sendestrahl (111) als einen gerichteten Strahl zu formen.
Strahlformungsvorrichtung (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Transceiver-Schaltung (302) dazu ausgelegt ist, die erste Frequenz (f1), die zweite Frequenz (f2), die erste Strahlbreite (112) und die zweite Strahlbreite (113) anzupassen, um den ersten Sendestrahl (110) und den zweiten Sendestrahl (111) mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.
Strahlformungsvorrichtung (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis zwischen der ersten Frequenz (f1) und der zweiten Frequenz (f2) gemäß einer inhärenten Transceiver-Linkzuverlässigkeit abgestimmt ist.
Strahlformungsvorrichtung (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Funkträger (314) und der zweite Funkträger (315) Millimeterwellenträger sind.
Strahlformungsvorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Funkträger (314) ein Mikrometerwellenträger ist und der zweite Funkträger (315) ein Millimeterwellenträger ist.
Strahlformungsvorrichtung (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal (310) ein Downlink-Steuersignal zum Senden an ein Benutzergerät ist; und wobei das Datensignal (311) ein Downlink-Datensignal zum Senden an das Benutzergerät ist.
Strahlformungsvorrichtung (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal (310) ein Uplink-Steuersignal zum Senden an einen Zugangspunkt ist; und wobei das Datensignal (311) ein Uplink-Datensignal zum Senden an den Zugangspunkt ist.
Strahlformungsvorrichtung (400) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Transceiver-Schaltung (402) umfasst: einen Senderabschnitt (403), der dazu ausgelegt ist, den ersten Sendestrahl (410) und den zweiten Sendestrahl (411) zu formen; und einen Empfängerabschnitt (404), der dazu ausgelegt ist, einen ersten Empfangsstrahl (412) und einen zweiten Empfangsstrahl (413) zu empfangen.
Strahlformungsvorrichtung (400) nach Anspruch 9, umfassend: einen Antennenport (406), der dazu ausgelegt ist, mit einem Antennenarray (407) gekoppelt zu werden; und eine Steuereinheit (405), die zwischen der Transceiver-Schaltung (402) und dem Antennenarray (407) gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit (405) dazu ausgelegt ist, den Antennenarray (407) zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Sendestrahl (410) und gerichtet für den zweiten Sendestrahl (411) umzuschalten.
Strahlformungsvorrichtung (400) nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit (405) dazu ausgelegt ist, zwischen dem Koppeln des ersten Empfangsstrahls (412) oder des zweiten Empfangsstrahls (413) mit der Transceiver-Schaltung (402) umzuschalten.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 9, umfassend: einen ersten Antennenport, der dazu ausgelegt ist, mit einem ersten Antennenarray gekoppelt zu werden; und einen zweiten Antennenport, der dazu ausgelegt ist, mit einem zweiten Antennenarray gekoppelt zu werden, wobei der Senderabschnitt dazu ausgelegt ist, den ersten Sendestrahl mit dem ersten Antennenport und den zweiten Sendestrahl mit dem zweiten Antennenport zu koppeln.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Empfängerabschnitt dazu ausgelegt ist, den ersten Empfangsstrahl von dem ersten Antennenport und den zweiten Empfangsstrahl von dem zweiten Antennenport zu empfangen.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 12, umfassend: einen dritten Antennenport, der dazu ausgelegt ist, mit einem dritten Antennenarray gekoppelt zu werden; und eine Steuereinheit, die zwischen der Transceiver-Schaltung und dem dritten Antennenarray gekoppelt ist, wobei der Empfängerabschnitt dazu ausgelegt ist, den ersten Empfangsstrahl und den zweiten Empfangsstrahl von dem dritten Antennenport zu empfangen, und wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, den dritten Antennenarray zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Empfangsstrahl und gerichtet für den zweiten Empfangsstrahl umzuschalten.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 9, umfassend: einen ersten Antennenport, der dazu ausgelegt ist, mit einem ersten Antennenarray gekoppelt zu werden; und einen zweiten Antennenport, der dazu ausgelegt ist, mit einem zweiten Antennenarray gekoppelt zu werden, wobei der Empfängerabschnitt dazu ausgelegt ist, den ersten Empfangsstrahl von dem ersten Antennenport und den zweiten Empfangsstrahl von dem zweiten Antennenport zu empfangen.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 15, umfassend: einen dritten Antennenport, der dazu ausgelegt ist, mit einem dritten Antennenarray gekoppelt zu werden; und eine Steuereinheit, die zwischen der Transceiver-Schaltung und dem dritten Antennenarray gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, den dritten Antennenarray zwischen ungerichtet oder omnidirektional für den ersten Sendestrahl und gerichtet für den zweiten Sendestrahl umzuschalten.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der erste Antennenport dazu ausgelegt ist, mit einem ungerichteten oder omnidirektionalen Antennenarray gekoppelt zu werden, und wobei der zweite Antennenport dazu ausgelegt ist, mit einem gerichteten Antennenarray gekoppelt zu werden.
Strahlformungsvorrichtung, umfassend: eine Basisbandschaltung, die dazu ausgelegt ist, mehrere Steuersignale und mehrere Datensignale bereitzustellen; und eine Transceiver-Schaltung, die dazu ausgelegt ist: jedes Steuersignal in eine Frequenz eines ersten Funkträgers umzuwandeln, der dem Steuersignal zugewiesen ist, für jedes umgewandelte Steuersignal einen ersten Sendestrahl mit einer ersten Strahlbreite zu formen, jedes Datensignal in eine Frequenz eines zweiten Funkträgers umzuwandeln, der dem Datensignal zugewiesen ist, und für jedes umgewandelte Datensignal einen zweiten Sendestrahl mit einer zweiten Strahlbreite zu formen, wobei für jedes Steuersignal und Datensignal die Frequenz des ersten Funkträgers niedriger ist als die Frequenz des zweiten Funkträgers und die erste Strahlbreite breiter ist als die zweite Strahlbreite.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Transceiver-Schaltung dazu ausgelegt ist, für jedes Steuersignal und Datensignal die Frequenz des ersten Funkträgers, die Frequenz des zweiten Funkträgers, die erste Strahlbreite und die zweite Strahlbreite anzupassen, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei für jedes Steuersignal und Datensignal ein Verhältnis zwischen der Frequenz des ersten Funkträgers und der Frequenz des zweiten Funkträgers gemäß einer zugehörigen Transceiver-Linkzuverlässigkeit abgestimmt ist.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei für jedes Steuersignal und Datensignal der erste Funkträger ein Millimeterwellenträger oder ein Dezimeter-/Zentimeterwellenträger ist und der zweite Funkträger ein Millimeterwellenträger ist.
Strahlformungsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Transceiver-Schaltung dazu ausgelegt ist, jeden ersten Sendestrahl zum Steuern von mehreren Benutzergeräten zu formen und jeden zweiten Sendestrahl zum Bedienen der mehreren Benutzergeräte zu formen.
Verfahren (800) zum Strahlformen, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen (801) eines Steuersignals und eines Datensignals; Umwandeln (802) des Steuersignals in eine erste Frequenz eines ersten Funkträgers; Formen (803) eines ersten Sendestrahls mit einer ersten Strahlbreite basierend auf dem umgewandelten Steuersignal; Umwandeln (804) des Datensignals in eine zweite Frequenz eines zweiten Funkträgers; und Formen (805) eines zweiten Sendestrahls mit einer zweiten Strahlbreite basierend auf dem umgewandelten Datensignal, wobei die erste Frequenz niedriger ist als die zweite Frequenz (806), und wobei die erste Strahlbreite breiter ist als die zweite Strahlbreite (806).
Verfahren (800) nach Anspruch 23, umfassend: Formen (803) des ersten Sendestrahls als einen ungerichteten Strahl oder einen omnidirektionalen Strahl; und Formen (805) des zweiten Sendestrahls als einen gerichteten Strahl.
Verfahren (800) nach Anspruch 23 oder 24, umfassend: Anpassen der ersten Frequenz, der zweiten Frequenz, der ersten Strahlbreite und der zweiten Strahlbreite, um den ersten Sendestrahl und den zweiten Sendestrahl mit einer annähernd gleichen Reichweite zu formen.