DE102020001054A1

DE102020001054A1 - Binning-basierte sende-strahlformung für drahtlose kommunikationssysteme

Info

Publication number: DE102020001054A1
Application number: DE102020001054.7A
Authority: DE
Inventors: Gozde Sahinoglu; Vincent Yves Francois Roussel; Siukai Mak
Original assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-08-27
Also published as: CN111628803B; US20200274587A1; US10855352B2; CN111628803A

Abstract

Eine Binning-basierte Sende-Strahlformung für drahtlose Kommunikationssysteme umfasst das Bestimmen einer Zeitkorrelation und einer Frequenzkorrelation eines aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal und einem oder mehreren Nachbarkanälen geschätzten Strahlformungsvektors unter Verwendung einer oder mehrerer Binning-Architekturen, welche die Kanalkorrelation sowohl in der Frequenz- als auch in der Zeitdimension auswerten. Diese Binning-Architekturen umfassen globales Binning, lokales Binning und adaptive Versionen von globalem und lokalem Binning. Das beanspruchte System bestimmt gemäß der Binning-Architektur eine oder mehrere Strahlformungsgewichtungen für den aktuellen Frequenzsprungkanal und sieht für einen Sendevorgang ein Signal unter Verwendung von Sende-Strahlformung auf der Grundlage einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen vor.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen drahtlose Kommunikationsvorrichtungen und insbesondere eine Binning-basierte Sende-Strahlformung für drahtlose Kommunikationssysteme.
In der drahtlosen Kommunikation, wie beispielsweise Bluetooth, beginnt jedes Verbindungsereignis damit, dass eine Master-Vorrichtung einen Sende- und eine Slave-Vorrichtung einen Empfangsvorgang durchführt. Dann wird es damit fortgesetzt, dass die Slave-Vorrichtung einen Sende- und die Master-Vorrichtung einen Empfangsvorgang durchführt. Aufgrund dieser für die Master- und die Slave-Vorrichtung standardisierten Reihenfolge des Sendens und Empfangens wird die Sende-Strahlformung (Tx-Strahlformung) durch die Schwierigkeit behindert, an der Master-Vorrichtung einen aktuellen Strahlformungsvektor zu erhalten. Insbesondere kann die Master-Vorrichtung den Strahlformungsvektor schätzen, während sie ein Paket mit einer bekannten Präambel von der Slave-Vorrichtung empfängt. Da die Master-Vorrichtung zunächst einen Sende- und nachfolgend einen Empfangsvorgang durchführt, steht während einer Tx-Strahlformung in einem Sende-Zeitschlitz der neueste Strahlformungsvektor an der Master-Vorrichtung nicht zur Verfügung. In der Tat steht die neueste Schätzung des Strahlformungsvektors an der Master-Vorrichtung in dem Empfangs-Zeitschlitz zur Verfügung, der auf den Abschluss der Tx-Strahlformung folgt.
Gemäß einer Erscheinungsform wird ein Verfahren zur Sende-Strahlformung vorgesehen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

Bestimmen einer Zeitkorrelation und einer Frequenzkorrelation eines aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal (Hopping-Kanal) und einem oder mehreren Nachbarkanälen geschätzten Strahlformungsvektors;
Bestimmen einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen für den aktuellen Frequenzsprungkanal; und
Vorsehen eines Signals unter Verwendung von Sende-Strahlformung auf der Grundlage einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen für einen Sendevorgang.

Zweckmäßigerweise weisen der eine oder die mehreren Nachbarkanäle einen Strahlformungsvektor auf, der auf der Grundlage einer Kanalkohärenzbandbreite dem des aktuellen Frequenzsprungkanals entspricht.
Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Zusammenfassen des aktuellen Frequenzsprungkanals und des einen oder der mehreren Nachbarkanäle zu derselben Kanalgruppe (Bin).

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Erhalten einer neuesten Schätzung des Strahlformungsvektors in einer Kanalgruppe, wobei die Zeitkorrelation und die Frequenzkorrelation des Strahlformungsvektors aus der neuesten Schätzung bestimmt werden.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Ausbilden einer Kanalgruppe, die eine Anzahl von Kanälen umfasst, wobei die Anzahl der in einer Kanalgruppe zusammengefassten Kanäle mittels eines Kanalgruppenbreitenparameters bestimmt wird.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Bestimmen, ob eine neue Schätzung des Strahlformungsvektors von wenigstens einem von einer Vielzahl von in einer selben Kanalgruppe zusammengefassten Kanälen erhalten wird; und
Aktualisieren eines Strahlformungsvektors in jeder Kanalgruppe einer Vielzahl von Kanalgruppen, wenn die neue Schätzung des Strahlformungsvektors erhalten wird.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Zusammenfassen von aufeinander folgenden Kanälen zu einer Vielzahl von Kanalgruppen für einen ersten Typ einer Binning-Architektur, wobei jede von der Vielzahl von Kanalgruppen gemeinsame Kanäle ausschließt.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Zusammenfassen von aufeinander folgenden Kanälen zu einer Vielzahl von Kanalgruppen für einen zweiten Typ einer Binning-Architektur, wobei jede Kanalgruppe von der Vielzahl von Kanalgruppen lokal um eine mittels eines jeweiligen Kanals von den aufeinander folgenden Kanälen angegebene Mitte herum ausgebildet ist.

Zweckmäßigerweise sind unter der Vielzahl von Kanalgruppen sich überlagernde Kanäle vorhanden.
Zweckmäßigerweise nutzt der zweite Typ von Binning-Architektur eine Frequenzkorrelation von Strahlformungsvektoren des einen oder der mehreren Nachbarkanäle.
Zweckmäßigerweise werden Phasenschätzungen in einer Kanalgruppe, die an einem ersten Kanal mittig ausgerichtet ist, und in einer oder mehreren Nachbarkanalgruppen, die den ersten Kanal enthalten, aktualisiert.
Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Bestimmen einer ersten, an einem Kanal mittig ausgerichteten Kanalgruppe, die eine neue Phasenschätzung aufweist; und
Aktualisieren einer Phasenschätzung in der ersten Kanalgruppe und in einer oder mehreren Nachbarkanalgruppen der ersten Kanalgruppe mit der neuen Phasenschätzung.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Bestimmen, dass eine neue Schätzung des Strahlformungsvektors für eine oder mehrere Kanalgruppen verfügbar ist;
adaptives Berechnen einer oder mehrerer Zielfunktionen auf der Grundlage einer Änderung an einer mit der einen oder den mehreren Kanalgruppen verbundenen Kanalbedingung; und
Bestimmen einer optimalen Kanalgruppenbreite unter Verwendung der adaptiv berechneten einen oder mehreren Zielfunktionen.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Bestimmen, dass eine neue Schätzung des Strahlformungsvektors für eine oder mehrere Kanalgruppen verfügbar ist;
iteratives Berechnen von Korrelationswerten eines oder mehrerer Strahlformungsvektoren in einer Zeit- und einer Frequenzdimension auf der Grundlage eines vorherigen Korrelationswerts; und
Bestimmen einer optimalen Kanalgruppenbreite unter Verwendung der iterativ berechneten Korrelationswerte.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

für jede Kanalgruppenbreite von einer Vielzahl von in Frage kommenden Kanalgruppenbreiten über eine gründliche Offline-Suche:
- Bestimmen, ob die Kanalgruppenbreite eine Paketfehlerrate für ein bestimmtes Kanalprofil verringert;
- Auswählen der Kanalgruppenbreite, welche die Paketfehlerrate verringert; und
- Anwenden der ausgewählten Kanalgruppenbreite als feste Kanalgruppenbreite während des Betriebs.

Zweckmäßigerweise wird eine Phasenschätzung in einer Kanalgruppe als Reaktion auf eine neue, von einem oder mehreren Kanälen in einer selben Kanalgruppe erhaltene Phasenschätzung aktualisiert.
Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Bestimmen, ob eine Zeit für die Rückkehr zu einer selben Frequenz größer ist als eine Kanalkohärenzzeit; und
Bestimmen, dass eine letzte Schätzung der letzten Phase einer aktuellen Sprungfrequenz gültig ist, wenn die Zeit für die Rückkehr zu derselben Frequenz nicht länger ist als die Kanalkohärenzzeit.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

Auswählen einer Kanalgruppenbreite, welche die Korrelation von über eine Anzahl von Kanälen sowohl in der Zeit- als auch in der Frequenzdimension gemittelten Phasenwerten maximiert.

Gemäß einer Erscheinungsform wird ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das in einem materiellen, computerlesbaren Speichermedium gespeicherte Anweisungen umfasst, wobei die Anweisungen Folgendes umfassen:

Anweisungen zum Bestimmen einer Zeitkorrelation und einer Frequenzkorrelation eines aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal und einem oder mehreren Nachbarkanälen geschätzten Strahlformungsvektors;
Anweisungen zum Zusammenfassen des aktuellen Frequenzsprungkanals und des einen oder der mehreren Nachbarkanäle in einer selben Kanalgruppe;
Anweisungen zum Bestimmen einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen in derselben Kanalgruppe für den aktuellen Frequenzsprungkanal; und
Anweisungen zum Vorsehen eines Sendesignals unter Verwendung der einen oder der mehreren Strahlformungsgewichtungen für einen Sendevorgang.

Zweckmäßigerweise umfassen die Anweisungen ferner Folgendes:

Anweisungen zum Unterteilen einer Zuteilung von sich nicht überlagernden Kanälen in eine Vielzahl von Kanalgruppen auf der Grundlage eines Kanalgruppenbreitenparameters.

Zweckmäßigerweise sind aufeinander folgende Kanäle der Zuteilung von sich nicht überlagernden Kanälen in jeweiligen Kanalgruppen von der Vielzahl von Kanalgruppen zusammengefasst.
Zweckmäßigerweise sind aufeinander folgende Kanäle der Zuteilung von sich nicht überlagernden Kanälen mit mittels des Kanalgruppenbreitenparameters bestimmten Zwischenräumen zusammengefasst.
Zweckmäßigerweise umfassen die Anweisungen ferner Folgendes:

Anweisungen zum Nutzen einer selben Schätzung des Strahlformungsvektors für in einer selben Kanalgruppe zusammengefasste Kanäle.

Gemäß einer Erscheinungsform umfasst eine Vorrichtung Folgendes:

eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung, die für Folgendes konfiguriert ist:
- Bestimmen einer Zeitkorrelation und einer Frequenzkorrelation eines aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal und einem oder mehreren Nachbarkanälen geschätzten Strahlformungsvektors;
- Zusammenfassen des aktuellen Frequenzsprungkanals und des einen oder der mehreren Nachbarkanäle zu einer Kanalgruppe;
- Bestimmen einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen für den aktuellen Frequenzsprungkanal; und
- Vorsehen eines Sendesignals für einen Sendevorgang unter Verwendung der einen oder der mehreren Strahlformungsgewichtungen.

Zweckmäßigerweise ist die Schaltungsanordnung zur Verarbeitung ferner so konfiguriert, dass sie aufeinander folgende Kanäle für einen ersten Typ einer Binning-Architektur zu einer Vielzahl von Kanalgruppen zusammenfasst, wobei jede von der Vielzahl von Kanalgruppen gemeinsame Kanäle ausschließt.
Zweckmäßigerweise ist die Schaltungsanordnung zur Verarbeitung ferner so konfiguriert, dass sie aufeinander folgende Kanäle zu einer Vielzahl von Kanalgruppen für einen zweiten Typ einer Binning-Architektur zusammenfasst, wobei jede Kanalgruppe von der Vielzahl von Kanalgruppen lokal um eine mittels eines jeweiligen Kanals von den aufeinander folgenden Kanälen angegebene Mitte herum ausgebildet ist.
Zweckmäßigerweise nutzen in einer selben Kanalgruppe zusammengefasste Kanäle eine selbe Phasenschätzung für die Sende-Strahlformung.
Figurenliste
Bestimmte Merkmale der beanspruchten Technologie sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Zum Zweck der Erläuterung sind jedoch mehrere Ausführungsbeispiele der beanspruchten Technologie in den folgenden Figuren dargelegt.
Bestimmte Merkmale der beanspruchten Technologie sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Zum Zweck der Erläuterung sind jedoch eine oder mehrere Implementierungen der beanspruchten Technologie in den folgenden Figuren dargelegt.

1 ist ein Diagramm, das ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß einer oder mehreren Implementierungen veranschaulicht.
2 ist ein Diagramm, das eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung veranschaulicht, die eine Host-Vorrichtung und eine zugehörige Funkeinrichtung umfasst.
3 veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine Kommunikationsumgebung mit Nutzung von Sende-Strahlformung gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
4 veranschaulicht ein Beispiel für ein Bluetooth-Kommunikationssystem gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
5A und 5B veranschaulichen Beispiele für einen Rahmenaustausch zwischen einer Master-Vorrichtung und einer Slave-Vorrichtung gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
6A veranschaulicht eine grafische Darstellung eines beispielhaften Histogramms, das die Zeit für die Rückkehr eines Signals zu einer selben Frequenz gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie abbildet.
6B veranschaulicht eine grafische Darstellung von beispielhaften Kurven, die Paketfehlerraten verschiedener Sendesignale unter Verwendung einer einzelnen und mehrerer Antennen gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellen.
7A veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine globale Binning-Struktur gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
7B veranschaulicht eine grafische Darstellung eines beispielhaften Histogramms, das die Zeit für die Rückkehr eines Signals zu einer selben Frequenz auf der Grundlage von globalem Binning gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie abbildet.
7C veranschaulicht eine grafische Darstellung von beispielhaften Kurven, die Paketfehlerraten verschiedener Sendesignale unter Verwendung einer einzelnen und mehrerer Antennen auf der Grundlage von globalem Binning gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellen.
8A veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine lokale Binning-Struktur gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
8B veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine Phasenschätzungsaktualisierung für die lokale Binning-Struktur gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
8C veranschaulicht eine grafische Darstellung von beispielhaften Kurven, die Paketfehlerraten verschiedener Sendesignale unter Verwendung einer einzelnen und mehrerer Antennen auf der Grundlage von lokalem Binning gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellen.
9A und 9B veranschaulichen grafische Darstellungen, die Beispiele für Paketfehlerraten für verschiedene Kanalgruppenbreiten gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie abbilden.
10 veranschaulicht eine grafische Darstellung von beispielhaften Kurven, die verschiedene Paketfehlerraten von Sendesignalen mit verschiedenen Kanalgruppenbreiten gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellen.
11A veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine adaptive Binning-Struktur gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
11B veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine adaptive Binning-Struktur mit einer ersten vorbestimmten Kanalgruppenbreite gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
11C veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine adaptive Binning-Struktur mit einer zweiten vorbestimmten Kanalgruppenbreite gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
11D veranschaulicht eine grafische Darstellung einer beispielhaften Kurve, welche die durchschnittliche Korrelation von Phasenwerten für verschiedene Kanalgruppenbreiten gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellt.
12 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Prozesses für eine Binning-basierte Sende-Strahlformung gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie.
13 veranschaulicht schematisch ein elektronisches System, mit dem beliebige Implementierungen der beanspruchten Technologie implementiert werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die nachfolgend dargelegte, ausführliche Beschreibung ist als Beschreibung verschiedener Konfigurationen der beanspruchten Technologie vorgesehen, und sie soll nicht die einzigen Konfigurationen darstellen, in denen die beanspruchte Technologie in der Praxis ausgeführt werden kann. Die beigefügten Zeichnungen sind in das vorliegende Dokument aufgenommen und bilden einen Bestandteil der ausführlichen Beschreibung. Die ausführliche Beschreibung enthält spezifische Details, die dem Zweck dienen sollen, ein besseres Verständnis der beanspruchten Technologie zu ermöglichen. Die beanspruchte Technologie ist jedoch nicht auf die in dem vorliegenden Dokument dargelegten, spezifischen Details beschränkt, und sie kann unter Verwendung einer oder mehrerer Implementierungen in der Praxis ausgeführt werden. In einem oder mehreren Fällen sind die Strukturen und Komponenten in Form von Blockdiagrammen gezeigt, um zu verhindern, dass die Konzepte der beanspruchten Technologie unverständlich werden.
Bei einem herkömmlichen Ansatz für die Tx-Strahlformung schätzt ein Empfänger einen Strahlformungsvektor und sendet ihn zurück an den Sender. Dieser Ansatz bringt jedoch einen hohen Kommunikationsaufwand mit sich. Bei einem weiteren herkömmlichen Ansatz geht ein Sender von Kanalreziprozität aus und verwendet von einem Empfänger empfangene Präambeln, um Strahlformungsgewichtungen auf demselben Kanal zu berechnen. Bei einem noch weiteren Ansatz wendet ein Sender einen neuesten Strahlformungsvektor an, indem er die aus einem letzten Empfang auf einem selben Frequenzsprungkanal geschätzten Strahlformungsgewichtungen wiederverwendet. Jedoch ist die Kanalkohärenzzeit, in welcher der Kanal als sich nicht verändernd angesehen wird, von Natur aus ein einschränkender Faktor für die Verwendung zuvor geschätzter Strahlformungsvektoren auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal. Bluetooth ist zum Beispiel ein auf dem Frequenzsprungverfahren basierendes System. Wenn die Zeit für die Rückkehr zu demselben Frequenzsprungkanal größer ist als die Kanalkohärenzzeit, ist es wahrscheinlich, dass eine vorherige Schätzung des Strahlformungsvektors für Zwecke der Verwendung auf dem aktuellen Frequenzsprungkanal veraltet ist. Die Verwendung von veralteten Strahlformungsgewichtungen kann eine erhebliche Leistungsverschlechterung im Hinblick auf den Fall des Anwendens des neuesten Strahlformungsvektors verursachen.
Bei Bluetooth führt die Master-Vorrichtung immer zuerst einen Sendevorgang durch, bevor sie ein Paket von der Slave-Vorrichtung empfängt. Die Master-Vorrichtung kann auf dem aktuellen Frequenzsprungkanal keine Trainingssequenz/-präambel von der Slave-Vorrichtung empfangen, um vor dem Beginn der Sende-Strahlformung den Strahlformungsvektor zu schätzen. Daher sind die oben erörterten, herkömmlichen Ansätze nicht direkt anwendbar, wenn die Master-Vorrichtung vor dem Strahlformungsvorgang die neueste Strahlformungsvektorschätzung erhalten soll.
Die beanspruchte Technologie sieht eine Auswertung der Zeitkorrelation und der Frequenzkorrelation von Strahlformungsvektoren vor, die aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal und seinen Nachbarkanälen geschätzt wurden, um die Strahlformungsgewichtungen für den aktuellen Frequenzsprungkanal abzuleiten.
Nachbarkanäle weisen aufgrund der Kanalkohärenzbandbreite einen ähnlichen Strahlformungsvektor auf. Dies führt dazu, dass das Zusammenfassen in der Nähe befindlicher Kanäle in Kanalgruppen und das Nutzen der neuesten Schätzung des Strahlformungsvektors in einer Kanalgruppe das Alter der für die Sende-Strahlformung zu verwendenden Strahlformungsgewichtungen verringert.
Beim Binning wird die Anzahl von in Kanalgruppen (Bins) zusammenzufassenden Kanälen mittels eines Kanalgruppenbreitenparameters bestimmt. Zu derselben Kanalgruppe gehörende Kanäle verwenden dieselbe Schätzung des Strahlformungsvektors. Ein Strahlformungsvektor in jeder Kanalgruppe wird aktualisiert, wenn eine neue Strahlformungsvektorschätzung von einem beliebigen der zu derselben Kanalgruppe gehörenden Kanäle erhalten wird. Somit wird durch Binning die Kanalkorrelation sowohl in der Frequenz- als auch in der Zeitdimension ausgewertet.
Bei einigen Implementierungen umfasst die beanspruchte Technologie globales Binning, lokales Binnung und eine adaptive Version von globalem und lokalem Binning. Bei dem globalen Binning sind aufeinander folgende Kanäle in Kanalgruppen zusammengefasst, und folglich weisen Kanalgruppen keine gemeinsam genutzten Kanäle auf. Bei dem lokalen Binning werden um eine von jedem Kanal angegebene Mitte Kanalgruppen so ausgebildet, dass Kanäle vorhanden sind, die sich zwischen Kanalgruppen überlagern. Bei den adaptiven Versionen kann eine optimale Kanalgruppenbreite im Hinblick auf sich ändernde Kanalbedingungen bestimmt werden, indem auf Strafe und Belohnung basierende Zielfunktionen, die bei Verfügbarkeit eines neuen Strahlformungsvektors adaptiv berechnet werden können, maximiert werden.
Bei einigen Implementierungen umfasst die beanspruchte Technologie eine iterative Version des adaptiven Binning, die eine geringere Berechnungskomplexität vorsieht. Sobald in der iterativen Version eine neue Schätzung des Strahlformungsvektors verfügbar ist, können Korrelationswerte von Strahlformungsvektoren in der Zeit- und der Frequenzdimension iterativ auf der Grundlage eines vorherigen Korrelationswerts berechnet werden, anstatt dass eine Korrelationsmatrix in ihrer Gesamtheit berechnet wird.
Bei einigen Implementierungen umfasst die beanspruchte Technologie festes Binning, das dort verwendet werden kann, wo eine gründliche Suche zur Wahl einer Kanalgruppenbreite durchgeführt wird, welche die PER (Packet Error Rate, Paketfehlerrate) minimiert. Bei einigen Erscheinungsformen wird die Auswahl der Kanalgruppenbreite für ein bestimmtes Kanalprofil offline durchgeführt, und die ausgewählte Kanalgruppenbreite bleibt während des Betriebs unverändert.
Die beanspruchte Technologie sieht einen Strahlformungsgewinn in Form eines erhöhten Signal/Rausch-Verhältnisses (SNR) beim Empfang, einer verbesserten Fehlerratenleistung und einer verringerten Anzahl von Übertragungen bei beliebigen drahtlosen Vorrichtungen unter Verwendung von Bluetooth mit mehreren Antennen im Vergleich zu einem einzigen Antennensystem vor.
1 ist ein Diagramm, das ein drahtloses Kommunikationssystem 100 gemäß einer oder mehreren Implementierungen veranschaulicht. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
Das drahtlose Kommunikationssystem 100 umfasst die Basisstationen (BS) und/oder Zugangspunkte (AP) 111 bis 113 (bei einem AP kann es sich um einen persönlichen Steuerungspunkt handeln), die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen 120 bis 127 und eine Netzwerk-Hardwarekomponente 114. Die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen 120 bis 127 umfassen die Laptop-Computer 120 und 124, die PDAs 121 und 127, die PCs 123 und 126, die Mobiltelefone 122 und 125 und/oder jede beliebige andere Art von Vorrichtung, die eine drahtlose Kommunikation unterstützt.
Die Basisstationen oder Access Points 111 bis 113 sind über die LAN-Verbindungen (Local Area Network, lokales Netzwerk) 115 bis 117 betriebsfähig mit der Netzwerkhardware 114 gekoppelt. Die Netzwerkhardware 114, bei der es sich um einen Router, einen Switch, eine Bridge, ein Modem, eine System-Steuereinheit handeln kann, kann eine WAN-Verbindung (Wide Area Network, Weitverkehrsnetz) 118 für das drahtlose Kommunikationssystem 100 vorsehen. Die Basisstationen oder Zugangspunkte 111 bis 113 weisen eine zugehörige Antenne oder ein zugehöriges Antennenarray auf, um einzeln mit drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen in ihrem Bereich zu kommunizieren. Die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen registrieren sich bei einer bestimmten Basisstation oder bei einem bestimmten Zugangspunkt 111 bis 113, um innerhalb des drahtlosen Kommunikationssystems 100 Dienste zu empfangen. Bei Direktverbindungen (zum Beispiel bei Punkt-zu-Punkt-Kommunikation) können die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen direkt über einen zugeteilten Kanal kommunizieren.
Basisstationen können für Mobiltelefonsysteme (einschließlich LTE- und 5G-Systemen) und ähnlich geartete Systemen verwendet werden, während Zugangspunkte für drahtlose Heim- oder Gebäudenetzwerke verwendet werden können. Ungeachtet des speziellen Typs von Kommunikationssystem kann jede drahtlose Kommunikationsvorrichtung eine eingebaute Funkeinheit umfassen und/oder mit einer Funkeinheit gekoppelt sein. Die Funkeinheit umfasst einen Linearverstärker und/oder einen programmierbaren, mehrstufigen Verstärker, um die Leistung zu verbessern, die Kosten zu verringern, die Größe zu verringern und/oder Breitbandanwendungen zu verbessern. Die Funkeinheit kann außerdem eine Antenne oder ein Antennenarray mit einem bestimmten Antennen-Erfassungsbereichsmuster für die Ausbreitung abgehender HF-Signale (Hochfrequenzsignale) und/oder den Empfang eingehender HF-Signale umfassen oder mit einer solchen bzw. einem solchen gekoppelt sein. Bei einigen Erscheinungsformen kann es sich bei dem Antennenarray um Richtantennen (zum Beispiel mit Strahlformung) handeln.
Gemäß einigen Implementierungen werden Basisstationen für Mobiltelefonsysteme (zum Beispiel AMPS (Advanced Mobile Phone Services), digitales AMPS, GSM (Global System for Mobile Communications), CDMA (Code Division Multiple Access), LMDS (Local Multi-Point Distribution Systems), MMDS (Multi-Channel-Multi-Point Distribution Systems), EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), GPRS (General Packet Radio Service), HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access und/oder Variationen davon) sowie gleichartige Systeme verwendet, während Zugangspunkte für drahtlose Heim- oder Gebäudenetzwerke (zum Beispiel IEEE 802.11, Bluetooth, ZigBee, beliebige weitere Typen von HF-basierten Netzwerkprotokollen und/oder Varianten davon) verwendet werden. Ungeachtet des speziellen Typs von Kommunikationssystem umfasst jede drahtlose Kommunikationsvorrichtung eine eingebaute Funkeinrichtung und/oder ist mit einer Funkeinrichtung gekoppelt.
Eine oder mehrere der gezeigten Vorrichtungen können eine Schaltungsanordnung und/oder Software umfassen, die es der speziellen Vorrichtung erlaubt, unter Verwendung einer Kommunikationssystemtechnologie auf der Grundlage von Bluetooth (BT) miteinander oder mit den in der Nähe befindlichen BT-Vorrichtungen 150 bis 159 zu kommunizieren. Der Kommunikationsbereich unter Verwendung von BT ist kleiner als der typischer WLAN-Netzverbindungen (Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk). Eine BT-Kommunikationsverbindung kann verschiedene Versionen einer BT-Spezifikation nutzen, einschließlich der Bluetooth Core Specification Version 4.0, Volume 6 (Low Energy Controller Volume), die für die Funktechnik Bluetooth™ Low Energy (BLE) gilt. Obwohl BLE in Verbindung mit der klassischen BT-Funktechnik betrieben werden kann, weist BLE einen funktionellen Unterschied bei der Anwendung des Protokolls zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einem oder mehreren BLE-kompatiblen Vorrichtungen auf.
2 veranschaulicht ein schematisches Blockdiagramm eines Drahtlos-Kommunikationsteils 200 einer drahtlosen Vorrichtung gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
Der Drahtlos-Kommunikationsteil 200 umfasst einen Sender (TX) 201, einen Empfänger (RX) 202, einen Lokaloszillator (LO) 207 und ein Basisbandmodul 205. Das Basisbandmodul 205 kann so konfiguriert sein, dass es Basisband-Verarbeitungsoperationen bereitstellt. Bei einigen Implementierungen umfasst das Basisbandmodul 205 eine digitale Signalverarbeitungseinheit (DSP). Das Basisbandmodul 205 ist mit einer Host-Einheit (zum Beispiel dem Host 210), einer Anwendungsverarbeitungseinheit oder einer oder mehreren anderen Einheiten gekoppelt, die für die Vorrichtung und/oder die Schnittstelle zu einem Nutzer eine funktionale Bluetooth-Verarbeitung vorsieht bzw. vorsehen.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Host 210 vorgesehen. Der Host 210 kann ein Host-Modul einer Bluetooth-Vorrichtung darstellen, während der Drahtlos-Kommunikationsteil 200 genutzt wird, um die Funkfunktion (zum Beispiel HF-Front-End) und die Basisbandfunktionen bereitzustellen. Der Funkteil des Drahtlos-Kommunikationsteils 200 kann so implementiert sein, dass er eine oder mehrere Bluetooth-Betriebsarten unterstützt, oder er kann weitere drahtlose Systeme, wie beispielsweise WLAN (zum Beispiel WiFi) und/oder Mobilfunk- oder Satellitenkommunikation umfassen. Beliebige oder alle der in 2 gezeigten Hardwarekomponenten können in eine oder mehrere der in 1 gezeigten drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen eingebaut sein.
Der Speicher 206 ist mit dem Basisbandmodul 205 gekoppelt. Der Speicher 206 kann genutzt werden, um Daten einschließlich Programmanweisungen, die sich auf das Basisbandmodul 205 auswirken, zu speichern. Für den Speicher 206 können verschiedene Arten von Speichervorrichtungen genutzt werden. Der Speicher 206 kann sich an einer beliebigen Stelle in dem Drahtlos-Kommunikationsteil 200 befinden.
Der Sender 201 und der Empfänger 202 sind über das Sende-/Empfangsumschaltmodul (T/R-Umschaltmodul) 203 mit einer Antenne 204 gekoppelt. Das T/R-Umschaltmodul 203 ist so konfiguriert, dass es die Antenne je nach Betriebsart zwischen Sender und Empfänger umschaltet. Bei einigen Erscheinungsformen werden für den Sender 201 und den Empfänger 202 getrennte Antennen verwendet Bei einigen Implementierungen werden mit dem Drahtlos-Kommunikationsteil 200 mehrere Antennen oder Antennenarrays genutzt, um Antennendiversität oder MIMO-Funktionen (Multiple Inputs/Multiple Outputs, mehrere Eingänge/mehrere Ausgänge) vorzusehen.
Bei Frequenzen in einem Gigahertz-Bereich (zum Beispiel 2,4 Ghz bis 5 GHZ) können omnidirektionale Antennen eine geeignete Abdeckung für die Kommunikation zwischen drahtlosen Vorrichtungen bereitstellen. Bei höheren Frequenzen werden jedoch Richtantennen mit Strahlformungsfunktionen vorgesehen, um aufgrund der beschränkten Reichweite des Signals den Strahl so zu richten, dass die gesendete Energie konzentriert wird. In diesen Fällen ermöglichen Antennenarrays das Richten des Strahls in eine bestimmte Richtung oder auf ein bestimmtes Ziel. Strahlformung erlaubt es einem Paar von Stationen (STAs) oder einem Zugangspunkt (AP) und einer STA, ihre Richtantennen so zu trainieren und auszurichten, dass eine optimale drahtlose Verbindung zur Kommunikation miteinander erhalten wird. Die Strahlformung wird bewerkstelligt, nachdem die beiden Vorrichtungen, wie oben angemerkt, eine erfolgreiche Trainingssequenz durchlaufen haben. Ein Merkmal der Strahlformung ist die Strahlverfeinerung. Strahlverfeinerung ist ein Prozess, in dem eine STA ihre Antennenkonfiguration (oder Antennengewichtung und -vektor) für das Senden und/oder Empfangen verbessert.
Abgehende Daten zum Senden von dem Host 210 werden an das Basisbandmodul 205 weitergeleitet und in Basisbandsignale umgewandelt und dann für das Senden über den Sender 201 aufwärts gewandelt. Zum Beispiel wandelt der Sender 201 die Basisbandsignale zum Senden von dem Drahtlos-Kommunikationsteil 200 über die Antenne 204 in abgehende Hochfrequenzsignale (HF-Signale) um. Der Sender 201 kann eine Vielfalt von Hochwandlungs- oder Modulationstechniken nutzen, um die abgehenden Basisbandsignale in abgehende HF-Signale umzuwandeln. Der Umwandlungsprozess hängt von dem jeweils genutzten Kommunikationsstandard bzw. protokoll ab.
Auf eine ähnliche Weise werden eingehende HF-Signale mittels der Antenne 204 empfangen und mit dem Empfänger 202 gekoppelt. Der Empfänger 202 wandelt dann die eingehenden HF-Signale in eingehende Basisbandsignale um, die dann mit dem Basisbandmodul 205 gekoppelt werden. Der Empfänger 202 kann eine Vielfalt von Abwärtswandlungs- oder Demodulationstechniken nutzen, um die eingehenden HF-Signale in eingehende Basisbandsignale umzuwandeln. Die eingehenden Basisbandsignale werden mittels des Basisbandmoduls 205 verarbeitet, und eingehende Daten werden von dem Basisbandmodul 205 an den Host 210 ausgegeben.
Der LO 207 stellt dem Sender. 201 zur Aufwärtswandlung und dem Empfänger 202 zur Abwärtswandlung lokale Oszillationssignale bereit. Bei einigen Erscheinungsformen können für den Sender 201 und den Empfänger 202 getrennte LO-Signale verwendet werden. Obwohl eine Vielfalt von LO-Schaltungsanordnungen verwendet werden können, wird bei einigen Implementierungen PLL (Phase-Locked Loop, Phasenregelkreis) genutzt, um den LO fest so einzustellen, dass er auf der Grundlage einer ausgewählten Kanalfrequenz ein frequenzstabiles LO-Signal ausgibt.
Das Basisbandmodul 205, der LO 207, der Sender 201 und der Empfänger 202 können auf einem selben IC-Chip (Integrated Circuit, integrierte Schaltung) integriert sein. Der Sender 201 und der Empfänger 202 können manchmal als HF-Front-End-Module (oder -Komponenten) oder als Funkeinrichtungen bezeichnet werden. Bei einigen Erscheinungsformen können sich eine oder mehrere der vorgenannten Komponenten auf getrennten IC-Chips befinden. Auf ähnliche Weise können weitere, in 2 gezeigte Komponenten zusammen mit dem Basisbandmodul 205, dem LO 207, dem Sender 201 und dem Empfänger 202 in denselben IC-Chip eingebaut sein. Bei einigen Erscheinungsformen ist die Antenne 204 in denselben IC-Chip eingebaut. Mit dem Aufkommen der SOC-Integration (System-on-Chip, System auf einem Chip) können Host-Vorrichtungen, Verarbeitungseinheiten für Anwendungen und/oder Benutzerschnittstellen, wie beispielsweise der Host 210 zusammen mit dem Basisbandmodul 205, dem Sender 201 und dem Empfänger 202 in denselben IC-Chip eingebaut sein.
Ein beliebiges .der verschiedenen Ausführungsbeispiele des Drahtlos-Kommunikationsteils 200, der innerhalb verschiedener Kommunikationssysteme implementiert sein kann, kann Funktionalität zum Durchführen von Kommunikation über mehrere Standards, mehrere Protokolle oder mehrere andere vorbestimmte Kommunikationsmittel aufnehmen. Zum Beispiel kann der als einzelne Kommunikationsvorrichtung implementierte Drahtlos-Kommunikationsteil 200 Funktionalität zum Durchführen einer Kommunikation gemäß einem ersten Protokoll, einem zweiten Protokoll und/oder einem dritten Protokoll umfassen. Bei diesen verschiedenen Protokollen kann es sich um das Protokoll WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), ein Protokoll, das mit einem drahtlosen lokalen Netzwerk (zum Beispiel WLAN/WiFi) (zum Beispiel einem der IEEE 802.11-Protokolle (Institute of Electrical and Electronics Engineers), wie beispielsweise 802.1 1a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac oder 802.11ax) kompatibel ist, ein Bluetooth-Protokoll oder ein beliebiges anderes vorbestimmtes Mittel handeln, mittels dessen die drahtlose Kommunikation bewirkt werden kann.
3 veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine Kommunikationsumgebung 300 mit Nutzung von Sende-Strahlformung gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
Bei einigen Erscheinungsformen sieht ein BT-Chip (bzw. eine integrierte Schaltung) mit zwei Kernen Strahlformungs-/Kombinationsfunktionen vor, die genutzt werden, um einen Strahl so zu richten, dass die gesendete Energie konzentriert wird. Wenn, wie in 3 abgebildet, drahtlose Kommunikationsvorrichtungen, wie beispielsweise das Mobiltelefon 125 und die BT-Vorrichtung 154, in der Kommunikationsumgebung 300 kommunizieren, wird mittels des Mobiltelefons 125 ein gerichteter Strahl 302 in Richtung auf die BT-Vorrichtung 154 gerichtet. Bei einigen Erscheinungsformen kann es sich bei der BT-Vorrichtung 154 um ein drahtloses Headset handeln. Die Veranschaulichung von 3 zeigt eine Vielzahl gerichteter, von dem Mobiltelefon 125 ausgehender Energiekeulen, bei denen eine Keule größer ist als die anderen, um die gerichtete Energie in einer bestimmten Ausrichtung anzugeben. Es sei angemerkt, dass bei einer typischen Strahlformungsprozedur die bestimmte Vorrichtung (zum Beispiel 125) so betrieben wird, dass sie eine Vielzahl von Ausbreitungssektoren aufweist. Wenn der optimale Sektor erkannt oder bestimmt worden ist, richtet die Vorrichtung die Antenne (bzw. das Antennenarray) so aus, dass sie (bzw. es) in dem optimalen Sektor betrieben wird. Im Allgemeinen werden Trainingssequenzen verwendet, um die optimale Richtung zum Ausrichten der Antenne zu bestimmen. Demgemäß stellt in 3 die größere Keule das Ausrichten der Richtantennen dar, sodass eine erste drahtlose Vorrichtung optimal mit einer zweiten drahtlosen Vorrichtung kommunizieren kann.
Sende-Strahlformung kann die Systemleistung verbessern, indem mehrere Antennen an dem Sender ausgewertet werden, um eine Raumdiversität zu erzeugen und folglich die Auswirkungen von Kanal-Fading zu verringern. Bei der Sende-Strahlformung wird von jeder Sendeantenne dasselbe Signal ausgesendet, aber die Phase der jeweiligen Signale wird so angepasst, dass die Phasen an dem Empfänger aufbauend addiert werden. Folglich ist der SNR-Wert (Signal-to-Noise Ratio, Signal/Rausch-Verhältnis) an dem empfangenden Ende erhöht (oder maximiert). In dieser Hinsicht verringert ein verbessertes SNR die Anzahl von Paketfehlern. Folglich verringert eine verbesserte Fehlerratenleistung die Menge an erneuten Übertragungen. Dies führt wiederum zu einer besseren Nutzung der Bandbreite. Bei einigen Erscheinungsformen wird keine Änderung bei dem BT-Paketformat benötigt, um die Sende-Strahlformung durchzuführen.
4 veranschaulicht ein Beispiel für ein Bluetooth-Kommunikationssystem 400 gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
Das Bluetooth-Kommunikationssystem 400 umfasst eine Master-Vorrichtung 410 und eine Slave-Vorrichtung 420. Das Bluetooth-Kommunikationssystem 400 kann dahingehend betriebsfähig sein, dass es ein FDMA-Schema (Frequency Division Multiple Access, Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff) und ein TDMA-Schema (Time Division Multiple Access, Zeitmultiplex-Vielfachzugriff) nutzt, um Sprach- und/oder Datenkommunikation zu unterstützen. Bei einigen Implementierungen kann das Bluetooth-Kommunikationssystem 400 in der Lage sein, in der Kommunikation zwischen der Master-Vorrichtung 410 und der Slave-Vorrichtung 420 auf der Sicherungsschicht ein TDMA-basiertes Abfrageschema zu nutzen. Diesbezüglich bezieht das TDMA-basierte Abfrageverfahren eine Vorrichtung (zum Beispiel die Master-Vorrichtung 250), die zu einer vorbestimmten Zeit ein Paket sendet, und eine entsprechende Vorrichtung (zum Beispiel die Slave-Vorrichtung 260), die nach einer vorbestimmten Zeit mit einem Paket antwortet, ein.
Wie in 4 abgebildet, umfasst die Master-Vorrichtung 410 mehrere Antennen oder ein Antennenarray, um über den Kommunikationskanal mit der Slave-Vorrichtung 420 Raumdiversität zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Master-Vorrichtung 410 ein selbes Signal von jeder Sendeantenne senden, bei der die Phase jedes Signals derart angepasst wird, dass die Phasen an der Slave-Vorrichtung 420 aufbauend addiert werden. Innerhalb eines Verbindungsereignisses wechseln sich die Master- und die Slave-Vorrichtung beim Senden von Datenpaketen unter Verwendung desselben Datenkanals ab. Bei einigen Implementierungen leitet die Master-Vorrichtung 410 den Beginn jedes Verbindungsereignisses ein und kann jedes Verbindungsereignis jederzeit beenden.
Bei einigen Implementierungen umfasst die Master-Vorrichtung 410 ein MRC-Modul (Maximum-Ratio-Combining) (nicht gezeigt) in einer Empfängerschaltung der Master-Vorrichtung 410 zum Ermöglichen einer Empfängerdiversität in einer drahtlosen Verbindung. Während des Empfangs eines Pakets schätzt das MRC-Modul die relative Phase zwischen zwei Antennen. Dann wird an einem Sender der Master-Vorrichtung 410 diese relative Phasenschätzung zum Anpassen der Phase von Signalen von jeder Antenne so angepasst, dass sie sich an dem Empfänger (zum Beispiel an der Slave-Vorrichtung 420) aufbauend addieren. In dieser Hinsicht kann das empfangene Signal nach der Strahlformung wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{matrix} y (k) = h_{1} x (k) + h_{2} e^{j (θ_{1} - θ_{2})} x (k) + n \\ = (| h_{1} | + | h_{2} |) e^{j θ_{1}} x (k) + n \end{matrix}$
wobei h₁ = |h₁|e^jθ
1 , h₂ = |h₂|e^iθ
2, θ₁ - θ₂ = relative Phase zwischen zwei Antennen.
5A und 5B veranschaulichen Beispiele für einen Rahmenaustausch zwischen einer Master-Vorrichtung und einer Slave-Vorrichtung gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Während eines Verbindungsereignisses können Datenpakete mit Zwischenrahmenabstand gesendet werden, und wenigstens ein Datenpaket kann bei dem Verbindungsereignis von einem Master, wie beispielsweise der Master-Vorrichtung 410, stammen. Die Master-Vorrichtung 410 kann das erste Datenpaket bei jedem Verbindungsereignis an einen vorgesehenen Slave, wie beispielsweise die Slave-Vorrichtung 420, senden. Diesbezüglich kann die Slave-Vorrichtung 420 nach einer vorbestimmten Zeit (zum Beispiel 514) eine Antwort senden, auf die dann ein weiterer Master-Sendevorgang (nicht gezeigt) folgen kann. Die Master-Vorrichtung 410 kann dahingehend betriebsfähig sein, dass sie bei jedem Verbindungsereignis ein TDMA-basiertes Abfrageschema nutzt, um bei dem vorgesehenen Slave eine Paket-Sendeabfrage durchzuführen. Die Master-Vorrichtung 410 kann in der Lage sein, bei jedem Verbindungsereignis die Größe der Paket-Nutzdaten für Datenpakete und die Zeitsteuerung für das Senden von Paketen zu bestimmen.
Die Slave-Vorrichtung 420 kann mit einer oder mehreren Verbindungen mit der Master-Vorrichtung 410 auf der Sicherungsschicht verbunden sein. Die Slave-Vorrichtung 420 kann in der Lage sein, für die Datenkommunikation mit der Master-Vorrichtung 410 eine Synchronisation mit Anfangspunkten der Verbindung, aus der Sicht einer Slave-Vorrichtung Ankerpunkte genannt, vorzunehmen. Die Slave-Vorrichtung 420 kann die Einrichtung einer Verbindung mit der Master-Vorrichtung 410 auf der Sicherungsschicht als abgeschlossen betrachten, nachdem sie von der Master-Vorrichtung 410 ein Verbindungsanforderungspaket empfangen hat. Die Slave-Vorrichtung 420 kann dahingehend betriebsfähig sein, dass sie in dem Datenkanal Datenpakete sendet, nachdem sie in der zugehörigen Verbindung auf der Sicherungsschicht ein Paket von der Master-Vorrichtung 410 empfangen hat.
In 5A umfasst ein erster Rahmenaustausch 510 eine Master-Vorrichtung (zum Beispiel 410) mit einer einzelnen Antenne, die als Erstes in einem ersten Zeitschlitz 512 einen Sendevorgang zu einer Slave-Vorrichtung (zum Beispiel 420) durchführt. In dieser Hinsicht führt die Slave-Vorrichtung 420, die mehrere Antennen aufweist, als Erstes einen Empfangs- und als Zweites einen Sendevorgang durch. Folglich kann die Slave-Vorrichtung 420 während des Empfangs eine Phasenschätzung erhalten und dann in einem nachfolgenden Zeitschlitz 514 die Strahlformung anwenden. Zum Beispiel kann das MRC-Modul der Slave-Vorrichtung 420 die Phasenschätzung (zum Beispiel θ₂-θ₁) in dem Zeitschlitz 512 berechnen und die Phasenschätzung θ₂-θ₁ für die Sende-Strahlformung an die Master-Vorrichtung 410 über die mehreren Antennen anwenden. Der Rahmenaustausch von 5A stellt einen optimalen Anwendungsfall dar, wobei die minimale Verzögerung zwischen dem Schätzen und dem Anwenden von Strahlformungskoeffizienten liegt.
In 5B umfasst ein zweiter Rahmenaustausch 520 die Master-Vorrichtung 410 mit mehreren Antennen, die als Erstes in einem ersten Zeitschlitz 522 einen Sendevorgang zu der Slave-Vorrichtung 420 durchführt. Jedoch führt die Master-Vorrichtung 410 zunächst den Sendevorgang vor dem Empfangsvorgang durch, und daher steht eine aktuelle Phasenschätzung für die Tx-Strahlformung nicht zur Verfügung. In dieser Hinsicht muss die Master-Vorrichtung 410 Phasenschätzungen von vorherigen Paketen verwenden. In einem zweiten Zeitschlitz 524 kann das MRC-Modul der Master-Vorrichtung 410 nach dem Empfang von der Slave-Vorrichtung 420 in dem Zeitschlitz 524 die Phasenschätzung (zum Beispiel θ₂-θ₁) berechnen. Der Rahmenaustausch von 5B stellt einen anspruchsvollen Anwendungsfall dar, in dem vorherige Phasenschätzungen aufgrund von Frequenzsprüngen und Kanaländerungen vermutlich veraltet sind.
6A veranschaulicht eine grafische Darstellung eines beispielhaften Histogramms 600, das die Zeit für die Rückkehr eines Signals zu einer selben Frequenz gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie abbildet. Die Kanal-Kohärenzbandbreite ist ein statistisches Maß für einen Bereich von Frequenzen, bei denen die Signale hoch korreliert sind. Benachbarte Frequenzen weisen aufgrund der Kanal-Kohärenzbandbreite eine ähnliche Phase auf. In 6A kann die Känalkohärenzzeit (Tc) wie folgt ausgedrückt werden: $T_{c} = 9 / (16 * π * f_{d}),$
wobei die Doppler-Frequenz (f_d) 3 Hz beträgt, was eine Kanalkohärenzzeit von 60 ms als Ergebnis haben kann. Wenn die Zeit für die Rückkehr zu derselben Frequenz größer ist als die Kanalkohärenzzeit, ist die letzte Phasenschätzung einer aktuellen Frequenzsprungfrequenz vermutlich veraltet. Dies kann einen deutlichen Leistungsunterschied im Hinblick auf ein Fallszenario mit Kenntnis eines idealen Phasenwerts verursachen. Wie in 6A veranschaulicht, beträgt die mittlere Rückkehrzeit etwa 98,75 ms, während die Kanalkohärenzzeit etwa 60 ms beträgt, was vermutlich nahelegt, dass die aktuelle Frequenzsprungfrequenz in diesem Fall angesichts der Tatsache, dass die mittlere Rückkehrzeit größer ist als die Kanalkohärenzzeit, veraltet ist.
6B veranschaulicht eine grafische Darstellung von beispielhaften Kurven, die Paketfehlerraten verschiedener Sendesignale unter Verwendung einer einzelnen und mehrerer Antennen darstellen. Eine erste Kurve 612 stellt ein Sendesignal unter Verwendung einer einzelnen Antenne dar, eine zweite Kurve 614 stellt ein Sendesignal unter Verwendung von Sende-Strahlformung auf der Grundlage einer letzten Phasenschätzung dar, und eine dritte Kurve 616 stellt ein Sendesignal unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage der idealen Phasenschätzung dar, die bekannt ist. Die zweite Kurve 614 bietet im Vergleich zu der ersten Kurve 612 verbesserte SNR-Messungen, jedoch bleibt die zweite Kurve 614 noch hinter der dritten Kurve 616 zurück. Der SNR-Abstand zwischen der zweiten Kurve 614 und der dritten Kurve 616 wird mit zunehmender PER weiter (zum Beispiel 2,9 dB bei PER 10^-1, 7 dB bei PER 10^-2 und 11,7 dB bei PER 10^-3).
7A veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine globale Binning-Struktur 700 gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
Ein Bluetooth-Kommunikationssystem, wie beispielsweise der Drahtlos-Kommunikationsteil 200 von 2, kann dahingehend betriebsfähig sein, dass es ein FDMA-Schema (Frequency Division Multiple Access, Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff) und ein TDMA-Schema (Time Division Multiple Access, Zeitmultiplex-Vielfachzugriff) nutzt, um Sprach- und/oder Datenkommunikation zu unterstützen. Das Bluetooth-Kommunikationssystem kann so konfiguriert sein, dass es auf 80 sich nicht überlagernden Kanälen mit einem Abstand von jeweils 1 MHz gemäß dem FDMA-Schema betrieben wird. Wie in 7A abgebildet, umfasst die globale Binning-Struktur 700 eine Zuteilung von Bluetooth-Kanälen 710 (zum Beispiel von 0 bis 79 durchnummeriert). Die Zuteilung der Bluetooth-Kanäle 710 ist in als „Kanalgruppen“ bezeichnete Gruppierungen unterteilt, um eine Kanalgruppenzuteilung 720 auszubilden. Die Kanalgruppenzuteilung 720 umfasst eine erste Kanalgruppe 722 (als „KG 1“ bezeichnet), eine zweite Kanalgruppe 724 (als „KG 2“ bezeichnet), eine fünfzehnte Kanalgruppe 726 (als „KG 15“) bezeichnet und eine sechzehnte Kanalgruppe 728 (als „KG 16“ bezeichnet). Die gesamte Anzahl von Kanalgruppen in der globalen Binning-Struktur 700 kann bei einer Kanalgruppenbreite von 5 MHz gleich 16 sein.
In der globalen Binning-Struktur 700 sind aufeinander folgende Kanäle in Kanalgruppen zusammengefasst, und folglich weisen Kanalgruppen keine gemeinsam genutzten Kanäle auf. Zum Beispiel umfasst die erste Kanalgruppe 722 die Kanäle 0 bis 4, während die zweite Kanalgruppe die Kanäle 5 bis 9 umfasst. Die aufeinander folgenden Kanäle sind in Kanalgruppen mit mittels der Kanalgruppenbreite bestimmten Zwischenräumen zusammengefasst. Zum Beispiel umfasst jede der Kanalgruppen 5 Kanäle auf der Grundlage einer gegebenen Kanalgruppenbreite von 5 MHz, wobei jeder Kanal einen Zwischenraumabstand von 1 MHz aufweist. Als Ergebnis können bei einer Kanalgruppenbreite von 5 MHz fünf (5) aufeinander folgende Kanäle in einer selben Kanalgruppe platziert werden (das heißt, die Kanäle 0,1,2,3,4 befinden sich in der ersten Kanalgruppe 722, die Kanäle 5,6,7,8,9 befinden sich in der zweiten Kanalgruppe 724 und so weiter). In dieser Hinsicht verwenden Kanäle, die zu derselben Kanalgruppe gehören, für die Tx-Strahlformung dieselbe Phasenschätzung. Bei einigen Implementierungen wird die Phasenschätzung in einer Kanalgruppe jedes Mal aktualisiert, wenn eine neue Phasenschätzung von einem beliebigen der Kanäle in derselben Kanalgruppe erhalten wird.
Jedoch nutzen die an den Rändern der Kanalgruppen befindlichen Kanäle (zum Beispiel die Kanäle 0 und 4 bei der ersten Kanalgruppe 722, die Kanäle 5 und 9 bei der zweiten Kanalgruppe 724 usw.) die Phasenschätzungen ihrer Nachbarkanäle nicht in vollem Umfang, da die obere bzw. die untere Hälfte der Nachbarkanäle zu den angrenzenden Kanalgruppen (das heißt zu einer anderen Kanalgruppe) gehört. Wenn zum Beispiel die aktuelle Frequenzsprungfrequenz Kanal 4 entspricht, stammt die letzte Phasenschätzung von Kanal 0. Jedoch ist die Phasenschätzung der zweiten Kanalgruppe 724, bei der die letzte Phasenschätzung von Kanal 5 stammt, aktueller als die Phasenschätzung der ersten Kanalgruppe 722.
7B veranschaulicht eine grafische Darstellung eines beispielhaften Histogramms 730, das die Zeit für die Rückkehr eines Signals zu einer selben Frequenz auf der Grundlage von globalem Binning gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie abbildet. Wie in 7B veranschaulicht, beträgt die mittlere Rückkehrzeit etwa 20,0 ms, während die Kanalkohärenzzeit etwa 60 ms beträgt, was vermutlich nahelegt, dass die aktuelle Frequenzsprungfrequenz in diesem Fall aktuell ist. Im Vergleich zu der in 6B veranschaulichten grafischen Darstellung ist die in 7B abgebildete mittlere Rückkehrzeit erheblich kürzer als die in 6B abgebildete mittlere Rückkehrzeit, was den Leistungsvorteil der Verwendung von globalem Binning für Sende-Strahlformung veranschaulicht.
7C veranschaulicht eine grafische Darstellung 740 von beispielhaften Kurven, die Paketfehlerraten verschiedener Sendesignale unter Verwendung einer einzelnen und mehrerer Antennen auf der Grundlage von globalem Binning gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellen. Die erste Kurve 612 stellt ein Sendesignal unter Verwendung einer einzelnen Antenne dar, die zweite Kurve 614 stellt ein Sendesignal unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage von globalem Binning mit einer Kanalgruppenbreite von 1 MHz dar, die dritte Kurve 616 stellt ein Sendesignal unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage der idealen, bekannten Phasenschätzung dar, und eine vierte Kurve 742 stellt ein Sendesignal unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage von globalem Binning mit einer Kanalgruppenbreite von 5 MHz dar. Die zweite Kurve 614 bietet im Vergleich zu der ersten Kurve 612 verbesserte SNR-Messungen, jedoch bleibt die zweite Kurve 614 noch hinter der dritten Kurve 616 zurück. Der SNR-Abstand zwischen der zweiten Kurve 614 und der vierten Kurve 742 wird mit zunehmender PER weiter (zum Beispiel 2,1 dB bei PER 10^-1, 4,3 dB bei PER 10^-2 und 5,1 dB bei PER 10^-3). In dieser Hinsicht bietet die vierte Kurve 742 im Vergleich zu der zweiten Kurve 614 verbesserte SNR-Messungen, indem sie die Lücke zu der dritten Kurve 616 schließt.
Wie in 7B und 7C abgebildet, verringert das Zusammenfassen von in der Nähe befindlichen Frequenzsprungfrequenzen zu Kanalgruppen und das Nutzen der neuesten Phasenschätzung in der Kanalgruppe das Alter der von der Tx-Strahlformung zu verwendenden Phase.
8A veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine lokale Binning-Struktur 800 gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
Anders als bei der globalen Binning-Struktur 700 weisen die Kanalgruppen in der lokalen Binning-Struktur 800 sich überlagernde Kanäle auf. Wie in 8A abgebildet, umfasst die lokale Binning-Struktur 800 eine Zuteilung von Bluetooth-Kanälen 810 (zum Beispiel von 0 bis 79 durchnummeriert). Die Zuteilung der Bluetooth-Kanäle 810 ist in als „Kanalgruppen“ bezeichnete Gruppierungen unterteilt, um mehrere Kanalgruppenzuteilungen (zum Beispiel 820, 830, 840, 850) auszubilden. Die Kanalgruppenzuteilung 820 umfasst eine erste Kanalgruppe 822 (als „KG 1“ bezeichnet), die Kanalgruppenzuteilung 830 umfasst eine zweite Kanalgruppe 832 (als „KG 2“ bezeichnet), die Kanalgruppenzuteilung 840 umfasst eine dritte Kanalgruppe 842 (als „KG 3“) bezeichnet und die Kanalgruppenzuteilung 850 umfasst eine sechsundsiebzigste Kanalgruppe 852 (als „KG 76“ bezeichnet).
In der lokalen Binning-Struktur 800 sind um eine mittels des jeweiligen Kanals angegebene Mitte lokal Kanalgruppen ausgebildet. Wenn zum Beispiel eine Kanalgruppenbreite 5 MHz beträgt, enthält die erste Kanalgruppe 722 Kanal 2 als Kanalgruppenmitte sowie seine Nachbarkanäle, die ±1 MHz und ±2 MHz von Kanal 2 entfernt sind (das heißt die Kanäle 1,3 bzw. die Kanäle 0,4). Auf ähnliche Weise enthält die zweite Kanalgruppe 724 Kanal 3 als Kanalgruppenmitte, zusammen mit seinen angrenzenden Kanälen 1,2,4 und 5. Die gesamte Anzahl von Kanalgruppen bei dem lokalen Binning ist bei einer Kanalgruppenbreite von 5 MHz gleich 76. In dieser Hinsicht verwendet Kanal 2 die Phasenschätzung in der ersten Kanalgruppe 722, wo er eine Mittenfrequenz dieser Kanalgruppe darstellt. In ähnlicher Weise verwendet Kanal 3 die Phasenschätzung in der zweiten Kanalgruppe 724, wo er eine Mittenfrequenz dieser Kanalgruppe darstellt.
Anders als bei dem globalen Binning kann der Kanal bei dem lokalen Binning zu mehreren Kanalgruppen gehören. Zum Beispiel haben die erste Kanalgruppe 722 und die zweite Kanalgruppe 724 vier Kanäle gemeinsam, das heißt die Kanäle 1,2,3 und 4. Auf der Grundlage der Struktur der Kanalgruppenausbildung, bei der um den relevanten Kanal herum lokal Kanalgruppen ausgebildet werden, kann die lokale Binning-Struktur 800 die Frequenzkorrelation der Strahlformungsvektoren der Nachbarkanäle effizienter nutzen als die globale Binning-Struktur 700.
8B veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine Phasenschätzungsaktualisierung 860 für die lokale Binning-Struktur 800 gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Bei einigen Implementierungen wird die Phasenschätzung in einer Kanalgruppe jedes Mal aktualisiert, wenn eine neue Phasenschätzung von einem beliebigen der Kanäle in derselben Kanalgruppe erhalten wird. Wie in 8B abgebildet, in der angenommen wird, dass eine neue Phasenschätzung von Kanal 6 verfügbar ist, werden Phasenschätzungen in einer auf Kanal 6 (zum Beispiel unter den Kanalgruppenmitten 862) zentrierten Kanalgruppe und in Nachbarkanalgruppen, die Kanal 6 enthalten (zum Beispiel 864), aktualisiert.
Bei einigen Implementierungen wird eine Kanalgruppen-Aktualisierungsregel wie folgt angegeben:

1) Die (mittels B_c bezeichnete) Kanalgruppe finden, die um den Kanal zentriert ist, der eine neue Phasenschätzung aufweist.
2) Die Phasenschätzung in den Kanalgruen ${B_{c}, B_{c} \pm 1, \dots, B_{c} \pm ⌊ \frac{KG - Breite}{2} ⌋}$
mit den neuen Phaseninformationen aktualisieren.

8C veranschaulicht eine grafische Darstellung 870 von beispielhaften Kurven, die Paketfehlerraten verschiedener Sendesignale unter Verwendung einer einzelnen und mehrerer Antennen auf der Grundlage von lokalem Binning gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellen. Die grafische Darstellung 870 umfasst eine erste Kurve 872, die ein Sendesignal unter Verwendung einer einzelnen Antenne darstellt, eine zweite Kurve 874, die ein Sendesignal unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage der idealen, bekannten Phasenschätzung darstellt, eine dritte Kurve 876, die ein Sendesignal unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage von globalem Binning mit einer Kanalgruppenbreite von 5 MHz darstellt, und eine vierte Kurve 878, die ein Sendesignal unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage von lokalem Binning mit einer Kanalgruppenbreite von 5 MHz darstellt. Die dritte Kurve 876 bietet im Vergleich zu der ersten Kurve 872 verbesserte PER-Messungen, jedoch bleibt die dritte Kurve 876 noch hinter der vierten Kurve 878 zurück. Wie in 8C abgebildet, führt das lokale Binning im Hinblick auf das globale Binning zu einer stärkeren SNR-Verbesserung (das heißt bis zu 1,27 dB).
9A und 9B veranschaulichen grafische Darstellungen, die Beispiele für Paketfehlerraten für verschiedene Kanalgruppenbreiten gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie abbilden. In 9A umfasst eine grafische Darstellung 910 eine Kurve 918, welche die Paketfehlerrate bei einem gegebenen SNR für eine gegebene Kanalgruppenbreite darstellt, wobei die Doppler-Frequenz 3 Hz beträgt und der Abstand auf 3,75 ms eingestellt ist. In der grafischen Darstellung 910 liegt innerhalb einer Region 912 der Kurve 918, wo die Paketfehlerrate minimal ist, eine optimale Kanalgruppenbreite vor. Bei einigen Erscheinungsformen kann die optimale Kanalgruppenbreite für einen Fall, in dem das SNR etwa 25 dB beträgt, in einem Bereich von 8 MHz bis 11 MHz liegen. Wenn die Kanalgruppenbreite gegenüber dem optimalen Kanalgruppenbreitenbereich (zum Beispiel 914) verringert wird, verschlechtert sich die Paketfehlerratenleistung, weil sich die mittlere Zeit für die Rückkehr zu einer Kanalgruppe erhöht. Folglich ist es wahrscheinlicher, dass die Phase der Kanalgruppe aufgrund eines Kanals mit veränderlicher Zeit veraltet ist.
In 9B umfasst eine grafische Darstellung 920 eine Kurve 928, welche das SNR bei einer gegebenen Paketfehlerrate für eine gegebene Kanalgruppenbreite darstellt, wobei die Doppler-Frequenz 3 Hz beträgt und der Abstand auf 3,75 ms eingestellt ist. In der grafischen Darstellung 920 liegt innerhalb einer Region 922 der Kurve 928, wo das SNR minimal ist, eine optimale Kanalgruppenbreite vor. Bei einigen Erscheinungsformen kann die optimale Kanalgruppenbreite für einen Fall, in dem die Paketfehlerrate etwa 0,01 (bzw. 10^-2) beträgt, in einem Bereich von 8 MHz bis 11 MHz liegen. Wenn die Kanalgruppenbreite gegenüber dem optimalen Kanalgruppenbreitenbereich (zum Beispiel 926) erhöht wird, verschlechtert sich die Paketfehlerratenleistung, weil eine Kanalgruppe mit steigender Kanalgruppenbreite zusätzliche Frequenzen enthält und ihre mittlere Frequenzkorrelation aufgrund der Kanalkohärenzbandbreite abnimmt.
10 veranschaulicht eine grafische Darstellung 1000 von beispielhaften Kurven, die verschiedene Paketfehlerraten von Sendesignalen mit verschiedenen Kanalgruppenbreiten gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellen. Die grafische Darstellung 1000 umfasst eine erste Kurve 10002, die ein Sendesignal unter Verwendung einer einzelnen Antenne darstellt, eine zweite Kurve 1004, die ein Sendesignal unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage der idealen, bekannten Phasenschätzung darstellt, und ein Bündel von Kurven 1006, die jeweils verschiedene Sendesignale mit sich ändernden, vorbestimmten Kanalgruppenbreiten darstellen. Bei einigen Implementierungen kann eine gründliche Suche über das Bündel von Kanalgruppenbreiten so durchgeführt werden, dass die Kanalgruppenbreite, welche die Paketfehlerrate minimiert, während der TX-Strahlformung als vorbestimmte Kanalgruppenbreite ausgewählt und verwendet wird. Wie in 10 abgebildet, wird die Kanalgruppenbreite 1008 (als „9-MHz-KG-Breite“ bezeichnet) während der gründlichen Suche ausgewählt und auf eine Binning-Struktur, wie beispielsweise das globale Binning (siehe 7A bis 7C) oder das lokale Binning (siehe 8A bis 8C), angewendet.
Bei einigen Implementierungen erfolgt die Auswahl der vorbestimmten Kanalgruppenbreite manuell und offline über eine gründliche Suche, wodurch sie auf einen Echtzeitbetrieb nicht anwendbar wäre. Bei einigen Erscheinungsformen ist der Offline-Prozess des Bestimmens der Kanalgruppenbreite durch die gründliche Suche möglicherweise nicht adaptiv gegenüber sich ändernden Kanalbedingungen und/oder Schwankungen des Paketabstands.
11A veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine adaptive Binning-Struktur 1110 gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
Es ist wichtig, den optimalen Wert der Kanalgruppenbreite so zu bestimmen, dass sowohl die Zeit- als auch die Frequenzkorrelation unter den Kanälen in einer Kanalgruppe vollständig genutzt werden und folglich die beste Leistung erhalten wird. Wenn die Kanalgruppenbreite zu groß gewählt wird, wird die Frequenzkorrelation der Kanäle in einer Kanalgruppe geringer. Wenn andererseits kleine Werte für die Kanalgruppenbreite gewählt werden, erhöht sich die gesamte Anzahl von Kanalgruppen, und es dauert aufgrund der zunehmenden Anzahl von Kanalgruppen länger, zu derselben Kanalgruppe zurückzukehren. Dies führt dazu, dass von der Sende-Strahlformung zu verwendende Strahlformungsgewichtungen leichter veraltet sind.
Der optimale Wert der Kanalgruppenbreite hängt von Kanalbedingungen ab, da die Kanalkohärenzzeit und die Kanalkohärenzbandbreite sich direkt auf die Korrelation unter den in derselben Kanalgruppe gruppierten Kanälen auswirken. In einem ersten Ansatz zur Bestimmung der optimalen Kanalgruppenbreite werden bei Vorliegen einer gegebenen Kanalbedingung offline Simulationen für einen Satz von Werten für die Kanalgruppenbreite ausgeführt, und die Kanalgruppenbreite, bei der die Paketfehlerraten am stärksten minimiert sind, würde ausgewählt. In einem zweiten Ansatz zur Bestimmung der optimalen Kanalgruppenbreite werden, wie in 11A veranschaulicht, im Hinblick auf sich ändernde Kanalbedingungen adaptiv Werte für die Kanalgruppenbreite gefunden. Insbesondere wird eine optimale Kanalgruppenbreite durch Maximieren einer auf Strafe und Belohnung basierenden Zielfunktion gefunden, die adaptiv berechnet wird, wenn eine neue Schätzung eines Strahlformungsvektors verfügbar ist.
In 11A umfasst die adaptive Binning-Struktur 1110 eine erste Kanalgruppe 1112, eine zweite Kanalgruppe 1114, eine dritte Kanalgruppe 1116 und eine vierte Kanalgruppe 1118. Die erste Kanalgruppe 1112 entspricht Kanalgruppe i mit der Phase _(i,t). Die zweite Kanalgruppe 1114 entspricht Kanalgruppe n, und die dritte Kanalgruppe 1116 entspricht Kanalgruppe p. Die vierte Kanalgruppe 1118 entspricht Kanalgruppe i mit Phase _(i,t+T). Wie in 11A abgebildet, ist die erste Kanalgruppe 1112 dieselbe Kanalgruppe wie die vierte Kanalgruppe 1118 (das heißt nach einer vorbestimmten Zeit für die Rückkehr zurückgekehrt).
Bei einigen Implementierungen bietet es eine Verbesserung der Sende-Strahlformungsleistung, wenn hoch korrelierte Phasenwerte _(i,t) und θ_(i,t+T) in einer Kanalgruppe für die Kanäle {ch_k, ch_k+1 ,..., ch_k+BW-1} vorhanden sind, wenn nach Tms eine Rückkehr zu derselben Kanalgruppe auftritt. In dieser Hinsicht ist eine Bestimmung der optimalen Kanalgruppenbreite für die beste Verwendung der Zeit- und Frequenzkorrelation von Phasenwerten in einer Kanalgruppe wünschenswert.
Die adaptive Binning-Struktur 1110 kann ein adaptives globales Binning nutzen, um eine Kanalgruppenbreite auszuwählen, welche die Korrelation von über eine Anzahl von Kanälen sowohl in der Zeit- als auch der Frequenzdimension gemittelten Phasenwerten maximiert. Diese Optimierung der Kanalgruppenbreite kann wie folgt formuliert werden: $\begin{matrix} B W_{o p t} = a r g max_{\underset{g e g e b e n t_{p}, N_{c h}}{B W_{i} \in {1,2,3, \dots}}} R_{a v g} (B W_{i}, t_{p}) & Gl . (2) \\ = a r g max_{\underset{g e g e b e n t_{p}, N_{c h}}{B W_{i}}} \frac{1}{N_{c h}} \sum_{i = 1}^{N_{K G}} R_{a v g_{i}} (B W_{i}, t_{p}), & Gl . (3) \end{matrix}$
wobei der Term R_avg,i(.) die mittlere Korrelation von Phasenwerten für eine gegebene Kanalgruppenbreite ist (zum Beispiel i-te Kanalgruppe), der Term Δt dem Paketabstand entspricht, der Term N_Kan der gesamten Anzahl von Kanälen bei adaptivem Frequenzsprungverfahren (AFH) entspricht, der Term N_KG der gesamten Anzahl von Kanalgruppen entspricht, der Term BW_i der Kanalgruppenbreite der i-ten Kanalgruppe entspricht, der Term BW_opt der optimalen Kanalgruppenbreite entspricht und der Term t_p dem Bluetooth-Paketabstand entspricht.
Bei einigen Erscheinungsformen kann die mittlere Korrelation pro Kanalgruppe R_avg,i(BW_i, t_p) wie folgt berechnet werden: $\begin{array}{l} R_{a v g, i} (B W_{i}, t_{p}) = B W_{i} \times H (B W_{i}, t_{p}, Δ f = 0) \\ + 2 \sum_{Δ f' = 1}^{B W_{i - 1}} (B W_{i} - Δ f') H (B W_{i}, t_{p}, Δ f = Δ f') \end{array}$
In Gleichung (4) kann der Term H(BW_b,_i, Δf, Δt) wie folgt ausgedrückt werden: $H (B W_{i}, t_{p}, Δ f) = \sum_{k = 1}^{N_{h}} {(1 - B W_{i} p)}^{k - 1} p | R_{f} (Δ f) | | R_{t} (Δ t = k t_{p}) |$
wobei $p = \frac{1}{N_{K a n}}$
und N_h der gesamten Anzahl von Frequenzsprüngen entspricht.
Bei einigen Erscheinungsformen kann die Frequenzkorrelationsfunktion wie folgt berechnet werden: $R_{f} (Δ f) = E {C_{N} (f, t) C_{N} * (f - Δ f, t - t p)}$
Bei einigen Erscheinungsformen kann die Zeitkorrelationsfunktion wie folgt berechnet werden: $R_{t} (Δ t) = E {C_{N} (f, t) C_{N} * (f, t - Δ t)}$
wobei C_n (f,t) das normalisierte Kreuzspektrum zwischen zwei Kanälen bezeichnet, das wie folgt ausgedrückt wird: $C_{N} (f, t) = \frac{H_{1} (f, t) H_{2}^{*} (f, t)}{| H_{1} (f, t) H_{2}^{*} (f, t) |}$
wobei H₁ (f,) eine komplexe Kanalfrequenzantwort von Kanal 1 ist und H₂ (f,t) eine komplexe Kanalfrequenzantwort von Kanal 2 ist.
11B veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine adaptive globale Binning-Struktur 1120 mit einer ersten vorbestimmten Kanalgruppenbreite gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
In 11B umfasst die adaptive globale Binning-Struktur 1120 eine erste Kanalgruppe 1122, eine zweite Kanalgruppe 1124-1 und eine dritte Kanalgruppe 1124-2. Bei einigen Erscheinungsformen sind die erste Kanalgruppe 1122 und die zweite Kanalgruppe 1124-1 um eine als Δt bezeichnete, vorbestimmte Zeitdifferenz 1126 voneinander entfernt. Wie in 11A abgebildet, ist die zweite Kanalgruppe 1124-1 dieselbe Kanalgruppe wie die dritte Kanalgruppe 1124-2 (das heißt nach einer vorbestimmten Zeit für die Rückkehr zurückgekehrt). In dem veranschaulichten Beispiel von 11B wird angenommen, dass die erste vorbestimmte Kanalgruppenbreite gleich 1 MHz ist, wobei jede Kanalgruppe einen Kanal enthält. In dieser Hinsicht kann der Term R_avg,_i(BW_i = 1, t_p) wie folgt berechnet werden: $\begin{array}{l} R_{a v g} (B W_{i} = 1, t_{p}, Δ f) = \\ {\begin{array}{l} | R_{f, t} (Δ f = 0, Δ t = t_{p}) | \approx | R_{f} (Δ F = 0) | | R_{t} (Δ t = t_{p}) | \\ | R_{f} (Δ f = 0) | | R_{t} (Δ t = 2 t_{p}) | \\ | R_{f} (Δ f = 0) | | R_{t} (Δ t = 3 t_{p}) | \\ ⋮ \\ | R_{f} (Δ f = 0) | | R_{t} (Δ t = N_{h} t_{p}) | \end{array} \begin{array}{r} m i t W a h r s c h e i n l i c h k e i t p \\ m i t W a h r s c h . (1 - p) p \\ m i t W a h r s c h . {(1 - p)}^{2} p \\ m i t W a h r s c h . {(1 - p)}^{N_{h} - 1} p \end{array} \end{array}$
wobei p = 1/N_ch. In Gleichung (9) wird die Korrelation der Phasenwerte für jeden Kanal bei der Rückkehr zu seiner Kanalgruppe berechnet. Bei dieser Berechnung werden sowohl die Zeit- als auch die Frequenzdomäne als unabhängig angenommen.
Bei einigen Implementierungen wird der Term R_avg,i(BW_i = 1, t_p) berechnet, indem der Erwartungswert von R_i(BW_i = 1, t_p,Δf) über eine Änderung der Frequenz (Δf) und eine Änderung der Zeit (Δt) gebildet wird. Zum Beispiel kann die Berechnung des Erfahrungswerts wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{array}{l} R_{a v g, i} (B W_{i} = 1, t_{p}) = E_{Δ f, Δ t} {R_{i} (B W_{i} = 1, t_{p}, Δ f)} \\ = \sum_{k = 1}^{N_{t o t}} {(1 - p)}^{k - 1} p | R_{f} (Δ f = 0) | | R_{t} (Δ t = k t_{p}) | \end{array}$
11C veranschaulicht schematisch ein Beispiel für eine adaptive Binning-Struktur 1130 mit einer zweiten vorbestimmten Kanalgruppenbreite gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Es sind jedoch möglicherweise nicht alle der abgebildeten Komponenten erforderlich, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche, in der Figur nicht gezeigte Komponenten umfassen. Abweichungen bei der Anordnung und dem Typ der Komponenten sind möglich, ohne dass von dem Wesen oder Schutzumfang der in dem vorliegenden Dokument dargelegten Patentansprüche abgewichen wird. Zusätzliche Komponenten, andere Komponenten oder weniger Komponenten können vorgesehen sein.
In 11C umfasst die adaptive globale Binning-Struktur 1130 eine erste Kanalgruppe 1132 (als „KG 1“ bezeichnet), eine zweite Kanalgruppe 1134-1 (als „KG 4“ bezeichnet) und eine dritte Kanalgruppe 1134-2 (als „KG 4“ bezeichnet). Bei einigen Erscheinungsformen sind die erste Kanalgruppe 1132 und die zweite Kanalgruppe 1134-1 um eine als Δt bezeichnete, vorbestimmte Zeitdifferenz 1136 voneinander entfernt. Wie in 11C abgebildet, ist die zweite Kanalgruppe 1134-1 dieselbe Kanalgruppe wie die dritte Kanalgruppe 1134-2 (das heißt nach einer vorbestimmten Zeit für die Rückkehr zurückgekehrt). In dem veranschaulichten Beispiel von 11C wird angenommen, dass die erste vorbestimmte Kanalgruppenbreite gleich 2 MHz ist, wobei jede Kanalgruppe zwei Kanäle enthält. In dieser Hinsicht kann der Term R_avg,i (BW_i = 2, t_p, Δf) wie folgt berechnet werden: $\begin{array}{l} R_{a v g} (B W_{i} = 2, t_{p}, Δ f) = \\ {\begin{array}{l} | R_{f} (Δ f = 0) | | R_{t} (Δ t = t_{p}) | + | R_{f} (Δ f = 1) | | R_{t} (Δ t = t_{p}) | \\ | R_{f} (Δ f = 0) | | R_{t} (Δ t = 2 t_{p}) | + | R_{f} (Δ f = 1) | | R_{t} (Δ t = 2 t_{p}) | \\ | R_{f} (Δ f = 0) | | R_{t} (Δ t = 3 t_{p}) | + | R_{f} (Δ f = 1) | | R_{t} (Δ t = 3 t_{p}) | \\ ⋮ \\ | R_{f} (Δ f = 0) | | R_{t} (Δ t = N_{h} t_{p}) | + | R_{f} (Δ f = 1) | | R_{t} (T = N_{h} t_{p}) | \end{array} \begin{array}{r} m i t W a h r s c h . p \\ m i t W a h r s c h . (1 - 2 p) p \\ m i t W a h r s c h . {(1 - 2 p)}^{2} p \\ m i t W a h r s c h . {(1 - 2 p)}^{N_{h} - 1} p \end{array} \end{array}$
Bei einigen Erscheinungsformen stellen die Ausdrücke für die Zeit- und Frequenzkorrelation bei Δf=0 die Strafe für das Hinzufügen eines angrenzenden Kanals zu der Berechnung dar. Zum Beispiel tritt in einer Kanalgruppe die Korrelation eines Kanals mit sich selbst (das heißt Δf=0) weniger häufig auf, indem angrenzende Kanäle zu seiner Kanalgruppe hinzugefügt werden. Bei einigen Erscheinungsformen stellen die Ausdrücke für die Zeit- und Frequenzkorrelation bei Δf=1 die Belohnung für das Hinzufügen eines angrenzenden Kanals zu der Berechnung dar. Zum Beispiel kann eine zusätzliche Korrelation durch Hinzufügen eines Nachbarknoten zu einer Kanalgruppe bestimmt werden.
Bei einigen Implementierungen wird der Term R_avg,i(BW_i = 2, t_p) berechnet, indem der Erwartungswert von R_i(BW_i = 2, t_p, Δf ) über eine Änderung der Frequenz (Δf) und eine Änderung der Zeit (Δt) gebildet wird. Zum Beispiel kann die Berechnung des Erfahrungswerts wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{array}{l} R_{a v g, i} (B W_{i} = 2, t_{p}) = E_{Δ f, Δ t} {R_{i} (B W_{i} = 2, t_{p}, Δ f)} \\ = H (B W_{i} = 2, t_{p}, Δ f = 0) + H (B W_{i} = 2, t_{p}, Δ f = 1) \end{array}$
Der Term H(BW_i, t_p, Δf) kann wie folgt ausgedrückt werden: $\sum_{k = 1}^{N_{t o t}} {(1 - B W_{i} p)}^{k - 1} p | R_{f} (Δ f) | | R_{t} (Δ t = k t_{p}) |$
Bei einigen Erscheinungsformen ist die Kanalstatistik (das heißt Zeitkorrelations- und Frequenzkorrelationsfunktionen) auf der Grundlage simulierter Kanalmodelle von vornherein bekannt. Bei anderen Erscheinungsformen können die Zeitkorrelations- und Frequenzkorrelationsfunktionen auf der Grundlage einer gemessenen Kanalantwort berechnet werden.
Bei einigen Implementierungen kann, wenn neue Kanalschätzungen verfügbar sind, eine Aktualisierungsregel für eine Frequenzkorrelationsfunktion wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{array}{l} R_{f, n e u} (Δ f = Δ f') \\ = α R_{f, v o r h .} (Δ f = Δ f) + (1 - α) C_{N} (f_{i}, t) C_{N}^{*} (f_{i} - Δ f', t - t_{p}) \end{array}$
Auf ähnliche Weise kann eine Aktualisierungsregel für eine Zeitkorrelationsfunktion wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{array}{l} R_{t, n e u} (Δ t = Δ t') \\ = α R_{t, v o r h .} (Δ t = Δ t') + (1 - α) C_{N} (f_{i}, t) C_{N}^{*} (f_{i}, t - Δ t') \end{array}$
wobei α ein Vergessensfaktor ist.
Wenn ein neuer MRC-Winkel verfügbar ist, kann ein adaptives, iteratives globales Binning durchgeführt werden, anstatt jedes Mal den gesamten Term R_avg zu berechnen. Für eine Frequenzaktualisierung kann die Berechnung wie folgt formuliert werden: $Δ f' = | f - f' |$
wobei der Term f der aktuellen Frequenzsprungfrequenz zu einem aktuellen Zeitpunkt k entspricht und der Term f' der vorherigen Frequenzsprungfrequenz zu dem Zeitpunkt k - t_p entspricht.
Die komplexe, als H_neu (BW_i, t_p, Δf = Δf') bezeichnete Kanalfrequenzantwort für die Frequenzaktualisierung kann wie folgt ausgedrückt werden: $H_{n e u} (B W_{i}, t_{p}, Δ f = Δ f') = \frac{| R_{f, n e u} (Δ f = Δ f') |}{| R_{f, v o r h .} (Δ f = Δ f') |} H_{v o r h .} (B W_{i}, t_{p}, Δ f = Δ f')$
Die Frequenzaktualisierung auf der Grundlage der aktuellen Frequenzsprungfrequenz und der vorherigen Frequenzsprungfrequenz kann wie folgt formuliert werden: $Δ_{u, f} = H_{n e u} (B W_{i}, t_{p}, Δ f = Δ f') - H_{v o r h .} (B W_{i}, t_{p}, Δ f = Δ f')$
Der Term R_avg,i (BW_i, t_p) für den neuen MRC-Winkel kann wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{array}{l} R_{a v g, i} (B W_{i}, t_{p}) = \\ {\begin{matrix} R_{a v g, i} (B W_{i}, t_{p}) + Δ_{u, f} x_{B W_{i}} & wenn Δ f' = 0 \\ R_{a v g, i} (B W_{i}, t_{p}) + 2 x (B W_{i} - Δ f') x Δ_{u, f} x B W_{i} & wenn Δ f' \leq B W_{i} - 1 u n d Δ f' \neq 0 \end{matrix} \end{array}$
Für eine Zeitaktualisierung kann die Berechnung wie folgt formuliert werden: $k = \frac{Δ t'}{Δ t}$
wobei der Term Δt' der Zeitdifferenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und der vorherigen, für den aktuellen Frequenzsprungkanal vorgenommenen Messung entspricht. Wenn bei einigen Erscheinungsformen k ≤ N^h, dann wird eine Aktualisierung für alle Kanalgruppenbreiten (BW_i) in einem zulässigen Satz berechnet. Eine solche Berechnung kann wie folgt formuliert werden: $\begin{array}{l} Δ_{u, t} = (| R_{t}, n e u (Δ t = Δ t') | - | R_{t, v o r h .} (Δ t = Δ t') |) x {(1 - B W_{i} \times p)}^{k - 1} x p x (B W \times | R_{f} (Δ f = 0) | + \\ 2 \sum_{Δ f' = 1}^{B W_{i} - 1} (B W_{i} - Δ f') | R_{f} (Δ f = Δ f') |) \end{array}$
Bei einigen Erscheinungsformen kann die mittlere Korrelation mit der Zeitaktualisierung über die folgende Formulierung zusammengesetzt werden: $R_{a v g, i} (B W_{i}, t_{p}) = R_{a v g, i} (B W_{i}, t_{p}) + Δ_{u, t}$
Bei einigen Implementierungen kann ein adaptives lokales Binning zum Auswählen der Kanalgruppenbreite durchgeführt werden, um die Korrelation von über eine Anzahl von Kanälen sowohl in der Zeit- als auch in der Frequenzdimension gemittelten Phasenwerten zu maximieren. Die Optimierung der Kanalgruppenbreite kann wie folgt formuliert werden: $\begin{array}{l} B W_{o p t} = a r g max_{\underset{g e g e b e n t_{p}, N_{K a n}}{B W \in {1,3,5,7 \dots}}} R_{a v g} (B W, t_{p}) & Gl . (23) \\ = a r g max_{\underset{g e g e b e n t_{p}, N_{K a n}}{B W \in {1,3,5,7 \dots}}} \frac{1}{N_{K a n}} (N_{K G} \times R_{a v g, b} (B W, t_{p}) + R_{a v g, e} (B W, t_{p})) & Gl . (243) \end{array}$
Das Optimierungsproblem bei dem lokalen Binning ist ähnlich dem bei dem globalen Binning, jedoch die Zielfunktion R_avg (BW,_p) bei den beiden Binning-Verfahren ist unterschiedlich. Bei einigen Erscheinungsformen umfasst der zulässige Kanalbreitensatz für globales Binning aufeinander folgende Kanalgruppenwerte {1,2,3,4,..}, während der zulässige Kanalbreitensatz für lokales Binning ungerade Kanalgruppenwerte {1,3,5,7,..} umfasst.
Bei einigen Implementierungen kann die mittlere Korrelation pro Kanalgruppe (mit der Ausnahme von Kanalgruppen, die Kanäle an dem oberen und dem unteren Rand in einem Band enthalten) R_avg,b(BW_i, t_p) wie folgt formuliert werden: $\begin{array}{l} R_{a v g, b} (B W = t_{p}) = \\ H (B W, t_{p}, Δ f = 0) + 2 \sum_{Δ f' = 1}^{(B W - 1) / 2} H (B W, t_{p}, Δ f = Δ f') \end{array}$
Der Term H(BW, t_p, Δf) ist derselbe wie bei dem globalen Binning (siehe zum Beispiel Gleichung (5)). Bei einigen Erscheinungsformen kann die mittlere Korrelation von Kanalgruppen, die Kanäle an dem oberen und dem unteren Rand in einem Band enthalten, R_avg,e(BW_i, t_p), wie folgt formuliert werden: $\begin{array}{l} R_{a v g, e} (B W, t_{p}) = \\ [2 + (B W - 3)] I (B W > 3) H (B W, t_{p}, Δ f = 0) + 2 \sum_{Δ f' = 1}^{B W - 1} H (B W, t_{p}, Δ f = Δ f') + \\ \sum_{n = 1}^{(B W - 3) / 2} (2 \sum_{k = 1}^{B W - 1 - n} H (B W, t_{p}, Δ f = k) + 2 \sum_{l = 1}^{n} H (B W, t_{p}, Δ f = l) \end{array}$
Wenn die Bedingung innerhalb des Arguments von (.) erfüllt ist, dann ist der Wert der Funktion gleich 1. Andernfalls ist er gleich 0. Diese Bedingung kann wie folgt ausgedrückt werden: $I (B W > 3) = {\begin{matrix} 1 & w e n n B W > 3 \\ 0 & w e n n B W \leq 3 \end{matrix}$
Wenn ein neuer MRC-Winkel verfügbar ist, kann ein adaptives, iteratives lokales Binning durchgeführt werden, anstatt R_avg,b(BW, t_p) und R_avg,e(BW, t_p) zu berechnen. Für eine Frequenzaktualisierung kann die Berechnung wie folgt formuliert werden: $Δ f' = | f - f' |$
wobei der Term f der aktuellen Frequenzsprungfrequenz zu einem aktuellen Zeitpunkt k entspricht und der Term f' der vorherigen Frequenzsprungfrequenz zu dem Zeitpunkt k - t_p entspricht.
Die komplexe, als H_neu(BW, t_p, Δf = Δf') bezeichnete Kanalfrequenzantwort für die Frequenzaktualisierung kann wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{array}{l} H_{n e u} (B W, t_{p}, Δ f = Δ f') = \\ \frac{| R_{f, n e u} (Δ f = Δ f') |}{| R_{f, v o r h .} (Δ f = Δ f') |} H_{v o r h .} (B W, t_{p}, Δ f = Δ f') \end{array}$
Die Frequenzaktualisierung auf der Grundlage der aktuellen Frequenzsprungfrequenz und der vorherigen Frequenzsprungfrequenz kann wie folgt formuliert werden: $Δ_{u, f} = H_{n e u} (B W, t_{p}, Δ f = Δ f') - H_{v o r h .} (B W, t_{p}, Δ f = Δ f')$
Der Term R_avg,b (BW, t_p) für den neuen MRC-Winkel kann wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{matrix} R_{a v g, b} (B W, t_{p}) = R_{a v g, b} (B W, t_{p}) + Δ_{f} & wenn Δ f' \leq \frac{B W - 1}{2} \end{matrix}$
Der Term R_avg,e(BW, t_p) für den neuen MRC-Winkel kann wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{array}{l} R_{a v g, e} (B W, t_{p}) = \\ {\begin{array}{l} R_{a v g, e} (B W, t_{p}) + [2 + (B W - 3) I (B W > 3)] Δ_{u, f} w e n n Δ f' = 0 \\ R_{a v g, e} (B W, t_{p}) + [2 + \sum_{k = 1}^{\frac{B W - 3}{2}} I (Δ f' \leq k) + 2 \sum_{n = 1}^{\frac{B W - 3}{2}} I (Δ f' \leq (B W - 1 - n))] x Δ_{u, f} \end{array} \\ w e n n Δ f' \leq B W - 1 u n d Δ f' \neq 0 \end{array}$
Wenn bei einigen Erscheinungsformen k ≤ N^h, dann wird eine Aktualisierung für alle Kanalgruppenbreiten (BW_i) in einem zulässigen Satz berechnet. Eine solche Berechnung kann wie folgt formuliert werden: $\begin{array}{l} Δ_{u, t} = (| R_{t}, n e u (Δ t = Δ t') | - | R_{t, v o r h .} (Δ t = Δ t') |) x {(1 - V W_{i} x p)}^{k - 1} x p x (| R_{f} (Δ f = 0) | + \\ 2 \sum_{Δ f' = 1}^{(B W - 1) / 2} | R_{f} (Δ f = Δ f') |) \end{array}$
wobei der Term Δt' der Zeitdifferenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und der vorherigen, für den aktuellen Frequenzsprungkanal vorgenommenen Messung entspricht.
Bei einigen Erscheinungsformen kann die mittlere Korrelation pro Kanalgruppe (mit der Ausnahme von Kanalgruppen, die Kanäle an dem oberen und dem unteren Rand in einem Band enthalten), welche die Zeitaktualisierung aufweist, über die folgende Formulierung zusammengesetzt werden: $R_{a v g, b} (B W, t_{p}) = R_{a v g, b} (B W, t_{p}) + Δ_{u, t}$
$\begin{array}{l} Δ_{u e, t} = (| R_{t}, n e u (Δ t = Δ t') | - | R_{t, v o r h .} (Δ t = Δ t') |) x {(1 - B W_{i} x p)}^{k - 1} x p x 2 x ([1 + \\ \frac{(B W - 3)}{2} I (B W > 3)] | R_{f} (Δ f = 0) | + \sum_{Δ f' = 1}^{B W - 1} | R_{f} (Δ f = Δ f') | + \sum_{n = 1}^{(B W - 3) / 2} (\sum_{k = 1}^{B W - 1 - n} | R_{f} (Δ f = k) |) + \\ \sum_{l = 1}^{n} | R_{f} (Δ f = l) |)) \end{array}$
Bei einigen Erscheinungsformen kann die mittlere Korrelation von Kanalgruppen, die Kanäle an dem oberen Rand und dem unteren Rand in einem Band enthalten, welche die Zeitaktualisierung aufweist, über die folgende Formulierung zusammengesetzt werden: $R_{a v g, e} (B W, t_{p}) = R_{a v g, e} (B W, t_{p}) + Δ_{u e, t}$
11D veranschaulicht eine grafische Darstellung 1140 einer beispielhaften Kurve 1142, welche die durchschnittliche Korrelation von Phasenwerten für verschiedene Kanalgruppenbreiten gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie darstellt. In 11D beträgt die Doppler-Frequenz 3 Hz, und der Abstand ist auf 1,25 ms eingestellt. Wie in 11D abgebildet, erhöht sich der mittlere Korrelationswert zunächst mit zunehmenden Werten für die Kanalgruppenbreite und beginnt dann aufgrund von Straf-Termen bei der Berechnung der mittleren Korrelation zu sinken. Folglich gibt es eine optimale Kanalgruppenbreite, welche die höchste mittlere Korrelation ergibt. In der grafischen Darstellung 1140 liegt innerhalb einer Region 1144 der Kurve 1142, wo der mittlere Korrelationswert am höchsten ist, eine optimale Kanalgruppenbreite vor. Zum Beispiel beträgt die optimale Kanalgruppenbreite 3 MHz. Bei einigen Erscheinungsformen kann die optimale Kanalgruppenbreite für einen Fall, in dem das AFH 20 Kanäle umfasst, in einem Bereich von 2 MHz bis 4 MHz liegen, kann aber je nach Paketabstand, Anzahl der Frequenzsprungkanäle und/oder Bedingungen für die Drahtlos-Kanäle variieren.
12 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Prozesses 1200 für eine Binning-basierte Sende-Strahlformung gemäß einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Technologie. Zum Zwecke der Erläuterung wird der Prozess 1200 in dem vorliegenden Dokument hauptsächlich unter Bezugnahme auf den Drahtlos-Kommunikationsteil 200 von 2 in Übereinstimmung mit den Binning-Strukturen von 7A bis 7C, 8A bis 8C und 11A bis 11C beschrieben. Der Prozess 1200 ist jedoch nicht auf den Drahtlos-Kommunikationsteil 200 von 2 beschränkt, und einer oder mehrere Blöcke (oder Operationen) des Prozesses 1200 können mittels einer oder mehreren anderen Komponenten oder Schaltungen des Drahtlos-Kommunikationsteils 200, wie beispielsweise dem Sender 201, durchgeführt werden. Zum Zwecke der Erläuterung sind ferner die Blöcke des Prozesses 1200 in dem vorliegenden Dokument so beschrieben, dass sie seriell bzw. linear ablaufen. Jedoch können mehrere Blöcke des Prozesses 1200 parallel vorkommen. Außerdem brauchen die Blöcke des Prozesses 1200 nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt zu werden, und/oder einer oder mehrere der Blöcke des Prozesses 1200 brauchen nicht ausgeführt zu werden und/oder können durch andere Vorgänge ersetzt werden.
Der Prozess 1200 beginnt bei Schritt 1202, wo eine Zeitkorrelation und eine Frequenzkorrelation eines aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal und einem oder mehreren Nachbarkanälen geschätzten Strahlformungsvektors bestimmt werden. Als Nächstes werden in Schritt 1204 eine oder mehrere Strahlformungsgewichtungen für den aktuellen Frequenzsprungkanal bestimmt. Nachfolgend wird in Schritt 1206 ein Signal für einen Sendevorgang unter Verwendung einer Sende-Strahlformung auf der Grundlage einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen vorgesehen.
13 veranschaulicht schematisch ein elektronisches System 1300, mit dem eine oder mehrere Implementierungen der beanspruchten Technologie implementiert werden können. Zum Beispiel kann es sich bei dem elektronischen System 1300 um eine Netzwerkvorrichtung, einen Medienkonverter, einen Desktop-Computer, einen Laptop-Computer, einen Tablet-Computer, einen Server, einen Switch, einen Router, eine Basisstation, einen Empfänger, ein Telefon oder allgemein um jede beliebige elektronische Vorrichtung handeln, die Signale über ein Netzwerk überträgt. Ein solches elektronisches System 1300 weist verschiedene Arten von computerlesbaren Medien und Schnittstellen für verschiedene andere Arten von computerlesbaren Medien auf. Bei einer oder mehreren Implementierungen handelt es sich bei dem elektronischen System 1300 um eine oder mehrere der drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen 130 bis 127 und der BT-Vorrichtungen 150 bis 159, oder es ist ein Bestandteil davon. Das elektronische System 1300 umfasst einen Bus 1308, eine oder mehrere Verarbeitungseinheit(en) 1312, einen Systemspeicher 1304, einen Nur-Lesespeicher (ROM) 1310, eine Permanentspeichervorrichtung 1302, eine Schnittstelle für Eingabevorrichtungen 1314, eine Schnittstelle für Ausgabevorrichtungen 1306 und eine Netzwerkschnittstelle 1316 oder Teilmengen und Variationen davon.
Der Bus 1308 verkörpert zusammenfassend alle Systembusse, Peripheriebusse und Chipsatzbusse, welche die zahlreichen internen Vorrichtungen des elektronischen Systems 1300 kommunikativ verbinden. Bei einer oder mehreren Implementierungen verbindet der Bus 1308 kommunikativ die eine oder die mehreren Verarbeitungseinheit(en) 1312 mit dem ROM 1310, dem Systemspeicher 1304 und der Permanentspeichervorrichtung 1302. Von diesen verschiedenen Speichereinheiten rufen die eine oder die mehreren Verarbeitungseinheit(en) 1312 auszuführende Anweisungen und zu verarbeitende Daten ab, um die Prozesse der beanspruchten Offenbarung auszuführen. Bei der einen oder den mehreren Verarbeitungseinheit(en) 1312 kann es sich bei unterschiedlichen Implementierungen um einen einzelnen Prozessor oder um einen Mehrkernprozessor handeln.
In dem ROM 1310 sind statische Daten und Anweisungen gespeichert, die von der einen oder den mehreren Verarbeitungseinheit(en) 1312 und anderen Modulen des elektronischen Systems benötigt werden. Bei der Permanentspeichervorrichtung 1302 hingegen handelt es sich um eine Lese- und Schreib-Speichervorrichtung. Bei der Permanentspeichervorrichtung 1302 handelt es sich um eine nichtflüchtige Speichereinheit, in der Anweisungen und Daten selbst dann gespeichert sind, wenn das elektronische System 1300 ausgeschaltet ist. Bei einer oder mehreren Implementierungen der beanspruchten Offenbarung kann eine Massenspeichervorrichtung (wie beispielsweise eine Magnetplatte oder eine optische Platte und das entsprechende Plattenlaufwerk) als Permanentspeichervorrichtung 1302 verwendet werden.
Bei anderen Implementierungen wird eine Wechselspeichervorrichtung (wie beispielsweise eine Diskette, ein Flash-Laufwerk und das entsprechende Plattenlaufwerk) als Permanentspeichervorrichtung 1302 verwendet. Wie bei der Permanentspeichervorrichtung 1302 handelt es sich bei dem Systemspeicher 1304 um eine Lese- und Schreib-Speichervorrichtung. Im Gegensatz zu der Permanentspeichervorrichtung 1302 handelt es sich bei dem Systemspeicher 1304 jedoch um einen flüchtigen Lese- und Schreibspeicher, wie beispielsweise einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff. In dem Systemspeicher 1304 werden beliebige der Anweisungen und Daten gespeichert, welche die eine oder die mehreren Verarbeitungseinheiten(en) 1312 zu der Laufzeit benötigen. Bei einer oder mehreren Implementierungen sind die Prozesse der beanspruchten Offenbarung in dem Systemspeicher 1304, in der Permanentspeichervorrichtung 1302 und/oder in dem ROM 1310 gespeichert. Aus diesen verschiedenen Speichereinheiten rufen die eine oder die mehreren Verarbeitungseinheit(en) 1312 auszuführende Anweisungen und zu verarbeitende Daten ab, um die Prozesse einer oder mehrerer Implementierungen auszuführen.
Der Bus 1308 stellt außerdem eine Verbindung zu der Schnittstelle für Eingabevorrichtungen 1314 und zu der Schnittstelle für Ausgabevorrichtungen 1306 her. Die Schnittstelle für Eingabevorrichtungen 1314 ermöglicht es einem Anwender, Informationen zu übermitteln und Befehle an das elektronische System auszuwählen. Eingabevorrichtungen, die mit der Schnittstelle für Eingabevorrichtungen 1314 verwendet werden, umfassen zum Beispiel alphanumerische Tastaturen und Zeigevörrichtungen (diese werden auch als „Cursor-Steuerungsvorrichtungen“ bezeichnet). Die Schnittstelle für Ausgabevorrichtungen 1306 ermöglicht zum Beispiel die Anzeige von mittels des elektronischen Systems 1300 generierten Bildern. Ausgabevorrichtungen, die mit der Schnittstelle für Ausgabevorrichtungen 1306 verwendet werden, umfassen zum Beispiel Drucker und Anzeigevorrichtungen, wie beispielsweise eine LCD-Anzeigeeinheit (Liquid Crystal Display, Flüssigkristallanzeige), ein LED-Display (Light Emitting Diode, Leuchtdiode), ein OLED-Display (Organic Light Emitting Diode, organische Leuchtdiode), ein flexibles Display, einen Flachbildschirm, ein Festkörper-Display, einen Projektor oder jede beliebige sonstige Vorrichtung zur Ausgabe von Informationen. Eine oder mehrere Implementierungen umfassen Vorrichtungen, die sowohl als Eingabe- als auch als Ausgabevorrichtung funktionieren, wie beispielsweise einen Touchscreen. Bei diesen Implementierungen kann es sich bei den dem Anwender bereitgestellten Rückmeldungen um jede beliebige Form von sensorischen Rückmeldungen handeln, wie beispielsweise visuelle Rückmeldungen, akustische Rückmeldungen oder taktile Rückmeldungen; und Eingaben von dem Anwender können in jeder beliebigen Form empfangen werden, einschließlich akustischer Eingaben, Spracheingaben oder taktiler Eingaben.
Schließlich koppelt, wie in 13 gezeigt, der Bus 1308 außerdem das elektronische System 1300 über eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen 1316 mit einem oder mehreren Netzwerken (nicht gezeigt). Auf diese Weise kann der Computer Bestandteil eines oder mehrerer Netzwerke von Computern (wie beispielsweise eines lokalen Netzwerks („LAN“, Local Area Network), eines Weitverkehrsnetzwerks („WAN“, Wide Area Network) oder eines Intranets oder eines aus Netzwerken bestehenden Netzwerks, wie beispielsweise des Internets, sein. Beliebige oder alle Komponenten des elektronischen Systems 1300 können in Verbindung mit der beanspruchten Offenbarung verwendet werden.
Implementierungen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung können teilweise oder vollständig unter Verwendung eines materiellen, computerlesbaren Speichermediums (oder mehrerer materieller, computerlesbarer Speichermedien eines oder mehrerer Typen) verwirklicht werden, welches (bzw. welche) eine oder mehrere Anweisungen codiert (bzw. codieren). Das materielle, computerlesbare Speichermedium kann außerdem von seiner Art her persistent sein.
Bei dem computerlesbaren Speichermedium kann es sich um jedes beliebige Speichermedium handeln, das gelesen und beschrieben werden kann oder auf das auf andere Weise mittels einer für einen allgemeinen Zweck oder einen speziellen Zweck vorgesehenen Computervorrichtung zugegriffen werden kann, einschließlich beliebiger Verarbeitungselektronik und/oder Verarbeitungsschaltungsanordnungen, die in der Lage sind, Anweisungen auszuführen. Zum Beispiel kann das computerlesbare Medium jeden beliebigen flüchtigen Halbleiterspeicher, wie beispielsweise RAM, DRAM, SRAM, T-RAM, Z-RAM und TTRAM, ohne Beschränkung auf diese, umfassen. Das computerlesbare Medium kann außerdem jeden beliebigen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher umfassen, wie beispielsweise ROM, PROM, EPROM, EEPROM, NVRAM, Flash-Speicher, nvSRAM, FeRAM, FeTRAM, MRAM, PRAM, CBRAM, SONOS, RRAM, NRAM, Racetrack-Speicher, FJG- und Millipede-Speicher.
Ferner kann das computerlesbare Speichermedium jeden beliebigen Nicht-HalbleiterSpeicher umfassen, wie beispielsweise einen optischen Festplattenspeicher, einen Magnetplattenspeicher, ein Magnetband, andere Magnetspeichervorrichtungen oder jedes beliebige andere Medium, das eine oder mehrere Anweisungen speichern kann. Bei einigen Implementierungen kann das materielle, computerlesbare Speichermedium direkt mit einer Computervorrichtung gekoppelt sein, während bei anderen Implementierungen das materielle, computerlesbare Speichermedium indirekt mit einer Computervorrichtung gekoppelt sein kann, zum Beispiel über eine oder mehrere drahtgebundene Verbindungen, eine oder mehrere drahtlose Verbindungen oder eine beliebige Kombination aus diesen.
Anweisungen können direkt ausführbar sein oder können dazu verwendet werden, ausführbare Anweisungen zu entwickeln. Zum Beispiel können Anweisungen als ausführbarer oder nicht ausführbarer Maschinencode oder als Anweisungen in einer höheren Sprache verwirklicht sein, die kompiliert werden können, um ausführbaren oder nicht ausführbaren Maschinencode zu erzeugen. Ferner können Anweisungen auch als Daten verwirklicht sein oder Daten umfassen. Mittels eines Computers ausführbare Anweisungen können außerdem in einem beliebigen Format organisiert sein, einschließlich Routinen, Subroutinen, Programmen, Datenstrukturen, Objekten, Modulen, Anwendungen, Applets, Funktionen usw. Wie die Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, können Einzelheiten, einschließlich der Anzahl, Struktur, Reihenfolge und Organisation von Anweisungen, aber nicht darauf beschränkt, deutlich variieren, ohne dass die zu Grunde liegende Logik, Funktion, Verarbeitung und Ausgabe variiert wird.
Während die obige Erörterung hauptsächlich Mikroprozessoren oder Mehrkernprozessoren betrifft, die Software ausführen, werden eine oder mehrere Implementierungen mittels einer oder mehrerer integrierter Schaltungen ausgeführt, wie beispielsweise ASICs (Application Specific Integrated Circuit, anwendungsspezifische integrierte Schaltung) oder FPGAs (Field Programmable Gate Array, feldprogrammierbare Gatteranordnung). Bei einer oder mehreren Implementierungen führen solche integrierten Schaltungen Anweisungen aus, die in der Schaltung selbst gespeichert sind.
Es sollte sich für die Fachleute auf diesem Gebiet verstehen, dass die verschiedenen, in dem vorliegenden Dokument beschriebenen, der Veranschaulichung dienenden Blöcke, Module, Elemente, Komponenten, Verfahren und Algorithmen als elektronische Hardware, Computersoftware oder als Kombination aus beiden implementiert sein können. Um diese Austauschbarkeit von Hardware und Software zu veranschaulichen, wurden oben verschiedene der Veranschaulichung dienende Blöcke, Module, Elemente, Komponenten, Verfahren und Algorithmen allgemein im Hinblick auf ihre Funktionalität beschrieben. Ob eine solche Funktionalität als Hardware oder als Software implementiert ist, hängt von den jeweiligen Anwendungs- und Konstruktionsrandbedingungen ab, denen das Gesamtsystem unterliegt. Fachleute auf diesem Gebiet können die beschriebene Funktionalität für jede spezielle Anwendung auf unterschiedliche Weise implementieren. Verschiedene Komponenten und Blöcke können auf andere Weise angeordnet sein (zum Beispiel in einer anderen Reihenfolge angeordnet oder auf andere Weise aufgeteilt), ohne dass durch all dies von dem Schutzumfang der beanspruchten Technologie abgewichen wird.
Es versteht sich, dass jede beliebige spezifische Reihenfolge oder Hierarchie von Blöcken in den offenbarten Prozessen eine Veranschaulichung von beispielhaften Ansätzen ist. Es versteht sich, dass die spezifische Reihenfolge oder Hierarchie von Blöcken in den Prozessen auf der Grundlage von Konstruktionsvorlieben umgeordnet werden kann oder dass alle veranschaulichten Blöcke ausgeführt werden können. Beliebige der Blöcke können gleichzeitig ausgeführt werden. Bei einer oder mehreren Implementierungen können Multitasking und Parallelverarbeitung vorteilhaft sein. Außerdem sollte die Trennung verschiedener Systemkomponenten bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen nicht so verstanden werden, dass eine solche Trennung bei allen Ausführungsbeispielen erforderlich ist, und es sollte sich verstehen, dass die beschriebenen Programmkomponenten und Systeme allgemein zusammen in einem einzelnen Softwareprodukt integriert oder in mehrere Softwareprodukte gepackt werden können.
Wie in dieser Patentschrift, und in beliebigen Ansprüchen dieser Patentanmeldung verwendet, beziehen sich die Begriffe „Basisstation“, „Empfänger“, „Computer“, „Server“, „Prozessor“ und „Speicher“ alle auf elektronische oder andere technologische Vorrichtungen. Durch diese Begriffe werden keine Menschen oder Gruppen von Menschen bezeichnet. Für die Zwecke der Patentschrift bedeuten die Begriffe „Anzeige“ bzw. „anzeigen“ das Anzeigen auf einer elektronischen Vorrichtung.
Die prädikativen Formulierungen „so konfiguriert, dass“, „dahingehend betriebsfähig, dass“ und „so programmiert, dass“ implizieren keine besondere materielle oder immaterielle Änderung eines Gegenstands, sondern sollen vielmehr miteinander austauschbar verwendet werden. Bei einer oder mehreren Implementierungen kann die Aussage, dass ein Prozessor so konfiguriert ist, dass er eine Operation oder eine Komponente überwacht und steuert, auch bedeuten, dass der Prozessor so programmiert ist, dass er die Operation überwacht und steuert, oder dass der Prozessor dahingehend betriebsfähig ist, dass er die Operation überwacht und steuert. Analog kann die Aussage, dass ein Prozessor so konfiguriert ist, dass er Code ausführt, so ausgelegt werden, dass ein Prozessor so programmiert ist, dass er Code ausführt, oder dass er dahingehend betriebsfähig ist, dass er Code ausführt.

Claims

Verfahren zur Sende-Strahlformung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen einer Zeitkorrelation und einer Frequenzkorrelation eines aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal (Hopping-Kanal) und einem oder mehreren Nachbarkanälen geschätzten Strahlformungsvektors; Bestimmen einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen für den aktuellen Frequenzsprungkanal; und Vorsehen eines Signals unter Verwendung von Sende-Strahlformung auf der Grundlage einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen für einen Sendevorgang.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Nachbarkanäle einen Strahlformungsvektor aufweisen, der auf der Grundlage einer Kanalkohärenzbandbreite dem des aktuellen Frequenzsprungkanals entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Zusammenfassen des aktuellen Frequenzsprungkanals und des einen oder der mehreren Nachbarkanäle zu derselben Kanalgruppe (Bin).
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Erhalten einer neuesten Schätzung des Strahlformungsvektors in einer Kanalgruppe, wobei die Zeitkorrelation und die Frequenzkorrelation des Strahlformungsvektors aus der neuesten Schätzung bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Ausbilden einer Kanalgruppe, die eine Anzahl von Kanälen umfasst, wobei die Anzahl der in einer Kanalgruppe zusammengefassten Kanäle mittels eines Kanalgruppenbreitenparameters bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, ob eine neue Schätzung des Strahlformungsvektors von wenigstens einem von einer Vielzahl von in einer selben Kanalgruppe zusammengefassten Kanälen erhalten wird; und Aktualisieren eines Strahlformungsvektors in jeder Kanalgruppe einer Vielzahl von Kanalgruppen, wenn die neue Schätzung des Strahlformungsvektors erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Zusammenfassen von aufeinander folgenden Kanälen zu einer Vielzahl von Kanalgruppen für einen ersten Typ einer Binning-Architektur, wobei jede von der Vielzahl von Kanalgruppen gemeinsame Kanäle ausschließt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Zusammenfassen von aufeinander folgenden Kanälen zu einer Vielzahl von Kanalgruppen für einen zweiten Typ einer Binning-Architektur, wobei jede Kanalgruppe von der Vielzahl von Kanalgruppen lokal um eine mittels eines jeweiligen Kanals von den aufeinander folgenden Kanälen angegebene Mitte herum ausgebildet ist.
Computerprogrammprodukt, das in einem materiellen, computerlesbaren Speichermedium gespeicherte Anweisungen umfasst, wobei die Anweisungen Folgendes umfassen: Anweisungen zum Bestimmen einer Zeitkorrelation und einer Frequenzkorrelation eines aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal und einem oder mehreren Nachbarkanälen geschätzten Strahlformungsvektors; Anweisungen zum Zusammenfassen des aktuellen Frequenzsprungkanals und des einen oder der mehreren Nachbarkanäle in einer selben Kanalgruppe; Anweisungen zum Bestimmen einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen in derselben Kanalgruppe für den aktuellen Frequenzsprungkanal; und Anweisungen zum Vorsehen eines Sendesignals unter Verwendung der einen oder der mehreren Strahlformungsgewichtungen für einen Sendevorgang.
Vorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung, die für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen einer Zeitkorrelation und einer Frequenzkorrelation eines aus einem vorherigen Sendevorgang auf einem aktuellen Frequenzsprungkanal und einem oder mehreren Nachbarkanälen geschätzten Strahlformungsvektors; Zusammenfassen des aktuellen Frequenzsprungkanals und des einen oder der mehreren Nachbarkanäle zu einer Kanalgruppe; Bestimmen einer oder mehrerer Strahlformungsgewichtungen für den aktuellen Frequenzsprungkanal; und Vorsehen eines Sendesignals für einen Sendevorgang unter Verwendung der einen oder der mehreren Strahlformungsgewichtungen.