DE20218407U1 - System, das dynamische Strahlformung für drahtlose Kommunikationssignale verwendet - Google Patents

System, das dynamische Strahlformung für drahtlose Kommunikationssignale verwendet

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Claims (16)

1. Drahtloses Telekommunikationssystem, umfassend:
eine Vielzahl von Basisstationen zur Durchführung drahtloser RF- Kommunikation mit einer Vielzahl von Benutzervorrichtungen (UEs);
wobei jede Basisstation besitzt:
eine Netzschnittstelle, die mit einer Vielzahl von Kanalprozessoren gekoppelt ist;
eine Vielzahl von Modems, die mit entsprechenden Kanalprozessoren gekoppelt sind;
ein RF-Modul, das ein zugehöriges Antennengruppensystem hat und mit den Modems gekoppelt ist;
das Antennensystem des RF-Moduls an einer vorbestimmten Position angeordnet ist und die Basisstation mit einem geografischen Sendebereich, der mit dem Sendebereich zumindest einer weiteren Basisstation dieser Basisstationen überlappt, versorgt; und
einen Strahlformer, der operativ mit dem RF-Modul verbunden ist, um einen Satz gewünschter Strahlen innerhalb einer Reihe von Strahlen, die das Antennengruppensystem der Basisstation erzeugen kann, zu formen; und
einen Geo-Ortungsprozessor, der mit Kanalprozessoren und dem Strahlformer gekoppelt ist;
die Netzschnittstellen verbinden die Basisstationen untereinander und sind in Verbindung mit den Geo-Ortungsprozessoren so konfiguriert, dass sie:
UE-Geo-Ortungsdaten verarbeiten, die geschätzten Standorten ausgewählter UEs relativ zu Standortdaten von Antennengruppensystemen von Basisstationen mit Sendebereichen, die die geschätzten Standorte der ausgewählten UEs einschließen, entsprechen;
die ausgewählten UEs in Gruppen aufteilen, jede Gruppe zur Aufrechterhaltung der Kommunikation mit einer ausgewählten Basisstation aus den Basisstationen mit Sendebereichen, die die geschätzten Standorte der ausgewählten UEs einschließen; und
ausgewählte Parameter an die Strahiformer von Basisstationen mit Sendebereichen, die die geschätzten Standorte einschließen, ausgeben, so dass eine ausgewählte Basisstation Kommunikationsdaten für jede UE der entsprechenden Gruppe von aufgeteilten UEs in einem geformten Strahl, der den geschätzten Standort der jeweiligen UE einschließt, sendet.
2. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, worin Kommunikationsdaten für jede ausgewählte UE Anforderungen bezüglich Dienstgüte und Datenrate stellen und die Netzschnittstellen und Geo- Ortungsprozessoren so konfiguriert sind, dass sie die ausgewählten UEs zum Teil auf Basis der Dienstgüte- und Datenraten-Anforderungen der an die ausgewählte UE zu übertragenden Kommunikationsdaten in Gruppen aufteilen.
3. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, worin Geo- Ortungsdaten jeder ausgewählten UE Daten über die geschätzte relative Geschwindigkeit der UE umfassen und die Netzschnittstellen und Geo- Ortungsprozessoren so konfiguriert sind, dass sie die ausgewählten UEs zum Teil auf Basis sowohl der Geo-Ortungsdaten, die den geschätzten Standorten entsprechen, als auch der Daten über die relative geschätzte Geschwindigkeit der ausgewählten UEs in Gruppen aufteilen.
4. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 3, worin Kommunikationsdaten für jede ausgewählte UE Anforderungen bezüglich Dienstgüte und Datenrate stellen und die Netzschnittstellen und Geo- Ortungsprozessoren so konfiguriert sind, dass sie die ausgewählten UEs zum Teil auf Basis der Dienstgüte- und Datenraten-Anforderungen der an die ausgewählte UE zu übertragenden Kommunikationsdaten in Gruppen aufteilen.
5. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, worin jeder Geo- Ortungsprozessor der Basisstation so konfiguriert ist, dass er UE-Geo- Ortungsdaten relativ zu der vorbestimmten Position seines Antennengruppensystems verarbeitet, um ausgewählte Parameter an seinen Strahlformer auszugeben, so dass sein Strahlformer sein RF-Modul steuert, um Kommunikationsdaten für eine ausgewählte UE in einem geformten Strahl, der einen geschätzten Standort der ausgewählten UE einschließt, zu senden, wo Geo-Ortungsdaten, die dem geschätzten Standort entsprechen, von dem Geo- Ortungsprozessor verarbeitet werden.
6. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 5, worin Kommunikationsdaten für eine UE Anforderungen bezüglich Dienstgüte und Datenrate haben und jeder Geo-Ortungsprozessor einer Basisstation so konfiguriert ist, dass er Strahlformungsparameter für einen Strahl, der auf eine ausgewählte UE gerichtet ist, zum Teil auf Basis der Dienstgüte- und Datenraten-Anforderungen der an die ausgewählte UE zu übertragenden Kommunikationsdaten berechnet.
7. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 6, worin Geo- Ortungsdaten jeder ausgewählten UE Daten über die geschätzte relative Geschwindigkeit der UE umfassen und jeder Geo-Ortungsprozessor einer Basisstation so konfiguriert ist, dass er Strahlformungsparameter für einen Strahl, der auf eine ausgewählte UE gerichtet ist, zum Teil auf Basis sowohl der Geo-Ortungsdaten, die den geschätzten Standorten entsprechen, als auch der Daten über die relative geschätzte Geschwindigkeit der ausgewählten UE berechnet.
8. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 5, worin jeder Geo- Ortungsprozessor einer Basisstation so konfiguriert ist, dass er Sendestrahl- Formungsparameter berechnet, indem er einen Sendestrahl-Versorgungsbereich Abeam als eine Funktion von RF-Phase ϕ und Sendeleistung P schätzt, so dass Phase ϕ und Sendeleistung P so gewählt werden, dass die relativen Standortdaten (A, d) der ausgewählten UE, wobei θ den Winkel der UE gegenüber einer 0-Grad-Referenz des Basisstation-Antennensystems repräsentiert und d die Entfernung von dem Standort des Basisstation- Antennensystems repräsentiert, innerhalb von Abeam liegen.
9. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 8, worin jedes Antennensystem einer Basisstation eine Vielzahl von Modi M hat, die verschiedene Strahlformen bei derselben Phase und Leistung ergeben; und jeder Geo-Ortungsprozessor einer Basisstation so konfiguriert ist, dass er Sendestrahl- Formungsparameter als eine Funktion von Phase ϕ, Sendeleistung P und Antennensystem-Modus M berechnet und Parameter an den jeweiligen Strahlformer ausgibt, die eine ausgewählte Kombination von Phase ϕ, Ubertragungsleistung P und Antennensystem-Modus M repräsentieren, um die Sendestrahlformung zu steuern.
10. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 9, worin jeder Geo- Ortungsprozessor einer Basisstation so konfiguriert ist, dass er ausgewählte Parameter an den Strahlformer der Basisstation ausgibt, so dass der Strahlformer der Basisstation das RF-Modul steuert, um Kommunikationsdaten für eine ausgewählte UE in einem geformten Strahl, der einen geschätzten Standort der ausgewählten UE einschließt, zu senden oder zu empfangen, wo Geo- Ortungsdaten, die dem geschätzten Standort der ausgewählten UE entsprechen, von dem Geo-Ortungsprozessor verarbeitet werden.
11. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 10, worin jeder Geo- Ortungsprozessor einer Basisstation so konfiguriert ist, dass er Empfangsstrahl- Formungsparameter berechnet, indem er einen Empfangsstrahl- Versorgungsbereich als eine Funktion der RF-Phase schätzt, so dass die Phase so gewählt wird, dass die relativen Standortdaten der ausgewählten UE innerhalb des Empfangsstrahl-Versorgungsbereichs liegen.
12. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 11, worin jedes Antennensystem einer Basisstation eine Vielzahl von Empfangsmodi hat, die verschiedene Empfangsstrahl-Formen bei derselben Phase ergeben; und der Geo- Ortungsprozessor so konfiguriert ist, dass er Empfangsstrahl- Formungsparameter als eine Funktion von Phase und Antennensystem- Empfangsmodus berechnet und Parameter an den Strahlformer ausgibt, die eine ausgewählte Kombination von Phase und Antennensystem-Empfangsmodus repräsentieren, um die Empfangsstrahlformung zu steuern.
13. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 5, worin jedes RF-Modul einer Basisstation die Fähigkeit hat, mehr als einen Sendestrahl zu liefern, so dass jeder Sendestrahl in der Lage ist, Kommunikationssignale für einen separaten Satz von UEs zu übertragen; und jeder jeweilige Strahlformer operativ mit dem RF-Modul verbunden ist, um einen Satz gewünschter Sendestrahlen innerhalb einer Reihe von Sendestrahlen, die das Antennengruppensystem der Basisstation erzeugen kann, zu formen.
14. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Vielzahl mobiler Benutzervorrichtungen (UEs), wobei jede UE umfasst:
ein RF-Modul, das eine zugehörige Antenne hat; und
einen Geo-Ortungsprozessor, der so konfiguriert ist, dass er laufende UE-Geo- Ortungsdaten unter Verwendung eines Global Positioning Satellite (GPS)- Systems bestimmt.
15. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Vielzahl mobiler Benutzervorrichtungen (UEs), wobei jede UE umfasst:
ein RF-Modul und ein zugehöriges Antennengruppensystem;
einen Strahlformer, der operativ mit dem RF-Modul verbunden ist, um einen gewünschten Strahl innerhalb einer Reihe von Strahlen, die das Antennengruppensystem erzeugen kann, zu formen; und
einen an den Strahlformer gekoppelten Geo-Ortungsprozessor, der so konfiguriert ist, dass er UE-Geo-Ortungsdaten von einem geschätzten UE- Standort relativ zu Daten des bekannten Standorts einer ausgewählten Basisstation verarbeitet und ausgewählte Parameter an den Strahlformer ausgibt, so dass der Strahlformer das RF-Modul steuert, um Kommunikationsdaten für die ausgewählte Basisstation in einem geformten Strahl, der den bekannten Standort der ausgewählten Basisstation einschließt, zu senden oder zu empfangen, wobei UE-Geo-Ortungsdaten relativ zu dem bekannten Standort der ausgewählten Basisstation von dem Geo-Ortungsprozessor verarbeitet werden.
16. Drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Vielzahl mobiler Benutzervorrichtungen (UEs), wobei jede UE umfasst:
ein mit einem Kanalprozessor gekoppeltes Modem;
ein RF-Modul und ein zugehöriges Antennengruppensystem, die mit dem Modem gekoppelt sind;
einen Strahlformer, der operativ mit dem RF-Modul verbunden ist, um einen gewünschten Strahl innerhalb einer Reihe von Strahlen, die das Antennengruppensystem erzeugen kann, zu formen; und
einen an den Kanalprozessor und den Strahlformer gekoppelten Geo- Ortungsprozessor, der so konfiguriert ist, dass er UE-Geo-Ortungsdaten eines geschätzten UE-Standorts relativ zu Daten des bekannten Standorts einer ausgewählten Basisstation verarbeitet und ausgewählte Parameter an den Strahlformer ausgibt, so dass der Strahlformer das RF-Modul steuert, um Kommunikationsdaten für die ausgewählte Basisstation in einem geformten Strahl, der den bekannten Standort der ausgewählten Basisstation einschließt, zu senden oder zu empfangen, wobei UE-Geo-Ortungsdaten relativ zu dem bekannten Standort der ausgewählten Basisstation durch den Geo- Ortungsprozessor verarbeitet werden.
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