用于波束成形鏈路的切換的裝置、系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于波束成形鏈路的切換的裝置、系統(tǒng)和方法
[0001]交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年I月21日提交的標(biāo)題為“用于波束成形鏈路的切換的裝置、系統(tǒng)和方法”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/754，720的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用被合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]這里描述的實(shí)施例一般涉及對(duì)由天線陣列形成的波束成形鏈路的切換。
【背景技術(shù)】
[0004]—些無(wú)線通信系統(tǒng)可以通過(guò)毫米波(mm Wave)頻帶(如60GHz頻帶)來(lái)進(jìn)行通信。毫米波傳播與較低頻帶(如2.4-5GHZ的頻帶)相比具有若干主要的區(qū)別特點(diǎn)。例如，毫米波傳播可具有比更低頻帶中的傳播損耗更大的傳播損耗，并且可以具有準(zhǔn)光學(xué)傳播特性。
[0005]毫米波通信系統(tǒng)可以使用高增益定向天線，以補(bǔ)償大的路徑損耗和/或使用波束控制技術(shù)。設(shè)計(jì)合適的天線系統(tǒng)和/或其它信號(hào)處理是毫米波通信系統(tǒng)研發(fā)的一個(gè)重要方面。
[0006]多元相控天線陣列可以被用于例如產(chǎn)生定向天線圖。相控天線陣列可以形成定向天線圖或波束，該定向天線圖或波束可以通過(guò)在天線元件處設(shè)置適當(dāng)?shù)男盘?hào)相位來(lái)僅進(jìn)行操縱。
[0007]切換處理可以被用于切換基站和移動(dòng)設(shè)備之間的會(huì)話。切換經(jīng)常是耗時(shí)的，例如，由于在執(zhí)行信號(hào)質(zhì)量測(cè)量和/或做出切換移動(dòng)設(shè)備的決定時(shí)需要時(shí)間。此類(lèi)切換的延遲會(huì)降低吞吐性能和/或延遲切換過(guò)程。
【附圖說(shuō)明】
[0008]為了簡(jiǎn)單和清楚地說(shuō)明，圖中示出的元件不一定按比例繪制。例如，為了清楚地展示，一些元件的尺寸相對(duì)于其它元件可能被放大。此外，標(biāo)號(hào)可在各圖中重復(fù)以指示相應(yīng)或類(lèi)似的元件。附圖在下面列出。
[0009]圖1是根據(jù)一些示例實(shí)施例的系統(tǒng)的示意性框圖。
[0010]圖2是根據(jù)一些示例實(shí)施例的扇區(qū)間切換方案的示意圖示。
[0011]圖3是根據(jù)一些示例實(shí)施例的小區(qū)間切換方案的示意圖示。
[0012]圖4是根據(jù)一些示例實(shí)施例的用于估計(jì)移動(dòng)設(shè)備和無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)之間的距離的估計(jì)方案的示意圖示。
[0013]圖5是根據(jù)一些示例實(shí)施例的模塊化天線陣列的示意圖示。
[0014]圖6是根據(jù)一些示例實(shí)施例的平面模塊化天線陣列的示意圖示。
[0015]圖7是根據(jù)一些示例實(shí)施例的用于波束成形鏈路的切換的方法的示意性流程圖。
[0016]圖8是根據(jù)一些不例實(shí)施例的制造的廣品的不意圖不。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在下面的詳細(xì)描述中，許多具體細(xì)節(jié)被闡述以便徹底地理解一些實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解一些實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)施。在其它實(shí)例中，公知的方法、過(guò)程、組件、單元和/或電路未被詳細(xì)描述以免淡化本討論。
[0018]此處討論使用的術(shù)語(yǔ)，諸如例如“處理”、“計(jì)算”、“計(jì)算”、“確定”、“建立”、“分析”、“核查”等，可以指計(jì)算機(jī)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算系統(tǒng)、或其它電子計(jì)算設(shè)備的操作和/或處理，所述計(jì)算機(jī)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算系統(tǒng)、或其它電子計(jì)算設(shè)備可以將計(jì)算機(jī)的寄存器和/或存儲(chǔ)器內(nèi)的被表示為物理(例如，電子)量的數(shù)據(jù)操縱和/或轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)的寄存器和/或存儲(chǔ)器或其它信息存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的被類(lèi)似地表示為物理量的其它數(shù)據(jù)，所述計(jì)算機(jī)的寄存器和/或存儲(chǔ)器或其它信息存儲(chǔ)介質(zhì)可以存儲(chǔ)指令以執(zhí)行操作和/或處理。
[0019]此處使用的術(shù)語(yǔ)“多個(gè)”和“許多”包括，例如，“多個(gè)”或“兩個(gè)或更多個(gè)”。例如，“多個(gè)物品”包括兩個(gè)或更多個(gè)物品。
[0020]對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示范性實(shí)施例”、“各個(gè)實(shí)施例”等的引用指示所述的(一個(gè)或多個(gè))實(shí)施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但不是每個(gè)實(shí)施例都必須包括該特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，反復(fù)使用的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”不一定是指同一實(shí)施例，盡管它可以指同一實(shí)施例。
[0021]此處使用的，除非另外指明，用于描述通用對(duì)象的序數(shù)形容詞“第一”、“第二”、“第三”等的使用僅指示所提到的相似對(duì)象的不同實(shí)例，而并不旨在暗示所述的對(duì)象必須在時(shí)間、空間、排名或任何其它方式上是以給定的順序進(jìn)行的。
[0022]一些實(shí)施例可以結(jié)合各種設(shè)備和系統(tǒng)使用，例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、超極本(Ultrabook?)計(jì)算機(jī)、月艮務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)設(shè)備、手持PDA設(shè)備、板上設(shè)備、板外設(shè)備、混合設(shè)備、車(chē)輛設(shè)備、非車(chē)輛設(shè)備、移動(dòng)或便攜式設(shè)備、消費(fèi)者設(shè)備、非移動(dòng)或非便攜式設(shè)備、無(wú)線通信臺(tái)站、無(wú)線通信設(shè)備、無(wú)線接入點(diǎn)(AP)、有線或無(wú)線路由器、有線或無(wú)線調(diào)制解調(diào)器、視頻設(shè)備、音頻設(shè)備、音頻-視頻(A/V)設(shè)備、有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線視頻區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WVAN)、局域網(wǎng)(LAN)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、個(gè)域網(wǎng)(PAN)、無(wú)線PAN(WPAN)等。
[0023]—些實(shí)施例可以結(jié)合根據(jù)現(xiàn)有無(wú)線吉比特聯(lián)盟(Wireless-Gigabit-Alliance，WGA)規(guī)范(Wireless Gigabit Alliance，Inc WiGig MAC and PHY Specificat1n Vers1n
1.1，April 2011，F(xiàn)inal specificat1n)和/或其未來(lái)版本和/或衍生物操作的設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)使用、結(jié)合根據(jù)現(xiàn)有的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.11-2012，IEEE Standardfor Informat1n techno1gy-TeIecommunicat1ns and informat1n exchangebetween systems Local and metropolitan area networks-Specific requirementsPart 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY)Specificat1ns，March 29，2012 ;IEEE 802.11 task group ac (TGac) ( “IEEE 802.1l-09/0308rl2-TGac Channel Model Addendum Document”) ；IEEE 802.11 task groupad(TGad)(IEEE P802.1lad Standard for Informat1n Technology-Telecommunicat1nsand Informat1n Exchange Between Systems-Local and Metropolitan AreaNetworks-Specific Requirements-Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specificat1ns-Amendment 3 Enhancements for Very HighThroughput in the 60GHz Band))和/或其未來(lái)版本和/或衍生物操作的設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)使用、結(jié)合根據(jù)現(xiàn)有的WirelessHD?規(guī)范和/或其未來(lái)版本和/或衍生物操作的設(shè)備和/或網(wǎng)路使用、結(jié)合是上述網(wǎng)絡(luò)的一部分的單元和/或設(shè)備等使用。
[0024]一些實(shí)施例可以結(jié)合下面的設(shè)備或系統(tǒng)使用:單向和/或雙向無(wú)線電通信系統(tǒng)，蜂窩無(wú)線電-電話通信系統(tǒng)，移動(dòng)電話，蜂窩電話，無(wú)線電話，個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)設(shè)備，包括無(wú)線通信設(shè)備、移動(dòng)或便攜式全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備的PDA設(shè)備，包括GPS接收器或收發(fā)器或芯片的設(shè)備，包括RFID元件或芯片的設(shè)備，多輸入多輸出(MMO)收發(fā)器或設(shè)備，單輸入多輸出(SIMO)收發(fā)器或設(shè)備，多輸入單輸出(MISO)收發(fā)器或設(shè)備，具有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部天線和/或外部天線的設(shè)備，數(shù)字視頻廣播(DVB)設(shè)備或系統(tǒng)，多標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線電設(shè)備或系統(tǒng)，有線或無(wú)線手持設(shè)備，例如，智能電話、無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP)設(shè)備等。
[0025]一些實(shí)施例可以結(jié)合一種或多種類(lèi)型的無(wú)線通信信號(hào)和/或系統(tǒng)使用，例如，射頻(RF)、紅外線(IR)、頻分復(fù)用(FDM)、正交FDM (OFDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)、時(shí)分多址(TDMA)、擴(kuò)展TDMA (E-TDMA)、通用分組無(wú)線電服務(wù)(GPRS)、擴(kuò)展GPRS、碼分多址(CDMA)、寬帶CDMA (WCDMA) ,CDMA 2000，單載波CDMA、多載波CDMA、多載波調(diào)制(MDM)、離散多音(DMT)、藍(lán)牙、全球定位系統(tǒng)(GPS)、W1-F1、W1-Max、ZigBee?、超寬帶(UWB)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、2G、2.5G、3G、3.5G、4G、第五代(5G)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、3GPP、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、先進(jìn)LTE，增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)(EDGE)等。其它實(shí)施例可在各種其它設(shè)備、系統(tǒng)和/或網(wǎng)絡(luò)中使用。
[0026]此處使用的術(shù)語(yǔ)“無(wú)線設(shè)備”包括，例如，能夠無(wú)線通信的設(shè)備、能夠無(wú)線通信的通信設(shè)備、能夠無(wú)線通信的通信臺(tái)站、能夠無(wú)線通信的便攜式或非便攜式設(shè)備等。在一些示范性實(shí)施例中，無(wú)線設(shè)備可以是或者可以包括集成有計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備，或連接到計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備。在一些示范性實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“無(wú)線設(shè)備”可以可選地包括無(wú)線服務(wù)。
[0027]此處使用的關(guān)于無(wú)線通信信號(hào)的術(shù)語(yǔ)“通信”包括發(fā)射無(wú)線通信信號(hào)和/或接收無(wú)線通信信號(hào)。例如，能夠傳送無(wú)線通信信號(hào)的無(wú)線通信單元可以包括無(wú)線發(fā)射器以發(fā)射無(wú)線通信信號(hào)到至少一個(gè)其它無(wú)線通信單元，和/或無(wú)線通信接收器以從至少一個(gè)其它無(wú)線通信單元接收無(wú)線通信信號(hào)。
[0028]一些示范性實(shí)施例可以結(jié)合WLAN使用。其它實(shí)施例可以結(jié)合任何其它合適的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(例如，無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、“微微網(wǎng)”、WPAN、WVAN等)使用。
[0029]—些示范性實(shí)施例可以結(jié)合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(HetNet)使用，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可以利用技術(shù)、頻率、小區(qū)大小和/或網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的混合部署，例如，包括蜂窩、毫米波等。在一個(gè)示例中，HetNet可以包括具有不同大小的小區(qū)的層的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，不同大小的小區(qū)的范圍是從較大的宏小區(qū)到小小區(qū)(例如，微微小區(qū)和毫微微小區(qū))。
[0030]其它實(shí)施例可以結(jié)合任何其它合適的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)使用。
[0031]一些示范性實(shí)施例可以結(jié)合在60GHz的頻帶上通信的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)使用。然而，其它實(shí)施例可以利用任何其它合適的無(wú)線通信頻帶被實(shí)施，例如，極高頻(EHF)頻帶(毫米波(mmW)頻帶)，諸如，20GHz和300GHZ之間頻帶內(nèi)的頻帶、WLAN頻帶、WPAN頻帶、根據(jù)WGA規(guī)范的頻帶，等等。
[0032]此處使用的短語(yǔ)“對(duì)等(PTP或P2P)通信”可以涉及在一對(duì)設(shè)備之間的無(wú)線鏈路(“對(duì)等鏈路”)上的設(shè)備到設(shè)備通信。P2P通信可以包括例如，在QoS的基本服務(wù)集(BSS)內(nèi)的直接鏈路、通道直接鏈路建立(TDLS)鏈路上的無(wú)線通信，獨(dú)立基本服務(wù)集(IBSS)中的STA到STA通信，等等。
[0033]此處使用的術(shù)語(yǔ)“天線”可以包括一個(gè)或多個(gè)天線元件、組件、單元、組裝件和/或陣列的任何合適的配置，結(jié)構(gòu)和/或布置。在一些實(shí)施例中，天線可以使用單獨(dú)的發(fā)射和接收天線元件實(shí)施發(fā)射和接收功能。在一些實(shí)施例中，天線可以使用通用和/或集成的發(fā)射/接收元件實(shí)施發(fā)射和接收功能。天線可以包括例如，相控陣天線、單一元件天線、一組波束轉(zhuǎn)換天線，等等。
[0034]此處使用的短語(yǔ)“毫米波頻帶”可以涉及20GHz以上的頻帶，例如，20GHz和300GHz之間的頻帶。
[0035]此處使用的短語(yǔ)“定向多吉比特(DMG) ”和“定向帶”(DBand)可以涉及其中信道起始頻率高于40GHz的頻帶。
[0036]短語(yǔ)“DMG STA”和“毫米波STA(mSTA) ”可以涉及具有無(wú)線電發(fā)射器的STA，該STA是在毫米波或DMG頻帶內(nèi)的信道上操作。
[0037]此處使用的術(shù)語(yǔ)“波束成形”可以涉及空間濾波機(jī)制，其可以用在發(fā)射器和/或接收器處以改進(jìn)一個(gè)或多個(gè)屬性，例如，在預(yù)定接收器上接收的信號(hào)功率或信噪比(SNR)。
[0038]此處使用的術(shù)語(yǔ)“小區(qū)”可以包括網(wǎng)絡(luò)資源的組合，例如，下行鏈路和可選的上行鏈路資源。該資源可以例如通過(guò)無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)(也被稱(chēng)為“節(jié)點(diǎn)”或“基站”)等被控制和/或分配。下行鏈路資源的載波頻率和上行鏈路資源的載波頻率之間的鏈接可以在下行鏈路資源上傳輸?shù)南到y(tǒng)信息中被指示。
[0039]現(xiàn)在參考圖1，其根據(jù)一些示范性實(shí)施例示意性地示出了系統(tǒng)100的框圖。
[0040]如圖1所示，在一些示范性實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以包括一個(gè)或多個(gè)能夠經(jīng)由無(wú)線媒介(WM)傳送內(nèi)容、數(shù)據(jù)、信息和/或信號(hào)的無(wú)線通信設(shè)備。例如，系統(tǒng)100可以包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)，如包括節(jié)點(diǎn)101和150，以及一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備，如包括移動(dòng)設(shè)備140。無(wú)線媒介可以包括例如無(wú)線電信道、蜂窩信道、RF信道、無(wú)線保真(WiFi)信道、紅外(IR)信道，等等。系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)元件可以可選地能夠在任何合適的有線通信鏈路上通信。
[0041]在一些示范性實(shí)施例中，系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)元件可以執(zhí)行異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(HetNet)的功能，其采用了技術(shù)、頻率、小區(qū)大小和/或網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的混合部署，例如包括如下所述的蜂窩，毫米波等。
[0042]在一個(gè)示例中，HetNet可被配置為通過(guò)第一無(wú)線通信環(huán)境(如WLAN)提供服務(wù)，并且當(dāng)切換到另一通信環(huán)境(如蜂窩網(wǎng)絡(luò))時(shí)維持服務(wù)。HetNet架構(gòu)可以使能利用無(wú)線通信環(huán)境(如毫米波環(huán)境)和蜂窩環(huán)境的混合，以例如最佳地響應(yīng)消費(fèi)者需求的快速變化，降低功耗，降低成本，提高效率和/或?qū)崿F(xiàn)任何其它好處。
[0043]在一些示范性實(shí)施例，節(jié)點(diǎn)101、節(jié)點(diǎn)150和移動(dòng)設(shè)備140可以形成為一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的一部分和/或作為一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的一部分通信。例如，節(jié)點(diǎn)101和移動(dòng)設(shè)備140可以形成為例如如下所述的無(wú)線通信單元的一部分和/或作為無(wú)線通信單元的一部分通信。
[0044]在一些示范性實(shí)施例，節(jié)點(diǎn)101和/或150可以包括或者可以執(zhí)行基站(BS)、接入點(diǎn)(AP)、WiFi節(jié)點(diǎn)、Wimax節(jié)點(diǎn)、蜂窩節(jié)點(diǎn)(如演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B (eNB))、臺(tái)站、熱點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)控制器等的功能。
[0045]在一些示范性實(shí)施例中，移動(dòng)設(shè)備140可以包括例如用戶(hù)設(shè)備(UE)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、超極本(Ultrabook?)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、手持計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、PDA設(shè)備、手持式PDA設(shè)備、板上設(shè)備、板外設(shè)備、混合設(shè)備(例如，組合蜂窩電話功能與PDA設(shè)備功能)、消費(fèi)者設(shè)備、車(chē)輛設(shè)備、非車(chē)輛設(shè)備、便攜式設(shè)備、移動(dòng)電話、蜂窩電話、PCS設(shè)備、移動(dòng)或便攜式GPS設(shè)備、DVB設(shè)備、相對(duì)較小的計(jì)算設(shè)備、非臺(tái)式計(jì)算機(jī)、“暢享生活”(CSLL)設(shè)備、超移動(dòng)設(shè)備(UMD)、超移動(dòng)PC(UMPC)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(MID)、“Origami”設(shè)備或計(jì)算設(shè)備、視頻設(shè)備、音頻設(shè)備、A/V設(shè)備、游戲設(shè)備、媒體播放器、智能電話，等等。
[0046]在一些示范性實(shí)施例，節(jié)點(diǎn)101、節(jié)點(diǎn)150和/或移動(dòng)設(shè)備140可以包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信單元來(lái)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)101、節(jié)點(diǎn)150和/或移動(dòng)設(shè)備140之間的無(wú)線通信和/或與例如如下所述的一個(gè)或多個(gè)其它無(wú)線通信設(shè)備之間的通信。例如，節(jié)點(diǎn)101可以包括無(wú)線通信單元110，節(jié)點(diǎn)150可以包括無(wú)線通信單元152和/或移動(dòng)設(shè)備140可以包括無(wú)線通信單元 142ο
[0047]在一些示范性實(shí)施例中，無(wú)線通信單元110、152和142可以包括一個(gè)或多個(gè)天線相關(guān)聯(lián)，或可以與