(57)【要約】本発明は、空間ダイバーシチを使用して、特に無線リンク通信であるリンクの品質を改善するシステム及び方法に関する。複数の伝搬経路は、無線リンクについて同時に使用され、複数の強い伝搬経路は、利用可能な伝播経路から選択される。伝搬経路の測定は、強い信号伝搬経路を決定するために行われる。送信機及び受信機でのアレイアンテナは、複数の同時の信号伝搬経路を通して通信するために制御される。
2013511931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース装置が、リモート装置との無線通信のための複数の無線信号の伝搬経路のそれぞれと関連付けされた複数の信号品質のパラメータを決定するステップと、
前記ソース装置が、前記複数の信号品質のパラメータに基づいて少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを決定するステップと、
決定されたアンテナを制御するパラメータを使用して、前記ソース装置に関連するアンテナシステムを介して、前記リモート装置にデータを送信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記アンテナシステムはアンテナアレイである、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記決定されたアンテナを制御するパラメータを使用して、前記ソース装置に関連するアンテナシステムを介して、前記リモート装置にデータを送信するステップは、前記アレイアンテナが、複数の前記決定された無線信号伝搬経路に対応する複数の送信ビームを形成するステップを含む、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ソース装置に関連するメモリに前記アンテナを制御するパラメータを記憶するステップを更に含む、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記決定されたアンテナを制御するパラメータを前記リモート装置に送出するステップを更に含む、
請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記複数の無線信号の伝搬経路に関連付けされた前記複数の信号品質のパラメータに基づいて複数の利用可能な無線信号の伝搬経路から前記複数の無線信号の伝搬経路のサブセットを選択するステップを更に含む、
請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記複数の無線信号の伝搬経路のサブセットを選択するステップは、他の無線信号伝搬経路よりも大きな信号品質のパラメータを有する少なくとも１つの無線信号の伝搬経路を選択するステップを含む、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
リモート装置と無線通信可能なソース装置を備えるシステムであって、
前記ソース装置は、第一のアンテナシステムに接続され、前記リモート装置との無線通信のための複数の無線信号の伝搬経路のそれぞれと関連付けされた複数の信号品質のパラメータを決定し、前記複数の信号品質のパラメータに基づいて少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを決定し、決定されたアンテナを制御するパラメータを使用して、前記アンテナシステムを介して、前記リモート装置にデータを送信する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項９】
前記ソース装置に関連される前記アンテナシステムはアンテナアレイである、
請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記アンテナを制御するパラメータが前記アンテナアレイに適用されたときに、前記アンテナアレイは、複数の前記決定された無線信号伝搬経路に対応する複数の送信ビームを形成する、
請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記ソース装置は、前記アンテナを制御するパラメータをメモリに記憶する、
請求項８記載のシステム。
【請求項１２】
前記ソース装置は、前記少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを決定するプロセッサを含む、
請求項８記載のシステム。
【請求項１３】
前記ソース装置は、前記複数の無線信号の伝搬経路に関連付けされた前記複数の信号品質のパラメータに基づいて複数の利用可能な無線信号の伝搬経路から前記複数の無線信号の伝搬経路のサブセットを選択する、
請求項８記載のシステム。
【請求項１４】
リモート装置を更に備え、
前記ソース装置は、前記少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを前記リモート装置に送出し、
前記リモート装置は、前記少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを記憶するメモリを有する、
請求項８記載のシステム。
【請求項１５】
前記ソース装置は、第一の無線信号の伝搬経路に沿って、前記リモート装置に、第一の信号を送出し、
前記リモート装置は、第一の無線信号の伝搬経路に沿って、前記ソース装置に、前記第一の信号に基づく第二の信号を送出し、
前記ソース装置は、第二の無線信号の伝搬経路に沿って、前記リモート装置に、第三の信号を送出し、
前記リモート装置は、第二の無線信号の伝搬経路に沿って、前記ソース装置に、前記第三の信号に基づく第四の信号を送出し、
前記ソース装置は、前記第二の信号及び前記第四の信号に基づいて前記少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを計算する、
請求項８記載のシステム。
【請求項１６】
前記ソース装置は、前記ソース装置に関連されるメモリに前記少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを記憶し、
前記ソース装置は、前記少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを前記リモート装置に送出し、
前記リモート装置は、前記リモート装置に関されるメモリに前記少なくとも１つのアンテナを制御するパラメータを記憶する、
請求項８記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号通信に関し、より詳細には、特定の伝送経路を使用して実行される通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば送信機と受信機との間のオブジェクト又は障害物により、無線リンクはブロックされ、又はブロックされている伝送経路のために大きな信号の減衰を受ける場合がある。高周波通信帯域で動作している無線リンクは、低周波帯域で動作している無線リンクよりも障害物からの減衰の影響を受けやすい。
【０００３】
無線リンクが中断又は失われた場合、システムは、送信機又は受信機が失われたリンクを検出した後に、リンクの再取得の間の遅延を受ける場合がある。遅延の間、システムは、幾つかのデータパケットの損失を受ける。送信機及び受信器は、失われたリンクの検出に続いて、リンク回復手順を実行し、このリンク回復手順は、例えば非常に長く、例えば無線表示伝送といった無線応用の動作を中断する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線リンクを通した無線通信は、障害物が伝搬経路をブロックした場合に中断される。代替的な伝搬経路は、無線送信機又は受信機のアンテナ間で再ビーム成形することで確立されるか、又は例えば無線リンクといったバックアップリンクに頼ることで確立される。ビーム成形の方向における変化は、リンクが再確立されるのを可能にする。失われたリンクは、例えばパケットの損失を検出する送信装置又は受信装置により検出され、アプリケーションのパフォーマンスに影響を及ぼす場合がある。失われているリンクの検出の後、送信装置及び受信装置は、無線通信リンクを再確立するのを試み、別の伝搬経路に沿って行われ、このプロセスは、一定の期間を要する場合がある。この無線リンクを再確立する時間は、無線リンクにおける遅延を増加し、例えば無線リンクを使用しているアプリケーションのパフォーマンスといったパフォーマンスに影響を及ぼす場合がある。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本発明の主題は、本明細書の結論部において特に指摘され、個別の特許請求される。しかし、本発明は、本発明の目的、特徴及び利点と共に、構成及び動作の方法の両者に関して、添付図面と共に読まれたときに、以下に詳細な説明を参照して最良に理解される。
【図１】本発明の実施の形態に係るシステムの実施の形態を示す例示的な構成図を示す。
【図２】本発明の実施の形態に係るシステムの実施の形態を示す例示的な概念図を示す。
【図３】本発明の実施の形態に係る方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るシステムの実施の形態を例示する概念図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る例示的なグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係る例示的なグラフである。  本発明の実施の形態は、添付図面により例示されるものであって、限定されるものではなく、同じ参照符号は、対応するエレメント、類似のエレメント又は同じエレメントを示す。例示の簡単さ及び明確さのため、図示されるエレメントは、縮尺されるように必ずしも描かれていない。例えば、幾つかのエレメントの寸法は、明確さのために他のエレメントに関して誇張される場合がある。さらに、適切であると考慮される場合、参照符号は、対応するエレメント又は類似のエレメントを示すように図面間で繰返される場合がある。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するため、様々な具体的詳細が述べられる。しかし、本発明はこれらの具体的詳細なしに実施される場合があることを当業者により理解されるであろう。他の例では、公知の方法、手順及び構成要素は、本発明を曖昧にしないように詳細に記載されない。
【０００７】
本発明の実施の形態は、様々な用途で使用される。本発明の幾つかの実施の形態では、様々な装置及びシステムと共に使用される場合があり、例えば、送信器、受信器、トランシーバ、送信器−受信器、無線通信局、無線通信装置、無線アクセスポイント（AP）、基地局、モデム、ワイヤレスモデム、パーソナルコンピュータ（PC）、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、ネットブックコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、ハンドヘルド装置、パーソナルデジタルアシスタント（PDA）装置、ハンドヘルドＰＤＡ装置、家庭用電子機器、ネットワーク、ワイヤレスネットワーク、ローカルエリアネットワーク（LAN）、ワイヤレスＬＡＮ（WLAN）、メトロポリタンエリアネットワーク（MAN）、ワイヤレスＭＡＮ（WMAN）、ワイドエリアネットワーク（WAN）、ワイヤレスＷＡＮ（WWAN）、既存のＩＥＥＥ  ８０２.１１,  ８０２.１１ａ,  ８０２.１１ｂ,  ８０２.１１ｅ,  ８０２.１１ｇ,  ８０２.１１ｈ,  ８０２.１１ｉ,  ８０２.１１ｎ,  ８０２.１Ｘ,  ８０２.１６,  ８０２.１６ｄ,  ８０２.１６ｅ,  ８０２.１１ａｄ規格及び／又は将来のバージョン及び／又はその派生及び／又は先の規格のＬＴＥ（Long  Term  Evolution）に従って動作する装置及び／又はネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（PAN）、ワイヤレスＰＡＮ（WPAN）、先のＷＬＡＮ及び／又はＰＡＮ及び／又はＷＰＡＮネットワークの一部であるユニット及び／又は装置、一方向及び／又は二方向無線通信システム、携帯無線電話通信システム、携帯電話、無線電話、パーソナルコミュニケーションシステム（PCS）装置、無線通信装置を組み込んだＰＤＡ装置、多入力多出力（MIMO）トランシーバ又は装置、単入力多出力（SIMO）トランシーバ又は装置、多入力単出力（MISO）トランシーバ又は装置、マルチレシーバチェイン（MRC）トランシーバ又は装置、「スマートアンテナ」技術又は複数のアンテナ技術等を有するトランシーバ又は装置である。本発明の幾つかの実施の形態は、１以上のタイプの無線通信信号及び／又はシステムと共に使用される場合があり、例えば、無線周波数（RF）、赤外線（IR）、周波数分割多重（FDM）、直交ＦＤＭ（OFDM）、時分割多重（TDM）、時分割多重アクセス（TDMA）、拡張ＴＤＭＡ（E-TDMA）、汎用パケット無線サービス（GPRS）、拡張ＧＰＲＳ、符号分割多重アクセス（CDMA）、広帯域ＣＤＭＡ（WCDMA）、ＣＤＭＡ２０００、マルチキャリア変調（MCM）、離散マルチトーン（DMT）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）等。本発明の実施の形態は、様々な装置、デバイスシステム及び／又はネットワークで使用される場合がある。
【０００８】
本発明の実施の形態はこの点に関して限定されるものではないが、例えば「処理“processing”」、「計算“calculating”」、「決定“determining”」、「確立“establishing”」、「分析“analyzing”」、「チェック“checking”」等のような用語を使用した説明は、コンピュータのレジスタ及び／又はメモリにおける物理（例えば電子）量として表されるデータを、コンピュータのレジスタ及び／又はメモリ、或いは動作及び／又はプロセスを実行するための命令を記憶する他の情報記憶媒体における物理量として同様に表される他のデータに操作及び／又は変換するコンピュータ、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングシステム、又は電子計算装置の動作及び／又はプロセスを示す。
【０００９】
本発明の実施の形態はこの点に関して限定されるものではないが、本明細書で使用される用語「複数“plurality”及び“a  plurality”」は、例えば「複数“multiple”」又は「２以上」を含む場合がある。用語「複数“plurality”又は“a  plurality”」は、２以上のコンポーネント、装置、エレメント、ユニット、パラメータ等を説明するために明細書を通して使用される。例えば、「複数のステーション」は、２以上のステーションを含む。
【００１０】
本発明の実施の形態によれば、データは送信機から送信され、複数の伝搬経路を通して受信機により受信される。これらの経路は、最も強い信号伝搬経路を含むか、又は加えて最も強い信号伝搬経路である。１以上の経路がブロックされる場合、全ての経路がデータを同時に搬送するので、少なくとも１つの他の経路で通信が継続する。ある経路は、例えば送信装置と受信装置との間の経路に導入された障害により、何れかのやり方でブロックされる。ブロックされないままの経路は、データを搬送し続ける。送信機及び受信機は、複数の空間的に分離された伝搬経路を介して互いに接続される。送信機及び受信機の両者のアンテナは、例えば放射パターンビームといった複数のビームを形成し、係るビームは、空間的に分離された信号伝搬経路に対応する。
【００１１】
図１を参照して、本発明の実施の形態は、概念的に示されるシステム１００を有する。装置１１０は、コンピューティング装置又はアクセスポイントである、ネットワークに接続される。装置１１０は、メモリを有しており、このメモリは、例えばネットワークを通して装置にとってローカルにあるか、又は遠隔的にアクセス可能である。装置１１０は、例えばモデム、アンテナ等といった通信モジュールを含むか、該通信モジュールと関連付けされ、この通信モジュールは、装置１００が無線チャネルを通して情報を送出及び／又は受信するのを可能にする。装置１１０は、本明細書で記載されるビーム成形を実行するプロセッサを更に含むか、又は該プロセッサと関連され、このプロセッサは、例えば計算を実行すること、複数の伝搬経路を形成するようにアンテナに指示することを含む。装置１１０は送信装置、受信装置、又はそれらの両者であるが、簡単さのために、ソース装置と呼ばれる。
【００１２】
無線チャネル１３０は、複数の無線伝搬経路を有する。伝搬経路は、ダイレクトパスであるか、又は例えば表面又はオブジェクトから反射した信号或いは複数の表面又はオブジェクトから反射した信号により形成される経路である。複数の伝搬経路のうち、１つの経路又は経路のサブセットは、他の経路よりも強い信号強度を有する。チャネルは、複数の経路を同時に搬送する。経路は、例えば複数のアンテナエレメントを含むアレーアンテナである１以上の経路を形成可能なアンテナを有する装置により形成される。アンテナエレメントは、個別に駆動可能であり、同じ信号、類似の信号又は異なる信号により独立して駆動可能である。１以上のアンテナエレメントへの信号は、ビームをステアリングし、又はビーム成形を生成するため、他のアンテナエレメントに送出される１以上の信号とは位相及び／又は振幅が異なる。
【００１３】
装置１２０は、例えば無線チャネルといったチャネルを通して情報を受信及び／又は送出する。装置１２０は、表示装置、受信装置、又はオーディオ信号、ビデオ信号及び／又はデータ等を送出する他の装置である。装置１２０は、コンピューティング装置又はアクセスポイントであり、ネットワークに接続される。装置１２０は、メモリを有しており、メモリは、例えばネットワークを通して装置にとってローカルであるか、又は遠隔的にアクセス可能である。装置１２０は、例えばモデム、アンテナ等であり通信モジュールを有するか、該通信モジュールと関連される。装置１２０は、例えば計算を実行すること、及び複数の伝搬経路を形成するようにアンテナに指示することを含めて、本明細書で記載されるビーム成形を実行するプロセッサを更に含むか、又は該プロセッサと関連される。装置１２０は、送信装置、受信装置又はそれらの両者であり、簡単さのためにリモート装置と呼ばれる。
【００１４】
本発明の実施の形態によれば、最初のビーム成形手順が存在し、送信機及び受信機は、例えばＮ個の経路である複数の信号伝搬経路を識別する。識別された経路は、最も強い信号経路のグループのうちから選択される。伝搬経路のチャネルは、推定される場合がある。複数の伝搬経路を通して送信機と受信機との間でチャネルを推定する方法は、例えばＮ個の最も強い伝搬経路のうちの進行方向を発見し、この場合、最も強い経路は、例えば信号強度といった１以上の方法により決定される。進行方向は、例えば予め定義された空間セクタを捜索することで発見され、セクタ捜索と呼ばれる。セクタ捜索を受けたチャネルは、例えばそれぞれの伝播経路、品質の優れた方向についてリファインされる。係る例示的な信号伝搬経路の識別から、ソース装置は、チャネル特定情報ｈnを取得し、リモート装置は、チャネル特定情報ｇnを取得する。
【００１５】
本発明の実施の形態は、複数の経路を有する無線チャネルを含むシステム２００を示す図２を参照して説明される。無線リンクは、ソース装置２１０とリモート装置２２０との間で形成される。ソース装置は、例えばラップトップコンピュータであるコンピュータである。リモート装置は、例えばテレビジョン又はビデオディスプレイといった表示装置である。アンテナシステムは、例えばアンテナアレイ２４０であり、ソース装置２１０に接続され、例えばＮt個のエレメントである複数のアンテナ素子を有する。アンテナシステムは、例えばアンテナアレイ２５０であり、リモート装置２２０に接続され、例えばＮr個のエレメントである複数のアンテナ素子を有する。第一の、直接的な伝搬経路２６０は、例えばＨ1である、あるチャネルにおいてソース装置２１０とリモート装置２２０との間にあると判定され、ソース装置２１０とリモート装置２２０との間の通信のために利用可能である。第二の、間接的な伝搬経路２７０は、例えばＨ2である、あるチャネルにおいてソース装置２１０とリモート装置２２０との間にあると判定され、ソース装置２１０とリモート装置２２０との間の通信のために利用可能である。伝搬経路２７０及び／又は他の伝搬経路は、間接的な伝搬経路であり、信号及び／又は信号エネルギーに対して反射するオブジェクト２３０のような１以上の表面又はオブジェクトから反射される信号により確定される。例えば第二の伝搬経路２７０は、ソース装置２１０からリモート装置２２０への、及び／又はリモート装置２２０からソース装置２１０への信号のオブジェクト２３０の反射により確定される。マトリクスＨnは、多数のエレメントＮt及びＮrを有するアンテナ間のリンクから決定される。
【００１６】
【数１】
2013511931.tif 000003
ここでｈnは、例えば送信チャネルベクトルである（Ｎt×１）個のチャネルベクトルであり、ｎ番目の伝搬経路によるものであり、ｇh  ｈnは、例えば受信チャネルベクトルである（Ｎr×１）個のチャネルベクトルであり、ｎ番目の伝播経路による。λnは、ｎ番目の伝搬経路を通したチャネルゲインであり、Ｔは、転置の算術演算である。
【００１７】
本発明の実施の形態では、無線リンクは、図３の例示的な方法３００に従って動作する。ソース装置とリモート装置との間の複数の信号経路は、実質的に上述されたやり方で識別される３１０。重みベクトルは、例えば送信機及び受信機であるソース装置及びリモート装置により計算される３２０。例えばＮ個の最も強い経路である全ての利用可能な経路のうちで選択された複数の最も強い経路である複数の経路は、例えばソース装置とリモート装置との間のデータ通信である通信について識別される。ソース装置は、アンテナのビームを向けるために使用される（Ｎt×１）個の重みベクトルｗtを計算し、この場合、ビームは、例えば最も強い経路である複数の経路に沿って向けられる。複数の経路は、ｎ個の最も強い経路であり、以下に従う。
【００１８】
【数２】
2013511931.tif 000004
ここでαnは、複素数であり、ｎ番目のアンテナ通信ビームのゲインと位相を表し、この場合、ｎは、１とＮを含めて１とＮとの間の整数である。リモート装置は、アンテナのビームを向けるために使用される（Ｎr×１）個の重みベクトルを計算し、ビームは、例えば最も強い経路である複数の経路に沿って向けられる。
【００１９】
複数の経路は、Ｎ個の最も強い経路であり、以下に従う。
【００２０】
【数３】
2013511931.tif 000005
ここでβnは、複素数であり、ｎ番目のアンテナ通信ビームのゲインと位相を表し、ｎは、１とＮを含めて１とＮとの間の整数である。先の式に対する解は、既知の方法により発見され、例えば[h1  h2  …  hN]T及び[g1  g2  …  gN]Tの逆行列は、以下のように、先の式の両側で乗算される。
【００２１】
【数４】
2013511931.tif 000006
例えば先の計算の結果を使用して、それぞれのアンテナの１以上のゲイン及び／又は１以上の位相の設定を制御することで、ソース装置及びリモート装置で、アンテナビームが形成される（３３０）。例えば、αnによるソース装置のアンテナの位相の制御及びβnによるリモート装置の位相の制御は、例えばマルチパス信号である信号がコヒーレントに加算されるのを可能にする。ソース装置のアンテナ及びリモート装置のアンテナでの対応するアンテナパターンは、例えばマルチパス信号である信号がコヒーレントに加算されるのを可能にし、ソース装置とリモート装置との間の通信を可能にし（３４０）、通信は、複数の信号経路を通して行われる。通信は、接続された少なくとも１つの信号経路でソース装置とリモート装置との間のリンクを通して継続し、接続された信号経路は、複数の信号経路からの信号経路である。
【００２２】
本発明の実施の形態は、図４の概念的な通信ダイアグラム４００を参照して記載される。ライン４１０により識別されるソース装置及びライン４２０により識別されるリモート装置は、空間的に分離され、それらの間の無線通信を確立するのを望む。ソース装置は、基準信号４３０を送出し、この基準信号は、装置間の伝搬経路に沿ってリモート装置で受信される。リモート装置は、受信された信号を測定し（４３５）、例えば信号強度、位相等の測定の１以上のパラメータを使用する。リモート装置は、応答信号４４０を送出し、この応答信号は、装置間の伝搬経路に沿って、ソース装置により受信される。ソース装置は、例えば受信された信号の強度（RSSI）、位相、位相シフト等といった強度パラメータに基づいて受信された信号を測定する（４４５）。更なる基準信号を送出し、更なる応答信号を受信するプロセスは、装置間の異なる伝搬経路について繰返され、測定は、それぞれの伝搬経路について実行される。
【００２３】
ソース装置は、実質的に上述されたように、行われた測定に基づいて計算４５０を実行する。計算は、ソース装置に関連されるプロセッサ、又はソース装置に埋め込まれるプロセッサにより実行される。測定、計算及び／計算の結果は、例えばソース装置と関連されるメモリ又はソース装置に埋め込まれるメモリに記憶される（４５５）。複数の経路は、信号の送信、及びソース装置とリモート装置との間の通信のために選択され（４６０）、経路選択４６０に基づいて、アンテナ又はアンテナシステムは、例えば通信のためにアンテナ又はアンテナシステムに送出される信号のゲイン及び／又は位相を調節することで制御される。上述されたように、アンテナ又はアンテナシステムは、アレイアンテナであり、他のアンテナ素子のゲイン及び／又は位相とは独立に、ゲイン及び／又は位相についてそれぞれ調節可能な複数のアンテナ素子を有する。経路の選択情報は、メモリに記憶される。
【００２４】
ソース装置は、リモート装置に経路情報４６５を送出し、計算の結果、又は例えばゲイン及び／又は位相の制御であるアンテナの経路選択及び／又は制御に関連する他の情報を送出する。リモート装置は、例えばゲイン及び／又は位相制御情報である経路選択情報、及び／又はアンテナ制御情報を記憶する（４７０）。受信された情報から、信号の送信、及びソース装置とリモート装置の間の通信について複数の経路が選択され（４７５）、経路選択４７０に基づいて、アンテナシステムは、例えば通信のためにアンテナシステムに送出される信号のゲイン及び／又は位相を調節することで制御される。アンテナシステムは、アンテナアレイであり、ゲイン及び／又は位相について独立して調節される複数のアンテナ素子を有し、それぞれの素子は、同じ又は異なるゲイン及び／又は位相について調節される。経路の選択情報は、メモリに記憶される。通信４８０は、リモート装置とソース装置との間に進み、通信４８５は、ソース装置とリモート装置との間に進む。通信は、複数の伝搬経路に沿って行われ、経路は、例えばソース装置でのアレイアンテナであるアンテナの制御により、及びリモート装置でのアレイアンテナであるアンテナの制御により決定され、この場合、それぞれのアンテナからのアンテナビームは、同じ伝搬経路のセットに対応するように調節される。
【００２５】
本発明の実施の形態では、例えば送信機及び受信機であるソース装置及びリモート装置は、それらの間で複数の伝搬経路を有し、１以上の伝搬経路は、強い伝搬経路である。例示的な実施の形態のダイアグラム５００は、図５に示されている。例えば送信機であるソース装置５４０は、例えば受信機であるリモート装置５５０から、ある距離で位置しており、これらは互いに通信する。それぞれの装置は、対応するアンテナビームパターンをもつアンテナシステムを有し、対応するアンテナビームパターンは、１以上の伝搬経路に沿って通信するために使用される。例えば、アンテナは、方形アンテナであり、３２個のアンテナ素子を有する。アンテナは、アンテナアレイであり、例えば１６個のアンテナ素子をもつ４×４のアンテナである方形アンテナである。それぞれの素子は、単一のアンテナとして放射し、例えば１６個のアンテナ素子は、例えばアンテナアレイを使用して伝搬される同じ又は類似のデータ信号を使用して、単一のアンテナとして放射する。それぞれのアンテナシステムは、例えばそれぞれのアンテナ放射パターンのメインローブ及び１以上のサイドローブにより特徴付けされる。例えば複数の方向においてビームが形成される。最も強い信号の伝搬経路５１０は、送信装置５４０から受信装置５５０への見通し内（LOS:  Line  Of  Sight）の信号伝搬経路である。第二に最も強い信号伝搬経路５２０は、送信装置５４０で発生する信号伝搬経路であり、受信装置５５０で終端し、例えば壁であるオブジェクト５３０で反射し、反射経路を形成する。本発明の実施の形態は、複数の信号伝搬経路をサポートするビーム成形パターンを有する送信装置５４０でのアンテナシステム、及び複数の信号伝搬経路をサポートするビーム成形パターンを有する受信装置５５０でのアンテナシステムを含む。送信機及び受信機のそれぞれで、少なくとも２つのビームは、例えば少なくとも２つのそれぞれの最も強い経路のそれぞれの方向において形成される。あるビームは、見通し内（LOS）経路５１０の方向に沿って形成され、あるビームは、反射経路５２０の方向に沿って形成される。送信機のアンテナから送信される信号のゲイン及び位相に関連する複素値は、αnであり、受信機のアンテナから受信される信号のゲイン及び位相に関連する複素値は、βnであり、ｎは信号の伝搬経路を示し、例えば１はＬＯＳ経路５１０を示し、２は反射信号経路５２０を示す。反射経路５２０に沿って送信される信号のゲインは増加され、例えばα1＝β1＝１及びα2＝β2＝１.２である、壁又は他の反射体からである更なる損失を補償する。
【００２６】
本発明の別の実施の形態では、例えばＬＯＳ経路及び反射経路である２つの信号伝搬経路が存在する。例示的な実施の形態は、それぞれの信号伝搬経路はブロックされ、例えば１０％のブロックされる確率を有する場合がある。信号は減衰され、例えば３０ｄＢ前後のブロッキングによる減衰を有する。壁からの減衰は、例えば１０ｄＢである。送信電力は、例えば１０ｄＢｍである固定された電力に設定される。パフォーマンスデータの例示的なグラフ６００は、図６により示され、この場合、係るデータはＬＯＳ伝搬経路を測定することで発見される。信号対雑音比（ＳＮＲ）６２０は、ＬＯＳ信号伝搬経路の測定数６１０に対してプロットされ、例えば近似的に３５ｄＢである高いＳＮＲを達成する。係るＳＮＲは、例えばオブジェクトによりブロックされない伝搬経路について測定される。ブロックされる伝搬経路は、ブロックされない伝搬経路に対するＳＮＲの低減を受ける。例えば１０％の期間で例えば１０％である所定の確率でブロックされる伝搬経路は、ブロックされない状態から低減されたＳＮＲを有する。例えば１０％である所定の確率でブロックされるＬＯＳ伝搬経路は、ブロックされた状態の間に、３５ｄＢから近似的に５ｄＢ〜６ｄＢのＳＮＲといった低いＳＮＲへといった、ＳＮＲの低下を受ける。伝搬チャネル６００のパフォーマンスのグラフは、データラインがブロックされない伝搬経路又はブロックされる伝搬経路のそれぞれを表す場合に依存して、例えば３５ｄＢと５ｄＢ又は６ｄＢとの間でデータがプロットされるとき、この状態を例示する。例えば３５ｄＢである高いＳＮＲにあるデータポイントの数に対する、例えば８ｄＢである閾値以下のデータポイントの数に割合は、ブロックされる経路の状態について高く、無線リンクを維持することが困難である。
【００２７】
本発明の実施の形態では、ソース装置及びリモート装置は、例えば２つの経路である複数の信号伝搬経路を通して通信する。パフォーマンスデータの例示的なグラフ７００は、図７により示されており、この場合、係るデータは、例えば２つの伝搬経路を測定することで発見され、データは、上述された方法に従って、両方の経路を通して同時に伝達される。信号対雑音比（SNR）７２０は、両方の信号伝搬経路又は全体のリンクの測定数７１０に対してプロットされ、例えば近似的に２５ｄＢであるＳＮＲを達成する。係るＳＮＲは、例えばオブジェクトによりブロックされない信号経路について測定される。ブロックされる伝搬経路は、ブロックされない伝搬経路に対するＳＮＲの低減を受ける。例えば１０％の期間で例えば１０％の所定の確率でブロックされる伝搬経路は、ブロックされない状態から低減されたＳＮＲを有する。例えば１０％の所定の確率でブロックされるリンクと、あるリンクの２つの同時の伝搬経路のうちの１つは、ブロックされた状態の間に、２５ｄＢから例えば近似的に２１ｄＢのＳＮＲといった低いＳＮＲへの、ＳＮＲの低下を受ける。例えば２つの同時の信号伝搬経路７００をもつリンクのパフォーマンスのグラフは、データラインがブロックされない伝搬経路又はブロックされた伝搬経路をそれぞれ表す場合に依存して、例えば２５ｄＢと２１ｄＢの間でデータがプロットされるので、この状態を例示している。例えば２５ｄＢの高いＳＮＲであるデータポイントの数に対する、例えば１５ｄＢである閾値以下のデータポイントの数の割合は、ブロックされる経路の状態について低く、無線リンクは、容易に維持される。ＳＮＲは、例えば約９９％の確率で、より多くの時間について、例えば２０ｄＢである閾値を超えて維持される。サポートされるリンクの品質は、非常に良好であり、無線アプリケーションについて高いリンクの品質を有する。
【００２８】
本発明の実施の形態では、アンテナは、アレイアンテナであり、メインビームと１以上の更なるビームの放射パターンを有する。更なるビームは、例えばメインビームのサイドローブから形成されるか、又は独立のビームである。より多くの数のアンテナビームは、アンテナの通信機能の空間ダイバーシチにおける増加を可能にする。より多くの数のアンテナビームは、メインビームから複数のビームに伝送された電力を分散する。ビームは、２以上の方向にわたり形成される。本発明の実施の形態は、放射パターンの送信機及び／又は受信機として構成されるアンテナを使用する。
【００２９】
本発明の別の実施の形態は、伝搬経路の情報を頻繁に測定し直し及び／又は更新する。新たな及び／又は更新された伝搬経路情報は、１以上のアンテナ制御パラメータを更新するために使用される。伝搬経路情報を測定し直し及び／又は更新することは、環境が変化するとき、又は例えば１以上の障害物が位置を動かすときに利益がある。更新されたアンテナ制御パラメータは、空間ダイバーシチを維持するために使用され、複数の伝搬経路にについて使用される。空間ダイバーシチを維持することで、無線リンクの品質が維持される。
【００３０】
本発明の所定の特徴が本明細書において図示及び記載されたが、当業者であれば、多くの変更、置換、変形及び等価な概念を考えるであろう。従って、特許請求の範囲は、本発明の真の精神に含まれる全ての係る変更及び変形をカバーすることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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