УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ПЕРЕДАЧ ДЛЯ РАДИОСВЯЗИ
DEVICE, SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING TRANSMISSION POWER FOR RADIO COMMUNICATION

Перекрестные ссылки
Настоящая Заявка претендует на преимущества и приоритет предварительной Заявки на выдачу патента США No. 61/765,363 под названием «Разумное управление мощностью передач в системах связи MU-MIMO миллиметрового диапазона длин волн с ограничениями плотности потока мощности» ("Intelligent Transmit Power Control for mm Wave MU-MIMO Systems with Power Density Limitations"), которая подана 15 февраля 2013 г. и все содержание которой включено сюда посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Рассматриваемые здесь варианты в общем случае относятся к радиосвязи.
Уровень техники
Электронные устройства (например, портативные компьютеры, планшетные компьютеры, переносные компьютеры (ноутбуки), нетбуки, персональные цифровые помощники (PDA), персональные компьютеры, мобильные телефоны и т.п.) часто имеют разнообразные возможности радиосвязи. К таким возможностям может относиться связь в более высокочастотных диапазонах, таких как миллиметровый диапазон (миллиметровые волны), например частотный диапазон 60 ГГц. Эти более высокочастотные диапазоны предпочтительно способны обеспечить более высокие скорости передачи данных.
Распространение миллиметровых волн имеет ряд основных отличительных признаков по сравнению с более низкочастотными диапазонами, например, частотным диапазоном 2,4-5 ГГц. Например, потери при распространении миллиметровых волн могут превосходить потери при распространении волн более низкочастотных диапазонов, а само распространение миллиметровых волн может иметь квазиоптический характер.
Система связи миллиметрового диапазона может использовать направленные антенны с большим коэффициентом усиления для компенсации больших потерь при распространении сигнала и/или применять способы управления радиолучом. Проектирование подходящих антенных систем и/или дополнительной обработки сигнала может быть важным аспектом разработки систем связи миллиметрового диапазона.
Для реализации диаграммы направленности антенны, обладающей повышенной направленностью, могут быть использованы, например, многоэлементные фазированные антенные решетки. Фазированная антенная решетка может формировать диаграмму направленности антенны, обладающую повышенной направленностью, или радиолуч, которым можно управлять путем задания подходящих фаз сигналов на антенных элементах.
max
max
2
К передачам, осуществляемым в одном или нескольких частотных диапазонах, могут применяться разного рода нормы и ограничения, например, правительственные нормы и ограничения. Например, Федеральная комиссия по связи США (United States Federal Communications Commission (FCC)) нормирует предел пикового излучения в виде максимальной плотности потока мощности, равной S=18 мкВт/см для излучения миллиметрового диапазона, например в диапазоне частот 59.05-64 ГГЦ, при измерении на расстоянии три метра от передающей антенны, а также суммарную предельную передаваемую мощность P=500 мВт. Аналогичные ограничения существуют в нормативных актах других стран и/или для других частотных диапазонов.
Краткое описание чертежей
Для простоты и ясности иллюстрации элементы, показанные на чертежах, необязательно изображены в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть увеличены относительно других элементов для большей ясности представления. Более того, цифровые позиционные обозначения могут повторяться на разных чертежах для индикации соответствующих или аналогичных элементов. Список чертежей приведен ниже.
Фиг. 1 представляет упрощенную блок-схему, иллюстрирующую систему согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 2 представляет схематичную иллюстрацию плотности потока мощности сигнала при однопользовательских (Single-User (SU)) передачах и плотности потока мощности сигнала при многопользовательских (Multi-User (MU)) передачах согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 3 представляет схематичную иллюстрацию устройства связи, содержащего контроллер мощности передач, согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 4A, 4B и 4C представляют изометрическое изображение и виды сбоку и сверху диаграммы направленности антенного модуля согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 4D схематично иллюстрирует сложный радиолуч, генерируемый антенной решеткой, а фиг. 4E и 4F схематично иллюстрирует первую схему формирования луча (bearnforming (BF)) и вторую схему формирования луча для управления сложным радиолучом согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 5A и 5B представляют схематические иллюстрации зоны охвата антенной решетки согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 5C схематично иллюстрирует тонкое формирование сложного радиолуча по азимуту согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 5D схематично иллюстрирует первый и второй азимутальные секторы охвата согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 6 представляет иллюстрацию упрощенной логической схемы способа управления мощностью передач для радиосвязи согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Фиг. 7 представляет схематичную иллюстрацию продукта согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Подробное описание
В последующем подробном описании приведены многочисленные конкретные детали с целью обеспечения полного понимания некоторых вариантов. Однако даже рядовому специалисту в рассматриваемой области должно быть понятно, что некоторые варианты могут быть практически реализованы и без этих конкретных деталей. В других примерах хорошо известные способы, процедуры, компоненты, модули и/или схемы не будут рассмотрены подробно, чтобы не затемнять и не загромождать обсуждение.
Содержащееся здесь обсуждение, использующее такие термины, как, например, «обработка», «вычисление», «расчет», «определение», «установление», «анализ», «проверка» или другие подобные термины, могут относиться к операциям и/или процессам в компьютере, компьютерной платформе, компьютерной системе или другом электронном вычислительном устройстве, которое манипулирует и/или трансформирует данные, представленные в виде физических (например, электронных) величин в компьютерных регистрах и/или запоминающих устройствах, в другие данные, аналогичным образом представленные в виде физических величин в компьютерных регистрах и/или запоминающих устройствах или на другом компьютерном носителе информации, который может сохранять команды для осуществления операций и/или процессов.
Термины «несколько» или «большинство», используемые здесь, охватывают, например, «множество» или «два или более». Например «несколько предметов» означает два или более предметов.
Ссылки на «один из вариантов», «какой-либо вариант», «демонстрационный вариант», «различные варианты» и т.д. указывают, что описываемый таким способом вариант(ы) может содержать конкретный признак, структуру или характеристику, но не каждый вариант должен обязательно содержать этот конкретный признак, структуру или характеристику. Далее, повторное использование фразы «в одном из вариантов» не обязательно относится к тому же самому варианту, хотя такое и возможно.
Как используется здесь, если не указано иное, применение порядковых числительных «первый», «второй», «третий» и т.д. для описания неоднократно встречающегося объекта, обозначает просто различные экземпляры или случаи подобных объектов и не имеют целью указать, что такие объекты должны быть в конкретной заданной последовательности, будь то временной, пространственной, ранговой или какой-либо еще последовательности.
Некоторые варианты могут быть использованы в сочетании с различными устройствами и системами, например, с персональным компьютером (PC), настольным компьютером, мобильным компьютером, портативным компьютером, переносным компьютером типа ноутбук, планшетным компьютером, компьютером Ultrabook™, серверным компьютером, ручным компьютером, ручным устройством, персональным цифровым помощником (PDA), ручным устройством типа PDA, встроенным устройством, внешним устройством, гибридным устройством, автомобильным устройством, неавтомобильным устройством, мобильным или портативным устройством, потребительским устройством, беспроводным устройством связи, беспроводной точкой доступа (Access Point (АР)), проводным или беспроводным маршрутизатором, проводным или беспроводным модемом, видео устройством, аудио устройством, аудио-видео (A/V) устройством, проводной или беспроводной сетью связи, беспроводной локальной сетью, беспроводной локальной сетью видеосвязи Wireless Video Area Network (WVAN), локальной сетью связи (Local Area Network (LAN)), локальной сетью радиосвязи (Wireless LAN (WLAN)), персональной сетью связи (Personal Area Network (PAN)), персональной сетью радиосвязи (Wireless PAN (WPAN)) и т.п.
Некоторые варианты могут быть использованы в сочетании с устройствами и/или сетями связи, работающими согласно существующим техническим условиям альянса (Wireless-Gigabit-Alliance (WGA)) (Wireless Gigabit Alliance, Inc WiGig MAC and PHY Specification Version 1.1, April 2011, Final specification) и/или будущим версиям и/или производным этих технических условий, с устройствами и/или сетями связи, работающими согласно существующим стандартам IEEE 802.11 (IEEE 802.11-2012, IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, March 29, 2012;  task group ac (TGac) ("IEEE802.1 l-09/0308rl2 - TGac Channel Model Addendum Document"); IEEE 802.11 task group ad (TGad) (IEEE P802.11ad Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems - Local and Metropolitan Area Networks - Specific Requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications - Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput in the 60GHz Band)) и/или будущим версиям и/или производным этих стандартов, с устройствами и/или сетями связи, работающими согласно существующим техническим условиям WirelessHD™ и/или будущим версиям и/или производным этих технических условий, с модулями и/или устройствами, являющимися частью перечисленных выше сетей связи, и т.д.
Некоторые варианты могут быть использованы в сочетании с системами односторонней и/или двусторонней радиосвязи, системами сотовой радиотелефонной связи, мобильным телефоном, сотовым телефоном, радиотелефоном, устройством системы персональной связи (Personal Communication Systems (PCS)), персональным цифровым помощником (PDA), имеющим встроенное устройство радиосвязи, мобильное или портативное устройство системы глобального местоопределения (Global Positioning System (GPS)), устройством, содержащим встроенный приемник или приемопередатчик или кристалл GPS, устройством, содержащим встроенный радиоидентификационный элемент или кристалл (RFID), приемопередатчиком или устройством системы с несколькими входами и несколькими выходами (Multiple Input Multiple Output (MIMO)), приемопередатчиком или устройством системы с одним входом и несколькими выходами (Single Input Multiple Output (SIMO)), приемопередатчиком или устройством системы с несколькими входами и одним выходом (Multiple Input Single Output (MISO)), устройством, имеющим одну или несколько внутренних антенн и/или внешних антенн, устройствами или системами цифрового видео вещания (Digital Video Broadcast (DVB)), радио устройствами или системами, способными работать в соответствии с несколькими стандартами, проводным или беспроводным ручным устройством, например, смартфоном, устройством, использующим протокол беспроводных приложений (Wireless Application Protocol (WAP)), или другим подобным устройством.
Некоторые варианты могут быть использованы в сочетании с одним или несколькими типами сигналов и/или систем радиосвязи, например, высокочастотных (Radio Frequency (RF)), инфракрасных (Infra Red (IR)), с частотным уплотнением (Frequency-Division Multiplexing (FDM)), с ортогональным частотным уплотнением (Orthogonal FDM (OFDM)), с временным уплотнением (Time-Division Multiplexing (TDM)), многостанционного доступа с временным уплотнением (Time-Division Multiple Access (TDMA)), с расширенным TDMA (Extended TDMA (E-TDMA)), с общим сервисом пакетной передачи данных (General Packet Radio Service (GPRS)), с расширенным GPRS, многостанционного доступа с кодовым уплотнением (Code-Division Multiple Access (CDMA)), с широкополосным CDMA (Wideband CDMA (WCDMA)), CDMA 2000, CDMA с одной несущей, CDMA с несколькими несущими, с модуляцией разделенной несущей (Multi-Carrier Modulation (MDM)), с дискретной многотональной модуляцией (Discrete Multi-Tone (DMT)), Bluetooth, с системой глобального местоопределения (Global Positioning System (GPS)), Wi-Fi, Wi-Max, ZigBee™, ультраширокополосными (Ultra-Wideband (UWB)), с глобальной системой мобильной связи (Global System for Mobile communication (GSM)), 2G, 2.5G, 3G, 3.5G, 4G, сетями мобильной связи пятого поколения (5G), стандартами 3GPP, долговременной эволюцией (Long Term Evolution (LTE)), усовершенствованной LTE (LTE advanced), технологией EDGE (повышенные скорости передачи данных для развитой GSM (Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE)) или другими подобными сигналами и/или системами. В разнообразных других устройствах системах и/или сетях могут быть использованы другие варианты.
Используемый здесь термин «устройство радиосвязи» включает, например, устройство, способное осуществлять радиосвязь, устройство связи, способное осуществлять радиосвязь, портативное или непортативное устройство, способное осуществлять радиосвязь, или другое подобное устройство. В некоторых демонстрационных вариантах устройство радиосвязи может представлять собой или может иметь в составе периферийное устройство, интегрированное с компьютером, или периферийное устройство, присоединенное к компьютеру. В некоторых демонстрационных вариантах термин «устройство радиосвязи» может также включать радиослужбу.
Термин «осуществление связи», используемый здесь применительно к сигналу радиосвязи, включает передачу сигнала радиосвязи и/или прием сигнала радиосвязи. Например, модуль радиосвязи, способный передавать и/или принимать (осуществлять связь) сигнал радиосвязи, может содержать радиопередатчик связи для осуществления передачи сигнала радиосвязи по меньшей мере одному другому модулю радиосвязи и/или радиоприемник связи для приема сигнала радиосвязи по меньшей мере от одного другого модуля радиосвязи.
Некоторые демонстрационные варианты могут быть использованы в сочетании с локальной сетью радиосвязи (WLAN). Другие варианты могут быть использованы в сочетании с какой-либо другой подходящей сетью радиосвязи, например, беспроводной локальной сетью связи, «пикосетью», персональной сетью радиосвязи (WPAN), беспроводной сетью видео связи (WVAN) или другой подобной сетью связи.
Некоторые демонстрационные варианты могут быть реализованы в сочетании с сетью радиосвязи, работающей в диапазоне частот 60 ГГц. Однако другие варианты могут быть реализованы с использованием каких-либо других подходящих частотных диапазонов для радиосвязи, например, диапазона крайне высоких частот (КВЧ) (Extremely High Frequency (EHF)) (диапазон миллиметровых волн), какого-либо частотного диапазона в пределах от 20 ГГц до 300 ГГц, диапазона локальных сетей WLAN, диапазона персональных сетей WPAN, диапазона согласно техническим условиям WGA или другого подходящего частотного диапазона.
Словосочетание «одноранговая (РТР или Р2Р) связь», используемое здесь, может относиться к связи между устройствами по линии радиосвязи («одноранговая линия») между двумя устройствами. Одноранговая (Р2Р) связь может представлять собой, например, радиосвязь по прямой линии в рамках базового набора сервисов для обеспечения качества обслуживания (QoS basic service set (BSS)), связь по линии для настройки туннельной прямой линии (tunneled direct-link setup (TDLS)), связь между двумя станциями (station-to-station (STA-to-STA)) рамках независимого базового набора сервисов (independent basic service set (IBSS)) или по другой подобной линии связи.
Термин «антенна», используемый здесь, может охватывать любую подходящую конфигурацию, структуру и/или систему из одного или нескольких антенных элементов, компонентов, модулей, сборок и/или решеток. В некоторых вариантах антенна может осуществлять функции передачи и приема с использованием раздельных передающих и приемных антенных элементов. В некоторых вариантах антенна может осуществлять функции передачи и приема с использованием общих и/или интегрированных приемопередающих элементов. Антенна может представлять собой, например, фазированную антенную решетку, одноэлементную антенну, группу антенн с переключаемыми лучами и/или другую подобную антенну.
Словосочетание «диапазон миллиметровых волн», используемое здесь, может относиться к диапазону частот свыше 20 ГГц, например, частотному диапазону между 20 ГГц и 300 ГГц.
Словосочетания «направленный многогигабитный» ("directional multi-gigabit (DMG)") и «направленный диапазон» ("directional band" (DBand)), используемые здесь, могут относиться к частотному диапазону, в котором начальная частота канала превышает 40 ГГц.
Словосочетания "DMG STA" и "mmWave STA (mSTA)" могут относиться к станции STA, имеющей радиопередатчик, работающий в канале, находящемся в миллиметровом диапазоне длин волн или диапазоне DMG.
Термин «формирование луча» ("beamforming"), используемый здесь, может относиться к механизму пространственной фильтрации, который может быть использован в передатчике и/или приемнике для улучшения одного или нескольких атрибутов, например, мощности принимаемого сигнала или отношения сигнал/шум (signal-to-noise ratio (SNR)) в целевом приемнике.
Термин «ячейка» ("cell"), используемый здесь, может обозначать совокупность сетевых ресурсов, например, ресурсов нисходящей линий и, в качестве опции, ресурсов восходящей линии. Этими ресурсами может управлять и/или их выделять узел радиосвязи (также именуемый «узел» или «базовая станция») или другой подобный объект. Связь между частотой несущей для ресурсов связи нисходящей линии и частотой несущей для ресурсов связи восходящей линии может быть указана в системной информации, передаваемой посредством ресурсов связи нисходящей линии.
Рассмотрим фиг. 1, схематично иллюстрирующий блок-схему системы 100 согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Как показано на фиг. 1, в некоторых демонстрационных вариантах система 100 может содержать одно или несколько устройств радиосвязи, способных осуществлять передачу и/или прием контента, данных, информации и/или сигналов через среду, в которой могут распространяться радиоволны (wireless medium (WM)). Например, система 100 может содержать один или несколько узлов радиосвязи, например, включая узел 101, и одно или несколько мобильных устройств, например, включая мобильные устройства 140 и 150. Среда, где распространяются радиоволны, может содержать радиоканал, канал сотовой связи, высокочастотный (RF) канал, WiFi-канал (Wireless Fidelity), инфракрасный канал (IR) или другой подобный канал. Один или несколько элементов системы 100 может быть в качестве опции способен осуществлять связь по любым подходящим кабельным линиям связи.
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101, мобильное устройство 150 и мобильное устройство 140 могут составлять или осуществлять связь в качестве части одной или нескольких сетей радиосвязи. Например, узел 101 и мобильные устройства 140 и 150 могут составлять или осуществлять связь в качестве части ячейки радиосвязи, например, как описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101 может иметь или может выполнять функции базовой станции (Base Station (BS)), макро станции BS, микро станции BS, точки доступа (Access Point (АР)), узла WiFi, узла Wimax, узла сотовой связи, например, развитого узла (Evolved Node В (eNB)), узла LTE, станции, хот-спота, контроллера сети и т.п.
В некоторых демонстрационных вариантах мобильное устройство 140 и/или 150 может представлять собой, например, пользовательский терминал (User Equipment (UE)), мобильный компьютер, портативный компьютер, переносной компьютер (ноутбук), планшетный компьютер, компьютер Ultrabook™, мобильное интернет-устройство, ручной компьютер, ручное устройство, запоминающее устройство, персональный цифровой помощник (PDA), ручной помощник PDA, встроенное устройство, внешнее устройство, гибридное устройство, (например, сочетание функций сотового телефона с функциями помощника PDA), потребительское устройство, автомобильное устройство, неавтомобильное устройство, портативное устройство, мобильный телефон, сотовый телефон, устройство системы персональной связи (PCS), мобильное или портативное устройство GPS, устройство цифрового видео вещания (DVB), относительно небольшое вычислительное устройство, ненастольный компьютер, устройство согласно концепции «меньше размеры, выше эффективность» ("Carry Small Live Large" (CSLL)), ультра мобильное устройство (Ultra Mobile Device (UMD)), ультра мобильный персональный компьютер (Ultra Mobile PC (UMPC)), мобильное интернет-устройство (Mobile Internet Device (MID)), устройство типа "Origami" или вычислительное устройство, видео устройство, аудио устройство, игровое устройство, медиа плеер, смартфон или аналогичное устройство.
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101, мобильное устройство 150 и/или мобильное устройство 140 может содержать один или несколько модулей радиосвязи для осуществления радиосвязи между этими узлом 101, мобильным устройством 150 и/или мобильным устройством 140 и/или одним или несколькими другими устройствами радиосвязи, например, как описано ниже. Например, узел 101 может содержать модуль 102 радиосвязи, мобильное устройство 150 может иметь модуль 152 радиосвязи и/или мобильное устройство 140 может содержать модуль 142 радиосвязи.
В некоторых демонстрационных вариантах модули 102, 152 и 142 радиосвязи могут иметь или могут быть связаны с одной или несколькими антеннами. В одном из примеров, модуль 102 радиосвязи может быть связан с одной или несколькими антенными решетками 108; модуль 152 радиосвязи может быть связан с одной или несколькими антеннами 154; и/или модуль 142 радиосвязи может быть связан с одной или несколькими антеннами 144.
Антенны 108, 154 и/или 144 могут представлять собой антенны любого типа, подходящего для передачи и/или приема сигналов радиосвязи, блоков, кадров, передаваемых потоков, пакетов, сообщений и/или данных. Например, антенны 108, 154 и/или 144 могут иметь любую подходящую конфигурацию, структуру и/или организацию из одного или нескольких антенных элементов, компонентов, модулей, сборок и/или решеток. Антенны 108, 154 и/или 144 могут представлять собой, например, антенны, подходящие для направленной связи, например, с использованием способов формирования радиолуча (диаграммы направленности). Например, каждая из антенн 108, 154 и/или 144 может представлять собой фазированную антенную решетку, многоэлементную антенну, группу антенн с переключаемыми лучами и/или другую подобную антенну. В некоторых вариантах антенны 108, 154 и/или 144 могут осуществлять функции передачи и приема с использованием раздельных передающих и приемных антенных элементов. В некоторых вариантах эти антенны 108, 154 и/или 144 могут осуществлять функции передачи и приема с использованием общих и/или интегрированные приемопередающие элементы.
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101 может также содержать, например, один или несколько следующих компонентов - процессор 120, модуль 122 памяти, и модуль 124 запоминающего устройства. Узел 101 может в качестве опции содержать другие подходящие аппаратные компоненты и/или программные компоненты. В некоторых демонстрационных вариантах некоторые или все компоненты узла 101 могут быть заключены в общем кожухе или корпусе и могут быть соединены или оперативно связаны посредством одной или нескольких кабельных или беспроводных линий связи. В других вариантах компоненты узла 101 могут быть распределены между несколькими раздельными устройствами.
Процессор 120 представляет собой, например, центральный процессор (CPU), цифровой процессор сигнала (Digital Signal Processor (DSP)), одно или несколько процессорных ядер, одноядерный процессор, двухядерный процессор, многоядерный процессор, микропроцессор, главный процессор, контроллер, несколько процессоров или контроллеров, кристалл, микрочип, одну или несколько схем, логический модуль, интегральную схему (Integrated Circuit (IC)), специализированную интегральную схему (Application-Specific IC (ASIC)) или какой-либо другой подходящий многоцелевой или специализированный процессор или контроллер. Процессор 120 выполняет команды, например, операционной системы (Operating System (OS)) узла 101 и/или одного или нескольких подходящих приложений.
Модуль 122 памяти содержит, например, запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ (Random Access Memory (RAM)), постоянное запоминающее устройство (Read Only Memory (ROM)), динамическое ЗУПВ (Dynamic RAM (DRAM)), синхронное динамическое ЗУПВ (Synchronous DRAM (SD-RAM)), флэш-памяти, энергозависимое запоминающее устройство, энергонезависимое запоминающее устройство, кэш-память, буфер, модуль кратковременной памяти, модуль долговременной памяти или другие подходящие модули памяти. Модуль 124 запоминающего устройства содержит, например, накопитель на жестком диске, дисковод для дискет, накопитель на компакт-диске (Compact Disk (CD)), накопитель CD-ROM, накопитель на DVD, или другие подходящие съемные или несъемные модули запоминающих устройств. Модули 122 памяти и/или модули 124 запоминающих устройств могут, например, сохранять данные, обрабатываемые узлом 101.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 108 может содержать несколько антенных элементов, например, как описано ниже. Эти несколько антенных элементов, составляющих антенную решетку, могут быть конфигурированы, например, для создания нескольких диаграмм направленности, обладающих высокой направленностью. Решетка может иметь, например, 16-36 антенных элементов или какое-либо другое число антенных элементов, которые могут быть размещены в заданной геометрической конфигурации. Эти несколько антенных элементов могут быть конфигурированы для создания нескольких диаграмм направленности, обладающих высокой направленностью или радиолучей, которыми можно управлять путем задания подходящих фаз сигналов этих антенных элементов, например, как описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах, модуль 102 радиосвязи может быть конфигурирован для управления антенной решеткой 108 с целью генерации нескольких радиолучей и управления этими лучами для нацеливания их на несколько других устройств, например, в том числе на мобильные устройства 140 и 150. Модуль 102 радиосвязи может осуществлять связь с несколькими другими устройствами по нескольким линиям радиосвязи посредством нескольких радиолучей, формируемых антенной решеткой 108, как подробно описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах один или несколько элементов системы 100 могут использовать связь в миллиметровом диапазоне для обеспечения возможностей радиосвязи в относительно большой области охвата. В одном из примеров элементы системы 100 могут быть развернуты, например, вне помещений, например, на улице, на стадионе и т.п. и/или в больших пространствах внутри помещений, например, в конференц-зале или в другом подобном помещении.
Например, система 100 может содержать несколько малых ячеек, например, большое число таких малых ячеек, которые могут быть развернуты так, чтобы охватывать связью большую область. Ячейка может содержать узел радиосвязи, например точку доступа (АР) или базовую станцию (BS), который может быть конфигурирован для охвата и/или обслуживания относительно небольшого числа пользователей, например, мобильных устройств, таких как пользовательские терминалы (UE) или другие подобные устройства. Развертывание небольших ячеек может обеспечить, например, высокоскоростной радио доступ для связи большого числа пользователей, например, одновременно.
В одном из примеров ячейка может содержать узел 101, который может обслуживать одного или нескольких пользователей, и в том числе, например, мобильные устройства 140 и 150.
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101 радиосвязи может осуществлять связь с мобильными устройствами 140 и 150 первой ячейки через несколько линий радиосвязи («линий доступа»). Например, узел 101 радиосвязи может осуществлять связь с мобильным устройством 140 по радиолинии 103 доступа и с мобильным устройством 150 по радиолинии 119 доступа. Радиолиния 103 доступа может содержать нисходящий канал для передачи нисходящих данных от узла 101 радиосвязи мобильному устройству 140 и/или восходящий канал для передачи восходящих данных от мобильного устройства 140 узлу 101 радиосвязи. Радиолиния 119 доступа может содержать нисходящий канал для передачи нисходящих данных от узла 101 радиосвязи мобильному устройству 150 и/или восходящий канал для передачи восходящих данных от мобильного устройства 150 узлу 101 радиосвязи.
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101 может быть соединен с опорной сетью. Например, узел 101 радиосвязи может содержать по меньшей мере один сетевой интерфейс 130, конфигурированный для связи по меньшей мере с одной опорной сетью, например, с сетью телефонной связи, Интернет, локальной сетью связи (Local Area Network (LAN)) или другой подобной сетью связи через одно или несколько кабельных и/или беспроводных соединений. Например, сетевой интерфейс 130 может содержать модулятор-демодулятор (модем), кабельный модем, маршрутизатор или другое подобное устройство.
В некоторых демонстрационных вариантах опорная сеть может быть в качестве опции конфигурирована для обеспечения связи между одним или несколькими элементами сети радиосвязи, например, несколькими узлами, через кабельное соединение.
Некоторые демонстрационные варианты рассматриваются здесь применительно к устройству, например, узлу 101, использующему одну антенную решетку, например, антенную решетку 108, для связи с несколькими мобильными устройствами, например, мобильными устройствами 140 и 150. Однако в других вариантах устройство, например, узел или какое-либо другое подходящее устройство, может иметь несколько антенных решеток.
В некоторых демонстрационных вариантах радиолинии 103 и/или 119 доступа могут представлять собой линии радиосвязи миллиметрового диапазона, например, диапазона DMG.
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101, мобильное устройство 150 и/или мобильное устройство 140 могут выполнять функции станций миллиметрового диапазона, например, станций диапазона DMG ("DMG STA"). Например, узел 101, мобильное устройство 140 и/или мобильное устройство 150 могут быть конфигурированы для осуществления связи в диапазоне DMG.
В некоторых демонстрационных вариантах радиолиния 103 и/или 119 доступа может представлять собой линию радиосвязи с использованием формирования радиолуча.
В некоторых демонстрационных вариантах радиолиния 103 и/или 119 доступа может представлять собой линию радиосвязи со скоростью передачи данных порядка нескольких Гбит/с (WiGig). Например, радиолиния 103 и/или 119 доступа может представлять собой линию радиосвязи с использованием формирования радиолуча в диапазоне частот около 60 ГГц.
В других вариантах радиолиния 103 и/или 119 доступа может представлять собой какую-либо другую подходящую линию радиосвязи и/или может использовать какую-либо другую подходящую технологию радиосвязи.
В некоторых демонстрационных вариантах модуль 102 радиосвязи может управлять антенной решеткой 108 для формирования нескольких направленных радиолучей, и в том числе, например, лучей 147 и 157, для связи по нескольким линиям доступа, и в том числе, например, линиям 103 и 119 доступа, с одним или несколькими мобильными устройствами, например, мобильными устройствами 140 и 150, как это описано, например, ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах модуль 102 радиосвязи может управлять антенной решеткой 108 для осуществления связи по линиям 103 и 119 доступа в соответствии с многопользовательской схемой с несколькими входами и несколькими выходами (Multi-User (MU) Multi-Input-Multi-Output (MIMO)). Например, этот модуль радиосвязи может управлять антенной решеткой 108 для осуществления связи в режиме MIMO с использованием нескольких радиолучей, и в том числе лучу 157, направленному на мобильное устройство 150, и лучу 147, направленному на мобильное устройство 140.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 108 может иметь архитектуру модульной антенной решетки (Modular Antenna Array (МАА)) с очень большой апертурой, например, как это подробно описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 108 может содержать несколько антенных модулей 194.
Термин «антенный модуль», используемый здесь, может обозначать антенную подрешетку, соединенную с высокочастотным (RF) трактом.
Термин «антенная подрешетка», используемый здесь, может обозначать несколько антенных элементов, соединенных с общим ВЧ-трактом.
В некоторых демонстрационных вариантах каждый из антенных модулей 194 может содержать, например, несколько антенных элементов, соединенных с общим высокочастотным (RF) трактом. Этот ВЧ-тракт может быть использован, например, для формирования радиолуча.
В некоторых демонстрационных вариантах несколько антенных модулей 194 могут быть соединены с центральным процессором 197 для формирования диаграммы направленности (радиолуча), который может быть реализован, например, как часть процессора видеодиапазона (baseband (ВВ)), процессора промежуточной частоты (ПЧ (Intermediate Frequency (IF))) или высокочастотного процессора. Процессор 197 для формирования луча может быть конфигурирован для применения одного или нескольких способов MIMO с целью осуществления связи через антенную решетку 108. Обработка сигналов по способу MIMO может быть конфигурирована, например, для повышения пропускной способности системы посредством обработки сигналов по схеме MU-MIMO с целью обслуживания конкретного пользователя, когда вся антенная решетка может быть использована для достижения очень высокого коэффициента усиления антенны в направлении рассматриваемого одного пользователя и/или для какой-либо другой цели.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 108 может одновременно осуществлять связь посредством нескольких направленных лучей, например, лучей 147 и 157, для одновременного осуществления связи по радиолиниям 103 и 119 доступа, как составляющей связи по схеме MIMO, например, передач по схеме MU-MIMO, направленных мобильным устройствам 140 и 150.
max
max
2
2
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101 радиосвязи может подчиняться разнообразным нормативным документам и ограничениям, например, правительственным нормативным документам и ограничениям, регламентирующим передачи, осуществляемые в одном или нескольких частотных диапазонах. Например, Федеральная комиссия по связи США (United States Federal Communications Commission (FCC)) устанавливает предел пиковой мощности излучения в виде максимальной плотности потока мощности, равной S=18 мкВт/см (µW/cm) для миллиметрового диапазона длина волн, например, для частотного диапазона 59.05-64 ГГц, при измерении на расстоянии три метра от передающей антенны, и предельную общую мощность передач, равную P=500 мВт (mW). Аналогичные ограничения существуют в нормативных документах других стран.
В некоторых демонстрационных вариантах плотность потока мощности сигнала, передаваемого антенной, может быть вычислена, например, следующим образом:
2
2
где S обозначает плотность потока мощности в соответствующих единицах, например, мВт/см (mW/cm); Р обозначает мощность на входе антенны в соответствующих единицах, например, мВт (mW); G обозначает коэффициент усиления антенны в направлении передачи; R обозначает расстояние до центра излучения антенны в соответствующих единицах, например, см (cm); и EIRP обозначает эквивалентную изотропно излучаемую мощность.
В некоторых демонстрационных вариантах, общая (суммарная) мощность передачи антенной решетки 108 и/или плотность потока мощности передач, осуществляемых антенной решеткой 108, может быть связана с числом антенных модулей, используемых антенной решеткой 108, например, если каждый антенный модуль использует заданную мощность передач.
В некоторых демонстрационных вариантах суммарная мощность Р используемая антенной решеткой 108 для передач, может возрастать при увеличении числа антенных модулей, и/или коэффициент усиления G по мощности антенной решетки 108 может возрастать при увеличении числа антенных модулей, например, поскольку увеличенное число антенных модулей может привести к увеличению апертуры антенны, что в свою очередь может привести к более высокому коэффициенту усиления антенны. Антенная решетка 108 может быть также ограничена максимально допустимой мощностью передач, которая обозначена Ро и в которую может входить сумма максимальных мощностей передачи, используемых несколькими антенными модулями из состава антенной решетки 108.
В одном из примеров мощность передач, коэффициент усиления антенны, параметр EIRP, плотность потока мощности и расстояние приема антенной решетки, например, антенной решетки 108, могут быть связаны с числом антенных модулей, например, следующим образом: если, например, каждый антенный модуль имеет фиксированную мощность передачи 10 мВт:
Таблица 1
В некоторых демонстрационных вариантах, как можно видеть в таблице 1, в однопользовательском (SU) режиме 8-модульная антенная решетка может достигнуть установленного комиссией FCC предела плотности потока мощности сигнала, тогда как 16-модульная или 32-модульная антенна нарушает установленные требованиями комиссии FCC нормы, например, если используется одинаковая заданная мощность передачи для всех антенных модулей. Уменьшение мощности передачи сигнала в каждом из антенных модулей, например, с целью выполнить требования комиссии FCC может привести к снижению пропускной способности системы.
В некоторых демонстрационных вариантах для управления мощностью передач с целью, например, избежать деградации системы, может быть использован алгоритм управления мощностью передач.
В некоторых демонстрационных вариантах этот алгоритм управления мощностью передач может представлять собой алгоритм разумного управления мощностью передач (Intelligent Transmit Power Control Algorithm), который может быть использован, например, для передач способом MU-MIMO или каким-либо другим способом типа MIMO.
В некоторых демонстрационных вариантах алгоритм управления мощностью передач может позволить использовать максимальную мощность передач антенн типа МАА с большой апертурой, например, не нарушая требований нормативных документов к мощности передач, например требований комиссии FCC или каких-либо других требований.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 108 может нарушить ограничения спектральной плотности потока мощности, например, если передачи этой антенной решетки 108 осуществляются при полной мощности и с наивысшим возможным коэффициентом усиления антенны.
В некоторых демонстрационных вариантах узел 101 радиосвязи может иметь в составе контроллер (также именуемый «контроллер мощности передач») 198 для управления мощностями передач нескольких направленных радиолучей, сформированных антенной решеткой 108, например, направленных радиолучей 147 и 157, с целью передачи сигналов и сообщений по радио, например, мобильным устройствам 150 и 140, как подробно описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может быть реализован в виде части модуля 102 радиосвязи. В одном из примеров контроллер 198 может быть выполнен в виде части процессора видеодиапазона (ВВ) в составе модуля 102 радиосвязи. В других вариантах контроллер 198 может быть реализован в виде специализированного элемента в составе узла 101 или как часть какого-либо другого элемента узла 101. В одном из примеров контроллер 198 может быть выполнен в виде части главного модуля узла 101.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может управлять несколькими мощностями передач на основе по меньшей мере первого и второго пределов мощности, здесь первый предел мощности представляет собой предел плотности потока мощности, соответствующий плотности потока мощности направленного радиолуча из совокупности нескольких направленных радиолучей, и второй предел мощности представляет собой предел общей мощности передач, соответствующий сумме всех мощностей передач, например, как описано ниже.
2
Некоторые демонстрационные варианты могут быть конфигурированы для использования того факта, что комиссия FCC устанавливает пределы для максимальной плотности потока мощности, например, мощности на 1 см при измерении на заданном расстоянии.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может быть конфигурирован при управлении мощностями передач в системе с разнесенными передачами с использованием формирования радиолучей.
В некоторых демонстрационных вариантах такие разнесенные передачи с использованием формирования радиолучей могут представлять собой передачи в системе с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO).
Термин «связь с разнесением с использованием формирования радиолучей» может обозначать связь с использованием нескольких радиолучей.
Некоторые демонстрационные варианты описаны здесь применительно к системе связи, например, системе 100 радиосвязи, где и передающая (ТХ) сторона, и приемная (RX) сторона, например, узел 101 и мобильные устройства 140 и 150, используют антенные решетки для осуществления передач в режиме MIMO. Однако другие варианты могут быть реализованы применительно к системам, конфигурированным для осуществления какого-либо другого вида связи с разнесением, например, к системам, где только одна - передающая или приемная, сторона использует многолучевой приемопередатчик, например, для создания линии связи с применением формирования лучей по схеме с одним входом и несколькими выходами (Single-Input-Multi-Output (SIMO)) и/или по схеме с несколькими входами и одним выходом (Multi-Input-Single-Output (MISO)). Например, одна из сторон - передающая или приемная сторона, может использовать ненаправленную антенну, а другая сторона - соответственно приемная или передающая сторона, может использовать многолучевой приемопередатчик, например, модуль радиосвязи 142 или 152.
В некоторых демонстрационных вариантах разнесенные радиопередачи с использованием формирования радиолучей могут представлять собой передачи в однопользовательском (Single-User (SU)) режиме MIMO.
В некоторых демонстрационных вариантах разнесенные радиопередачи с использованием формирования радиолучей могут представлять собой передачи в многопользовательском (Multi-User (MU)) режиме MIMO, например, как описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может организовать передачи в нескольких разных направлениях одновременно, например, для нескольких пользователей, таких как мобильные устройства 140 и 150, сохраняя при этом, например, одну и ту же суммарную мощность передач. В результате реальная величина плотности потока мощности может быть пропорционально ниже, несмотря на ту же самую суммарную мощность передач. Это может позволить предпочтительно выполнить требования комиссии FCC или какие-либо другие нормативные требования к плотности потока мощности.
На фиг. 2 представлена схематичная иллюстрация плотности 202 потока мощности сигнала при однопользовательских (SU) передачах и плотности 204 потока мощности сигнала при многопользовательских (MU) передачах согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Как показано на фиг. 2, если всю мощность передач антенной решетки, например, антенной решетки 108 (фиг. 1), содержащей несколько антенных модулей, излучать в направлении одного пользователя, предел 206 плотности потока мощности, например, согласно требованиям комиссии FCC, может быть нарушен.
o
Как также показано на фиг. 2, в некоторых демонстрационных вариантах передачи в многопользовательском (MU) варианте для двух пользователей, обозначенных пользователь #1 и пользователь #2, могут осуществляться в двух направленных радиолучах, например, в направленных радиолучах 147 и 157 (фиг. 1), нацеленных на мобильные устройства 140 и 150 (фиг. 1). Такие многопользовательские (MU) передачи могут позволить уменьшить плотность потока мощности, например, вдвое, если оба пользователя находятся на одинаковом расстоянии, P1=P2 и S1=S2, при сохранении суммарной передаваемой мощности, которая может быть задана равной, например, максимальной мощности P передач.
Возвращаясь назад к фиг. 1, в некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может управлять мощностями передач направленных радиолучей 147 и 157 на основе пропускных способностей этих направленных радиолучей 147 и 157, достижимых при таких мощностях передач, например, как будет рассмотрено ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может управлять мощностями передач направленных радиолучей 147 и 157 на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям направленных радиолучей 147 и 157, например, как описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах плотность потока мощности направленного радиолуча 147 и/или 157 может быть основана на мощности передач в этом направленном радиолуче и коэффициента усиления антенны для антенной решетки 108 в направлении этого радиолуча. Например, плотность потока мощности в направленном радиолуче может быть определена согласно Уравнению 1 следующим образом:
i
i
i
где P обозначает мощность передач i-ого направленного радиолуча, G обозначает коэффициент усиления антенны для антенной решетки 108 в направлении этого i-ого радиолуча, R обозначает расстояние от антенной решетки 108, на котором должна быть определена плотность потока мощности, и S обозначает плотность потока мощности, соответствующую i-ому направленному радиолучу.
В некоторых демонстрационных вариантах предел плотности потока мощности может относиться к плотности потока мощности на заданном расстоянии от антенной решетки 108. Например, предел плотности потока мощности согласно, например, требованиям комиссии FCC может относиться к расстоянию R=3 метра (м).
max
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может управлять несколькими мощностями Pj передач, например, мощностями передач радиолучей 147 и 157, для генерации каждого из нескольких направленных радиолучей, например, направленных радиолучей 147 и 157, таким образом, чтобы плотность потока мощности в соответствующем луче не превышала предела S плотности потока мощности согласно, например, следующему критерию:
max
max
В некоторых демонстрационных вариантах предел S плотности потока мощности может иметь величину Smax=18 мкВт/см, например, согласно требованиям комиссии FCC для миллиметрового диапазона длин волн. В других вариантах предел Sплотности потока мощности может иметь какую-либо другую величину, например, соответствующую каким-либо другим требованиям, правилам и/или нормативным документам и/или соответствующую какому-либо другому частотному диапазону.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может выбрать несколько пользователей для включения в многопользовательскую передачу MU-MIMO. Например, контроллер 198 может выбрать несколько пользователей на основе потерь распространения сигнала в канале для совокупности каналов, соответствующих нескольким пользователям.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может выбрать несколько пользователей на основе потерь распространения сигнала в канале в пределах заданного диапазона потерь распространения сигнала в канале, например, как это описано ниже.
В других вариантах контроллер 198 может выбрать одного или нескольких пользователей для многопользовательских передач MU-MIMO на основе каких-либо других дополнительных или альтернативных критериев.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может управлять мощностями Pj передач для нескольких направленных радиолучей, например, лучей 147 и 157, на основе пропускных способностей, достижимых с использованием этих мощностей Pj передач для нескольких пользователей.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может управлять несколькими мощностями Pj передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям для пользователей, например, как описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может управлять несколькими мощностями передач для использования в нескольких направленных радиолучах в соответствии с алгоритмом разумного управления мощностью передач, например, как описано ниже. В других вариантах контроллер 198 может управлять несколькими мощностями передач для использования в нескольких направленных радиолучах в соответствии с какими-либо другими операциями, критериями и/или алгоритмами, например, включая одну или несколько операций, описанных ниже, и/или другие операции.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может принимать канальную информацию, представляющую одну или несколько связанных с каналом характеристик, соответствующих каналу связи между узлом 101 и пользователем, рассматриваемым для связи в режиме MU-MIMO. Канальная информация может содержать, например, передаточную функцию канала, обозначенную Я, и соответствующую каналу связи с i-ым пользователем, например, включая потери распространения сигнала; индикатором уровня сигнала, представляющим мощность сигнала, передаваемого по каналу, например, индикатором уровня принимаемого сигнала (Received Signal Strength Indicator (RSSI)), и другим подобным параметром. В одном из примеров индикатор RSSI может соответствовать сигналу, принимаемому модулем 102 радиосвязи, например, модуль 102 радиосвязи может измерять индикатор RSSI, соответствующий пользователю, например, на основе передач восходящей линии, принимаемых от пользователя. В другом примере индикатор RSSI может соответствовать результатам измерений, выполняемых пользователем применительно к сигналу, принимаемому пользователем, например, модуль радиосвязи 102 может принимать индикатор RSSI как часть восходящих передач от пользователя.
Например, контроллер 198 может принимать первую канальную информацию, соответствующую мобильному устройству 140, например, эта информация может содержать передаточную функцию канала, соответствующую первому каналу между узлом 101 и мобильным устройством 140, например, потери распространения сигнала в первом канале и/или индикатор RSSI, соответствующий первому каналу; и/или вторую канальную информацию, соответствующую мобильному устройству 150, например, эта информация содержит передаточную функцию канала, соответствующую второму каналу между узлом 101 и мобильным устройством 150, например, потери распространения сигнала во втором канале и/или индикатор RSSI, соответствующий второму каналу. Контроллер 198 может принять другую канальную информацию, соответствующую одному или нескольким дополнительным пользователям (не показаны на фиг. 1), рассматриваемым для участия в передачах в режиме MU-MIMO.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может выбрать одного или нескольких пользователей с целью включения в одно или несколько множеств пользователей для передач в режиме MU-MIMO. Например, множество пользователей может содержать несколько пользователей, назначенных для приема общих передач в режиме MU-MIMO, передаваемых модулем 102 радиосвязи. В одном из примеров, контроллер 198 может выбрать несколько множеств пользователей, например, первое множество пользователей для приема первой передачи в режиме MU-MIMO, второе множество пользователей для приема второй передачи в режиме MU-MIMO и т.д.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может выбрать пользователей для назначения в общее множество на основе канальной информации, соответствующей этим пользователям, например, как описано ниже. В других вариантах контроллер 198 может выбрать пользователей для назначения в общее множество на основе какой-либо дополнительной или альтернативной информации и/или критериев.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может выбрать одно или несколько множеств пользователей на основе соответствующих этим пользователям потерь распространения сигналов.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может выбрать для включения в рассматриваемое множество пользователей, характеризуемых подобными потерями распространения сигналов.
Например, контроллер 198 может выбрать для включения в множество пользователей, для которых потери распространения сигналов находятся в заданном диапазоне потерь.
В одном из примеров контроллер 198 может выбрать пользователей для включения в одно и то же множество, так что разница между наивысшими потерями распространения сигнала для пользователей в этом множестве и наименьшими потерями распространения сигнала для пользователей в рассматриваемом множестве меньше заданной пороговой величины потерь распространения сигнала.
Например, контроллер 198 может включить мобильные устройства 140 и 150 в первое множество и одну или несколько других групп мобильных устройств (не показаны) в одно или несколько других множеств.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может планировать пользователей из состава множества для одновременных нисходящих передач, например, как часть общей группы передач в режиме MU-MIMO.
В некоторых демонстрационных вариантах число пользователей, обозначенное N users, в составе множества может быть ограничено числом возможных потоков многопользовательских (MU) данных, которые могут быть переданы через антенную решетку 108.
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может определить несколько мощностей P передач для использования при передаче нескольких направленных радиолучей, нацеленных на несколько пользователей в составе множества пользователей, например, как описано ниже.
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может определить несколько мощностей P передач согласно критерию суммарной пропускной способности ячейки относительно суммарной достижимой пропускной способности ячейки для нескольких пользователей из состава множества пользователей, например, как описано ниже.
i
В других вариантах контроллер 198 может определить несколько мощностей P передач в соответствии с какими-либо дополнительными или альтернативными критериями.
В некоторых демонстрационных вариантах достижимая пропускная способность линии связи между узлом 101 и i-м пользователем из состава множества пользователей может зависеть от мощности P, передач в i-м направленном радиолуче, нацеленном на z-ого пользователя. Например, один или несколько пользователей из состава множества могут потребовать использования относительно большой мощности передач, например, для реализации эффективной схемы модуляции и кодирования (Modulation and Coding Scheme (MCS)) и/или какой-либо другой атрибут, тогда как один или несколько других пользователей из этого множества могут потребовать относительно низкой мощности передач, например, если пользователи находятся относительно близко к узлу 101.
1
2
В одном из вариантов достижимая пропускная способность линии 103 между узлом 101 и мобильным устройством 140 может зависеть от мощности Р передач в направленном радиолуче 147, нацеленном на мобильное устройство 140; и/или достижимая пропускная способность линии 119 между узлом 101 и мобильным устройством 150 может зависеть от мощности Р передач в направленном радиолуче 157, нацеленном на мобильное устройство 150.
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может управлять несколькими мощностями P передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям нескольких направленных радиолучей.
1
2
1
2
Например, контроллер 198 может определить мощность P передач в направленном радиолуче 147, нацеленном на мобильное устройство 140, и мощность P передач в направленном радиолуче 157, нацеленном на мобильное устройство 150, на основе суммарной пропускной способности, достижимой с использованием этих мощностей P и P передач.
1
2
1
2
В одном из примеров контроллер 198 может определить мощности P и P передач, например, таким образом, чтобы максимально увеличить сумму первой пропускной способности, достижимой в линии 103 с использованием мощности P передач для направленного радиолуча 147, и второй пропускной способности, достижимой в линии 119 с использованием мощности P передач для направленного радиолуча 157.
i
total
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может определить несколько мощностей P передач для максимального увеличения суммарной пропускной способности, обозначенной Th, например, суммарной пропускной способности ячейки, следующим образом:
i
i
здесь Th, обозначает i-ю пропускную способность, достижимую с использованием i-ого направленного радиолуча, нацеленного на i-го пользователя, с применением мощности P передач.
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может определять мощности Pt передач в соответствии с критерием Уравнения 4, удовлетворяя при этом двум ограничениям, например, как это описано ниже. В других вариантах контроллер 198 может определять мощности P передач согласно Критерию 4, удовлетворяя при этом каким-либо другим дополнительным или альтернативным ограничениям, например, согласно каким-либо другим правилам, нормативным документам или требованиям.
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может определять мощности P передач согласно следующему ограничению:
max
max
здесь P обозначает предел суммарной мощности передач, например, согласно требованиям комиссии FCC, например, P=500 мВт, или какой-либо другой предел суммарной мощности передач.
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может определять мощности P передач согласно следующему ограничению, например, как обсуждается выше:
max
max
2
В некоторых демонстрационных вариантах предел плотности S потока мощности может иметь величину Smax=18 мкВт/см, например, согласно требованиям комиссии FCC для миллиметрового диапазона длин волн. В других вариантах предел Sплотности потока мощности может иметь какую-либо другую величину и/или расстояние R для измерения этого параметра может быть задано равным какой-либо другой величине, например, больше или меньше 3 м, в соответствии с какими-либо другими требованиями, правилами и/или нормативными документами и/или в соответствии с каким-либо другим частотным диапазоном.
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может определить мощности P передач посредством решения задачи оптимизации согласно Критерию 4 в рамках Ограничений 5 и 6.
i
i
max,
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может решать задачу оптимизации согласно одному из алгоритмов решения, например, путем установления мощности P передач для достижения плотностей S потока мощности, равных величине S например, следующим образом:
Этот алгоритм решения задачи может дать относительно простой и эффективный способ решения для проблем такого рода.
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 198 может решать задачу оптимизации в соответствии с одним из алгоритмов решения таких задач, например, с использованием нелинейного алгоритма оптимизации. В одном из примеров контроллер 198 может решать задачу оптимизации в соответствии с алгоритмом Каруша-Куна-Такера (Karush-Kuhn-Tucker (ККТ)), например, с использованием Критерия 4 в качестве целевой функции для алгоритма ККТ и Ограничений 5 и 6 в качестве условий для этого алгоритма ККТ.
В других вариантах контроллер 198 может решать задачу оптимизации в соответствии с каким-либо другим алгоритмом.
i
В некоторых демонстрационных вариантах управление мощностями P передач, как описано здесь, например, может обеспечить соответствие требованиям к плотности потока мощности сигнала и при этом позволит добиться повышенной, например, наивысшей, пропускной способности для связи в режиме MU-MIMO.
i
В некоторых демонстрационных вариантах управление мощностями P передач, как описано здесь, например, для однопользовательских (SU) передач может ограничить мощность передач, чтобы выполнить требования к плотности потока мощности сигнала.
На фиг. 3 приведена схематичная иллюстрация устройства 300 связи, содержащего контроллер 302 мощности передач согласно некоторым демонстрационным вариантам. Например, устройство 300 связи может выполнять функции узла 101 радиосвязи (фиг. 1) и/или контроллер 302 мощности передач может выполнять функции контроллера 198 (фиг. 1).
В некоторых демонстрационных вариантах устройство 300 связи радиосвязи может содержать модульную антенную решетку 310. Например, эта антенная решетка 310 может выполнять функции антенной решетки 108 (фиг. 1).
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 310 может представлять собой двумерную решетку антенных элементов, образованную решеткой антенных модулей. Например, как показано на фиг. 3, двумерная решетка антенных элементов может быть образована решеткой вертикально ориентированных антенных модулей.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 310 может иметь по меньшей мере один ряд антенных модулей, причем каждый антенный модуль содержит антенную подрешетку, имеющую по меньшей мере один столбец антенных элементов.
Например, как показано на фиг. 3, антенная решетка 310 может содержать ряд из восьми антенных модулей 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326, которые могут быть конкатенированы, например, вдоль горизонтальной оси. Каждый из этих антенных модулей 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326 может иметь антенную подрешетку, содержащую два столбца антенных элементов 311, которые могут быть расположены, например, вдоль вертикальной оси. Например, как показано на фиг. 3, антенный модуль 312 может иметь первый столбец 328 из восьми антенных элементов 311 и второй столбец 329 из восьми антенных элементов 311.
Согласно примеру, показанному на фиг. 3, антенная решетка 310 может содержать 128 антенных элементов 311, расположенных в виде двумерной решетки из 8 рядов и 16 столбцов. В других вариантах антенная решетка может содержать какое-либо другое число антенных элементов, расположенных в виде какого-либо другого числа столбцов в составе какого-либо другого числа антенных модулей.
В некоторых демонстрационных вариантах антенные элементы 311 в составе антенного модуля в решетке 310 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом. Например, как показано на фиг. 3, шестнадцать антенных элементов 311 из состава антенного модуля 312 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом 313; шестнадцать антенных элементов 311 из состава антенного модуля 314 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом 315; шестнадцать антенных элементов 311 из состава антенного модуля 316 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом 317; шестнадцать антенных элементов 311 из состава антенного модуля 318 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом 319; шестнадцать антенных элементов 311 из состава антенного модуля 320 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом 321; шестнадцать антенных элементов 311 из состава антенного модуля 322 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом 323; шестнадцать антенных элементов 311 из состава антенного модуля 324 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом 325; и шестнадцать антенных элементов 311 из состава антенного модуля 326 могут быть соединены с общим ВЧ-трактом 327.
В некоторых демонстрационных вариантах антенные модули 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326 могут быть способны генерировать несколько направленных радиолучей, например, до восьми направленных радиолучей.
В некоторых демонстрационных вариантах вертикальная ориентация антенных модулей 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326 может позволить управлять несколькими радиолучами в вертикальной плоскости, например, вдоль вертикальной оси. Управление радиолучами в вертикальной плоскости может быть осуществлено, например, посредством формирования диаграммы направленности по высокой частоте, что могут выполнять ВЧ-тракты 313, 315, 317, 319, 321, 323, 325 и/или 327. Например, ВЧ-тракт 313 может управлять антенным модулем 312 для генерации направленного радиолуча, которым можно управлять в вертикальной плоскости, например, путем регулирования фазовых сдвигов, создаваемых ВЧ-трактом 313 для антенных элементов 311 в столбцах 328 и/или 329.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка, например, антенная решетка 310 может иметь один ряд антенных модулей, например, антенных модулей 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326, где каждый антенный модуль содержит подрешетку из одного или нескольких столбцов, например, двух столбцов антенных элементов, например, антенных элементов 311, соединенных с общим ВЧ-трактом.
Однако в других вариантах антенная решетка может иметь какое-либо другое число рядов антенных модулей и/или каждый антенный модуль может содержать антенную подрешетку, имеющую какое-либо другое число столбцов антенных элементов, например, один или несколько столбцов. В одном из примеров антенная решетка может иметь два или более рядов антенных модулей.
В некоторых демонстрационных вариантах устройство 300 радиосвязи может осуществлять связь в режиме MU-MIMO, использующем несколько потоков 336 данных, которыми это устройство 300 обменивается с несколькими пользователями, например, и в том числе с мобильными устройствами 140 и/или 150 (фиг. 1).
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 302 может принимать данные 332 о мощностях сигналов у пользователей, соответствующие нескольким пользователям, планируемым для связи в системе MU-MIMO. Данные 332 о мощностях сигналов пользователей могут иметь в составе, например, данные индикаторов RSSI и/или какую-либо другую информацию о каналах связи, например, как описано выше. В одном из примеров устройство 300 радиосвязи может содержать модуль 330 измерения индикатора RSSI для получения данных 332 о мощностях сигналов пользователей.
В некоторых демонстрационных вариантах устройство 300 радиосвязи может содержать процессор 338 видео диапазона (ВВ) для обработки в видеодиапазоне потоков 336 данных, передаваемых как часть передач в режиме MU-MIMO. Например, среди потоков 336 данных могут быть потоки данных, которые нужно передать нескольким пользователям, например, мобильным устройствам 140 и 150 (фиг. 1), например, по линиям 103 и 119 (фиг. 1), как описано выше.
В некоторых демонстрационных вариантах модульная антенная решетка 310 может быть конфигурирована для осуществления гибридного формирования диаграммы направленности (радиолучей). Такое гибридное формирование диаграммы направленности может содержать, например, осуществление грубого формирования диаграммы направленности в ВЧ-модулях 313, 315, 317, 319, 321, 323, 325 и/или 327; и выполнение тонкого формирования диаграммы направленности в процессоре 338 видео диапазона.
В одном из примеров грубое и/или тонкое формирование диаграммы направленности может быть произведено, например, как часть процедуры формирования диаграммы направленности (радиолуча) для установления линии связи, использующей сформированный радиолуч.
В некоторых демонстрационных вариантах тонкое формирование диаграммы направленности может содержать обработку сигналов с разнесением, например, обработку для системы MIMO, обработку для системы MISO и/или обработку сигналов для системы SIMO в процессоре 338 видео диапазона. Например, обработка сигналов для системы MIMO может содержать, например, обработку для системы MIMO с замкнутым контуром (closed-loop (CL) MIMO), обработку для системы MIMO с разомкнутым контуром (Open Loop (OL) MIMO), обработку для системы MIMO с пространственным блочным кодом (Space-Block Code (SBC) MIMO), обработку в системе MIMO с пространственно-временным блочным кодом (Space Time Block Code (STBC) MIMO), обработку для системы MIMO с пространственно-частотным блочным кодом (Space Frequency Block Code (SFBC) MIMO) или другую подобную обработку сигналов.
В некоторых демонстрационных вариантах процессор 338 видео диапазона (ВВ) может иметь в составе блок 346 кодирования и модуляции для обработки нескольких потоков 336 данных. Например, блок 346 кодирования и модуляции может содержать несколько модулей 347 кодирования и модуляции, конфигурированных для осуществления по меньшей мере прямой коррекции ошибок и/или отображения модуляции применительно к потокам 336 данных.
i
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 302 может определять несколько мощностей P передач для применения к нескольким направленным радиолучам, нацеленным на несколько пользователей, например, как описано выше. Например, контроллер 302 может определить несколько мощностей P передач на основе данных 332 о мощностях сигналов пользователей.
i
i
В некоторых демонстрационных вариантах контроллер 302 может определить несколько весовых коэффициентов 334 по мощности для формирования радиолучей (BF), соответствующих найденным мощностям P передач. Эти весовые коэффициенты 334 по мощности для формирования радиолучей могут быть конфигурированы для получения нескольких направленных радиолучей, передаваемых с использованием мощностей P, например, как это описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах процессор 338 видео диапазона (ВВ) может быть конфигурирован для определения весовых коэффициентов по мощности для формирования радиолучей применительно к каждому радиолучу для передач в режиме MU-MIMO, например, на основе весовых коэффициентов 334.
В некоторых демонстрационных вариантах процессор 338 видео диапазона (ВВ) может содержать блок 344 взвешивания для управления мощностью радиолучей, который применяет весовые коэффициенты 334 по мощности для формирования радиолучей как части обработки данных 336 при формировании диаграммы направленности.
j
В некоторых демонстрационных вариантах, блок 344 взвешивания для управления мощностью радиолучей может содержать несколько взвешивающих модулей 345 для применения нескольких весовых коэффициентов к нескольким потокам 349 данных, обрабатываемых модулями 347 кодирования и модуляции. Например, взвешивающий модуль 345, соответствующий конкретному потоку данных из совокупности потоков 336 данных, может быть конфигурирован для применения весового коэффициента, найденного для получения в результате мощности P передач, соответствующей этому конкретному потоку 336 данных.
i
В некоторых демонстрационных вариантах модули 345 взвешивания для управления мощностью радиолучей могут быть конфигурированы для умножения величин отсчетов сигналов, соответствующих потокам 349 данных, на весовые коэффициенты 334 по мощности для формирования радиолучей. Весовой коэффициент 334 по мощности для формирования радиолучей может быть конфигурирован таким образом, чтобы мощность P i-го радиолуча, формируемого антенной решеткой 310 в направлении i-го пользователя могла иметь величину Xi+Yi дециБел-от-миллиВатта (дБм (dBm)), где Yi обозначает весовой коэффициент для управления мощностью i-го радиолуча, выращенный в дБм и соответствующий i-му пользователю, и Xi обозначает выраженную в дБм мощность передач антенной решетки 310 в направлении i-го пользователя, например, в отсутствие взвешивания для управления мощностью радиолуча. В одном из примеров весовой коэффициент Yi для управления мощностью радиолуча, выраженный в дБ может быть больше нуля, например, представляя усиление мощности i-го луча, меньше нуля, например, представляя ослабление мощности i-го луча, или равен нулю, например, представляя отсутствие регулировки мощности радиолуча.
В некоторых демонстрационных вариантах процессор 338 видео диапазона (ВВ) может содержать процессорный блок 342 для формирования радиолучей с целью генерации радиолучей в режиме MU-MIMO для передачи потоков 336 данных.
В некоторых демонстрационных вариантах процессорный блок 342 для формирования радиолучей может применять тонкую обработку для формирования радиолучей к потокам 351 данных, обработанных посредством взвешивающих модулей 345, например, как описано здесь.
В некоторых демонстрационных вариантах процессорный блок 342 для формирования радиолучей может обрабатывать потоки 351 данных для генерации нескольких сигналов 353, которые должны быть переданы антенными модулями 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326. Например, процессорный блок 342 для формирования радиолучей может обрабатывать потоки 351 данных для генерации нескольких сигналов 353, например, таким образом, что каждый из потоков 351 данных передают через некое сочетание антенных модулей 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326.
В некоторых демонстрационных вариантах процессор 338 видеодиапазона (ВВ) может содержать центральный контроллер 339 формирования диаграммы направленности, конфигурированный для управления формированием радиолучей в видео диапазоне, выполняемым процессорным модулем 342 для формирования радиолучей, и формированием радиолучей по высокой частоте, применяемым антенными модулями 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326, например, как описано выше. Например, контроллер 339 может управлять весовыми коэффициентами для формирования диаграммы направленности, применяемыми к передачам MIMO. В одном из примеров контроллер формирования радиолучей может выполнять функции процессора 197 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1).
В некоторых демонстрационных вариантах блоки 342 и/или 344 могут осуществлять функции процессора 197 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1).
В некоторых демонстрационных вариантах устройство 300 радиосвязи может также содержать процессорный блок 340 видео диапазона (ВВ), имеющий в составе несколько процессорных трактов 343 видео диапазона для обработки нескольких сигналов 353. Например, каждый из процессорных блоков 340, может обрабатывать сигналы, которые должны быть переданы через соответствующий антенный модуль из совокупности антенных модулей 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и 326. Процессорный тракт 343 видеодиапазона (ВВ) может осуществлять преобразование частоты, например, от частоты видеодиапазона, используемой процессором 338 видеодиапазона (ВВ), к высокой (RF) частоте для использования высокочастотными модулями антенной решетки 310 и/или обработку для OFDM, например, если передачи в режиме MU-MIMO содержат передачи с использованием ортогонального частотного уплотнения (OFDM). В одном из примеров, тракт 343 видеодиапазона (ВВ) может быть конфигурирован для осуществления обратного быстрого преобразовании Фурье (Inverse-Fast-Foxirier-Transform (IFFT)), вставки защитного интервала и/или цифро-аналогового преобразования (Digital to Analog-Conversion (DAC)).
Фиг. 4A, 4B и 4С схематично иллюстрируют изометрический вид, вид сбоку и вид сверху диаграммы направленности для радиолуча 407, генерируемого антенным модулем 400, согласно некоторым демонстрационным вариантам. В одном из примеров диаграмма 404 направленности может представлять собой диаграмму направленности для индивидуального антенного модуля в составе антенной решетки, например, антенной решетки 108 (фиг. 1) и/или антенной решетки 310 (фиг. 3). Например, антенный модуль 400 может осуществлять функции антенного модуля из совокупности антенных модулей 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 и/или 326 (фиг. 3).
В некоторых демонстрационных вариантах диаграмма направленности для радиолуча 407 может иметь первую ширину 408 луча в первой плоскости, например, в вертикальной плоскости, имеющей в составе ось, например, вертикальную ось 403, параллельную одному или нескольким столбцам антенных элементов из состава антенного модуля 400.
В некоторых демонстрационных вариантах диаграмма направленности для радиолуча 407 может иметь вторую ширину 406 луча во второй плоскости, например, горизонтальной плоскости, имеющей в составе ось, например, горизонтальную ось 405, перпендикулярную одному или нескольким столбцам антенных элементов из состава антенного модуля 400.
В некоторых демонстрационных вариантах ширина 408 луча может быть относительно малой, например, в вертикальной плоскости, а ширина 406 луча может быть относительно большой, например, в горизонтальной плоскости.
В некоторых демонстрационных вариантах радиолучом, генерируемым антенным модулем 400, можно управлять в обоих - горизонтальном и вертикальном, направлениях. Например, как показано на фиг. 4В, радиолучом 407, генерируемым модулем 400, можно управлять в вертикальном направлении 416. Как показано на фиг. 4С, радиолучом 407, генерируемым модулем 400, можно управлять в горизонтальном направлении 418.
В некоторых демонстрационных вариантах управление радиолучом, генерируемым антенной 400, можно регулировать посредством формирования диаграммы направленности по высокой частоте в ВЧ-тракте 402 антенного модуля 400 и/или посредством формирования диаграммы направленности в видеодиапазоне, например, в процессоре 197 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) или взвешивающим модулем 342 для формирования радиолучей (фиг. 3).
В некоторых вариантах формирование диаграммы направленности в вертикальной плоскости может быть главным образом, например, даже целиком, осуществляться схемами формирования диаграммы направленности по высокой частоте в антенном модуле 400, например, если антенная решетка содержит один ряд антенных модулей, например, как описано выше применительно к фиг. 3.
В некоторых демонстрационных вариантах часть процедуры формирования диаграммы направленности в вертикальной плоскости, например, грубое формирование диаграммы, может быть выполнена схемами формирования диаграммы направленности по высокой частоте в составе антенного модуля 400 и часть этой процедуры формирования диаграммы направленности, например, тонкое формирование диаграммы, может быть осуществлена процессором 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) или взвешивающим модулем 342 для формирования радиолучей, например, если антенная решетка содержит несколько рядов антенных модулей.
В некоторых демонстрационных вариантах антенный модуль 400 может формировать относительно широкий радиолуч в горизонтальной плоскости, например, как показано на фиг. 4А и 4С.
В некоторых демонстрационных вариантах относительно большая ширина 406 радиолуча в горизонтальной плоскости может позволить использовать каждый антенный модуль 400 или даже столбец антенных элементов из состава модуля 400 в качестве «антенного элемента» многоэлементной модульной антенной решетки.
В некоторых демонстрационных вариантах антенным модулем 400 можно управлять для создания варьируемой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, например, если антенный модель 400 содержит больше одного столбца антенных элементов, например, два столбца 328 и 329 антенных элементов (фиг. 3).
В некоторых демонстрационных вариантах такая конфигурация модульной антенной решетки может позволить реализовать с разнесением посредством формирования диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, например, с использованием нескольких направленных радиолучей, сформированных в горизонтальной плоскости.
В некоторых демонстрационных вариантах при формировании диаграммы направленности, например, посредством процессора 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) или взвешивающего модуля 342 для формирования радиолучей (фиг. 3), устройство может обрабатывать сигналы, передаваемые и принимаемые через антенную решетку 108 (фиг. 1), согласно каким-либо подходящим алгоритмам и/или способам обработки сигналов для/от нескольких антенн, например, для достижения разнесения посредством формирования радиолучей в горизонтальной плоскости. Способы обработки сигналов для/от нескольких антенн могут содержать, например, управление радиолучом, подавление помех, обработку сигналов для однопользовательской или многопользовательской связи в режиме MIMO и другие подобные способы.
В некоторых демонстрационных вариантах модуль 102 радиосвязи (фиг. 1) может быть конфигурирован для связи с разнесением посредством формирования радиолучей через антенную решетку 108 (фиг. 1) согласно схеме MU-MIMO. Использование схемы MU-MIMO для связи в миллиметровом диапазоне длин волн может создавать ряд преимуществ, например, из-за природы распространения сигнала миллиметрового диапазона, которое можно охарактеризовать сильной составляющей в направлении прямой видимости (LOS), резкими контурами теней за преградами и/или слабыми составляющими, обусловленными многолучевым распространением сигнала, в канале.
Обратимся теперь к фиг. 4D, которая схематично иллюстрирует сложный радиолуч 486, генерируемый антенной решеткой 480, и к фиг. 4Е и 4F, которые схематично иллюстрируют первую схему 482 формирования луча и вторую схему 484 формирования луча для управления сложным радиолучом 486 согласно некоторым демонстрационным вариантам. В одном из примеров антенная решетка может выполнять функции антенной решетки 108 (фиг. 1).
В некоторых демонстрационных вариантах сложный радиолуч 486 может быть образован посредством комбинирования лучей, генерируемых антенными модулями в составе антенной решетки 480, например, как описано выше.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 480 может управлять сложным радиолучом 486 посредством формирования диаграммы направленности вдоль вертикальной оси решетки 480 («формирование луча по вертикали» или «формирование луча по углу возвышения»), например, с использованием ВЧ-трактов в составе антенных модулей, например, высокочастотных модулей 313, 315, 317, 319, 321, 323, 325 и/или 327 (фиг. 3). В дополнение к этому или в качестве альтернативы антенная решетка 480 может управлять сложным радиолучом 486 путем формирования диаграммы направленности вдоль горизонтальной оси решетки 480 («формирование луча по горизонтали» или «формирование луча по азимуту»), например, посредством процессора 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) или взвешивающего модуля 342 для формирования радиолучей (фиг. 3), например, как описано ниже.
В некоторых демонстрационных вариантах формирование луча по азимуту может быть выполнено посредством процессора 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) или взвешивающего модуля 342 для формирования радиолучей (фиг. 3), например, при использовании того же самого формирования луча по углу возвышения. Например, радиолучами 147 и 157 (фиг. 1) можно управлять по существу с одинаковым углом возвышения, когда процессор 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) или взвешивающий модуль 342 для формирования радиолучей (фиг. 3) применяют формирование луча по азимуту.
В одном из примеров, как показано на фиг. 4Е, сложным радиолучом 486 можно управлять в пределах азимутальной поверхности, которая может иметь форму плоскости («горизонтальная плоскость») 488, перпендикулярной антенной решетке 480, например, путем применения нулевого угла возвышения относительно оси антенной решетки 480.
В другом примере, как показано на фиг. 4F, такая «горизонтальная плоскость» может иметь форму конической поверхности 489, соответствующей углу возвышения, например, если применяется ненулевой угол возвышения.
В некоторых демонстрационных вариантах для формирования радиолуча в режиме MU-MIMO в пределах азимутальной поверхности, например, поверхностей 488 и/или 489, могут быть использованы схемы 482 и/или 484. Например, всеми антенными модулями антенной решетки 480 можно управлять, например, посредством контроллера 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) или взвешивающего модуля 342 для формирования радиолучей (фиг. 3), таким образом, чтобы применить одно и то же формирование диаграммы направленности по углу возвышения. В результате, все лучи, формируемые антенными модулями по азимуту, могут иметь один и тот же угол возвышения при разных, например, независимых, азимутальных углах.
В некоторых демонстрационных вариантах суммарная мощность, излучаемая решеткой 480, может быть ограничена. Поэтому, чем меньше радиолучей нужно сформировать, тем большую мощность можно выделить для каждого индивидуального радиолуча. Соответственно, если, например, требуется повышенная мощность, с целью, например, связи с пользователями, находящимися далеко от антенной решетки 480, можно использовать меньше радиолучей, как, например, это описано ниже со ссылками на фиг. 5В.
Обратимся теперь к фиг. 5А и 5В, которые схематично иллюстрируют зону охвата антенной решетки 500 согласно некоторым демонстрационным вариантам. Например, антенная решетка 500 может выполнять функции антенной решетки 108 (фиг. 1), антенной решетки 310 (фиг. 3) и/или антенной решетки 480 (фиг. 4С, 4D и 4Е).
В некоторых демонстрационных вариантах антенной решеткой 500 можно управлять, например, посредством процессора 197 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) для осуществления связи с разнесением посредством формирования диаграммы направленности с использованием нескольких радиолучей 552, направленных на несколько абонентов 550, например, на мобильные устройства 140 и/или 150 в том числе 150 (фиг. 1). В одном из примеров антенная решетка 500 может быть реализована как составная часть базовой станции (BS), точки доступа (АР), узла или другого подобного устройства; и/или пользователи 550 могут иметь терминалы UE, например, мобильные устройства.
В некоторых демонстрационных вариантах число пользователей 550, которых может одновременно обслуживать антенная решетка 500 согласно схеме MU-MIMO, может быть основано, например, по меньшей мере на характеристиках качества канала связи между антенной решеткой 500 и каждым из этих пользователей 550, например, в предположении, что антенная решетка 500 имеет достаточное количество антенных элементов для поддержки требуемого числа пространственных потоков данных, которые нужно направить пользователям 550. Например, чем выше качество каналов связи, тем больше пользователей можно обслуживать.
В некоторых демонстрационных вариантах качество канала связи между антенной решеткой 500 и пользователем 550 может зависеть, например, от расстояния между этим пользователем и антенной решеткой 500, равно как от коэффициента усиления антенны и/или способа управления радиолучом, применяемого в антенной решетке 500, например, в предположении, что пользователь 550 использует относительно всенаправленную антенну для связи с антенной решеткой 500.
На фиг. 5В представлены несколько зон охвата в системе MU-MIMO, реализуемых антенной решеткой 500 согласно некоторым демонстрационным вариантам.
Как показано на фиг. 5В, первое число пользователей 550 могут обслуживаться одновременно, например, посредством одной базовой станции в пределах первой области 562, которая может располагаться на первом расстоянии от антенной решетки 500, например, относительно близко к этой антенной решетке 500. В одном из примеров, как показано на фиг. 5В, в области 562 могут одновременно обслуживаться, например, до восьми пользователей 550, если антенная решетка 500 содержит по меньшей мере один ряд из восьми антенных модулей, например, как показано на фиг. 3.
В некоторых демонстрационных вариантах число пользователей 550, которые могут обслуживаться одновременно, может уменьшаться, например, при увеличении расстояния от антенной решетки. Например, как показано на фиг. 5В, до второго числа пользователей 550, которое может быть меньше первого числа пользователей, например, до четырех пользователей 550, могут одновременно обслуживаться антенной решеткой 500 в пределах области 563, которая может располагаться на втором расстоянии больше первого расстояния от антенной решетки 500; до третьего числа пользователей 550, которое может быть меньше второго числа пользователей, например, до двух пользователей 550, могут одновременно обслуживаться антенной решеткой 550 в пределах области 564, которая может располагаться на третьем расстоянии больше второго расстояния от антенной решетки 500; и/или в области 565, которая может располагаться на четвертом расстоянии больше третьего расстояния от антенной решетки, может осуществляться только связь в режиме SU-МГМО.
В некоторых демонстрационных вариантах форма области, где поддерживается связь в режиме MU-MIMO, может быть определена горизонтальной диаграммой направленности антенного модуля, например, антенного модуля 400 (фиг. 4А), из состава антенной решетки 500. Соответственно, зона охвата антенной решетки 500 в режиме MU-MIMO может иметь форму сектора 501, например, как показано на фиг. 5В.
В некоторых демонстрационных вариантах сектор 501 может быть определен диаграммой направленности антенного модуля 400 (фиг. 4А), и настройками формирования диаграммы направленности по высокой частоте в антенном модуле 400 (фиг. 4А), например, под управлением ВЧ-тракта 402 (фиг. 4А). Схема связи MU-MIMO может быть реализована, например, посредством формирования диаграммы направленности всей сложной модульной антенной решетки 500, например, посредством процессора 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1).
В некоторых демонстрационных вариантах сектор 501 может быть переориентирован, например, посредством формирования диаграммы направленности по высокой частоте, например, с использованием ВЧ-тракта 402 (фиг. 4А), для обслуживания, например, пользователей 550 в другой области.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 500 может быть реализована посредством базовой станции, которая может быть помещена на некоторой высоте над землей, например, установлена на крыше, фонарном столбе или под потолком торгового центра. Необходимость связи с пользователями, находящимися на разных расстояниях от базовой станции, может потребовать использования разных углов возвышения, например, как описано выше применительно к фиг. 4F.
В некоторых демонстрационных вариантах может быть эффективным одновременно обслуживать только пользователей, находящихся по существу на аналогичном расстоянии от базовой станции, например, поскольку для эффективного формирования диаграммы направленности по азимуту все антенные модули должны применять по существу один и тот же угол возвышения, как обсуждается выше. Соответственно, базовая станция может использовать угол возвышения для выбора таких пользователей из совокупности пользователей в ячейке.
В некоторых демонстрационных вариантах уменьшенная ширина радиолуча в азимутальной плоскости может быть достигнута, например, с использованием антенной решетки, имеющей конфигурацию («многостолбцовая конфигурация»), содержащую по нескольку столбцов антенных элементов в каждом антенном модуле, например, как описано выше, применительно к фиг. 3.
В некоторых демонстрационных вариантах многостолбцовая конфигурация может быть использована для осуществления тонкого формирования диаграммы направленности по азимуту, например, посредством процессора 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1). Например, всеми антенными модулями можно управлять таким образом, чтобы управлять несколькими радиолучами, например, включая по меньшей мере соответствующие радиолучи от различных модулей подрешетки, по существу в одном и том же направлении. Здесь могут быть применены различные настройки для тонкого формирования диаграммы направленности, например, посредством процессора 123 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1), с целью управления сложным радиолучом, сформированным из нескольких радиолучей по азимуту в пределах границ ширины радиолуча по азимуту от одного антенного модуля.
Фиг. 5С схематично иллюстрирует тонкое формирование сложного радиолуча 570 по азимуту согласно некоторым демонстрационным вариантам. Например, сложный радиолуч 570 может быть сформирован антенной решеткой 571, имеющей многостолбцовую конфигурацию, например, как описано выше применительно к фиг. 3.
В некоторых демонстрационных вариантах сложный луч 570 может быть сформирован путем управления всеми антенными модулями антенной решетки 571 с целью управления несколькими радиолучами в направлении оси антенны. Здесь можно получить ориентацию радиолуча 570 в различных направлениях, например, путем применения различных настроек формирования диаграммы направленности, например, в процессоре 197 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1). Область 572 между границами управления радиолучом по азимуту можно рассматривать в качестве сектора, которым можно управлять путем изменения настроек формирования диаграммы направленности по азимуту по высокой частоте для всех антенных модулей.
В некоторых демонстрационных вариантах сложным лучом 570 могут управлять ВЧ-тракты антенной решетки 571, например, без применения тонкого формирования диаграммы направленности, если формируют один сложный радиолуч и при этом высокочастотные фазовращатели обладают достаточной точностью регулирования сдвига фазы, например, несколько градусов. Однако эта конфигурация может потребовать намного более сложных высокочастотных фазовращателей и, вследствие этого может в меньшей степени подходить для создания нескольких радиолучей, несущих различные данные.
В некоторых демонстрационных вариантах антенная решетка 571 может быть способна управлять сектором 572 охвата, например, как описано ниже.
Фиг. 5D схематично иллюстрирует первый сектор 582 и второй сектор 584 в соответствии с некоторыми демонстрационными вариантами. Как показано на фиг. 5D, антенная решетка 571 может быть способна управлять сектором охвата, например, переключая между секторами 582 и 584 охвата, например, путем изменения настроек формирования диаграммы направленности по высокой частоте для модульной антенной решетки.
В некоторых демонстрационных вариантах алгоритмы формирования диаграммы направленности по высокой частоте и в видеодиапазоне могут быть скоординированы. Возможно, что процессор 197 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) может попытаться, управляя сложным радиолучом, нацелить его в направлении, находящемся вне сектора, охватываемого формированием диаграммы направленности по высокой частоте. Например, этот процессор 197 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) может попытаться нацелить радиолуч в направлении, находящемся в секторе 582, тогда как настройки формирования диаграммы направленности по азимуту на высокой частоте в антенных модулях решетки 571 могут нацеливать радиолучи антенных модулей в направлении сектора 584. В таком случае результат формирования радиолуча будет трудно предсказуем и/или полученный в результате радиолуч будет иметь мощность значительно меньше той, какую он имел бы, если бы настройки для формирования диаграммы направленности по азимуту в ВЧ-трактах и в процессоре 197 для формирования диаграммы направленности (фиг. 1) были скоординированы.
В некоторых демонстрационных вариантах, при определенных обстоятельствах, например из-за движения пользователей, может оказаться затруднительно найти требуемое число пользователей, находящихся по существу на одинаковом расстоянии от базовой станции и расположенных таким образом, чтобы можно было сформировать независимые радиолучи для каждого из этих пользователей, что позволило бы подавить помехи между передачами этих пользователей. В таких обстоятельствах выигрыш может дать модульная антенная решетка, имеющая многостолбцовую конфигурацию, например, как описано выше применительно к фиг. 3, поскольку такая многостолбцовая конфигурация может позволить антенной решетке подстраивать сектор охвата путем регулирования настроек формирования диаграммы направленности по азимуту на высокой частоте в антенных модулях. Поэтому, антенная решетка имеет больше шансов найти группу пользователей подходящего размера, которых можно было бы обслуживать одновременно на конкретном расстоянии.
Обратимся теперь к фиг. 6, которая схематично иллюстрирует способ управления мощностью передач для радиосвязи согласно некоторым демонстрационным вариантам. Например, одна или несколько операций способа, показанного на фиг. 6, могут быть выполняемыми системой радиосвязи, например, системой 100 (фиг. 1); узлом радиосвязи, например, узлом 101 (фиг. 1); и/или контроллером, например, контроллером 198 (фиг. 1).
i
max
max
Как обозначено в прямоугольнике 602, способ может содержать управление несколькими мощностями передач нескольких направленных радиолучей, сформированных антенной решеткой для передач сигналов в процессе радиосвязи. Такое управление может содержать управление мощностями передач на основе по меньшей мере первого и второго пределов мощности, где первый предел мощности представляет собой предел плотности потока мощности, соответствующий плотности потока мощности в одном из направленных радиолучей из совокупности нескольких направленных радиолучей, и второй предел мощности соответствует сумме мощностей передач. Например, контроллер 198 (фиг. 1) может управлять мощностями P передач на основе предела S плотности потока мощности и предела P мощности, например, как описано выше.
i
j
i
Как обозначено в прямоугольнике 604, управление мощностями передач может представлять собой управление мощностями передач на основе пропускных способностей направленных радиолучей, достижимых при нескольких мощностях передач. Например, контроллер 198 (фиг. 1) может управлять мощностями P передач на основе пропускных способностей Th, достижимых при мощностях P передач, например, как описано выше.
i
total
i
Как обозначено в прямоугольнике 606, управление мощностями передач может представлять собой управление мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям направленных радиолучей. Например, контроллер 198 (фиг. 1) может управлять мощностями P передач с целью максимального увеличения суммарной пропускной способности Th, достижимой при мощностях P передач, например, как описано выше.
i
Как обозначено в блоке 608, способ может содержать определение мощностей передач на основе критерия, соответствующего первому пределу мощности. Например, контроллер 198 (фиг. 1) может определить мощности P согласно Критерию 6, например, как описано выше.
i
Как обозначено в блоке 610, способ может содержать определение мощностей передач на основе критерия, соответствующего второму пределу мощности. Например, контроллер 198 (фиг. 1) может определить мощности P согласно Критерию 5, например, как описано выше.
Как обозначено в блоке 612, способ может содержать реализацию разнесенных передач с применением формирования диаграммы направленности через несколько полученных в результате направленных радиолучей.
i
Как обозначено в блоке 614, способ может содержать передачу сигналов, направленных нескольким пользователям, в режиме MU-MIMO. Например, модуль 102 радиосвязи (фиг. 1) может передавать сигналы в режиме MU-MIMO мобильным устройствам 140 и 150 (фиг. 1) в соответствии с мощностями P передач.
Как обозначено в блоке 616, способ может содержать выбор нескольких пользователей на основе характеристик нескольких каналов связи, соответствующих этим нескольким пользователям. Например, контроллер 198 (фиг. 1) может выбрать несколько пользователей, например, в том числе мобильные устройства 140 и/или 150 (фиг. 1), для передач в режиме MU-MIMO на основе потерь распространения сигналов в каналах связи, соответствующих рассматриваемым пользователям, например, как описано выше.
i
В некоторых демонстрационных вариантах способ может содержать управление несколькими мощностями передач на основе пропускных способностей для нескольких пользователей, достижимых с использованием рассматриваемых нескольких значений мощностей передач. Например, контроллер 198 (фиг. 1) может управлять мощностями Pпередач на основе пропускных способностей, соответствующих выбранному множеству пользователей, например, как описано выше.
Обратимся теперь к фиг. 7, которая схематично иллюстрирует продукт 700 согласно некоторым демонстрационным вариантам. Продукт 700 может представлять собой энергонезависимый машиночитаемый носитель 702 информации для сохранения логических команд 704, которые могут быть использованы, например, для выполнения по меньшей мере части функций узла 101 радиосвязи (фиг. 1), модуля 102 радиосвязи (Фиг. 1), контроллера 198 (фиг. 1) и/или для осуществления одной или нескольких операций способа, показанного на фиг. 6. Словосочетание «энергонезависимый машиночитаемый носитель информации» имеет свой целью включать все машиночитаемые носители за единственным исключением изменяющегося распространяющегося сигнала.
В некоторых демонстрационных вариантах продукт 700 и/или машиночитаемый носитель 702 информации может иметь компьютерный носитель информации одного или нескольких типов, способный сохранять данные, и в том числе энергозависимое запоминающее устройство, энергонезависимое запоминающее устройство, сменное или несменное запоминающее устройство, стираемое или нестираемое запоминающее устройство, записываемое или перезаписываемое запоминающее устройство или другое подобное устройство. Например, машиночитаемый носитель 702 информации может представлять собой ЗУПВ (RAM), динамическое ЗУПВ (DRAM), динамическое ЗУПВ с удвоенной скоростью передачи данных (Double-Data-Rate DRAM (DDR-DRAM)), синхронное динамическое ЗУПВ (SDRAM), статическое ЗУПВ (SRAM), ПЗУ (ROM), программируемое ПЗУ (PROM), стираемое программируемое ПЗУ (СППЗУ (EPROM)), электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСППЗУ (EEPROM)), ПЗУ на компакт-диске (CD-ROM), записываемый компакт-диск (CD-R), перезаписываемый компакт-диск (CD-RW), флэш-память (например, флэш-память типа ИЛИ-НЕ или И-НЕ), ассоциативное запоминающее устройство (content addressable memory (САМ)), полимерную память, память на основе фазовых переходов, сегнетоэлектрическую память, память структуры кремний-оксид-нитрид-оксид-кремний (silicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS)), диск, дискета, накопитель на жестком диске, оптический диск, магнитный диск, карточку, магнитную карточку, ленту, кассету или другое подобное устройство. Компьютерный носитель информации может содержать любой подходящий носитель, участвующий в скачивании или передаче компьютерной программы от удаленного компьютера запросившему компьютеру посредством сигналов данных, переносимых радиоволнами несущей или другой средой распространения сигнала через линию связи, например, модем, радио или другое соединение.
В некоторых демонстрационных вариантах логические команды 704 могут содержать команды, данные и/или код, при выполнении которых машина осуществляет описанные здесь способ, процесс и/или операции. Эта машина может представлять собой, например, какую-либо подходящую процессорную платформу, компьютерную платформу, компьютерное устройство, процессорное устройство, компьютерную систему, процессорную систему, компьютер, процессор или другое подобное устройство и может быть реализована с использованием какого-либо подходящего сочетания аппаратуры, загружаемого программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и т.п.
В некоторых демонстрационных вариантах логические команды 704 могут быть реализованы в виде программного обеспечения, программного модуля, приложения, программы, подпрограммы, команд, набора команд, компьютерного кода, слов, величин, символов и т.п. Команды могут представлять собой код какого-либо подходящего типа, такой как исходный код, компилированный код, интерпретированный код, исполняемый код, статический код, динамический код и т.п. Команды могут быть реализованы на заданном компьютерном языке, заданным способом или в соответствии с заданным синтаксисом для управления процессором с целью выполнения некоторой функции. Команды могут быть сформулированы с использованием какого-либо языка программирования высокого уровня, низкого уровня, объектно-ориентированного, визуального, компилируемого или интерпретируемого языка, такого как С, С++, Java, BASIC, Matlab, Pascal, Visual BASIC, ассемблер, машинные коды и т.п.
Примеры
Следующие примеры относятся к дополнительным вариантам.
Пример 1 представляет собой устройство радиосвязи, это устройство содержит контроллер для управления несколькими мощностями передач нескольких направленных лучей, сформированных антенной решеткой, для передачи сигналов радиосвязи, этот контроллер управляет несколькими мощностями передач на основе по меньшей мере первого и второго пределов мощности, первый предел мощности представляет собой предел плотности потока мощности, соответствующий плотности потока мощности направленного радиолуча из совокупности указанных нескольких направленных радиолучей и второй предел мощности представляет собой предел суммарной мощности передач, соответствующий сумме указанных мощностей передач.
Пример 2 содержит предмет примера 1 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач на основе пропускных способностей направленных радиолучей, достижимых с использованием указанных нескольких мощностей передач.
Пример 3 содержит предмет примера 2 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям указанных направленных радиолучей.
Пример 4 содержит предмет какого-либо из примеров 1-3 и, в качестве опции, отличается тем, что плотность потока мощности указанного направленного радиолуча определяют на основе мощности передач этого направленного радиолуча и коэффициента усиления антенной решетки в направлении рассматриваемого направленного радиолуча.
Пример 5 содержит предмет какого-либо из примеров 1-4 и, в качестве опции, отличается тем, что предел плотности потока мощности относится к плотности потока мощности на заданном расстоянии от антенной решетки.
Пример 6 содержит предмет примера 5 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер определяет мощности передач согласно следующему критерию
i
i
max
где P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, G обозначает коэффициент усиления антенной решетки в направлении i-го направленного радиолуча, R обозначает указанное заданное расстояние и S обозначает предел плотности потока мощности.
Пример 7 содержит предмет примера 5 или 6 и, в качестве опции, отличается тем, что указанное заданное расстояние равно 3 м.
i
o
max
Пример 8 содержит предмет какого-либо из примеров 1-7 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер определяет мощности передач согласно следующему критерию , где N обозначает число направленных радиолучей, P обозначает мощность передач в i-ом направленном радиолуче, P обозначает максимальную суммарную мощность передач антенной решетки и P обозначает предел суммарной мощности передач.
Пример 9 содержит предмет какого-либо из примеров 1-8 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач для генерации каждого из направленных радиолучей таким образом, что плотность потока мощности в этом радиолуче не превышает указанного предела плотности потока мощности.
Пример 10 содержит предмет какого-либо из примеров 1-9 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой радиосвязь с разнесением посредством формирования диаграммы направленности.
Пример 11 содержит предмет какого-либо из примеров 1-10 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой связь в режиме с несколькими входами и несколькими выходами (Multi-Input-Multi-Output (MIMO)).
Пример 12 содержит предмет примера 11 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой связь в многопользовательском (Multi-User (MU)) режиме MIMO, и тем, что указанные несколько направленных радиолучей нацелены на несколько пользователей.
Пример 13 содержит предмет примера 12 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер выбирает указанных нескольких пользователей на основе потерь распространения сигналов в каналах связи, соответствующих этим нескольким пользователям.
Пример 14 содержит предмет примера 13 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер выбирает указанных нескольких пользователей, для которых потери распространения сигнала в соответствующих каналах связи находятся в пределах заданного диапазона потерь распространения сигналов.
Пример 15 содержит предмет какого-либо из примеров 12-14 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач на основе пропускных способностей радиолучей к рассматриваемым нескольким пользователям, достижимых с использованием этих нескольких мощностей передачи.
Пример 16 содержит предмет примера 15 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям радиолучей к указанным пользователям.
Пример 17 содержит предмет какого-либо из примеров 1-16 и, в качестве опции, отличается тем, что антенная решетка содержит несколько антенных модулей, каждый антенный модуль имеет в составе несколько антенных элементов, соединенных с общим высокочастотным (ВЧ) (Radio-Frequency (RF)) трактом.
Пример 18 содержит предмет какого-либо из примеров 1-17 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой связь в миллиметровом диапазоне длин волн.
Пример 19 содержит систему радиосвязи, эта система содержит устройство радиосвязи, имеющее антенную решетку для генерации нескольких направленных радиолучей для передачи сигналов радиосвязи; контроллер для управления несколькими мощностями передач в указанных направленных радиолучах на основе по меньшей мере первого и второго пределов мощности, первый предел мощности представляет собой предел плотности потока мощности, соответствующий плотности потока мощности направленного луча из совокупности указанных нескольких направленных радиолучей, и второй предел мощности представляет собой предел суммарной мощности передач; и процессор для обработки информации, которая должна быть передана посредством радиосвязи.
Пример 20 содержит предмет примера 19 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач на основе пропускных способностей направленных радиолучей, достижимых с использованием указанных нескольких мощностей передач.
Пример 21 содержит предмет примера 20 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям указанных направленных радиолучей.
Пример 22 содержит предмет какого-либо из примеров 19-21 и, в качестве опции, отличается тем, что плотность потока мощности указанного направленного радиолуча определяют на основе мощности передач этого направленного радиолуча и коэффициента усиления антенной решетки в направлении рассматриваемого направленного радиолуча.
Пример 23 содержит предмет какого-либо из примеров 19-22 и, в качестве опции, отличается тем, что предел плотности потока мощности относится к плотности потока мощности на заданном расстоянии от антенной решетки.
i
i
max
Пример 24 содержит предмет примера 23 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер определяет мощности передач согласно следующему критерию , где P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, Gобозначает коэффициент усиления антенной решетки в направлении i-го направленного радиолуча, R обозначает указанное заданное расстояние и S обозначает предел плотности потока мощности.
Пример 25 содержит предмет примера 22 или 23 и, в качестве опции, отличается тем, что указанное заданное расстояние равно 3 м.
i
o
max
Пример 26 содержит предмет какого-либо из примеров 19-25 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер определяет мощности передач согласно следующему критерию  где N обозначает число направленных радиолучей, P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, P обозначает максимальную суммарную мощность передач антенной решетки и P обозначает предел суммарной мощности передач.
Пример 27 содержит предмет какого-либо из примеров 19-26 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач для генерации каждого из направленных радиолучей таким образом, что плотность потока мощности в этом радиолуче не превышает указанного предела плотности потока мощности.
Пример 28 содержит предмет какого-либо из примеров 19-27 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой радиосвязь с разнесением посредством формирования диаграммы направленности.
Пример 29 содержит предмет какого-либо из примеров 19-28 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой связь в режиме с несколькими входами и несколькими выходами (Multi-Input-Multi-Output (MIMO)).
Пример 30 содержит предмет примера 29 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой связь в многопользовательском (Multi-User (MU)) режиме MIMO, и тем, что указанные несколько направленных радиолучей нацелены на несколько пользователей.
Пример 31 содержит предмет примера 30 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер выбирает указанных нескольких пользователей на основе потерь распространения сигналов в каналах связи, соответствующих этим нескольким пользователям.
Пример 32 содержит предмет примера 31 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер выбирает указанных нескольких пользователей, для которых потери распространения сигнала в соответствующих каналах связи находятся в пределах заданного диапазона потерь распространения сигналов.
Пример 33 содержит предмет какого-либо из примеров 30-32 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач на основе пропускных способностей радиолучей к рассматриваемым нескольким пользователям, достижимых с использованием этих нескольких мощностей передачи.
Пример 34 содержит предмет примера 33 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям радиолучей к указанным пользователям.
Пример 35 содержит предмет какого-либо из примеров 19-34 и, в качестве опции, отличается тем, что антенная решетка содержит несколько антенных модулей, каждый антенный модуль имеет в составе несколько антенных элементов, соединенных с общим высокочастотным (ВЧ) (Radio-Frequency (RF)) трактом.
Пример 36 содержит предмет какого-либо из примеров 19-35 и, в качестве опции, отличается тем, что контроллер управляет антенной решеткой для связи в миллиметровом диапазоне длин волн.
Пример 37 содержит предмет какого-либо из примеров 19-36 и, в качестве опции, отличается тем, что указанное устройство радиосвязи представляет собой точку доступа.
Пример 38 представляет собой способ радиосвязи, этот способ содержит управление несколькими мощностями передач для нескольких направленных радиолучей, сформированных антенной решеткой для передачи сигналов радиосвязи, это управление содержит управление мощностями передач на основе по меньшей мере первого и второго пределов мощности, первый предел мощности представляет собой предел плотности потока мощности, соответствующий плотности потока мощности направленного луча из совокупности указанных нескольких направленных радиолучей, и второй предел мощности представляет собой предел суммарной мощности передач.
Пример 39 содержит предмет примера 38, содержащий управление мощностями передач на основе пропускных способностей направленных радиолучей, достижимых с использованием указанных нескольких мощностей передач.
Пример 40 содержит предмет примера 39, содержащий управление мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям указанных направленных радиолучей.
Пример 41 содержит предмет какого-либо из примеров 38-40 и, в качестве опции, отличается тем, что плотность потока мощности указанного направленного радиолуча определяют на основе мощности передач этого направленного радиолуча и коэффициента усиления антенной решетки в направлении рассматриваемого направленного радиолуча.
Пример 42 содержит предмет какого-либо из примеров 38-41 и, в качестве опции, отличается тем, что предел плотности потока мощности относится к плотности потока мощности на заданном расстоянии от антенной решетки.
i
i
max
Пример 43 содержит предмет примера 42, содержащий определение мощности передач согласно следующему критерию  где P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, G обозначает коэффициент усиления антенной решетки в направлении i-го направленного радиолуча, R обозначает указанное заданное расстояние и S обозначает предел плотности потока мощности.
Пример 44 содержит предмет примера 42 или 43 и, в качестве опции, отличается тем, что указанное заданное расстояние равно 3 м.
i
o
max
Пример 45 содержит предмет какого-либо из примеров 38-44, содержащий определение мощности передач согласно следующему критерию  где N обозначает число направленных радиолучей, P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, P обозначает максимальную суммарную мощность передач антенной решетки и P обозначает предел суммарной мощности передач.
Пример 46 содержит предмет какого-либо из примеров 38-45, содержащий управление мощностями передач для генерации каждого из направленных радиолучей таким образом, что плотность потока мощности в этом радиолуче не превышает указанного предела плотности потока мощности.
Пример 47 содержит предмет какого-либо из примеров 38-46, содержащий передачи радиосвязи с разнесением посредством формирования диаграммы направленности.
Пример 48 содержит предмет какого-либо из примеров 38-47, содержащий передачи связи в режиме с несколькими входами и несколькими выходами (Multi-Input-Multi-Output (MIMO)).
Пример 49 содержит предмет примера 48 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой связь в многопользовательском (Multi-User (MU)) режиме MIMO, и тем, что указанные несколько направленных радиолучей нацелены на несколько пользователей.
Пример 50 содержит предмет примера 49, содержащий выбор указанных нескольких пользователей на основе потерь распространения сигналов в каналах связи, соответствующих этим нескольким пользователям.
Пример 51 содержит предмет примера 50, содержащий выбор указанных нескольких пользователей, для которых потери распространения сигнала в соответствующих каналах связи находятся в пределах заданного диапазона потерь распространения сигналов.
Пример 52 содержит предмет какого-либо из примеров 49-51, содержащий управление мощностями передач на основе пропускных способностей радиолучей к рассматриваемым нескольким пользователям, достижимых с использованием этих нескольких мощностей передачи.
Пример 53 содержит предмет примера 52, содержащий управление мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям радиолучей к указанным пользователям.
Пример 54 содержит предмет какого-либо из примеров 38-53 и, в качестве опции, отличается тем, что антенная решетка содержит несколько антенных модулей, каждый антенный модуль имеет в составе несколько антенных элементов, соединенных с общим высокочастотным (ВЧ) (Radio-Frequency (RF)) трактом.
Пример 55 содержит предмет какого-либо из примеров 38-54, содержащий связь в миллиметровом диапазоне длин волн.
Пример 56 содержит продукт, имеющий энергонезависимый носитель информации с записанными на нем командами, при выполнении которых машина управляет несколькими мощностями передач для нескольких направленных радиолучей, сформированных антенной решеткой для передачи сигналов радиосвязи, это управление содержит управление мощностями передач на основе по меньшей мере первого и второго пределов мощности, первый предел мощности представляет собой предел плотности потока мощности, соответствующий плотности потока мощности направленного луча из совокупности указанных нескольких направленных радиолучей, и второй предел мощности представляет собой предел суммарной мощности передач.
Пример 57 содержит предмет примера 56 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к управлению мощностями передач на основе пропускных способностей направленных радиолучей, достижимых с использованием указанных нескольких мощностей передач.
Пример 58 содержит предмет примера 57 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к управлению мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям указанных направленных радиолучей.
Пример 59 содержит предмет какого-либо из примеров 56-57 и, в качестве опции, отличается тем, что плотность потока мощности указанного направленного радиолуча определяют на основе мощности передач этого направленного радиолуча и коэффициента усиления антенной решетки в направлении рассматриваемого направленного радиолуча.
Пример 60 содержит предмет какого-либо из примеров 56-59 и, в качестве опции, отличается тем, что предел плотности потока мощности относится к плотности потока мощности на заданном расстоянии от антенной решетки.
i
i
max
Пример 61 содержит предмет примера 60 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к определению мощности передач согласно следующему критерию  где P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, G обозначает коэффициент усиления антенной решетки в направлении i-го направленного радиолуча, R обозначает указанное заданное расстояние и S обозначает предел плотности потока мощности.
Пример 62 содержит предмет примера 60 или 61 и, в качестве опции, отличается тем, что указанное заданное расстояние равно 3 м.
i
o
max
Пример 63 содержит предмет какого-либо из примеров 56-62 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к определению мощности передач согласно следующему критерию  где N обозначает число направленных радиолучей, P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, P обозначает максимальную суммарную мощность передач антенной решетки и P обозначает предел суммарной мощности передач.
Пример 64 содержит предмет какого-либо из примеров 56-63 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к управлению мощностями передач для генерации каждого из направленных радиолучей таким образом, что плотность потока мощности в этом радиолуче не превышает указанного предела плотности потока мощности.
Пример 65 содержит предмет какого-либо из примеров 56-64 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к передачам радиосвязи с разнесением посредством формирования диаграммы направленности.
Пример 66 содержит предмет какого-либо из примеров 56-65 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к передачам связи в режиме с несколькими входами и несколькими выходами (Multi-Input-Multi-Output (MIMO)).
Пример 67 содержит предмет примера 66 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой связь в многопользовательском (Multi-User (MU)) режиме MIMO, и тем, что указанные несколько направленных радиолучей нацелены на несколько пользователей.
Пример 68 содержит предмет примера 67 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к выбору указанных нескольких пользователей на основе потерь распространения сигналов в каналах связи, соответствующих этим нескольким пользователям.
Пример 69 содержит предмет примера 68 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к выбору указанных нескольких пользователей, для которых потери распространения сигнала в соответствующих каналах связи находятся в пределах заданного диапазона потерь распространения сигналов.
Пример 70 содержит предмет какого-либо из примеров 67-69 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к управлению мощностями передач на основе пропускных способностей радиолучей к рассматриваемым нескольким пользователям, достижимых с использованием этих нескольких мощностей передачи.
Пример 71 содержит предмет примера 70 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к управлению мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям радиолучей к указанным пользователям.
Пример 72 содержит предмет какого-либо из примеров 56-71 и, в качестве опции, отличается тем, что антенная решетка содержит несколько антенных модулей, каждый антенный модуль имеет в составе несколько антенных элементов, соединенных с общим высокочастотным (ВЧ) (Radio-Frequency (RF)) трактом.
Пример 73 содержит предмет какого-либо из примеров 56-72 и, в качестве опции, отличается тем, что выполнение указанных команд приводит к связи в миллиметровом диапазоне длин волн.
Пример 74 представляет собой устройство радиосвязи, это устройство содержит средства для управления несколькими мощностями передач для нескольких направленных радиолучей, сформированных антенной решеткой для передачи сигналов радиосвязи, это управление содержит управление мощностями передач на основе по меньшей мере первого и второго пределов мощности, первый предел мощности представляет собой предел плотности потока мощности, соответствующий плотности потока мощности направленного луча из совокупности указанных нескольких направленных радиолучей, и второй предел мощности представляет собой предел суммарной мощности передач.
Пример 75 содержит предмет примера 74, содержащий средства для управления мощностями передач на основе пропускных способностей направленных радиолучей, достижимых с использованием указанных нескольких мощностей передач.
Пример 76 содержит предмет примера 75, содержащий средства для управления мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям указанных направленных радиолучей.
Пример 77 содержит предмет какого-либо из примеров 74-76 и, в качестве опции, отличается тем, что плотность потока мощности указанного направленного радиолуча определяют на основе мощности передач этого направленного радиолуча и коэффициента усиления антенной решетки в направлении рассматриваемого направленного радиолуча.
Пример 78 содержит предмет какого-либо из примеров 74-77 и, в качестве опции, отличается тем, что предел плотности потока мощности относится к плотности потока мощности на заданном расстоянии от антенной решетки.
i
i
max
Пример 79 содержит предмет примера 78, содержащий средства для определения мощности передач согласно следующему критерию  где P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, G обозначает коэффициент усиления антенной решетки в направлении i-го направленного радиолуча, R обозначает указанное заданное расстояние и S обозначает предел плотности потока мощности
Пример 80 содержит предмет примера 78 или 79 и, в качестве опции, отличается тем, что указанное заданное расстояние равно 3 м.
i
o
max
Пример 81 содержит предмет какого-либо из примеров 74-80, содержащий средства для определения мощности передач согласно следующему критерию  где N обозначает число направленных радиолучей, P обозначает мощность передач в i-м направленном радиолуче, P обозначает максимальную суммарную мощность передач антенной решетки и P обозначает предел суммарной мощности передач.
Пример 82 содержит предмет какого-либо из примеров 74-81, содержащий средства для управления мощностями передач для генерации каждого из направленных радиолучей таким образом, что плотность потока мощности в этом радиолуче не превышает указанного предела плотности потока мощности.
Пример 83 содержит предмет какого-либо из примеров 74-82, содержащий средства для передач радиосвязи с разнесением посредством формирования диаграммы направленности.
Пример 84 содержит предмет какого-либо из примеров 74-83, содержащий средства для передач связи в режиме с несколькими входами и несколькими выходами (Multi-Input-Multi-Output (MIMO)).
Пример 85 содержит предмет примера 84 и, в качестве опции, отличается тем, что указанная радиосвязь представляет собой связь в многопользовательском (Multi-User (MU)) режиме MIMO, и тем, что указанные несколько направленных радиолучей нацелены на несколько пользователей.
Пример 86 содержит предмет примера 85, содержащий средства для выбора указанных нескольких пользователей на основе потерь распространения сигналов в каналах связи, соответствующих этим нескольким пользователям.
Пример 87 содержит предмет примера 86, содержащий средства для выбора указанных нескольких пользователей, для которых потери распространения сигнала в соответствующих каналах связи находятся в пределах заданного диапазона потерь распространения сигналов.
Пример 88 содержит предмет какого-либо из примеров 85-87, содержащий средства для управления мощностями передач на основе пропускных способностей радиолучей к рассматриваемым нескольким пользователям, достижимых с использованием этих нескольких мощностей передач.
Пример 89 содержит предмет примера 88, содержащий средства для управления мощностями передач на основе максимальной суммарной пропускной способности, соответствующей пропускным способностям радиолучей к указанным пользователям.
Пример 90 содержит предмет какого-либо из примеров 74-89 и, в качестве опции, отличается тем, что антенная решетка содержит несколько антенных модулей, каждый антенный модуль имеет в составе несколько антенных элементов, соединенных с общим высокочастотным (ВЧ) (Radio-Frequency (RF)).
Пример 91 содержит предмет какого-либо из примеров 74-90, содержащий средства для связи в миллиметровом диапазоне длин волн.
Функции, операции, компоненты и/или признаки, описанные здесь со ссылками на один или несколько других вариантов, могут быть соединены или могут использоваться в сочетании с одной или несколькими другими функциями, операциями, компонентами и/или признаками, описываемыми здесь со ссылками на один или несколько других вариантов, и наоборот.
Тогда как здесь были проиллюстрированы и описаны некоторые признаки настоящего изобретения, специалисты в рассматриваемой области могут найти множество модификаций, замен, изменений и эквивалентов. Поэтому должно быть понятно, что прилагаемая Формула изобретения предназначена для охвата всех таких модификаций и изменений, попадающих в рамки истинного смысла настоящего изобретения.