專利名稱：改進無線連接質量的方法
技術領域：
本發明涉及一種改進峰房無線網絡中無線連接質量的方法，該峰房無線網絡包括基站系統，用戶終端，以及基站系統和用戶終端之間的使用定向天線射束的雙向無線連接；該方法的基站系統中，基于接收的用戶終端所發送的上行無線信號生成定向天線射束的入射角，基站系統在下行鏈路上基于入射角生成的出射角方向上向用戶終端發送無線信號。
以上方案所引起的問題是，在基站系統和用戶終端之間的無線連接平衡時，換句話說，無線信號在兩個方向上定期并對稱地傳送，那么它運作地最為良好。包括零星和/或不對稱業務量的無線連接中的問題在于，因為在接收用戶終端的前一信號之后已經過了較長的一段時間，出射角不一定對應于用戶終端的實際位置。在這段時間期間，用戶終端可能移動了許多，以至于使用基于原入射角生成的出射角發送的信號無法到達用戶終端。無線連接中使用的信道的特性也因位置的改變而改變。采用過時入射角接收的用戶終端發送的下一信號也會丟失。
這個問題在采用分組傳輸的蜂房無線系統中尤為嚴重；在典型的分組傳輸中，一方，例如基站系統發送大量數據，而用戶終端僅偶爾發送重傳請求。例如WWW(萬維網)瀏覽器的使用則導致下行鏈路上的業務量多，而上行業務量較少。
因此，本發明的目的是提供一種方法和實現該方法的一種設備以解決前述問題。這通過前言中描述的方法實現，其特征在于，生成下行業務量和上行業務量之間的不平衡比率；基于該比率控制無線信號定向天線射束的處理。
本發明還涉及一種峰房無線網絡，包括基站系統，用戶終端，以及基站系統和用戶終端之間的使用定向天線射束的雙向無線連接；在上行鏈路上，基站系統基于接收的用戶終端所發送的無線信號生成定向天線射束的入射角，在下行鏈路上，基站系統在基于入射角生成的出射角方向上向用戶終端發送無線信號。
本發明的峰房無線網絡的特征在于，基站系統生成下行業務量和上行業務量之間的不平衡比率，基于該比率控制無線信號定向天線射束的處理。
本發明的優選實施例在從屬權利要求中公開。
本發明基于以下思想，在基站系統中，生成下行鏈路上發送的業務量和上行鏈路上接收的業務量之間的比率。利用該比率，可以容易地預測并避免無線路徑上出現的問題。
本發明的方法和裝置具有多個優點。該方法使得定向天線射束應用于包括零星和/或不對稱業務量的無線連接中，尤其是分組無線系統中。該方法能夠根據情況選擇最合適的算法以處理定向無線射束。
下面結合附圖，針對優選實施例詳細描述本發明，在附圖中

圖1示出了按照本發明的一種峰房無線網絡的一個例子；圖2示出了一種收發信機；圖3A，3B示出了已知的天線射束；圖3C，3D示出了本發明的天線射束；圖4A，4B解釋了不確定時間的概念；圖5示出了天線射束的比率和寬度如何彼此相關的一個例子，以及圖6說明了該比率如何用以選擇算法以處理定向無線射束。
參看圖1，描述了一種按照本發明的峰房無線網絡的典型結構。圖1僅包括了與描述本發明相關的部分，本領域中的技術人員顯然知道通常的峰房無線網絡還包括其它功能和結構，不需要在這里詳細描述。本發明適用于因無線連接包含零星和/或不對稱業務量而引起上述問題的各種類型的峰房無線網絡。本發明的峰房無線網絡采用定向天線射束形式的SDMA(空分多址)。所用的天線射束可以通過射束生成技術非常容易地生成。
該例示出了本發明在采用TDMA(時分多址)的峰房無線網絡中的應用，但是本發明并不局限于此。本發明也可以應用于例如采用CDMA(碼分多址)和FDMA(頻分多址)的峰房無線網絡，以及應用于同時采用不同多址系統的綜合系統中。
峰房無線網絡一般包括固定網絡基礎結構，換句話說，網絡部分，以及用戶終端150，后者可以固定地安裝于車輛或便攜式終端中。用戶終端150可以是普通的GSM移動電話，例如便攜式計算機152可以通過擴展卡連接到該移動電話，該移動電話可以用于分組傳輸以定購并處理分組。網絡部分包括基站100。基站控制器102連接到多個基站100并以集中方式控制這些基站。基站100包括收發信機114。基站100一般包括1到16個收發信機114。一個收發信機114提供一個TDMA幀，換句話說，一般是8個時隙的無線容量。
基站100包括控制單元118，它控制收發信機114和復用器116的操作。復用器116將多個收發信機114所使用的業務和控制信道置于一個傳輸連接160中。
基站100中的收發信機114連接到天線陣列112，通過該天線陣列建立到用戶終端150的雙向無線連接170。
圖2詳細示出了收發信機114的結構。使用定向天線射束的天線陣列包括多個不同的元件112A，112B，例如8個不同元件以在接收中定向天線射束。天線元件112A，112B的數量可以是M，M是大于1的整數。同一天線元件112A，112B可以用于發送和接收，或者發送也可以使用唯一的天線元件112C，112D，如圖2所示。天線元件112A，112B，112C，112D的方案例如可以是線性或非線性的。
線性方案中，元件作為例如ULA(統一線性陣列)，其中元件以固定間隔排列成直線形式。平面方案則可以是CA(圓形陣列)，其中元件例如以圓周形式水平水平安置于同一平面。這樣，可以覆蓋圓周的特定部分，例如120度，或者整個360度。上述一級天線結構原則上也可以實現成兩維或三維結構。兩維結構通過例如并行放置ULA結構生成，從而這些元件形成矩陣。
多徑傳播信號通過天線元件112A，112B接收。每個天線元件112A，112B具有唯一的接收機200A，200B，它們是射頻部件230。
接收機200包括濾波器，它阻塞所需頻帶之外的頻率。接著，信號被轉換成中頻，或直接轉換到基帶，模/數轉換器202A，202B以這種形式對信號進行采樣和量化。
接著，以復數形式呈現的多徑傳播信號被傳送到含有程序的數字信號處理處理器232。接收信號的天線模式由信號的數字調相定向，從而天線元件112A，112B不需要機械可控。因此，用戶終端150的方向以復向量形式表示，該復向量由對應于每個天線元件112A，112B的基本單元形成，通常表示成復數。在加權裝置240中每個不同的信號乘上天線元件的基本單元。接著，在組合裝置242中組合信號。
也可以對可能使用的射頻信號或中頻信號進行信號調相。這樣，加權裝置240定位在射頻部件230中，或者在射頻部件230和模/數轉換器202A，202B之間。
射束生成也可以以模擬形式進行；這樣，射束的寬度通常固定。通過Butler矩陣，可以在分成3個扇區的基站100中生成8個不同的射束。如果基站100的每個扇區的寬度是120度，則單個射束的寬度是15度。該射束的寬度可以通過一個或多個射束調整，從而整個射束的寬度以15度的步進量增長。在極端情況下，如果所有扇區的所有射束都用于生成定向天線射束，則可以實現全向天線。基站系統126可以同時支持不同算法以生成天線射束。
均衡器204對干擾，例如多徑傳播所引起的進行補償。解調器206從均衡后的信號中得到比特流，傳送給去復用器208。去復用器208來自不同時隙的比特流分離到唯一的邏輯信道中。信道編解碼器216解碼不同邏輯信道的比特流，換句話說，確定該比特流是信令信息還是語音，如果是信令信息，則將其傳送到控制單元214，如果是語音，則將其傳送到基站控制器102的語音編解碼器122。信道編解碼器216還完成糾錯操作。控制單元214控制不同單元，完成內部控制任務。
在發送過程中，脈沖串生成器228在信道編解碼器216輸送的數據中加入訓練序列和尾隨脈沖。復用器226為每個脈沖串指派唯一的時隙。在加權裝置244中，信號乘上對應于每個天線元件的基本單元。在數字調相中，可以將天線射束引導到基本單元所形成的復向量方向上。
調制器224將數字信號調制成射頻載波。通過數/模轉換器222A，222B，信號從數字形式轉換成模擬形式。每個信號分量被傳送到對應于每個天線元件的發射機220A，220B。
發射機220A，220B包括限制帶寬的濾波器。此外，發射機220A，220B控制發送的輸出容量。合成器212負責為不同單元生成必要的頻率。合成器212包括一個時鐘，它可以本地控制，也可以以集中方式從其它位置，例如從基站控制器102，加以控制。合成器212例如通過壓控振蕩器生成必要的頻率。
基站控制器102包括一個組交換域120和控制單元124。組交換域120用于連接語音和數據，并用于組合信令電路。基站100和基站控制器102所形成的基站系統126還包括變碼器122。變碼器通常盡可能地靠近移動交換中心132，因為這樣就可以在變碼器122和基站控制器102之間以峰房無線網絡的形式使用盡可能少的發射功率發送語音。
變碼器122將公眾電話交換網和峰房無線網絡之間使用的不同數字形式的語音編碼轉換成兼容的形式，例如從固定網的64kbit/s模式轉換成峰房無線網絡的另一模式(例如13kbit/s)，反之亦然。控制單元124完成呼叫控制，移動性管理，統計信息的收集和信令的收、發。
從圖1中可以看出，組交換域120使得可以通過移動交換中心132建立到公眾電話交換網(PSTN)的連接(由黑點表示)。在公眾電話交換網中，典型的終端136是普通電話或綜合業務數字網(ISDN)電話。
本發明最好由軟件實現，從而本發明要求在基站100的控制單元118的軟件程序，和/或收發信機114的數字信號處理處理器的軟件程序的精確定義區域中進行修改。這樣，根據基站系統126的不同部件之間如何指派其功能和責任不同的程序，可以將必要的修改定位在不同位置。
圖1的粗線示出了發送的數據如何從峰房無線網絡的用戶終端150到達連接到公眾電話交換網的計算機148。數據在空中接口170上通過系統，從天線112到達第一收發信機TRX1 114，然后在復用器116中復用，在傳輸連接160上傳送到組交換域120，組交換域120中向變碼器122的輸出提供連接，數據從變碼器122通過公眾電話交換網134傳送到計算機148。但是在該數據連接中，碼形變換并不在變碼器122中進行，因為這將改變發送數據的內容。
圖3A示出了如何從用戶終端150接收信號。基站系統126知道用戶終端150所在位置的方向(稱為到達方向)。例如在GSM系統中，利用包含在接收信號中的已知訓練序列生成該信息。類似地，在CDMA系統中，基于接收的導頻信號可以推斷出該位置。此外，也可以使用不需要接收信號包含任何已知部分的“盲”估計方法。該方法計算接收到最強信號的方向。用戶終端150的位置也可以以其它方式得到。對天線陣列112而言，該方向表示成與地理上西向軸所成的角度302。天線陣列112通過雙向天線射束304從用戶終端150接收無線信號。
圖3B說明了用戶終端150如何在分組傳輸期間進行了移動，而基站系統126仍未得知這一點的情況。用于發送中定向天線射束304，并基于入射角302生成的出射角308是基于用戶終端150的過時位置信息確定的。因此，天線射束304不再發往用戶終端150的方向，連接的質量惡化，連接甚至可能被中斷。
在發送過程中，基站系統126可以控制以下發送參數定向天線射束304的出射角308，定向天線射束304的寬度306，以及無線信號的發送功率。適當組合這些參數可以得到優化的結果。
一般而言，在發送語音時，只要不使用非連續傳輸，下行鏈路和上行鏈路上的業務量幾乎相同。
在發送數據時，業務量則很少平衡，因為其目的通常是將信息從一點發送到另一點，例如發送數據文件，在數據庫中搜索信息。分組傳輸通常用于實時和非實時的數據傳輸，盡管它也可以用于實時語音傳輸。
在下行鏈路上發送的業務量增長得比上行鏈路上要快的情況下，基站系統126接收上行無線信號的機會較少。從上行鏈路上接收的脈沖串較不規則，或者從上行鏈路上接收的脈沖串數量較少，它們包含訓練序列，具有較差的信道估計輸出和生成定向天線射束的算法。因此，下行發送參數可能不滿足該情況所提出的要求。
在上行鏈路上的業務量比下行鏈路上多的情況下，信道估計的精確度良好，生成定向天線射束的算法在收、發方向上都非常好。
按照本發明，生成下行業務量和上行業務量之間的不平衡性的比率。然后，利用該比率控制無線信號的定向天線射束304的處理。
該比率可以通過以下公式生成ρ(Tm)=NBD-NBUNBU+NBD----(1)]]>在該公式中，比率ρ指示了在過去的給定時間段Tm中下行業務量和上行業務量之間的不平衡性。在公式中，NBD表示了下行鏈路上的業務量，例如無線脈沖串的數量，而NBU表示了上行鏈路上的業務量。因此，在公式1中，如下得到比率ρ將給定時間段中在下行鏈路上發送的信號數NBD減去同一時間段中在上行鏈路上接收的信號數NBU，其差值除以下行鏈路上發送的信號數NBD和上行鏈路上接收的信號數NBU之和，生成所述和值所用的參數與生成所述差值的相同。
時間段Tm的長度取決于峰房無線網絡的環境，用戶的移動性以及基站100和用戶終端150之間距離等因素。根據以上參數，例如可以動態控制時間段Tm的長度。時間段Tm的長度也可以通過測量確定，直至滿足預定的質量標準。
考察公式1，可以看出，在比率ρ(Tm)的值約為0時，業務量平衡。在比率ρ(Tm)的值大于0時，業務量不平衡，下行業務量大于上行業務量。在比率ρ(Tm)的值小于0時，業務量不平衡，上行業務量大于下行業務量。在比率ρ(Tm)的值等于1時，僅存在下行業務量。在比率ρ(Tm)的值等于-1時，僅存在上行業務量。
在發送過程中，可以基于比率ρ(Tm)控制基站系統126發送給用戶終端150的無線信號的定向天線射束304的生成。同樣，在接收過程中，可以基于該比率控制基站系統126從用戶終端150接收的無線信號的定向天線射束304的處理。因此，在峰房無線網絡中，本發明可以同時用于這兩個傳輸方向上，或者僅用于其中的一個方向。當然，本發明的應用不排除其它方法的使用，它可以與使用定向天線射束的不同方法一起使用。
圖6說明處理定向天線射束算法的選擇會受到不同比率ρ(Tm)值的影響。在該圖中，x軸示出了從-1到1的可能比率ρ(Tm)值。曲線“可行性”描述了定向天線射束在該環境下的可行性。y軸上得到的曲線“可行性”的值越大，使用定向天線射束就越合適。曲線“惡化度”表示了定向天線射束的性能如何在不同環境下惡化。y軸上得到的曲線“惡化度”的值越大，定向天線射束的性能就越差。
上面提到了可控發送參數包括發送功率，定向天線射束304的出射角308，定向天線射束304的寬度306。在接收時，可以控制定向天線射束304的入射角和定向天線射束304的寬度306。
在發送或接收過程中，定向天線射束304的寬度306可以基于ρ(Tm)通過以下公式確定BW=GS-ρ(Tm)-----(2)]]>在公式2中，參數BW代表了定向天線射束304的寬度306，參數G是比例常量，S是敏感性參數，其值根據環境變化，但總是大于1，參數ρ(Tm)是基于公式1計算的比率。按照公式2定向的天線射束寬度BW取決于這樣的公式，公式中比例常量G除以敏感性參數S減去比率ρ(Tm)得到的差值，其中S總大于1。
圖5說明了定向天線射束的寬度BW如何取決于比率ρ(Tm)。x軸示出了從-1到1的可能比率ρ(Tm)值，y軸示出了定向天線射束的寬度BW。比例常量G的值被設置成1，敏感性參數S則被依次設置為三個不同值1.1，1.2和1.3。連續線表示了對應于敏感性參數值1.1的曲線，虛線表示了對應于值1.2的曲線，點線表示了對應于值1.3的曲線。
從圖5中可以看出，當比率ρ(Tm)到達1時，形成了較寬的定向天線射束BW。當比率ρ(Tm)到達-1時，形成了較窄的定向天線射束。當業務量平衡時，比率ρ(Tm)的值為0，因為公式2的形式變為BW＝G/S，所以通過選擇比例常量G可以確定定向天線射束的寬度。
定向天線射束的寬度可以只通過公式2來確定，或者公式2可以僅是影響定向天線射束的寬度的控制變量之一。利用公式2，原則上可以通過加寬所用的定向天線射束來補償上行估計的不確定性。
圖5說明了敏感性參數S如何影響定向天線射束的寬度BW敏感性參數S越接近1，定向天線射束的寬度對業務量不平衡性增加時的變化就越敏感。從圖5中還可以看出，在比例常量ρ(Tm)從-1到0的值變化范圍中，換句話說，當上行鏈路上的業務量較多時，定向天線射束的寬度幾乎相同，也即非常窄。這是因為，基站126從用戶終端150接收到足夠數量的信息，從而可以可靠地使用生成定向天線射束的算法。選擇生成定向天線射束的算法的最簡單方式是使用ρ(Tm)值位于從-1到0范圍的窄定向天線射束，在值大于0的范圍時，開始增加定向天線射束的寬度，在到達值1時，停止定向天線射束的使用，甚至使用全向天線。
除了控制定向天線射束的寬度，公式2還可以用于指示定向天線射束的性能惡化，性能惡化由上行鏈路上的業務量不足而引起，如圖6所示。通過將y軸上的天線射束寬度控制BW替換成稱為“定向天線射束性能惡化度”的參數，就可以在圖5中看到這個值。
圖3C說明了本發明的操作。如圖3B所示，用戶終端已從圖3A的位置移走。因為比率ρ(Tm)已變得大于0，所以加寬了本發明的定向天線射束304。
按照本發明的一種優選實施例，基站系統126在無線連接170中所用的無線信號的定向天線射束304的寬度306還直接取決于最后一個入射角的生成和該無線信號的使用之間經過的不確定時間，因為從上次估計該用戶終端150的位置以來已經過了較長的一段時間，用戶終端150可能已進行移動。例如，比較圖3A和3C，可以看出已增加了定向天線射束304的寬度306，覆蓋圖3C中用戶終端150的假定移動，從而連接的質量不會惡化。
圖3A，3C的例子也應用于基站系統126的接收信號。天線陣列126所接收的信號的天線模式可以定向為朝向用戶終端150的假定方向。在接收過程中，加寬了天線射束304，使得還能夠接收到最強的信號。定向矢量的基本單元值的變化可以使射束304的寬度略受影響(若干度)，但是最有效的方式是通過調整所用天線元件112A，112B的數量來影響它。使用的元件112A，112B越少，射束304越寬。使用的元件112A，112B越多，射束304越窄。當采用模擬射束生成技術時，射束304的寬度調整可以量化，從而可以通過增加或降低射束304的部分射束的數量，例如以15度的步進量逐步調整射束304的寬度。
圖4A說明了不確定時間的概念。基站系統126在時間點t1接收到用戶終端150所發送的無線信號170A。在時間點t2，基于接收的無線信號170A生成朝向用戶終端150方向的入射角302。在時間點t3，基站系統126在基于入射角302生成的出射角308方向上發送無線信號170B。現在不確定時間400A是在上次估計用戶終端150方向的時間點和在用戶終端150的估計方向上發送信號的時間點之間經過的時間。不確定時間400A越長，用戶終端150位于原方向的可能性越小。
類似地，圖4B說明了接收過程中的不確定時間概念。同樣，在時間點t1接收到用戶終端150所發送的無線信號170A。在時間點t2，基于接收的無線信號170A生成朝向用戶終端150方向的入射角302。在時間點t3，基站系統126以在時間點t2估計的入射角302為天線射束304的方向，接收用戶終端150所發送的下一信號170A。現在不確定時間400B是在上次估計用戶終端150方向的時間點和在用戶終端150的估計方向上接收信號的時間點之間經過的時間。不確定時間400B越長，用戶終端150位于原方向的可能性越小。
這樣，在基站系統126中，按照發送和/或接收過程中的不確定時間增加天線射束304的寬度306。這種相關性可以是線性的，或者符合任何其它增長函數。天線射束304的寬度306可以無級改變，或以預定步進量改變。
圖3D示出了一種優選實施例，其中天線射束304的寬度306僅在用戶終端150的假定移動方向上增加。移動方向可以基于用戶終端150的前一位置估計。這具有不需要加寬天線射束304的優點。
除了不確定時間之外，優選描述的天線射束304的寬度306還受基站系統126，更確切地說是其天線陣列112，和用戶終端150之間的距離的影響。如果這個距離較短，如果用戶終端150甚至只移動了一段較短的時間，則從天線陣列112上看，其方向上出現了數十度的變化。如果該距離較長，角度的變化通常僅有幾度。這種相關性的實現方式可以是，例如天線射束304的寬度306隨著不確定時間的增加而增加，但是它增加多少取決于基站系統126和用戶終端150之間的距離，其方式是如果該距離較短，大幅度增加寬度，如果該距離變長，則降低寬度。
在本發明的一種優選實施例中，除了上述不確定時間之外，或者取代上述不確定時間，天線射束304的寬度306受無線連接170的信道特性影響。在基站系統126中，采用已知技術，例如信號中包含的訓練序列，估計無線連接170的信道。如果信道質量較差，則可以加寬天線射束304以改進質量。例如可以在質量標準或信道的其它特性和射束304的寬度之間定義線性相關。
盡管用戶終端150根本不移動，但在某些環境下也會改變信道。這樣，通過加寬射束304，可以將信道的質量恢復到充分高的水平。讓我們假定例如用戶終端150位于汽車中的情況。因為用戶終端有到基站100天線112的直接視距連接，所以無線連接170的質量非常高。因此使用非常窄且精確定向的天線射束304。接著，一輛卡車移動到了該汽車前面，阻塞了到天線112的直接視距連接。因此，無線連接170的質量惡化，基站系統126在信道估計中檢測到這一點。通過加寬定向天線射束304，可以將無線連接170的質量恢復到原有水平。這部分受信號多徑傳播的影響。
如果基于接收信號進行的信道估計之后經過了較長一段時間，則天線射束304的寬度306可以直接取決于基于前一接收的用戶終端所發送的無線信號進行的無線連接170的信道估計和無線信號的使用之間經過的時間。原則上，這對應于本發明的主實施例，但是決定因素不再是入射角的生成，而是從信道估計以來經過的時長。
盡管以上結合按照附圖的例子描述了本發明，但顯然本發明并不局限與此，在后附權利要求書所公開的創新思想范圍內，可以通過多種方式予以改進。
權利要求
1.峰房無線網絡中改進無線連接(170)質量的一種方法，該峰房無線網絡包括基站系統(126)，用戶終端(150)，以及基站系統(126)和使用定向天線射束的用戶終端(150)之間的雙向無線連接(170)；該方法的基站系統(126)中，基于接收的用戶終端(150)所發送的上行無線信號(170A)生成定向天線射束(304)的入射角(302)，基站系統(126)在下行鏈路上基于入射角(302)生成的出射角(308)方向上向用戶終端(150)發送無線信號(170B)，其特征在于，生成下行業務量和上行業務量之間的不平衡比率；基于該比率控制無線信號(170A，170B)定向天線射束(304)的處理。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，在發送過程中，可以基于比率控制基站系統(126)發送給用戶終端(150)的無線信號(170B)的定向天線射束(304)的生成。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于，在接收過程中，可以基于該比率控制基站系統(126)從用戶終端(150)接收的無線信號(170A)的定向天線射束(304)的處理。
4.根據權利要求1的方法，其特征在于，如下生成該比率將給定時間段中在下行鏈路上發送的信號數減去同一時間段中在上行鏈路上接收的信號數，以及其差值除以下行鏈路上發送的信號數和上行鏈路上接收的信號數之和，生成所述和值所用的參數與生成所述差值的參數相同。
5.根據權利要求4的方法，其特征在于，在比率值約為0時，業務量平衡。
6.根據權利要求4的方法，其特征在于，在比率值大于0時，業務量不平衡，下行業務量大于上行業務量。
7.根據權利要求4的方法，其特征在于，在比率值小于0時，業務量不平衡，上行業務量大于下行業務量。
8.根據權利要求4的方法，其特征在于，在比率值等于1時，僅存在下行業務量。
9.根據權利要求4的方法，其特征在于，在比率值等于-1時，僅存在上行業務量。
10.根據權利要求1的方法，其特征在于，基于該比率選擇生成定向天線射束的適當算法。
11.根據權利要求1的方法，其特征在于，基于該比率確定定向天線射束的寬度。
12.根據權利要求11的方法，其特征在于，定向天線射束的寬度取決于這樣的方程式，方程式中比例常量除以敏感性參數減去該比率得到的差值，該敏感性參數大于1。
13.根據權利要求11的方法，其特征在于，基站系統(126)在無線連接(170)中使用的無線信號(170A，170B)的定向天線射束(304)的寬度(306)還取決于上一入射角(302)的生成和無線信號(170A，170B)的使用之間經過的不確定時間(400A，400B)。
14.根據權利要求13的方法，其特征在于，在發送過程中，基站系統(126)向用戶終端(150)發送的無線信號(170B)的定向天線射束(304)的寬度(306)直接取決于上一入射角(302)的生成和該發送時刻之間經過的不確定時間(400A)。
15.根據權利要求13的方法，其特征在于，在接收過程中，基站系統(126)從用戶終端(150)接收的無線信號(170A)的定向天線射束(304)的寬度(306)直接取決于上一入射角(302)的生成和該接收時刻之間經過的不確定時間(400B)。
16.根據權利要求13的方法，其特征在于，在用戶終端(150)的移動方向上，增加定向天線射束(304)的寬度(306)。
17.根據權利要求13的方法，其特征在于，基站系統(126)在無線連接(170)中使用的無線信號(170A，170B)的定向天線射束(304)的寬度(306)直接取決于基于用戶終端(150)收、發的前一無線信號(170A)建立的無線連接(170)的信道。
18.根據權利要求13的方法，其特征在于，基站系統(126)在無線連接(170)中使用的無線信號(170A，170B)的定向天線射束(304)的寬度(306)直接取決于基于用戶終端(150)收、發的前一無線信號(170A)進行的無線連接(170)的信道估計和無線信號(170A，170B)的使用之間經過的時間。
19.根據權利要求13的方法，其特征在于，相關性是線性的，或者符合任何其它增長函數。
20.根據權利要求13的方法，其特征在于，以預定步進量改變定向天線射束(304)的寬度(306)。
21.根據權利要求13的方法，其特征在于，以無級方式改變定向天線射束(304)的寬度(306)。
22.根據權利要求13的方法，其特征在于，定向天線射束(304)的寬度(306)還受基站系統(126)和用戶終端(150)之間距離的負影響。
23.根據權利要求13的方法，其特征在于，無線連接(170)中使用的方法包括零星和/或非對稱業務量。
24.根據權利要求23的方法，其特征在于，該方法用于分組傳輸。
25.一種峰房無線網絡，包括基站系統(126)，用戶終端(150)，以及基站系統(126)和使用定向天線射束的用戶終端(150)之間的雙向無線連接(170)；在上行鏈路上，基站系統(126)基于接收的用戶終端(150)所發送的上行無線信號(170A)生成定向天線射束(304)的入射角(302)，在下行鏈路上，基站系統(126)在基于入射角(302)生成的出射角(308)方向上向用戶終端(150)發送無線信號(170B)，其特征在于，基站系統(126)生成下行業務量和上行業務量之間的不平衡比率，基于該比率控制無線信號(170A，170B)的定向天線射束(304)的處理。
26.根據權利要求25的峰房無線系統，其特征在于，在發送過程中，基站系統(126)基于該比率生成發送給用戶終端(150)的無線信號(170B)的定向天線射束(304)。
27.根據權利要求25的峰房無線系統，其特征在于，在接收過程中，基站系統(126)基于該比率生成從用戶終端(150)接收的無線信號(170A)的定向天線射束(304)。
28.根據權利要求25的峰房無線系統，其特征在于，基站系統(126)如下生成該比率將給定時間段中在下行鏈路上發送的信號數減去同一時間段中在上行鏈路上接收的信號數，以及其差值除以下行鏈路上發送的信號數和上行鏈路上接收的信號數之和，生成所述和值所用的參數與生成所述差值的參數相同。
29.根據權利要求28的峰房無線系統，其特征在于，在比率值約為0時，業務量平衡。
30.根據權利要求28的峰房無線系統，其特征在于，在比率值大于0時，業務量不平衡，下行業務量大于上行業務量。
31.根據權利要求28的峰房無線系統，其特征在于，在比率值小于0時，業務量不平衡，上行業務量大于下行業務量。
32.根據權利要求28的峰房無線系統，其特征在于，在比率值等于1時，僅存在下行業務量。
33.根據權利要求28的峰房無線系統，其特征在于，在比率值等于-1時，僅存在上行業務量。
34.根據權利要求25的峰房無線系統，其特征在于，基站系統(126)基于該比率選擇生成定向天線射束的適當算法。
35.根據權利要求25的峰房無線系統，其特征在于，基站系統(126)基于該比率確定定向天線射束的寬度。
36.根據權利要求35的峰房無線系統，其特征在于，基站系統(126)中定向天線射束的寬度取決于這樣的方程式，方程式中比例常量除以敏感性參數減去該比率得到的差值，該敏感性參數大于1。
37.根據權利要求25的峰房無線系統，其特征在于，基站系統(126)在無線連接(170)中使用的無線信號(170A，170B)的定向天線射束(304)的寬度(306)還取決于上一入射角(302)的生成和無線信號(170A，170B)的使用之間經過的不確定時間(400A，400B)。
38.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，在發送過程中，基站系統(126)向用戶終端(150)發送的無線信號(170B)的定向天線射束(304)的寬度(306)直接取決于上一入射角(302)的生成和該發送時刻之間經過的不確定時間(400A)。
39.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，在接收過程中，基站系統(126)從用戶終端(150)接收的無線信號(170A)的定向天線射束(304)的寬度(306)直接取決于上一入射角(302)的生成和該接收時刻之間經過的不確定時間(400B)。
40.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，基站系統(126)在用戶終端(150)的移動方向上，增加定向天線射束(304)的寬度(306)。
41.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，基站系統(126)在無線連接(170)中使用的無線信號(170A，170B)的定向天線射束(304)的寬度(306)直接取決于基于用戶終端(150)收、發的前一無線信號建立的無線連接(170)的信道。
42.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，基站系統(126)在無線連接(170)中使用的無線信號(170A，170B)的定向天線射束(304)的寬度(306)直接取決于基于用戶終端(150)收、發的前一無線信號(170A)進行的無線連接(170)的信道估計和無線信號(170A，170B)的使用之間經過的時間。
43.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，相關性是線性的，或者符合任何其它增長函數。
44.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，以預定步進量改變定向天線射束(304)的寬度(306)。
45.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，以無級方式改變定向天線射束(304)的寬度(306)。
46.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，定向天線射束(304)的寬度(306)還受基站系統(126)和用戶終端(150)之間距離的負影響。
47.根據權利要求37的峰房無線系統，其特征在于，無線連接(170)中使用的峰房無線網絡包括零星和/或非對稱業務量。
48.根據權利要求47的峰房無線系統，其特征在于，該峰房無線網絡用于分組傳輸。
全文摘要
本發明涉及一種改進蜂房無線網絡中無線連接(170)質量的方法。與本發明相關,蜂房無線網絡包括基站系統(126)和用戶終端(150)。在基站系統(126)和用戶終端(150)之間提供了使用定向天線射束(304)的雙向無線連接(170)。在該方法中,基站系統(126)基于接收的用戶終端(150)所發送的無線信號(170A)生成定向天線射束(304)的入射角(302)。基站系統(126)在基于入射角(302)生成的出射角(308)方向上向用戶終端(150)發送無線信號(170B)。按照本發明,生成下行業務量和上行業務量之間的不平衡比率。基于所生成的比率控制無線信號(170A,170B)的定向天線射束(304)的處理。
文檔編號H04B7/26GK1244300SQ98801696
公開日2000年2月9日 申請日期1998年11月4日 優先權日1997年11月5日
發明者馬庫斯·凱茨 申請人:諾基亞電信公司