[发明专利]形成、操控、选择方位角及仰角中的波束路径

说明书

技术领域

本发明是有关包含一发射器及一接收器的无线通信系统。更特别是，本发明是有关形成，操控及选择性接收可用波束路径。

背景技术

射频(RF)通信中的多路径涉及发射器及接收器间的射频传播多路径的存在。当路径包含相同数据但彼此时间相隔时的情况中，最终接收可能具有破坏性。然而，具有实际预期具有多路径的情况。这些例中，各路径可运载不同数据流。此技术被称为分层空间方法，或位于多输入及多输出(MIMO)通信系统较广项目下。若发射器及接收器可使用各路径，则该两者间的链路有效数据频宽是可通过若干唯一可用路径来增加。

一问题是没有足够固有路径或存在具有可识别特性的路径可供开发被完全使用的发射器及接收器性能。先前技术开发发射器的仰角变量特性。此路径因缺乏干预物理障碍而不能一直分散信号。即使当此选择可用，其亦不能提供全全利用发射器及接收器的足够路径。

图3描绘包含发射器305及接收器310的先前技术无线通信系统300。发射器305经由仰角天线场型来形成多路径(也就是第一路径315及附加路径320)。然而，发射器305所形成的附加路径320通过引导光束朝向地面325来形成。

传统无线通信系统因非多输入及多输出目的而使用光束形成。因此，通过光束形成及多输入及多输出开发射频物理环境来提供足够路径数量的方法及装置被预期。

发明内容

本发明是有关开发射频物理环境来建立可促进通信的射频传播可用多路径足够数量的无线通信方法。该方法是被实施于包含至少一发射器及至少一接收器的无线通信系统中。接收器的天线是被引导朝向数个接收路径之一，并经由接收器天线被引导朝向的该接收路径接收来自发射器的数据流。接收器译码该数据流，重建该被译码数据流的调制场型，及从被接收器经由接收路径接收的所有信号总和撷取该被重建数据流。接收器是提供与接收路径相关的被接收信号方向信息给发射器(也就是接收器被配置来决定入射信号来自方向)。发射器以该被接收信号方向信息为基础来调整及/或消除不可用的一个或更多接收路径(也就是发射器被配置来引导波束零陷朝向被衰退的信号)。

附图说明

本发明可从以下较佳实施例说明及附图或得更详细了解，其中：

图1描绘说明名目定向的传统坐标系统；

图2促进图3、4及9至14所示三维情况清楚呈现及解释；

图3描绘经由传统无线通信系统实施的仰角所产生的多路径；

图4描绘经由依据本发明的方位角所产生的多路径；

图5描绘依据本发明一实施例具有被插在地面边缘上的射频抑制线圈的有限地面上的一天线(或天线阵列)；

图6描绘将射频抑制线圈插在地面边缘上前后通过图6天线形成的一波束；

图7显示依据本发明一实施例包含馈送一圆环阵列的Shelton-Bulter矩阵，由此形成4端口Shelton-Bulter矩阵馈送圆环阵列的一天线系统；

图8显示依据本发明另一实施例包含馈送一堆栈圆环阵列的一2尾堆栈Shelton-Bulter矩阵的一天线系统；

图9描绘依据本发明的视线及方位角路径；

图10描绘依据本发明的方位角及仰角使用；

图11描绘依据本发明的视线，方位角及仰角路径；

图12描绘依据本发明的仅具有天线孔径的视线，方位角及仰角；

图13描绘依据本发明的方位角机会；

图14描绘依据本发明的通用仰角机会；及

图15显示依据本发明另一实施例被配置的接收器例证框图。

具体实施方式

较佳实施例将参考图式做说明，其中遍及全文的相同数字是代表相同组件。

图1描绘被用于名目定向的坐标系统。本发明将以被调整用于使用图1坐标系统做说明的偏离定向来操作。例如，障碍物(如建筑)不能永远仅于Z方向呈现位移。倾斜，弯曲或不规则结构存在某程度上随机化本发明组件的定向，而产生反射及折射展开。然而，信号通常方向被保留足够影响本发明需要。

有点困难情楚呈现将被说明的三维情况。为了促进此需求，如图2所示，图3至10所示各情况的两图被呈现。仰角图是表示来自注视天线的地表视线。方位角图是表示来自向下注视地面的天线以上的视线。如图2所示，一维将永远被“压缩为页面”。另外，波束场型轮廓是近似波束实际轮廓，且代表相对孔径视线处的峰值的功率位准。较低程度凸角为了简化不被显示。同样地，经由某些障碍物反射，折射及传播期间，场型可能变成非常不规则且众多。