專利名稱：向多個無線設(shè)備的定向傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 向多個無線設(shè)備的定向傳輸
背景技術(shù)：
在涉及無線通信設(shè)備的典型系統(tǒng)中，中央無線設(shè)備(例如基站、 接入點等)可以直接與多個移動無線設(shè)備(例如蜂窩電話、無線計 算機(jī)、個人數(shù)字助理等)通信。因為移動無線設(shè)備可以位于相對于 中央無線設(shè)備的任何方向上，所以中央無線設(shè)備能以基本全向或扇 區(qū)化的方式傳送信號，以使移動無線設(shè)備能夠接收信號，而不考慮 它們相對于中央無線設(shè)備的方向。但是，許多傳輸指向了任何移動 設(shè)備均不處在的位置。這可能導(dǎo)致射頻和帶寬利用方面的低效率。


可以參考下文描述和用于圖示本發(fā)明實施例的附圖來理解本發(fā)
明。在這些附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的無線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例被劃分成多個定向傳輸區(qū)的圖1的網(wǎng)絡(luò)。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的流程圖。
具體實施例方式
在下文描述中，闡述了多個特定細(xì)節(jié)。但是，要理解本發(fā)明的 實施例可以在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實施。在其他情況中，公 知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)未予示出以免妨礙對本文描述的理解。
對"一個實施例"、"實施例"、"示范實施例"、"多種實施例" 等的引述系指如此描述本發(fā)明的實施例可以包括具體特征、結(jié)構(gòu)或 特性，但是并非每個實施例都必須包括這些具體特征、結(jié)構(gòu)或特性。 而且， 一些實施例可能具有針對其他實施例描述的一些特征、全部
特征或完全沒有針對其他實施例描述的特征。
在下面的描述和權(quán)利要求中，會使用術(shù)語"耦合"和"連接，， 及其派生詞匯。應(yīng)該理解這些術(shù)語不意味著彼此為同義的。相反， 在具體實施例中，"連接"可能用于指示兩個或兩個以上部件彼此直 接物理接觸或電接觸。"耦合"可能意味著兩個或兩個以上的部件彼 此協(xié)同工作或彼此交互，但是它們可能直接物理接觸或電接觸或可 能沒有直接物理接觸或電接觸。
術(shù)語"處理器，，可以指處理來自寄存器和/或存儲器的電子數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)的任何裝置或裝置的一部分。"計算平臺，，可以包括一個或多個 處理器。
術(shù)語"無線'，及其派生詞匯可以用于描述電路、設(shè)備、系統(tǒng)、 方法、技術(shù)、通信信道等，它們能夠通過非實物媒體使用調(diào)制的電 磁輻射來傳送數(shù)據(jù)。雖然在一些實施例中關(guān)聯(lián)的設(shè)備不包含任何連 線，但是該術(shù)語不意味著如此。術(shù)語"移動無線設(shè)備"可以用于描 述在無線設(shè)備正在通信時可以移動的無線設(shè)備。
正如本文所用，除非另行指出，否則使用序數(shù)形容詞"第一"、 "第二"、"第三"等來描述共同的對象僅說明是指相似對象的不同 實例，而非意味著如此描述的這些對象必須在時間上、空間上、級 別排列上或就任何其他方式來說存在于給定的次序中。
本發(fā)明的多種實施例可以采用硬件、固件和軟件的其中之一或 它們的組合形式來實現(xiàn)。本發(fā)明還可以作為包含在機(jī)器可讀媒體上 的指令來實現(xiàn)，這些指令可以被計算平臺讀取并運行以執(zhí)行本文描 述的操作。機(jī)器可讀媒體可以包括用于以機(jī)器(例如計算機(jī))可讀 的形式來存儲、發(fā)送或接收信息的任何機(jī)制。例如，機(jī)器可讀媒體
可以包括只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、磁盤存儲 媒介、光存儲媒介、閃速存儲器裝置、電、光、聲或其他形式的傳 播信號(例如載波、紅外線信號、數(shù)字信號等)、發(fā)送和/或接收那些
信號的接口和/或天線等等。
本發(fā)明的一些實施例可以使用功率轉(zhuǎn)向天線(power steering antenna)、相控陣列和/或其他技術(shù)來將定向傳輸?shù)男盘査徒坏揭苿訜o 線設(shè)備，即在一個或多個特定方向上較其他方向更強(qiáng)的發(fā)射的信號。 可以將定向波束送往單個無線移動設(shè)備或送往一組無線移動設(shè)備。 這些方向可以是基于無線移動設(shè)備本身對其位置的已知信息，可以 將這些位置的已知信息傳送到發(fā)射設(shè)備，以便可以確定發(fā)射的優(yōu)選 方向。從移動無線設(shè)備本身接收的消息內(nèi)容收集位置信息的這種方 法不同于一些其他技術(shù)，其他技術(shù)可能包括直接確定從移動無線設(shè) 備接收的信號的方向而不考慮接收的消息內(nèi)容。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的無線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。在圖示的實施 例中，中央無線設(shè)備110可以與各個移動無線設(shè)備130通信，這些移 動無線設(shè)備130圖示為以某種隨機(jī)方式散布在中央無線設(shè)備110的 周圍。中央無線設(shè)備110可以具有用于向多個移動無線設(shè)備130的不 同移動無線設(shè)備發(fā)送信號以及從這些不同無線設(shè)備接收信號的 一 個 或多個天線120。移動無線設(shè)備還可以均具有用于與中央無線設(shè)備110 通信的一個或多個天線，附圖中為達(dá)到簡明的目的，未示出這些天 線。在一些實施例中，中央無線設(shè)備110可以是能夠與多個其他無線 設(shè)備通信的任何不同類型的無線設(shè)備，諸如但不限于接入點、基站 等。在一些實施例中，移動無線設(shè)備130可以是任何不同類型的無 線設(shè)備，例如但不限于蜂窩電話、便攜式個人計算機(jī)、個人數(shù)字助 理等。
在一些實施例中，中央無線設(shè)備110可以在任何給定時間通過 控制移動無線設(shè)備130中的哪些移動無線設(shè)備能夠與它通信來作為 網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器。在一些實施例中，移動無線設(shè)備130中的每一個移 動無線設(shè)備可以通過在自己與中央無線設(shè)備110之間傳輸相關(guān)信息 來將自己與中央無線設(shè)備110 "關(guān)聯(lián)"，由此中央無線設(shè)備知道該移 動無線設(shè)備存在于它的通信范圍內(nèi)，并可以向此關(guān)聯(lián)的移動無線設(shè)
備發(fā)送尋址的消息或從此關(guān)聯(lián)的移動無線設(shè)備接收尋址的消息。
圖1中圖示中央無線設(shè)備110以基本全向方式向移動無線設(shè)備 130發(fā)送信號，以便移動無線設(shè)備130能夠接收這種信號，而不考慮 移動無線設(shè)備相對于中央無線設(shè)備110的方向。在一些實施例中，"基 本全向"可以指在水平方向上某種程度均勻地導(dǎo)引發(fā)射功率-因為 地球表面的形狀使大多數(shù)移動設(shè)備相對于中央無線設(shè)備基本處于水 平方向上。在一些實施例中，具體根據(jù)天線的配置，發(fā)射功率可能 在3維空間中也是非常均勻的。用于中央無線設(shè)備110的天線可以 包括但不限于諸如l)單個天線；2)多個天線；3)多個扇區(qū)化天線 (例如每個天線可以各自是基本定向的，但是全部天線的組合方向 圖可以是基本全向的)；4)等等。移動無線設(shè)備130的每一個在所 使用的通信技術(shù)的協(xié)議允許時還能夠向中央無線設(shè)備110發(fā)送信號。
每個移動無線設(shè)備130可以向中央無線設(shè)備110傳輸多種類型 的信息。此類信息的其中一些可以包含有關(guān)該移動無線設(shè)備的位置 信息，即描述該移動無線設(shè)備相對于某種類型的坐標(biāo)系的位置或使 之能夠確定該移動無線設(shè)備相對于某種類型的坐標(biāo)系的位置的信 息。移動無線設(shè)備能以任何靈活的方式獲取有關(guān)自己的此類位置信 息。 一些實例可以包括但不限于，諸如1)全球定位系統(tǒng)(GPS); 2)通過任何靈活的技術(shù)來確定移動無線設(shè)備相對于其位置是已知的 其他對象的位置的三角測量技術(shù)，諸如但不限于到達(dá)時間測量和/或 到達(dá)方向測量；3)來自將其位置傳遞給附近移動無線設(shè)備的附近位 置設(shè)備的輸入；4)等等。移動無線設(shè)備傳輸?shù)奈恢眯畔⒌木_度可 能具體根據(jù)多種因素而有所不同。在一些實施例中，可以將此類精 確度傳遞到中央無線設(shè)備，和/或可以采用其他方式使此類精確度對 于中央無線設(shè)備是已知的，在一些實施例中，中央無線設(shè)備可以基 于可能由不精確導(dǎo)致的可能誤差范圍來調(diào)整它自己的計算。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例被劃分成多個定向傳輸區(qū)的圖1的 網(wǎng)絡(luò)。正如本文所用，定向傳輸區(qū)是其中從無線設(shè)備發(fā)送的定向信
圍的區(qū)域。可以采用多種技術(shù)來產(chǎn)生定向傳輸，即在一個方向范圍 內(nèi)相對較強(qiáng)而在其他方向上相對較弱的傳輸。這些技術(shù)可以包括但 不限于使用多個天線、功率轉(zhuǎn)向天線、可物理移動的聚焦天線等的 相控陣列傳輸。此外，因為傳輸可能隨著與發(fā)射器的距離而趨向于 弱化，所以定向傳輸區(qū)可以具有基于與發(fā)射器的距離的外部邊界以 及基于與發(fā)射器的角度方向的側(cè)邊界。
在圖2所示的實施例中，現(xiàn)在標(biāo)記為130X的移動無線設(shè)備聚集 在落在定向傳輸區(qū)X內(nèi)的組中，始于中央無線設(shè)備110且在定向傳 輸區(qū)X內(nèi)有效的定向傳輸可以到達(dá)該定向傳輸區(qū)X，但是在定向傳 輸區(qū)X外的大多數(shù)區(qū)域中該定向傳輸太弱以致于并非可靠有效。該 定向傳輸區(qū)可能涵蓋始于中央無線設(shè)備的一個方向范圍內(nèi)的任何方 向。以相似的方式，中央無線設(shè)備110可以使用在定向過渡區(qū)Y內(nèi) 有效的定向傳輸?shù)竭_(dá)現(xiàn)在標(biāo)記為130Y的移動無線設(shè)備，以及可以通 過在定向過渡區(qū)Z內(nèi)有效的定向傳輸?shù)竭_(dá)現(xiàn)在標(biāo)記為130Z的移動無 線設(shè)備。
因為定向傳輸隨著接收設(shè)備移動遠(yuǎn)離傳輸區(qū)的邊界而在強(qiáng)度上 趨向于逐漸下降，而非傳輸突然在邊界處消失，所以可以將傳輸區(qū) 定義為將傳輸信號調(diào)整為對于定義的傳輸區(qū)內(nèi)的接收設(shè)備來說可靠 地強(qiáng)，但是對于接近該傳輸區(qū)的邊界但是在其外部的設(shè)備來說可能 是可靠地強(qiáng)或可能并不可靠地強(qiáng)。但是，'可以通過在傳輸中選擇性 地使用目的地地址以使過渡區(qū)看上去具有清晰定義的邊界。中央無 線設(shè)備可以將它的通信僅定址到確定為在定義的傳輸區(qū)內(nèi)的那些設(shè) 備，由此該區(qū)外的設(shè)備無法被尋址，即使它們夠靈敏足以接收該信 號。當(dāng)定義傳輸區(qū)時可以將移動無線設(shè)備的報告位置中允許的誤差 納入考慮。
移動無線設(shè)備130A、 130B和130C圖示為與先前提到的移動無 線設(shè)備相對隔離，以致于它們未落在定向傳輸區(qū)X、 Y和Z內(nèi)。從
中央無線設(shè)備110到可能是孤立的和/或位于小組中的這些移動無線 設(shè)備130A、 130B、 130C的傳輸能以多種方式來處理，諸如但不限 于1)創(chuàng)建包含一個或小群集的此類隔離的移動無線設(shè)備的定向傳 輸區(qū)，2)使用全向信號向此類隔離的移動無線設(shè)備發(fā)射，3)擴(kuò)大 其他定向傳輸區(qū)的大小以包含隔離的移動無線設(shè)備，4)這些技術(shù)的 其中一種或多種的組合。
因此可以基于多種標(biāo)準(zhǔn)來定義定向傳輸區(qū)?；趶囊呀?jīng)與中央 無線設(shè)備建立通信的多種移動無線設(shè)備接收的位置信息，中央無線 設(shè)備可以創(chuàng)建定向傳輸區(qū)，這些定向傳輸區(qū)均涵蓋看上去一起聚集 在一個方向范圍內(nèi)的一組移動無線設(shè)備。該方向范圍的界限可以基 于多個因素中的任何一個因素，包括但不限于如下因素中的任何一 個或多個1 )定向傳輸可以靈活地具有的最大或最小寬度，2)在 定向傳輸區(qū)內(nèi)中央無線設(shè)備首選包括的移動無線設(shè)備的最大數(shù)量或 最小數(shù)量，3)中央無線設(shè)備首選創(chuàng)建的定向傳輸區(qū)的最大數(shù)量或最 小數(shù)量，4)移動無線設(shè)備的群集，5)此類因素的任何組合，6)等 等。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的流程圖。在圖示的流程圖 300中，在310，中央無線設(shè)備可以從多個移動無線設(shè)備的每一個移 動無線設(shè)備接收有關(guān)該移動無線設(shè)備的位置的信息。位置信息可能 已經(jīng)由每個移動無線設(shè)備以任何靈活的方式確定，諸如但不限于1) 使用全球定位系統(tǒng)，2)基于地球環(huán)繞設(shè)備的三角測量，3)來自移 動無線設(shè)備外部的另一個設(shè)備的位置信息的輸入，4)等等。位置信 息可以基于任何靈活的坐標(biāo)系，例如但不限于1)網(wǎng)格坐標(biāo)系，2) 球面坐標(biāo)系(例如紼度/經(jīng)度和/或高度)，3)等等。
在320，可以基于接收到的位置信息來確定每個移動無線設(shè)備相 對于中央無線設(shè)備的方向。在一些實施例中，中央移動設(shè)備可以包 括有關(guān)它自己的位置的位置信息，并且可以將其與特定移動無線設(shè) 備的位置信息組合來使用以確定至該特定移動無線設(shè)備的方向。有
關(guān)移動無線設(shè)備和中央無線設(shè)備的位置信息可以使用相同的坐標(biāo)系 或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換到相同或兼容的坐標(biāo)系以用于方向的確定。
330，可以確定一個或多個定向傳輸區(qū)，使得這些移動無線設(shè)備中的
些實現(xiàn)中，對方向的分析可以揭示一個群集的位于相同大致方向上 的移動無線設(shè)備，并且可以將定向傳輸區(qū)定義為涵蓋該群集內(nèi)的移 動無線設(shè)備。在一些實施例中，定向傳輸區(qū)的角寬度可以具體根據(jù) 多種因素(例如群集的大小、方向發(fā)射技術(shù)的限制等)而有所不同， 但是其他實施例可以創(chuàng)建具有固定角寬度的定向傳輸區(qū)?？梢远x 多個此類定向傳輸區(qū)以涵蓋多組移動無線設(shè)備。在一些實施例中， 一些定向傳輸區(qū)可以彼此重疊。 ，
在340，中央無線設(shè)備可以向每個定向傳輸區(qū)發(fā)送定向信號，其 中此類信號包含針對該定向傳輸區(qū)內(nèi)的移動無線設(shè)備的其中一個或 多個移動無線設(shè)備的通信?？梢园葱枰M可能經(jīng)常地基于多個因素 重新定義多個不同的定向傳輸區(qū)，這些因素諸如但不限于l)向 網(wǎng)絡(luò)添加移動無線設(shè)備或從網(wǎng)絡(luò)減去移動無線設(shè)備，2) —些或全部 移動無線設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的移動，3)中央無線設(shè)備的移動，4)網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)環(huán)境因素的改變，5)等等。
上文的描述旨在說明而非構(gòu)成限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員將設(shè)想多 種變化。這些變化應(yīng)包含在本發(fā)明的多種實施例中，而本發(fā)明僅由 所附權(quán)利要求的精神和范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括第一無線設(shè)備，所述第一無線設(shè)備配置成與移動無線設(shè)備通信；從所述移動無線設(shè)備獲取有關(guān)所述移動無線設(shè)備的位置的位置信息；基于所述位置信息，確定所述移動無線設(shè)備相對于所述第一無線設(shè)備的方向；以及向所述移動無線設(shè)備發(fā)送定向信號；其中所述獲取所述位置信息不基于測量從所述移動無線設(shè)備接收信號的方向。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一無線設(shè)備 還配置成與多個移動無線設(shè)備通信；從所述多個移動無線設(shè)備獲取有關(guān)所述多個移動無線設(shè)備的每 一個移動無線設(shè)備的位置的位置信息；基于所述位置信息，確定從所述第 一無線設(shè)備到所述移動無線 設(shè)備的每一個移動無線設(shè)備的方向；以及從所述第一無線設(shè)備向位于一個方向范圍內(nèi)的一組移動無線設(shè) 備發(fā)送定向信號。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一無線設(shè)備 配置成使用相控陣列天線技術(shù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一無線i殳備 配置成使用功率轉(zhuǎn)向天線技術(shù)。
5. 如權(quán)利要求2所迷的裝置，其特征在于，所述第一無線設(shè)備 還配置成將所述位置信息轉(zhuǎn)換成相對于它自己的位置的位置。
6. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一無線設(shè)備 還配置成使用有關(guān)方向的信息來確定哪些移動無線設(shè)備要在所述組 中。
7. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述位置信息基于 網(wǎng)格坐標(biāo)系。
8. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述位置信息基于 全球定位系統(tǒng)。
9. 一種系統(tǒng)，包括 至少一個天線；以及耦合到所述天線的第一無線設(shè)備，所述笫一無線設(shè)備用于 與多個移動無線設(shè)備通信；從所述多個移動無線設(shè)備獲取有關(guān)所述多個移動無線設(shè)備 的位置的位置信息；基于所述位置信息，確定所述移動無線設(shè)備的每一個移動 無線設(shè)備相對于所述第一無線設(shè)備的方向；確定涵蓋一組移動無線設(shè)備的方向的一個方向范圍；以及 發(fā)送涵蓋所述方向范圍的定向信號；其中所述獲取所述位置信息不基于測量從所述移動無線設(shè) 備接收信號的方向。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線設(shè)備 配置成使用相控陣列天線技術(shù)。
11. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線設(shè)備 配置成使用功率轉(zhuǎn)向天線技術(shù)。 ，
12. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線設(shè)備 還配置成將所述位置信息轉(zhuǎn)換成相對于它自己的位置的位置。
13. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線設(shè)備 還配置成使用有關(guān)方向的信息來確定哪些移動無線設(shè)備要在所述組 中。
14. 一種方法，包括 從多個移動無線設(shè)備接收有關(guān)所述多個移動無線設(shè)備的位置的位置信息；根據(jù)所述位置信息，確定至所述移動無線設(shè)備的每一個移動無 線設(shè)備的相對方向；以及基于所述相對方向向所述多個移動無線設(shè)備的至少一個移動無 線設(shè)備發(fā)送定向信號。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括 將所述相對方向分組成相對方向范圍內(nèi)的一組相對方向；其中所述發(fā)送定向信號包括同時發(fā)送涵蓋所述一組相對方向的 定向信號。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送定向信 號包括使用相控陣列技術(shù)來發(fā)送。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述接收包括接 收基于網(wǎng)格坐標(biāo)系的位置信息。
18. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述接收包括接 收基于全球定位系統(tǒng)的位置信息。
19. 一種產(chǎn)品，包括提供指令的機(jī)器可讀媒體，所述指令在被計算平臺執(zhí)行時使至 少 一個機(jī)器執(zhí)行包括如下的操作從多個移動無線設(shè)備接收有關(guān)所述多個移動無線設(shè)備的位 置的位置信息；根據(jù)所述位置信息，確定至所述移動無線設(shè)備的每一個移 動無線設(shè)備的相對方向；以及向所述多個移動無線設(shè)備的至少其中 一個移動無線設(shè)備發(fā) 送定向信號。
20. 如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，還包括 將所述相對方向分組成一組相對方向；其中所述發(fā)送定向信號包括同時發(fā)送涵蓋所述一組相對方向的定向信號。
21.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述接收包括接 收基于網(wǎng)格坐標(biāo)系的位置信息。
全文摘要
一種無線通信設(shè)備可以從其他無線通信設(shè)備接收有關(guān)這些其他無線通信設(shè)備的位置的信息，使用該位置信息來確定這些其他無線通信設(shè)備相對于它的方向，并創(chuàng)建定向傳輸以將傳輸聚集于這些其他無線通信設(shè)備的其中一個或多個無線通信設(shè)備的方向。
文檔編號H04W16/28GK101180904SQ200680017353
公開日2008年5月14日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者J·波薩門捷 申請人:英特爾公司