专利名称：发射设备、接收设备、发射方法和接收方法
技术领域：
本发明涉及用于在无线通信系统中发射信号的发射设备，涉及用于 在无线通信系统中接收信号的接收设备，涉及用于在无线通信系统中 发射信号的方法，还涉及用于在无线通信系统中接收信号的方法。
背景技术：
无线通信用于多种技术领域，比如移动电话、无线LAN、广播无线电 系统、点到点无线电系统和许多其他已知的和未来的应用。由各个无 线通信系统覆盖的通信半径基本上依赖于所使用的技术。然而蜂窝通 信系统，比如GSM和UMTS系统，适合于高达约10km (或更多)的通信 半径，无线LAN在约100m (或更多)的范围内并且蓝牙系统在几十米 (或更多)的范围内。对无线通信系统的通信范围的主要影响是所使 用的射频和输出功率。尽管在大气中只有极少量的电磁波吸收发生在 用于GSM和UMTS的射频上，但是在60GHz范围内出现大量的吸收，这 使得它非常适合于低范围的室内无线通信。而且，用于相应无线通信 技术的发射和/或接收天线的种类依赖于相应的应用领域。通常，在发射机和接收机之间，存在依赖于天线数量的若干传输路 径。如果直接视线(LOS)路径受到障碍物的阻碍，比如移动的人、车 辆等等，在发射机和接收机之间仍存在若干反射路径，即其中所发射 的电磁波在它到达接收机之前被反射至少 一 次的传输路径。因此，在现有技术中，对发射机、接收机、或者对于两者使用了若 干窄波束天线。图la中示出了这种通信系统的例子。所示出的通信系 统包括发射机20和接收机21。如图la所示，发射^/L包括三个窄波束 天线25a、 25b和25c并且接收机21也包括三个窄波束天线26a、 26b 和26c。如已经提到的，还有可能要么发射机20要么接收机21包括单 个宽束天线。如图la所示，对于在发射机20和接收机21之间的通信， 选择三种可能的传输路径，借此第一传输路径P。是视线路径并且两个 其他路径P!和P2是非视线路径，其中在两个其他路径P!和P2中所发射 的电磁波被物体22反射。根据现有技术，在开始通信之前，发射机20和接收机21从可用于通信的整个数量的传输路径中协商出若干传输路 径。然后在具有最佳传输特性的传输路径上开始通信。在如图la所示 的例子中，直接视线路径P。具有最佳特性并且因此数据帧23a、 23b和 23c在这个路径上发射。通信然后在所选路径上进行直到由于任何原因 例如移动的人、车辆等等使得实际使用的传输路径受到阻碍。在这种 情况下，通信于是被切换到另一路径例如切换到路径P!。图lb中示出了所示的现有技术的通信系统出现的问题。再次，所示 的通信系统包括发射机20和接收机21 ，每个具有若干窄波束天线25a、 25b、 25c、 26a、 26b和26c。在协商可以用于传输的路径之后，经由 有效路径P。传输第一数据帧23a开始通信。如果障碍物24阻碍了实际 传输路径P。，则至少一些其他数据帧23b、 23c将被障碍物阻碍并且将 不能到达接收机21。如果检测到有效路径的这种阻碍，那么在传统的 通信系统中通信然后将切换到另一路径P!或P2。这种系统的缺点是它的反应性特性。这些系统使用视线路径P。直到 该路径质量下降，并且随后切换到另一个非视线路径P,或P2。由于在 寻找另 一路径和切换天线中所涉及的等待时间，可能丟失相当大量的 数据。发明内容因此，本发明的目的是提供无线通信系统中的发射设备、接收设备 和用于发射和接收信号的方法，其通过切换处理减少了可能的数据丢 失。这一目的是通过根据权利要求1的发射设备、通过根据权利要求9 的接收设备、通过根据权利要求18的发射方法和根据权利要求26的 接收方法来解决的。根据本发明，提供了用于在无线通信系统中发射信号的发射设备， 其中所述信号在连续帧中发射，每帧包括信标和数据帧，所述发射设 备包括第一组窄波束天线，每个窄波束天线具有不同的辐射方向 (beaming direction),该辐射方向对应于从所述发射i殳备到接收设备 的多个不同传输路径之一；以及第一控制装置，其适合于控制所述帧 的传输，其中两个连续帧的数据帧分别经由不同的窄波束天线来发射。此外，根据本发明，提供了用于在无线通信系统中接收信号的接收设备，其中所述信号在连续帧中接收，每帧包括信标和数据帧，所述 接收设备包括第二组窄波束天线，每个窄波束天线具有不同的辐射方4之一,以及;二4制装置，'其适合于控制所述f贞的接收，、;中两个 连续帧的数据帧分别经由不同的窄波束天线来接收。根据本发明，提供了 一种用于在无线通信系统中发射信号的方法， 其中所述信号在连续帧中发射，每帧包括信标和数据帧，所述发射方法包括以下步骤提供第一组窄波束天线，每个窄波束天线具有不同 的辐射方向，该辐射方向对应于从发射设备到接收设备的多个不同传 输路径之一，以及分别经由不同的窄波束天线来发射两个连续帧的数 据帧。此外，根据本发明，提供了一种用于在无线通信系统中接收信号的 方法，其中所述信号在连续帧中接收，每帧包括信标和数据帧，所述 接收方法包括以下步骤提供第二组窄波束天线，每个窄波束天线具 有不同的辐射方向，该辐射方向对应于从发射设备到接收设备的多个 不同传输路径之一，以及分别经由不同的窄波束天线来接收两个连续 帧的数据帧。接收连续帧的^据帧,、帧丟:的可能性降低，因5为这种特定发射/接收 算法在传输中的障碍阻碍了该发射/接收之前切换了传输路径。 优选地，信标生成器生成了信标用于估计路径质量。 优选地，第一存储器适合于存储能够用作传输路径的路径列表。 有利地，第 一控制装置根据路径质量的变化更新存储在第 一存储器 中的路径列表。此外，有利地，第一控制装置将具有降低的路径质量的路径从存储在第一存储器中的路径列表中去除。优选地，第一控制装置将具有增加的路径质量的路径添加到存储在第一存储器中的路径列表中。优选地，帧的信标和数据帧经由不同的窄波束天线^皮发送。 有利地，至少一个附加信标在两帧之间发送。 优选地，路径估计器基于所接收的信标来估计路径质量。 优选地，第二存储器适合于存储能够用作传输路径的路径列表。有利地，第二控制装置根据路径质量的变化更新存储在第二存储器 中的路径列表。此外，有利地，第二控制装置将具有降低的路径质量的路径从存储 在第二存储器中的路径列表中去除。优选地，笫二控制装置将具有增加的路径质量的路径添加到存储在 第二存储器中的路径列表中。有利地，帧的信标和帧经由不同的窄波束天线接收。 优选地，至少一个附加信标在两帧之间接收。应当看到，本发明可以适用于任何类型的无线通信系统，该无线通 信系统使得能够在任何类型的范围上发射和接收信号。此外，本发明 并不限于无线通信的任何类型的调制方案或技术实施方式。然而，本 发明的一些实施例和实施方式可能在短范围和/或中范围无线通信系统中是有利的，其中信号在微波范围内发射，例如，60GHz传输范围。统中发射和接收信号的任何类型的设i:术语"发射设备"^ "接收 设备，，这里意欲包括任何类型的便携式和/或固定通信设备、单元、装 置、系统等等。根据本发明，从发射设备到接收设备发射的信号可以 包括任何类型的信息、数据、符号等等，其可以从发射机到接收机为 任何类型的原因和用途而发射。根据本发明，发射设备和接收设备的至少其中之一包括至少两个窄波束天线。在某些实施方式中，发射设 备和接收设备包括适合于转向(steer)不同位置的窄波束天线可能是 优选的。术语"窄波束天线"这里意欲包括和覆盖所有类型的天线， 这些天线与不具有特定发射和/或接收方向的全向天线相反，具有特定 发射和/或接收方向，而不限制天线波束的特定形状。此外，本发明的 窄波束天线并不限于任何特定转向类型，即，能够实现窄波束天线转 向或切换到不同辐射方向的特定技术实施方式，只要窄波束天线的发 射和/或接收方向可以改变、切换、变化等等.例如，但不排外地，根 据本发明的窄波束天线可以是具有固定窄波束辐射模式的天线，该辐 射模式可以通过机械地或电气地偏移天线来改变，这样改变了波束方 向。此外，窄波束天线可以是任何天线类型，其可以通过改变天线的 相位和/或增益来转向天线，这样波束方向改变。作为其他可选方案， 窄波束天线可以包含天线模式，其中天线模式的每一个天线元件具有特定的窄波束天线方向并且该元件可以以改变天线辐射方向的方式来 控制。可以做出可控制的窄波束天线的许多其它例子，其当前已知的 或者将来可能被研制出，但是其将落入本发明的范围之内。
在以下优选实施例的描迷中将结合附图更详细地解释本发明，其中 图la和lb示出了根据现有技术的通信系统， 图2示意性地示出了根据本发明的发射设备， 图3示意性地示出了根据本发明的接收设备， 图4a和4b示意性地示出了根据本发明的通信系统， 图5示意性地示出了根据本发明的在发射设备和接收设备之间的可 能路径，图6是示出了根据本发明的方法的过程的流程图， 图7a和7b示意性地示出了帧结构， 图8a示出了根据本发明的笫一实施例，并且 图8b示出了根据本发明的笫二实施例。
具体实施方式
图2示出了根据本发明的用于在无线通信系统中发射信号的发射设 备l的示意性框图。这里，如图2所示的本发明的发射设备1，仅被显 示具有实施和理解本发明所必需的元件。使得发射设备1能够在无线然而，在实际的实施方式中，所有这样的元件例如电源等将^^实施。发射设备1包括第一组2窄波束天线，其适合于允许在不同方向上 发射信号。提供了第一天线控制装置4，其通过将窄波束天线转向不同 位置或者通过在不同窄波束天线之间切换来控制第一组2窄波束天线。 第一天线控制装置本身由第一控制装置5来控制。笫一控制装置5可 以是发射设备l的基站(base-stand)处理和/或控制装置或者任何其它 适当的控制单元。第一控制装置5被连接到第一存储器6，第一存储器 6用于存储数据、信息、应用程序、软件代码等等。发射设备1适合于在连续时间帧中发射信号，其中这样的帧的例子如图7a和7b所示，并且随后将进行解释。这里，应当理解术语"连 续"不一定意味着帧一个紧接着一个地发射。在某些实施方式中，在 两个连续帧之间可能有间隔，其例如可以用于处理在发射设备1和接 收側(诸如图3中所示和解释的接收设备10)之间的时钟差，以便支 持长时间高速率的无线通信，诸如无线高清电视等等。在其他部件中， 帧包括信标和数据帧。因此，在发射设备中提供了用于生成信标的信 标生成器9以及数据装置8。数据装置8以任何类型的适当方式生成、 收集、或者获取数据并且转发数据到帧生成器7。信标生成器9也转发 所生成的信标到帧生成器7，在帧生成器7中形成帧。在由帧生成器7 生成帧之后，所生成的帧然后进一步以通常的方式来处理，例如通过 调制帧信息等等，然后其被上变换并且经由第一高频装置3通过第一 组2窄波束天线发射。根据本发明，在无线通信系统中用于接收信号的接收设备10的例子 在图3的框图中示意性地示出。接收设备10包括第二组11窄波束天 线，其适合于经由不同的传输路径接收信号。通过将窄波束天线转向 不同位置或者通过在不同窄波束天线之间切换，第二天线控制装置13 能够控制第二組ll窄波束天线的辐射方向。第二天线控制装置本身由 第二控制装置14来控制。第二控制装置14可以是任何类型的适当控 制装置，比如接收设备10的基带处理装置，或任何其它适当的控制和 /或处理设备。第二控制装置14被连接到第二存储器15,第二存储器 15用于存储接收设备10工作所需的数据、信息、应用程序、软件代码 等等。接收设备10进一步包括第二高频部分12，其用于下变换经由第 二组11窄波束天线所接收的信号，该信号然后在接收设备10中以通 常的方式进一步进行处理。另外，路径估计器16适合于在所接收的信 标的基础上执行所使用的路径的质量估计。由路径估计器16导出的路 径估计信息可以例如用在第二控制装置14中以改变辐射方向到适当位 置。应当看到，图3仅示出了用于理解本发明所需的元件。在实际的 实施方式中，接收设备10将包括用于接收设备10的操作的所有其它 必需的元件，使得其能够接收无线通信系统中的信号。此外，应当看到，接收设备IO还包括在无线通信系统中经由第二组 11天线或者单独的发射天线来发射信号的所有必需的元件和功能性。同样地，发射设备1包括使得能够在无线通信系统中经由第一组2天 线或者单独的接收天线来接收信号的所有必需的元件和功能性。此外， 关于图2所示和所解释的发射设备1的元件和功能性和关于图3所示 和所解释的接收设备10的元件和功能性可以在通信设备中相结合来使得能够在无线通信系统中发射和接收信号。现在将参照图4a和4b解释本发明的原理。图4a和4b示出了包括 根椐本发明的发射设备1和接收设备10的通信系统。发射设备1这里 包括三个窄波束天线2a、 2b和2c，每个天线具有不同的辐射方向。接 收设备10也包括三个窄波束天线lla、 lib和llc，每个天线具有不同 的辐射方向。在开始通信之前，发射设备l和接收设备10协商传输方 案，包括可以用于传输的传输路径列表。如图4a的例子所示，三个传 输路径P。、 P,和P2可以用于传输，因为它们各具有良好的路径质量。 当现在发射不同的数据帧时，发射设备并不只使用一个单个路径而是 才艮椐循环调度(round robin scheduling)经由不同的传输路径发射 每个帧。例如，发射设备1经由天线2b和传输路径P。发射第一帧23a 到接收设备10。然后通过天线2a和传输路径P!发射第二帧23b到接收 设备10的天线1U。然后通过第三天线2c和传输路径P2发射第三帧 23c到接收设备10。图4a中示出通信系统的优势，其中根据现有技术，在传输第一帧23a 之后，障碍物24妨碍了视线传输路径P。。由于循环调度和经由不同传 输路径传输随后的帧，第二和第三帧23b和23c不通过被阻碍的路径 P。发射并且因此帧丢失的可能性降低。应当看到，本发明并不限于循环调度算法而是可以实施任何其它路 径跳跃(path hopping)方案或者算法，其为随后的帧提供了使用不同 路径的可能性。所使用的路径的顺序可以要么重复要么该顺序可以械_ 改变，即使不添加路径或者从路径列表中删除路径。附加地或者可选 地， 一个或多个路径可以比其它路径更频繁地使用。另外，本发明建议不断地监控可以用于传输数据帧的路径。因此， 发射设备1和接收设备10两者都持有可以用于传输的具有良好路径质 量的路径列表。由于监控实际路径列表的路径，可以检测到是否来自 该实际路径列表的路径具有降低的质量并且因此应当从路径列表中去12除或者是否实际上不在路径列表中的路径具有增加的质量并且因此也 可以用作可能的传输路径。根据本发明，在任何情况下并且不仅在当前使用的传输路径具有降 低的质量的情况下，为随后的帧改变传输路径。本发明采用了传输路 径的提前有效切换。即，即使可选传输路径可以具有略微降低的传输 质量，尽管如此它们将用于随后的帧，以便减少由于突然被阻碍的波 束而引起的分组丢失的可能性。通过使用MAC协议来实现本发明。MAC协议考虑通信系统的非常特別 的应用情形。主要应用情形是在发射和接收节点之间的对等连接。MAC 协议区分两种节点类型，主设备和从设备。在多数情况下，主设备是 固定设备，而从设备可以是便携式设备，但在本发明中在两种情况下 主设备和从设备都可以是便携式设备。如图7a所示，MAC协议的基本要素是超帧，定义为10msec。主设备 通过每10msec周期性地发送信标BSF来指示超帧的开始。信标之后是 竟争接入周期CAP，在CAP期间对主设备来说未知的节点可以发送登记 请求。信标可选地经由主设备的天线发送。如果从设备节点响应信标， 则主设备知道经由哪个天线最初可以到达从设备节点。在竟争接入周 期CAP之后，跟着的是下行链路和上行链路通信时隙，其中分别地下 行链路表示从主设备到从设备的方向，上行链路表示从从设备到主设 备的方向。根据所要求的传输速率，上行链路和下行链路时隙可以具 有不同的长度，即它们不必对称。要么主设备要么从设备可以发起连接。如果从设备是发起者，则它 使用竟争接入周期来向主设备发送连接请求，主设备进而又分配多个 上行和下行时隙给这个从设备。上行时隙将用于从那点向上由从设备传送到主设备。除了常规的超帧之外，信标超帧被周期性地发送，其 中仅发送信标，但是经由主设备的所有不同天线。因此，从设备可以 确定它是否经由当前有效路径之外的其他路径从主设备接收信标。在具有依赖于窄波束天线数量的发射设备1和接收设备10的本发明 中，在发射设备1和接收设备IO之间存在几种可能的通信路径。例如， 如果发射设备和接收设备10各配备有三个窄波束天线，那么在设备之 间存在32=9种可能的通信路径。应当看到，本发明并不限于许多的两个或三个窄波束天线而是还可以实施用于发射设备1和接收设备10的更多的波束天线。此外，本发明并不限于包括发射设备1和接收设备10的通信系统，其各具有若干窄波束天线，而是还涉及通信系统，该通信系统拥有具有窄波束天线的发射设备1或者具有窄波束天线的接收设备IO,其中其它设备分别仅具有单个宽波束天线。对于网络形成，主设备周期地在10msec超帧中经由所有天线发送信 标。如果从设备进入范围内，则在切换到下一天线之前它等待充足的 时间，即每个天线至少10msec。当经由当前选择的天线接收到来自主 设备的信号时，它通过直接MAC控制消息通知主设备。图7b示出了如在本发明中发射和接收的帧的筒化框图。藉此，帧包 括信标BSF和若干数据帧。数据帧可以要么从发射设备发射到接收设 备要么反之亦然。超帧还可以包括其他序列，比如竟争接入周期、训 练序列、或者其他前序部分。为了清楚起见，在以下的描述中，仅提 到信标和若干数据帧。在经由一条路径建立通信之后，发射设备1和/或接收设备10继续 通过所有可用天线切换以便发现其他可能的传输路径。在常规的数据 传输已经开始时，可以执行这一路径扫描。图5示出了建立传输路径 的例子。例如，第一传输路径P。是在发射设备1的天线2c和接收设备 10的天线llc之间的视线传输路径。发射设备1然后将继续经由其他 天线发出信标以便发现其他传输路径。在图5的例子中，在发射设备l 的天线2a和接收设备10的天线lla之间发现了其他的传输路径Pi, 其中电磁波由物体22所反射。发射设备1和接收设备10因此都具有 可能的通信路径的列表，在这个例子中，为路径P。和P"这个列表包 括其信道l量高得足以进行数据通信的通信路径，以及必须用于建立 通信链路的相应的天线波束ID。如果可能的传输路径改变两个列表， 即发射设备1的路径列表以及接收设备10的路径列表必须相应地改 变。根据本发明的过程通过图6的流程图被总地示出。该过程开始于步 骤S0，例如使用如已经解释的已经协商的通信路径列表。在步骤Sl中， 检查实际的路径列表。根据已经在发射设备1和接收设备IO之间协商 的发射/接收方案，在下一步骤S2中，发射设备经由来自路径列表的第一路径发射数椐帧和/或接收设备经由来自实际路径列表的第一路径接收数据帧。在下一步骤S3中，其中步骤S3可以在步骤S2之前或 者与步骤S2同时，经由至少一个路径发射和/或接收信标，该路径在 步骤S2中还没有用于发射和/或接收数椐。在下一步骤S4中，检查是 否根据所发射和/或接收的信标，已经检测到路径质量上的变化。路径 质量上的变化可能是包括在实际路径列表中的路径不再足够好以用作 可能的通信信道，或者路径质量上的变化还可以是先前没有良好传输 特性并且因此没有用于可能的传输信道的路径，现在具有增加的信道 质量并且可以用于可能的传输路径。如果在步骤S4中检测到路径质量 上的变化，则在步骤S7中更新路径列表，即具有降低质量的路径列表的路径被添加到该路径列表中。在任何情况下，如果路径列表还没有 被改变或者如果路径列表在步骤S7中已经更新，在下一步骤S5中， 检查是否到达发射和/或接收的结束。如果没有更多的数据帧应当被发 射，则通信在步骤S6结束。否则，如果需要进一步传输数据帧，那么 下一数据帧在步骤S8中经由来自路径列表的另一路径被发射和/或接 收，其中该路径列表要么是原始路径列表要么是已更新的路径列表， 并且其中另一路径与在步骤S2中使用的第一路径不是相同的路径。该 过程然后继续步骤S3，该过程还可以同时发生到步骤S8，其中再次通 过其他路径发送信标以便检查信道质量。如在传送数椐帧期间已经解释的，可使用的路径列表被不断更新。 为此，MAC协议在其超帧中使用信标。超帧开始于信标BSF，接着是一 个或若干个数据帧DF或控制帧，所有帧从主设备发射到从设备。其后， 从设备发射其数据或者控制帧到主设备。对于数据和控制帧，主设备 和从设备使用先前协商的有效波束路径并且允许通过所选波束路径传 输的相应的天线。为了传输信标，主设备和从设备在每个超帧中使用 不同的天线波束以便测试这个测试波束信道的信道质量。通过使用这 一方法，可使用的路径列表可以-波更新并且同时正常的数椐通信正在 进行。当发现其他路径时，主设备和从设备协商路径跳跃方案，例如 数据传输的循环调度。假定有三条路径可用，每隔两个帧才通过同一 路径发射。如果那些路径之一由障碍物所阻碍，则在所阻碍的路径从 有效路径列表中去除之前帧丟失的可能性为33%。如果在发射帧的同时路径被阻碍，才是这样的情况。4既括而言，如果主设备和从设备可以经由n条可能的路径进行通信，则在发射帧的同时或者仅仅在发射帧 之前路径被阻碍的可能性是1/n。如果例如通过基于所通过的测量的探 索已知路径的特性，则超帧传输的分布可以相应地^f皮适应。如果例如 视线路径比其他非视线路径更经常被阻碍，则路径跳跃方案可以利用 视线路径少于其他路径，因此如果路径被阻碍的话甚至更多地降低了 帧丢失的可能性。如已经解释的，本发明提供了经由不同路径的数据传输。另外，本 发明提出实际上不用于数据传输的其他路径的质量的路径监控。除了 循环调度算法或者在本发明中实施的在发射设备1和接收设备10之间 的所有可用路径上分发数据帧的任何其他路径跳跃算法之外，发射设 备1可以在经由一条路径发送数据帧的同时监控其他已知路径来确定 路径质量。如果发射设备1基于接收设备的反馈在这些检查期间确定 路径受到阻碍，则这个路径从路径候选列表中去除。理想地，在这种 情况下不发生数据丟失，因为所阻碍的路径将不用于下一轮的传输。 因此，如果经由另一路径发射的同时该路径被阻碍，则在传输期间执表中去除该路径。具体地，本发明提出了两个实施例，但是不限于所提供的实施例。在图8a中示出了路径监控方案的第一实施例。藉此，时间轴从左到 右地提供。每条线表示不同的路径，在本例子中提供了四条路径。传 输从超帧no. l开始。在这个超帧中，信标通过路径2发送并且数据帧的传输经由路径1进行。这意味着路径1先前已经被协商作为具有最 佳信道质量的路径并且因此数据帧传输开始于路径1。在同一超帧中， 信标通过路径2发送，因此路径2的路径质量可以净支监控。如果在超 帧no. 1中的信标通过路径2由接收设备接收，那么在下一超帧no. 2 中，数据帧通过路径2发送。同样地，在超帧no. 2中，信标通过路径 列表的下一路径发送，该下一路径在当前例子中为路径3，因此，可以 再次检查路径3是否提供良好的信道质量或者它是否被阻碍。再次， 如果路径3提供良好的信道质量，那么下一数据帧传输经由路径3完 成等等。作为可选方案，信标不仅可以通过单个路径发送而且可以通过多个路径发送以便同时监控若干路径。这个第一实施例的优势在于不需要额外的时间来扫描可用路径，这 增加了最大数据速率。在图8b中示出了第二实施例。如果数据帧经由一个路径传％并且同 时经由信'标扫描可选路径由于硬件限制是不可能的，则监控过程可以 在传输随后的超帧之间执行。因此，如图8b所示，超帧1完全通过路 径no. l发送。然后，在超帧no. 1和超帧no. 2之间，使用了间超帧(inter super frame),其中信标通过所有其他路径被发送以便监控其他路径 的路径质量。如果在路径列表上的下一路径(在本例子中为路径2)具 有良好的信道质量，那么下一超帧2将通过路径2发送。在间超帧期间扫描所有已知路径以便确定路径状态要求接收设备经 由同一路径立即应答。如果该路径被阻碍，则发射设备将接收不到回 复并且在下一调度的数据传输中放弃该路径。使用从发射设备1到接收设备10的所有可用路径，降低了数据丟失 的可能性。在最简单的情况下，不同帧通过不同路径的分发由循环调 度算法决定但也可以使用其他算法。对于n条可用路径，如果与帧传 输同时进行路径监控，则循环调度将由于该路径上的障碍物而引起帧 丢失的可能性减少到1/n。
权利要求
1.用于在无线通信系统中发射信号的发射设备(1)，其中所述信号在连续帧(23a，23b，23c)中发射，每帧包括信标(BSF)和数据帧(DF)，所述发射设备(1)包括第一组窄波束天线(2a，2b，2c)，每个窄波束天线(2a，2b，2c)具有不同的辐射方向，该辐射方向对应于从所述发射设备(1)到接收设备的多个不同传输路径(P0，P1，P2)之一，以及第一控制装置(5)，其适合于控制所述帧(23a，23b，23c)的传输，其中两个连续帧(23a，23b，23c)的数据帧(DF)分别经由不同的窄波束天线(2a，2b，2c)来发射。
2. 根据权利要求1所述的发射设备(1 )，其中信标生成器(9 )生 成信标(BSF)用于估计路径质量。
3. 根据权利要求1或2所述的发射设备(1 )，其中第一存储器(6 ) 适合于存储能够用作传输路径(P。，P,，PJ的路径列表。
4. 根据权利要求1至3的任何一项所述的发射设备(1)，其中第 一控制装置(5)根据路径质量的变化更新存储在第一存储器(6)中 的路径列表。
5. 根据权利要求4所述的发射设备(1 ),其中笫一控制装置(5) 将具有降低的路径质量的路径从存储在第一存储器(6)中的路径列表 中去除。
6. 根据权利要求5或4所述的发射设备(1 ),其中第一控制装置 (5)将具有增加的路径质量的路径添加到存储在第一存储器(6)中的路径列表中。
7. 根据权利要求1至6的任何一项所述的发射设备(1 ),其中帧 的信标(BSF)和数据帧(DF)经由不同的窄波束天线(2a，2b, 2c)发送。
8. 根据权利要求1至7的任何一项所迷的发射设备(1 )，其中至 少一个附加信标(BSF)在两帧(23a,23b，23c)之间发送。
9. 用于在无线通信系统中接收信号的接收设备(10),其中所述信 号在连续帧(23a，23b，23c)中接收，每帧包括信标(BSF )和数据帧(DF),所述接收设备UO)包括第二组(11 )窄波束天线(lla，llb, lie),每个窄波束天线 Ula，llb，llc)具有不同的辐射方向，该辐射方向对应于从发射设备 到所述接收设备(10)的多个不同传输路径(P。，P!，P2)之一，以及第二控制装置(14 ),其适合于控制所述帧(23a， 23b， 23c )的接收， 其中两个连续帧(23a，23b，23c)的数据帧(DF )分别经由不同的窄波 束天线(lla， lib, 11c)来接收。
10. 根据权利要求9所述的接收设备(10)，其中路径估计器(16) 基于所接收的信标(BSF)来估计路径质量。
11. 根据权利要求9或IO所述的接收设备(10),其中第二存储器 (15)适合于存储能够用作传输路径(P。，P,,P2)的路径列表。
12. 根据权利要求9至11的任何一项所述的接收设备(10)，其中 第二控制装置(14 )根据路径质量的变化更新存储在第二存储器(15 ) 中的路径列表。
13. 根据权利要求12所述的接收设备(10)，其中第二控制装置(14) 将具有降低的路径质量的路径从存储在第二存储器(15)中的路径列表中去除。
14. 根据权利要求12或13所述的接收设备(10),其中第二控制 装置(14 )将具有增加的路径质量的路径添加到存储在笫二存储器(l5 ) 中的路径列表中。
15. 根据权利要求9至14的任何一项所述的接收设备(10),其中 帧的信标(BSF)和帧(DF)经由不同的窄波束天线(lla，llb，llc)接收。
16. 根椐权利要求9至15的任何一项所述的接收设备(10),其中 至少一个附加信标(BSF)在两帧(23a， 23b， 23c)之间接收。
17. 通信系统，包括根据权利要求1至8的任何一项所述的发射设 备(1 )和根据权利要求9至16的任何一项所述的接收设备(10 )。
18. 用于在无线通信系统中发射信号的方法，其中所述信号在连续 帧(23a，23b，23c)中发射，每帧包括信标(BSF)和数据帧(DF )，所迷发射方法包括以下步骤提供第 一组(2 )窄波束天线(2a， 2b， 2c )，每个窄波束天线(2a， 2b， 2c )具有不同的辐射方向，该辐射方向对应于从发射设备到接收设备的多 个不同传输路径(P。，P!,PJ之一，以及分别经由不同的窄波束天线(2a，2b，2c )来发射两个连续帧 (23a，23b，23c)的数据帧(DF)。
19. 根据权利要求18所述的方法，所述方法包括步骤生成信标(BSF ) 用于估计路径质量。
20. 根据权利要求18或19所述的方法，所述方法包括步骤在第 一存储器(6)中存储能够用作传输路径(P。，PhP2)的路径列表。
21. 根据权利要求18至20的任何一项所述的方法，所述方法包括 步骤根据路径质量的变化更新存储在第一存储器(6)中的路径列表。
22. 根据权利要求21所述的方法，所述方法包括步骤将具有降低 的路径质量的路径从存储在第一存储器(6)中的路径列表中去除。
23. 根据权利要求21或22所述的方法，所述方法包括步骤将具 有增加的路径质量的路径添加到存储在第一存储器(6)中的路径列表中。
24. 根据权利要求18至23的任何一项所述的方法，所述方法包括 步骤经由不同的窄波束天线(2a,2b，2c)发送帧的信标(BSF )和数 据帧(DF)。
25. 根据权利要求18至24的任何一项所述的方法，所述方法包括 步骤在两帧(23a，23b，23c)之间发送至少一个附加信标(BSF )。
26. 用于在无线通信系统中接收信号的方法，其中所述信号在连续 帧(23a，23b，23c)中接收，每帧包括信标(BSF )和数椐帧(DF ), 所述接收方法包括以下步骤提供第二组(11)窄波束天线(lla，llb，llc),每个窄波束天线 (lla， llb， llc)具有不同的辐射方向，该辐射方向对应于从发射设备 到接收设备的多个不同传输路径(P。，P:，P2)之一，以及分别经由不同的窄波束天线(lla，llb，llc)来接收两个连续帧 (23a，23b，23c)的数据帧(DF )。
27. 根据权利要求26所述的方法，所述方法包括步骤基于所接收 的信标(BSF)来估计路径质量。
28. 根据权利要求26或27所述的方法，所迷方法包括步骤在第 二存储器(15)中存储能够用作传输路径(P。，P"P2)的路径列表。
29. 根据权利要求26至28的任何一项所迷的方法，所述方法包括 步骤根据路径质量的变化更新存储在第二存储器(15)中的路径列表。
30. 根据权利要求29所述的方法，所述方法包括步骤将具有降低 的路径质量的路径从存储在第二存储器U5)中的路径列表中去除。
31. 根据权利要求29或30所述的方法，所述方法包括步骤将具 有增加的路径质量的路径添加到存储在第二存储器(15)中的路径列 表中。
32. 根据权利要求26至31的任何一项所述的方法，所述方法包括 步骤经由不同的窄波束天线(lla，llb，llc)接收帧的信标(BSF) 和数据帧(DF)。
33. 根据权利要求26至32的任何一项所述的方法，所述方法包括 步骤在两帧(23a,23b, 23c)之间接收至少一个附加信标(BSF )。全文摘要
本发明涉及在无线通信系统中发射信号的发射设备，其中信号在连续帧(23a，23b，23c)中发射，每帧包括信标(BSF)和数据帧(DF)，发射设备包括第一组窄波束天线(2a，2b，2c)，每个窄波束天线(2a，2b，2c)具有不同的辐射方向，其对应于从发射设备到接收设备的多个不同传输路径(P<sub>0</sub>，P<sub>1</sub>，P<sub>2</sub>)之一；以及第一控制装置(5)，适合于控制帧(23a，23b，23c)的发射，其中两个连续帧(23a，23b，23c)的数据帧(DF)分别经由不同的窄波束天线(2a，2b，2c)来发射。还涉及在无线通信系统中接收信号的接收设备，还涉及在无线通信系统中发射信号的方法和接收信号的方法。
文档编号H04L1/06GK101277537SQ200810090710
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月31日 优先权日2007年3月29日
发明者O·克拉默, V·武利克 申请人:索尼德国有限责任公司