DE112013003099B4

DE112013003099B4 - Effizientes anpassbares Drahtlosnetzsystem mit agiler Strahlformung

Info

Publication number: DE112013003099B4
Application number: DE112013003099.3T
Authority: DE
Inventors: Thomas Williams; Luis Alberto Campos; Jennifer Andreoli-Fang
Original assignee: Cable Television Laboratories Inc
Current assignee: Cable Television Laboratories Inc
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: US20210368359A1; US20200213871A1; GB201421829D0; US9936397B2; US11089488B2; CA2875701C; US20150341800A1; US20230164587A1; US9100840B2; US10602375B2; CA2875701A1; US20180227773A1; GB2517367B; GB2517367A; US20130343338A1; DE112013003099T5; US11553357B2; US11937099B2; US20200213872A1; US11134396B2

Abstract

Verfahren zum Durchführen einer drahtlosen Zeichengabe unter Verwendung von Strahlformung, das Folgendes umfasst: Senden eines ersten breiten Strahls von einer ersten Basisstation, wobei der erste breite Strahl eine drahtlose Zeichengabe mit einem ersten Strahlwinkel bereitstellt; Empfangen einer ersten Antwort auf den ersten breiten Strahl von einem Gerät innerhalb einer näheren Umgebung der Basisstation; Bestimmen einer ersten Position des Gerätes auf der Grundlage der ersten Antwort, einschließlich des Bestimmens einer ersten Richtung von der ersten Basisstation zu dem Gerät; Bestimmen, ob eine zweite Basisstation auf der Sichtlinie oder nicht auf der Sichtlinie der ersten Richtung liegt; Bestimmen, dass die zweite Basisstation auf der Sichtlinie liegt, wenn eine zweite Position der zweiten Basisstation mit der ersten Richtung übereinstimmt und innerhalb einer ersten Distanz von der ersten Basisstation liegt; Bestimmen, dass die zweite Basisstation nicht auf der Sichtlinie liegt, wenn die zweite Position mit der ersten Richtung übereinstimmt und außerhalb der ersten Distanz von der ersten Basisstation liegt; Bestimmen, dass die zweite Basisstation nicht auf der Sichtlinie liegt, wenn die zweite Position nicht mit der ersten Richtung übereinstimmt; und Senden eines schmalen Strahls von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät, wenn die zweite Basisstation nicht auf der Sichtlinie liegt, wobei der schmale Strahl eine drahtlose Zeichengabe mit einem zweiten Strahlwinkel bereitstellt, wobei der zweite Strahlwinkel kleiner ist als der erste Strahlwinkel; und Senden eines zweiten breiten Strahls von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät, wenn ...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Drahtlosnetzsysteme, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, anpassbare Drahtlosnetzsysteme, die zur Strahlformung befähigt sind.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In Mobilfunk- und anderen drahtlosen Umgebungen besteht eine Herausforderung darin, das ungenutzte drahtlose Spektrum möglichst effizient zu nutzen. Drahtlosnetzbetreiber können zusammenhängende Spektralbänder erwerben, wie zum Beispiel in einem Bereich von 10 MHz bis 30 MHz, wobei das Spektrum unter ihren Kunden aufgeteilt werden kann. Mit zunehmendem Zeichengabebedarf können diese Betreiber zu einer Strategie übergehen, bei der die Drahtloszellen verkleinert werden, um das benötigte Spektrum wiederzuverwenden, was durch den zunehmenden Bedarf tendenziell zu immer kleiner werdenden Zellen führt. Die Zellengrößen sind zum Beispiel von Makrozellen, die einen Radius von 10 Meilen haben können, über Mikrozellen zu Pikozellen und in jüngerer Vergangenheit sogar zu Femtozellen mit Radien von 100 Meter oder weniger geschrumpft. Zwar können geringere Zellengrößen die Wiederverwendung des erworbenen Spektrums erhöhen, doch die abnehmenden Zellengrößen erfordern auch zusätzliche Kosten zum Unterstützen und Warten der Infrastrukturen (Basisstationen), die zum Unterstützen der zunehmenden Anzahl von Zugangspunkten notwendig sind. Neben den höheren Infrastrukturkosten kleinerer Drahtloszellen kann ein Betreiber, der eine Lizenz zum Senden über ein Spektrum von 30 MHz besitzt und diese spektralen Ressourcen in 5-MHz-Abschnitte geteilt hat, um eine Frequenzwiederverwendungsstrategie zu ermöglichen, auf eine Spitzenrate im Bereich dessen beschränkt sein, was innerhalb von 5 MHz erreichbar ist, anstatt auf das, was erreicht werden könnte, wenn mehr von den erworbenen Spektren zur Verwendung zur Verfügung stünden. Dementsprechend zieht die vorliegende Erfindung ein System in Betracht, das Probleme mit der Gesamtkapazität und/oder der Spitzenkapazität lösen kann, während die Notwendigkeit gemindert wird, mehr Mobilfunkspektrum-Lizenzen und/oder Zugangspunkte oder Basisstationen erwerben zu müssen.
Die US 2003/0 114 195 A1 zeigt ein System, welches eine dynamische Strahlformung zur Übertragung drahtloser Signale in einem drahtlosen Datennetzwerk nutzt. Die US 2001/0 003 443 A1 zeigt ein drahtloses Kommunikationssystem, bei welchem Antennenarrays und eine Information über den Standort eines Benutzers herangezogen werden, um entsprechende schmale Antennenstrahlen zu formen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Signalübertragung in drahtlosen Datennetzwerken zu optimieren.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht ein Drahtlosnetzsystem 10 gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
2 veranschaulicht ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Durchführen einer drahtlosen Zeichengabe unter Verwendung von Strahlformung gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
3 veranschaulicht ein grafisches Modell einer Strahlform gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
4 veranschaulicht ein grafisches Modell einer null justierten Strahlform, die dafür justiert ist, Nullen an benachbarte Basisstationen zu übermitteln.
5 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer Aggregiereinheit, die eine stromabwärtige Kommunikation ermöglicht, gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer Aggregiereinheit, die eine stromaufwärtige Kommunikation ermöglicht, gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
7 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer Basisstation, die eine stromabwärtige Kommunikation ermöglicht, gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
8 veranschaulicht ein Flussdiagramm einer Basisstation, die eine stromaufwärtige Kommunikation ermöglicht, gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
9 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Gerätes, das eine stromabwärtige Kommunikation ermöglicht, gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
10 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Gerätes, das eine stromaufwärtige Kommunikation ermöglicht, gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im vorliegenden Text sind nach Bedarf detaillierte Ausführungsformen offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen die Erfindung lediglich beispielhaft veranschaulichen und dass die Erfindung in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher dürfen bestimmte strukturelle und funktionale Details, die im vorliegenden Text offenbart sind, nicht in einem einschränkenden Sinn verstanden werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um den Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise zu nutzen.
1 veranschaulicht ein Drahtlosnetzsystem 10 gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das System kann eine Aggregiereinheit 12 enthalten, die mit mehreren Basisstationen (Mitte von Sechsecken) betrieben werden kann, um eine beliebige Anzahl an kommunikationsbasierten Dienstleistungen für eine beliebige Anzahl von Drahtlosgeräten zu ermöglichen, die mit Fähigkeiten ausgestattet sind, die ausreichen, um eine drahtlose Zeichengabe zu ermöglichen. Eine erste Basisstation 14 ist relativ zu ersten und zweiten drahtlosen Vorrichtungen 16, 18 gezeigt. Die Aggregiereinheit 12 kann dafür geeignet sein, Netzressourcen in Abhängigkeit von Informationen zu disponieren, die erfasst wurden, während jede Basisstation einzeln und adaptiv abgefragt wurde; d. h. Abfrage-Meldungen oder andere Arten von Abfrage-bezogenen Übertragungen können individuell von der Aggregiereinheit 12 zu ausgewählten Basisstationen in ausgewählten Abfrage-Intervallen übermittelt werden, um Netzressourcen gemäß dem Bedarf der Basisstation zuzuweisen. Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung zieht die Nutzung dieser adaptiven Abfragefähigkeit in Betracht, um das Management von Netzraum zu ermöglichen, einschließlich der Disponierung und Steuerung der drahtlosen Zeichengabe zwischen den Basisstationen und einem oder mehreren Geräten.
Die Aggregiereinheit 12 kann jede Art von Vorrichtung sein, die dafür geeignet ist, die Disponierung einer Übertragung zwischen den Basisstationen und den Geräten und/oder der Inanspruchnahme von Netzressourcen zu ermöglichen, die mit dem Transport von Datenpaketen und sonstigen Informationen von den Basisstationen durch Fernübertragungs-Netzressourcen verbunden sind. Die vorliegende Erfindung zieht ihre Verwendung in vielen Umgebungen in Betracht, wo es wünschenswert sein kann, Netzraum und drahtlose Zeichengabe durch die Steuerung von Drahtlos-Operationen der Basisstationen und/oder der Geräte zu managen. Die Aggregiereinheit 12, die Basisstationen und/oder die Geräte können jeder Art von elektronischem Gerät und/oder logisch ausführender Einheit entsprechen, die Fähigkeiten besitzen, die hinreichend sind, um die Kommunikation mit jeder Art oder Kombination von leitungsgebundenen und Drahtlos-Netzen zu unterstützen, einschließlich beispielsweise jener, die für Kabel-, Satelliten- oder Netzfernsehen, Mobilfunk-, Drahtlos- oder leitungsgebundenen Telefonsystemen und drahtlosen oder leitungsgebundenen Datenübertragungen vorgesehen sind.
Die vorliegende Erfindung wird in erster Linie mit Bezug auf eine kabelfernsehbezogene Konfiguration beschrieben, wobei die Aggregiereinheit 12 ein Kabelmodemterminierungsystem (CMTS) sein kann, das zu einem leitungsgebundenen Kabelnetz gehört, das eine Zeichengabe mit der Basisstationen ermöglicht. Die Basisstationen können einem Kabelmodem, einem Medienterminaladapter (MTA), einer Settopbox (STB), einem Fernsehgerät oder einem sonstigen Gerät entsprechen, das eine Datenkommunikation über ein oder mehrere der Netze führen will, um kabelbezogene Dienstleistungen zu unterstützen, wie zum Beispiel gemäß Kommunikationen, die gemäß der „Data Over Cable Service Interface”-Spezifikation (DOCSIS) ausgeführt werden. Die Basisstationen können drahtlose Zugangspunkte sein, wie zum Beispiel Mobilfunkmasten, deren Fähigkeiten hinreichend sind, um einen drahtlosen Zeichengabeaustausch mit den Geräten für den Transport von Fernübertragungen umzuwandeln. Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf kabelbezogene Dienstleistungen oder kabelabhängige Kommunikationen beschränkt; vielmehr wird ihre Anwendung uneingeschränkt auch innerhalb von Nicht-Kabelumgebungen in Betracht gezogen. Insbesondere zieht die vorliegende Erfindung in Betracht, dass die Aggregiereinheit mit den Basisstationen zusammenarbeiten kann, um einen Betrieb als leitungsgebundene oder drahtlose Zugangspunkte zu ermöglichen, deren Fähigkeiten hinreichen, um eine Zeichengabe mit den Geräten gemäß verschiedenen Protokollen und Zeichengabestandards auszutauschen, einschließlich jener im Zusammenhang mit Mobilfunkzellen, Wi-Fi, Zigbee usw.
Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung zieht in Betracht, dass die Basisstationen dafür konfiguriert sind, eine drahtlose Zeichengabe mit den Geräten zu ermöglichen, wie zum Beispiel eine drahtlose Zeichengabe, die verwendet wird, wenn mit Mobilfunk-fähigen Geräten, Wi-Fi-fähigen Geräten oder anderen drahtlosfähigen Geräten kommuniziert wird. Die Basisstationen können dafür konfiguriert sein, eine drahtlose Zeichengabe mit den Geräten auszutauschen und eine Fernkommunikation der drahtlosen Zeichengabe über eine Back-End-Infrastruktur zu ermöglichen, die zu einem öffentlichen Netz (Internet) oder einer sonstigen Infrastruktur gehören kann, um eine Kommunikation mit anderen räumlich abgesetzten Basisstationen oder Terminierungspunkten zu ermöglichen, wie zum Beispiel einer Kabel- und/oder optischen Infrastruktur. Die Basisstationen können zum Beispiel Mobilfunkmasten oder andere Vorrichtungen sein, die ein Antennenarray oder mehrere Antennenelemente aufweisen, die dafür geeignet sind, Strahlformung zu ermöglichen, wobei Strahlformen, die zum Kommunizieren mit den Geräten verwendet werden, selektiv in der Weise gesteuert und angepasst werden können, die durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen wird, um das Maximieren der Netzkapazität und/oder der Spitzenkapazität zu ermöglichen, während die Notwendigkeit vermindert wird, mehr Mobilfunkspektrum-Lizenzen und/oder Zugangspunkte oder Basisstationen erwerben zu müssen. Optional können einige der Basisstationen Mobilfunkmasten entsprechen, und einige der Basisstationen können Wi-Fi Zugangspunkten entsprechen, wodurch die Aggregiereinheit dafür konfiguriert sein kann, Disponierungs- und Steuerungsoperationen der verschiedenen Geräte zu ermöglichen, um die im vorliegenden Text in Betracht gezogenen Operationen zu ermöglichen.
Jede der Aggregiereinheit 12, der Basisstationen und/oder der Geräte kann einen Speicher, Prozessor, E/A und/oder andere Merkmale enthalten, die benötigt werden, um die durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogenen Operationen zu implementieren. Der Speicher kann Code, nicht-transitorische Anweisungen oder sonstige Computer-lesbare Informationen speichern, die mit einem Prozessor ausgeführt werden sollen. Der gespeicherte Code kann ein aus Schichten aufgebautes Betriebssystem oder eine aus Schichten aufgebaute Architektur unterstützen, um das Entkoppeln der MAC- und PHY-Schichten zu unterstützen. Die Aggregiereinheit 12, die Basisstationen 14 und/oder die Geräte können gemäß Architekturen arbeiten, die in Übereinstimmung mit dem Operating System Interconnection(OSI)-Standard, DOCSIS, dem Standard IEEE 802.11 für drahtlose Nahbereichsnetze (WLAN), IEEE 802.16 für Drahtlosnetze (WiMax), Code/Frequency/Time Division Multiple Access Code(CDMA/FDMA/TDMA)-Standards für Telefonkommunikation und/oder anderen Schichten-basierten Architekturen und Standards organisiert sind. Ungeachtet der Messaging-Standards oder sonstiger Protokolle, die verwendet werden, um Kommunikation zu ermöglichen, zieht ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung das schnelle Steuern von Strahlformen in Betracht, die zwischen den Basisstationen und den Geräten gesendet werden, um die im vorliegenden Text in Betracht gezogenen Effizienzen und Operationen zu erreichen.
Die Basisstationen sind in der Darstellung zu einer drahtlosen Zellenstruktur angeordnet, wobei ein Versorgungsgebiet als Funktion einer von jeder Basisstation ausgesendeten drahtlosen Zeichengabe gebildet wird. Ein in jeder Basisstation mittig angeordnetes Sechseck kann dafür verwendet werden, Standardzeichengabemuster darzustellen, wobei jede Sektion der Sechsecke einer Strahlform mit einem Strahlwinkel von 60° entspricht, was als ein breiter Strahl angesehen werden kann. Der veranschaulichte breite Strahl kann eine Standard- oder anfängliche Strahlform sein, die Strahlformungsparameter hat, die speziell für die entsprechende Umgebung ausgewählt wurden, um Drahtlos-Interferenzen mit benachbarten Basisstationen zu verhindern, d. h. der Standard- oder breite Strahl kann Beleuchtungsparameter (Frequenz, Leistung usw.) haben, die so gewählt sind, dass Interferenzen mit benachbarten Basisstationen verhindert werden. Die Basisstationen können Antennen enthalten, die konfigurierbare Strahlformen aufweisen, so dass verschiedene Strahlformen in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen und anderen Faktoren verwendet werden können, wie zum Beispiel, dass die Basisstationen dafür konfiguriert sind, das gleichzeitige Senden mehrerer Strahlformen und/oder das Variieren der Standardeinstellung oder des Winkels der Strahlformen zu ermöglichen. Anstelle eines 60° breiten Strahls kann ein 120° breiter Strahlwinkel für den breiten Strahl verwendet werden, und kleinere Strahlwinkel, wie zum Beispiel 10° oder 20°, können verwendet werden, um schmale Strahlen zu bilden, die wie unten ausführlicher beschrieben wird vorteilhaft sein können, um die durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogenen Effizienzen zu ermöglichen. Eine Anzahl beispielhafter schmaler Strahlen werden – wie in Strichlinie gezeigt von der ersten Basisstation 14 ausgesendet, um zu veranschaulichen, wie die erste Basisstation 14 einige Zeichengaben als breite Strahlen und andere Zeichengaben als schmale Strahlen aussendet. Die Leistungspegel, die Strahlwinkel, die Verzögerung, die Frequenz und andere Strahlformungsparameter können selektiv justiert werden, um das Senden der breiten Strahlen und/oder schmalen Strahlen zu ermöglichen.
Das erste Gerät 16 kommuniziert in der Darstellung unter Verwendung eines ausgewählten von mehreren schmalen Strahlen (ebenfalls in Strichlinie gezeigt). Das erste Gerät 16 kann Antennenelemente enthalten, die ähnliche Fähigkeiten aufweisen wie die, die in der ersten Basisstation 14 verwendet werden, um das selektive Steuern von Strahlformungsparametern zu ermöglichen, um gemäß gewünschten Strahlformen zu kommunizieren. Ein erster schmaler Strahl 20, der von der ersten Basisstation abstrahlt, ist so gezeigt, dass er auf einen zweiten schmalen Strahl 22 ausgerichtet ist, der von dem ersten Gerät 16 abstrahlt. Obgleich die Strahlen 20, 22 zum Zweck der Veranschaulichung nicht überlappend gezeigt sind, können die Strahlen 20, 22 überlappen oder auf sonstige Weise hinreichend verbunden sein, um eine Schmalstrahlkommunikation zwischen der ersten Basisstation 14 und dem ersten Gerät 16 zu ermöglichen. Das zweite Gerät 18 kommuniziert in der Darstellung unter Verwendung einer Rundstrahlform 24. Die Rundstrahlformung 24 kann daraus resultieren, dass das zweite Gerät 18 eine Rundstrahlantenne aufweist, die nicht die Fähigkeiten der Antennenarrays aufweist, die mit Bezug auf die Basisstationen beschrieben sind, und dass das erste Gerät 16 und/oder das zweite Gerät 18 ein steuerbares Antennenarray aufweisen, wobei die Strahlformungsparameter so eingestellt sind, dass die veranschaulichte Rundstrahlform ermöglicht wird. Das erste Gerät 16 und das zweite Gerät 14 können dafür konfiguriert sein, eine drahtlose Zeichengabe mit einer oder mehreren ausgewählten der Basisstationen zu ermöglichen, wie zum Beispiel in Reaktion auf eine Basisstationsabfrage oder andere Anweisungen, die von einer oder mehreren der Basisstationen kommend erhalten wurden. Die Basisstationen können dafür konfiguriert sein, eine Kommunikation mit einem oder mehreren des ersten und des zweiten Gerätes 16, 18 oder anderen nicht-veranschaulichten Geräten gemäß Anweisungen, die von der Aggregiereinheit 12 kommend erhalten wurden, und/oder als eine Funktion individuell generierter Anweisungen oder von Anweisungen, die von anderen (nicht gezeigten) Geräten kommend erhalten wurden, zu ermöglichen.
2 veranschaulicht ein Flussdiagramm 30 für ein Verfahren zum Durchführen einer drahtlosen Zeichengabe unter Verwendung von Strahlformung gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren betrifft allgemein das Ermöglichen einer Steuerung der Basisstationen oder anderer Zugangspunkte zum Ermöglichen einer Kommunikation mit den Geräten oder anderen Endpunkten, die Drahtloszeichengabe-Fähigkeiten aufweisen. Block 32 betrifft das Bestimmen der Geräteposition. Die Geräteposition kann anhand von Breitengrad- und Längengrad-Koordinaten oder anderen Koordinatenparametern (Triangulation, GPS usw.) bestimmt werden, um die Geräteposition relativ zu einer oder mehreren der Basisstationen zu definieren. Die Geräteposition kann als eine Funktion der Zeichengabe ermittelt werden, die in einer oder mehreren der Basisstationen empfangen wird, wie zum Beispiel, nachdem das Gerät einen breiten Strahl von einer der Basisstationen, die eine Abfrage- oder Entfernungsmeldung sendet, empfangen hat. Die Basisstationen können dafür konfiguriert sein, solche breiten Strahlen periodisch zu senden, wie zum Beispiel bei unbedenklichen nicht-interferierenden Frequenzen und/oder Leistungspegeln, um periodisch Geräte zu identifizieren, die in ihr jeweiliges Versorgungsgebiet, d. h. eine Zelle, eintreten und/oder dieses verlassen. Die Basisstationen können optional Positionsbestimmungsinformationen enthalten, die ihre entsprechende Position in der Breitstrahlabfrage- oder sonstigen Sendezeichengabe identifizieren. Die Geräte, die solche Abfrage-Informationen empfangen, können ihre relative Position anhand der Positionsinformationen bestimmen, die von der Basisstation kommen. Die Geräte und/oder Basisstationen können die Positionsinformationen dafür verwenden, die nächstgelegene Basisstation oder die Basisstation, zu der sie sich bewegen, zu identifizieren, um den Aufbau weiterer Kommunikationen mit ihr zu ermöglichen, zum Beispiel eine Kommunikation, die benötigt wird, um eine Sprach-, Daten- oder sonstige inhaltsbasierte Kommunikation zu ermöglichen.
Die Zeichengabe, die die Abfragemeldungen von den Basisstationen zu den Geräten transportiert, kann als ein breiter Strahl gesendet werden, um Interferenzen mit benachbarten Basisstationen zu verhindern und/oder das Einsparen von Netzressourcen zu ermöglichen. Zum Beispiel kann der breite Strahl bei niedrigeren Leistungspegeln oder bei langsameren Bandbreiten gesendet werden. Die Basisstationen können dafür konfiguriert sein, dasselbe Spektrum für jeden der breiten Strahlen, die den Sechseck-Sektionen zugeordnet sind, wiederzuverwenden, um die Wiederverwendung des Spektrums zu maximieren, was von Verteil sein kann, um den in Anspruch genommenen Betrag des Spektrums zu verringern, wenn die Geräte identifiziert werden, die die Dienste anfordern, damit das verbleibende Spektrum dafür verwendet werden kann, eine Sprach-, Daten- oder sonstige inhaltsbasierte Kommunikation zu ermöglichen. Die Geräte können auf eine entsprechende der Basisstationen, die eine Abfrageoperation ausführen, unter Verwendung eines schmalen Strahls antworten, der auf die gewünschte Basisstation gerichtet wird (siehe der in 2 gezeigte schmale Strahl 22). Das antwortende Gerät kann die Richtung und/oder den Winkel des schmalen Strahls auf der Grundlage von Positionsinformationen bestimmen, die in der Abfragemeldung enthalten sind. Diese Strahlformungsparameter können ausgewählt werden, um Interferenzen mit anderen benachbarten Basisstationen zu verhindern und/oder eine Kommunikation mit geringerer Bandbreite oder weniger Stromverbrauch zwischen dem Gerät und anvisierten Basisstation zu ermöglichen. Die schmale Strahlantwort 22 von dem ersten Gerät 16 kann zum Beispiel vorteilhafter sein als die Rundstrahlantwort 24 von dem zweiten Gerät 18, da der schmale Strahl 22 eine größere Distanz als der Rundstrahl 24 zurücklegen kann, wenn er auf ungefähr dem gleichen Leistungspegel gesendet wird, weil der schmale Strahl 22 auf einen engeren Strahlwinkel fokussiert wird.
Block 34 betrifft das Bestimmen der Strahlformungsparameter. Die Strahlformungsparameter können Steuerungscharakteristika und/oder Variablen entsprechen, die dem Steuern der Antennenarrays und/oder Antennenelemente zugeordnet sind, die als Teil der Basisstationen und/oder der Geräte enthalten sind, um die in Betracht gezogene Breitstrahl- und Schmalstrahlformung zu ermöglichen. Die Strahlformungsparameter können je Gerät, je Paket, je Frame und/oder je Sitzung spezifiziert werden, um gewünschte Strahlformen nach Bedarf zu erzeugen. Die Strahlformungsparameter können Leistungspegel, Frequenz (Wellenlänge), Winkel, Verzögerung, Richtung usw. enthalten, wodurch die Basisstationen und/oder die Geräte die verfügbaren Strahlformungsparameter selektiv verwenden können, um die gewünschten Strahlformen zu erreichen. Die Basisstationen und/oder die Geräte können eine Anwendung oder ein sonstiges Programm enthalten, um das Auswählen der gewünschten Strahlformungsparameter zu ermöglichen, das optional im Zusammenwirken mit der Aggregiereinheit 12 oder einer sonstigen Steuereinheit arbeiten kann, die mit der Koordinierung von Strahlformungsparameter für mehrere Basisstationen und/oder Geräte innerhalb eines bestimmten Versorgungsgebietes betraut ist. Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung zieht das Ermöglichen einer Kommunikation unter Verwendung schmaler Strahlen in Betracht, wenn es möglich ist und/oder wenn es wahrscheinlich ist, um Mindestpegel an Zeichengabe zu erreichen, die benötigt werden, um gewünschte betriebliche Anforderungen zu unterstützen.
Die Verwendung schmaler Strahlen kann insofern von Vorteil sein, als die schmalen Strahlsignale bei vergleichbarem Leistungspegel eine größere Reichweite haben können als ein breiter Strahl, d. h. es kann weniger Strom verbraucht werden, wenn Informationen unter Verwendung eines schmalen Strahls gesendet werden, als wenn die gleiche Schnittstelle unter Verwendung eines breiten Strahl gesendet werden würde. Die Verwendung schmaler Strahlen kann außerdem von Vorteil sein, um die Wiederverwendung des Spektrums zu maximieren, ohne die zusätzlichen infrastrukturellen Kosten aufwenden zu müssen, die mit dem Hinzufügen zusätzlicher Basisstationen verbunden sind, da eine einzelne Basisstation Fähigkeiten enthalten kann, die hinreichen, um das Generieren praktisch jeder beliebigen Anzahl von schmalen Strahlen zu ermöglichen, wodurch die Wiederverwendung desselben Spektrums innerhalb jedes der schmalen Strahlen ermöglicht wird. Eine Schwierigkeit bei der Verwendung schmaler Strahlen kann sich durch entsprechende Interferenzen ergeben, die daraus resultieren, dass die schmalen Strahlen eine größere Reichweite haben als die breiten Strahlen, was mindestens daher rührt, dass es bei den schmalen Strahlen wahrscheinlicher sein kann, dass sie mit einer benachbarten Basisstation interferieren, was entweder auf den erhöhten Leistungspegel und/oder die Wiederverwendung von Spektrum zurückzuführen ist, das in ähnlicher Weise in der benachbarten Basisstation verwendet wird. Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung zieht das Steuern von Strahlformungsparametern in einer Weise in Betracht, die die Wahrscheinlichkeit verringert, dass schmale Strahlen mit benachbarten Basisstationen interferieren. Die Interferenzen können dadurch begrenzt werden, dass man die Strahlformungsparameter so steuert, dass die Verwendung schmaler Strahlen in Sichtlinie zu einer benachbarten Basisstation ganz und gar verhindert werden kann, und/oder die bestimmten Strahlformungsparameter oder Beleuchtungsmuster des schmalen Strahls können so justiert werden, dass Interferenzen mit einer benachbarten Basisstation verhindert werden.
Man kann sagen, dass ein schmaler Strahl „in Sichtlinie” zu einer anderen Basisstation liegt, wenn der entsprechende Strahlwinkel und/oder die entsprechende Strahlrichtung eine Mitte einer oder mehrerer benachbarter Basisstationen kreuzen würden. Die Sichtlinienbestimmung kann außerdem auf eine Distanz oder erwartete Länge des schmalen Strahls gestützt werden, indem verlangt wird, dass eine benachbarte Basisstation innerhalb einer zuvor festgelegten Distanz zum Ursprungsgerät des schmalen Strahls (zum Beispiel innerhalb zweier Basisstationen) oder innerhalb einer Distanz liegt, die gemäß dem erwarteten Leistungspegel des schmalen Strahls variiert (zum Beispiel die Leistung, die benötigt wird, um die andere Basisstation zu erreichen). Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung zieht speziell das Steuern der Strahlformungscharakteristika schmaler Strahlen in Betracht, um Interferenzen mit benachbarten Basisstationen zu mindern. Neben den Leistungspegelsteuerungen können zusätzliche Strahlformungssteuerungen das Variieren des Strahlwinkels enthalten. Zum Beispiel kann unter einigen Umständen ein schmalerer schmaler Strahl erwünscht sein, weil Interferenzen durch eine verbesserte Richtungsgebundenheit vermieden werden können, und/oder ein breiterer schmaler Strahl kann verwendet werden, um seine Distanz oder Reichweite zu verringern. Eine weitere Strahlformungssteuerung kann enthalten, die Frequenz und/oder Bandbreite der schmalen Strahlen in einer solchen Weise zu justieren oder selektiv zu bestimmen, dass sie Frequenzen entsprechen, von denen unwahrscheinlich ist, dass sie mit benachbarten Basisstationen interferieren, d. h. Frequenzen außerhalb des Empfangsbereichs der Basisstationen, was insbesondere in Umgebungen von Vorteil sein kann, wo mehrere oder unterschiedliche Arten von Basisstationen gleichzeitig Dienste innerhalb desselben Versorgungsgebietes bereitstellen.
Block 36 betrifft das Senden der ausgewählten Strahlform gemäß den bestimmten Strahlformungsparametern. Die ausgewählte Strahlform kann einem der oben beschriebenen schmalen und breiten Strahlen oder einer anderen Strahlform entsprechen, die Fähigkeiten aufweist, die hinreichen, um die im vorliegenden Text in Betracht gezogene drahtlose Zeichengabe zu ermöglichen. Die Strahlform kann für verschiedene Zwecke gesendet werden, einschließlich des Sendens von Abfragemeldungen zum Identifizieren von Geräten in der Umgebung, Empfangen von Antwortmeldungen und/oder zum Ermöglichen von Inhaltsaustauschen zwischen den Geräten und der Basisstation. Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung erwägt das Bestimmen der Art oder des Kontextes jeder Strahlform, die von der Basisstation und/oder den Geräten gesendet werden, und das Justieren der Strahlform je nach Bedarf zu Maximieren der Kommunikationsfähigkeiten. 3 veranschaulicht ein grafisches Modell einer Strahlform 40 gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die veranschaulichte Strahlform 40 hat in der Darstellung eine erste Form 42, die bei 30° zentriert ist, und einen ungefähren Strahlwinkel oder eine ungefähre Breite von 45° aufweist, aber nur zum Zweck der beispielhaften und nicht-einschränkenden Veranschaulichung, da die vorliegende Erfindung uneingeschränkt jede Anzahl von Strahlformen zieht in Betracht. Die Strahlform 40 enthält in der Darstellung eine gespiegelte, zweite Form 44, die aufgrund der Konfiguration des entsprechenden Antennenarrays, das zu gespiegelten Strahlformen führt, um 180° von der ersten Form 42 versetzt ist. Obgleich die gespiegelte Strahlform 42 gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt darauf beschränkt, und die vorliegende Erfindung erwägt uneingeschränkt auch das Generieren nicht-gespiegelter Strahlformen oder einer einzelnen Form für jede gewünschte Strahlform.
Die Strahlform 40 enthält in der Darstellung Nullen (N) ungefähr bei 7,5°, 52,5°, 187,5° und 232,5°. Die Nullen können Leerstellen oder Bereiche innerhalb der gesendeten drahtlosen Zeichengabe sein, die keinen messbaren oder signifikanten Leistungspegel aufweisen. Weitere Bereiche 48, 50 von äußerem Rauschen oder Interferenzen können mit der beispielhaften Strahlform 40 gesendet werden. Die Leistungspegel dieser Bereichen 48, 50 sind signifikant geringer als die Spitzen oder Mitten der ersten und zweiten Form 42, 44. Obgleich die Leistungspegel dieser Bereiche 48, 50 signifikant geringer sind, kann die von außen kommende Zeichengabe Interferenzen erzeugen oder die Zeichengabe auf sonstige Weise beim Empfang in den benachbarten Basisstationen unterbrechen. Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung erwägt das Steuern der Strahlformungsparameter gemäß der konkreten physischen Implementierung des Antennenarrays der entsprechenden Basisstation, um das Senden von Nullen zu den benachbarten Basisstationen zu ermöglichen. 4 veranschaulicht ein grafisches Modell einer null justierten Strahlform 60, die dafür justiert ist, Nullen an benachbarte Basisstationen zu übermitteln. Die null-justierte Strahlform 60 kann in einer ähnlichen Weise konfiguriert werden wie die in 3 gezeigte Strahlform, mit der Ausnahme, dass die Bereiche 68, 70, die das äußere Rauschen oder die äußeren Interferenzen erzeugen, an ersten und zweiten Formen 62, 64 angrenzen, die dafür justiert sind, zusätzliche Nullen (Additional Nulls, AN) in Winkeln bereitzustellen, die benachbarten Basisstationen entsprechen. Die null justierten Strahlform 60 enthält in der Darstellung zusätzliche Nullen zwischen 75° und 90°, zwischen 150° und 165°, zwischen 255° und 270° und zwischen 330° und 345°.
Die Nullen und anderen Strahlformungsparameter der Strahlform, die von einer oder mehreren der Basisstationen gesendet werden sollen, können in der oben beschriebenen Weise justiert und/oder anfänglich formatiert werden, um eine drahtlose Zeichengabe mit den in der Nähe befindlichen Geräten zu ermöglichen. Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung erwägt das kontinuierliche Justieren der Strahlformen, um die Gerätebewegung zu verfolgen, neue Geräte zu akzeptieren und/oder eine Kommunikation mit Geräten zu beenden, die das Versorgungsgebiet verlassen. Block 80 betrifft das Aktualisieren einer oder mehrerer der gesendeten Strahlformen gemäß dieser und anderen Operationen. Das Aktualisieren der Strahlformen kann dem Justieren von Strahlwinkeln, Null-Positionierung, Frequenzen, Signalintensitäten und/oder anderen Strahlübertragungscharakteristika entsprechen. Die Fähigkeit zum Aktualisieren der Strahlformen kann es erlauben, schmale Strahlen kontinuierlich zu verwenden, während ein Gerät ein bestimmtes Versorgungsgebiet durchquert, d. h. ohne auf breite Strahlen zurückgreifen zu müssen, was von Vorteil sein kann, um die Nutzeffekte beizubehalten, die mit der Nutzung schmaler Strahlen einhergehen. Obgleich die vorliegende Erfindung überwiegend mit Bezug auf das Ermöglichen einer Zeichengabe zwischen einer einzelnen Basisstation und einem einzelnen Gerät beschrieben wird, ist sie nicht unbedingt darauf beschränkt, dass die Basisstation einen einzelnen schmalen Strahl für jedes Gerät, das kommunizieren will, bereitstellt, sondern erwägt uneingeschränkt, dass mehrere Geräte denselben schmalen Strahl gemeinsam nutzen und/oder dass mehrere überlappende schmale Strahlen bereitgestellt werden, um eine Kommunikation mit zusätzlichen Geräten zu ermöglichen.
5 veranschaulicht ein Flussdiagramm 90, das im Einzelnen den Betrieb der Aggregiereinheit 12 mit Bezug auf eine stromabwärtige Kommunikation gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die stromabwärtige Kommunikation kann dem Vorgang entsprechen, bei dem die Aggregiereinheit 12 Datenpakete disponiert oder andere Informationen spezifiziert, die in stromabwärtiger Richtung von einer oder mehreren Basisstationen zu einem oder mehreren Geräten gesendet werden sollen. Block 92 betrifft den Vorgang, wobei die Aggregiereinheit Netzübertragungsanweisungen generiert, wie zum Beispiel durch den Aufbau von MAP-Elementen und/oder MAC-Frame-Informationen, die hinreichen, um Datenübertragungen von der Aggregiereinheit oder einem anderen Sendegerät in stromabwärtiger Richtung zu der Basisstation zu ermöglichen, um sie für die Disponierung anschließender stromabwärtiger Kommunikationen von Daten an die drahtlosen Geräte zu verwenden. Die Netzübertragungsanweisungen können den Aufbau eines MAP-Headers enthalten, um Breitengrad- und Längengrad-Koordinaten für die empfangende Basisstation und/oder vorangestellte „Downstream Antenna Illumination Parameters” (DsAIP), die zu Beginn Breitstrahl (Wide Beam, WB)-Parameter für die Basisstationsantennenelemente einstellen können, zu spezifizieren.
Die MAP-Elemente können Parameter für jedes Gerät oder Teilnehmerendgerät (Subscriber End Device, SED) zuweisen oder voranstellen, einschließlich Parameter für Geräte an einer bekannten Position, d. h. Geräte mit einer bestimmten Richtungsgebundenheit zur einer der Basisstationen, Subscriber Transmit Allocation (STxAlloc) (Abschnitte der MAP, die einem bestimmten Gerät zugewiesen sind), Upstream Antenna Illumination Parameters (UsAIP), d. h. Strahlformungsparameter für einen schmalen Strahl (Narrow Beam, NB) oder einen breiten Strahl, und Downstream Antenna Illumination Parameters (DsAIP), die zusammen von der entsprechenden Basisstation zu dem entsprechenden Gerät unter Verwendung eines schmalen Strahls gesendet werden können. Für Geräte, die keine bekannte Position haben oder denen nicht auf andere Weise eine bestimmte Basisstation zugewiesen wurde, können die MAP-Elemente die entsprechende STxAlloc und den entsprechenden DsAIP zuweisen, die von der entsprechenden Basisstation zu dem entsprechenden Gerät unter Verwendung eines breiten Strahls zu senden sind. Die MAP- und/oder MAC-Informationen können von der Aggregiereinheit zu einer entsprechenden der Basisstationen gesendet werden, um das Disponieren von Netzressourcen zu ermöglichen, die dafür verwendet werden, um einen Ferntransport zwischen der Aggregiereinheit oder einem anderen Gerät und der empfangenden Basisstation zu ermöglichen. Obgleich die Verwendung von MAP- und/oder MAC-Informationen beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt darauf beschränkt, sondern erwägt uneingeschränkt auch das Disponieren von Netzressourcen gemäß anderen Protokollen und/oder Standards.
Block 94 betrifft das Senden der MAP auf einer bestimmten Sendeschnittstelle an die gewünschte Basisstation. Block 96 betrifft das Voranstellen von Synchronisations(Sync)-Informationen, die von der empfangenden Basisstation unter Verwendung eines breiten Strahls zu senden sind. Die Sync-Informationen können durch die Basisstationen und/oder die Geräte zum Synchronisieren von Operationen auf einen gemeinsamen Takt oder eine andere temporale Spezifikation, die mit den MAP verknüpft ist, verwendet werden. Block 98 betrifft das Senden einer Range-Response (RNG-RSP) an Geräte mit bekannter Position mittels eines schmalen Strahls, einschließlich stromaufwärtiger Antennenbeleuchtungsparameter (Upstream Antenna Illumination Parameters), denen stromabwärtige Antennenbeleuchtungsparameter (Downstream Antenna Illumination Parameters) vorangestellt werden. Die RNG-RSP kann aufgrund der bekannten Position der Geräte als ein schmaler Strahl gesendet werden. Block 100 betrifft das Senden einer stromabwärtigen Datenmeldung (Downstream Data Message, DDM), der DsAIP vorangestellt sind, innerhalb eines schmalen Strahls. Die DDM kann Nutzdaten für Webbrowsing, Fernsehen oder sonstige Daten enthalten, die durch ein Gerät angefordert werden, und kann als der schmale Strahl gesendet werden, um einen effizienten Transport zu dem Gerät auszuführen. Block 102 betrifft das Vollenden der Meldungsübermittlung und anderer Informationsaustausche, die benötigt werden, um das Zuweisen von Netzressourcen zu ermöglichen, die einem bestimmten Frame zugeordnet sind, und Wiederholen des Prozesses, um das Disponieren von Netzressourcen für zusätzliche Frames zu ermöglichen. Auf diese Weise sieht die vorliegende Erfindung das wiederholte Zuweisen von Netzressourcen und das Justieren von UsAIP und DsAIP vor, um die Verwendung von breiten Strahlen und schmalen Strahlen in Abhängigkeit davon zu ermöglichen, ob die Position des Gerätes oder der Geräte bekannt ist; zum Beispiel können breite Strahlen verwendet werden, wenn die Position unbekannt ist, und schmale Strahlen können verwendet werden, wenn die Position bekannt ist.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm 106, das im Einzelnen den Betrieb der Aggregiereinheit 12 mit Bezug auf eine stromaufwärtige Kommunikation gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die stromaufwärtige Kommunikation kann dem Vorgang entsprechen, bei dem die Aggregiereinheit 12 Daten oder andere Informationen von den Basisstationen und/oder den Geräten mittels der Basisstationen empfängt. Block 108 betrifft das Empfangen einer Range-Request(RNG-REQ)-Meldung, die Breitengrad- und Längengrad-Informationen bezüglich des Sendegerätes aufweist, die Informationen über die Fähigkeiten des Sendegerätes, breite Strahlen und schmale Strahlen zu unterstützen, und/oder eine Geschwindigkeit des Gerätes enthalten können. Diese Informationen können von dem Gerät mit einem breiten Strahl gesendet werden, da die RNG-REQ-Meldung als eine Anforderung einer stromaufwärtigen Übertragung angesehen werden kann, d. h. das Gerät wurde nicht bereits dafür disponiert, stromaufwärtige Netzressourcen in Anspruch zu nehmen. Die Verwendung eines breiten Strahls kann in diesem Szenario notwendig sein, da die Position des Gerätes möglicherweise noch nicht bestimmt wurde. Block 110 betrifft das Empfangen einer stromaufwärtigen Datenmeldung (Upstream Data Message, UDM) in einem schmalen Strahl von einem der Geräte, die die RNG-REQ senden. Die RNG-REQ kann die Position des Sendegerätes identifizieren, und anschließende Austausche (siehe das andere Flussdiagramm) können verwendet werden, um die relative Position des Gerätes in Bezug auf eine entsprechende der Basisstationen zu bestimmen, so dass nun die Verwendung eines schmalen Strahls möglich sein kann, um den Transport der UDM zu ermöglichen. Die Positionsparameter und weitere Informationen können in der UDM enthalten sein, um das Verfolgen der Bewegung des Sendegerätes zu ermöglichen und um anschließende Justierungen an den DsAIP und/oder UsAIP für jenes Gerät zu ermöglichen, um zum Beispiel die fortgesetzte Verwendung schmaler Strahlen zu ermöglichen.
Block 112 betrifft den Vorgang, bei dem die Aggregiereinheit 12 einschätzt, ob die UDM wie erwartet erhalten wurde, d. h. ob jene UDM innerhalb der in der entsprechenden STxAlloc definierten Parameter erhalten wurde. Wenn die UDM wie erwartet erhalten wurde, kann die Aggregiereinheit 12 das Überwachen auf weitere Schmalstrahl-Datenübertragungen und/oder Breitstrahlanforderungen zur Übertragungsdisponierung fortsetzen. Wenn die UDM nicht wie erwartet erhalten wurde, so betrifft Block 114 das Aktualisieren der DsAIP und/oder der UsAIP, um weitere Schmalstrahl-Kommunikationen zugunsten von Breitstrahl- oder Mittelstrahl(Medium Beam, MB)-Kommunikationen zu beenden. Der mittlere Strahl kann einen größeren Strahlwinkel als der schmale Strahl und einen kleineren Strahlwinkel als der breite Strahl und/oder ein anderer Strahl enthalten, wobei der mittlere Strahl andere unterschiedliche Strahlformungsparameter hat, zum Beispiel eine andere Frequenz. Der breite Strahl und/oder der mittlere Strahl können von Vorteil sein, um das Sendegerät zu veranlassen, die nächste UDM unter Verwendung eines Strahls zu senden, von dem wahrscheinlicher ist, dass er bei der gewünschten Basisstation ankommt. Zum Beispiel kann ein Fehler daraus resultieren, wenn der schmale Strahl von der gewünschten Basisstation weg gerichtet wird, so dass der breite Strahl und/oder der mittlere Strahl verwendet werden können, um sicherzustellen, dass der Strahl auf die Basisstation gerichtet wird.
7 veranschaulicht ein Flussdiagramm 120, das im Einzelnen den Betrieb einer Basisstation mit Bezug auf eine stromabwärtige Kommunikation gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die stromabwärtige Kommunikation kann dem Vorgang entsprechen, bei dem eine Basisstation ein stromabwärtiges (Downstream, DS) Paket an das gewünschte der Geräte gemäß Netzressourcen übermittelt, die durch die Aggregiereinheit 12 zugewiesen wurden. Block 122 betrifft den Vorgang, bei dem die Basisstation ein nächstes DS-Paket empfängt und seinen Transport zu dem Gerät gemäß den MAP-Informationen und/oder den Informationen, die innerhalb der DDM oder Sync-Meldung spezifiziert sind, ermöglicht. Block 124 betrifft den Vorgang, bei dem die Basisstation die MAP-Informationen und/oder die Informationen, die innerhalb der DDM oder der Sync-Meldung, welche die entsprechenden DsAIP enthält, spezifiziert sind, verarbeitet, um einen Strahl zu ermöglichen, der ausreicht, um das DS-Paket an das Gerät zu senden, was in Abhängigkeit von den bestimmten DsAIP ein schmaler Strahl oder ein breiter Strahl sein kann. Optional kann standardmäßig ein breiter Strahl verwendet werden, weil er zuverlässiger ist, wenn keine DsAIP verfügbar sind. Block 126 betrifft den Vorgang, bei dem die Basisstation die Sync-Meldung verarbeitet, um eine Timing-Übermittlung des DS-Paketes zu ermöglichen. Block 128 betrifft den Vorgang, bei dem die Basisstation die DsAIP verarbeitet, sofern sie verfügbar sind, um das Generieren der entsprechenden Strahlform zu ermöglichen. Block 130 betrifft den Vorgang, bei dem die Basisstation die momentan verwendeten DsAIP nach der Übertragung der DS-Pakete entfernt und danach den Prozess wiederholt, um neue DS-Pakete gemäß neuen DsAIP, d. h. breite Strahlen und/oder schmale Strahlen, zu senden.
8 veranschaulicht ein Flussdiagramm 134, das im Einzelnen den Betrieb einer Basisstation mit Bezug auf eine stromaufwärtige Kommunikation gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die stromaufwärtige Kommunikation kann dem Vorgang entsprechen, bei dem eine Basisstation eine stromaufwärtige Übertragung eines Datenpaketes von einem der Geräte für einen Ferntransport ermöglicht. Block 136 betrifft den Vorgang, bei dem die Basisstation die DS-Timing-Informationen dafür verwendet, den Timing-Empfang des stromaufwärtigen (Upstream, US) Datenpaketes zu ermöglichen. Block 138 betrifft den Vorgang, bei dem die Basisstation die UsAIP bildet, die in den MAP definiert sind, sofern die bekannt sind, oder Positions- und Geschwindigkeitsinformationen verwendet (Block 140), wenn die UsAIP unbekannt sind, um das Bestimmen der geeigneten Strahlform zu ermöglichen. Die alternative Bestimmung der Strahlform (Block 140) kann verwendet werden, um einen breiten Strahl bereitzustellen, wenn sich das Gerät schneller bewegt als eine Geschwindigkeitsschwelle (Portabilitätsmodus), und einen schmalen Strahl bereitzustellen, wenn sich das Gerät langsamer bewegt als die Geschwindigkeitsschwelle (Mobilitätsmodus). Block 142 betrifft das Generieren der gewünschten Strahlform, um den Empfang der stromaufwärtigen Datenmeldung (Upstream Data Message, UDM) zu ermöglichen, was in Abhängigkeit von der Bestimmung der oben Dargelegten ein schmaler Strahl oder ein breiter Strahl sein kann und standardmäßig auf einen breiten Strahl eingestellt werden kann, wenn nicht genügend UsAIP vorhanden sind. Die Blöcke 144, 146 beziehen sich auf das Beibehalten der momentanen Strahlform, bis die stromaufwärtige Übertragung vollendet ist, und die anschließende Neubeurteilung der gewünschten Strahlform für eine fortgesetzte stromaufwärtige Kommunikation.
9 veranschaulicht ein Flussdiagramm 150, das im Einzelnen den Betrieb eines Gerätes mit Bezug auf eine stromabwärtige Kommunikation gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Block 152 betrifft den Vorgang, bei dem eines der Geräte Positionsinformationen (Lat-Lon) der Basisstation, die einen entsprechenden breiten Strahl sendet, und alle verfügbaren UsAIP aus den enthaltenen MAP-Informationen extrahiert. Block 154 betrifft den Vorgang, bei dem das Gerät alternativ die UsAIP auf der Grundlage seiner Position zu den zuvor extrahierten Positionsinformationen generiert, d. h. Schmalstrahl-Parameter für die Kommunikation mit der Basisstation auf der Grundlage von Position und Geschwindigkeit generiert, wenn solche Schmalstrahl-Parameter nicht in den extrahierten UsAIP spezifiziert waren. Die Blöcke 156, 158, 160 betreffen den Vorgang, bei dem das Gerät eine entsprechende DDM empfängt, für künftige DDM synchronisiert und nach Bedarf wiederholt, um künftige DDM zu empfangen. 10 veranschaulicht ein Flussdiagramm 164, das im Einzelnen den Betrieb eines Gerätes mit Bezug auf eine stromaufwärtige Kommunikation gemäß einem nicht-einschränkenden Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Block 166 betrifft das Senden der UDM mit einem schmalen Strahl, wenn möglich, d. h. wenn die Richtung zu der Basisstation bekannt ist und/oder wenn die Gerätegeschwindigkeit angemessen ist, und anderenfalls standardmäßig zu einem breiten Strahl übergegangen ist. Block 168 betrifft den Vorgang, bei dem das Gerät das Disponieren für künftige UDMs anfordert, wenn das Disponieren nicht bereits vorgenommen wurde, optional unter Verwendung eines schmalen Strahls, wenn möglich. Block 170 betrifft dass Vollenden der Übertragung der UDM oder die Anforderung einer Übertragung einer künftigen UDM.
Wie oben angesprochen, betrifft ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Drahtlosnetzsystem, das Strahlformungsparameter für jede Übertragung innerhalb seines Kommunikationsprotokolls auf der Grundlage der Fähigkeiten der Basisstation und der Endgeräte, der Art der Übertragung, der Geschwindigkeit und der Distanz beinhaltet und höhere Antennenverstärkungen herbeiführt, um höhere Transporteffizienzen zu erreichen. Die in Betracht gezogene Strahlformung kann dafür verwendet werden, die Spitzenratenperformance von Drahtlos- und Mobilfunknetznutzern zu verbessern. Sie kann es Drahtlosnetzbetreibern erlauben, ihren Kunden höhere Spitzenraten anzubieten und dadurch zusätzliche und anspruchsvollere Anwendungen und Dienstleistungen zu ermöglichen. Die Betreiber können außerdem die höheren Effizienzen dafür nutzen, die Reichweite der Basisstationen zu vergrößern und die Last auf benachbarte Basisstationen zu verteilen, die möglicherweise weniger belastet sind. Die Verwendung schmalerer Strahlen kann außerdem eine bessere Ausnutzung von Spektrum-Ressourcen erlauben, weil schmalere Strahlen in der Lage sind, Frequenzüberlappungen zu vermeiden. Das vorgeschlagene System könnte in leitungsgebundene Backhaul-Systeme wie CableTV- oder FiOS-Netze integriert werden. Der mögliche kommerzielle Wert kann enthalten: zusätzliche Umsatzerlöse aufgrund der neuen ermöglichten Dienste; zusätzliche Umsatzerlöse aufgrund der Fähigkeit, mehr Kunden in einem bestehenden Gebiet oder Sektor zu bedienen; weniger Druck, neues Spektrum zu kaufen; und ein verbessertes Kundenerlebnis (aufgrund verbesserter Performance), wodurch Kundenfluktuation und der Verlust von Teilnehmern verringert werden. Die vorliegende Erfindung kann praktisch von jedem Drahtlosnetzanbieter, Mobilfunkanbieter, WiFi-Hotspot-Anbieter, Breitband- und/oder Leitungsanbieter, der daran interessiert ist, sein Netz um Drahtlos-Fähigkeiten zu erweitern, verwendet werden. Breitbanddienst-Anbieter können diese Lösung verwenden, um eine Breitband-Infrastruktur ohne den teuren Ausbau des letzten Kilometers und für Mobil- und Festnetzteilnehmer zu implementieren.
Ein nicht-einschränkender Aspekt der vorliegenden Erfindung erwägt eine Herangehensweise, die die Nutzung agiler Strahlen unter Verwendung von Mehrelement-Antennenarrays verstärken kann, zum Beispiel die Verwendung einer Basisstationsantenne, die die Flexibilität besitzt, ihre Strahlbreite sowie die Richtung, in die der Strahl zeigt, dynamisch zu ändern. Mittels eines Austauschs von Meldungen zwischen der Basisstation und dem Teilnehmergerät können die gewünschten Strahlformen und andere Parameter festgelegt werden, die mit dem Ermöglichen einer drahtlosen und/oder leitungsgebundenen Zeichengabe verbunden sind. In diesen Meldungen können Informationen enthalten sein, die benötigt werden, um die Strahlrichtung und -breite zu modifizieren. Ein Empfänger- oder Teilnehmergerät könnte tragbar und sogar mobil sein, wie zum Beispiel ein Teilnehmergerät, das eine Antenne mit einem Rundesendestrahlmuster aufweist. Die Basisstations- oder Zugangspunktantenne kann stationär sein und die Fähigkeit haben, ihre Strahlbreite zu ändern. In Abhängigkeit von der Konstruktion der Basisstationen justiert das System seine Strahlrichtungsparameter schnell genug, um einem sich schnell bewegenden Teilnehmergerät zu folgen, und/oder der Ansatz der agilen Strahlformung kann auf sich langsamer bewegende Teilnehmergeräte beschränkt werden, von denen angenommen wird, dass sie sich in einem portablen Zustand befinden. Zum Beispiel kann ein Teilnehmergerät in einem mobilen Zustand aus der Beteiligung an der agilen Strahlformung ausgeschlossen werden.
Die agile Strahlformung kann verschiedene Prozesse enthalten, einschließlich eines anfänglichen Entfernungsmessungs- und Registrierungszeitraums, wo sich das Teilnehmergerät im Portabilitätsmodus befindet und die Basisstationsantenne in einem Breitstrahl-Breitenmodus unter Verwendung von 60- oder 120-Grad-Sektoren arbeitet. In diesem Registrierungszeitraum kann die Position der Teilnehmergeräte durch ein beliebiges von mehreren Mitteln geschätzt werden, so dass mit den Positionsinformationen die Schmalstrahlrichtung berechnet werden kann. Ein Teilnehmergerätpositionsansatz könnte Positionsinformationen von einem GPS-Gerät nutzen, die durch die Entfernungsmessungs- und Registrierungsmeldungsübermittlung zwischen Basisstation und dem Teilnehmergerät übermittelt werden. Ein zweiter Teilnehmergerätpositionsansatz kann mit Hilfe von Triangulationsmechanismen unter Verwendung von mindestens drei Basisstationen und dem Schätzen der Distanz auf der Grundlage des Empfangsleistungspegels von den verschiedenen Basisstationsantennen implementiert werden. Ein dritter Teilnehmergerätpositionsansatz kann mit Hilfe von Triangulationsmechanismen unter Verwendung von mindestens drei Basisstationen und dem Schätzen der Distanz auf der Grundlage des Vergleichs von „Chirp”-artigen Meldungen implementiert werden, die in einer koordinierten und synchronisierten Weise von den Basisstationen gesendet werden.
Eine Basisstationsantenne, die für diese vorgeschlagene Funktionalität geeignet ist, kann ein Mehrelement-Antennenarray sein, das eine unabhängig steuerbare Beleuchtung der Antennenelemente haben kann. Im Fall einer Strahlbreite von 120 Grad kann eine geringere Anzahl von aneinandergrenzenden Antennenelementen (wie zum Beispiel 3), die um eine Viertelwellenlänge voneinander getrennt sind, verwendet werden, wobei die Verzögerung für jedes Antennenelement die gleiche sein kann. In Fällen, wo ein schmaler Strahl gewünscht wird, können alle Antennenelemente verwendet werden, wobei die Verzögerung für jedes Antennenelement entsprechend so gehandhabt wird, dass die generierte Wellenfront oder Strahlform in die Richtung der Position des Teilnehmergerätes weist. Eine Herangehensweise zum Erzeugen des Strahls für jeden MAC-Frame kann enthalten, dass die Meldungen, die Nutzdaten-Informationen transportieren, mit Informationen gesendet werden, welche die Antennenelement-Beleuchtungsinformationen oder -Parameter transportieren. Dies kann erreicht werden, indem man Informationen in verschiedenen Abschnitten des Paketes codiert, wie zum Beispiel dem MAC-Header oder der PHY-Schicht-Präambel. Diese Herangehensweise könnte geeignet sein, wenn eine signifikante Bewegung des Teilnehmergerätes erwartet wird. Diese Herangehensweise könnte Teilnehmerendgeräte im Mobilitätsmodus um den Preis zusätzlicher Verwaltungsdaten unterstützen, die daraus resultieren, dass Antennenelement-Beleuchtungsinformationen in jedem Paket hinzukommen.
Eine zweite Herangehensweise zum Erzeugen des Strahls für die gesendeten Pakete kann auf einem periodischen Entfernungsmessungsprozess basieren, wobei die Positionsaktualisierungen durch Entfernungsmessung den Strahl neu ausrichten. Diese Herangehensweise kann geeignet sein, wenn nur wenig Bewegung des Teilnehmergerätes erwartet wird. Eine Herangehensweise, die agile Strahlformung nur für Teilnehmer im Portabilitätsmodus erlaubt, ist mit dieser Technik kompatibel. Die Basisstation kann Geschwindigkeitsinformationen nutzen, um zu bestimmen, ob das Teilnehmergerät im Portabilitäts- oder im Mobilitätsmodus ist, und sagt das Umschalten zwischen den beiden voraus. Wenn der Teilnehmer im Portabilitätsmodus ist, so kann die Basisstation den periodischen Entfernungsmessungsprozess verwenden, um den Strahl umzurichten, wie in der zweiten Herangehensweise beschrieben. Wenn die Basisstation feststellt, dass sich der Teilnehmer im Mobilitätsmodus bewegt, so kann sie entweder den Antennenstrahl Frame für Frame neu ausrichten, oder sie kann den Teilnehmer in das Sendemuster des breiten Strahls bzw. des größeren Sektors umschalten. Sobald die Basisstation oder der Zugangspunkt bestimmt ist, können Breitengrad- und Längengrad(Lat-Lon)-Informationen von einem Zugangspunkt oder einer Basisstation an das Teilnehmergerät gesendet werden. Wenn das Teilnehmergerät tragbar (portabel) ist und Strahlformungsfähigkeiten besitzt, so kann sie diese verwenden, um die Verstärkung zu verbessern.
Das oben beschriebene Strahlformungssystem kann eine Verstärkung und die Fähigkeit der Verwendung effizienter Modulationsregimes ermöglichen, wie zum Beispiel die Fähigkeit zu höheren Spitzenraten. Obgleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, es ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Spezifikation verwendeten Formulierungen Formulierungen der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne das Wesen und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Des Weiteren können die Merkmale verschiedener Implementierungs-Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.

Claims

Verfahren zum Durchführen einer drahtlosen Zeichengabe unter Verwendung von Strahlformung, das Folgendes umfasst: Senden eines ersten breiten Strahls von einer ersten Basisstation, wobei der erste breite Strahl eine drahtlose Zeichengabe mit einem ersten Strahlwinkel bereitstellt; Empfangen einer ersten Antwort auf den ersten breiten Strahl von einem Gerät innerhalb einer näheren Umgebung der Basisstation; Bestimmen einer ersten Position des Gerätes auf der Grundlage der ersten Antwort, einschließlich des Bestimmens einer ersten Richtung von der ersten Basisstation zu dem Gerät; Bestimmen, ob eine zweite Basisstation auf der Sichtlinie oder nicht auf der Sichtlinie der ersten Richtung liegt; Bestimmen, dass die zweite Basisstation auf der Sichtlinie liegt, wenn eine zweite Position der zweiten Basisstation mit der ersten Richtung übereinstimmt und innerhalb einer ersten Distanz von der ersten Basisstation liegt; Bestimmen, dass die zweite Basisstation nicht auf der Sichtlinie liegt, wenn die zweite Position mit der ersten Richtung übereinstimmt und außerhalb der ersten Distanz von der ersten Basisstation liegt; Bestimmen, dass die zweite Basisstation nicht auf der Sichtlinie liegt, wenn die zweite Position nicht mit der ersten Richtung übereinstimmt; und Senden eines schmalen Strahls von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät, wenn die zweite Basisstation nicht auf der Sichtlinie liegt, wobei der schmale Strahl eine drahtlose Zeichengabe mit einem zweiten Strahlwinkel bereitstellt, wobei der zweite Strahlwinkel kleiner ist als der erste Strahlwinkel; und Senden eines zweiten breiten Strahls von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät, wenn die zweite Basisstation auf der Sichtlinie liegt, wobei der zweite breite Strahl eine drahtlose Zeichengabe mit einem dritten Strahlwinkel bereitstellt, wobei der dritte Strahlwinkel größer ist als der zweite Strahlwinkel.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: Bestimmen einer zweiten Richtung von der ersten Basisstation zu der zweiten Basisstation; und Bilden des schmalen Strahls mit mindestens einer ersten Null, wobei die erste Null der zweiten Richtung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: Senden des ersten breiten Strahls bei einem ersten Leistungspegel und des schmalen Strahls bei einem zweiten Leistungspegel, wobei der erste und der zweite Leistungspegel ungefähr gleich sind.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: Senden des ersten breiten Strahls bei einer ersten Frequenz und des schmalen Strahls bei einer zweiten Frequenz, wobei die erste und die zweite Frequenz verschieden sind.
Verfahren nach Anspruch 4, das des Weiteren Folgendes umfasst: Senden des zweiten breiten Strahl bei einer dritten Frequenz, wobei die dritte Frequenz die gleiche ist wie die erste Frequenz.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: Bestimmen, dass die erste Distanz proportional zu einem Leistungspegel des schmalen Strahls ist, dergestalt, dass die erste Distanz größer ist, wenn der Leistungspegel niedriger ist, und die erste Distanz kürzer ist, wenn der Leistungspegel größer ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: Bilden des zweiten breiten Strahls, wobei der dritte Strahlwinkel ungefähr so groß ist wie der erste Strahlwinkel.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: Bilden des schmalen Strahls, wobei der zweite Strahlwinkel proportional zu einer Geschwindigkeit ist, mit der sich das Gerät bewegt, dergestalt, dass der zweite Strahlwinkel größer ist, wenn die Geschwindigkeit größer ist, und der zweite Strahlwinkel kleiner ist, wenn die Geschwindigkeit niedriger ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: Empfangen der ersten Antwort innerhalb eines zweiten schmalen Strahls, der von dem Gerät zu der ersten Basisstation gesendet wird, wobei der zweite schmale Strahl einen vierten Strahlwinkel hat, wobei der vierte Strahlwinkel kleiner ist als der erste und der dritte Strahlwinkel.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: Disponieren von Datenpaketen, die innerhalb eines jeden des ersten breiten Strahls, des schmalen Strahls und des zweiten breiten Strahls transportiert werden sollen, als eine Funktion von Informationen, die innerhalb einer oder mehrerer zweidimensionaler MAPs enthalten sind, wobei jede MAP Netzressourcen darstellt, die zugewiesen werden, um die Übertragung von Datenpaketen gemäß einem Frequenz- und einem Zeitbereich zu ermöglichen, wobei die Frequenz- und Zeitbereiche mehrere Minislots definieren, wobei jeder Minislot eine Kapazitätseinheit definiert, die aus mehreren Frequenzhilfsträgern im zeitlichen Verlauf besteht; und Bilden des ersten breiten Strahls, des schmalen Strahls und dese zweiten breiten Strahls gemäß Parameter, die einer entsprechenden der MAPs vorangestellt sind.
Verfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren Folgendes umfasst: Bestimmen, ob Datenpakete, die für die Übertragung von dem Gerät zu der ersten Basisstation gemäß einer der MAPs disponiert sind, wie vorgesehen erhalten werden; Fortsetzen der Verwendung des schmalen Strahls, wenn die Datenpakete wie vorgesehen erhalten werden; und Beenden der Verwendung des schmalen Strahls, wenn die Datenpakete nicht mehr wie vorgesehen erhalten werden, einschließlich der Implementierung der Verwendung eines dritten breiten Strahls, um weitere Datenpakete zu empfangen, die zuvor für eine Übertragung unter Verwendung des schmalen Strahls disponiert wurden.
Verfahren zum Durchführen einer drahtlosen Zeichengabe unter Verwendung von Strahlformung, das Folgendes umfasst: Senden eines ersten Strahls von einer ersten Basisstation, wobei der erste Strahl eine drahtlose Zeichengabe bei einer ersten Frequenz bereitstellt; Empfangen einer ersten Antwort auf den ersten Strahl von einem Gerät innerhalb einer näheren Umgebung der ersten Basisstation; Bestimmen einer ersten Position des Gerätes auf der Grundlage der ersten Antwort, einschließlich des Bestimmens einer ersten Richtung von der ersten Basisstation zu dem Gerät; Bestimmen, ob eine zweite Basisstation auf der Sichtlinie oder nicht auf der Sichtlinie der ersten Richtung liegt; Senden eines zweiten Strahls von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät, wenn die zweite Basisstation nicht auf der Sichtlinie liegt, wobei der zweite Strahl eine drahtlose Zeichengabe bei einer zweiten Frequenz bereitstellt, wobei die zweite Frequenz von der ersten Frequenz verschieden ist; Senden eines dritten Strahls von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät, wenn die zweite Basisstation auf der Sichtlinie liegt, wobei der dritte Strahl eine drahtlose Zeichengabe bei der ersten Frequenz bereitstellt; Disponieren von Datenpaketen, die innerhalb eines jeden des ersten, des zweiten und des dritten Strahls transportiert werden sollen, als eine Funktion von Informationen, die innerhalb einer oder mehrerer zweidimensionaler MAPs enthalten sind, wobei jede MAP Netzressourcen darstellt, die zugewiesen werden, um die Übertragung von Datenpaketen gemäß einem Frequenz- und einem Zeitbereich zu ermöglichen; Bilden des ersten, des zweiten und des dritten Strahls gemäß Parametern, die einer entsprechenden der MAPs vorangestellt sind; und Empfangen der ersten Antwort innerhalb eines zweiten schmalen Strahls, der von dem Gerät zu der ersten Basisstation gesendet wird, wobei der zweite schmale Strahl einen vierten Strahlwinkel hat, wobei der vierte Strahlwinkel kleiner ist als ein Strahlwinkel des ersten Strahls.
Verfahren nach Anspruch 12, das des Weiteren Folgendes umfasst: Senden des ersten und des dritten Strahls als breite Strahle und des zweiten Strahls als einen schmalen Strahl, wobei die breiten Strahlen einen breiteren Strahlwinkel haben als der zweite Strahl.
Verfahren nach Anspruch 13, das des Weiteren Folgendes umfasst: Senden des ersten, des zweiten und des dritten Strahls bei ungefähr einem gleichen Leistungspegel.
Verfahren nach Anspruch 12, das des Weiteren Folgendes umfasst: Bilden des zweiten Strahls mit einem zweiten Strahlwinkel, der proportional zu einer Geschwindigkeit ist, mit der sich das Gerät bewegt, dergestalt, dass der zweite Strahlwinkel größer ist, wenn die Geschwindigkeit größer ist, und der zweite Strahlwinkel kleiner ist, wenn die Geschwindigkeit niedriger ist.
Verfahren zum Durchführen einer drahtlosen Zeichengabe unter Verwendung von Strahlformung, das Folgendes umfasst: Senden eines ersten breiten Strahls von einer ersten Basisstation, wobei der erste breite Strahl eine drahtlose Zeichengabe mit einem ersten Strahlwinkel bereitstellt; Empfangen einer ersten Antwort auf den ersten breiten Strahl von einem Gerät innerhalb einer näheren Umgebung der ersten Basisstation; Bestimmen einer ersten Position des Gerätes auf der Grundlage der ersten Antwort, einschließlich des Bestimmens einer ersten Richtung von der ersten Basisstation zu dem Gerät; Bestimmen einer zweiten Position einer zweiten Basisstation innerhalb einer näheren Umgebung des Gerätes; Bestimmen, ob ein schmaler Strahl, der von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät gesendet wird, mit der zweiten Basisstation interferieren würde, wobei der schmale Strahl eine drahtlose Zeichengabe mit einem zweiten Strahlwinkel bereitstellt, wobei der zweite Strahlwinkel kleiner ist als der erste Strahlwinkel; Bestimmen, dass der schmale Strahl mit der zweiten Basisstation interferieren würde, wenn die zweite Position mit der ersten Richtung übereinstimmt und innerhalb einer ersten Distanz von der ersten Basisstation liegt; Bestimmen, dass der schmale Strahl mit der zweiten Basisstation nicht interferieren würde, wenn die zweite Position mit der ersten Richtung übereinstimmt und außerhalb der ersten Distanz von der ersten Basisstation liegt; Bestimmen, dass der schmale Strahl mit der zweiten Basisstation nicht interferieren würde, wenn die zweite Position nicht mit der ersten Richtung übereinstimmt; Senden des schmalen Strahls von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät, wenn der schmale Strahl nicht mit der zweiten Basisstation interferieren würde; und Senden eines zweiten breiten Strahls von der ersten Basisstation in der ersten Richtung zu dem Gerät, wenn der schmale Strahl mit der zweiten Basisstation interferieren würde, wobei der zweite breite Strahl eine drahtlose Zeichengabe mit einem dritten Strahlwinkel bereitstellt, wobei der dritte Strahlwinkel größer ist als der zweite Strahlwinkel.
Verfahren nach Anspruch 16, das des Weiteren Folgendes umfasst: Voranstellen von Antennenbeleuchtungsparametern innerhalb einer MAP, die zu der ersten Basisstation gesendet wird, wobei die Antennenbeleuchtungsparameter die erste Basisstation anweisen, den schmalen Strahl oder den zweiten breiten Strahl zu senden.