专利名称：利用动态光束形成以供无线通信信号的系统及方法
技术领域：
本发明关系无线通信领域。更特定而言，本发明关于一种在无线网络中利用动态光束形成以供无线通信信号的方法及系统。
背景技术：
无线电信系统在业界为人所熟知。在过去，基站将提供许多用户单元的无线通信。基站基本上将同步处理与用户系统的多重通信。基站能力的一种度量为其可支持的同步通信的最大数目，其是由像是可用功率及频宽所决定的因素。
因为并非所有的用户皆同时与基站通信，一基站可提供的无线服务可超过其同时通信能力要多得多的用户。如果一基站正进行其同时通信的最大数目，尝试建立另一个通信将会造成一个无法服务的表示，例如一系统忙碌信号。
一基站的服务覆盖率并不限于其处理同时通信的能力，但其本质上是限于一特定的地理区域。一基站的地理范围基本上是由该基站的天线系统的位置及由该基站广播的信号的功率所定义。
为了自一昂贵的地理区域内提供无线服务，一网络系统习用上具有多个基站。每个基站的天线系统可选择性地实际上的位置可提供在由该系统所涵盖的整体地理区域的一特定部份的涵盖率。这种系统可容易地提供移动用户单元的无线服务，其可行经一基站的范围的外，并进入另一个基站的范围，而不会中断进行中的无线通信。在这种网络中，由一基站所涵盖的地理区域通常称的为一蜂巢，而提供的电话通信服务通常称的为蜂巢式电话服务。
根据3rdGeneration Partnership Program(3GPP)的目前规格所建构的系统是设计来提供这种服务。在这种系统中，一典型的传送基站已知为一「节点b」，而一典型的用户单元即已知为一用户设备(UE)，不论是移动式或非移动。
在设计一种电信系统来涵盖一特定的地理区域时，该地理区域可划分为一预定型式的蜂巢。例如图1A所示，是定义成六角形蜂巢，所以该蜂巢覆盖了一蜂巢式样式的整个地理区域。在这种系统中，每个蜂巢可具有一基站，其在该蜂巢的中心具有一天线来提供360°的覆盖率。虽然一蜂巢覆盖的地图可设计成不具有任何重叠的区域，但实际上如图1B所示，来自相邻蜂巢的基站天线的传输光束的确会重叠，如虚线所示。此光束覆盖率的重叠使得可由一移动UE进行由一基站到另一个的通信的「交递」，因为该移动UE可由一个蜂巢行进到另一个。但是，一重叠基站信号会构成由一不同基站的UE所接收的信号的干扰，当该UE位在该重叠区域中。
其为了一些理由，蜂巢可定义成不同的非均匀形状。方向性天线、相位阵列天线或其它型式的天线系统可提供来使得来自一基站用于传输及/或接收的光束可覆盖一特定形状及大小的特殊地理区域。如图1B的基站BS′所示，使用方向性天线或相位的天线阵列的使用使得一基站天线可位在一蜂巢的边缘，用以提供覆盖该蜂巢的有形的光束。其好处在于较佳的功率使用，并避免在该蜂巢的外产生干扰，相反地，仅放置一单极天线在一蜂巢的边缘，并传送一360°的通信光束。
不像是无线通信系统，其仅服务静态的用户单元，系统是设计来与移动用户通信，其具有复杂得多的使用型式，因为对于一移动UE的服务通常是由该系统内的任何基站所提供。因此，一特殊基站可发现其能力可由移动UE从其它蜂巢进入其蜂巢者来完全地利用。
本发明人已经认知到该基站及相关的天线系统可动态地用来重新设置基站传输及/或接收光束，来响应于该无线系统的实际使用。此可造成动态地改变整体的蜂巢覆盖率来更为容易地满足系统需求，因此可较佳地避免所尝试的通信会遇到一网络忙碌信号。此亦可造成「智能型」交递，以避免在当一UE由一个蜂巢移动到另一个时的通信劣化。
为了实施动态光束形成，本发明人已经认知到由一习用装置所产生的数据，其可辨识一移动UE的地理位置，例如使用可用的全球定位卫星(GPS)系统或一基站三角测量技术，其可较佳地应用于基站天线系统的动态运作。
发明内容
本发明提供一种在无线电信系统中选择性地导引基站RF通信信号的方法。一基站进行与多个UE的无线RF通信。其可决定一UE的估计的位置。然后相对位置数据使用该估计的UE位置及一基站天线系统的已知位置来决定。光束形成条件是部份基于该相对位置数据来计算。一导引的光束是基于该计算的光束形成条件来对于该UE及该基站天线系统之间的RF通信，使得该导引的光束涵盖该UE的估计位置。
一UE的估计位置的位置数据的决定可由一或多个基站所接收的UE传送信号的电信系统三角测量所执行。另外，或为其组合，一UE的估计位置的位置数据的决定可由UE来执行，例如由使用全球定位卫星系统的UE，且该数据由该UE传送到一基站。
该计算的光束形成条件较佳地是包含部份基于该相对位置数据来计算传输光束形成条件。该光束形成较佳地是包含基于该计算的传输光束形成条件，形成由该基站天线系统所传送的基站RF通信信号的导引的传输光束，使得该导引的传输光束可涵盖该UE的估计位置。另外或额外地，该计算的光束形成条件可包含部份基于该相对位置数据的计算接收光束形成条件，而该光束形成可包含形成该UE的导引接收光束，基于该计算的接收光束形成条件而由该基站天线系统所接收的RF通信信号，使得该导引的接收光束涵盖该UE的估计位置。
较佳地是，一估计的位置可由该基站天线系统的指定地理范围内的多个UE所决定。然后每个UE的相对位置数据使用该估计的UE位置及该基站天线系统的已知位置来决定。传输光束形成条件是部份基于至少第一及第二UE所决定的相对位置数据来计算。基于该计算的传输光束形成条件的第一UE的基站RF通信信号的导引的传输光束即形成，并由该基站天线系统传送，使得该导引的传输光束涵盖该第一UE的估计位置。基于该计算的传输光束形成条件的第二UE的基站RF通信信号的导引的传输光束即形成，并由该基站天线系统传送，使得该导引的传输光束涵盖该第二UE的估计位置。同时对于该第一及第二UE的基站RF通信信号的一个导引的传输光束即可形成，并传送，使得其同时涵盖该第一UE及该第二UE的估计的位置。另外，该第一UE的基站RF通信信号的第一导引的传输光束即可形成并传送，而该第二UE的基站RF通信信号的第二导引的传输光束即可形成并传送，使得该第二导引的传输光束与该第一导引的传输光束具有不同的方向。
较佳地是，该计算传输光束形成条件是部份基于相对的信噪比(SNR)估计。形成同时用于第一及第二UE的基站RF通信信号的一个导引的传输光束的信噪比(SNR)较佳地是可以估计。较佳地是可估计形成该第一UE的基站RF通信信号的第一导引的传输光束的信噪比(SNR)，及该第二UE的基站RF通信信号的第二导引的传输光束，其与该第一导引的传输光束具有不同的方向。然后，该估计的SNR可做比较来决定是否该计算的传输光束形成条件可产生一或多个导引的传输光束。
较佳地是，一相位化天线阵列系统是做为该基站天线系统，而传送光束形成条件是由估计一光束覆盖率Abeam的面积成为RF相位及传输功率P的函数来计算，使得该相位及传输功率P的选择使得该UE的相对位置是在Abeam内。该UE的相对位置数据可提供成形式(θ，d)，其中θ代表该UE与该基站天线系统的0度参考之间的角度，而d代表该UE与该基站天线系统位置的距离。该天线系统可具有多个模式M，其可提供相同相位、功率的光束的不同形状，然后传输光束形成条件可由估计一光束覆盖率Abeam的面积成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数F来计算。较佳地是，该天线系统具有至少两个模式M，其分别对于相同的相位及功率提供宽及窄的传送光束形状。该传送光束形成条件可由估计一光束方向θbeam成为一相位的函数f来计算，θbeam＝f()，所以Abeam＝F(f-1(θbeam)，P，M)，而θbeam的选择是基于θ，而P及M是基于d来选择。
当一估计的位置对多个UE来决定时，较佳地是接收光束形成条件是部份基于至少第一及第二UE的相对位置数据来计算。由该基站天线系统所接收的第一UE的RF通信信号的导引的接收光束是基于该计算的接收光束形成条件来告知，使得该导引的接收光束涵盖该第一UE的估计位置。由该基站天线系统所接收的第二UE的RF通信信号的导引的接收光束是基于该计算的接收光束形成条件来告知，使得该导引的接收光束涵盖该第二UE的估计位置。该第一及第二UE的RF通信信号的一个导引的接收光束，其形成使得可涵盖该第一UE及第二UE的估计位置。另外，该第一UE的RF通信信号的第一导引的接收光束的形成使得该第一导引的光束涵盖该第一UE的估计位置，而该第二UE的RF通信信号的第二导引的接收光束的形成使得该第二导引的光束涵盖该第二UE的估计位置，并具有不同于该第一导引的接收光束。
较佳地是，该接收光束形成条件是部份基于相对的信噪比(SNR)估计。其同时估计形成第一及第二UE的RF通信信号的一个导向的接收光束的信噪比(SNR)。并估计形成该第一UE的RF通信信号的第一导引的接收光束的信噪比(SNR)，以及该第二UE的RF通信信号的第二导引的接收光束的信号噪声比，其与第一导引的接收光束具有不同的方向。然后该估计的SNR即做比较来决定如果该计算的接收光束形成条件可产生一或多个导引的接收光束。
当使用一相位化的天线阵列系统做为该基站天线系统，接收光束形成条件较佳地是由估计一光束覆盖率Abeam做为RF相位及传输功率P的函数来计算，使得该相位及传输功率P的选择使得该UE的相对位置(θ，d)是在Abeam内。当该天线系统具有多个模式M，其提供相同相位的不同的光束形状，接收光束形成条件可由估计一光束覆盖率Abeam的面积做为相位及天线系统模式M的函数F来计算。接收光束形成条件较佳地是由估计一光束方向θbeam做为相位的函数f，即θbeam＝f()，所以Abeam＝F(f-1(θbeam)，M)及θbeam基于θ来选择，而M基于d来选择。
一较佳的基站具有一RF模块及一相结合的天线阵列系统。一光束形成器，其用来结合于该RF模块，以在该基站的天线阵列系统能够产生的光束范围内形成一组所要的光束。一地理位置处理器是耦合于该光束形成器，其设置来相对于该基站的天线阵列系统的位置的数据来处理UE地理位置数据，并输出选择的控制参数到该光束形成器。该光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束传送或接收一选择的UE的通信数据，其涵盖该选择的UE的估计的位置，其中对应于该选择的UE的估计位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。较佳地是，该地理位置处理器可设置成由估计一传输光束覆盖率Abeam的面积做为一RF相位及传输功率P的函数来计算传输光束形成参数，使得相位及传输功率P的选择使得该UE的相对位置数据(θ，d)可位在Abeam内。较佳地是，该天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供不同形状的光束，然后该地理位置处理器是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到个别的光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
另外或额外地，该地理位置处理器较佳地是设置成通过估计一接收光束覆盖率的面积成为一RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得该选择的UE的相对位置数据是位于该接收光束覆盖率的面积内。当该天线系统具有多个接收模式，其提供了相同相位的不同形状的接收光束，该地理位置处理器是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式的函数，并输出参数到该光束形成器来代表一选择的相位及天线系统接收模式的组合，以控制接收光束形成。
较佳地是，该RF模块可具有能力来提供超过一个传输光束，使得每个传输光束能够承载一独立的UE组合的通信信号。在这种状况下，该光束形成器是用于结合该RF模块以在一传输光束的范围内形成一组想要的传输光束，其为该基站的天线阵列系统能够产生者。然后该地理位置处理器即设置来通过基于多个选择的UE的每个UEi的相对位置数据(θi，di)来估计一组传输光束覆盖的面积以计算传输光束形成参数，其中θi代表该UEi与该基站天线系统的0度参考的角度，而di代表该UEi与该基站天线系统位置的距离，其为RF相位及传输功率P的函数，使得该相位及传输功率P的选择使得多个选择的UE的每个UEi的相对位置数据(θi，di)是位在该组传输光束覆盖的区域中的一个区域的内。当该天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供不同形状的光束，该地理位置处理器较佳地是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到个别的光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
另外或额外地，该RF模块可具有能力来提供超过一个接收光束，使得每个接收光束能够承载一独立的UE组合的通信信号。在这种状况下，该光束形成器是用于结合该RF模块以在该天线阵列系统的接收光束能力范围内来形成一组想要的接收传输光束。然后该地理位置处理器即设置来通过基于多个选择的UE的每个UEi的相对位置数据(θi，di)来估计一组传输光束覆盖的面积以计算接收光束形成参数，其中θi代表该UEi与该基站天线系统的0度参考的角度，而di代表该UEi与该基站天线系统位置的距离，其为RF相位的函数，使得该相位的选择使得多个选择的UE的每个UEi的相对位置数据(θi，di)是位在该组接收光束覆盖的区域中的一个区域之内。当该天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供不同形状的光束，该地理位置处理器较佳地是设置成计算接收光束形成参数成为相位及天线系统模式M的函数，并输出参数到个别的光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制接收光束形成。
一无线电信系统是通过-提供多个这种基站及多个移动UE来建构。较佳地是，每个UE包含具有一相结合的天线的RF模块。该UE可具有一地理位置处理器，其使用一全球定位卫星(GPS)系统来决定目前的UE的地理位置数据，该数据由该UE RF模块天线传送来由该基站使用。每个UE可包含一光束形成器，其用于结合该UE RF模块来在该UE天线阵列系统能够产生的光束范围内来形成一想要的光束。在这种状况下，一地理位置处理器耦合于该UE光束形成器，其用来处理相对于一选择的基站的已知位置的数据的估计UE位置的UE地理位置数据，并输出选择的控制参数到该光束形成器。该UE光束形成器控制该UE RF模块来以一有形的光束传送或接收该选择的基站的通信数据，其可涵盖该选择的基站的已知位置，其中相对于该选择的基站的已知位置的UE地理位置数据即由该UE地理位置处理器所处理。
较佳地是，该地理位置处理器可设置成由估计一传输光束覆盖率Abeam的面积做为一RF相位及传输功率P的函数来计算传输光束形成参数，使得相位及传输功率P的选择使得相对于该选择的基站的已知位置的该估计的UE位置的相对位置数据可位在Abeam内。相对于该选择的基站的已知位置的该估计UE位置的相对位置数据可表示成(θ，d)，其中θ代表该基站与该估计的UE位置的0度参考的角度，而d代表该选择的基站的估计的UE位置与该已知位置之间的距离。
该UE天线系统可具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供不同形状的光束。在这种状况下，该UE地理位置处理器较佳地是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到该光束形成器，来代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
该地理位置处理器可设置成藉由估计一接收光束覆盖率的面积成为一RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得该选择的UE的相对位置数据是位在该接收光束覆盖率的面积内。当该天线系统具有多个接收模式，其提供了相同相位的不同形状的接收光束，该地理位置处理器较佳地是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式的函数，并输出参数到该光束形成器来代表一选择的相位及天线系统接收模式的组合，以控制接收光束形成。
本发明另一方面是提供一种在无线电信系统中选择性导引基站RF通信信号的方法，其中具有重叠的传输范围的基站可与多个UE进行无线RF通信。其可决定多个UE中每一个的估计位置来接收基站RF通信信号。一UE的估计位置的决定较佳地是由一或多个基站接收的UE传送的信号的电信系统三角测量来执行，及/或在该UE处的全球定位卫星系统所执行。对于每个UE，可辨识出具有涵盖该估计的UE位置的传输范围的每个基站。对于每个UE，关于每个辨识的基站的相对UE位置数据是使用该UE位置数据，及该辨识的基站的预先定义的位置数据来辨识。对于每个辨识的基站，光束形成条件是部份基于该决定的相对位置数据来计算，使得每个UE是指定到一特定的基站，其为该UE所要传送RF通信信号的基站。该UE的基站RF通信信号的一组导引的光束是基于该计算的光束形成条件来形成，使得对于每个该UE中，对于该UE的具有RF通信信号的导引的光束涵盖该UE的估计位置。该处理是基于选择的条件来重复，以动态地重新设置基站传输光束。
每个UE的通信数据可具有一服务品质及一数据速率需求。在这种状况下，光束形成条件较佳地是计算成每个UE是部份基于要传送到该UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来指定到一特定的基站。较佳地是，每个UE的相对位置数据包含该UE的估计的相对速度数据。在这种状况下，光束形成条件较佳地是计算成每个UE是部份基于对应于该估计的UE位置的相对位置数据，及该UE的相对估计速度来指定到一特定的基站。
要动态地重新设置基站传输光束的方法较佳地是基于一选择的种类来重复，如下述a.对应于该估计的UE位置及该UE的相对估计的速度数据而改变相对位置数据，b.要传送到该UE的通信数据的服务品质及/或数据速率需求的改变，及/或c.基站失效。
要动态地重新设置基站传输光束的较佳的无线电信系统包含多个基站，用于与多个UE进行无线RF通信。每个基站具有一RF模块及一相结合的天线系统，其是位在一预定的位置及一地理传输范围，其至少重叠于至少另一个基站的传输范围。一光束形成器是用来结合于每个基站的RF模块，以在光束范围内形成一组所要的光束，其为该基站的天线阵列系统即可产生。一网络接口交互连接于该基站。该网络接口及一或多个相结合的地理位置处理器是用来a.处理UE地理位置数据，其对应于选择的UE的估计的位置，其相对于具有涵盖该选择的UE的估计位置的传输范围的基站的天线阵列系统的位置数据，b.分配该选择的UE成为群组，每个群组是维持与具有涵盖该选择的UE的估计位置的传输范围的基站中一选择的基站的通信，及c.输出选择的参数到具有涵盖该估计位置的传输范围的基站的光束形成器，使得一选择的基站以一有形的光束传送该相对应分配的UE的群组中每个UE的通信数据，其可涵盖该个别的UE的估计的位置。
每个选择的UE的通信数据可具有多个服务品质及一数据速率需求。较佳地是，该网络接口及相结合的地理位置处理器是用来分配该选择的UE成为群组，其部份基于要传送到该选择的UE的通信数据的服务品质及数据速率需求。每个选择的UE的地理位置数据可包含该UE的估计的相对速度数据。较佳地是，该网络接口及相关的地理位置处理器是用来分配该选择的UE成为群组，其部份基于对应于该估计的UE位置的地理位置数据，及该选择的UE的相对估计速度数据。
较佳地是，每个基站包含耦合于其光束形成器的地理位置处理器，其是用来处理相对于其天线阵列系统的预定位置的UE地理位置数据，以输出选择的参数到其光束形成器，使得其光束形成器控制其RF模块来以一有形的光束传送一选择的UE的通信数据，其涵盖该选择的UE的估计的位置，其中对应于该估计的位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。当一UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，每个基站地理位置处理器较佳地是设置成部份基于要传送到该选择的UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来计算导引到一选择的UE的光束的光束形成参数。当每个选择的UE的地理位置数据包含该UE的相对速度数据，每个基站地理位置处理器较佳地是用来计算导引到一选择的UE的光束的光束形成参数，其部份基于对应于该估计位置的地理位置数据及该选择的UE的相对估计速度数据。
此外，每个基站地理位置处理器可用来输出选择的参数到该基站的光束形成器，使得该基站的光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束传送或接收一选择的UE的通信数据，其涵盖该选择的UE的估计的位置，其中对应于该选择的UE的估计位置的地理位置数据可由该地理位置处理器来处理。每个基站RF模块可具有能力来提供超过一个传输或接收光束，使得每个传输或接收光束能够承载一独立的UE组合的通信信号。在这种状况下，每个个别的光束形成器可用来结合于该RF模块来在该基站的天线阵列系统的能力内的一光束范围下的一组想要的传输或接收光束。
本发明又另一方面提供了在一无线电信系统中选择性地导引基站RF通信信号的智能型交递方法，其中具有已知位置及重叠的传输范围的基站可与一移动UE进行无线RF通信。一自基站接收RF通信信号，及位在多个基站的传输范围内的一移动UE的估计的位置即可决定。一UE的估计位置的决定较佳地是由一或多个基站接收的UE传送的信号的电信系统三角测量来执行，及/或在该UE处的全球定位卫星系统所执行。对于每个UE，可辨识出具有涵盖该估计的UE位置的传输范围的每个基站。其可辨识出具有涵盖该估计的UE位置的传输范围的每个基站。关于每个辨识的基站的相对UE位置数据是使用该估计的UE位置及该基站的已知位置来决定。光束形成条件是部份基于该决定的相对位置数据来计算，使得该UE是指定给该辨识的基站中的一个，其为该UE要传送RF通信信号者。自该指定的基站所传送的UE的基站RF通信信号的导引的光束是基于该计算的光束形成条件所形成，使得该导引的光束涵盖该UE的估计的位置。该智能型交递处理是基于选择的条件来重复，以动态地重新设置基站传输光束。
该UE的通信数据可具有一服务品质及一数据速率需求。在这种状况下，使得该UE指定给该辨识的基站的一的光束形成条件较佳地是部份基于要传送到该UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来计算。该UE的相对位置数据可包含该UE的估计的相对速度数据。在这种状况下，使得每个UE指定到该辨识的基站中的一个的光束形成条件较佳地是部份基于对应于该估计的UE位置的相对位置数据，及该UE的相对估计速度来计算。
该智能型交递处理较佳地是重复来基于以下的选择类形来动态地重新设置基站传输光束a.对应于该估计的UE位置及该UE的相对估计的速度数据而改变相对位置数据，b.要传送到该UE的通信数据的服务品质及/或数据速率需求的改变，及/或c.基站失效。
一种用以实施智能型交递的较佳无线电信系统包含多个基站，用以与一移动UE进行无线RF通信。每个基站具有一RF模块及一相结合的天线系统，其是位在一预定的位置及一地理传输范围，其至少重叠于至少另一个基站的传输范围。一光束形成器是用来结合于每个基站的RF模块，以在光束范围内形成一组所要的光束，其为该基站的天线阵列系统即可产生。一网络接口交互连接于该基站。该网络接口及一或多个相结合的地理位置处理器是用来a.处理UE地理位置，其对应于一选择的移动UE的估计的位置，其相对于具有涵盖该选择的UE的估计位置的传输范围的天线阵列系统的位置数据；b.选择基站中具有涵盖该选择的UE的估计位置的传输范围的基站；及c.输出参数到该选择的基站的光束形成器，使得该选择的基站以一有形的光束传送该选择的UE的通信数据，以涵盖该选择的UE的估计的位置。
该选择的UE的通信数据可具有一服务品质及一数据速率需求。在这种状况下，该网络接口及相结合的地理位置处理器较佳地是设置成部份基于要传送到该选择的UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来选择一基站。该选择的UE的地理位置数据可包含该UE的估计的相对速度数据。在这种状况下，该网络接口及相结合的地理位置处理器是设置成部份基于同时对应于该选择的UE的估计位置及相对估计速度数据的地理位置数据来选择一基站。
每个基站可包含耦合于其光束形成器的地理位置处理器，其是用来处理相对于其天线阵列系统的预定位置的UE地理位置数据，以输出选择的参数到其光束形成器，使得其光束形成器控制其RF模块来以一有形的光束传送一选择的UE的通信数据，其涵盖该选择的UE的估计的位置，其中对应于该估计的位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。当一UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，每个基站地理位置处理器较佳地是设置成部份基于要传送到该选择的UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来计算导引到一选择的UE的光束的光束形成参数。当该UE的地理位置数据包含该UE的估计相对速度数据，每个基站地理位置处理器较佳地是设置成部份同时基于对应于该UE的估计位置及相对估计速度数据的地理位置数据来计算导引到该UE的光束的光束形成参数。
每个基站地理位置处理器亦可设置成由估计一传输光束覆盖率Abeam的面积来计算传输光束形成参数，做为一RF相位及传输功率P的函数，使得相位及传输功率P的选择使得该UE的相对位置数据可位在Abeam内。其中每个基站天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供不同形状的光束，每个基站地理位置处理器较佳地是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到个别的光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
每个基站地理位置处理器亦可设置成输出选择的参数到该基站的光束形成器，使得该基站的光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束传送或接收该UE的通信数据，其涵盖了该UE的估计位置，其中对应于该UE的估计位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。在这种状况下，每个基站地理位置处理器较佳地是设置成藉由估计一接收光束覆盖率的面积成为一RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得该相位的选择将该UE的相对位置数据位在该接收光束覆盖率的面积内。其中每个基站天线系统具有多个接收模式，其提供了相同相位的不同形状的接收光束，该地理位置处理器较佳地是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式M的函数，并输出参数到该光束形成器来代表一选择的相位及天线系统接收模式的组合，以控制接收光束形成。
每个基站RF模块可具有能力来提供超过一个传输光束，使得每个传输光束能够承载一独立的UE组合的通信信号。在这种状况下，每个个别的光束形成器较佳地是用于结合该RF模块以在一传输光束的范围内形成一组想要的传输光束，其为该基站的天线阵列系统能够产生。
在任何所揭示的系统中，每个UE较佳地是包含一RF模块，其具有一相结合的天线。每个UE可具有一地理位置处理器，其用于使用一全球定位卫星(GPS)系统来决定目前的UE地理位置。依照需要，每个UE亦可包含运作上结合该UE RF模块的光束形成器来在该天线阵列系统能够产生的光束范围内形成一想要的光束，及耦合于该UE光束形成器的地理位置处理器，其用来处理相对于一选择的基站的已知位置的数据的估计UE位置的UE地理位置数据，并输出选择的参数到该光束形成器，使得该光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束传送或接收该选择的基站的通信数据，其涵盖该选择的基站的已知的位置，其中相对于该选择的基站的已知位置的UE地理位置数据是由该UE地理位置处理器所处理。
本发明的其它目的及好处对于本技术专业人士可通过以下的详细说明来了解。
图1A及1B所示为一习用的蜂巢布置及传输类型。
图2所示为动态使用有形的传输光束来处理一特定的用户密度。
图3所示为动态使用有形的传输光束，其中一基站有失效。
图4所示为该蜂巢覆盖的动态重新配置的流程图。
图5A-5E所示为使用光束形成的基站，以提供无线光束覆盖率到不同状况下的选择的UE。
图6所示为实施地理位置为主的光束形成的流程图。
图7所示为根据本发明原理对于一地理位置辅助的光束形成移动通信系统的基站及UE组件的方块图。
图8所示为当一UE由一个蜂巢移动到另一个时的交递方式。
图9所示为在智能型交递中合作的基站之间的协调处理。
图10所示为根据本发明揭示内容中使用智能型交递透过光束形成基站所支持的UE。
图11所示为用于智能型交递于光束形成基站的步骤的流程图。
具体实施例方式
一无线通信系统的初始蜂巢覆盖率可使用例如图1B所示的习用方法来设置。但是，为取代维持严谨定义的覆盖区域，本发明利用蜂巢覆盖率的动态形成来适应于实际实时系统使用需求。无线电资源、覆盖面积及服务的用户皆可较佳地在一些相邻且合作的基站之间来共享。此可造成系统容量、使用率及效率的增加。
以下的说明主要是关于动态地成形来自基站的传输光束。但是，本技术专业人士将亦可了解用于接收的光束形成的应用性。因为在不同类型的双向通信中的数据需求对于相同通信的上链及下链部份会相当地不同，较佳地是对于传输及接收可独立控制光束成形。此外，在UE处传输或接收的光束形成亦可有利地来使用。
较佳地是，每个蜂巢的基站使用一相位的天线阵列或类似的天线系统。在本技术中亦熟知的是，相位的天线阵列及其它习用系统可使得一基站在一选择的方向上传送(或接收)一选择性大小的光束。对于一相位的天线阵列，一RF信号相位可调整来导引该传输光束，而信号功率可调整来控制该光束的大小。同时，天线选择及大小可在该光束的形状及大小当中扮演一种角色。举例而言，一基站可具有包含两个天线阵列的天线系统，其中一个在一给定方向上产生相当窄的光束，而另一个则在一给定方向上产生相当宽的光束。
透过调整这些参数，两个或多个相邻的蜂巢可协调及重新定义由每个基站所覆盖的区域，其方法比将所有蜂巢考虑在一起的方式要更为最佳化。一基站可启始在相邻蜂巢中与其相邻者的一或多个的协调处理，其是由于在目前由其所覆盖的区域中的用户的过量需求，或由于由低交通量产生的过剩资源。除了上述之外，有其它的考虑可使得一蜂巢启始一协调处理。该协调处理本身较佳地是限定了在合作的基站之间使用它们当中的接口的一系列的讯息交换。在该协调处理结束时，该蜂巢群组可到达该覆盖的整体区域的一新的区隔，藉此改进该共同的运作效能。由每个基站所覆盖的新区域是由该天线阵列的光束形成技术来利用RF能量说明。
图2及3所示为该方法的范例。图2所示为在该基站BS1区域，及该基站BS1及基站BS3之间的区域中用户的密度。当决定在这些区域中用户为高密度时，在基站BS1及基站BS3处的天线阵列是用来传送一选择性成形及导引的光束，以提供所需要的无线电资源到该用户密度。图3所示为基站BS3遇到失效的状况。然后基站BS1及基站BS2即用于传送一选择性成形及导引的光束，以提供所需要的无线电资源到正常由基站BS3所服务区域中的用户。
图4所示为牵涉到使用天线阵列的动态重新配置基站覆盖率的步骤的典型程序的流程图。首先，参数是设定为触发该重新配置。为了追踪及决定触发事件，该网络较佳地是追踪每个基站与UE及UE位置之间的活动通信的数目。较佳地是，此信息是以一快速的速率所更新，因为移动UE位置可连续地改变。
除了UE的位置之外，该UE的速率及方向亦可由UE回报，或由BS估计。此信息结合了地理地图信息，可用来预测该UE的未来位置。此信息可用于(1)降低该位置数据必须由UE传送到BS的频率，(2)决定如果该网络有可能在最近达到满载。后者可在该光束形成决策处理中考虑。
此数据使得该网络可决定如果一特定的基站正达到满载，或有可能达到满载。然后该重新配置处理可在当与一特定基站同时通信的用户临界数目或数据交通量的临界量皆到达时来触发。在相邻蜂巢中所进行的通信数目即做比较，且如果有一足够较低的数目，即会进行两个或多个基站之间的协调处理。因为UE位置为已知，在一小区域中显著较高的密度，亦可做为一触发事件。较佳地是，一基站失效亦可定义为一触发事件，以提供相邻基站的辅助覆盖率。
该协调处理在由一触发事件启始之后，较佳地是限定评估与该特定基站通信的UE的UE位置的所有数据，并将其匹配于该特定基站可使用的一组光束样式，其可提供具有相同或降低信号噪声比(SNR)的UE的更为均匀的服务分布。一旦完成该协调处理，该基站重新聚焦其传送的RF信号，以提供在该协调处理期间所决定的该UE的光束。
光束形成选择较佳地是使用UE地理位置数据来决定。数据交通量亦为一重要的考量，特别是当使用光束形成来与多个UE通信。
图5A所示为一基本的案例，其中一基站10聚集一无线光束12在一单一UE上，即UE1。该基站光束使用该目标的用户的位置的明确数据来形成，在此例中为UE1。
图6提供该处理的基本流程图。该第一步骤包含决定该目标的单一UE及/或多个UE的位置。此较佳地是使用熟知的技术来达到，其包含1)UE为主的技术，例如GPS为主的方法；2)网络为主的三角测量方法，例如基于到达时间差(TDOA)及到达角度(AOA)的方法；3)同时包含UE及网络的复合方法。当使用UE为主的技术时，一第二通信步骤是由使得该网络可知道每个目标的UE的位置数据来提供。此处理包含在UE及网络之间适当设计的讯息的交换。
然后一光束形成计算步骤即发生，其较佳地是包含基于目标的UE的位置数据的决策处理。在此步骤期间，该网络决定该光束形成的特性，用以利用视为对该网络适当及/或最佳化的方式来服务该目标的UE。此决策处理亦可包含一双向通信处理，其中该UE亦牵涉在该决策处理中。最后，该光束是基于决策处理而形成，以产生一选择性大小及导引的RF光束，其可覆盖该UE的位置，如同由其地理位置数据所反应。
一基站20及一UE30的相关组件的方块图是示于图7。该基站20较佳地是经由一组频道处理器22而耦合到网络组件，其可处理及格式化数据。该基站/网络接口可为有线、无线或任何其它种类的连接。
该频道处理器32是耦合于一组调制解调器单元24。该调制解调器单元24调制传输用信号，并解调制接收的信号。一RF模块26具有一相结合的相位化天线阵列系统27，并耦合该等调制解调器24。该RF模块26将自该基站调制解调器单元24接收的调制信号转译成一选择的传输用载波频率。该RF模块26在运作上结合一光束形成器28，其可选择性调整功率、RF相位及天线选择，用以由该天线阵列系统27能够产生的光束范围来形成一所要的光束。一地理位置处理器29处理该UE地理位置数据来输出选择的参数到该光束形成器28。
该天线系统27可具有一连续范围的角度导向的光束，或一分散角度导向的光束范围。该光束范围亦可具有不同的光束宽度可用于特定的角度方向。较佳地是，该RF模块26的设置使得其能够提供超过一个传输光束，使得每个光束能够承载一独立组合的UE的通信信号。较佳地是，用于接收的光束形成是独立于用于传输的光束形成，因为该用户通信的数据流通常为非对称。举例而言，如果该UE已经请求一数据链结来下载一档案，在这种通信期间，到达该UE的下链数据通常将为明显地大于任何到达该基站的上链数据流。
该UE30包含一频道处理器32来处理及格式化耦合于一调制解调器单元34的数据。一应用处理器33可提供来支持多种语音及数据处理应用。该调制解调器单元34调制用于传输的信号，并解调制所接收的信号。一RF模块36具有一相结合的天线37，并耦合该调制解调器34。该RF模块36将自该UE调制解调器34接收的调制信号转译成一选择的传输用载波频率。一地理位置处理器39可提供来由一GPS系统决定UE地理位置，然后传送到该基站20，较佳地是对于一移动UE为频繁的间隔之下。
该UE可具有一光束形成器38(显示为虚线)，其可选择性地调整功率、RF相位及天线选择，用以由该天线阵列系统37能够产生的光束范围来形成一所要的光束。在这种状况下，该地理位置处理器39是用来处理该UE地理位置数据来输出选择的参数该UE的光束形成器。使用于UE传输及/或接收的光束形成可同时在UE处及对于网络的SNR降低具有好处。传送一导向的光束在许多情况下将可降低由UE所产生对于其它系统基站或该光束的外的UE的干扰量。透过一导引的光束的接收将在许多情况下可降低对于该光束的外的来源的接收信号的干扰量。
为了方便起见，每个UE的地理位置数据可利用该基站的基站天线位置相对于要传送到该UE的光束的极坐标来描述。请参考图5A，在运作上，该基站接收UE1的地理位置成为(θ1，d1)，其中θ1代表该UE与该基站天线系统的0度参考射线的角度，而d1代表该UE与该基站天线系统位置的估计的距离。
当动态光束形成由UE使用时，该UE的地理位置数据可类似地利用该UE正在通信的一选择的基站的已知位置所相对的极坐标来描述。在这种状况下，该相对位置数据坐标θ代表该选择的基站与该UE的0度参考射线的角度，而d代表该UE与该选择的基站的估计的距离。
当利用一相位化的天线阵列系统，该光束覆盖面积Abeam为RF相位的函数F()，而用于传送的光束、传输功率P。所使用的特定天线系统亦可提供不同的天线选择模式M，其提供相同的相位及功率的不同形状的光束，例如一宽的光束及一窄的光束选择可用于一给定的相位。因此，一般而言Abeam＝F(，P，M)(传输用)Abeam＝F(，M) (接收用)。
因为光束方向θbcam主要为相位的函数，θbeam＝f()AbCam＝F(f-1(θbeam)，P，M) (传输用)Abeam＝F(f-1(θbcam)，M)(接收用)。
应用此在图5A中可提供一传输光束12来涵盖UE1，Abeam12＝F(f-1(θ1)，P，M)其中P、M的选择使得Abeam12延伸至少一距离d1。
其可使用具有双向光束的相位化数组天线。基本上，这种天线是导引对于一轴为对称的光束。藉由沿着该轴定义该天线角度为0度的参考，该光束方向θbeam对相位的函数关系可利用其绝对值来表示，如下式|θbeam|＝f()其中该UE位置数据的极坐标表示可以转换，使得该角度数据θ的范围为该基站的0度角度参考为±180degrees，即-180°≤θ≤180°。
在选择光束形成参数时的一主要因素，特别是P及M，其是要维持该接收信号的一适当的信号对噪声(干扰)比(SNR)。在容量或覆盖率有限的系统中，该目标通常是要尽可能达到最高的SNR。在有限干扰的系统中，例如CDMA，该目标是要达到某个最小的SNR，以保证该链接所需要的一满足的QoS，但不会太高，所以不会造成对于其它链接的不需要的干扰。SNR为S÷I，其中S为所想要的信号，而I为干扰。一通式为SI=SbN0+ΣSk,]]>其中Sb为在该接收器处所要的信号，N0为噪声，及∑Sk为来自其它通信的信号干扰的总和。
该Sk值的性质通常是根据所使用的调制，其与距离成反比。
图5B到5D说明不同的策略。在图5B中，UE2及UE3是充份地隔开，使得形成在每个来自基站天线阵列10的UE的光束为最佳。在传输上，导引到UE2的光束是移动远离导引到UE3的光束。因此，其皆不能提供明显的干扰来降低该接收的信号的个别的SNR。
在图5C中，该光束具有明显的重叠，其显示出该个别的信号造成彼此之间明显的干扰。不论在UE2及UE3，其它的传输将呈现为一明显的噪声因素。在图5D中，相同的两个UE，例如UE2及UE3，是显示在相同的位置，而由一单一宽光束所覆盖。该信号到每个UE可看到一较低的干扰者，因为对于其它UE没有第二个信号，藉此改善该信号噪声比的起源。如果到达该UE的功率可保持为固定，反射一宽光束形状的模式参数M的选择是用来改进在图5C中所示的另一个的SNR。
在实际的应用中，将会有其它的变量有影响。在该传送器中的功率限制或相距一段距离的潜在干扰实际上可需要一较低的功率，以在由该基站传输期间到达该UE，且会发生由于加宽的光束而增加来自其它来源的噪声。特别是，当两个或多个相邻的基站的光束是对于蜂巢的重新配置来加以决定时，要由相邻蜂巢传送的该光束的功率及形状较佳地是在决定牵涉在该处理中的基站的适当的光束组合时来考虑。
此外，该种通信即可考虑，因为不同类型的通信可具有不同的数据速率及服务品质需求。举例而言，数据文件传输可在一相当低的速率下来进行，但可需要一高的服务品质，因为一计算机数据程序档案的每一个位通常必须正确，藉以使得该传送的程序档案可正确地运作。语音或视讯会议可具有一较低的服务品质需求，但可需要一较高的数据速率，因为该语音或视讯会议可呈现给用户为实时地进行，而不会有中断。音乐或视讯串流通信可具有对于下链的类似的服务品质及数据速率需求，但可相对于上链需求为非常地不对称。因此，由于分别在基站10与UE2及UE3之间的两个独立的通信的非对称数据速率及服务品质需求，图5C可代表由基站10到UE2及UE3的选择性形成的下链传输光束，而图5D可代表对于那些通信的基站10所选择性形成的上链接收光束。
如果使用一个光束的数据速率并不适合来支持两个UE的需求，其必须来改变该调制格式(速率、每个符号的位等等)，来能够使用一个光束。这种改变有可能降低在该分子中的信号值。因此，该基站的地理位置处理器较佳地是进行相对的计算来决定是否该较佳的状况可包含一或两个光束，及这些光束所需要的功率。基于SNR所提供的最佳信号的光束样式较佳地是即可实施。其有可能来延伸该计算来包含旋转该光束而直接聚焦它们在该UE上的可能性，因为该增加的区隔会部份不利于该分母，而在分子中更为显著。
图5E所示为增加了UE数目的状况，即UE1到UE7。为了计算简单，该UE可根据其角度极坐标来辨识，使得所有由(θi，di)所表示的所有UEi，及由(θi+1，di+1)所代表个UEi+1，其中θi≤θi+1。对于任何数目N的UE，该光束形成选择处理即可搜寻(θi-θi+1)的两个最大值，即Δθi，i+1，包含有ΔθN，1，以决定两个群组的UE，其可在相对于该基站天线阵列10的角度方向上最为接近。图5E代表在UE7及UE1(Δθ7，1)之间的角度差，及UE3与UE4(Δθ3，4)之间的角度差为最大，所以UE1到UE3，以及UE4到UE7的UE在初始时即选择成群组。
两个所提出的光束配置中每一个的θbeam即可在初始时选择来画分该两个群组中每一个的末端UE的角度方向。在图5E中的次况，该第一种提出的光束配置的θbeam较佳地是初始化为(θ1+θ3)÷2，而该第二种提出的光束配置的θbeam较佳地是初始化为(θ4+θ7)÷2。
然后M是选择来保证一足够宽的光束来涵盖每个群组的末端UE之间的角度展开，而P是选择来保证该信号投射的距离足以涵盖在该个别UE群组中每个UE的距离坐标d中所反射的距离。对于其它群组的计算可进行来决定如果SNR可在一系统的基础之下来改善，使得无法提供改善即会造成所尝试的群组化变化的类型的中止。当该天线阵列提供如上所述的一双向对称光束时，上述的计算可基于每个UE的相对角度位置0的绝对值来修正，其可转换为范围-180°≤θ≤180°。
动态光束形成亦可较佳地用来实施进行中的通信的交递。为了使一UE通信继续进行，该UE已经建立了其本身与一基站天线系统之间的RF链接，其可位在一蜂巢塔中。当UE移动时，该RF链接的特性即改变，且在UE及/或该蜂巢塔处所接收的信号品质即会降低，造成其触发一交递考虑处理。图8所示为一UE与一蜂巢中的基站BS1进行通信，并移动朝向由一不同基站BS2所服务的一相邻蜂巢。
该交递考虑处理包含该UE与一些候选的目标蜂巢，其中之一即对于该交递来选择，如果有执行交递的话。图9所示为在合作的基站之间的协调处理，以进行智能型交递决策。在此交递考虑处理期间，每个候选的蜂巢会在它们之间通信，并交换关于该RF资源的可用性的信息，及任何其它相关的考虑，来支持正在考虑中的UE。因为当两个或多个相邻的基站的光束是对于蜂巢的重新配置来加以决定时，要由相邻蜂巢传送的该光束的功率及形状较佳地是在决定牵涉在该处理中的基站的适当的光束组合时来考虑。该协调处理使用基于UE地理位置数据的光束形成选择，如上所述。该协调的结果为对于所牵涉的基站来决定一选择组合的光束，以提供具有一相对较低的SNR的UE覆盖率。
在此协调阶段期间，该UE持续地由原来的蜂巢塔来支持，其凭借其天线阵列来使用追踪及聚焦的光束。因此，该交递考虑处理不需要受到严格的时间限制。如图10所示，在该极端的例子中，如果一相邻蜂巢不能够有效率地接收该UE，其可决定该原先的蜂巢为最佳的位置，且必须继续来服务该UE。此是利用例如基站BS1的天线阵列的光束形成及追踪能力来完成，以继续维持与UE1及UE3的通信，即使它们已经移动超出BS1的正常的蜂巢覆盖范围。在图10所示的范例中，邻近基站BS2的高密度的用户会造成该「智能型」交递决定，以重新设置来自基站BS1的延伸的光束来继续服务UE3。
图11所示为用以进行「智能型」交递的一般性处理的流程图，其实际上不会造成交递的进行。该第一步骤是要在发生一触发事件时来触发该智能型交递处理。该触发事件较佳地是包含关于UE位置数据的临界值，位置数据的改变，其代表行进方向、UE信号品质劣化、服务中基站负载，及该UE的服务需求改变，其可在一通信期间由一低数据速率切换到一高数据速率，其为一潜在的通信应用所需要。
一旦触发该处理，该服务基站决定那一个基站要牵涉在内，并进行该协调处理来对于所有牵涉到的基站来选择一较佳的光束配置类型。一旦选择了新的光束配置处理，其是实施来重新聚焦该个别的基站光束。当要发生一交递时，该新的服务基站首先将实施对于其所决定的该选择光束，并取得该UE通信，其是在该原先服务的基站实施其新的光束型式之前。
当同时使用智能型交递及蜂巢覆盖的整体网络动态成形时，该智能型交递条件可仅做为一触发事件，对于图4所示的蜂巢覆盖处理的动态成形。
当本发明利用某些特定参数来说明时，本技术专业人士将可立即了解到其它的变化，其皆视为在本发明的范围内。
权利要求
1.一种在一无线电信系统中选择性地导引基站RF通信信号的方法，其中一基站与多个用户设备(UE)进行无线RF通信，该方法包含决定一UE的一估计位置；使用该估计的UE位置及一基站天线系统的一已知位置来决定相对性位置数据；部份基于该相对位置数据来计算光束形成条件；及基于该计算的光束形成条件来在该UE及该基站天线系统之间形成RF通信信号的一导引的光束，使得该导引的光束涵盖该UE的估计的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，一UE的一估计位置的位置数据的决定可由一或多个基站所接收的UE传送信号的电信系统三角测量来执行。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，一UE的一估计位置的位置数据的决定可由该UE来执行，而该数据由该UE传送到一基站。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，一UE的一估计位置的位置数据的决定可由该UE使用一全球定位卫星系统来执行。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，一UE的一估计位置的位置数据的决定可由一或多个基站所接收的UE传送信号的电信系统三角测量来执行，并配合该UE使用一全球定位卫星(GPS)系统，其中GPS数据是由该UE传送到一基站。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该计算的光束形成条件包含部份基于该相对位置数据来计算传输光束形成条件；及该光束形成包含基于该计算的传输光束形成条件，形成由该基站天线系统所传送的基站RF通信信号的导引的传输光束，使得该导引的传输光束可涵盖该UE的估计位置。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包含部份基于该相对位置数据来计算接收光束形成条件；及基于该计算的接收光束形成条件来对于由该基站天线系统所接收的UE RF通信信号来形成一导引的接收光束，使得该导引的光束涵盖该UE的估计的位置。
8.如权利要求6所述的方法，进一步包含决定在该基站天线系统的一指定地理范围内的多个UE的一估计位置；使用该估计的UE位置及一基站天线系统的已知位置来决定每个UE的相对性位置数据；部份基于至少第一及第二该UE的决定的相对位置数据来计算传输光束形成条件；基于该计算的传输光束形成条件，由该基站天线系统形成及传送该第一UE的基站RF通信信号的导引的传输光束，使得该导引的传输光束涵盖该第一UE的估计位置；及基于该计算的传输光束形成条件，由该基站天线系统形成及传送该第二UE的基站RF通信信号的一导引的传输光束，使得该导引的传输光束涵盖该第二UE的估计位置。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一及第二UE的基站RF通信信号的一个导引的传输光束即形成及传送，使得该一个导引的传输光束可涵盖该第一UE及该第二UE的估计位置。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一UE的基站RF通信信号的一第一导引的传输光束即形成及传送，使得该第一导引的传输光束涵盖该第一UE的估计的位置，而该第二UE的基站RF通信信号的一第二导引的传输光束即形成及传送，使得该第二导引的传输光束涵盖该第二UE的估计位置，其方向与该第一导引的传输光束并不相同。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，计算传输光束形成条件是部份基于估计形成同时对于该第一及第二UE的基站RF通信信号的一个导引的传输光束的信噪比(SNR)，其涵盖该第一UE及该第二UE的估计位置；估计形成该第一UE的基站RF通信信号的一第一导引传输光束的信噪比(SNR)，其涵盖该第一UE的估计位置，以及该第二UE的基站RF通信信号的一第二导引的传输光束，其涵盖该第二UE的估计位置，其方向与该第一导引的传输光束并不相同；及比较该估计的SNR，以决定如果该计算的传输光束形成条件是要产生一或多个导引的传输光束。
12.如权利要求6所述的方法，其特征在于，一相位化的天线阵列系统是做为该基站天线系统，而该计算传输光束形成条件估计一传输光束覆盖率Abeam的面积做为一RF相位及传输功率P的函数，使得相位及传输功率P的选择使得该UE的相对位置数据(θ，d)可位在Abeam内，其特征在于θ代表该UE与该基站天线系统的0度参考的角度，而d代表与该基站天线系统位置的距离。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该天线系统具有多个模式M，其可提供相同相位及功率的不同形状的光束，而该计算传输光束形成条件估计一光束覆盖率Abeam的面积成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数F。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，该天线系统具有两个模式M，其可分别提供相同相位及功率的宽及窄的形状的传输光束，而该计算传输光束形成条件估计一光束覆盖率Abeam成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数F。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该计算传输光束形成条件估计一光束方向θbeam成为相位的函数f，即θbeam＝f()，所以Abeam＝F(f-1(θbeam)，P，M)而θbeam是基于θ来选择，而P及M是基于d来选择。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该计算的光束形成条件包含部份基于该相对位置数据来计算接收光束形成条件；及该光束形成包含部份基于该计算的接收光束形成条件来对于由该基站天线系统接收的UE RF通信信号的一导引的接收光束，使得该导引的接收光束涵盖该UE的估计的位置。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括决定在该基站天线系统的一指定地理范围内的多个UE的一估计位置；使用该估计的位置及一基站天线系统的已知位置来决定每个UE的相对性位置数据；部份基于至少第一及第二该UE的决定的相对位置数据来计算接收光束形成条件；基于该计算的接收光束形成条件来形成由该基站天线系统接收的该第一UE的RF通信信号的一导引接收光束，使得该导引的接收光束涵盖该第一UE的估计的位置；及基于该计算的接收光束形成条件来形成由该基站天线系统接收的该第二UE的RF通信信号的一导引接收光束，使得该导引的接收光束涵盖该第二UE的估计的位置。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，形成同时对于该第一及第二UE的RF通信信号的一个导引的接收光束，使得一导引的接收光束涵盖该第一UE及该第二UE的估计位置。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，形成该第一UE的RF通信信号的一第一导引的接收光束，使得该第一导引的光束涵盖该第一UE的估计位置，并形成该第二UE的RF通信信号的一第二导引接收光束，使得该第二导引光束涵盖该第二UE的估计位置，并与该第一导向的接收光束具有一不同的方向。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，计算接收光束形成条件是部份基于估计形成同时该第一及第二UE的RF通信信号的一个导引的接收光束的信噪比(SNR)，其涵盖该第一UE及该第二UE的估计位置；估计形成同时该第一UE的RF通信信号的一第一导引的接收光束的信噪比(SNR)，其涵盖该第一UE的估计位置，及该第二UE的RF通信信号的一第二导引的接收光束，其涵盖该第二UE的估计位置，其方向与该第一导引的接收光束并不相同；及比较该估计的SNR来决定如果该计算的接收光束形成条件是要产生一或多个导引的接收光束。
21.如权利要求17所述的方法，进一步包括部份基于该相对性位置数据来计算传输光束形成条件；及基于该计算的传输光束形成条件形成自该基站天线系统传送的基站RF通信信号的一导引的传输光束，使得该导引的传输光束涵盖该UE的估计位置。
22.如权利要求21所述的方法，进一步包括部份基于至少该第一及第二UE的决定的相对性位置数据来计算传输光束形成条件；基于该计算的传输光束形成条件自该基站天线系统形成及传送该第一UE的基站RF通信信号的一导引的传输光束，使得该导引的传输光束涵盖该第一UE的估计位置；及基于该计算的传输光束形成条件自该基站天线系统形成及传送该第二UE的基站RF通信信号的一导引传输光束，使得该导引的传输光束涵盖该第二UE的估计位置。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，计算传输光束形成条件是部份基于估计形成同时该第一及第二UE的基站RF通信信号的一个导引传输光束的信噪比(SNR)，其涵盖该第一UE及该第二UE的估计位置；估计形成该第一UE的基站RF通信信号的一第一导引传输光束的信噪比(SNR)，其涵盖该第一UE的估计位置，以及该第二UE的基站RF通信信号的一第二导引传输光束，其涵盖该第二UE的该估计位置，其方向与该第一导引的接收光束并不相同；及比较该估计的SNR，以决定如果该计算的传输光束形成条件可产生一或多个导引的传输光束。
24.如权利要求16所述的方法，其特征在于，一相位化天线阵列系统是做为该基站天线系统，而该计算的接收光束形成条件估计光束覆盖率Abeam的面积成为一RF相位的函数，使得该相位的选择可使该UE的相对位置数据(θ，d)位在Abeam内，其中θ代表该UE与该基站天线系统的0度参考的角度，而d代表该基站与该基站天线系统的距离。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，该天线系统具有多个模式M，其可提供相同相位的光束的不同形状，而该计算的接收光束形成条件估计一光束覆盖率Abeam的面积成为相位及天线系统模式M的函数F。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，该天线系统具有两个模式M，其可分别提供相同相位的宽及窄的形状的接收光束，而该计算接收光束形成条件估计一光束覆盖率Abeam的面积成为相位、及天线系统模式M的函数F。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，该计算接收光束形成条件估计一光束方向θbeam成为一相位的函数f，θbeam＝f()，所以Abeam＝F(f-1(θbeam)，M)且θbeam是基于θ来选择，而M是基于d来选择。
28.一种在无线电信系统中与多个UE进行无线RF通信的基站，其包括一RF模块及一相结合的天线阵列系统；一光束形成器，其用来结合于该RF模块，以在该基站的天线阵列系统能够产生的光束范围内形成一组所要的光束；及一地理位置处理器，其耦合于该光束形成器，其设置成相对于该天线阵列系统的位置的数据来处理UE地理位置数据，并输出选择的参数到该光束形成器，使得该光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束传送或接收一选择的UE的通信数据，其可涵盖该选择的UE的一估计位置，其中对应于该选择的UE的估计位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。
29.如权利要求28所述的基站，其特征在于，该地理位置处理器是设置成藉由估计一传输光束覆盖率Abeam的面积成为RF相位及传输功率P的函数来计算传输光束形成参数，使得该相位及传输功率P的选择为该选择的UE的相对位置数据(θ，d)可位在Abeam内，其中θ代表该UE与该基站天线系统的0度参考之间的角度，而d代表与该基站天线系统位置的距离。
30.如权利要求29所述的基站，其特征在于，该天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供不同形状的光束，而该地理位置处理器是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到该光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
31.如权利要求30所述的基站，其特征在于，该地理位置处理器是设置成通过估计一接收光束覆盖的面积成为一RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得相位的选择可使该选择的UE的相对位置数据位在该接收光束覆盖的面积内。
32.如权利要求31所述的基站，其特征在于，每个基站天线系统具有多个接收模式，其提供了相同相位的接收光束的不同的形状，且该地理位置处理器是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式的函数，并输出参数到该光束形成器，以代表一选择的相位及天线系统接收模式的组合，以控制接收光束形成。
33.如权利要求28所述的基站，其特征在于该RF模块可具有能力来提供超过一个传输光束，使得每个传输光束能够承载一独立的UE组合的通信信号；及该光束形成器在运作上结合该RF模块来在该天线阵列系统能够产生的传输光束范围内形成一组所要的传输光束。
34.如权利要求33所述的基站，其特征在于，该地理位置处理器是设置来通过基于多个选择的UE的每个UEi的相对位置数据(θi，di)来估计一组传输光束覆盖面积以计算传输光束形成参数，其中θi代表该UEi与该基站天线系统的0度参考之间的角度，而di代表该UEi与该基站天线系统位置的距离，使其成为RF相位及传输功率P的函数，使得相位及传输功率P的选择可使多个选择的UE中每一个UEi的相对位置数据(θi，di)是位在该组传输光束覆盖面积中的一个区域内。
35.如权利要求34所述的基站，其特征在于，该天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供不同形状的光束，且该地理位置处理器是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到该光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
36.如权利要求33所述的基站，其特征在于，该地理位置处理器是设置成通过估计一接收光束覆盖的面积成为一RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得相位的选择可使该选择的UE的相对位置数据位在该接收光束覆盖的面积内。
37.如权利要求36所述的基站，其特征在于，该RF模块可具有能力来提供超过一个接收光束，使得每个接收光束能够承载一独立的UE组合的通信信号；该天线系统具有多个接收模式，其对于相同的相位提供不同形状的接收光束；及该光束形成器在运作上结合该RF模块来在该天线阵列系统的一接收光束能力范围内形成一组所要的接收光束。
38.如权利要求28所述的基站，其特征在于，该地理位置处理器是设置成通过估计一传输光束覆盖率Abeam的面积成为RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得该相位的选择为该选择的UE的相对位置数据(θ，d)可位在Abeam内，其中θ代表该UE与该基站天线系统的0度参考之间的角度，而d代表与该基站天线系统位置的距离。
39.如权利要求38所述的基站，其特征在于每个天线系统具有多个接收模式M，其提供了相同相位的接收光束的不同的形状，且该地理位置处理器是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式M的函数，并输出参数到该光束形成器，以代表一选择的相位及天线系统接收模式M的组合，以控制接收光束形成。
40.如权利要求38所述的基站，其特征在于，该RF模块可具有能力来提供超过一个接收光束，使得每个接收光束能够承载一独立的UE组合的通信信号；及该光束形成器在运作上结合该RF模块来在该天线阵列系统的一接收光束能力范围内形成一组所要的接收光束。
41.如权利要求40所述方法的基站，其特征在于，该地理位置处理器是设置成通过基于多个选择的UE中每一个UEi的相对位置数据(θi，di)来估计一组接收光束覆盖的面积，其中θi代表该UEi与该基站天线系统的0度参考之间的角度，而di代表该UEi与该基站天线系统位置的距离，其成为RF相位的函数，使得相位的选择可使多个选择的UEi中每个UEi的相对位置数据(θi，di)可位在该组接收光束覆盖面积中的一个区域内。
42.如权利要求41所述的基站，其特征在于，该天线系统具有多个接收模式M，其提供了相同相位的接收光束的不同的形状，且该地理位置处理器是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式M的函数，并输出参数到该光束形成器，以代表一选择的相位及天线系统接收模式M的组合，以控制接收光束形成。
43.一种包含根据权利要求28所述的多个基站的无线电信系统。
44.如权利要求43所述的无线电信系统，进一步包含多个移动UE，每个UE包括一RF模块，其具有一相结合的天线；及一地理位置处理器，其设置来使用一全球定位卫星(GPS)系统的目前UE地理位置数据，该数据是由该UE RF模块天线传送来由该基站使用。
45.如权利要求43所述的无线电信系统，进一步包含多个移动UE，每个UE包括一RF模块及一相结合的天线阵列系统；一光束形成器，其用来结合于该RF模块，以在该基站的天线阵列系统能够产生的光束范围内形成一组所要的光束；及一地理位置处理器，其耦合于该光束形成器，其用于处理相对于一选择的基站的已知位置的数据的估计UE位置的UE地理位置数据，并输出选择的参数到该光束形成器，使得该光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束来传送或接收该选择的基站的通信数据，其可涵盖该选择的基站的已知的位置，其中相对于该选择的基站的已知位置的UE地理位置数据是由该地理位置处理器来处理。
46.一种在无线电信系统中用于与具有已知位置的基站进行无线RF通信的UE，其包括一RF模块及一相结合的天线阵列系统；一光束形成器，其用来结合于该RF模块，以在该基站的天线阵列系统能够产生的光束范围内形成一组所要的光束；及一地理位置处理器，其耦合于该光束形成器，其用于处理相对于一选择的基站的已知位置的数据的估计UE位置的UE地理位置数据，并输出选择的参数到该光束形成器，使得该光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束来传送或接收该选择的基站的通信数据，其可涵盖该选择的基站的已知的位置，其中相对于该选择的基站的已知位置的UE地理位置数据是由该地理位置处理器来处理。
47.如权利要求46所述方法的UE，其特征在于，该地理位置处理器是设置成通过估计一传输光束覆盖率Abeam的面积成为RF相位及传输功率P的函数来计算传输光束形成参数，使得该相位及传输功率P的选择可使该估计的UE位置相对于该选择的基站的已知位置的相对位置数据(θ，d)可位在Abeam内，其中θ代表该选择的基站与该估计的UE位置的0度参考之间的角度，而d代表该估计的UE位置与该选择的基站的已知位置之间的距离。
48.如权利要求46所述的UE，其特征在于，该天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供不同形状的光束，且该地理位置处理器是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到该光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
49.如权利要求47所述的UE，其特征在于，该地理位置处理器是设置成藉由估计一接收光束覆盖的面积成为一RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得相位的选择可使该选择的UE的相对位置数据位在该接收光束覆盖的面积内。
50.如权利要求48所述的UE，其特征在于，每个基站天线系统具有多个接收模式，其提供了相同相位的接收光束的不同的形状，且该地理位置处理器是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式的函数，并输出参数到该光束形成器，以代表一选择的相位及天线系统接收模式的组合，以控制接收光束形成。
51.一种无线电信系统，其包含多个基站，用以与多个UE进行无线RF通信；每个基站具有一RF模块及一相结合的天线系统，其是位在一预定的位置及一地理传输范围，其至少重叠于至少另一个基站的传输范围；及一光束形成器，其运作上结合于该RF模块来在该基站的天线阵列系统能够产生的一光束范围内形成一组所要的光束；一网络接口，其交互连接该基站及一或多个相结合的地理位置处理器，用以处理对应于选择的UE的估计位置的UE地理位置数据，其是相对于具有涵盖该选择的UE的估计位置的传输范围的基站的天线阵列系统的位置数据；分配该选择的UE成为群组，每个群组是维持与具有涵盖该选择的UE的估计位置的传输范围的基站中一选择的基站的通信；及输出选择的参数到该基站的光束形成器，其具有涵盖该估计的位置的传输范围，使得一选择的基站以一有形的光束来传送该对应的分配UE群组的每个UE的通信数据，其是涵盖该个别UE的估计的位置。
52.如权利要求51所述的无线电信系统，其特征在于，每个选择的UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，且该网络接口及相结合的地理位置处理器是设置成部份基于要传送到该通信数据的服务品质及数据速率需求来分配该选择的UE成为群组而传送到该选择的UE。
53.如权利要求51所述的无线电信系统，其特征在于，每个选择的UE的地理位置数据包含该UE的估计相对速度数据，且该网络接口及相结合的地理位置处理器是设置为部份基于同时对应该估计位置的地理位置数据及该选择的UE的相对估计速度数据来分配该选择的UE成为群组。
54.如权利要求53所述的无线电信系统，其特征在于，每个选择的UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，且该网络接口及相结合的地理位置处理器是设置成部份基于要传送到该通信数据的服务品质及数据速率需求来分配该选择的UE成为群组而传送到该选择的UE。
55.如权利要求51所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站包括一地理位置处理器，其耦合于其光束形成器，用以相对于其天线阵列系统的预定位置来处理UE地理位置数据，以输出选择的参数到其光束形成器，使得其光束形成器控制其RF模块来以一有形的光束传送一选择的UE的通信数据，其可涵盖该选择的UE的一估计位置，其中对应于该估计位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。
56.如权利要求55所述的无线电信系统，其特征在于，一UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，每个基站地理位置处理器较佳地是设置成部份基于要传送到该选择的UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来计算导引到一选择的UE的光束的光束形成参数。
57.如权利要求56所述的无线电信系统，其特征在于，每个选择的UE的地理位置数据包含该UE的估计相对速度数据，且每个基站地理位置处理器是设置来计算导引到一选择的UE的光束的光束形成参数，其部份基于对应于该估计的位置的地理位置数据及该选择的UE的相对估计速度数据。
58.如权利要求55所述方法的无线电信系统，其特征在于，每个地理位置处理器是设置成通过估计一传输光束覆盖率Abeam的面积成为RF相位及传输功率P的函数来计算传输光束形成参数，使得该相位及传输功率P的选择可使该估计的UE位置相对于该选择的基站的已知位置的相对位置数据(θ，d)可位在Abeam内，其中θ代表该选择的基站与该估计的UE位置的0度参考之间的角度，而d代表该估计的UE位置与该选择的基站的已知位置之间的距离。
59.如权利要求58所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供光束的不同形状，每个基站地理位置处理器是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到个别的光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
60.如权利要求59所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站地理位置处理器是设置来输出选择的参数到该基站的光束形成器，使得该基站的光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束传送或接收一选择的UE的通信数据，其可涵盖该选择的UE的估计位置，其中对应于该选择的UE的估计位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。
61.如权利要求60所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站地理位置处理器较佳地是设置成通过估计一接收光束覆盖率的面积成为一RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得该相位的选择将该UE的相对位置数据位在该接收光束覆盖的面积内。
62.如权利要求61所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站天线系统具有多个接收模式，其提供了相同相位的接收光束的不同的形状，该地理位置处理器是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式的函数，并输出参数到该光束形成器来代表一选择的相位及天线系统接收模式的组合，以控制接收光束形成。
63.如权利要求55所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站RF模块具有能力来提供超过一个传输光束，使得每个传输光束能够承载一独立组合的UE的通信信号；及每个个别的光束形成器是用于结合该RF模块以在该基站的天线阵列系统能够产生的传输光束的范围内形成一组想要的传输光束。
64.如权利要求51所述的无线电信系统，进一步包含多个移动UE，每个UE包括一RF模块，其具有一相结合的天线；及一地理位置处理器，其用于使用一全球定位卫星(GPS)系统来决定目前的UE地理位置。
65.如权利要求51所述的无线电信系统，进一步包含多个移动UE，每个UE包括一RF模块及一相结合的天线阵列系统；一光束形成器，其用来结合于该RF模块，以在该基站的天线阵列系统能够产生的光束范围内形成一组所要的光束；及一地理位置处理器，其耦合于该光束形成器，其用于处理相对于一选择的基站的已知位置的数据的估计UE位置的UE地理位置数据，并输出选择的参数到该光束形成器，使得该光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束来传送或接收该选择的基站的通信数据，其可涵盖该选择的基站的已知的位置，其中相对于该选择的基站的已知位置的UE地理位置数据是由该地理位置处理器来处理。
66.一种在无线电信系统中选择性地导引基站RF通信信号的方法，其特征在于，具有重叠的传输范围的基站与多个UE进行无线RF通信，该方法包含a.决定用于接收基站RF通信信号的多个UE中每一个的估计位置；b.对于每个该UE，辨识出具有涵盖该估计的UE位置的一传输范围的每个基站；c.对于每个该UE，决定相关的UE位置数据，其是关于使用该UE位置数据的每个辨识的基站，及该辨识的基站的预定的位置数据；d.对于每个辨识的基站，部份基于该决定的相对位置数据来计算光束形成条件，使得每个UE由该UE所要传送RF通信信号到的一特定基站；及f.基于该计算的光束形成条件，对于由该基站传送的该UE的基站RF通信信号来形成一组导引光束，使得对于每个该UE，具有对于该UE的RF通信信号的导引的光束可涵盖该UE的估计位置；及g.基于选择的条件来重复步骤a-g，以动态地重新设置基站传输光束。
67.如权利要求66所述的方法，其特征在于，每个UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，以及该计算光束形成条件，使得每个UE是指定到一特定的基站，其是部份基于要传送到该UE的通信数据的服务品质及数据速率需求。
68.如权利要求66所述的方法，其特征在于，每个UE的相对位置数据包含该UE的估计的相对速度数据，及该计算光束形成条件，使得每个UE是指定到一特定的基站，其是部份基于同时该估计的UE位置的相对位置数据，及该UE的相对估计速度数据。
69.如权利要求68所述的方法，其特征在于，每个UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，以及该计算光束形成条件，使得每个UE是指定到一特定的基站，其是部份基于要传送到该UE的通信数据的服务品质及数据速率需求。
70.如权利要求68所述的方法，其特征在于，步骤a-g是重复进行，以基于对应于该估计的UE位置的相对位置数据，及该UE的相对估计速度数据中一选择的变化类型来动态地重新设置基站传输光束。
71.如权利要求67所述的方法，其特征在于，步骤a-g是重复进行，以基于要传送到该UE的通信数据的该服务品质及数据需求中一选择的变化类型来动态地重新设置基站传输光束。
72.如权利要求66所述的方法，其特征在于步骤a-g是重复进行，以基于一选择的基站失效类型来动态地重新设置基站传输光束。
73.如权利要求66所述的方法，其特征在于，一UE的一估计位置的决定是由一或多个基站所接收的UE传送的信号的电信系统三角测量所执行。
74.如权利要求66所述的方法，其特征在于，一UE的一估计位置的决定是由在该UE处的一全球定位卫星系统所执行。
75.一种在无线电信系统中选择性地导引基站RF通信信号的智能型交递方法，其中具有已知位置及重叠的传输范围的基站与一移动UE进行无线RF通信，该方法包含a.决定正在由一基站接收RF通信信号，且位在多个基站的该传输范围中的移动UE的一估计位置；b.辨识出具有涵盖该估计的UE位置的一传输范围的每个基站；c.决定相对的UE位置数据，其是关于使用该估计的UE位置及该基站的已知位置的每个辨识的基站；d.部份基于该决定的相对位置数据来计算光束形成条件，使得该UE是指定给该UE所要传送的RF通信信号要到的该辨识的基站中的一个；及f.基于该计算的光束形成条件，对于由该一个基站所传送的该UE形成基站RF通信信号的一导引的光束，使得该导引的光束涵盖该UE的估计的位置；及g.基于选择的条件来重复步骤a-g，以动态地重新设置基站传输光束。
76.如权利要求75所述的方法，其特征在于，该UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，及该计算光束形成条件，使得该UE指定到该辨识的基站中的一个，其是部份基于要传送到该UE的通信数据的服务品质及数据速率需求。
77.如权利要求75所述的方法，其特征在于，该UE的相对位置数据包括该UE的估计相对速度数据及该计算的光束形成条件，使得每个UE是指定给该辨识的基站中的一个，其是部份基于同时对应于该估计的UE位置的相对位置数据及该UE的相对估计速度数据。
78.如权利要求77所述的方法，其特征在于，该UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，及该计算光束形成条件，使得该UE指定到该辨识的基站中的一个，其是部份基于要传送到该UE的通信数据的服务品质及数据速率需求。
79.如权利要求77所述的方法，其特征在于，步骤a-g是重复进行，以基于对应于该估计的UE位置的相对位置数据，及该UE的相对估计速度数据中一选择的变化类型来动态地重新设置基站传输光束。
80.如权利要求76所述的方法，其特征在于，步骤a-g是重复进行，以基于要传送到该UE的通信数据的该服务品质及数据需求中一选择的变化类型来动态地重新设置基站传输光束。
81.如权利要求75所述的方法，其特征在于，步骤a-g是重复进行，以基于一选择的基站失效类型来动态地重新设置基站传输光束。
82.如权利要求75所述的方法，其特征在于，该UE的一估计位置的决定是由一或多个基站所接收的UE传送的信号的电信系统三角测量来执行。
83.如权利要求75所述的方法，其特征在于，该UE的一估计位置的决定是由在该UE处的一全球定位卫星系统所执行。
84.一种无线通信系统，其包含多个基站，用以与一移动UE进行无线RF通信；每个基站具有一RF模块及一相结合的天线系统，其是位在一预定的位置及一地理传输范围，其至少重叠于至少另一个基站的传输范围；及一光束形成器，其运作上结合于该RF模块来在该基站的天线阵列系统能够产生的一光束范围内形成一组所要的光束；一网络接口，其交互连接该基站及一或多个相结合的地理位置处理器，用以处理UE地理位置，其对应于一选择的移动UE的估计的位置，其相对于具有涵盖该选择的UE的估计位置的传输范围的天线阵列系统的位置数据；选择基站中具有涵盖该选择的UE的估计位置的传输范围的基站；及输出参数到该选择的基站的光束形成器，使得该选择的基站以一有形的光束传送该选择的UE的通信数据，以涵盖该选择的UE的估计的位置。
85.如权利要求84所述的无线电信系统，其特征在于，该选择的UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，且该网络接口及地理位置处理器是设置成部份基于要传送到该选择UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来选择一基站。
86.如权利要求84所述的无线电信系统，其特征在于，该选择的UE的地理位置数据包含该UE的估计相对速度数据，且该网络接口及地理位置处理器是设置为部份基于同时对应于该选择的UE的估计位置及相对估计速度数据的该地理位置数据来选择一基站。
87.如权利要求86所述的无线电信系统，其特征在于，该选择的UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，且该网络接口及地理位置处理器是设置成部份基于要传送到该选择UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来选择一基站。
88.如权利要求84所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站包括一地理位置处理器，其耦合于其光束形成器，用以相对于其天线阵列系统的预定位置来处理UE地理位置数据，以输出选择的参数到其光束形成器，使得其光束形成器控制其RF模块来以一有形的光束传送一选择的UE的通信数据，其可涵盖该选择的UE的估计位置，其中对应于该估计位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。
89.如权利要求88所述的无线电信系统，其特征在于，一UE的通信数据具有一服务品质及一数据速率需求，每个基站地理位置处理器较佳地是设置成部份基于要传送到该选择的UE的通信数据的服务品质及数据速率需求来计算导引到一选择的UE的光束的光束形成参数。
90.如权利要求89所述的无线电信系统，其特征在于，该UE的地理位置数据包含该UE的估计相对速度数据，且每个基站地理位置处理器是设置成部份同时基于对应于该UE的估计位置及相对估计速度数据的地理位置数据来计算导引到该UE的光束的光束形成参数。
91.如权利要求90所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站地理位置处理是设置来通过估计一传输光束覆盖率Abeam的面积做为一RF相位及传输功率P的函数来计算传输光束形成参数，使得相位及传输功率P的选择使得该UE的相对位置数据(θ，d)可位在Abeam内，其中θ代表该UE与该基站天线系统的0度参考的角度，而d代表与该基站天线系统位置的距离。
92.如权利要求91所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站天线系统具有多个模式M，其对于相同的相位及功率提供光束的不同形状，每个基站地理位置处理器是设置成计算传输光束形成参数成为相位、传输功率P及天线系统模式M的函数，并输出参数到个别的光束形成器，以代表一选择的相位、传输功率P及天线系统模式M的组合，以控制传输光束形成。
93.如权利要求88所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站地理位置处理器是设置来输出选择的参数到该基站的光束形成器，使得该基站的光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束传送或接收该UE的通信数据，其可涵盖该UE的估计位置，其中对应于该UE的估计位置的地理位置数据是由该地理位置处理器所处理。
94.如权利要求88所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站地理位置处理器是设置成通过估计一接收光束覆盖率的面积成为一RF相位的函数来计算接收光束形成参数，使得该相位的选择将该UE的相对位置数据位在该接收光束覆盖率的面积内。
95.如权利要求94所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站天线系统具有多个接收模式，其提供了相同相位的接收光束的不同的形状，该地理位置处理器是用来计算接收光束形成参数成为一相位及天线系统接收模式的函数，并输出参数到该光束形成器来代表一选择的相位及天线系统接收模式的组合，以控制接收光束形成。
96.如权利要求88所述的无线电信系统，其特征在于，每个基站RF模块具有能力来提供超过一个传输光束，使得每个传输光束能够承载一独立组合的UE的通信信号；及每个个别的光束形成器是用于结合该RF模块以在该基站的天线阵列系统能够产生的传输光束的范围内形成一组想要的传输光束。
97.如权利要求84所述的无线电信系统，进一步包含多个移动UE，每个UE包括一RF模块，其具有一相结合的天线；及一地理位置处理器，其用于使用一全球定位卫星(GPS)系统来决定目前的UE地理位置。
98.如权利要求84所述的无线电信系统，进一步包含多个移动UE，每个UE包括一RF模块及一相结合的天线阵列系统；一光束形成器，其用来结合于该RF模块，以在该基站的天线阵列系统能够产生的一光束范围内形成一组所要的光束；及一地理位置处理器，其耦合于该光束形成器，其用于处理相对于一选择的基站的已知位置的数据的估计UE位置的UE地理位置数据，并输出选择的参数到该光束形成器，使得该光束形成器控制该RF模块来以一有形的光束来传送或接收该选择的基站的通信数据，其可涵盖该选择的基站的已知的位置，其中相对于该选择的基站的已知位置的UE地理位置数据是由该地理位置处理器来处理。
全文摘要
本发明揭示关于一种在无线网络中利用动态光束形成以供无线通信信号的方法及系统。基站及/或用户设备(UE)包含具有一个范围的光束形成选择的天线系统。相对基站及UE位置为一种用于进行光束形成决策的条件。
文档编号H04W36/00GK1596511SQ02823878
公开日2005年3月16日 申请日期2002年11月26日 优先权日2001年11月29日
发明者普瑞哈喀·R·奇翠普, 史蒂芬·杰弗瑞·高柏 申请人:美商内数位科技公司