beamforming-波束赋形解析讲课讲稿
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波束赋形的执行区间
一些疑问
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此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
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60GHz无线信号的能量具有高度的方向性，99．9％的波束集中在 4．7度范围内，此无线频率适合点对点的无线通信对高方向性天线的 要求。在此频段上固定天线尺寸，天线辐射能量集中于很窄的波束宽 度内，因此不同的60GHz无线信号之间的干扰很弱。
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宽带、传输速率高
60GHz特点
60GHz无线通信网络具有带宽大、允许的最大发射功率高等固有特性， 可以满足高速无线数据通信(>1Gbps)的需求。
MID：Multiple sector ID Detection 在MID阶段，一个准全向传输模型将会对一 些接收AWV进行测试
BC：Beam Combining
在BC阶段，一小部分接收传输AWV将会被成对组合着进 行测试，这样就避免了准全向模式的使用
a subset of the previous subphases
波束赋形是一种用于两个通信站点达到必要的方向天线链路 传输的机制。波束赋形训练序列是在波束赋形训练帧中的双向 的序列，用于扇区扫描和提供必要的使站点决定选择的适合传 输和接受的方向的信号。波束赋形训练成功完成后，波束赋形 就建立了。
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波束赋形协议
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确定发送接收最佳方向
扇区扫描SLS
ISS：initiator sector sweep发起站点扇区扫描。主要确定最佳发送方向 RSS：responder sector sweep回应站点扇区扫描。主要确定最佳接收方向 SSW Feedback：发起站点向回应站点发送一个SSW-Feedback帧
SSW ACK：回应站点向发起站点发送一个SSW-ACK帧
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波束赋形
由于60GHz 频带上的传播损耗较大，802.11ad 采用了自适 应波束赋形技术来实现10 米以上大距离的数据传输。自适应 波束赋形通过自适应调整天线方向，减小波束宽度以获得较高 的天线增益，减少干扰，扩大信号覆盖范围。此外，如果在收 发设备的视距传播路径上存在障碍物，收发设备能避开障碍物 快速重建一条新的链路进行通信。波束赋形可以通过波束切换、 相位加权天线阵列、多天线阵列等不同的技术来实现。
发起站点和回应站点都可以通过设置交换帧中的参数来发送要求波束跟踪的请求。
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波束跟踪BeamTracking
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一些疑问
directional multi-gigabit (DMG) antenna: A DMG antenna is a phased array, a single element antenna, or a set of switched beam antennas covered by a quasi-omni antenna pattern.
beam refinement transactions 站点间可以通过一个类似于波束优化交易的 请求回应信息交换来探测一个更广泛的传输
接收AWV集合 西安电子科技大学
波束优化BRP
BACK
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
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波束优化BRP
西安电子科技大学
波束优化BRP
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波束跟踪BeamTracking 用于在数据传输过程中根据信道状态进行动态波束调整
由于60GHz频谱在大多数国家有大段的频率可供使用，802.11ad 每条 信道的带宽可达到2.16GHz， 这将是802.11n 信道的50倍。
由香农定律：信道容量极限=信道带宽×log(功率／噪声)，容易得出， 信道容量极限随着信道带宽和有效传输功率的增加而增加。由表可以看出， 60GHz波段无线通信的极限数据传输率约为802．1ln的80倍，UWB的 200倍。
beamforming-波束赋形解析
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抗干扰性和安全性高
60GHz特点
传输路径的自由空间损耗在60GHz附近频率时约为15dB／km， 并且，墙壁等障碍物对毫米波的衰减很大，这使得60GHz无线通信 在短距离通信的安全性能和抗干扰性能上存在得天独厚的优势，有利 于近距离小范围组网。
60GHz无线信号的吸收作用，使得相邻空间多组60GHz无线网络 之间不会相互干扰，同时相邻空间的60GHz无线网络的安全性能也 得到提高。
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扇区扫描SLS
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进一步优化波束方向
波束优化BRP
BRP： beam refinement protocol。在BRP处理过程中，站点会训练它的接收 发送天线阵列，并且使用迭代的方式改善它的接收发送天线配置
BRP Setup 允许站点之间交换波束优化能力信息并且可以请求其他子阶段的执行
波束赋形的执行区间
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60GHz无线信号的能量具有高度的方向性，99．9％的波束集中在 4．7度范围内，此无线频率适合点对点的无线通信对高方向性天线的 要求。在此频段上固定天线尺寸，天线辐射能量集中于很窄的波束宽 度内，因此不同的60GHz无线信号之间的干扰很弱。
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宽带、传输速率高
60GHz特点
60GHz无线通信网络具有带宽大、允许的最大发射功率高等固有特性， 可以满足高速无线数据通信(>1Gbps)的需求。
MID：Multiple sector ID Detection 在MID阶段，一个准全向传输模型将会对一 些接收AWV进行测试
BC：Beam Combining
在BC阶段，一小部分接收传输AWV将会被成对组合着进 行测试，这样就避免了准全向模式的使用
a subset of the previous subphases
波束赋形是一种用于两个通信站点达到必要的方向天线链路 传输的机制。波束赋形训练序列是在波束赋形训练帧中的双向 的序列，用于扇区扫描和提供必要的使站点决定选择的适合传 输和接受的方向的信号。波束赋形训练成功完成后，波束赋形 就建立了。
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波束赋形协议
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确定发送接收最佳方向
扇区扫描SLS
ISS：initiator sector sweep发起站点扇区扫描。主要确定最佳发送方向 RSS：responder sector sweep回应站点扇区扫描。主要确定最佳接收方向 SSW Feedback：发起站点向回应站点发送一个SSW-Feedback帧
SSW ACK：回应站点向发起站点发送一个SSW-ACK帧
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波束赋形
由于60GHz 频带上的传播损耗较大，802.11ad 采用了自适 应波束赋形技术来实现10 米以上大距离的数据传输。自适应 波束赋形通过自适应调整天线方向，减小波束宽度以获得较高 的天线增益，减少干扰，扩大信号覆盖范围。此外，如果在收 发设备的视距传播路径上存在障碍物，收发设备能避开障碍物 快速重建一条新的链路进行通信。波束赋形可以通过波束切换、 相位加权天线阵列、多天线阵列等不同的技术来实现。
发起站点和回应站点都可以通过设置交换帧中的参数来发送要求波束跟踪的请求。
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directional multi-gigabit (DMG) antenna: A DMG antenna is a phased array, a single element antenna, or a set of switched beam antennas covered by a quasi-omni antenna pattern.
beam refinement transactions 站点间可以通过一个类似于波束优化交易的 请求回应信息交换来探测一个更广泛的传输
接收AWV集合 西安电子科技大学
波束优化BRP
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波束优化BRP
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波束优化BRP
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波束跟踪BeamTracking 用于在数据传输过程中根据信道状态进行动态波束调整
由于60GHz频谱在大多数国家有大段的频率可供使用，802.11ad 每条 信道的带宽可达到2.16GHz， 这将是802.11n 信道的50倍。
由香农定律：信道容量极限=信道带宽×log(功率／噪声)，容易得出， 信道容量极限随着信道带宽和有效传输功率的增加而增加。由表可以看出， 60GHz波段无线通信的极限数据传输率约为802．1ln的80倍，UWB的 200倍。
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抗干扰性和安全性高
60GHz特点
传输路径的自由空间损耗在60GHz附近频率时约为15dB／km， 并且，墙壁等障碍物对毫米波的衰减很大，这使得60GHz无线通信 在短距离通信的安全性能和抗干扰性能上存在得天独厚的优势，有利 于近距离小范围组网。
60GHz无线信号的吸收作用，使得相邻空间多组60GHz无线网络 之间不会相互干扰，同时相邻空间的60GHz无线网络的安全性能也 得到提高。
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进一步优化波束方向
波束优化BRP
BRP： beam refinement protocol。在BRP处理过程中，站点会训练它的接收 发送天线阵列，并且使用迭代的方式改善它的接收发送天线配置
BRP Setup 允许站点之间交换波束优化能力信息并且可以请求其他子阶段的执行