用于天線模式操控的電路、裝置和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及移動通信系統(tǒng)中用于天線模式操控(steering)的電路、裝置和方法。 更具體地,本發(fā)明設及移動通信系統(tǒng)中用于基于所接收的信號質量來選擇天線模式的天線 模式操控電路、裝置和方法。
【背景技術】
[0002] 在現(xiàn)有技術的射頻通信系統(tǒng)中,用戶設備扣E)中測量的信道質量可能對射頻通 信的性能很重要,而且最近,正致力于通過使用零操控方案(nullsteeringscheme)選擇 天線模式來抑制來自相鄰小區(qū)的干擾W提升信道質量。在射頻通信系統(tǒng)中,可應用于UE 的接收天線的不同的福射圖案(radiationpattern),可W使用圓形貼片天線(Circular PatchAntenna,CPA)來獲得。
[000引圖la至圖Id示意性地示出根據(jù)現(xiàn)有技術的、在多輸入多輸出(MIM0)系統(tǒng)中使用CPA時根據(jù)天線模式的福射圖案。
[0004] 參照圖la至圖Id,在MIM0系統(tǒng)中,為了減少分集分支之間的相關性,與天線模式 相對應的福射圖案是根據(jù)使用CPA獲得的福射圖案的正交性來設計的。在此情況下,分集 階數(shù)(diversityorder)隨著福射圖案中包括的波瓣(lobe)數(shù)目的增加而增加,因此性能 可W根據(jù)分集階數(shù)的增加而提升。因此,在任何信道環(huán)境中,與均勻線陣扣LA)相比CPA具 有提升的性能,并且在尺寸限制嚴格和/或極為重要的信道環(huán)境中,與ULA相比CPA可W自 由地被實現(xiàn)。CPA的性能在理論上可W使用指示CPA的空間相關系數(shù)的等式來分析,因此每 天線模式的CPA性能可W被比較地分析。由于每天線模式的CPA性能可W被比較地分析, 因此可W計算空間分集和圖案分集之間的關系的折中(trade-off)。
[0005] 在相關技術的通信系統(tǒng)中,若CPA被應用于天線陣列,那么根據(jù)天線模式的理論 信道容量可W被分析。更詳細地,考慮到性能和實現(xiàn),與可能使用的ULA相比,所使用的天 線陣列在任何信道環(huán)境中都是有優(yōu)點的。然而,天線模式的優(yōu)點可能是在沒有考慮信道質 量的情況下確定的,而信道質量即使是在所使用的天線陣列與使用ULA的情況相比在性能 上有優(yōu)點的情況下也是受限的。若使用了CPA,由天線形成的波束圖案如圖la至圖Id中所 示具有正交特性。在此情況下,考慮到圖案分集,動態(tài)地改變圖案可能根據(jù)信道質量而受到 限制。
[0006] W上信息被提供作為背景信息,僅僅用于幫助理解本發(fā)明。對于W上所述是否可 W用作本發(fā)明的現(xiàn)有技術,沒有進行決定,并且沒有進行主張。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 技術問題
[000引本發(fā)明的方面將解決至少上面提到的問題和/或者缺點,提供至少如下描述的優(yōu) 點。因此,本發(fā)明的一方面將提供用于天線模式操控的電路、裝置和方法。
[0009] 本發(fā)明的另一方面將提供用于基于信道質量的天線模式操控的電路、裝置和方 法。
[0010] 本發(fā)明的又一方面提供用于基于衰落環(huán)境的天線模式操控的電路、裝置和方法。
[0011] 技術方案
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種使用至少一個天線的信號接收裝置中的天線模式 操控(AM巧方法。該AMS方法包括:對于所述信號接收裝置中可用的天線模式中的每個,測 量通過所述至少一個天線接收的信號的接收信號質量,W及基于所測量的接收信號質量從 天線模式當中選擇特定天線模式,作為將在所述信號接收裝置中使用的天線模式。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種使用至少一個天線的信號接收裝置中的AMS裝 置。該AMS裝置包括;調(diào)制器/解調(diào)器(MODEM),被配置為對于所述信號接收裝置中可用的 天線模式中的每個,測量通過所述至少一個天線接收的信號的接收信號質量,W及基于所 測量的接收信號質量從天線模式當中選擇特定天線模式,作為將在所述信號接收裝置中使 用的天線模式。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供一種使用至少一個天線的信號接收裝置中的AMS電 路。該AMS電路包括;調(diào)制解調(diào)器,其被配置為,對于所述信號接收裝置中可用的天線模式 中的每個,測量通過所述至少一個天線接收的信號的接收信號質量,W及基于所測量的接 收信號質量從天線模式當中選擇特定天線模式,作為將在所述信號接收裝置中使用的天線 模式。
[0015] 對于本領域的技術人員來說,從W下結合附圖公開本發(fā)明示例性實施例的詳細描 述中,本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點,和顯著特征將變得明顯。
[0016] 發(fā)明的有益效果
[0017]從之前的描述顯而易見的是,本發(fā)明的示例性實施例在移動通信系統(tǒng)中使能使用AMS方案的自適應天線模式選擇。由此,即使信號接收裝置無法正確地檢測當前信道狀況, 信號接收裝置也可W選擇對于信道狀況最優(yōu)的天線模式,并且因此信號接收裝置的性能可 W得到提升。
[001引本發(fā)明的示例性實施例在移動通信系統(tǒng)中使能了使用AMS方案的對于信道狀況 模式最優(yōu)的天線模式選擇,由此信號接收裝置可W提升接收信號質量,從而服務質量得到 提升。
[0019] 本發(fā)明的示例性實施例在移動通信系統(tǒng)中使能了使用AMS方案的不限天線類型 的自適應天線模式選擇,由此信號接收裝置可W不考慮信號接收裝置的硬件類型、根據(jù)信 道狀況來自適應地選擇天線模式。
【附圖說明】
[0020] 從下面結合附圖進行的詳細描述中,本發(fā)明特定示例性實施例的W上和其它方 面、特征和優(yōu)點將更加明顯,在附圖中:
[002U 圖la至圖Id示意性地示出根據(jù)相關技術的、在多輸入多輸出(MIM0)系統(tǒng)中使用 圓形貼片天線(CPA)時根據(jù)天線模式的福射圖案;
[0022] 圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的結構;
[0023] 圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)中基于幾何的模 型的信道轉換矩陣H;
[0024] 圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)中天線的福射圖 案和吸收圖案的特性;
[0025] 圖5a至圖化示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)中基于衰 落環(huán)境改變天線圖案的方法;
[0026] 圖6a示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)中用戶設備扣E) 的內(nèi)部結構的示例;
[0027] 圖化示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)中肥的內(nèi)部結構 的另一示例;
[002引圖7示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)中肥的操作過程的流程 圖;
[0029] 圖8示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)中肥的內(nèi)部結構 的另一示例;
[0030] 圖9示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)中根據(jù)肥中的呼 叫的天線零值發(fā)生(antennanullOC州rrence);
[0031] 圖10a示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的諸如圖8中的天線模式選擇器 823的天線模式選擇器的內(nèi)部結構的示例;
[0032] 圖1化示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的諸如圖8中的天線模式選擇器 823的天線模式選擇器的內(nèi)部結構的另一示例;
[0033] 圖11示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在肥的接收天線中形成的吸收 圖案集合;
[0034] 圖12示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的、其中肥使用采用具有周期性特性的設 置時間的半靜態(tài)天線模式操控(AM巧自適應方案來選擇天線模式的過程的流程圖;
[0035] 圖13示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的、其中肥使用采用具有非周期性特性的 設置時間的半靜態(tài)AMS自適應方案來選擇天線模式的過程的流程圖;
[0036] 圖14示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的、其中肥使用對所有吸收圖案執(zhí)行信號 質量測量操作的選擇性AMS自適應方案來選擇天線模式的過程的流程圖;
[0037] 圖15示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的、其中肥使用利用性能測量度量的闊值 對所有吸收圖案執(zhí)行信號質量測量操作的選擇性AMS自適應方案來選擇天線模式的過程 的流程圖。
[003引貫穿附圖,應該指出的是,相似的附圖標號用來描述相同或相似的元素、特征和結 構。
【具體實施方式】
[0039] 提供W下參照附圖的描述W幫助全面理解由權利要求及其等效內(nèi)容所定義的本 發(fā)明的示例性實施例。W上描述包括各種具體細節(jié)來幫助理解,但該些具體細節(jié)應被看作 僅僅是示例性的。因此,本領域普通技術人員將認識到;在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前 提下,可W對在此描述的實施例作各種變化和修改。另外,為了清楚和簡潔,省略對公知功 能和結構的描述。
[0040] 在下列說明和權利要求書中所用的術語和單詞不限于字面含義,而僅僅是被發(fā)明 者用來使得能夠清楚和一致地理解本發(fā)明。因此,本領域技術人員應當清楚的是提供本發(fā) 明的示范性實施例的W下描述僅僅是出于說明的目的,而不是用來限制由所附權利要求及 其等效內(nèi)容定義的本發(fā)明的目的。
[0041] 要理解,單數(shù)形式"一"、"一個"和"所述"包括復數(shù)所指物,除非上下文明確地 另有規(guī)定。從而,例如,對"組件表面"的提及包括對一個或多個該樣的表面的提及。
[0042] 當前示例性實施例提供用于天線模式操控的電路、裝置和方法。當前示例性實施 例還提供基于信道質量的用于天線模式操控的電路、裝置和方法。當前示例性實施例還提 供基于衰落環(huán)境的用于天線模式操控的電路、裝置和方法。為了方便起見,將假設在當前示 例性實施例中使用多個天線。然而,本發(fā)明并不限于此,并且本領域普通技術人員將理解的 是,如當前示例性實施例所示的用于天線模式操控的電路、裝置和方法可W應用于一個天 線。
[0043]圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的結構。
[0044] 參照圖2,移動通信系統(tǒng)根據(jù)情況包括信號發(fā)送裝置210和信號接收裝置220。例 如,信號發(fā)送裝置210和信號接收裝置220中的每個可W是基站炬巧、宏BS、微基站、毫微 微基站、用戶設備扣E)、中繼器,或任何其他類似和/或適當?shù)囊苿油ㄐ旁?br>[0045] 當嘗試向信號接收裝置220發(fā)送信息時,信號發(fā)送裝置210通過對信息執(zhí)行包括 信道編碼操作、調(diào)制操作、和其它類似和/或適合的用于發(fā)送信號的操作來生成發(fā)送信號。 信號發(fā)送裝置210向信號接收裝置220發(fā)送該發(fā)送信號,并且被發(fā)送給信號接收裝置220 的信號通過信道來傳遞并在信號接收裝置220中接收。信號接收裝置220通過對通過該 信道所接收的信號執(zhí)行與信號發(fā)送過程相對應的信號接收過程,即包括解調(diào)操作、信道解 碼操作和任何其他類似的和/或適用的用于接收信號的操作的信號接收過程,來恢復該信 息。
[0046] 如圖2中所示,通過信道傳遞的信號作為多徑信號到達信號接收裝置220,該多 徑信號是經(jīng)過由于散射體(scatterer)的反射和散射而在時間上被延遲的,所述散射體 (scatterer)諸如在信號接收裝置220和信號發(fā)送裝置210之間的信號路徑周圍或沿途 的散射和反射物體。該信道可W是多徑衰落信道,并且該多徑衰落信道可能是影響移動通 信系統(tǒng)的總吞吐量的重要因素。若通過多徑到達信號接收裝置220的信號彼此相消干設 (destructivelyinterfere),其中通信被暫時中止或者停止的狀態(tài),即,諸如深度衰