对无线通信系统中的装置进行操作

文档序号:1117346 发布日期:2020-09-29 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 对无线通信系统中的装置进行操作 (Operating devices in a wireless communication system ) 是由 O·赞德 E·本特松 于 2018-12-21 设计创作,主要内容包括:本申请涉及对通信设备进行操作的方法。根据实施方式,该方法包括:发送(201)配置数据(300),该配置数据指示第一射频信号(301)的第一极化和第二射频信号(302)的第二极化;使用第一极化来发送(202)第一射频信号(301);以及使用第二极化来发送(203)第二射频信号(302)。(The present application relates to a method of operating a communication device. According to an embodiment, the method comprises: transmitting (201) configuration data (300) indicating a first polarization of a first radio frequency signal (301) and a second polarization of a second radio frequency signal (302); transmitting (202) a first radio frequency signal (301) using a first polarization; and transmitting (203) a second radio frequency signal (302) using a second polarization.)

对无线通信系统中的装置进行操作

技术领域

本发明涉及对无线通信系统中的通信设备进行操作的方法,具体涉及根据多输入多输出(MIMO)技术对通信设备进行操作的方法。本发明还涉及支持所述方法的通信设备和通信系统。

背景技术

移动语音和数据通信的日益增多的使用可能需要对可用射频资源的更有效的利用。为了提高数据发送性能和可靠性,可以在无线无线电电信系统中使用所谓的多输入多输出(MIMO)技术,以在多个设备之间(例如,在基站与用户设备之间)发送信息。用户设备可以包括诸如移动电话、移动计算机、平板计算机或可佩戴装置的移动设备,以及诸如个人计算机或收银机之类的固定设备。在使用MIMO技术的系统中,所述设备可以使用多个发送和接收天线。例如,基站以及用户设备皆可以包括多个发送和接收天线。MIMO技术形成了使用时间和空间维度以发送信息的编码技术的基础。在MIMO系统中提供的增强编码可以提高无线通信的频谱和能量效率。

空间维度可以被空间复用所使用。空间复用是MIMO通信中的发送技术,用于从多个发送天线中的各个发送天线或者发送天线的组合发送独立且分别编码的数据信号(所谓的流)。因此,空间维度被重新使用或复用超过一次。

所谓的全维度MIMO(FDMIMO)是指以能够在三个维度向多个接收器供电的波束形式来安排向天线发送的信号的技术。例如,基站可以在二维网格中包括大量有源天线振子,并且FDMIMO技术的使用使得能够同时在同一时间/频率资源块上支持许多空间上分离的用户。这可以减少来自针对其它接收器的重叠发送的干扰,并且增加信号的功率。在基站看了,波束可以形成静态的或动态的假想扇区。基站的大量天线可使无线电能量空间地聚焦在发送中并且实现方向敏感的接收,这提高了频谱效率和辐射能效。为了使基站的各个单独天线处的发送信号根据当前活动的接收用户设备进行自适应,基站逻辑可能需要有关用户设备与基站的天线之间的无线电信道特性的信息。反过来,为了使用户设备的各个单独天线处的发送信号进行自适应,用户设备逻辑可能需要有关基站与用户设备的天线之间的无线电信道特性的信息。为此,可以执行所谓的信道探测,以确定用户设备与基站之间的无线电信道特性。信道探测可以包括:发送预定义的导频信号,该预定义的导频信号可以使基站和用户设备能够对它们的配置天线参数进行设定,以用于按将无线电能量聚焦的方式发送信号,或者用于从特定的方向接收无线电信号。

当工作频率增加从而波长减小时,天线孔径变小,因此可以利用多个天线来增加接收功率。特别地,在例如30GHz或更高的高发送频率以及具有小孔径的多个天线的情况下,接收灵敏度可以显著地取决于所发送的射频信号的极化。然而,特别是当用户设备是可移动设备时,用户设备的天线的极化可能相对于基站的天线的布局而发生变化。

在演进的标准中(例如,在3GPP RAN1 Release 15中),定义了基站对波束成形的同步信号(所谓的SS突发)进行广播。瞄准不同方向或极化的不同SS突发是按时域和频域两者分布的,使得各个波束随时间按各个子带出现。用户设备可以监听SS突发,并且可以使用接收到的信号来校准频率和定时。用户设备可以扫描或调节该用户设备的接收波束,以便发现与最强SS突发相关联的方向。然而,根据用户设备的天线的当前布局,SS突发信号的极化对于用户设备可能不是最优的。为了改善用户设备的接收波束调节,基站可以以正交极化来重复各个SS突发信号。然而,由于用户设备还可能接收到在其它扇区(例如,邻近的扇区)发送的SS突发信号或者因反射而造成的SS突发信号,因此,用户设备可能难以发现最强的波束并使接收波束极化最优化。

鉴于此,本领域需要致力于解决常规MIMO系统的上述缺点中的至少一些缺点的方法和设备。特别地,本领域需要改进无线通信系统中的设备的操作,以减少因极化未对准而造成的无线通信的功率损耗。

发明内容

根据本发明,该目的是通过独立权利要求的特征来实现的。从属权利要求限定了本发明的实施方式。

根据本发明,提供了一种对通信设备进行操作的方法。该通信设备可以在无线通信系统中工作,并且可以具有天线装置,该天线装置构被配置成对要经由该天线装置发送的射频信号的极化进行调节。例如,该通信设备可以包括无线通信系统中的基站或接入点。根据所述方法,发送配置数据,该配置数据指示第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化。而且,使用第一极化来发送第一射频信号,并且使用第二极化来发送第二射频信号。

第一射频信号可以包括第一同步信号,并且第二射频信号可以包括第二同步信号。特别地,第一射频信号和第二射频信号可以包括经整形的同步信号(所谓的SS突发)或者导频信号,该经整形的同步信号或导频信号用于使在通信系统中工作的设备同步,并且用于例如通过信道探测来对在通信系统中工作的设备之间的通信信道进行分析。可以使用广播信道来发送配置数据。同样,可以使用广播信道来发送第一射频信号和第二射频信号。第一极化和第二极化可以是不同的。特别地,第一极化和第二极化可以是彼此正交的。

基于指示第一极化和第二极化的配置数据,接收第一射频信号和第二射频信号的接收通信设备(例如,用户设备)可以调节其接收器配置,以使接收功率和天线增益最优化,并且另外可以请求发送通信设备(例如,基站)使用特定的极化以用于将来发送,特别是有效载荷数据的发送。通过发送指示第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化的配置数据,在发送通信设备与接收通信设备之间共享有关将发送经极化的射频信号的信息,使得接收通信设备可以基于随后接收到的第一射频信号和第二射频信号来发起对其接收器配置的最优化。

根据实施方式,配置数据包括:唯一地标识第一射频信号的第一标识符;以及唯一地标识第二射频信号的第二标识符。第一标识符和第二标识符可以使得接收通信设备能够可靠地标识第一射频信号和第二射频信号。特别地,在扇区化发送中,接收通信设备可能接收到并不是旨在发送给接收通信设备的射频信号。基于考虑第一标识符和第二标识符,可以避免对不旨在发送给接收通信设备的这种射频信号。

例如,配置数据可以包括标识第一射频信号和第二射频信号和/或将第一射频信号和第二射频信号彼此关联起来的关联定义。此外,配置数据可以指示第一射频信号和第二射频信号仅在它们的对应的第一极化和第二极化方面不同。

根据另一示例性实施方式,配置数据指示第一射频信号的第一方向性和第二射频信号的第二方向性。使用第一极化和第一方向性来发送第一射频信号,并且使用第二极化和第二方向性来发送第二射频信号。第一方向性和第二方向性可以是相同的方向性。换句话说,第一射频信号和第二射频信号可以具有相同的角特性。配置数据可以相对于波束扫描来指示第一方向性和第二方向性,该波束扫描包括例如扇区化全维度MIMO系统中的多个方向性的多个波束。基于方向性信息,接收通信设备可以可靠地识别第一射频信号和第二射频信号,并且基于方向性被识别为并不旨在发送给接收通信设备的射频信号,接收通信设备可以忽略这样的射频信号。

根据另一实施方式,接收针对配置数据的请求,并且在接收到该请求时,发送配置数据。可以在发送通信设备(例如,基站)处从接收通信设备(例如,用户设备)接收针对配置数据的请求。用户设备可以例如在检测到用户设备的可能影响该用户设备的接收特性的移动时,或者在用户设备与基站之间的通信劣化时发送所述请求。

根据另一实施方式,配置数据包括选择器信息,该选择器信息指示基于多个射频信号与多个极化之间的预定义映射的第一极化和第二极化。可以在发送通信设备(例如,基站)以及在接收通信设备(例如,用户设备)中提供预定义映射,该预定义映射例如采用表格或软件的形式。通过将配置数据实现为选择器信息,与有关第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化的详细信息相比,配置数据可以更紧凑。因此,可以减少为发送配置数据而要发送的数据的量。

根据本发明,提供了对通信设备进行操作的另一种方法。该通信设备可以在无线通信系统中工作,并且例如可以包括用户设备,特别是移动用户设备,例如移动电话、移动计算机、平板计算机、可佩戴装置或移动附件。可佩戴装置或移动附件可以包括:可佩戴计算机(还已知为身体承载计算机),或者简单为可佩戴物,该可佩戴物是可以由用户佩戴在服装之下、与衣服一起或衣服之上的微型电子装置。根据所述方法,接收配置数据,该配置数据指示第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化。而且,接收第一射频信号和第二射频信号中的至少一个射频信号,并且基于配置数据,确定第一射频信号和第二射频信号中的所述至少一个射频信号的组合功率。

例如,第一射频信号可以包括第一同步信号,并且第二射频信号可以包括第二同步信号。在另一示例中,第一射频信号和第二射频信号各自可以包括导频信号,该导频信号用于对另一通信设备(例如,无线通信系统的基站或接入点)与接收通信设备(例如,用户设备)之间的通信信道进行信道探测。配置数据可以指示第一极化相对于第二极化是正交的。通信设备可以包括天线装置,该天线装置接收配置数据、第一射频信号以及第二射频信号。该天线装置可以包括多个天线。例如通过对通信设备的天线装置的接收到的参数进行配置,可以使第一接收到的射频信号和第二接收到的射频信号的组合功率最优化。例如,组合功率可以包括第一射频信号、第二射频信号以及组合信息的函数,该组合信息例如可以包括在将第一射频信号和第二射频信号进行组合时所使用的相位信息和加权信息。为了使组合功率最优化,可以改变组合信息。换句话说,在通信设备处接收到具有不同极化的射频信号,然后,确定针对该通信设备的当前接收情形的优选极化。因此,可以使通信设备的接收参数进行自适应。可以将该优选极化传送至发送通信设备(例如,无线通信系统的基站或接入点),并且发送通信设备可以在发送随后的有效载荷数据时使该发送通信设备的极化设定进行自适应。因此,可以有效地使用发送功率。

根据实施方式,配置数据包括:唯一地标识第一射频信号的第一标识符;以及唯一地标识第二射频信号的第二标识符。第一标识符和第二标识符可以使得通信设备能够可靠地标识第一射频信号和第二射频信号。例如,在扇区化发送时,通信设备可能例如因街道峡谷中的反射而接收到不旨在发送给该通信设备的射频信号。基于第一标识符和第二标识符,通信设备根据基于第一标识符和第二标识符的考虑,可以忽略不旨在发送给该通信设备的这种射频信号。

根据实施方式,发送针对配置数据的请求。可以从通信设备向无线通信系统中的另一通信设备(例如,基站)发送针对配置数据的请求。通信设备可以例如在检测到该通信设备的以下移动时发送所述请求:该移动可能影响到该通信设备的与接收到的射频信号的极化有关的接收特性。因此,通过发送所述请求,可以发起对通信设备处的接收配置的重新调节以及可能的对另一通信设备处的发送配置的重新调节。

根据另一实施方式,配置数据包括选择器信息,该选择器信息指示基于多个射频信号与多个极化之间的预定义映射的第一极化和第二极化。可以在通信设备(例如,用户设备)以及在另一通信设备(例如,无线通信系统的基站)中提供预定义映射,例如,指示射频信号与指派的极化之间的关联的表格。与明确地指示第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化的详细信息相比,选择器信息可以更紧凑。因此,可以减少要作为配置数据发送的数据的量。

根据本发明的另一方面,提供了一种通信设备。在无线通信系统中,该通信设备例如可以工作为基站或接入点。该通信设备包括天线装置以及联接至该天线装置的逻辑。该天线装置可以配置成对要经由该天线装置发送的射频信号的极化进行调节。该逻辑被配置成经由天线装置发送配置数据,该配置数据指示第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化。该逻辑还被配置成经由该天线装置使用第一极化来发送第一射频信号,并且使用第二极化来发送第二射频信号。第一极化和第二极化可以是不同的,例如,第一极化可以与第二极化正交。该通信设备可以配置成作为发送通信设备(例如,作为基站)来执行上述方法及其实施方式。

根据本发明的另一方面,提供了一种通信设备。在无线通信系统中,该通信设备例如可以工作为用户设备。该通信设备包括天线装置以及联接至该天线装置的逻辑。该逻辑被配置成经由天线装置接收配置数据,该配置数据指示第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化。该逻辑还被配置成经由天线装置接收第一射频信号和第二射频信号中的至少一个射频信号。该逻辑配置成基于该配置数据,确定第一射频信号和第二射频信号中的所述至少一个射频信号的组合功率。第一极化和第二极化可以是不同的,例如,第一极化可以与第二极化正交。而且,该逻辑可以被配置成通过改变与第一射频信号和第二射频信号有关的组合信息来使组合功率最优化。特别地,该组合功率可以是第一射频信号和第二射频信号以及组合信息的函数。可以用复值来表示第一射频信号和第二射频信号中的各个射频信号的功率。通过改变组合信息,可以使组合功率最优化,例如,通过对第一射频信号和第二射频信号的功率值(绝对值)进行加权和相移,使得组合功率变为最大。该通信设备可以配置成例如作为用户设备来执行上述方法。

最后,根据本发明,提供了一种无线通信系统,该无线通信系统包括上述通信设备,例如,充当发送通信设备的至少一个通信设备(例如,无线通信系统的基站或接入点),以及充当接收通信设备的至少一个通信设备(例如,用户设备)。

尽管结合本发明的

具体实施方式

和各方面,对上面的摘要和下面的详细描述中描述的特定特征进行了描述,但是应当理解,除非另外具体加以指明,否则可以彼此组合该示例性实施方式和方面的特征。

附图说明

现在,参照附图,对本发明进行更详细描述。

图1示意性地示出了根据本发明的实施方式的无线通信系统。

图2示出了根据本发明的实施方式的包括方法步骤的流程图。

图3示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于使接收到的射频信号的组合功率以及天线增益最优化的算法。

具体实施方式

下文中,更详细地描述本发明的示例性实施方式。要理解的是,除非另外具体指明,否则可以彼此组合本文所描述的各个示例性实施方式的特征。各个附图中的相同标号是指相似或相同的组件。除非另外具体指明,否则附图中示出的组件或装置之间的任何联接可以是直接联接或间接联接。

图1示出了根据实施方式的无线通信系统10。无线通信系统10包括基站20以及多个用户设备装置。在图1中,示出了两个用户设备装置30和40。基站20可以支持所谓的多输入多输出(MIMO)技术,因此基站20可以具有大量的天线,例如,几十个或超过一百个天线。

基站20包括天线装置22,该天线装置包括多个天线,在图1中用圆圈表示天线。用标号23表示所述多个天线中的一个示例性天线。可以将天线23以二维或三维天线阵列设置在架子上。基站20还可以包括天线23的关联(未示出)收发器。基站20还包括基站逻辑21。基站逻辑21联接至天线装置22,并且例如包括控制器、计算机或微处理器。尽管在图1中仅示出了一个天线装置22,但是基站20可以包括超过一个天线装置,例如,两个、三个、四个甚或更多个(例如,几十个)天线装置,这些天线装置可以彼此协作并且可以彼此靠近设置或者间隔开。

可以将天线装置22配置成向特定的方向(所谓的扇区)发送射频信号。图1示出了这些扇区中的两个扇区,并且用标号50和51来表示这两个扇区。扇区50、51的配置可以是静态的或动态的。正如在MIMO技术中所已知的,可以通过波束成形技术来实现向特定的方向发送射频信号。

天线装置22可以配备有双极化天线,并且因此可以具有以任何极化(例如,第一极化和第二极化)来发送和/或接收信号的能力,其中,第一极化和第二极化是彼此正交的。而且,特别地,空间上分布的天线装置能够发送还具有第三极化的射频信号,该第三极化与第一极化正交并且与第二极化正交。

在如图1所示的通信系统10中,可以设置多个用户设备装置,例如移动电话、移动和固定计算机、平板计算机、智能可佩戴设备或者智能移动设备。图1示出了两个示例性用户设备装置30和40。用户设备装置30和40中的各个用户设备装置皆可以被配置成与基站20进行通信。

在下文中,将更加详细地描述用户设备30。然而,用户设备40可以包括与用户设备30类似的特征,因此可以类似地起作用。用户设备30包括一个或更多个天线。在图1所示的示例性实施方式中,用户设备30包括两个天线32和33。例如,天线32、33各自可以包括天线面板(antenna pannel)或天线阵列,或者天线32、33可以由包括多个天线的天线阵列形成。而且,用户设备30包括逻辑31。逻辑31例如可以包括控制器或微处理器。用户设备30可以包括更多组件,例如,图形用户接口和电池,但是为了清楚起见,图1中未示出这些组件。可以将用户设备30的天线32、33设置成彼此间隔开,例如,可以将两个天线32和33设置在用户设备的顶侧靠近边缘处。另选地,可以将一个或更多个天线设置在用户设备30的顶侧,而将一些其它的天线设置在用户设备30的底侧。

例如可以在以下场景中有利地使用上述设定。例如,一个通信设备(例如,基站20或接入点)能够通过任意极化进行通信。另一通信设备(例如,用户设备30)可能被限制成单一极化。而且,所述设备中的至少一个设备可以是移动的。此外,上行链路和下行链路天线/天线面板可不相同,使得互易性可能不适用,或者上行链路与下行链路在数量上不同。

结合图2,更详细地描述基站20的与用户设备30和40有关的工作。尽管在图2中主要针对用户设备30来进行说明,但是当结合用户设备40来操作基站20时,可以执行相同的操作步骤。

图2示出了具有由用户设备30执行的方法步骤101至109以及由基站20执行的方法步骤201至207的流程图。而且,图2中用箭头300至305指示了用户设备30的天线32、33与基站20的天线装置22之间的无线电信号的发送。特别地,虚线32、33表示用户设备30的天线32、33,而虚线22表示基站20的天线装置22。应注意,在图2中,由单线形成的箭头表示控制信号的无线电信号发送,而由双线形成的箭头表示有效载荷数据的一次或多次无线电信号发送。

在步骤201中,基站20发送配置数据300,该配置数据指示第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化。特别地,配置数据300可以指示:第一极化和第二极化彼此正交。配置数据300可以包括其他信息,例如,唯一地标识第一射频信号的第一标识符以及唯一地标识第二射频信号的第二标识符。在步骤201中,可以使用在无线通信系统10中定义的广播信道来发送配置数据300。配置数据300还可以指示第一射频信号的第一方向性和第二射频信号的第二方向性。特别地,配置数据300可以指示第一射频信号的第一方向性与第二射频信号的第二方向性是相同的。可以相对于波束扫描,按照扇区来定义第一射频信号和第二射频信号两者的方向性,该波束扫描包括多个方向的多个波束。例如,配置数据300可以指示第一射频信号和第二射频信号可以具有如图1所示的扇区51的相同方向性。因此,方向性指示第一射频信号和第二射频信号旨在发送给位于扇区51内的设备,例如,第一射频信号和第二射频信号旨在发送给用户设备装置30。

而且,在步骤201中发送的配置数据300可以指示第三射频信号的第三极化。特别地,配置数据300可以指示第三极化相对于第一极化和第二极化是正交的。配置数据可以指示第一射频信号、第二射频信号以及第三射频信号仅在它们的对应的第一极化、第二极化以及第三极化方面不同。

配置数据300可以包括选择器信息,该选择器信息指示基于多个射频信号与多个极化之间的预定义映射的第一极化和第二极化。

例如,可以在基站20和用户设备装置30、40中提供表格,在该表格中定义了射频信号与极化之间的关联。配置数据300中包括的选择器信息可以包括针对表格中所定义的关联的索引。因此,可以以紧凑的方式从基站22向用户设备装置30、40传送指派给射频信号的极化的指示。在步骤101中,用户设备30接收配置数据300。

在步骤202中,基站20将具有第一极化的第一射频信号301发送给用户设备30。例如,第一射频信号301可以包括在无线通信系统中定义的同步信号或导频信号。例如,可以将第一射频信号301以定向方式或通过波束成形整形的方式发送至用户设备30。因此,第一射频信号301的发送可以不干扰基站20与用户设备40之间的另一通信。由于定向发送,因此,如图1中的第二箭头301所示的,可以使用相同射频资源将另一或相同射频信号同时发送至用户设备40。在步骤102中,用户设备30接收第一射频信号301。第一射频信号301的第一极化例如可以是水平极化。在步骤203中,基站20向用户设备30发送第二射频信号302。第二射频信号302具有不同于第一极化的第二极化,例如,第二极化是垂直极化。如图1所示,如图1中的第二箭头302所示,也可以使用相同的射频资源将具有第二极化的第二射频信号同时发送至用户设备40。在步骤103中,在用户设备30处接收第二射频信号302。通过使用时分多址技术(TDMA),可以将第一射频信号301和第二射频信号302彼此分离,并因此可以一个接一个地进行发送。作为另选例,通过使用频分多址技术(FDMA)或者码分多址技术(CDMA),可以将第一射频信号301和第二射频信号302彼此分离。当使用FDMA或CDMA时,可以同时发送第一射频信号301和第二射频信号302。

除极化之外,第一射频信号和第二射频信号可以是相同的信号。作为另选例,第一射频信号和第二射频信号可以包括至少部分相同的信息,例如,同步信息或信道探测(导频)信息。

基于共享的配置参数,用户设备30可以可靠地接收和识别指向扇区51并且旨在发送给用户设备30的第一射频信号301和第二射频信号302。特别地,其它扇区中的射频信号(例如,指向扇区50并且旨在发送给用户设备40的射频信号301、302)是以不同的时频资源进行分配的,这些射频信号可能(无意中)因反射而到达用户设备30,可以可靠地将这些射频信号与扇区51中的旨在发送给用户设备30的射频信号301、302区分开。因此,用户设备装置30可以仅考虑扇区51中的射频信号301、302。这使得用户设备30能够确定来自扇区51或50的信号中的哪个信号变为最强,并且该信号的极化与用户设备接收天线的极化对准。

在用户设备30已经接收到第一射频信号301和第二射频信号302之后,在步骤104中,逻辑31按照可以将与第一接收到的射频信号301和第二接收到的射频信号302有关的组合功率最大化的方式使第一接收到的射频信号和第二接收到的射频信号的组合功率最优。该组合功率可以是第一射频信号301(因为第一射频信号301是在用户设备30的天线32、33处接收到的)、第二射频信号(因为第二射频信号302是在用户设备30的天线31、32处接收到的)以及组合信息的函数。作为优化的结果,在步骤105中得到组合信息。下面,将结合图3更详细地描述有关组合功率的这种优化的细节。组合信息例如包括有关来自基站20的信号的所需极化以实现优化的组合功率的细节。

在步骤106中,用户设备30基于在步骤105中确定的组合信息来使该用户设备的天线增益最优。下面,还将结合图3更详细地描述在步骤106中使天线增益最优的细节。

在步骤107中,用户设备30将所确定的组合信息与有效载荷数据303一起发送。在步骤204中,在基站20处接收组合信息以及有效载荷数据303。组合信息可以包括相位信息和加权信息。在步骤104的优化期间,相位信息和加权信息发生变化,使得当利用相位信息和加权信息来组合第一射频信号和第二射频信号时,第一接收到的射频信号和第二接收到的射频信号的所得组合功率变为最大值。该最大值可以是绝对最大值或者至少是相对最大值。基于从用户设备30接收到的组合信息,在步骤205中,基站20可以确定极化,该极化可以用于在步骤206中向用户设备30发送随后的有效载荷数据304,从而导致具有高功率效率和高信噪比的最优的通信。可以基于组合信息来确定用于从基站20向用户设备30发送下行链路有效载荷数据的极化。

总之,在步骤204中,基站20接收组合信息,并且针对在步骤206中的有效载荷数据304的发送,在步骤205中确定对应的发送极化。基于所确定的发送极化,基站20可以对其天线装置22的发送参数进行配置,以实现所确定的发送极化。

在步骤108中,用户设备30从基站20接收有效载荷数据304。因此,可以实现从基站20到用户设备30的有效载荷数据发送,这将优化的极化用于基站20与用户设备30之间的通信。当用户设备20改变其取向或者基站20与用户设备30之间的无线电信道的特性发生改变时,最优极化可能发生改变。因此,在步骤109中,用户设备30可以发送针对配置数据的请求305。在步骤207中,基站20接收针对配置数据的请求305,并且可以重复从基站20中的步骤201和用户设备30中的步骤101开始的整个处理。例如,在预定的时间间隔内,或者每当用户设备装置30确定用户设备30的显著移动时,或者每当发送质量或信号功率水平降低时,可以触发步骤109中的请求305的发送。因此,相对于用户设备30的当前取向和无线电信道的特性,可以保持基站20所使用的发送极化为最新的。

图3示出了涉及上述图2的步骤104和106的组合功率和天线增益的优化的细节。在下面的描述中,假设第一射频信号301具有水平极化,并且第二射频信号302具有垂直极化。然而,可以使用其它极化,只要第一射频信号301的极化与第二射频信号302的极化是不同的(特别是正交的)。而且,在下面的示意性解释中,假设用户设备30具有两个天线。尽管如此,下文中描述的方法仍可以支持用户设备处的任何数量的天线。

首先,将描述组合功率的优化(图2的步骤104)。组合功率在图3中被简写为CP。使用接收到的具有水平极化和垂直极化的射频信号301、302作为输入。在用户设备30的第一天线32处接收到的具有水平极化的第一射频信号301用H1表示。在第一天线32处接收到的具有垂直极化的第二射频信号302用V1指示。在用户设备30的第二天线33处接收到的具有水平极化的第一射频信号301用H2表示,并且在第二天线33处接收到的具有垂直极化的第二射频信号302用V2表示。可以在逻辑31中执行接收到的信号H1、V1、H2及V2的后续处理。根据相位信息

Figure BDA0002585326080000121

对接收到的信号H1和H2的绝对值进行相移。要注意,使用同一相位信息

Figure BDA0002585326080000122

对信号H1和H2进行相移。在使用超过两个天线来接收水平极化的射频信号的情况下,对于所有这些信号使用同一相位信息接着,根据加权信息α2对相移的信号H1进行加权,并根据互补的加权信息(1-α2)对信号V1进行加权。针对在第二天线处接收到的信号H2、V2的绝对值执行相同的加权,这意味着利用加权信息α对相移的信号H2进行加权,并且利用加权信息(1-α)2对信号V2进行加权。在多于两个天线的情况下,如上所述,利用同一加权信息对各对垂直信号和水平信号进行加权。然后,针对各个天线,将所得到的水平功率和垂直功率相加(参见标号401和402)。最后,组合功率CP是针对各个天线确定的功率之和。因此,组合功率CP是在用户设备30的天线32、33处接收到的射频信号以及相位信息和加权信息α的函数。以下公式详细示出了这一点:

为了使组合功率CP最优化,可以改变相位信息和加权信息α。特别地,可以应用所谓的最大比率组合技术来改变这些参数

Figure BDA0002585326080000127

和α,以获得最优的组合功率CP。上述组合信息包括相位信息

Figure BDA0002585326080000128

和加权信息α,基站逻辑21可以使用该相位信息和加权信息来配置其天线装置22的发送参数,使得可以发送具有这样的极化的有效载荷数据信号304,即,该极化导致在低功率具有高信噪比的最优化的通信。

为了使天线增益Popt最优(图2的步骤106),可以基于各个天线的最优的接收功率401、402来应用另一最大比率组合技术。如可以从图3看出,各个天线功率401、402(包括各个天线的水平极化的射频信号和垂直极化的射频信号的最优的组合功率)利用对应的加权信息进行加权并且利用对应的相位信息进行相移。各个天线的加权信息皆是单独的。加权可以基于用于将信号电平相加的加权因子。因此,可以将所有天线上的加权因子的总和归一化成一。由于功率被相加以使天线增益Popt最优化,因此加权信息可以包括经平方的加权因子。在只有两个天线的情况下,加权因子可以是γ和(1-γ),因此加权信息为γ2和(1-γ)2,如图3所示。在超过两个天线的情况下,可以使用不同的加权因子,其中,总和也是一。最优的天线功率401和402皆根据它们的对应的加权信息进行加权,并且根据它们的对应的相位信息进行相移,最后进行相加,从而得到最优的接收功率Popt。为了最优化,可以按以下公式改变加权信息γ2和(1-γ)2以及相位信息

Figure BDA0002585326080000131

Figure BDA0002585326080000132

信号H1、H2、V1及V2可以包括对应的接收到的射频信号301、302的绝对值。

当在步骤107中接收到有效载荷数据304时,用户设备30可以使用加权信息γ2和(1-γ)2以及

Figure BDA0002585326080000135

来对在天线32和33处接收到的信号进行加权和相位对准,从而产生最优的天线增益。

总之,根据上述方法,基于从基站发送给用户设备装置的配置数据,在用户设备30的各个天线处,可靠地识别和接收具有不同极化的两个射频信号,并基于这些射频信号,可以为该特定天线和场景(用户设备的取向和无线电信道的特性)确定优选的极化。例如,当用户设备30在链路建立过程中选择波束时,该用户设备可以使用极化关联信息。可以通过选择关联的资源,直接或间接地将优选的极化传送至基站20,然后该基站使用该优选的极化来发送随后的有效载荷数据304。在接收到具有最优极化的有效载荷信号的假设下,用户设备30可以将来自其天线的信号进行组合,以使天线增益最优。由于优化了发送的射频信号的极化,因此可以增强通信质量,使得即使在较低的功率水平下也可以实现较高的信噪比。因此,上述方法在结合非常高的频率(例如,高于30GHz,特别是,例如在80GHz)时可能特别有利,这可以导致阵列天线的使用和增加的方向性。这进而使得为任何极化选择最优波束变得很重要。

上面的描述中,尽管配置数据是从基站发送给用户设备的,但是根据所涉及的设备的能力,可以以相反的方向执行相同的方法。例如,具有对应地配置的天线装置的用户设备也可以发送对第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化进行指示的配置数据,使用第一极化发送第一射频信号,并且使用第二极化来发送第二射频信号。同样,基站可以接收指示第一射频信号的第一极化和第二射频信号的第二极化的配置数据,接收第一射频信号和第二射频信号中的至少一个射频信号,并且基于配置数据,确定第一射频信号和第二射频信号中的所述至少一个射频信号的组合功率。

17页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:无线通信系统、方法及相关设备

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!