[发明专利]确定从天线元件到收发器队列的连接性的网络元件、集成电路和的方法

说明书

描述了一种用于在数据库中分配至少一个逻辑信道与天线布置的能够与至少一个天线元件耦合的至少一个天线元件馈送之间的关系的方法。该方法包括以下两组中的任一：向至少一个第一逻辑信道施加第一信号；和检测在至少一个第一天线元件馈送上是否存在从第一信号转换的射频信号；或者向天线布置的能够与至少一个第一天线元件耦合的至少一个第一天线元件馈送施加第二信号；和检测在至少一个第一逻辑信道上是否存在从第二信号转换的逻辑信号。方法还包括作为其响应在数据库中分配该至少一个第一逻辑信道与该至少一个第一天线元件馈送之间的关系。这有利地允许经由多个收发器向多个天线元件分配逻辑信道。并且，可对天线阵列确定逻辑信道到波束形成系数的分配。

技术领域

本发明的领域涉及用于网络元件的天线阵列及其集成电路。本发明的领域适用于但不限于用于天线阵列的逻辑信道到物理信道分配的机构。

背景技术

常规的用于无线通信系统的天线阵列包括多个天线元件。天线阵列在大多数的蜂窝装置中通常与现有的节点B装置一起使用并且利用固定的65℃波束图案。在天线波束的主瓣的外面，信号被空间过滤并且显著衰减。常规的网络计划和无源天线阵列方案用共同的固定波束图案处理所有到来的信号。基于在通过天线波束主瓣识别的、被称为RF覆盖区(footprint)的地理区域内接收的信号，这种接收处理趋于为收发器操作命令相应的共同波束图案。因此，对接收(Rx)和发送(Tx)操作二者均使用相同的射频(RF)印迹。

利用天线阵列的接收波束形成依赖于这样的能力：以相干地添加来自希望方向的入射信号的方式在天线元件中的每一个上相长地添加入射信号的能力。因此，不来自希望方向的入射信号将被非相干地添加，并因此将不经历相同的处理增益。术语“相干性”意味着信号将具有基本上相同的相位角。另外，来自多个源的热噪声也表现出非相干的特性，因此当被添加时，来自多个源的信号不经历与相干的希望信号相同的处理增益。相反，在发送有源天线阵列中，信号在意图的波束图案内被相干地组合成“空气”中的电磁(EM)信号，使得它们相干性地到达移动站(MS)(例如，第三代合作伙伴项目(3GPP^TM)用语中的用户装置(UE))接收器。

在本文描述的例子中，天线元件是目的在于将电磁(EM)信号转换成电信号或者将电信号转换成EM信号的放射结构，其中，单数的元件具有固定的放射图案。本文描述的术语“放射元件”指的是能够放射电磁信号的元件。并且，本文里描述的术语“放射元件”也包括能够吸收EM放射线并且转换成电信号的结构。构建为阵列的这些元件可被配置为通过操纵与元件耦合的电信号而具有各种放射图案。因此，可以实现改变放射波束形状的能力。

为了完整，有必要阐明天线互易性理论，该天线互易性理论在关于电磁场和天线的经典论述中通常被阐述如下：

给定分开一定距离放置的两个天线“A”和“B”，它们中的每一个可作为发送天线或接收天线被操作。假定天线“B”保持原样，而作为发送器的天线“A”的性能被修改。其结果是，对于固定量的输入功率，由天线“B”接收的信号由于施加于天线“A”上的改变而变化一因子“F”。然后，相同的修改也改变作为接收器的天线“A”的性能并且以相同的因子“F”这样做。该理论是从麦克斯韦方程的某些对称性得到的，并且其有效性很容易被实验验证并且已被广泛公开。因此，由与具有与接收器相同的载波频率的天线可操作地耦合的发送器引起的放射图案具有相同的方位角链路损耗。因此，下文的术语放射和“放射波束图案”也可被应用于接收器。

有源天线系统(AAS)是发射信号以产生定向放射图案的一组天线。各天线元件与无线电收发器连接。可通过配置各AAS天线元件处的各信号的相对相位和振幅来控制阵列的放射图案。通过精确地控制被组合之前的被处理的信号的相对相位和振幅，能够对准放射信号中的峰和谷以形成波束，该过程在下文被称为“波束形成”。

通过收发器内的调整控制给定天线元件上的信号的相位和振幅。因此，在安装之后，并且特别是在射频装置和/或电路的重新配置之后，知道哪个无线电收发器与哪个天线元件连接是重要的。并且，收发器可由诸如功率放大器(PA)设备的多个元件组成。