[发明专利]具备混合式波束成型的无线通信装置及其控制方法

说明书

一种具备混合式波束成型的无线通信装置及其控制方法。无线通信装置包括多个天线、波束成型数字电路、多个射频链、波束成型模拟电路、控制器以及储存器。射频链接收经所述波束成行数字电路处理的信号以产生天线信号。所述射频链通过所述波束成型模拟电路以连接到所述天线之一部分或全部，以使所述天线信号传递至对应的所述天线。射频链的数目小于所述天线的数目。储存器储存多个候选模拟码本。控制器依据场景环境信息以选择所述候选模拟码本的其中之一作为已选择模拟码本，并依据已选择模拟码本调整所述波束成型模拟电路。

技术领域

本公开是有关于一种具备混合式波束成型的无线通信装置及其控制方法。

背景技术

波束成型技术经常应用在无线通信当中，其利用天线数组来有效地进行无线信号传输，从而达到提高信号质量、降低干扰、增加传输效率等目的。由大量天线(如，16或64个以上的天线)所形成的多输入多输出(multiple-input multiple-output；MIMO)系统可利用天线数组来有效地补偿因为距离造成的路径衰减，并提高MIMO系统的效率。此种天线数组通常可利用全数字架构实现，亦即，天线数组中的每个天线皆须具备相对应的数字信号处理电路。例如，每个天线通常对应一个发射器链(TX chain)，每个发射器链至少包括有数字模拟转换器(DAC)、滤波器、功率放大器等多样化且高端的电路组件。但是，这些信号处理电路的成本较高，其功率消耗也较高。

为了降低波束成型技术的建置成本，近年的混合式波束成型系统将信号处理电路从全数字形式转换为模拟与数字电路相混合的结构，降低部分电路(如，发射器链(TXchain)或其他组件)的数量，藉以降低建置成本。然而，模拟电路中相位偏移器(phaseshifter)与波束成型增益不易进行微调，导致混合式波束成型系统在实际运作时并不如以全数字架构实现的波束成型系统来的方便使用。从另一角度来说，在寻找混合式波束成型系统当中的最佳处理方案中，信号处理中的模拟电路限制形成十分复杂的非凸性(non-convex)的优化问题，不利于实际用途。

发明内容

本公开实施例提供一种具备混合式波束成型的无线通信装置及其控制方法，其可在不同的环境与场景下适应性地选用合适的模拟码本以有效地提高信号传输效率。

本公开实施例提出一种无线通信装置，其包括多个天线、波束成型数字电路、多个射频链、波束成型模拟电路、控制器以及储存器。波束成型数字电路用以将信号进行处理。多个射频链耦接所述波束成型数字电路。所述射频链用以接收经波束成型数字电路处理的信号以产生天线信号。波束成型模拟电路耦接所述射频链及所述天线。射频链通过所述波束成型模拟电路以连接到所述天线之一部分或全部，以使所述天线信号传递至对应的所述天线。所述射频链的数目小于所述天线的数目。控制器耦接所述波束成型模拟电路。储存器耦接所述控制器。储存器储存多个候选模拟码本。所述控制器依据场景环境信息以选择所述候选模拟码本的其中之一作为已选择模拟码本，并依据所述已选择模拟码本调整所述波束成型模拟电路。

本公开实施例提出一种具备混合式波束成型的无线通信装置的控制方法。所述无线通信装置包括多个天线、波束成型数字电路、多个射频链以及波束成型模拟电路。所述控制方法包括下列步骤。预先产生多个候选模拟码本。依据场景环境信息以选择所述候选模拟码本的其中之一作为已选择模拟码本。以及，依据所述已选择模拟码本调整所述波束成型模拟电路。

基于上述，本公开实施例中的具备混合式波束成型的无线通信装置及其控制方法依据场景环境信息(如，无线通信装置的存取状态、布建环境、传输通道特性)以从多个候选模拟码本中选择具备较佳传输效率的候选模拟码本，并利用此模拟码本来调整波束成型模拟电路。换言之，以往具备混合式波束成型的无线通信装置通常仅具备单一模拟码本，无法适应性地符合不同环境与不同情况来自行调整波束成型模拟电路。相对地，本公开实施例的无线通信装置可预先仿真多种情境与情况(如，无线通信装置的存取状态、布建环境)以及动态的传输信道特性来藉由波束成型算法而分别产生多样化的默认数字码本及候选模拟码本，便可让无线通信装置在不同的场景或环境下皆可适应性地选用合适的数字码本及模拟码本，从而有效地提高信号传输效率。