[发明专利]自适应天线配置

说明书

由无线节点来进行天线配置的自适应选择，所述无线节点包括针对多个不同的天线配置适配的多个天线振子。所述天线配置的选择是基于由所述无线节点接收到的信号的质量来进行的。所述无线节点可针对毫米波频带中的通信而工作，并且在具体实施方式中，所述不同的天线配置包括宽覆盖范围天线配置、多输入多输出(MIMO)配置以及射束成形(BF)配置中的两个或更多个配置。

技术领域

总体上，本发明的实施方式涉及移动电信，并且更具体地，涉及用于无线节点在毫米波频带中工作的自适应天线配置的方法、设备、计算机程序产品等。

背景技术

未来的无线电通信(诸如NR(新无线电)或5G(第五代)无线通信)将依靠毫米(mm)波频谱来进行通信。毫米波频带中的无线电通信操作很有吸引力，因为可用带宽显著大于常规频带中的带宽。在5G中，将通信划分成两个频谱；低于6GHz(千兆赫兹)的通信和高于6GHz的通信。对于高于6GHz的通信，波长非常短，例如，对于28GHz的波长，波长为1cm(厘米)，这意味着用户设备(UE，本文中也称为移动装置、移动终端等)中的天线振子在物理上变小，尺寸约为5mm x 5mm。较小的天线具有对应的小孔径(即，通向空中)，这需要通过使用多个天线振子(例如，四个或八个部件天线模块)来加以补偿。然而，使用多个天线振子导致需要进行射束管理和射束同步。在特定的场景下，可以将射束管理的复杂处理最小化，并且在某些情况下完全避免。然而，在其它特定的场景下，射束配置并非是最优的。

从硬件的角度来看，已经提出了不同的天线实现。实际选择以用于未来的无线通信系统的实现可能取决于各种因素，例如但不限于：工作频率、发送信号的带宽、成本、功耗等。毫米波频谱中可用的带宽提出了独特的挑战，因为模数转换器(ADC)或数模转换器(DAC)的采样率需要是带宽的两倍；从而导致GHz采样率。这样的高频采样率导致UE中的高电流消耗。

在常规的无线通信中，在源处使用单个天线振子，并且在目的地处使用另一单个天线振子。当以全向模式使用单个天线振子(或几个天线振子)时情况就是如此。然而，在一些情况下，使用单个天线振子会引起多径效应的问题。当电磁场(EM场)遇到诸如丘陵、建筑物等的障碍物时，波前被分散，因此波前要采用很多路径到达目的地。信号的分散部分的迟到导致诸如衰落、断流(cut-out)以及间歇接收的问题。在数字无线通信系统中，这种散射(scattering)可以造成数据速度降低和错误数量增加。使用两个或多个天线振子以及在源和目的地处发送多个信号(例如，多输入多输出(MIMO)天线技术)利用了与多径波传播有关的特性，并且利用了这种效应。在MIMO中，将通信电路的各个端部处的天线振子组合在一起，以最小化错误并优化数据速度。

在移动无线电通信中，将多个天线振子用于发送和/或接收可以被用于定向信号发送或接收，在本文中另外称为“射束成形”。射束成形可以是模拟的或数字的。在数字射束成形中，天线阵列中的每个单独天线振子具有RF(射频)收发器，该RF收发器是由单独基带信号馈给的。单独基带信号包含超定位(super-positioned)的多个信号的信息，使得可以沿不同的方向同时实现多个射束。包含在单独基带信号中的信息的组合是在数字域内执行的。因此，在数字射束成形中，需要与存在的射束一样多的ADC转换器。在模拟射束成形中，在下行链路(即，接收路径)中的功率分配之前或之后，结合每个天线振子实施单独模拟物理移相器。因此，在模拟领域中，基于为天线阵列中的每个单独天线振子设定的相对相位来获得单个射束的射束成形。另外，射束成形可以是混合的，这意味着可以通过数字和模拟技术两者的组合来实现定向信号发送和/或接收。混合射束成形可以是使能实现低功率通信的更好选择。

因此，需要开发一种在无线节点、UE或接入点配备有针对多种不同的天线配置适配的多个天线振子时进行天线配置选择的系统、设备、方法等。

发明内容