[发明专利]用于下一代无线用户设备硬件设计与方法的分布式相控阵多入多出

说明书

本发明公开了用于分布式相控阵多入多出(DPA‑MIMO)通信的系统和方法。系统可以包括基带处理单元；多个波束成形(BF)模块，每个波束成形(BF)模块至少包括波束成形天线和收发器电路。所述收发器电路至少包括一个下变频器和上变频器；多个中频(IF)无线电，其中每一个都包括接收链与发射链电路，所述接收或发射链电路至少包括一个下变频器或上变频器将上述BF模块发送来的中频信号下变频转换到可被基带处理单元处理的基带信号，或将基带信号上变频为波束成形模块所需的中频信号并将之传送给BF模块；和多个线缆或任何类型的物理信号传输介质，而它们中每一个都能将所述的众多波束成形模块中的一个与所述中频无线电中的一个相连接。

本发明专利申请要求于2017年2月1日提交的题为“Distributed Phased ArraysBased MIMO(DPA-MIMO)for Next Generation Wireless User Equipment HardwareDesign and Method”的第62/453,120号美国临时申请的权益。

技术领域

本发明的一个或多个实施例一般涉及移动无线通信。更具体地说，本发明涉及多入多出无线通信设备设计。

背景技术

以下背景信息可以呈现现有技术的具体方面的(例如，不限于方法，事实或普通知识)，虽然被认为有助于进一步教育读者关于先前技术的其他方面，但不应被解释为将本发明或其任何实施例限制于其中或其中推断或暗示的任何事物。

当前的移动计算设备，例如但不限于智能手机，随着时间的推移，通常包含越来越多的无线技术和标准。支持更多的无线技术和标准通常可以通过额外的硬件系统来实现。当为用户设计移动计算设备时，通常要考虑它们的功率，成本，和/或物理空间。

通常，当前的无线通信系统要求更高的数据速率以实现日益复杂的应用。无线通信系统可能涉及频率高达60GHz的通信。高频通信可以允许更多的可用频谱和带宽，但也可能导致高传播损耗和穿透损耗。频谱效率可以通过多入多出(MIMO)技术来改善。

诸如5G之类的第五代无线通信系统通常被认为具有大约每秒10G比特的峰值数据吞吐量。通常可以通过使用更宽的频率范围，改进数据编码和/或纠错，和/或改善信号接收来实现更高的数据吞吐量。与典型更传统的蜂窝通信频率相比，诸如37GHz以上的更高频率通常已知具有来自诸如，但不限于建筑物和/或人的实物对象的更高程度的信号干扰。数据编码和/或纠错的技术提高通常需要考虑硬件成本和/或功率消耗。信号接收质量通常可以通过使用附加的硬件组件(例如但不限于天线和/或放大器)来改善，并且通常需要考虑诸如但不限于硬件成本，功率消耗和/或物理尺寸。

以下是一个现有技术中的特定方面的示例，其虽然被认为有助于进一步教育读者关于现有技术的其他方面，但不应被解释为限制本发明，或者其实施方案，其中或其中所述或暗示的任何内容。作为教育背景，现有技术通常有用的另一方面是有些公司可以实现包括多个天线的无线通信设计，以改善预定频率范围的信号接收。

鉴于上述情况，有一点明确的是，这些传统技术并不完美，为更优化的方法留下了空间。

附图说明

在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出了本发明，其中用相似的附图标记指代相似的元件，并且其中：

图1给出了本发明中复用分布式相控阵多入多出无线通信架构的一个实施例的顶层系统框图；

图2给出了本发明中分布式相控阵多入多出系统的一个实施例的详细示意图；

图3给出了本发明中采用DPA-MIMO架构的用户设备装置的一个实施例俯视图；

图4给出了本发明中波束成形模块的一个实施例侧面图；

图5给出了本发明中复用分布式相控阵多入多出无线通信架构的一个实施例的顶层系统框图；