[发明专利]天线阵列操作控制

说明书

本发明公开了一种用于控制天线阵列的操作的方法，该天线阵列包括两个或更多个可控区段，以及连接至收发器电路的天线端口。该方法包括：确定由天线阵列发射或接收的场景；以及，响应于所确定的场景配置收发器电路。场景的定义是根据分别打算作为发射的接收方或接收的发射方的多个用户的要求，以及根据路径损耗要求、峰值速率要求和流量容量要求中的一项或多项。该配置包括为发射或接收执行以下项中的一项或多项：分配天线阵列的两个或更多个区段中的多个区段并确定所分配区段的细分；确定多输入多输出(MIMO)应用的多个信息数据层；以及，分配带宽。还公开了相应的布置、网络节点、无线通信设备和计算机程序产品。

技术领域

本公开总体上涉及无线通信领域。更具体地，涉及用于无线通信的有源天线阵列(高级天线系统，AAS)的操作控制。

背景技术

改善无线通信系统性能的一种技术是使用高级天线系统(AAS)。例如，关于第五代蜂窝通信系统(5G)的标准化和实现考虑了该技术。被适当控制的高级天线阵列可以允许用于发射和/或接收的波束成形，其可用于增加蜂窝通信系统的容量和/或覆盖范围。

通过控制天线阵列的不同天线元件处的信号相位，天线阵列或者阵列天线可以获得控制。备选地，通过控制天线阵列的不同天线元件处的时间延迟，天线阵列可以获得控制。又或者，通过控制天线阵列的不同天线元件处的信号的相位和幅度，天线阵列可以获得控制。

存在几种不同的技术以控制阵列的射频(RF)信号之间的相对相位(或时间延迟)。这些技术的示例包括模拟波束成形、数字波束成形和混合波束成形；所有这些均为本领域所公知。在模拟波束成形中，通常将相移(或时间延迟)应用于RF信号或本地振荡器(LO)信号，其用于发射/接收信号的上/下变频。在数字波束成形中，相移(或时间延迟)通常以数字方式实现，例如，通过在时域或频域中对正交频分复用(OFDM)调制信号进行数字相移。混合波束成形是模拟和数字波束成形的混合。

在模拟波束成形中，整个天线阵列通常受到相位控制，以使其在一个特定方向上获得最大的天线增益。这意味着完整的支持带宽只能分配给一个用户；或分配给最终波束覆盖的同一地理区域(或方向)的有限数量的用户。

5G蜂窝通信系统计划部署在新的频段以及现有频段上。通常，每个定义的工作频带的带宽(BW)可以与载波频率相关联(例如以缩放方式)。对于24-53GHz(毫米(mm)波频率)频率范围内的频带，可能(甚至可能是常见地)存在数GHz级别的带宽。

可以通过使用数字预失真方法进行线性化，以提高功率放大器(PA)的效率。通常，有效率的线性化要求线性化信号带宽是实际信号带宽的至少三倍。对于以毫米波频率工作且信号带宽为800MHz的AAS无线电，可能需要3×800MHz＝2.4GHz的线性化信号带宽以执行适当的数字预失真处理。因此，对于闭环线性化，反馈路径和发射器路径需要支持至少2.4GHz带宽，在功率效率的限制下，该要求可能是麻烦的、甚至是不可能的。

因此，需要替代的(且可能是改进的)方法以控制天线阵列。优选地，这样的替代方法能够增加灵活性。同样优选地，相比于预失真方法，这样的替代方法的带宽要求更低。

发明内容

应该强调的是，当在本说明书中使用术语“包含/包括”时，是用于指定存在所述特征、整数、步骤或组件，但是不排除存在或额外的一个或多个其他特征、整数、步骤、组件、或其分组。如本文所用，单数形式“一”，“一个”和“该”也意图包含复数形式，除非上下文另外明确指出。

通常，当在本文中提及“布置”时，应将其理解为物理产品；例如一种装置。物理产品可以包括一个或多个部分，例如以一个或多个控制器、或者以一个或多个处理器等的形式的控制电路。

要注意的是，当本文中提到天线阵列的控制、天线阵列的操作控制或类似内容时，典型的实施例以控制连接至天线的无线电电路的方式实现该控制。

一些实施例的目的在于解决或减轻、缓解或消除以上或其他缺点中的至少一些。