[发明专利]用于机动车辆的MIMO无线通信系统及方法有效

专利信息
申请号: 202010819604.4 申请日: 2020-08-14
公开(公告)号: CN112399377B 公开(公告)日: 2023-09-22
发明(设计)人: J·H·欧 申请(专利权)人: 通用汽车环球科技运作有限责任公司
主分类号: H04W4/40 分类号: H04W4/40;H04B7/0413;H04B7/04
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 郑勇
地址: 美国密*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 机动车辆 mimo 无线通信 系统 方法
【说明书】:

发明提供了一种用于具有外部结构和外壳的车辆的MIMO系统。该系统包括附接到外部结构的外部天线和定位在外壳内的内部天线。该系统还包括RF收发器和天线选择装置。该选择装置可于第一状态和第二状态之间切换,在第一状态下,该选择装置配置成将外部天线中的至少两个可操作地连接到RF收发器,在第二状态下,该选择装置配置成将外部天线中的一个或更多个和内部天线中的一个或更多个可操作地连接到RF收发器。该系统还包括控制器,盖控制器配置成响应于信号强度高于信号强度上限阈值并且还响应于信噪比高于信噪比上限阈值,促使该选择装置移动到第二状态。

技术领域

本公开涉及多输入多输出(Multiple-Input,Multiple-Output,MIMO)无线通信,更具体地,涉及用于选择天线来提高机动车辆的车辆通信系统的数据吞吐量和天线效率的MIMO系统及方法。

背景技术

现代车辆具有“鲨鱼鳍”式天线模块,该天线模块包含多个天线并且安装在车顶上。这些天线的实例包括专用短距离通信(Dedicated Short-range Communications,DSRC)天线、AM/FM无线电天线、卫星无线电天线、GPS天线以及两个或更多个提供4G LTE蜂窝通信的MIMO天线。例如,当信号微弱且车辆处于富散射环境下时,该模块在车顶上的位置可以提高天线效率。然而,如果车辆处于“较少路径(less path)”或“视距(line of sign)”环境下,那么MIMO天线的性能可能会下降。此外,对于MIMO应用,空间相关性是影响系统性能的关键因素之一。因为如果两个MIMO天线之间的天线间距不足,那么系统性能会变差,所以相对于先前没有MIMO天线的天线模块,必须增大模块的尺寸。

因此,虽然当前的MIMO系统实现了其预期目的,但是仍需要一种新的且改进的MIMO系统及方法来解决这些问题。

发明内容

根据本公开的几个方面,一种用于机动车辆的多输入多输出(MIMO)系统得以提供,该机动车辆具有外部结构和外壳。该系统包括适于附接到外部结构的多个外部天线。该系统还包括适于定位在外壳内的多个内部天线。该系统还包括RF收发器和天线选择装置。天线选择装置可于第一状态和第二状态之间切换,在第一状态下,天线选择装置配置成将外部天线中的两个或更多个可操作地连接到RF收发器,在第二状态下,天线选择装置配置成将外部天线中的一个或更多个和内部天线中的一个或更多个可操作地连接到RF收发器。该系统还包括控制器,该控制器配置成确定信号强度和信噪比。另外,该控制器还配置成响应于该控制器确定信号强度高于信号强度上限阈值并且还响应于该控制器确定信噪比高于信噪比上限阈值,促使天线选择装置移动到第二状态。

在一方面,响应于天线选择装置置于第一状态,RF收发器与内部天线中的每一个可操作地断开连接,使得RF收发器不从内部天线接收信号。

在另一方面,该控制器配置成响应于该控制器确定信号强度低于信号强度下限阈值,促使天线选择装置移动到第一状态,其中信号强度下限阈值低于信号强度上限阈值。

在另一方面,该控制器配置成响应于该控制器确定信噪比低于信噪比下限阈值,促使天线选择装置移动到第一状态,其中信噪比下限阈值低于信噪比上限阈值。

在另一方面,多个外部天线包括两个外部天线。

在另一方面,多个内部天线包括两个内部天线。

在另一方面,信号强度是参考信号接收功率(Reference Signal ReceivedPower,RSRP)。

在另一方面,信噪比是信号与干扰加噪声之比(Signal-To-Interference PlusNoise Ratio,SINR)。

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