Mimo配置方法和设备的制造方法_2

文档序号:8344873阅读:来源:国知局
输入多输出(MIMO)配置的方法,其中传送器具有:至少两个天线;至少两个放大器;交换网络,其配置用于将至少两个放大器连接到至少两个天线;以及配置处理器,其配置用于在待传送的调制信号提供给至少两个放大器之前将至少两个配置矩阵中的所选配置矩阵应用于这些调制信号,至少两个配置矩阵中的每个配置矩阵对应于相应MIMO配置。该方法包括:监测与传送器的电流消耗对应的参数;确定该参数的预定条件是否已经发生;以及如果确定预定条件已经发生,则基于该参数自主选择MMO配置。
[0020]又按照本发明的方面,提供一种用于控制通信系统的传送器中的MMO配置的设备,其中传送器具有:至少两个天线;至少两个放大器;交换网络,其配置用于将至少两个放大器连接到至少两个天线;以及配置处理器,其配置用于在待传送的调制信号提供给至少两个放大器之前将至少两个配置矩阵中的所选配置矩阵应用于调制信号,至少两个配置矩阵中的每个配置矩阵对应于相应MMO配置。该设备包括电子处理器电路,其配置用于:监测与传送器的电流消耗对应的参数;确定参数的预定条件是否已经发生;以及如果确定预定条件已经发生,则基于该参数自主选择MMO配置。
【附图说明】
[0021]通过结合附图阅读本说明书,将会理解本发明的若干特征、目的和优点,附图包括: 图1是通信系统中配置用于通过天线切换的MIMO的传送器的框图;
图2是通信系统中配置用于通过波束形成的MIMO的传送器的一部分的框图;
图3示出关于功率放大器的输出功率的效率;
图4是通信系统中有选择地配置用于通过天线切换和波束形成的MIMO的改进传送器的框图;
图5是控制通信系统的传送器的MMO配置的方法的示例的流程图;以及图6是确定参数的预定条件是否已经发生的方法的示例的流程图。
【具体实施方式】
[0022]本申请描述通信系统、例如蜂窝无线电电话系统的传送器的MMO配置,但是将会理解,本发明并不局限于这类通信系统。
[0023]移动传送器、例如蜂窝电话通信系统中的UE中具有多个PA和天线的MMO对传送器的电池寿命、形状因数和复杂度具有如此大的影响,以致它不应当被使用,除非其有益效果明显超过其成本。本发明的发明人已经认识到,能够得到通过波束形成和天线切换的MIMO的有益效果,而无需导致因多个PA引起的增加电流消耗的缺点。
[0024]图4是包括用于控制MIMO配置、例如天线切换和波束形成的设备的传送器400的框图。与图2相似,只为了清楚起见而从图4中省略调制器,并且因此图4示出提供给配置处理器402的两个调制信号1、2。将由处理器402所生成的信号提供给PA 404、406,其例如能够如以上结合图2所述的那样配置为两个全功率PA或者配置为一个全功率PA和一个半功率PA。由这些PA所生成的信号经由交换网络412来提供给天线408、410。
[0025]配置处理器402、PA 404和406以及交换网络412的操作响应由控制单元414 (其能够是适当编程的电子处理器电路、(一个或多个)适当配置的逻辑电路等)所生成的控制信号。提供给控制单元414和/或由控制单元414所生成的控制信号在图4中通过虚线表示。由控制单元414提供给交换网络412、PA 404、406以及配置处理器402的控制信号基于与传送器400的电流消耗对应的参数。该参数能够是电流消耗本身、传送器的传送功率电平或者以下详细论述的其他参数,其包括根据在传送器处所接收的信号所得出的参数。
[0026]配置处理器402(其能够是适当编程的电子处理器电路)在待传送的调制信号1、2被提供给PA 404、406之前将配置矩阵A应用于那些信号。例如,处理器402能够实现乘法和加法网络,其中将乘性权重al、a2、…、a4应用到调制信号1、2,以及使加权调制信号相加,以产生提供给PA的信号。这种实现对能够通过简单加法组合的调制信号1、2是有用的,例如由UTRA或E-UTRA通信系统中的UE所传送的专用分组控制信道(DPCCH)和专用分组数据信道(DrocH)信号中的一个或多个。
[0027]将会理解,调制信号1、2 —般适合于在其中使用传送器400的特定通信系统。如上所述,由如图4所示的配置处理器402所实现的乘法器和加法器的布置是适合于WCDMA和LTE通信系统中的调制信号的示例。配置处理器402能够通过适当编程来配置成实现其他布置。例如,在组合调制信号1、2的一种备选方案中,这些权重可配置成使得例如通过将合适的一对或一组权重的值设置为零,来有效地忽略调制信号1、2其中之一。这种布置适合于不适合通过加法组合的调制信号1、2(例如不是数字扩展频谱信号的信号)。此外,将会注意,配置处理器402 —般能够通过适当编程来配置成生成不同信号,其被提供给PA 404、406中的相应PA并且由天线408、410中的相应天线来传送。
[0028]由处理器402所实现的配置矩阵A通过来自控制单元414的(一个或多个)适当控制信号来选择,以及所选矩阵A能够是天线切换向量或矩阵或者波束形成向量或矩阵。因此,配置处理器402配置成在待传送的调制信号1、2被提供给至少两个PA 404、406之前将至少两个配置矩阵A中的所选配置矩阵应用到这些调制信号。
[0029]通过控制与矩阵A=[al, a2; a3, a4]中的元素对应的权重al、a2、…、a4,控制单元414能够控制传送器400的MMO配置,例如通过将两个调制信号1、2定向到同一 PA而将传送器配置用于天线切换ΜΙΜ0,或者通过将调制信号1、2中的每个定向到相应PA而将传送器配置用于波束形成ΜΙΜ0。在图4所示的布置中,能够通过设置al=a3=l (其将调制信号定向到PA 404),或者通过设置a2=a4=l(其将调制信号定向到PA 406),来配置天线切换。在任一种情况下,其他两个权重能够设置为零,但这不是必要的,因为另一 PA能够只是断电或者从这些天线断开,如以下所述。能够通过设置al=a3=l(其将调制信号定向到PA404),并且还设置a2=a4=l (其将调制信号定向到PA 406),来配置波束形成。
[0030]如图4所示,传送器400能够设置成使得能够单独控制PA,以及PA 404或者PA406能够通过交换网络412的操作来连接到所选天线。将会理解,不要求这种布置。在一个备选布置中,控制单元414能够配置成仅对PA 404,406中的特定PA加电或断电,以及交换网络能够使得它被控制成将这些PA中的另一个连接到所选天线。
[0031]例如取决于传送器400的电流消耗,传送器能够自主关断PA 404、406其中之一和/或改变矩阵A的权重,并且由此通过天线切换来提供传送分集。如图4所示,能够由控制单元414按照任何适当方式、例如通过检测所传送信号的功率电平、PA所吸取的电流以及与传送器的功率消耗对应的其他传送器参数,来确定电流消耗。PA和天线的切换以及权重的改变能够通过对控制单元414适当编程来实现,其实现控制如本申请所述的传送器的MIMO配置的方法。
[0032]技术人员将会理解,对控制传送器的MMO配置的方法的以下论述考虑其中矩阵权重al=a3=l的示例,并且该示例一般表示其他布置,例如其中矩阵权重a2=a4=l的示例以及其中存在多于两个PA、多于两个天线和/或多于四个矩阵权重的示例。将会注意,交换网络412的配置对应于按照矩阵A所选的(一个或多个)天线和(一个或多个)PA。在控制传送器的MMO配置的方法的有益效果之中的是,传送器能够支持传送分集,以及表明以合理电流消耗的覆盖增益并且由此表明延长的电池寿命。
[0033]图5是能够通过例如图4所示的布置来实现的、在通信系统中控制传送器的MIMO配置的方法的示例的流程图。在步骤502,控制单元414监测其初始MMO配置中传送器400的电流消耗或其他适当参数,以及在步骤504,控制单元确定参数的预定条件(例如增加的电流消耗、增加的传送功率电平、调度准予的接收等)是否已经发生。如果尚未检测到该条件(步骤504中的“否”),则该过程流程返回到监测电流消耗或其他参数。如果检测到条件的发生(步骤504中的“是”),则控制单元414基于该参数自主选择(步骤506)MM0配置,即,无需来自通信系统中另一个节点的命令。
[0034]如果所检测条件使得控制单元确定使用具有增加电流消耗的MIMO配置(步骤508)、例如波束形成,则控制单元设置成将矩阵A作为波束形成矩阵应用(步骤510)到待传送信号。因此,传送器400自主优化波束形成权重,这能够被看作与通信系统所进行的控制无关的OLTD的实现。控制单元414还将交换网络412配置(步骤512)成使得通过矩阵A操作所产
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