縮放多天線無線系統中的傳輸功率的製作方法
2023-11-12 02:08:57
縮放多天線無線系統中的傳輸功率的製作方法
【專利摘要】提供一種無線通信網絡（100）的網絡部件（102）。網絡部件（102）包括至少兩個輸出埠（104a，104b），每個輸出埠與天線（106a，106b）關聯。網絡部件（100）還包括用於提供具有至少兩個功率信號分量的功率信號集（110）的控制器（108），每個功率信號分量與至少兩個輸出埠（104a，104b）之一關聯並且指示將向它的關聯天線（106a，106b）提供的功率部分，該功率部分用於生成向無線通信網絡（100）的接收網絡部件（112a，112b，112c）的傳輸（114a，114b，120a，120b，122a，122b）。另外，網絡部件（102）包括用於縮放功率信號集（110，110a，110b）的功率信號分量、由此提供縮放的功率信號集（118）的功率調整單元（116）。
【專利說明】縮放多天線無線系統中的傳輸功率
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信網絡領域並且具體地涉及將若干天線元件用於向接收網絡部件的傳輸的無線通信網絡。
【背景技術】
[0002]現代無線通信網絡經常將若干天線元件用於向接收網絡部件、例如用戶設備的傳輸。當前示例是LTE (3GPP長期演進)。具體在時分雙工(TDD)中，波束形成可以提供增加的性能。在波束形成中，在相位和幅度上調整從至少兩個天線元件的單獨傳輸從而在目標用戶設備的位置提供增加的信號強度。
[0003]然而在不同功率級處操作不同天線元件承擔天線元件的對應功率放大器達到或者超過它的最大傳輸功率從而導致限幅和信號失真的風險。對照而言，完全在功率放大器的可用最大傳輸功率以下操作功率放大器減少系統的效率。另外，不同功率級可能導致高峰均功率比，該高峰均功率比也可能不利地影響功率放大器的操作。
[0004]鑑於以上描述的情形，存在對一種改進的技術的需要，該技術實現提供基本上避免或者至少減少上述問題中的一個或者多個問題的無線通信系統。
【發明內容】
[0005]根據獨立權利要求的主題內容可以滿足這一需要。從屬權利要求描述這裡公開的主題內容的有利實施例。
[0006]根據這裡公開的主題內容的第一方面，提供一種無線通信網絡的網絡部件，該網絡部件包括:至少兩個輸出埠，每個輸出埠與天線關聯；控制器，用於提供具有至少兩個功率信號分量的功率信號集，每個功率信號分量與至少兩個輸出埠之一關聯並且指示將向它的關聯天線提供的功率部分，該功率部分用於生成向無線通信網絡的接收網絡部件的傳輸；以及功率調整單元，用於縮放功率信號集的功率信號分量、由此提供縮放的功率信號集。
[0007]本發明的這一方面基於這樣的思想:通過適當縮放功率信號集的功率信號分量中的一些或者所有信號分量，可以改進包括這樣的網絡部件的無線通信網絡的特性。
[0008]例如在一個實施例中，網絡部件是無線通信網絡的基站或者無線通信網絡的基站的至少一部分。根據又一實施例，無線通信網絡是蜂窩通信網絡。例如在網絡部件是無線通信網絡的基站的一個實施例中，網絡部件及其關聯天線可以屬於單個小區或者在另一實施例中屬於兩個或者更多小區。如上所述，每個功率信號分量指示將向關聯天線提供的以由此產生從天線向接收網絡部件的傳輸的功率部分。
[0009]根據一個實施例，接收網絡實體是用戶設備，例如行動電話或者計算機。
[0010]根據一個實施例，控制器被配置用於在頻率域中提供功率信號集的功率信號分量。例如在一個實施例中，為與接收網絡部件關聯的頻率子帶提供功率信號集。例如在若干接收網絡部件與網絡部件通信的情況下，相應頻率子帶可以與接收網絡部件中的每個接收網絡部件關聯。由於考慮網絡部件具有與之關聯的至少兩個天線的情況，所以有相應頻率子帶的至少兩個功率信號分量，每個功率信號分量與相應輸出埠關聯。
[0011]令在頻域中提供功率信號集，也在頻域中完成功率信號分量的縮放。這具有以下優點:如果頻率子帶與每個接收網絡部件關聯，則可以單獨地為每個接收網絡部件執行縮放。由於每個功率信號集的縮放，可以避免與功率信號集對應的傳輸的失真。
[0012]根據又一實施例，網絡部件還包括用於基於頻域中的縮放的功率信號集在時域中生成放大器驅動器信號的傅立葉逆變換器。
[0013]根據又一實施例，功率信號分量中的每個功率信號分量是波束形成加權因子。提供波束形成加權因子從而增加在具體接收網絡部件的位置處的信號強度。可以例如通過將波束形成加權因子與縮放因子相乘來容易執行這些波束形成加權因子的縮放。以這樣的方式，獲得縮放的波束形成加權因子的集合(即縮放的功率信號集)。然而，基於縮放的波束形成加權因子的信號處理與沒有波束形成加權因子的縮放的情況比較可以不變。因此，在這樣的實施例中，如這裡描述的方面和實施例的教導可以容易地應用於現有配置。
[0014]根據又一實施例，控制器被配置用於提供具有至少兩個功率信號分量的至少一個其他功率信號集，其中其他功率信號集的每個功率信號分量與至少兩個輸出埠之一關聯並且指示將向關聯天線提供的功率部分，該功率部分用於生成向無線通信網絡的其他接收網絡部件的相應傳輸。因此，根據這裡公開的主題內容的實施例，為每個接收網絡部件提供指示向天線提供的功率部分的對應功率信號集，該功率部分用於生成向相應接收網絡部件的傳輸。
[0015]根據一個實施例，功率調整單元被配置用於根據至少一個其他功率信號集縮放功率信號集。根據又一實施例，功率調整單元被配置用於根據功率信號集本身、即根據功率信號集的功率信號分量縮放功率信號集。根據又一實施例，功率調整單元被配置用於根據控制器操縱的所有功率信號集、即根據功率信號集並且根據與其他接收網絡部件有關的其他功率信號集縮放功率信號集。
[0016]一般而言，在一個實施例中，基於與至少一個接收網絡部件的相應一個接收網絡部件關聯的至少一個功率信號集執行功率調整單元執行的縮放。根據其他實施例，可以基於網絡部件的至少一個操作參數和/或至少一個接收網絡部件的至少一個操作參數執行縮放。根據又一混合實施例，基於至少一個功率信號集合和至少一個操作參數執行縮放。
[0017]根據又一實施例，網絡部件包括用於在至少兩個輸出埠的每個輸出埠處根據縮放的功率信號集的功率信號分量生成輸出功率的放大器組件；功率調整單元被配置用於縮放功率信號集從而將在至少兩個輸出埠的每個輸出埠處的輸出功率維持在閾值以下。
[0018]另外，可以根據至少一個其他功率信號集或者縮放的功率信號集生成輸出功率。例如在一個實施例中，放大器組件被配置用於在至少兩個輸出埠的每個輸出埠處根據縮放的功率信號集和至少一個(根據實際實施例可能縮放的)其他功率信號集的功率信號分量生成輸出功率。根據又一實施例，功率調整單元被配置用於縮放功率信號集和其他功率信號集從而將在至少兩個輸出埠的每個輸出埠處的輸出功率維持在閾值以下。
[0019]取代放大器組件生成的輸出功率，可以在網絡部件的輸出埠處提供放大器驅動信號，放大器驅動信號指示放大器組件將為與放大器組件關聯的每個天線生成的輸出功率。因此，根據在網絡部件中實施哪些實施例，輸出埠提供可以被配置用於向天線直接饋送的功率輸出或者在其他實施例中提供放大器驅動信號。另外，可以在輸出埠處提供其他輸出類型。另外，在一個實施例中，術語「輸出埠」涉及物理終端，例如與天線耦合或者可耦合的功率終端。在另一實施例中，術語「輸出埠」涉及邏輯終端，例如邏輯埠。可以例如在向輸出埠供應放大器驅動信號的一個實施例中使用這樣的邏輯終端。
[0020]根據一個實施例，功率調整單元被配置用於根據接收網絡部件的位置縮放與接收網絡部件對應的功率信號集。例如在一個實施例中，根據接收網絡部件是否在網絡部件服務的小區的邊緣處來執行縮放。例如，如果接收網絡部件位於小區的邊緣處，則接收網絡部件用來從網絡部件接收傳輸的功率級可以相對低。在這樣的情況下，縮減(downscale)將向這樣的UE提供的傳輸功率可能不利地影響在網絡部件與接收網絡部件之間的通信。因此，在一個實施例中，在這樣的情況下，執行功率信號集的縮放從而不將功率信號集中的功率信號分量減少至某一閾值以下。應當理解，這裡一般而言，雖然如果可能則應當避免功率放大器中的限幅，但是至少在一些情況下可以執行縮放從而增加相應功率信號分量、由此使得有可能增加網絡部件提供的小區的覆蓋。以這樣的方式，可以改進到位於小區邊緣處的接收網絡部件的通信。
[0021]一般而言，在一個實施例中，功率調整單元被配置用於縮放功率信號集從而增加在接收網絡部件的位置處的信號強度。因此，在一個實施例中，可以選擇性地為特定接收網絡部件延伸網絡部件提供的小區的覆蓋。
[0022]關於術語「接收網絡部件的位置」，應當理解這一位置對應於接收網絡部件的天線的位置，因為天線是實際接收實體，並且因此接收網絡部件的天線的位置確定接收的信號強度。
[0023]根據又一實施例，功率調整單元被配置用於根據向接收網絡部件的傳輸的傳輸類型縮放功率信號集。例如可以有針對不同傳輸類型的不同服務質量(QoS)要求。根據傳輸類型或者在另一實施例中根據服務質量要求執行功率信號集的縮放提供具有減少的限幅而仍然維持用於特定傳輸的所需服務質量的可能性。在另一實施例中，縮放可以依賴於某個傳輸類型的傳輸相對於所有傳輸的百分比。這樣的實施例允許應對如下情形，在這些情形中，傳輸的許多或者所有傳輸需要某一服務質量水平、但是仍然必須在相應功率信號分量的功率中被縮減以便避免限幅。然而應當提到，這裡一般而言，限幅避免僅在這裡公開的主題內容的一些實施例中有高優先級。在其他實施例中，考慮具有比避免限幅的優先級更高的優先級的其他參數。例如在其他實施例中，即使有引入的一些限幅或者至少如果功率信號集的適當縮放未完全避免限幅，則仍然將執行這樣的縮放。
[0024]根據又一實施例，每個功率信號分量對應於在網絡部件與接收網絡部件之間的通信信道，其中功率調整單元被配置用於根據與功率信號集的功率信號分量對應的通信信道的信道狀態縮放功率信號集。例如在相同縮放因子應用於每個功率信號分量的情況下，縮放因子可以依賴於與功率信號集對應的所有通信信道的信道狀態是否有相對於閾值的具體關係。例如，如果與功率信號集對應的通信信道中的一個或者多個通信信道的信道狀態在不良條件中、例如在某個閾值以下，則可以在這樣的情況下不執行功率信號分量的縮減。為此並且根據一個實施例，功率調整單元可以包括用於接收參數、諸如信道狀態信息、位置信息或者傳輸類型信息以便為功率信號分量中的每個功率信號分量提供分別適配的縮放因子的決定單元。
[0025]另外應當提到，在一些實施例中，功率信號集的所有功率信號分量由相同縮放因子縮放，而在其他實施例中，可以針對功率信號集的功率信號分量中的每個功率信號分量提供單獨的縮放因子。例如在這樣的實施例中，可以針對每個功率信號集提供縮放矢量，其中縮放矢量包括用於對應功率信號集的每個功率信號分量的相應縮放矢量分量(縮放因子)。考慮這裡公開的主題內容的實施例，功率調整單元一般可以被配置用於考慮具有不同優先級的至少兩個決定參數。這裡一般而言，決定參數是對是否縮放功率信號分量和/或在什麼程度上縮放功率信號分量的決定有影響的參數。
[0026]根據又一實施例，功率調整單元被配置用於每個傳輸時間間隔(TTI)縮放功率信號集，其中傳輸時間間隔是網絡部件生成的獨立可解碼傳輸的持續時間。根據其他實施例，針對不同時間間隔或者根據除了時間之外的另一量完成功率信號集的縮放。例如在一個實施例中，可以每個符號執行縮放。
[0027]根據這裡公開的主題內容的第二方面，提供一種操作無線通信網絡的網絡部件的方法，該方法包括:例如從如關於第一方面描述的控制器接收具有至少兩個功率信號分量的功率信號集，其中每個功率信號分量與至少兩個天線之一關聯，並且其中每個功率信號分量進一步指示將向它的關聯天線提供的功率部分，該功率部分用於生成向無線通信網絡的接收網絡部件的傳輸；該方法還包括縮放功率信號集的功率信號分量、由此提供縮放的功率信號集。
[0028]根據一個實施例，在頻域中執行功率信號集的功率信號分量的縮放。這可以允許每個接收網絡部件的功率信號分量的縮放。
[0029]根據又一實施例，功率信號集與頻率子帶關聯，其中網絡部件是無線通信網絡的基站，並且其中頻率子帶與用戶設備關聯，用戶設備與基站通信。
[0030]根據又一實施例，根據網絡部件的操作參數和/或接收網絡部件的操作參數執行功率信號集的功率信號分量的縮放。
[0031]根據又一其他實施例，每個功率信號分量是確定在輸出埠處的功率級的波束形成加權因子。在又一實施例中，功率信號分量也確定響應於在輸出埠處提供的輸出功率而生成的傳輸的相位。
[0032]這裡一般而言，根據第二方面的方法和方法的實施例可以包括執行關於第一方面或者其一個實施例描述的一個或者多個功能。
[0033]根據這裡公開的主題內容的第三方面，提供一種用於處理物理對象、即功率信號集的電腦程式，該電腦程式適於在由數據處理器組件執行時控制如在第二方面或者其一個實施例中闡述的方法。
[0034]如這裡所用，引用電腦程式旨在於等效於引用包含指令的程序單元和/或計算機可讀介質，這些指令用於控制計算機系統協調以上描述的方法的執行。
[0035]可以通過使用任何適當程式語言、如例如JAVA、C++來實施電腦程式為計算機可讀指令代碼，並且可以在計算機可讀介質(可去除盤、易失性或者非易失性存儲器、嵌入式存儲器/處理器等)上存儲電腦程式。指令代碼可操作用於對計算機或者任何其他可編程設備編程以實現既定功能。電腦程式可以從網絡、諸如全球資訊網獲得，可以從該網絡下載電腦程式。[0036]可以分別藉助電腦程式和軟體實現這裡公開的主題內容。然而也可以分別藉助一個或者多個具體電子電路和硬體實現這裡公開的主題內容。另外，也可以用混合形式、即在軟體模塊與硬體模塊的組合中實現這裡公開的主題內容。
[0037]參照一種網絡部件和操作網絡部件的方法，以上已經描述並且以下將描述這裡公開的主題內容的示例性實施例。必須指出，涉及這裡公開的主題內容的不同方面的特徵的任何組合當然也是可能的。具體而言，已經參照裝置類型實施例描述了一些實施例，而已經參照方法類型實施例描述了其他實施例。然而本領域技術人員將從以上和以下描述中，除非另有指明，除了涉及屬於一個方面的特徵的任何組合之外，也猜想在涉及不同方面或者實施例的特徵之間、例如甚至在裝置類型實施例的特徵與方法類型實施例的特徵之間的任何組合被認為是利用本申請公開的。
[0038]從下文將描述的示例中清楚並且參照【專利附圖】
【附圖說明】以上定義的方面和實施例以及本發明的其他方面和實施例，但是本發明不限於此。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0039]圖1示出無線通信網絡，該無線通信網絡具有根據這裡公開的主題內容的實施例的網絡部件。
[0040]圖2示出根據這裡公開的主題內容的實施例的用於縮放功率信號集的縮放過程的細節。
[0041]圖3示出用於根據這裡公開的主題內容的實施例的信號處理的框圖。
[0042]圖4示出根據這裡公開的主題內容的實施例的在寬帶信噪比(SINR)之上繪製的幾何性質累積分布函數(CDF)。
[0043]圖5示出根據這裡公開的主題內容的實施例的服務質量類標識符(QCI)分類。【具體實施方式】
[0044]附圖中的圖示是示意的。注意在不同圖中，相似或者相同單元配備有相同標號或者僅在第一數字內與對應標號不同的標號。
[0045]以下參照附圖並且參照當前標準、諸如LTE的方面舉例說明這裡公開的主題內容的實施例。然而這樣引用當前標準僅為示例性的而不應視為限制權利要求書的範圍。
[0046]包括時分雙工(TDD)和頻分雙工(FDD)的LTE系統是潛在下一代無線接入網絡。不同於LTE FDD，信道互易性(reciprocity)是TDD-LTE系統中的關鍵吸引特徵，因此基於信道互易性的波束形成可以提供比LTE FDD系統更好的性能。運用正交頻分復用(多址)(OFDM(A))方案作為LTE系統中的下行鏈路接入方案。然後，如果峰均功率比(PAPR)出現，則0FDM㈧系統的一個問題可能出現，這意味著在頻域中跨越所有子載波(子頻帶)的聚合信號將在大範圍中波動。這樣的高PAPR代表對系統的模擬功率放大器的挑戰，因此增加功率放大器成本或者由於信號失真而使系統性能降級。
[0047]TDD-LTE中的波束形成較LTE FDD系統中的基於碼本的預編碼而言的優點是可以基於瞬時信道響應設計或者計算幅度和相位兩者從而提供高波束形成增益。在頻域中的不同位置處調度不同用戶設備(UE)，並且用於不同UE的波束形成加權矢量是獨立的，因為用於不同UE的信道響應相互獨立。因此，除了由於跨越頻域的不同調製水平所致的PAPR之夕卜，波束形成將進一步增加PAPR。如果未提供用於減少高PAPR的預備(provision),則功率放大器往往限幅並且引入更多信號失真和對應更差性能。使用具有更大線性範圍的功率放大器減輕問題，但是造成對應更高製造成本。
[0048]圖1示出無線通信網絡100，該無線通信網絡100具有根據這裡公開的主題內容的實施例的網絡部件102。網絡部件102包括兩個輸出埠 104a、104b，每個輸出埠與天線106a、106b關聯。根據圖1中所示一個實施例，天線106a、106b是網絡部件102的部分。然而網絡部件102可以獨立於天線106a、106b出售。
[0049]根據一個實施例，網絡部件102是通信網絡100的基站並且包括用於提供具有至少兩個功率信號分量的功率信號集110的控制器108，這些功率信號分量中的每個功率信號分量與兩個輸出埠 104a、104b之一關聯。功率信號集110的每個功率信號分量指示將向它的關聯天線106a、106b提供的功率部分。例如並且根據一個實施例，功率信號集可以是具有波束形成加權因子作為功率信號分量的波束形成矢量，這些波束形成加權因子定義將向與相應波束形成加權因子對應的相應天線106a、106b傳輸的功率(例如功率的幅度和可選相位)。控制器108被配置用於提供波束形成加權因子從而增加在接收網絡部件的位置處的信號強度。例如在考慮形式為用戶設備的第一接收網絡部件112a時，控制器108配置功率信號集110代表的波束形成矢量使得基于波束形成矢量110生成的傳輸114a、114b在第一接收網絡部件112a的位置處建設性地幹涉，由此增加第一接收網絡部件112a接收的信號強度。控制器108生成適當波束形成加權因子在本領域中是已知的並且因此這裡未進一步加以討論。
[0050]根據這裡公開的主題內容的實施例，功率信號集未直接用來確定將向相應天線106a、106b傳輸的功率。而是提供用於縮放功率信號集110的功率信號分量的功率調整單元116。功率調整單元116響應於接收功率信號集110來提供縮放的功率信號集118。
[0051]根據一個實施例，控制器不僅被配置用於生成單個功率信號集而且實際上用於生成多個功率信號集，一個功率信號集用於網絡部件102與之通信的每個接收網絡部件。舉例而言，在圖1中示出三個接收網絡部件，第一網絡部件112a和也分別稱為第二接收網絡部件112b和第三接收網絡部件112c的兩個其他接收網絡部件112b、112c。根據一個實施例，圖1中所示接收網絡部件112a、112b、112c是用戶設備。
[0052]雖然為了圖示清楚而在圖1中未示出，但是根據一個實施例，控制器108提供用於每個用戶設備112a、112b、112c的功率信號集。配置每個其他功率信號集與已經描述的功率信號集110相似。因此，其他功率信號集也具有至少兩個波束形成加權因子(兩個用於如圖1中所示的兩個天線106a、106b)，其中其他功率信號集的每個波束形成加權因子與至少兩個輸出埠 104a、104b之一關聯。根據這裡公開的主題內容的實施例，波束形成加權因子指示將向它的相應關聯天線提供的功率部分，該功率部分用於生成向無線通信網絡的其他接收網絡部件的相應傳輸。例如，如在圖1中所示示例性情況中那樣，基于波束形成加權因子生成傳輸120a、120b，配置這些波束形成加權因子從而增加在第二用戶設備112b處的位置的信號強度。另外，基于波束形成加權因子生成傳輸122a、122b，配置這些波束形成加權因子從而增加在第三用戶設備112c的位置處的信號強度。
[0053]根據一個實施例，功率調整單元116被配置用於根據至少一個其他功率信號集縮放功率信號集110。[0054]根據一個實施例，在頻域中提供功率信號集110和對應的縮放的功率信號集118兩者。為了在時域中提供放大器驅動器信號119。提供用於基於(一個或多個)縮放的功率信號集生成放大器驅動器信號119的傅立葉逆變換器123。
[0055]根據其他實施例，網絡部件102還包括用於在至少兩個輸出埠 104a、104b中的每個輸出埠處根據縮放的功率信號集118的功率信號分量生成輸出功率126a、126b的放大器組件124。例如在一個實施例中，放大器組件124從傅立葉逆變換器123接收放大器驅動器信號119並且響應於該信號生成輸出功率126a、126b。因此，在圖1中所不實施例中，正是向輸出埠 104a、104b饋送用於天線106a、106b的輸出功率126a、126b。然而在一個替代實施例中，可以向輸出埠 104a、104b饋送縮放的功率信號集的功率信號分量，例如縮放的波束形成加權因子118或者放大器驅動器信號119用於在這樣的網絡部件外部的放大器組件(在圖1中未示出)中的進一步處理。
[0056]根據一個實施例，以電腦程式的形式提供控制器108和/或功率調整單元116。具體而言，可以提供用於實施功率調整單元116的功能的電腦程式，該電腦程式被提供用於處理物理對象、即功率信號集110並且適於在由數據處理器組件執行時控制如這裡描述的功率調整單元116的一個或者多個功能。在圖1中的128處一般地指示數據處理器組件。
[0057]圖2示出根據這裡公開的主題內容的實施例的用於縮放功率信號集的縮放過程的細節。
[0058]特別地，根據圖2中所示一個實施例，在頻域中執行功率信號集的功率信號分量的縮放。
[0059]圖2用圖形示出兩個功率信號集110a、110b的、形式為波束形成加權因子的功率信號分量，在130處指示這些功率信號分量中的一些功率信號分量。代表波束形成加權因子的框的高度對應於向接收網絡部件的調度的功率(例如調度的UE功率UE-P)。在圖2中沿著用箭頭132指示的方向排列每個功率信號集110a、110b的波束形成加權因子130。每個功率信號集110a、110b包括與八個天線對應的八(8)個功率信號分量130。即對照其中示出僅兩個天線106a、106b的圖1，圖2的功率信號集110a、110b被設計用於的網絡部件包括八個天線。如圖2中所示，每個功率信號集110a、110b具有它自己的與之關聯的頻率子帶134a、134b。因此，功率信號集110a、110b位於沿著頻率軸f的不同頻率子帶。根據這裡公開的主題內容的一個實施例，每個功率信號分量130指定用於對應傳輸的幅度和相位
根據一個實施例，不同頻率子帶134a、134b及其對應功率信號集110a、110b與不同用戶設備關聯。
[0060]為了生成時域放大器驅動器信號，將與相同天線對應的單獨功率信號分量130求和，該求和由圖2中的「 + 」號136指示並且產生和分量(在圖2中未示出)。儘管在圖2中示出僅兩個功率信號集110a、110b，但是應當理解，控制器(在圖2中未示出)可以根據網絡部件(在圖2中未示出)實際上與之通信的UE數量提供任何其他數量的功率信號集。圖2中的點138指示可以可能存在的附加功率信號集。
[0061]每個天線的和分量然後受到在圖2中的140指示的傅立葉逆變換、例如快速傅立葉逆變換(IFFT)，由此產生用於每個天線的傅立葉變換的和分量。在圖2中的142指示傅立葉變換的和分量中的一些和分量。傅立葉變換的和分量142可以直接用作放大器驅動器信號119或者在另一實施例中可以被進一步處理以產生放大器驅動器信號119。
[0062]出於不例目的，傅立葉變換的和分量142中的兩個和分量、即圖2中的分量142a、142b大於在144指示的最大可用傳輸功率PMax。應當提到，根據這裡公開的主題內容的實施例，功率調整單元被配置用於縮放功率信號集從而將在至少兩個輸出埠的每個輸出埠處的輸出功率維持在閾值144以下。作為結果，維持所有傅立葉變換的分量142在最大可用傳輸功率144 (在圖2中未示出)以下。
[0063]在IFFT之後功率放大器組件為一些天線提供的功率超過可用最大傳輸功率而用於其他天線的功率未超過可用最大傳輸功率這樣的事實代表功率失衡。又一問題是由于波束形成所致的附加PAPR。已經針對在每個小區中有單個UE的極端情況執行仿真。雖然在每個小區中有單個UE不是很普遍，然而這可以有助於反映PAPR問題尤其在限制波束形成UE數量和/或支持有限緩衝流量時如何嚴重。
[0064]以下討論對以上提到的問題的全面類別的潛在解決方案。根據這裡公開的主題內容的實施例，通過相應操縱用於每個調度的UE的波束形成加權矢量來減輕或者解決以上問題。這之所以可能是因為對照非波束形成系統(例如TD-LTE和LTE FDD系統中的基於碼本的預編碼)，在波束形成系統中，在不同天線處的用於將向UE傳輸的調度的數據的功率由相應波束形成加權因子加權。用於所有天線的波束形成加權因子稱為波束形成加權矢量。對於非波束形成系統，加權矢量在頻域中具有在不同天線處的均勻(uniform)功率，使得在IFFT之後，在時域和天線域中的功率波動僅由調製的數據本身引起，這是常規PAPR問題。恰好相反，在波束形成系統中，調度的UE的數據由波束形成加權矢量縮放，該波束形成加權矢量在IFFT之前具有在不同天線處的非均勻功率。簡單明了地可見，這將通常削弱時域中的PAPR和天線域中的功率失衡。因此根據實施例，通過基於不同標準逐個UE地控制用於調度的UE的功率的加權因子來解決或者至少減輕這一問題，以下討論這些標準中的一些示例性標準。注意這些概念也適用於在IFFT之前具有均勻功率的加權矢量。換而言之，這裡公開的主題內容的實施例也適用於非波束形成UE。
[0065]圖3示出用於根據這裡公開的主題內容的實施例的信號處理的框圖，該框圖包括介質訪問控制層(MAC)上和物理層(PHY)上的元素。具體而言，圖3示出物理層(PHY)中的波束形成計算器部分。
[0066]應當理解，圖3中所示層可以包含其他元素。具體而言，在圖3中未示出這裡公開的主題內容的實施例未影響的至少一些無線電資源管理器(RRM)模塊和互作用。根據一個實施例，在RRM部分中引入稱為「功率調整決定模塊」(PADM) 116的新模塊，該模塊提供如這裡描述的功率調整單元和決定單元的實施例的功能。這一功率調整決定模塊116可以有助於提供關於如何縮放用於不同的調度的UE的功率的信息，即基於什麼種類的標準來這樣做。這一新模塊PADM 116需要來自下行鏈路調度器152 (「DL-SCH」)的調度信息151和來自MMO模式控制器154 (「MM0-C」)的多輸入多輸出(MMO)模式信息153，這些信息確切地指示所有波束形成/非波束形成UE之中的調度的波束形成UE。
[0067]根據這裡公開的主題內容的相應實施例，處理如下:
1.經由上行鏈路探測(即瞬時或者長期)從信道估計器156獲得上行鏈路信道狀態信息155。利用信道互易性，向下行鏈路EBB/SVD模塊(基於本徵的波束形成/單值分解模塊)158輸入這樣的信息155，該模塊將計算用於下行鏈路波束形成UE的加權矢量110。在圖3中的1處指示向EBB/SVD模塊158輸入信道狀態信息155。
[0068]2.在圖3中的2處指示的第二組信息包括調度信息151和ΜΜ0模式信息153指示的調度的波束形成UE連同對應波束形成加權矢量110。向功率調整決定模塊116饋送所有這樣的信息，該模塊判斷是否應當調整向調度的波束形成UE的功率並且如果需要則另外判斷將如何/或在什麼程度上調整功率。
[0069]3.在圖3中的3處指示的第三組信息是用於PHY以向由信道編碼和調製模塊162提供的數據流160應用的最終波束形成加權矢量110、118。PHY 「預編碼」模塊(層映射和預編碼模塊163)以常規方式利用波束形成加權矢量110、118。所得的修改的數據流164然後受到資源映射模塊166中的資源映射。因此得到的資源映射的數據流168然後受到IFFT和CP插入模塊170中的快速傅立葉逆變換(IFFT)和循環前綴插入(cp插入)，因此產生放大器驅動器信號119。應當提到，根據一個實施例，未縮放一些UE的波束形成加權矢量110。在第三組信息中的110處指示(在圖3中的3處指示)這一點。根據又一實施例，在向PADM116供應所有波束形成加權矢量的情況下，將不向層映射和預編碼模塊163供應未縮放的波束形成加權矢量110。
[0070]圖3示出這裡公開的主題內容的一個示例實施例:在頻域中處理功率調整(在IFFT之前)使得它為基於每個UE的調整提供廣泛自由度。
[0071]關於如何和/或在什麼程度上調整來自天線的傳輸的功率的標準，存在若干選項，以下舉例討論這些選項中的一些選項。
[0072]1.基於幾何性質的調整:根據一個實施例，功率調整和決定單元116被配置用於根據接收網絡部件(見圖1中的112a、112b、112c)縮放加權矢量110。例如在一個實施例中，設置有基於UE幾何性質、例如基於UE位置計算的UE專屬縮放因子。UE幾何性質可以由基站或者在另一實施例中由UE估計。
【權利要求】
1.一種無線通信網絡(100)的網絡部件(102)，所述網絡部件(102)包括: -至少兩個輸出埠(104a，104b)，每個輸出埠與天線(106a，106b)關聯； -控制器(108)，用於提供具有至少兩個功率信號分量(130)的功率信號集(110)，每個功率信號分量與至少兩個輸出埠(104a，104b)之一關聯並且指示將向它的關聯天線(106a，106b)提供的功率部分，所述功率部分用於生成向所述無線通信網絡(100)的接收網絡部件(112a，112b, 112c)的傳輸(114a，114b, 120a, 120b, 122a, 122b)； -功率調整單元(116)，用於縮放所述功率信號集(110)的功率信號分量(130)，由此提供縮放的功率信號集(118)。
2.根據權利要求1所述的網絡部件， -所述控制器(108)被配置用於在頻域中提供所述功率信號集(110)的所述功率信號分量(130)； -提供所述功率信號集(110，110a，IlOb)用於與所述接收網絡部件(112a)關聯的頻率子帶(134a，134b);並且 -所述網絡部件(102)還包括用於基於縮放的功率信號集(118)在時域中生成放大器驅動信號(119)的傅立葉逆變換器(123)。
3.根據前述權利要求之一所述的網絡部件， 其中每個功率信號分量(130)是波束形成加權矢量。
4.根據前述權利要求之一所述的網絡部件， -所述控制器(108)被配置用於提供具有至少兩個功率信號分量(130)的至少一個其他功率信號集(110b)，其他功率信號集(IlOb)的每個功率信號分量(130)與所述至少兩個輸出埠( 104a，104b)之一關聯並且指示向它的關聯天線(106a, 106b)提供的功率部分，所述功率部分用於生成向所述無線通信網絡(100)的其他接收網絡部件(112b，112c)的相應傳輸(120a，120b, 122a, 122b)； -所述功率調整單元(116)被配置用於根據至少一個其他功率信號集(110b)縮放所述功率信號集(I 10a)。
5.根據前述權利要求之一所述的網絡部件，還包括: -放大器組件(124)，用於在所述至少兩個輸出埠( 104a，104b)中的每個輸出埠處根據縮放的功率信號集(118)的所述功率信號分量生成輸出功率(126a，126b)； -所述功率調整單元(116)被配置用於縮放所述功率信號集(110，110a，I IOb )從而將在所述至少兩個輸出埠( 104a，104b )中的每個輸出埠處的輸出功率維持在閾值(144 )以下。
6.根據前述權利要求之一所述的網絡部件， -所述功率調整單元(116)被配置用於根據所述接收網絡部件(102)的位置縮放所述功率信號集(110，110a，110b)。
7.根據前述權利要求之一所述的網絡部件， -所述功率調整單元(116)被配置用於根據向接收網絡部件(112a，112b，112c)的傳輸的傳輸類型縮放所述功率信號集(110,110a, 110b)。
8.根據前述權利要求之一所述的網絡部件， -每個功率信號分量(130)對應於在網絡部件(102)與所述接收網絡部件(112a，112b，112c)之間的通信信道，所述功率調整單元(116)被配置用於根據與所述功率信號集(110，110a，110b)的所述功率信號分量(130)對應的通信信道的信道狀態縮放所述功率信號集(110，110a，110b)。
9.根據前述權利要求之一所述的網絡部件，其中所述功率調整單元(116)被配置用於每個傳輸時間間隔縮放所述功率信號集(110，110a，110b )，所述傳輸時間間隔是所述網絡部件生成的獨立可解碼傳輸的持續時間。
10.一種操作網絡部件(102)的方法，所述網絡部件(102)用於控制無線通信網絡(100)的至少兩個天線(106a, 106b),所述方法包括:-接收具有至少兩個功率信號分量(130)的功率信號集(110，110a，110b)，每個功率信號分量(130)與所述至少兩個天線(106a, 106b)之一關聯，每個功率信號分量(130)還指示將向它的關聯天線(106a，106b)提供的功率部分，所述功率部分用於生成向所述無線通信網絡(100)的接收網絡部件(112a，112b，112c)的傳輸(114a，114b，120a, 120b, 122a，122b)； -縮放所述功率信號集(110，110a，110b)的所述功率信號分量(130)，由此提供縮放的功率信號集(118)。
11.根據權利要求10所述的方法，其中:-其中在頻域中執行所述功率信號集(110，110a，110b)的所述功率信號分量(130)的縮放。
12.根據權利要求11所述的方法，-其中所述功率信號集(110，110a，110b)與頻率子帶(134a，134b)關聯；-其中所述網絡部件(102)是所述無線通信網絡(100)的基站；並且-其中所述頻率子帶(134a, 134b)與用戶設備(112a, 112b, 112c)關聯,所述用戶設備(112a，112b，112c)與所述基站通信。
13.根據權利要求10至12之一所述的方法，-其中根據所述網絡部件(102)的操作參數和/或所述接收網絡部件(112a，112b，112c)的操作參數執行所述功率信號集(110，110a，110b)的所述功率信號分量(130)的縮放。
14.根據權利要求10至13之一所述的方法，-其中每個功率信號分量(130)是確定在輸出埠(104a，104b)處的功率級的波束形成加權因子。
15.一種用於處理物理對象、即功率信號集(110，110a，110b)的電腦程式，所述電腦程式在由數據處理器組件(128)執行時控制如根據權利要求10至14中的任一權利要求所述的方法。
【文檔編號】H04W52/00GK103733692SQ201180066981
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2011年2月7日 優先權日:2011年2月7日
【發明者】劉競秀, 康劍鋒 申請人:諾基亞西門子通信公司