用于具有传输线路的耦合天线的相等能量码本的方法和装置制造方法及图纸

一种方法(1000)和装置(2000)为具有传输线路的耦合天线提供相等能量码本。可以从具有天线阵列的发射器中的码本接收(1010)多个预编码器。多个预编码器中的每个预编码器可以被变换(1020)为变换预编码器，使得每个变换预编码器的发射功率等于多个预编码器中的每个其他变换预编码器的发射功率。发射功率可以被表达为相对于对应的预编码器的二次型。二次型可以基于信号源和天线阵列之间的传输线路的传输线路阻抗。可以从信号源接收(1030)接收信号。多个变换预编码器中的变换预编码器可以被应用(1040)于该信号，以生成用于通过物理信道传输的预编码信号。预编码信号可以被发射(1060)。

Method and device for equivalent energy codebook of coupled antenna with transmission line

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有传输线路的耦合天线的相等能量码本的方法和装置相关申请的交叉引用本申请涉及于2016年02月04日提交的题为“用于利用耦合天线优化天线预编码器选择的方法和装置(MethodandApparatusforOptimizingAntennaPrecoderSelectionwithCoupledAntennas)”申请，其为美国申请No.15/016,140，摩托罗拉移动公司案卷编号为MM01141；于2015年09月16日提交的题为“用于具有互耦的天线阵列的相等能量码本的方法和装置(MethodandApparatusforEqualEnergyCodebooksforAntennaArrayswithMutualCoupling)”的申请，其为美国申请14/855,693，摩托罗拉移动公司案卷编号为MM01601；以及于2016年05月18日提交的题为“用于具有互耦的天线阵列的相等能量码本的方法和装置(MethodandApparatusforEqualEnergyCodebooksforAntennaArrayswithMutualCoupling)”的申请，其为美国申请No.15/157,754，摩托罗拉移动公司案卷编号为MM02071-US-NP，上述申请全部共同指定给本申请的申请人，它们因此通过引用被并入本文。背景1.
本公开涉及用于具有传输线路的耦合天线的相等能量码本的天线和装置。2.
技术介绍
目前，无线通信设备使用无线信号与其他通信设备进行通信。许多无线通信设备具有多个天线，它们能够使用天线波束成形向接收设备发射更加集中的信号。多种通信标准定义了天线预编码器码本以支持天线波束成形和或来自接收器的具有反馈的多输入/多输出(MIMO)传输。采用预编码器的码本的电信标准包括第三代合作伙伴计划高速分组接入(3GPPHSPA)和长期演进(LTE)标准、IEEE802.11和802.16标准。在所有这些标准中，所定义的预编码器具有每个预编码器矢量具有等L2范数的属性，其中假设预编码器以具有等L2范数的预编码器产生在远场具有相等功率的天线模式的方式而被应用于天线阵列。在以上的每种电信标准中，预编码器结合来自发射器的基准符号传输被使用，从而接收器能够对将由于每个预编码器的应用所导致的信道进行评估。接收器将每个预编码器应用于基准符号以便评估信道质量。其随后以信号将最佳预编码器的指标和相对应的信号质量发送回发射器。对于一些传输模式，用于信号传输的预编码器用信号发送至接收器，所述接收器随后应用该预编码器来估计用于数据符号的信道。这些类型的系统的操作中暗示了假设预编码器是以使得对应于每个预编码器的天线模式具有相同的发射功率的方式被应用。该假设的原因在于，接收器的目标是针对给定发射功率选择使得其信道质量最大化因此使得可实现的数据速率最大化的预编码器。在单一用户的情况下，这将使得固定数据速率的传输范围最大化，或者可替换地，使得固定范围下的可实现数据速率最大化。可替换地，对于多用户系统而言，期望使得针对每个用户实现给定数据速率所需的发射功率最小化，因为该发射功率对于目标用户以外的所有用户而言都是干扰。附图说明为了描述能够获得本公开该的优势和特征的方式，通过参考在附图中图示的其具体实施例给出对本公开的描述。这些附图仅描绘了本公开的示例实施例，因此并不被理解为对其范围有所限制。附图已经为了清楚而有所简化并且不一定依比例绘制。图1是根据可能实施例的系统的示例框图；图2是根据可能实施例的具有传输线路的Thevenin源和两端口天线阵列模型的示例图示；图3是根据可能实施例的Thevenin源和具有阻抗矩阵的天线阵列之间的匹配网络的示例图示；图4是根据可能实施例的匹配网络与天线阵列结合所产生的结合阻抗矩阵的示例图示；图5是根据可能实施例的发射功率作为由50ohm的Thevenin源和50ohm传输线路所驱动的具有半波长间隔的两元素偶极阵列的相位的函数而变化的示例图示；图6是根据可能实施例的具有传输线路的Norton源和两端口天线阵列模型的示例图示；图7是根据可能实施例的Norton源和具有阻抗矩阵的天线阵列之间的匹配网络的示例图示；图8是根据可能实施例的匹配网络与天线阵列结合所产生的结合阻抗矩阵的示例图示；图9是根据可能实施例的发射功率作为由具有隔离器的50ohm的Thevenin源和50ohm传输线路所驱动的具有半波长间隔的两元素偶极阵列的相位的函数而变化的示例图示；图10是图示根据可能实施例的无线通信设备的操作的示例流程图；和图11是图示根据可能实施例的无线通信设备的操作的示例流程图。具体实施方式实施例提供了用于具有传输线路的耦合天线的相等能量码本的方法和装置。根据可能的实施例，可以从具有天线阵列的发射器中的码本接收多个预编码器。该多个预编码器中的每个预编码器可以被变换为变换预编码器，使得每个变换预编码器的发射功率等于所述多个预编码器中的其他变换预编码器中的每一个的发射功率。发射功率可以被表达为相对于对应的预编码器的二次型(quadraticform)。该二次型可以基于信号源和天线阵列之间的传输线路的传输线路阻抗。可以从信号源接收信号。多个变换预编码器中的一个变换预编码器可以被应用于该信号以生成用于通过物理信道传输的预编码信号。该预编码信号可以被发射。图1是根据可能实施例的系统100的示例框图。系统100可以包括发射设备110和接收设备120。发射设备110可以是用户设备(UE)、基站，或者可以发射无线信号的任意其他设备。类似地，接收设备120可以是UE、基站，或者可以接收无线信号的任意其他设备。UE可以是无线终端、便携式无线通信设备、智能电话、蜂窝电话、翻盖式电话、个人数字助理、具有订户身份模块的设备、个人计算机、选择呼叫接收器、平板计算机、膝上计算机、或者能够发送和接收无线通信信号的任意其他设备。基站可以是无线广域网基站、无线局域网基站、增强NodeB(eNB)、接入点，或者任意其他基站。发射设备110可以包括预编码器变换控制器112、码本114、和天线阵列116。预编码器变换控制器112可以是一个元件或者可以在不同元件之间分布。例如，预编码器变换控制器112可以是处理器的一部分，可以是收发器确定一部分，可以是预编码器器的一部分，可以是发射设备中的其他元件的一部分，和/或可以在发射设备中的元件组合之间和/或通过云计算进行分布。接收设备120可以包括至少一个天线122。例如，在一些实施例中，接收设备120可以具有一个天线，而在其他实施例中，接收设备120可以具有天线的阵列。根据哪个设备当前在发射或接收，发射设备110也可以充当接收设备，并且接收设备120也可以充当发射设备。如果不存在诸如发射阵列的天线阵列116的互耦，则将会出现的情况会是具有等L2范数的天线预编码器矢量将产生具有相等功率的天线模式(注意，一些假设可能是必要的，诸如天线具有相等的自阻抗)。然而，如果天线阵列116中的天线耦合，则由具有相同L2范数的两个预编码器所产生的天线模式在发射功率上可能会相差数dB。该差异的数量可以取决于多种因素，包括互耦系数、用来驱动阵列的源的类型、源阻抗和/或其他因素。传递至天线阵列116的功率可以取决于矢量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：从具有天线阵列的发射器中的码本接收多个预编码器；将所述多个预编码器中的每个预编码器变换为变换预编码器，使得每个变换预编码器的发射功率等于所述多个预编码器中的其他变换预编码器中的每一个的发射功率，其中所述发射功率被表达为相对于对应的预编码器的二次型，其中所述二次型基于信号源和所述天线阵列之间的传输线路的传输线路阻抗；从所述信号源接收信号；将所述多个变换预编码器中的一个变换预编码器应用于所述信号，以生成用于通过物理信道传输的预编码信号；并且发射所述预编码信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.11 US 15/234,5521.一种方法，包括：从具有天线阵列的发射器中的码本接收多个预编码器；将所述多个预编码器中的每个预编码器变换为变换预编码器，使得每个变换预编码器的发射功率等于所述多个预编码器中的其他变换预编码器中的每一个的发射功率，其中所述发射功率被表达为相对于对应的预编码器的二次型，其中所述二次型基于信号源和所述天线阵列之间的传输线路的传输线路阻抗；从所述信号源接收信号；将所述多个变换预编码器中的一个变换预编码器应用于所述信号，以生成用于通过物理信道传输的预编码信号；并且发射所述预编码信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二次型还基于所述天线阵列的阻抗矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二次型还基于所述信号源和所述天线阵列之间的匹配网络。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二次型还基于所述天线阵列的阻抗、信号源阻抗、以及所述传输线路的长度。5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过对每个预编码器缩放从应用缩放之前的对应的预编码器所产生的发射功率的平方根倒数来变换每个预编码器。6.根据权利要求5所述的方法，其中，缩放包括基于所述二次型将预编码器规格化为规格化预编码器。7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括发射用于所述缩放的缩放因数。8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过将每个预编码器乘以变换矩阵来变换每个预编码器，使得所产生的预编码器集合各自映射至具有相同功率的天线模式。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述变换矩阵基于所述天线阵列的阻抗矩阵，所述阻抗矩阵在所述信号源处被看作传输线路长度、传输线路阻抗、和所述天线阵列的阻抗的函数。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变换均衡全部所述多个预编码器的发射功率。11.根据权利要求1所述的方法，其中，当在所述信号的源和所述天线阵列之间使用传输线路时，所述变换将所述预编码器变换为相等能量预编码器。12.根据权利要求1所述的方法，其中数据符号预编码器和基准符号预编码器两者通过相同的变换而被变换。13.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：科林·弗兰克，泰勒·布朗，
申请(专利权)人：摩托罗拉移动有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US