用于视距无线通信中干扰对齐的天线布置制造技术

一种天线布置，包括天线元件，所述天线元件在视距通信链路的每端处布置为选择的形状。基于链路端部之间的视距距离和链路端部处的天线元件之间的干扰对齐来确定链路每端处的天线元件之间的距离。天线元件的不同子集耦合到链路每端处的通信模块。在链路端部处的天线元件之间进行交换信号，并处理信号以进行干扰对齐。天线元件子集可以包括两个或多个天线元件，并且可以是唯一的或者包括多个子集共有的共有天线元件。

Antenna Arrangement for Interference Alignment in Visual Range Wireless Communication

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于视距无线通信中干扰对齐的天线布置相关申请引用本申请要求享有于2017年2月10日提交的、申请号为15/429,929的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开一般涉及通信，并且尤其涉及无线通信的天线布置。
技术介绍
具有多个天线元件的天线系统用于各种类型的通信设备中。例如，在多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)系统中，多个天线元件用于发射和接收多个信号。在发射器和接收器处对信号进行处理，以使接收器处目标信号能够与干扰信号分离。各种因素可能影响接收器处目标信号的恢复。
技术实现思路
通过选择布置的形状和天线元件之间的距离来设计天线元件的布置。该形状将应用于视距通信链路的每端处的天线元件。基于链路端部之间的视距距离和链路端部处的天线元件之间的干扰对齐来确定链路每端处的天线元件之间的距离。天线元件在链路的每端处布置成确定的形状并且处于确定的距离。天线元件的不同子集耦合到链路每端的通信模块。在链路端部处的天线元件之间交换信号，并处理信号以进行干扰对齐。根据一实施例，一种装置多个通信模块以及多个天线元件。所述天线元件的不同子集耦合到每个通信模块。并且所述天线元件之间的距离基于以下进行选择：由所述天线元件限定的形状、所述多个天线元件和所述多个天线元件要与其交换信号的远程天线元件之间的视距距离、以及所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的干扰对齐。另一个实施方案涉及一种方法。该方法涉及在多个天线元件和远程天线元件之间交换信号，所述多个天线元件包括耦合到不同通信模块的所述天线元件的不同子集，其中所述天线元件之间的距离基于以下进行选择：由所述天线元件限定的形状、所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的视距距离、以及所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的干扰对齐。该方法还涉及处理信号处理所述信号以进行干扰对齐。根据另一实施例的方法涉及确定多个天线元件和远程天线元件的布置的形状，其中在所述天线元件和所述远程天线元件之间存在待通过视距通信链路交换的信号。基于以下确定所述多个天线元件和所述远程天线元件中的天线元件之间的距离：所述形状、所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的视距距离、以及所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的干扰对齐来确定。该方法还涉及将所述多个天线元件和所述远程天线元件中的所述天线元件布置为确定的所述形状并且处于确定的所述距离。通过阅读以下描述，本公开的实施例的其他方面和特征对于本领域普通技术人员将变得显而易见。附图说明现在将参考附图更详细地描述本专利技术的实施例的示例。图1包括示出示例视距(LineofSight，LoS)MIMO系统和信号恢复的框图。图2是示出具有用于在收发器之间交换信号的共享振荡器和互连的另一示例LoSMIMO系统的框图。图3是示出具有发射器预编码器和接收器解码器的又一示例MIMO系统的框图。图4是示出根据一实施例的MIMO系统的框图。图5是示出在本文中被称为“巧克力条”布置的示例天线布置的标绘图，所述天线布置包括用于连接到无线通信链路每端处的三个收发器中的每一个的相应天线元件对。图6是示出在本文中被称为“矩形”布置的另一示例天线布置的标绘图，其中天线元件的布置与图5中的不同。图7是示出在本文中被称为“等边三角形”布置的又一示例天线布置的标绘图，包括多个天线元件对共有的天线元件。图8是示出在本文中被称为“六边形”布置的另一示例天线布置的标绘图，其包括用于连接到三个收发器中的每一个的相应天线元件对，并且其中天线元件的布置与图5中的不同。图9是示出在本文中被称为“线性”布置的又一示例天线布置的标绘图，其包括用于连接到三个收发器中的每一个的相应天线元件对，并且其中天线元件的布置与图5和图8中的不同。图10是示出在本文中被称为“H形”布置的另一示例天线布置的标绘图，其包括用于连接到三个收发器中的每一个的相应天线元件对，并且其中天线元件的布置与图5、图8和图9中的不同。图11是示出在本文中被称为“T形”布置的示例天线布置的标绘图，包括所有天线元件对共有的天线元件。图12是示出在本文中被称为“Y形”布置的示例天线布置的标绘图，包括所有天线元件对共有的天线元件，并且其中天线元件的布置与图11中的不同。图13是示出在本文中被称为“Z形”布置的示例天线布置的标绘图，包括多个天线元件对共有的两个天线元件。图14是示出在本文中被称为“直角三角形”布置的示例天线布置的标绘图，包括多个天线元件对共有的天线元件，并且其中天线元件的布置与图7中的不同。图15是示出根据另一实施例的MIMO系统的框图。图16是示出可以用于实现MIMO系统的示例室外单元(outdoorunit，ODU)的框图。图17是示例通信系统的框图。图18是一实施例的示例应用的框图，其应用于通信系统中的回程。图19是示出根据另一实施例的示例方法的流程图。具体实施方式图1包括示出示例LoSMIMO系统和信号恢复的框图。在这样的系统中，接收信号y＝Hx+noise，其中x是发射信号，H是信道矩阵。图1示出了一般的示例MIMO系统100，其中发射器和接收器各自具有n个天线元件，并且示出了2×2MIMO系统110的特定示例，其中发射器和接收器各自具有2个天线元件。用于图1中的2×2MIMO系统110的H矩阵是在该示例中，H矩阵的每一行中的元不完全相同，以提供接近2的MIMO信道秩。对于LoS信道和发射器与接收器之间的给定距离，并非所有天线布置和天线间隔都能提供秩>1。图2是示出具有共享振荡器202、204和用于在收发器之间交换信号的互连206、208的LoSMIMO系统200的框图。在系统200中，在LoS信道的每端，三个室外收发器(Trx)耦合到室内交换机，并耦合到同一共享振荡器202、204。在示出的示例中，室外收发器Trx0、Trx1、Trx2也通过高速串行器/解串器(SerDes)连接206彼此互连。室外收发器Trx3、Trx4、Trx5类似地通过高速SerDes连接208彼此互连。在系统200中，所有发射天线必须是相干的，并且必须对于发射上变频器使用相同的振荡器以便正确操作。如果不使用共享振荡器结构，则信号可能由于相位噪声而破坏性地累加，导致低吞吐量。示例系统200还需要高速SerDes连接206、208，用于在室外收发器之间交换在不同天线上发射或接收的信号。然而，出于实际原因，可能优选不在诸如图2中所示的室外收发器Trx0、Trx1、Trx2和Trx3、Trx4、Trx5的单独的收发器单元之间共享本地振荡器。一些室外收发器单元仅包括两个天线元件和射频(RF)链，因此使用这种收发器单元和如图2所示的架构实现高于2×2的阶的MIMO系统不能避免共享振荡器和收发器单元互连。图3是示出具有发射器预编码器和接收器解码器的又一示例MIMO系统300的框图，其来自SeogooLee,AndreasGerstlauer和RobertW.Heath,Jr,“使用模拟反馈的干扰对齐的分布式实时实现(DistributedReal-TimeImplementationofInterferenceAlignmentwithAnalogFeedback)”,IEEETransaction本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：多个通信模块；以及多个天线元件，其中所述天线元件的不同子集耦合到每个通信模块，并且所述天线元件之间的距离基于以下进行选择：由所述天线元件限定的形状、所述多个天线元件和所述多个天线元件要与其交换信号的远程天线元件之间的视距距离、以及所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的干扰对齐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.10 US 15/429,9291.一种装置，包括：多个通信模块；以及多个天线元件，其中所述天线元件的不同子集耦合到每个通信模块，并且所述天线元件之间的距离基于以下进行选择：由所述天线元件限定的形状、所述多个天线元件和所述多个天线元件要与其交换信号的远程天线元件之间的视距距离、以及所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的干扰对齐。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述通信模块中的每个包括接收器和发射器中的一者或两者。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述通信模块中的每个包括预编码器，所述预编码器耦合到所述通信模块耦合到的所述天线元件子集的所述天线元件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述通信模块中的每个包括均衡器，所述均衡器耦合到所述通信模块耦合到的所述天线元件子集的所述天线元件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述通信模块中的每个包括模式控制器，在干扰对齐模式和冗余模式之间控制所述通信模块的操作模式。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述通信模块中的每个耦合到所述天线元件的唯一子集。7.根据权利要求6所述的装置，其中每个子集中的所述天线元件在第一方向上彼此对齐，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上沿着平行的行与其他子集中的天线元件对齐，并且布置为相对于所述远程天线元件以及与所述天线元件和所述远程天线元件之间的传播方向平行的轴线以90度旋转。8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述天线元件包括多个子集共有的并且耦合到多个通信模块的天线元件。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述天线元件布置为三角形，每个子集中的多个天线元件对于多个子集是共有的并且耦合到多个通信模块。10.根据权利要求8所述的装置，其中所述天线元件包括所有子集共有的并且耦合到多个通信模块的天线元件。11.根据权利要求8所述的装置，其中所述天线元件包括多个子集共有的并且耦合到多个通信模块的两个天线元件。12.一种方法，包括：在多个天线元件和远程天线元件之间交换信号，所述多个天线元件包括耦合到不同通信模块的所述天线元件的不同子集，其中所述天线元件之间的距离基于以下进行选择：由所述天线元件限定的形状、所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的视距距离、以及所述多个天线元件和所述远程天线元件之间的干扰对齐；以及处理所述信号以进行干扰对齐。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述交换包括以下之一或两者：从所述多个天线元件向所述远程天线元件发射所述信号，以及在所述多个天线元件处从所述远程天线元件接收所述信号。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述处理包括以下之一或两者：使用在耦合到所述远程天线元件的通信模块处为干扰对齐而计算的预编码矩阵，对从所述多个天线元件发射到所述远程天线元件的所述信号进行预编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐泰文，亚希甘·阿哈龙，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44