用于多天线系统的发射器方法、发射器设备及其网络节点技术方案

本发明专利技术的实施例涉及一种用于多天线系统的发射器方法。所述发射器方法含有通过使用第一发射功率从第一数目个天线元件(AEG1)发射第一发射信号(TS1-1、TS1-a、TS1-A)而以第一操作模式操作至少一个天线阵列的步骤，以及通过使用大于所述第一发射功率的至少一个第二发射功率从小于所述第一数目个天线元件的至少一个第二数目个天线元件(AEG2、AEG3)发射至少第二发射信号(TS2-1、TS2-b、TS2-B、TS3-1、TS3-C、TS3-C)而以至少一个第二操作模式操作所述至少一个天线阵列的步骤。本发明专利技术的实施例进一步涉及一种用于多天线系统的发射器设备。所述发射器设备含有用于以下操作的构件：通过使用第一发射功率从第一数目个天线元件(SUB-G1)发射第一发射信号(TS1-1、TS1-a、TS1-A)而以第一操作模式操作至少一个天线阵列以及通过使用大于所述第一发射功率的至少一个第二发射功率从小于所述第一数目个天线元件的至少一个第二数目个天线元件(SUB-G2、SUB-G3)发射第二发射信号(TS2-1、TS2-b、TS2-B、TS3-1、TS3-c、TS3-C)而以至少一个第二操作模式操作所述至少一个天线阵列。本发明专利技术的实施例甚至进一步涉及一种含有所述发射器设备的网络节点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及经由多天线系统的无线电发射，且更特定来说(但非排他地)，涉及使用不同组的天线元件或不同群组的天线元件的无线电发射。
技术介绍
此段落介绍可帮助促进本专利技术的更好理解的方面。因此，应从这个角度阅读此段落的叙述且不应将其理解为认可现有技术中的内容。由大量(例如，20个以上)天线元件组成的所谓的巨型MIMO天线阵列被视为解决以指数方式增长的移动数据业务的解决方案。巨型MIMO天线阵列中的每一天线元件可被连接到专用低功率收发器(例如，在两位数的毫瓦范围中)，其将对应发射信号提供到天线元件。一方面，此类巨型MIMO天线阵列提供以位/s/Hz计的大容量。但另一方面，与常规2×2或4×4天线阵列相比，使用专用低功率收发器操作每一天线元件可增大巨型MIMO天线阵列的能量消耗。因此，每一低功率收发器中可需要有效信号产生。此背景中的重要度量是总能量效率，其可以(例如)每焦耳(Joule)位测量。即使当前数据处理量相当低，巨型MIMO天线的操作仍需从所有天线元件发送发射信号以便维持预配置发射模式(小区涵盖)及在小区涵盖的所有位置处实现最小信号强度。此外，由于巨型MIMO天线阵列不能容易地用于移动站的附接程序(归因于到相应移动站的无线电信道必须经探测以便使基站发射巨型MIMO波束的限制)，所以当前希望的巨型MIMO部署需要除由巨型MIMO天线阵列提供的无线电小区之外的信令小区或重叠小区。由于具有电驱动组件(例如DAC(DAC＝数/模转换器)、调制器、LO(LO＝本机振荡器)、驱动器、前置放大器、功率放大器等等)的低功率收发器的额外开销能量消耗，所以巨型MIMO天线阵列的总能量效率在低负载情况下大幅降低。此类额外开销能量消耗通常在很大程度上与当前输出功率无关。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施例的目的是提供用于维持较低负载/闲置模式情况下的巨型MIMO天线阵列的无线电小区特性同时增大总能量效率的解决方案及提出用于以成本效益及节能方式操作重叠无线电小区或信令无线电小区(用于传递控制及信息及用于服务基本负载)及巨型MIMO无线电小区(用于高负载)的解决方案。由用于多天线系统的发射器方法实现所述目的。发射器方法含有以下步骤：通过使用第一发射功率从第一数目个天线元件发射第一发射信号以第一操作模式操作至少一个天线阵列及通过使用大于第一发射功率的至少一个第二发射功率从小于第一数目个天线元件的至少一个第二数目个天线元件发射至少第二发射信号以至少一个第二操作模式操作至少一个天线阵列。由用于多天线系统的发射器设备进一步实现所述目的。所述发射器设备含有用于以下操作的构件：通过使用第一发射功率从第一数目个天线元件发射第一发射信号以第一操作模式操作至少一个天线阵列及通过使用大于第一发射功率的至少一个第二发射功率从小于第一数目个天线元件的至少一个第二数目个天线元件发射至少第二发射信号以至少一个第二操作模式操作至少一个天线阵列。在实施例中，用于操作至少一个天线阵列的构件可对应于任何操作单元、操作模块等等。因此，在实施例中，用于操作至少一个天线阵列的构件可由发射器子单元组成，且发射器子单元中的每一者可含有用于待发射的数据信号的输入、用于处理数据信号以获得发射信号的若干子单元(例如用于数字信号的振幅调平单元、DAC(DAC＝数/模转换器)、具有本机振荡器的调制器、功率放大器、用于控制振幅调平单元及/或功率放大器的增益等等的控制单元)及用于待施加到天线元件或施加到一群组天线元件(其是无源耦合的)的发射信号的输出。在一些实施例中，用于操作至少一个天线阵列的构件可部分根据计算机程序及在其上执行计算机程序的硬件组件(例如DSP(DSP＝数字信号处理器)、ASIC(ASIC＝专用集成电路)、FPGA(FPGA＝现场可编程门阵列)或任何其它处理器)实施。由含有发射器设备的网络节点更进一步实现所述目的。网络节点可为(例如)基站或移动站。实施例提供在常常不允许有效巨型MIMO操作的变化低负载或变化信道条件的情况中提高由巨型MIMO天线阵列服务的无线电小区的总能量效率的第一优点。实施例提供由不同操作模式保持与传统基站设备相同的通用无线电涵盖的第二优点。此外，实施例允许移动站附接程序及与巨型MIMO操作并行的进一步共用信令程序以用于保证永久且稳定的无线电小区涵盖，且允许从巨型MIMO无线电小区的相邻无线电小区的角度来说的稳定且可靠的小区行为。这意味着即使天线元件的数目在巨型MIMO无线电小区的操作期间改变，仍可以永久方式使巨型MIMO无线电小区参与到越区移交程序及/或负载平衡程序中。此外，实施例提供避免针对基站中的共同信令的巨型MIMO无线电小区及重叠无线电小区的单独硬件装置的进一步优点。本专利技术的实施例的进一步有利特征在附属权利要求中进行定义且在以下详细描述中进行描述。附图说明在以下详细描述中将明白且将由通过非限制性说明给定的附图说明本专利技术的实施例。图1示意性地展示根据示范性实施例的提供用于无线电小区中的移动站的无线电涵盖的巨型MIMO天线阵列。图2示意性地展示根据另一示范性实施例的提供用于无线电小区中的高负载的无线电涵盖的巨型MIMO天线阵列，及提供用于信令及无线电小区中的基本负载的无线电涵盖的另一天线阵列。图3示意性地展示根据第一示范性实施例的用于以第一MIMO操作模式及/或以至少一个第二MIMO操作模式操作发射器设备的发射器方法的流程图。图4示意性地展示根据示范性实施例的天线阵列及含有具有若干发射器子单元的发射器设备的网络节点的框图。图5示意性地展示根据第一示范性实施例的用于以第一MIMO操作模式提供第一发射信号或以至少第二MIMO操作模式提供至少第二发射信号的发射器子单元的框图。图6示意性地展示根据第二示范性实施例的用于以第一MIMO操作模式及/或以至少一个第二MIMO操作模式操作发射器设备的发射器方法的流程图。图7示意性地展示根据第二示范性实施例的用于以第一MIMO操作模式提供第一发射信号或以至少第二MIMO操作模式提供至少第二发射信号的发射器子单元的框图。图8示意性地展示根据第三示范性实施例的用于以第一MIMO操作模式及/或以至少一个第二MIMO操作模式操作发射器设备的发射器方法的流程图。图9示意性地展示根据第三示范性实施例的用于以第一MIMO操作模式提供第一发射信号或以至少第二MIMO操作模式提供至少第二发射信号的发射器子单元的框图。图10展示根据示范性实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发射器方法(MET1、MET2、MET3)，其用于操作用于多天线系统及用于服务无线电小区RC中的移动站(MS1、MS2、MS3)的发射器设备(TRA‑APP)，所述方法包括：通过使用第一发射功率从第一数目个天线元件发射第一发射信号(TS1‑1、…、TS1‑a、…、TS1‑A、TS4‑1、…、TS4‑n、…、TS4‑N)而以第一操作模式操作(S5)至少一个天线阵列(AA1、AA2)，及通过使用大于所述第一发射功率的至少一个第二发射功率从小于所述第一数目个天线元件(AEG1、AA1)的至少一个第二数目个天线元件(AEG2、AEG3、AA2)发射至少第二发射信号(TS2‑1、…、TS2‑b、…、TS2‑B、TS3‑1、…、TS3‑c、…、TS3‑C、TS5‑1、TS5‑2、TS5‑3、TS5‑4)而以至少一个第二操作模式操作(S5)所述至少一个天线阵列(AA1、AA2)，其特征在于所述第一数目个天线元件(AEG1、AA1)及所述至少一个第二数目个天线元件(AEG2、AEG3、AA2)中的每一者连接到专用且单独的发射器子单元(TRA‑SUB1、…、TRA‑SUBN、TRA‑SUB‑A、TRA‑SUB‑B、TRA‑SUB‑C、TRA‑SUB‑D)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.29 EP 13190598.61.一种发射器方法(MET1、MET2、MET3)，其用于操作用于多天线系统及用于服务
无线电小区RC中的移动站(MS1、MS2、MS3)的发射器设备(TRA-APP)，所述方法
包括：
通过使用第一发射功率从第一数目个天线元件发射第一发射信号(TS1-1、…、
TS1-a、…、TS1-A、TS4-1、…、TS4-n、…、TS4-N)而以第一操作模式操作(S5)
至少一个天线阵列(AA1、AA2)，及
通过使用大于所述第一发射功率的至少一个第二发射功率从小于所述第一数目
个天线元件(AEG1、AA1)的至少一个第二数目个天线元件(AEG2、AEG3、AA2)发
射至少第二发射信号(TS2-1、…、TS2-b、…、TS2-B、TS3-1、…、TS3-c、…、TS3-C、
TS5-1、TS5-2、TS5-3、TS5-4)而以至少一个第二操作模式操作(S5)所述至少一个天
线阵列(AA1、AA2)，
其特征在于所述第一数目个天线元件(AEG1、AA1)及所述至少一个第二数目个
天线元件(AEG2、AEG3、AA2)中的每一者连接到专用且单独的发射器子单元
(TRA-SUB1、…、TRA-SUBN、TRA-SUB-A、TRA-SUB-B、TRA-SUB-C、
TRA-SUB-D)。
2.根据权利要求1所述的发射器方法(MET1、MET2、MET3)，其中所述至少一个天
线阵列(AA1)包括所述第一数目个天线元件且其中至少一个另外天线阵列(AA2)包
括所述至少一个第二数目个天线元件，或其中所述至少一个天线阵列及至少一个另
外天线阵列的天线元件加入所述第一数目个天线元件且其中所述至少一个天线阵
列或所述至少一个另外天线阵列中的一者的天线元件加入所述至少一个第二数目
个天线元件。
3.根据权利要求1所述的发射器方法(MET1、MET2、MET3)，其中所述第一数目个
天线元件是所述至少一个天线阵列(AA1)的第一群组(AEG1)的天线元件，且其中所
述至少第二数目个天线元件是所述至少一个天线阵列(AA1)的至少一个第二群组
(AEG2、AEG3)的天线元件。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的发射器方法(MET1、MET3)，其中所述发
射器方法(MET1、MET3)进一步包括通过调适(S4-1-1、S4-3-1)连接到所述第一数目
个天线元件及/或所述至少一个第二数目个天线元件的至少一个功率放大器
(AMP1、AMP1-3、AMP1-4、AMP1-5)的输出功率而在所述第一操作模式与所述至
少一个第二操作模式之间切换(S4-1、S4-3)。
5.根据权利要求4所述的发射器方法(MET1)，其中所述输出功率的所述调适(S4-1-1、
S4-3-1)包括：调适(S4-1-1-1)所述发射器子单元(TRA-SUB-A、TRA-SUB-C)的所述
至少一个功率放大器(AMP1、AMP1-4)的输入信号的振幅电平，及/或调适(S4-1-1-2)
所述发射器子单元(TRA-SUB-A、TRA-SUB-D)的所述至少一个功率放大器(AMP1、
AMP1-4、AMP1-5)的增益，以获得所述第一发射功率或所述至少一个第二发射功
率。
6.根据权利要求4所述的发射器方法(MET3)，其中所述发射器方法(MET3)进一步包
括同时地通过在第一频率范围(FC1)中发射所述第一发射信号(TS1-1、…、TS1-a、…、
TS1-A)而以所述第一操作模式操作(S5)所述至少一个天线阵列(AA1、AA2)，及通
过在不同于所述第一频率范围(FC1)的至少一个第二频率范围(FC2)中发射所述至
少一个第二发射信号(TS2-1、…、TS2-b、…、TS2-B、TS3-1、…、TS3-c、…、TS3-C、
TS4-1、TS4-2、TS4-3、TS4-4)而以所述至少一个第二操作模式操作(S5)所述至少
一个天线阵列(AA1、AA2)。
7.根据权利要求6所述的发射器方法(MET3)，其中所述第一操作模式适用于高于预
定义阈值的数据速率，且其中所述至少一个第二操作模式适用于基本信令程序及低
于所述预定义阈值的数据速率。
8.根据前述权利要求1到3中任一权利要求所述的发射器方法(MET2)，其中所述发
射器方法(MET2)进一步包括通过选择(S4-2-1)连接到所述第一数目个天线元件且
经优化以用于在所述第一操作模式下的有效操作的所述发射器子单元
(TRA-SUB-B)的第一功率放大器(AMP1-2)，或选择连接到所述至少一个第二数目个
...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·维齐，奥斯曼·艾丁，雅各布·霍伊迪斯，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国;FR