CN104919716A

CN104919716A - 用于无线通信的发射功率控制的装置、系统和方法

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Publication number: CN104919716A
Application number: CN201480004314.7A
Authority: CN
Inventors: 亚历山大·马尔特瑟夫; 阿里·S·萨德里; 安德烈·普德伊鲁; 理查德·B·尼科尔斯
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2034-02-06
Also published as: JP6199412B2; RU2599613C1; AU2014216655B2; US20150365908A1; AU2014216655A1; US9362991B2; US20140235287A1; US9225396B2; JP2016510531A; KR20150095864A; CN104919716B; CA2898220A1; WO2014126773A1; BR112015016829A2; EP2957043A4; EP2957043A1

Abstract

一些说明性的实施例包括用于无线通信的发射功率控制的装置、系统和/或方法。例如，装置可包括用以控制由天线阵列形成的定向波束的多个发射功率以发送无线通信的控制器。控制器可基于至少第一功率限制和第二功率限制控制多个发射功率，第一功率限制包括对应于多个定向波束中的定向波束的功率密度的功率密度限制，第二功率限制包括对应于发射功率的总量的总发射功率限制。

Description

用于无线通信的发射功率控制的装置、系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年2月15日提交的，题为“通过功率密度限制对毫米波多用户-多输入多输出系统的智能发射功率控制”的美国临时专利申请序列号61/765,363的优先权，其全部公开通过引用被结合于此。

技术领域

本文所描述的实施例一般涉及无线通信。

背景技术

电子设备(例如，便携式电脑、平板、笔记本电脑、上网本、个人数字助理(PDA)、个人计算机、移动电话等等)。通常包括各种无线通信能力。这些能力可涉及在通信频谱的较高频率范围内的通信，诸如在毫米波(mmWave)区域(例如，60千兆赫兹(GHz)频带)中。这些较高频率范围能够有益地提供更高的数据速率。

相较于较低频带(例如，2.4-5GHz的频带)，毫米波传播具有几个主要独特的特征。例如，毫米波传播可具有大于较低频带中的传播损耗的传播损耗，并且可具有准光传播性质。

毫米波通信系统可使用高增益定向天线来补偿大路径损耗和/或采用波束操纵技术。合适的天线系统的设计和/或进一步的信号处理可能是毫米波通信系统开发的重要方面。

多元相控天线阵列可被用于，例如定向天线方向图的创建。相控天线阵列可组成定向天线方向图或波束，这可通过在天线元件处设置适当的信号相位来控制。

各种规范和限制，例如，政府规范和限制，可应用于在一个或多个频带上执行的传输。例如美国联邦通信委员会(FCC)针对毫米波带(例如，59.05-64GHz的频段)在距离发射天线三米远处测量时强制实行S_max＝18μW/cm²的最大功率密度的峰值发射限制和总发射功率限制P_max＝500mW。在其他国家的规范中和/或对其他频带存在类似的限制。

附图说明

为了说明的简单和清晰，在附图中所示出的元素不一定按照比例绘制。例如，为了展示的清晰，一些元素的尺寸可相对于其他元素被扩大。另外，在附图中标号可被重复以指示相应的或类似的元素。附图被列举如下：

图1是根据一些说明性的实施例的系统的示意框图说明。

图2是根据一些说明性的实施例的单用户(SU)传输的信号功率密度和多用户(MU)传输的信号功率密度的示意图。

图3是根据一些说明性的实施例的包括发射功率控制器的通信设备的示意图。

图4A、4B和4C是根据一些说明性的实施例的天线模块的辐射方向图的等距视图、侧视图和顶视图。

图4D根据一些说明性的实施例示意性地示出了由天线阵列生成的复合波束，图4E和4F根据一些说明性的实施例示意性地示出了用于控制复合波束的第一波束成形(BF)方案和第二BF方案。

图5A和5B是根据一些说明性的实施例的天线阵列的覆盖范围的示意图。

图5C根据一些说明性的实施例示意性地示出了复合波束的精调方位角BF。

图5D根据一些说明性的实施例示意性地示出了第一和第二方位角覆盖扇形。

图6是根据一些说明性的实施例的用于无线通信的发射功率控制的方法的示意流程图。

图7是根据一些说明性的实施例的制造产品的示意图。

具体实施方式

在下面的详细说明中提出了许多具体细节以便于提供对一些实施例的深入的理解。然而，本领域的技术人员将理解的是一些实施例可在不具备这些具体细节的情况下被实施。在其他实例中，为了不使讨论模糊不清，对已知的方法、程序、组件、单元和/或电路不再进行详细描述。

本文的讨论所使用的诸如“处理”、“计算”、“估算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等等术语可指代计算机、计算平台、计算系统或其他电子计算设备的将计算机寄存器和/或存储器内被表示为物理(例如，电子)量的数据操纵和/或转变成计算机寄存器和/或存储器或可存储用以执行操作和/或处理的指令的其他信息存储介质内类似地被表示为物理量的其他数据的(一个或多个)操作和/或(一个或多个)处理。

如本文所使用的术语“许多”或“几个”包括，例如，“多个”或“两个或更多”。例如，“几个物品”包括两个或多个物品。

对“一个实施例”、“实施例”、“说明性的实施例”、“各实施例”等的引用指的是被这样描述的(一个或多个)实施例可包括特定的特征、结构或特性，但并非每个实施例均要包括该特定的特征、结构或特性。此外，重复使用的短语“在一个实施例中”不一定指的是相同的实施例，尽管它也可能指的是相同的实施例。

除非另有规定，否则如本文所使用的用以描述普通对象的序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等等仅表示所提到的相似对象的不同实例，而不意图暗示被这样描述的对象必须在时间上、空间上的排名或在任何其他方式中按照给定顺序。

一些实施例可与例如，个人计算机(PC)、台式计算机、移动计算机、便携式计算机、笔记本电脑、平板计算机、Ultrabook^TM计算机、服务器计算机、手持式计算机、手持式设备、个人数字助理(PDA)设备、手持式PDA设备、板载设备、离板设备、混合设备、车用设备、非车用设备、移动设备或便携式设备、消费型设备、非移动设备或非便携式设备、无线通信站、无线通信设备、无线接入点(AP)、有线或无线路由器、有线或无线调制解调器、视频设备、音频设备、音频-视频(A/V)设备、有线或无线网络、无线区域网络、无线视频区域网络(WVAN)、局域网(LAN)、无线LAN(WLAN)、个人区域网(PAN)、无线PAN(WPAN)等等各种设备和系统结合使用。

一些实施例可与按照现有的无线-吉比特-联盟(WGA)规范(无线吉比特联盟股份有限公司于2011年四月发布的最终规范：无线吉比特MAC和PHY规范，版本1.1)和/或它们的将来的版本和/或它们的衍生物运行的设备和/或网络，和/或按照现有的IEEE 802.11标准(IEEE 802.11-2012，信息技术的IEEE标准——在系统间交换的通信和信息——局域网和城域网——具体要求第11部分：无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范，2012年3月29日；IEEE 802.11任务组ac(TGac)(“IEEE 802.11-09/0308r12——TGac信道模型附录文件”)；IEEE802.11任务组ad(TGad)(信息技术的IEEE P802.11ad标准——在系统间交换的通信和信息——局域网和城域网——具体要求——第11部分：无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)标准——修正案3：对60GHz频道中的极高吞吐量的增强))和/或它们的将来的版本和/或它们的衍生物运行的设备和/或网络，按照现有的WirelessHD^TM规范和/或它的将来版本和/或它的衍生物运行的设备和/或网络，作为上述网络的一部分的单元和/或设备结合使用。

一些实施例可与单向和/或双向无线通信系统、蜂窝式无线-电话通信系统、移动电话、蜂窝电话、无线电话、个人通信系统(PCS)设备、包含无线通信设备、移动或便携式全球定位系统(GPS)设备的PDA设备、包含GPS接收机或收发机或芯片的设备、包含RFID元件或芯片的设备、多输入多输出(MIMO)收发机或设备、单输入多输出(SIMO)收发机或设备、多输入单输出(MISO)收发机或设备、具有一个或多个内置天线和/或外置天线的设备、数字视频广播(DVB)设备或系统、多标准无线设备或系统、诸如智能手机、无线应用协议(WAP)设备之类的有线或无线手持设备等等结合使用。

一些实施例可与，例如，无线电频率(RF)、红外(IR)、频分多路复用(FDM)、正交FDM(OFDM)、时分多路复用(TDM)、时分多址(TDMA)、扩展TDMA(E-TDMA)、通用分组无线业务(GPRS)、扩展GPRS、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、CDMA2000、单载波CDMA、多载波CDMA、多载波调制(MDM)、离散多音(DMT)、全球定位系统(GPS)、Wi-Fi、Wi-Max、ZigBee^TM、超宽带(UWB)、全球移动通信系统(GSM)、2G、2.5G、3G、3.5G、4G、第五代(5G)移动网络、3GPP、长期演进(LTE)、LTE升级版、增强型数据速率GSM演进技术(EDGE)之类的一种或多种类型的无线通信信号和/或系统结合使用。

如本文所使用的术语“无线设备”包括，例如，能够实现无线通信的设备、能够实现无线通信的通信设备、能够实现无线通信的通信台、能够实现无线通信的手持设备或非手持设备等等。在一些说明性的实施例中，无线设备可以是或可包括与计算机集成在一起的外围设备或附属于计算机的外围设备。在一些说明性的实施例中，术语“无线设备”可选择地包括无线服务。

如本文关于无线通信信号所使用的术语“通信”包括发送无线通信信号和/或接收无线通信信号。例如，能够通信无线通信信号的无线通信单元可包括用以向至少一个其他无线通信单元发送无线通信信号的无线发送机，和/或用以从至少一个其他无线通信单元接收无线通信信号的无线接收机、

一些说明性的实施例可与WLAN结合使用。其他实施例可与任意其他适当的无线通信网络(例如，无线区域网络、“微微网”、WPAN、WVAN等等)结合使用。

一些说明性的实施例可与通过60千兆赫兹(GHz)的频带进行通信的无线通信网络结合使用。然而，其他实施例可通过利用任意其他适当的无线通信频带，例如，极高频(EHF)带(毫米波(mmwave)频带)(诸如，在20Ghz到30GHZ之间的频带内的频带)、WLAN频带、WPAN频带、根据WGA规范的频带等等。

如本文所使用的短语“点对点(PTP或P2P)通信”可涉及通过无线链路(“点对点链路”)在一对设备之间进行的设备到设备通信。P2P通信可包括，例如，通过QoS基本服务集(BSS)内的直接链路进行的无线通信、通过隧道式直接链路设置(TDLS)链路进行的无线通信、独立基本服务集中的站对站(STA-to-STA)通信等等。

如本文所使用的术语“天线”可包括对一个或多个天线元件、组件、单元、部件和/或阵列的任意适当的配置、结构和/或部署。在一些实施例中，天线可通过使用独立的发送和接收天线元件来实现发送和接收功能。在一些实施例中，天线可通过使用共用的和/或集成的发送/接收元件来实现发送和接收功能。天线可包括，例如，相控阵天线、单元件天线、一组波束转换天线等等。

如本文所使用的短语“毫米波频带”可涉及超过20GHz的频带，例如，在20GHz和300GHz之间的频带。

如本文所使用的短语“定向数千兆(DMG)”和“定向带”(DBand)可涉及信道起始频率超过40GHz的频带。

短语“DMG STA”和“毫米波STA(mSTA)”可涉及具有无线电发射机的STA，该STA在毫米波或DMG频带内的信道上运行。

如本文所使用的术语“波束成形”可涉及空间滤波机制，波束成形可被用在发射机和/或接收机处以改进一个或多个属性，例如，在预期的接收机处接收的信号功率或信噪比(SNR)。

如本文所使用的术语“蜂窝”可包括网络资源的组合，例如下行链路资源和可选的上行链路资源。资源可以，例如，由无线通信节点(也被称为“节点”或“基站”)等控制和/或分配。下行链路资源的载波频率和上行链路资源的载波频率之间的链接可在下行链路资源上所发送的系统信息中指出。

现在参考图1，图1根据一些说明性的实施例示意性地示出了系统100的框图。

如图1所示，在一些说明性的实施例中，系统100可包括能够通过无线介质(WM)通信内容、数据、信息和/或信号的一个或多个无线通信设备。例如，系统100可包括诸如，包括节点101之类的一个或多个无线通信节点和诸如，包括移动设备140和150之类的一个或多个移动设备。无线介质可包括，例如，无线电信道、蜂窝信道、RF信道、无线保真(WiFi)信道、IR信道等等。系统100的一个或多个元件可选择地能够通过任意适当的有线通信链路进行通信。

在一些说明性的实施例中，节点101、移动设备150和移动设备140可组成一个或多个无线通信网络的一部分和/或作为一个或多个无线通信网络的一部分进行通信。例如，如下面所描述的，节点101和移动设备140和150可组成无线通信小区的一部分和/或作为无线通信小区的一部分进行通信。

在一些说明性的实施例中，节点101可包括或可执行基站(BS)、宏BS、接入点(AP)、WiFi节点、Wimax节点、蜂窝节点、演进型节点B(eNB)、LTE节点、站、热点、网络控制器等的功能。

在一些说明性的实施例中，移动设备140和/或150可包括，例如，用户设备(UE)、移动计算机、便携式计算机、笔记本电脑、平板计算机、Ultrabook^TM计算机、移动互联网设备、手持式计算机、手持式设备、存储设备、PDA设备、手持式PDA设备、板载设备、离板设备、混合设备(例如，将蜂窝电话功能与PDA设备功能相结合)、消费型设备、车用设备、非车用设备、便携式设备、移动电话、蜂窝电话、PCS设备、移动或便携式GPS设备、DVB设备、相对小的计算设备、非台式计算机、“轻装上阵(Carry Small Live Large)”(CSLL)设备、超移动设备(UMD)、超移动PC(UMPC)、移动互联网设备(MID)、“Origami”设备或计算设备、视频设备、音频设备、A/V设备、游戏设备、媒体播放器、智能手机等等。

在一些说明性的实施例中，如下面所描述的，节点101、移动设备150和/或移动设备140可包括用以在节点101、移动设备150和/或移动设备140和/或与一个或多个其他无线通信设备执行无线通信的一个或多个无线通信单元。例如，节点101可包括无线通信单元102，移动设备150可包括无线通信单元152和/或移动设备140可包括无线通信单元142。

在一些说明性的实施例中，无线通信单元102、152和142可包括一个或多个天线，或可与一个或多个天线相关联。在一个示例中，无线通信单元102可与至少一个天线阵列108相关联；无线通信单元152可与一个或多个天线154相关联；和/或无线通信单元142可与一个或多个天线144相关联。

天线108、154和/或144可包括适用于发送和/或接收无线通信信号、块、帧、传输流、分组、消息和/或数据的任意类型的天线。例如，天线108、154和/或144可包括对一个或多个天线元件、组件、单元、部件和/或阵列的任意适当的配置、结构和/或部署。天线108、154和/或144可包括，例如，适用于定向通信的天线(例如，通过使用波束成形技术实现)。例如，天线108、154和/或144可包括相控阵天线、多元件天线、一组波束转换天线等等。在一些实施例中，天线108、154和/或144可通过使用独立的发送和接收天线元件来实现发送和/或接收功能。在一些实施例中，天线108、154和/或144可通过使用共用的和/或集成的发送/接收元件来实现发送和接收功能。

在一些说明性的实施例中，节点101还可包括，例如，处理器120、存储器单元122和存储设备单元124中的一个或多个。节点101可选择地包括其他适当的硬件组件和/或软件组件。在一些说明的实施例中，节点101中的一部分或全部可被封套在公共外罩或包装中，并且可通过使用一个或多个有线或无线链路进行互联或操作关联。在其他实施例中，节点101的组件可被分布在多个或单独的设备之间。

处理器120包括，例如，中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、一个或多个处理器核心、单核处理器、双核处理器、多核处理器、微处理器、主机处理器、控制器、多个处理器或控制器、芯片、微型芯片、一个或多个电路、电路、逻辑单元、集成电路(IC)、专用IC(ASIC)或任意其他适当的多用途或专用处理器或控制器。处理器120执行，例如，节点101的操作系统(OS)和/或一个或多个适当的应用的指令。

存储器单元122包括，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SD-RAM)、闪速存储器、易失性存储器、非易失性存储器、缓冲存储器、缓冲器、短期存储器单元、长期存储器单元或其他适当的存储器单元。存储设备单元124包括，例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘(CD)驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器或其他适当的可移动或不可移动的存储设备单元。存储器单元122和/或存储设备单元124，例如，可存储由节点处理的数据。

在一些说明性的实施例中，如下面所描述的，天线阵列108可包括多个天线元件。天线阵列的多个天线元件可被配置用于，例如，多个高度定向天线图案的创建。多个天线元件可包括，例如，约16-36个天线元件或任意其他数量的天线元件，这些天线元件可以预定义的几何结构被放置。如下面所描述的，该多个天线元件可被配置成组成多个高度定向天线图案或波束，这可通过在这些天线元件处设置适当的信号相位来控制。

在一些说明性的实施例中，无线通信单元102可被配置成控制天线阵列108以生成和控制待被定向至例如，包括移动设备140和150的多个其他设备的多个波束。如下面所详细描述的，无线通信单元102可经由多条无线通信链路通过由天线阵列108形成的多个波束与该多个其他设备进行通信。

在一些说明性的实施例中，系统100的一个或多个元件可利用毫米波通信带来提供用于相对大的覆盖范围的无线连接。在一个示例中，系统100的元件可被用在，例如，街区、体育场之类的室外空间中，和/或例如，会议厅之类的大型室内区域。

例如，系统100可包括多个小蜂窝(例如，大量的小蜂窝)，该多个小蜂窝可被用于覆盖大的覆盖范围。蜂窝可包括，诸如，AP或BS之类的无线通信节点，该无线通信节点可被配置成覆盖和/或服务于相对小数量的用户，例如，诸如用户设备(UE)之类的移动设备。小蜂窝的部署可以，例如，同时为许多用户的通信提供高速无线接入。

在一个示例中，蜂窝可包括节点101，该节点101可服务于一个或多个用户，诸如，包括移动设备140和150。

在一些说明性的实施例中，无线通信节点101可通过多条无线通信链路(“接入链路”)与第一蜂窝中的移动设备140和150进行通信。例如，无线通信节点101可通过无线接入链路103与移动设备140进行通信，并且通过无线接入链路119与移动设备150进行通信。无线接入链路103可包括用于从无线通信节点101向移动设备140通信下行链路数据的下行链路和/或用于从移动设备140向通信节点101通信上行链路数据的上行链路。无线接入链路119可包括用于从无线通信节点101向移动设备150通信下行链路数据的下行链路和/或用于从移动设备150向通信节点101通信上行链路数据的上行链路。

在一些说明性的实施例中，节点101可被连接到核心网。例如，无线通信节点101可包括被配置成通过一个或多个有线和/或无线连接与至少一个核心网(例如，电话网络、互联网、局域网(LAN)等等)进行通信的至少一个网络接口130。例如，网络接口130可包括调制器-解调器(调制解调器)、电缆调制解调器、路由器等等。

在一些说明性的实施例中，核心网可选择地被配置成通过有线连接实现无线通信网络中的一个或多个元件(例如，多个节点)之间的通信。

本文针对诸如节点101之类的设备通过利用诸如天线阵列108之类的一个天线阵列(例如，单个天线阵列)与诸如移动设备140和150之类的多个移动设备进行通信，对一些说明性的实施例进行了描述。然而，在其他实施例中，诸如节点或任意其他适当的设备之类的设备可包括多个天线阵列。

在一些说明性的实施例中，无线接入链路103和/或119可包括在毫米波带(例如，DMG带)上的无线通信链路。

在一些说明性的实施例中，节点101、移动设备150和/或移动设备140可执行毫米波STA(例如，DMG站(“DMG STA”))的功能。例如，节点101、移动设备140和/或移动设备150可被配置成通过DMG带进行通信。

在一些说明性的实施例中，无线接入链路103和/或119可包括无线波束成形链路。

在一些说明性的实施例中，无线接入链路103和/或119可包括无线千兆比特(WiGig)链路。例如，无线接入链路103和/或119可包括在60GHZ频带上的无线波束成形链路。

在其他实施例中，无线接入链路103和/或119可包括任意其他适当的链路和/或可利用任意其他适当的无线通信技术。

在一些说明性的实施例中，如下面所描述的，无线通信单元102可控制天线阵列108以形成多个定向波束，例如包括波束147和157，以用于通过多条接入链路(例如包括接入链路103和119)与一个或多个移动设备(例如，移动设备140和15)进行通信。

在一些说明性的实施例中，无线通信单元102可根据多用户(MU)多输入多输出(MIMO)方案控制天线阵列108以通过接入链路103和119进行通信。例如，无线通信单元可控制天线阵列108以通过多个波束(包括被定向至移动设备150的波束157和被定向至移动设备140的波束147)进行MIMO通信。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所详细描述的，天线阵列108可实现非常大孔径的模块化天线阵列(MAA)架构。

在一些说明性的实施例中，天线阵列108可包括多个天线模块194。

如本文所使用的短语“天线模块”可涉及被耦合至射频(RF)链的天线子阵列。

如本文所使用的短语“天线子阵列”可包括多个天线元件，该多个天线元件被耦合至共用RF链。

在一些说明性的实施例中，每个天线模块194例如可包括被耦合至共用射频(RF)链的多个天线元件。RF链例如可被用于RF波束成形。

在一些说明性的实施例中，多个天线模块194可被连接到中央波束成形处理器197，该处理器197例如可被实现为基带(BB)处理器、中频(IF)处理器或RF的一部分。BF处理器197可被配置成向通过天线阵列108执行的通信应用一个或多个MIMO技术。MIMO处理可被配置为当整个阵列可被用于实现在特定用户方向上的很高的天线增益时覆盖该单个用户，例如，以便通过MU-MIMO处理实现吞吐量增强的目的和/或任何其他目的。

在一些说明性的实施例中，天线阵列108可通过多个定向波束(例如，波束147和157)同时进行通信，例如，以通过作为MIMO通信(例如，定向于移动设备140和150的MU-MIMO传输)的一部分的接入链路119和103同时进行通信。

在一些说明性的实施例中，无线通信节点101对于在一个或多个频带上执行的传输可能受到各种规定和限制(例如，政府规定和限制)。例如，美国联邦通信委员会(FCC)对于毫米波带(例如，59.05-64GHz的频带)在距离发射天线三米远处测量时强制实行最大功率密度S_max＝18每平方厘米微瓦特(μW/cm²)的峰值发射限制和总发射功率限制P_max＝500毫瓦特(mW)。其他国家的规定中也存在类似的限制。

在一些说明性的实施例中，由天线发送的发射信号的功率密度例如可由以下等式计算：

S = \frac{P G}{4 {πR}^{2}} = \frac{E I R P}{4 {πR}^{2}} - - - (1)

其中S表示适当单位的功率密度(例如，mW/cm²)；P表示适当单位的对天线输入的功率(例如，mW)；G表示天线在发射方向功率增益；R表示适当单位的到天线的辐射中心的距离(例如，cm)；EIRP表示等效全向辐射功率。

在一些说明性的实施例中，例如，如果每个天线模块使用预定义的发射功率，则天线阵列108的总发射功率和/或由天线阵列108执行的发射的信号功率密度可与天线阵列108所使用的天线模块的数量有关。

在一些说明性的实施例中，由天线阵列108所使用的用于发射的总发射功率P可随着天线模块的数量的增加而增大，和/或天线阵列108的功率增益G可随着天线模块的数量的增加而增大，例如因为天线模块的数量的增加可增大天线孔径，天线孔径的增大进而可提供更高的天线增益。天线阵列108还可受限于最大可用发射功率，P₀，该最大可用发射功率可包括可由天线阵列108的多个天线模块利用的最大发射功率的总量。

在一个示例中，例如，如下所示，如果每个天线模块具有10mW的固定发射(TX)功率，则天线阵列(例如，天线阵列108)的发射功率、天线增益、EIRP、功率密度和接收距离可与天线模块的数量有关：

表格1

在一些说明性的实施例中，例如，如果对所有天线模块均利用相同的预定义发射功率，则从表格1中可以看出，在单个用户(SU)模式中，8-模块天线阵列可达到FCC信号功率密度限制，而16-模块或32-模块天线阵列违反了FCC要求。降低每个天线模块的发射信号功率，例如，以便于达到FCC要求可导致系统吞吐量的降低。

在一些说明性的实施例中，发射功率控制方案可被用于控制发射功率，例如，以避免系统降级。

在一些说明性的实施例中，发射功率控制方案可包括智能发射功率控制算法，该算法可被用于，例如，MU-MIMO技术或任何其他MIMO技术。

在一些说明性的实施例中，发射功率控制方案可允许例如，在不违反发射功率要求(例如，FCC要求或任意其他要求)的情况下，利用大孔径MAA的最大TX功率。

在一些说明性的实施例中，例如，如果天线阵列108的传输是以全功率和最高可能天线增益的情况下执行的，则天线阵列108可能违反频谱功率密度限制。

在一些说明性的实施例中，如下面所详细描述的，无线通信节点101可包括控制器198(也被称作“发射功率控制器”)，控制器198控制由天线阵列108形成的定向波束(例如，定向波束147和157)的多个发射功率，以向移动设备150和140发送无线通信。

在一些说明性的实施例中，控制器198可被实现为无线通信单元102的一部分。在一个示例中，控制器198可被实现为无线通信单元102的BB处理器的一部分。在其他实施例中，控制器198可被实现为节点101的专用元件或被实现为节点101的任意其他元件的一部分。在一个示例中，控制器198可被实现为节点101的主机模块的一部分。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，控制器198可基于至少第一和第二功率限制控制多个发射功率，第一功率限制包括对应于多个定向波束中的定向波束的功率密度的功率密度限制，第二功率限制包括对应于发射功率总量的总发射功率限制。

一些说明性的实施例可被配置成利用FCC针对最大功率密度(例如，在测量距离处的每平方厘米的功率)指定限制这一事实。

在一些说明性的实施例中，控制器198可被配置成控制波束成形的分集传输的发射功率。

在一些说明性的实施例中，波束成形的分集无线传输可包括多输入多输出(MIMO)传输。

如本文所使用的短语“波束成形的分集通信”可涉及利用多个波束进行的通信。

本文针对通信系统(例如，无线通信系统100)对一些说明性的实施例进行了讨论，其中发送(TX)端和接收(RX)端(例如，节点101和移动设备140和150)利用天线阵列来进行MIMO传输。然而，其他实施例可根据被配置成进行任意其他分集通信的系统来实现，例如，Tx端和Rx端中仅有一个利用多波束收发机以例如形成单输入多输出(SIMO)和/或多输入单输出(MISO)波束成形链路。例如，Tx端和Rx端中之一可利用全向天线，而Tx端和Rx端中的另一个(例如，无线通信单元142和152)可利用多波束收发机。

在一些说明性的实施例中，波束成形的分集无线传输可包括单用户(SU)MIMO传输。

在一些说明性的实施例中，如下面所描述的，波束成形的分集无线传输可包括多用户(MU)MIMO传输。

在一些说明性的实施例中，例如，控制器198可将传输同时安排在多个不同的方向的多个用户(例如，移动设备140和150)，而保持，例如，相同的总TX发射功率。结果，尽管具有相同的总TX功率，信号功率密度的实际值可能成比例地降低。这可有利地使FCC或任意其他功率密度要求得到满足。

还可参考图2，图2根据一些说明性的实施例示意性地示出了SU传输的信号功率密度202和MU传输的信号功率密度204。

如图2所示，如果包括多个天线模块的天线阵列(例如，天线阵列108(图1))的全部TX功率被辐射至单个用户的方向，则可能违反(例如，根据FCC要求)功率密度限制206。

又如图2所示，在一些说明性的实施例中，对于两个用户(被表示为用户#1和用户#2)的MU传输可通过两个定向波束(例如，被定向至移动设备140和150(图1)的定向波束147和157(图1))被发送。例如，如果两个用户被放置在相同的距离，P1＝P2并且S1＝S2，则这种MU传输可使功率密度降低两倍，而保持总发射功率，其中该总发射功率可被设置为最大发射功率P₀。

重新参考图1，在一些说明性的实施例中，如下面所描述的，控制器198可基于可由发射功率实现的定向波束147和157的吞吐量来控制定向波束147和157的发射功率。

在一些说明性的实施例中，如下面所描述的，控制器198可基于对应于定向波束147和157的吞吐量的最大组合吞吐量来控制定向波束147和157的发射功率。

在一些说明性的实施例中，定向波束147和/或157中的定向波束的功率密度可以基于定向波束的发射功率和天线阵列108在该定向波束的方向上的天线增益。例如，定向波束的功率密度可根据等式1来确定如下：

S_{i} = \frac{P_{i} G_{i}}{4 {πR}^{2}} - - - (2)

其中P_i表示第i个定向波束的发射功率，G_i表示天线阵列108在第i个定向波束的方向上的天线增益，R表示功率密度被确定处离天线阵列108的距离，S_i表示对应于第i个定向波束的功率密度。

在一些说明性的实施例中，功率密度限制可涉及离天线阵列108预定义距离处的功率密度。例如，(例如，根据FCC要求的)功率密度限制可涉及距离R＝3米(m)。

在一些说明性的实施例中，控制器198可控制多个发射功率P_i(例如，定向波束147和157的发射功率)以使该多个定向波束(例如，定向波束147和157)中的每一个被生成为具有等于或小于功率密度限制S_max的功率密度，例如，根据如下标准：

\frac{P_{i} G_{i}}{4 {πR}^{2}} \leq S_{\max} - - - (3)

在一些说明性的实施例中，例如，根据FCC对毫米波频带的要求，功率密度限制S_max可具有S_max＝18μW/cm²的值。在其他实施例中，功率密度限制S_max可具有例如对应于任意其他要求、规则和/或规定和/或对应于任意其他频带的任意其他值。

在一些说明性的实施例中，控制器198可选择待被包括在MU-MIMO传输内的多个用户。例如，控制器198可基于对应于多个用户的多个信道的信道传播损耗来选择多个用户。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，控制器198可选择具有在预定义的信道传播损耗范围内的信道传播损耗的多个用户。

在其他实施例中，控制器198可基于任意其他附加的或可替代的标准来选择针对MU-MIMO传输的一个或多个用户。

在一些说明性的实施例中，控制器198可基于可由多个传输功率P_i达到的对于多个用户的吞吐量来控制多个定向波束(例如，波束147和157)的多个传输功率P_i。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，控制器198可基于对应于用户的吞吐量的最大组合吞吐量来控制多个传输功率P_i。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，控制器198可根据智能传输功率控制算法来控制待被用于多个定向波束的多个传输功率P_i。在其他实施例中，控制器198可根据任意其他操作(例如，包括或多于下面所描述的操作和/或其他操作)、标准和/或算法来控制待被用于多个定向波束的多个传输功率。

在一些说明性的实施例中，控制器198可接收表示对应于在节点101和待被考虑用于MU-MIMO通信的用户之间的信道的一个或多个信道相关的特征的信道信息。信道信息例如可包括：信道传递函数(被表示为H_i，其对应于与第i个用户之间的信道，信道传递函数例如包括传播损耗)；信号强度指示，其表示通过信道传输的信号的功率，例如，接收信号强度指示(RSSI)等等。在一个示例中，RSSI可对应于由无线通信单元102接收的信号，例如，无线通信单元102可以例如基于从用户接收的上行链路传输来测量对应于该用户的RSSI。在另一示例中，RSSI可对应于由用户对于由该用户所接收的信号执行测量，例如，无线通信单元102可接收RSSI作为来自用户的上行链路传输的一部分。

例如，控制器198可接收对应于移动设备140的第一信道信息，该第一信道信息例如包括对应于在节点101和移动设备140之间的第一信道的信道传递函数，第一信道的传播损耗和/或对应于第一信道的RSSI；和/或对应于移动设备150的第二信道信息，该第二信道信息例如包括对应于在节点101和移动设备150之间的第二信道的信道传递函数，第二信道的传播损耗和/或对应于第二信道的RSSI；控制器198可接收对应于待被考虑用于MU-MIMO传输的一个或多个附加用户的其他信道信息(未在图1中示出)。

在一些说明性的实施例中，控制器198可选择待被包括在MU-MIMO传输的一个或多个集合的用户中的一个或多个用户。例如，一个集合的用户可包括被指定用于接收由无线通信单元102发送的共用MU-MIMO传输的多个用户。在一个示例中，控制器198可选择多组用户，例如，包括接收第一MU-MIMO传输的第一组用户和接收第二MU-MIMO传输的第二组用户等等。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，控制器198可基于对应于用户的信道信息来选择待被分配至公共集合的用户。在其他实施例中，控制器198可基于任意附加的或可替代的信息和/或标准来选择待被分配至公共集合的用户。

在一些说明性的实施例中，控制器198可基于对应于用户的传播损耗来选择一个或多个集合的用户。

在一些说明性的实施例中，控制器198可选择将具有相似的传播损耗的用户包括在集合中。

例如，控制器198可选择将具有在预定义的信道传播损耗范围内的信道传播损耗的多个用户包括在一个集合中。

在一个示例中，控制器198可选择待被包括在集合中的用户，以便于使集合中最高传播损耗的用户与集合中最低传播损耗的用户之间的差小于预定义的传播损耗阈值。

例如，控制器198可在第一集合中包括移动设备140和150并在一个或多个其他集合中包括一组或多组其他设备(未被示出)。

在一些说明性的实施例中，控制器198可对集合中的用户进行调度以同时进行DL传输(例如，作为共用MU-MIMO传输群组的一部分)。

在一些说明性的实施例中，集合中的用户的数量(被表示为N_users)可由天线阵列108传送的可能的MU数据流的数量限制。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，控制器198可确定待被用于通信被定向至用户集合中的多个用户的多个定向波束的多个发射功率P_i。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，控制器198可根据与可达到的总吞吐量有关的总蜂窝吞吐量标准来确定用户集合中的多个用户的多个发射功率P_i。

在其他实施例中，控制器198可根据任意附加的或可替代的标准来确定多个发射功率P_i。

在一些说明性的实施例中，在节点101和用户集合的第i个用户之间的链路的可达到的吞吐量可取决于被定向至第i个用户的第i个定向波束的发射功率P_i。例如，集合中的一个或多个用户可能需要使用相对较高的发射功率，例如以实现有效的调制和编码方案(MCS)和/或任意其他属性，然而，例如，如果集合中的一个或多个其他用户处于相对靠近节点101的位置，则这些其他用户可能需要相对较低的发射功率。

在一个示例中，在节点101和移动设备140之间的链路103的可达到的吞吐量可取决于被定向至移动设备140的定向波束147的发射功率P₁；和/或在节点101和移动设备150之间的链路119的可达到的吞吐量可取决于被定向至移动设备150的定向波束157的发射功率P₂。

在一些说明性的实施例中，控制器198可基于对应于多个定向波束的吞吐量的最大组合吞吐量来控制多个发射功率P_i。

例如，控制器198可基于可由发射功率P₁和P₂达到的组合吞吐量来确定被定向至移动设备140的定向波束147的发射功率P₁和被定向至移动设备150的定向波束157的发射功率P₂。

在一个示例中，控制器198可确定发射功率P₁和P₂，例如，以最大化通过链路103使用定向波束147的发射功率P₁达到的第一吞吐量和通过链路119使用定向波束157的发射功率P₂达到的第二吞吐量之和。

在一些说明性的实施例中，例如，控制器198可由下式确定多个发射功率P_i以最大化总吞吐量(被表示为Th_total，例如，总蜂窝吞吐量)：

{Th}_{t o t a l} = Σ_{i = 1}^{N_{u s e r s}} {Th}_{i} &RightArrow; m a x - - - (4)

其中Th_i表示可由被定向至使用发射功率P_i的第i个用户的第i个定向波束达到的第i个吞吐量。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，控制器198可在满足两个限制的同时根据等式4的标准确定发射功率P_i。在其他实施例中，例如，根据任意其他规则、规定和/或要求，控制器198可在满足任意其他附加的或可替代的标准的同时根据标准4确定发射功率P_i。

在一些说明性的实施例中，控制器198可根据下列限制来确定发射功率P_i：

Σ_{i = 1}^{N_{u s e r s}} P_{i} \leq P_{0} \leq P m a x - - - (5)

其中P_max表示总发射功率限制，例如，根据FCC要求，P_max＝500mW或任意其他总发射功率限制。

在一些说明性的实施例中，例如，如上面所讨论的，控制器198可根据下列限制来确定发射功率P_i：

在一些说明性的实施例中，例如，根据对毫米波频带的FCC要求，功率密度限制S_max可以具有S_max＝18μW/cm²的值。在其他实施例中，例如，对应于任意其他要求、规则和规定和/或对应于任意其他频带，功率密度限制S_max可具有任意其他值和/或距离R可被设置成大于或小于3m的任意其他值。

在一些说明性的实施例中，控制器198可根据标准4并且在限制5和6的约束下通过解决优化问题来确定发射功率P_i。

在一些说明性的实施例中，控制器198可根据一个解决方案，例如，通过将发射功率P_i设置成达到功率密度S_i来解决优化问题，功率密度S_i等于S_max的值，例如，如下：

这种解决方案可提供相对简单和直接的解决方案。

在一些说明性的实施例中，控制器198可根据一种解决方案，例如，通过利用非线性优化算法来解决优化问题。在一个示例中，控制器198可根据Karush-Kuhn-Tucker(KKT)算法，例如，通过将标准4用作KKT成本函数并且将限制5和6用作KKT条件来解决优化问题。

在其他实施例中，控制器198可根据任意其他算法来解决优化问题。

在一些说明性的实施例中，例如，如本文所描述的，对发射功率P_i的控制可在符合信号功率密度要求的同时针对MU-MIMO传输提供改进的，例如，最高的、可达到的吞吐量。

在一些说明性的实施例中，例如，如本文所描述的，对SU传输的发射功率P_i的控制可限制TX功率以符合信号功率密度要求。

参考图3，图3根据一些说明性的实施例示意性地示出了包括发射功率控制器302的通信设备300。例如，通信设备300可执行无线通信节点101(图1)的功能和/或发射功率控制器302可执行控制器198(图1)的功能。

在一些说明性的实施例中，无线通信设备300可包括模块化的天线阵列310。例如，天线阵列310可执行天线阵列108(图1)的功能。

在一些说明性的实施例中，天线阵列310可包括由天线模块的阵列组成的二维天线元件阵列。例如，如图3所示，该二维天线元件阵列可由垂直取向的天线模块的阵列组成。

在一些说明性的实施例中，天线阵列310可包括至少一行天线模块，其中每个天线模块包括具有至少一列天线元件的天线子阵列。

例如，如图3所示，天线阵列310可包括一行8个天线模块312、314、316、318、320、322、324和326，它们可以例如沿着横轴被级联。每个天线模块312、314、316、318、320、322、324和326可包括具有两列天线元件311的天线子阵列，其中天线子阵列可以例如沿着纵轴排列。例如，如图3所示，天线模块312可包括具有8个天线元件311的第一列328和具有8个天线元件311的第二列329。

根据图3所示的示例，天线阵列310可包括被排列在8行16列的二维阵列中的128个天线元件311。在其他实施例中，天线阵列可包括被排列在任意其他数量的天线模块中的任意其他数量的列中的任意其他数量的天线元件。

在一些说明性的实施例中，阵列310的天线模块的天线元件311可被耦合至共用RF链。例如，如图3所示，天线模块312的十六个天线元件311可被耦合至共用RF链313；天线模块314的十六个天线元件311可被耦合至共用RF链315；天线模块316的十六个天线元件311可被耦合至共用RF链317；天线模块318的十六个天线元件311可被耦合至共用RF链319；天线模块320的十六个天线元件311可被耦合至共用RF链321；天线模块322的十六个天线元件311可被耦合至共用RF链323；天线模块324的十六个天线元件311可被耦合至共用RF链325；以及天线模块326的十六个天线元件311可被耦合至共用RF链327。

在一些说明性的实施例中，天线模块312、314、316、318、320、322、324和326能够生成多个定向波束，例如，多达八个定向波束。

在一些说明性的实施例中，天线模块312、314、316、318、320、322、324和326的垂直取向可以实现在垂直平面(例如，沿着纵轴)中操纵多个波束。在垂直平面中对波束的操纵可以例如通过RF波束成形来执行，这可由RF链313、315、317、319、321、323、325和/或327来控制。例如，RF链313可控制天线模块312以生成定向波束，，例如，通过调整由RF链对列328和/或329中的天线元件311应用的相位偏移，该定向波束在垂直平面内是可操纵的。

在一些说明性的实施例中，天线阵列，例如，天线阵列310可包括单行天线模块，例如，天线模块312、314、316、318、320、322、324和326，其中每个天线模块包括一列或多列(例如，两列)被耦合至共用RF链的天线元件(例如，天线元件311)的子阵列。

然而，在其他实施例中，天线阵列可包括任意其他数量的行的天线模块，和/或每个天线模块可包括具有任意其他数量的列(例如，一列或多列)的天线元件的天线子阵列。在一个示例中，天线阵列可包括两行或多行天线模块。

在一些说明性的实施例中，无线通信设备300可传输包括多个数据流336的MU-MIMO通信，该数据流336与多个用户(例如，包括移动设备140和/或150(图1))进行通信。

在一些说明性的实施例中，控制器302可接收对应于待被调度用于MU-MIMO的多个用户的用户功率数据332。例如，如上面所描述的，用户功率数据332例如可包括RSSI数据和/或任意其他信道相关的信息。在一个示例中，无线通信设备300可包括用以提供用户功率数据332的RSSI测量模块330。

在一些说明性的实施例中，无线通信设备300可包括BB处理器338，BB处理器338用以对待被通信作为MU-MIMO传输的一部分的数据流336执行BB处理。例如，如上面所描述的，数据流336可包括待被(例如，通过链路103和119(图1))发送至多个用户(例如，移动设备140和150(图1))的多个数据流。

在一些说明性的实施例中，模块化的天线阵列310可被配置成执行混合波束成形。混合波束成形例如可包括在RF模块313、315、317、319、321、323、325和/或327中执行粗调波束成形；和在基带338中执行精调波束成形。

在一个示例中，粗调波束成形和/或精调波束成形例如可以作为建立波束成形链路的波束成形过程的一部分来执行。

在一些说明性的实施例中，精调波束成形可包括在基带338处的分集处理，例如，MIMO处理、MISO处理和/或SIMO处理。例如，MIMO处理例如可包括闭环(CL)MIMO处理、开环(OL)MIMO处理、空间-块编码(SBC)MIMO处理(例如，空时块编码(STBC)MIMO处理、空频块编码(SFBC)MIMO处理等等。

在一些说明性的实施例中，BB处理器338可包括用以处理多个数据流336的编码和调制块346。例如，编码和调制块346可包括被配置成至少对数据流336执行前向纠错和/或调制映射的多个编码和调制模块347。

在一些说明性的实施例中，例如，如上面所描述的，控制器302可确定待被应用至被定向到多个用户的多个定向波束的多个发射功率P_i。例如，控制器302可基于用户功率数据332确定多个发射功率P_i。

在一些说明性的实施例中，控制器302可确定对应于所确定的发射功率P_i的多个波束成形(BF)功率权重334。BF功率权重334例如可被配置成使得多个定向波束使用发射功率P_i来发送，如下面所描述的。

在一些说明性的实施例中，BB处理器338例如可被配置成基于权重334为MU-MIMO传输的每个波束配置波束功率权重。

在一些说明性的实施例中，BB处理器338可包括波束功率控制加权块344，波束功率控制加权块344应用BF功率权重334，作为对数据336的BF处理的一部分。

在一些说明性的实施例中，波束功率控制加权块344可包括用以向编码和调制模块347处理的多个流349应用多个权重的多个加权模块345。例如，对应于数据流336的特定的数据流的加权模块345可被配置成应用被配置成导致对应于该特定的数据流336的发射功率P_i的权重。

在一些说明性的实施例中，波束功率控制加权模块345可被配置成将流349的信号波形样本幅度乘以波束功率权重334。波束功率权重334可被配置为例如使得天线阵列310在第i个用户的方向上产生的第i个波束功率Pi可以具有Xi+Yi分贝毫瓦(dBm)的值，其中Yi表示对应于第i个用户的第i个波束功率控制权重，单位为dBm，Xi表示在没有波束功率控制加权的情况下天线阵列310在第i个用户的方向上的发射功率，单位为dBM。在一个示例中，单位为dB的波束功率控制权重Yi可能大于零(例如，表示第i个波束功率增强)，小于零(例如，表示第i个波束功率衰减)或等于零(例如，表示无波束功率调整)。

在一些说明性的实施例中，BB处理器338可包括用以生成用于传输数据流336的MU-MIMO波束的BF处理块342。

在一些说明性的实施例中，BF处理块342可向(例如，如本文所描述的)加权模块345处理的流351应用精调波束成形处理。

在一些说明性的实施例中，BF处理块342可将流351处理成待通过天线模块312、314、316、318、320、322、324和326发送的多个信号353。例如，BF处理块342可将流351处理成信号353，例如，以便于使每一个流351通过天线模块312、314、316、318、320、322、324和326的组合被发送。

在一些说明性的实施例中，BB处理器338可包括中央BF控制器339，中央BF控制器339被配置成控制由(例如，如上面所描述的)BF处理模块342应用的BB BF和由(例如，如上面所描述的)天线模块312、314、316、318、320、322、324和326应用的RF BF。例如，控制器339可控制向MIMO传输应用的BF权重。在一个示例中，BF控制器可执行BF处理器197(图1)的功能。

在一些说明性的实施例中，块342和/或344可执行BF处理器197(图1)的功能。

在一些说明性的实施例中，无线通信设备300还可包括BB处理块340，BB处理块340具有用以处理多个信号353的多个BB处理链343。例如，每个处理链343可处理待通过天线模块312、314、316、318、320、322、324和326中各自的天线模块被发送的信号。BB处理链343可执行频率转换，例如，从BB 338的BB频率到供天线阵列310的RF模块使用的RF频率的频率转换，和/或例如，如果MU-MIMO传输包括OFDM传输，则可执行OFDM处理。在一个示例中，BB链343可被配置成执行快速傅里叶逆变换(IFFT)、保护间隔插入和/或数字到模拟转换(DAC)。

现在参考图4A、4B和4C，它们根据一些说明性的实施例示意性地示出了由天线模块400生成的波束407的辐射图案的等距视图、侧视图和顶视图。在一个示例中，辐射图案404可表示天线阵列(例如，天线阵列108(图1)和/或天线阵列310(图3))的单个天线模块的辐射图案。例如，天线模块400可执行天线模块312、314、316、318、320、322、324和/或326(图3)中的天线模块的功能。

在一些说明性的实施例中，波束407的辐射图案可在包括平行于天线模块400中的一列或多列天线元件的轴(例如，纵轴403)的第一平面(例如，垂直平面)中具有第一波束宽度408。

在一些说明性的实施例中，波束407的辐射图案可在包括垂直于天线模块400中的一列或多列天线元件的轴(例如，横轴405)的第二平面(例如，水平平面)中具有第二波束宽度406。

在一些说明性的实施例中，(例如，在垂直平面中的)波束宽度408可以相对较窄，(例如，在水平平面中的)波束宽度406可以相对较宽。

在一些说明性的实施例中，由天线模块400生成的波束可在水平方向和垂直方向二者上被操纵。例如，如图4B所示，由模块400生成的波束407可在垂直方向416上被操纵。如图4C所示，由模块400生成的波束407可在水平方向418上被操纵。

在一些说明性的实施例中，对天线模块400形成的波束的操纵可以例如通过天线模块400的RF链402处的RF波束成形和/或例如通过在BF处理器197(图1)或BF加权模块342(图3)处的波束成形被控制。

在一些说明性的实施例中，例如，如果天线阵列包括单行天线模块(例如，如上面参照图3所描述的)，则垂直平面中的波束成形可能主要地(例如，甚至是完全)由天线模块400中的RF波束成形电路执行。

在一些说明性的实施例中，例如，如果天线阵列包括多行天线模块，则垂直平面中的部分波束成形(例如，粗调波束成形)可能由天线模块400中的RF波束成形电路执行，并且垂直平面中的部分波束成形(例如，精调波束成形)可能由例如BF处理器123(图1)或BF加权模块342执行。

在一些说明性的实施例中，例如，如图4A和4C中所示，天线模块400可在水平平面中产生相对较宽的波束。

在一些说明性的实施例中，水平平面中的相对较宽的波束可使得能够利用每个天线模块400，或者甚至是模块400中的一列天线元件作为多元件模块化天线阵列的“天线元件”。

在一些说明性的实施例中，例如，如果天线模块400包括多于一列天线元件(例如，两列天线元件328和329(图3))，则天线模块400可被控制以在水平平面中提供可变分集图案。

在一些说明性的实施例中，这种模块化的天线阵列配置可以使得能够例如通过利用在水平平面中形成的多个定向波束在水平平面中执行波束成形分集通信。

在一些说明性的实施例中，BF处理(例如，由BF处理器123(图1)或BF加权模块342(图3)执行的BF处理)可根据任意适当的多天线处理方案和/或技术处理通过天线阵列108(图1)传输的信号，例如以在水平平面中实现波束成形分集。多天线处理技术例如可包括波束操纵、干扰抑制、单用户或多用户MIMO等等。

在一些说明性的实施例中，无线通信单元102(图1)可被配置成根据MU-MIMO方案通过天线阵列108(图1)传输波束成形分集通信。例如，由于毫米波带中的信号传播的性质，对毫米波频带上的通信利用MU-MIMO方案可能是有益的，其中毫米波带中的信号传播的性质可具有信道的强视距(LOS)分量、锐化阴影分量和/或弱多路径分量的特征。

现在参考图4D、4E和4F，图4D根据一些说明性的实施例示意性地示出了由天线阵列480生成的复合波束486，图4E和4F根据一些说明性的实施例示意性地示出了用于操纵复合波束486的第一波束成形(BF)方案482和第二BF方案484。在一个示例中，天线阵列可执行天线阵列108(图1)的功能。

在一些说明性的实施例中，例如，如上面所描述的，复合波束486可被形成为天线阵列480的多个天线模块所生成的波束的组合。

在一些说明性的实施例中，天线阵列480可通过例如由天线模块(例如，RF模块313、315、317、319、321、323、325和/或327(图3))的RF链在沿着天线阵列480的纵轴方向执行BF(“垂直BF”或“俯仰BF”)来操纵复合波束486。附加地或可替代地，如下面所描述的，天线阵列480可通过例如由BF处理器123(图1)或BF加权模块342(图3)在沿着阵列480的横轴方向执行BF(“水平BF”或“方位BF”)来操纵复合波束486。

在一些说明性的实施例中，例如，当应用大体上相同的俯仰BF时，方位BF可由BF处理器123(图1)或BF加权模块342(图3)来执行。例如，当BF处理器123(图1)或BF加权模块342(图3)应用该方位BF时，波束147和157(图1)可以大体上相同的俯仰角被操纵。

在一个示例中，如图4E所示，例如，通过对天线阵列480的天线视轴应用零俯仰角，复合波束486可在方位平面内被操纵，其中，方位平面可采用垂直于天线阵列480的平面(“水平平面”)488的形式。

在另一示例中，如图4F所示，例如，如果非零俯仰角被应用，则“水平平面”可采用对应于俯仰角的圆锥面489的形式。

在一些说明性的实施例中，方案482和/或484在方位平面(例如，平面488和/或489)中可被用于MU-MIMO。例如，天线阵列480的所有天线模块可以例如由BF控制器123(图1)或BF加权模块342(图3)控制以应用相同的俯仰BF。结果，天线模块在方位平面创建的所有波束均可具有相同的俯仰角而具有不同的(例如，单独的)方位角。

在一些说明性的实施例中，由阵列480辐射的总功率可被限制。因此，创建越少的波束，则可向每个单独的波束分配越多的功率。从而，例如，如下面参照图5B所描述的，如果需要增加功率以到达远离天线阵列480的用户，则可使用较少的波束。

现在参考图5A和5B，它们根据一些说明性的实施例示意性地示出了天线阵列500的覆盖范围。例如，天线阵列500可执行天线阵列108(图1)、天线阵列310(图3)和/或天线阵列480(图4C、4D和4E)的功能。

在一些说明性的实施例中，天线阵列500可以例如由BF处理器197(图1)控制以通过利用被定向至多个用户550(例如，包括移动设备140和/或150(图1))的多个波束552来传输波束成形分集通信。在一个示例中，天线阵列500可被实现为基站(BS)、接入点(AP)、节点等等的一部分；和/或用户550可包括UE(例如，移动设备)。

在一些说明性的实施例中，例如，假设天线阵列500具有足够的天线元件以支持待被定向至用户550的所需数量的空间流，则根据MU-MIMO方案可由天线阵列500同时服务的用户550的数量可以例如至少基于天线阵列500和每个用户550之间的信道质量。例如，信道质量越好，则可服务越多的用户。

在一些说明性的实施例中，例如，假设用户550利用相对全向天线与天线阵列500进行通信，则天线阵列500和用户550之间的信道质量可能取决于例如该用户和天线阵列500之间的距离以及天线增益和/或向天线阵列500应用的波束操纵技术。

图5B根据一些说明性的实施例示出了可由天线阵列500实现的多个MU-MIMO的覆盖范围。

如图5B所示，例如，在第一区域562内，可同时(例如，由单个BS)服务第一数量的用户550，其中该第一区域562可与天线阵列500相隔第一距离(例如，相对靠近天线阵列500)。在一个示例中，如图5B所示，如果天线阵列500包括至少一行八个天线模块(例如，上面参照图3所描述的)，则在区域562内可同时服务多达八个用户550。

在一些说明性的实施例中，可同时服务的用户550的数量可以例如随着到天线阵列的距离的增加而减少。例如，如图5B所示，在区域563内，天线阵列500可同时服务多达第二数量的用户550(例如，多达四个用户550)，其中第二数量的用户550可能少于第一数量的用户，并且区域563可能与天线阵列500相隔大于第一距离的第二距离；在区域564内，天线阵列500可同时服务多达第三数量的用户550(例如，多达两个用户550)，其中第三数量的用户550可能少于第二数量的用户，并且区域564可能与天线阵列500相隔大于第二距离的第三距离；和/或在区域565内仅可执行SU-MIMO通信，其中区域565可能与天线阵列500相隔大于第三距离的第四距离。

在一些说明性的实施例中，支持MU-MIMO的区域的形状可由天线阵列500的天线模块(例如，天线模块400(图4A))的水平方向性图案来决定。因此，天线500的MU-MIMO覆盖区域可具有扇形501的形状(例如，如图5B所示)。

在一些说明性的实施例中，(例如，如RF链402(图4A)所控制的)天线模块400(图4A)的方向性图案和天线模块400(图4A)的BF波束成形设置可定义扇形501。MU-MIMO通信方案可以(例如，由BF处理器123(图1))，例如，通过整个复合模块化的天线阵列500的波束成形来实现。

在一些说明性的实施例中，扇形501可以，例如，通过(例如，RF链402(图4A)的)RF波束成形被重新定向以服务，例如，不同区域内的用户550。

在一些说明性的实施例中，天线阵列500可由BS实现，其中该BS可被布置在地面上的某高度(例如，安装在屋顶、路灯杆上或接近购物中心的天花板)。例如，如上面参照图4F所描述的，与相隔BS不同距离的用户进行通信可能需要BS应用不同的俯仰角。

在一些说明性的实施例中，例如，如上面所讨论的，由于为了方位方向上的高效波束成形，所有天线模块应当应用大体上相同的俯仰角，因而仅同时服务具有到BS大体上相同的距离的用户可能是高效的。因此，BS可使用俯仰角来选择这样的用户组成小区中的多个用户。

在一些说明性的实施例中，较窄的方位波束宽度可以例如通过利用(例如，如上面参照图3所描述的)具有包括每天线模块多列天线元件的配置(“多列配置”)来实现。

在一些说明性的实施例中，多列配置可被用于，例如，由BF处理器(图1)执行精调方位BF。例如，所有天线模块可被控制以操纵多个波束(例如，包括在大体上相同方向上的来自不同子阵列模块的相应的波束)。不同的精调BF设置可以例如由BF处理器(图1)应用，以操纵由单个天线模块的方位波束宽度边界内的方位中的多个波束组成的复合波束。

图5C根据一些说明性的实施例示意性地示出了复合波束570的精调方位BF。例如，复合波束570可由(例如，上面参照图3所描述的)具有多列配置的天线阵列571生成。

在一些说明性的实施例中，复合波束570可通过控制天线阵列571的所有天线模块操纵天线视轴方向上的多个波束来生成。通过(例如，在BF处理器197(图1)处)应用不同的BF设置可获得不同方向的波束570。在方位操纵边界之间的区域572可被视为扇形，通过改变所有天线模块的RF方位BF设置可操纵该扇形。

在一些说明性的实施例中，例如，如果单个复合波束被创建并且RF相移器具有很大准确度的相位偏移(例如，若干度)，则复合波束570例如可由天线阵列571的RF链操纵，而不会涉及精调波束成形。然而，这种配置可能需要复杂得多的RF相移器，因而，可能不太适用于携带不同数据的多个波束的创建。

在一些说明性的实施例中，例如，如下面所描述的，天线阵列571能够操纵覆盖扇形572。

还可参考图5D，图5D根据一些说明性的实施例示意性地示出了第一扇形582和第二扇形584。如图5D所示，天线阵列571能够通过改变模块化天线阵列的RF BF设置来操纵(例如，在覆盖扇形582和584之间的)覆盖扇形。

在一些说明性的实施例中，RF和BF波束成形算法可以互相协调。BF处理器197(图1)可尝试在一个方向上操纵复合波束，该方向在RF方位波束成形所覆盖的扇形之外，这种情况是有可能的。例如，BF处理器197(图1)可尝试在扇形582内的方向上操纵复合波束，而阵列571的天线模块的RF方位BF设置可能将天线模块的波束指向扇形584的方向。在这种情况下，波束成形的结果可能很难预测和/或所产生的波束相较于RF链和BF处理器197(图1)的方位BF设置互相协调的情况可能具有相当低的功率。

在一些说明性的实施例中，在某些情况下，例如，由于用户运动，可能很难找到位于到BS大体上相同距离并且以允许针对每个用户创建单独的波束的方式布置的所需数量的用户，其中这种方式能够抑制用户传输之间的干扰。在这些情况下，例如，如上面参照图3所描述的，具有多列配置的模块化的天线阵列可具有优势，例如，这是因为多列配置可使天线阵列能够通过调整天线模块中的方位RF BF设置来调整覆盖扇形。因此，天线阵列可具有更多的可能性找到能够在给定距离处被同时服务的适当规模的一组用户。

现在参考图6，图6根据一些说明性的实施例示意性地示出了用于无线通信的发射功率控制的方法。例如，图6中的方法的一个或多个操作可由无线通信系统(例如，系统100(图1))；无线通信节点(例如，节点101(图1))；和/或控制器(例如，控制器198(图1))执行。

如方框602所指示的，该方法可包括控制由天线阵列形成的用于传输无线通信的多个定向波束的多个发射功率。该控制可包括基于至少第一功率限制和第二功率限制控制发射功率，第一功率限制包括对应于多个定向波束的定向波束功率密度的功率密度限制，第二功率限制包括对应于发射功率总量的总发射功率限制。例如，如上面所描述的，控制器198(图1)可基于功率密度限制S_max和功率限制P_max控制发射功率P_i。

如方框604所指示的，对发射功率的控制可包括基于可由多个发射功率达到的定向波束的吞吐量来控制发射功率。例如，如上面所描述的，控制器198(图1)可基于可由发射功率P_i达到的可达到的吞吐量Th_i来控制发射功率P_i。

如方框606所指示的，对发射功率的控制可包括基于对应于定向波束的吞吐量的最大组合吞吐量来控制发射功率。例如，如上面所描述的，控制器198(图1)可控制发射功率P_i以最大化可由发射功率P_i达到的总吞吐量Th_total。

如方框608所指示的，该方法可包括根据对应于第一功率限制的标准确定发射功率。例如，如上面所描述的，控制器198(图1)可根据标准6确定发射功率P_i。

如方框610所指示的，该方法可包括根据对应于第二功率限制的标准确定发射功率。例如，如上面所描述的，控制器198(图1)可根据标准5确定发射功率P_i。

如方框612所指示的，该方法可包括通过多个定向波束发送波束成形分集通信。

如方框614所指示的，该方法可包括发送被定向至多个用户的MU-MIMO传输。例如，无线通信单元102(图1)可根据发射功率P_i向移动设备140和150(图1)发送MU-MIMO传输。

如方框616所指示的，该方法可包括基于对应于多个用户的多个信道的信道相关的特性来选择多个用户。例如，如上面所描述的，控制器198(图1)可基于对应于用户的信道的传播损耗来选择用于MU-MIMO传输的多个用户(例如，包括移动设备140和/或150(图1))。

在一些说明性的实施例中，该方法可包括基于可由多个发射功率实现的多个用户的吞吐量来控制多个发射功率。例如，如上面所描述的，控制器198(图1)可基于对应于所选择的用户集合的吞吐量来控制发射功率P_i。

现在参考图7，图7根据一些说明性的实施例示意性地示出了制造产品700。产品700可包括用以存储逻辑704的非暂态机器可读存储介质702，其中该逻辑704可被用于，例如，执行至少部分无线通信节点101(图1)、无线通信单元102(图1)、控制器198(图1)的功能和/或执行图6中的方法的一个或多个操作。短语“非暂态机器可读介质”指向包括仅除暂态传播信号之外的所有计算机可读介质。

在一些说明性的实施例中，产品700和/或机器可读存储介质702可包括能够存储数据的一种或多种类型的计算机可读存储介质，包括易失性存储器、非易失性存储器、可移动或非可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写或可重写存储器等等。例如，机器可读存储介质702可包括，RAM、DRAM、双倍数据速率DRAM(DDR-DRAM)、SDRAM、静态RAM(SRAM)、ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)、刻录光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、闪速存储器(例如，NOR或NAND闪速存储器)、内容可寻址存储器(CAM)、聚合物存储器、相变存储器、铁电存储器、硅氧化氮氧化硅(SONOS)存储器、磁碟、软盘、硬盘驱动器、光盘、磁盘、卡、磁卡、光卡、磁带、盒式磁带等等。计算机可读存储介质可包括和从远程计算机向请求计算机下载或传送计算机程序有关的任意适当的介质，其中该计算机程序通过通信链路(例如，调制解调器、无线电或网络连接)由体现在载波或其他传播介质中的数据信号承载。

在一些说明性的实施例中，逻辑704可包括指令、数据和/或代码，其中当该指令、数据和/或代码由机器执行时，可导致该机器执行如本文所描述的方法、处理和/或操作。机器可包括，例如，任意适当的处理平台、计算平台、计算设备、处理设备、计算系统、处理系统、计算机、处理器等等，并且该机器可通过使用硬件、软件、固件等等任意适当的组合来实现。

在一些说明性的实施例中，逻辑704可包括，或被实现为，软件、软件模块、应用、程序、子例程、指令、指令集、计算代码、字、值、符号等等。指令可包括任意适当类型的代码，诸如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码等等。指令可根据预定义的计算机语言、方法或语法来实现以指示处理器执行某些功能。指令可通过使用任意适当的高级、低级、面向对象的、可视化的、编译和/或解释编程语言(诸如，C、C++、JAVA、BASIC、Matlab、Pascal、Visual BASIC、汇编语言、机器代码等等)来实现。

示例

下面的示例涉及进一步的实施例。

示例1包括无线通信的装置，该装置包括用以控制由天线阵列形成的、发送无线通信的多个定向波束的多个发射功率的控制器，所述控制器基于至少第一功率限制和第二功率限制来控制所述多个发射功率，所述第一功率限制包括对应于所述多个定向波束中的定向波束的功率密度的功率密度限制，所述第二功率限制包括对应于所述发射功率的总量的总发射功率限制。

示例2包括示例1的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于可由所述多个发射功率达到的所述定向波束的吞吐量来控制所述发射功率。

示例3包括示例2的主题，并且可选择地，其中所述控制器是基于对应于所述定向波束的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率。

示例4包括示例1-3中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述定向波束的功率密度基于所述定向波束的发射功率和所述天线阵列在所述定向波束的方向上的天线增益。

示例5包括示例1-4中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述功率密度限制与在距离所述天线阵列预定义距离处的功率密度有关。

示例6包括示例5的主题，并且可选择地，其中所述控制器根据以下标准确定所述发射功率，其中P_i表示第i个定向波束的发射功率，G_i表示天线阵列在所述第i个定向波束的方向上的天线增益，R表示预定义的距离，以及S_max表示所述功率密度限制。

示例7包括示例5或6的主题，并且可选择地，其中所述预定义的距离包括三米的距离。

示例8包括示例1-7中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述控制器根据以下标准确定所述发射功率，其中N表示所述多个定向波束的数量，P_i表示第i个定向波束的发射功率，P₀表示所述天线阵列的最大总发射功率，以及P_max表示所述总发射功率限制。

示例9包括示例1-8中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述控制器控制所述多个发射功率以使所述定向波束中的每一个均被生成为具有等于或小于所述功率密度限制的功率密度。

示例10包括示例1-9中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括波束成形的分集通信。

示例11包括示例1-10中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括多输入多输出(MIMO)通信。

示例12包括示例11的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括多用户(MU)MIMO通信，并且其中所述多个定向波束被定向至多个用户。

示例13包括示例12的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于对应于所述多个用户的多个信道的信道传播损耗来选择所述多个用户的。

示例14包括示例13的主题，并且可选择地，其中所述控制器选择具有在预定义的信道传播损耗范围内的信道传播损耗的所述多个用户。

示例15包括示例12-14中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于可由所述多个发射功率达到的对于所述多个用户的吞吐量来控制所述发射功率。

示例16包括示例15的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于对应于所述用户的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率。

示例17包括示例1-16中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述天线阵列包括多个天线模块，每个天线模块包括被耦合至共用射频(RF)链的多个天线元件。

示例18包括示例1-17中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括在毫米波(mmWave)频带上的通信。

示例19包括一种无线通信的系统，该系统包括：具有用以生成用以发送无线通信的多个定向波束的天线阵列的无线通信设备；用以基于至少第一功率限制和第二功率限制控制所述定向波束的多个发射功率的控制器，所述第一功率限制包括对应于所述多个定向波束中的定向波束的功率密度的功率密度限制，并且所述第二功率限制包括对应于所述发射功率的总量的总发射功率限制；以及用以处理待作为所述无线通信的一部分被传输的信息的处理器。

示例20包括示例19的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于可由所述多个发射功率达到的所述定向波束的吞吐量来控制所述发射功率的。

示例21包括示例20的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于对应于所述定向波束的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率的。

示例22包括示例19-21中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述定向波束的功率密度基于所述定向波束的发射功率和所述天线阵列在所述定向波束的方向上的天线增益。

示例23包括示例19-22中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述功率密度限制与在距离所述天线阵列预定义距离处的功率密度有关。

示例24包括示例23的主题，并且可选择地，其中所述控制器根据以下标准确定所述发射功率，其中P_i表示第i个定向波束的发射功率，G_i表示天线阵列在所述第i个定向波束的方向上的天线增益，R表示预定义的距离，以及S_max表示所述功率密度限制。

示例25包括示例22或23的主题，并且可选择地，其中所述预定义的距离包括三米的距离。

示例26包括示例19-25中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述控制器根据以下标准确定所述发射功率，其中N表示所述多个定向波束的数量，P_i表示第i个定向波束的发射功率，P₀表示所述天线阵列的最大总发射功率，以及P_max表示所述总发射功率限制。

示例27包括示例19-26中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述控制器控制所述多个发射功率以使所述定向波束中的每一个均被生成为具有等于或小于所述功率密度限制的功率密度。

示例28包括示例19-27中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括波束成形的分集通信。

示例29包括示例19-28中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括多输入多输出(MIMO)通信。

示例30包括示例29的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括多用户(MU)MIMO通信，并且其中所述多个定向波束被定向至多个用户。

示例31包括示例30的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于对应于所述多个用户的多个信道的信道传播损耗来选择所述多个用户的。

示例32包括示例31的主题，并且可选择地，其中所述控制器选择具有在预定义的信道传播损耗范围内的信道传播损耗的所述多个用户。

示例33包括示例30-32中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于可由所述多个发射功率达到的多个用户的吞吐量来控制所述发射功率。

示例34包括示例33的主题，并且可选择地，其中所述控制器基于对应于所述用户的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率。

示例35包括示例19-34中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述天线阵列包括多个天线模块，每个天线模块包括被耦合至共用射频(RF)链的多个天线元件。

示例36包括示例19-35中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述控制器控制所述天线阵列在毫米波(mmWave)频带上进行通信。

示例37包括示例19-36中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述无线通信设备包括接入点。

示例38包括一种无线通信方法，该方法包括控制由天线阵列形成的用于发送无线通信的多个定向波束的多个发射功率，所述控制包括至少基于第一功率限制和第二功率限制控制所述发射功率，所述第一功率限制包括对应于所述多个定向波束中的定向波束的功率密度的功率密度限制，并且所述第二功率限制包括对应于所述发射功率的总量的总发射功率限制。

示例39包括示例38的主题，包括基于可由所述多个发射功率达到的所述定向波束的吞吐量来控制所述发射功率。

示例40包括示例39的主题，包括基于对应于所述定向波束的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率。

示例41包括示例38-40中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述定向波束的功率密度基于所述定向波束的发射功率和所述天线阵列在所述定向波束的方向上的天线增益。

示例42包括示例38-41中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述功率密度限制与在距离所述天线阵列预定义距离处的功率密度有关。

示例43包括示例42的主题，包括根据以下标准确定所述发射功率，其中P_i表示第i个定向波束的发射功率，G_i表示天线阵列在所述第i个定向波束的方向上的天线增益，R表示预定义的距离，以及S_max表示所述功率密度限制。

示例44包括示例42或43的主题，并且可选择地，其中所述预定义的距离包括三米的距离。

示例45包括示例38-43中的任意一个的主题，包括根据以下标准确定所述发射功率，其中N表示所述多个定向波束的数量，P_i表示第i个定向波束的发射功率，P₀表示所述天线阵列的最大总发射功率，以及P_max表示所述总发射功率限制。

示例46包括示例38-45中的任意一个的主题，包括控制所述多个发射功率以使所述定向波束中的每一个均被生成为具有等于或小于所述功率密度限制的功率密度。

示例47包括示例38-46中的任意一个的主题，包括发送波束成形的分集通信。

示例48包括示例38-47中的任意一个的主题，包括发送多输入多输出(MIMO)通信。

示例49包括示例48的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括多用户(MU)MIMO通信，并且其中所述多个定向波束被定向至多个用户。

示例50包括示例49的主题，包括基于对应于所述多个用户的多个信道的信道传播损耗来选择所述多个用户。

示例51包括示例50的主题，包括选择具有在预定义的信道传播损耗范围内的信道传播损耗的所述多个用户。

示例52包括示例49-51中的任意一个的主题，包括基于可由所述多个发射功率达到的多个用户的吞吐量来控制所述发射功率。

示例53包括示例52的主题，包括基于对应于所述用户的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率。

示例54包括示例38-53中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述天线阵列包括多个天线模块，每个天线模块包括被耦合至共用射频(RF)链的多个天线元件。

示例55包括示例38-54中的任意一个的主题，包括在毫米波(mmWave)频带上进行通信。

示例56包括一种具有在其上存储指令的非暂态存储介质的产品，当指令由机器执行时，导致控制由天线阵列形成的用于发送无线通信的多个定向波束的多个发射功率，所述控制包括至少基于第一功率限制和第二功率限制控制所述多个发射功率，所述第一功率限制包括对应于所述多个定向波束中的定向波束的功率密度的功率密度限制，并且所述第二功率限制包括对应于所述发射功率的总量的总发射功率限制。

示例57包括示例56的主题，并且可选择地，其中所述指令导致基于可由所述多个发射功率达到的所述定向波束的吞吐量来控制所述发射功率。

示例58包括示例57的主题，并且可选择地，其中所述指令导致基于对应于所述定向波束的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率。

示例59包括示例56-57中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述定向波束的功率密度基于所述定向波束的发射功率和所述天线阵列在所述定向波束的方向上的天线增益。

示例60包括示例56-59中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述功率密度限制与在距离所述天线阵列预定义距离处的功率密度有关。

示例61包括示例60的主题，并且可选择地，其中所述指令导致根据以下标准来确定所述发射功率，其中P_i表示第i个定向波束的发射功率，G_i表示天线阵列在所述第i个定向波束的方向上的天线增益，R表示预定义的距离，以及S_max表示所述功率密度限制。

示例62包括示例60或61的主题，并且可选择地，其中所述预定义的距离包括三米的距离。

示例63包括示例56-62中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述指令导致根据以下标准来确定所述发射功率，其中N表示所述多个定向波束的数量，P_i表示第i个定向波束的发射功率，P₀表示所述天线阵列的最大总发射功率，以及P_max表示所述总发射功率限制。

示例64包括示例56-63中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述指令导致控制所述多个发射功率以使所述定向波束中的每一个均被生成为具有等于或小于所述功率密度限制的功率密度。

示例65包括示例56-64中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述指令导致发送波束成形的分集通信。

示例66包括示例56-65中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述指令导致发送多输入多输出(MIMO)通信。

示例67包括示例66的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括多用户(MU)MIMO通信，并且其中所述多个定向波束被定向至多个用户。

示例68包括示例67的主题，并且可选择地，其中所述指令导致基于对应于所述多个用户的多个信道的信道传播损耗来选择所述多个用户。

示例69包括示例68的主题，并且可选择地，其中所述指令导致选择具有在预定义的信道传播损耗范围内的信道传播损耗的所述多个用户。

示例70包括示例67-69中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述指令导致基于可由所述多个发射功率达到的多个用户的吞吐量来控制所述发射功率。

示例71包括示例70的主题，并且可选择地，其中所述指令导致基于对应于所述用户的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率。

示例72包括示例56-71中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述天线阵列包括多个天线模块，每个天线模块包括被耦合至共用射频(RF)链的多个天线元件。

示例73包括示例56-72中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述指令导致在毫米波(mmWave)频带上进行通信。

示例74包括一种无线通信的设备，该设备包括用于控制由天线阵列形成的用以发送无线通信的多个定向波束的多个发射功率的装置，所述控制包括至少基于第一功率限制和第二功率限制来控制所述多个发射功率，所述第一功率限制包括对应于所述多个定向波束中的定向波束的功率密度的功率密度限制，并且所述第二功率限制包括对应于所述发射功率的总量的总发射功率限制。

示例75包括示例74的主题，包括用于基于可由所述多个发射功率达到的所述定向波束的吞吐量来控制所述发射功率的装置。

示例76包括示例75的主题，包括用于基于对应于所述定向波束的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率的装置。

示例77包括示例74-76中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述定向波束的功率密度基于所述定向波束的发射功率和所述天线阵列在所述定向波束的方向上的天线增益。

示例78包括示例74-77中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述功率密度限制与在距离所述天线阵列预定义距离处的功率密度有关。

示例79包括示例78的主题，包括用于根据以下标准确定所述发射功率的装置，其中P_i表示第i个定向波束的发射功率，G_i表示天线阵列在所述第i个定向波束的方向上的天线增益，R表示预定义的距离，以及S_max表示所述功率密度限制。

示例80包括示例78或79的主题，并且可选择地，其中所述预定义的距离包括三米的距离。

示例81包括示例74-80中的任意一个的主题，包括用于根据以下标准确定所述发射功率的装置，其中N表示所述多个定向波束的数量，P_i表示第i个定向波束的发射功率，P₀表示所述天线阵列的最大总发射功率，以及P_max表示所述总发射功率限制。

示例82包括示例74-81中的任意一个的主题，包括用于控制所述多个发射功率以使所述定向波束中的每一个均被生成为具有等于或小于所述功率密度限制的功率密度的装置。

示例83包括示例74-82中的任意一个的主题，包括用于发送波束成形的分集通信的装置。

示例84包括示例74-83中的任意一个的主题，包括用于发送多输入多输出(MIMO)通信的装置。

示例85包括示例84的主题，并且可选择地，其中所述无线通信包括多用户(MU)MIMO通信，并且其中所述多个定向波束被定向至多个用户。

示例86包括示例85的主题，包括用于基于对应于所述多个用户的多个信道的信道传播损耗来选择所述多个用户的装置。

示例87包括示例86的主题，包括用于选择具有在预定义的信道传播损耗范围内的信道传播损耗的所述多个用户的装置。

示例88包括示例85-87中的任意一个的主题，包括用于基于可由所述多个发射功率达到的多个用户的吞吐量来控制所述发射功率的装置。

示例89包括示例88的主题，包括用于基于对应于所述用户的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率的装置。

示例90包括示例74-89中的任意一个的主题，并且可选择地，其中所述天线阵列包括多个天线模块，每个天线模块包括被耦合至共用射频(RF)链的多个天线元件。

示例91包括示例74-90中的任意一个的主题，包括用于在毫米波(mmWave)频带上进行通信的装置。

本文参照一个或多个实施例进行描述的功能、操作、组件和/或特征可与本文参照一个或多个其他实施例进行描述的功能、操作、组件和/或特征相结合或与后者结合使用。

尽管本文已对本发明的某些特征进行了说明和描述，然而本领域的技术人员可作出许多修改、替代、变化及等效。因此，应当理解的是所附权利要求意图涵盖落入到本发明的真正精神之内的所有这样的修改和变化。

Claims

1.一种无线通信的装置，所述装置包括：

控制器，该控制器用以控制由天线阵列形成的多个定向波束的多个发射功率以发送无线通信，所述控制器至少基于第一功率限制和第二功率限制来控制所述多个发射功率，所述第一功率限制包括对应于所述多个定向波束中的定向波束的功率密度的功率密度限制，并且所述第二功率限制包括对应于所述发射功率的总量的总发射功率限制。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器基于可由所述多个发射功率达到的所述定向波束的吞吐量来控制所述发射功率。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器基于对应于所述定向波束的吞吐量的最大组合吞吐量来控制所述发射功率。

4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置，其中所述控制器根据以下标准确定所述发射功率：

\frac{P_{i} G_{i}}{4 {πR}^{2}} \leq S_{\max}

其中P_i表示第i个定向波束的发射功率，G_i表示天线阵列在所述第i个定向波束的方向上的天线增益，R表示预定义的距离，以及S_max表示所述功率密度限制。

5.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置，其中所述控制器根据以下标准确定所述发射功率：

Σ_{i = 1}^{N} P_{i} \leq P_{0} \leq P m a x

其中N表示所述多个定向波束的数量，P_i表示第i个定向波束的发射功率，P₀表示所述天线阵列的最大总发射功率，以及P_max表示所述总发射功率限制。

6.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置，其中所述控制器控制所述多个发射功率以使所述定向波束中的每一个均被生成为具有等于或小于所述功率密度限制的功率密度。

7.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置，其中所述无线通信包括波束成形的分集通信。

8.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置，其中所述无线通信包括多输入多输出(MIMO)通信。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述无线通信包括多用户(MU)MIMO通信，并且其中所述多个定向波束被定向至多个用户。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述控制器基于对应于所述多个用户的多个信道的信道传播损耗来选择所述多个用户。

11.根据权利要求9所述的装置，其中所述控制器基于可由所述多个发射功率达到的对于所述多个用户的吞吐量来控制所述发射功率。

12.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置，其中所述天线阵列包括多个天线模块，每个天线模块包括被耦合至共用射频(RF)链的多个天线元件。

13.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置，其中所述无线通信包括毫米波(mmWave)频带上的通信。

14.一种无线通信系统，所述系统包括：

无线通信设备，该无线通信设备包括权利要求1-3中的任意一项所述的装置，所述装置包括：

所述天线阵列；

所述控制器；以及

处理器，该处理器用以处理待作为所述无线通信的一部分被传输的信息。

15.一种无线通信的方法，所述方法包括：

控制由天线阵列形成的多个定向波束的多个发射功率以发送无线通信，所述控制包括至少基于第一功率限制和第二功率限制来控制所述发射功率，所述第一功率限制包括对应于所述多个定向波束的定向波束功率密度的功率密度限制，并且所述第二功率限制包括对应于所述发射功率总量的总发射功率限制。

16.根据权利要求15所述的方法，包括基于可由所述多个发射功率达到的所述定向波束的吞吐量来控制所述发射功率。

17.根据权利要求15所述的方法，包括根据以下标准确定所述发射功率：

\frac{P_{i} G_{i}}{4 {πR}^{2}} \leq S_{m a x}

18.根据权利要求15所述的方法，包括根据以下标准确定所述发射功率：

Σ_{i = 1}^{N} P_{i} \leq P_{0} \leq P m a x

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述无线通信包括多用户(MU)多输入多输出(MIMO)通信，并且其中所述多个定向波束被定向至多个用户。

20.一种包括在其上存储指令的非暂态存储介质的产品，当所述指令由机器执行时，导致权利要求15-19中的任意一项所述的方法被实现。