CN105024726A - 用于多频带多载波无线系统的动态天线调谐 - Google Patents

用于多频带多载波无线系统的动态天线调谐 Download PDF

Info

Publication number
CN105024726A
CN105024726A CN201510185482.7A CN201510185482A CN105024726A CN 105024726 A CN105024726 A CN 105024726A CN 201510185482 A CN201510185482 A CN 201510185482A CN 105024726 A CN105024726 A CN 105024726A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
tuning
carrier frequency
circuit
equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510185482.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105024726B (zh
Inventor
胡铭
张海宁
C·W·马科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Computer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Computer Inc filed Critical Apple Computer Inc
Publication of CN105024726A publication Critical patent/CN105024726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105024726B publication Critical patent/CN105024726B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0458—Arrangements for matching and coupling between power amplifier and antenna or between amplifying stages
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/18—Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

本发明公开涉及用于多频带多载波无线系统的动态天线调谐。本文公开了用于在无线通信设备中对天线电路进行设计和动态调谐以便在多个射频频带上使用的装置和方法。天线装置包括天线调谐控制器、天线调谐电路和一组一个或多个物理天线。天线调谐控制器包括基带和前端硬件和软件的组合。天线电路总地包括天线调谐电路和该组一个或多个物理天线。基于一组射频频带并且基于通信信道条件，天线调谐控制器确定最优天线调谐配置并且向天线调谐电路提供适当的参数。天线装置为可以是下一时隙的将来时间段配置和优化天线电路的调谐。天线调谐控制器利用成本/增益函数来计算最优天线调谐配置。

Description

用于多频带多载波无线系统的动态天线调谐
技术领域
描述的实施例概括而言涉及无线通信，更具体而言涉及用于动态地调谐多频带多载波系统的天线设置的过程。
背景技术
在移动通信中，多频带无线设备可以指支持多个射频(radiofrequency，RF)频带的移动电话(或其他无线通信设备)。每个RF频带跨越某个范围的射频并且包含多个射频信道。一些多频带移动无线设备对于通信可使用单载波频率，而其他多频带移动无线设备可同时利用多个频率信道支持多载波通信。在多频带无线设备中对于多个射频频带的支持提供了世界的不同地区之间的漫游，其中不同的无线通信协议可被用于提供移动无线服务。对于间隔较宽的射频频带，可能需要并行的发送和接收信号路径电路，这可增大多频带无线设备的成本、物理大小、复杂度和电力需求。多频带无线通信可直接影响支持这种通信的多频带无线设备的天线设计。
无线电系统的基本元件包括接收器、发送器以及用于辐射和接收无线电波的一个或多个天线，其中发送器和接收器相结合可被称为收发器。天线的特性可基于接收器和发送器的规格，例如带宽和载波频率。在一些实施例中，接收器和发送器可在相同的载波频率下操作，使得无线设备中的天线可只要求调谐到单个载波频率。
第一代(1G)移动系统对于操作利用了单个载波频率，例如，在北美，先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System，AMPS)系统使用了800MHz的载波。随着演进到第二代(2G)标准，移动系统(TDMA、GSM、CDMA)引入了双射频频带。双频带移动设备利用两个射频频带来操作。从而，2G移动无线设备，例如用户设备(user equipment，UE)和诸如基地收发信台(base transceiverstation，BTS)之类的网络设备，对于操作可要求双频带天线装置。用于移动无线设备的双频带天线装置可利用两个分开的天线来实现，或者可通过组合多个元件以创建在两个分开的射频频带中操作的天线来实现。
随着无线通信标准的演进，例如，从2G移动系统演进到第三代(3G)移动系统，并且随着对于提供可连接到全世界的无线服务的无线通信设备的需求，天线设计的复杂度持续增大。多频带移动无线设备已从双频带能力演进到了三频带能力再演进到了四频带能力。例如，四频带无线设备可支持四个分开的射频频带，例如通常在美国(ITU地区2)使用的850和1900MHz射频频带，以及通常在欧洲和其他地区使用的900和1800MHz射频频带。一些支持2G和3G无线通信协议的无线通信设备支持所有四个射频频带。
演进到LTE/4G(长期演进/第4代)无线通信协议要求移动无线设备支持许多个射频频带。此外，对于先进能力无线通信，对无线系统同时使用多个载波频率的需求越来越大。这个需求既影响移动无线设备，例如UE，也影响接入网络设备，例如BTS。近来在无线通信协议(例如，先进LTE协议)上的进步提供了载波聚合(carrieraggregation，CA)，其可支持使用多达五个不同的射频载波以实现更宽的带宽和更高的吞吐量的同时通信。此外，双订户身份模块(subscriber identity module，SIM)双待机(Dual SIM Dual Standby，DSDS)和/或双SIM双接入(Dual SIM Dual Access，DSDA)无线通信设备可要求并行使用至少两个频率信道的发送和/或接收。对这些应用的要求可对无线通信设备的天线的设计、尤其是天线调谐设计提出重大的挑战。因此，需要可在多频带多载波环境中操作并且在多个射频频带上提供最优性能、而同时仍符合特定的形状因子和/或成本目标的天线。
发明内容
多频带多载波无线系统中的一个重大挑战是其天线电路的设计。天线电路需要被适当地调谐以在多个射频频带上使用。用于应对这个挑战的一种装置是在用户设备(UE)中使用的可动态调谐天线装置的设计。这种天线装置可包括天线调谐控制器、天线调谐电路和一组物理天线。天线调谐控制器可包括基带和前端硬件和软件的组合。天线电路可总地包括天线调谐电路和该组物理天线。基于所关注的一组射频频带并且基于通信信道条件，天线调谐控制器确定最优天线调谐配置并且向天线调谐电路提供适当的参数。天线装置对于将来的一时间段——其可以是下一时隙——配置和优化天线电路的调谐。天线调谐控制器利用成本/增益函数来计算最优天线调谐配置。在天线技术中，天线的特性可由成本函数来确定。与所关注的特定天线相关联的成本函数是对改善量进行量化的东西并且是天线调谐配置的优化的度量。通过改变成本函数的参数，可以调整可动态调谐的天线的性能；因此可以确定天线电路的最优天线调谐配置。
用于确定最优天线调谐配置的步骤开始于对多个天线的表征。对多个天线的这个表征的结果可被称为天线频率响应信息并且对于每个天线调谐配置可包括一组天线频率响应。这个天线频率响应配置信息可被存储在UE中。UE随后可收集以下附加信息：1)用于将来时间段的一组活跃(active)接收载波频率和活跃发送载波频率；以及2)表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的一组状态。在收集了天线调谐配置信息和附加信息后，UE可计算成本/增益函数的值。成本函数/增益可提供确定最优天线调谐配置的基础。
用于为UE确定最优天线调谐配置的另一种方法包括以下步骤。UE测量所关注的一组载波频率的信号强度。在一些实施例中，所关注的该组载波频率包括用于将来时间段的两个或更多个活跃载波频率。在一些实施例中，该两个或更多个活跃载波频率包括一个或多个活跃发送载波频率和/或一个或多个活跃接收载波频率。基于信号强度测量，UE确定具有最差信号强度的载波频率。然后，UE调谐天线电路以优化具有最差的测量到的信号强度的载波频率的信号强度。利用此方法，可以显著改善具有最差的测量到的信号强度的载波频率，并且天线调谐对于具有更强的测量到的信号强度的其他载波频率的性能的影响可能较小。因此，该方法可带来UE的整体性能的改善。
提供此发明内容部分只是为了总结一些示例实施例以便提供对本文描述的主题的一些方面的基本理解。因此，应明白，上述特征只是示例，而不应当被解释为以任何方式缩窄本文描述的主题的范围或精神。本文描述的主题的其他特征、方面和优点将通过接下来的具体实施方式部分、附图和权利要求而变得清楚。
本文描述的实施例的其他方面和优点将通过以下结合附图的详细描述而变得清楚，附图以示例方式图示了所描述的实施例的原理。
附图说明
参考接下来的结合附图的描述，将最好地理解描述的实施例及其优点。这些附图不一定是按比例绘制的，并且它们绝不打算限制或排除作出本公开时的本领域普通技术人员可以对其进行的形式和细节上的可预见的修改。
图1A图示了根据一些实施例的长期演进(Long Term Evolution，LTE)无线通信系统。
图1B根据一些实施例图示了包括可动态调谐天线装置的RF电路的示意图。
图2根据一些实施例图示了天线频率响应。
图3根据一些实施例图示了描绘用于动态调谐UE天线的过程的流程图。
图4根据一些实施例图示了描绘用于动态调谐UE天线的另一过程的流程图。
图5图示了根据一些实施例的可在无线通信设备上实现的装置的框图。
具体实施方式
现在将详细参考附图中图示的代表性实施例。虽然充分详细地描述了本公开的实施例以使得本领域普通技术人员能够实践描述的实现方式，但应当理解这些示例不应被解释为过度限制的或者全包含的。应当理解，以下描述并不打算将实施例限制到一个优选实施例。相反，希望覆盖可包括在如所附权利要求限定的所描述的实施例的精神和范围内的替换、修改和等同。
本文提供了基于天线调谐配置、接收和发送频率以及下行链路和上行链路操作条件的组合来动态地选择移动无线设备中的天线调谐器设置的代表性示例。提供这些示例是为了向本公开的主题添加情境并且帮助理解本公开的主题。应当清楚，有或没有本文描述的具体细节中的一些，都可实践本公开。另外，对于本文描述和附图中图示的主题可作出各种修改和/或替换，以实现类似的优点和结果，而不脱离本公开的精神和范围。
根据本文描述的各种实施例，术语“无线通信设备”、“无线设备”、“移动设备”、“移动台”和“用户设备”(UE)在本文中可互换使用来描述可能够执行与本公开的各种实施例相关联的过程的一个或任意数目个常见的消费型电子设备。根据各种实现方式，这些消费型电子设备中的任何一个可涉及：蜂窝电话或智能电话、平板计算机、膝上型计算机或笔记本计算机、媒体播放器设备、电子书设备、设备以及任何其他类型的具有第四代(4G)LTE和先进LTE(LTE-A)通信能力的电子计算设备。在各种实施例中，这些能力可允许各个UE在可采用任何类型的基于LTE的无线电接入技术(radioaccess technology，RAT)的各种4G网络小区内通信。
图1A图示了根据一些实施例的长期演进(LTE)无线通信系统。LTE的规范由第3代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject，3GPP)提供。3GPP联合了被称为“组织合作伙伴”的六个电信标准开发组织(ARIB、ATIS、CCSA、ETSI、TTA、TTC)，并且向其成员提供了稳定的环境来产生定义3GPP技术的报告和规范。
以下公开涉及用于多频带多载波无线系统的动态天线调谐方法和系统。
多频带多载波无线系统的一个重大挑战是其天线装置——包括其天线电路——的设计。天线电路需要被适当地调谐以在多个射频频带上使用。用于应对这个挑战的一种装置包括在用户设备(UE)中使用的可动态调谐天线装置的设计。如本文所述，天线装置可包括天线调谐控制器、天线调谐电路和一组物理天线。天线调谐控制器可包括基带和前端硬件和软件的组合。在一些实施例中，天线调谐控制器包括为天线电路确定一个或多个配置的软件。天线调谐控制器可通过确定天线调谐电路的组件的值来优化多频带多载波无线系统中的天线调谐电路的调谐。术语“天线电路”可以指天线调谐电路和一组一个或多个物理天线的组合。因此，用户设备(UE)中的天线电路可以指位于UE中的天线调谐电路和一组(一个或多个)物理天线的组合。
天线调谐电路可耦合在收发器的射频集成电路(RF IC)和前端与一个或多个物理天线之间，并且天线调谐电路可包括可调整的硬件组件。可调整的硬件组件可包括可调整的电容器和可调整的电感器。
基于所关注的一组射频频带并且基于通信信道条件，天线调谐控制器确定最优天线调谐配置并且向天线调谐电路提供适当的参数。天线调谐控制器利用成本/增益函数来计算最优天线调谐配置。在天线技术中，天线的特性可由成本函数来确定。与所关注的特定天线相关联的成本函数是对改善量进行量化的东西并且是天线调谐配置的优化的度量。通过改变成本函数的参数，可以调整可动态调谐的天线装置的性能，因此可以确定天线装置的最优天线调谐配置。
用于确定最优天线调谐配置的步骤开始于对多个天线——例如两个或更多个天线——的表征。对多个天线的这个表征的结果可被称为天线频率响应信息并且对于每个天线调谐配置可包括一组天线频率响应。这个天线频率响应配置信息可被存储在UE中。UE随后可收集以下附加信息：1)用于将来时间段的一组活跃接收频率和发送频率；以及2)表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的一组状态。在收集了天线调谐配置信息和附加信息后，UE可计算成本/增益函数的值。成本/增益函数可提供确定最优天线调谐配置的基础。
用于为UE确定最优天线调谐配置的另一种方法包括以下步骤。UE测量所关注的一组活跃载波频率的信号强度。基于这些测量，UE确定具有最差信号强度的载波频率。然后，UE调谐天线电路以优化具有最差的测量到的信号强度的载波频率的信号强度。利用此方法，可以显著改善具有最差的测量到的信号强度的载波频率，并且天线调谐对于具有更强的测量到的信号强度的其他载波频率的性能的影响可能较小。因此，该方法可带来UE的性能的整体改善。
如前所述，演进到LTE/4G无线通信协议为移动无线设备引入了多频带要求。此外，根据LTE/4G无线通信协议的UE的操作可要求对于每个发送动态调整射频信道和/或射频频带(即，射频信道的群组)，例如在运行时或者对于将来时间段。在一些实施例中，UE调整哪些射频信道/频带被用于接下来的(即将发生的)发送时间段。例如，当实现LTE载波聚合时，可能需要UE在连接到无线网络的同时动态地调整其天线装置的特性。利用载波聚合，UE可使用一个或多个射频频带中的多个射频信道。
为了支持某个范围的“全局”射频频带，天线调谐器被引入到了先进天线设计中。天线调谐设置可在实验室环境中预定，并且可被存储在UE的(和/或与UE相关联的)存储装置(例如，存储器)中的查找表中以便在UE的操作期间取回和使用。在“运行时”——其可以指UE被加电并且在工作中——期间，UE可基于为所关注的一个或多个载波频率从查找表取回的信息来调谐天线电路。这样，UE可利用在使用时为所关注的载波频率调谐的部分覆盖天线装置来覆盖更宽范围的射频。然而，这种静态单载波设计在多频带多载波系统中可能不是最优的，因为天线装置对于所关注的每个载波频率的响应在不同的射频频带上可能有很大变化。因此，对于多频带多载波系统提出了一种动态天线调谐方法以便在多个射频频带上提供最优性能，其可基于使用中的载波频率和/或基于变化的通信信道条件而变化，同时也实现形状因子和成本规格。
由于对于UE的包括形状因子在内的数个约束，UE中的一些天线装置只能部分支持多频带多载波系统。主要问题可被总结如下：
·一些天线调谐设计可在实验室中预定天线调谐配置，但可能不能适应于多频带多载波环境。
·一些预定的天线调谐设计对于多频带多载波组合可能不可缩放。当多频带多载波组合的数目增加时，现有的方案可要求在实验室中预定额外的配置。这个过程对于天线设计和开发可能不是高效的。
·一些预定的天线调谐设计不考虑“无线电”条件，例如UE和无线网络之间的(一个或多个)无线通信信道的通信信道特性。从而，该设计在动态变化的通信信道环境中可能性能不好。例如，假定第一载波频率f1具有非常好的信号强度，并且第二载波频率f2具有非常差的信号强度。直觉上，如果UE忽略载波频率的信号强度并且使用预定的值来调谐天线装置，则整体系统性能可能受损。然而，如果UE调谐天线电路以针对第二载波频率f2的差信号强度进行调整，则对第一载波频率f1的性能影响可能非常小，而对于第二载波频率f2的增益可能很大。因此，在调谐天线电路时对于具有“最差”信号强度的一个或多个载波频率优化性能可带来更好的整体系统性能。
通过动态地调谐天线电路来改善UE中的性能的方法和装置可包括硬件天线调谐电路、基带和射频(BB/RF)天线调谐控制器以及一组物理天线。BB/RF的天线调谐控制器对于多频带多载波和/或单频率载波无线系统中的操作可在运行时期间(例如，为将来时间段)动态地调整硬件天线调谐电路。图1B图示了用于动态天线调谐的天线装置的代表性实施例。
一些天线装置和/或天线装置中使用的一组物理天线可只部分支持可要求覆盖的一组射频频带。图2图示了所关注的射频的范围，例如，从700MHz到2600MHz，并且示出了对于天线装置，天线频率响应(天线增益)在这个射频范围中可大幅变化。特定的天线和/或特定的天线调谐电路可能不会对所关注的所有射频频带提供覆盖。对于天线电路的不同调谐，天线电路的频率响应可变化。例如，天线调谐配置A、B和C在图示的射频的范围上导致不同的天线频率响应。本公开的实施例的目的是动态地调谐天线电路以为多个射频频带中的操作提供最优性能。
提供天线电路的最优调谐的方法开始于对多个天线调谐配置的频率响应的表征。天线调谐配置可表示一组天线的状态，并且每个天线调谐配置可被认为是一固定的天线装置设计。在启动(例如开启)时和/或在从休眠模式中醒来时，一组天线调谐配置信息可被加载到移动设备(例如UE)中的活跃存储器。移动设备可以收集一组活跃射频的接收器和/或发送器配置信息和关于当前上行链路和/或当前下行链路通信信道的通信信道条件的信息。移动设备随后可将通信信道信息和接收器/发送器配置信息与该组天线调谐配置信息数学地组合以选择最优天线调谐配置。BB/RF SW的天线调谐控制器可在运行时期间(例如，在UE在工作中时)动态地调整天线调谐硬件以实现最优天线调谐配置。
下面参考图1A、图1B、图2、图3、图4和图5论述这些和其他实施例。然而，本领域技术人员将容易领会到，这里针对这些附图给出的详细描述只是为了说明，而不应当被解释为限制性的。
图1A图示了例如由3GPP规定的代表性长期演进(LTE)无线网络100，其可包括用户设备(UE)102，该UE 102由一个或多个无线电链路126连接到由演进型无线电接入网络122提供的一个或多个无线电扇区104。每个无线电扇区104可表示利用在所选频率操作的射频信道从关联的演进型节点B(evolved Node B，eNodeB)110发源的无线电覆盖的地理区域。在一些实施例中，无线电扇区104也可被称为小区。每个eNodeB 110可生成UE 102可通过一个或多个无线电链路126连接到的一个或多个无线电扇区104。在一些无线网络100中，UE 102可同时连接到两个或更多个无线电扇区104。UE 102可连接到的多个无线电扇区104可发源自单个eNodeB 110或者发源自分开的eNodeB 110。eNodeB 110的群组可被称为演进型通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)无线电接入网络(eUTRAN)106。通常，eUTRAN 106中的每个eNodeB 110可包括安装在天线塔上的一组射频发送和接收设备和用于控制和处理所发送和接收的射频信号的无线电控制器。eUTRAN 106的eNodeB110可管理将UE 102连接到演进型无线电接入网络122的无线电链路126的建立、维持和释放。在一些实施例中，eNodeB 110可提供对基于LTE技术的无线网络的接入，该无线网络诸如LTE无线网络100和/或先进LTE(LTE-A)无线网络。然而，将会明白，各种示例实施例不限于在LTE无线网络100中的应用。
可利用包括时分、频分、码分、空分及其组合在内的多种不同的复用技术在多个UE 102之间共享在无线电扇区104中形成无线电链路126的无线电资源。无线电资源控制(radio resource control，RRC)信令连接可用于在演进型无线电接入网络122的eUTRAN 106中的UE 102与eNodeB 110之间通信，包括对无线电资源的请求和向多个UE 102动态分配无线电资源。UE 102可同时通过一个或多个无线电扇区104连接到演进型无线电接入网络128。
提供到UE 102的射频空中链路连接的演进型无线电接入网络122也连接到演进型分组核心网络120。LTE无线网络100可被设计为专门作为分组交换网络操作。演进型分组核心网络120可包括服务网关112，该服务网关112将演进型无线电接入网络122连接到公共数据网络(public data network，PDN)网关116，该PDN网关116连接到外部互联网协议(internet protocol，IP)网络118。eNodeB 110也可连接到移动性管理实体(mobility management entity，MME)114，MME 114可为用户设备102提供对连接的控制。eNodeB 110可控制向用户设备102分配用于无线电链路126的无线电资源。eNodeB 110可向用户设备102传输寻呼消息，包括用于与用户设备102建立RRC连接和从RRC空闲状态转变到RRC已连接状态的寻呼消息。eNodeB110可以为UE 102调度无线电资源并且利用在物理下行链路控制信道(physical downlink control channel，PDCCH)中传输的信令消息来提供对无线电资源分配的指示。UE 102可监视PDCCH以确定何时为了从eNodeB 110的下行链路传送或者为了到eNodeB 110的上行链路传送向特定的UE 102指派无线电资源。eNodeB 110也可周期性地广播系统信息块(system information block，SIB)消息以告知UE 102关于无线电扇区104的属性和/或为了eNodeB 110提供的服务。
如前所述，可利用包括时分、频分、码分、空分及其组合在内的多种不同的复用技术在多个UE 102之间共享在无线电扇区104中形成无线电链路126的无线电资源。此复用对于在多频带多载波频率环境中调谐天线提出了重大挑战。位于UE 102处和位于无线电扇区104的eNodeB 110处的发送器和接收器必须对多个频率带中的多个载波频率履行其功能。3GPP对于频分双工(frequency division duplex，FDD)系统规定了25个不同的射频频带中的操作并且对于时分双工(time division duplex，TDD)系统规定了11个不同的射频频带中的操作。这些射频频带跨越从704MHz到3800MHz的射频的范围。
另外，先进LTE在下行链路中引入了3Gbps的峰值数据速率要求并且在上行链路中引入了1.5Mbps的峰值数据速率要求。这个要求可通过利用被称为载波聚合(CA)的技术增大信道带宽来实现。载波聚合通过组合多个RF载波来增大信道带宽。然后可利用多个RF载波而不是单个载波来发送和接收应用数据。每个个体RF载波可被称为成分载波(component carrier，CC)。载波聚合可应用于上行链路和下行链路方向。成分载波可以是上行链路通信或下行链路通信，或者只是下行链路通信。另外，用户设备可对于接收和发送独立提供载波聚合。也就是说，一个用户设备可只在下行链路方向上提供载波聚合，而另一用户设备可在上行链路方向和下行链路方向上都提供载波聚合。载波聚合既可用于频分双工(FDD)系统也可用于时分双工(TDD)系统。
先进LTE中的载波聚合可利用数个成分载波来实现，例如利用两到五个成分载波来实现。一般地，每个成分载波可使用不同的射频信道带宽。LTE信道带宽可在从1.4MHz到20MHz宽的范围中。当成分载波的数目是五，并且每个成分载波的带宽是20MHz时，则聚合信道带宽可跨越100MHz。因此，UE 102可被配置为以100MHz那么宽的信道带宽向无线电扇区104发送(和从无线电扇区104接收)。
此外，3GPP定义了三种一般类型的载波聚合场景：带内邻接、带内非邻接以及带间非邻接。在带内载波聚合的情况下，成分载波位于个体频率带内并且可以是邻接的或者非邻接的。邻接场景指的是成分载波彼此紧邻。非邻接场景指的是有另一信道带宽位于成分载波之间，例如1.4MHz到20MHz的带宽。在带间非邻接场景的情况下，成分载波位于不同的频率带中。
在LTE多频带环境中，尤其是对于载波聚合，本领域技术人员可认识到为UE 102设计这样一种天线的挑战：该天线可能是灵活且成本效率高的，同时还在多个不同的配置下实现良好的性能。一个解决方案是动态地调谐天线以便针对载波频率和载波带宽的持续变化进行调整。
图1B图示了射频(RF)电路150。RF电路150可包括无线电路，该无线电路可包括诸如基带处理器之类的RF集成电路(IC)和一组无线前端(FE)电路151。RF IC和FE 151可耦合到一组可动态调谐天线调谐电路152，天线调谐电路152进而可耦合到硬件/软件模块以提供基带射频(BB/RF)天线调谐控制器153。天线调谐电路152可耦合到一组天线，例如物理天线ANT1 162和ANT2 163。天线调谐电路152可包括多个无源组件，其中至少一些可以是“可调谐”的，即，可调整到不同的值。如图1B中所示，天线调谐电路152至少可包括以下组件：电感器L1 154、L2 155；电阻器R1 156、R2 157；电容器C1 158、C2 159、C3 160和C4 161。以上描述了一组硬件组件。如图所示，在一些实施例中，天线调谐电路152的电感器和电容器可以是可动态调整的。
如图1B中所示，BB/RF天线调谐控制器153可向天线调谐电路152提供输入。基于这些输入，可以确定电感器L1 154、L2 155和电容器C1 158、C2 159、C3 160和C4 161的值。用于这些可调谐组件的值连同电阻器R1 156、R2 157的值和物理天线ANT1 162、ANT2 163的特性可以为RF电路150确定可动态调谐天线装置的整体特性。天线调谐电路152例示了代表性实施例，而也可考虑使用更少或更多的可调谐组件和/或固定组件的额外实施例。
图2图示了可对应于天线装置的不同配置的一组不同天线状态A、B、C的天线频率响应(或天线增益)200。天线状态可与天线调谐配置相关联。如图2中所示，天线调谐配置B包括不同射频频带中的不同射频下的不同天线增益值。例如：
·在800MHz射频频带中，天线状态B具有天线频率响应f1；
·在1900MHz射频频带中，天线状态B具有天线频率响应f2；并且
·在2500MHz射频频带中，天线状态B具有天线频率响应f3。
上述射频频带是可被无线网络运营者用来提供4G无线服务的不同射频频带的示例。对于一些4G无线服务，无线网络运营者可要求UE 102能够同时访问和调谐UE的天线装置以支持这些不同的射频频带。按照图2，天线状态B在800MHz射频频带中提供较差的天线频率响应。与之相比，对于天线状态B，天线频率响应(增益)在1900MHz和2500MHz射频频带中要高得多。图2还图示了两个其他天线状态，A和C。本领域技术人员将会注意到，天线频率响应在天线状态A、B和C之间相当不同。然而，有几个射频值，在这些射频值下，天线频率响应对于每个天线状态是相同的。例如，状态A和状态B在1900MHz附近具有大致等同的天线频率响应。
图3图示了描绘用于在多射频频带(多频带)多载波环境中动态地调谐UE 102中的天线电路的过程的流程图300。该方法包括为可以是下一时隙的将来时间段测量两个或更多个活跃(发送和/或接收)载波频率的载波频率的信号强度；确定两个或更多个活跃载波频率中的哪一个测量到最差信号强度；以及动态地调谐天线装置以为测量到最差信号强度的活跃载波频率优化天线频率响应(并因此优化了优化后的信号强度)。在一些实施例中，将来时间段表示其间可发生射频信号的发送和/或接收的下一个或随后的时间段。
按照流程图300，在该方法的第一步骤即步骤301中，在运行时期间并且在将来时间段之前可测量每个活跃接收载波频率和/或每个活跃发送载波频率的信号强度。在第二步骤即步骤302中，基于在步骤301中获得的数据，确定具有最差信号强度的活跃载波频率。在第三步骤即步骤303中，选择与被确定为具有最差信号强度的活跃载波频率相关联的天线调谐配置。利用此方法，通过选择使用中的天线调谐配置来至少部分针对“最差”活跃载波频率的差信号强度进行补偿，可改善具有最差的测量到的信号强度的活跃载波频率。另外，利用所选择的天线调谐配置，具有更强的测量到的信号强度的活跃载波频率可不受所选择的天线调谐配置的严重影响。因此，天线装置可提供更好地整体性能。步骤301、302和303可对每个将来时间段重复。
图4图示了描绘用于当在多频带环境中操作时动态地调谐UE 102的天线电路的过程的流程图400。选择最优天线调谐配置的步骤可至少包括以下：
1.例如在实验中为每个天线调谐配置表征天线频率响应(步骤401)，并且将天线频率响应信息存储在UE 102中(步骤402)。令Ai表示与天线调谐配置i,i∈I相关联的天线频率响应，其中I表示一组不同的天线调谐配置。
2.在UE 102的无线电路——例如基带处理器和/或其他无线处理电路506——的启动期间(步骤403)，UE 102将天线频率响应信息加载到UE 102存储器504(步骤404)，并且使用天线频率响应信息作为到天线调谐控制模块(例如，图1B中所示的BB/RF天线调谐控制器153)的输入。
3.在正常操作期间，UE 102确定在将来(例如，下一个)时间段期间可以是活跃的一组发送(Tx)和/或接收(Rx)频率(步骤405)。该组发送(Tx)和/或接收(Rx)频率可以是一组载波频率。令F表示该组活跃Tx/Rx载波频率。
4.UE 102为UL/DL通信信道条件确定一组状态，例如，基于过去、近来和/或当前通信信道条件的信息(步骤406)。令T和R分别表示该组UL/DL通信信道条件。
5.UE 102基于所收集的输入确定最优天线调谐配置i*(步骤407)。
i*＝argmaxi∈IH(Ai，F，R，T)    (1)
H表示成本/增益函数；{Ai}表示该组天线调谐配置I的该组天线频率响应，其中i表示特定的天线调谐配置i，i∈I；F表示该组活跃Tx/Rx频率；而T和R分别表示该组UL通信信道条件和DL通信信道条件。
利用式(1)的成本/增益函数的计算，可以确定最优天线调谐配置i*。
6.UE 102将所选择的天线调谐配置i*应用到天线调谐硬件(步骤408)。
天线装置为将来时间段配置和优化天线电路的调谐的时间可被定义为执行步骤404、405、406、407和408的时间。在一些实施例中，配置和优化天线电路的调谐的执行时间可小于1毫秒。步骤404、405、406、407和408可对每个将来时间段重复。
在天线设计中，天线的特性可由成本函数来确定。与所关注的特定天线相关联的成本函数是量化改善和优化的东西。通过改变成本函数的参数，可以调整天线的性能；因此可以确定最优天线调谐配置。如式(1)中所注，成本/增益函数可由一组两个或更多个天线调谐配置的天线频率响应的参数{Ai}、一组活跃发送频率和/或接收频率{F}以及表征上行链路和下行链路通信信道的当前通信信道条件的一组状态{R,T}确定。最优天线调谐配置可基于确定使成本/增益函数最大化的i值来确定，例如式(1)中所示的成本/增益函数的最大值的自变量(argmax)。
确定最优天线调谐配置的方法可利用不同的优化标准来实现。也就是说，基于设计目标，可以使用不同的成本/增益函数。可以使用不同的设计目标；诸如适应接收载波频率和发送载波频率的不同组合。例如，UE 102可能需要支持三个不同的射频频带：一个射频频带可包括Tx和Rx载波频率两者，而另两个射频频带可只包括Rx载波频率。在每个将来时间段之前可确定一个或多个活跃接收载波频率和一个或多个活跃发送载波频率的组合。
假定这些射频频带的载波频率被表示为f1,t,f1,r,f2,r,f3,r(其中下标“t”或“r”分别指示发送载波频率或接收载波频率)，并且其对于天线调谐配置i,i∈I的相应天线增益被表示为ai,1t,ai,1r,ai,2r,ai,3r。假定这些载波频率的接收灵敏度和接收信号强度指示符(received signalstrength indicator，RSSI)的当前值由(R1,RSSI1)、(R2,RSSI2)和(R3,RSSI3)表示；最大发送功率水平和当前Tx功率水平由(Tmax1,T1)表示；并且天线系数由ai表示。可以将天线调谐配置i,i∈I的成本函数定义为
Hi＝ai，1t(T1-Tmax1)+ai，1r(RSSI1-R1)+ai，2r(RSSI2-R2)+ai，3r(RSSI3-R3).   (3)
如式(2)所示，特定天线状态的成本/增益函数可以是发送功率水平和接收信号强度的函数。对于更高的发送功率值和对于更低的接收信号强度，成本/增益函数的值可增大。从而，在“更好”的载波频率和“更差”的载波频率之间平衡天线调谐的方法可改善天线装置的性能。在一些实施例中，该方法可设置加权因子来强调一组关键信号条件。例如，如果接收信号强度和/或发送功率值较差，则不同天线调谐配置中的不同增益可被利用来影响性能。
上述动态天线调谐方法可以为在无线网络中操作的用户设备提供以下益处：
·该方法可确定在运行时期间(例如，对于特定的当前和/或将来时间段)的、为多频带多载波系统而“调谐”的最优天线调谐配置。该方法还提供了单频率载波系统中的用户设备的动态天线调谐操作。
·该方法可适应多个不同的多频带多载波组合。该动态天线调谐方法的复杂度受使用的射频载波的数目的变化的最低限度的影响，并且该动态天线调谐方法可适应射频载波的不同组合。多频带多载波系统可包括接收射频载波和发送射频载波的不同组合。
·该方法可分析上行链路和下行链路无线电通信信道条件以确定信息来支持确定最优天线调谐配置并从而可增强无线网络中的用户设备的整体性能。
·该动态天线调谐方法可分开分析接收载波频率Rx和/或发送载波频率Tx以便确定最优天线调谐配置。因此，该动态天线调谐方法可基于一组当前的、最近过去的和/或预测的将来的发送和/或接收通信信道条件来优化UE的性能。
在图2中，BB/RF天线调谐控制器153向天线调谐电路152提供输入参数，以便动态地调谐天线装置。在一个实施例中，BB/RF天线调谐控制器153基于图4的流程图400和式(1)来计算最优天线调谐配置。在另一实施例中，BB/RF天线调谐控制器153基于图3的流程图300来计算最优天线调谐配置。
图5根据一些实施例图示了可作为UE 102的一部分的装置500的框图。图5的装置可被配置为根据一个或多个实施例执行动态天线调谐。应明白，图5中图示和参考图5描述的组件、设备或元件可能不是必须的，从而在某些实施例中可省略其中一些。此外，一些实施例可包括更多或不同的组件、设备或元件，超出图5中所示和参考图5描述的那些。
在一些示例实施例中，装置500可包括处理电路506，该处理电路506可配置来根据本文公开的一个或多个实施例执行动作。在此，处理电路506可被配置为根据各种实施例执行装置500的一个或多个功能和/或控制这些功能的性能，从而可提供用于根据各种实施例执行装置500的功能的手段。处理电路506可被配置为根据一个或多个实施例执行数据处理、应用执行和/或其他处理和管理服务。
在一些实施例中，装置500或者其(一个或多个)部分或(一个或多个)组件——诸如处理电路506——可包括一个或多个芯片集，每个芯片集可包括一个或多个芯片。处理电路506和/或装置500的一个或多个另外的组件因此在一些情况下可被配置为在包括一个或多个芯片的芯片集上实现实施例。在装置500的一个或多个组件被实现为芯片集的一些示例实施例中，该芯片集当在计算设备——例如UE102——上实现或者以其他方式可操作地耦合到该计算设备时可能够使得该计算设备——例如UE 102——能够在无线网络100中操作。从而，例如，装置500的一个或多个组件可提供被配置为使得计算设备能够利用一个或多个蜂窝无线技术通信的芯片集。在一些实施例中，处理电路506可包括处理器502，并且在一些实施例中，诸如在图5所示的那个中，处理电路506还可包括存储器504。处理电路506可与无线电路510和/或信道估计模块508通信或者以其他方式控制无线电路510和/或信道估计模块508。
处理器502可实现为多种形式。例如，处理器502可实现为各种基于硬件的处理手段，诸如微处理器、协处理器、控制器或者各种其他计算或处理设备，包括集成电路，诸如例如ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)、其某种组合，等等。虽然被示为单个处理器，但应明白处理器502可包括多个处理器。多个处理器可与彼此进行操作性通信并且可以总体被配置为执行如本文描述的装置500的一个或多个功能。在一些实施例中，处理器502可被配置为执行可存储在存储器504中或者可以以其他方式可被处理器502访问的指令。这样，无论是由硬件还是由硬件和软件的组合来配置，处理器502在被相应配置时都可能够根据各种实施例来执行操作。
在一些实施例中，存储器504可包括一个或多个存储器设备。存储器504可包括固定和/或可移除存储器设备。在一些实施例中，存储器504可提供非暂态计算机可读存储介质，该介质可存储可被处理器502执行的计算机程序指令。在此，存储器504可被配置为存储信息、数据、应用、和/或指令等等，用于使得装置500能够根据一个或多个示例实施例实现各种功能。在一些实施例中，存储器504可经由用于在装置500的组件之间传递信息的一个或多个总线与处理器502、无线电路510或信道估计模块508中的一个或多个通信。
装置500还可包括无线电路510。无线电路510可被配置为使得装置500能够根据一个或多个无线联网技术来发送无线信号和接收信号。这样，无线电路510可使得装置500能够向无线网络的eNodeB 110(或者等同物)发送信号和从其接收信号。在一些实施例中，无线电路510包括硬件和/或软件模块来执行操作以将数字数据转换成模拟无线射频波形和/或将模拟无线射频波形转换成数字数据。
装置500还可包括信道估计模块508。信道估计模块508可实现为各种手段，诸如电路、硬件、包括存储在计算机可读介质(例如存储器504)上并且由处理设备(例如处理器502)执行的计算机可读程序指令的计算机程序产品或者其某种组合。在一些实施例中，处理器502(或者处理电路506)可包括或者以其他方式控制信道估计模块508。信道估计模块508可被配置为根据本文公开的一个或多个实施例执行和/或以其他方式控制信道估计。
图1B的RF电路150可以是装置500的一部分。(装置500可以是UE 102的一部分。)BB/RF天线调谐控制器153可以是处理电路506的一部分和信道估计模块508的一部分。BB/RF天线调谐控制器153可以是处理器502的一部分和存储器504的一部分。类似地，天线调谐电路152、物理天线ANT1 162和ANT2 163和RF IC和前端151可以是无线电路510的一部分。
总之，一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户设备(UE 102)的天线电路的方法包括UE 102将两个或更多个天线调谐配置的天线频率响应信息加载到UE存储器504；为将来时间段确定一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率；确定表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的一组状态；基于用于将来时间段的该组活跃接收载波频率和发送载波频率和表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的该组状态确定最优天线调谐配置；以及为将来时间段将UE 102的天线电路动态地调谐到最优天线调谐配置。
该方法还包括其中包含计算成本/增益函数的最大值的自变量(argmax)的确定最优天线调谐配置。成本/增益函数是基于两个或更多个天线调谐配置中的每一个的天线频率响应信息；用于将来时间段的该组活跃接收载波频率和发送载波频率；以及表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的该组状态来计算的。该组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率包括一个或多个活跃接收载波频率和/或一个或多个活跃发送载波频率的组合，其中该一个或多个活跃接收载波频率和/或一个或多个活跃发送载波频率的组合是为将来时间段确定的。
根据本发明的一种实施例，提供了一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户设备UE的天线电路的方法，所述方法包括：在所述UE处：将两个或更多个天线调谐配置的天线频率响应信息加载到UE存储器；为将来时间段确定一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率；确定表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的一组状态；基于用于所述将来时间段的所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率以及表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的所述一组状态来确定最优天线调谐配置；以及为所述将来时间段而将所述UE的天线电路动态地调谐到所述最优天线调谐配置。在所述方法中，确定所述最优天线调谐配置可以包括：计算成本/增益函数的最大值的自变量argmax。在所述方法中，所述成本/增益函数可以包括：两个或更多个天线调谐配置中的每一个的天线频率响应信息；用于所述将来时间段的所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率；以及表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的所述一组状态。在所述方法中，所述成本/增益函数可以是表征天线调谐配置的发送功率水平和接收信号强度的函数。所述方法还可以包括：分开分析所述活跃接收载波频率和所述活跃发送载波频率以便确定所述最优天线调谐配置。所述方法还可以提供单频率载波系统的天线电路调谐。在所述方法中，所述天线频率响应信息可以包括所述两个或更多个天线调谐配置中每一个的一组天线频率响应。在所述方法中，所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率可以包括一个或多个活跃接收载波频率和一个或多个活跃发送载波频率的组合，其中所述一个或多个活跃接收载波频率和所述一个或多个活跃发送载波频率的所述组合是为所述将来时间段确定的。
根据本发明的一种实施例，提供了一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户设备UE的天线电路的设备，所述设备包括：在所述UE处：用于将两个或更多个天线调谐配置的天线频率响应信息加载到UE存储器的装置；用于为将来时间段确定一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率的装置；用于确定表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的一组状态的装置；用于基于用于所述将来时间段的所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率以及表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的所述一组状态来确定最优天线调谐配置的装置；以及用于为所述将来时间段而将所述UE的天线电路动态地调谐到所述最优天线调谐配置的装置。在所述设备中，用于确定所述最优天线调谐配置的装置可以包括：用于计算成本/增益函数的最大值的自变量argmax的装置。在所述设备中，所述成本/增益函数可以包括：两个或更多个天线调谐配置中的每一个的天线频率响应信息；用于所述将来时间段的所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率；以及表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的所述一组状态。在所述设备中，所述成本/增益函数可以是表征天线调谐配置的发送功率水平和接收信号强度的函数。所述设备还可以包括：用于分开分析所述活跃接收载波频率和所述活跃发送载波频率以便确定所述最优天线调谐配置的装置。在所述设备中，所述设备可以提供单频率载波系统的天线电路调谐。在所述设备中，所述天线频率响应信息可以包括所述两个或更多个天线调谐配置中每一个的一组天线频率响应。在所述设备中，所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率可以包括一个或多个活跃接收载波频率和一个或多个活跃发送载波频率的组合，其中所述一个或多个活跃接收载波频率和所述一个或多个活跃发送载波频率的所述组合是为所述将来时间段确定的。
根据本发明的一种实施例，提供了一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户设备UE的天线电路的设备，所述设备包括：天线调谐电路，所述天线调谐电路耦合在收发器的射频集成电路(RFIC)和前端与一个或多个物理天线之间，其中所述天线调谐电路包括可调整硬件组件；以及天线调谐控制器，所述天线调谐控制器耦合到所述天线调谐电路，其中，所述天线调谐控制器通过为所述天线调谐电路的所述可调整硬件组件确定值来优化所述多频带多载波无线系统中的天线电路的调谐，其中，所述天线电路包括所述一个或多个物理天线和所述天线调谐电路。在所述设备中，所述天线调谐控制器可以计算成本/增益函数的最大值的自变量argmax来确定所述天线调谐电路的所述可调整硬件组件的值。在所述设备中，所述成本/增益函数可以包括：所述天线电路的两个或更多个天线调谐配置的天线频率响应信息；用于将来时间段的一组活跃接收频率和活跃发送频率；以及表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的一组状态。在所述设备中，所述可调整硬件组件包括可调整电容器和可调整电感器。在所述设备中，所述设备为了将来时间段而配置和优化所述天线电路的调谐。在所述设备中，配置和优化所述天线电路的调谐的执行时间小于1毫秒。在所述设备中，所述UE被配置为使用包括一个或多个活跃接收载波频率和一个或多个活跃发送载波频率的组合的一组载波频率。在所述设备中，所述一个或多个活跃接收载波频率和所述一个或多个活跃发送载波频率的所述组合是为将来时间段确定的。
根据本发明的一种实施例，提供了一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户设备UE的天线电路的设备，所述设备包括：用于为将来时间段测量两个或更多个活跃载波频率的信号强度的装置；用于确定所述两个或更多个活跃载波频率中的哪个具有最差的测量到的信号强度的装置；以及用于动态地调谐所述天线电路以优化具有所述最差的测量到的信号强度的载波频率的信号强度的装置。在所述设备中，用于动态地调谐所述天线电路的装置可以包括用于为了将来时间段而动态地调整天线调谐硬件的装置。在所述设备中，所述两个或更多个活跃载波频率可以包括一个或多个接收载波频率和一个或多个发送载波频率的组合。所述设备还可以包括：用于分开分析所述接收载波频率和发送载波频率以便确定最优天线调谐配置的装置。
根据本发明的一种实施例，提供了一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户方法UE的天线电路的方法，所述方法包括：为将来时间段测量两个或更多个活跃载波频率的信号强度；确定所述两个或更多个活跃载波频率中的哪个具有最差的测量到的信号强度；以及动态地调谐所述天线电路以优化具有所述最差的测量到的信号强度的载波频率的信号强度。在所述方法中，动态地调谐所述天线电路可以包括为了将来时间段而动态地调整天线调谐硬件。在所述方法中，所述两个或更多个活跃载波频率可以包括一个或多个接收载波频率和一个或多个发送载波频率的组合。所述方法还可以包括：分开分析所述接收载波频率和发送载波频率以便确定最优天线调谐配置。
以上描述为了说明而使用了具体的术语来提供对所描述的实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将会清楚，要实现所描述的实施例并不要求这些具体细节。从而，对本文描述的具体实施例的以上描述是为了例示和描述而给出的。它们的目标并不是毫无遗漏或者将实施例限制到所公开的确切形式。本领域普通技术人员将会清楚，根据以上教导，许多修改和变化是可能的。

Claims (20)

1.一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户设备UE的天线电路的方法，所述方法包括：
在所述UE处：
将两个或更多个天线调谐配置的天线频率响应信息加载到UE存储器；
为将来时间段确定一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率；
确定表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的一组状态；
基于用于所述将来时间段的所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率以及表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的所述一组状态来确定最优天线调谐配置；以及
为所述将来时间段而将所述UE的天线电路动态地调谐到所述最优天线调谐配置。
2.如权利要求1中所述的方法，其中，确定所述最优天线调谐配置包括：计算成本/增益函数的最大值的自变量argmax。
3.如权利要求2中所述的方法，其中，所述成本/增益函数包括：
两个或更多个天线调谐配置中的每一个的天线频率响应信息；
用于所述将来时间段的所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率；以及
表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的所述一组状态。
4.如权利要求2中所述的方法，其中，所述成本/增益函数是表征天线调谐配置的发送功率水平和接收信号强度的函数。
5.如权利要求1中所述的方法，还包括：分开分析所述活跃接收载波频率和所述活跃发送载波频率以便确定所述最优天线调谐配置。
6.如权利要求1中所述的方法，其中，所述方法提供单频率载波系统的天线电路调谐。
7.如权利要求1中所述的方法，其中，所述天线频率响应信息包括所述两个或更多个天线调谐配置中每一个的一组天线频率响应。
8.如权利要求1中所述的方法，其中，所述一组活跃接收载波频率和活跃发送载波频率包括一个或多个活跃接收载波频率和一个或多个活跃发送载波频率的组合，其中所述一个或多个活跃接收载波频率和所述一个或多个活跃发送载波频率的所述组合是为所述将来时间段确定的。
9.一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户设备UE的天线电路的设备，所述设备包括：
天线调谐电路，所述天线调谐电路耦合在收发器的射频集成电路(RF IC)和前端与一个或多个物理天线之间，其中所述天线调谐电路包括可调整硬件组件；以及
天线调谐控制器，所述天线调谐控制器耦合到所述天线调谐电路，
其中，所述天线调谐控制器通过为所述天线调谐电路的所述可调整硬件组件确定值来优化所述多频带多载波无线系统中的天线电路的调谐，
其中，所述天线电路包括所述一个或多个物理天线和所述天线调谐电路。
10.如权利要求9中所述的设备，其中，所述天线调谐控制器计算成本/增益函数的最大值的自变量argmax来确定所述天线调谐电路的所述可调整硬件组件的值。
11.如权利要求10中所述的设备，其中，所述成本/增益函数包括：
所述天线电路的两个或更多个天线调谐配置的天线频率响应信息；
用于将来时间段的一组活跃接收频率和活跃发送频率；以及
表征当前上行链路通信信道条件和当前下行链路通信信道条件的一组状态。
12.如权利要求9中所述的设备，其中，所述可调整硬件组件包括可调整电容器和可调整电感器。
13.如权利要求9中所述的设备，其中，所述设备为了将来时间段而配置和优化所述天线电路的调谐。
14.如权利要求13中所述的设备，其中，配置和优化所述天线电路的调谐的执行时间小于1毫秒。
15.如权利要求9中所述的设备，其中，所述UE被配置为使用包括一个或多个活跃接收载波频率和一个或多个活跃发送载波频率的组合的一组载波频率。
16.如权利要求15中所述的设备，其中，所述一个或多个活跃接收载波频率和所述一个或多个活跃发送载波频率的所述组合是为将来时间段确定的。
17.一种用于动态地调谐多频带多载波无线系统中的用户设备UE的天线电路的设备，所述设备包括：
用于为将来时间段测量两个或更多个活跃载波频率的信号强度的装置；
用于确定所述两个或更多个活跃载波频率中的哪个具有最差的测量到的信号强度的装置；以及
用于动态地调谐所述天线电路以优化具有所述最差的测量到的信号强度的载波频率的信号强度的装置。
18.如权利要求17中所述的设备，其中，用于动态地调谐所述天线电路的装置包括用于为了将来时间段而动态地调整天线调谐硬件的装置。
19.如权利要求17中所述的设备，其中，所述两个或更多个活跃载波频率包括一个或多个接收载波频率和一个或多个发送载波频率的组合。
20.如权利要求19中所述的设备，还包括：用于分开分析所述接收载波频率和发送载波频率以便确定最优天线调谐配置的装置。
CN201510185482.7A 2014-04-21 2015-04-20 用于多频带多载波无线系统的动态天线调谐 Active CN105024726B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/257,915 2014-04-21
US14/257,915 US9693238B2 (en) 2014-04-21 2014-04-21 Dynamic antenna tuning for multi-band multi-carrier wireless systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105024726A true CN105024726A (zh) 2015-11-04
CN105024726B CN105024726B (zh) 2018-06-19

Family

ID=54250087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510185482.7A Active CN105024726B (zh) 2014-04-21 2015-04-20 用于多频带多载波无线系统的动态天线调谐

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9693238B2 (zh)
JP (1) JP6042934B2 (zh)
CN (1) CN105024726B (zh)
DE (1) DE102015206642A1 (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105915325A (zh) * 2016-06-28 2016-08-31 广东欧珀移动通信有限公司 载波聚合中载波参数的设置方法、装置及移动终端
US9693238B2 (en) 2014-04-21 2017-06-27 Apple Inc. Dynamic antenna tuning for multi-band multi-carrier wireless systems
CN110022597A (zh) * 2018-01-09 2019-07-16 摩托罗拉移动有限责任公司 动态减少通信装置的天线调谐器的电流消耗
CN110546898A (zh) * 2017-04-17 2019-12-06 惠普发展公司，有限责任合伙企业 用于多频带天线调谐的信道轮询
WO2020024118A1 (zh) * 2018-07-31 2020-02-06 华为技术有限公司 一种可调天线及通信终端
CN111010206A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 中兴通讯股份有限公司 天线调谐方法、装置、移动终端及计算机可读存储介质
CN112004266A (zh) * 2019-05-27 2020-11-27 苹果公司 跨多个载波的动态处理资源分配
CN112134627A (zh) * 2020-09-23 2020-12-25 努比亚技术有限公司 一种天线调谐方法、设备及计算机可读存储介质
CN112187377A (zh) * 2020-09-02 2021-01-05 珠海格力电器股份有限公司 一种天线调频系统、调频方法、设备及介质
CN114270711A (zh) * 2019-08-14 2022-04-01 三星电子株式会社 用于调整天线配置的电子装置及其操作方法
WO2023236053A1 (zh) * 2022-06-07 2023-12-14 北京小米移动软件有限公司 控制信息确定方法及装置、终端和计算机可读存储介质

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170272108A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-21 Qualcomm Incorporated Modem adaptive antenna tuning (maat)
US10021641B2 (en) * 2016-04-01 2018-07-10 Marcellus Chen Electronic device with wireless power transfer and reduced power consumption
US10536943B2 (en) 2016-07-25 2020-01-14 Blackberry Limited Method and apparatus for dynamic tuning
US10128885B2 (en) 2016-07-25 2018-11-13 Blackberry Limited Method and apparatus for dynamic tuning
US10461782B2 (en) * 2016-07-25 2019-10-29 Blackberry Limited Method and apparatus for dynamic tuning
US9775121B1 (en) 2017-01-19 2017-09-26 Sprint Spectrum L.P. Dynamic control of reference-signal transmission power based on reference signal coverage quality at or near half-way point between base stations
KR102630998B1 (ko) 2017-05-04 2024-01-30 삼성전자 주식회사 단일 반송파 광대역 동작을 위한 대역폭 부분 구성
US10050677B1 (en) 2017-05-23 2018-08-14 Nxp B.V. Antenna coil tuning mechanism for magnetic communication
KR102356971B1 (ko) * 2017-10-18 2022-01-28 삼성전자주식회사 반송파 집성을 이용한 데이터 전송을 위한 방법 및 그 전자 장치
US11304071B2 (en) 2018-09-24 2022-04-12 Qualcomm Incorporated Radio control based on operational performance feedback
US11172380B2 (en) 2019-01-24 2021-11-09 Apple Inc. Systems and methods for real-time adaptive antenna frequency response optimization for multi-carrier wireless systems
KR102608378B1 (ko) * 2019-06-18 2023-12-01 삼성전자주식회사 안테나의 성능을 최적화하기 위한 전자 장치의 구조 및 그에 관한 방법
KR20220042839A (ko) * 2020-09-28 2022-04-05 삼성전자주식회사 전자 장치의 수신 빔 선택 방법 및 전자 장치
CN115314065A (zh) * 2022-07-11 2022-11-08 成都爱旗科技有限公司 一种射频模组、射频模组的板载天线切换方法及电子设备
CN116722881B (zh) * 2022-09-20 2024-07-12 荣耀终端有限公司 天线调谐方法和电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101133560A (zh) * 2005-02-17 2008-02-27 京瓷公司 移动站通信业务状态的天线调整系统和方法
JP4821224B2 (ja) * 2005-09-08 2011-11-24 株式会社ケンウッド アンテナ整合装置及びアンテナ整合方法
US20130053088A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for power cutback in a simultaneous dual frequency band call
WO2013052277A2 (en) * 2011-09-19 2013-04-11 Qualcomm Incorporated Adaptive tuning of an impedance matching circuit in a wireless device
US20130120200A1 (en) * 2011-02-17 2013-05-16 Ethertronics, Inc Multi leveled active antenna configuration for multiband mimo lte system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2546136A1 (en) 2003-11-24 2005-06-02 Ross L. Lintelman Method and apparatus for utilizing a directional beam antenna in a wireless transmit/receive unit
US7817967B2 (en) 2005-06-21 2010-10-19 Atc Technologies, Llc Communications systems including adaptive antenna systems and methods for inter-system and intra-system interference reduction
US7911402B2 (en) * 2008-03-05 2011-03-22 Ethertronics, Inc. Antenna and method for steering antenna beam direction
US7991363B2 (en) * 2007-11-14 2011-08-02 Paratek Microwave, Inc. Tuning matching circuits for transmitter and receiver bands as a function of transmitter metrics
WO2010075190A2 (en) 2008-12-24 2010-07-01 Rayspan Corporation Rf front-end module and antenna systems
US8583035B2 (en) 2010-02-02 2013-11-12 Blackberry Limited Multiple input multiple output user equipment radio frequency assistant system
US8953474B2 (en) 2012-04-09 2015-02-10 Blackberry Limited Optimized uplink performance via antenna selection
US9693238B2 (en) 2014-04-21 2017-06-27 Apple Inc. Dynamic antenna tuning for multi-band multi-carrier wireless systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101133560A (zh) * 2005-02-17 2008-02-27 京瓷公司 移动站通信业务状态的天线调整系统和方法
JP4821224B2 (ja) * 2005-09-08 2011-11-24 株式会社ケンウッド アンテナ整合装置及びアンテナ整合方法
US20130120200A1 (en) * 2011-02-17 2013-05-16 Ethertronics, Inc Multi leveled active antenna configuration for multiband mimo lte system
US20130053088A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for power cutback in a simultaneous dual frequency band call
WO2013052277A2 (en) * 2011-09-19 2013-04-11 Qualcomm Incorporated Adaptive tuning of an impedance matching circuit in a wireless device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9693238B2 (en) 2014-04-21 2017-06-27 Apple Inc. Dynamic antenna tuning for multi-band multi-carrier wireless systems
CN105915325A (zh) * 2016-06-28 2016-08-31 广东欧珀移动通信有限公司 载波聚合中载波参数的设置方法、装置及移动终端
CN105915325B (zh) * 2016-06-28 2017-11-03 广东欧珀移动通信有限公司 载波聚合中载波参数的设置方法、装置及移动终端
US11310797B2 (en) 2017-04-17 2022-04-19 Hewlett-Packard Development Company L.P. Channel polling for multi-frequency band antenna tuning
CN110546898A (zh) * 2017-04-17 2019-12-06 惠普发展公司，有限责任合伙企业 用于多频带天线调谐的信道轮询
CN110022597A (zh) * 2018-01-09 2019-07-16 摩托罗拉移动有限责任公司 动态减少通信装置的天线调谐器的电流消耗
WO2020024118A1 (zh) * 2018-07-31 2020-02-06 华为技术有限公司 一种可调天线及通信终端
US11601145B2 (en) 2018-07-31 2023-03-07 Huawei Technologies Co., Ltd. Tunable antenna and communications terminal
WO2020073807A1 (zh) * 2018-10-08 2020-04-16 中兴通讯股份有限公司 天线调谐方法、装置、移动终端及计算机可读存储介质
CN111010206A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 中兴通讯股份有限公司 天线调谐方法、装置、移动终端及计算机可读存储介质
CN112004266A (zh) * 2019-05-27 2020-11-27 苹果公司 跨多个载波的动态处理资源分配
CN114270711A (zh) * 2019-08-14 2022-04-01 三星电子株式会社 用于调整天线配置的电子装置及其操作方法
CN114270711B (zh) * 2019-08-14 2023-10-31 三星电子株式会社 用于调整天线配置的电子装置及其操作方法
US11824276B2 (en) 2019-08-14 2023-11-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device for adjusting antenna configuration and method for operating same
CN112187377A (zh) * 2020-09-02 2021-01-05 珠海格力电器股份有限公司 一种天线调频系统、调频方法、设备及介质
CN112134627A (zh) * 2020-09-23 2020-12-25 努比亚技术有限公司 一种天线调谐方法、设备及计算机可读存储介质
WO2023236053A1 (zh) * 2022-06-07 2023-12-14 北京小米移动软件有限公司 控制信息确定方法及装置、终端和计算机可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN105024726B (zh) 2018-06-19
DE102015206642A1 (de) 2015-10-22
JP2015208006A (ja) 2015-11-19
JP6042934B2 (ja) 2016-12-14
US20150305035A1 (en) 2015-10-22
US9693238B2 (en) 2017-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105024726A (zh) 用于多频带多载波无线系统的动态天线调谐
CN111954994B (zh) 新无线电(nr)中的直流(dc)频调位置的上行链路信令
CN108111280B (zh) 参考信号配置、信息的发送、信息的接收方法及装置
KR102044539B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
US11818060B2 (en) Scheduling data transmissions between a mobile terminal and a base station in a wireless communications network using component carriers
US11757509B2 (en) Intelligent distributed relay system
CN109997389B (zh) 终端装置、基站装置以及通信方法
US10326568B2 (en) Method and apparatus for supporting frequency hopping for low cost user equipment in wireless communication system
EP3264619B1 (en) Method and device for mitigating interference in collocated transceivers
CN111527782A (zh) 无线通信系统中确定要分配给带宽部分的资源区域的方法及其设备
US20190215811A1 (en) Channel partitioning for frequency-hopping narrowband iot
CN114651507A (zh) 用于无线通信系统中的pusch调度的技术
CN110999364A (zh) 通信装置以及通信方法
CN116158142A (zh) 基于覆盖级别的寻呼载波选择技术
CN114731175A (zh) 无线通信网络中的子带预编码信令
CN114868351B (zh) 用于无线通信系统中的上行链路srs时域捆绑的技术
CN111295919B (zh) 使用网络向下选择替代方案的信道状态反馈
CN117378249A (zh) 多订户身份模块设备中的机会性双sim双活动操作
CN113207137B (zh) 一种测量控制方法、终端设备及网络设备
CN116058008A (zh) 具有多波束操作的增强型初始接入
CN116158184A (zh) 感测带宽调整的能量检测门限
WO2009135499A1 (en) Dynamic control channel structure for flexible spectrum usage
CN110268771A (zh) 传输下行控制信息的方法和装置
WO2023092387A1 (en) Methods and apparatuses for control information signaling for smart repeaters in wireless communication systems
US20230354279A1 (en) Systems and methods to include demodulation reference signal bundling in multi-subscriber identity module devices

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant