CN105281735A - 矩阵开关 - Google Patents
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Abstract
矩阵开关包括按矩阵配置形式的多个开关元件、以及操作以经由该开关元件动态地选择一个或多个信号路由的控制器。该矩阵开关可以操作以将在天线端口之间的多个信号路由动态地路由至收发器端口、发射器端口、接收器端口或者终端端口中的至少一个。该控制器可以基于一组判据而选择信号路由,该一组判据可以包括使用条件、无线电资源条件或者传播条件中的至少一个。
Description
技术领域
本公开涉及通信领域,更具体地涉及一种用于通信的矩阵开关。
背景技术
移动无线装置诸如智能手机、平板个人电脑和膝上型计算机通常包括多个无线电收发器,这些无线电收发器使装置能够连接至蜂窝无线电网络、局域网、和不同网络的组合、以及不属于网络的装置。为了通过这类无线电网络提供增强的数据速率,方便性激发了通过利用载频聚合技术而将单独的射频载频组合。这些技术将来自相同频带(带内连续和带内非连续)的或者来自不同频带(带间非连续)的两个或者多个分量载频组合。载频聚合可以用于对上行链路和下行链路两者的数据速率进行类似的增强。对载频的组合帮助无线装置操作多个收发器。除了载频聚合之外,分集技术和空间多路复用也不仅增加了通信信道的吞吐量,而且同时涉及操作多个收发器。
附图说明
图1是图示了根据所描述的各个方面的用于利用矩阵开关的通信环境的框图。
图2是图示了根据所描述的各个方面的用于具有生成信号路由的开关元件的矩阵开关的系统的框图。
图3是根据所描述的各个方面的利用了矩阵开关的装置的框图。
图4是图示了根据所描述的各个方面的矩阵开关的各个部件的另一框图。
图5是图示了根据所描述的各个方面的矩阵开关的另一框图。
图6是图示了根据所描述的各个方面的另一矩阵开关的框图。
图7是图示了根据所描述的各个方面的矩阵开关操作的方法的流程图。
图8是图示了根据所描述的各个方面的矩阵开关操作的另一方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图对本公开进行描述,其中在整个附图中类似的附图标记用于表示类似的元件,并且其中所图示的结构和装置并不一定是按照比例绘制而成。如此处所利用的,术语“部件(component)”、“系统”、“接口”等旨在表示与计算机相关的实体、硬件、软件(例如,在执行中的软件)和/或固件。例如,部件可以是处理器、在处理器上操作的进程、控制器、对象、可执行文件、程序、存储装置和/或具有处理装置的计算机。以图示的方式,在服务器上操作的应用和服务器也可以是部件。一个或多个部件可以驻存在进程内,以及部件可以局域化在一个计算机中以及/或者分布在两个或者两个以上的计算机之间。在此处可以描述元件的组(set)或者其他部件的组,其中术语“组”可以诠释为“一个或多个”。
进一步地,这些部件由其上存储有各种数据结构的各种计算机可读存储介质比如例如模块而执行。该部件可以经由本地和/或远程过程,诸如根据具有一个或多个数据包的信号,来进行通信,(该数据包例如是来自经由该信号而在本地系统中、在分布式系统中、和/或跨网络(诸如互联网、局域网、广域网或者具有其他系统的相似网络)与另一部件相互作用的一个部件的数据)。
作为另一示例,部件可以是具有特定功能的装置,该特定功能由机械部分(part)来提供,该机械部分由电气或电子电路系统来操作;其中该电气或电子电路系统可以由软件应用或固件应用来操作,该软件应用或固件应用由一个或多个处理器来执行。该一个或多个处理器可以位于该装置的内部或者外部,并且可以执行该软件应用或固件应用的至少一部分。作为又一示例,部件可以是这样的具有特殊功能的装置,该特定功能由不具有机械部分的电子部件来提供;在该电子部件中可以包括一个或多个处理器,以执行至少部分地实现了该电子部件的该功能的软件和/或固件。
词语“示例性”的使用旨在以具体的方式来展示构想。如在本申请中使用的,术语“或者”旨在表示包括性的“或者”,而非排他性的“或者”。即,除非另外特别指出、或者从上下文显而易见,否则“X采用A或者B”旨在表示任何自然包括性的排列组合。即,如果X采用A,X采用B,或X采用A和B二者;则在任何上述情况下均满足“X采用A或B”。另外,除非另外特别指出、或者从上下文显而易见是指单数形式,否则在本申请和所附权利要求书中使用的“一”和“一个”应该一般性地解释为表示“一个或多个”。此外,就在详细说明和权利要求书中使用术语“包含”、“含有”、“具有”或者其变型而言,这类术语旨在以与术语“包括”相似的方式而是包括性的。
考虑到上面所描述的无线电通信的不足,描述了无线装置的各个方面,以通过采用矩阵开关来利用分集接收、载频聚合、或者的多输入多输出(MIMO)装置中的至少一个。该矩阵开关可以包括开关元件组。这些开关元件可以按矩阵开关的矩阵配置而配置、启用或者修改,以便从耦合至矩阵开关的输入和输出、或者各个端口之间,动态地生成不同的信号路由。输入端口和输出端口可以按矩阵开关的矩阵配置而配置为例如列、行或者层。
可以根据不同判据的变化或者识别出的判据,经由矩阵开关的开关元件,来生成信号路径,用于实现一个或多个通信地耦合的例如天线、收发器、接收器、发射器、终端、通信部件或者其他装置的通信。响应于检测到或者接收到判据,控制器部件可以操作以:通过矩阵开关,来控制信号路由或者通信通路的生成,以便通过使用了各种开关元件或者路由,来利用分集接收操作、载频聚合操作或者MIMO系统操作,该各种开关元件或者路由可以基于对应的操作或者判据而彼此不同。沿着信号路由的通信可以包括射频(RF)通信,该射频(RF)通信可以包括在射频范围和/或微波频率范围内的频率范围。如在本文中的RF通信可以包括:射频范围和微波频率范围中的两者、一个或者另一个。
例如,矩阵可以包括呈矩阵配置的开关元件阵列,该阵列对M行和N列的通信输入组和通信输出组进行路由,其中M和N包括大于或等于1的整数。开关元件可以包括矩阵元件,其中例如多于一个矩阵元件可以意味着大于1×1的矩阵大小。矩阵配置可以包括方形矩阵,或者其他矩阵配置诸如矩形矩阵等,其中M行和N行在数量上不相等,提供用于在输入与输出之间的开关路由、信号路由、通信路由或者通路的多个开关。
矩阵开关可以进一步包括:控制器部件,例如控制器或者处理器,其通信地耦合至开关元件的矩阵配置,并且操作以基于一个或者多个判据来控制或生成对信号路由中的一个信号路由的选择,该一个或者多个判据包括使用条件,例如无线电资源条件或者传播条件。下面参考附图对本公开的附加方面和细节进行进一步地描述。
图1图示了根据所描述的各个方面的通信环境100的一个示例,该通信环境100在无线装置的矩阵开关或矩阵开关部件中生成不同的通信路由。通信环境100可以包括网络装置112(例如,基站)和通信装置101,该通信装置101诸如经由例如单个开关部件来利用分集接收、载频聚合或者MIMO部件处理中的至少一个以帮助不同分量载频、多路径传播、或者多个接收器和发射器部件。
网络装置112和通信装置101可以经由例如空气接口的下行链路端口和上行链路端口114、116而通信地耦合。网络装置112可以表现为一个或多个网络装置,其操作以生成一个或多个同机种网络或者异机种网络的覆盖面积,用于与网络装置112进行无线通信的通信装置101(诸如用户设备装置或者无线装置)。网络装置112可以包括:广播宏网络区域覆盖面积的一个或多个宏(小区)网络装置;或者部署在无线通信环境100内并且为在对应网络覆盖区域中的一个或多个装置101提供服务的一个或多个微网络装置(例如,Pico网络接入点、Metro网络接入点、Femto网络接入点或者其他相似的微网络接入点)。每个无线通信网络(例如,宏接入点或者微接入点)可以包括一个或多个网络装置(例如,网络装置组),诸如,彼此协同操作以便处理用于该一个或多个装置101的网络流量(例如,越区切换操作、和覆盖范围)的基站。网络装置(例如,102、104、106、108)可以是邻近装置,其重叠在彼此之内、或者在彼此近旁或附近具有覆盖边界。宏网络装置可以包括网络装置组,该网络装置是支持蜂窝的网络装置,这些网络装置可以提供不同的网络速度(例如,2G、3G、4G等)。在另一示例中,微接入点装置可以包括在小区边缘处扩展网络覆盖范围或者扩大网络环境100的网络装置组,尤其是在接入会受限或者不可用的情况下;并且可以包括任何标准,诸如例如WCDMA、GSM、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX或者LTE或者其他解决方案。此处的无线通信环境100和其他环境或者系统不限于通过示例描述的任何一种实施方式,并且也可以采用各种其他架构。例如,通信环境100的一个或多个网络装置112,可以在无线通信环境100内部署任何数量的Wi-Fi接入点和相应服务面积,进一步包括其他网络机构、以及其他网络层和技术。附加示例还包括可在无线通信环境内操作的非联网装置。
装置101包括矩阵开关或者矩阵开关部件102、输入端口组104、输出端口组106、控制器部件108、和利用分集接收、载频聚合、MIMO通信中的至少一个或者其任何组合的数据存储装置110。矩阵开关102可以帮助在输入端口组104与输出端口组106之间生成不同的通信路由或者信号路由。例如,对于例如大于1×1的矩阵配置,矩阵开关102可以操作开关元件或者可开关元件(开关),提供用于至少一个天线和至少两个发射器/接收器/终端部件的连接、或者用于至少两个天线和至少一个发射器/接收器/终端部件的连接。
输入端口组104可以包括例如到一个或多个接收器或者天线的连接,该一个或多个接收器或者天线的连接可以根据无线电资源条件,而对应于与装置101通信的各个网络装置的不同带宽、不同操作频率、或者不同网络,该无线电资源条件诸如是在输入端口组处的可用的资源或者配置、耦合至信号路由的装置、耦合至该装置的电路或者部件。输出端口106可以同样地包括例如到一个或多个发射器、接收器、收发器、端子、终端等的连接,其对应于例如不同带宽、不同操作频率、不同网络或者网络装置的不同资源条件。端口不仅可以包括连接,而是也可以包括地址、信道、单独存在的通信/信号路由端子、或者其他单独存在的部件,其包括用于将不同信号传递至通信环境100的一个或多个通信部件的逻辑或者物理链路。
装置101进一步包括例如处理器、控制器或者控制器部件108,其可以与一个或多个数据存储器110通信,以处理并且存储在通信环境100内的在载频聚合、分集接收或者MIMO信道处理中所利用的各种通信。控制器部件108例如可以是数字信号处理器、微控制器、收发器处理器、逻辑阵列、算术逻辑阵列、或者任何其他部件,该其他部件操作以接收一个或多个数据并且转换该数据以操作矩阵开关102,以便在输入端口104与输出端口106之间配置不同信号路由。控制器部件108可以操作以确定或存储一个或者多个判据并且通过基于各种判据而生成矩阵开关102的不同信号路由来帮助通信。
例如,控制器108可以操作地耦合至矩阵开关102,并且可以是例如专用控制器108,该专用控制器108操作以,根据包括使用条件、无线电资源条件、或者传播条件的判据,来选择经由矩阵开关102的一定数目的开关或者开关元件(例如,两个或者两个以上的开关元件)的信号路由。
使用条件可以例如包括但不限于操作、进程或者算法,根据该操作、进程或者算法,装置101、矩阵开关102或者与其耦合的任何部件相对于在环境100内的一个多个对象(object)、对象位置、或者对象的附近,而被引导、定向、转角、处理或者相遇。例如,该对象可以包括用户的手、或者关于装置101的任何其他对象。使用条件可以包括对象的速度、加速度、定向或者其他参数,它们都可以相对于装置101而被感测或者确定,作为在给定时间段中在通信环境100内的装置101的使用条件或者当前使用条件。就这方面而言,装置101或者环境100可以包括一个或多个传感器(未示出),用于提供用于确定判据的至少一个数据,该判据作为用于经由矩阵开关102而生成开关/信号/通信/通路的路由或者路径的变量、因数或函数。
在一个示例中,无线电资源条件可以包括在环境100中可用的一个或多个资源参数或者资源,诸如关于接收到并且被处理的RF通信的无线电要求或者无线电配置。无线电要求可以包括一个或多个操作频率、带宽、不同网络装置112的不同网络、时分双工(TDD)信号处理、频分双工(FDD)信号处理、区域/本地网络及其参数等。可用资源可以包括无线电配置,诸如一定数目的天线、天线的特定的带宽、与相应的天线及其频率范围相关联的调谐机构,比如调谐电路、可用网络、在使用中的开关路由、和/或用于操作在输入端口104与输出端口106之间的信号路由的部件。
在另一示例中,传播条件可以包括RF通信的方向、极化、强度/幅值、或者相关的条件。接收到RF通信的方向或者角度,关于输入端口104在强度上可以有所不同。根据几何形状、服务范围、与水平面的距离等条件,可以感测到的不同的传播条件可以导致不同的信噪比。基于与网络装置112中的一个或多个网络装置相关联的覆盖区域的邻近,一个网络通信的强度或视线传播可以与另一网络通信的强度或视线传播不同。引入的无线电波的极化或定向也可以作为条件,该条件作为用于天线选择的因数、并且由此作为用于经由矩阵开关102的开关元件的信号路由选择的因数。在基站或者装置之间的最大信号强度可以发生在例如当基站和装置都正在使用基本相同的极化之时。如此,响应于对极化的识别,控制器108可以操作以:通过考虑该极化是否为线性极化、椭圆极化等、以及考虑到其他判据,来经由矩阵开关102而选取天线端口、输入端口104、或者选择信号传播路径。
所确定的、检测的或者接收的判据可以作为变量而操作,其中控制器108经由矩阵开关102的开关元件来识别/选择需要启动的最佳路由。该判据由此可以作为动态判据或者判据变量而操作,其在给定时间帧中根据通信环境而改变。进一步地,控制器108可以通过矩阵开关102来选择信号路由,并且帮助矩阵开关102生成所选的路由作为一个或多个判据或判据变量的动态函数,该路径自身可以作为或者不作为基于用于在矩阵开关102中选择信号路由的感测到的环境100判据的动态函数的部分而做出贡献、不做出贡献和变化。虽然在此处将判据考虑为条件,但是在本上下文中使用的条件也可以是对在时间上以及在环境100内的资源当前状态的反映、或者是针对操作的前提,比如一个或多个通信参数,例如频率专用天线、特定带宽、调谐电路参数、或者调谐机构范围、端口规范、相关的参数等。
在另一方面中,装置101可以利用各种载频聚合方案,这些载频聚合方案可以操作以扩大有效带宽,诸如例如超过20MHz,或者从另一有效带宽。该载频聚合构想提出,经由矩阵开关102将多个分量载频(componentcarrier)聚合在一起,以形成更大的总发射带宽。在带内载频聚合的情况下,分量载频可以落到与例如一个物理输入端口104相同的频带中。因此,可以需要将分量载频的有效分开。矩阵开关102通信地耦合至矩阵控制器部件108,以进一步帮助在装置101内的载频聚合解决方案、或者增加在装置101与一个或多个网络装置112之间的下行链路114和上行链路116的带宽。由此,可以经由矩阵开关102将例如多个分量载频118和120聚合在一起,以形成用于下行链路端口114或上行链路116的大的总发射带宽。
例如在下行链路114中所利用的两个载频118和120,可以通过输入端口104或者在一个或多个输入端口104处连接至矩阵开关102的接收部件而被接收。同样地,相同的情况可以适用于上行链路116和输出端口106。第一和第二载频118和120可以例如经由耦合至输入端口104的天线、接收电路、或者其他接收部件而接收,这就通过选择性地经由矩阵开关102的开关元件而生成信号路由的方式,而将入边界(in-bounding)和出边界(out-bounding)的信号分布至输入端口104和输出端口106。在载频聚合的情况下,第一载频118可以被接收并且经由第一信号路径/路由而被路由,其中第二载频可以被接收并且经由第二信号路径而被路由。因为这两个分量载频118和120可以落入到与一个物理输入端口相同的频带中,所以可以使分量载频118和120分开为,使得路由可以在两个分开地选择的通信路径中在大致相同的时间或同时地发生。
进一步地,装置101可以操作以利用分集接收,其中可以经由用于处理的不同的天线端口或者输入端口104,来处理并且路由不同的分量。另外,可以通过装置101从众多网络装置接收通信,这些网络装置诸如是操作Wi-Fi网络覆盖区域的Wi-Fi网络装置、或者是操作典型小区网络的宏小区覆盖面积的宏网络装置。输入端口104由此可以操作用于分集接收处理,其中一个或多个输入端口至少部分地基于与上述的不同通信或者判据相关联的天线端口或者输入端口规范,而用于待接收、发射、处理或者存储的信号。例如,输入端口104可以包括天线部件,该天线具有天线、与天线相关联的调谐机构、或者与天线相关联的用于使频率在一个或多个范围内变化的频率调谐电路中的至少一个。
可以经由矩阵开关102的多个开关元件和控制器部件108,进一步选择并且生成多个信号路由,其中该信号路由可以作为判据的函数,来将用于MIMO装置的一个或多个输入端口104和一个或多个输出端口106通信地耦合/路由。控制器部件108例如可以配置为将与载频聚合或者分集接收相关的条件识别为判据组,并且进一步从信号路由之中选择一个或多个信号路由,该信号路由操作以使带宽容量增加有多个分量载频、或者操作以使可以经由MIMO装置而发生的多路径通信的效应减轻,这类效应诸如是交叉噪声、抖动、相移、衰减、或者多路径通信的其他潜在效应。
现在参考图2,图示了根据所描述的各个方面来帮助经由矩阵开关中的开关的一个或多个信号路由的系统。系统200可以包括具有如上面论述的相似部件的装置101,并且进一步包括开关元件202、天线部件204、通信部件206、和使用部件208。
矩阵开关102包括开关元件组202,开关元件组202操作以基于一个或者多个判据来形成信号路由、通信路径、管道(pipeline)、或者类似的路由。开关元件202可以按例如矩阵配置来布置,该矩阵配置可以通过矩阵动态地生成动态开关路由,从而使得能够在开关元件202中的一个或多个开关元件202之中发生选择性开关。矩阵可以包括例如M行214和N列216,其中M和N中的每一个都可以包括大于或等于1的整数。在一个示例中,开关元件202的矩阵配置可以包括至少一个M行204和至少两个N列216、或者至少两个M行214和至少一个N列216。在一个示例实施例中,该一个或多个M行214和该一个或多个N列216不相等,诸如其中M为3,而N为4。在另一示例中,M和N可以相等,诸如M=N=4或者例如大于1的其他这类整数。
控制器108可以操作以通过控制在矩阵配置内的开关元件或者开关202,来经由矩阵开关102而生成信号路径或路由。开关202例如操作以启动、修改或者使能信号路由,用于同时地沿着一个或多个信号路由进行传输。由控制器108选择或者启动的开关元件202的信号路由,可以包括矩阵配置的任何数目的M行214和N列216。换言之,一个或多个M行214可以具有开关元件202的操作开关,其生成一个信号路径;并且一个或多个N列216也具有开关202的操作开关,以帮助生成相同路径、或者可以经由矩阵开关的不同的一个或多个开关而同时地生成不同的第二路径。例如,来自两行和三列的开关可以生成一个信号路由,而来自一行和两列的开关可以生成另一个信号路由,其中一个或多个开关一次可以帮助这两个信号路由都启动或者仅启动一个信号路由。附加地或者可替代地,每个信号路由都可以生成有在矩阵配置中的行和列的相交处操作的一个开关元件,诸如,在行-列对、或者行-列-层对处。例如,在天线部件204之中天线部件可以耦合至M行214的第二行,而在通信部件206之中的通信部件可以耦合至第三列216。在第二行和第三列相交处的单个开关元件202可以帮助在第二行的天线部件与第三列的通信部件之间的信号路由,而不需要利用在矩阵配置内的其他开关元件。
开关元件220可以确切地规划矩阵配置的矩阵元件,并且根据控制器命令而操作,该命令作为判据的函数启动或者修改各种路由。该判据可以相对于信令数据诸如例如RF通信,以动态方式来确定(例如,识别、检测、确定、获得、感测等)。该判据也可以相对于经由矩阵开关102的路由的生成、以及经由该路由而连结的构成元件,而从存在于系统200中的条件(例如,资源、电子配置、变量、参数等)来接收、存储或者查明。这些条件可以包括通信参数、可用资源、或者将在系统200中的通信功能表征或量化的变量。例如,该判据可以包括使用条件、无线电资源条件、传播条件、或者其任何组合。
开关元件202可以包括一个或多个开关,该一个或多个开关可以例如被修改、选择或者启动,以导通或者连结一个连接点与另一个接点,诸如从一个或多个通信部件206至一个或多个天线部件204,或者反之亦然,从一个或多个天线部件204至一个或多个通信部件206。进一步地,矩阵开关102的开关元件202可以被禁用或者修改以断开、取消或者更改从一个开关元件至另一开关元件的信号路由,从而使来自邻近开关元件的信号路由在时间上不可再经由该一个开关元件操作、或者不再从该一个开关元件路由至该另一开关元件。
在进行确定时,通信部件206可以通信地耦合至矩阵开关的一个或多个输出端口或终端。通信部件206例如可以包括下列各项中的一个或多个或者其任何组合:一个或多个收发器、一个或多个接收器、一个或多个发射器、一个或多个终端、一个或多个端子、天线、端口、或者其他相似的通信装置部件。天线部件204也可以包括任何组合或者任何数目的下列各项:一个或多个收发器、一个或多个接收器、一个或多个发射器、一个或多个终端、一个或多个端子、天线、端口、或者其他类似的通信装置部件。另外,天线部件204或者通信部件206可以经由相应的行或列的一个或多个连接218而连接至矩阵开关102。每个连接218可以连接一个或多个天线部件204或者一个或多个通信部件206。例如一个连接可以存在于每个通信部件206与矩阵开关102的矩阵配置的开关元件202之间,或者多个连接可以连接例如一个通信部件206,其中相同的情况可以适用于表征天线部件204的连接。此外,不同天线部件204或通信部件206中的一个或多个天线部件或通信部件,可以耦合至在矩阵开关102的一侧或者多侧的一个或多个连接组、或者耦合至矩阵开关102的所有侧,耦合至所有侧的情况是为了例如相对于在矩阵开关102中的开关202的矩阵配置、在所有方向上或从各种维度、生成用于在不同部件之间进行通信的信号路由。
可以经由开关元件202生成矩阵开关102的信号路径,用于例如根据不同判据的变化来实现一个或多个通信地耦合的天线、收发器、接收器、发射器、终端、通信部件或者其他装置的通信,该不同判据可以包括判据变量,该判据变量随着环境条件的变化而变化,该环境条件不受或者受装置101或者其他关联因数控制。该不同判据也可以根据将在判据组内的特定判据被识别为因数而改变,其中可以将通信路由生成为包括不同因数的动态确定函数,该不同因数进一步操作作为将一个或多个函数量化以便选择并且配置开关路由的变量。响应于判据的检测或者接收,控制器108可以操作以控制通过矩阵开关而生成的信号路由或者通信路由,以便利用分集接收、载频聚合或者MIMO系统操作。
开关元件202可以包括一个或多个开关,该一个或多个开关可以是帮助一个或多个通信接触(诸如,信号路径连接、电气连接、中继连接、驱动连接等)的机电装置或者其他类似开关。进一步地,开关可以操作以利用一个或者多个能量模式或者形式(例如,相位、方向、幅值、光、电、机械、声音等)在一个或多个方向上、在一个或多个介质中、按照一个或多个频率或速度,启动、导通、引导或者生成传播通路等作为信号路由等。
使用部件208可以操作以确定使用条件,诸如,对象210的存在、对象210的位置、对象210相对于参考点的邻近或者距离、装置/开关相对于对象210或者相关方向(例如,北方)的定向212、或者使用装置101或者相对于矩阵开关102的另一条件。使用部件208因此可以操作以确定、检测或者识别控制器108的通过利用矩阵开关102的各种开关202来选择一个或多个信号路由的使用条件,并且操作以与控制器108一起处理和帮助在操作的开关路由。
例如对象210可以是通过耦合至使用部件208或者使用部件208的部分的一个或多个传感器220(诸如,针对热、光、触摸、位置等的感测条件、或者相对于装置101、开关矩阵102或系统102的其他图示出的部件的其他物理意义)而感测到或者检测到位置、邻近、存在等的一个或多个手或者其他对象(例如,树、大的结构或装置覆盖物)。可以通过使用部件208、或者通过该一个或多个传感器220,来确定或者检测矩阵开关102或者包括矩阵开关102的装置101的定向212。例如,传感器220可以是包括邻近传感器、位置检测传感器、定向传感器、加速度计、倾角计等的一个或多个传感器。
控制器108可以操作为例如与使用部件208通信,以基于或者根据检测到的一个或多个使用条件、或者在一个或多个使用条件中的一个或多个变化,经由开关或者开关元件202,帮助对一个或多个信号路由的选择、启动或者修改。与使用部件208通信的控制器108由此可以配置为,将使用条件中的与载频聚合、分集接收或者MIMO操作相关的条件识别为判据组,并且基于该识别的使用条件来利用开关元件202从潜在的信号路由之中选择信号路由。信号路径可以被选择为,相对于或者相较于开关元件202的其他信号路由,操作以使得作为判据条件的带宽容量增加有一个或多个分量载频,或者操作以减轻多路径通信的效应。使用部件208可以操作以使得经由关于天线部件204或通信部件206的信号路的分集、载频聚合或者MIMO操作最大化。例如在手出现在装置101(例如,移动装置或者其他装置)的一侧而非另一侧的情况下,矩阵开关102可以操作以在通信部件206与天线部件204之间生成信号路由,以最大化接收或者增加信号强度/接收/幅值,以便例如通过启动用于不同天线的信号路由,与通过至最临近手对象210的天线的信号路由相比,而得到大的信噪比。该相同功能可以被描述用于采用在此处所描述的其他条件或使用条件的控制器108或使用部件220的操作。另外,可以经由作为用于载频聚合、分集接收或者MIMO进程的该一个或者多个判据的函数的、矩阵开关的分别通信地耦合天线部件204和通信部件206的多个开关元件,来生成多个信号路由。
在一个方面中,移动无线装置可以包括一个或多个无线电收发器和射频前端,以在该一个或多个天线与该一个或多个收发器之间、或者在任何其他部件(例如,滤波器、放大器、阻抗等)之间,路由信号。信号流的方向可以取决于特定无线电部件的使用,无论对于传输或者接收均如此。前端电路也可以包括对信号进行调节的附加部件,其可以包括但不限于放大、滤波、频率转换和开关的函数和组合。
移动无线装置可以包括一个或者多个天线,定向该天线的以及部署该移动无线装置的定向和方法,可以影响天线的射频性能,因此影响数据通信信道的吞吐量。这又可以影响连接的质量、和用户设备(例如,装置101)体验或UE体验。作为一个示例,相对于其中第一天线部件204和第二天线204的一个或多个区域或者面积的、用户的手或者其他对象位置,可以影响位于装置101的这些区域或者特定面积内的天线或者天线部件的性能。可以根据特定的使用情况/条件来执行RF信号的路由,以选择位于具有一个天线组204或者通信部件组206的一个区域,该一个区域优于具有不同天线204或者通信部件206的另一区域。这些区域可以是在装置101内的不同位置,例如,包括不同天线或者天线配置的位置。
进一步地,用于不同的相应带宽、可调谐元件/电路、或者不同资源的不同信号路由,可以包括开关202的不同的操作模式。可以基于与特定操作模式(例如,FDD、TDD、网络连接等)相对应的判据,来选择一个区域。控制器108因此可以配置为评估、查明或者接收与装置101或者开关202相关联的不同模式和不同区域,以及与每一个模式和区域相关联的规范或者具体功能。控制器108可以操作以基于上面论述的判据、操作模式、区域位置、和与每个区域和操作模式相关的资源规范/参数来配置开关。
参考图3,图示了使用情况或者使用条件的一个示例,响应于用户可能正在使用装置101(例如,移动无线装置),以在装置101”处观看横向定向的显示屏(未示出),对比在装置101’处观看纵向定向的显示屏。例如,当观看具有横向定向的活动图像或视频内容时、或者当玩要求显示屏宽度大于显示屏高度的游戏时,横向定向的装置101”是有用的。当观看这类内容或者玩这类游戏要求无线移动装置同时经由无线电网络传送数据时,将用户的左手和/或右手或者其手指,放在不同天线区域诸如例如天线区域303或者305中的一个或者两者的附近,可以影响位于区域303或305中的天线中的一个或多个天线的射频性能。控制器108因此可以基于装置101的使用条件(例如,定向、对象位置等),将信号路由302变为对于更优区域更优的例如在装置101”处图示的信号路由308,以及可以作为开关路径302和308的修改的结果,而改变操作区域(进一步用黑体图示)。否则,在受对象干扰区域处的天线的射频性能的下降,可以导致所启动的数据通信信道或路由的吞吐量的降低,由此造成用户对该用户设备装置的体验的降低。附加地或者可替代地,天线区域304和306可以保持启动,同时其他区域(例如,310、312)则保持禁用、未上电、或者用于优化天线或者减轻在矩阵开关102内的其他天线区域或其他启动路由的干扰(诸如例如对端接点或者终端的干扰)的影响。进一步地,可以通过采用由控制器108经由修改开关202来改变信号路由,来改变天线区域,其中控制器108对开关的修改例如基于使用条件的变化、或者基于检测到另一使用条件因数,其可以提供另一变量,该另一变量可以为控制器108提供将信号路径/路由的选择的函数或权重进一步量化的另一变量,以经由一个路由优于另一个路由的、附加路由的、或者附近没有另外的路由的开关202来选择信号路由配置。
不同的天线安置区域可以克服针对特定使用情况由不同区域(例如,两个区域)所施加的性能限制,其中用户的手、双手、手指或者多个手指、或者其他周围的对象,可以对耦合在一个或多个区域内的天线或者装置部件(例如,收发器、接收器、发射器、终端、滤波器、放大器、光束发射器、光束部件、发光器、光部件、其他电子部件、其部分等)的操作造成干扰。应该指出,该区域安置是此处描述的各个方面的说明性示例,以便于参考,而对其中可以安置天线或其他装置部件的那些面积的描述应该被认为是区域安置的可能的说明性示例。
为了提供一种将任何天线连接至任何装置部件的或者将天线的任何组合连接至装置部件的任何组合的装置,可以基于在此处描述的并且在下文中进一步论述的其他判据,来选择各种不同的信号路由。出于载频聚合、分集接收或者MIMO装置操作之目的而配备有一个或多个天线部件的装置或用户设备,可以通过如下的一种装置、或者经由开关202对路由进行动态切换来满足,其在天线部件与装置部件之间对信号进行路由,从而使得天线部件与装置部件的连接可以容易地适应下列各项的变化:使用条件、无线电资源条件、传播条件、或者其因数的任何组合。
在一个方面中,信号路由302和308可以经由位于在矩阵的一个或多个维度之间的相交区段或者相交处(诸如,图示的矩阵配置的行或者列的相交处)的一个或多个开关元件202来生成。另外或者可替代地,也可以利用不位于行和列的相交处的其他开关,从而使得任何数量的开关元件202可以动态地配置,以基于在此处描述的不同判据而在一个或多个方向上生成信号路径,诸如,配置为用于不同的信号路由配置的开关元件202链或者开关元件202序列中。
现在参考图4,图示了根据所描述的各个方面的用于经由矩阵开关动态地生成传播路径、通信路由、信号通路或者路由的系统。该系统400包括与上面论述的部件相似的部件,并且进一步包括天线部件402、装置部件404、无线电资源部件406和传播部件408,这些部件通信地耦合至矩阵开关部件(例如,矩阵开关102)。
矩阵开关102耦合至一个或多个天线部件204和一个或多个通信部件206,如上面所论述的。另外,天线部件402和装置部件404在矩阵开关102,在与一个或多个天线部件204和一个或多个通信部件206不同的维度或侧处,也耦合至矩阵开关102。矩阵开关102可以配置为,在一个或多个不同的物理维度(例如,沿着z轴)提供各个维度的输入和输出。虽然三个侧在此处被图示为与包括天线部件204、通信部件206、天线部件402和装置部件404的各种部件相交,但是矩阵开关102的其他侧或者维度也可以结合有耦合其他天线部件、通信部件或者装置部件的其他维度,并且本实施例是矩阵开关102的多维灵活性的说明性示例。
例如,可以根据包括矩阵的不同开关元件202,以不同的方式扩展矩阵开关102的开关元件202的矩阵配置。开关元件202例如可以包括在各种不同的方向和维度空间中传播路径或路由的开关,该传播路径或路由可以提供用于光路径、声音通路、电路径、信令路径或者其他类型的路由。另外,开关元件202可以包括不仅仅配置为如图4所图示的4×4矩阵的开关,而且还可以跨越除了图示的二维空间之外的具有包括附加行、附加列或者附加维度的不同数量的开关元件的空间的不同阵列。例如,开关的矩阵配置可以包括该行和列,并且进一步包括层,从而使矩阵可以配置呈三维矩阵,例如,具有M行、N列和O层,其中M、N和O可以包括大于或等于1的整数。所图示的矩阵开关102也可以代表在系统400内的多个不同的矩阵开关,这些不同的矩阵开关在大小和维度上可以彼此不同。
在每个矩阵配置内,开关元件202可以运行以,耦合或路由多个不同的方向至其他开关、输入或者输出、在天线部件204、402和通信部件206和装置部件404之间的部件、以及在其不同的部件中。例如,矩阵开关可以配置至各种其他开关、或者在MIMO装置内,其中装置部件404可以包括具有接收器端和发射器端的收发器,其中在每个接收器端和发射极端处具有多个不同的天线,以便经由在该收发器端处的天线中的一个或多个天线,通过利用射束成型、信道状态信息、空间分集、队列状态信息等MIMO处理来在MIMO信道中通信,以与在网络环境内的装置并行地或同时地通信。
例如,装置部件404以及天线部件402可以沿着多路径410通信地耦合至矩阵开关,其中在矩阵开关中生成的一个或多个信号路由可以通信地耦合至路径410中的每一个。经由开关元件202生成的信号路由,可以延伸至装置部件404的每一个接收器端和/或收发器端的天线。用于生成优于其他路径的一个路径410的判据可以通过控制器108查明,其又可以操作以基于MIMO操作、参数或者功能在开关之间动态地生成各个信号路由或者路径,用于选择特定天线、特定调谐元件/电路,该特定调谐元件/电路用于来自在装置部件404的收发器端或接收端的天线之中的天线或天线部件。
装置部件404可以包括一个或多个部件,该一个或多个部件不限于通信部件或者天线,而是可以包括滤波器、放大器、监控器、二极管、终端,用于生成无源阻抗、有源阻抗、强制的理想终端阻抗等,以产生寄生效应、或者减轻多路径传播。终端可以是匹配的阻抗或电阻器部件,其可以操作以防止信号反射,比如RF信号通过生成的开关路由而被反射回来。开关路由可以是临时性的,并且配置为动态地或者实时地引导信号或者其他传输的路径流量,从而使得随着判据的变化,变量也变化,以及判据的类型或者判据因数也发变化,该判据的类型或者判据因数用于针对总地遍及系统400的通信而确定最优的信号路由。
经由矩阵开关的信号路由或者通信通路,由控制器108动态地或实时地选择、配置并且修改,以利用载频聚合、分集接收或者MIMO装置部件,基于与之相关的一个或者多个判据。无线电部件406配置为动态地确定无线电资源条件。无线电资源条件可以包括与一个或多个天线端口相关联的一个或多个带宽、至少一个天线端口的天线、网络可用性(诸如,网络速度或者Wi-Fi选项)、区域性使用(诸如,地理网络(例如,LAN、MAN等))、或者针对一个或多个专用通路/路由的操作模式是否包括频分双工操作或时分双工操作。控制器108然后可以将每个判据用作在动态函数或神经网络函数中的因数,以经由开关元件202基于无线电资源条件组而在矩阵信号路由中选择并且生成一个或多个信号路由。
传播部件408可以配置为动态地将传播条件确定为判据的部分。传播条件例如可以包括接收到的RF通信组的幅值、极化、方向中的至少一个。同样,控制器108可以操作以动态地识别传播条件组,传播条件组包括RF通信的强度、极化、或者方向,并且控制器108基于传播条件组而经由开关配置从信号路由之中选择的信号路由。
现在参考图5,图示了根据各个方面的经由开关的矩阵配置进行矩阵开关的系统。矩阵开关102和矩阵控制器108可以与系统部件和不同环境共同操作动态地识别条件,作为例如与载频聚合、分集接收和/或MIMO操作相关的判据,并且从矩阵的不同潜在信号路由之中选择一个或多个信号路由508和514,该一个或多个信号路由508和514操作以使得带宽容量增加有多个分量载频120和118。另外或者可替代地,可以对信号路径进行选择,以减轻多路径通信的各种影响,比如可以操作以减轻来自多路径传播的寄生效应或者其他影响的一个或多个终端部件516或者终端,诸如用于根据不同通信提供最佳的传输通路。使用条件、无线电资源条件、和传播条件,可以是在经由开关元件202选择不同的信号路由或者开关路径508或514时考虑为可变因数的示例条件以及其他因数或者条件。这些因数或者条件可以包括考虑已经经由矩阵开关生成的其他路径的使用部件208的条件或者使用条件,以及在学习进程中用于选择/动态生成另外的信号路由的在已经形成的或在先的信号路由中考虑的变量因数中的因数。例如,潜在干扰可以命令针对终端和新近形成的信号路由而生成开启或者活跃信号路由,以保护新近形成的信号路由不受当前信号路径的当前信号传输的影响。也可以将特定开关元件的资源限制考虑为使用条件或因数,借此,如果开关不能够开启通过其的附加路由,那么可以通过控制器108选择通过开关矩阵的不同路由。
在另一方面中,矩阵开关102可以基于经由矩阵配置将哪个部件耦合至矩阵开关的一个或多个端口、输入或者输出、以及到哪个二次部件耦合至这些部件,来生成各种开关路由。在一个示例中,天线部件502可以经由开关路由508而耦合至装置部件504,其可以包括一个或多个通信部件、电路元件、其他装置、或者装置部件。装置部件504又可以耦合至天线部件204和收发器部件506。
在一个方面中,在装置部件504与天线部件502之间可以潜在地生成一个以上的信号路径。控制器108配置为基于各种判据而生成信号路由,该判据也可以包括特定部件或装置以及与之相关的参数,该部件或者装置二次地耦合至矩阵开关,诸如经由装置部件504和信号路由508而通信地耦合至天线部件502的收发器部件506。例如,控制器108可以操作以在矩阵开关中选择优于其他信号路由的信号路由508,作为例如在天线502与收发器部件506之间传送一个分量载频118、以及不同地在天线部件510与发射器部件512之间传送另一个分量载频的结果。可以根据环境条件、通信条件、无线电资源配置、网络资源可用性、通信规范、不同网络通信(例如,Wi-Fi、3G等)来动态地修改路径或者路由。
现在参考图6,图示了根据各个方面的具有矩阵开关元件的系统600。系统600包括与上面论述的元件相似的元件,并且进一步包括确定部件、M行604的装置端口组、N列的另外的装置端口组606和O层605,其中M、N和O可以是包括整数的任何数,其由一个或多个省略号代表和图示,分别延伸到不同平面(诸如,在x、y和z方向上)中。
确定部件602配置为,基于传播条件组,动态地确定例如终端516经由在装置端口之间的信号路由而连接到矩阵配置的哪个装置端口604或者606,传播条件组包括接收的RF通信组的幅值、极化、或者方向。例如,在M行之中的装置端口604的任何一个端口都可以配置为,基于该判据而路由终端514或者耦合至终端514。例如可以作为在多个不同开关路由之中的形成在附近的其他信号路由的结果,来选择从装置端口604到终端516的终端路由或者信号路由,以便例如减少或者减轻寄生耦合或者一些其他多路径传播效应。进一步地,装置端口604可以是天线端口、或者至一个或者多个天线的链路、以及至一个或多个其他类型的装置、部件、元件、模块等的其他类型的端口。同样,确定部件602可以配置为基于与天线端口相对应的带宽、或者在不同分量载频之中对分量载频的识别,来确定在天线端口中的哪个天线端口需要路由至装置端口604。
控制器108可以与不同部件共同操作,作为分隔开的处理装置、或者作为一个部件。例如,控制器108可以运行以,基于确定在控制器外部通过采用不同的其他部件或者作为包括部件的单个单元而确定的判据,来配置不同的开关元件。控制器108可以操作以:基于对与多路径传播有关的效应的减轻,来确定在多个开关元件中修改哪个开关元件;并且与也可以作为控制器108的一部分的使用部件208、传播部件408和无线电资源部件406共同操作。
如上面论述的,可以根据包括矩阵的不同开关元件202,以不同的方式扩展矩阵开关102的开关元件202的矩阵配置。开关元件202例如可以包括在可以提供光路径、声音通路、电路径、信令路径或者其他类型的路由的各种不同的方向和维度空间中将通路或者路由传播的开关,以便传输不同形式的能量。设想了不同的矩阵配置,该矩阵配置可以跨越除了二维空间之外的在维度上包括附加行、附加列或者附加层(例如,O层)的具有不同数量开关元件的空间的不同阵列。行和列也可以包括层,并且可以配置呈例如三维矩阵,具有M行、N列和O层,其中M、N和O可以包括至少为1的整数。所图示的矩阵开关102也可以代表在系统600内的多个不同的矩阵开关,这些不同的矩阵开关在大小和维度上可以彼此有所不同。
开关元件202可以操作以经由开关101的矩阵配置的开关在多个不同的方向上耦合或者路由其他开关、输入或者输出、在天线之间的部件、部件(例如,滤波器、中继器、换能器、电感器等)、其他装置,以及在其不同部件中。例如,矩阵开关可以配置在MIMO装置内,其中装置端口可以包括或耦合至一个或多个具有接收器端和发射器端的收发器,其中在每个接收器段和发射器端处具有多个不同的天线,以便通过采用射束成型、信道状态信息、空间分集、队列状态信息等MIMO处理来在MIMO信道中通信,以与在网络环境内的装置并行地或同时地通信。
虽然在此处将在本公开内描述的方法图示和描述为一系列行为或者事件,但是要理解,所图示的这类行为或者事件的排序不应该以限制的方式进行诠释。例如,一些行为可以按照不同的顺序发生、和/或与除了在此处图示和/或描述的行为或者事件之外的其他行为或者事件并行地发生。另外,并非所有图示的行为都被要求实施在此处的说明的一个或多个方面或者实施例。进一步地,在此处描绘的行为中的一个或多个可以在一个或多个单独存在的行为和/或阶段中执行。
参考图7,图示了用于对生成用于通信的一个或多个信号路由的矩阵开关进行操作的方法700。方法700开始于702,在702处,经由具有处理装置的矩阵开关,经由矩阵开关的开关,而生成对信号路由(例如,传输网关、通路、信道、路径、或者成组的链路)的选择,以根据一个或多个判据来将至少一个输入和至少一个输出路由,该一个或多个判据包括使用条件、无线电资源条件、传播条件或其任何组合。
在704处,经由矩阵开关的矩阵配置的开关元件,该方法基于该选择沿着信号路由对RF通信进行路由。
在一个方面中,该方法可以进一步包括:基于网络带宽、操作频率、区域性位置、网络可用性、操作模式(例如,TDD、FDD、装置位置、生成的或者同时利用的其他路由的影响)、对象位置、定向、RF通信的幅值、RF通信的极化、或者RF通信的方向中的至少一个,来确定多个开关元件中针对信号路由需要启动哪个开关元件。该方法可以包括例如,经由控制器或者处理器,基于对与多路径传播相关的效应的减轻,来确定多个开关元件中需要修改哪个开关元件。经由矩阵开关的开关来选择信号路由可以包括:根据与一个或多个带宽相对应的天线部件,基于具有不同网络带宽的RF通信(例如,Wi-Fi、3G、4G等)的分集接收,来确定多个开关元件中需要修改哪个开关元件。可以经由矩阵开关的多个开关元件生成多个信号路由,该多个开关元件根据一个或者多个判据,针对多输入多输出装置,分别通信耦合或路由收发器或者发射器中的至少一个以及天线部件。现在参考图8,图示了根据各个方面的用于操作矩阵开关的处理流程。方法800开始于802,在802处,方法800包括:基于判据组,经由一个或多个信号路由,在矩阵开关部件的天线端口与装置端口之间将一个或多个RF通信路由。在804处,方法800进一步包括:根据判据组修改该一个或多个信号路由,来帮助对RF通信组的路由。该判据可以包括使用条件组、无线电资源条件组、传播条件组和其任何组合中的至少一个。
应用(例如,程序模块)可以包括执行特定任务或者实施特定抽象数据类型的例程、程序、部件、数据结构等。此外,本领域的技术人员要了解,可以利用其他系统配置来实践所公开的操作,包括单处理器系统或者多处理器系统、微型计算机、大型计算机、以及个人计算机、手持计算装置、基于微处理器或者可编程的消费性电子产品等,每一个都可以在操作上耦合至一个或多个相关联的装置。
计算装置通常可以包括多种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可以被计算机访问的任何可用介质,并且包括易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质。以示例而非限制的方式,计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括通过任何方法或者技术实施的用于存储信息(诸如,计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其他数据)的易失性和非易失性介质、可拆卸和不可拆卸介质。计算机存储介质(例如,一个或多个数据存储装置)可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或者其他存储技术、CDROM、数字通用光盘(DVD)或者其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或者其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他介质。
通信介质通常实施为计算机可读指令、数据结构、程序模块、或者在调制数据信号(诸如,载频波或者其他传输结构)中的其他数据,并且包括任何信息传递介质。术语“调制数据信号”指具有其特征集合中的一个或多个特征或者以对信号中的信息进行编码的方式而改变的信号。以示例而非限制的方式,通信介质包括有线介质(诸如,有线网络或者直接有线连接)和无线介质(诸如,声音、RF、红外和其他无线介质)。上面的任何介质的组合也应该包括在计算机可读介质的范围内。
要理解,在此处描述的各个方面可以通过硬件、软件、固件或其任何组合来实现。当在软件中实施时,功能可以存储在计算机可读介质上或者作为一个或多个指令或代码通过计算机可读介质传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,该通信介质包括帮助计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。存储介质可以是可以被通用计算机或者专用计算机访问的任何可用介质。以示例而非限制的方式,该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其他光盘存储装置、磁盘存储装置或者其他磁存储装置、或者可以用于携带或者存储期望的程序代码(意味着按指令或者数据结构的形式)并且可以被通用计算机或者专用计算机或者通用处理器或者专用处理器访问的任何其他介质。同样,适当地将任何连接称为计算机可读介质。例如,如果通过使用同轴电缆、光纤、双绞线、数字用户线路(DSL)或者无线技术(诸如,红外、无线和微波)从网页、服务器或者其他远程数据源传输软件,那么同轴电缆、光纤、双绞线、DSL或者无线技术(诸如,红外、无线和微波)均包括在介质的定义中。在本文中使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常磁性地复制数据,而光盘则利用激光光学地复制数据。上面的组合也应该包括在计算机可读介质的范围内。
结合在此处公开的各个方面所描述的各个图示性逻辑、逻辑块、模块和电路可以与通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(EPGA)或其他可编程逻辑装置、分立栅极或者晶体管逻辑、分立硬件部件、或者设计为执行在此处描述的功能的装置的任何组合一起实施或者执行。通用处理器可以是微处理器,但是在可替代实施方式中,处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实施为计算装置的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器、或任何其他这类配置。另外,至少一个处理器可以包括可操作地执行在此处描述的行为和/或动作中的一个或多个行为和/或动作的一个或多个模块。
对于软件实施,在此处描述的技术可以与执行在此处描述的功能的模块(例如,过程、功能等)一起实施。软件代码可以存储在存储器单元中并且由处理器执行。存储器单元可以实施在处理器内或者在处理器外部,在这种情况下,存储器单元可以通过在现有技术中已知的各种装置而通信地耦合至处理器。进一步地,至少一个处理器可以包括可操作地执行在此处描述的功能的一个或多个模块。
在此处描述的技术可以用于各种无线通信系统,诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其他系统。术语“系统”和“网络”常常可互换地使用。CDMA系统可以实施无线电技术,诸如通用陆地无线接入(UTRA)、CDMA2000等。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其他变型。进一步地,CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实施无线电技术,诸如全球移动通信系统(GSM)。OFDMA系统可以实施无线电技术,诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动带宽(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDM等。UTRA和E-UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的一个版本,在下行链路上采用OFDMA并且在上行链路上采用SC-FDMA。在名为“第三代合作伙伴计划(3GPP)”组织的文件中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。另外,在名为“第三代合作伙伴计划2(3GPP2)”组织的文件中描述了CDMA2000和UMB。进一步地,这类无线通信系统可以另外包括常常使用不成对未许可频谱、802.xx无线LAN、蓝牙和任何其他近程或远程无线通信技术的端到端(例如,移动到移动)临时(adhoc)网络系统。
利用单载频调制和频域均衡的单载频频分多址接入(SC-FDMA)是可以与所公开的各个方面一起利用的一种技术。SC-FDMA具有与OFDMA系统的性能和总复杂度相似的性能和基本相似的总复杂度。由于SC-FDMA信号的固有单载频结构,所以其具有更低的峰值平均功率比(PAPR)。SC-FDMA可以利用在上行通信中,其中更低的PAPR在发射功率效率方面可以有利于移动终端。
而且,在此处描述的各个方面或者特征可以实施为使用了标准的编程和/或工程技术的方法、设备、或者制品。在此处使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读装置、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括但不限于磁存储装置(例如,硬盘、软盘、磁带等)、光盘(例如,压缩盘(CD)、数字通用盘(DVD)等)、智能卡和闪速存储器装置(例如,EPROM、卡、棒、键驱动等)。另外,在此处描述的各种存储介质可以代表用于存储信息的一个或多个装置和/或其他机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括但不限于无线信道和能够存储、包含和/或携带指令和/或数据的各种其他介质。另外,计算机程序产品可以包括具有可操用于使计算机执行在此处描述的功能的一个或多个指令或者代码的计算机可读介质。
进一步地,结合在此处公开的各个方面所描述的方法或者算法的行为和/或动作可以直接实施在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或者其组合。软件模块可以在RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质可以耦合至处理器,从而使处理器可以从存储介质读取信息以及向存储介质写入信息。在可替代实施方式中,存储介质可以集成于处理器。进一步地,在一些方面中,处理器和存储介质可以在ASIC中。另外,ASIC可以在用户终端中。在可替代实施方式中,处理器和存储介质可以作为分立部件在用户终端中。另外,在一些方面中,方法或者算法的行为和/或动作可以作为代码和/或指令中的一个或者任何组合或者集合在机器可读介质和/或计算机可读介质中,该机器可读介质和/或计算机可读介质可以包含到计算机程序产品中。
上面对本公开的图示实施例的说明,包括在摘要中描述的内容,不旨在穷尽或者将所公开的实施例限于所公开的精确形式。虽然出于图示之目的对具体实施例和示例进行了描述,但是如相关领域中的技术人员可以意识到的,被认为是在这类实施例和示例的范围内的各种修改是可能的。
就这一点而言,虽然已经结合各个实施例和对应附图(在适用的情况下)对所公开的主题进行了描述,但是要理解,可以使用其他相似的实施例,或者在不脱离所描述的实施例的情况下可以对所描述的实施例进行修改和添加,以便执行所公开主题的相同的、相似的、可替代的或者可取代的功能。因此,不应该将所公开的主题限于在此处描述的任何单个实施例,而是应该被诠释为根据下面随附权利要求书的广度和范围。
尤其是对于由上面描述的部件或者结构(组件、装置、电路、系统等)执行的各个功能,除非另有指示,否则用于描述这类部件的术语(包括提及“装置(means)”)旨在对应于执行所描述部件(例如,在功能上等同)的指定功能的任何部件或者结构,即使与执行本发明的在此处说明的示例性实施方式中的功能的所公开结构在结构上不等同。另外,可能已经相对于多个实施方式中的仅一个实施方式对特定特征进行了公开,但是该特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征按可能期望的组合,并且可以有利于任何给定的或者特定的应用。
Claims (25)
1.一种系统,包括:
矩阵开关部件,包括一组信号路由,所述一组信号路由在包括至少M行和N列的维度的矩阵中,其中M和N包括≥1的整数,并且所述矩阵具有>1×1的大小,所述矩阵开关部件被配置为:将至少一个天线端口路由到至少一个装置端口;并且基于一组准则,在所述至少一个天线端口与所述至少一个装置端口之间,经由所述一组信号路由,将一组通信路由;以及
控制部件,被配置为:根据所述一组准则,来修改所述矩阵开关部件的所述一组信号路由,以帮助对所述一组通信的路由,其中所述一组准则包括下列各项中的至少一个:一组使用条件、一组无线电资源条件、或者一组传播条件。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述控制部件进一步被配置为:基于所述一组准则,而在所述一组信号路由中选择哪些信号路由用于并行地路由在至少两个天线端口与至少两个装置端口之间的所述一组通信。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述控制部件进一步被配置为:通过基于检测到所述一组准则的变化而修改设置在所述矩阵中的一个或多个开关元件,来更改所述一组信号路由,所述开关元件用于连接所述矩阵开关部件的所述至少一个天线端口和所述至少一个装置端口的所述M列和所述N行。
4.根据权利要求1所述的系统,其中所述矩阵开关部件的所述至少一个天线端口包括至少两个天线端口,所述至少两个天线端口与不同无线电频率相对应,以基于与不同无线电网络装置的不同无线网络相关的所述一组准则,经由所述矩阵开关部件,将所述一组通信不同地路由。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述矩阵开关部件包括数量等于天线端口和装置端口的所述的M行×所述N列的开关元件,其中所述装置端口通信耦合至下列各项中的至少一个:至少一个收发器、至少一个接收器、至少一个发射器、或者至少一个终端。
6.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
确定部件,被配置为:基于所述一组传播条件,而在所述至少一个装置端口中的装置端口之中,动态地确定终端连接到哪个装置端口,所述一组传播条件包括下列各项中的至少一个:正在被接收的所述一组通信的幅值、极化、或者方向。
7.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
使用部件,被配置为:基于来自一组传感器的至少一个数据,而动态地确定所述一组使用条件,所述一组传感器被配置为:检测一个或多个对象;并且基于所述一组使用条件,来帮助所述控制部件选择所述一组信号路由。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述一组使用条件包括下列各项中的至少一个:一个或多个对象相对于一组区域的邻近,所述一组区域对应于所述至少一个天线端口;或者所述一个或多个对象的相对于所述至少一个天线端口的位置或定向的改变。
9.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
无线电部件,被配置为:动态地确定所述一组无线电资源条件,所述一组无线电资源条件包括网络可用性、区域性使用、与所述至少一个天线端口中的天线端口相关联的带宽中的至少一个、或者操作模式是否包括频分双工操作或时分双工操作;并且基于所述一组无线电资源条件,来帮助所述控制部件选择所述一组信号路由。
10.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
传播部件,被配置为:动态地确定所述一组传播条件,所述一组传播条件包括下列各项中的至少一个:正在被接收的所述一组通信的幅值、极化、或者方向。
11.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
确定部件,被配置为:基于与天线端口相对应的带宽、以及从多个分量载频之中对分量载频的识别,而在天线端口之中确定将哪个天线端口路由至所述至少一个装置端口。
12.一种装置,包括:
矩阵开关,包括按矩阵配置形式的开关元件,所述开关元件将所述矩阵配置的至少M行和N列的一组通信输入和一组通信输出路由,其中M和N包括≥1的整数,并且所述矩阵开关被配置为:选择性地,经由所述开关元件、经由在所述一组通信输入与所述一组通信输出之间的信号路由,而帮助通信;
控制器,被配置为:基于一组准则,而生成对所述信号路由中的信号路由的选择,所述一组准则包括下列各项中的至少一个:一组使用条件、一组无线电资源条件、或者一组传播条件。
13.根据权利要求12所述的装置,其中所述一组通信输入或者所述一组通信输出包括:至天线部件以及收发器、接收器、发射器或者终端中的至少一个的连接。
14.根据权利要求13所述的装置,其中所述天线部件包括下列各项中的至少一个:天线、与所述天线相关联的调谐机构、或者与所述天线相关联的频率调谐电路。
15.根据权利要求12所述的装置,其中所述控制器进一步被配置为:识别与载频聚合和分集接收相关的条件,作为所述一组准则;并且从所述信号路由之中选择一个或多个信号路由,所述一个或多个信号路由操作以使得带宽容量增加有多个分量载频、并且使得多路径通信的效应减轻。
16.根据权利要求12所述的装置,
其中所述控制器进一步被配置为:基于来自一组传感器的至少一个数据,而动态地确定所述一组使用条件,所述一组传感器被配置为:检测一个或多个对象、或者所述一个或多个对象对于一个或多个区域位置的邻近、或者定向;并且基于所述一组使用条件,经由所述开关元件而帮助对所述信号路由的控制。
17.根据权利要求12所述的装置,其中所述控制器进一步被配置为:动态地确定所述一组无线电资源条件,所述一组无线电资源条件包括网络可用性、区域性使用、与所述一组通信输入和所述一组通信输出相关联的带宽中的至少一个、或者操作模式是否包括频分双工操作或者时分双工操作;并且基于所述一组无线电资源条件,来帮助对所述信号路由的控制。
18.根据权利要求12所述的装置,其中所述控制器进一步被配置为:动态地识别所述一组传播条件,所述一组传播条件包括通信的强度、极化或者方向;并且基于所述一组传播条件,而配置从所述信号路由之中选择的信号路由,所述配置经由所述矩阵开关的与所述选择相对应的所述开关元件。
19.根据权利要求12所述的装置,其中所述一组通信输入和所述一组通信输出分别与所述开关元件的所述矩阵配置的所述M行和所述N列相对应,与不同操作频率、不同网络带宽和不同分量载频相关联。
20.一种方法,包括:
根据一个或者多个准则,通过包括处理器的矩阵开关,沿着所述矩阵开关的多个开关元件生成对信号路由的选择,以路由至少一个输入和至少一个输出的信号,所述一个或者多个准则包括下列各项中的至少一个:使用条件、无线电资源条件、或者传播条件;
沿着基于所述选择的所述信号路由,经由所述多个开关元件,而将通信路由。
21.根据权利要求20所述的方法,进一步包括:
基于网络带宽、操作频率、区域性位置、网络可用性、操作模式、对象位置、定向、通信的幅值、通信的极化或者通信的方向中的至少一个,来确定在所述多个开关元件中针对所述信号路由要启用哪些开关元件。
22.根据权利要求20所述的方法,进一步包括:
基于使得与多路径传播相关的效应减轻,来确定所述多个开关元件中要修改哪个开关元件。
23.根据权利要求20所述的方法,进一步包括:
根据与一个或多个带宽相对应的天线部件,基于对具有不同网络带宽的通信的接收的分集,来确定所述多个开关元件中要修改哪个开关元件。
24.根据权利要求20所述的方法,进一步包括:
根据所述一个或者多个准则,针对多输入多输出装置,经由所述矩阵开关的所述多个开关元件而生成多个信号路由,所述多个信号路由分别通信耦合收发器或发射器中的至少一个以及天线部件。
25.根据权利要求20所述的方法,进一步包括:
确定在所述多个开关元件中修改哪个开关元件,以在包括所述至少一个输入的多个天线端口与包括所述至少一个输出的多个终端端口之间提供确定路径。
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