CN109075846A - 天线子阵列波束调制 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了用于从多个发射链在无线信道上进行发射的方法，以及用于执行该方法的装置。每个发射链具有耦合到天线元件的可变增益功率放大器。从多个发射链中选择至少两个发射链的子集。根据调制方案，设置至少一个可变增益功率放大器的增益。利用子集中的每个发射链发射相应波束。每个相应波束表示根据调制方案的调制信号的分量，使得波束在无线信道上组合以形成调制信号。

Description

天线子阵列波束调制
技术领域
本申请总体上涉及使用天线阵列的无线通信，并且在一些方面，涉及用于多输入多输出(multiple-input and multiple-output，MIMO)系统的通信。
背景技术
一些通信系统在发射器和/或接收器处使用多个天线元件。例如，MIMO系统涉及具有多个天线元件的发射器和具有多个天线元件的接收器之间的通信。与在发射器和接收器处具有单个天线元件的系统相比，MIMO系统提供空间复用、分集和波束成形增益。
在大规模MIMO通信系统中，基站利用天线元件阵列，其中，天线元件的数量大于正在传输的并行流的数量。例如，多用户(multi-user，MU)大规模MIMO系统中的基站可以有数百甚至数千个天线元件，其在相同的时频无线资源上同时服务数十个用户。
诸如波束成形和预编码的信号处理技术可用于对由多个天线元件发射的信号进行整形。通常，通过对由天线元件发射的信号进行整形，基站旨在使由天线元件共同发射的波阵面在预期的接收器终端的位置处相长相加，并且在其他位置相消(或随机)相加。
用于由多个天线元件待发射的信号的信号处理通常由基带处理器执行。基带处理器输出数字调制符号的序列。这些序列作为输入分别提供给射频(radio-frequency，RF)发射链，每个发射链包括耦合到天线元件之一的功率放大器。随着天线元件数量的增加，由这种基带处理器执行的信号处理的复杂度也随之增加。
发明内容
本申请描述了用于使用天线阵列进行发射的方法和装置，其中，调制至少部分地由RF发射链的集合执行，而不是在基带处执行。每个波束由该发射链的集合中的一个发射链发射，每个波束表示调制信号的分量。波束在无线信道上组合以形成调制信号。这种在无线信道上组合波束以形成调制信号被称为波束调制。用于波束调制的该发射链的集合是从与天线阵列相关联的发射链中选择的发射链的子集。在一些实施例中，选择子集以实现特定的发射目标，例如频谱效率、功率效率、安全性或多址。
一方面，提供了一种用于从多个发送链进行发射的方法。每个发射链包括耦合到天线元件的可变增益功率放大器。该方法涉及：从多个发射链中选择至少两个发射链的子集；根据调制方案，设置子集中的至少一个可变增益功率放大器的增益；以及利用子集中的每个发射链发射相应波束。每个相应波束表示根据调制方案的调制信号的分量，使得波束在无线信道上组合以形成调制信号。
可选地，选择子集包括：根据调制方案设置子集的大小。
可选地，选择子集包括：从多个发射链中选择真子集。
可选地，基于预期的接收设备的特性，选择子集。
可选地，根据包括频谱效率、功率效率、安全性、加密或多址中的至少一个的目标，选择子集。
可选地，根据输入数据流的符号的重要性度量，将用于传输的输入数据流的符号分配在来自子集中的每个发射链的波束中。
可选地，在发射来自子集中的每个发射链的相应波束之前，对用于传输的输入数据流的符号进行波束成形处理。
可选地，调制方案涉及一维调制。
可选地，调制方案涉及多维调制。
可选地，多维调制涉及轨道角动量(orbital angular momentum，OAM)调制。
可选地，调制方案涉及幅移键控(Amplitude-Shift-Keying，ASK)、相移键控(Phase-Shift-Keying，PSK)、幅相移键控(Amplitude and Phase-Shift-Keying，APSK)或正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)中的至少一种。
可选地，调制方案涉及M进制幅移键控(M-ary Amplitude-Shift-Keying，M-ASK)、M进制相移键控(M-ary Phase-Shift-Keying，M-PSK)、M进制幅相移键控(M-ary Amplitudeand Phase-Shift-Keying，M-APSK)或M进制正交幅度调制(M-ary Quadrature AmplitudeModulation，M-AQM)中的至少一种，其中M大于2。
可选地，从子集中的每个发射链发射相应波束包括：从第一对天线元件分别发射第一波束和第二波束。
可选地，从子集中的每个发射链发射相应波束还包括：从第二对天线元件分别发射第三波束和第四波束。第二对天线元件的发射链的可变增益功率放大器被设置为与第一对天线元件的发射链的可变增益功率放大器不同的增益。
可选地，从子集中的每个发射链发射相应波束包括：从第一双极化天线元件分别发射第一波束和第二波束。
可选地，从子集中的每个发射链发射相应波束还包括：从第二双极化天线元件分别发射第三波束和第四波束。第二双极化天线元件的发射链的可变增益功率放大器被设置为与第一双极化天线元件的发射链的可变增益功率放大器不同的增益。
另一方面，提供了一种具有多个发射链的装置。每个发射链包括耦合到天线元件的可变增益功率放大器。该装置还有：处理器，被配置为：从多个发射链中选择至少两个发射链的子集；根据调制方案，设置子集中的至少一个可变增益功率放大器的增益；以及操作子集以利用子集中的每个发射链发射相应波束。每个相应波束表示根据调制方案的调制信号的分量，使得波束在无线信道上组合以形成调制信号。
可选地，子集是多个发射链的真子集。
可选地，子集中的至少一个发射链的可变增益放大器饱和或接近饱和运转。
可选地，子集包括第一发射链和第二发射链，第一发射链耦合到第一天线元件，第二发射链耦合到第二天线元件，其中，第二天线元件不同于第一天线元件。
可选地，子集包括第一发射链和第二发射链，第一发射链耦合到天线元件的第一端口，第二发射链耦合到天线元件的第二端口。提供给第一端口和第二端口的信号由具有不同极化的天线元件发射。
可选地，子集包括正交配置的第一发射链和第二发射链。
可选地，天线元件位于一维阵列、二维阵列或三维阵列中的至少一个阵列中。
可选地，天线元件位于半球形阵列中，以及发射链的子集的天线元件形成圆形的子阵列。
附图说明
将结合附图更详细地描述本发明实施例，其中：
图1是根据本发明实施例的发射装置的示意图；
图2是根据本发明实施例的具有双极化天线元件的图1的发射装置的示意图；
图3A是根据本发明实施例的三维(three-dimensional，3D)半球形天线阵列的图示，其中，已经选择了具有圆形配置的天线元件的子集；
图3B是根据本发明实施例的用于使用图3A中所示的天线元件的子集进行发射的发射装置的示意图；
图4A是根据本发明实施例的用于发射的方法的流程图；以及
图4B是根据本发明实施例的用于图4A的方法的可选的方法步骤的流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明实施例的发射装置100的示意图，发射装置100与用户设备(userequipment，UE)190进行通信。所描述的发射装置100可以是基站、UE或其他类型的网络节点的一部分，并且可以是固定或移动的。应当理解，在一些实施例中，发射装置100是还包括用于接收信号的组件的装置的一部分。
在所示的实施例中，发射装置100具有处理器110，其接收数据流102作为输入。来自处理器110的输出150，152，154，156被分别提供作为RF发射链180，182，184，186的输入。发射链180，182，184，186中的每个发射链具有相应的可变增益功率放大器120，122，124，126和相应的天线元件130，132，134，136。来自每个可变增益功率放大器120，122，124，126的输出分别驱动天线元件130，132，134，136。从处理器110到可变增益功率放大器120，122，124，126中的每个可变增益功率放大器的控制线140，142，144，146，允许处理器110调整可变增益功率放大器120，122，124，126的增益。
天线元件130被描述为发射第一波束160，天线元件132被描述为发射第二波束162。波束160，162在无线信道上组合以形成供UE 190和/或其他接收设备(未示出)接收的调制信号。应当理解，所示的特定波束160，162旨在作为发射装置100如何在特定时间点与UE 190通信的说明性示例。在一些实施例中，从其他天线元件发射其他波束(未示出)以与其他UE进行通信。在一些实施例中，发射波束以与UE 190进行通信的天线元件的集合随时间变化。在一些实施例中，在特定时间点，发射波束以与UE 190进行通信的天线元件的集合包括两个以上的天线元件。
尽管图1中所示的实施例有四个发射链180，182，184，186，其他实施例包括不同数量的发射链，只要发射链的数量大于或等于2。在一些实施例中，例如发射装置100被配置用于大规模MIMO发射操作的实施例，提供了数百、数千或更多个发射链。
在一些实施例中，天线元件130，132，134，136是天线阵列的一部分。天线阵列的实施例有一维、二维或三维配置。例如，在一些实施例中，天线阵列是沿单个轴以规则间隔分布的天线元件的一维阵列。在一些实施例中，天线阵列是沿平面以规则间隔的矩形配置布置的天线元件的二维阵列。在一些实施例中，天线阵列是围绕圆柱分布的天线元件的阵列。在一些实施例中，天线阵列是沿半球或球体的表面分布在共形阵列中的天线元件的阵列。应当理解，天线阵列配置是一种设计选择，其他天线阵列配置也是可能的。
在一些实施例中，天线元件130，132，134，136的形状是方形。在其他实施例中，天线元件是矩形或圆形的。在一些实施例中，天线元件具有单极化。在其他实施例中，天线元件具有双极化。尽管天线元件130，132，134，136被示为单独的物理天线元件，但在一些实施例中，天线元件130，132，134，136并非全部物理上不同的。例如，在一些实施例中，图1中所示的天线元件130和132中的每个天线元件都是双极化天线元件的独立部分，每个部分用于发射具有不同极化的信号。具有双极化的天线元件的实施例在图2中示出，并将在下文中进一步描述。
在一些实施例中，可变增益功率放大器120，122，124，126在物理上位于其相应的天线元件130，132，134，136附近，或者与其相应的天线元件130，132，134，136集成在公共基板上。在一些实施例中，可变增益功率放大器120，122，124，126与其相应的天线元件130，132，134，136之间的接近度提高了发射链180，182，184，186的功率效率。然而，应当理解，天线元件和可变增益放大器的特定配置是一种设计选择，其他配置也是可能的。在一些实施例中，还提供了一种装置，用于调整可变增益功率放大器120，122，124，126的输出的相位。例如，在一个示例实施例中，可变增益功率放大器120，122，124，126被配置为具有可变相移，并且提供来自处理器110的附加控制线，以控制可变增益功率放大器120，122，124，126中的每个可变增益功率放大器的相应相移。在另一示例实施例中，移相器与可变增益功率放大器120，122，124，126中的每个可变增益功率放大器串联设置，并且提供来自处理器110的控制线，以控制每个相应移相器的相移。
在一些实施例中，处理器110是在软件和/或固件控制下的通用处理器。在一些实施例中，处理器110包括数字信号处理(digital signal processing，DSP)单元。在其他实施例中，处理器110是定制的专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、另一类型的数字处理器和/或能够执行波束成形、预编码和/或均衡的硬件逻辑。处理器110包括用于通过控制线140，142，144，146调整可变增益功率放大器120，122，124，126的增益的逻辑，并且在一些实施例中，包括用于调整可变增益功率放大器120，122，124，126中的每个可变增益功率放大器的相移的逻辑。尽管处理器110在图1中示为了单个实体，但在一些实施例中，其功能也由一个或多个协作处理单元提供，例如专用DSP和通用处理器。
在发射操作中，处理器110被配置为从发射链180，182，184，186的集合中动态选择发射链的子集，所选择的子集具有至少两个发射链。所选择的发射链的子集包括天线元件的子阵列以用于发射。在一些情况下，所选择的子集是发射链180，182，184，186的集合的真子集。集合S的真子集是S的子集，其不等于S。在其他情况下，所选择的子集由发射链180，182，184，186的集合的整体组成。在图1中所示的示例中，所选择的子集由发射链180，182组成。
处理器110控制所选择的发射链180，182的子集的操作，使得从天线元件130，132发射波束160，162。不同于传统的用于传输的系统和方法，其中，调制符号流由处理器根据调制方案在基带处产生，随后放大并作为波束发射，在图1中所示的装置中，波束160，162在无线信道上组合以形成根据调制方案的调制信号。
在图1的装置中，处理器110执行接收到的数据流102的基带处理，并将未调制或部分调制的符号流提供给输出150，152。提供给输出150，152的未调制或部分调制的符号由发射链180，182上变频到射频(RF)。在一些实施例中，处理器110调整可变增益放大器120，122的增益，以根据调制方案控制作为输出150，152提供的流的幅度系数。在一些实施例中，处理器110调整可变增益放大器120，122的相位和/或与可变增益放大器120，122串联的移相器的相位，以根据调制方案控制作为输出150，152提供的流的相位系数。在处理器110调整作为输出150，152提供的流的增益和/或相位的实施例中，调制至少部分地由发射链180，182执行。波束160，162被分别从发射链180，182发射，每个相应波束表示根据调制方案的调制信号的分量，使得波束160，162在无线信道上组合以形成调制信号。波束在无线信道上组合以形成调制信号被称为波束调制。应当理解，由于波束160，162之间的相长干涉、相消干涉和随机干涉，波束160，162在无线信道上组合以在某些位置而不是在其他位置处形成期望的调制信号。在一些实施例中，处理器110在基带处执行波束成形处理，使得波束160，162在靠近一个或多个期望位置的无线信道上组合，例如用户设备190的位置。
在一些实施例中，调制方案是一维调制方案，在其他实施例中，调制方案是多维调制方案。在一些实施例中，调制方案是幅移键控(ASK)、相移键控(PSK)、幅相移键控(APSK)或正交幅度调制(QAM)中的至少一种。在其他实施例中，调制方案是M进制幅移键控(M-ASK)、M进制相移键控(M-PSK)、M进制幅相移键控(M-APSK)或M进制正交幅度调制(M-AQM)中的至少一种，其中M大于2。在一些实施例中，调制方案包括轨道角动量(OAM)调制。
在一些实施例中，处理器110根据调制方案设置选择的发射链的数量。例如，在一些实施例中，对于使用四点正交幅度调制(four point quadrature amplitudemodulation，4-QAM)、正交PSK(quadrature PSK，QPSK)或偏移-QPSK进行的发射，处理器110将选择的子集的大小设置为2，并配置第一和第二所选择的发射链180，182正交。也就是说，处理器110调整第一发射链180的增益和相位，以发射调制波形的实值分量，处理器110调整第二发射链182的增益和相位，以发射调制波形的复值分量。因为QPSK和偏移-QPSK具有接近恒定的功率包络，所以在一些实施例中，可变增益功率放大器120，122近饱和运转，导致高水平的功率效率。在一个变型中，可变增益功率放大器120，122是功率有效的C类放大器。
在涉及使用二维调制方案进行发射的示例实施例中，处理器110将所选择的子集的大小设置为2的倍数。例如，在使用的调制方案是M进制QAM的实施例中，处理器110将所选择的子集的大小设置为2的倍数。选择2的倍数以利用以下原理：通过组合具有不同增益的4-QAM组成波形可以产生给定的M进制QAM波形。4-QAM组成波形中的每个4-QAM组成波形从一对如前所述的发射链发射。处理器110调整每对发射链的增益，使得4-QAM组成波形在无线信道上组合以形成M进制QAM波形。在一些实施例中，所选择的发射链的子集中的可变增益功率放大器具有不同的最大发射功率水平。在一个示例实施例中，处理器110配置发射链，使得对应于每个4-QAM组成波形的可变增益放大器近饱和运转，这提高了发射时的功率效率。在一些实施例中，基于预期的接收设备的特性，选择发射链的子集的大小。在一个示例中，选择N个发射链的子集以与具有N个天线的预期的接收设备进行通信。在一些实施例中，处理器110随时间动态地改变所选择的发射链的子集。
应当理解，以上阐述的用于使用4-QAM和M进制QAM进行发射的技术旨在作为示例，类似技术也适用于先前讨论的其他调制方案，例如ASK、PSK、APSK、M-ASK、M-PSK和M-APSK。
在一些实施例中，处理器110根据一个或多个通信目标，选择发射链的子集和/或将用于传输的输入数据流的符号分配在来自子集中的每个发射链的波束中。例如，在一些实施例中，选择发射链的子集以实现如上所述的高水平的功率效率。在其他实施例中，出于与频谱效率、安全性、加密和/或多址相关的原因，选择发射链的子集和/或波束中的符号分配。例如，在一个实施例中，处理器110根据重要性度量，将用于传输的输入数据流的符号分配在来自子集中的每个发射链的波束中。根据重要性度量将符号分配在波束中允许在能够以较高功率水平发射的天线元件上选择性地发射重要比特。在一些实施例中，选择由处理器110使用的对输入数据流的符号进行编码的编码方案，该编码方案考虑了这种重要性度量。在一些实施例中，由处理器110应用于输入数据流的符号的波束成形处理考虑了波束在无线信道上组合以形成调制信号的方式。也就是说，选择波束成形处理以与波束调制共同起作用。在其他实施例中，由处理器110应用的波束成形处理独立于波束调制。在一些实施例中，由处理器110应用的空间调制(spatial modulation，SM)处理与处理器110选择发射链的子集的方式共同起作用，例如以执行码分多址(code division multiple access，CDMA)传输、信号整形和/或物理层加密。
图2中示出了发射装置200，其是图1的发射装置的一个变形，发射装置200具有双极化天线元件230，232。在所示的实施例中，来自可变增益功率放大器120，122的输出分别驱动第一双极化天线元件230的第一和第二端口270，272。来自可变增益功率放大器124，126的输出分别驱动第二双极化天线元件232的第一和第二端口274，276。
因为天线元件230，232是双极化天线元件，所以提供给每个双极化天线元件的第一端口270，274的信号导致具有第一极化的发射。提供给每个双极化天线元件的第二端口272，276的信号导致具有第二极化的发射。在一些实施例中，第一和第二极化是正交的。
在一些实施例中，每个天线元件230，232由一对重叠的微带(未示出)形成。每个天线元件230，232的一个微带分别耦合到第一端口270，274，每个天线元件230，232的另一个微带分别耦合到第二端口270，274。然而，应当理解，该配置是一个示例，也可以构思其他类型的双极化天线元件。
在所示的实施例中，示出了四个发射链：发射链280、发射链282、发射链284以及发射链286，发射链280包括可变增益放大器120和由端口270驱动的天线元件230，发射链282包括可变增益放大器122和由端口272驱动的天线元件230，发射链284包括可变增益放大器124和由端口274驱动的天线元件232，发射链286包括可变增益放大器126和由端口276驱动的天线元件232。尽管图2中所示的实施例有四个发射链，但其他实施例包括不同数量的发射链，只要发射链的数量大于或等于2。
图2中，天线元件230被描述为发射具有第一极化的第一波束160和具有第二极化的第二波束162。波束160，162在无线信道上组合以形成调制信号，该调试信号可以由UE190和/或其他接收设备(未示出)接收。应当理解，所示的特定波束160，162旨在作为发射装置200如何在特定时间点与UE 190通信的说明性示例。在一些实施例中，从其他天线元件发射其他波束(未示出)以与其他UE进行通信。在一些实施例中，发射波束以与UE 190进行通信的天线元件的集合随时间变化。在一些实施例中，发射波束以与UE 190进行通信的天线元件的集合包括多于一个双极化天线元件。
在发射操作中，图2中所示的处理器110进行如上所述的关于图1的步骤。也就是说，处理器110从可用的发射链中选择至少两个发射链的子集。在图2中所示的示例中，处理器110已选择了包括与双极化天线元件230相关联的两个发射链的子集。处理器110利用子集中的每个发射链发射相应波束160，162。每个相应波束160，162表示根据调制方案的调制信号的分量，使得波束在无线信道上组合以形成调制信号。在一些实施例中，发射波束160，162涉及根据调制方案调整可变增益功率放大器120，122中的至少一个可变增益功率放大器的增益。
在一个示例实施例中，处理器110使用所选择的发射链的子集中的每个双极化天线元件，以通过波束调制生成4-QAM调制信号。在无线信道上组合以形成调制信号的波束具有不同的极化。在另一示例实施例中，处理器110使用所选择的发射链的子集中的一对双极化天线元件，以通过波束调制生成16-QAM调制信号。在一个这样的实施例中，在无线信道上组合以形成调制信号的四个波束中的两个波束是具有第一极化和不同增益的4-QAM调制信号。在无线信道上组合以形成调制信号的四个波束中的另外两个波束是具有第二极化和不同增益的4-QAM调制信号。
一些实施例使用波束调制以形成采用轨道角动量(OAM)调制方案的调制信号。OAM是电磁波的特性，其涉及波的空间相位轮廓和自旋角动量，而不涉及波的极化的状态。OAM调制的电磁波具有的螺旋横向相位结构，其中，是横向方位角，m是OAM模式数。OAM状态模式数是整数。具有不同m值的OAM波是相互正交的。正交性允许具有不同m值的OAM波沿给定的光束轴一起复用。OAM复用实现了在给定的无线介质上传输多个独立的数据流，这使得频谱效率提高。天线元件的圆形的子阵列可用于以沿圆形的子阵列的中心轴取向的辐射图案发射具有特定OAM模式数的波。
图3A是根据本发明的实施例天线元件330的3D半球形阵列的图，其中，已经选择了以圆形的子阵列配置的八个天线元件的子集332。在一些实施例中，天线元件330具有单极化。在一些实施例中，天线元件330具有双极化。提供给八个天线元件的子集332的信号的波束成形处理可以使天线元件的子集332发射具有多达八种不同的OAM模式的辐射。应当理解，天线元件的特定子集332是一个示例，具有更多或更少天线元件的其他子集也是可能的。在一些实施例中，动态选择天线元件的子集332，使得从天线元件的子集332发射的辐射在接收设备(未示出)的方向上发射。
图3B是用于使用图3A中所示的天线元件的子集进行发射的发射装置的示意图。在所示的实施例中，提供了八个发射链对310a-310h，每个发射链对包括来自图3A中所示的八个天线元件的子集332的双极化天线元件。发送链对310a的组成元件被详细示出。与图2中所示的实施例类似，第一发射链被描述为接收来自处理器110的信号输入150，第一发射链包括可变增益放大器120和由端口270驱动的天线元件230。第二发射链被描述为接收来自处理器110的信号输入152，第二发射链包括可变增益放大器122和由端口272驱动的天线元件230。
处理器110操作八个发射链对310a-310h，以发射多达16个波束。16个波束中的每个波束具有第一或第二极化和八种OAM模式中的一种。具有第一和第二极化和公共OAM模式的波束在无线信道上组合以形成具有该公共OAM模式的调制信号。然而，应当理解，图3B中所示的发射链和天线元件的特定配置旨在作为一个示例，也可以构思具有更多或更少发射链和/或单极化天线元件的其他配置。
图4A是本发明实施例的用于从多个发射链进行发射的方法的流程图。多个发射链中的每个发射链包括耦合到相应天线元件的可变增益功率放大器。在框402处，从多个发射链中选择至少两个发射链的子集。
在选择了子集之后，在框404处，根据调制方案，设置属于该子集中的发射链的至少一个可变增益功率放大器的增益。在框406处，利用子集中的每个发射链发射波束。每个波束表示根据调制方案的调制信号的分量。波束在无线信道上组合以形成调制信号。尽管图4中按顺序示出了框404和406，但在一些实施例中，框404和406的步骤同时或以不同的顺序执行。
图4B是示出一些用于图4A中所示的方法的可选的方法步骤的流程图。更具体地，图4B示出了在执行框402的步骤的同时，在一些实施例中执行的可选的方法步骤。在框422处，根据调制方案，设置在框402中选择的发射链的子集的大小。在一些情况下，该子集由多个发射链的真子集组成。在其他情况下，该子集由多个发送链的所有发送链组成。在框424处，基于预期的接收设备的特性，选择用于发射的多个发射链的子集。在框426处，根据包括频谱效率、功率效率、安全性、加密或多址中的至少一个的目标，选择用于发射的多个发射链的子集。尽管图4B中按顺序示出了框422、424和426，但在一些实施例中，框422、424和426的步骤同时或以不同的顺序执行。此外，应当理解，提供图4B中描述的可选的方法步骤作为一个示例，在一些实施例中，上述其他方法步骤还可以在框402的步骤之前、之中或之后执行。
在一些实施例中，提供了一种包括由处理器执行的指令的非暂时性计算机可读介质，以控制执行图4A和4B中所示的方法，从而实现上述另一种方法和/或便于上述装置的实现和/或操作。在一些实施例中，用于执行指令的处理器是通用计算机硬件平台的组件。在其他实施例中，处理器是专用硬件平台的组件。例如，处理器是嵌入式处理器，指令作为固件提供。一些实施例通过仅使用硬件来实现。在一些实施例中，由处理器执行的指令以软件产品的形式体现。软件产品存储在非易失性或非暂时性存储介质中，该存储介质可以是，例如光盘只读存储器(CD-ROM)、通用串行总线(USB)闪存盘或可移动硬盘。
提供先前描述的一些实施例使任何本领域技术人员能够制作或使用根据本公开的装置、方法或处理器可读介质。对这些实施例的各种修改对本领域技术人员而言将是显而易见的，并且本文描述的方法和设备的一般原理可以应用于其他实施例。因此，本公开不旨在限于本文所示的实施例，而是与符合本文公开的原理和新颖特征的最宽范围相一致。

Claims (24)

1.一种用于从多个发射链进行发射的方法，每个发射链包括耦合到天线元件的可变增益功率放大器，所述方法包括：
从所述多个发射链中选择至少两个发射链的子集；
根据调制方案，设置所述子集中的至少一个所述可变增益功率放大器的增益；以及
利用所述子集中的每个发射链发射相应波束，每个相应波束表示根据所述调制方案的调制信号的分量，使得所述波束在无线信道上组合以形成所述调制信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述子集还包括：根据所述调制方案设置所述子集的大小。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述选择所述子集包括：从所述多个发射链中选择真子集。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：
基于预期的接收设备的特性，选择所述子集。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：
根据包括频谱效率、功率效率、安全性、加密或多址中的至少一个的目标，选择所述子集。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括：
根据输入数据流的符号的重要性度量，将用于传输的所述输入数据流的所述符号分配在来自所述子集中的每个发射链的所述波束中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括：
在发射来自所述子集中的每个发射链的相应波束之前，对用于传输的输入数据流的符号进行波束成形处理。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述调制方案包括一维调制。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述调制方案包括多维调制。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多维调制包括轨道角动量OAM调制。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述调制方案包括幅移键控ASK、相移键控PSK、幅相移键控APSK或正交幅度调制QAM中的至少一种。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述调制方案包括M进制幅移键控M-ASK、M进制相移键控M-PSK、M进制幅相移键控M-APSK或M进制正交幅度调制M-AQM中的至少一种，其中M大于2。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中：
从所述子集中的每个发射链发射相应波束包括：从第一对天线元件分别发射第一波束和第二波束。
14.根据权利要求13所述的方法，其中：
从所述子集中的每个发射链发射相应波束还包括：从第二对天线元件分别发射第三波束和第四波束，以及
其中，所述第二对天线元件的所述发射链的所述可变增益功率放大器被设置为与所述第一对天线元件的所述发射链的所述可变增益功率放大器不同的增益。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中：
从所述子集中的每个发射链发射相应波束包括：从第一双极化天线元件分别发射第一波束和第二波束。
16.根据权利要求15所述的方法，其中：
从所述子集中的每个发射链发射相应波束还包括：从第二双极化天线元件分别发射第三波束和第四波束，以及
其中，所述第二双极化天线元件的所述发射链的所述可变增益功率放大器被设置为与所述第一双极化天线元件的所述发射链的所述可变增益功率放大器不同的增益。
17.一种装置，包括：
多个发射链，每个发射链包括耦合到天线元件的可变增益功率放大器；
处理器，被配置为：
从所述多个发射链中选择至少两个发射链的子集；
根据调制方案，设置所述子集中的至少一个所述可变增益功率放大器的增益；以及
操作所述子集以利用所述子集中的每个发射链发射相应波束，每个相应波束表示根据所述调制方案的调制信号的分量，使得所述波束在无线信道上组合以形成所述调制信号。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述子集是所述多个发射链的真子集。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的装置，其中，所述子集中的至少一个所述发射链的可变增益放大器饱和或接近饱和运转。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的装置，其中：
所述子集包括第一发射链和第二发射链，所述第一发射链耦合到第一天线元件，所述第二发射链耦合到第二天线元件，所述第二天线元件不同于所述第一天线元件。
21.根据权利要求17至19中任一项所述的装置，其中：
所述子集包括第一发射链和第二发射链，所述第一发射链耦合到天线元件的第一端口，所述第二发射链耦合到所述天线元件的第二端口，以及
提供给所述第一端口和所述第二端口的信号由具有不同极化的所述天线元件发射。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的装置，其中，所述子集包括正交配置的第一发射链和第二发射链。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的装置，其中，所述天线元件位于一维阵列、二维阵列或三维阵列中的至少一个阵列中。
24.根据权利要求17至22中任一项所述的装置，其中：
所述天线元件位于半球形阵列中；以及
所述发射链的子集的所述天线元件形成圆形的子阵列。
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