CN109639326B - 异构配备的多天线系统和操作这种系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种多天线系统(100)，包括可操作用于与无线终端(301，......，307)通信的天线阵列(102)的多个收发器(1，......，64)，其中多天线系统(100)包括：适于操作第一收发器用于第一带宽内的无线电通信的无线电控制器(104)，其中第一收发器受硬件限制于第一带宽内的无线电通信；适于从多个带宽中可选择的第二带宽内的无线电通信的第二收发器；适于依据数据速率需求来操作第一收发器或第二收发器或两者用于无线电通信的无线电控制器(104)。

Description

异构配备的多天线系统和操作这种系统的方法

技术领域

本发明涉及一种异构配备的多天线系统、特别是大规模多输入多输出(MMIMO)系统和操作这种系统的方法。

背景技术

无线接入系统经由无线电链路向无线终端提供无线电通信。

无线电通信环境中的MMIMO是指使用无线接入系统的多个发射和接收天线将无线电链路的容量加倍，并且控制收发器用以在同一频带内与一个或多个无线终端在无线电通信中使用多个发射和接收天线来空间复用。在该无线接入系统中，使用了比连接到该无线接入系统的无线终端多得多的天线。

在MMIMO中，由于空间复用，每个用户的数据吞吐量对于每个无线终端都是相似地有限的。

用于到单个无线终端的定向信号传输或从单个无线终端的接收的波束成形也可以用在无线接入系统中，以改善单个无线终端的数据吞吐量。

在该上下文中的波束成形涉及控制相同频带内的多个信号的相位和相对幅度，以便以信号形成空间选择性波束的方式来产生相长干涉和相消干涉的图案。

这增加了单个无线终端的数据吞吐量，但限制了其他终端的数据吞吐量。本发明的一个目的是提供一种无线接入系统和操作该无线接入系统的方法，其具有改进的数据吞吐能力，同时具有合理的设备成本和合理的设计工作量。

发明内容

通过根据独立权利要求的多天线系统和操作这种系统的方法来实现该目的。

在本申请的上下文中，

-信号/载波带宽是指要传输的信号的实际带宽，并且在操作期间是灵活的。其尤其受限于多天线系统的收发器的最大硬件带宽能力。在操作期间，信号带宽的中心频率也是灵活的，这取决于硬件限制。该信号带宽直接影响实际传输的数据速率。

-第一收发器的硬件相关带宽是指第一收发器支持的最大带宽。该带宽在收发器设计和实现期间是硬件定义的和固定的。

-第二收发器的硬件相关带宽是指第二收发器支持的最大带宽。该带宽在收发器设计和实现期间是硬件定义的和固定的。在该上下文中，在带宽内是指利用相应带宽的至少一部分的操作。

在示例中，当第二收发器的硬件相关带宽大于第一收发器的带宽时，第二收发器的硬件更复杂且成本更高。

第二收发器的硬件相关带宽可以覆盖聚合的频带，这意味着第二收发器覆盖的频带不一定必须直接相邻。例如，两个例如各为60MHz的频带可以在例如400MHz内聚合。在这60MHz内，每个不同的信号带宽可以被灵活地传输。

本发明提供了一种操作多天线系统的方法，其中多天线系统包括布置有用于与多个无线终端通信的天线阵列的多个收发器，多天线系统包括用于单个第一带宽内的无线电通信的第一收发器，其中第一收发器受硬件限制于单个第一带宽内的无线电通信，

用于从多个带宽中可选择的第二带宽内的无线电通信的第二收发器，该方法包括依据数据速率需求来操作第一收发器或第二收发器或两者，用于无线电通信。优选地，第一带宽相对于第二带宽是低带宽。优选地，第二带宽与第一带宽相比是高带宽或宽带宽。可选地，在与在第一带宽内操作第一收发器至少部分重叠的时间间隔期间，第二收发器操作用于第二带宽内的无线电通信。第一收发器受硬件限制于低带宽。这使得第一收发器在生产方面更便宜，在设计和表征方面更简单，或者更简单投入运行。第二收发器能够在各种带宽中操作，完全独立于或包括但不限于第一带宽和第二带宽。这使得第二收发器成本更高，但也更强大。天线阵列异构地配备有不同的收发器，提供不同的带宽能力。这使得天线阵列成本更低，复杂度更低，并且提供灵活的MMIMO系统，同时如果需要，仍然可以在异构设备的限制内提供高数据速率。无线终端可能具有不同的数据速率需求。数据吞吐量、即天线阵列或无线终端在一定量的时间内可以发送或接收的最大数据量，取决于所使用的频带，并且因此是受限的。在该上下文中，频带是指分离在针对不同运营商具有特定带宽的不同载波中的总的标准化频带。在该标准化频带内，载波带宽具有灵活性。针对所有无线终端指派更大的第二带宽将为所有无线终端提供相同的高的个体数据吞吐量，并且将提高个体数据速率。与异构配备的多天线系统相比，例如完全利用这些高带宽收发器来配备天线系统将增加这种系统的成本。向所有无线终端指派较低的第一数据速率将把所有无线终端的个体数据吞吐量限制到利用第一带宽可实现的最大数据吞吐量。这包括那些目前将需要更大的第二数据速率用于最佳操作的无线终端。向相同天线阵列的不同收发器指派不同的数据速率允许调整个体数据吞吐量，从而最有效地利用天线阵列的可用数据吞吐量。

有利地，确定或分析了关于无线终端的数据速率需求的信息，并且取决于关于数据速率需求的该信息，第一收发器或第二收发器或两者被选择用于与该无线终端的无线电通信。这允许依赖于数据速率的调整来提高灵活性。同样，需要低到中等数据速率的终端可以针对较低带宽与所有收发器通信，例如，在大规模MIMO操作中，在例如第一带宽和第二带宽重叠的情况下。

有利地，第一带宽等于或小于20MHz、50MHz、60MHz组中的一个，并且第二带宽等于或小于10MHz、20MHz、50MHz、60MHz、100MHz、150MHz、200MHz组中的一个。第一组带宽为常规使用提供足够的数据吞吐量。第二组带宽为高数据速率需求提供足够的数据吞吐量。想法是利用具有不同带宽能力的至少两组收发器来配备MMIMO设置：第一组收发器覆盖例如具有最高60MHz带宽的仅一个频带，而第二组收发器覆盖与第一组相同的频带以及另外的频带，以扩展第二组收发器的总的支持带宽。这只是一个示例，不同数目的收发器组和配置是可能的。为了增加最大支持带宽，可以使用例如频带聚合，因为通常无线电频带，尤其是低于6GHz的无线电频带，明显是带宽受限的。

有利地，多个收发器中的至少两个收发器操作以控制波束成形无线电通信。对于某些情况，代替MMIMO技术或者除使用MMIMO技术之外，波束成形可以增加个体数据吞吐量。对于波束成形，需要至少两个收发器，但是可以使用更多的收发器。例如，所有收发器在公共有限频率范围内以MMIMO操作进行操作，以便为要求较低数据速率的无线终端提供服务。具有宽带宽能力的第二收发器还使用带宽进行波束成形或MMIMO，为需要更高数据速率的更多无线终端提供更高的数据速率。

有利地，如果关于无线终端或一组无线终端的数据速率需求的信息满足要求条件，则与该无线终端或中继的波束成形无线电通信在第二带宽内被控制。对于非常高的数据速率需求，该波束成形和第二带宽可以被用于单个无线终端。

有利地，多个收发器中的至少一个收发器选择性地利用至少一个收发器的功率放大器的第一可调节电源电压来操作用于第一带宽内的无线电通信，或者利用该功率放大器的第二可调节电源电压来操作用于第二带宽内的无线电通信。这灵活地使功耗适应于数据速率需求。

有利地，取决于连接性参数，多个收发器中的至少一个收发器被选择用于第二带宽内的操作。连接性参数可以指示与无线终端的无线电通信的视距或非视距无线电链路。这允许基于无线终端和天线阵列瞬间操作的环境来调整无线电通信。

有利地，至少一个第二收发器临时地操作用于第一带宽内的无线电通信。这意味着，该第二收发器可以根据需要在两个频带中操作。这种收发器可能更昂贵，但也更灵活可用。

有利地，天线阵列、多个收发器和多个收发器的控制器作为公共带宽内的大规模多输入多输出系统进行操作。

本发明还提供了一种多天线系统，包括可操作用于与无线终端的通信的天线阵列的多个收发器，其中多天线系统包括：无线电控制器；用于单个第一带宽内的无线电通信的第一收发器，其中第一收发器受硬件限制于单个第一带宽内的无线电通信；以及适于从多个带宽中可选择的第二带宽内的无线电通信的第二收发器，并且其中无线电控制器适于依据数据速率需求来操作第一收发器或第二收发器或两者用于无线电通信。

有利地，无线电控制器适于确定或分析关于无线终端的数据速率需求的信息，并且依据关于数据速率需求的信息来选择第一收发器或第二收发器或两者用于与该无线终端的无线电通信。这种无线电控制器测量当前数据速率需求，以提高天线阵列的可用数据吞吐量的有效使用。

有利地，无线电控制器适于利用等于或小于20MHz、50MHz、60MHz的组中的一个的第一带宽以及等于或小于20MHz、50MHz，60MHz、100MHz、150MHz、200MHz的组中的一个的第二带宽来操作。第一组带宽针对常规使用提供足够的数据吞吐量。第二组带宽针对高数据速率需求提供足够的数据吞吐量。

有利地，无线电控制器适于操作多个收发器中的至少两个收发器以控制波束成形无线电通信。无线电控制器可以以这种方式增加单个终端或一组无线终端的性能。

有利地，如果关于多个无线终端中的无线终端或一组无线终端的数据速率需求的信息满足要求条件，则无线电控制器适于控制第二带宽内的与该无线终端或中继的波束成形无线电通信。无线电控制器可以在某些条件下增加单个无线终端或成组的终端的性能，包括但不限于可用数据吞吐量、所需数据速率、功率可用性、其他收发器的负载。

有利地，该系统可操作以依据当前传输的载波带宽使电源电压适应不同的收发器。这允许选择性地调整功耗。

有利地，无线电控制器适于依据连接性参数来选择多个收发器中的至少一个收发器用于第二带宽内的操作。无线电控制器可以以这种方式调整到环境条件。

有利地，至少一个第二收发器适于临时操作用于第一带宽内的无线电通信。

有利地，天线阵列、多个收发器和无线电控制器被布置为公共带宽内的大规模多输入多输出系统。

优选地，在校准这种系统的方法中，至少两个收发器被操作用于波束成形无线电通信，或者其中至少两个收发器被操作用于大规模多输入多输出无线电通信，或者其中至少两个收发器被操作用于波束成形无线电通信，并且其中至少两个收发器被操作用于大规模多输入多输出无线电通信，其中校准或信道测量在第一带宽或第二带宽内使用收发器来完成。

本发明的进一步发展可以从从属权利要求和以下描述中收集。

附图说明

图1示意性地描绘了无线接入系统的天线阵列；

图2从硬件能力的角度示意性地描绘了天线阵列中的第一示例性带宽分布；

图3示意性地描绘了被配置用于低带宽无线电通信的天线阵列中的第二示例性带宽分布；

图4示意性地描绘了被配置用于低带宽和高带宽无线电通信的天线阵列中的第一示例性带宽分布；以及

图5示意性地描绘了描述天线阵列的灵活操作的流程图。

具体实施方式

图1示意性地描绘了无线接入系统100的天线阵列102。天线阵列102包括多个收发器，在该示例中为64个收发器1、......、64。

多个收发器中的每个可操作用于与多个无线终端的通信。

无线接入系统100包括无线电控制器104。在这个示例中，天线阵列102、多个收发器1、......、64和无线电控制器104被布置为大规模多输入多输出MMIMO系统。在该上下文中的MMIMO系统是至少在无线通信链路的一侧、通常在基站处利用大量(例如，64个或更多个)可单独控制的天线元件的系统。在这个示例中，每个天线元件包括单独的收发器。这个示例中的无线电控制器104集成在基站中以控制基站的所有天线元件。

无线电控制器104适于操作多个收发器1、......、64中的第一收发器用于第一带宽内的无线电通信。无线电控制器104适于操作多个收发器1、......、64中的第二收发器用于第二带宽内的无线电通信。该操作在示例中在至少部分重叠的时间间隔期间发生，即异构地(heterogeneously)发生。因此，无线接入系统100是异构配备的MMIMO系统。在该上下文中，异构是指这种操作。能够进行这种操作的无线系统被称为异构配备的MMIMO系统。

该示例中的第一带宽可以小于第二带宽，与第二带宽重叠，或者可以与第二带宽不同。

第一收发器受硬件限制于第一带宽内的无线电通信。第二收发器适于多个带宽内的无线电通信，包括第二带宽。

无线电控制器104适于依据数据速率需求来从多个带宽中选择第二带宽。

无线电控制器104优选地适于利用等于或小于20MHz、50MHz、60MHz的组中的一个的第一带宽以及小于、等于或大于20MHz、50MHz、100MHz、150MHz、200MHz的组中的一个的第二带宽操作。也可以使用其他带宽。

图2示意性地描绘了使用60MHz的第一带宽和200MHz的第二带宽的被配置用于异构MIMO的图1的天线阵列中的第一示例性带宽分布。这种配置也可以通过为收发器硬件配备不同的带宽能力来实现，以实现合理的成本和复杂性。当仅考虑带宽分布时，这也可以通过为整个系统配备高带宽收发器来实现。但这需要更昂贵和复杂的收发器，并且将其中一些收发器配置用于高带宽并且将其中一些收发器配置用于低带宽。较高频率信道和较低频率信道限制取决于要覆盖的所选择的频带以及该频带中的当前使用的信号带宽和信号定位。这在部署之前通过应用和硬件定义。对于毫米波，这取决于定义，例如在20-60GHz或30-300GHz之间。在一个示例中，系统在6GHz以下操作，但是它可以扩展到更高的频率，这因此对非视距情况和大规模MIMO的适用性提出了更多的限制。

在示例性带宽分布中，第一收发器是图1中通过1到20、29到36和45到64引用的收发器。根据该示例性带宽分布的第二收发器通过21到28和37到44引用。

带宽分布可以是不同的。

有利地，至少一个第二收发器21至28和37至44适于临时操作用于第一带宽内的无线电通信。这表示，多个收发器1、......、64中的至少一个收发器适于选择性地或同时地操作用于第一带宽内或第二带宽内的无线电通信。

在该示例中，无线电控制器104适于在60MHz或200MHz带宽内选择性地操作这些收发器。

在一个示例中，该系统可操作以依据当前传输的载波带宽来使功率放大器电源电压适应不同的收发器。

无线电控制器104可以适于操作多个收发器中的至少一个收发器，以通过创建无线电信号的相长干涉和相消干涉的模式来控制波束成形无线电通信。波束成形可以例如附加地或替代地用于MMIMO空间复用操作。

图3示意性地描绘了图1的天线阵列102和无线地连接到天线阵列102的多个无线终端301、......、307。

在图3中，针对图1的天线阵列102描绘了第二示例性带宽分布。在第二示例性带宽分布中，所有收发器1、......、64被配置用于在例如60MHz带宽内的与多个无线终端301、......、307中的所有无线终端的低带宽无线电通信。无线电控制器104在例如60MHz的第一带宽内操作所有收发器1、......、64。

图4示意性地描绘了图1的天线阵列102中的第一示例性带宽分布。在该示例性带宽分布中，天线阵列102被配置用于与大多数连接的无线终端301、302、304、306、307的低带宽无线电通信以及例如与多个无线终端中的少数无线终端303'、305'的在200MHz内的高带宽无线电通信。无线电控制器104在作为第一带宽的60MHz内在第一示例性带宽分布中操作所有第一收发器1至20、29至36和45至64。根据该第一示例性带宽分布的第二收发器21至28和37至44在作为第二带宽的200MHz的内操作。少数无线终端303'和305'例如是前传(fronthaul)连接中的智能手机或小小区。前传连接可以使用一个或多个中继。在该上下文中，前传是指一种无线接入网络(RAN)架构，其由集中式基带控制器和独立无线电头组成，该独立无线电头安装在远离基带控制器数百米到数千米的远程小区站点处。

图5示意性地描绘了描述图1的天线阵列102的灵活操作的流程图。

无线电控制器104适于根据参考图5所描述的方法来操作天线阵列102。

在步骤502中，确定关于多个无线终端中的至少一个无线终端的数据速率需求的信息。优选地，所有连接的无线终端的数据速率需求被连续监测。数据速率需求可以在基站到终端的通信内被指示。

还可以通过在第一带宽内单独校准/测量第一收发器1至20、29至36和45至64的连接来完成校准/信道测量。在这种情况下，第二带宽中的第二收发器21至28和37至44的连接的校准/测量被分别完成。

可以通过在第一带宽内校准/测量所有收发器的连接并且另外地在第二带宽内校准/测量第二收发器21至28和37至44的连接来完成所有收发器1、......、64的校准/测量。

优选地，至少两个收发器被操作用于波束成形无线电通信，至少两个收发器被操作用于大规模多输入多输出无线电通信，或者至少两个收发器被操作用于波束成形无线电通信并且至少两个收发器被操作用于大规模多输入多输出无线电通信。然后，在第一带宽或第二带宽内使用这些收发器来完成校准或信道测量。

依据关于数据速率的信息，天线阵列的不同天线集合可以被确定为使用第一带宽或第二带宽。

如果仅需要低到中等数据速率，则执行步骤504。如果至少一个无线终端要求高数据速率，则执行步骤506。更具体地，针对多个无线终端确定多个数据速率需求。具体地，当多个数据速率需求中的所有数据速率需求低于阈值时，执行步骤504。例如，阈值可以是，从数据速率的角度来看，哪些数据速率可以在低带宽下被处理的一种指示。在示例中，为了最佳用户体验，仅当所有数据速率需求都低于阈值时才执行步骤504。在特定情况下，当多个数据速率需求的一个或多个数据速率需求等于或大于阈值时，可以至少临时执行步骤504。例如，可以在多个数据速率需求中的至少大部分数据速率需求小于阈值时执行步骤504。这避免了天线集合的临时切换。

在步骤504中，利用第一带宽操作多个收发器1、......、64中的所有收发器。特别地，所有第一收发器1至20、29至36和45至64在作为第一带宽的60MHz内操作。特别地，所有第二收发器21至28和37至44被操作以在第一带宽60MHz内使用。

在步骤504中，天线阵列102的第二收发器21至28和37至44可以被配置用于最大高达60MHz的操作，并且天线阵列102的所有收发器1、......、64例如向所有用户提供相同的有限带宽(MMIMO原则)。可以使用波束成形为波束提供相同的带宽，例如，在视距连接中也是如此。通常有几种可能性：每个第二收发器21至28和37至44使用高达60MHz，这是与所有第一收发器1至20、29至36和45至64相同的频率范围。或者，第二收发器21至28和37至44各自使用不同的频率范围。这可以是例如基于操作期间的实际要求而定义的。如果所有收发器在相同的频率范围内，例如通常MMIMO或波束成形可以利用所有64个收发器来实现。在第二种情况下，可以在一个天线阵列中实现两个独立的MMIMO或波束形成系统。

之后执行步骤502。

在步骤506中，所有第一收发器1至20、29至36和45至64在第一带宽内操作，特别是在作为第一带宽的60MHz内操作。所有第二收发器21至28和37至44在第二带宽内操作，特别是在200MHz内操作。一个或多个第二收发器21至28和37至44可以临时在第一带宽内操作，特别是也在60MHz内操作。

在步骤506之后，执行步骤508或步骤510。是否执行步骤508或步骤510在该示例中取决于与无线接入系统的性能相关的准则。该准则例如涉及多个无线终端中的每个无线终端的最优平均数据吞吐量。

在步骤508中，所有第二收发器21至28和37至44在第二带宽内操作，特别是在200MHz内操作，并且如果关于无线终端的数据速率需求的信息分别满足要求和条件，则排它地用于这些无线终端。在该示例中，如果这些无线终端的数据速率需求高于阈值，则条件满足。超过该阈值并不一定意味着所有第二带宽收发器基于实际数据速率要求等直接地共同被配置用于最大带宽，只有第二带宽收发器中的一些可以使用更高带宽，并且其中一些可以保持较低带宽。另一决定可以是第二带宽内的哪些频带被使用(例如，可用性等)。

在图4的示例中，具有高数据速率需求的无线终端303'、305'被排它性地指派给第二收发器21至28和37至44。根据该示例，第二收发器21至28和37至44控制在200MHz的第二带宽内与这些无线终端303'、305'的波束成形无线电通信。并不是强制要求波束成形被部署和控制。如果MMIMO操作是有益的，尤其是在非视距通信中，则可以应用MMIMO操作。

在该示例中，必须服务于需要低到中等数据速率的若干无线终端301、302、304、306、307、以及需要非常高的数据速率和因此高的信号带宽的两个无线终端303'、305'。无线终端与天线阵列102之间的连接可以是以下之一或者在需要的情况下两者的混合：MMIMO，并且因此基于反射也支持非视距；以及波束成形，并且因此直接视距。

在步骤508之后，执行步骤502。

在步骤510中，所有收发器1至64被操作以在第一带宽内服务于所有无线终端。另外，第二收发器21至28和37至44被操作以在第二带宽内服务于具有高数据速率需求的无线终端。

依据连接性参数，可以选择多个收发器1、......、64中的至少一个收发器用于第二带宽内的操作。连接性参数可以例如指示用于与多个无线终端中的无线终端的无线电通信的视距或非视距无线电链路。特别地，如果连接性参数指示视距通信是有益的，则波束形成可以被用于视距通信。或者，连接性参数可以指示与波束成形相比MMIMO带来益处，反之亦然。例如，以这种方式，如果有益的话，在视距中，无线终端可以在大规模MIMO操作中由若干或所有天线来服务。

在步骤510之后，执行步骤502。

这种灵活的MMIMO系统能够支持到各个用户的高数据速率连接，例如用于在需要时对例如小小区的访问或前传，与完全配备有更复杂和更昂贵的高带宽收发器的通用且同构的MMIMO系统相比，具有降低成本和复杂性的益处。通过第二收发器21至28和37至44的灵活带宽控制，可以在现场在灵活的MMIMO系统中根据用户的当前数据速率需求临时选择带宽。带宽相关的功率放大器电源电压控制以及因此的电力节省可以被采用，以便也提高能源效率。虽然上面已经描述了选择带宽和天线集合的示例方法，但是技术人员将容易认识到，灵活的MMIMO系统也能够以选择带宽和/或天线集合的不同方式进行操作。

此外，该系统可以配备有甚至不止两种不同类型的具有不同最大带宽的收发器。特别地，可以另外使用非常紧凑的低复杂度和低成本的收发器仅用于语音传输或物联网通信。

此外，具有不同带宽能力的收发器的布置是灵活的，并且可以与特定应用相关地进行选择。配备天线阵列的相应方法包括布置多个收发器以与天线阵列一起操作，其中在第一带宽内可操作的第一收发器和在多个带宽内可操作的第二收发器被异构地布置。对于具有及时热点的城市应用，与其中可以预期较低的数据速率需求的农村应用相比，例如使用更高带宽的收发器。此外，低带宽和高带宽收发器彼此的几何配置和定位可以变化并且可以例如基于应用特定的要求在部署之前被配置。

上述60MHz带宽和200MHz带宽是各个收发器的示例性硬件定义的最大带宽能力。天线阵列优选地仅布置有能够高达200MHz的少数第二收发器，因为它们更复杂且成本更高。在该最大频率带宽内，系统可以利用灵活的信号带宽操作信号。例如，当第一收发器或第二收发器在60MHz带宽内操作时，可以操作仅20MHz的载波，如果这足以服务无线终端的话。当在200MHz带宽内操作时，对于第二收发器也是如此。尽管硬件带宽限制给出了最大带宽，但是在这些限制内的操作期间可以根据需要来实现灵活的信号带宽。

说明书和附图仅说明了本发明的原理。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计各种布置，这些布置虽然未在本文中明确描述或示出，但体现本发明的原理并且被包括在其精神和范围内。此外，本文所述的所有示例主要旨在仅用于教学目的以帮助读者理解本发明的原理和发明人为促进本领域而提供的概念，并且应当被解释为没有对这些具体叙述的实施例和条件的限制。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施例以及其具体示例的所有陈述旨在包含其等同物。

图中所示的各种元件的功能、包括任何功能块，可以通过使用专用硬件以及与适当软件相关联的硬件，例如，能够执行软件的处理器，来提供。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器来提供，多个单独的处理器中的一些处理器可以是共享的。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为专指能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。还可以包括其他传统的和/或定制的硬件。

本领域技术人员应当理解，本文中的任何框图表示体现本发明的原理的说明性电路的概念图。类似地，应当理解，任何序列图表示可以基本上在计算机可读介质中表示并且因此由计算机或处理器执行的各种过程，无论这样的计算机或处理器是否被明确地示出。

本领域技术人员将容易认识到，各种上述方法的步骤可以由编程计算机执行。本文中，一些实施例还旨在涵盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的并且编码机器可执行的或计算机可执行的指令程序，其中所述指令执行上述方法的部分或全部步骤。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带等的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在涵盖被编程为执行上述方法的所述步骤的计算机。

Claims (18)

1.一种操作多天线系统(100)的方法，其中所述多天线系统(100)包括布置有用于与多个无线终端(301，......，307)通信的天线阵列(102)的多个收发器(1，......，64)，所述多个收发器包括：

用于单个第一带宽内的无线电通信的第一收发器，其中所述第一收发器受硬件限制于所述单个第一带宽内的无线电通信，以及

用于从多个带宽中可选择的第二带宽内的无线电通信的第二收发器，

其中所述第一带宽小于所述第二带宽，

所述方法包括：

依据数据速率需求来操作所述第一收发器或所述第二收发器或所述第一收发器和所述第二收发器两者用于无线电通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其中关于所述数据速率需求的信息是针对无线终端(301，......，307)来确定或分析的，并且依据关于所述数据速率需求的信息，所述第一收发器或所述第二收发器或者所述第一收发器和所述第二收发器两者被选择用于与所述无线终端(301，......，307)的无线电通信。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一带宽等于或小于20MHz、50MHz或60MHz中的一个，并且所述第二带宽等于或小于10MHz、20MHz、50MHz、60MHz、100MHz、150MHz或200MHz中的一个。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个收发器(1，......，64)中的至少两个收发器操作以控制波束成形无线电通信。

5.根据权利要求4所述的方法，其中如果关于无线终端(301，......，307)或一组无线终端的所述数据速率需求的信息满足要求条件，则与所述无线终端或中继的波束成形无线电通信在所述第二带宽内被控制。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个收发器(1，......，64)中的至少一个收发器选择性地利用所述至少一个收发器的功率放大器的第一可调节电源电压操作用于所述第一带宽内的无线电通信，或者利用所述功率放大器的第二可调节电源电压操作用于所述第二带宽内的无线电通信。

7.根据权利要求1所述的方法，其中取决于用于与无线终端的无线电通信的视距无线电链路或非视距无线电链路的指示，所述多个收发器(1，......，64)中的至少一个收发器被选择用于所述第二带宽内的操作。

8.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个第二收发器临时操作用于所述第一带宽内的无线电通信。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述天线阵列(102)、所述多个收发器(1，......，64)和所述多个收发器(1，......，64)的控制器操作为公共带宽内的大规模多输入多输出系统。

10.一种多天线系统(100)，包括：

可操作用于与无线终端(301，......，307)的通信的天线阵列(102)的多个收发器(1，......，64)，其中所述多天线系统(100)包括无线电控制器(104)，并且所述多个收发器包括：

用于单个第一带宽内的无线电通信的第一收发器，其中所述第一收发器受硬件限制于所述单个第一带宽内的无线电通信，以及

适于从多个带宽中可选择的第二带宽内的无线电通信的第二收发器，

其中所述第一带宽小于所述第二带宽，并且

其中所述无线电控制器(104)适于依据数据速率需求来操作所述第一收发器或所述第二收发器或所述第一收发器和所述第二收发器两者用于无线电通信。

11.根据权利要求10所述的多天线系统，其中所述无线电控制器(104)适于确定或分析关于无线终端(301，......，307)的所述数据速率需求的信息，并且依据关于所述数据速率需求的信息来选择所述第一收发器或所述第二收发器或所述第一收发器和所述第二收发器两者用于与所述无线终端的无线电通信。

12.根据权利要求10所述的多天线系统(100)，其中所述无线电控制器(104)适于利用等于或小于20MHz、50MHz或60MHz中的一个的所述第一带宽以及等于或大于20MHz、50MHz、60MHz、100MHz、150MHz或200MHz中的一个的所述第二带宽来操作。

13.根据权利要求10所述的多天线系统(100)，其中所述无线电控制器(104)适于操作所述多个收发器(1，......，64)中的至少两个收发器以控制波束成形无线电通信。

14.根据权利要求13所述的多天线系统(100)，其中如果关于所述无线终端(301，......，307)中的无线终端或一组无线终端的所述数据速率需求的信息满足要求条件，则所述无线电控制器(104)适于控制所述第二带宽内的与所述无线终端或中继的波束成形无线电通信。

15.根据权利要求10所述的多天线系统(100)，可操作为依据当前传输的载波带宽使电源电压适应不同收发器的功率放大器。

16.根据权利要求10所述的多天线系统(100)，其中所述无线电控制器(104)适于取决于用于与无线终端的无线电通信的视距无线电链路或非视距无线电链路的指示，来选择所述多个收发器(1，......，64)中的至少一个收发器用于所述第二带宽内的操作。

17.根据权利要求10所述的多天线系统(100)，其中至少一个第二收发器适于临时操作用于所述第一带宽内的无线电通信。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的多天线系统(100)，其中所述天线阵列(102)、所述多个收发器(1，......，64)和所述无线电控制器(104)被布置为公共带宽内的大规模多输入多输出系统。

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