CN111884686B - 用于减少干扰的天线辐射图案选择 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于减少干扰的天线辐射图案选择。电子设备基于与第二电子设备的反馈处理，迭代地确定优化的发射天线辐射图案和优化的接收天线辐射图案。首先，电子设备使用具有不同发射空间定向的发射天线辐射图案集合来向第二电子设备发射传出消息。电子设备基于来自该第二电子设备的吞吐量反馈，选择优化的发射天线辐射图案。然后，电子设备基于使用具有不同接收空间定向的接收天线辐射图案集合所接收的来自第二电子设备的传入消息的吞吐量，选择优化的接收天线辐射图案。注意，发射天线辐射图案和接收天线辐射图案可以减小或消除电子设备和第二电子设备之间的干扰。

Description

用于减少干扰的天线辐射图案选择
相关申请
本申请是申请号为201580047276.8、申请日为2015年07月15日、发明名称为“用于减少干扰的天线辐射图案选择”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
所描述的实施例涉及用于在电子设备之间传送信息的技术。具体地，所描述的实施例涉及用于在蜂窝电话网络中通过适配电子设备的发射和/或接收天线辐射图案来改变无线通信期间覆盖区域的技术。
背景技术
许多电子设备有与其他电子设备无线地通信的能力。例如，电子设备通常包括联网子系统，其实现用于蜂窝网络(UMTS、LTE等)、无线局域网(例如，诸如在电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准、或来自华盛顿州柯克兰的蓝牙特别兴趣组的蓝牙(BluetoothTM)中所描述的无线网络)和/或另一类型的无线网络的网络接口。
为了提高电子设备之间在无线通信期间的性能，许多电子设备包括多个天线，多个天线可以使用波束成形技术来产生包括波束和节点或陷波的天线辐射图案或波束图案。当这些天线辐射图案被适当配置时，图案其可以解决具有多径通信信道的环境中的性能挑战。
然而，确定发射设备和/或接收设备中的多个天线的优化的天线辐射图案(以及因此确定天线辐射图案设置)可能是困难的。特别地，确定优化的天线辐射图案可能涉及发射设备和接收设备之间的协调，这可能不被现有通信协议和/或发射设备和接收设备中相关联的联网子系统所支持。
发明内容
一组所描述的实施例包括一种选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的电子设备。该电子设备包括：天线，天线具有多个天线元件；控制逻辑，控制逻辑耦合到天线；以及接口电路，接口电路耦合到天线。在操作期间，控制逻辑选择性地调整与天线相关联的天线辐射图案。此外，接口电路：使用具有不同发射空间定向的发射天线辐射图案集合来向第二电子设备发射传出消息，其中发射给定的传出消息涉及选择性地调整所述天线以具有给定的发射天线辐射图案；以及从第二电子设备接收与和发射天线辐射图案集合相关联的发射吞吐量有关的发射反馈。此外，接口电路：使用具有不同接收空间定向的接收天线辐射图案集合来从第二电子设备接收传入消息，其中接收给定的传入消息涉及选择性地调整天线以具有给定的接收天线辐射图案；确定与接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量；以及向第二电子设备提供与和接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量有关的接收反馈。另外，接口电路基于与发射天线辐射图案集合相关联的发射吞吐量来选择发射天线辐射图案，并且基于与接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量来选择接收天线辐射图案。
注意，发射天线辐射图案可以最大化与发射天线辐射图案集合相关联的发射吞吐量，并且接收天线辐射图案可以最大化与接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量。例如，与发射天线辐射图案集合相关联的发射吞吐量可以基于正交频分复用(OFDM)通信技术中的第一数目的空白子载波，并且与接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量可以基于OFDM通信技术中的第二数目的空白子载波。
此外，在操作期间，可以选择发射天线辐射图案，以便将与传出消息相关联的发射信号限制于预定义的区域。
此外，在操作期间，发射天线辐射图案和接收天线辐射图案可以减少电子设备和第二电子设备之间的干扰。
另外，在操作期间，发射天线辐射图案可以不同于接收天线辐射图案。
在一些实施例中，在操作期间，控制逻辑通过选择性地开启和选择性地关闭天线元件的子集来选择性地调整与天线相关联的给定的发射天线辐射图案和给定的接收天线辐射图案。
此外，在操作期间，接口电路可以：与一个或多个便携式电子设备通信；并且重复进行：发射传出消息，接收发射反馈，接收传入消息，确定接收吞吐量，提供接收反馈，以及选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案(其可以减少电子设备和一个或多个便携式电子设备之间的干扰)。
此外，接口电路包括：处理器；以及存储器，存储器耦合到处理器，其存储程序模块。在操作期间，处理器可以运行程序模块以执行由电子设备执行的前述操作中的至少一些。
另一实施例提供了一种用于与前述电子设备一起使用的计算机程序产品。该计算机程序产品包括用于由电子设备执行的操作中的至少一些操作的指令。
另一个实施例提供了一种用于选择之前描述的发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的方法。该方法包括由电子设备执行的操作中的至少一些。
另一组描述的实施例包括选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的电子设备。该电子设备包括：天线，天线具有多个天线元件；控制逻辑，控制逻辑耦合到天线；以及接口电路，接口电路耦合到天线。在操作期间，控制逻辑选择性地调整与天线相关联的天线辐射图案。此外，接口电路确定具有在时间间隔期间的不同时间处与电子设备集合进行通信所使用的子载波的调度，其中与该电子设备集合的通信的特征在于相关联的初始吞吐量。然后，接口电路通过改变子载波被用于与电子设备集合的通信的时间来修改调度，以便对电子设备集合的子集进行簇聚，其中与子集的通信的特征在于相关联的簇聚吞吐量。此外，接口电路基于与发射天线辐射图案和接收天线辐射图案相关联的天线图案吞吐量，为子集选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案。
注意，所簇聚的吞吐量可以近似等于初始吞吐量。替代地，天线图案吞吐量可以大于所簇聚的吞吐量。
此外，子载波可以与正交频分多址(OFDMA)通信技术相关联。然而，也可以使用另一调制技术。
此外，对于给定子集，发射天线辐射图案可以不同于接收天线辐射图案。
另外，发射天线辐射图案可以具有不同的空间定向。
在一些实施例中，选择发射天线辐射图案以便相对于在选择之前所使用的发射功率增加相关联的发射功率。
此外，在操作期间，控制逻辑可以通过选择性地开启和选择性地关闭天线元件的子集来选择性地设置与天线相关联的给定的发射天线辐射图案和给定的接收天线辐射图案。
此外，可以随着电子设备的通信环境改变而动态地执行修改和选择。注意，修改和选择可以按以下执行：周期性地、在时间间隔之后、和/或基于表征通信的一个或多个性能度量而根据需要。
在一些实施例中，接口电路包括：处理器；以及存储器，存储器耦合到处理器，其存储程序模块。在操作期间，处理器可以运行程序模块以执行由电子设备执行的前述操作中的至少一些。
另一实施例提供了一种用于与前述电子设备一起使用的计算机程序产品。该计算机程序产品包括用于由电子设备执行的操作中的至少一些的指令。
另一个实施例提供了一种用于选择之前描述的发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的方法。该方法包括由电子设备执行的操作中的至少一些。
提供本发明内容仅仅是为了说明一些示例性实施例的目的，以便提供对本文所描述的主题的一些方面的基本理解。因此，应当理解，上述特征仅仅是示例，并且不应被解释为以任意方式缩小本文所描述的主题的范围或精神。根据以下具体实施方式、附图和权利要求，本文所描述的主题的其他特征、方面和优点将变得明显。
附图说明
图1是示出了根据本公开的实施例的无线地通信的电子设备的框图。
图2是示出了根据本公开的实施例的用于在图1中的电子设备之间的通信期间选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的方法的流程图。
图3是示出了根据本公开的实施例的图1中的电子设备之间的通信的图。
图4是示出了根据本公开的实施例的使图1中的电子设备之间的通信期间的干扰最小化的图。
图5是示出了根据本公开的实施例的用于在图1中的电子设备之间的通信期间选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的方法的流程图。
图6是示出了根据本公开的实施例的图1中的电子设备之间的通信的图。
图7是示出了根据本公开的实施例的通过改变子载波被用于与图1中的电子设备集合进行通信的时间来修改正交频分多址(OFDMA)调度以便对该电子设备集合的子集进行簇聚的图。
图8是示出了根据本公开的实施例的图1的电子设备之一的框图。
图9是示出了根据本公开的实施例的用于在图1中的电子设备之一中使用的通信电路的框图。
注意，在所有附图中，类似的附图标记指代对应的部分。此外，相同部分的多个实例由通过破折号与实例编号分离的公共前缀指定。
具体实施方式
在一组实施例中，电子设备基于与第二电子设备的反馈过程，迭代地确定优化的发射天线辐射图案和优化的接收天线辐射图案。首先，电子设备使用具有不同发射空间定向的发射天线辐射图案集合来向第二电子设备发射传出消息。基于来自第二电子设备的吞吐量反馈，电子设备选择优化的发射天线辐射图案。然后，基于使用具有不同接收空间定向的接收天线辐射图案集合所接收的来自第二电子设备的传入消息的吞吐量，电子设备选择优化的接收天线辐射图案。注意，发射天线辐射图案和接收天线辐射图案可以减少或消除电子设备和第二电子设备之间的干扰。此外，该通信技术可以在网络建立时执行和/或其可以在电子设备和第二电子设备与用户设备的多个实例通信时动态地执行。
在另一组实施例中，电子设备通过改变子载波被用于与电子设备集合进行通信的时间来修改通信频率的调度(例如正交频分复用调度)，以便将该电子设备集合的子集进行簇聚。该簇聚可以使与通信相关联的吞吐量至少近似不变。然后，对于该子集，电子设备选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案，以便增加发射和/或接收期间的吞吐量。
通过在实施例组中选择优化的发射天线辐射图案和优化的接收天线辐射图案，通信技术可以最大化发射吞吐量和/或接收吞吐量，因而改进了电子设备的通信性能。类似地，在另一组实施例中简化通信频率的调度并增加发射和/或接收期间的吞吐量也改进了电子设备的通信性能。这些性能改进可以提升使用电子设备时的总体用户体验。
在随后的讨论中，电子设备包括根据通信协议来传送分组的无线电，该通信协议诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准(其有时被称为“Wi-Fi”，来自德克萨斯州奥斯丁的Wi–Fi联盟)、蓝牙(来自华盛顿州柯克兰的蓝牙特别兴趣组)、蜂窝电话通信技术(诸如来自法国Sophia Antipolis Valbonne的第三代合作伙伴计划的长期演进或LTE)和/或另一类型的无线接口。在下面的讨论中，蜂窝电话通信技术作为示意性示例使用。然而，可以使用各种各样的通信协议。
蜂窝电话网络可以包括实现所谓的“宏小区”的基站(和相关联的小区塔)。这些宏小区可以促进在数千公里的距离上与数百个用户(例如数百个蜂窝电话)的通信。通常，小区塔(和天线)的定位被精心设计和优化，以使蜂窝电话网络的性能(例如吞吐量、容量、误块率等)最大化并减少由不同小区塔和/或不同宏小区发射的信号之间的串扰或干扰。小小区通常是提供比宏小区低的功率并且因此提供比宏小区小的覆盖区域的无线电接入节点。通常通过归因于相对大体的范围来进一步细分“小小区”。例如，“微小区”可以具有小于2公里的范围，“微微小区”具有小于200米的范围，并且“毫微微小区”具有10米的数量级的范围。这些描述更多地用于一般的相对比较的目的，并且不应当限制本发明的实施例的范围。
然而，在宏小区提供的覆盖中经常存在间隙。因此，一些用户操作在蜂窝电话网络中提供短距离通信的本地收发器。这些所谓的“毫微微小区”为少数个人提供短距离通信(例如，上至10m)。
此外，较大的组织(例如具有50-60个用户的组织)可以操作在蜂窝电话网络中100m范围上提供通信的本地收发器。蜂窝电话网络中的这个中等范围覆盖还可以一般地称为“小小区”。
电子设备之间的通信在图1中示出，图1呈现了示出电子设备110(诸如宏小区、毫微微小区或小小区中的收发器、和/或便携式电子设备，例如蜂窝电话、以及更一般地用户设备)和一个或多个电子设备112(诸如宏小区、毫微微小区或小小区中的收发器、和/或便携式电子设备，例如蜂窝电话、以及更一般地用户设备)无线地通信的框图。特别地，这些电子设备可以无线地通信，同时：在无线信道上发射广告帧、通过扫描无线信道来彼此检测、建立连接(例如，通过发射关联请求和关联响应)和/或发射和接收数据分组(其可以包括附加信息作为有效载荷)。注意，电子设备110和一个或多个电子设备112之间的通信可以经由共享媒介发生，诸如例如蜂窝电话网络的无线网络中的通信信道或链路。此外，注意，一个或多个电子设备112中的一些和/或电子设备110可以被包括在区域108中，诸如一个或多个建筑物或建筑物的一部分(例如，建筑物中的特定楼层)。
如下面参考图8进一步所描述，电子设备110和一个或多个电子设备112可以包括子系统，诸如联网子系统、存储器子系统和处理器子系统。另外，电子设备110和一个或多个电子设备112可以包括联网子系统中的无线电114。更一般地，电子设备110和一个或多个电子设备112可以包括(或可以被包括在以内)具有使得电子设备110和一个或多个电子设备112能够彼此无线地通信的联网子系统的任意电子设备。该无线通信可以包括在无线信道上发射广告以使得电子设备能够进行初始联系或彼此检测，随后交换后续数据/管理帧(诸如关联请求和响应)以建立连接、配置安全选项(例如，互联网协议安全)、经由连接来发射和接收分组或帧等。
如图1中可以看到的，从电子设备110中的无线电114-1发射无线信号116(由锯齿线表示)。这些无线信号116由一个或多个电子设备112中的至少一个中的无线电114接收。特别地，电子设备110可以发射分组。进而，这些分组可以由一个或多个电子设备112中的至少一个接收。这可以允许电子设备110向电子设备112传送信息。尽管电子设备112可以从电子设备110接收信息，但是注意，电子设备112还可以(例如，向电子设备110和/或电子设备112中的一个或多个)发射信息。
此外，注意，电子设备110和电子设备112中的给定的一个(诸如电子设备112-1)之间的通信的特征在于各种性能度量，诸如：数据速率、成功通信的数据速率(有时称为“吞吐量”)、错误率(例如重试或重发率、或误块率)、均衡信号相对于均衡目标的均方误差、符号间干扰、多径干扰、信噪比、眼图的宽度、在时间间隔(例如1-10秒)期间成功传送的字节数与所估计的可以在该时间间隔中传送的最大字节数的比(后者有时称为通信信道或链路的“容量”)、和/或实际数据速率与估计的数据速率的比(有时称为“利用率”)。更一般地，性能度量可以包括指示通信工作得有多好的值或函数关系，其是测量的或基于所测量的与通信相关联的信息而确定的。在一些实施例中，电子设备110和电子设备112中给定的一个之间的通信的特征在于错误率模型，其比较以数据率进行通信期间的错误率。
与宏小区不同，小小区可能不会被预先精心设计或优化。相反，它们通常相对于彼此随机地被放置或者通过易于放置而不一定考虑总的合成无线电环境来放置。由于与小小区而非毫微微小区相关联的通常较大的通信范围，小小区更可能导致现有蜂窝电话网络(与宏小区和/或其他小小区)中的干扰。注意，毫微微小区、小小区和宏小区可以是公共蜂窝电话网络的一部分。因此，这些各种小区中的收发器可以与公共提供商(蜂窝电话服务的提供商)相关联。此外，在蜂窝电话网络中的电子设备之间的帧中(诸如在由小小区中的收发器发射的帧中)传送的资源块可以被同步(即，资源块被对齐)，并且可以使用相同的频率范围(或频带)。这使得与蜂窝电话网络中的不同小小区和/或宏小区相关联的相邻或邻近收发器的传输更可能降低该干扰区域内的整个蜂窝电话网络的性能。例如，这种干扰可以：降低蜂窝电话网络的吞吐量、降低蜂窝电话网络的容量、增加均方误差、增加误块率、增加重试率、并且更一般地降低与蜂窝电话网络中的通信相关联的或对其进行表征的性能度量。
为了解决这个问题，电子设备110和电子设备112中的给定的一个(诸如电子设备112-1)可以实现通信技术的实施例。特别地，电子设备110(其可以与给定的小小区相关联)可以通过改变与电子设备110中的天线集合(或天线单元)相关联的发射天线辐射图案(其有时被称为“发射波束图案”)和/或接收天线辐射图案(其有时被称为“接收波束图案”)来适应其覆盖区域。例如，无线电114-1可以切换到所谓的“监听模式”，在此期间，无线电114-1接收或监听与一个或多个其他小小区和/或一个或多个宏小区的通信(诸如与电子设备112-1的通信)。特别地，通信可以包括从一个或多个其他小小区和/或一个或多个宏小区接收的、与LTE通信协议相关联的分组中的控制信道信息。此外，通信可以涉及时域双工和/或频域双工帧。更一般地，通信可以包括与第三代和/或第四代移动电信技术相关联的信息，诸如符合瑞士日内瓦国际电信联盟的国际移动电信高级规范的通信协议。甚至更一般地，本文的概念可以应用于其他类型的无线通信协议和/或上述通信协议的后续。注意，在监听模式期间接收通信可以涉及扫描相邻发射器、监听通信和/或存储给定收发器的无线邻域的地图。
在监听模式期间，无线电114-1可以改变与电子设备110中的天线集合相关联的接收天线辐射图案，使得从一个或多个其他小小区和/或一个或多个宏小区(诸如电子设备112-1)接收的、与通信相关联的接收信号强度(例如，接收信号强度指示符)被减少或最小化。替代地或附加地，可以改变接收天线辐射图案以改进性能度量(诸如接收吞吐量)和/或减少与通信和/或蜂窝电话网络相关联的性能度量(诸如接收信号强度指示符)。
注意，可以使用电子设备110中的天线或天线元件中的图案成形器(例如反射器)来适配或改变接收天线辐射图案(以及发射天线辐射图案)，其可以独立且选择性地电耦合到接地，以在不同方向上转向天线辐射图案。因此，如果天线或天线元件包括N个天线辐射图案成形器，则该天线或天线元件可以具有2N个不同的天线辐射图案配置。更一般地，给定的天线辐射图案可以包括如下信号的幅度和/或相位，该信号指定给定天线辐射图案的主瓣或主要瓣以及所谓的排除区域(以下参考图4进行进一步描述)的方向的。
此外，无线电114-1可以在预定时间进入监听模式，诸如：在无线电114-1被设置时、在一天中的某个时间(例如，早上两点)、在空闲或低利用率期间、在蜂窝电话网络中和/或根据需要存在改变时、或当事件发生时(例如，在用户激活用户界面图标以将无线电114-1转换到监听模式时)。
该通信技术可以允许无线电114-1选择在发射和接收中使用的、实质上减少或消除小小区之间和/或与宏小区的串扰或干扰的发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案(以及更重要的，覆盖区或区域)。例如，无线电114-1可以确定与宏小区相关联的接收信号强度指示符为最大的接收天线辐射图案(其可能是接收天线辐射图案的主瓣或主要瓣的方向)，然后可以避免使用该接收天线辐射图案。(通常，该通信技术可以选择在给定时间由无线电114-1使用的一个特定的接收天线辐射图案。)以此方式，例如，无线电114-1可以保护宏小区免于来自电子设备110的传输。注意，该通信技术可以在无线电114-1与小小区、宏小区以及更一般地与蜂窝电话网络相关联之后发生。因此，天线辐射图案修改可以在关联期间已经发生调度和冲突避免技术(诸如选择控制信道的定时以及无线电114-1使用的频率的技术)之后发生。
如下面参考图2-4进一步描述的，在一些实施例中，与多个小小区相关联的无线电114(例如电子设备110和112-1)彼此通信以协调其天线辐射图案的优化。该方法有时被称为“小小区自组织网络覆盖成形”。例如，与两个或更多个小小区的集合相关联的收发器(例如电子设备110和电子设备112-1)可以协作地修改或优化它们的天线辐射图案，天线辐射图案与这些收发器中的天线集合相关联。在该通信技术期间，无线电114-1(其与小小区之一相关联)可以在给定时间进入监听模式，而与该集合中剩余小小区相关联的收发器(例如无线电114-2)可以发射信息(诸如与LTE通信协议相关联的控制信道)。当电子设备110处于监听模式并且正在优化其接收天线辐射图案时，电子设备112-1可以处于所谓的“发射模式”中。在发射模式中，电子设备112-1可以适配或改变其发射天线辐射图案。
然后，与小小区的集合相关联的收发器可以交换与它们的天线辐射图案和/或相关联的性能度量(诸如信道质量指示符或CQI，例如吞吐量)有关的信息。具体地，无线电114-1(其与小小区相关联、处于监听模式)可以提供其接收天线辐射图案，并且与剩余小小区相关联的收发器(例如无线电114-2)可以提供它们的发射天线辐射图案。该过程可以以循环(round-robin)方式重复，直到与小小区集合相关联的所有收发器均已经处于监听模式。例如，收发器可以传送允许接收者进入监听模式的“令牌”，而与小小区集合的其余者相关联的收发器继续正常操作。随后，令牌可以从一个收发器传递到另一个收发器，直到它们都有了机会进入监听模式。注意，当前处于监听模式的收发器可以向发射模式中的收发器提供具有确定的发射吞吐量的接收反馈，其可以由这些收发器用于选择它们的发射天线辐射图案。因此，当在监听模式中时，无线电114-1可以向无线电114-2(其处于发射模式)提供接收反馈。
接下来，小小区集合中的无线电114-1和无线电114-2可以基于交换的信息来选择用于电子设备110和电子设备112-1中的天线集合的发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，以改善或优化电子设备110和电子设备112-1和/或蜂窝电话网络的性能度量。特别地，发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案通常可以改善或优化与小小区集合相关联的电子设备110和电子设备112-1的性能度量。例如，可以选择发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，使得无线电114-1和无线电114-2之中的接收信号强度指示符被减小或最小化。因此，与小小区集合相关联的电子设备110和电子设备112-1中的天线的发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案可以排列在相同方向上或指向相同方向(例如，它们可以在接收和发射期间具有相同的方向灵敏度)。以此方式，可以避免各个收发器的发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案之间的冲突。替代地或附加地，可以选择发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，以最大化或优化在电子设备110和电子设备112-1之间的通信期间的吞吐量(例如发射吞吐量和接收吞吐量)。
无线电114-1和无线电114-2的协调以及所交换的与发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案有关的信息可以在与小小区集合相关联的电子设备110和电子设备112-1之间经由有线通信、光通信和/或以太网通信来传送。例如，X2层通信协议可以用于：协调哪个无线电装置处于监听模式(例如，具有令牌)、交换天线辐射图案信息、提供发射反馈、和/或传送所选择的发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案。更一般地，无线电114-1和无线电114-2之间的这种“背后信道(back-channel)”通信可以经由安全信道发生，该安全信道促进小小区中的电子设备110和电子设备112-1之间的安全通信而不使用无线通信。该背后信道通信可以与和法国Sophia Antipolis Valbonne的欧洲电信标准协会所支持的第三代合作伙伴计划兼容的通信协议兼容。
在已经适配或优化天线辐射图案(以及因此的覆盖)之后，小小区中的电子设备110和电子设备112-1可以(例如经由诸如因特网的可选网络118)向可选服务器120以及更一般地基于云的计算机系统上行链路传输或传送所选择的天线辐射图案和/或作为时间的函数(诸如小时或天)的与小小区集合有关的性能信息。该服务器可以分析所接收的信息以确定修改和/或优化是否成功(例如，平均CQI、误块率、吞吐量和/或另一个性能度量是否得到改善)。基于该分析，可选服务器120可以标识其中通信技术未改进性能度量的一个或多个小小区。因此，可选服务器120可以指示一个或多个小小区中的电子设备重复该通信技术。替代地，可选服务器120可以指示围绕(并且因此包括)受不利影响的小小区的一组小小区中的电子设备在用以提高性能度量的尝试中执行该通信技术。
在一些实施例中，诸如执行性能改进应用的蜂窝电话的便携式电子设备被用于促进该通信技术。例如，用户可以通过激活用户界面中的图标来激活性能改进应用。作为响应，当便携式电子设备移动通过一系列位置时，便携式电子设备可以与和邻近的小小区相关联的电子设备通信(即，发射和/或接收)信息。所得到的地图可以允许与小小区相关联的电子设备确定允许电子设备与便携式电子设备进行通信的发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案。以此方式，电子设备可以分割区或区域108(例如建筑物内部)，使得不同的小小区可以帮助确保该区的覆盖(例如，每个电子设备可以具有仅覆盖区域的一部分的相关联的发射天线辐射图案以及/或接收天线辐射图案)。替代地或附加地，可以给予该区中的特定位置高优先级，以确保以在该位置处有覆盖的方式选择发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案。类似地，还可以告知或通知电子设备要避开的另一区或区域(诸如建筑物外的地区)，并且可以选择发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，以确保在该另一区域中不存在覆盖。尽管与便携式电子设备的通信可以经由无线通信发生，如前所述，电子设备之间(以及与可选服务器120，其可以协调通信技术的这些实施例)的通信可以经由背后信道通信(诸如X2层通信协议)进行。
尽管前面的讨论示出了发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案的准静态布置(至少在再次执行该通信技术之前)，但是在一些实施例中，发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案可以是时间特定的。因此，可以在一天的特定时间改变发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，以便例如基于蜂窝电话网络中的活动(诸如用户设备例如蜂窝电话的数量和位置)来修改一个或多个小小区中的覆盖或性能度量。
此外，可以选择发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案以减少或消除故障(诸如与切换相关联的故障)的可能性。因此，电子设备可以分割区域，并且可以选择发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，使得切换在重要地区(诸如在特定位置)得以避免(或是不太可能的)。
在前面的讨论中，注意，给定的天线辐射图案可以与天线辐射图案设置(例如转向矩阵)相关联。当发射或接收数据时，与小小区相关联的电子设备可以将天线辐射图案设置之一应用于电子设备中的天线集合。所得到的发射天线辐射图案或接收天线辐射图案可以具有“陷波”(其有时被称为“null”)，其包括天线辐射图案的低强度区域(其有时被称为天线辐射图案中的“排除区“)。尽管在排除区域中强度不为零，但是其可以低于阈值，使得不与其他电子设备(诸如与其他小小区和/或宏小区相关联的电子设备)建立连接。因此，天线辐射图案可以包括局部最小值，其降低在不感兴趣的其他电子设备之一的方向上的增益。以此方式，可以选择发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，使得避免不期望的(例如与其他电子设备之一的)通信，以减少或消除对性能度量的不利影响。
替代地或附加地，电子设备110和电子设备112中给定的一个(诸如电子设备112-1)可以实现通信技术的另一实施例，以下参照图5-图7对其进行进一步描述。特别地，电子设备110可以确定用于在时间间隔(诸如5分钟、10分钟、30分钟或1小时)内的不同时间处与电子设备的集合(诸如电子设备112中的至少一些)进行通信的子载波的调度。例如，调度可以包括与电子设备110用于在不同时间与该电子设备的集合进行通信的不同子载波相关联的通信频率或载波频率。在示例性实施例中，子载波与正交频分复用接入(OFDMA)通信协议或技术相关联。(然而，调度可以与各种通信协议或技术一起使用。)注意，与该电子设备集合的通信可以通过相关联的初始吞吐量来表征。
如下面参照图7进一步描述的，一般地，调度可以基于不同时间处子载波的可用性(例如除了由于干扰而被空白(blanked)的子载波之外的子载波)来确定。因此，用于该电子设备集合中的不同电子设备的子载波原则上可以分布在调度中的任意位置。然而，该调度对于通信可能不是理想的或优化的，因为电子设备集合之间的干扰可能导致大量的空白子载波，这进而可能不利地影响吞吐量。
为了解决这个问题，电子设备110(并且特别地，无线电114-1)可以通过改变子载波用于与该电子设备集合通信的时间来修改调度，以便簇聚与电子设备集合的子集一起使用的子载波。例如，簇聚可以允许与电子设备的特定子集的通信在给定时间使用调度中的邻近或相邻子载波。然后，如下所述，通信技术可以用于选择降低该电子设备集合之间的干扰的优化的发射天线辐射图案和/或优化的接收天线辐射图案，其(如下所述)可以减少空白子载波的数量(即，可以增加可用子载波的数量)，并且因此可以增加吞吐量。(因此，通信技术的本实施例可以允许特定子载波与相关联的天线辐射图案结合使用，使得减少或消除来自特定空间方向的发射或接收，而不是根本不使用这些子载波。)注意，电子设备的子集可以具有与区域108中的电子设备110不同的空间方向或定向，使得可以使用不彼此面对或者可以具有减少或消除的重叠的天线辐射图案(例如，一个或多个电子设备112可以位于与天线辐射图案相关联的排除区域处或其中，这可以允许电子设备110与用户设备通信，同时避免与一个或多个其他小小区和/或一个或多个宏小区中的收发器的干扰或串扰)。
在修改之后，与子集的通信可以通过相关联的簇聚的吞吐量来表征。注意，簇聚的吞吐量可以近似相等或可以大于初始吞吐量。因此，可以对簇聚进行约束，使得吞吐量与初始吞吐量至少近似不变。
接下来，电子设备110可以基于与发射天线辐射图案和接收天线辐射图案相关联的天线图案吞吐量，为子集选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案。例如，电子设备110可以执行通信技术中的上述操作，诸如在监听模式和发射模式中的那些操作。通过将通信技术中的角色与电子设备集合中的其他电子设备交替，电子设备110和其他电子设备可以能够优化它们的发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，以便减少或消除干扰。特别地，在优化天线辐射图案之后，天线图案吞吐量可以大于所簇聚的吞吐量(并且因此大于初始吞吐量)。因此，与经修改的调度和所选择的天线辐射图案相关联的附加自由度可以允许总体通信性能得以改善。
注意，电子设备110可以通过选择性地调整电子设备110中的天线中的天线元件来设置给定的发射天线辐射图案或给定的接收天线辐射图案。例如，电子设备110中的控制逻辑可以通过选择性地打开和/或选择性地关闭天线元件的子集，选择性地设置给定的发射天线辐射图案或给定的接收天线辐射图案。通常，对于给定的子集，发射天线辐射图案可以与接收天线辐射图案不同(因此，通信信道对于发射和接收可以是不对称的)。此外，用于不同子集的发射天线辐射图案可以具有不同的空间定向。
在一些实施例中，该电子设备集合中的电子设备选择发射天线辐射图案，以便相对于选择之前所使用的发射功率而增加相关联的发射功率。因此，通过对子集进行簇聚，可以选择具有降低的干扰或改进的性能的发射天线辐射图案，这可以允许电子设备110增加发射功率。
此外，电子设备110可以随着电子设备110的通信环境变化动态地执行修改和选择。一般而言，区域108中的电子设备110和电子设备112可以是准静态的(即，电子设备集合中的电子设备的位置或地点可以缓慢地改变，诸如以或小于人行走的步速)。注意，修改和选择可以周期性地、在时间间隔(例如5分钟、10分钟、30分钟或1小时)之后、和/或基于表征通信的一个或多个性能度量根据需要而执行。
在所描述的实施例中，处理电子设备110和/或一个或多个电子设备112中的分组或帧包括：接收具有分组或帧的无线信号116；从所接收的无线信号116中解码/提取分组或帧以获取分组或帧；以及处理分组或帧以确定包或帧中包含的信息(诸如与通信期间的性能有关的反馈等)。
尽管将图1所示的网络环境描述为示例，但是在替代实施例中，可以存在不同数量或类型的电子设备。例如，一些实施例包括更多或更少的电子设备。作为另一示例，在另一实施例中，不同的电子设备正在发射和/或接收分组或帧。
图2呈现了图示用于在图1中的电子设备之间的通信期间选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的方法200的流程图，其可以由电子设备(诸如图1中的电子设备110)执行。在操作期间，电子设备使用具有不同发射空间定向的发射天线辐射图案集合向第二电子设备发射传出消息(操作210)，其中发射给定的传出消息涉及选择性地调整电子设备中的天线以具有给定发射天线辐射图案。然后，电子设备从第二电子设备接收关于与该发射天线辐射图案集合相关联的发射吞吐量的发射反馈(操作212)。
此外，电子设备使用具有不同接收空间定向的接收天线辐射图案集合来从第二电子设备接收传入消息(操作214)，其中接收给定的传入消息涉及选择性地调整天线以具有给定的接收天线辐射图案。接下来，电子设备确定与该接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量(操作216)。此外，电子设备向第二电子设备提供关于与该接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量的接收反馈(操作218)。
另外，电子装置基于与发射天线辐射图案集合图案相关联的发射吞吐量来选择发射天线辐射图案(操作220)以及图案基于与接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量来选择接收天线辐射图案(操作220)。例如，发射天线辐射图案可以最大化与该发射天线辐射图案集合相关联的发射吞吐量，并且接收天线辐射图案可以最大化与该接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量。在一些实施例中，与发射天线辐射图案集合相关联的发射吞吐量基于OFDMA通信协议或技术中的空白子载波的第一数量，并且与接收天线辐射图案集合相关联的接收吞吐量基于OFDMA通信协议或技术中的空白子载波的第二数量。例如，所选择的发射天线辐射图案可以减少空白子载波的第一数量和/或所选择的接收天线辐射图案可以减少空白子载波的第二数量。注意，一般而言，发射天线辐射图案可以不同于接收天线辐射图案。
此外，发射天线辐射图案和接收天线辐射图案可以减少电子设备和第二电子设备之间的干扰。例如，可以选择发射天线辐射图案，以便将与传出消息相关联的发射信号限制到预定义的区域(例如利用图1中的区域108)，如使用在第二电子设备处于监听模式时来自第二电子设备的反馈所验证的。
注意，在电子设备与一个或多个便携式电子设备进行通信的实施例中，电子设备可以重复操作210-220，这可以减少电子设备与该一个或多个便携式电子设备之间的干扰。
替代地或附加地，特定发射和接收天线图案的选择和使用可以用于减少由这对电子设备所产生的关于干扰可能在附近的其他系统的操作的干扰量。特别地，所讨论的系统可以减少其“听到”的干扰，和/或所讨论的系统可以减少其“生成”的可能影响其他系统的干扰。这两种场景都具有重要的技术益处，并且根据情况，一个或另一个可以被更优化。
在方法200的一些实施例中，可以有额外的或更少的操作。例如，方法200中的操作可以迭代地执行，直到解决方案(诸如所选择的发射天线辐射图案和/或所选择的接收天线辐射图案)被确定。另外，通信技术中的操作的顺序可以改变，和/或两个或更多个操作可以组合成单个操作。
图3呈现了示出电子设备110和电子设备112-1之间的通信的图。在操作期间，电子设备110可以使用具有不同发射空间定向的发射天线辐射图案集合来向电子设备112-1发射消息310。电子设备112-1可以使用接收天线辐射图案集合来接收消息310。然后，电子设备112-1可以确定吞吐量312，其作为反馈314发射到电子设备110并由电子设备110接收。电子设备110可以使用吞吐量312来选择316发射天线辐射图案集合中的一个，并且电子设备112-1可以使用吞吐量312来选择318接收天线辐射图案集合中的一个。
接下来，电子设备110和112可以反转角色。特别地，电子设备112-1可以使用发射天线辐射图案的另一集合来向电子设备110发射消息320。电子设备110可以使用具有不同接收空间定向的另一接收天线辐射图案集合来接收消息320。此外，电子设备110可以确定与该接收天线辐射图案集合相关联的吞吐量322。基于吞吐量322，电子设备110可以选择328该另一接收天线辐射图案集合中的一个。此外，电子设备110可以将具有吞吐量322的反馈324发射到电子设备112-1，并且电子设备112-1可以使用反馈324来选择326该另一发射天线辐射图案集合中的一个。
图4呈现了示出在电子设备(E.D.)110、112-1、112-2和112-3之间的通信期间最小化干扰的图。特别地，电子设备110可以使用通信技术来选择天线辐射图案400。然后，电子设备110可以通过选择性地打开和选择性地关闭天线元件410的子集来设置天线辐射图案400，使得天线辐射图案400中的主波束412被导向电子设备112-1，而电子设备112-2和112-3位于排除区域414中。注意，天线辐射图案400可以是预定义的。
注意，天线元件410(或天线集合)可以包括N个天线元件(或天线)，并且可以具有N-1个陷波，其中N是整数。此外，注意，天线辐射图案400的“排除区域”(诸如排除区域414-1)(其有时被称为“陷波”或“null”)包括天线辐射图案400的低强度区。尽管强度在排除区域中不一定为零，但是其可以低于诸如3dB的阈值或者低于天线辐射图案400的峰值增益。因此，天线辐射图案400可以包括将增益导引到感兴趣的电子设备112-1的方向上的局部最大值(例如，主波束412)，以及减少在不感兴趣的电子设备112-2和112-3的方向上的增益的一个或多个局部最小值。以此方式，可以选择天线辐射图案400，使得避免不期望的(诸如与电子设备112-2和112-3的)通信，以减少或消除诸如干扰或串扰的不利影响。
在示例性实施例中，选择发射天线辐射图案和/或接收天线辐射图案，以在一个或多个收发器中实现用于LTE计数器要求的自适应天线。特别地，通信技术可以提供自适应阵列天线功能，自适应阵列天线功能根据每个演进的NodeB(eNB)/小区波束而生成，以在所部署的小小区企业网络中提供改进的或优化的覆盖和吞吐量，并且自适应阵列天线功能使用eNB所生成的不同计数器以半静态方式工作。通信技术可以使用由自身eNB所报告的长期平均和趋势(例如，在一段持续时间上的物理资源块或PRB使用模式、所观测的针对不同信道质量指示符级别的业务负荷、连接的/活动的用户负荷、关键性能指示符或KPI等)以及邻居eNB的计数器所报告的长期平均和趋势(例如，在一天的不同时间或ToD/持续时间期间所观测的来自不同邻居的负荷和上行链路或UL干扰等)来适配天线辐射图案。
例如，在eNB处生成的可以用作对这种功能的输入的计数器包括：无线电资源控制(RRC)连接用户的数目；活动用户的数目；CQI；预编码矩阵指示符(PMI)；秩指示符(RI)；可以对于下行链路(DL)和UL即对于自身和邻居(经由X2层通信协议)可以是分离的PRB使用(保证比特率或GBR/非保证比特率或nGBR以及合计)；小区边缘用户在DL和UL中的PRB使用(其可以与业务类别无关)；在DL和UL中每CQI的吞吐量(基于分组数据会聚协议服务数据单元或PDCP SDU比特率)；每PRB每传输时间间隔或TTI的L1报告I+N，其可以针对持续时间被平均并使用；每UE的DL和UL信干噪比或SINR/CQI(CQI可以基于小区特定参考信号或CRS，而UL SINR可以基于分配用于物理上行链路共享信道或PUSCH的PRB的解调参考信号或DMRS)；在探测参考信号或SRS被启用的情况下基于SRS的在整个带宽上的针对用户设备(诸如蜂窝电话)的附加UL SINR值；DL和UL误块率或BLER(在单个数据流中的DL中、UL中的每连续波或CW信号)；每用户设备的路径损耗和定时提前TA；和/或DL和UL分组数据会聚协议物理数据单元或PDCP PDU/分组丢弃率。此外，通信技术中的功能的另一输入可以是与KPI相关的统计，诸如：RRC连接重建立的数目；RRC连接建立成功率；切换或HO成功率(eNB间、频率内/间)；和/或RRC连接/呼叫掉线率(由于无线电链路故障或RLF或者在数据活动开启时生成的本地/移动管理实体或MME)。另外，通信技术中的功能的其它输入可以包括：杂项计数器或可用的测量；来自用户设备的针对自身和邻居的层3(L3)测量(参考信号接收功率或RSRP和参考信号接收质量或RSRQ)；用于自身和邻居(通过X2层通信协议)的硬件/S1接口传输网络层负荷指示符(定性的)；和/或一段时间内(经由X2层通信协议)的可用容量和邻居的相对容量。
注意，CQI计数器可以提供与已经报告特定CQI值(宽带和/或子带)的次数有关的信息。
此外，有效CQI(BLER校正的CQI/SINR)和/或子带级别的PMI可以用于频率选择性调度。注意，可以从用户设备获得周期性和非周期性CQI报告。分析技术可以用于选择小区边缘用户设备以探测子带并且对CQI元素画出直方图。因为信息对于子带级CQI报告是可用的，所以用于小区边缘用户的相同信息的直方图也可以是可用的。
另外，DL和UL BLER可以根据调制类型可用。该信息可以用于校正所接收的CQI。BLER信息可以用于宽带CQI，并且可以(或可以不)按照调制类型来实现。
这些参数对自组织网络(SoN)是有用的。例如，SoN的资源管理或eICIC特征可以用于进一步优化天线图案。特别地，资源管理或eICIC特征可以尝试经由子载波空白或在特定时间不调度子载波资源块(这些资源块可以被相邻小区使用)来最小化小区间干扰。通过观测使用的资源块与可用资源块的总数的比，可以优化给定小区的可用资源块的总数。注意，包括调度器的层2可以支持在逻辑信道级别为每个用户设备提供的多个统计量(尽管一些类似于PRB使用、不同类型的随机接入过程(RACH)尝试和类似于RRC连接建立成功率的L3KPI等可以在小区级别和/或在用户设备级别可用)。注意，统计可以被提供给高层(例如L3)。
图5呈现了示出用于在图1中的电子设备之间的通信期间选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的方法500的流程图，其可以由电子设备(诸如图1中的电子设备110)执行。在操作期间，电子设备确定在时间间隔期间的不同时间处用于与电子设备集合进行通信的子载波(例如OFDMA子载波)的调度(操作510)，其中与电子设备集合的通信由相关联的初始吞吐量来表征。然后，电子设备通过改变子载波被用于与电子设备集合的通信的时间来修改调度(操作512)，以便对该电子设备集合的子集进行簇聚，其中与子集的通信由相关联的簇聚吞吐量(其可以近似等于初始吞吐量，例如，簇聚吞吐量可以在初始吞吐量的10％或25％以内)来表征。
此外，电子设备基于与发射天线图案和接收天线图案相关联的天线图案吞吐量为子集选择发射天线图案和接收天线图案(操作514)，其中给定的发射天线图案和给定的接收天线图案之一是通过选择性地调整电子设备中的天线中的天线元件来设置的。
注意，天线图案吞吐量可以大于簇聚吞吐量。此外，发射天线辐射图案可以具有不同的空间定向，和/或对于给定的子集，发射天线辐射图案可以不同于接收天线辐射图案。在一些实施例中，选择发射天线辐射图案，以便相对于选择之前所使用的发射功率来增加相关联的发射功率。
修改和选择可以随着电子设备的通信环境改变而动态地执行，诸如在用户设备(例如蜂窝电话)移动、添加到小小区、和/或离开小小区时。注意，修改和选择可以按以下执行：周期性地、在时间间隔之后、和/或基于表征通信的一个或多个性能度量根据需要。
在方法500的一些实施例中，可以有额外的或更少的操作。另外，通信技术中的操作的顺序可以改变，和/或两个或更多个操作可以组合成单个操作。
图6呈现了示出电子设备110和112之间的通信的图。特别地，电子设备110可以确定具有在时间间隔期间的不同时间用于与电子设备112通信610的子载波的调度612。然后，电子设备110通过改变子载波被用于与电子设备112通信的时间来修改调度612，以便对电子设备112的子集614进行簇聚。
此外，电子设备110基于与发射天线图案和接收天线图案相关联的天线图案吞吐量(即，通信616)，为子集614选择618发射天线图案和接收天线图案。
图7呈现了示出了通过改变子载波716被用于与电子设备集合进行通信的时间714来将OFDMA调度710修改为所生成的OFDMA调度712以便对该电子设备集合的子集进行簇聚的图。特别地，OFDMA调度710和712可以向该电子设备集合动态地分配(使用频分复用和时分复用)资源块(诸如子载波)(如图7中的“O”所指示)。此外，如OFDMA调度710中的“X”所指示，蜂窝电话网络可以基于所测量的干扰消去(blank out)一些子载波。
通过聚合OFDMA调度712中的资源块，可以生成电子设备集合的子集。该聚合以及使用通信技术确定的所选择的天线辐射图案可以提供减少干扰并且因此减少OFDMA调度712中消去子载波的数量的附加自由度，从而增加在电子设备集合之间的通信期间的吞吐量。替代地或附加地，所选择的天线辐射图案可以允许由电子设备集合所使用的发射功率增加。
现在描述电子设备的实施例，诸如与小小区相关联的收发器。图8呈现了示出根据一些实施例的电子设备800的框图。该电子设备包括处理子系统810、存储器子系统812和联网子系统814。处理子系统810包括被配置为执行计算操作的一个或多个设备。例如，处理子系统810可以包括一个或多个微处理器、专用集成电路(ASIC)、微控制器、可编程逻辑器件和/或一个或多个数字信号处理器(DSP)。
存储器子系统812包括用于存储用于处理子系统810和联网子系统814的数据和/或指令的一个或多个设备。例如，存储器子系统812可以包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)和/或其他类型的存储器。在一些实施例中，在存储器子系统812中的用于处理子系统810的指令包括：可以由处理子系统810执行的一个或多个程序模块或指令集(例如程序模块822或操作系统824)。注意，一个或更多的计算机程序可以构成计算机程序机构。此外，存储器子系统812中的各种模块中的指令可以以高级过程语言、面向对象的编程语言和/或以汇编或机器语言实现。此外，编程语言可以被编译或解释为例如可配置或被配置(其在本讨论中可以互换使用)以由处理子系统810执行。
另外，存储器子系统812可以包括用于控制对存储器的访问的机构。在一些实施例中，存储器子系统812包括存储器层级，其包括耦合到电子设备800中的存储器的一个或多个高速缓存。在这些实施例中的一些中，高速缓存中的一个或多个位于处理子系统810中。
在一些实施例中，存储器子系统812耦合到一个或多个高容量海量存储设备(未示出)。例如，存储器子系统812可以耦合到磁或光驱动器、固态驱动器或另一类型的海量存储设备。在这些实施例中，存储器子系统812可以由电子设备800用作针对经常使用的数据的快速存取存储设备，而海量存储设备用于存储较不频繁使用的数据。
联网子系统814包括被配置为耦合到有线和/或无线网络并在有线和/或无线网络上通信(即，执行网络操作)的一个或多个设备，包括：控制逻辑816、接口电路818和自适应阵列的天线集合820(或天线元件)，天线集合820可以由控制逻辑816选择性地开启和/或关闭，以产生各种天线辐射图案或“波束图案”。(尽管图8包括天线集合820，但是在一些实施例中，电子设备800包括可耦合到天线集合820的一个或多个节点，诸如节点808，例如焊盘。因此，电子设备800可以包括或可以不包括天线集合820)。例如，联网子系统814可以包括蓝牙(BluetoothTM)联网系统、蜂窝联网系统(例如，诸如UMTS、LTE等的3G/4G网络)、通用串行总线(USB)联网系统、基于IEEE 802.11中所描述的标准的联网系统(例如，
Figure BDA0002615123760000251
联网系统)、以太网联网系统和/或另一联网系统。
此外，联网子系统814包括处理器、控制器、无线电/天线、插座/插头、和/或用于耦合到每个支持的联网系统、在其上进行通信、以及处理针对其的数据和事件的其他设备。注意，用于耦合到每个网络系统的网络、在其上进行通信、以及处理其上的数据和事件的机构有时被统称为网络系统的“网络接口”。此外，在一些实施例中，电子设备之间的“网络”或“连接”尚不存在。因此，电子设备800可以使用联网子系统814中的机构，以用于在电子设备之间执行简单的无线通信，例如，发射广告或信标帧和/或扫描由其他电子设备发射的广告帧，如上所述。
在电子设备800内，处理子系统810、存储器子系统812和联网子系统814使用总线828耦合在一起。总线828可以包括子系统可以用来在相互之间传送命令和数据的电、光、和/或电-光连接。尽管为了清楚仅示出了一个总线828，但是不同的实施例可以包括子系统之间的不同数量或配置的电、光、和/或电-光连接。
在一些实施例中，电子设备800包括用于在显示器上显示信息的显示子系统826，其可以包括显示驱动器和显示器，诸如液晶显示器、多点触摸触摸屏等。
电子设备800可以是(或可以被包括在)具有至少一个网络接口的任意电子设备。例如，电子设备800可以是(或可以被包括在)：桌面计算机、膝上型计算机、子笔记本/上网本、服务器、平板计算机、智能电话、蜂窝电话、消费者电子设备、便携式计算设备、接入点、收发器、路由器、交换机、通信设备、测试设备和/或另一电子设备。
尽管使用特定组件来描述电子设备800，但是在替代实施例中，在电子设备800中可以存在不同的组件和/或子系统。例如，电子设备800可以包括一个或多个附加的处理子系统、存储器子系统、联网子系统和/或显示子系统。另外，子系统中的一个或多个可以不存在于电子设备800中。此外，天线集合820(或天线元件)可以包括静态扇形天线集合(覆盖外部环境的特定预定义部分)或相控天线阵列。此外，在一些实施例中，电子设备800可以包括图8中未示出的一个或多个附加子系统。此外，尽管在图8中仅示出了单独的子系统，但是在一些实施例中，给定子系统或组件中的一些或全部可以集成到电子设备800中的一个或多个其他子系统或组件中。例如，在一些实施例中，程序模块822被包括在操作系统824中和/或控制逻辑816被包括在接口电路818中。
此外，电子设备800中的电路和组件可以使用模拟和/或数字电路的任意组合来实现，其包括：双极型、PMOS和/或NMOS门或晶体管。此外，这些实施例中的信号可以包括具有近似离散值的数字信号和/或具有连续值的模拟信号。另外，组件和电路可以是单端或差分的，并且电源可以是单极或双极的。
集成电路(其有时被称为“通信电路”)可以实现联网子系统814的一些或全部功能。这在图9中示出，图9呈现了根据一些实施例的通信电路900的框图。特别地，通信电路900可以包括：控制逻辑816、接口电路818和可以耦合到天线集合820(图8)的节点集合910(例如焊盘)。
返回参考图8，集成电路可以包括用于从电子设备800发射无线信号并且在电子设备800处从其他电子设备接收信号的硬件和/或软件机构。除了本文所描述的机构之外，无线电在本领域中通常是已知的，因此不再详细描述。一般而言，联网子系统814和/或集成电路可以包括任意数量的无线电。注意，多无线电实施例中的无线电以与所描述的单无线电实施例类似的方式工作。
在一些实施例中，联网子系统814和/或集成电路包括对无线电进行配置以在给定通信信道(例如给定载波频率)上进行发射和/或接收的配置机构(诸如一个或多个硬件和/或软件机构)。例如，在一些实施例中，配置机构可以用于将无线电从监视给定通信信道和/或在给定通信信道上进行发射切换到监视不同的通信信道和/或在不同的通信信道上进行发射。(注意，如本文所使用的“监视”包括从其他电子设备接收信号并且可能对接收到的信号执行一个或多个处理操作，例如，确定所接收的信号是否包括控制信道、计算天线辐射图案等)
在一些实施例中，用于设计包括本文描述的电路中的一个或多个的集成电路或者集成电路的一部分的过程的输出可以是计算机可读介质，诸如例如磁带或光盘或磁盘。计算机可读介质可以用数据结构或描述可以物理地实例化为集成电路或集成电路的一部分的电路系统的其它信息来编码。尽管各种格式可以用于这种编码，但是这些数据结构通常以Caltech中间格式(CIF)、Calma GDS II流格式(GDSII)或电子设计交换格式(EDIF)来写。集成电路设计领域的技术人员可以根据上面详细描述的类型的示意图和相应的描述来开发这样的数据结构，并将该数据结构编码到计算机可读介质上。集成电路制造领域的技术人员可以使用这种已编码的数据来制造包括本文所述的一个或多个电路的集成电路。
尽管前面的讨论使用LTE通信协议作为示意性示例，但是在其他实施例中，可以使用各种各样的蜂窝电话通信协议，并且更一般地，可以使用无线通信技术。因此，通信技术可以用在各种网络接口中。此外，尽管前述实施例中的一些操作是以硬件或软件实现的，但是一般来说，前述实施例中的操作可以以各种各样的配置和架构来实现。因此，前述实施例中的一些或全部操作可以以硬件、软件或两者来执行。例如，通信技术中的至少一些操作可以使用程序模块822、操作系统824(诸如接口电路818的驱动器)或接口电路818中的固件来实现。替代地或另外地，通信技术中的至少一些操作可以在诸如接口电路818中的硬件的物理层中实现。
此外，尽管前述实施例示出了在收发器中使用通信技术，但是在其它实施例中，天线辐射图案的选择是在系统中每无线电、每无线网络、每客户端等远程执行的。因此，通信技术中的至少一些操作可以由远程电子设备或服务器执行。例如，天线辐射图案的选择可以由服务器执行，并然后可以提供给收发器。
在先前描述中，涉及到“一些实施例”。注意，“一些实施例”描述了所有可能实施例的子集，但并不总是指定实施例的相同子集。
前述描述旨在使本领域任意技术人员能够制造和使用本公开，并且在特定应用及其要求的上下文中提供。此外，本公开的实施例的前述描述仅出于说明和描述的目的而给出。它们不旨在穷举或将本公开限制为所公开的形式。因此，许多修改和变型对于本领域技术人员将是明显的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。另外，前述实施例的讨论不旨在限制本公开。因此，本公开不旨在限于所示的实施例，而是符合与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：
天线，所述天线包括多个天线元件；
控制逻辑，所述控制逻辑耦合到所述天线，其中在操作期间，所述控制逻辑选择性地调整与所述天线相关联的天线辐射图案；以及
接口电路，所述接口电路耦合到所述天线，其中在操作期间，所述接口电路：
使用具有不同发射空间定向的发射天线辐射图案集合来向第二电子设备发射传出消息，其中发射给定的传出消息涉及选择性地调整所述天线以具有给定的发射天线辐射图案；
从所述第二电子设备接收关于与所述发射天线辐射图案集合相关联的发射通信性能度量的发射反馈；
使用具有不同接收空间定向的接收天线辐射图案集合来从所述第二电子设备接收传入消息，其中接收给定的传入消息涉及选择性地调整所述天线以具有给定的接收天线辐射图案；
确定与所述接收天线辐射图案集合相关联的接收通信性能度量；
向所述第二电子设备提供关于与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量的接收反馈；以及
基于与所述发射天线辐射图案集合相关联的所述发射通信性能度量来选择发射天线辐射图案，并且基于与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量来选择接收天线辐射图案，其中所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案中的一者或两者基于所述电子设备和所述第二电子设备的资源管理统计而被进一步选择；
其中所述资源管理统计与时间间隔相关联，所述时间间隔比关联于所述发射、所述接收、所述接收、所述确定、所述提供和所述选择的时间间隔更长；以及
其中所述资源管理统计包括以下一项或多项：在持续时间上的物理块使用图案，针对不同信道质量指示符类别的所观察的流量负载、或活动用户负载。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述发射天线辐射图案最大化与所述发射天线辐射图案集合相关联的发射通信性能度量，并且所述接收天线辐射图案最大化与所述接收天线辐射图案集合相关联的接收通信性能度量。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中与所述发射天线辐射图案集合相关联的所述发射通信性能度量基于正交频分复用(OFDM)通信技术中的第一数目的空白子载波，以及
其中与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量基于OFDM通信技术中的第二数目的空白子载波。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中在操作期间，所述发射天线辐射图案被选择，以便将与所述传出消息相关联的发射信号限制于预定义的区域。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中在操作期间，所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案实现以下之一：所述电子设备与所述第二电子设备之间的减少的干扰；以及另一系统与所述电子设备和所述第二电子设备之间的减少的干扰。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中在操作期间，所述发射天线辐射图案不同于所述接收天线辐射图案。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中在操作期间，所述控制逻辑通过选择性地开启和选择性地关闭所述天线元件的子集，来选择性地调整与所述天线相关联的所述给定的发射天线辐射图案和所述给定的接收天线辐射图案。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中在操作期间，所述接口电路：
与一个或多个便携式电子设备通信；以及
重复进行：发射所述传出消息，接收所述发射反馈，接收所述传入消息，确定所述接收通信性能度量，提供所述接收反馈，以及选择所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中与所述发射天线辐射图案集合相关联的所述发射通信性能度量基于OFDM通信技术中的第一数目的空白子载波；以及
其中与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量基于OFDM通信技术中的第二数目的空白子载波。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其中在操作期间，所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案减少所述电子设备与所述一个或更多个便携式电子设备之间的干扰。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述接口电路还包括：
处理器；以及
存储器，所述存储器耦合到所述处理器，所述存储器存储在操作期间由所述处理器执行的程序模块，所述程序模块包含用于以下的指令：发射所述传出消息，接收所述发射反馈，接收所述传入消息，确定所述接收通信性能度量，提供所述接收反馈，以及选择所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案。
12.一种用于在第一电子设备中使用的通信电路，包括：
节点，所述节点被配置为耦合到天线；以及
接口电路，所述接口电路被配置为：
使用具有不同发射空间定向的发射天线辐射图案集合来向第二电子设备发射传出消息，其中发射给定的传出消息涉及选择性地调整所述第一电子设备中的天线中的天线元件以具有给定的发射天线辐射图案；
从所述第二电子设备接收关于与所述发射天线辐射图案集合相关联的发射通信性能度量的发射反馈；
使用具有不同接收空间定向的接收天线辐射图案集合来从所述第二电子设备接收传入消息，其中接收给定的传入消息涉及选择性地调整所述天线以具有给定的接收天线辐射图案；
确定与所述接收天线辐射图案集合相关联的接收通信性能度量；
用于向所述第二电子设备提供关于与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量的接收反馈；以及
基于与所述发射天线辐射图案集合相关联的所述发射通信性能度量来选择发射天线辐射图案，并且基于与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量来选择接收天线辐射图案，其中所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案中的一者或两者基于所述电子设备和所述第二电子设备的资源管理统计而被进一步选择；
其中所述资源管理统计与时间间隔相关联，所述时间间隔比关联于所述发射、所述接收、所述接收、所述确定、所述提供和所述选择的时间间隔更长；以及
其中所述资源管理统计包括以下一项或多项：在持续时间上的物理块使用图案，针对不同信道质量指示符类别的所观察的流量负载、或活动用户负载。
13.根据权利要求12所述的通信电路，其中所述发射天线辐射图案最大化与所述发射天线辐射图案集合相关联的发射通信性能度量，并且所述接收天线辐射图案最大化与所述接收天线辐射图案集合相关联的接收通信性能度量。
14.根据权利要求12所述的通信电路，其中与所述发射天线辐射图案集合相关联的所述发射通信性能度量基于正交频分复用(OFDM)通信技术中的第一数目的空白子载波，以及
其中与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量基于OFDM通信技术中的第二数目的空白子载波。
15.根据权利要求12所述的通信电路，其中所述发射天线辐射图案被选择，以便将与所述传出消息相关联的发射信号限制于预定义的区域。
16.根据权利要求12所述的通信电路，其中所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案实现以下之一：所述第一电子设备与所述第二电子设备之间的减少的干扰；以及
另一系统与所述第一电子设备和所述第二电子设备之间的减少的干扰。
17.根据权利要求12所述的通信电路，其中所述发射天线辐射图案不同于所述接收天线辐射图案。
18.根据权利要求12所述的通信电路，其中所述接口电路通过选择性地开启和选择性地关闭所述天线中的天线元件的子集，来选择性地调整与所述天线相关联的所述给定的发射天线辐射图案和所述给定的接收天线辐射图案。
19.根据权利要求12所述的通信电路，其中所述接口电路被配置为：
与一个或多个便携式电子设备通信；以及
重复进行：发射所述传出消息，接收所述发射反馈，接收所述传入消息，确定所述接收通信性能度量，提供所述接收反馈，以及选择所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案。
20.一种用于选择发射天线辐射图案和接收天线辐射图案的方法，其中所述方法包括：
使用具有不同发射空间定向的发射天线辐射图案集合来向第二电子设备发射传出消息，其中发射给定的传出消息涉及选择性地调整一电子设备中的天线以具有给定的发射天线辐射图案；
从第二电子设备接收关于与所述发射天线辐射图案集合相关联的发射通信性能度量的发射反馈；
使用具有不同接收空间定向的接收天线辐射图案集合来从所述第二电子设备接收传入消息，其中接收给定的传入消息涉及选择性地调整所述天线以具有给定的接收天线辐射图案；
确定与所述接收天线辐射图案集合相关联的接收通信性能度量；
向所述第二电子设备提供关于与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量的接收反馈；以及
基于与所述发射天线辐射图案集合相关联的所述发射通信性能度量来选择发射天线辐射图案，并基于与所述接收天线辐射图案集合相关联的所述接收通信性能度量来选择接收天线辐射图案，其中所述发射天线辐射图案和所述接收天线辐射图案中的一者或两者基于所述电子设备和所述第二电子设备的资源管理统计而被进一步选择；
其中所述资源管理统计与时间间隔相关联，所述时间间隔比关联于所述发射、所述接收、所述接收、所述确定、所述提供和所述选择的时间间隔更长；以及
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