CN112243570A - 用于5g-nr毫米波通信的天线振子馈送路径组件管理 - Google Patents

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Abstract

描述了提供用于促成毫米波通信的天线振子馈送路径组件管理的系统和方法。实施例可以实现以及提供关于毫米波通信(诸如由遵从第5代(5G)或新无线电(NR)的用户装备进行的毫米波通信)的热、功耗和/或最大允许暴露问题的缓解。相应地，实施例被配置成管理收发机天线振子馈送路径组件，以缓解热、功耗和/或MPE问题。例如，根据本文的概念配置的通信设备可以降低或以其他方式控制各种组件的温度、设备功耗和/或对毫米波能量的用户暴露，以便改善用户体验、避免组件故障、延长电池寿命等。

Description

用于5G-NR毫米波通信的天线振子馈送路径组件管理
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年6月12日提交的题为“ANTENNA ELEMENT FEED PATHCOMPONENT MANAGEMENT FOR 5G-NR MILLIMETER WAVE COMMUNICATION(用于5G-NR毫米波通信的天线振子馈送路径组件管理)”的美国临时专利申请62/684,101、以及于2019年4月22日提交的题为“ANTENNA ELEMENT FEED PATH COMPONENT MANAGEMENT FOR5G-NRMILLIMETER WAVE(用于5G-NR毫米波的天线振子馈送路径组件管理)”的美国非临时专利申请16/390,913的优先权，这两件申请的公开内容通过援引如同在下文完整阐述那样且出于所有适用目的被纳入于此。
技术领域
本公开的各方面一般涉及无线通信系统，尤其涉及用于促成毫米波通信的天线振子馈送路径组件管理。以下讨论的技术的某些实施例可以实现以及提供关于毫米波通信(诸如由遵从第5代(5G)或新无线电(NR)的用户装备进行的毫米波通信)的热、功耗和/或最大允许暴露问题的缓解。
引言
无线通信网络被广泛部署以提供各种通信服务，诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源来支持多个用户的多址网络。通常为多址网络的此类网络通过共享可用的网络资源来支持多个用户的通信。
无线通信网络可包括能够支持数个用户装备(UE)通信的数个基站或B节点。UE可经由下行链路和上行链路与基站进行通信。下行链路(或即前向链路)指从基站至UE的通信链路，而上行链路(或即反向链路)指从UE至基站的通信链路。
基站可在下行链路上向UE传送数据和控制信息和/或可在上行链路上从UE接收数据和控制信息。在下行链路上，来自基站的传输可能遭遇由于来自邻居基站或来自其他无线射频(RF)发射机的传输而造成的干扰。在上行链路上，来自UE的传输可能遭遇来自与邻居基站通信的其他UE的上行链路传输或来自其他无线RF发射机的干扰。该干扰可能使下行链路和上行链路两者的性能降级。
由于对移动宽带接入的需求持续增长，随着更多的UE接入长程无线通信网络以及更多的短程无线系统正被部署于社区中，干扰和拥塞网络的可能性不断增长。研究和开发持续推进无线技术以便不仅满足对移动宽带接入的不断增长的需求，而且提升并增强用户对移动通信的体验。
一些最近的UE配置可被适配成用于毫米波(mmWave)频带中的操作，诸如用于提供高数据率通信。这些UE可以例如采用包含多个天线振子的RF收发机来实现波束成形，以容适视线毫米波通信链路、最小化干扰等。在此类毫米波通信中利用的RF收发机通常具有相对高的功耗要求。
一些实施例的简要概述
以下概述了本公开的一些方面以提供对所讨论的技术的基本理解。此概述不是本公开的所有构想到的特征的详尽综览，并且既非旨在标识出本公开的所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定本公开的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以概述形式给出本公开的一个或多个方面的一些概念作为稍后给出的更详细描述之序言。
在本公开的一个方面，提供了一种无线通信方法。各实施例的方法可以包括：监视与使用无线通信设备的多个天线子阵列中的至少一个子阵列的多个活跃天线振子形成的毫米波通信链路相关联的毫米波通信操作的一个或多个方面，以及确定毫米波通信操作的一个或多个方面中的所监视方面是否满足控制准则。各实施例的方法可以进一步包括：至少部分地基于毫米波通信操作的一个或多个方面被确定为满足控制准则，发起控制以更改该多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或该多个天线子阵列中用于形成毫米波通信链路的特定子阵列中的至少一者，以提供热、功率或最大允许暴露(MPE)缓解中的至少一者。
在本公开的附加方面，提供了一种用于无线通信的装备。各实施例的装备可以包括：用于监视与使用无线通信设备的多个天线子阵列中的至少一个子阵列的多个活跃天线振子形成的毫米波通信链路相关联的毫米波通信操作的一个或多个方面的装置，以及用于确定毫米波通信操作的一个或多个方面中的所监视方面是否满足控制准则的装置。各实施例的装备可以进一步包括：用于至少部分地基于毫米波通信操作的一个或多个方面被确定为满足控制准则，发起控制以更改该多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或该多个天线子阵列中用于形成毫米波通信链路的特定子阵列中的至少一者，以提供热、功率或最大允许暴露(MPE)缓解中的至少一者的装置。
在本公开的附加方面，提供了一种其上记录有用于无线通信的程序代码的非瞬态计算机可读介质。各实施例的程序代码可以包括：用于监视与使用无线通信设备的多个天线子阵列中的至少一个子阵列的多个活跃天线振子形成的毫米波通信链路相关联的毫米波通信操作的一个或多个方面的代码，以及用于确定毫米波通信操作的一个或多个方面中的所监视方面是否满足控制准则的代码。各实施例的程序代码可以进一步包括：用于至少部分地基于毫米波通信操作的一个或多个方面被确定为满足控制准则，发起控制以更改该多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或该多个天线子阵列中用于形成毫米波通信链路的特定子阵列中的至少一者，以提供热、功率或最大允许暴露(MPE)缓解中的至少一者的代码。
在本公开的一附加方面，提供了一种被配置用于无线通信的装置。各实施例的装置包括至少一个处理器以及耦合至该处理器的存储器。各实施例的处理器可被配置成：监视与使用无线通信设备的多个天线子阵列中的至少一个子阵列的多个活跃天线振子形成的毫米波通信链路相关联的毫米波通信操作的一个或多个方面，以及确定毫米波通信操作的一个或多个方面中的所监视方面是否满足控制准则。各实施例的处理器可进一步被配置成：至少部分地基于毫米波通信操作的一个或多个方面被确定为满足控制准则，发起控制以更改该多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或该多个天线子阵列中用于形成毫米波通信链路的特定子阵列中的至少一者，以提供热、功率或最大允许暴露(MPE)缓解中的至少一者。
在结合附图研读了下文对本发明的具体示例性实施例的描述之后，本发明的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将是明显的。虽然本发明的特征在以下可能是针对某些实施例和附图来讨论的，但本发明的全部实施例可包括本文所讨论的一个或多个有利特征。换言之，虽然可能讨论了一个或多个实施例具有某些有利特征，但也可以根据本文讨论的本发明的各种实施例使用一个或多个此类特征。以类似方式，尽管示例性实施例在下文可能是作为设备、系统或方法实施例进行讨论的，但是应当领会，此类示例性实施例可以在各种设备、系统、和方法中实现。
附图简述
通过参考以下附图可获得对本公开的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的各个组件可通过在附图标记后跟随短划线以及在类似组件之间进行区分的第二标记来加以区分。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则该描述可应用于具有相同的第一附图标记的类似组件中的任何一个组件而不论第二附图标记如何。
图1是解说根据本公开的一些实施例的无线通信系统的细节的框图。
图2是概念地解说根据本公开的一些实施例配置的基站和UE的设计的框图。
图3是解说根据本公开的一些实施例来配置的UE的细节的框图。
图4是解说根据本公开的实施例的用于控制更改用于毫米波通信的活跃天线振子数目和/或特定活跃天线振子的操作的流程图。
图5A和5B是解说根据本公开的实施例的用于SISO和MIMO天线配置的功耗的曲线图。
图6A和6B是解说根据本公开的实施例的仅针对下行链路或上行链路码元减少天线振子数目的操作的框图。
详细描述
以下结合附图和附录阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意限定本公开的范围。相反，本详细描述包括具体细节以便提供对本发明主题内容的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，并非在每一情形中都要求这些具体细节，并且在一些实例中，为了表述的清楚性，以框图形式示出了熟知的结构和组件。
本公开一般涉及提供或参与一个或多个无线通信系统(也称为无线通信网络)中的两个或更多个无线设备之间的通信。在各个实施例中，各技术和装置可被用于无线通信网络，诸如码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络、LTE网络、GSM网络、第五代(5G)或新无线电(NR)网络以及其他通信网络。如本文所描述的，术语“网络”和“系统”可以被可互换地使用。
CDMA网络例如可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)以及低码片率(LCR)。CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。
TDMA网络可例如实现诸如GSM等无线电技术。3GPP定义用于GSM EDGE(增强型数据率GSM演进)无线电接入网(RAN)(亦被记为GERAN)的标准。GERAN是GSM/EDGE的无线电组件连同将基站(例如，Ater和Abis接口)与基站控制器(A接口等)接合的网络。无线电接入网表示GSM网络的组件，电话呼叫和分组数据通过该组件从公共交换电话网(PSTN)和因特网路由至亦被称为用户终端或用户装备(UE)的订户手持机并且从订户手持机路由至PSTN和因特网。移动电话运营商的网络可包括一个或多个GERAN，该一个或多个GERAN在UMTS/GSM网络的情形中可与通用地面无线电接入网(UTRAN)耦合。运营商网络还可包括一个或多个LTE网络、和/或一个或多个其他网络。各种不同的网络类型可使用不同的无线电接入技术(RAT)和无线电接入网(RAN)。
OFDMA网络可实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、flash-OFDM等无线电技术。UTRA、E-UTRA和全球移动通信系统(GSM)是通用移动电信系统(UMTS)的部分。具体而言，长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS版本。UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS和LTE在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织提供的文献中描述，而cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。这些各种无线电技术和标准是已知的或正在开发。例如，第三代伙伴项目(3GPP)是各电信协会集团之间的合作，其旨在定义全球适用的第三代(3G)移动电话规范。3GPP长期演进(LTE)是旨在改善通用移动电信系统(UMTS)移动电话标准的3GPP项目。3GPP可定义下一代移动网络、移动系统、和移动设备的规范。本公开关注从LTE、4G、5G、NR及之后的无线技术的演进，其具有在使用新的和不同的无线电接入技术或无线电空中接口的集合的网络之间对无线频谱的共享接入。
具体而言，5G网络构想了可以使用基于OFDM的统一空中接口来实现的多样化部署、多样化频谱以及多样化服务和设备。为了达成这些目标，除了开发用于5G NR网络的新无线电技术之外，还考虑对LTE和LTE-A的进一步增强。5G NR将能够缩放以便为以下各项提供覆盖：(1)具有超高密度(例如，约1M个节点/km2)、超低复杂度(例如，约数十比特/秒)、超低能量(例如，约10+年的电池寿命)、以及能够到达具有挑战性的位置的深度覆盖的大规模物联网(IoT)；(2)包括具有强大安全性(以保护敏感的个人、金融、或分类信息)、超高可靠性(例如，约99.9999％可靠性)、超低等待时间(例如，约1ms)、以及具有宽范围的移动性或缺乏移动性的用户的关键任务控制；以及(3)具有增强型移动宽带，其包括极高容量(例如，约10Tbps/km2)、极端数据率(例如，多Gbps速率、100+Mbps用户体验速率)、以及具有高级发现和优化的深度认知。
可以实现5G NR以：使用具有可缩放的参数集和传输时间区间(TTI)的经优化的基于OFDM的波形；具有共用、灵活的框架以使用动态的、低等待时间的时分双工(TDD)/频分双工(FDD)设计来高效地复用服务和特征；以及具有高级无线技术，诸如大规模多输入多输出(MIMO)、稳健的毫米波(mmWave)传输、高级信道编码和设备中心式移动性。5G NR中的参数集的可缩放性(以及副载波间隔的缩放)可以高效地解决跨多样化频谱和多样化部署来操作多样化服务。例如，在小于3GHz FDD/TDD实现的各种室外和宏覆盖部署中，副载波间隔可以按15kHz发生，例如在1、5、10、20MHz等带宽上。对于大于3GHz的TDD的其他各种室外和小型蜂窝小区覆盖部署，副载波间隔可以在80/100MHz带宽上按30kHz来发生。对于其他各种室内宽带实现，通过在5GHz频带的无执照部分上使用TDD，副载波间隔可以在160MHz带宽上按60kHz来发生。最后，对于以28GHz的TDD使用mmWave分量进行传送的各种部署，副载波间隔可以在500MHz带宽上按120kHz来发生。
5G NR的可缩放参数集促成了可缩放的TTI以满足多样化等待时间和服务质量(QoS)要求。例如，较短的TTI可用于低等待时间和高可靠性，而较长的TTI可用于较高的频谱效率。长TTI和短TTI的高效复用允许传输在码元边界上开始。5G NR还构想了在相同的子帧中具有上行链路/下行链路调度信息、数据、和确收的自包含集成子帧设计。自包含集成子帧支持在无执照的或基于争用的共享频谱中的通信，支持可以在每蜂窝小区的基础上灵活配置的自适应上行链路/下行链路以在上行链路和下行链路之间动态地切换来满足当前话务需要。
为了清楚起见，下文可参照示例性LTE实现或以LTE为中心的方式来描述各装置和技术的某些方面，并且可在以下描述的各部分中使用LTE术语作为解说性示例；然而，本描述无意被限于LTE应用。实际上，本公开关注使用不同无线电接入技术或无线电空中接口(诸如5G NR的那些)的网络之间对无线频谱的共享接入。
此外，应当理解，在操作中，根据本文的概念适配的无线通信网络取决于负载和可用性可以用有执照或无执照频谱的任何组合来操作。因此，对于本领域技术人员而言将明显的是，本文中所描述的系统、装置和方法可被应用于与所提供的特定示例不同的其他通信系统和应用。
虽然在本申请中通过对一些示例的解说来描述各方面和实施例，但本领域技术人员将理解，在许多不同布置和场景中可产生附加的实现和用例。本文中所描述的创新可跨许多不同的平台类型、设备、系统、形状、大小、封装布置来实现。例如，各实施例和/或使用可经由集成芯片实施例和/或其他基于非模块组件的设备(例如，端用户设备、车辆、通信设备、计算设备、工业装备、零售/购物设备、医疗设备、启用AI的设备等等)来产生。虽然一些示例可以是或可以不是专门针对各用例或应用的，但可出现所描述创新的广泛适用性。各实现的范围可从芯片级或模块组件至非模块、非芯片级实现，并进一步至纳入一个或多个所描述方面的聚集的、分布式或OEM设备或系统。在一些实际设置中，纳入所描述的各方面和特征的设备还可以必要地包括用于实现和实践所要求保护并描述的各实施例的附加组件和特征。本文所描述的创新旨在可以在各种各样的实现中实践，包括不同大小、形状和构成的大/小设备两者、芯片级组件、多组件系统(例如，RF链、通信接口、处理器)、分布式布置、端用户设备等等。
图1示出了根据一些实施例的用于通信的无线网络100。无线网络100可以例如包括5G无线网络。如本领域技术人员领会的，图1中出现的各组件很可能在其他网络布置(包括例如，蜂窝式网络布置和非蜂窝式网络布置(例如，设备到设备或对等或自组织网络布置等等))中具有相关的对应部分。
图1中解说的无线网络100包括数个基站105和其他网络实体。基站可以是与UE进行通信的站，并且还可被称为演进型B节点(eNB)、下一代eNB(gNB)、接入点、等等。每个基站105可为特定地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，术语“蜂窝小区”可指基站的这种特定地理覆盖区域和/或服务该覆盖区域的基站子系统，这取决于使用该术语的上下文。在本文的无线网络100的实现中，基站105可与相同的运营商或不同的运营商相关联(例如，无线网络100可包括多个运营商无线网络)，并且可使用与相邻蜂窝小区相同的频率中的一个或多个频率(例如，有执照频谱、无执照频谱、或者其组合中的一个或多个频带)来提供无线通信。在一些示例中，个体基站105或UE 115可由不止一个网络操作实体操作。在其他示例中，每个基站105和UE 115可由单个网络操作实体操作。
基站可以为宏蜂窝小区或小型蜂窝小区(诸如微微蜂窝小区或毫微微蜂窝小区)、和/或其他类型的蜂窝小区提供通信覆盖。宏蜂窝小区一般覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为数千米)，并且可允许与网络供应商具有服务订阅的UE无约束地接入。小型蜂窝小区(诸如微微蜂窝小区)一般会覆盖相对较小的地理区域并且可允许由与网络供应商具有服务订阅的UE无约束地接入。小型蜂窝小区(诸如毫微微蜂窝小区)一般也会覆盖相对较小的地理区域(例如，住宅)，并且除了无约束接入之外还可供与该毫微微蜂窝小区有关联的UE(例如，封闭订户群(CSG)中的UE、该住宅中的用户的UE等等)有约束地接入。宏蜂窝小区的基站可被称为宏基站。小型蜂窝小区的基站可被称为小型蜂窝小区基站、微微基站、毫微微基站、或家用基站。在图1中示出的示例中，基站105d和105e是常规宏基站，而基站105a-105c是启用了3维(3D)、全维(FD)、或大规模MIMO中的一者的宏基站。基站105a-105c利用其更高维度MIMO能力以在标高和方位波束成形两者中利用3D波束成形来增大覆盖和容量。基站105f是小型蜂窝小区基站，其可以是家用节点或便携式接入点。基站可支持一个或多个(例如，两个、三个、四个、等等)蜂窝小区。
无线网络100可支持同步或异步操作。对于同步操作，各基站可具有相似的帧定时，并且来自不同基站的传输可以在时间上大致对准。对于异步操作，各基站可具有不同的帧定时，并且来自不同基站的传输可以不在时间上对准。在一些场景中，网络可以被实现或配置成处置在同步或异步操作之间的动态切换。
UE 115分散遍及无线网络100，并且每个UE可以是驻定的或移动的。应当领会，尽管移动装置在由第3代伙伴项目(3GPP)颁布的标准和规范中通常被称为用户装备(UE)，但是此类装置也可被本领域技术人员称为移动站(MS)、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端(AT)、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、终端、用户代理、移动客户端、客户端、或某个其他合适的术语。在本文档内，“移动”装置或UE不必具有移动能力，并且可以是驻定的。移动装置的一些非限制性示例诸如可包括各UE 115中的一者或多者的实施例，包括移动台、蜂窝电话(手机)、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、膝上型设备、个人计算机(PC)、笔记本、上网本、智能本、平板、以及个人数字助理(PDA)。移动装置另外可以是“物联网”(IoT)或“万物联网”(IoE)设备，诸如汽车或其他运输交通工具、卫星无线电、全球定位系统(GPS)设备、物流控制器、无人机、多轴飞行器、四轴飞行器、智能能源或安全设备、太阳能电池板或太阳能电池阵列、城市照明、用水或其他基础设施；工业自动化和企业设备；消费者和可穿戴设备，诸如眼镜、可穿戴相机、智能手表、健康或健身跟踪器、哺乳动物可植入设备、姿势跟踪设备、医疗设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、相机、游戏控制台等等；以及数字家庭或智能家庭设备，诸如家庭音频、视频和多媒体设备、电器、传感器、自动售货机、智能照明、家庭安全系统、智能仪表等等。在一个方面，UE可以是包括通用集成电路卡(UICC)的设备。在另一方面，UE可以是不包括UICC的设备。在一些方面，不包括UICC的UE也可被称为IoE设备。图1中解说的实施例的UE 115a-115d是接入无线网络100的移动智能电话类型设备的示例。UE也可以是专门配置成用于已连通通信(包括机器类型通信(MTC)、增强型MTC(eMTC)、窄带IoT(NB-IoT)等)的机器。图1中解说的UE 115e-115k是被配置成用于接入无线网络100的通信的各种机器的示例。
移动装置(诸如UE 115)可以能够与任何类型的基站(无论宏基站、微微基站、毫微微基站、中继等等)进行通信。在图1中，闪电(例如，通信链路)指示UE与服务基站(服务基站是被指定在下行链路和/或上行链路上服务UE的基站)之间的无线传输、或基站之间的期望传输、以及基站之间的回程传输。无线网络100的基站之间的回程通信可以使用有线和/或无线通信链路来发生。
在无线网络100的操作中，基站105a-105c使用3D波束成形和协调式空间技术(诸如协调式多点(CoMP)或多连通性)来服务UE 115a和115b。宏基站105d执行与基站105a-105c以及小型蜂窝小区基站105f的回程通信。宏基站105d还传送由UE 115c和115d所订阅和接收的多播服务。此类多播服务可以包括移动电视或流视频，或者可以包括用于提供社区信息的其他服务(诸如天气紧急情况或警报、诸如安珀警报或灰色警报)。
各实施例的无线网络100支持具有用于关键任务设备(诸如UE 115e，其是无人机)的超可靠和冗余链路的关键任务通信。与UE 115e的冗余通信链路包括来自宏基站105d和105e、以及小型蜂窝小区基站105f。其他机器类型设备(诸如UE 115f(温度计)、UE 115g(智能仪表)和UE 115h(可穿戴设备))可以通过无线网络100直接与基站(诸如小型蜂窝小区基站105f和宏基站105e)进行通信，或者通过与将其信息中继到网络的另一用户设备进行通信来在多跳配置中通过无线网络100进行通信(诸如UE 115f将温度测量信息传达到智能仪表UE 115g，该温度测量信息随后通过小型蜂窝小区基站105f被报告给网络)。无线网络100还可以通过动态的、低等待时间TDD/FDD通信来提供附加的网络效率，诸如在与宏基站105e通信的UE 115i-115k之间的交通工具到交通工具(V2V)网状网络中。
图2示出了基站105和UE 115的设计的框图，它们可以是图1中的各基站中的任一者和各UE之一。对于受限关联场景(如上面提到的)，基站105可以是图1中的小型蜂窝小区基站105f，而UE 115可以是在基站105f的服务区域中操作的UE 115c或115D，为了接入小型蜂窝小区基站105f，UE 115可以被包括在小型蜂窝小区基站105f的可接入UE列表中。基站105也可以是某种其他类型的基站。如图2中所示，基站105可装备有天线234a到234t，并且UE 115可装备有天线252a到252r，以用于促成无线通信。
在基站105处，发射处理器220可接收来自数据源212的数据以及来自控制器/处理器240的控制信息。该控制信息可用于物理广播信道(PBCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合ARQ(自动重复请求)指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、增强型物理下行链路控制信道(ePDCCH)、MTC物理下行链路控制信道(MPDCCH)等。数据可用于PDSCH等。发射处理器220可以处理(例如，编码以及码元映射)数据和控制信息以分别获得数据码元和控制码元。发射处理器220还可生成参考码元，例如，用于主同步信号(PSS)和副同步信号(SSS)、以及因蜂窝小区而异的参考信号的参考码元。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器230可在适用的情况下对数据码元、控制码元、和/或参考码元执行空间处理(例如，预编码)，并且可将输出码元流提供给调制器(MOD)232a到232t。每个调制器232可处理各自相应的输出码元流(例如，针对OFDM等等)以获得输出采样流。每个调制器232可附加地或替换地处理(例如，转换至模拟、放大、滤波、以及上变频)输出采样流以获得下行链路信号。来自调制器232a到232t的下行链路信号可分别经由天线234a到234t被发射。
在UE 115处，天线252a到252r可接收来自基站105的下行链路信号并可分别向解调器(DEMOD)254a到254r提供收到的信号。每个解调器254可调理(例如，滤波、放大、下变频、以及数字化)各自的收到信号以获得输入采样。每个解调器254可进一步处理输入采样(例如，针对OFDM等)以获得收到码元。MIMO检测器256可获得来自解调器254a到254r的收到码元，在适用的情况下对这些收到码元执行MIMO检测，并且提供检出码元。接收处理器258可处理(例如，解调、解交织、以及解码)这些检出码元，将经解码的给UE 115的数据提供给数据阱260，并且将经解码的控制信息提供给控制器/处理器280。
在上行链路上，在UE 115处，发射处理器264可接收并处理来自数据源262的数据(例如，用于物理上行链路共享信道(PUSCH)的数据)以及来自控制器/处理器280的控制信息(例如，用于物理上行链路控制信道(PUCCH)的控制信息)。发射处理器264还可生成用于参考信号的参考码元。来自发射处理器264的码元可在适用的情况下由TX MIMO处理器266预编码，由调制器254a到254r进一步处理(例如，针对SC-FDM等)，并且传送给基站105。在基站105处，来自UE 115的上行链路信号可由天线234接收，由解调器232处理，在适用的情况下由MIMO检测器236检测，并由接收处理器238进一步处理以获得经解码的由UE 115发送的数据和控制信息。处理器238可将经解码的数据提供给数据阱239并将经解码的控制信息提供给控制器/处理器240。
控制器/处理器240和280可以分别指导基站105和UE 115处的操作。基站105处的控制器/处理器240和/或其他处理器和模块和/或UE 115处的控制器/处理器280和/或其他处理器和模块可执行或指导用于本文所描述的技术的各种过程的执行，以诸如执行或指导图4中所解说的执行和/或用于本文所描述的技术的其他过程。存储器242和282可分别存储用于基站105和UE 115的数据和程序代码。调度器244可调度UE以进行下行链路和/或上行链路上的数据传输。
由不同的网络操作实体(例如，网络运营商)操作的无线通信系统可以共享频谱。在一些实例中，一网络操作实体可被配置成使用整个指定的共享频谱达至少一段时间，然后另一网络操作实体在不同的时间段内使用整个指定的共享频谱。由此，为了允许网络操作实体使用完整的指定共享频谱，并且为了缓减不同网络操作实体之间的干扰通信，可以划分特定资源(例如，时间)并将其分配给不同的网络操作实体以用于特定类型的通信。
例如，可为网络操作实体分配特定时间资源，该特定时间资源被保留供该网络操作实体使用整个共享频谱进行排他性通信。还可为网络操作实体分配其他时间资源，其中该实体优先于其他网络操作实体使用共享频谱进行通信。优先供该网络操作实体使用的这些时间资源可在优先化网络操作实体不利用这些资源的情况下在伺机的基础上被其他网络操作实体利用。可为任何网络运营商分配要在伺机基础上使用的附加时间资源。
不同网络操作实体之间对共享频谱的接入和时间资源的仲裁可以由单独实体来集中控制、通过预定义的仲裁方案来自主地确定、或者基于网络运营商的无线节点之间的交互来动态地确定。
在一些情形中，UE 115和基站105可在共享射频谱带中操作，该共享射频谱带可包括有执照或无执照(例如，基于争用的)频谱。在共享射频谱带的无执照频率部分中，UE 115或基站105可传统地执行介质侦听规程以争用对频谱的接入。例如，UE 115或基站105可在通信之前执行先听后讲(LBT)规程(诸如畅通信道评估(CCA))以便确定共享信道是否可用。CCA可包括用以确定是否存在任何其他活跃传输的能量检测规程。例如，设备可推断功率计的收到信号强度指示符(RSSI)的变化指示信道被占用。具体地，集中在特定带宽中并且超过预定噪声本底的信号功率可指示另一无线发射机。CCA还可包括对指示信道使用的特定序列的检测。例如，另一设备可在传送数据序列之前传送特定前置码。在一些情形中，LBT规程可包括无线节点基于在信道上检测到的能量的量和/或对其自己传送的分组的确收/否定确收(ACK/NACK)反馈(作为冲突的代理)来调整其自己的退避窗口。
图3示出了根据本公开的概念被配置用于在毫米波频带中操作的UE的实施例。图3中所示的实施例的UE 315(诸如可以对应于图1和2的UE 115中的任一者)实现具有多个天线振子和相关联的天线振子馈送路径组件的收发机配置以提供波束成形，诸如用于在无线网络100的5G-NR实现中提供高数据率通信(例如，用于接收用于数据阱360的数据和/或用于传送来自数据源362的数据的数据通信，诸如可以分别对应于图2的数据阱260和数据源262)。具体而言，所解说的UE 315的实施例包括关于毫米波通信使用的天线模块351a-351d。每个天线模块包括多个天线振子和对应的天线振子馈送路径组件(即，天线模块351a包括天线振子352a-352h及其相应的天线振子馈送路径组件354a-354h，天线模块351b包括天线振子352i-352p和其相应的天线振子馈送路径组件354i-354p，天线模块351c包括天线振子352q-352x及其相应的天线振子馈送路径组件354q-354x，并且天线模块351d包括天线振子352y-352af及其相应的天线振子馈送路径组件354v-354af)。所解说的实施例的每个天线模块提供多个子阵列的配置，如下文进一步描述的。
天线振子352a-352af可以例如对应于图2中所示的天线252中的相应天线。各实施例的天线振子352a-352af可以包括谐振天线的各种配置(例如，偶极子、贴片、喇叭等)，并且可被配置用于关于各种极化(例如，水平、垂直、向左倾斜、向右倾斜、圆形等)的操作。在所解说的实施例中示出的UE 315的天线振子包括在被配置用于正交极化的子阵列中提供的天线振子。例如，天线振子352a-352d、352i-352l、352q-352t和352y-352ab具有第一极化(例如，垂直、向左倾斜等)，而天线振子352e-352h、352m-352p、352u-352x和352ac-352af具有第二极化(例如，水平、向右倾斜等)。此类正交极化天线振子可以例如用于实现MIMO传输和/或接收(例如，2X2 MIMO)，如下文进一步讨论的。
天线振子馈送路径组件354a-354af可以例如对应于图2中所示的DEMOD/MOD 254中的相应DEMOD/MOD。各实施例的天线振子馈送路径组件354a-354af可以包括关于接收和/或传送信号使用的各种RF前端组件(例如，滤波器、放大器、下变频器、上变频器等)。如从以下的讨论将更好地理解的，各实施例的天线振子馈送路径组件被配置成由信号处理/控制器390进行选择性控制(例如，启用、禁用、低功率操作、标称操作等)以实现和提供关于由UE315进行的毫米波通信的热、功耗和/或最大允许暴露(MPE)问题的缓解。相应地，图3中示出了天线振子馈送路径组件354a-354af具有控制链路以将其一个或多个组件耦合至信号处理/控制器390的控制逻辑。
每个天线模块351a-351d的天线振子和天线振子馈送路径组件使其信号路径耦合到UE 315的信号处理/控制器390以进行信号处理和控制。相应地，信号处理/控制器390可以包括MIMO检测器256、接收处理器258、发射处理器264、TX MIMO处理器266、控制器/处理器280和存储器282中的一者或多者，并且可被耦合到用于接收传输数据的数据阱360和用于递送所接收数据的数据源362中的一者或多者。各实施例的信号处理/控制器390的控制器/处理器(例如，控制器/处理器280)配置有逻辑，该逻辑用于实现和提供关于由UE 315进行的毫米波通信的热、功耗和/或MPE问题的缓解，如从以下公开将更好地理解的。相应地，如以上所提及的，所解说的实施例的信号处理器/控制器390具有控制链路，其耦合到天线振子馈送路径组件354a-354af的一个或多个组件。
天线模块351a-351d中的每一者可以利用多个天线振子及其相关联的天线振子馈送路径组件来提供关于毫米波通信的波束成形。例如，可以为提供给天线模块的天线振子的信号(例如，由UE 315传送的上行链路信号)和/或从其接收的信号(例如，由UE 315接收的下行链路信号)提供相位和加权控制，以便在相控阵列实现中操作这些天线振子。相应地，天线模块351a-351d可各自独立地用于使用波束成形来提供毫米波通信。天线模块351a-351d可以例如各自被实现为相对于UE 315以不同的垂射(broadside)取向布置的毫米波射频集成电路(RFIC)(例如，天线模块351a可以具有对应于UE 315的背表面平面的垂射取向，天线模块351b可以具有对应于UE 315的正表面平面的垂射取向，天线模块351c可以具有对应于UE 315的左表面平面的垂射取向，并且天线模块351d可以具有对应于UE 315的右表面平面的垂射取向)。
在根据各实施例的操作中，天线振子352a-352d可被用于形成具有第一信号极化的天线波束和/或天线振子352e-352h可被用于形成具有第二信号极化的天线波束，以用于辐射与天线模块351a的取向相对应的区域(例如，垂射于UE背表面平面)；天线振子352i-352l可被用于形成具有第一信号极化的天线波束和/或天线振子352m-352p可被用于形成具有第二信号极化的天线波束，以用于辐射与天线模块351b的取向相对应的区域(例如，垂射于UE前表面平面)；天线振子352q-352t可被用于形成具有第一信号极化的天线波束和/或天线振子352u-352x可被用于形成具有第二信号极化的天线波束，从而辐射与天线模块351c的取向相对应的区域(例如，垂射于UE左表面平面)；并且天线振子352y-352ab可被用于形成具有第一信号极化的天线波束和/或天线振子352ac-352af可被用于形成具有第二信号极化的天线波束，从而辐射与天线模块351d的取向相对应的区域(例如，垂射于UE右表面平面)。例如，天线模块351a-351d中的特定天线模块可被用于使用由其相应的多个天线振子和天线馈送路径组件提供的波束成形来建立和/或维持与对应基站(例如，图1和2的基站105之一，诸如被配置用于毫米波通信的小型蜂窝小区基站)的毫米波链路。
然而，应当领会，实现用于毫米波通信的此类波束成形的RF收发机配置可能经历相对高的功耗，尤其是鉴于用于波束成形的多个天线振子馈送路径及其组件而言。相应地，此类配置可经历热、功耗和/或MPE问题。例如，天线模块的多个天线振子馈送路径的组件用于维持窄波束毫米波通信链路的持续操作可能导致该天线模块发热(尤其在高环境热情况中)，从而对UE的用户而言不舒适或不安全，导致热相关失灵，以及甚至导致一个或多个组件的故障等。此外，即使在突发数据通信具有很少或没有数据传输的时段、必需的数据率不需要窄波束的稳健性等的情况中，天线模块的多个天线振子馈送路径的组件用于维持窄波束毫米波通信链路的操作利用了可观的功率。建立和/或维持用于传送定向至(例如，冲击)UE的用户的毫米波信号的窄波束可呈现关于MPE的问题。相应地，本公开的实施例被配置成管理收发机天线振子馈送路径组件，以缓解热、功耗和/或MPE问题。根据本文的概念配置的UE 315的实施例可以由此降低或以其他方式控制各种组件的温度、设备功耗和/或对毫米波能量的用户暴露，诸如以改善用户体验、避免组件故障、延长电池寿命等。
为了促成以上提及的操作以实现和提供关于毫米波通信的热、功耗和/或MPE问题的缓解，根据本公开实施例的UE 315的配置可以包括一个或多个传感器(例如，热、邻近度、功率和/或取向传感器)。例如，图3中所示的信号处理/控制器390的电路系统被耦合到传感器391(例如，包括可操作以检测用户到UE的邻近度的邻近度传感器)。附加地，图3中所示的信号处理/控制器390的电路系统被耦合到天线模块351a-351d的传感器392a-392d(例如，包括可操作以检测相应天线模块的一个或多个组件的温度的热传感器)。
在本公开的实施例的操作中，当存在热问题(例如，一个或多个组件的不期望的高操作温度)、功耗问题(例如，不活跃地参与通信的一个或多个组件不期望地消耗功率)、和/或MPE问题(例如，用户不期望地暴露于信号传输)时，UE RF收发机的活跃天线振子/天线振子馈送路径组件的数目被减少，和/或UE RF收发机的用于通信的特定天线振子/天线振子馈送路径组件被重选。根据本文的概念的收发机组件的此类管理作用于缓解前述热、功耗和/或MPE问题。
图4示出了提供UE 315的操作以用于缓解关于毫米波通信的热、功耗和/或MPE问题的流程图。具体地，图4示出了根据本公开的概念的流程400包括如可由UE 315的实施例的逻辑(例如，信号处理/控制器390的控制器/处理器280的逻辑电路)来执行以控制用于毫米波通信的天线模块的一个或多个组件(例如，天线振子馈送路径组件中的组件)的各种功能性。
根据所解说的实施例的流程400，在框401，UE 315的逻辑监视由UE执行的毫米波通信操作的一个或多个方面。例如，信号处理/控制器390的逻辑电路可以监视传感器392a-392d中的任一者或全部(例如，包括与当时正用于毫米波通信的天线模块相对应的温度传感器)，以获得关于一个或多个组件的温度测量。附加地或替换地，信号处理/控制器390的逻辑电路可以监视通信控制和操作(例如，控制信道信令、时隙指派、资源分配、话务调度等)，以获得关于功率效率的数据。类似地，信号处理/控制器390的逻辑电路可以附加地或替换地监视传感器391(例如，包括邻近度和取向传感器套件)，以获得关于信号冲击用户的数据。
在所解说的实施例的框402处，UE 315的逻辑确定毫米波通信操作的所监视方面是否满足控制准则。例如，根据各实施例，信号处理/控制器390的逻辑电路可以分析所监视的任何或全部毫米波通信操作方面(例如，组件温度数据、功率效率数据、和/或用户/信号冲击数据)，以确定是否已满足一个或多个控制准则以控制用于毫米波通信的天线振子馈送路径组件。
根据各实施例的操作可以提供多个等级的热、功耗、和/或MPE问题缓解，由此对于活跃天线数目的相应等级的缓解更改来实现不同等级的缓解动作。相应地，在实施例的框402处作出的确定不仅可以作用于确定毫米波通信的所监视方面是否满足控制准则，而且可以进一步确定多个控制准则等级中所满足的等级。
举例来说，可以分析组件温度数据以确定是否满足或超过针对期望操作所选择的一个或多个温度阈值(例如，低于用户触摸灼伤或不适温度、低于组件失灵或故障温度等)。作为另一示例，可以分析所监视的通信控制和操作数据以确定是否正实现期望的功率效率(例如，在通信会话的空闲或其他合适的时段期间的功耗降低)。作为又一示例，可以分析用户/信号冲击数据以确定是否已满足或超过一个或多个风险阈值(例如，关于可接受的MPE风险所选择的对用户的发射信号暴露的功率等级阈值、对用户的发射信号暴露的历时阈值等)。在根据所解说的实施例的操作中，如果确定没有所监视方面满足其相应的控制准则，则处理返回到框401以继续监视毫米波通信操作方面。然而，如果确定所监视方面满足其相应的控制准则，则根据所解说的实施例的处理前进到框403，以发起用于缓解关于毫米波通信的热、功耗和/或MPE问题的控制。
在框403，由UE 315的逻辑发起控制以更改活跃天线振子的数目和/或用于毫米波通信的特定活跃天线振子。例如，信号处理/控制器390的逻辑电路可以通过禁用(例如，控制进入关闭或低功率状态)正用于毫米波通信的天线模块的相应天线振子馈送路径组件中的组件来减少活跃天线振子(例如，用于波束成形的一个或多个天线振子、一个或多个MIMO秩的天线振子)的数目，从而控制活跃天线振子的数目。附加地或替换地，信号处理/控制器390的逻辑电路可以通过禁用和/或启用相应天线振子馈送路径组件中的组件来控制特定的活跃天线振子(例如，不同天线模块的天线振子、一个或多个MIMO秩的天线振子等)以改变活跃天线振子。
在框403处提供的更改活跃天线振子的数目和/或用于毫米波通信的特定活跃天线振子的控制可以针对确定已满足的相应等级的控制准则来实现不同等级的缓解动作。例如，控制准则等级可以包括不采取缓解动作(例如，没有确定满足控制准则)的基本等级(例如，等级0)、采取初级缓解动作(例如，减少活跃天线振子、实现数据扼流等)的第一等级(例如，等级1)、采取高级缓解动作(例如，实现天线模块改变)的第二等级(例如，等级2)、和采取终止缓解动作(例如，禁用毫米波通信链路并发起回退到另一通信链路，诸如LTE无线链路)的第三等级(例如，等级3)在根据实施例的操作中，可以关于控制准则等级中的等级实现各种约束。例如，与用于热缓解的控制准则等级1相关联的热约束可以设置天线模块的天线振子的每个子阵列所允许的活跃天线振子数目(例如，4、2、1或0，其中2个或1个活跃天线振子的约束可以指示要使用该约束的天线振子数目在当时的当前天线模块上形成合适波束，并且0个活跃天线振子的约束可以指示要选择可用于形成合适波束的不同天线模块)。
作为框403处的热缓解操作的示例，响应于确定已满足第一温度阈值(例如，用户不适温度阈值)，UE 315的逻辑可以减少活跃天线振子数目(例如，禁用正用于毫米波通信的天线模块的相应天线振子馈送路径组件中的组件)以发起组件温度缓解操作。继续热缓解操作的示例，响应于确定已满足第二温度阈值(例如，用户灼伤温度阈值和/或组件失灵阈值)，UE 315的逻辑可以选择特定的其他天线振子(例如，不同天线模块的天线振子，尽管该不同天线模块当时不是活跃的，但是仍然定向成使得可以维持某个等级的毫米波通信)并停止使用当时的活跃天线振子来发起组件温度缓解操作。在根据热缓解操作的前述示例的进一步操作中，响应于确定已满足第三温度阈值(组件故障阈值)，UE 315的逻辑可以将当时用于毫米波通信的活跃天线振子的数目减少到零(即，禁用毫米波通信链路)并回退到不同的无线通信链路以发起组件温度缓解操作。应当领会，根据实施例实现的回退到的无线通信链路可以是不同无线电接入技术、使用不同协议等的无线通信链路。例如，毫米波通信链路可被提供作为5G-NR网络操作的一部分，并且回退可被移植到LTE网络操作的无线链路，其中5G-NR网络操作的各个方面(例如，NR测量报告)可被相应地中止。
作为框403处的功耗缓解操作的示例，响应于确定没有在实现期望的功率效率(例如，在通信会话的空闲或其他时段期间的波束成形，此时稳健的毫米波通信是不必要或欠利用的)，UE 315的逻辑可以减少活跃天线振子数目(例如，禁用正用于毫米波通信的天线模块的相应天线振子馈送路径组件中的组件)以发起功耗缓解操作。继续功耗缓解操作的示例，响应于确定没有在实现期望的功率效率(例如，在通信会话的空闲或其他时段期间的MIMO操作，此时稳健的毫米波通信是不必要或欠利用的)，UE 315的逻辑可以附加地或替换地选择特定的其他天线振子(例如，在通信会话的空闲或其他时段期间选择MIMO实现的正交极化天线振子，此时稳健的毫米波通信是不必要或欠利用的)来停止使用所选择的天线振子，以发起功耗缓解。
作为框403处的MPE缓解操作的示例，响应于确定已满足第一MPE风险阈值(例如，用于对用户的发射信号暴露的功率电平阈值)，UE 315的逻辑可以减少活跃天线振子数目(例如，禁用正用于毫米波通信的天线模块的相应天线振子馈送路径组件中的组件)以发起MPE风险缓解操作。继续MPE缓解操作的示例，响应于确定已满足第二MPE风险阈值(例如，用于对用户的发射信号暴露的历时阈值)，UE 315的逻辑可以选择特定的其他天线振子(例如，不同天线模块的天线振子，尽管该不同天线模块当时不是活跃的，但是仍然被定向成使得可以维持某个等级的毫米波通信，同时避免或减少发射信号对用户的冲击)并停止使用当时的活跃天线振子来发起MPE风险缓解操作。
已经根据按照以上流程400来操作的UE 315的实施例一般地描述了操作，下文提供关于示例性操作的进一步细节以进一步帮助理解本公开的概念。应当领会，所给出的示例不限制本文中的概念的应用，并且由此本领域技术人员将容易理解，脱离此类示例的细节的实施例落入本公开的精神和范围内。
在本文关于具有突发话务模式的端用户应用(诸如视频流送或视频会议呼叫)的实施例的操作中，在数据不活跃时段期间(例如，可以通过监视通信控制和操作来确定)通过减少活跃天线振子数目来节省RF功率。例如，对于在数据不活跃的时段期间维持通信链路而言，提供相对强毫米波信号的窄波束和/或提供稳健毫米波通信的MIMO操作可能不是必要的。相应地，实施例可以减少活跃天线振子数目(例如，在根据以上流程400的操作中，减少在波束成形中使用的天线振子数目和/或减少MIMO秩，诸如以提供单输入单输出(SISO)操作)，其中用缩减的活跃天线振子集仍维持良好的控制信道性能。
如根据以上示例可以实现的功耗节省可以从图5A和5B所示的解说SISO和MIMO天线配置的功耗的曲线图来更好地领会。下表提供了对应于5A和5B的SISO和MIMO天线配置的示例天线模块配置(例如，如可以对应于天线模块351a-351d中的任一者的实施例)。下表的天线模块配置使用具有第一极化(例如，水平)的8个天线振子和具有第二极化(例如，垂直)的8个天线振子来提供1X1 SISO模式和2X2 MIMO模式通信。如图5A的曲线图501所示，在2X2MIMO模式中操作(例如，使用两个天线极化，其中每个极化具有如下表所示的相同数目的活跃天线振子)的UE可以减少活跃天线振子数目并在减少功耗的情况下维持2X2 MIMO操作。如图5A的曲线图502所示，在1X1 SISO模式中操作(例如，使用单个天线极化)的UE可以减少活跃天线振子数目，并在减少功耗的情况下维持1X1 SISO操作。如图5B的曲线图510和520所示，在2X2 MIMO模式中操作的UE可以通过从2X2 MIMO切换到减少功耗的1X1 SISO模式操作来减少活跃天线振子数目。
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在高数据率的上行链路或下行链路使用情况中(例如，如可以通过监视通信控制和操作和/或组件温度数据来确定)，根据实施例通过减少活跃天线振子数目来减少热量生成。例如，对于维持某个等级的毫米波数据通信而言，提供相对强毫米波信号的窄波束和/或提供稳健毫米波通信的MIMO操作可能不是必要的。相应地，实施例可以减少活跃天线振子数目(例如，在根据以上流程400的操作中，减少在波束成形中使用的天线振子数目和/或减少MIMO秩，诸如以提供SISO操作)以减少功耗和促成热生成的缓解，其中利用缩减的活跃天线振子集可以在上行链路和/或下行链路中维持降低的数据率(例如，数据扼流)。应当领会，用于减少活跃天线振子的此类操作可以伴随有UE与基站之间的协调(例如，UE向基站报告MIMO操作正被UE中止以有利于SISO操作，从而基站发起至UE的传输秩的对应减少)。
可以基于监视毫米波通信控制和操作的各个方面来控制根据实施例的缓解功耗和/或热问题的操作。例如，根据本公开的概念，根据以上流程400来操作的UE可以监视控制信道信令、时隙指派、资源分配、话务调度等，以确定用于控制天线振子馈送路径组件的上行链路和下行链路利用率。作为前述内容的具体示例，UE 315的逻辑可以监视时隙指派模式以确定与上行链路码元相比的下行链路码元的相对数目(例如，在时间段、数个码元、数个帧等上取平均)。在根据实施例的操作中，如果时隙指派(例如，与上行链路码元数目相比的下行链路码元数目)指示大部分是下行链路码元的话务模式，则UE可以仅在下行链路码元上根据流程400来减少天线振子。然而，如果时隙指派(例如，与上行链路码数目相比的下行链路码元数目)指示大部分是上行链路码元的话务模式，则UE可以仅在上行链路码元上根据流程400来减少天线振子。
图6A和6B解说了基于检测UE是处于下行链路还是上行链路支配使用情形来仅针对下行链路码元(图6A)和仅针对上行链路码元(图6B)减少天线振子数目的操作。在根据图6A和6B的示例的操作中，通过分析下行链路和上行链路调度率来确定下行链路和上行链路支配标志(分别示为DL_标志和UL_标志)。例如，可以对预定数目的所指派码元(例如，1,000、10,000等)或预定数目的时隙(例如100，1,000等)的下行链路码元和上行链路码元取平均，以基于所指派的平均下行链路码元与所指派的平均上行链路码元的比较来生成下行链路和上行链路支配标志。可以根据实施例通过以下操作来生成下行链路和上行链路支配标志：从下行链路码元的平均数目除以上行链路码元的平均数目来计算分数以给出在0和1之间的结果，其中更接近于1的结果(例如，DLsymb/ULsymb≥0.75)可生成DL_标志＝1和UL_标志＝0，而更接近0的结果(例如，DLsymb/ULsymb≤0.25)可生成DL_标志＝0和UL_标志＝1(在某个中间范围中的结果，诸如0.25<DLsymb/ULsymb<0.75可生成DL_标志＝0和UL_标志＝0，以避免基于时隙指派来实现更改活跃天线振子数目和/或特定活跃天线振子的控制)。下行链路和上行链路支配标志可以周期性地重新生成，诸如每个时隙(例如，具有1ms、500μs、250μs或125μs的周期性)或一些其他合适的周期。在图6A的示例中，将下行链路支配标志设置为高并且将上行链路支配标志设置为低，指示下行链路码元传输支配毫米波通信，并且由此天线振子馈送路径组件与下行链路通信相关联地对功耗和/或热生成有更显著的贡献。相应地，相对于用于上行链路码元(例如，上行链路控制码元)的活跃天线振子数目(例如，4个水平和4个垂直)，针对下行链路码元(例如，下行链路控制和下行链路数据码元)减少活跃天线振子数目(例如，2个水平和2个垂直)。在该示例中，在存在频繁的下行链路数据的情况下，可以更改接收波束，但仍支持某个等级的毫米波数据接收，并且传输波束保持不变。在图6B的示例中，将下行链路支配标志设置为低并且将上行链路支配标志设置为高，指示上行链路码元传输支配毫米波通信，并且由此天线振子馈送路径组件与上行链路通信相关联地对功耗和/或热生成有更显著的贡献。相应地，相对于用于下行链路码元(例如，下行链路控制码元)的活跃天线振子数目(例如，4个水平和4个垂直)，针对上行链路码元(例如，上行链路控制和上行链路数据码元)减少活跃天线振子数目(例如，2个水平和2个垂直)。在该示例中，在具有频繁的上行链路数据的高发射功率的情况下，可以更改发射波束，但仍支持某个等级的毫米波数据传输，并且接收波束保持不变。
在需要相对高发射功率的高数据率上行链路使用情形中，其中发射信号显著地冲击用户(例如，如可以通过监视通信控制和操作以及邻近度传感器数据来确定)，本文中的实施例减少活跃天线振子数目，和/或选择不同的天线振子以减少信号对用户的冲击。例如，减少活跃天线振子数目(例如，在根据以上流程400的操作中，减少用于波束成形的天线振子的数目和/或减少MIMO秩，诸如以提供SISO操作)导致功率减少以用于根据实施例缓解MPE。选择不同的天线振子(例如，根据以上流程400，取消选择第一天线模块的当前活跃天线振子，并改为选择被定向成维持某个等级的毫米波通信的第二天线模块的天线振子)导致发射信号对用户的冲击减少，以用于根据实施例缓解MPE。
在根据实施例的操作中，其中将活跃天线振子减少到最低数目配置并且监视不期望的操作方面(例如，监视热、功率效率和/或MPE问题)，则UE可以将操作从当前天线模块切换到另一天线模块。例如，在根据流程400的实施例的操作确定一个或多个所监视方面满足控制准则时，UE315的逻辑可以迭代地或单轮地将活跃天线振子数目减少到最低活跃天线振子配置(例如，用于MIMO的1个水平/1个垂直天线或用于SISO的1个水平/0个垂直天线)。此后，如果根据流程400的操作继续指示一个或多个所监视方面满足控制准则(例如，天线振子馈送路径组件继续满足或超过热或功率效率阈值)，则UE 315的逻辑可以发起从天线模块351a-351d之一的天线振子到天线模块351a-351d中的另一者的天线振子的切换以进行毫米波通信。在根据实施例的操作中，可以使用大于最低活跃天线振子配置的数个活跃天线振子来发起毫米波通信。
从前述内容可以领会，根据本公开的概念配置的实施例降低或以其他方式控制各种组件的温度、设备功耗和/或对毫米波能量的用户暴露。在可操作用于毫米波通信的设备在高环境温度中操作的情况下，通过采用本文描述的技术，使用毫米波通信链路的数据呼叫可以持续更长的历时。附加地或替换地，可以通过根据本文描述的技术减少活跃天线振子来优化(例如，增加电池寿命)可操作用于毫米波通信的设备的功耗(例如，在低数据率和/或突发数据模式情况中)，诸如以改善用户体验、避免组件故障、延长电池寿命等。
尽管以上已经描述了各种示例性实施例以帮助理解本公开的概念，但应当领会，这些示例不限制采用本文描述的技术的实现。例如，尽管图3中所解说的UE 315被示为具有4个天线模块，每个天线模块具有4个水平和4个垂直极化天线振子，但本文中的实施例可以实现不同的配置。例如，可以关于特定设备实现提供不同数目的天线模块(例如，1、2、3、5、6等)。类似地，可以关于特定设备实现提供不同的天线振子极化配置(例如，大于或小于所示的2个极化、所示的水平和垂直极化的附加或替换极化等，可能促成比示例性2X2 MIMO更大的MIMO秩)。类似地，可以关于特定设备实现来提供与图3和上表中所示的那些不同的天线振子数目。
应当领会，尽管以上已参考UE的逻辑确定要控制更改用于毫米波通信操作的活跃天线振子数目和/或特定活跃天线振子(例如，UE 315的逻辑实现流程400的操作)来描述实施例，然而实施例仍可以在替换配置中实现此类功能性。例如，UE可以监视毫米波通信的各方面，并且将该信息报告给基站或其他网络设备，以用于确定关于控制更改用于毫米波通信操作的活跃天线振子数目和/或特定活跃天线振子。基站或其他网络设备可以随后向UE提供控制信号，以发起控制来更改天线振子数目和/或特定天线振子。
尽管本文已参考执行用于更改UE的活跃天线振子数目和/或特定活跃天线振子的操作描述了实施例，但应当领会，本文的概念可被应用于可操作用于毫米波通信的其他设备(例如，基站和其他网络设备)。例如，可以由基站的逻辑(例如，图2所示的基站105的控制器/处理器220的逻辑电路)来实现根据流程400的操作，以降低或以其他方式控制各种组件的温度、设备功耗、和/或对毫米波能量的用户暴露。
本领域技术人员将理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
本文所描述的功能框和模块(例如，图2中的功能框和模块)可包括处理器、电子器件、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器、软件代码、固件代码等，或其任何组合。
技术人员将进一步领会，结合本文的公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤(例如，图4的逻辑框)可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、块、模块、电路、以及步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。技术人员还将容易认识到，本文描述的组件、方法、或交互的顺序或组合仅是示例并且本公开的各个方面的组件、方法、或交互可按不同于本文解说和描述的那些方式的方式被组合或执行。
结合本文的公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文的公开所描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或者本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。计算机可读存储介质可以是可被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他介质。而且，连接也可被恰当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、或数字订户线(DSL)从web站点、服务器、或其它远程源传送而来的，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、或DSL就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、硬盘、固态盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。以上的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
如本文(包括权利要求中)所使用的，在两个或更多个项目的列举中使用的术语“和/或”意指所列出的项目中的任一者可单独被采用，或者两个或更多个所列出的项目的任何组合可被采用。例如，如果组成被描述为包含组成部分A、B和/或C，则该组成可包含仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或者A、B和C的组合。而且，如本文中(包括权利要求中)所使用的，在居于“中的至少一个”的项目列举中使用的“或”指示析取式列举，以使得例如“A、B或C中的至少一个”的列举表示A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)或者它们的任何组合中的任一者。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员而言将容易是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (30)

1.一种无线通信方法，包括：
监视与使用无线通信设备的多个天线子阵列中的至少一个子阵列的多个活跃天线振子形成的毫米波通信链路相关联的毫米波通信操作的一个或多个方面；
确定毫米波通信操作的所述一个或多个方面中的所监视方面是否满足控制准则；以及
至少部分地基于毫米波通信操作的所述一个或多个方面被确定为满足所述控制准则，发起控制以更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的特定子阵列中的至少一者，以提供热、功率或最大允许暴露(MPE)缓解中的至少一者。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
响应于所述发起控制，减少所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的多输入多输出(MIMO)模式通信的子阵列的活跃天线振子数目，以在减少的功耗下维持MIMO操作。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
响应于所述发起控制，减少所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的单输入单输出(SISO)模式通信的子阵列的活跃天线振子数目，以在减少的功耗下维持SISO操作。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
响应于所述发起控制，通过减少所述多个天线子阵列中具有用于形成所述毫米波通信链路的活跃天线振子的子阵列的数目来减少用于形成所述毫米波通信链路的多输入多输出(MIMO)秩。
5.如权利要求1所述的方法，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括天线振子馈送路径组件的温度，并且至少部分地基于所监视的温度，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供热缓解。
6.如权利要求5所述的方法，其中定义多个热缓解等级以用于关于所述毫米波通信提供热缓解，其中所述多个热缓解等级包括提供更改用于形成所述毫米波通信链路的所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目的第一等级、提供更改所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列的第二等级、以及提供从所述毫米波通信链路回退到替换无线链路的第三等级。
7.如权利要求1所述的方法，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括关于所述毫米波通信的通信控制，并且至少部分地基于所监视的通信控制，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供功率效率缓解。
8.如权利要求1所述的方法，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括关于所述设备和用户的用户/信号冲击数据，并且至少部分地基于所监视的通信控制，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供MPE缓解。
9.一种无线通信的装备，包括：
用于监视与使用无线通信设备的多个天线子阵列中的至少一个子阵列的多个活跃天线振子形成的毫米波通信链路相关联的毫米波通信操作的一个或多个方面的装置；
用于确定毫米波通信操作的所述一个或多个方面中的所监视方面是否满足控制准则的装置；以及
用于至少部分地基于毫米波通信操作的所述一个或多个方面被确定为满足所述控制准则，发起控制以更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的特定子阵列中的至少一者，以提供热、功率或最大允许暴露(MPE)缓解中的至少一者的装置。
10.如权利要求9所述的装备，进一步包括：
用于响应于所述发起控制，减少所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的多输入多输出(MIMO)模式通信的子阵列的活跃天线振子数目，以在减少的功耗下维持MIMO操作的装置。
11.如权利要求9所述的装备，进一步包括：
用于响应于所述发起控制，减少所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的单输入单输出(SISO)模式通信的子阵列的活跃天线振子数目，以在减少的功耗下维持SISO操作的装置。
12.如权利要求9所述的装备，进一步包括：
用于响应于所述发起控制，通过减少所述多个天线子阵列中具有用于形成所述毫米波通信链路的活跃天线振子的子阵列的数目来减少用于形成所述毫米波通信链路的多输入多输出(MIMO)秩的装置。
13.如权利要求9所述的装备，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括天线振子馈送路径组件的温度，并且至少部分地基于所监视的温度，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供热缓解，其中定义多个热缓解等级以用于关于所述毫米波通信提供热缓解，其中所述多个热缓解等级包括提供更改用于形成所述毫米波通信链路的所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目的第一等级、提供更改所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列的第二等级、以及提供从所述毫米波通信链路回退到替换无线链路的第三等级。
14.如权利要求9所述的装备，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括关于所述毫米波通信的通信控制，并且至少部分地基于所监视的通信控制，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供功率效率缓解。
15.如权利要求9所述的装备，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括关于所述设备和用户的用户/信号冲击数据，并且至少部分地基于所监视的通信控制，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供MPE缓解。
16.一种其上记录有用于无线通信的程序代码的非瞬态计算机可读介质，所述程序代码包括：
能由处理器执行以进行以下操作的程序代码：
监视与使用无线通信设备的多个天线子阵列中的至少一个子阵列的多个活跃天线振子形成的毫米波通信链路相关联的毫米波通信操作的一个或多个方面；
确定毫米波通信操作的所述一个或多个方面中的所监视方面是否满足控制准则；以及
至少部分地基于毫米波通信操作的所述一个或多个方面被确定为满足所述控制准则，发起控制以更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的特定子阵列中的至少一者，以提供热、功率或最大允许暴露(MPE)缓解中的至少一者。
17.如权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，进一步包括能由所述处理器执行以进行以下操作的程序代码：
响应于所述发起控制，减少所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的多输入多输出(MIMO)模式通信的子阵列的活跃天线振子数目，以在减少的功耗下维持MIMO操作。
18.如权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，进一步包括能由所述处理器执行以进行以下操作的程序代码：
响应于所述发起控制，减少所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的单输入单输出(SISO)模式通信的子阵列的活跃天线振子数目，以在减少的功耗下维持SISO操作。
19.如权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，进一步包括能由所述处理器执行以进行以下操作的程序代码：
响应于所述发起控制，通过减少所述多个天线子阵列中具有用于形成所述毫米波通信链路的活跃天线振子的子阵列的数目来减少用于形成所述毫米波通信链路的多输入多输出(MIMO)秩。
20.如权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括天线振子馈送路径组件的温度，并且至少部分地基于所监视的温度，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供热缓解，其中定义多个热缓解等级以用于关于所述毫米波通信提供热缓解，其中所述多个热缓解等级包括提供更改用于形成所述毫米波通信链路的所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目的第一等级、提供更改所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列的第二等级、以及提供从所述毫米波通信链路回退到替换无线链路的第三等级。
21.如权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括关于所述毫米波通信的通信控制，并且至少部分地基于所监视的通信控制，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供功率效率缓解。
22.如权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括关于所述设备和用户的用户/信号冲击数据，并且至少部分地基于所监视的通信控制，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供MPE缓解。
23.一种被配置用于无线通信的装置，所述装置包括：
至少一个处理器；以及
耦合至所述至少一个处理器的存储器，其中所述至少一个处理器被配置成：
监视与使用无线通信设备的多个天线子阵列中的至少一个子阵列的多个活跃天线振子形成的毫米波通信链路相关联的毫米波通信操作的一个或多个方面；
确定毫米波通信操作的所述一个或多个方面中的所监视方面是否满足控制准则；以及
至少部分地基于毫米波通信操作的所述一个或多个方面被确定为满足所述控制准则，发起控制以更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的特定子阵列中的至少一者，以提供热、功率或最大允许暴露(MPE)缓解中的至少一者。
24.如权利要求23所述的装置，其中所述至少一个处理器被进一步配置成：
响应于所述发起控制，减少所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的多输入多输出(MIMO)模式通信的子阵列的活跃天线振子数目，以在减少的功耗下维持MIMO操作。
25.如权利要求23所述的装置，其中所述至少一个处理器被进一步配置成：
响应于所述发起控制，减少所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的单输入单输出(SISO)模式通信的子阵列的活跃天线振子数目，以在减少的功耗下维持SISO操作。
26.如权利要求23所述的装置，其中所述至少一个处理器被进一步配置成：
响应于所述发起控制，通过减少所述多个天线子阵列中具有用于形成所述毫米波通信链路的活跃天线振子的子阵列的数目来减少用于形成所述毫米波通信链路的多输入多输出(MIMO)秩。
27.如权利要求23所述的装置，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括天线振子馈送路径组件的温度，并且至少部分地基于所监视的温度，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供热缓解。
28.如权利要求27所述的装置，其中定义多个热缓解等级以用于关于所述毫米波通信提供热缓解，其中所述多个热缓解等级包括提供更改用于形成所述毫米波通信链路的所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目的第一等级、提供更改所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列的第二等级、以及提供从所述毫米波通信链路回退到替换无线链路的第三等级。
29.如权利要求23所述的装置，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括关于所述毫米波通信的通信控制，并且至少部分地基于所监视的通信控制，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供功率效率缓解。
30.如权利要求23所述的装置，其中毫米波通信操作的所述一个或多个方面包括关于所述设备和用户的用户/信号冲击数据，并且至少部分地基于所监视的通信控制，通过更改所述多个活跃天线振子的活跃天线振子数目或所述多个天线子阵列中用于形成所述毫米波通信链路的所述特定子阵列来关于所述毫米波通信提供MPE缓解。
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