CN115835280A - 通信系统中的射频暴露波束管理和选择 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及通信系统中的射频暴露波束管理和选择。一种电子设备可包括在一组信号波束内发射和接收信号的一组天线面板(AP)。诸如雷达传感器的接近传感器可收集指示外部对象的位置的传感器数据。该设备可选择AP和波束，该AP和该波束在与基站通信时最大化无线性能，同时也遵守射频暴露(RFE)要求。该设备可基于该传感器数据、每面板和每波束预测RFE值、天线端口RFE特性、每面板和每波束发射功率限制、每波束发射功率回退、RFE查找表、监管RFE限制和天线性能度量来选择该AP和该波束。该设备可向该基站传输RFE报告，该报告识别用于更新该设备的调度的此信息中的一些或全部信息。

Description

通信系统中的射频暴露波束管理和选择
本申请要求于2022年9月6日提交的美国专利申请号17/903,420和2021年9月16日提交的美国临时专利申请63/245,102的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线电路的电子设备。
背景技术
电子设备常具备无线能力。具有无线能力的电子设备具有包括一个或多个天线的无线电路。天线发射射频信号。在发射期间，射频信号有时入射到附近的外部对象上，诸如用户或另一个人的身体上。
具有无线能力的电子设备通常在地理区域中操作，这些地理区域对电子设备在发射射频信号时产生的射频暴露量施加了监管限制。在不牺牲过多量的射频性能的情况下设计满足这些监管限制的电子设备可能具有挑战性。
发明内容
电子设备可与基站进行无线通信。电子设备可包括无线电路和一个或多个处理器。无线电路可包括分布在电子设备上的一组天线面板。该组天线面板中的每个天线面板可在对应的一组信号波束内发射和接收射频信号。电子设备可能受到射频暴露(RFE)限制。
电子设备可包括接近传感器。接近传感器可收集指示设备外部的一个或多个对象的位置的传感器数据。接近传感器可包括雷达传感器，该雷达传感器使用天线面板和信号波束发射和接收雷达信号。该一个或多个处理器可从该组天线面板中选择天线面板，并且可从该组信号波束中选择信号波束，该信号波束在与基站通信时最大化无线性能同时也遵守RFE限制，即使在存在可能随时间移动的对象时也是如此。
设备可基于传感器数据和天线端口RFE特性来生成每面板预测RFE值。设备可基于RFE限制和每面板预测RFE值来生成每面板发射(TX)功率限制。设备可基于每面板TX功率限制和天线性能度量来选择天线面板。设备可基于传感器数据将目标对象映射到空间区域。设备可基于空间区域和预校准的RFE查找表来生成每波束预测RFE值。设备可基于每波束预测RFE值和RFE限制来生成每波束TX功率限制和每波束功率回退。设备可基于每波束TX功率限制、每波束功率回退和天线性能度量来选择波束。
设备可向基站发射包括RFE报告的信号。可使用上行链路控制信息(UCI)或介质访问控制(MAC)控制元素(CE)来传输RFE报告。RFE报告可包括每面板预测RFE值、每面板TX功率限制、每波束TX功率限制、每波束预测RFE值或其他信息。基站可使用RFE报告来更新设备的调度授权。
本公开的一个方面提供了一种电子设备。该电子设备可包括位于不同位置并且被配置为发射和接收雷达信号的一组天线面板。该电子设备可以包括一个或多个处理器。该一个或多个处理器可被配置为基于所发射和接收的雷达信号来识别对象相对于该组天线面板的位置。该一个或多个处理器可被配置为通过该组天线面板中基于所识别的对象的位置而选择的天线面板来传输无线数据。
本公开的一个方面提供了一种电子设备。该电子设备可包括位于不同位置并且被配置为在一组信号波束内发射和接收雷达信号的天线。该电子设备可以包括一个或多个处理器。该一个或多个处理器可被配置为基于所发射和接收的雷达信号来识别对象相对于天线的位置。该一个或多个处理器可被配置为通过该组信号波束中基于所识别的对象的位置而选择的信号波束来传输无线数据。
本公开的一个方面提供了一种操作电子设备以与无线基站通信的方法。该方法可包括利用一组天线面板，在一组信号波束内发射射频信号。该方法可包括利用一个或多个处理器，基于所发射的射频信号来生成射频暴露(RFE)信息。该方法可包括利用该组天线面板中的天线面板，使用该组信号波束中的信号波束向无线基站传输报告，该报告包括由该一个或多个处理器生成的RFE信息。
附图说明
图1是根据一些实施方案的具有无线电路的例示性电子设备的框图，其中无线电部件受到射频暴露(RFE)限制。
图2是根据一些实施方案的可被调节以形成在不同方向上取向的信号波束的例示性相控天线阵列的图示。
图3是示出根据一些实施方案的天线可如何在电子设备中以不同位置和/或取向分布在多个天线面板上的顶视图。
图4是示出根据一些实施方案的天线面板可安装在电子设备内的例示性位置的顶视图。
图5是根据一些实施方案的用于选择天线面板和天线面板的波束以用于在遵守RFE限制的同时与无线基站通信的例示性电路的图示。
图6是根据一些实施方案的用于选择天线面板的波束以用于在遵守RFE限制的同时与无线基站通信的例示性波束管理器的图示。
图7是示出根据一些实施方案的可如何使用传感器数据将目标对象映射到相对于天线面板的空间区域的图示。
图8是根据一些实施方案的可用于选择天线面板的波束以用于在遵守RFE限制的同时与无线基站通信的例示性RFE查找表(LUT)的图示。
图9是根据一些实施方案的在选择天线面板以用于通信、选择天线面板的波束以用于通信以及向无线基站报告RFE信息时涉及的例示性操作的流程图。
图10是根据一些实施方案的在选择天线面板以用于在遵守RFE限制的同时与无线基站通信时涉及的例示性操作的流程图。
图11是根据一些实施方案的在选择天线面板的波束以用于在遵守RFE限制的同时与无线基站通信时涉及的例示性操作的流程图。
具体实施方式
图1是可在诸如通信系统32的通信系统中操作的例示性电子设备10的框图。通信系统32(在本文中有时被称为通信网络32)可用于在通信终端之间传送无线数据。通信系统32可包括网络节点(例如，通信终端)。网络节点可包括用户装备(UE)，诸如一个或多个设备10。网络节点还可包括外部通信装备(例如，除设备10之外的通信装备)，诸如外部通信装备34。例如，外部通信装备34可包括无线基站、无线接入点或其他无线装备。作为一个示例，本文描述了其中外部通信装备34是支持蜂窝电话通信(例如，语音和/或数据信号)的无线基站的具体实施。因此，外部通信装备34在本文中有时可被称为无线基站34、gNB 34或简称为基站34。
设备10和基站34可使用无线通信链路彼此通信。如果需要，设备10可与基站34进行无线通信，而不通过通信系统32中的任何其他居间网络节点传递通信(例如，设备10可与基站34直接无线通信)。这可涉及设备10在上行链路(UL)方向36上从设备10向基站34发射射频信号，并且/或者可涉及基站34在下行链路(DL)方向38上从基站34向设备10发射射频信号。
通信系统32可形成较大通信网络的一部分，该较大通信网络包括经由有线和/或无线链路耦接到基站34的网络节点(例如，在网络部分40中)。该较大通信网络可包括一个或多个有线通信链路(例如，使用电缆诸如以太网电缆、射频电缆诸如同轴电缆或其他传输线、光纤或其他光缆等形成的通信链路)、一个或多个无线通信链路(例如，在英寸、英尺或数十英尺的范围内操作的短程无线通信链路，在数百英尺、数千英尺、英里或数十英里的范围内操作的中程无线通信链路和/或在数百或数千英里的范围内操作的远程无线通信链路，等)、通信网关、无线接入点、基站、交换机、路由器、服务器、调制解调器、中继器、电话线、网卡、线路卡、端口、用户装备(例如，计算设备、移动设备等)等。该较大通信网络可包括使用这些部件或其他部件耦接在一起的通信(网络)节点或终端(例如，网状网络、中继网络、环形网络、局域网、无线局域网、个人局域网、云网络、星形网络、树形网络或具有其他网络拓扑的通信节点网络中的一些或全部)、互联网、这些的组合等。设备10可经由基站34发送数据到较大通信网络中的其他节点或终端和/或可从其他节点或终端接收数据(例如，基站34可作为设备10和较大通信网络的其余部分之间的接口)。
设备10可以是用户装备(UE)设备，该UE设备由用户拥有和/或操作并且与诸如基站34的外部通信装备进行无线通信。基站34可由网络服务提供商或运营商拥有和/或操作。设备10可以是：计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或者其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、嵌入在眼镜中的设备；或者佩戴在用户头部上的其他装备；或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子装备安装在信息亭或汽车中的系统)、连接无线互联网的语音控制的扬声器、家庭娱乐设备、遥控设备、游戏控制器、外围用户输入设备、无线基站或接入点、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的装备；或者其他电子装备。
如图1所示，设备10可包括位于电子设备外壳诸如外壳12上或其内的部件。外壳12(有时可以称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝、金属合金等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部分或全部可由电介质或其他低电导率材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
设备10可包括控制电路14。控制电路14可包括存储装置，诸如存储电路16。存储电路16可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等。存储电路16可包括集成在设备10内的存储装置和/或可移动存储介质。
控制电路14可包括处理电路，诸如处理电路18。处理电路18可用于控制设备10的操作。处理电路18可包括一个或多个处理器，诸如微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等。控制电路14可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在设备10中执行操作。用于在设备10中执行操作的软件代码可以存储在存储电路16(例如，存储电路16可以包括存储软件代码的非暂态(有形)计算机可读存储介质)上。该软件代码可有时被称为程序指令、软件、数据、指令、或代码。存储在存储电路16上的软件代码可由处理电路18来执行。
为了支持与外部通信装备进行交互，控制电路14可用于实现通信协议。可以使用控制电路12来实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网(WLAN)协议(例如，IEEE802.11协议——有时称为
Figure BDA0003845403820000061
)、诸如
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Figure BDA0003845403820000063
协议或其他无线个域网(WPAN)协议等用于其他短距离无线通信链路的协议、IEEE 802.11ad协议(例如，超宽带协议)、蜂窝电话协议(例如，3G协议、4G(LTE)协议、3GPP第五代(5G)新无线电(NR)协议、6G协议、蜂窝边带协议等)、设备到设备(D2D)协议、天线分集协议、卫星导航系统协议(例如，全球定位系统(GPS)协议、全球导航卫星系统(GLONASS)协议等)、基于天线的空间测距协议或任何其他期望的通信协议。每种通信协议可与对应的无线电接入技术(RAT)相关联，该无线电接入技术指定用于实现该协议的物理连接方法。使用蜂窝电话协议传送的射频信号在本文中有时可被称为蜂窝电话信号。
设备10可包括输入-输出电路20。输入-输出电路20可包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可用于允许将数据供应给设备10并且允许将数据从设备10提供给外部设备。输入-输出设备22可包括用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备22可包括触摸传感器、显示器(例如，触敏显示器和/或力敏显示器)、发光部件诸如没有触摸传感器能力的显示器、按钮(机械、电容、光学等)、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、图像传感器，光传感器，雷达传感器，激光雷达传感器、按钮、扬声器、状态指示器、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、运动传感器(加速度计、陀螺仪和/或检测运动的罗盘)、电容传感器、接近传感器、磁传感器、力传感器(例如，耦接到显示器以检测施加于显示器的压力的力传感器)、温度传感器等。输入/输出设备22中的传感器可生成对应的传感器数据。在一些配置中，键盘、耳机、显示器、指向设备诸如触控板、鼠标和操纵杆以及其他输入-输出设备可使用有线或无线连接耦接到设备10(例如，一些输入-输出设备22可以是经由有线或无线链路耦接到主处理单元或设备10的其他部分的外围设备)。
输入-输出电路20可包括无线电路24以支持无线通信。无线电路24(在本文中有时被称为无线通信电路24)可包括一个或多个天线30。天线30可发射射频信号(例如，在UL方向36上)并且/或者可接收射频信号(例如，在DL方向38上)。无线电路24还可以包括一个或多个无线电部件26。每个无线电部件26可包括射频收发器电路，诸如一个或多个射频发射器和一个或多个射频接收器。发射器可包括信号发生器电路、调制电路、用于将信号从基带频率升频转换到中频和/或射频的混频器电路、放大器电路诸如一个或多个功率放大器、数模转换器(DAC)电路、控制路径、电源路径、切换电路、滤波器电路和/或用于使用天线30发射射频信号的任何其他电路。接收器可包括解调电路、用于将信号从中频和/或射频降频转换到基带频率的混频器电路、放大器电路(例如，一个或多个低噪声放大器(LNA))、模数转换器(ADC)电路、控制路径、电源路径、信号路径、切换电路、滤波器电路和/或用于使用天线30接收射频信号的任何其他电路。无线电部件26的部件可安装到单个基板上或者集成到单个集成电路、芯片、封装或片上系统(SOC)中或者可分布在多个基板、集成电路、芯片、封装或SOC之间。每个无线电部件26可包括基带电路(例如，一个或多个基带处理器)，或者如果需要，两个或更多个无线电部件26可共享基带电路(例如，一个或多个基带处理器)。如果需要，共享的基带电路可设置在与无线电部件26不同的集成电路、芯片、封装、SOC、印刷电路或逻辑板上。
可使用用于传送射频信号的任何期望天线结构来形成天线30。例如，天线30可包括具有谐振元件的天线，这些天线由环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒F形天线结构、螺旋形天线结构、单极子天线、偶极子、这些设计的混合等形成。可调节滤波器电路、切换电路、阻抗匹配电路和/或其他天线调谐部件以调节天线30随时间的频率响应和无线性能。如果需要，可将天线30中的两个或更多个天线集成到相控天线阵列(在本文中有时被称为相控阵列天线)中，在该相控天线阵列中，每个天线传送具有随时间而调节的相应相位和量值的射频信号，从而射频信号相长和相消干涉以在给定/选定波束指向方向(例如，朝向外部通信装备)上产生信号波束。
如本文所用，术语“传送射频信号”意指射频信号的发射和/或接收(例如，用于执行与外部无线通信装备的单向和/或双向无线通信)。类似地，如本文所用的术语“传送无线数据”意指使用射频信号来发射和/或接收无线数据。天线30可通过将射频信号辐射到自由空间中(或通过居间设备结构诸如介电覆盖层辐射到自由空间)来发射射频信号。除此之外或另选地，天线30可(例如，通过居间设备结构诸如介电覆盖层)从自由空间接收射频信号。天线30对射频信号的发射和接收各自涉及由天线的操作频带内的射频信号对天线中的天线谐振元件上的天线电流的激励或谐振。
每个无线电部件26可通过一个或多个射频传输线28耦接到一个或多个天线30。射频传输线28可以包括同轴电缆、微带传输线、带状线传输线、边缘耦合的微带传输线、边缘耦合的带状线传输线、由这些类型的传输线的组合所形成的传输线等。如果需要，可以将射频传输线28集成到刚性和/或灵活印刷电路板中。如果需要，可在多个无线电部件26之间共享一个或多个射频线28。射频前端(RFFE)模块可插置在一条或多条射频传输线28上。射频前端模块可包括与无线电部件26分开的基板、集成电路、芯片或封装件，并且可包括滤波器电路、切换电路、放大器电路、阻抗匹配电路、射频耦接器电路和/或用于对通过射频传输线28传送的射频信号操作的任何其他期望的射频电路。
每个无线电部件26可以在无线电频率的对应频带(在本文中有时被称为通信频带或简称为“频带”)内发射和/或接收射频信号。由无线电部件26处理的频带可包括无线局域网(WLAN)频带(例如，
Figure BDA0003845403820000081
(IEEE 802.11)或其他WLAN通信带)诸如2.4GHz WLAN带(例如，2400MHz至2480MHz)、5GHz WLAN带(例如，5180MHz至5825MHz)、
Figure BDA0003845403820000082
6E带(例如，5925MHz至7125MHz)和/或其他
Figure BDA0003845403820000083
带(例如，1875MHz至5160MHz)；无线个人区域网(WPAN)频带诸如2.4GHz
Figure BDA0003845403820000084
带或其他WPAN通信带；蜂窝电话频带(例如，约600MHz至约5GHz的带、3G带、4G LTE带、低于10GHz的5G新无线电频率范围1(FR1)带、在20和60GHz之间的5G新无线电频率范围2(FR2)带、大于100GHz的次THz频率的6G带、蜂窝边带等)；10GHz至300GHz之间的其他厘米或毫米波频带；近场通信频带(例如，13.56MHz)；卫星导航频带(例如，1565MHz至1610MHz的GPS带、全球卫星导航系统(GLONASS)带、北斗卫星导航系统(BDS)带等)；在IEEE 802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议下操作的超宽带(UWB)频带；在3GPP无线通信标准族下的通信带；在IEEE 802.XX标准族下的通信带；工业、科学和医疗(ISM)带，诸如在大约900MHz和950MHz之间的ISM带或在1GHz以下或以上的其他ISM带；一个或多个未授权带；为紧急服务和/或公共服务保留的一个或多个带；和/或任何其他期望的感兴趣带。
无线电部件26可使用天线30来发射和/或接收射频信号，以在设备10与诸如基站34的外部装备之间传送无线通信数据。无线通信数据可由无线电部件26双向或单向传送。无线通信数据可例如包括已编码到对应数据包中的数据，诸如与电话呼叫相关联的无线数据、流媒体内容、互联网浏览、与在设备10上运行的软件应用程序相关联的无线数据、电子邮件消息等。无线电部件26可除此之外或另选地使用天线30来执行空间测距操作(例如，以用于识别设备10与诸如外部对象42的外部对象之间的距离)。如果需要，执行空间测距操作的无线电部件26可包括雷达电路(例如，频率调制连续波(FMCW)雷达电路、OFDM雷达电路、FSCW雷达电路、相位编码雷达电路、其他类型的雷达电路)。
当执行空间测距时，无线电部件26可使用一个或多个天线30(例如，发射天线)来发射射频信号(例如，包括一个或多个信号音、射频能量的连续波、宽带信号、啁啾信号或用于空间测距操作的任何其他所需发射信号的雷达信号)。这些射频信号在本文中有时可被称为雷达信号。雷达信号可例如不含无线通信数据(例如，蜂窝通信数据分组、WLAN通信数据分组等)。
雷达信号可从设备10外部的对象(诸如外部对象42)反射离开作为反射的雷达信号。作为一个示例，本文描述了其中外部对象42是人类用户的身体或身体部位(例如，手)的场景。更一般地，外部对象42可包括其他外部对象，地面、建筑物、建筑物的一部分、墙壁、家具、天花板、人、身体部位、动物、车辆、景观或地理特征物、障碍物、外部通信装备、与设备10相同类型的另一设备或诸如游戏控制器或遥控器等外围设备、或设备10外部的任何其他物理对象或实体。外部对象42是用户的身体部位的场景可能涉及射频暴露(RFE)限制，导致外部对象42形成用于分析RFE和遵守RFE限制的目标对象。因此，外部对象42在本文中有时可被称为目标对象42。
一个或多个天线30(例如，接收天线，其可与发射天线相同或不同)可接收反射的雷达信号。反射的雷达信号可以是发射的雷达信号的经反射的型式，该发射的雷达信号已经从目标对象42反射离开并且返回设备10。控制电路14可处理发射的雷达信号和接收的反射雷达信号以检测或估计设备10与目标对象42之间的范围(距离)。如果需要，控制电路14还可处理发射和接收的雷达信号(例如，来自两个或三个不同的天线30)以识别目标对象42的二维或三维空间位置(定位)(例如，反射的雷达信号的到达角)和/或目标对象42的速度。如果需要，可在无线电路24中的发射路径与接收路径之间耦接回送路径。作为一个示例，在无线电部件26使用FMCW方案执行空间测距的具体实施中，回送路径可以是将发射路径上的啁啾信号传送到接收路径上的去啁啾混频器的去啁啾路径。在这些具体实施中，可检测和处理连续波发射信号中的多普勒频移以识别目标对象42的速度，并且可检测和处理雷达信号与反射雷达信号之间的时间相关频率差以识别目标对象42的距离和/或位置。例如，使用连续波信号来估计距离可以允许控制电路14可靠地区分目标对象42与其他背景或移动较慢的对象。该示例仅仅是例示性的，并且一般来讲，无线电部件26可实现任何期望的雷达或空间测距方案。
图1的示例是例示性的而非限制性的。如果需要，无线电部件26可使用耦接到天线30的电压驻波比(VSWR)传感器，使用天线30作为电容式接近传感器，在任何其他期望的射频感测方案下使用天线30，和/或使用输入/输出设备22中的任何其他传感器来检测(感测)目标对象42的距离和/或位置。虽然为了清楚起见，在图1的示例中，控制电路14被示出为与无线电路24分开，但是无线电路24可包括处理电路(例如，一个或多个处理器)和/或存储电路，该处理电路形成处理电路18的一部分，该存储电路形成控制电路14的存储电路16的一部分(例如，控制电路14的各部分可在无线电路24上实现)。作为一个示例，控制电路14可包括基带电路(例如，一个或多个基带处理器)、数字控制电路、模拟控制电路和/或形成无线电部件26的一部分的其他控制电路。基带电路可以例如访问控制电路14(例如，存储电路16)上的通信协议栈以：在PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层、SDAP层和/或PDU层，执行用户平面功能；和/或在PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层、RRC层和/或非接入层(NAS)，执行控制平面功能。如果需要，PHY层操作可以另外或替代地由无线电路24中的射频(RF)接口电路来执行。
两个或更多个天线30可被布置在一个或多个相控天线阵列中。图2示出了可如何在对应的相控天线阵列46中形成天线30。如图2所示，相控天线阵列46(在本文中有时被称为阵列46、天线阵列46或天线30的阵列46)可耦接到射频传输线28。例如，相控天线阵列46中的第一天线30-1可耦接到第一射频传输28-1，相控天线阵列46中的第二天线30-2可耦接到第二射频传输线28-2，相控天线阵列46中的第W天线30-W可耦接到第W射频传输线28-W等。虽然本文中将天线30描述为形成相控天线阵列，但相控天线阵列46中的天线30有时也可被称为共同形成单个相控阵列天线(例如，其中天线30形成相控阵列天线的天线元件)。
相控天线阵列46中的天线30可被布置成任何期望数量的行和列或被布置成任何其他期望图案(例如，天线无需被布置成具有行和列的网格图案)。每个天线30可与相控天线阵列46中的一个或多个相邻天线30分开预定距离，诸如该阵列的有效工作波长的大约一半。在信号传输操作期间，射频传输线28可用于将信号(例如，射频信号，诸如毫米波和/或厘米波信号)从收发器电路供应给相控天线阵列46以用于无线传输。在信号接收操作期间，射频传输线28可用于将在相控天线阵列46处接收的信号(例如，从外部无线装备接收，或已被外部物体反射的发射信号)供应给收发器电路。
在相控天线阵列46中使用多个天线30允许通过控制由天线传送的射频信号的相对的相位和幅度(振幅)来实现波束形成/转向布置。在图2的示例中，天线30各自具有对应的射频相位和幅度控制器44(例如，被插置在射频传输线28-1上的第一相位和幅度控制器44-1可控制由天线30-1处理的射频信号的相位和幅度，被插置在射频传输线28-2上的第二相位和幅度控制器44-2可控制由天线30-2处理的射频信号的相位和幅度，被插置在射频传输线28-W上的第W相位和幅度控制器44-W可控制由天线30-W处理的射频信号的相位和幅度，等)。
相位和幅度控制器44可各自包括用于调节射频传输线28(例如，相移器电路)上的射频信号的相位的电路和/或用于调节射频传输线28上的射频信号的幅度的电路(例如，功率放大器和/或低噪声放大器电路)。相位和幅度控制器44在本文中有时可被统称为波束转向电路或波束形成电路(例如，使相控天线阵列46所发射和/或接收的射频信号的波束转向/形成的波束转向/形成电路)。
相位和幅度控制器44可调节被提供给相控天线阵列46中的每个天线的发射信号的相对相位和/或幅度，并且可调节由相控天线阵列46接收的接收信号的相对相位和/或幅度。如果需要，相位和幅度控制器44可包括用于检测由相控天线阵列46接收的接收信号的相位的相位检测电路。本文中可使用术语“波束”或“信号波束”来统一指代由相控天线阵列46在特定方向上发射和/或接收的无线信号。每个波束可以表现出峰值增益，该峰值增益以对应的波束指向角度定向在相应的波束指向方向上(例如，基于来自相控天线阵列中的每个天线的信号组合的相长干涉和相消干涉)。相位和幅度控制器44的不同的相位和幅度设置组可以配置相控天线阵列46以在不同的波束指向方向上形成不同的波束。
例如，如果调节相位和幅度控制器44以产生第一组相位和/或幅度，则信号将形成定向在点A的方向上的如图2的波束B1所示的波束。然而，如果调节相位和幅度控制器44以产生第二组相位和/或幅度，则信号将形成定向在点B的方向上的如波束B2所示的波束。可基于从图1的控制电路14接收的对应的控制信号S来控制每个相位和幅度控制器44以产生期望的相位和/或幅度(例如，可使用控制信号S1来控制由相位和幅度控制器44-1提供的相位和/或幅度，可使用控制信号S2来控制由相位和幅度控制器44-2提供的相位和/或幅度，可使用控制信号SN来控制由相位和幅度控制器44-N提供的相位和/或幅度等)。如果需要，控制电路可实时地主动调节控制信号S，以随时间推移转向(形成)在不同的期望方向上的波束。如果需要，相位和幅度控制器44可向控制电路14提供识别接收信号的相位的信息。
当使用在诸如毫米波和厘米波频率的相对高频率下的射频信号执行无线通信时，在相控天线阵列46与外部通信装备之间的视线路径上传送射频信号。如果外部装备位于图2的点A处，则可调节相位和幅度控制器44以转向信号波束朝向点A(例如，以转向信号波束的指向朝向点A)。相控天线阵列46可在点A的方向上发射和接收射频信号。相似地，如果外部装备位于点B处，则可调节相位和幅度控制器44以转向信号波束朝向点B(例如，以转向信号波束的指向朝向点B)。相控天线阵列46可在点B的方向上发射和接收射频信号。
在图2的示例中，为了简单起见，波束操控被示为在单个自由度上执行(例如，朝图2页面上的左边和右边)。然而，实际上，可在两个或更多个自由度(例如，在三维进入和离开页面以及在图2的页面上向左和向右)上转向波束。相控天线阵列46可具有在其上可执行(例如，在相控天线阵列上的半球或半球的区段中)波束转向的对应视场。
如果需要，设备10可包括多个相控天线阵列46，该多个相控天线阵列各自面向不同方向以提供来自设备的多个侧的覆盖。每个相控天线阵列46可被形成为设备10内的相应天线面板(AP)的一部分。如果需要，可将多个相控天线阵列46设置在单个天线面板上，并且/或者将单个相控天线阵列46分布在两个或更多个天线面板上。天线面板可设置在设备10上的不同位置处，用于在设备10周围提供全范围的波束覆盖。
图3是设备10的顶视图，其示出了天线30可如何分布在多个天线面板上的一个示例。如图3所示，天线30可包括设置在设备10的外壳12之内或之上的第一基板48A上的至少第一组天线30和第二基板48B上的第二组天线30。第一组天线可以例如按一维阵列图案布置在基板48A上，而第二组天线按一维图案布置在基板48B上。这仅为例示性的，并且如果需要，天线可以二维阵列图案或以其他图案布置。基板48A上的天线30可形成第一相控天线阵列46，而基板48B上的天线30可形成第二相控天线阵列46(图2)。这仅为例示性的，并且如果需要，每个基板上的天线30可形成分布在多个基板48上的较大相控天线阵列46的一部分。
作为示例，每个衬底48可以是印刷电路基板(例如，刚性或柔性印刷电路基板)、陶瓷基板或塑料基板、封装基板、外壳12的电介质部分或其他基板。基板48可以是平面的或者可一维或二维地弯曲。每个基板48及其对应的天线30在本文中有时可被统称为天线面板(AP)(在本文中有时也被称为天线模块)。因此，基板48A及其天线30可形成第一天线面板AP1，而基板48B及其天线30可形成与外壳12内的第一天线面板AP1分离的第二天线面板AP2。例如，每个天线面板AP可包括安装在其上的相应的无线电部件26。如果需要，每个天线面板AP的基带电路可在所有天线面板AP中共享。
天线面板AP1可垂直于天线面板AP2取向，或者天线面板可具有其他相对取向。每个天线面板可包括少至一个天线30或者可包括一个以上的天线30。设备10可包括两个以上的天线面板AP。多个天线面板AP可分布在设备10的不同位置上。每个天线面板AP可在对应的波束指向方向上形成对应的一组信号波束。例如，在设备10上分布多个天线面板AP可允许设备10在设备10周围的全范围上提供RF覆盖。
图4是示出在设备10形成蜂窝电话、平板电脑或其他便携式电子设备的示例中用于将天线面板AP分布在设备10上的例示性位置的顶视图。如图4所示，一个或多个天线30(例如，一个或多个天线面板AP)可以位于设备10之上或之内的一个或多个分区52内，诸如设备10左上角的分区52-1、设备10右上角的分区52-2、设备10左下角的分区52-3、设备10右下角的分区52-4、设备10中心分区内的一个或多个分区52-5、和/或横向置于设备10显示器的有源区域与外壳12之间的一个或多个分区52-6。
将两个或更多个天线(例如，天线面板)分开相对大的距离并且增加天线的数量可增加控制电路14能够用来确定设备10周围的形成和转向信号波束的分辨率。在图4的示例中，位于分区52-1、52-2、52-3和52-4中的一个或多个天线可以具有由外壳12的导电段(例如，绕设备10的侧外围而延展的外围导电外壳结构)所形成的辐射元件(例如，天线谐振元件臂)，这些辐射元件由外壳12中的介电填充间隙50所隔开/所限定。由外壳12的导电部分所形成的天线也可以用于传送蜂窝电话数据、WLAN数据、GPS数据等。图4的示例仅仅是例示性的。一般来讲，外壳12可以具有任何期望的形状。通过设备10的正面和/或设备10的背面辐射的天线面板AP可通过外壳12的介电覆盖层辐射。例如，通过设备10的侧壁辐射的天线面板AP(例如，位于分区52-6中的天线面板)可通过外壳12的外围导电外壳结构中的电介质天线窗口辐射。
在射频信号传输期间，具有与基站34重叠的视场(FOV)的天线面板AP可用于与基站34一起传送射频信号。每个天线面板AP可具有相应的FOV，并且两个或更多个天线面板AP可具有不重叠的FOV。与基站34重叠或在与基站34通信时以其他方式呈现峰值性能的天线面板AP的波束B可用于与基站34一起传送射频信号。控制电路14可执行天线面板和/或波束选择操作以选择最佳性能天线面板AP和最佳性能波束B，从而用于与基站34通信(例如，天线面板AP和波束B面向基站34或与之重叠)。例如，出于选择的目的，控制电路14可使用如信噪比(SNR)、参考信号接收功率(RSRP)和路径损耗的度量来确定哪些波束B和/或天线面板AP用于信号传输。
然而，在信号传输期间，由天线面板AP发射的一些射频信号可入射到诸如目标对象42的外部对象上。在目标对象42处的射频能量暴露的量可通过一个或多个射频(RF)能量暴露度量来表征。RF暴露(RFE)度量可以包括针对在小于6GHz的频率上的射频信号的特定吸收率(SAR)(以W/kg为单位)，针对在大于6GHz的频率上的射频信号的最大允许暴露(MPE)或功率密度(PD)(以mW/cm2为单位)以及结合SAR和MPE的总暴露比(TER)。
监管要求通常对天线30附近范围内的目标对象42在指定的时间段内允许的RF能量暴露的量施加限制(例如，在对应的平均时段内的SAR限制和PD限制)。监管机构或管理机构(例如，FCC、ICNIRP等)可能要求诸如设备10的通信设备遵守其对RFE的监管限制(例如，保持由设备10产生的RFE低于监管限制)。一些设备通过在发射信号时总是应用最大发射功率水平回退来确保遵守监管限制，使得RFE总是保持低于监管限制。这种方法本质上是保守的，并且会显著地降低设备所能实现的吞吐量。
一般来讲，吞吐量优化天线面板或波束选择操作可能不导致遵守RFE要求的选择。基于如SNR、RSRP或路径损耗的标准的选择可导致对人类目标(例如，目标对象42)的RFE超过监管限制。这可继而导致发射(TX)功率限制，从而致使吞吐量降低。另一方面，遵守RFE要求的天线面板或波束选择操作可有助于避免不必要地降低TX功率，从而保证更高的数据吞吐量和覆盖范围。
例如，在图4所示的场景中，位于分区52-4中的天线面板AP的波束BX可朝向基站34取向但可与目标对象42重叠，这可产生超过监管限制的RFE而不降低发射功率。虽然该天线面板的其他波束B不与目标对象42重叠，但其他波束B可能指向远离基站34，并且因此可能不表现出足够的吞吐量。同时，位于设备10的其他区域中的其他天线面板AP的一个或多个波束B可与基站34重叠，诸如位于分区52-6中的天线面板的波束BZ。
控制电路14可执行遵守RFE要求的天线面板和波束选择操作。遵守RFE要求的天线面板和波束选择操作可智能地选择天线面板AP和对应的波束B，以在考虑到设备10周围存在一个或多个目标对象42的情况下以既满足RFE限制又最大化与基站34通信的无线性能(例如吞吐量)的方式与基站34通信。遵守RFE要求的天线面板和波束选择操作可动态地和主动地更新所选择的天线面板AP和波束B，以在目标对象42的数量和位置随时间推移改变时(例如，当用户改变他们握持设备10的时间和方式时和/或当用户的其他身体部位或其他人进入和离开设备10的附近时)，在满足RFE限制的同时继续最大化性能。
遵守RFE要求的天线面板和波束选择操作可利用由设备10上的一个或多个传感器生成的感测结果(传感器数据)来帮助确定目标对象42相对于设备10的位置(例如，距离和角度)。控制电路14可计算将由给定天线面板AP和给定感测位置的波束B的发射引起的RFE。基于所计算的RFE，可计算每个天线面板AP或波束B的最大允许TX功率，使得RFE保持在监管限制内。然后，控制电路14可利用最大TX功率值来选择天线面板AP和/或波束B用于将保证最高吞吐量的传输。此外，设备10可向网络(基站34)报告RFE度量。网络可使用所报告的RFE度量来在给定信号波束上调度设备10。这可包括增加或减少基于给定波束为该特定设备10调度的授权量。
在实施过程中，不同的天线面板AP可具有类似的信号接收水平(例如，如由诸如SNR、RSRP或路径损耗的无线性能度量表征)。因此，基站34将从每个不同的天线面板AP接收具有类似接收水平和质量的UL传输。同时，不同的天线面板可引起不同的RFE量。所产生的RFE取决于天线特性和目标对象42相对于发射天线面板及其波束的位置。例如，在图4的波束BX上发射的分区52-4中的天线面板可产生比在波束BZ上发射的分区52-6中的天线面板更多的RFE。通过执行遵守RFE要求的天线面板和波束选择操作，控制电路14可防止此类场景发生，从而在最大化与基站34的吞吐量和信号质量的同时满足RFE限制。
图5是可用于执行遵守RFE要求的天线面板和波束选择操作的设备10中的例示性电路54的图示。电路54的一些或全部部件可在图1的控制电路14上实现(例如，在无线电路24的基带电路内)。电路54的部件可使用软件(例如，一个或多个应用程序)和/或硬件(例如，数字电路、模拟电路、逻辑门、存储器、寄存器、数据库、查找表、信号处理器等，它们在图1的处理电路18中的一个或多个处理器上实现、由其控制和/或由其执行它们的性能操作)的任何期望组合来实现。
如图5所示，电路54可包括一个或多个传感器，诸如接近传感器56。接近传感器56可具有耦接到RFE计算器60(在本文中有时被称为RFE预测器60)的输入端的输出端。RFE计算器60可具有接收天线端口RFE特性58的另一输入端。RFE计算器60可具有耦接到TX功率限制计算器62(在本文中有时被称为TX功率限制发生器62)的输入端的输出端。TX功率限制计算器62可具有接收RFE限制64的另一输入端。TX功率限制计算器62可具有耦接到天线选择器68的输入端的输出端。天线选择器68可具有接收天线性能度量66的另一输入端。天线选择器68可具有耦接到波束管理器70的输入端的输出端。天线端口RFE特性58、RFE限制64和/或天线性能度量66可存储在存储电路16(图1)上(例如，存储在一个或多个寄存器、存储器设备、存储介质、查找表(LUT)、数据库、其他数据结构等中)。
接近传感器56可包括设备10上的任何期望的接近传感器，该接近传感器检测(感测)一个或多个目标对象42在设备10处、邻近该设备、在该设备附近或靠近该设备的存在、位置(例如，该设备的二维或三维位置、到该设备的距离、该设备的角度，从该设备的到达角等)和/或运动。接近传感器56可生成指示目标对象42的存在、位置和/或运动的传感器数据SENSDAT。接近传感器56可包括例如电容式接近传感器、基于光的接近传感器、基于VSWR的接近传感器(例如，使用天线面板AP上的天线30来收集VSWR测量结果的传感器)、基于光的接近传感器(例如，红外接近传感器或基于图像传感器的接近传感器)、激光雷达接近传感器和/或位于设备10上的一个或多个位置处的其他传感器。
作为一个示例，在本文所述的一些具体实施中，接近传感器56可包括雷达传感器(例如，使用图1的一个或多个无线电部件26实现的空间测距电路或雷达电路)。雷达传感器可使用一个或多个天线面板AP中的一个或多个天线30来发射雷达信号，并且可使用一个或多个天线面板AP中的一个或多个天线30来接收反射的雷达信号。雷达传感器可检测目标对象42与设备10上的不同点(例如，天线面板AP上的点)之间的距离、目标对象42相对于设备10上的不同点的角位置、目标对象42是无生命的还是有生命的(例如，通过将所收集的位置测量结果随时间的变化与一个或多个阈值进行比较)等。如果需要，设备10可忽略使用雷达信号检测到的任何无生命的外部对象以便后续处理遵守RFE限制(例如，目标对象42可仅包括可能潜在地是人类身体部位的有生命的对象)。接近传感器56可向RFE计算器60传输传感器数据SENSDAT。接近传感器56可周期性地(例如，通过在扫过每个天线面板AP的每个波束B的同时周期性地发射和接收雷达信号)或响应于任何期望的触发条件来生成传感器数据SENSDAT。
天线端口RFE特性58可包括设备10中的每个天线面板AP的每个天线端口(例如，每个天线30)的RFE特性。这些特性可包括每个天线30的增益、每个天线30的辐射图案等。例如，天线端口RFE特性58可被预校准并且被存储在设备10上。可针对设备10中的每个天线面板AP预校准RFE，并且基于无线电接入技术(RAT)、频带和目标对象42的可能位置来表征RFE(例如，在设备10的制造、校准、组装、测试或初始化期间)。可通过在最大允许发射功率PMAX,LIMIT和特定UL占空比下操作设备10来执行该表征。对于由上述参数索引的每个天线面板AP，所测量的RFE结果被存储在设备10中(例如，在RFE LUT中)。在最终用户对设备10的常规操作期间，所存储的RFE结果用于预测/估计由接近传感器56检测到的目标对象42引起的RFE。基于所预测的RFE值，可计算天线面板特定的最大发射功率。
例如，RFE计算器60可基于天线端口RFE特性58、如由传感器数据SENSDAT识别的目标对象42的感测位置、由对应的天线面板AP实现的无线电接入技术(RAT)和由对应的天线面板AP处理的频带来计算、生成、估计和/或预测将由每个天线面板AP产生的RFE(例如，预测的RFE值RFE_PROJ)。RFE计算器60可例如将传感器数据SENSDAT与存储的(预校准的)RFE数据(例如，在RFE LUT中)进行比较，以估计/生成当前感测的目标对象42的预测的RFE(例如，在如由传感器数据SENSDAT识别的位置处)。RFE计算器60可向TX功率限制计算器62传输预测的RFE值RFE_PROJ。
RFE限制64可由与设备10被操作的区域相关联的监管机构或管理机构指定。RFE限制64可在设备10初始化或制造时存储，并且如果需要，可随时间推移和/或随着设备10在世界各地移动而更新。RFE限制64可指定由设备10在给定时间量(例如，监管平均周期)上产生的最大允许RFE(例如，SAR、PD、MPE等)。
TX功率限制计算器62可基于RFE限制64和预测的RFE值RFE_PROJ为设备10中的每个天线面板AP(例如，其中每个天线面板AP由对应的索引P标记)生成最大RFE相关TX功率水平PMAX,RFE,P。TX功率限制计算器62可使用等式PMAX,RFE,P＝PMAX,LIMIT,P–PBOP来生成(例如，计算、运算、产生等)最大RFE相关TX功率水平PMAX,RFE,P。PMAX,LIMIT,P是第P个天线面板AP的最大发射功率，如硬件和发射限制所指定的。例如，最大发射功率PMAX,LIMIT,P可以是由天线面板用来为每个天线面板生成RFE LUT值的每天线面板发射功率水平(例如，在设备10的预校准期间)。PBOP是待应用于第P个天线面板AP(如果有的话)以将RFE维持在由RFE限制64指定的监管限制内所需的每天线面板功率回退。
TX功率限制计算器62可使用等式PBOP＝-min(10*log10(RFELIMIT/RFE-_PROJP,0)来生成(例如，计算、运算、产生等)功率回退PBOP。RFELIMIT是由RFE限制64指定的监管限制。RFE_PROJP是如由RFE计算器60生成的预测的RFE值RFE_PROJ所指定的第P个天线面板AP的预测的RFE值。TX功率限制计算器62可向天线选择器68传输所生成的最大发射功率PMAX,LIMIT,P。
天线选择器68可基于最大RFE相关TX功率水平PMAX,RFE,P和天线性能度量66来选择天线面板AP以用于通信。所选择的天线面板AP可由索引P’识别。天线性能度量66可包括每个天线面板AP的SNR特性、RSRP特性、路径损耗特性或其他无线性能度量特性。根据天线性能度量66(在本文中有时被称为天线特性66)并且根据靠近某个天线面板AP的目标对象42的存在，每个天线面板AP的允许发射功率可能显著不同。较低的发射功率可导致降低的UL吞吐量和覆盖范围。
天线选择器68可优选具有较高RFE相关TX功率水平PMAX,RFE,P的天线面板AP，而不是具有较低允许TX功率的天线面板AP。这可用于选择较高的平均TX功率，同时将RFE维持在监管限制内，从而导致增加的UL吞吐量和改进的UL覆盖范围，或者用于通过选择在使用相同的UL发射功率时产生较少RFE的天线面板AP来最小化整体RFE。天线选择器68可向波束管理器70传输识别所选择的天线面板AP的信息(例如，索引P’)。虽然为了说明起见，本文将天线选择器68描述为选择天线面板，但天线选择器68可更一般地选择一个或多个天线30的任何期望组，其可由索引P’来标记(例如，一个或多个天线面板上的天线30)。波束管理器70可以既遵守RFE监管又优化无线性能的方式来选择波束B以与基站34通信。
辐射出天线面板AP的每个波束可导致一定量的RFE，这取决于波束的特性。除了特定波束的RF特性之外，所产生的RFE还取决于目标对象42是否位于波束方向上以及天线面板与目标对象之间的距离。使用每个波束的预校准RFE度量和目标对象42的感测位置，每个波束的RFE值可被预测并被用于波束选择。
图6是波束管理器70的图示。波束管理器70的一些或全部部件可在图1的控制电路14上实现(例如，在无线电路24的基带电路内)。波束管理器70的部件可使用软件(例如，一个或多个应用程序)和/或硬件(例如，数字电路、模拟电路、逻辑门、存储器、寄存器、数据库、查找表、信号处理器等，它们在图1的处理电路18中的一个或多个处理器上实现、由其控制和/或由其执行它们的性能操作)的任何期望组合来实现。
如图6所示，波束管理器70可包括诸如区域映射器72的区域映射器。区域映射器72可接收识别由图5的天线选择器68选择的天线面板AP的索引P’。区域映射器72还可接收传感器数据SENSDAT。区域映射器72可基于传感器数据SENSDAT和索引P’来识别(例如，生成)所选择的天线面板AP的FOV中的空间区域，一个或多个目标对象42位于该空间区域中。例如，区域映射器72可将如由传感器数据SENSDAT识别的目标对象42的距离和/或角度与不同的预定空间区域(各自由一组距离和角度限定)进行比较，以识别目标对象位于哪个空间区域中(例如，区域映射器72可通过选择其距离和角取向接近于如由传感器数据SENSDAT指定的检测到的目标对象的距离和角度的空间区域，来将目标对象42映射到天线面板AP周围的预定空间区域中)。例如，可通过索引(j，k)在两个空间坐标上识别空间区域(例如，其中j指示距离，k指示与区域相关联的角度)。区域映射器72可向RFE计算器74传输索引P’和识别目标对象42所位于的空间区域的信息(例如，空间区域的索引(j，k))。
RFE LUT 76可存储针对每个天线面板AP的每个波束B测量的预校准RFE值。RFELUT 76的条目例如可包括由波束和区域参数化的RFE值。存储在RFE LUT 76上的RFE值可通过在其最大允许硬件发射功率(例如，PMAX,LIMIT)和100％占空比下操作设备10来获得。如果需要，可随时间推移更新RFE LUT 76的条目。
所选择的天线面板AP(例如，具有索引P’的天线面板)的每个波束B可由对应的索引i(例如，当总共有M个波束时，从i＝1到i＝M)识别。因此，所选择的天线面板AP的第i个波束B在本文中有时可被称为波束Bi。RFE计算器74可基于由区域映射器72、索引P’和RFE LUT76识别的空间区域，来为所选择的天线面板AP的每个波束Bi生成预测的RFE值RFEPROJECTED,i。
例如，RFE计算器74可使用所识别的空间区域的索引(j，k)和所选择的天线面板的索引P’来从RFE LUT 74中检索针对位于所选择的天线面板AP的那些空间区域内的目标对象预校准的所存储的RFE值。RFE计算器74可使用以下等式来为所选择的天线面板的每个波束Bi生成(例如，计算)预测的RFE值RFEPROJECTED,i：RFEPROJECTED,i＝max(RFEij,P’,RFEik,P’)(例如，用于限定所选择的天线面板的对应空间区域的两个空间坐标中的任一个空间坐标的最大RFE)。RFE计算器74可向TX功率限制计算器78和波束管理器68的RFE报告器84传输预测的RFE值RFEPROJECTED,i。
TX功率限制计算器78可基于所预测的RFE值RFEPROJECTED,i和RFE限制64来为每个波束Bi生成TX功率回退PBOi，使得不超过监管限制。TX功率限制计算器78可使用等式PBOi＝-min(10*log10(RFEAVAILABLE/RFEPROJECTED,i),0)来为每个波束Bi(如果有的话)生成功率回退PBOi。RFEAVAILABLE和RFEPROJECTED,i可以RFE而不是功率为单位，其中RFEAVAILABLE是可用的RFE预算量。然后，TX功率限制计算器78可使用等式PMAX,RFE,i＝PMAX,LIMIT,i–PBOi来为每个波束Bi生成TX功率限制PMAX,RFE,i，其中PMAX,LIMIT,i是根据硬件和发射限制的最大发射功率(例如，如用于导出RFE LUT 76的条目)。TX功率限制计算器78可向波束选择器80和RFE报告器84传输TX功率限制PMAX,RFE,i和功率回退PBOi。
波束选择器80(在本文中有时被称为波束管理引擎80或波束管理器80)可基于每个波束Bi的TX功率限制PMAX,RFE,i和功率回退PBOi以及基于天线性能度量82(例如，图5的天线性能度量66，诸如SNR、RSRP、路径损耗等)来选择波束B’以用于与基站34通信。例如，波束选择器80可优选地选择允许较高TX功率以最大化吞吐量和UL覆盖范围的波束B’。在其中设备10不接近或不处于其功率限制发射的情况下(例如，在接近小区的场景中)，波束选择器80可通过选择导致较少RFE的波束来最小化RFE。波束选择器80可切换到相同天线面板AP(例如，具有索引P’的所选择的天线面板)的另一活动波束或切换到不同天线面板AP上的波束(所选择的波束B’可以是具有索引P’的所选择的天线面板的波束或者可以是不同天线面板的波束)。波束选择器80可输出识别所选择的波束B’的信息。然后，控制电路14可控制无线电路24使用所选择的波束B’和对应的天线面板(例如，具有索引P’的所选择的天线面板)与基站34通信。
RFE报告器84可生成RFE报告RFE_REP，并且可将RFE报告RFE_REP提供给无线电部件26以传输到基站34。RFE报告RFE_REP可包括例如由RFE计算器74针对每个波束Bi生成的每个预测的RFE值RFEPROJECTED,i、由TX功率限制计算器78针对每个波束Bi生成的TX功率限制PMAX,RFE,i和功率回退PBOi、识别所选择的波束B’的信息、每面板预测RFE值RFE_PROJ(图5)和/或任何其他期望的RFE相关信息。向基站34报告该信息(例如，在RFE报告RFE_REP中)可允许网络以在不超过RFE限制的情况下优化性能的方式来更新设备10的UL调度和/或波束选择。
RFE报告器84可例如在RFE报告RFE_REP中包括每个波束Bi和/或每个天线面板AP的预测的PD值。预测的PD值(例如，来自预测的RFE值RFEPROJECTED,i)可包括绝对值或相对值(例如，以mW/cm2为单位)。对于绝对值而言，网络可例如对不同波束的PD值进行比较，并且可选择产生较低PD的波束。对于相对值而言(例如，相对于监管PD限制的以％为单位的PD)，网络可对不同波束的相对PD值进行比较，并且可选择导致较低BD的波束。网络可以适应所选择的波束的方式来更新设备10的调度，并且/或者可向设备10指示所选择的波束以用于随后的传输。如果需要，网络还可根据相对PD是否超过监管限制来决定增加或减少设备10的调度资源。例如，网络可选择切换仅导致相对于RFE限制50％的PD的波束，这将允许网络将UL调度增加两倍，从而使UL吞吐量加倍。
除此之外或另选地，RFE报告器84可在RFE报告RFE_REP中包括每个波束Bi的RFE相关TX功率限制(例如，PMAX,RFE,i)和/或每个天线面板AP的RFE相关TX功率限制(例如，图5的PMAX,RFE,P)。换句话讲，对于每个波束，设备10可根据其RFE监管限制来报告它可发射的最大TX功率。网络可对不同波束的TX功率值进行比较，并且可选择允许更高TX功率值的波束，从而导致吞吐量和覆盖范围增加。
除此之外或另选地，RFE报告器84可在RFE报告RFE_REP中包括每个波束Bi和/或每个天线面板AP的功率回退PBOi。换句话讲，对于每个波束Bi，设备10可报告由于RFE约束而施加的发射功率回退量。网络可优选使用不需要TX功率回退的波束，或者至少使用需要较少TX功率回退的波束来优化吞吐量和覆盖范围。
无线电部件26可使用任何期望的波形来向基站34传输RFE报告RFE_REP。作为一个示例，无线电部件26可在介质访问控制(MAC)控制元素(CE)中或经由上行链路控制信息(UCI)来传输RFE报告RFE_REP。可改变MAC CE和UCI两者以承载来自RFE报告RFE_REP的所需信息(例如，在管理设备10和基站34之间的通信的通信协议中)。设备10可周期性地(例如，每X ms)或响应于事件或触发条件(例如，当要报告的信息改变时，诸如当要报告的值改变超过阈值量时)来传输RFE报告RFE_REP。
在传输RFE报告RFE_REP时，设备10可立即开始使用所选择的天线面板AP和所选择的波束B’来与基站34通信，或者可等待将从基站34接收的更新的调度授权(例如，UL授权)(例如，为设备10提供使用所选择的天线面板AP或波束B’或者使用由网络选择的一些其他波束进行通信的授权)。一般来讲，基站34和/或网络可基于RFE报告RFE_REP来执行任何期望的操作。例如，网络可控制(调度)设备10以改变其活动波束B，可调度更多或更少的资源给设备10以用于后续通信(例如，通过改变设备10的所分配的UL占空比)等。作为一个示例，当RFE报告RFE_REP指示不存在面向基站34的人类目标时，基站34可授予更多的资源并且/或者增加设备10的UL占空比。
图7是示出可如何将与给定天线面板AP重叠的空间区域划分为由图6的区域映射器72映射的空间区域的图示。如图6所示，区域映射器72可将给定天线面板AP的FOV 86内的空间区域映射到对应的区域Z中。图7示出了九个区域Z(例如，Z1、Z2、…、Z9)。一般来讲，FOV86可被划分为任何期望数量的区域。每个区域可由两个或更多个空间坐标(例如，如由图6的索引(j，k)标记的)的范围(集合)来限定。空间坐标可以是范围、到达角、距离、仰角、方位角等。
区域映射器72(图6)可将由接近传感器56(图5)检测到的每个目标对象42映射到对应的区域Z(例如，通过将传感器数据SENSDAT与已知对应于FOV 86中的每个区域Z的传感器数据进行比较)。区域映射器72可将表示映射区域Z的索引(j，k)输出到RFE计算器74。例如，如果由接近传感器生成的雷达数据(例如，由天线面板AP收集的)指示目标对象42位于区域Z1所跨越的位置范围内，则区域映射器72可输出区域Z1的索引(j，k)。一般来讲，对于相同的发射功率，目标对象42将在更靠近天线面板AP的区域Z内比在更远离天线面板AP的天线区域Z内产生更多的RFE。
图8是图6的RFE LUT 76的图示。如图8所示，RFE LUT 76的条目可由区域Z的列(例如，从区域Z1到区域ZQ)和波束Bi的行(例如，从波束B1到波束BN)参数化。RFE LUT 76可包括用于每个频带的不同的表77。RFE LUT 76的条目可包括使用每个频带、给定区域Z内的已知位置和信号波束Bi为设备10预校准的RFE值。
RFE计算器74可通过基于活动频带、映射的区域Z(例如，由区域映射器72基于传感器数据SENSDAT确定的)和对应的波束Bi从RFE LUT 76检索适当的条目，来针对给定波束Bi映射目标对象42的RFE。RFE计算器74可输出对应的条目作为预测的RFEPROJECTED,i。例如，可在设备10的预校准期间填充RFE LUT 76的条目。如果需要，可随时间推移更新RFE LUT 76的条目。
图9是可由图5的电路54执行的操作的流程图，用于以优化无线性能同时还遵守监管RFE限制的方式来与基站34通信。在操作90处，设备10可在天线面板周围的不同RAT、频带和目标位置上对每个天线面板AP的RFE值进行预校准。这些预校准值可存储在RFE LUT 76中(例如，通过使用以最大允许TX功率PMAX,LIMIT和特定UL占空比传输的信号来收集RFE值，同时改变天线面板周围的测试目标对象的位置)。这种预校准可在工厂中、在校准期间、在制造期间和/或在设备10的初始化期间(例如，在最终用户操作之前)进行。
在操作92处(例如，在最终用户操作设备10期间)，图5的接近传感器56可生成传感器数据SENSDAT。传感器数据SENSDAT可指示设备10周围的一个或多个目标对象42的存在和位置。
在操作94处，电路54可基于图5的传感器数据SENSDAT、天线端口RFE特性58、RFE限制和天线性能度量66来选择天线面板AP(例如，具有索引P’)以用于与基站34的后续通信。更一般地，电路54可选择分布在一个或多个天线面板上的天线30的任何期望组，以用于与基站34通信。
在操作96处，波束管理器70可基于传感器数据SENSDAT、RFE LUT76、RFE限制64和天线性能度量82来选择波束B’以用于与基站34的后续通信。这可涉及生成与每个波束Bi相关联的RFE信息，诸如用于一个或多个天线面板(例如，用于至少具有索引P’的天线面板)的预测的RFE值RFEPROJECTED,i、TX功率限制PMAX,RFE,i和TX功率回退PBOi。
在操作98处，RFE报告器84和无线电部件26可向基站34传输RFE报告RFE_REP。RFE报告RFE_REP可包括每面板预测RFEPROJECTED,P、每波束预测RFE值RFEPROJECTED,i、每波束TX功率限制PMAX,RFE,i、每波束TX功率回退PBOi和/或识别所选择的波束B’的信息。作为示例，无线电部件26可使用MAC CE或使用UCI来传输RFE报告RFE_REP。基站34和/或网络可使用RFE报告RFE_REP来更新或改变设备10的UL调度(授权)，更新设备10所使用的活动波束B等。
在操作100处，设备10可使用所选择的天线面板AP(例如，具有索引P’)、所选择的波束B’和/或如由网络基于RFE报告RFE_REP选择的波束来向基站34传输无线数据。设备10可在传输RFE报告时(例如，不等待来自网络的确认或分配)或在接收到来自基站34的如由网络响应于RFE报告RFE_REP而产生的UL授权或更新的UL调度时传输无线数据。
该基于RFE的天线选择和波束管理过程可有助于最大化UL发射功率水平，同时将由设备10生成的RFE保持在监管限制内，从而导致最大化的UL吞吐量和改进的UL覆盖范围。除此之外或另选地，这可用于通过选择天线面板和/或波束来最小化由设备10产生的总RFE，该天线面板和/或波束在使用相同量的UL发射功率时导致更少的RFE。每个波束和天线面板的RFE度量报告(例如，使用RFE报告RFE_REP)可帮助网络执行优化的波束选择和UL授权调度。
图10是可由电路54(图5)执行以选择天线面板(或一组天线30)来与基站34通信的例示性操作的流程图。例如，可在处理图9的操作94的同时执行图10的操作。
在操作110处，RFE计算器60可基于传感器数据SENSDAT和天线端口RFE特性58来生成每个(针对每个)天线、天线端口和/或天线面板AP的预测的RFE值RFE_PROJ(在本文中有时被称为每面板预测RFE值RFE_PROJ)。
在操作112处，TX功率限制计算器62可基于RFE限制64和预测的RFE值RFE_PROJ来生成每个天线、天线端口和/或天线面板AP的TX功率限制P-MAX,RFE,P。
在操作114处，天线选择器68可基于TX功率限制PMAX,REF,P和天线性能度量66来选择天线面板AP(索引为P’)或一组天线面板以用于后续通信。天线选择器68可向波束管理器70提供识别所选择的天线面板或一组天线面板的信息(例如，索引P’)。
图11是可由波束管理器70(图6)执行以选择波束B’来与基站34通信的例示性操作的流程图。例如，可在处理图9的操作96的同时执行图11的操作。
在操作120处，区域映射器72(图6)可基于传感器数据SENSDAT来将设备10周围的目标对象42映射到所选择的天线面板(或天线组)或任何其他天线面板(或天线组)的空间区域Z。区域映射器72可将包含目标对象42的空间区域Z的索引(j，k)输出到RFE计算器74。
在操作122处，RFE计算器74可基于RFE LUT 76和所映射的区域(例如，索引(j，k))来生成所选择的天线面板(或天线组)或任何其他天线面板(或天线组)的每个波束Bi的预测的RFE值RFEPROJECTED,i(在本文中有时被称为每波束RFE值RFEPROJECTED,i)。
在操作124处，TX功率限制计算器76可基于所预测的RFE值RFEPROJECTED,i和RFE限制64来生成所选择的天线面板(或天线组)或任何其他天线面板(或天线组)的TX功率限制PMAX,RFE,i和TX功率回退PBOi(在本文中有时被称为每波束功率限制PMAX,RFE,i和每波束TX功率回退PBOi)。
在操作126处，波束选择器80可基于TX功率限制PMAX,RFE,i、TX功率回退PBOi和天线性能度量82来选择波束B’。设备10随后可使用所选择的天线面板(或天线组)和波束B’来向基站34传输无线数据(例如，在图9的操作100处)。
设备10可收集和/或使用个人可识别信息。众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
上文结合图1至图11所述的方法和操作可以由设备10的部件使用软件、固件和/或硬件(例如，专用电路或硬件)来执行。用于执行这些操作的软件代码可存储在非暂态计算机可读存储介质(例如，有形计算机可读存储介质)上，该非暂态计算机可读存储介质存储在设备10的部件中的一个或多个部件上(例如，图1的存储电路16)。该软件代码有时可被称为软件、数据、指令、程序指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括驱动器、非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可移动闪存驱动器或其他可移动介质、其他类型的随机存取存储器等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可由设备10的部件中的一个或多个部件上的处理电路(例如，图1的处理电路18等)来执行。处理电路可包括微处理器、中央处理单元(CPU)、具有处理电路的专用集成电路或其他处理电路。若适用的话，图1至图4的部件可以使用硬件(例如，电路部件、数字逻辑门、一个或多个处理器等)以及/或者使用软件来实现。虽然数据库在本文中有时被描述为向其他部件提供数据，但一个或多个处理器、存储器控制器或其他部件可主动地访问数据库，可从数据库检索所存储的数据，并且可将所检索的数据传递到其他部件以进行对应处理。本文所述的监管RFE限制不需要由政府或管理机构强加，并且可除此之外或另选地由设备10在其中操作的无线网络的网络运营商、基站或接入点、由设备10本身、由一些或全部设备10的制造商或设计者、由无线行业标准、协议或惯例、由在设备10上运行的软件等强加。
对于一个或多个方面，在前述附图中的一个或多个附图中示出的部件中的至少一个部件可被配置为执行如本文所述的一个或多个操作、技术、过程或方法。例如，如上文结合前述附图中的一个或多个附图所描述的控制电路可被配置为根据本文阐述的示例中的一个或多个示例进行操作。又如，与上文结合前述附图中的一个或多个附图所述的UE、基站、网络元件等相关联的电路系统可被配置为根据本文示出的示例中的一个或多个示例进行操作。
可提供一种装置(例如，电子用户装备设备、无线基站等)，该装置包括用于执行在本文所述的方法或过程中的任一者所述的或与之相关的一个或多个方法元素的构件。
一个或多个非暂态计算机可读介质，该一个或多个非暂态计算机可读介质包括指令，这些指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行本文所述的任何方法或过程的一个或多个元素。
一种装置，该装置包括用于执行在本文所述的任何方法或过程中所述的或与之相关的一个或多个方法元素的逻辑部件、模块或电路。
一种装置，该装置包括：一个或多个处理器和一个或多个非暂态计算机可读存储介质，该一个或多个非暂态计算机可读存储介质包括指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时，使得该一个或多个处理器执行本文所述的方法、技术或过程。
信号、数据报、信息元素、分组、帧、段、PDU、或消息或数据报可根据本文所述的任何示例中所述的方式或与之相关的方式提供。
用数据、数据报、IE、分组、帧、段、PDU或消息编码的信号可根据本文所述的任何示例中所述的方式或与之相关的方式提供。
可提供承载计算机可读指令的电磁信号，其中由一个或多个处理器执行该计算机可读指令将使得该一个或多个处理器执行在本文所述任何示例中所述的或与之相关的方法、技术或过程。
一种计算机程序，该计算机程序包括指令，其中由处理元件执行该程序将使得该处理元件执行在本文所述的任何示例中所述的或与之相关的方法、技术或过程。
可提供根据本文所示和所述的无线网络中的信号。
可提供根据本文所示和所述的在无线网络中通信的方法。
可提供根据本文所示和所述的用于提供无线通信的系统。
可提供根据本文所示和所述的用于提供无线通信的设备。
除非另有明确说明，否则上述示例中的任一者可与任何其他示例(或示例的组合)组合。一个或多个具体实施的前述描述提供了说明和描述，但是并不旨在穷举或将各个方面的范围限制为所公开的精确形式。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一组天线面板，所述一组天线面板位于不同位置并且被配置为发射和接收雷达信号；和一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为基于所发射和接收的雷达信号来识别对象相对于所述一组天线面板的位置，以及通过所述一组天线面板中基于所识别的所述对象的位置而选择的天线面板来传输无线数据。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被进一步配置为：基于所发射和接收的雷达信号来为所述一组天线面板生成预测的射频暴露(RFE)值，基于所预测的RFE值来选择所述一组天线面板中的所述天线面板。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被进一步配置为：基于所预测的RFE值和监管RFE限制来为所述一组天线面板生成发射功率限制，基于所述发射功率限制来选择所述一组天线面板中的所述天线面板。
根据另一个实施方案，基于与所述一组天线面板相关联的无线性能度量来选择所述一组天线面板中的所述天线面板。
根据另一个实施方案，所述无线性能度量包括选自由以下项组成的组的无线性能度量：信噪比(SNR)、参考信号接收功率(RSRP)和路径损耗。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被进一步配置为：使用所述一组天线面板中的所述天线面板来向无线基站传输识别所述一组天线面板的所预测的RFE值的信号。
根据另一个实施方案，所述一组天线面板被配置为在一组信号波束内发射和接收所述雷达信号，所述一个或多个处理器被进一步配置为：通过所述一组信号波束中基于所识别的所述对象的位置而选择的信号波束来传输所述无线数据。
根据另一个实施方案，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：基于所发射和接收的雷达信号来为所述一组信号波束生成预测的射频暴露(RFE)值，基于所预测的RFE值来选择所述一组信号波束中的所述信号波束。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被进一步配置为：基于所发射和接收的雷达信号来将所述对象映射到空间区域，以及基于所述空间区域，从存储在所述电子设备上的预校准RFE值的查找表中选择所预测的RFE值。
根据另一个实施方案，所述一组天线面板包括第一天线面板，所述第一天线面板具有设置在第一基板上的第一组天线并且具有第一视场；并且包括第二天线面板，所述第二天线面板具有设置在第二基板上的第二组天线并且具有与所述第一视场不重叠的第二视场。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：天线，所述天线位于不同位置并且被配置为在一组信号波束内发射和接收雷达信号；和一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为基于所发射和接收的雷达信号来识别对象相对于所述天线的位置，以及通过所述一组信号波束中基于所识别的所述对象的位置而选择的信号波束来传输无线数据。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被配置为使用至少第一空间坐标和第二空间坐标来识别所述位置，所述一组信号波束中的所述信号波束基于所述第一空间坐标和所述第二空间坐标而选择。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被进一步配置为：基于所识别的所述对象的位置来为所述一组信号波束生成预测的射频暴露(RFE)值，基于所预测的RFE值来选择所述一组信号波束中的所述信号波束。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被进一步配置为：基于所预测的RFE值来为所述一组信号波束生成发射功率限制，基于所述发射功率限制来选择所述一组信号波束中的所述信号波束。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被进一步配置为：基于所预测的RFE值来为所述一组信号波束生成发射功率回退，基于所述发射功率回退来选择所述一组信号波束中的所述信号波束。
根据另一个实施方案，基于与所述天线相关联的无线性能度量来选择所述一组信号波束中的所述信号波束，所述无线性能度量包括信噪比(SNR)、参考信号接收功率(RSRP)或路径损耗。
根据另一个实施方案，所述一个或多个处理器被进一步配置为使用所述一组信号波束中的所述信号波束来向无线基站传输识别所述一组信号波束的所预测的RFE值的信号。
根据一个实施方案，提供了一种操作电子设备以与无线基站通信的方法，所述方法包括：利用一组天线面板，在一组信号波束内发射射频信号；利用一个或多个处理器，基于所述发射的射频信号来生成射频暴露(RFE)信息；以及利用所述一组天线面板中的天线面板，使用所述一组信号波束中的信号波束向所述无线基站传输报告，所述报告包括由所述一个或多个处理器生成的所述RFE信息。
根据另一个实施方案，所述RFE信息包括选自由以下项组成的组的信息：每天线面板预测RFE值、每信号波束预测RFE值、每天线面板发射功率限制值、每信号波束发射功率限制值和每信号波束发射功率回退值。
根据另一个实施方案，传输所述报告包括使用上行链路控制信息(UCI)或介质访问控制(MAC)控制元素(CE)来传输所述报告。
前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种电子设备，所述电子设备包括：
一组天线面板，所述一组天线面板位于不同位置并且被配置为发射和接收雷达信号；和
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：
基于所发射和接收的雷达信号来识别对象相对于所述一组天线面板的位置，以及
通过所述一组天线面板中基于所识别的所述对象的位置而选择的天线面板来发射无线数据。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：
基于所发射和接收的雷达信号来为所述一组天线面板生成预测的射频暴露(RFE)值，其中基于所预测的RFE值来选择所述一组天线面板中的所述天线面板。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：
基于所预测的RFE值和监管RFE限制来为所述一组天线面板生成发射功率限制，其中基于所述发射功率限制来选择所述一组天线面板中的所述天线面板。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中基于与所述一组天线面板相关联的无线性能度量来选择所述一组天线面板中的所述天线面板。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述无线性能度量包括选自由以下项组成的组的无线性能度量：信噪比(SNR)、参考信号接收功率(RSRP)和路径损耗。
6.根据权利要求3所述的电子设备，所述一个或多个处理器被进一步配置为：使用所述一组天线面板中的所述天线面板来向无线基站发射识别所述一组天线面板的所预测的RFE值的信号。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述一组天线面板被配置为在一组信号波束内发射和接收所述雷达信号，所述一个或多个处理器被进一步配置为：
通过所述一组信号波束中基于所识别的所述对象的位置而选择的信号波束来发射所述无线数据。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：
基于所发射和接收的雷达信号来为所述一组信号波束生成预测的射频暴露(RFE)值，其中基于所预测的RFE值来选择所述一组信号波束中的所述信号波束。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：
基于所发射和接收的雷达信号来将所述对象映射到空间区域；以及
基于所述空间区域，从存储在所述电子设备上的预校准RFE值的查找表中选择所预测的RFE值。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述一组天线面板包括第一天线面板和第二天线面板，所述第一天线面板具有设置在第一基板上的第一组天线并且具有第一视场，所述第二天线面板具有设置在第二基板上的第二组天线并且具有与所述第一视场不重叠的第二视场。
11.一种电子设备，所述电子设备包括：
天线，所述天线位于不同位置并且被配置为在一组信号波束内发射和接收雷达信号；和
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：
基于所发射和接收的雷达信号来识别对象相对于所述天线的位置，以及
通过所述一组信号波束中基于所识别的所述对象的位置而选择的信号波束来发射无线数据。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被配置为至少使用第一空间坐标和第二空间坐标来识别所述位置，所述一组信号波束中的所述信号波束基于所述第一空间坐标和所述第二空间坐标而选择。
13.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：
基于所识别的所述对象的位置来为所述一组信号波束生成预测的射频暴露(RFE)值，其中基于所预测的RFE值来选择所述一组信号波束中的所述信号波束。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：
基于所预测的RFE值来为所述一组信号波束生成发射功率限制，其中基于所述发射功率限制来选择所述一组信号波束中的所述信号波束。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为：
基于所预测的RFE值来为所述一组信号波束生成发射功率回退，其中基于所述发射功率回退来选择所述一组信号波束中的所述信号波束。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其中基于与所述天线相关联的无线性能度量来选择所述一组信号波束中的所述信号波束，所述无线性能度量包括信噪比(SNR)、参考信号接收功率(RSRP)或路径损耗。
17.根据权利要求14所述的电子设备，所述一个或多个处理器被进一步配置为使用所述一组信号波束中的所述信号波束来向无线基站发射识别所述一组信号波束的所预测的RFE值的信号。
18.一种操作电子设备以与无线基站通信的方法，所述方法包括：
利用一组天线面板，在一组信号波束内发射射频信号；
利用一个或多个处理器，基于所发射的射频信号来生成射频暴露(RFE)信息；以及
利用所述一组天线面板中的天线面板，使用所述一组信号波束中的信号波束向所述无线基站发射报告，所述报告包括由所述一个或多个处理器生成的所述RFE信息。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述RFE信息包括选自由以下项组成的组的信息：每天线面板的预测RFE值、每信号波束的预测RFE值、每天线面板的发射功率限制值、每信号波束的发射功率限制值和每信号波束的发射功率回退值。
20.根据权利要求18所述的方法，其中发射所述报告包括使用上行链路控制信息(UCI)或介质访问控制(MAC)控制元素(CE)来发射所述报告。
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