CN116746078A - 使用透镜天线的多波束路由 - Google Patents

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CN116746078A CN202280010955.8A CN202280010955A CN116746078A CN 116746078 A CN116746078 A CN 116746078A CN 202280010955 A CN202280010955 A CN 202280010955A CN 116746078 A CN116746078 A CN 116746078A
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J·塞尚
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Abstract

本公开的各方面涉及一种使用至少一个透镜天线来进行高效、有效且同时的多波束路由的节点。该节点可以包括将第一天线与第二天线通信地耦合的开关矩阵。第一天线可以接收和/或传送一个或多个定向波束。第二天线可以传送和/或接收其他一个或多个定向波束。该节点可以进一步包括被配置成控制开关矩阵进行耦合的控制器。还要求保护并描述了其他方面、实施例和特征。

Description

使用透镜天线的多波束路由
优先权要求
该PCT申请要求来自于2021年1月27日在美国专利商标局提交的美国非临时申请No.17/159,840的优先权的权益。在先申请的全部内容通过援引如同在下文全面阐述那样且出于所有适用目的被整体纳入于此。
技术领域
下文讨论的技术一般涉及无线通信系统，且尤其涉及波束路由。
引言
随着对移动宽带接入的需求持续增长，研究和开发持续推进无线通信技术以便不仅满足对移动宽带接入不断增长的需求，而且提升并增强用户对移动通信的体验。最近，毫米波(mmWave)频带(诸如24GHz以上的频带)已变得可用于移动通信。然而，mmWave频带处的可互操作通信协议和技术仍处于初期阶段，同时mmWave频谱具有不同的特性要处置，诸如高路径损耗和方向性。
一些示例的简要概述
以下给出本公开的一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。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。其唯一目的是以简化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。
在各个方面，本公开提供了亚6GHz和/或mmWave频谱中的高效、有效且同时的多波束路由。在一些方面，节点还可以包括通信地耦合在第一天线和第一透镜天线之间的开关矩阵。第一天线可以接收第一一个或多个定向波束并且生成与第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号。第一天线还可以传送与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束。第一透镜天线可以传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束。第一透镜天线还可以接收第四一个或多个定向波束并且生成与第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号。控制器还可以控制开关矩阵以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。另外，控制器可以控制开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
在一些方面，本公开提供了一种用于无线通信的节点。该节点可以包括用于将第一天线与第二天线通信地耦合的第一装置。第一天线可以接收第一一个或多个定向波束并且生成与第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号。第一天线还可以传送与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束。第一透镜天线可以传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束。第一透镜天线还可以接收第四一个或多个定向波束并且生成与第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号。该节点可以进一步包括用于控制通信地耦合在第一天线和第一透镜天线之间的第一装置的第二装置。第二装置可被配置成控制将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。第二装置还可被配置成控制将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
在一些方面，本公开提供了一种用于无线通信的方法。该方法可包括：从第一天线接收第一一个或多个定向波束；生成对应于第一一个或多个定向波束的第一一个或多个信号；传送来自第一透镜天线的与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束；由开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制开关矩阵以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。该方法可进一步包括：从第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；生成对应于第四一个或多个定向波束的第四一个或多个信号；传送来自第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；确定第二一个或多个方向以传送第二一个或多个定向波束；由开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
在一些方面，本公开解释了一种用于无线通信的节点。该节点可以包括处理器、通信地耦合到处理器的收发机、通信地耦合到处理器的存储器、以及通信地耦合到收发机和处理器的开关矩阵。处理器和存储器被配置成：从第一天线接收第一一个或多个定向波束；生成对应于第一一个或多个定向波束的第一一个或多个信号；传送来自第一透镜天线的与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束；由开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制开关矩阵以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。该处理器和该存储器可被进一步配置成：从第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；生成对应于第四一个或多个定向波束的第四一个或多个信号；传送来自第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；由开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
本发明的这些和其他方面将在阅览以下详细描述后得到更全面的理解。在结合附图研读了下文对具体示例性实施例的描述之后，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。尽管以下描述可能关于某些实施例和附图讨论了各种优点和特征，但是所有实施例可包括本文中所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管本说明书可能讨论了一个或多个实施例具有某些有利特征，但也可以根据本文所讨论的各种实施例使用一个或多个此类特征。以类似方式，虽然本说明书可能以设备、系统或方法实施例讨论了示例性实施例，但是应当领会，此类示例性实施例可被实现在各种设备、系统、和方法中。
附图简述
图1是根据一些方面的无线通信系统的示意解说。
图2是根据一些方面的无线电接入网的示例的概念性解说。
图3是解说支持多输入多输出(MIMO)通信的无线通信系统的框图。
图4是概念性地解说根据本公开的一些方面的节点或路由系统的硬件实现的示例的框图。
图5是用于无线通信的频率范围的概念性解说。
图6是根据本公开的一些方面的多波束透镜架构的示例的示意解说。
图7是根据本公开的一些方面的使用至少一个透镜天线的示例性路由系统或节点的示意解说。
图8是根据本公开的一些方面的示例性单向路由系统或节点的示意解说。
图9是根据本公开的一些方面的示例性双向路由系统或节点的示意解说。
图10是根据本公开的一些方面的路由系统或节点中的示例性开关矩阵的示意解说。
图11是根据本公开的一些方面的路由系统或节点中的另一示例性开关矩阵的示意解说。
图12是根据本公开的一些方面的使用两个透镜天线的示例性单向路由系统或节点的示意解说。
图13是根据本公开的一些方面的使用两个透镜天线的示例性双向路由系统或节点的示意解说。
图14是根据本公开的一些方面的使用两个透镜天线的示例性全双工路由系统或节点的示意解说。
图15是根据本公开的一些方面的使用两个透镜天线的示例性双向频分双工路由系统或节点的示意解说。
图16是解说根据本公开的一些方面的用于路由波束的示例性过程的流程图。
详细描述
以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而，本领域技术人员将容易地认识到，没有这些具体细节也可以实践这些概念。在一些实例中，本说明书以框图形式提供了众所周知的结构和组件以便避免淡化此类概念。
尽管本说明书通过对一些示例的解说来描述各方面和各实施例，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其他基于非模块组件的设备(例如，端用户设备、交通工具、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，并进一步至纳入所描述创新的一个或多个方面的聚集的、分布式或OEM设备或系统。在一些实践环境中，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。例如，无线信号的传送和接收必需包括用于模拟和数字目的的数个组件(例如，硬件组件，包括天线、RF链、功率放大器、调制器、缓冲器、处理器、交织器、加法器/求和器等等)。本文中所描述的创新旨在可以在各种大小、形状和构成的各种各样的设备、芯片级组件、系统、分布式布置、端用户装备等等中实践。
接下来的公开内容提出了可跨各种各样的电信系统、网络架构和通信标准来实现的各种概念。现在参照图1，作为解说性示例而非限定，此示意解说参照无线通信系统100示出了本公开的各个方面。无线通信系统100包括三个交互域：核心网102、无线电接入网(RAN)104和用户装备(UE)106。藉由无线通信系统100，可使得UE 106能够与外部数据网络110(诸如(但不限于)因特网)执行数据通信。
RAN 104可实现任何合适的一种或多种无线通信技术以向UE 106提供无线电接入。作为一个示例，RAN 104可根据第三代伙伴项目(3GPP)新无线电(NR)规范(通常被称为5G)来进行操作。作为另一示例，RAN 104可在5G NR和演进型通用地面无线电接入网(eUTRAN)标准(通常被称为LTE)的混合下进行操作。3GPP将该混合RAN称为下一代RAN，或即NG-RAN。当然，可以在本公开的范围内利用许多其他示例。
如所解说的，RAN 104包括多个基站108。广义地，基站是无线电接入网中负责一个或多个蜂窝小区中去往或来自UE的无线电传输和接收的网络元件。在不同技术、标准或上下文中，基站可被本领域技术人员不同地称为基收发机站(BTS)、无线电基站、无线电收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、接入点(AP)、B节点(NB)、演进型B节点(eNB)、下一代B节点(gNB)、或某个其他合适的术语。
无线电接入网104支持多个移动装置的无线通信。移动装置在3GPP标准中可被称为用户装备(UE)，但是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。UE可以是提供对网络服务的接入的装置(例如，移动装置)。
在本文档内，“移动”装置不一定需要具有移动能力，并且可以是驻定的。术语移动装置或移动设备泛指各种各样的设备和技术。UE可包括大小、形状被设定成并且被布置成有助于通信的数个硬件结构组件；此类组件可包括彼此电耦合的天线、天线阵列、RF链、放大器、一个或多个处理器等等。例如，移动装置的一些非限定性示例包括移动设备、蜂窝(蜂窝小区)电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型设备、个人计算机(PC)、笔记本、上网本、智能本、平板设备、个人数字助理(PDA)、以及广泛多样的嵌入式系统，例如，对应于“物联网”(IoT)。附加地，移动装置可以是汽车或其他运输交通工具、远程传感器或致动器、机器人或机器人设备、卫星无线电、全球定位系统(GPS)设备、对象跟踪设备、无人机、多轴飞行器、四轴飞行器、遥控设备、消费者和/或可穿戴设备(诸如眼镜)、可穿戴相机、虚拟现实设备、智能手表、健康或健身跟踪器、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、相机、游戏控制台等。移动装置另外可以是数字家用或智能家用设备，诸如家用音频、视频和/或多媒体设备、电器、自动售货机、智能照明设备、家用安全性系统、智能仪表等。移动装置另外可以是智能能源设备，安全性设备，太阳能电池板或太阳能电池阵，控制电力、照明、水等的市政基础设施设备(例如，智能电网)；工业自动化和企业设备；物流控制器；农业装备；军事防御装备、交通工具、飞机、船和武器等。更进一步，移动装置可提供联网医疗或远程医疗支持，例如远距离的健康保健。远程保健设备可包括远程保健监视设备和远程保健监管设备，它们的通信可例如以对于关键服务数据传输的优先化接入和/或对于关键服务数据传输的相关QoS的形式被给予胜于其他类型的信息的优先对待或优先化接入。
RAN 104与UE 106之间的无线通信可被描述为利用空中接口。空中接口上从基站(例如，基站108)到一个或多个UE(例如，UE 106)的传输可被称为下行链路(DL)传输。根据本公开的某些方面，术语下行链路可以指在调度实体(以下进一步描述；例如，基站108)处始发的点到多点传输。描述这一方案的另一方式可以是使用术语广播信道复用。从UE(例如，UE 106)到基站(例如，基站108)的传输可被称为上行链路(UL)传输。根据本公开的进一步方面，术语上行链路可以指在被调度实体(下文进一步描述；例如，UE 106)处始发的点到点传输。
在一些示例中，可调度对空中接口的接入，其中调度实体(例如，基站108)在其服务区域或蜂窝小区内的一些或全部设备和装备间分配用于通信的资源。在本公开内，如下文进一步讨论的，调度实体可负责调度、指派、重配置、以及释放用于一个或多个被调度实体的资源。也就是说，对于被调度通信而言，UE 106(其可以是被调度实体)可利用由调度实体108分配的资源。
基站108不是可用作调度实体的仅有实体。即，在一些示例中，UE可用作调度实体，从而调度用于一个或多个被调度实体(例如，一个或多个其他UE)的资源。
节点可以是但可以不限于调度实体、被调度实体、基站、UE、中继节点、具有要接收和/或传送信号的能力的任何合适类型的实体。
如图1中所解说的，调度实体108可向一个或多个被调度实体106广播下行链路话务112。广义地，调度实体108是负责在无线通信网络中调度话务(包括下行链路话务112以及在一些示例中还包括从一个或多个被调度实体106至调度实体108的上行链路话务116)的节点或设备。在另一方面，被调度实体106是接收来自无线通信网络中的另一实体(诸如调度实体108)的下行链路控制信息114(包括但不限于调度信息(例如，准予)、同步或定时信息)、或其他控制信息的节点或设备。
一般而言，基站108可包括用于与无线通信系统的回程部分120进行通信的回程接口。回程120可提供基站108与核心网102之间的链路。此外，在一些示例中，回程网络可提供相应基站108之间的互连。可采用各种类型的回程接口，诸如使用任何合适的传输网络的直接物理连接、虚拟网络等等。
核心网102可以是无线通信系统100的一部分，并且可独立于RAN 104中所使用的无线电接入技术。在一些示例中，核心网102可根据5G标准(例如，5GC)来配置。在其他示例中，核心网102可根据4G演进型分组核心(EPC)或任何其他合适标准或配置来配置。
现在参照图2，作为示例而非限定，提供了RAN 200的示意解说。在一些示例中，RAN200可与在以上描述且在图1中解说的RAN 104相同。由RAN 200覆盖的地理区域可被分成蜂窝区域(蜂窝小区)，该蜂窝区域可以由用户装备(UE)基于从一个接入点或基站广播的标识来唯一地识别。图2解说了宏蜂窝小区202、204和206以及小型蜂窝小区208，其中每一者可包括一个或多个扇区(未示出)。扇区是蜂窝小区的子区域。一个蜂窝小区内的所有扇区由相同的基站服务。扇区内的无线电链路可由属于该扇区的单个逻辑标识来标识。在被划分成扇区的蜂窝小区中，蜂窝小区内的多个扇区可由天线群形成，其中每一天线负责与该蜂窝小区的一部分中的诸UE的通信。
在图2中，蜂窝小区202和204中示出了两个基站210和212；并且第三基站214被示为控制蜂窝小区206中的远程无线电头端(RRH)216。即，基站可具有集成天线，或者可由馈电电缆连接到天线或RRH。在所解说的示例中，蜂窝小区202、204和126可被称为宏蜂窝小区，因为基站210、212和214支持具有大尺寸的蜂窝小区。此外，基站218被示为在小型蜂窝小区208(例如，微蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、家用基站、家用B节点、家用演进型B节点等)中，小型蜂窝小区308可与一个或多个宏蜂窝小区交叠。在该示例中，蜂窝小区208可被称为小型蜂窝小区，因为基站218支持具有相对小尺寸的蜂窝小区。蜂窝小区尺寸设定可根据系统设计以及组件约束来完成。
将理解，无线电接入网200可包括任何数目的无线基站和蜂窝小区。基站210、212、214、218为任何数目的移动装置提供至核心网的无线接入点。在一些示例中，基站210、212、214、和/或218可与在以上描述且在图1中解说的基站/调度实体108相同。
在图2中，可部署中继节点252以扩展给定蜂窝小区的尺寸或覆盖区域。中继节点252可以位于基站212的蜂窝小区204内。可以在基站212和中继节点251之间使用中继或前向链路251。基站212可以通过中继或前向链路251向中继节点252传送信号。然后，中继节点252可以通过(诸)接入链路253向UE 254或另一中继节点256转发这些信号。虽然中继节点252可以接入UE 254和另一中继节点256，但UE 254和另一中继节点256可以不在基站212的蜂窝小区204内。中继节点252和另一中继节点256之间的接入链路253可以是到另一中继节点256的中继或前向链路253。另一中继节点256可以通过中继或前向链路253从中继节点252接收信号并且通过接入链路257向不同的UE 258转发这些信号。类似地，虽然另一中继节点252可以接入UE 258，但基站212或中继节点252可不接入UE 258，因为UE 258可能不在基站212或中继节点252可以服务的覆盖区域内。
图2进一步包括四轴飞行器或无人机220，其可被配置成用作基站。即，在一些示例中，蜂窝小区可以不必是驻定的，并且蜂窝小区的地理区域可根据移动基站(诸如四轴飞行器220)的位置而移动。
在RAN 200内，蜂窝小区可包括可与每个蜂窝小区的一个或多个扇区处于通信的UE。此外，每个基站210、212、214、218和220可被配置成为相应蜂窝小区中的所有UE提供至核心网102(参见图1)的接入点。例如，UE 222和224可与基站210处于通信；UE 226和228可与基站212处于通信；UE 230和232可藉由RRH 214与基站216处于通信；UE 234可与基站218处于通信；并且UE 236可与移动基站220处于通信。在一些示例中，UE 222、224、226、228、230、232、234、236、238、240和/或242可与在上面描述且在图1中解说的UE/被调度实体106相同。
在一些示例中，移动网络节点(例如，四轴飞行器220)可被配置成用作UE。例如，四轴飞行器220可通过与基站210进行通信来在蜂窝小区202内操作。
在RAN 200的进一步方面，可在各UE之间使用侧链路信号而不必依赖于来自基站的调度或控制信息。例如，两个或更多个UE(例如，UE 226和228)可使用对等(P2P)或侧链路信号227彼此通信而无需通过基站(例如，基站212)中继该通信。在进一步示例中，UE 238被解说为与UE 240和242进行通信。此处，UE 238可用作调度实体或主侧链路设备，并且UE240和242可用作被调度实体或非主(例如，副)侧链路设备。在又一示例中，UE可用作设备到设备(D2D)、对等(P2P)、或交通工具到交通工具(V2V)网络、和/或网状网络中的调度实体。在网状网络示例中，UE 240和242除了与调度实体238进行通信之外还可以可任选地彼此直接通信。由此，在具有对时频资源的经调度接入并且具有蜂窝配置、P2P配置或网状配置的无线通信系统中，调度实体和一个或多个被调度实体可利用经调度的资源来通信。
无线电接入网200中的空中接口可利用一个或多个双工算法。双工是指双方端点能在两个方向上彼此通信的点到点通信链路。全双工意指双方端点能同时彼此通信。半双工意指一次仅一个端点可向另一端点发送信息。在无线链路中，全双工信道一般依赖于发射机和接收机的物理隔离、以及合适的干扰消去技术。通常通过利用频分双工(FDD)或时分双工(TDD)为无线链路实现全双工仿真。在FDD中，不同方向上的传输在不同的载波频率处操作。在TDD中，在给定信道上的不同方向上的传输使用时分复用彼此分开。即，在一些时间，该信道专用于一个方向上的传输，而在其他时间，该信道专用于另一方向上的传输，其中方向可以非常快速地改变，例如，每时隙改变若干次。
在本公开的一些方面，调度实体和/或被调度实体可被配置有多个天线，以用于波束成形和/或多输入多输出(MIMO)技术。图3解说具有多个天线、支持波束成形和/或MIMO的无线通信系统300的示例。对此类多天线技术的使用使得无线通信系统能够利用空域来支持空间复用、波束成形、以及发射分集。
波束成形一般是指定向信号传送或接收。对于经波束成形的传输，可以预编码或控制天线阵列中的每个天线的振幅和相位以创建波阵面中的相长干涉和相消干涉的期望(例如，定向)模式。在MIMO系统中，发射机302包括多个发射天线304(例如，N个发射天线)，并且接收机306包括多个接收天线308(例如，M个接收天线)。由此，从发射天线304到接收天线308有N×M个信号路径310。发射机302和接收机306中的每一者可例如在调度实体108、被调度实体106、或任何其他合适的无线通信设备中实现。
在MIMO系统中，空间复用可被用来在相同时频资源上同时传送多个不同的数据流(也被称为层)。在一些示例中，发射机可向单个接收机发送多个数据流。以此方式，MIMO系统可利用与在其中可跟踪信道变化的富散射环境中使用多个天线相关联的容量增益和/或增加的数据率。此处，接收机可跟踪这些信道变化并向发射机提供对应的反馈。在最简单的情形中，如图3中所示，2x2 MIMO天线配置上的秩2(即，包括2个数据流)空间复用传输将经由两个发射天线304来传送两个数据流。来自每个发射天线304的信号沿着不同的信号路径310到达每个接收天线308。接收机306随后可使用接收自每个接收天线308的信号来重构这些数据流。
在一些示例中，发射机可向多个接收机发送多个数据流。这通常被称为多用户MIMO(MU-MIMO)。以此方式，MU-MIMO系统可利用多径信号传播，通过提高吞吐量和频谱效率并减少所需的传输能量来增加整体网络容量。这通过以下操作来实现：对每个数据流(在一些示例中，基于已知信道状态信息)进行空间预编码(即，将这些数据流乘以不同的加权和相移)并且然后使用相同的经分配时间-频率资源通过多个发射天线将每个经空间预编码的流传送到接收方设备。接收机可传送包括信道的经量化版本的反馈，使得发射机可以按良好的信道间隔来调度诸接收机。经空间预编码的数据流到达具有不同空间签名的接收机，这使得(诸)接收机能够(在一些示例中，与已知信道状态信息相组合)将这些流彼此分离并恢复以该接收机为目的地的数据流。在另一方向上，多个发射机可各自向单个接收机传送经空间预编码的数据流，这使得该接收机能够标识每个经空间预编码的数据流的源。
MIMO或MU-MIMO(通常称为MIMO)系统中的数据流或层的数目对应于传输的秩。一般而言，MIMO系统的秩受限于发射或接收天线304或308的数目中较低的一者。另外，接收方设备处的信道状况以及其他考虑(诸如传送方设备处的可用资源)也可能会影响传输秩。例如，蜂窝RAN中的基站可以基于特定UE传送到基站的秩指示符(RI)来向去往该UE的DL传输指派秩(以及因此，指派数据流的数目)。UE可基于天线配置(例如，发射和接收天线的数目)以及每个接收天线上的测得信号与干扰和噪声比(SINR)来确定该RI。RI可指示例如在当前信道状况下可以支持的层数。基站可使用RI连同资源信息(例如，可用资源以及要调度用于UE的数据量)来向UE指派DL传输秩。
传送方设备基于例如传送方设备在其上传送(诸)数据流的信道的已知信道状态信息来确定经传送的一个或多个数据流的预编码。例如，传送方设备可以传送接收方设备可以测量的一个或多个合适的参考信号(例如，信道状态信息参考信号或即CSI-RS)。随后，接收机可以将测得的信道质量信息(CQI)报告回传送方设备。此CQI通常报告当前通信信道质量，并且在一些示例中，报告所请求的用于去往接收机的将来传输的传输块大小(TBS)。在一些示例中，接收机可进一步将预编码矩阵指示符(PM1)报告回传送方设备。该PMI通常报告供传送方设备使用的接收方设备的优选预编码矩阵，并且可以被索引到预定义的码本。随后，传送方设备可以利用此CQI/PMI来确定用于到接收机的传输的合适的预编码矩阵。
在时分双工(TDD)系统中，UL和DL可以是互易的，其中每一者使用相同的频率带宽的不同时隙。因此，在TDD系统中，基站可基于UL SINR测量(例如，基于探通参考信号(SRS)或从UE传送的其他导频信号)来指派用于DL MIMO传输的秩。基于所指派的秩，基站随后可利用针对每层的单独的序列来传送道状态信息参考信号(CSI-RS)以提供多层信道估计。根据CSI-RS，UE可以跨越层和资源块测量信道质量。UE可随后向基站传送CSI报告(包括，例如CQI、RI和PMI)，以供在更新秩和为将来的下行链路传输指派资源时使用。
节点的硬件实现
图4是解说采用处理系统414的节点或路由系统400的硬件实现的示例的框图。例如，节点400可以是如在图1、2和/或3中的任一者或多者中解说的用户装备(UE)或基站。
节点400可以用包括一个或多个处理器404的处理系统414来实现。处理器404的示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、离散硬件电路、以及被配置成执行本公开通篇描述的各种功能性的其他合适硬件。在各种示例中，节点400可被配置成执行本文中所描述的功能中的任一者或多者。即，如在节点400中所使用的，处理器404可被配置(例如，与存储器405结合地)成实现下文所描述的和图16中所解说的过程和规程中的任一者或多者。
在此示例中，处理系统414可用由总线402一般化表示的总线架构来实现。取决于处理系统414的具体应用和整体设计约束，总线402可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线402将包括一个或多个处理器(由处理器404一般化地表示)、存储器405和计算机可读介质(由计算机可读介质406一般化地表示)的各种电路通信地耦合在一起。总线402还可链接各种其他电路，诸如定时源、外围设备、稳压器和功率管理电路，这些电路在本领域是众所周知的，且因此将不再进一步描述。总线接口408提供总线402与收发机410之间的接口。收发机410提供了用于在包括第一天线422和/或第一透镜天线424的传输介质上与各种其他设备进行通信的通信接口或装置。总线接口408可以进一步提供总线402和包括开关矩阵416、双工器418和/或频域复用器420在内的其他组件之间的接口。取决于装备的特性，还可提供用户接口412(例如，按键板、显示器、扬声器、话筒、操纵杆)。当然，此类用户接口412是可任选的，且可在一些示例(诸如基站)中被省略。
在本公开的一些方面，处理器404可以包括收发电路系统440，其被配置(例如，与存储器405和/或收发机410协作地)用于各种功能，包括例如：从第一天线422接收第一一个或多个定向波束，并且生成与第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号；传送来自第一透镜天线424的与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束；从第一透镜天线424接收第四一个或多个定向波束，并且生成与第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；传送来自第一天线422的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；从第一透镜天线424接收第四一个或多个定向波束，并且生成与第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；和/或传送来自第一天线422的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束。例如，收发电路系统440可被配置成实现以下关于图16所描述的一个或多个功能，包括例如框1610、1616和/或1626。
处理器404可以进一步包括控制器442，其被配置(例如，与存储器405和/或收发机410协作地)用于各种功能，包括例如：控制该开关矩阵；控制第二开关矩阵；将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合；将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合；和/或通过第二开关矩阵将第一天线422与第一透镜天线424通信地耦合。例如，控制器442可被配置成实现以下关于图16所描述的一个或多个功能，包括例如框1612、1614、1622和/或1624。
处理器404负责管理总线402和一般性处理，包括对存储在计算机可读介质406上的软件的执行。软件在由处理器404执行时使处理系统414执行下面针对任何特定装备描述的各种功能。计算机可读介质406和存储器405还可被用于存储由处理器404在执行软件时操纵的数据。
处理系统中的一个或多个处理器604可执行软件。软件应当被宽泛地解释成意为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行件、执行的线程、规程、函数等，无论其是用软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、还是其他术语来述及皆是如此。软件可驻留在计算机可读介质406上。计算机可读介质406可以是非瞬态计算机可读介质。作为示例，非瞬态计算机可读介质包括磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带)、光盘(例如，压缩碟(CD)或数字多用碟(DVD))、智能卡、闪存设备(例如，卡、棒或钥匙型驱动器)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、可移动盘、以及用于存储可由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其他合适介质。计算机可读介质406可驻留在处理系统414中，在处理系统414外部，或者跨包括处理系统414的多个实体分布。计算机可读介质406可被实施在计算机程序产品中。作为示例，计算机程序产品可包括封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员将认识到如何取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束来最佳地实现本公开中通篇给出的所描述功能性。
在一个或多个示例中，计算机可读存储介质406可以存储包括收发指令452的计算机可执行代码，该收发指令452将节点400配置成用于各种功能，包括例如：从第一天线422接收第一一个或多个定向波束，并且生成对应于第一一个或多个定向波束的第一一个或多个信号；传送来自第一透镜天线424的与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束；从第一透镜天线424接收第四一个或多个定向波束，并且生成与第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；传送来自第一天线422的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；从第一透镜天线424接收第四一个或多个定向波束，并且生成与第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；和/或传送来自第一天线422的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束。例如，收发指令452可以被配置成使得节点400实现下文关于图16描述的一个或多个功能，包括例如框1610、1616、1620和/或1626。
计算机可读存储介质406可以进一步存储包括控制指令454的计算机可执行代码，该控制指令454将节点400配置成用于各种功能，包括例如：控制开关矩阵；控制第二开关矩阵；将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合；将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合；和/或通过第二开关矩阵将第一天线422与第一透镜天线424通信地耦合。例如，收发指令452可以被配置成使得节点400实现下文关于图16描述的一个或多个功能，包括例如框1612、1614、1622和/或1624。
在一种配置中，用于无线通信的节点400包括：第一装置，该第一装置用于以下至少一项的：接收第一一个或多个定向波束，生成与第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号，或者传送与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；第二装置，该第二装装置用于控制通信地耦合在第一天线422和第一透镜天线424之间的装置以用于以下至少一项：将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合，或者将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合；通信地耦合在第二透镜天线424和开关矩阵之间以用于双向通信的第五一个或多个装置；用于将第二透镜天线424与第一装置通信地耦合以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的第三一个或多个装置；通信地耦合在第二透镜天线424和第一透镜天线之间以用于双向通信的第四一个或多个装置；通信地耦合在第一透镜天线422和第一透镜天线之间以用于双向通信的第五一个或多个装置；通信地耦合在第二透镜天线424和第一透镜天线422之间的第六装置；用于将第二透镜天线424与对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号通信地耦合的第七一个或多个装置；和/或用于将第一透镜天线422与对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号通信地耦合的第八一个或多个装置。在一方面，前述装置可以是图4中所示的(诸)处理器404；图7中所示的第一天线702、第一透镜天线704和/或开关矩阵732；图9和图13中所示的用于双向通信的开关930、1350、1351；图10中所示的SPST开关1004；图11中所示的SPMT开关1106；图14中所示的双工器1404-1406、1414-1417；图15中所示的频域复用器1504、1506、1514、1516，其被配置成执行由前述装置所叙述的功能。在另一方面，前述装置可以是被配置成执行由前述装置所叙述的功能的电路或任何装备。
当然，在以上示例中，处理器404中包括的电路仅作为示例而提供，并且用于执行所述功能的其他装置可以被包括在本公开的各方面内，包括但不限于存储在计算机可读存储介质406、或在图1、2和/或3中的任一者中所描述的任何其他合适的装备或装置中并且利用例如本文关于图16所描述的过程和/或算法的指令。
mmWave频谱
在5G NR中，构想至少有两个频率范围用于无线通信，如图5中所示。一个频率范围是频率范围1(FR1)502，其包括低于6GHz(亚6GHz)的频带或长于约5cm的波长。另一频率范围是频率范围2(FR2)504，其包括高于24.25GHz至52.6GHz的频带、或短于约12.5mm且长于5.7mm的波长。在5G NR中，还构想扩展到约100GHz或约3mm。因此，高于24.25GHz的频带被称为mmWave 504。
亚6GHz的频谱502可以比mmWave频谱504行进得更远并且可以更好地穿透诸如墙壁之类的物体。这是因为与亚6GHz频谱中的能量相比，物体更好地吸收mmWave频谱中的高频信号的能量。由于这些特性，亚6GHz频谱502和其他低频频谱可以充分地操作，而不使用路由系统来定向或重定向通信波束，如mmWave频谱504经常所做的那样。此类路由系统可以包括但不限于节点、中继器、路由器、中继节点、集成接入和回程(IAB)节点以及任何定向天线系统。
在另一方面，mmWave频谱504比亚6GHz频谱502具有更宽的用于高数据吞吐量的可用带宽，因为mmWave频谱504是很少使用的频谱。因此，mmWave频谱504适合于密集的城市地区或拥挤的室内环境。然而，使用mmWave频谱504的通信具有高路径损耗和短射程。诸如人体和墙壁之类的物理阻挡物往往限制覆盖。由于该高路径损耗，mmWave频谱504处于噪声限制状态，这可能不需要任何干扰管理机制。然而，mmWave频谱504可以涉及gNB和UE之间的副或补充视线(LOS)信道，例如，通过路由系统。同时，路由系统可支持宽带信号，因为5G NR中的特征之一是宽带信令。另外，路由系统可以支持多频带信号，因为定向天线系统可以同时在多个频率上从单个蜂窝小区(载波聚集)或两个蜂窝小区群(双连通性)传送和接收信号。例如，路由系统可以接收和/或传送亚6GHz的频谱信号，并且同时接收和/或传送mmWave频谱信号。
透镜天线
对于mmWave通信，透镜天线可以通过实时延迟移位(TTD)来支持宽带波束成形，并且同时具有良好的端口到端口隔离。基于聚焦方案的透镜天线可以在天线波束中实现高定向增益。透镜天线可以产生一个或多个准直波束。准直波束是有限宽度、无发散的单向平面波。另外，与常规天线系统相比，透镜天线可以同时导向多个波束，而无需移相器或合路器，并且提供天线端口之间改进的隔离。同时，透镜天线可以支持宽带/多频带信令。此外，诸如光学超表面、二维平面架构或用于mmWave频谱的小孔径之类的可用技术可以减小透镜天线的尺寸、重量和制造成本。
图6解说了多波束透镜架构的一些示例。图6(a)–6(d)示出了包括透镜天线606的透镜天线系统600a-600d，透镜天线606包括天线端口602。透镜天线606可以是Luneburg透镜或Rotman透镜。然而，透镜天线606可以是用于支持波束成形的任何其他合适类型的透镜天线。透镜天线系统600a可以能够传送和接收多个波束。当透镜天线系统600a接收多个波束608a时，该多个波束608a可以按不同的角度到达透镜606a的表面。每个波束608a可以包括多个平行的辐射波。透镜606a的几何和折射属性可以使得用于每个波束608a的多个平行波行进到透镜606a的相对侧上的相应焦点。透镜606a将用于每个波束的多个平行波进行复用，并且从对应于焦点的相应端口602a生成相应的信号。因此，透镜606a可以按不同角度来接收多个波束608a并且可以从对应的端口602a生成对应的信号。当透镜天线系统600a传送多个波束608a时，透镜606a的操作机制与接收多个波束608a相同，但波束和信号的方向是相反的。透镜606a可以通过将每个波束折射以将其定向到特定方向608a上来执行物理波束成形。在一些示例中，透镜606a可以不仅依赖于常规光学的特性。例如，透镜606a还可以通过使用光学超表面中的介电纳米粒子来散射和导向波束。并且在一些示例中，透镜天线系统600a可以同时接收或传送多个波束608a。定向天线604b可用于通过透镜606在特定方向上传送或接收波束，如图6(b)中所示。定向天线604b可以是任何定向天线。它可以包括但不限于具有天线振子阵列的天线面板、多个定向天线或另一透镜天线。定向天线604可以使用没有移相器的平面天线振子来传送或接收波束，如图6(c)中所示。透镜天线系统600中的透镜606可以是反射透镜606，如图6(d)中所示。反射透镜606可以通过改变或固定外部透镜轮廓的度数来将多个波束608反射到特定方向。应当领会，透镜天线架构的类型不限于图6(a)-6(d)的透镜天线。如果透镜天线606可以物理地将多波束导向特定方向，则其可以是任何合适类型的透镜天线。
透镜天线可适用于各种区域。例如，透镜天线可用于但不限于用于5GNR的互连gNB、移动UE、集成接入和回程节点以及小型蜂窝小区和回程链路。可在自组织蜂窝V2X(C-V2X)多播中利用透镜天线，以将gNB与行人、交通工具和路侧单元进行通信地耦合。同样，透镜天线可以在无执照频谱处用于街道级部署的多跳多点回程无线电系统中使用。透镜天线可以在多人增强现实(AR)/虚拟现实(VR)游戏站和头戴式设备中实现。透镜天线可进一步被用于空中路由器中，以将多个gNB与固定链路回程不可行的偏远区域中的多个UE通信地耦合。此外，透镜天线可以将近地轨道卫星与地球站通信地耦合，这需要灵活的波束扫描和波束切换。应当领会，所列出的透镜天线的应用领域仅是示例，并且这些应用领域不限于上述领域。
路由系统
使用透镜天线，图7解说了根据本公开的一些方面的示例性路由系统或节点700。这里，路由可以指示：将一个或多个波束定向或重定向到相同或不同方向上的另一个或多个波束。使用至少一个透镜天线的路由系统700可以具有若干优点。例如，如果在图3中所示的发射机302和接收机306之间可能无法建立直接视线信道，则路由系统700可以在它们之间建立副视线信道。另外，路由系统700可以能够同时将多个节点752、756与另外多个节点756、758通信地耦合。例如，系统700可以将来自多个节点的多个传入波束722定向或重定向到去往另外多个节点的传出波束724。此外，路由系统700可以单向地或双向地将多个传入波束722从节点定向或重定向到去往其他节点的传出波束724。另外，由于透镜天线的特性，路由系统700可以支持mmWave频谱中的宽带波束成形。传入波束722的方向可以与传出波束724的方向相同或不同。系统700可将一个传入波束722定向或重定向到一个传出波束724或多个传出波束724。即，系统700可以将一个节点与一个其他节点或多个节点通信地耦合。优点不限于以上的优点。本领域普通技术人员将领会使用路由系统700的任何其他优点。
路由系统或节点700可以包括第一天线702、第一透镜天线704、开关矩阵732和控制器742。路由系统700可以按单向方式将第一一个或多个定向波束722定向或重定向到第三一个或多个定向波束724。第一一个或多个定向波束722中的每一者可以来自不同的方向。第一一个或多个定向波束722中的每一者可以包括多个平行波。对应于一波束的多个平行波到达焦点。第一天线702可以复用该多个并行波并且从对应于焦点的端口706生成信号。第一天线702可以接收第一一个或多个定向波束714，并且从第一天线702的对应天线端口706生成第一一个或多个信号714。第一一个或多个信号714可以对应于第一一个或多个定向波束722。第一一个或多个信号714中的每一者还可以对应于第一天线702中的相应天线端口706以及第一一个或多个波束中的相应波束。然后，第一天线702可以向开关矩阵732传送、发送或提供第一一个或多个信号714。
开关矩阵732可以通信地耦合第一天线702和第一透镜天线704。具体地，开关矩阵732可以将第一天线702的每个天线端口706与第一透镜天线704的每个天线端口708通信地耦合。因此，开关矩阵732可以将第一一个或多个信号714与第三一个或多个信号716通信地耦合。开关矩阵732可以将第一一个或多个信号714中的每一者与第三一个或多个信号716中的一个或多个信号通信地耦合。第三一个或多个信号716中的每一者可以对应于第一透镜天线704的天线端口708中的相应端口。
控制器742可以控制开关矩阵732以将第一一个或多个信号714与第三一个或多个信号716通信地耦合，以将第一一个或多个波束722从该一个或多个AP或UE导向到一个或多个第三波束724所到达的一个或多个UE。控制器742可以例如基于以下一项或多项来控制开关矩阵732：传送第二或第三一个或多个波束724的一个或多个第二节点的位置、第二或第三一个或多个节点的参考信号、历史路由、或来自基站的一个或多个控制信号。然而，应当领会，控制器742可以考虑任何其他合适的参数来控制开关矩阵732。控制器742可以例如从基站接收控制信号。基站可以例如使用有线回程来向路由系统700传送控制信号。然而，应当领会，该传输不应限于有线回程。例如，可以使用亚6GHz频谱、mmWave频谱或任何其他频谱通过无线通信信道进行传输。控制器742还可以控制路由系统700中的射频组件。射频组件可以包括但不限于低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)、开关和/或其他设备。另外，控制器742可以控制路由系统700的远程配置。
第一透镜天线704可以在第一透镜天线704的对应天线端口708上从开关矩阵732接收第三一个或多个信号716。第一透镜天线704可以对第三一个或多个信号716中的每一者进行解复用，并且由于透镜天线704的几何和折射属性而在预定方向上生成多个平行波。用于第三一个或多个信号716中的每一者的多个平行波可以对应于第三一个或多个波束724的相应波束。因此，第一透镜天线704可以生成与第三一个或多个信号716相对应的第三一个或多个定向波束724，并且向第三一个或多个节点754传送第三一个或多个定向波束724。第三一个或多个信号716中的每一者可以对应于第一透镜天线704中的相应天线端口以及第三一个或多个波束714中的相应波束。由于预定的透镜天线配置，第一透镜天线704可以从第一透镜天线704的每个天线端口708向指定方向传送第三一个或多个波束724中的相应波束。
附加地，路由系统700可以按双向且同时的方式来路由波束。例如，路由系统700可以将第一一个或多个波束722从第一一个或多个节点752定向或重定向到第三一个或多个波束724所到达的第三一个或多个节点754。同时，路由系统700还可以将第四一个或多个定向波束728从第四一个或多个节点758定向或重定向到第二一个或多个定向波束726所到达的第二一个或多个节点756。第一透镜天线704可以接收第四一个或多个定向波束728并且从第一透镜天线704的对应天线端口712生成对应的第四一个或多个信号718。第四一个或多个信号718可以对应于第四一个或多个定向波束728。第一透镜天线704可以接收第四一个或多个定向波束728并且同时可以传送第三一个或多个定向波束724。然后，第一透镜天线704可以向开关矩阵732传送、发送或提供第四一个或多个信号718。
开关矩阵732可以通信地耦合第一透镜天线704和第一透镜天线702。具体地，开关矩阵732可以将第一透镜天线704的每个天线端口712与第一天线702的每个天线端口710通信地耦合。因此，开关矩阵732可以将第四一个或多个信号718与第二一个或多个信号720通信地耦合，同时开关矩阵732可以将第一一个或多个信号714与第三一个或多个信号716通信地耦合。开关矩阵732可以将第四一个或多个信号中的每一者与第二一个或多个信号720中的每一者通信地耦合。开关矩阵732可以将第四一个或多个信号718中的每一者与第二一个或多个信号720中的一个或多个信号通信地耦合。
控制器742还可以控制开关矩阵732以将第四一个或多个信号718与第二一个或多个信号720通信地耦合，以将第四一个或多个波束722导向到第二一个或多个波束726所到达的第二一个或多个节点756。控制器742可以基于以下一者或多者来控制开关矩阵732：例如，接收第二一个或多个波束728的AP或UE的位置以、一个或多个AP或UE的参考信号、历史路由、或来自基站的一个或多个更多控制信号。然而，应当领会，控制器742可以考虑任何其他合适的参数来控制开关矩阵732。
第一天线702可以从开关矩阵732接收第二一个或多个信号720。然后，第一天线702可以生成与第二一个或多个信号720相对应的第二一个或多个定向波束726，并且向第二一个或多个节点756传送第二一个或多个定向波束726。第二一个或多个信号716中的每一者可以对应于第一天线702中的相应天线端口以及第二一个或多个波束726中的相应波束。因此，路由系统700可以按单向或双向方式将一组波束722或728从一个或多个节点752或758定向或重定向到去往一个或多个节点754或756的另一组波束724或726。
具有一个透镜天线的单向路由系统
图8解说了根据本公开的进一步方面的示例性单向路由系统800。路由系统800可以包括第一天线801、第一透镜天线836、开关矩阵831和控制器812和816。第一天线801可以从节点接收定向波束。第一天线801可以生成与该定向波束相对应的信号845。开关矩阵831可以将信号845与一个或多个信号848通信地耦合。控制器816可以控制开关矩阵831以进行耦合。然后，第一透镜天线836可以按特定方向向一个或多个节点传送与一个或多个信号848相对应的一个或多个定向波束838。因此，路由系统800可以是单向的。
第一天线801可以包括相控阵列802。相控阵802可以包括一群天线振子802，其一起工作以从该节点接收特定方向上的波束。相控阵列802可以接收构成该波束的多个辐射波。路由系统800可以基于所接收到的辐射波841来确定节点在何处传送该波束。然后，移相器804可以基于来自控制器812的控制信号842来改变波841的相位以在时间上彼此对齐。经移相波843可以经过低噪声放大器(LNA)806。增益控制器814可以控制对LNA 806的功率增益以使弱信号843变强，而不会向信号843引入显著的噪声或失真。功率合路器822可以组合来自LNA 806的信号844并且生成与所接收的波束相对应的信号845。功率合路器822可以是威尔金森(Wilkinson)功率合路器822。威尔金森功率合路器822可以将若干等相输入信号组合成一个信号。威尔金森功率合路器822也可以是功分器，以将输入信号同时划分为若干等幅且等相的输出信号，因为作为无源组件，功分器是互易的。威尔金森功率合路器822仅是用于组合信号844的示例。应当领会，可以使用任何其他类型的功率合路器来组合经放大信号844并且生成一个信号845。因此，第一天线801可以接收波束并且生成与该波束相对应的信号845。考虑到第一透镜天线836处的目标发射功率，信号845可以行进通过PA 824和PA826以放大信号845的功率。增益控制器814可以控制PA驱动器824的功率增益，以放大信号845的功率。
开关矩阵831可以接收经放大信号846。开关矩阵831可以将第一天线801与第一透镜天线836通信地耦合。具体地，开关矩阵831可以将来自第一天线801的信号845与第一透镜天线836中的一个或多个天线端口834通信地耦合。开关矩阵831可包括功分器828和一个或多个开关832。功分器828可以将经放大信号846划分为等相信号847。控制器816可以控制开关矩阵831以将信号846与一个或多个信号848通信地耦合。因此，虽然开关矩阵831可以将信号845与一个或多个天线端口834中的每一者通信耦合，但一些经划分信号847可能不会到达第一透镜天线836中的相应天线端口834。控制器816可以控制开关832以确定控制器816要将哪些信号847传送到第一透镜天线836。开关832可以是单刀单掷(SPST)开关。然而，开关832可以是任何其他合适类型的开关或射频组件，以连接或断开功分器828和天线端口834之间的电路。可以闭合或断开开关832。如果闭合开关832，则经划分信号847可以通过闭合的开关832行进到第一透镜天线836的天线端口834。在另一方面，如果打开开关832，则经划分信号847可不行进到第一透镜天线836的天线端口834。
透镜天线836的每个天线端口834的物理位置可以确定要传送的相应波束838的方向。与相控阵列802不同，透镜天线836不需要一组移相器804来进行波束成形。透镜天线836的一个或多个天线端口834可以接收一个或多个信号848。然后，透镜天线836可以生成对应于一个或多个信号848的一个或多个波束838。透镜天线836可以向特定方向传送一个或多个波束838，该特定方向由透镜天线836的汇聚或发散属性来确定。
具有一个透镜天线的双向路由系统
图9解说了根据本公开的进一步方面的示例性双向路由系统900。双向路由系统900可以包括与图8中所解说的单向路由系统800相同的组件。相同的组件可以包括第一天线901、第一透镜天线936、开关矩阵931和控制器912和916。相同的组件可以按与单向路由系统800中的组件相同的方式起作用。双向路由系统900可利用与单向路由系统800相同的第一天线901、第一透镜天线936和开关矩阵931来进行双向通信，因为这些组件是无源且互易的。
另外，双向路由系统900可以进一步包括开关930，其将相控阵列901与开关矩阵931通信地耦合以用于双向通信。例如，用于双向通信的开关930可以包括双刀双掷(DPDT)开关930，其具有两个输入和四个输出。然而，开关930可以不限于DPDT开关。开关930可以是允许双向通信的任何合适类型的射频组件。对于一个通信方向，经组合信号946可以通过DPDT开关930行进到LNA 906，其允许一个通信方向。增益控制器914可以控制对LNA 906的功率增益以使弱信号946变强，而不会向信号946引入噪声或失真。PA驱动器924和PA 926可以将信号948的功率放大到第一天线901中的目标发射功率。PA驱动器924可以基于由增益控制器914所控制的功率增益来放大信号948的功率。经放大信号945可以行进到第一天线901。在另一方面，来自第一天线901的另一信号945也可以通过DPDT开关930行进到第一透镜天线936。DPDT开关930可以利用另一开关配置来使信号945行进到第一透镜天线936。信号945可以经过相同或不同的LNA 906以放大弱功率信号945，并且经过相同或不同的PA驱动器924和PA 926以将信号948的功率放大到第一透镜天线936中的目标发射功率。然后，经放大信号946可以行进到第一透镜天线936。
与单向路由系统800类似，第一天线901可以从第一节点接收第一波束并且生成与第一波束相对应的第一信号945。与相控阵列902不同，透镜天线936不需要一组移相器904来进行波束成形。第一信号945可以通过DPDT开关830行进到第一透镜天线936，如上所述。然后，开关矩阵931可以接收第一信号945并且产生去往第一透镜天线936的第三一个或多个信号948。第一透镜天线936可以将与第三一个或多个信号948相对应的第三一个或多个定向波束938传送到第三一个或多个节点。
此外，第一透镜天线936可以从第四一个或多个节点接收第四一个或多个定向波束938，并且生成与第四一个或多个定向波束938相对应的第四一个或多个信号948。开关矩阵931可以接收第四一个或多个信号948。开关矩阵931可以将第一天线901与第一透镜天线936通信地耦合。控制器916可以控制开关矩阵931以将第四一个或多个信号948与第二信号945通信地耦合。开关矩阵931可以使用功率合路器928和一个或多个开关932来执行该耦合。功率合路器928可以组合来自闭合开关932的第四一个或多个信号947。功率合路器928可以将第四一个或多个等相信号947组合成第二信号946。当路由系统900接收到第一波束并且向第三一个或多个节点传送第三一个或多个波束938时，功率合路器928可以用作功分器928。经组合第二信号可以通过DPDT开关930行进到第一天线，如上所述。
第一天线901可以接收经放大第二信号945并且生成与经放大第二信号945相对应的第二波束。第一天线901可以向第二节点传送第二波束。具体地，经放大第二信号945可以行进到功分器922。功分器922可以是威尔金森功分器，以将第二信号945划分为若干等相信号943。移相器904可以将经划分信号943的相位移位以在到第二节点的特定方向上成形第二波束。然后，相控天线902可以向第二节点所在的特定方向传送第二波束。
用于使用两个透镜天线的路由系统的开关矩阵
图8和9中详细阐述的示例性路由系统可以利用相控阵列802和902以及透镜天线836和936来将一个波束路由到一个或多个波束和/或将一个或多个波束路由到一个波束。在不同的情况下，图12到15所解说的示例性路由系统利用两个透镜天线来将第一一个或多个波束路由到一个方向上的第三一个或多个波束和/或将第四一个或多个波束路由到一不同方向上的第二一个或多个波束。由于其多波束路由系统，图12到15中所示的示例性路由系统可以使用图10到11中所示的示例性开关矩阵。
图10解说了根据本公开的一些方面的示例性开关矩阵1000。如图所示，开关矩阵1000将接收第一一个或多个波束或传送第二一个或多个波束的第一天线与传送第三一个或多个波束或接收第四一个或多个波束的第一透镜天线通信地耦合。对于一个通信方向，开关矩阵1000可以从第一天线接收与第一一个或多个波束相对应的第一一个或多个信号1012，将第一一个或多个信号1012与第三一个或多个信号1018通信地耦合，以及向第一透镜天线传送对应于第三一个或多个波束的第三一个或多个信号1018。开关矩阵1000可以将第一一个或多个信号1012中的每一者与第三一个或多个信号1018中的每一者通信地耦合。
例如，第一天线可以具有M个天线端口以接收M个第一波束或传送M个第二波束，并且第一透镜天线可以具有N个天线端口以传送N个第三波束或接收N个第四波束。第一天线的M个天线端口可以与开关矩阵1000的对应的M个第一功分器1002、1003通信地耦合。每个第一功分器1002、1003可以将第一天线的相应天线端口与N个第一功率合路器1006、1007中的每一者通信地耦合。第一功分器1002、1003可以是N路威尔金森划分器，以将来自第一天线的天线端口的信号与每个第一功率合路器1006、1007(N个功率合路器)通信地耦合。然而，应当领会，第一功分器1002、1003不限于威尔金森划分器。第一功分器1002、1003可以是任何合适类型的功分器，其可以将信号划分成N个等相信号。相应的开关1004可以将每个第一功分器1002、1003与每个第一功率合路器1006、1007通信地耦合。开关1004可以是双向单刀单掷(SPST)开关，以将信号1014与另一信号1016连接或断开。控制器可以控制一个或多个开关1004以将第一功分器1002、1003与一组第二功率合路器1006、1007通信地耦合。
具体地，第一一个或多个信号中的第一信号1(1012)可以将第一天线的相应天线端口与第一功分器1(1002)通信地耦合。第一功分器1(1002)可以将第一信号1(1012)划分成N个信号1014并且可以将第一信号1(1012)与N个第一功率合路器1006、1007通信地耦合。N个开关1004可以将第一功分器1(1002)与对应的N个第一功率合路器1006、1007通信地耦合。类似地，第一功分器M(1003)可以将第一信号M(1013)划分为N个信号1015，并且可以将第一信号M(1013)与N个第一功率合路器1006、1007通信地耦合。N个开关1004可以将第一功分器M(1003)与对应的N个第一功率合路器1006、1007通信地耦合。控制器可以控制每个开关1004将相应的经划分信号1014、1015与相应的第一功率合路器1006、1007通信地耦合。因此，控制器可以使用一个或多个开关1004来控制将第一一个或多个信号1012、1013中的每一者与第一功率合路器1006、1007中的一些或全部耦合。因此，开关矩阵1000可以将第一一个或多个信号1012、1013与第三一个或多个信号1018、1019通信地耦合。由于第一透镜天线传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个波束，因此控制器可以控制一个或多个开关1004以将第一一个或多个波束定向到第三一个或多个波束。该一个或多个第一功率合路器1006、1007可将来自该一个或多个第一功分器1002、1003的一组信号1015、1016组合成第三一个或多个信号1018、1019。第一功率合路器1006可以接收来自第一功分器1002的单个信号1016或来自多个第一功分器1002、1003的多个信号，并且生成第三一个或多个信号1018、1019的经组合信号1018。
对于双向通信，开关矩阵1000可以进一步从第一透镜天线接收与第四一个或多个波束相对应的第四一个或多个信号1018，将第四一个或多个信号1018与第二一个或多个信号1012通信地耦合，以及向第一天线传送第二一个或多个信号1012。第二一个或多个信号可以对应于第二一个或多个波束。开关矩阵1000可以将第四一个或多个信号1012中的每一者与第二一个或多个信号1018中的每一者通信地耦合。
对于双向通信，开关矩阵1000可以利用与上文针对开关矩阵1000中的一通信方向所解说的相同的第一功分器1002、1003、开关1004和第一功率合路器1006、1007，因为这些组件是无源且互易的。然而，对于第一透镜天线接收第四一个或多个波束并且第一天线传送第二一个或多个波束的一不同通信方向，由于该不同通信方向，第一功分器1002、1003可以用作第二功率合路器1002、1003，并且第一功率合路器1006、1007可以操作为第二功分器1006、1007。此外，控制器可以控制一个或多个开关1005以将第二功分器1006、1007与一组第二功率合路器1002、1003通信地耦合。
在从第一透镜天线的对应天线端口接收到第四一个或多个波束之后，第一透镜天线可以生成与第四一个或多个波束相对应的第四一个或多个信号1018、1019。第二功分器1(1006)可以将第四信号1(1018)划分为M个信号1016，并且可以将第四信号1(1018)与M个第二功率合路器1002、1003通信地耦合。第二功分器N(1017)可以将第四信号N(1018)划分为M个信号1017，并且可以将第四信号N(1018)与M个第二功率合路器1002、1003通信地耦合。控制器可以控制一个或多个开关1005中的每一者将相应的经划分信号1016、1017与相应的第二功率合路器1002、1003通信地耦合。因此，控制器可以使用一个或多个开关1005来控制将第四一个或多个信号1016、1017中的每一者与第二功率合路器1002、1003中的一些或全部耦合。即，开关矩阵1000可以将第四一个或多个信号1018、1019与第二一个或多个信号1012、1013通信地耦合。由于第一天线传送与第二一个或多个信号1012、1013相对应的第二一个或多个波束，因此控制器可以控制一个或多个开关1005将第四一个或多个波束定向到第二一个或多个波束。第二功率合路器1002、1003可以将来自第二功分器1006、1007的一组信号1014、1015组合成第二一个或多个信号1012、1013。第二功率合路器1002可以从第二功分器1006、1007接收单个信号1014或者从多个第二功分器1006、1007接收多个信号，并且生成第三一个或多个信号1012、1013的经组合信号1012。
图11解说了根据本公开的一些方面的另一示例性开关矩阵1100。开关矩阵1100可以使用合路器1106中的单刀M掷开关1106，而不是在图10中所示的划分器和合路器之间的开关矩阵1000中的SPST开关。即，合路器的支路可以被个体地控制并且可以个体地被打开和关闭。合路器1106可以组合或划分来自划分器1102或去往合路器1102的信号。同时，单刀M掷开关1106可以确定要组合或划分的信号数目。单刀M掷开关1106可以具有一个输入和M个输出、或者1个输出和M个输入。应当领会，单刀M掷开关1106可以是任何其他合适类型的开关或组件以控制数个多输入或输出。单刀M掷开关1106中的输入或输出的数目可以取决于功分器1102或第一天线的天线端口的数目。控制器可以控制一个或多个单刀M掷开关1106以用于在合路器1106中在第一一个或多个信号与第三一个或多个信号之间和/或在第四一个或多个信号与第二一个或多个信号之间进行耦合。
使用两个透镜天线的单向路由系统
图12解说了根据本公开的进一步方面的具有两个透镜天线1202和1212的示例性单向路由系统1200。路由系统1200可以包括第一天线1202、第一透镜天线1212、开关矩阵1222和控制器1292、1294。第一天线1202可以包括第二透镜天线1202。第二透镜天线1202可以从对应的第一一个或多个节点接收第一一个或多个定向波束1232、1234，并且生成与第一一个或多个定向波束1232、1234相对应的第一一个或多个信号1242、1244。开关矩阵1222可以将第二透镜天线1202与第一透镜天线1212通信地耦合。具体地，开关矩阵1222可以将第一一个或多个信号1242、1244与第三一个或多个信号1262、1264通信地耦合。控制器1292可以控制开关矩阵1222以将第一一个或多个信号1242、1244与第三一个或多个信号1262、1264通信地耦合。第一透镜天线1212可以接收第三一个或多个信号1262、1264并且向对应的第三一个或多个节点传送第三一个或多个波束1236、1238。第三一个或多个波束1236、1238可以对应于第三一个或多个信号1262、1264。
例如，第二透镜天线1202可以从对应的M个第一节点接收M个第一波束1232、1234。在M个第一波束1232、1234之中，第二透镜天线1202可以接收第一波束1(1232)并且从第二透镜天线1202的天线端口1(1204)生成第一信号1(1242)。然后，LNA 1(1252)可以放大第一信号1(1242)而不会有附加噪声。开关矩阵1222可以接收第一信号1(1242)。类似地，第二透镜天线1202可以接收波束M(1234)并且从天线端口M(1206)生成第一信号M(1244)。然后，LNA M(1254)可以放大第一信号M(1244)而不会有附加噪声。开关矩阵1222可以接收第一信号M(1244)。该过程可以应用于其他第一波束和第一信号。
开关矩阵1222可以将第二透镜天线1202与第一透镜天线1212通信地耦合。控制器1292可以控制开关矩阵1222以将M个第一信号1242、1244与N个第三信号1262、1264通信地耦合。开关矩阵1222可以在开关矩阵1222的M个输入端口1223、1225上接收M个第一信号1242、1244。开关矩阵1222可以从该开关矩阵的N个输出端口1224、1226向第一透镜天线1212传送N个第三信号。示例性开关矩阵1222在图10到11及以上其对应的描述中详细阐述。开关矩阵1222中的输入端口1223、1225可以与图10到11的开关矩阵中的对应功分器1002、1003、1102耦合。开关矩阵1222中的输出端口1224、1226可以与图10到11的开关矩阵中的对应功率合路器1006、1007、1106耦合。
开关矩阵1222可以产生N个第三信号1262、1264。在N个第三信号之中，开关矩阵1222可以产生第三信号1(1262)。开关矩阵1222可以将第三信号1(1262)与一个第一信号或多个第一信号1242、1244通信地耦合。第三信号1(1262)可以行进到PA驱动器1(1272)和PA1(1282)，以将第三信号1(1262)放大到目标发射功率。第一透镜天线1212的天线端口1(1214)可以接收经放大第三信号1(1262)。第一透镜天线1212可以生成与第三信号1(1262)相对应的第三波束1(1236)。然后，第一透镜天线1212可以向第三节点1传送第三波束1(1236)。类似地，开关矩阵1222可以产生第三信号N(1264)。开关矩阵1222可以将第三信号N(1264)与一个第一信号或多个第一信号1242、1244通信地耦合。第三信号N(1264)可以行进到PA驱动器N(1274)和PA N(1284)以将第三信号N(1264)放大到目标发射功率。第一透镜天线1212的天线端口N(1216)可以接收经放大第三信号N(1264)。第一透镜天线1212可以生成与第三信号N(1264)相对应的第三波束N(1238)。然后，第一透镜天线1212可以向第三节点N传送第三波束N(1238)。该过程可以应用于其他第三信号和第三波束。因此，路由系统1200可以将M个第一波束1232、1234从M个第一节点定向或重定向到去往N个第三节点的N个第三波束。
使用两个透镜天线的双向路由系统
图13解说了根据本公开的进一步方面的具有两个透镜天线1302和1312的示例性双向路由系统1300。路由系统1300可以包括第一天线1302、第一透镜天线1312、开关矩阵1322和控制器1392、1394。第一天线1302可以包括第二透镜天线1302。附加地，路由系统1300可进一步包括用于双向通信的一个或多个开关1350、1351。
第二透镜天线1302、第一透镜天线1312和开关矩阵1322可以与图10到11中详细阐述的开关矩阵1000、1100中的那些组件相同地操作。然而，路由系统1300可进一步包括用于双向通信的一个或多个开关1350、1351。例如，用于双向通信的开关1350、1351可以包括双刀双掷(DPDT)开关1350、1351，其具有两个输入和四个输出。然而，开关1350、1351可以不限于DPDT开关。开关1350、1351可以是允许双向通信的任何合适类型的开关或射频组件。用于双向通信的具有LNA 1352、1354、PA驱动器1372、1374和PA 1382、1384的开关1350、1351可以与图9中所描述的具有LNA 906、PA驱动器924和PA 926的开关930相同地操作。
对于通信方向，第二透镜天线1302可以从对应的第一一个或多个节点接收第一一个或多个定向波束1332、1334，并且生成与第一一个或多个定向波束1342、1344相对应的第一一个或多个信号1332、1334。该一个或多个开关1350、1351可将第二透镜天线1302与开关矩阵1322通信地耦合，以用于双向通信。开关矩阵1322可以将第二透镜天线1302与第一透镜天线1312通信地耦合。具体地，开关矩阵1322可以将第一一个或多个信号1342、1344与第三一个或多个信号1362、1364通信地耦合。控制器1392可以控制开关矩阵1322以将第一一个或多个信号1342、1344与第三一个或多个信号1362、1364通信地耦合。第一透镜天线1312可以向一个或多个对应的UE传送第三一个或多个波束1336、1338。第三一个或多个波束1336、1338可以对应于第三一个或多个信号1362、1364。
例如，路由系统1300可以将第二透镜天线1302所接收的M个第一波束1332、1334重定向到第一透镜天线1312所传送的N个第三波束1336、1338。第二透镜天线1302可以从对应的M个第一节点接收M个第一波束，并且生成与M个第一波束相对应的M个第一信号。在M个第一信号之中，第一信号1(1342)可以通过DPDT开关1(1350)行进到LNA 1(1352)，这允许双向通信信道中的一个通信方向。增益控制器1394可以控制对LNA 1(1352)的功率增益以使弱信号1342变强，而不会向信号1342引入噪声或失真。PA驱动器1(1372)和PA1(1382)可以基于由增益控制器1394所控制的功率增益来将信号1342的功率放大到第一透镜天线1312中的目标发射功率。经放大第一信号1(1342)可以行进到开关矩阵1322。类似地，第一信号M(1344)可以通过DPDT开关M(1351)行进至LNA M(1354)。增益控制器1394可以控制对LNA M(1354)的功率增益以使弱信号1344变强，而不会向信号1344引入噪声或失真。PA驱动器M(1374)和PA M(1384)可以将信号1344的功率放大到第一透镜天线1312中的目标发射功率。PA驱动器M(1374)可以基于由增益控制器1394所控制的功率增益来放大信号1344的功率。经放大信号M(1344)可以行进到开关矩阵1322。该过程可以应用于其他第一信号和第一波束。因此，第二透镜天线1302可以接收M个第一波束并且向开关矩阵1322传送与M个第三波束相对应的M个第三信号。
开关矩阵1322可以将第二透镜天线1302与第一透镜天线1312通信地耦合。控制器1392可以控制开关矩阵1322以将M个第一信号1342、1344与N个第三信号1362、1364通信地耦合。示例性开关矩阵1322在图10到11及以上其对应的描述中详细阐述。
开关矩阵1322可以产生第三信号1(1362)，开关矩阵1322将一个或多个第一信号1342、1344组合成第三信号1(1362)。第一透镜天线1312可以从开关矩阵1322接收第三信号1(1362)并生成第三波束1(1336)。然后，第一透镜天线1312可以向第三节点1传送第三波束1(1336)。类似地，开关矩阵1322可以产生第三信号N(1364)，开关矩阵1322将一个或多个第一信号1342、1344组合成第三信号N(1364)。第一透镜天线1312可以从开关矩阵1322接收第三信号N(1362)并生成第三波束N(1338)。然后，第一透镜天线1312可以向第三节点N传送第三波束N(1338)。该过程可以应用于其他第三信号和第三波束。因此，第一透镜天线1312可以接收N个第三信号并且向对应的N个第三节点传送与N个第三信号相对应的N个第三波束。
对于不同的通信方向，第一透镜天线1312可以从对应的第四一个或多个节点接收第四一个或多个定向波束1336、1338，并且生成与第四一个或多个定向波束1336、1338相对应的第四一个或多个信号1362、1364。开关矩阵1322可以将第四一个或多个信号1362、1364与第二一个或多个信号1342、1344通信地耦合。控制器1392可以控制开关矩阵1322以将第四一个或多个信号1362、1364与第二一个或多个信号1342、1344通信地耦合。该一个或多个开关1350、1351可将第二透镜天线1302与开关矩阵1322通信地耦合以用于双向通信。因此，该一个或多个开关1350、1351可以允许第一一个或多个信号1342、1344和第二一个或多个信号1342、1344的双向通信。第二透镜天线1302可以接收第二一个或多个信号1342、1344并且向第二一个或多个节点传送第二一个或多个波束1332、1334。第二一个或多个波束1332、1334可以对应于第二一个或多个信号1342、1344。
例如，路由系统1300可以将从对应的N个第四节点所接收的N个第四波束1336、1338重定向到传送到对应的M个第二节点的M个第二波束1332、1334。第一透镜天线1312可以接收N个第四波束并且生成与N个第四波束相对应的N个第四信号。在该N个第四信号之中，第一透镜天线1312可向开关矩阵1322传送第四信号1(1362)。类似地，第一透镜天线1312可以向开关矩阵1322传送第四信号N(1364)。该过程可以应用于其他第四信号。因此，第一透镜天线1312可以接收N个第四波束1336、1338并且向开关矩阵1322传送对应的N个第四信号1362、1364。
开关矩阵1322可以将第一透镜天线1312与第二透镜天线1302通信地耦合。控制器1392可以控制开关矩阵1322，以将N个第四信号1362、1364与M个第二信号1342、1344通信地耦合。示例性开关矩阵1322在图10到11及以上其对应的描述中详细阐述。
开关矩阵可产生第二信号1(1342)，开关矩阵1322将一个或多个第四信号1362、1364组合成第二信号1(1342)。第二信号1(1342)可以行进至DPDT开关1(1350)。DPDT开关1(1350)可以利用另一开关配置来使第二信号1(1342)行进到第二透镜天线1302。LNA 1(1352)可以接收第二信号1(1342)以放大弱功率信号1342。LNA 1(1352)可以与用于其他通信方向的LNA 1(1352)相同或不同。PA驱动器1(1372)和PA 1(1382)还可以接收第二信号1(1342)以将信号1342的功率放大到第二透镜天线1302中的目标发射功率。PA驱动器1(1372)和PA 1(1382)可以与用于其他通信方向的PA驱动器1(1372)和PA 1(1382)相同或不同。然后，经放大第二信号1(1342)行进到第二透镜天线1302。第二透镜天线1302可以生成与第二信号1(1342)相对应的第二波束1(1332)并且向第二节点1传送第二波束1(1332)。类似地，开关矩阵1322可产生第二信号M(1344)，开关矩阵1322将一个或多个第四信号1362、1364组合成第二信号M(1344)。第二信号M(1344)可以行进至DPDT开关M(1351)。DPDT开关M(1351)可以利用另一开关配置来使第二信号M(1344)行进到第二透镜天线1302。LNA M(1354)可以接收第二信号M(1344)以放大弱功率信号1344。LNA M(1354)可以与用于其他通信方向的LNA M(1354)相同或不同。PA驱动器M(1374)和PA M(1384)还可以接收第二信号M(1344)以将信号1344的功率放大到第二透镜天线1302中的目标发射功率。PA驱动器M(1374)和PA M(1384)可以与用于其他通信方向的PA驱动器M(1374)和PA M(1384)相同或不同。一个或多个第二信号1362、1364中的每一者可以行进通过相应的DPDT开关1350、1351以到达第二透镜天线1302。该过程可以应用于其他第二信号和第二波束。因此，第二透镜天线1302可以接收M个第二信号并且向M个AP或UE传送与M个第二信号相对应的M个第二波束。
使用两个透镜天线的全双工路由系统
图14解说了根据本公开的进一步方面的具有两个透镜天线1402、1412的示例性双向全双工路由系统1400。路由系统1400可以包括第一天线1402、第一透镜天线1412、开关矩阵1422和控制器1492、1494。第一天线1402可以包括第二透镜天线1402。第二透镜天线1402、第一透镜天线1412和开关矩阵1422可以与图10到11中详细阐述的开关矩阵1000、1100中的那些相同地操作。
附加地，路由系统1400可以进一步包括第二透镜天线1402和开关矩阵1422之间以用于双向全双工通信的第一一个或多个双工器1404、1405、1406、1407。另外，路由系统1400可以进一步包括开关矩阵1422和第一透镜天线1412之间以用于双向全双工通信的第二一个或多个双工器1414、1415、1416、1417。第一一个或多个双工器1404、1405、1406、1407可以对应于用于一个通信方向的第一一个或多个信号1442、1444和用于一不同通信方向的第二一个或多个信号1443、1445。对于双向全双工通信，第二一个或多个双工器1414、1415、1416、1417可以对应于第三一个或多个信号1462、1464和第四一个或多个信号1463、1465。双工器1404-1407、1414-1417可以通过将发射电路与接收电路隔离同时允许它们共享共用电路或系统来允许双向和双工通信。双工器1404-1407、1414-1417可以包括但不限于传送-接收开关、混合线圈或循环器。
具体地，一对或多对第一双工器1404-1407可以将第二透镜天线1402与开关矩阵1422通信地耦合。在一对第一双工器1404、1405之间，可以存在两个通信信道1442、1443。第一通信信道用于从第二透镜天线1402向开关矩阵1422传送的第一信号1442，并且第二信道用于从开关矩阵1422向第二透镜天线1402传送的第二信号1443。因此，该对双工器中的一个双工器1404可以具有三个端口：用于来自或去往第二透镜天线1402的共享信道的第一端口、用于第一信号1442的第一通信信道的第二端口、以及用于第二信号1443的第二信道的第三端口。该对双工器中的另一双工器1404也可以具有三个端口：用于来自或去往开关矩阵1422的共享信道的第一端口、用于第一信号1442的第一通信信道的第二端口、以及用于第二信号1443的第二信道的第三端口。
一对或多对第二双工器1414-1417可以将开关矩阵1422与第一透镜天线1412通信地耦合。在一对第二双工器1414、1415之间，可以存在两个通信信道1442、1443。第一通信信道用于从开关矩阵1422传送到第一透镜天线1412的第三信号1462，并且第二信道用于从第一透镜天线1412传送到开关矩阵1422的第四信号1463。因此，该对双工器中的一个双工器1414可以具有三个端口：用于来自或去往开关矩阵1422的共享信道的第一端口、用于第三信号1462的第一通信信道的第二端口、以及用于第四信号1463的第二信道的第三端口。该对双工器中的另一双工器1415也可以具有三个端口：用于去往或来自第一透镜天线1412的共享信道的第一端口、用于第三信号1462的第一通信信道的第二端口、以及用于第四信号1463的第二信道的第三端口。
例如，路由系统1400可以将第二透镜天线1402所接收的M个第一波束1432、1434重定向到第一透镜天线1412所传送的N个第三波束1436、1438。第二透镜天线1402可以从对应的M个第一节点接收M个第一波束1432、1434，并且生成与M个第一波束1432、1434相对应的M个第一信号1442、1444。在M个第一信号1442、1444之中，第二透镜天线1402可以向第一双工器1-1(1404)传送第一信号1(1442)。第一双工器1-1(1404)可以具有三个端口：用于从第二透镜天线1402接收第一信号1(1442)的第一端口、用于向开关矩阵1422传送第一信号1(1442)的第二端口、以及用于接收来自开关矩阵1422的第二信号1(1443)的第三端口。第一双工器1-1(1404)可以从第一端口接收第一信号1(1442)并且从第一双工器1(1404)的第二端口向交换机矩阵1442传送第一信号1(1442)。然后，第一LNA 1(1452)可以放大弱信号1442而不会向第一信号1 1442引入噪声或失真。第一双工器1-2(1405)可以接收第一信号1(1442)。第一双工器1-2(1405)还可以具有三个端口：用于向开关矩阵1422传送第一信号1(1442)的第一端口、用于从第二透镜天线1402接收第一信号1(1442)的第二端口、以及用于向第二透镜天线1402传送第二信号1(1443)的第三端口。第一双工器1-2(1405)可以从第二端口接收第一信号1(1442)并且从第一双工器2(1405)的第一端口向开关矩阵1422传送第一信号1(1442)。其他第一波束可以经历与上述相同的过程。因此，第二透镜天线1402可以接收M个第一波束1432、1434并且生成M个第一信号1442、1444，其经过M个第一双工器1-1(1404、1406)和M个第一双工器1-2(1405、1407)。开关矩阵1422可以接收M个第一信号1442、1444。
开关矩阵1422可以将第二透镜天线1402与第一透镜天线1412通信地耦合。控制器1492可以控制开关矩阵1422以将M个第一信号1442、1444与N个第三信号1462、1464通信地耦合。示例性开关矩阵1422在图10到11及以上其对应的描述中详细阐述。
开关矩阵1422可以产生第三信号1(1462)，开关矩阵1422将一个或多个第一信号1442、1444组合成第三信号1(1462)。第三信号1(1462)可以行进至第二双工器1-1(1414)。第二双工器1-1(1414)可以具有三个端口：用于从开关矩阵1422接收第三信号1(1462)的第一端口、用于向第一透镜天线1412传送第三信号1(1462)的第二端口、以及用于从第一透镜天线1412接收第四信号1(1463)的第三端口。第二双工器1-1(1414)可以从第一端口接收第三信号1(1462)并且从第二端口向第一透镜天线1412传送第三信号1(1462)。然后，第一PA驱动器1(1476)和第一PA 1(1486)可以将第三信号1(1462)的功率放大到目标发射功率。第二双工器1-2(1415)可以接收第三信号1(1462)。第二双工器1-2(1415)还可以具有三个端口：用于向第一透镜天线1412传送第三信号1(1462)的第一端口、用于从开关矩阵1422接收第三信号1(1462)的第二端口、以及用于向开关矩阵1422传送第四信号1(1463)的第三端口。第二双工器1-2(1415)可以从第二端口接收第三信号1(1462)并且从第一端口向第一透镜天线1412传送第三信号1(1462)。第一透镜天线1412可以生成与第三信号1(1462)相对应的第三波束1(1436)并且向第三节点1传送第三波束1(1436)。其他第三信号1464可以经历与上述相同的过程。因此，N个第三信号经过N个第二双工器1-1(1414、1416)和N个第二双工器1-2(1415、1417)。第一透镜天线1412可以生成与N个第三信号1462、1464相对应的N个第三波束1436、1438，并且向对应的N个第三节点传送N个第三波束1436、1438。
由于双工器，路由系统1400可以执行全双工路由。因此，路由系统1400也可以同时将波束重定向到不同的通信方向。例如，路由系统1400还可以将第一透镜天线1412所接收的N个第四波束1436、1438定向或重定向到第二透镜天线1402所传送的M个第二波束1432、1434。第一透镜天线1412可以从对应的N个第四节点接收N个第四波束1436、1438，并且生成与N个第四波束1436、1438相对应的N个第四信号1463、1465。在N个第四信号之中，第四信号1(1463)可以行进到第二双工器1-2(1415)。第二双工器1-2(1415)可以具有三个端口：用于从第一透镜天线1412接收第四信号1(1463)的第一端口、用于从开关矩阵1422接收第三信号1(1462)的第二端口、以及用于向开关矩阵1422传送第四信号1(1463)的第三端口。第二双工器1-2(1415)可以从第一端口接收第四信号1并且从第三端口向开关矩阵1442传送第四信号1(1463)。然后，第二LNA 1(1456)可以放大弱信号1463而不会向第四信号1(1463)引入噪声或失真。第二双工器1-1(1414)可以接收第四信号1(1463)。第二双工器1-1(1414)还可以具有三个端口：用于向开关矩阵1422传送第四信号1(1463)的第一端口、用于向第一透镜天线1412传送第三信号1(1462)的第二端口、以及用于从第一透镜天线1412接收第四信号1(1462)的第三端口。第二双工器1-1(1414)可以从第三端口接收第四信号1(1462)并且从第一端口向开关矩阵1422传送第四信号1(1463)。因此，第二双工器1414-1417可以允许用于第三一个或多个信号1462、1464和第四一个或多个信号1463、1465的双向通信。其他第四波束1438可以经历与上述相同的过程。因此，第一透镜天线1412可以接收N个第四波束1436、1438并且生成N个第四信号1463、1465，其经过N个第二双工器1-2(1415、1417)和N个第二双工器1-1(1414，1416)。开关矩阵1422可以接收N个第四信号1463、1465。
开关矩阵1422可以将第二透镜天线1402与第一透镜天线1412通信地耦合。控制器1492可以控制开关矩阵1422以将N个第四信号1463、1465与M个第二信号1443、1445通信地耦合。示例性开关矩阵1422在图10到11及以上其对应的描述中详细阐述。
开关矩阵1422可以产生第二信号1(1443)，开关矩阵1422将一个或多个第四信号1463、1465组合成第二信号1(1443)。第一双工器1-2(1405)可以接收第二信号1(1443)。第一双工器1-2(1405)可以具有三个端口：用于从开关矩阵1422接收第二信号1(1443)的第一端口、用于从第二透镜天线1402接收第一信号1(1442)的第二端口、以及用于向第二透镜天线1402传送第二信号1(1443)的第三端口。第一双工器1-2(1405)可以从第一端口接收第二信号1(1443)并且从第三端口向第二透镜天线1402传送第二信号1(1443)。然后，第二PA驱动器1(1472)和第二PA 1(1482)可以将第二信号1(1443)的功率放大到目标发射功率。第一双工器1-1(1404)可以接收第二信号1(1443)。第一双工器1-1(1404)还可以具有三个端口：用于向第二透镜天线1402传送第二信号1(1443)的第一端口、用于向开关矩阵1422传送第一信号1(1442)的第二端口、以及用于从开关矩阵1422接收第二信号1(1443)的第三端口。第一双工器1(1404)可以从第三端口接收第二信号1(1443)并且从第一端口向第二透镜天线1402传送第二信号1(1443)。因此，第一双工器1404-1407可以允许用于第一一个或多个信号1442、1444和第二一个或多个信号1443、1445的双向通信。第二透镜天线1402可以生成与第二信号1(1433)相对应的第二波束1(1442)并且向第二节点1传送第二波束1(1432)。其他第二信号1445可以经历与上述相同的过程。因此，开关矩阵1422可以传送经过M个第一双工器1-2(1405、1407)和M个第一双工器1-1(1404、1406)的M个第二信号。第二透镜天线1402可以接收M个第二信号并且生成与M个第二信号1443、1445相对应的M个第二波束1432、1434。最后，第二透镜天线1402可以向对应的M个第二节点传送M个第二波束1432、1434。
使用两个透镜天线的双向FDD路由系统
图15解说了根据本公开的进一步方面的具有两个透镜天线1502、1512的示例性双向FDD路由系统1500。路由系统1500可以将一个频带用于一个通信方向并且将另一频带用于不同的通信方向。因此，路由系统1500可以是双向FDD。路由系统1500可以包括第一天线1502、第一透镜天线1512、和控制器1592、1594。第一天线1502可以包括第二透镜天线1502。第二透镜天线1502和第一透镜天线1512可以与图13到14中详细阐述的路由系统1300、1400中的那些组件相同地操作。路由系统1500可以进一步包括第一开关矩阵1522、第二开关矩阵1524、第一一个或多个频域复用器1504、1506、以及第二一个或多个频域复用器1514、1516。
第一开关矩阵1522可以针对一通信方向将第二透镜天线1502与第一透镜天线1512通信地耦合。第一开关矩阵1522可以具有与图10到11中所解说的开关矩阵1000、1100中的那些组件相同的组件。第一开关矩阵1522可以是用于一通信方向的单向开关矩阵。第一开关矩阵1522可以将来自第二透镜天线1502的第一一个或多个信号1542、1544与第三一个或多个信号1562、1564通信地耦合。第一一个或多个信号1542、1544可以对应于第二透镜天线1502从第一一个或多个节点所接收的第一一个或多个波束1532、1534。第三一个或多个信号1562、1564可以对应于第一透镜天线1512向第三一个或多个节点所传送的第三一个或多个波束1536、1538。
第二开关矩阵1524可以针对一通信方向将第一透镜天线1512与第二透镜天线1502通信地耦合。第二开关矩阵1524可以具有与图10到11中所解说的开关矩阵1000、1100中的那些组件相同的组件。第二开关矩阵1524可以是用于与第一开关矩阵不同的通信方向的单向开关矩阵。第二开关矩阵1524可以将来自第一透镜天线1512的第四一个或多个信号1566、1568与第二一个或多个信号1546、1548通信地耦合。第四一个或多个信号1566、1568可以对应于第一透镜天线1512从第四一个或多个节点所接收的第四一个或多个波束1536、1538。第二一个或多个信号1546、1548可以对应于第二透镜天线1502向第二一个或多个节点所传送的第二一个或多个波束1532、1534。
第一一个或多个频域复用器1504、1506可以将第二透镜天线1502与第一开关矩阵1522和第二开关矩阵1524通信地耦合。第一一个或多个频域复用器1504、1506可以对应于第一一个或多个信号1542、1544并且对应于第二一个或多个信号1546、1548。第一一个或多个信号1542、1544和第二一个或多个信号1546、1548可以处于不相交的频带中。
第二一个或多个频域复用器1514、1516可以将第一透镜天线1512与第一开关矩阵1522和第二开关矩阵1524通信地耦合。第二一个或多个频域复用器1514、1516可以对应于第三一个或多个信号1562、1564并且对应于第四一个或多个信号1566、1568。第三一个或多个信号1562、1564和第四一个或多个信号1566、1568也可以处于不相交的频带中。频域复用器1504、1506、1514、1516可以是双工器或频率滤波器。然而，应当领会，频域复用器1504、1506、1514、1516不限于所列出的设备或组件。频域复用器1504、1506、1514、1516可以是用于将频域中的两个信号复用为一个信号的任何设备或组件。频域复用器1504、1506、1514、1516可以实现频域复用。频域复用器1504、1506、1514、1516可以具有三个端口。第一端口中的信号和第二端口中的另一信号处于不同的频带。第一和第二端口中的两个信号被复用到第三端口上。因此，由于第一开关矩阵1522和第二开关矩阵1524以及频域复用器1504、1506、1514、1516，路由系统可以是双向且频分双工的。
例如，路由系统1500可以将第二透镜天线1502所接收的M个第一波束1532、1534定向或重定向到第一透镜天线1512所传送的N个第三波束1536、1538。第二透镜天线1502可以从对应的M个第一节点接收M个第一波束1532、1534，并且生成与M个第一波束1542、1544相对应的M个第一信号1542、1544。在M个第一信号之中，第二透镜天线1502可以向第一频域复用器1(1504)传送第一信号1(1542)。第一频域复用器1(1504)可以具有三个端口：用于从第二透镜天线1502接收第一信号1(1542)的第一端口、用于向第一开关矩阵1522传送第一信号1(1542)的第二端口、以及用于从第二开关矩阵1524接收第二信号1(1546)的第三端口。第一频域复用器1(1504)可以从第一端口接收第一信号1(1542)并且从第二端口向第一开关矩阵1542传送第一信号1(1542)。第一LNA 1(1552)可以放大弱信号1542而不会向第一信号1(1542)引入噪声或失真。然后，第一开关矩阵1522可以接收第一信号1。其他第一波束可以经历与上述相同的过程。因此，第二透镜天线1502可以接收M个第一波束1532、1534并且生成M个第一信号1542、1544，其经过M个第一频域复用器1504、1506。第一开关矩阵1522可以接收M个第一信号1542、1544。
第一开关矩阵1522可以将第二透镜天线1502与第一透镜天线1512通信地耦合。控制器1592可以控制第一开关矩阵1522以将M个第一信号1542、1544与N个第三信号1562、1564通信地耦合。示例性第一开关矩阵1522在图10到11及以上其对应的描述中详细阐述。
第一开关矩阵1522可以产生第三信号1(1562)，第一开关矩阵1522将一个或多个第一信号1542、1544组合成第三信号1(1562)。第一PA驱动器1(1572)和第一PA 1(1582)可以将第三信号1(1562)的功率放大到目标发射功率。然后，第二频域复用器1(1514)可以接收第三信号1(1562)。第二频域复用器1(1514)可以具有三个端口：用于向第一透镜天线1512传送第三信号1(1562)的第一端口、用于从第一开关矩阵1522接收第三信号1(1562)的第二端口、以及用于向第二开关矩阵1524传送第四信号1(1566)的第三端口。然后，第二频域复用器1(1514)可以从第二端口接收第三信号1(1562)，并且从第一端口向第一透镜天线1512传送第三信号1(1562)。其他第三信号可以经历与上述相同的过程。因此，第一开关矩阵1522可以通过N个第二频域复用器1514、1516向第一透镜天线1512传送N个第三信号1562、1564。然后，第一透镜天线1512生成对应于N个第三信号1562、1564的N个第三波束。最后，第一透镜天线1502可以向对应的N个第三节点传送N个第三波束。
同时，路由系统1500也可以同时将波束定向或重定向到不同的通信方向。例如，路由系统1500还可以将第一透镜天线1512所接收的N个第四波束1536、1538重定向到第二透镜天线1502所传送的M个第二波束1532、1534。第一透镜天线1512可以从对应的N个第四节点接收N个第四波束1536、1538，并且生成与N个第四波束1536、1538相对应的N个第四信号1563、1565。在N个第四信号之中，第一透镜天线1512可向第二频域复用器1(1514)传送第四信号1(1566)。第二频域复用器1(1514)可以具有三个端口：用于从第二透镜天线1512接收第四信号1(1566)的第一端口、用于从第一开关矩阵1522接收第三信号1(1462)的第二端口、以及用于向第二开关矩阵1524传送第四信号1(1566)的第三端口。第二频域复用器1(1514)的第一端口可以用于同时传送第三信号1(1562)和接收第四信号1(1566)。第二频域复用器1(1514)可以从第一端口接收第四信号1(1566)并且从第三端口向第二开关矩阵1524传送第四信号1(1566)。第二LNA 1(1556)可以放大弱信号1566而不会向第四信号1(1566)引入噪声或失真。第二开关矩阵1524可以接收第四信号1(1566)。其他第四波束1538和信号1568可以经历与上述相同的过程。因此，第一透镜天线1512可以接收N个第四波束1536、1538并且生成N个第四信号1566、1568，其经过N个第二频域复用器1514、1516。第二开关矩阵1524可以接收N个第四信号1566、1568。
第二开关矩阵1524可以将第一透镜天线1512与第二透镜天线1502通信地耦合。控制器1592可以控制第二开关矩阵1524以将N个第四信号1566、1568与M个第二信号1546、1548通信地耦合。示例性第二开关矩阵1524在图10到11及以上其对应的描述中详细阐述。第二矩阵1524可以是单向开关矩阵。
第二开关矩阵1524可以产生第二信号1(1546)，第二开关矩阵1524将一个或多个第四信号1566、1568组合成第二信号1(1546)。第二PA驱动器1(1576)和第二PA 1(1586)可以将第二信号1(1546)的功率放大到目标发射功率。第一频域复用器1(1504)可以接收第二信号1(1546)。第一频域复用器1(1504)还可以具有三个端口：用于向第二透镜天线1502传送第二信号1(1546)的第一端口、用于向第一开关矩阵1522传送第一信号1(1542)的第二端口、以及用于从第二开关矩阵1524接收第二信号1(1546)的第三端口。第一频域复用器1(1514)的第一端口可以用于同时接收第一信号1(1542)和传送第二信号1(1546)。第一频域复用器1(1504)可以从第三端口接收第二信号1(1546)并且从第一端口向第二透镜天线1502传送第二信号1(1546)。第二透镜天线1502可以生成与第二信号1(1546)相对应的第二波束1(1532)并且向第二节点1传送第二波束1(1532)。其他第二信号1548可以经历与上述相同的过程。因此，第二开关矩阵1524可以传送M个第二信号，该M个第二信号经过M个第一频域复用器1504、1506。第二透镜天线1502可以生成与M个第二信号1546、1548相对应的M个第二波束1532、1534，并且向对应的M个第二节点传送M个第二波束1532、1534。
流程图
图16是解说根据本公开的一些方面的用于无线通信的示例性过程1600的流程图。如下所述，一些或全部所解说的特征可在本公开的范围内在特定实现中省略，并且一些所解说的特征可不被要求用于实现所有实施例。在一些示例中，过程1600可由图4中解说的节点400来执行。在一些示例中，过程1600可由用于执行下述功能或算法的任何合适的设备或装置来执行。
过程1600可以包括以下至少一者：第一路由过程1602或第二路由过程1604。第一路由过程1602可包括框1610、1612、1614和1616，而第二路由过程1604可包括框1620、1622、1624和1626。
在框1610，第一天线702(802、902、1202、1302、1402、1502)可以从第一一个或多个节点752接收第一一个或多个定向波束722，并且生成与第一一个或多个定向波束722相对应的第一一个或多个信号714(845、945、1242、1342、1442、1542)。第一天线702可以包括相控阵列802、902或透镜天线1202、1302、1402、1502。
在框1612，控制器742、816、916、1292、1392、1492、1592可以控制开关矩阵732以将第一一个或多个信号714与第三一个或多个信号716通信地耦合。具体地，控制器742可以控制一个或多个开关1004，其将一个或多个功分器1002与一个或多个功率合路器1006电连接和断开。控制器742可以例如基于以下至少一项来控制开关矩阵732：传送第二或第三一个或多个波束724的第一一个或多个节点的位置、第二或第三一个或多个节点的参考信号、历史路由、或来自基站的一个或多个控制信号。
在框1614，开关矩阵732、831、931、1000、1100、1222、1322、1422、1552可以将第一天线702与第一透镜天线704、836、936、1212、1312、1412、1512通信地耦合。具体地，开关矩阵732可以将第一一个或多个信号714中的每一者与第三一个或多个信号716、848、948、1262、1362、1462、1562中的每一者通信地耦合。第三一个或多个信号716可以对应于传送到第三一个或多个节点754的第三一个或多个波束724、838、938、1236、1336、1436、1536。开关矩阵1000、1100可以包括对应于第一一个或多个信号714的一个或多个功分器1002、1102以及对应于第三一个或多个信号716的一个或多个功率合路器1006、1106。一个或多个功分器1002中的功分器1002可以划分第一一个或多个信号714中的信号并且将经划分信号与一个或多个功率合路器1006中的每一者通信地耦合。该一个或多个功率合路器1006中的一个功率合路器1006可以将来自一组一个或多个功分器1002的经划分信号组合成第三一个或多个信号716中的一个信号。功分器1002和功率合路器1006可以是威尔金森功分器/功率合路器。取决于通信方向，威尔金森功分器/功率合路器可以用作功分器和功率合路器，因为威尔金森功分器/功率合路器是无源且互易的设备。开关矩阵732可以包括用于将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号716通信地耦合的一个或多个开关1004、1005、1106。开关1004可以是SPST开关，以将该一个或多个功分器1002中的一功分器1002与该一个或多个功率合路器1006中的一功率合路器1006通信地耦合。开关1106可以是与功率合路器1106集成的SPMT开关。然而，开关1004不限于SPST开关或SPMT开关。开关1004可以是用于将功分器1002与功率合路器1006连接和断开的任何其他合适的开关。
在框1616，第一透镜天线704可以传送与第三一个或多个信号716相对应的第三一个或多个定向波束724、838、938、1236、1336、1436、1536。第一透镜天线704可以从开关矩阵732接收第三一个或多个信号716并且生成与第三一个或多个信号716相对应的第三一个或多个定向波束724。第一透镜天线704可以包括与第三一个或多个波束724相对应的一个或多个天线端口708、834、934、1214。由于透镜天线特性，每个天线端口被预定成将第三一个或多个波束724中的相应波束指示到特定方向。然而，波束的方向也可以调节。
框1604描述了在与第一路由过程的方向不同的通信方向上的第二路由过程。在框1620，第一透镜天线704可以接收第四一个或多个定向波束728、938、1336、1436、1536并且生成与第四一个或多个定向波束728相对应的第四一个或多个信号718、948、1362、1463、1566。
在框1622，控制器742可以控制开关矩阵732或第二开关矩阵1524以将第四一个或多个信号718与第二一个或多个信号720通信地耦合。具体地，控制器742可以控制一个或多个开关，其将一个或多个功分器1006与一个或多个功率合路器1002电连接和断开。控制器742可以基于例如以下至少一项来控制开关矩阵732或第二开关矩阵1524：传送第二或第三一个或多个波束726的第二一个或多个节点的位置、第二或第三一个或多个节点的参考信号、历史路由、或来自基站的一个或多个控制信号。
在框1624，开关矩阵732可以将第一天线702与第一透镜天线704通信地耦合。对于该通信方向，第二开关矩阵1524可以用于FDD。具体地，开关矩阵732可以将第四一个或多个信号718中的每一者与第二一个或多个信号720、945、1342、1443中的每一者通信地耦合。第二开关矩阵1524可以将第四一个或多个信号1566中的每一者与第二一个或多个信号1546中的每一者通信地耦合。第二一个或多个信号720可以对应于传送到第二一个或多个节点756的第二一个或多个波束726。开关矩阵732和第二开关矩阵1524可以包括对应于第四一个或多个信号718的一个或多个功分器1006、1106以及对应于第二一个或多个信号720的一个或多个功率合路器1002、1102。该一个或多个功分器1006中的功分器1006可以划分第四一个或多个信号718的信号并且将经划分信号与一个或多个功率合路器1002中的每一者通信地耦合。该一个或多个功率合路器1002中的一个功率合路器1002可以将来自一组一个或多个功分器的经划分信号组合成第二一个或多个信号720中的一个信号。这里，功分器1006可以是第一路由过程中的功率合路器1006，而功率合路器1002可以是第一路由过程中的功分器1002。功分器1006和功率合路器1002可以是威尔金森功分器/功率合路器。开关矩阵732或第二开关矩阵1524可包括用于将第四一个或多个信号718与第二一个或多个信号720通信地耦合的一个或多个开关1005。开关1005可以是SPST开关，以将该一个或多个功分1006中的一功分器1006与该一个或多个功率合路器1002中的一个功率合路器1002通信地耦合。开关1106可以是与功率合路器1106集成的SPMT开关。然而，开关1005不限于SPST开关或SPMT开关。该开关可以是用于将功分器与功率合路器连接和断开的任何其他合适的开关。
在框1626，第一天线702可以传送与第二一个或多个信号720相对应的第二一个或多个定向波束726、1332、1432、1532。第一天线702可以包括相控阵列901或透镜天线1302、1402、1502。第一天线702可以从开关矩阵732或第二开关矩阵1524接收第二一个或多个信号720，并且生成与第二一个或多个信号720相对应的第二一个或多个定向波束726。
具有各种特征的进一步示例
在以下经编号示例中描述了各实现示例：
示例1：一种用于无线通信的节点，包括：通信地耦合在第一天线和第一透镜天线之间的开关矩阵，其中第一天线被配置成用于以下至少一项：接收第一一个或多个定向波束，并且生成与第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号，或者传送与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束，并且其中第一透镜天线被配置成用于以下至少一项：传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束，或者接收第四一个或多个定向波束，并且生成与第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；以及控制器，其被配置成控制开关矩阵以用于以下至少一项：将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合，或者将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
示例2：如示例1的节点，其中开关矩阵包括用于以下至少一项的一个或多个开关：将第一一个或多个信号中的每一者与第三一个或多个信号中的每一者通信地耦合，或者将第四一个或多个信号中的每一者与第二一个或多个信号中的每一者通信地耦合。
示例3：如示例1至2的节点，其中控制器被配置成基于以下至少一项来控制开关矩阵：传送第二或第三一个或多个波束的一个或多个节点的位置、第二或第三一个或多个节点的参考信号、历史路由、或来自基站的一个或多个控制信号。
示例4：如示例1至3的节点，其中第一天线包括相控阵列，该相控阵列用于接收第一一个或多个定向波束中的一波束并且生成第一一个或多个信号中的一信号，该信号对应于该波束，其中开关矩阵将相控阵列与第一透镜天线通信地耦合，其中控制器被配置成控制开关矩阵以将该信号与第三一个或多个信号通信地耦合，并且其中第一透镜天线传送第三一个或多个定向波束。
示例5：如示例1至3的节点，其中第一天线包括用于以下至少一项的相控阵列：接收第一一个或多个定向波束中的第一定向波束并且生成第一一个或多个信号中的第一信号，该第一信号对应于该波束，或者传送所述第二一个或多个定向波束中的第二定向波束，该第二定向波束对应于第二一个或多个信号中的第二信号，其中该节点进一步包括通信地耦合在在相控阵列和开关矩阵之间以用于双向通信的开关，并且其中该控制器被配置成控制开关矩阵以用于以下至少一项：将第一信号与第三一个或多个信号通信地耦合，或者将第四一个或多个信号与该第二信号通信地耦合。
示例6：如示例1至3的节点，其中第一天线包括第二透镜天线，该第二透镜天线用于接收第一一个或多个定向波束并且生成与第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号，其中第一透镜天线被配置成传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束，并且其中控制器被配置成控制开关矩阵以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。
示例7：如示例1至3的节点，其中第一天线包括第二透镜天线，该节点进一步包括通信地耦合在第二透镜天线和开关矩阵之间以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的一个或多个开关。
示例8：如示例1至3的节点，其中第一天线包括第二透镜天线，该节点进一步包括：通信地耦合在第二透镜天线和开关矩阵之间以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的第一一个或多个双工器；以及通信地耦合在第一透镜天线和开关矩阵之间以用于对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号的双向通信的第二一个或多个双工器。
示例9：如示例1至3的节点，其中第一天线包括第二透镜天线，其中该节点进一步包括通信地耦合在第二透镜天线和第一透镜天线之间的第二开关矩阵，并且其中该控制器被配置成以下至少一项：控制第二开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合，或者控制开关矩阵以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。
示例10：如示例1至3和9的节点，进一步包括：第一一个或多个频域复用器，其将第二透镜天线与对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号通信地耦合；以及第二一个或多个频域复用器，其将第一透镜天线与对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号通信地耦合。
示例11：一种用于无线通信的节点，包括：用于将第一天线与第一透镜天线通信地耦合的第一装置，其中第一天线被配置成用于以下至少一项：接收第一一个或多个定向波束，并且生成与第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号，或者传送与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束，并且其中第一透镜天线被配置成用于以下至少一项：传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束，或者接收第四一个或多个定向波束，并且生成与第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；以及第二装置，其用于控制用于将第一天线与第一透镜天线通信地耦合的第一装置以进行以下至少一项：将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合，或者将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
示例12：如示例11的节点，其中第一装置包括用于以下至少一项的一个或多个开关：将第一一个或多个信号中的每一者与第三一个或多个信号中的每一者通信地耦合，或者将第四一个或多个信号中的每一者与第二一个或多个信号中的每一者通信地耦合。
示例13：如示例11至12的节点，其中第一天线包括第二透镜天线，该第二透镜天线用于接收第一一个或多个定向波束并且生成与第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号，其中第一透镜天线被配置成传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束，并且其中第二装置用于控制第一装置以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。
示例14：如示例11至12的节点，其中第一天线包括第二透镜天线，该节点进一步包括用于将第二透镜天线与第一装置通信地耦合以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的第三一个或多个装置。
示例15：如示例11至12的节点，其中第一天线包括第二透镜天线，该节点进一步包括：用于将第二透镜天线与第一装置通信地耦合以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的第四一个或多个装置；以及用于将第一透镜天线与第一装置通信地耦合以用于对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号的双向通信的第五一个或多个装置。
示例16：如示例11至12的节点，其中第一天线包括第二透镜天线，该节点进一步包括用于将第二透镜天线与第一透镜天线通信地耦合的第六装置，并且其中第二装置被配置成用于以下至少一者：控制第一装置以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合，或者控制第一装置以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。
示例17：如示例11至12和16的节点，进一步包括：用于将第二透镜天线与对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号通信地耦合的第七一个或多个装置；以及用于将第一透镜天线与对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号通信地耦合的第八一个或多个装置。
示例18：一种用于无线通信的方法，包括：从第一天线接收第一一个或多个定向波束；生成对应于第一一个或多个定向波束的第一一个或多个信号；传送来自第一透镜天线的与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束；由开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制开关矩阵以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。
示例19：如示例18所述的方法，进一步包括：从第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；生成对应于第四一个或多个定向波束的第四一个或多个信号；传送来自第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；确定第二一个或多个方向以传送第二一个或多个定向波束；由开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
示例20：如示例19方法，其中开关矩阵包括一个或多个开关，其中控制开关矩阵以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合包括：控制该一个或多个开关以将第一一个或多个信号中的每一者与第三一个或多个信号中的每一者通信地耦合，其中控制开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合包括：控制该一个或多个开关以将第四一个或多个信号中的每一者与第二一个或多个信号中的每一者通信地耦合。
示例21：如示例19方法，其中第一天线包括第二透镜天线，该方法进一步包括：由一个或多个开关将第二透镜天线与开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信；以及由该一个或多个开关将该开关矩阵与第二透镜天线通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信。
示例22：如示例19方法，其中第一天线包括第二透镜天线，该方法进一步包括：由第一一个或多个双工器将第二透镜天线与开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信；以及由第二一个或多个双工器将第一透镜天线与开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号的双向通信。
示例23：如示例18方法，其中第一天线包括第二透镜天线，该方法进一步包括：从第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；生成对应于第四一个或多个定向波束的第四一个或多个信号；传送来自第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；确定第二一个或多个方向以传送第二一个或多个定向波束；由第二开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制第二开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
示例24：如示例19和23的方法，进一步包括：由第一一个或多个频域复用器将第二透镜天线与对应的第一一个或多个信号通信地耦合；由第二一个或多个频域复用器将第一透镜天线与对应的第三一个或多个信号通信地耦合；由第二一个或多个频域复用器将第一透镜天线与对应的第四一个或多个信号通信地耦合；以及由第一一个或多个频域复用器将第二透镜天线与对应的第二一个或多个信号通信地耦合。
示例25：一种用于无线通信的节点，包括：处理器；收发机，该收发机被通信地耦合到处理器；存储器，该存储器被通信地耦合到处理器；以及开关矩阵，该开关矩阵通信地耦合到该收发机和该处理器，其中该处理器和该存储器被配置成：从第一天线接收第一一个或多个定向波束；生成对应于第一一个或多个定向波束的第一一个或多个信号；传送来自第一透镜天线的与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束；由开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制开关矩阵以将第一一个或多个信号与第三一个或多个信号通信地耦合。
示例26：如示例25的方法，其中该处理器和该存储器被进一步配置成：从第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；生成对应于第四一个或多个定向波束的第四一个或多个信号；传送来自第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；由开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
示例27：如示例26的方法，进一步包括一个或多个开关，其中第一天线包括第二透镜天线，其中该处理器和该存储器被进一步配置成：由一个或多个开关将第二透镜天线与开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信；以及由该一个或多个开关将该开关矩阵与第二透镜天线通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信。
示例28：如示例26的节点，进一步包括：第一一个或多个双工器；以及第二一个或多个双工器，其中第一天线包括第二透镜天线，其中该处理器和该存储器被进一步配置成：由第一一个或多个双工器将第二透镜天线与开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信；以及由第二一个或多个双工器将第一透镜天线与开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号的双向通信。
示例29：如示例25的方法，其中第一天线包括第二透镜天线，其中该处理器和该存储器被进一步配置成：从第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；生成对应于第四一个或多个定向波束的第四一个或多个信号；传送来自第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；由第二开关矩阵将第一天线与第一透镜天线通信地耦合；以及控制第二开关矩阵以将第四一个或多个信号与第二一个或多个信号通信地耦合。
示例30：如示例25和29的节点，进一步包括：第一一个或多个频域复用器；以及第二一个或多个频域复用器，其中该处理器和该存储器被进一步配置成：由第一一个或多个频域复用器将第二透镜天线与对应的第一一个或多个信号通信地耦合；由第二一个或多个频域复用器将第一透镜天线与对应的第三一个或多个信号通信地耦合；由第二一个或多个频域复用器将第一透镜天线与对应的第四一个或多个信号通信地耦合；以及由第一一个或多个频域复用器将第二透镜天线与对应的第二一个或多个信号通信地耦合。
已参照示例性实现给出了无线通信网络的若干方面。如本领域技术人员将容易领会的，贯穿本公开所描述的各种方面可被扩展到其他电信系统、网络架构和通信标准。
作为示例，各种方面可在由3GPP定义的其他系统内实现，诸如长期演进(LTE)、演进型分组系统(EPS)、通用移动电信系统(UMTS)、和/或全球移动系统(GSM)。各种方面还可被扩展到由第三代伙伴项目2(3GPP2)所定义的系统，诸如CDMA2000和/或演进数据优化(EV-DO)。其他示例可在采用IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、超宽带(UWB)、蓝牙的系统和/或其他合适系统内实现。所采用的实际的电信标准、网络架构和/或通信标准将取决于具体应用和加诸于系统的总体设计约束。
在本公开内，措辞“示例性”用于意指“用作示例、实例、或解说”。在本文中被描述为“示例性”的任何实现或方面不必被解释为优于或胜过本公开的其他方面。同样，术语“方面”不要求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。术语“耦合”在本文中被用来指两个对象之间的直接或间接耦合。例如，如果对象A物理地接触对象B，且对象B接触对象C，则对象A和C仍可被认为是彼此耦合的——即便它们并非彼此直接物理接触。例如，第一对象可以耦合到第二对象，即便第一对象从不直接与第二对象物理接触。术语“电路”和“电路系统”被宽泛地使用且意在包括电子器件和导体的硬件实现以及信息和指令的软件实现两者，这些电子器件和导体在被连接和配置时使得能够执行本公开中所描述的功能而在电子电路的类型上没有限制，这些信息和指令在由处理器执行时使得能够执行本公开中所描述的各功能。
图1-图16中所解说的组件、步骤、特征和/或功能中的一者或多者可被重新编排和/或组合成单个组件、步骤、特征或功能，或者实施在若干组件、步骤或功能中。还可添加附加的元件、组件、步骤、和/或功能而不会脱离本文中所公开的新颖性特征。图1-16中所解说的装备、设备和/或组件可被配置成执行本文中所描述的方法、特征或步骤中的一者或多者。本文中所描述的新颖算法还可被高效地实现在软件中和/或嵌入在硬件中。
将理解，所公开的方法中各步骤的具体次序或阶层是示例性过程的解说。基于设计偏好，将理解，可以重新编排这些方法中各步骤的具体次序或阶层。所附方法权利要求以样本次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或阶层，除非在本文中有特别叙述。
提供先前描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各个方面。对这些方面的各种修改将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。由此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示出的各方面，而是应被授予与权利要求的语言相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述并非旨在表示“有且仅有一个”——除非特别如此声明，而是旨在表示“一个或多个”。除非特别另外声明，否则术语“一些/某个”指的是一个或多个。引述一列项目“中的至少一个”的短语指代这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，a、b或c“中的至少一者”旨在涵盖：a；b；c；a和b；a和c；b和c；以及a、b和c。本公开通篇描述的各种方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文所公开的任何内容都不旨在捐献于公众，无论此类公开内容是否明确记载在权利要求书中。

Claims (30)

1.一种用于无线通信的节点，包括：
通信地耦合在第一天线和第一透镜天线之间的开关矩阵，其中所述第一天线被配置成用于以下至少一项：
接收第一一个或多个定向波束，并且生成与所述第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号，或者
传送与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束，并且
其中所述第一透镜天线被配置成用于以下至少一项：
传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束，或者
接收第四一个或多个定向波束，并且生成与所述第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；以及
控制器，所述控制器被配置成控制所述开关矩阵以用于以下至少一项：
将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合，或者
将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合。
2.如权利要求1所述的节点，其中所述开关矩阵包括用于以下至少一项的一个或多个开关：
将所述第一一个或多个信号中的每一者与所述第三一个或多个信号中的每一者通信地耦合，或者
将所述第四一个或多个信号中的每一者与所述第二一个或多个信号中的每一者通信地耦合。
3.如权利要求1所述的节点，其中所述控制器被配置成基于以下至少一项来控制所述开关矩阵：传送第二或第三一个或多个波束的一个或多个节点的位置、第二或第三一个或多个节点的参考信号、历史路由、或来自基站的一个或多个控制信号。
4.如权利要求1所述的节点，其中所述第一天线包括相控阵列，所述相控阵列用于接收所述第一一个或多个定向波束中的一波束并且生成所述第一一个或多个信号中的一信号，所述信号对应于所述波束，
其中所述开关矩阵将所述相控阵列与所述第一透镜天线通信地耦合，
其中所述控制器被配置成控制所述开关矩阵以将所述信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合，并且
其中所述第一透镜天线传送所述第三一个或多个定向波束。
5.如权利要求1所述的节点，
其中所述第一天线包括用于以下至少一项的相控阵列：
接收所述第一一个或多个定向波束中的第一定向波束并且生成所述第一一个或多个信号中的第一信号，所述第一信号对应于该波束，或者
传送所述第二一个或多个定向波束中的第二定向波束，所述第二定向波束对应于所述第二一个或多个信号中的第二信号，
其中所述节点进一步包括通信地耦合在所述相控阵列和所述开关矩阵之间以用于双向通信的开关，并且
其中所述控制器被配置成控制所述开关矩阵以用于以下至少一项：
将所述第一信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合，或者
将所述第四一个或多个信号与所述第二信号通信地耦合。
6.如权利要求1所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，所述第二透镜天线用于接收所述第一一个或多个定向波束并且生成与所述第一一个或多个定向波束相对应的所述第一一个或多个信号，
其中所述第一透镜天线被配置成传送与所述第三一个或多个信号相对应的所述第三一个或多个定向波束，并且
其中所述控制器被配置成控制所述开关矩阵以将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合。
7.如权利要求1所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
所述节点进一步包括通信地耦合在所述第二透镜天线和所述开关矩阵之间以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的一个或多个开关。
8.如权利要求1所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
所述节点进一步包括：
通信地耦合在所述第二透镜天线和所述开关矩阵之间以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的第一一个或多个双工器；以及
通信地耦合在所述第一透镜天线和所述开关矩阵之间以用于对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号的双向通信的第二一个或多个双工器。
9.如权利要求1所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
其中所述节点进一步包括通信地耦合在所述第二透镜天线和所述第一透镜天线之间的第二开关矩阵，并且
其中所述控制器被配置成以下至少一项：
控制所述第二开关矩阵以将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合，或者
控制所述开关矩阵以将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合。
10.如权利要求9所述的节点，进一步包括：
第一一个或多个频域复用器，所述第一一个或多个频域复用器将所述第二透镜天线与对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号通信地耦合；以及
第二一个或多个频域复用器，所述第二一个或多个频域复用器将所述第一透镜天线与对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号通信地耦合。
11.一种用于无线通信的节点，包括：
第一装置，所述第一装置用于将第一天线与第一透镜天线通信地耦合，其中所述第一天线被配置成用于以下至少一者：
接收第一一个或多个定向波束，并且生成与所述第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号，或者
传送与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束，并且
其中所述第一透镜天线被配置成用于以下至少一项：
传送与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束，或者
接收第四一个或多个定向波束，并且生成与所述第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；以及
第二装置，所述第二装置用于控制用于将所述第一天线与所述第一透镜天线通信地耦合的所述第一装置以用于以下至少一项：
将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合，或者
将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合。
12.如权利要求11所述的节点，其中所述第一装置包括用于以下至少一项的一个或多个开关：
将所述第一一个或多个信号中的每一者与所述第三一个或多个信号中的每一者通信地耦合，或者
将所述第四一个或多个信号中的每一者与所述第二一个或多个信号中的每一者通信地耦合。
13.如权利要求11所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，所述第二透镜天线用于接收所述第一一个或多个定向波束并且生成与所述第一一个或多个定向波束相对应的所述第一一个或多个信号，
其中所述第一透镜天线被配置成传送与所述第三一个或多个信号相对应的所述第三一个或多个定向波束，并且
其中所述第二装置用于控制所述第一装置以将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合。
14.如权利要求11所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
所述节点进一步包括用于将所述第二透镜天线与所述第一装置通信地耦合以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的第三一个或多个装置。
15.如权利要求11所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
所述节点进一步包括：
用于将所述第二透镜天线与所述第一装置通信地耦合以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信的第四一个或多个装置；以及
用于将所述第一透镜天线与所述第一装置通信地耦合以用于对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号的双向通信的第五一个或多个装置。
16.如权利要求11所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
所述节点进一步包括用于将所述第二透镜天线与所述第一透镜天线通信地耦合的第六装置，并且
其中所述第二装置被配置成用于以下至少一者：
控制所述第一装置以将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合，或者
控制所述第一装置以将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合。
17.如权利要求16所述的节点，进一步包括：
用于将所述第二透镜天线与对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号通信地耦合的第七一个或多个装置；以及
用于将所述第一透镜天线与对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号通信地耦合的第八一个或多个装置。
18.一种用于无线通信的方法，包括：
从第一天线接收第一一个或多个定向波束；
生成与所述第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号；
传送来自第一透镜天线的与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束；
由开关矩阵将所述第一天线与所述第一透镜天线通信地耦合；以及
控制所述开关矩阵以将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括：
从所述第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；
生成与所述第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；
传送来自所述第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；
确定第二一个或多个方向以传送所述第二一个或多个定向波束；
由所述开关矩阵将所述第一天线与所述第一透镜天线通信地耦合；以及
控制所述开关矩阵以将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述开关矩阵包括一个或多个开关，
其中控制所述开关矩阵以将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合包括：控制所述一个或多个开关以将所述第一一个或多个信号中的每一者与所述第三一个或多个信号中的每一者通信地耦合，
其中控制所述开关矩阵以将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合包括：控制所述一个或多个开关以将所述第四一个或多个信号中的每一者与所述第二一个或多个信号中的每一者通信地耦合。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
所述方法进一步包括：
由一个或多个开关将所述第二透镜天线与所述开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信；以及
由所述一个或多个开关将所述开关矩阵与所述第二透镜天线通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信。
22.如权利要求19所述的方法，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
所述方法进一步包括：
由第一一个或多个双工器将所述第二透镜天线与所述开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信；以及
由第二一个或多个双工器将所述第一透镜天线与所述开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号的双向通信。
23.如权利要求18所述的方法，其中所述第一天线包括第二透镜天线，
所述方法进一步包括：
从所述第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；
生成与所述第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；
传送来自所述第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；
确定第二一个或多个方向以传送所述第二一个或多个定向波束；
由第二开关矩阵将所述第一天线与所述第一透镜天线通信地耦合；以及
控制所述第二开关矩阵以将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括：
由第一一个或多个频域复用器将所述第二透镜天线与对应的第一一个或多个信号通信地耦合；
由第二一个或多个频域复用器将所述第一透镜天线与对应的第三一个或多个信号通信地耦合；
由所述第二一个或多个频域复用器将所述第一透镜天线与对应的第四一个或多个信号通信地耦合；以及
由所述第一一个或多个频域复用器将所述第二透镜天线与对应的第二一个或多个信号通信地耦合。
25.一种用于无线通信的节点，包括：
处理器；
收发机，所述收发机被通信地耦合到所述处理器；
存储器，所述存储器被通信地耦合到所述处理器；以及
开关矩阵，所述开关矩阵通信地耦合到所述收发机和所述处理器，
其中所述处理器和所述存储器被配置成：
从第一天线接收第一一个或多个定向波束；
生成与所述第一一个或多个定向波束相对应的第一一个或多个信号；
传送来自第一透镜天线的与第三一个或多个信号相对应的第三一个或多个定向波束；
由所述开关矩阵将所述第一天线与所述第一透镜天线通信地耦合；以及
控制所述开关矩阵以将所述第一一个或多个信号与所述第三一个或多个信号通信地耦合。
26.如权利要求25所述的节点，其中所述处理器和所述存储器被进一步配置成：
从所述第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；
生成与所述第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；
传送来自所述第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；
由所述开关矩阵将所述第一天线与所述第一透镜天线通信地耦合；以及
控制所述开关矩阵以将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合。
27.如权利要求26所述的节点，进一步包括一个或多个开关，
其中所述第一天线包括第二透镜天线，
其中所述处理器和所述存储器被进一步配置成：
由一个或多个开关将所述第二透镜天线与所述开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信；以及
由所述一个或多个开关将所述开关矩阵与所述第二透镜天线通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信。
28.如权利要求26所述的节点，进一步包括：
第一一个或多个双工器；以及
第二一个或多个双工器，
其中所述第一天线包括第二透镜天线，
其中所述处理器和所述存储器被进一步配置成：
由所述第一一个或多个双工器将所述第二透镜天线与所述开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第一一个或多个信号和对应的第二一个或多个信号的双向通信；以及
由所述第二一个或多个双工器将所述第一透镜天线与所述开关矩阵通信地耦合，以用于对应的第三一个或多个信号和对应的第四一个或多个信号的双向通信。
29.如权利要求25所述的节点，其中所述第一天线包括第二透镜天线，其中所述处理器和所述存储器被进一步配置成：
从所述第一透镜天线接收第四一个或多个定向波束；
生成与所述第四一个或多个定向波束相对应的第四一个或多个信号；
传送来自所述第一天线的与第二一个或多个信号相对应的第二一个或多个定向波束；
由第二开关矩阵将所述第一天线与所述第一透镜天线通信地耦合；以及
控制所述第二开关矩阵以将所述第四一个或多个信号与所述第二一个或多个信号通信地耦合。
30.如权利要求29所述的节点，进一步包括：
第一一个或多个频域复用器；以及
第二一个或多个频域复用器，
其中所述处理器和所述存储器被进一步配置成：
由所述第一一个或多个频域复用器将所述第二透镜天线与对应的第一一个或多个信号通信地耦合；
由所述第二一个或多个频域复用器将所述第一透镜天线与对应的第三一个或多个信号通信地耦合；
由所述第二一个或多个频域复用器将所述第一透镜天线与对应的第四一个或多个信号通信地耦合；以及
由所述第一一个或多个频域复用器将所述第二透镜天线与对应的第二一个或多个信号通信地耦合。
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