CN117837226A - 基于极化分集的天线阵列增益设置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供用于基于极化分集来选择天线功率电平的方法、设备和系统。例如,无线通信设备可基于无线通信设备的极化分集设置来分别确定第一组一个或多个天线的第一发射功率电平和第二组一个或多个天线的第二发射功率电平,该极化分集设置基于该第一组天线的第一取向与该第二组天线的第二取向正交。该无线通信设备可使用该第一组天线以该第一发射功率电平向目标设备发射第一信号,并且使用该第二组天线以该第二发射功率电平向目标设备发射第二信号。基于该第一取向与该第二取向正交,该第一信号与该第二信号交叉极化。
Description
技术领域
本公开整体涉及无线通信,并且更具体地涉及用于在具有功率或功率谱密度(PSD)限制的信道中操作的多输入多输出(MIMO)和智能天线系统的功率传输管理。
相关技术的描述
无线局域网(WLAN)可由提供共享无线通信介质以供多个客户端设备(也被称为无线站(STA))使用的一个或多个无线接入点(AP)形成。遵循电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准族的WLAN的基本构建块是由AP管理的基本服务集(BSS)。每个BSS由AP所宣告的基本服务集标识符(BSSID)来标识。AP周期性地广播信标帧以使AP的无线射程内的任何STA能够建立或维持与WLAN的通信链路。
当诸如AP或STA的无线通信设备具有要发射的数据时,无线通信设备传输可能经受功率限制。此类传输限制可包括功率谱密度限制以及有效全向辐射功率(EIRP)限制。对于天线阵列,功率限制可基于在给定信道中在所有天线上发射的总功率,并且可进一步基于不同天线上的传输是相关的还是不相关的。因为发射功率直接与关键设备特性(诸如供设备接收来自接入点(AP)或无线站(STA)的传输的覆盖区域)相关联,所以与功率传输相关联的增益设置的选择可极大地影响设备性能。
概述
本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新性方面,其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。
本公开中所描述的主题内容的一个创新性方面可在一种用于无线通信的方法中实现。该方法包括:基于无线通信设备的极化分集设置来确定第一组一个或多个天线的第一发射功率电平和第二组一个或多个天线的第二发射功率电平,该极化分集设置基于该第一组一个或多个天线的第一取向与该第二组一个或多个天线的第二取向正交;使用第一组一个或多个天线以第一发射功率电平向目标设备发射第一信号;以及使用该第二组一个或多个天线以该第二发射功率电平向该目标设备发射第二信号,基于该第一取向与该第二取向正交,该第一信号与该第二信号交叉极化。
本公开中描述的主题内容的另一创新性方面可以在一种无线通信设备中实现。该无线通信设备包括:至少一个调制解调器;第一组一个或多个天线,该第一组一个或多个天线通信地耦合到至少一个调制解调器并且具有第一取向;第二组一个或多个天线,该第二组一个或多个天线通信地耦合到至少一个调制解调器并且具有与第一取向正交的第二取向;至少一个处理器,该至少一个处理器与该至少一个调制解调器通信地耦合;和与该至少一个处理器通信地耦合并存储处理器可读代码的至少一个存储器,该处理器可读代码在由该至少一个处理器结合该至少一个调制解调器执行时被配置为:基于该无线通信设备的极化分集设置来确定该第一组一个或多个天线的第一发射功率电平和该第二组一个或多个天线的第二发射功率电平,该极化分集设置基于该第一组一个或多个天线的该第一取向与该第二组一个或多个天线的该第二取向正交;使用第一组一个或多个天线以第一发射功率电平向目标设备发射第一信号;以及使用该第二组一个或多个天线以该第二发射功率电平向该目标设备发射第二信号,基于该第一取向与该第二取向正交,该第一信号与该第二信号交叉极化。
在一些实现中,该方法和无线通信设备可被配置为:确定一个或多个通信的极化分集设置,该极化分集设置指示该第一信号和该第二信号是交叉极化信号;至少部分地通过将第一组一个或多个天线和第二组一个或多个天线指派给一个或多个通信来确定一个或多个通信的天线指派;以及基于该极化分集设置和该天线指派来选择该第一组一个或多个天线的该第一发射功率电平和该第二组一个或多个天线的该第二发射功率电平。
在一些实现中,该方法和无线通信设备可被配置为:基于该天线指派来确定该第一组一个或多个天线的第一阵列增益;基于天线指派来确定第二组一个或多个天线的第二阵列增益;以及基于该第一阵列增益来确定该第一组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平,并且基于该第二阵列增益来确定该第二组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平。
附加方面包括在以下详细描述中。
附图说明
本公开中所描述的主题内容的一个或多个方面的详情在附图及以下描述中阐述。然而,附图仅解说了本公开的一些典型方面,并且因此不被认为限制其范围。其他特征、方面和优点将从该描述、附图和权利要求书中变得明了。
图1示出了可用于实现本文描述的方面的示例无线通信网络的示意图。
图2A示出了可用于接入点(AP)与一个或多个站(STA)之间的通信的示例协议数据单元(PDU)。
图2B示出了图2A的PDU中的示例字段。
图3A示出了可用于AP与一个或多个STA之间的通信的示例PHY层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)。
图3B示出了可用于AP与一个或多个STA之间的通信的另一示例PPDU。
图4示出了可用于实现本文描述的方面的示例无线通信设备的框图。
图5A示出了可用于实现本文描述的方面的示例接入点(AP)的框图。
图5B示出了可用于实现本文描述的方面的示例站(STA)的框图。
图6例示了根据本文描述的方面的来自设备中的天线的正交传输的方面。
图7A示出了根据本文描述的一些方面的可用于管理设备传输的网络接口的示例层,包括物理(PHY)层和媒体接入控制(MAC)层。
图7B示出了根据本文描述的方面的用于支持基于极化分集来选择功率电平的硬件和固件组件之间的交互的示例方面。
图8示出了例示根据本文描述的方面的用于基于极化分集来选择天线功率电平的示例过程的流程图。
图9A示出了例示根据本文描述的方面的用于基于极化分集来选择天线功率电平的示例过程的流程图。
图9B示出了根据一些实现的支持天线阵列增益设置的示例无线通信设备的框图。
图10例示了根据本文描述的各方面的具有被配置用于极化分集的天线的示例设备。
图11A例示了根据一些实现的被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的设备的方面。
图11B例示了根据一些实现的被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的设备的方面。
图12例示了根据一些实现的包括被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的发射设备和被配置为从发射设备接收传输的接收设备的系统操作。
图13例示了根据本文描述的各方面的具有被配置用于极化分集的天线阵列的示例设备。
图14例示了根据一些实现的被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的设备的方面。
图15例示了根据一些实现的包括被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的发射设备和被配置为从发射设备接收传输的接收设备的系统操作。
各个附图中相似的附图标记和命名指示相似要素。
详细描述
以下描述针对某些特定的示例以旨在描述本公开的各方面。然而,本领域普通技术人员将容易认识到,本文中的教导可按众多不同方式来应用。所描述的一些或全部示例可以在能够根据电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准、IEEE 802.15标准、如由蓝牙特别兴趣小组(SIG)定义的蓝牙标准、或由第三代伙伴项目(3GPP)发布的长期演进(LTE)、3G、4G或5G(新无线电(NR))标准等中的一者或多者来传送和接收射频(RF)信号的任何设备、系统或网络中实现。所描述的方面可以在能够根据以下技术或技艺中的一种或多种来传送和接收RF信号的任何设备、系统或网络中实现:码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)、单用户(SU)多输入多输出(MIMO)和多用户(MU)MIMO。所描述的方面还可以使用适合于在无线个域网(WPAN)、无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、或物联网(IOT)网络中的一者或多者中使用的其他无线通信协议或RF信号来实现。
上述无线通信系统经受对系统中的设备所发射的功率量的监管限制。此类限制可包括对发射到频率信道中的功率量的特定限制(例如,功率谱密度限制)以及对由天线辐射的功率的限制(例如,有效全向辐射功率(EIRP))。对于天线阵列或多天线系统,针对此类功率限制考虑由每个天线辐射到给定信道中的功率。对于同时发射的不同天线上的高度相关信号,发射器必须减小每个天线的功率以满足功率谱密度(PSD)和EIRP限制,因为相关信号可能组合以超过限制。经波束成形或受操纵的信号是在共享时间段期间发射的相关信号的示例,其导致每个天线的功率传输的减小。功率限制导致来自MIMO传输的性能增益的某些方面被无效化,因为因使用多个天线导致的天线阵列增益与个体天线偏移了减小的功率以满足PSD和EIRP限制。
相比之下,其中信号中的数据不在统计上相关(例如,不相关)的独立信号不以与相关信号相同的方式在无线传输介质中组合,并且因此在与不相关信号匹配时,上述对天线阵列的PSD和EIRP限制与更高天线阵列增益设置和更高发射功率相关联。此外,当阵列中的天线相互正交时(例如,在彼此不同的几何结构中发射,诸如在笛卡尔坐标系的正交x、y和z平面中),信号可被视为不相关的,即使信号的数据相同或在统计上高度类似。当信号从环境中的表面反射时,信号失去其极化。极化的损失允许信号作为相关信号在目标设备处被接收(例如,在反射之后),而信号在发射设备处是不相关的(例如,在反射之前)。
各方面一般涉及由无线通信设备(例如,接入点(AP)或站(STA))使用相互正交MIMO天线系统以用于从无线通信设备处的相互正交天线发射交叉极化信号(也被称为正交极化信号)。例如,无线通信设备可使用交叉极化信号以用于执行波束成形或操纵。在一些示例中,无线通信设备可通过确定支持极化分集(例如,相互正交的天线可供使用)并且随后根据静态(例如,控制表)或动态(例如,每分组计算的)元素确定天线阵列增益设置来确定或选择用于波束成形或操纵传输的相互正交天线系统的单独天线处的特定发射功率电平。然后,无线通信可使用增益设置来确定相互正交的天线系统的单独天线处的发射功率电平。
如上所述,在一些方面中,无线通信设备(例如,AP或STA)可使用控制表来选择用于极化分集的天线阵列增益设置。控制表可包括用于发射器(例如,天线)、同时数据流、以及针对何时启用和停用极化分集的一个或多个频带信道的每个唯一组合的条目。下文在表2中例示了控制表的示例。在一些方面中,无线通信设备可使用来自控制表的静态值和基于每个分组对数据流作出贡献的动态阵列增益贡献两者来设置阵列增益。对于在给定方向上具有多个天线(例如,非正交天线)的实现,无线通信设备可使用指示如何在不同天线之间分配信号的掩码。在一个例示性示例中,对于具有在三个正交方向之间划分的八个天线的无线通信设备,第一方向可与三个天线相关联,第二方向可与三个天线相关联,并且第三方向可与剩余的两个天线相关联。控制表和相关联的掩码可指示如何发射给定信号。例如,在针对具有八个天线的无线通信设备启用极化分集的情况下,无线通信设备可配置(例如,基于控制表和相关联掩码)三个信号的发射(例如,每一者将在唯一信道或频率范围上发射)。无线通信设备可在八个天线之间分配三个信号,使得信号中的两者各自使用三个天线(例如,来自每个方向的一个天线)来发射,并且第三信号使用两个剩余的正交天线来发射。利用这种分配,在相互正交天线组上发射三个信号中的每一者,使得不需要回退以便遵守对用于每个信号的对应信道的功率限制。无线通信设备可在三个天线上发射第一信号,每个天线相互正交(例如,Hx、Hy和Vx取向),使得用于发射第一信号的每个天线具有不同取向。无线通信设备可在与用于第一信号的三个天线不同的三个附加天线上发射第二信号,其中三个附加天线中的每一者也彼此相互正交(例如,Hx、Hy和Vx取向)。无线通信设备可使用设备的八个天线中的两个剩余未使用天线来发射第三信号,这两个剩余未使用天线彼此正交(例如,Hx和Hy取向、Hx和Vx取向或Hy和Vx取向)。
可实施本公开中所描述的主题内容的特定方面以实现以下潜在优点中的一者或多者。在一些示例中,通过使用相互正交的天线来发射交叉极化(或正交极化)信号,无线通信设备(例如,AP或STA)可在符合PSD和EIRP限制(诸如以上描述的那些限制)的同时增加发射功率。例如,通过在相互正交的天线上发射相关信号,无线通信设备可维持多个天线的功率益处,同时由于无线信号在无线通信设备附近(例如,在反射之前)不相关而遵守PSD和EIRP限制。此类传输改善了无线通信设备的性能(例如,信号覆盖、吞吐量等),同时维持遵守无线通信系统功率限制。根据本文中描述的方面,无线通信设备可以可确保无线信号在无线通信设备附近不相关的方式在不同天线上发射相关数据,这是由于天线的极化在无线通信设备处相互正交。在此类方面中,在其中PSD和EIRP值最有问题的无线通信设备处,相互正交的天线上的无线传输不以有问题的方式交互。基于此类方面,接收设备可以与直接经波束成形信号相同的方式来接收交叉极化或正交极化信号(例如,由于环境反射)。例如,接收设备可接收由相互正交天线系统的正交天线发射的数据相关信号的反射传输,并且可使用所接收的传输作为经波束成形信号,这是由于发射信号的极化随着信号被反射而丢失。集成此类方面的通信系统可具有增加的覆盖区域(例如,针对给定覆盖区域需要更少的设备),并且可在具有涉及具有大量反射表面的丰富散射的多渠道反射的环境(例如,室内环境)中(其中正交发射的信号被反射到接收设备作为接收的MIMO通信)具有改善的通信性能(例如,接收信号强度指示性能或MIMO信道相关性能)。
图1示出了示例无线通信网络100的框图。根据一些方面,无线通信网络100可以是无线局域网(WLAN)(诸如Wi-Fi网络)的示例(并且在下文中将被称为WLAN 100)。例如,WLAN100可以是实现IEEE 802.11无线通信协议标准族中的至少一者(诸如由IEEE 802.11-2016规范或其修订版所定义的标准,包括但不限于802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)的网络。WLAN 100可包括众多无线通信设备,诸如接入点(AP)102和多个站(STA)104。虽然示出了仅一个AP 102,但WLAN 100还可包括多个AP 102。
每个STA 104还可被称为移动站(MS)、移动设备、移动手持机、无线手持机、接入终端(AT)、用户装备(UE)、订户站(SS)、或订户单元及其他示例。STA 104可表示各种设备,诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、其他手持设备、上网本、笔记本计算机、平板计算机、膝上型设备、显示设备(例如,TV、计算机监视器、导航系统等)、音乐或者其他音频或立体声设备、遥控设备(“遥控器”)、打印机、厨房或其他家用电器、遥控钥匙(key fob)(例如,用于被动式无钥匙进入与启动(PKES)系统)等等。
单个AP 102及相关联的STA集合104可被称为基本服务集(BSS),该BSS由相应的AP102管理。图1示出了AP 102的示例覆盖区域106,该示例覆盖区域106可表示WLAN 100的基本服务区域(BSA)。BSS可通过服务集标识符(SSID)来向用户进行标识,还可通过基本服务集标识符(BSSID)来向其他设备进行标识,BSSID可以是AP 102的媒体接入控制(MAC)地址。AP 102周期性地广播包括BSSID的信标帧(“信标”),以使得AP 102的无线射程内的任何STA104能够与AP 102“关联”或重关联以建立与AP 102的相应通信链路108(在下文中还被称为“Wi-Fi链路”)或维持与AP 102的通信链路108。例如,信标可以包括相应AP 102所使用的主信道的标识以及用于建立或维持与AP 102的定时同步的定时同步功能。AP 102可经由相应的通信链路108向WLAN中的各个STA 104提供对外部网络的接入。
为了与AP 102建立通信链路108,每个STA 104被配置成在一个或多个频带(例如,2.4GHz、5GHz、6GHz或60GHz频带)中的频率信道上执行被动或主动扫描操作(“扫描”)。为了执行被动扫描,STA 104监听由相应AP 102按周期性时间区间(被称为目标信标传输时间(TBTT)(以时间单位(TU)测量,其中一个TU可以等于1024微秒(μs))来传送的信标。为了执行主动扫描,STA 104生成探通请求并在待扫描的每个信道上按序传送这些探通请求,并且监听来自AP 102的探通响应。每个STA 104可被配置成基于通过被动或主动扫描获得的扫描信息来标识或选择要与其关联的AP 102,并执行认证和关联操作以建立与所选AP 102的通信链路108。AP 102在关联操作结束时向STA 104指派关联标识符(AID),AP 102使用该AID来跟踪STA 104。
由于无线网络越来越普遍,STA 104可以有机会选择在该STA的射程内的许多BSS之一或者在一起形成扩展服务集(ESS)(包括多个连通BSS)的多个AP 102之中进行选择。与WLAN 100相关联的扩展网络站可以连接到有线或无线分布式系统,该分布式系统可以允许在此类ESS中连接多个AP 102。如此,STA 104可被不止一个AP 102覆盖,并且可在不同时间与不同AP 102相关联以用于不同传输。在与AP 102关联之后,STA 104还可被配置成周期性地扫描其周围环境以寻找要与其关联的更合适AP 102。例如,相对于其相关联AP 102正在移动的STA 104可执行“漫游”扫描以寻找具有更合宜的网络特性(诸如更大的收到信号强度指示符(RSSI)或减小的话务负载)的另一AP 102。
在一些情形中,STA 104可形成不具有AP 102或不具有除STA 104自身以外的其他装备的网络。此类网络的一个示例是自组织(ad hoc)网络(或无线自组织网络)。自组织网络可替换地被称为网状网络或对等(P2P)网络。在一些情形中,自组织网络可在较大无线网络(诸如WLAN 100)内实现。在此类方面中,虽然STA 104可以能够使用通信链路108通过AP102彼此通信,但STA 104还可经由直接无线链路110彼此直接通信。两个STA 104可经由直接通信链路110进行通信,而不论这两个STA 104是否与相同AP 102相关联并由该相同AP102服务。在此类自组织系统中,一个或多个STA 104可承担由AP 102在BSS中充当的角色。这种STA 104可被称为群所有者(GO)并且可协调自组织网络内的传输。直接无线链路110的示例包括Wi-Fi直连连接、通过使用Wi-Fi隧穿直接链路设立(TDLS)链路来建立的连接、以及其他P2P群连接。
AP 102和STA 104可根据IEEE 802.11无线通信协议标准族(诸如由IEEE 802.11-2016规范或其修订版所定义的标准,包括但不限于802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)来发挥作用和通信(经由相应的通信链路108)。这些标准定义用于PHY和媒体接入控制(MAC)层的WLAN无线电和基带协议。AP 102和STA 104以PHY协议数据单元(PPDU)(或物理层汇聚协议(PLCP)PDU)的形式传送和接收往来于彼此的无线通信(下文中也被称为“Wi-Fi通信”)。WLAN 100中的AP 102和STA 104可在无执照频谱上传送PPDU,该无执照频谱可以是包括传统上由Wi-Fi技术使用的频带(诸如2.4GHz频带、5GHz频带、60GHz频带、3.6GHz频带和900MHz频带)的频谱的一部分。本文中所描述的AP 102和STA 104的一些实现还可在可支持有执照和无执照通信两者的其他频带(诸如6GHz频带)中进行通信。AP102和STA 104还可被配置成在其他频带(诸如共享有执照频带)上进行通信,其中多个运营商可具有在一个或多个相同或交叠频带中操作的执照。
每个频带可包括多个子带或频率信道。例如,遵循IEEE 802.11n、802.11ac、802.11ax和802.11be标准修正版的PPDU可在2.4GHz、5GHz或6GHz频带上被传送,其中每个频带被划分成多个信道(例如,20兆赫兹(MHz)信道、160MHz信道等)。
如上所述,一些通信系统可被配置用于多输入多输出(MIMO)操作,从而使用多个发射天线和接收天线以利用多径传播来增加无线电链路的容量。在MIMO操作中,在单个无线电信道(例如,定义的频率范围)上同时发射多个信号。如本文所描述的,使用相互正交的天线布置的MIMO传输可在正交天线上的信号由于天线的定位而被视为不相关信号的情况下执行。
类似地,“智能天线”系统可使用波束成形或空间滤波来进行定向信号传输。此类智能天线阵列系统在“智能天线”系统内的独立天线上发射相关信号,依赖于相长和相消干涉模式来提供期望的信号接收特性。如本文中所描述,由于独立天线在单个信道上发送相关信号,用于在具有共享方向(例如,非正交)的天线上发送时波束成形的此类信号经受功率减小。当使用相互正交的天线在共享信道上发送此类信号时,由于在相互正交的天线上的传输的特性,即使信号中的数据是相关的,也可将此类信号视为不相关信号。如本文中所描述的极化分集可与MIMO系统和“智能天线”系统(例如,使用数字或混合波束成形)两者一起使用以改进通信系统性能,尤其是在室内环境中或在反射足以产生将到达目标接收器的从相互正交的天线的反射的环境中。
如上所述,此类通信系统中的数据可以被构造为PPDU。每个PPDU是包括PHY前置码和PHY服务数据单元(PSDU)形式的有效载荷的复合结构。前置码中所提供的信息可由接收方设备用于解码PSDU中的后续数据。在其中PPDU在经绑定信道上被传送的实例中,前置码字段可在多个分量信道中的每一者中被复制和传送。PHY前置码可包括旧式部分(或“旧式前置码”)和非旧式部分(或“非旧式前置码”)两者。旧式前置码可被用于分组检测、自动增益控制和信道估计、以及其他用途。旧式前置码一般还可被用于维持与旧式设备的兼容性。前置码的非旧式部分的格式、译码以及其中所提供的信息基于要用于传送有效载荷的特定IEEE 802.11协议。
图2A示出了可用于AP 102与一个或多个STA 104之间的无线通信的示例协议数据单元(PDU)200。例如,PDU 200可被配置为PPDU。如所示的,PDU 200包括PHY前置码202和PHY有效载荷204。例如,前置码202可包括旧式部分,该旧式部分自身包括可由两个二进制相移键控(BPSK)码元组成的旧式短训练字段(L-STF)206、可由两个BPSK码元组成的旧式长训练字段(L-LTF)208、以及可由具有经BPSK调制的副载波的正交频分复用(OFDM)码元组成的旧式信号字段(L-SIG)210。前置码202的旧式部分可根据IEEE 802.11a无线通信协议标准来配置。前置码202还可包括非旧式部分,该非旧式部分包括例如遵循IEEE无线通信协议(诸如IEEE 802.11ac、802.11ax、802.11be或以后的无线通信协议)的一个或多个非旧式字段212。
L-STF 206一般使得接收方设备能够执行粗略定时和频率跟踪以及自动增益控制(AGC)。L-LTF 208一般使得接收方设备能够执行精细定时和频率跟踪,并且还能够执行对无线信道的初始估计。L-SIG 210一般使得接收方设备能够确定PDU的历时并使用所确定的历时来避免在PDU之上进行传送。例如,L-STF 206、L-LTF 208和L-SIG 210可根据二进制相移键控(BPSK)调制方案来调制。有效载荷204可根据BPSK调制方案、正交BPSK(Q-BPSK)调制方案、正交振幅调制(QAM)调制方案、或另一恰适调制方案来调制。有效载荷204可包括包含数据字段(DATA)214的PSDU,数据字段214进而可携带例如媒体接入控制(MAC)协议数据单元(MPDU)或聚集MPDU(A-MPDU)形式的较高层数据。
图2B示出了图2A的PDU 200中的示例L-SIG 210。L-SIG 210包括数据率字段222、保留比特(R)224、长度字段226、奇偶校验比特(P)228和尾部字段230。数据率字段222指示数据率(注意,数据率字段212中所指示的数据率可能不是有效载荷204中所携带的数据的实际数据率)。长度字段226指示例如以码元或字节为单位的分组长度。奇偶校验比特228可被用于检测比特差错。尾部字段230包括尾部比特,尾部比特可由接收方设备用于终止解码器(例如,Viterbi解码器)的操作。接收方设备可利用数据率字段222和长度字段226中所指示的数据率和长度来确定例如以微秒(μs)或其他时间单位为单位的分组历时。
图3A示出了可用于AP与一个或多个STA之间的无线通信的示例PPDU 300。PPDU300可被用于SU、OFDMA或MU-MIMO传输。PPDU 300可根据对IEEE 802.11无线通信协议标准的IEEE 802.11ax修正版被格式化为高效率(HE)WLAN PPDU。PPDU 300包括PHY前置码,该PHY前置码包括旧式部分302和非旧式部分304。PPDU 300可进一步在前置码之后包括PHY有效载荷306(例如以包括数据字段324的PSDU的形式)。
前置码的旧式部分302包括L-STF 308、L-LTF 310和L-SIG 312。非旧式部分304包括L-SIG的重复(RL-SIG)314、第一HE信号字段(HE-SIG-A)316、HE短训练字段(HE-STF)320和一个或多个HE长训练字段(或码元)(HE-LTF)322。对于OFDMA或MU-MIMO通信,第二部分304进一步包括与HE-SIG-A 316分开编码的第二HE信号字段(HE-SIG-B)318。HE-STF 320可被用于定时和频率跟踪以及AGC,并且HE-LTF 322可被用于更精细的信道估计。与L-STF308、L-LTF 310和L-SIG 312一样,在涉及使用经绑定信道的实例中,RL-SIG 314和HE-SIG-A 316中的信息可在每个分量20MHz信道中被复制和传送。相比之下,HE-SIG-B 318中的内容对于每个20MHz信道和目标特定STA 104可以是唯一性的。
RL-SIG 314可向HE兼容STA 104指示PPDU 300是HE PPDU。AP 102可使用HE-SIG-A316来标识多个STA 104并向该多个STA 104通知该AP已为它们调度UL或DL资源。例如,HE-SIG-A 316可包括指示针对所标识STA 104的资源分配的资源分配子字段。HE-SIG-A 316可由AP 102所服务的每个HE兼容STA 104解码。对于MU传输,HE-SIG-A 316进一步包括可由每个所标识STA 104用于解码相关联HE-SIG-B 318的信息。例如,HE-SIG-A 316可指示帧格式(包括HE-SIG-B 318的位置和长度)、可用信道带宽、以及调制和编码方案(MCS)及其他示例。HE-SIG-A 316还可包括可由除所标识STA 104之外的STA 104使用的HE WLAN信令信息。
HE-SIG-B 318可携带因STA而异的调度信息,诸如举例而言,因STA而异(或“因用户而异”)的MCS值以及因STA而异的RU分配信息。在DL MU-OFDMA的上下文中,此类信息使得相应STA 104能够标识并解码相关联数据字段324中的对应资源单元(RU)。每个HE-SIG-B318包括共用字段以及至少一个因STA而异的字段。共用字段可以指示对多个STA 104的RU分配(包括频域中的RU指派),指示哪些RU被分配用于MU-MIMO传输以及哪些RU对应于MU-OFDMA传输,以及分配中的用户数目及其他示例。共用字段可被编码有共用比特、CRC比特和尾部比特。因用户而异的字段被指派给特定的STA 104并且可被用于调度特定的RU以及向其他WLAN设备指示该调度。每个因用户而异的字段可包括多个用户块字段。每个用户块字段可包括两个用户字段,这两个用户字段包含供两个相应STA解码数据字段324中的其相应RU有效载荷的信息。
图3B示出了可用于AP与一个或多个STA之间的无线通信的另一示例PPDU 350。PPDU 350可被用于SU、OFDMA或MU-MIMO传输。PPDU 350可根据对IEEE 802.11无线通信协议标准的IEEE 802.11be修正版被格式化为极高吞吐量(EHT)WLAN PPDU,或者可以被格式化为遵循新无线通信协议(遵循将来IEEE 802.11无线通信协议标准或其他无线通信标准)的任何以后(EHT后)版本的PPDU。PPDU 350包括PHY前置码,该PHY前置码包括旧式部分352和非旧式部分354。PPDU 350可进一步在前置码之后包括PHY有效载荷356(例如以包括数据字段374的PSDU的形式)。
前置码的旧式部分352包括L-STF 358、L-LTF 360和L-SIG 362。前置码的非旧式部分354包括RL-SIG 364以及RL-SIG 364之后的多个无线通信协议版本相关信号字段。例如,非旧式部分354可包括通用信号字段366(本文中被称为“U-SIG 366”)和EHT信号字段368(本文中被称为“EHT-SIG 368”)。U-SIG 366和EHT-SIG 368中的一者或两者可被构造为用于EHT以上的其他无线通信协议版本并携带该版本相关信息。非旧式部分354进一步包括附加短训练字段370(在本文中被称为“EHT-STF 370”,但也可被构造为用于EHT之外的其他无线通信协议版本的版本相关信息并携带该版本相关信息)以及一个或多个附加长训练字段372(在本文中被称为“EHT-LTF 372”,但它们可被构造为用于EHT之外的其他无线通信协议版本的版本相关信息并携带该版本相关信息)。EHT-STF 370可被用于定时和频率跟踪以及AGC,并且EHT-LTF 372可被用于更精细的信道估计。与L-STF 358、L-LTF 360和L-SIG362一样,在涉及使用经绑定信道的实例中,U-SIG 366和EHT-SIG 368中的信息可在每个分量20MHz信道中被复制和传送。在一些实现中,EHT-SIG 368可附加地或替换地在一个或多个非主20MHz信道中携带与在主20MHz信道中携带的信息不同的信息。
EHT-SIG 368可包括一个或多个经联合编码的码元,并且可被编码在与其中编码了U-SIG 366的块不同的块中。EHT-SIG 368可由AP用来标识多个STA 104并向该多个STA104通知该AP已为它们调度UL或DL资源。EHT-SIG 368可由AP 102所服务的每个兼容STA104解码。EHT-SIG 368一般可由接收方设备用于解读数据字段374中的比特。例如,EHT-SIG368可包括RU分配信息、空间流配置信息、以及每用户信令信息(诸如MCS)及其他示例。EHT-SIG 368可进一步包括循环冗余校验(CRC)(例如,4个比特)和可被用于二进制卷积码(BCC)的尾部(例如,6个比特)。在一些实现中,EHT-SIG 368可包括各自包含CRC和尾部的一个或多个码块。在一些方面,每个码块可单独被设备编码。
EHT-SIG 368可携带因STA而异的调度信息,诸如举例而言,因用户而异的MCS值以及因用户而异的RU分配信息。EHT-SIG 368一般可由接收方设备用于解读数据字段374中的比特。在DL MU-OFDMA的上下文中,此类信息使得相应STA 104能够标识并解码相关联数据字段374中的对应RU。每个EHT-SIG 368可包括共用字段以及至少一个因用户而异的字段。共用字段可以指示对多个STA 104的RU分布,指示频域中的RU指派,指示哪些RU被分配用于MU-MIMO传输和哪些RU对应于MU-OFDMA传输、以及分配中的用户数目及其他示例。共用字段可被编码有共用比特、CRC比特和尾部比特。因用户而异的字段被指派给特定的STA 104并且可被用于调度特定的RU以及向其他WLAN设备指示该调度。每个因用户而异的字段可包括多个用户块字段。每个用户块字段可包括例如两个用户字段,这两个用户字段包含供两个相应STA解码其相应RU有效载荷的信息。
RL-SIG 364和U-SIG 366的存在可向EHT或以后版本兼容STA 104指示PPDU 350是EHT PPDU或遵循新无线通信协议(遵循将来IEEE 802.11无线通信协议标准)的任何以后(EHT后)版本的PPDU。例如,U-SIG 366可由接收方设备用于解读EHT-SIG 368或数据字段374中的一者或多者中的比特。
对共享无线介质的接入通常由分布式协调功能(DCF)来管控。利用DCF,一般不存在分配共享无线介质的时间和频率资源的集中式主设备。相反,在无线通信设备(诸如AP102或STA 104)被准许传送数据之前,该无线通信设备必须等待特定时间并且随后争用对无线介质的接入。在一些方面,无线通信设备可被配置成通过使用带冲突避免(CA)的载波侦听多址(CSMA)(CSMA/CA)技术和定时区间来实现DCF。在传送数据之前,无线通信设备可执行畅通信道评估(CCA)并确定恰适的无线信道为空闲。CCA包括物理(PHY级)载波侦听和虚拟(MAC级)载波侦听。物理载波侦听是经由对有效帧的收到信号强度的测量来完成的,该测量随后与阈值进行比较以确定信道是否繁忙。例如,若检测到的前置码的收到信号强度高于阈值,则介质被视为繁忙。物理载波侦听还包括能量检测。能量检测涉及测量无线通信设备接收的总能量而不管收到信号是否表示有效帧。若检测到的总能量高于阈值,则介质被视为繁忙。虚拟载波侦听是经由使用网络分配向量(NAV)来完成的,该NAV是对介质下次可能变得空闲的时间的指示符。每次接收到并非被定址到该无线通信设备的有效帧时,NAV就被重置。NAV有效地用作在无线通信设备可争用接入之前必须流逝的时间历时,即使在不存在检测到的码元或者即使检测到的能量低于相关阈值的情况下亦然。
如以上所描述的,DCF通过使用时间区间来实现。这些时间区间包括时隙时间(或“时隙区间”)和帧间间隔(IFS)。时隙时间是基本定时单位,并且可基于传送-接收周转时间、信道侦听时间、传播延迟和MAC处理时间中的一者或多者来确定。针对每个时隙来执行用于信道侦听的测量。全部传输可在时隙边界处开始。存在IFS的不同变体,包括短IFS(SIFS)、分布式IFS(DIFS)、扩展IFS(EIFS)、以及仲裁IFS(AIFS)。例如,DIFS可被定义为SIFS和两倍时隙时间的总和。时隙时间和IFS的值可由合适的标准规范来提供,诸如IEEE802.11无线通信协议标准族中的一个标准(诸如由IEEE 802.11-2016规范或其修订版所定义的标准,包括但不限于802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)。
当NAV达到0时,无线通信设备执行物理载波侦听。若信道在恰适的IFS(例如,DIFS)内保持空闲,则无线通信设备发起退避定时器,该退避定时器表示在准许设备进行传送之前该设备必须侦听到介质为空闲的时间历时。每次在对应的时隙区间期间侦听到介质为空闲,退避定时器就递减一个时隙。若信道保持空闲直至退避定时器期满,则无线通信设备变成传输机会(TXOP)的所有者(或“拥有者”)并且可开始进行传送。TXOP是在无线通信设备已赢得对无线介质的争用之后该无线通信设备能在信道上传送帧的时间历时。另一方面,若一个或多个载波侦听机制指示信道繁忙,则无线通信设备内的MAC控制器将不准许传输。
每次无线通信设备生成新PPDU以供在新的TXOP中传输,该无线通信设备就随机选择新退避定时器历时。可为退避定时器随机选择的数字的可用分布被称为争用窗口(CW)。当退避定时器期满时,若无线通信设备传送PPDU,但介质仍然繁忙,则可能存在冲突。如果在无线信道上另外存在太多能量从而导致较差的信噪比(SNR),则通信可能被损坏或以其他方式不能被成功接收。在此类实例中,无线通信设备可能无法在超时区间内接收到对所传送PDU进行确收的通信。MAC可随后按指数方式增加CW(例如将其加倍),并且在对PPDU尝试的每次重传之前从CW中随机选择新的退避定时器历时。在尝试的每次重传之前,无线通信设备可等待DIFS的历时,并且若介质保持空闲,则行进至发起新的退避定时器。针对四个接入类别(AC)中的每个AC存在不同的CW和TXOP历时:语音(AC_VO)、视频(AC_VI)、背景(AC_BK)和尽力型(AC_BE)。不同的历时和接入类别使得能够在网络中对特定类型的话务排定优先级。
一些AP和STA可被配置成实现空间重用技术。例如,被配置用于使用IEEE802.11ax或802.11be来进行通信的AP和STA可以配置有BSS颜色。与不同BSS相关联的AP可以与不同BSS颜色相关联。若AP或STA在争用接入时检测到来自另一无线通信设备的无线分组,则该AP或STA可基于该无线分组由其BSS内的另一无线通信设备传送或被传送到该另一无线通信设备,还是传送自来自交叠BSS(OBSS)的无线通信设备(如由该无线分组的前置码中的BSS颜色指示所确定的)来应用不同的争用参数。例如,若与无线分组相关联的BSS颜色与AP或STA的BSS颜色相同,则该AP或STA可以在对无线信道执行CCA时使用第一收到信号强度指示(RSSI)检测阈值。然而,若与无线分组相关联的BSS颜色不同于AP或STA的BSS颜色,则该AP或STA可以在对无线信道执行CCA时使用第二RSSI检测阈值来代替使用第一RSSI检测阈值,第二RSSI检测阈值大于第一RSSI检测阈值。以此方式,对赢得争用的要求在干扰传输与OBSS相关联时被放松。
图4示出了示例无线通信设备400的框图。在一些方面,无线通信设备400可以是用于STA(诸如以上参照图1所描述的各STA 104中的一者)中的设备的示例。在一些方面,无线通信设备400可以是用于AP(诸如以上参照图1所描述的AP 102)中的设备的示例。无线通信设备400能够例如以无线分组的形式来传送和接收无线通信。例如,无线通信设备可以被配置成:传送和接收遵循IEEE 802.11无线通信协议标准(诸如由IEEE802.11-2016规范或其修正版所定义的标准,包括但不限于802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)的物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)和媒体接入控制(MAC)协议数据单元(MPDU)形式的分组。
无线通信设备400可以是或可以包括包含一个或多个调制解调器402(例如,Wi-Fi(兼容IEEE 802.11)调制解调器)的芯片、片上系统(SoC)、芯片组、封装或设备。在一些方面,一个或多个调制解调器402(被统称为“调制解调器402”)附加地包括WWAN调制解调器(例如,3GPP 4G LTE或5G兼容调制解调器)。在一些方面,无线通信设备400还包括与调制解调器402耦合的一个或多个处理器、处理块、或处理器404(统称为“处理器404”)。在一些方面,无线通信设备400附加地包括与调制解调器402耦合的一个或多个无线电406(统称为“无线电406”)。在一些方面,无线通信设备400进一步包括与处理器408或调制解调器404耦合的一个或多个存储器块或元件(统称为“存储器402”)。
调制解调器402可包括智能硬件块或设备(举例而言,诸如专用集成电路(ASIC)及其他示例)。调制解调器402一般被配置成实现PHY层,并且在一些实现中还实现MAC层的一部分(例如,MAC层的硬件部分)。例如,调制解调器402被配置成调制分组并将经调制分组输出给无线电406以供通过无线介质传输。类似地,调制解调器402被配置成获得由无线电406接收的经调制分组并对这些分组进行解调以提供经解调分组。除了调制器和解调器之外,调制解调器402还可进一步包括数字信号处理(DSP)电路系统、自动增益控制(AGC)电路系统、译码器、解码器、复用器和解复用器。例如,当处在传输模式中之时,从处理器404获得的数据可被提供给编码器,该编码器对该数据进行编码以提供经译码比特。随后,经译码比特可被映射到数个(NSS个)空间流以进行空间复用或数个(NSTS个)空时流以进行空时块译码(STBC)。各流中的经译码比特可随后(使用所选MCS)被映射到调制星座中的点以提供经调制码元。相应的空间流或空时流中的经调制码元可被复用、经由快速傅里叶逆变换(IFFT)块进行变换,并随后被提供给DSP电路系统(例如,以进行Tx加窗和过滤)。数字信号可随后被提供给数模转换器(DAC)。结果所得的模拟信号随后可被提供给上变频器,并最终提供给无线电406。在涉及波束成形的实现中,在相应的空间流中的经调制码元在被提供给IFFT块之前,经由引导矩阵进行预编码。
当处在接收模式中之时,DSP电路系统被配置成获得包括从无线电406接收到的经调制码元的信号,例如,通过检测该信号的存在以及估计初始定时和频率偏移。DSP电路系统被进一步配置成数字地调理该信号,例如,使用信道(窄带)过滤和模拟损伤调理(诸如校正I/Q不平衡),以及通过应用数字增益以最终获得窄带信号。随后,DSP电路系统的输出可被馈送到AGC,其被配置成使用从数字信号中(例如在一个或多个收到训练字段中)提取的信息,以确定适当增益。DSP电路系统的输出还与一解复用器耦合,该解复用器在接收到多个空间流或空时流时解复用经调制码元。经解复用的码元可被提供给解调器,该解调器被配置成从信号提取码元,并且例如计算每个空间流中的每个副载波的每个比特位置的对数似然比(LLR)。解调器与解码器耦合,该解码器可被配置成处理LLR以提供经解码比特。经解码比特随后可被解扰并被提供给MAC层(处理器404)以供处理、评估或解读。
无线电406一般包括至少一个射频(RF)发射机(或“发射机链”)和至少一个RF接收机(或“接收机链”),它们可组合成一个或多个收发机。例如,RF发射机和接收机中的每一者可包括各种模拟电路系统,分别包括至少一个功率放大器(PA)和至少一个低噪声放大器(LNA)。RF发射机和接收机可进而耦合到一个或多个天线。例如,在一些方面,无线通信设备400可包括或耦合到多个发射天线(每一者具有对应的发射链)和多个接收天线(每一者具有对应的接收链)。从调制解调器402输出的码元被提供给无线电406,该无线电随后经由所耦合的天线来传送这些码元。类似地,经由天线接收到的码元由无线电406获得,该无线电随后将这些码元提供给调制解调器402。
处理器404可包括被设计成执行本文中所描述的功能的智能硬件块或设备,诸如举例而言处理核、处理块、中央处理单元(CPU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)(诸如现场可编程门阵列(FPGA))、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或其任何组合。处理器404处理通过无线电406和调制解调器402接收到的信息,并处理要通过调制解调器402和无线电406输出以通过无线介质传输的信息。例如,处理器404可以实现控制面和至少一部分MAC层,该MAC层被配置成执行与MPDU、帧或分组的生成、传输、接收和处理有关的各种操作。在一些方面中,MAC层被配置成:生成MPDU以提供给PHY层进行译码,以及从该PHY层接收经解码信息比特以作为MPDU进行处理。MAC层可被进一步配置成分配时间和频率资源例如以用于OFDMA、或其他操作或技术。在一些方面,处理器404一般可以控制调制解调器402以使该调制解调器(例如,与至少一个处理器相结合)执行上述各种操作。
存储器408可包括有形存储介质,诸如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)或其组合。存储器408还可存储包含指令的非瞬态处理器或计算机可执行软件(SW)代码,这些指令在被处理器404执行时使该处理器执行本文中所描述的用于无线通信的各种操作,包括MPDU、帧或分组的生成、传输、接收和解读。例如,本文所公开的各组件的各个功能或者本文所公开的方法、操作、过程或算法的各个框或步骤可被实现为一个或多个计算机程序的一个或多个模块。
图5A示出了示例AP 502的框图。例如,AP 502可以是参照图1所描述的AP 102的示例实现。AP 502包括无线通信设备(WCD)510(但AP 502自身通常还可被称为无线通信设备,如本文中所使用的)。例如,无线通信设备510可以是参照图4所描述的无线通信设备400的示例实现。AP 502还包括与无线通信设备510耦合的多个天线520以传送和接收无线通信。在一些方面,AP 502附加地包括与无线通信设备510耦合的应用处理器530、以及与应用处理器530耦合的存储器540。AP 502进一步包括至少一个外部网络接口550,外部网络接口550使得AP 502能够与核心网或回程网络进行通信以获得对包括因特网在内的外部网络的接入。例如,外部网络接口550可包括有线(例如,以太网)网络接口和无线网络接口(诸如,WWAN接口)中的一者或两者。前述组件中的组件可以在至少一条总线上直接或间接地与这些组件中的其他组件进行通信。AP 502进一步包括外壳,该外壳包封无线通信设备510、应用处理器530、存储器540并且包封天线520和外部网络接口550的至少各部分。
图5B示出了示例STA 504的框图。例如,STA 504可以是参照图1所描述的STA 104的示例实现。STA 504包括无线通信设备515(但STA 504自身通常还可被称为无线通信设备,如本文中所使用的)。例如,无线通信设备515可以是参照图4所描述的无线通信设备400的示例实现。STA504还包括与无线通信设备515耦合的一个或多个天线525以传送和接收无线通信。STA 504附加地包括与无线通信设备515耦合的应用处理器535、以及与应用处理器535耦合的存储器545。在一些方面,STA 504进一步包括用户接口(UI)555(诸如触摸屏或键盘)和显示器565,该显示器565可与UI 555集成以形成触摸屏显示器。在一些方面,STA 504可进一步包括一个或多个传感器575(诸如举例而言一个或多个惯性传感器、加速度计、温度传感器、压力传感器、或高度传感器)。前述组件中的组件可以在至少一条总线上直接或间接地与这些组件中的其他组件进行通信。STA 504进一步包括外壳,该外壳包封无线通信设备515、应用处理器535、存储器545并且包封天线525、UI 555和显示器565的至少部分。
图6示出了接入点(AP)602,其可类似于AP 102。AP 602包括在独立的相互正交方向上取向的多个天线。在AP 602的一些实现中,第一一个或多个天线在第一取向610上进行取向,并且第二一个或多个天线固定在第二取向620上。取向不是绝对取向,而是相对于其他天线的定位的固定取向,以维持正交定位。如果移动了设备,则天线的绝对定位可改变,但是相对于其他天线的相对正交取向保持固定。AP 602可包括给定取向上的任何数量的天线(例如,610、620、630),但天线存在于至少两个正交取向上。在一些方面中,第三一个或多个天线也存在并固定在第三取向630上,使得取向610、620和630相互正交,并且将存在最多三个相互正交的取向。在一些方面中,其他天线可存在于AP 602中并且定位在不与取向610、620和630中的一些或全部取向相互正交的取向中。此类天线将不能够发射依赖于相互正交的天线定位的信号,以将发射信号视为与(例如,相对于附加非正交天线)非正交定位的天线上的同时发射不相关。此类天线上的同时发射将要求计算天线阵列增益,包括非正交天线的功率。
在此类相互正交固定的天线上进行发射会生成具有不同极化的信号,这防止信号(例如,来自MIMO或波束成形)在AP 602(作为发射设备)附近组合。然而,在其中上述PSD考虑最为严格的室内环境中,极化信号将从室内表面散射离开,从而致使极化信号失去其极化(例如,由相互正交的固定取向610、620和630产生的方向特性)。当接收器然后在信号从环境中的表面散射离开之后接收到该信号时,接收器可组合信号以实现上述性能增益,而没有与相关信号的天线阵列发射相关联的减小的发射功率的缺点。
图7A示出了无线通信设备中的网络接口的示例层,包括物理(PHY)层710和媒体接入控制(MAC)层720。PHY层710和MAC层720可用于管理MIMO或智能天线传输(例如,无线通信设备的天线增益设置、来自控制表(例如,CTL表)的静态设置的使用等)、动态物理层设置(例如,PHY的硬件抽象层(HALPHY)细节)、与MAC层交互以调度出站分组和传输参数(例如,传输速率、功率、空间流数量、带宽、信道等)的固件(FW)、以及用于控制增益设置和相关联的发射功率以遵循PSD和EIRP限制的板描述文件(BDF)字段。PHY层可管理设备特定数据,诸如设备的天线的数量、设备的极化细节和分集掩码、BDF中的控制(例如,CTL)表数据、或其他数据。MAC层720可管理从上层730到PHY层710的(要发射的)数据,或者可将从PHY层710接收到的数据传递到上层730。上层730可以是网络接口705的一部分或者可以是其中安装了网络接口705的主机设备的一部分。
图7B示出了根据本文描述的方面的用于支持基于极化分集来选择功率电平的无线通信设备的硬件和固件组件之间的交互的示例。如图7B所示,无线通信设备可包括(例如,存储、接收等)动态链路统计750,其向固件链路控制器752提供用于链路控制的信息。无线通信设备还可包括提供用于传输到无线通信设备的固件链路控制器752的数据分组的上联网层730。固件链路控制器将传输参数和极化掩码传递给HALPHY 754。如上所述,HALPHY754执行用于天线功率限制和相关联的增益设置的动态计算。相关联参数从HALPHY 754传递到BDF 756。BDF 756可使用这些参数来确定静态参数和发射功率设置。BDF 756可将静态参数和发射功率设置发送回HALPHY 754。HALPHY 754使用来自BDF 756的静态参数和发射功率设置来确定更新的传输参数并且选择用于传输的特定极化掩码。
如上所述,在一些方面中,HALPHY 754可使用针对多个数据集固定的静态参数。HALPHY 754可在每个分组的基础上(例如,取决于与数据分组相关联的特定特性)动态地计算经修订的传输参数。经修订的传输参数和所选择的极化掩码从HALPHY 754传递到固件链路控制器752。然后,固件链路控制器向MAC 720发送具有针对数据分组的经修订的传输参数和极化分集信令信息的数据分组。MAC 720使用所提供的信息来生成向PHY 710提供的经封装分组。PHY 710接收来自MAC 720的经封装分组和来自HALPHY 754的配置设置(例如,使用静态参数和动态参数来修订的)。PHY 710可使用该数据来生成供经由天线790发射的信号,以及在发射信号时使用的极化分集控制。下面描述了与此类控制和信令相关的附加细节。
图8示出了例示根据一些实现的用于设备基于极化分集来选择天线功率电平的示例过程800的流程图。过程800例示了可由无线通信设备(诸如AP 102(或如本文中所描述的其组件)或AP 602(或如本文中所描述的其组件))作为通信系统中的传输的一部分来执行的操作。例如,过程800可由无线通信设备来执行,诸如以上参照图1描述的STA 104、以上参照图1描述的AP 102、以上参照图6描述的AP 602、或其他无线通信设备中的一者。在一些方面中,过程800的操作可被实现为计算机可读存储介质中的指令,该指令在由一个或多个处理器执行时致使设备执行图8的流程图中所例示的操作。
在一些实现中,在框802中,无线通信设备可被配置有用于极化分集的正交固定天线。无线通信设备可执行一个或多个操作以设置用于无线通信设备的传输配置设置。在一些方面中,无线通信设备(例如,AP或STA)的控制表可包括针对多个不同设备配置的功率选择操作。在此类方面中,无线通信设备可被配置有特定设置以使用来自控制表的固定数据集,并且无线通信设备将基于配置设置在操作期间使用来自控制表的指派的数据子集。配置可指示在天线分组内包括或缺少极化分集的天线的传输分组。配置可例如指示用于设备的天线的固定极化分组。例如,控制表可包括用于8个天线的正交天线组的设置,如{6,1,1}{4,2,2}{3,3,2},或者任何其他此类选项。配置设置可用于指示哪个实际物理天线配置存在于设备中,并且将设备限制为使用用于给定设备中存在的天线之间的极化分集(例如,取向)的适当设置。
在一些实现中,在框804中,无线通信设备可确定是否启用极化分集。例如,当无线通信设备正在执行通信操作时,如果设备配置设置未启用极化分集,则在框822中,无线通信设备可根据本文描述的各方面执行独立于极化分集操作的操作(例如,独立增益设置)。
如果在框804处,无线通信设备确定启用了极化分集,则对于给定传输配置,在框806处,无线通信设备可计算每个极化平面中的阵列增益。在一些实现中,在框808中,无线通信设备可使用对应极化平面的阵列增益来计算每个天线的发射功率。在一些方面中,这些操作将导致所有天线具有相同的发射功率。在其他方面中,诸如当某些极化平面(例如,固定取向)用于发射相关信号并且其他极化平面不用于发射相关信号时,由无线通信设备设置的每天线发射功率可极大地不同。
在4天线设备的一个示例中,存在三个极化平面(例如,固定取向):Hx、Hy和Vz,其中Vz具有两个天线,并且其他平面各自具有一个天线。为了改善的功率传输,两个天线Vz1和Vz2需要携带独立的不相关信号。如果在这两个天线上携带相关信号,则需要功率回退以满足如上所述的功率阈值。Hx和Hy平面可携带相关数据,因为在正交极化平面上发射的信号将是不相关的,即使信号中的数据可以是相关的。在一些方面中,无线通信设备可被配置为在不相关数据不可用时仅在三个天线上发射以允许Vz1和Vz2以不相关数据进行发射。在其他方面中,无线通信设备可使用空时块码(STBC)来创建针对Vz1和Vz2的流。
在一些方面中,无线通信设备可通过在天线阵列处使用相关信号来执行波束成形,诸如在具有可用散射表面的环境中。在波束成形中,相关信号可能在空间中的随机点处引起相长干涉,从而导致需要将到单独天线元件的功率减小达回退量以满足功率限制阈值。如上详细所述,在独立极化平面中辐射波束成形信号会导致在信号散射之前来自发射设备的不相关信号。不同极化平面中的信号之间的相关性由被称为交叉极化区分的度量来表示。在散射之前,来自正交天线的极化分集导致大交叉极化区分(例如,大于20分贝(dB))。在经重复反射(例如,由于具有用于散射的许多表面的室内环境)之后,信号被衰减,并且共极化和交叉极化两者(例如,来自正交天线)在接收器天线处具有类似的接收信号强度指示(RSSI)分布。此外,上述交叉极化区分逐渐变小(例如,从20dB减小到0dB),从而匹配来自(例如,从处于同取向的天线发射)共极化传输的交叉极化区分。来自环境中的对象的反射(例如,经散射信号)可因此在具有足够反射表面的接收器处相长地组合。通过使用交叉极化但相关的信号,可在发射器附近避免不想要的相长干涉,但是可在接收设备处实现期望的相长干涉。在此类方面中,接收和发射设备可使用标准的探通和操纵操作来工作。因此,使用标准波束成形操作来控制从发射设备到接收设备的信号,交叉极化天线的这种使用能够在具有足够散射的环境中实现发射设备处的更高发射功率以及接收设备处的信号的改善的性能和接收。
在一些方面中,被配置用于交叉极化操作的无线通信设备可如下在PSD限制环境中使用:
Ntx_max=Tx链的最大数量(例如4)
Ntx=用于特定PPDU的Tx链的数量
Nsts:用于特定PPDU的空时流的数量
BDF或静态配置表应当具有用于极化分集启用/禁用的字段
如果被禁用(例如,如果AP不支持极化分集),则将按照下面的Ntx指派规则来使用控制(例如,CTL)表,
对于数据分组,如果(BF==1),则Ntx=Ntx_max,否则Ntx=Nsts
对于管理分组,Ntx=1,旧式11a
对于信标:Ntx=1,旧式11a,6Mbps,20M
对于CTS分组:Ntx=1,要在6Mbps、旧式11a或non-ht-duplicate中发送
如果被启用(如果AP支持极化分集),则将按照下面的Ntx指派规则来使用CTL表,
基于天线极化和相关联的RF链,从Ntx=3的BDF到“BDF_Tx_Chain_Mask”的链掩码:Vz1、Hx、Vz2、Hy(例如,0x1101)(例如,BDF_Tx_Chain_Mask指定在传输中要使用哪些NTxmax天线)。
对于数据分组,
如果(BF==1)&&(Nsts=3),则(Ntx=Ntx_max)
否则Ntx=3,Tx_chain_mask=BDF_Tx_Chain_mask
对于管理分组,Ntx=3
对于信标:Ntx=3,旧式11a,6Mbps,20M
对于CTS分组:Ntx=3,6Mbps,旧式11a或在non-ht-duplicate中
下面的表1针对各种类型的传输(例如,调制和译码方案(MCS)、BW、单用户/多用户(SU/MU)等)指定了发射器能够基于各种准则(诸如EVM、频谱掩码等)生成的Tx功率。表1例示了根据一些方面的在中等范围性能中的无线通信设备的传输的性能。某些传输受到控制表功率限制的限制。对于4×1和4×2操作,在没有如本文所描述的极化分集的情况下,每个天线发射功率被限制在11.5dBm和14.5dBm之间。在极化分集的情况下,看到3dB的增益,并且其他功率限制也增加。
表1
表2例示了根据一些方面的示例CTL控制表,其具有指示是否启用极化分集、是否启用波束成形(BF)、天线数量(Ntx)、通信流数量(Nss)、以及具有相关联的频率和信道带宽的信道的数据。
表2
在表2中,除了分集标志(例如,指示极化分集状态)和波束成形标志(例如,指示波束成形使用状态)以及Ntx和Nss指示符之外的表值是每发射链的功率目标。当极化分集值是0时,阵列增益将是(10*log10(Ntx/Nss))。当极化分集值为1时,阵列增益将为0。
在一些方面中,无线通信设备可在来自CTL控制表(诸如表2)的静态值可与在设备的物理(例如,HALPHY)层处的软件中确定的动态数据流(例如,每分组)阵列增益贡献组合的情况下操作。在一些此类方面中,可如下确定无线通信设备的阵列增益:
阵列增益在静态(CTL表)和动态(每分组计算)贡献之间分布为:
(1)G_Array=G_(Static).G_Dyn
CTL表使用Gstatic为基准天线配置提供符合监管指南的目标功率。物理层计算所使用的实际天线配置的GDyn,使得Gdyn>=1(例如,避免意外违反)。
用于CTL表生成的输入是上文针对极化模式以及天线和通信设置(例如,Ntx和Nss)连同信道细节描述的表值。
Cmax表示共极化天线的最大(max)修改数量。Cmax可根据以下方法中的一种或多种方法来确定:
在一些方面中,Cmax为:
对于Ntx=3,4,5,极化数量=3,Cmax=1
对于Ntx=6,7,8,极化数量=3,Cmax=2
在一些方面中,单个表针对给定极化数量(例如,具有三个正交方向的3)和给定天线平面配置(例如,针对8个天线:配置,即,3-3-2、4-3-1、4-2-2、5-2-1、6-1-1)起作用。
类似地,独立表对于极化数量=2起作用(例如,对于8个天线:配置,即,4-4、5-3、6-2、7-1)。
在一些方面:
最佳天线配置中的共极化天线的最大数量。
在一些方面:
C_max=max(N_(Tx,X),N_(Tx,Y),N_(Tx,Z))
其中Cmax=所使用的天线配置中的共极化天线的最大数量。如上所述,可基于设备中存在的极化平面的数量来使用表。在一些此类方面中,天线在极化平面之间的3-3-2划分对于γ=3是最优的,并且天线在极化平面之间的4-4划分对于γ=2是最优的。
对于以上示例,在CTL表中使用的阵列增益则为:
Gstatic,dB={(10*log10(Cmax/Nss),Cmax>Nss@0,否则)}
以上描述了8个天线的示例,但在附加方面中,无线通信设备可使用其他配置或不同数量的天线。表3例示了具有8个天线的设备的可能配置的细节,其中基于掩码的配置在表中例示。在一些方面中,此类掩码可在数据分组中发信号通知且用于具有极化分集的数据信令,并且在一些方面中,掩码可由MAC用来向PHY发信号通知关于要用于特定分组的指定天线。
表3
对于波束成形,可在阵列增益罚分的计算中使用附加输入。在一些方面中,用于确定无线通信设备中的增益罚分的输入是上文所描述的相同输入,其中附加极化掩码输入指示针对每个极化平面在该设备上使用的特定天线配置、连同与极化掩码相关的共极化天线的最大数量。
在一些方面:
Cmax=floor(sum(bitsum(Xm),bitsum(Ym),bitsum(Zm))/Sum(Xm~=0,Ym~=0,Zm~=0))
在一些方面:
Cmax=ceil(sum(bitsum(Xm),bitsum(Ym),bitsum(Zm))/Sum(Xm~=0,Ym~=0,Zm~=0))
在一些方面:
Cmax=max(bitsum(Xm),bitsum(Ym),bitsum(Zm))
然后,物理层可使用以下作为输入来计算阵列增益罚分:根据与天线选择模式相关联的掩码,在固件中为每个分组确定Tx链掩码(Cm);控制表;和天线平面。
每个分组的共极化天线的总数(Amax)然后被运算为:
Amax=max(bitsum(XmANDCm),bitsum(YmANDCm),bitsum(ZmADNCm))
如在固件中运算的阵列增益罚分然后被确定为:
表4至9例示了根据本文描述的各方面的可在配置极化分集通信中使用的具有相关联掩码的可能天线配置的附加方面。
表4
表5
表6
表7
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表8
表9
对于无线通信设备性能的方面,包括波束成形,可将极化平面指派给所选择的天线阵列配置的各个元件。可将极化分集和掩码或映射添加到配置表,其中基于特定天线阵列配置来更新控制表限制。在此类方面中,无线通信设备的固件可读取表字段并且实现操作以确定适当的Ntx和掩码选择。附加固件操作可选择共平面或交叉极化天线指派。对于给定无线通信设备,此类指派可以是固定的或动态的。固件然后可进一步实现极化配置特定的探测序列以评估散射模式并且管理对波束的控制。无线通信设备随后可基于特定系统配置来执行对基于波束成形的传输的调度。
当智能天线配置与MIMO组合时,可使用附加的配置元件。在一些方面中,针对可根据上文所描述的方面使用的智能天线MIMO配置,无线通信设备可通过简单天线选择方案来操作。在一些方面中,每个极化平面被可选择地配置用于使用每个发射链的所有可用极化平面的交叉极化传输。在一些方面中,无线通信设备可配置每个发射链以供与扇区化极化域一起使用。无线通信设备可使用具有针对不同发射链的交叉极化和简单天线指派两者的一般化优化。此类方面可支持用于波束成形和MIMO操作的平面分集以及模式分集。在一些方面中,无线通信设备中的MIMO实现包括与发射链和接收链的数量相等的数量的天线,因此专用天线(例如,具有相关联的极化)与每个链相关联。在一些方面中,智能天线充当具有天线阵列(例如,可用于波束成形的一组天线或天线元件)的MIMO操作的超集。智能天线可具有比发射链或接收链的数量大得多的数量的天线。在其中智能天线系统支持MIMO的方面中,系统可针对每个发射链或接收链从可用天线元件配置天线元件。
在一些方面中,无线通信设备可对于每个发射链包括M个元件以及一个外壳,其中组合选项的数量L=M×Ntx。如果对于每个外壳可激励多个扇区,则组合的数量变为L=Ntx^(2^M)。通过如此大量的发射链到扇区映射,无线通信设备可使用简单规则来选择映射,诸如针对每个外壳使用相同扇区。
在一些方面中,诸如具有显著散射的室内环境中,可将无线通信设备的天线外壳划分成最大数量的支持的极化平面。例如,关于四个发射链,对于每个极化平面可指派一个外壳。关于八个发射链,对于每个极化平面可指派两个天线外壳。
四个天线实现的例示性示例包括:
Nss=1:Ntxmax=4,选择Ntx=3,对于每个外壳挑选一个元件。总搜索空间是3*M=3/4Q。
Nss=2:Ntxmax=4,选择Ntx=3,对于每个外壳挑选一个元件,总搜索空间是3*M=3/4Q。
Nss=3或4:Ntxmax=4,选择Ntx=4,对于每个外壳挑选一个元件。总搜索空间是Q。
其中对于Nss值1、2或4,阵列增益罚分是0dB,对于Nss值3,阵列增益罚分是1.2dB,并且对于Nss值1,有效地存在6dB的功率增益,其中净平均增益范围在3dBm和5dBm之间。
八个天线配置的例示性示例包括:
Nss=1:选择Ntx=6,对于每个外壳挑选一个元件。总搜索空间是3/4Q。Nss=2:选择Ntx=6,对于每个外壳挑选一个元件,总搜索空间是3/4QNss=3:选择Ntx=6,对于每个外壳挑选一个元件。
Nss=4:选择Ntx=8,对于每个外壳挑选一个元件。总搜索空间是Q
与对于Nss=1:4分别具有10*log10(8/Nss)={9,6,4,3}dB的阵列增益罚分的非极化分集实现相比,对于所有这些情况,阵列增益罚分是3dB。
在一些方面中,无线通信设备的智能天线系统可针对任何发射链动态地选择到极化平面的天线指派。在一些此类方面中,智能天线选择算法动态地合成极化掩码,并且针对给定分组选择极化掩码。在此类方面中,控制表值(例如,类似于以上的表2)可为静态的或基于经合成极化掩码来动态地确定。此类系统然后可计算Cmax、动态链掩码、Amax和阵列增益罚分,如针对以上示例所描述的。
图9A示出了例示根据本文描述的方面的用于基于极化分集来选择天线功率电平的示例过程的流程图。过程900例示了可由无线通信设备(诸如AP 102(或如本文中所描述的其组件)或AP 602(或如本文中所描述的其组件))作为通信系统中的传输的一部分来执行的操作。例如,过程900可由无线通信设备来执行,诸如以上参照图1描述的STA 104、以上参照图1描述的AP 102、以上参照图6描述的AP 602、或其他无线通信设备中的一者。图9B示出了被配置为执行图9A的过程900的操作的示例无线通信设备910的框图。在一些方面中,无线通信设备910包括极化分集传输设置引擎912、至少一个调制解调器918、与至少一个调制解调器918通信地耦合的至少一个处理器914、与至少一个处理器914通信地耦合的至少一个存储器、通信地耦合到至少一个调制解调器918并且具有第一取向的第一组一个或多个天线920、以及通信地耦合到至少一个调制解调器918并且具有与第一取向正交的第二取向的第二组一个或多个天线922。至少一个存储器916存储处理器可读代码,该处理器可读代码在由该至少一个处理器结合该至少一个调制解调器执行时被配置为执行过程900的操作。在一些方面中,过程900的操作可被实现为计算机可读存储介质中的指令,该指令在由一个或多个处理器执行时致使设备执行图9的流程图中所例示的操作。
在一些实现中,在框902中,无线通信设备(例如,无线通信设备910的极化分集传输设置引擎912)可基于无线通信设备的极化分集设置来确定第一组一个或多个天线的第一发射功率电平和第二组一个或多个天线的第二发射功率电平。例如,极化分集设置基于第一组一个或多个天线的第一取向与第二组一个或多个天线的第二取向正交。
在一些实现中,在框904中,无线通信设备可使用第一组一个或多个天线(第一组一个或多个天线920)以第一发射功率电平向目标设备发射第一信号。
在一些实现中,在框906中,无线通信设备可使用第二组一个或多个天线(第一组一个或多个天线920)以第二发射功率电平向目标设备发射第二信号。基于该第一取向与该第二取向正交,该第一信号与该第二信号交叉极化。
在一些方面中,该无线通信设备可确定一个或多个通信的极化分集设置,该极化分集设置指示该第一信号和该第二信号是交叉极化信号。该无线通信设备可至少部分地通过将该第一组一个或多个天线和该第二组一个或多个天线指派给该一个或多个通信来确定该一个或多个通信的天线指派。在一些方面中,无线通信设备可基于为数据分组配置的极化掩码来确定该天线指派。在一些方面中,无线通信设备可基于该一个或多个通信的帧类型来确定该天线指派。该无线通信设备还可基于该极化分集设置和该天线指派来选择该第一组一个或多个天线的该第一发射功率电平和该第二组一个或多个天线的该第二发射功率电平。
在一些方面中,该无线通信设备可基于该天线指派来确定该第一组一个或多个天线的第一阵列增益。该无线通信设备可基于该天线指派来确定该第二组一个或多个天线的第二阵列增益。该无线通信设备还可基于该第一阵列增益来确定该第一组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平,并且基于该第二阵列增益来确定该第二组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平。
在一些方面中,该无线通信设备可使用来自控制表的数据来计算该第一组一个或多个天线的该第一阵列增益和该第二组一个或多个天线的该第二阵列增益中的至少一者,该控制表关联于该天线指派以及与该一个或多个通信和该天线指派相关联的信道。在一些示例中,来自该控制表的该数据包括用于该无线通信设备的配置的一个或多个静态值。
在一些方面中,该无线通信设备可使用来自该一个或多个通信的一个或多个设置的一个或多个动态值来计算该第一组一个或多个天线的该第一阵列增益和该第二组一个或多个天线的该第二阵列增益中的至少一者。
在一些方面中,该一个或多个通信中的第一通信被指派给该第一组一个或多个天线中的第一天线和该第二组一个或多个天线中的第一天线。该无线通信设备可基于该第一组一个或多个天线中的该第一天线和该第二组一个或多个天线中的该第一天线之间的极化分集来运算或计算该第一组一个或多个天线中的该第一天线和该第二组一个或多个天线中的该第一天线的发射功率。
在一些方面中,该一个或多个通信中的第一通信被指派给该第一组一个或多个天线中的第一天线和该第一组一个或多个天线中的第二天线。该无线通信设备可通过基于该第一天线和该第二天线上的信号之间的相关性以及该第一组一个或多个天线中的该第一天线和该第一组一个或多个天线中的该第二天线之间的极化分集的缺乏带功率减小地来运算或计算该第一组一个或多个天线中的该第一天线和该第一组一个或多个天线中的该第二天线的发射功率。
在一些方面中,该一个或多个通信中的第一通信被指派给该第一组一个或多个天线中的至少两个天线和该第二组一个或多个天线中的至少两个天线。该无线通信设备可基于针对与该第一取向相关联的天线计算的相关联阵列增益和针对与该第二取向相关联的天线计算的相关联阵列增益来确定指派给该第一通信的每个天线的发射功率。
在一些方面中,该无线通信设备包括固定在第三取向上的第三一个或多个天线。在此类方面中,该第一取向、该第二取向和该第三取向相互正交。
在一些方面中,该无线通信设备可基于使用该无线通信设备的物理层并且使用来自基于参考天线配置的针对该无线通信设备固定的控制表的目标功率而确定的动态每分组增益贡献来计算每个天线的阵列增益。例如,该无线通信设备可基于该一个或多个通信的数量、与该天线指派相关联的数个取向的数量、极化分集状态和针对该数个取向中的每个取向的共极化天线的数量来标识或确定该目标功率。
在一个例示性示例中,该无线通信设备包括分布在可用取向中的八个天线。在此类示例中,该一个或多个通信中的每一者被指派来自每个可用取向的一个天线。每个可用取向的阵列增益罚分是3分贝(dB)。
在一些方面中,该无线通信设备可使用该第一组一个或多个天线和该第二组一个或多个天线来发射交叉极化操纵和探通波束成形信号,其中该第一信号和该第二信号基于该操纵和探通波束成形信号是经波束成形传输。
图10例示了根据本文描述的各方面的具有被配置用于极化分集的天线的示例设备1002。设备1002可类似于AP 102、AP 602或本文中所描述的任何其他此类设备。如图6中所示,设备(诸如AP 602或设备1002)可具有固定在相互正交定位中的天线,从而符合正交定位610、620和630。设备1002包括三个Y极化天线1012(例如,在取向611上)、两个X极化天线1022(例如,在取向621上)和三个Z极化天线1032(例如,在取向631上)。如本文中所描述,在不同实现中,设备可包括不同数量的天线或天线阵列。图10的设备1002包括八个天线,并且下面描述的设备1302包括天线阵列,但是单个设备可具有处于任意数量的相互正交取向或其组合的独立天线和天线阵列。
图11A例示了根据一些实现的被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的设备的方面。设备可以是设备1002或可被配置用于生成随后与基于极化分集的增益选择一起使用的单个相关信号数据流的任何其他此类设备。类似于图7B中所例示的数据流,在图11A中,将数据1102提供给输出帧1104的MAC 720。这些帧被提供给执行编码1106和正交幅度调制1108的PHY 710。然后,数据被分成多个流以用于多个数据流的相关信号生成1111。对于除了一者(例如,其具有0循环延迟)之外的每个数据流,使用CD 1110A-N,不同数据流经受循环延迟。然后,所有数据流经受OFDM调制以用于经由天线1190进行传输,该天线可以是设备1002的天线1012、1022和1032的集合。每个天线的功率设置可由设备如上所述地基于相互正交的天线取向的特定配置以及针对用于相关信号传输的天线确定以满足功率限制。
图11B例示了根据一些实现的被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的设备的方面。图11B类似于图11A,其中从图11B中的多流信道而不是图11A的单个流生成相关信号。在图11B中,数据1152是由MAC720处理以生成帧1154的数据的多流信道。这些帧由PHY710处理以生成在编码1158A和1158B中独立编码的流1156。(例如,多个流中的)每个独立编码的流经受QAM 1160A、1160B。独立流随后经受空间扩展器或波束成形权重矩阵处理1165以用于相关信号生成1164。来自处理1165的输出相关信号随后分别经受独立的OFDM调制1170A-N(例如,针对相关信号的每个流)。流随后被输出以用于在天线上传输。正如上所述,每个天线的功率设置可由设备如上所述地基于相互正交的天线取向的特定配置以及针对用于相关信号传输的天线确定以满足功率限制。
图12例示了根据一些实现的包括被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的发射设备和被配置为从发射设备接收传输的接收设备的系统操作。在图12中在图12中,示出了四个天线,其中天线1211A和1211B包括共享极化,其中这两个天线处于第一取向,并且天线1221和1231具有与彼此以及与天线1211A和1211B相互正交的取向。从这些天线1211A、1211B、1221、1231发射的信号在随后传播时以复杂方式组合。对电磁辐射敏感的对象1220可经受非故意波束成形,特别是来自从天线1211A和1211B发射的共极化相关信号。然而,交叉极化信号将不会在对象1220处组合为经波束成形信号,因此限制了敏感对象1220由于来自天线1211A、1211B、1221、1231的发射而暴露于的电磁暴露量。由于来自天线1211A、1211B、1221、1231的信号1212的交叉极化,可从天线1211A、1211B、1221、1231发射的总功率可因此较高,同时满足相关联的暴露限制(例如,针对对象1220)。在富散射环境中,信号1212在反射集群1230处反射。此类反射对来自相互正交的天线的独立信号进行去极化,使得在共极化天线1291处,来自1211A、1211B、1221、1231的信号1212不再包括交叉极化信号,并且因此来自所有天线1211A、1211B、1221、1231的信号可作为经波束成形信号在接收器1290处被接收,其中仅来自共同对准的天线1211A和1211B的共极化信号作为经波束成形信号在对象1220处被接收。差异是由于当信号1212在反射集群1230处反射时的极化的损失。
图13例示了根据本文描述的各方面的具有被配置用于极化分集的天线阵列的示例设备。设备1302可类似于设备1002、AP 102或AP 602,但在Y极化天线外壳1311、X极化天线外壳1321及Z极化天线外壳1331中具有三个相互正交取向的天线阵列。如本文所述,具有扇区化且相互正交的天线分组的此类天线外壳可用作如本文所述的用于通过基于极化分集而设置的天线增益进行信号的波束成形和MIMO传输的智能天线。
图14例示了根据一些实现的被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的设备的方面。图14例示了供设备(诸如设备1302)的每个链1402基于极化分集来发射信号的信号处理。在图14中,链路径包括掩码输入1451和相关信号数据1452,其可如上文相对于图7B和掩码表所描述的那样生成。掩码输入1451可标识极化指派、天线组指派和外壳掩码指派两者,或用于待经由设备发射的数据的任何其他此类天线指派。通过针对每个天线外壳的元件控制和对应相关信号,开关矩阵1460根据由掩码输入1451标识的天线选择来分离相关信号。在图14的示例中,这包括针对Y极化外壳1311的元件控制1463和相关信号1466;针对X极化外壳1321的元件控制1464和相关信号1467;以及针对Z极化外壳1331的元件控制1465和相关信号1468。如本文所述,除了基于交叉极化天线外壳的天线阵列之间的极化分集的增益设置之外,独立的元件控制和信号还可用于智能天线波束成形和MIMO操作,包括探通和定向波束成形调整以改善传输性能。
图15例示了根据一些实现的包括被配置用于基于极化分集的天线阵列增益设置的发射链1402和被配置为从发射设备接收传输的接收设备的系统操作。类似于图12的传输,图14例示了在反射丰富环境中的发射链1402的操作。正如针对其他极化分集操作所描述的,在图15中,输入1501、1502和1503(例如,对应于图14的相关信号1466、1467和1468)经由天线阵列外壳1311、1321和1331的相互正交(例如,交叉极化)的天线阵列来发射。当交叉极化信号传播时,由于交叉极化,它们在敏感对象1520处在发射链1402附近不相长地组合。随着信号进一步传播并在反射集群1530处反射,交叉极化丢失,并且信号可在共极化天线1591处相长地组合(例如,波束成形)以用于在接收设备的接收器1590处进行处理。如本文所描述的,用于改善天线1591处的信号的相长组合的波束成形技术可用于所发射的信号(例如,探通和其他波束成形技术)。由于来自相互正交的天线的信号的交叉极化(例如,极化分集),此类操作可将智能天线操作与改进的发射功率组合,同时保持在功率传输规定内。
如本文中所使用的,“或”用于旨在以包含性意义来解释,除非另有明确指示。例如,“a或b”可包括仅a、仅b、或者a和b的组合。如本文中所使用的,引述一列项目中的“至少一者”或“中的一者或多者”的短语是指这些项目的任何组合,包括单个成员。例如,“a、b或c中的至少一者”旨在涵盖以下示例:仅a、仅b、仅c、a和b的组合、a和c的组合、b和c的组合、以及a和b和c的组合。
结合本文公开的各方面来描述的各种解说性组件、逻辑、逻辑块、模块、电路、操作和算法过程可实现为电子硬件、固件、软件,或者硬件、固件或软件的组合,包括本说明书中公开的结构及其结构等效物。硬件、固件和软件的这种可互换性已以其功能性的形式作了一般化描述,并在上文描述的各种解说性组件、框、模块、电路、和过程中作了解说。此类功能性是实现在硬件、固件还是软件中取决于具体应用和加诸整体系统的设计约束。
对本公开中描述的各方面的各种改动对于本领域普通技术人员可能是明显的,并且本文中所定义的普适原理可应用于其他方面而不会脱离本公开的精神或范围。由此,权利要求并非旨在被限定于本文中示出的方面,而是应被授予与本公开、本文中所公开的原理和新颖性特征一致的最广范围。
本说明书中在分开方面的上下文中描述的各个特征也可组合地实现在单个方面中。相反,在单个方面的上下文中描述的各种特征也可分开地或以任何合适的子组合实现在多个方面中。如此,虽然诸特征在上文可能被描述为以特定组合的方式起作用且甚至最初是如此要求保护的,但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可从该组合中去掉,且所要求保护的组合可以针对子组合、或子组合的变体。
类似地,虽然在附图中以特定次序描绘了诸操作,但这不应当被理解为要求此类操作以所示的特定次序或按顺序次序来执行、或要执行所有所解说的操作才能达成期望的结果。此外,附图可能以流程图或流图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而,未描绘的其他操作可被纳入示意性地解说的示例过程中。例如,可在任何所解说的操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。在一些环境中,多任务处理和并行处理可能是有利的。此外,上文所描述的方面中的各种系统组件的分开不应被理解为在所有方面中都要求此类分开,并且应当理解,所描述的程序组件和系统一般可以一起整合在单个软件产品中或封装成多个软件产品。
本公开内容的例示性方面包括:
方面1:一种无线通信设备,所述无线通信设备包括:至少一个调制解调器;第一组一个或多个天线,所述第一组一个或多个天线通信地耦合到所述至少一个调制解调器并且具有第一取向;第二组一个或多个天线,所述第二组一个或多个天线通信地耦合到所述至少一个调制解调器并且具有与所述第一取向正交的第二取向;至少一个处理器,所述至少一个处理器与所述至少一个调制解调器通信地耦合;和与所述至少一个处理器通信地耦合并存储处理器可读代码的至少一个存储器,所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被配置成:基于所述无线通信设备的极化分集设置来确定所述第一组一个或多个天线的第一发射功率电平和所述第二组一个或多个天线的第二发射功率电平,所述极化分集设置基于所述第一组一个或多个天线的所述第一取向与所述第二组一个或多个天线的所述第二取向正交;使用所述第一组一个或多个天线以所述第一发射功率电平向目标设备发射第一信号;以及使用所述第二组一个或多个天线以所述第二发射功率电平向所述目标设备发射第二信号,基于所述第一取向与所述第二取向正交,所述第一信号与所述第二信号交叉极化。
方面2:根据方面1所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:确定一个或多个通信的极化分集设置,所述极化分集设置指示所述第一信号和所述第二信号是交叉极化信号;至少部分地通过将所述第一组一个或多个天线和所述第二组一个或多个天线指派给一个或多个通信来确定所述一个或多个通信的天线指派;以及基于所述极化分集设置和所述天线指派来选择所述第一组一个或多个天线的所述第一发射功率电平和所述第二组一个或多个天线的所述第二发射功率电平。
方面3:根据方面2所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:基于所述天线指派来确定所述第一组一个或多个天线的第一阵列增益;基于所述天线指派来确定所述第二组一个或多个天线的第二阵列增益;以及基于所述第一阵列增益来确定所述第一组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平,并且基于所述第二阵列增益来确定所述第二组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平。
方面4:根据方面3所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:使用来自控制表的数据来计算所述第一组一个或多个天线的所述第一阵列增益和所述第二组一个或多个天线的所述第二阵列增益中的至少一者,所述控制表关联于所述天线指派以及与所述一个或多个通信和所述天线指派相关联的信道。
方面5:根据方面4所述的无线通信设备,其中来自所述控制表的所述数据包括用于所述无线通信设备的配置的一个或多个静态值。
方面6:根据方面3至5中任一项所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:使用来自所述一个或多个通信的一个或多个设置的一个或多个动态值来计算所述第一组一个或多个天线的所述第一阵列增益和所述第二组一个或多个天线的所述第二阵列增益中的至少一者。
方面7:根据方面1至6中任一项所述的无线通信设备,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的第一天线和所述第二组一个或多个天线中的第一天线,并且其中所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第二组一个或多个天线中的所述第一天线的发射功率是基于所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第二组一个或多个天线中的所述第一天线之间的极化分集来运算的。
方面8:根据方面1至6中任一项所述的无线通信设备,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的第一天线和所述第一组一个或多个天线中的第二天线。
方面9:根据方面8所述的无线通信设备,其中所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第一组一个或多个天线中的所述第二天线的发射功率是基于所述第一天线和所述第二天线上的信号之间的相关性以及所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第一组一个或多个天线中的所述第二天线之间的极化分集的缺乏带功率减小地来运算的。
方面10:根据方面1至6所述的无线通信设备,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的至少两个天线和所述第二组一个或多个天线中的至少两个天线。
方面11:根据方面10所述的无线通信设备,其中指派给所述第一通信的每个天线的发射功率是基于针对与所述第一取向相关联的天线计算的相关联阵列增益和针对与所述第二取向相关联的天线计算的相关联阵列增益来确定的。
方面12:根据方面1至11中任一项所述的无线通信设备,所述无线通信设备还包括:第三一个或多个天线,所述第三一个或多个天线固定在第三取向上并且通信地耦合到所述至少一个调制解调器,其中所述第一取向、所述第二取向和所述第三取向相互正交。
方面13:根据方面2至12中任一项所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:基于使用所述无线通信设备的物理层并且使用来自基于参考天线配置的针对所述无线通信设备固定的控制表的目标功率而确定的动态每分组增益贡献来计算每个天线的阵列增益,所述目标功率基于所述一个或多个通信的数量、与所述天线指派相关联的数个取向的数量、极化分集状态和针对所述数个取向中的每个取向的共极化天线的数量来标识。
方面14:根据方面1至13中任一项所述的无线通信设备,其中所述无线通信设备包括分布在可用取向中的八个天线,其中所述一个或多个通信中的每一者被指派来自每个可用取向的一个天线,并且其中每个可用取向的阵列增益罚分是3分贝(dB)。
方面15:根据方面2至14中任一项所述的无线通信设备,其中所述天线指派是基于为数据分组配置的极化掩码来确定的。
方面16:根据方面2至15中任一项所述的无线通信设备,其中所述天线指派基于所述一个或多个通信的帧类型。
方面17:根据方面1至16中任一项所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:使用所述第一组一个或多个天线和所述第二组一个或多个天线来发射交叉极化操纵和探通波束成形信号,其中所述第一信号和所述第二信号基于所述操纵和探通波束成形信号是经波束成形传输。
方面18:一种用于无线通信传输的方法,所述方法包括:基于无线通信设备的极化分集设置来确定第一组一个或多个天线的第一发射功率电平和第二组一个或多个天线的第二发射功率电平,所述极化分集设置基于所述第一组一个或多个天线的第一取向与所述第二组一个或多个天线的第二取向正交;使用所述第一组一个或多个天线以所述第一发射功率电平向目标设备发射第一信号;以及使用所述第二组一个或多个天线以所述第二发射功率电平向所述目标设备发射第二信号,基于所述第一取向与所述第二取向正交,所述第一信号与所述第二信号交叉极化。
方面19:根据方面18所述的方法,所述方法还包括:确定一个或多个通信的极化分集设置,所述极化分集设置指示所述第一信号和所述第二信号是交叉极化信号;至少部分地通过将所述第一组一个或多个天线和所述第二组一个或多个天线指派给一个或多个通信来确定所述一个或多个通信的天线指派;以及基于所述极化分集设置和所述天线指派来选择所述第一组一个或多个天线的所述第一发射功率电平和所述第二组一个或多个天线的所述第二发射功率电平。
方面20:根据方面19所述的方法,所述方法还包括:基于所述天线指派来确定所述第一组一个或多个天线的第一阵列增益;基于所述天线指派来确定所述第二组一个或多个天线的第二阵列增益;以及基于所述第一阵列增益来确定所述第一组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平,并且基于所述第二阵列增益来确定所述第二组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平。
方面21:根据方面20所述的方法,所述方法还包括:使用来自控制表的数据来计算所述第一组一个或多个天线的所述第一阵列增益和所述第二组一个或多个天线的所述第二阵列增益中的至少一者,所述控制表关联于所述天线指派以及与所述一个或多个通信和所述天线指派相关联的信道。
方面22:根据方面21所述的方法,其中来自所述控制表的所述数据包括用于所述无线通信设备的配置的一个或多个静态值。
方面23:根据方面20至22中任一项所述的方法,所述方法还包括:使用来自所述一个或多个通信的一个或多个设置的一个或多个动态值来计算所述第一组一个或多个天线的所述第一阵列增益和所述第二组一个或多个天线的所述第二阵列增益中的至少一者。
方面24:根据方面18至23中任一项所述的方法,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的第一天线和所述第二组一个或多个天线中的第一天线,并且其中所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第二组一个或多个天线中的所述第一天线的发射功率是基于所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第二组一个或多个天线中的所述第一天线之间的极化分集来运算的。
方面25:根据方面18至23中任一项所述的方法,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的第一天线和所述第一组一个或多个天线中的第二天线。
方面26:根据方面25所述的方法,其中所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第一组一个或多个天线中的所述第二天线的发射功率是基于所述第一天线和所述第二天线上的信号之间的相关性以及所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第一组一个或多个天线中的所述第二天线之间的极化分集的缺乏带功率减小地来运算的。
方面27:根据方面18至23中任一项所述的方法,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的至少两个天线和所述第二组一个或多个天线中的至少两个天线。
方面28:根据方面27所述的方法,其中指派给所述第一通信的每个天线的发射功率是基于针对与所述第一取向相关联的天线计算的相关联阵列增益和针对与所述第二取向相关联的天线计算的相关联阵列增益来确定的。
方面29:根据方面18至28中任一项所述的方法,其中所述无线通信设备包括第三一个或多个天线,所述第三一个或多个天线固定在第三取向上,其中所述第一取向、所述第二取向和所述第三取向相互正交。
方面30:根据方面19至29中任一项所述的方法,所述方法还包括:基于使用所述无线通信设备的物理层并且使用来自基于参考天线配置的针对所述无线通信设备固定的控制表的目标功率而确定的动态每分组增益贡献来计算每个天线的阵列增益,所述目标功率基于所述一个或多个通信的数量、与所述天线指派相关联的数个取向的数量、极化分集状态和针对所述数个取向中的每个取向的共极化天线的数量来标识。
方面31:根据方面18至30中任一项所述的方法,其中所述无线通信设备包括分布在可用取向中的八个天线,其中所述一个或多个通信中的每一者被指派来自每个可用取向的一个天线,并且其中每个可用取向的阵列增益罚分是3分贝(dB)。
方面32:根据方面19至31中任一项所述的方法,其中所述天线指派是基于为数据分组配置的极化掩码来确定的。
方面33:根据方面19至32中任一项所述的方法,其中所述天线指派基于所述一个或多个通信的帧类型。
方面34:根据方面18至33中任一项所述的方法,所述方法还包括:使用所述第一组一个或多个天线和所述第二组一个或多个天线来发射交叉极化操纵和探通波束成形信号,其中所述第一信号和所述第二信号基于所述操纵和探通波束成形信号是经波束成形传输。
方面35.一种存储指令的计算机可读存储介质,所述指令在由一个或多个处理器执行时致使所述一个或多个处理器执行根据方面1至34中任一项所述的操作。
方面36.一种设备,所述设备包括用于执行根据方面1至34中任一项所述的操作的装置。
Claims (34)
1.一种无线通信设备,所述无线通信设备包括:
至少一个调制解调器;
第一组一个或多个天线,所述第一组一个或多个天线通信地耦合到所述至少一个调制解调器并且具有第一取向;
第二组一个或多个天线,所述第二组一个或多个天线通信地耦合到所述至少一个调制解调器并且具有与所述第一取向正交的第二取向;
至少一个处理器,所述至少一个处理器与所述至少一个调制解调器通信地耦合;和
至少一个存储器,所述至少一个存储器与所述至少一个处理器通信地耦合并存储处理器可读代码,所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被配置成:
基于所述无线通信设备的极化分集设置来确定所述第一组一个或多个天线的第一发射功率电平和所述第二组一个或多个天线的第二发射功率电平,所述极化分集设置基于所述第一组一个或多个天线的所述第一取向与所述第二组一个或多个天线的所述第二取向正交;
使用所述第一组一个或多个天线以所述第一发射功率电平向目标设备发射第一信号;以及
使用所述第二组一个或多个天线以所述第二发射功率电平向所述目标设备发射第二信号,基于所述第一取向与所述第二取向正交,所述第一信号与所述第二信号交叉极化。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:
确定一个或多个通信的所述极化分集设置,所述极化分集设置指示所述第一信号和所述第二信号是交叉极化信号;
至少部分地通过将所述第一组一个或多个天线和所述第二组一个或多个天线指派给一个或多个通信来确定所述一个或多个通信的天线指派;以及
基于所述极化分集设置和所述天线指派来选择所述第一组一个或多个天线的所述第一发射功率电平和所述第二组一个或多个天线的所述第二发射功率电平。
3.根据权利要求2所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:
基于所述天线指派来确定所述第一组一个或多个天线的第一阵列增益;
基于所述天线指派来确定所述第二组一个或多个天线的第二阵列增益;以及
基于所述第一阵列增益来确定所述第一组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平,并且基于所述第二阵列增益来确定所述第二组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平。
4.根据权利要求3所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:
使用来自控制表的数据来计算所述第一组一个或多个天线的所述第一阵列增益和所述第二组一个或多个天线的所述第二阵列增益中的至少一者,所述控制表关联于所述天线指派以及与所述一个或多个通信和所述天线指派相关联的信道。
5.根据权利要求4所述的无线通信设备,其中来自所述控制表的所述数据包括用于所述无线通信设备的配置的一个或多个静态值。
6.根据权利要求4所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:
使用来自所述一个或多个通信的一个或多个设置的一个或多个动态值来计算所述第一组一个或多个天线的所述第一阵列增益和所述第二组一个或多个天线的所述第二阵列增益中的至少一者。
7.根据权利要求4所述的无线通信设备,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的第一天线和所述第二组一个或多个天线中的第一天线,并且其中所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第二组一个或多个天线中的所述第一天线的发射功率是基于所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第二组一个或多个天线中的所述第一天线之间的极化分集来运算的。
8.根据权利要求4所述的无线通信设备,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的第一天线和所述第一组一个或多个天线中的第二天线。
9.根据权利要求8所述的无线通信设备,其中所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第一组一个或多个天线中的第二天线的发射功率是基于所述第一天线和所述第二天线上的信号之间的相关性以及所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第一组一个或多个天线中的第二天线之间的极化分集的缺乏带功率减小地来运算的。
10.根据权利要求4所述的无线通信设备,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的至少两个天线和所述第二组一个或多个天线中的至少两个天线。
11.根据权利要求10所述的无线通信设备,其中指派给所述第一通信的每个天线的发射功率是基于针对与所述第一取向相关联的天线计算的相关联阵列增益和针对与所述第二取向相关联的天线计算的相关联阵列增益来确定的。
12.根据权利要求2所述的无线通信设备,所述无线通信设备还包括:
第三一个或多个天线,所述第三一个或多个天线固定在第三取向上并且通信地耦合到所述至少一个调制解调器,其中所述第一取向、所述第二取向和所述第三取向相互正交。
13.根据权利要求12所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:
基于使用所述无线通信设备的物理层并且使用来自基于参考天线配置的针对所述无线通信设备固定的控制表的目标功率而确定的动态每分组增益贡献来计算每个天线的阵列增益,所述目标功率基于所述一个或多个通信的数量、与所述天线指派相关联的数个取向的数量、极化分集状态和针对所述数个取向中的每个取向的共极化天线的数量来标识。
14.根据权利要求12所述的无线通信设备,其中所述无线通信设备包括分布在可用取向中的八个天线,其中所述一个或多个通信中的每一者被指派来自每个可用取向的一个天线,并且其中每个可用取向的阵列增益罚分是3分贝(dB)。
15.根据权利要求2所述的无线通信设备,其中所述天线指派是基于为数据分组配置的极化掩码来确定的。
16.根据权利要求2所述的无线通信设备,其中所述天线指派基于所述一个或多个通信的帧类型。
17.根据权利要求1所述的无线通信设备,其中所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器结合所述至少一个调制解调器执行时被进一步配置为:
使用所述第一组一个或多个天线和所述第二组一个或多个天线来发射交叉极化操纵和探通波束成形信号,其中所述第一信号和所述第二信号基于所述操纵和探通波束成形信号是经波束成形传输。
18.一种用于无线通信传输的方法,所述方法包括:
基于无线通信设备的极化分集设置来确定第一组一个或多个天线的第一发射功率电平和第二组一个或多个天线的第二发射功率电平,所述极化分集设置基于所述第一组一个或多个天线的第一取向与所述第二组一个或多个天线的第二取向正交;
使用所述第一组一个或多个天线以所述第一发射功率电平向目标设备发射第一信号;以及
使用所述第二组一个或多个天线以所述第二发射功率电平向所述目标设备发射第二信号,基于所述第一取向与所述第二取向正交,所述第一信号与所述第二信号交叉极化。
19.根据权利要求18所述的方法,所述方法还包括:
确定一个或多个通信的所述极化分集设置,所述极化分集设置指示所述第一信号和所述第二信号是交叉极化信号;
至少部分地通过将所述第一组一个或多个天线和所述第二组一个或多个天线指派给一个或多个通信来确定所述一个或多个通信的天线指派;以及
基于所述极化分集设置和所述天线指派来选择所述第一组一个或多个天线的所述第一发射功率电平和所述第二组一个或多个天线的所述第二发射功率电平。
20.根据权利要求19所述的方法,所述方法还包括:
基于所述天线指派来确定所述第一组一个或多个天线的第一阵列增益;
基于所述天线指派来确定所述第二组一个或多个天线的第二阵列增益;以及
基于所述第一阵列增益来确定所述第一组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平,并且基于所述第二阵列增益来确定所述第二组一个或多个天线中的每个天线的发射功率电平。
21.根据权利要求20所述的方法,所述方法还包括:
使用来自控制表的数据来计算所述第一组一个或多个天线的所述第一阵列增益和所述第二组一个或多个天线的所述第二阵列增益中的至少一者,所述控制表关联于所述天线指派以及与所述一个或多个通信和所述天线指派相关联的信道。
22.根据权利要求21所述的方法,其中来自所述控制表的所述数据包括用于所述无线通信设备的配置的一个或多个静态值。
23.根据权利要求21所述的方法,所述方法还包括:
使用来自所述一个或多个通信的一个或多个设置的一个或多个动态值来计算所述第一组一个或多个天线的所述第一阵列增益和所述第二组一个或多个天线的所述第二阵列增益中的至少一者。
24.根据权利要求21所述的方法,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的第一天线和所述第二组一个或多个天线中的第一天线,并且其中所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第二组一个或多个天线中的所述第一天线的发射功率是基于所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第二组一个或多个天线中的所述第一天线之间的极化分集来运算的。
25.根据权利要求21所述的方法,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的第一天线和所述第一组一个或多个天线中的第二天线。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第一组一个或多个天线中的所述第二天线的发射功率是基于所述第一天线和所述第二天线上的信号之间的相关性以及所述第一组一个或多个天线中的所述第一天线和所述第一组一个或多个天线中的所述第二天线之间的极化分集的缺乏带功率减小地来运算的。
27.根据权利要求21所述的方法,其中所述一个或多个通信中的第一通信被指派给所述第一组一个或多个天线中的至少两个天线和所述第二组一个或多个天线中的至少两个天线。
28.根据权利要求27所述的方法,其中指派给所述第一通信的每个天线的发射功率是基于针对与所述第一取向相关联的天线计算的相关联阵列增益和针对与所述第二取向相关联的天线计算的相关联阵列增益来确定的。
29.根据权利要求19所述的方法,其中所述无线通信设备包括第三一个或多个天线,所述第三一个或多个天线固定在第三取向上,其中所述第一取向、所述第二取向和所述第三取向相互正交。
30.根据权利要求29所述的方法,所述方法还包括:
基于使用所述无线通信设备的物理层并且使用来自基于参考天线配置的针对所述无线通信设备固定的控制表的目标功率而确定的动态每分组增益贡献来计算每个天线的阵列增益,所述目标功率基于所述一个或多个通信的数量、与所述天线指派相关联的数个取向的数量、极化分集状态和针对所述数个取向中的每个取向的共极化天线的数量来标识。
31.根据权利要求29所述的方法,其中所述无线通信设备包括分布在可用取向中的八个天线,其中所述一个或多个通信中的每一者被指派来自每个可用取向的一个天线,并且其中每个可用取向的阵列增益罚分是3分贝(dB)。
32.根据权利要求19所述的方法,其中所述天线指派是基于为数据分组配置的极化掩码来确定的。
33.根据权利要求19所述的方法,其中所述天线指派基于所述一个或多个通信的帧类型。
34.根据权利要求18所述的方法,所述方法还包括:
使用所述第一组一个或多个天线和所述第二组一个或多个天线来发射交叉极化操纵和探通波束成形信号,其中所述第一信号和所述第二信号基于所述操纵和探通波束成形信号是经波束成形传输。
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