TWI558120B - 用於多天線系統之發射器方法、發射器裝置、及其網路節點 - Google Patents

用於多天線系統之發射器方法、發射器裝置、及其網路節點 Download PDF

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TWI558120B
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Description

用於多天線系統之發射器方法、發射器裝置、及其網路節點
本發明係關於經由多天線系統之無線電發射，且更特定言之但不完全係關於具有不同組或群組之天線元件之無線電發射。
此段落介紹可幫助促進本發明之一更好的理解之態樣。相應地，考慮到此，閱讀此段落之敘述且不應將其理解為認可先前技術中之內容。
由大量(例如，20個以上)天線元件組成之所謂的巨型MIMO天線陣列被視為解決指數增長的行動資料訊務的一解決方案。一巨型MIMO天線陣列之各天線元件可連接至一專用低功率收發器(例如，在雙數位毫瓦範圍中)，其將一對應發射信號提供至天線元件。
在一方面，此等巨型MIMO天線陣列提供以位元/s/Hz計之大容量。但在另一方面，相較於習知2×2或4×4天線陣列，用一專用低功率收發器操作各天線元件可增大巨型MIMO天線陣列之能量消耗。因此，各低功率收發器中可需要一有效信號產生。此上下文中之一重要度量係總能量效率，其可以(例如)每焦耳(Joule)位元量測。
即使一當前資料通量相當低，巨型MIMO天線之操作仍需自所有天線元件發送一發射信號以維持一預組態發射樣式(小區涵蓋)及在小 區涵蓋之所有位置處達成一最小信號強度。
此外，由於巨型MIMO天線陣列不易於用於一行動台之一附接程序(歸因於至一各自行動台之一無線電通道必須經探測以使基地台發射一巨型MIMO波束之限制)，故當前意欲之巨型MIMO部署需要除藉由巨型MIMO天線陣列提供之一無線電小區之外的一發信號小區或重疊小區。
由於具有電驅動組件(諸如DAC(DAC=數位轉類比轉換器)、調變器、LO(LO=本地振盪器)、驅動器、前置放大器、功率放大器等)之低功率收發器的額外負擔能量消耗，故巨型MIMO天線陣列之總能量效率在低負載情況下大幅減小。此額外負擔能量消耗通常係與一當前輸出功率無關之一廣泛延伸。
因此，本發明之實施例之一目的係提供用於維持較低負載/閒置模式情況下之巨型MIMO天線陣列之一無線電小區特性同時增大總能量效率之解決方案及提出用於以一成本及能量效率方式操作一重疊無線電小區或一發信號無線電小區(用於傳遞控制及發信號資訊及用於伺服一基本負載)及一巨型MIMO無線電小區(用於高負載)之解決方案。
該目的係藉由用於多天線系統之一發射器方法達成。發射器方法含有以下步驟：藉由用一第一發射功率自第一數目個天線元件發射第一發射信號以一第一操作模式操作至少一天線陣列及藉由用大於第一發射功率之至少一第二發射功率自小於第一數目個天線元件之至少第二數目個天線元件發射至少第二發射信號以至少一第二操作模式操作至少一天線陣列。
該目的係藉由用於多天線系統之一發射器裝置進一步達成。發射器裝置含有用於以下操作之構件：藉由用一第一發射功率自第一數 目個天線元件發射第一發射信號以一第一操作模式操作至少一天線陣列及藉由用大於第一發射功率之至少一第二發射功率自小於第一數目個天線元件之至少第二數目個天線元件發射至少第二發射信號以至少一第二操作模式操作至少一天線陣列。
在實施例中，用於操作至少一天線陣列之構件可對應於任何操作單元、操作模組等。因此，在實施例中，用於操作至少一天線陣列之構件可由發射器子單元組成，且發射器子單元之各者可含有用於待發射之資料信號之一輸入，用於處理資料信號以獲得一發射信號之數個子單元，諸如用於一數位信號之一振幅調平單元、一DAC(DAC=數位轉類比轉換器)、具有一本地振盪器之一調變器、一功率放大器、用於控制振幅調平單元及/或功率放大器之一增益等之一控制單元，及用於待施加至一天線元件或施加至一群組之天線元件的發射信號之一輸出，其等係被動耦合的。在一些實施例中，用於操作至少一天線陣列之構件可部分根據一電腦程式及其上執行電腦程式之一硬體組件(諸如一DSP(DSP=數位信號處理器)、一ASIC(ASIC=特殊應用積體電路)、一FPGA(FPGA=場可程式化閘陣列)或任何其他處理器)實施。
該目的係藉由含有發射器裝置之一網路節點甚至進一步達成。網路節點可係(例如)一基地台或一行動台。
實施例提供改良在常常不容許一有效巨型MIMO操作之改變低負載或改變通道條件之情況中的藉由一巨型MIMO天線陣列伺服之一無線電小區的一總能量效率之一第一優點。實施例提供藉由不同於一傳統基地台設備之操作模式保持一相同通用無線電涵蓋之一第二優點。此外，實施例容許行動台附接程序及與用於保證永久且穩定無線電小區涵蓋之巨型MIMO操作並行之進一步共同發信號程序，且自一巨型MIMO無線電小區之相鄰無線電小區之角度容許一穩定且可靠小區行 為。此意謂即使天線元件之數目在巨型MIMO無線電小區之操作期間改變，仍可以一永久方式將巨型MIMO無線電小區包含在交替程序及/或負載平衡程序中。此外，實施例提供避免針對一基地台中之共同發信號之一巨型MIMO無線電小區及一重疊無線電小區的分離硬體器件之一進一步優點。
本發明之實施例之進一步有利特徵在附屬技術方案中定義且在下文詳細描述中描述。
AA1‧‧‧巨型MIMO天線陣列/巨型MIMO系統
AA2‧‧‧天線陣列/天線系統
AEG1‧‧‧第一群組
AEG2‧‧‧第二群組
AEG3‧‧‧第三群組
AE1‧‧‧天線元件
AE4‧‧‧天線元件
AE5‧‧‧天線元件
AEn‧‧‧天線元件
AEN‧‧‧天線元件
AL-DIG-SIG‧‧‧振幅調平數位信號
AL-DIG-SIG-M‧‧‧振幅調平信號
AMP1‧‧‧功率放大器
AMP1-2‧‧‧第一功率放大器
AMP1-4‧‧‧功率放大器
AMP1-5‧‧‧功率放大器
AMP2-2‧‧‧第二功率放大器
ANG-SIG-M‧‧‧類比信號
ANG-SIG‧‧‧類比信號
ANG-SIG1‧‧‧第一類比信號
CCU‧‧‧中央控制單元
CON-SIG-1‧‧‧控制信號
CON-SIG-2‧‧‧控制信號
CON-SIG-3‧‧‧控制信號
CON-SIG-4‧‧‧控制信號
CON-SIG-5‧‧‧控制信號
CON-SIG-5-1‧‧‧控制信號
CON-SIG-5-2‧‧‧控制信號
CON-SIG-6‧‧‧控制信號
CON-SIG-SUB‧‧‧控制信號
CON-SIG-SUB1‧‧‧第一控制信號
CON-SIG-SUB2‧‧‧第二控制信號
CON-SIG-SUBN‧‧‧第N控制信號
CON-U1‧‧‧控制單元
CON-U2‧‧‧控制單元
CON-U3‧‧‧控制單元
CON-U4‧‧‧控制單元
DAC‧‧‧數位轉類比轉換器
DAC1‧‧‧第一數位至類比轉換器
DAC2‧‧‧第二數位至類比轉換器
DIG-SIG‧‧‧單載波數位信號
DIG-SIG1‧‧‧第一數位信號
DIG-SIG2‧‧‧第二數位信號
DIG-SIG2‧‧‧第二數位信號
FR1‧‧‧第一頻率範圍
FR2‧‧‧第二頻率範圍
GCU‧‧‧增益控制單元
GCU2‧‧‧增益控制單元
G-V‧‧‧增益值
G-V1‧‧‧第一增益值
G-V2‧‧‧第二增益值
LU‧‧‧調平單元
LU2‧‧‧調平單元
MET1‧‧‧第一發射器方法
MET2‧‧‧第二發射器方法
MET3‧‧‧第三發射器方法
M-LO-U‧‧‧調變器及本地振盪器單元
M-LO-U1‧‧‧第一調變器及本地振盪器單元
M-LO-U2‧‧‧第二調變器及本地振盪器單元
MS1‧‧‧第一行動台
MS2‧‧‧第二行動台
MS3‧‧‧第三行動台
NN‧‧‧網路節點
P1‧‧‧第一最大發射功率
P2‧‧‧第二最大發射功率
RC‧‧‧無線電小區
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S4-1‧‧‧步驟
S4-1-1‧‧‧子步驟
S4-1-1-1‧‧‧子步驟
S4-1-1-2‧‧‧子步驟
S4-2‧‧‧步驟
S4-2-1‧‧‧子步驟
S4-2-1-1‧‧‧子步驟
S4-3‧‧‧步驟
S4-3-1‧‧‧第一子步驟
S4-3-2‧‧‧第二子步驟
S4-3-2-1‧‧‧子步驟
S5‧‧‧步驟
SW1‧‧‧第一切換器
SW2‧‧‧第二切換器
SW3‧‧‧切換器
TRA-APP‧‧‧發射器裝置
TRA-SUB1‧‧‧發射器子單元
TRA-SUB4‧‧‧發射器子單元
TRA-SUB5‧‧‧發射器子單元
TRA-SUB-A‧‧‧發射器子單元
TRA-SUB-B‧‧‧發射器子單元
TRA-SUB-C‧‧‧發射器子單元
TRA-SUB-D‧‧‧發射器子單元
TRA-SUBN‧‧‧發射器子單元
TS‧‧‧發射信號
TS1-1‧‧‧第一發射信號
TS1-2‧‧‧第一發射信號
TS1-a‧‧‧第一發射信號
TS1-A‧‧‧第一發射信號
TS2-1‧‧‧第二發射信號
TS2-b‧‧‧第二發射信號
TS2-B‧‧‧第二發射信號
TS3-1‧‧‧第三發射信號
TS3-c‧‧‧第三發射信號
TS3-C‧‧‧第三發射信號
TS4-1‧‧‧第一發射信號
TS4-2‧‧‧第一發射信號
TS4-n‧‧‧第一發射信號
TS4-N‧‧‧第一發射信號
TS5-1‧‧‧第二發射信號
TS5-2‧‧‧第二發射信號
TS5-3‧‧‧第二發射信號
TS5-4‧‧‧第二發射信號
UC-SIG‧‧‧增頻轉換信號
UC-SIG1‧‧‧第一增頻轉換信號
UC-SIG2‧‧‧第二增頻轉換信號
在下文詳細描述中將明白且將藉由通過非限制性圖解給定之隨附圖式圖解說明本發明之實施例。
圖1示意性地展示根據一例示性實施例之提供用於一無線電小區中之行動台之無線電涵蓋之一巨型MIMO天線陣列。
圖2示意性地展示根據一進一步例示性實施例之提供用於一無線電小區中之高負載之無線電涵蓋的一巨型MIMO天線陣列，及提供用於發信號及無線電小區中之基本負載之無線電涵蓋的一進一步天線陣列。
圖3示意性地展示根據一第一例示性實施例之用於以一第一MIMO操作模式及/或以至少一第二MIMO操作模式操作一發射器裝置之一發射器方法之一流程圖。
圖4示意性地展示根據一例示性實施例之一天線陣列及含有具有若干發射器子單元之一發射器裝置之一網路節點之一方塊圖。
圖5示意性地展示根據一第一例示性實施例之用於以第一MIMO操作模式提供第一發射信號或以至少第二MIMO操作模式提供至少第二發射信號之一發射器子單元之一方塊圖。
圖6示意性地展示根據一第二例示性實施例之用於以一第一MIMO操作模式及/或以至少一第二MIMO操作模式操作一發射器裝置 之一發射器方法之一流程圖。
圖7示意性地展示根據一第二例示性實施例之用於以第一MIMO操作模式提供第一發射信號或以至少第二MIMO操作模式提供至少第二發射信號之一發射器子單元之一方塊圖。
圖8示意性地展示根據一第三例示性實施例之用於以一第一MIMO操作模式及/或以至少一第二MIMO操作模式操作一發射器裝置之一發射器方法之一流程圖。
圖9示意性地展示根據一第三例示性實施例之用於以第一MIMO操作模式提供第一發射信號或以至少第二MIMO操作模式提供至少第二發射信號之一發射器子單元之一方塊圖。
圖10展示根據一例示性實施例之含有一第一頻率範圍中之具有一第一發射功率的一第一發射信號及一第二頻率範圍中之具有一第二發射功率的一第二發射信號之一多頻帶頻譜。
圖11示意性地展示根據一第四例示性實施例之用於以第一MIMO操作模式提供第一發射信號及以至少第二MIMO操作模式提供至少第二發射信號之一發射器子單元之一方塊圖。
描述及圖式僅圖解說明本發明之原理。因此，將瞭解，熟悉此項技術者將能夠設計體現本發明之原理且包含於本發明之精神及範疇內之各種配置(儘管本文未明確描述或展示)。此外，本文所敘述之所有實例主要明確意欲僅用於教學用途以有助於讀者理解本發明之原理及由(若干)發明者貢獻之概念以促進本技術，且應被詮釋為不限制於此等具體敘述之實例及條件。此外，本文中敘述本發明之原理、態樣及實施例之所有陳述以及其特定實例意欲包含其等效物。
圖1示意性地展示根據一例示性實施例之提供用於一無線電小區RC中之行動台MS1、MS2、MS3之無線電涵蓋之一巨型MIMO天線陣 列AA1。為簡化起見，未展示連接至巨型MIMO天線陣列AA1之一基地台。為簡化起見，亦未展示可位於無線電小區RC中之進一步行動台。
術語「基地台」可被視為同義於及/或指一基地收發器台、存取點基地台、存取點、巨型基地台、巨型小區、小型基地台、小型小區等且可描述經由一或多個無線電鏈路將無線連接提供至一或多個行動台之設備。基地台可係(例如)一LTE節點B(LTE=長期演進)、一IEEE 802.11 WLAN存取點(IEEE=美國電機電子工程師學會，WLAN=無線區域網路)、一WiMAX基地台(WiMAX=全球互通微波存取)等。
術語「巨型基地台」可被視為同義於及/或指提供具有在數百米至數千米之一範圍中之一大小之一無線電小區的一基地台。一巨型基地台通常具有通常數十瓦特之一最大輸出功率。
術語「小型基地台」可被視為同義於及/或指提供具有在數十米至數百米之一範圍中之一大小之一無線電小區的一基地台。一小型基地台通常具有通常幾瓦特之一最大輸出功率。
術語「巨型小區」可被視為同義於及/或指提供所有無線電小區大小之最廣範圍之一無線電小區。巨型小區通常出現在鄉村地區或公路沿線。
術語「小型小區」可被視為同義於及/或指藉由一低功率蜂巢式基地台伺服之一蜂巢式網路中之一無線電小區，其覆蓋諸如一商城、一旅館或一轉運中心之一有限區域(小於一巨型小區之區域)。一小型小區係指一群組之無線電小區，其含有微型小區及超微型小區。
術語「微型小區」可被視為同義於及/或指通常覆蓋一小的區域(諸如建築物中(辦公室、購物商城、火車站、證券交易所等)，或更近期可指在飛機中)之一小的蜂巢式基地台。在蜂巢式網路中，微型小區通常用於將涵蓋延伸至其中戶外信號無法良好到達之室內區域，或 增加具有非常密集電話使用之區域(諸如火車站)中之網路容量。
術語「超微型小區」可被視為同義於及/或指通常設計用於一家庭或小企業中之一小的低功率蜂巢式基地台。該產業中更普及的一更廣泛術語係其中超微型小區作為一子集之小的小區。
術語「行動台」可被視為同義於且此後可偶爾指一行動單元、行動使用者、存取終端、使用者設備、訂戶、使用者、遠程站等。行動台MS1、MS2、MS3之各者可係(例如)一蜂巢式電話、一智慧型電話、一可攜式電腦、一口袋電腦、一手持式電腦、一個人數位助理、一智慧型手錶、諸如一智慧型眼鏡(例如一谷歌(Google)眼鏡)之一頭戴顯示器或一車載行動器件。
術語「無線電小區」可被視為同義於及/或指無線電小區、小區、無線電扇區、扇區等。
圖1中展示之巨型MIMO天線陣列AA1含有以一6×6配置之36個天線元件。或者，巨型MIMO天線陣列AA1可含有(例如)以一5×5配置之25個天線元件、以一8×5配置(8行及5列)之40個天線元件、以一5×10配置(5行及10列)之50個天線元件，或以一8×8配置之64個天線元件。當然，本發明可使用具有行及列之進一步配置的進一步數目個天線元件的巨型MIMO天線陣列。
根據一進一步實施例，可應用根據所描述實施例之具有兩個或兩個以上操作模式之一所謂的使用者中心網路。藉此，可藉由一群組之分散式基地台(諸如小的小區)之天線系統表示巨型MIMO天線陣列。此意謂該群組之分散式基地台之天線系統的天線元件加入至少一第一數目個天線元件，或該群組之分散式基地台之一單個天線系統之天線元件加入小於至少第一數目個天線元件的至少第二數目個天線元件。此進一步意謂該群組之分散式基地台以至少一第一操作模式協作以獲得巨型MIMO天線陣列及根據應用之至少第一數目個天線元件發 射具有至少一第一發射功率之第一發射信號，或該群組之分散式基地台之各者可僅以至少一第二操作模式操作且伺服相對於巨型MIMO天線陣列具有較小數目個天線元件之其本身天線系統以根據應用之具有大於第一發射功率之至少一第二發射功率的至少第二數目個天線元件發射第二發射信號。
在此實例中，巨型MIMO天線陣列AA1之最下三列之天線元件被分配至一第一群組AEG1之天線元件，巨型MIMO天線陣列AA1之最下三列正上方之進一步兩列之天線元件被分配至一第二群組AEG2之天線元件，且巨型MIMO天線陣列AA1之最上列之天線元件被分配至一第三群組AEG3之天線元件。藉此，巨型MIMO天線陣列AA1之36個天線元件被分割成三個非重疊群組AEG1、AEG2、AEG3之天線元件。或者，該等群組之天線元件可被分配至巨型MIMO天線陣列AA1之不同行之天線元件，或該等群組之天線元件可藉由較佳將巨型MIMO天線陣列AA1之鄰近天線元件分配至該等群組之天線元件而任意選擇。
或者，巨型MIMO天線陣列AA1之36個天線元件可被分割成僅兩個非重疊群組之天線元件或可被分割成兩個重疊群組之天線元件；例如一第一群組之天線元件可由所有36個天線元件提供且一第二群組之天線元件可由巨型MIMO天線陣列AA1之兩個最上列之天線元件提供。在藉由自第一數目個天線元件於具有一第一發射功率之一第一頻率範圍中發射第一發射信號以一第一操作模式操作至少一天線陣列時，且在同時藉由自小於第一數目個天線元件之第二數目個天線元件於具有大於第一發射功率之一第二發射功率之不同於第一頻率範圍之至少一第二頻率範圍中發射至少第二發射信號以至少一第二操作模式操作至少一天線陣列時，較佳可應用重疊群組之天線元件(亦見關於圖9至圖11之描述)。
取決於一巨型MIMO天線陣列之天線元件之總數目，天線元件亦 可被分割成三個以上群組之天線元件以在三個以上之操作模式下操作巨型MIMO天線陣列及一對應發射器裝置以發射具有三個以上不同發射功率位準的三個以上之不同發射信號(亦見下文描述)。
原理上，將以使得獲得一預定義增益或預定義波束圖形之一方式進行該等群組之天線元件之一選擇。可(例如)藉由熟悉此項技術者已知之天線模擬演算法決定對應群組之天線元件。
第一群組AEG1之天線元件經應用以伺服一第一行動台MS1及將第一發射信號TS1-1、...、TS1-a、...、TS1-A(根據例示性實施例，A等於18；為簡化起見，圖1中未展示所有第一發射信號TS1-1、...、TS1-a、...、TS1-A)自第一群組AEG1之天線元件發射至第一行動台MS1。此意謂第一發射信號TS1-1、...、TS1-a、...、TS1-A之一第一者TS1-1係自第一群組AEG1之一第一天線元件發射，且進一步第一發射信號在各情況下係自第一群組AEG1之進一步天線元件之一者以具有一第一發射功率(例如，第一發射功率可係(例如)25mW)之一第一操作模式發射。
以一類似方式，第二群組AEG2之天線元件經應用以伺服一第二行動台MS2及將第二發射信號TS2-1、...、TS2-b、...、TS2-B(根據例示性實施例，B等於12；為簡化起見，圖1中未展示所有第二發射信號TS2-1、...、TS2-b、...、TS2-B)自第二群組AEG2之天線元件發射至第二行動台MS2。此意謂第二發射信號TS2-1、...、TS2-b、...、TS2-B之一第一者TS2-1係自第二群組AEG2之一第一天線元件發射，且進一步第二發射信號在各情況下係自第二群組AEG2之進一步天線元件之一者以具有大於第一發射功率之一第二發射功率(例如，第二發射功率可係(例如)50mW)之一第二操作模式發射。
類似地，第三群組AEG3之天線元件經應用以伺服一第三行動台MS3及將第三發射信號TS3-1、...、TS3-c、...、TS3-C(根據例示性實 施例，C等於6；為簡化起見，圖1中未展示所有第三發射信號TS3-1、...、TS3-c、...、TS3-C)自第三群組AEG3之天線元件發射至第三行動台MS3。此意謂第三發射信號TS3-1、...、TS3-c、...、TS3-C之一第一者TS3-1係自第三群組AEG3之一第一天線元件發射，且進一步第三發射信號在各情況下係自第三群組AEG3之進一步天線元件之一者以具有大於第二發射功率之一第三發射功率(例如，第三發射功率可係(例如)75mW)之一第三操作模式發射。
藉由同時用不同數目個天線元件且用不同發射功率(其等在各情況下經調適用於所應用數目個天線元件)伺服行動台MS1、MS2、MS3，行動台MS1、MS2、MS3處之一接收功率可保持在一預定義接收功率範圍內。
用不同數目個天線元件伺服行動台MS1、MS2、MS3之原因可係(例如)有關一行動網路操作者之不同訂用類型或當前發射至行動台MS1、MS2、MS3之不同類型之資料訊務。下文關於圖3之描述中給定可用於選擇一特定操作模式之其他參數。
在關於圖1之一進一步實施例(為簡化起見而未展示)中，在白天，當無線電小區RC之訊務負載高時，可以一第一操作模式藉由具有一第一發射功率(例如，10mW)之來自天線陣列AA1之所有天線元件的第一發射信號伺服行動台MS1、MS2、MS3；且在晚上，當對於無線電小區RC之訊務負載低時，可以一第二操作模式藉由具有大於進一步第一發射功率之一第二發射功率(取決於所選群組之天線元件)之來自該等群組AEG1、AEG2、AEG3之一者之所有天線元件的第二發射信號伺服行動台MS1、MS2、MS3之僅一單個者或少數者。藉此，可關斷連接至未經使用天線元件的功率放大器(例如，見圖5)。
在晚上或甚至在白天之一些時間點處，無行動台MS1、MS2、 MS3可在一已連接(CONNECTED)模式中且因此巨型MIMO天線陣列AA1及對應連接發射器裝置可在使用(例如)僅6個天線元件之一閒置(IDLE)模式中。在閒置模式中，仍必須發射(例如)無線電小區RC之一最大功率消耗之約5%以在無線電小區RC之涵蓋區域內維持控制通道及發信號通道，諸如，如LTE中應用之BCH(BCH=廣播通道)、PDCCH(PDCCH=實體下行鏈路控制通道)及/或PCFICH(PCFICH=實體控制格式指示符通道)。在此一情況下，剩餘6個天線元件之待發射之發射信號之一發射功率可增大至在巨型MIMO天線陣列AA1之所有天線元件之一操作期間使用之一單個天線元件之一發射功率的6倍。
在一更進一步替代實施例(為簡化起見，圖1中亦未展示)中，一或若干個行動台MS1、MS2、MS3亦可含有基於一行動台之巨型MIMO天線陣列且可以具有一第一上行鏈路發射功率之一第一操作模式藉由基於行動台之巨型MIMO天線陣列之第一數目個天線元件將第一上行鏈路發射信號發射至基於基地台之巨型MIMO天線陣列AA1或可以具有大於第一上行鏈路發射功率之一第二上行鏈路發射功率之一第二操作模式藉由小於基於行動台之巨型MIMO天線陣列之第一數目個天線元件之基於行動台之巨型MIMO天線陣列之第二數目個天線元件將第二上行鏈路發射信號發射至基於基地台之巨型MIMO天線陣列AA1。
可(例如)根據以下近似法(可藉由熟悉此項技術者已知之對應模擬獲得一更精確決定)決定第一上行鏈路發射功率及第二上行鏈路發射功率：相對於一習知天線之行動台MS1、MS2、MS3之一天線增益可(例如)等於9dB且行動台MS1、MS2、MS3之一發射功率Ptx可(例如)等於24dBm。若天線增益改變，則可根據以下假設調適行動台MS1、MS2、MS3之發射功率：若所使用天線元件之數目加倍，則可獲得3dB之一天線增益，得出以下方程式： g MM =3．log2(N antennas ) (1)
其中g MM ：MIMO天線增益，N antennas ：經應用天線元件之數目。
若(例如)應用64個天線元件，則可獲得18dB之一MIMO天線增益，其比一習知天線大9dB。藉此，可藉由以下方程式獲得一最小發射功率Ptx'之一上限(在最大增益之情況下)。
Ptx'=Ptx-9dBm=15dBm=32mW (2)
在一進一步替代實施例中，行動台MS1、MS2、MS3可能夠藉由將(例如)射頻信號自第一行動台MS1直接發射至靠近第一行動台MS1定位之第三行動台MS3而直接交換資料。藉此，第一行動台MS1可藉由將第一短程發射信號自基於行動台之巨型MIMO天線陣列之第一數目個天線元件發射至第三行動台MS3而應用具有一第一短程發射功率(例如10μW)之一第一操作模式或可藉由將第二短程發射信號自小於基於行動台之巨型MIMO天線陣列之第一數目個天線元件之基於行動台之巨型MIMO天線陣列之第二數目個天線元件發射至第三行動台MS3而應用具有大於第一短程發射功率之一第二短程發射功率(例如25μW)之一第二操作模式。
圖2示意性地展示巨型MIMO天線陣列AA1及具有相當低數目個天線元件(例如，相較於36個天線元件之4個天線元件，如圖2中所示)之一進一步天線陣列AA2。巨型MIMO天線陣列AA1可位於相對於地面之一第一高度處，且進一步天線陣列AA2較佳可位於相對於地面之一第二高度處，且第二高度可大於第一高度(例如，進一步天線陣列AA2可位於巨型MIMO天線陣列AA1之頂部上)。在進一步替代例中，進一步天線陣列AA2可靠近巨型MIMO天線陣列AA1定位在鄰近於巨型MIMO天線陣列AA1之左側或右側，例如在天線陣列AA1、AA2之 兩者相對於地面之一相同平均高度。
在白天，當無線電小區RC之訊務負載高時，可以一第一操作模式藉由具有一第一發射功率(例如，10mW)之來自天線陣列AA1之所有天線元件的第一發射信號TS4-1、...、TS4-n、...、TS4-N(為簡化起見，圖2中未展示所有第一發射信號TS4-1、...、TS4-n、...、TS4-N)伺服行動台MS1、MS2、MS3；且在晚上，在無線電小區RC之訊務負載低時，可以一第二操作模式藉由各者自具有大於第一發射功率之一第二發射功率(例如80mW)之進一步天線陣列AA2之天線元件之一者發射之第二發射信號TS5-1、TS5-2、TS5-3、TS5-4伺服行動台MS1、MS2、MS3之僅一單個者或少數者。下文關於圖3描述可經評估(或者或此外)以用於選擇操作模式之一者之進一步參數。
在關於圖2之一進一步實施例(為簡化起見而未展示)中，(例如)可藉由第一發射信號TS4-1、...、TS4-n、...、TS4-N伺服行動台MS1、MS2、MS3之兩者且同時可藉由第二發射信號TS5-1、TS5-2、TS5-3、TS5-4伺服行動台MS1、MS2、MS3之一單個者。
圖3展示根據一第一例示性實施例之用於以一第一MIMO操作模式及以至少一第二MIMO操作模式操作一發射器裝置TRA(見圖4)之一第一發射器方法MET1之一流程圖。執行第一方法MET1之步驟數目不係關鍵的，且如熟悉此項技術者可了解，步驟之數目及步驟之序列可在不脫離如隨附申請專利範圍中定義之本發明之實施例之範疇之情況下改變。
第一方法MET1可在以下情況下開始：例如在含有發射器裝置TRA(見圖4)之一網路節點NN開啟時或週期性地，在一計時器之一時間週期屆滿或藉由一觸發器，在一無線電小區內之發射條件(諸如發射通道之資料負載、發射特性)、操作參數(諸如連接之行動台或固定台等之器件類型)或網路節點NN自身之操作參數(諸如電池狀態)達到 一預定義臨限值時。網路節點NN可係(例如)一基地台或一行動台。
在一第一步驟S1中，在(例如)第二行動台MS2(見圖1)在無線電小區RC內已經開啟或已經藉由一交替轉移至無線電小區RC時，作為發射器裝置TRA-APP(見圖4)之部分之一中央控制單元CCU可評估自巨型MIMO天線陣列AA1至行動台MS1、MS2、MS3之無線電發射之一或若干發射條件、連接至巨型MIMO天線陣列AA1之基地台之一或若干操作參數，或行動台MS1、MS2、MS3之一或若干操作參數，無線電發射之進一步操作參數，或進一步發射條件。相等或類似參數可用於相對於上文描述中繪製及描述(見圖2)或僅在上文描述中描述之其他替代實施例之一評估。
自巨型MIMO天線陣列AA1至行動台MS1、MS2、MS3之無線電發射之發射條件可係(例如)：- 路徑損耗；- 經接收信號強度。
若(例如)一通道特性可(例如)不藉由一當前操作模式提供一預定義增益(例如針對空間多工之一預定義通道排序)，則一進一步當前未使用操作模式可提供等於或大於預定義增益之一增益。
基地台之操作參數可係(例如)：- 至行動台MS1、MS2、MS3之下行鏈路發射之待決資料負載或緩衝狀態；- 在基地台係(例如)藉由一太陽能板或一捲揚動力機提供動力時，可充電電池之充電狀態；- 在基地台係(例如)藉由一柴油發電機提供動力時，燃料位準。
行動台MS1、MS2、MS3之操作參數可係(例如)：- 訂用類型，諸如一般使用者或一所謂黃金使用者，相較於一般使用者，黃金使用者願意為她/他的訂用花費更多以得到(例如)藉由第 一操作模式伺服之一較大資料速率或一較大每月統收費率，一般使用者基本上可藉由關於圖1中展示之實施例之第二操作或第三操作模式伺服；- 行動台MS1、MS2、MS3之每月資料量之當前消耗，例如在超過每月統收費率時，使用者可自第一操作模式切換至第二操作模式或第三操作模式；- 活動狀態，諸如一所謂閒置狀態或一所謂已連接狀態，例如已連接狀態中之行動台可藉由第一操作模式伺服且閒置狀態中之進一步行動台可經藉由第二或第三操作模式伺服用於發信號用途；- 行動台MS1、MS2、MS3之器件類型，諸如所謂智慧型手機、一筆記型電腦、一感測器、用於一機器對機器通訊之一器件、在一無線提供者之硬體陣容中之一中間範圍定價之一所謂功能型手機、一車載行動器件等。
進一步操作參數可係(例如)：- 發射至行動台MS1、MS2、MS3之資料之當前訊務類型，諸如視訊、網頁瀏覽、VoIP(VoIP=網際網路協定上的語音，IP=網際網路協定)等；- 用於操作基地台之當前預定義規則，例如關於頻譜遮罩之法規規則或不同行動網路操作者之間的協議或管理一相同行動網路操作者之不同基地台之間的一互動之規則。
進一步發射條件可係(例如)：- 當前時間，諸如早上、中午、下午、日間、傍晚、晚上：- 地理環境，諸如鄉村或都市。
在藉由步驟S1評估僅一單個操作參數或發射條件時，可將操作參數或發射條件之值的範圍簡單分配至對應操作模式以一方面提供(例如)一能量有效發射且另一方面較佳提供一高資料通量。
在將評估兩個或兩個以上之操作參數及/或發射條件時，操作參數及發射條件可被給定不同優先順序。在(例如)一第一操作參數或一第一發射條件歸因於第一參數或第一條件之一當前值而具有一第一優先順序且指示第一操作模式，且一第二操作參數或一第二發射條件歸因於第二參數或第二條件之一當前值而具有大於第一優先順序之一第二優先順序且指示第二操作模式時，第二操作模式可係評估之一結果。
或者，在將評估兩個或兩個以上之操作參數及/或發射條件時，可將不同數目個點分配至不同範圍之操作參數及發射條件之值且可將操作參數及/或發射條件之點加入總分數。一表格可提供不同範圍之總分數與(例如)一第一、一第二及一第三操作模式之間的一映射。自此映射，可將一操作模式提供為評估之一結果。
在一下一步驟S2中，中央控制單元CCU可針對第二行動台MS2選擇第一、第二或第三操作模式之一者。關於圖1中所示之實施例，可將第二操作模式選擇為用於第二行動台MS2之一新的操作模式。
在一進一步步驟S3中，中央控制單元CCU可驗證新的操作模式是否不同於用於第二行動台MS2之一當前使用操作模式。在(例如)已藉由第二群組AEG2之天線元件伺服一進一步行動台時，用於第二行動台MS2之新的操作模式等於一當前應用之操作模式。在此一情況下，資料至第二行動台MS2之一發射可覆疊至進一步資料經由第二群組AEG2之天線元件至進一步行動台之一進一步發射，且可不需要關於第一方法MET1之進一步步驟。
否則在當前未藉由第二群組AEG2之天線元件伺服行動台時，由於連接至第二群組AEG2之天線元件之發射器裝置及/或接收器裝置係在具有低功率消耗或關斷之一閒置狀態中，故當前可不應用第二操作模式且第二群組AEG2之天線元件當前可不發射及/或不接收任何射頻 信號。
因此，在一下一步驟S4-1中，中央控制單元CCU可以(例如)下列方式開啟第二操作模式：如圖4中所繪製，一巨型MIMO天線系統AA之天線元件AE1、...、AEn、...、AEN之各者可連接至一專用且分離發射器子單元TRA-SUB1、...、TRA-SUB4、TRA-SUB5、...、TRA-SUBN。或者，兩個、四個或四個以上之鄰近天線元件之群組可連接且被動耦合至一單個發射器子單元以減小硬體複雜度。
巨型MIMO天線系統AA可係(例如)如圖1中所示之巨型MIMO系統AA1或如圖2中所示之兩個天線系統AA1、AA2之群組(例如，巨型MIMO天線系統AA之上部列之天線元件表示天線陣列AA2且巨型MIMO天線系統AA之下部列之天線元件表示巨型MIMO天線系統AA1)。
取決於一或若干操作模式之一應用，可將第一發射信號TS1-1自一第一發射器子單元TRA-SUB1發射至一第一天線元件AE1，可將第一發射信號TS1-2自一第二發射器子單元TRA-SUB2發射至一第二天線元件AE2等等，且可將第三發射信號TS3-C自一第N發射器子單元TRA-SUBN發射至一第N天線元件AEN(關於圖1)。
視需要，在(關於圖2)常常操作天線陣列AA1、AA2之僅一者時，可藉由在各情況下將天線陣列AA2之四個天線元件之一者及巨型MIMO天線陣列AA1之四個天線元件之一者連接至一相同發射器子單元TRA-SUB1、...、TRA-SUB4而減少硬體器件，且網路節點NN可含有一切換器SW3(見圖4)以將來自發射器子單元TRA-SUB1、...、TRA-SUB4之輸出之發射信號切換至天線陣列AA2之天線元件或切換至大巨型MIMO天線陣列AA1之天線元件AE1、...、AE4。
發射器子單元TRA-SUB1、TRA-SUB2、...、TRA-SUBN之各者 可藉由對應發信號線連接至中央控制單元CCU。此容許中央控制單元CCU將一第一控制信號CON-SIG-SUB1發射至第一發射器子單元TRA-SUB1以將第一發射器子單元TRA-SUB1設定成操作模式之一者。類似地，中央控制單元CCU可將一第二控制信號CON-SIG-SUB2發射至第二發射器子單元TRA-SUB2以將第二發射器子單元TRA-SUB2設定成操作模式之一者等等，且中央控制單元CCU可將一第N控制信號CON-SIG-SUBN發射至第N發射器子單元TRA-SUBN以將第N發射器子單元TRA-SUBN設定成操作模式之一者。
或者發射器裝置TRA可不係網路節點NN之部分(如圖4中所示)，但代替性地作為一RRH(RRH=遠程無線電頭端)遠程連接至網路節點NN。
根據一替代實施例，切換步驟S4-1可含有一子步驟S4-1-1(見圖3)，其用於藉由調適對應功率放大器之輸出功率而調適連接至群組AEG2(見圖1)之若干發射器子單元TRA-SUB1、TRA-SUB2、...、TRA-SUBN之一輸出功率。圖5中展示此一發射器子單元TRA-SUB-A之一例示性實施例。
發射器子單元TRA-SUB-A含有一控制單元CON-U1，其經調適以自中央控制單元(CCU)接收一控制信號CON-SIG-SUB。發射器子單元TRA-SUB-A進一步含有一任選調平單元LU，其經調適以接收一數位信號DIG-SIG。數位信號DIG-SIG可含有(例如)一資料信號之一實數部分及一虛數部分。調平單元LU可係(例如)一數位模組，其使實數部分及虛數部分乘以一增益值。藉此，在一子步驟S4-1-1-1中，一功率放大器AMP1之一輸入信號之一振幅可經調適以藉由一控制信號CON-SIG-1根據一指令獲得發射信號TS之一預定義或需要發射功率。發射信號TS之發射功率之一動態範圍可係在一第一位準與第一位準的X倍之一第二位準之間；例如，在10mW與80mW之間，其中X等於8。
在控制單元CON-U1已自中央控制單元CCU接收控制信號CON-SIG-SUB時，可將控制信號CON-SIG-1自控制單元CON-U1發送至調平單元LU，以減小或增大藉由發射器子單元TRA-SUB-A產生之一發射信號TS之一發射功率。在一替代實施例中，發射器子單元TRA-SUB-A可不含有控制單元CON-U1且可將控制信號CON-SIG-SUB直接提供至調平單元LU。調平單元LU產生一振幅調平數位信號AL-DIG-SIG。
發射器子單元TRA-SUB1進一步含有一數位轉類比轉換器DAC，其接收振幅調平數位信號AL-DIG-SIG且其將振幅調平數位信號AL-DIG-SIG之數位值轉換成一類比信號ANG-SIG。
發射器子單元TRA-SUB1進一步含有一調變器及本地振盪器單元M-LO-U，其將類比信號ANG-SIG增頻轉換成具有可(例如)在MHz或GHz範圍之一頻率範圍之一增頻轉換信號UC-SIG。
發射器子單元TRA-SUB1進一步含有一功率放大器AMP1，其將增頻轉換信號UC-SIG放大至一發射功率，其對應於發射信號TS之一操作模式。
在藉由一恆定增益操作功率放大器AMP1時，將使用調平單元LU藉由數位信號DIG-SIG之調平振幅值調適發射信號TS之發射功率。
根據一替代實施例，發射器子單元TRA-SUB-A可代替含有調平單元LU而含有一增益控制單元GCU。增益控制單元GCU可經調適以自控制單元CON-U1接收一控制信號CON-SIG-2。控制信號CON-SIG-2可含有藉由一進一步子步驟S4-1-1-2增大功率放大器AMP1之一增益或減小功率放大器AMP1之增益之一指令。取決於該指令，增益控制單元GCU(例如)藉由數位控制功率放大器AMP1之一偏壓電流調節功率放大器AMP1處之一增益值G-V。在一進一步替代例中，可將控制信號CON-SIG-SUB自中央控制單元CCU直接提供至增益控制單元 GCU且藉此，控制單元CON-U1無需係發射器子單元TRA-SUB-A之部分。
在一進一步替代實施例中，可將控制信號CON-SIG-1及控制信號CON-SIG-2同時提供至調平單元LU及增益控制單元GCU以調節調平單元LU及功率放大器AMP1之增益及根據操作模式之一者調適發射信號TS之發射功率。
在第一發射器方法MET1之一進一步步驟S5中，用新的操作模式操作網路節點NN之發射器裝置TRA，該新的操作模式係(例如)關於圖1中所示實施例之第二行動台MS2之第二操作模式。
在關於圖2之一進一步應用案例中，在白天，僅巨型MIMO天線陣列AA1可在第一操作模式中操作以伺服行動台MS1、MS2、MS3。可係在一固定時間點(諸如10pm)，發射器裝置TRA可藉由步驟S1決定當前時間已到達10pm時刻瞬間。根據一預定義規則，發射器裝置TRA可藉由步驟S2選擇第二操作模式為用於無線電小區RC之一新的操作模式。在步驟S3期間，發射器裝置TRA可確立第二操作模式為當前未經應用之一新的操作模式。因此，在步驟S4-1期間，發射器裝置TRA可(例如)藉由開啟對應發射器子單元之功率放大器將連接至天線陣列AA2之天線元件之發射器子單元自一閒置狀態切換至一接通狀態，且可藉由關斷進一步對應發射器子單元之功率放大器將連接至巨型MIMO天線陣列AA1之天線元件之進一步發射器子單元自接通狀態切換至閒置狀態。
圖6展示根據一第二例示性實施例之用於以一第一MIMO操作模式及以至少一第二MIMO操作模式操作發射器裝置TRA-APP(見圖4)之一第二發射器方法MET2之一流程圖。執行第二發射器方法MET2之步驟數目不係關鍵的，且如熟悉此項技術者可了解，步驟之數目及步驟之序列可在不脫離如隨附申請專利範圍中定義之本發明之實施例之 範疇之情況下改變。已藉由相同元件符號指示對應於圖3之元件之圖6中之元件。
下文將僅描述第二發射器方法MET2相對於第一發射器方法MET1之不同。根據第二發射器方法MET2，由一步驟S4-2代替第一發射器方法MET1之步驟S4-1來切換發射器裝置TRA-APP之操作模式。步驟S4-2含有一子步驟S4-2-1，其選擇用於根據一選定操作模式提供一發射信號之一發射功率之一功率放大器。
圖7展示一例示性實施例，如何可藉由一發射器子單元TRA-SUB-B實現此切換步驟S4-2。已藉由相同元件符號指示對應於圖5之元件之圖7中之元件。發射器子單元TRA-SUB-B可對應於圖4中所示之發射器裝置TRA之發射器子單元TRA-SUB1、TRA-SUB2、...、TRA-SUBN。
發射器子單元TRA-SUB-B含有一控制單元CON-U2、數位至類比轉換器DAC、調變器及本地振盪器單元M-LO-U、兩個切換器SW1、SW2及兩個可切換功率放大器AMP1、AMP2。發射器子單元TRA-SUB-B或者可含有用於兩個以上之操作模式之兩個以上之功率放大器。一第一切換器SW1位於調變器及本地振盪器單元M-LO-U之一輸出與兩個功率放大器AMP1、AMP2之輸入之間。一第二切換器SW2位於兩個功率放大器AMP1、AMP2之輸出與用於發射信號TS之發射器子單元TRA-SUB-B之一輸出之間。在控制單元CON-U2接收控制信號CON-SIG-SUB以切換至操作模式之一者時，控制單元CON-U2可選擇經最佳化用於對應於對應操作模式之發射信號TS之一發射功率之一能量有效產生的兩個功率放大器AMP1、AMP2之一者。子步驟S4-2-1可含有一子步驟S4-2-1-1，其將增頻轉換信號UC-SIG切換至經最佳化以產生具有新的選定操作模式所需之發射功率之發射信號TS之兩個功率放大器AMP1、AMP2之一者之一輸入，且將發射信號TS自對應 功率放大器之輸出切換至發射器子單元TRA-SUB-B之輸出。關於圖7，可藉由切換器SW1、SW2實現切換處理之兩者。因此，控制單元CON-U2可將一控制信號CON-SIG-3發射至第一切換器SW1且將一進一步控制信號CON-SIG-4發射至第二切換器SW2。
圖8展示根據一第三例示性實施例之用於以一第一MIMO操作模式及以至少一第二MIMO操作模式操作發射器裝置TRA-APP(見圖4)之一第三發射器方法MET3之一流程圖。執行第三發射器方法MET3之步驟數目不係關鍵的，且如熟悉此項技術者可了解，步驟之數目及步驟之序列可在不脫離如隨附申請專利範圍中定義之本發明之實施例之範疇之情況下改變。已藉由相同元件符號指示對應於圖3之元件之圖8中之元件。
下文將僅描述第三發射器方法MET3相對於第一發射器方法MET1之不同。根據第三發射器方法MET3，由一步驟S4-3代替第一發射器方法MET1之步驟S4-1來切換發射器裝置TRA-APP之操作模式。步驟S4-3含有一第一子步驟S4-3-1，其以使得一發射信號之一發射功率對應於如新的選定操作模式所需之一預定義發射功率之一方式調適一功率放大器之一輸出功率。第一子步驟S4-3-1可含有子步驟S4-1-1-1，其調適待藉由功率放大器放大之一信號之一振幅位準以獲得預定義發射功率。第一子步驟S4-3-1可含有進一步子步驟S4-1-1-2，其調適至少一功率放大器之增益。
步驟S4-3進一步含有一第二子步驟S4-3-2，其選擇發射信號之一頻率範圍，使得選定頻率範圍等於如新的選定操作模式所需之一預定義頻率範圍。第二子步驟S4-3-2可含有一子步驟S4-3-2-1，其調適一本地振盪器之一頻率以將發射信號調變及增頻轉換至預定義頻率範圍。
可將頻率範圍之一者應用於基本發信號程序(諸如終端附接及同 步)及應用於小於一預定義資料速率之資料速率。可將一或若干進一步頻率範圍(例如)應用於大於預定義資料速率之資料速率以允許一巨型MIMO資料傳遞。一行動台MS1、MS2、MS3可(例如)藉由具有一第二發射功率之第二發射信號自第二數目個天線元件之一發射以一第二操作模式附接至無線電小區RC，且可在結束附接之後藉由具有小於第二發射功率之一第一發射功率之第一發射信號自大於第二數目個天線元件之第一數目個天線元件之一發射交遞至一第一操作模式(例如，一巨型MIMO操作模式)。在至行動台MS1、MS2、MS3之資料傳遞結束或減少時，行動台MS1、MS2、MS3可交遞回第二操作模式。
圖9展示一例示性實施例，如何可藉由一發射器子單元TRA-SUB-C實現此切換步驟S4-3以獲得具有預定義發射功率及預定義頻率範圍之發射信號TS。已藉由相同元件符號指示對應於圖5之元件之圖9中之元件。發射器子單元TRA-SUB-C可對應於圖4中所示之網路節點NN之發射器子單元TRA-SUB1、TRA-SUB2、...、TRA-SUBN且含有一控制單元CON-U3、一調平單元LU2、數位至類比轉換器DAC、調變器及本地振盪器單元M-LO-U及一功率放大器AMP1-4。功率放大器AMP1-4可係(例如)一雙頻帶功率放大器。
代替一單載波數位信號DIG-SIG，一多載波數位信號或一多頻帶數位信號DIG-SIG-M可應用於調平單元LU2。
在控制單元CON-U3自中央控制單元CCU接收控制信號CON-SIG-SUB時，控制單元CON-U3將一控制信號CON-SIG-M發射至調平單元LU2以將一第一頻率子載波或一第一頻帶之振幅值升高至一第一最大值且將至少一第二頻率載波或至少一第二頻帶之振幅值升高至至少一第二最大值，且調平單元LU2輸出一振幅調平信號AL-DIG-SIG-M。藉此，發射器子單元TRA-SUB-C經調適以發射(例如)具有第一發射功率之第一發射信號TS1-1及具有第二發射功率之第二發射信號TS2-1。
振幅調平信號AL-DIG-SIG-M藉由數位至類比轉換器DAC轉換成一類比信號ANG-SIG-M。
此外，在控制單元CON-U3藉由控制信號CON-SIG-SUB觸發時，控制單元CON-U3將一進一步控制信號CON-SIG-5發射至調變器及本地振盪器單元M-LO-U以將類比信號ANG-SIG-M增頻轉換至如新的操作模式所需之預定義頻率範圍。藉此，發射器子單元TRA-SUB-C產生(例如)如圖10中所示之第一發射信號TS1-1及第二發射信號TS2-1(亦見圖1)。第一發射信號TS1-1位於一第一頻率範圍FR1中且具有一第一最大發射功率P1(以任意單位(arbitrary unit(a.u.))計)。第二發射信號TS2-1位於一第二頻率範圍FR2中且具有大於第一最大發射功率P1之一第二最大發射功率P2(以任意單位(arbitrary unit(a.u.))計)。第一頻率範圍FR1可(例如)係一LTE PRB(PRB=實體資源區塊)之一第一子載波，且第二頻率範圍FR2可(例如)係LTE PRB或一進一步LTE PRB之一第二子載波。或者，第一頻率範圍FR1可係(例如)在811MHz至821MHz之頻率範圍中之一頻率載波，且第二頻率範圍FR2可係(例如)在1710MHz至1730MHz之頻率範圍中之一進一步頻率載波。
或者，發射器子單元TRA-SUB-C可產生兩個以上之發射信號，其中各發射信號位於一分離頻率範圍中且各發射信號屬於具有一不同發射功率之一不同操作模式。關於圖1，第一發射信號TS1-1、...、TS1-a、...、TS1-A可在一第一頻率範圍中發射，第二發射信號TS2-1、...、TS2-b、...、TS2-B可在一第二頻率範圍中發射，且第三發射信號TS3-1、...、TS3-C、...、TS3-C可在一第三頻率範圍中發射，且該等頻率範圍之各者可(例如)覆蓋無線電小區RC之一不同區域。
圖11示意性地展示一發射器子單元TRA-SUB-D之一進一步例示性實施例，其經調適以自圖4中所示之巨型MIMO天線陣列AA之一單個天線元件同時發射具有頻率範圍FR1、FR2之兩者之如圖10中所示 之一多載波頻譜或一多頻帶頻譜。發射器子單元TRA-SUB-D含有一控制單元CON-U4，其經調適以接收且處理控制信號CON-SIG-SUB。發射器子單元TRA-SUB-D進一步含有兩個分離處理路徑，其中該兩個分離處理路徑各含有一數位至類比轉換器DAC1、DAC2、一調變器及本地振盪器單元M-LO-U1、M-LO-U2及一功率放大器AMP1-4、AMP1-5以處理一第一數位信號DIG-SIG1或一第二數位信號DIG-SIG2。發射器子單元TRA-SUB-D進一步含有用於放大器AMP1-4、AMP1-5之一增益控制單元GCU2。
第一數位信號DIG-SIG1藉由一第一數位至類比轉換器DAC1轉換成一第一類比信號ANG-SIG1，進一步藉由一第一調變器及本地振盪器單元M-LO-U1增頻轉換至一第一增頻轉換信號UC-SIG1，且藉由一第一功率放大器AMP1-4放大至(例如)第一發射信號TS1-1。以一相同方式，第二數位信號DIG-SIG2藉由一第二數位至類比轉換器DAC2轉換成一第二類比信號ANG-SIG2，進一步藉由一第二調變器及本地振盪器單元M-LO-U2增頻轉換至一第二增頻轉換信號UC-SIG2，且藉由一第二功率放大器AMP1-5放大至(例如)第二發射信號TS2-1。
在控制單元CON-U4自中央控制單元CCU接收(例如)一指令以同時針對如圖10中所示之兩個操作模式之發射信號以具有不同頻率範圍之第一操作模式及第二操作模式操作巨型MIMO天線陣列AA之一群組之天線元件時，控制單元CON-U4可將一控制信號CON-SIG-5-1發射至第一調變器及本地振盪器單元M-LO-U1以將類比信號ANG-SIG1增頻轉換至第一頻率範圍FR1，且可進一步將一控制信號CON-SIG-5-2發射至第二調變器及本地振盪器單元M-LO-U2以將類比信號ABG-SIG2增頻轉換至第二頻率範圍FR2。此外，控制單元CON-U4可將一控制信號CON-SIG-6發射至增益控制單元GCU2以指示增益控制單元GCU2將一第一增益值G-V1應用於第一功率放大器AMP1-4以獲得具 有第一發射功率之第一發射信號TS1-1，及將一第二增益值G-V2應用於第二功率放大器AMP1-5以獲得具有第二發射功率之第二發射信號TS2-1。
發射器子單元TRA-SUB-D進一步含有一組合器(諸如一RF組合器、一耦合器或一定向耦合器)以組合來自第一處理路徑之發射信號TS-1-1與來自第二處理路徑之發射信號TS2-1以獲得發射器子單元TRA-SUB-D之一總輸出信號TS1-1、TS2-1。
描述及圖式僅圖解說明本發明之原理。因此，應瞭解，熟悉此項技術者將能夠設計體現本發明之原理且包含於本發明之精神及範疇內之各種配置(儘管本文未明確描述或展示)。此外，本文所敘述之所有實例主要明確意欲僅用於教學用途以有助於讀者理解本發明之原理及由(若干)發明者貢獻之概念以促進本技術，且應被詮釋為不限制於此等具體敘述之實例及條件。再者，本文中敘述本發明之原理、態樣及實施例之所有陳述以及其特定實例意欲包含其等效物。
表示為「用於發射之構件」、「用於接收之構件」、「用於決定之構件」等之功能區塊(執行某一功能)應被理解為分別包括經調適以執行某一功能之電路之功能區塊。因此，「用於某事物之構件」亦可被理解為「適用或適合於某事物之構件」。因此，經調適以執行某一功能之一構件不隱含：此構件必需執行該功能(在一給定時刻瞬間)。
可透過使用專用硬體(如(例如)一處理器)以及能夠執行與適當軟體相關聯之軟體之硬體而提供圖中所展示之各種元件之功能(包含任何功能區塊)。當由一處理器提供功能時，該等功能可由一單一專用處理器、由一單一共用處理器或由複數個個別處理器(其等之若干者可被共用)提供。再者，術語「處理器」或「控制器」之明確使用不應被詮釋為排他地意指能夠執行軟體之硬體，且可隱含地包含(但不限於)DSP硬體、網路處理器、ASIC、FPGA、用於儲存軟體之唯讀 記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)及非揮發性儲存器。亦可包含其他習知及/或定製硬體。
熟習此項技術者應瞭解，本文中之任何方塊圖表示體現本發明之原理之闡釋性電路之概念圖。類似地，將瞭解，任何流程表、流程圖、狀態轉變圖、偽碼及類似物表示實質上可在電腦可讀媒體中表示且因此由一電腦或處理器執行之各種處理，無論此電腦或處理器是否被明確展示。
此外，下列申請專利範圍藉此被併入至詳細描述中，其中各請求項可獨立作為一單獨實施例。儘管各請求項可獨立作為一單獨實施例，但應注意--儘管在申請專利範圍中一附屬請求項可意指與一或多個其他請求項之一特定組合--其他實施例亦可包含該附屬請求項與各其他從屬請求項之標的之一組合。若未指定不意欲一特定組合，則本文中提出此等組合。此外，意欲亦將一請求項之特徵包含於任何其他獨立請求項，即使此請求項並不直接附屬於該獨立請求項。
進一步應注意，說明書中或申請專利範圍中所揭示之第一發射器方法MET1、第二發射器方法MET2及第三發射器方法MET3可由具有用於執行此等方法之各自步驟之各者之構件之一器件實施。較佳地，一電腦程式產品可含有當在一可程式化硬體器件(諸如一DSP、一ASIC或一FPGA)上執行電腦程式產品時用於執行方法MET1、MET2、MET3之一者之電腦可執行指令。較佳地，一數位資料儲存器件可編碼指令之一機器可執行程式以執行方法MET1、MET2、MET3之一者。
此外，應瞭解，說明書或申請專利範圍中所揭示之多個步驟或功能之揭示內容可不被詮釋為依特定順序。因此，若多個步驟或功能並非因技術原因而無法互換，則此等步驟或功能之揭示內容不會使此等步驟或功能限於一特定順序。此外，在一些實施例中，一單一步驟 可包含或可被分成多個子步驟。若未明確排除，則此等子步驟可包含於此單一步驟之揭示內容之部分中。
AA1‧‧‧巨型MIMO天線陣列/巨型MIMO系統
AEG1‧‧‧第一群組
AEG2‧‧‧第二群組
AEG3‧‧‧第三群組
MS1‧‧‧第一行動台
MS2‧‧‧第二行動台
MS3‧‧‧第三行動台
RC‧‧‧無線電小區
TS1-1‧‧‧第一發射信號
TS1-a‧‧‧第一發射信號
TS1-A‧‧‧第一發射信號
TS2-1‧‧‧第二發射信號
TS2-b‧‧‧第二發射信號
TS2-B‧‧‧第二發射信號
TS3-1‧‧‧第三發射信號
TS3-c‧‧‧第三發射信號
TS3-C‧‧‧第三發射信號

Claims (13)

  1. 一種發射器方法(MET1、MET2、MET3)，其用於操作用於多天線系統及用於伺服一無線電小區(RC)中之行動台(MS1、MS2、MS3)的一發射器裝置(TRA-APP)，該方法包括：藉由用一第一發射功率自第一數目個天線元件發射第一發射信號(TS1-1、...、TS1-a、...、TS1-A、TS4-1、...、TS4-n、...、TS4-N)而以一第一操作模式操作(S5)至少一天線陣列(AA1、AA2)，及藉由用大於該第一發射功率之至少一第二發射功率自小於該第一數目個天線元件(AEG1、AA1)之至少第二數目個天線元件(AEG2、AEG3、AA2)發射至少第二發射信號(TS2-1、...、TS2-b、...、TS2-B、TS3-1、...、TS3-c、...、TS3-C、TS5-1、TS5-2、TS5-3、TS5-4)而以至少一第二操作模式操作(S5)該至少一天線陣列(AA1、AA2)，藉由選擇(S4-2-1)連接至該第一數目個天線元件且經最佳化用於在該第一操作模式下之一有效操作之該發射器子單元(TRA-SUB-B)的一第一功率放大器(AMP1-2)，或選擇連接至該至少第二數目個天線元件且經最佳化用於在該至少一第二操作模式下之一有效操作之該發射器子單元(TRA-SUB-B)的至少一第二功率放大器(AMP2-2)，而在該第一操作模式與該至少一第二操作模式之間切換(S4-2)；其中該選擇(S4-2-1)包括：在該第一功率放大器(AMP1-2)之一輸入與該至少一第二功率放大器(AMP2-2)之一輸入之間切換(S4-2-1-1)，及在該第一功率放大器(AMP1-2)之一輸出與該至少一第二功率放大器(AMP2-2)之一輸出之間切換(S4-2-1-1)，兩者皆取 決於以該第一操作模式或以該至少一第二操作模式之一未來操作；其中該第一數目個天線元件(AEG1、AA1)及該至少第二數目個天線元件(AEG2、AEG3、AA2)之各者連接至一專用且分離發射器子單元(TRA-SUB1、...、TRA-SUBN、TRA-SUB-A、TRA-SUB-B、TRA-SUB-C、TRA-SUB-D)。
  2. 如請求項1之發射器方法(MET1、MET2、MET3)，其中該至少一天線陣列(AA1)包括該第一數目個天線元件且其中至少一進一步天線陣列(AA2)包括該至少第二數目個天線元件，或其中該至少一天線陣列及至少一進一步天線陣列之天線元件加入該第一數目個天線元件且其中該至少一天線陣列或該至少一進一步天線陣列之一者之天線元件加入該至少第二數目個天線元件。
  3. 如請求項1之發射器方法(MET1、MET2、MET3)，其中該第一數目個天線元件係該至少一天線陣列(AA1)之一第一群組(AEG1)之天線元件，且其中該至少第二數目個天線元件係該至少一天線陣列(AA1)之至少一第二群組(AEG2、AEG3)之天線元件。
  4. 如請求項1至3中任一項之發射器方法(MET1、MET3)，其中該發射器方法(MET1、MET3)進一步包括藉由調適(S4-1-1、S4-3-1)連接至該第一數目個天線元件及/或該至少第二數目個天線元件之至少一功率放大器(AMP1、AMP1-3、AMP1-4、AMP1-5)的一輸出功率而在該第一操作模式與該至少一第二操作模式之間切換(S4-1、S4-3)。
  5. 如請求項4之發射器方法(MET1)，其中該輸出功率之該調適(S4-1-1、S4-3-1)包括：調適(S4-1-1-1)該發射器子單元(TRA-SUB-A、TRA-SUB-C)之該至少一功率放大器(AMP1、AMP1-4)之一輸入信號的一振幅位準，及/或調適(S4-1-1-2)該發射器子單元 (TRA-SUB-A、TRA-SUB-D)之該至少一功率放大器(AMP1、AMP1-4、AMP1-5)之一增益，以獲得該第一發射功率或該至少一第二發射功率。
  6. 如請求項4之發射器方法(MET3)，其中該發射器方法(MET3)進一步包括同時藉由發射一第一頻率範圍(FC1)中之該等第一發射信號(TS1-1、...、TS1-a、...、TS1-A、TS4-1、...、TS4-n、...、TS4-N)而以該第一操作模式操作(S5)該至少一天線陣列(AA1、AA2)，及藉由發射不同於該第一頻率範圍(FC1)之至少一第二頻率範圍(FC2)中之該至少一第二發射信號(TS2-1、...、TS2-b、...、TS2-B、TS3-1、...、TS3-c、...、TS3-C、TS5-1、TS5-2、TS5-3、TS5-4)而以該至少一第二操作模式操作(S5)該至少一天線陣列(AA1、AA2)。
  7. 如請求項6之發射器方法(MET3)，其中針對大於一預定義臨限值之資料速率應用該第一操作模式，且其中針對基本發信號程序及小於該預定義臨限值之資料速率應用該至少一第二操作模式。
  8. 如請求項1至3中之一項之發射器方法(MET1、MET2、MET3)，其中該發射器方法(MET1、MET2、MET3)進一步包括評估(S1)至少一操作參數及/或至少一發射條件以選擇(S2)該第一操作模式或該至少一第二操作模式，且其中該至少一操作參數或該至少一發射條件係下列之至少一者：藉由該發射器裝置(TRA)伺服之一涵蓋區域(RC)之當前資料負載，該發射器裝置(TRA)之一網路節點(NN)與進一步網路節點(MS1、MS2、MS3)之間之發射通道的當前通道條件，該等進一步網路節點(MS1、MS2、MS3)之當前活動狀態， 用於至該等進一步網路節點(MS1、MS2、MS3)之無線電發射之該網路節點(NN)處之當前緩衝狀態，經由該等發射通道發射之資料的當前訊務類型，該發射器裝置(TRA)之當前電池狀態，該等進一步網路節點(MS1、MS2、MS3)之器件類型，當前時間，用於操作該發射器裝置(TRA)之當前預定義規則，該等進一步網路節點(MS1、MS2、MS3)之每月資料量之當前消耗，該等進一步網路節點(MS1、MS2、MS3)之訂用類型。
  9. 一種用於多天線系統及用於伺服一無線電小區(RC)中之行動台(MS1、MS2、MS3)之發射器裝置(TRA-APP)，其包括用於以下操作之構件(CCU、TRA-SUB1、...、TRA-SUB4、TRA-SUB5、...、TRA-SUBN、TRA-SUB-A、TRA-SUB-B、TRA-SUB-C、TRA-SUB-D)：藉由用一第一發射功率自第一數目個天線元件(AEG1、AA1)發射第一發射信號(TS1-1、...、TS1-a、...、TS1-A、TS4-1、...、TS4-n、...、TS4-N)而以一第一操作模式操作至少一天線陣列(AA1、AA2)，及藉由用大於該第一發射功率之至少一第二發射功率自小於該第一數目個天線元件(AEG1、AA1)之至少第二數目個天線元件(AEG2、AEG3、AA2)發射至少第二發射信號(TS2-1、...、TS2-b、...、TS2-B、TS3-1、...、TS3-c、...、TS3-C、TS5-1、TS5-2、TS5-3、TS5-4)而以至少一第二操作模式操作該至少一天線陣列(AA1、AA2)，藉由選擇(S4-2-1)連接至該第一數目個天線元件且經最佳化用於在該第一操作模式下之一有效操作之該發射器子單元(TRA- SUB-B)的一第一功率放大器(AMP1-2)，或選擇連接至該至少第二數目個天線元件且經最佳化用於在該至少一第二操作模式下之一有效操作之該發射器子單元(TRA-SUB-B)的至少一第二功率放大器(AMP2-2)，而在該第一操作模式與該至少一第二操作模式之間切換(S4-2)；其中該選擇(S4-2-1)包括：在該第一功率放大器(AMP1-2)之一輸入與該至少一第二功率放大器(AMP2-2)之一輸入之間切換(S4-2-1-1)，及在該第一功率放大器(AMP1-2)之一輸出與該至少一第二功率放大器(AMP2-2)之一輸出之間切換(S4-2-1-1)，兩者皆取決於以該第一操作模式或以該至少一第二操作模式之一未來操作；其中該第一數目個天線元件(AEG1、AA1)及該至少第二數目個天線元件(AEG2、AEG3、AA2)之各者連接至一專用且分離發射器子單元(TRA-SUB1、...、TRA-SUBN、TRA-SUB-A、TRA-SUB-B、TRA-SUB-C、TRA-SUB-D)。
  10. 如請求項9之發射器裝置(TRA-APP)，其中該發射器裝置(TRA-APP)包括可調適用於該第一操作模式或該至少一第二操作模式的一群組之發射器子單元(TRA-SUB1、...、TRA-SUB4、TRA-SUB5、...、TRA-SUBN、TRA-SUB-A、TRA-SUB-B、TRA-SUB-C、TRA-SUB-D)。
  11. 一種網路節點(NN)，其包括如請求項9或請求項10之一發射器裝置(TRA-APP)。
  12. 如請求項11之網路節點(NN)，其中該網路節點(NN)進一步包括連接至該發射器裝置(TRA-APP)之至少一天線陣列(AA、AA1)，且其中該至少一天線陣列(AA、AA1)係一巨型MIMO天線陣列。
  13. 如請求項12之網路節點(NN)，其中該網路節點(NN)進一步包括 一切換器(SW3)，且其中該切換器(SW3)經調適以將該發射器裝置(TRA-APP)之一群組之發射器子單元(TRA-SUB1、...、TRA-SUB4)連接至該巨型MIMO天線陣列(AA1)之一群組之天線元件或連接至一進一步天線陣列(AA2)之天線元件。
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