CN105474463A - 用于多用途的模块化相控阵列架构的动态划分 - Google Patents

Abstract

各种实施例总体针对为了多个独立用途而对模块化天线阵列(MAA)进行动态配置的技术。MAA可包括：多个天线模块，每个天线模块包括耦合至射频(RF)波束成形电路的天线单元的阵列，RF波束成形电路调整与天线单元相关的相移从而产生与天线模块相关的天线波束；动态配置单元，其接收多个天线模块中的一者的用途的指示；以及主波束成形单元，其耦合至动态配置单元和每一个天线模块，该主波束成形单元至少部分基于上述用途来对于上述多个天线模块中的一者产生信号调整，从而控制与上述多个天线模块中的一者相关的天线波束。

Description

用于多用途的模块化相控阵列架构的动态划分

相关申请

本申请要求于2013年9月11日提交的美国临时申请序列号No.61/876,656，名称为“可扩展、用于多种使用场景的模块化相控阵列架构的动态划分(DaynamicPartitioningofModularPhasedArrayArchitectureforScalable，Multiple-UsageScenarios)”的权益，该申请将完整地援引加入到本申请。

技术领域

本文所描述的实施例总体涉及模块化天线阵列，并且特别涉及用于多用途的动态划分模块化天线阵列(dynamicallypartitioningmodularatennaarraysformultipleuses)。

背景技术

电子设备，例如膝上型计算机、笔记本计算机、上网本、个人数字助理(PDA：personaldigitalassistant)，以及例如移动电话，越来越倾向于包括各种在增加的数据速率下操作的无线通信能力。这些设备使用的无线通信系统扩展到通信频谱的更高频范围，例如，毫米波区域。将要理解的是，在这些更高的频率上，传输损耗和衰减(attenuation)都将趋于增加，并且变得难以以提供理想增益和空间覆盖范围(spatialcoverage)的方式实现天线系统。

在超过几米的距离上该频带中的通信通常需要使用具有数十分贝(dB)或者更高增益的高度定向天线(directionalantenna)，来补偿衰减损耗。某些通信系统应用相控阵波束成形(phasedarraybeamforming)来产生相对窄的波束，其导致必要的增益来克服在这些更高频率中的与传输相关的路径损耗(path-loss)。

然而，现代通信系统通常也需要能够覆盖其周围的相对宽的区域的站点，从而与其他站点进行通信，不论它们的位置如何。改变天线覆盖图(antennacoveragepattern)的技术被称为波束控制(beamsteering)。在传统天线架构中，对于高度定向覆盖图的需求与对于电子可控波束的需求相互冲突。通常，实现高度定向来克服路径损耗的同时提供覆盖多个站点的高度波束控制是困难的和/或成本昂贵的。

因此，存在对于动态地提供对多个站点的高定向性覆盖(highdirectivitycoverage)的更灵活且更廉价的系统和方法的需求。

附图说明

图1A-图1B示出根据实施例的模块化天线阵列(MAA：modularantennaarray)系统的示例。

图2示出根据实施例的为多个独立用途(multipleindependentusages)动态配置MAA的逻辑流程的示例。

图3示出存储介质的实施例。

图4示出根据实施例的示例MAA和示例天线波束图(antennabeampatterns)。

图5示出根据实施例的设备。

具体实施方式

本文示出的示例通常指向可动态配置模块化天线阵列(MAA)架构。更具体地，各种示例描述一种MAA，其中模块可通过动态配置来产生具有各种特性的天线波束，从而提供增加的波束成形和/或波束控制能力来给多个站点提供高定向性覆盖。换句话说，根据本发明的各种实施例提供灵活和自适应的MAA，其能够实时配置成在不同环境中和不同数据速率中为不同的用户服务。合成天线覆盖图(resultantantennacoveragepattern)可同时实现高度定向并能够提供遍及MAA周围的相对宽的区域的可控覆盖(steerablecoverage)。

这些可动态配置的MAA可被包含在站点内，或是通过站点实现(例如，接入点、移动设备、小区等)，这些站点可配置成根据各种无线网络标准进行操作。例如，这些无线网络标准可包括由电气和电子工程师协会(IEEE)，第三代合作伙伴计划(3GPP)，或者其他标准设定机构出台的标准。

图1A-图1B是示出示例MAA100的框图。一般地，图1A示出MAA100的示意图，而图1B示出MAA100的俯视图。应当理解的是，尽管图1A-图1B从不同的“角度”或者视角示出MAA100，但是示例并不局限于此上下文中。在某些示例中，MAA100包括多个耦合至信号处理模块120的天线模块110-1到110-N。一般地，信号处理模块120可提供用于MAA100的各种信号处理操作。例如，信号处理模块120可对通过MAA100发射或者接收的信号进行频率偏移补偿、同步、均衡(equalization)、上变频、下变频。

在某些示例中，可在无线系统例如，接入点、基站、小区、移动设备等中实施MAA100。作为特定的示例性示例，在移动宽带网络中，例如，与至少一个或者多个无线通信标准兼容地操作的移动宽带网络中，可将MAA100实施为小小区(smallcell)BS。

对于图1A更具体而言，示出MAA100的组件的示例性布局。如图所示，MAA100包括天线模块110-1到110-N。一个，但非特定的天线模块可在本文中被称作是天线模块110。此外，天线模块110-1到110-N中的每一者可以是基本上相同的。天线模块110可包括射频集成电路(“RFIC(RFintegratedcircuit)”)105。RFIC105可包括RF波束成形(“RFBF(RFbeam-forming)”)电路103。RFBF103可与多个天线单元101n(其中n对应于用于标识特定天线模块的附图标记)耦合。

例如，本文描述了包括RFIC105-1的天线模块110-1，FRIC105-1包括RFBF103-1，其中RFBF103-1耦合至天线单元1011-1至1011-M。应当理解的是，为了清晰的目的，不是所有的天线单元都以附图标记进行标记。此外，应当理解的是，每个模块110包括的天线单元的数量可根据实施方式而改变。在附图中描绘的数量仅示出便于理解的数量。示例不局限于此上下文中。

每个天线模块110经由各个数据链路(datalink)111-1至111-N和控制链路(controllinks)113-1至113-N可通信地耦合至信号处理模块120，并且具体地耦合至主波束成形单元122。信号处理模块120进一步地经由数据端口130连接至发射机和/或处理器(未在图1A-图1B中示出)。此外，信号处理模块120包括动态配置单元124和用途反馈单元126。尽管本文描述的动态配置单元124和用途反馈单元126在信号处理单元120中实施，但应当理解的是，其二者也可在连接至信号处理模块120的发射机和/或处理器中实施。示例不局限于此上下文中。

对于图1B更具体地而言，以俯视图描述天线模块110-1至110-N。每个天线模块110中的天线单元101的阵列在图1B中描述成5×5的矩阵。然而，如上所述，天线单元101的数量可根据实施方式而不同。此外，在某些示例中，天线单元的数量不必须是平方的(方形的)。换句话说，天线模块110的天线单元101可布置成非方形布置(例如，矩形、圆形等)。应当理解的是，在每个天线模块110中的天线单元(antennaelement)101的阵列可根据实施方式，面向不同的物理方向。示例不局限于此上下文中。

一般地，MAA100可在操作期间进行动态地重新配置，从而支持多个独立用途(例如，用户、用例、环境和/或数据速率)。更具体地，每个天线模块110可配置成基于多个用途中的一者或多者产生天线波束。换句话说，MAA100能够实时(例如，在操作期间)重新配置成，在若干个不同的和独立的操作模式中的多个不同的需求中，改善其资源共享(例如，天线模块110)。如下文将进行更详细的描述的那样，这一点通过从多个可用资源中协商(negotiate)竞争资源需求的用户设备和MAA100之间的反馈机制将更易实现。

在某些示例中，信号处理模块120和/或信号处理模块120的组件可实施成电路(未示出)和/或可在电路上执行的固件。上述电路可以是各种商用处理器中的任意者，包括但不限于和处理器；应用、嵌入和安全处理器；IBM和和处理器；IBM和Cell处理器；Corei3、Corei5、Corei7、和处理器；以及类似处理器。双核微处理器、多核处理器，以及其他多处理器架构也可被应用为电路，来实施信号处理组件120。根据某些示例，上述电路也可以是专用集成电路(ASIC：applicationspecificintegratedcircuit)，现场可编程门阵列(FPGAz：fieldprogrammablegatearray)以及信号处理模块的组件(例如，主波束成形单元122、动态配置单元124以及用途反馈单元126可实施成ASIC或者FPGA的硬件组件。

在操作中，信号处理模块120可接收天线模块110中的一个的用途的指示，并且对该模块产生信号调整(signaladjustments)。更具体地，动态配置单元124可接收天线模块110中的一个的用途的指示。在某些示例中，上述指示可以是请求利用MAA100的资源。因此，动态配置单元124可确定对应于该用途的资源需求。更具体地，动态配置单元124可确定满足资源请求所需的MAA100的资源(例如，天线模块等)。

主波束成形单元122可至少部分基于用途对于天线模块产生信号调整，从而控制与天线模块相关的天线波束。换句话说，主波束成形单元122可基于用途来产生信号从而使天线模块110产生天线波束。这些信号可通过控制链路113传输至天线模块110。换句话说，信号处理模块120可将与期望天线图相关的命令，例如指向可控波束的方向，发送至天线模块110。信号处理模块120可基于天线模块110的用途进一步地指定幅度和相位来应用至去往和来自天线模块110的独立天线单元101的信号。在天线模块110中，为了实现理想波束图，RFIC105和RFBF103控制与每个天线单元101相关的相位偏移和衰减(增益)。

作为示例，动态配置单元124可接收天线模块110-1的用途的指示。主波束成形单元122可基于该用途产生信号来使天线模块110-1产生天线波束(未示出)。这些信号可经由控制链路113-1传输至天线模块110-1。应当理解的是，各种技术来产生信号可被实施来使天线模块110产生天线波束。然而，一般地，上述信号可包括信号幅度调整和信号相位调整。这些信号调整可使天线模块110的天线单元101产生结合并形成天线波束的信号。

如本文将进行的更详细地描述，每个天线模块110可动态配置成支持独立用途。例如，第一模块可支持第一用途，第二模块可支持第二用途等。作为另一示例，第一模块可支持第一用途，并且第二和第三模块可支持第二用途。作为又一示例，第一模块可支持第一用途，并且第二模块可支持第二用途和第三用途，应当理解的是，如本文所使用的，术语“第一”、“第二”、“第三”等不意指在时间上，或者是指定特定的排序的第一，第二等。正相反，上述术语为了便于指代本文所引用的多个用途和/或多个天线模块，以便描述各种示例实施例。

此外，在操作中，信号处理模块120可接收与天线模块中的一个的用途相关的反馈的指示，并且至少部分基于反馈对于天线模块产生更新的信号调整，从而使天线模块产生天线波束。更具体地，用途反馈模块126可接收对应于天线模块中的一个的用途的反馈指示。至少部分基于该反馈，主波束成形单元122可对天线模块产生更新的信号调整。例如，对于天线模块110-1的第一用途而言，用途反馈单元126可接收与该用途相关的反馈。至少部分基于反馈，主波束成形单元122可对于天线模块110-1产生更新的信号调整。该信号调整可使天线模块110-1对于第一用途产生更新的和/或者不同的天线波束。一般地，反馈可以是对应于天线模块用途的任意信息。在某些示例中，反馈可以是信道质量、服务质量、用途变化(changeinusage)、增加的数据速率的请求、对应于该用途的设备物理位置的变化等的指示。

此外，动态配置单元124可识别天线模块110的波束控制角的利用(utilization)，并且确定用户充分地共置于(co-located)水平面或者是垂直面，来允许天线模块110被重新配置以满足各种系统需求(例如，服务质量等)。这可以包括适当地激活和/或停止天线模块110。应当理解的是，天线模块的各种用途可随着用户进入和/或离开由MAA100服务的区域、随着用户的服务需求变化、随用户在服务区内移动等而改变。示例不局限于此上下文中。

图2示出了逻辑流程200的示例。逻辑流程200可以表示由一个或者多个本文描述的逻辑、特征、或者设备执行的一些或者全部操作，该设备例如为MAA100、信号处理模块120、主波束成形单元122、动态配置单元124和/或用途反馈单元126。具体地，信号处理模块120可在MAA系统中实施逻辑流程200来动态地配置各种在MAA系统内的各种天线模块从而支持多个独立用途。

在逻辑流程200中，在方框202中，接收包括多个天线模块的模块化的天线阵列的用途的指示；接收模块化天线阵列的用途指示。例如，信号处理模块120可接收MAA100的用途的指示(例如，从可操作地连接至信号处理模块120的发射机和/或处理器)。

在方框204中，确定多个天线模块中的一个或者多个天线模块来支持该用途；可确定能支持该用途的模块化天线阵列的天线模块中的一个。例如，可确定能够支持该用途的MAA100的天线模块110中的一个。更具体地，信号处理模块120的动态配置单元124可确定天线模块110中的一个来支持该用途。在某些示例中，可平衡多个用途或者多个对于资源的请求。例如，可从多个可用天线模块中选择天线模块。作为另一示例，天线模块可赋予新的用途。作为特定的说明性示例，当很少其他用户连接时，第一用户可以以高数据速率连接至MAA100。然而，如果对MAA100的需求改变，则提供给第一用户的数据速率将会降低从而来帮助平衡提供给所有用户的服务的质量。

在方框206中，对于多个天线模块中的一者或多者产生信号调整，从而控制与多个天线模块中的一者相关的天线波束；可产生对天线模块110中的一者的信号调整来使天线模块形成天线波束从而支持该用途。例如，主波束成形单元122可对于天线模块110产生信号调整。

图3示出存储介质300的实施例。存储介质300可包括制品(articleofmanufacture)。在某些示例中，存储介质300可包括任意非暂时性计算机可读介质或者机器可读介质，例如光学的、磁性的或者半导体存储器。存储介质300可存储各种类型的计算机可执行指令，例如用于实施逻辑流程200的指令。计算机可读或者机器可读存储介质的示例可包括任意能够存储电子数据的有形介质，上述计算机可读或者机器可读存储介质包括：易失性存储器或者非易失性存储器、可移动或不可移动存储器、可擦除或者不可擦除存储器、可写或可重写存储器，等。计算机可执行指令的示例可包括任意合适类型的代码，例如源代码、编译代码、解释代码(interpretedcode)、可执行代码、静态代码(staticcode)、动态代码、面向对象代码、可视代码(visualcode)等。示例不局限于此上下文中。

因此，将描述能够同时支持多个独立用途的可动态配置MAA。与传统单用户MIMO天线的用途相比，本文所公开的实施例可有选择性地、自适应地且同时可为MAA天线(例如，MAA100)提供若干个操作模式中的一者或多者。这些操作模式可以随着用户数量和/或者其数据需求变化而发生变化、重新分配、开启/关闭等。

在某些实施例中，通过增加天线模块(例如，天线模块110)的空间分隔(spatialseparation)能够提高MAA(例如，MAA100)的性能。例如，并排(side-by-side)的天线模块不能提供最佳的分集(diversity)，而是，当需要时，可选择来自MAA的两侧或者对角的天线模块。在某些实施例中，可选择和/或组织虚拟天线模块。例如，在整个MAA上，每个第二(或第三等)天线单元(或行或列)可形成单独的虚拟天线模块。

如上所述，当应用有限数量的天线模块时，该MAA能够进行实时重新配置，从而在若干个不同且独立的操作模式中的不同用户需求中改善其资源(例如，天线模块)共享。

此外，如上所述，本发明可包括从多个可用资源中协商用户设备的竞争资源需求的用户设备(例如，接收由天线阵列产生的天线波束的移动设备)和MAA之间的反馈机制。在某些示例中，MAA可识别其自身的波束控制角的利用(utilization)，并且确定用户充分地共置于水平面上或者垂直面上，从而允许适当地停止(例如，断电)MAA的天线模块或者其他部件。

与包括基于天线单元接单元(antennaelement-by-element)的空间编码信号的多用户MIMO架构相比，本发明的的实施例能够在天线单元组(例如，天线模块等)的分辨率上使信号适配于每个用户或者每个用户组。更具体地，本文所描述的实施例将MAA划分成能针对不同的场景和环境以更灵活的方式进行配置的天线模块。然而，应当理解的是，在MAA系统的天线模块中所有的天线单元都发射相同的信号。

因此，将描述能为多个独立用途提供支持的可动态配置MAA。应当理解的是，提供所有可能的使用情形的详尽清单是不可行的。然而，为了有助于理解本文详述的示例实施例，将在下文中结合图4描述几个示例性使用情形。应当理解的是，这些给出的示例仅用于说明目的并且其不旨在限制本发明。一般地，图4示出包括6个相同的天线模块410-1至410-6的可动态配置MAA400。图4示出了MAA400的俯视图。然而，应当理解的是，每个天线模块410包括RFIC和RFBF(均未示出)。此外，MAA400还包括信号处理模块(未示出)，以动态地配置天线模块410从而支持多个独立的用途。在某些例子中，除了所描述的天线模块的数量之外，MAA400可与上文描述的MAA100基本上相同。

将描述为了与移动设备450-1至450-5进行无线通信而产生天线波束440-1至440-5的天线模块410-1至410-6。将参考天线波束440和移动设备450在下文中更详细地描述MAA400的用途。应当理解的是，移动设备450可以是各种能够使用天线波束440进行无线通信的设备中的任意者。例如，移动设备450可包括智能电话、平板计算机、移动热点、在移动宽带网络中的另一站点等，但不限于此。

应当理解的是，所示出的波束图440不必须按与已示出的天线单元的分隔距离或者每个天线模块410的尺寸相关的比例进行绘制。还要假设，从MAA400处观察时在多个移动设备450之间具有足够的角度分隔(angularseparation)，除非使用共享接入方案，例如时分复用(“TDM(time-divisionmultiplex)”)和频分复用(“FDM:(frequency-divisionmultiplex)”)。

此外，应当理解的是，可在天线单元水平上划分和配置MAA400。换句话说，在某些示例中，天线模块410的部分(例如，奇数个天线单元、天线单元的行或列、偶数个天线单元)可配置成支持用途。示例不限制于此上下文中。

此外，可以推测，存在足够的信道条件来允许使用资源的子集(subset)，否则适用于整体MAA400。应当理解的是，由于物理约束和/或阵列大小的限制以及提供阈值服务质量所需的传输功率的限制，单个天线模块410可能具有相对有限的范围和对应的数据速率。然而，利用足够大尺寸的MAA，单个天线模块可如上所述那样配置成在满足任意服务质量阈值和/或必要数据速率的同时服务于独立用途。

对于图4更具体地而言，将描述产生单束天线波束的天线模块410-1。更具体地，将描述产生用于支持单个移动设备450-1的天线波束440-1的天线模块410-1。一般地，当移动设备450-1足够靠近MAA400并且具有足够好的信道传播特性时，天线波束440-1可用于支持移动设备450-1。天线波束440-1可支持用于移动设备450-1的用户的标准速率和标准方向性(即，增益和波束宽度)。天线模块410-1可服务于另一移动设备(未示出)，但是当其指向移动设备450-1时，上述另一移动设备将位于天线波束440-1的视轴(boresight)之外，并且应当使用波束控制以TDM的方式共享波束440-1。

将描述产生单束天线波束的天线模块410-4。更具体地，将描述产生用于支持两个移动设备450-3和450-4的天线波束440-3的天线模块410-4。一般地，当移动设备450-3和450-4足够靠近MAA400，并且信道传播特性足以给移动设备450-3和450-4的用户提供可接受的服务质量水平时，天线波束440-3可用于支持移动设备450-3和450-4。移动设备450-3和450-4必须通过使用多址接入方案例如TDM或FDM来共享对天线波束440-3的访问。

现将描述产生单束结合天线波束(singlecombinedantennabeam)的天线模块410-2和410-3。更具体地，将描述产生用于支持单个移动设备450-2的天线波束440-2的天线模块410-2和410-3。一般地，当移动设备450-2具有不能由单个天线模块满足的通信需求(例如，服务质量需求)时，天线波束440-2可用于支持移动设备450-2。例如，移动设备450-2可距离MAA400太远而不能由单个天线模块410来服务。作为另一示例，移动设备450-2可具有比其他移动设备450相对更高的数据速率(例如，观看高清视频等)。随后，天线模块410-2和410-3的结合用于产生具有与从由单个天线模块产生的单束天线波束中实现的方向性相比更高的方向性的单束天线波束(例如，440-2)。

将分别描述产生单束天线波束来服务单个移动设备的天线模块410-5和410-6。更具体地，将描述产生天线波束440-4天线模块410-5，同时将描述产生天线波束440-5的天线模块410-6。天线波束440-4和440-5都用于支持移动设备450-5。一般地，当移动设备450-5具有不能够通过单个天线模块满足的通信需求(例如，服务质量需求)时，天线波束440-4和440-5可用于支持移动设备450-5。与用于支持移动设备450-2的单束天线波束440-2相对比，通过天线模块410-5和410-6产生的上述两个天线波束440-4和440-5从不同的角度到达移动设备450-5，因此产生对于克服多径干扰或者衰弱(fading)有用的空间分集(diversity)。

注意在上文结合图4所描述的场景中，由于每个天线模块410应用其自身的无线电、信令(signaling)和波束成形，因此发送至每个移动设备的数据能够完全独立并且唯一。这也意味着每个天线模块410可具有其自身的帧(framing)(例如，OFDMA帧)来向/从用户提供上行链路和下行链路业务(uplinkanddownlinktraffic)的服务。

在图4中未示出的其他配置也可用于提高MAA的功率效率。例如，在MAA资源被认为超过足够的用户需求(例如，假设所有的用户都可充分地靠近MAA，并且具有少于所有MAA资源的要满足的阈值服务质量水平的足够低的数据速率需求)时，可各个单独地关闭(断电)一个或者多个天线模块410来减少MAA的功率需求。更具体地，为了省电并且减少与临近基站的RF干扰，可关闭天线模块410中的一些的各个单独的RF电路。由于资源变化(例如，增加)，可开启(上电)已关闭的天线模块410来满足增加的资源需求。

在附加灵活性的另一场景中，假设移动设备物理上位于其相对于MAA天线具有近似相同的高度但是实质上位于不同的方位(azimuth)的位置。对于MAA可被安装在桌面水平上的办公环境中的室内部署而言可发生上述情况。在这样的场景中，在未使用平面(即，在高度中)中的MAA的波束控制的能力可通过关闭整行阵列模块而减少，因此也能省电并且减少与周围基站的RF干扰。当用户处于相同的方位但是不同的高度上时，存在类似的情况，这种情况下可关闭MAA天线的列。

图5示出设备500的实施例。在某些示例中，设备500可配置成或者布置成为多个独立用途提供MAA(例如，MAA100)的动态配置。在某些示例中，可在设备500中实施MAA100。例如，设备500可将天线模块实施为天线518和无线电接口510，同时可将信号处理模块120(图5中的装置120)实施成信号处理电路520和/或计算平台530。此外，设备500可实施存储介质300和/或逻辑电路200。逻辑电路200可包括物理电路来执行用于描述装置120、存储介质300和/或逻辑流程200的操作。然而，示例不限制于此上下文中。

设备500可在单个计算实体，例如完全地在单个设备内，实施一些或全部的用于装置2200、存储介质700和/或逻辑电路2600的结构和/或操作。所述实施例不限于此上下文中。

尽管实施例不限制于任意特定无线电接口或者调制方案，但无线电接口510可包括适用于发射和/或接受单载波调制信号或者多载波调制信号(例如，包括补码键控(CCK：complementarycodekeying)和/或正交频分复用(OFDM：orthogonalfrequencydivisionmultiplexing)符号和/或单载波频分复用(SC-FDM(singlecarrierfrequencydivisionmultiplexing)符号))的组件或者多个组件的结合。无线电接口510可包括，例如，接收机512、发射机516和/或频率合成器514。无线电接口510可包括，偏差控制、晶体震荡器和天线518-1至518-f。在另一实施例中，无线电接口510依照需求可使用外部压控振荡器(VCO：voltage-controlledoscillator)、声表面波滤波器、中频(IF：intermediatefrequency)滤波器和/或RF滤波器。由于各种潜在的RF接口设计，其扩展描述将被省略。

信号处理电路520可与无线电接口510进行通信，从而进行接收和/或发射信号，并且其可包括：在进行接收/发射信号(例如，上变频、下变频、滤波，采样等)中使用的模拟数字转换器522和/或数字模拟转换器524。更进一步地，信号处理电路520可包括处理各自的接收/发射信号的物理层(PHY：physicallayer)链路层的基带(baseband)或者物理层(PHY)处理电路526。信号处理电路520可包括，例如，处理电路528，其用于介质访问控制(MAC)/数据链路层处理。信号处理电路520还可包括存储控制器542，其用于与MAC处理电路528和/或计算平台530进行通信，例如，经过一个或者多个接口544。

在某些示例中，MAC528可配置成包括和/或执行本文所述的结构和/或方法。换句话说，MAC528可配置成包括信号处理模块120(例如，实施为装置120)。作为另一示例，MAC528可配置成包括存储介质300。作为另一示例，MAC528可配置成实施逻辑电路200。作为另一示例，MAC528可访问计算平台530来实施和/或者执行本文所述结构和/或方法。

在某些实施例中，PHY处理电路526可包括帧结构(frameconstruction)和/或检测模块，与附加电路例如缓冲存储器结合来构建和/或者解构通信帧(例如，包括子帧)。可替代地或附加地，MAC处理电路528可共享这些功能的处理某些部分，或者是独立于PHY处理电路526而执行这些处理。在某些示例中，MAC和PHY处理可集成为单个电路。

计算平台530可为设备2000提供计算功能。如下所示，计算平台530可包括处理组件532，附加地或替代地，设备2000的信号处理电路520可使用处理组件530执行对于装置2200、存储介质700以及逻辑电路2600的处理操作或者逻辑。处理组件532(和/或者PHY526和/或者MAC528)可包括各种硬件元件、软件元件，或者其二者结合。硬件元件的示例可包括：设备、逻辑设备、组件、处理器、微处理器、电路、处理器电路、电路元件(例如，晶体管、电阻、电容、电感，等)，集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、存储单元、逻辑门、寄存器、半导体设备、芯片、微芯片、芯片组等等。软件元件的示例可包括：软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、软件开发程序、机器程序、操作系统软件、中间件(middleware)、固件、软件模块、例程、子程序、函数、方法、步骤、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、字、值、符号或者其任意组合。可使用可根据任意数个因子而改变的硬件元件和/或软件元件确定是否实施示例，如给出的示例所需的，上述因子可以是例如：期望计算速率、功率等级、耐热性、处理周期预算(porcessingcyclebudget)、输入数据速率、输出数据速率、存储资源、数据总线速度以及其他设计或者性能限制。

计算平台530还可包括另一平台组件534。另一平台组件534包括：通用计算元件，例如一个或者多个处理器、多核处理器、协同处理器、存储单元、芯片组、控制器、外设、接口、振荡器、定时设备、显卡、声卡、多媒体输入/输出(I/O)组件(例如，数字显示器)，电源等等。

存储单元的示例可包括但不限制于以一个或者多个更高速度存储单元形式的各种类型的计算机可读存储介质和机器可读存储介质，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、双数据速率DRAM(DDRAM)、同步DRAM(SDARM)、静态RAM(SRAM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)，电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器、例如铁电聚合物存储器、奥式存储器、相变或铁电存储器、硅-氧-氮-氧-硅(SONOS：silicon-oxide-nitride-oxide-silicon)存储器的聚合物存储器(polymermemory)、磁性或者光学卡、设备阵列例如独立磁盘驱动器的冗余阵列(RAID)驱动器、固态存储设备(例如，USB存储器、固态硬盘(SSD))以及其他任意类型的适合储存信息的存储介质。

计算平台530可还包括网络接口536。在某些示例中，网络接口536可包括逻辑和/或特征来支持与一个或者多个无线宽带技术兼容地操作的网络接口，上述无线宽带技术可以是例如在一个或多个与IEEE802.11，例如IEEE802.11u，或者是与技术规范例如WFAHotspot2.0相关的标准中描述的技术。

设备2000可以是在MIMO系统中源节点(sourcenode)或目的节点(destinationnode)的一部分，并且可包含在各种类型的计算设备中，包括但不限于，用户设备(userequipment)、计算机、个人计算机(PC)、台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、上网本、平板计算机、超级本计算机、智能电话、嵌入式电子设备、游戏机(gamingconsole)、服务器、服务器阵列或者服务器群(serverfarm)、网页服务器(Webserver)、网络服务器、因特网服务器、工作站、迷你计算机、大型计算机(mainframecomputer)、超级计算机、网络家电(networkappliance)、网页家电(webappliance)、分布式计算机系统、多处理器系统、基于处理器的系统(processor-basedsystems)、可穿戴计算设备或者其结合。因此，按照适当的需求，本文所描述的设备2000的功能和/或特定配置可包含在设备2000的各种实施例中或者在其中省略。在某些实施例中，尽管示例并未在该方面受限，但是设备2000可配置成与用于MIMO系统的IEEE802.11标准或规范和/或3GPP标准或规范相关的协议和频率兼容。

设备2000的上述组件和特征可使用分立电路、专用集成电路(ASIC)、逻辑门和/或单芯片架构的任意组合实施。进一步地，设备2000的特征可使用微控制器、可编程逻辑阵列和/或微处理器或者任意前述设备适当地组合实施。应当注意的是，在本文中硬件、固件和/或者软件元件可共同地或者单独地称为“逻辑”或者“电路”。

应当理解的是，在图8的框图中示出的示例设备2000可代表多个潜在实施方式中的一个功能性描述性示例。因此，在附图中描述的模块功能的划分、省略或者包括不意味着用于实施这些功能的硬件组件、电路、软件和/或元件将必然会被划分、省略或者包含在实施例中。

某些示例将使用表达“在一个示例中”或者“一个示例”与其派生词一起进行描述。这些术语意味着结合示例进行描述的特定的特征、结构，或者特性包括在至少一个示例中。在说明书中各处出现的“在一个示例中”这句话并不必须全部指同样的示例。

某些示例可使用表达“耦合”、“连接”，或者“能够耦合”与其派生词一起进行描述。这些术语不必须旨在作为彼此的同义词。例如。使用术语“连接的”和/或“耦合的”的描述可表示的是两个或者多个元件进行彼此直接物理接触或者是电接触。术语“耦合的”然而，也可意指两个或者多个元件彼此不直接接触，而是仍彼此协作或是彼此相互作用。

以上所描述的包括所公开的结构的示例。当然，不可能描述组件和/或者方法的每个可想到的组合，但是在本领域内的普通技术人员可认识到，能够进行更多进一步的结合和排列。因此，上述新的结构旨在包括落入附属权利要求所主张的精神和范围内的所有这样的改变、修改和变化。现在详细公开将转而将提供属于更进一步地实施例的示例。在下文所提供的示例不旨在限制本发明。

示例1：一种可动态配置MAA系统。该MAA系统包括：多个天线模块，每个天线模块包括耦合至射频(RF)波束成形电路的天线单元的阵列，该RF波束成形电路用于调整与天线单元相关的相移，从而产生于天线模块相关的天线波束；动态配置单元，其接收多个天线模块中一者的用途的指示；以及主波束成形单元，其耦合至动态配置单元和每个天线模块，该主波束成形单元至少部分基于用途，对于上述多个天线模块中的一者产生信号调整来控制与上述多个天线模块中的一者相关的天线波束。

示例2：根据示例1所述的系统，该动态配置单元确定对应于上述用途的资源需求。

示例3：根据示例2的所述系统，该动态配置单元至少部分基于资源需求确定上述天线模块中的一者。

示例4：根据示例1至3中任意一者所述的系统，其中上述用途是第一用途，并且上述多个天线模块中的一者是多个天线模块中的第一者，上述动态配置单元接收多个天线模块中的第二者的第二用途的指示，并且，主波束成形单元至少部分基于第二用途来对于上述多个天线模块中的第二者产生信号调整，从而来产生与该多个天线模块中的第二者相关的天线波束。

示例5：根据示例4所述的系统，上述与第一天线模块相关的天线波束和与第二天线模块相关的天线波束是独立可控的。

示例6：根据示例4至5中任意一者所述的系统，能够控制第一天线波束来支持第一移动设备和第二移动设备。

示例7：根据示例6所述的系统，使用时分复用或者频分复用在第一和第二移动设备之间共享第一天线波束。

示例8：根据示例1至3中的任意一者所述的系统，其中上述用途是第一用途，并且上述多个天线模块中的一者是多个天线模块中的第一者，动态配置单元接收多个天线模块中的第二者和第三者的第二用途的指示，并且，主波束成形单元至少部分基于第二用途来对于上述多个天线模块中的第二和第三者产生信号调整，从而产生与上述多个天线模块中第二者和第三者相关的天线波束。

示例9：根据示例8所述的系统，其中，与上述多个天线模块中的第二和第三者相关的天线波束是独立可控天线波束，并且其分别针对(aimedas)单个移动设备从而提高空间分集以克服多径干扰或者衰减。

示例10：根据示例8所述的系统，其中结合与上述多个天线模块中的第二和第三者相关的天线波束，从而形成复合天线波束来提高天线波束的方向性以克服衰减损耗。

示例11：根据示例1至3中的任意一者所述的系统，其中上述用途是第一用途，并且上述多个天线模块中的一者是多个天线模块中的第一者，动态配置单元接收多个天线模块中的第二者的第二用途和第三用途的指示，并且，主波束成形单元至少部分基于第二用途和第三用途来对于上述多个天线模块中的第二者产生信号调整，从而产生与上述多个天线模块中的第二者相关的天线波束。

示例12：根据示例2至11中任意一者所述的系统，其中上述第一用途和第二用途对应于第一站点和第二站点。

示例13：根据示例12所述的系统，其中第一站点、第二站点，或者第一和第二站点二者都对应于移动设备。

示例14：根据示例2至13中的任意一者所述的系统，其还包括：用途反馈单元，该用途反馈单元用于接收对应于第一用途的反馈的指示，主波束成形单元至少部分基于反馈来对于多个天线模块中的第一者产生更新的信号调整，从而控制与多个天线模块中的第一者相关的天线波束。

示例15：根据示例2至14中任意一者所述的系统，上述动态配置单元可基于第一用途来关闭多个天线模块中的一者或多者。

示例16：根据示例1至15中的任意一者所述的系统，其中，上述信号调整包括信号幅度调整和信号相位调整。

示例17：根据示例1至16中任意一者所述的系统，其中，主波束成形单元、动态配置单元，或者用途反馈单元中的至少一者是信号处理器，中频处理器和/或者RF处理器。

示例18：根据示例1至7中任意一者所述的系统，其中RF波束成形电路是RFIC，并且上述天线模块配置成在毫米波频率范围内操作。

示例19：一种在MAA系统中实施的方法。该方法包括：接收包括多个天线模块的模块化天线阵列的用途的指示，每个天线模块包括耦合至射频(RF)波束成形电路的天线单元的阵列，RF波束成形电路用于调整与天线单元相关的相移从而产生与天线模块相关的天线波束；确定多个天线模块中的一个天线模块来支持上述用途；以及，至少部分基于该用途来对于上述多个天线模块中的一者产生信号调整，从而控制与上述多个天线模块中的一者相关的天线波束。

示例20：根据示例19所述的方法，确定与上述用途相关的资源需求，至少部分基于资源需求确定多个上述天线模块中的上述一个天线模块来支持该用途。

示例21：根据示例19至20所述的方法，其中上述用途是第一用途，并且上述多个天线模块中的一者是多个天线模块中的第一者，所述方法还包括：接收模块化天线阵列的第二用途的指示；确定多个天线模块中的第二者来支持第二用途；以及，至少部分基于第二用途来对于上述多个天线模块中的第二者产生信号调整，从而产生与上述多个天线模块中的第二者相关的天线波束。

示例22：根据示例21所述的方法，与第一天线模块相关的天线波束和与第二天线模块相关的天线波束是独立可控的。

示例23：根据示例21至22中任意一者所述的方法，其中可控制第一天线波束来支持第一移动设备和第二移动设备。

示例24：根据示例23所述的方法，可使用时分复用或者频分复用在第一移动设备和第二移动设备之间共享第一天线波束。

示例25:根据示例19至20中任意一者所述的方法，其中上述用途是第一用途，并且上述多个天线模块中的一者是多个天线模块中的第一者，该方法还还包括：接收模块化天线阵列的第二用途的指示；确定多个天线模块中的第二和第三者来支持该用途；以及，至少部分基于第二用途来对于上述多个天线模块中的第二者和第三者产生信号调整，从而产生与上述多个天线模块中的第二和第三者相关的天线波束。

示例26：根据示例25所述的方法，其中与上述多个天线模块中的第二和第三者相关的天线波束是独立可控天线波束，并且其分别针对单个的移动设备来提高空间分集从而克服多径干扰或者衰减。

示例27：根据示例25所述的方法，其中，结合与上述多个天线模块中的第二和第三者相关的天线波束来形成复合天线波束从而来提高该天线波束的方向性。

示例28，根据示例19至20中的任意一者所述的方法，其中上述用途是第一用途并且上述多个天线模块中的一者是多个天线模块中的第一者，该方法进一步地还包括：接收模块化天线阵列的第二用途和第三用途的指示；确定多个天线模块中的第二者来支持第二用途和第三用途；以及，至少部分基于第二用途和第三用途来对于上述多个天线模块中的第二者产生信号调整，从而产生与上述多个天线模块中的第二者相关的天线波束。

示例29：根据示例21至28中任意一者所述的方法，其中上述第一用途和上述第二用途对应于第一站点和第二站点。

示例30：根据示例29所述的方法，其中第一站点、第二站点，或者第一和第二站点二者都对应于移动设备。

示例31：根据示例21至30中任意一者所述的方法，其还包括：用途反馈单元，该用途反馈单元接收对应于第一用途的反馈的指示，主波束成形单元至少部分基于反馈来对于多个天线模块中的第一者产生更新的信号调整，从而来控制与上述多个天线模块中的第一者相关的天线波束。

示例32：根据示例21至31中的任意一者所述的方法，其中可基于第一用途开启或者关闭多个天线模块中的一者或多者。

示例33：根据示例19至32中任意一者所述的方法，其中上述信号调整包括信号幅度调整和信号相位调整。

示例34：一种包括用于执行示例19至示例33中任意一者所述的方法的装置的设备。

示例35：至少一个包括响应成可在模块化天线阵列系统中的信号处理模块上执行的多个指令的机器可读介质可使接收机执行示例19至示例33中任意一者所述的方法。

Claims (25)

1.一种可动态配置模块化天线系统,包括：

多个天线模块，每个天线模块包括耦合至射频(RF)波束成形电路的天线单元的阵列，RF波束成形电路用于调整与所述天线单元相关的相移从而产生与所述天线模块相关的天线波束；

动态配置单元，其接收所述多个天线模块中的一者的用途的指示；以及

主波束成形单元，其耦合至所述动态配置单元以及所述每个天线模块，所述主波束成形单元至少部分基于所述用途来对于所述多个天线模块中的所述一者产生信号调整，从而控制与所述多个天线模块中的所述一者相关的天线波束。

2.根据权利要求1所述的系统，所述动态配置单元确定对应于所述用途的资源需求。

3.根据权利要求2所述的系统，所述动态配置单元至少部分基于所述资源需求确定所述天线模块中的所述一者。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的系统，其中所述用途是第一用途，并且所述多个天线模块中的所述一者是所述多个天线模块中的第一者，所述动态配置单元接收所述多个天线模块中的第二者的第二用途的指示，并且所述主波束成形单元至少部分基于所述第二用途来对于所述多个天线模块中的第二者产生信号调整，从而产生与所述多个天线模块的第二者相关的天线波束。

5.根据权利要求4所述的系统，其中使用时分复用或者频分复用在第一移动设备和第二移动设备之间共享与所述第一天线模块相关的天线波束。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的系统，其中所述用途是第一用途，并且所述多个天线模块中的所述一者是所述多个天线模块中的第一者，所述动态配置单元接收用于所述多个天线模块中的第二者和第三者的第二用途指示，并且，所述主波束成形单元至少部分基于所述第二用途来对于所述多个天线模块中的第二者和第三者产生信号调整，从而产生与所述多个天线模块中的第二者和第三者相关的天线波束。

7.根据权利要求6所述的系统，其中与所述多个天线模块中的第二者和第三者相关的天线波束是独立可控的天线波束，并且各自针对单个移动设备，从而提高空间分集来克服多径干扰或者衰减。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的系统，其中所述用途是第一用途，并且所述多个天线模块中的所述一者是所述多个天线模块中的第一者，所述动态配置单元接收所述多个天线模块中的第二者的第二用途和第三用途的指示，并且，所述主波束成形单元至少部分基于所述第二用途和所述第三用途来对于所述多个天线模块中的第二者产生信号调整，从而产生与所述多个天线模块中的第二者相关的天线波束。

9.根据权利要求3～8中任一项所述的系统，其中所述第一用途和所述第二用途对应于第一站点和第二站点。

10.根据权利要求3～9中任一项所述的系统，其还包括用途反馈单元，所述用途反馈单元接收对应于所述第一用途的反馈的指示，所述主波束成形单元至少部分基于反馈来对于所述多个天线模块中的第一者产生更新的信号调整，从而控制与所述多个天线模块中的第一者相关的天线波束。

11.根据权利要求3～10中的任一项所述的系统，所述动态配置单元基于所述第一用途关闭所述多个天线模块中的一者或多者。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的系统，其中所述信号调整包括信号幅度调整和信号相位调整。

13.根据权利要求1～12中的任一项所述的系统，其中所述主波束成形单元、所述动态配置单元或者所述用途反馈单元中的至少一者是基带处理器、中频处理器和/或RF处理器。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的系统，其中所述RF波束成形电路是RFIC，并且所述天线模块配置成在毫米波频率范围内进行操作。

15.一种在模块化天线阵列系统中实施的方法，其包括:

接收包括多个天线模块的模块化天线阵列的用途的指示，所述每个天线模块包括耦合至射频(RF)波束成形电路的天线单元的阵列，所述RF波束成形电路调整与所述天线单元相关的相移，从而产生与所述天线模块相关的天线波束；

确定所述多个天线模块中的一个天线模块来支持所述用途；以及

至少部分基于所述用途来对于所述多个天线模块中的所述一者产生信号调整，从而控制与所述多个天线模块中的所述一者相关的天线波束。

16.根据权利要求15所述的方法，确定与所述用途相关的资源需求，并且至少部分基于所述资源需求确定所述多个天线模块中的一个天线模块来支持所述用途。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述用途是第一用途，并且所述多个天线模块中的所述一者是所述多个天线模块中的第一者，所述方法还包括：

接收所述模块化天线阵列的第二用途的指示；

确定所述多个天线模块中的第二者来支持所述第二用途；以及

至少部分基于所述第二用途来对于所述多个天线模块中的第二者产生信号调整，从而产生与所述多个天线模块中的第二者相关的天线波束。

18.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述用途是第一用途，并且所述多个天线模块中的所述一者是所述多个天线模块中的第一者，所述方法还包括：

接收所述模块化天线阵列的第二用途的指示；

确定所述多个天线模块中的第二者和第三者来支持所述用途；以及

对于所述多个天线模块中的第二者和第三者产生信号调整，从而使可至少部分基于所述第二用途产生与所述多个天线模块中的第二者和第三者相关的天线波束。

19.根据权利要求18所述的方法，其中与所述多个天线模块中的第二者和第三者相关的天线波束是独立可控的天线波束，并且各自针对单个移动设备，从而提高空间分集来克服多径干扰或者衰减。

20.根据权利要求18所述的方法，其中与所述多个天线模块中的第二者和第三者相关的天线波束结合来形成复合天线波束从而提高所述天线波束的方向性。

21.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述用途是第一用途并且所述多个天线模块中的所述一者是所述多个天线模块中的第一者，所述方法还包括：

接收所述模块化天线阵列的第二用途和第三用途的指示；

确定所述多个天线模块中的第二者来支持所述第二用途和第三用途；以及

至少部分基于所述第二用途和第三用途来对于所述多个天线模块的第二者产生信号调整，从而产生与所述多个天线模块的第二者相关的天线波束。

22.根据权利要求15～21中任一项所述的方法，其还包括用途反馈单元，所述用途反馈单元接收对应于所述第一用途的反馈的指示，所述主波束成形单元至少部分基于反馈来对于所述多个天线模块中的第一者产生更新的信号调整，从而控制与所述多个天线模块中的第一者相关的天线波束。

23.至少一个包括响应成可在模块化天线阵列系统中的基带处理模块上执行的多个指令的机器可读介质，其使基带处理模块：

接收包括多个天线模块的模块化天线阵列的第一用途和第二用途的指示，每个所述天线模块都包括耦合至射频(RF)波束成形电路的天线单元的阵列，所述RF波束成形电路调整与所述天线单元相关的相移从而产生与所述天线模块相关的天线波束；

确定所述多个天线模块中的第一个天线模块来支持所述第一用途；

确定所述多个天线模块中的第二个天线模块来支持所述第二用途；

至少部分基于所述用途，对于所述第一天线模块产生信号调整来控制与所述第一天线模块相关的天线波束；以及

至少部分基于所述用途，对于所述第二天线模块产生信号调整来控制与所述第二天线模块相关的天线波束。

24.根据权利要求23所述的至少一个机器可读介质，所述基带处理模块确定与所述用途相关的资源需求，其中至少部分基于所述资源需求来确定所述多个天线模块中的第一天线模块来支持所述第一用途。

25.根据权利要求23所述的至少一个机器可读介质，所述基带处理模块可基于所述第一用途和所述第二用途来将所述天线模块中的第三者关闭。