專利名稱：用于mimo系統(tǒng)中的功率控制的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及控制和/或調(diào)節(jié)多輸入和多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的每個(gè)信道的發(fā)送功率。
背景技術(shù)：
多輸入和多輸出系統(tǒng)或MIMO系統(tǒng)依賴于在發(fā)送器側(cè)和接收器側(cè)兩者上使用多個(gè)天線。MIMO技術(shù)越來(lái)越多地被用于多種無(wú)線通信應(yīng)用，因?yàn)檫@樣的技術(shù)相比于非MIMO配置傾向于增加數(shù)據(jù)吞吐量和鏈接范圍而無(wú)需附加的發(fā)送功率。具體地，MIMO系統(tǒng)傾向于具有更高的頻譜效率，并且通過(guò)減少衰落效應(yīng)而具有提高的鏈路可靠性。參考圖1，在典型的MIMO通信系統(tǒng)100中，發(fā)送器側(cè)110包括多個(gè)單獨(dú)的發(fā)送器 (TX1-TXn)，每個(gè)發(fā)送器具有其自己的天線和相關(guān)的信號(hào)發(fā)送電路(如本領(lǐng)域通常所知的)。 接收器側(cè)120包括多個(gè)接收器(RX1-RXn)，每個(gè)接收器也具有其自己的天線和相關(guān)的信號(hào)接收電路(如本領(lǐng)域通常所知的)。MIMO通信系統(tǒng)100是基于利用發(fā)送器側(cè)110上的多個(gè)發(fā)送天線來(lái)發(fā)送多個(gè)通信流的概念的。這些通信流經(jīng)過(guò)信道矩陣130，信道矩陣130包括在發(fā)送器側(cè)110上的各個(gè)發(fā)送天線與接收器側(cè)120上的對(duì)應(yīng)接收天線之間延伸的多個(gè)通信路徑。MIMO通信系統(tǒng)100還包括用來(lái)向發(fā)送器側(cè)提供反饋的返回信道140。這樣的反饋的示例包括認(rèn)證、接收質(zhì)量以及將頻率跳變協(xié)調(diào)到新信道。發(fā)送器(1 -! )的每個(gè)通常具有其自己的功率放大器(PA)和可變?cè)鲆娣糯笃?(VGA)，而每個(gè)接收器(RX1-RXn)將具有其自己的VGA。一個(gè)信道比另一信道表現(xiàn)得更好或者某組信道比另一組信道表現(xiàn)得更好的情況并不少見(jiàn)。理想地，所有發(fā)送器(TX1-TXn)應(yīng)當(dāng)在輸出特性上非常嚴(yán)格地相匹配。實(shí)際上，超過(guò)某些輸出容限的發(fā)送器信道可能不滿足制造商的質(zhì)量控制要求。因此，需要一種用于改進(jìn)MIMO發(fā)送器的輸出特性以改進(jìn)系統(tǒng)性能和 /或降低制造相關(guān)成本的方法。
發(fā)明內(nèi)容
這里公開了并要求保護(hù)用于在MIMO系統(tǒng)中提供功率控制的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于在MIMO通信系統(tǒng)中提供功率控制的方法包括測(cè)量由MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)送器側(cè)提供的多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度，其中，發(fā)送器側(cè)包括多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器。這多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度隨后可被相關(guān)到多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器中的對(duì)應(yīng)發(fā)送器。該方法還包括判斷多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限，經(jīng)由返回信道向發(fā)送器側(cè)提供與多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的反饋，以及隨后調(diào)節(jié)多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器中的、與多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中超過(guò)預(yù)定容限的任何信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的每個(gè)發(fā)送器的信號(hào)功率偏移。在另一實(shí)施例中，前述方法可以在具有不受控環(huán)境的用戶位置和具有受控環(huán)境的制造位置中的一者處被執(zhí)行。另外，該方法可以包括由測(cè)試設(shè)備執(zhí)行的工廠校準(zhǔn)過(guò)程，或者在常規(guī)操作期間實(shí)現(xiàn)的功率控制方案。在另一實(shí)施例中，該方法可以在接收器側(cè)實(shí)現(xiàn)。考慮到本發(fā)明下面的詳細(xì)描述，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚本發(fā)明的其它方面、特征和技術(shù)。
從下面結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述中將更清楚本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，相似的標(biāo)號(hào)在全體附圖中對(duì)應(yīng)地進(jìn)行標(biāo)識(shí)，其中圖1描繪了典型MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)送器側(cè)和接收器側(cè)；圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于針對(duì)發(fā)送器側(cè)在工廠級(jí)實(shí)現(xiàn)MIMO信號(hào)校準(zhǔn)過(guò)程的過(guò)程；圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于針對(duì)接收器側(cè)在工廠級(jí)實(shí)現(xiàn)MIMO信號(hào)校準(zhǔn)過(guò)程的過(guò)程；圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于在常規(guī)操作期間實(shí)現(xiàn)MIMO信號(hào)校準(zhǔn)方案的過(guò)程；以及圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例配置的MIMO發(fā)送器側(cè)系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式公開概述本公開的一個(gè)方面涉及在MIMO通信系統(tǒng)中提供與每個(gè)單獨(dú)信道的信號(hào)強(qiáng)度信息有關(guān)的反饋。在一個(gè)實(shí)施例中，該反饋可以經(jīng)由有線或無(wú)線返回信道來(lái)提供，并且可以作為在工廠中的校準(zhǔn)處理和/或在用戶位置處的常規(guī)操作期間被執(zhí)行。當(dāng)在工廠中被執(zhí)行時(shí)， 這樣的反饋信息可被用來(lái)建立默認(rèn)或初始信號(hào)功率偏移。當(dāng)在常規(guī)操作期間在用戶位置處被執(zhí)行時(shí)，這樣的反饋可被用來(lái)考慮進(jìn)特定于位置的干擾以及特定于用戶位置的相關(guān)信號(hào)異常。在某些實(shí)施例中，該過(guò)程可以在MIMO通信系統(tǒng)處于常規(guī)操作中的同時(shí)持續(xù)地被執(zhí)行。在某些實(shí)施例中，上面提到的反饋可被用來(lái)控制或校準(zhǔn)MIMO系統(tǒng)的發(fā)送器側(cè)上的每個(gè)單獨(dú)發(fā)送器的發(fā)送參數(shù)。分開的反饋類似地可被用來(lái)控制或校準(zhǔn)MIMO系統(tǒng)的接收器側(cè)上的單獨(dú)接收器的參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的控制可以包括調(diào)節(jié)構(gòu)成MIMO系統(tǒng)的 MIMO發(fā)送器和/或接收器中的一個(gè)或多個(gè)的VGA和/或PA偏移。這些調(diào)節(jié)或偏移可以通過(guò)將PA和/或VGA遞增或遞減預(yù)定量來(lái)執(zhí)行，或者替代地，作為所測(cè)得信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)某容限值的量的函數(shù)來(lái)執(zhí)行。當(dāng)這樣的校準(zhǔn)過(guò)程在工廠級(jí)被執(zhí)行時(shí)，超過(guò)制造商對(duì)信號(hào)輸出容限的質(zhì)量控制要求的設(shè)備數(shù)目可以被最小化。這些得到的或默認(rèn)的工廠級(jí)偏移然后可以被存儲(chǔ)以供在MIMO 系統(tǒng)(即，發(fā)送器側(cè)和接收器側(cè)兩者)被投放到常規(guī)操作中時(shí)使用。另外，系統(tǒng)級(jí)增益控制措施可被用于整體發(fā)送器側(cè)，而非每個(gè)發(fā)送器(或除了每個(gè)發(fā)送器以外)。在某些實(shí)施例中，一起向上或向下調(diào)節(jié)所有信號(hào)功率增益水平可以提供更好的系統(tǒng)控制、更容易的信號(hào)接收和/或更容易將所發(fā)送流解復(fù)用成原始的個(gè)體流。如這里使用的，術(shù)語(yǔ)“一”或“一個(gè)”將指一個(gè)或多于一個(gè)。術(shù)語(yǔ)“多個(gè)”將指兩個(gè)或多于兩個(gè)。術(shù)語(yǔ)“另一個(gè)”被定義為第二個(gè)或更多個(gè)。術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“具有”是開放式的(例如，包含)。這里使用的術(shù)語(yǔ)“或”將解釋為包容的，或者指任何一個(gè)或任何組合。 因此，“A、B或C”是指“下面的任一種=A ；B ；C ；A和B ;A和C ；B和C ；A、B和C”。這種定義的例外僅在元件、功能、步驟或動(dòng)作的組合本質(zhì)上以某種方式相互排斥時(shí)發(fā)生。在本文獻(xiàn)中對(duì)“ 一個(gè)實(shí)施例”、“某些實(shí)施例”、“實(shí)施例，，或類似術(shù)語(yǔ)的引用是指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，出現(xiàn)在本說(shuō)明書各個(gè)地方的這些短語(yǔ)不一定都指同一實(shí)施例。此外，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，可以非限制性地以任何合適的方式來(lái)組合特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。根據(jù)計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域的技術(shù)人員的實(shí)踐，下面參考由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似電子系統(tǒng)執(zhí)行的操作來(lái)描述本發(fā)明。這些操作有時(shí)被稱作是計(jì)算機(jī)執(zhí)行的。將理解，用符號(hào)表示的操作包括由諸如中央處理單元之類的處理器對(duì)表示數(shù)據(jù)比特的電信號(hào)的操縱、對(duì)例如系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)器位置處的數(shù)據(jù)比特的維護(hù)，以及其它信號(hào)處理。維護(hù)數(shù)據(jù)比特的存儲(chǔ)器位置是具有與數(shù)據(jù)比特相對(duì)應(yīng)的特定的電、磁、光或有機(jī)性質(zhì)的物理位置。當(dāng)用軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明的元件實(shí)質(zhì)上是執(zhí)行所需任務(wù)的代碼段。代碼段可以存儲(chǔ)在處理器可讀介質(zhì)中或者通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)被發(fā)送?！疤幚砥骺勺x介質(zhì)”可以包括可以存儲(chǔ)或傳送信息的任何介質(zhì)。處理器可讀介質(zhì)的示例包括電子電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃存或者其它非易失性存儲(chǔ)器、軟盤、CD-ROM、光盤、硬盤、光纖介質(zhì)、射頻 (RF)鏈路等。示例件實(shí)施例現(xiàn)在參考圖2，描繪了用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的原理的MIMO信號(hào)校準(zhǔn)方案的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程200可被實(shí)現(xiàn)為針對(duì)這樣的MIMO通信系統(tǒng)(如MIMO 通信系統(tǒng)100)的發(fā)送器側(cè)的工廠校準(zhǔn)過(guò)程。具體地，過(guò)程200開始于塊210，在其中，MIMO 發(fā)送器(例如，TX1-TXn)的每個(gè)可以生成測(cè)試信號(hào)。這些測(cè)試信號(hào)隨后可以在塊220處由專用測(cè)試設(shè)備來(lái)測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試信號(hào)可以經(jīng)由有線或無(wú)線信道被提供給測(cè)試設(shè)備。當(dāng)無(wú)線地被發(fā)送時(shí)，測(cè)試信號(hào)可以在受控環(huán)境中被發(fā)送以使得周圍的干擾和特定于位置的信號(hào)異常最小化。然而，類似地，測(cè)試信號(hào)可以由各個(gè)MIMO發(fā)送器中的每個(gè)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)有線連接被提供給測(cè)試設(shè)備。當(dāng)通過(guò)有線連接被發(fā)送時(shí)，測(cè)試信號(hào)可以在測(cè)試信號(hào)被生成之后但在抵達(dá)天線之前的某一點(diǎn)處被捕獲。該信號(hào)捕獲過(guò)程可以通過(guò)將測(cè)試設(shè)備連接到被測(cè)試單元的發(fā)送器側(cè)上的各個(gè)發(fā)送器的每個(gè)來(lái)執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)理解，測(cè)試設(shè)備可以包括能夠接收測(cè)試信號(hào)并且測(cè)量其信號(hào)強(qiáng)度屬性的任何已知設(shè)備(例如，頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等)。一旦信號(hào)被測(cè)量，過(guò)程200就可以繼續(xù)到塊230，在塊230中，所測(cè)得信號(hào)強(qiáng)度可以被相關(guān)到產(chǎn)生了這些信號(hào)的并且構(gòu)成了 MIMO系統(tǒng)的發(fā)送器側(cè)(例如，發(fā)送器側(cè)110)的各個(gè)發(fā)送器。替代地，各個(gè)發(fā)送器可以在塊220的測(cè)量操作之前被相關(guān)到其各自的信號(hào)。過(guò)程200然后可以繼續(xù)到塊M0，在塊MO中，可以判斷發(fā)送器側(cè)上的各個(gè)發(fā)送器的任一個(gè)發(fā)送器與其它發(fā)送器相比是否展現(xiàn)出在預(yù)定容限(例如，士X dB)之外的信號(hào)強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，該容限可以由制造商設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)對(duì)所有發(fā)送器的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行求和并平均以得出信號(hào)平均值來(lái)進(jìn)行塊MO中的判斷。然后，可以將各個(gè)發(fā)送器的每個(gè)的信號(hào)強(qiáng)度與該計(jì)算出的信號(hào)平均值相比較，來(lái)查看各個(gè)發(fā)送器中的任一個(gè)是否與計(jì)算出的信號(hào)平均值相差多于預(yù)定的容限(例如，士 X dB)。替代地，塊MO中的判斷可以基于在塊220中針對(duì)每個(gè)發(fā)送器多次地采樣信號(hào)強(qiáng)度。然后可以將這些樣本與每個(gè)發(fā)送器的標(biāo)準(zhǔn)偏差值相比較。
用于在塊240中進(jìn)行判斷的又一方法是同樣地在塊220中針對(duì)每個(gè)發(fā)送器多次地采樣信號(hào)強(qiáng)度。然而，取代直接比較標(biāo)準(zhǔn)偏差值，各個(gè)發(fā)送器的樣本可以首先被求和并被平均，并且然后所有發(fā)送器之中的標(biāo)準(zhǔn)偏差可被用來(lái)判斷預(yù)定容限是否被超過(guò)。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，還有多種其它方法用于判斷各個(gè)發(fā)送器中的任一個(gè)的信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限。不管塊MO中的判斷如何被執(zhí)行，如果判定沒(méi)有單獨(dú)的發(fā)送器超過(guò)預(yù)定容限，則過(guò)程200將繼續(xù)到塊250，在塊250中，該過(guò)程可以結(jié)束。另一方面，如果判定發(fā)送器中的任何一個(gè)或多個(gè)超過(guò)了信號(hào)強(qiáng)度容限，則過(guò)程200可以繼續(xù)到塊沈0，在塊260中，表示該判定的反饋可以經(jīng)由返回信道被提供給發(fā)送器側(cè)。優(yōu)選地，這樣的反饋可由測(cè)試設(shè)備經(jīng)由有線或無(wú)線返回信道提供給發(fā)送器側(cè)。繼續(xù)參考圖2，過(guò)程200隨后可以繼續(xù)到塊270，在塊270中，可以針對(duì)在塊240中超過(guò)了容限的任何單獨(dú)發(fā)送器來(lái)向上或向下調(diào)節(jié)發(fā)送參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的調(diào)節(jié)可以包括調(diào)節(jié)所關(guān)注的特定發(fā)送器的功率偏移(例如，VGA和/或PA偏移)。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的校準(zhǔn)可以通過(guò)將信號(hào)功率增益遞增或遞減預(yù)定量來(lái)執(zhí)行。替代地，校準(zhǔn)量可以是給定發(fā)送器超過(guò)預(yù)定容限的量的函數(shù)。塊210-270的操作可被重復(fù)直到各個(gè)發(fā)送器的每個(gè)的信號(hào)強(qiáng)度已被正?；?即，每個(gè)發(fā)送器展現(xiàn)出位于容限內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度)為止。最終得到的一組信號(hào)功率偏移(即，對(duì)PA和/或VGA的調(diào)節(jié))然后可以被特定MIMO系統(tǒng)存儲(chǔ)，并且在MIMO系統(tǒng)被投放到常規(guī)操作中時(shí)被用作默認(rèn)信號(hào)功率偏移?，F(xiàn)在參考圖3，描繪了用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的原理的MIMO信號(hào)校準(zhǔn)方案的過(guò)程的另一個(gè)實(shí)施例。上面圖2的過(guò)程200涉及針對(duì)這樣的MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)送器側(cè)的工廠校準(zhǔn)過(guò)程，而過(guò)程300是隨之得到的針對(duì)這樣的MIMO通信系統(tǒng)的接收器側(cè)的工廠校準(zhǔn)過(guò)程。如上面的過(guò)程200 —樣，在塊310中生成的測(cè)試信號(hào)可以經(jīng)由有線或無(wú)線信道被提供給測(cè)試設(shè)備。當(dāng)無(wú)線地被發(fā)送時(shí)，測(cè)試信號(hào)可以在受控環(huán)境中被發(fā)送以使得周圍的干擾和特定于位置的信號(hào)異常最小化。然而，類似地，測(cè)試信號(hào)可以由各個(gè)MIMO接收器中的每個(gè)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)有線連接被提供給測(cè)試設(shè)備。這樣的測(cè)試設(shè)備可以包括能夠產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)的任何已知設(shè)備。當(dāng)被接收到時(shí)，這些測(cè)試信號(hào)隨后可以在塊320中在接收器側(cè)被測(cè)量。應(yīng)當(dāng)理解， 任何數(shù)目的已知手段可被用來(lái)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度。一旦信號(hào)被測(cè)量，過(guò)程300就可以繼續(xù)到塊330，在塊330中，各個(gè)測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度然后可以被相關(guān)到構(gòu)成了 MIMO系統(tǒng)的接收器側(cè)(例如，接收器側(cè)120)的各個(gè)接收器。過(guò)程300然后可以繼續(xù)到塊340，在塊340中，可以判斷各個(gè)接收器中的任一個(gè)接收器與其它接收器相比是否指示了在預(yù)定容限(例如，士X池)之外的接收信號(hào)強(qiáng)度。雖然在一個(gè)實(shí)施例中該容限可以由制造商設(shè)置，然而其可以類似地基于用戶偏好等。與上面圖2中的塊240的判斷一樣，塊340的判斷可以利用多種不同技術(shù)來(lái)進(jìn)行， 包括上面參考?jí)K240描述的每種技術(shù)。為了簡(jiǎn)要，將不在這里重復(fù)上面伴隨塊240的公開， 但是應(yīng)當(dāng)理解，那些相同技術(shù)或方法可以適用于塊340的操作。不管塊340中的判斷如何被執(zhí)行，如果判定沒(méi)有單獨(dú)的接收器超過(guò)預(yù)定容限，則過(guò)程300將繼續(xù)到塊350，在塊350中，該過(guò)程可以結(jié)束。另一方面，如果判定接收器中的任何一個(gè)或多個(gè)超過(guò)了接收信號(hào)強(qiáng)度容限，則過(guò)程300可以繼續(xù)到塊360，在塊360中，表示所關(guān)注的接收信號(hào)強(qiáng)度的反饋可以通過(guò)返回信道(有線的或無(wú)線的)被提供給測(cè)試設(shè)備。還應(yīng)當(dāng)理解，可以在將塊360的反饋提供給測(cè)試設(shè)備之后來(lái)執(zhí)行塊340的判斷。S卩，接收器側(cè)可以將每個(gè)接收器的信息信號(hào)反饋提供給測(cè)試設(shè)備，并且然后測(cè)試設(shè)備可以將這樣的信號(hào)強(qiáng)度信息與已知值相比較來(lái)判斷預(yù)定容限是否被超過(guò)。繼續(xù)參考圖3，過(guò)程300隨后可以繼續(xù)到塊370，在塊370中，可以針對(duì)在塊340中超過(guò)了容限的任何單獨(dú)接收器來(lái)向上或向下調(diào)節(jié)接收參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的調(diào)節(jié)可以包括調(diào)節(jié)所關(guān)注的特定接收器的VGA偏移。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的校準(zhǔn)可以通過(guò)將增益遞增或遞減預(yù)定量來(lái)執(zhí)行。替代地，校準(zhǔn)量可以是給定接收器超過(guò)預(yù)定容限的量的函數(shù)。塊310-370的操作可被重復(fù)直到各個(gè)接收器的每個(gè)的信號(hào)強(qiáng)度已被正常化(即，每個(gè)接收器展現(xiàn)出位于容限內(nèi)的接收信號(hào)強(qiáng)度)為止?，F(xiàn)在參考圖4，描繪了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于在常規(guī)操作期間實(shí)現(xiàn)MIMO信號(hào)功率控制方案的過(guò)程。具體地，過(guò)程400可以在不受控環(huán)境中的常規(guī)操作中被實(shí)現(xiàn)，例如將是位于用戶位置的情況。過(guò)程400優(yōu)選地可以在MIMO系統(tǒng)的操作期間持續(xù)地或定期地被執(zhí)行。過(guò)程400開始于塊410，在塊410中，每個(gè)MIMO發(fā)送器(例如，TX1-TXn)向接收器側(cè)發(fā)送訓(xùn)練信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，訓(xùn)練信號(hào)可以包括接收器側(cè)正期望的或者將以其他方式識(shí)別的預(yù)定義圖案或序列。還應(yīng)當(dāng)理解，可以利用在上面根據(jù)過(guò)程200和/或300確定的任何預(yù)先存儲(chǔ)的默認(rèn)信號(hào)功率偏移來(lái)發(fā)送訓(xùn)練信號(hào)。這些訓(xùn)練信號(hào)可以在MIMO系統(tǒng)的操作期間持續(xù)地或定期地被生成。一旦被接收到，這些訓(xùn)練信號(hào)隨后可以在塊420中在接收器側(cè)(例如，接收器側(cè) 120)被測(cè)量。應(yīng)當(dāng)理解，任何數(shù)目的已知手段可被用來(lái)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度。一旦信號(hào)被測(cè)量，過(guò)程400就可以繼續(xù)到塊430，在塊430中，所測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度可以被相關(guān)到產(chǎn)生了這些信號(hào)的并且構(gòu)成了 MIMO系統(tǒng)的發(fā)送器側(cè)(例如，發(fā)送器側(cè)110)的各個(gè)發(fā)送器。替代地，各個(gè)發(fā)送器可以在塊420的測(cè)量操作之前被相關(guān)到其各自的信號(hào)。過(guò)程400然后可以繼續(xù)到塊440，在塊440中，可以判斷發(fā)送器側(cè)上的各個(gè)發(fā)送器的每個(gè)發(fā)送器與其它發(fā)送器相比是否展現(xiàn)出在預(yù)定容限(例如，士X dB)之外的信號(hào)強(qiáng)度。 該容限可以由制造商設(shè)置或者可以是用戶定義的。分別與圖2的塊240和圖3的塊340中的判斷一樣，塊440的判斷可以利用任意數(shù)目的不同技術(shù)來(lái)進(jìn)行，包括上面參考?jí)K240描述的每種技術(shù)。不管塊440中的判斷如何被執(zhí)行，如果判定沒(méi)有單獨(dú)的發(fā)送器超過(guò)預(yù)定容限，則過(guò)程400將沿著路徑450，并且以連續(xù)或定期的方式重復(fù)塊410-440的操作。用于重復(fù)塊 410-440的時(shí)間增量可以是基于工廠的或基于用戶的。另一方面，如果在塊440中判定發(fā)送器中的任何一個(gè)或多個(gè)超過(guò)了信號(hào)強(qiáng)度容限，則過(guò)程400可以繼續(xù)到塊460，在塊460中，可以啟動(dòng)可選的接收器補(bǔ)償操作。具體地， 可以在塊460中通過(guò)判斷接收器側(cè)是否能夠補(bǔ)償從塊440識(shí)別出的(一個(gè)或多個(gè))超出容限信號(hào)來(lái)啟動(dòng)該接收器補(bǔ)償操作。如果判定接收器側(cè)可以補(bǔ)償，則過(guò)程400可以繼續(xù)到塊 470，在塊470中，這樣的補(bǔ)償可被執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的補(bǔ)償可以包括調(diào)節(jié)構(gòu)成接收器側(cè)的各個(gè)接收器中的一個(gè)或多個(gè)接收器的VGA。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的補(bǔ)償可以包括調(diào)節(jié)(例如，遞增或遞減)接收器側(cè)上的各個(gè)接收器中的一個(gè)或多個(gè)接收器的VGA偏移。另一方面，如果在塊460中判定接收器側(cè)不能補(bǔ)償所識(shí)別出的(一個(gè)或多個(gè))超出容限信號(hào)，或者如果可選的接收器補(bǔ)償特征不作為過(guò)程400的一部分被執(zhí)行，則過(guò)程400 隨后可以繼續(xù)到塊480，在塊480中，接收器側(cè)(例如，接收器側(cè)120)可以通過(guò)MIMO系統(tǒng)的返回信道(例如，無(wú)線返回信道140)來(lái)提供代表性反饋。還應(yīng)當(dāng)理解，塊440的判斷可以在接收器側(cè)或者在發(fā)送器側(cè)進(jìn)行。如果在發(fā)送器側(cè)進(jìn)行，則塊480的反饋操作可以在塊 440的判斷之前被執(zhí)行。繼續(xù)參考圖4，過(guò)程400隨后可以繼續(xù)到塊490，在塊490中，可以針對(duì)在塊440中超過(guò)了容限的任何單獨(dú)發(fā)送器來(lái)向上或向下調(diào)節(jié)發(fā)送參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，該調(diào)節(jié)可以包括調(diào)節(jié)所關(guān)注的特定發(fā)送器的功率偏移(例如，VGA和/或PA偏移)。在一個(gè)實(shí)施例中， 這樣的校準(zhǔn)可以通過(guò)將信號(hào)功率增益遞增或遞減預(yù)定量來(lái)執(zhí)行。替代地，校準(zhǔn)量可以是給定發(fā)送器超過(guò)預(yù)定容限的量的函數(shù)。塊410-490的操作可以在MIMO系統(tǒng)處于操作中的同時(shí)以連續(xù)或定期的方式持續(xù)。盡管未在圖4中示出，然而在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)級(jí)增益控制方案可被用于整體發(fā)送器側(cè)，而不采用圖4的個(gè)體發(fā)送器調(diào)節(jié)處理(或者除了采用圖4的處理以外)。該功率增益控制方案可以包括判斷(例如，在塊440中)來(lái)自發(fā)送器側(cè)的整體信號(hào)強(qiáng)度是否可接受(例如，在所希望的范圍之內(nèi)、在最小水平以上，等等)。該判斷可以基于用戶偏好、特定通信應(yīng)用等。如果判定該整體信號(hào)強(qiáng)度不可接受，則接收器側(cè)可以類似地通過(guò)MIMO系統(tǒng)的返回信道提供表示此事的反饋。該反饋可以在發(fā)送器側(cè)用來(lái)控制可適用于所有發(fā)送器的發(fā)送參數(shù)。具體地，發(fā)送器側(cè)上的所有發(fā)送器的發(fā)送器增益可被向上或向下調(diào)節(jié)同一量，以便提供更好的系統(tǒng)控制、更容易的信號(hào)接收和/或更容易將所發(fā)送流解復(fù)用成原始的個(gè)體流。還應(yīng)當(dāng)理解，MIMO系統(tǒng)的無(wú)線返回信道(例如，返回信道140)由接收器側(cè)上的單個(gè)發(fā)送器以及發(fā)送器側(cè)上的單個(gè)接收器構(gòu)成。因此，可以類似地利用過(guò)程400來(lái)校準(zhǔn)構(gòu)成該返回信道的發(fā)送器和接收器?，F(xiàn)在參考圖5，描繪了根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行配置的示例性MIMO發(fā)送器側(cè)系統(tǒng) 500。發(fā)送器側(cè)系統(tǒng)500包括多個(gè)單獨(dú)天線以及相關(guān)信號(hào)發(fā)送電路(例如，VGA、PA等)，它們?cè)趫D5中被表示為發(fā)送器TX1-TXf發(fā)送器的VGA、PA及其它信號(hào)發(fā)送電路的細(xì)節(jié)在本領(lǐng)域中是普遍知道的。發(fā)送器側(cè)系統(tǒng)500還包括功率控制邏輯510，該功率控制邏輯510用于基于來(lái)自返回信道520(其可以是有線的或無(wú)線的)的反饋并且分別根據(jù)圖2的過(guò)程200或圖4的過(guò)程400來(lái)控制/調(diào)節(jié)每個(gè)單獨(dú)發(fā)送器TX1-TXn的VGA和/或PA。具體地，功率控制邏輯510 可被用來(lái)調(diào)節(jié)信號(hào)功率偏移，如上面詳細(xì)描述的。在另一實(shí)施例中，例如，當(dāng)上述塊240和/ 或440的判斷操作將在發(fā)送器側(cè)執(zhí)行時(shí)，這樣的操作類似地可以由功率控制邏輯510來(lái)執(zhí)行。雖然已在附圖中示出并且描述了某些示例性實(shí)施例，然而將明白，這些實(shí)施例僅是對(duì)寬泛發(fā)明的說(shuō)明而不是對(duì)其的限制，并且本發(fā)明不局限于所描述和示出的具體構(gòu)造和布置，因?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員將想到各種其它修改。這里提及的商標(biāo)和版權(quán)是其各自所有者的財(cái)產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于在多輸入和多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中提供功率控制的方法，該方法包括以下動(dòng)作測(cè)量由所述MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)送器側(cè)提供的多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度，其中，所述發(fā)送器側(cè)包括多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器；將所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度相關(guān)到所述多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器中的對(duì)應(yīng)發(fā)送器； 判斷所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限； 經(jīng)由返回信道向所述發(fā)送器側(cè)提供與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的反饋；以及調(diào)節(jié)所述多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器中的、與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中超過(guò)所述預(yù)定容限的任何信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的每個(gè)發(fā)送器的信號(hào)功率偏移。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法在具有不受控環(huán)境的用戶位置和具有受控環(huán)境的制造位置中的一者處被執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于所述調(diào)節(jié)信號(hào)功率偏移來(lái)存儲(chǔ)默認(rèn)信號(hào)功率偏移，以供在所述MIMO通信系統(tǒng)的常規(guī)操作期間使用。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供反饋包括經(jīng)由所述返回信道向所述發(fā)送器側(cè)提供與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的反饋，其中，所述返回信道是有線通信信道或無(wú)線通信信道中的一者。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，判斷所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限還包括對(duì)所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度求和并平均以生成信號(hào)平均值； 將所述信號(hào)平均值與所述預(yù)定容限相比較；以及基于所述比較判斷所述多個(gè)發(fā)送器中的任何發(fā)送器是否超過(guò)了所述預(yù)定容限。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，測(cè)量所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度包括多次采樣所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度以產(chǎn)生用于所述多個(gè)發(fā)送器的每個(gè)的多個(gè)信號(hào)樣本。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括基于所述多個(gè)信號(hào)樣本來(lái)計(jì)算針對(duì)所述多個(gè)發(fā)送器的每個(gè)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差； 對(duì)所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差求和并平均以生成標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值； 將所述標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值與所述預(yù)定容限相比較；以及基于所述比較來(lái)判斷所述多個(gè)發(fā)送器中的任何發(fā)送器是否超過(guò)了所述預(yù)定容限。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述信號(hào)功率偏移包括調(diào)節(jié)所述多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器中的、與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中超過(guò)所述預(yù)定容限的任何信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的每個(gè)發(fā)送器的可變?cè)鲆娣糯笃骱凸β史糯笃髦械闹辽僖徽摺?br>
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移包括以預(yù)定增量來(lái)調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移包括基于所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)所述預(yù)定容限的量來(lái)調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供反饋發(fā)生在判斷所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限之前。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法包括由測(cè)試設(shè)備執(zhí)行的工廠校準(zhǔn)方法。
13.一種用于在多輸入和多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中提供功率控制的方法，該方法包括以下動(dòng)作測(cè)量由所述MIMO通信系統(tǒng)的接收器側(cè)提供的多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度，其中，所述接收器側(cè)包括多個(gè)單獨(dú)接收器；將所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度相關(guān)到所述多個(gè)單獨(dú)接收器中的對(duì)應(yīng)接收器； 判斷所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限； 經(jīng)由返回信道從所述接收器側(cè)提供與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的反饋；以及調(diào)節(jié)所述多個(gè)單獨(dú)接收器中的、與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中超過(guò)所述預(yù)定容限的任何信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的每個(gè)接收器的信號(hào)功率偏移。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述方法在具有不受控環(huán)境的用戶位置和具有受控環(huán)境的制造位置中的一者處被執(zhí)行。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括基于所述調(diào)節(jié)信號(hào)功率偏移來(lái)存儲(chǔ)默認(rèn)信號(hào)功率偏移，以供在所述MIMO通信系統(tǒng)的常規(guī)操作期間使用。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，提供反饋包括經(jīng)由所述返回信道向所述接收器側(cè)提供與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的反饋，其中，所述返回信道是有線通信信道或無(wú)線通信信道中的一者。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，判斷所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限還包括對(duì)所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度求和并平均以生成信號(hào)平均值； 將所述信號(hào)平均值與所述預(yù)定容限相比較；以及基于所述比較判斷所述多個(gè)接收器中的任何接收器是否超過(guò)了所述預(yù)定容限。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，測(cè)量所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度包括多次采樣所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度以產(chǎn)生用于所述多個(gè)接收器的每個(gè)的多個(gè)信號(hào)樣本。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括基于所述多個(gè)信號(hào)樣本來(lái)計(jì)算針對(duì)所述多個(gè)接收器的每個(gè)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差； 對(duì)所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差求和并平均以生成標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值； 將所述標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值與所述預(yù)定容限相比較；以及基于所述比較來(lái)判斷所述多個(gè)接收器中的任何接收器是否超過(guò)了所述預(yù)定容限。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述信號(hào)功率偏移包括調(diào)節(jié)所述多個(gè)單獨(dú)接收器中的、與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中超過(guò)所述預(yù)定容限的任何信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的每個(gè)接收器的可變?cè)鲆娣糯笃鳌?br>
21.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述方法包括由測(cè)試設(shè)備執(zhí)行的工廠校準(zhǔn)方法。
22.一種多輸入和多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)，包括發(fā)送器側(cè)，該發(fā)送器側(cè)包括適于發(fā)送具有對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度的信號(hào)的多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器；以及接收器側(cè)，該接收器側(cè)包括適于接收所述信號(hào)的多個(gè)接收器，其中，所述接收器側(cè)還適于測(cè)量從所述發(fā)送器側(cè)接收的所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度，將所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度相關(guān)到所述多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器中的對(duì)應(yīng)發(fā)送器，以及經(jīng)由所述MIMO通信系統(tǒng)的返回信道向所述發(fā)送器側(cè)提供與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的反饋，并且其中，此外，所述發(fā)送器側(cè)和所述接收器側(cè)的至少一者還適于判斷所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限，以及調(diào)節(jié)所述多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器中的、與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中超過(guò)所述預(yù)定容限的任何信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的每個(gè)發(fā)送器的信號(hào)功率偏移。
23.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述信號(hào)功率偏移在具有不受控環(huán)境的用戶位置和具有受控環(huán)境的制造位置中的一者處被調(diào)節(jié)。
24.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，基于經(jīng)調(diào)節(jié)的信號(hào)功率偏移的默認(rèn)信號(hào)功率偏移將在所述MIMO通信系統(tǒng)的常規(guī)操作期間被使用。
25.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述返回信道是有線通信信道或無(wú)線通信信道中的一者。
26.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送器側(cè)和所述接收器側(cè)中的至少一者還適于通過(guò)如下動(dòng)作來(lái)判斷所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限對(duì)所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度求和并平均以生成信號(hào)平均值，將所述信號(hào)平均值與所述預(yù)定容限相比較，以及基于所述比較判斷所述多個(gè)發(fā)送器中的任何發(fā)送器是否超過(guò)了所述預(yù)定容限。
27.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述接收器側(cè)適于通過(guò)多次采樣所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度以產(chǎn)生用于所述多個(gè)發(fā)送器的每個(gè)的多個(gè)信號(hào)樣本，從而測(cè)量所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度。
28.如權(quán)利要求27所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送器側(cè)和所述接收器側(cè)中的至少一者還適于基于所述多個(gè)信號(hào)樣本來(lái)計(jì)算針對(duì)所述多個(gè)發(fā)送器的每個(gè)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差；對(duì)所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差求和并平均以生成標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值；將所述標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值與所述預(yù)定容限相比較；以及基于所述比較來(lái)判斷所述多個(gè)發(fā)送器中的任何發(fā)送器是否超過(guò)了所述預(yù)定容限。
29.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送器側(cè)和所述接收器側(cè)中的至少一者還適于通過(guò)調(diào)節(jié)所述多個(gè)單獨(dú)發(fā)送器中的、與所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中超過(guò)所述預(yù)定容限的任何信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的每個(gè)發(fā)送器的可變?cè)鲆娣糯笃骱凸β史糯笃髦械闹辽僖徽?，從而調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移。
30.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送器側(cè)和所述接收器側(cè)中的至少一者還適于通過(guò)以預(yù)定增量調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移，從而調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移。
31.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送器側(cè)和所述接收器側(cè)中的至少一者還適于通過(guò)基于所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)所述預(yù)定容限的量來(lái)調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移，從而調(diào)節(jié)所述信號(hào)功率偏移。
32.如權(quán)利要求22所述的MIMO通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送器側(cè)和所述接收器側(cè)中的至少一者還適于在判斷所述多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度中的任何信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)了預(yù)定容限之前提供所述反饋。
全文摘要
多輸入和多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的返回信道被用來(lái)基于單獨(dú)的信道來(lái)提供信號(hào)信息。在一個(gè)實(shí)施例中，在受控制的工廠環(huán)境中，該信息可被用來(lái)遞增或遞減MIMO發(fā)送器和/或接收器的可變?cè)鲆娣糯笃骱?或功率放大器，以生成將在常規(guī)操作期間被使用的默認(rèn)信號(hào)功率偏移。此后，這樣的信號(hào)信息可以類似地經(jīng)由返回信道被提供并被用來(lái)進(jìn)一步調(diào)節(jié)發(fā)送參數(shù)以考慮進(jìn)特定于位置的信號(hào)狀況。
文檔編號(hào)H04W52/18GK102273282SQ201080004220
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者羅伯特·A·安戈?duì)? 羅伯特·哈德徹克, 詹姆斯·R·米爾納 申請(qǐng)人:索尼公司, 索尼電子有限公司