通信系统中具有可切换天线功能的节点技术方案

技术编号:8304213 阅读:148 留言:0更新日期:2013-02-07 12:06
本发明专利技术涉及无线通信系统中的节点(1),节点(1)至少包括第一和第二天线功能(2,3)以及第一和第二无线电链(4,5)。至少在第一操作模式开始时,每个天线功能(2,3)连接到对应的无线电链(4,5)。该节点还包括开关网络(6)和射束形成网络(7),该开关网络(6)至少在第二操作模式开始时设置成将至少一个天线功能(2)与其对应的无线电链(4)断开连接,并经由至少部分射束形成网络(7)将它连接到另一个无线电链(5),使得至少两个天线功能(2,3)连接到相同无线电链(5)。该节点(1)设置成借助所述射束形成网络(7)对于所述至少两个天线功能(2,3)执行射束形成,所述开关网络(6)设置成在第一模式与第二模式之间切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线通信系统中的节点,该节点至少包括第一天线功能、第二天线功能、第一无线电链和第二无线电链。至少在第一操作模式开始时,每个天线功能连接到对应的无线电链。本专利技术还涉及一种在无线通信系统中的方法,所述方法包括如下步骤在第一操作模式开始时,将天线功能连接到对应的无线电链,每个天线功能都连接到对应的无线电链。
技术介绍
移动电话和无线宽带装置的使用在过去的十年期间已经迅速提高了,并且预计在即将到来的几年期间增长得甚至更快。为了满足这些要求,运营商必须增大他们通信系统中的容量。增大通信系统中容量的众所周知的方式是,在基站处和用户终端处都集成多于一个的天线和无线电链,并使用所谓的MIMO (多输入多输出)。今天,诸如移动电话等用户终端大部分用于语音通信,但明显的趋势是越来越多的人正在用其它方式将他们的移动电话用于数据应用,例如流播电影和音乐、聊天以及因特网。移动电话的一个问题是,它们的电池容量相当有限,并且因此需要频繁地给移动电话电池再充电。在将来当更多的无线电链将被集成在终端中时,功耗将增大,并且电池必须甚至更加频繁地再充电。因此存在对于降低功耗以增加充电之间的时间的需要。此外,该装置的二氧化碳“足迹”将更小。W02009/080110描述了组合两个天线单元的装置,其使用射束形成网络并由此优化天线增益和对环境的极化。然而,天线的数量和活跃无线电的数量是固定的。MMO系统中的移动电话或构成用户终端的另一无线宽带装置可经历秩I信道,或没有对于高数据速率的需要。例如,在用户终端与基站之间的视线情形中,除非链路两端具有双极化天线,否则传播信道经常仅支持一个流。在这种情况下,用户终端不能利用多个流,或者不需要利用多个流。在其它类型节点(诸如基站和中继站)中存在类似情况。因而,存在对于节点中天线和无线电链的更有效使用的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现节点中天线和无线电链的更有效使用。所述目的借助无线通信系统中的节点实现,该节点至少包括第一天线功能、第二天线功能、第一无线电链和第二无线电链。至少在第一操作模式开始时,每个天线功能连接到对应的无线电链。所述节点还包括开关网络和射束形成网络,所述开关网络至少在第二操作模式开始时设置成将至少一个天线功能与其对应的无线电链断开连接,并经由至少部分所述射束形成网络将所述至少一个断开连接的天线功能连接到另一个所述对应的无线电链,使得至少在第二操作模式开始时至少两个天线功能连接到相同无线电链。该节点设置成借助所述射束形成网络对于所述至少两个天线功能执行射束形成,该开关网络设置成在第一模式与第二模式之间切换。所述目的还借助一种在无线通信系统中的方法实现,所述方法包括如下步骤 在第一操作模式开始时,将天线功能连接到对应的无线电链,每个天线功能都连接到对应的无线电链; 在第二操作模式开始时,将至少一个天线功能与其对应的无线电链断开连接; 经由至少部分射束形成网络将所述至少一个断开连接的天线功能连接到另一个所述对应的无线电链,使得至少两个天线功能在第二操作模式连接到相同无线电链;以及 使用所述射束形成网络对于所述至少两个天线功能执行射束形成。根据一个示例,无线电链的数量和天线功能的数量是相等的,其中在第一操作模式中,每个无线电链仅与一个天线功能连接。根据另一个示例,射束形成网络包括至少一个相移器和/或至少一个衰减器。根据另一个示例,所述节点还包括控制单元,所述控制单元设置成控制所述开关网络和所述射束形成网络。根据另一个示例,天线功能与其断开连接的那些无线电链被关闭。根据另一个不例,第一操作模式对应于MIMO多输入多输出通信。从属权利要求中公开了其它示例。本专利技术的主要优点是降低了移动电话和其它类型节点的能耗。同时,可得到对于多天线运用性能增强技术的可能性。附图说明现在将参考附图更详细地描述本专利技术,附图中 图I示意性示出了根据本专利技术的节点的第一示例; 图2示出了极化天线辐射图,该极化天线辐射图示出本专利技术的功能; 图3示意性示出了根据本专利技术的节点的第二示例;以及 图4示出了根据本专利技术的方法的流程图。具体实施例方式参考图1,示出了第一示例,在无线通信系统中存在用户终端1,用户终端I包括第一天线功能2、第二天线功能3、第一无线电链4和第二无线电链5。根据本专利技术,用户终端I还包括开关网络6和射束形成网络7,其中开关网络6包括第一开关8。用户终端还包括第二开关%。每个开关8、9b可各处于两种状态中的任一状态、第一状态或第二状态。第一状态由虚线指示,并且第二状态由实线指示。射束形成网络7包括第一连接7a和第二连接7b,其中第一连接7a连接到开关网络6,并且第二连接7b连接到第二开关%。在其第一状态,第一开关8将第一天线功能2连接到第一无线电链4,并且在其第二状态,第一开关8将第一天线功能2连接到射束形成网络7的第一连接7a。在其第一状态,第二开关9b将射束形成网络7的第二连接7b与第二天线3和第二无线电链5断开连接,并且在其第二状态,第二开关9b将射束形成网络7的第二连接7b连接到第二天线3和第二无线电链5。在第一操作模式,每个开关8、9b都处于其第一状态,使得第一天线功能2连接到第一无线电链4,并与射束形成网络7断开连接,并且第二天线功能3连接到第二无线电链5。射束形成网络7的第二连接7b与第二天线3和第二无线电链5断开连接。在第二操作模式,每个开关8、9b都处于其第二状态,使得第一天线功能2连接到射束形成网络7的第一连接7a,并与第一无线电链4断开连接,并且射束形成网络7的第二连接7b连接到第二天线3和第二无线电链5。由此,在第二操作模式,天线功能2、3连接到相同无线电链5,并借助射束形成网络7,用户终端I设置成对于天线功能2、3执行射束形成。开关网络6设置成在第一操作模式与第二操作模式之间切换。 在此示例中,射束形成网络7包括相移器9,其中控制单元10设置成经由第一控制连接12控制这些。该控制单元还设置成经由对应的第二控制连接11和第三控制连接13控制开关网络6和第二开关%。控制单元10设置成根据信道执行控制,其中控制单元10经由对应的第四控制连接14和第五控制连接15连接到第一无线电链4和第二无线电链5。根据一个控制替代方案,用户终端I在第一操作模式中,并经由两个天线功能2、3单独传送或接收参考信号。基于信道和秩估计或反馈,控制单元10可决定关断第一无线电链4,并按照第二操作模式将两个天线功能2、3都连接到第二无线电链5。在此替代方案中,第二操作模式包括 -将天线功能2、3连接到第二无线电链5 ;以及 -在短时间突发中将天线功能2、3分别连接到第一无线电链4和第二无线电链5,从而经由两个天线功能2、3单独传送或接收参考信号。因而,第二操作模式包括在相当短的时间段切换回第一操作模式,以便在短时间突发中经由两个天线功能2、3单独传送或接收参考信号。基于这些参考信号,控制单元10可选择切换回第一操作模式。根据另一控制替代方案,该用户不要求高数据速率。那么,控制单元10可选择切换到第二操作模式,直到要求更高数据速率为止。根据又一控制替代方案,用户想要在用户终端I中具有低功耗,并且因此人为决定总是使用第二操作模式。图2举例说明了当用户终端根据第二操作模式工作时可如何本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:A尼尔森A德纳伊德J弗里登L曼霍尔姆
申请(专利权)人:瑞典爱立信有限公司
类型:
国别省市:

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