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CN116057848A - 用于控制多波束传输的传输功率的方法和电子设备 - Google Patents

用于控制多波束传输的传输功率的方法和电子设备 Download PDF

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CN116057848A CN202180058354.XA CN202180058354A CN116057848A CN 116057848 A CN116057848 A CN 116057848A CN 202180058354 A CN202180058354 A CN 202180058354A CN 116057848 A CN116057848 A CN 116057848A
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Abstract

配置为波束所公开的移动电子设备可以被配置为：识别用于与至少一个基站通信的包括第一波束和第二波束的多个波束；当第一波束和第二波束对应于相同的第一方向时，识别对应于不同于第一方向的方向并且具有从至少一个基站接收到的信号的强度的第三波束，该强度等于或大于指定值；当对第三波束的识别失败时，对第一波束和第二波束应用与相同方向相对应的多个波束的功率回退，以执行与至少一个基站的通信；以及当识别出第三波束时，将第二波束改变为第三波束，并且在不对与相同方向相对应的多个波束应用功率回退的情况下并通过使用第一波束和第三波束来执行与至少一个基站的通信。通过说明书确定的各种其他实施例也是可能的。

Description

用于控制多波束传输的传输功率的方法和电子设备
技术领域
本公开中公开的实施例涉及用于控制多波束传输的传输功率的方法和电子设备。
背景技术
为了满足日益增长的网络流量需求，开发了使用高频带信号的第五代移动通信技术。例如mmWave(例如，20GHz至200GHz频带的信号)，其中信号具有以毫米为单位的波长，可以用于第五代移动通信。通常，为了在高频带中平稳地提供无线通信服务，需要减少无线电波的路径损耗并增加无线电波的传播距离。由于这些原因，移动电子设备在5G通信系统中执行波束成形。与全向波束图样(pattern)不同，电子设备的波束成形的波束图样可以具有相对高的方向性。
当电子设备使用波束成形进行通信时，电子设备可以利用具有相对窄的(sharp)波束图样的波束来执行通信。电子设备可以使用多个天线阵列，以便在电子设备的多个方向上生成波束覆盖。多个天线阵列中的每一个可以位于电子设备的外壳内部，以在不同的方向上形成波束。
发明内容
技术问题
电子设备可以通过发送特定频率的无线信号来与基站通信。诸如智能电话的移动电子设备可以靠近用户放置以发送/接收无线信号。电子设备可以控制传输功率，以便减少无线信号对用户的影响。例如，电子设备可以基于特定吸收率(absorption rate，SAR)限制来控制传输功率。SAR限制可以基于人体每单位时间吸收的射频能量的量来设置。在高频带信号的情况下，电子设备可以基于最大允许暴露(maximum permissible exposure，MPE)限制来控制传输功率。例如，电子设备可以基于SAR限制和/或功率密度限制来控制传输功率。
电子设备可以为各个波束设置传输功率限制。然而，即使在每个波束满足功率密度(power density，PD)标准的情况下，当电子设备执行多波束传输时，多个波束的总发射可能不满足功率密度(PD)标准(例如，最大功率发射标准)。因此，由于多波束传输，用户可能暴露于超过安全标准的RF信号。
本公开的各种实施例可以提供了一种在多波束传输期间考虑PD标准的传输功率控制方法及其电子设备。
解决方案
根据本公开实施例的移动电子设备可以包括：包括至少一个阵列天线的至少一个天线模块；可操作地连接到至少一个天线模块的处理器；以及可操作地连接到处理器的存储器，其中存储器可以包括指令，当被执行时，这些指令使得处理器：识别用于使用至少一个天线模块与至少一个基站通信的、包括第一波束和第二波束的多个波束；当第一波束和第二波束对应于相同的第一方向时，识别对应于不同于第一方向的方向并且其来自至少一个基站的接收信号强度是至少指定值的第三波束；当对第三波束的识别失败时，通过对第一波束和第二波束应用与相同方向相对应的波束的功率回退来与至少一个基站通信；以及当识别出第三波束时，将第二波束改变为第三波束，并且使用第一波束和第三波束与至少一个基站通信，而不应用与相同方向相对应的波束的功率回退。
此外，根据本公开实施例的用于移动通信设备的多波束传输的方法可以包括：识别要用于传输的、包括第一波束和第二波束的多个波束；确定第一波束和第二波束是否对应于相同的第一方向；当第一波束和第二波束对应于相同的第一方向时，确定对应于不同于第一方向的方向并且其接收信号强度是至少指定值的第三波束是否存在；当第三波束不存在时，通过对第一波束和第二波束应用与相同方向相对应的波束的功率回退来发送信号；以及当第三波束存在时，将第二波束改变为第三波束并且发送信号，而不应用与相同方向相对应的波束的功率回退。
此外，根据本公开实施例的移动电子设备可以包括：包括至少一个阵列天线的第一天线模块、包括至少一个阵列天线的第二天线模块、可操作地连接到第一天线模块和第二天线模块的处理器、以及可操作地连接到处理器的存储器，其中存储器可以存储指令，当被执行时，这些指令使处理器：使用第一天线模块或第二天线模块中的至少一个来形成第一波束和第二波束；并且当第一波束和第二波束对应于相同的方向时，基于与单波束传输相比相对较低的最大传输功率来控制与第一波束和第二波束相关联的传输功率。
有益效果
根据本公开的各种实施例，电子设备可以通过基于波束方向控制传输功率来最小化传输信号对人体的影响，同时保持数据传输性能。
根据本公开的各种实施例，电子设备可以通过控制传输功率来提供满足最大功率发射(MPE)标准的数据传输。
可从本公开的各种实施例获得的效果不限于上述效果，并且本领域普通技术人员将从以下描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
图1示出了根据本公开的各种实施例的网络环境中的电子设备。
图2是示出根据各种实施例的用于支持传统网络通信和5G网络通信的电子设备的框图。
图3示出了例如参考图2描述的第三天线模块的结构的实施例。
图4示出了图2的第二网络(例如，5G网络)中基站和电子设备之间的无线通信连接的操作的实施例，其中定向波束用于无线连接。
图5是示出根据实施例的用于5G网络通信的电子设备的框图。
图6是示出根据实施例的执行双极化波束成形的电子设备的框图。
图7示出了根据实施例的电子设备的多极化阵列天线连接结构。
图8示出了根据实施例的使用一个天线模块的多波束传输。
图9示出了根据实施例的使用多个天线模块的多波束传输。
图10示出了根据实施例的基于多极化的多波束传输。
图11是示出根据实施例的无线信号传输方法的流程图。
图12示出了根据示例的与相同方向相对应的多个波束。
图13示出了根据实施例的基于第一阈值的多波束传输。
图14示出了根据实施例的基于第二阈值的多波束传输。
图15示出了根据实施例的基于第二阈值和第三阈值的多波束传输。
图16是示出根据实施例的传输功率控制方法的流程图。
图17是示出根据实施例的传输功率控制方法的流程图。
图18是示出根据实施例的传输功率控制方法的流程图。
图19示出了根据实施例的电子设备的发送波束管理。
图20是示出根据实施例的确定电子设备的多个发送波束是否对应于相同的方向的方法的流程图。
关于附图的描述，相同或相似的附图标记可以用于相同或相似的元件。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的各种实施例。然而，应该理解，本发明不限于特定实施例，而是包括本发明的各种实施例的各种修改、等同物和/或替代物。
图1是示出根据各种实施例的网络环境100中的电子设备101的框图。参考图1，网络环境100中的电子设备101可以经由第一网络198(例如，短程无线通信网络)与电子设备102通信、或者经由第二网络199(例如，远程无线通信网络)与电子设备104或服务器108通信。根据实施例，电子设备101可以经由服务器108与电子设备104通信。根据实施例，电子设备101可以包括处理器120、存储器130、输入设备150、声音输出设备155、显示设备160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、订户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中，可以从电子设备101中省略组件中的至少一个(例如，显示设备160或相机模块180)或者可以在电子设备101中添加一个或多个其他组件。在一些实施例中，一些组件可以被实现为单个集成电路。例如，传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器或照度传感器)可以被实现为嵌入在显示设备160(例如，显示器)中。
处理器120可以执行例如软件(例如，程序140)来控制与处理器120耦合的电子设备101的至少一个其他组件(例如，硬件或软件组件)，并且可以执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为数据处理或计算的至少一部分，处理器120可以将从另一组件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收的命令或数据加载到易失性存储器132中，处理存储在易失性存储器132中的命令或数据，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据一个实施例，处理器120可以包括主处理器121(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))和辅助处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器集线器处理器或通信处理器(CP))，辅助处理器123可以独立于主处理器121或者与主处理器121结合操作。附加地或替代地，辅助处理器123可以适于比主处理器121消耗更少的功率、或者专用于指定的功能。辅助处理器123可以被实现为独立于主处理器121或者作为主处理器121的一部分。
在主处理器121处于不活动(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123而不是控制主处理器121可以控制与电子设备101的组件中的至少一个组件(例如，显示设备160、传感器模块176或通信模块190)相关的至少一些功能或状态、或者在主处理器121处于活动状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123与主处理器121一起控制。根据实施例，辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)可以被实现为功能上与辅助处理器123相关的另一组件(例如，相机模块180或通信模块190)的一部分。
存储器130可以存储由电子设备101的至少一个组件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。各种数据可以包括例如软件(例如，程序140)和与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可以包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
程序140可以作为软件存储在存储器130中，并且可以包括例如操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入设备150可以从电子设备101的外部(例如，用户)接收将由电子设备101的其他组件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入设备150可以包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。
声音输出设备155可以向电子设备101的外部输出声音信号。声音输出设备155可以包括例如扬声器或接收器。扬声器可以用于一般目的，诸如播放多媒体或播放唱片，而接收器可以用于来电。根据实施例，接收器可以被实现为独立于扬声器或者作为扬声器的一部分。
显示设备160可以向电子设备101的外部(例如，用户)可视地提供信息。显示设备160可以包括例如显示器、全息设备或投影仪以及控制显示器、全息设备和投影仪中相应一个的控制电路。根据实施例，显示设备160可以包括适于检测触摸的触摸电路、或者适于测量触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可以将声音转换为电信号，反之亦然。根据实施例，音频模块170可以经由输入设备150获得声音、或者经由与电子设备101直接(例如，有线地)或无线地耦合的外部电子设备(例如，电子设备102)的声音输出设备155或耳机输出声音。
传感器模块176可以检测电子设备101的操作状态(例如，功率或温度)或电子设备101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后生成与检测到的状态对应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可以包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁传感器、加速度传感器、抓握传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可以支持将用于电子设备101直接(例如，有线地)或无线地与外部电子设备(例如，电子设备102)耦合的一个或多个指定协议。根据实施例，接口177可以包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端子178可以包括连接器，经由该连接器，电子设备101可以与外部电子设备(例如，电子设备102)物理连接。根据实施例，连接端子178可以包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块179可以将电信号转换为机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激，用户可以经由他的触觉或动觉来识别该机械刺激或电刺激。根据一个实施例，触觉模块179可以包括例如马达、压电元件或电刺激器。
相机模块180可以捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块180可以包括一个或多个镜头、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可以管理供应给电子设备101的电力。根据实施例，电力管理模块188可以被实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少一部分。
电池189可以向电子设备101的至少一个组件供电。根据实施例，电池189可以包括例如不可充电的原电池、可充电的二次电池或燃料电池。
通信模块190可以支持在电子设备101和外部电子设备(例如，电子设备102、电子设备104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并且经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可以包括独立于处理器120操作的一个或多个通信处理器(例如，应用处理器(AP))，并且支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190可以包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短程无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中对应的一个可以经由第一网络198(例如，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA)的短程通信网络)或第二网络199(例如，诸如蜂窝网络、互联网或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN))的远程通信网络)与外部电子设备通信。这些不同类型的通信模块可以被实现为单个组件(例如，单个芯片)、或者可以被实现为彼此分离的多个组件(例如，多个芯片)。无线通信模块192可以使用存储在订户识别模块196中的订户信息(例如，国际移动订户身份(IMSI))来识别和认证诸如第一网络198或第二网络199的通信网络中的电子设备101。
天线模块197可以向电子设备101的外部(例如，外部电子设备)发送信号或功率、或者从电子设备101的外部(例如，外部电子设备)接收信号或功率。根据一个实施例，天线模块197可以包括天线，该天线包括由形成在衬底(例如，印刷电路板(PCB))中或衬底上的导电材料或导电图案构成的辐射元件。根据实施例，天线模块197可以包括多个天线。在这种情况下，例如，可以由通信模块190(例如，无线通信模块192)从多个天线中选择适合于在诸如第一网络198或第二网络199的通信网络中使用的通信方案的至少一个天线。信号或功率然后可以经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子设备之间发送或接收。根据实施例，除了辐射元件之外的另一组件(例如，射频集成电路(RFIC))可以另外形成为天线模块197的一部分。
上述组件中的至少一些可以经由外围设备间通信方案(例如，总线、通用输入和输出(GPIO)、串行外围设备接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互耦合并在其间通信传递信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可以经由与第二网络199耦合的服务器108在电子设备101和外部电子设备104之间发送或接收命令或数据。电子设备102和104中的每一个可以是与电子设备101相同类型或不同类型的设备。根据实施例，要在电子设备101处执行的操作的全部或一些可以在外部电子设备102、104或108中的一个或多个处执行。例如，如果电子设备101应该自动地或者响应于来自用户或另一设备的请求来执行功能或服务，则代替执行功能或服务或者除了执行功能或服务之外，电子设备101可以请求一个或多个外部电子设备执行功能或服务的至少一部分。接收请求的一个或多个外部电子设备可以执行所请求的功能或服务的至少一部分、或者与请求相关的附加功能或附加服务，并将执行的结果传送到电子设备101。电子设备101可以提供结果(对结果进行或不进行进一步处理)作为对请求的答复的至少一部分。为此，例如，可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
根据各种实施例的电子设备可以是各种类型的电子设备之一。电子设备可以包括例如便携式通信设备(例如，智能电话)、计算机设备、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、相机、可穿戴设备或家用电器。根据本公开的实施例，电子设备不限于上述那些。
应当理解，本公开的各种实施例和其中使用的术语并不旨在将这里阐述的技术特征限制于特定实施例，而是包括对应实施例的各种变化、等同物或替换物。关于附图的描述，相似的附图标记可以用于指代相似或相关的元件。应当理解，对应于一个项目的名词的单数形式可以包括一个或多个事物，除非相关的上下文清楚地表明不是这样。如本文所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”这样的短语中的每一个可以包括在短语的对应一个中一起列举的项目中的任何一个或所有可能的组合。如在此使用的，诸如“第一”和“第二”或者“第一”和“第二”的术语可以用于简单地将对应的组件与另一个组件区分开，并且不在其他方面(例如，重要性或顺序)限制组件。应当理解，如果一个元件(例如，第一元件)被称为“与另一个元件(例如，第二元件)耦合”、“耦合到另一个元件”、“与另一个元件连接”或“连接到另一个元件”，无论是否使用术语“操作地”或“通信地”，这意味着该元件可以直接(例如，有线地)、无线地或经由第三元件与另一个元件耦合。
如本文所使用的，术语“模块”可以包括以硬件、软件或固件实现的单元，并且可以与其他术语互换使用，例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部件”或“电路”。模块可以是适于执行一个或多个功能的单个集成组件、或者是其最小单元或部件。例如，根据一个实施例，该模块可以以专用集成电路(ASIC)的形式实现。
本文阐述的各种实施例可以被实现为软件(例如，程序140)，该软件包括存储在机器(例如，电子设备101)可读的存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的一个或多个指令。例如，机器(例如，电子设备101)的处理器(例如，处理器120)可调用存储在存储媒体中的一个或多个指令中的至少一个，且在处理器的控制下使用或不使用一个或多个其它组件的情况下执行指令。这允许机器被操作来根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。一个或多个指令可以包括由编译器生成的代码或由解释器可执行的代码。机器可读存储介质可以以非暂时性存储介质的形式提供。其中，术语“非暂时性”仅仅意味着存储介质是有形设备，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语不在数据半永久性地存储在存储介质中的位置和数据临时存储在存储介质中的位置之间进行区分。
根据实施例，根据本公开的各种实施例的方法可以包括在计算机程序产品中并在其中提供。计算机程序产品可以作为产品在卖方和买方之间交易。计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM))的形式分发、或者经由应用商店(例如，PlayStoreTM)在线分发(例如，下载或上传)、或者直接在两个用户设备(例如，智能电话)之间分发。如果在线分发，则计算机程序产品的至少一部分可以临时生成或至少临时存储在机器可读存储介质中，诸如制造商的服务器的存储器、应用商店的服务器或中继服务器。
根据各种实施例，上述组件的每个组件(例如，模块或程序)可以包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可以省略上述组件中的一个或多个、或者可以添加一个或多个其他组件。替代地或附加地，多个组件(例如，模块或程序)可以集成到单个组件中。在这种情况下，根据各种实施例，集成的组件仍然可以以与在集成之前由多个组件中对应的一个组件执行它们的方式相同或相似的方式来执行多个组件中的每一个的一个或多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一组件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或启发式地执行、或者一个或多个操作可以以不同的顺序执行或省略、或者可以添加一个或多个其他操作。
图2是示出根据各种实施例的用于支持传统网络通信和5G网络通信的电子设备101的框图200。
参考图2，电子设备101可以包括第一通信处理器212、第二通信处理器214、第一射频集成电路(RFIC)222、第二RFIC 224、第三RFIC 226、第四RFIC 228、第一射频前端(RFFE)232、第二RFFE 234、第一天线模块242、第二天线模块244和天线248。电子设备101还可以包括处理器120和存储器130。第二网络199可以包括第一蜂窝网络292和第二蜂窝网络294。根据另一实施例，电子设备101可以进一步包括图1中所示的组件中的至少一个，并且第二网络199可以进一步包括至少一个其他网络。根据实施例，第一通信处理器212、第二通信处理器214、第一RFIC 222、第二RFIC 224、第四RFIC 228、第一RFFE 232和第二RFFE 234可以形成无线通信模块192的至少一部分。根据另一实施例，第四RFIC 228可以不被提供或者可以被包括作为第三RFIC 226的一部分。
第一通信处理器212可以支持建立要用于与第一蜂窝网络292进行无线通信的频带的通信信道，并通过建立的通信信道支持传统网络通信。根据各种实施例，第一蜂窝网络292可以是传统网络，包括第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)和/或长期演进(LTE)网络。第二通信处理器214可以支持建立与要用于与第二蜂窝网络294进行无线通信的频带中的指定频带(例如，大约6GHz至大约60GHz)相对应的通信信道，并通过建立的通信信道支持5G网络通信。根据各种实施例，第二蜂窝网络294可以是由第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的5G网络。此外，根据实施例，第一通信处理器212或第二通信处理器214可以支持建立与要用于与第二蜂窝网络294进行无线通信的频带中的另一指定频带(例如，大约6GHz或更低)相对应的通信信道，并通过建立的通信信道支持5G网络通信。根据实施例，第一通信处理器212和第二通信处理器214可以在单个芯片或单个封装内实现。根据各种实施例，第一通信处理器212或第二通信处理器214可以与图1的处理器120、辅助处理器123或通信模块190一起形成在单个芯片或单个封装内。
当执行发送时，第一RFIC 222可以将第一通信处理器212生成的基带信号转换为在第一蜂窝网络292(例如，传统网络)中使用的大约700兆赫(MHz)到大约3GHz的射频(RF)信号。当执行接收时，RF信号可以经由天线(例如，第一天线模块242)从第一蜂窝网络292(例如，传统网络)获得，并且可以通过RFFE(例如，第一RFFE 232)进行预处理。第一RFIC222可以将经预处理的RF信号转换为基带信号，使得该信号可以被第一通信处理器212处理。
当执行发送时，第二RFIC 224可以将由第一通信处理器212或第二通信处理器214生成的基带信号转换为在第二蜂窝网络294(例如，5G网络)中使用的Sub6频带(例如，大约6GHz或更低)的RF信号(以下称为5G Sub6RF信号)。当执行接收时，5G Sub6 RF信号可以经由天线(例如，第二天线模块244)从第二蜂窝网络294(例如，5G网络)获得，并且可以通过RFFE(例如，第二RFFE 234)进行预处理。第二RFIC 224可以将经预处理的5GSub6 RF信号转换为基带信号，使得该信号可以由第一通信处理器212和第二通信处理器214中对应的通信处理器处理。
第三RFIC 226可以将由第二通信处理器214生成的基带信号转换为将在第二蜂窝网络294(例如，5G网络)中使用的5G Above6频带(例如，大约6GHz至大约60GHz)的RF信号(以下称为5G Above6 RF信号)。当执行接收时，可以经由天线(例如，天线248)从第二蜂窝网络294(例如，5G网络)获得5G Above6 RF信号，并且可以通过第三RFFE 236对该信号进行预处理。例如，第三RFFE 236可以使用相位转换器238预处理信号。第三RFIC226可以将经预处理的5G Above6 RF信号转换为基带信号，使得该信号可以由第二通信处理器214处理。根据实施例，第三RFFE 236可以形成为第三RFIC 226的一部分。
根据实施例，电子设备101可以包括与第三RFIC 226分开或者作为第三RFIC 226的至少一部分的第四RFIC 228，。在这种情况下，第四RFIC 228可以将由第二通信处理器214生成的基带信号转换为中频频带(例如，大约9GHz到大约11GHz)的RF信号(以下称为中频(IF)信号)，然后可以将IF信号传送到第三RFIC 226。第三RFIC 226可以将IF信号转换为5G Above6RF信号。当执行接收时，可以经由天线(例如，天线248)从第二蜂窝网络294(例如，5G网络)接收5G Above6 RF信号，并且可以由第三RFIC 226将其转换为IF信号。第四RFIC 228可以将IF信号转换为基带信号，使得该信号可以被第二通信处理器214处理。
根据实施例，第一RFIC 222和第二RFIC 224可以被实现为单个芯片或单个封装的至少一部分。根据实施例，第一RFFE 232和第二RFFE 234可以被实现为单个芯片或单个封装的至少一部分。根据实施例，第一天线模块242和第二天线模块244中的至少一个天线模块可以不被提供、或者可以与另一个天线模块组合，以便处理多个对应频带的RF信号。
根据实施例，第三RFIC 226和天线248可以布置在同一衬底上，以形成第三天线模块246。例如，无线通信模块192或处理器120可以布置在第一衬底(例如，主PCB)上。在这种情况下，第三RFIC 226可以布置在与第一衬底分离的第二衬底(例如，子PCB)的部分区域(例如，下表面)中，天线248可以布置在另一部分区域(例如，上表面)中，以形成第三天线模块246。根据实施例，天线248可以包括例如可以用于波束成形的天线阵列。通过将第三RFIC226和天线248布置在同一衬底上，可以减小第三RFIC 226和天线248之间的传输线的长度。例如，这种配置可以减少在5G网络通信中使用的高频带(例如，大约6GHz至大约60GHz)的信号的、由传输线引起的损耗(例如，衰减)。因此，电子设备101可以提高与第二蜂窝网络294(例如，5G网络)的通信的质量或速度。
第二蜂窝网络294(例如，5G网络)可以独立于第一蜂窝网络292(例如，传统网络)操作(例如，独立(SA))或者可以通过连接到第一蜂窝网络292来操作(例如，非独立(NSA))。例如，5G网络可以仅包括接入网络(例如，5G无线电接入网络(RAN)或下一代RAN(NG RAN))，并且可以不具有核心网络(例如，下一代核心(NGC))。在这种情况下，在接入5G网络的接入网络之后，电子设备101可以通过由传统网络的核心网络(例如，演进分组核心(EPC))控制来接入外部网络(例如，互联网)。用于与传统网络通信的协议信息(例如，LTE协议信息)或用于与5G网络通信的协议信息(例如，新无线电(NR)协议信息)可以存储在存储器130中，并且可以由其他组件(例如，处理器120、第一通信处理器212或第二通信处理器214)访问。
图3示出了例如参考图2描述的第三天线模块246的结构的实施例。
图3的300a是从一侧看到的第三天线模块246的透视图，并且图3的300b是从另一侧看到的第三天线模块246的透视图。图3的300c是沿线A-A’截取的第三天线模块246的截面图。
参考图3，在实施例中，第三天线模块246可以包括印刷电路板310、天线阵列330、射频集成电路(RFIC)352、电力管理集成电路(PMIC)354和模块接口(未示出)。可选地，第三天线模块246可以进一步包括屏蔽构件390。在其他实施例中，可以不提供上述组件中的至少一个、或者可以集成上述组件中的至少两个。
印刷电路板310可以包括多个导电层和与导电层交替堆叠的多个非导电层。印刷电路板310可以使用形成在导电层中的线路和导电通孔来提供印刷电路板310和/或外部布置的各种电子组件之间的电连接。
天线阵列330(例如，图2的248)可以包括被布置成形成定向波束的多个天线元件332、334、336或338。如图所示，天线元件可以形成在印刷电路板310的第一表面上。根据另一实施例，天线阵列330可以形成在印刷电路板310内部。根据实施例，天线阵列330可以包括相同形状或类型或者不同形状或类型的多个天线阵列(例如，偶极天线阵列和/或贴片天线阵列)。根据各种实施例，多个天线元件332、334、336或338可以是多个导电板或多个导电构件。
RFIC 352(例如，图2的第三RFIC 226)可以布置在印刷电路板310中与天线阵列330隔开的另一区域(例如，与第一表面相对的第二表面)中。RFIC 352可以被配置为处理通过天线阵列330发送/接收的选定频带的信号。根据实施例，当执行发送时，RFIC 352可以将从通信处理器(未示出)获得的基带信号转换为指定频带的RF信号。当执行接收时，RFIC352可以将经由天线阵列330接收到的RF信号转换为基带信号，并且可以将该基带信号传送到通信处理器。
根据另一实施例，当执行发送时，RFIC 352可以将从中频集成电路(IFIC)(例如，图2的第四RFIC 228)获得的IF信号(例如，大约9GHz到大约11GHz)上变频为选定频带的RF信号。当执行接收时，RFIC 352可以将经由天线阵列330获得的RF信号下变频为IF信号，并且可以将该IF信号传送到IFIC。
PMIC 354可以布置在印刷电路板310中与天线阵列隔开的另一部分区域(例如，第二表面)中。PMIC 354可以由主PCB(未示出)供电，并且可以向天线模块上的各种组件(例如，RFIC 352)供电。
屏蔽构件390可以布置在印刷电路板310的一部分(例如，第二表面)上，以便电磁屏蔽RFIC 352或PMIC 354中的至少一个。根据实施例，屏蔽构件390可以包括屏蔽罐(shield can)。
尽管未示出，但是在各种实施例中，第三天线模块246可以经由模块接口电连接到另一个印刷电路板(例如，主电路板)。模块接口可以包括连接构件，例如同轴电缆连接器、板对板连接器、插入器或柔性印刷电路板(FPCB)。第三天线模块246的RFIC 352和/或PMIC354可以经由连接构件电连接到印刷电路板。
图4示出了图2的第二网络294(例如，5G网络)中的基站420和电子设备101之间的无线通信连接的操作的实施例，其中定向波束用于无线连接。首先，基站(gNodeB(gNB)、发送接收点(TRP))420可以执行与电子设备101的波束检测，以进行无线通信连接。在示出的实施例中，对于波束检测，基站420可以通过顺序发送多个发送波束(例如，具有不同方向的第一发送波束至第五发送波束431-1至431-5)来执行发送波束扫描430至少一次。
第一发送波束至第五发送波束431-1至431-5可以包括至少一个同步序列(SS)/物理广播信道(PBCH)块。SS/PBCH块可以用于周期性地测量电子设备101的信道或波束强度。
在另一实施例中，第一发送波束至第五发送波束431-1至431-5可以包括至少一个信道状态信息参考信号(CSI-RS)。CSI-RS可以是可以由基站420灵活配置的标准/参考信号，并且可以周期性地、半持久地或者非周期性地发送。电子设备101可以使用CSI-RS来测量信道和波束强度。
发送波束可以形成具有选定波束宽度的辐射图样。例如，发送波束可以有具有第一波束宽度的宽辐射图样或者具有小于第一波束宽度的第二波束宽度的窄辐射图样。例如，包括SS/PBCH块的发送波束可以具有比包括CSI-RS的发送波束更宽的辐射图样。
当基站420正在执行发送波束扫描430时，电子设备101可以执行接收波束扫描440。例如，当基站420正在执行第一发送波束扫描430时，电子设备101可以在第一方向上固定第一接收波束445-1，并且可以接收从第一发送波束至第五发送波束431-1至431-5中的至少一个发送的SS/PBCH块的信号。当基站420正在执行第二发送波束扫描430时，电子设备101可以在第二方向上固定第二接收波束445-2，并且可以接收从第一发送波束至第五发送波束431-1至431-5发送的SS/PBCH块的信号。如上所述，电子设备101可以基于通过接收波束扫描440的信号接收操作的结果来选择可通信的接收波束(例如，第二接收波束445-2)和发送波束(例如，第三发送波束431-3)。波束
如上所述，在确定了可通信的发送/接收波束之后，基站420和电子设备101可以发送和/或接收用于配置小区的多条基本信息，并且可以基于基本信息来配置用于波束操作的附加信息。例如，波束操作信息可以包括关于所配置的波束的详细信息和关于SS/PBCH块、CSI-RS或附加参考信号的配置信息。
此外，电子设备101可以使用发送波束中包括的SS/PBCH块或CSI-RS中的至少一个来连续地监视信道和波束强度。电子设备101可以使用上述监视操作来自适应地选择具有良好质量的波束。可选地，当通信由于电子设备101的移动或波束中断而断开时，可以重新执行上述波束扫描操作以确定可通信的波束。
图5是示出根据实施例的用于5G网络通信的电子设备101的框图。电子设备101可以包括图3中所示的各种组件，但是为了简明描述，图5将电子设备101示为包括处理器120、第二通信处理器214、第四RFIC 228和至少一个第三天线模块246。
在所示实施例中，第三天线模块246可以包括第一相位转换器至第四相位转换器513-1至513-4(例如，图2的相位转换器238)和/或第一天线元件至第四天线元件517-1至517-4(例如，图2的天线248)。第一天线元件至第四天线元件517-1至517-4中的每一个可以电连接到第一相位转换器至第四相位转换器513-1至513-4中单独的一个。第一天线元件至第四天线元件517-1至517-4可以形成至少一个天线阵列515。
第二通信处理器214可以通过控制第一相位转换器至第四相位转换器513-1至513-4来控制通过第一天线元件至第四天线元件517-1至517-4发送和/或接收的信号的相位，并且可以在相应选择的方向上生成发送波束和/或接收波束。
根据实施例，根据所使用的天线元件的数量，第三天线模块246可以生成具有宽辐射图样的波束551(以下称为“宽波束”)或者具有窄辐射图样的窄波束552(以下称为“窄波束”)。例如，当使用所有的第一天线元件至第四天线元件517-1至517-4时，第三天线模块246可以形成窄波束552，当仅使用第一天线元件517-1和第二天线元件517-2时，第三天线模块246可以形成宽波束551。宽波束551具有比窄波束552更宽的覆盖范围，但是具有更低的天线增益，因此在执行波束搜索时可能更有效。相反，窄波束552具有比宽波束551更窄的覆盖范围，但是具有更高的天线增益，因此可以提高通信性能。
根据实施例，第二通信处理器214可以在波束搜索中使用传感器模块176(例如，9轴传感器、抓握传感器或GPS)。例如，电子设备101可以使用传感器模块176来基于电子设备101的位置和/或移动来调整波束搜索位置和/或波束搜索周期。又例如，当用户抓握电子设备101时，抓握传感器可以用于检测用户抓握的部分，并且选择多个第三天线模块246中具有更好通信性能的天线模块。
图6是示出根据实施例的执行双极化波束成形的电子设备的框图。
为了方便起见，假设图6中的电子设备101包括三个天线模块。然而，对于包括少于三个天线模块或多于三个天线模块的电子设备，所提出的各种实施例也可以照原样应用或在简单的设计修改之后应用。此外，尽管图6示出了每个天线模块在两个方向上形成波束，但是本公开的实施例不限于此。每个天线模块可以在两个或更多个方向上形成波束。
参考图6，根据实施例的电子设备可以包括处理器581(例如，图2的第二通信处理器214)或者第一天线模块至第三天线模块601、602和603(例如，图2的第三天线模块246)和通信电路583(例如，图2的第四RFIC 228)。
根据实施例，在发送操作中，处理器581可以经由通信电路583将通过垂直极化波发送的第一基带信号V1、V2和V3和/或将通过水平极化波发送的第二基带信号H1、H2和H3当中的至少一个基带信号传送到第一天线模块至第三天线模块601、602和603中的一个或多个。例如，通信电路583可以对从处理器581接收到的基带信号进行上变频，并且可以将转换后的基带信号传送到第一天线模块至第三天线模块601、602和603中的一个或多个。第一基带信号V1、V2和V3以及第二基带信号H1、H2和H3可以是相同的信息或不同的信息。
根据实施例，在接收操作中，处理器581可以经由通信电路583从第一天线模块至第三天线模块601、602和603中的一个或多个接收基带信号。例如，通信电路583可以将从第一天线模块至第三天线模块601、602和603中的至少一个接收到的信号下变频为基带信号，并且可以将该基带信号传送到处理器581。
根据实施例，第一天线模块至第三天线模块601、602和603可以包括被配置有多个天线元件的阵列天线。阵列天线可以是多极化阵列天线。多极化阵列天线可以是能够基于多极化特性发送信号的阵列天线。作为一种类型的多极化阵列天线的双极化阵列天线可以支持通过正交极化(诸如在一个波束方向上的垂直极化波和水平极化波)的信号发送/接收。
根据实施例，多极化阵列天线中包括的天线元件可以是贴片型天线(以下称为“贴片天线”)元件或偶极型天线(以下称为“偶极天线”)元件。在多极化阵列天线包括贴片天线元件的情况下，可以成对地形成在一个波束方向上具有不同极化特性的多个波束。例如，包括贴片天线元件的双极化阵列天线可以在一个波束方向上成对地形成使用垂直极化特性的波束和使用水平极化特性的波束。
根据实施例，当执行发送操作时，通信电路583可以将从处理器581接收到的第一基带信号V1和/或第二基带信号H1上变频为中频信号，并且可以将该中频信号传送到第一天线模块601。第一天线模块601可以通过多个波束中的至少一个波束发送经上变频的射频信号。根据实施例，当执行接收操作时，第一天线模块601可以对通过多个波束中的至少一个波束接收到的射频信号进行下变频，并且可以将转换后的信号传送到通信电路583。通信电路583可以将从第一天线模块601接收到的信号下变频为第一基本信号V1和/或第二基带信号H1，然后可以将转换后的信号传送给处理器581。多个波束可以包括例如在第一波束方向上具有垂直极化特性的第一垂直极化波束611和具有水平极化特性的第一水平极化波束613，以及在第二波束方向上具有垂直极化特性的第二垂直极化波束621和具有水平极化特性的第二水平极化波束623。
根据实施例，当执行发送操作时，通信电路583可以将从处理器581接收到的第一基带信号V2和/或第二基带信号H2上变频为中频信号，并且可以将该中频信号传送到第二天线模块602。第二天线模块602可以将中频信号上变频为射频信号，并且可以通过多个波束中的至少一个来发送射频信号。根据实施例，当执行接收操作时，第二天线模块602可以将通过多个波束中的至少一个波束接收到的射频信号下变频为中频信号，并且可以将该中频信号传送到通信电路583。通信电路583可以将中频信号下变频为第一基带信号V2和/或第二基带信号H2，并且可以将转换后的信号传送到处理器581。多个波束可以包括例如在第三波束方向上具有垂直极化特性的第三垂直极化波束631和具有水平极化特性的第三水平极化波束633，以及在第四波束方向上具有垂直极化特性的第四垂直极化波束641和具有水平极化特性的第四水平极化波束643。
根据实施例，在发送操作中，通信电路583可以将从处理器581接收到的第一基带信号V3和/或第二基带信号H3上变频为中频信号，并且可以将该中频信号传送到第三天线模块603。第三天线模块603可以将中频信号上变频为射频信号，并且可以通过多个波束中的至少一个来发送射频信号。根据实施例，当执行接收操作时，第三天线模块603可以将通过多个波束中的至少一个波束接收到的射频信号下变频为中频信号，并且可以将该中频信号传送到通信电路583。通信电路583可以将中频信号下变频为第一基带信号V3和/或第二基带信号H3，并且可以将转换后的信号传送到处理器581。多个波束可以包括例如在第五波束方向上具有垂直极化特性的第五垂直极化波束651和具有水平极化特性的第五水平极化波束653，以及在第六波束方向上具有垂直极化特性的第六垂直极化波束661和具有水平极化特性的第六水平极化波束663。
根据实施例，天线模块601、602和603中的每一个可以使用垂直极化波束和水平极化波束基本上同时发送/接收无线信号。因为两个极化波彼此正交，所以电子设备101可以使用极化分集来增加数据吞吐量或数据安全性。
图6示出了通信电路583，但是可以不提供通信电路583。例如，处理器581可以直接连接到天线模块601、602和603中的每一个。天线模块601、602和603中的每一个可以被配置为执行通信电路583的上述操作。
图7是示出根据本公开中提出的各种实施例的电子设备101中基于多极化阵列天线激活波束的结构的图700。
尽管图7将电子设备101示出为包括两个天线模块，但是对于本领域技术人员来说，将所提出的用于波束激活的结构应用于要添加到电子设备101的天线模块仅是简单的设计修改问题。
参考图7，根据实施例的电子设备101可以包括处理器710(例如，图6的处理器581)、通信电路720(例如，图6的通信电路583)、第一RFIC 730、第二RFIC 740、第一多极化阵列天线750和第二多极化阵列天线760的全部或部分。
根据实施例，第一多极化阵列天线750中包括的四个天线元件751、753、755和757(Ant1至Ant4)可以电连接到第一RFIC 730中为第一极化提供的四个端口和为第二极化提供的四个端口。例如，四个天线元件751、753、755和757(Ant1至Ant4)中的每一个可以电连接到为第一极化提供的一个端口和为第二极化提供的一个端口。
根据实施例，第一多极化阵列天线750中包括的第一天线元件751(Ant1)例如可以电连接到第一RFIC 730中包括的用于发送和接收第一极化的第一发送/接收电路731和用于发送/接收第二极化的第五发送/接收电路735。第一多极化阵列天线750中包括的第二天线元件753(Ant2)例如可以电连接到第一RFIC 730中包括的用于发送和接收第一极化的第二发送/接收电路732和用于发送/接收第二极化的第六发送/接收电路736。第一多极化阵列天线750中包括的第三天线元件(Ant3)例如可以电连接到第一RFIC 730中包括的用于发送和接收第一极化的第三发送/接收电路733和用于发送/接收第二极化的第七发送/接收电路737。第一多极化阵列天线750中包括的第四天线元件(Ant4)例如可以电连接到第一RFIC 730中包括的用于发送和接收第一极化的第四发送/接收电路734和用于发送/接收第二极化的第八发送/接收电路738。
根据实施例，第一RFIC 730中包括的用于发送和接收第一极化的第一发送/接收电路至第四发送/接收电路731、732、733和734可以包括形成将第一混频器739-1电连接到第一多极化阵列天线750中包括的第一天线元件至第四天线元件751、753、755和757(Ant1至Ant4)中的至少一个的路径的开关，第一混频器739-1根据要使用的波束对第一极化执行上变频和下变频。
根据实施例，第一RFIC 730中包括的用于发送和接收第一极化的第五发送/接收电路至第八发送/接收电路735、736、737和738可以包括形成将第二混频器739-2电连接到第一多极化阵列天线750中包括的第一天线元件至第四天线元件751、753、755和757(Ant1至Ant4)中的至少一个的路径的开关，第二混频器739-2根据要使用的波束对第二极化执行上变频和下变频
根据实施例，第二多极化阵列天线760中包括的四个天线元件761、763、765和767(Ant5至Ant8)可以电连接到为第一极化提供给第二RFIC 740的四个端口。例如，四个天线元件761、763、765和767(Ant5至Ant8)中的每一个可以电连接到为第一极化提供的一个端口和为第二极化提供的一个端口。
根据实施例，第二多极化阵列天线760中包括的第五天线元件761(Ant5)例如可以电连接到第二RFIC 740中包括的用于发送和接收第一极化的第一发送/接收电路741和用于发送/接收第二极化的第五发送/接收电路745。第二多极化阵列天线760中包括的第六天线元件763(Ant6)例如可以电连接到第二RFIC 740中包括的用于发送和接收第一极化的第二发送/接收电路742和用于发送/接收第二极化的第六发送/接收电路746。第二多极化阵列天线760中包括的第七天线元件765(Ant7)例如可以电连接到第二RFIC 740中包括的用于发送和接收第一极化的第三发送/接收电路743和用于发送/接收第二极化的第七发送/接收电路747。第二多极化阵列天线760中包括的第八天线元件767(Ant8)例如可以电连接到第二RFIC 740中包括的用于发送和接收第一极化的第四发送/接收电路744和用于发送/接收第二极化的第八发送/接收电路748。
根据实施例，第二RFIC 740中包括的用于发送和接收第一极化的第一发送/接收电路至第四发送/接收电路741、742、743和744可以包括形成将第三混频器749-1电连接到第二多极化阵列天线760中包括的第一天线元件至第四天线元件761、763、765和767(Ant5至Ant8)中的至少一个的路径的开关，第三混频器749-1根据要使用的波束对第二极化执行上变频和下变频
根据实施例，第二RFIC 740中包括的用于发送和接收第二极化的第五发送/接收电路至第八发送/接收电路745、746、747和748可以包括形成将第四混频器749-2电连接到第一多极化阵列天线760中包括的第一天线元件至第四天线元件761、763、765和767(Ant5至Ant8)中的至少一个的路径的开关，第四混频器749-2根据要使用的波束对第二极化执行上变频和下变频.
根据实施例，通信电路720可以包括四个路径连接电路721、722、723和724，第五混频器至第八混频器725、726、727、728或者复用器和解复用器729。例如，四个路径连接电路721、722、723和724可以将第五混频器至第八混频器725、726、727、728电连接到第一RFIC730或第二RFIC 740。
根据实施例，第一路径连接电路721可以将第五混频器725与第一RFIC730中包括的第一混频器739-1电连接，第二路径连接电路722可以将第六混频器726与第二RFIC 740中包括的第三混频器749-1电连接，第三路径连接电路723可以将第七混频器727与第一RFIC 730中包括的第二混频器739-2电连接，并且第四路径连接电路724可以将第八混频器728与第二RFIC 740中包括的第四混频器749-2电连接。
在图7中，解复用器729可以将四个路径连接电路721、722、723和724中的至少两个电连接到处理器710。例如，解复用器729可以将对应于同一天线阵列(例如，第一多极化阵列天线750)的不同极化的两个路径连接电路(例如，第一路径连接电路721和第三路径连接电路723)连接到处理器710。对于另一示例，解复用器729可以将两个天线阵列(例如，第一多极化阵列天线750和第二多极化阵列天线760)的相应路径连接电路(例如，第一路径连接电路721和第二路径连接电路723)连接到处理器710。
尽管图7示出了两个路径连接电路经由解复用器729连接到处理器710，但是本公开的实施例不限于此。例如，可以不提供解复用器729。在这种情况下，四个路径连接电路721、722、723和724都可以连接到处理器710。处理器710可以使用四个路径连接电路721、722、723和724中的至少一个来发送/接收信号。
已经参考图1至图7描述了电子设备101的各种示例配置。本公开的电子设备101可以包括以上参考图1至7描述的电子设备101的配置的任何组合。在下文中，下面参考图8至图20描述的电子设备101的操作可以由电子设备101的上述配置中的至少一个来执行。
图8示出了根据实施例的使用一个天线模块的多波束传输。
参考图8，电子设备801(例如，图1至图7的电子设备101)可以包括至少一个天线模块(例如，图5的第三天线模块、图6的第一天线模块至第三天线模块601、602和603)、可操作地连接到至少一个天线模块的通信电路890(例如，图5的第四RFIC 228、图6的通信电路583或图7的通信电路720)、可操作地连接到通信电路890的处理器820(例如，图5的第二通信处理器214和/或图6的处理器581)和/或可操作地连接到处理器830的存储器830(例如，图1的存储器130)。图8的电子设备801的配置是说明性的，并且本公开的实施例不限于此。例如，存储器830可以不被提供或者可以与处理器820集成实现。例如，可以不提供通信电路890。在这种情况下，通信电路890的操作的至少部分可以由至少一个天线模块891、892和893来执行。
例如，电子设备801可以包括第一天线模块891、第二天线模块892和第三天线模块893。天线模块891、892和893中的每一个可以包括至少一个阵列天线(例如，图5的天线阵列515)。至少一个阵列天线可以包括多个天线元件，其中多个天线元件可以以指定的间隔排列，以便执行波束成形。每个天线元件可以被称为导电辐射器或导电板。如上参考图7所述的，每个天线元件可以连接到两个馈电点，用于双极化。天线模块891、892和893中的每一个可以将从通信电路820接收到的中频信号上变频为射频信号，并且可以发送(例如，辐射)该射频信号。天线模块891、892和893中的每一个可以将从外部(例如，基站)接收到的射频信号下变频为中频信号，并且可以将该中频信号传送到通信电路820。至少一个天线模块891、892和893中的每一个可以包括用于放大信号的至少一个放大器和/或用于改变信号相位的至少一个移相器。至少一个天线模块891、892和893可以被称为用于波束成形的部件。用于波束成形的部件可以包括天线设备，该天线设备包括能够执行波束成形的任何天线，诸如至少一个天线模块891、892和893。
例如，通信电路890可以处理从至少一个天线模块891、892和893或处理器820接收到的信号，并且可以控制至少一个天线模块891、892和893与处理器820之间的电路径。通信电路890可以将从处理器820接收到的基带信号(例如，垂直极化信号和/或水平极化信号)上变频为中频信号，并且可以将该中频信号传送到至少一个天线模块891、892和893。通信电路890可以从至少一个天线模块891、892和893接收到中频信号，可以将该中频信号下变频为基带信号，并且可以将该基带信号传送到处理器820。通信电路890可以包括用于放大信号的至少一个放大器和/或用于改变信号相位的至少一个移相器。通信电路890可以被称为用于变频的部件。用于变频的部件可以包括包含能够执行变频的任何RF组件的设备。
例如，处理器820可以处理基带信号。处理器820可以调制和/或解调信号。例如，处理器820可以由存储在存储器830中的指令控制。处理器820的操作可以被称为电子设备801的操作。处理器820可以被称为用于信号处理的部件。用于信号处理的部件可以包括例如被配置为执行信号的数字和/或模拟处理的任何电子组件。
根据实施例，处理器820可以使用至少一个天线模块891、892和893来执行波束成形。处理器820可以使用通过波束成形形成的波束来发送和/或接收无线信号。这里，无线信号可以包括多频带信号(例如，与28GHz相邻的频带和与39GHz相邻的频带)和/或多极化信号(例如，垂直极化波和水平极化波)。
参考图8，例如，第三天线模块893可以被配置为形成六个波束841、842、843、844、845和846。处理器820可以从存储在存储器830中的波束表中获得用于生成与第一基站899(例如，gNB)通信的波束的信息。例如，波束表可以包括波束索引和映射到该索引的波束成形信息(例如，天线模块、极化和/或相位信息)。
在图8的示例中，处理器820可以使用第3-1波束841和第3-6波束846与第一基站899进行通信。例如，处理器820可以使用第3-1波束841和第3-6波束846向第一基站899发送至少一个无线信号。例如，第3-1波束841可以对应于电子设备801和第一基站899之间的视线(LoS)，而第3-6波束846可以对应于第一基站899和电子设备801之间由信号反射形成的无线路径。
处理器820可以形成波束，使得两个波束具有不同的频带。例如，处理器820可以不同地配置第3-1波束841和第3-6波束846的频带。在示例中，第3-1波束841可以用于发送/接收第一频带(例如，与39GHz相邻的频带)的信号，而第3-6波束846可以用于发送/接收第二频带(例如，与28GHz相邻的频带)的信号。
处理器820可以形成波束，使得两个波束具有彼此正交的特性。例如，处理器820可以不同地配置第3-1波束841和第3-6波束846的极化。第3-1波束841可以对应于水平极化波，而第3-6波束846可以对应于垂直极化波。例如，处理器820可以将第3-1波束841和第3-6波束846的频带配置为相同的频带或相邻的频带。
处理器820可以不同地配置第3-1波束841和第3-6波束846的频带和极化。
在图8的示例中，使用第3-1波束841的第一信号可以与第一基站899的第一小区(例如，主小区)相关联，而使用第3-6波束846的第二信号可以与第一基站899的第二小区(例如，辅小区)相关联。
根据实施例，处理器820可以使用基于多波束传输的空间复用来增加数据传输量。例如，处理器820可以通过多波束传输来执行载波聚合(CA)。处理器820可以通过使用第3-1波束841的第一频带和第3-6波束846的第二频带执行载波聚合来增加无线信号的带宽。例如，处理器820可以使用第3-1波束841向第一基站899发送包括第一数据的第一信号，并且可以使用第3-6波束846向第一基站899发送包括不同于第一数据的第二数据的第二信号。第3-1波束841的第一频带和第3-6波束846的第二频带可以是不同的频带。
根据实施例，处理器820可以使用基于多波束传输的空间分集来减少数据传输误差。例如，处理器820可以通过多波束传输来执行多输入多输出(MIMO)操作。处理器820可以使用第3-1波束841向第一基站899发送包括第一数据的第一信号，并且可以使用第3-6波束846向第一基站899发送包括第一数据的第二信号。第一基站899可以通过组合第一信号和第二信号来增加接收信号的解码成功率。尽管图8示出了电子设备801相对于第一基站899执行MIMO操作，但是本公开的实施例不限于此。例如，如下面参考图9所描述的，电子设备801可以针对多个基站(例如，第一基站899和第二基站999)执行MIMO操作。例如，电子设备801可以通过使用一个天线模块形成多个波束并使用多个波束向多个基站发送信号来执行MIMO操作。
在下文中，除非另有说明，否则对相同附图标记的描述可以参考参考图8提供的上述描述。
图9示出了根据实施例的使用多个天线模块的多波束传输。
在图9的示例中，处理器820可以使用第3-3波束843与第一基站899通信，并且可以使用第一波束944与第二基站999通信。例如，处理器820可以使用第3-3波束843向第一基站899发送第一信号，并且可以使用第一波束944向第二基站999发送第二信号。处理器820可以使用第一天线模块891来形成第一波束944，并且可以使用第三天线模块893来形成第3-3波束843。例如，处理器820可以使用第一波束944发送/接收第一频带(例如，与39GHz相邻的频带)的信号，并且可以使用第3-3波束843发送/接收第二频带(例如，与39GHz相邻的频带)的信号。例如，处理器820可以将第一波束944和第3-3波束843的频带配置为相邻的频带(例如，28.2GHz和28.4GHz)。例如，处理器820可以不同地配置第一波束944和第3-3波束843的极化。
在图9的示例中，第一波束944可以与第二基站999的第二小区相关联，而第3-3波束843可以与第一基站899的第一小区相关联。例如，第一小区可以是与电子设备801相关联的P-Cell，而第二小区可以是与电子设备801相关联的S-Cell。
根据实施例，处理器820可以使用基于多波束传输的空间复用来增加数据传输量。处理器820可以使用第一波束944发送第一频带的第一信号，并且可以使用第3-3波束843发送第二频带的第二信号。例如，第一基站899和第二基站999可以通过使用基站间连接(例如，回程链路)来交换数据，从而增加来自电子设备801的数据吞吐量。
根据实施例，处理器820可以使用基于多波束传输的空间分集来减少数据传输误差。例如，处理器820可以使用第一波束944向第二基站999发送包括第一数据的第一信号，并且可以使用第3-3波束843向第一基站899发送包括第一数据的第二信号。
关于图9的示例，已经描述了处理器820使用第3-3波束843与第一基站899通信，并且使用第一波束944与第二基站999通信，但是本公开的实施例不限于此。例如，处理器820可以使用第一波束944和第3-3波束843与第一基站899进行通信。例如，第3-3波束843可以对应于第一基站899和电子设备801之间的视线(LoS)，而第一波束944可以对应于电子设备801和第一基站899之间由任意反射物引起的传播路径。根据实施例，处理器820可以使用第一波束944和第3-3波束843来执行与第一基站899的载波聚合。第3-3波束843可以与第一基站899的P-Cell相关联，而第一波束944可以与第一基站899的S-Cell相关联。根据实施例，处理器820可以使用第一波束944和第3-3波束843来执行与第一基站899的MIMO操作、正交极化传输或空间复用。在这种情况下，第一波束944和第3-3波束843可以与同一小区相关联。
图10示出了根据实施例的基于多极化的多波束传输。
在图10的示例中，处理器820可以使用第一波束1041和第二波束1043与第一基站899进行通信。例如，处理器820可以使用第一波束1041向第一基站899发送第一信号，并且可以使用第二波束1043向第一基站899发送第二信号。在图10的示例中，第一波束1041和第二波束1043可以是沿相同方向形成并具有不同极化的波束。如上文参考图8和图9所述的，处理器820可以使用两个波束1041和1043来实现空间复用或空间分集。
已经参考图8至图10描述了电子设备801的多波束传输的各种示例。电子设备801可以基于等效全向辐射功率(equivalent isotropic radiated power，EIRP)来控制传输功率。在图9的多波束传输的情况下，电子设备801的发送波束朝向不同的方向，多波束传输对人体的影响可以类似于单波束传输的影响。然而，在图8和图10的多波束传输的情况下，EIRP可能增加，因为多波束朝向相似的方向。例如，电子设备801可以通过根据稍后将参考图11至图16描述的各种方法来控制传输功率，使得由于无线信号的传输而导致的功率密度满足参考规定。当执行多波束传输时，如果多个波束朝向相同的方向，则与单波束传输相比，电子设备801可以降低功率。例如，如果多波束传输朝向相同的方向，则与单波束相比，电子设备801可以执行(附加的)功率回退。
图11是示出根据实施例的无线信号传输方法的流程图1100。
在操作1105中，电子设备801可以识别多个发送波束。例如，电子设备801可以通过上文参考图4描述的波束扫描来识别用于与至少一个基站通信的多个发送波束。例如，当从基站接收到指示使用多个发送波束进行上行链路传输的信息时，电子设备801可以识别多个发送波束。
在操作1110中，电子设备801可以确定多个波束是否对应于相同的方向。例如，电子设备801可以确定多个识别出的波束是否对应于存储器中指定的波束组合。电子设备801的存储器可以存储关于与相同方向相对应的波束组合(例如，波束索引组合)的信息。电子设备801可以通过比较多个识别出的波束的索引信息和关于波束组合的信息来确定多个识别出的波束是否对应于相同的方向。电子设备801的波束组合识别方法是说明性的，并且本公开的实施例不限于此。此外，“与相同方向相对应的波束”的含义可以基于波束相对于电子设备801形成的方向(例如，波束的主瓣)来定义。可以参考图12详细描述“与相同方向相对应的波束”的含义。
当多个波束对应于相同的方向时(例如，操作1110-是)，在操作1115中，电子设备801可以基于波束组合来执行功率回退。例如，与单波束传输相比，电子设备801可以执行相对功率回退。在操作1120中，电子设备801可以使用多个波束来发送无线信号。如果多个波束对应于相同的方向，电子设备801可以基于与单波束传输相比低于所设置的最大传输功率的最大传输功率(例如，已经对其执行了功率回退的传输功率)来发送信号。例如，可以在对其应用了功率回退的最大传输功率范围内确定为多个波束设置的传输功率。相反，在单波束传输的情况下，可以在相比于多波束传输更高的最大传输功率内确定传输功率。
例如，单波束传输的最大传输功率可以被设置为第一传输功率。当没有执行其他功率回退时，电子设备801可以将针对多波束传输的功率回退应用于第一传输功率(例如，操作1115)，以将低于第一传输功率的第二传输功率设置为多波束传输的最大传输功率。
根据实施例，电子设备801可以基于指定的条件(例如，检测到相邻用户或者检测到与波束方向相邻的用户)对最大传输功率执行功率回退。在这种情况下，电子设备801可以将单波束传输的最大传输功率设置为第三传输功率(例如，低于第一传输功率的功率)。当满足指定的条件时，电子设备801可以将针对多波束传输的功率回退应用于第三传输功率(例如，操作1115)，以将低于第三传输功率的第五传输功率设置为多波束传输的最大传输功率。
在本公开中，针对多波束传输的功率回退可以与可以由电子设备801执行的另一种类型的回退相组合，并且可以被称为针对单波束传输的相对或附加回退。本公开的实施例不排除针对传输功率的另一种类型的回退(例如，基于对相邻对象的检测的回退)。
对使用多个波束发送无线信号的描述可以参考参考图8至图10提供的上述描述。在本公开中，多波束传输中的回退可以被称为相对于单波束传输的最大传输功率的传输功率回退。关于与相同方向相对应的多个波束的传输功率的回退，可以参考与图14和图15相关的以下描述。
当多个波束不对应于相同的方向时(例如，操作1110-否)，电子设备801可以使用多个波束来发送无线信号。例如，电子设备801可以在最大传输功率的范围内设置多个波束中的每一个波束的传输功率，该最大传输功率的范围与为单波束传输设置的最大传输功率基本相同。对使用多个波束来发送无线信号的描述可以参考参考图8至图10提供的上述描述。关于使用不与相同方向相对应的多个波束的信号传输，可以参考与图13相关的以下描述。
图12示出了根据示例的与相同方向相对应的多个波束。
例如，由相同天线模块在相同方向上形成的波束(诸如图10的第一波束1041和第二波束1043)可以对应于相同的方向。由于在靠近用户的位置使用诸如电子设备801的手持式设备，所以可以由相同天线模块形成的所有波束可以被称为对应于相同的方向。例如，与图8的第三天线模块893相关联的波束841、842、843、844、845和846中的所有波束可以被称为与相同方向相对应的波束。例如，当使用与图8的第三天线模块893相关联的波束841、842、843、844、845和846向同一基站(例如，图8的第一基站899)发送第一信号或第二信号时，波束841、842、843、844、845和846可以被称为与相同方向相对应的波束。对于另一示例，只有与相同天线模块相关联的波束的部分可以被称为与相同方向相对应的波束。图8的第三天线模块893的第3-1波束841和第3-6波束846可以被称为与相同方向相对应的波束。此外，如下面参考图12所述的，与不同天线模块相关联的多个波束也可以被称为与相同方向相对应的波束。
在本公开中，可以基于PD标准来确定与相同方向相对应的多个波束。例如，可以基于在距电子设备801指定距离d处形成的指定区域S的平面上入射的传输功率量来确定多个波束是否对应于相同的方向。例如，可以假设多个波束中的每一个波束都以单波束传输的最大传输功率进行传输。在这种情况下，当在位于指定距离d处的指定区域S的任意平面上观察到的多个波束的传输功率量超过指定值时，多个波束可以被认为对应于相同的方向。
参考图12，电子设备801可以使用与第三天线模块893相关联的第一波束1291和与第二天线模块892相关联的第二波束1292来发送信号。例如，第一波束1291和第二波束1292的主瓣可以入射到指定距离d的任意平面上。在这种情况下，第一波束1291和第二波束1292观察到的传输功率可能不满足功率密度(PD)标准。第一波束1291和第二波束1291可以被称为与相同方向相对应的波束。
根据实施例，电子设备801的存储器830可以存储关于与相同方向相对应的波束的组合的信息。处理器820可以使用存储在存储器830中的关于用于传输的多个波束的信息和关于与相同方向相对应的组合的信息来识别多个波束是否对应于相同的方向。
根据实施例，电子设备801的存储器830可以存储方向信息以及多个波束的索引。如果关于用于传输的多个波束的方向信息相同，则处理器820可以确定多个波束对应于相同的方向。表1示出了根据示例的存储在存储器830中的波束信息。
[表1]
Figure BDA0004113557190000281
例如，波束标识符的第一个数字(1或2)可以表示与波束相关联的频带。可以根据每个波束的方向来设置波束标识符的第二个标识符(A至F)。例如，表1可以包括电子设备在形成如图6所示的六个方向的波束时的波束标识符。波束标识符的第三个标识符可以表示方向。例如，L可以指示波束在相对于电子设备801的左方向上形成，U可以指示波束在相对于电子设备801的上方向上形成，并且R可以指示波束在相对于电子设备801的右方向上形成。当多个识别出的波束的标识符是1-A-L和2-B-L时，电子设备801可以确定这两个波束对应于相同的方向。尽管波束标识符包括表1中的方向信息，但是本公开的实施例不限于此。例如，可以单独存储映射到波束标识符的方向信息。
例如，波束标识符的第一个数字(1或2)可以表示与波束相关联的极化。例如，第一个数字1可以表示波束形成为垂直极化波，而第一个数字2可以表示波束形成为水平极化波。
关于上述示例，已经描述了电子设备801使用存储在存储器830中的值来识别与相同方向相对应的波束，但是本公开的实施例不限于此。例如，电子设备801可以基于上文参考图12描述的各种准则来动态地确定多个波束是否对应于相同的方向。
图13示出了根据实施例的基于第一阈值的多波束传输。
在图13的示例中，处理器801可以使用第一波束1391和第二波束1392来执行多波束传输。第一波束1391和第二波束1392可以对应于不同的方向(例如，图11的操作1110-否)。在这种情况下，电子设备801可以执行多波束传输，而不执行与多波束传输相关联的附加功率回退。如上文参考图11所述的，电子设备801可以基于针对第一波束1391或第二波束1392中的至少一个的指定的条件来执行附加功率回退(例如，基于对外部对象的检测的功率回退)。例如，电子设备801可以在第一阈值Th1的范围内确定第一波束1391和第二波束1392中的每一个的传输功率。第一阈值Th1是为单波束传输功率设置的最大传输功率，并且可以根据是否同时发送小于6GHz的无线信号而改变。也就是说，电子设备801可以以与单波束传输的情况基本相同的方式来控制第一波束1391和第二波束1392中的每一个的传输功率。
第一阈值Th1可以是当电子设备801不能检测到外部对象(例如，人体)时为每个波束设置的最大传输功率。例如，当电子设备801位于自由空间中时，电子设备801可以基于第一阈值Th1来执行多波束传输。
根据实施例，如果满足指定的条件(例如，检测到相邻用户或者检测到与波束方向相邻的用户)，则电子设备801可以在第一阈值Th1上执行功率回退。在下文中，为了方便起见，第一阈值Th1可以被称为为单波束传输设置的最大传输功率。如上所述，最大传输功率可以是根据指定的条件通过功率回退获得的值或者自由空间中的值。在下面的示例中，第一阈值Th1是相对值，而不是特定的绝对值。如上所述，单波束传输的最大传输功率可以根据特定条件而改变。
图14示出了根据实施例的基于第二阈值的多波束传输。
在图14的示例中，处理器801可以使用第一波束1491和第二波束1492来执行多波束传输。第一波束1491和第二波束1492可以对应于相同的方向(例如，图11的操作1110-是)。在这种情况下，电子设备801可以执行与多波束传输相关联的附加功率回退(例如，图11的操作1115)。例如，电子设备801可以在第二阈值Th2的范围内确定第一波束1491和第二波束1492中的每一个的传输功率。第二阈值Th2可以是比为单波束传输功率设置的第一阈值Th1更小的值。例如，第二阈值Th2可以对应于从第一阈值Th1回退指定值的最大传输功率。也就是说，电子设备801可以基于比单波束传输的最大传输功率低的最大传输功率来控制第一波束1491和第二波束1492中的每一个的传输功率。
如上文参考图11所述的，电子设备801可以基于针对第一波束1491或第二波束1492中的至少一个的指定的条件来执行附加功率回退(例如，基于对外部对象的检测的功率回退)。例如，如上参考图11所述的，第一阈值Th1是相对值，并且可以改变。随着第一阈值的改变，第二阈值Th2也可以改变。根据实施例，如果满足指定的条件(例如，检测到相邻用户或检测到与波束方向相邻的用户)，则电子设备801可以对第一阈值Th1和/或第二阈值Th2执行附加功率回退。
上面参考图14描述的功率控制方法是说明性的，并且本公开的实施例不限于此。图14的示例用于描述在使用与相同方向相对应的多个波束的多波束传输中、对相对较低的最大传输功率的使用。图14不限制特定的最大传输功率值或回退方法。例如，电子设备801可以被配置为执行各种回退方法，如下面参考图15所述的。
图15示出了根据实施例的基于第二阈值和第三阈值的多波束传输。
在图15的示例中，处理器801可以使用第一波束1591和第二波束1592来执行多波束传输。第一波束1591和第二波束1592可以对应于相同的方向(例如，图11的操作1110-是)。在这种情况下，电子设备801可以执行与多波束传输相关联的附加功率回退(例如，图11的操作1115)。根据实施例，电子设备801可以向与相同方向相对应的多个波束应用不同量的功率回退。例如，电子设备801可以在第二阈值Th2的范围和第三阈值Th3的范围内确定第一波束1591和第二波束1592中的每一个的传输功率。第二阈值Th2可以是比为单波束传输功率设置的第一阈值Th1更小的值。第三阈值Th3可以是小于第二阈值Th2的值。例如，第二阈值Th2可以对应于从第一阈值Th1回退第一指定值的最大传输功率，第三阈值Th3可以对应于从第二阈值Th2回退第二指定值的最大传输功率。例如，如上参考图13所述的，第一阈值Th1是相对值，并且可以改变。随着第一阈值的改变，第二阈值Th2和第三阈值Th3也可以改变。
根据实施例，电子设备801可以基于与多个波束相关联的小区的类型来应用不同量的功率回退。例如，电子设备801可以对与S-Cell相关联的波束应用比对与P-Cell相关联的波束应用的功率回退更大量的功率回退。在这种情况下，电子设备801可以基于第二阈值Th2针对与P-Cell相关联的第一波束1591控制传输功率，并且可以基于第三阈值Th3针对与S-Cell相关联的第二波束1592控制传输功率。对于另一示例，电子设备801可以对与S-Cell相关联的波束应用比对与P-Cell相关联的波束应用的功率回退更少量的功率回退。在这种情况下，电子设备801可以基于第二阈值Th2针对与S-Cell相关联的第一波束1591控制传输功率，并且可以基于第三阈值Th3针对与P-Cell相关联的第二波束1592控制传输功率。
根据实施例，电子设备801可以基于与多个波束相关联的频带来应用不同量的功率回退。例如，电子设备801可以对与第二频带相关联的波束应用比对与第一频带相关联的波束应用的功率回退更大量的功率回退。例如，在图15的示例中，第一波束1591可以与第二频带(例如，至少30GHz的频带)相关联，第二波束1592可以与第一频带(例如，至少6GHz且小于30GHz的频率)相关联。在这种情况下，电子设备801可以基于第二阈值Th2针对第一波束1591控制传输功率，并且可以基于第三阈值Th3针对第二波束1592控制传输功率。例如，考虑到路径损耗，电子设备801可以对相对较高的频带应用较高的传输功率。又例如，考虑到对人体的影响，电子设备801可以对相对较高的频带应用较低的传输功率。
如上文参考图11所述的，电子设备801可以基于针对第一波束1491或第二波束1492中的至少一个的指定的条件来执行附加功率回退(例如，基于对外部对象的检测的功率回退)。例如，如上参考图11所述的，第一阈值Th1是相对值，并且可以改变。随着第一阈值的改变，第二阈值Th2也可以改变。根据实施例，如果满足指定的条件(例如，检测到相邻用户或检测到与波束方向相邻的用户)，则电子设备801可以对第一阈值Th1和/或第二阈值Th2执行附加功率回退。
根据实施例，电子设备801可以基于与多个波束相关联的上行链路资源的量来应用不同量的功率回退。例如，电子设备801可以对对其分配了相对大量的无线电资源的波束(例如，对其分配了相对多的资源块的波束)应用相对小的功率回退。例如，在图15的示例中，与第一波束1591相关联的上行链路资源的量可以大于与第二波束1592相关联的上行链路资源的量。在这种情况下，电子设备801可以基于第二阈值Th2针对第一波束1591控制传输功率，并且可以基于第三阈值Th3针对第二波束1592控制传输功率。
根据实施例，电子设备801可以基于与多个波束相关联的极化特性来应用不同量的功率回退。例如，电子设备801可以对与垂直极化波相关联的波束应用比对与水平极化波相关联的波束应用的功率回退更大量的功率回退。
根据实施例，电子设备801可以基于与多个波束相关联的天线元件的特性来应用不同量的功率回退。例如，电子设备801可以对与偶极天线相关联的波束应用比对与贴片天线相关联的波束应用的功率回退更大量的功率回退。
根据实施例，电子设备801可以使用存储在存储器830中的值来执行功率回退。例如，存储器830可以存储与第一阈值Th1和第二阈值Th2之差相对应的第一回退值。存储器830可以存储与第二阈值Th2和第三阈值Th3之差或者第一阈值Th1和第三阈值Th3之差相对应的第二回退值。例如，第二阈值Th2可以对应于21dBm，并且第三阈值Th3可以对应于19dBm。
电子设备801可以从存储器830获得要应用于使用与相同方向相对应的多个波束的多波束传输的回退值。例如，存储器830可以存储波束组合和关于映射到该波束组合的回退值的信息。例如，电子设备801可以使用存储在存储器中的识别出的波束组合和关于回退值的信息来对每个波束执行回退。对于另一示例，电子设备801可以根据上述示例(例如，频带和/或相关联的小区类型)来确定要应用于每个波束的回退值。
图16是示出根据实施例的传输功率控制方法的流程图1600。
根据实施例，在操作1605中，电子设备801的处理器820可以识别多个发送波束(例如，图11的操作1105)。例如，当有数据要发送时、当接收到上行链路许可时、或者当执行波束扫描时，处理器820可以执行操作1605。对于另一示例，处理器820可以基于用户输入或指定的间隔来执行操作1605。
在操作1610中，处理器820可以确定多个波束是否对应于相同的方向。例如，如上参考图11的操作1110所述的，处理器820可以基于各种方法来确定多个波束是否对应于相同的方向。与相同方向相对应的多个波束的定义与上面参考图12描述的相同。
当多个波束对应于相同的方向时(例如，操作1610-是)，在操作1615中，处理器820可以执行第二类型或第三类型传输功率控制。例如，第二类型传输功率控制可以被称为对多个波束执行相同的功率回退，如上面参考图14所述的。例如，第三类型传输功率控制可以被称为对多个波束执行不同的功率回退，如上面参考图15所述的。
例如，处理器820可以被配置为基于多个波束的组合来执行第二类型传输功率控制或第三类型传输功率控制。处理器820可以被配置为将第二类型传输功率控制应用于指定波束的组合，并将第三类型传输功率控制应用于其他波束的组合。对于另一示例，处理器820可以被配置为仅应用第二类型传输功率控制。对于另一示例，处理器820可以被配置为仅应用第三类型传输功率控制。
当多个波束不对应于相同的方向时(例如，操作1610-否)，在操作1620中，处理器820可以执行第一类型传输功率控制。例如，第一类型传输功率控制可以表示对于多波束传输不执行附加功率回退，如上面参考图13所述的。
处理器820可以执行多波束传输，同时执行根据图16的流程图1600确定的传输功率控制。例如，如上文参考图8至图10所述的，处理器820可以通过多波束传输来实现空间复用或空间分集。
图17是示出根据实施例的传输功率控制方法的流程图1700。
根据实施例，在操作1705中，电子设备801的处理器820可以识别多个发送波束(例如，图11的操作1105)。例如，当有数据要发送时、当接收到上行链路许可时、或者当执行波束扫描时，处理器820可以执行操作1705。对于另一示例，处理器820可以基于用户输入或指定的间隔来执行操作1705。
在操作1710中，处理器820可以确定多个波束是否对应于相同的方向。例如，如上参考图11的操作1110所述的，处理器820可以基于各种方法来确定多个波束是否对应于相同的方向。与相同方向相对应的多个波束的定义与上面参考图12描述的相同。
当多个波束对应于相同方向时(例如，操作1710-是)，在操作1715中，处理器820可以确定在多个波束的方向上是否检测到外部对象。例如，处理器820可以识别外部对象相对于电子设备的相对位置(例如，方向和/或距离)和/或外部对象的类型。例如，处理器820可以使用接近传感器、抓握传感器和/或用于发送/接收无线电波的部件来检测外部对象的方向和/或类型。例如，处理器820可以通过使用天线模块(例如，图8的天线模块891、892和893)发送信号和接收反射波来识别外部对象的位置和类型。处理器820可以通过比较发送信号和接收信号之间的相位和幅度来识别外部对象的位置和类型。
当多个波束不对应于相同的方向时(例如，操作1710-否)，在操作1720中，处理器820可以执行第一类型传输功率控制。例如，第一类型传输功率控制可以表示对于多波束传输不执行附加功率回退。在第一类型传输功率控制的情况下，处理器820可以基于外部对象对每个发送波束执行功率回退。例如，多个波束可以包括朝向第一方向的第一波束和朝向第二方向的第二波束。当在第一方向上检测到外部对象(例如，人体)但是在第二方向上没有检测到外部对象时，处理器820可以基于第一波束对第一波束执行功率回退，并且可以不对第二波束执行附加功率回退。
当在多个波束的方向上检测到外部对象时(例如，操作1715-是)，在操作1725中，处理器820可以执行第二类型或第三类型传输功率控制。第二类型传输功率控制和第三类型传输功率控制可以被称为用于对多波束传输应用附加回退的传输功率控制。例如，第二类型传输功率控制可以被称为对多个波束执行相同的功率回退，如上面参考图14所述的。例如，第三类型传输功率控制可以被称为对多个波束执行不同的功率回退，如上面参考图15所述的。
例如，处理器820可以被配置为基于多个波束的组合来执行第二类型传输功率控制或第三类型传输功率控制。处理器820可以被配置为将第二类型传输功率控制应用于指定波束的组合，并将第三类型传输功率控制应用于其他波束的组合。对于另一示例，处理器820可以被配置为仅应用第二类型传输功率控制。对于另一示例，处理器820可以被配置为仅应用第三类型传输功率控制。
当在多个波束的方向上没有检测到外部对象时(例如，操作1715-否)，在操作1720中，处理器820可以执行第一类型传输功率控制。例如，第一类型传输功率控制可以表示对于多波束传输不执行附加功率回退。由于在多个波束的方向上没有检测到外部对象，所以处理器820可以发送信号，而不基于外部对象执行功率回退。
处理器820可以执行多波束传输，同时执行根据图17的流程图1700确定的传输功率控制。例如，如上文参考图8至图10所述的，处理器820可以通过多波束传输来实现空间复用或空间分集。
图18是示出根据实施例的传输功率控制方法的流程图1800。
根据实施例，在操作1805中，电子设备801的处理器820可以识别多个发送波束(例如，图11的操作1105)。
在操作1810中，处理器820可以确定是否检测到外部对象。当检测到与电子设备801相邻的对象时，处理器820可以确定已经检测到外部对象。当在与多个波束中的至少一个波束相对应的方向上检测到外部对象时，处理器820可以确定已经检测到外部对象。当没有检测到相邻对象时、或者当在与多个波束相对应的方向上没有检测到外部对象时，处理器820可以确定尚未检测到外部对象。
当没有检测到外部对象时(例如，操作1810-否)，在操作1820中，处理器820可以不对多个波束的传输功率应用回退。例如，可以假设电子设备801位于自由空间中。
当检测到外部对象时(例如，操作1810-是)，在操作1815中，处理器820可以确定多个波束是否对应于相同的方向。例如，如上参考图11的操作1110所述的，处理器820可以基于各种方法来确定多个波束是否对应于相同的方向。与相同方向相对应的多个波束的定义与上面参考图12描述的相同。
当多个波束对应于相同的方向时(例如，操作1815-是)，在操作1825中，处理器820可以对多个波束应用第一功率回退和/或第二功率回退。例如，当如图14所述应用相同级别的回退时，第一功率回退可以被应用于多个波束。例如，当如图15所述应用不同级别的回退时，第一功率回退可以被应用于多个波束中的第一波束，而第二功率回退可以被应用于多个波束中的第二波束。
当多个波束不对应于相同的方向时(例如，操作1815-否)，在操作1830中，处理器820可以应用第三功率回退和/或第四功率回退。例如，第三功率回退和第四功率回退中的每一个可以是比第一功率回退和第二功率回退更小的值。在操作1825中，由于多个波束对应于相同的方向，所以与操作1830相比，处理器820可以应用相对较大值的功率回退。例如，第三功率回退可以被应用于多个波束。例如，第三功率回退可以被应用于多个波束中的第一波束，第四功率回退可以被应用于多个波束中的第二波束。例如，第三功率回退可以仅被应用于多个波束中与已经检测到外部对象的方向相对应的波束，而相对较小的第四功率回退可以被应用于尚未检测到外部对象的方向上的波束。
图19示出了根据实施例的电子设备的发送波束管理。
根据实施例，当使用多个发送波束时，电子设备801可以控制发送波束，以便不对应于相同的方向。例如，当多个发送波束对应于相同的方向时，电子设备801可以确定在不与相同方向相对应的波束和多个发送波束中是否存在满足指定的条件的波束。例如，波束的接收信号强度(例如，参考信号接收功率)是至少指定值，则可以确定该波束是与指定的条件相对应的波束。在这种情况下，电子设备801可以针对满足指定的条件的波束改变多个发送波束中的至少一个。电子设备801可以通过改变波束来控制多个发送波束，从而不对应于相同的方向。通过发送波束控制，与多个发送波束朝向相同方向的情况相比，电子设备801可以应用相对小的功率回退。电子设备801可以通过减少回退量来提供改进的通信质量。
参考图19的示例，电子设备801可以与第一基站899通信。例如，电子设备801可以将与视线(LoS)相对应的第一波束1991和与第一波束1991相邻的第二波束1992识别为多个发送波束。第一波束1991和第二波束1992可以被假设为与相同方向相对应的波束。在这种情况下，电子设备801可以识别是否存在满足指定的条件并且对应于与第一波束1991和第二波束1992的方向不同的方向的波束。例如，第三波束1993可以不对应于第一波束1991和第二波束1992的方向，但是可以接收从反射物1910反射的信号。例如，与第三波束1993相关联的参考信号接收功率可以是至少指定值。在这种情况下，电子设备801可以使用第三波束1993而不是第一波束1991或第二波束1992来与第一基站899通信。例如，电子设备801可以使用第一波束1991和第三波束1993或第二波束1992和第三波束1993进行通信。电子设备801可以将第一波束1991和第二波束1992中具有低通信质量的波束改变为第三波束1993。电子设备801可以使用第三波束1993来减少功率回退的量。
图20是示出根据实施例的确定电子设备的多个发送波束是否对应于相同的方向的方法的流程图2000。
上面参考图19描述的电子设备的发送波束管理方法可以与上面参考图11至图18描述的发送波束功率控制方法相结合。例如，图20的电子设备的方法可以对应于图11的操作1110、图16的操作1610、图17的操作1710或图18的操作1815。
在操作2005中，处理器820可以确定多个识别出的发送波束是否对应于相同的方向。例如，如上参考图11的操作1110所述的，处理器820可以基于各种方法来确定多个波束是否对应于相同的方向。与相同方向相对应的多个波束的定义与上面参考图12描述的相同。
当多个识别出的发送波束不对应于相同的方向时(例如，操作2005-否)，在操作2020中，处理器820可以确定多个发送波束不对应于相同的方向。
当多个识别出的发送波束对应于相同的方向时(例如，操作2005-是)，在操作2010中，处理器820可以确定是否存在满足指定的条件的波束。例如，具有至少指定值的接收强度并且与和多个发送波束的方向不同的方向相对应的波束可以满足指定的条件。
当没有满足指定的条件的波束时(例如，操作2010-否)，在操作2025中，处理器820可以确定多个波束对应于相同的方向。
当存在满足指定的条件的波束时(例如，操作2010-是)，在操作2015中，处理器820可以将多个发送波束中的至少一个改变为满足指定的条件的波束。根据发送波束的改变，处理器820可以确定多个发送波束不对应于相同的方向(例如，操作2020)。
已经参考图1至图20描述了本公开的电子设备的结构和由电子设备执行的操作。然而，电子设备的上述结构和/或操作是说明性的，并且显而易见的修改也可以被包括在本公开的实施例中。
例如，电子设备可以包括用于识别发送波束的部件。用于识别发送波束的部件可以获得可以由电子设备在传输中使用的波束的信息。用于识别发送波束的部件还可以识别或确定多个识别出的波束是否对应于相同的方向。例如，能够执行图16的操作1605和1610的电子设备801的任何配置的组合可以被包括在用于识别发送波束的部件中。
例如，电子设备可以包括用于控制传输功率的部件。用于控制传输功率的部件可以被配置为基于由用于识别发送波束的部件识别的波束的组合(例如，与相同方向相对应的波束的组合或者与不同方向相对应的波束的组合)来控制传输功率。例如，能够执行图16的操作1615和1620的电子设备801的任何配置的组合可以被包括在用于控制传输功率的部件中。
例如，电子设备可以包括用于发送无线信号的部件。用于发送无线信号的部件可以以由用于控制传输功率的部件控制的传输功率来发送无线信号。例如，电子设备801用于发送无线信号的任何组件可以被包括在用于发送无线信号的部件中。
根据实施例，电子设备可以包括用于检测外部对象的部件。用于检测外部对象的部件可以识别外部对象相对于电子设备的相对位置(例如，方向和/或距离)和/或外部对象的类型。例如，用于检测外部对象的部件可以识别外部对象是否是对应于人的类型的对象(例如，有机物)。例如，电子设备可以使用接近传感器、抓握传感器和/或用于发送/接收无线电波的握持来检测外部对象。例如，电子设备可以通过使用天线模块(例如，图8的天线模块891、892和893)发送信号和接收反射波来识别外部对象的位置和类型。电子设备可以通过比较发送信号和接收信号之间的相位和幅度来识别外部对象的位置和类型。
在上述各种实施例中，电子设备(例如，图8的电子设备801)可以基于外部对象应用上述传输功率控制方法。例如，当多个传输波束对应于相同的方向时(例如，操作1610-是)，电子设备801可以确定与人相对应的外部对象是否存在于相同方向上。当在与多个波束相对应的方向上没有人时，电子设备801可以执行第一类型传输功率控制(例如，图16的操作1620)。当在与多个波束相对应的方向上存在人时，电子设备801可以执行第二类型传输功率控制或第三类型传输功率控制(例如，图16的操作1615)。
根据实施例，移动电子设备(例如，电子设备801)可以包括至少一个天线模块(例如，图8的891、892和/或893)，该天线模块包括至少一个阵列天线、可操作地连接到该至少一个天线模块的处理器(例如，处理器820)、以及可操作地连接到该处理器的存储器(例如，存储器830)。存储器可以包括指令，当被执行时，这些指令使得处理器：识别用于使用至少一个天线模块与至少一个基站通信的、包括第一波束和第二波束的多个波束；当第一波束和第二波束对应于相同的第一方向时，识别对应于不同于第一方向的方向并且其来自至少一个基站的接收信号强度是至少指定值的第三波束；当对第三波束的识别失败时，通过对第一波束和第二波束应用与相同方向相对应的波束的功率回退来与至少一个基站通信；以及当识别出第三波束时，将第二波束改变为第三波束，并且使用第一波束和第三波束与至少一个基站通信，而不应用与相同方向相对应的波束的功率回退。
这些指令在被执行时可以使处理器当多个波束对应于不同的方向时，基于最大传输功率来控制与多个波束中的每个波束相关联的传输功率，该最大传输功率与单波束传输的最大传输功率相同。这些指令在被执行时可以使处理器基于关于多个波束的波束索引信息来识别第一波束和第二波束是否对应于相同的方向。至少一个天线模块可以包括第一天线模块和第二天线模块，它们被布置成朝向不同的方向。当第一波束和第二波束与第一天线模块和第二天线模块中的同一天线模块相关联时，第一波束和第二波束可以对应于相同的方向。第一波束可以对应于垂直极化波，第二波束可以对应于水平极化波。这些指令在被执行时可以使处理器在对第三波束的识别失败时将第一功率回退应用于第一波束，并且将大于第一功率回退的第二功率回退应用于第二波束。与第二波束相比，第一波束可以与更高的频带相关联、或者第一波束和第二波束可以与不同类型的小区相关联。这些指令在被执行时可以使处理器通过使用多个波束发送无线信号来执行空间复用或空间分集。
根据实施例，一种用于移动通信设备的多波束传输的方法可以包括：识别要用于传输的、包括第一波束和第二波束的多个波束；确定第一波束和第二波束是否对应于相同的第一方向；当第一波束和第二波束对应于相同的第一方向时，确定对应于不同于第一方向的方向并且其接收信号强度是至少指定值的第三波束是否存在；当第三波束不存在时，通过对第一波束和第二波束应用与相同方向相对应的波束的功率回退来发送信号；以及当第三波束存在时，将第二波束改变为第三波束并且发送信号，而不应用与相同方向相对应的波束的功率回退。
该方法还可以包括当第一波束和第二波束对应于不同的方向时，基于与单波束传输相同的最大传输功率来控制与第一波束和第二波束中的每一个相关联的传输功率。确定多个识别出的波束是否对应于相同的方向可以包括基于关于第一波束和第二波束的波束索引信息来识别第一波束和第二波束是否对应于相同的方向。确定第一波束和第二波束是否对应于相同的方向可以包括当第一波束和第二波束与电子设备的多个天线模块中的同一天线模块相关联时，识别出第一波束和第二波束对应于相同的方向。通过将与相同方向相对应的波束的功率回退应用于第一波束和第二波束来发送信号可以包括将第一功率回退应用于第一波束，并且将大于第一功率回退的第二功率回退应用于第二波束。与第二波束相比，第一波束可以与更高的频带相关联、或者第一波束和第二波束可以与不同类型的小区相关联。该方法还可以包括使用第一波束和第二波束或者第一波束和第三波束来发送用于空间复用或空间分集的无线信号。
根据实施例的移动电子设备可以包括：包括至少一个阵列天线的第一天线模块、包括至少一个阵列天线的第二天线模块、可操作地连接到第一天线模块和第二天线模块的处理器、以及可操作地连接到处理器的存储器。存储器可以存储指令，当被执行时，这些指令使得处理器：使用第一天线模块或第二天线模块中的至少一个来形成第一波束和第二波束；并且当第一波束和第二波束对应于相同的方向时，基于与单波束传输相比相对较低的最大传输功率来控制与第一波束和第二波束相关联的传输功率。这些指令在被执行时可以使处理器当第一波束和第二波束对应于不同的方向时，基于最大传输功率来控制与第一波束和第二波束中的每一个相关联的传输功率，该最大传输功率与单波束传输的最大传输功率相同。这些指令在被执行时可以使处理器将第一功率回退应用于与第一波束相关联的第一传输功率控制，并且将大于第一功率回退的第二功率回退应用于与第二波束相关联的第二传输功率控制。与第二波束相比，第一波束可以与更高的频带相关联、或者第一波束和第二波束可以与不同类型的小区相关联。这些指令在被执行时可以使处理器通过使用第一波束和第二波束发送无线信号来执行空间复用或空间分集。

Claims (15)

1.一种移动电子设备，包括：
至少一个天线模块，包括至少一个阵列天线；
处理器，可操作地连接到至少一个天线模块；以及
存储器，可操作地连接到处理器，
其中，所述存储器包括指令，当被执行时，所述指令使得处理器：
识别用于使用至少一个天线模块与至少一个基站通信的、包括第一波束和第二波束的多个波束；
当第一波束和第二波束对应于相同的第一方向时，识别对应于不同于第一方向的方向并且其来自至少一个基站的接收信号强度是至少指定值的第三波束；
当对第三波束的识别失败时，通过对第一波束和第二波束应用与相同方向相对应的波束的功率回退来与至少一个基站通信；以及
当识别出第三波束时，将第二波束改变为第三波束，并且使用第一波束和第三波束与至少一个基站通信，而不应用与相同方向相对应的波束的功率回退。
2.根据权利要求1所述的移动电子设备，其中，所述指令在被执行时使得处理器当多个波束对应于不同的方向时，基于最大传输功率来控制与多个波束中的每一个相关联的传输功率，所述最大传输功率与单波束传输的最大传输功率相同。
3.根据权利要求1或2所述的移动电子设备，其中，所述指令在被执行时使处理器基于关于多个波束的波束索引信息来识别第一波束和第二波束是否对应于相同的方向。
4.根据权利要求1或2所述的移动电子设备，
其中，所述至少一个天线模块包括第一天线模块和第二天线模块，第一天线模块和第二天线模块被布置成朝向不同的方向，并且
其中，当第一波束和第二波束与第一天线模块和第二天线模块中的同一天线模块相关联时，第一波束和第二波束对应于相同的方向。
5.根据权利要求1或2所述的移动电子设备，其中，第一波束对应于垂直极化波，并且
其中，第二波束对应于水平极化波。
6.根据权利要求1所述的移动电子设备，其中，所述指令在被执行时使处理器在对第三波束的识别失败时，将第一功率回退应用于第一波束，并且将大于第一功率回退的第二功率回退应用于第二波束。
7.根据权利要求6所述的移动电子设备，其中，与第二波束相比，第一波束与更高的频带相关联，或者，第一波束和第二波束与不同类型的小区相关联。
8.根据权利要求1、2、6或7所述的移动电子设备，其中，所述指令在被执行时使处理器通过使用多个波束发送无线信号来执行空间复用或空间分集。
9.一种用于移动通信设备的多波束传输的方法，所述方法包括：
识别要用于传输的、包括第一波束和第二波束的多个波束；
确定第一波束和第二波束是否对应于相同的第一方向；
当第一波束和第二波束对应于相同的第一方向时，确定对应于不同于第一方向的方向并且其接收信号强度为至少指定值的第三波束是否存在；
当第三波束不存在时，通过对第一波束和第二波束应用与相同方向相对应的波束的功率回退来发送信号；以及
当第三波束存在时，将第二波束改变为第三波束，并且发送所述信号，而不应用与相同方向相对应的波束的功率回退。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括当第一波束和第二波束对应于不同的方向时，基于最大传输功率来控制与第一波束和第二波束中的每一个相关联的传输功率，所述最大传输功率与单波束传输的最大传输功率相同。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定多个识别出的波束对应于相同的方向包括：基于关于第一波束和第二波束的波束索引信息来识别第一波束和第二波束是否对应于相同的方向。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，确定第一波束和第二波束对应于相同的方向包括：当第一波束和第二波束与电子设备的多个天线模块当中的同一天线模块相关联时，识别出第一波束和第二波束对应于相同的方向。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，通过将与相同方向相对应的波束的功率回退应用于第一波束和第二波束来发送信号包括将第一功率回退应用于第一波束，以及将大于第一功率回退的第二功率回退应用于第二波束。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，与第二波束相比，第一波束与更高的频带相关联、或者第一波束和第二波束与不同类型的小区相关联。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，还包括使用第一波束和第二波束或者第一波束和第三波束来发送用于空间复用或空间分集的无线信号。
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