用于無線通信的發(fā)射功率控制的裝置、系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的香叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年2月15日提交的，題為"通過功率密度限制對(duì)毫米波多用 戶-多輸入多輸出系統(tǒng)的智能發(fā)射功率控制"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/765, 363的優(yōu) 先權(quán)，其全部公開通過引用被結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本文所描述的實(shí)施例一般設(shè)及無線通信。
【背景技術(shù)】
[0004]電子設(shè)備（例如，便攜式電腦、平板、筆記本電腦、上網(wǎng)本、個(gè)人數(shù)字助理（PDA)、個(gè) 人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話等等）。通常包括各種無線通信能力。該些能力可設(shè)及在通信頻譜的較 高頻率范圍內(nèi)的通信，諸如在毫米波（mmWave)區(qū)域（例如，60千兆赫茲（GHz)頻帶）中。 該些較高頻率范圍能夠有益地提供更高的數(shù)據(jù)速率。
[0005] 相較于較低頻帶（例如，2. 4-5GHZ的頻帶），毫米波傳播具有幾個(gè)主要獨(dú)特的特 征。例如，毫米波傳播可具有大于較低頻帶中的傳播損耗的傳播損耗，并且可具有準(zhǔn)光傳播 性質(zhì)。
[0006] 毫米波通信系統(tǒng)可使用高增益定向天線來補(bǔ)償大路徑損耗和/或采用波束操縱 技術(shù)。合適的天線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和/或進(jìn)一步的信號(hào)處理可能是毫米波通信系統(tǒng)開發(fā)的重要 方面。
[0007] 多元相控天線陣列可被用于，例如定向天線方向圖的創(chuàng)建。相控天線陣列可組成 定向天線方向圖或波束，該可通過在天線元件處設(shè)置適當(dāng)?shù)男盘?hào)相位來控制。
[000引各種規(guī)范和限制，例如，政府規(guī)范和限制，可應(yīng)用于在一個(gè)或多個(gè)頻帶上執(zhí)行的傳 輸。例如美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC)針對(duì)毫米波帶（例如，59. 05-64GHZ的頻段）在距離發(fā) 射天線S米遠(yuǎn)處測(cè)量時(shí)強(qiáng)制實(shí)行Sm"= 18yW/cm2的最大功率密度的峰值發(fā)射限制和總發(fā) 射功率限制Pmsy= 500mW。在其他國(guó)家的規(guī)范中和/或?qū)ζ渌l帶存在類似的限制。
【附圖說明】
[0009] 為了說明的簡(jiǎn)單和清晰，在附圖中所示出的元素不一定按照比例繪制。例如，為了 展示的清晰，一些元素的尺寸可相對(duì)于其他元素被擴(kuò)大。另外，在附圖中標(biāo)號(hào)可被重復(fù)W指 示相應(yīng)的或類似的元素。附圖被列舉如下：
[0010] 圖1是根據(jù)一些說明性的實(shí)施例的系統(tǒng)的示意框圖說明。
[0011] 圖2是根據(jù)一些說明性的實(shí)施例的單用戶（SU)傳輸?shù)男盘?hào)功率密度和多用戶 (MU)傳輸?shù)男盘?hào)功率密度的示意圖。
[0012] 圖3是根據(jù)一些說明性的實(shí)施例的包括發(fā)射功率控制器的通信設(shè)備的示意圖。
[0013] 圖4A、4B和4C是根據(jù)一些說明性的實(shí)施例的天線模塊的福射方向圖的等距視圖、 側(cè)視圖和頂視圖。
[0014] 圖4D根據(jù)一些說明性的實(shí)施例示意性地示出了由天線陣列生成的復(fù)合波束，圖 4E和4F根據(jù)一些說明性的實(shí)施例示意性地示出了用于控制復(fù)合波束的第一波束成形炬巧 方案和第二BF方案。
[0015] 圖5A和5B是根據(jù)一些說明性的實(shí)施例的天線陣列的覆蓋范圍的示意圖。
[0016] 圖5C根據(jù)一些說明性的實(shí)施例示意性地示出了復(fù)合波束的精調(diào)方位角BF。
[0017] 圖抓根據(jù)一些說明性的實(shí)施例示意性地示出了第一和第二方位角覆蓋扇形。
[0018] 圖6是根據(jù)一些說明性的實(shí)施例的用于無線通信的發(fā)射功率控制的方法的示意 流程圖。
[0019] 圖7是根據(jù)一些說明性的實(shí)施例的制造產(chǎn)品的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 在下面的詳細(xì)說明中提出了許多具體細(xì)節(jié)W便于提供對(duì)一些實(shí)施例的深入的理 解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是一些實(shí)施例可在不具備該些具體細(xì)節(jié)的情況下被 實(shí)施。在其他實(shí)例中，為了不使討論模糊不清，對(duì)已知的方法、程序、組件、單元和/或電路 不再進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021] 本文的討論所使用的諸如"處理"、"計(jì)算"、"估算"、"確定"、"建立"、"分析"、"檢 查"等等術(shù)語可指代計(jì)算機(jī)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算系統(tǒng)或其他電子計(jì)算設(shè)備的將計(jì)算機(jī)寄存器和 /或存儲(chǔ)器內(nèi)被表示為物理（例如，電子）量的數(shù)據(jù)操縱和/或轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)寄存器和/或 存儲(chǔ)器或可存儲(chǔ)用W執(zhí)行操作和/或處理的指令的其他信息存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)類似地被表示為 物理量的其他數(shù)據(jù)的（一個(gè)或多個(gè)）操作和/或（一個(gè)或多個(gè)）處理。
[0022] 如本文所使用的術(shù)語"許多"或"幾個(gè)"包括，例如，"多個(gè)"或"兩個(gè)或更多"。例 如，"幾個(gè)物品"包括兩個(gè)或多個(gè)物品。
[0023] 對(duì)"一個(gè)實(shí)施例"、"實(shí)施例"、"說明性的實(shí)施例"、"各實(shí)施例"等的引用指的是被該 樣描述的（一個(gè)或多個(gè)）實(shí)施例可包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但并非每個(gè)實(shí)施例均要包 括該特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，重復(fù)使用的短語"在一個(gè)實(shí)施例中"不一定指的是相 同的實(shí)施例，盡管它也可能指的是相同的實(shí)施例。
[0024] 除非另有規(guī)定，否則如本文所使用的用W描述普通對(duì)象的序數(shù)形容詞"第一"、"第 二"、"第立"等等僅表示所提到的相似對(duì)象的不同實(shí)例，而不意圖暗示被該樣描述的對(duì)象必 須在時(shí)間上、空間上的排名或在任何其他方式中按照給定順序。
[0025]-些實(shí)施例可與例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、 筆記本電腦、平板計(jì)算機(jī)、Ultr油ook?計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)、手持式設(shè)備、 個(gè)人數(shù)字助理（PDA)設(shè)備、手持式PDA設(shè)備、板載設(shè)備、離板設(shè)備、混合設(shè)備、車用設(shè)備、非車 用設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備或便攜式設(shè)備、消費(fèi)型設(shè)備、非移動(dòng)設(shè)備或非便攜式設(shè)備、無線通信站、無 線通信設(shè)備、無線接入點(diǎn)（AP)、有線或無線路由器、有線或無線調(diào)制解調(diào)器、視頻設(shè)備、音頻 設(shè)備、音頻-視頻（A/V)設(shè)備、有線或無線網(wǎng)絡(luò)、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、無線視頻區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（WVAN)、 局域網(wǎng)（LAN)、無線LAN(WLAN)、個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（PAN)、無線PAN(WPAN)等等各種設(shè)備和系統(tǒng)結(jié) 合使用。
[0026]-些實(shí)施例可與按照現(xiàn)有的無線-吉比特-聯(lián)盟（WGA)規(guī)范（無線吉比特 聯(lián)盟股份有限公司于2011年四月發(fā)布的最終規(guī)范；無線吉比特MAC和PHY規(guī)范，版本 1.1)和/或它們的將來的版本和/或它們的衍生物運(yùn)行的設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)，和/或按 照現(xiàn)有的IE邸802. 11標(biāo)準(zhǔn)（I邸E802. 11-2012,信息技術(shù)的IE邸標(biāo)準(zhǔn)--在系統(tǒng)間交 換的通信和信息一一局域網(wǎng)和城域網(wǎng)一一具體要求第11部分；無線LAN介質(zhì)訪問控制 (MAC)和物理層（PHY)規(guī)范，2012年3月29日；I邸E802. 11任務(wù)組ac(TGac) ( "IE邸 802. 11-09/030化12--TGac信道模型附錄文件"）；1邸E802. 11任務(wù)組ad(TGad)(信息 技術(shù)的IE邸P802.llad標(biāo)準(zhǔn)一一在系統(tǒng)間交換的通信和信息一一局域網(wǎng)和城域網(wǎng)一一具 體要求一一第11部分；無線LAN介質(zhì)訪問控制（MAC)和物理層（PH巧標(biāo)準(zhǔn)一一修正案3 : 對(duì)60GHz頻道中的極高吞吐量的增強(qiáng)））和/或它們的將來的版本和/或它們的衍生物運(yùn) 行的設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)，按照現(xiàn)有的胖山61633皿?規(guī)范和/或它的將來版本和/或它的衍生 物運(yùn)行的設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)，作為上述網(wǎng)絡(luò)的一部分的單元和/或設(shè)備結(jié)合使用。
[0027] -些實(shí)施例可與單向和/或雙向無線通信系統(tǒng)、蜂窩式無線-電話通信系統(tǒng)、移 動(dòng)電話、蜂窩電話、無線電話、個(gè)人通信系統(tǒng)（PC巧設(shè)備、包含無線通信設(shè)備、移動(dòng)或便攜式 全球定位系統(tǒng)佑P巧設(shè)備的PDA設(shè)備、包含GI^S接收機(jī)或收發(fā)機(jī)或巧片的設(shè)備、包含RFID 元件或巧片的設(shè)備、多輸入多輸出（MIM0)收發(fā)機(jī)或設(shè)備、單輸入多輸出（SIM0)收發(fā)機(jī)或 設(shè)備、多輸入單輸出（MIS0)收發(fā)機(jī)或設(shè)備、具有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)置天線和/或外置天線的設(shè) 備、數(shù)字視頻廣播值VB)設(shè)備或系統(tǒng)、多標(biāo)準(zhǔn)無線設(shè)備或系統(tǒng)、諸如智能手機(jī)、無線應(yīng)用協(xié) 議（WA巧設(shè)備之類的有線或無線手持設(shè)備等等結(jié)合使用。
[0028] -些實(shí)施例可與，例如，無線電頻率（RF)、紅外（1時(shí)、頻分多路復(fù)用（抑M)、正交 FDM(OFDM)、時(shí)分多路復(fù)用（TDM)、時(shí)分多址（TDMA)、擴(kuò)展TDMA巧-TDMA)、通用分組無線業(yè) 務(wù)（GPRS)、擴(kuò)展GPRS、碼分多址（CDMA)、寬帶CDMA(WCDMA)、CDMA2000、單載波CDMA、多載 波CDMA、多載波調(diào)制（MDM)、離散多音值MT)、Bluetocrth?、全球定位系統(tǒng)佑P巧、Wi-Fi、 Wi-Max、Zi濁ee?、超寬帶（UWB)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM)、2G、2. 5G、3G、3. 5G、4G、第五代 巧G)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、3GPP、長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)、LTE升級(jí)版、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)巧DG巧之 類的一種或多種類型的無線通信信號(hào)和/或系統(tǒng)結(jié)合使用。
[0029] 如本文所使用的術(shù)語"無線設(shè)備"包括，例如，能夠?qū)崿F(xiàn)無線通信的設(shè)備、能夠?qū)崿F(xiàn) 無線通信的通信設(shè)備、能夠?qū)崿F(xiàn)無線通信的通信臺(tái)、能夠?qū)崿F(xiàn)無線通信的手持設(shè)備或非手 持設(shè)備等等。在一些說明性的實(shí)施例中，無線設(shè)備可W是或可包括與計(jì)算機(jī)集成在一起的 外圍設(shè)備或附屬于計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備。在一些說明性的實(shí)施例中，術(shù)語"無線設(shè)備"可選擇 地包括無線服務(wù)。
[0030] 如本文關(guān)于無線通信信號(hào)所使用的術(shù)語"通信"包括發(fā)送無線通信信號(hào)和/或接 收無線通信信號(hào)。例如，能夠通信無線通信信號(hào)的無線通信單元可包括用W向至少一個(gè)其 他無線通信單元發(fā)送無線通信信號(hào)的無線發(fā)送機(jī)，和/或用W從至少一個(gè)其他無線通信單 元接收無線通信信號(hào)的無線接收機(jī)、
[0031] 一些說明性的實(shí)施例可與WLAN結(jié)合使用。其他實(shí)施例可與任意其他適當(dāng)?shù)臒o線 通信網(wǎng)絡(luò)（例如，無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、"微微網(wǎng)"、WPAN、WVAN等等）結(jié)合使用。
[0032] -些說明性的實(shí)施例可與通過60千兆赫茲（GHz)的頻帶進(jìn)行通信的無線通信網(wǎng) 絡(luò)結(jié)合使用。然而，其他實(shí)施例可通過利用任意其他適當(dāng)?shù)臒o線通信頻帶，例如，極高頻 巧HF)帶（毫米波（mmwave)頻帶）（諸如，在20化Z到30GHZ之間的頻帶內(nèi)的頻帶）、WLAN 頻帶、WPAN頻帶、根據(jù)WGA規(guī)范的頻帶等等。
[0033] 如本文所使用的短語"點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PTP或P2巧通信"可設(shè)及通過無線鏈路（"點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 鏈路"）在一對(duì)設(shè)備之間進(jìn)行的設(shè)備到設(shè)備通信。P2P通信可包括，例如，通過QoS基本服務(wù) 集炬S巧內(nèi)的直接鏈路進(jìn)行的無線通信、通過隧道式直接鏈路設(shè)置CTOL巧鏈路進(jìn)行的無線 通f目、獨(dú)立基本服務(wù)集中的站對(duì)站（STA-t〇-STA)通f目等等。
[0034] 如本文所使用的術(shù)語"天線"可包括對(duì)一個(gè)或多個(gè)天線元件、組件、單元、部件和/ 或陣列的任意適當(dāng)?shù)呐渲谩⒔Y(jié)構(gòu)和/或部署。在一些實(shí)施例中，天線可通過使用獨(dú)立的發(fā)送 和接收天線元件來實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收功能。在一些實(shí)施例中，天線可通過使用共用的和/或 集成的發(fā)送/接收元件來實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收功能。天線可包括，例如，相控陣天線、單元件天 線、一組波束轉(zhuǎn)換天線等等。
[0035] 如本文所使用的短語"毫米波頻帶"可設(shè)及超過20GHz的頻帶，例如，在20GHz和 300GHz之間的頻帶。
[0036] 如本文所使用的短語"定向數(shù)千兆值MG)"和"定向帶"值Band)可設(shè)及信道起始 頻率超過40GHz的頻帶。
[0037] 短語"DMGSTA"和"毫米波STA(mSTA)"可設(shè)及具有無線電發(fā)射機(jī)的STA，該STA 在毫米波或DMG頻帶內(nèi)的信道上運(yùn)行。
[003引如本文所使用的術(shù)語"波束成形"可設(shè)及空間濾波機(jī)制，波束成形可被用在發(fā)射機(jī) 和/或接收機(jī)處W改進(jìn)一個(gè)或多個(gè)屬性，例如，在預(yù)期的接收機(jī)處接收的信號(hào)功率或信噪 比（SNR)。
[0039] 如本文所使用的術(shù)語"蜂窩"可包括網(wǎng)絡(luò)資源的組合，例如下行鏈路資源和可選的 上行鏈路資源。資源可W，例如，由無線通信節(jié)點(diǎn)（也被稱為"節(jié)點(diǎn)"或"基站"）等控制和 /或分配。下行鏈路資源的載波頻率和上行鏈路資源的載波頻率之間的鏈接可在下行鏈路 資源上所發(fā)送的系統(tǒng)信息中指出。
[0040] 現(xiàn)在參考圖1，圖1根據(jù)一些說明性的實(shí)施例示意性地示出了系統(tǒng)100的框圖。
[0041] 如圖1所示，在一些說明性的實(shí)施例中，系統(tǒng)100可包括能夠通過無線介質(zhì)（WM) 通信內(nèi)容、數(shù)據(jù)、信息和/或信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)無線通信設(shè)備。例如，系統(tǒng)100可包括諸 如，包括節(jié)點(diǎn)101之類的一個(gè)或多個(gè)無線通信節(jié)點(diǎn)和諸如，包括移動(dòng)設(shè)備140和150之類 的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備。無線介質(zhì)可包括，例如，無線電信道、蜂窩信道、RF信道、無線保真 (WiFi)信道、IR信道等等。系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)元件可選擇地能夠通過任意適當(dāng)?shù)挠芯€ 通信鏈路進(jìn)行通信。
[0042] 在一些說明性的實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)101、移動(dòng)設(shè)備150和移動(dòng)設(shè)備140可組成一個(gè)或 多個(gè)無線通信網(wǎng)絡(luò)的一部分和/或作為一個(gè)或多個(gè)無線通信網(wǎng)絡(luò)的一部分進(jìn)行通信。例 如，如下面所描述的，節(jié)點(diǎn)101和移動(dòng)設(shè)備140和150可組成無線通信小區(qū)的一部分和/或 作為無線通信小區(qū)的一部分進(jìn)行通信。
[0043] 在一些說明性的實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)101可包括或可執(zhí)行基站炬巧、宏BS、接入點(diǎn) (AP)、WiFi節(jié)點(diǎn)、Wimax節(jié)點(diǎn)、蜂窩節(jié)點(diǎn)、演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(eNB)、LTE節(jié)點(diǎn)、站、熱點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)控制 器等的功能。
[0044] 在一些說明性的實(shí)施例中，移動(dòng)設(shè)備140和/或150可包括，例如，用戶設(shè)備扣E)、 移動(dòng)計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板計(jì)算機(jī)、Ultrabook?計(jì)算機(jī)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè) 備、手持式計(jì)算機(jī)、手持式設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、PDA設(shè)備、手持式PDA設(shè)備、板載設(shè)備、離板設(shè)備、 混合設(shè)備（例如，將蜂窩電話功能與PDA設(shè)備功能相結(jié)合）、消費(fèi)型設(shè)備、車用設(shè)備、非車用 設(shè)備、便攜式設(shè)備、移動(dòng)電話、蜂窩電話、PCS設(shè)備、移動(dòng)或便攜式GI^S設(shè)備、DVB設(shè)備、相對(duì)小 的計(jì)算設(shè)備、非臺(tái)式計(jì)算機(jī)、"輕裝上陣（CarrySmallLiveLarge) "(C化L)設(shè)備、超移動(dòng) 設(shè)備扣MD)、超移動(dòng)PC扣MPC)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（MID)、"化igami"設(shè)備或計(jì)算設(shè)備、視頻設(shè) 備、音頻設(shè)備、A/V設(shè)備、游戲設(shè)備、媒體播放器、智能手機(jī)等等。
[0045] 在一些說明性的實(shí)施例中，如下面所描述的，節(jié)點(diǎn)101、移動(dòng)設(shè)備150和/或移動(dòng)設(shè) 備140可包括用W在節(jié)點(diǎn)101、移動(dòng)設(shè)備150和/或移動(dòng)設(shè)備140和/或與一個(gè)或多個(gè)其他 無線通信設(shè)備執(zhí)行無線通信的一個(gè)或多個(gè)無線通信單元。例如，節(jié)點(diǎn)101可包括無線通信 單元102,移動(dòng)設(shè)備150可包括無線通信單元152和/或移動(dòng)設(shè)備140可包括無線通信單元 142。
[0046] 在一些說明性的實(shí)施例中，無線通信單元102、152和142可包括一個(gè)或多個(gè)天線， 或可與一個(gè)或多個(gè)天線相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)示例中，無線通信單元102可與至少一個(gè)天線陣列 108相關(guān)聯(lián)；無線通信單元152可與一個(gè)或多個(gè)天線154相關(guān)聯(lián)；和/或無線通信單元142 可與一個(gè)或多個(gè)天線144相關(guān)聯(lián)。
[0047] 天線108、154和/或144可包括適用于發(fā)送和/或接收無線通信信號(hào)、塊、帖、傳 輸流、分組、消息和/或數(shù)據(jù)的任意類型的天線。例如，天線1〇8、154和/或144可包括對(duì) 一個(gè)或多個(gè)天線元件、組件、單元、部件和/或陣列的任意適當(dāng)?shù)呐渲?、結(jié)構(gòu)和/或部署。天 線108、154和/或144可包括，例如，適用于定向通信的天線（例如，通過使用波束成形技 術(shù)實(shí)現(xiàn)）。例如，天線108、154和/或144可包括相控陣天線、多元件天線、一組波束轉(zhuǎn)換天 線等等。在一些實(shí)施例中，天線108、154和/或144可通過使用獨(dú)立的發(fā)送和接收天線元 件來實(shí)現(xiàn)發(fā)送和/或接收功能。在一些實(shí)施例中，天線108、154和/或144可通過使用共 用的和/或集成的發(fā)送/接收元件來實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收功能。
[0048] 在一些說明性的實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)101還可包括，例如，處理器120、存儲(chǔ)器單元122 和存儲(chǔ)設(shè)備單元124中的一個(gè)或多個(gè)