[發明專利]毫米波天線陣列的空間熱密度降低

在審

• 申請號: 201880092213.8
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN112292840A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: O·奧漢;B·埃利奧特;H·尼科普;E·薩索戈魯;S·塔爾瓦
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 黃倩

本發明公開了一種通過天線稀布來實現特殊熱密度降低的裝置、方法和計算機可讀介質。系統包括N個傳輸/接收(TX/RX)鏈，其中每個TX/RX鏈包括RFFE并且每個RFFE包括一個或多個熱傳感器，該一個或多個熱傳感器被配置為測量該RFFE中的熱量。天線陣列耦接到該多個TX/RX鏈。包括多個碼字的碼本，該多個碼字被配置為對來自每個TX/RX鏈中的熱傳感器的實時熱測量值作出響應并被配置為關斷所選擇的TX/RX鏈以降低該天線陣列處的熱密度，同時使M個RFFE保持接通，其中MN并且期望的波束形成增益為10log10(M)。

技術領域

本公開的一些方面涉及以一定頻率在毫米波(mmWave)下操作的無線通信系統中的RF前端部件的熱管理。

背景技術

設想了第五代(5G)或第五代加(5G+)以支持增強型車聯網(V2X)系統。V2X系統需要車輛編隊先進駕駛(例如，完全自動駕駛)、擴展傳感器和遙控駕駛。另外，無人機日漸成為用于遠程操作、實時感測和報告(例如，視頻傳送)的新興技術之一。所有這些應用都可需要高數據速率、低延遲和高可靠性。例如，車輛編隊可需要汽車之間的周期性數據交換來進行編隊操作，這需要少于3毫秒(ms)端到端延遲來進行合作與協調。對于先進和遙控駕駛而言，每個車輛可需要來自傳感器的有關其附近車輛的數據，從而通過協調來實現更安全的行駛防撞和提高的交通效率。另外，為了增強環境的感知，需要來自本地相機、光檢測與雷達(LIDAR)、其他雷達、路側單元及服務器的原始數據的交換。因此，自主車輛和無人機可需要高數據速率及極低延遲和高可靠性。作為示例，擴展傳感器和遙控駕駛分別需要99.99％和99.999％可靠性，并且據信支持V2X應用的車輛之間的傳感器信息共享需要1千兆位/秒(Gbps)數據速率。類似地，無人機需要極低延遲來與其他無人機協調。對于以上應用而言，需要可支持以上給出的嚴格要求的通信系統。

存在針對上述系統應用要求的一些標準開發。這些開發包括專用短程通信(DSRC)。然而，DSRC可提供至多27兆位/秒(Mbps)的數據速率。此外，6GHz頻帶(例如，長期演進(LTE)和其他當前系統)已出現擁塞并且具有有限的數據容量。于是作為解決方案，可考慮大范圍的毫米頻帶以實現高數據速率通信。另外，毫米波波束形成提供固有的增加的定位精度、固有的物理層安全性和擴展的覆蓋。然而，毫米波頻率下的高頻操作將因射頻前端(RFFE)的電路的操作而生成相當多的過量熱能。由于在熱能增加時RF部件的功率效率降低，因此毫米波系統的關鍵問題是RF前端部件的熱管理。從而需要毫米波頻率下改善的熱管理。

附圖說明

圖1示出了根據本公開的一些方面的毫米波系統。

圖2示出了根據本公開的一些方面的用戶設備。

圖3示出了根據本公開的一些方面的基站無線電頭。

圖4A示出了根據本公開的一些方面的無線電前端電路(RFEM)。

圖4B示出了根據本公開的一些方面的另一個RFEM。

圖4C示出了根據本公開的一些方面的用于生成傳輸用多載波基帶信號的系統的示例。

圖5示出了根據本公開的一些方面的多協議基帶處理器。

圖6A示出了根據本公開的一些方面的周期性無線電幀結構。

圖6B示出了根據本公開的一些方面的使用頻分雙工(FDD)的周期性無線電幀結構。

圖6C示出了根據本公開的一些方面的周期性無線電幀結構。

圖7A示出了根據本公開的一些方面的包含兩個點的單載波調制方案(稱為二進制相移鍵控BPSK)的星座設計。

圖7B示出了根據本公開的一些方面的包含4個點的單載波調制方案(稱為正交相移鍵控(QPSK))的星座設計。