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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-28
(54)【発明の名称】MIMOデバイス上のアンテナ切替
(51)【国際特許分類】
   H04B 7/0413 20170101AFI20221118BHJP
   H04B 7/06 20060101ALI20221118BHJP
   H04B 7/08 20060101ALI20221118BHJP
   H04B 1/40 20150101ALI20221118BHJP
【FI】
H04B7/0413
H04B7/06 890
H04B7/08 052C
H04B7/08 710
H04B1/40
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022519211
(86)(22)【出願日】2020-09-29
(85)【翻訳文提出日】2022-05-24
(86)【国際出願番号】 US2020053334
(87)【国際公開番号】W WO2021067309
(87)【国際公開日】2021-04-08
(31)【優先権主張番号】62/908,313
(32)【優先日】2019-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514108838
【氏名又は名称】マジック リープ, インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Magic Leap,Inc.
【住所又は居所原語表記】7500 W SUNRISE BLVD,PLANTATION,FL 33322 USA
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】セイエド, シュルハビール ザミール
【テーマコード(参考)】
5K011
【Fターム(参考)】
5K011DA01
5K011JA01
5K011KA12
(57)【要約】
本発明は、一般に、無線通信の分野に関し、より具体的には、多重入出力(MIMO)通信デバイスのためのデバイスおよび方法に関する。本発明の実施形態は、アンテナ切替およびキャリアアグリゲーションを含むMIMOシステム内のアンテナの効率的な使用のための回路および方法を提供する。多重入出力(MIMO)送受信機は、複数のRFチェーンと、複数のアンテナと、複数の切替コンポーネントと、複数の切替コンポーネントに動作可能に結合される、制御回路とを備える。いくつかの実施例では、複数のRFチェーンに含まれるRFチェーンの総量は、第1の値に等しく、複数のアンテナに含まれるアンテナの総量は、第1の値未満である第2の値に等しい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
多重入出力(MIMO)送受信機であって、
複数のRFチェーンと、
複数のアンテナと、
複数の切替コンポーネントと、
前記複数の切替コンポーネントに動作可能に結合される制御回路と
を備える、MIMO送受信機。
【請求項2】
前記複数のRFチェーンに含まれるRFチェーンの総量は、第1の値に等しく、前記複数のアンテナに含まれるアンテナの総量は、前記第1の値未満である第2の値に等しい、請求項1に記載のMIMO送受信機。
【請求項3】
前記複数のRFチェーンは、
第1のRF帯域上の通信をサポートするように構成される電子機器を備える第1の複数のRFチェーンと、
第2のRF帯域上の通信をサポートするように構成される電子機器を備える第2の複数のRFチェーンと
を備える、請求項2に記載のMIMO送受信機。
【請求項4】
前記複数のアンテナは、
前記第1のRF帯域上で通信するように構成される第1のアンテナと、
前記第1のRF帯域と異なる第2のRF帯域上で通信するように構成される第2のアンテナと、
前記第1および第2のRF帯域上で通信するように構成される第3のアンテナと
を備える、請求項3に記載のMIMO送受信機。
【請求項5】
前記複数の切替コンポーネントは、前記第1の複数のRFチェーン、前記第1のアンテナ、および前記第3のアンテナのうちの2つに電気的に結合される第1の切替コンポーネントを備える、請求項4に記載のMIMO送受信機。
【請求項6】
前記複数の切替コンポーネントはさらに、前記第2の複数のRFチェーン、前記第2のアンテナ、および前記第3のアンテナのうちの2つに電気的に結合される第2の切替コンポーネントを備える、請求項5に記載のMIMO送受信機。
【請求項7】
前記制御回路は、選択的に前記第1の切替コンポーネントを、
(i)前記第1の複数のRFチェーンのうちの第1のものが、前記第1のアンテナに電気的に結合され、前記複数のRFチェーンのうちの第2のものが、前記第3のアンテナに電気的に結合される状態と、
(ii)前記第1の複数の前記RFチェーンのうちの第1のものが、前記第3のアンテナに電気的に結合され、前記第1の複数のRFチェーンのうちの第2のものが、前記第1のアンテナに電気的に結合される状態と
の間でトグルさせるように構成される、請求項6に記載のMIMO送受信機。
【請求項8】
前記制御回路は、選択的に前記第2の切替コンポーネントを、
(i)前記第2の複数のRFチェーンのうちの第1のものが、前記第2のアンテナに電気的に結合され、前記第2の複数のRFチェーンのうちの第2のものが、前記第3のアンテナに電気的に結合される状態と、
(ii)前記第2の複数のRFチェーンのうちの第1のものが、前記第3のアンテナに電気的に結合され、前記第2の複数のRFチェーンのうちの第2のものが、前記第2のアンテナに電気的に結合される状態と
の間でトグルさせるように構成される、請求項7に記載のMIMO送受信機。
【請求項9】
前記送受信機は、基地局と通信するように構成され、
前記送受信機は、前記基地局から選択的に前記第1および第2の切替コンポーネントの一方または両方を状態からトグルさせるコマンドを受信することに応答して、選択的に前記第1および第2の切替コンポーネントの一方または両方を状態からトグルさせるように構成される、
請求項8に記載のMIMO送受信機。
【請求項10】
前記送受信機は、時分割二重(TDD)プロトコルに従って前記基地局と通信するように構成される、請求項9に記載のMIMO送受信機。
【請求項11】
前記送受信機は、SSRプロトコルに従って、選択的に前記第1および第2の切替コンポーネントの一方または両方を状態からトグルさせるように構成される、請求項10に記載のMIMO送受信機。
【請求項12】
前記送受信機はさらに、ダイプレクサを備え、前記第1および第2の切替コンポーネントは、前記ダイプレクサによって前記第3のアンテナに電気的に結合される、請求項11に記載のMIMO送受信機。
【請求項13】
前記複数の切替コンポーネントの中の各切替コンポーネントは、双極双投スイッチである、請求項12に記載のMIMO送受信機。
【請求項14】
前記送受信機は、基地局と通信するように構成される、請求項1に記載のMIMO送受信機。
【請求項15】
前記複数のアンテナはさらに、
前記第1のRF帯域上で通信するように構成される第4のアンテナと、
前記第2のRF帯域上で通信するように構成される第5のアンテナと、
前記第1および第2のRF帯域上で通信するように構成される第6のアンテナと
を含む、請求項6に記載のMIMO送受信機。
【請求項16】
前記複数の切替コンポーネントはさらに、
前記第1の複数のRFチェーン、前記第4のアンテナ、および前記第6のアンテナのうちの2つに電気的に結合される第3の切替コンポーネントと、
前記第2の複数のRFチェーン、前記第5のアンテナ、および前記第6のアンテナのうちの2つに電気的に結合される第4の切替コンポーネントと
を含む、請求項15に記載のMIMO送受信機。
【請求項17】
前記制御回路はさらに、
選択的に前記第3の切替コンポーネントを、
(i)前記第1の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、前記第4のアンテナに電気的に結合され、前記第1の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、前記第6のアンテナに電気的に結合される状態と、
(ii)前記第1の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、前記第6のアンテナに電気的に結合され、前記第1の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、前記第4のアンテナに電気的に結合される状態と
の間でトグルさせ、
選択的に前記第4の切替コンポーネントを、
(i)前記第2の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、前記第5のアンテナに電気的に結合され、前記第2の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、前記第6のアンテナに電気的に結合される状態と、
(ii)前記第2の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、前記第6のアンテナに電気的に結合され、前記第2の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、前記第5のアンテナに電気的に結合される状態と
の間でトグルさせるように構成される、請求項16に記載のMIMO送受信機。
【請求項18】
前記複数の切替コンポーネントの中の各切替コンポーネントは、三極三投(3P3T)スイッチである、請求項17に記載のMIMO送受信機。
【請求項19】
前記第1の切替コンポーネントは、前記第3の切替コンポーネントに電気的に結合され、前記第2の切替コンポーネントは、前記第4の切替コンポーネントに電気的に結合される、請求項18に記載のMIMO送受信機。
【請求項20】
ダイプレクサをさらに備え、前記第3および第4の切替コンポーネントは、前記ダイプレクサによって前記第6のアンテナに電気的に結合される、請求項19に記載のMIMO送受信機。
【請求項21】
前記第1および第2のRF帯域は、それぞれ、n78およびn79帯域に対応する、請求項3に記載のMIMO送受信機。
【請求項22】
前記RFチェーンの少なくとも一部は、RF伝送をサポートするように構成される電子機器を備える、請求項1に記載のMIMO送受信機。
【請求項23】
前記RFチェーンの少なくとも一部は、RF伝送をサポートするように構成されない電子機器を備える、請求項1に記載のMIMO送受信機。
【請求項24】
前記RFチェーンの少なくとも一部は、RF受信をサポートするように構成される電子機器を備える、請求項1に記載のMIMO送受信機。
【請求項25】
前記RFチェーンはそれぞれ、RF受信をサポートするように構成される電子機器を備える、請求項1に記載のMIMO送受信機。
【請求項26】
請求項1-25のいずれかに記載のMIMO送受信機を備える、ウェアラブルデバイス。
【請求項27】
6つのアンテナと、8つの受信チェーンと、4つの伝送チェーンとを備える、通信デバイスであって、
前記6つのアンテナは、
第1の周波数帯域内の通信のために構成される第1の第1帯域アンテナと、第2の第1帯域アンテナとを含む2つの第1帯域アンテナと、
第2の周波数帯域内の通信のために構成される第1の第2帯域アンテナと、第2の第2帯域アンテナとを含む2つの第2帯域アンテナと、
前記第1の周波数帯域および第2の周波数帯域の両方内の通信のために構成される第1の二重帯域アンテナと、第2の二重帯域アンテナとを含む2つの二重帯域アンテナと
を備え、
前記8つの受信チェーンは、
前記第1の周波数帯域内の信号を受信するために構成される第1、第2、第3、および第4の第1帯域受信チェーンを含む4つの第1帯域受信チェーンであって、前記4つの第1帯域受信チェーンはそれぞれ、前記2つの第1帯域アンテナおよび前記2つの二重帯域アンテナのうちの個別のものに切替可能に結合される、4つの第1帯域受信チェーンと、
前記第2の周波数帯域内の信号を受信するために構成される第1、第2、第3、および第4の第2帯域受信チェーンを含む4つの第2帯域受信チェーンであって、前記4つの第2帯域受信チェーンはそれぞれ、前記2つの第2帯域アンテナおよび前記2つの二重帯域アンテナのうちの個別のものに切替可能に結合される、4つの第2帯域受信チェーンと
を備え、
前記4つの伝送チェーンは、
前記第1の周波数帯域内の信号を伝送するために構成される第1の第1帯域伝送チェーンと、第2の第1帯域伝送チェーンとを含む2つの第1帯域伝送チェーンであって、前記2つの第1帯域伝送チェーンはそれぞれ、前記2つの第1帯域アンテナのうちの1つまたは前記2つの二重帯域アンテナのうちの第1のものに切替可能に結合される、2つの第1帯域伝送チェーンと、
前記第2の周波数帯域内の信号を伝送するために構成される第1の第2帯域伝送チェーンと、第2の第2帯域伝送チェーンとを含む2つの第2帯域伝送チェーンであって、前記2つの第2帯域伝送チェーンはそれぞれ、前記2つの第2帯域アンテナのうちの1つまたは前記2つの二重帯域アンテナのうちの第2のものに切替可能に結合される、2つの第2帯域伝送チェーンと
を備える、通信デバイス。
【請求項28】
前記第1の第1帯域受信チェーン、前記第1の第1帯域伝送チェーン、および前記第3の第1帯域受信チェーンはそれぞれ、第1のスイッチを通して前記第1の第1帯域アンテナまたは前記第1の二重帯域アンテナのいずれかに切替可能に結合され、
前記第3の第2帯域受信チェーン、前記第1の第2帯域伝送チェーン、および前記第1の第2帯域受信チェーンはそれぞれ、第2のスイッチを通して前記第1の二重帯域アンテナまたは前記第1の第2帯域アンテナのいずれかに切替可能に結合され、
前記第2の第1帯域受信チェーン、前記第2の第1帯域伝送チェーン、および前記第4の第1帯域受信チェーンはそれぞれ、第3のスイッチを通して前記第2の第1帯域アンテナまたは前記第2の二重帯域アンテナのいずれかに切替可能に結合され、
前記第4の第2帯域受信チェーン、前記第1の第2帯域伝送チェーン、および前記第2の第2帯域受信チェーンはそれぞれ、第4のスイッチを通して前記第2の二重帯域アンテナまたは前記第2の第2帯域アンテナのいずれかに切替可能に結合される、
請求項27に記載の通信デバイス。
【請求項29】
第1のダイプレクサと、第2のダイプレクサとをさらに備え、
前記第1のダイプレクサは、前記第1の二重帯域アンテナを前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチに結合し、
前記第2のダイプレクサは、前記第2の二重帯域アンテナを前記第3のスイッチおよび前記第4のスイッチに結合する、
請求項28に記載の通信デバイス。
【請求項30】
前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチはそれぞれ、DPDT(双極双投または2P2T))スイッチである、請求項29に記載の通信デバイス。
【請求項31】
前記4つの第1帯域受信チェーンおよび前記4つの第2帯域受信チェーンは、基地局との前記第1および第2の周波数帯域内のキャリアアグリゲーション(CA)を伴う4×4 MIMO(多重入出力)ダウンリンク(DL)通信を実施するように構成され、
前記2つの第1帯域伝送チェーンおよび前記2つの第2帯域伝送チェーンは、1T2R SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、ULアンテナ切替を伴って、それぞれ、前記第1および第2の周波数帯域内で、基地局とのTDD(時分割二重)における2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施するように構成される、
請求項30に記載の通信デバイス。
【請求項32】
前記ULアンテナ切替は、第1のアンテナ切替状態と、第2のアンテナ切替状態とを備える、請求項31に記載の通信デバイス。
【請求項33】
前記第1のアンテナ切替状態では、
前記第1の第1帯域伝送チェーンは、前記第1の第1帯域アンテナに結合され、
前記第1の第2帯域伝送チェーンは、前記第1の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2の第1帯域伝送チェーンは、前記第2の第1帯域アンテナに結合され、
前記第2の第2帯域伝送チェーンは、前記第2の第2帯域アンテナに結合され、
前記第2のアンテナ切替状態では、
前記第1の第1帯域伝送チェーンは、前記第1の二重帯域アンテナに結合され、
前記第1の第2帯域伝送チェーンは、前記第1の第2帯域アンテナに結合され、
前記第2の第1帯域伝送チェーンは、前記第2の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2の第2帯域伝送チェーンは、前記第2の第2帯域アンテナに結合される、
請求項32に記載の通信デバイス。
【請求項34】
前記第1のアンテナ切替状態では、
前記第1の第1帯域伝送チェーンは、前記第1の第1帯域アンテナに結合され、
前記第1の第2帯域伝送チェーンは、前記第1の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2の第1帯域伝送チェーンは、前記第2の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2の第2帯域伝送チェーンは、前記第2の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2のアンテナ切替状態では、
前記第1の第1帯域伝送チェーンは、前記第1の二重帯域アンテナに結合され、
前記第1の第2帯域伝送チェーンは、前記第1の第2帯域アンテナに結合され、
前記第2の第1帯域伝送チェーンは、前記第2の第1帯域アンテナに結合され、
前記第2の第2帯域伝送チェーンは、前記第2の第2帯域アンテナに結合される、
請求項32に記載の通信デバイス。
【請求項35】
前記第1のアンテナ切替状態では、
前記第1の第1帯域伝送チェーンは、前記第1の二重帯域アンテナに結合され、
前記第1の第2帯域伝送チェーンは、前記第1の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2の第1帯域伝送チェーンは、前記第2の第1帯域アンテナに結合され、
前記第2の第2帯域伝送チェーンは、前記第2の第2帯域アンテナに結合され、
前記第2のアンテナ切替状態では、
前記第1の第1帯域伝送チェーンは、前記第1の第1帯域アンテナに結合され、
前記第1の第2帯域伝送チェーンは、前記第1の第2帯域アンテナに結合され、
前記第2の第1帯域伝送チェーンは、前記第2の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2の第2帯域伝送チェーンは、前記第2の二重帯域アンテナに結合される、
請求項32に記載の通信デバイス。
【請求項36】
前記第1のアンテナ切替状態では、
前記第1の第1帯域伝送チェーンは、前記第1の二重帯域アンテナに結合され、
前記第1の第2帯域伝送チェーンは、前記第1の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2の第1帯域伝送チェーンは、前記第2の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2の第2帯域伝送チェーンは、前記第2の二重帯域アンテナに結合され、
前記第2のアンテナ切替状態では、
前記第1の第1帯域伝送チェーンは、前記第1の第1帯域アンテナに結合され、
前記第1の第2帯域伝送チェーンは、前記第1の第2帯域アンテナに結合され、
前記第2の第1帯域伝送チェーンは、前記第2の第1帯域アンテナに結合され、
前記第2の第2帯域伝送チェーンは、前記第2の第2帯域アンテナに結合される、
請求項32に記載の通信デバイス。
【請求項37】
前記2つの第1帯域伝送チェーンはそれぞれ、前記2つの第1帯域アンテナおよび前記2つの二重帯域アンテナのうちのいずれか1つに切替可能に結合され、
前記2つの第2帯域伝送チェーンはそれぞれ、前記2つの第2帯域アンテナおよび前記2つの二重帯域アンテナのうちのいずれか1つに切替可能に結合される、
請求項29に記載の通信デバイス。
【請求項38】
前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチはそれぞれ、3P3T(三極三投)スイッチである、請求項37に記載の通信デバイス。
【請求項39】
前記第1のスイッチは、前記第3のスイッチに結合され、
前記第2のスイッチは、前記第4のスイッチに結合される、
請求項38に記載の通信デバイス。
【請求項40】
前記2つの第1帯域伝送チェーンおよび前記2つの第2帯域伝送チェーンは、1T4R SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、ULアンテナ切替を伴って、それぞれ、前記第1および第2の周波数帯域内で、基地局とのTDD(時分割二重)における2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施するように構成される、請求項37に記載の通信デバイス。
【請求項41】
無線通信のための方法であって、
4つの第1帯域受信チェーンと、4つの第2帯域受信チェーンと、2つの第1帯域伝送チェーンと、2つの第2帯域伝送チェーンと、6つのアンテナとを有する通信デバイスを提供することと、
キャリアアグリゲーション(CA)を伴って前記第1および第2の周波数帯域内で基地局との4×4 MIMO(多重入出力)ダウンリンク(DL)通信を実施することと、
TDD(時分割二重)において前記第1および第2の周波数帯域内で前記基地局との2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施することと、
前記基地局からの信号に基づいて、アップリンクアンテナ切替を実施し、所与の伝送チェーンを2つのアンテナのうちの1つに接続することと
を含む、方法。
【請求項42】
前記6つのアンテナは、2つの第1帯域アンテナと、2つの第2帯域アンテナと、2つの二重帯域アンテナとを備え、前記2つの二重帯域アンテナは、前記第1の帯域および前記第2の帯域内で動作するように構成される、請求項41に記載の方法。
【請求項43】
4つの2P2Tスイッチおよび2つのダイプレクサを使用して、前記伝送チェーンおよび前記受信機チェーンを前記アンテナに結合することをさらに含む、請求項42に記載の方法。
【請求項44】
前記アンテナ切替は、2T4R(2つの伝送機および4つの受信機)SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って実施される、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
1T4R(1つの伝送機および4つの受信機)SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、前記基地局からの信号に基づいて、アップリンクアンテナ切替を実施し、所与の伝送チェーンを4つのアンテナのうちの1つに接続することをさらに含む、請求項42に記載の方法。
【請求項46】
3P3Tスイッチおよび2つのダイプレクサを使用して、前記伝送チェーンおよび前記受信機チェーンを前記アンテナに結合することをさらに含む、請求項45に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本願は、その開示が、あらゆる目的のために参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2019年9月30日に出願され、「ANTENNA SWITCHING ON DEVICES」と題された、米国仮特許出願第62/908,313号の優先権を主張する。
【背景技術】
【0002】
多重入出力(MIMO)システムは、空間多重化を通して容量およびスペクトル効率を増加させることによって、有意な注目を集めてきた。基地局に多数のアンテナ要素を有する、MIMOまたは大規模アンテナシステムが、近年、展開されている。
【0003】
MIMOシステムで成し遂げられた進歩にもかかわらず、当技術分野にはMIMOシステムに関連する改良された方法およびシステムの必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、一般に、無線通信の分野に関し、より具体的には、多重入出力(MIMO)通信デバイスのためのデバイスおよび方法に関する。本発明の実施形態は、アンテナ切替およびキャリアアグリゲーションを含むMIMOシステム内のアンテナの効率的な使用のための回路および方法を提供する。
【0005】
いくつかの実施形態では、通信デバイス内の多重入出力(MIMO)送受信機は、複数のRF(無線周波数)チェーンと、複数のアンテナと、複数の切替コンポーネントと、複数の切替コンポーネントに動作可能に結合される、制御回路とを含むことができる。RFチェーンの総量は、第1の値に等しく、アンテナの総量は、第1の値未満である第2の値に等しい。複数のRFチェーンは、第1のRF帯域上の通信を支持するための第1の複数のRFチェーンと、第2のRF帯域上の通信を支持するための第2の複数のRFチェーンとを含む。複数のアンテナは、第1のRF帯域上で通信するように構成される、第1のアンテナと、第1のRF帯域と異なる第2のRF帯域上で通信するように構成される、第2のアンテナと、第1および第2のRF帯域上で通信するように構成される、第3のアンテナとを含む。
【0006】
本アプローチは、経路上の切替の量を低減させながら、デバイス内のアンテナの総数を低減させることに役立つ、2つの異なる周波数帯域において動作するアンテナの使用を許容する。本配列はまた、挿入損失の低減も提供し、RF経路の簡略化された柔軟なルーティングを提供する。これはまた、それらの個別のアンテナの近傍にRFフロントエンドコンポーネントを位置付けることに役立ち、故に、デバイスのリンク割当量を改良し得る。
【0007】
いくつかの実施形態では、多重入出力(MIMO)送受信機は、複数のRFチェーンと、複数のアンテナと、複数の切替コンポーネントと、複数の切替コンポーネントに動作可能に結合される、制御回路とを備える。いくつかの実施例では、複数のRFチェーンに含まれるRFチェーンの総量は、第1の値に等しく、複数のアンテナに含まれるアンテナの総量は、第1の値未満である第2の値に等しい。
【0008】
いくつかの実施形態では、複数のRFチェーンは、第1のRF帯域上の通信をサポートするように構成される電子機器を備える、第1の複数のRFチェーンと、第2のRF帯域上の通信をサポートするように構成される電子機器を備える、第2の複数のRFチェーンとを備える。
【0009】
いくつかの実施形態では、複数のアンテナは、第1のRF帯域上で通信するように構成される、第1のアンテナと、第1のRF帯域と異なる第2のRF帯域上で通信するように構成される、第2のアンテナと、第1および第2のRF帯域上で通信するように構成される、第3のアンテナとを含む。いくつかの実施例では、複数の切替コンポーネントは、第1の複数のRFチェーン、第1のアンテナ、および第3のアンテナのうちの2つに電気的に結合される、第1の切替コンポーネントを備える。いくつかの実施例では、複数の切替コンポーネントはさらに、第2の複数のRFチェーン、第2のアンテナ、および第3のアンテナのうちの2つに電気的に結合される、第2の切替コンポーネントを備える。
【0010】
いくつかの実施形態では、制御回路は、選択的に第1の切替コンポーネントを、(i)第1の複数のRFチェーンのうちの第1のものが、第1のアンテナに電気的に結合され、複数のRFチェーンのうちの第2のものが、第3のアンテナに電気的に結合される、状態と、(ii)第1の複数のRFチェーンのうちの第1のものが、第3のアンテナに電気的に結合され、第1の複数のRFチェーンのうちの第2のものが、第1のアンテナに電気的に結合される、状態との間でトグルさせるように構成されてもよい。いくつかの実施例では、制御回路は、選択的に第2の切替コンポーネントを、(i)第2の複数のRFチェーンのうちの第1のものが、第2のアンテナに電気的に結合され、第2の複数のRFチェーンのうちの第2のものが、第3のアンテナに電気的に結合される、状態と、(ii)第2の複数のRFチェーンのうちの第1のものが、第3のアンテナに電気的に結合され、第2の複数のRFチェーンのうちの第2のものが、第2のアンテナに電気的に結合される、状態との間でトグルさせるように構成されてもよい。
【0011】
いくつかの実施形態では、送受信機は、基地局と通信するように構成される。いくつかのそのような実施形態では、送受信機は、基地局から選択的に第1および/または第2の切替コンポーネントを状態からトグルさせるコマンドを受信することに応答して、選択的に第1および/または第2の切替コンポーネントを状態からトグルさせるように構成される。これらの実施形態のうちの少なくともいくつかでは、送受信機は、時分割二重(TDD)プロトコルに従って基地局と通信するように構成される。さらに、いくつかのそのような実施形態では、送受信機は、SSRプロトコルに従って、選択的に第1および/または第2の切替コンポーネントを状態からトグルさせるように構成される。
【0012】
いくつかの実施形態では、送受信機はさらに、ダイプレクサを備える。これらの実施形態では、第1および第2の切替コンポーネントは、ダイプレクサによって第3のアンテナに電気的に結合される。
【0013】
いくつかの実施形態では、複数の切替コンポーネントの中の各切替コンポーネントは、双極双投スイッチである。
【0014】
いくつかの実施形態では、送受信機は、基地局と通信するように構成される。
【0015】
いくつかの実施形態では、複数のアンテナはさらに、
第1のRF帯域上で通信するように構成される、第4のアンテナと、
第2のRF帯域上で通信するように構成される、第5のアンテナと、
第1および第2のRF帯域上で通信するように構成される、第6のアンテナとを含む。
いくつかの実施形態では、複数の切替コンポーネントはさらに、
第1の複数のRFチェーン、第4のアンテナ、および第6のアンテナのうちの2つに電気的に結合される、第3の切替コンポーネントと、
第2の複数のRFチェーン、第5のアンテナ、および第6のアンテナのうちの2つに電気的に結合される、第4の切替コンポーネントとを含む。
【0016】
いくつかの実施形態では、制御回路はさらに、
選択的に第3の切替コンポーネントを、(i)第1の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、第4のアンテナに電気的に結合され、第1の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、第6のアンテナに電気的に結合される、状態と、(ii)第1の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、第6のアンテナに電気的に結合され、第1の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、第4のアンテナに電気的に結合される、状態との間でトグルさせ、
選択的に第4の切替コンポーネントを、(i)第2の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、第5のアンテナに電気的に結合され、第2の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、第6のアンテナに電気的に結合される、状態と、(ii)第2の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、第6のアンテナに電気的に結合され、第2の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、第5のアンテナに電気的に結合される、状態との間でトグルさせるように構成される。
【0017】
いくつかの実施形態では、複数の切替コンポーネントの中の各切替コンポーネントは、三極三投スイッチである。
【0018】
いくつかの実施形態では、第1の切替コンポーネントは、第3の切替コンポーネントに電気的に結合され、第2の切替コンポーネントは、第4の切替コンポーネントに電気的に結合される。
【0019】
いくつかの実施形態はさらに、ダイプレクサを含み、第3および第4の切替コンポーネントは、ダイプレクサによって第6のアンテナに電気的に結合される。
【0020】
いくつかの実施形態では、第1および第2の帯域は、それぞれ、n78およびn79帯域に対応する。
【0021】
いくつかの実施形態では、RFチェーンの少なくとも一部は、通信RF伝送をサポートするように構成される電子機器を備える。
【0022】
いくつかの実施形態では、RFチェーンの少なくとも一部は、通信RF伝送をサポートするように構成されない電子機器を備える。
【0023】
いくつかの実施形態では、RFチェーンの少なくとも一部は、通信RF受信をサポートするように構成される電子機器を備える。
【0024】
いくつかの実施形態では、RFチェーンの全ては、通信RF受信をサポートするように構成される電子機器を備える。
【0025】
いくつかの実施形態はさらに、上記に説明されるMIMO送受信機を備える、ウェアラブルデバイスを含む。
【0026】
本発明のいくつかの実施形態によると、通信デバイスは、2つの第1帯域アンテナと、2つの第2帯域アンテナと、第1の周波数帯域および第2の周波数帯域の両方内の通信のために構成される、2つの二重帯域アンテナと、4つの第1帯域受信チェーンと、4つの第2帯域受信チェーンと、2つの第1帯域伝送チェーンと、2つの第1帯域伝送チェーンとを含む。4つの第1帯域受信チェーンはそれぞれ、2つの第1帯域アンテナおよび2つの二重帯域アンテナのうちの個別のものに切替可能に結合される。4つの第2帯域受信チェーンはそれぞれ、2つの第2帯域アンテナおよび2つの二重帯域アンテナのうちの個別のものに切替可能に結合される。2つの第1帯域伝送チェーンはそれぞれ、2つの第1帯域アンテナのうちの1つまたは2つの二重帯域アンテナのうちの第1のものに切替可能に結合される。2つの第2帯域伝送チェーンはそれぞれ、2つの第2帯域アンテナのうちの1つまたは2つの二重帯域アンテナのうちの第2のものに切替可能に結合される。
【0027】
いくつかの実施形態では、通信デバイスは、6つのアンテナと、8つの受信チェーンと、4つの伝送チェーンとを備える。6つのアンテナは、2つの第1帯域アンテナと、2つの第2帯域アンテナと、2つの二重帯域アンテナとを備える。2つの第1帯域アンテナは、第1の周波数帯域内の通信のために構成される、第1の第1帯域アンテナと、第2の第1帯域アンテナとを含む。2つの第2帯域アンテナは、第2の周波数帯域内の通信のために構成される、第1の第2帯域アンテナと、第2の第2帯域アンテナとを含む。2つの二重帯域アンテナは、第1の周波数帯域および第2の周波数帯域の両方内の通信のために構成される、第1の二重帯域アンテナと、第2の二重帯域アンテナとを含む。8つの受信チェーンは、4つの第1帯域受信チェーンと、4つの第2帯域受信チェーンとを備える。4つの第1帯域受信チェーンは、第1の周波数帯域内の信号を受信するために構成される、第1、第2、第3、および第4の第1帯域受信チェーンを含み、4つの第1帯域受信チェーンはそれぞれ、2つの第1帯域アンテナおよび2つの二重帯域アンテナのうちの個別のものに切替可能に結合される。4つの第2帯域受信チェーンは、第2の周波数帯域内の信号を受信するために構成される、第1、第2、第3、および第4の第2帯域受信チェーンを含み、4つの第2帯域受信チェーンはそれぞれ、2つの第2帯域アンテナおよび2つの二重帯域アンテナのうちの個別のものに切替可能に結合される。4つの伝送チェーンは、2つの第1帯域伝送チェーンと、第2帯域伝送チェーンとを備える。2つの第1帯域伝送チェーンは、第1の周波数帯域内の信号を伝送するために構成される、第1の第1帯域伝送チェーンと、第2の第1帯域伝送チェーンとを含み、2つの第1帯域伝送チェーンはそれぞれ、2つの第1帯域アンテナのうちの1つまたは2つの二重帯域アンテナのうちの第1のものに切替可能に結合される。2つの第2帯域伝送チェーンは、第2の周波数帯域内の信号を伝送するために構成される、第1の第2帯域伝送チェーンと、第2の第2帯域伝送チェーンとを含み、2つの第2帯域伝送チェーンはそれぞれ、2つの第2帯域アンテナのうちの1つまたは2つの二重帯域アンテナのうちの第2のものに切替可能に結合される。
【0028】
上記の通信デバイスのいくつかの実施形態では、第1の第1帯域受信チェーン、第1の第1帯域伝送チェーン、および第3の第1帯域受信チェーンはそれぞれ、第1のスイッチを通して第1の第1帯域アンテナまたは第1の二重帯域アンテナのいずれかに切替可能に結合される。3の第2帯域受信チェーン、第1の第2帯域伝送チェーン、および第1の第2帯域受信チェーンはそれぞれ、第2のスイッチを通して第1の二重帯域アンテナまたは第1の第2帯域アンテナのいずれかに切替可能に結合される。第2の第1帯域受信チェーン、第2の第1帯域伝送チェーン、および第4の第1帯域受信チェーンはそれぞれ、第3のスイッチを通して第2の第1帯域アンテナまたは第2の二重帯域アンテナのいずれかに切替可能に結合される。第4の第2帯域受信チェーン、第1の第2帯域伝送チェーン、および第2の第2帯域受信チェーンはそれぞれ、第4のスイッチを通して第2の二重帯域アンテナまたは第2の第2帯域アンテナのいずれかに切替可能に結合される。
【0029】
いくつかの実施形態では、通信デバイスはまた、第1のダイプレクサと、第2のダイプレクサとを含む。第1のダイプレクサは、第1の二重帯域アンテナを第1のスイッチおよび第2のスイッチに結合し、第2のダイプレクサは、第2の二重帯域アンテナを第3のスイッチおよび第4のスイッチに結合する。
【0030】
いくつかの実施形態では、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチはそれぞれ、DPDT(双極双投または2P2T))スイッチである。
【0031】
いくつかの実施形態では、4つの第1帯域受信チェーンおよび4つの第2帯域受信チェーンは、基地局との第1および第2の周波数帯域内のキャリアアグリゲーション(CA)を伴う4×4 MIMO(多重入出力)ダウンリンク(DL)通信を実施するように構成される。2つの第1帯域伝送チェーンおよび2つの第2帯域伝送チェーンは、1T2R SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、ULアンテナ切替を伴って、それぞれ、第1および第2の周波数帯域内で、基地局とのTDD(時分割二重)における2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施するように構成される。
【0032】
いくつかの実施形態では、ULアンテナ切替は、第1のアンテナ切替状態と、第2のアンテナ切替状態とを備える。
【0033】
いくつかの実施形態では、第1のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンは、第1の第1帯域アンテナに結合され、第1の第2帯域伝送チェーンは、第1の二重帯域アンテナに結合され、第2の第1帯域伝送チェーンは、第2の第1帯域アンテナに結合され、第2の第2帯域伝送チェーンは、第2の第2帯域アンテナに結合される。第2のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンは、第1の二重帯域アンテナに結合され、第1の第2帯域伝送チェーンは、第1の第2帯域アンテナに結合され、第2の第1帯域伝送チェーンは、第2の二重帯域アンテナに結合され、第2の第2帯域伝送チェーンは、第2の第2帯域アンテナに結合される。
【0034】
いくつかの実施形態では、第1のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンは、第1の第1帯域アンテナに結合され、第1の第2帯域伝送チェーンは、第1の二重帯域アンテナに結合され、第2の第1帯域伝送チェーンは、第2の二重帯域アンテナに結合され、第2の第2帯域伝送チェーンは、第2の二重帯域アンテナに結合される。第2のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンは、第1の二重帯域アンテナに結合され、第1の第2帯域伝送チェーンは、第1の第2帯域アンテナに結合され、第2の第1帯域伝送チェーンは、第2の第1帯域アンテナに結合され、第2の第2帯域伝送チェーンは、第2の第2帯域アンテナに結合される。
【0035】
いくつかの実施形態では、第1のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンは、第1の二重帯域アンテナに結合され、第1の第2帯域伝送チェーンは、第1の二重帯域アンテナに結合され、第2の第1帯域伝送チェーンは、第2の第1帯域アンテナに結合され、第2の第2帯域伝送チェーンは、第2の第2帯域アンテナに結合される。第2のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンは、第1の第1帯域アンテナに結合され、第1の第2帯域伝送チェーンは、第1の第2帯域アンテナに結合され、第2の第1帯域伝送チェーンは、第2の二重帯域アンテナに結合され、第2の第2帯域伝送チェーンは、第2の二重帯域アンテナに結合される。
【0036】
いくつかの実施形態では、第1のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンは、第1の二重帯域アンテナに結合され、第1の第2帯域伝送チェーンは、第1の二重帯域アンテナに結合され、第2の第1帯域伝送チェーンは、第2の二重帯域アンテナに結合され、第2の第2帯域伝送チェーンは、第2の二重帯域アンテナに結合される。第2のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンは、第1の第1帯域アンテナに結合され、第1の第2帯域伝送チェーンは、第1の第2帯域アンテナに結合され、第2の第1帯域伝送チェーンは、第2の第1帯域アンテナに結合され、第2の第2帯域伝送チェーンは、第2の第2帯域アンテナに結合される。
【0037】
いくつかの実施形態では、2つの第1帯域伝送チェーンはそれぞれ、2つの第1帯域アンテナおよび2つの二重帯域アンテナのうちのいずれか1つに切替可能に結合され、2つの第2帯域伝送チェーンはそれぞれ、2つの第2帯域アンテナおよび2つの二重帯域アンテナのうちのいずれか1つに切替可能に結合される。
【0038】
いくつかの実施形態では、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチはそれぞれ、3P3T(三極三投)スイッチである。
【0039】
いくつかの実施形態では、第1のスイッチは、第3のスイッチに結合され、第2のスイッチは、第4のスイッチに結合される。
【0040】
いくつかの実施形態では、2つの第1帯域伝送チェーンおよび2つの第2帯域伝送チェーンは、1T4R SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、ULアンテナ切替を伴って、それぞれ、第1および第2の周波数帯域内で、基地局とのTDD(時分割二重)における2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施するように構成される。
【0041】
本発明のいくつかの実施形態によると、無線通信のための方法は、4つの第1帯域受信チェーンと、4つの第2帯域受信チェーンと、2つの第1帯域伝送チェーンと、2つの第2帯域伝送チェーンと、6つのアンテナとを有する、通信デバイスを提供することを含む。本方法は、キャリアアグリゲーション(CA)を伴って第1および第2の周波数帯域内で基地局との4×4 MIMO(多重入出力)ダウンリンク(DL)通信を実施することを含む。本方法はまた、TDD(時分割二重)において第1および第2の周波数帯域内で基地局との2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施することと、基地局からの信号に基づいて、アップリンクアンテナ切替を実施し、所与の伝送チェーンを2つのアンテナのうちの1つに接続することとを含む。
【0042】
いくつかの実施形態では、6つのアンテナは、2つの第1帯域アンテナと、2つの第2帯域アンテナと、2つの二重帯域アンテナとを含み、2つの二重帯域アンテナは、第1の帯域および第2の帯域内で動作するように構成される。
【0043】
いくつかの実施形態では、本方法はまた、4つの2P2Tスイッチおよび2つのダイプレクサを使用して、伝送チェーンおよび受信機チェーンをアンテナに結合することも含む。
【0044】
いくつかの実施形態では、アンテナ切替は、2T4R(2つの伝送機および4つの受信機)SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って実施される。
【0045】
いくつかの実施形態では、本方法はまた、1T4R(1つの伝送機および4つの受信機)SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、基地局からの信号に基づいて、アップリンクアンテナ切替を実施し、所与の伝送チェーンを4つのアンテナのうちの1つに接続することも含む。
【0046】
いくつかの実施形態では、本方法はまた、3P3Tスイッチおよび2つのダイプレクサを使用して、伝送チェーンおよび受信機チェーンをアンテナに結合することも含む。
【0047】
本発明の性質および利点のさらなる理解が、本明細書および図面の残りの部分を参照することによって実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【0048】
図1図1は、本発明のいくつかの実施形態による、無線通信のためのセルラーシステムを図示する、簡略化されたブロック図である。
【0049】
図2A図2Aは、本発明のいくつかの実施形態による、受信ストリームのための4つのアンテナを伴うダウンリンク(DL)4×4 MIMO構成を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0050】
図2B図2Bは、本発明のいくつかの実施形態による、伝送ストリームのための2つのアンテナを伴うアップリンク(UL)2×2 MIMO構成を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0051】
図2C図2Cは、RXストリームのための4つのアンテナおよび2つのTXストリームのための2つのアンテナを使用する、時分割多重化(TDD)を伴うDL 4×4 MIMOおよびUL 2×2 MIMO構成を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0052】
図3A図3Aは、本発明のいくつかの実施形態による、2T4R(1T2R+1T2R)(2つのTXチェーン、4つのアンテナ)SRSシナリオをサポートするために使用される伝送経路切替の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0053】
図3B図3Bは、本発明のいくつかの実施形態による、1T4R(1つのTXチェーン、4つのアンテナ)SRSシナリオをサポートするために使用される伝送経路切替の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0054】
図4図4は、本発明のいくつかの実施形態による、MIMO送受信機の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0055】
図5図5は、本発明のいくつかの実施形態による、通信デバイスを図示する、簡略化されたブロック図である。
【0056】
図6図6は、本発明のいくつかの実施形態による、通信デバイスの一部を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0057】
図7A図7Aは、本発明のいくつかの実施形態による、通信デバイスの一部を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0058】
図7B図7Bは、本発明のいくつかの実施形態による、図6Aの通信デバイスの第1のアンテナ切替状態時の通信信号経路を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0059】
図7C図7Cは、本発明のいくつかの実施形態による、図6Aの通信デバイスの第2のアンテナ切替状態時の通信信号経路を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0060】
図7D図7Dは、本発明のいくつかの実施形態による、第1のアンテナ切替状態および第2のアンテナ切替状態時の伝送および受信チェーンとアンテナとの間の接続を列挙する表である。
【0061】
図7E図7Eは、本発明のいくつかの実施形態による、第1のアンテナ切替状態および第2のアンテナ切替状態時の伝送および受信チェーンとアンテナとの間の接続を列挙する表である。
【0062】
図8図8は、本発明のいくつかの実施形態による、図7Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0063】
図9図9は、本発明のいくつかの実施形態による、図7Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0064】
図10図10は、本発明のいくつかの実施形態による、図7Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0065】
図11A図11Aは、本発明のいくつかの実施形態による、別の通信デバイスの実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0066】
図11B図11Bは、本発明のいくつかの実施形態による、図11Aの通信デバイス内の伝送チェーンのためのアンテナ切替通信信号経路の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0067】
図12図12は、本発明のいくつかの実施形態による、図11の通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0068】
図13図13は、本発明のいくつかの実施形態による、図11の通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0069】
図14図14は、本発明のいくつかの実施形態による、図11の通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。
【0070】
図15図15は、本発明のいくつかの実施形態による、通信デバイスを動作させるための方法を図示する、簡略化されたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0071】
本開示は、デバイス上のアンテナ切替のためのシステムおよび方法を説明する。いくつかの実施形態は、合計6つのアンテナを採用し、4×4 MIMO動作を伴う5G新規無線(NR)帯域n78+n79ダウンリンク(DL)キャリアアグリゲーション(CA)等の異なる周波数帯域の使用をサポートする、デバイス上の質測定用参照信号(SRS)アップリンク(UL)アンテナ切替を提供する。
【0072】
5G NRのための周波数帯域は、2つの異なる周波数範囲に分離されている。一方は、そのうちのいくつかが、以前の規格によって従来的に使用される帯域である、6GHzを下回る周波数帯域を含むが、410MHz~7,125MHzの潜在的な新しいスペクトル提供を網羅するように拡張されている、周波数範囲1(FR1)である。他方は、24.25GHz~52.6GHzの周波数帯域を含む、周波数範囲2(FR2)である。本ミリメートル波範囲内の帯域は、より短い範囲を有するが、FR1における帯域よりも高い利用可能な帯域幅を有する。
【0073】
実用的MIMOシステムは、通常、モバイル端末の小さいサイズおよび基地局における多数のアンテナに起因して、アンテナ要素が限定された空間内に設置されることを要求する。MIMOシステムでは、アンテナ切替およびキャリアアグリゲーションが、無線通信の品質を改良するために使用されることができる。アンテナ切替は、2つまたはそれを上回るアンテナを使用し、無線リンクの品質および信頼性を改良する。切替受信機では、1つだけのアンテナからの信号は、その信号の品質がある規定閾値を上回ったままである限り、受信機にフィードされる。信号が劣化する場合かつそのときは、別のアンテナのスイッチが入れられる。キャリアアグリゲーションは、ユーザあたりのデータレートを増加させるために無線通信で使用される技法であり、それによって、複数の周波数ブロック(成分搬送波と呼ばれる)が、同一のユーザに割り当てられる。ユーザあたりのデータレートは、さらなる周波数ブロックがユーザに割り当てられると、増加されることができる。セルの合計データレートも、より良好なリソース利用のため、増加される。
【0074】
図1は、本発明のいくつかの実施形態による、電気通信のためのセルラーシステムを図示する、簡略化されたブロック図である。図1は、種々のプロトコルによる、無線通信を可能にし得るセルラーシステム100の実施形態を図示する。セルラーシステム100は、基地局110と、アンテナ塔120と、5Gコアネットワーク130と、ユーザ機器(UE)140(140-1、140-2、140-3、および140-4を含む)とを含むことができる。セルラーシステム100は、図1の5Gを指すが、本明細書に詳述される実施形態は、4Gロングタームエボリューション(LTE)セルラーネットワーク等の他のタイプのセルラーネットワークに適用可能であり得る。本実施例では、セルラーシステム100は、5G新規無線(NR)無線アクセス技術(RAT)に従って動作する。
【0075】
UE140は、セルラーシステム100内の通信が可能である種々の形態の通信デバイスであり得る。例えば、UE140は、スマートフォン、無線モデム、携帯電話、ラップトップコンピュータ、無線アクセスポイント(AP)、ウェアラブルデバイス、VR(仮想現実)またはAR(拡張現実)ヘッドセット等であり得る。基地局110から受信される信号に応答して、各UEは、種々のプロトコルに従って無線通信に従事し得る。
【0076】
図2Aは、本発明のいくつかの実施形態による、受信ストリームのための4つのアンテナを伴うダウンリンク(DL)4×4 MIMO(多重入出力)構成を図示する、簡略化されたブロック図である。4×4 MIMOでは、基地局は、4つの伝送アンテナを介して4つの異なる信号(またはストリーム)を1つのユーザ機器(UE)に伝送する。UEは、信号を受信するように4つのアンテナを装備する。図2Aは、周波数帯域Band-xのための4つの受信チェーン、すなわち、BAND-x RXチェーン-0、BAND-x RXチェーン-1、BAND-x RXチェーン-2、およびBAND-x RXチェーン-3を示す。4つの受信チェーンは、4×4 MIMOダウンリンク(DL)動作を実施するために、それぞれ、4つのアンテナ、すなわち、ANT-0 BAND-x、ANT-1 BAND-x、ANT-2 BAND-x、およびANT-3 BAND-xから信号を受信するように構成される。
【0077】
本明細書で使用されるように、RFチェーンは、無線アンテナの無線周波数信号ハンドリングをサポートする、RFフロントエンドモジュール(例えば、増幅器、フィルタ、スイッチ、ミキサ、A/Dコンバータ等)を指す。受信チェーンは、無線アンテナから無線周波数信号を受信することをサポートする、RFフロントエンドモジュールを指す。伝送チェーンは、無線アンテナを通して無線周波数信号を伝送することをサポートする、RFフロントエンドモジュールを指す。RFチェーンは、受信チェーン、伝送チェーン、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
【0078】
図2Bは、本発明のいくつかの実施形態による、伝送ストリームのための2つのアンテナを伴うアップリンク(UL)2×2 MIMO構成を図示する、簡略化されたブロック図である。2×2 MIMOデバイスは、2つの同時データストリームのための2つのアンテナを有する。図2Bは、周波数帯域Band-xのための2つの伝送チェーン、すなわち、BAND-x TXチェーン-0およびBAND-x TXチェーン-1を示す。2つの伝送チェーンは、2×2 MIMOアップリンク(UL)動作を実施するために、それぞれ、2つのアンテナ、すなわち、ANT-0 BAND-xおよびANT-1 BAND-xに信号を伝送するように構成される。
【0079】
図2Cは、RXストリームのための4つのアンテナおよび2つのTXストリームのための2つのアンテナを使用する、時分割多重化(TDD)を伴うDL 4×4 MIMOおよびUL 2×2 MIMO構成を図示する、簡略化されたブロック図である。図2Cは、周波数帯域Band-xのための4つの受信チェーン、すなわち、BAND-x RXチェーン-0、BAND-x RXチェーン-1、BAND-x RXチェーン-2、およびBAND-x RXチェーン-3を示す。4つの受信チェーンは、4×4 MIMOダウンリンク(DL)動作を実施するために、それぞれ、4つのアンテナから信号、すなわち、ANT-0 BAND-x、ANT-1 BAND-x、ANT-2 BAND-x、およびANT-3 BAND-xを受信するように構成される。図2Cは、周波数帯域Band-xのための2つの伝送チェーン、すなわち、BAND-x TXチェーン-0およびBAND-x TXチェーン-1を示す。2つの伝送チェーンは、2×2 MIMOアップリンク(UL)動作を実施するために、それぞれ、2つのアンテナ、すなわち、ANT-0 BAND-xおよびANT-1 BAND-xに信号を伝送するように構成される。時分割多重化(TDD)では、受信ストリームおよび伝送ストリームは、異なる時間に生じる。したがって、同一の2つのアンテナ、すなわち、ANT-0 BAND-xおよびANT-1 BAND-xが、受信ストリームおよび伝送ストリームの両方のために使用されることができる。図2Cに示されるように、受信チェーンBAND-x RXチェーン-0および伝送チェーンBAND-x TXチェーン-0は両方とも、同一のアンテナ、すなわち、ANT-0 BAND-xに結合される。同様に、受信チェーンBAND-x RXチェーン-1および伝送チェーンBAND-xTXチェーン-1は、1つのアンテナ、すなわち、ANT-0 BAND-xを共有する。TDD帯域に関して、いくつかの実施形態では、合計で4つのBAND-x対応アンテナが、その帯域のためのDL 4×4 MIMOおよびUL 2×2 MIMOをサポートするために使用されるであろうように、TXチェーンとRxチェーンとの間にTX/RXスイッチが存在し得る。
【0080】
図3Aは、本発明のいくつかの実施形態による、2T4R(より具体的には、2つのTXチェーン、4つのアンテナを伴う1T2R+1T2R)質測定用参照信号(SRS)シナリオをサポートするために使用される伝送経路切替の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。質測定用参照信号(SRS)アップリンク(UL)伝送では、伝送チェーンは、基地局からの命令に基づいて、異なるアンテナに切り替わってもよい。図3Aでは、伝送チェーンBAND-x TXチェーン-0は、スイッチを通して2つのアンテナANT-0およびANT-1に結合され、1T2R SRSアップリンク(UL)伝送においてアンテナを切り替えることができる。同様に、伝送チェーンBAND-x TXチェーン-1は、第2のスイッチを通して2つのアンテナANT-2およびANT-3に結合され、1T2R SRSアップリンク(UL)伝送においてアンテナを切り替えることができる。図3Aの2つのアンテナを用いると、2T4R(2つのTXチェーン、4つのアンテナ)質測定用参照信号(SRS)が、実装されることができる。
【0081】
図3Bは、本発明のいくつかの実施形態による、1T4R(1つのTXチェーン、4つのアンテナ)SRSシナリオをサポートするために使用される伝送経路切替の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図3Bでは、伝送チェーンBAND-x TXチェーン-0は、スイッチを通して4つのアンテナANT-0、ANT-1、ANT-2、およびANT-3に結合され、1T4R SRSアップリンク(UL)伝送において4つのアンテナの間で切り替えることができる。
【0082】
下記に説明される実施形態は、アンテナ切替を実装し、ユーザ機器(UE)としても説明される、5G NR FR1対応デバイス上のUL伝送機SRSアンテナ切替をサポートすることに関する。UEは、6つのアンテナを採用し、n78またはn79帯域のいずれかの上で2×2 UL MIMOもサポートしながら、5G NR FR1 TDD帯域(例えば、n78およびn79)上で4×4 MIMOを伴うDL CAをサポートすることができる。
【0083】
いくつかの実施形態では、2つの伝送チェーンは、アクティブであり、n78またはn79帯域のいずれかで動作することができる。同時に、(例えば、合計8つの受信チェーンに関して)n78およびn79帯域のそれぞれでアクティブである、4つの同時受信チェーンが存在し得る。例示的な6つのアンテナスキームでは、2つのアンテナが、n78およびn79帯域の両方をサポートしてもよい一方、2つのアンテナは、n78帯域専用であり得、別の2つのアンテナは、n79帯域専用である。
【0084】
UL SRS切替の下で、基地局(BS)制御下のUEは、同時に、n78およびn79帯域内の4×4 DL CAをサポートするように、8つ全ての独立した受信機チェーンをアクティブに保ちながら、一方または両方のいずれかのUL TXチェーン(例えば、n78またはn79のいずれかで動作する)を、UE上のその帯域のために利用可能な4つのアンテナのうちのいずれかに切り替えるように構成される。
【0085】
本明細書で使用されるように、時分割二重(TDD)では、単一の周波数帯域が、伝送および受信の両方のために使用される。次いで、これは、交互タイムスロットを伝送および受信動作に割り当てることによって、その帯域を共有する。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、n-78帯域およびn-79帯域が、同一のユーザに割り当てられるように、キャリアアグリゲーションが、実装される。
【0086】
いくつかの実施形態では、UE上で実装される切替スキームは、同時に、N78およびn79帯域内で5G NR FR1 TDD上の4×4 MIMOを伴うDL CAをサポートし、また、n78またはn79帯域のいずれかの上で2×2 UL MIMOもサポートしながら、2伝送および4受信(2T4R)SRS切替をサポートするように配列されるポートとともに、n78-n79帯域ダイプレクサおよび2対の双極双投(DPDT)スイッチを採用する。本切替スキームは、より大型のスイッチの代わりに、低損失DPDTスイッチの使用を通して、挿入損失を最小限にするという利点を提供する。ダイプレクサおよびDPDTスイッチの配列は、アンテナの要求される数の削減を可能にする。(例えば、2つの4P4Tスイッチの代わりに)2対のDPDTスイッチの使用は、無線周波数(RF)フロントエンドコンポーネントが、それらの個別のアンテナの近傍に位置するように、デバイスを構成することのレイアウト柔軟性および容易性を提供し、故に、デバイスのリンク割当量を改良し、デバイスのより良好な全体的放射電力および感度性能をもたらす。
【0087】
いくつかの実施形態では、同時に、N78およびn79帯域内で5G NR FR1 TDD上の4×4 MIMOを伴うDL CAをサポートし、また、n78またはn79帯域のいずれかの上で2×2 UL MIMOもサポートしながら、1伝送および4受信(1T4R)および2伝送および4受信(2T4R)SRS切替の両方をサポートする、UE上のn78-n79帯域ダイプレクサと併せて、2対の三極三投(3P3T)スイッチを利用する、別の切替スキームが、採用される。本切替スキームは、挿入損失およびレイアウト柔軟性を最小限にするという利点を提供する。
【0088】
いくつかの実施形態では、n78帯域は、約3.3GHz~3.8GHzの周波数範囲に及び、n79帯は、約4.4GHz~5GHzの周波数範囲に及ぶ。他の好適な周波数範囲もまた、本発明の実施形態によってサポートされてもよい。
【0089】
いくつかの実施形態は、N78およびn79帯域内でTDDにおいて動作し得、以下の特徴のうちの1つまたはそれを上回るもの、すなわち、78-n79 DL CA、n78およびn79 DL 4×4 MIMO、TX帯域上でサポートされるUL 2×2 MIMO、および/またはTXのためのSRSをサポートする、5G NR FR1(FR1=6GHzを下回る周波数スペクトル)デバイスを提供する。いくつかの実施形態では、UL 2×2 MIMOをサポートするデバイスに適用可能な2T4Rが、サポートされる。いくつかの実施形態では、UL 2×2 MIMOまたは単一のULをサポートするデバイスに適用可能な2T4Rおよび1T4Rが、サポートされる。
【0090】
本スキームにおける5G-NRデバイスは、LTEアンカを使用する非独立型(NSA)モードデバイス、または独立型(SA)モードデバイスであり得る。n78とn79との間に、UL CA要件が存在せず、n78 TXまたはn79 TXのいずれかが、両方ではなく、一度にアクティブであり得ることを意味する。本システムは、市場で利用可能な最新のダイプレクサが、周波数帯域の近接性に起因して、n78帯域とn79帯域との間の十分な伝送・受信隔離を提供することが可能ではないあろうため、n78帯域とn79帯域との間のTDDスロット同期化を利用する。
【0091】
実施形態は、n78およびn79帯域の同時動作(DL CA)をサポートする一方、これらの帯域毎にDL 4×4 MIMO(例えば、図2)および2T4R/1T4R(例えば、図3Aおよび3B)もサポートする。
【0092】
図4は、本発明のいくつかの実施形態による、MIMO送受信機の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図4は、複数のRFチェーン(410-1、410-2、410-3、410-4、420-1、420-2、420-3、および420-4)と、複数のアンテナ(430-1、430-2、430-3、430-4、430-5、および430-6)と、複数の切替コンポーネント(440-1、440-2、440-3、および440-4)と、複数の切替コンポーネントに動作可能に結合される制御回路(図示せず)とを備える、多重入出力(MIMO)送受信機400を図示する。いくつかの実施例では、複数のRFチェーンに含まれるRFチェーンの総量は、第1の値に等しく、複数のアンテナに含まれるアンテナの総量は、第1の値未満である第2の値に等しい。図4の実施例では、複数のRFチェーンに含まれるRFチェーンの総量は、第1の値、すなわち、8に等しく、複数のアンテナに含まれるアンテナの総量は、第1の値未満である第2の値、すなわち、6に等しい。しかしながら、第1の値および第2の値は、他の値であり得ることを理解されたい。
【0093】
いくつかの実施形態では、複数のRFチェーンは、第1のRF帯域上の通信をサポートするように構成される電子機器を備える、第1の複数のRFチェーン410(410-1および410-2を含む)と、第2のRF帯域上の通信をサポートするように構成される電子機器を備える、第2の複数のRFチェーン420(420-1および420-2を含む)とを備える。いくつかの実施形態では、複数のアンテナ430は、第1のRF帯域上で通信するように構成される、第1のアンテナ430-1と、第1のRF帯域と異なる第2のRF帯域上で通信するように構成される、第2のアンテナ430-2と、第1および第2のRF帯域上で通信するように構成される、第3のアンテナ430-3とを含む。いくつかの実施例では、複数の切替コンポーネント440は、第1の複数のRFチェーン410、第1のアンテナ430-1、および第3のアンテナ430-3のうちの2つに電気的に結合される、第1の切替コンポーネント440-1を備える。いくつかの実施例では、複数の切替コンポーネント440はさらに、第2の複数のRFチェーン420、第2のアンテナ430-2、および第3のアンテナ430-3のうちの2つに電気的に結合される、第2の切替コンポーネント440-2を備える。
【0094】
いくつかの実施形態では、制御回路は、選択的に第1の切替コンポーネント440-1を、(i)第1の複数のRFチェーンのうちの第1のもの410-1が、第1のアンテナ430-1に電気的に結合され、複数のRFチェーンのうちの第2のもの410-2が、第3のアンテナ430-3に電気的に結合される、第1の状態と、(ii)第1の複数のRFチェーンのうちの第1のもの410-1が、第3のアンテナ430-3に電気的に結合され、第1の複数のRFチェーンのうちの第2のもの410-2が、第1のアンテナ430-1に電気的に結合される、第2の状態との間でトグルさせるように構成されてもよい。図4では、第1の状態および第2の状態時の信号経路は、点線および破線によって第1の切替コンポーネント440-1に示される。いくつかの実施例では、制御回路は、選択的に第2の切替コンポーネント440-2を、(i)第2の複数のRFチェーンのうちの第1のもの420-1が、第2のアンテナ430-2に電気的に結合され、第2の複数のRFチェーンのうちの第2のもの420-2が、第3のアンテナ430-3に電気的に結合される、状態と、(ii)第2の複数のRFチェーンのうちの第1のもの420-1が、第3のアンテナ430-3に電気的に結合され、第2の複数のRFチェーンのうちの第2のもの420-2が、第2のアンテナ430-2に電気的に結合される、状態との間でトグルさせるように構成されてもよい。図4では、第1の状態および第2の状態時の信号経路は、点線および破線によって第2の切替コンポーネント440-2に示される。
【0095】
いくつかの実施形態では、送受信機400は、基地局(図示せず)と通信するように構成される。いくつかのそのような実施形態では、送受信機400は、基地局から選択的に第1(440-1)および/または第2(440-2)の切替コンポーネントを状態からトグルさせるコマンドを受信することに応答して、選択的に第1(440-1)および/または第2(440-2)の切替コンポーネントを状態からトグルさせるように構成される。これらの実施形態のうちの少なくともいくつかでは、送受信機400は、時分割二重(TDD)プロトコルに従って基地局と通信するように構成される。さらに、いくつかのそのような実施形態では、送受信機400は、SSRプロトコルに従って、選択的に第1(440-1)および/または第2(440-2)の切替コンポーネントを状態からトグルさせるように構成される。
【0096】
いくつかの実施形態では、送受信機400はさらに、ダイプレクサ450-1を備える。これらの実施形態では、第1(440-1)および第2(440-2)の切替コンポーネントは、ダイプレクサ450-1によって第3のアンテナ430-3に電気的に結合される。
【0097】
いくつかの実施形態では、複数の切替コンポーネントの中の各切替コンポーネント440は、双極双投(DPDT)スイッチである。
【0098】
いくつかの実施形態では、複数のアンテナはさらに、第1のRF帯域上で通信するように構成される、第4のアンテナ430-4と、第2のRF帯域上で通信するように構成される、第5のアンテナ430-5と、第1および第2のRF帯域上で通信するように構成される、第6のアンテナ430-6とを含む。
【0099】
いくつかの実施形態では、複数の切替コンポーネントはさらに、第1の複数のRFチェーン(410-3および410-4)、第4のアンテナ430-4、および第6のアンテナ430-6のうちの2つに電気的に結合される、第3の切替コンポーネント440-3を含む。第4の切替コンポーネント440-4は、第2の複数のRFチェーン(420-3および420-4)、第5のアンテナ430-5、および第6のアンテナ430-6のうちの2つに電気的に結合される。
【0100】
いくつかの実施形態では、制御回路はさらに、選択的に第3の切替コンポーネントを、(i)第1の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、第4のアンテナに電気的に結合され、第1の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、第6のアンテナに電気的に結合される、状態と、(ii)第1の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、第6のアンテナに電気的に結合され、第1の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、第4のアンテナに電気的に結合される、状態との間でトグルさせるように構成される。制御回路はさらに、選択的に第4の切替コンポーネントを、(i)第2の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、第5のアンテナに電気的に結合され、第2の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、第6のアンテナに電気的に結合される、状態と、(ii)第2の複数のRFチェーンのうちの第3のものが、第6のアンテナに電気的に結合され、第2の複数のRFチェーンのうちの第4のものが、第5のアンテナに電気的に結合される、状態との間でトグルさせるように構成される。
【0101】
いくつかの実施形態では、複数の切替コンポーネントの中の各切替コンポーネントは、三極三投スイッチである。
【0102】
いくつかの実施形態では、第1の切替コンポーネントは、第3の切替コンポーネントに電気的に結合され、第2の切替コンポーネントは、第4の切替コンポーネントに電気的に結合される。
【0103】
いくつかの実施形態はさらに、ダイプレクサを含み、第3および第4の切替コンポーネントは、ダイプレクサによって第6のアンテナに電気的に結合される。
【0104】
いくつかの実施形態では、第1および第2の帯域は、それぞれ、n78およびn79帯域に対応する。
【0105】
いくつかの実施形態では、RFチェーンの少なくとも一部は、RF伝送をサポートするように構成される電子機器を備える。
【0106】
いくつかの実施形態では、RFチェーンの少なくとも一部は、RF伝送をサポートするように構成されない電子機器を備える。
【0107】
いくつかの実施形態では、RFチェーンの少なくとも一部は、RF受信をサポートするように構成される電子機器を備える。
【0108】
いくつかの実施形態では、RFチェーンの全ては、RF受信をサポートするように構成される電子機器を備える。
【0109】
いくつかの実施形態はさらに、上記に説明されるMIMO送受信機を備える、ウェアラブルデバイスを含む。
【0110】
図5は、本発明のいくつかの実施形態による、通信デバイスの一部を図示する、簡略化されたブロック図である。通信デバイス500は、スマートフォン、無線モデム、携帯電話、ラップトップコンピュータ、無線アクセスポイント(AP)、ウェアラブルデバイス、VR(仮想現実)またはAR(拡張現実)ヘッドセット等を表すことができる。図5に示されるように、通信デバイス500は、送受信機510と、RF IC520と、D/AおよびA/Dモジュール530と、制御回路540とを含む。制御回路540は、信号処理、ネットワーク管理、および他の制御機能を提供する、ベースバンドプロセッサを含むことができる。送受信機510は、図4の送受信機400に類似し得、アンテナと、ダイプレクサと、スイッチと、RFチェーンとを含むことができる。RF IC520は、上方変換、下方変換、混合構成部品等のための回路またはモジュールを含むことができる。制御回路540は、1つまたはそれを上回るプロセッサ等を含むことができる。
【0111】
図6は、本発明のいくつかの実施形態による、通信デバイスの一部を図示する、簡略化されたブロック図である。図6に示されるように、通信デバイス600は、8つの受信チェーン(610-1、610-2、610-3、610-4、620-1、620-2、620-3、および620-4)と、4つの伝送チェーン(615-1、615-2、625-1、および625-2)と、6つのアンテナ(631-1、631-2、632-1、632-2、635-1、および635-2)とを含む。6つのアンテナは、両方とも第1の周波数帯域内の通信のために構成される、第1の第1帯域アンテナ631-1と、第2の第1帯域アンテナ631-2とを有する、2つの第1帯域アンテナ631を含む。6つのアンテナはまた、第2の周波数帯域内の通信のために構成される、第1の第2帯域アンテナ632-1と、第2の第2帯域アンテナ632-2とを含む、2つの第2帯域アンテナ632も含む。6つのアンテナはさらに、第1の周波数帯域および第2の周波数帯域の両方内の通信のために構成される、第1の二重帯域アンテナ635-1と、第2の二重帯域アンテナ635-2とを含む、2つの二重帯域アンテナ635を含む。
【0112】
通信デバイス600では、8つの受信チェーンは、第1の周波数帯域内の信号を受信するために構成される、第1(610-1)、第2(610-2)、第3(610-3)、および第4(610-4)の第1帯域受信チェーンを含む、4つの第1帯域受信チェーン610を含む。4つの第1帯域受信チェーン610はそれぞれ、2つの第1帯域アンテナ631および2つの二重帯域アンテナ635のうちの個別のものに切替可能に結合される。8つの受信チェーンはまた、第2の周波数帯域内の信号を受信するために構成される、第1(620-1)、第2(620-2)、第3(620-3)、および第4(620-4)の第2帯域受信チェーンを含む、4つの第2帯域受信チェーン620も含む。4つの第2帯域受信チェーン620はそれぞれ、2つの第2帯域アンテナ632および2つの二重帯域アンテナ635のうちの個別のものに切替可能に結合される。4つの伝送チェーンは、第1の周波数帯域内の信号を伝送するために構成される、第1の第1帯域伝送チェーン615-1と、第2の第1帯域伝送チェーン615-2とを含む、2つの第1帯域伝送チェーン615を含む。2つの第1帯域伝送チェーン615はそれぞれ、2つの第1帯域アンテナ631のうちの1つまたは2つの二重帯域アンテナ635のうちの第1のものに切替可能に結合される。4つの伝送チェーンはまた、第2の周波数帯域内の信号を伝送するために構成される、第1の第2帯域伝送チェーン625-1と、第2の第2帯域伝送チェーン625-2とを含む、2つの第2帯域伝送チェーン625も含む。2つの第2帯域伝送チェーン625はそれぞれ、2つの第2帯域アンテナ632のうちの1つまたは2つの二重帯域アンテナ635のうちの第2のものに切替可能に結合される。
【0113】
図6の通信デバイス600では、第1の第1帯域受信チェーン610-1は、第1のスイッチ640-1を通して第1の第1帯域アンテナ631-1または第1の二重帯域アンテナ635-1のいずれかに切替可能に結合される。第1の第1帯域伝送チェーン615-1は、第1のスイッチ640-1を通して第1の第1帯域アンテナ631-1または第1の二重帯域アンテナ635-1のいずれかに切替可能に結合される。第3の第1帯域受信チェーン610-3は、第1のスイッチ640-1を通して第1の二重帯域アンテナ635-1または第1の第1帯域アンテナ631-1のいずれかに切替可能に結合される。第3の第2帯域受信チェーン620-3は、第2のスイッチ670-2を通して第1の二重帯域アンテナ635-1または第1の第2帯域アンテナ632-1のいずれかに切替可能に結合される。第1の第2帯域伝送チェーン625-1は、第2のスイッチ670-2を通して第1の二重帯域アンテナ635-1または第1の第2帯域アンテナ632-1のいずれかに切替可能に結合される。第1の第2帯域受信チェーン620-1は、第2のスイッチ640-2を通して第1の第2帯域アンテナ632-1または第1の二重帯域アンテナ635-1のいずれかに切替可能に結合される。第2の第1帯域受信チェーン610-2は、第3のスイッチ640-3を通して第2の第1帯域アンテナ631-2または第2の二重帯域アンテナ635-2のいずれかに切替可能に結合される。第2の第1帯域伝送チェーン615-2は、第3のスイッチを通して第2の第1帯域アンテナ631-2または第2の二重帯域アンテナ635-2のいずれかに切替可能に結合される。第4の第1帯域受信チェーン610-4は、第3のスイッチ640-3を通して第2の二重帯域アンテナ635-2または第2の第1帯域アンテナ631-2のいずれかに切替可能に結合される。第4の第2帯域受信チェーン620-4は、第4のスイッチ640-4を通して第2の二重帯域アンテナ635-2または第2の第2帯域アンテナ632-2のいずれかに切替可能に結合される。第2の第2帯域伝送チェーン625-2は、第4のスイッチ640-4を通して第2の二重帯域アンテナ635-2または第2の第2帯域アンテナ632-2のいずれかに切替可能に結合される。第2の第2帯域受信チェーン620-2は、第4のスイッチ640-4を通して第2の第2帯域アンテナ632-2または第2の二重帯域アンテナ635-2のいずれかに切替可能に結合される。
【0114】
図6に示されるように、通信デバイス600はまた、第1のダイプレクサ650-1と、第2のダイプレクサ650-2とを含む。第1のダイプレクサ650-1は、第1の二重帯域アンテナ635-1を第1のスイッチ640-1および第2のスイッチ640-2に結合する。第2のダイプレクサ650-2は、第2の二重帯域アンテナ635-2を第3のスイッチ640-3および第4のスイッチ640-4に結合する。
【0115】
図7Aは、本発明のいくつかの実施形態による、通信デバイス700の一部を図示する、簡略化されたブロック図である。図7Aは、n78+n79上のDL 4×4 MIMOおよびSRSアンテナ切替を伴うUL 2×2 MIMO n78/n79とともに、n78+n79帯域DL CAにおける2T4R(1T2R+1T2R)SRS構成の実施例を図示する。
【0116】
図6の通信デバイス600と同様に、図7Aの通信デバイス700はまた、8つの受信チェーン(710-1、710-2、710-3、710-4、720-1、720-2、720-3、および720-4)と、4つの伝送チェーン(715-1、715-2、725-1、および725-2)と、6つのアンテナ(731-1、731-2、732-1、732-2、735-1、および735-2)と、4つの切替コンポーネント(740-1、740-2、740-3、および740-4)と、2つのダイプレクサ(750-1および750-2)とを含む。しかしながら、図7の実施例では、4つの切替コンポーネント(740-1、740-2、740-3、および740-4)は、双極双投(DPDT)スイッチを伴って実装される。各DPDTスイッチは、2つの受信チェーンおよび伝送チェーンを2つの代替アンテナに結合するように構成される。したがって、DPDTスイッチの2つの極はそれぞれ、個別の受信チェーンに結合され、伝送チェーンは、DPDTスイッチの極を受信チェーンのうちの1つと共有する。さらに、第1の周波数帯域は、n78帯域として識別され、第2の周波数帯域は、n79帯域として識別される。各DPDTスイッチは、そのスイッチに接続されるn78またはn79伝送(TX)チェーンの1T2R切替を提供する。2つのダイプレクサ(750-1および750-2)は、共有アンテナのためのn78およびn79経路を組み合わせるために使用される、n78+n79ダイプレクサである。
【0117】
図7Aの通信デバイス700では、第1の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-1は、第1のスイッチ740-1を通して第1の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-1または第1の二重帯域アンテナ735-1のいずれかに切替可能に結合される。第3の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-3は、第1のスイッチ740-1を通して第1の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-1または第1の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-1のいずれかに切替可能に結合される。第3の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-3は、第2のスイッチ740-2を通して第1の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-1または第1の第2帯域(n79帯域)アンテナ732-1のいずれかに切替可能に結合される。第1の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-1は、第2のスイッチ740-2を通して第1の第2帯域(n79帯域)アンテナ732-1または第1の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-1のいずれかに切替可能に結合される。第2の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-2は、第3のスイッチ740-3を通して第2の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-2または第2の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-2のいずれかに切替可能に結合される。第4の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-4は、第3のスイッチ740-3を通して第2の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-2または第2の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-2のいずれかに切替可能に結合される。第4の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-4は、第4のスイッチ740-4を通して第2の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-2または第2の第2帯域(n79帯域)アンテナ732-2のいずれかに切替可能に結合される。第2の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-2は、第4のスイッチ740-4を通して第2の第2帯域(n79帯域)アンテナ732-2または第2の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-2のいずれかに切替可能に結合される。
【0118】
図7Aでは、第1の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-1は、第1のスイッチ740-1の第1の極を第1の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-1と共有し、第1のスイッチ740-1を通して第1の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-1または第1の二重帯域アンテナ735-1のいずれかに切替可能に結合される。いくつかの実施形態では、スイッチの単一の極の共有は、付加的単極双投(SPDT)スイッチを通して実装されることができる。同様に、第1の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-1は、第2のスイッチ740-2の第1の極を第1の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-1と共有する。第2の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-2は、第3のスイッチ740-3の第1の極を第2の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-2と共有する。第2の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-2は、第4のスイッチ740-4の第1の極を第2の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-2と共有する。
【0119】
上記に説明されるように、図7Aは、n78+n79上のDL 4×4 MIMOおよびSRSアンテナ切替を伴うUL 2×2 MIMO n78/n79とともに、n78+n79帯域DL CAにおける2T4R(1T2R+1T2R)SRS構成の実施例を図示する。本実施形態は、(2つの4P4Tスイッチを使用し得る配列の代わりに)2対のDPDTスイッチの使用によって、挿入損失を低減させ得る。ダイプレクサおよびDPDTスイッチの配列は、アンテナの要求される数の削減を可能にする。さらに、(2つの4P4Tスイッチの代わりに)2対のDPDTスイッチの使用は、それらの個別のアンテナの近傍にRFフロントエンドコンポーネントを位置付けることのレイアウト柔軟性および容易性を提供し、故に、より良好な全放射電力(TRP)および等方性感度性能(TIS)のために、デバイスのリンク割当量を改良し得る。
【0120】
通信デバイス700では、4つの第1帯域受信チェーンおよび4つの第2帯域受信チェーンは、キャリアアグリゲーション(CA)を伴って、それぞれ、第1および第2の周波数帯域内で基地局との4×4 MIMO(多重入出力)ダウンリンク(DL)通信を実施するように構成される。さらに、2つの第1帯域伝送チェーンおよび2つの第2帯域伝送チェーンは、1T2R SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、ULアンテナ切替を伴って、それぞれ、第1および第2の周波数帯域内で、基地局とのTDD(時分割二重)における2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施するように構成される。ULアンテナ切替は、図7Bおよび7Cを参照して下記に説明されるように、第1の切替状態と、第2のアンテナ切替状態とを含む。いくつかの実施形態では、n78帯域またはn79帯域のいずれかにおける2つだけのTXチェーンが、一度にアクティブであり得る一方、8つのRXチェーン、すなわち、n78帯域内の4つのRXチェーンおよびn79帯域内の4つのRXチェーンは、キャリアアグリゲーション(CA)をサポートするように同時にアクティブであり得る。
【0121】
図7Bは、本発明のいくつかの実施形態による、図7Aの通信デバイスの第1のアンテナ切替状態時の通信信号経路を図示する、簡略化されたブロック図である。図7Bは、SRS ULアンテナ切替プロトコル下で第1のアンテナ切替状態時の伝送チェーンとアンテナとの間の接続を図示する。第1のアンテナ切替状態では、第1のn78帯域伝送チェーン715-1は、第1のn78帯域アンテナ731-1に結合され、第1のn79帯域伝送チェーン725-1は、第1のn79帯域アンテナ732-1に結合され、第2のn78帯域伝送チェーン715-2は、第2のn78帯域アンテナ731-2に結合され、第2のn79帯域伝送チェーン725-2は、第2のn-79帯域アンテナ732-2に結合されることが分かり得る。受信機チェーンが、アンテナ切替に関与しないため、受信機チェーンの接続は、太い破線で示され、ここでは詳細に説明されない。
【0122】
図7Cは、本発明のいくつかの実施形態による、図7Aの通信デバイスの第2のアンテナ切替状態時の通信信号経路を図示する、簡略化されたブロック図である。図7Cは、SRS ULアンテナ切替プロトコル下で第2のアンテナ切替状態時の伝送チェーンとアンテナとの間の接続を図示する。第1のアンテナ切替状態では、第1のn78帯域伝送チェーン715-1は、第1のn78/n79帯域アンテナ735-1に結合され、第1のn79帯域伝送チェーン725-1は、第1のn78/n79帯域アンテナ735-1に結合され、第2のn78帯域伝送チェーン715-2は、第2のn78/n79帯域アンテナ735-2に結合され、第2のn79帯域伝送チェーン725-2は、第2のn78/n79帯域アンテナ735-2に結合されることが分かり得る。再度、受信機チェーンが、アンテナ切替に関与しないため、受信機チェーンの接続は、太い破線で示され、ここでは詳細に説明されない。
【0123】
図7Dおよび7Eは、本発明のいくつかの実施形態による、第1のアンテナ切替状態および第2のアンテナ切替状態時の伝送および受信チェーンとアンテナとの間の接続を列挙する表である。図7Dでは、アクティブなn78伝送チェーンおよび受信チェーンは、影付きである。図7Eでは、アクティブなn79伝送チェーンおよび受信チェーンは、影付きである。
【0124】
図7Dに示されるように、第1のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンn78 Tx0は、第1の第1帯域アンテナANT-0に結合され、第2の第1帯域伝送チェーンn78 Tx1は、第2の第1帯域アンテナANT-3に結合される。第2のアンテナ切替状態では、第1の第1帯域伝送チェーンn78 Tx0は、第1の二重帯域アンテナANT-2に結合され、第2の第1帯域伝送チェーンn78 Tx1は、第2の二重帯域アンテナANT-4に結合される。
【0125】
図7Eに示されるように、第1のアンテナ切替状態では、第1の第2帯域伝送チェーンn79 Tx0は、第1の第2帯域アンテナANT-1に結合され、第2の第2帯域伝送チェーンn79 Tx1は、第2の第2帯域アンテナANT-5に結合される。第2のアンテナ切替状態では、第1の第2帯域伝送チェーンn79 Tx0は、第1の二重帯域アンテナANT-2に結合され、第2の第2帯域伝送チェーンn79 Tx1は、第2の第2帯域アンテナANT-4に結合される。
【0126】
図8は、本発明のいくつかの実施形態による、図7Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図8に示されるように、通信デバイス800は、第2の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-2が第3のスイッチ740-3の第2の極を第4の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-2と共有し、第2の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-2が第4のスイッチ740-4の第2の極を第4の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-4と共有することを除いて、図7Aの通信デバイス700と類似する。通信デバイス800の動作は、上記に説明されるような図7Aの通信デバイス700の動作に別様に類似する。
【0127】
図9は、本発明のいくつかの実施形態による、図7Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図9に示されるように、通信デバイス900は、第1の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-1が第1のスイッチ740-1の第2の極を第3の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-3と共有し、第1の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-1が第2のスイッチ740-2の第2の極を第3の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-3と共有することを除いて、図7Aの通信デバイス700と類似する。通信デバイス900の動作は、上記に説明されるような図7Aの通信デバイス700の動作に別様に類似する。
【0128】
図10は、本発明のいくつかの実施形態による、図7Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図10に示されるように、通信デバイス1000は、第1の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-1が第1のスイッチ740-1の第2の極を第3の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-3と共有し、第1の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-1が第2のスイッチ740-2の第2の極を第3の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-3と共有し、第2の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-2が第3のスイッチ740-3の第2の極を第4の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-2と共有し、第2の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-2が第4のスイッチ740-4の第2の極を第4の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-4と共有することを除いて、図7Aの通信デバイス700と類似する。通信デバイス1000の動作は、上記に説明されるような図7Aの通信デバイス700の動作に別様に類似する。
【0129】
図11Aは、本発明のいくつかの実施形態による、別の通信デバイスの実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図11Aは、n78+n79上のDL 4×4 MIMOおよびn78/n79上のUL 2×2 MIMOを伴う1T4Rおよび2T4R(1T2R+1T2R)SRS構成-n78+n79帯域DL CAの実施例を図示する。
【0130】
図7Aの通信デバイス700と同様に、図11Aの通信デバイス1100はまた、8つの受信チェーン(710-1、710-2、710-3、710-4、720-1、720-2、720-3、および720-4)と、4つの伝送チェーン(715-1、715-2、725-1、および725-2)と、6つのアンテナ(731-1、731-2、732-1、732-2、735-1、および735-2)と、4つの切替コンポーネント(1140-1、1140-2、1140-3、および1140-4)と、2つのダイプレクサ(750-1および750-2)も含む。さらに、第1の周波数帯域は、n78帯域として識別され、第2の周波数帯域は、n79帯域として識別される。しかしながら、図11Aの実施例では、4つの切替コンポーネント(1140-1、1140-2、1140-3、および1140-4)は、三極三投(3P3T)スイッチとともに実装される。各3P3Tスイッチは、2つの受信チェーンおよび伝送チェーンを4つの代替アンテナに結合するように構成される。さらに、第1の周波数帯域は、n78帯域として識別され、第2の周波数帯域は、n79帯域として識別される。
【0131】
図11Aの通信デバイス1100では、第1の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-1は、第1のスイッチ1140-1を通して第1の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-1または第1の二重帯域アンテナ735-1のいずれかに切替可能に結合される。第3の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-3は、第1のスイッチ1140-1を通して第1の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-1または第1の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-1のいずれかに切替可能に結合される。第3の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-3は、第2のスイッチ1140-2を通して第1の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-1または第1の第2帯域(n79帯域)アンテナ732-1のいずれかに切替可能に結合される。第1の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-1は、第2のスイッチ1140-2を通して第1の第2帯域(n79帯域)アンテナ732-1または第1の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-1のいずれかに切替可能に結合される。第2の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-2は、第3のスイッチ1140-3を通して第2の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-2または第2の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-2のいずれかに切替可能に結合される。第4の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-4は、第3のスイッチ1140-3を通して第2の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-2または第2の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-2のいずれかに切替可能に結合される。第4の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-4は、第4のスイッチ1140-4を通して第2の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-2または第2の第2帯域(n79帯域)アンテナ732-2のいずれかに切替可能に結合される。第2の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-2は、第4のスイッチ1140-4を通して第2の第2帯域(n79帯域)アンテナ732-2または第2の二重帯域(n78/n79帯域)アンテナ735-2のいずれかに切替可能に結合される。
【0132】
図11Aでは、第1の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-1は、第1のスイッチ1140-1の第1の極を第1の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-1と共有し、第1のスイッチ1140-1を通して第1の第1帯域(n78帯域)アンテナ731-1または第1の二重帯域アンテナ735-1のいずれかに切替可能に結合される。いくつかの実施形態では、スイッチの単一の極の共有は、付加的単極双投(SPDT)スイッチを通して実装されることができる。同様に、第1の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-1は、第2のスイッチ1140-2の第1の極を第1の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-1と共有する。第2の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-2は、第3のスイッチ1140-3の第1の極を第2の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-2と共有する。第2の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-2は、第4のスイッチ1140-4の第1の極を第2の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-2と共有する。
【0133】
図11Aでは、3P3Tスイッチ1140はそれぞれ、そのスイッチにアタッチされたn78またはn79 TXチェーンの1T2R切替を提供する。加えて、経路が、n78 3P3Tスイッチとn79 3P3Tスイッチとの間に提供され、スイッチが、n78またはn79 TXチェーンの1T4R切替をサポートすることを可能にする。図11Aでは、3P3Tスイッチは、各伝送チェーンが、SRS UL 1T4Rアンテナ切替のために4つのアンテナの間で切り替えることを可能にする。図11Aに示されるように、第1のスイッチ1140-1は、第3のスイッチ1140-3に結合され、第2のスイッチ1140-2は、第4のスイッチ1140-4に結合される。図11Bは、伝送チェーンのための4つの可能性として考えられる信号経路の実施例を図示する。
【0134】
図11Bは、本発明のいくつかの実施形態による、図11Aの通信デバイス内の伝送チェーンのためのアンテナ切替通信信号経路の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図11Bの太い破線によって示されるように、第1のn78帯域伝送チェーン715-1(n78 TXチェーン-0)は、基地局からの命令に基づいて、4つのアンテナのうちの1つに接続されることができる。第1の信号経路1151-1では、n78伝送チェーン715-1は、第1のスイッチ1140-1を通して第1のn78帯域アンテナ731-1に結合される。第2の信号経路1151-2では、n78伝送チェーン715-1は、第1のスイッチ1140-1および第1のダイプレクサ750-1を通して第1のn78/n79帯域アンテナ735-1に結合される。第3の信号経路1151-3では、n78伝送チェーン715-1は、第1のスイッチ1140-1および第3のスイッチ1150-3を通して第2のn78帯域アンテナ731-2に結合される。第4の信号経路1151-4では、n78伝送チェーン715-1は、第1のスイッチ1140-1、第3のスイッチ1150-3、および第2のダイプレクサ750-2を通して第2のn78/n79帯域アンテナ735-2に結合される。同様に、図11Aから、第2のn78帯域伝送チェーン715-2、第1のn79帯域伝送チェーン725-1、および第2のn79帯域伝送チェーン725-2はそれぞれ、基地局からの命令に基づいて、4つのアンテナのうちの1つに接続され得ることが示され得る。
【0135】
上記に説明されるように、図11Aは、n78+n79上のDL 4×4 MIMOおよびSRSアンテナ切替を伴うUL 2×2 MIMO n78/n79とともに、n78+n79帯域DL CAにおける2T4R(1T2R+1T2R)および1T4R構成の実施例を図示する。本実施形態は、(例えば、他のスイッチとカスケードである2つの4P4Tスイッチを使用し得る配列の代わりに)2対の3P3Tの使用によって、挿入損失を低減させ得る。ダイプレクサおよび3P3Tの配列は、アンテナの要求される数の削減を可能にする。2対の3P3Tの使用は、それらの個別のアンテナの近傍にRFフロントエンドコンポーネントを位置付けることのレイアウト柔軟性および容易性を提供し、故に、より良好な全放射電力(TRP)および等方性感度性能(TIS)のために、デバイスのリンク割当量を改良する。
【0136】
図12は、本発明のいくつかの実施形態による、図11Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図12に示されるように、通信デバイス1200は、第2の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-2が第3のスイッチ1140-3の第2の極を第4の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-2と共有し、第2の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-2が第4のスイッチ1140-4の第2の極を第4の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-4と共有することを除いて、図11Aの通信デバイス1100と類似する。通信デバイス1200の動作は、上記に説明されるような図11Aの通信デバイス1100の動作に別様に類似する。
【0137】
図13は、本発明のいくつかの実施形態による、図11Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図13に示されるように、通信デバイス1300は、第1の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-1が第1のスイッチ1140-1の第2の極を第3の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-3と共有し、第1の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-1が第2のスイッチ1140-2の第2の極を第3の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-3と共有することを除いて、図11Aの通信デバイス1100と類似する。通信デバイス1300の動作は、上記に説明されるような図11Aの通信デバイス1100の動作に別様に類似する。
【0138】
図14は、本発明のいくつかの実施形態による、図11Aの通信デバイスの別の実施例を図示する、簡略化されたブロック図である。図14に示されるように、通信デバイス1400は、第1の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-1が第1のスイッチ1140-1の第2の極を第3の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-3と共有し、第1の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-1が第2のスイッチ1140-2の第2の極を第3の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-3と共有し、第2の第1帯域(n78帯域)伝送チェーン715-2が第3のスイッチ1140-3の第2の極を第4の第1帯域(n78帯域)受信チェーン710-2と共有し、第2の第2帯域(n79帯域)伝送チェーン725-2が第4のスイッチ740-4の第2の極を第4の第2帯域(n79帯域)受信チェーン720-4と共有することを除いて、図11Aの通信デバイス1100と類似する。通信デバイス1400の動作は、上記に説明されるような図11Aの通信デバイス1100の動作に別様に類似する。
【0139】
図15は、本発明のいくつかの実施形態による、通信デバイスを動作させるための方法を図示する、簡略化されたフローチャートである。本方法は、ユーザ機器等の通信デバイスが、限定数のアンテナを使用して、複数の周波数帯域内で基地局とのMIMO通信を実施することを可能にする。本明細書に説明される実施形態は、6アンテナアプローチのための切替スキームに関する。しかしながら、本スキームはまた、n78およびn79または他の好適な周波数帯域のための共有アンテナの使用を伴う、任意の好適な状況に適合されることもできる。
【0140】
実施形態は、n78およびn79帯域(DL CA)の同時動作をサポートする一方、これらの帯域毎にDL 4×4 MIMO(例えば、図2図3)および2T4R/1T4R(例えば、図3Aおよび3B、図5図4)もサポートする。実施形態は、いくつかの実施例では、n78およびn79をサポートし得る6つのアンテナ(2つの専用n78帯域アンテナ、2つの専用n79帯域アンテナ、および2つの共有n78+n79帯域アンテナ)を含む、新規の形状因子および機械的/熱的設計制約を伴う新規のアンテナアーキテクチャを提供する。これらのアンテナのうちのいくつかはまた、他のアンテナ(他のセルラー帯域、GNSS、WLAN、BT等)と共有されることもできる。
【0141】
本アンテナアーキテクチャは、n78およびn79帯域のDL CAを可能にしながら、DL 4×4 MIMO+2×2 UL MIMO+2T4R/1T4R SRS能力のサポートを可能にする、切替スキームにつながり得る。本開示に提示されるスキームは、挿入損失(故に、TXおよびRXラインアップ経路損失)を最小限にし、異なるアンテナへのルーティングの柔軟性を提供し、n78およびn79のための共有アンテナの使用を可能にする。
【0142】
RFおよびアンテナアーキテクチャの視点から、n78およびn79帯域のDL CAも可能にしながら、DL 4×4 MIMO+2×2 UL MIMO+2T4R/1T4R SRSをサポートするために、接続が、4つのアンテナをn78 TX/RXチェーンに、4つのアンテナをn79 TX/RXチェーンに同時に接続するために提供される。
【0143】
上記の機能が実装され得る、多くの順列が存在し得る。例えば、以下、すなわち、8つのアンテナ(4つの専用n78、4つの専用n79)、7つのアンテナ(3つの専用n78、3つの専用n79、1つの共有n78+n79)、6つのアンテナ(2つの専用n78、2つの専用n79、2つの共有n78+n79)、5つのアンテナ(1つの専用n78、1つの専用n79、3つの共有n78+n79)、または4つのアンテナ(4つの共有n78+n79)が、実装されることができる。
【0144】
これらの構成は、おそらく、多くの他のセルラーおよびWLAN帯域を含むであろう、システム内のアンテナの総数から独立し、上記の実施例は、n78およびn79帯域内で動作することが可能である必要があろう、システム内のアンテナの数を識別するにすぎない。これらのアンテナのうちのいくつかは、セルラー帯域と共有され得、いくつかは、WLAN帯域と共有され得、さらにいくつかは、n78帯域またはn79帯域のいずれかまたは両方の専用であり得る。
【0145】
図15のフローチャートに示されるように、無線通信のための方法1500は、以下のように要約されることができる。
1510:4つの第1帯域受信チェーンと、4つの第2帯域受信チェーンと、2つの第1帯域伝送チェーンと、2つの第2帯域伝送チェーンと、6つのアンテナとを有する、通信デバイスを提供する
1520:キャリアアグリゲーション(CA)を伴って第1および第2の周波数帯域内で基地局との4×4 MIMO(多重入出力)ダウンリンク(DL)通信を実施する
1530:TDD(時分割二重)において第1および第2の周波数帯域内で基地局との2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施する
1540:基地局からの信号に基づいて、アップリンクアンテナ切替を実施し、所与の伝送チェーンを2つのアンテナのうちの1つに接続する
1550:1T4R(1つの伝送機および4つの受信機)SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、基地局からの信号に基づいて、アップリンクアンテナ切替を実施し、所与の伝送チェーンを4つのアンテナのうちの1つに接続する
【0146】
上記のプロセスはそれぞれ、図1-14を参照して下記にさらに説明される。1510では、本方法は、4つの第1帯域受信チェーンと、4つの第2帯域受信チェーンと、2つの第1帯域伝送チェーンと、2つの第2帯域伝送チェーンと、6つのアンテナとを有する、通信デバイスを提供することを含む。通信デバイスの実施例が、図4-14に関連して上記に説明される。図4-14の実施例では、通信デバイスは、2つの第1帯域アンテナと、2つの第2帯域アンテナと、2つの二重帯域アンテナとを含む、6つのアンテナを有し、2つの二重帯域アンテナは、第1の帯域および第2の帯域内で動作するように構成される。
【0147】
1520では、本方法は、キャリアアグリゲーション(CA)を伴って第1および第2の周波数帯域内で基地局との4×4 MIMO(多重入出力)ダウンリンク(DL)通信を実施することを含む。例えば、図7Aの通信デバイス700および図11Aの通信デバイス1100では、キャリアアグリゲーション(CA)を伴ってn78およびn79帯域内で基地局との4×4 MIMO(多重入出力)ダウンリンク(DL)通信を提供し得る、4つの第1帯域受信機チェーン、4つの第2帯域受信機チェーンが存在する。
【0148】
1530では、本方法は、TDD(時分割二重)において第1の周波数帯域または第2の周波数帯域のいずれかにおいて基地局との2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を実施することを含む。例えば、図7Aの通信デバイス700および図11Aの通信デバイス1100では、n78およびn79帯域内で基地局との2×2 MIMOアップリンク(UL)通信を提供し得る、2つの第1帯域伝送チェーンおよび2つの第2帯域伝送チェーンが存在する。
【0149】
1540では、本方法は、基地局からの信号に基づいて、アップリンクアンテナ切替を実施し、所与の伝送チェーンを2つのアンテナのうちの1つに接続することを含む。例えば、図7Aの通信デバイス700では、伝送チェーンおよび受信機チェーンは、4つの2P2Tスイッチおよび2つのダイプレクサを使用して、アンテナに結合される。アンテナ切替は、2T4R(2つの伝送機および4つの受信機)SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って実施される。
【0150】
1550では、本方法は、1T4R(1つの伝送機および4つの受信機)SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って、基地局からの信号に基づいて、アップリンクアンテナ切替を実施し、所与の伝送チェーンを4つのアンテナのうちの1つに接続することを含む。例えば、図11Aの通信デバイス1100では、伝送チェーンおよび受信機チェーンは、4つの3P3Tスイッチおよび2つのダイプレクサを使用して、アンテナに結合される。アンテナ切替は、1T4R(1つの伝送機および4つの受信機)SRS(質測定用参照信号)プロトコルに従って実施される。
【0151】
上記に説明されるように、いくつかの実施形態では、2対のDPDTスイッチが、n78-n79ダイプレクサとともに使用され、ポートを配列し、2T4R SRSをサポートする。本アプローチは、経路上の切替の量を最小限にしながら、デバイス内のアンテナの総数を削減することに役立つ、n78とn79との間のアンテナ共有の使用を許容する。本配列はまた、挿入損失の低減も提供し、2つの4P4Tスイッチの使用と比較すると、RF経路の簡略化された柔軟なルーティングを提供する。2対のDPDTスイッチの使用は、それらの個別のアンテナの近傍にRFフロントエンドコンポーネントを位置付けることに役立ち、故に、デバイスのリンク割当量を改良する。
【0152】
いくつかの実施形態では、概念は、2T4Rサポートに加えて、1T4Rサポートを提供するように拡張される。本スキームでは、発想は、n78-n79ダイプレクサとともに2対の3P3Tスイッチを使用し、ポートを配列し、2T4Rおよび1T4R SRSの両方をサポートすることである。本アプローチはまた、経路上の切替の量を最小限にしながら、デバイス内のアンテナの総数を削減することに役立つ、n78とn79との間のアンテナ共有の使用、およびカスケード型スイッチおよび/または4P4Tスイッチを使用することと比較して、挿入損失の低減も許容する。2対の3P3Tスイッチの使用は、それらの個別のアンテナの近傍にRFフロントエンドコンポーネントを位置付けることに役立ち、故に、デバイスのリンク割当量を改良する。
【0153】
図15に図示される具体的ステップは、本発明の実施形態による、通信デバイスを動作させる特定の方法を提供することを理解されたい。ステップの他のシーケンスもまた、代替実施形態によると、実施されてもよい。例えば、本発明の代替実施形態は、異なる順序で上記に概説されるステップを実施してもよい。さらに、図15に図示される個々のステップは、個々のステップに適宜、種々のシーケンスで実施され得る、複数のサブステップを含んでもよい。さらに、付加的ステップが、特定の用途に応じて、追加または除去されてもよい。当業者は、多くの変形例、修正、および代替物を認識するであろう。
【0154】
本発明の種々の詳細な実施形態が、上記に説明されたが、それらは、限定としてではなく、一例のみとして提示されたことを理解されたい。同様に、種々の略図は、本開示に含まれ得る特徴および機能性の理解を補助するように行われ得る、本開示のための例示的アーキテクチャまたは他の構成を描写し得る。本開示は、図示される実施例アーキテクチャまたは構成に制限されないが、種々の代替アーキテクチャおよび構成を使用して実装されることができる。加えて、本開示は、種々の例示的実施形態および実装の観点から上記に説明されるが、個々の実施形態のうちの1つまたはそれを上回るものに説明される種々の特徴および機能性は、それらの適用可能性において、それらが説明される特定の実施形態に限定されないことを理解されたい。それらは、代わりに、そのような実施形態が説明されるかどうか、およびそのような特徴が説明される実施形態の一部であるものとして提示されるかどうかにかかわらず、単独で、またはある組み合わせで、本開示の他の実施形態のうちの1つまたはそれを上回るものに適用されることができる。したがって、本開示の範疇および範囲は、上記に説明される例示的実施形態のうちのいずれにも限定されるべきではない。
【0155】
明確にする目的のために、上記の説明は、異なる機能ユニットおよびプロセッサを参照して、本発明の実施形態を説明していることを理解されたい。しかしながら、異なる機能ユニット、プロセッサ、またはドメインの間の機能性の任意の好適な分布が、本発明から逸脱することなく使用され得ることが、明白であろう。例えば、別個のプロセッサまたはコントローラによって実施されるように図示される機能性は、同一のプロセッサまたはコントローラによって実施されてもよい。故に、具体的機能ユニットの言及は、厳密な論理的または物理的構造または編成を示すのではなく、説明される機能性を提供するための好適な手段の言及のみとして見なされるものである。
【0156】
本書で使用される用語および語句、およびそれらの変形例は、別様に明示的に記述されない限り、限定的とは対照的に非制約的として解釈されるべきである。前述の実施例として、用語「~を含む」は、「限定ではないが、~を含む」または同等物を意味するものとして読まれるべきであり、用語「実施例」は、その包括的または限定的リストではなく、議論されている項目の例示的事例を提供するために使用され、「従来の」、「従来的」、「通常の」、「標準的」、「公知の」、および類似する意味の用語等の形容詞は、説明される項目を所与の時間周期に、または所与の時点で利用可能な項目に限定するものとして解釈されるべきではない。しかし、代わりに、これらの用語は、現在、または将来の任意の時間に利用可能で公知であり得る、従来の、従来的、通常の、または標準的技術を包含すると読まれるべきである。同様に、接続詞「および」を用いて連結される項目の群は、それらの項目のうちのありとあらゆるものが群に存在することを要求するものとして読まれるべきではなく、むしろ、別様に明示的に記述されない限り、「および/または」として読まれるべきである。同様に、接続詞「または」を用いて連結される項目の群は、その群の間の相互排他性を要求するものとして読まれるべきではなく、むしろ、別様に明示的に記述されない限り、同様に「および/または」として読まれるべきである。さらに、本開示の項目、要素、またはコンポーネントは、単数形で説明または請求され得るが、複数形も、単数形への限定が明示的に記述されない限り、その範囲内であるように検討される。「1つまたはそれを上回る」、「少なくとも」、「限定ではないが」、または他の同様の語句等の拡大の単語および語句の存在は、いくつかの事例では、そのような拡大の語句が不在であり得る事例において、より狭い場合が意図または要求されることを意味すると読まれるものとしない。
【0157】
また、本明細書に説明される実施例および実施形態は、例証的目的のためにすぎず、それを踏まえた種々の修正または変更が、当業者に提案され、本願の精神および範囲および添付の請求項の範囲内に含まれるものであることも理解されたい。
図1
図2A
図2B
図2C
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7A
図7B
図7C
図7D
図7E
図8
図9
図10
図11A
図11B
図12
図13
図14
図15
【国際調査報告】