操作无线通信系统的方法、终端、基站和无线通信系统

摘要

本发明涉及操作无线通信系统的方法、终端、基站和无线通信系统。该无线通信系统包括基站和终端。该终端包括多个天线元件，并且提供包括第一天线阵列配置和第二天线阵列配置的至少两个天线阵列配置，所述第一天线阵列配置包括具有相同无线电传输特性的至少两个天线元件，而所述第二天线阵列配置包括具有不同无线电传输特性的至少两个天线元件。根据所述方法，触发用于选择所述至少两个天线阵列配置中的一天线阵列配置的选择过程，并且针对所述至少两个天线阵列配置中的每个天线阵列配置确定对应品质因数。所述对应品质因数基于经由对应天线阵列配置从所述基站接收的对应导频信号来确定。根据所述品质因数，激活一天线阵列配置。

权利要求

1.一种用于操作无线通信系统的方法，该无线通信系统(10)包括基站(20)和终端(30)，该终端(30)包括多个天线元件(34)，其中，所述终端(30)提供包括第一天线阵列配置(32)和第二天线阵列配置(33)的至少两个天线阵列配置，所述第一天线阵列配置(32)包括所述多个天线元件(34)中的具有仅能够进行秩1传输的相同无线电传输特性的至少两个天线元件(34)，而所述第二天线阵列配置(33)包括所述多个天线元件(34)中的具有能够进行秩高于1的传输的不同无线电传输特性的至少两个天线元件(34)，所述方法包括以下步骤：‑触发用于选择所述至少两个天线阵列配置中的一天线阵列配置的选择过程(206)，所述选择过程(206)包括：

‑针对所述至少两个天线阵列配置中的每个天线阵列配置确定对应品质因数，所述对应品质因数基于在所述终端(30)处经由对应天线阵列配置从所述基站(20)接收的对应导频信号来确定，以及

‑根据所述品质因数，激活所述至少两个天线阵列配置中的一天线阵列配置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一天线阵列配置(32)包括所述多个天线元件(34)中的、未被所述第二天线阵列配置(33)包括的至少一个天线元件。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：‑在所述终端(30)处，经由所激活的天线阵列配置从所述基站(20)接收训练序列，以及‑基于所接收的训练序列，针对所激活的天线阵列配置的所述天线元件(34)确定天线配置参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择过程基于以下中的至少一个来触发：‑所述基站(20)中的定时器期满，‑所述终端(30)中的定时器期满，‑当前品质因数与阈值的比较，所述当前品质因数根据经由所激活的天线阵列配置从所述基站(20)接收的训练序列来确定，‑当前品质因数与在先前选择过程中确定的另一天线阵列配置的品质因数的比较，以及

‑终端(30)请求接入另一基站。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述品质因数包括以下中的至少一个：‑所接收的信号强度，

‑传输的秩，

‑传输带宽，

‑传输比特率，以及

‑所接收的信号质量指示符。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，具有不同无线电传输特性的所述至少两个天线元件(34)的不同之处在于以下中的至少一个：‑极化，

‑方向性，以及

‑天线相位图。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线通信系统(10)中用于在所述基站(20)与所述终端(30)之间进行传输的传输频率处于5Ghz至50Ghz的范围中。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：‑从所述终端(30)向所述基站(20)发送操作模式偏好，所述操作模式偏好由所述终端(30)确定，并且指示针对所述终端(30)与所述基站(20)之间的有效载荷传输的优选传输秩，以及

‑根据所述操作模式偏好，在所述基站(20)处生成所述导频信号。

9.一种用于无线通信系统的终端，该无线通信系统(10)包括基站(20)，所述终端(30)包括：

‑多个天线元件(34)，其中，所述多个天线元件(34)能够按至少两个天线阵列配置来配置，所述至少两个天线阵列配置包括第一天线阵列配置(32)和第二天线阵列配置(33)，所述第一天线阵列配置(32)包括所述多个天线元件(34)中的具有仅能够进行秩1传输的相同无线电传输特性的至少两个天线元件(34)，而所述第二天线阵列配置(33)包括所述多个天线元件(34)中的具有能够进行秩高于1的传输的不同无线电传输特性的至少两个天线元件(34)，以及

‑控制器，该控制器联接至所述多个天线元件(34)，并且被配置成：基于触发事件，针对所述至少两个天线阵列配置中的每个天线阵列配置确定对应品质因数，所述对应品质因数基于在所述终端(30)处经由对应天线阵列配置从所述基站(20)接收的对应导频信号来确定，并且

根据所述品质因数，激活所述至少两个天线阵列配置中的一天线阵列配置。

10.根据权利要求9所述的终端，其中，所述终端(30)被配置成执行根据权利要求1‑8中的任一项所述的方法。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的终端，其中，所述终端(30)包括组中的至少一个装置，所述组包括：

‑移动电话，

‑移动计算机，以及

‑可穿戴装置。

12.一种用于无线通信系统的基站，该无线通信系统(10)包括终端(30)，其中，所述终端(30)包括多个天线元件(34)，并且提供包括第一天线阵列配置(32)和第二天线阵列配置(33)的至少两个天线阵列配置，所述第一天线阵列配置(32)包括所述多个天线元件(34)中的具有仅能够进行秩1传输的相同无线电传输特性的至少两个天线元件(34)，而所述第二天线阵列配置(33)包括所述多个天线元件(34)中的具有能够进行秩高于1的传输的不同无线电传输特性的至少两个天线元件(34)，所述基站(20)包括：‑至少一个天线，以及

‑控制器，该控制器联接至所述至少一个天线，并且被配置成：基于触发事件，针对所述终端(30)的所述至少两个天线阵列配置中的每个天线阵列配置，经由所述至少一个天线向所述终端(30)发送对应导频信号，所述对应导频信号使得所述终端(30)能够针对所述至少两个天线阵列配置中的每个天线阵列配置确定对应品质因数。

13.根据权利要求12所述的基站，其中，所述基站(20)被配置成执行根据权利要求1‑8中的任一项所述的方法。

14.一种无线通信系统，该无线通信系统包括：‑根据权利要求9‑11中的任一项所述的终端(30)，以及‑根据权利要求12或权利要求13所述的基站(20)。

说明书

操作无线通信系统的方法、终端、基站和无线通信系统

技术领域

[0001] 本发明涉及无线通信系统，例如，无线蜂窝通信系统或无线局域网。根据本发明的方法和装置在与工作于5Ghz以上(例如，30GHz)的传输频率的无线通信系统相关时可以是
特别有用。

背景技术

[0002] 随着对高数据传输性能(例如，高清视频传输或游戏应用)的需求不断增加，移动数据和语音通信持续增长。因此，数据和语音通信的日益流行要求即使是在大量用户位于
小区域(例如，体育场馆、购物中心或大型办公楼)内的情况下，也必须满足大量用户的通信
需求。

[0003] 为了增加数据传输性能和可靠性，可以在用于在基站与终端(例如，像移动电话、移动计算机以及平板计算机的移动装置和像个人计算机或收银机的固定装置)之间发送信
息的无线无线电电信系统中使用所谓的多输入与多输出(MIMO)技术。

[0004] MIMO系统可以使用用于基站处以及终端处的无线通信的多个发送和接收天线。该MIMO技术形成用于使用时间以及空间维度用于发送信息的编码技术的基础。在MIMO系统中
提供的增强编码允许增加无线通信的频谱和能量效率。

[0005] 空间维度可以通过空间复用使用。空间复用是MIMO无线通信中用于从多个发送天线中的每个发送独立且单独编码的数据信号(所谓的流)的传输技术。因此，空间维度被重
新使用或复用一次以上。

[0006] 另外地或者作为另选方案，可以增加用于传输的无线电信号的频率。传输可以基于具有较高频率或较短波长的无线电信号，例如，可以使用具有几千兆赫的频率或者具有
仅几毫米的波长的无线电信号。当在较高频率或较短波长下操作时，天线的孔径变小。在电
磁和天线理论中，天线孔径或有效面积是天线在接收无线电波功率方面的有效程度的测
度。这可能会降低传输效率。为了减轻这一点，可以使用多个天线。然而，这可能会引发如何
组合来自多个天线的信号以获得最佳性能的问题。

发明内容

[0007] 鉴于上述，本领域需要能够实现并改进无线通信系统中在较高频带(例如，20Ghz或30GHz)下传输的方法和装置。

[0008] 根据本发明，提供了一种用于操作无线通信系统的方法。该无线通信系统包括基站和终端。该终端包括多个天线元件。此外，该终端提供至少两个天线阵列配置。所述至少
两个天线阵列包括第一天线阵列配置和第二天线阵列配置。所述第一天线阵列配置包括所
述多个天线元件中的至少两个天线元件，并且所述第一天线阵列配置的所述至少两个天线
元件具有相同的无线电传输特性。所述第二天线阵列配置包括所述多个天线元件中的至少
两个天线元件，并且所述第二天线阵列配置的所述至少两个天线元件具有不同同的无线电
传输特性。根据所述方法，触发用于选择所述至少两个天线阵列配置中的一天线阵列配置
的选择过程。所述选择过程包括：针对所述至少两个天线阵列配置中的每个天线阵列配置
确定对应品质因数(figure of merit)。所述对应品质因数基于在所述终端处经由对应天
线阵列配置从所述基站接收的对应导频信号来确定。此外，所述选择过程包括：根据所述品
质因数，激活所述至少两个天线阵列配置中的一天线阵列配置。

[0009] 所述第二天线阵列配置的所述至少两个天线元件可以具有相对于彼此不同的特性。另外地或者作为另选方案，所述第二天线阵列配置的所述至少两个天线元件相对于所
述第一天线阵列配置的所述天线元件可以具有不同的无线电传输特性。例如，所述第二天
线阵列配置的所述至少两个天线元件中的至少一个天线元件具有与所述第一天线阵列配
置的所述至少两个天线元件中的每一个天线元件不同的无线电传输特性。所述不同无线电
传输特性在所述终端处可以包括例如对应天线元件的不同波束成形或不同排布结构。例
如，所述第一天线阵列配置和第二天线阵列配置可以包括相同天线元件，但所述第一天线
阵列配置的所述天线元件可以被放置在所述终端的顶侧，而所述第二天线阵列配置的所述
天线元件可以被放置在所述终端的底侧。

[0010] 所述无线通信系统例如可以包括无线蜂窝电信系统或无线局域网。因此，在无线蜂窝电信系统的情况下，所述终端可以包括这样的用户设备：如移动电话、移动计算机、平
板计算机、可穿戴装置、移动附件、机器人装置、无人驾驶飞机、或者例如处于车辆中的移动
小区，并且基站可以包括蜂窝电信系统的小区中的基站。在无线局域网的情况下，所述终端
可以包括这样的站：如移动电话、固定或移动计算机、收银机、打印机、可穿戴装置、移动附
件、或家庭控制设备，并且所述基站可以包括无线局域网的接入点。所述无线通信系统用于
在所述基站与所述终端之间进行数据和语音传输的传输频率处于5Ghz至50Ghz的范围中，
例如具体处于30Ghz至50GHz的范围中。

[0011] 如上所述，所述终端可以具有多个天线阵列配置。此外，所述基站可以获知所述终端具有多个天线阵列配置的事实。例如，所述终端可以在所述基站处登记时或当在所述无
线通信系统中登记第一次时将其可能的天线阵列配置发送给所述基站。因此，基于触发，所
述选择过程开始并且所述基站针对支持的所述多个天线阵列配置中的每一个发送导频信
号，使得所述终端可以针对每个天线阵列配置确定对应品质因数。

[0012] 作为另选方案或者另外地，所述基站可以发送导频信号，而不管所述终端实际支持的天线阵列配置。例如，所述基站可以针对预定义列表的或一组天线阵列配置发送导频
信号。

[0013] 根据所述基站与所述终端之间的无线电信道的当前特性，不同的天线阵列配置皆可以在可以用品质因数来表示的数据传输速率和可靠性方面提供不同的质量。在针对每个
天线阵列配置确定对应品质因数之后，可以选择最适合当前无线电信道特性的天线阵列配
置。这可以根据所确定的品质因数来容易地完成。因此，例如语音或数据的传输可以通过相
对于所述基站与所述终端之间的无线电信道的当前存在特性的选择过程来优化。此外，例
如被使用所述终端的人体部分阻挡的天线元件由此可以关掉，使得所述终端的能耗可以降
低并且可以实现良好的功率效率。

[0014] 根据实施方式，所述第一天线阵列配置包括所述多个天线元件中的、未被所述第二天线阵列配置包括的至少一个天线元件。因此，所述第一天线阵列配置不同于所述第二
天线阵列配置。然而，所述第一天线阵列配置和所述第二天线阵列配置可以共享所述多个
天线元件中的一个或更多个天线元件。因此，所需天线元件的数量可以减少，这可以降低成
本和用于所述天线元件的空间。

[0015] 所述第一天线阵列配置包括具有相同无线电传输特性的至少两个天线元件，而所述第二天线阵列配置包括具有不同无线电传输特性的至少两个天线元件。所述无线电传输
特性例如可以涉及天线元件的极化、天线元件的方向性或天线相位图。

[0016] 具有不同无线电传输特性的所述第二天线阵列配置的至少两个天线元件可以在极化、方向性、覆盖区域、增益图和/或天线相位图中的至少一个方面不同。这使得所述天线
元件能够具有独立的或所谓的正交接收和传输特性，所述特性可以使得所述终端能够使用
如从MIMO系统已知的空间复用。因此，所述第二天线阵列配置可以有利地在所谓的富环境
中选择，其中，每个天线元件的增益不是至关重要的并且可以通过向所述第二天线阵列配
置的每个天线元件或者几组天线元件发送多个空间分离的数据流来实现高传输速率。

[0017] 在所述终端被设置得远离基站的情况下或者在基站与终端之间的无线电传输存在高衰减的情况下，所述天线元件的增益可能是至关重要的，并因此可以通过具有相同无
线电传输特性的多个天线元件实现较高的增益，使得单个数据流可以由多个天线元件以高
增益和信噪比被接收。因此，在这些情况下，所述第一天线阵列配置可能是有益的。

[0018] 根据另一实施方式，所述选择过程基于定时器期满来触发。所述定时器可以在所述基站中或所述终端中或两者中实现。基于所述定时器，所述选择过程可以被定期(例如，
每几毫秒，例如每10ms)触发。另外地或者作为另选方案，可以将当前品质因数与阈值进行
比较，并且如果当前品质因数低于该预设阈值，那么触发所述选择过程。当前品质因数可以
根据经由当前激活的天线阵列配置从所述基站接收的训练序列来确定。因此，当前激活的
天线阵列配置可以被连续监测，并且如果确定劣化，则触发所述选择过程。然而，当前品质
因数与该阈值的比较可以基于定时器仅定期地(例如，每几毫秒)执行。因此，只要当前激活
的天线阵列配置提供由所述品质因数指示的足够传输质量，就可以避免选择过程，而一旦
质量下降，就执行所述选择过程。另外地或者作为另选方案，可以将当前品质因数与先前选
择过程中已经确定的另一个天线阵列配置的品质因数进行比较。例如，在针对每个天线阵
列配置的先前选择过程中确定的品质因数可以被存储，并且周期性地与当前激活的天线阵
列配置的当前品质因数进行比较。如果当前激活的天线阵列配置的品质因数低于其它天线
阵列配置的先前确定的品质因数中的一个，那么可以发起新的选择过程。

[0019] 品质因数可以由所述终端或者由所述基站来确定，并且可以在所述终端与所述基站之间传送，使得所述终端或者所述基站可以触发所述选择过程。所述选择过程的触发可
以在所述基站与所述终端之间传送，或者作为另选方案，所述基站以及所述终端可以基于
相同的标准来单独确定所述选择过程的触发，使得在所述终端与所述基站中同时触发所述
选择过程。此外，所述选择过程可以仅在所述基站中并且在从所述基站接收到所述导频信
号时被触发，所述终端可以开始用于自动选择天线阵列配置的所述选择过程。

[0020] 如上所示，所述品质因数指示利用所述天线阵列配置中的每一个可实现的质量。用于指示所述质量的合适参数例如可以包括：所接收的信号强度、传输的秩(rank)、传输带
宽、传输比特率、以及所接收的信号质量指示符。如在本说明书内使用的术语“秩”指示用户
设备与基站之间的空间分离的数据传输流的数量。例如，如果所述发送器配备有Nt个天线
并且所述接收器具有Nr个天线，那么最大空间复用次序Ns(流的数量或者秩)是Ns＝min
(Nt、NRr)。这意味着Ns个流可以被并行传输，理想地导致Ns倍增加频谱效率(可以通过无线
信道发送的每秒和每赫兹的比特数)。例如，具有带两个天线的基站和具有两个天线的终端
的系统具有2的秩并且也被称作2×2系统，指示所述基站处和所述终端处的天线数量。然
而，所述秩受到具有较少数量的天线的装置的限制。

[0021] 根据该方法的另一实施方式，经由所激活的天线阵列配置在所述终端处接收来自所述基站的训练序列。基于所接收的训练序列，针对所激活的天线阵列配置的所述天线元
件确定天线配置参数。例如，所述终端可以包括大量天线元件(例如，数十甚或超过一百个
具有关联接收器电路的天线元件)。根据所选的天线阵列配置，所述终端的所述多个天线元
件允许无线电能量在传输中以及在提高频谱效率和辐射能量效率的定向敏感接收方面被
空间聚焦，或者可以增加所发送无线电信号的增益。为了适应每个单独天线元件处的发送
和接收信号，终端逻辑需要关于所述基站与所述终端的所述天线元件之间的无线电信道特
性的信息。所述训练序列可以用于此目的，其允许所述终端设定用于发送信号的天线配置
参数，以便将无线电能量聚焦在所述基站处，或者用于从所述基站接收无线电信号，以便将
接收灵敏度聚焦至所述基站。因此，聚焦可能意味着具有不同路径长度的相位对准贡献，并
且仅分别沿将到达所述基站的方向发送。

[0022] 根据本发明另一实施方式，操作模式偏好从所述终端被发送至所述基站。所述操作模式偏好由所述终端确定，并且指示针对所述终端与所述基站之间的有效载荷传输的优
选传输秩。在所述基站处，所述导频信号根据操作模式偏好而生成。例如，所述终端可以例
如基于移动信息，自己确定终端正在接近所述基站。因此，所述终端可能优选例如使用所述
第二天线阵列配置来以较高秩模式操作，该第二天线阵列配置使得能够接收具有比当前孔
径所覆盖的角分离更大的空间分离的数据流。该信息可以从所述终端被发送至所述基站，
并且所述基站可以生成对应导频信号以验证较高秩的操作是合适的。因此，所述选择过程
可以被触发并缩短以节省传输资源。

[0023] 此外，根据本发明，提供了一种用于无线通信系统的装置。该无线通信系统包括基站。所述终端包括多个天线元件和联接至所述多个天线元件的逻辑。所述多个天线元件可
以按至少两个天线阵列配置来配置。所述至少两个天线阵列配置包括第一天线阵列配置和
第二阵列配置，所述第一天线阵列配置包括所述多个天线元件中的具有相同无线电传输特
性的至少两个天线元件，而所述第二阵列配置包括所述多个天线元件中的具有不同无线电
传输特性的至少两个天线元件。所述逻辑被配置成基于触发事件针对所述至少两个天线阵
列配置中的每个天线阵列配置确定对应品质因数。所述对应品质因数基于在所述终端处经
由对应天线阵列配置从所述基站接收的对应导频信号来确定。此外，所述逻辑被配置成根
据所述品质因数激活所述至少两个天线阵列配置中的一天线阵列配置。

[0024] 所述终端可以被配置成执行上述方法及其实施方式。因此，所述终端也包括上述优点。

[0025] 例如，所述用户设备可以包括：移动电话、移动计算机、平板计算机、智能可穿戴装置或智能移动附件。智能移动附件或智能可穿戴装置可以包括可穿戴计算机(还已知为身
体承载计算机或简单可穿戴计算机)，其是可以由用户佩戴在衣服之下、与衣服一起或衣服
之上的微型电子装置。

[0026] 另外地，根据本发明，提供了一种用于无线通信系统的基站。该无线通信系统包括具有多个天线元件的终端。所述终端提供包括第一天线阵列配置和第二天线阵列配置的至
少两个天线阵列配置，所述第一天线阵列配置包括所述多个天线元件中的具有相同无线电
传输特性的至少两个天线元件，而所述第二天线阵列配置包括所述多个天线元件中的具有
不同无线电传输特性的至少两个天线元件。所述基站包括至少一个天线和联接到至少一个
天线的逻辑。所述逻辑被配置成基于触发事件，针对所述终端的所述至少两个天线阵列配
置中的每个天线阵列配置，经由所述至少一个天线向所述终端发送对应导频信号。所述导
频信号使得所述终端能够针对所述至少两个天线阵列配置中的每个天线阵列配置确定对
应品质因数。因此，所述基站被配置成执行上述方法或上述方法的任何一个实施方式，并且
因此包括上述优点。

[0027] 此外，本发明提供了一种包括如上所述的终端和如上所述的基站的无线通信系统。所述无线通信系统可以包括例如蜂窝无线电信系统或无线局域网。

[0028] 尽管结合本发明的具体实施方式和多个方面，对上面概述和下面详细描述中描述的特定特征进行了描述，但应当理解，示例性实施方式和方面的特征可以彼此组合，除非另
外具体指明。

附图说明

[0029] 参照附图，对本发明进行更详细描述。

[0030] 图1示意性地示出了根据本发明的实施方式的无线通信系统。

[0031] 图2示出了根据本发明的实施方式的包括方法步骤的流程图。

具体实施方式

[0032] 下面，将对本发明的示例性实施方式进行更详细描述。应当理解，在本文描述的各个示例性实施方式的特征可以彼此组合，除非另外具体指明。图中所示组件或装置之间的
任何联接可以是直接或间接联接，除非另外具体指明。

[0033] 图1示出了根据本发明的实施方式的通信系统10。通信系统10例如可以是无线蜂窝通信系统或无线局域网系统。通信系统10包括基站20，例如，蜂窝通信系统的小区的基站
或无线局域网系统的接入点。通信系统10还包括被布置在基站20的无线电通信范围内的终
端10。终端10可以包括例如用户设备(像移动电话、平板计算机、可穿戴装置或移动附件)。
此外，终端可以包括例如固定或移动站，例如收银机、信用卡读取器、家庭或办公自动化系
统的控制装置、机器人装置、无人驾驶飞机、或者例如处于车辆中的移动小区。尽管图1仅示
出了一个终端30，但在通信系统10中，多个终端可以被布置，并且可以被配置成与基站20通
信并操作，如下面将描述的。

[0034] 基站20包括基站逻辑21和天线结构22。基站逻辑21例如可以包括：控制器、计算机或微处理器。天线结构22可以包括单个天线或多个天线元件，其在图1中用圆圈指示。所述
多个天线元件中的一个示例性天线元件由标号23指示。天线元件23可以以二维或三维空间
阵列设置在载体上。基站20还可以包括用于天线元件23的关联(未示出)收发器。基站20可
以以多输入和多输出(MIMO)模式操作。因此，基站20可以具有数十或超过一百个天线元件
23。

[0035] 终端30包括多个天线元件，其在图1中用圆圈指示，圆圈中的一个由标号34引用。所述多个天线元件可以按一维、二维或三维阵列布置，或者可以按线性、二维或三维阵列的
组布置。所述多个天线元件可以被布置在终端30的不同位置处，例如，天线元件中的一些可
以被布置在终端30的顶侧，而一些可以被布置在终端30的底侧。终端30还可以包括用于天
线元件34的关联(未示出)收发器。另外地，终端30包括终端逻辑31(例如，控制器或微处理
器)，其联接至用于天线元件34的收发器。终端30可以包括一些更多的组件，例如，图形用户
接口和电池，但为清楚理由起见，这些组件未在图1中示出。

[0036] 天线元件34可以具有不同的无线电传输特性，例如，一些天线元件34可以具有与其它天线元件不同的极化，一些天线元件可以具有与其它天线元件不同的方向性，而一些
天线元件可以具有与其它天线元件不同的天线相位图。在操作中，终端逻辑31可以被配置
成激活多个不同天线阵列配置中的一个。例如，所述多个不同的天线阵列配置可以包括第
一天线阵列配置32和第二天线阵列配置33。第一天线阵列配置包括具有相同无线电传输特
性的多个天线元件。第二天线阵列33包括具有不同无线电传输特性的多个天线元件。

[0037] 不同的无线电传输特性使得第二天线区域33能够以较高秩同时传送多个数据流，如从MIMO系统中已知的那样。与此形成对比，第一天线阵列配置32的天线元件的相同无线
电传输特性仅能够进行秩1通信(rank one communication)。尽管图1示出了具有与第二天
线阵列配置33的天线元件完全分开的天线元件的第一天线阵列配置32，但天线元件可以至
少部分地由两个天线阵列配置共享。

[0038] 结合图2，将对与终端30有关的基站20的操作进行更详细的描述。

[0039] 通信系统10可以以处于例如5Ghz至50Ghz的范围内的较高频带(例如，30GHz)操作。当在如此高的频率下操作时，天线元件的孔径变小。因此，基站20以及终端30包括多个
天线元件23、34。然而，不同天线元件的信号必须被组合以便获得最佳性能。例如，当蜂窝通
信网络的小区的边缘处的信号电平较低时，通常在基站与终端之间没有多路径传输，因为
可能的多路径组件很可能非常弱，并且因此无用。相反地，只有单个路径(通常在视线内)是
可用的。基站20与终端30之间的传输操作模式是秩1，并且从终端的角度来看，最佳天线设
计是具有相似增益图的天线元件的阵列。然而，当终端30靠近基站20时，信噪比可能变得更
大并且不同的多路径组件可能被用于以较高秩操作。为了使能实现这种较高秩操作，终端
30可以使用具有带有不同无线电传输特性的天线元件的天线阵列配置。

[0040] 为了使终端30和基站20能够以最有利的模式操作，执行用于闭环阵列天线阵列配置选择和用于适应当前信道特性的天线元件参数优化的方法200。基站20获知终端30可以
具有不同的天线阵列配置。假设终端30已经激活天线阵列配置中的一个，基站20在步骤201
中发送训练序列。在步骤202中，确定并存储当前品质因数(FOM)。在步骤203中，将当前品质
因数与先前确定的品质因数进行比较。品质因数可以指示当前数据传输的质量和性能，并
且例如可以包括所接收的信号强度、传输的秩、传输带宽、传输比特率和/或所接收的信号
质量指示符。如果传输质量与先前确定的品质因数相比没有劣化(即，当前品质因数至少指
示先前品质因数的质量)，那么在步骤204中基于所发送的训练序列对所激活的天线阵列配
置进行优化，并且该方法在步骤201中继续。

[0041] 如果在步骤203中确定传输质量已经劣化，那么方法200在步骤205继续。在步骤205中确定是否已经发生了用于开始用于选择天线阵列配置的选择过程的触发事件。在步
骤205中评估的触发事件例如可以包括在步骤203中确定的品质因数的劣化、当前品质因数
与预定阈值的比较、和/或基站中或者终端中定时器的期满。例如，如果当前品质因数低于
某个预定义的阈值并且终端中的定时器已经期满，那么可以触发用于选择天线阵列配置的
选择过程。在没有触发事件的情况下，方法200在步骤201中继续。在触发事件的情况下，在
步骤206中发起用于选择天线阵列配置的选择过程。在步骤206中针对终端30的所支持天线
阵列配置中的每一个的选择过程中，基于在终端30处经由对应天线阵列配置从基站20接收
的对应导频信号来确定对应品质因数。然后，基于所确定的品质因数激活终端30的所支持
的天线阵列配置中的一个。

[0042] 例如，如图1所示，终端30可以具有两个天线阵列配置32和33。基站20获知终端30具有这两个天线阵列配置的事实。偶尔地，循环的或者由某一品质因数触发的值，基站20使
得终端30能够改变当前天线阵列配置。另外地或者作为另选方案，终端30可以请求基站使
得能够改变当前天线阵列配置，并且另外，终端可以提出优选操作模式，例如，与基站20的
通信的优选秩。基于触发事件或终端请求，基站20发送使终端30能够评估所支持天线阵列
配置中的一些或更多个的导频信号。终端30可以向基站20报告所确定的品质因数，并且基
站20可以决定或建议改变成天线配置中的一个并将其报告给终端30。此外，终端30可以向
基站20传送终端30支持多少和/或哪些天线配置。作为另选方案，终端30可以根据所确定的
品质因数来选择并激活天线阵列配置，并且可以将所选择的天线阵列配置报告给基站。激
活天线阵列配置例如可能意味着具有不同特性的不同天线阵列之间的切换、天线元件的数
量的改变、或者阵列内的天线元件中的一些的改变。

[0043] 在已经激活了一天线阵列配置之后，阵列优化过程(步骤201至204)使所激活的天线阵列配置适于当前传输信道特性。阵列优化过程可以包括平衡到天线元件的功率分配和
相位偏移。

[0044] 例如，终端30可以具有两个天线阵列配置，具有相同天线元件的第一天线阵列配置和具有不同天线元件的第二天线阵列配置。不同的天线元件可以彼此不同，使得它们可
以同时接收分开的数据流而不会相互干扰。这可以通过例如不同的极化或方向性来完成。
这种天线元件也被称作正交天线元件。

[0045] 在选择过程中，基站20可以随后发送导频信号以评估两个天线阵列配置来查看哪一个更好。在具有多路径传播的富环境中，这最有可能是具有正交天线元件的天线阵列配
置，并且在测试两种配置之后选择更好的配置。如果终端30驻留在具有弱信号电平且较低
丰富度的区域，那么误比特率将增加并且基站20可能改变成较低秩的操作。在某一点上，基
站20可以请求终端30测试不同的天线配置。

[0046] 最后，应当注意，在多个基站或接入点可用的区域中，可以针对终端和基站或接入点的每个组合并行地执行上述方法。终端可以建议或命令同时连接至基站或接入点中的一
些，并且终端可以使用不同的天线阵列配置来扫描其它基站或接入点，并且然后返回当前
连接的最佳状态。