用于在多級(jí)波束形成系統(tǒng)中執(zhí)行通信的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)涉及無(wú)線通信系統(tǒng)中的信號(hào)發(fā)送和接收，更具體地，涉及用于在多級(jí)波束 形成系統(tǒng)中發(fā)送和接收無(wú)線電信號(hào)的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)可被配置成諸如波分多址（beamdivisionmultipleaccess， BDM)系統(tǒng)的多級(jí)波束形成系統(tǒng)。舉例來(lái)說(shuō)，多級(jí)波束形成可包括使用定向天線的數(shù)字波束 形成和模擬波束形成。在典型的通信環(huán)境中，模擬波束形成在數(shù)字形成之前操作，并且因此 在其中執(zhí)行數(shù)字波束形成的信道的狀態(tài)受到在數(shù)字波束形成之前執(zhí)行的模擬波束形成的 影響。因此，在數(shù)字波束形成中，有必要考慮作為數(shù)字波束形成的前端的模擬波束形成的設(shè) 計(jì)和操作條件。
[0003] 像在典型通信系統(tǒng)中一樣，多級(jí)波束形成系統(tǒng)的數(shù)字波束形成基于信道信息來(lái)操 作。因此，接收器向發(fā)送器報(bào)告關(guān)于根據(jù)模擬波束形成的操作的信道環(huán)境變化的信息。
[0004] 用于數(shù)字波束形成的信道估計(jì)由于其特性而非常受限制。例如，當(dāng)數(shù)字級(jí)的射頻 鏈數(shù)量與模擬級(jí)的天線數(shù)量相比較小時(shí)，很難獲得關(guān)于所有模擬級(jí)天線的信道信息。在這 種情況下，獲得的信道信息會(huì)限制前端波束形成的操作，并且也不能提供信道環(huán)境統(tǒng)計(jì)特 性以用于數(shù)字級(jí)操作。
[0005] 對(duì)于數(shù)字級(jí)的波束形成，可以使用基于發(fā)送器和接收器共享的碼本的信道信息反 饋配置。這里，術(shù)語(yǔ)"碼本"指的是用于數(shù)字級(jí)波束形成的一組預(yù)編碼矩陣的候選。有必要 自適應(yīng)地設(shè)計(jì)碼本以便根據(jù)信道環(huán)境調(diào)整碼本。然而，在傳統(tǒng)技術(shù)中，因?yàn)椴豢紤]多級(jí)波束 形成環(huán)境，所以碼本的設(shè)計(jì)不與諸如模擬波束形成的前端波束形成的操作相關(guān)聯(lián)。特別是， 存在這樣的問(wèn)題：傳統(tǒng)技術(shù)不能提供應(yīng)用了波束形成操作條件的碼本自適應(yīng)設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問(wèn)題
[0007] 為了處理上述缺陷，主要目的是提供用于在通信系統(tǒng)中發(fā)送/接收信號(hào)的方法和 裝置。
[0008] 本公開(kāi)的另一方面提供用于在多級(jí)波束形成系統(tǒng)中生成和發(fā)送發(fā)送器的波束形 成所必需的信道反饋信息的方法和裝置。
[0009] 本公開(kāi)的再一方面提供用于設(shè)計(jì)和操作數(shù)字波束形成的信道信息反饋所必需的 碼本的方法和裝置。
[0010] 本公開(kāi)的再一方面提供考慮到模擬波束形成的信道估計(jì)來(lái)配置用于數(shù)字波束形 成的碼本的方法和裝置。
[0011] 本公開(kāi)的再一方面提供考慮到根據(jù)模擬波束形成的信道環(huán)境變化執(zhí)行數(shù)字波束 形成的方法和裝置。
[0012] 解決問(wèn)題的方案
[0013] 根據(jù)本公開(kāi)的一方面，提供一種在多級(jí)波束形成系統(tǒng)中執(zhí)行通信的方法。該方法 包括確定指示基站發(fā)送的模擬波束的優(yōu)先級(jí)的統(tǒng)計(jì)信道信息，基于該統(tǒng)計(jì)信道信息和模擬 波束當(dāng)中基站在實(shí)際通信中使用的模擬波束配置用于數(shù)字波束形成的自適應(yīng)碼本，以及基 于該自適應(yīng)碼本通過(guò)數(shù)字波束形成執(zhí)行與基站的通信。
[0014] 根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供一種在多級(jí)波束形成系統(tǒng)中執(zhí)行通信的方法。該方 法包括確定指示基站發(fā)送的模擬波束的優(yōu)先級(jí)的統(tǒng)計(jì)信道信息，基于該統(tǒng)計(jì)信道信息和模 擬波束當(dāng)中基站在實(shí)際通信中使用的模擬波束配置用于數(shù)字波束形成的自適應(yīng)碼本，以及 基于該自適應(yīng)碼本通過(guò)數(shù)字波束形成執(zhí)行與終端的通信。
[0015] 根據(jù)本公開(kāi)的再一方面，提供一種用于在多級(jí)波束形成系統(tǒng)中執(zhí)行通信的終端。 該終端包括：信道估計(jì)單元，其執(zhí)行針對(duì)從基站發(fā)送的模擬波束的信道估計(jì)；控制器，其確 定指示該模擬波束的優(yōu)先級(jí)的統(tǒng)計(jì)信道信息，并基于該統(tǒng)計(jì)信道信息以及模擬波束當(dāng)中基 站在實(shí)際通信中使用的模擬波束配置用于數(shù)字波束形成的自適應(yīng)碼本；以及通信單元，其 基于自適應(yīng)碼本通過(guò)數(shù)字波束形成與基站通信。
[0016] 根據(jù)本公開(kāi)的再一方面，提供一種用于多級(jí)波束形成系統(tǒng)的基站。該基站包括：控 制器，其確定指示從基站發(fā)送的模擬波束的優(yōu)先級(jí)的統(tǒng)計(jì)信道信息，并基于該統(tǒng)計(jì)信道信 息以及模擬波束當(dāng)中基站在實(shí)際通信中使用的模擬波束配置用于數(shù)字波束形成的自適應(yīng) 碼本；以及波束形成單元，其基于自適應(yīng)碼本通過(guò)數(shù)字波束形成與終端通信。
[0017] 在開(kāi)始下面的"【具體實(shí)施方式】"部分之前，闡明本專利文件中通篇使用的特定詞匯 和短語(yǔ)的定義可能是有益的：術(shù)語(yǔ)"包括"和"包含"及其派生詞指的是非限制性的包括；詞 語(yǔ)"或"是包含性的，意思是和/或；短語(yǔ)"與...相關(guān)聯(lián)"和"與之相關(guān)聯(lián)"以及它們的派 生詞可以指包括、被包括在其中、與...相互連接、包含、被包含在其中、連接到或與...連 接、耦接到或與...耦接、可與...通信、與...協(xié)作、交織、并置、接近于、捆綁到或與...捆 綁、具有、具有...的性質(zhì)，等等；并且術(shù)語(yǔ)"控制器"指的是控制至少一個(gè)操作的任何設(shè)備、 系統(tǒng)或其一部分，這樣的設(shè)備可以硬件、固件或軟件，或者以其中至少兩者的某種組合來(lái)實(shí) 現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意到，與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功能可以是集中式的或分布式的，或者本地地 或者遠(yuǎn)程地。貫穿本專利文件提供了特定詞匯和短語(yǔ)的定義，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，即便不是在大多數(shù)情況下，那么在許多情況下，這些定義適用于現(xiàn)有的以及將來(lái)的對(duì)這 些所定義詞匯和短語(yǔ)的使用。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 為了更全面地理解本公開(kāi)及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)提供結(jié)合附圖的以下描述，附圖中同樣的 參考標(biāo)記代表相同的部件：
[0019] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示多級(jí)波束形成系統(tǒng)的示例的視圖；
[0020] 圖2是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示在基站中確定統(tǒng)計(jì)信道信息以供設(shè)計(jì)碼本時(shí)使 用的過(guò)程的流程圖；
[0021] 圖3是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示在終端中確定統(tǒng)計(jì)信道信息以供設(shè)計(jì)碼本時(shí)使 用的過(guò)程的流程圖；
[0022] 圖4是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示在基站中設(shè)計(jì)碼本的過(guò)程的流程圖；
[0023] 圖5是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示在終端中設(shè)計(jì)碼本的過(guò)程的流程圖；
[0024] 圖6是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示終端中基于自適應(yīng)碼本的通信過(guò)程的流程圖；
[0025] 圖7是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示基站中基于自適應(yīng)碼本的通信過(guò)程的流程圖；
[0026] 圖8是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示仿真結(jié)果的曲線圖，其中指示了自適應(yīng)碼本的性 能增益；
[0027] 圖9是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示基站的配置的框圖；以及
[0028] 圖10是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示終端的配置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面討論的圖1到圖10以及在本專利文件中用來(lái)描述本公開(kāi)原理的各種實(shí)施例 僅僅是示例性的，不應(yīng)以任何限制本公開(kāi)范圍的方式進(jìn)行解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可 以以任何適當(dāng)布置的電信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的原理。下文中，將參照附圖描述本公開(kāi)的優(yōu) 選實(shí)施例。此外，在本公開(kāi)的以下描述中，當(dāng)詳細(xì)描述本文包括的已知功能和配置可能反而 使本公開(kāi)的主題不清楚時(shí)，將省略這樣的詳細(xì)描述。下面將描述的術(shù)語(yǔ)是考慮到本公開(kāi)中 的功能而定義的術(shù)語(yǔ)，可能根據(jù)用戶、用戶的意圖或習(xí)慣而有所不同。因此，需要基于本說(shuō) 明書(shū)的整體內(nèi)容來(lái)確定該定義。
[0030] 下文中，將描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的包括多個(gè)模擬天線和多個(gè)數(shù)字鏈的波分多 址（BDM)系統(tǒng)。然而，本公開(kāi)不局限于這樣的系統(tǒng)，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解，稍后描述 的本公開(kāi)的實(shí)施例可以容易地應(yīng)用于包括多個(gè)波束形成級(jí)的多級(jí)波束形成系統(tǒng)。
[0031] 下文中，將描述生成和反饋設(shè)計(jì)用于發(fā)送器的數(shù)字波束形成的碼本所必需的信道 信息的技術(shù)。特別是，接收器考慮根據(jù)模擬波束形成操作的信道環(huán)境的變化，更高效地配置 利用多級(jí)波束形成的發(fā)送器的數(shù)字波束形成所需的信道信息。接收器反饋的信道信息受到 根據(jù)模擬波束形成的波束系數(shù)設(shè)定的信道環(huán)境變化的影響。特別是，信道信息可具有碼本 設(shè)計(jì)所需的信道的統(tǒng)計(jì)特性。
[0032] 此外，將描述發(fā)送器和接收器基于相同的信道信息自適應(yīng)地配置供數(shù)字波束形成 使用的碼本的技術(shù)。通過(guò)使用接收器基于模擬波束形成估計(jì)的信道的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)確定碼 本。
[0033] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例圖示多級(jí)波束形成系統(tǒng)的示例的視圖。這里，盡管示 出了位于服務(wù)區(qū)域，即小區(qū)中的一個(gè)發(fā)送器100和多個(gè)接收器150的示例，但發(fā)送器100可 以代表基站，并且接收器150可以代表終端。