在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行混合波束成形的方法及其設(shè)備的制造方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的在無線通信系統(tǒng)的基站中執(zhí)行波束成形的方法可以包括以下步驟：基于混合波束成形中的模擬波束成形的增益來確定模擬波束的有效范圍；基于所述模擬波束的所述有效范圍來確定用于所述混合波束成形中的數(shù)字波束成形的預(yù)編碼矩陣；以及基于所述有效范圍和所述預(yù)編碼矩陣來執(zhí)行具有結(jié)合的所述數(shù)字波束成形和所述模擬波束成形的所述混合波束成形。
【專利說明】
在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行混合波束成形的方法及其設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行具有結(jié)合的不同的波束成形方案的混合 波束成形的方法及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無線通信系統(tǒng)中使用的ΜΙΜΟ(多輸入多輸出）是使用多個(gè)發(fā)送天線和/或多個(gè)接 收天線來增加信道容量并且提高收發(fā)效率的方案。ΜΙΜΟ可W被稱作多天線。
[0003] 在ΜΙΜΟ環(huán)境中，它對(duì)于將要在單個(gè)天線路徑上發(fā)送的數(shù)據(jù)來說可能是不必要的。 例如，在ΜΙΜΟ環(huán)境中，接收器能夠通過聚合經(jīng)由多個(gè)接收天線分別接收的數(shù)據(jù)片段來重新 配置數(shù)據(jù)。將單個(gè)天線環(huán)境與ΜΙΜΟ環(huán)境彼此進(jìn)行比較，在ΜΙΜΟ環(huán)境中，能夠通過保持小區(qū)面 積尺寸來提高數(shù)據(jù)率或者能夠通過保持?jǐn)?shù)據(jù)率來增大覆蓋范圍。
[0004] ΜΙΜΟ環(huán)境中的波束成形方案被廣泛地用于基站、用戶設(shè)備、中繼裝置等。波束成形 方案可W根據(jù)權(quán)重向量/矩陣(或者預(yù)編碼向量/矩陣)是否被用于基帶或RF帶而被分類成 數(shù)字波束成形方案或者模擬波束成形方案。另外，數(shù)字波束成形方案被應(yīng)用于3G/4G移動(dòng)通 信系統(tǒng)的預(yù)編碼過程。例如，在當(dāng)前的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，用戶設(shè)備將預(yù)編碼矩陣索引（ΡΜΙ) 反饋到基站W(wǎng)用于基于閉環(huán)的數(shù)字波束成形，并且基站基于ΡΜΙ來執(zhí)行波束成形。
[0005] 技術(shù)任務(wù)
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)在于提供一種在無線通信系統(tǒng)中高效地執(zhí)行具有結(jié)合的不同 的波束成形方案的混合波束成形的方法及其設(shè)備。
[0007] 可從本發(fā)明獲得的技術(shù)任務(wù)不受上述技術(shù)任務(wù)的限制。另外，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域中的普通技術(shù)人員能夠從下面的描述清楚地理解其它未提及的技術(shù)任務(wù)。
[000引技術(shù)解決方案
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)些和其它優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本說明書的目的，如在本文中體現(xiàn)并廣泛描 述的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的在無線通信系統(tǒng)的基站中執(zhí)行波束成形的方法可W包 括W下步驟:基于混合波束成形中的模擬波束成形的增益來確定模擬波束的有效范圍；基 于所述模擬波束的所述有效范圍來確定用于所述混合波束成形中的數(shù)字波束成形的預(yù)編 碼矩陣；W及基于所述有效范圍和所述預(yù)編碼矩陣來執(zhí)行具有結(jié)合的所述數(shù)字波束成形和 所述模擬波束成形的所述混合波束成形。
[0010] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)運(yùn)些和其它優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本說明書的目的，如在本文中體現(xiàn)并 廣泛描述的，在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行波束成形中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的基站可W 包括:處理器，該處理器基于混合波束成形中的模擬波束成形的增益來確定模擬波束的有 效范圍，所述處理器基于所述模擬波束的所述有效范圍來確定用于所述混合波束成形中的 數(shù)字波束成形的預(yù)編碼矩陣，并且所述處理器基于所述有效范圍和所述預(yù)編碼矩陣來執(zhí)行 具有結(jié)合的所述數(shù)字波束成形和所述模擬波束成形的所述混合波束成形；W及發(fā)送器，該 發(fā)送器通過所述混合波束成形向用戶設(shè)備發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)。
[0011] 優(yōu)選地，確定所述模擬波束的所述有效范圍的基站可W設(shè)置要通過所述模擬波束 必定獲得的最小增益，并且可w確定通過所述模擬波束的發(fā)送的增益變得等于或大于所設(shè) 置的最小增益的角度的范圍。
[0012] 優(yōu)選地，確定所述模擬波束的所述有效范圍的基站可W基于與要通過所述模擬波 束必定獲得的最小增益對(duì)應(yīng)的參數(shù)(〇)、用于執(zhí)行所述模擬波束成形的每個(gè)RF(射頻)鏈的 天線元件的數(shù)目（《?'>、所述天線元件之間的距離(d)w及天線波長(λ)來確定所述有效范 圍。例如，可W基于下式來確定所述有效范圍
[0013] 優(yōu)選地，確定所述預(yù)編碼矩陣的基站可W從碼本中選擇第一 ΡΜΚ預(yù)編碼矩陣索 引)集合，并且可W從所述第一ΡΜΙ集合中選擇至少一個(gè)ΡΜΙ。在運(yùn)種情況下，可W基于所述 模擬波束的瞄準(zhǔn)線角度和所述有效范圍中的至少一個(gè)來選擇所述第一 ΡΜΙ集合。更優(yōu)選地， 所述碼本可W包括:第一有效范圍，所述第一ΡΜΙ集合被映射到該第一有效范圍；第一瞄準(zhǔn) 線角度，包括所述第一有效范圍在內(nèi)的多個(gè)有效范圍被映射到該第一瞄準(zhǔn)線角度；W及多 個(gè)瞄準(zhǔn)線角度，所述多個(gè)瞄準(zhǔn)線角度包括所述第一瞄準(zhǔn)線角度。
[0014] 優(yōu)選地，確定所述預(yù)編碼矩陣的基站可W確定與所述模擬波束的瞄準(zhǔn)線角度對(duì)應(yīng) 的第一 ΡΜΙ(預(yù)編碼矩陣索引）集合和與所述模擬波束的所述瞄準(zhǔn)線角度鄰近的規(guī)定角度對(duì) 應(yīng)的第二ΡΜΙ集合是否彼此至少部分地交疊。如果所述第一 ΡΜΙ集合與所述第二ΡΜΙ集合彼 此至少部分地交疊，則所述基站可W通過將所交疊的部分從所述第一 ΡΜΙ集合中排除在外 從所述第一 ΡΜΙ集合中選擇至少一個(gè)ΡΜΙ。
[0015] 優(yōu)選地，如果所述有效范圍被改變，則所述數(shù)字波束成形的分辨率和所述模擬波 束成形的分辨率中的至少一個(gè)可W被改變。
[0016] 優(yōu)選地，確定所述預(yù)編碼矩陣的基站可W基于所確定的有效范圍，從包括與第一 有效范圍對(duì)應(yīng)的第一 ΡΜΙ (預(yù)編碼矩陣索引）集合和與第二有效范圍對(duì)應(yīng)的第二ΡΜΙ集合在 內(nèi)的碼本中選擇至少一個(gè)ΡΜΙ。在運(yùn)種情況下，所述第一ΡΜΙ集合中包括的第一ΡΜΙ的數(shù)目可 W等于所述第二ΡΜΙ集合中包括的第二ΡΜΙ的數(shù)目。另外，由所述第一ΡΜΙ生成的數(shù)字波束之 間的距離可W與由所述第二ΡΜΙ生成的數(shù)字波束之間的距離不同。
[0017] 優(yōu)選地，所述基站可W基于用于使所述模擬波束轉(zhuǎn)向的第一單位角度和所述有效 范圍來確定所述模擬波束與轉(zhuǎn)向了第一單位角度的轉(zhuǎn)向后模擬波束之間是否存在所述模 擬波束成形的陰影。如果確定存在所述模擬波束成形的陰影，則所述基站可W將所述第一 單位角度改變?yōu)榈诙挝唤嵌取?br>[0018] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)運(yùn)些和其它優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本說明書的目的，如在本文中體現(xiàn)并 廣泛描述的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的在無線通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備中通過波束成形接 收信號(hào)的方法可W包括W下步驟:通過由模擬波束成形在不同的方向上形成的多個(gè)模擬波 束當(dāng)中的第一模擬波束來接收第一參考信號(hào)；向基站發(fā)送關(guān)于接收到所述第一參考信號(hào)所 經(jīng)由的所述第一模擬波束的信息；W及通過具有結(jié)合的數(shù)字波束成形和所述模擬波束成形 的混合波束成形來接收下行鏈路數(shù)據(jù)，其中，基于所述第一模擬波束的有效范圍來確定用 于所述數(shù)字波束成形的預(yù)編碼矩陣。
[0019] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)運(yùn)些和其它優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本說明書的目的，如在本文中體現(xiàn)并 廣泛描述的，在無線通信系統(tǒng)中通過波束成形接收信號(hào)中，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式 的用戶設(shè)備可W包括:接收器，該接收器通過由模擬波束成形在不同的方向上形成的多個(gè) 模擬波束當(dāng)中的第一模擬波束接收第一參考信號(hào)，所述接收器通過具有結(jié)合的數(shù)字波束成 形和所述模擬波束成形的混合波束成形來接收下行鏈路數(shù)據(jù);發(fā)送器，該發(fā)送器向基站發(fā) 送關(guān)于接收到所述第一參考信號(hào)所經(jīng)由的所述第一模擬波束的信息；W及處理器，該處理 器用于控制所述接收器和所述發(fā)送器，其中，基于所述第一模擬波束的有效范圍來確定用 于所述數(shù)字波束成形的預(yù)編碼矩陣。
[0020] 有益效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠根據(jù)期望的波束成形增益來優(yōu)化數(shù)字波束和模擬波 束，并且能夠高效地執(zhí)行具有結(jié)合的模擬波束和數(shù)字波束的混合波束成形。
[0022] 可從本發(fā)明獲得的效果可W不受上述效果限制。另外，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的 普通技術(shù)人員能夠從下面的描述清楚地理解其它未提及的效果。
【附圖說明】
[0023] 圖1是一般ΜΙΜΟ環(huán)境的圖。
[0024] 圖2是大規(guī)模ΜΙΜΟ環(huán)境的圖。
[0025] 圖3是模擬波束成形方案的一個(gè)示例的圖。
[0026] 圖4是數(shù)字波束成形方案的一個(gè)示例的圖。
[0027] 圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的混合波束成形的概念的圖。
[0028] 圖6是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的混合波束成形的發(fā)送級(jí)的結(jié)構(gòu)的 圖。
[0029] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的配置有4個(gè)RF鏈的16-ULA天線結(jié)構(gòu)的圖。
[0030] 圖8是依據(jù)波束束縛向量(beam bound vector)和波束轉(zhuǎn)向向量（beam steering vector)的波束模式的圖。
[0031] 圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的作為對(duì)模擬波束轉(zhuǎn)變的響應(yīng)的最終天線陣列 響應(yīng)向量的波束模式的圖。
[0032] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的根據(jù)模擬波束成形的有效范圍的數(shù)字波束 的操作范圍的圖。
[0033] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的由有效范圍的交疊的PMI的交疊的圖。
[0034] 圖12是描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)字波束的分辨率變化的圖。
[0035] 圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的混合波束成形方法的圖。
[0036] 圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的基站與用戶設(shè)備的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中例示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方 式的示例。通過本發(fā)明的實(shí)施方式能夠更容易地理解本發(fā)明的配置、功能和其它特征。
[0038] 在本說明書中，基站的名稱能夠被用作用于R畑(遠(yuǎn)程控制頭）、eNB、TP(發(fā)送點(diǎn)）、 RP(接收點(diǎn)）、RN(中繼裝置)等的包容性術(shù)語。此外，在應(yīng)用載波聚合的情況下，通過本發(fā)明 描述的基站的操作可W應(yīng)用到分量載波(CC)或者小區(qū)。波束成形涵蓋預(yù)編碼概念，用于波 束成形的權(quán)重向量/矩陣涵蓋預(yù)編碼向量/矩陣的概念。
[0039] ΜΙΜΟ 環(huán)境
[0040] 參照?qǐng)D1將一般ΜΙΜΟ(多輸入多輸出）環(huán)境描述如下。
[0041] 在發(fā)送級(jí)安裝化個(gè)發(fā)送天線，同時(shí)在接收級(jí)安裝Nr個(gè)接收天線。在發(fā)送級(jí)和接收級(jí) 中的每一個(gè)使用多個(gè)天線的情況下，理論的信道發(fā)送容量增加超過發(fā)送級(jí)或者接收級(jí)中使 用多個(gè)天線的情況的信道發(fā)送容量。信道發(fā)送容量的增加與天線的數(shù)量成比例。因此，增加 了發(fā)送速率并且能夠提高頻率效率。假定在使用單個(gè)天線的情況下的最大發(fā)送速率被設(shè)置 為Ro,則在使用多個(gè)天線的情況下的發(fā)送速率可W在理論上提高將最大發(fā)送速率Ro和速率 增加率Ri相乘的結(jié)果，如在式1中所示。在運(yùn)種情況下，虹是化和Nr中的較小者。
[0042] 試1]
[004；3] Ri=min(化,Nr)
[0044] 例如，在使用4個(gè)發(fā)送天線和4個(gè)接收天線的ΜΙΜΟ通信系統(tǒng)中，能夠獲得比單個(gè)天 線系統(tǒng)的發(fā)送速率高四倍的發(fā)送速率。在90年代中期證實(shí)了 ΜΙΜΟ系統(tǒng)的該理論容量增加之 后，為實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了很多堅(jiān)持不懈的努力，W顯著提高數(shù)據(jù)發(fā)送速率。另外，運(yùn) 些技術(shù)已經(jīng)被部分地采用作為3G移動(dòng)通信和諸如下一代無線LAN等的各種無線通信的標(biāo) 準(zhǔn)。
[0045] 對(duì)于ΜΙΜΟ相關(guān)研究的趨勢被解釋如下。首先，已經(jīng)在各個(gè)方面進(jìn)行了很多堅(jiān)持不 懈的努力，W開發(fā)并研究各種信道配置和多個(gè)接入環(huán)境中的與ΜΙΜΟ通信容量計(jì)算等有關(guān)的 信息理論的研究、對(duì)ΜΙΜΟ系統(tǒng)的無線電信道測量和模型推導(dǎo)研究、對(duì)傳輸可靠性增強(qiáng)和傳 輸速率提高的空時(shí)信號(hào)處理技術(shù)研究等。
[0046] 為了詳細(xì)地解釋?duì)│到y(tǒng)中的通信方法，數(shù)學(xué)建模能夠被表達(dá)如下。參照?qǐng)D1，假 定存在化個(gè)發(fā)送天線和Nr個(gè)接收天線。首先，關(guān)于發(fā)送信號(hào)，如果存在Ντ個(gè)發(fā)送天線，則存在 Ντ個(gè)最大可發(fā)送信息。因此，發(fā)送信息可W通過式2中示出的向量來表達(dá)。
[0047] 試2]
[004引
[0049]此外，發(fā)送功率可W分別針對(duì)發(fā)送信息聲y,.被設(shè)置為彼此不同。如果 發(fā)送功率分別被設(shè)置為釋^1，…，&>，則發(fā)送功率調(diào)整發(fā)送信息可W被表達(dá)為式3。
[0化0][式 3]
[0化1 ]
[0052]另外，可W使用發(fā)送功率的對(duì)角矩陣P來將￡表達(dá)為式4。
[0化3][式 4]
[0化4]
[0化5]讓我們考慮通過將權(quán)重矩陣W應(yīng)用到發(fā)送功率調(diào)整信息向量§來配置實(shí)際上發(fā)送 的Ντ個(gè)發(fā)送信號(hào)疋'，的情況。在運(yùn)種情況下，權(quán)重矩陣用來根據(jù)發(fā)送信道狀態(tài)等 將各個(gè)發(fā)送信息適當(dāng)?shù)胤职l(fā)給各個(gè)天線。被設(shè)置為馬.的發(fā)送信號(hào)可W使用向 量X被表達(dá)為式5。在運(yùn)種情況下，WU表示第i個(gè)發(fā)送天線和第j條信息之間的權(quán)重。另外，W可 W被稱為權(quán)重矩陣或預(yù)編碼矩陣。
[0化6][式 5]
[0化7]
[0058]通常，信道矩陣的秩的物理意義可W指示在授權(quán)信道上用于承載不同信息的最大 數(shù)目。由于信道矩陣的秩被限定為獨(dú)立行的數(shù)目和獨(dú)立列的數(shù)目中的較小數(shù)目，因此信道 的秩不大于行或列的數(shù)目。例如通過式，信道Η的秩(即，rank化)）被式6限制。
[0化9][式 6]
[0060] rank(H)《min(化，Nr)
[0061] 此外，通過ΜΙΜΟ技術(shù)發(fā)送的各條不同信息可W被限定為"傳輸流"或者被簡單地限 定為"流"。運(yùn)個(gè)"流"還可W被稱作層。如果運(yùn)樣的話，傳輸流的數(shù)目不能大于作為用于發(fā)送 不同信息的最大數(shù)目的信道秩。因此，信道矩陣Η可W被表達(dá)為式7。
[0062] [式 7]
[0063] #of streams《rank(H)《min(化，Nr)
[0064] 在運(yùn)種情況下，"#of streams"可W指示流的數(shù)目。此外，應(yīng)該注意的是，一個(gè)流可 經(jīng)由至少一個(gè)天線來發(fā)送。
[0065] 可W存在用于使至少一個(gè)流與多個(gè)天線對(duì)應(yīng)的各種方法。運(yùn)些方法可W根據(jù)ΜΙΜΟ 技術(shù)的類型被描述如下。首先，如果經(jīng)由多個(gè)天線來發(fā)送一個(gè)流，則運(yùn)可W被認(rèn)為空間分 集。如果通過多個(gè)天線來發(fā)送多個(gè)流，則運(yùn)可W被認(rèn)為空間復(fù)用。當(dāng)然，諸如空間分集和空 間復(fù)用的混合類型運(yùn)樣的空間分集與空間復(fù)用之間的中間類型也是可能的。
[0066] 收發(fā)天線的最大數(shù)目在一般ΜΙΜΟ環(huán)境中被假定為8。然而，當(dāng)ΜΙΜΟ環(huán)境被演進(jìn)成大 規(guī)模ΜΙΜΟ時(shí)，天線的數(shù)目能夠增加超過幾十或者幾百。
[0067] 圖2示出了大規(guī)模ΜΙΜΟ環(huán)境的一個(gè)實(shí)施方式。具體地，圖2圖示了基站或者用戶設(shè) 備具有能夠進(jìn)行基于有效天線系統(tǒng)的3D波束成形的多個(gè)發(fā)送/接收天線的系統(tǒng)。
[0068] 參照?qǐng)D2,如果在發(fā)送天線方面使用3D(3維)波束模式，則能夠在波束的垂直方向 W及波束的水平方向上執(zhí)行準(zhǔn)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)波束成形。另外，也能夠考慮諸如垂直方向上的 扇區(qū)形成等運(yùn)樣的應(yīng)用。此外，在接收天線方面，當(dāng)使用大規(guī)模接收天線形成接收波束時(shí)， 能夠期望根據(jù)天線陣列增益的信號(hào)功率增加效果。因此，在上行鏈路的情況下，基站能夠通 過多個(gè)天線接收從用戶設(shè)備發(fā)送的信號(hào)。運(yùn)樣做，優(yōu)點(diǎn)在于：用戶設(shè)備能夠在考慮大規(guī)模接 收天線的增益的情況下，將其發(fā)送功率設(shè)置為非常低的功率，W減小干擾影響。
[0069] 模擬波束成形和數(shù)字波束成形
[0070] 圖3是用于模擬波束成形方案的一個(gè)示例的圖。模擬波束成形方案是應(yīng)用到初始 多天線結(jié)構(gòu)的代表性波束成形方案。按照W下方式來執(zhí)行波束成形。首先，在完成數(shù)字信號(hào) 處理之后，將模擬信號(hào)分散到多個(gè)路徑中。其次，在發(fā)散路徑中的每一個(gè)上建立相移(PS)和 功率放大(功率放大器:PA)。
[0071] 參照?qǐng)D3,按照連接到天線的功率放大器和移相器對(duì)從單個(gè)數(shù)字信號(hào)輸出的模擬 信號(hào)進(jìn)行處理的方式來執(zhí)行模擬波束成形。在模擬階段，移相器和功率放大器將復(fù)雜權(quán)重 施加到模擬信號(hào)。在圖1中，RF(射頻)鏈表示用于將信號(hào)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的處理 塊。
[0072] 然而，根據(jù)模擬波束成形方案，波束的精度根據(jù)移相器和功率放大器的器件的特 性來確定。因此，在控制移相器和功率放大器的器件方面，模擬波束成形方案適合于窄帶傳 輸。根據(jù)模擬波束成形方案，由于硬件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性在實(shí)現(xiàn)多流傳輸?shù)那闆r下顯著地增加， 因此難W通過復(fù)用增益來提高傳輸率并且也難W基于正交資源分配來執(zhí)行每個(gè)用戶的波 束成形。
[0073] 圖4是用于數(shù)字波束成形方案的一個(gè)示例的圖。根據(jù)數(shù)字波束成形方案，在數(shù)字階 段使用基帶處理來執(zhí)行波束成形。因此，與模擬波束成形方案不同，數(shù)字波束成形方案適合 于在ΜΙΜΟ環(huán)境中使分集和復(fù)用增益最大化。
[0074] 參照?qǐng)D4,在基帶處理中執(zhí)行權(quán)重矩陣(或者預(yù)編碼矩陣）的應(yīng)用，例如，預(yù)編碼。在 數(shù)字波束成形的情況下，與圖1中示出的模擬波束成形不同，RF鏈包括功率放大器。原因在 于用于波束成形的復(fù)雜權(quán)重被直接施加到發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0075] 此外，根據(jù)數(shù)字波束成形方案，不能形成針對(duì)每個(gè)用戶不同的波束。例如，能夠同 時(shí)形成用于多個(gè)用戶的波束。由于能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)被分配了正交資源的每個(gè)用戶獨(dú)立的數(shù)字 波束成形，因此調(diào)度相對(duì)自由，并且利于根據(jù)系統(tǒng)目的的發(fā)送級(jí)的操作。此外，如果在寬帶 傳輸環(huán)境中應(yīng)用MIM0-0FDM(正交頻分復(fù)用)和技術(shù)，則能夠形成每個(gè)子載波獨(dú)立的波束。因 此，根據(jù)數(shù)字波束成形方案，由于提高了系統(tǒng)容量和波束增益，因此能夠使針對(duì)每個(gè)用戶的 傳輸速率最大化。
[0076] 為了在大規(guī)模ΜΙΜΟ環(huán)境中應(yīng)用數(shù)字波束成形技術(shù)，由于基帶處理器應(yīng)該對(duì)數(shù)百個(gè) 天線執(zhí)行預(yù)編碼處理，因此數(shù)字信號(hào)處理復(fù)雜性顯著增加。此外，由于需要與天線的數(shù)目一 樣多的RF鏈，因此硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性顯著增加。具體地，在FDD(頻分雙工)系統(tǒng)的情況下，由于 需要在用于整個(gè)天線的大規(guī)模ΜΙΜΟ信道上的反饋信息，因此缺點(diǎn)在于參考信號(hào)（或者導(dǎo)頻 信號(hào))傳輸和用于對(duì)應(yīng)傳輸?shù)姆答侀_銷顯著增加。
[0077] 如果在大規(guī)模ΜΙΜΟ環(huán)境中應(yīng)用模擬波束成形技術(shù)，則發(fā)送級(jí)的硬件復(fù)雜性相對(duì) 低，使用多個(gè)天線的性能增加程度不明顯，并且資源分配的靈活性降低。具體地，在寬帶傳 輸?shù)那闆r下，難W按頻率控制波束。
[0078] 表1示出了模擬波束成形方案與數(shù)字波束成形方案之間的性能增益和復(fù)雜性關(guān) 系D
[0079] [表1]
[0080]
[0081] 混合波束成形的建模
[0082] 在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的大規(guī)模ΜΙΜΟ環(huán)境中，代替選擇性地應(yīng)用模擬波束 成形方案和數(shù)字波束成形方案中的一個(gè)，能夠應(yīng)用由將模擬波束成形結(jié)構(gòu)和數(shù)字波束成形 結(jié)構(gòu)一起組合而產(chǎn)生的混合波形成形。因此，為了降低發(fā)送級(jí)的硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性并且為了 使用大規(guī)模ΜΙΜΟ獲得最大化波束成形增益，必須設(shè)計(jì)混合類型的發(fā)送級(jí)結(jié)構(gòu)。
[0083] 圖5是描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的混合波束成形的概念的圖。根據(jù)混合波 束成形，被應(yīng)用了數(shù)字波束成形方案的基帶的數(shù)字信號(hào)主要被轉(zhuǎn)換為RF帶的模擬信號(hào)，并 且模擬波束成形方案次要被應(yīng)用到模擬信號(hào)。因此，對(duì)于混合波束成形方案，發(fā)送級(jí)應(yīng)該能 夠支持?jǐn)?shù)字波束成形方案和模擬波束成形方案二者。
[0084] 針對(duì)混合波束成形而考慮到的項(xiàng)或者事項(xiàng)被描述如下。
[0085] -難W同時(shí)優(yōu)化模擬波束成形和數(shù)字波束成形?；旧?，數(shù)字波束成形能夠在相同 的時(shí)間-頻率資源下應(yīng)用每個(gè)用戶獨(dú)立的波束成形方案。另一方面，模擬波束成形具有使得 對(duì)用戶共用的波束成形方案應(yīng)該在相同的時(shí)間-頻率資源下被應(yīng)用的限制。模擬波束成形 的限制導(dǎo)致難W優(yōu)化混合波束成形中的可支持秩號(hào)碼、波束控制靈活性W及波束成形分辨 率。
[0086] -用于在相同的時(shí)間-頻率資源下僅在特定方向上形成波束的模擬波束成形方案 難W在所有用戶設(shè)備方向上同時(shí)形成多個(gè)波束。因此，模擬波束成形方案導(dǎo)致運(yùn)樣的問題： UL/化控制信道、參考信號(hào)、同步信號(hào)等沒有被同時(shí)發(fā)送到小區(qū)中的所有區(qū)域中分配的所有 用戶設(shè)備。
[0087] -在執(zhí)行對(duì)模擬/數(shù)字波束的信道估計(jì)的情況下，數(shù)字波束成形方案能夠按原樣使 用現(xiàn)有的正交導(dǎo)頻指派。然而，在模擬波束成形方案中，需要總計(jì)波束候選的數(shù)目的時(shí)間持 續(xù)。針對(duì)模擬波束的信道估計(jì)所花費(fèi)的時(shí)間延遲相對(duì)長。在同時(shí)估計(jì)數(shù)字波束和模擬波束 的情況下，復(fù)雜性顯著增加。
[0088] -根據(jù)數(shù)字波束成形方案，用于多個(gè)用戶/流的波束成形是自由的。然而，根據(jù)模擬 波束成形方案，由于通過相同的權(quán)重向量/矩陣的波束成形在全部傳輸頻帶上被執(zhí)行，因此 難W執(zhí)行每個(gè)用戶或者流獨(dú)立的波束成形。具體地，由于通過正交頻率資源分配支持FDMA (例如，0FDMA)是困難的，因此難W優(yōu)化頻率資源。
[0089] 在下面的描述中，考慮到在前面描述中提到的特征或?qū)傩?，來解釋用于混合波?成形的反饋方法。首先，在使用模擬波束成形方案和數(shù)字波束成形方案中的一個(gè)的現(xiàn)有移 動(dòng)通信系統(tǒng)中，利于執(zhí)行基于閉環(huán)的波束成形(或者預(yù)編碼）。例如，用戶設(shè)備接收由基站發(fā) 送的參考信號(hào)，然后確定預(yù)編碼矩陣索引（ΡΜΙ)、秩指示符(RI)和信道質(zhì)量指示符(CQI)。用 戶設(shè)備將包含PMI、CQI和/或RI的信道狀態(tài)信息(CSI)反饋給基站。隨后，基站使用由用戶設(shè) 備發(fā)送的PMI來執(zhí)行波束成形。另選地，在不被用戶設(shè)備發(fā)送的PMI限制的情況下，基站可W 使用不同的PMI來執(zhí)行波束成形。
[0090] 因此，在現(xiàn)有方法被完整地應(yīng)用到混合波束成形的情況下，用戶設(shè)備應(yīng)該分別測 量并報(bào)告用于模擬波束成形的PMI和用于數(shù)字波束成形的PMI。因此，用于測量和報(bào)告的開 銷增加兩倍。此外，如果用于模擬波束成形的pm和用于數(shù)字波束成形的波束成形彼此不 同，則會(huì)導(dǎo)致另一問題。例如，假定用于模擬波束成形的最佳PMI和用于數(shù)字波束成形的最 佳PMI分別指示0度方向和30度方向，由于模擬波束的方向與數(shù)字波束的方向彼此不同，因 此混合波束成形的增益可W被表達(dá)為顯著低。
[0091] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，能夠基于模擬波束的測量來確定用于數(shù)字波束成形 的PMI。例如，用戶設(shè)備僅將模擬波束的測量結(jié)果反饋給基站，并且可W不反饋用于數(shù)字波 束成形的PMI。對(duì)于另一示例，用戶設(shè)備使用模擬波束的測量結(jié)果來確定用于數(shù)字波束成形 的PMI。模擬波束的測量結(jié)果和用于數(shù)字波束成形的PMI可W被反饋給基站。
[0092] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于執(zhí)行混合波束成形的發(fā)送級(jí)的結(jié)構(gòu)的 圖。根據(jù)本實(shí)施方式，假定每個(gè)RF鏈包括Wff個(gè)獨(dú)立天線，本實(shí)施方式不限于該數(shù)目。例如， 提供給每個(gè)RF鏈的數(shù)目可W被不同地配置。
[0093] 根據(jù)本實(shí)施方式，在總天線數(shù)Nt、RF鏈數(shù)目Nrf和每個(gè)RF鏈的天線數(shù)目之間存 在ΛΓ, = kWw的關(guān)系。由于經(jīng)過每個(gè)RF鏈的移相器和功率放大器的信號(hào)被發(fā)送到發(fā)送 天線，因此信號(hào)模型能夠被限定為式8。
[0094] [式8]
[0095]
[0096] 在式8中，k表不子載波索引。子載波索弓|k具有0至(Nfft-1)的范圍內(nèi)的值。Nfft表不 由系統(tǒng)支持的最大FFT(快速傅里葉變換)大小。另外，總子載波數(shù)目可W被限制到所述FFT 大小的范圍內(nèi)。
[0097] yk意指在子載波帥接收的具有大?。ウ鼎５男盘?hào)向量?；庵冈谧虞d波帥具有 "NrXNt"的大小的信道矩陣。嚴(yán)意指在整個(gè)子載波中具有"NrXNt"的大小的RF預(yù)編碼器 (即，用于模擬波束成形的權(quán)重矩陣）。另外，RF預(yù)編碼器(模擬波束成形)可W被同樣應(yīng)用于 整個(gè)子載波。皆B意指在子載波k中具有"NrfXNs"的大小的基帶預(yù)編碼器(即，用于數(shù)字波束 成形的權(quán)重矩陣）。另外，基帶預(yù)編碼器(數(shù)字波束成形)可W針對(duì)每個(gè)子載波單獨(dú)配置。Sk 表示在子載波k中發(fā)送的具有％ ΧΓ的大小的信號(hào)向量，并且Zk表示在子載波k中具有"Nr ΧΓ的大小的噪聲信號(hào)向量。
[009引 Nr讀示RF鏈的總數(shù)目，Nt意指發(fā)送級(jí)天線的總數(shù)目，并且妒意指提供給每個(gè)RF鏈 的發(fā)送天線的數(shù)目。Nr表示接收級(jí)天線的總數(shù)目，并且化表示發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)目。
[0099] 式8中的每個(gè)項(xiàng)被詳細(xì)地表示為式9。
[0100] 試9]
[0101]
[0102] 在RF鏈之后由移相器和功率放大器執(zhí)行的模擬波束成形的"NtXNRF"預(yù)編碼矩陣 fW可W被表達(dá)為下面的式10。
[0103] 試10]
[0104]
[0105] 此外，指示預(yù)編碼矩陣FW中的屬于RF鏈I的t個(gè)天線中的每一個(gè)的權(quán)重的向量可W 被限定為下面的式11。
[0106] 試11]
[0107]
陶]混合波束成形的波束福射模式
[0109] 本發(fā)明的混合波束成形方案能夠基于包括1D陣列、2D陣列、環(huán)形陣列等在內(nèi)的各 種類型的天線中的一個(gè)被執(zhí)行。為了 W下描述的清楚，基于ULA(均勻線性陣列)天線來描述 混合波束成形的波束福射模式。ULA天線被示例性地例示，所附的權(quán)利要求及其等同物的范 圍不限于此。在ULA天線中，多個(gè)天線元件按照彼此間隔開等間距d的方式被線性排列。
[0110] ULA天線的陣列響應(yīng)向量被表示為下面的式12。
[0111] 試12]
[0112]
[0113] 在式12中，λ表示波長，并且d表示天線間距離。為了清楚起見，為了表示混合波束 成形器的天線福射模式，RF鏈數(shù)目Nrf被假定為4并且每個(gè)RF鏈模擬天線數(shù)目iVff被假定為 4。
[0114] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的配置有4個(gè)RF鏈的16-ULA天線結(jié)構(gòu)的圖。具體 地，在圖7中，總發(fā)送天線數(shù)目Nt是16并且(1 = λ/2。根據(jù)圖7中示出的示例，用于模擬波束成 形的預(yù)編碼矩陣被限定為式13。
[0115] [式 13]
[0116]
[0117]為了形成朝向瞄準(zhǔn)線（即，從天線福射的無線電波的主瓣的中屯、的方向）的波束， 波束的轉(zhuǎn)向角度被設(shè)置為〇°。因此，模擬預(yù)編碼矩陣的權(quán)重向量的每個(gè)元件的值變?yōu)?。在 運(yùn)種情況下，將被施加到數(shù)字波束成形階段的秩1的隨機(jī)權(quán)重向量被限定為下面的式14。為 了清楚起見，秩1被假定，本發(fā)明不限于此。
[011 引[式14]
[01 19] ρΒΒ = ν?=[ν? V2 V3 V4]T
[0120] 在瞄準(zhǔn)線（θ = 〇°)處被應(yīng)用式14的數(shù)字波束成形的天線陣列響應(yīng)向量能夠被表示 為式15。在運(yùn)種情況下，天線間距離d被假定為λ/2。
[0121] 試15]
[0122]
[01%]式16中的S被表達(dá)為式17,并且將被命名為波束束縛向量。另外，式16中的t被表達(dá) 為式18，并且將被命名為波束增益和轉(zhuǎn)向向量或者波束轉(zhuǎn)向向量。
[0127]試17]
[0131 ]波束束縛向量S表示混合波束成形中的模擬波束的模式。波束轉(zhuǎn)向向量t表示混合 波束成形中的混合波束的增益和數(shù)字波束的模式。
[0132] 波束束縛向量s通過混合波束成形方案來確定用于有效地形成混合波束的范圍和 邊界。因此，數(shù)字波束成形的范圍被限制在波束束縛向量W及模擬波束成形的范圍內(nèi)。例 如，由于模擬波束不能有效地形成在波束束縛向量的范圍內(nèi)，因此不能在波束束縛向量的 范圍內(nèi)執(zhí)行混合波束成形。最終，由于數(shù)字波束成形應(yīng)該在波束束縛向量的范圍內(nèi)被執(zhí)行， 因此能夠執(zhí)行混合波束成形。
[0133] 圖8示出了在規(guī)定的2維平面中依據(jù)波束束縛向量和波束轉(zhuǎn)向向量的模擬波束和 數(shù)字波束的模式。雖然能夠W3D模式例示模擬波束和數(shù)字波束，但是為了 W下描述的清楚， 它們被例示在水平橫截面中對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。在圖8中，假定Nt= 16， iV,w=4，NRF = 4。波束束縛向量的波束模式由粗線指示，而波束轉(zhuǎn)向向量的波束模式由細(xì)線 指示。波束束縛向量的主瓣的瞄準(zhǔn)線為0度(或者180度）。
[0134] 每個(gè)波束的模式在波束轉(zhuǎn)向角度（即，主瓣的瞄準(zhǔn)線）處具有最大增益。當(dāng)模式偏 離波束轉(zhuǎn)向角度時(shí)，波束增益減小。波束增益被表示為與圖8中示出的自圓屯、開始的距離。 波束的轉(zhuǎn)向角度被表示為參照零度逆時(shí)針增加。
[0135] 波束轉(zhuǎn)向向量能夠形成0度、30度、90度、150度、180度、210度、270度或者330度的 波束。能夠在波束束縛向量的波束模式和波束轉(zhuǎn)向向量的波束模式彼此交叉的區(qū)域中執(zhí)行 混合波束成形。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)向角度為0 (或者180)時(shí)，因?yàn)椴ㄊ`向量的增益和波束轉(zhuǎn)向向 量的增益分別變?yōu)樽畲笾?，因此適合于在轉(zhuǎn)向角度為0度(或者180度)的點(diǎn)處執(zhí)行混合波束 成形。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向角度為30度時(shí)，由于波束束縛向量的增益是0,因此不能夠在轉(zhuǎn)向角 度"30度"上執(zhí)行混合波束成形。
[0136] 圖9示出了當(dāng)模擬波束的轉(zhuǎn)向角度在0度、30度或者60度處偏移時(shí)的天線陣列響 應(yīng)。在圖8中，假定Nt=16，iVf'=4，NRF = 4。另外，在圖9中示出了應(yīng)用數(shù)字Vl=[VlV2V3V4]τ 的結(jié)果。如在參照?qǐng)D8和圖9的前述描述中提到的，有效波束的范圍由向量S限制。
[0。7] 模擬波束的有效范圍和數(shù)字波束的操作范圍
[0138] 如在前面的描述中提到的，由模擬波束成形形成的模擬波束的范圍由波束束縛向 量S限制。在式17中，假定在單個(gè)RF鏈中存在4個(gè)模擬天線。在NtW個(gè)天線連接到單個(gè)RF鏈的 情況下，波束束縛向量被表示為式19。
[0139] 試19]
[0140]
[0141 ]參照式19，波束束縛向量根據(jù)連接到單個(gè)RF鏈的天線的數(shù)目來確定。例如，如果存 在4個(gè)RF鏈并且4個(gè)模擬天線連接到所述4個(gè)RF鏈中的每一個(gè)，則所有天線配置圖7中示出的 ULA結(jié)構(gòu)。
[0142]通過對(duì)波束束縛向量進(jìn)行分析，能夠粗略地確定W固定的模擬波束的瞄準(zhǔn)線為中 屯、形成的整個(gè)混合波束的邊界。例如，如果使用所有天線，則能夠獲得圖9中示出的最終波 束束縛向量的形狀。如果給定用于確定模擬波束的瞄準(zhǔn)線(或者方向）的模擬波束成形的權(quán) 重F^，則能夠預(yù)測用于有效地執(zhí)行模擬波束成形的有效范圍。在運(yùn)種情況下，有效范圍意指 用于獲取旨在要通過模擬波束成形獲得的增益的范圍。例如，如果在錯(cuò)誤的方向上執(zhí)行模 擬波束成形，則模擬波束成形的增益將變得非常低。在運(yùn)種情況下，執(zhí)行模擬波束成形可能 沒有意義。旨在將通過模擬波束成形獲得的最小增益可W根據(jù)被表達(dá)為參數(shù)α的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 而改變。有效范圍與參數(shù)α之間的關(guān)系能夠被限定為式20。
[0143] 試20]
[0144]
[0145] 在式20中，由于天線波長（λ)和天線間距離（d)W及每個(gè)RF鏈天線數(shù)目 (zv -l)已知，因此能夠通過調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)α來獲得有效范圍。
[0146] 此外，由于最終形成的混合波束是將數(shù)字波束成形和模擬波束成形組合得到的結(jié) 果，因此數(shù)字波束成形應(yīng)該在模擬波束成形的有效范圍內(nèi)被執(zhí)行?；谀M波束成形的有 效范圍，能夠確定數(shù)字波束成形的操作范圍和ΡΜΙ。
[0147] 具體地，在嘗試從混合波束成形中的模擬波束成形獲取等于或者大于3dB帶寬的 增益(例如，瞄準(zhǔn)線處的增益的1 /2)的情況下，參數(shù)α被設(shè)置為0.886 (即，α = 0.886)。有效范 圍能夠被表達(dá)為式21。
[014引試 21]
[0149]
[0150] 假定ΛΓ =抵f -1>并且每個(gè)RF鏈天線數(shù)目4,3地波束寬度A03dB被計(jì)算為 %. 866x(2/3)x( 180A) = 33.8。"。
[0151] 基于此，數(shù)字波束成形的操作范圍能夠被表示為式22。
[0152] [式 22]
[0153]
[0154] 考慮式22中的Φ來確定PMI。如在前述描述中提到的，Φ意指數(shù)字波束成形的轉(zhuǎn)向 角度。通過運(yùn)一點(diǎn)，能夠確定波束轉(zhuǎn)向向量t的PMI V。即，確定了式23中示出的配置。
[01 巧]試23]
[0156]
[0157] 圖10示出了如果在0°或者±60°處執(zhí)行模擬波束成形，則考慮到3地波束寬度的數(shù) 字波束的操作范圍。表2示出了參數(shù)α與波束束縛向量的有效范圍之間的關(guān)系。
[015 引[表 2]
[0159]
[0160] 基站能夠改變參數(shù)aW與通信環(huán)境對(duì)應(yīng)。例如，在用戶集中的環(huán)境中，通過將參數(shù)α 設(shè)置為低值，能夠選擇使用戶設(shè)備中的波束增益最大化的ΡΜΙ。另一方面，在用戶設(shè)備更廣 泛地分布的環(huán)境中，通過提高參數(shù)〇,盡管波束增益減小，然而0ΜΙ的選擇范圍增加 W覆蓋寬 的范圍。
[0161] 此外，根據(jù)在前述描述中提到的實(shí)施方式，每個(gè)RF鏈中包括的模擬天線的數(shù)目Aff 被假定為例如相等，本發(fā)明不限于此。例如，第一 RF鏈中可W包括η個(gè)天線，而第二RF鏈中可 W包括k個(gè)天線(其中，η聲k)。因此，如果按照RF鏈每個(gè)RF鏈中包括的天線的數(shù)目彼此不同， 則通過式20計(jì)算出的模擬波束的有效范圍ΔΘ針對(duì)每個(gè)RF鏈不同。例如，如果參數(shù)α是 0.866，則針對(duì)第一RF鏈基于Q '866X ^來計(jì)算第一有效范圍，而針對(duì)第二RF鏈基于Q.866X ^ 來計(jì)算第二有效范圍。
[0162] 在運(yùn)種情況下，由于第一有效范圍和第二有效范圍在值方面彼此不同，因此基站 能夠確定將被共同應(yīng)用到所有RF鏈的最終模擬波束的有效范圍。例如，如果針對(duì)相應(yīng)的RF 鏈計(jì)算出的有效范圍彼此不同，則基站能夠?qū)⑺?jì)算出的有效范圍當(dāng)中的最小有效范圍確 定為最終有效范圍。根據(jù)另一實(shí)施方式，基站能夠?qū)⑺?jì)算出的有效范圍當(dāng)中的最大有效 范圍確定為最終有效范圍。根據(jù)另一實(shí)施方式，基站能夠通過對(duì)所計(jì)算出的有效范圍求平 均來確定最終有效范圍。根據(jù)另一實(shí)施方式，基站能夠通過將規(guī)定的權(quán)重應(yīng)用到所計(jì)算出 的有效范圍的精簡函數(shù)來確定最終有效范圍。根據(jù)又一實(shí)施方式，在RF鏈被預(yù)先設(shè)置作為 參考之后，基站能夠?qū)⑨槍?duì)參考RF鏈設(shè)置的有效范圍確定為最終有效范圍。另外，對(duì)于本領(lǐng) 域技術(shù)人員而言顯而易見的是，各種有效范圍確定方法W及上述實(shí)施方式或者示例都是可 獲得的。
[01創(chuàng)根據(jù)模擬波束的有效范圍的數(shù)字波束的ΡΜΙ
[0164]如在前述描述中提到的，在根據(jù)參數(shù)α調(diào)整有效范圍的情況下，應(yīng)該一起調(diào)整用于 數(shù)字波束成形的ΡΜΙ。碼本被設(shè)計(jì)為使得數(shù)字波束能夠位于有效范圍內(nèi)，并且應(yīng)該從對(duì)應(yīng)碼 本選擇ΡΜΙ。表3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的碼本的一個(gè)示例。
[01 化][表 3]
[0166]
[0167] 此外，用于執(zhí)行模擬波束成形的轉(zhuǎn)向角度是限制的。另外，轉(zhuǎn)向角度的精細(xì)程度被 表示為模擬波束成形的分辨率。例如，能夠像實(shí)例1: {〇，30，6(l···}-樣W30°為單位進(jìn)行波 束成形的情況具有比能夠像實(shí)例2: {0,5,10···}-樣為單位進(jìn)行波束成形的情況低的 分辨率。模擬波束成形的最大分辨率通過模擬裝置的機(jī)械性能來確定。具體地，由于被配置 為執(zhí)行模擬波束生成的移相器的分辨率限度是限制的，因此模擬波束成形難W像數(shù)字波束 成形一樣通過精細(xì)單元執(zhí)行波束成形。因此，當(dāng)設(shè)計(jì)天線時(shí)，預(yù)先確定可支持模擬波束成形 的最大分辨率。
[0168] 假定模擬波束成形的分辨率沒有發(fā)生改變，有效范圍可W根據(jù)參數(shù)α而彼此交疊。 例如，具有設(shè)置為0度的轉(zhuǎn)向角度的第一模擬波束的有效范圍被假定為大約在-16.5度與+ 16.5度之間的范圍，并且具有設(shè)置為30度的轉(zhuǎn)向角度的第二模擬波束的有效范圍被假定為 大約在13.5度與+46.5度之間的范圍。在運(yùn)種情況下，在13.5度與16.6度之間的范圍屬于第 一模擬波束和第二模擬波束中的每一個(gè)的有效范圍。
[0169] 因此，當(dāng)有效范圍彼此交疊時(shí)，與第一模擬波束對(duì)應(yīng)的第一數(shù)字波束的ΡΜΙ可W等 于與第二模擬波束對(duì)應(yīng)的第二數(shù)字波束的ΡΜΙ。例如，碼本中的一些ΡΜΙ可W彼此交疊。
[0170] 圖11示出了ΡΜΙ彼此交疊的情況。在圖1中示出的有效范圍彼此交疊的情況下，優(yōu) 選的是通過參數(shù)α來調(diào)整有效范圍。例如，原因在于位于交疊區(qū)域中的用戶設(shè)備可能經(jīng)歷由 用于另一用戶設(shè)備的波束成形導(dǎo)致的干擾。
[0171] 當(dāng)有效范圍從L1改變成L2時(shí)，如果每個(gè)波束束縛向量的單個(gè)ΡΜΙ與表3中示出的碼 本中的另一波束束縛向量的ΡΜΙ交疊，則表3中示出的碼本被重新調(diào)整成表4。例如，當(dāng)有效 范圍為L2時(shí)，碼本按照Pl沒有在"瞄準(zhǔn)線=0"和"瞄準(zhǔn)線= 30"處被雙重地使用的方式進(jìn)行 改變。
[0172] [表 4]
[0173]
[0174] 根據(jù)模擬波束的有效范圍的數(shù)字波束的分辨率
[0175] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，能夠根據(jù)模擬波束的有效范圍來確定數(shù)字波束的分 辨率。例如，如果有效范圍增加，則可選擇的數(shù)字波束之間的間隔可W增加。如果有效范圍 減小，則可選擇的數(shù)字波束之間的間隔可W減小。雖然有效范圍被改變，但是可選擇PMI的 數(shù)目能夠保持恒定。
[0176] 具體地，如果第一模擬波束(例如，瞄準(zhǔn)線=0)的第一有效范圍中可形成的數(shù)字波 束的數(shù)目是Ni，則雖然有效范圍被改變，但是Ni能夠保持不變。例如，參照?qǐng)D12,雖然有效范 圍減小，但是有效范圍中可形成的數(shù)字波束的數(shù)目（ = 3)保持不變。然而，數(shù)字波束之間的 間隔改變。運(yùn)與數(shù)字波束的分辨率改變對(duì)應(yīng)。
[0177] 因此，當(dāng)數(shù)字波束間隔改變時(shí)，數(shù)字波束的轉(zhuǎn)向角度（即，瞄準(zhǔn)線)改變。因此，用于 間隔改變的數(shù)字波束的PMI應(yīng)該被重新限定。
[0178] 在基站中，可W預(yù)先設(shè)置分辨率彼此不同的PMI集合(例如，碼本）?；谟行Х秶?或者參數(shù)〇,基站能夠確定是否使用PMI集合。
[0179] 根據(jù)另一實(shí)施方式，基站可W重新使用單個(gè)碼本。例如，能夠根據(jù)有效范圍或者參 數(shù)α來修改碼本的PMI。
[0180] 參照表5,限定了單個(gè)波束束縛向量中的每個(gè)有效范圍的分辨率彼此不同的多個(gè) ΡΜΙ集合。雖然可用于有效范圍L1的ΡΜΙ的數(shù)目化)等于可用于有效范圍L2的ΡΜΙ的數(shù)目化）， 但是哮^巧^。換句話說，基于哮'形成的數(shù)字波束可W位于與基于皆2形成的數(shù)字波束的方 向不同的方向上。
[0181] [表 5]
[0182]
[018引根據(jù)模擬波束的有效范圍的模擬波束的分辨率
[0184] 基站能夠根據(jù)有效范圍通過波束束縛向量來調(diào)整模擬波束的分辨率。模擬波束成 形的最大分辨率通過移相器的性能來確定。
[0185] 例如，如果α被設(shè)置為ai(a = ai)，則有效范圍被設(shè)置為30°。如果α被設(shè)置為〇2(α = 32)，則有效范圍被設(shè)置為20°。如果有效范圍從30°改變?yōu)?0°，則應(yīng)該重新調(diào)整模擬波束的 波束成形分辨率。當(dāng)有效范圍為20°時(shí)，如果模擬波束成形器(fW)的轉(zhuǎn)向角度被設(shè)置為0°、 ± 30°或者± 60°，則從每個(gè)波束單元產(chǎn)生10°的空白。例如，當(dāng)?shù)谝荒M波束與第二模擬波 束之間的瞄準(zhǔn)線差為30°時(shí)，如果第一模擬波束與第二模擬波束中的每一個(gè)的有效范圍為 20°，則從位于第一模擬波束與第二模擬波束之間的10°間隔產(chǎn)生不屬于第一模擬波束和第 二模擬波束中的每一個(gè)的陰影(shade)。因此，優(yōu)選的是，模擬波束成形器(fW)的轉(zhuǎn)向角度 分別從0°、±30°、±60° 被重新調(diào)整為嚴(yán)=0°、±20°、±40°、±60°。
[0186] 因此，考慮到能夠有效地發(fā)送模擬波束的范圍，設(shè)計(jì)了波束成形預(yù)編碼器?；旌喜?束成形器被配置為按照模擬波束成形和數(shù)字波束成形基本上結(jié)合在一起的方式進(jìn)行操作。 在運(yùn)種情況下，能夠通過模擬波束與RF鏈之間的關(guān)系來確定并設(shè)計(jì)數(shù)字PMI的可應(yīng)用范圍。 根據(jù)連接到每個(gè)RF鏈的模擬鏈的數(shù)目來估計(jì)模擬波束，因此設(shè)計(jì)數(shù)字波束成形PMI。據(jù)此， 能夠高效地執(zhí)行混合波束成形并且能夠降低波束控制的復(fù)雜性。
[0187] 此外，前述描述中提到的實(shí)施方式的可應(yīng)用范圍不受混合波束成形的限制。例如， 實(shí)施方式可應(yīng)用于模擬波束成形狀態(tài)被數(shù)字波束成形狀態(tài)替換的情況。數(shù)字波束成形能夠 通過天線子分組在每個(gè)天線子分組上被順序且連續(xù)地執(zhí)行。因此，本實(shí)施方式可應(yīng)用于具 有分層結(jié)構(gòu)的數(shù)字波束成形方案。
[0188] 為了清楚起見，參照下行鏈路進(jìn)行了前述描述，本發(fā)明不限于此。實(shí)施方式可應(yīng)用 于發(fā)送器和接收器的各種組合。例如，本實(shí)施方式可應(yīng)用于針對(duì)用戶設(shè)備到基站傳輸?shù)纳?行鏈路傳輸情景、用戶設(shè)備間（例如，D2D、V2V等)信號(hào)傳輸情景、基站間（例如，中繼、無線回 程等)信號(hào)傳輸情景等。
[0189] 圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的混合波束成形方法的圖。將從W下描述中省 略具有前述描述的詳細(xì)冗余。
[0190] 參照?qǐng)D13,基站向用戶設(shè)備發(fā)送第一參考信號(hào)的配置信息[S1305]。在運(yùn)種情況 下，第一參考信號(hào)的配置信息通過RRC信令發(fā)送或者可W通過系統(tǒng)信息廣播。第一參考信號(hào) 的配置信息可W包括關(guān)于用于發(fā)送第一參考信號(hào)的周期或者頻率的信息、關(guān)于將映射有第 一參考信號(hào)的資源元素的信息等，信號(hào)配置信息可W不限于此。
[0191] 基站通過模擬波束成形發(fā)送第一參考信號(hào)[S1310]?；灸軌蛐纬舍槍?duì)各個(gè)方向 的模擬波束。例如，基站能夠W30°為單位形成用于12個(gè)方向的12個(gè)模擬波束。能夠按照時(shí) 間順序地形成多個(gè)模擬波束。
[0192] 用戶設(shè)備通過第一模擬波束接收第一參考信號(hào)。雖然第一信號(hào)通過多個(gè)模擬波束 來發(fā)送，但是用戶設(shè)備不能通過所有的模擬波束來接收第一參考信號(hào)。用戶設(shè)備通過在用 戶設(shè)備自身所處的方向上形成的至少一個(gè)模擬波束來接收第一參考信號(hào)。
[0193] 用戶設(shè)備發(fā)送關(guān)于第一模擬波束的信息[S1320]。例如，用戶設(shè)備能夠向基站發(fā)送 關(guān)于用于接收第一參考信號(hào)的定時(shí)或者子帖的信息、關(guān)于第一模擬波束的索引的信息、關(guān) 于第一模擬波束的方向的信息、W及關(guān)于第一模擬波束的增益的信息中的至少一個(gè)，所述 信息不限于此。第一參考信號(hào)可W通過第二模擬波束W及通過第一模擬波束來接收。在運(yùn) 種情況下，優(yōu)選的是，用戶設(shè)備將關(guān)于具有最高增益的規(guī)定波束的信息發(fā)送到基站。
[0194] 隨后進(jìn)行描述的混合波束成形的方向能夠通過關(guān)于第一模擬波束的信息來確定。 例如，如果第一模擬波束的瞄準(zhǔn)線是30度，則優(yōu)選的是混合波束成形中的模擬波束成形在 30度的方向上被執(zhí)行。此外，混合波束成形中的數(shù)字波束成形在± 30度(有效范圍/2)處被 執(zhí)行。
[01M]基站確定第一模擬波束的有效范圍[S1325]?；緦?duì)應(yīng)該通過第一模擬波束獲得 的最小增益(Gmin)進(jìn)行設(shè)置?；敬_定通過第一模擬波束的發(fā)送的增益等于或者大于W上 設(shè)置的最小增益的角度的范圍。例如，有效范圍能夠基于式20來確定。
[0196] 基站根據(jù)有效范圍來改變模擬波束的分辨率。例如，基于用于使第一模擬波束轉(zhuǎn) 向的第一單位角度和所確定的有效范圍，基站確定在第一模擬波束和轉(zhuǎn)向了第一單位角度 的第二模擬波束之間是否存在模擬波束成形的陰影。如果基站確定存在模擬波束成形的陰 影，則基站將第一單位角度改變?yōu)榈诙挝唤嵌取?br>[0197] 基于第一模擬波束的有效范圍，基站確定數(shù)字波束成形的PMI[S132引。
[0198] 基站從碼本中選擇第一 PMI(預(yù)編碼矩陣索引）集合?；緩牡谝?PMI集合中選擇至 少一個(gè)PMI。可W基于第一模擬波束的瞄準(zhǔn)線角度與第一有效范圍中的至少一個(gè)來選擇第 一PMI集合。例如，如在參照表5的前述描述中提到的，碼本可W包括:第一有效范圍，所述第 一 PMI集合被映射到該第一有效范圍；第一瞄準(zhǔn)線角度，包括所述第一有效范圍在內(nèi)的多個(gè) 有效范圍被映射到該第一瞄準(zhǔn)線角度；W及多個(gè)瞄準(zhǔn)線角度，所述多個(gè)瞄準(zhǔn)線角度包括所 述第一瞄準(zhǔn)線角度。
[0199] 基站能夠確定與第一模擬波束的瞄準(zhǔn)線對(duì)應(yīng)的第一 PMI(預(yù)編碼矩陣索引）集合是 否與第一模擬波束的瞄準(zhǔn)線角度鄰近的規(guī)定角度對(duì)應(yīng)的第二PMI集合中的至少一部分交 疊。如果第一 PMI集合和第二PMI集合彼此至少部分地交疊，則基站能夠從表4中示出的除了 交疊的至少一部分W外的第一 PMI集合中選擇至少一個(gè)PMI。
[0200] 當(dāng)有效范圍被改變時(shí)，數(shù)字波束成形的分辨率可W被改變。例如，基于有效范圍， 基站從表5中示出的包括與第一有效范圍對(duì)應(yīng)的第一 PMI(預(yù)編碼矩陣索引）集合和與第二 有效范圍對(duì)應(yīng)的第二PMI集合在內(nèi)的碼本中選擇至少一個(gè)PMI。在運(yùn)種情況下，第一PMI集合 中包括的第一PMI的數(shù)目可W等于第二PMI集合中包括的第二PMI的數(shù)目。此外，由第一PMI 生成的數(shù)字波束之間的間隔可W與由第二PMI產(chǎn)生的數(shù)字波束之間的間隔不同。
[0201] 基站通過混合波束成形發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)[S1330]。例如，基于有效范圍和PMI，基 站執(zhí)行數(shù)字波束成形和模擬波束成形分層地結(jié)合在一起的混合波束成形。
[0202] 圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的基站和用戶設(shè)備的配置的圖。圖14中示出的 基站10和用戶設(shè)備20能夠執(zhí)行前述描述中提到的方法，并且將從W下描述中省略冗余的細(xì) T。
[0203] 參照?qǐng)D14,基站10可W包括接收器11、發(fā)送器12、處理器13、存儲(chǔ)器14W及多個(gè)天 線15。在運(yùn)種情況下，多個(gè)天線15可W意指支持ΜΙΜΟ發(fā)送和接收的基站。接收器11可W在上 行鏈路中從用戶設(shè)備接收各種信號(hào)、數(shù)據(jù)和信息。發(fā)送器12可W在下行鏈路中向用戶設(shè)備 發(fā)送各種信號(hào)、數(shù)據(jù)和信息。另外，處理器13可W控制基站10的整體操作。
[0204] 另外，基站10的處理器13可W執(zhí)行對(duì)由基站10接收的信息、要在外部發(fā)送的信息 等進(jìn)行操作和處理的功能。存儲(chǔ)器14能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)操作和處理的信息等，并且可 W用諸如緩沖器運(yùn)樣的組件(附圖中未示出）等來替換。
[0205] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，處理器13基于混合波束成形中的模擬波束成形的增 益來確定模擬波束的有效范圍?；谀M波束的有效范圍，處理器13確定用于混合波束成 形中的數(shù)字波束成形的預(yù)編碼矩陣。基于有效范圍和預(yù)編碼矩陣，處理器13執(zhí)行數(shù)字波束 成形和模擬波束成形結(jié)合在一起的混合波束成形。發(fā)送器12通過混合波束成形來將下行鏈 路數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶設(shè)備。
[0206] 用戶設(shè)備20包括接收器21、發(fā)送器22、處理器23、存儲(chǔ)器24W及多個(gè)天線25。在運(yùn) 種情況下，多個(gè)天線25可W意指支持ΜΙΜΟ發(fā)送和接收的用戶設(shè)備。接收器21可W在下行鏈 路中從基站接收各種信號(hào)、數(shù)據(jù)和信息。發(fā)送器22可W在上行鏈路中向基站發(fā)送各種信號(hào)、 數(shù)據(jù)和信息。另外，處理器23可W控制用戶設(shè)備20的整體操作。
[0207] 另外，用戶設(shè)備20的處理器23可W執(zhí)行對(duì)由用戶設(shè)備20接收的信息、要在外部發(fā) 送的信息等進(jìn)行操作和處理的功能。存儲(chǔ)器24能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)操作和處理的信息 等，并且可W用諸如緩沖器運(yùn)樣的組件(附圖中未示出）等來替換。
[0208] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，接收器21通過由模擬波束成形在不同的方向上形成 的多個(gè)模擬波束當(dāng)中的第一模擬波束來接收第一參考信號(hào)。接收器21通過具有結(jié)合的模擬 波束成形和數(shù)字波束成形的混合波束成形來接收下行鏈路數(shù)據(jù)。發(fā)送器22向基站發(fā)送關(guān)于 用來接收第一參考信號(hào)的第一模擬波束的信息。用于數(shù)字波束成形的預(yù)編碼矩陣可W基于 第一模擬波束的有效范圍來確定。
[0209] 本發(fā)明的實(shí)施方式可W利用各種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明的實(shí)施方式可W使用 硬件、固件、軟件和/或其任意組合來實(shí)現(xiàn)。
[0210] 在通過硬件實(shí)現(xiàn)的情況下，能夠通過從由ASIC(專用集成電路）、DSP(數(shù)字信號(hào)處 理器）、DSPD(數(shù)字信號(hào)處理器件）、化D(可編程邏輯器件）、FPGA(現(xiàn)場可編程口陣列）、處理 器、控制器、微控制器、微處理器等組成的組中選擇的至少一個(gè)來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方 式中的每一個(gè)的方法。
[0211] 在通過固件或者軟件實(shí)現(xiàn)的情況下，能夠通過用于執(zhí)行上述功能或者操作的模 塊、過程和/或功能來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式中的每一個(gè)的方法。軟件代碼可W存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)單元中，然后可由處理器驅(qū)動(dòng)。存儲(chǔ)單元被設(shè)置在處理器內(nèi)部或者外部，w通過各種已 知手段與處理器交換數(shù)據(jù)。
[0212] 如前述描述中提到的，針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述被提供W將由本領(lǐng) 域技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)。雖然已經(jīng)在本文中參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式描述和例示了本發(fā)明， 但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，能夠在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下在 本文中做出各種修改和變型。因此，本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明的落入所附的權(quán)利要求及其等 同物的范圍內(nèi)的修改和變型。因此，本發(fā)明不受本文中公開的實(shí)施方式的限制，并且旨在給 出與本文中公開的原理和新特性匹配的最廣泛的范圍。
[0213] 雖然已經(jīng)在本文中參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式描述和例示了本發(fā)明，但是對(duì)于本 領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，能夠在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下在本文中做出 各種修改和變型。因此，本發(fā)明旨在涵蓋該發(fā)明的落入所附的權(quán)利要求及其等同物的范圍 內(nèi)的修改和變型。另外，顯然可理解的是，實(shí)施方式通過將所附的權(quán)利要求中的不具有明確 引用關(guān)系的權(quán)利要求組合在一起來配置，或者能夠在提交申請(qǐng)之后通過修改作為新的權(quán)利 要求被包括。 腳4]工業(yè)實(shí)用性
[0215]如前述描述中提到的，本發(fā)明的實(shí)施方式可應(yīng)用于各種移動(dòng)通信系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在無線通信系統(tǒng)中由基站執(zhí)行波束成形的方法，該方法包括以下步驟： 基于混合波束成形中的模擬波束成形的增益來確定模擬波束的有效范圍； 基于所述模擬波束的所述有效范圍來確定用于所述混合波束成形中的數(shù)字波束成形 的預(yù)編碼矩陣；以及 基于所述有效范圍和所述預(yù)編碼矩陣來執(zhí)行所述數(shù)字波束成形與所述模擬波束成形 結(jié)合的所述混合波束成形。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述模擬波束的所述有效范圍的步驟包括以 下步驟： 設(shè)置要通過所述模擬波束獲得的最小增益；以及 確定通過所述模擬波束的發(fā)送的增益變得等于或大于所設(shè)置的最小增益的角度的范 圍。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在確定所述模擬波束的所述有效范圍中，基于與 要通過所述模擬波束獲得的最小增益對(duì)應(yīng)的參數(shù)α、執(zhí)行所述模擬波束成形的每個(gè)射頻RF 鏈的天線元件的數(shù)目~ 、所述天線元件之間的距離d以及天線波長λ來確定所述有效范圍。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述有效范圍基于下式來確定：5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述預(yù)編碼矩陣的步驟包括以下步驟： 從碼本中選擇第一預(yù)編碼矩陣索引ΡΜΙ集合；以及 從所述第一ΡΜΙ集合中選擇至少一個(gè)ΡΜΙ， 其中，基于所述模擬波束的瞄準(zhǔn)線角度和所述有效范圍中的至少一個(gè)來選擇所述第一 ΡΜΙ集合。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述碼本包括： 第一有效范圍，所述第一ΡΜΙ集合被映射到該第一有效范圍； 第一瞄準(zhǔn)線角度，包括所述第一有效范圍在內(nèi)的多個(gè)有效范圍被映射到該第一瞄準(zhǔn)線 角度；以及 多個(gè)瞄準(zhǔn)線角度，所述多個(gè)瞄準(zhǔn)線角度包括所述第一瞄準(zhǔn)線角度。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述預(yù)編碼矩陣的步驟包括以下步驟： 確定與所述模擬波束的瞄準(zhǔn)線角度對(duì)應(yīng)的第一預(yù)編碼矩陣索引ΡΜΙ集合和與所述模擬 波束的所述瞄準(zhǔn)線角度鄰近的規(guī)定角度對(duì)應(yīng)的第二ΡΜΙ集合是否彼此至少部分地交疊；以 及 如果所述第一 ΡΜΙ集合和所述第二ΡΜΙ集合彼此至少部分地交疊，則通過將所交疊的部 分從所述第一 ΡΜΙ集合中排除在外從所述第一 ΡΜΙ集合中選擇至少一個(gè)ΡΜΙ。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果所述有效范圍被改變，則所述數(shù)字波束成形 的分辨率和所述模擬波束成形的分辨率中的至少一個(gè)被改變。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，確定所述預(yù)編碼矩陣的步驟包括以下步驟:基于所確定 的有效范圍，從包括與第一有效范圍對(duì)應(yīng)的第一預(yù)編碼矩陣索引ΡΜΙ集合和與第二有效范 圍對(duì)應(yīng)的第二ΡΜΙ集合在內(nèi)的碼本中選擇至少一個(gè)ΡΜΙ， 其中，所述第一PMI集合中包括的第一PMI的數(shù)目等于所述第二PMI集合中包括的第二 PMI的數(shù)目，并且 其中，由所述第一PMI生成的數(shù)字波束之間的距離與由所述第二PMI生成的數(shù)字波束之 間的距離不同。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括以下步驟： 基于用于使所述模擬波束轉(zhuǎn)向的第一單位角度和所述有效范圍來確定所述模擬波束 與轉(zhuǎn)向了所述第一單位角度的轉(zhuǎn)向后模擬波束之間是否存在所述模擬波束成形的陰影；以 及 如果存在所述模擬波束成形的陰影，則將所述第一單位角度改變?yōu)榈诙挝唤嵌取?1. 一種在無線通信系統(tǒng)中由用戶設(shè)備通過波束成形接收信號(hào)的方法，該方法包括以 下步驟： 通過由模擬波束成形在不同的方向上形成的多個(gè)模擬波束當(dāng)中的第一模擬波束來接 收第一參考信號(hào)； 向基站發(fā)送關(guān)于接收到所述第一參考信號(hào)所經(jīng)由的所述第一模擬波束的信息；以及 通過數(shù)字波束成形與所述模擬波束成形結(jié)合的混合波束成形來接收下行鏈路數(shù)據(jù)， 其中，基于所述第一模擬波束的有效范圍來確定用于所述數(shù)字波束成形的預(yù)編碼矩 陣。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述有效范圍包括通過所述第一模擬波束的第 一參考信號(hào)接收的增益變得等于或大于在所述基站中設(shè)置的最小增益的角度的范圍。13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，如果所述有效范圍被改變，則所述數(shù)字波束成 形的分辨率和所述模擬波束成形的分辨率中的至少一個(gè)被改變。14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述混合波束成形的方向基于關(guān)于所述第一模 擬波束的信息來確定。15. -種在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行波束成形的基站，該基站包括： 處理器，該處理器用于基于混合波束成形中的模擬波束成形的增益來確定模擬波束的 有效范圍，用于基于所述模擬波束的所述有效范圍來確定用于所述混合波束成形中的數(shù)字 波束成形的預(yù)編碼矩陣，并且用于基于所述有效范圍和所述預(yù)編碼矩陣來執(zhí)行所述數(shù)字波 束成形與所述模擬波束成形結(jié)合的所述混合波束成形；以及 發(fā)送器，該發(fā)送器用于通過所述混合波束成形向用戶設(shè)備發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)。16. -種在無線通信系統(tǒng)中通過波束成形接收信號(hào)的用戶設(shè)備，該用戶設(shè)備包括： 接收器，該接收器用于通過由模擬波束成形在不同的方向上形成的多個(gè)模擬波束當(dāng)中 的第一模擬波束來接收第一參考信號(hào)，用于通過數(shù)字波束成形與所述模擬波束成形結(jié)合的 混合波束成形來接收下行鏈路數(shù)據(jù)； 發(fā)送器，該發(fā)送器用于向基站發(fā)送關(guān)于接收到所述第一參考信號(hào)所經(jīng)由的所述第一模 擬波束的信息；以及 處理器，該處理器用于控制所述接收器和所述發(fā)送器， 其中，基于所述第一模擬波束的有效范圍來確定用于所述數(shù)字波束成形的預(yù)編碼矩 陣。
【文檔編號(hào)】H04B7/04GK106063148SQ201580009049
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日
【發(fā)明人】金起臺(tái), 姜智源, 李吉范
【申請(qǐng)人】Lg電子株式會(huì)社