專利名稱：利用部分信道狀態(tài)信息的多層波束成形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及波束成形，并且特別是涉及利用部分信道狀態(tài)信息的多層波束成形。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)可以被視為實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)或更多實(shí)體(諸如，固定或移動(dòng)通信設(shè)備、基站、服務(wù)器和/或其他通信節(jié)點(diǎn))之間的通信會(huì)話的設(shè)施。典型地，通信系統(tǒng)和兼容的通信實(shí)體根據(jù)給定的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范進(jìn)行操作，該給定的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范闡述了與系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的各種實(shí)體被許可做什么以及應(yīng)當(dāng)如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。例如，這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和相關(guān)的協(xié)議可以定義通信設(shè)備如何能接入通信系統(tǒng)以及應(yīng)當(dāng)如何在通信設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信的各個(gè)方面的方式?？梢栽谟芯€或無線載波上承載通信。在無線通信系統(tǒng)中，至少兩個(gè)站之間的通信的至少一部分通過無線鏈路發(fā)生。

無線系統(tǒng)的示例包括公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(PLMN)(諸如蜂窩網(wǎng)絡(luò))、基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)和不同的無線局部網(wǎng)絡(luò)(例如無線局域網(wǎng)(WLAN))。無線系統(tǒng)可以被劃分為小區(qū)，并且因此，這些小區(qū)通常被稱作蜂窩系統(tǒng)。小區(qū)由基站提供。小區(qū)可以具有不同的形狀和大小。小區(qū)還可以被劃分為扇區(qū)。無論為用戶提供接入的小區(qū)的形狀和大小如何，以及無論該接入是經(jīng)由小區(qū)的扇區(qū)來提供的還是經(jīng)由小區(qū)來提供的，這種區(qū)域都可以被稱為無線電服務(wù)區(qū)域或接入?yún)^(qū)域。典型地，相鄰無線電服務(wù)區(qū)域重疊，并且因此，在區(qū)域中的通信可以監(jiān)聽多于一個(gè)基站。用戶可以通過適當(dāng)?shù)耐ㄐ旁O(shè)備來接入通信系統(tǒng)。用戶的通信設(shè)備通常被稱作用戶設(shè)備(UE)或終端。通信設(shè)備配備有用于實(shí)現(xiàn)與其他方的通信的適當(dāng)信號(hào)接收和發(fā)射裝置。典型地，通信設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)對(duì)通信(諸如話音和數(shù)據(jù))的接收和發(fā)射。在無線系統(tǒng)中，通信設(shè)備提供可與另一通信設(shè)備(諸如例如接入網(wǎng)的基站和/或另一用戶設(shè)備)通信的收發(fā)站。通信設(shè)備可以接入由站(例如，基站)提供的載波，并在該載波上發(fā)射和/或接收通信。試圖滿足對(duì)容量的增加要求的通信系統(tǒng)的示例是由第3代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)。該系統(tǒng)通常被稱作通用移動(dòng)通訊系統(tǒng)(UMTS)無線電接入技術(shù)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)。LTE旨在實(shí)現(xiàn)各種改進(jìn)，例如，減少的等待時(shí)間、更高的用戶數(shù)據(jù)速率、改進(jìn)的系統(tǒng)容量和覆蓋、對(duì)運(yùn)營(yíng)商來說的減少的成本等等。LTE的進(jìn)一步開發(fā)通常被稱作高級(jí)LTE。3GPP LTE規(guī)范的各個(gè)開發(fā)階段被稱作版本。高級(jí)LTE版本9的一個(gè)方面是，雙層波束成形可以配備有在不同極化之間具有低相關(guān)性的多個(gè)天線。在典型無線電信道狀況下，可以存在具有該多個(gè)天線的至少兩個(gè)較強(qiáng)多輸入和多輸出(MMO)子信道。這樣，可以實(shí)現(xiàn)雙流傳輸，并且與單層波束成形傳輸相比，該雙流傳輸改進(jìn)了小區(qū)吞吐量。3GPP LTE版本9中的雙層波束成形可以將用戶設(shè)備(UE)特定波束成形和空間復(fù)用相組合。UE特定波束成形可以對(duì)于時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)來說是有用的，這是由于該布置可以提供上行鏈路和下行鏈路信道互易性，這可以用于獲得瞬時(shí)的無線電信道狀態(tài)信息，以便生成接近最優(yōu)的預(yù)編碼。可以通過對(duì)可從用戶設(shè)備發(fā)射的信道狀態(tài)參考信號(hào)(諸如，探測(cè)參考信號(hào)(SRS))的測(cè)量來獲得無線電信道狀態(tài)信息?？梢赃M(jìn)行對(duì)信道狀態(tài)參考信號(hào)的測(cè)量，使得可以測(cè)量在發(fā)射天線與接收器天線之間的每個(gè)單獨(dú)的路徑。在LTE中，存在以下協(xié)定:將支持從所有發(fā)射天線對(duì)探測(cè)參考信號(hào)(SRS)的發(fā)射的決定留給用戶設(shè)備制造商判斷。實(shí)際上，這意味著具有例如兩個(gè)天線的用戶設(shè)備可以利用兩個(gè)天線進(jìn)行接收，但是可以僅利用一個(gè)天線進(jìn)行發(fā)射。這意味著對(duì)于基站來說或許不可能基于來自用戶設(shè)備的探測(cè)參考信號(hào)的上行鏈路信道傳輸來測(cè)量全下行鏈路信道狀態(tài)。這意味著可能僅存在部分信道狀態(tài)信息，并且這可能影響雙層波束成形傳輸?shù)男阅堋Ｒ粋€(gè)提議是使用利用基于部分信道狀態(tài)信息的信息的雙層波束成形。R1-0935153GPP TSG RAN WGl #58 和 Rl-092631 3GPP TSG RAN WGl #57bis 建議基于(信道狀態(tài)信息的)第二大特征值的第二加權(quán)向量映射來提供針對(duì)第二層的信道狀態(tài)信息。這可以使用諸如六個(gè)物理資源塊之類的頻率粒度以及發(fā)射探測(cè)參考信號(hào)的單個(gè)天線來獲得。這僅考慮了第一層波束成形器與第二層波束成形器之間的正交性，并可能導(dǎo)致次優(yōu)的波束成形器被使用。在 Ozdemir 等人的“Opportunistic Beamforming with Partial ChannelState Information” ICC 2006 年 6 月 pp5313_5318、Ozdemir 等人的 “OpportunisticBeamforming over Rayleigh Channels with Partial Side Information，， IEEE Trans.0n Wireless Communication vol.7 n0.9 pp3416_3427 2008 年 9 月和 Toufik 等人的“ΜΙΜΟ OFDMA Opportunistic Beam forming with Partial Channel State Information，，ICC 2006 pp5389-5394中的其他建議提供了用于處理部分信道狀態(tài)信息的調(diào)度或反饋機(jī)制的不同布置。應(yīng)當(dāng)注意的 是，以上討論的問題不局限于任何特定通信環(huán)境，但可能發(fā)生在可以提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑肼曇种?muting)的任何適當(dāng)通信系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例旨在解決上述問題中的一個(gè)或若干。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種確定用于在發(fā)送器與接收器之間波束成形的預(yù)編碼信息的方法，所述方法包括:基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息，確定第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量；基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性，確定第一猜測(cè)向量；定義所述發(fā)送器的天線的分組；針對(duì)每個(gè)天線組指定相移值；以及通過將所述第一猜測(cè)向量中的每個(gè)元素與針對(duì)與所述第一猜測(cè)向量中的所述元素相關(guān)聯(lián)的天線組而指定的相移值相乘，在所述發(fā)送器中確定第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量。根據(jù)一個(gè)更詳細(xì)的實(shí)施例，優(yōu)選地，確定第一預(yù)編碼向量包括:確定信道協(xié)方差矩陣的第一特征向量；以及在所述發(fā)送器中將所述第一特征向量用作所述第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量。優(yōu)選地，所述方法包括通過以下操作之一來確定第一猜測(cè)向量:基于來自所述接收器的信號(hào)的所確定的到達(dá)角，確定導(dǎo)引向量；以及基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性，確定信道協(xié)方差矩陣的第二特征向量。優(yōu)選地，定義一個(gè)或多個(gè)天線組。優(yōu)選地，所述相移值是針對(duì)一個(gè)或多個(gè)天線組指定的。優(yōu)選地，在所述發(fā)送器中確定第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量是基于所述第一猜測(cè)向量中的一個(gè)或多個(gè)元素以及針對(duì)一個(gè)或多個(gè)天線組指定的相移值。優(yōu)選地，天線的分組基于天線之間的相關(guān)性，以及其中，將大體上相關(guān)的天線分配給相同組。優(yōu)選地，天線的分組基于以下各項(xiàng)中的至少一個(gè):天線之間的間距；以及天線的極化配置。優(yōu)選地，所述方法包括:確定所述天線組的相移值，以將所述第一預(yù)編碼向量和所述第二預(yù)編碼向量的內(nèi)積最小化。優(yōu)選地，所述相移值是在相移值的預(yù)定義集合內(nèi)選擇的。優(yōu)選地，所述方法包括:確定所述第二預(yù)編碼向量的分量，其與所述第一預(yù)編碼向量正交；以及將所述分量用作所述第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量。優(yōu)選地，相同的相移值用于所有天線組。優(yōu)選地，其中，所述相移值是
g』 9 = IO根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于確定用于在發(fā)送器與接收器之間波束成形的預(yù)編碼信息的控制設(shè)備，其包括:處理器，被配置為:基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息，確定第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量；基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性，確定第一猜測(cè)向量；定義所述發(fā)送器的天線的分組；針對(duì)每個(gè)天線組指定相移值；以及通過將所述第一猜測(cè)向量中的每個(gè)元素與針對(duì)與所述第一猜測(cè)向量中的所述元素相關(guān)聯(lián)的天線組而指定的相移值相乘，來確定第二預(yù)編碼向量。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，提供了一種控制設(shè)備，其包括用于確定用于在發(fā)送器與接收器之間波束成形的預(yù)編碼信息的裝置，所述控制設(shè)備包括:用于基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息來確定第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量的確定裝置；用于基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性來確定第一猜測(cè)向量的確定裝置；用于定義所述發(fā)送器的天線的分組的定義裝置；用于針對(duì)每個(gè)天線組指定相移值的指定裝置；以及用于通 過將所述第一猜測(cè)向量中的每個(gè)元素與針對(duì)與所述第一猜測(cè)向量中的所述元素相關(guān)聯(lián)的天線組而指定的相移值相乘來確定第二預(yù)編碼向量的確定裝置。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，提供了在發(fā)送器中用于對(duì)第一信號(hào)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼向量以及在所述發(fā)送器中用于對(duì)第二信號(hào)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼向量的使用。還可以提供一種包括適于執(zhí)行所述方法的程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序。在以下詳細(xì)的描述中以及在所附權(quán)利要求書中還描述了各個(gè)其他方面和另外的實(shí)施例。


現(xiàn)在將參考以下示例和附圖，僅僅通過示例，更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中:
圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)的示意 圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的移動(dòng)通信設(shè)備的示意 圖3示出了根據(jù)一些實(shí)施例的控制設(shè)備的示意 圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施例的示意流程 圖5示出了不同可能相位的說明性示例；
圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施例的發(fā)送器的示意表示；圖7示出了根據(jù)一些實(shí)施例的仿真吞吐量的圖表；以及 圖8示出了根據(jù)一些實(shí)施例的仿真吞吐量的另一圖表。
具體實(shí)施例方式在下文中參考服務(wù)移動(dòng)通信設(shè)備的無線或移動(dòng)通信系統(tǒng)來解釋特定示范性實(shí)施例。在詳細(xì)地解釋示范性實(shí)施例之前，參考圖1至3來簡(jiǎn)要解釋無線通信系統(tǒng)、其接入系統(tǒng)和移動(dòng)通信設(shè)備的某些一般原理，以幫助理解構(gòu)成所描述的示例的基礎(chǔ)的技術(shù)。典型地，經(jīng)由接入系統(tǒng)的至少一個(gè)基站或類似的無線發(fā)射器和/或接收器節(jié)點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)通信設(shè)備或用戶設(shè)備101、102、103提供無線接入。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，取代一個(gè)接入系統(tǒng)，可以在通信系統(tǒng)中提供任何數(shù)量的接入系統(tǒng)。接入系統(tǒng)可以由蜂窩系統(tǒng)的小區(qū)或者使通信設(shè)備能夠接入通信系統(tǒng)的另一系統(tǒng)提供?；菊军c(diǎn)104可以提供一個(gè)或多個(gè)小區(qū)?；具€可以提供多個(gè)扇區(qū)，例如三個(gè)無線電扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)提供小區(qū)或小區(qū)的子區(qū)域。小區(qū)內(nèi)的所有扇區(qū)可以被相同基站所服務(wù)。扇區(qū)內(nèi)的無線電鏈路 可以由屬于該扇區(qū)的單個(gè)邏輯標(biāo)識(shí)來標(biāo)識(shí)。因此，基站可以提供一個(gè)或多個(gè)無線電服務(wù)區(qū)域。每個(gè)移動(dòng)通信設(shè)備101、102、103和基站104可以使一個(gè)或多個(gè)無線電信道同時(shí)開啟，并可以向多于一個(gè)源發(fā)送信號(hào)和/或從多于一個(gè)源接收信號(hào)。典型地，基站104由至少一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂破髟O(shè)備105控制，以便實(shí)現(xiàn)其操作以及對(duì)與基站104進(jìn)行通信的移動(dòng)通信設(shè)備101、102、103的管理。控制設(shè)備105可以與其他控制實(shí)體互連。典型地，控制設(shè)備105可以配備有存儲(chǔ)容量(memory capacity)301和至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器302?？刂圃O(shè)備105和功能可以分布在多個(gè)控制單元之間。在圖1中，僅為了說明的目的，示意性地示出了小區(qū)邊界或邊緣。應(yīng)當(dāng)理解的是，小區(qū)或其他無線電服務(wù)區(qū)域的大小和形狀可以與圖1的類似大小的全向形狀顯著不同。特別地，圖1描繪了廣域基站106，其可以是增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)B (eNB)104。eNB 104遍及小區(qū)100的整個(gè)覆蓋發(fā)射和接收數(shù)據(jù)。移動(dòng)通信設(shè)備101、102、103可以基于各種接入技術(shù)(諸如碼分多址(CDMA)、CDMA2000或?qū)拵DMA (WCDMA))來接入通信系統(tǒng)100。其他示例包括時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)及其各種方案，諸如交織頻分多址(IFDMA)、單載波頻分多址(SC-FDMA)和正交頻分多址(OFDMA)、空分多址(SDMA)等等。通信系統(tǒng)中的近期開發(fā)的非限制性示例是由第3代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的通用移動(dòng)通訊系統(tǒng)(UMTS)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)。如以上所解釋的，LTE的進(jìn)一步開發(fā)被稱作高級(jí)LTE。適當(dāng)?shù)慕尤牍?jié)點(diǎn)的非限制性示例是蜂窩系統(tǒng)的基站，例如在3GPP規(guī)范的詞匯中被稱為節(jié)點(diǎn)B (NB)的接入節(jié)點(diǎn)。LTE采用被稱為演進(jìn)通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)(E-UTRAN)的移動(dòng)架構(gòu)。這種系統(tǒng)的基站被稱為演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(eNB)，并且可以提供E-UTRAN特征，諸如，面向用戶設(shè)備的用戶面無線鏈路控制/媒體接入控制/物理層協(xié)議(RLC/MAC/PHY)和控制面無線資源控制(RRC)協(xié)議終止。無線電接入系統(tǒng)的其他示例包括由基于諸如無線局域網(wǎng)(WLAN)和/或WiMax (全球微波接入互操作性)之類的技術(shù)的系統(tǒng)的基站提供的那些系統(tǒng)。在圖1中，接入系統(tǒng)的基站104可以連接至更廣闊的通信網(wǎng)絡(luò)107?？梢蕴峁┯糜趨f(xié)調(diào)接入系統(tǒng)的操作的控制器設(shè)備105。還可以提供經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)107連接至另一網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)功能106?；?04可以通過用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的通信鏈路連接至其他基站(未示出)。該通信鏈路可以是用于在基站之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的任何合適手段，并且在一些實(shí)施例中，該通信鏈路是X2鏈路。其他網(wǎng)絡(luò)可以是任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。因此，更廣闊的通信系統(tǒng)可以由一個(gè)或多個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)及其元件提供，并且，可以提供用于將各個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)?，F(xiàn)在將根據(jù)圖2來更詳細(xì)地描述移動(dòng)通信設(shè)備。圖2示出了用戶可以使用用于通信的通信設(shè)備101的示意部分剖面圖。這種移動(dòng)通信設(shè)備通常被稱作用戶設(shè)備(UE)或終端。適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)通信設(shè)備可以由能夠發(fā)送和接收無線電信號(hào)的任何設(shè)備提供。非限制性示例包括移動(dòng)臺(tái)(MS)(諸如，移動(dòng)電話或者被稱為“智能電話”的移動(dòng)臺(tái))、配備有無線接口卡或其他無線接口設(shè)施的便攜式計(jì)算機(jī)、配備有無線通信能力的個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、或者這些項(xiàng)的任何組合等等。移動(dòng)通信設(shè)備可以提供例如用于承載通信的數(shù)據(jù)(諸如，語音、電子郵件(email)、文本消息、多媒體等等)的通信。因此，可以經(jīng)由用戶的通信設(shè)備來給用戶供給和提供許多服務(wù)。這些服務(wù)的非限制性示例包括雙路或多路呼叫、數(shù)據(jù)通信或者多媒體服務(wù)，或者簡(jiǎn)單地對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(諸如，因特網(wǎng))的接入。還可以給用戶提供廣播或多播數(shù)據(jù)。內(nèi)容的非限制性示例包括下載、電視和無線電節(jié)目、視頻、廣告、各種警報(bào)和其他信肩、O用戶設(shè)備101可以通過空中接口 207、經(jīng)由用于接收的適當(dāng)?shù)脑O(shè)備來接收信號(hào)，并且可以經(jīng)由用于發(fā)射無線電信號(hào)的適當(dāng)?shù)脑O(shè)備來發(fā)射信號(hào)。在圖2中，收發(fā)器設(shè)備由框206示意性地指明。收發(fā)器設(shè)備206可以例如通過無線電部分和關(guān)聯(lián)的天線布置而被提供。天線布置可以被布置在移動(dòng)設(shè)備內(nèi)部或外部。用戶設(shè)備101可以配備有多輸入/多輸出(MMO)天線系統(tǒng)。作為這樣的MMO布置是已知的。MMO系統(tǒng)在發(fā)射器和接收器處使用多個(gè)天線，以及高級(jí)數(shù)字信號(hào)處理，以改進(jìn)鏈路質(zhì)量和容量。的 確，如圖2中所示出的，用戶設(shè)備可以具有多個(gè)天線209、210。基站104也可以包括多個(gè)天線(未示出)。此外，基站104和用戶設(shè)備101可以提供多個(gè)天線端口。在存在更多天線元件的情況下，可以接收和/或發(fā)送更多的數(shù)據(jù)。站可以包括多個(gè)天線的陣列。參考信令和噪聲抑制模式可以與MIMO布置的Tx天線號(hào)或端口號(hào)相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，用戶設(shè)備101和基站104可以通過一個(gè)或多個(gè)信道的多個(gè)層進(jìn)行通信。例如，用戶設(shè)備101和基站104可以在信道的兩個(gè)層上建立雙層波束成形。典型地，用戶設(shè)備101還配備有至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理實(shí)體201、至少一個(gè)存儲(chǔ)器202和其他可能部件203，供其被設(shè)計(jì)來執(zhí)行的任務(wù)的軟件和硬件輔助執(zhí)行之用，這些任務(wù)包括對(duì)接入系統(tǒng)和其他用戶設(shè)備的接入以及與接入系統(tǒng)和其他用戶設(shè)備的通信的控制?？梢栽谶m當(dāng)?shù)碾娐钒迳虾?或在芯片集中提供數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和其他相關(guān)控制設(shè)備。該特征由附圖標(biāo)記204指示。在本說明書中稍后將描述鑒于將移動(dòng)通信設(shè)備配置用于與發(fā)射模式相關(guān)聯(lián)地接收和處理信息以及用于通過根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理設(shè)施對(duì)信號(hào)進(jìn)行噪聲抑制的可能控制功能。用戶可以通過合適的用戶接口(諸如鍵區(qū)205、語音命令、觸敏屏幕或板、其組合等等)來控制用戶設(shè)備的操作。還可以提供顯示器208、揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。此外，用戶設(shè)備可以包括到其他設(shè)備和/或用于將外部附件(例如，免提設(shè)備)連接到那的適當(dāng)?shù)倪B接器(有線的或無線的)。圖3示出了例如要耦合到接入系統(tǒng)的站和/或用于控制接入系統(tǒng)的站的、通信系統(tǒng)的控制設(shè)備105的示例。在一些實(shí)施例中，基站104包括分離的控制設(shè)備105。在其他實(shí)施例中，控制設(shè)備105可以是另一網(wǎng)絡(luò)元件?？刂圃O(shè)備105可以被布置為提供對(duì)處于系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域中的由用戶設(shè)備進(jìn)行的通信的控制?？刂圃O(shè)備105可以被配置為與傳輸模式和其他相關(guān)信息的生成和通信相關(guān)聯(lián)地提供控制功能，并且被配置用于通過根據(jù)在下文描述的特定實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理設(shè)施對(duì)信號(hào)進(jìn)行噪聲抑制。為了此目的，控制設(shè)備105包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器301、至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元302、303和輸入/輸出接口 304。經(jīng)由該接口，控制設(shè)備可以被耦合到基站104的接收器和發(fā)射器?？刂圃O(shè)備105可以被配置為執(zhí)行適當(dāng)?shù)能浖a以提供控制功能?？梢酝ㄟ^一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器來提供基站設(shè)備、用戶設(shè)備和任何其他適當(dāng)?shù)恼镜乃璧臄?shù)據(jù)處理設(shè)備和功能。每一端處的所描述的功能可以由分離的處理器或者由集成的處理器來提供。數(shù)據(jù)處理器可以屬于適于本地技術(shù)環(huán)境的任何類型，并且可以包括通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、門級(jí)電路和基于多核處理器架構(gòu)的處理器中的一個(gè)或多個(gè)，作為非限制性示例。數(shù)據(jù)處理可以跨越若干數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分布?？梢酝ㄟ^例如至少一個(gè)芯片來提供數(shù)據(jù)處理器。還可以在相關(guān)設(shè)備中提供適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)容量。一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器可以屬于適于本地技術(shù)環(huán)境的任何類型，并且可以使用任何合適的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)(諸如，基于半導(dǎo)體的存儲(chǔ)設(shè)備、磁存儲(chǔ)設(shè)備和系統(tǒng)、光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備和系統(tǒng)、固定存儲(chǔ)器和可移除存儲(chǔ)器)來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在將參考圖4來描述一些實(shí)施例。圖4圖示了一些實(shí)施例的方法的示意流程圖。處理器302可以發(fā)起對(duì)用于在基站104與用戶設(shè)備101之間雙層波束成形的信息進(jìn)行導(dǎo)出。在一些實(shí)施例中，當(dāng)用戶設(shè)備開始與基站104的通信時(shí)，處理器302發(fā)起對(duì)用于多層或例如雙層波束成形的信息進(jìn)行導(dǎo)出。在其他實(shí)施例中，當(dāng)用戶設(shè)備101正在與基站104進(jìn)行通信時(shí)，處理器302發(fā)起對(duì)用于雙層波束成形的信息進(jìn)行導(dǎo)出。處理器302可以響應(yīng)于事件(諸如，確定用戶設(shè)備101的雙層波束成形能力)，確定發(fā)起對(duì)用于雙層波束成形的信息進(jìn)行導(dǎo)出。在處理器302確定發(fā)起對(duì)用于在用戶設(shè)備101與基站104之間雙層波束成形的信息進(jìn)行導(dǎo)出之后，處理 器302發(fā)起確定第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量，如圖4的框402中所示出的那樣。在一些實(shí)施例中，預(yù)編碼向量或波束成形器信息是由基站104和/或用戶設(shè)備101使用以在其間發(fā)起和提供波束成形的信息。在一些實(shí)施例中，處理器302接收無線電測(cè)量，這些無線電測(cè)量允許處理器導(dǎo)出發(fā)送器與接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息。發(fā)送器和接收器分別可以是基站104和用戶設(shè)備101，或者反之亦然。處理器302可以從該部分信道狀態(tài)信息導(dǎo)出發(fā)送器與接收器之間的信道的信道協(xié)方差矩陣。處理器還可以通過在時(shí)域和頻域中求平均值而從無線電測(cè)量中導(dǎo)出表征在發(fā)送器與接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性的第二信道協(xié)方差矩陣。為此，處理器可以采用發(fā)送器與接收器之間的信道的建模假設(shè)。測(cè)量可以是預(yù)先確定并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的，或者可替換地，測(cè)量可以是作為確定預(yù)編碼信息的一部分而被測(cè)量的。在一些實(shí)施例中，處理器302基于在發(fā)送器與接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息來導(dǎo)出第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量，如圖4的框402中所示出的那樣。在一些實(shí)施例中，任何合適的裝置可以被用于，基于在發(fā)送器與接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息來確定第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量。在一些實(shí)施例中，處理器使用用于預(yù)編碼的信道協(xié)方差矩陣的主特征向量，來確定第一預(yù)編碼向量P1。這樣，處理器可以生成信道協(xié)方差矩陣的特征向量Webbi，并且可以在發(fā)送器中將用于波束成形的Webbi用作第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量P1。處理器302還可以獲得信道協(xié)方差矩陣的另一特征向量Webb2，并且可以在發(fā)送器中將用于波束成形的Webb2用作第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量P2。但是，預(yù)編碼向量Webb2可能不足以被用于雙層波束成形，并且處理器302可以確定用于確定第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量的估計(jì)向量或第一猜測(cè)向量P。在一些實(shí)施例中，基于在發(fā)送器與接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性來確定第一猜測(cè)向量P，如圖4的框404中所示出的那樣。在一些實(shí)施例中，任何合適的裝置可以被用于，基于在發(fā)送器與接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性來確定第一猜測(cè)向量。在一些實(shí)施例中，可以基于導(dǎo)引向量WD()A來確定第一猜測(cè)向量P，該導(dǎo)引向量WD()A由在發(fā)送器處從接收器接收到的信號(hào)的到達(dá)角確定。在一些實(shí)施例中，可以基于根據(jù)在發(fā)送器與接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性的第二協(xié)方差矩陣的特征向量，來確定第一猜測(cè)向量P。信道的長(zhǎng)期特性可以包括以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè):信道方向、導(dǎo)引向量、信道散射信息、以及信道衰落信息和用于描述信道的長(zhǎng)期特性的任何其他合適的信息。在一些實(shí)施例中，處理器302可以定義在發(fā)送器處的天線的分組，如圖4的框406中所示出的那樣。在一些實(shí)施例中，任何合適的裝置可以被用于定義在發(fā)送器處的天線的分組。天線的這種分組可以基于關(guān)于天線之間的相關(guān)性(即，從各個(gè)天線發(fā)射的信號(hào)的相關(guān)性)的信息。特別地，這種分組可以考慮天線之間的間距和/或天線的極化配置。在一些實(shí)施例中，處理器302可以針對(duì)每個(gè)天線組指定相移值W ,如圖4的框408中所示出的那樣。 在一些實(shí)施例中，任何合適的裝置可以被用于針對(duì)每個(gè)天線組指定相移值。處理器302可以通過將第一猜測(cè)向量P中的每個(gè)元素與針對(duì)與第一猜測(cè)向量P中的所述元素相關(guān)聯(lián)的天線組的相移值e 相乘，來確定第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量P2，如圖4的框410中所示出的那樣。在一些實(shí)施例中，任何合適的裝置可以被用于，通過將第一猜測(cè)向量中的每個(gè)元素與針對(duì)與第一猜測(cè)向量中的所述元素相關(guān)聯(lián)的天線組的相移值相乘，來確定第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量。在一些實(shí)施例中，處理器302可以將天線組的導(dǎo)引向量WD()A(g)用作用于第二信號(hào)層的預(yù)編碼向量的第一猜測(cè)向量P，并且可以基于天線的極化配置來定義天線的分組。
權(quán)利要求
1.一種確定用于在發(fā)送器與接收器之間波束成形的預(yù)編碼信息的方法，所述方法包括: -基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息，確定第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量； -基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性，確定第一猜測(cè)向量； -定義所述發(fā)送器的天線的分組； -針對(duì)每個(gè)天線組指定相移值；以及 -通過將所述第一猜測(cè)向量中的每個(gè)元素與針對(duì)與所述第一猜測(cè)向量中的所述元素相關(guān)聯(lián)的天線組而指定的相移值相乘，在所述發(fā)送器中確定第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定第一預(yù)編碼向量包括:確定信道協(xié)方差矩陣的第一特征向量；以及在所述發(fā)送器中將所述第一特征向量用作所述第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述方法包括通過以下操作之一來確定第一猜測(cè)向量: -基于來自所述接收器的信號(hào)的所確定的到達(dá)角，確定導(dǎo)引向量；以及-基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性，確定信道協(xié)方差矩陣的第二特征向量。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，天線的分組基于天線之間的相關(guān)性，以及其中，將大體上相關(guān)的天線分配給相同組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，天線的分組基于以下各項(xiàng)中的至少一個(gè): -天線之間的間距；以及 -天線的極化配置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法包括:確定所述天線組的相移值，以將所述第一預(yù)編碼向量和所述第二預(yù)編碼向量的內(nèi)積最小化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述相移值是在相移值的預(yù)定義集合內(nèi)選擇的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的方法，其中，所述方法包括:確定所述第二預(yù)編碼向量的分量，其與所述第一預(yù)編碼向量正交；以及將所述分量用作所述第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，相同相移值用于所有天線組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述相移值是 — Iis —-1 ο
11.一種包括代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序，所述代碼裝置適于在處理器上運(yùn)行該程序時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的步驟。
12.一種用于確定用于在發(fā)送器與接收器之間波束成形的預(yù)編碼信息的控制設(shè)備，所述控制設(shè)備包括: 處理器，被配置為: -基于針對(duì)在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息，確定第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量；-基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性，確定第一猜測(cè)向量； -定義所述發(fā)送器的天線的分組； -針對(duì)每個(gè)天線組指定相移值；以及 -通過將所述第一猜測(cè)向量中的每個(gè)元素與針對(duì)與所述第一猜測(cè)向量中的所述元素相關(guān)聯(lián)的天線組而指定的相移值相乘，確定第二預(yù)編碼向量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為通過確定信道協(xié)方差矩陣的第一特征向量以及在所述發(fā)送器中將所述第一特征向量用作所述第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量，來確定第一預(yù)編碼向量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為通過以下操作之一來確定第一猜測(cè)向量: -基于來自所述接收器的信號(hào)的所確定的到達(dá)角，確定導(dǎo)引向量；以及 -基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性，確定信道協(xié)方差矩陣的第二特征向量。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為基于天線之間的相關(guān)性來對(duì)天線分組，以及其中，將大體上相關(guān)的天線分配給相同組。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為基于以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)來對(duì)天線分組: -天線之間的間距；以及 -天線的極化配置。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為確定所述天線組的相移值，以將所述第一預(yù)編碼向量和所述第二預(yù)編碼向量的內(nèi)積最小化。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為在相移值的預(yù)定義集合內(nèi)確定相移值。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為: -確定所述第二預(yù)編碼向量的分量，其與所述第一預(yù)編碼向量正交；以及 -將所述分量提供給所述發(fā)送器，作為所述第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為將相同相移值用于所有天線組。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的控制設(shè)備，其中，所述處理器被配置為使用相移值e#。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的在發(fā)送器中用于對(duì)第一信號(hào)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼向量以及在所述發(fā)送器中用于對(duì)第二信號(hào)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼向量的使用。
23.根據(jù)權(quán)利要求8至10中的任一項(xiàng)所述的在發(fā)送器中用于對(duì)第一信號(hào)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼向量以及在所述發(fā)送器中用于對(duì)第二信號(hào)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼向量的使用。
全文摘要
一種確定用于在發(fā)送器與接收器之間波束成形的預(yù)編碼信息的方法，所述方法包括基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的部分信道狀態(tài)信息，確定第一信號(hào)層的第一預(yù)編碼向量。所述方法還包括基于在所述發(fā)送器與所述接收器之間的信道的長(zhǎng)期特性，確定第一猜測(cè)向量。定義所述發(fā)送器的天線的分組，并指定針對(duì)每個(gè)天線組的相移值。所述方法還包括通過將所述第一猜測(cè)向量中的每個(gè)元素與針對(duì)與所述第一猜測(cè)向量中的所述元素相關(guān)聯(lián)的天線組而指定的相移值相乘，在所述發(fā)送器中確定第二信號(hào)層的第二預(yù)編碼向量。
文檔編號(hào)H04B7/04GK103222296SQ201080070274
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者P.斯科夫, 王立磊 申請(qǐng)人:諾基亞西門子通信公司