确定波束成形器的向量的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:12892144 阅读:87 留言:0更新日期:2016-02-18 02:19
本发明专利技术提供了在具有模拟波束成形器的MIMO通信系统中用于确定发射波束成形器的向量和接收波束成形器的向量的方法和装置。本发明专利技术的技术方案能够减少用于信道测量的带宽,以及减少测量信号的数目。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信系统,尤其涉及在具有模拟波束成形器的MIMO通信系统中用于 确定发射波束成形器和接收波束成形器的向量的方法和装置。
技术介绍
归因于足够可用的频带,毫米波通信对于第5代蜂窝网络而言是非常有前途的技 术,从而可W极大地改善网络性能。如图1中所示出的,毫米波通信能够用于宏小区和小小 区之间的无线回传W及小小区和其用户终端之间的无线接入。 由于毫米波信号的波长较短,因此,其天线单元可W非常小,由此大规模的天线阵 列能够被用于毫米波通信。考虑到成本和功耗问题,模拟波束成形技术将被广泛用于毫米 波通信中,W降低功耗和减少大量射频链的复杂性。波束成形通过数控移相器来实现。然 而,对于使用模拟波束成形技术的毫米波无线通信系统,需要解决信道测量和波束成形器 确定等问题。
技术实现思路
在模拟波束成形技术中,如图2所示,仅有单个模数转换器(analogtodigital converter,ADC)和数模转换器(digitaltoanalogconve;rte;r,DAC)。将信道矩阵 表示为H。发送数据被发射波束成形器/:4/;,在,…,/Jr相乘,其中是第i个发 射天线单元的移相器。在接收端,在所有天线单元上接收到的信号与接收波束成形器相结合,其中Zi是第i个接收天线单元的移相器。因此,对于发送数 据,接收到的信号为r=zHHfx+n,其中n是噪声。模拟波束成形存在的问题是接收端只能估计Z^Hf,但不能估计信道矩阵H。因此, 无法通过信道矩阵H的函数来自获得发射和接收波束成形器。 因此,有必要提供一种模拟波束成形器的确定(也即,确定模拟波束成形器的向 量)方案。 需要说明的是,本专利技术的确定发射模拟波束成形器的向量和接收模拟波束成形器 的向量的方案不仅适用于毫米波通信系统,而且可适用于任何使用模拟波束成形器的MIMO 系统。 根据本专利技术的一个方面,在一个实施例中,提供了一种在具有模拟波束成形器的 MIMO通信系统的发射机中用于确定发射波束成形器的向量的方法,所述方法包括W下步 骤: A.获取发射波束成形器的向量集合PW,其中B.依次使用所述向量集合pW中的各向量对测量信号进行处理后发送至接收机;[001引C.接收来自所述接收机的反馈信息,所述反馈信息用于指示所述向量集合中 的一个向量;D.将所述反馈信息指示的所述向量集合pW中的所述向量作为所述发射波束成 形器的当前向量/;; E.使用所述当前向量jC对测量信号进行处理后发送至所述接收机; F.设置n=n+1,并重复执行上述步骤,直至从所述接收机接收到终止信令或者判 断到预定条件已满足。 有利的,其中;,其中C为任一码本。 有利的,所述反馈信息包括由所述接收机对接收到的所述测量信号进行解码后确 定的满足预定规则的测量信号的索引i。,所述步骤D包括;将所述向量集合中的第i。个 向量作为所述发射波束成形器的当前向量iC。[001引有利的,所述预定规则为信干噪比最优。 有利的,所述预定条件为所述n达到预定最大迭代次数N。 在另一个实施例中,提供了一种在具有模拟波束成形器的MIMO通信系统的接收 机中用于确定接收波束成形器的向量的方法,所述方法包括W下步骤: a.接收来自发射机的使用发射波束成形器的向量集合pW中的各向量进行处理 后的测量信号; b.使用接收波束成形器的当前向量玄1;分别解码所述测量信号,其中4为码本C 中任一码字;C.基于解码后的所述测量信号,发送反馈信息至所述发射机,所述反馈信息用于 指示所述向量集合中的一个向量;d.获取接收波束成形器的向量集合,其中e.接收来自所述发射机的使用发射波束成形器的向量/,,g进行处理后的测量信 号; f.依次使用所述向量集合中的各向量分别解码所述测量信号;g.将解码后的所述测量信号中满足第一预定规则的测量信号所对应的所述向量 集合中的向量作为所述接收波束成形器的当前向量玄:; h.设置n=n+1,并重复执行上述步骤,直至从所述发射机接收到终止信令或者判 断到预定条件已满足。 有利的,所述步骤g包括: -记录解码后的所述测量信号中满足所述第一预定规则的测量信号的索引j。; [003引-将所述向量集合中的第j。个向量作为所述接收波束成形器的当前向量之:。 有利的,所述第一预定规则为信干噪比最优。 有利的,所述反馈信息包括解码后的所述测量信号中满足第二预定规则的测量信 号的索引i。。[003引有利的,所述第二预定规则为信干噪比最优。 有利的,所述预定条件为所述n达到预定最大迭代次数N,和/或本次信干噪比与 上一次信干噪比的变化率小于预定阔值。 根据本专利技术的另一个方面,在一个实施例中,提供了一种在具有模拟波束成形器 的MIMO通信系统的发射机中用于确定发射波束成形器的向量的装置,所述装置包括: 第一获取单元,用于获取发射波束成形器的向量集合,其中 第一处理单元,用于依次使用所述向量集合中的各向量对测量信号进行处理 后发送至接收机; 第一接收单元,用于接收来自所述接收机的反馈信息,所述反馈信息用于指示所 述向量集合FW中的一个向量; 第一确定单元,用于将所述反馈信息指示的所述向量集合中的所述向量作为 所述发射波束成形器的当前向量; 第二处理单元,用于使用所述当前向量/。>对测量信号进行处理后发送至所述接 收机; 第一执行单元,用于设置n=n+1,并重复执行上述步骤,直至从所述接收机接收 到终止信令或者判断到预定条件已满足。 在另一个实施例中,提供了一种在具有模拟波束成形器的MIMO通信系统的接收 机中用于确定接收波束成形器的向量的装置,所述装置包括: 第二接收单元,用于接收来自发射机的使用发射波束成形器的向量集合PW中的 各向量进行处理后的测量信号; 第一解码单元,用于使用接收波束成形器的当前向量Z,;_,分别解码所述测量信 号,其中^为码本C中任一码字; 第一发送单元,用于基于解码后的所述测量信号,发送反馈信息至所述发射机,所 述反馈信息用于指示所述向量集合fW中的一个向量; 第二获取单元,用于获取接收波束成形器的向量集合,其中 第H接收单元,用于接收来自所述发射机的使用发射波束成形器的向量进行 处理后的测量信号; 第二解码单元,用于依次使用所述向量集合中的各向量分别解码所述测量信 号; 第二确定单元,用于将解码后的所述测量信号中满足第一预定规则的测量信号所 对应的所述向量集合中的向量作为所述接收波束成形器的当前向量2::; 第二执行单元,用于设置n=n+1,并重复执行上述步骤,直至从所述发射机接收 到终止信令或者判断到预定条件已满足。本专利技术的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。【附图说明】 通过阅读参照W下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它 特征、目的和优点将会变得更加明显: 图1示出了毫米波通信系统的拓扑图; 图2示出了模拟波束成形器的示意图; 图3示出了根据本专利技术的一个实施例的确定波束成形器的向量的方法流程图。 在图中,相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。【具体实施方式】 下文中将对本专利技术的各实施例进行详细描述。 如上文中所论述的,本专利技术的技术方案可适用于任何使用模拟波束成形器的MIMO 通信系统。在本申请的技术方案中,采用循环迭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有模拟波束成形器的MIMO通信系统的发射机中用于确定发射波束成形器的向量的方法,所述方法包括以下步骤:A.获取发射波束成形器的向量集合F(n),其中F(n)=Cn,n=1fn-1(*)+Cn|fn-1(*)+Cn|,n=2,3,4···,]]>Cn为码本;B.依次使用所述向量集合F(n)中的各向量对测量信号进行处理后发送至接收机;C.接收来自所述接收机的反馈信息,所述反馈信息用于指示所述向量集合F(n)中的一个向量;D.将所述反馈信息指示的所述向量集合F(n)中的所述向量作为所述发射波束成形器的当前向量E.使用所述当前向量对测量信号进行处理后发送至所述接收机;F.设置n=n+1,并重复执行上述步骤,直至从所述接收机接收到终止信令或者判断到预定条件已满足。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨育波孙欢尤明礼
申请(专利权)人:上海贝尔股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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