用于混合预编码的方法以及通信设备技术

本公开的实施例涉及用于混合预编码的方法以及通信设备。例如，在无线通信系统中的通信设备处，通过无线信道从另一通信设备的多个天线接收与导频相关联的多个信号。继而，基于这多个信号确定无线信道的角度域特性，并且基于所确定的角度域特性确定无线信道的空间相关特性。而且，因为在确定无线信道的空间相关特性时不再需要完备的信道状态信息，所以从发送端向接收端发送时间缩短的导频相关信号。还公开了能够实现上述方法的通信设备。

【技术实现步骤摘要】
用于混合预编码的方法以及通信设备
本公开的实施例总体上涉及通信技术，更具体地，涉及用于混合预编码的方法以及相应的通信设备。
技术介绍
在支持大规模多输入多输出(MIMO)的第五代(5G)无线通信系统中，为了克服基带信号的预编码处理受限于硬件的问题，已经提出了混合预编码技术。传统上，预编码在基带处在数字域中执行，其通常针对每个天线布置一个专门的射频(RF)链。然而，由于RF链以及诸如模数转换器(ADC)等相关器件成本过高，而且这些电子器件在5G系统中使用的毫米波频带处功耗过大，所以全数字预编码不再适用于5G系统。所提出的混合预编码处理是包括数字预编码和模拟预编码的两级预编码处理。除了在基带处执行数字预编码处理以实现RF链划分之外，还通过模拟预编码处理对各天线处的相位偏移进行调整，从而构建高指向性的天线方向图。这种技术可以将每个RF链与多个天线相链接，大大减少了RF链和天线元件的数目，从而摆脱了硬件限制。然而，设计这种两级预编码处理的预编码参数是很具有挑战性的。在理想情况下，混合预编码参数可以基于无线信道的特性来设计。例如，可以基于完备的信道状态信息(CSI)的知识来确定空间相关矩阵。但是，在具有大量天线元件的大规模MIMO系统中很难获得准确的CSI。
技术实现思路
总体上，本公开的实施例提出用于混合预编码的方法以及相应的通信设备。在第一方面，本公开的实施例提供一种在无线通信系统中的通信设备处实施的方法，包括：通过无线信道从无线通信系统中的另一通信设备的多个天线接收与导频相关联的多个信号；基于这多个信号，确定无线信道的角度域特性；以及基于所确定的角度域特性，确定无线信道的空间相关特性。在第二方面，本公开的实施例提供一种在无线通信系统中的通信设备处实施的方法，无线通信系统的带宽包括第一组多个子载波，该通信设备包括多个天线。该方法包括：利用数字预编码处理，生成与多个射频链相对应的、与导频相关联的多个频域信号，该多个频域信号被映射到第二组多个子载波上，第一组多个子载波的第一数目大于第二组多个子载波的第三数目；利用频域-时域变换，基于多个频域信号生成多个时域信号，每个时域信号包含的时域采样的第二数目小于第一组多个子载波的第一数目；利用模拟预编码处理，将多个时域信号映射到多个天线；以及通过无线信道经由多个天线向无线通信系统中的另一通信设备发送多个时域信号。在第三方面，本公开的实施例提供一种能够在无线通信系统中操作的通信设备。该通信设备包括：接收器，被配置为通过无线信道从无线通信系统中的另一通信设备的多个天线接收与导频相关联的多个信号；以及控制器，被配置为：基于这多个信号，确定无线信道的角度域特性；以及基于所确定的角度域特性，确定无线信道的空间相关特性。在第四方面，本公开的实施例提供一种能够在无线通信系统中操作的通信设备，该无线通信系统的带宽包括第一组多个子载波。该通信设备包括：多个天线；以及发送器，包括：数字预编码器，被配置为生成与多个射频链相对应的、与导频相关联的多个频域信号，该多个频域信号被映射到第二组多个子载波上，第一组多个子载波的第一数目大于第二组多个子载波的第二数目；频域-时域变换器，被配置为基于多个频域信号生成多个时域信号，每个时域信号包含的时域采样的第二数目小于第一组多个子载波的第一数目；以及模拟预编码器，被配置为将多个时域信号映射到多个天线，其中多个天线被配置为通过无线信道向无线通信系统中的另一通信设备发送多个时域信号。通过下文描述将会理解，根据本公开的实施例，基于无线信道的角度域特性代替信道状态信息来确定无线信道的空间相关特性。因为不再需要完备的信道状态信息，所以从发送端向接收端发送时间缩短的导频相关信号。以此方式，既降低了计算复杂度、提高了效率，又节省了输导频信息的时间资源、降低了系统开销。应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其他特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了本公开的实施例可以在其中实施的示例无线通信系统；图2示出了根据本公开的某些实施例的通信设备的示例结构；图3示出了根据本公开的某些实施例在通信设备处实施的方法的流程图；图4示出了根据本公开的某些其他实施例在通信设备处实施的方法的流程图；图5(a)和5(b)示出了根据本公开的某些实施例的生成缩短的正交频分复用(OFDM)符号的示例方式；图6(a)和6(b)示出了根据本公开的某些其他实施例的生成缩短的OFDM符号的示例方式；图7和图8示出了根据本公开的实施例的方式与传统方式的频谱效率对比示图；图9示出了根据本公开的某些实施例的装置的框图；图10示出了根据本公开的某些其他实施例的装置的框图；以及图11示出了适合实现本公开的某些实施例的设备的框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。在此使用的术语“通信设备”是指具有在无线通信网络中收发无线电信号能力的设备。通信设备的示例包括网络设备和终端设备。在此使用的术语“网络设备”是指在基站或者通信网络中具有特定功能的其他实体或节点。“基站”(BS)可以表示节点B(NodeB或者NB)、演进节点B(eNodeB或者eNB)、远程无线电单元(RRU)、射频头(RH)、远程无线电头端(RRH)、中继器、或者诸如微微基站、毫微微基站等的低功率节点等等。在此使用的术语“终端设备”或“用户设备“(UE)是指能够与基站之间或者彼此之间进行无线通信的任何终端设备。作为示例，终端设备可以包括移动终端(MT)、订户台(SS)、便携式订户台(PSS)、移动台(MS)或者接入终端(AT)，以及车载的上述设备。在此使用的术语“无线信道的角度域特性”是指无线信道在不同的信号传播角度上的增益、衰落、延迟等特性。在此使用的术语“无线信道的空间相关特性”是指天线阵列的无线信道的自相关性。作为示例，可以用空间相关矩阵来表示该空间相关特性。在此使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。如上所述，传统的混合预编码相关算法需要完备的瞬时CSI的知识。例如，在基站处执行混合预编码时，可以基于无线信道的空间相关矩阵确定混合预编码的相关参数。而空间相关矩阵通常基于与基站处用于发送信号的所有天线有关的瞬时信道矢量来计算。传统上，在计算空间相关矩阵时，首先利用CSI针对每个载波计算空间相关矩阵，继而在所有载波上求平均。然而，由于5G系统中的基站使用了大量天线，所以在终端侧获得准确完备的信道信息非常复杂。特别是在毫米波频带处，由于终端设备处的接收信噪比(SNR)较低，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在无线通信系统中的通信设备处实施的方法，包括：通过无线信道从所述无线通信系统中的另一通信设备的多个天线接收与导频相关联的多个信号；基于所述多个信号，确定所述无线信道的角度域特性；以及基于所确定的角度域特性，确定所述无线信道的空间相关特性。

【技术特征摘要】
1.一种在无线通信系统中的通信设备处实施的方法，包括：通过无线信道从所述无线通信系统中的另一通信设备的多个天线接收与导频相关联的多个信号；基于所述多个信号，确定所述无线信道的角度域特性；以及基于所确定的角度域特性，确定所述无线信道的空间相关特性。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述无线信道的所述角度域特性包括：确定所述无线信道在所述多个信号的至少一个离开方向上的增益。3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述无线信道在所述至少一个离开方向上的所述增益包括：确定多个正交的波束成形矢量所指示的方向作为所述离开方向，所述多个正交的波束成形矢量被所述通信设备和所述另一通信设备预定用于所述另一通信设备处的待发送信号的波束成形；以及确定所述无线信道在所述波束成形矢量所指示的方向上的所述增益。4.根据权利要求3所述的方法，其中多个正交的波束成形矢量包括离散傅里叶矩阵的列矢量。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线通信系统的带宽包括第一组多个子载波，并且其中所述第一组多个子载波的第一数目大于每个所述信号中包含的时域采样的第二数目。6.根据权利要求1到5中的任一项所述的方法，还包括：向所述另一通信设备发送所确定的所述空间相关特性的指示。7.一种在无线通信系统中的通信设备处实施的方法，所述无线通信系统的带宽包括第一组多个子载波，所述通信设备包括多个天线，所述方法包括：利用数字预编码处理，生成与多个射频链相对应的、与导频相关联的多个频域信号，所述多个频域信号被映射到第二组多个子载波上，所述第一组多个子载波的第一数目大于所述第二组多个子载波的第三数目；利用频域-时域变换并且基于所述多个频域信号而生成多个时域信号，每个所述时域信号包含的时域采样的第二数目小于所述第一组多个子载波的所述第一数目；利用模拟预编码处理，将所述多个时域信号映射到所述多个天线；以及通过无线信道经由所述多个天线向所述无线通信系统中的另一通信设备发送所述多个时域信号。8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述多个时域信号映射到所述多个天线上包括：利用多个正交的波束成形矢量对所述多个时域信号执行波束成形。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：从所述另一通信设备接收所述无线信道的空间相关特性的指示；以及基于所述空间相关特性调整所述模拟预编码处理。10.根据权利要求9所述的方法，其中调整所述模拟预编码处理包括：基于所述空间相关特性调整所述波束成形矢量的权重。11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中所述第一组多个子载波的所述第一数目在所述第二组多个子载波的所述第三数目的二倍以上。12.一种能够在无线通信系统中操作的通信设备，所述通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝金平，李栋，
申请(专利权)人：上海诺基亚贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31