使用部分重新成形的码本对从二维天线阵列的传输进行预编码制造技术

一种发送无线电节点(10)使用可表示为第一码本和第二码本的Kronecker积的主码本，对从包括沿至少两个轴布置的天线单元的天线阵列的传输进行预编码，其中第一码本包括预定的子预编码器，第二码本包括可配置的子预编码器。一种接收无线电节点(20)可以受益于由主码本的可配置性实现的自适应波束成形，同时仍然使用在重新配置之后仍保持有效的稳定格式来进行参考信号和对应反馈信息的交换。

Precoding the transmission from two-dimensional antenna arrays using partially reformed codebook

A transmission radio node (10) uses a master codebook that can be expressed as a Kronecker product of a first codebook and a second codebook, precoding for the transmission of an antenna array consisting of antenna units arranged along at least two axes, wherein the first codebook includes a predetermined subprecoder, and the second codebook includes a configurable subprecoder. A receiving radio node (20) can benefit from the adaptive beamforming realized by the configurability of the main codebook, while still using the effective stable format after reconfiguration to exchange the reference signal and the corresponding feedback information.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用部分重新成形的码本对从二维天线阵列的传输进行预编码
本申请一般涉及传输预编码，并且具体涉及对从二维天线阵列的传输的预编码。
技术介绍
对从天线阵列的传输进行预编码涉及将一组复数权重应用于要从阵列的天线单元发送的信号，以独立地控制信号的相位和/或幅度。这组复数权重被称为“预编码器”。发送节点通常选择预编码器以匹配到接收节点的链路上的当前信道条件，目的是最大化链路容量或质量。如果使用空间复用从阵列的天线单元同时发送多个数据流，则发送节点通常还选择预编码器，目的是使信道正交化并减少接收节点处的流间干扰。在闭环操作中，发送节点基于从接收节点反馈的表征当前信道条件的信道状态信息(CSI)来选择预编码器。就此而言，发送节点从每个天线单元向接收节点发送参考信号，并且接收节点基于这些参考信号的测量来发回CSI。参考信号的发送和CSI的反馈对预编码方案贡献大量开销。例如，这些参考信号和CSI反馈消耗大量的传输资源(例如，长期演进LTE实施例中的时间频率资源单元)。已知的方法通过专门用于CSI测量的参考信号来减少归因于参考信号传输的开销。例如，LTE版本10引入了专门用于CSI测量而设计的CSI参考信号(CSI-RS)。与先前的LTE版本中的小区特定公共参考信号(CRS)不同，CSI-RS不用于解调用户数据，并且未经预编码。因为对于CSI测量，数据解调的密度要求不那么严格，所以CSI-RS在时间和频率上可以相对稀疏，由此减少传输CSI-RS所需的传输资源的数量。已知的方法通过将可用的预编码器限于固定的一组预编码器，即码本，来减少归因于CSI反馈的开销。码本中的每个预编码器都被分配了发送节点和接收节点都知道的唯一索引。接收节点从码本中确定“最佳”预编码器，并将该预编码器的索引(通常称为“预编码矩阵指示符”，PMI)作为推荐(发送节点可以或可以不遵照)反馈给发送节点。结合诸如用于空间复用的数据流的推荐数量(即，传输秩)的其他CSI，仅反馈索引减少了传输该CSI所需的传输资源的数量。与显式地反馈测量的有效信道的复值元素相比，该方法因此大大减少了CSI反馈开销。随着预期在LTE版本13中引入适用于二维天线阵列的有限数量的预定码本，期望实现这种码本的有效适用性。特别地，码本适配应该优选地避免以下中的一个或多个：浪费发送端的处理资源；浪费接收端的处理资源；要求过多的收集(测量)数据才能提供有用的结果；产生增加的信令开销。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提出确保二维码本的更大适应性的技术。具体而言，一个目标是提出对处理资源具有合理需求的此类技术。又一个目的是提出允许码本的部分适配的技术，其中处理资源被分配以适配码本的一些方面而其他方面保持不变。寻求的适配技术在无线电链路的发送侧和接收侧都可能具有明显的效果。考虑对从天线阵列的传输进行预编码的问题，其中天线阵列具有沿着至少两个轴布置的天线单元。换句话说，每个天线单元与原点的分离基本上对应于定义所述轴的向量的整数组合。例如，天线阵列可以被描述为具有Nh×Nv个位置的有限矩形或倾斜网格，其在所有网格位置中填充有天线单元或具有一个或多个空位置。使用可以表示为矩阵的主码本对传输进行预编码，该矩阵是包括第一码本和第二码本的Kronecker积，例如，表示第一码本的矩阵和表示第二码本的矩阵以及可能的更多Kronecker因子的Kronecker积。第一码本适用于具有沿单个轴布置Nh个单元的天线单元的天线阵列，而第二个码本适用于具有沿单个轴布置Nv个天线单元的天线阵列。由于可能的过采样和其他因素，第一和第二码本中的每一个可以包括比其所适于的天线单元的相应数量更多的子预编码器(例如，天线端口的数量可以大于或等于天线单元的数量Mv≥Nv，Mh≥Nh)；第一和第二码本中的每一个包含通常由单个索引标记的子预编码器，而主码本的预编码器可以由二维索引标记。要注意的是，适用于三维或更高维天线阵列的主码本可以表示为三个或更多个单轴码本的Kronecker积。在该设置中，根据一个实施例，使用可表示为两个或更多个因子的Kronecker积的主码本对从天线阵列的传输进行预编码，在这些因子中，第一码本包括预定的子预编码器，并且第二码本包括可配置的子预编码器。可以设想，该实施例在发送无线电节点处实现；在这个意义上，发送无线电节点可以包括负责电磁波的实际产生的天线阵列和可能的其他无线电设备，以及相关联的信号处理设备。具体地，第一码本可以由预定的子预编码器组成(例如，非动态适配，在出厂设置之后不可配置，在通用软件升级之后不可配置)，而第二码本的至少一些子预编码器可以与维护相关联地或在发送无线电节点的操作期间修改。例如，可以在不知道发送节点处的本地无线电条件的情况下定义第一码本的子预编码器。应该理解的是，传输可以在被提供给天线阵列的物理天线单元之前进一步经历逐渐变细(或经历本领域中已知并且本领域通常实践的其他波束成形技术)。本实施例可以实现上述目的中的至少一个，因为它允许主码本相对于其中一个轴进行配置，同时鲁棒且资源经济地使其相对于另一个轴保持不变。例如，实现本实施例的发送无线电节点可以是网络节点，诸如部署在所服务的用户设备(UE)的密度在水平方向上均匀但在垂直维度上具有非典型峰值的位置处的基站，诸如在基站附近存在高层建筑的情况；在这种情况下与水平UE密度适配可能会提高系统吞吐量。例如，第二码本可以被选择为对应于天线阵列的垂直轴，并且可以被设计为具有相对于集中在UE垂直密度的峰值处或附近的波束的相对较大密度的子预编码器。在一个实施例中，发送无线电节点基于初始获得的预编码信号对传输进行预编码，该预编码信号已经使用可表示为第一码本和第三码本的Kronecker积的码本进行了预编码。更确切地说，发送无线电通过线性变换来变换所述预编码信号，该线性变换可表示为Kronecker积，该Kronecker积包括表示从第三码本的子预编码器的至少子集到第二码本的子预编码器的线性映射的因子。适用于单轴天线阵列但通常不同于第二码本的第三码本可包括与第二码本相比更多或相同数量的子预编码器。第三码本的子预编码器可以是预定的，即，通常不反映发送无线电节点的部署位置处的本地无线电条件。因此，在本实施例中，主码本对应于第一码本和第三码本的Kronecker积，随后是所述线性变换的动作；主码本不需要被显式地导出或存储。在前述实施例内，线性映射可以定义第二码本的子预编码器与第三码本的子预编码器的至少子集之间的一对一关联。例如，线性映射可以确保预编码信号中与第三码本的子预编码器中的一个相对应的分量被映射到与第二码本的相关联的子预编码器相对应的分量。例如，令xk是与第三码本的第k个子预编码器相对应的归一化分量，并且yk是与第二码本的第k个子预编码器相对应的归一化分量(1≤k≤Mv)，则对于每个k和每个实数或复数标量γ，线性映射将包含分量γxk的预编码信号映射为包含分量γyk的信号，即以相等的比例进行映射。备选地或附加地，并且仍然在前面的实施例内，线性映射可以等效于以下联合动作：计算与第三码本的子预编码器的至少子集的内积；以及使用所计算的内积作为加权因子线性组合第二码本的子预编码器。换句话说，在线性映射下，计算预编码信号和所述子集之间的内积，并且(标量值)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在发送无线电节点(10)处用于对从天线阵列(11)的传输进行预编码的方法，所述天线阵列包括沿着至少两个轴布置的天线单元(12)，所述方法包括：使用可表示为第一码本和第二码本的Kronecker积的主码本对所述传输进行预编码，其特征在于所述第一码本包括预定的子预编码器，并且所述第二码本包括可配置的子预编码器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在发送无线电节点(10)处用于对从天线阵列(11)的传输进行预编码的方法，所述天线阵列包括沿着至少两个轴布置的天线单元(12)，所述方法包括：使用可表示为第一码本和第二码本的Kronecker积的主码本对所述传输进行预编码，其特征在于所述第一码本包括预定的子预编码器，并且所述第二码本包括可配置的子预编码器。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：初始获得预编码信号，所述预编码信号已经使用可表示为所述第一码本和包括子预编码器的第三码本的Kronecker积的码本进行预编码；以及通过可表示为Kronecker积的线性变换来变换所述预编码信号，所述Kronecker积包括表示从所述第三码本的子预编码器的至少子集到所述第二码本的子预编码器的线性映射的因子。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述线性映射定义所述第二码本的子预编码器与所述第三码本的子预编码器的至少子集之间的一对一关联，使得所述预编码信号中与所述第三码本的子预编码器中的一个对应的分量映射到与所述第二码本的相关联子预编码器对应的分量。4.根据权利要求2所述的方法，其中从所述第三码本的子预编码器的至少子集到所述第二码本的子预编码器的线性映射等效于以下联合动作：计算与所述第三码本的子预编码器的至少子集的内积；以及使用所计算的内积作为加权因子线性地组合所述第二码本的子预编码器。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中可表示为Kronecker积的所述线性变换包括表示Mh维恒等映射的另一因子，其中Mh是所述第一码本的天线端口的数量。6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中：所述第三个码本是过采样的；以及所述线性映射将所述第三码本的子预编码器的真子集映射到所述第二码本的子预编码器，所述真子集由线性无关的子预编码器组成。7.根据权利要求2所述的方法，其中所述线性变换定义所述第二码本的子预编码器与所述第三码本的子预编码器的至少子集之间的一对一关联，使得预编码信号中与可表示为包括所述第三码本的一个子预编码器的Kronecker积的原型预编码器对应的分量被映射到与所述主码本的预编码器相对应的分量，所述主码本的预编码器包括与第三码本的所述一个子预编码器相关联的所述第二码本的子预编码器。8.根据权利要求7所述的方法，其中：所述天线阵列为Nh×Nv阵列或跨越Nh×Nv阵列；以及所述线性变换等效于应用原型预编码器的共轭并且使用结果来组合嵌入的子预编码器的联合动作，其中：NhNv个原型预编码器中的每一个可表示为来自Nh维基的向量和所述第三码本的子预编码器的Kronecker积，其中所述子预编码器是从所述第三码本的子集中选择的；以及通过形成具有Nh维恒等映射的Kronecker积，所述第二码本中的每个子预编码器被嵌入到NhNv维空间中。9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其中所述线性映射限于所述第三码本的线性无关子预编码器的子集。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第三码本的所述子集由在所述发送无线电节点处从接收无线电节点(20)接收的预编码矩阵指示符PMI来指示。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二码本的子预编码器具有恒定模数。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述天线单元是共极化的。13.根据权利要求2至11中任一项所述的方法，其中：所述天线单元包括用于控制极化的子单元；以及可表示为Kronecker积的所述线性变换包括表示Mp维恒等映射的另一因子，其中Mp是极化维数。14.根据权利要求13所述的方法，其中每个天线单元是交叉极化的并且Mp＝2。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述传输包括用户数据或参考信号。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述传输包括信道状态信息参考信号CSI-RS。17.根据权利要求15或16所述的方法，还包括：从接收无线电节点(20)接收响应于所述传输的反馈信息；以及从所述主码本中选择要用于后续传输的预编码器。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述反馈信息参考所述第三码本。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括根据本地无线电状况来适配至少一个子预编码器。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第二码本的至少一个子预编码器根据在所述发送无线电节点的部署站点处接收的数据而被适配。21.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：所述发送无线电节点作为无线电接入网络中的多个固定节点中的一个进行操作；所述第一码本对于所述多个固定节点是共同的；以及所述第二码本是针对所述发送无线电节点独立配置。22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述天线阵列的轴在两个空间维度中延伸。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二码本对应于具有最大垂直分量的轴。24.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中所述天线阵列的轴在空间上平行。25.一种在通信网络中可操作的接收无线电节点(20)处实现的方法，所述无线电节点可操作以由发送无线电节点(10)服务，所述发送无线电节点(10)包括天线阵列(11)，所述天线阵列包括沿着至少两...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·维尔耐尔森，斯万特·伯格曼，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE