根据本发明专利技术的一个实施方式的在无线通信系统的基站中执行波束成形的方法可以包括以下步骤：基于混合波束成形中的模拟波束成形的增益来确定模拟波束的有效范围；基于所述模拟波束的所述有效范围来确定用于所述混合波束成形中的数字波束成形的预编码矩阵；以及基于所述有效范围和所述预编码矩阵来执行具有结合的所述数字波束成形和所述模拟波束成形的所述混合波束成形。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在无线通信系统中执行具有结合的不同的波束成形方案的混合波束成形的方法及其设备。
技术介绍
在无线通信系统中使用的MIMO(多输入多输出)是使用多个发送天线和/或多个接收天线来增加信道容量并且提高收发效率的方案。MIMO可以被称作多天线。在MIMO环境中，它对于将要在单个天线路径上发送的数据来说可能是不必要的。例如，在MIMO环境中，接收器能够通过聚合经由多个接收天线分别接收的数据片段来重新配置数据。将单个天线环境与MIMO环境彼此进行比较，在MIMO环境中，能够通过保持小区面积尺寸来提高数据率或者能够通过保持数据率来增大覆盖范围。MIMO环境中的波束成形方案被广泛地用于基站、用户设备、中继装置等。波束成形方案可以根据权重向量/矩阵(或者预编码向量/矩阵)是否被用于基带或RF带而被分类成数字波束成形方案或者模拟波束成形方案。另外，数字波束成形方案被应用于3G/4G移动通信系统的预编码过程。例如，在当前的移动通信系统中，用户设备将预编码矩阵索引(PMI)反馈到基站以用于基于闭环的数字波束成形，并且基站基于PMI来执行波束成形。技术任务本专利技术的技术任务在于提供一种在无线通信系统中高效地执行具有结合的不同的波束成形方案的混合波束成形的方法及其设备。可从本专利技术获得的技术任务不受上述技术任务的限制。另外，本专利技术所属
中的普通技术人员能够从下面的描述清楚地理解其它未提及的技术任务。技术解决方案为了实现这些和其它优点，并且根据本说明书的目的，如在本文中体现并广泛描述的，根据本专利技术的一个实施方式的在无线通信系统的基站中执行波束成形的方法可以包括以下步骤：基于混合波束成形中的模拟波束成形的增益来确定模拟波束的有效范围；基于所述模拟波束的所述有效范围来确定用于所述混合波束成形中的数字波束成形的预编码矩阵；以及基于所述有效范围和所述预编码矩阵来执行具有结合的所述数字波束成形和所述模拟波束成形的所述混合波束成形。为了进一步实现这些和其它优点，并且根据本说明书的目的，如在本文中体现并广泛描述的，在无线通信系统中执行波束成形中，根据本专利技术的一个实施方式的基站可以包括：处理器，该处理器基于混合波束成形中的模拟波束成形的增益来确定模拟波束的有效范围，所述处理器基于所述模拟波束的所述有效范围来确定用于所述混合波束成形中的数字波束成形的预编码矩阵，并且所述处理器基于所述有效范围和所述预编码矩阵来执行具有结合的所述数字波束成形和所述模拟波束成形的所述混合波束成形；以及发送器，该发送器通过所述混合波束成形向用户设备发送下行链路数据。优选地，确定所述模拟波束的所述有效范围的基站可以设置要通过所述模拟波束必定获得的最小增益，并且可以确定通过所述模拟波束的发送的增益变得等于或大于所设置的最小增益的角度的范围。优选地，确定所述模拟波束的所述有效范围的基站可以基于与要通过所述模拟波束必定获得的最小增益对应的参数(α)、用于执行所述模拟波束成形的每个RF(射频)链的天线元件的数目所述天线元件之间的距离(d)以及天线波长(λ)来确定所述有效范围。例如，可以基于下式来确定所述有效范围：优选地，确定所述预编码矩阵的基站可以从码本中选择第一PMI(预编码矩阵索引)集合，并且可以从所述第一PMI集合中选择至少一个PMI。在这种情况下，可以基于所述模拟波束的瞄准线角度和所述有效范围中的至少一个来选择所述第一PMI集合。更优选地，所述码本可以包括：第一有效范围，所述第一PMI集合被映射到该第一有效范围；第一瞄准线角度，包括所述第一有效范围在内的多个有效范围被映射到该第一瞄准线角度；以及多个瞄准线角度，所述多个瞄准线角度包括所述第一瞄准线角度。优选地，确定所述预编码矩阵的基站可以确定与所述模拟波束的瞄准线角度对应的第一PMI(预编码矩阵索引)集合和与所述模拟波束的所述瞄准线角度邻近的规定角度对应的第二PMI集合是否彼此至少部分地交叠。如果所述第一PMI集合与所述第二PMI集合彼此至少部分地交叠，则所述基站可以通过将所交叠的部分从所述第一PMI集合中排除在外从所述第一PMI集合中选择至少一个PMI。优选地，如果所述有效范围被改变，则所述数字波束成形的分辨率和所述模拟波束成形的分辨率中的至少一个可以被改变。优选地，确定所述预编码矩阵的基站可以基于所确定的有效范围，从包括与第一有效范围对应的第一PMI(预编码矩阵索引)集合和与第二有效范围对应的第二PMI集合在内的码本中选择至少一个PMI。在这种情况下，所述第一PMI集合中包括的第一PMI的数目可以等于所述第二PMI集合中包括的第二PMI的数目。另外，由所述第一PMI生成的数字波束之间的距离可以与由所述第二PMI生成的数字波束之间的距离不同。优选地，所述基站可以基于用于使所述模拟波束转向的第一单位角度和所述有效范围来确定所述模拟波束与转向了第一单位角度的转向后模拟波束之间是否存在所述模拟波束成形的阴影。如果确定存在所述模拟波束成形的阴影，则所述基站可以将所述第一单位角度改变为第二单位角度。为了进一步实现这些和其它优点，并且根据本说明书的目的，如在本文中体现并广泛描述的，根据本专利技术的一个实施方式的在无线通信系统的用户设备中通过波束成形接收信号的方法可以包括以下步骤：通过由模拟波束成形在不同的方向上形成的多个模拟波束当中的第一模拟波束来接收第一参考信号；向基站发送关于接收到所述第一参考信号所经由的所述第一模拟波束的信息；以及通过具有结合的数字波束成形和所述模拟波束成形的混合波束成形来接收下行链路数据，其中，基于所述第一模拟波束的有效范围来确定用于所述数字波束成形的预编码矩阵。为了进一步实现这些和其它优点，并且根据本说明书的目的，如在本文中体现并广泛描述的，在无线通信系统中通过波束成形接收信号中，根据本专利技术的又一个实施方式的用户设备可以包括：接收器，该接收器通过由模拟波束成形在不同的方向上形成的多个模拟波束当中的第一模拟波束接收第一参考信号，所述接收器通过具有结合的数字波束成形和所述模拟波束成形的混合波束成形来接收下行链路数据；发送器，该发送器向基站发送关于接收到所述第一参考信号所经由的所述第一模拟波束的信息；以及处理器，该处理器用于控制所述接收器和所述发送器，其中，基于所述第一模拟波束的有效范围来确定用于所述数字波束成形的预编码矩阵。有益效果根据本专利技术的实施方式，能够根据期望的波束成形增益来优化数字波束和模拟波束，并且能够高效地执行具有结合的模拟波束和数字波束的混合波束成形。可从本专利技术获得的效果可以不受上述效果限制。另外，本专利技术所属
中的普通技术人员能够从下面的描述清楚地理解其它未提及的效果。附图说明图1是一般MIMO环境的图。图2是大规模MIMO环境的图。图3是模拟波束成形方案的一个示例的图。图4是数字波束成形方案的一个示例的图。图5是用于描述根据本专利技术的一个实施方式的混合波束成形的概念的图。图6是用于执行根据本专利技术的一个实施方式的混合波束成形的发送级的结构的图。图7是根据本专利技术的一个实施方式的配置有4个RF链的16-ULA天线结构的图。图8是依据波束束缚向量(beam bound vector)和波束转向向量(beam steering vector)的波束模式的图。图9是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在无线通信系统中由基站执行波束成形的方法，该方法包括以下步骤：基于混合波束成形中的模拟波束成形的增益来确定模拟波束的有效范围；基于所述模拟波束的所述有效范围来确定用于所述混合波束成形中的数字波束成形的预编码矩阵；以及基于所述有效范围和所述预编码矩阵来执行所述数字波束成形与所述模拟波束成形结合的所述混合波束成形。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.24 US 61/969,2771.一种在无线通信系统中由基站执行波束成形的方法，该方法包括以下步骤：基于混合波束成形中的模拟波束成形的增益来确定模拟波束的有效范围；基于所述模拟波束的所述有效范围来确定用于所述混合波束成形中的数字波束成形的预编码矩阵；以及基于所述有效范围和所述预编码矩阵来执行所述数字波束成形与所述模拟波束成形结合的所述混合波束成形。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述模拟波束的所述有效范围的步骤包括以下步骤：设置要通过所述模拟波束获得的最小增益；以及确定通过所述模拟波束的发送的增益变得等于或大于所设置的最小增益的角度的范围。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在确定所述模拟波束的所述有效范围中，基于与要通过所述模拟波束获得的最小增益对应的参数α、执行所述模拟波束成形的每个射频RF链的天线元件的数目所述天线元件之间的距离d以及天线波长λ来确定所述有效范围。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述有效范围基于下式来确定：5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述预编码矩阵的步骤包括以下步骤：从码本中选择第一预编码矩阵索引PMI集合；以及从所述第一PMI集合中选择至少一个PMI，其中，基于所述模拟波束的瞄准线角度和所述有效范围中的至少一个来选择所述第一PMI集合。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述码本包括：第一有效范围，所述第一PMI集合被映射到该第一有效范围；第一瞄准线角度，包括所述第一有效范围在内的多个有效范围被映射到该第一瞄准线角度；以及多个瞄准线角度，所述多个瞄准线角度包括所述第一瞄准线角度。7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述预编码矩阵的步骤包括以下步骤：确定与所述模拟波束的瞄准线角度对应的第一预编码矩阵索引PMI集合和与所述模拟波束的所述瞄准线角度邻近的规定角度对应的第二PMI集合是否彼此至少部分地交叠；以及如果所述第一PMI集合和所述第二PMI集合彼此至少部分地交叠，则通过将所交叠的部分从所述第一PMI集合中排除在外从所述第一PMI集合中选择至少一个PMI。8.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述有效范围被改变，则所述数字波束成形的分辨率和所述模拟波束成形的分辨率中的至少一个被改变。9.根据权利要求1所述的方法，确定所述预编码矩阵的步骤包括以下步骤：基于所确定的有效范围，从包括与第一有效范围对应的第一预编码矩阵索引PMI集合和与第二有效范围对应的第二PMI集合在内的码本中选择至少一个PM...
【专利技术属性】
技术研发人员：金起台，姜智源，李吉范，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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