无线电频率波束成形基函数反馈制造技术

提供了当使用无线电频率(RF)波束成形时用于获取每个发射器和每个接收器之间的全信道知识的方法、装置、系统和计算机程序产品。本文中描述的一种方法包括在具有Q个发射天线的发射器处获取信道知识用于在波束成形中使用的方法，其中发射器从由Q个发射天线所组成的发射阵列发射来自B个正交基函数的探测波形。响应于所发射的探测波形，发射器从接收器接收至少一个反馈消息。该反馈消息可以包括对于最佳MB个基函数的指示以及针对MB个基函数中的每个基函数的增益和相位值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
某些实施例可以一般涉及在毫米波(mmWave)波束成形发射器处的波束扫描。例如，一些实施例可以提供如何获取用于在毫米波波束成形发射器处的无线电频率(RF)波束成形的全信道知识。
技术介绍
面向无线承载的全球带宽短缺已经激发将未充分使用的毫米波(mmWave)频谱用于将来的宽带蜂窝通信网络的考虑。毫米波(或极高频率)一般指在30到300千兆赫(GHz)之间的频率范围。这是在当今的实际使用中的最高无线电频带。该频带中的无线电波具有从10到1毫米的波长，给它取名为毫米频带或毫米波。无线数据的数量在下一个十年可能增加一千倍。解决该挑战的必需要素包括获取更多频谱、具有更小的小区尺寸、并且使用支持更大bits/s/Hz的改进的技术。获取更多频谱的重要要素是移到6GHz以上的更高频率。针对第五代无线系统(5G)，已经提出用于利用毫米波无线电频谱的蜂窝无线电设备的部署的接入架构。除了将蜂窝服务扩展到毫米波频带，动态频谱接入是提高频谱利用率的重要技术。
技术实现思路
一个实施例涉及在具有Q个发射天线的发射器处获取信道知识用于在波束成形中使用的方法。该方法可包括由发射设备从由发射设备的Q个发射天线所组成的发射阵列发射来自B个正交基函数的探测波形。该方法也可以包括从接收机接收至少一个反馈消息，其中该至少一个反馈消息包括最佳MB个基函数的指示以及MB个基函数中的每个基函数的增益和相位值。另一个实施例涉及包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器的装置。该至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置成利用该至少一个处理器使得该装置至少：从该装置的Q个发射天线所组成的发射阵列发射来自B个正交基函数的探测波形，并且从接收器接收至少一个反馈消息，其中该至少一个反馈消息包括最佳MB基函数的指示以及MB基函数中的每个基函数的增益和相位值。另一个实施例可以涉及被具体化在计算机可读介质上的计算机程序。该计算机程序可被配置成控制处理器执行方法，该方法可以包括由发射设备从由发射设备的Q个发射天线所组成的发射阵列发射来自B个正交基函数的探测波形。该方法也可以包括从接收机来接收至少一个反馈消息，其中该至少一个反馈消息包括最佳MB个基函数的指示以及MB个基函数中的每个基函数的增益和相位值。另一个实施例涉及确定信道反馈的方法。该方法可以包括由接收设备从发射器接收探测波形，其中探测波形的每个波形包括被发送自B个正交基函数的波形，其中正交基函数包括B个Qx1正交发射波束。该方法还可以包括确定MB个最佳基函数、确定MB个基函数中的每个基函数的增益和相位，创建包括MB个最佳基函数的指示以及该MB个最佳基函数的对应的增益和相位的反馈消息，并且将反馈消息发射到发射器。另一个实施例涉及包括至少一个处理器以及包括计算机程序代码的至少一个存储器的装置。该至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置成利用该至少一个处理器使得该装置至少从发射器接收探测波形，其中探测波形的每个探测波形包括被发送自Q个正交基函数的波形，其中正交基函数包括B个Qx1正交发射波束。该至少一个存储器和计算机程序代码还可以被配置成利用该至少一个处理器使得该装置至少：确定MB个最佳发射基函数，确定MB个基函数中的每个基函数的增益和相位，创建包括MB个最佳基函数的指示以及该MB个最佳基函数的对应增益和相位的反馈消息，以及将该反馈消息发射到发射器。另一个实施例可以涉及被具体化在计算机可读介质上的计算机程序。该计算机程序可以被配置成控制处理器执行如下方法，该方法可以包括由接收设备从发射器接收探测波形，其中探测波形的每个探测波形包括被发送自B个正交基函数的波形，其中正交基函数包括B个Qx1正交发射波束。该方法还可以包括：确定MB个最佳基函数，确定MB个基函数中的每个基函数的增益和相位，创建包括MB个最佳基函数的指示以及该MB最佳基函数的对应的增益和相位的反馈消息，以及将反馈消息发射到发射器。附图说明为了正确理解本专利技术，应该参考附图，其中：图1图示了基带阵列处理的示例框图；图2图示了利用单个RF波束成形器和单个基带路径的RF波束成形的示例框图；图3图示了利用B个RF波束成形器和服务Q个天线的B个基带路径的RF波束成形的示例框图；图4图示了根据实施例的基函数探测方法的示例框图；图5图示了根据实施例的信令流程图；图6a图示了针对AWGN LOS信道的单用户吞吐量结果的示例；图6b图示了根据实施例的针对模拟的毫米波信道的单用户吞吐量结果的示例；图7a图示了针对AWGN LOS信道的MU-MIMO总和吞吐量结果的示例；图7b图示了根据实施例的针对模拟的毫米波信道的MU-MIMO总和吞吐量结果的示例；图8a图示了根据一个实施例的装置的框图；图8b图示了根据另一个实施例的装置的框图；图9a图示了根据一个实施例的方法的流程图；图9b图示了根据另一个实施例的方法的流程图；图10a图示了根据一个实施例的装置的框图；以及图10b图示了根据另一个实施例的装置的框图。具体实施方式将被容易地理解的是，在本文的图中所一般地描述和图示的本专利技术的组件可以被布置成并且被设计成多种多样的不同配置。因此，以下在附图中所表示的用于当在Tx或Rx或两者处使用RF波束成形时获取每个发射(Tx)天线和每个接收(Rx)天线之间的全信道知识的系统、方法、装置以及计算机程序产品的实施例的详细描述不旨在限制本专利技术的范围，而是仅代表本专利技术的所选择的实施例。在整个说明书中所描述的本专利技术的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适形式被结合。例如，在整个说明书中的用语“某些实施例”、“一些实施例”或其它相似的语言指代这样的事实：结合实施例描述的特定的特征、结构或特性可以被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中用语“在某些实施例中”、“在一些实施例中”、“在其它实施例中”或其它相似的语言不是必然都指代相同的实施例群组，并且所描述的特征、结构或特性可以被以任何合适的方式被结合到一个或多个实施例中。此外，如果期望，下文中所讨论的不同功能可以以不同的顺序和/或与彼此同时地被执行。此外，如果期望，一个或多个所描述的功能可以是可选的或可以被结合。同样地，以下描述应该被视为仅是对于本专利技术的原理、教导和实施例而言是说明性的，并且不是对本专利技术的原理、教导和实施例的限制。由某些实施例所解决的一个问题是如何在无线电频率(RF)毫米(毫米波)波束成形发射器处获取全信道知识。在毫米波处利用基带阵列处理的困难在于：因为毫米波系统的大带宽(例如相对于传统蜂窝频率的20MHz，为1-2GHz的带宽)，模数(A-D)转换器和数模(D-A)转换器消耗不可接受的数量的功率。D-A转换器和A-D转换器的大功率消耗意味着在毫米波中A-D转换器和D-A转换器的数量需要被最小化，并且作为结果，在基带处的传统阵列处理不再可行。图1图示了传统基带阵列处理(用于总共Q个天线的Q个基带单元)的示例。宽带波束成形被图示在图1中，但是通过在频域中应用每子载波权重，该波束成形也可以是具有频率选择性的。传统基带处理意味着在每个天线后具有全收发器(Tx/Rx链)。如所示，基带波束成形可以是宽带(即具有单个发射权重V1到VQ，以及单个接收权重W1到WQ)或者具有被应用在频域的基带处的频率选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有Q个发射天线的发射器处获取信道知识用于在波束成形中使用的方法，所述方法包括：由发射设备从所述发射设备的所述Q个发射天线所组成的发射阵列发射来自B个正交基函数的探测波形；以及从接收器接收至少一个反馈消息，其中所述至少一个反馈消息包括最佳MB个基函数的指示和所述MB个基函数中的每个基函数的增益和相位值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在具有Q个发射天线的发射器处获取信道知识用于在波束成形中使用的方法，所述方法包括：由发射设备从所述发射设备的所述Q个发射天线所组成的发射阵列发射来自B个正交基函数的探测波形；以及从接收器接收至少一个反馈消息，其中所述至少一个反馈消息包括最佳MB个基函数的指示和所述MB个基函数中的每个基函数的增益和相位值。2.根据权利要求1所述的方法，其中信道估计从所述反馈被获取。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述B个正交基函数包括B个Qx1正交发射波束。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述B个正交基函数包括从离散傅里叶变换(DFT)矩阵导出的Qx1发射波束。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中所述反馈消息还包括最佳NB个接收基函数的指示。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中所述反馈消息还包括最佳基函数的数目。7.一种装置，包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置成与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少从所述装置的Q个发射天线所组成的发射阵列发射来自B个正交基函数的探测波形；以及从接收器接收至少一个反馈消息，其中所述至少一个反馈消息包括最佳MB个基函数的指示和所述MB个基函数中的每个基函数的增益和相位值。8.根据权利要求7所述的装置，其中信道估计从所述反馈被获取。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述B个正交基函数为B个Qx1正交发射波束。10.根据权利要求7-9中的任一项所述的装置，其中所述B个正交基函数为从离散傅里叶变换(DFT)矩阵导出的Qx1发射波束。11.根据权利要求7-10中的任一项所述的装置，其中所述反馈消息还包括最佳NB个接收基函数的指示。12.根据权利要求7-11中的任一项所述的装置，其中所述反馈消息还包括最佳基函数的数目。13.一种计算机程序，被具体化在计算机可读介质上，其中所述计算机程序被配置成控制处理器来执行根据权利要求1-6中的任一项所述的方法。14.一种确定信道反馈的方法，所述方法包括：由接收设备从发射器接收探测波形，其中所述探测波形中的每个探测波形包括从B个正交基函数被发送的波形，其中所述正交基函数包括B个Qx1正交发射波束；确定MB个最佳基函数；确定所述MB个基函数中的每个基函数的增益和相位；创建反馈消息，所述反馈消息包括所述MB个最佳基函数的指示以及所述MB个最佳基...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·托马斯，F·沃克，
申请(专利权)人：诺基亚通信公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI