公开了用于MIMO系统中的接收波束控制的方法和控制器。根据一实施例，从功率计获得信号的测量功率。所述信号由波束成形组合器通过组合来自天线阵列的多个输入来生成，并且表示具有第一增益和第一指向方向的第一接收波束。基于所获得的功率判断是否要施加波束增益控制。响应于肯定的判断结果，确定目标增益。将目标增益转换为目标波束成形参数。将目标波束成形参数提供给波束成形组合器，使得第一接收波束被具有目标增益和第一指向方向的第二接收波束替换。还公开了包括该控制器的无线电单元和包括该无线电单元的基站。
Receiving Beam Control Method and Controller for MIMO System and Radio Unit and Base Station
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于MIMO系统中的接收波束控制的方法和控制器以及无线电单元和基站
本公开的实施例一般涉及无线通信，并且更具体地涉及用于多输入多输出(MIMO)系统中的接收波束控制的方法和控制器以及无线电单元和基站。
技术介绍
天线阵列已经被广泛用在基站中。天线阵列通常包括一组各个单独的天线元件。与MIMO技术相结合，无线信道的容量可以在不增加带宽和发射功率的情况下得到增加。最近，大规模MIMO(也被称为大型天线系统、非常大的MIMO或超大MIMO)已经得到发展。它利用完全相干且自适应地操作的大量(例如，数百或数千)服务天线。由此，可以将信号能量的发射和接收聚焦到愈来愈小的空间区域。这可以带来吞吐量和能量效率的巨大改善，特别是当与大量(例如，数十或数百)用户终端的同时调度相组合时。大规模MIMO的其它益处包括便宜的低功率组件的广泛使用、延迟降低、媒体访问控制(MAC)层的简化、以及对干扰和有意扰乱的鲁棒性。波束成形是通常在MIMO系统的天线阵列中用于定向信号发射或接收的信号处理技术。这可以通过以这样的方式将相控阵列中的天线元件组合来实现：特定角度的信号经历相长干涉，而其它信号经历相消干涉。可以在发射端和接收端处使用波束成形，以便实现空间选择性。模拟波束成形实现方案通常依赖于可以被选择来发射/接收数据流的预定义波束(或码本)的列表。可以设置波束以形成扇区、热点或一些空间分离以允许用户多路复用。跨越两个维度的天线阵列可以执行垂直和水平波束整形。通常合乎期望的是具有一组波束，其可以跨越天线阵列的整个期望覆盖区域以避免例如覆盖盲区。在接收机侧，模拟波束成形是将权重(通常是相移)施加于来自天线元件的信号并将它们组合以便增加来自给定方向的天线增益的方法。这种组合是在模拟域中(即在将信号转换成数字流之前)进行的。这样的组合的结果被数字前端和基带处理单元视为数字流。图1是示出具有模拟波束成形组合器的接收机的示意性架构图。如图所示，接收机100可以包括用于接收射频(RF)信号的多个天线元件102。这里，示出四个天线元件作为示例性示例。可以由相应的RF处理单元104处理RF信号，使得经处理的信号被提供给波束成形组合器106。波束成形组合器106可以通过多个移相器108将相移施加于经处理的信号，并将相移之后的信号组合，其中移相器的系数是波束成形权重。组合的信号可以由模数转换器(ADC)110转换为数字信号，并且可以由数字前端112进一步处理。图1所示的架构通常被用在波束扫描中。图2是波束扫描的示意图。如图所示，波束扫描是采用对应方向上的波束扫描期望的覆盖区域的方法。当未正确地知道用户的位置时，诸如在随机接入过程期间，这是需要的。为了确保很好地覆盖期望的覆盖区域，发射机尝试所有可用的波束方向。例如，出于说明的目的，图2示出具有不同波束索引(例如，波束索引1、波束索引2和波束索引3)的三个波束。为了实现最大覆盖，用于覆盖相应方向的波束通常被配置有最大增益。在波束扫描期间，从天线阵列接收的信号的功率电平和相位可能会快速改变，并且因此在接收机中执行接收波束控制。然而，当用于接收波束控制的现有解决方案被用于大规模MIMO时，会出现新的问题，导致接收机的性能降低或成本非常高。因此，合乎期望的是，提供用于接收波束控制的有效且低成本的解决方案。
技术实现思路
本概要被提供以便以简化的形式介绍下面在详细描述中进一步描述的概念的选集。本概要并非旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。本公开的目的之一是提供用于接收波束控制的有效且低成本的解决方案。根据本公开的一个方面，提供了一种用于多输入多输出(MIMO)系统中的接收波束控制的方法。该方法包括从功率计获得信号的测量功率，其中所述信号由波束成形组合器通过组合来自天线阵列的多个输入来生成，并且表示具有第一增益和第一指向方向的第一接收波束。所述方法还包括基于所获得的功率判断是否要施加波束增益控制。所述方法还包括响应于肯定的判断结果，确定目标增益。所述方法还包括将所述目标增益转换为目标波束成形参数。所述方法还包括将所述目标波束成形参数提供给所述波束成形组合器，使得所述第一接收波束被具有所述目标增益和所述第一指向方向的第二接收波束替换。可选地，所述判断步骤包括判断所获得的功率是否大于或等于第一阈值。所述确定步骤包括：当所获得的功率大于或等于所述第一阈值时，确定小于所述第一增益的目标增益。可选地，所述判断步骤包括判断所获得的功率是否持续预定时间长度小于第二阈值。所述确定步骤包括：当所获得的功率持续所述预定时间长度小于所述第二阈值时，确定大于所述第一增益的目标增益。可选地，所述目标波束成形参数由下述表示：包括两级索引的波束索引，其中第一级索引对应于接收波束的指向方向，并且第二级索引对应于所述接收波束的增益；或者一组码本中的一个，所述一组码本包含权重向量，所述权重向量被施加于所述多个输入以用于生成具有多个指向方向和每个指向方向上的多个增益的接收波束。根据本公开的另一方面，提供了一种用于多输入多输出(MIMO)系统中的接收波束控制的控制器。该控制器包括处理器和存储器。所述存储器包含能够由所述处理器执行的指令，由此所述控制器可操作以从功率计获得信号的测量功率，其中所述信号由波束成形组合器通过组合来自天线阵列的多个输入来生成，并且表示具有第一增益和第一指向方向的第一接收波束。所述指令能够由所述处理器执行，由此所述控制器还可操作以基于所获得的功率判断是否要施加波束增益控制。所述指令能够由所述处理器执行，由此所述控制器还可操作以响应于肯定的判断结果，确定目标增益。所述指令能够由所述处理器执行，由此所述控制器还可操作以将所述目标增益转换为目标波束成形参数。所述指令能够由所述处理器执行，由此所述控制器还可操作以将所述目标波束成形参数提供给所述波束成形组合器，使得所述第一接收波束被具有所述目标增益和所述第一指向方向的第二接收波束替换。可选地，所述指令能够由所述处理器执行，由此所述控制器还可操作以将所述波束成形参数报告给基带处理单元。根据本公开的另一方面，提供了一种用于基站(BS)的无线电单元(RU)。该无线电单元(RU)包括天线阵列，耦接到所述天线阵列的波束成形组合器，耦接到所述波束成形组合器的功率计，以及根据上述方面的控制器。可选地，所述波束成形组合器直接连接到所述天线阵列，或者经由射频(RF)处理单元连接到所述天线阵列。可选地，所述功率计直接连接到所述波束成形组合器，或者经由模数转换器连接到所述波束成形组合器。可选地，所述波束成形组合器具有幅度调整能力。根据本公开的另一方面，提供了一种基站(BS)。该BS包括根据上述方面的无线电单元(RU)。根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序。该计算机程序包含指令，所述指令在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行根据上述方面所述的方法。根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包含指令，所述指令在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行根据上述方面所述的方法。根据本公开的另一方面，提供了一种用于多输入多输出(MIMO)系统中的接收波束控制的控制器。该控制器包括获得模块，用于从功率计获得信号的测量功本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于多输入多输出(MIMO)系统中的接收波束控制的方法，包括：从功率计获得信号的测量功率，其中所述信号由波束成形组合器通过组合来自天线阵列的多个输入来生成，并且表示具有第一增益和第一指向方向的第一接收波束；基于所获得的功率判断是否要施加波束增益控制；响应于肯定的判断结果，确定目标增益；将所述目标增益转换为目标波束成形参数；以及将所述目标波束成形参数提供给所述波束成形组合器，使得所述第一接收波束被具有所述目标增益和所述第一指向方向的第二接收波束替换。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于多输入多输出(MIMO)系统中的接收波束控制的方法，包括：从功率计获得信号的测量功率，其中所述信号由波束成形组合器通过组合来自天线阵列的多个输入来生成，并且表示具有第一增益和第一指向方向的第一接收波束；基于所获得的功率判断是否要施加波束增益控制；响应于肯定的判断结果，确定目标增益；将所述目标增益转换为目标波束成形参数；以及将所述目标波束成形参数提供给所述波束成形组合器，使得所述第一接收波束被具有所述目标增益和所述第一指向方向的第二接收波束替换。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述判断步骤包括判断所获得的功率是否大于或等于第一阈值；以及其中所述确定步骤包括：当所获得的功率大于或等于所述第一阈值时，确定小于所述第一增益的目标增益。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述判断步骤包括判断所获得的功率是否持续预定时间长度小于第二阈值；以及其中所述确定步骤包括：当所获得的功率持续所述预定时间长度小于所述第二阈值时，确定大于所述第一增益的目标增益。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述目标波束成形参数由下述表示：包括两级索引的波束索引，其中第一级索引对应于接收波束的指向方向，并且第二级索引对应于所述接收波束的增益；或者一组码本中的一个，所述一组码本包含权重向量，所述权重向量被施加于所述多个输入以用于生成具有多个指向方向和每个指向方向上的多个增益的接收波束。5.一种用于多输入多输出(MIMO)系统中的接收波束控制的控制器，包括：处理器；和存储器，所述存储器包含能够由所述处理器执行的指令，由此所述控制器可操作以：从功率计获得信号的测量功率，其中所述信号由波束成形组合器通过组合来自天线阵列的多个输入来生成，并且表示具有第一增益和第一指向方向的第一接收波束；基于所获得的功率判断是否要施加波束增益控制；响应于肯定的判断结果，确定目标增益；将所述目标增益转换为目标波束成形参数；以及将所述目标波束成形参数提供给所述波束成形组合器，使得所述第一接收波束被具有所述目标增益和所述第一指向方向的第二接收波束替换。6.根据权利要求5所述的控制器，其中所述指令能够由所述处理器执行，由此所述控制器可操作以通过以下操作来判断是否要施加波束增益控制：判断所获得的功...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鸣，缪庆育，汪剑锋，V·加西亚，
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
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