[發(fā)明專(zhuān)利]確定波束成形器的向量的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410376682.6
• 申請(qǐng)日: 2014-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105337650B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊育波;孫歡;尤明禮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海諾基亞貝爾股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B7/06
• 分類(lèi)號(hào): H04B7/06;H04B7/08;H04B17/336
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 鄭立柱

本發(fā)明提供了在具有模擬波束成形器的MIMO通信系統(tǒng)中用于確定發(fā)射波束成形器的向量和接收波束成形器的向量的方法和裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠減少用于信道測(cè)量的帶寬，以及減少測(cè)量信號(hào)的數(shù)目。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及在具有模擬波束成形器的MIMO通信系統(tǒng)中用于確定發(fā)射波束成形器和接收波束成形器的向量的方法和裝置。

背景技術(shù)

歸因于足夠可用的頻帶，毫米波通信對(duì)于第5代蜂窩網(wǎng)絡(luò)而言是非常有前途的技術(shù)，從而可以極大地改善網(wǎng)絡(luò)性能。如圖1中所示出的，毫米波通信能夠用于宏小區(qū)和小小區(qū)之間的無(wú)線回傳以及小小區(qū)和其用戶終端之間的無(wú)線接入。

由于毫米波信號(hào)的波長(zhǎng)較短，因此，其天線單元可以非常小，由此大規(guī)模的天線陣列能夠被用于毫米波通信。考慮到成本和功耗問(wèn)題，模擬波束成形技術(shù)將被廣泛用于毫米波通信中，以降低功耗和減少大量射頻鏈的復(fù)雜性。波束成形通過(guò)數(shù)控移相器來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，對(duì)于使用模擬波束成形技術(shù)的毫米波無(wú)線通信系統(tǒng)，需要解決信道測(cè)量和波束成形器確定等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

在模擬波束成形技術(shù)中，如圖2所示，僅有單個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog to digitalconverter，ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(digital to analog converter，DAC)。將信道矩陣表示為H。發(fā)送數(shù)據(jù)被發(fā)射波束成形器相乘，其中f_i是第i個(gè)發(fā)射天線單元的移相器。在接收端，在所有天線單元上接收到的信號(hào)與接收波束成形器相結(jié)合，其中z_i是第i個(gè)接收天線單元的移相器。因此，對(duì)于發(fā)送數(shù)據(jù)，接收到的信號(hào)為r＝z^HHfx+n，其中n是噪聲。

模擬波束成形存在的問(wèn)題是接收端只能估計(jì)z^HHf，但不能估計(jì)信道矩陣H。因此，無(wú)法通過(guò)信道矩陣H的函數(shù)來(lái)自獲得發(fā)射和接收波束成形器。

因此，有必要提供一種模擬波束成形器的確定(也即，確定模擬波束成形器的向量)方案。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的確定發(fā)射模擬波束成形器的向量和接收模擬波束成形器的向量的方案不僅適用于毫米波通信系統(tǒng)，而且可適用于任何使用模擬波束成形器的MIMO系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種在具有模擬波束成形器的MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中用于確定發(fā)射波束成形器的向量的方法，所述方法包括以下步驟：

A.獲取發(fā)射波束成形器的向量集合F⁽ⁿ⁾，其中

C_n為碼本；

B.依次使用所述向量集合F⁽ⁿ⁾中的各向量對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行處理后發(fā)送至接收機(jī)；

C.接收來(lái)自所述接收機(jī)的反饋信息，所述反饋信息用于指示所述向量集合F⁽ⁿ⁾中的一個(gè)向量；

D.將所述反饋信息指示的所述向量集合F⁽ⁿ⁾中的所述向量作為所述發(fā)射波束成形器的當(dāng)前向量

E.使用所述當(dāng)前向量對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行處理后發(fā)送至所述接收機(jī)；

F.設(shè)置n＝n+1，并重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至從所述接收機(jī)接收到終止信令或者判斷到預(yù)定條件已滿足。

有利的，其中，其中C為任一碼本。

有利的，所述反饋信息包括由所述接收機(jī)對(duì)接收到的所述測(cè)量信號(hào)進(jìn)行解碼后確定的滿足預(yù)定規(guī)則的測(cè)量信號(hào)的索引i_n，所述步驟D包括：將所述向量集合F⁽ⁿ⁾中的第i_n個(gè)向量作為所述發(fā)射波束成形器的當(dāng)前向量

有利的，所述預(yù)定規(guī)則為信干噪比最優(yōu)。