CN102362442A

CN102362442A - 无线通信环境中的天线虚拟化

Info

Publication number: CN102362442A
Application number: CN2010800127905A
Authority: CN
Inventors: X·罗; A·法拉吉达纳; 张晓霞; J·蒙托霍
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2030-02-02
Also published as: JP5373117B2; CN102362442B; ES2626152T3; BRPI1007328A2; RU2491722C2; RU2011136439A; EP2392081A1; HUE031377T2; TW201106652A; BRPI1007328B1; CA2750105C; US20100202560A1; TWI414158B; ZA201106301B; KR101277137B1; JP2012517154A; US8503572B2; CA2750105A1; KR20110112866A; WO2010088673A1

Abstract

本文描述了便于在无线通信环境中执行天线虚拟化的系统和方法。可以将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线。此外，可以形成针对所述多个分组的物理发射天线中特定分组的物理发射天线的预编码向量。此外，该特定分组的物理发射天线可以形成特定的虚拟天线。再举例而言，可以形成针对所述多个分组的物理发射天线中不同分组的物理发射天线的不同预编码向量，并且不同分组的物理发射天线可以形成不同的虚拟天线。可以将预编码向量应用于用以在特定的虚拟天线上进行发送的信号，以及可以将不同的预编码向量应用于用以在不同的虚拟天线上进行发送的不同信号。

Description

无线通信环境中的天线虚拟化

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2009年2月2日提交的、题目为“A METHOD ANDAPPARATUS FOR MAPPING VIRTUAL ANTENNA’S IN A WIRELESSCOMMUNICATION SYSTEM”的美国临时专利申请序列No.61/149,325的权益。以引用方式将上述申请的全部内容并入到本文。

技术领域

概括地说，下文的描述涉及无线通信，具体地说，下文的描述涉及在无线通信系统中实现天线虚拟化。

背景技术

已广泛地部署无线通信系统以便提供各种类型的通信；例如，通过这类无线通信系统可以提供语音和/或数据。典型的无线通信系统或网络可以向多个用户提供对一个或多个共享资源(例如，带宽、发射功率等)的接入。例如，一种系统可以使用诸如频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)、正交频分复用(OFDM)等等之类的多种多址接入技术。

通常来说，无线多址通信系统可以同时地支持多个用户设备(UE)的通信。每一个UE都能够经由前向链路和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到UE的通信链路，而反向链路(或上行链路)是指从UE到基站的通信链路。可以通过单输入单输出、多输入单输出或者多输入多输出(MIMO)系统来建立这种通信链路。

MIMO系统通常使用多个(N_T个)发射天线和多个(N_R个)接收天线来进行数据传输。由N_T个发射天线和N_R个接收天线形成的MIMO信道可以被分解成N_S个独立信道，其也可以被称为空间信道，其中N_S≤{N_T，N_R}。N_S个独立信道中的每一个信道对应一个维度。此外，如果使用由多个发射天线和接收天线所创建的另外的维度，则MIMO系统能够提供改善的性能(例如，增加的频谱效率、更高的吞吐量和/或更高的可靠性)。

MIMO系统可以支持各种双工技术来在共同的物理介质上划分前向链路通信和反向链路通信。例如，频分双工(FDD)系统可以针对前向链路通信和反向链路通信使用不同的频域。此外，在时分双工(TDD)系统中，前向链路通信和反向链路通信可以使用共同的频域，以使得互易原理允许从反向链路信道估计前向链路信道。

无线通信系统时常使用提供覆盖区域的一个或多个基站。典型的基站可以发送多个数据流，以用于广播、多播和/或单播服务，其中数据流可以是对UE具有独立的接收兴趣的数据的流。可以使用这种基站的覆盖区域内的UE来接收由复合流携带的一个、多于一个的或所有的数据流。同样，一个UE可以向基站或另一个UE发送数据。

无线通信装置(例如，UE、基站等)可以装备有多个物理发射天线。时常地，提供各个信号以使用所述多个物理发射天线。因此，例如，可以提供四个信号以使用四个物理发射天线(例如，每一个物理发射天线发送这四个信号中的各自的一个等)。但是，上述情况可能导致显著的开销。此外，使用所述多个物理发射天线的一个子集，可能导致这些物理发射天线、与这些物理发射天线相关联的功率放大器(PA)等等的非高效使用。根据另一个示例，进行接收的无线通信装置(例如，UE、基站等)可能不能接收和/或处理由所述多个物理发射天线发送的多个信号。根据该示例，无线通信装置装备的物理发射天线的数量可以超过由进行接收的无线通信装置所支持的物理发射天线的数量。

发明内容

为了对一个或多个实施例有一个基本的理解，下面给出了这些实施例的简单概括。该概括部分不是对所有预期实施例的详尽概述，且其既不旨在要确定所有实施例的关键或重要元素也不是描绘任何或所有实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一个或多个实施例的一些概念，以此作为后面的详细说明的前奏。

根据一个或多个实施例以及其相应公开内容，本申请结合便于在无线通信环境中实现天线虚拟化的性能来描述各个方面。可以将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线。此外，可以针对所述多个分组的物理发射天线中特定分组的物理发射天线形成预编码向量。此外，该特定分组的物理发射天线可以形成特定的虚拟天线。再举例而言，针对所述多个分组的物理发射天线中不同分组的物理发射天线可以形成不同的预编码向量，并且该不同分组的物理发射天线可以形成不同的虚拟天线。可以将所述预编码向量应用于用以在所述特定的虚拟天线上进行发送的信号，并且可以将不同的预编码向量应用于用以在所述不同的虚拟天线上进行发送的不同信号。

根据有关的方面，本申请描述了一种便于在无线通信环境中实现天线虚拟化的方法。该方法可以包括：将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线。此外，该方法可以包括：针对所述多个分组的物理发射天线中的特定分组的物理发射天线形成预编码向量，所述特定分组的物理发射天线形成特定的虚拟天线。此外，该方法可以包括：将所述预编码向量应用于用以在所述特定的虚拟天线上进行发送的信号。

另一个方面涉及一种无线通信装置。所述无线通信装置可以包括：存储器，用于保存与以下操作有关的指令：将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线；针对所述多个分组的物理发射天线中特定分组的物理发射天线生成预编码向量，其中所述特定分组的物理发射天线形成特定的虚拟天线；以及将所述预编码向量应用于用以在所述特定的虚拟天线上进行发送的信号。此外，所述无线通信装置可以包括：耦合到所述存储器的处理器，其被配置为执行保存在所述存储器中的指令。

又一个方面涉及一种能在无线通信环境中实现天线虚拟化的无线通信装置。所述无线通信装置可以包括：用于将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线的模块，其中所述分组中的每一个对应于相应的虚拟天线。此外，所述无线通信装置可以包括；用于针对所述多个分组的物理发射天线，生成相应的预编码向量的模块。此外，所述无线通信装置包括：用于使用所述相应的预编码向量，对进行发送的信号实现预编码的模块。

又一个方面涉及可以包括计算机可读介质的计算机程序产品。所述计算机可读介质可以包括：用于将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线的代码，其中所述分组中的每一个对应相应的虚拟天线。此外，所述计算机可读介质可以包括：用于针对所述多个分组的物理发射天线，生成相应的预编码向量的代码。此外，所述计算机可读介质可以包括：用于使用所述相应的预编码向量，对用以发送的信号实现预编码的代码。

根据另一个方面，无线通信系统可以包括：处理器，其中所述处理器可以被配置为将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线。此外，所述处理器还可以被配置为针对所述多个分组的物理发射天线中特定分组的物理发射天线形成预编码向量，所述特定分组的物理发射天线形成特定的虚拟天线。此外，所述处理器还被配置为：将所述预编码向量应用于用以在所述特定的虚拟天线上进行发送的信号。

为了实现前述和有关的目的，一个或多个实施例包括下文所充分描述和权利要求书中具体指出的特征。下文的描述和附图详细描述了一个或多个实施例的某些示例性方面。但是，这些方面仅仅说明了可以采用这些各个实施例的基本原理的各种方法中的一些方法，并且这些所描述的实施例旨在包括所有这些方面及其等同物。

附图说明

图1描绘了根据本申请所描述的各个方面的一种无线通信系统。

图2描绘了一种在无线通信环境中使用天线虚拟化的示例系统。

图3描绘了用于形成与无线通信环境中的虚拟天线相对应的预编码向量的示例系统。

图4描绘了在无线通信环境中的UE处执行天线虚拟化的示例系统。

图5描绘了在无线通信环境中的基站处执行天线虚拟化的示例系统。

图6描绘了使用虚拟天线端口来在无线通信环境中发送信号的示例系统。

图7描绘了便于在无线通信环境中实现天线虚拟化的示例方法。

图8描绘了通过在无线通信环境中利用天线虚拟化来便于允许兼容传统的设计的示例方法。

图9描绘了一种在无线通信系统中使用天线虚拟化的示例UE。

图10描绘了一种在无线通信环境中建立和使用虚拟天线的示例系统。

图11描绘了可以结合本申请中所描述的各个系统和方法来使用的示例无线网络环境。

图12描绘了一种能在无线通信环境中实现天线虚拟化的示例系统。

具体实施方式

现在参考附图来描述各个实施例，其中贯穿全文相同附图标记用于表示相同的元素。在下文描述中，为了说明起见，为了对一个或多个实施例有一个透彻理解，对众多特定细节进行了描述。但是，显而易见的是，可以在不使用这些特定细节的情况下实施这些实施例。在其它实例中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以框图形式示出。

如本申请中所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等旨在指代与计算机相关的实体，其可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于处理和/或执行的线程中，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。此外，这些组件能够从在其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式横跨诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)，以本地和/或远程处理的方式进行通信。

本申请中描述的技术可以用于各种无线通信系统，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)和其它系统。术语“系统”和“网络”经常互换地使用。CDMA系统可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、CDMA 2000等等之类的无线技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变型。CDMA 2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线技术。OFDMA系统可以实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、闪速OFDM等等之类的无线技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的即将发布版，其中E-UTRA在下行链路上使用OFDMA，在上行链路上使用SC-FDMA。在来自名称为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。另外，在来自名称为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了CDMA2000和UMB。此外，这些无线通信系统可以另外包括对等的(例如，移动台对移动台的)自组织网络系统，其通常使用不成对的免授权的频谱、802.xx无线LAN、蓝牙和任何其它短程或远程的无线通信技术。

单载波频分多址(SC-FDMA)使用单载波调制和频域均衡。SC-FDMA具有与OFDMA系统相似的性能和基本相同的整体复杂度。SC-FDMA信号由于其固有的单载波结构，因而其具有较低的峰均功率比(PAPR)。例如，SC-FDMA可以在上行链路通信中使用，在上行链路通信中，较低的PAPR使UE在发射功率效率方面极大地受益。因此，在3GPP长期演进(LTE)或者演进型UTRA中，可以将SC-FDMA实现成上行链路多址方案。

此外，本申请中结合用户设备(UE)来描述各个实施例。UE还可以被称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动台、远程站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户设备或接入终端。UE可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备、计算设备或者连接到无线调制解调器的其它处理设备。此外，本申请中还结合基站来描述各个实施例。基站可以用于与UE进行通信，基站还可以被称为接入点、节点B、演进型节点B(eNodeB、eNB)或某种其它术语。

此外，术语“或”意在指包括性的“或”而不是排外的“或”。也就是说，除非另外说明或者从上下文中明确得知，否则短语“X使用A或B”意在指任何正常的或排列。也就是说，短语“X使用A或B”被下列实例中的任何一个所满足：X使用A；X使用B；或者X使用A和B。此外，本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一(a)”和“一(an)”通常应当解释为意思是“一个或多个”，除非另外说明或者从上下文中明确得知其针对于单数形式。

本申请中描述的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。如本申请中所使用的术语“制品”意在涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于：磁存储器件(例如，硬盘、软盘、磁带等等)，光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)等等)，智能卡和闪存器件(例如，EPROM、卡、棒、键式驱动器等等)。此外，本申请中所描述的各种存储介质可以表示用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括，但不限于：无线信道以及能够存储、包含和/或携带指令和/或数据的各种其它介质。

现参见图1，该图根据本申请中给出的各个实施例描绘了系统100。系统100包括：基站102，其可以包括多个天线组。例如，一个天线组可以包括天线104和天线106，另一个组可以包括天线108和天线110，另外一个组可以包括天线112和天线114。对于每一个天线组描绘了两个天线；但是，每一个组可以使用更多或更少的天线。基站102可以另外包括发射机链和接收机链，这些发射机链和接收机链中的每一个可以包括与信号发送和接收相关联的多个组件(例如，处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器、天线等等)，如本领域的普通技术人员所理解的。

基站102可以与诸如用户设备(UE)116和UE 122之类的一个或多个UE进行通信；但是，应当明白的是，基站102可以与类似于UE 116和UE122的几乎任意数量的UE进行通信。例如，UE 116和UE 122可以是蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、手持型通信设备、手持型计算设备、卫星无线设备、全球定位系统、PDA和/或用于在系统100上进行通信的任何其它适当设备。如所描绘的，UE 116与天线112和天线114进行通信，其中天线112和天线114在前向链路118上向UE 116发送信息，在反向链路120上从UE 116接收信息。此外，UE 122与天线104和天线106进行通信，其中天线104和天线106在前向链路124上向UE 122发送信息，在反向链路126上从UE 122接收信息。例如，在频分双工(FDD)系统中，前向链路118可以使用与反向链路120所使用的频带不同的频带，前向链路124可以使用与反向链路126所使用的频带不同的频带。此外，在时分双工(TDD)系统中，前向链路118和反向链路120可以使用共同的频带，前向链路124和反向链路126可以使用共同的频带。

每一天线组和/或这些天线组被指定在其中进行通信的区域可以被称为基站102的一个扇区。例如，可以将天线组设计成与在基站102所覆盖的区域的扇区中的UE进行通信。在前向链路118和前向链路124上的通信中，基站102的发射天线可以使用波束成形来改善针对UE 116和UE 122的前向链路118和前向链路124的信噪比。此外，与基站通过单个天线向其所有UE发送信号相比，当基站102使用波束成形来向随机散布于所关联的覆盖区域中的UE 116和UE 122发送信号时，相邻小区中的UE可以遭受较少的干扰。

根据一个示例，UE(例如，UE 116、UE 122等)可以包括多个物理发射天线。通常，常规的UE包括一个物理发射天线；因此，这种普通UE典型地通过这一个物理发射天线来发送信号。相比而言，UE 116和/或UE 122可以包括多个物理发射天线(例如，两个、四个、大于1的任意整数等等)。例如，UE 116和/或UE 122可以是改进的长期演进(LTE-A)UE，其包括多个物理发射天线。

UE 116和/或UE 122可以通过实现预编码来创建虚拟天线。通过应用预编码来建立虚拟天线可以使得在通过上述虚拟天线进行发送时，能有效地使用与这些多个物理发射天线相关联的功率放大器(PA)。举例而言，UE(例如，UE 116、UE 122等)可以包括两个物理发射天线，这两个天线中的每一个可以与各自的PA相关联。如果未建立虚拟天线并且UE有一个信号要通过这两个物理发射天线中的一个来发送，则使用这两个PA中的一个，而另一个PA保持未被使用；因此，没有有效地使用该UE的资源。替代性地，UE可以将这两个物理发射天线虚拟化为单个虚拟天线。进一步地，UE可以通过该单个虚拟天线来发送一个信号，这使得使用与这两个物理发射天线相关联的两个PA通过这两个物理发射天线来发送该信号。因此，与未能利用虚拟天线的传统技术相比，其可以更高效地使用该UE的资源。此外，从装置外的观点来看(例如，从基站102等等的角度来看，其中，该基站从该UE接收信号)，形成所述虚拟天线的这两个物理发射天线可以呈现为单个天线。但是，应当理解的是，所请求保护的主题并不受到上述示例的限制。

再举一个例子，基站102可以包括多个物理发射天线。基站102的物理发射天线的数量可以比向UE 116和/或UE 122(例如，传统UE、LTE-AUE等等)通知的天线的数量大。因此，基站102可以实现天线虚拟化，以便从对与多个物理发射天线相关联的PA的功率的充分利用中获益，并允许对传统兼容的设计。

如本申请中所阐明的，无线通信装置(例如，基站102、UE 116、UE 122等)可以从多个物理发射天线来建立虚拟天线。此外，天线虚拟化对进行接收的无线通信装置(例如，UE 116、UE 122、基站102等)来说可以是透明的；这样，进行接收的无线通信装置可以不知道正由该无线通信装置实现的天线虚拟化、由该无线通信装置执行的预编码等等。例如，由基站102进行的虚拟天线的形成对于UE 116和/或UE 122来说可以是透明的。同样地，例如，由UE(例如，UE 116、UE 122等)进行的虚拟天线的建立对于基站102来说可以是透明的。

再举一个例子，天线虚拟化可以是非透明的。这样，形成虚拟天线的无线通信装置可以向进行接收的无线通信装置指示使用了天线虚拟化，详细说明所使用的预编码等等。另外地或替代地，进行接收的无线通信装置可以(例如，通过信令等)控制虚拟化细节，并因此知道由形成虚拟天线的无线通信装置所实现的虚拟化细节。

现在转到图2，所描绘的是在无线通信环境中使用天线虚拟化的系统200。系统200包括通过信道(例如，上行链路、下行链路等)向进行接收的无线通信装置(没有示出)发送信息、信号、数据、指令、命令、比特、符号等等的无线通信装置202。例如，无线通信装置202可以是基站(例如，图1的基站102等)、UE(例如，图1的UE 116、图1的UE 122等)等等。此外，进行接收无线通信装置可以是例如UE(例如，图1的UE 116、图1的UE 122等)、基站(例如，图1的基站102等)等等。

无线通信装置202可以进一步包括天线虚拟化组件204和多个物理发射天线。无线通信装置202可以包括T个物理发射天线(例如，物理发射天线1206、...、以及物理发射天线T 208)，其中T可以是大于1的几乎任意整数。下文将包括物理发射天线1206、...、以及物理发射天线T 208的这T个物理发射天线称为物理发射天线206-208。此外，天线虚拟化组件204可以支持多个虚拟天线。例如，由天线虚拟化组件204所提供的虚拟天线的数量可以小于或者等于物理发射天线206-208的数量(例如，虚拟天线的数量是小于或等于T的整数、...)。

天线虚拟化组件204可以实现预编码，以有效地利用物理发射天线206-208，以及分别与物理发射天线206-208相关联的PA。例如，天线虚拟化组件204可以针对其支持的虚拟天线使用相应的预编码向量。因此，如果形成了两个虚拟天线，则天线虚拟化组件204可以使用两个预编码向量，其中上述虚拟天线中的每一个与上述预编码向量中相应的一个预编码向量相关联；但是，应当理解的是，所主张的主题并不受此限制。可以使用预编码向量来从多个物理发射天线206-208(例如，该组物理发射天线206-208、来自该组物理发射天线206-208的一个子集等)形成虚拟天线。

举例而言，无线通信装置202可以包括两个物理发射天线(例如，物理发射天线1206和物理发射天线T 208等)。此外，天线虚拟化组件204可以支持从这两个物理发射天线形成的一个虚拟天线，因此，可以使用一个预编码向量。例如，针对该虚拟天线的预编码向量可以是诸如[αβ]的2乘1维向量。根据该示例，天线虚拟化组件204可以接收要在该虚拟天线上发送的信号X。天线虚拟化组件204可以将该预编码向量应用于信号X。因此，天线虚拟化组件204可以将信号X乘以α，以产生要在第一物理发射天线(例如，物理发射天线1206等)上发送的第一输出信号。此外，天线虚拟化组件204可以将信号X乘以β，以产生要在第二物理发射天线(例如，物理发射天线T 208等)上发送的第二输出信号。在接收机侧，在信道组合之后，进行接收的无线通信装置(没有示出)可以有效地观测到一个发射天线(例如，如果进行接收的无线通信装置具有一个接收天线等)。但是，可以预期的是，所主张的主题并不受到上述示例的限制。

参见图3，所描绘的是在无线通信环境中形成与虚拟天线相对应的预编码向量的系统300。系统300包括可以通过信道(例如，上行链路、下行链路等)发送信号的无线通信装置202。无线通信装置202可以包括天线虚拟化组件204和多个物理发射天线(例如，物理发射天线1206、...、以及物理发射天线T 208)。

无线通信装置202可以进一步包括：预编码向量生成组件302，其可以形成针对虚拟天线的预编码向量。例如，预编码向量生成组件302可以选择要从这T个物理发射天线206-208形成的虚拟天线的数量。此外，预编码向量生成组件302可以针对要形成的每一个虚拟天线生成相应的预编码向量。

根据无线通信装置202是UE的示例，可以由UE自身通过预编码向量生成组件302来生成包括要形成的虚拟天线的数量和针对每一个虚拟天线的预编码向量的虚拟化细节。另外地或替代地，这种虚拟化细节可以由基站以信号的形式进行半静态地发送，并由UE(例如，无线通信装置202等)进行接收。因此，预编码向量生成组件302(和/或天线虚拟化组件204等)可以收集所接收的、指定要形成的虚拟天线的数量和/或针对每一个虚拟天线的预编码向量的信息。

根据另一个示例，无线通信装置202可以是基站。相应地，基站可以使用预编码向量生成组件302来产生包括要形成的虚拟天线的数量和针对每一个虚拟天线的预编码向量的虚拟化细节。

虽然没有示出，但由预编码向量生成组件302产生、收集等的预编码向量可以被保存在无线通信装置202的存储器中。此外，当执行如本申请中所描述的预编码时，可以由天线虚拟化组件204取出预编码向量。存储器可以存储要发送的数据、所接收的数据、以及与执行本申请中所阐明的各种动作和功能有关的任何其它适当信息。应当理解的是，本申请中所描述的数据存储(例如，存储器等)，可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器二者。通过示例而不是限制的方式，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写PROM(EEPROM)或者闪存。易失性存储器可以包括充当外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。通过示例而不是限制的方式，RAM能以多种形式可用，例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)和直接型雷伯斯(Rambus)RAM(DRRAM)。本发明的系统和方法的存储器旨在包括，但不限于：这些和任何其它适当类型的存储器。

现转到图4，所描绘的是在无线通信环境中的UE处执行天线虚拟化的系统400。系统400包括UE 402(例如，图2的无线通信装置202等)和基站404(例如，进行接收的无线通信装置等)。UE 402可以发送和/或接收信息、信号、数据、指令、命令、比特、符号等等。UE 402可以经由前向链路和/或反向链路与基站404进行通信。基站404可以发送和/或接收信息、信号、数据、指令、命令、比特、符号等等。此外，虽然没有示出，但可以预期的是，在系统400中可以包括类似于UE 402的任意数量的UE，和/或在系统400中可以包括类似于基站404的任意数量的基站。

UE 402包括多个物理发射天线(例如，物理发射天线1206、...、以及物理发射天线T 208)。此外，UE 402可以包括预编码向量生成组件302和天线虚拟化组件204。根据一个示例，可以由预编码向量生成组件302通过产生预编码向量来生成虚拟天线。例如，预编码向量生成组件302可以建立L个预编码向量(例如，预编码向量1、...、以及预编码向量L)，其中L可以是小于或者等于T的几乎任意整数(例如，其中T是物理发射天线206-208的数量、...)。虽然没有示出，但可以预期的是，可以由预编码向量生成组件302创建一个预编码向量。由预编码向量生成组件302提供的预编码向量可以使得在通过虚拟天线发射信号的同时，能有效地使用PA。

根据一个示例，可以由UE 402自身通过使用预编码向量生成组件302来生成包括要形成的虚拟天线的数量和针对每一个虚拟天线的预编码向量的虚拟化细节。另外地或替代地，可以由基站404以信号的形式半静态地向UE 402发送这些虚拟化细节。因此，预编码向量生成组件302(和/或天线虚拟化组件204等)可以收集所接收的、指定要形成的虚拟天线的数量和/或针对每一个虚拟天线的预编码向量的信息。

再举一个例子，关于进行预编码以形成虚拟天线的细节对于基站404来说可以是透明的。因此，UE 402可以通过执行预编码来使用虚拟天线，而无需向基站404指示正在实现这种虚拟化。但是，还可以预期的是，由UE 402执行的天线虚拟化对基站404来说可以是不透明的，因此，基站404可以知道由UE 402执行的天线虚拟化。

UE 402可以通过上行链路，向基站404发送信息、信号、数据、指令、命令、比特、符号等等。上行链路波形可以是离散傅里叶变换(DFT)预编码OFDM波形(例如，单载波FDM(SC-FDM)波形等)。与多载波波形相比，单载波波形可以具有较低的峰均功率比，这可以使得PA的效率较高。因此，当形成虚拟天线时，预编码向量生成组件302可以尝试尽可能减少在物理发射天线206-208处生成多载波波形的机会。因此，预编码向量生成组件302可以采用如本申请中所描述的各种规则来产生基于天线选择的预编码向量。

预编码向量生成组件302可以如下文所述地从物理发射天线206-208形成分组，其中一个分组对应于一个特定的虚拟天线。假定预编码向量生成组件302要从T个物理发射天线206-208形成L个虚拟天线。因此，预编码向量生成组件302可以将这T个物理发射天线206-208分成L个分组。分组i确定了T个物理发射天线206-208中用于形成虚拟天线i的物理发射天线(例如，这T个物理发射天线206-208的一个子集等)，其中i是索引，i＝0、1、...、L-1。

此外，预编码向量生成组件302可以针对这些分组形成预编码向量。预编码向量生成组件302可以根据特定的分组生成预编码向量，其中预编码向量是单位模值(unit norm)T乘1维向量，其中的非零项与参与形成特定的虚拟天线的特定分组中的物理发射天线相对应。

根据一个示例，假定要从四个物理发射天线206-208(例如，T＝4、...)形成两个虚拟天线(例如，L＝2、...)。这两个虚拟天线可以包括虚拟天线1和虚拟天线2，这四个物理发射天线可以包括物理发射天线1、物理发射天线2、物理发射天线3和物理发射天线4。根据该示例，可以由预编码向量生成组件302形成的示例分组可以是{{3、4}{1、2}}，其中与虚拟天线1相对应的第一分组包括物理发射天线3和物理发射天线4，与虚拟天线2相对应的第二分组包括物理发射天线1和物理发射天线2。此外，预编码向量生成组件302可以形成针对虚拟天线1的诸如[0 0 e^jD1 e^jD2]/sqrt(2)之类的第一预编码向量(例如，预编码向量1等)，以及针对虚拟天线2的诸如[e^jD3 e^jD4 0 0]/sqrt(2)之类的第二预编码向量(例如，预编码向量2等)，其中，对于不同的频率音调(例如，资源等)，相位值可以是不同的，和/或相位值可以随时间改变。但是，应当理解的是，所主张的主题并不受到上述示例的限制。

再举一个例子，可以从四个物理发射天线206-208(例如，T＝4、...)形成两个虚拟天线(例如，L＝2、...)。再次，这两个虚拟天线可以包括虚拟天线1和虚拟天线2，并且这四个物理发射天线可以包括物理发射天线1、物理发射天线2、物理发射天线3和物理发射天线4。例如，预编码向量生成组件302可以生成两个预编码向量，每一个具有T乘1维的大小(例如，4乘1维、...)。由预编码向量生成组件302形成的针对虚拟天线1的预编码向量1可以是[αβγδ]以及由预编码向量生成组件302形成的针对虚拟天线2的预编码向量2可以是[a b c d]。此外，可以通过使用预编码向量1，[αβγδ]，的虚拟天线1来发送第一信号X，而可以通过使用预编码向量2，[a b c d]，的虚拟天线1来同时发送第二信号Y。这样，天线虚拟化组件204可以使用预编码向量1和预编码向量2来对第一信号X和第二信号Y实现预编码。因此，可以在物理发射天线1上发送X乘以α加上Y乘以a，在物理发射天线2上发送X乘以β加上Y乘以b，在物理发射天线3上发送X乘以γ加上Y乘以c，以及在物理发射天线4上发送X乘以δ加上Y乘以d。为了保持UE 402在上行链路上向基站404发送的经DFT预编码的OFDM波形的单载波性质，α或者a是零，β或者b是零，γ或者c是零，以及δ或者d是零。因此，每一个物理发射天线206-208可以被用于一个虚拟天线(例如，前述示例中的虚拟天线1或者虚拟天线2等)，以使得可以避免在一个物理发射天线上发送多个信号；从而，每一个物理发射天线206-208可以发送单载波波形，而不管是否在不同的虚拟天线上同时发送不同的信号。但是，应当理解的是，所主张的主题并不受到上述示例的限制。

预编码向量生成组件302可以使得形成的虚拟天线占用物理发射天线206-208的一个子集。对于所有的物理发射天线，可以在与针对该虚拟天线形成的预编码向量中、物理发射天线的子集相对应的相应位置处包括非零值。此外，对于该子集中不包括的物理发射天线，可以在针对该虚拟天线所形成的预编码向量中的相应位置处包括零值。

此外，在已经形成虚拟天线之后，从数据、参考信号和控制的观点来看，可以将虚拟天线认为是物理发射天线。例如，如果UE 402具有四个物理发射天线206-208，则预编码向量生成组件302可以将这四个物理发射天线206-208虚拟化成两个虚拟天线。在实现虚拟化之后，可以将UE 402视为具有两个发射天线(例如，两个虚拟天线、...)，即使其实际具有四个物理发射天线206-208。此外，基站404可以将UE 402视作为具有两个发射天线(例如，两个虚拟天线、...)，并且可以从UE 402的这两个发射天线接收不同的参考信号、控制、数据等等。

参见图5，所描绘的是在无线通信环境中的基站处执行天线虚拟化的系统500。系统500包括基站502(例如，图2的无线通信装置202、图4的基站404等)和UE 504(例如，进行接收的无线通信装置、图4的UE 402等)。基站502可以发送和/或接收信息、信号、数据、指令、命令、比特、符号等等。基站502可以经由前向链路和/或反向链路与UE 504进行通信。UE 504可以发送和/或接收信息、信号、数据、指令、命令、比特、符号等等。此外，虽然没有示出，但可以预期的是，可以在系统500中包括类似于基站502的任意数量的基站，和/或可以在系统500中包括类似于UE 504的任意数量的UE。

基站502包括多个物理发射天线(例如，物理发射天线1206、...、以及物理发射天线T 208)。此外，基站502可以包括预编码向量生成组件302和天线虚拟化组件204。根据一个示例，可以由预编码向量生成组件302通过生成预编码向量来创建虚拟天线。例如，可以由预编码向量生成组件302建立L个预编码向量(例如，预编码向量1、...、以及预编码向量L)，其中L可以是小于或者等于T的几乎任意整数(例如，其中T是物理发射天线206-208的数量、...)。虽然没有示出，但可以预期的是，可以由预编码向量生成组件302创建一个预编码向量。由预编码向量生成组件302提供的预编码向量可以使得在通过虚拟天线发射信号的同时有效地使用PA，使得基站502能从对PA的功率的充分利用中获益。

此外，基站502还可以包括向UE 504指示天线数量的通知(advertisement)组件506。例如，所指示的天线的数量可以是由预编码向量生成组件302所形成的和/或由天线虚拟化组件204所使用的虚拟天线的数量。基站502中包括的物理发射天线206-208的数量可以比由通知组件506向UE 504(例如，传统UE、LTE-A UE等)所通知的天线的数量大。例如，在LTE版本8中，下行链路物理发射天线的最大数量可以是四，而在LTE-A中，下行链路物理发射天线的最大数量可以是八。因此，如果UE504是操作在基站502包括八个物理发射天线206-208(例如，T＝8、...)的LTE-A网络中的传统UE(例如，LTE版本8UE等)，则通知组件506可以以信号的形式向UE 504发送基站502包括四个发射天线(或者少于四个发射天线)。因此，天线虚拟化可以通过提供对传统兼容的设计来支持传统的UE。但是，应当理解的是，所主张的主题并不受到上述示例的限制。

此外，传统UE和非传统UE(例如，LTE-A UE等)可以共存于以及操作于共同的网络中。可以针对传统的UE使用天线虚拟化(例如，针对传统的UE，从基站502的八个物理发射天线206-208形成四个或者更少的虚拟天线等等)。根据一个示例，可以针对非传统的UE使用天线虚拟化(例如，针对非传统UE，从基站502的八个物理发射天线206-208形成四个或者更少的虚拟天线等等)。再举一个例子，当天线虚拟化被用于传统的UE时，针对非传统的UE不需要使用天线虚拟化。这样，通知组件506可以向非传统的UE(例如，UE 504等)指示基站502的物理发射天线206-208的数量或者由预编码向量生成组件302所形成并且由天线虚拟化组件204所实现的虚拟天线的数量。根据上文的通知组件506以信号的形式向传统的UE发送基站502包括四个(或者更少的)发射天线(例如，四个或者更少的虚拟天线等等)而不是八个物理发射天线206-208的示例，通知组件506可以进一步以信号的形式向非传统的UE发送基站502包括四个(或者更少的)发射天线(例如，四个或者更少的虚拟天线等等)或者八个发射天线(例如，八个物理发射天线206-208等)。

此外，对于下行链路的场景，虚拟化对UE 504来说可以是透明的。因此，UE 504可以缺少由基站502所使用的虚拟化细节的知识，例如，实现了虚拟化、所使用的预编码向量、如何生成预编码向量等等。

用于下行链路的波形可以是OFDM波形。因此，在系统500中，不需要使用结合上行链路天线虚拟化所采用的约束条件(如结合图4所描述的)。例如，可以在特定的物理发射天线(例如，来自物理发射天线206-208等)上同时发送多个信号，因此，该波形不需要是单载波波形。但是，应当理解的是，所主张的主题并不受此限制。

预编码向量生成组件302可以如下文所述地对物理发射天线206-208进行虚拟化。例如，从物理发射天线206-208到虚拟天线的映射可以是任何单位模值预编码向量。可以将预编码向量设计成使得虚拟信道的维度未被减少到超出所期望的虚拟天线的数量。例如，预编码向量生成组件302可以将物理发射天线206-208分成一些分组，其中每一个分组对应于一个虚拟天线。预编码向量生成组件302可以针对每一个分组生成一个预编码向量。例如，针对特定分组的预编码向量可以是单位模值向量，其中非零项与参与该虚拟天线的特定分组中的物理发射天线相对应。再举一个例子，预编码向量生成组件302可以使用固定的预编码向量(例如，DFT矩阵的不同的列作为针对虚拟天线的预编码向量等等)。

此外，在已经形成虚拟天线之后，从数据、参考信号和控制的观点来看，可以将虚拟天线认为是物理发射天线。例如，如果基站502具有四个物理发射天线206-208，则预编码向量生成组件302可以将这四个物理发射天线206-208虚拟化成两个虚拟天线。在实现虚拟化之后，可以将基站502视为具有两个发射天线(例如，两个虚拟天线、...)，即使其实际上具有四个物理发射天线206-208。此外，UE 504可以将基站502视作为具有两个发射天线(例如，两个虚拟天线、...)，并且可以从基站502的这两个发射天线接收不同的参考信号、控制、数据等等。

现参见图6，所描绘的是使用虚拟天线端口来在无线通信环境中发送信号的系统600。系统600包括无线通信装置202(例如，图4的UE 402、图5的基站502等等)。无线通信装置202可以进一步包括天线虚拟化组件204和多个物理发射天线(例如，物理发射天线1206、...、以及物理发射天线T 208)。此外，可以从上述多个物理发射天线206-208形成L个虚拟天线(例如，利用图3的预编码向量生成组件302等等)。这样，无线通信装置202可以包括可被用于发送相应的信号的L个虚拟天线端口(例如，虚拟天线端口1602、...、以及虚拟天线端口L 604)。

根据一个示例，无线通信装置202可以包括四个物理发射天线206-208(例如，T＝4、...)。此外，可以从这四个物理发射天线206-208形成两个虚拟天线(例如，L＝2、...)。因此，无线通信装置202可以包括两个虚拟天线端口602-604。此外，要通过第一虚拟天线发送的第一信号可以被提供给第一虚拟天线端口(例如，虚拟天线端口1602等)，以及要通过第二虚拟天线发送的第二信号可以被提供给第二虚拟天线端口(例如，虚拟天线端口L 604等)。天线虚拟化组件204可以向由第一虚拟天线端口获得的第一信号应用第一预编码向量(例如，预编码向量1等)，以及向由第二虚拟天线端口获得的第二信号应用第二预编码向量(例如，预编码向量L等)。因此，根据上述示例，可以在四个物理发射天线206-208上发送两个信号(例如，由于无线通信装置202需要生成较少的参考信号来进行发送，因此这使得开销减少、...)。

此外，本申请中所描述的预编码向量不需要是随频率不变的。虚拟化可以是取决于频率(frequency dependent)的映射，以针对频率平坦场景提供另外的频率分集。与每一个分组中的循环延迟分集(CDD)或者基于频率的相位偏移相类似的方案是取决于频率的映射的示例。此外，如果无线通信装置202是基站(例如，图5的基站502等)，则为了向传统UE(没有示出)(例如，图5的UE 502等)提供合理的虚拟天线的信道估计，该取决于频率的映射可以是平滑的且不随频率快速地变化。因此，为了使虚拟天线呈现为类似于物理发射天线，预编码向量可以随音调平滑地变化，而不是随音调任意地变化。

参见图7-图8，这些图描绘了与在无线通信环境中使用天线虚拟化有关的方法。虽然，为了使说明简单，将这些方法示出并描述为一系列的动作，但是应该理解和明白的是，这些方法并不受动作顺序的限制，因为，根据一个或多个实施例，一些动作可以以不同的顺序发生和/或与本申请中示出和描述的其它动作同时发生。例如，本领域普通技术人员应当理解和明白的是，一种方法可以替代地表示成一系列相互关联的状态或事件，如在状态图中。此外，要实现根据一个或多个实施例的方法，并非示出的所有动作都是必需的。

参照图7，该图描绘了便于在无线通信环境中实现天线虚拟化的方法700。在702处，可以将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线。例如，该组物理发射天线可以包括T个物理发射天线，其中T可以是几乎任意整数。此外，可以将该组T个物理发射天线分成L个分组，其中L可以是小于或者等于T的几乎任意整数。

在704处，可以针对所述多个分组的物理发射天线中的特定分组的物理发射天线形成预编码向量。所述特定分组的物理发射天线可以形成特定的虚拟天线。此外，如果将该组T个物理发射天线分成L个分组，则可以形成L个预编码向量。此外，这L个预编码向量可以对应于L个虚拟天线。根据一个示例，针对所述多个分组的物理发射天线中的不同分组的物理发射天线，可以形成不同的预编码向量，其中所述不同分组的物理发射天线可以形成不同的虚拟天线。在706处，可以将所述预编码向量应用于用以在所述特定的虚拟天线上进行发送的信号。此外，可以将与不同的虚拟天线相对应的不同的预编码向量应用于用以在不同的虚拟天线上进行发送的不同信号。

根据一个示例，所述一组物理发射天线可以与用户设备(UE)相关联，并且上述信号可以用于通过上行链路向基站发送。例如，可以选择(例如，由UE等来选择)要形成的虚拟天线的数量，其中虚拟天线的数量可以是该组物理发射天线被分成的分组的数量。此外，可以选择(例如，由UE等来选择)针对所述特定分组的预编码向量(和/或针对不同的分组的不同预编码向量)。再举另一个例子，可以从基站接收指示，该指示指定了下面中的至少一个：要形成的虚拟天线的数量(例如，虚拟天线的数量可以是该组物理发射天线被分成的分组的数量、...)或者针对特定分组的预编码向量(和/或针对不同分组的不同预编码向量)。此外，与天线虚拟化有关的信息对于基站来说可以是透明的。此外，在上行链路上发送的波形可以是单载波波形(例如，离散傅里叶变换(DFT)预编码的正交频分复用(OFDM)波形等等)。再举一个例子，预编码向量可以是大小为T乘1维的单位模值向量，其中非零项与形成该特定虚拟天线的特定分组中的物理发射天线相对应，其中T是该组中物理发射天线的数量。此外，T乘1维单位模值向量中的剩余项(例如，与该特定分组中没有包括的物理发射天线相对应、与和不同的虚拟天线相关联的物理发射天线相对应、...)可以是零。此外，预编码向量中的非零项可以是常量。此外，预编码向量中的非零项可以是取决于频率和/或取决于时间的。

再举一个例子，该组物理发射天线可以与基站相关联，并且该信号可以是用于在下行链路上向用户设备(UE)发送。例如，与天线虚拟化有关的信息对于UE来说可以是透明的。根据一个示例，预编码向量可以是单位模值向量。根据另一个示例，预编码向量可以是单位模值向量，其非零项与参与该特定虚拟天线的特定分组中的物理发射天线相对应。又一个示例涉及：该预编码向量是离散傅里叶变换(DFT)矩阵的特定列，其中DFT矩阵的不同列被用于不同的虚拟天线，使用。此外，预编码向量中的非零项可以是常量。进一步地，预编码向量中的非零项可以是取决于频率和/或取决于时间的。

转到图8，所描绘的是便于通过在无线通信环境中使用天线虚拟化来允许对传统兼容的设计的方法800。在802处，可以从一组物理发射天线来建立一组虚拟天线。例如，该组虚拟天线可以由基站来建立。此外，与可以由传统基站使用的物理发射天线的最大数量相比，与基站相关联的该组物理发射天线可以包括更大数量的物理发射天线。举例而言，与基站相关联的该组物理发射天线可以包括八个物理发射天线，而可以由传统基站使用的物理发射天线的最大数量可以是四个物理发射天线；但是，应当理解的是，本发明并不受此限制。在804处，可以向传统用户设备(UE)通知该组虚拟天线中的虚拟天线的数量。在806处，可以向非传统UE(例如，改进的长期演进(LTE-A)UE等等)通知该组物理发射天线中的物理发射天线的数量。因此，可以针对传统UE使用虚拟化(例如，当通知该组虚拟天线中的虚拟天线的数量时、...)，而针对非传统UE，不需要使用虚拟化。但是，可以进一步预期的是，可以向非传统UE通知该组虚拟天线中的虚拟天线的数量，和/或可以针对非传统UE使用虚拟化。

应当理解的是，根据本申请描述的一个或多个方面，可以作出与在无线通信环境中实现天线虚拟化有关的推论。如本申请所使用的，术语“推断”或“推论”通常是指从如经由事件和/或数据捕获的一组观测结果推理或推断系统、环境和/或用户的状态的过程。例如，可以使用推论来识别特定的上下文或动作，或者推论可以生成状态的概率分布。推论可以是概率性的，也就是说，基于对数据和事件的考虑来计算目标状态的概率分布。推论还可以指用于从一组事件和/或数据组成较高层事件的技术。无论一组观测的事件在时间紧邻上是否相关以及这些事件和存储的事件数据是否来自一个或几个事件和数据源，这样的推论都导致从一组观测的事件和/或存储的事件数据中构造新的事件或动作。

图9描绘了在无线通信系统中使用天线虚拟化的UE 900。UE 900包括接收机902，该接收机902从例如接收天线(没有示出)接收信号，对所接收的信号执行典型的操作(例如，滤波、放大、下变频等等)，并数字化所调节的信号以获得采样。接收机902可以是例如MMSE接收机，并且其可以包括解调器904，该解调器904可以对所接收的符号进行解调，并将它们提供给处理器906以用于信道估计。处理器906可以是专用于分析由接收机902接收的信息和/或生成由发射机916发送的信息的处理器，用于控制UE 900的一个或多个组件的处理器，和/或分析由接收机902接收的信息、生成由发射机916发送的信息、且控制UE 900的一个或多个组件的处理器。

UE 900可以另外包括：存储器908，其操作性地耦合至处理器906，并且可以存储要发送的数据、所接收的数据以及与执行本申请所述的各种动作和功能有关的任何其它的适当信息。存储器908，例如，可以存储与将多个物理发射天线分成多个分组、形成针对所述多个分组的各预编码向量等相关联的协议和/或算法。此外，存储器908还可以维护预编码向量。

应当理解的是，本申请描述的数据存储器(例如，存储器908)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器二者。通过示例而不是限制的方式，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写PROM(EEPROM)或者闪存。易失性存储器可以包括作为外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。通过示例而不是限制的方式，RAM能以多种形式可用，例如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)和直接型雷伯斯(Rambus)RAM(DRRAM)。本发明的系统和方法的存储器908旨在包括，但不限于：这些和任何其它适当类型的存储器。

处理器906可以操作性地耦合至天线虚拟化组件910和/或预编码向量生成组件912。天线虚拟化组件910可以基本类似于图2的天线虚拟化组件204，和/或预编码向量生成组件912可以基本类似于图3的预编码向量生成组件302。预编码向量生成组件912可以生成与从UE 900的多个物理发射天线(没有示出)形成的虚拟天线相关联的预编码向量。此外，天线虚拟化组件910可以实现预编码(例如，使用由预编码向量生成组件912生成的预编码向量等等)以在虚拟天线上发送用于发送的信号。此外，UE 900还包括调制器914和向基站发送数据、信号等的发射机916。虽然图中将天线虚拟化组件910、预编码向量生成组件912和/或调制器914描述成独立于处理器906，但应当理解的是，上述组件可以是处理器906或多个处理器(没有示出)的一部分。

图10描绘了在无线通信环境中建立和使用虚拟天线的系统1000。系统1000包括具有接收机1010和发射机1024的基站1002(例如，接入点等等)，其中，接收机1010通过多个接收天线1006从一个或多个UE 1004接收信号，发射机1024通过多个发射天线1008向一个或多个UE 1004进行发送。接收机1010可以从接收天线1006接收信息，并且其与对所接收的信息进行解调的解调器1012操作性关联。解调后的符号由类似于上文针对图9描述的处理器的处理器1014进行分析，该处理器1014耦合至存储器1016，存储器1016保存要发送给UE 1004或者从UE 1004接收的数据和/或与执行本申请所述的各种动作和功能有关的任何其它的适当信息。处理器1014进一步耦合至天线虚拟化组件1018和/或预编码向量生成组件1020。天线虚拟化组件1018可以基本类似于图2的天线虚拟化组件204，和/或预编码向量生成组件1020可以基本类似于图3的预编码向量生成组件302。预编码向量生成组件1020可以生成与从基站1002的多个物理发射天线1008形成的虚拟天线相关联的预编码向量。此外，天线虚拟化组件1018可以实现预编码(例如，使用由预编码向量生成组件1020生成的预编码向量等等)以在虚拟天线上发送用于发送的信号。虽然没有示出，但可以预期的是，基站1002可以进一步包括基本类似于图5的通知组件506的通知组件。基站1002可以进一步包括调制器1022。根据上面的描述，调制器1022可以对由发射机1024通过天线1008向UE 1004发送的帧进行复用。虽然图中将天线虚拟化组件1018、预编码向量生成组件1020和/或调制器1022描述成独立于处理器1014，但应当理解的是，上述组件可以是处理器1014或多个处理器(没有示出)的一部分。

图11示出了一种示例性无线通信系统1100。为了简单起见，无线通信系统1100描述了一个基站1110和一个UE 1150。但是，应当理解的是，系统1100可以包括多于一个基站和/或多于一个UE，其中另外的基站和/或UE可以基本上类似于或者不同于下面描述的示例性基站1110和UE 1150。此外，应当理解的是，基站1110和/或UE 1150可以使用本申请所描述的系统(例如，图1-图6、图9-图10和图12)和/或方法(图7-图8)，以便于实现它们之间的无线通信。

在基站1110处，可以从数据源1112向发射(TX)数据处理器1114提供用于多个数据流的业务数据。根据一个示例，每一个数据流可以在各自的天线上发送。TX数据处理器1114基于为数据流所选择的特定编码方案，对该业务数据流进行格式化、编码和交织，以便提供经编码的数据。

可以使用正交频分复用(OFDM)技术将每一个数据流的经编码的数据与导频数据进行复用。另外地或替代地，导频符号可以是频分复用(FDM)的、时分复用(TDM)的或码分复用(CDM)的。一般情况下，导频数据是以已知方式处理的已知数据图案，UE 1150可以使用导频数据来估计信道响应。可以基于为每一个数据流所选择的特定调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相相移键控(M-PSK)、M阶正交幅度调制(M-QAM)等等)，对每一个数据流的经复用的导频和经编码的数据进行调制(例如，符号映射)，以提供调制符号。通过由处理器1130执行或提供的指令可以确定每一个数据流的数据速率、编码和调制。

可以向TX MIMO处理器1120提供这些数据流的调制符号，TX MIMO处理器1120可以进一步处理这些调制符号(例如，用于OFDM)。随后，TX MIMO处理器1120向N_T个发射机(TMTR)1122a至1122t提供N_T个调制符号流。在各个实施例中，TX MIMO处理器1120对数据流的符号和将从其处发送该符号的天线应用波束成形权重。

每一个发射机1122接收和处理各自的符号流，以提供一个或多个模拟信号，并进一步调节(例如，放大、滤波和上变频)这些模拟信号以提供适合于在MIMO信道上发送的调制信号。此外，分别从N_T个天线1124a至1124t发送来自发射机1122a至1122t的N_T个调制信号。

在UE 1150，由N_R个天线1152a至1152r接收所发送的调制信号，并将从每一个天线1152接收的信号提供给各自的接收机(RCVR)1154a至1154r。每一个接收机1154调节(例如，滤波、放大和下变频)各自的信号，对调节后的信号进行数字化以提供采样，并进一步处理这些采样以提供相应的“接收的”符号流。

RX数据处理器1160可以从N_R个接收机1154接收N_R个接收的符号流，并基于特定的接收机处理技术对其进行处理，以提供N_T个“检测的”符号流。RX数据处理器1160可以解调、解交织和解码每一个检测的符号流，以恢复出该数据流的业务数据。RX数据处理器1160所执行的处理与在基站1110处由TX MIMO处理器1120和TX数据处理器1114所执行的处理是相反的。

如上所述，处理器1170可以定期地确定要使用哪种可用的技术。此外，处理器1170可以形成反向链路消息，该消息包括矩阵索引部分和秩值部分。

反向链路消息可以包括关于通信链路和/或所接收的数据流的各种类型信息。反向链路消息可以由TX数据处理器1138进行处理，由调制器1180进行调制，由发射机1154a至1154r进行调节，并被发送回基站1110，其中TX数据处理器1138还从数据源1136接收多个数据流的业务数据。

在基站1110处，来自UE 1150的调制信号由天线1124进行接收，由接收机1122进行调节，由解调器1140进行解调，并由RX数据处理器1142进行处理，以提取出由UE 1150发送的反向链路消息。此外，处理器1130可以处理所提取出的消息，以确定使用哪个预编码矩阵来确定波束成形权重。

处理器1130和处理器1170可以分别指导(例如，控制、协调、管理等等)在基站1110和UE 1150处的操作。各处理器1130和1170可以与存储程序代码和数据的存储器1132和1172相关联。处理器1130和处理器1170还可以分别进行计算，以导出针对上行链路和下行链路的频率和脉冲响应估计。

在一个方面，将逻辑信道分成控制信道和业务信道。逻辑控制信道可以包括：广播控制信道(BCCH)，其是用于广播系统控制信息的DL信道。此外，逻辑控制信道可以包括：寻呼控制信道(PCCH)，该其是传送寻呼信息的DL信道。此外，逻辑控制信道可以包括：多播控制信道(MCCH)，其是用于针对一个或几个MTCH发送多媒体广播和多播服务(MBMS)调度和控制信息的点对多点DL信道。通常来说，在建立无线资源控制(RRC)连接之后，该信道仅由接收MBMS(注：旧的MCCH+MSCH)的UE使用。另外地，逻辑控制信道可以包括：专用控制信道(DCCH)，其是发送专用控制信息的点对点双向信道，该信道可以由具有RRC连接的UE使用。在一个方面，逻辑业务信道可以包括：专用业务信道(DTCH)，其是专用于一个UE进行用户信息传送的点对点双向信道。此外，逻辑业务信道可以包括用于发送业务数据的点对多点DL信道的多播业务信道(MTCH)。

在一个方面，将传输信道分成DL和UL。DL传输信道包括广播信道(BCH)、下行链路共享数据信道(DL-SDCH)和寻呼信道(PCH)。通过在整个小区上广播并被映射到可以用于其它控制/业务信道的物理层(PHY)资源，PCH可以支持UE省电(例如，可以由网络向UE指示不连续接收(DRX)周期等)。UL传输信道可以包括随机接入信道(RACH)、请求信道(REQCH)、上行链路共享数据信道(UL-SDCH)和多个PHY信道。

PHY信道可以包括一组DL信道和UL信道。例如，DL PHY信道可以包括：公共导频信道(CPICH)；同步信道(SCH)；公共控制信道(CCCH)；共享DL控制信道(SDCCH)；多播控制信道(MCCH)；共享UL分配信道(SUACH)；确认信道(ACKCH)；DL物理共享数据信道(DL-PSDCH)；UL功率控制信道(UPCCH)；寻呼指示符信道(PICH)；和/或负载指示符信道(LICH)。再举例而言，UL PHY信道可以包括：物理随机接入信道(PRACH)；信道质量指示符信道(CQICH)；确认信道(ACKCH)；天线子集指示符信道(ASICH)；共享请求信道(SREQCH)；UL物理共享数据信道(UL-PSDCH)；和/或宽带导频信道(BPICH)。

应当理解的是，本申请所描述的实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微代码或者其任意组合来实现。对于硬件实现，这些处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或者其组合中。

当使用软件、固件、中间件或微代码、程序代码或代码段来实现这些实施例时，它们可以存储在诸如存储组件之类的机器可读介质中。代码段可以代表过程，函数，子程序，程序，例行程序，子例行程序，模块，软件包，类，或者指令、数据结构或程序语句的任意组合。可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容来将代码段耦合到另一代码段或硬件电路。可以使用任何适当的方式，包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等来对信息、自变量、参数和数据等进行传递、转发或发送。

对于软件实现，本申请描述的技术可利用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。软件代码可以存储在存储器单元中，并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，其可以经由如本领域已知的各种手段通信地耦合到处理器。

参照图12，所描绘的是能在无线通信环境中实现天线虚拟化的系统1200。例如，系统1200可以位于UE中。再举一个例子，系统1200可以至少部分地位于基站中。应当明白的是，系统1200被表示为包括一些功能模块，这些功能模块代表由处理器、软件或者其组合(例如，固件)所实现的功能。系统1200包括可以协同操作的电气组件的逻辑组1202。例如，逻辑组1202可以包括：用于将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线的电气组件1204。此外，这些分组中的每一个对应于相应的虚拟天线。此外，逻辑组1202可以包括：用于针对所述多个分组的物理发射天线，生成相应的预编码向量的电气组件1206。此外，逻辑组1202可以包括：用于使用所述相应的预编码向量，对进行发送的信号实现预编码的电气组件1208。另外，系统1200可以包括：存储器1210，其保存用于执行与电气组件1204、1206和1208相关联的功能的指令。虽然图中将电气组件1204、1206和1208示出为位于存储器1210之外，但应当理解的是，电气组件1204、1206和1208中的一个或多个可以位于存储器1210之内。

上文的描述包括一个或多个实施例的示例。当然，为了描述前述的实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的结合和变换。因此，本申请描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和保护范围之内的所有这种改变、修改和变形。此外，就说明书或权利要求书中使用的“包含”一词而言，该词的涵盖方式类似于“包括”一词，就如同“包括”一词在权利要求中用作衔接词所解释的那样。

Claims

1.一种便于在无线通信环境中实现天线虚拟化的方法，包括：

将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线；

针对所述多个分组的物理发射天线中特定分组的物理发射天线形成预编码向量，所述特定分组的物理发射天线形成特定的虚拟天线；以及

将所述预编码向量应用于用以在所述特定的虚拟天线上进行发送的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组物理发射天线包括T个物理发射天线，并且将所述一组T个物理发射天线分成L个分组的物理发射天线，其中T是整数，L是小于或等于T的整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，形成与L个的虚拟天线相对应的L个预编码向量。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

针对所述多个分组的物理发射天线中不同分组的物理发射天线形成不同的预编码向量，所述不同分组的物理发射天线形成不同的虚拟天线；以及

将所述不同的预编码向量应用于用以在所述不同的虚拟天线上进行发送的不同信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组物理发射天线与用户设备(UE)相关联，并且所述信号是用于在上行链路上向基站发送的。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

选择要形成的虚拟天线的数量，其中所述虚拟天线的数量是所述一组物理发射天线被分成的分组的数量。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括：

针对所述特定分组，选择预编码向量。

8.根据权利要求5所述的方法，还包括：

从所述基站接收指示，所述指示指定下面中的至少一项：

要形成的虚拟天线的数量或者针对所述特定分组的预编码向量。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，与天线虚拟化有关的信息对所述基站来说是透明的。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预编码向量是大小为T乘1维的单位模值向量，其中非零项与形成所述特定的虚拟天线的特定的分组中的物理发射天线相对应，其中T是所述一组物理发射天线中的物理发射天线的数量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述预编码向量中与不同的虚拟天线相关联的物理发射天线相对应的剩余项是零。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述预编码向量中的非零项是常量。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述预编码向量中的非零项是取决于频率或者取决于时间中的至少一个。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组物理发射天线与基站相关联，并且所述信号是用于在下行链路上向用户设备(UE)发送的。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，与天线虚拟化有关的信息对所述UE来说是透明的。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预编码向量是单位模值向量。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预编码向量是单位模值向量，其中非零项与参与所述特定的虚拟天线的特定分组中的物理发射天线相对应。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预编码向量是离散傅里叶变换(DFT)矩阵的特定列，其中所述DFT矩阵的不同列用于不同的虚拟天线。

19.根据权利要求14所述的方法，还包括：

从所述一组物理发射天线建立一组虚拟天线；

向传统UE通知所述一组虚拟天线中虚拟天线的数量；以及

向非传统UE通知所述一组物理发射天线中物理发射天线的数量。

20.一种无线通信装置，包括：

存储器，用于保存与下面的操作有关的指令：

将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线；

针对所述多个分组的物理发射天线中特定分组的物理发射天线形成预编码向量，其中所述特定分组的物理发射天线形成特定的虚拟天线；以及

将所述预编码向量应用于用以在所述特定的虚拟天线上进行发送的信号；以及

处理器，耦合到所述存储器，其被配置为执行所述存储器中保存的所述指令。

21.根据权利要求20所述的无线通信装置，其中，与天线虚拟化有关的信息对进行接收的无线通信装置来说是透明的。

22.根据权利要求20所述的无线通信装置，其中，所述一组物理发射天线与用户设备(UE)相关联，并且所述信号是用于在上行链路上向基站发送的。

23.根据权利要求22所述的无线通信装置，其中，所述存储器还保存与以下操作有关的指令：

选择要形成的虚拟天线的数量，其中所述虚拟天线的数量是所述一组物理发射天线被分成的分组的数量；以及

针对所述特定分组，选择预编码向量。

24.根据权利要求22所述的无线通信装置，其中，所述存储器还保存与以下操作有关的指令：

从所述基站接收指示，所述指示指定下面中的至少一项：

要形成的虚拟天线的数量，其中所述虚拟天线的数量是所述一组物理发射天线被分成的分组的数量；

或者针对所述特定分组的预编码向量。

25.根据权利要求22所述的无线通信装置，其中，所述预编码向量是大小为T乘1维的单位模值向量，其中非零项与形成所述特定的虚拟天线的特定分组中的物理发射天线相对应，其中T是所述组中物理发射天线的数量，并且所述预编码向量中的剩余项是零。

26.根据权利要求20所述的无线通信装置，其中，所述一组物理发射天线与基站相关联，并且所述信号是用于在下行链路上向用户设备(UE)发送的。

27.根据权利要求26所述的无线通信装置，其中，所述预编码向量是单位模值向量，其中非零项与参与所述特定的虚拟天线的特分定组中的物理发射天线相对应。

28.根据权利要求27所述的无线通信装置，其中，所述预编码向量中的非零项是常量。

29.根据权利要求27所述的无线通信装置，其中，所述预编码向量中的非零项是取决于频率或者取决于时间中的至少一个。

30.根据权利要求26所述的无线通信装置，其中，所述预编码向量是离散傅里叶变换(DFT)矩阵的特定列，其中所述DFT矩阵的不同列用于不同的虚拟天线。

31.根据权利要求26所述的无线通信装置，其中，所述存储器还保存与以下操作有关的指令：

向传统UE通知与所述分组的数量相对应的虚拟天线的数量；以及

32.一种能在无线通信环境中实现天线虚拟化的无线通信装置，包括：

用于将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线的模块，其中所述分组中的每一个对应于相应的虚拟天线；

用于针对所述多个分组的物理发射天线，生成相应的预编码向量的模块；以及

用于使用所述相应的预编码向量，对进行发送的信号实现预编码的模块。

33.根据权利要求32所述的无线通信装置，其中，所述相应的预编码向量是大小为T乘1维的相应的单位模值向量，其中非零项与分别形成相应的虚拟天线的物理发射天线相对应，其中T是所述组中物理发射天线的数量。

34.根据权利要求32所述的无线通信装置，其中，所述相应的预编码向量是相应的单位模值向量。

35.根据权利要求32所述的无线通信装置，其中，所述相应的预编码向量是离散傅里叶变换(DFT)矩阵的相应列。

36.根据权利要求32所述的无线通信装置，其中，与天线虚拟化有关的信息对进行接收的无线通信装置来说是透明的。

37.一种计算机程序产品，包括：

计算机可读介质，包括：

用于将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线的代码，其中所述分组中的每一个对应于相应的虚拟天线；

用于针对所述多个分组的物理发射天线，生成相应的预编码向量的代码；以及

用于使用所述相应的预编码向量，对进行发送的信号实现预编码的代码。

38.根据权利要求37所述的计算机程序产品，其中，所述相应的预编码向量是大小为T乘1维的相应的单位模值向量，其中非零项与分别形成各相应的虚拟天线的物理发射天线相对应，其中T是所述组中物理发射天线的数量。

39.根据权利要求37所述的计算机程序产品，其中，所述相应的预编码向量是离散傅里叶变换(DFT)矩阵的相应列。

40.根据权利要求37所述的计算机程序产品，其中，与天线虚拟化有关的信息对进行接收的无线通信装置来说是透明的。

41.一种无线通信装置，包括：

处理器，其被配置为：

将一组物理发射天线分成多个分组的物理发射天线；