CN103748850A - 用于混合的模拟/数字波束成形的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种方法，该方法在移动通信系统中通过发送器提供混合的模拟/数字波束成形。该方法包括：将调制符号转换成并行符号流；对所述并行符号流执行数字波束成形；对数字波束成形后的并行符号流执行IFFT操作以生成时域符号；将进行IFFT操作后的时域符号转换成串行时域符号；将CP插入所述串行时域符号中；对插入CP后的符号执行DAC操作以生成模拟信号；以及通过将所述模拟信号乘以对于第一子载波最优化的模拟波束成形预编码器来执行模拟波束成形，第一子载波是通过至少一个射频RF信道来发送的。

Description

用于混合的模拟/数字波束成形的方法和装置

技术领域

本公开一般涉及无线通信系统，具体地，本公开涉及用于无线通信系统中的混合的模拟/数字波束成形的方法和装置。

背景技术

为了设计多Gbps无线通信系统，主要通过采用大量的免许可频带来努力使用60GHz的频带。这个的使用可以支持需要高带宽的应用程序，诸如未经压缩的高清（HD）多媒体。

当前的多天线无线通信系统是基于低载波频带（5GHz）中的数字波束成形（digital beamforming，DBF）方案。在这个结构中，每个天线都有它自己的模拟前端（AFE）链，并且每个AFE链执行数字基带域与模拟射频（RF）域之间的转换。并且，发送器包括数模转换器（DAC），而接收器包括模数转换器（ADC）。

在60GHz的频带中，无线通信系统可以具有8个或更多个天线集合，但是由于AFE中需要高成本和大功耗，所以实际上数字波束成形方案并不可行。

此外，用于解决这个问题的混合的天线选择（AS）/DBF方案也不通过天线集合或波束成形来提供增益，因而导致较大的性能下降。

发明内容

技术问题

为了解决以上讨论的现有技术的不足，本公开的主要目的在于提供用于混合的模拟/数字波束成形的方法和装置。

本公开的另一个目的在于提供用于在混合的模拟/数字波束成形系统中防止性能下降的方法和装置。

本公开的另一个目的在于，当在混合的模拟/数字波束成形系统中所有的终端都使用相同的模拟波束成形预编码器时，提供数字波束成形预编码器，用于为除了终端1之外的其它终端补偿由固定到终端1的模拟波束成形预编码器所引起的相位差。

根据本公开的一个方面，一种在移动通信系统中由发送器执行的用于混合的模拟/数字波束成形的方法包括：将根据预定的调制级别编码和调制的调制符号转换成并行符号流；通过将要被发送到第二接收器的第二子载波乘以数字波束成形预编码器来对所述并行符号流执行数字波束成形，所述数字波束成形预编码器是所确定的用于针对模拟波束成形预编码器来补偿第二子载波的，所述模拟波束成形预编码器对于将被发送到第一接收器的第一子载波是最优化的；对数字波束成形后的并行符号流执行逆快速傅里叶变换（IFFT）操作以生成时域符号；将进行IFFT操作后的时域符号转换成串行时域符号；将循环前缀（CP）插入所述串行时域符号中；对插入CP后的符号执行数模转换器（DAC）操作以生成模拟信号；以及通过将所述模拟信号乘以对于第一子载波最优化的模拟波束成形预编码器，来执行模拟波束成形，第一子载波是通过至少一个射频（RF）信道来发送的。

根据本公开的另一个方面，一种用于在移动通信系统中执行混合的模拟/数字波束成形的发送器的装置包括：串并转换器（SPC）单元，用于将根据预定的调制级别编码和调制的调制符号转换成并行符号流；预编码器，用于通过将要被发送到第二接收器的第二子载波乘以数字波束成形预编码器来对所述并行符号流执行数字波束成形，所述数字波束成形预编码器是所确定的用于针对模拟波束成形预编码器来补偿第二子载波的，所述模拟波束成形预编码器对于将被发送到第一接收器的第一子载波是最优化的；逆快速傅里叶变换（IFFT）单元，用于对数字波束成形后的并行符号流执行IFFT操作以生成时域符号；并串转换器（PSC）单元，用于将进行IFFT操作后的时域符号转换成串行时域符号；循环前缀（CP）插入器，用于将CP插入所述串行时域符号中；数模转换器（DAC）单元，用于对插入CP后的符号执行DAC操作以生成模拟信号；和射频（RF）单元，通过将所述模拟信号乘以对于第一子载波最优化的模拟波束成形预编码器，来执行模拟波束成形，第一子载波是通过至少一个射频（RF）信道来发送的。

根据本公开的另一个方面，一种用于在移动通信系统中操作接收器的方法包括：测量由发送器发送的参考信号；基于对所述参考信号的测量，确定用于所述接收器的数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器；以及向所述发送器反馈表示数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器的信息。

根据本公开的另一个方面，一种移动通信系统中的接收器的装置包括：用于向/从发送器发送/接收信息的调制解调器；和波束选择单元，用于通过所述调制解调器来测量由发送器发送的参考信号、基于对所述参考信号的测量来确定用于接收器的数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器、以及向所述发送器反馈表示数字成形预编码器和模拟波束成形预编码器的信息。

在下面进行本发明的详细描述之前，阐释本专利文档自始至终使用的某些词语和短语的定义是有利的：术语“包括”和“包含”、以及它们的派生词意味着包括但不限于；术语“或者”是包含性的，意味着和/或；短语“与...相关联的”和“与其相关联的”以及它们的派生词可以意味着包括、包括在…之内、与…互连、包含、包含在…之内、连接到…或者与…连接、耦合到…或者与……耦合、能够与…通信、与…协作、交织、并置、接近于……、绑定到…或者与…绑定、具有、具有…的特性、等等；而术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统、或其部件，这样的设备可以以硬件、固件或软件、或者以上各项中的至少两个的某个组合来实施。应当注意到，与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或分布式的，无论本地还是远程。对某些词语或短语的定义在这个专利文档中自始至终被提供，本领域普通技术人员应该理解，在许多实例中，即使不是大多数实例中，这样的定义适用于这样定义的词语和短语的已有使用和未来使用。

附图说明

为了更加全面地理解本公开及其优点，现在结合附图来参考以下描述，其中相似的参考标号表示相似的部分：

图1示出了根据本公开的各种示范性实施例的、用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图；

图2示出根据本公开的其它示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图；

图3示出根据本公开的其它示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图；

图4示出根据本公开的其它示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图；

图5示出根据本公开的其它示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图；

图6示出根据本公开的示范性实施例的、RF链的数目等于天线的数目的示例；

图7示出根据本公开的各种示范性实施例的、RF链的数目小于天线的数目的示例；

图8示出根据本公开的其它各种示范性实施例的、RF链的数目小于天线的数目的示例。

图9示出根据本公开的示范性实施例的基站的过程；

图10示出根据本公开的示范性实施例的终端的配置；以及

图11示出根据本公开的示范性实施例的终端的过程。

具体实施方式

下面讨论的图1到图11以及在这个专利文档中被用来描述本公开的原理的各种实施例仅仅是为了举例说明，并且不应该以任何方式被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以实施在任何适当地布置的系统或设备中。下面将参考附图在这里描述本公开的示范性实施例。在以下描述中，将省略对熟知功能或配置的详细描述，因为它们会不必要地模糊本公开的主题。并且，这里使用的术语是根据本公开的功能定义的。因此，所述术语可以根据用户的或操作者的意图或者实践而改变。因而，应当基于这里做出的描述来理解这里使用的术语。

以下，将给出对根据本公开的示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的方法和装置的描述。

本公开涉及无线通信系统，更具体地，涉及用于在使用混合的模拟/数字波束成形的系统中防止由于混合的波束成形所引起的性能下降的方法和装置。

在60GHz的频带中，无线通信系统可以具有8个或更多个天线集合，但是由于AFE中需要高成本和大功耗，所以实际上数字波束成形方案并不可行。为了解决这个问题，提出了一种使用少于可用天线的AFE链的低复杂度结构。

在这个结构中，为了减少数字波束成形所需的信道数量，在模拟RF域中使用空间信号处理（SSP）。在模拟RF域中最广泛使用的SSP技术基于天线选择（AS）方案。对于AS方案，少于可用的AFE链的天线被用于数字波束成形，并且其它天线不用于数字波束成形。

然而，混合的AS/DBF方案不通过天线集合或波束成形提供增益，因而导致较大的性能下降。因此，本公开提供了用于防止性能下降的方法和装置。此外，本公开基于频率选择，使用频分多址/正交频分多址（FDMA/OFDMA）方案来实现频域调度增益。

以下，AFE链的数目由n或D表示，而天线的总数目由N表示。并且，假设多个终端通过上述结构来接收服务。此外，本公开中的终端可以被称为接收器，而基站（BS）可以被称为发送器。

图1示出了根据本公开的各种示范性实施例的、用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图。

参考图1，多个编码器100和102以及多个调制器110和112根据预定的调制级别来执行编码和调制。这里，用于将调制的符号转换成并行符号流的串并转换器（SPC）单元（未示出）可以被布置在调制器110和112中的每一个的后面。

流处理器120包括多输入多输出（MIMO）编码器122和预处理器124。多输入多输出（MIMO）编码器122对每个并行符号流执行MIMO编码。预处理器124通过将要发送到第二终端的第二子载波乘以由数字相位偏移（digital phase offset）指示的数字波束成形预编码器，来对MIMO编码的信号执行数字波束成形，所述数字相位偏移是所确定的用来针对对于将被发送到第一终端的第一子载波最优化的模拟波束成形预编码器而补偿第二子载波的。控制单元170确定模拟波束成形预编码器和数字波束成形预编码器。

并且，控制单元170可以确定移相器180和182中的开关的接通/关断，确定特定天线的使用，以及确定包括该特定天线的特定组195/197。

控制单元170可以向移相器180和182发送用于执行模拟波束成形的控制信号，所述模拟波束成形是通过将DAC单元输出的模拟信号乘以模拟波束成形预编码器来执行的，所述模拟波束成形预编码器对于通过至少一个RF信道发送的第一子载波是最优化的，并且由模拟相位偏移指示。也就是说，移相器180和182可以根据控制信号执行模拟波束成形。

并且，控制单元170可以接通/关断移相器180和182中的开关以便在全部的天线当中选择特定天线集合。

多个逆快速傅里叶变换（IFFT）单元130和132对数字波束成形后的并行符号流执行IFFT操作以生成时域符号。

多个并串转换器（PSC）单元140和142将经过IFFT操作后的时域符号转换成串行时域符号。

多个循环前缀（CP）插入器150和152将CP插入串行时域符号中。

多个数模转换器（DAC）单元160和162对插入CP后的符号执行DAC操作以生成模拟信号。

在图1中，组195和197中的每一个可以包括D个天线。并且，用于天线2到天线D的信号传输的数据信道可以彼此相同。

在图1中，每个链可以是发送/接收（TX/RX）调制解调器。

图2示出根据本公开的其它示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图。

参考图2，从编码器200和202到移相器280和282的组件结构和操作都与图1中的那些相同或相似，并且为了简洁省略对其的描述。然而，在图2中，第i个AFE链按照控制单元270的控制信号连接至第i个天线集合。

在这个示例中，由于天线之间的空间相对较大，因此空间相关性可以忽略。在图2中，在单一用户的示例中，可以使用所有类型的单一用户MOMO方案，而在多用户的示例中，每个RF链可以形成一个波束。

图3示出根据本公开的其它示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图。

参考图3，从编码器300和302到移相器380和382的组件结构和操作都与图1中的那些相同或相似，并且为了简洁省略对其的描述。然而，在图3中，按照控制单元370的控制信号，所有的RF链都连接至一个天线集合，例如，连接至天线集合1。

在这个示例中，对单一用户而言，可以支持高秩（high-rank）传输。这个的原因在于，对于秩为1的传输，所有的RF链都应该被分配给单一的用户。

图4示出根据本公开的其它示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的配置的框图。

参考图4，从编码器400和402到移相器480和482的组件结构和操作都与图1中的那些相同或相似，并且为了简洁省略对其的描述。在图4中，按照控制单元470的控制信号，所有的RF链都连接至不同的天线集合，并且用于各个RF链的模拟波束成形被设置在不同的方向中。

在这个示例中，对于单一用户而言，可能不支持高秩传输。这个的原因在于，对于秩为1的传输以及缺少秩的情况，所有的RF链都应该被分配给单一的用户。在多用户的示例中，每个RF链可以支持一个用户。

图5示出根据本公开的其它示范性实施例的用于混合的模拟/数字波束成形的发送器的框图。

参考图5，从MIMO编码器522到天线580和582的组件结构和操作都与图1中的那些相同或相似，并且为了简洁省略对其的描述。

在图5中，每个AFE链连接至天线子集，并且数字波束成形被用来围绕在每个子载波的模拟波束方向来调整合并的信号的波束方向。

在图5中，假设Nt=D*Nt_s。这里，Nt_s是每个天线子集中的天线的数目。

图6示出根据本公开的示范性实施例的、RF链的数目等于天线的数目的示例。

参考图6，对于所有的天线而言数字波束成形都是可能的。对于每个子载波，终端可以向基站反馈信道信息以通知基站该终端被安排了特定子载波，从而基站可以执行数字波束成形。

当使用数字波束成形时，可以在IFFT之前为每个RF链选择数字相位偏移，以便补偿来自不同的天线的下行链路（DL）信道之间的相位差。在图6中，朝向终端的天线2和天线3之间的模拟相移（phase shift）、模拟相位偏移、或相位差是Δ_x。

图7示出根据本公开的各种示范性实施例的、RF链的数目小于天线的数目的示例。

参考图7，用于第一天线的补偿天线1和针对子载波1（终端1）的天线2之间的DL信道相位差的、模拟相位偏移或相位差是Δ₁。此外，对于所有的子载波而言，Δ₁都是相同的。

图8示出根据本公开的其它各种示范性实施例的、RF链的数目小于天线的数目的示例。

参考图8，终端2被分配了子载波2，并且天线1和天线2之间的DL信道相位差是Φ₁。

在这个示例中，终端2从基站的天线1和天线2接收的信号是

其不同于θ₂。

这指示了模拟波束成形集中在终端1而不是集中在不同的方向（例如，终端2）。

为了让终端2获得在来自基站的天线1和天线2的信号处对齐（align）的θ₂，基站需要当执行用于终端2的数字波束成形时在IFFT之前根据方程式1补偿信号之间的相位差或数字相位偏移。

$\begin{array}{c}{e}^{{\mathrm{j\θ}}_2}\→e^{{\mathrm{j\θ}}_x}\\ e^{j{\mathrm{\θ}}_x}+e^{j({\mathrm{\θ}}_2+{\mathrm{\Δ}}_1-{\mathrm{\Φ}}_1)}={\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\θ}}_2}\\ e^{j{\mathrm{\θ}}_x}(1+e^{j({\mathrm{\Δ}}_1-{\mathrm{\Φ}}_1)})={\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\θ}}_2}\\ e^{j{\mathrm{\θ}}_x}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_y}\mathrm{SQRT}\left(2(1+\cos ({\mathrm{\Δ}}_1-{\mathrm{\Φ}}_1)\right)=A{e}^{j{\mathrm{\θ}}_2}\\ \→A=\mathrm{SQRT}\left(2(1+\cos ({\mathrm{\Δ}}_1-{\mathrm{\Φ}}_1)\right)\\ {\mathrm{\θ}}_x={\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_y\end{array}---\left(1\right)$

这里，Φ₁和Δ₁可以通过终端的反馈或者预定的波束成形方向而为基站所知。此外，A表示合并的信号的强度。

也就是说，在模拟波束成形中，模拟波束成形预编码器被固定到一个用户（例如，终端1），并且与用于终端1的模拟波束成形预编码器相同的模拟波束成形预编码器被用于其它用户（例如，终端2）。

这说明该模拟波束成形对于其它用户（例如，终端2）并不是最优化的，并且为了对此进行补偿，本公开在数字波束成形中补偿其它用户（例如，终端2）的信号相位。通过这个做法，其它用户也可以达到最优的波束成形效果。

为此，基站应该知道Φ₁和Δ₁。这可以通过反馈被基站获取，或者基站可以根据波束成形方向而使用预定值。

本公开使用三种方法来允许基站知道这个相位差。

在第一个方法中，基站可以预先设置用于模拟和数字波束成形的预编码器。此后，终端测量DL波束并且选择最优的模拟和数字波束成形预编码器。

在第二个方法中，终端向基站发送上行链路（UL）探测信号，从而基站可以测量UL信道。UL信道在时分双工（TDD）系统中也可以被用作DL信道。这里，基站可以测量UL信道，然后生成对该终端而言最优的模拟和数字波束成形预编码器。

在第三个方法中，基站向终端发送DL参考信号。然后，终端测量该参考信号，基于所述测量来确定模拟和数字波束成形预编码器，并且将所述模拟和数字波束成形预编码器反馈给基站。然而，这个反馈可能引起大量开销。

本公开集中在所述三种方法中的第二个方法，也就是通过终端发送探测信号。然而，本公开也可以使用另外两种方法。

假设去往终端1的数据在子载波1上被发送，而去往终端2的数据在子载波2上被发送。还假设模拟波束成形方向是朝向终端1。此外，数字波束成形预编码器([d₁,...,d_n])和模拟波束成形预编码器([a₁,...,a_N])由基站来选择。在OFDMA系统中，为一个符号调度的所有用户具有相同的模拟波束成形预编码器。

然而，由于终端的位置彼此不同，所以基站对于各个终端使用不同的数字波束成形预编码器。

对于基站的第一天线，来自其它天线的信号与第一天线1对齐。此外，来自所有天线的信号都被终端1接收。

当子载波1上的信号被终端1接收时，假设被终端1接收的信号是N*s*Ch1。这里，Ch1表示天线1的DL信道。N表示天线的数目。此外，当子载波2上的信号被终端2接收时，假设被终端2接收的信号是X*s*Ch1。然而，X实际上不是准确的值，并且X*s的信号相位不同于s。因此，存在对获取X的方法的需要。

由于基站知道信道状态，所以基站可以确定对每个终端而言最优的模拟波束成形预编码器和数字波束成形预编码器。

基站发送s/X*norm(X)而不是s，并且终端接收s*norm(X)*Ch1。对于另一个终端，Ch_1表示天线1的相关子载波上的信道。

此外，基站可以发送s/X*norm(X)*(Ch1)’/norm(Ch1)，而终端可以接收s*norm(X)*norm(Ch1)。这说明并不需要解调TX信号中的导频。

这里，X表示合并的数字和模拟波束成形增益。然而，这个值不是实际的值，因为除了终端1之外的其它终端的位置不同于终端1的位置。X基于除了终端1之外的其它终端与终端1之间的DL信道不匹配。

对于终端1，数字波束成形预编码器全部是1。这个的原因在于，在DL信道中模拟波束成形预编码器已经集中在终端1上。

如果相对于天线1的相位差是Δ₁,...,Δ_N-1，则模拟波束成形预编码器是 $[1,e^{-j{\mathrm{\Δ}}_1},...,e^{-j{\mathrm{\Δ}}_{N-1}}].$

对于终端2，如果相对于天线1的相位差是Φ₁,...,Φ_N-1，则模拟波束成形预编码器也是

这里，假设n=2,N-4。

然而，在这个示例中，数字波束成形预编码器是

并且，终端2接收到的信号是

结果， $X=e^{j{\mathrm{\θ}}_1}+e^{j({\mathrm{\θ}}_1-{\mathrm{\Δ}}_1+{\mathrm{\Φ}}_1)}+e^{j({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\Δ}}_2+{\mathrm{\Φ}}_2)}+e^{j({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\Δ}}_3+{\mathrm{\Φ}}_3)}.$

因为基站从探测信号中知道了所有的预编码器和终端的信道状态，所以基站可以计算X并且使用X来对齐相位差。

图9示出根据本公开的示范性实施例的基站的操作过程。

参考图9，基站确定模拟和数字波束成形预编码器（步骤905）。当基站确定模拟和数字波束成形预编码器时，可能存在下面的三个示例。

如果用于终端的模拟和数字波束成形预编码器是预定的（步骤910），则基站向终端发送DL波束（步骤937）。

如果使用由终端发送的探测信号（步骤915），则基站接收由终端发送的探测信号（步骤930），并且基于对探测信号的测量来确定将要使用的模拟和数字波束成形预编码器（步骤935）。

如果使用终端的反馈（步骤920），则基站基于终端的反馈来确定用于该终端的模拟和数字波束成形预编码器（步骤925）。

以上关于本发明的图9进行描述的方法可以被提供为包括基站的电子设备中所存储的一个或多个软件模块中或者计算机程序中的一个或多个指令。

图10示出根据本公开的示范性实施例的终端的配置。

参考图10，终端可以包括双工器1001、接收单元1003、控制单元1005、波束选择单元1007、发送单元1009、和探测信号生成单元1008。

根据双工方案，双工器1001通过天线来发送从发送单元1009接收的TX信号，并且将从天线接收的RX信号提供给接收单元1003。

接收单元1003在解调之前将从双工器1001接收的RF信号转换成基带信号。例如，接收单元1003可以包括RF处理块、解调块、信道解码块、和消息处理块。RF处理块在输出之前将从双工器1001接收的RF信号转换成基带信号。解调块对从RF处理块接收的信号执行FFT操作，以提取每个载波上携带的数据。信道解码块可以包括解调器、解交织器、和信道解码器。消息处理块从RX信号中提取控制信息并且将该控制信息提供给控制单元1005。

控制单元1005控制终端的总体操作。例如，控制单元1005控制波束选择单元1007和探测信号生成单元1008。

波束选择单元1007从基站接收参考信号，并且确定对该终端而言最优的模拟和数字波束成形预编码器。为此，终端可以预先存储模拟和数字波束成形预编码器集合。然后，波束选择单元1007可以确定与所确定的模拟和数字波束成形预编码器相对应的索引。

探测信号生成单元1008生成将被发送到基站的探测信号。

发送单元1009对将被发送到基站的控制消息和数据进行编码，将其转换成RF信号，并且将该RF信号发送到双工器1001。例如，发送单元1009可以包括消息生成块、信道编码块、调制块、和RF处理块。消息生成块生成包括所确定的模拟和数字波束成形预编码器、与这个所确定的模拟和数字波束成形预编码器相对应的索引、或者探测信号的消息。信道编码块可以包括调制器、交织器、和信道编码器。调制块通过IFFT操作将从信道编码块接收的信号映射到每个子载波。RF处理块将从调制块接收的基带信号转换成RF信号，并且将该RF信号输出到双工器1001。

图11示出根据本公开的示范性实施例的终端的过程。

参考图11，在情况1中，当测量参考信号时（步骤1105），终端基于对参考信号的测量来确定模拟和数字波束成形预编码器（步骤1110）。然后，终端将所确定的模拟和数字波束成形预编码器或者与这个所确定的模拟和数字波束成形预编码器相对应的索引发送到基站（步骤1115）。

在情况2中，当接收到由基站发送的DL波束时（步骤1120），终端向基站发送探测信号（步骤1125）。这个示例实施例涉及TDD系统并且对应于其中用于基站的传输的DL信道与用于终端的传输的UL信道相同的示例实施例。

在情况3中，当基站预定了模拟和数字波束成形预编码器时，终端测量由基站发送的DL波束（步骤1130）。然后，终端基于所述测量来确定将要被基站使用的模拟和数字波束成形预编码器（步骤1135）。

以上关于本发明的图11进行描述的方法可以被提供为包括终端的电子设备中所存储的一个或多个软件模块中或者计算机程序中的一个或多个指令。

根据权利要求和说明书中的描述的本发明的实施例可以以硬件、软件、或硬件和软件的组合的形式来实现。

这样的软件可以存储在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质存储一个或多个程序（软件模块），所述一个或多个程序包括指令，当所述指令被电子设备中的一个或多个处理器运行时会使得该电子设备执行本发明的方法。

这样的软件可以以易失性或非易失性存储装置（storage）的形式来存储，所述易失性或非易失性存储装置（storage），诸如，例如，像ROM那样的存储设备，无论是否可擦除或可重写；或者可以以存储器的形式来存储，所述存储器，诸如，例如，RAM、存储器芯片、设备或者集成电路；或者可以存储在光可读介质或磁可读介质上，诸如，例如，CD、DVD、磁盘、或磁带等等。将理解，存储设备或存储介质是适于存储包括指令的程序或多个程序的机器可读存储装置的实施例，当所述指令被运行时会实施本发明的实施例。

各种实施例提供了包括用于实施如本说明书的权利要求中的任何一个要求保护的装置或者方法的代码的程序、以及存储这样的程序的机器可读存储装置。另外，这样的程序可以经由诸如通过有线或无线连接携带的通信信号的任何介质而电子地传达并且实施例适当地包含所述介质。

如上所述，在该混合的模拟/数字波束成形系统中当所有终端使用相同的模拟波束成形预编码器时，本公开执行数字波束成形，以便为除了终端1之外的其它终端补偿由固定到终端1的模拟波束成形预编码器所引起的相位差。从而，其它的终端也能够达到最优的波束成形效果。

虽然已经参考本发明的某些示范性实施例来示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以在其中进行各种形式和细节上的改变而不会脱离如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围。因此，本发明的范围不是由对本发明的详细的描述定义的，而是由所附权利要求定义的，并且该范围内的所有差别都将被理解为包括在本发明中。

Claims (13)

1.一种在移动通信系统中由发送器执行的用于混合的模拟/数字波束成形的方法，该方法包括：

将根据预定的调制级别编码和调制的调制符号转换成并行符号流；

通过将要被发送到第二接收器的第二子载波乘以数字波束成形预编码器来对所述并行符号流执行数字波束成形，所述数字波束成形预编码器是所确定的用于针对模拟波束成形预编码器来补偿第二子载波的，所述模拟波束成形预编码器对于将被发送到第一接收器的第一子载波是最优化的；

对数字波束成形后的并行符号流执行（130,132）逆快速傅里叶变换（IFFT）操作以生成时域符号；

将进行IFFT操作后的时域符号转换（140,142）成串行时域符号；

将循环前缀（CP）插入（150,152）所述串行时域符号中；

对插入CP后的符号执行（160,162）数模转换器（DAC）操作以生成模拟信号；以及

通过将所述模拟信号乘以对于第一子载波最优化的模拟波束成形预编码器，来执行模拟波束成形，第一子载波是通过至少一个射频（RF）信道来发送的。

2.如权利要求1所述的方法，还包括确定数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述确定数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器包括：基于由接收器发送的探测信号来确定对于该接收器最优化的数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述确定数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器包括：根据来自测量由发送器发送的参考信号的接收器的反馈来确定数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述反馈包括码本索引、波束成形矩阵、和波束成形预编码器中的至少一个。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个RF信道连接至所有天线的天线子集。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述数字波束成形预编码器由所确定的用于补偿将被发送到第二接收器的第二子载波的数字相位偏移来指示。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述模拟波束成形预编码器由对于通过至少一个RF信道发送的第一子载波最优化的模拟相位偏移来指示。

9.一种用于执行混合的模拟/数字波束成形的电子设备，包括：

发送器，其能够被操作以便根据权利要求1至8中的任何一个的方法执行波束成形。

10.一种用于在移动通信系统中操作接收器的方法，该方法包括：

测量（930）由发送器发送的参考信号；

基于对所述参考信号的测量，确定（935）用于所述接收器的数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器；以及

向所述发送器发送表示数字波束成形预编码器和模拟波束成形预编码器的反馈信息。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

接收由所述发送器发送的参考信号；以及

通过与所述参考信号相对应的信道将探测信号发送到所述发送器。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述反馈包括码本索引、波束成形矩阵、和波束成形预编码器中的至少一个。

13.一种电子设备，包括：

接收器，其能够被操作用来根据权利要求10至12中的任何一个的方法执行接收。

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