CN105393468B - 无线通信网络中的方法和节点 - Google Patents

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Abstract

无线网络节点(110)和无线网络节点(110)中的方法(500)，用于与无线通信系统(100)中的用户设备(120)以天线流进行无线通信，所述无线网络节点(110)包括多个天线元件(210‑1，210‑2，…，210‑n)，组成了一个用于大规模多输入多输出MIMO传输的多天线阵列(210)。所述方法(500)包括通过劈裂和相移所述信号来波束成形(501)一个待传输给用户设备(120)的信号；检测(502)到一个波束成形(501)信号的功率峰值超过了阈值；调整(503)所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；传输(504)待所述用户设备(120)接收的所述信号。

Description

无线通信网络中的方法和节点
技术领域
本文所描述的实施方式通常涉及一种无线网络节点和无线网络节点中的方法。更具体地，本文描述了一种用于在多天线环境中以天线流进行无线信号通信的机制。
背景技术
用户设备(UE)，也称移动台，无线终端和/或移动终端，能够在无线通信网络中，有时也指蜂窝无线系统，进行无线通信。通信可通过无线接入网络(RAN)以及可能一个或多个核心网络在，例如UE间、UE与有线电话间和/或UE与服务器间进行。无线通信可包括各种各样的通信业务，例如语音、消息、数据包、视频、广播等。
UE还可以指具备无线能力的移动电话、蜂窝式电话、平板电脑或笔记本电脑等。本文中的UE，例如可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或车载的移动设备，能够通过无线接入网与其他实体，例如其他UE或服务器，进行语音和/或数据通信。
无线通信网络覆盖了一个地理区域，该区域分成多个小区区域，每个小区区域由无线网络节点或基站，例如无线基站(RBS)或基站收发台(BTS)提供服务。这些基站在一些网络中可能称为“eNB”、“eNodeB”、“NodeB”或“B node”，取决于所使用的技术和/或术语。
有时，“小区”可用来指无线网络节点本身。然而，小区在一般术语中也可用来指地理区域，其无线覆盖范围由基站站点中的无线网络节点提供。位于基站站点中的一个无线网络节点可服务于一个或几个小区。无线网络节点可通过工作于无线电频率的空中接口在各自无线网络节点的范围内与任何UE进行通信。
在一些无线接入网络中，几个无线网络节点可通过例如陆线或者微波连接到例如通用移动通信系统(UMTS)中的无线网络控制器(RNC)上。RNC，有时，例如在GSM中也称为基站控制器(BSC)，可监督和协调与其连接的多个无线网络节点的各种活动。GSM是GlobalSystem for Mobile Communications的缩写(最初为：Groupe Spécial Mobile)。
在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)中，无线网络节点，可称为eNodeB或eNB，可连接至无线接入网关等网关，连接至一个或多个核心网络。
本文中，下行、下游链路或前向链路可用作无线网络节点到UE的传输路径。上行、上游链路或反向链路可用作反向传输路径，也即从UE到无线网络节点。
此外，3G移动通信系统，例如3GPP LTE，通过使用利用多输入多输出(MIMO)的多天线系统在下行链路中提供高数据速率。
大规模MIMO是一种新兴技术，它使用带有单个收发器的大型天线阵列系统(AAS)来提高无线通信系统的吞吐量。大规模MIMO有时也可称为“超大MIMO系统”或“大规模天线系统”。
带有大量元件的天线阵列通过利用空间波束成形和空间复用实现容量的增加。这些大型阵列的优点是能够采用非常高的分辨率在空间上解析和分离接收到的和发送的信号。
该分辨率由天线元件的数量和它们的间距来确定。通常，收发器的数量可高达系统的最大秩的10倍。秩被定义为平行(相同的时间和频率)传输的总数，包括想要的和不想要的信号(即干扰)。大规模MIMO有时松散地定义为使用或包括100或更多个收发器的系统。
基本上，发送器/接收器在大规模MIMO中配备的天线越多，可能的信号路径就越多，在数据速率和链路可靠性方面的性能就越好。由于大规模MIMO的高分辨率，大规模MIMO的优势包括UE检测的改善和每UE发射功率的降低。
然而，为了获得该优势，从单天线系统到大规模MIMO系统的演变产生了需要解决的新问题和挑战。
进行预失真是为了最大限度地减少放大器中的非线性效应。对于单天线系统，在天线元件上可能具有大量数字预失真(DPD)。但是，对于大规模MIMO系统，由于有许多根天线，每个放大器需要具有昂贵且耗能的大量DPD。
规避该问题的一种方式可以是降低经过每个元件的信号的峰均功率比(PAPR)。当前使用的技术称为削波。当信号峰值超过阈值级别时，该信号被简单地切断。然后对该信号进行滤波，以保留更有限的频谱形状。更精确地说，首先，峰值标识符将从输入信号中检测出一个或多个峰值。然后计算出一个抵消脉冲来切断这些峰值。峰值因子降低信号则需要进行滤波，以减少不希望的将会导致邻道泄漏功率比(ACLR)的频率分量。
然而，削波引入了发射信号中的误差，使接收器经历矢量幅度误差(EVM)的增大，即接收到的信号与理想信号之间的差值，在最糟糕的情况下可能会造成错误的解码符号。削波也通过创造硬削波拓宽了信号频谱。
削波相当不成熟，因为一旦超过了阈值便会切断信号，这将会影响总计达到该峰值的这些UE。它们将经历EVM，即所期望的信号与所接收到的信号之间的差值，在最糟糕的情况下可能会造成错误的解码符号。
因为硬削波具有不能通过滤波完全被消平的较宽频谱，ACLR将能量置于系统的初始频带之外。一个系统存在一个最大可允许的ACLR。削波还可将不想要的能量置于也会引起EVM的系统自己的频带内。
看来，为使大规模MIMO成为可行的实际实施，需要进一步发展数字预处理。
发明内容
因此，本文旨在避免上述所提到的至少部分缺点，并提高无线通信网络中的性能。
该目的以及其他目的是通过所附独立权利要求的特征来实现的。结合从属权利要求、说明书和附图会使具体实施形式更易于理解。
根据第一方面，提供了一种无线网络节点中的方法，所述无线网络节点用于与无线通信系统中的用户设备以天线流进行无线通信。所述无线网络节点包括多个天线元件，组成了一个用于大规模MIMO传输的多天线阵列。所述方法包括通过劈裂和相移所述信号来波束成形一个待传输给用户设备的信号。进一步地，所述方法也包括检测到一个波束成形信号的功率峰值超过了阈值。并且，所述方法还包括调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。另外，所述方法也还包括传输待所述用户设备接收的所述信号。
根据第一方面，在所述方法的第一种可能的实现方式中，对所述信号的调整可包括进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。对所述信号的调整也可包括评估所述进一步相移信号被所述用户设备所感知的功率损耗和相位误差。此外，对所述信号的调整也可包括基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号。
根据第一方面，在所述方法的第二种可能的实现方式中，对所述信号的调整可包括：对修正信号做空间的和时间的整形，所述修正信号用于修正待传输给所述用户设备的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
根据第一方面的第二种可能的实现方式，在所述方法的第三种可能的实现方式中，所述对修正信号做空间的和时间的整形可包括确定待所述多天线阵列传输的每个波束的偏移角度。进一步地，所述对修正信号做空间的和时间的整形可包括根据所述确定的待所述多天线阵列(210)传输的每个波束各自的偏移角度，在相应的方向消除所述修正信号的能量。
根据第一方面的第二种可能的实现方式和/或第一方面的第三种可能的实现方式，在所述方法的第四种可能的实现方式中，所述对修正信号做空间的和时间的整形可包括把所述修正信号转换到天线域和使用滤波器对所述修正信号进行滤波。
根据第一方面，在所述方法的第五种可能的实现方式中，所述待传输信号可包括正交频分复用(OFDM)符号。
根据第二方面，提供了一种无线网络节点，用于与无线通信系统中的用户设备以天线流进行无线通信。所述无线网络节点包括多个天线元件，组成了一个用于大规模MIMO传输的多天线阵列。所述无线网络节点还包括处理器，用于通过劈裂和相移所述信号来波束成形一个待传输给用户设备的信号，还用于检测到一个波束成形信号的功率峰值超过了阈值，并且用于
调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。所述无线网络节点还包括发送器，用于传输待所述用户设备接收的所述信号。
根据第二方面，在所述无线网络节点的第一种可能的实现方式中，所述处理器也可用于进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。另外，所述处理器也可用于评估所述进一步相移信号被所述用户设备所感知的功率损耗和相位误差。此外，所述处理器可还用于基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号。
根据第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在所述无线网络节点的第二种可能的实现方式中，所述处理器还可用于：对修正信号做空间的和时间的整形来调整所述信号，所述修正信号可用于修正待传输给所述用户设备的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
根据第二方面，在所述无线网络节点的第三种可能的实现方式中，所述处理器可还用于确定待所述多天线阵列传输的每个波束的偏移角度。进一步地，所述处理器也可用于根据所述确定的待所述多天线阵列传输的每个波束各自的偏移角度，在相应的方向消除所述修正信号的能量。
根据第二方面，在所述无线网络节点的第四种可能的实现方式中，所述处理器也可附加用于把所述修正信号转换到天线域和使用滤波器对所述修正信号进行滤波。
根据第二方面，在所述无线网络节点的第五种可能的实现方式中，所述待传输信号包括正交频分复用(OFDM)符号。
根据第二方面，在所述无线网络节点的第六种可能的实现方式中，所述无线网络节点包括一个演进型NodeB(eNodeB)，所述无线通信网络基于第三代合作伙伴计划长期演进(3GPPLTE)。
根据第三方面，提供了一种计算机程序，包括用于执行所述第一方面提供的方法的程序代码，所述计算机程序用于在所述计算机程序被加载到第二方面提供的无线网络节点的处理器中时，与无线通信系统中的用户设备以天线流进行无线通信。
根据第四方面，提供了一种计算机程序产品，包括在其上存储供无线网络节点使用的程序代码的计算机可读存储介质，所述计算机程序产品用于与无线通信系统中的用户设备以天线流进行无线通信。所述程序代码包括用于执行方法的指令，包括：通过劈裂和相移所述信号来波束成形一个待传输给用户设备的信号；检测到一个波束成形信号的功率峰值超过了阈值；调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；传输待所述用户设备接收的所述信号。
由于本文所描述的各个方面，可在降低多天线系统的峰均功率比(PAPR)的同时，保持提供无矢量幅度误差(EVM)和无邻道泄漏功率比(ACLR)的初始信号的频谱形状不变。这可通过在相移多天线系统的每个天线元件来降低信号的PAPR后，补偿相位误差和功率损耗来实现。此外，通过调整发射信号的空间分布，可在相关方向的每个分支上降低PAPR的同时，可避免EVM形式的信号失真。从而提供了所述无线通信网络中的改善性能。
以下将对本发明各方面的其他目的、优势以及新特性做清晰具体的描述。
附图说明
附图示出了本发明实施例的实例，结合这些附图对本发明各实施例进行更详细地描述，在附图中：
图1是本发明一些实施例提供的一种无线通信网络的框图；
图2是本发明一些实施例提供的一种无线通信网络的框图；
图3A是本发明一实施例提供的一种无线网络节点架构的框图；
图3B是本发明一实施例提供的一种无线网络节点架构的框图；
图3C是本发明一实施例的一种框图；
图3D是本发明一实施例的一种框图；
图4A是本发明一实施例提供的一种无线网络节点架构的框图；
图4B是本发明一实施例提供的一种无线网络节点架构的框图；
图5是本发明一实施例提供的一种无线网络节点中的方法的流程图；
图6A是本发明一实施例提供的一种无线网络节点架构的框图；
图6B是本发明一实施例提供的一种无线网络节点架构的框图。
具体实施方式
本文描述的本发明实施例被定义为无线网络节点、无线网络节点中的方法，可在下文描述的实施例中实施。然而，这些实施例可为示例性的并且可采取多种不同的形式实现，且不限于本文所提出的示例；实际上，提供这些实施例的说明性示例使得本发明将变得十足完整。
从以下结合附图考虑的详细说明中，还可清楚地了解其他目标和特征。然而，应当理解的是附图仅仅为了说明而设计，而不能作为对本文公开实施例的限制定义；对于所述实施例，应参考所附权利要求。进一步地，附图不一定按照比例绘制，除非另有说明，否则它们仅仅是对结构和流程的概念性说明。
图1是无线通信网络100的示意图，所述无线通信网络100包括无线网络节点110和用户设备(UE)120。
所述无线通信网络100可至少部分基于无线接入技术，例如3GPP LTE，LTE-Advanced，演进型通用陆地无线接入网(E-UTRAN)，通用移动通讯系统(UMTS)，全球移动通信系统(最初为：Groupe Spécial Mobile)(GSM)/GSM演进增强数据速率(GSM/EDGE)，宽带码分多址(WCDMA)，时分多址(TDMA)网络，频分多址(FDMA)网络，正交FDMA(OFDMA)网络，单载波FDMA(SC-FDMA)网络，全球微波互联接入(WiMax)，或超级移动宽带(UMB)，高速分组接入(HSPA)演进型通用陆地无线接入网(E-UTRA)，通用陆地无线接入(UTRA)，GSM EDGE无线接入网(GERAN)，3GPP2CDMA技术，如CDMA2000 1x RTT、高速分组数据(HRPD)等。以上仅提及了一些可选项。“无线通信网络”、“无线通信系统”和/或“蜂窝通信系统”这些表达在公开的技术范围内有时可互换使用。
根据不同的实施例，所述无线通信网络100可根据时分双工(TDD)和/或频分双工(FDD)原理运行。
TDD使用时分复用，可能采用处于上行与下行信令间的时域中的保护期(GP)来及时分离上行信号和下行信号。FDD是指发射器与接收器在不同的载频上运行。
进一步地，根据一些实施例，该无线通信网络100用于大规模MIMO和AAS。
图1旨在提供一个简化的总概览图，用以说明无线通信网络100和所涉及的方法、节点，例如本文所述的无线网络节点110与用户设备120，以及所涉及的各项功能。之后，所述方法、无线网络节点110和用户设备120作为一个非限制性的例子在3GPP LTE/LTE-Advanced环境中进行描述。然而，所公开的方法、无线网络节点110和用户设备120的实施例可基于其他接入技术，如以上所列任何一种技术在无线通信网络100中实施。因此，虽然本发明实施例的描述基于且使用3GPP LTE系统中的术语，但绝不限于3GPP LTE。
所阐述的无线通信网络100包括无线网络节点110，可发送待所述用户设备120接收的无线信号。
需要注意的是，图1中所阐述的一个无线网络节点110和一个用户设备120的网络设置仅作为一个实施例的一个非限制性例子。所述无线通信网络100可包括其他任何数量和/或组合方式的所述无线网络节点110和/或用户设备120。因此，本发明一些实施例中可涉及多个用户设备120和无线网络节点110的其他配置。
因此，本文中无论何时所提及的“一个”或“某一”用户设备120和/或无线网络节点110，在一些实施例中可能涉及多个用户设备120和/或无线网络节点110。
根据一些实施例，所述无线网络节点110可用于下行传输，可分别指例如基站、NodeB、演进型NodeB(eNB或eNode B)、基站收发台、接入点基站、基站路由器、无线基站(RBS)、微基站、微微基站、毫微微基站、家庭基站、传感器、信标设备、中继节点、中继器或者依靠例如所使用的无线接入技术和/或术语通过无线接口与所述用户设备120进行通信的任何其他网络节点。
根据不同的实施例与不同的词汇表，所述用户设备120可相应地描述为例如无线通信终端、移动蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线平台、移动台、平板电脑、便携式通信设备、笔记本电脑、电脑、作为继电器的无线终端、中继节点、移动继电器、用户驻地设备(CPE)，固定无线接入(FWA)节点或其他任何种类的用于与所述无线网络节点110进行无线通信的设备。
本发明的一些实施例定义了一个模块化的实施方法，使重用传统系统，如标准、算法、实施方式、组件以及产品成为可能。模块化的架构也扩展至/下降到支持例如小区BTS产品的实现方式。
根据一实施例，可在降低多天线系统的PAPR的同时，保持提供无EVM和无ACLR的初始信号的频谱形状不变。
图2公开了无线通信网络100中的无线网络节点110的一个实施例。所述无线网络节点110包括或者可连接到用于大规模MIMO的多天线阵列210。所述多天线阵列210包括多个天线元件210-1，210-2，…，210-n。所述天线元件210-1，210-2，…，210-n有时也可称为有源天线模块(AAM)。
所阐述的MIMO系统采用波束成形将待传输的信号分成跟系统中的天线一样多的份数。根据波束指向的位置，每个信号将经历一次相移。假如有一个以上的波束，每根天线将接收多个信号。因此，UE120打算接收的信号在多天线阵列210所包括的各个天线元件210-1，210-2，…，210-n上以不同的偏离角度φ1，φ2，…，φn进行传输。
根据本发明一实施例，可对进入每个天线元件210-1，210-2，…，210-n的信号进行分析，如果找到了超过阈值级别的峰值，可改变输入信号的相位来降低PAPR。这种增加的相移将会使信号有些失真，这就是为什么在信号传输前对功率损耗和相位误差进行补偿的原因。因此，可在没有引入削波导致的EVM或ACLR的情况下降低PAPR。
另一个优势是，数字处理可在中心单元做，而不是每个天线元件210-1，210-2，…，210-n前面的削波实体中，从而有利于实施和软件更新。
图3A和3B公开了无线通信网络100中的无线网络节点110的实施例，分别从结构和功能的角度对所述实施例进行阐述。
例如，如图2所述，可以定向多个波束的典型MIMO系统将具有特定数量的天线210-1，210-2，…，210-n。为定向一个波束，以一个适当的相移将原始信号进行复制并且放到每根天线210-1，210-2，…，210-n上，从而以某个期望的方向来定向所述波束，即到达目标用户设备120。
根据一实施例，可降低多个输入信号之和的PAPR。因此，通过改变每根天线元件210-1，210-2，…，210-n中输入信号的相位可降低每根天线元件210-1，210-2，…，210-n的信号的振幅，称为图3A和图3B中的峰值滤网相位阵列向量。
然而，这将对接收到的信号造成功率耗损和相位误差，为了修正该误差，如图3B所示，例如，可根据一些实施例，在补偿单元中对所述功率耗损和相位位差进行补偿。根据一些实施例，此类补偿可包括，例如对用户设备120将要接收到的信号进行计算，从而获得相移造成的功率耗损和相位误差，另外，也对计算得到的原始信号上的功率耗损和相位误差进行补偿。
降低PAPR使更有效地利用放大器成为可能，其使用原始放大器转化为更多的功率，或改变为更小的更有效的放大器来节省功率。
在一些实施例中，可能只为OFDM符号降低PAPR，称为部分传输序列(PTS)。类似于所述峰值滤网如何可对每个传输符号进行相移来避免峰值，PTS对一群符号进行相移来避免峰值。
因此，相位误差和功率耗损的补偿可能在信号的PAPR降低后实现，所述信号通过相移进入无线网络节点110中的多天线系统的每个天线元件210-1，210-2，…，210-n中。
图3C阐述了相移前的复合信号的峰值，而图3D阐述了一实施例提供的相移后的复合信号的峰值。在一个多用户系统中，将要进入每个天线元件210-1，210-2，…，210-n中的信号可能不止一个。因此当这些信号当中的一些或全部建设性地相加时，高峰值可能出现。根据本方法的一些实施例，为了避免建设性的相加超过阈值，对输入进行相移。在所阐述的例子中，形成复合信号的单个信号在峰值的相反方向进行相移，导致该复合信号的振幅降低了。
图4A描述了本发明一个说明性实施例提供的原理。由于以上所描述的大规模MIMO环境，无线通信网络100中的无线网络节点110用于传输待所述目标用户设备120接收的多个平行信号。通过调整所述传输信号的空间分布，即所述信号传输的方向，即在多天线阵列210中包括的各个天线元件210-1，210-2，…，210-n中的偏移角度φ1，φ2，…，φn，可在每个分支上降低PAPR。同时可避免使待传输信号恶化。此类信号恶化可指矢量幅度误差(EVM)，这是所述信号(期望待)传输的方向，即各个天线元件210-1，210-2，…，210-n中的偏移角度φ1，φ2，…，φn上信号恶化幅度的测量指标。信号有可能在其他方向上恶化，然而并不要紧，因为这些方向上的传输功率低，而且无论怎样目标用户设备120都不在这里进行监听。一些实施例提供的一个优势是，因为传输信息在用户设备120接收信号的方向上不会失真，因此不需要提供任何辅助信息给接收部分，即用户设备120。因此，用户设备120不需要进行任何特定的信号处理也能够对信号进行解码。进一步地，接入标准规范中并无特别的变化，这使得实施变得容易。此外，已经注意到一些实施例提供的方法的效率随着波束数量的增多而提高。为了保持小区覆盖和避免相邻小区的干扰，可允许一个最大波束功率。随着波束数目的增加，总输出功率随之提高，每个天线分支的平均值和峰值均增加。因此，为了避免功率放大器子系统的饱和度，需要更大程度的PAPR降低。这些实施例的一个优点是，该方法在实际需要时变得更有效。
图4B描述了无线网络节点110中的方法的一个实施例。待传输给用户设备120的数据位可以是基带调制的。进一步地，可应用数字预失真来补偿功率放大器造成的失真。因此，根据一些实施例，可测量和预补偿功率放大器的特征。进一步地，可通过削波来降低信号峰值。
图5是无线网络节点110中方法500的实施例的流程图，该无线网络节点110用于在无线通信系统100中以天线流与UE120进行无线通信。所述无线网络节点110包括或者可连接到多个天线元件210-1，210-2，…，210-n，组成了一个用于大规模多输入多输出(MIMO)传输的多天线阵列210。
在一些实施例中，所述多天线阵列210包括n多个天线元件210-1，210-2，…，210-n，例如一百或更多的天线元件210-1，210-2，…，210-n。因此，根据一些实施例，所述无线通信系统100可用于大规模MIMO。在一些实施例中，所述多个天线元件可相互间隔某个距离进行安装，在所述多天线阵列210中，例如一些、几个或甚至全部的天线元件能够向用户设备120发送相同信号或者接收来自用户设备120的相同信号。
所述无线通信网络100可基于3GPP LTE。进一步地，在不同的实施例中，所述无线通信网络100可基于FDD或TDD。根据一些实施例，所述无线网络节点110可包括eNodeB。根据一些实施例，待传输信号可包括正交频分复用(OFDM)符号。
为了与用户设备120以天线流进行有效通信，所述方法500可包括多个动作501-504。
然而，需要注意的是，所描述的动作501-504的任一、一些或全部动作，可按不同的时间顺序而不按照列举的例子执行，同时执行或甚至根据不同实施例以完全相反的顺序执行。进一步地，应该注意的是，一些动作可根据不同实施例在多个替代方式中执行，这种替代方式可只在一些、不一定是所有的实施例中执行。所述方法500可包括以下动作：
动作501
通过劈裂和相移所述信号来波束成形一个待传输给用户设备120的信号。
动作502
检测到一个波束成形501信号的功率峰值超过了阈值。检测可通过与阈值的比较实现，这个可以是预定的和/或可配置的。
动作503
调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
根据不同的实施例，对所述信号的调整可以不同的方式进行。
因此，根据一些实施例，对所述信号的调整可包括进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。然后，所述调整可包括评估所述进一步相移信号被所述用户设备120所感知的功率损耗和相位误差。进一步地，对所述信号的调整可包括基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号。所述信号的进一步相移可包括在峰值的相反方向进行的相移，这样可降低所述信号的振幅。
然而，在一些实施例中，对所述信号的调整包括对修正信号z做空间的和时间的整形，所述修正信号z用于修正待传输给所述用户设备120的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
所述对修正信号z做空间的和时间的整形可包括确定待所述多天线阵列210传输的每个波束的偏移角度φ1，φ2，…，φn。进一步地，所述对所述信号的空间的和时间的整形可包括根据已确定的所述多天线阵列210待传输的每个波束各自的偏移角度φ1，φ2，…，φn，在相应的方向消除所述修正信号的能量。
根据一些实施例，所述对所述修正信号z做空间的和时间的整形可包括把所述修正信号z转换到天线域和使用滤波器对所述修正信号z进行滤波。
因此，通过调整所述传输的信号的空间分布，即所述信号传输的方向，即在多天线系统210中包括的各个天线元件210-1，210-2，…，210-n中的偏移角度φ1，φ2，…，φn，可以在每个分支上降低PAPR。因此，根据一些实施例，可以避免所述信号(期望待)传输的方向上的信号恶化。
然而，根据一些实施例，所述对所述信号的空间的和时间的整形可包括把所述信号转换到天线域和使用滤波器对所述信号进行滤波。
动作504
传输待所述用户设备120接收的所述信号。
图6A示出了无线网络节点110的一个实施例，该无线网络节点110用于与无线通信系统100中的用户设备120以天线流进行无线通信。所述无线网络节点110包括多个天线元件210-1，210-2，…，210-n，组成了一个用于大规模多输入多输出(MIMO)传输的多天线阵列210。根据一些实施例，所述无线网络节点110用于根据列举的动作501-504中任一、一些、全部或至少一个来实施方法500。待传输信号可包括正交频分复用(OFDM)符号。
根据一些实施例，所述无线网络节点110可包括演进型NodeB(eNodeB)。可选地，所述无线通信网络100可基于第三代合作伙伴计划长期演进3GPP LTE。
所述无线网络节点110包括处理器620，用于通过劈裂和相移所述信号来波束成形一个待传输给用户设备120的信号。进一步地，所述处理器620也用于检测到一个波束成形信号的功率峰值超过了阈值，并且用于调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
根据一些实施例，所述处理器620也可用于进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。另外，所述处理器620评估所述进一步相移信号被所述用户设备120所感知的功率损耗和相位误差。此外，根据一些实施例，所述处理器620可还用于基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号。
另外，根据一些实施例，所述处理器620可用于在所述峰值的相反方向上进一步相移所述信号。
根据一些实施例，所述处理器620可还用于通过所述待传输给用户设备120的信号的空间和/或时间整形来调整所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
根据一些实施例，所述处理器620可还用于通过对修正信号z做空间的和时间的整形来调整所述信号，所述修正信号z用于修正待传输给所述用户设备120的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
所述处理器620可还用于确定待所述多天线阵列210传输的每个波束的偏移角度φ1，φ2，…，φn，也用于根据已确定的所述多天线阵列210待传输的每个波束各自的偏移角度，在相应的方向消除所述修正信号z的能量。在一些实施例中，可以通过在信号上应用离散傅立叶变换来消除能量。
在一些实施例中，所述处理器620也可用于把所述修正信号z转换到天线域和使用滤波器对所述修正信号z进行滤波。
所述处理器620可包括处理电路，即中央处理器(CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(ASIC)、微处理器、或其他可以解释和执行指令的处理逻辑的一个或多个实例。因此，本文所述的“处理器”可以表示一个处理线路，包括多个处理电路，例如上述列举的任一、一些或所有的处理电路。
所述无线网络节点110也包括发送器630，用于传输待所述用户设备120接收的所述无线信号。
此外，根据一些实施例，所述无线网络节点110可包括接收单元610，用于通过无线接口接收无线信号。根据一些实施例，可以从用户设备120或任何其他用于无线通信的实体接收所述无线信号。
进一步地，根据一些实施例，所述无线网络节点110可包括至少一个存储器625。所述可选的存储器625可包括一个物理设备，可以暂时或永久地用于存储数据或程序，即指令的顺序。根据一些实施例，所述存储器625可包括集成电路，所述集成电路包括硅晶体管。进一步地，所述存储器625可以是易失性或非易失性的。
图6B示出了无线网络节点110的一个实施例，与图6A示出的实施例相似，该无线网络节点110用于与无线通信系统100中的用户设备120以天线流进行无线通信。
在示出的替代实施例中，处理器620和/或无线网络节点110可包括波束成形单元621，检测单元622和调整单元623。
根据一些此类实施例，所述波束成形单元621可用于通过劈裂和相移所述信号来波束成形一个待传输给用户设备120的信号。
进一步地，根据一些此类实施例，检测单元622可用于检测到一个波束成形信号的功率峰值超过了阈值。
另外，根据一些实施例，所述调整单元623可用于调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
可选地，根据一些实施例，所述调整单元623可用于进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。另外，所述调整单元623也可用于评估所述进一步相移信号被所述用户设备120所感知的功率损耗和相位误差。此外，根据一些实施例，所述调整单元623可还用于基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号。
另外，根据一些实施例，所述调整单元623可用于在所述峰值的相反方向上进一步相移所述信号。
所述调整单元623可还用于通过对修正信号z做空间的和时间的整形来调整所述信号，所述修正信号z用于修正待传输给所述用户设备120的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
所述调整单元623可还用于确定待所述多天线阵列210传输的每个波束的偏移角度φ1，φ2，…，φn，也用于根据已确定的所述多天线阵列210待传输的每个波束各自的偏移角度，在相应的方向消除所述修正信号z的能量。在一些实施例中，可以通过在信号上应用离散傅立叶变换来消除能量。
在一些实施例中，所述调整单元623也可用于把所述修正信号z转换到天线域和使用滤波器对所述修正信号z进行滤波。
上述在无线网络节点110中待执行的动作501-504，可以通过所述无线网络节点110中的一个或多个处理电路620和用于执行这些动作501-504的功能的计算机程序产品来实现。因此，一种计算机程序产品，包括用于在所述无线网络节点110中执行动作501-504的指令，可在所述计算机程序产品被加载到无线网络节点110的处理电路620中时，与无线通信系统100中的用户设备120以天线流进行无线通信。
因此，一种计算机程序，包括用于执行根据动作501-504任一项所述的方法(500)的程序代码，可在所述计算机程序被加载到所述无线网络节点110的处理器620中时，与无线通信系统100中的用户设备120以天线流进行无线通信。
因此，一种计算机程序产品可包括在其上存储供无线网络节点110使用的程序代码的计算机可读存储介质，所述计算机程序产品用于与无线通信系统100中的用户设备120以天线流进行无线通信。所述程序代码包括用于执行方法500的指令，包括：通过劈裂和相移所述信号来波束成形501一个待传输给用户设备120的信号；检测502到一个波束成形501信号的功率峰值超过了阈值；调整503所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；传输504待所述用户设备120接收的所述信号。
例如，可采用数据载体的形式提供上述计算机程序产品，所述数据载体携带计算机程序代码，所述计算机程序代码用于在其被加载至处理器620时根据一些实施例来执行动作501-504中的至少一些动作。所述数据载体可为，例如，硬盘、CD-ROM光盘、存储棒、光存储设备、磁存储设备或任何其他合适的介质，如可以非暂时性方式保存机器可读数据的磁盘或磁带。此外，所述计算机程序产品可进一步用作服务器上的计算机程序代码并且可远程下载至无线网络节点110，例如，通过互联网或企业内部网连接。
附图中所示实施例的描述中所使用的术语并不意在限制于所述方法500和/或无线网络节点110。在不脱离所附权利要求书界定的本发明的情况下，可进行各种变更、替代和/或更改。
本文所用的术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一者或多者的任何和所有组合。此外，单数形式“一”和“所述”解释为“至少一个”，因此还包括多个，除非另外明确地陈述。应进一步了解，术语“包括”用于说明存在所述特征、动作、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、动作、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。单个单元例如处理器可实现权利要求中列举的若干项目的功能。在仅凭某些措施被记载在相互不同的从属权利要求书中这个单纯的事实并不意味着这些措施的结合不能被有效地使用。计算机程序可存储或分发到合适的介质上，例如与其它硬件一起或者作为其它硬件的部分提供的光存储介质或者固态介质，还可以其它形式例如通过因特网或者其它有线或无线通信系统分发。

Claims (6)

1.一种无线网络节点(110)中的方法(500)，用于与无线通信系统(100)中的用户设备(120)以天线流进行无线通信，所述无线网络节点(110)包括多个天线元件(210-1，210-2，…，210-n)，组成了一个用于大规模多输入多输出MIMO传输的多天线阵列(210)，所述方法(500)包括：
通过劈裂和相移信号来波束成形(501)一个待传输给用户设备(120)的信号；所述信号在所述多个天线元件(210-1，210-2，…，210-n)上以分别存在不同的偏离角度φ1，φ2，…，φn；
检测(502)到一个波束成形(501)信号的功率峰值超过了阈值；
调整(503)所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；
传输(504)待所述用户设备(120)接收的所述信号；
对所述信号的调整(503)包括：进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；评估所述进一步相移信号被所述用户设备(120)所感知的功率损耗和相位误差；基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号；
或者包括：对修正信号(z)做空间的和时间的整形，所述修正信号(z)用于修正待传输给所述用户设备(120)的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
2.根据权利要求1所述的方法(500)，其特征在于，在所述对所述信号的调整(503)包括：对修正信号(z)做空间的和时间的整形，所述修正信号(z)用于修正待传输给所述用户设备(120)的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值时，对所述修正信号(z)做所述空间的和时间的整形包括：
确定待所述多天线阵列(210)传输的每个波束的偏移角度(φ1，φ2，…，φn)；
根据所述确定的待所述多天线阵列(210)传输的每个波束各自的偏移角度，在相应的方向消除所述修正信号(z)的能量。
3.根据权利要求2中任一项所述的方法(500)，其特征在于，对所述修正信号(z)做所述空间的和时间的整形包括：
把所述修正信号(z)转换到天线域和使用滤波器对所述修正信号(z)进行滤波。
4.一种无线网络节点(110)，用于与无线通信系统(100)中的用户设备(120)以天线流进行无线通信，其特征在于，所述无线网络节点(110)包括多个天线元件(210-1，210-2，…，210-n)，组成了一个用于大规模多输入多输出MIMO传输的多天线阵列(210)，所述无线网络节点(110)还包括：
处理器(620)，用于通过劈裂和相移信号来波束成形一个待传输给用户设备(120)的信号，也用于检测(502)到一个波束成形(501)信号的功率峰值超过了阈值，并且用于调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；所述信号在所述多个天线元件(210-1，210-2，…，210-n)上以分别存在不同的偏离角度φ1，φ2，…，φn；
发送器(630)，用于传输待所述用户设备(120)接收的所述信号
所述处理器(620)也用于进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；评估所述进一步相移信号被所述用户设备(120)所感知的功率损耗和相位误差；基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号；
或者，所述处理器(620)也用于对修正信号(z)做空间的和时间的整形，所述修正信号(z)用于修正待传输给所述用户设备(120)的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
5.一种计算机可读存储介质，包括在其上存储供无线网络节点(110)使用的程序代码，所述无线网络节点(110)包括多个天线元件(210-1，210-2，…，210-n)，组成了一个用于大规模多输入多输出MIMO传输的多天线阵列(210)；所述程序代码用于与无线通信系统(100)中的用户设备(120)以天线流进行无线通信，所述程序代码包括用于执行方法(500)的指令，包括：
通过劈裂和相移信号来波束成形(501)一个待传输给用户设备(120)的信号；所述信号在所述多个天线元件(210-1，210-2，…，210-n)上以分别存在不同的偏离角度φ1，φ2，…，φn；
检测(502)到一个波束成形(501)信号的功率峰值超过了阈值；
调整(503)所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；
传输(504)待所述用户设备(120)接收的所述信号；
其中，对所述信号的调整(503)包括：进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；评估所述进一步相移信号被所述用户设备(120)所感知的功率损耗和相位误差；基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号；
或者包括：对修正信号(z)做空间的和时间的整形，所述修正信号(z)用于修正待传输给所述用户设备(120)的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
6.一种无线通信系统(100)，包括无线网络节点(110)，用于与所述无线通信系统(100)中的用户设备(120)以天线流进行无线通信，其特征在于，所述无线网络节点(110)包括多个天线元件(210-1，210-2，…，210-n)，组成了一个用于大规模多输入多输出MIMO传输的多天线阵列(210)，所述无线网络节点(110)还包括：
处理器(620)，用于通过劈裂和相移信号来波束成形一个待传输给用户设备(120)的信号，也用于检测(502)到一个波束成形(501)信号的功率峰值超过了阈值，并且用于调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；所述信号在所述多个天线元件(210-1，210-2，…，210-n)上以分别存在不同的偏离角度φ1，φ2，…，φn；
发送器(630)，用于传输待所述用户设备(120)接收的所述信号；
所述处理器(620)也用于进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值；评估所述进一步相移信号被所述用户设备(120)所感知的功率损耗和相位误差；基于所述评估的功率损耗和相位误差，补偿用于所述进一步相移的所述信号；
或者，所述处理器(620)也用于对修正信号(z)做空间的和时间的整形，所述修正信号(z)用于修正待传输给所述用户设备(120)的所述信号，直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
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