CN107113038A - 用于多用户多输出通信的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在无线通信系统中操作通信控制器的方法，所述方法包括：使用用于多用户多输入多输出(MU‑MIMO)模式传输产生的多个分裂波束的适当码对，调度位于所述多个分裂波束的不同分裂波束中的用户设备(UE)对；以及根据所述适当码对，向所述UE对传输数据报文。

Description

用于多用户多输出通信的系统和方法

本申请要求2014年11月21日提交的，申请号为62/082647，发明名称为“MU-MIMO分裂波束天线的系统和方法”的美国临时申请的优先权，以及2015年5月28日提交的，申请号为14/724639，发明名称为“用于多用户多输入多输出通信的系统和方法”的美国申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及数字通信，并且更具体地，涉及用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)通信的系统和方法。

背景技术

在现代通信系统中，例如符合第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)的通信系统，具有多个天线的MU-MIMO是提高整体通信系统吞吐量的关键组成部分。然而，考虑到增加通信系统的复杂度与成本，具有少量天线(例如，每个演进型节点(eNB)4天线或者8天线)的通信系统的性能提升可能是令人失望的。这已限制了此类通信系统部署的普及。

发明内容

本公开的示例实施例提供了一种用于多用户多输出通信的系统和方法。

根据本公开的一个示例实施例，提供了一种用于在无线通信系统中操作通信控制器的方法。所述方法包括：使用用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)模式传输产生的多个分裂波束的适当码对(code pair)，调度位于所述多个分裂波束的不同分裂波束中的用户设备(UE)对；以及根据所述适当码对，向所述UE对传输数据报文。

根据本公开的另一示例实施例，提供了一种通过设计设备配置3扇区无线通信系统的方法。所述方法包括：生成覆盖所述3扇区通信系统的第一扇区的多个分裂波束；在所述多个分裂波束和基带天线端口之间进行映射，以均衡所述基带天线端口之间的参考信号覆盖；以及提示使用所述多个分裂波束和所述基带天线端口的映射。

根据本公开的另一示例实施例，提供了一种在无线通信系统中的通信控制器。所述通信控制器包括：处理器和发射器链；计算机可读存储介质，存储由处理器执行的程序。所述程序包括指令用于：使用用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)模式传输产生的多个分裂波束的适当码对，调度位于所述多个分裂波束的不同分裂波束中的用户设备(UE)对；以及根据所述适当码对，向所述UE对传输数据报文。所述通信控制器包括耦合到所述处理器的多个天线。所述多个天线被配置为传输所述多个分裂波束。

上述示例实施例的做法提供了分裂波束设计以及基带端口到天线端口之间的新映射，该新映射提升了少天线通信系统中的MU-MIMO性能。

此外，上述示例实施例提供了新配置，使得在简化硬件设计的同时，实现了分裂波束之间的功率共享。

附图说明

为了更完整地理解本公开及本公开的优点，现参考结合附图，做出以下描述，其中：

图1示出了根据本文描述的示例实施例的示例通信系统；

图2示出了采用两列±45°交叉极化天线的四发射器(4T)3GPP LTE系统；

图3示出了根据本文描述的示例实施例的eNB站点的扇形分区的变化；

图4a示出了根据本文描述的示例实施例的具有不同扇形分区布置的eNB站点的示例天线波束宽度的配置；

图4b示出了根据本文描述的示例实施例的具有分裂波束天线的3扇区通信系统的示例覆盖区域；

图5示出根据本文描述的示例实施例的示例天线波束的天线增益随角度变化的示意图；

图6示出了根据本文描述的示例实施例的分裂波束天线方向图的示例的极坐标图；

图7a示出了根据本文描述的示例实施例的参考信号的示例波束方向图的曲线图；

图7b示出了根据本文描述的示例实施例的使用预编码码本的UE数据的示例波束方向图的曲线图；

图7c示出了根据本文描述的示例实施例的使用预编码码本的示例波束方向图的曲线图；

图8示出了根据本文描述的示例实施例的具有不同下倾角的3扇区通信系统的示例覆盖区域图；

图9示出了根据本文描述的示例实施例的在使用分裂波束天线的通信系统进行配置操作的流程图；

图10示出了根据本文描述的示例实施例的在通信系统的通信控制器中使用分裂波束与UE通信的示意性流程图；

图11a示出了根据本文描述的示例实施例的具有两列交叉极化天线的4T 3GPPLTE系统；

图11b示出了根据本文所述示例实施例的示例90度混合耦合器的电路图；

图11c示出了根据本文描述的示例实施例的具有90度混合耦合器的4T 3GPP LTE系统的第一示例；

图11d示出了根据本文描述的示例实施例的具有90度混合耦合器的第二示例4T3GPP LTE系统；

图11e示出了根据本文描述的示例实施例的具有90度混合耦合器的第三示例4T3GPP LTE系统；

图12示出了根据本文描述的示例实施例的包括在两个不同极化之间的共享的4T3GPP LTE系统的示例扩展的示意图；

图13示出了根据本文描述的示例实施例的修改后的与LTE码本兼容的4T 3GPPLTE系统的示意图；

图14示出了根据本文描述的示例实施例的能够使用3GPP LTE标准4T码本的示例4T 3GPP LTE系统；

图15示出了用于执行本文所描述的方法的实施例处理系统的框图；以及

图16示出了根据本文描述的示例实施例的适于在电信网络中发送和接收信令的收发器的框图。

具体实施方式

下面将详细讨论当前示例实施例的操作及其结构。然而，应当理解，本公开提供了可以在各种具体场景中体现的可应用的发明性概念。所讨论的具体实施例仅说明本公开的具体结构和操作本公开的方法，并不限制本公开的范围。

本公开的一个实施例涉及MU-MIMO通信。例如，通信控制器使用用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)模式传输产生的多个分裂波束的适当码对(appropriate code pair)，调度位于多个分裂波束的不同分裂波束中的用户设备(UE)对，以及根据该适当码对，向UE对传输数据报文。

本公开将针对具体场景中的示例实施例进行描述，即，使用分裂波束来实现具有少量天线的MU-MIMO的通信系统。本公开可应用于符合标准的通信系统，例如，符合第三代合作伙伴计划(3GPP)、IEEE 802.11等的技术标准，以及符合非标准的通信系统，该通信系统使用分裂波束来实现具有少量天线的MU-MIMO。

图1示出了示例通信系统100。通信系统100包括服务于多个用户设备(UE)110、112、114、116的演进型基站(eNB)105。在第一操作模式中，UE传输以及向UE传输都通过eNB。eNB为向UE或从UE的传输分配通信资源。eNB通常也可以称为基站、节点B、传输点、射频拉远头或接入点等，而UE通常也可以称为移动设备、移动台、终端、订户、用户、无线设备等。通信资源可以是时间资源、频率资源、码资源、时频资源等。通信系统100还可以包括UE之间的通信，例如，UE 114和UE 120之间的通信。作为一个说明性的例子，UE 114和UE 120进行设备到设备通信和/或发现，并且UE 114可以传递UE 120和eNB 105之间的消息。

通信系统100可以包括设计设备130。设计设备130可以用于为通信系统100设计分裂波束天线。设计设备130还可以将分裂波束映射到基带天线端口，以确保参考信号的覆盖范围。设计设备130可以提示使用分裂波束天线，例如，将分裂波束天线的配置保存至存储器以供后续使用，将分裂波束天线的配置提供给eNB等。设计设备130可以是如图1所示的独立设备。可替代地，设计设备130可以与网络实体(例如eNB)共存。

可以理解的是，通信系统可以采用能够与多个UE通信的多个eNB，但是为了简单起见，仅示出一个eNB和多个UE。

通常，为了实现多用户增益和增加整体通信系统性能，在MU-MIMO中，一个eNB(或多个eNB)同时向多个独立UE进行发射。为了实现MU-MIMO，eNB需要具有多个发射天线。然而，随着天线数量的增加，复杂性和成本也急剧增加。因此，对于通信系统提供商，存在限制每个eNB天线数量的趋势。

图2示出了采用两列±45°交叉极化天线的示例四个发射器(4T)3GPP LTE系统200。系统200包括发射器，例如发射器210，其被配置为对发射和/或接收的信号进行过滤、均衡等。系统200还包括功率放大器(如功率放大器215)、双工器(例如双工器220)和天线(例如天线225)。每个天线通常具有65°的波束宽度。天线间隔(antenna spacing)通常在波长(λ)的1/2和1.5倍之间。相对于传统的采用单列天线的两发射器(2T)系统，本系统的下行链路吞吐量增益通常约为20～30％。然而，将MU-MIMO技术应用到4T LTE系统可能不会显著提升性能。此外，与传统的2T LTE系统相比，成本也会显著增加。因此，4T LTE系统对运营商没有很大的吸引力。

图3示出了eNB站点300的示例扇形分区(sectorization)的变化。增加系统容量的另一种方式是增加扇形分区。第一eNB站点305具有一个典型的三扇区分区，具有三个120度扇区。可以直接将扇区数目加倍，以得到具有六个60度扇区的六扇区分区的第二eNB站点310。作为说明性示例，此方法已在许多码分多址(CDMA)通信系统中采用，并取得了良好的效果。如果每个扇区重新调校到2T配置，则发射器和接收器(TRX)的总数为12(6扇区*每扇区2个TRX)，这与4T配置中的三扇区站点相同。

图4a示出了具有不同扇形分区布置的eNB站点400的示例天线波束宽度的配置。在具有120度扇区的eNB站点的扇区405中，示例天线波束410可以是具有65度天线波束宽度的天线波束，而在具有60度扇区的eNB站点的扇区415中，示例天线波束420和425可以各自是35度天线波束宽度的天线波束。天线波束的加倍有效地使可用通信资源的数量加倍。处于两个波束的覆盖区域中的UE(在重叠区域430中)可以被调度为同时使用相同的频域资源。

然而，当两个扇区在其调度方面完全独立地操作时，由于覆盖范围的重叠，它们可能彼此干扰。因此，总容量增益小于100％，对于LTE通信系统来说，容量增益的正常模拟结果在60％到80％的范围内，这取决于所使用的天线波束和信道中角度扩展(anglespread)。此外，使用具有六扇区扇形分区的eNB站点，需要网络重新规划和重新优化，这可能显著增加部署成本。另外，也没有显著改善峰值和小区边缘吞吐量。

根据一个示例实施例，多列天线被耦合到射频(RF)网络，这在水平维度上和可选地在垂直维度上产生分裂波束，然后它们被映射到基带端口。

根据一个示例实施例，包括以下元素中的一个或多个：

-在支持MU-MIMO的三扇区4T或8T通信系统中，使用具有与六扇区天线类似的方向图(pattern)的分裂波束天线；

-使用天线波束和基带天线端口之间的映射，使得参考信号的覆盖适合于标准MIMO处理；

-使用具有不同极化方向的波束的不同下倾角；

-使用在放大之后，使得能够在波束之间共享功率放大器(PA)资源的RF网络；以及

-使用允许UE的配对的MU-MIMO配对算法，这些UE可以以最小的相互干扰同时被服务。

图4b示出了具有分裂波束天线的3扇区通信系统的示例覆盖区域450。覆盖区域450示出了，利用分裂波束天线的3扇区通信系统，能够实现类似于6扇区通信系统的覆盖方向图。第一覆盖区域455示出了具有单个倾角分裂波束天线的3扇区通信系统的覆盖方向图，第二覆盖区域460示出了具有低倾角和高倾角的分裂波束天线的3扇区通信系统的覆盖方向图。当与不同极化方向组合时，使用具有两个倾角的分裂波束天线可以实现更多的垂直方向功能和增益。

图5示出了示例天线波束的天线增益随角度变化的曲线图500。曲线图500示出了对于支持MU-MIMO的常规水平4T通信系统的两个示例天线波束(波束[1,j]505和波束[1,-j]510)的天线增益随角度的变化，该4T通信系统，如图2所示，采用间隔1/2波长隔开的2列交叉极化天线。每个天线具有水平波束宽度为65度的波束。波束505和510对应于使用3GPPLTE版本-8 4T码本生成的可能波束中的2个波束。波束505可以由码[1，j]生成，而波束510可以由码[1，-j]生成。因此，波束可以通过它们的码来指代，例如，波束505可以称为波束[1，j]和波束510可以称为[1，-j]或仅通过它们的码指代例如码[1，j]指代波束505、码[1，-j]指代波束510。虚数j(-1的平方根)有时可以表示为i，在不会造成混淆的情况下，可以使用两种中的任一符号。

MU-MIMO增益可能取决于能够在具有低相互干扰的相同资源块(RB)上同时调度两个(或更多个)UE。作为说明性示例，使用波束505(对应于码[1，j])调度的第一UE可以与使用波束510(对应于码[1，-j])调度的第二UE进行配对。然而，只有当两个UE接近彼此的无效区域(null)时，其被限制在大约+30度和-30度的很窄的范围，相互干扰才低。由于仅仅得到UE的离散化反馈，eNB通常不知道它们相对于彼此的无效区域的位置。此外，由于在传播环境中角度扩展导致无效区域消失，且相互干扰更差。通常，没有一对波束可以良好工作，即，产生低相互干扰，因此，导致了低MU-MIMO性能。

根据一个示例实施例，使用分裂波束天线产生天线波束，该天线波束在实际蜂窝传播环境和离散的UE反馈条件下，具有低相互干扰。使用这样的波束来同时调度多个UE可以显著增加总体通信系统吞吐量。

图6示出了示例分裂波束天线方向图的极坐标图600。根据示例实施例，分裂波束天线包括两个单独的天线，每个天线具有35度的波束宽度。可替代地，分裂波束天线包括单个多列天线(例如，3或4列)，其中，两个35度波束通过RF馈送网络或数字波束形成技术产生。极坐标图600示出了具有两个半重叠轨迹605和610的分裂波束天线方向图，从而产生了总分裂波束天线方向图615，615是两个半重叠轨迹605和610的总和。

如前所述，为了确保适合于标准MIMO处理，可能需要调整参考信号的覆盖。参考信号可以用于同步、定时提前量等，因此，对于操作来说，参考信号的覆盖是重要的。

根据示例实施例，通过采用如本文所述的基带天线端口和天线波束之间的映射，在不同基带天线端口之间均衡参考信号的覆盖。在一个交叉极化天线情况下，具有2个交叉极化方向的4个窄天线波束可以表示为：A/、B/、A\和B\，其中“/”表示+45度极化，“\”表示-45度极化。示例映射如下：

端口0：A/-j*B/；

端口1：B/-j*A/；

端口2：A\-j*B\；以及

端口3：B\-j*A\。

所有4个基带天线端口的所得波束，具有相同的波束方向图幅值，因此，实际上具有相同的覆盖。

根据一个示例实施例，增强通信资源再利用，以提高通信系统容量。MU-MIMO和扇性分区使用和/或通信系统资源再利用，可以用于提高整体性能。然而，在相同数量发射器情况下，MU-MIMO的性能可能比扇形分区差。

作为说明性示例，从3扇区系统变到6扇区系统，可以产生大约60-80％的容量增益。然而，由于必须重新进行网络规划和优化，通信系统的运营商可能并不愿意改变到6扇区系统。但是，传统的4T 3GPP LTE系统，如图2所示，使用MU-MIMO的系统似乎产生了非常少的增益，但是却使用与6扇区系统相同数量的发射器(4个发射器)。

图7a示出了参考信号的示例波束方向图的图700。图700突出显示了波束A 705，波束B 710以及A+jB和A-jB(其可以由为B-jA与-j简单相乘得到)(两者彼此重叠的部分为轨迹715)。图7b示出了使用预编码码本的UE数据的示例波束方向图的曲线图750。图750示出了考虑到1个极化方向的波束方向图。从图750可以明显看出，只有一对码或一对波束产生非常低的相互干扰(即使在大角度扩展的情况下)，即[1,1]755和[1，-1]760。值得注意的是，图750中使用的映射是，端口0＝A\+j*B\、端口1＝A\-j*B\、端口2＝A/+j*B/、端口3＝A/-j*B/，并且仅示出了一个极化方向。

图7c示出了使用预编码码本的示例波束方向图的图775。UE的调度和配对可能是实现良好的MU-MIMO性能和实现高容量的关键。根据一个示例实施例，提升的性能来自几个不同的方面。第一方面是，来自2个半扇区的两个UE，总是可以在码[1,1]和[1，-1]上同时被调度。其相互干扰可能不会比在6扇区通信系统的情况更差。使用码本的UE反馈，可以清楚识别方位角中的UE位置，从而使得UE配对。当忽略某些3GPP LTE版本8(R8)的技术标准对MU-MIMO调度的限制时，可能导致至少与6扇区通信系统处于相同的性能水平。

第二方面是，UE反馈码[1，j]可以位于天线的孔侧(bore side)，并且在6扇区通信系统中，UE是重叠区域中是相对较差性能的边缘用户。根据示例实施例，通过在单用户(SU)模式下调度UE，UE的性能能够得到显著提升。这可能类似于联合调度两个相邻扇区的6扇区通信系统解决方案，这种解决方案比具有独立调度的6扇区通信系统，产生更好的性能。

第三方面是，对于可能包括灵活MU-MIMO配对和调度的3GPP LTE未来版本的技术标准，可以根据其方位角将UE与不同功率电平配对，来进一步增强性能。

因此，具有天线远端单元(ARU)类型的天线适合实现MU-MIMO的解决方案，通常可以实现与6扇区通信系统解决方案类似或更好的性能。

根据一个示例实施例，多个极化方向与不同的下倾角被组合在一起,以获得附加的垂直方向功能和增益。图8示出了具有不同下倾角的3扇区通信系统的示例覆盖区域图800。如图8所示，分裂波束天线的使用以及两个不同极化方向和两个不同下倾角的组合，导致每个扇区有两个不同的高倾斜波束和两个不同的低倾斜波束。四个波束中的每一个可以服务不同的UE。值得注意的是，可以使用两个以上的水平波束和两个倾角来进一步增加增益。

作为说明性示例，4个窄波束表示如下：

-A\H--具有-45极化方向和小下倾角的左光束；

-B\L--具有-45极化方向和大下倾角的右光束；

-A/L--具有+45极化方向和大下倾角的左光束；以及

-B/H--具有+45极化方向和小下倾角的右光束。

基带天线端口和天线波束之间的多个映射是可能的。作为说明性示例，一个映射如下：

-端口0：A/L-j*A\H-j*B/H-B\L；

-端口1：-j*A/L-A\H+B/H-j*B\L；

-端口2：-A/L-j*A\H-j*B/H+B\L；以及

-端口3：-j*A/L+A\H-B/H-j*B\L。

一般来说，所有基带天线端口的参考信号的覆盖区域基本上相同。由于由不同下倾角引入的额外隔离，更多的同步UE(例如，如覆盖区域图800中所示的每个扇区4个UE)可以在低相互干扰下被调度，从而进一步提高通信系统吞吐量和容量。

图9示出了在使用分裂波束天线的通信系统的配置中发生的示例操作900的流程图。操作900可以指示在使用分裂波束天线，涉及通信系统的配置的设备中发生的操作，例如，设计设备、eNB或另一网络实体。

操作900可以开始于设备生成覆盖多扇区通信系统的每个扇区的分裂波束对(框905)。作为示例，分裂波束可以具有如图6所示的波束605和610的波束方向图。单对分裂波束可以用于多扇区通信系统的每个扇区。分裂波束对的每个分裂波束可以通过其相应的码来指代，例如来自3GPP LTE码本的码。设备可以将分裂波束对映射到天线基带端口(框910)。设备可以使用本文所描述的任一映射，将分裂波束对映射到天线基带端口。设备可以生成覆盖多扇区通信系统的每个扇区的宽波束(框915)。宽波束可以仅仅是分裂波束对的组合。宽波束可以通过其相应的码来指代，例如来自3GPP LTE码本的码。设备可以提示使用分裂波束对、端口映射和宽波束(框920)。设备可以将关于分裂波束对、端口映射和宽波束的信息存储至存储器，其中，分裂波束对、端口映射和宽波束可以随后提供给eNB。设备可替换地将关于分裂波束对、端口映射和宽波束的信息转发至eNB。

图10示出了在使用与UE通信的分裂波束的通信系统的通信控制器中发生的示例操作1000的流程图。操作1000可以指示在使用与UE通信的分裂波束的通信系统的通信控制器中发生的操作。

操作1000可以开始于通信控制器初始化(框1005)。初始化可以包括获取关于分裂波束对、端口映射和宽波束的信息。通信控制器可以为UE对分配分裂波束对(框1010)。分裂波束对可以具有用于生成该分裂波束对的相关码。调度UE对可以包括确定UE对中与通信控制器有通信需求的UE(换句话说，存在要发送到UE的数据，或者在UE处存在要发送到通信控制器的数据)。调度UE对还可以包括从具有通信需求的多个UE中，选择UE对。选择UE对可以是符合选择标准，包括但不限于数据量、UE服务历史、UE优先级、UE的服务质量(QoS)要求、通信系统负载、通信系统业务、UE位置和/或方位等。调度UE对还可以包括向UE分配一个或多个通信系统资源，以及通知UE分配的通信系统资源。一般来说，通信系统可能需要向UE提供足够的信息，使得UE能够进行通信。该信息可以包括分配的通信系统资源和其他信息，该其他信息包括调制和编码方案(MCS)级别、秩信息(用于MIMO操作)、预编码器信息等。

通信控制器可以为UE分配一个宽波束(框1015)。宽波束可以具有用于生成宽波束的码。在调度单个UE而不是UE对的情况下，可能更有效，例如，当单个UE处于覆盖区域的边缘时，只有单个UE满足选择标准等，通信控制器为单个UE分配宽波束。宽波束可以对应于覆盖扇区的分裂波束对。UE的调度可以与UE对的调度类似。通信控制器可以与被调度的UE进行通信(框1020)。

图11a示出了具有两列交叉极化天线的示例4T 3GPP LTE系统1100。当使用90度混合耦合器时，4T 3GPP LTE系统1100可以修改，以实现前文所描述的端口映射。图11b示出了示例90度混合耦合器1120的电路图。90度混合耦合器1120包括两个输入端口和两个输出端口。如果输入被标记为X和Y，那么两个输出端口为X-j*Y和Y-j*X。

图11c示出了具有90度混合耦合器的第一示例4T 3GPP LTE系统1140。4T 3GPPLTE系统1140包括耦合在PA 1147和双工器1149之间的90度混合耦合器对1145。4T 3GPPLTE系统1140的配置可以称为“功率放大后”(after power amplification)配置。图11d示出了具有90度混合耦合器的第二示例4T 3GPP LTE系统1160。4T 3GPP LTE系统1160包括耦合在发射器1167和PA/双工器1169之间的90度混合耦合器对1165。4T 3GPP LTE系统1160的配置可以称为“小信号射频(RF)域”配置。图11e示出了具有90度混合耦合器的第三示例4T3GPP LTE系统1180。4T 3GPP LTE系统1180包括在发射器/PA/双工器1187之前的90度混合耦合器对1185。4T 3GPP LTE系统1180的配置可以称为“数字中频(IF)域”配置。值得注意的是，功率放大后配置(4T 3GPP LTE系统1140)具有在分裂波束之间共享PA的固有益处，相对于常规6扇区通信系统配置，可能允许显著提高覆盖范围，因为在6扇区通信系统配置中，UE可以从至多2个PA(例如，驱动A/和A\天线的两个PA)接收信号。然而，在4T 3GPP LTE系统1140中，所有四个PA可以通过A/和A\天线，向单个UE传送信号。

图12示出了包括在两个不同极化之间的共享的4T 3GPP LTE系统的示例扩展的图1200。4T 3GPP LTE系统1205可以通过增加耦合在现有的90度混合器对1217和双工器1219之间的第二90度混合器对1215，扩展为包括两个不同偏振态的共享的系统(如在4T 3GPPLTE系统1210中所示)。尽管如在图12中示出，第二90度混合器对1215放置在现有的90度混合电路对1217之后，第二90度混合器对1215还可以耦合在现有的90度混合器对1217和PA1221之间。4T 3GPP LTE系统1210可以实现如下映射：

-端口0：A/-j*A\-j*B/-B\；

-端口1：-j*A/-A\+B/-j*B\；

-端口2：-A/-j*A\-j*B/+B\；以及

-端口3：-j*A/+A\-B/-j*B\。

图13示出了经过修改后与LTE码本兼容的4T 3GPP LTE系统的图1300。图1300示出了支持在两个不同极化之间共享的4T 3GPP LTE系统1305。为了最佳MU-MIMO操作的目的而生成四个基本波束(即，A/、A\、B/和B\)作为各个UE的数据波束，编码可能需要稍做修改。4T3GPP LTE系统1310包括在基带中可能需要的附加相位偏移(如通过相移器1315和1317实现)。不需要对4T 3GPP系统1305做实际修改。4T 3GPP LTE系统1310可以实现如下映射：

-端口0：A/-j*A\-j*B/-B\；

-端口1：A/+j*A\-j*B/+B\；

-端口2：-A/-j*A\-j*B/+B\；以及

-端口3：-A/+j*A\-j*B/-B\。

图14示出了与3GPP LTE标准4T码本一起使用的示例4T 3GPP LTE系统1400。4T3GPP LTE系统1400类似于图13的4T 3GPP LTE系统1310，除了4T 3GPP LTE系统1400的移相器1405和1407耦合到端口2和3，而3GPP LTE系统1310的相移器1315和1317耦合到端口1和3。下表示出了基带端口的映射，以实现4个基本波束。

基带端口	A\H	A/L	B\H	B/L
					0	1	-j	-j	-1
1	-j	1	-1	-j
					2	1	-j	j	1
3	-j	1	1	j

图15示出了用于执行本文所描述的方法的实施例处理系统1500的框图，其可以安装在主机设备中。如图所示，处理系统1500包括处理器1504、存储器1506和接口1510-1514，其可能(或可能不)被布置为如图15所示。处理器1504可以是适于执行计算和/或其他处理相关任务的任何组件或组件的集合，存储器1506可以是适于存储用于处理器1504执行的程序和/或指令的任何组件或组件的集合。在一个实施例中，存储器1506包括非暂时性计算机可读介质。接口1510、1512、1514可以是允许处理系统1500与其他设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件集合。例如，接口1510、1512、1514中的一个或多个可以适于将数据、控制或管理消息从处理器1504传达到安装在主机设备和/或远程设备上的应用。作为另一示例，接口1510、1512、1514中的一个或多个可以适于允许用户或用户设备(例如，个人计算机(PC)等)与处理系统1500进行交互/通信。处理系统1500可以包括图15中未示出的附加组件，例如长期存储器(例如，非易失性存储器等)。

在一些实施例中，处理系统1500包括在接入电信网络或者部分地接入电信网络的网络设备中。在一个示例中，处理系统1500在无线或有线电信网络中的网络侧设备中，例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器或电信网络中的任何其他设备。在其他实施例中，处理系统1500在接入无线或有线电信网络的用户侧设备中，例如移动站、用户设备(UE)、个人计算机(PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如，智能手表等)或适于接入电信网络的任何其它设备。

在一些实施例中，接口1510、1512、1514中的一个或多个，将处理系统1500连接到适于在电信网络中发送和接收信令的收发器。图16示出了适于在电信网络中发送和接收信令的收发器1600的框图。收发器1600可以安装在主机设备中。如图所示，收发器1600包括网络侧接口1602、耦合器1604、发射器1606、接收器1608、信号处理器1610和设备侧接口1612。网络侧接口1602可以包括适于在无线或有线电信网络中发送或接收信令的任何组件或组件集合。耦合器1604可以包括适于通过网络侧接口1602促进双向通信的任何组件或组件集合。发射器1606可以包括适于将基带信号转换为通过网络侧接口1602传输的调制载波信号的任何组件或组件的集合(例如，上转换器、功率放大器等)。接收器1608可以包括适于将通过网络侧接口1602接收的载波信号转换为基带信号的任何组件或组件集合(例如，下转换器、低噪声放大器等)。信号处理器1610可以包括适于将基带信号转换成适于通过设备侧接口1612进行通信的数据信号的任何组件或组件集合，反之亦然。设备侧接口1612可以包括适于在信号处理器1610和主机设备内的组件(例如，处理系统1500、局域网(LAN)端口等)之间传达数据信号的任何组件或组件集合。

收发器1600可以通过任何类型的通信介质发送和接收信令。在一些实施例中，收发器1600通过无线介质发送和接收信令。例如，收发器1600可以是能够根据无线电信协议，例如蜂窝协议(例如，长期演进(LTE)等)、无线局域网(WLAN)协议(例如，Wi-Fi等)或任何其它类型的无线协议(例如，蓝牙、近场通信(NFC)等)等进行通信的无线收发器。在这些实施例中，网络侧接口1602包括一个或多个天线/辐射单元。例如，网络侧接口1602可以包括单个天线、多个分离的天线或者配置在用于多层通信例如，单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)、多输入多输出(MIMO)等的多天线阵列。在其他实施例中，收发器1600通过有线介质例如，双绞线电缆、同轴电缆、光纤等发送和接收信令。特定的处理系统和/或收发器可以利用所示的所有组件或者仅利用组件的子集，且集成水平可随设备而变化。

在一些实施例中，用于在无线通信系统中操作通信控制器的方法包括使用用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)模式传输产生的多个分裂波束的适当码对，调度位于多个分裂波束的不同分裂波束中的用户设备(UE)对，根据适当码对，向UE对传输数据报文。

此外，在一些实施例中，公开了通过设计设备配置3扇区无线通信系统的方法，该方法包括生成覆盖3扇区通信系统的第一扇区的多个分裂波束，在多个分裂波束和基带天线端口之间进行映射以均衡基带天线端口之间的参考信号覆盖，提示使用多个分裂波束和基带天线端口的映射。

虽然已详细描述了本公开及其优点，但是应当理解的是，在不脱离附加的权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变、替换和变更。

Claims (22)

1.一种用于在无线通信系统中操作通信控制器的方法，所述方法包括：

使用用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)模式传输产生的多个分裂波束的适当码对，调度位于所述多个分裂波束的不同分裂波束中的用户设备(UE)对；以及

根据所述适当码对，向所述UE对传输数据报文。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：使用另一适当码调度UE，所述另一适当码产生多个分裂波束的子集的重叠区域中的宽波束以进行SU模式传输。

3.如权利要求1或2所述的方法，还包括：获取关于所述多个分裂波束以及所述多个分裂波束和基带天线端口之间的映射的信息，其中，所述映射均衡所述基带天线端口之间的参考信号覆盖。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，至少一部分所述映射利用具有将所有功率导向特定分裂波束的能力的网络元件在射频(RF)域中、在功率放大器之后实现。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述网络元件包括混合耦合器。

6.如权利要求3所述的方法，其中，至少一部分所述映射利用网络元件在RF域中、在功率放大器之前实现。

7.如权利要求3所述的方法，其中，至少一部分所述映射利用网络元件在数字域中实现。

8.如权利要求3所述的方法，其中，所述多个分裂波束中的每一个具有两个极化方向，其中，所述方法还包括：对于所述多个分裂波束中的每一个，向所述两个极化方向中的每个极化方向施加不同的下倾角，以及其中，所述映射包括每个分裂波束的每个极化方向和所述基带天线端口之间的映射。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

使用所述适当码对调度第二UE对，其中，在所述UE对和所述第二UE对中的UE位于所述多个分裂波束中的所述两个极化方向中的不同极化方向。

10.如权利要求3所述的方法，还包括：向至少一个所述基带天线端口施加相位偏移。

11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，所述多个分裂波束包括2个分裂波束。

12.一种通过设计设备配置3扇区无线通信系统的方法，所述方法包括：

生成覆盖所述3扇区通信系统的第一扇区的多个分裂波束；

在所述多个分裂波束和基带天线端口之间进行映射，以均衡所述基带天线端口之间的参考信号覆盖；以及

提示使用所述多个分裂波束和所述基带天线端口的映射。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：

根据所述多个分裂波束的子集生成宽波束；以及

提示使用所述宽波束。

14.如权利要求12或13所述的方法，其中，所述提示使用所述多个分裂波束和所述基带天线端口的映射包括以下操作中的至少一个：将关于所述多个分裂波束和所述基带天线端口的映射的信息存储至存储器，以及将关于所述多个分裂波束和所述基带天线端口的映射的信息提供至所述3扇区通信系统中的通信控制器。

15.一种无线通信系统中的通信控制器，所述通信控制器包括：

处理器和发射器链；

计算机可读存储介质，存储由处理器执行的程序，所述程序包括指令用于：

使用用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)模式传输的产生多个分裂波束的适当码对，调度位于所述多个分裂波束中的不同分裂波束中的用户设备(UE)对；以及

根据所述适当码对，向所述UE对传输数据报文；以及

多个天线，耦合到所述处理器并且被配置为传输所述多个分裂波束。

16.如权利要求15所述的通信控制器，其中，所述程序包括指令用于使用用于单用户(SU)模式传输在所述多个分裂波束的子集的重叠区域中产生宽波束的另一适当码来调度UE。

17.如权利要求15所述的通信控制器，其中，所述程序包括指令用于：获取关于所述多个分裂波束以及所述多个分裂波束和基带天线端口之间的映射的信息，其中，所述映射均衡所述基带天线端口之间的参考信号覆盖。

18.如权利要求17所述的通信控制器，其中，所述发射器链包括在射频(RF)域中处理信号，并能够将所有功率导向特定分裂波束的网络元件。

19.如权利要求18所述的通信控制器，其中，所述网络元件包括混合耦合器。

20.如权利要求18所述的通信控制器，其中，所述网络元件位于所述传输器链中的功率放大器之后。

21.如权利要求17所述的通信控制器，其中，所述多个分裂波束中的每一个具有两个极化方向，其中，所述的处理器和所述传输器链被配置为对于所述多个分裂波束中的每一个，向所述两个极化方向中的每个极化方向施加不同的下倾角，以及其中，所述映射包括每个分裂波束的每个极化方向和所述基带天线端口之间的映射。

22.如权利要求15所述的通信控制器，其中，所述无线通信系统是3扇区通信系统。