CN108075816A - 用于将高端rf与大规模mimo天线的受约束rf组合的预编码器设计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将高端RF与大规模MIMO天线的受约束RF组合的预编码器设计。一种方法包括：至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在投射区域内的信号点；和使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，其中第二射频链具有相对于第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。

Description

用于将高端RF与大规模MIMO天线的受约束RF组合的预编码器 设计

技术领域

本发明大体上涉及无线通信，并且更具体地涉及大规模多输入多输出（mMIMO）天线系统。

背景技术

本部分旨在提供针对下面公开的发明的背景或上下文。本文的描述可以包括可以追求的概念，但不一定是先前已经构思、实现或描述的概念。因此，除非在此另外明确指示，否则在本部分中描述的内容不是本申请中的描述的现有技术，并且不被承认通过包括在本部分中而为现有技术。在说明书和/或附图中可以找到的缩写在下面在具体实施方式部分的主要部分之后定义。

大规模MIMO是其中终端的数量远远少于基站（移动台）天线的数量的技术，并且已被并入比如LTE和Wi-Fi的无线宽带标准中。大规模MIMO使用完全相干且自适应地操作的非常大量的服务天线（例如，数百个或数千个）。额外的天线通过将信号能量的发射和接收集中到越来越小的空间区域中来帮助。这带来吞吐量和能量效率的改进，特别是当与大量的用户设备（例如数十个或数百个）的同时调度结合时。

发明内容

本部分旨在包括示例，并且不旨在是限制性的。

根据一个示例实施例，一种方法包括：至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在所述投射区域内的信号点；和使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，其中所述第二射频链具有相对于所述第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。

根据另一示例实施例，一种装置包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使所述装置至少执行以下操作：至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在所述投射区域内的信号点；和使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，其中所述第二射频链具有相对于所述第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。

根据另一示例实施例，一种计算机程序产品包括在其上存储有计算机程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序代码在由设备执行时使所述设备至少执行：至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在所述投射区域内的信号点；和使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，其中所述第二射频链具有相对于所述第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。

附图说明

在所附的附图中：

图1是其中可以实践示例性实施例的一个可能且非限制性的示例性系统的框图；

图2示出了包括具有具有高端RF链的天线元件的天线阵列以及具有具有受约束（constrained）RF链的天线元件的天线阵列的示例天线概念；

图3A-3E示出了根据示例性实施例的示例信号空间；

图4是根据示例性实施例的根据增加受约束RF的数量的均方差（MSE）的图形；

图5示出了根据示例性实施例的以dBW示出高端RF的发射功率分布的两个条形图；和

图6是用于将高端RF与大规模MIMO天线的受约束RF组合的预编码器设计的逻辑流程图，并且图示了一种或多种示例性方法的操作、体现在计算机可读存储器上的计算机程序指令的执行的结果、由以硬件实现的逻辑执行的功能、和/或用于执行根据示例性实施例的功能的互连部件；和。

具体实施方式

本文使用词语“示例性”来意指“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为相比于其他实施例优选或有利。本具体实施方式中描述的所有实施例是被提供以使得本领域技术人员能够制造或使用本发明而不是限制由权利要求限定的本发明的范围的示例性实施例。

本文的示例性实施例描述了用于将高端RF与大规模MIMO天线的受约束RF组合的预编码器设计的技术。这些技术的附加描述在描述了示例性实施例可以被用于其中的系统之后呈现。

转到图1，该图示出了其中可以实践示例性实施例的示例性系统的框图。在图1中，UE 110与无线网络100进行无线通信。UE 110包括通过一个或多个总线127互连的一个或多个处理器120、一个或多个存储器125以及一个或多个收发机130。一个或多个收发机130中的每个包括接收机Rx 132和发射机Tx 133。一个或多个总线127可以是地址、数据或控制总线，并且可以包括任何互连机制，诸如主板或集成电路上的一系列的线路、光纤或其他光通信装备等。一个或多个收发机130连接到一个或多个天线128。一个或多个存储器125包括计算机程序代码123。每个UE 110经由无线链路111与eNB 170进行通信，并且示出有N个无线链路。

eNB 170是提供由诸如UE 110的无线设备对无线网络100的接入的基站。eNB 170包括通过一个或多个总线157互连的一个或多个处理器152、一个或多个存储器155、一个或多个网络接口（（多个）N/W I/F）161、以及一个或多个收发机160。一个或多个收发机160中的每个包括接收机Rx 162和发射机Tx 163。一个或多个收发机160连接到多个（例如，许多）天线158。一个或多个存储器155包括计算机程序代码153。eNB 170包括MIMO模块150，其包括部分150-1和/或150-2中的一个或两个，其可能以许多方式实现。MIMO模块150可以在硬件中实现为MIMO模块150-1，诸如被实现为一个或多个处理器152的部分。MIMO模块150-1也可以被实现为集成电路或者通过诸如可编程门阵列的其他硬件实现。在另一个示例中，MIMO模块150可以被实现为MIMO模块150-2，其被实现为计算机程序代码153并且由一个或多个处理器152执行。例如，一个或多个存储器155和计算机程序代码153被配置为利用一个或多个处理器152使eNB 170执行如本文描述的一个或多个操作。一个或多个网络接口161通过网络（诸如经由链路176和131）进行通信。两个或更多个eNB 170使用例如链路176进行通信。链路176可以是有线的或无线的或者这两者，并且可以实现例如X2接口。

一个或多个总线157可以是地址、数据或控制总线，并且可以包括任何互连机制，诸如主板或集成电路上的一系列的线路、光纤或其他光通信装备、无线信道等等。例如，一个或多个收发机160可以被实现为远程无线电头（RRH）195，其中eNB 170的其他元件物理上在与RRH不同的位置中，并且一个或多个总线157可以被部分地实现为将eNB 170的其他元件连接到RRH 195的光纤电缆。

无线网络100可以包括网络控制元件（NCE）190，其可以包括MME/SGW功能并且其提供与诸如电话网络和/或数据通信网络（例如，互联网）之类的另外的网络的连接。eNB 170经由链路131耦合到NCE 190。链路131可以被实现为例如S1接口。NCE 190包括通过一个或多个总线185互连的一个或多个处理器175、一个或多个存储器171、以及一个或多个网络接口（（多个）N/W I/F）180。一个或多个存储器171包括计算机程序代码173。一个或多个存储器171和计算机程序代码173被配置为利用一个或多个处理器175使NCE 190执行一个或多个操作。

无线网络100可以实现网络虚拟化，网络虚拟化是将硬件和软件网络资源和网络功能组合成单个基于软件的管理实体、虚拟网络的过程。网络虚拟化涉及平台虚拟化，其通常与资源虚拟化组合。网络虚拟化被分类为外部（将许多网络或网络的部分组合成虚拟单元）或者内部（向单个系统上的软件容器提供类似网络的功能）。注意，由网络虚拟化产生的虚拟化实体在某种程度上仍然使用诸如处理器152或175以及存储器155和171之类的硬件来实现，并且这样的虚拟化实体也创建技术效果。

计算机可读存储器125、155和171可以属于适于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪速存储器、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。处理器120、152和175可以属于适于本地技术环境的任何类型，并且可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器（DSP）和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个，作为非限制性示例。

通常，用户设备110的各种实施例可以包括但不限于诸如智能电话的蜂窝电话、具有无线通信能力的个人数字助理（PDA）、具有无线通信能力的便携式计算机、具有无线通信能力的图像捕获设备（诸如数字相机）、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和重放器具、允许无线互联网访问和浏览的互联网器具、具有无线通信能力的平板电脑、以及包含这样的功能的组合的便携式单元或终端。

由此介绍了用于实践本发明的示例性实施例的一个合适的但非限制性的技术上下文，现在将更具体地描述示例性实施例。

示例性实施例涉及在无线网络中将具有受约束RF的大规模MIMO阵列添加到具有高端RF的现有天线阵列，以及联合设计用于连接到受约束RF链和高端RF链的天线元件（AE）的预编码器的分布式实现。与高端RF链相比，受约束RF链可能具有例如具有有限位分辨率的数模转换器（DAC）、具有小工作范围（operating region）的更便宜的放大器、和/或放宽的模拟滤波器。

涉及mMIMO的一个文档是美国专利号9,231,676，其描述了将低成本RF链和高端RF链组合，由此提供潜在地具有数百个或更多天线元件的大规模MIMO天线阵列的低成本实现。低成本前端与高精度RF链的组合由于高端RF链而提供高性能，同时由于大量的极低成本RF链而维持低成本。

在现有的网络基础结构中，已经部署了一些高端RF。具有低端RF的mMIMO阵列可以被添加到高端RF以提升性能。这样的“提升器”阵列可以部署为接近现有的基础结构，或安装在附近的高层建筑上。在任何情况下，为了执行联合预编码，分布式方案是必要的，其中具有高端RF和受约束RF之间的信息的最少交换。此外，从高端RF发射的信号具有非常高的分辨率，而使用受约束RF发射的信号在分辨率方面有限，例如1位的幅度和3位的相位信息。在仅具有1位的幅度的最简单情况下，天线元件被接通或者被关断。为了完全利用具有受约束RF的附加mMIMO阵列，用于受约束RF的预编码器设计应考虑高端RF可以补偿受约束RF中的限制。

以下文档大体上涉及预编码器设计，但仅针对高端RF：M.Joham，W.Utschick和J.A.Nossek，“Linear transmit processing in MIMO communications systems”，IEEETransactions on Signal Processing，第53卷，第8号，第2700-2712页，2005年8月。

本文中的实施例涉及以分散方式联合设计用于受约束和高端RF的预编码器。

通常，本文描述的实施例通过在每次迭代步骤处考虑高端RF能够产生高分辨率信号并且可以补偿某些误差来一个接一个地确定用于受约束RF的预编码系数来在接收机处迭代地构建期望信号。例如，首先期望信号可以被映射到信号子空间。替代地，可以取决于高端RF的发射功率约束而使用椭圆体或多面体。子空间表示期望信号以及可以由高端RF补偿的所有误差的联合。其次，受约束RF的预编码系数被用于生成位于该子空间中的信号点。在该子空间内，高端RF可以完全补偿所期望信号与由受约束RF构建的信号点之间的差异。

如果在该信号子空间内不存在足够数量的受约束RF来生成信号点（例如，同时服务的用户的数量大于全部RF的数量），则最接近信号子空间的信号点由受约束RF生成。此外，选择用于受约束RF的预编码系数的次序（order）影响结果所得的误差。可以通过受约束RF的AE的所有组合来执行穷举搜索以找到使误差最小化的最佳预编码系数，但是这倾向于在计算上是昂贵的。即使在穷举搜索的情况下，仅通过受约束RF搜索以找到最优的次序也是足够的，因为通过考虑信号子空间而不是仅仅所期望的信号点而在每个步骤中考虑所有高端RF。

该组受约束和高端RF可以是共同定位的或分布式的。例如，高端RF可以放置在典型的宏站点处，而受约束RF面板可以放置在小区内的某处，例如，类似于放置小小区的方式。除了用于回程延迟的情况下的适当同步之外，可能有必要协调针对高端和受约束RF的独立运行的预编码算法，即交换关于高端RF AE的可实现子空间区域的信息（例如通过最大全RF功率定义的），并且反之亦然，以通知高端RF站点处的预编码器关于正在用于达成子空间或接近子空间的预编码策略。该信息可以通过X2接口进行交换以得到适当的预编码器对齐，以允许预编码器权重的分布式同时计算。

在一些示例中，高端RF可以通过例如X2接口将信道系数共享到受约束RF。受约束RF然后可以基于该信息来确定其预编码系数。之后，受约束RF可以传达高端RF需要进行补偿的信号中的误差或差异。在一些实施例中，受约束RF可以传达针对高端RF需要使用的期望信号的误差，而其他实施例传达最优预编码器系数。

现在参考图2，该图示出了根据示例性实施例的具有受约束天线元件（AE）的示例第一天线阵列202和具有高端AE的示例第二天线阵列210。

如图2所示，存在用于第一天线阵列202的三十个天线元件205-1到205-30（即，在该示例中是5×6天线阵列）以及用于第一天线阵列202的四个AE 215-1到215-4（即，在该示例中是2×2天线阵列）。在图2中，天线阵列202和210可以位于不同的位置处，例如在不同的基站处。然而，注意，天线阵列也可以例如如由天线阵列211所示那样并置（collocate）。注意，图2所示的示例中的AE的数量并不旨在是限制性的，并且可以使用更多或更少的AE。本文，天线元件也被称为天线（例如，每个天线元件是天线），并且可以使用用于这样的天线元件的任何天线配置。图2还指示天线元件205-1至205-30连接到受约束RF链，并且天线阵列210的天线元件连接到四个高端RF链215-1至215-4。本文讨论的实施例提供了将高端RF链集成到确定受约束RF链的预编码系数的任何算法中的最优方式。

所提出的概念的益处就服务用户的数量以及残差均方差（MSE）而言是非常高的性能，即使在非常有限数量的高端RF前端的情况下。一个应用可能是使用来自具有例如如图2所示的仅4个RF前端并直接在站点或小区中的某处添加低成本受约束RF面板的可用宏站点的高端RF。在这样的示例配置中，可以提供多达十个用户设备。此外，背包算法以及子空间方法将导致有限的处理开销。

空中（over the air）信号生成的概念旨在从天线元件发射信号使得当乘以信道响应时，它们在接收机处产生期望的信号（正交幅度调制（QAM）符号或OFDM符号的时间样本）。在多个接收机的情况下，需要在所有接收机处同时生成期望的信号，并且每个接收机可以具有多个天线元件。级联在任何特定时刻处的来自所有UE的所有AE的信号样本可以由维度n的组合信号（矢量）表示。在n维信号空间中，该组合信号由点表示。接通AE中的任何一个产生在该n维空间中的信号点，其对应于在该时刻处的信道响应。

现在参考图3A和3B，这些图示出了根据示例性实施例的示例信号空间。在图3A中，接收信号的信号空间300针对具有3个约束RF和一个高端RF的发射机和2个单个天线UE。x轴和y轴分别表示在UE1和UE2处接收到的信号。由受约束RF看到的信道被表示为h1、h2和h3；由高端RF看到的信道被表示为h4；并且期望的信号点被表示为d。在图3A和3B的以下描述中，假设受约束RF h1、h2和h3具有一位分辨率（即，与受约束RF连接的天线元件被接通或关断）。在该示例中，h1到h4对应于AE 1到AE 4。然而，该示例描述可以直接扩展到多位幅度和相位。现在参考图3B，在不存在高端RF h4的情况下，穷举搜索将接通AE 1和3（分别由围绕h1和h3的圆圈表示）以构建尽可能接近d的信号。如可以看出的，在该示例中，矢量302和矢量304分别对应于h1和h3。

现在参考图3C，该图示出了当存在高端RF时可以在接收机处构建的示例信号空间300和幅度值。在该示例中，高端RF对应于点h4。在图3C中，可以在高端RF处构建的幅度值由通过信号空间300的原点的线320表示。线320的长度取决于该AE的发射功率约束而变化。图3C中的虚线325示出了移位到期望的信号点d的线320。虚线325表示可以由高端RF h4校正的误差。由于从该线325上的任何点，期望的信号点d可以通过使用高端RF达到，所以受约束RF在每次迭代期间接通AE是足够的，这将产生接近线的点。在该示例中，如由矢量330所示，AE 2被接通。

通常，可以从每个受约束RF AE发射少量的幅度和相位位，并且因此，点h1、h2和h3可以通过离散的复值来缩放以构建d。此外，可以存在多于一个高端RF。在两个高端RF的情况下，图3C中的线320分别将针对AE具有单独或总功率约束的情况是平行四边形或椭圆形。在图3D和图3E中针对单独和总功率约束分别示出了具有两个AE（即每个连接到一个高端RF的AE 4和AE 5）的示例。图3D和3E中的点h4和h5分别对应于AE 4和AE 5。图3D所示的平行四边形340的大小和图3E所示的椭圆345的大小与发射机处可用的功率成比例。与线341平行的平行四边形340的边的长度与AE 5的单独发射功率成比例，并且与线342平行的平行四边形340的边的长度与AE 4的单独发射功率成比例。图3E中所示的椭圆345的大小与AE 4和AE5的总发射功率成比例。在没有发射功率约束（即，具有无限功率）的情况下，投射区域将是由在UE1和UE2处接收的信号跨越的完整二维子空间。

受约束RF预编码器被选择的次序的确定的一个示例实现是基于以下迭代过程：从所有可用的受约束RF的AE中，在每个步骤处，对应于一个AE的预编码系数被确定为使得所选择的AE与所有先前选择的AE的预编码系数一起，使所期望的信号子空间和在接收机处生成的信号之间的误差最小化。这通常被称为背包算法，其中找到来自许多组合的最佳次序。根据示例性实施例，每个搜索步骤还包括计及高端RF可以用于产生高分辨率信号以补偿所期望的信号d与使用受约束RF空中生成的信号之间的差异的事实。注意，背包算法是次优的，因为它在每个步骤中顺序地寻找最佳的AE；而组合高端RF是最优的，因为在每个步骤中都考虑所有高端RF的影响。

现在参考图4，该图示出了根据示例性实施例的根据增加受约束RF的数量的MSE。根据本文描述的示例性实施例的MSE性能针对由具有4个高端RF和不同数量的受约束RF的基站所服务的10个UE的情况由线408指示。线404示出了其中仅使用受约束RF并且基于背包（KS）算法选择AE的情况。线406示出了针对其中首先基于KS选择具有受约束RF的AE然后使用高端RF来最小化单个步骤中的剩余MSE的情况的MSE。线402示出了其中针对受约束RF量化ZF系数的算法（例如，如美国专利号9,231,676中所描述的）。可以看出，当利用96个约束RF和4个高端RF时，线408示出比对应于参考算法的线402好11dB的性能。注意，在图4中关于线402没有考虑功率约束。

现在参考图5，该图示出了根据示例性实施例的示出以dBW的高端RF的发射功率的分布的两个条形图。第一条形图502用于20个受约束RF，而第二图形504用于100个受约束RF。在图5中的每个图形502、504中，0 dBW对应于每个AE最大发射功率。可以看出，对于大多数情况，自动满足发射功率约束。

将高端RF分组在一起并以子空间的形式在接收机处表示它们的信号空间提供了将受约束RF的AE分组为容量提供AE和能量节约AE的机会：容量提供AE可以对应于其瞬时信道系数有助于在迭代步骤期间向高端RF子空间移动的AE。能量节约AE是其瞬时信道系数通过降低由高端RF所需的功率在那里有助于在高端RF子空间内移动的AE。不同分组的系统可以被不同地加权以便节约高端RF的能量或者增加系统的容量。此外，该分组可以用于通过在其他分组AE之后在每个分组中选择AE来降低计算复杂度。例如如果基站在能量节约模式下操作，则首先设计能量节约AE，然后设计容量提供AE。对于容量最大化模式，次序是相反的。在容量最大化模式下，来自能量节约AE的信道系数可以比可以由基站触发的其他AE的信道系数更不经常地更新。

替代地，人们可以在背包算法的每次迭代中使用加权优化准则，使得容量和功率节约不断地平衡，并且所有的天线元件可以一直使用。

图6是用于将高端RF与大规模MIMO天线的受约束RF组合的预编码器设计的逻辑流程图。该图进一步图示了一种或多种示例性方法的操作、体现在计算机可读存储器上的计算机程序指令的执行的结果、由以硬件实现的逻辑执行的功能、和/或用于执行根据示例性实施例的功能的互连部件。例如，MIMO模块150可以包括图6中的块中的多个块，其中每个包括的块是用于执行该块中的功能的互连部件。假设图6中的块由诸如eNB 170之类的基站例如至少部分地在MIMO模块150的控制下执行。

参考图6，在一个示例实施例中，一种方法可以包括：至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域，如由块602所指示的；选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在投射区域内的信号点，如由块604所指示的；和使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，其中第二射频链具有相对于第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的，如由块606所指示的。

针对一个或多个第二射频链不能生成在投射区域内的信号点的情况，选择预编码系数可以包括：选择用于第二射频链中的至少一个的预编码系数，以用于生成最接近投射区域的信号点。第一天线和第二天线可以并置。第一天线可以处于与第二天线不同的位置中。第一天线可以位于第一基站处，并且第二天线可以位于第二基站处，并且第一基站可以提供比第二基站更大的小区。该方法可以包括经由X2接口从第一基站接收用于一个或多个第一射频链的配置信息，以用于将所期望的信号映射到投射区域。该方法可以包括经由X2接口从第二基站接收用于确定所生成的信号点与所期望的信号之间的差异的信息，以用于补偿所述差异。第一射频链的功能可以至少部分基于多个特征，并且第二射频链可以具有减少的功能，因为用于第二射频链的一个或多个特征相对于用于第一射频链的相同的一个或多个特征是放宽的。这些特征可以对应于以下中的至少一个：发射功率、比如工作范围的放大器特性、位分辨率、以及模拟滤波器。投射区域的形状可以基于以下中的至少一个：第一射频链的数量、一个或多个天线元件的总功率约束、一个或多个天线元件中的每个的单独功率约束、以及一个或多个天线元件中的每个的信道系数；并且投射区域的大小可以基于以下中的至少一个：一个或多个天线元件的总功率约束、以及一个或多个天线元件中的每个的单独功率约束、以及一个或多个天线元件中的每个的信道系数。投射区域的形状可以是以下中的至少一个：子空间、椭圆体和多面体。

根据另一示例实施例，一种装置可以包括至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用至少一个处理器使该装置至少执行以下操作：至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在投射区域内的信号点；和使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，其中第二射频链具有相对于第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。

针对一个或多个第二射频链不能生成在投射区域内的信号点的情况，预编码系数的选择可以包括：选择用于第二射频链中的至少一个的预编码系数，以用于生成最接近投射区域的信号点。第一天线和第二天线可以并置。该装置可以是基站，并且还可以包括以下中的至少一个：第一天线和第二天线。第一天线和第二天线中的至少一个可以位于另一基站处。至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置为利用至少一个处理器使该装置执行：经由X2接口从第一基站接收用于一个或多个第一射频链的配置信息，以用于将所期望的信号映射到投射区域。至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置为利用至少一个处理器使该装置执行：经由X2接口从第二基站接收用于确定所生成的信号点与所期望的信号之间的差异的信息，以用于补偿所述差异。第一射频链的功能可以至少部分基于多个特征，并且其中第二射频链可以具有减少的功能，因为用于第二射频链的一个或多个特征相对于用于第一射频链的相同的一个或多个特征是放宽的。这些特征可以对应于以下中的至少一个：发射功率、比如工作范围的放大器特性、位分辨率、以及模拟滤波器。

根据另一个实施例，一种计算机程序产品可以包括在其上存储有计算机程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序代码在由设备执行时使该设备至少执行：至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在投射区域内的信号点；和使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，其中第二射频链具有相对于第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。

不以任何方式限制下面出现的权利要求的范围、解释或应用，本文公开的一个或多个示例实施例的技术效果是可以使用仅4个高端RF来支持10个UE并且高达-17 dB的MSE可利用96个受约束RF达到。本文公开的一个或多个示例实施例的另一技术效果是，与仅具有受约束RF相比，具有高精度的少数高端RF有助于在很大程度上实现最小化误差。本文公开的一个或多个示例实施例的另一技术效果是，与仅具有全RF相比，由于由受约束RF链AE所引起的分集增益，现在更少的功率将是必需的。本文公开的一个或多个示例实施例的另一技术效果是，不同的功率约束即最大功率约束或总功率约束可以被解决。取决于功率约束，其中期望的信号被投射的投射区域将改变。所提出的发明可以用于所有这些情况中。

本文的实施例可以以软件（由一个或多个处理器执行）、硬件（例如，专用集成电路）或软件和硬件的组合来实现。在示例实施例中，软件（例如，应用逻辑、指令集）被维持在各种常规计算机可读介质中的任何一个上。在本文档的上下文中，“计算机可读介质”可以是可以包含、存储、传达、传播或传输指令用于由指令执行系统、装置或设备（诸如计算机）使用或与其结合使用的任何介质或部件，其中例如在图1中描述和描绘了计算机的一个示例。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质（例如，存储器125、155、171或其他设备），其可以是可以包含、存储、和/或传输指令用于由指令执行系统、装置或设备（诸如计算机）使用或与其结合使用的任何介质或部件。计算机可读存储介质不包括传播信号。

如果需要，本文讨论的不同功能可以以不同的次序执行和/或彼此同时执行。此外，如果需要，上述功能中的一个或多个可以是可选的或者可以被组合。

虽然在独立权利要求中阐述了本发明的各个方面，但是本发明的其他方面包括来自所描述的实施例和/或从属权利要求的特征与独立权利要求的特征的其他组合，而不仅仅是在权利要求中明确阐述的组合。

本文还要注意，虽然以上描述了本发明的示例实施例，但是这些描述不应在限制性意义上查看。更确切地说，存在可以在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下做出的若干变化和修改。

在说明书和/或附图中可以找到的以下缩写定义如下：

eNB（或eNodeB） 演进节点B（例如，LTE基站）

ADC 模数转换器

AE 天线元件

I/F 接口

LTE 长期演进

MIMO 多输入多输出

MME 移动性管理实体

NCE 网络控制元件

N/W 网络

RF-Chain 射频链

RRH 远程无线电头

Rx 接收机

SGW 服务网关

Tx 发射机

UE 用户设备（例如，无线的通常是移动的设备）。

Claims (19)

1.一种方法，包括：

至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；

选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在所述投射区域内的信号点；和

使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，

其中所述第二射频链具有相对于所述第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。

2.根据权利要求1所述的方法，针对一个或多个第二射频链不能生成在所述投射区域内的信号点的情况，选择预编码系数包括：

选择用于第二射频链中的至少一个的预编码系数，以用于生成最接近所述投射区域的信号点。

3.根据权利要求1所述的方法，其中第一天线和第二天线并置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中第一天线处于与第二天线不同的位置中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中第一天线位于第一基站处，并且第二天线位于第二基站处，并且其中第一基站提供比第二基站更大的小区。

6.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括以下之一：

经由X2接口从第一基站接收用于一个或多个第一射频链的配置信息，以用于将所期望的信号映射到所述投射区域；和

经由X2接口从第二基站接收用于确定所生成的信号点与所期望的信号之间的差异的信息，以用于补偿所述差异。

7.根据权利要求1所述的方法，其中第一射频链的功能至少部分基于多个特征，并且其中第二射频链具有减少的功能，因为用于第二射频链的一个或多个特征相对于用于第一射频链的相同的一个或多个特征是放宽的。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述特征对应于以下中的至少一个：发射功率、比如工作范围的放大器特性、位分辨率、以及模拟滤波器。

9.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述投射区域的形状基于以下中的至少一个：第一射频链的数量、一个或多个天线元件的总功率约束、一个或多个天线元件中的每个的单独功率约束、以及一个或多个天线元件中的每个的信道系数；并且

所述投射区域的大小基于以下中的至少一个：一个或多个天线元件的总功率约束、以及一个或多个天线元件中的每个的单独功率约束、以及一个或多个天线元件中的每个的信道系数。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述投射区域的形状是以下中的至少一个：子空间、椭圆体和多面体。

11.一种装置，包括：

至少一个处理器；和

包括计算机程序代码的至少一个存储器，

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使所述装置至少执行以下操作：

至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；

选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在所述投射区域内的信号点；和

使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，

其中所述第二射频链具有相对于所述第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。

12.根据权利要求11所述的装置，其中针对一个或多个第二射频链不能生成在所述投射区域内的信号点的情况，预编码系数的选择包括：

选择用于第二射频链中的至少一个的预编码系数，以用于生成最接近所述投射区域的信号点。

13.根据权利要求11所述的装置，其中第一天线和第二天线并置。

14.根据权利要求11所述的装置，其中所述装置是基站，并且还包括以下中的至少一个：第一天线和第二天线。

15.根据权利要求14所述的装置，其中第一天线和第二天线中的至少一个位于另一基站处。

16.根据权利要求14所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使所述装置执行以下操作之一：

经由X2接口从第一基站接收用于一个或多个第一射频链的配置信息，以用于将所期望的信号映射到所述投射区域；和

经由X2接口从第二基站接收用于确定所生成的信号点与所期望的信号之间的差异的信息，以用于补偿所述差异。

17.根据权利要求11所述的装置，其中第一射频链的功能至少部分基于多个特征，并且其中第二射频链具有减少的功能，因为用于第二射频链的一个或多个特征相对于用于第一射频链的相同的一个或多个特征是放宽的。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述特征对应于以下中的至少一个：发射功率、比如工作范围的放大器特性、位分辨率、以及模拟滤波器。

19.一种计算机程序产品，包括在其上存储有计算机程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序代码在由设备执行时使所述设备至少执行：

至少基于与耦合到多个第一天线的一个或多个第一射频链对应的功能将由至少一个接收机所期望的信号映射到投射区域；

选择用于耦合到多个第二天线的一个或多个第二射频链中的至少一个的预编码系数，以生成在所述投射区域内的信号点；和

使用第一射频链中的至少一个来补偿所生成的信号点与由至少一个接收机所期望的信号之间的差异，

其中所述第二射频链具有相对于所述第一射频链的功能减少的功能，并且其中天线的第一和第二集合是不同的。