CN108352870A - 使用部分重新成形的码本对从二维天线阵列的传输进行预编码 - Google Patents
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Abstract
一种发送无线电节点(10)使用可表示为第一码本和第二码本的Kronecker积的主码本,对从包括沿至少两个轴布置的天线单元的天线阵列的传输进行预编码,其中第一码本包括预定的子预编码器,第二码本包括可配置的子预编码器。一种接收无线电节点(20)可以受益于由主码本的可配置性实现的自适应波束成形,同时仍然使用在重新配置之后仍保持有效的稳定格式来进行参考信号和对应反馈信息的交换。
Description
技术领域
本申请一般涉及传输预编码,并且具体涉及对从二维天线阵列的传输的预编码。
背景技术
对从天线阵列的传输进行预编码涉及将一组复数权重应用于要从阵列的天线单元发送的信号,以独立地控制信号的相位和/或幅度。这组复数权重被称为“预编码器”。发送节点通常选择预编码器以匹配到接收节点的链路上的当前信道条件,目的是最大化链路容量或质量。如果使用空间复用从阵列的天线单元同时发送多个数据流,则发送节点通常还选择预编码器,目的是使信道正交化并减少接收节点处的流间干扰。
在闭环操作中,发送节点基于从接收节点反馈的表征当前信道条件的信道状态信息(CSI)来选择预编码器。就此而言,发送节点从每个天线单元向接收节点发送参考信号,并且接收节点基于这些参考信号的测量来发回CSI。参考信号的发送和CSI的反馈对预编码方案贡献大量开销。例如,这些参考信号和CSI反馈消耗大量的传输资源(例如,长期演进LTE实施例中的时间频率资源单元)。
已知的方法通过专门用于CSI测量的参考信号来减少归因于参考信号传输的开销。例如,LTE版本10引入了专门用于CSI测量而设计的CSI参考信号(CSI-RS)。与先前的LTE版本中的小区特定公共参考信号(CRS)不同,CSI-RS不用于解调用户数据,并且未经预编码。因为对于CSI测量,数据解调的密度要求不那么严格,所以CSI-RS在时间和频率上可以相对稀疏,由此减少传输CSI-RS所需的传输资源的数量。
已知的方法通过将可用的预编码器限于固定的一组预编码器,即码本,来减少归因于CSI反馈的开销。码本中的每个预编码器都被分配了发送节点和接收节点都知道的唯一索引。接收节点从码本中确定“最佳”预编码器,并将该预编码器的索引(通常称为“预编码矩阵指示符”,PMI)作为推荐(发送节点可以或可以不遵照)反馈给发送节点。结合诸如用于空间复用的数据流的推荐数量(即,传输秩)的其他CSI,仅反馈索引减少了传输该CSI所需的传输资源的数量。与显式地反馈测量的有效信道的复值元素相比,该方法因此大大减少了CSI反馈开销。
随着预期在LTE版本13中引入适用于二维天线阵列的有限数量的预定码本,期望实现这种码本的有效适用性。特别地,码本适配应该优选地避免以下中的一个或多个:浪费发送端的处理资源;浪费接收端的处理资源;要求过多的收集(测量)数据才能提供有用的结果;产生增加的信令开销。
发明内容
因此,本发明的目的是提出确保二维码本的更大适应性的技术。具体而言,一个目标是提出对处理资源具有合理需求的此类技术。又一个目的是提出允许码本的部分适配的技术,其中处理资源被分配以适配码本的一些方面而其他方面保持不变。寻求的适配技术在无线电链路的发送侧和接收侧都可能具有明显的效果。
考虑对从天线阵列的传输进行预编码的问题,其中天线阵列具有沿着至少两个轴布置的天线单元。换句话说,每个天线单元与原点的分离基本上对应于定义所述轴的向量的整数组合。例如,天线阵列可以被描述为具有Nh×Nv个位置的有限矩形或倾斜网格,其在所有网格位置中填充有天线单元或具有一个或多个空位置。使用可以表示为矩阵的主码本对传输进行预编码,该矩阵是包括第一码本和第二码本的Kronecker积,例如,表示第一码本的矩阵和表示第二码本的矩阵以及可能的更多Kronecker因子的Kronecker积。第一码本适用于具有沿单个轴布置Nh个单元的天线单元的天线阵列,而第二个码本适用于具有沿单个轴布置Nv个天线单元的天线阵列。由于可能的过采样和其他因素,第一和第二码本中的每一个可以包括比其所适于的天线单元的相应数量更多的子预编码器(例如,天线端口的数量可以大于或等于天线单元的数量Mv≥Nv,Mh≥Nh);第一和第二码本中的每一个包含通常由单个索引标记的子预编码器,而主码本的预编码器可以由二维索引标记。要注意的是,适用于三维或更高维天线阵列的主码本可以表示为三个或更多个单轴码本的Kronecker积。
在该设置中,根据一个实施例,使用可表示为两个或更多个因子的Kronecker积的主码本对从天线阵列的传输进行预编码,在这些因子中,第一码本包括预定的子预编码器,并且第二码本包括可配置的子预编码器。可以设想,该实施例在发送无线电节点处实现;在这个意义上,发送无线电节点可以包括负责电磁波的实际产生的天线阵列和可能的其他无线电设备,以及相关联的信号处理设备。具体地,第一码本可以由预定的子预编码器组成(例如,非动态适配,在出厂设置之后不可配置,在通用软件升级之后不可配置),而第二码本的至少一些子预编码器可以与维护相关联地或在发送无线电节点的操作期间修改。例如,可以在不知道发送节点处的本地无线电条件的情况下定义第一码本的子预编码器。应该理解的是,传输可以在被提供给天线阵列的物理天线单元之前进一步经历逐渐变细(或经历本领域中已知并且本领域通常实践的其他波束成形技术)。
本实施例可以实现上述目的中的至少一个,因为它允许主码本相对于其中一个轴进行配置,同时鲁棒且资源经济地使其相对于另一个轴保持不变。例如,实现本实施例的发送无线电节点可以是网络节点,诸如部署在所服务的用户设备(UE)的密度在水平方向上均匀但在垂直维度上具有非典型峰值的位置处的基站,诸如在基站附近存在高层建筑的情况;在这种情况下与水平UE密度适配可能会提高系统吞吐量。例如,第二码本可以被选择为对应于天线阵列的垂直轴,并且可以被设计为具有相对于集中在UE垂直密度的峰值处或附近的波束的相对较大密度的子预编码器。
在一个实施例中,发送无线电节点基于初始获得的预编码信号对传输进行预编码,该预编码信号已经使用可表示为第一码本和第三码本的Kronecker积的码本进行了预编码。更确切地说,发送无线电通过线性变换来变换所述预编码信号,该线性变换可表示为Kronecker积,该Kronecker积包括表示从第三码本的子预编码器的至少子集到第二码本的子预编码器的线性映射的因子。适用于单轴天线阵列但通常不同于第二码本的第三码本可包括与第二码本相比更多或相同数量的子预编码器。第三码本的子预编码器可以是预定的,即,通常不反映发送无线电节点的部署位置处的本地无线电条件。因此,在本实施例中,主码本对应于第一码本和第三码本的Kronecker积,随后是所述线性变换的动作;主码本不需要被显式地导出或存储。
在前述实施例内,线性映射可以定义第二码本的子预编码器与第三码本的子预编码器的至少子集之间的一对一关联。例如,线性映射可以确保预编码信号中与第三码本的子预编码器中的一个相对应的分量被映射到与第二码本的相关联的子预编码器相对应的分量。例如,令xk是与第三码本的第k个子预编码器相对应的归一化分量,并且yk是与第二码本的第k个子预编码器相对应的归一化分量(1≤k≤Mv),则对于每个k和每个实数或复数标量γ,线性映射将包含分量γxk的预编码信号映射为包含分量γyk的信号,即以相等的比例进行映射。
备选地或附加地,并且仍然在前面的实施例内,线性映射可以等效于以下联合动作:计算与第三码本的子预编码器的至少子集的内积;以及使用所计算的内积作为加权因子线性组合第二码本的子预编码器。换句话说,在线性映射下,计算预编码信号和所述子集之间的内积,并且(标量值)内积被用作第二码本的子预编码器的加权和中的权重。如技术人员所认识到的,线性映射可以在两个分开的步骤中进行,其中内积的集合作为显式的中间结果(其可以被视为关于第二码本的子预编码器的选择向量),或者可以实现为单个操作,此时其可以表示为矩阵。如本领域技术人员将进一步认识到的,第三码本的子预编码器可以不是正交的(或者可以具有非恒定模数),但是这可以通过选择Xv的正交子集来补救,例如,其中例如,如果第三码本被过采样(例如,以因子Qv过采样可能导致第三码本包含QvNv个子预编码器而不是其天线端口的数量Nv),则线性映射将第三码本的子预编码器的线性无关子集映射到第二码本的子预编码器。第三码本的所述子集可以由归一化向量(对于所有的k∈K)组成,或者可以与第二码本的子预编码器Bk一起被归一化,(对于所有的k∈K)。
进一步备选地或附加地,仍然在前述实施例内,线性变换可以被表示为矩阵,该矩阵包括表示Mh维恒等映射的另一因子的Kronecker积,其中Mh是第一码本的天线端口的数量。此时线性变换不改变关于天线阵列中第一码本对应的轴的预编码信号。有利的是,在可以应用线性变换之前,不需要分解或投影预编码信号。
在一个实施例中,线性变换定义第二码本的子预编码器与第三码本的子预编码器的至少子集之间的一对一关联。在这种意义上存在关联,预编码信号中与可表示为包括第三码本的一个子预编码器的Kronecker积的原型预编码器对应的分量被映射到与所述主码本的预编码器相对应的分量,所述主码本的预编码器包括与第三码本的所述一个子预编码器相关联的第二码本的子预编码器。
在前面的实施例中,当天线阵列是Nh×Nv阵列或跨越Nh×Nv阵列(允许空位置,条件为不是最外行或列的所有位置都是空的)时,可以定义NhNv个原型预编码器,其中的每一个可表示为来自Nh维基的向量和第三码本的子预编码器的Kronecker积,其中从第三码本的子集中选择子预编码器;并且通过形成具有Nh维恒等映射的Kronecker积,将来自第二码本的每个子预编码器嵌入到NhNv维空间中。然后,线性变换可以等效于应用原型预编码器的共轭(例如,以矩阵形式表示为Hermitian共轭或复共轭转置)并且使用结果来组合嵌入的子预编码的联合动作。作为对预编码信号执行的动作,线性变换包括将预编码信号乘以(左乘)原型预编码器的一个或多个共轭(例如,乘以表示原型预编码器的矩阵的Hermitian共轭),并使用积(向量)作为权重以形成嵌入的子预编码器的加权和。此外,线性变换可以以显式形成原型预编码器和嵌入的子预编码器的方式实现,或者可以实现为单个矩阵运算。线性变换可以通过使用规范Nh维基(例如,单位长度的轴对齐向量)来实现,但这不是该实施例的必要特征。注意,如果要保留恒定模数性质,则NhNv是原型预编码器的数量的上限,其中第三码本也被过采样。
在一个实施例中,线性映射被限制为第三码本的线性无关子预编码器的子集。更准确地说,线性变换只是以这个子集中的子预编码器的形式构建的,但是对于子集之外的可以被写为子集中的子预编码器的线性组合的任何子预编码器也可以很好地定义。优选地,根据预定规则选择线性无关的子预编码器。作为示例,假设第三码本是波束网格类型码本,其条目是离散傅里叶变换(DFT)向量,形式如下
其中Nv,Qv如先前所定义。在该设置中,用于选择第三码本的线性无关子集的规则可以是选择具有以过采样因子Qv间隔的索引的预编码器,即对于一些非负的n≤Qv-1,常数n可以基于在发送无线电节点处从接收无线电节点接收到的LTE类型的预编码矩阵指示符(PMI)来选择,其中PMI推荐使用预编码器(如本文所使用的,“发送”和“接收”是指主下行链路方向。)等效地,第三码本的子集可以被选择为包括推荐的预编码器的线性无关子集。该子集可以在其包括对应于第三码本的全部维度的Nv个预编码器的意义上被选择为最大。
备选地或附加地,在前面的实施例中,对第三码本的子集的选择可以伴随归一化,确保子集中的预编码器具有恒定模数,对于所有k∈K,其中K是子集的索引集。
在另一个实施例中,主码本适于共极化天线单元的天线阵列。
在一个实施例中,主码本适于包括用于控制从天线阵列的传输的极化的子单元的天线阵列。用于对预编码信号进行变换的线性变换则可以表示为包括表示Mp维恒等映射的另一因子的Kronecker积,其中Mp是极化维度。具体地,天线阵列可以由交叉极化天线单元组成,并且极化维度可以是2。
在一个实施例中,传输包括用户数据或参考信号。特别地,传输可以包括信道状态信息参考信号(CSI RS)。响应于参考信号,接收侧无线电节点可以向发送无线电节点发送指示关于当前使用的主码本的预编码器的无线电条件的反馈信息。如果针对主码本的多个不同预编码器发送参考信号,则接收无线电节点可以向发送无线电节点指示其在这些预编码器之间的偏好,例如以在后续传输中在接收无线电节点处增加或最大化有用信号能量为目的。要注意的是,如果天线阵列具有一个或多个空网格位置,则这些可以在算法上被视为具有无限衰减的天线单元(而物理上天线单元不存在)。具体而言,可以抑制通过天线阵列不能实现的这种预编码器的参考信号(例如,为空网格位置定义非零增益的预编码器),从而实际上,接收无线电节点将没有理由推荐无法由发送无线电节点实现的预编码器。所述抑制可以通过除去相应的参考信号或通过以零增益发送它们来进行,使得在预定的参考信号序列中出现间隙。
具体而言,参考信号可以包括在一系列先前定义的预编码器中标识当前使用的主码本的预编码器的信息。例如,预编码器可由引用第一码本中的子预编码器的第一索引和引用第二码本中的子预编码器的第二索引k来标识;索引可以被格式化为一个二维索引或两个索引的可逆加权和(例如,其中|β|≥Nv)。有利地,第二索引k可以指代第三码本中的子预编码器,即使发送无线电节点正在有效地使用被形成为第一码本的子预编码器和第二码本的子预编码器的Kronecker积的预编码器。通过以这种方式标记预编码器,第二码本的可配置性对接收无线电节点是隐藏的。因此,就接收无线电节点而言,主码本的部分适配可以是向后兼容的。具体地,在一些实施例中,接收无线电节点可以接收并响应参考信号,而不知道第三码本已经经过上面讨论的线性映射下的变换。
在一个实施例中,发送无线电节点根据本地无线电条件来配置至少一个子预编码器。例如,第二码本的子预编码器中的一个可以基于在发送无线电节点的部署站点处测量的无线电条件或预测在部署站点处具有的无线电条件来定义。为了根据本地无线电条件来指导其配置子预编码器,发送无线电节点可以收集指示UE密度分布的数据并且计算合适的统计量度,诸如平均值、各种分散度量、高阶统计量等。可能需要依赖长期统计测量(例如,基于一天或更长时间收集的数据);有可能在一天的不同时间或一周的不同天以不同的方式配置发送无线电节点;此外,可以应用临时配置结合与正常UE数量的预期偏差,诸如公共假期、吸引大量人群的事件、发生在通常人口不多的区域中的事件,等等。备选地或附加地,可以基于仿真来配置发送无线电节点,其中考虑在部署地点处或附近的预期或已知的UE数量、附近建筑物的几何形状、主要反射等。有利的是避免过度频繁地重新配置发送无线电节点,因为优选地,可能需要重复参考信号和相关联的反馈信息的交换以实现最佳准确性。
在一个实施例中,在发送无线电节点作为无线电接入网络中的多个固定节点(例如,基站或其他固定/半固定接入节点)中的一个进行操作的情况下,第一码本对于所述多个固定节点是共同的,而第二码本是针对发送无线电节点独立地配置的。因此,与在不同配置的不同发送无线电节点附近或正在使用默认第二码本的情况下进行操作的情况相比,在发送无线电节点的部署位置附近操作的UE可能经历不同的预编码。
在不同的实施例中,天线阵列的轴可以在两个空间维度上延伸或者可以在空间上平行。例如,这些轴可以是共线的,由此天线阵列在单个空间维度上延伸,并且对于与每个轴对应的天线单元具有独立可控性。在轴在两个空间维度上延伸的实施例中,UE密度可以使得具有最大垂直分量的轴(例如,垂直轴或近似垂直轴)对应于第二码本(即,可配置的密码本)更有利。然而,在UE密度相对于垂直方向是典型的但相对于水平方向是非典型的实施例中,使具有最大水平分量的轴对应于第二码本可能对性能具有较大影响,反之亦然。此外,在本公开的范围内,使用可表示为两个可配置码本的Kronecker积的主预编码器来对传输进行预编码;这样的实施例显然在计算上要求更高,并且对于良好的精度可能需要关于本地无线电条件的更完整的一组数据,但是允许高度灵活的波束成形。
从发送无线电节点转变到接收无线电节点(例如,移动站或UE)的视角,现在考虑从具有受其支配的沿着至少两个轴布置的天线单元的天线阵列的发送无线电节点(例如,基站或其他固定/半固定接入节点)接收传输的问题。所述天线阵列可能具有本节前面概述的一个或多个特性。接收无线电节点可操作以由通信网络中的发送无线电节点服务。接收无线电节点从发送无线电节点接收标记的第一多个参考信号并将反馈信息发送给发送无线电节点;反馈信息隐式或显式地指示对于所有参考信号,信号质量度量低于预定阈值。(等效地,反馈信息可以指示已经接收到的参考信号低于最小性能阈值)。然后,接收无线电节点从发送无线电节点接收标记的第二多个参考信号,并将反馈信息发送给发送无线电节点;反馈信息隐式或显式地指示对于至少一个参考信号,信号质量度量高于阈值。然后,接收无线电节点接收后续传输,与第二多个参考信号中的一个参考信号相关联的波束成形被应用于后续传输。
如本文所使用的,与参考信号中的一个相关联的波束成形可能不一定意味着后续传输和参考信号被相同地波束成形。事实上,可以使用不一定与CSI-RS相关的解调参考信号来完成波束成形。相反,与参考信号中的一个相关联的波束成形可以与最接近地匹配用于参考信号中的一个的可用波束成形配置相关。例如,可以从反馈信息中推导出参考信号中的某一个产生了信号质量度量的最佳值;然后,发送无线电节点可以决定应用与所述参考信号最接近匹配的波束成形。
当与根据现有技术的发送无线电节点进行通信时,由于信号质量差,UE可能无法正确估计用于CSI反馈的CSI。较差的信号质量可以通过诸如信道质量指示符(CQI)或信号与干扰加噪声比(SINR)之类的信号质量度量的低值来指示。在实现中,可以以与SINR具有预定关系的方式来定义CQI(例如,SINR的量化值)。然而,利用该实施例,与接收无线电节点通信的发送无线电节点可以采取动作(例如,选择不同的预编码器或重新配置预编码器)来为CSI-RS获得波束成形增益。发送节点侧的这种动作可以由接收无线电节点知道,或者可以对接收无线电节点隐藏,其中考虑到后向兼容性,后一种情况可能是有利的。波束成形增益则可以使UE有可能估计信道并报告CSI。因此,该实施例可以扩展发送无线电节点(诸如无线电基站)的覆盖范围。
在实施例中,参考信号可以通过使用预定资源(例如,资源元素)进行传输来标记。备选地,参考信号可以显式标记:它包括显式值。
在一个实施例中,第一和第二多个参考信号中的相应参考信号尽管被相同地标记,但是以不同的波束成形来接收。例如,第二多个参考信号可以包括以不同于第一多个参考信号中的所有参考信号的波束成形来接收的至少一个参考信号。具体地,第二多个参考信号可以使用不用于第一多个参考信号的预编码器进行预编码。
在一个实施例中,可以参考用于第一和第二多个参考信号两者的预定码本来标记参考信号。实际上,至少在特定操作模式(例如,二维预编码)中,预定码本可以对于通信网络中的若干发送无线电节点或在部署通信网络的特定地理区域中的若干发送无线电节点是共同的。
在前一实施例的进一步发展中,接收无线电节点可以接收定义预定码本的可用子集的码本限制指示。接收无线电节点可以注意到没有接收到对应于不可用预编码器的参考信号(例如,不属于预定码本的可用子集的预编码器),或者可以备选地接收这样的参考信号,但是避免在其上执行测量和/或避免发送与这些参考信号有关的反馈信息。在接收无线电节点发送推荐预编码器中的一个以用于后续传输的反馈信息的情况下,它放弃推荐不同于可用子集中的预编码器的其它预编码器。如上所述,为了预编码信号的所述变换的目的,将作为主码本的Kronecker因子的码本限于子集,特别是线性无关子预编码器的子集是有利的;这可能有助于实现子预编码器之间的正交性和/或恒定模数。由于Nv维(秩≤Nv)中的线性变换的固有特性,变换的传输将包含至多Nv个不同的分量。因此,当接收无线电节点接收到码本限制指示时,它也意识到在发送无线电节点一端进行的限制,如在前述实施例中的至少一个中所实施的。
在参考预定码本标记参考信号的这样的实施例的进一步发展中,接收无线电节点可以以预定格式发送相应的反馈信息。这支持透明性:发送无线电节点可以重新配置用于对传输进行预编码的码本,而不通知接收服务的接收无线电节点。反馈信息可以包括接收无线电节点为后续传输推荐的预编码器。该推荐可以采用LTE中的预编码矩阵指示符(PMI)的形式或与其等效的形式。
在一个实施例中,反馈信息用信号质量度量来表示,例如,作为每个所接收的参考信号的信号质量度量的测量值或估计值。如果是这种情况,则接收无线电节点不需要知道信号质量度量的阈值;相反,它可以接收相同标记的参考信号,发送无线电节点可以使用在当前无线电条件下可能是更优的不同预编码器对其进行预编码。这允许在网络侧重新配置阈值,而不需要更新UE。
在另一个实施例中,响应于第一多个参考信号而发送的反馈信息包括指示对于所有参考信号信号质量度量低于预定阈值的预定(或保留)值。优选地,反馈信息包括指示所有参考信号已经以不足的信号质量(例如,低于阈值)被接收的单个值。然而,在该实施例中,响应于第二多个参考信号而发送的反馈信息可以以信号质量度量来表示。此外,在该实施例中,第二多个参考信号可以被相同或不同地标记。事实上,接收无线电节点的显式指示所有参考信号已经以不足的信号质量被接收的反馈可以被认为是对发送无线电节点重新配置其波束成形的请求。
本文中的实施例还包括对应的装置、计算机程序和计算机程序产品。除非特别讨论,否则这些方法通常与对应方法共享特征和优点。
具体地,一个实施例提供一种发送无线电节点,具有带有上述特性的天线阵列的天线和预编码模块,所述预编码模块适于在使用天线阵列来发送传输之前使用主码本对所述传输进行预编码,主码本可表示为第一码本和第二码本的Kronecker积码本。根据该实施例,发送无线电节点还包括用于配置第二码本的配置接口。该实施例允许主码本相对于其中一个轴配置而不必相对于另一个轴改变。这确保了资源的鲁棒性和经济性。如上所述,可配置性可以用于使主码本适于实际的本地无线电条件,特别是用于已知或预期的UE密度。还如上所述,发送无线电节点可以是部署在不同位置的互通模块的功能单元,诸如负责实际产生电磁波的无线电设备和相关联的信号处理设备。
在一个实施例中,作为主码本的Kronecker因子中的一个的第一码本是预先确定的。例如,作为出厂设置或通用软件升级(通用软件升级可以由制造商或其代理提供给运营商,并且对于相同类型的所有传输节点可以是共同的)的一部分,第一码本可以存储在发送节点的存储器中。具体而言,第一码本可以免运营商维护。因此,发送无线电节点使用具有可配置的单个Kronecker因子的码本,而一个或多个另外的Kronecker因子是不可配置的。
在一个实施例中,提供了一种在通信网络中可操作并可操作以由发送无线电节点服务的接收无线电节点,该发送无线电节点包括包含沿至少两个轴布置的天线单元的天线阵列。接收无线电节点包括包含多个天线单元和处理器的天线阵列。处理器可以被配置为:从发送无线电节点接收标记的第一多个参考信号;发送反馈信息,指示对于所有参考信号,信号质量度量低于预定阈值;从发送无线电节点接收标记的第二多个参考信号;发送反馈信息,指示对于所述参考信号中的至少一个参考信号,信号质量度量高于所述阈值;以及接收具有与第二多个参考信号中的一个参考信号相关联(在上面解释的意义上)的波束成形的后续传输。接收无线电节点可以利用其配备的多个天线单元知晓波束成形的变化。
需要回顾的是,本发明涉及特征的所有组合,即使这些特征在相互不同的权利要求中列举也是如此。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本发明的实施例,附图中:
图1示出了包括多个网络节点和至少一个移动台的通信网络;
图2示出了在人口稠密的区域中部署网络节点;
图3示出配备有天线阵列的发送无线电节点;
图4示出了各种天线阵列布局;
图5示出了接收无线电节点;
图6是示出发送无线电节点与接收无线电节点之间的通信的信令图;
图7是示出接收无线电节点与第一和第二发送无线电节点中的每一个之间的通信的信令图;
图8是发送无线电节点中的方法的流程图;以及
图9是接收无线电节点中的方法的流程图。
除非另外指明,否则附图仅示出对理解本发明至关重要的这些元素,而其他元素可以暗示或仅给出启示。
具体实施方式
图1是无线电通信网络的示意图。在当今可用的通信网络中,使用了许多不同的技术,诸如LTE、宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统/增强型数据速率GSM演进(GSM/EDGE)、全球微波接入互操作性(WiMax)、超移动宽带(UMB)等。在所示的通信网络中,三个网络节点10(由基站符号表示)在相应地理区域中提供无线电覆盖,其中UE 20当前由第三网络节点10c服务并与此通信。UE 20在上行链路传输中通过空中接口(或无线电接口)向网络节点20传输数据,并且网络节点10c在下行链路传输中通过空中接口或无线电接口向UE 10传输数据。在代表性场景中,由网络节点服务的UE相对于方位角均匀分布,并且相对于仰角集中在水平线上。
图3描绘了适于从相关联的天线阵列11传输的发送无线电节点10(例如,LTE实施例中的增强节点B)。在该图中,阵列11包括布置为二维2×2阵列的四个天线单元12。阵列11可以例如包括共极化或交叉极化天线单元。为了接收传输(上行链路),发送无线电节点10也可以使用天线阵列11。
图4示出了许多备选的天线阵列配置。如符号所示,每个圆圈可以表示单个(极化)天线单元或允许独立控制由天线单元发射的电磁波的极化的一对天线子单元。图4A示出了由不等长的基向量(未示出)生成并且包括每个维度不等数量的单元Nh≠Nv的矩形天线阵列。
图4B示出了由非正交基向量生成的倾斜天线阵列。图4C的天线阵列跨越图4B中所示的倾斜天线阵列,但包括若干空网格位置。在这些位置中不存在天线单元可能需要从本主码本中移除(或者至少通过其他方式,如上所述的去激活)原本适于与图4B的天线阵列一起使用的某些预编码器。
图4D最后示出了一个一维阵列,其中较高的Nv个天线单元可独立于较低的Nh个天线单元进行控制。这样的天线阵列可以被描述为其中天线单元沿着两个空间平行轴布置的天线阵列。因此它非常适合于本文公开的预编码技术。换句话说,本发明的必要特征不在于天线单元沿其布置的轴沿两个空间维度延伸。
发送无线电节点10被配置为将电磁波从天线阵列11传输给接收无线电节点(未示出)。在一些实施例中,传输可以包括用户数据和/或专用于接收无线电节点的参考信号(例如,LTE实施例中的UE特定参考信号或解调参考信号)。发送无线电节点10被配置为对该传输进行预编码。为此,图3将发送无线电节点10描绘为包括处理器15和一个或多个预编码单元13a、13b,所述预编码单元13a、13b分别被配置为对承载有效载荷数据、信令、参考信号等的一个或多个同时传输的信息流(即,层)17a、17b执行预编码。在所示的示例中,第一和第二预编码单元13a、13b分别执行信息流17a、17b的预编码。当传输多于一个信息流17a、17b(即,输出传输是多流传输)时,从预编码单元13a、13b输出并且目的用于从相同的天线单元12输出的预编码信息流在加法器模块中被组合并被提供给目的地天线单元12。在至少一些多流实施例中,发送无线电节点10对多个流17a、17b中的每一个执行相同的预编码。然而,在一个实施例中,发送无线电节点10可以在预编码之前执行流17a、17b的固定酉旋转(未示出)。
无论传输是单流还是多流传输,根据本文的实施例的发送无线电节点10有利地使用主码本对传输进行预编码,主码本可表示为适用于具有两个单元(实际天线阵列11的水平投影)的一维天线阵列的预定第一码本和适用于具有两个单元(实际天线阵列11的垂直投影)的一维天线阵列的可配置的第二码本 的Kronecker积。如上所述,每个码本的端口Mh,Mv的数量可以不同于其已经设计用于的天线单元的数量。两个码本可以存储在存储器16中。通过配置接口14,至少第二码本B是可配置的。为了对传输进行预编码,预编码单元13a、13b可以从存储器16中获取第一和第二码本或主码本。
如果为了简化不考虑极化,则图3中所示的发送无线电节点10的主码本将具有形式:其中是长度为2的列向量,并且表示Kronecker乘法。两个矩阵A、B的Kronecker积由下式给出:
因此,对于图3,主码本的元素是长度为4的列向量。如果天线单元12是共极化的,则该式成立。相反,如果天线单元包括能够实现可变极化的相应子单元,如当天线阵列11由允许两个独立极化的交叉极化天线单元12组成时的情况,则主码本包括对应于极化的另一Kronecker因子并且将为的形式,其中I2表示2×2单位矩阵。参照图3,当天线单元包括用于控制输出传输的极化的子单元时,加法器模块和天线单元12之间的每个连接可以表示允许独立控制天线子单元的双信号路径。
应该理解,预编码单元13a、13b可以在将传输提供给天线阵列11之前通过逐渐变细或某种其他波束成形操作来进一步处理该传输。
还可以理解的是,可以应用传输层的共相位。例如,可以通过在两个层上传输相同的数据流(其中具有相对相移以使各层共相位)来在两个极化上进行秩1传输。类似地,秩2传输可以通过酉2×2旋转矩阵在两个层上共相位。
配备有其天线单元以两个空间维度布置的天线阵列的网络节点能够独立地相对于仰角和方位角引导其传输。尽管如此,鉴于本节上面概述的代表性场景,包含大量以水平为中心的预编码器(针对不同的方位角)的默认码本对于非水平的仰角而言可能更稀疏;如果UE密度分布不同于代表性场景,则网络节点可能反复需要选择从接收信号能量和/或用户分离的角度次优的预编码器。
作为示例,图2示出了在人口稠密区域中的部署场景,其中建筑物集中在与相对于网络节点10的仰角的具体值α1和α2相对应的两个位置中。在这些仰角处,UE密度可以预期为比例如在对应于仰角的无人区域中更高。对于仰角α3和指向网络节点10左侧的未绘制区域的其他高度,可以进行相应的分析以确定是否存在更优选的角度。可以(后验地)基于在操作期间进行的测量或者(先验地)通过预测UE密度针对建筑物、道路、铁路等所在位置进行分析。值得注意的是,后验方法可能相对更直接和/或更不容易出错,因为复杂的反射效应会立即得到考虑。当不能进行这样的分析时,可以采取上述的代表性场景,在设计左侧区域的码本时有利于水平高度。
在可能的实现方式中,发送无线电节点10通过初始获得(例如,接收或生成)已经使用可表示为第一码本和第三码本的Kronecker积的码本进行预编码的预编码信号x来生成预编码传输并且对预编码信号应用线性变换Z。因此,预编码传输被给出为其中Z包括从第三码本的子预编码器的至少子集到第二码本的子预编码器的线性映射。现在将描述导出线性变换Z的两种示例性方式。
在第一实施例中,为二维天线设计的二维Kronecker结构化码本被变换成混合波束选择码本,其中在垂直维度中具有波束选择并且在水平维度中具有基于码本的波束成形。考虑交叉极化天线单元的二维天线阵列,即具有极化维度中的因子2天线单元(MP=2)、因子Nh水平天线单元和因子Nv垂直天线单元的天线。这总共给出了2NhNv个天线单元。为了简单起见,假设一个天线单元对应于一个天线端口。
尽管以不同的二维天线阵列或交叉极化天线单元的默认阵列为目标,假设使用(Mh,Mv)Kronecker结构化码本来产生预编码信号x。在该码本中,二维预编码器权重向量被形成为
为了改变波束成形向量,引入了下面的虚拟化:
其中是维度Mh的单位矩阵,表示由从垂直(“第三”)码本中选择的至多Mv个正交列组成的矩阵的Hermitian共轭,最后Bv是在其列中定义期望选择波束的垂直波束矩阵。即,矩阵Bv具有Nv行和Mv列,并且每一列是与来自“第二码本”的预编码器对应的期望的波束选择权重向量。可以将因子视为选择矩阵,其目的是将原始码本变换为选择码本,将视为波束矩阵,其目的是给定所选择的列执行波束成形。换言之,的动作可以被描述为第三码本的子预编码器的内积,随后是第二码本的子预编码器的线性组合。由的第k列表示的第三码本的子预编码器与由Bv的第k列表示的第二码本的子预编码器相关联。
由于从垂直子码本取得的正交列组成的矩阵的结构,只要应用一个这样的垂直子预编码器,垂直子预编码器将被变换到波束选择矩阵Bv中的对应列,有效地将二维码本的垂直维度变换为波束选择码本。还要注意水平维度保持不变,其部分仍然是基于码本的。
为了将极化维度考虑在内,对虚拟化进行级联以形成双极化矩阵,如下所示:
其中左上方的子矩阵映射到一个极化的天线单元,右下方的映射到另一个极化。
在应用由虚拟化描述的端口-天线单元映射并且让每一行映射到一个物理天线单元之后,信号向量x表示从UE看到的由参考信号(例如CSI-RS)的向量定义的天线端口。这就是说,CSI-RS可以使用虚拟化矩阵Z来虚拟化;然后,基于从UE报告的CSI,基于(Mh,Mv)预编码器码本对传输的数据信号进行预编码,并且随后在被传递到物理天线端口之前使用映射Z对其进行虚拟化。
第二实施例示出了具有二维天线阵列的二维码本的使用,其调整码本的波束方向和/或将码本从一个特定的天线阵列大小转换为不同的大小。假设一个天线单元对应于一个天线端口,则考虑更精确地是具有Nh个水平天线单元和Nv个垂直天线单元的交叉极化天线单元(MP=2)的二维天线阵列。
假设预编码信号x是使用(Mh,Mv)二维Kronecker结构化码本产生的,该码本以交叉极化天线单元的二维天线阵列为目标(MP=2)、布置为Mv个水平天线单元和Mh个垂直天线单元。类似于前面的实施例,可以处理Nv≠Mv的情况,即,码本可能不意图用于所述天线阵列的情况。在该码本内,二维预编码器被形成为
其中垂直子预编码器可以实现为具有过采样因子Qv的过采样DFT波束。引入了以下虚拟化(CSI-RS变换)
其中m=1,...,Nh并且um=(0,...,0,1,0,...,0)是第m个Nh维单位向量。对于某个固定的n∈[0,Qv-1],考虑索引集 例如,Γ0生成以下虚拟化,这将被称为原型预编码器:
计算表明,如果则
如果则上述项消失,否则等于通过恒定模数性质由系数缩放的的第m个元素的共轭。
形成具有Γ0中的索引的原型预编码器作为列的矩阵:
将该矩阵的Hermitian共轭应用于形成预编码信号的预编码器中的一个,得到:
如果因此,矩阵在以下意义上将充当选择矩阵:中的索引将决定中的非零值位于何处,并且这些非零值又将仅仅对应于码本的部分。更准确地说,左乘的动作每个返回Nv个条目的Nv个块;每个块对应于水平子预编码器中的一个,但与该垂直子预编码器对预编码信号的贡献成比例地缩放。每个块充当第二码本的相关子预编码器的权重。
现在定义
以及一组Nv个波束成形向量
其被嵌入到NvNh维中以填充波束成形矩阵的列:
其中是大小为Nh×Nh的单位矩阵。列的排序定义了第二和第三码本的子预编码器之间的一对一关联。波束成形矩阵级联以形成波束成形向量的双极化矩阵
级联矩阵表示由以下描述的端口-天线单元映射:
其中每行对应一个天线单元。实际上,虽然信号x是使用(Mh,Mv)码本从数据符号向量s创建的,但是变换后的信号将具有类似的性质,就好像它一开始就使用主码本从数据符号向量s创建一样。
因此,基于针对特定天线阵列大小设计并且由DFT波束的Kronecker积组成的二维码本,这两个实施例可以实现可配置的波束成形。例如,任意波束形状(诸如非DFT波束)都是可能的,天线阵列大小的改变也是如此。
上面讨论的根据第一和第二实施例的方法返回等效的变换矩阵Z。
在第一和第二实施例中,可配置性都被应用于表示垂直码本的Kronecker因子。虽然这是码本重新配置最经常有用以及合理的维度,但是本发明可以用于重新配置表示水平码本或对应于天线阵列的天线单元沿其布置的任意空间方向的码本的Kronecker因子。
图5示出适于在无线通信网络中操作的接收无线电节点20,例如作为移动台或UE。接收无线电节点20包括能够通过空中或无线电接口与通信网络中的其他节点进行通信的天线21。为了说明的目的,已经将天线21描绘为具有两个天线单元22a、22b的2×1天线阵列和对应的预编码单元27。该特征决不是必需的,本发明也可以使用单个天线单元。接收节点20还包括处理器25和存储器26。
如图1所示,接收无线电节点20可操作以由通信网络中的不同发送无线电节点10a、10b、10c服务,并可与在给定时间点提供最有利的信道状态的一个发送无线电节点相关联。接收无线电节点20可以接收与不同可用预编码器相关联的参考信号(例如,LTE中的CSI-RS)。参考信号可以被标记,诸如通过携带显式标识所使用的预编码器的信息,或通过以预定序列出现来进行标记。来自接收无线电节点20的示例反馈信息包括每个预编码器的接收信号功率的指示、最佳预编码器的指示(例如,预编码器推荐,诸如PMI)、几个最佳预编码器的指示、满足最低性能阈值的预编码器的指示。
在一个实施例中,接收无线电节点20在由不同的发送无线电节点服务时接收被相同地标记但被不同地波束成形的参考信号。例如,参考信号可能已经使用不同的预编码器进行了预编码。至少如果接收无线电节点20配备有天线阵列,如图5所示,则通过考虑天线单元22之间的相移,将能够检测波束成形中的差异。波束成形测量通常不形成来自接收无线电节点20的反馈信息的一部分,因为这在发送端通常是已知的。因为参考信号被相同地标记,参考通信网络中的多个发送无线电节点共用的码本,所以接收无线电节点20不需要知道发送侧采取的任何波束成形动作以向其提供所需的反馈信息。
因此,接收无线电节点20可以受益于码本可配置性而不牺牲向后兼容性:它可以接收参考通信网络的多个发送无线电节点共同的预定码本而标记的参考信号,和/或其可以以对于所述节点共同的预定格式来发送反馈信息。
现在参考图6,其图示了发送无线电节点10和接收无线电节点20之间的通信的示例交换。通信实体可以具有与以上相同或相似的特征。在第一步骤610中,发送无线电节点10发送多个参考信号,诸如CSI-RS。参考信号可以被显式地标记,或者可以以预定的顺序出现。在第二步骤620中,发送无线电节点10可选地发送限制指示,通知接收无线电节点20一个或多个参考信号将被省略或对应于不可用的预编码器。在后一种情况下,在限制指示指示省略参考信号的情况下,其可以在第一步骤610之前被发送,由此暗示与参考信号的预定序列的偏离。作为适用于显式标记每个参考信号的情况下的另一变型,限制指示可以简单地对应于发送无线电节点省略限制之外的任何参考信号的动作,使得它们将实际上以零增益接收。在第三步骤630中,接收无线电节点20参考参考信号所对应的一个或多个预编码器来发送反馈信息。在第四步骤640中,发送无线电节点10使用基于来自接收无线电节点20的反馈信息从主码本选择的预编码器,发起后续传输(例如,除了参考信号之外)。
图7示出了两个发送无线电节点10a、10b与接收无线电节点20之间的示例通信交换。通信实体可以具有与上面相同或相似的特征。当接收无线电节点20由第一发送无线电节点10a服务时执行第一、第二和第三步骤710、720、730。在第一步骤710中,第一发送无线电节点10a发送多个参考信号。参考信号可以被显式地标记,或者可以以预定的顺序或者在预定的传输资源处出现。在第二步骤720中,接收无线电节点20参考参考信号所对应的一个或多个预编码器来发送反馈信息。在第三步骤730中,第一发送无线电节点10a使用基于来自接收无线电节点20的反馈信息从主码本选择的预编码器,发起后续传输。
然后,接收无线电节点20移出第一发送无线电节点10a的主覆盖区域并且开始由第二发送无线电节点10b服务。假设已经在上面讨论的意义上利用了码本可配置性的第二发送无线电节点10b应用与第一发送无线电节点10a至少部分不同的波束成形。
在第四步骤740中,第二发送无线电节点10b发送多个参考信号。参考信号可以被显式地标记,或者可以以预定的顺序出现。在第五步骤750中,接收无线电节点20参考参考信号对应的一个或多个预编码器来发送反馈信息。在第六步骤760中,第二发送无线电节点10b使用基于来自接收无线电节点20的反馈信息从主码本选择的预编码器来发起后续传输。
尽管如上所述,两个发送无线电节点10a、10b应用不同的主码本,但步骤710和740中的通信仍然可以包括至少一个相同标记的参考信号和/或在步骤720和750中发送的反馈都可以参考相同标记的参考信号。例如,如果反馈信息指示在接收侧满足最小性能阈值的所有参考信号以及至少一个相同标记的参考信号对于第一发送无线电节点10a和第二发送无线电节点10b满足该阈值,则接收无线电节点20在步骤720和750中参考两个通信中的至少一个相同标记的参考信号。然而,因为实际上波束成形至少部分地在两个发送无线电节点10a、10b之间不同,所以步骤730和760中的后续传输将可以使用天线阵列的不同配置进行传输。如果反馈信息指示接收无线电节点20的优选参考信号或推荐的参考信号,则可以采用相似的场景。
图8示出了在发送无线电节点10中实现的方法。在第一步骤810中,发送无线电节点10发送多个参考信号,每个参考信号使用不同的预编码器进行预编码。在第二步骤820中,发送无线电节点10接收与参考信号有关的反馈信息。反馈信息可以源自接收无线电节点20。在判断点830,发送无线电节点10在考虑反馈信息的同时选择预编码器。在第三步骤840中,发送无线电节点10发送使用所选预编码器预编码的后续传输。
图9示出了在接收无线电节点20中实现的方法。在第一步骤910中,接收无线电节点20接收多个参考信号。在判断点920,接收无线电节点10评估参考信号的信号质量(有用信号功率、信噪比、错误率等),并且准备与反映该评估的与参考信号有关的反馈信息。具体地,评估可以是对具有其波束成形是接收无线电节点20优选用于后续通信的特性的参考信号的选择。在第二步骤930中,接收无线电节点20发送所准备的反馈信息。在第三步骤940中,接收无线电节点20接收使用与初始接收的参考信号中的一个相同的无线电配置来预编码的后续传输。特别地,后续传输可以用反馈信息指示为优选的波束成形来预编码。
在图9所示的方法的变型中,在信号质量已经被发现对于在第一个910步骤的第一次执行时接收到的所有参考信号都不足的情况下,第一个步骤910、第二个步骤920和第三个步骤930依次重复。然后,利用在第一步骤910的第二次执行中接收的参考信号中的一个的波束成形对第三步骤940中的后续传输进行预编码。在该变型中,接收无线电节点20可以以信号质量度量来发送其反馈信息;发现所有接收到的参考信号的质量不足的特定指示也可以作为反馈信息发送。
注意,尽管来自3GPP LTE的术语已经在本公开中用于示例说明本文的实施例,但这不应该被看作是将实施例的范围仅限于前述系统。其他无线系统,包括WCDMA、WiMAX、UMB和GSM,也可以从本文的实施例中受益。
注意,本文的发送无线电节点10和接收无线电节点20可以对应于被配置为发送无线电信号并且以所描述的方式以其他方式交互的任何节点对。然而,在一个实施例中,发送无线电节点10包括基站(例如LTE中的eNodeB)或中继节点,而接收节点20包括无线通信设备(例如LTE中的UE)。诸如eNodeB和UE之类的术语应该被认为是非限制性的,并且特别是不意味着两者之间的某种等级关系。此外,尽管本公开集中于下行链路中的无线传输,但当在上行链路中传输的节点与天线阵列相关联并且支持处理功能时,本文中的实施例同样适用于上行链路。
在一些实施例中,使用非限制性术语UE。本文的UE可以是能够通过无线电信号与网络节点或另一UE进行通信的任何类型的无线设备。UE还可以是无线电通信设备、目标设备、设备到设备(D2D)UE、机器类型UE或能够进行机器对机器通信(M2M)的UE、配备有UE的传感器、平板电脑、移动终端、智能手机、嵌入式笔记本电脑(LEE)、笔记本电脑安装设备(LME)、USB加密狗、客户端设备(CPE)等。
同样在一些实施例中使用通用术语“网络节点”。它可以是任何种类的网络节点,其可以包括基站、无线电基站、收发基站、基站控制器、网络控制器、演进节点B(eNB)、节点B、多小区/多播协调实体(MCE)、中继节点、接入点、无线电接入点、远端射频单元(RRU)远端射频头(RRH)等。
本文中的实施例还包括包含指令的计算机程序,所述指令在由发射机10或接收机20的至少一个处理器执行时使无线电节点执行本文中的任何方法。在一个或多个实施例中,包含计算机程序的载体是通信介质(或诸如电子信号、光学信号、无线电信号之类的暂时性介质)或计算机可读存储介质(或非暂时性介质)中的一个。术语计算机存储介质包括以用于存储信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质;计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能盘或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备或任何其他存储所需信息并可由计算机访问的介质。
当然,本发明可以在不脱离本发明的基本特征的情况下以除了本文具体阐述的方式之外的其它方式来执行。本发明的实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的,并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化都旨在被包含在其中。
Claims (45)
1.一种在发送无线电节点(10)处用于对从天线阵列(11)的传输进行预编码的方法,所述天线阵列包括沿着至少两个轴布置的天线单元(12),
所述方法包括:使用可表示为第一码本和第二码本的Kronecker积的主码本对所述传输进行预编码,
其特征在于所述第一码本包括预定的子预编码器,并且所述第二码本包括可配置的子预编码器。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
初始获得预编码信号,所述预编码信号已经使用可表示为所述第一码本和包括子预编码器的第三码本的Kronecker积的码本进行预编码;以及
通过可表示为Kronecker积的线性变换来变换所述预编码信号,所述Kronecker积包括表示从所述第三码本的子预编码器的至少子集到所述第二码本的子预编码器的线性映射的因子。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述线性映射定义所述第二码本的子预编码器与所述第三码本的子预编码器的至少子集之间的一对一关联,使得所述预编码信号中与所述第三码本的子预编码器中的一个对应的分量映射到与所述第二码本的相关联子预编码器对应的分量。
4.根据权利要求2所述的方法,其中从所述第三码本的子预编码器的至少子集到所述第二码本的子预编码器的线性映射等效于以下联合动作:
计算与所述第三码本的子预编码器的至少子集的内积;以及
使用所计算的内积作为加权因子线性地组合所述第二码本的子预编码器。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其中可表示为Kronecker积的所述线性变换包括表示Mh维恒等映射的另一因子,其中Mh是所述第一码本的天线端口的数量。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,其中:
所述第三个码本是过采样的;以及
所述线性映射将所述第三码本的子预编码器的真子集映射到所述第二码本的子预编码器,所述真子集由线性无关的子预编码器组成。
7.根据权利要求2所述的方法,其中所述线性变换定义所述第二码本的子预编码器与所述第三码本的子预编码器的至少子集之间的一对一关联,
使得预编码信号中与可表示为包括所述第三码本的一个子预编码器的Kronecker积的原型预编码器对应的分量被映射到与所述主码本的预编码器相对应的分量,所述主码本的预编码器包括与第三码本的所述一个子预编码器相关联的所述第二码本的子预编码器。
8.根据权利要求7所述的方法,其中:
所述天线阵列为Nh×Nv阵列或跨越Nh×Nv阵列;以及
所述线性变换等效于应用原型预编码器的共轭并且使用结果来组合嵌入的子预编码器的联合动作,其中:
NhNv个原型预编码器中的每一个可表示为来自Nh维基的向量和所述第三码本的子预编码器的Kronecker积,其中所述子预编码器是从所述第三码本的子集中选择的;以及
通过形成具有Nh维恒等映射的Kronecker积,所述第二码本中的每个子预编码器被嵌入到NhNv维空间中。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法,其中所述线性映射限于所述第三码本的线性无关子预编码器的子集。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述第三码本的所述子集由在所述发送无线电节点处从接收无线电节点(20)接收的预编码矩阵指示符PMI来指示。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二码本的子预编码器具有恒定模数。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述天线单元是共极化的。
13.根据权利要求2至11中任一项所述的方法,其中:
所述天线单元包括用于控制极化的子单元;以及
可表示为Kronecker积的所述线性变换包括表示Mp维恒等映射的另一因子,其中Mp是极化维数。
14.根据权利要求13所述的方法,其中每个天线单元是交叉极化的并且Mp=2。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述传输包括用户数据或参考信号。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述传输包括信道状态信息参考信号CSI-RS。
17.根据权利要求15或16所述的方法,还包括:
从接收无线电节点(20)接收响应于所述传输的反馈信息;以及
从所述主码本中选择要用于后续传输的预编码器。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述反馈信息参考所述第三码本。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括根据本地无线电状况来适配至少一个子预编码器。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述第二码本的至少一个子预编码器根据在所述发送无线电节点的部署站点处接收的数据而被适配。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中:
所述发送无线电节点作为无线电接入网络中的多个固定节点中的一个进行操作;
所述第一码本对于所述多个固定节点是共同的;以及
所述第二码本是针对所述发送无线电节点独立配置。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述天线阵列的轴在两个空间维度中延伸。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述第二码本对应于具有最大垂直分量的轴。
24.根据权利要求1至21中任一项所述的方法,其中所述天线阵列的轴在空间上平行。
25.一种在通信网络中可操作的接收无线电节点(20)处实现的方法,所述无线电节点可操作以由发送无线电节点(10)服务,所述发送无线电节点(10)包括天线阵列(11),所述天线阵列包括沿着至少两个轴布置的天线单元(12),所述方法包括:
从所述发送无线电节点接收标记的第一多个参考信号;
发送反馈信息,指示对于所述第一多个参考信号中的所有参考信号,信号质量度量低于预定阈值;
从所述发送无线电节点接收标记的第二多个参考信号;
发送反馈信息,指示对于所述第二多个参考信号中的至少一个参考信号,信号质量度量高于所述阈值;以及
接收具有与所述第二多个参考信号中的一个参考信号相关联的波束成形的后续传输。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述第二多个参考信号已经使用未用于所述第一多个参考信号的预编码器进行预编码。
27.根据权利要求25或26所述的方法,其中所述第一多个参考信号和所述第二多个参考信号参照预定码本进行标记。
28.根据权利要求27所述的方法,还包括:接收定义所述预定码本的可用子集的码本限制指示。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的方法,包括:以对于所述第一多个参考信号和所述第二多个参考信号共同的预定格式来发送反馈信息。
30.根据权利要求28或29所述的方法,其中所述反馈信息标识由所述接收节点推荐用于后续传输的至少一个预编码器。
31.根据权利要求30所述的方法,其中所述预编码器是通过预编码矩阵指示符PMI来推荐的。
32.根据权利要求25至31中任一项所述的方法,其中:
响应于所述第一多个参考信号而发送的反馈信息是以所述信号质量度量来表示的;以及
所述第一多个参考信号和所述第二多个参考信号被相同地标记。
33.根据权利要求25至31中任一项所述的方法,其中响应于所述第一多个参考信号而发送的所述反馈信息包括指示对于所有参考信号所述信号质量度量低于预定阈值的预定值。
34.根据权利要求33所述的方法,其中响应于所述第二多个参考信号而传输的所述反馈信息是以所述信号质量度量来表示的。
35.根据权利要求33或34所述的方法,其中所述第二多个参考信号中的至少一个参考信号与所述第一多个参考信号中的参考信号被不同地标记。
36.根据权利要求25至35中任一项所述的方法,其中所述信号质量度量是以下中的一个:信道质量指示符CQI;信号与干扰加噪声比SINR。
37.一种发送无线电节点(10),包括:
天线阵列(11),包括沿着至少两个轴布置的天线单元(12);以及
预编码模块(13),适于在使用所述天线阵列来发送传输之前,使用主码本对所述传输进行预编码,其中所述主码本可表示为第一码本和第二码本的Kronecker积,
其特征在于:配置接口(14),用于配置所述第二码本。
38.根据权利要求33所述的发送无线电节点,其中所述第一码本是预定的。
39.根据权利要求37或38所述的发送无线电节点,还包括处理器(15),其中所述发送无线电节点被配置为执行根据权利要求2至24中任一项所述的方法。
40.一种在通信网络中可操作的接收无线电节点(20),可操作以由发送无线电节点(10)服务,所述发送无线电节点(10)包括天线阵列(11),所述天线阵列包括沿至少两个轴布置的天线单元(12),所述接收无线电节点包括:
天线阵列(21),包括多个天线单元(22);
处理器(25),被配置为:
-从所述发送无线电节点接收标记的第一多个参考信号;
-发送反馈信息,指示对于所有参考信号,信号质量度量低于预定阈值;
-从所述发送无线电节点接收标记的第二多个参考信号;
-发送反馈信息,指示对于所述参考信号中的至少一个参考信号,信号质量度量高于所述阈值;以及
-接收具有与所述第二多个参考信号中的一个参考信号相关联的波束成形的后续传输。
41.根据权利要求40所述的接收无线电节点,还被配置为执行根据权利要求26至36中任一项所述的方法。
42.一种包括指令的计算机程序,所述指令在由无线电节点(10,20)的至少一个处理器执行时,使所述无线电节点(10,20)执行根据权利要求1至31中任一项所述的方法。
43.一种载体,包含根据权利要求42所述的计算机程序,其中所述载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质中的一种。
44.一种发送无线电节点,包括:
天线阵列,包括沿着至少两个轴布置的天线单元;
处理器;
存储器,包含可由所述处理器执行的指令,从而所述发送无线电节点可操作以在使用所述天线阵列来发送传输之前,使用主码本对所述传输进行预编码,其中所述主码本可表示为第一码本和第二码本的Kronecker积;以及
配置接口,用于配置所述第二码本。
45.一种在通信网络中可操作的接收无线电节点,所述接收无线电节点可操作以由发送无线电节点服务,所述发送无线电节点包括天线阵列,所述天线阵列包括沿着至少两个轴布置的天线单元,所述接收无线电节点包括:
天线;
处理器;
存储器,包含可由所述处理器执行的指令,由此所述接收无线电节点可操作以:
-从所述发送无线电节点接收标记的第一多个参考信号;
-发送反馈信息,指示对于所有参考信号,信号质量度量低于预定阈值;
-从所述发送无线电节点接收标记的第二多个参考信号;
-发送反馈信息,指示对于所述参考信号中的至少一个参考信号,信号质量度量高于所述阈值;以及
-接收具有与所述第二多个参考信号中的一个参考信号相关联的波束成形的后续传输。
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