CN109314551B - 多输入多输出导频信号 - Google Patents

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Abstract

装置(102)控制各个天线发送至少一个第一UL导频信号(411、412)并且针对各个第一UL导频信号(411、412)接收根据相应的第一UL导频信号(411、412)编码的DL数据(421、422)。组合DL数据(421、422)的接收特性，并基于组合后的接收特性确定第二UL导频信号。重复发送第二UL导频信号。这些技术可以应用于大规模多输入多输出场景中。

Description

多输入多输出导频信号
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体地涉及多输入多输出导频信号。
背景技术
在大规模多输入多输出(大规模MIMO，MaMi)预编码网络中使用多个天线不是一项直接的任务。在MaMi中，基站(BS)包括具有多个天线的一个或更多个天线阵列。通过组合来自所有天线的信号，可以获得附加增益和/或空间分辨率。
对于MaMi技术，使用导频信号探测信道。通常，上行链路(UL)导频信号从终端发送到BS。在信道的互易性的假定下，UL导频信号用于确定DL(DL)数据的编码(链路自适应)。通过时分双工(TDD)方法实现这种方法，其中UL和DL数据被交替地传送。
在特定场景中，终端也包括多个天线。这里，取决于UL导频信号的选择，将导致DL数据的不同空间流：这可能影响传输可靠性和/或容量。另一方面，取决于UL导频信号，还可以实现分集：如果可以通过终端的多于一个天线接收不同的空间流，则可以增加传输可靠性和/或容量。
小尺度衰落以及大尺度衰落通常会增加信道的变化，并且为了终端确定利用多个天线的最佳策略，需要一些用于信道探测和链路自适应的方法。参见Rusek,Fredrik,etal."Scaling up MIMO:Opportunities and challenges with very large arrays."IEEESignal Processing Magazine 30.1(2013):40-60.
终端可以实现用于信道探测和链路自适应的不同策略。通过导出Gram矩阵G＝HHH将UL导频信号映射到瞬时信道，由此来实现特定的精确方法。H限定了信道。R有时被称为信道相关矩阵，它的特征向量限定了本征波束。因此，可以实现信道探测的大时间分辨率并且考虑小尺度衰落。然而，这通常需要在终端和BS之间共享关于信道相关矩阵的全面信息——这将消耗信道上的很大带宽并且增加显著的开销。此外，终端的天线需要发送正交的UL导频信号，这将占用额外的系统资源。
发明内容
因此，需要克服或减轻上述缺点和限制中的至少一些的用于MaMi传输的先进技术。
各种示例涉及包括收发器的装置，该收发器包括多个天线，并且该装置还包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为控制各个天线发送至少一个第一UL导频信号。所述至少一个处理器还被配置为经由收发器并且针对各个第一UL导频信号接收DL数据。根据相应的第一UL导频信号对DL数据进行编码。所述至少一个处理器还被配置为组合针对第一UL导频信号接收的DL数据的接收特性，并且基于组合后的接收特性确定第二UL导频信号。该装置还被配置为控制天线中的至少一个重复发送第二UL导频信号。
各种示例涉及一种方法。该方法包括控制各个天线发送至少一个第一UL导频信号。该方法还包括：针对各个第一UL导频信号，接收根据相应的第一UL导频信号编码的DL数据。该方法还包括：组合针对第一UL导频信号接收的DL数据的接收特性，以及基于组合后的接收特性确定第二UL导频信号。该方法还包括控制天线中的至少一个重复发送第二UL导频信号。
根据各种示例，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行计算机程序产品代码使得所述至少一个处理器执行方法。该方法包括控制各个天线发送至少一个第一UL导频信号。该方法还包括：针对各个第一UL导频信号，接收根据相应的第一UL导频信号编码的DL数据。该方法还包括组合针对第一UL导频信号接收的DL数据的接收特性，以及基于组合后的接收特性确定第二UL导频信号。该方法还包括控制天线中的至少一个重复发送第二UL导频信号。
根据各种示例，提供了一种方法。该方法包括控制多个天线各自发送至少一个第一上行链路导频信号。该方法还包括接收上行链路导频信号并根据相应的第一上行链路导频信号对下行链路数据进行编码，并且发送下行链路数据。该方法还包括：针对各个第一上行链路导频信号，接收下行链路数据，并且组合针对第一上行链路导频信号接收的下行链路数据的接收特性，以及基于组合后的接收特性确定第二上行链路导频信号。该方法还包括控制天线中的至少一个重复发送第二上行链路导频信号。
根据各种示例，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行计算机程序产品代码使得所述至少一个处理器执行方法。该方法包括控制多个天线各自发送至少一个第一上行链路导频信号。该方法还包括接收上行链路导频信号并根据相应的第一上行链路导频信号对下行链路数据进行编码，并且发送下行链路数据。该方法还包括：针对各个第一上行链路导频信号，接收下行链路数据，并且组合针对第一上行链路导频信号接收的下行链路数据的接收特性，以及基于组合后的接收特性确定第二上行链路导频信号。该方法还包括控制天线中的至少一个重复发送第二上行链路导频信号。
根据示例，一种方法包括：在信道上并且经由包括多个天线的收发器，根据指示信道相关矩阵的值来发送上行链路导频信号。
上述示例和下文描述的示例可以彼此组合以及与进一步的示例组合。
附图说明
图1示意性地例示了BS与终端之间的无线电信道。
图2示意性地例示了MaMi场景，其中BS包括天线阵列并且终端包括多个天线。
图3示意性地例示了根据各种实施方式的传输帧序列，每个传输帧实现UL导频信号和DL数据的通信。
图4示意性地例示了根据各种实施方式的包括UL导频信号的第一类型的传输帧。
图5示意性地例示了根据各种实施方式的包括基于根据第一类型传输帧中包括的UL导频信号编码的下行链路数据的接收特性确定的UL导频信号的第二类型传输帧。
图6是例示根据各种实施方式的UL导频信号的通信的信令图。
图7是例示根据各种实施方式的UL导频信号的通信的信令图。
图8是根据各种实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
附图被看作示意性表示，并且附图中例示的要素不一定按比例示出。相反，表示各种要素使得它们的功能和一般目的对于本领域技术人员而言是显而易见的。在附图中示出或本文描述的功能块、装置、组件或其他物理或功能单元之间的任何连接或耦合也可以由间接连接或耦合来实现。还可以通过无线连接建立组件之间的耦合。功能块可以用硬件、固件、软件或其组合来实现。
在下文中，公开了传送导频信号的技术。具体地，公开了在MaMi场景中传送导频信号的技术。各种示例涉及将UL导频信号从终端传送到BS。
在各种示例中，由终端发送已基于信道确定的UL导频信号。根据示例，根据指示信道相关矩阵的值来发送UL导频信号。该值可以是信道相关矩阵的主本征模(dominanteigenmode)。
在一些示例中，终端可以基于信道探测来确定该值；为此，终端可以接收DL数据。然后，终端可以基于DL数据(例如，基于DL数据的接收特性)确定该值。在其他示例中，信道探测可以由BS实现。然后，BS可以向终端通知指示信道相关矩阵的值；为此，可以实现控制信令。在更进一步的示例中，可以以空间分辨的方式对信道进行预先探测。关于该值的对应数据可以存储在数据库中。然后，基于终端的位置，可以实现值的查找。
终端包括多个天线。BS包括具有多个天线的天线阵列。通常，BS的天线数量大于终端的天线数量。例如，终端可以包括至少2个天线，优选地至少8个天线，更优选地至少16个天线。例如，BS可以包括至少100个天线，优选地至少150个天线，更优选地至少250个天线。有时，这种场景被称为MaMi。
根据指示信道相关矩阵的值确定UL导频信号可以对应于：根据对指示信道相关矩阵的值的相应贡献来设置每个天线的振幅和/或相位。例如，该值可以是包括与天线一样多的元素的矢量。每个元素可以是复数。有可能不同的天线与矢量的不同元素相关联。可以根据相应元素的实部来设置振幅；可以根据相应元素的虚部来设置相位。例如，指示信道相关矩阵的值可以对应于信道相关矩阵的主本征模，即信道的主本征模。
本文描述的技术便于无线电信道的探测。在互易的假定下，基于UL导频信号，可以探测UL信道以及DL信道。信道探测可以用于信道的链路自适应。具体地，可以根据UL导频信号对在信道上传送的数据进行编码。
本文描述的技术使得能够准确地解决信道的大尺度衰落。另一方面，本文描述的技术通过限制在链路自适应中解决小尺度衰落的精度，使得能够减少由于信道探测引起的开销。
为此，根据一些示例，组合针对多个第一UL导频信号接收的DL数据的接收特性，以基于组合后的接收特性确定第二UL导频信号。根据相应的第一UL导频信号对DL数据进行编码。这里，编码有时也称为预编码。然后，可以在特定的持续时间和/或频率带宽内重复发送第二UL导频信号。
这些技术允许通过组合多个第一UL导频信号的接收特性来对小尺度衰落取平均值。因此，减小了该小尺度衰落对第二UL导频信号的快速变化/短暂影响，并且可以受益于与大尺度衰落相关联的信道的更大的频域和时域相干性。
因此，在一些示例中，可以考虑信道的平均性能：这可以使得能够使用信道相关矩阵的主本征模，R＝E{HHH}。然后，补偿的目标是大尺度衰落。阴影和天线加载现象可能导致大尺度衰落。与小尺度衰落相比，大尺度衰落的相干带宽和相干时间都更大。
本文描述的技术基于以下发现：这种方法对于MaMi特别有优势。这是因为对于MaMi而言，由于所谓的硬化效应，小尺度衰落通常固有地减少。参见Hochwald,BertrandM.,Thomas L.Marzetta,and Vahid Tarokh."Multiple-antenna channel hardening andits implications for rate feedback and scheduling."IEEE transactions onInformation Theory 50.9(2004):1893-1909。因此，存在这样的趋势：对于系统中使用的更多天线，瞬时与平均信道探测之间的差异变得更小。因此，信道硬化效应减少了在MaMi预编码系统中取平均值的需要。随着BS天线数量的增加，硬化效应理想地抵消了小尺度衰落。因此，对取平均值的需求的显著放宽也将导致真实的MaMi系统。
图1示意性地例示了可以受益于本文公开的技术的无线通信网络100。例如，网络100可以是第三代合作伙伴计划(3GPP)指定的网络，例如3G、4G和即将到来的5G。其他示例包括点对点网络，例如电气和电子工程师协会(IEEE)指定的网络，例如，802.11x Wi-Fi协议或蓝牙协议。
网络100包括BS 101和终端102(在附图中标记为用户设备UE)。在BS 101和终端102之间建立无线电信道111。信道111包括从BS 101到终端102的DL信道；并且还包括从终端102到BS 101的UL信道。TDD和/或频分双工(FDD)可以用于DL信道和UL信道。
图2更详细地示意性地例示了BS 101和终端102。BS 101包括处理器1011和收发器1012。收发器1012包括模块1013，模块1013包括多个天线1014。每个天线1014可以包括一个或更多个承载射频电流的电迹线。每个天线1014可以包括由电迹线实现的一个或更多个LC振荡器。每条迹线可以辐射具有特定波束图案的电磁波。这样，天线1014可以形成用于向辐射LC振荡器提供输出信号的天线端口。BS 101还包括存储器1015，例如非易失性存储器。存储器可以存储能够由处理器1011执行的控制指令。执行控制指令使处理器1011执行关于如本文所述的信道探测和链路自适应的技术。
终端102包括处理器1021和收发器1022。收发器1022包括模块1023，模块1023包括多个天线1024。每个天线1024可以包括一个或更多个承载射频电流的电迹线。每个天线1024可以包括由电迹线实现的一个或更多个LC振荡器。每条迹线可以辐射具有特定波束图案的电磁波。这样，天线1024可以形成用于向辐射LC振荡器提供输出信号的天线端口。终端102还包括存储器1025，例如非易失性存储器。存储器1025可以存储能够由处理器1021执行的控制指令。执行控制指令使处理器1021执行关于如本文所述的信道探测和链路自适应的技术。
图2示意性地例示了在信道111上的收发器1012、1022之间支持不同的空间流115、116。不同的空间流115、116与终端102的不同天线1023、1024相关联。空间流115、116中的不同空间流可以具有不同的传输特性，例如反射次数、路径损耗以及通常的传输可靠性和/或容量。通过来自UE天线的导频信号的不同组合获得不同的空间流115、116。
通过本文描述的信道探测和链路自适应技术，可以选择不同空间流115、116中的优选的空间流，用于在信道111上进行数据通信。具体地，通过本文描述的技术，可以以有限的开销和有限的复杂度执行信道探测和链路自适应。
这通过用于传送UL导频信号的特定策略来实现。具体地，UL导频信号根据特定策略作为时间和频率的函数进行通信。在确定可以静态地用于长期相干时间和带宽的UL导频信号时，求出小尺度衰落的平均值。
图3例示了用于在信道111上进行通信的传输帧301、302的时序。根据特定的无线电接入技术，传输帧301、302可以被称为以下中的一个或更多个：帧；子帧；以及时隙。
取决于传输帧301、302的特定实现，每个传输帧301、302的持续时间可以大相径庭。例如，在一些场景中，单个传输帧301、302可以具有200或500毫秒的持续时间。在其他示例中，单个传输帧301、302可以具有1秒、5秒等的持续时间。
图3例示了小尺度衰落的典型时间尺度371；这称为小尺度相干时间(SSCT)。显然，在图3的非限制性示例中，SSCT 371具有与传输帧301、302的持续时间相同的数量级。
图3还例示了大尺度衰落的典型时间尺度361，称为长期相干时间(LSCT)。LSCT361衰落明显长于SSCT。在真实MaMi场景中，LSCT 361与SSCT 371之间的比率可以是至少200，或至少500，或至少1000。相似的比率通常适用于长期相干带宽(LSCB)相对于短期相干带宽(SSCB)。
本文描述的技术使UE能够确定和跟踪信道111的信道相关矩阵。为此，通过使用第一UL导频信号来限定第一类型的传输帧301。基于第一UL导频信号，基于广泛的信道探测确定信道相关矩阵。确定信道相关矩阵可以对应于确定全信道相关矩阵R或其至少重要部分，例如信道的主本征模。可以确定指示信道相关矩阵的值。同时，采取措施以确保由于短期衰落引起的变化不会不利地影响确定信道相关矩阵的准确度：为此，组合根据多个第一UL导频信号编码的DL数据的接收特性以基于组合后的接收特性确定第二UL导频信号。组合可以在频域和/或时域中偏移的第一UL导频信号上发生。通过组合接收特性，可以平均化或至少显著减小短期衰落对第二导频信号的影响。
然后例如在基本上对应于LSCT 361的持续时间内和/或在基本上对应于LSCB362的带宽上重复发送第二UL导频信号。这限定了第二类型的传输帧302。可以在时域和/或频域中实现第二UL导频信号的重复发送。
图4示意性地例示了第一类型的传输帧301。传输帧301限定了具有特定资源映射的资源元素。资源元素具有正交频分复用(OFDM)型结构：单独处理多个子带(图4的示例中为六个)。传输帧301的资源元素由多个资源块401形成。每个资源块401对应于OFDM符号。
这里，在不同的资源块401中传送多个UL导频信号411、412(在图4中，通过相应资源块的短划线填充来例示UL导频信号411、412)。具体地，UL导频信号411、412可以是预先确定的：即，不同的天线1024贡献被预编程用于不同的UL导频信号411、412。因此，可以至少传输与天线1024一样多的UL导频信号411、412。这使得能够对信道111进行准确的探测。
可以对信道111进行特定的全面探测，其中UL导频信号411、412形成由终端102的天线中的天线1024限定的空间的基础。如果UL导频信号411、412形成由天线1024限定的空间的基础，则可以通过发送的UL导频信号411、412的接收特性的适当组合来导出任何可能的UL导频信号的接收特性。具体地，可以得出关于每个单独天线1023的贡献的结论，并且解析每个天线特定空间流115、116。
这里，在简单实施方式中，UL导频信号411、412可以在由天线1024限定的空间中相对于彼此成对正交。即，不同的UL导频信号411、412可以是天线选择性的。例如，UL导频信号411仅由第一天线1024贡献；而第二UL导频信号412仅由第二天线1024贡献。例如，UL导频信号411可以由天线空间中的矢量[1，0]限定，即，仅第一天线1024发送；然后，UL导频信号1024可以由矢量[0，1]限定，即，仅第二天线1024发送。因此，可以控制天线1024一次一个地发送UL导频信号411、412。其他情况也是可能的。例如，限定UL导频信号411的矢量可以是[1，1]并且对于UL导频信号412是[1-1]。然后，接收的信号的总和变得与发送等于[2 0]的UL导频信号的情况相等。导频信号411、412可以具有归一化功率，例如[1/sqrt(2)1/sqrt(2)]和[1/sqrt(2)-1/sqrt(2)]。基于由天线1024限定的空间的完整基础，终端102能够贡献每个天线1024的单个贡献。
每个UL导频信号411、412可以表示为包含振幅和相位的复数[c1 c2]。这通常扩大了形成完整基础的组合的选择范围。
在一些示例中，可以优选地实现UL导频信号411、412，使得至少两个或所有天线1024以相同的发送功率贡献——如果与天线1024一次发送一个的场景相比：从单个强烈劣化的天线发送全部功率，资源导致信号丢失。对于1：1功率分布的相同情况，最大劣化为3dB。
在图4的示例中，在传输帧301中传送两个UL导频信号411、412。这样做是为了考虑SSCB 372并在频域中提供具有适当分辨率的信道探测。例如，在SSCT 371短于单个传输帧301的持续时间的场景下，还可以在时域中提供UL导频信号411、412的附加重复(图3和图4中未例示)。
响应于发送UL导频信号411，终端102接收DL数据421。DL数据421可以对应于应用层用户数据和/或控制数据。对DL数据421进行编码。具体地，根据相应的UL导频信号411对DL数据421进行编码。同样地，响应于发送UL导频信号412，终端102接收DL数据422，该DL数据422是根据相应的UL导频信号412再次进行编码的。
基于DL数据421、422的接收特性，然后可以推断哪些空间流115、116提供可靠的传输。换句话说，基于DL数据421、422的接收特性的组合，可以确定信道相关矩阵。根据信道相关矩阵，然后可以在第二类型的传输帧302中执行后续数据的优化通信。
图5示意性地例示了第二类型的传输帧302。这里，传送UL导频信号511，该UL导频信号511是基于在第一类型的传输帧301期间接收的DL数据421、422的组合接收特性确定的。因此，UL导频信号511是从信道111导出的。UL导频信号511不是预先确定的。在传输帧302期间传送的DL数据521、522是根据UL导频信号511进行编码的。
在图5中，在不同的小尺度相干块内使用同一个导频信号511。因此，在图5的示例中，每个传输帧302的UL导频信号511的计数小于天线1024的数量。具体地，每个天线2014对UL导频信号511的不同传输发生的贡献不会改变。具体地，UL导频信号511不形成由阵列1023的天线1024限定的空间的完整基础，而是使用优化配置。从图5中显而易见的是，在第二类型的传输帧302期间，UL导频信号411、412不传输。仅基于UL导频信号511实现信道探测和链路自适应。
在图5的示例中，终端102的两个天线都对UL导频信号511有贡献：在一些场景中，终端102的所有天线可能对UL导频信号511有贡献。在其他示例中，终端102的天线中的仅一个天线可能对UL导频信号511有贡献。在更进一步的示例中，终端的天线中的一些天线可能对UL导频信号511有贡献。
从图3和图5中显而易见的是，UL导频信号511的通信在对应于LSCT 361的持续时间内重复进行。因此，处理器1021可以被配置为控制天线1024中的至少一个以在至少200个传输帧302、优选地至少500个传输帧302、更优选地至少1000个传输帧302内重复发送UL导频信号511。处理器1021可以被配置为控制天线1022中的至少一个以在至少200ms、优选地至少500ms、更优选地至少1000ms的持续时间内重复发送UL导频信号511。这对应于LSCT361。通过在对应于LSCT 361的持续时间内将UL导频信号511重复使用，可以降低系统复杂性。
同样地，处理器1021可以被配置为控制天线1024中的至少一个以在至少2MHz、优选地至少5MHz、更优选地至少10MHz的频率带宽上重复发送UL导频信号511。这对应于LSCB362。通过在对应于LSCB 362的持续时间内将UL导频信号511重复使用，可以降低系统复杂性。此外，可以有效地减少开销。
通常，UL导频信号411、412的计数可以显著小于UL导频信号511的重复传输的计数。例如，组合后的接收特性的计数可以比重复发送的第二UL导频信号的计数小至少100倍、优选地至少1000倍，更优选地至少10000倍。通过使用相当大数量的UL导频信号411、412，可以准确地求出小尺度衰落的平均值。另一方面，除了SSCT 371和SSCB 372的适当采样之外，不需要增加UL导频信号411、412的计数。因此，可以限制开销。
图6是信令图。图6例示了在第一类型的传输帧301期间UL导频信号411、412的传输。
导频信号411、412形成天线1024的空间的基础。在一个示例中，UL导频信号411、412对应于完全探测信道的酉构型(unitary configuration)。酉构型意味着[p1 p2]在天线1024的空间中形成酉矩阵，其中p1、p2分别表示UL导频信号411、412。例如：[[1 0]T[0 1]T]。为了确定信道相关矩阵R的主本征模，手机可以估算所接收的DL数据的期望。在图6中，H表示信道111并且是先验未知的。信道111包括由h1和h2表示的空间流115、116。z1表示针对UL导频信号411的DL数据421，p1。z2表示针对UL导频信号412的DL数据422，p2。
BS 101具有关于所发送的UL导频信号411的知识。基于UL导频信号411passumed，以及基于在2001处发送的UL导频信号411p1H的接收特性，BS 101然后估算空间流h1。||passumed||表示导频信号411的振幅。BS 101假定信道互易性并因此对空间流求逆以产生h1 H。对在2002处发送的DL数据421相应地编码。将DL数据421的接收特性y1再次乘以信道H。2003和2004通常分别对应于针对导频信号412，p2和DL数据422，z2的2001和2002。
然后，可以组合DL数据421、422的接收特性y1和y2，以从相关矩阵R产生本征模。在其他示例中——例如，在使用非正交UL导频信号411、412的情况下——可以使用不同组合。确定本征模R对应于逼近全信道相关矩阵H。
然后，可以根据确定的本征模R确定随后将由终端102在第二类型的传输帧302期间发送的UL导频信号511。
图7是信令图。图7例示了在第二类型的传输帧302期间UL导频信号511的传输。UL导频信号511表示为px。
在简单场景中，根据DL数据421、422的组合接收特性确定的UL导频信号511在一定的持续时间内(例如对应于LSCT 361)被重复发送，并且在所述一定的持续时间期间不被调整。这种场景具有较低的实现复杂性。
不同的是，图7的场景例示了包括调整UL导频信号511的示例。这里，在UL导频信号511的重复传输的过程中确定所接收的UL导频信号511的改变。基于所述改变，调整UL导频信号511。
详细地，在2011处，由终端102发送并由BS 101接收UL导频信号511，px。然后，BS在2012处以与上面关于图6说明的相同方式发送根据UL导频信号511编码的DL数据521。终端102根据接收到的DL数据521确定信道中的微小变化。终端102估算BS 101已经假定已由终端102发送了哪个UL导频信号，px,est。将该估算的导频px,est与实际发送的导频px进行比较；该比较表示由于信道111的衰落引起的信道的变化。
基于该变化，可以导出新的导频px,new，其更好地对应于当前信道111。因为从所导出的先前的UL导频信号511px导出新的UL导频信号511px,new，所以在没有先验假定的情况下UL导频信号511不是被重新确定，而是被调整。
在上面的示例中，基于单个UL导频信号511的比较来确定改变。通常，在确定改变时可以考虑不止一个UL导频信号511。例如，可以考虑滑动窗口技术。例如，可以考虑DL数据521在一个或更多个传输上的接收特性的变化。该变化可以指示改变的振幅，例如方差等。
在图7的示例中，调整后的导频511是先前UL导频信号511px和px,new的加权和。因此，py＝a*px+(1-a)*px,new其中a是预定义的加权参数。参数a可以针对不同的条件进行优化并设置自适应速度。通常，可以使用滑动窗口技术来调整UL导频信号511：滑动窗口技术可以考虑一定数量的先前传送的UL导频信号511和/或一定数量的先前传送的UL导频信号511的演进。滑动窗口(其限定了哪个先前传送的UL导频信号511被考虑在内)的位置可以随着时间的推移而向前推进/滑动。
在2013处，传送经调整的UL导频信号511，py。
图8是根据各种实施方式的方法的流程图：例如，可以基于从存储器1025接收的控制指令由终端101的处理器1021执行图8的方法。
首先，在3001处，控制各个天线1024发送至少一个第一UL导频信号411、412。不同的天线1024可以对给定的第一UL导频信号411、412有贡献。每个第一UL导频信号411、412也可以专门与给定的天线1024相关联。在一个示例中，各种UL导频信号411、412在由天线1024限定的空间中相对于彼此正交。在其他示例中，各种UL导频信号411、412形成由天线1024限定的空间的基础。
因此，在3001处，发送的UL导频信号411、412的计数至少对应于天线1024的计数。在3001处发送的UL导频信号411、412可以在时域和/或频域中彼此偏移地传送。在给定SSCT361和/或SSCB 362的情况下，UL导频信号411、412可以以足够高的分辨率对信道111的资源进行采样。
在3002处，针对在3001处发送的UL导频信号411、412中的每一个导频信号，接收DL数据421、422。根据相应的UL导频信号411、412对DL数据421、422进行编码。因此，基于在3002处接收的DL数据421、422的接收特性，可以确定指示信道相关矩阵的值，例如，主本征模。这通过组合所接收的DL数据421、422的接收特性在3003处完成。3003处的组合滤除了由于短期衰落引起的变化。
然后，基于指示信道相关矩阵的值来确定UL导频信号511。UL导频信号511可以对应于主本征模，因此有利于给定的空间流。因此，UL导频信号可以是非天线选择性的。因为UL导频信号511是非预先确定的，所以不存在与天线1024中的每一个相关联的专用UL导频信号。尽管如此，不同的天线1024可能对UL导频信号511的发送有不同的贡献。在3004处，天线1024中的至少一个或控制以发送UL导频信号511。
在简单的场景中，3004在一定的持续时间内重复。例如，该一定的持续时间可以被预定义并且可以对应于LSCT 361。在这种场景下，还可以遍及某个预定义带宽重复发送UL导频信号511。该带宽也可以对应于LSCB 362。
图8中例示了在UL导频信号511的传输重复的过程中调整UL导频信号511的示例。可以迭代地和/或逐渐地实施所述调整。因为这种调整是可选的，所以框3005-3007是可选的。
在框3005中，基于所接收的UL导频信号511的改变来确定信道的改变。这可以根据以上关于图7所讨论的技术来完成。基于该改变，在3006处检查是否保证调整UL导频信号511。例如，可以在改变超过某个预定义的阈值的情况下选择性地调整UL导频信号511。如果在3006处判定应该调整UL导频信号511，则在3007处调整UL导频信号。
在3008处，检查是否应该终止UL导频信号511的传输。在简单的场景中，在3006处，可以将执行3003与3008之间经过的时间与某个预定义的持续时间进行比较。该某个预定义的持续时间可以与LSCT 306对应。如果(由于经过的LSCT 361)UL导频信号511不再有效，则可以重新执行3001。即，可能再次传送第一类型的传输帧301。这里，UL导频信号411、412允许广泛地探测信道并且先验地重新确定UL导频信号511。如果未满足3007处的终止标准，则在3004处重新传送(可能调整的)UL导频信号511。
在3008处，可以考虑进一步的终止标准。例如，在3008处，可以检查某个预定义的定时排程是否需要重新执行3001；例如，定时排程可以限定第一次的传输帧301的重复出现。可以限定周期性或平均发生频率。另选地或另外地，在3008处，可以考虑信道质量，例如DL信道质量。可以根据误码率、否定应答数、延迟等来限定信道质量。例如，如果在3003的执行与3008的当前迭代之间信道质量已经显著改变，则可以判定应该通过重新执行3001来重新广泛地探测该信道。另选地或另外地，在3008处，还可以考虑根据UL导频信号511进行编码的DL数据521、522的接收质量(参见图7)作为3008处的终止标准。例如，接收质量显著劣化，可以判定应该重新执行3001。另选地或另外地，在3008处，可以将经由信道111从BS 101接收的控制信令作为终止标准考虑。例如，可以存在在BS 101处实现的判定逻辑，该判定逻辑远程控制UL导频信号411、412的使用以及导频信号511的使用。例如，如果BS 101检测到信道111上的传输质量劣化，则相应的控制消息可以由BS 101发送并由终端102接收，所述控制消息提示终端102重新执行3001。另选地或另外地，还可以将以上面关于图7所讨论的方式所确定的UL导频信号511的不同传输之间的接收UL导频信号511的改变作为3008处的终止标准考虑。例如，如果所述改变超过某个阈值，则可以重新执行3001。
从以上可以理解，但是可以想到终止UL导频信号511的传输并且开始UL导频信号411、412的传输的不同触发。通常，每当信道的状况瞬时改变时(例如在通信开始时、小分组的通信开始时)，或者当终端条件快速改变时，可以终止UL导频信号511的传输。后者可以是终端移动到房间内或建筑物中的情况，或者仅仅是用户改变手机上的抓握的情况。另选地或另外地，可以重复地、偶尔地或基于触发来触发UL导频信号411、412的传输。可以实施定时排程。
总之，已经说明了上述传送UL导频信号的技术。这些技术包括至少两种不同的操作模式，其使得终端能够确定指示信道相关矩阵的值而无需BS的显著介入。这些技术对应于指示信道相关矩阵的值的开环确定。在第一操作模式中，在没有先验知识的情况下确定指示信道相关矩阵的值。为此，在信道上传送多个UL导频信号，该UL导频信号使得能够导出产生指示信道相关矩阵的值的重要信息。在第二操作模式中，半静态UL导频信号用于信道探测。对于中等信道改变，终端可以跟踪所接收的UL导频信号中的改变，并相应地从没有先验知识确定的相应基线开始调整UL导频信号。
本文描述的技术在某种程度上依赖于信道互易性的假定。这是因为可以根据UL导频信号对DL数据进行编码。
本文描述的技术可以特别适合于MaMi场景，因为由于信道硬化效应，短期衰落可能相对较弱。因此，可能需要较不频繁的信道探测，并且LSCT可能相对较长。
尽管已经关于某些优选示例显示和描述了本发明，但是本领域技术人员在阅读和理解说明书后将想到等同物和修改。本发明包括所有这些等同物和修改，并且仅受所附权利要求的范围限制。
在上面的各种示例中，基于DL数据的组合接收特性确定第二UL导频信号。在其他示例中，可以另外确定第二导频信号。例如，可以基于DL导频信号来实现信道探测。例如，信道探测可以由BS实现；然后，BS可以相应地通知终端。此外，可以在预定的空间分辨数据库中查找，以获得指示信道相关矩阵的值，根据该值可以发送第二UL导频信号。

Claims (20)

1.一种终端装置(102)，所述终端装置包括：
-收发器(1022)，所述收发器(1022)包括多个天线(1024)，
-至少一个处理器(1021)，所述至少一个处理器(1021)被配置为：
控制各个天线(1024)在信道(111)上发送至少一个第一上行链路导频信号(411、412)；
针对各个第一上行链路导频信号(411、412)，经由所述收发器(1022)在所述信道(111)上接收根据相应的第一上行链路导频信号(411、412)编码的下行链路数据(421、422)；
组合针对所述第一上行链路导频信号(411、412)接收的所述下行链路数据(421、422)的接收特性，并基于组合后的接收特性确定第二上行链路导频信号(511)；以及
控制所述天线(1024)中的至少一个天线重复发送所述第二上行链路导频信号(511)，
其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为组合针对不同的第一上行链路导频信号(411、412)接收的所述下行链路数据(421、422)的接收特性，以获得指示信道主本征模的值，并根据所述指示信道主本征模的值确定所述第二上行链路导频信号(511)。
2.根据权利要求1所述的终端装置(102)，其中，所述第一上行链路导频信号(411、412)是预先确定的。
3.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，在重复发送所述第二上行链路导频信号(511)的期间，不发送所述第一上行链路导频信号(411、412)。
4.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为控制所述天线(1024)中的所述至少一个天线以至少200毫秒的持续时间重复发送所述第二上行链路导频信号(511)。
5.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为控制所述天线(1024)中的所述至少一个天线在至少2MHz的频率带宽上重复发送所述第二上行链路导频信号(511)。
6.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，组合后的接收特性的计数比重复发送的第二上行链路导频信号(511)的计数小至少100倍。
7.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为基于预定的定时排程终止所述第二上行链路导频信号(511)的发送且恢复所述第一上行链路导频信号(411、412)的发送。
8.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为基于下行链路信道质量终止所述第二上行链路导频信号(511)的发送且恢复所述第一上行链路导频信号(411、412)的发送。
9.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为基于根据所述第二上行链路导频信号(511)编码的下行链路数据(521、522)的接收质量，终止所述第二上行链路导频信号(511)的发送且恢复所述第一上行链路导频信号(411、412)的发送。
10.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为响应于经由所述收发器(1022)接收到控制消息，终止所述第二上行链路导频信号(511)的发送且恢复所述第一上行链路导频信号(411、412)的发送。
11.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为：
确定所接收的第二上行链路导频信号(511)在所述第二上行链路导频信号(511)的不同传输之间的改变；以及
基于所述改变调整所述第二上行链路导频信号(511)。
12.根据权利要求11所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为基于所述第二上行链路导频信号(511)的多个不同传输的变化来确定所述第二上行链路导频信号(511)的接收特性的改变。
13.根据权利要求11所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为基于滑动窗口技术来确定接收特性的改变。
14.根据权利要求11所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为基于滑动窗口技术来调整所述第二上行链路导频信号(511)。
15.根据权利要求11所述的终端装置(102)，其中，所述至少一个处理器(1021)被配置为在接收特性的改变超过阈值的情况下，终止所述第二上行链路导频信号(511)的发送且恢复所述第一上行链路导频信号(411、412)的发送。
16.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，由所述天线(1024)发送的所述第一上行链路导频信号(411、412)形成由所述天线(1024)限定的空间的基础。
17.根据权利要求1或2所述的终端装置(102)，其中，所述终端装置(102)是连接到蜂窝网络的终端。
18.一种由终端装置执行的方法，所述方法包括：
-控制多个天线(1024)各自在信道(111)上发送至少一个第一上行链路导频信号(411、412)，
-针对各个第一上行链路导频信号(411、412)在所述信道(111)上接收根据相应的第一上行链路导频信号(411、412)编码的下行链路数据(421、422)，
-组合针对所述第一上行链路导频信号(411、412)接收的所述下行链路数据(421、422)的接收特性，以获得指示信道主本征模的值，并且基于组合后的接收特性根据所述指示信道主本征模的值确定第二上行链路导频信号(511)，以及
-控制所述天线(1024)中的至少一个天线重复发送所述第二上行链路导频信号(511)。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述方法由权利要求1所述的终端装置(102)执行。
20.一种由终端装置(102)和无线通信网络(100)的基站(101)执行的方法，所述方法包括：
-由所述终端装置(102)控制多个天线(1024)各自在信道(111)上发送至少一个第一上行链路导频信号(411、412)，
-由所述基站(101)接收所述上行链路导频信号(411、412)，
-针对各个接收到的第一上行链路导频信号(411、412)：由所述基站(101)根据相应的第一上行链路导频信号(411、412)对下行链路数据(421、422)进行编码，
-由所述基站(101)在所述信道(111)上发送所述下行链路数据(421、422)，
-针对各个第一上行链路导频信号(411、412)：由所述终端装置(102)接收所述下行链路数据(421、422)，
-由所述终端装置(102)组合针对所述第一上行链路导频信号(411、412)接收的所述下行链路数据(421、422)的接收特性，以获得指示信道主本征模的值，并且基于组合后的接收特性根据所述指示信道主本征模的值确定第二上行链路导频信号(511)，以及
-由所述终端装置(102)控制所述天线(1024)中的至少一个天线重复发送所述第二上行链路导频信号(511)。
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