CN109565364A - 空间复用mimo通信中的信号处理 - Google Patents

Abstract

该文档公开了用于改进从发送器发送的通信信号的传输特性的解决方案。根据一个方面，一种方法包括：在发送器中将要发送到接收器的信息布置到多个空间层，在这里每个空间层与所述多个空间层之中的唯一预编码配置相关联，其中该信息包括在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号；在发送器中跨所述多个空间层执行解相关操作，使得所述多个空间层之一中的至少一个信号变得与所述多个空间层中的另一个空间层中的至少一个信号解相关；以及在发送器中促使包括所述多个空间层中的信息的传输信号至接收器的传输。

Description

空间复用MIMO通信中的信号处理

技术领域

本发明涉及无线通信系统，并且特别涉及用于结合空间复用多输入多输出（MIMO）通信来执行传输信号处理的解决方案。

背景技术

许多无线通信系统在发送和接收中采用多个天线。这种天线配置使得能够进行多输入多输出（MIMO）通信，并且在某些情况下使得能够使用空间复用。在空间复用中，多个（正交）空间通信信道在发送器和接收器之间可用。空间信道的存在可能是由多路径无线电传播引起的，在这里不同的传播路径是相互不相关的。在某些件文献中，空间信道可以被称为空间层。

发明内容

本发明由独立权利要求的主题限定。在从属权利要求中限定一些实施例。

附图说明

在下文中，将参考附图借助于优选实施例来更详细地描述本发明，其中：

图1图示无线通信场景，其中本发明的一些实施例可以被应用于所述无线通信场景;

图2图示用于改善无线电发送器的传输特性的一个实施例的流程图;

图3图示根据本发明的一个实施例的发送器链;

图4图示用于跨多个空间层执行解相关的一个实施例;

图5和6图示用于在频域中跨多个子带执行解相关的一些实施例;以及

图7图示根据本发明的一个实施例的装置的结构的框图。

具体实施方式

以下实施例是示例性的。尽管该说明书可以在文本的若干位置中提及“一”，“一个”或“一些”（一个或多个）实施例，但这并不一定意味着每个参考都是针对（一个或多个）相同的实施例进行的，或者特定特征仅适用于单个实施例。还可以组合不同实施例的单个特征来提供其他实施例。

所描述的实施例可以在无线电系统中实现，诸如在以下中的至少一个中：基于基本宽带码分多址（W-CDMA）的通用移动电信系统（UMTS，3G）、高速分组接入（ HSPA）、长期演进（LTE）、高级LTE和/或5G系统。

然而，实施例不限于作为示例给出的系统，但是本领域技术人员可以将该解决方案应用于配备有必要属性的其他通信系统。如上所列出的，适合的通信系统的一个示例是5G系统。5G已经被设想使用多输入多输出（MIMO）多天线传输技术，比LTE的当前网络部署（所谓的小蜂窝（small cell）概念）更多的基站或节点（包括与较小的局域接入节点协作地操作并且可能还采用各种各样无线电技术用于更好的覆盖和增强的数据速率的宏站点）。5G将可能由多于一种无线电接入技术（RAT）组成，每种无线电接入技术都针对某些用例（use cases）和/或频谱被优化。5G移动通信将具有范围更广泛的用例和相关应用（包括视频流、增强现实、不同的数据共享方式）和各种形式的机器类型应用（包括车辆安全、不同传感器和实时控制）。预期5G具有多个无线电接口，即低于6GHz、厘米波（smWave）和毫米波（mmWave），并且还可与现有的传统无线电接入技术（诸如LTE）集成。至少在早期阶段，可以将与LTE的集成实现为系统，在其中宏覆盖由LTE提供，并且通过聚合到LTE，5G无线电接口接入来自小蜂窝。换句话说，5G被规划支持RAT间可操作性（inter-RAT operability）（诸如LTE-5G）和RI间可操作性（无线电接口间可操作性，诸如低于6GHz-厘米波，低于6GHz-厘米波-毫米波）二者。被认为在5G网络中使用的概念之一是网络切片（network slicing），其中可以在该相同的基础设施内创建多个独立且专用的虚拟子网络（网络实例）以运行对延迟（latency）、可靠性、吞吐量和移动性具有不同要求的服务。

应当认识到，未来的网络将很可能利用网络功能虚拟化（NFV），所述网络功能虚拟化是一种网络架构概念，其建议将网络节点功能虚拟化为可以在操作上连接或链接在一起以提供服务的“构建块”或实体。虚拟化网络功能（VNF）可以包括使用标准或通用类型服务器而不是定制硬件来运行计算机程序代码的一个或多个虚拟机。还可以利用云计算或云数据存储。在无线电通信中，这可以意味着至少部分地在操作地耦合到远程无线电头端的服务器、主机或节点中实施节点操作。还可能将在多个服务器、节点或主机之中分配节点操作。还应该理解，核心网络操作和基站操作之间的劳力分配可能与LTE的劳力分配不同，或者甚至不存在。可能要使用的一些其他技术进步是软件定义网络（SDN）、大数据和全IP，它们可能会改变正在构建和管理网络的方式。

图1图示本发明的一些实施例可以应用于的通信系统的示例。该系统可以包括提供和管理蜂窝100的至少一个接入节点110。例如，该蜂窝可以是例如宏蜂窝、微蜂窝、毫微微或微微蜂窝。从另一个角度来看，蜂窝可以限定接入节点110的覆盖区域或服务区域。接入节点110可以是如在LTE和LTE-A中的演进节点B（eNB）、基于IEEE 802.11的网络（Wi-Fi或无线局域网、WLAN）的接入点、或能够控制无线电通信并管理蜂窝内的无线电资源的任何其他装置。对于5G解决方案，如上所述，实现可以类似于LTE-A。接入节点110可以被称为基站或网络节点。该系统可以是由接入节点的无线电接入网络组成的蜂窝通信系统，每个接入节点都控制相应的一个蜂窝或多个蜂窝。接入节点可以向终端设备122提供对诸如因特网之类的其他网络的无线接入。在一些场景中，一个或多个局域接入节点可以被布置在宏蜂窝接入节点的控制区域内。局域接入节点可以在子蜂窝内提供无线接入，所述子蜂窝可以被包括在宏蜂窝内。子蜂窝的示例可以包括微、微微和/或毫微微蜂窝。典型地，子蜂窝在宏蜂窝内提供热点。局域接入节点的操作可以由在其控制区域下提供子蜂窝的接入节点来控制。

在通信网络中的多个接入节点的情况下，接入节点可以利用接口彼此连接。LTE规范将这样的接口称为X2或S1接口。在IEEE 802.11网络中，在接入点之间提供类似的接口。接入节点之间的其他通信方法也可以是可能的。接入节点可以进一步经由另一个接口连接到蜂窝通信系统的核心网络130。 LTE规范将核心网络指定为演进分组核心（EPC），并且该核心网络可以包括移动性管理实体（MME）132和网关（GW）节点134。MME可以在包含多个蜂窝的跟踪区域中处理终端设备的移动性并且还处理终端设备和核心网络130之间的信令连接。网关节点134可以处理核心网络130中和去到/来自终端设备的数据路由。

图1的无线电系统可以支持机器类型通信（MTC）。MTC可以使得能够为大量有MTC能力的设备（诸如至少一个终端设备122）提供服务。至少一个终端设备120可以包括移动电话、智能电话、平板电脑、膝上型电脑或用于与无线电通信网络（诸如MTC网络）进行用户通信的其他设备。与MTC方案相比，这些设备可以提供进一步的功能性，诸如用于语音、视频和/或数据传递的通信链路。然而，在MTC观点中，至少一个终端设备122可以被理解为MTC设备。需要理解的是，至少一个终端设备122还可以包括另一个有MTC能力的设备，诸如提供位置、加速度和/或温度信息（举几个例子）的传感器设备。因此，本发明的一些实施例可以可应用于物联网（IoT）系统，例如支持窄带IoT（NB-IoT）通信方案的无线电接入技术。

如在图1中利用表示从接入节点110到终端设备122的下行链路传输的多个箭头图示的，可以通过使用诸如多输入多输出（MIMO）通信之类的多天线传输技术来执行下行链路传输。MIMO指的是其中接入节点110和终端设备122二者都采用包括多个天线元件或天线端口的天线阵列的场景。在典型的无线电信道中，可以通过在接入节点110和终端设备122之间生成多个在空间上分布的信道来开发（exploit）在接入节点110和终端设备122之间的无线电信号的多路径传播。可以选择空间信道来使得所述空间信道是相互正交或基本不相关的。这种空间信道可以被用于分集传输，在其中通过不同的空间信道来传输相同的信息，从而提高传输的可靠性。另一种用例是空间复用，在其中通过不同的空间信道来传输不同的数据，从而提高通信的数据速率和吞吐量。

传输功率特性是无线电传输中的重要主题。功率放大器是传输中的关键组件。功率放大器的功率效率和输出信号质量可以取决于功率放大器的输入信号的峰值与平均功率比（PAPR）。可能期望的是具有低PAPR输入信号，使得功率放大器可以最佳地使用其动态范围并实现最高功率效率。否则，功率放大器可能对信号引入失真或削波，和/或功率放大器的成本可能增加。这适用于上行链路和下行链路传输二者。

发明人已经发现了MIMO传输信号的特征，其增加功率放大器的输入信号的PAPR。发送器将要发送到接收器的信息分配给多个空间层。该信息可以包括在多个空间层中或甚至在所有空间层中相同的信号。这种信号的一个示例是参考信号，例如被接收器用来解调数据的解调参考信号（DM-RS）。在一些情况下，不同空间层中的信号可以被布置在对应位置中，使得信号在多个空间层上同时被传输。换句话说，功率放大器同时放大不同空间层的信号。由于信号在不同空间层中是相同的并且因此高度相关，所以功率放大器经历信号的相长性叠加（constructive superposition），这增加PAPR和输入信号的峰值幅度。

空间层可以对应于其在第三代合作伙伴计划（3GPP）的LTE规范中的定义。空间层可以与上面结合图1描述的空间信道相关联。在一些文献中，空间信道被定义为MIMO子信道。

图2图示用于降低诸如接入节点110之类的发送器中的PAPR的过程的实施例。参考图2，该过程包括：将要发送到诸如终端设备的接收器的信息布置（框200）到多个空间层，在这里每个空间层与多个空间层之中的唯一预编码配置相关联，其中，所述信息包括在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号；执行（框202）跨多个空间层的解相关操作，使得多个空间层之一中的至少一个信号变得与多个空间层中的另一个中的至少一个信号解相关；并且促使（框204）将包括多个空间层中的信息的传输信号传输到接收器。

在不同空间层中相同的信号的解相关可以有效地防止功率放大器中的相长性叠加，并且因此可以降低PAPR并且提高功率放大器的效率。

传输信号可以是多载波信号。传输信号可以是包括不同空间层中的信号的聚合信号。

从与发送器通信的接收器观点来看，让我们描述用于接收通过无线电信道传播的传输信号的过程。接收器可以是与接入节点通信的终端设备（例如终端设备122）。该过程可以包括在接收器中从发送器接收包括多个空间层中的信息的通信信号，在这里该信息已经被布置到发送器中的多个空间层，使得每个空间层与多个空间层之中唯一的预编码配置相关联，其中该信息包括在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号，并且在这里已经在发送器中跨多个空间层执行了解相关操作，使得多个空间层之一中的至少一个信号变得与多个空间层中的另一个中的至少一个信号解相关。

在一个实施例中，发送器是接入节点并且接收器是终端设备。在另一实施例中，发送器是终端设备并且接收器是接入节点。

图3图示用于发送信息的发送器链。该信息可以包含有效载荷数据和一个或多个控制信号和/或参考信号。参考图3，在框300中利用循环冗余校验（CRC）过程、信道编码过程和加扰过程来处理信息。在这些过程中，可以用特定代码对信息进行编码以提高传输的可靠性。可以通过使用现有技术过程来执行框300的所有这些过程。在框302中，根据当前使用的调制符号星座图将信息映射成调制符号。典型的调制符号星座图包括例如正交相移键控（QPSK）和正交幅度调制（QAM）。作为调制的结果，可以输出一组数据符号和一组控制符号。在框304中，从符号映射302输出的调制符号被分布到空间层中。例如，空间层的数目可以是两个、三个、四个或八个。空间层的数目可以取决于无线电信道的秩（rank）。该秩指示发送器和接收器之间的无线电信道中的数目或不相关的空间信道。可以基于信道估计程序来确定该秩。发送器可以在上行链路控制信息中从接收机获取该秩。

在框308中，可以在频域中对在空间层映射之后的调制符号进行预编码。该预编码可以通过以下来表示：

在这里是L个空间层上的频域符号，W是大小为N×L的预编码矩阵，并且是N个天线端口上的频域符号。作为上标的T指的是转置运算。

可以将预编码视为用于限定针对空间层的波束成形配置的解决方案。波束成形指的是在空间层中载送（carrying）信号的无线电波束的空间方向性的选择。波束成形配置是在将信号从天线指引到发送器和接收器之间的适当空间信道方面的元素（element）。

在具有下行链路闭环空间复用（例如传输模式TM4/TM9/TM10）的LTE系统中，终端设备基于由3GPP规范预定义的码本来选择预编码矩阵，并且接入节点根据由终端设备报告的预编码矩阵指示符来执行预编码。

在预编码之前，在框306中，不同空间层上的信号可以相对于彼此解相关。在另一实施例中，如以下段落中所述的，与预编码一起执行解相关（decorrelation）。下面描述的一些实施例采用相位旋转，在其中不同空间层中的信号不同地被相位旋转，以便在不同空间层中的两个相同信号之间提供相位偏移。相位偏移可以防止两个信号的相长性叠加。在预编码之后，在框310中可以将空间层的信号应用于用于为每个空间层生成多载波信号、功率放大等等的另外的发送器电路系统。图3的发送器可以是例如被配置为生成和发送正交频分复用（OFDM）信号的多载波发送器。

本发明的一些实施例在预编码之前为空间层上的信号执行相位旋转。其他实施例修改预编码矩阵W，使得相位旋转或其他解相关系数或因子被并入预编码矩阵W中。

在一个实施例中，框306中的解相关包括为多个空间层中的至少一个空间层选择相位定量值（phase ration value），并根据所选择的相位旋转值（phase rotation value）来旋转多个空间层中的所述至少一个空间层中的至少一个信号的相位。通过为两个空间层选择和应用不同的相位旋转值，有效地引起不同空间层上的信号之间的相位偏移。因此，如果信号或信号分量在空间层中（例如在空间层中的相同时间-频率位置或相同时间位置中）是相同的，并且因此引起在空间层之间的高相关性，则相位偏移降低相关性。根据另一观点，如果信号或信号分量在相同的时间段上、在相同的频率位置或不同的频率位置处在空间层中是相同的，并且因此引起在空间层和/或频率位置之间的高相关性，则相位偏移降低相关性。

图4图示相位旋转的实施例。参考图4，在框400中为空间层1至L共同地选择包括多个相位旋转值的相位旋转集。在一些实施例中，相位旋转集可以被限定为相位旋转矩阵R。相位旋转矩阵可以是对角矩阵。当L = 4时，相位旋转矩阵可以由以下来表示：

，

当L=8时，相位旋转矩阵可以由以下来表示：

，

至表示对应空间层上的相位旋转值。在框402、404、406中，利用与相位旋转集中的空间层相关联的相位旋转值来处理每个空间层中的信号。例如，第一空间层＃1中的信号可以以相位旋转值旋转，第二空间层＃2中的信号可以以相位旋转值旋转，并且对于每个空间层依此类推。

当在数学上表示时，可以组合预编码和相位旋转，使得预编码矩阵W可以与相位旋转矩阵R相乘，从而发送器可以利用通过由以下表示的经修改的预编码矩阵W'来执行要发送的信息的预编码：

。

对于L = 4的示例，预编码矩阵W可以具有以下形式：

，

并且经修改的预编码矩阵可以具有以下形式：

，

其中，是与第一相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第一空间层相关联的第一预编码矢量，

是与第二相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第二空间层相关联的第二预编码矢量，

是与第三相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第三空间层相关联的第三预编码矢量，以及

是与第四相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第四空间层相关联的第四预编码矢量。

在一个实施例中，可以选择并预先配置相位旋转集的相位旋转值，使得满足由以下方程式限定的条件：

除法可以被认为是矢量a除以矢量b的元素式除法（element-wise division）。该方程式背后的该原理可以涉及空间层被映射到资源块或子载波组的方式。该方程式由LTE规范产生，在这里具有索引1和2的空间层在相同子载波组中被发送，并且具有索引3和4的空间层在相同子载波组中被发送。这可以被概括为使得该条件在方程式的一侧限定与被分配成使用第一子载波组的空间层相关联的两个预编码矢量之间的比率，并且在方程式的另一侧限定与被分配成使用第二子载波组的空间层相关联的两个预编码矢量之间的比率。第一和第二组可以限定相互不同的子载波组。当预编码矩阵满足条件

时，满足该条件的相位旋转集的一些示例包括：

。

在一个实施例中，基于所选择的预编码配置来选择相位旋转集。因此，可以为不同的相位旋转配置选择不同的相位旋转集，并且可以将至少一个预编码配置或多个预编码配置映射到可应用于预编码配置的相位旋转集。 至少一个预编码配置可以与被禁用的解相关相关联。例如，当预编码矩阵容易地满足以下条件时，该解相关可能被禁用：

换句话说，该解相关不一定适用于对发送器可用的所有预编码配置。

当L=8时，经修改的预编码矩阵可以具有下面的形式：

。

与L=4的情况类似，相位旋转集可以被配置成使得满足下面的方程式：

，

下面列出针对该秩8预编码的相位旋转值的一些示例：

如在示例中看出的，可以将实际相位旋转应用于空间层的子集。如从这些示例变得显然的，在单个空间层上旋转信号的相位有效地引起该信号与其他空间层上的信号之间的相位偏移。可以在没有相位旋转的情况下（例如其相位旋转值可以为零）保持多个空间层中的至少一个。

如上所述的，该解相关的一个功能是去除在每个空间层中同时相同的信号或信号分量（诸如符号或符号组）的相长性叠加。因此，可以至少将解相关应用于包括这种信号的传输符号，例如多载波符号（诸如OFDM符号）。在一个实施例中，解相关被附加地应用于不表现出这种相长性叠加问题的传输符号。

在一个实施例中，在可用的相位旋转集之中随机或伪随机地选择相位旋转集。例如，当秩为4时，可以选择针对N = 4的上述示例中的任何一个。该相同内容适用于N = 8的情况下的示例。

图5和6图示本发明的另一个实施例。在该实施例中，跨多个子带来执行解相关。参考图5，让我们描述以这种方式来执行解相关的过程。在框500中，为要发送的信息确定诸如预编码矩阵W之类的预编码配置。可以基于从诸如终端设备122之类的接收器接收的预编码矩阵指示符（PMI）来确定预编码配置。例如，PMI可以直接指示来自预编码配置码本的预编码配置。

此后，被分配用于传输所述信息的传输带可以被划分成多个子带B₀、B₁，...，B_T-1（框502），在这里T表示子带的总数。例如，传输带可以指物理下行链路共享信道（PDSCH）的频率资源。PDSCH可以被称为载送有效载荷数据的下行链路信道。对于每个子带，可以在框504中选择子带特定的相位旋转配置，并且可以将所选择的相位旋转配置应用于该相同子带上的所有空间层。相位旋转配置可以为该相同子带的至少两个空间层限定不同的相位旋转值。

在一个实施例中，相位旋转配置可以包括上述相位旋转集。

在一个实施例中，为至少两个不同的子带选择不同的相位旋转配置。

图6更详细地图示解相关的一个示例。在框502之后，生成T个子带上的信号。这些信号可以是频域信号，例如与多载波信号的不同子载波相关联的符号。每个子带可以包括多个子载波。一些系统采用确定数目的子载波（例如12个子载波）的物理资源块（PRB）。因此，子带可以包括一个PRB或多个PRB。例如，LTE定义包括多个PRB的预编码资源组（PRG）。在这样的实施例中，子带可以包括PRG或由PRG组成。

参考图6，在将传输带划分为子带600、602、604之后，可以如上结合图4所述的那样处理每个子带600至604。子带的数目可以是两个或三个（如图6中所图示的），但子带的数目可能高于此。换句话说，可以为每个子带选择相位旋转配置或相位旋转集（框400），并且可以将所选择的相位旋转配置/集的相位应用于子带的空间层（框402到406）。

在一个实施例中，可以限定多个相位旋转矩阵，每个相位旋转矩阵都是大小为L×L的对角矩阵，在这里L是空间层的数目。对于子带，可以从多个相位旋转矩阵中选择相位旋转矩阵。在一些实施例中，该选择可以是任意的或甚至是随机的。在一个实施例中，。所选择的相位旋转矩阵可以被认为是相位旋转配置的实施例。现在，假设选择预编码矩阵W，可以通过以下来定义经修改的预编码矩阵：

。

对于秩L的空间复用，可以通过以下来表示相位旋转矩阵 ：

在这里，是空间层1至L上的相位旋转。

在LTE中，可以向天线端口7、8、11和13中的相同资源元素（时间-频率元素）指派解调参考信号。类似地，可以向天线端口9、10、12和14中的相同资源元素（时间-频率元素）指派解调参考信号。对于秩L传输，PDSCH被分配给端口集{7,8,9,10,11,12,13,14}中的第一L个端口。 例如，对于秩3传输，PDSCH被分配给端口7、端口8和端口9; 对于秩4传输，PDSCH被分配给端口7、端口8、端口9和端口10; 依此类推。 因此，由于这些天线端口中的相同解调参考信号，可能发生相长性叠加。在其他系统中可能会出现类似情形。为了在相位旋转之后最小化不同空间层上的相同信号之间的相关性，可以选择相位旋转值，使得满足以下正交性条件：

，

在这里表示复共轭转置运算，并且是如下面列出的一对空间层：

层对a：{1,3}对应于端口7和端口9

层对b：{2,4}对应于端口8和端口10

层对c：{5,6}对应于端口11和端口12

层对d：{7,8}对应于端口13和端口14。

对于秩3，应该满足层对a的正交性条件。对于秩4和秩5，应该满足层对a和层对b的正交性条件。对于秩6和秩7，应该满足层对a、层对b和层对c的正交性条件。 对于秩8，应该满足层对a、层对b、层对c和层对d的正交性条件。

现在让我们描述对于不同数目的空间层的相位旋转配置的一些示例。在该示例中，相位旋转矩阵的数目P = 2，尽管相位旋转矩阵的数目可以高于2。让我们提醒不同分支之间的相位差实现解相关，并且因此可以将对所有空间层来说共同的固定相位偏移添加到每个旋转矩阵或每个空间层。

对于L = 3，相位旋转矩阵是：

对于L = 4，相位旋转矩阵是：

对于L = 5，相位旋转矩阵是：

对于L = 6，相位旋转矩阵是：

对于L = 7，相位旋转矩阵是：

对于L = 8，相位旋转矩阵是：

在该实现的另一示例中：

相位旋转矩阵的数目：P=3

对于L = 3，相位旋转矩阵是：

对于L = 4，相位旋转矩阵是：

对于L = 5，相位旋转矩阵是：

对于L = 6，相位旋转矩阵是：

对于L = 7，相位旋转矩阵是：

对于L = 8，相位旋转矩阵是：

使用根据上述原理和条件设计的这些相位旋转配置或其他相位旋转配置，可以避免分配给不同空间层但分配给相同时间-频率资源的信号之间的相关性，从而降低PAPR。还可以避免分配给不同空间层且分配给相同子带的不同时间-频率资源（例如不同子载波）的信号之间的相关性，从而降低PAPR。

上述实施例的另外优点包括例如解相关的低复杂度，以及在预编码增益中没有损失。

图7图解上面结合发送器或接入节点110描述的被配置用于实施功能的装置。该装置可以是包括电子电路系统的电子设备。该装置可以包括通信控制电路系统10（诸如至少一个处理器），以及包括计算机程序代码（软件）22的至少一个存储器20，其中利用所述至少一个处理器将该至少一个存储器和计算机程序代码（软件）配置成促使该装置实施用于对于要发送的信息执行解相关的实施例中的任何一个。

存储器20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、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器可以包括用于存储用于通过无线电接口在蜂窝中进行传送的配置数据的配置数据库24。例如，配置数据库24可以存储定义多个预编码配置的预编码矩阵码本。另外，配置数据库可以存储用于实施解相关的多个解相关配置。相位旋转集和相位旋转配置可以被认为是解相关配置的实施例。

该装置可以进一步包括通信接口（TX/RX）26，其包括用于根据一个或多个通信协议来实现通信连接性的硬件和/或软件。例如，通信接口可以向该装置提供用来在蜂窝通信系统中通信并且使得能够与其他接入节点和终端设备通信的通信能力。通信接口26可以包括标准的公知组件，诸如放大器、滤波器、频率转换器、（解调）调制器、以及编码器/解码器电路系统和一个或多个天线。通信接口26可以包括为该装置提供蜂窝中的无线电通信能力的无线电接口组件。在其他实施例中，通信接口可以提供另一网络中、另一通信链路中和/或根据另一通信协议的通信连接性。

在图7的实施例中，可以在两个物理上分开的设备之间共享接入节点的功能性中的至少一些，从而形成一个操作实体。因此，该装置可以被看成描绘包括用于执行所述过程中的至少一些过程的一个或多个物理上分开的设备的操作实体。因此，利用这种共享架构的图7的装置可以包括可操作地耦合（例如经由无线或有线网络）到位于基站站点中的远程无线电头端（RRH）的远程控制单元（RCU），诸如主计算机或服务器计算机。在一个实施例中，接入节点的所述过程中的至少一些过程可以由RCU来执行。在一个实施例中，可以在RRH和RCU之中共享所述过程的至少一些过程的执行。在这样的上下文中，RCU可以包括图7中所图示的组件，并且通信接口26可以向RCU提供到RRH的连接。然后，RRH可以包括例如射频信号处理电路系统和天线。

在一个实施例中，RCU可以生成虚拟网络，RCU通过该虚拟网络与RRH通信。通常，虚拟联网可以涉及将硬件和软件网络资源和网络功能性组合到单个基于软件的管理实体、虚拟网络中的过程。网络虚拟化可以涉及平台虚拟化，通常与资源虚拟化组合。网络虚拟化可以被分类为外部虚拟联网，其将许多网络或网络的部分组合到服务器计算机或主计算机中（即到RCU）。外部网络虚拟化的目标在于优化的网络共享。另一类别是内部虚拟联网，它向单个系统上的软件容器提供类网功能性。虚拟联网也可以被用于测试终端设备。

在一个实施例中，虚拟网络可以在RRH和RCU之间提供操作的灵活分布。实际上，可以在RRH或RCU中执行任何数字信号处理任务，并且可以根据实现来选择在RRH和RCU之间转移责任的边界。

该通信控制电路系统10可以包括传输控制器18，其被配置为根据上述程序来处理要发送的信息。例如，传输控制器可以实施上面结合图3的框300到308描述的程序。传输控制器18可以另外实施框310的程序中的一些，例如直至数字到模拟转换。然而，功率放大器可以被包括在通信接口26中。传输控制器18可以包括预编码处理器14和解相关器模块15作为子电路系统。预编码处理器可以被配置为例如基于从终端设备接收的预编码矩阵指示符以上述方式确定预编码配置。因此，预编码处理器可以实施框308和框500。解相关器15可以被配置为实施框306中的解相关。在一个实施例中，解相关器被配置为根据结合图4至6描述的实施例中的任何一个来实施相位旋转。因此，解相关器可以执行框400至406（图4的实施例）、框502和504（图5的实施例）、或框502、504和400到406（图6的实施例）的组合。

本发明的实施例包括一种装置，其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，其中该处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使该装置从发送器接收包括多个空间层中的信息的通信信号，在这里信息已经被布置到发送器中的多个空间层，使得每个空间层与在多个空间层之中唯一的预编码配置相关联，其中该信息包括在所述多个空间层中的多个空间层中相同的至少一个信号，并且在这里已经跨多个空间层在发送器中执行了解相关操作，使得所述多个空间层之一中的至少一个信号变得与所述多个空间层中的另一个空间层中的至少一个信号解相关。

在一个实施例中，该装置是上述接收器或被包括在接收器中，例如接收器中的一个或多个电路系统或电子设备。在一个实施例中，接收器是与接入节点通信的终端设备。

如在本申请中使用的，术语‘电路系统（circuitry）’指的是以下中的所有：（a）仅硬件电路实现，诸如在仅模拟和/或数字电路系统中的实现，以及（b）电路和软件（和/或固件）的组合，诸如（如适用的）:( i）（一个或多个）处理器的组合或（ii）包括一起工作以促使装置执行各种功能的（一个或多个）数字信号处理器、软件和（一个或多个）存储器的（一个或多个）处理器/软件的部分，以及（c）需要软件或固件（即使软件或固件在物理上不存在）用于操作的电路，诸如（一个或多个）微处理器或（一个或多个）微处理器的一部分。‘电路系统’的该定义适用于本申请中该术语的所有用法。作为另一示例，如在本申请中所使用的，术语‘电路系统’还将会覆盖仅仅一个处理器（或多个处理器）或处理器的一部分及其（或它们的）伴随的软件和/或固件的实现。术语‘电路系统’还将会覆盖（例如并且如果适用于特定元件的话）用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路或在服务器、蜂窝网络设备或另一网络设备中的类似集成电路。

在一个实施例中，结合图2至6描述的过程中的至少一些可以由装置来实施，所述装置包括用于实施所述过程中的至少一些的对应部件。用于实施所述过程的一些示例部件可以包括以下中的至少一个：检测器、处理器（包括双核和多核处理器）、数字信号处理器、控制器、接收器、发送器、编码器、解码器、存储器、RAM、ROM、软件、固件、显示器、用户接口、显示电路系统、用户接口电路系统、用户接口软件、显示软件、电路、天线、天线电路系统和电路系统。在一个实施例中，至少一个处理器、存储器和计算机程序代码形成处理部件或包括用于实施根据图2至6的实施例中的任一个的一个或多个操作的一个或多个计算机程序代码部分或其操作。

本文中描述的技术和方法可以通过各种手段来实现。例如，这些技术可以以硬件（一个或多个设备）、固件（一个或多个设备）、软件（一个或多个模块）或其组合来实现。对于硬件实现，实施例的（一个或多个）装置可以在一个或多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数字信号处理设备（DSPD）、可编程逻辑设备（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行本文中所述的功能的其他电子单元、或其组合内实现。对于固件或软件，可以通过执行本文中所述的功能的至少一个芯片集（例如程序、功能等等）的模块来实施该实现。软件代码可以被存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元可以在处理器内实现或者可以在处理器外部实现。在后一种情况下，存储器单元可以通过各种手段通信地耦合到处理器，如本领域中已知的。另外，如本领域技术人员将认识到的，本文中描述的系统的组件可以通过附加组件重新布置和/或补充，以便促进关于其描述的各个方面的完成等，并且所述组件不限于在给定图中阐述的精确配置。

如所述的实施例还可以以由计算机程序或其部分定义的计算机过程的形式来实施。结合图2至6描述的方法的实施例可以通过执行包括对应指令的计算机程序的至少一部分来实施。计算机程序可以是源代码形式、目标代码形式或某种中间形式，并且所述计算机程序可以被存储在某种载体中，该载体可以是能够承载程序的任何实体或设备。例如，计算机程序可以被存储在可由计算机或处理器读取的计算机程序发布介质上。计算机程序介质可以例如是但不限于例如记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件发布包。计算机程序介质可以是非瞬时介质。用于实施如所示和所述的实施例的软件的编码完全处于本领域普通技术人员的范围内。

尽管以上参照根据附图的示例描述了本发明，但是清楚的是，本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以多种方式进行修改。因此，所有词语和表达应该被广义地解释，并且它们旨在说明而不是限制该实施例。对于本领域技术人员将显而易见的是，随着技术进步，可以以各种方式实现本发明概念。此外，对于本领域技术人员清楚的是，所描述的实施例可以但不要求以各种方式来与其他实施例组合。

Claims (33)

1.一种方法，包括：

在发送器中将要发送到接收器的信息布置到多个空间层，在这里每个空间层与所述多个空间层之中的唯一预编码配置相关联，其中所述信息包括在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号；

在发送器中跨所述多个空间层执行解相关操作，使得所述多个空间层之一中的至少一个信号变得与所述多个空间层中的另一个空间层中的至少一个信号解相关；以及

在发送器中促使包括所述多个空间层中的信息的传输信号至接收器的传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行解相关操作包括：

为所述多个空间层中的至少一个空间层选择相位定量值;以及

根据所选择的相位旋转值来旋转所述多个空间层中的所述至少一个空间层中的至少一个信号的相位。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括在没有相位旋转的情况下保持所述多个空间层中的至少一个。

4.根据权利要求2或3所述的方法，进一步包括旋转所述多个空间层中的仅一个空间层的相位。

5.根据任一前述权利要求2至4所述的方法，进一步包括为不同的空间层选择不同的相位旋转值。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述唯一预编码配置由与所述空间层相关联的预编码矢量来限定，所述执行解相关操作包括：

使每个预编码矢量与多个相位旋转矢量之中的唯一相位旋转矢量相乘，其中选择所述多个相位旋转矢量，使得满足以下方程式：

在这里，是与第一相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第一空间层相关联的第一预编码矢量，

是与第二相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第二空间层相关联的第二预编码矢量，

是与第三相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第三空间层相关联的第三预编码矢量，以及

是与第四相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第四空间层相关联的第四预编码矢量。

7.根据任一前述权利要求1至5所述的方法，其中，所述唯一预编码配置由与空间层相关联的预编码矢量来限定，所述执行解相关操作包括：

使每个预编码矢量与多个相位旋转矢量之中的唯一相位旋转矢量相乘，其中选择所述多个相位旋转矢量，使得满足以下方程式：

在这里，是与第一相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第一空间层相关联的第一预编码矢量，

是与第二相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第二空间层相关联的第二预编码矢量，

是与第三相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第三空间层相关联的第三预编码矢量，

是与第四相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第四空间层相关联的第四预编码矢量；

是与第二第五相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第五空间层相关联的第五预编码矢量，

是与第六相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第六空间层相关联的第六预编码矢量，

是与第七相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第七空间层相关联的第七预编码矢量，

是与第八相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第八空间层相关联的第八预编码矢量。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，在这里，所述执行解相关操作进一步包括跨多个子带执行信号的所述解相关。

9.根据权利要求8所述的方法，在这里，所述跨多个子带执行信号的所述解相关包括：

将被分配用于传输所述信息的传输带划分成所述多个子带；

选择子带特定的相位旋转配置； 以及

将相同的相位旋转配置应用于相同子带上的所有空间层，其中所述相位旋转配置为相同子带的至少两个空间层定义不同的相位旋转值。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将所述相位旋转配置配置成包括被选择以使得满足以下正交性条件的相位旋转值：

在这里，至定义用于第一空间层l₁的相位旋转值，并且至定义用于第二空间层l₂的相位旋转值。

11.根据任一前述权利要求8至10所述的方法，进一步包括为不同的子带选择不同的相位旋转配置。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号包括终端设备特定的信号。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号包括参考信号。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述预编码配置定义用于空间层的传输波束成形配置。

15.一种方法，包括：

在接收器中从发送器接收包括多个空间层中的信息的通信信号，在这里所述信息已在发送器中被布置到多个空间层，使得每个空间层与在所述多个空间层之中唯一的预编码配置相关联，其中所述信息包括在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号，并且在这里已经跨所述多个空间层在所述发送器中执行了解相关操作，使得所述多个空间层之一中的至少一个信号变得与所述多个空间层中的另一个空间层中的至少一个信号解相关。

16.一种装置，包括：

至少一个处理器，以及

至少一个存储器，其包括计算机程序代码，其中所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置：

将要发送到接收器的信息布置到多个空间层，在这里每个空间层与所述多个空间层之中的唯一预编码配置相关联，其中所述信息包括在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号；

跨所述多个空间层来执行解相关操作，使得所述多个空间层之一中的至少一个信号变得与所述多个空间层中的另一个空间层中的至少一个信号解相关；以及

促使包括多个空间层中的信息的传输信号至接收器的传输。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置在执行所述解相关操作时至少实施以下各项：

为所述多个空间层中的至少一个选择相位旋转值；以及

根据所选择的相位旋转值来旋转所述多个空间层中的所述至少一个空间层中的至少一个信号的相位。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置在没有相位旋转的情况下保持所述多个空间层中的至少一个。

19.根据权利要求17或18所述的装置，其中，所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置旋转所述多个空间层中的仅一个空间层的相位。

20.根据任一前述权利要求17至19所述的装置，其中，所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置为不同的空间层选择不同的相位旋转值。

21.根据任一前述权利要求16至20所述的装置，其中，所述唯一预编码配置由与空间层相关联的预编码矢量来定义，并且其中所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置在执行解相关操作时至少实施以下各项：

使每个预编码矢量与多个相位旋转矢量之中的唯一相位旋转矢量相乘，其中选择所述多个相位旋转矢量，使得满足以下方程式：

在这里，是与第一相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第一空间层相关联的第一预编码矢量，

是与第二相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第二空间层相关联的第二预编码矢量，

是与第三相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第三空间层相关联的第三预编码矢量，以及

是与第四相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第四空间层相关联的第四预编码矢量。

22.根据任一前述权利要求16至20所述的装置，其中，所述唯一预编码配置由与空间层相关联的预编码矢量定义，并且其中所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置在执行解相关操作时至少实施以下各项：

使每个预编码矢量与多个相位旋转矢量之中的唯一相位旋转矢量相乘，其中选择所述多个相位旋转矢量，使得满足以下方程式：

在这里，是与第一相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第一空间层相关联的第一预编码矢量，

是与第二相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第二空间层相关联的第二预编码矢量，

是与第三相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第三空间层相关联的第三预编码矢量，

是与第四相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第四空间层相关联的第四预编码矢量；

是与第二第五相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第五空间层相关联的第五预编码矢量，

是与第六相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第六空间层相关联的第六预编码矢量，

是与第七相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第七空间层相关联的第七预编码矢量，

是与第八相位旋转矢量相乘的、与多个空间层中的第八空间层相关联的第八预编码矢量。

23.根据任一前述权利要求16至22所述的装置，其中所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置跨多个子带执行信号的所述解相关。

24.根据权利要求23所述的装置，其中所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置在跨多个子带执行信号的所述解相关时至少实施以下各项：

将被分配用于传输所述信息的传输带划分成所述多个子带；

选择子带特定的相位旋转配置； 以及

将相同的相位旋转配置应用于相同子带上的所有空间层，其中所述相位旋转配置为相同子带的至少两个空间层定义不同的相位旋转值。

25.根据权利要求24所述的装置，其中所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置将所述相位旋转配置配置成包括被选择以使得满足以下正交性条件的相位旋转值：

在这里，至定义用于第一空间层l₁的相位旋转值，并且至定义用于第二空间层l₂的相位旋转值。

26.根据任一前述权利要求23至25所述的装置，其中所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置为不同的子带选择不同的相位旋转配置。

27.根据任一前述权利要求16至26所述的装置，其中，在所述多个空间层的多个中相同的至少一个信号包括终端设备特定的信号。

28.根据任一前述权利要求16至27所述的装置，其中，在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号包括参考信号。

29.根据任一前述权利要求16至28所述的装置，其中，所述预编码配置定义用于空间层的传输波束成形配置。

30.一种装置，包括：

至少一个处理器，以及

至少一个存储器，其包括计算机程序代码，其中所述处理器、存储器和计算机程序代码被配置为促使所述装置从发送器接收包括多个空间层中的信息的通信信号，在这里所述信息已经在发送器中被布置到多个空间层，使得每个空间层与在所述多个空间层之中唯一的预编码配置相关联，其中所述信息包括在所述多个空间层中的多个中相同的至少一个信号并且在这里已经在发送器中跨所述多个空间层执行了解相关操作，使得所述多个空间层之一中的至少一个信号变得与所述多个空间层中的另一个空间层中的至少一个信号解相关。

31.根据任一前述权利要求16至30所述的装置，进一步包括向所述装置提供无线电通信能力的无线电接口。

32.一种装置，其包括用于实施任一前述权利要求1至15所述的方法的步骤的部件。

33.一种计算机程序产品，其被具体化在可由计算机读取并且包括程序指令的发布介质上，所述程序指令当被加载到装置中时执行根据任一前述权利要求1至15所述的方法。