CN112088497A - 对mimo无线传输进行极化优化的方法和装置 - Google Patents

对mimo无线传输进行极化优化的方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供了对无线网络中的参与(51、61)多输入多输出MIMO无线传输的第一网络节点(80)和第二网络节点(90)进行操作的方法(50、60)。网络节点(80、90)分别包括具有天线振子(11、12)的天线阵列(20、30、91)，天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联。相应的方法(50、60)包括：由第一网络节点(80)向第二网络节点(90)传送(54、64)一序列导频符号，各导频符号与传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；以及由第二网络节点(90)向第一网络节点(80)传送(55、65)与导频符号相关联的至少一个反馈信号。所述至少一个反馈信号指示设定极化状态。操作第一网络节点(80)的方法(50)还包括：根据设定极化状态来配置(56)天线阵列(20、30)。

Description

对MIMO无线传输进行极化优化的方法和装置
技术领域
本发明的各种实施方式涉及多输入多输出MIMO无线传输中的改进接收的方法和装置。
背景技术
用于与毫米波范围(例如，高于6GHz)内的频谱带相关联的MIMO无线传输的天线阵列布置通常是由多个天线振子组成的。
例如，在图1所示的已知实现中，各个天线振子通常在两个相互正交的极化平面中辐射相等的信号。
在实际场景中，这可能是次优的，理想但假设的情况除外。在接收侧，由于信道和其它传播方面(诸如多径传播、所涉及的通信装置之间的未对准等)可使极化旋转，因此这些信号可能会劣化。
发明内容
因此，在本领域中需要改进MIMO无线传输中的接收。
本发明的基本目的分别由独立权利要求所限定的方法和装置来加以解决。在从属权利要求中阐述了本发明的优选实施方式。
根据第一方面，提供了一种对第一网络节点进行操作的方法。所述方法包括以下步骤：参与无线网络中的第一网络节点与第二网络节点之间的多输入多输出MIMO无线传输，第一网络节点包括具有天线振子的天线阵列，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联；向第二网络节点发送一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；从第二网络节点接收与导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示设定的极化状态；以及根据所述设定的极化状态来对天线阵列进行配置。
有利地，所述方法对上述MIMO无线传输中的接收的改进在于，基于接收侧的第二网络节点的反馈对发送侧的第一网络节点进行配置，该反馈指示用于第一网络节点的发送的设定的极化状态。该设定的极化状态已经被观测到或者被预测为优化接收侧的第二网络节点的接收。
如本文中所用，术语“多输入多输出”或“MIMO”可以是指在无线电传输中利用多个发送天线与多个接收天线之间的多径传播。
可以使用MIMO无线传输以通过将数据划分成在同一空中接口上同时发送的单独流来增加传输容量。在将单独流指派给不同的网络节点时，将这称为多用户MIMO(MU-MIMO)。在将单独流指派给单个网络节点时，将这称为单用户MIMO(SU-MIMO)，并且可以是指利用在发送相控天线阵列与接收相控天线阵列之间的单个链路中的多径传播来使传输容量倍增。
如本文所用，术语“天线阵列”或“相控天线阵列”可以是指以下天线阵列：在不移动该天线阵列的天线的情况下，所述天线以相长干涉和相消干涉的图案形成定向波前(即，具有特定传播方向的波束)的方式来发送或接收具有相对的幅度和相位的多个无线电波。有时，天线阵列也被称为天线面板。
如本文所用，术语“极化”可以是指传播电磁波的特性，该电磁波的关联电场分量相对于波的传播方向具有横向(或垂直)振荡方向。
如本文所用，“极化状态”可以是指传播电磁波的两个特定的横向(或垂直)正弦振荡分量相对于波的传播方向的方向，以及它们的相对相差。
“设定极化状态”可以是指特定的极化状态，该特定的极化状态是从一组相互不同的极化状态中选择的，或者是作为基于该组相互不同的极化状态的传输的结果而确定的。设定极化状态可以是指要在第一网络节点处实现的目标极化状态。
如本文所用，“极化平面”可以是指延伸通过由传播中的电磁波的传播方向限定的直线并且部分地由所述直线限定的参考平面，这样的参考平面相对于波的极化状态的相对倾斜限定了波相对于参考平面的能含量。例如，具有与两个相互正交的极化平面中的相应的极化平面相关联的天线振子的天线阵列具有两个这样的相互正交的参考平面。如果传播中的电磁波入射到这样的天线阵列上，那么根据波的极化状态在这两个参考平面上的相应投影，按照与这两个相互正交的参考平面相关联的能量份额来划分波的能量。
如本文所用，“序列”可以是指一系列或一连串的一个或更多个相似项。
如本文所用，“导频符号”可以是指无线传输中的支持相应的传输而进行发送的参考信号的特定实现。例如，5G新无线电(New Radio(NR))的3GPP标准化定义了被特别用于信道估计或振荡器相位噪声补偿的参考信号，诸如解调制参考信号DMRS、相位跟踪参考信号PTRS、探测参考信号SRS以及信道状态信息参考信号CSI-RS。
所述方法还可以包括以下步骤：向第二网络节点发送指示第一网络节点对天线阵列的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐的能力的信号。
有利地，这样的指示可以促使第二网络节点提供关于第一网络节点的可调谐相移功能的可能配置的明确反馈，以便改进第二网络节点的接收。
另选地或者另外，所述方法还可以包括以下步骤：向第二网络节点发送指示第一网络节点对天线阵列的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐的能力的信号。
有利地，这样的指示可以促使第二网络节点提供关于第一网络节点的可调谐功率放大功能的可能配置的明确反馈，以便更大地改进第二网络节点的接收。
所述一组相互不同的极化状态可以包括两个正交的极化状态。
有利地，这样的小的一组相互不同的极化状态仅需要两个导频符号的短序列。然而，可以发送其的倍数以提高信噪比SNR。
接收指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：接收指示耦合系数矩阵的数据，各个耦合系数指示从第一网络节点的天线阵列的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面耦合至第二网络节点的天线阵列的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面的相应功率；以及根据设定极化状态对天线阵列进行配置的步骤可以包括：根据所接收的矩阵的奇异向量来确定设定极化状态。
有利地，耦合系数矩阵(也称为极化转移矩阵)的这种直接反馈向第一网络节点提供第一网络节点与第二网络节点的相应的天线阵列的两个相互正交的极化平面之间的功率耦合的总视图。基于该总视图，第一网络节点可以确定用于传输的设定极化状态，该设定极化状态使第二网络节点的接收优化。特别地，所接收的矩阵的与具有最大量值的奇异值相对应的奇异向量将使第二网络节点处的接收能量最大化。
有利地，由于耦合系数矩阵在第二个网络节点处被填充，因此降低了第一网络节点处的功能复杂性。
另选地或者另外，接收指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：接收指示耦合系数矩阵的奇异向量的数据，各个耦合系数指示从第一网络节点的天线阵列的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面耦合至第二网络节点的天线阵列的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面的相应功率；以及根据设定极化状态对天线阵列进行配置的步骤可以包括：根据所接收到的奇异向量来确定设定极化状态。
有利地，奇异向量的这种直接反馈容易向第一网络节点提供用于传输的组极化状态，该设定极化状态使第二网络节点的接收优化。另外，耦合系数矩阵在第二网络节点处进行填充。因此，降低了第一网络节点处的功能复杂性。
有利地，由于提供了奇异向量作为反馈而不是耦合系数矩阵，因此减少了信令流量。
如本文所用，“奇异向量”和“奇异值”可以是指给定矩阵(特别是给定的极化转移矩阵)的奇异值分解SVD的结果。
另选地，接收指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：以相应的吞吐率接收数据，该相应的吞吐率是由相应的导频符号的传输产生的；以及根据设定极化状态对天线阵列进行配置的步骤包括：按照使第一网络节点从第二网络节点接收的数据的吞吐率最大化的方式来确定设定极化状态。
如本文所用,“吞吐率”可以是指在通信信道上成功进行数据传输的速率，通常是以每秒比特数(bit/s或bps)为单位进行测量的。
有利地，这种间接反馈完全消除了第二网络节点向第一网络节点的信令。当在第二网络节点处接收到所发送的导频符号时，在第二网络节点的天线阵列处所得到的接收功率影响第二网络节点的信道状态信息CSI获取和预编码，并由此最终影响第二网络节点向第一网络节点发送的数据的传输速率和吞吐量。因此，第一网络节点可以观测到由在不同的极化状态传输导频符号而产生的不同吞吐率。基于该总视图，第一网络节点可以确定用于传输的设定极化状态，该设定极化状态使第二网络节点的接收优化。
另选地，接收指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：接收所发送的导频符号的相应接收功率；并且根据设定极化状态对天线阵列进行配置的步骤包括：按照使所发送的导频符号在第二网络节点处的相应接收功率最大化的方式来确定设定极化状态。
有利地，这种直接反馈降低了第二网络节点处的功能复杂性。当在第二网络节点处接收到所发送的导频符号时，使在第二网络节点的天线阵列处所得到的接收功率未被处理，并且简单地返回至第一网络节点。因此，第一网络节点可以观测到由在不同的极化状态传输导频符号而产生的第二网络节点的不同接收功率。基于该总视图，第一网络节点可以确定用于传输的设定极化状态，该设定极化状态使第二网络节点的接收优化。
根据第二方面，提供了一种对第二网络节点进行操作的方法。所述方法包括以下步骤：参与无线网络中的第一网络节点与第二网络节点之间的多输入多输出MIMO无线传输；第二网络节点包括具有天线振子的天线阵列，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联；从第一网络节点接收一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；以及基于导频符号的接收特性：向第一网络节点发送与导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示用于相应地对第一网络节点的天线阵列进行配置的设定极化状态。
有利地，上面结合对第一网络节点进行操作的方法描述的技术效果和优点同样适用于对具有大致对应特征的第二网络节点进行操作的相互有关的方法。
发送指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：按照使导频符号在天线阵列处的相应接收功率最大化的方式来确定设定极化状态。
发送指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：基于导频符号的接收幅度和接收相位中的至少一项来确定设定极化状态。
所述方法还可以包括以下步骤：从第一网络节点接收指示第一网络节点对该第一网络节点的天线阵列的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐的能力的信号。
另选地或者另外，所述方法还可以包括以下步骤：从第一网络节点接收指示第一网络节点对该第一网络节点的天线阵列的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐的能力的信号。
在一些实施方式中，所述一组相互不同的极化状态可以包括两个正交的极化状态。
发送指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：基于导频符号的接收特性确定耦合系数矩阵，各个耦合系数指示从第一网络节点的天线阵列的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面耦合至第二网络节点的天线阵列的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面的相应功率。
发送指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：发送指示耦合系数矩阵的数据。
另选地或者另外，发送指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：发送指示耦合系数矩阵的奇异向量的数据。
另选地，发送指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：以相应的吞吐率发送数据，相应的吞吐率是由导频符号在天线阵列处的相应接收功率产生的。
另选地，发送指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：发送所接收的导频符号的相应接收功率。
根据第三方面，提供了一种第一网络节点。该第一网络节点包括：具有天线振子的天线阵列，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联；以及处理器，该处理器被设置为，参与无线网络中的第一网络节点与第二网络节点之间的多输入多输出MIMO无线传输；向第二网络节点发送一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；从第二网络节点接收与导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示设定极化状态；以及根据所述设定极化状态来对天线阵列进行配置。
第一网络节点可以配置成执行根据各种实施方式的对第一网络节点进行操作的方法。
有利地，上面结合对第一网络节点进行操作的方法描述的技术效果和优点同样适用于具有对应特征的第二网络节点。
该第一网络节点还可以包括可调谐相移装置，该可调谐相移装置用于对天线阵列的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐。
有利地，可以使用可调谐移相器来改进第一网络节点的天线阵列的配置，并进而改进第二网络节点的接收。特别地，可以使用可调谐移相器来调节所发送的符号的极化状态的角度，使得该角度近似或匹配极化转移矩阵的与具有最大量值的奇异值相对应的奇异矢量的角度。
该第一网络节点还可以包括可调谐放大装置，该可调谐放大装置对天线阵列的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐。
有利地，可以使用可调谐功率放大器来改进第一网络节点的天线阵列的配置，并进而更多地改进第二网络节点的接收。特别地，可调谐功率放大器可以用于调节所发送的符号的极化状态的量值，使得该量值近似或匹配极化转移矩阵的与具有最大量值的奇异值相对应的奇异矢量的元素的量值。
根据第四方面，提供了一种第二网络节点。该第二网络节点包括：具有天线振子的天线阵列，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联；以及处理器，该处理器被设置为，参与无线网络中的第一网络节点与第二网络节点之间的多输入多输出MIMO无线传输；从第一网络节点接收一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；以及向第一网络节点发送与导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示用于相应地对第一网络节点的天线阵列进行配置的设定极化状态。
第二网络节点可以配置成执行根据各种实施方式的对第二网络节点进行操作的方法。
有利地，上面结合第一网络节点描述的技术效果和优点同样适用于具有大致对应特征的相互有关的第二网络节点。
根据第五方面，提供了一种系统。所述系统包括：无线移动网络的用户设备UE，该UE包括根据各种实施方式的第一网络节点；以及无线移动网络的基站BS，该BS包括根据各种实施方式的第二网络节点。
根据第六方面，提供了一种系统。所述系统包括：无线移动网络的用户设备UE，该UE包括根据各种实施方式的第二网络节点；以及无线移动网络的基站BS，该BS包括根据各种实施方式的第一网络节点。
有利地，上面结合相互有关的第一网络节点和第二网络节点描述的技术效果和优点同样适用于并入这些网络节点的系统。
有利地，并入第一网络节点的UE以及并入第二网络节点的BS使得能够改进UE的天线阵列的配置，以便改进BS在上行链路传输中的接收。
有利地，并入第一网络节点的BS以及并入第二网络节点的UE使得能够改进BS的天线阵列的配置，以便改进UE在下行链路传输中的接收。
附图说明
参照附图，对本发明的实施方式进行描述，附图中，相同或相似的标号指定相同或相似的要素。
图1例示了根据现有技术的用于模拟波束成形的天线阵列布置10。
图2至图4例示了根据各种实施方式的方法50、60的用于模拟波束成形的天线阵列布置20、30，以及基于这些天线阵列布置20、30的模拟波束成形。
图5至图7例示了根据各种实施方式的对第一网络节点80进行操作的方法50和对第二网络节点90进行操作的方法60。
图8至图9例示了根据各种实施方式的第一网络节点80和第二网络节点90。
图10至图11例示了根据各种实施方式的分别包括第一网络节点80和第二网络节点90的系统100、110。
具体实施方式
现在，参照附图，对本发明的示例性实施方式进行描述。虽然将在特定的应用领域的背景下描述一些实施方式，但是这些实施方式不限于该应用领域。此外，除非另外具体规定，否则可以彼此组合各种实施方式的特征。
附图要被视为示意性表述，而且图中例示的要素不必按比例示出。相反地，不同的要素被表示成，使得对于本领域技术人员来说它们的功能和一般目的是显而易见的。
图中所示或本文所描述的功能模块、装置、组件或者其它物理或功能单元之间的任何连接或联接也可以通过间接连接或联接来实现。组件之间的联接还可以通过无线连接来建立。功能模块可以按硬件、固件、软件或其组合来实现。
在下文中，公开了在网络中进行无线通信的技术。例如，网络可以是包括多个小区的蜂窝网络，其中，各个小区由一个或更多个基站BS限定。示例网络架构包括3GPP长期演进LTE架构。根据3GPP LTE，根据演进的UMTS陆地无线电接入EUTRAN来定义无线信道。类似的技术可以容易地应用于各种3GPP指定架构，诸如全球移动通信系统GSM、宽带码分多址WCDMA、通用分组无线电业务GPRS、增强型数据速率GSM演进EDGE、增强型GPRS(EGPRS)、通用移动电信系统UMTS、高速分组接入HSPA以及关联蜂窝网络的对应架构。特别地，这样的技术可以应用于3GPP窄带物联网NB-IoT或增强机器型通信eMTC网络，以及3GPP新无线电NR网络。而且，相应的技术可以容易地应用于各种非3GPP指定架构，诸如蓝牙、卫星通信、IEEE802.11x Wi-Fi技术等。
图1例示了根据现有技术的用于模拟波束成形的天线阵列布置10。
发送布置10包括天线阵列11、12，包括：水平极化天线振子11以及垂直极化天线振子12，其中，水平极化天线振子11和垂直极化天线振子12是成对组织的。各个天线振子11、12是由提供相同的放大系数|μ|的专用功率放大器13馈送的，并且每对天线振子11、12经受由可调谐移相器14引入的相移，以进行波束成形。向所例示的天线阵列布置10馈送射频RF信号，该RF信号在成对的天线振子11、12之间是均分的。
图2至图4例示了根据各种实施方式的方法50、60的用于模拟波束成形的天线阵列布置20、30，以及基于这些天线阵列布置20、30的模拟波束成形。
相对于图1的天线阵列布置10，图2的发送布置20还包括：可调谐功率放大器13A，该可调谐功率放大器对天线阵列20的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐；以及附加可调谐移相器14A，该附加可调谐移相器对天线阵列20的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐。在图2的示例中，相应的可调谐移相器14A被设置在相应的垂直极化天线振子12的处于对应的可调谐功率放大器13A与对应的可调谐移相器14之间的信号路径中，以进行波束成形。另选地，相应的可调谐移相器14A还可以设置在相应的水平极化天线振子11的信号路径中。
相比之下，图3的发送布置30部署了图1的发送布置10的固定功率放大器13以及图2的发送布置20的附加可调谐移相器14A。换句话说，图3的天线阵列布置30是图2的天线阵列布置20的不太复杂的变体，并因此能够对天线阵列30的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐，但是不能够对天线阵列30的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐。
图4例示了基于上述天线阵列布置20、30中的任一者的模拟波束成形。它示出了在包括发送天线阵列布置20、30的第一网络节点80与包括接收天线阵列布置92的第二网络节点90之间的MIMO无线传输，为清楚起见，该传输被例示为视线LOS传输。发送布置20、30被配置为基于相移进行波束成形，这形成定向波前，即，相对于天线阵列布置20、30具有特定的传播方向和对应的离开角AoDα的波束。基于远场假设，相对于天线阵列布置92，定向波束是以到达角AoAβ入射在接收布置92上的。
可以将MIMO无线传输的信道矩阵指定为：
H＝γs(β)sT(α)
其中，H：信道矩阵
γ：信道增益
(.)：导引向量
假设发送天线阵列布置20、30的天线振子11、12的发送功率相等，在第一网络节点80处的发送天线阵列20、30的两个相互正交的极化平面t∈{1；2}中的各个极化平面的发送信号xt由下式给出：
对于t∈{1；2}，
Figure BDA0002764339150000101
考虑到根据上述信道矩阵的信号传播、发送天线阵列20、30的两个相互正交的极化平面和接收天线阵列92的两个相互正交的极化平面间的信号功率传递以及信号功率缩放，在第二网络节点90处的接收天线阵列92的两个相互正交的极化平面t∈{1；2}中的各个极化平面的接收信号yr被记为：
y1＝A11μ1HX1+A12μ2Hx2
y2＝A21μ1Hx1+A22μ2Hx2
或者，采用矩阵记号，
y＝AμHx
其中，y：第二网络节点90处的总接收信号
A：极化转移矩阵
μ：极化缩放向量
极化转移矩阵A和极化缩放向量μ可以分别通过以下步骤来填充：根据第一极化平面发送(导频)信号并研究该第一极化平面中以及另一极化平面中的接收(导频)信号；以及针对第二极化平面重复该考虑。矩阵A缓慢变化，因为它不经受小比例衰落。
在现实情况中，矩阵A不是单位矩阵，并且接收信号yr可能非常小，这暗示了潜在的不利接收特性。按照在第一网络节点80处的合适的功率缩放(如极化缩放向量μ所反映的)，可以使第二网络节点90处的接收能量||y1||2+||y2||2最大化。特别地，矩阵A的最大奇异值λmax(即，具有最大量值的奇异值)将使第二网络节点90处的接收能量最大化：
λmaxμ＝Aμ
例如，可以基于可调谐功率放大器13A，使用如图2所示的天线阵列布置20来实现功率缩放。然而，在没有可调谐功率放大器13A的情况下，获得了如图3所示的天线阵列布置30的非常简单的实现。
图5至图7例示了根据各种实施方式的对第一网络节点80进行操作的方法50和对第二网络节点90进行操作的方法60。
方法50、60实现了涉及第一网络节点80和第二网络节点90作为协议对等方的通信协议。第一网络节点80执行图5A至图5B所示的对第一网络节点进行操作的方法50，并且第二网络节点90执行图6A至图6B所示的对第二网络节点90进行操作的方法60。图7突出显示了两种方法50、60的协议交互。
图5A和图5B例示了对第一网络节点80进行操作的方法50。该方法至少包括：参与步骤51、发送步骤54、接收步骤55以及配置步骤56。
根据图5A，方法50包括以下步骤：第一网络节点80参与51无线网络的第一网络节点80与第二网络节点90之间的多输入多输出MIMO无线传输。第一网络节点80包括具有天线振子11、12的天线阵列20、30，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联。
根据图5A，方法50还包括以下步骤：第一网络节点80向第二网络节点90发送54一序列导频符号，各个导频符号皆与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；
根据图5A，方法50还包括以下步骤：第一网络节点80从第二网络节点90接收55与导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示设定极化状态(setstate of polarization)；以及
根据图5A，方法50还包括以下步骤：第一网络节点80根据设定极化状态来配置56天线阵列。
根据图5A，方法50还可以包括以下步骤：第一网络节点80向第二网络节点90发送52指示第一网络节点80对天线阵列的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐的能力的信号。特别地，该能力与图2至图3所示的可调谐移相器14A的可用性是一致的，该可调谐移相器用于对第一网络节点80的发送天线阵列布置20、30的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐。
根据图5A，方法50还可以包括以下步骤：第一网络节点80向第二网络节点90发送53指示第一网络节点80对天线阵列的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐的能力的信号。特别地，该能力与图2所示的可调谐功率放大器13A的可用性是一致的，该可调谐功率放大器用于对第一网络节点80的发送天线阵列布置20、30的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐。
在第一协议实施方式中，该组相互不同的极化状态可以包括两个正交的极化状态以及一样多的关联导频符号。
根据图5B，第一协议实施方式可以涉及，接收55指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：接收551A指示耦合系数矩阵的数据。各个耦合系数指示从第一网络节点80的天线阵列20、30的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面耦合至第二网络节点90的天线阵列92的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面的相应功率。此外，根据设定极化状态来配置56天线阵列20、30的步骤可以包括：根据所接收的矩阵的奇异向量来确定设定极化状态。
根据图5B，另选地或者另外，第一协议实施方式可以涉及，接收55指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：接收551B指示耦合系数矩阵的奇异向量的数据；以及根据设定极化状态来配置56天线阵列20、30的步骤可以包括：根据所接收的奇异向量来确定设定极化状态。
在第二和第三协议实施方式中，该组相互不同的极化状态可以包括两个或更多个极化状态以及一样多的关联导频符号。
根据图5B，第二协议实施方式可以涉及，接收55指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：按照相应的吞吐率来接收552数据，所述相应的吞吐率是由相应的导频符号的传输产生的；以及根据设定极化状态来配置56天线阵列的步骤可以包括：按照使第一网络节点从第二网络节点接收到的数据的吞吐率最大化的方式来确定设定极化状态。
根据图5B，第三协议实施方式可以涉及，接收55指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：接收553所发送的导频符号的相应接收功率；以及根据设定极化状态来配置56天线阵列的步骤可以包括：按照使所发送的导频符号在第二网络节点处的相应接收功率最大化的方式来确定设定极化状态。
图6A和图6B例示了对第二网络节点90进行操作的方法60。该方法至少包括：参与步骤61、接收步骤64以及发送步骤65。
根据图6A，方法60包括以下步骤：第二网络节点90参与61无线网络的第一网络节点80与第二网络节点90之间的多输入多输出MIMO无线传输。第二网络节点90包括具有天线振子11、12的天线阵列20、30，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联。
根据图6A，方法60还包括以下步骤：第二网络节点90从第一网络节点80接收64一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联。
根据图6A，方法60还包括以下步骤：第二网络节点90基于导频符号的接收特性，向第一网络节点80发送65与导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示相应地对第一网络节点80的天线阵列20、30进行配置的设定极化状态。
发送65指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：按照使导频符号在天线阵列处的的相应接收功率最大化的方式来确定设定极化状态。
另选地或者另外，发送65指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：基于导频符号的接收幅度和接收相位中的至少一项来确定设定极化状态。
根据图6A，方法60还可以包括以下步骤：第二网络节点90从第一网络节点80接收62指示第一网络节点80对该第一网络节点80的天线阵列20、30的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐的能力的信号。特别地，该能力与图2至图3所示的可调谐移相器14A的可用性是一致的，该可调谐移相器用于对第一网络节点80的发送天线阵列布置20、30的两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐。
根据图6A，方法60还可以包括以下步骤：第二网络节点90从第一网络节点80接收63指示第一网络节点80对该第一网络节点80的天线阵列20、30的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐的能力的信号。特别地，该能力与图2所示的可调谐功率放大器13A的可用性是一致的，该可调谐功率放大器用于对第一网络节点80的发送天线阵列布置20、30的两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐。
在第一协议实施方式中，该组相互不同的极化状态可以包括两个正交的极化状态以及一样多的关联导频符号。
第一协议实施方式可以涉及，发送65指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：基于导频符号的接收特性来确定耦合系数矩阵，各个耦合系数指示从第一网络节点80的天线阵列20、30的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面耦合至第二网络节点90的天线阵列92的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面的相应功率。
根据图6B，第一协议实施方式可以涉及，发送65指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：发送651A指示耦合系数矩阵的数据。
根据图6B，另选地或者另外，第一协议实施方式可以涉及，发送65指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：发送651B指示耦合系数矩阵的奇异向量的数据。
在第二和第三协议实施方式中，该组相互不同的极化状态可以包括两个或更多个极化状态以及一样多的关联导频符号。
根据图6B，第二协议实施方式可以涉及，发送65指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：按照相应的吞吐率来发送652数据，所述相应的吞吐率是由导频符号在天线阵列处的相应接收功率产生的。
根据图5B，第三协议实施方式可以涉及，发送65指示设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤可以包括：发送653所接收的导频符号的相应接收功率。
图7例示了对第一网络节点80进行操作的方法50和对第二网络节点90进行操作的方法60。图7的左侧示出了方法50的参与步骤51、发送步骤52至54、接收步骤55以及配置步骤56，而图7的右侧示出了方法60的参与步骤61、接收步骤62至64、以及发送步骤65。
根据图7，方法50与方法60之间协议交互如下发生：
-参与步骤51、61完成第一网络节点80与第二网络节点90之间的MIMO无线传输；
-发送步骤52和接收步骤62完成向第二网络节点90传递第一网络节点80的相移能力，即，对发送相移进行调谐的能力；
-发送步骤53和接收步骤63完成向第二网络节点90传递第一网络节点80的放大能力，即，对发送功率进行调谐的能力；
-发送步骤54和接收步骤64完成从第一网络节点80向第二网络节点90传递一序列导频符号；以及
-接收步骤55和发送步骤65完成从第二网络节点90向第一网络节点80传递反馈信号。
根据设定极化状态来配置56天线阵列的步骤不涉及任何进一步的协议交互。
图8至图9例示了根据各种实施方式的第一网络节点80和第二网络节点90。
在图8中，概述了第一网络节点80。第一网络节点80包括处理器81以及图2至图3所示的天线阵列20、30。
处理器81被设置为执行以下方法步骤：参与51无线网络中的第一网络节点80与第二网络节点90之间的多输入多输出MIMO无线传输；向第二网络节点90发送54一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；从第二网络节点90接收55与导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示设定极化状态；以及根据设定极化状态来配置56天线阵列20、30。换句话说，第一网络节点80的处理器81被配置成例如执行图5A所示的对第一网络节点80进行操作的方法50的方法步骤51、54、55及56。另外，第一网络节点80可以被配置成执行根据各种实施方式的方法50。
在图9中，示出了第二网络节点90。第二网络节点90包括：与第一网络节点80的处理器81相似的处理器91；以及具有天线振子11、12的天线阵列92，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联。
处理器91被设置为执行以下方法步骤：参与61无线网络中的第一网络节点80与第二网络节点90之间的多输入多输出MIMO无线传输；从第一网络节点80接收64一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；以及向第一网络节点80发送65与所述导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示相应地对第一网络节点80的天线阵列20、30进行配置56的设定极化状态。换句话说，第二网络节点90的处理器91被配置成例如执行图6A所示的对第二网络节点90进行操作的方法60的方法步骤61、64及65。另外，第二网络节点90可以被配置成执行根据各种实施方式的方法。
图10至图11例示了根据各种实施方式的分别包括第一网络节点80和第二网络节点90的系统100、110。
在图10中，示出了系统100。该系统100包括：无线移动网络的用户设备UE，该UE包括根据各种实施方式的第一网络节点80；以及无线移动网络的基站BS，该BS包括根据各种实施方式的第二网络节点90。换句话说，系统100实现根据对第一网络节点80进行操作的方法50以及对第二网络节点90进行操作的方法60的协议交互以对上行链路方向上的MIMO无线传输进行配置。
在图11中，例示了包括无线移动网络的用户设备UE和基站BS的系统110。该UE包括根据各种实施方式的第二网络节点90；并且该BS包括根据各种实施方式的第一网络节点80。换句话说，系统110实现根据对第一网络节点80进行操作的方法50以及对第二网络节点90进行操作的方法60的协议交互以对下行链路方向上的MIMO无线传输进行配置。
虽然已经描述了根据各种实施方式方法50、60以及网络节点80、90，但是可以在其它实施方式中实现各种修改。为了例示，方法步骤52、53以及62、63不一定需要按照图5A、图6A以及图7所示次序来实现。为了进一步例示，由第一网络节点80发送54的并且由第二网络节点90接收64的导频符号可以是根据可应用的工业标准指定的导频符号(或参考信号)或者是新的相关导频符号。
总之，已经描述了上述技术，所述技术使得能够对天线阵列用于发送和/或接收的极化状态进行定制。可以使用沿一个方向发送的导频符号和沿另一方向发送的反馈信号来进行极化的闭环控制。
尽管参照特定的优选实施方式示出并描述了本发明，但是本领域技术人员通过阅读并理解本说明书，将想到等同物和修改例。本发明包括所有这种等同物和修改例，并且仅通过所附权利要求的范围来加以限制。
为了例示，上面已经描述了使用上行链路导频符号的各种场景。可以容易地将类似的技术用于下行链路导频符号或者在两个UE之间发送的侧链路导频符号。

Claims (27)

1.一种对第一网络节点(80)进行操作的方法(50)，所述方法包括以下步骤：
-参与(51)无线网络中的所述第一网络节点(80)与第二网络节点(90)之间的多输入多输出MIMO无线传输，所述第一网络节点(80)包括具有天线振子(11、12)的天线阵列，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联；
-向所述第二网络节点(90)发送(54)一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；
-从所述第二网络节点(90)接收(55)与所述导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示设定极化状态；以及
-根据所述设定极化状态来配置(56)所述天线阵列。
2.根据权利要求1所述的方法(50)，所述方法还包括以下步骤：
-向所述第二网络节点(90)发送(52)指示所述第一网络节点(80)对所述天线阵列的所述两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐的能力的信号。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法(50)，所述方法还包括以下步骤：
-向所述第二网络节点(90)发送(53)指示所述第一网络节点(80)对所述天线阵列的所述两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐的能力的信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(50)，其中，
-所述一组相互不同的极化状态包括两个正交的极化状态。
5.根据权利要求4所述的方法(50)，其中，
-接收(55)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：接收(551A)指示耦合系数矩阵的数据，各个耦合系数指示从所述第一网络节点(80)的天线阵列(20、30)的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面耦合至所述第二网络节点(90)的天线阵列(92)的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面的相应功率；以及
-根据所述设定极化状态来配置(56)所述天线阵列的步骤包括：根据所接收的矩阵的奇异向量来确定所述设定极化状态。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法(50)，其中，
-接收(55)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：接收(551B)指示耦合系数矩阵的奇异向量的数据，各个耦合系数指示从所述第一网络节点(80)的天线阵列(20、30)的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面耦合至所述第二网络节点(90)的天线阵列(92)的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面的相应功率；以及
-根据所述设定极化状态来配置(56)所述天线阵列的步骤包括：根据所接收的奇异向量来确定所述设定极化状态。
7.根据权利要求1所述的方法(50)，其中，
-接收(55)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：按照相应的吞吐率接收(552)数据，所述相应的吞吐率是由所述相应的导频符号的传输产生的；并且
-根据所述设定极化状态来配置(56)所述天线阵列的步骤包括：按照使所述第一网络节点从所述第二网络节点接收到的数据的吞吐率最大化的方式来确定所述设定极化状态。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的方法(50)，其中，
-接收(55)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：接收(553)所发送的导频符号的相应接收功率；并且
-根据所述设定极化状态来配置(56)所述天线阵列的步骤包括：按照使所发送的导频符号在所述第二网络节点处的相应接收功率最大化的方式来确定所述设定极化状态。
9.一种对第二网络节点(90)进行操作的方法(60)，所述方法包括以下步骤：
-参与(61)无线网络中的第一网络节点(80)与所述第二网络节点(90)之间的多输入多输出MIMO无线传输；所述第二网络节点(90)包括具有天线振子(11、12)的天线阵列，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联；
-从所述第一网络节点(80)接收(64)一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；以及
-基于所述导频符号的接收特性：向所述第一网络节点(80)发送(65)与所述导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示相应地对所述第一网络节点(80)的天线阵列(20、30)进行配置的设定极化状态。
10.根据权利要求9所述的方法(60)，其中，
-发送(65)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：按照使所述导频符号在所述天线阵列处的相应接收功率最大化的方式来确定所述设定极化状态。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法(60)，其中，
-发送(65)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：基于所述导频符号的接收幅度和接收相位中的至少一项来确定所述设定极化状态。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法(60)，所述方法还包括以下步骤，
-从所述第一网络节点(80)接收(62)指示所述第一网络节点(80)对所述第一网络节点(80)的天线阵列(20、30)的所述两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐的能力的信号。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法(60)，所述方法还包括以下步骤，
-从所述第一网络节点(80)接收(63)指示所述第一网络节点(80)对所述第一网络节点(80)的天线阵列(20、30)的所述两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐的能力的信号。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法(60)，其中，
-所述一组相互不同的极化状态包括两个正交的极化状态。
15.根据权利要求14所述的方法(60)，其中，
-发送(65)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：基于所述导频符号的接收特性来确定耦合系数矩阵，各个耦合系数指示从所述第一网络节点(80)的天线阵列(20、30)的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面耦合至所述第二网络节点(90)的天线阵列(92)的两个相互正交的极化平面中的一个极化平面的相应功率。
16.根据权利要求15所述的方法(60)，其中，
-发送(65)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：发送(651A)指示所述耦合系数矩阵的数据。
17.根据权利要求15或权利要求16所述的方法(60)，其中，
-发送(65)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：发送(651B)指示所述耦合系数矩阵的奇异向量的数据。
18.根据权利要求9至11中任一项所述的方法(60)，其中，
-发送(65)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：按照相应的吞吐率来发送(652)数据，所述相应的吞吐率是由所述导频符号在所述天线阵列处的相应接收功率产生的。
19.根据权利要求9至12中任一项所述的方法(60)，其中，
-发送(65)指示所述设定极化状态的所述至少一个反馈信号的步骤包括：发送(653)所接收的导频符号的所述相应接收功率。
20.一种第一网络节点(80)，所述第一网络节点包括：
-具有天线振子(11、12)的天线阵列(20、30)，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联；以及
-处理器(81)，所述处理器被设置为-参与(51)无线网络中的所述第一网络节点(80)与第二网络节点(90)之间的多输入多输出MIMO无线传输；
-向所述第二网络节点(90)发送(54)一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；
-从所述第二网络节点(90)接收(55)与所述导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示设定极化状态；以及
-根据所述设定极化状态来配置(56)所述天线阵列(20、30)。
21.根据权利要求20所述的第一网络节点(80)，所述第一网络节点还包括：
-可调谐相移装置(14A)，所述可调谐相移装置对所述天线阵列(20、30)的所述两个相互正交的极化平面之间的发送相移进行调谐。
22.根据权利要求20或权利要求21所述的第一网络节点(80)，所述第一网络节点还包括：
-可调谐放大装置(13A)，所述可调谐放大装置对所述天线阵列(20、30)的所述两个相互正交的极化平面的相应发送功率进行调谐。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的第一网络节点(80)，
-其中，所述第一网络节点(80)被配置成执行根据权利要求2至8中任一项所述的方法(50)。
24.一种第二网络节点(90)，所述第二网络节点包括：
-具有天线振子(11、12)的天线阵列(92)，所述天线振子与两个相互正交的极化平面中的相应极化平面相关联；以及
-处理器(91)，所述处理器被设置为
-参与(61)无线网络中的第一网络节点(80)与所述第二网络节点(90)之间的多输入多输出MIMO无线传输；
-从所述第一网络节点(80)接收(64)一序列导频符号，各个导频符号与用于传输相应的导频符号的一组相互不同的极化状态中的一个极化状态相关联；以及
-向所述第一网络节点(80)发送(65)与所述导频符号相关联的至少一个反馈信号，所述至少一个反馈信号指示相应地对所述第一网络节点(80)的天线阵列(20、30)进行配置(56)的设定极化状态。
25.根据权利要求24所述的第二网络节点(90)，
-其中，所述第二网络节点(90)被配置成执行根据权利要求10至19中任一项所述的方法(60)。
26.一种系统(100)，所述系统包括：
-无线移动网络的用户设备UE，所述UE包括根据权利要求20至23中任一项所述的第一网络节点(80)；以及
-无线移动网络的基站BS，所述BS包括根据权利要求24或权利要求25所述的第二网络节点(90)。
27.一种系统(110)，所述系统包括：
-无线移动网络的用户设备UE，所述UE包括根据权利要求24或权利要求25所述的第二网络节点(90)；以及
-无线移动网络的基站BS，所述BS包括根据权利要求20至23中任一项所述的第一网络节点(80)。
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