CN117837097A - 基于斯莱皮恩序列的视距多输入多输出预编码 - Google Patents
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Abstract
描述了用于进行无线通信的方法、系统和设备。发射方可以从码本中选择预编码器以便对要传输到接收方的一个或多个信号进行预编码。该发射方可以基于该发射方和该接收方处的天线配置来从该码本中选择该预编码器。可以使用一个或多个斯莱皮恩序列来构造该预编码器。在一些实现中,该斯莱皮恩序列可以与该发射方处的发射天线的数量相关联。例如,每个斯莱皮恩序列的长度可以对应于(例如,等于)该发射方处的发射天线的数量。此外,该斯莱皮恩序列可以与要将一个或多个信号集中在其中的带宽相关联。一旦该发射方选择该预编码器,该发射方就可以对该一个或多个信号进行预编码并将所预编码的信号发射到该接收方。
Description
技术领域
以下涉及无线通信,包括用于视距多输入多输出通信的预编码。
相关技术描述
无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容,诸如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等等。这些系统可以能够通过共享可用系统资源(例如,时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信。这样的多址系统的示例包括第四代(4G)系统(诸如长期演进(LTE)系统、高级LTE(LTE-A)系统或LTE-A Pro系统)和第五代(5G)系统(其可以被称为新无线电(NR)系统)。这些系统可以采用技术诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)或离散傅立叶变换扩频正交频分复用(DFT-S-OFDM)。
无线多址通信系统可以包括一个或多个基站或一个或多个网络接入节点,每个基站或网络接入节点同时支持用于多个通信设备的通信,该通信设备可以另外被称为用户装备(UE)。一些无线通信系统可以支持使用多个天线(例如,发射方处的多个天线和接收方处的多个天线)在无线设备(例如,UE和基站)之间的通信。使用多个天线在无线设备之间的通信可以被称为多输入多输出(MIMO)通信。在一些情况下,对于支持MIMO的发射方而言,基于信道状态来确定用于对要传输到接收方的信号进行预编码的预编码器可能是适当的。然而,在发射方和接收方各自包括相对大量的天线的此类情况下,用于促成信道状态测量的信号(例如,探通参考信号(SRS))的开销可能相对较高,并且可能期望改进发射方处用于对要传输到接收方的信号进行预编码的技术。
概述
本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新性方面,其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。
本公开中所描述的主题的一个创新性方面可在一种用于无线通信的方法中实现。该方法包括:从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码,其中该预编码器基于与第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩(Slepian)序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽;使用所选择的预编码器对要传输到第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码;以及将所预编码的一个或多个信号发射到第二无线通信设备。
本公开中描述的主题的另一创新性方面可以在无线通信设备中实现。该无线通信设备包括至少一个调制解调器、至少一个处理器、与至少一个处理器通信地耦合并且存储处理器可读代码的至少一个存储器,该处理器可读代码在由该至少一个处理器与该至少一个调制解调器结合执行时被配置为从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码,其中该预编码器基于与第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽;使用所选择的预编码器对要传输到第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码;以及将所预编码的一个或多个信号发射到第二无线通信设备。
附图简述
图1示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的视距(LOS)多输入多输出(MIMO)预编码的无线通信系统的示例。
图2示出了根据本公开的各方面的发射方和接收方处用于MIMO通信的天线阵列的示例。
图3示出了根据本公开的各方面的用于生成用于MIMO通信的预编码器的不同办法的示例。
图4示出了根据本公开的各方面的用于LOS MIMO的预编码器候选的示例。
图5示出了根据本公开的各方面的用于描述长球波函数的坐标系的示例。
图6示出了根据本公开的各方面的四个斯莱皮恩序列的图表的示例。
图7示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的无线通信系统的示例。
图8示出了根据本公开的各方面的斯莱皮恩序列的频谱密集度的示例。
图9示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的过程流的示例。
图10和图11示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的设备的框图。
图12示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的通信管理器的框图。
图13示出了根据本公开的各方面的系统的示图,该系统包括支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的UE。
图14示出了根据本公开的各方面的系统的示图,该系统包括支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的基站。
图15示出了解说根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的方法的流程图。
详细描述
本公开的各个方面涉及用于通信(诸如视距(LOS)多输入多输出(MIMO)通信)的预编码。发射方可以从码本中选择预编码器以便对要传输到接收方的一个或多个信号进行预编码。发射方可以基于发射方处的天线配置和接收方处的天线配置来从码本中选择预编码器。可以使用一个或多个斯莱皮恩序列来构造该预编码器。在一些实现中,该斯莱皮恩序列可以与该发射方处的发射天线的数量相关联。例如,每个斯莱皮恩序列的长度可以对应于(例如,可以等于)发射方处的发射天线的数量。此外,该斯莱皮恩序列可以与要将该一个或多个信号集中在其中的带宽相关联。例如,不同斯莱皮恩序列可以与不同带宽中的不同频谱密集度相关联(例如,这些带宽之外的旁瓣能量最小),并且用于构造预编码器的一个或多个斯莱皮恩序列可以与定义的带宽相关联。在一些实现中,发射方可以生成斯莱皮恩序列,构造预编码器,或这两者。在一些其他实现中,可以预先生成或构造斯莱皮恩序列、预编码器或两者,并且发射方可以从预先构造的斯莱皮恩序列或预编码器中标识或选择斯莱皮恩序列、预编码器或两者(例如,在码本中查找斯莱皮恩序列、预编码器或两者)。
可实现本公开中所描述的主题的特定方面以达成以下潜在优点中的一者或多者。发射方所采用的技术可以允许以最小开销对要传输到接收方的一个或多个信号进行高效预编码。具体地,在选择预编码器之前,发射方可以不依赖于来自接收方的信号(例如,探通参考信号(SRS))来确定信道状态。相反,发射方可以支持基于码本的预编码,并且发射方可以在来自接收方的信令最少的情况下从码本中选择预编码器,从而与替代技术相比减少了开销并减少了等待时间。此外,因为可以使用一个或多个斯莱皮恩序列来构造预编码器,所以与替代技术相比(例如,与构造其他预编码器相关联的复杂度相比),可以降低与构造预编码器相关联的复杂度。因此,在预期发射方构造预编码器的示例中,除了其他优点之外,发射方还可以通过使用一个或多个斯莱皮恩序列构造预编码器来节省功率和处理时间。
首先在无线通信系统的上下文中描述本公开的各个方面。随后描述了支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的过程和信令交换的示例。通过并参照与基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码相关的装置图、系统图和流程图来进一步例示和描述本公开的各方面。
图1示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的无线通信系统100的示例。无线通信系统100可包括一个或多个基站105、一个或多个UE 115和核心网130。在一些示例中,无线通信系统100可以是长期演进(LTE)网络、高级LTE(LTE-A)网络、LTE-A Pro网络或者新无线电(NR)网络。在一些示例中,无线通信系统100可以支持增强型宽带通信、超可靠通信、低等待时间通信或者与低成本且低复杂度设备的通信、或它们的任何组合。
基站105可分散遍及地理区域以形成无线通信系统100,并且可以是不同形式的设备或具有不同能力的设备。基站105和UE 115可以经由一个或多个通信链路125无线地进行通信。每个基站105可提供覆盖区域110,在该覆盖区域上,UE 115和基站105可建立一个或多个通信链路125。覆盖区域110可以是地理区域的示例,在该地理区域上,基站105和UE115可以支持根据一种或多种无线电接入技术的信号通信。
各UE 115可分散遍及无线通信系统100的覆盖区域110,并且每个UE 115可以是驻定的或移动的、或在不同时间是驻定的和移动的两种情况。UE 115可以是处于不同形式或具有不同能力的设备。在图1中例示了一些示例UE 115。如图1中所示,在本文描述的UE 115可以与各种类型的设备(诸如,其他UE 115、基站105或网络装备(例如,核心网节点、中转设备、集成接入和回程(IAB)节点或其他网络装备))进行通信。
基站105可与核心网130进行通信、或彼此通信、或这两种情况。例如,基站105可通过一个或多个回程链路120(例如,经由S1、N2、N3或其他接口)与核心网130对接。基站105可直接地(例如,直接在基站105之间)、或间接地(例如,经由核心网130)、或直接和间接地在回程链路120上(例如,经由X2、Xn或其他接口)彼此通信。在一些示例中,回程链路120可以是或包括一个或多个无线链路。
本文中所描述的基站105中的一者或多者可包括或可被本领域普通技术人员称为基收发机站、无线电基站、接入点、无线电收发机、B节点、eNodeB(eNB)、下一代B节点或千兆B节点(其中任一者可被称为gNB)、家庭B节点、家庭eNodeB、或其他合适的术语。
UE 115可包括或可被称为移动设备、无线设备、远程设备、手持设备、或订户设备、或者某个其他合适的术语,其中“设备”也可被称为单元、站、终端或客户端以及其他示例。UE 115还可以包括或可以被称为个人电子设备,诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、平板计算机、膝上型计算机或个人计算机。在一些示例中,UE 115可以包括或可以被称为无线本地环路(WLL)站、物联网(IoT)设备、万物互联(IoE)设备或机器类型通信(MTC)设备以及其他示例,其可以在各种对象诸如电器或交通工具、仪表以及其他示例中实现。
本文描述的UE 115能够与各种类型的设备通信,如图1中所示,各种类型的设备诸如是可以有时充当中继的其他UE 115,还有基站105以及包括宏eNB或gNB、小型小区eNB或gNB、或中继基站的网络装备以及其他示例。
UE 115和基站105可在一个或多个载波上经由一个或多个通信链路125来彼此进行无线通信。术语“载波”可以指具有用于支持通信链路125的经定义的物理层结构的一组射频频谱资源。例如,用于通信链路125的载波可包括根据用于给定无线电接入技术(例如,LTE、LTE-A、LTE-A Pro、NR)的一个或多个物理层信道来操作的射频谱带的一部分(例如,带宽部分(BWP))。每个物理层信道可携带采集信令(例如,同步信号、系统信息)、协调载波操作的控制信令、用户数据、或其他信令。无线通信系统100可以支持使用载波聚集或多载波操作进行的与UE 115的通信。根据载波聚集配置,UE 115可以被配置为具有多个下行链路分量载波和一个或多个上行链路分量载波。载波聚集可以用于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)分量载波二者。
在一些示例中(例如,在载波聚集配置中),载波还可以具有协调其他载波的操作的采集信令或控制信令。载波可以与频率信道(例如,演进型通用移动电信系统地面无线电接入(E-UTRA)绝对射频信道数目(EARFCN))相关联,并且可根据信道栅格来定位以供UE115发现。载波可在其中初始采集和连接可由UE 115经由该载波进行的自立模式中操作,或者载波可在在其中连接使用不同载波(例如,相同或不同的无线电接入技术的不同载波)锚定的非自立模式中操作。
在无线通信系统100中示出的通信链路125可以包括从UE 115到基站105的上行链路传输(例如,在物理上行链路控制信道(PUCCH)或物理上行链路共享信道(PUSCH)中)或者从基站105到UE 115的下行链路传输(例如,在物理下行链路控制信道(PDCCH)或物理下行链路共享信道(PDSCH)中)。载波可携带下行链路或上行链路通信(例如,在FDD模式中),或者可被配置为携带下行链路通信和上行链路通信(例如,在TDD模式中)。
载波可与射频频谱的特定带宽相关联,并且在一些示例中,载波带宽可被称为载波或无线通信系统100的“系统带宽”。例如,载波带宽可以是特定无线电接入技术的载波的所确定带宽数目(例如,1.4、3、5、10、15、20、40或80兆赫兹(MHz))之一。无线通信系统100的设备(例如,基站105、UE 115或两者)可以具有支持特定载波带宽上的通信的硬件配置,或者可以是可配置的以支持在一组载波带宽中的一个载波带宽上的通信。在一些示例中,无线通信系统100可包括支持经由与多个载波带宽相关联的载波的同时通信的基站105或UE115。在一些示例中,每个被服务的UE 115可被配置用于在载波带宽的部分(例如,子带、BWP)或全部上进行操作。
在载波上发射的信号波形可以由多个副载波组成(例如,使用多载波调制(MCM)技术,诸如正交频分复用(OFDM)或离散傅立叶变换扩频OFDM(DFT-S-OFDM))。在采用MCM技术的系统中,资源元素可以由一个码元周期(例如,一个调制码元的历时)和一个副载波组成,其中码元周期和副载波间隔是逆相关的。每个资源元素携带的比特的数目可以取决于调制方案(例如,调制方案的阶数、调制方案的码率、或这两者)。因此,UE 115接收的资源元素越多,并且调制方案的阶数越高,针对UE 115的数据率就可以越高。无线通信资源可以指射频频谱资源、时间资源和空间资源(例如,空间层或波束)的组合,并且使用多个空间层可进一步提高与UE 115的通信的数据率或数据完整性。
可支持载波的一个或多个参数集,其中参数集可包括副载波间隔(Δf)和循环前缀。载波可以被划分为具有相同或不同参数集的一个或多个BWP。在一些示例中,UE 115可以配置为具有多个BWP。在一些示例中,载波的单个BWP在给定时间可以是活跃的,并且UE115的通信可被约束到一个或多个活跃BWP。
基站105或UE 115的时间区间可用基本时间单位的倍数来表达,该基本时间单位可例如指采样周期Ts=1/(Δfmax·Nf)秒,其中Δfmax可表示最大支持副载波间隔,而Nf可表示最大支持离散傅立叶变换(DFT)大小。通信资源的时间区间可以根据各自具有特定历时(例如,10毫秒(ms))的无线电帧来组织。每个无线电帧可以由系统帧号(SFN)(例如,范围从0至1023)来标识。
每个帧可包括多个连贯编号的子帧或时隙,并且每个子帧或时隙可具有相同历时。在一些示例中,帧可以(例如,在时域中)被划分成子帧,并且每个子帧可以被进一步划分成多个时隙。另选地,每个帧可以包括可变数目的时隙,并且时隙的数目可以取决于副载波间隔。每个时隙可包括多个码元周期(例如,取决于每个码元周期前添加的循环前缀的长度)。在一些无线通信系统100中,时隙还可以被划分为包含多个一个或多个码元的迷你时隙。排除循环前缀,每个码元周期可以包含一个或多个(例如,Nf)采样周期。码元周期的历时可以取决于副载波间隔或操作频带。
子帧、时隙、迷你时隙或码元可以是无线通信系统100的最小调度单位(例如,在时域中),并且可以被称为传输时间间隔(TTI)。在一些示例中,TTI历时(例如,TTI中的码元周期数目)可以是可变的。附加地或另选地,可以动态地选择无线通信系统100的最小调度单元(例如,以缩短的TTI(sTTI)的突发形式)。
可根据各种技术在载波上复用物理信道。例如,可以使用时分复用(TDM)技术、频分复用(FDM)技术或混合TDM-FDM技术中的一种或多种,在下行链路载波上复用物理控制信道和物理数据信道。用于物理控制信道的控制区域(例如,控制资源集(CORESET))可由码元周期数目来定义,并且可跨载波的系统带宽或系统带宽子集延伸。可以为一组UE 115配置一个或多个控制区域(例如CORESET)。例如,UE 115中的一个或多个UE可根据一个或多个搜索空间集来监视或搜索控制区域以获得控制信息,并且每个搜索空间集可以包括以级联方式布置的一个或多个聚集水平中的一个或多个控制信道候选。用于控制信道候选的聚集等级可以指与针对具有给定有效载荷大小的控制信息格式的经编码信息相关联的控制信道资源(例如,控制信道元素(CCE))数目。搜索空间集可以包括:被配置用于向多个UE 115发送控制信息的共用搜索空间集,以及用于向特定UE 115发送控制信息的UE特定搜索空间集。
在一些示例中,基站105可以是可移动的,并且因此提供对移动的地理覆盖区域110的通信覆盖。在一些示例中,与不同技术相关联的不同地理覆盖区域110可以重叠,但不同地理覆盖区域110可以由同一基站105支持。在其他示例中,与不同的技术相关联的重叠的地理覆盖区域110可能由不同的基站105来支持。无线通信系统100可以包括例如异构网络,在该异构网络中,不同类型的基站105使用相同或不同的无线电接入技术为各种地理覆盖区域110提供覆盖。
无线通信系统100可被配置为支持超可靠通信或低等待时间通信或它们的各种组合。例如,无线通信系统100可以被配置为支持超可靠低等待时间通信(URLLC)。UE 115可以被设计为支持超可靠、低等待时间或关键功能。超可靠通信可以包括私人通信或群组通信,并且可以由一个或多个服务(诸如按键通话、视频或数据)支持。对超可靠、低等待时间功能的支持可以包括服务的优先化,并且此类服务可以用于公共安全或一般商业应用。术语超可靠、低等待时间和超可靠低等待时间在本文中可以互换地使用。
在一些示例中,UE 115还能够与其他UE 115通过设备到设备(D2D)通信链路135直接通信(例如,使用对等(P2P)协议或D2D协议)。利用D2D通信的一个或多个UE 115可以位于基站105的地理覆盖区域110内。这种群组中的其他UE 115可以在基站105的地理覆盖区域110之外,或者在其他情况下无法接收来自基站105的传输。在一些示例中,经由D2D通信进行通信的UE 115群组可利用一对多(1:M)系统,其中每个UE 115向该群组中的每一个其他UE 115进行发射。在一些示例中,基站105促成调度用于D2D通信的资源。在其他情况下,D2D通信在这些UE 115之间执行而无需基站105的参与。
核心网130可提供用户认证、接入授权、跟踪、网际协议(IP)连接,以及其他接入、路由、或移动性功能。核心网130可以是演进型分组核心(EPC)或5G核心(5GC),该EPC或5GC可包括管理接入和移动性的至少一个控制面实体(例如,移动性管理实体(MME)、接入和移动性管理功能(AMF)),以及路由分组或互连到外部网络的至少一个用户面实体(例如,服务网关(S-GW)、分组数据网络(PDN)网关(P-GW)或用户面功能(UPF))。控制面实体可以管理非接入阶层(NAS)功能,诸如针对由与核心网130相关联的基站105服务的UE 115的移动性、认证和承载管理。用户IP分组可以通过用户面实体传递,该用户面实体可以提供IP地址分配以及其他功能。用户面实体可以连接到针对一个或多个网络运营商的IP服务150。IP服务150可以包括对于互联网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)或分组交换流服务的接入。
一些网络设备(诸如基站105)可包括子组件,诸如接入网实体140,该子组件可以是接入节点控制器(ANC)的示例。每个接入网实体140可以通过一个或多个其他接入网传输实体145与UE 115通信,该其他接入网传输实体可以被称为无线电头端、智能无线电头端、或传输/接收点(TRP)。每个接入网传输实体145可以包括一个或多个天线面板。在一些配置中,每个接入网实体140或基站105的各种功能可跨各种网络设备(例如,无线电头端和ANC)分布或者被合并到单个网络设备(例如,基站105)中。
无线通信系统100可使用一个或多个频带来操作,通常在300兆赫兹(MHz)至300千兆赫兹(GHz)的范围内。通常,从300MHz至3GHz的区域被称为特高频(UHF)区域或分米频段,因为波长的长度范围约为一分米至一米。UHF波可能被建筑物和环境特征阻挡或重定向,但这些波可以充分地穿透结构,以便宏小区向位于室内的UE 115提供服务。与使用频谱中低于300MHz的高频(HF)或甚高频(VHF)部分的较小频率和较长波的传输相比,UHF波的传输可与较小天线和较短射程(例如,小于100千米)相关联。
无线通信系统100可利用有执照和无执照射频谱带两者。例如,无线通信系统100可在无执照频带诸如5GHz工业、科学和医疗(ISM)频带中采用有执照辅助接入(LAA)、LTE无执照(LTE-U)无线电接入技术或NR技术。当在无执照射频谱带中进行操作时,设备(诸如,基站105和UE 115)可采用载波侦听以用于冲突检测和冲突避免。在一些示例中,无执照频带中的操作可以基于与在有执照频带(例如,LAA)中进行操作的分量载波结合的载波聚集配置。在无执照频谱中的操作可以包括下行链路传输、上行链路传输、P2P传输或D2D传输以及其他示例。
基站105或UE 115可装备有多个天线,该多个天线可用于采用技术诸如发射分集、接收分集、多输入多输出(MIMO)通信、或波束成形。基站105或UE 115的天线可以位于一个或多个天线阵列或天线面板内,其可以支持MIMO操作或者发射波束成形或接收波束成形。例如,一个或多个基站天线或天线阵列可共置于天线部件处,诸如天线塔。在一些示例中,与基站105相关联的天线或天线阵列可以位于不同的地理位置处。基站105可以具有天线阵列,该天线阵列有数行和数列天线端口,基站105可以使用这些天线端口来支持与UE 115的通信的波束成形。同样,UE 115可以具有一个或多个天线阵列,该一个或多个天线阵列可以支持各种MIMO或波束成形操作。附加地或另选地,天线面板可以支持针对经由天线端口发射的信号的射频波束成形。
基站105或UE 115可使用MIMO通信通过经由不同空间层发射或接收多个信号来利用多径信号传播并提高频谱效率。此类技术可指空间复用。例如,多个信号可以由发射方(例如,发射设备)经由不同天线或不同天线组合来发射。同样,多个信号可以由接收方(例如,接收设备)经由不同天线或不同天线组合来接收。这多个信号中的每个信号可被称为单独空间流,并且可携带与相同数据流(例如,相同码字)或不同数据流(例如,不同码字)相关联的比特。不同空间层可与用于信道测量和报告的不同天线端口相关联。MIMO技术包括单用户MIMO(SU-MIMO)以及多用户MIMO(MU-MIMO),在该SU-MIMO中,将多个空间层发射到同一接收设备,在该MU-MIMO中,将多个空间层发射到多个设备。
也可以被称为空间滤波、定向传输或定向接收的波束成形是可以在发射设备或接收设备(例如,基站105、UE 115)处用以沿发射设备和接收设备之间的空间路径对天线波束(例如,发射波束、接收波束)进行塑形或操控的信号处理技术。波束成形可以通过如下来实现:组合经由天线阵列的天线元件传送的信号,使得相对于天线阵列以特定取向传播的一些信号经历相长干涉,而其他信号经历相消干涉。对经由天线元件传送的信号的调整可以包括:发射设备或接收设备将幅度偏移、相位偏移或二者应用于经由与设备相关联的天线元件携带的信号。与每个天线元件相关联的调整可由与特定取向(例如,相对于发射设备或接收设备的天线阵列、或者相对于某个其他取向)相关联的波束成形权重集来定义。
基站105或UE 115可使用波束扫掠技术作为波束成形操作的一部分。例如,基站105可使用多个天线或天线阵列(例如,天线面板)来进行波束成形操作,以用于与UE 115进行定向通信。一些信号(例如,同步信号、参考信号、波束选择信号或其他控制信号)可由基站105在不同方向上多次发射。例如,基站105可以根据与不同传输方向相关联的不同波束成形权重集来发射信号。在不同波束方向上的传输可被用于(例如,由发射设备(诸如基站105)或接收设备(诸如UE 115))标识由基站105用于稍晚传输或接收的波束方向。
一些信号(诸如与特定接收设备相关联的数据信号)可以由基站105在单个波束方向(例如,与诸如UE 115的接收设备相关联的方向)上发射。在一些示例中,可以基于在一个或多个波束方向上发射的信号,来确定与沿单个波束方向的传输相关联的波束方向。例如,UE 115可以接收基站105在不同方向上发射的信号中的一个或多个信号,并且可以向基站105报告关于UE 115以最高信号质量或其他可接受信号质量接收的信号的指示。
在一些示例中,设备(例如,由基站105或UE 115)的传输可以使用多个波束方向来执行,并且该设备可以使用数字预编码或射频波束成形的组合以生成用于传输的组合波束(例如,从基站105到UE 115)。UE 115可以报告指示一个或多个波束方向的预编码权重的反馈,并且该反馈可以对应于跨系统带宽或一个或多个子带的经配置数目的波束。基站105可发射可被预编码或未被预编码的参考信号(例如,小区特定参考信号(CRS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS))。UE 115可提供用于波束选择的反馈,该反馈可以是预编码矩阵指示符(PMI)或基于码本的反馈(例如,多面板类型码本、线性组合类型码本、端口选择类型码本)。尽管参照由基站105在一个或多个方向上发射的信号来描述这些技术,但是UE 115可将类似的技术用于在不同方向上多次发射信号(例如,用于标识由UE 115用于后续传输或接收的波束方向),或用于在单个方向上发射信号(例如,用于向接收设备发射数据)。
接收设备(例如,UE 115)可在从基站105接收各种信号(诸如同步信号、参考信号、波束选择信号、或其他控制信号)时尝试多个接收配置(例如,定向监听)。例如,接收设备可以通过如下操作来尝试多个接收方向:经由不同的天线子阵列进行接收,根据不同的天线子阵列处理接收的信号,根据应用于在天线阵列的多个天线单元处接收到的信号的不同的接收波束成形权重集(例如,不同的定向监听权重集)进行接收,或者根据应用于在天线阵列的多个天线单元处接收的信号的不同的接收波束成形权重集来处理接收的信号,其中,根据不同的接收配置或接收方向,这些操作中的任何一个可以被称为“监听”。在一些示例中,接收设备可使用单个接收配置来沿单个波束方向进行接收(例如,当接收到数据信号时)。单个接收配置可在基于根据不同接收配置方向进行监听而确定的波束方向(例如,基于根据多个波束方向进行监听而确定为具有最高信号强度、最高信噪比(SNR)、或其他可接受的信号质量的波束方向)上对准。
在一些实现中,无线通信系统100中的无线设备可以支持一种或多种类型的MIMO通信。例如,无线设备可以使用LOS MIMO进行通信,该LOS MIMO可以指在具有清晰LOS的信道(例如,具有满足阈值的LOS测量的信道)上的MIMO通信。无线设备还可以使用大规模MIMO(MMIMO)进行通信,该大规模MIMO可以指在没有清晰LOS(例如,具有满足阈值的非LOS(NLOS)测量)的情况下使用大量天线的MIMO通信。用于MIMO通信的信道可以使用例如莱斯信道模型来建模。莱斯信道模型在下面的公式1至4中示出,其中H指信道的特性。HLOS可以是信道的LOS分量,并且HNLOS可以是信道的NLOS分量。LOS分量可以是确定性的,并且NLOS分量可以来自从环境的反射和散射并且可以是随机的。a的值可以指示LOS分量对信道的影响(例如,LOS百分比=a2),并且b的值可以指示NLOS分量对信道的影响。
H=aHLOs+bHnLOS (1)
HNLOS∈{i.i.d.Rayleigh,CDL-x,TDL-x} (3)
a2+b2=1 (4)
LOS MIMO可以包括使用圆形、一维或二维天线阵列的通信,并且MMIMO可以包括使用一维或二维天线阵列的通信。LOS MIMO还可以包括具有与强LOS分量(例如,a>>b)相关联的信道矩阵的信道上的通信,并且MMIMO可以包括具有弱LOS分量(例如,a<b)的信道上的通信。在一些示例中,发射方可以使用基于奇异值分解(SVD)的预编码器对用于LSM MIMO或MMIMO通信的信号进行预编码。对于LOS MIMO,基于SVD的预编码器可以是隐式的,并且可以基于信道的特殊结构(例如,信道状态反馈有限乃至没有),并且对于MMIMO,发射方可以使用显式信道状态反馈来计算或构造基于SVD的预编码器。
图2示出了根据本公开的各方面的发射方和接收方处用于MIMO通信的天线阵列200的示例。在一些实现中,可以利用LOS MIMO信道的结构来实现高复用增益。
复用增益可以指与MIMO通信相关联的增益(例如,与单天线通信相比)。LOS MIMO增益可以随着发射方与接收方之间的距离增加而减小。在图2中,LOS MIMO增益可以随着rjk减小而减小,其中rjk对应于第一天线阵列205处的第k发射天线与第二天线阵列210处的第j接收天线之间的距离。在一些示例中,复用增益可以在10000λ处消失(例如,其中对于3.5GHz信道,1000λ=85m)。发射方可实现LOS MIMO增益的最大距离可以取决于发射天线孔径和接收天线孔径的乘积。天线阵列的孔径可以对应于天线阵列的宽度。天线阵列的频谱效率因数可以是可实现的频谱效率与单模容量(例如,log2(1+Nr×信噪比(SNR)))之间的比率,并且频谱效率因数可以是空间复用增益的指示符。
在一些方面,LOS MIMO可以在一个或多个条件下提供高复用增益。例如,在发射天线阵列与接收天线阵列之间的距离未能超过取决于发射天线和接收天线的孔径及载波频率的阈值的示例中,LOS MIMO可以提供高复用增益。此外,在发射方利用准确的LOS MIMO预编码器的示例中,LOS MIMO可以提供高复用增益。准确的LOS MIMO预编码器可以基于发射方处的信道了解、对发射方的距离反馈以及失准补偿(例如,对发射天线阵列与接收天线阵列之间的失准的补偿)。在一些示例中,多个部署场景可能对LOS MIMO具有不同的约束或用途。例如,LOS MIMO可以用于基站105与中继(例如,集成接入和回程(IAB)、智能中继器、客户提供的装备(CPE))之间的回程链路中的通信。附加地或另选地,LOS MIMO可以用于基站105或中继与UE 115之间的接入链路中的通信。
如所提及的,发射方可以使用来自接收方的反馈(例如,信道状态反馈)来构造合适的预编码器以便对要传输到接收方的信号进行预编码。这种预编码器可以被称为闭环预编码器。然而,在一些示例中,用于构造闭环预编码器的反馈可能招致无线通信系统中的开销。因此,在一些实现中,发射方可以使用开环预编码器来进行LOS MIMO通信。例如,在发射方不能准确地估计信道以导出预编码器的示例中,发射方可以使用开环预编码器。开环预编码器可以指在没有来自接收方的反馈的情况下构造的预编码器。发射方可以在发射方和接收方处使用发射阵列配置和接收阵列配置来构造开环预编码器(例如,在发射阵列配置和接收阵列配置已知的示例中,发射方可以考虑半开环操作)。因为发射方可以使用发射阵列配置和接收阵列配置来确定开环预编码器,所以开环预编码器可以被称为半开环预编码器。半开环预编码器可以不同于全开环预编码器,因为可以在发射方处不了解的情况下选择全开环预编码器。在对发射阵列配置和接收阵列配置没有任何了解的情况下(例如,由于可能没有通用预编码器),利用LOS MIMO增益进行全开环操作可能具有挑战性。
在接收方具有很少或没有探通能力或发射探通参考信号(SRS)的能力(例如,具有有限移动终接能力的智能中继器)的示例中,发射方可以利用开环预编码器对要传输到接收方的信号进行预编码。此外,在发射方和接收方处的发射阵列和接收阵列对准的示例中或者在发射方能够进行失准估计和补偿(例如,发射方能够估计发射阵列和接收阵列之间的失准并且补偿该失准)的示例中,发射方可以利用开环预编码器。此外,发射方可以利用开环预编码器来避免大阵列(例如,接收阵列)的高探通开销。例如,在用于指示失准估计的开销小于探通开销的示例中,发射方可以利用开环预编码器。发射方还可以利用开环预编码器来进行低复杂度操作(例如,以避免与基于来自接收方的反馈来构造预编码器相关联的复杂度)。
图3示出了根据本公开的各方面的用于生成用于MIMO通信的预编码器的不同办法300的示例。可以按信令开销增加的顺序提供不同办法。在第一办法305中,发射方可以不利用反馈来确定基于码本的预编码器。在第二办法310中,发射方可以利用距离和失准反馈来构造预编码器。在第三办法315中,发射方可以利用部分空间探通来构造预编码器。在第四办法320中,发射方可以利用全空间探通来构造预编码器。
在无线通信系统100中,发射方可以利用基于码本的预编码器来使用LOS MIMO增益。最优预编码器可以是建立在充分了解信道的基础上的基于SVD的预编码器。然而,构造最优预编码器的开销可能很高,因此无线通信系统100中的发射方可以利用次优预编码器来进行MIMO通信,并且发射方可以基于有限的反馈来导出次优预编码器。如所提及的,基于码本的预编码器对于其中发射方能够访问有限反馈的情形(例如,接收方无探通能力或探通能力有限、具有失准估计或补偿能力的对准的发射和接收天线阵列或节点、或其中接收方取向处于半静态的低移动性情形)可能是有用的。
可以为在LOS MIMO模式下操作的发射方定义码本,并且发射方(例如,基站105、中继或UE 115)可以基于发射方和接收方处的发射天线阵列和接收天线阵列的配置来选择预编码器。对于发射方和接收方处的一维均匀线性阵列(ULA),在Nr≥Nt的示例中,发射方可以利用勒让德(Legendre)预编码器,并且在Nr<Nt的示例中,发射方可以利用块-DFT预编码器。对于发射方和接收方处的二维均匀矩形阵列(URA),URA的每个轴线可以被视为一维阵列。例如,二维URA可以对应于发射方处的阵列和接收方处的/>阵列。此外,两个一维阵列的克罗内克(Kronecker)积可以对应于二维阵列。因此,发射方可以使用Vx与Vy的克罗内克积来构造二维预编码器。Vx可以是用于/>信道的一维预编码器,并且Vy可以是用于/>信道的一维预编码器。
图4示出了根据本公开的各方面的用于LOS MIMO的预编码器候选400(例如,包括基于勒让德多项式的预编码器)的示例。预编码器候选中的每个预编码器候选可以是基于码本的预编码器的示例。发射方可以确定LOS码本405,并且发射方可以从LOS码本405中选择预编码器以便对要传输到接收方的信号进行预编码。例如,在NT≤NR的示例中,发射方可以从LOS码本405中选择勒让德预编码器410、DFT预编码器415或沃尔什(Walsh)预编码器420。另选地,在NT>NR的示例中,发射方可以从LOS码本405中选择块-勒让德预编码器425、块-DFT预编码器430或块-沃尔什预编码器435。
作为图4中的预编码器的补充或替代,无线通信系统100中的发射方可以利用斯莱皮恩预编码器来对要传输到接收方的信号进行预编码。可以基于一个或多个斯莱皮恩序列来构造斯莱皮恩预编码器。斯莱皮恩序列也可以被称为离散长球序列(DPSS)。与使用QR分解运算构造的勒让德预编码器相比,可以使用更简单的办法来构造斯莱皮恩预编码器,其中斯莱皮恩预编码器直接对应于一个或多个斯莱皮恩序列。此外,斯莱皮恩预编码器可以实现与勒让德预编码器类似的性能。
图5示出了根据本公开的各方面的用于描述长球波函数(PSWF)的坐标系500的示例。具体地,图5示出了长球面坐标的示例。在长球面坐标中,对于发射方和接收方处的ULA,PSWF在发射孔径和接收孔径处可以是正交的。因此,这些PSWF可以是用于连续发射和接收孔径的左本征函数和右本征函数。对于具有N个元件的ULA,可以使用DPSS(例如,斯莱皮恩序列)构造预编码器。在一些示例中,长球面坐标(μ,ν,φ)可以根据下面的公式5至7来定义,其中μ是非负实数,v∈[0,π],并且方位角φ属于区间[0,2π]。
z=acoshμcosv (7)
在一些实现中,可以使用斯莱皮恩序列解决频谱密集度问题。例如,发射方可以选择与频率范围内的最高频谱密集度相关联的斯莱皮恩序列。即,在选择斯莱皮恩序列时,发射方可以在给定长度N和频率W的所有序列{wn}中选择斯莱皮恩序列,使得与所选择的斯莱皮恩序列相关联的频谱密集度最大(例如,在序列{wn}中最大)。频谱密集度最大的所选择的斯莱皮恩序列可以对应于频带(例如,[-W,W])之外的旁瓣能量最小的序列。
图6示出了根据本公开的各方面的N=16并且W=0.1/N的四个斯莱皮恩序列的图表600的示例。来自一组斯莱皮恩序列的最优斯莱皮恩序列可以对应于以下公式8中的N×N矩阵的本征向量。在一些示例中,预编码器V可以通过对公式8中的N×N矩阵中的条目执行SVD来构造,使得V=SVD(A)(例如,以生成一个或多个斯莱皮恩序列)。
图7示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的无线通信系统700的示例。无线通信系统700包括UE 115-a,其可以是参照图1至图6描述的UE115的示例。无线通信系统700还包括基站105-a,其可以是参照图1至图6描述的基站105的示例。无线通信系统700还包括第一中继705-a和第二中继705-b,它们可以在基站105-a和UE 115-a之间中继通信。UE 115-a、基站105-a、第一中继705-a和第二中继705-b可以各自对应于本文所述的发射方或发射设备。无线通信系统700可以实现无线通信系统100的各方面。例如,无线通信系统700可以支持用于LOS MIMO通信的预编码的高效技术。
在图7中,发射方可以从码本中选择预编码器以便对要传输到接收方的一个或多个信号进行预编码。发射方可以基于发射方处的天线配置和接收方处的天线配置来从码本中选择预编码器。可以使用一个或多个斯莱皮恩序列来构造该预编码器。在一些实现中,该斯莱皮恩序列可以与该发射方处的发射天线的数量相关联。例如,每个斯莱皮恩序列的长度N可以等于发射方处的发射天线的数量。此外,斯莱皮恩序列可以与要将一个或多个信号集中在其中的带宽W相关联。在一些示例中,可以将带宽或区间W选择为小值(例如,W=0.1/N)。基于W小值的斯莱皮恩序列在可预期发射方发射的距离(例如,感兴趣的距离,诸如1000λ)处可以具有类似的频谱密集度。通过在距离100λ和1000λ处比较斯莱皮恩序列的频谱密集度与LOS信道模型的第一奇异向量,可以看到这种类似的频谱密集度。
图8示出了根据本公开的各方面的基于W小值的斯莱皮恩序列的频谱密集度800的示例。
如所提及的,可以为在无线通信系统700中以LOS MIMO模式操作的发射方定义码本,并且发射方(例如,基站105、中继或UE 115)可以从码本中选择预编码器以便对要传输到接收方的信号进行预编码。在一些实现中,发射方和接收方可以包括具有发射方处的NT个天线和接收方处的Nr个天线的均匀阵列。
对于在LOS MIMO信道上通信的ULA,在Nr≥Nt的示例中,发射方可以使用斯莱皮恩预编码器,并且在Nr<Nt的示例中,发射方可以利用块-斯莱皮恩预编码器。块-斯莱皮恩预编码器的一个示例在下面的公式9中给出,其中V是斯莱皮恩预编码器。
对于在LOS MIMO信道上通信的二维URA,URA的每个轴线可以被视为一维阵列。例如,二维URA可以对应于发射方处的阵列和接收方处的/>阵列。此外,两个一维阵列的克罗内克积可以对应于二维阵列。因此,发射方可以使用/>与的克罗内克积来构造二维预编码器,其中/>可以是用于/>信道的一维预编码器,并且/>可以是用于/>信道的一维预编码器。具体地,可以是用于x轴中的一维阵列的预编码器,并且/>可以是用于y轴中的一维阵列的预编码器。因此,所构造的二维预编码器可以如公式10所示,其中/>是克罗内克积算子。
图9示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的过程流900的示例。过程流900包括UE 115-b,其可以是参照图1至图8描述的UE 115的示例。UE115-b可以在LOS MIMO模式下操作,并且可以支持使用斯莱皮恩预编码器的预编码。过程流900还包括基站105-b,其可以是参照图1至图8描述的基站105的示例。过程流900可以通过无线通信系统700或100的各方面来实现或者可以实现无线通信系统700或100的各方面。例如,过程流900可以支持用于LOS MIMO通信的预编码的高效技术。尽管图9将UE 115-b示出为发射方,但其他设备(例如,基站105或中继)可以支持与UE 115-b类似的发射技术。
在对过程流900的以下描述中,在UE 115-b和基站105-b之间交换的信令可以以与所示的示例顺序不同的顺序进行交换,或者由UE 115-b和基站105-e执行的操作可以以不同的顺序或在不同的时间执行。也可以从过程流900省略一些操作并可以向过程流900添加其他操作。
在905处,UE 115-b可以将一个或多个能力指示发射到基站105-b,以指示UE 115-b的一个或多个能力。例如,UE 115-b可以发射关于UE 115-b能够在LOS MIMO模式下操作的指示。UE 115-b还可以发射关于UE 115-b能够利用基于斯莱皮恩序列来构造的一个或多个预编码器的指示。即,UE 115-b可以发射关于UE 115-b能够使用斯莱皮恩预编码器来对一个或多个信号进行预编码的指示。
在910处,UE 115-b可以接收指示码本的控制消息,UE 115-b要从该码本选择预编码器以便对要传输到基站105-b的一个或多个信号进行预编码。另选地,UE 115-b可以基于UE 115-b在LOS MIMO模式下操作来确定要从中选择预编码器的码本,而无需来自基站的对码本的指示(例如,码本可以存储在UE 115-b处)。在任何情况下,码本可以包括各自基于一个或多个斯莱皮恩序列来构造的多个预编码器,或者码本可以包括一个或多个斯莱皮恩序列。
在915处,UE 115-b可以从码本中选择预编码器以便对要传输到基站105-b的一个或多个信号进行预编码。预编码器可以基于与UE 115-b处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将一个或多个信号集中在其中的带宽。在一些示例中,一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列的长度可以等于UE 115-b处的发射天线的数量。在一些示例中,要将一个或多个信号集中在其中的带宽可以低于阈值带宽。
在一些实现中,UE 115-b可以基于UE 115-b处的第一天线配置和基站105-b处的第二天线配置来从码本中选择预编码器。在一些示例中,UE 115-b可以从码本中选择一个或多个斯莱皮恩序列以用于构造预编码器,并且UE 115-b可以基于一个或多个斯莱皮恩序列来构造预编码器。
在一些示例中,UE 115-b可以包括ULA,并且UE 115-b可以基于基站105-b处的接收天线的数量大于或等于UE 115-b处的发射天线的数量来从码本中选择斯莱皮恩预编码器。在一些示例中,UE 115-b可以包括ULA,并且UE 115-b可以基于基站105-b处的接收天线的数量少于UE 115-b处的发射天线的数量来从码本中选择块-斯莱皮恩预编码器。在一些示例中,UE 115-b可以包括URA,并且UE 115-b可以选择与URA的第一轴线相关联的第一预编码器以及与URA的第二轴线相关联的第二预编码器。然后,UE 115-b可以基于第一预编码器与第二预编码器的克罗内克积来确定用于对一个或多个信号进行预编码的预编码器。
在920处,UE 115-b可以使用所选择的预编码器来对要传输到基站105-b的一个或多个信号进行预编码。在925处,UE 115-b可以将所预编码的一个或多个信号发射到基站105-b。在一些示例中,可以基于执行SVD以生成一个或多个斯莱皮恩序列来构造预编码器。在一些示例中,一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列包括矩阵的本征向量,该本征向量包括基于要将一个或多个信号集中在其中的带宽而计算出的值,并且该矩阵的一个或多个维度可以基于UE 115-b处的发射天线的数量。
图10示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的设备1005的框图。设备1005可以是如本文所述的UE 115或基站105的各方面的示例。设备1005可以包括接收机1010、发射机1015和通信管理器1020。通信管理器1020可以至少部分地由调制解调器和处理器中的一者或两者来实现。这些组件中的每个组件可以彼此通信(例如,经由一个或多个总线)。
接收机1010可以提供用于接收与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道、与基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码相关的的信息信道)相关联的信息(诸如分组、用户数据、控制信息或它们的任何组合)的装置。信息可以传递到设备1005的其他组件。接收机1010可以利用单个天线或一组多个天线。
发射机1015可以提供用于发射由设备1005的其他组件生成的信号的装置。例如,发射机1015可以发射与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道、与基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码相关的信息信道)相关联的信息,诸如分组、用户数据、控制信息或它们的任何组合。在一些示例中,发射机1015可以与接收机1010共置于收发机组件中。发射机1015可以利用单个天线或一组多个天线。
通信管理器1020、接收机1010、发射机1015或它们的各种组合或它们的各种组件可以是用于执行如本文所述的基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的各个方面的装置的示例。例如,通信管理器1020、接收机1010、发射机1015或它们的各种组合或组件可以支持用于执行本文所述功能中的一个或多个功能的方法。
在一些示例中,通信管理器1020、接收机1010、发射机1015或它们的各种组合或组件可以在硬件中(例如,在通信管理电路中)实现。硬件可以包括处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑部件、分立硬件组件或它们的任何组合,该硬件被配置为或以其他方式支持用于执行在本公开中描述的功能的装置。在一些示例中,处理器和与处理器耦合的存储器可被配置为执行本文所描述的一个或多个功能(例如,通过由处理器执行存储在存储器中的指令)。
附加地或另选地,在一些示例中,通信管理器1020、接收机1010、发射机1015或它们的各种组合或组件可以在由处理器执行的代码(例如,作为通信管理软件或固件)中实现。如果在由处理器执行的代码中实现,则通信管理器1020、接收机1010、发射机1015或它们的各种组合或组件的功能可以由通用处理器、DSP、中央处理单元(CPU)、ASIC、FPGA、或这些或其他可编程逻辑设备的任何组合(例如,被配置为或以其他方式支持用于执行本公开中所描述的功能的装置)来执行。
在一些示例中,通信管理器1020可以被配置为使用或以其他方式协同接收机1010、发射机1015或两者来执行各种操作(例如,接收、监视、发射)。例如,通信管理器1020可以从接收机1010接收信息,向发射机1015发送信息,或者与接收机1010、发射机1015或两者结合地被集成以接收信息、发射信息或执行如本文所述的各种其他操作。
通信管理器1020可以支持根据如本文所公开的示例的在第一无线通信设备处的无线通信。例如,通信管理器1020可以被配置为或以其他方式支持用于从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码的装置,其中该预编码器基于与第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽。通信管理器1020可以被配置为或以其他方式支持用于使用所选择的预编码器对要传输到第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码的装置。通信管理器1020可以被配置为或以其他方式支持用于将所预编码的一个或多个信号发射到第二无线通信设备的装置。
通过包括或配置根据如本文所述的示例的通信管理器1020,设备1005(例如,控制或者以其他方式耦合到接收机1010、发射机1015、通信管理器1020或它们的组合的处理器)可以支持用于减少处理和更高效地利用通信资源的技术。具体地,因为发射方可以利用基于码本的预编码来进行LOS MIMO通信,所以发射方可以标识预编码器以便对要传输到接收方的信号进行预编码,而无需来自接收方的信令或反馈。因此,更多资源可用于无线通信系统中的其他通信。此外,因为用于对LOS MIMO通信的信号进行预编码的预编码器可以基于一个或多个斯莱皮恩序列来构造,所以构造预编码器的过程可能较不复杂,从而使得在预期发射方构造预编码器的情况下减少了发射方处的处理。
图11示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的设备1105的框图。设备1105可以是如本文所述的设备1005、UE 115或基站105的各方面的示例。设备1105可以包括接收机1110、发射机1115和通信管理器1120。通信管理器1120可以至少部分地由调制解调器和处理器中的一者或两者来实现。这些组件中的每个组件可以彼此通信(例如,经由一个或多个总线)。
接收机1110可以提供用于接收与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道、与基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码相关的的信息信道)相关联的信息(诸如分组、用户数据、控制信息或它们的任何组合)的装置。信息可以传递到设备1105的其他组件。接收机1110可以利用单个天线或一组多个天线。
发射机1115可以提供用于发射由设备1105的其他组件生成的信号的装置。例如,发射机1115可以发射与各种信息信道(例如,控制信道、数据信道、与基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码相关的信息信道)相关联的信息,诸如分组、用户数据、控制信息或它们的任何组合。在一些示例中,发射机1115可以与接收机1110共置于收发机模块中。发射机1115可以利用单个天线或一组多个天线。
设备1105或其各种组件可以是用于执行如本文所述的基于斯莱皮恩序列的LOSMIMO预编码的各个方面的装置的示例。例如,通信管理器1120可以包括预编码器选择器1125、预编码器1130或它们的任何组合。通信管理器1120可以是如本文所述的通信管理器1020的各方面的示例。在一些示例中,通信管理器1120或其各种组件可以被配置为使用或以其他方式协同接收机1110、发射机1115或两者来执行各种操作(例如,接收、监视、发射)。例如,通信管理器1120可以从接收机1110接收信息,向发射机1115发送信息,或者与接收机1110、发射机1115或两者结合地被集成以接收信息、发射信息或执行如本文所述的各种其他操作。
通信管理器1120可以支持根据如本文所公开的示例的在第一无线通信设备处的无线通信。预编码器选择器1125可以被配置为或以其他方式支持用于从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码的装置,其中该预编码器基于与第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽。预编码器1130可以被配置为或以其他方式支持用于使用所选择的预编码器对要传输到第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码的装置。通信管理器1120可以被配置为或以其他方式支持用于将所预编码的一个或多个信号发射到第二无线通信设备的装置。
图12示出了根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的通信管理器1220的框图1200。通信管理器1220可以是如本文所述的通信管理器1020、通信管理器1120或两者的各方面的示例。通信管理器1220或其各种组件可以是用于执行如本文所述的基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的各个方面的装置的示例。例如,通信管理器1220可以包括预编码器选择器1225、预编码器1230、码本管理器1235、能力报告器1240、预编码器构造器1245或它们的任何组合。这些组件中的每个组件可以直接或间接地彼此通信(例如,经由一个或多个总线)。
通信管理器1220可以支持根据如本文所公开的示例的在第一无线通信设备处的无线通信。预编码器选择器1225可以被配置为或以其他方式支持用于从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码的装置,其中该预编码器基于与第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽。预编码器1230可以被配置为或以其他方式支持用于使用所选择的预编码器对要传输到第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码的装置。在一些示例中,通信管理器1220可以被配置为或以其他方式支持用于将所预编码的一个或多个信号发射到第二无线通信设备的装置。
在一些示例中,从码本中选择预编码器基于第一无线通信设备处的第一天线配置和第二无线通信设备处的第二天线配置。
在一些示例中,码本管理器1235可以被配置为或以其他方式支持用于基于第一无线通信设备在视距多输入多输出模式下操作来确定要从中选择用于对一个或多个信号进行预编码的预编码器的码本的装置,其中该码本包括基于斯莱皮恩序列来构造的一组多个预编码器。
在一些示例中,第一无线通信设备包括UE,并且码本管理器1235可以被配置为或以其他方式支持用于从基站接收控制消息的装置,该控制消息基于第一无线通信设备在视距多输入多输出模式下操作来指示UE要从中选择用于对一个或多个信号进行预编码的预编码器的码本,其中该确定基于接收该控制消息。
在一些示例中,第一无线通信设备包括UE,并且能力报告器1240可以被配置为或以其他方式支持用于向基站发射关于UE能够在视距多输入多输出模式下操作的指示的装置。
在一些示例中,第一无线通信设备包括UE,并且能力报告器1240可以被配置为或以其他方式支持用于向基站发射关于UE能够利用基于斯莱皮恩序列来构造的一个或多个预编码器的指示的装置。
在一些示例中,为了支持从码本中选择预编码器,预编码器选择器1225可以被配置为或以其他方式支持用于从码本中选择一个或多个斯莱皮恩序列以用于构造预编码器的装置,该方法还包括。在一些示例中,为了支持从码本中选择预编码器,预编码器构造器1245可以被配置为或以其他方式支持用于基于一个或多个斯莱皮恩序列来构造预编码器的装置。
在一些示例中,为了支持选择预编码器,预编码器选择器1225可以被配置为或以其他方式支持用于基于第二无线通信设备处的接收天线的数量大于或等于第一无线通信设备处的发射天线的数量来从码本中选择斯莱皮恩预编码器的装置。
在一些示例中,为了支持选择预编码器,预编码器选择器1225可以被配置为或以其他方式支持用于基于第二无线通信设备处的接收天线的数量少于第一无线通信设备处的发射天线的数量来从码本中选择块-斯莱皮恩预编码器的装置。
在一些示例中,为了支持选择预编码器,预编码器选择器1225可以被配置为或以其他方式支持用于选择与均匀矩形天线阵列的第一轴线相关联的第一预编码器和与均匀矩形天线阵列的第二轴线相关联的第二预编码器的装置。在一些示例中,为了支持选择预编码器,预编码器构造器1245可以被配置为或以其他方式支持用于基于第一预编码器与第二预编码器的克罗内克积来确定用于对一个或多个信号进行预编码的预编码器的装置。
在一些示例中,基于执行奇异值分解以生成一个或多个斯莱皮恩序列来构造预编码器。
在一些示例中,一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列包括矩阵的本征向量,该本征向量包括基于要将一个或多个信号集中在其中的带宽而计算出的值。在一些示例中,矩阵的一个或多个维度基于第一无线通信设备处的发射天线的数量。
在一些示例中,要将一个或多个信号集中在其中的带宽低于阈值带宽。
在一些示例中,一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列的长度等于第一无线通信设备处的发射天线的数量。
图13示出了根据本公开的各方面的系统1300的示图,该系统包括支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的设备1305。设备1305可以是如本文所述的设备1005、设备1105或UE 115的示例,或者包括它们的组件。设备1305可以与一个或多个基站105、UE 115或它们的任何组合无线地进行通信。设备1305可以包括用于双向语音和数据通信的组件,包括用于发射和接收通信的组件,诸如通信管理器1320、输入/输出(I/O)控制器1310、收发机1315、天线1325、存储器1330、代码1335和处理器1340。这些组件可以处于电子通信中,或经由一个或多个总线(例如,总线1345)以其他方式耦合(例如,操作地、通信地、功能地、电子地、电气地)。
I/O控制器1310可以管理设备1305的输入和输出信号。I/O控制器1310还可以管理没有集成到设备1305中的外围设备。在一些情况下,I/O控制器1310可以表示到外部外围设备的物理连接或端口。在一些情况下,I/O控制器1310可以利用诸如的操作系统或另一已知操作系统。附加地或另选地,I/O控制器1310可以表示调制解调器、键盘、鼠标、触摸屏或类似设备或与之交互。在一些情况下,I/O控制器1310可以实现为处理器诸如处理器1340的一部分。在一些情况下,用户可以经由I/O控制器1310或经由I/O控制器1310所控制的硬件组件来与设备1305交互。
在一些情况下,设备1305可以包括单个天线1325。然而,在一些其他情况下,设备1305可以具有多于一个天线1325,其可能够并发地发射或接收多个无线传输。如本文所述,收发机1315可以经由一个或多个天线1325、有线或无线链路双向地进行通信。例如,收发机1315可以表示无线收发机,并且可以与另一无线收发机双向地进行通信。收发机1315还可以包括调制解调器,该调制解调器用于:调制分组;将所调制分组提供给一个或多个天线1325以进行传输;解调从一个或多个天线1325接收的分组。收发机1315或者收发机1315和一个或多个天线1325可以是如本文所述的发射机1015、发射机1115、接收机1010、接收机1110或它们的任何组合或它们的组件的示例。
存储器1330可以包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。存储器1330可以存储包括指令的计算机可读、计算机可执行代码1335,这些指令在由处理器1340执行时使设备1305执行本文所述的各种功能。代码1335可以存储在非暂态计算机可读介质诸如系统存储器或另一类型的存储器中。在一些情况下,代码1335可以是不能由处理器1340直接执行的,而是可以使计算机(例如,在被编译和执行时)执行本文所述的功能。在一些情况下,除了其他内容之外,存储器1330可以包含基本I/O系统(BIOS),该BIOS可以控制基本硬件或软件操作,诸如与外围组件或设备的交互。
处理器1340可以包括智能硬件设备(例如,通用处理器、DSP、CPU、微控制器、ASIC、FPGA、可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑组件、分立硬件组件或它们的任何组合)。在一些情况下,处理器1340可以被配置为使用存储器控制器来操作存储器阵列。在一些其他情况下,存储器控制器可以集成到处理器1340中。处理器1340可以被配置为执行存储在存储器(例如,存储器1330)中的计算机可读指令,以使设备1305执行各种功能(例如,支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的功能或任务)。例如,设备1305或设备1305的组件可以包括处理器1340和耦合到处理器1340的存储器1330,处理器1340和存储器1330被配置为执行本文所述的各种功能。
通信管理器1320可以支持根据如本文所公开的示例的在第一无线通信设备处的无线通信。例如,通信管理器1320可以被配置为或以其他方式支持用于从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码的装置,其中该预编码器基于与第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽。通信管理器1320可以被配置为或以其他方式支持用于使用所选择的预编码器对要传输到第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码的装置。通信管理器1320可以被配置为或以其他方式支持用于将所预编码的一个或多个信号发射到第二无线通信设备的装置。
通过包括或配置根据如本文所述的示例的通信管理器1320,设备1305可以支持用于减少处理并更高效利用通信资源的技术。具体地,因为发射方可以利用基于码本的预编码来进行LOS MIMO通信,所以发射方可以标识预编码器以便对要传输到接收方的信号进行预编码,而无需来自接收方的信令或反馈。因此,更多资源可用于无线通信系统中的其他通信。此外,因为用于对LOS MIMO通信的信号进行预编码的预编码器可以基于一个或多个斯莱皮恩序列来构造,所以构造预编码器的过程可能较不复杂,从而使得在预期发射方构造预编码器的情况下减少了发射方处的处理。
在一些示例中,通信管理器1320可以被配置为使用或以其他方式协同收发机1315、一个或多个天线1325或它们的任何组合来执行各种操作(例如,接收、监视、发射)。尽管通信管理器1320被示出为单独的组件,但是在一些示例中,参照通信管理器1320描述的一个或多个功能可以由处理器1340、存储器1330、代码1335或它们的任何组合支持或执行。例如,代码1335可以包括指令,这些指令能够由处理器1340执行以使设备1305执行如本文所述的基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的各个方面,或者处理器1340和存储器1330可以按其他方式被配置为执行或支持此类操作。
图14示出了根据本公开的各方面的系统1400的示图,该系统包括支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的设备1405。设备1405可以是如本文所述的设备1005、设备1105或基站105的示例,或者包括它们的组件。设备1405可以与一个或多个基站105、UE 115或它们的任何组合无线地进行通信。设备1405可以包括用于双向语音和数据通信的组件,包括用于发射和接收通信的组件,诸如通信管理器1420、网络通信管理器1410、收发机1415、天线1425、存储器1430、代码1435、处理器1440和站间通信管理器1445。这些组件可以处于电子通信中,或经由一个或多个总线(例如,总线1450)以其他方式耦合(例如,操作地、通信地、功能地、电子地、电气地)。
网络通信管理器1410可以管理与核心网130的通信(例如,经由一个或多个有线回程链路)。例如,网络通信管理器1410可以管理客户端设备(诸如一个或多个UE 115)的数据通信的传递。
在一些情况下,设备1405可以包括单个天线1425。然而,在一些其他情况下,设备1405可以具有多于一个天线1425,其可能够并发地发射或接收多个无线传输。如本文所述,收发机1415可以经由一个或多个天线1425、有线或无线链路双向地进行通信。例如,收发机1415可以表示无线收发机,并且可以与另一无线收发机双向地进行通信。收发机1415还可以包括调制解调器,该调制解调器用于:调制分组;将所调制分组提供给一个或多个天线1425以进行传输;解调从一个或多个天线1425接收的分组。收发机1415或者收发机1415和一个或多个天线1425可以是如本文所述的发射机1015、发射机1115、接收机1010、接收机1110或它们的任何组合或它们的组件的示例。
存储器1430可包括RAM和ROM。存储器1430可以存储包括指令的计算机可读、计算机可执行代码1435,这些指令在由处理器1440执行时使设备1405执行本文所述的各种功能。代码1435可以存储在非暂态计算机可读介质诸如系统存储器或另一类型的存储器中。在一些情况下,代码1435可以是不能由处理器1440直接执行的,而是可以使计算机(例如,在被编译和执行时)执行本文所述的功能。在一些情况下,除了其他内容之外,存储器1430可以包含BIOS,该BIOS可以控制基本硬件或软件操作,诸如与外围组件或设备的交互。
处理器1440可以包括智能硬件设备(例如,通用处理器、DSP、CPU、微控制器、ASIC、FPGA、可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑组件、分立硬件组件或它们的任何组合)。在一些情况下,处理器1440可以被配置为使用存储器控制器来操作存储器阵列。在一些其他情况下,存储器控制器可以集成到处理器1440中。处理器1440可以被配置为执行存储在存储器(例如,存储器1430)中的计算机可读指令,以使设备1405执行各种功能(例如,支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的功能或任务)。例如,设备1405或设备1405的组件可以包括处理器1440和耦合到处理器1440的存储器1430,处理器1440和存储器1430被配置为执行本文所述的各种功能。
站间通信管理器1445可以管理与其他基站105的通信,并且可以包括用于与其他基站105协作地控制与UE 115进行的通信的控制器或调度器。例如,站间通信管理器1445可以针对各种干扰缓解技术诸如波束成形或联合传输来协调对到UE 115的传输的调度。在一些示例中,站间通信管理器1445可以提供LTE/LTE-A无线通信网络技术内的X2接口,以提供在基站105之间的通信。
通信管理器1420可以支持根据如本文所公开的示例的在第一无线通信设备处的无线通信。例如,通信管理器1420可以被配置为或以其他方式支持用于从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码的装置,其中该预编码器基于与第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽。通信管理器1420可以被配置为或以其他方式支持用于使用所选择的预编码器对要传输到第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码的装置。通信管理器1420可以被配置为或以其他方式支持用于将所预编码的一个或多个信号发射到第二无线通信设备的装置。
通过包括或配置根据如本文所述的示例的通信管理器1420,设备1405可以支持用于减少处理并更高效利用通信资源的技术。具体地,因为发射方可以利用基于码本的预编码来进行LOS MIMO通信,所以发射方可以标识预编码器以便对要传输到接收方的信号进行预编码,而无需来自接收方的信令或反馈。因此,更多资源可用于无线通信系统中的其他通信。此外,因为用于对LOS MIMO通信的信号进行预编码的预编码器可以基于一个或多个斯莱皮恩序列来构造,所以构造预编码器的过程可能较不复杂,从而使得在预期发射方构造预编码器的情况下减少了发射方处的处理。
在一些示例中,通信管理器1420可以被配置为使用或以其他方式协同收发机1415、一个或多个天线1425或它们的任何组合来执行各种操作(例如,接收、监视、发射)。尽管通信管理器1420被示出为单独的组件,但是在一些示例中,参照通信管理器1420描述的一个或多个功能可以由处理器1440、存储器1430、代码1435或它们的任何组合支持或执行。例如,代码1435可以包括指令,这些指令能够由处理器1440执行以使设备1405执行如本文所述的基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的各个方面,或者处理器1440和存储器1430可以按其他方式被配置为执行或支持此类操作。
图15示出了解说根据本公开的各方面的支持基于斯莱皮恩序列的LOS MIMO预编码的方法1500的流程图。方法1500的操作可以由如本文所述的UE或基站或其组件来实现。例如,方法1500的操作可以由如参照图1至图14描述的UE 115或基站105来执行。在一些示例中,UE或基站可以执行指令集以控制UE或基站的功能单元以执行所描述的功能。附加地或另选地,UE或基站可以使用专用硬件来执行所描述的功能的各方面。
在1505处,该方法可以包括从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码,其中该预编码器基于与第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽。1505的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中,1505的操作的各方面可以由如参照图12所描述的预编码器选择器1225来执行。
在1510处,该方法可以包括使用所选择的预编码器来对要传输到第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码。1510的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中,1510的操作的各方面可以由如参照图12所描述的预编码器1230来执行。
在1515处,该方法可以包括将所预编码的一个或多个信号发射到第二无线通信设备。1515的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中,1515的操作的各方面可以由如参照图12所描述的预编码器1230来执行。
以下提供了本公开的各方面的概览:
方面1:一种用于第一无线通信设备处的无线通信的方法,包括:从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码,其中该预编码器至少部分地基于与该第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将该一个或多个信号集中在其中的带宽;使用所选择的预编码器来对要传输到该第二无线通信设备的该一个或多个信号进行预编码;以及将所预编码的一个或多个信号发射到该第二无线通信设备。
方面2:根据方面1所述的方法,其中从该码本中选择该预编码器至少部分地基于该第一无线通信设备处的第一天线配置和该第二无线通信设备处的第二天线配置。
方面3:根据方面1至2中任一项所述的方法,还包括:至少部分地基于该第一无线通信设备在视距多输入多输出模式下操作来确定要从中选择用于对该一个或多个信号进行预编码的该预编码器的该码本,其中该码本包括至少部分地基于斯莱皮恩序列来构造的多个预编码器。
方面4:根据方面3所述的方法,其中该第一无线通信设备包括UE,并且该方法还包括:从基站接收控制消息,该控制消息至少部分地基于该第一无线通信设备在该视距多输入多输出模式下操作来指示该UE要从中选择用于对该一个或多个信号进行预编码的该预编码器的该码本,其中该确定至少部分地基于接收该控制消息。
方面5:根据方面3至4中任一项所述的方法,其中该第一无线通信设备包括UE,并且该方法还包括:向基站发射关于该UE能够在该视距多输入多输出模式下操作的指示,其中确定要从中选择用于对该一个或多个信号进行预编码的该预编码器的该码本至少部分地基于发射该指示。
方面6:根据方面1至5中任一项所述的方法,其中该第一无线通信设备包括UE,并且该方法还包括:向基站发射关于该UE能够利用至少部分地基于斯莱皮恩序列来构造的一个或多个预编码器的指示,其中确定要从中选择用于对该一个或多个信号进行预编码的该预编码器的该码本至少部分地基于发射该指示。
方面7:根据方面1至6中任一项所述的方法,其中从该码本中选择该预编码器包括:从该码本中选择该一个或多个斯莱皮恩序列以用于构造该预编码器,该方法还包括:至少部分地基于该一个或多个斯莱皮恩序列来构造该预编码器。
方面8:根据方面1至7中任一项所述的方法,其中该第一无线通信设备包括均匀线性天线阵列,并且其中选择该预编码器包括:至少部分地基于该第二无线通信设备处的接收天线的数量大于或等于该第一无线通信设备处的发射天线的数量来从该码本中选择斯莱皮恩预编码器。
方面9:根据方面1至8中任一项所述的方法,其中该第一无线通信设备包括均匀线性天线阵列,并且其中选择该预编码器包括:至少部分地基于该第二无线通信设备处的接收天线的数量少于该第一无线通信设备处的发射天线的数量来从该码本中选择块-斯莱皮恩预编码器。
方面10:根据方面1至9中任一项所述的方法,其中该第一无线通信设备包括均匀矩形天线阵列,并且其中选择该预编码器包括:选择与该均匀矩形天线阵列的第一轴线相关联的第一预编码器和与该均匀矩形天线阵列的第二轴线相关联的第二预编码器;以及至少部分地基于该第一预编码器与该第二预编码器的克罗内克积来确定用于对该一个或多个信号进行预编码的该预编码器。
方面11:根据方面1至10中任一项所述的方法,其中至少部分地基于执行奇异值分解以生成该一个或多个斯莱皮恩序列来构造该预编码器。
方面12:根据方面1至11中任一项所述的方法,其中该一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列包括矩阵的本征向量,该本征向量包括至少部分地基于要将该一个或多个信号集中在其中的该带宽而计算出的值,并且该矩阵的一个或多个维度至少部分地基于该第一无线通信设备处的发射天线的数量。
方面13:根据方面1至12中任一项所述的方法,其中要将该一个或多个信号集中在其中的该带宽低于阈值带宽。
方面14:根据方面1至13中任一项所述的方法,其中该一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列的长度等于该第一无线通信设备处的发射天线的数量。
方面15:一种用于第一无线通信设备处的无线通信的装置,包括:处理器;存储器,该存储器与该处理器耦合;和指令,该指令存储在该存储器中并且能够由该处理器执行以使该装置执行根据方面1至14中任一项所述的方法。
方面16:一种用于第一无线通信设备处的无线通信的设备,包括用于执行根据方面1至14中任一项所述的方法的至少一个装置。
方面17:一种存储用于第一无线通信设备处的无线通信的代码的非暂态计算机可读介质,该代码包括能够由处理器执行以执行根据方面1至14中任一项所述的方法的指令。
应注意,本文中所描述的方法描述了可能的实现,并且操作和步骤可被重新安排或以其他方式被修改并且其他实现也是可能的。此外,可以组合来自两个或更多个方法的方面。
尽管LTE、LTE-A、LTE-A Pro或NR系统的各方面可被描述以用于示例目的,并且在大部分描述中可使用LTE、LTE-A、LTE-A Pro或NR术语,但本文中所描述的技术也可应用于LTE、LTE-A、LTE-A Pro或NR网络之外的网络。例如,所描述的技术可以适用于各种其他无线通信系统,诸如超移动宽带(UMB)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM,以及本文未明确提及的其他系统和无线电技术。
本文所述的信息和信号可以使用各种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如,在整个说明书中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或它们的任何组合来表示。
结合本文中的公开所描述的各种例示性块和组件可以用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、CPU、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑部件、分立硬件组件或它们的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合(例如,DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器,或者任何其他此类配置)。
本文所述功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件或者它们的任何组合中实现。当在由处理器执行的软件中实现时,功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上,或者在计算机可读介质上进行发射。其他示例和实现在本公开和所附权利要求书的范围内。例如,由于软件的性质,本文所述的功能可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或这些项中任何项的组合来实现。实现功能的特征也可以物理地位于不同位置处,包括被分布以使得在不同的物理位置处实现功能的各个部分。
计算机可读介质包括非暂态计算机存储介质和通信介质两者,其包括促成计算机程序从一地向另一地传递的任何介质。非暂态存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。通过举例而非限制的方式,非暂态计算机可读介质可以包括RAM、ROM、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器、压缩光盘(CD)ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码装置以及可以由通用或专用计算机、或通用或专用处理器访问的任何其他非暂态介质。而且,任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其他远程源发射软件,则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在计算机可读介质的定义中。本文使用的磁盘和光盘包括CD、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘则以激光以光学方式再现数据。上述各项的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
如本文所使用的(包括在权利要求中),如项目列表(例如,以诸如“中的至少一个”或“中的一个或多个”之类的短语结束的项目列表)中所使用的“或”指示包含性列表,使得例如A、B或C中的至少一个的列表意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(例如,A和B和C)。此外,如本文所使用的,短语“基于”不应解释为对封闭条件集的引用。例如,被描述为“基于条件A”的示例步骤可以基于条件A和条件B,而不脱离本公开的范围。换言之,如本文所使用的,短语“基于”应以与短语“至少部分地基于”相同的方式进行解释。
术语“确定”或“判定”涵盖各种各样的动作,并且因此,“判定”可包括运算、计算、处理、推导、调研、查找(诸如经由在表、数据库或其他数据结构中查找)、查明和类似动作。另外,“判定”可包括接收(诸如接收信息)、访问(诸如访问存储器中的数据)和类似动作。另外,“判定”可包括解析、选择、选取、建立和其他此类类似动作。
在附图中,类似组件或特征可具有相同的附图标记。此外,可以通过在附图标记后面添加破折号和在类似组件之间加以区分的第二标记来区分相同类型的各种组件。如果在说明书中仅使用第一附图标记,则该描述可应用于具有相同的第一附图标记的类似组件中的任何一个组件而不论第二附图标记、或其他后续附图标记如何。
本文结合附图阐述的说明描述了示例配置,并不代表可以实现或在权利要求书范围内的所有示例。本文中使用的术语“示例”意味着“用作示例、实例或例示”,而不是“优选的”或者“比其他示例有优势”。详细描述包括用于提供对所述技术的理解的具体细节。然而,在没有这些具体细节的情况下可以实践这些技术。在一些实例中,已知的结构和设备以框图形式示出,以避免模糊所述示例的概念。
提供本文中的描述,以使得本领域普通技术人员能够实现或者使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域普通技术人员来说是显而易见的,并且本文定义的一般原则可以应用于其他变化,而不脱离本公开的范围。由此,本公开并非被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最广范围。
Claims (30)
1.一种用于第一无线通信设备处的无线通信的方法,包括:
从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码,其中所述预编码器至少部分地基于与所述第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将所述一个或多个信号集中在其中的带宽;
使用所选择的预编码器来对要传输到所述第二无线通信设备的所述一个或多个信号进行预编码;以及
将所预编码的一个或多个信号发射到所述第二无线通信设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其中从所述码本中选择所述预编码器至少部分地基于所述第一无线通信设备处的第一天线配置和所述第二无线通信设备处的第二天线配置。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括:至少部分地基于所述第一无线通信设备在视距多输入多输出模式下操作来确定要从中选择用于对所述一个或多个信号进行预编码的所述预编码器的所述码本,其中所述码本包括至少部分地基于斯莱皮恩序列来构造的多个预编码器。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述第一无线通信设备包括用户装备(UE),并且所述方法还包括从基站接收控制消息,所述控制消息至少部分地基于所述第一无线通信设备在所述视距多输入多输出模式下操作来指示所述UE要从中选择用于对所述一个或多个信号进行预编码的所述预编码器的所述码本,其中所述确定至少部分地基于接收所述控制消息。
5.根据权利要求3所述的方法,其中所述第一无线通信设备包括用户装备(UE),并且所述方法还包括向基站发射关于所述UE能够在所述视距多输入多输出模式下操作的指示。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一无线通信设备包括用户装备(UE),并且所述方法还包括向基站发射关于所述UE能够利用至少部分地基于斯莱皮恩序列来构造的一个或多个预编码器的指示。
7.根据权利要求1所述的方法,其中从所述码本中选择所述预编码器包括:
从所述码本中选择所述一个或多个斯莱皮恩序列以用于构造所述预编码器,所述方法还包括:
至少部分地基于所述一个或多个斯莱皮恩序列来构造所述预编码器。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一无线通信设备包括均匀线性天线阵列,并且其中选择所述预编码器包括:至少部分地基于所述第二无线通信设备处的接收天线的数量大于或等于所述第一无线通信设备处的发射天线的数量来从所述码本中选择斯莱皮恩预编码器。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一无线通信设备包括均匀线性天线阵列,并且其中选择所述预编码器包括:至少部分地基于所述第二无线通信设备处的接收天线的数量少于所述第一无线通信设备处的发射天线的数量来从所述码本中选择块-斯莱皮恩预编码器。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一无线通信设备包括均匀矩形天线阵列,并且其中选择所述预编码器包括:
选择与所述均匀矩形天线阵列的第一轴线相关联的第一预编码器和与所述均匀矩形天线阵列的第二轴线相关联的第二预编码器;以及
至少部分地基于所述第一预编码器与所述第二预编码器的克罗内克积来确定用于对所述一个或多个信号进行预编码的所述预编码器。
11.根据权利要求1所述的方法,其中至少部分地基于执行奇异值分解以生成所述一个或多个斯莱皮恩序列来构造所述预编码器。
12.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列包括矩阵的本征向量,所述本征向量包括至少部分地基于要将所述一个或多个信号集中在其中的所述带宽而计算出的值,并且
所述矩阵的一个或多个维度至少部分地基于所述第一无线通信设备处的发射天线的数量。
13.根据权利要求1所述的方法,其中要将所述一个或多个信号集中在其中的所述带宽低于阈值带宽。
14.根据权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列的长度等于所述第一无线通信设备处的发射天线的数量。
15.一种用于第一无线通信设备处的无线通信的装置,包括:
处理器;
存储器,所述存储器与所述处理器耦合;和
指令,所述指令存储在所述存储器中并且能够由所述处理器执行以使所述装置:
从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码,其中所述预编码器至少部分地基于与所述第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将所述一个或多个信号集中在其中的带宽;
使用所选择的预编码器来对要传输到所述第二无线通信设备的所述一个或多个信号进行预编码;以及
将所预编码的一个或多个信号发射到所述第二无线通信设备。
16.根据权利要求15所述的装置,其中从所述码本中选择所述预编码器至少部分地基于所述第一无线通信设备处的第一天线配置和所述第二无线通信设备处的第二天线配置。
17.根据权利要求15所述的装置,其中所述指令能够由所述处理器进一步执行以使所述装置至少部分地基于所述第一无线通信设备在视距多输入多输出模式下操作来确定要从中选择用于对所述一个或多个信号进行预编码的所述预编码器的所述码本,其中所述码本包括至少部分地基于斯莱皮恩序列来构造的多个预编码器。
18.根据权利要求17所述的装置,其中所述第一无线通信设备包括用户装备(UE),并且所述指令能够由所述处理器进一步执行以使所述装置从基站接收控制消息,所述控制消息至少部分地基于所述第一无线通信设备在所述视距多输入多输出模式下操作来指示所述UE要从中选择用于对所述一个或多个信号进行预编码的所述预编码器的所述码本,其中所述确定至少部分地基于接收所述控制消息。
19.根据权利要求17所述的装置,其中所述第一无线通信设备包括用户装备(UE),并且所述指令能够由所述处理器进一步执行以使所述装置向基站发射关于所述UE能够在所述视距多输入多输出模式下操作的指示。
20.根据权利要求15所述的装置,其中所述第一无线通信设备包括用户装备(UE),并且所述指令能够由所述处理器进一步执行以使所述装置向基站发射关于所述UE能够利用至少部分地基于斯莱皮恩序列来构造的一个或多个预编码器的指示。
21.根据权利要求15所述的装置,其中用于从所述码本中选择所述预编码器的所述指令能够由所述处理器执行以使所述装置:
从所述码本中选择所述一个或多个斯莱皮恩序列以用于构造所述预编码器,所述方法还包括:
至少部分地基于所述一个或多个斯莱皮恩序列来构造所述预编码器。
22.根据权利要求15所述的装置,其中用于选择所述预编码器的所述指令能够由所述处理器执行以使所述装置至少部分地基于所述第二无线通信设备处的接收天线的数量大于或等于所述第一无线通信设备处的发射天线的数量来从所述码本中选择斯莱皮恩预编码器。
23.根据权利要求15所述的装置,其中用于选择所述预编码器的所述指令能够由所述处理器执行以使所述装置至少部分地基于所述第二无线通信设备处的接收天线的数量少于所述第一无线通信设备处的发射天线的数量来从所述码本中选择块-斯莱皮恩预编码器。
24.根据权利要求15所述的装置,其中用于选择所述预编码器的所述指令能够由所述处理器执行以使所述装置:
选择与所述均匀矩形天线阵列的第一轴线相关联的第一预编码器和与所述均匀矩形天线阵列的第二轴线相关联的第二预编码器;以及
至少部分地基于所述第一预编码器与所述第二预编码器的克罗内克积来确定用于对所述一个或多个信号进行预编码的所述预编码器。
25.根据权利要求15所述的装置,其中至少部分地基于执行奇异值分解以生成所述一个或多个斯莱皮恩序列来构造所述预编码器。
26.根据权利要求15所述的装置,其中:
所述一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列包括矩阵的本征向量,所述本征向量包括至少部分地基于要将所述一个或多个信号集中在其中的所述带宽而计算出的值,并且
所述矩阵的一个或多个维度至少部分地基于所述第一无线通信设备处的发射天线的数量。
27.根据权利要求15所述的装置,其中要将所述一个或多个信号集中在其中的所述带宽低于阈值带宽。
28.根据权利要求15所述的装置,其中所述一个或多个斯莱皮恩序列中的每个斯莱皮恩序列的长度等于所述第一无线通信设备处的发射天线的数量。
29.一种用于第一无线通信设备处的无线通信的设备,包括:
用于从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码的装置,其中所述预编码器至少部分地基于与所述第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将所述一个或多个信号集中在其中的带宽;
用于使用所选择的预编码器来对要传输到所述第二无线通信设备的所述一个或多个信号进行预编码的装置;和
用于将所预编码的一个或多个信号发射到所述第二无线通信设备的装置。
30.一种存储用于在第一无线通信设备处进行无线通信的代码的非暂态计算机可读介质,所述代码包括能够由处理器执行以进行以下操作的指令:
从码本中选择预编码器以便对要传输到第二无线通信设备的一个或多个信号进行预编码,其中所述预编码器至少部分地基于与所述第一无线通信设备处的发射天线的数量相关联的一个或多个斯莱皮恩序列以及要将所述一个或多个信号集中在其中的带宽;
使用所选择的预编码器来对要传输到所述第二无线通信设备的所述一个或多个信号进行预编码;以及
将所预编码的一个或多个信号发射到所述第二无线通信设备。
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