TWI414158B - 無線通訊環境中天線虛擬化 - Google Patents

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TWI414158B
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Description

無線通訊環境中天線虛擬化
以下描述大體而言係關於無線通訊，且更特定言之，係關於實施無線通訊系統中之天線虛擬化。
本申請案主張2009年2月2日所申請之名為「A METHOD AND APPARATUS FOR MAPPING VIRTUAL ANTENNA'S IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM」之美國臨時專利申請案第61/149,325號之權利。上述申請案之全文以引用之方式併入本文中。
無線通訊系統經廣泛地部署以提供各種類型之通訊；舉例而言，可經由該等無線通訊系統而提供語音及/或資料。典型的無線通訊系統或網路可為多個使用者提供對一或多個共用資源(例如，頻寬、傳輸功率、…)之存取。舉例而言，系統可使用多種多重存取技術，諸如，分頻多工(FDM)、分時多工(TDM)、分碼多工(CDM)、正交分頻多工(OFDM)及其他者。
通常，無線多重存取通訊系統可同時支援多個使用者設備(UE)之通訊。每一UE經由前向鏈路及反向鏈路上之傳輸而與一或多個基地台通訊。前向鏈路(或下行鏈路)指代自基地台至UE之通訊鏈路，且反向鏈路(或上行鏈路)指代自UE至基地台之通訊鏈路。可經由單入單出、多入單出或多入多出(MIMO)系統建立此通訊鏈路。
MIMO系統通常使用多個(N T 個)傳輸天線及多個(N R 個)接收天線用於資料傳輸。藉由N T 個傳輸天線及N R 個接收天線形成之MIMO頻道可分解為N S 個獨立頻道(其亦可稱作空間頻道)，其中N S {N T ,N R }。N S 個獨立頻道中之每一者對應於一維度。此外，若利用由多個傳輸天線及接收天線所產生之額外維度，則MIMO系統可提供經改良之效能(例如，增大之頻譜效率、較高輸送量及/或較大可靠性)。
MIMO系統可支援各種雙工技術以在共同實體媒體上劃分前向鏈路通訊及反向鏈路通訊。舉例而言，分頻雙工(FDD)系統可將全異頻率區用於前向鏈路通訊及反向鏈路通訊。此外，在分時雙工(TDD)系統中，前向鏈路通訊及反向鏈路通訊可使用共同頻率區，以使得互反性原理允許自反向鏈路頻道估計前向鏈路頻道。
無線通訊系統時常使用提供一覆蓋區域之一或多個基地台。典型基地台可傳輸用於廣播、多播及/或單播服務之多個資料流，其中資料流可為可對於一UE而言具有獨立接收關注之資料流。可使用該基地台之覆蓋區域內之UE來接收由複合流所載運之一個、一個以上或所有資料流。同樣地，UE可將資料傳輸至基地台或另一UE。
無線通訊裝置(例如，UE、基地台、…)可配備複數個實體傳輸天線。時常，提供各別信號以利用該複數個實體傳輸天線。因此，舉例而言，可提供四個信號以使用四個實體傳輸天線(例如，每一實體傳輸天線發送該四個信號中之一各別信號，…)。然而，前述內容可引起顯著之耗用。此外，複數個實體傳輸天線之子集的使用可導致實體傳輸天線、與該等實體傳輸天線相關聯之功率放大器(PA)等等之低效利用。根據另一說明，一接收無線通訊裝置(例如，UE、基地台、…)可能無法接收及/或處理藉由複數個實體傳輸天線所發送之複數個信號。依照此說明，無線通訊裝置所配備之實體傳輸天線的數目可超過接收無線通訊裝置所支援之實體傳輸天線的數目。
下文呈現一或多個實施例之簡化概述，以便提供對該等實施例之基本理解。此概述並非所有預期實施例之廣泛綜述，且既不意欲識別所有實施例之關鍵或決定性要素，亦不意欲描繪任何或所有實施例之範疇。其唯一目的係以簡化形式來呈現一或多個實施例之一些概念以作為稍後所呈現之更詳細描述的序部。
根據一或多個實施例及其對應揭示內容，結合促進無線通訊環境中之天線虛擬化之效能來描述各種態樣。可將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組。另外，可定製用於來自該複數個實體傳輸天線群組的一特定實體傳輸天線群組的一預編碼向量。此外，該特定實體傳輸天線群組可形成一特定虛擬天線。借助於另一實例，可定製用於來自該複數個實體傳輸天線群組的一全異實體傳輸天線群組的一全異預編碼向量，且該全異實體傳輸天線群組可形成一全異虛擬天線。可將該預編碼向量應用於一用於經由該特定虛擬天線傳輸之信號，且可將該全異預編碼向量應用於一用於經由該全異虛擬天線傳輸之全異信號。
根據相關態樣，本文中描述一種促進在一無線通訊環境中實施天線虛擬化之方法。該方法可包括將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組。另外，該方法可包括定製一用於一來自該複數個實體傳輸天線群組的特定實體傳輸天線群組的預編碼向量，該特定實體傳輸天線群組形成一特定虛擬天線。此外，該方法可包含將該預編碼向量應用於一用於經由該特定虛擬天線傳輸之信號。
另一態樣係關於一種無線通訊裝置。該無線通訊裝置可包括一記憶體，該記憶體保持與以下操作有關之指令：將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組；產生一用於來自該複數個實體傳輸天線群組的一特定實體傳輸天線群組的預編碼向量，其中該特定實體傳輸天線群組形成一特定虛擬天線；及將該預編碼向量應用於一用於經由該特定虛擬天線傳輸之信號。另外，該無線通訊裝置可包括一耦接至該記憶體之處理器，其經組態以執行保持於該記憶體中之該等指令。
又一態樣係關於一種使得能夠在一無線通訊環境中實行天線虛擬化之無線通訊裝置。該無線通訊裝置可包括用於將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組的構件，該等群組中之每一者對應於一各別虛擬天線。另外，該無線通訊裝置可包含用於產生用於該複數個實體傳輸天線群組之各別預編碼向量的構件。此外，該無線通訊裝置可包括用於使用該等各別預編碼向量對用於傳輸之信號實施預編碼的構件。
另一態樣係關於一種可包含一電腦可讀媒體之電腦程式產品。該電腦可讀媒體可包括用於將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組的程式碼，該等群組中之每一者對應於一各別虛擬天線。此外，該電腦可讀媒體可包括用於產生用於該複數個實體傳輸天線群組之各別預編碼向量的程式碼。另外，該電腦可讀媒體可包括用於使用該等各別預編碼向量對用於傳輸之信號實施預編碼的程式碼。
根據另一態樣，一種無線通訊裝置可包括一處理器，其中該處理器可經組態以將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組。此外，該處理器可經組態以定製一用於一來自該複數個實體傳輸天線群組的特定實體傳輸天線群組的預編碼向量，該特定實體傳輸天線群組形成一特定虛擬天線。另外，該處理器可經組態以將該預編碼向量應用於一用於經由該特定虛擬天線傳輸之信號。
為了實現上述目的及相關目的，一或多個實施例包含後文中充分描述且在申請專利範圍中特別指出之特徵。本文中之以下描述及附加圖式詳細地闡述一或多個實施例之特定說明性態樣。然而，此等態樣僅指示可使用各種實施例之原理的各種方式中之少數方式，且所描述之實施例意欲包括所有該等態樣及其等效物。
現參看圖式來描述各種實施例，其中相同參考數字始終用以指代相同元件。在以下描述中，出於解釋之目的，闡述許多特定細節，以便提供對一或多個實施例之透徹理解。然而，可顯而易見，可在無此等特定細節之情況下實踐該(該等)實施例。在其他情況中，以方塊圖形式來展示熟知之結構及器件，以便促進描述一或多個實施例。
如本申請案中所使用，術語「組件」、「模組」、「系統」及其類似者意欲指代電腦相關實體，其為硬體、韌體、硬體與軟體之組合、軟體或執行中軟體。舉例而言，組件可為(但不限於)在處理器上執行之處理程序、處理器、物件、可執行程式、執行線緒、程式及/或電腦。借助於說明，在計算器件上執行之應用程式及計算器件兩者均可為組件。一或多個組件可駐存於一處理程序及/或執行線緒內，且一組件可位於一電腦上及/或分散於兩個或兩個以上電腦之間。此外，可自上面儲存有各種資料結構之各種電腦可讀媒體執行此等組件。該等組件可借助於本端處理程序及/或遠端處理程序進行通訊，諸如，根據具有一或多個資料封包之信號(例如，來自借助於信號而與另一組件互動之一組件的資料，另一組件係在本端系統中、在分散式系統中及/或跨越具有其他系統之網路(諸如，網際網路))。
本文中所描述之技術可用於各種無線通訊系統，諸如，分碼多重存取(CDMA)、分時多重存取(TDMA)、分頻多重存取(FDMA)、正交分頻多重存取(OFDMA)、單載波分頻多重存取(SC-FDMA)及其他系統。時常互換地使用術語「系統」與「網路」。CDMA系統可實施諸如通用陸地無線電存取(UTRA)、CDMA2000等等之無線電技術。UTRA包括寬頻CDMA(W-CDMA)及CDMA之其他變體。CDMA2000涵蓋IS-2000、IS-95及IS-856標準。TDMA系統可實施諸如全球行動通訊系統(GSM)之無線電技術。OFDMA系統可實施諸如演進型UTRA(E-UTRA)、超行動寬頻帶(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等等之無線電技術。UTRA及E-UTRA為通用行動電信系統(UMTS)之一部分。3GPP長期演進(LTE)為使用E-UTRA之UMTS之即將出現的版本，其在下行鏈路上使用OFDMA且在上行鏈路上使用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE及GSM描述於來自名為「第三代合作夥伴計劃」(3GPP)之組織的文獻中。另外，CDMA2000及UMB描述於來自名為「第三代合作夥伴計劃2」(3GPP2)之組織的文獻中。另外，該等無線通訊系統可另外包括經常使用非成對未經許可頻譜(unpaired unlicensed spectrum)、802.xx無線LAN、藍芽(BLUETOOTH)及任何其他短程或長程無線通訊技術之同級間(例如，行動物間)特用網路系統。
單載波分頻多重存取(SC-FDMA)利用單載波調變及頻域等化。SC-FDMA具有與OFDMA系統之效能類似的效能及與OFDMA系統之總複雜性基本上相同的總複雜性。SC-FDMA信號由於其固有之單載波結構而具有較低之峰值均值功率比(PAPR)。SC-FDMA可用於(例如)上行鏈路通訊中，其中較低PAPR在傳輸功率效率方面極大地有益於UE。因此。SC-FDMA可在3GPP長期演進(LTE)或演進型UTRA中實施為上行鏈路多重存取方案。
另外，本文中結合使用者設備(UE)來描述各種實施例。UE亦可稱作系統、用戶單元、用戶台、行動台、行動物、遠端台、遠端終端機、行動器件、使用者終端機、終端機、無線通訊器件、使用者代理、使用者器件或存取終端機。UE可為蜂巢式電話、無線電話(cordless telephone)、會話起始協定(SIP)電話、無線區域迴路(WLL)台、個人數位助理(PDA)、具有無線連接能力之手持式器件、計算器件或連接至無線數據機之其他處理器件。此外，本文中結合基地台來描述各種實施例。基地台可用於與UE通訊且亦可稱作存取點、節點B、演進型節點B(eNodeB、eNB)或某一其他術語。
此外，術語「或」意欲意謂包括性之「或」而非獨占性之「或」。亦即，除非另外指定或自上下文清楚可見，否則短語「X使用A或B」意欲意謂自然包括性排列中之任一者。亦即，短語「X使用A或B」由以下情況中之任一者來滿足：X使用A；X使用B；或X使用A及B兩者。另外，除非另外指定或自上下文清楚看出係針對單數形式，否則如在本申請案及隨附申請專利範圍中使用之量詞「一」應通常解釋為意謂「一或多個」。
可使用標準程式設計及/或工程技術而將本文中所描述之各種態樣或特徵實施為方法、裝置或製品。如本文中所使用之術語「製品」意欲涵蓋可自任何電腦可讀器件、載體或媒體存取之電腦程式。舉例而言，電腦可讀媒體可包括(但不限於)磁性儲存器件(例如，硬碟、軟碟、磁條等等)、光學光碟(例如，光碟(CD)、數位多功能光碟(DVD)等等)、智慧卡，及快閃記憶體器件(例如，EPROM、卡、棒、隨身碟(key drive)等等)。另外，本文中所描述之各種儲存媒體可表示用於儲存資訊之一或多個器件及/或其他機器可讀媒體。術語「機器可讀取媒體」可包括(但不限於)無線頻道及能夠儲存、含有及/或載運指令及/或資料之各種其他媒體。
現參看圖1，說明根據本文中所呈現之各種實施例之系統100。系統100包含可包括多個天線群組之基地台102。舉例而言，一天線群組可包括天線104及106，另一群組可包含天線108及110，且一額外群組可包括天線112及114。針對每一天線群組說明兩個天線；然而，可針對每一群組利用更多或更少天線。如熟習此項技術者應瞭解，基地台102可另外包括傳輸器鏈及接收器鏈，該等鏈中之每一者又可包含與信號傳輸及接收相關聯之複數個組件(例如，處理器、調變器、多工器、解調變器、解多工器、天線等等)。
基地台102可與諸如使用者設備(UE)116及使用者設備(UE)122之一或多個UE通訊；然而，應瞭解，基地台102可與大體上任何數目之類似於UE 116及122之UE通訊。UE 116及122可為(例如)蜂巢式電話、智慧電話、膝上型電腦、手持式通訊器件、手持式計算器件、衛星無線電、全球定位系統、PDA，及/或用於經由系統100通訊之任何其他合適器件。如所描繪，UE 116與天線112及114進行通訊，其中天線112及114經由前向鏈路118將資訊傳輸至UE 116且經由反向鏈路120自UE 116接收資訊。此外，UE 122與天線104及106通訊，其中天線104及106經由前向鏈路124將資訊傳輸至UE 122且經由反向鏈路126自UE 122接收資訊。舉例而言，在分頻雙工(FDD)系統中，前向鏈路118可利用不同於反向鏈路120所使用之頻帶的頻帶，且前向鏈路124可使用不同於反向鏈路126所使用之頻帶的頻帶。另外，在分時雙工(TDD)系統中，前向鏈路118及反向鏈路120可利用一共同頻帶，且前向鏈路124及反向鏈路126可利用一共同頻帶。
每一天線群組及/或天線經指定以進行通訊所在之區域可稱作基地台102之扇區。舉例而言，天線群組可經設計以向由基地台102覆蓋之區域之一扇區中的UE通訊。在經由前向鏈路118及124之通訊中，基地台102之傳輸天線可利用波束成形來改良用於UE 116及122之前向鏈路118及124的信雜比。又，與基地台經由單一天線向其所有UE傳輸相比，在基地台102利用波束成形以向隨機地散布於一相關聯覆蓋範圍中之UE 116及122傳輸時，相鄰小區中之存取終端機可經受較少干擾。
根據一實例，UE(例如，UE 116、UE 122、…)可包括多個實體傳輸天線。習知UE時常包括一個實體傳輸天線，因此，該等常見UE通常經由一個實體傳輸天線發送信號。相對而言，UE 116及/或UE 122可包括多個實體傳輸天線(例如，兩個、四個、大於1之任一整數個、…)。舉例而言，UE 116及/或UE 122可為長期演進進階(LTE-A)UE，其包括該多個實體傳輸天線。
UE 116及/或UE 122可藉由實施預編碼而產生虛擬天線。藉由應用預編碼而建立虛擬天線可使得能夠在經由虛擬天線傳輸的同時有效地利用與多個實體傳輸天線相關聯之功率放大器(PA)。借助於說明，UE(例如，UE 116、UE122、…)可包括兩個實體傳輸天線，其中每一者可與各別PA相關聯。若未建立虛擬天線且UE使得一信號經由該兩個實體傳輸天線中之一者來發送，則利用兩個PA中之一者而同時另一PA保持未使用；因此，UE之資源被低效地使用。實情為，UE可將兩個實體傳輸天線虛擬化為單一虛擬天線。另外，UE可經由該單一虛擬天線發送一信號，其導致使用與兩個實體傳輸天線相關聯之兩個PA經由該兩個實體傳輸天線來傳輸該信號。因此，與未能充分利用虛擬天線之習知技術相比，可更有效地利用UE之資源。此外，自場外之觀點(例如，自接收來自UE之信號之基地台102的觀點，…)來看，形成虛擬天線之兩個實體傳輸天線可看起來為單一天線。然而，應瞭解，所主張之標的物並不限於前文提及之說明。
借助於另一實例，基地台102可包括多個實體傳輸天線。基地台102之實體傳輸天線的數目可大於通告(advertise)至UE 116及/或UE 122(例如，傳統UE、LTE-A UE、…)之天線的數目。因此，基地台102可實施天線虛擬化以受益於與多個實體傳輸天線相關聯之PA的全功率利用且允許與傳統相容之設計。
如本文中所闡述，無線通訊裝置(例如，基地台102、UE 116、UE 122、…)可自複數個實體傳輸天線建立虛擬天線。此外，對於一接收無線通訊裝置(例如，UE 116、UE 122、基地台102、…)而言，天線虛擬化可為透明的；因此，該接收無線通訊裝置可能不知道正由無線通訊裝置實行之天線虛擬化、由無線通訊裝置執行之預編碼及其類似者。舉例而言，對於UE 116及/或UE 122而言，藉由基地台102之虛擬天線之形成可為透明的。類似地，舉例而言，對於基地台102而言，藉由UE(例如，UE 116、UE 122、…)之虛擬天線之建立可為透明的。
借助於另一實例，天線虛擬化可為非透明的。因此，形成虛擬天線之無線通訊裝置可向接收無線通訊裝置指示使用了虛擬天線、指定所利用之預編碼等等。或者或另外，接收無線通訊裝置可控制虛擬化細節(例如，經由傳信、…)，且因此，可知道藉由形成虛擬天線之無線通訊裝置實施之虛擬化細節。
現轉向圖2，說明在無線通訊環境中使用天線虛擬化之系統200。系統200包括一無線通訊裝置202，其經由頻道(例如，上行鏈路、下行鏈路、…)將資訊、信號、資料、指令、命令、位元、符號及其類似者傳輸至一接收無線通訊裝置(未圖示)。舉例而言，無線通訊裝置202可為基地台(例如，圖1之基地台102、…)、UE(例如，圖1之UE 116、圖1之UE 122、…)或其類似物。此外，舉例而言，該接收無線通訊裝置可為UE(例如，圖1之UE 116、圖1之UE 122、…)、基地台(例如，圖1之基地台102、…)等等。
無線通訊裝置202可進一步包括一天線虛擬化組件204及複數個實體傳輸天線。無線通訊裝置202可包括T個實體傳輸天線(例如，實體傳輸天線1 206、…，及實體傳輸天線T 208)，其中T可大體上為任一大於1之整數。後文中將包括實體傳輸天線1 206、…，及實體傳輸天線T 208之T個實體傳輸天線稱作實體傳輸天線206至208。另外，天線虛擬化組件204可支援許多虛擬天線。舉例而言，由天線虛擬化組件204提供之虛擬天線的數目可小於或等於實體傳輸天線206至208之數目(例如，虛擬天線之數目為小於或等於T之整數，…)。
天線虛擬化組件204可實施預編碼以有效地利用實體傳輸天線206至208，以及分別與實體傳輸天線206至208相關聯之PA。舉例而言，天線虛擬化組件204可將對應之預編碼向量用於天線虛擬化組件204所支援之虛擬天線。因此，若形成兩個虛擬天線，則天線虛擬化組件204可利用兩個預編碼向量，其中該等虛擬天線中之每一者係與該等預編碼向量中之各別者相關聯；然而，應瞭解，所主張之標的物並不限於此。預編碼向量可用以自複數個實體傳輸天線206至208(例如，實體傳輸天線206至208之集合、來自實體傳輸天線206至208之集合的子集、…)定製虛擬天線。
借助於實例，無線通訊裝置202可包括兩個實體傳輸天線(例如，實體傳輸天線1 206及實體傳輸天線T 208、…)。此外，天線虛擬化組件204可支援由該兩個實體傳輸天線形成之一個虛擬天線，且因此，可使用一個預編碼向量。舉例而言，用於虛擬天線之預編碼向量可為一諸如[α β]之2乘1向量。依照此實例，可藉由天線虛擬化組件204接收待在虛擬天線上發送之信號X。天線虛擬化組件204可將預編碼向量應用於信號X。因此，天線虛擬化組件204可將信號X乘以α，以得到一待在第一實體傳輸天線(例如，實體傳輸天線1 206、…)上發送之第一輸出信號。此外，天線虛擬化組件204可將信號X乘以β，以得到一待在第二實體傳輸天線(例如，實體傳輸天線T 208、…)上發送之第二輸出信號。在接收器側處，一接收無線通訊裝置(未圖示)在頻道組合之後(例如，若該接收無線通訊裝置具有一個接收天線，…)可有效地注意到一個傳輸天線。然而，應瞭解，所主張之標的物並不限於前述實例。
參看圖3，說明在無線通訊環境中定製對應於虛擬天線之預編碼向量之系統300。系統300包括無線通訊裝置202，其可經由一頻道(例如，上行鏈路、下行鏈路、…)發送信號。無線通訊裝置202可包括天線虛擬化組件204及複數個實體傳輸天線(例如，實體傳輸天線1 206、…，及實體傳輸天線T 208)。
無線通訊裝置202可進一步包括一預編碼向量產生組件302，其可定製用於虛擬天線之預編碼向量。舉例而言，預編碼向量產生組件302可選擇待由T個實體傳輸天線206至208形成之虛擬天線之數目。此外，預編碼向量產生組件302可產生用於待形成之每一虛擬天線之各別預編碼向量。
根據無線通訊裝置202為UE之說明，可由UE自身藉由預編碼向量產生組件302來起始包括待形成之虛擬天線的數目及用於每一虛擬天線之預編碼向量的虛擬化細節。或者或另外，該等虛擬化細節可半靜態地由基地台以信號通知且由UE(例如，無線通訊裝置202、…)接收。因此，預編碼向量產生組件302(及/或天線虛擬化組件204、…)可收集指定待形成之虛擬天線之數目及/或用於每一虛擬天線之預編碼向量的所接收資訊。
按照另一說明，無線通訊裝置202可為一基地台。因此，基地台可使用預編碼向量產生組件302來得到包括待形成之虛擬天線之數目及用於每一虛擬天線之預編碼向量的虛擬化細節。
儘管末圖示，但可將藉由預編碼向量產生組件302得到、收集等等之預編碼向量保留於無線通訊裝置202之記憶體中。另外，在如本文中所描述來實施預編碼時，可藉由天線虛擬化組件204來擷取該(等)預編碼向量。記憶體可儲存待傳輸之資料、所接收之資料，及與執行本文中所闡述之各種動作及功能有關的任何其他合適資訊。應瞭解，本文中所描述之資料儲存器(例如，記憶體、…)可為揮發性記憶體或非揮發性記憶體，或可包括揮發性記憶體及非揮發性記憶體兩者。借助於說明且並非限制，非揮發性記憶體可包括唯讀記憶體(ROM)、可程式化ROM(PROM)、電可程式化ROM(EPROM)、電可抹除PROM(EEPROM)或快閃記憶體。揮發性記憶體可包括隨機存取記憶體(RAM)，其充當外部快取記憶體。借助於說明且並非限制，RAM以許多形式可用，諸如同步RAM(SRAM)、動態RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、雙資料速率SDRAM(DDR SDRAM)、增強型SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)及直接Rambus RAM(DRRAM)。本系統及方法之記憶體意欲包含(但不限於)此等及任何其他合適類型之記憶體。
現轉向圖4，說明在無線通訊環境中於UE處執行天線虛擬化之系統400。系統400包括一UE 402(例如，圖2之無線通訊裝置202、…)及一基地台404(例如，一接收無線通訊裝置、…)。UE 402可傳輸及/或接收資訊、信號、資料、指令、命令、位元、符號及其類似物。UE 402可經由前向鏈路及/或反向鏈路與基地台404通訊。基地台404可傳輸及/或接收資訊、信號、資料、指令、命令、位元、符號及其類似物。此外，儘管未圖示，但預期類似於UE 402之任何數目之UE可包括於系統400中，且/或類似於基地台404之任何數目之基地台可包括於系統400中。
UE 402包括多個實體傳輸天線(例如，實體傳輸天線1 206、…，及實體傳輸天線T 208)。另外，UE 402可包括預編碼向量產生組件302及天線虛擬化組件204。根據一實例，可由預編碼向量產生組件302藉由得到預編碼向量而產生虛擬天線。舉例而言，可藉由預編碼向量產生組件302建立L個預編碼向量(例如，預編碼向量1、…，及預編碼向量L)，其中L可大體上為任何小於或等於T(例如，其中T為實體傳輸天線206至208之數目)之整數。儘管未圖示，但預期可藉由預編碼向量產生組件302產生一預編碼向量。藉由預編碼向量產生組件302提供之預編碼向量可使得能夠在經由虛擬天線傳輸的同時有效地利用PA。
根據一實例，可由UE 402自身經由使用預編碼向量產生組件302來起始包括待形成之虛擬天線的數目及用於每一虛擬天線之預編碼向量的虛擬化細節。或者或另外，該等虛擬化細節可半靜態地由基地台404以信號通知至UE 402。因此，預編碼向量產生組件302(及/或天線虛擬化組件204、…)可收集指定待形成之虛擬天線之數目及/或用於每一虛擬天線之預編碼向量的所接收資訊。
借助於另一實例，對於基地台404而言，關於用以形成虛擬天線之預編碼之細節可為透明的。因此，UE 402可藉由實施預編碼而不向基地台404指示正實行該虛擬化來使用虛擬天線。然而，亦預期，對於基地台404而言，藉由UE 402執行之天線虛擬化可為不透明的，且因此，基地台404可知曉由UE 402執行之天線虛擬化。
UE 402可經由上行鏈路將資訊、信號、資料、指令、命令、位元、符號及其類似者傳輸至基地台404。上行鏈路波形可為經離散傅立葉變換(DFT)預編碼之OFDM波形(例如，單載波FDM(SC-FDM)波形、…)。與多載波波形相比，單載波波形可具有較低之峰值均值功率比，其可導致PA之較高效率。因此，預編碼向量產生組件302可嘗試在形成虛擬天線的同時在實體傳輸天線206至208處儘可能減小產生多載波波形之機會。因此，預編碼向量產生組件302可採用如本文中所描述之各種規則來得到基於天線選擇之預編碼向量。
預編碼向量產生組件302可按如下方式自實體傳輸天線206至208形成群組，其中一群組對應於一特定虛擬天線。假設預編碼向量產生組件302係用以自T個實體傳輸天線206至208形成L個虛擬天線。因此，預編碼向量產生組件302可將T個實體傳輸天線206至208分割為L個群組。群組i判定來自T個實體傳輸天線206至208之用以形成虛擬天線i之實體傳輸天線(例如，T個實體傳輸天線206至208之一子集)，其中i為一索引且i=0、1、…、L-1。
此外，預編碼向量產生組件302可定製用於群組之預編碼向量。預編碼產生組件302可根據一特定群組得到一預編碼向量，其中該預編碼向量為具有非零項之單位範數T乘1之向量，該等非零項對應於特定群組中參與形成特定虛擬天線之實體傳輸天線。
根據一實例，假設由四個實體傳輸天線206至208(例如，T=4、…)形成兩個虛擬天線(例如，L=2、…)。該兩個虛擬天線可包括虛擬天線1及虛擬天線2，且該四個實體傳輸天線可包括實體傳輸天線1、實體傳輸天線2、實體傳輸天線3及實體傳輸天線4。依照此實例，可由預編碼向量產生組件302形成之一實例群組可為{{3,4}{1,2}}，其中對應於虛擬天線1之第一群組包括實體傳輸天線3及實體傳輸天線4，且對應於虛擬天線2之第二群組包括實體傳輸天線1及實體傳輸天線2。另外，預編碼向量產生組件302可定製用於虛擬天線1之第一預編碼向量(例如，預編碼向量1、…)，諸如：[0 0 ejD1 ejD2 ]/sqrt(2)，且定製用於虛擬天線2之第二預編碼向量(例如，預編碼向量2、…)，諸如：[ejD3 ejD4 0 0]/sqrt(2)，其中相位值可針對不同載頻調(例如，資源、…)而不同及/或可隨時間改變。然而，應瞭解，所主張之標的物並不限於前述實例。
借助於另一實例，可由四個實體傳輸天線206至208(例如，T=4、…)形成兩個虛擬天線(例如，L=2、…)。又，該兩個虛擬天線可包括虛擬天線1及虛擬天線2，且該四個實體傳輸天線可包括實體傳輸天線1、實體傳輸天線2、實體傳輸天線3及實體傳輸天線4。舉例而言，預編碼向量產生組件302可得到兩個預編碼向量，每一者具有T乘1(例如，4乘1、…)之大小。藉由預編碼向量產生組件302定製之用於虛擬天線1之預編碼向量1可為[α β γ δ]，且藉由預編碼向量產生組件302定製之用於虛擬天線2之預編碼向量2可為[a b c d]。此外，第一信號X可經由使用預編碼向量1[α β γ δ]之虛擬天線1發送，而第二信號Y可同時經由使用預編碼向量2[a b c d]之虛擬天線1發送。因此，天線虛擬化組件204可利用預編碼向量1及預編碼向量2對第一信號X及第二信號Y實施預編碼。因此，X乘α加上Y乘a可經由實體傳輸天線1發送，X乘β加上Y乘b可經由實體傳輸天線2發送，X乘γ加上Y乘c可經由實體傳輸天線3發送，且X乘δ加上Y乘d可經由實體傳輸天線4發送。為了維持由UE 402經由上行鏈路傳輸至基地台404之經DFT預編碼之OFDM波形的單載波本質，α或a為零，β或b為零，γ或c為零，且δ或d為零。因此，每一實體傳輸天線206至208可用於一個虛擬天線(例如，前文提及實例中之虛擬天線1或虛擬天線2、…)，使得可避免多個信號經由一個實體傳輸天線之傳輸；因此，每一實體傳輸天線206至208可傳輸單載波波形，而不管不同信號是否同時經由不同虛擬天線傳輸。然而，應瞭解，所主張之標的物並不限於前述實例。
預編碼向量產生組件302可使形成之虛擬天線佔用實體傳輸天線206至208之一子集。在所有實體傳輸天線上，非零值可包括於針對虛擬天線形成之預編碼向量內之對應於實體傳輸天線之該子集的對應位置處。此外，對於不包括於該子集中之實體傳輸天線而言，零值可包括於針對虛擬天線形成之預編碼向量內之對應位置處。
此外，在已形成虛擬天線之後，自資料、參考信號及控制之觀點可將該等虛擬天線視為實體傳輸天線。舉例而言，若UE 402具有四個實體傳輸天線206至208，則預編碼向量產生組件302可將該四個實體傳輸天線206至208虛擬化為兩個虛擬天線。在實行該虛擬化之後，可將UE 402視為具有兩個傳輸天線(例如，兩個虛擬天線、…)，即使其實際上具有四個實體傳輸天線206至208。另外，基地台404可將UE 402視為具有兩個傳輸天線(例如，兩個虛擬天線、…)，且可自UE 402之該兩個傳輸天線接收不同參考信號、控制、資料等等。
現轉向圖5，說明在無線通訊環境中於基地台處執行天線虛擬化之系統500。系統500包括一基地台502(例如，圖2之無線通訊裝置202、圖4之基地台404、…)及一UE 504(一接收無線通訊裝置、圖4之UE 402、…)。基地台502可傳輸及/或接收資訊、信號、資料、指令、命令、位元、符號及其類似物。基地台502可經由前向鏈路及/或反向鏈路與UE 504通訊。UE 504可傳輸及/或接收資訊、信號、資料、指令、命令、位元、符號及其類似物。此外，儘管未圖示，但預期類似於基地台502之任何數目之基地台可包括於系統500中，及/或類似於UE 504之任何數目之UE可包括於系統500中。
基地台502包括多個實體傳輸天線(例如，實體傳輸天線1 206、…，及實體傳輸天線T 208)。另外，基地台502可包括預編碼向量產生組件302及天線虛擬化組件204。根據一實例，可由預編碼向量產生組件302藉由得到預編碼向量而產生虛擬天線。舉例而言，可藉由預編碼向量產生組件302建立L個預編碼向量(例如，預編碼向量1、…，及預編碼向量L)，其中L可大體上為任何小於或等於T(例如，其中T為實體傳輸天線206至208之數目)之整數。儘管未圖示，但預期可藉由預編碼向量產生組件302產生一預編碼向量。藉由預編碼向量產生組件302提供之預編碼向量可使得能夠在經由虛擬天線傳輸的同時有效地利用PA，允許基地台502受益於PA之全功率利用。
此外，基地台502可包括一可向UE 504指示天線之數目的通告組件506。舉例而言，天線之經指示的數目可為藉由預編碼向量產生組件302形成及/或由天線虛擬化組件204利用之虛擬天線的數目。包括於基地台502中之實體傳輸天線206至208的數目可大於藉由通告組件506通告至UE 504(例如，傳統UE、LTE-A UE、…)之天線的數目。舉例而言，在LTE第8版中，下行鏈路實體傳輸天線之最大數目可為四，而在LTE-A中，下行鏈路實體傳輸天線之最大數目可為八。因此，若UE 504為操作於基地台502包括八個實體傳輸天線206至208(例如，T=8、…)之LTE-A網路中之傳統UE(例如，LTE第8版之UE、…)，則通告組件506可以信號通知至UE 504：基地台502包括四個傳輸天線(或少於四個傳輸天線)。因此，天線虛擬化可藉由提供與傳統相容之設計而支援傳統UE。然而，應瞭解，所主張之標的物並不限於前文提及之說明。
另外，傳統UE及非傳統UE(例如，LTE-A UE)可在一共同網路中共存及操作。天線虛擬化可用於傳統UE(例如，針對傳統UE，由基地台502之八個實體傳輸天線206至208形成四個或更少之虛擬天線，…)。根據一實例，天線虛擬化可用於非傳統UE(例如，針對非傳統UE，由基地台502之八個實體傳輸天線206至208形成四個或更少之虛擬天線，…)。借助於另一實例，不必將天線虛擬化用於非傳統UE，而將天線虛擬化用於傳統UE。因此，通告組件506可向非傳統UE(例如，UE 504、…)指示基地台502之實體傳輸天線206至208的數目或藉由預編碼向量產生組件302定製及/或由天線虛擬化組件204實施之虛擬天線的數目。依照以上說明(其中通告組件506以信號通知傳統UE：基地台502包括四個(或更少)傳輸天線(例如，四個或更少虛擬天線、…)而非八個實體傳輸天線206至208)，通告組件506可進一步以信號通知非傳統UE：基地台502包括四個(或更少)傳輸天線(例如，四個或更少虛擬天線、…)或八個傳輸天線(例如，八個實體傳輸天線206至208、…)。
另外，對於下行鏈路之情境而言，虛擬化對於UE 504而言可為透明的。因此，UE 504可能不知曉由基地台502使用之虛擬化細節(諸如，實行了虛擬化、所使用之預編碼向量、如何產生預編碼向量，及其類似者)。
用於下行鏈路之波形可為OFDM波形。因此，在系統500中不必使用結合上行鏈路天線虛擬化(如結合圖4所描述)所利用之約束。舉例而言，可同時經由一特定實體傳輸天線(例如，來自實體傳輸天線206至208、…)傳輸多個信號，且因此，該波形不必為單載波波形。然而，應瞭解，所主張之標的物並不限於此。
預編碼向量產生組件302可按如下方式來虛擬化實體傳輸天線206至208。舉例而言，自實體傳輸天線206至208至虛擬天線之映射可為任何單位範數預編碼向量。該(等)預編碼向量可經設計使得虛擬頻道之維度不會少於所要虛擬天線之數目。舉例而言，預編碼向量產生組件302可將實體傳輸天線206至208分割為群組，其中每一群組對應於一虛擬天線。預編碼向量產生組件302可得到每一群組之一預編碼向量。舉例而言，用於特定群組之預編碼向量可為具有非零項之單位範數向量，該等非零項對應於特定群組中參與彼虛擬天線之實體傳輸天線。借助於另一說明，預編碼向量產生組件302可利用固定預編碼向量(例如，作為用於虛擬天線之預編碼向量之DFT矩陣的不同行、…)。
此外，在已形成虛擬天線之後，自資料、參考信號及控制之觀點可將該等虛擬天線視為實體傳輸天線。舉例而言，若基地台502具有四個實體傳輸天線206至208，則預編碼向量產生組件302可將該四個實體傳輸天線206至208虛擬化為兩個虛擬天線。在實行該虛擬化之後，可將基地台502視為具有兩個傳輸天線(例如，兩個虛擬天線、…)，即使其實際上具有四個實體傳輸天線206至208。另外，UE 504可將基地台502視為具有兩個傳輸天線(例如，兩個虛擬天線、…)，且可自基地台502之該兩個傳輸天線接收不同參考信號、控制、資料等等。
現參看圖6，說明在無線通訊環境中使用虛擬天線埠來發送信號之系統600。系統600包括無線通訊裝置202(例如，圖4之UE 402、圖5之基地台502、…)。無線通訊裝置202可進一步包括天線虛擬化組件204及多個實體傳輸天線(例如，實體傳輸天線1 206、…，及實體傳輸天線T 208)此外，可自多個實體傳輸天線206至208(例如，藉由圖3之預編碼向量產生組件302)形成L個虛擬天線。因此，無線通訊裝置202可包括L個虛擬天線埠(例如，虛擬天線埠1 602、…，及虛擬天線埠L 604)，其可用以發送各別信號。
根據一說明，無線通訊裝置202可包括四個實體傳輸天線206至208(例如，T=4，…)。此外，可由四個實體傳輸天線206至208形成兩個虛擬天線(例如，L=2，…)。因此，無線通訊裝置202可包括兩個虛擬天線埠602至604。另外，可將待經由第一虛擬天線發送之第一信號提供至第一虛擬天線埠(例如，虛擬天線埠1 602、…)且可將待經由第二虛擬天線發送之第二信號提供至第二虛擬天線埠(例如，虛擬天線埠L 604、…)。天線虛擬化組件204可將第一預編碼向量(例如，預編碼向量1、…)應用於藉由第一虛擬天線埠獲得之第一信號，且可將第二預編碼向量(例如，預編碼向量L、…)應用於藉由第二虛擬天線埠獲得之第二信號。因此，可依照前文提及之說明(例如，其可因為需要藉由無線通訊裝置202產生較少參考信號用於傳輸而導致經減小之耗用，…)經由四個實體傳輸天線206至208發送兩個信號。
此外，本文中所描述之預編碼向量不必在頻率上恆定。虛擬化可為視頻率而定之映射以針對頻率平坦情境提供額外頻率分集。每一群組內之如同循環延遲分集(CDD)或視頻率而定之相位偏移的方案為視頻率而定之映射的實例。此外，若無線通訊裝置202為基地台(例如，圖5之基地台502、…)，則為了向傳統UE(未圖示)(例如，圖5之UE 504、…)提供虛擬天線之合理頻道估計，視頻率而定之映射可為平滑的且可不在頻率上迅速地改變。因此，為了使虛擬天線看起來類似於實體傳輸天線，預編碼向量可在載頻調上平滑地改變而非在載頻調上任意地改變。
參看圖7至圖8，說明關於在無線通訊環境中使用天線虛擬化之方法。儘管為了解釋之簡單性之目的而將該等方法展示並描述為一系列動作，但應理解並瞭解，該等方法不受動作次序限制，因為根據一或多個實施例，一些動作可按與本文中所展示及描述之次序不同的次序發生及/或與其他動作同時發生。舉例而言，熟習此項技術者將理解並瞭解，一方法可替代地表示為一系列相關狀態或事件(諸如，以狀態圖之形式)。此外，根據一或多個實施例，可能不需要所有所說明之動作來實施一方法。
現參看圖7，說明促進在無線通訊環境中實施天線虛擬化之方法700。在702處，可將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組。舉例而言，該實體傳輸天線集合可包括T個實體傳輸天線，其中T可大體上為任一整數。此外，可將T個實體傳輸天線集合分割為L個群組，其中L可大體上為任一小於或等於T之整數。
在704處，可定製一用於一來自複數個實體傳輸天線群組的特定實體傳輸天線群組的預編碼向量。該特定實體傳輸天線群組可形成一特定虛擬天線。另外，若將T個該實體傳輸天線集合分割為L個群組，則可定製L個預編碼向量。此外，L個預編碼向量可對應於L個虛擬天線。根據一實例，可定製一用於一來自複數個實體傳輸天線群組之全異實體傳輸天線群組的全異預編碼向量，其中該全異實體傳輸天線群組可形成一全異虛擬天線。在706處，可將該預編碼向量應用於一用於經由該特定虛擬天線傳輸之信號。此外，可將對應於全異虛擬天線之全異預編碼向量應用於用於經由該(等)全異虛擬天線傳輸之全異信號。
根據一實例，實體傳輸天線集合可與使用者設備(UE)相關聯，且該信號可用於經由上行鏈路傳輸至基地台。舉例而言，可選擇(例如，藉由UE，…)待形成之虛擬天線的數目，其中虛擬天線之該數目可為該實體傳輸天線集合所分割之群組的數目。另外，可選取(例如，藉由UE，…)用於特定群組之預編碼向量(及/或用於全異群組之全異預編碼向量)。借助於另一說明，可自基地台接收指定待形成之虛擬天線之數目(例如，其中虛擬天線之數目可為實體傳輸天線集合所分割之群組的數目)或用於特定群組之預編碼向量(及/或用於全異群組之全異預編碼向量)中之至少一者的指示。此外，與天線虛擬化有關之資訊對於基地台而言可為透明的。另外，經由上行鏈路發送之波形可為單載波波形(例如，經離散傅立葉變換(DFT)預編碼之正交分頻多工(OFDM)波形、…)。借助於另一實例，該預編碼向量可為具有非零項之大小為T乘1之單位範數向量，該等非零項對應於形成特定虛擬天線之特定群組中之實體傳輸天線，其中T為集合中之實體傳輸天線的數目。另外，該T乘1單位範數向量中之剩餘項(例如，對應於未包括於該特定群組中之實體傳輸天線，對應於與不同虛擬天線相關聯之實體傳輸天線，…)可為零。此外，該預編碼向量中之非零項可為恆定的。另外，該預編碼向量中之非零項可視頻率而定及/或視時間而定。
借助於另一實例，實體傳輸天線集合可與基地台相關聯，且信號可經由下行鏈路傳輸至使用者設備(UE)。舉例而言，與天線虛擬化有關之資訊對於UE而言可為透明的。按照一實例，預編碼向量可為單位範數向量。根據另一實例，該預編碼向量可為具有非零項之單位範數向量，該等非零項對應於特定群組中參與特定虛擬天線之實體傳輸天線。又一實例係關於為離散傅立葉變換(DFT)矩陣之特定行之預編碼向量，其中該DFT矩陣之不同行係用於全異虛擬天線。此外，該預編碼向量中之非零項可為恆定的。另外，該預編碼向量中之非零項可視頻率而定及/或視時間而定。
轉向圖8，說明在無線通訊環境中藉由充分利用天線虛擬化而促進允許與傳統相容之設計之方法800。在802處，可由實體傳輸天線集合建立虛擬天線集合。舉例而言，可由基地台建立虛擬天線集合。此外，與可由傳統基地台使用之實體傳輸天線的最大數目相比，與基地台相關聯之實體傳輸天線集合可包括更大數目之實體傳輸天線。借助於實例，與基地台相關聯之實體傳輸天線集合可包括八個實體傳輸天線，而可由傳統基地台使用之最大數目的實體傳輸天線可為四個實體傳輸天線；然而，應瞭解，所主張之標的物並不限於此。在804處，可將虛擬天線集合中之虛擬天線的數目通告至一傳統使用者設備(UE)。在806處，可將實體傳輸天線集合中之實體傳輸天線的數目通告至一非傳統UE(例如，長期演進-進階(LTE-A)UE、…)。因此，可將虛擬化用於傳統UE(例如，在通告虛擬天線集合中之虛擬天線的數目時，…)，而不必將虛擬化用於非傳統UE。然而，進一步預期，可將虛擬天線集合中之虛擬天線的數目通告至非傳統UE，且/或可將虛擬化用於非傳統UE。
應瞭解，根據本文中所描述之一或多個態樣，可關於在無線通訊環境中實施天線虛擬化來進行推斷。如本文中所使用，術語「推斷」大體上指代自經由事件及/或資料捕獲之一組觀測結果來推理或推斷系統、環境及/或使用者之狀態的過程。舉例而言，推斷可用以識別特定情形或動作，或可產生狀態上之機率分布。推斷可為機率性的-亦即，基於對資料及事件之考量而對所關注狀態上之機率分布的計算。推斷亦可指代用於由一組事件及/或資料構成較高階事件之技術。無論事件在時間接近性上是否緊密相關，且無論事件及資料是否來自一或若干事件及資料源，該推斷由一組觀測到之事件及/或已儲存之事件資料得出新事件或動作之構造。
圖9為在無線通訊系統中使用天線虛擬化之UE 900之說明。UE 900包含接收器902，該接收器902接收一來自(例如)一接收天線(未圖示)之信號並對該接收到的信號執行典型動作(例如，濾波、放大、降頻轉換等等)且數位化經調節信號以獲得樣本。接收器902可為(例如)MMSE接收器，且可包含解調變器904，該解調變器904可解調變所接收之符號並將該等符號提供給處理器906以用於頻道估計。處理器906可為一專用於分析由接收器902接收之資訊及/或產生供傳輸器916傳輸用之資訊的處理器、一控制UE 900之一或多個組件的處理器，及/或一分析由接收器902接收之資訊、產生供傳輸器916傳輸用之資訊且控制UE 900之一或多個組件的處理器。
UE 900可另外地包含記憶體908，該記憶體在操作中耦接至處理器906且可儲存待傳輸之資料、所接收之資料及與執行本文中所闡述之各種動作及功能有關的任何其他合適資訊。舉例而言，記憶體908可儲存與將複數個實體傳輸天線分割為多個群組、定製用於多個群組之各別預編碼向量及其類似者相關聯之協定及/或演算法。此外，記憶體908可維持預編碼向量。
應瞭解，本文中所描述之資料儲存器(例如，記憶體908)可為揮發性記憶體或非揮發性記憶體，或可包括揮發性記憶體及非揮發性記憶體兩者。借助於說明且並非限制，非揮發性記憶體可包括唯讀記憶體(ROM)、可程式化ROM(PROM)、電可程式化ROM(EPROM)、電可抹除PROM(EEPROM)或快閃記憶體。揮發性記憶體可包括隨機存取記憶體(RAM)，其充當外部快取記憶體。借助於說明且並非限制，RAM以許多形式可用，諸如靜態RAM(SRAM)、動態RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、雙資料速率SDRAM(DDR SDRAM)、增強型SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)及直接Rambus RAM(DRRAM)。本系統及方法之記憶體908意欲包含(但不限於)此等及任何其他合適類型之記憶體。
處理器906可在操作中耦接至天線虛擬化組件910及/或預編碼向量產生組件912。天線虛擬化組件910可大體上類似於圖2之天線虛擬化組件204，且/或預編碼向量產生組件912可大體上類似於圖3之預編碼向量產生組件302。預編碼向量產生組件912可得到與由UE 900之複數個實體傳輸天線(未圖示)形成之虛擬天線相關聯的預編碼向量。此外，天線虛擬化組件910可實施預編碼(例如，使用由預編碼向量產生組件912得到之預編碼向量，…)以發送用於經由虛擬天線傳輸之信號。UE 900仍進一步包含一調變器914及一將資料、信號等傳輸至一基地台之傳輸器916。儘管經描繪為與處理器906分離，但應瞭解，天線虛擬化組件910、預編碼向量產生組件912及/或調變器914可為處理器906或許多處理器(未圖示)之一部分。
圖10為在無線通訊環境中建立並利用虛擬天線之系統1000的說明。系統1000包含一基地台1002(例如，存取點、…)，其具有：一接收器1010，該接收器1010經由複數個接收天線1006自一或多個UE 1004接收信號；及一傳輸器1024，其經由複數個傳輸天線1008向該一或多個UE 1004進行傳輸。接收器1010可接收來自接收天線1006之資訊且在操作中與解調變器1012相關聯，該解調變器1012解調變所接收資訊。由處理器1014分析經解調變之符號，處理器1014可類似於上文關於圖9而描述之處理器且耦接至記憶體1016，記憶體1016儲存待傳輸至UE 1004或待自UE 1004接收之資料及/或與執行本文所闡述之各種動作及功能有關的任何其他合適資訊。處理器1014進一步耦接至天線虛擬化組件1018及/或預編碼向量產生組件1020。天線虛擬化組件1018可大體上類似於圖2之天線虛擬化組件204，且/或預編碼向量產生組件1020可大體上類似於圖3之預編碼向量產生組件302。預編碼向量產生組件1020可得到與由基地台1002之複數個實體傳輸天線1008形成之虛擬天線相關聯的預編碼向量。此外，天線虛擬化組件1018可實施預編碼(例如，使用由預編碼向量產生組件1020得到之預編碼向量，…)以發送用於經由虛擬天線傳輸之信號。儘管未圖示，預期基地台1002可進一步包括一通告組件，其可大體上類似於圖5之通告組件506。基地台1002可進一步包括一調變器1022。調變器1022可根據前文提及之描述來對訊框進行多工以由傳輸器1024經由天線1008傳輸至UE 1004。儘管經描繪為與處理器1014分離，但應瞭解，天線虛擬化組件1018、預編碼向量產生組件1020及/或調變器1022可為處理器1014或許多處理器(未圖示)之一部分。
圖11展示實例無線通訊系統1100。為簡潔起見，無線通訊系統1100描繪一個基地台1110及一個UE 1150。然而，應瞭解，系統1100可包括一個以上基地台及/或一個以上UE，其中額外基地台及/或UE可大體上類似於或不同於下文所描述之實例基地台1110及UE 1150。另外，應瞭解，基地台1110及/或UE 1150可使用本文中所描述之系統(圖1至圖6、圖9至圖10、圖12)及/或方法(圖7至圖8)以促進其間之無線通訊。
在基地台1110處，將許多資料流之訊務資料自資料源1112提供至傳輸(TX)資料處理器1114。根據一實例，可經由各別天線傳輸每一資料流。TX資料處理器1114基於針對訊務資料流選擇之特定編碼方案對彼資料流進行格式化、編碼及交錯以提供經編碼之資料。
可使用正交分頻多工(OFDM)技術將每一資料流之編碼資料與導頻資料進行多工。或者或另外，可對導頻符號進行分頻多工(FDM)、分時多工(TDM)或分碼多工(CDM)。
導頻資料通常為以已知方式處理之已知資料型樣，且可在UE 1150處用以估計頻道回應。可基於針對每一資料流所選擇之特定調變方案(例如，二元相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、M相移鍵控(M-PSK)、M正交調幅(M-QAM)等等)而調變(例如，符號映射)彼資料流之經多工之導頻及經編碼資料以提供調變符號。可藉由處理器1130所執行或提供之指令來判定每一資料流之資料速率、編碼及調變。
可將資料流之調變符號提供至TX MIMO處理器1120，TX MIMO處理器1020可進一步處理調變符號(例如，對於OFDM而言)。TX MIMO處理器1120接著將N T 個調變符號流提供至N T 個傳輸器(TMTR)1122a至1122t。在各種實施例中，TX MIMO處理器1120將波束成形權重應用至資料流之符號且應用至傳輸符號之天線。
每一傳輸器1122接收並處理一各別符號流以提供一或多個類比信號，且進一步調節(例如，放大、濾波及升頻轉換)該等類比信號以提供適合於經由MIMO頻道傳輸的經調變信號。另外，分別自N T 個天線1124a至1124t傳輸來自傳輸器1122a至1122t之N T 個經調變信號。
在UE 1150處，由N R 個天線1152a至1152r接收經傳輸之經調變信號且將來自每一天線1152之所接收信號提供至各別接收器(RCVR)1154a至1154r。每一接收器1154調節(例如，濾波、放大及降頻轉換)各別信號，數位化經調節之信號以提供樣本，且進一步處理該等樣本以提供對應之「所接收」符號流。
RX資料處理器1160可接收來自N R 個接收器1154之N R 個所接收符號流並基於一特定接收器處理技術處理該等符號流以提供N T 個「經偵測」符號流。RX資料處理器1160接著解調變、解交錯及解碼每一經偵測符號流以恢復該資料流之訊務資料。藉由RX資料處理器1160執行之處理與藉由基地台1110處之TX MIMO處理器1120及TX資料處理器1114執行之處理互補。
如上所論述，處理器1170可週期性地判定將利用哪種可用技術。另外，處理器1170定製一反向鏈路訊息，該反向鏈路訊息包含一矩陣索引部分及一秩值部分。
該反向鏈路訊息可包含關於通訊鏈路及/或所接收之資料流的各種類型之資訊。該反向鏈路訊息可由TX資料處理器1138(其亦接收來自資料源1136之許多資料流之訊務資料)處理，由調變器1180調變，由傳輸器1154a至1154r調節，且經傳輸回至基地台1110。
在基地台1110處，來自UE 1150之經調變信號由天線1124接收、由接收器1122調節、由解調變器1140解調變，且由RX資料處理器1142處理，以提取由UE 1150傳輸之反向鏈路訊息。另外，處理器1130可處理經提取訊息以判定哪一預編碼矩陣用於判定波束成形權重。
處理器1130及1170可分別指導(例如，控制、協調、管理等)基地台1110及UE 1150處之操作。各別處理器1130及1170可與儲存程式碼及資料之記憶體1132及1172相關聯。處理器1130及1170亦可執行計算以分別針對上行鏈路及下行鏈路導出頻率及脈衝回應估計。
在一態樣中，將邏輯頻道分類為控制頻道及訊務頻道。邏輯控制頻道包含廣播控制頻道(BCCH)，其為用於廣播系統控制資訊之DL頻道。另外，邏輯控制頻道可包括一傳呼控制頻道(PCCH)，其為傳送傳呼資訊之DL頻道。此外，邏輯控制頻道可包含多播控制頻道(MCCH)，其為用於傳輸用於一或若干MTCH之多媒體廣播及多播服務(MBMS)排程及控制資訊的點對多點DL頻道。大體而言，在建立一無線電資源控制(RRC)連接之後，僅由接收MBMS(例如，舊MCCH+MSCH)之UE使用此頻道。另外，邏輯控制頻道可包括一專用控制頻道(DCCH)，其為傳輸專用控制資訊且可由具有RRC連接之UE使用的點對點雙向頻道。在一態樣中，邏輯訊務頻道可包含一專用訊務頻道(DTCH)，其為點對點雙向頻道，由一UE專用，用於使用者資訊之傳送。又，邏輯訊務頻道可包括多播訊務頻道(MTCH)，其為用於傳輸訊務資料之點對多點DL頻道。
在一態樣中，將輸送頻道分類為DL及UL。DL輸送頻道包含一廣播頻道(BCH)、一下行鏈路共用資料頻道(DL-SDCH)及一傳呼頻道(PCH)。PCH可藉由在整個小區上廣播並映射至可用於其他控制/訊務頻道之實體層(PHY)資源而支援UE功率節省(例如，可由網路向UE指示不連續接收(DRX)循環，…)。UL輸送頻道包含一隨機存取頻道(RACH)、一請求頻道(REQCH)、一上行鏈路共用資料頻道(UL-SDCH)及複數個PHY頻道。
該等PYH頻道可包括DL頻道及UL頻道之集合。舉例而言，該等DL PHY頻道可包括：共同導頻頻道(CPICH)；同步頻道(SCH)；共同控制頻道(CCCH)；共用DL控制頻道(SDCCH)；多播控制頻道(MCCH)；共用UL指派頻道(SUACH)；應答頻道(ACKCH)；DL實體共用資料頻道(DL-PSDCH)；UL功率控制頻道(UPCCH)；傳呼指示符頻道(PICH)；及/或負載指示符頻道(LICH)。借助於進一步說明，該等UL PHY頻道可包括：實體隨機存取頻道(PRACH)；頻道品質指示符頻道(CQICH)；應答頻道(ACKCH)；天線子集指示符頻道(ASICH)；共用請求頻道(SREQCH)；UL實體共用資料頻道(UL-PSDCH)；及/或寬頻帶導頻頻道(BPICH)。
應理解，可以硬體、軟體、韌體、中間軟體、微碼或其任何組合來實施本文中所描述之實施例。對於硬體實施而言，處理單元可實施於一或多個特殊應用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、數位信號處理器件(DSPD)、可程式化邏輯器件(PLD)、場可程式化閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、經設計以執行本文中所描述之功能的其他電子單元，或其組合內。
當以軟體、韌體、中間軟體或微碼、程式碼或程式碼片段來實施該等實施例時，其可儲存於諸如儲存組件之機器可讀媒體中。程式碼片段可表示程序、函式、次程式、程式、常式、次常式、模組、套裝軟體、類別，或指令、資料結構或程式敍述之任何組合。可藉由傳遞及/或接收資訊、資料、引數、參數或記憶體內容而將一程式碼片段耦接至另一程式碼片段或一硬體電路。可使用任何合適方式(包括記憶體共用、訊息傳遞、符記傳遞、網路傳輸等等)來傳遞、轉遞或傳輸資訊、引數、參數、資料等等。
對於軟體實施而言，可藉由執行本文中所描述之功能的模組(例如，程序、函式等等)來實施本文中所描述之技術。軟體程式碼可儲存於記憶體單元中且藉由處理器執行。記憶體單元可實施於處理器內或處理器外部，在實施於處理器外部的情形下，記憶體單元可經由如此項技術中已知之各種方式而通訊式地耦接至處理器。
現參看圖12，說明使得能夠在無線通訊環境中實施天線虛擬化之系統1200。舉例而言，系統1200可駐存於UE內。借助於另一實例，系統1200可至少部分地駐存於基地台內。應瞭解，將系統1200表示為包括功能區塊，該等功能區塊可為表示由處理器、軟體或其組合(例如，韌體)實施之功能的功能區塊。系統1200包括可結合地起作用之電氣組件的邏輯群組1202。舉例而言，邏輯群組1202可包括一用於將實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組的電氣組件1204。另外，該等群組中之每一者可對應於一各別虛擬天線。此外，邏輯群組1202可包括一用於產生用於複數個實體傳輸天線群組之各別預編碼向量的電氣組件1206。另外，邏輯群組1202可包括一用於使用各別預編碼向量對用於傳輸之信號實施預編碼的電氣組件1208。另外，系統1200可包括一記憶體1210，其保持用於執行與電氣組件1204、1206及1208相關聯之功能的指令。雖然展示為在記憶體1210外部，但應理解，電氣組件1204、1206及1208中之一或多個可存在於記憶體1210內。
上文已描述之內容包括一或多個實施例之實例。當然，不可能為了描述前述實施例而描述組件或方法之每一可想到的組合，但一般熟習此項技術者可認識到，各種實施例之許多另外組合及排列係可能的。因此，所描述之實施例意欲包含落在隨附申請專利範圍之精神及範疇內的所有該等變更、修改及變化。此外，就術語「包括」用於[實施方式]或[申請專利範圍]中而言，該術語意欲以類似於術語「包含」在「包含」作為過渡詞用於一請求項中時所解釋之方式而為包括性的。
100．．．系統
102．．．基地台
104．．．天線
106．．．天線
108．．．天線
110．．．天線
112．．．天線
114．．．天線
116．．．UE
118．．．前向鏈路
120．．．反向鏈路
122．．．UE
124．．．前向鏈路
126．．．反向鏈路
200．．．在無線通訊環境中使用天線虛擬化之系統
202．．．無線通訊裝置
204．．．天線虛擬化組件
206．．．實體傳輸天線1
208．．．實體傳輸天線T
300．．．在無線通訊環境中定製對應於虛擬天線之預編碼向量之系統
302．．．預編碼向量產生組件
400．．．在無線通訊環境中於UE處執行天線虛擬化之系統
402．．．UE
404．．．基地台
500．．．在無線通訊環境中於基地台處執行天線虛擬化之系統
502．．．基地台
504．．．UE
506．．．通告組件
600．．．在無線通訊環境中使用虛擬天線埠來發送信號之系統
602．．．虛擬天線埠1
604．．．虛擬天線埠L
900．．．UE
902．．．接收器
904．．．解調變器
906．．．處理器
908．．．記憶體
910．．．天線虛擬化組件
912．．．預編碼向量產生組件
914．．．調變器
916．．．傳輸器
1000．．．在無線通訊環境中建立並利用虛擬天線之系統
1002．．．基地台
1004．．．UE
1006．．．接收天線
1008．．．傳輸天線
1010．．．接收器
1012．．．解調變器
1014．．．處理器
1016．．．記憶體
1018．．．天線虛擬化組件
1020．．．預編碼向量產生組件
1022．．．調變器
1024．．．傳輸器
1100．．．實例無線通訊系統
1110．．．基地台
1112．．．資料源
1114．．．傳輸(TX)資料處理器
1120．．．TX MIMO處理器
1122a．．．傳輸器(TMTR)
1122t．．．傳輸器(TMTR)
1124a．．．天線
1124t．．．天線
1130．．．處理器
1132．．．記憶體
1136．．．資料源
1138．．．TX資料處理器
1140．．．解調變器
1142．．．RX資料處理器
1150．．．UE
1152a．．．天線
1152r．．．天線
1154a．．．接收器(RCVR)
1154r．．．接收器(RCVR)
1160．．．RX資料處理器
1170．．．處理器
1172．．．記憶體
1180．．．調變器
1200．．．使得能夠在無線通訊環境中實施天線虛擬化之系統
1202．．．邏輯群組
1204．．．用於將實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組的電氣組件
1206．．．用於產生用於複數個實體傳輸天線群組之各別預編碼向量的電氣組件
1208．．．用於使用各別預編碼向量對用於傳輸之信號實施預編碼的電氣組件
1210．．．記憶體
圖1為根據本文中所闡述之各種態樣之無線通訊系統的說明；
圖2為在無線通訊環境中使用天線虛擬化之實例系統的說明；
圖3為在無線通訊環境中定製對應於虛擬天線之預編碼向量之實例系統的說明；
圖4為在無線通訊環境中於UE處執行天線虛擬化之實例系統的說明；
圖5為在無線通訊環境中於基地台處執行天線虛擬化之實例系統的說明；
圖6為在無線通訊環境中使用虛擬天線埠來發送信號之實例系統的說明；
圖7為促進在無線通訊環境中實施天線虛擬化之實例方法的說明；
圖8為藉由在無線通訊環境中充分利用天線虛擬化而促進允許與傳統相容之設計之實例方法的說明；
圖9為使用無線通訊系統中之天線虛擬化之實例UE的說明；
圖10為在無線通訊環境中建立並利用虛擬天線之實例系統的說明；
圖11為可結合本文中所描述之各種系統及方法使用之實例無線網路環境的說明；及
圖12為使得能夠在無線通訊環境中實行天線虛擬化之實例系統的說明。
200．．．在無線通訊環境中使用天線虛擬化之系統
202．．．無線通訊裝置
204．．．天線虛擬化組件
206．．．實體傳輸天線1
208．．．實體傳輸天線T

Claims (24)

  1. 一種促進在一無線通訊環境中實施天線虛擬化之方法，其包含：將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組；將對應於該複數個實體傳輸天線群組中之一數目之虛擬天線之一數目通告至一傳統使用者設備(UE)；將該實體傳輸天線集合中之實體傳輸天線之一數目通告至一非傳統UE；定製一用於一來自該複數個實體傳輸天線群組之特定實體傳輸天線群組之預編碼向量，該特定實體傳輸天線群組形成一特定虛擬天線；及將該預編碼向量應用於一用於經由該特定虛擬天線傳輸之信號。
  2. 如請求項1之方法，其中該實體傳輸天線集合包括T個實體傳輸天線，且將該T個實體傳輸天線之該集合分割為L個實體傳輸天線群組，其中T為一整數且L為一小於或等於T之整數。
  3. 如請求項2之方法，其中定製對應於L個虛擬天線之L個預編碼向量。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包含：定製一用於一來自該複數個實體傳輸天線群組的相異實體傳輸天線群組的相異預編碼向量，該相異實體傳輸天線群組形成一相異虛擬天線；及 將該相異預編碼向量應用於一用於經由該相異虛擬天線傳輸之相異信號。
  5. 如請求項1之方法，其中與天線虛擬化有關之資訊對於該UE而言為透明的。
  6. 如請求項1之方法，其中該預編碼向量為一單位範數向量。
  7. 如請求項1之方法，其中該預編碼向量為一具有非零項之單位範數向量，該等非零項對應於該特定群組中參與該特定虛擬天線之實體傳輸天線。
  8. 如請求項1之方法，其中該預編碼向量為一離散傅立葉變換(DFT)矩陣之一特定行，其中該DFT矩陣之一相異行係用於一相異虛擬天線。
  9. 一種無線通訊裝置，其包含：一記憶體，其保持與以下操作有關之指令：將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組；將對應於該複數個實體傳輸天線群組中之一數目之虛擬天線之一數目通告至一傳統使用者設備(UE)；將該實體傳輸天線集合中之實體傳輸天線之一數目通告至一非傳統UE；產生一用於一來自該複數個實體傳輸天線群組之特定實體傳輸天線群組之預編碼向量，其中該特定實體傳輸天線群組形成一特定虛擬天線；及將該預編碼向量應用於一用於經由該特定虛擬天線傳輸之信號；及一耦接至該記憶體之處理器，其經組態以執行保持於該記憶體中之該等指令。
  10. 如請求項9之無線通訊裝置，其中與天線虛擬化有關之資訊對於一接收無線通訊裝置而言為透明的。
  11. 如請求項9之無線通訊裝置，其中該記憶體進一步保持與以下操作有關之指令：選擇待形成之虛擬天線之一數目，其中虛擬天線之該數目為該實體傳輸天線集合所分割之該等群組的一數目；及選擇用於該特定群組之該預編碼向量。
  12. 如請求項9之無線通訊裝置，其中該預編碼向量為一具有非零項之單位範數向量，該等非零項對應於該特定群組中參與該特定虛擬天線之實體傳輸天線。
  13. 如請求項12之無線通訊裝置，其中該預編碼向量中之該等非零項為恆定的。
  14. 如請求項1222之無線通訊裝置，其中該預編碼向量中之該等非零項為視頻率而定或視時間而定中之至少一者。
  15. 如請求項9之無線通訊裝置，其中該預編碼向量為一離散傅立葉變換(DFT)矩陣之一特定行，其中該DFT矩陣之一相異行係用於一相異虛擬天線。
  16. 一種使得能夠在一無線通訊環境中實行天線虛擬化之無線通訊裝置，其包含：用於將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組的構件，該等群組中之每一者對應於一各別虛擬天線；用於將複數個虛擬天線群組中之一數目通告至一傳統使用者設備(UE)的構件； 用於將該實體傳輸天線集合中之實體傳輸天線之一數目通告至一非傳統UE的構件；用於產生用於該複數個實體傳輸天線群組之各別預編碼向量的構件；及用於使用該等各別預編碼向量對用於傳輸之信號實施預編碼的構件。
  17. 如請求項16之無線通訊裝置，其中該等各別預編碼向量為各別單位範數向量。
  18. 如請求項16之無線通訊裝置，其中該等各別預編碼向量為一離散傅立葉變換(DFT)矩陣之各別行。
  19. 如請求項16之無線通訊裝置，其中與天線虛擬化有關之資訊對於一接收無線通訊裝置而言為透明的。
  20. 一種電腦程式產品，其包含：一電腦可讀媒體，其包含：用於將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組的程式碼，該等群組中之每一者對應於一各別虛擬天線；用於將複數個虛擬天線群組中之一數目通告至一傳統使用者設備(UE)的程式碼；用於將該實體傳輸天線集合中之實體傳輸天線之一數目通告至一非傳統UE的程式碼；用於產生用於該複數個實體傳輸天線群組之各別預編碼向量的程式碼；及用於使用該等各別預編碼向量對用於傳輸之信號實 施預編碼的程式碼。
  21. 如請求項20之電腦程式產品，其中該等各別預編碼向量為一具有非零項之之各別單位範數向量，該等非零項對應於分別形成每一各別虛擬天線之實體傳輸天線。
  22. 如請求項20之電腦程式產品，其中該等各別預編碼向量為一離散傅立葉變換(DFT)矩陣之各別行。
  23. 如請求項20之電腦程式產品，其中與天線虛擬化有關之資訊對於一接收無線通訊裝置而言為透明的。
  24. 一種無線通訊裝置，其包含：一處理器，其經組態以：將一實體傳輸天線集合分割為複數個實體傳輸天線群組；將對應於該複數個實體傳輸天線群組中之一數目之虛擬天線之一數目通告至一傳統使用者設備(UE)；將該實體傳輸天線集合中之實體傳輸天線之一數目通告至一非傳統UE；定製一用於一來自該複數個實體傳輸天線群組之特定實體傳輸天線群組之預編碼向量，該特定實體傳輸天線群組形成一特定虛擬天線；及將該預編碼向量應用於一用於經由該特定虛擬天線傳輸之信號。
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