无线通信系统中的装置和方法与流程

文档序号:11158090阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种无线通信系统中的基站侧的装置,其中,所述基站设置有第一数量的天线和第二数量的射频链路,并且所述第二数量小于所述第一数量,所述装置包括:

粗略到达角估计单元,被配置成基于选自所述第一数量的天线中的所述第二数量的天线和所述第二数量的射频链路,估计水平域和垂直域的粗略到达角对;

候选到达角估计单元,被配置成基于所估计的粗略到达角对以及分别根据所述第一数量的天线和所述第二数量的天线确定的水平域和垂直域的波束宽度,确定水平域和垂直域的候选到达角对;以及

精确到达角确定单元,被配置成根据来自用户设备的训练信号,计算关于所述候选到达角对的投影分量与真实分量之间的差值,并将所计算出的差值最小的候选到达角对确定为针对所述用户设备的水平域和垂直域的精确到达角对,其中,所述投影分量是通过将所述基站对所述训练信号的实际接收信号投影到根据所述候选到达角对定义的导向矢量上而确定的,所述真实分量是根据所述训练信号和所述基站与所述用户设备之间的信道状况参数而确定的。

2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一数量的天线是二维面天线阵列,并且所述第二数量的天线是选自所述二维面天线阵列的子阵列。

3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述候选到达角估计单元进一步被配置成基于分别根据所述第一数量的天线和所述第二数量的天线确定的水平域和垂直域的波束宽度之间的关系而确定所述候选到达角对的数量,并且根据所确定的数量、以所述粗略到达角对为中心确定所述候选到达角对,以使得所确定数量的候选到达角对均匀地分布在根据所述第二数量的天线确定的水平域和垂直域的波束宽度的范围内。

4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述粗略到达角估计单元进一步被配置成通过多信号分类MUSIC方法或信号参数的旋转不变性估计ESPRIT方法来估计所述粗略到达角对。

5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述差值表示所述投影分量与所述真实分量之间的欧氏距离。

6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述信道状况参数包括信道慢变特性参数。

7.根据权利要求1所述的装置,还包括:

模拟波束成形向量生成单元,被配置成基于所述精确到达角对而生成模拟波束成形向量;

物理信道确定单元,被配置成基于所述模拟波束成形向量和根据来自所述用户设备的探测参考信号而估计的上行等效信道,确定所述基站与所述用户设备之间的物理信道;以及

数字预编码向量生成单元,被配置成基于所述模拟波束成形向量、所述物理信道和预定的接收准则而生成数字预编码向量。

8.根据权利要求1所述的装置,还包括:

模拟波束成形向量生成单元,被配置成基于所述精确到达角对和载波频率而生成模拟波束成形向量;以及

数字预编码向量生成单元,被配置成根据所述用户设备反馈的信道状态信息而生成数字预编码向量,其中,所述信道状态信息是所述用户设备根据所述基站利用所述精确到达角对发射的参考信号进行下行等效信道估计而得到的。

9.根据权利要求7或8所述的装置,其中,所述装置是所述基站,并且所述基站还包括:

通信单元,被配置成根据上行等效信道对所述用户设备进行上行数据接收,并且利用所述模拟波束成形向量和所述数字预编码向量对所述用户设备进行下行数据传输,其中,所述上行等效信道是根据来自所述用户设备的探测参考信号而估计的。

10.根据权利要求9所述的装置,其中,所述通信单元还被配置成向所述用户设备发送用于发射所述训练信号或所述探测参考信号的指示。

11.根据权利要求1所述的装置,还包括:

距离确定单元,被配置成根据所确定的精确到达角对而确定所述基站到所述用户设备的距离。

12.一种无线通信系统中的基站侧的方法,其中,所述基站设置有第一数量的天线和第二数量的射频链路,并且所述第二数量小于所述第一数 量,所述方法包括:

粗略到达角估计步骤,用于基于选自所述第一数量的天线中的所述第二数量的天线和所述第二数量的射频链路,估计水平域和垂直域的粗略到达角对;

候选到达角估计步骤,用于基于所估计的粗略到达角对以及分别根据所述第一数量的天线和所述第二数量的天线确定的水平域和垂直域的波束宽度,确定水平域和垂直域的候选到达角对;以及

精确到达角确定步骤,用于根据来自用户设备的训练信号,计算关于所述候选到达角对的投影分量与真实分量之间的差值,并将所计算出的差值最小的候选到达角对确定为针对所述用户设备的水平域和垂直域的精确到达角对,其中,所述投影分量是通过将所述基站对所述训练信号的实际接收信号投影到根据所述候选到达角对定义的导向矢量上而确定的,所述真实分量是根据所述训练信号和所述基站与所述用户设备之间的信道状况参数而确定的。

13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述第一数量的天线是二维面天线阵列,并且所述第二数量的天线是选自所述二维面天线阵列的子阵列。

14.根据权利要求12所述的方法,其中,在所述候选到达角估计步骤中,基于分别根据所述第一数量的天线和所述第二数量的天线确定的水平域和垂直域的波束宽度之间的关系而确定所述候选到达角对的数量,并且根据所确定的数量、以所述粗略到达角对为中心确定所述候选到达角对,以使得所确定数量的候选到达角对均匀地分布在根据所述第二数量的天线确定的水平域和垂直域的波束宽度的范围内。

15.根据权利要求12所述的方法,其中,在所述粗略到达角估计步骤中,通过多信号分类MUSIC方法或信号参数的旋转不变性估计ESPRIT方法来估计所述粗略到达角对。

16.根据权利要求12所述的方法,其中,所述差值表示所述投影分量与所述真实分量之间的欧氏距离。

17.根据权利要求12所述的方法,其中,所述信道状况参数包括信道慢变特性参数。

18.根据权利要求12所述的方法,还包括:

模拟波束成形向量生成步骤,用于基于所述精确到达角对而生成模拟波束成形向量;

物理信道确定步骤,用于基于所述模拟波束成形向量和根据来自所述用户设备的探测参考信号而估计的上行等效信道,确定所述基站与所述用户设备之间的物理信道;以及

数字预编码向量生成步骤,用于基于所述模拟波束成形向量、所述物理信道和预定的接收准则而生成数字预编码向量。

19.根据权利要求12所述的方法,还包括:

模拟波束成形向量生成步骤,用于基于所述精确到达角对和载波频率而生成模拟波束成形向量;以及

数字预编码向量生成步骤,用于根据所述用户设备反馈的信道状态信息而生成数字预编码向量,其中,所述信道状态信息是所述用户设备根据所述基站利用所述精确到达角对发射的参考信号进行下行等效信道估计而得到的。

20.根据权利要求18或19所述的方法,还包括:

通信步骤,被配置成根据上行等效信道对所述用户设备进行上行数据接收,并且利用所述模拟波束成形向量和所述数字预编码向量对所述用户设备进行下行数据传输,其中,所述上行等效信道是根据来自所述用户设备的探测参考信号而估计的。

21.根据权利要求20所述的方法,其中,在所述通信步骤中,还向所述用户设备发送用于发射所述训练信号或所述探测参考信号的指示。

22.根据权利要求12所述的方法,还包括:

距离确定步骤,用于根据所确定的精确到达角对而确定所述基站到所述用户设备的距离。

23.一种无线通信系统中的用户设备侧的装置,所述装置包括:

通信单元,被配置成根据来自基站的指示而向所述基站发射训练信号,以用于所述基站利用第一数量的天线和第二数量的射频链路确定针对所述用户设备的水平域和垂直域的到达角对,其中,所述第二数量小于所述第一数量。

24.根据权利要求23所述的装置,其中,所述通信单元进一步被配 置成根据来自所述基站的指示而向所述基站发射用于进行上行等效信道估计的探测参考信号。

25.根据权利要求23所述的装置,还包括:

下行等效信道估计单元,被配置成根据来自所述基站的参考信号进行下行等效信道估计以获得信道状态信息从而用于所述基站进行下行数据传输,其中,所述参考信号是所述基站基于所述到达角对发射的,

其中,所述通信单元进一步被配置成将所述信道状态信息发送到所述基站。

26.一种无线通信系统中的用户设备侧的方法,所述方法包括:

根据来自基站的指示而向所述基站发射训练信号,以用于所述基站利用第一数量的天线和第二数量的射频链路确定针对所述用户设备的水平域和垂直域的到达角对,其中,所述第二数量小于所述第一数量。

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