1.一种实现在基站(102)中的用于对下行链路传输进行预编码的方法,包括:
针对时刻k,获得(300、500、600)从所述基站(102)到无线设备(112)的下行链路的无线信道的信道矩阵的估计值;
将针对所述时刻k的所述信道矩阵的所述估计值投影(302、504、602)到一个或多个空间正交函数集上,从而获得针对每一个空间正交函数集的系数集{αi,j,p,针对i=0,1,…,n-1,j=0,1,…,m-1,以及p=0,…,p},所述系数集是将针对所述时刻k的所述信道矩阵的所述估计值投影到所述空间正交函数集上的结果,其中,mxn限定所述基站(102)的天线系统中以n行和m列排列的多个子阵列,其中,每一个子阵列由p个极化组成;
针对每一个空间正交函数集,基于特定于要在从所述基站(102)到所述无线设备(112)的所述下行链路上传输的下行链路信道的滤波参数,对针对所述时刻k的所述空间正交函数集的所述系数集和所述空间正交函数集的一个或多个附加系数集进行滤波(304/314、504/514、604/614),从而提供针对所述时刻k的所述空间正交函数集的相应的滤波后系数集
使用所述一个或多个空间正交函数集中的至少一个空间正交函数集的针对所述时刻k的所述滤波后系数集
使用所述波束成形权重对所述下行链路信道进行预编码(312/322、512/522、612/622)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,对针对所述时刻k的所述空间正交函数集的所述系数集进行滤波包括:在时域上对针对所述时刻k的所述空间正交函数集的所述系数集进行滤波,其中,所述空间正交函数集的所述一个或多个附加系数集包括针对一个或多个先前时刻的所述空间正交函数集的一个或多个附加系数集。
3.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述信道矩阵的所述估计值是下行链路频带的两个或更多个子带中的一个子带在所述时刻k处的所述信道矩阵的估计值;并且
对针对所述时刻k的所述空间正交函数集的所述系数集进行滤波包括:在时域和频域上对针对所述时刻k的所述空间正交函数集的所述系数集进行滤波,其中,所述空间正交函数集的所述一个或多个附加系数集包括:
所述两个或更多个子带中的所述一个子带的针对一个或多个先前时刻的所述空间正交函数集的一个或多个附加系数集;以及
针对所述两个或更多个子带中的至少一个附加子带中的每一个子带,所述空间正交函数集的附加系数集针对所述时刻k以及所述一个或多个先前时刻的所述附加子带。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,进一步包括:
针对每一个空间正交函数集,基于特定于要在从所述基站(102)到所述无线设备(112)的所述下行链路上传输的第二下行链路信道的第二滤波参数,对所述空间正交函数集的所述系数集和所述空间正交函数集的所述一个或多个附加系数集进行滤波,从而提供针对所述时刻k的所述空间正交函数集的相应的第二滤波后系数集;
使用所述一个或多个空间正交函数集中的至少一个空间正交函数集的针对所述时刻k的所述第二滤波后系数集
使用所述第二波束成形权重对所述第二下行链路信道进行预编码。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述下行链路信道是数据信道并且所述第二下行链路信道是控制信道。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,所述下行链路信道是物理下行链路共享信道并且所述第二下行链路信道是物理下行链路控制信道。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中:
将所述信道矩阵的所述估计值投影到所述一个或多个空间正交函数集上包括:将所述信道矩阵的所述估计值投影到空间正交函数集上;以及
生成要在从所述基站(102)到所述无线设备(112)的所述下行链路上传输的所述下行链路信道的所述波束成形权重,该步骤包括:
从所述空间正交函数集的所述滤波后系数集
从所重构的信道矩阵计算(308/318)所述下行链路信道的所述波束成形权重。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中:
将所述信道矩阵的所述估计值投影到所述一个或多个空间正交函数集上包括:将所述信道矩阵的所述估计值投影到两个或更多个空间正交函数集上;以及
生成要在从所述基站(102)到所述无线设备(112)的所述下行链路上传输的所述下行链路信道的所述波束成形权重,该步骤包括:
基于所述两个或更多个空间正交函数集的所述滤波后系数集选择(506/516)所述两个或更多个空间正交函数集中的一个空间正交函数集;
基于所选择的空间正交函数集的所述滤波后系数集从所选择的空间正交函数集中选择(508/518)所述空间正交函数中的一个空间正交函数;以及
基于所选择的空间正交函数计算(508/518)所述下行链路信道的所述波束成形权重。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述两个或更多个空间正交函数集中的不同的空间正交函数集相对于所述基站(102)的所述天线系统具有不同的3分贝db波束宽度和/或不同的出发角。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其中,基于所述两个或更多个空间正交函数集的所述滤波后系数集选择所述两个或更多个空间正交函数集中的一个空间正交函数集包括:
选择所述两个或更多个空间正交函数集中的一个空间正交函数集基于所述相应的滤波后系数集被确定,以满足一个或多个条件,所述一个或多个条件包括以下条件中的至少一个:
由包含有用信息的所述滤波后系数集限定的所述一个集合内的正交函数或波束的数量小于波束的预定义阈值数量的条件;
信号泄漏比大于预定义阈值信号泄漏比的条件,其中,所述信号泄漏比被限定为由所述一个正交函数集的所述系数集捕获的有用信号功率与未由所述一个正交函数集的所述系数集捕获的信号功率的比;以及
除了包含有用信息的一个或多个正交函数或波束之外的多个正交函数或波束中的最大辐射功率小于预定义阈值辐射功率的条件。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的方法,其中,基于所选择的空间正交函数集的所述滤波后系数集从所选择的空间正交函数集中选择所述空间正交函数中的一个空间正交函数包括:
从所选择的空间正交函数集中选择所述空间正交函数中的在所选择的空间正交函数集内具有
12.根据权利要求8至11中的任一项所述的方法,其中,基于所选择的空间正交函数计算所述下行链路信道的所述波束成形权重包括:基于缩放因子在所选择的空间正交函数集中缩放所选的空间正交函数,所述缩放因子使得总发射功率在所述基站(102)的允许发射功率范围的预定义极限内。
13.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中:
将所述信道矩阵的所述估计值投影到所述一个或多个空间正交函数集上包括:将所述信道矩阵的所述估计值投影到空间正交函数集上,所述空间正交函数集限定所述基站(102)在其上能够传输的所有传输波束之中的具有最小3分贝db波束宽度的波束集;并且
生成要在从所述基站(102)到所述无线设备(112)的所述下行链路上传输的所述下行链路信道的所述波束成形权重包括:
基于所述空间正交函数集的所述滤波后系数集确定(606/616)到所述无线设备(112)的所述下行链路信道的传输所需的3db波束宽度和所需的出发角;
基于该所需的3db波束宽度和该所需的出发角确定(608/618)空间正交函数;以及
基于所确定的空间正交函数计算(608/618)所述下行链路信道的所述波束成形权重。
14.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中:
将所述信道矩阵的所述估计值投影到所述一个或多个空间正交函数集上包括:将所述信道矩阵的所述估计值投影到一个或多个空间正交函数集上;并且
生成要在从所述基站(102)到所述无线设备(112)的所述下行链路上传输的所述下行链路信道的所述波束成形权重包括:
基于所述空间正交函数集的所述滤波后系数集确定到所述无线设备(112)的所述下行链路信道的传输所需的3分贝db波束宽度和所需的出发角;
基于该所需的3db波束宽度和该所需的出发角确定空间正交函数;以及
基于所确定的空间正交函数计算所述下行链路信道的所述波束成形权重。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,基于所述空间正交函数集的所述滤波后系数集确定到所述无线设备(112)的所述下行链路信道的传输所需的3分贝db波束宽度和所需的出发角包括:
确定具有最大系数的空间正交函数;
通过进一步找到所选择的正交函数的最大增益角来确定所需的出发角;以及
通过找到所述最大增益角的任一侧的代表与所述最大增益相比低3db增益的角度的差来确定该所需的3db波束宽度。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其中,基于该所需的3db波束宽度和该所需的出发角确定空间正交函数包括:将所确定的3db波束宽度与所需的波束宽度进行比较并且用所需的出发角和3db波束宽度生成另一正交函数。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,生成所述另一正交函数被迭代评估,直到达到期望的出发角精度。
18.根据权利要求16所述的方法,其中,该所需的3db波束宽度被确定为估计的出发角的时间变化。
19.根据权利要求13至18中的任一项所述的方法,其中,基于所确定的空间正交函数计算所述下行链路信道的所述波束成形权重包括:基于缩放因子缩放所确定的空间正交函数,所述缩放因子使得总发射功率在所述基站(102)的允许发射功率范围的预定义极限内。
20.根据权利要求1至19中的任一项所述的方法,其中,获得所述信道矩阵的所述估计值、投影所述信道矩阵的所述估计值、滤波、生成所述波束成形权重以及预编码的步骤针对两个或更多个子带中的每一个子带执行。
21.一种实现在通信系统中的方法,所述通信系统包括主机计算机、基站以及无线设备,所述方法包括:
在所述主机计算机处,提供用户数据;以及
在所述主机计算机处,经由包括所述基站的蜂窝网络发起到所述无线设备的传送所述用户数据的传输,其中,所述基站:
针对时刻k,获得从所述基站到所述无线设备的下行链路的无线信道的信道矩阵的估计值;
将针对所述时刻k的所述信道矩阵的所述估计值投影到一个或多个空间正交函数集上,从而获得针对每一个空间正交函数集的系数集{αi,j,p,针对i=0,1,…,n-1,j=0,1,…,m-1,以及p=0,…,p},所述系数集是将针对所述时刻k的所述信道矩阵的所述估计值投影到所述空间正交函数集上的结果,其中,mxn限定所述基站(102)的天线系统中以n行和m列排列的多个子阵列,其中,每一个子阵列由p个极化组成;
针对每一个空间正交函数集,基于特定于要在从所述基站到所述无线设备的所述下行链路上传输的下行链路信道的滤波参数,对针对所述时刻k的所述空间正交函数集的所述系数集和所述空间正交函数集的一个或多个附加系数集进行滤波,从而提供针对所述时刻k的所述空间正交函数集的相应的滤波后系数集
使用所述一个或多个空间正交函数集中的至少一个空间正交函数集的针对所述时刻k的所述滤波后系数集
使用所述波束成形权重对所述下行链路信道进行预编码。
22.根据权利要求21所述的方法,进一步包括:
在所述基站处,传输所述用户数据。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述用户数据在所述主机计算机处通过执行主机应用来提供,所述方法进一步包括:
在所述无线设备处,执行与所述主机应用相关联的客户端应用。
24.一种被配置为与无线设备通信的基站,所述基站包括:
一个或多个无线电单元;以及
处理电路,所述处理电路被配置为:
针对时刻k,获得从所述基站到所述无线设备的下行链路的无线信道的信道矩阵的估计值;
将针对所述时刻k的所述信道矩阵的所述估计值投影到一个或多个空间正交函数集上,从而获得针对每一个空间正交函数集的系数集{αi,j,p,针对i=0,1,…,n-1,j=0,1,…,m-1,以及p=0,…,p},所述系数集是将针对所述时刻k的所述信道矩阵的所述估计值投影到所述空间正交函数集上的结果,其中,mxn限定所述基站(102)的天线系统中以n行和m列排列的多个子阵列,其中,每一个子阵列由p个极化组成;
针对每一个空间正交函数集,基于特定于要在从所述基站到所述无线设备的所述下行链路上传输的下行链路信道的滤波参数,对针对所述时刻k的所述空间正交函数集的所述系数集和所述空间正交函数集的一个或多个附加系数集进行滤波,从而提供针对所述时刻k的所述空间正交函数集的相应的滤波后系数集
使用所述一个或多个空间正交函数集中的至少一个空间正交函数集的针对所述时刻k的所述滤波后系数集
使用所述波束成形权重对所述下行链路信道进行预编码。
25.一种包括主机计算的通信系统,包括:
处理电路,所述处理电路被配置为提供用户数据;以及
通信接口,所述通信接口被配置为将所述用户数据转发到蜂窝网络以用于传输到无线设备,
其中,所述蜂窝网络包括具有无线电接口和处理电路的基站,所述基站的处理电路被配置为:
针对时刻k,获得从所述基站到所述无线设备的下行链路的无线信道的信道矩阵的估计值;
将针对所述时刻k的所述信道矩阵的所述估计值投影到一个或多个空间正交函数集上,从而获得针对每一个空间正交函数集的系数集{αi,j,p,针对i=0,1,…,n-1,j=0,1,…,m-1,以及p=0,…,p},所述系数集是将针对所述时刻k的所述信道矩阵的所述估计值投影到所述空间正交函数集上的结果,其中,mxn限定所述基站(102)的天线系统中以n行和m列排列的多个子阵列,其中,每一个子阵列由p个极化组成;
针对每一个空间正交函数集,基于特定于要在从所述基站到所述无线设备的所述下行链路上传输的下行链路信道的滤波参数,对针对所述时刻k的所述空间正交函数集的所述系数集和所述空间正交函数集的一个或多个附加系数集进行滤波,从而提供针对所述时刻k的所述空间正交函数集的相应的滤波后系数集
使用所述一个或多个空间正交函数集中的至少一个空间正交函数集的针对所述时刻k的所述滤波后系数集
使用所述波束成形权重对所述下行链路信道进行预编码。
26.根据权利要求25所述的通信系统,进一步包括所述基站。
27.根据权利要求26所述的通信系统,进一步包括所述无线设备,其中,所述无线设备被配置为与所述基站通信。
28.根据权利要求27所述的通信系统,其中:
所述主机计算机的所述处理电路被配置为执行主机应用,从而提供所述用户数据;并且
所述无线设备包括被配置为执行与所述主机应用相关联的客户端应用的处理电路。