用于在多级波束形成系统中执行通信的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及无线通信系统中的信号发送和接收，更具体地，涉及用于在多级波束 形成系统中发送和接收无线电信号的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 蜂窝无线通信系统可被配置成诸如波分多址（beamdivisionmultipleaccess， BDM)系统的多级波束形成系统。举例来说，多级波束形成可包括使用定向天线的数字波束 形成和模拟波束形成。在典型的通信环境中，模拟波束形成在数字形成之前操作，并且因此 在其中执行数字波束形成的信道的状态受到在数字波束形成之前执行的模拟波束形成的 影响。因此，在数字波束形成中，有必要考虑作为数字波束形成的前端的模拟波束形成的设 计和操作条件。
[0003] 像在典型通信系统中一样，多级波束形成系统的数字波束形成基于信道信息来操 作。因此，接收器向发送器报告关于根据模拟波束形成的操作的信道环境变化的信息。
[0004] 用于数字波束形成的信道估计由于其特性而非常受限制。例如，当数字级的射频 链数量与模拟级的天线数量相比较小时，很难获得关于所有模拟级天线的信道信息。在这 种情况下，获得的信道信息会限制前端波束形成的操作，并且也不能提供信道环境统计特 性以用于数字级操作。
[0005] 对于数字级的波束形成，可以使用基于发送器和接收器共享的码本的信道信息反 馈配置。这里，术语"码本"指的是用于数字级波束形成的一组预编码矩阵的候选。有必要 自适应地设计码本以便根据信道环境调整码本。然而，在传统技术中，因为不考虑多级波束 形成环境，所以码本的设计不与诸如模拟波束形成的前端波束形成的操作相关联。特别是， 存在这样的问题：传统技术不能提供应用了波束形成操作条件的码本自适应设计。
【发明内容】
[0006] 技术问题
[0007] 为了处理上述缺陷，主要目的是提供用于在通信系统中发送/接收信号的方法和 装置。
[0008] 本公开的另一方面提供用于在多级波束形成系统中生成和发送发送器的波束形 成所必需的信道反馈信息的方法和装置。
[0009] 本公开的再一方面提供用于设计和操作数字波束形成的信道信息反馈所必需的 码本的方法和装置。
[0010] 本公开的再一方面提供考虑到模拟波束形成的信道估计来配置用于数字波束形 成的码本的方法和装置。
[0011] 本公开的再一方面提供考虑到根据模拟波束形成的信道环境变化执行数字波束 形成的方法和装置。
[0012] 解决问题的方案
[0013] 根据本公开的一方面，提供一种在多级波束形成系统中执行通信的方法。该方法 包括确定指示基站发送的模拟波束的优先级的统计信道信息，基于该统计信道信息和模拟 波束当中基站在实际通信中使用的模拟波束配置用于数字波束形成的自适应码本，以及基 于该自适应码本通过数字波束形成执行与基站的通信。
[0014] 根据本公开的另一方面，提供一种在多级波束形成系统中执行通信的方法。该方 法包括确定指示基站发送的模拟波束的优先级的统计信道信息，基于该统计信道信息和模 拟波束当中基站在实际通信中使用的模拟波束配置用于数字波束形成的自适应码本，以及 基于该自适应码本通过数字波束形成执行与终端的通信。
[0015] 根据本公开的再一方面，提供一种用于在多级波束形成系统中执行通信的终端。 该终端包括：信道估计单元，其执行针对从基站发送的模拟波束的信道估计；控制器，其确 定指示该模拟波束的优先级的统计信道信息，并基于该统计信道信息以及模拟波束当中基 站在实际通信中使用的模拟波束配置用于数字波束形成的自适应码本；以及通信单元，其 基于自适应码本通过数字波束形成与基站通信。
[0016] 根据本公开的再一方面，提供一种用于多级波束形成系统的基站。该基站包括：控 制器，其确定指示从基站发送的模拟波束的优先级的统计信道信息，并基于该统计信道信 息以及模拟波束当中基站在实际通信中使用的模拟波束配置用于数字波束形成的自适应 码本；以及波束形成单元，其基于自适应码本通过数字波束形成与终端通信。
[0017] 在开始下面的"【具体实施方式】"部分之前，阐明本专利文件中通篇使用的特定词汇 和短语的定义可能是有益的：术语"包括"和"包含"及其派生词指的是非限制性的包括；词 语"或"是包含性的，意思是和/或；短语"与...相关联"和"与之相关联"以及它们的派 生词可以指包括、被包括在其中、与...相互连接、包含、被包含在其中、连接到或与...连 接、耦接到或与...耦接、可与...通信、与...协作、交织、并置、接近于、捆绑到或与...捆 绑、具有、具有...的性质，等等；并且术语"控制器"指的是控制至少一个操作的任何设备、 系统或其一部分，这样的设备可以硬件、固件或软件，或者以其中至少两者的某种组合来实 现。应当注意到，与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或分布式的，或者本地地 或者远程地。贯穿本专利文件提供了特定词汇和短语的定义，本领域普通技术人员应当理 解，即便不是在大多数情况下，那么在许多情况下，这些定义适用于现有的以及将来的对这 些所定义词汇和短语的使用。
【附图说明】
[0018] 为了更全面地理解本公开及其优点，现提供结合附图的以下描述，附图中同样的 参考标记代表相同的部件：
[0019] 图1是根据本公开的实施例图示多级波束形成系统的示例的视图；
[0020] 图2是根据本公开的实施例图示在基站中确定统计信道信息以供设计码本时使 用的过程的流程图；
[0021] 图3是根据本公开的实施例图示在终端中确定统计信道信息以供设计码本时使 用的过程的流程图；
[0022] 图4是根据本公开的实施例图示在基站中设计码本的过程的流程图；
[0023] 图5是根据本公开的实施例图示在终端中设计码本的过程的流程图；
[0024] 图6是根据本公开的实施例图示终端中基于自适应码本的通信过程的流程图；
[0025] 图7是根据本公开的实施例图示基站中基于自适应码本的通信过程的流程图；
[0026] 图8是根据本公开的实施例图示仿真结果的曲线图，其中指示了自适应码本的性 能增益；
[0027] 图9是根据本公开的实施例图示基站的配置的框图；以及
[0028] 图10是根据本公开的实施例图示终端的配置的框图。
【具体实施方式】
[0029] 下面讨论的图1到图10以及在本专利文件中用来描述本公开原理的各种实施例 仅仅是示例性的，不应以任何限制本公开范围的方式进行解释。本领域技术人员将理解，可 以以任何适当布置的电信技术来实现本公开的原理。下文中，将参照附图描述本公开的优 选实施例。此外，在本公开的以下描述中，当详细描述本文包括的已知功能和配置可能反而 使本公开的主题不清楚时，将省略这样的详细描述。下面将描述的术语是考虑到本公开中 的功能而定义的术语，可能根据用户、用户的意图或习惯而有所不同。因此，需要基于本说 明书的整体内容来确定该定义。
[0030] 下文中，将描述根据本公开的实施例的包括多个模拟天线和多个数字链的波分多 址（BDM)系统。然而，本公开不局限于这样的系统，并且本领域技术人员要理解，稍后描述 的本公开的实施例可以容易地应用于包括多个波束形成级的多级波束形成系统。
[0031] 下文中，将描述生成和反馈设计用于发送器的数字波束形成的码本所必需的信道 信息的技术。特别是，接收器考虑根据模拟波束形成操作的信道环境的变化，更高效地配置 利用多级波束形成的发送器的数字波束形成所需的信道信息。接收器反馈的信道信息受到 根据模拟波束形成的波束系数设定的信道环境变化的影响。特别是，信道信息可具有码本 设计所需的信道的统计特性。
[0032] 此外，将描述发送器和接收器基于相同的信道信息自适应地配置供数字波束形成 使用的码本的技术。通过使用接收器基于模拟波束形成估计的信道的统计特性来确定码 本。
[0033] 图1是根据本公开的实施例图示多级波束形成系统的示例的视图。这里，尽管示 出了位于服务区域，即小区中的一个发送器100和多个接收器150的示例，但发送器100可 以代表基站，并且接收器150可以代表终端。