多天线通信系统的多级波束成形的制作方法
【专利摘要】提供了一种用于操作无线通信网络中的发射器的方法。方法包括：通过将K个数据流转换为M个输出流在频域中波束成形；通过将M个输出流变换为M个OFDM信号来生成M个正交频分复用(OFDM)信号；通过将M个OFDM信号转换为N个信号在时域中波束成形；以及发射一起形成广播波束和用户特定波束的N个信号。
【专利说明】
多天线通信系统的多级波束成形
技术领域
[0001] 本申请一般设及无线通信网络，并且更特别地，设及多天线通信系统中的多级波 束成形。
【背景技术】
[0002] 由移动设备所驱动的数据流量的快速增长对蜂窝网络的容量提出挑战。多输入多 输出（MIMO)和多用户MIMO(MU-MIMO)是3GPP LTE中和LTE演进标准中引入W改进频谱效率 的技术。MIMO系统包括装备有具有放置在水平线上的天线元件的线性阵列的增强型NodeB (dNB)，并且eNB利用方位(水平)域中的空间分集。可W通过垂直地部署天线获得系统容量 的增加。
【发明内容】
[0003] 在第一实施例中，一种用于操作无线通信网络中的发射器的方法包括:通过将K个 数据流转换为M个输出流在频域中波束成形;通过将M个输出流变换为M个OFDM信号生成M个 正交频分复用(OFDM)信号;通过将M个(FDM信号转换为N个信号在时域中波束成形；W及发 射一起形成广播波束和用户特定波束的N个信号。
[0004] 在第二实施例中，多级波束成形电路包括数据单元和远程无线电头端，所述数据 单元实现频率选择性波束成形级，并且所述远程无线电头端实现时域宽带波束成形级。数 据单元通过在频域中将K个所接收的数据流转换为M个预编码输出流来实现频率选择性波 束成形级。数据单元被配置为将M个输出流变换为M个OFDM时域信号。远程无线电头端被配 置为通过将M个OFDM时域信号转换为时域采样的N个发射流来实现时域宽带波束成形级。远 程无线电头端包括发射天线阵列，其被配置为发射一起形成广播波束和多个用户特定窄波 束的N个发射流。天线阵列包括多个物理天线。发射器流的数目N大于预编码输出流的数目 M。
[0005] 在第=实施例中，用于无线通信网络中的多级波束成形的基站包括数据单元，其 被配置为实现频率选择性波束成形级。数据单元包括频域预编码模块，其被配置为通过应 用频域预编码矩阵在频域中将K个数据流接收并且预编码为M个输出流。数据单元包括禪合 至IjM个循环前缀处理块的M对快速傅里叶逆变换（IFFT)处理块，并且每对被配置为将M个输 出流变换为M个(FDM时域信号。每个IFFT处理块被配置为将所接收的频域信号变化为时域 采样流。每个循环前缀处理块被配置为将循环前缀添加到时域采样流W生成M个预编码输 出流。基站包括远程无线电头端，其被配置为通过将M个OFDM时域信号转换为时域采样的N 个发射流来实现时域宽带波束成形级。远程无线电头端信号包括时域宽带波束成形模块， 其被配置为使用宽带预编码矩阵将M个输出流接收并且预编码为N个预编码的输出信号。远 程无线电头端信号包括发射天线阵列，其被配置为发射一起形成广播波束和用户特定窄波 束的N个发射流。天线阵列包括多个物理天线。发射器流的数目N大于时域中的独立预编码 输出流的数目M。
[0006] 在第四实施例中，多级波束成形方法包括通过将频域中的K个数据流转换为频域 中的M个预编码输出流来实现频域波束成形级。方法包括将M个输出流变换为M个OFDM时域 信号。方法包括通过W下各项实现时域宽带波束成形级:将M个OFDM时域信号转换为时域采 样的N个发射流;和通过包括多个物理天线的发射天线阵列发射一起形成广播波束和用户 特定窄波束的N个发射流。发射器流的数目N大于预编码输出流的数目M。
[0007] 根据W下附图、描述和权利要求，其他技术特征对于本领域的技术人员可W是容 易明显的。
[0008] 在进行下文详细描述之前，阐述贯穿该专利文档所使用的某些词语和短语的定义 可W是有利的。术语"禪合"和其衍生词是指两个或更多的元件之间的任何直接或间接通 信，无论那些元件是否相互物理接触。术语"发射"、"接收"和"通信"W及其衍生词涵盖直接 通信和间接通信二者。术语"包括（include)"和"包括(comprise)" W及其衍生词意指包括 但不限于。术语"或"是包括的，运意指和/或。短语"与……相关联"W及其衍生词意指包括、 包括在……内、与……相互连接、包含、包含在……内、连接到或与……连接、禪合到或 与……禪合、是与……可通信的、与……协作、交错、并置、接近……、绑定到或与……绑定、 具有、具有……的性质、与……具有关系等等。术语"控制器"意指控制至少一个操作的任何 设备、系统或其一部分。可W W硬件或硬件和软件和/或固件的组合实现运样的控制器。可 W要么本地要么远程地集中或分布与任何特定控制器相关联的功能性。当与一系列项目一 起使用时，短语"……中的至少一个"意指可W使用所列出的项目中的一个或多个的不同组 合并且可W仅需要列表中的一个项目。例如，"A、B和C中的至少一个"包括W下组合中的任 一个:A、B、C、A和B、A和C、B和C W及A和B和C。
[0009] 贯穿该专利文档提供对于其他某些词语和短语的定义。本领域的普通技术人员应 当理解，在许多如果不是大部分实例中，运样的定义适于先验使用W及运样定义的词语和 短语的未来使用。
【附图说明】
[0010] 出于本公开和它的优点的更完整的理解，现在对结合附图取得的W下描述进行参 考，其中：
[0011] 图1图示了根据本公开的示例无线网络；
[0012] 图2A和2姻示了根据本公开的示例无线发射和接收路径；
[0013] 图3图示了根据本公开的示例用户设备；W及
[0014] 图姻示了根据本公开的实施例的全维度多输入多输出(FD-MIMO)通信系统；
[001引图5图示了根据本公开的3GPP LTE物理层处理架构；
[0016] 图6和7图示了根据本公开的FD-MIMO基站的架构的示例；
[0017] 图8A、图8B、图9和图10图示了根据本公开的实施例的多天线无线通信系统的多级 波束成形架构的示例；
[0018] 图11图示了根据本公开的实施例的多级波束成形系统中的信道状态信息参考信 号(CSI-RS)映射方案；
[0019] 图12图示了根据本公开的实施例的控制信号虚拟化和多路复用方法；W及
[0020] 图13图示了根据本公开的实施例的发射器的操作流程。
【具体实施方式】
[0021] 下文所讨论的图1到13和描述该专利文档中的本公开的原理所使用的各种实施例 仅W说明的方式并且不应当W限制本公开的范围的任何方式进行解释。本领域的技术人员 将理解到，本公开的原理可W实现在任何适合地布置的无线通信系统中。
[0022] W下文档和标准描述于此并入本公开，好像在本文中充分阐述一样：（i) L.化okko、V.-M.Kolmonen、J.Kivinen和P.化inikainen在COST 273 TD(04)193，Duisburg， 2004年所提出的 "Results from 5.3GHz MIMO measurement campaign"(在下文中称作 "REFl");(ii)Alcatel Lucent，Lightradio，在http ://www.alcate1-lucent. com/ lightradi(V(在下文中称作"REF2");(iii)Young-化n Nam,Boon Loong NgJrishna Sayana,Yang Li,Jianzhong(Charlie)Zhang,Younsun Kim和Juho Lee''Full Dimension MIMO(抑-MIM0)for 化Xt Generation Cellular Technology" IE邸通信杂志，第51 卷，第6 号，第172、179页，2013年6月（在下文中称作 "REF3");T. L.Marzetta"Non-cooperative cellular wireless with unlimited numbers of base station antennas" IEEE无线通 信学报，第9卷，第11期，第3590-3600页，2010年11月（在下文中称作"REF4" ); Ji-Yun Seo I 等人白勺题为('Communic曰tion method曰nd曰pp曰r曰tus usin邑曰n曰Io邑曰nd di邑it曰1 hybrid beamforming"的美国专利申请公开号2013/0301454A1 (在下文中称作"REF5");和3GPP TS 35.211: ('Evolved Universal Terrestrial Radio Access化-UTRA);Physical channels and modulation''。
[0023] 下文所讨论的图I到13和描述该专利文档中的本发明的原理所使用的各种实施例 仅W说明的方式并且不应当W限制本公开的范围的任何方式进行解释。本领域的技术人员 将理解到，本公开的原理可W实现在任何适合地布置的设备或系统中。
[0024] 图1图示了根据本公开的示例无线网络100。图1中所示的无线网络100的实施例仅 用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可W使用无线网络100的其他实施例。
[00 巧]如图 1 中所示，无线网络 100 包括 eNodeB(eNB)101、eNB 102 和 eNB 103eeNB 101 与 eNB 102和eNB 103通信。eNB 101还与至少一个网际协议（IP)网络130通信，诸如因特网、专 有IP网络或其他数据网络。
[0026] 取决于网络类型，取代"eNodeB"或"eNB",可W使用其他众所周知的术语诸如"基 站"或"接入点"。出于方便的缘故，术语"eNodeB"和"eNB"在本专利文档中被用于W指示提 供对远程终端的无线访问的网络基础设施部件。而且，取决于网络类型，取代"用户设备"或 "UE"，可W使用其他众所周知的术语诸如"移动站"、"用户站"、"远程终端"、"无线终端"或 "用户设备"。出于方便的缘故，术语"用户设备"和"UE"在本专利文档中被使用W指示无线 地访问eNB的远程无线设备，肥要么是移动设备（诸如移动电话或智能电话)要么通常被认 为是固定设备(诸如台式计算机或自动售货机）。
[0027] eNB 102针对eNB 102的覆盖区域120内的第一多个用户设备化E)提供对网络130 的无线宽带访问。第一多个肥包括:肥111，其可W定位在小企业(SB)中；UE 112,其可W定 位在企业化）中；UE 113,其可W定位在WiFi热点化S)中；UE 114,其可W定位在第一公寓 (R)中；UE 115,其可W定位在第二公寓（R)中；UE 116,其可W是像手机、无线膝上型电脑、 无线PDA等等的移动设备(M) DeNB 103针对eNB 103的覆盖区域125内的第二多个肥提供对 网络130的无线宽带访问。第二多个肥包括肥115和肥116。在一些实施例中，eNB 101-103 中的一个或多个可W使用56、1；^、1；^-4、￥11曰^或其他高级无线通信技术彼此通信并且与 肥111-116通信。
[0028] 虚线示出了覆盖区域120和125的近似范围，其仅出于说明和解释的目的被示出为 近似圆形。应当清楚理解，与eNB相关联的覆盖区域(诸如覆盖区域120和125)可W具有其他 形状(包括不规则形状），运取决于eNB的配置和与自然障碍物和人工障碍物相关联的无线 电环境的变化。
[0029] 如下文更详细描述的，无线网络100(诸如eNB 101-103)的各种部件支持多级下行 链路波束成形架构。
[0030] 虽然图1图示了无线网络100的一个示例，但是可W对图1做出各种改变。例如，无 线网络100可W W任何适合的布置包括任何数目的eNB和任何数目的肥。而且，eNB 101可W 与任何数目的UE直接通信并且给那些肥提供对网络130的无线宽带访问。类似地，每个eNB 102-103可W与网络130直接通信并且给UE提供对网络130的直接无线宽带访问。而且，eNB 101、102和/或103可W提供对其他或附加外部网络(诸如外部电话网络或其他类型的数据 网络）的访问。
[0031] 图2A和2B图示了根据本公开的示例无线发射和接收路径。在W下描述中，发射路 径200可W被描述为实现在eNB(诸如eNB 102)中，而接收路径250可W被描述为实现在UE (诸如肥116)中。然而，将理解到，接收路径250可W实现在eNB中，并且发射路径200可W实 现在UE中。在一些实施例中，发射路径200和接收路径250被配置为支持针对多天线无线通 信系统的多级下行链路波束成形。
[0032] 发射路径200包括信道编码和调制块205、串行-并行（S-P)块210、大小为N的快速 傅里叶逆变换（IFFT)块215、并行-串行(P-S)块220、添加循环前缀块225和上变换器化C) 230。接收路径250包括下变换器(DC)255、移除循环前缀块260、串行-并行(S-P)块265、大小 为N的快速傅里叶变换(FFT)块270、平行-串行(P-S)块275和信道解码和解调块280。
[0033] 在发射路径200中，信道编码和调制块205接收一组信息位、应用编码(诸如低密度 奇偶校验化DPC)编码）并且调制输入位（诸如利用正交相移键控(QPSK)或正交幅度调制 (QAM)似生成频域调制符号的序列。串行-并行块210将串行调制符号转换(诸如去复用)为 并行数据W便生成N个并行符号流，其中，N是使用在eNB 102和肥116中的IFFT/FFT大小。 大小为N的IFFT块215对N个并行符号流执行IFFT操作W生成时域输出信号。平行-串行块 220转换（诸如复用）来自大小为N的IFFT块215的并行时域输出符号W便生成串行时域信 号。添加循环前缀块225将循环前缀插入到时域信号。上变换器230将添加循环前缀块225的 输出调制(诸如上变换)到RF频率用于经由无线信道传输。在转换到RF频率之前，还可W在 基带处对信号进行过滤。
[0034] 从eNB 102所发射的RF信号在穿过无线信道之后到达UE 116,并且在肥116处执 行eNB 102处的那些的逆操作。下变换器225将所接收的信号下变换到基带频率，并且移除 循环前缀块260移除循环前缀W生成串行时域基带信号。串行-并行块265将时域基带信号 转换为并行时域信号。大小为N的FFT块270执行FFT算法W生成N个并行频域信号。平行-串 行块275将并行频域信号转换为经调制的数据符号的序列。信道解码和解调块280将经调制 的符号解调和解码W恢复原始输入数据流。
[0035] eNB 101-103中的每一个可W实现与到肥111-116的下行链路中的发射类似的发 射路径200并且可W实现与来自肥111-116的上行链路中的接收类似的接收路径250。类似 地，肥111-116中的每一个可W实现用于到eNB 101-103的上行链路中的发射的发射路径 200,并且可W实现用于eNB 101-103的下行链路中的接收的接收路径250。
[0036] 可W仅使用硬件或使用硬件和软件/固件的组合实现图2A和2B中的部件中的每一 个。作为特定示例，可W W软件实现图2A和2B中的部件中的至少一些，而可W通过可配置软 件或软件和可配置硬件的混合物实现其他部件。例如，FFT块270和IFFT块215可W被实现为 可配置软件算法，其中，可W根据实现方案修改大小N的值。
[0037] 而且，虽然描述为使用FFT和IFFT，但是运仅W说明的方式并且不应当被理解为限 制本公开的范围。可W使用其他类型的变换，诸如离散傅里叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变 换（IDFT)函数。将理解到，变量N的值可W是用于DFT和IDFT函数的任何整数(诸如1、2、3、4 等等），而变量N的值可W是用于FFT和IFFT函数的二的幕的任何整数(诸如1、2、4、8、16等 等)。
[0038] 虽然图2A和2B图示了无线发射和接收路径的示例，但是可W对图2A和2B做出各种 改变。例如，可W组合、进一步细分或省略图2A和2B中的各种部件，并且可W根据特定需要 添加附加部件。而且，图2A和2B旨在图示可W使用在无线网络中的发射路径和接收路径的 类型的示例。任何其他适合的架构可W被用于支持无线网络中的无线通信。
[0039] 图3图示了根据本公开的示例UE 116。图3中所图示的UE 116的实施例仅用于说 明，并且图1的UE 111-115可W具有相同或类似的配置。然而，UEW各种各样的配置出现，并 且图3不将本公开的范围限于UE的任何特定实现方案。
[0040] 如图3中所示，肥116包括天线305、射频(RF)收发器310、发射(TX)处理电路315、 麦克风20和接收(RX)处理电路325。祀116还包括扬声器330、主处理器340、输入/输出（1/ 0)接口（IF)345、小键盘350、显示器355和存储器360。存储器360包括基本操作系统(OS)程 序361和一个或多个应用362。
[0041 ] RF收发器310从天线305接收由网络100的eNB所发射的传入RF信号。RF收发器310 将传入RF信号下变换W生成中频（IF)或基带信号。IF或基带信号发送给RX处理电路325,其 通过将基带或IF信号过滤、解码和/或数字化生成经处理的基带信号。RX处理电路325将经 处理的基带信号发射给扬声器330(诸如针对语音数据)或主处理器340进行进一步处理(诸 如针对网络浏览数据）。
[0042] TX处理电路315接收来自麦克风320的模拟或数字语音数据或来自主处理器340的 其他传出基带数据(诸如网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据）dTX处理电路315编 码、复用和/或数字化传出基带数据W生成经处理的基带或IF信号。RF收发器310从TX处理 电路315接收传出的经处理的基带或IF信号并且将基带或IF信号上变换到经由天线305所 发射的RF信号。
[0043] 主处理器340可W包括一个或多个处理器或其他处理设备并且执行存储在存储器 360中的基本OS程序361W便控制肥116的总体操作。例如，主处理器340可W根据众所周知 的原理通过RF收发器310、RX处理电路325和TX处理电路315控制前向信道信号的接收和反 向信道信号的传输。在一些实施例中，主处理器340包括至少一个微处理器或微控制器。
[0044] 主处理器340还能够执行驻留在存储器360中的其他处理和程序，诸如用于多天线 无线通信系统的多级下行链路波束成形的操作。主处理器340可W如由执行处理所要求地 将数据移动到存储器360中或移动出存储器360。在一些实施例中，主处理器340被配置为基 于OS程序361或响应于从eNB或操作者所接收的信号，执行应用362。主处理器340还禪合到 I/O接口 345,其给UE 116提供连接到其他设备(诸如膝上型计算机和手持式计算机）的能 力。I/O接口 345是运些附件与主控制器340之间的通信路径。
[0045] 主处理器340还禪合到小键盘350和显示单元355。祀116的操作者可W使用小键 盘350将数据输入到肥116中。显示器355可W是液晶显示器或能够擅染诸如来自网站的文 本和/或至少有限图形的其他显示器。
[0046] 存储器360禪合到主处理器340。存储器360的一部分可W包括随机存取存储器 (RAM)，并且存储器360的另一部分可W包括闪速存储器或其他只读存储器(ROM)。
[0047] 虽然图3图示了 UE 116的一个示例，但是可W对图3做出各种改变。例如，可W组 合、进一步细分或省略图3中的各种部件，并且可W根据特定需要添加附加部件。作为特定 示例，主处理器340可W被划分为多个处理器，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)和一个 或多个图形处理单元(GPU)。而且，虽然图3图示了被配置为移动电话或智能电话的UE 116， 但是UE可W被配置为其他类型的移动设备或固定设备。
[0048] 图4图示了根据本公开的实施例的全维度多输入多输出巧D-MIM0)通信系统。图4 中所示的FD-MIMO通信系统400的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可 W使用其他实施例。
[0049] 抑-MIMO通信系统400包括eNB 4(n和多个肥411-414eeNB 401包括一个或多个天 线阵列403、基带单元405(BBU)和将BBU 405禪合到天线阵列403的通用公共射频接口 (CPRI)407dB脚405通过网际协议(IP)回程420将eNB 401禪合到LTE基础设施。
[00加 ]根据REFl和REF2,垂直地部署天线允许eNB利用仰角域（elevation domain)中的 分集(例如通过仰角波束成形），运实现系统容量(例如，吞吐量)中的多达30%增益。
[00引]根据REF3,全维度MIMO(FD-MIMO)已经作为显著地增加系统容量的技术出现。在 抑-MIMO(还被称为REF4中的Massive MIMO)中，eNB 401将大量的有源天线元件部署在二维 (2D)平面(即，2D有源天线阵列）中，如图4中所图示的。eNB 401可W在水平域和垂直域二者 中形成波束(运充分地利用空间分集)并且因此能够支持高阶MU-MIM0。即，在FD-MIMO中，2D 有源天线阵列具有许多有源天线元件，并且因此，设计天线虚拟化预编码器W_〇W维持宽波 束图案是不轻松的。
[0化2] 在一个示例中，eNB 401包括S个天线阵列。每个天线阵列403生成到超过十（10) 个UE的高阶MU-MIMO传输。每个天线阵列包括垂直地布置为列的数目（Nv)和水平地布置为 行的天线的数目（Nh)。例如，每个天线阵列403包括布置为八个天线每行和八个天线每列的 六十四（64)个天线。六十四个天线形成对应于UE 411的发射波束431。对于每个其他UE 412-414而言，六十四个天线形成对应的发射波束432-434。
[0化3] 在LTE或LTE-A中，禪合到eNB的UE 411-414接收控制信息。为了确保宽覆盖，eNB 401使用特殊的预编码器(被称为天线虚拟化)控制符号使得来自eNB 401的控制符号的传 输具有宽波束宽度。在某些实施例中，天线虚拟化预编码器可W被表达为WO= [W1，...， WNt].,在该情况下,eNB 401将枉制?f守号.诚发射为姑'>%苗'。
[0054]信道质量指示器(CQI)预测是与天线虚拟化相关联的挑战。CQI是来自肥的反馈参 数，其向eNB通知肥处的总体信噪比（SNR) dCQI影响由eNB所选择的传输方案、调制和编码方 法等等。在LTE/LTE-A中，肥通常基于由天线虚拟化所发射的符号导出CQI。数据符号通常由 具有窄宽度的波束预编码W减少对非预期UE的干扰。因此，由于预编码差异，因而CQI可W 不匹配数据信道的SNR。即，数据信道的预编码与控制信道的预编码不同，因此，基于天线虚 拟化的CQI可W不匹配SNR或数据信道。在抑-MIMO系统中，CQI与SNR之间的失配可W是显著 的，因为由于阵列中的大量的天线，因而用于数据符号的预编码具有窄得多的波束宽度。作 为方案，eNB 410通过基于反馈CQI (或从UE反馈的CQI)估计用于数据信道的SNR来执行CQI 预测。
[0055] 图5图示了根据本公开的3GPP LTE物理层处理架构。REF 6指定图5中的物理层处 理架构。3GPP LTE物理层处理架构501接收多个码字505a-b并且输出针对每个所接收的码 字的OFDM信号。图5中的处理链的输入多达两个码字，其中，每个码字包括位的序列。通过 "加扰"和"调制映射器"块通过处理对每个码字中的位进行加扰和调制。加扰单元510a对码 字505a进行加扰并且输出经加扰的码字。调制映射器515a从加扰单元510a接收经加扰的码 字输出并且对经加扰的码字进行调制。加扰单元51化和调制映射器51化对码字50化执行与 元件510a和515a对码字505a相同的功能。层映射器520从调制映射器515a和51化接收经调 制的经加扰的码字并且生成多个层525。更特别地，两个码字的调制符号通过生成多个层 化)的层映射器进行处理。K数目的层中的每层输出给预编码单元530,其生成多个预编码信 号(N)"N个预编码的信号中的每一个对应于各自的资源元素映射器535a、b和各自的OFDM信 号生成单元540a、b"K数目的预编码的信号被馈送给它们的各自的资源元素映射器和(FDM 信号生成块W输出多个天线端口信号(N)。更特别地，每个资源元素映射器535a、b将预编码 层接收并且映射到资源块的资源元素。每个0抑M信号生成单元540a和54化将OFDM信号输出 给天线端口 545。
[0056] 在3GPP LTE下行链路中，存在S个不同类型的天线端口，包括小区特定参考信号 (CRS)天线端口、信道状态信息参考信号(CSI-RS)天线端口和肥特定参考信号(肥-RS)天线 端口。对于CRS天线端口而言，N= 1、2或4。对于CSI-RS天线端口而言，N = 1、2、4或8。对于UE- RS天线端口而言，N=I、2、3、……、8。
[0057] 图6和7图示了根据本公开的FD-MIMO基站的架构的示例。图6图示了使用CPRI接口 的抑-MIMO基站的架构。图7图示了另一 FD-MIMO基站的架构，其是其中集成了调制解调器和 RF单元的集成基站。图6和7中所示的FD-MIMO基站架构600和700的实施例仅用于说明。在不 脱离本公开的范围的情况下，可W使用其他实施例。
[005引为了支持大量的天线端口，总体系统复杂性增加。基带与RF单元之间的多个流、 OFDM调制和接口的预编码的复杂性与系统中的天线的数目成比例地增加。复杂性使支持大 量的天线端口的系统成本过高。通过CPRI接口 615禪合到彼此的
[0059] 在图6中所示的示例中，FD-MIMO基站架构600包括数据单元(DU)605和远程无线电 头端(RRH)610。在某些实施例中，DU 605定位在塔的底部，RRH 610定位在塔的顶部，并且 CPRI 615从塔的顶部运行到底部W将DU 605连接到RRH 610。在某些实施例中，DU 605定位 在远离R畑610的数千米处，并且CPRI 615从塔的顶部的RRH 610运行W连接到DU 605dDU 605处理基带信号620的K个流(或层）。在MIMO配置中基带信号620可W来自多个用户或来自 多个层。DU 605包括预编码块630和N个IFFT块640。预编码块630执行频域中的频域波束成 形W通过使用N个天线端口对抗针对K个流的多径衰落。频域波束成形的示例包括频率选择 性波束成形、频率依赖波束成形和窄带预编码。在各种实施例中，频率预编码可W跨越频率 变化(频率选择性)或对于整个分配带宽(频率平坦或宽带)保持相同。更特别地，预编码块 630从K个流接收K个基带信号并且输出N个频域信号635 JFFT块640通过执行IFFT操作将频 域信号635转换为时域信号645。每个IFFT块640执行资源元素映射(其执行IFFT操作)并且 将循环前缀(CP)添加到从DU 605所输出的时域信号645 JFFT块640可W被称为"(FDM调制 单元"。CPRI接口615将具有CP的时域信号携带到RRH 610W用于下行链路传输。CPRI接口 615包括携带基带信号的高速光纤接口。
[0060] RRH 610处理针对N个分离的传输路径的N个时域信号645。更特别地，RRH 610输出 N个波束。RRU 610包括N个数字-模拟转换器(DAC)650、N个射频(RF)链660和N个功率放大器 670和N个天线680dDAC 650将数字时域信号645转换为模拟RF信号655。每个RF链660将信号 输出给对应的功率放大器670和用于对应的天线680的天线端口。
[0061 ] FD-MIMO基站的架构700与FD-MIMO基站的架构600类似。抑-MIMO基站的架构700不 包括CPRI接口 615。例如，IFFT块640将时域信号645直接输出到DAC 650中。在某些实施例 中，FD-MIMO基站的架构700的部件非常接近于彼此布置并且不因为塔高而分离。
[0062] 在图6和7中，根据等式1-3测量每个系统架构600和700的复杂性，其中，N是天线端 口的数目，K是流的数目，L是数据资源元素的数目并且G是保护资源元素的数目。在等式1 中，预编码包括(NXK)和化XL)的矩阵乘法，等式2设及IFFT。等式3设及通过CPRI接口或其 他数字接口的数据流量。通过CPRI接口的预编码、IFFT和数据流量的复杂性与天线端口的 数目N成比例。当N较大时，系统是成本过高的。
[0063] Complexity = O(NXKXL) (1)
[0064] Complexity = 0( (L+G) X log2(X+G) XN) (2)
[0065] Complexity = NX (L+G)个采样每(FDM符号（3)
[0066] 图8A、8B、9和10图示了根据本公开的实施例的多天线无线通信系统的多级波束成 形架构的示例。图8A-10中的多级波束成形架构中的每一个包括通过将K个所接收的数据流 (层)从频域转换到时域而同时形成M个独立预编码输出流的频域级，其中，K小于或等于M。 而且，图8A-10中的多级波束成形架构中的每一个包括通过转换M个所接收的独立预编码输 出流同时发射来自N个发射器RF链的信号的时域级，其中，N大于M。图8A图示了多天线无线 通信系统的多级波束成形的示例，所述多天线无线通信系统包括用于时域级中的共同控制 信号和CSI-RS的天线虚拟化。图8B图示了多天线无线通信系统的多级波束成形的示例的集 成基站单元，所述多天线无线通信系统包括用于时域级中的共同控制信号和CSI-RS的天线 虚拟化。图9图示了多天线无线通信系统的多级波束成形的另一示例，所述多天线无线通信 系统包括频域级中的共同控制信号的天线虚拟化和时域级中的CSI-RS的天线虚拟化。图10 图示了多天线无线通信系统的多级波束成形的示例，所述多天线无线通信系统包括用于频 域级中的共同控制信号和CSI-RS的天线虚拟化。用于多天线无线通信系统的多级波束成形 架构包括波束成形的至少两级。图8A、图8B、图9和图10中所示的架构800、801、900和1000的 实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可W使用其他实施例。
[0067] 例如，可W在宏基站中实现图8A-10中的多级波束成形架构中的每一个，所述宏基 站包括将频域级连接到时域级的CPRI接口。作为另一示例，图8A-10中的多级波束成形架构 中的每一个可W实现在集成基站中，其中，数据单元和天线单元组合在一个单元中，其包括 频域级与时域级集成W形成不包括CPRI接口的单个系统。可W在抑-MIMO基站中实现图8A- 10中的多级波束成形架构。
[0068] 图8A示出了用于蜂窝下行链路系统的两级波束成形(预编码）。在多级波束成形架 构800中，在虚拟化之后在时域中多路复用PBCH、PDCCH、PSS/SSS和基于CRS的PDSCH的CRS、 CSI-RS和对应的信道。在图8A中，多级波束成形架构800包括通过CPRI接口815禪合到彼此 的数据单元(DU)805和远程无线电头端(R畑)810。在某些实施例中，DU 805定位在塔的底 部，RRH 810定位在塔的顶部，并且CPRI 815从塔的顶部运行到底部W将DU 805连接到R畑 810。在某些实施例中，DU 805定位在远离RRH 810的数千米处，并且CPRI 815从塔的顶部的 R畑810运行W连接到DU 805dDU 805执行波束成形的级，并且R畑810执行波束成形的另 一级。
[0069] 例如，DU 805实现第一级是频率选择性波束成形级，其中，K个数据流(层）由频率 选择性预编码矩阵预编码。而且，在第一级中，将频域采样转换到时域。第二级是时域宽带 波束成形级，其中，第二级波束成形模块（即，RRH 810)处理M个时域信号。在第二级中，天线 虚拟化模块865将公共信号（例如，小区特定参考信号（CRSKCSI-RS、物理下行链路控制信 道(PDCCH)、物理广播信道(PBCH)和PSS/SSS)和CRS-PDSC刷央射到波束图案中（例如，宽波束 图案或窄波束图案）W使得公共信号可W被用于覆盖小区。运些公共信号和CRS-PDSCH添加 到N个波束成形的时域数据信号中。
[0070] DU 805包括波束成形控制块825、预编码块830、M数目的IFFT块840、公共信号IFFT 块840a和84化。波束成形控制块825基于上行链路预编码矩阵指示器(PMI)和/或从肥或多 个肥所接收的信道状态信息参考信号(CSI-RS)，生成波束成形控制信号826-827。波束成形 控制块825将控制信号826发送给预编码块830并且将另一控制信号827发送给R畑810。波 束成形控制信号826向频域预编码块830指示将被施加到K个数据流820的频率选择性预编 码矩阵。波束成形控制信号827向时域宽带波束成形块890指示宽带预编码矩阵Q，或者一组 指示器可W被用于重建QW施加到输入到时域宽带波束成形块890的M个流845。更特别地， CPRI 815将波束成形控制信号827从DU 805携带到RRH 810。下文参考图12更具体地描述宽 带预编码矩阵Q。
[0071] 频率选择性预编码块830从要么K个单独的用户要么多个用户的多个层的任何组 合接收用户数据的K个流(层)820。每个流包括与用户数据组合的至少一个用户设备参考信 号师-RS)。例如，流(StreanU)可W包括与来自第一肥411的数据信号组合的来自第一肥 411的肥-RS。来自第一肥411的数据信号与肥-RS相关联。频域预编码块830通过施加频率 选择性预编码矩阵诸如{Pf:f = 〇，l，…，F}将K个数据流820变换为M个独立预编码输出流 832，其中，下标f是指子带索引，其中，系统带宽被划分为F个子带。
[0072] M个IFFT块840将M个流832映射到频域中的资源元素。更特别地，IFFT块840被配置 为根据资源元素映射将M个预编码输出流中的相应一个映射到多个用户设备，并且通过M个 离散傅里叶逆变换（IFFT)将M个流820变换为时域信号。IFFT块840将循环前缀(CP)添加到 相应的预编码流作为保护间隔。更特别地，IFFT块840接收M个独立预编码的频域信号835并 且通过CPRI接口815将时域采样的M个流845输出给RRH 810。时域采样的M个流845还被称为 OFDM时域信号。数据单元与远程无线电头端之间的接口携带时域信号的M个流。
[0073] 公共信号IFFT块840a和840b接收公共信号，诸如〇?5、？55/555、？8邸、？0〔邸和〇?5- PDSCH。与IFFT块840类似，公共信号IFFT块840a将公共信号映射到资源元素，通过执行IFFT 操作将所接收的公共信号转换为时域信号的流845a-b。即，公共信号（CRS、PSS/SSS、PBCH、 PDCCH)和CRS-PDSCH映射到资源元素并且转换为时域信号的Ncrs(在图8A中示出为Ncrs = 2) 个流845a-bDNcRs流845a-b通过CPRI接口单独地携带并且然后使用宽波束移相器虚拟化。在 某些实施例中，IFFT块840a和840b与IFFT块840相同。IFFT块840、840a和840b可W被称为 "OFDM调制单元"。
[0074] RRH 810包括N个数字-模拟转换器(DAC)850、N个射频(RF)链860、天线虚拟化模块 865和N个功率放大器870、多个天线880和时域宽带波束成形块890。即，R畑810包括N个发 射流，并且每个发射流包括一个DAC 850、一个RF链860和一个功率放大器870。每个发射流 (还被称为"发射器链"或"发射器RF链"）连接到至少一个物理天线。因此，RWl 810中的物理 天线880的数目可W等于发射流的数目N。单个发射流可W连接到多个物理天线，并且在该 实施例中，RRH 810中的物理天线的数目可W大于发射流的数目NdDAC 850将数字时域信号 845转换为模拟RF信号855。每个RF链860将信号输出给对应的功率放大器870和对应的物理 天线880。物理天线880中的每一个同时发射信号，其在空中一起形成控制信道信息的广播 宽波束和数据信息的多个用户特定下行链路窄波束。图12的右边示出了运些同时发射的多 个用户特定数据窄宽度波束连同控制广播宽波束。
[0075] 作为输入，时域宽带波束成形块890接收来自CPRI 815的时域采样845和来自波束 成形控制块825的波束成形控制信号827。时域宽带波束成形块890使用数字移相器(例如， 乘法器或无乘法CORDIC函数）W形成时域采样845的N个流，其中，N是独立RF链的数目。时域 宽带波束成形块890将宽带预编码矩阵Q乘WM个输入信号845并且生成N个预编码的输出信 号895。时域宽带波束成形块890基于波束成形控制信号827,确定宽带预编码矩阵Q。在某些 实施例中，时域宽带波束成形块890存储多个宽带预编码矩阵Q，每个所存储的宽带预编码 矩阵Q对应于索引。响应于接收到指示索引的波束成形控制信号827，时域宽带波束成形块 890选择使用对应于所接收的索引的宽带预编码矩阵Q进行预编码。在某些实施例中，时域 宽带波束成形块890被配置为接收包括所选择的宽带预编码矩阵Q的波束成形控制信号827 并且使用所接收的宽带预编码矩阵Q进行预编码。在某些实施例中，响应于接收到包括用于 重建宽带预编码矩阵Q的一组指示器的波束成形控制信号827,时域宽带波束成形块890使 用该组指示器重建宽带预编码矩阵Q，并且使用经重建的宽带预编码矩阵Q进行预编码。
[0076] 基站可W基于预编码矩阵指示器(PMI)反馈或上行链路探测来确定频域预编码矩 阵{Pf:f = 0，l，…，F}和宽带预编码矩阵Q。例如，波束成形控制块825设立预编码矩阵{Pf:f =0，1，…，F巧日Q。当基站选择施加{Wf: f = 0，1，…，F}的MU-MIMO预编码时，基站确定满足用 于每个子带f的条件Wf = QPf的{Pf: f = 0，1，…，F}和Q。更特别地，频率选择性预编码块830基 于控制信号826来确定预编码矩阵{Pf:f = 0，l，…，F}，并且时域宽带波束成形块890基于控 制信号827来确定宽带预编码矩阵Q。
[0077] R畑810生成数目化SI-RS的时域信道状态信息参考信号（CSI-RS)，其中，可W通过 要么DU 805要么服H 810对CSI-RS的资源元素映射的序列进行配置。天线虚拟化模块865接 收Ncsi-RS个时域CS I-RS信号。
[007引 RRH 810通过首先生成CSI-RS序列、然后将CSI-RS序列映射到频域中的资源元素 并且然后施加OFDM信号生成（IFFT，+CP)来构建时域CSI-RS。最后，天线虚拟化模块865将 CSI-RS特定天线虚拟化预编码施加到化SI-RS时域CSI-RS信号W上生成N个虚拟化CSI-RS信 号。天线虚拟化模块865通过施加CSI-RS特定天线虚拟化预编码可W生成宽波束宽度CSI- RS、窄波束宽度CSI-RS或宽波束宽度CSI-RS和窄波束宽度CSI-RS的混合。即，N个虚拟化 CSI-RS信号可W包括宽波束宽度虚拟化CSI-RS信号和窄波束宽度虚拟化CSI-RS信号的宽、 窄或二者。N个虚拟化CSI-RS信号添加到N个输出数据信号895 W形成N个组合的信号。组合 的信号然后通过DAC 850、RF链860和功率放大器870处理并且通过天线880空中发射。
[0079] 为了支持公共控制信号（诸如?8邸、0?5、？0〔邸、？55和555)的宽波束宽度，01]805 级包括将公共控制信号转换到时域的分离的路径。DU 805的某些实施例包括数目Ngrs的CRS 端口，例如超过一个CRS端口。例如，两个CRS端口使用在图8A的DU 805中。CPRI 815将公共 控制信号的时域信号845a-b携带到R畑810。天线虚拟化模块865映射用于N个发射流的两 个流845a-b。即，天线虚拟化模块865将公共控制信号特定天线虚拟化预编码接收并且施加 到Ncrs时域公共控制信号845a-b，W便生成N个虚拟化公共共同控制信号。天线虚拟化模块 865通过施加公共控制信号特定天线虚拟化预编码可W生成宽波束宽度CRS和与CRS相关联 的宽波束宽度公共控制信道。N个虚拟化公共控制信号包括宽波束宽度CRS和与CRS相关联 的宽波束宽度公共控制信道。更特别地，天线虚拟化模块865输出N个虚拟化控制信号866， 其包括与N个虚拟化CSI-RS信号组合的N个虚拟化公共控制信号。虚拟化控制信号866添加 到输出数据信号895,并且在N个发射器链上发射组合的信号。
[0080] 与抑-MIMO基站架构600或700相比较，多级波束成形架构800、900和1000每个提供 可比较的系统性能。作为示例，在K=I单流情况下，所发射的信号采样分组为大小N。的块。 特别地，在不损失一般性的情况下，考虑大小N。的块如下:S=[S1 S2…SN。]，其中，S是数据 流。
[0081 ] 大小Nc的数据流820穿过MX 1频率选择性预编码器830wi，其中，Wim是预编码向量Wi 的第m个条目（即，化=[*11 Wi2 ... 预编码器830的输出是X: = [wisi W2S2 ... WNcSNc]，其具有MXNc的维度。矩阵X的第m行被定义为Xm=x(m,:)。在串行-并行转换之后，第 m个快速傅里叶逆变换(IFFT)操作的输入是向量xJi JFFT操作的输出由针对m=l，.. .M，的 给定，其中，F表示大小N。的离散傅里叶变换(DFT)矩阵并且H表示矩阵的厄密共辆。 列向量tm的第i个条目被定义3
和tmi。定义Ci= [tli t2i . . . tMi]T。对于每个时 间点i而言，向量Cl由NXM时域预编码矩阵Q预编码，并且时域预编码器的输出由化1给定，其 是NXl列向量。定义Pni = Q(n，：）Ci和Pn=[PnlPn2...PnNc]T。附加有循环前缀(CP)，在第n 个发射天线上发射数据流{Pni}的序列。数学地，在CP插入之后，所发射的块可W写作
，并且然后在串行-并行转换之后在化+1)抽头多路径信道hn=比n (0). . .hn化）]上发射。在接收器端处，首先移除CP并且因此从第n个发射天线所接收的信号 yn可W写巧
其中，宜n是NcXNc循环矩阵并且第（k，l)个条目由hn((k-l) modNc)给定。通过定义，向量Pn可W重写为等式(4)
[0082] ( 4)
I，. . .，Nc.。在副载波i处，所接收的信号yi由等式(6)给定：[0086] yi=阳i(i)出（i) ... HN(i)]QwiSi. (6)[0087] 对于宽带波束成形矩阵Q的示例选择是
[0083]
[0084] (、）
[0085] tn =
[008引
[0089] 预编码向量Wi的适当的设计需要确保总体预编码器的恒模特性。在运种情况下，Q 矩阵中的所有元素是数字移相器。可W通过复数乘法算术单元或通过使用例如无乘法器 CORDIC函数中的低复杂性旋转逻辑实现运些数字移相器。
[0090] 如上文所描述的，根据本公开的实施例的eNB执行CQI预测，例如，波束成形控制块 825可W实现CQI预测。eNB 410实现链路适配方法，W用于预测在执行调制和编码方案 (MCS)选择中将由eNB 401使用的发射器（TxCQI)处所估计的下行链路信号干扰噪声比 (SINR)(还被称为信号噪声干扰比（SNIR))或信道质量信息。eNB 401通过使用上行链路探 测参考信号(SRS)和用于Tx CQI预测的反馈CQI实现链路适配方法。
[0091] 作为示例，eNB实现用于具有单个发射天线（I-Tx天线UE)的UE的单用户MIM0(SU- MIMO)的Tx CQI预测方法。Tx CQI预测还可W被称为下行链路SINR预测。在I-Tx天线UE、Tx CQI预测方法的情况下，具有UE索引k的册k接收利用天线虚拟化(WQ)接收下行链路信号 (yk) DUEk接收的下行链路信号可W通过W下等式(7)表达：
[0092] yk = hkwoso+nk对于k= 1，......，K (7)
[0093] 其中，hk是用于UEk的信道方向向量，其在利用由UE的单个发射天线所发射的SRS的 eNB处估计。而且，S日是传输符号，并且nk是祀k接收器处的噪声。祀k将反馈CQI (P日k)反馈到 eNB，并且在该示例中，反馈CQI (POk)等于在I-Tx天线UE处所估计的对应的SINR，如由下文等 式(8)所表达的。
[0094；
(8)
[00M]其中，如是接收器噪声方差，其对于eNB是未知的。当代替天线虚拟化预编码器 (WO)应用用户特定预编码器Wk时，根据下文等式(9)表达用于数据符号的下行链路Tx SINR Pko
[0096] (9)
[0097] I道估计知悉信道方向向量hk时，eNB可W根据等式（10)中表达的 关系巧 或Tx CQI)的SINR:
[009引 （10)
[0099] 其中，POk是反馈CQI，w日是天线虚拟化预编码器;并且Wk是用户特定预编码器Wko - 旦eNB获得Tx CQI，则eNB可W使用用于链路适配的Tx CQI，例如用于确定针对肥的MCS。因 此，如果不存在MU-MIMO传输，则用于I-Tx天线肥的SU-MIMO的Tx CQI预测方法正常工作，运 实现10%归一化预测误差。在MU-MIMO的情况下，CQI预测更加困难。
[0100] 作为另一示例，eNB实现用于具有一个CQI和一个SRS的I-Tx天线肥的多用户MIMO (MU-MIMO)的Tx CQI预测方法。在该示例中，eNB实现预测用于MU-MIMO传输的SINR的方法， 其中，当UE发射单个SRS并且反馈一个CQI时，每肥发射单层信息。在该示例中，Tx CQI预测 方法包括:基于特定或指定映射，将CQI映射到SINR(PO)中；基于一个SRS，获得信道估计，其 中，下行链路SNR与使用SRS所估计的上行链路SNR不同；并且基于SRS信道估计，重建SINR或 MU-CQI。更特别地，在该示例中，SRS可W通过等式（11)表达：
[0101] SRS=Uili (11)
[0102] 其中，hi对于一个发射天线和对于Nr个接收天线是IXNr归一化信道方向向量，并 且m是与针对UEi的该信道相关联的功率，即UE具有1的UE索引。CQI失配使得下行链路信道 SNR或下行链路信道功率与利用SRS估计的上行链路SNR不同。而且，在该示例中，eNB基于 SRS信道估计，重建或重新计算SINR或MU-CQI。
[0103] 在其中eNB实现对于具有一个CQI和一个SRS的I-Tx天线UE的多用户MIM0(MU- MIMO)的Tx CQI预测方法的示例中，在UEi的接收器处，可W使用W下等式（12)预测多用户 SINR ：
[0104] (12)
[0105] 在等式（12)中，M表示具有基数L的一组共同调度的肥，P表示eNodeB处的总发射功 率，〇7'表示肥1处的噪声功率，并且Wi表示对于第1个肥的预测向量。在该示例中，UE计算它 的SINR(CQI)和eNB采用与总发射功率P共辆波束成形的基础。即，UEi的预编码向量等于离严， 其中，H棄完际婚化術蜡化-TIP庶巧W下等式（13)计算单用户SINR(或反馈CQI):
[0106] (13)
[0107]在共辆波束成形的情况下，eNB实现对于具有一个CQI和一个SRS的I-Tx天线UE的 多用户MIMO(MU-MIMO)的Tx CQI预测方法或MU-SINR预测方法。eNB使用W下等式（14)计算 MU-SINR。
[010 引
[010 引
(14)[0109] 在等式(14)中，通过定义，相关系数化I根据等式（15)表达。
[0110]
a巧
[0111] 一旦eNB已经计算或获得L个Tx CQI，针对L个MU-MIMO肥中的每一个的Tx CQI，则 eNB使用用于链路适配的Tx CQI，例如，用于确定对于参与MU-MIMO传输的每个肥的MCS。
[0112] 作为另一示例，eNB实现用于具有两个具有一个CQI和两个SRS的发射天线(2-Tx天 线肥）的UE的单用户MIMO(洲-MIM0)的Tx CQI预测方法。在该示例中，eNB实现预测用于SU- MIMO传输的SINR的方法，其中，当2-Tx天线UE发射两个SRS并且反馈一个CQI时，eNB发射两 层信息。在该示例中，Tx CQI预测方法包括:基于指定映射，将CQI映射到SINR中；基于SRS， 获得信道估计;其中，下行链路SNR或功率与上行链路SNR或功率不同；基于SRS信道估计，重 建或重新计算SINR或CQI; W及通过使用SRS的信道估计和预测CQI值来估计下行链路信道 系数向量。更特别地，在该示例中，两个天线的SRS可W通过等式(16)和(17)表达：
[0113] SRSi =化hi (16)
[0114] SRS2 =化 h2 (17)
[0115] 其中，hi=比U h2i](对于2个发射天线)或hi=比U h2i h3i h"]表示归一化信道方 向向量，并且表示与该信道相关联的功率，其在Tx CQI预测方法的获得步骤中是未知的。 CQI失配使得下行链路信道SNR或下行链路信道功率与上行链路SNR不同。
[0116] 在其中eNB实现对于具有一个CQI和两个SRS的2-Tx天线UE的洲-MIMO的Tx CQI预 巧巧法的示例中，eNB通过使用W下等式(18)和(19)计算SINR每副载波每天线来重建SINR:
[0117] (1巧
[011 引 （19)
[0119] 在等式（18)和（19)中，"int var"表示肥的干扰加上噪声功率的估计，并且干扰可 W包括小区间干扰。
[0120] 在其中eNB实现对于4-Tx天线肥的SU-MIMO的Tx CQI预测方法的示例中，eNB通过 使用W下等立"〇)、"1 )巧"2)1+貸STNR每副载波每天线来重建SINR:
[0121] (20)
[0122] (21)
[0123] SINRrx(i)=Average([SINRrx(i),i,SINRrx(i),2]) (22)
[0124] 在等式(20)、（21)和(22)中，AverageO是跨分配资源元件的总数对SINR进行平均 的函数。平均SINR是单个SINR值，其特征是分配资源元素中发射的分组的帖误码率。例如， AverageO可W是有效指数SM映射化ESM)函数，其通过定义根据W下等式(23)定义。
[0125]
[0126] 在等式(23)中，X: = [Xi，. . .，Xn]和A表示与MCS阶有关的参数。MCS阶的示例分别包 括用于QPSK、16QAM 和64QAM的 2、4和6。
[0127] 在其中eNB实现对于具有一个CQI和两个SRS的2-TX天线UE的洲-MIMO的Tx CQI预 巧巧法的示例中，eNB通过使用W下等式(24)计算SINR每副载波来重建SINR:
[012 引 SINRsc = SINRrxW+SINRrx(2) (24)
[0129] 在其中eNB实现对于具有一个CQI和两个SRS的2-Tx天线UE的洲-MIMO的Tx CQI预 测方法的示例中，eNB通过获得针对每个UE的总体预测的SINR化（Tx CQI)来重建SINR。而 且，在该示例中，eNB使用SRS和所预测的CQI值的信道估计来估计下行链路信道系数向量， 其中，所预测的CQI值通过归一化信道向量h乘W缩放因子y表达。即，所预测的CQI值被表达 为化，且由.U县下巧错嘴功率和上行链路功率的比，并且其中，y根据等式(25)计算：
[0130] (25)
[0131] 图8B，多级波束成形架构801包括如实现在集成基站单元中的架构800的部件。
[0132] 图9图示了对于多天线无线通信系统的多级（例如，两级）波束成形架构的另一示 例。在多级波束成形架构900中，CSI-RS端口的数目可W不同于（例如，大于）CRS端口的数 目。多级波束成形架构900在时域中多路复用CSI-RS，但是为了保持复杂性低，在频域中多 路复用PBCH、PDCCH、PSS/SSS和基于CRS的PDSCH的CRS和对应的信道。多级波束成形架构900 包括通过CPRI接口915禪合到彼此的数据单元化U)905和远程无线电头端(RRH)910dDU 905 包括波束成形控制块925、预编码块930、数目M个资源元素映射器941、数目化RS个资源元素 映射器(包括公共信号资源元素映射器941a和CRS-PDSCH资源元素映射器94化）、公共信号 天线虚拟化模块937和数目M个IFFT模块940 dDU 905还包括数目M个加法器939，并且每个加 法器93則尋天线虚拟化公共信号之一添加到RE映射流的相应一个并且将组合的信号输出给 相应的IFFT块940 JFFT块940可W被称为"OFDM调制单元"。波束成形控制块925基于所接收 的PMI和/或CSI，生成波束成形控制信号926-927dRRH 910从DU 805接收M个时域信号945和 波束成形控制信号927,并且生成CSI-RS信号。RRH 910包括N个数字-模拟转换器化AC)950、 N个射频(RF)链960、CSI-RS天线虚拟化模块965和N个功率放大器970、N个天线980和时域宽 带波束成形块990dCSI-RS天线虚拟化模块965将CSI-RS信号映射到波束图案中W使得可W 跨越整个小区发射CSI-RS信号。RRH 910还包括数目N个加法器967,并且每个加法器967将N 个天线虚拟化CSI-RS信号之一添加到N个时域宽带波束成形流995的相应一个，并且将组合 的信号输出给相应的DAC 950。
[0133] 在某些实施例中，资源元素映射器941a和94化与资源元素映射器941相同。而且， 注意，图9中的部件920、925、930、935、950、960、970、980和990可^与图84中的对应的部件 820、825、830、835、850、860、870、880和890相同或类似。图9中的运些部件可^^与图8八中 的对应的部件相同或类似的方式操作。
[0134] 在图9中，在频域中多路复用公共信号（例如，小区特定参考信号（CRS) XSI-RS、 PDCCH、PBCH和PSS/SSS)和CRS-PDSCH，并且通过比较，在时域中映射图8A中的CRS-PDSCH和 公共信号。通过多路复用频域中的公共信号和CRS-PDSCH(例如，在DU 805中），多级波束成 形架构900节省（或不使用）多级波束成形架构800用于将来自DU 805的公共信号和CRS- PDSCH发射给RRH 810的两个(或Ngrs个)CPRI接口。更特别地，在RE映射940和(FDM信号生成 块处理公共信号和CRS-PDSCH之后，多级波束成形架构900多路复用频域中的公共信号和 CRS-PDSCH。例如，CPRI915携带来自M个IFFT块940的数据流量，但是CPRI 815携带来自Ncrs+ MIFFT块840和840a-b的数据流量845和共同控制信道信息845a-b。
[0135] 多级波束成形架构900提供数个技术优点。例如，减少频域处理;减少IFFT块的数 目（例如，少Ncrs个IFFT块）；减少基带单元(例如，DU)与RF单元(例如，R畑)之间的数据量;并 且在不使用任何RF移相器的情况下，可W在数字域中实现时域波束成形操作。
[0136] 图10图示了用于多天线无线通信系统的多级（例如，两级)波束成形架构的示例。 在多级波束成形架构1000中，在虚拟化之后在频域中多路复用PBCH、PDCCH、PSS/SSS和基于 CRS的PDSCH的CRSXSI-RS和对应的信道。即，多级波束成形架构1000减少与时域中的插入 信号相关联的潜在问题和复杂性。多级波束成形架构1000包括通过CPRI接口 1015禪合到彼 此的数据单元化U) 1005和远程无线电头端(RRH) IOIOdDU 1005包括波束成形控制块925、频 率选择性预编码块1030、数目M个加法器1039、公共信号天线虚拟化模块1037、数目M个IFFT 块1040和数目M个循环前缀模块1042。每个加法器103則尋M个天线虚拟化公共信号之一添加 至IjM个频率预编码流的相应一个并且将组合的信号输出给相应的IFFT块1040 JFFT块1040 对M个组合的信号执行IFFT过程并且将时域信号1047输出给循环前缀模块1042 JFFT块 1040可W被称为"(FDM调制单元"。循环前缀模块1042将循环前缀添加到时域信号1047并且 通过CPRI接口 1015将数目M个OFDM时域信号1045输出给时域宽带波束成形块1090。波束成 形控制块1025基于所接收的PMI和/或CSI，生成波束成形控制信号1026-1027 dRRH 1010从 DU 1005接收M个时域信号1045和波束成形控制信号1027。在该示例中，DU 1005生成输入到 天线虚拟化模块1037的CSI-RS信号。R畑1010包括N个数字-模拟转换器(DAC) 1050、N个射 频(RF)链1060、数目N个加法器1067和N个功率放大器1070、N个天线1080和时域宽带波束成 形块1090。
[0137] 注意，图 10中的部件 1020、1025、1030、1035、1050、1060、1070、1080和 1090可 W与 图8A中的对应的部件820、825、830、835、850、860、870、880和890相同或类似。图10中的运些 部件可WW与图8A中的对应的部件相同或类似的方式操作。注意，图10中的部件1037可W 与图9中的对应的部件937相同或类似。图10中的运些部件可W W与图9中的对应的部件相 同或类似的方式操作。
[0138] 图11图示了根据本公开的实施例的多级波束成形系统中的CSI-RS映射方案。可W 实现CSI-RS映射方案1100,其中，第一波束成形级（诸如DU 905)和第二波束成形级（诸如 RRH 910)布置在同一处理单元中，如图9的多级波束成形架构900中所示。图11中所示的 CSI-RS映射方案1100的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可W使用其 他实施例。
[0139] 在频分复用系统(例如，频分双工(FDD)系统）中，肥(例如，肥411)在子带f处反馈 PMI预编码器:eNB(例如，eNB 401)计算宽带预编码矩阵Q和频域预编码矩阵Pf,使得对于每 个子带f而言，= QPfD在CSI-RS映射中，基线被定义为CSI-RS每CSI-RS AP。备选方案通过 水平CSI RS映射和垂直CSI RS映射定义，其要求Nv+Nh个CSI-RS信号的数目等于天线(Nv)每 列的数目和天线每行的数目（Nh)的和。
[0140] 在时分复用系统中（例如，时分双工(TDD)系统）中，eNB(例如，eNB 401)确定Wf，并 且单个CSI-RS是足够的。
[0141] 如图11中所示，CSI-RS映射方案1100包括频率选择性预编码块1130、多个资源元 素映射器1135、多个OFDM信号生成模块1140、时域宽带波束成形块1190、数目N个加法器 1167和数目N个CSI-RS天线虚拟化模块1165。注意，图11中的部件1130、1135、1140、1190、 1167和1165可W与图9中的对应的部件930、941、940、990、967和965相同或类似。图11中的 运些部件可WW与图11中的对应的部件相同或类似的方式操作。
[0142] 更特别地，CSI-RS映射方案1100从UE(例如，肥411)的天线端口（AP)接收资源信 号(RS)的多个层1120。
[0143] 频率选择性预编码器1130通过施加频率选择性预编码矩阵Pf对层1120进行预编 码。对于每个所接收的层1120而言，频率选择性预编码器1130将预编码的频域信号输出给 相应的资源元素映射器1135。
[0144] 每个资源元素映射器1135符合相应的(FDM信号发生器1140。每个资源元素映射器 1135将所接收的层1120映射到资源元素，并且对应的OFDM信号发生器1140使用RE映射层输 出用于M个天线端口的天线端口信号1145。
[0145] 当发射流的数目（N)大于(FDM信号的数目（M)时（即，N>M)，第二级预编码块1190 将宽带预编码矩阵Q乘WM个输入信号1145并且生成N个输出信号1195。
[0146] CSI-RS映射方案1100包括数目N个加法器1167,每个加法器对应于相应的所接收 的层1120。每个加法器1167将N个天线虚拟化CSI-RS信号之一接收并且添加到N个时域宽带 波束成形层1195的相应一个，并且将组合的信号输出给相应的CSI-RS天线虚拟化模块 1165。
[0147] 图12图示了根据本公开的实施例的控制信号虚拟化和多路复用方法。可W在图9- 10的多级波束成形架构中实现控制信号虚拟化和多路复用方法1200。控制信号虚拟化和多 路复用方法1200设计CRS虚拟化系数，其与时域宽带预编码的组合的效应创建宽波束宽度。 图12中所示的过程1200的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可W使用 其他实施例。
[0148] 在该特定示例中，利用频域中的数据信号对控制信号进行虚拟化和多路复用，其 减少所需要的CPRI接口的数目和IFFT模块的数目。在图9-10中，映射两个CRS端口，运产生 天线端口处的宽波束宽度信号。可W W类似的流程处理其他控制信号，诸如PDCCH、PBCH、 PSS、SSS W及依赖于CRS的PDSCH。当从N个发射流和多个物理天线980、1080发射时，映射到 宽波束宽度信号的控制信号形成广播宽波束1205。
[0149] 而且，在图9-10中，映射K个数据流920、1020,运产生天线端口处的多个窄波束宽 度信号。当从N个发射流和多个物理天线980、1080发射时，用户特定数据的窄波束宽度信号 形成窄波束1220-1227(31和曰2)。用户特定数据波束，1220-1227的窄宽度增加接收器肥处的 信噪比。
[0150] 项Pcrs,日和Pcrs, 1表示对于CRS端口 0和CRS端口 1的两个频域虚拟化长度M向量，其 中，Pcrs,i=[pii，p2i，…，PMi]对于i = 0，l。在IFFT处理和添加CP之后，等式(26)定义信号：
[015。
(26)
[0152] 项Scrs,i表示CRS RE。在整个频带中的所有CRS RE在乘W数据流j之前将乘W同一 系数的意义上，项Pcrs,1是宽带预编码器。因此，IFFT操作不改变应用到CRS RE的有效预编码 (即，对于CRS RE而言，可W提取出公共系数）。在IFFT操作之后，确定项Scrs,IdIFFT是每天线 所执行的线性操作。等式(27)表达时间采样中的CRS信号(与其他信号混合）：
[0153]
(27)
[0154] 在某些实施例中，虚拟化向量被表达为Pcrs,i=[pii，P2i，…，PMiL使轉
島 有宽波束宽度。
[0155] 图13图示了根据本公开的实施例的发射器的操作流程。图13例示了用于操作基站 或多级波束成形电路的方法。
[0156] 参考图13,在步骤1301中，发射器在频域中进行波束成形。即，发射器通过将K个数 据流转换为M个输出流执行波束成形。在本文中，发射器针对波束成形施加频率选择性预编 码矩阵。
[0157] 在步骤1303中，发射器在时域中进行波束成形。在本文中，发射器施加用于波束成 形的宽带预编码矩阵。即，发射器通过将M个OFDM信号转换为N个信号执行波束成形。特别 地，发射器通过将M个输出流变换为M个(FDM信号生成M个(FDM信号，并且将M个(FDM信号转 换为N个信号。在各种实施例中，M个OFDM信号可W包括虚拟化公共控制信号和虚拟化CSI- RS中的至少一个。在本文中，数目N大于数目M。
[015引在步骤1305中，发射器发射一起形成广播波束和用户特定波束的N个信号。在各种 实施例中，N个信号可W包括W下中的至少一个:使用宽带预编码矩阵预编码的信号、虚拟 化CSI-RS和虚拟化公共控制信号。
[0159] 虽然未图示在图13中，但是发射器可W接收上行链路反馈信息，其包括PMI和CSI 中的至少一个。随后，发射器可W基于上行链路反馈信息，确定频域中的频率选择性预编码 矩阵和时域中的宽带预编码矩阵。
[0160] 在某些实施例中，无线通信网络中的多级波束成形电路可W包括数据单元和远程 无线电头端，所述数据单元被配置为通过在频域中将K个所接收的数据流转换为M个预编码 输出流实现频域波束成形级，并且将M个输出流变换为M个OFDM时域信号，并且所述远程无 线电头端被配置为通过将M个OFDM时域信号转换为时域采样的N个发射流实现时域宽带波 束成形级。远程无线电头端包括被配置为发射一起形成广播波束和用户特定波束的N个发 射流的发射天线阵列，天线阵列包括多个物理天线。在本文中，发射流的数目N大于预编码 输出流的数目M。
[0161] 在多级波束成形电路中，数据单元可W包括频域预编码模块，其被配置为通过施 加频域预编码矩阵将K个输入流接收并且预编码为M个预编码输出流，M个IFFT处理块用于 处理M个预编码输出流W产生M个OFDM时域信号。在本文中，被配置为接收频域信号的每个 IFFT处理块将频域信号映射到频域中的资源元素、将频域信号变换为时域采样的流，并且 将循环前缀添加到时域采样的流，运产生OFDM时域信号。
[0162] 在多级波束成形电路中，数据单元还可W包括NCRS CRS端口，其被配置为接收公 共控制信号作为频域信号，并且NCRS IFFT处理块用于处理公共控制信号W产生NCRS OFDM 时域信号。数据单元还可W包括天线虚拟化模块和M个加法器，所述天线虚拟化模块被配置 为接收NCRS共同控制信号作为频域信号，并且将共同控制信号特定天线虚拟化预编码施加 到NCRS频域公共信号W生成M个虚拟化公共控制信号，并且M个加法器被配置为将M个虚拟 化公共控制信号与M个预编码输出流组合。
[0163] 在多级波束成形电路中，天线虚拟化模块还被配置为接收NCSI-RS频域CSI-RS信 号，并且将CSI-RS特定天线虚拟化预编码施加到NCSI-RS频域CSI-RS信号W生成M个虚拟化 CSI-RS信号。在本文中，M个加法器还被配置为将M个虚拟化CSI-RS信号与M个预编码输出流 组合。
[0164] 多级波束成形电路还可W包括波束成形控制模块，其被配置为接收上行链路反馈 并且基于反馈生成波束成形控制信号，所述上行链路反馈包括PMI和CSI中的至少一个。在 本文中，波束成形控制信号可W包括第一波束成形控制信号和第二波束成形控制信号，所 述第一波束成形控制信号被配置为控制频域预编码模块W选择频域预编码矩阵，并且所述 第二波束成形控制信号被配置为控制时域宽带波束成形模块W选择宽带预编码矩阵。
[0165] 在多级波束成形电路中，远程无线电头端还可W包括时域宽带波束成形模块，其 可W包括预编码矩阵，其具有作为离散傅里叶变换化FT)向量的行和作为DFT向量的列中的 至少一个。广播波束包括宽波束宽度CRS、宽波束宽度CSI-RS和与CRS相关联并且包括物理 下行链路控制信道和物理广播信道中的至少一个的宽波束宽度公共控制信道。用户特定波 束可W包括窄波束宽度CSI-RS、窄波束宽度用户设备特定参考信号(肥-RS)和与肥-RS相关 联的窄波束宽度肥数据信道。
[0166] 在多级波束成形电路中，远程无线电头端可W包括时域宽带波束成形模块和N个 传输路径，所述时域宽带波束成形模块被配置为使用宽带预编码矩阵将M个输出流接收并 且预编码为N个预编码的输出信号，并且所述N个传输路径相应地禪合到物理天线中的至少 一个。在本文中，每个传输路径可W包括一系列数字-模拟转换器、混合器和功率放大器，其 一起被配置为使用N个预编码的输出信号形成N个发射流的相应一个。
[0167] 在多级波束成形电路中，远程无线电头端还可W包括天线虚拟化模块和N个加法 器，所述天线虚拟化模块被配置为接收NCSI-RS时域CSI-RS信号并且将CSI-RS特定天线虚 拟化预编码施加到NCSI-RS时域CSI-RS信号W生成N个虚拟化CSI-RS信号，并且所述N个加 法器被配置为将N个虚拟化CSI-RS信号与N个预编码的输出信号组合。
[0168] 在多级波束成形电路中，天线虚拟化模块还被配置为从数据单元接收NCRS公共控 制时域信号，并且将公共控制信号特定天线虚拟化预编码施加到NCRS时域公共信号W生成 N个虚拟化公共控制信号。在本文中，N个加法器还被配置为将N个虚拟化公共控制信号与N 个预编码的输出信号组合。
[0169] 多级波束成形电路可W包括CPRI接口，其被配置为将M个预编码输出流从数据单 元发射到远程无线电头端。
[0170] 在某些实施例中，多级波束成形方法包括:通过将频域中的K个数据流转换为频域 中的M个预编码输出流实现频域波束成形级;将M个输出流变换为M个OFDM时域信号;通过将 M个OFDM时域信号转换为时域采样的N个发射流实现时域宽带波束成形级；W及通过包括多 个物理天线的发射天线阵列发射一起形成广播波束和用户特定波束的N个发射流。在本文 中，物理天线的数目N大于预编码输出流的数目M。
[0171 ]在多级波束成形方法中，将频域中的K个数据流转换为M个预编码输出流包括通过 施加频域预编码矩阵将K个数据流接收并且预编码为M个预编码输出流。将M个输出流变换 为M个OFDM时域信号包括:将M个输出流映射到频域中的资源元素;使用IFFT将M个映射的频 域信号变换为时域采样的M个流；W及将循环前缀添加到时域采样的M个流中的每一个，运 产生M个OFDM时域信号。
[0172] 在多级波束成形方法中，将M个OFDM时域信号转换为N个发射流包括使用宽带预编 码矩阵将M个OFDM时域信号接收并且预编码为时域采样的N个发射流。
[0173] 多级波束成形方法还可W包括:将公共控制信号特定天线虚拟化预编码施加到公 共控制信号W生成时域中的N个虚拟化公共控制信号;将N个虚拟化公共控制信号与N个发 射流组合;将公共控制信号特定天线虚拟化预编码施加到公共控制信号W生成频域中的M 个虚拟化公共控制信号；W及将M个虚拟化公共控制信号与M个预编码输出流组合。多级波 束成形方法还可W包括W下各项之一:将CSI-RS特定天线虚拟化预编码施加到时域CSI-RS 信号W生成N个虚拟化CSI-RS信号;将N个虚拟化CSI-RS信号与N个发射流组合;将CSI-RS特 定天线虚拟化预编码施加到频域CSI-RS信号W生成M个虚拟化CSI-RS信号；W及将M个虚拟 化CSI-RS信号与M个预编码输出流组合。
[0174] 在多级波束成形方法中，将M个OFDM时域信号转换为时域采样的N个发射流包括使 用预编码矩阵，其具有作为DFT向量的行和作为DFT向量的列中的至少一个。广播波束包括 宽波束宽度CRS、宽波束宽度CSI-RS和与CRS相关联并且包括物理下行链路控制信道和物理 广播信道中的至少一个的宽波束宽度公共控制信道。用户特定波束包括窄波束宽度CSI- RS、窄波束宽度肥-RS和与肥-RS相关联的窄波束宽度肥数据信道。
[0175] 在某些实施例中，基站包括数据单元，其被配置为实现频域波束成形级。数据单元 包括频域预编码模块、M对IFFT处理块和R畑，所述频域预编码模块被配置为通过施加频域 预编码矩阵将K个数据流接收并且预编码为频域中的M个预编码输出流，所述M对IFFT处理 块禪合到M循环前缀处理块，并且R畑被配置为通过将M个正交频分复用（(FDM)时域信号转 换为时域采样的N个发射流来实现时域宽带波束成形级。每对将M个输出流变换为M个OFDM 时域信号，每个IFFT处理块将所接收的频域信号变换为时域采样的流，并且每个循环前缀 处理块将循环前缀添加到时域采样的流W生成M个预编码输出流。RRH包括时域宽带波束成 形模块和发射天线阵列，所述时域宽带波束成形模块被配置为使用宽带预编码矩阵将M个 输出流接收并且预编码为N个预编码的输出信号，并且所述发射天线阵列被配置为发射一 起形成广播波束和用户特定波束的N个发射流，天线阵列包括多个物理天线。发射流的数目 N大于时域中的预编码输出流的数目M。
[0176] 在基站中，数据单元还可W包括NCRS CRS端口，其被配置为接收公共控制信号作 为频域信号，并且NCRS IFFT处理块用于处理公共控制信号W产生NCRS OFDM时域信号。
[0177] 在基站中，数据单元还可W包括:NCRS小区特定参考信号（CRS)端口，其接收频域 中的公共控制信号;M个资源元素映射器，其被配置为将M个预编码输出流映射到频域中的 资源元素;NCRS资源元素映射器，其被配置为将公共控制信号映射到频域中的资源元素;天 线虚拟化模块，其被配置为将公共控制信号特定天线虚拟化预编码施加到NCRS资源元素映 射的公共控制信号W生成频域中的M个虚拟化公共控制信号；W及M个加法器，其中，M个加 法器中的每一个被配置为将M个虚拟化公共控制信号与M个资源元素映射的预编码输出流 组合。在本文中，M个IFFT处理块中的每一个禪合到M个加法器中的相应一个并且还被配置 为从加法器接收组合的频域信号作为所接收的频域信号。
[0178] 在基站中，数据单元还可W包括:NCRS CRS端口，每个CRS端口被配置为接收频域 中的公共控制信号;NCSI-RS CSI-RS端口，其中，每个CSI-RS端口被配置为接收频域中的 CSI-RS信号;天线虚拟化模块，其被配置为将公共控制信号特定天线虚拟化预编码施加到 NCRS公共控制信号W生成频域中的M个虚拟化公共控制信号，并且将CSI-RS特定天线虚拟 化预编码施加至IjNCSI-RS频域CSI-RS信号W生成M个虚拟化CSI-RS信号;M个加法器，其被配 置为将M个虚拟化CSI-RS信号与M个预编码输出流组合。每个加法器被配置为将M个虚拟化 共同控制信号中的相应一个与M个预编码输出流中的相应一个组合。在本文中，M个IFFT处 理块中的每一个禪合到M个加法器中的相应一个，并且还被配置为从加法器接收组合的频 域信号作为所接收的频域信号。
[0179] 在基站中，时域宽带波束成形模块包括预编码矩阵，其具有作为DFT向量的行和作 为DFT向量的列中的至少一个。广播波束包括宽波束宽度CRS，宽波束宽度CSI-RS和与CRS相 关联并且包括物理下行链路控制信道和物理广播信道中的至少一个的宽波束宽度公共控 制信道。用户特定波束包括窄波束宽度CSI-RS、窄波束宽度UE-RS和与肥-RS相关联的窄波 束宽度肥数据信道。
[0180] 在基站中，远程无线电头端还可W包括天线虚拟化模块和N个加法器，所述天线虚 拟化模块被配置为接收NCSI-RS时域CSI-RS信号并且将CSI-RS特定天线虚拟化预编码施加 到NCSI-RS时域CSI-RS信号W生成N个虚拟化CSI-RS信号，并且所述N个加法器被配置为将N 个虚拟化CSI-RS信号与N个预编码的输出信号组合。
[0181] 在基站中，天线虚拟化模块还被配置为从数据单元接收NCRS公共控制时域信号， 并且将公共控制信号特定天线虚拟化预编码施加到NCRS时域公共信号W生成N个虚拟化公 共控制信号。在本文中，N个加法器还被配置为将N个虚拟化公共控制信号与N个预编码的输 出信号组合。
[0182] 基站还可W包括波束成形控制模块，其被配置为接收上行链路反馈并且基于反馈 而生成波束成形控制信号，所述上行链路反馈包括PMI和CSI中的至少一个。波束成形控制 信号包括第一波束成形控制信号和第二波束成形控制信号，所述第一波束成形控制信号被 配置为控制频域预编码模块W选择频域预编码矩阵，并且所述第二波束成形控制信号被配 置为控制时域宽带波束成形模块W选择宽带预编码矩阵。
[0183] 上文所描述的多级波束成形架构800、900和1000的各种实施例减少基带计算并且 减少DU与RRH之间的吞吐量要求。表1概述了与常规架构（例如，M = N)相比较多级波束成形 架构的基带计算和吞吐量要求中的所计算的节省的特定非限制性示例(例如，M<N)。其他 示例可W产生成本节省的不同的结果。传输系统的复杂性不随着发射天线的数目的增加而 增加，而是取决于数据流n预编码的数目。
[0184]
[0185] 表1:通过使用多级波束成形方案的复杂性的节省的概要
[0186] 虽然已经利用示例性实施例描述了本公开，但是本领域的技术人员可W提出各种 改变和修改。应预期到，本公开涵盖如落在随附的权利要求的范围内的运样的改变和修改。
【主权项】
1. 一种用于操作无线通信网络中的发射器的方法，所述方法包括： 通过将K个数据流转换为Μ个输出流在频域中波束成形； 通过将Μ个输出流变换为Μ个OFDM信号来生成Μ个正交频分复用(OFDM)信号； 通过将所述Μ个OFDM信号转换为N个信号在时域中波束成形；以及 发射一起形成广播波束和用户特定波束的N个信号， 其中，所述数目N大于所述数目Μ。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述频域中的所述波束成形包括将频率选择性预 编码矩阵应用到Κ个数据流。3. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 通过将公共控制信号变换为其他OFDM信号生成所述其他OFDM信号。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成Μ个OFDM信号包括， 将其中组合所述Μ个输出流和公共控制信号的信号变换为Μ个OFDM信号。5. 根据权利要求4所述的方法，还包括： 通过将公共控制信号特定天线虚拟化预编码施加到公共控制信号生成Μ个虚拟化公共 控制信号；以及 将Μ个虚拟化共同控制信号与Μ个输出流组合。6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成Μ个OFDM信号包括， 将其中组合Μ个输出流和信道状态信息参考信号(CSI-RS)的信号变换为Μ个OFDM信号。7. 根据权利要求6所述的方法，还包括： 通过将CSI-RS特定天线虚拟化预编码施加到频域CSI-RS来生成Μ个虚拟化CSI-RS;以 及 将Μ个虚拟化CSI-RS与Μ个输出流组合。8. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 接收上行链路反馈信息，其包括预编码矩阵指示器(ΡΜΙ)和信道状态信息(CSI)中的至 少一个；以及 基于上行链路反馈信息，确定频域中的频率选择性预编码矩阵和时域中的宽带预编码 矩阵。9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述时域中的波束成形包括，使用预编码矩阵在 时域中波束成形，所述预编码矩阵具有以下中的至少一个： 作为离散傅里叶变换(DFT)向量的行，以及 作为DFT向量的列；以及 其中，所述广播波束包括： 宽波束宽度小区特定参考信号(CRS)， 宽波束宽度信道状态信息参考信号(CSI-RS)，以及 宽波束宽度公共控制信道与CRS相关联并且包括以下中的至少一个:物理下行链路控 制信道和物理广播信道，以及 其中，所述用户特定波束包括： 窄波束宽度CSI-RS， 窄波束宽度用户设备特定参考信号(UE-RS)，以及 与UE-RS相关联的窄波束宽度UE数据信道。10. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述时域中的所述波束成形包括， 使用宽带预编码矩阵将Μ个OFDM信号预编码为N个预编码的信号。11. 根据权利要求10所述的方法，还包括： 将CSI-RS特定天线虚拟化预编码施加到时域CSI-RS以生成N个虚拟化CSI-RS;以及 将N个虚拟化CSI-RS与N个预编码的信号组合。12. 根据权利要求11所述的方法，还包括： 将公共控制信号特定天线虚拟化预编码施加到时域公共控制信号以生成N个虚拟化公 共控制信号；以及 将所述N个虚拟化公共控制信号与所述N个预编码的信号组合。13. -种被布置为实现权利要求1至12之一所述的方法的发射器。
【文档编号】H04J11/00GK105940616SQ201580006181
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月27日
【发明人】G.许, 南映瀚, 李英, 辛岩, 张建中
【申请人】三星电子株式会社