本文給出的實(shí)施例涉及波束形成，并且具體地，涉及用于波束形成的方法、天線布置和計(jì)算機(jī)程序。

背景技術(shù)：

在通信網(wǎng)絡(luò)中，針對(duì)給定的通信協(xié)議、該通信協(xié)議的參數(shù)以及部署該通信網(wǎng)絡(luò)的物理環(huán)境，獲取良好的性能和容量可能是一種挑戰(zhàn)。

可能成為獲取良好性能和容量的一種挑戰(zhàn)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)部件是被配置用于無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)的天線；無(wú)論是去往/來(lái)自另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，和/或去往/來(lái)自無(wú)線用戶終端。

例如，若干無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)中使用多天線傳輸技術(shù)以便增加系統(tǒng)容量和覆蓋范圍，無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)例如是第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)電信標(biāo)準(zhǔn)。具體的傳輸模式(TM)是基于碼本的預(yù)編碼，其中網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線電基站(諸如演進(jìn)的節(jié)點(diǎn)B或eNB)向無(wú)線端用戶終端(表示為用戶設(shè)備或UE)傳輸一個(gè)或若干波束形成數(shù)據(jù)流。可以基于從UE傳輸?shù)耐扑]來(lái)從標(biāo)準(zhǔn)碼本中選擇波束形成權(quán)重。為了使得UE能夠推薦波束形成權(quán)重，無(wú)線電基站首先傳輸預(yù)先確定的參考信號(hào)，該預(yù)先確定的參考信號(hào)由UE用于估計(jì)無(wú)線電基站與UE之間的復(fù)雜的信道矩陣。然后可以使用這一估計(jì)來(lái)確定用于UE的碼本中的哪些權(quán)重將針對(duì)當(dāng)前信道狀態(tài)產(chǎn)生最佳性能。由于僅具有有限數(shù)目的合格的波束形成權(quán)重(由碼本表示)，所以僅需要從UE向無(wú)線電基站傳輸回索引。這一索引稱(chēng)為預(yù)編碼矩陣指示符(PMI)。無(wú)線電基站然后可以選擇利用由UE推薦的預(yù)編碼矩陣或者利用一些其他預(yù)編碼矩陣來(lái)傳輸用戶數(shù)據(jù)。例如，在傳輸模式4(TM4)下，無(wú)線電基站可以使用碼本中的另一預(yù)編碼矩陣，而在傳輸模式9(TM9)下，對(duì)于要使用哪個(gè)預(yù)編碼矩陣用于無(wú)線電基站沒(méi)有嚴(yán)格限制。在后面的情況下，僅使用碼本來(lái)反饋量化信道狀態(tài)信息(CSI)，例如通過(guò)傳輸信道狀態(tài)參考信號(hào)(CSI-RS)，而用戶數(shù)據(jù)的解調(diào)依賴于預(yù)編碼的用戶特定參考信號(hào)。出于這一原因，TM9有時(shí)稱(chēng)為非基于碼本的預(yù)編碼。

另外，LTE版本10中所定義的傳輸模式9(TM9)被設(shè)計(jì)用于最高達(dá)8個(gè)天線。LTE版本10碼本的結(jié)構(gòu)具體地適合四列雙極化均勻線性陣列天線。在這樣類(lèi)型的天線的情況下，例如在天線增益方面來(lái)表示的波束形成增益通常與列數(shù)(即因子四)相同。波束形成增益因此限于CSI-RS端口的數(shù)目的數(shù)量級(jí)；在雙極化天線的情況下通常是這一數(shù)目的一半。

因此，需要一種改進(jìn)的波束形成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文中的實(shí)施例的目的是提供高效的波束形成。

根據(jù)第一方面，呈現(xiàn)了一種用于使用天線陣列的波束形成的方法，天線陣列被配置成跨角扇區(qū)進(jìn)行傳輸。方法包括通過(guò)向天線陣列的相應(yīng)物理天線端口應(yīng)用相應(yīng)端口權(quán)重來(lái)將角扇區(qū)劃分成至少兩個(gè)子扇區(qū)。方法包括針對(duì)每個(gè)子扇區(qū)確定相應(yīng)的虛擬天線端口的集合。方法包括在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的每個(gè)子扇區(qū)中在虛擬天線端口上交替地傳輸?shù)谝唤M參考信號(hào)以用于獲取信道狀態(tài)信息。

有利地，這提供高效的波束形成。

有利地，這實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的空間分辨率，其進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)高信號(hào)、較低干擾功率、和/或改進(jìn)的空間重用，后者產(chǎn)生高的容量。

根據(jù)實(shí)施例，方法還包括在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的每個(gè)子扇區(qū)中在虛擬天線端口的集合上還傳輸信道狀態(tài)信息的第二組參考信號(hào)。當(dāng)在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的至少一個(gè)子扇區(qū)中傳輸?shù)谝唤M參考信號(hào)時(shí)，同時(shí)在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的至少一個(gè)另一子扇區(qū)中傳輸?shù)诙M參考信號(hào)。

有利地，這使得能夠同時(shí)使用大量天線端口來(lái)傳輸參考信號(hào)。

有利地，這使能在可能的響應(yīng)信號(hào)的獲取中對(duì)于從而將被傳輸?shù)膮⒖夹盘?hào)的更為密集的采樣，從而實(shí)現(xiàn)較高的波束形成增益，例如在隨后的數(shù)據(jù)傳輸中。

根據(jù)第二方面，提供了一種用于波束形成的天線布置。天線布置包括處理單元。處理單元被配置成通過(guò)向天線陣列的相應(yīng)物理天線端口應(yīng)用相應(yīng)端口權(quán)重來(lái)將角扇區(qū)劃分成至少兩個(gè)子扇區(qū)，天線陣列被配置成跨角扇區(qū)(4)進(jìn)行傳輸。處理單元被配置成針對(duì)每個(gè)子扇區(qū)確定相應(yīng)的虛擬天線端口的集合。處理單元被配置成引起天線陣列在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的每個(gè)子扇區(qū)中在虛擬天線端口的集合上交替地傳輸?shù)谝唤M參考信號(hào)以用于獲取信道狀態(tài)信息。

根據(jù)第三方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括根據(jù)第二方面的天線布置。

根據(jù)第四方面，提供了一種無(wú)線終端，該無(wú)線終端包括根據(jù)第二方面的天線布置。

根據(jù)第五方面，提供了一種用于波束形成的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)程序代碼，計(jì)算機(jī)程序代碼當(dāng)在處理單元上運(yùn)行時(shí)使得處理單元執(zhí)行根據(jù)第一方面的方法。

根據(jù)第六方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括根據(jù)第五方面的計(jì)算機(jī)程序以及計(jì)算機(jī)可讀裝置，計(jì)算機(jī)程序被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀裝置上。

應(yīng)當(dāng)注意，第一、第二、第三、第四、第五和第六方面的任何特征可以在適合的情況下應(yīng)用于任何其他方面。同樣，第一方面的任何優(yōu)點(diǎn)可以同樣分別適用于第二、第三、第四、第五和/或第六方面，反之亦然。所公開(kāi)的實(shí)施例的其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)以下詳細(xì)描述、根據(jù)所附從屬權(quán)利要求以及根據(jù)附圖將很清楚。

通常，權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)根據(jù)其在技術(shù)領(lǐng)域中的一般含義來(lái)解釋?zhuān)潜疚闹辛硗饷鞔_地定義。所有對(duì)于“一/一個(gè)/該元件、設(shè)備、部件、裝置、步驟等”的引用都應(yīng)當(dāng)被開(kāi)放式地理解為指代元件、設(shè)備、部件、裝置、步驟等的至少一個(gè)實(shí)例，除非另外明確地陳述。本文中公開(kāi)的任何方法的步驟不一定要按照所公開(kāi)的確切順序來(lái)執(zhí)行，除非明確地陳述。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在參考附圖通過(guò)示例的方式來(lái)描述發(fā)明的概念，在附圖中：

圖1到3是圖示了根據(jù)實(shí)施例的天線陣列的不同方面的示意圖；

圖4a是示出了根據(jù)實(shí)施例的天線布置的功能單元的框圖；

圖4b是示出了根據(jù)實(shí)施例的天線布置的功能模塊的框圖；

圖5示意性地圖示了根據(jù)實(shí)施例的包括天線布置的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；

圖6示意性地圖示了根據(jù)實(shí)施例的包括天線布置的無(wú)線終端；

圖7示意性地圖示了根據(jù)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品；

圖8和9是根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖；

圖10示意性地圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的參考信號(hào)的傳輸；以及

圖11示意性地圖示了根據(jù)實(shí)施例的使用波束形成的參考信號(hào)的傳輸。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將在下文中參考附圖來(lái)更加全面地描述發(fā)明概念，附圖中示出了發(fā)明的概念的某些實(shí)施例。然而，本發(fā)明概念可以用很多不同形式來(lái)實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)理解為限于本文中給出的實(shí)施例；相反，這些實(shí)施例以示例的方式被提供，從而使得本公開(kāi)能夠透徹和完整，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)發(fā)明的概念的范圍。相似的附圖標(biāo)記在本描述中始終指代相似的元件。用虛線圖示的任何步驟應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是可選的。

在一般意義上，長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)電信標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的碼本被設(shè)計(jì)用于與一維(1-D)天線陣列一起使用，一維(1-D)天線陣列通常為均勻線性陣列。如以上指出的，LTE版本10碼本中的最大天線端口數(shù)為8。這對(duì)由CSI獲取給出的角分辨率以及能夠?qū)崿F(xiàn)的波束形成增益設(shè)定了限制。

LTE版本10中定義的傳輸模式9(TM9)被設(shè)計(jì)用于最高達(dá)8個(gè)天線。LTE版本10碼本的結(jié)構(gòu)具體地適合四列雙極化均勻線性陣列天線。在這樣的類(lèi)型的天線的情況下，例如在天線增益方面表示的波束形成增益通常與列數(shù)(即因子四)相同。波束形成增益因此限于CSI-RS端口的數(shù)目的數(shù)量級(jí)；在雙極化天線的情況下通常為這一數(shù)目的一半。

通過(guò)應(yīng)用本文中公開(kāi)的用于波束形成的實(shí)施例，碼本也可以用于具有更多列(元件)的更大的天線，從而增加波束形成增益。

因此本文中公開(kāi)的實(shí)施例涉及改進(jìn)的波束形成。為了獲得這樣的波束形成，提供了一種天線布置、一種由處理單元執(zhí)行的方法、一種包括代碼的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序例如是計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品當(dāng)在處理單元上執(zhí)行時(shí)使得處理單元執(zhí)行方法。

圖1是圖示了天線陣列1的示例架構(gòu)的示意性框圖，本文中提出的實(shí)施例能夠應(yīng)用于該天線陣列1。天線陣列1可以是N1乘以N2的二維天線陣列，其中N1>1并且N2>1。然而，雖然圖1中圖示這樣的二維天線陣列，然而本文中公開(kāi)的實(shí)施例也適用于一維天線陣列。天線前端包括物理天線元件的陣列l(wèi)e，其中每個(gè)天線元件可以是經(jīng)由饋送網(wǎng)絡(luò)連接至每個(gè)物理元件的一個(gè)物理天線端口(每個(gè)極化)的若干輻射天線元件的子陣列。

每個(gè)物理天線端口連接至被包括在無(wú)線電陣列l(wèi)d中的無(wú)線電鏈?？梢越?jīng)由端口減少框1c來(lái)減少基帶信號(hào)處理可訪問(wèn)的框1b中的天線端口的數(shù)目，端口減少框1c產(chǎn)生作為輸入天線端口的(線性)組合的新的天線端口。在基帶信號(hào)處理框1a中，可以通過(guò)矩陣乘法來(lái)產(chǎn)生虛擬天線端口。這些虛擬天線端口可以具有不同的類(lèi)型。例如，在LTE中，它們對(duì)于無(wú)線電基站可以是端口0到3處的公共參考信號(hào)(CRS)、端口15到22處的信道狀態(tài)信息參考信號(hào)(CSI-RS)、以及端口7到14處的UE特定的參考信號(hào)。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以去除圖1中的天線陣列1中的一個(gè)或若干框。

圖3是圖示了圖1的天線陣列1的可能實(shí)現(xiàn)的示意性框圖。天線陣列1可以是天線布置40的部分。天線陣列1包括波束形成器、無(wú)線電陣列1d和物理天線陣列1e，波束形成器包括圖1的框1a、1b、1c。波束形成器1a到1c被配置成接收用戶數(shù)據(jù)、針對(duì)用戶數(shù)據(jù)的波束形成權(quán)重、以及針對(duì)諸如CSI-RS的參考信號(hào)的波束形成權(quán)重。波束形成器1a到1c可以被配置成接收用戶數(shù)據(jù)的一個(gè)集合、用戶數(shù)據(jù)的波束形成權(quán)重、以及參考信號(hào)的波束形成權(quán)重。然而，如下文中將另外公開(kāi)的，波束形成器1a到1c可以被配置成接收用戶數(shù)據(jù)的至少兩個(gè)集合(在圖3中分別用集合1和集合2示意性地圖示)、針對(duì)用戶數(shù)據(jù)的波束形成權(quán)重、以及針對(duì)參考信號(hào)的波束形成權(quán)重。

圖4a在多個(gè)功能單元方面示意性地圖示了根據(jù)實(shí)施例的天線布置40的部件。處理單元41使用能夠執(zhí)行軟件指令的以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的任意組合來(lái)提供：合適的中央處理單元(CPU)、多處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)等，軟件指令被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品70(如圖7中)中，例如為存儲(chǔ)介質(zhì)43的形式。如果被實(shí)現(xiàn)為ASIC(或FPGA)，則處理單元41本身可以實(shí)現(xiàn)這樣的指令。因此，處理單元41從而被布置成執(zhí)行本文中所公開(kāi)的方法。存儲(chǔ)介質(zhì)43還可以包括永久性存儲(chǔ)裝置，永久性存儲(chǔ)裝置例如可以是以下中的任意單個(gè)一項(xiàng)或組合：磁性存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、固態(tài)存儲(chǔ)器或者甚至遠(yuǎn)程安裝的存儲(chǔ)器。天線布置40還可以包括用于與諸如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51和無(wú)線終端61的無(wú)線電收發(fā)設(shè)備的通信的通信接口42。因此，通信接口42可以包括一個(gè)或多個(gè)傳輸器和接收器，包括用于無(wú)線電通信的模擬部件和數(shù)字部件以及天線陣列1。處理單元41控制天線布置40的一般操作，例如通過(guò)向通信接口42和存儲(chǔ)介質(zhì)43發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，通過(guò)從通信接口42接收數(shù)據(jù)和報(bào)告，以及通過(guò)從存儲(chǔ)介質(zhì)43取回?cái)?shù)據(jù)和指令。省略了天線布置40的其他部件以及相關(guān)功能以防模糊本文中呈現(xiàn)的概念。

圖4b在多個(gè)功能模塊方面示意性地圖示了根據(jù)實(shí)施例的天線布置40的部件。圖4b的天線布置包括劃分模塊41a、確定模塊41b和傳輸模塊41c。圖4b的天線布置40還可以包括多個(gè)可選功能模塊，諸如接收模塊41d。下面在能夠使用功能模塊41a到41d的上下文中另外公開(kāi)每個(gè)功能模塊41a到41d的功能。在一般意義上，每個(gè)功能模塊41a到41d可以用硬件或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。處理單元41因此可以被布置成從存儲(chǔ)介質(zhì)43取來(lái)由功能模塊41a到41d提供的指令并且執(zhí)行這些指令，從而執(zhí)行將在下文中公開(kāi)的任何步驟。

天線陣列1和/或天線布置40可以被提供作為集成電路，作為單獨(dú)的設(shè)備或者作為另外的設(shè)備的部分。例如，天線陣列1和/或天線布置40可以在無(wú)線電收發(fā)設(shè)備中被提供，諸如在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51和/或無(wú)線終端61中。圖5圖示了包括本文中公開(kāi)的至少一個(gè)天線陣列1和/或天線布置40的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51可以是BTS、NodeB、eNB、中繼器、回程節(jié)點(diǎn)等。圖6圖示了包括本文中公開(kāi)的至少一個(gè)天線陣列1和/或天線布置40的無(wú)線終端61。無(wú)線終端61可以是用戶設(shè)備(UE)、移動(dòng)電話、平板計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)等。

陣列天線1和/或天線布置40可以被提供作為另外的設(shè)備的組成部分。也就是，天線陣列1和/或天線布置40的部件可以與另外的設(shè)備的其他部件集成；另外的設(shè)備的一些部件以及天線陣列1和/或天線布置40可以被共享。例如，如果這樣的另外的設(shè)備包括處理單元，則該處理單元可以被布置成執(zhí)行與天線布置40相關(guān)聯(lián)的處理單元41的動(dòng)作。替選地，天線陣列1和/或天線布置40可以被提供作為另外的設(shè)備中的單獨(dú)的單元。

圖8和9是圖示了用于波束形成的方法的實(shí)施例的流程圖。方法由處理單元41來(lái)執(zhí)行。方法被有利地提供作為計(jì)算機(jī)程序71。圖7示出了包括計(jì)算機(jī)可讀裝置72的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品70的一個(gè)示例。在該計(jì)算機(jī)可讀裝置72上，可以存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序71，計(jì)算機(jī)程序71可以使得處理單元41以及在操作上耦合至處理單元41的諸如通信接口42(以及因此天線陣列1)的實(shí)體和設(shè)備以及存儲(chǔ)介質(zhì)43執(zhí)行根據(jù)本文中描述的實(shí)施例的方法。計(jì)算機(jī)程序71和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品70因此可以提供用于執(zhí)行本文中公開(kāi)的任何步驟的裝置。

在圖7的示例中，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品70被圖示為光盤(pán)，諸如CD(緊致盤(pán))或DVD(數(shù)字多功能盤(pán))或藍(lán)光光盤(pán)。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品70也可以實(shí)施為存儲(chǔ)器，諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、或電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)，并且更加具體地實(shí)施為外部存儲(chǔ)器中的設(shè)備的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，外部存儲(chǔ)器諸如USB(通用串行總線)存儲(chǔ)器。因此，雖然計(jì)算機(jī)程序71在此示意性地示出為所描繪的光盤(pán)上的軌道，然而計(jì)算機(jī)程序71可以用適合計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品70的任何方式來(lái)存儲(chǔ)。

現(xiàn)在參考圖8，圖8圖示了根據(jù)實(shí)施例的使用天線陣列1的波束形成的方法。

天線陣列1被配置成跨角扇區(qū)進(jìn)行傳輸。方法包括在步驟S102將角扇區(qū)劃分成至少兩個(gè)子扇區(qū)。通過(guò)向天線陣列的相應(yīng)物理天線端口應(yīng)用相應(yīng)端口權(quán)重來(lái)劃分角扇區(qū)。處理單元41可以被配置成執(zhí)行步驟S102。

將在子扇區(qū)中傳輸參考信號(hào)。為此，確定針對(duì)參考信號(hào)的虛擬天線端口。因此，方法包括在步驟S104針對(duì)每個(gè)子扇區(qū)確定相應(yīng)的虛擬天線端口的集合。處理單元41可以被配置成執(zhí)行步驟S104。

圖2示意性地圖示了根據(jù)實(shí)施例的虛擬天線端口3的相位中心位置和相位中心間隔。豎直相位中心間隔具有高度H，并且水平相位中心間隔具有寬度W。另外，圖示了物理天線元件2用于參考。虛擬天線端口3可以用諸如圖1中圖示的天線架構(gòu)來(lái)創(chuàng)建。在圖2中，虛擬天線端口形成2乘以2的天線陣列。

一旦確定虛擬天線端口，可以傳輸參考信號(hào)。方法包括在步驟S106在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的每個(gè)子扇區(qū)中在虛擬天線端口的集合上交替地傳輸?shù)谝唤M參考信號(hào)以用于獲取信道狀態(tài)信息。處理單元41可以被配置成使得天線陣列1執(zhí)行步驟S106。

如下文進(jìn)一步描述的，通過(guò)在一個(gè)時(shí)間在一個(gè)子扇區(qū)中傳輸參考信號(hào)、通過(guò)在交替的頻率子帶上傳輸參考信號(hào)、或者通過(guò)使用不同的碼資源傳輸參考信號(hào)，在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)角扇區(qū)的總覆蓋范圍(可以是面積或體積)。

從而與用于傳輸參考信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)相比，可以改善例如經(jīng)由TM9或TM10的來(lái)自波束形成的空間分辨率。借助于使用比現(xiàn)有技術(shù)的更大的天線陣列孔徑來(lái)獲得改善的空間分辨率，以實(shí)現(xiàn)將期望的空間覆蓋面積(或體積)劃分成兩個(gè)或多個(gè)子扇區(qū)(定義覆蓋面積或體積的子面積或子體積)。

與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)相比，改善的分辨率可能需要增加數(shù)目的可訪問(wèn)天線元件。根據(jù)本文中公開(kāi)的實(shí)施例的波束形成使得能夠使用比現(xiàn)有技術(shù)的更大的天線，從而提供改善的空間分辨率。在更大天線陣列的情況下，可以形成在其上傳輸參考信號(hào)和/或用戶數(shù)據(jù)的較窄的波束。

圖10和11分別示意性地圖示了用于從根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)天線陣列以及用于從根據(jù)本文中公開(kāi)的用于波束形成的實(shí)施例的天線陣列來(lái)傳輸參考信號(hào)的方案。更加詳細(xì)地，圖11中示出了一維天線陣列1的示例，其中天線陣列的總覆蓋面積(即角扇區(qū)4)被劃分成兩個(gè)分離的子扇區(qū)4a、4b，每個(gè)子扇區(qū)被傳輸參考信號(hào)的波束集合5a、5b覆蓋。所有波束(在集合或子扇區(qū)內(nèi))具有相同的功率圖案。在圖11的示例中，較窄的波束(與圖10的波束5相比)通過(guò)在兩個(gè)相鄰的天線元件上傳輸每個(gè)參考信號(hào)來(lái)形成。這表示，相位中心間隔(參見(jiàn)圖2)增加因子2并且因此由碼本形成的波束的分辨率被改善了因子2。

現(xiàn)在將公開(kāi)與使用天線陣列1的波束形成的另外的細(xì)節(jié)相關(guān)的實(shí)施例。

所有至少兩個(gè)子扇區(qū)可以共同地與總的角扇區(qū)具有相同的覆蓋范圍，天線陣列1被配置成在總的角扇區(qū)上進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>

子扇區(qū)可以具有相同或不同的寬度。例如，至少兩個(gè)子扇區(qū)中的至少兩個(gè)子扇區(qū)可以具有不同的寬度。

可以確定每個(gè)虛擬天線端口的集合中的虛擬天線端口之間的相位中心間隔(參見(jiàn)圖2)，從而使得碼本波束與子扇區(qū)寬度匹配。

可以確定端口權(quán)重，從而使得對(duì)于每個(gè)子扇區(qū)而言虛擬天線端口的輻射圖案覆蓋子扇區(qū)。

本文中公開(kāi)的實(shí)施例適用于不同類(lèi)型的天線陣列1。例如，根據(jù)實(shí)施例，天線陣列是N1乘以N2的二維天線陣列，其中N1>1并且N2>1是整數(shù)。然而，根據(jù)其他實(shí)施例，天線陣列1可以具有另一形狀，例如為圓形二維天線陣列或者一維天線陣列。

可以有不同的方式用于如步驟S106中的交替地傳輸參考信號(hào)。例如，可以在時(shí)域、在頻域、以及在代碼域交替地傳輸參考信號(hào)。

在這一點(diǎn)上，LTE中的多個(gè)CSI-RS過(guò)程并非完全同時(shí)在完全相同的頻率中被傳輸。一些CSI-RS信號(hào)在不同的物理資源元素中傳輸，即使用不同的子載波和正交頻分復(fù)用(OFDM)符號(hào)。然而，多個(gè)CSI-RS過(guò)程在相同的物理資源塊(由12個(gè)子載波和7個(gè)OFDM符號(hào)組成)中傳輸使得時(shí)間-頻率網(wǎng)格中的這一粒度水平被認(rèn)為在相同的頻帶中同時(shí)傳輸。因此，當(dāng)在LTE中在相同頻率同時(shí)傳輸時(shí)表示在相同的物理資源塊中。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，參考信號(hào)在時(shí)間上(以及在相同的頻帶上)交替地傳輸。例如，可以在第一時(shí)隙中傳輸至少兩個(gè)子扇區(qū)中的一個(gè)子扇區(qū)的參考信號(hào)，并且可以在第二時(shí)隙中傳輸(在相同的頻帶中)至少兩個(gè)子扇區(qū)中的另一子扇區(qū)的參考信號(hào)。當(dāng)在第二時(shí)隙中傳輸參考信號(hào)之后，可以再次在第一時(shí)隙中傳輸參考信號(hào)，以此類(lèi)推。例如，可以在時(shí)隙n(或者每第2n時(shí)隙)傳輸至少兩個(gè)子扇區(qū)中的一個(gè)子扇區(qū)的參考信號(hào)，并且可以在時(shí)隙n+1(或每個(gè)第2n+1時(shí)隙)傳輸至少兩個(gè)子扇區(qū)中的另一子扇區(qū)的參考信號(hào)，其中n為整數(shù)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在頻率上(并且同時(shí)地在時(shí)間上)交替地傳輸參考信號(hào)。例如，可以在第一子頻帶中傳輸至少兩個(gè)子扇區(qū)中的一個(gè)子扇區(qū)的參考信號(hào)，并且可以在第二子頻帶中(同時(shí)地在時(shí)間上)傳輸至少兩個(gè)子扇區(qū)中的另一子扇區(qū)的參考信號(hào)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，使用不同的碼資源(并且同時(shí)地在時(shí)間上和/或在相同的頻帶中)來(lái)傳輸參考信號(hào)。碼資源可以基于二進(jìn)制塊碼。例如，可以使用第一碼資源來(lái)傳輸至少兩個(gè)子扇區(qū)中的一個(gè)子扇區(qū)的參考信號(hào)，并且可以使用第二碼資源(同時(shí)地在時(shí)間上和/或在相同的頻帶中)傳輸至少兩個(gè)子扇區(qū)中的另一子扇區(qū)的參考信號(hào)。第一碼資源和第二碼資源可以彼此正交。

現(xiàn)在參考圖9，圖9圖示了根據(jù)另外的實(shí)施例的用于使用天線陣列1的波束形成的方法。

在一般意義上，在步驟S106中傳輸?shù)膮⒖夹盘?hào)意圖要由無(wú)線收發(fā)器設(shè)備來(lái)接收。在接收到參考信號(hào)時(shí)，無(wú)線收發(fā)器設(shè)備可以應(yīng)答而將信道狀態(tài)信息傳輸回包括天線陣列1和/或天線布置40的設(shè)備。

具體地，根據(jù)實(shí)施例，方法包括從無(wú)線收發(fā)器設(shè)備接收信道狀態(tài)信息的可選步驟S108。信道狀態(tài)信息與在步驟S106中傳輸?shù)膮⒖夹盘?hào)相對(duì)應(yīng)。處理單元41可以被配置成執(zhí)行步驟S108?？梢曰谒邮盏男诺罓顟B(tài)信息來(lái)確定波束形成權(quán)重。因此，根據(jù)本實(shí)施例，方法包括基于所接收的信道狀態(tài)信息來(lái)確定無(wú)線收發(fā)設(shè)備的至少一個(gè)波束形成權(quán)重的可選步驟S110。處理單元41可以被配置成執(zhí)行步驟S110。

天線陣列1和/或天線布置40可以向無(wú)線收發(fā)器設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。具體地，可以使用在步驟S110中所確定的權(quán)重來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)實(shí)施例，方法包括使用所確定的至少一個(gè)波束形成權(quán)重來(lái)向無(wú)線收發(fā)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的可選步驟S112。處理單元41可以被配置成使得天線陣列1和/或天線布置40執(zhí)行步驟S110。

可以存在不同的方式用于在步驟S110確定波束形成權(quán)重。例如，至少一個(gè)波束形成權(quán)重可以基于從在至少一個(gè)子扇區(qū)中的一個(gè)子扇區(qū)中的無(wú)線收發(fā)設(shè)備所接收的信道狀態(tài)信息。例如，至少一個(gè)波束形成權(quán)重可以基于在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的至少兩個(gè)子扇區(qū)中從無(wú)線收發(fā)器設(shè)備所接收的信道狀態(tài)信息。

參考信號(hào)可以是信道狀態(tài)信息參考信號(hào)(CSI-RS)。如以上指出的，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51可以包括本文中公開(kāi)的二維天線布置1。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51因此可以被配置成如步驟S106中所給出地傳輸CSI-RS。

信道信息可以是預(yù)編碼矩陣指示符(PMI)報(bào)告。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51因此可以被配置成如步驟S108中給出地接收PMI報(bào)告?；诶鐏?lái)自接收在S102中傳輸?shù)膮⒖夹盘?hào)的無(wú)線電收發(fā)設(shè)備的該P(yáng)MI報(bào)告，可以使用整個(gè)天線陣列來(lái)執(zhí)行波束形成。

例如，可以使用來(lái)自無(wú)線終端61的PMI報(bào)告來(lái)確定指向去往該無(wú)線終端61的主要傳播路徑的方向。該方向然后可以用于在步驟S110中確定波束形成權(quán)重，其在這一方向上產(chǎn)生波束指向。

參考信號(hào)可以是探測(cè)參考信號(hào)(SRS)。如上文所指出的，無(wú)線終端61可以包括本文中公開(kāi)的二維天線布置1。無(wú)線終端61因此可以被配置成如步驟S106中給出地傳輸SRS。

如上文所指出的，圖3的波束形成器1a到1c可以被配置成接收用戶數(shù)據(jù)、針對(duì)用戶數(shù)據(jù)的波束形成權(quán)重、以及針對(duì)參考信號(hào)的波束形成權(quán)重的至少兩個(gè)集合。現(xiàn)在將公開(kāi)與其相關(guān)的另外的細(xì)節(jié)。根據(jù)實(shí)施例，可以從天線陣列1同時(shí)地傳輸參考信號(hào)的多個(gè)集合，諸如多個(gè)CSI-RS過(guò)程。參考信號(hào)的多個(gè)集合可以用于增加用于CSI估計(jì)的天線端口的數(shù)目。這可以改善CSI估計(jì)中的角分辨率并且從而使得使用相應(yīng)地增加的數(shù)目的天線端口用于用戶數(shù)據(jù)的波束形成是有用的，其進(jìn)而可以改善波束形成增益。

因此，根據(jù)實(shí)施例，方法還包括在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的每個(gè)子扇區(qū)中在虛擬天線端口的集合上還傳輸信道狀態(tài)信息的第二組參考信號(hào)的可選步驟106a。另外，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的至少一個(gè)子扇區(qū)中傳輸?shù)谝唤M參考信號(hào)時(shí)，在至少兩個(gè)子扇區(qū)中的至少一個(gè)另一子扇區(qū)中同時(shí)傳輸?shù)诙M參考信號(hào)。

這可以緩解對(duì)于在多個(gè)時(shí)隙(或者子頻帶，參見(jiàn)上文)上的單個(gè)過(guò)程的若干CSI-RS傳輸?shù)男枰?，從而緩和在交替地傳輸參考信?hào)期間對(duì)于信道穩(wěn)定的要求。在接收在S106中傳輸?shù)膮⒖夹盘?hào)的無(wú)線電收發(fā)設(shè)備基于若干CSI-RS傳輸在時(shí)間或頻率上的平均來(lái)報(bào)告CSI的情況下，本方法具有另一可能優(yōu)點(diǎn)。因此，基于不同角扇區(qū)的CSI可以混合。通過(guò)使用多個(gè)CSI-RS過(guò)程的同時(shí)傳輸，可以不存在這樣的問(wèn)題。

給定例如3GPP版本10中所定義的8個(gè)CSI-RS的集合，可以確定用戶唯一波束，其波束寬度大致為單個(gè)CSI-RS端口的波束寬度的1/(8/2)＝1/4。如果CSI-RS信號(hào)直接應(yīng)用于四列雙極化天線陣列的天線端口，這將是現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的情況。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，僅實(shí)現(xiàn)4倍的改善的分辨率的原因在于，假定天線陣列1具有4個(gè)端口集合；每個(gè)極化一個(gè)集合，并且假定列間隔使得碼本波束覆蓋天線陣列1的整個(gè)角扇區(qū)，并且假定這四個(gè)端口(或相位中心)成一條線(即一維天線陣列)。對(duì)于二維波束形成(例如通過(guò)將波束端口定位在平面而不是線上來(lái)實(shí)現(xiàn))，空間分辨率通常每個(gè)維度改善因子2。

為了確保例如位于例如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51的所覆蓋區(qū)域中的任何地方的無(wú)線終端61能夠接收唯一的CSI-RS信號(hào)，在每個(gè)子扇區(qū)上傳輸這些CSI-RS信號(hào)，或者在不同的時(shí)刻、在頻域中的不同的子帶上、或者使用不同的碼資源進(jìn)行傳輸。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51可能需要針對(duì)不同的時(shí)刻、頻率塊或碼資源來(lái)組合來(lái)自無(wú)線終端61的反饋報(bào)告，并且做出關(guān)于如何對(duì)到無(wú)線終端61的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行波束形成的連結(jié)決定。

現(xiàn)在將公開(kāi)包括以上公開(kāi)的特征和步驟的一個(gè)具體實(shí)施例。該具體實(shí)施例涉及由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51執(zhí)行的方法，并且因此無(wú)線電收發(fā)器設(shè)備被實(shí)施為無(wú)線終端61。

S202：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51將其天線陣列1覆蓋的角扇區(qū)劃分成多個(gè)子扇區(qū)。子扇區(qū)可以具有相同或不同的寬度，但是它們一起橫跨天線陣列1的角度覆蓋范圍并且它們基本上沒(méi)有相互交疊。執(zhí)行S202可以包括執(zhí)行步驟S102。

S204：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51針對(duì)每個(gè)子扇區(qū)創(chuàng)建虛擬天線端口的集合，其中每個(gè)虛擬天線端口具有覆蓋子扇區(qū)的輻射圖案并且其中這一集合中的虛擬天線端口之間的相位中心間隔使得碼本中的傳輸波束匹配子扇區(qū)帶寬。執(zhí)行S204可以包括執(zhí)行步驟S104。

S206：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51在一個(gè)子扇區(qū)中在虛擬天線端口上在一個(gè)時(shí)間處傳輸CSI-RS，或者在不同的子頻帶中在相同的時(shí)間處傳輸CSI-RS，或者使用不同的碼資源傳輸CSI-RS。執(zhí)行S206可以包括執(zhí)行步驟S106和S106a中的任一項(xiàng)。

S208：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51基于從在不同子扇區(qū)中的無(wú)線終端61所接收的信道狀態(tài)報(bào)告來(lái)確定將要在數(shù)據(jù)傳輸中使用的波束形成權(quán)重。權(quán)重可以基于來(lái)自單個(gè)子扇區(qū)的信道狀態(tài)報(bào)告或者基于來(lái)自若干子扇區(qū)的信道狀態(tài)報(bào)告的組合。后者對(duì)于位于兩個(gè)子扇區(qū)之間的邊界附近的無(wú)線終端61而言可能是有利的。執(zhí)行S208可以包括執(zhí)行步驟S108和S110。

S210：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)51以在S208中所確定的權(quán)重使用波束形成來(lái)傳輸用戶數(shù)據(jù)。執(zhí)行S210可以包括執(zhí)行步驟S112。

以上已經(jīng)參考幾個(gè)實(shí)施例主要描述了發(fā)明的概念。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解，除了以上公開(kāi)的之外的其他實(shí)施例在由所附權(quán)利要求定義的發(fā)明概念的范圍內(nèi)同樣是有可能的。例如，雖然涉及LTE版本10和11，然而本文中所公開(kāi)的實(shí)施例也可以通過(guò)使用小區(qū)特定的參考信號(hào)以及例如傳輸模式7(TM7)的類(lèi)似傳輸方案而適用于較早的LTE版本。例如，雖然使用LTE特定的術(shù)語(yǔ)，然而本文中公開(kāi)的實(shí)施例在細(xì)節(jié)上做必要的修改也可以適用于不基于LTE的通信網(wǎng)絡(luò)。