CN109983709B - 信道条件估计 - Google Patents

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Abstract

提供用于获得每个天线单元的信道条件的机制。由无线收发机设备执行一种方法，所述无线收发机设备包括具有模拟波束成形的天线阵列中的N个天线单元，并且被配置为使用波束进行通信。所述方法包括：针对平稳无线电传播信道，获得用于由所述无线收发机设备在M个波束中接收的信号的信道条件，其中，M>1。所述方法包括：通过使用基于将所述N个天线单元映射到所述M个波束的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束的所述信道条件变换为用于所述N个天线单元的信道条件。

Description

信道条件估计
技术领域
在此提出的实施例涉及一种用于获得无线收发机设备的每个天线单元的信道条件的方法、无线收发机设备、计算机程序、以及计算机程序产品。
背景技术
在通信网络中，对于给定通信协议、其参数和其中部署通信网络的物理环境，获得良好的性能和容量可能具有挑战。
例如，对于未来几代移动通信***，可能需要许多不同载波频率下的频带。例如，可能需要低的这种频带以针对无线收发机设备实现足够的网络覆盖，以及可能需要更高频带(例如在毫米波长(mmW)下，即接近和高于30GHz)以达到所需的网络容量。一般地说，在高频率下，无线信道的传播属性更具挑战性，并且可能需要在网络的接入节点和无线收发机设备两者处进行波束成形以达到足够的链路预算。
无线收发机设备可以借助模拟波束成形、数字波束成形、或者混合波束成形来实现波束成形。每种实现具有其优势和劣势。数字波束成形实现是三者中最灵活的实现但成本也最高，因为需要大量无线电链和基带链。与数字波束成形实现相比，模拟波束成形实现的灵活性最低但制造成本更低，因为无线电链和基带链的数量减少。混合波束成形实现是模拟与数字波束成形实现之间的折衷。如技术人员理解的，取决于不同无线收发机设备的成本和性能要求，将需要不同的实现。
针对无线收发机设备正在讨论用于不同频带的不同天线架构。在高频带(例如高于15GHz)下，正在讨论被称为“面板”的某种事物。这些面板可以是均匀线性/矩形阵列(ULA/URA)，例如通过使用模拟移相器来操纵。为了从不同方向获得覆盖，可以在无线收发机设备的不同侧上安装多个面板。
尽管无线收发机设备可能是固定的并且经历相当平稳的无线电传播信道，但对于无线收发机设备，应用模拟或混合波束成形以找到每个天线单元的最佳(或接近最佳)相位设置以便最大化某些度量(例如用户吞吐量)可能具有挑战性，因为缺少足够的信道状态信息并且具有太多可能的相位设置。
因此，仍然需要改进的信道条件估计。
发明内容
此处的实施例的一个目标是提供每个天线单元的信道条件估计。
根据第一方面，提出一种用于获得每个天线单元的信道条件的方法，所述方法由无线收发机设备执行，所述无线收发机设备包括具有模拟波束成形的天线阵列中的N个天线单元，并且被配置为使用波束进行通信。所述方法包括：针对平稳无线电传播信道，获得用于由所述无线收发机设备在M个波束中接收的信号的信道条件，其中，M>1。所述方法包括：通过使用基于将所述N个天线单元映射到所述M个波束的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束的所述信道条件变换为用于所述N个天线单元的信道条件。
有利地，这提供每个天线单元的信道条件的有效估计，即使仅用于所述波束的信道条件可用。
有利地，这使得能够估计天线单元空间中的信道条件，而不管使用模拟还是混合波束成形。
有利地，在平稳无线电传播信道的情况下，这增强使用模拟或混合波束成形的无线收发机设备的性能。
根据第二方面，提出一种用于获得每个天线单元的信道条件的无线收发机设备。所述无线收发机设备包括具有模拟波束成形的天线阵列中的N个天线单元，并且被配置为使用波束进行通信，所述无线收发机设备还包括处理电路。所述处理电路被配置为使得所述无线收发机设备：针对平稳无线电传播信道，获得用于由所述无线收发机设备在M个波束中接收的信号的信道条件，其中，M>1。所述处理电路被配置为使得所述无线收发机设备：通过使用基于将所述N个天线单元映射到所述M个波束的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束的所述信道条件变换为用于所述N个天线单元的信道条件。
根据第三方面，提出用于获得每个天线单元的信道条件的无线收发机设备。所述无线收发机设备包括具有模拟波束成形的天线阵列中的N个天线单元，并且被配置为使用波束进行通信。所述无线收发机设备还包括处理电路和存储介质。所述存储介质存储指令，所述指令当由所述处理电路执行时使得所述无线收发机设备执行操作或者步骤。所述操作或者步骤使得所述无线收发机设备：针对平稳无线电传播信道，获得用于由所述无线收发机设备在M个波束中接收的信号的信道条件，其中，M>1。所述操作或者步骤使得所述无线收发机设备：通过使用基于将所述N个天线单元映射到所述M个波束的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束的所述信道条件变换为用于所述N个天线单元的信道条件。
根据第四方面，提出一种用于获得每个天线单元的信道条件的无线收发机设备。所述无线收发机设备包括具有模拟波束成形的天线阵列中的N个天线单元，并且被配置为使用波束进行通信。所述无线收发机设备还包括获得模块，被配置为：针对平稳无线电传播信道，获得用于由所述无线收发机设备在M个波束中接收的信号的信道条件，其中，M>1。所述无线收发机设备还包括变换模块，其通过使用基于将所述N个天线单元映射到所述M个波束的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束的所述信道条件变换为用于所述N个天线单元的信道条件。
根据第五方面，提出一种用于获得每个天线单元的信道条件的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码当在包括使用模拟波束成形的天线阵列中的N个天线单元并且被配置为使用波束进行通信的无线收发机设备上运行时，使得所述无线收发机设备执行根据第一方面所述的方法。
根据第六方面，提出一种计算机程序产品，其包括根据第五方面所述的计算机程序以及其上存储所述计算机程序的计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质可以是非瞬时性计算机可读存储介质。
应该注意，在适当的情况下，第一、第二、第三、第四、第五和第六方面的任何特性能够适用于任何其它方面。同样，第一方面的任何优势能够分别同样适用于第二、第三、第四、第五和/或第六方面，并且反之亦然。从以下详细公开内容、所附从属权利要求以及附图，所附实施例的其它目标、特性和优势将显而易见。
通常，在权利要求中使用的所有术语根据其在技术领域中的普通含义来解释，除非在此另外明确定义。对“一/一个/该元件、装置、组件、构件、步骤等”的所有引用将被公开解释为指元件、装置、组件、构件、步骤等的至少一个实例，除非另外明确说明。在此公开的任何方法的步骤不必以公开的确切顺序执行，除非明确说明。
附图说明
现在通过示例的方式参考附图描述本发明的概念，这些附图是：
图1是示出根据实施例的通信网络的示意图；
图2示意性地示出根据一个实施例的无线收发机设备；
图3、4、以及5是根据实施例的方法的流程图；
图6是示出根据一个实施例的无线收发机设备的功能单元的示意图；
图7是示出根据一个实施例的无线收发机设备的功能模块的示意图；
图8示意性地示出根据一个实施例的接入节点；
图9示意性地示出根据一个实施例的无线设备；以及
图10示出根据一个实施例的包括计算机可读存储介质的计算机程序产品的一个示例。
具体实施方式
现在将在以下参考附图更全面地描述本发明的概念，在附图中示出本发明的概念的某些实施例。但是，本发明的概念可以以多种不同的形式体现，并且不应被解释为限于在此给出的实施例；相反，通过示例的方式提供这些实施例以使得本公开详尽并完整，并且将本发明的概念的范围完全传达给本领域的技术人员。在说明书中，相同的编号指相同的元件。由虚线示出的任何步骤或特性应该被视为可选的。
图1是示出通信网络100的示意图，通信网络100包括接入节点300a(其提供对无线收发机设备200的网络接入)以及可选地至少一个其它接入节点300b。假设无线收发机设备200包括至少一个接收机链，并且被配置为在M个波束110a、110b、...、110M中从接入节点300a接收信号。因此，无线收发机设备200被配置为在M个波束110a、110b、...、110M中通信(与全向波束相反)。
接入节点300a、300b可以是以下任一项：无线接入网络节点、无线电基站、基站收发机、节点B、演进型节点B、g节点B、或接入点。无线收发机设备200可以是以下任一项：无线设备、移动站、移动电话、手机、无线本地回路电话、用户设备(UE)、智能电话、膝上型计算机、平板计算机、无线传感器、或者例如用于提供无线回程的另一个无线接入网络节点。
图2示出根据一个实施例的无线收发机设备200。无线收发机设备200具备至少一个接收机链130，每个接收机链130包括它自己的基带处理(BPP)链140。每个基带处理链140在操作上连接到它自己的模拟波束成形器150。每个模拟波束成形器150具有它自己的一组模拟预编码器权重(例如由码本定义)，可以借助于这些模拟预编码器权重来形成M个不同的定向波束110a、110b、...、110M。因此，在图2的说明性示例中，模拟波束成形器150在M个模拟预编码器(即，用于生成波束110a的AP1、用于生成波束110b的AP2、以及用于生成波束110M的APM)之间切换。
无线收发机设备200还包括N个天线单元，其中两个天线单元使用参考标号160a、160N标识。可以通过相位和/或增益控制功能来单独控制N个天线单元160a、160N的每一个的相位和增益。例如，根据图2的说明性示例，N个天线单元160a、160N的每一个可以具有它自己的移相器和振幅锥度，尽管仅具有用于N个天线单元的N-1个的移相器便可能足够。无线收发机设备200处的天线单元160a、160N可能以不规则的方式实现，以及无线收发机设备200的物理结构可能影响天线单元160a、160N的辐射方向图。
在此公开的实施例涉及用于获得无线收发机设备200的每个天线单元的信道条件的机制。为了获得这种机制，提供无线收发机设备200、由无线收发机设备200执行的方法、计算机程序产品，该计算机程序产品包括例如计算机程序形式的代码，该代码当在无线收发机设备200上运行时使得无线收发机设备200执行所述方法。
图3和4是示出用于获得无线收发机设备200的每个天线单元的信道条件的方法的实施例的流程图。这些方法由无线收发机设备200执行。这些方法有利地作为计算机程序1020来提供。
现在参考图3，其示出根据一个实施例的由无线收发机设备200执行的用于获得无线收发机设备200的每个天线单元的信道条件的方法。
无线收发机设备200包括具有模拟波束成形150的天线阵列中的N个天线单元160a、160N，并且被配置为使用波束110a、110b、110M进行通信。
使用模拟波束成形150允许将要由无线收发机设备200获得用于由无线收发机设备200在M个波束110a、110b、110M中接收的信号的信道条件。因此，无线收发机设备200被配置为执行步骤S104：
S104：无线收发机设备200针对平稳无线电传播信道，获得用于由无线收发机设备200在M个波束110a、110b、110M中接收的信号的信道条件，其中M>1。将在下面公开可如何获得用于信号的信道条件的示例。
M个波束110a、110b、110M可以非重叠或部分地重叠，以及通常朝向接入节点300a，或者至少在无线收发机设备200接收来自接入节点300a的信号的方向上，或者在例如用于获得尽可能完整的无线电传播信道的信道条件的方向上。
但是，可以通过将用于M个波束的信道条件变换成用于N个天线单元的信道条件，确定用于N个天线单元160a、160N的信道条件，而不管使用模拟(还是混合)波束成形。因此，无线收发机设备200被配置为执行步骤S106：
S106：无线收发机设备200通过使用关系，将用于M个波束110a、110b、110M的信道条件变换为用于N个天线单元160a、160N的信道条件。该关系基于将N个天线单元160a、160N映射到M个波束110a、110b、110M的波束成形权重。将在下面公开可如何实现在步骤S106中使用的关系的示例。
现在将公开涉及由无线收发机设备200执行的获得无线收发机设备200的每个天线单元的信道条件的进一步细节的实施例。
参考图2，波束成形权重可以被视为预编码器权重；因此，术语波束成形权重和预编码器权重可以互换使用。
在某些方面，当获得用于M个波束110a、110b、110M的信道条件时，无线电传播信道足够静态(例如没有快速衰落)。这需要信道相干时间大于或等于观察(测量)时间。
现在参考图4，其示出根据其他实施例的由无线收发机设备200执行的用于获得无线收发机设备200的每个天线单元的信道条件的方法。假设如上面参考图3所述执行步骤S104、S106，并且因此省略其重复描述。
无线收发机设备200可能需要验证到接入节点300a的无线电传播信道足够平稳。这可以例如通过以下方式来实现：无线收发机设备200针对某些不同的时间样本在无线电传播信道上执行测量，以及评估无线电传播信道随时间而改变的程度。因此，根据一个实施例，无线收发机设备200被配置为执行步骤S102：
S102：当获得用于M个波束110a、110b、110M的信道条件时，无线收发机设备200验证无线电传播信道是平稳的。
这可以例如通过使用无线收发机设备200中的传感器来支持，传感器评估无线收发机设备200是否物理固定。
根据一个实施例，如果无线电传播信道的变化小于某个指定值(与无线电传播信道的特定阈值相比)，则假设无线电传播信道足够平稳。在另一个实施例中，无线收发机设备200测量和评估无线电传播信道是否足够平稳，例如比给定阈值更平稳。
无线收发机设备200开始扫描M个波束110a、110b、...、110M(例如基于离散傅里叶变换的波束(所谓的DFT波束))，以及估计用于这M个波束的无线电传播信道。M个波束可以通过以下方式来创建：无线收发机设备200通过模拟移相器的适当设置，应用仅相位预编码器。
无线收发机设备200可能需要扫描M≥N个波束，以便获得用于具有N个天线单元的阵列的单独信道估计。
当完成测量时，无线收发机设备200可以使用下面的等式(1)和等式(2)来将用于M个波束的信道估计变换为N个信道估计(即，用于N个天线单元中的每一个的一个信道估计)：
Figure BDA0002064591090000081
Figure BDA0002064591090000082
在这些等式中，XH表示矩阵X的厄米特转置，参数
Figure BDA0002064591090000083
表示在应用预编码器权重wk之后波束空间中的估计信道系数，并且被发现为
Figure BDA0002064591090000084
其中Cel是信道元件空间中的信道系数向量(维数N乘1)，参数
Figure BDA0002064591090000085
表示天线单元空间中的估计信道系数。在等式(2)中使用矩阵伪逆(WWH)-1W来涵盖M>N的情况。因此，根据一个实施例，通过预编码器权重的伪逆来定义在步骤S106中使用的关系。
对于由正交预编码器权重给出的M＝N个正交波束的情况，可以使用(或者在某些方面甚至需要)(例如DFT波束)。因此，根据M＝N的一个实施例，M个波束110a、110b、110M彼此相互正交。
等式(2)中的信道估计器是在高SNR下具有良好性能的迫零估计器。因此，根据一个实施例，通过用于N个天线单元160a、160N的信道条件的迫零估计器来定义在步骤S106中使用的关系。
在低SNR下，线性最小均方误差(LMMSE)估计器可能更合适。因此，根据一个实施例，通过用于N个天线单元160a、160N的信道条件的LMMSE估计器来定义在步骤S106中使用的关系。对于LMMSE，天线单元空间中的估计信道系数被给出为：
Figure BDA0002064591090000091
在该等式中，
Figure BDA0002064591090000092
其中E[x]是X的数学期望，参数Rnb，nb是表示波束空间中的噪声的相关性的矩阵，X-1表示矩阵X的逆。除非信道具有满秩，否则参数Rel不可逆。通过使用矩阵求逆引理，用于LMMSE的天线单元空间中的估计信道系数因此可以被表示为：
Figure BDA0002064591090000093
在接入节点300a处按照天线端口来执行无线收发机设备200中的波束和信道估计，意味着在接入节点300a处具有多个端口(例如每个端口可以表示波束或天线)的情况下，能够应用在此公开的实施例。
可以针对M<N估计天线单元空间中的信道系数，例如前提是提供关于孔径设计的副信息和用于天线单元之间的相关性的模型，并且被无线收发机设备200考虑。因此，在某些实施例中，M<N，以及步骤S106中的关系利用N个天线单元160a、160N之间的关联。
在步骤S104中，无线设备200可以具有不同的方式来获得用于M个波束110a、110b、110M的信道条件。
在某些方面，用于M个波束110a、110b、110M的信道条件是瞬时信道条件。因此，根据一个实施例，无线设备200被配置为执行作为步骤S104的一部分的步骤S104a、S104b：
S104a：无线设备200扫描M个波束110a、110b、110M，同时执行步骤S104b：
S104b：无线设备200在M个波束110a、110b、110M中接收信号。
如果用于M个波束110a、110b、110M的信道条件是瞬时信道条件，则信道条件不仅平稳而且静态可以是有条件的。然后，用于N个天线单元160a、160N的信道条件可以是无线电传播信道的(瞬时)信道估计。
涉及等式(1)和(2)的上述过程假设信道系数Cel在测量期间稳定。但是，如果接入节点300a与无线收发机设备200之间的无线电传播信道比优选的变化更快，则可以使用更鲁棒的过程。因此，在某些方面，用于M个波束110a、110b、110M的信道条件不是瞬时信道条件。根据一个实施例，用于M个波束110a、110b、110M的信道条件然后表示在多个时间样本和/或频率样本上平均的M个波束110a、110b、110M的信道估计。
在此更鲁棒的过程中，不是使用瞬时信道估计来找到(并且应用)适当的移相器设置，而是可以使用多个时间样本上的信道估计的平均来获得波束空间中的协方差矩阵(被表示为Rb)。然后，可以通过求解以下等式中的参数Rel来确定元件空间中的协方差矩阵(被表示为Rel)：
Rb＝W Rel WH (5)
然后，使用Rel在无线收发机设备200处找到适当的移相器设置，该移相器设置对于时变信道条件更鲁棒。更严格地说，天线单元空间和波束空间中的协方差矩阵之间的关系由以下等式给出：
Rel＝(WWH)-1WRbWH(WWH)-1 (6)
在一个实施例中，还确定来自干扰发射机(例如干扰接入节点300b)的信道估计，以及在找到最佳移相器设置时将其考虑在内。因此，根据一个实施例，无线收发机设备200由接入节点300a服务，用于M个波束110a、110b、110M的信道条件指示从接入节点300a接收的信号以及从至少一个其它接入节点300b接收的干扰信号。在这种实施例中，能够优化例如接收信号干扰噪声比(SINR)或估计吞吐量。
无线收发机设备200可以使用估计的信道条件来计算移相器的最佳相位设置。因此，根据一个实施例，N个天线单元160a、160N中的每一个具有它自己的移相器(如在图2中)，以及波束成形权重确定用于移相器的设置。然后，无线收发机设备200可以被配置为执行步骤S108a：
S108a：无线收发机设备200基于用于N个天线单元160a、160N的信道条件，确定用于移相器的更新设置。
此外，或者备选地，无线收发机设备200可以使用估计的信道条件来计算振幅锥度的最佳设置。因此，根据一个实施例，N个天线单元160a、160N中的每一个具有它自己的振幅锥度，以及波束成形权重确定用于振幅锥度的设置。然后，无线收发机设备200可以被配置为执行步骤S108b：
S108b：无线收发机设备200基于用于N个天线单元160a、160N的信道条件，确定用于振幅锥度的更新设置。
根据某些方面，用于N个天线单元160a、160N的信道条件指示所接收的信号的SINR和无线电传播信道的信道吞吐量中的至少一者。然后，可以确定用于移相器和/或振幅锥度的更新设置来优化SINR和/或信道吞吐量。
图5是由无线收发机设备200基于上面公开的至少某些实施例执行的用于获得无线收发机设备200的每个天线单元的信道条件的特定实施例的流程图。
S201：无线收发机设备200评估无线电传播信道是否足够平稳。如果确定无线电传播平稳，则进入步骤S202，否则进入步骤S205。用于实现步骤S201的一种方式是执行步骤S102。
S202：无线收发机设备200选择M个正交波束110a、119b、...、110M。然后，无线收发机设备200一次一个地扫描这M个波束110a、119b、...、110M，以及对于每个波束110a、119b、...、110M，无线收发机设备200估计波束空间中的信道。用于实现步骤S202的一种方式是执行步骤S104和S104a中的任何一个。
S203：当已获得用于所有M个波束110a、119b、...、110M的信道估计时，无线收发机设备200通过使用等式(1)和等式(2)、或者等式(3)和等式(4)、或者等式(5)和等式(6)，确定用于天线阵列中的N个天线单元160a、160N中的每一个的信道估计。用于实现步骤S203的一种方式是执行步骤S106。
S204：当找到用于N个天线单元160a、160N的信道估计时，无线收发机设备200确定模拟天线阵列的每个移相器的最佳相位设置和/或每个振幅锥度的最佳设置，以便优化某些度量，例如接收功率。用于实现步骤S204的一种方式是执行步骤S108a和步骤S108b中的任何一个。
S205：无线收发机设备200在再次进入步骤S201之前进入等待状态。以这种方式，能够定期重复该方法，以使移相器设置适应接入节点300a处的无线电传播信道和/或发送波束的潜在变化。备选地，如果由外部信息触发，则能够重复该方法，外部信息例如包括来自定位***或陀螺仪的将指示无线收发机设备200已移动的信息。
总的来说，在某些方面，无线收发机设备200评估通信信道是否足够平稳或者甚至静态。如果是，则无线收发机设备200对由模拟波束成形器创建的多个适当选择的波束执行下行链路测量。然后，无线收发机设备200使用这些测量来计算关于模拟天线阵列的每个单独天线单元的信道估计。然后，无线收发机设备200可以使用这些信道估计以相对于某些度量来计算模拟阵列的移相器的最佳相位设置。
图6按照多个功能单元示意性地示出根据一个实施例的无线收发机设备200的组件。使用以下一项或多项的任何组合来提供处理电路210：合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)等，它们能够执行存储在计算机程序产品1010(如在图10中，例如采取存储介质230的形式)中的软件指令。处理电路210还可以被提供为至少一个专用集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA)。
具体地说，处理电路210被配置为使得无线收发机设备200执行一组操作或者步骤S102-S108b、S201、S205，如上面公开的那样。例如，存储介质230可以存储该组操作，处理电路210可以被配置为从存储介质230中取得该组操作，以使得无线收发机设备200执行该组操作。该组操作可以被提供为一组可执行指令。
因此，处理电路210从而被布置为执行如在此公开的方法。存储介质230还可以包括持久存储装置，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或者甚至远程安装的存储器的任何一个或其组合。无线收发机设备200还可以包括通信接口220，其至少被配置用于与接入节点300a、300b通信。因此，通信接口220可以包括一个或多个发射机和接收机，它们包括模拟和数字组件。处理电路210例如通过以下方式控制无线收发机设备200的总体操作：将数据和控制信号发送到通信接口220和存储介质230，从通信接口220接收数据和报告，以及从存储介质230中取得数据和指令。无线收发机设备200的其它组件以及相关功能被省略，以便不使在此提出的概念模糊不清。
图7按照多个功能模块示意性地示出根据一个实施例的无线收发机设备200的组件。图7的无线收发机设备200包括多个功能模块；被配置为执行步骤S104的获得模块210b、以及被配置为执行步骤S106的变换模块210e。图7的无线收发机设备200还可以包括多个可选的功能模块，例如以下任一项：被配置为执行步骤S102的确定模块210a、被配置为执行步骤S104a的扫描模块210c、被配置为执行步骤S104b的接收模块210d、被配置为执行步骤S108a的确定模块210f、以及被配置为执行步骤S108b的确定模块210g。一般地说，每个功能模块210a-210g可以在一个实施例中仅以硬件实现，以及在另一个实施例中借助于软件实现，即后一个实施例具有存储在存储介质230上的计算机程序指令，这些计算机程序指令当在处理电路上运行时使无线收发机设备200执行上面结合图7提到的对应步骤。还应该提到的是，即使模块对应于计算机程序的部分，它们也不需要是计算机程序中的单独模块，但它们以软件实现的方式取决于使用的编程语言。优选地，一个或多个或全部功能模块210a-210g可以由处理电路210(可能与通信接口220和/或存储介质230协作)实现。因此，处理电路210可以被配置为从存储介质230中取回由功能模块210a-210g提供的指令以及执行这些指令，从而执行如在此公开的任何步骤。
无线收发机设备200可以被提供为独立设备或者至少一个其它设备的一部分。例如，无线收发机设备200可以在接入节点800(如在图8中)或无线设备900(如在图9中)中实现、是接入节点800或无线设备900的一部分、或者与接入节点800或无线设备900共址。因此，根据某些方面，提供一种包括如在此公开的无线收发机设备200的接入节点800和/或无线设备900。
此外，由无线收发机设备200执行的指令的第一部分可以在第一设备中执行，由无线收发机设备200执行的指令的第二部分可以在第二设备中执行；在此公开的实施例并不限于任何特定数量的可以在其上执行由无线收发机设备200执行的指令的设备。因此，根据在此公开的实施例的方法适合于由驻留在云计算环境中的无线收发机设备200执行。因此，尽管在图6中示出单个处理电路210，但处理电路210可以在多个设备或者节点之间分布。这同样适用于图7的功能模块210a-210g和图10的计算机程序1020(参见下文)。
图10示出包括计算机可读存储介质1030的计算机程序产品1010的一个示例。在该计算机可读存储介质1030上可以存储计算机程序1020，该计算机程序1020能够使得处理电路210以及在运行上与其耦合的实体和设备(例如通信接口220和存储介质230)执行根据在此描述的实施例所述的方法。因此，计算机程序1020和/或计算机程序产品1010可以提供用于执行在此公开的任何步骤的装置。
在图10的示例中，计算机程序产品1010被示为光盘，例如CD(光盘)或DVD(数字通用光盘)或蓝光光盘。计算机程序产品1010还可以被体现为存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM)、或者电可擦式可编程只读存储器(EEPROM)，以及更具体地说被实现为诸如USB(通用串行总线)存储器或闪存(例如紧凑型闪存)之类的外部存储器中的设备的非易失性存储介质。因此，尽管计算机程序1020在此被示意性地示出为所示光盘上的轨道，但计算机程序1020可以以适合于计算机程序产品1010的任何方式被存储。
上面主要参考几个实施例描述了本发明的概念。但是，如本领域的技术人员很容易理解的，上面公开的实施例之外的其它实施例同样能够在由所附专利权利要求限定的本发明概念的范围内。

Claims (23)

1.一种用于获得每个天线单元的信道条件的方法，所述方法由无线收发机设备(200)执行，所述无线收发机设备(200)包括具有模拟波束成形(150)的天线阵列中的N个天线单元(160a，160N)，并且被配置为使用M个波束(110a，110b，110M)进行通信，所述方法包括：
针对平稳无线电传播信道，获得(S104)用于由所述无线收发机设备(200)在M个波束(110a，110b，110M)中接收的信号的信道条件，其中，M>1，其中所述信道条件包括M个信道估计；以及
通过使用基于将所述N个天线单元(160a，160N)映射到所述M个波束(110a，110b，110M)的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述M个信道估计变换(S106)为用于所述N个天线单元(160a，160N)的N个信道估计，
其中所述N个信道估计是所述无线电传播信道的信道估计。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当获得用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述信道条件时，验证(S102)所述无线电传播信道是平稳的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当获得用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述信道条件时，所述无线电传播信道没有快速衰落。
4.根据前述权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，M≥N。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，M＝N，其中，所述M个波束(110a，110b，110M)彼此相互正交。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，M<N，其中，所述关系指定所述N个天线单元(160a，160N)之间的相关性。
7.根据前述权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述波束成形权重是预编码器权重。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述关系由所述预编码器权重的伪逆来定义。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述关系由用于所述N个天线单元(160a，160N)的所述N个信道估计的迫零估计器来定义。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述关系由用于所述N个天线单元(160a，160N)的所述N个信道估计的线性最小均方误差估计器来定义。
11.根据前述权利要求1-2和8-10中任一项所述的方法，其中，所述N个天线单元(160a，160N)中的每个天线单元具有它自己的移相器，其中，所述波束成形权重确定用于所述移相器的设置，所述方法进一步包括：
基于用于所述N个天线单元(160a，160N)的所述N个信道估计，确定(S108a)用于所述移相器的更新设置。
12.根据前述权利要求1-2和8-10中任一项所述的方法，其中，所述N个天线单元(160a，160N)中的每个天线单元具有它自己的振幅锥度，其中，所述波束成形权重确定用于所述振幅锥度的设置，所述方法进一步包括：
基于用于所述N个天线单元(160a，160N)的所述N个信道估计，确定(S108b)用于所述振幅锥度的更新设置。
13.根据前述权利要求1-2和8-10中任一项所述的方法，其中，用于所述N个天线单元(160a，160N)的所述N个信道估计指示所接收的信号的信号干扰噪声比SINR和所述无线电传播信道的信道吞吐量中的至少一者。
14.根据前述权利要求1-2和8-10中任一项所述的方法，其中，所述无线收发机设备(200)由接入节点(300a)服务，其中，用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述信道条件指示从所述接入节点(300a)接收的信号以及从至少一个其它接入节点(300b)接收的干扰信号。
15.根据前述权利要求1-2和8-10中任一项所述的方法，其中，获得用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述信道条件进一步包括：
扫描(S104a)所述M个波束(110a，110b，110M)，同时执行以下操作：
在所述M个波束(110a，110b，110M)中接收(S104b)所述信号。
16.根据权利要求1-2和8-10中任一项所述的方法，其中，用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述信道条件表示在多个时间样本和/或频率样本上平均的所述M个波束(110a，110b，110M)的信道估计。
17.根据权利要求1-2和8-10中任一项所述的方法，其中，用于所述N个天线单元(160a，160N)的所述N个信道估计是所述无线电传播信道的信道估计。
18.一种无线收发机设备(200)，用于获得每个天线单元的信道条件，所述无线收发机设备(200)包括具有模拟波束成形(150)的天线阵列中的N个天线单元(160a，160N)，并且被配置为使用M个波束(110a，110b，110M)进行通信，所述无线收发机设备(200)还包括处理电路(210)，所述处理电路被配置为使得所述无线收发机设备(200)：
针对平稳无线电传播信道，获得用于由所述无线收发机设备(200)在M个波束(110a，110b，110M)中接收的信号的信道条件，其中，M>1，其中所述信道条件包括M个信道估计；以及
通过使用基于将所述N个天线单元(160a，160N)映射到所述M个波束(110a，110b，110M)的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述M个信道估计变换为用于所述N个天线单元(160a，160N)的N个信道估计，
其中所述N个信道估计是所述无线电传播信道的信道估计。
19.一种无线收发机设备(200)，用于获得每个天线单元的信道条件，所述无线收发机设备(200)包括具有模拟波束成形(150)的天线阵列中的N个天线单元(160a，160N)，并且被配置为使用M个波束(110a，110b，110M)进行通信，所述无线收发机设备(200)还包括：
处理电路(210)；以及
存储介质(230)，其存储指令，所述指令当由所述处理电路(210)执行时使得所述无线收发机设备(200)：
针对平稳无线电传播信道，获得用于由所述无线收发机设备(200)在M个波束(110a，110b，110M)中接收的信号的信道条件，其中，M>1，其中所述信道条件包括M个信道估计；以及
通过使用基于将所述N个天线单元(160a，160N)映射到所述M个波束(110a，110b，110M)的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述M个信道估计变换为用于所述N个天线单元(160a，160N)的N个信道估计，
其中所述N个信道估计是所述无线电传播信道的信道估计。
20.一种无线收发机设备(200)，用于获得每个天线单元的信道条件，所述无线收发机设备(200)包括具有模拟波束成形(150)的天线阵列中的N个天线单元(160a，160N)，并且被配置为使用M个波束(110a，110b，110M)进行通信，所述无线收发机设备(200)还包括：
获得模块(210b)，被配置为针对平稳无线电传播信道，获得用于由所述无线收发机设备(200)在M个波束(110a，110b，110M)中接收的信号的信道条件，其中，M>1，其中所述信道条件包括M个信道估计；以及
变换模块(210e)，其通过使用基于将所述N个天线单元(160a，160N)映射到所述M个波束(110a，110b，110M)的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述M个信道估计变换为用于所述N个天线单元(160a，160N)的N个信道估计,
其中所述N个信道估计是所述无线电传播信道的信道估计。
21.一种接入节点(800)，包括根据权利要求18至20中任一项所述的无线收发机设备(200)。
22.一种无线设备(900)，包括根据权利要求18至20中任一项所述的无线收发机设备(200)。
23.一种计算机可读存储介质(1030)，其上存储计算机程序，所述计算机程序用于获得每个天线单元的信道条件，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码当在包括具有模拟波束成形(150)的天线阵列中的N个天线单元(160a，160N)并且被配置为使用M个波束(110a，110b，110M)进行通信的无线收发机设备(200)的处理电路(210)上运行时，使得所述无线收发机设备(200)执行以下操作：
针对平稳无线电传播信道，获得(S104)用于由所述无线收发机设备(200)在M个波束(110a，110b，110M)中接收的信号的信道条件，其中，M>1，其中所述信道条件包括M个信道估计；以及
通过使用基于将所述N个天线单元(160a，160N)映射到所述M个波束(110a，110b，110M)的波束成形权重的关系，将用于所述M个波束(110a，110b，110M)的所述M个信道估计变换(S106)为用于所述N个天线单元(160a，160N)的N个信道估计，
其中所述N个信道估计是所述无线电传播信道的信道估计。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046435B (zh) 2016-02-05 2021-09-28 索尼公司 无线通信方法和无线通信装置
CN109983709B (zh) * 2016-12-27 2022-05-13 瑞典爱立信有限公司 信道条件估计
US10447365B2 (en) 2017-05-23 2019-10-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Estimation of channel conditions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103703695A (zh) * 2011-09-30 2014-04-02 英特尔公司 增强性能的多用户多输入多输出（mu-mimo）无线电链路
CN104303477A (zh) * 2012-05-10 2015-01-21 三星电子株式会社 使用模拟和数字混合波束成形的通信方法和装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6947748B2 (en) * 2000-12-15 2005-09-20 Adaptix, Inc. OFDMA with adaptive subcarrier-cluster configuration and selective loading
US8181076B2 (en) * 2007-01-26 2012-05-15 Cisco Technology, Inc. Method for retransmitting a data sequence according to channel condition in a wireless communications network
WO2010085854A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Hybrid adaptive antenna array
JP5262894B2 (ja) * 2009-03-24 2013-08-14 富士通株式会社 無線通信システムにおける復号誤り検出方法および復号装置
BR112012015627A2 (pt) * 2009-12-25 2018-05-29 Intel Corp "método e aparelho para transmissão mimo de multiplos usuários de enlace descendente em uma rede sem fio"
US9124347B2 (en) * 2011-04-04 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Systems and methods for communication in a white space
US8502733B1 (en) * 2012-02-10 2013-08-06 CBF Networks, Inc. Transmit co-channel spectrum sharing
JP6275422B2 (ja) * 2013-09-06 2018-02-07 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法
EP2897305A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-22 Alcatel Lucent Apparatuses, Methods and Computer Programs for a Base Station Transceiver and a Mobile Transceiver
US9596061B2 (en) 2014-02-10 2017-03-14 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Reference signal coupling in a wireless network
US10158414B2 (en) * 2015-06-18 2018-12-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Advanced beamforming and feedback methods for MIMO wireless communication systems
CN109983709B (zh) * 2016-12-27 2022-05-13 瑞典爱立信有限公司 信道条件估计

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103703695A (zh) * 2011-09-30 2014-04-02 英特尔公司 增强性能的多用户多输入多输出（mu-mimo）无线电链路
CN104303477A (zh) * 2012-05-10 2015-01-21 三星电子株式会社 使用模拟和数字混合波束成形的通信方法和装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Eddy Taillefer 等.Enhanced Reactance-Domain ESPRIT Algorithm Employing Multiple Beams and Translational-Invariance Soft Selection for Direction-of-Arrival Estimation in the Full Azimuth.《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》.2008, *
Enhanced Reactance-Domain ESPRIT Algorithm Employing Multiple Beams and Translational-Invariance Soft Selection for Direction-of-Arrival Estimation in the Full Azimuth;Eddy Taillefer 等;《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》;20080805;正文第II-III节 *

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EP3360265A1 (en) 2018-08-15

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