混合波束成形多天线无线系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107836089A(43)申请公布日2018.03.23(21)申请号201680021812.1(74)专利代理机构北京坤瑞律师事务所11494(22)申请日2016.04.12代理人张平元(30)优先权数据(51)Int.Cl.62/148,0892015.04.15USH04B7/204(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2017.10.13(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2016/0270072016.04.12(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/168128EN2016.10.20(71)申请人梁平地址美国加利福尼亚州(72)发明人梁平朱登魁李博宇权利要求书4页说明书15页附图7页(54)发明名称混合波束成形多天线无线系统(57)摘要本发明提出用于MU-MIMO无线通信系统的方法，MU-MIMO无线通信系统包括：BS，其具有放置为线性阵列或平面阵列的多个天线；多个UE，用于在BS处进行两级信号处理，以减少系统实现复杂度(即RF预编码/组合和基带预编码/检测)；BS获得每个UE的信道矩阵的二阶统计信息，以通过比BS处的收发天线的导频远更少的数量的导频计算RF预编码矩阵，其中，可以通过上行链路基准信号或下行链路基准信号加上上行链路反馈获得信道矩阵的二阶统计信息。CN107836089ACN107836089A权利要求书1/4页1.一种MU-MIMOTDD无线通信系统，其包括具有多个天线的BS，其中，RF链的数量小于天线的数量；BS通过每个UE发送上行链路导频获取CSI；BS计算第一级统一模拟波束成形矩阵，以用于RF处理；以及BS计算第二级矩阵，以用于基带处理。2.如权利要求1所述的系统，还包括：使用第一级矩阵，以耦合BS的RF链和物理天线。3.如权利要求1所述的系统，还包括：使用第二级矩阵，以耦合调制模块的输出和BS的RF链。4.如权利要求1所述的系统，还包括：BS所服务的UE在上行链路信道中发送导频信号或基准信号信息，以用于BSCSI获取，以计算第一级矩阵，并且BS沿着天线维度对接收到的信号进行采样，从而传递到RF链的信号的数量不大于RF链的数量NRF。5.如权利要求4所述的系统，还包括：当BS处的天线放置为线性阵列时，通过从接收天线的部分选择信号实现采样。6.如权利要求4所述的系统，还包括：当BS处的天线放置为平面阵列时，分别通过从水平维度中的接收天线的一个行和垂直维度中的接收天线的一个列选择信号实现采样。7.如权利要求4所述的系统，还包括：当BS处的天线放置为平面阵列时，分别通过从水平维度中的接收天线的一个行的部分和垂直维度中的接收天线的一个列的部分选择信号实现采样。8.如权利要求4所述的系统，还包括：当BS处的天线放置为平面阵列时，通过分别从水平维度中的接收天线的一个行的和垂直维度中的接收天线的一个列的部分选择信号或分别从水平维度中的接收天线的一个行的部分和垂直维度中的接收天线的一个列选择信号实现采样。9.如权利要求1所述的系统，还包括：通过耦合矩阵表示所选择的接收天线与RF链之间的耦合，耦合矩阵的元素是二进制，其中，一个值表示RF链和天线的特定配对是连接的，而另一值表示断连。10.如权利要求4所述的系统，还包括：所选择的导频信号传递到基带，以在BS处估计每个UE与所选择的接收天线之间的信道系数。11.如权利要求9所述的系统，还包括：当BS处的天线放置为线性阵列时，BS通过用于每个UE的所估计的信道系数构造用于表示沿着水平维度的信道信息的nh个相互正交矢量。12.如权利要求9所述的系统，还包括：当BS处的天线放置为平面阵列时，通过用于每个UE的所估计的信道系数，BS分别构造用于表示沿着水平维度的信道信息的用于第kUE的nh个相互正交矢量和关联增益以及用于表示沿着垂直维度的信道信息的nv个相互正交矢量和关联增益13.如权利要求12所述的系统，还包括：用于第kUE的沿着水平和垂直维度的矢量由表示，其中，Nh是水平维度中的天线的数量，并且其中，Nv是垂直维度中的天线的数量。14.如权利要求13所述的系统，还包括：取决于天线阵列的索引化，UE的信道由和表示为或其中，矩阵和是以及其中，diag(a)2CN107836089A权利要求书2/4页生成对角矩阵，a是其对角元素。15.如权利要求1所述的系统，还包括：BS通过Rk,k∈Φ计算用于随后时隙的第一级矩阵，其中，Φ是包含随后时隙中所调度的UE的集合。16.如权利要求15所述的系统，还包括：BS计算定义为R＝∑k∈ΦβkRk的矩阵R的本征矢量，其中，βk是取决于对第kUE所分配的时间-频率资源的比例的加权因子，并且通过对应RF于前NRF个最大本征值的前NR