[发明专利]通信设备及其方法

说明书

本发明涉及一种用于无线通信系统(500)的第一通信设备，所述第一通信设备(100)包括：处理器(102)，包括外部预编码器(106)和内部预编码器(108)的级联预编码器(104)，以及收发器(110)；其中所述处理器(102)用于确定所述内部预编码器(108)；其中所述收发器(110)用于向第二通信设备(300)发送第一导频序列(P1)，所述第一导频序列(P1)使用所述处理器(102)确定的内部预编码器(108)进行预编码；其中所述收发器(110)用于从所述第二通信设备(300)接收响应于所述第一导频序列(P1)的发送的第一信道估计值(CHE1)；其中所述处理器(102)用于基于所述第一信道估计值(CHE1)，确定所述外部预编码器(106)；其中所述收发器(110)用于向所述第二通信设备(300)发送数据序列和导频序列中的至少一个。此外，本发明还涉及相应的方法、无线通信系统、计算机程序和计算机程序产品。

技术领域

本发明涉及一种用于无线通信系统的通信设备。此外，本发明还涉及相应的方法、无线通信系统、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

未来的无线通信系统被期望提供多个数据流到用户的并发连接。大规模多输入多输出(massive Multiple Input Multiple Output,mMIMO)接入节点(例如，诸如基站BS等网络节点)可用于向配备有多个天线的单个用户(诸如，用户设备UE)提供多个数据流。为了实现mMIMO通信，应该获取空间无线电信道。为了在与具有n_r个天线的用户进行mMIMO通信的时分双工(TDD)模式中获知时频栅格中的无线电信道，需要在T_c×B_c尺寸的时频栅格中的n_r个正交导频信号，每个正交导频信号都与用户的一个天线相关联，且不论接入节点的天线的数量，其中T_c是信道的相干时间，B_c是信道的相干带宽。这就是TDD是吸引人的mMIMO的解决方案的原因。然而，传统的TDD解决方案不能应用于频分双工(FDD)下行传输，如具体在以下三个问题中的说明。

用于FDD的传统长期演进(LTE)解决方案对于FDD mMIMO不起作用，例如该FDDmMIMO为包含百个天线的大规模天线阵列。为了说明这一点，简而言之，假设发送器和接收器之间的信道是未知的常数。为了获知信道(例如，影响窄带发送的信号的等效复数)，每个未知常数需要至少一个线性方程，以获得大体上有意义的信道估计，特别是当天线间隔被配置为导致满秩信道矩阵的时候。因此，例如为了获知从具有n_t个天线的基站到具有n_r个天线的用户的下行信道，需要至少n_t个导频信号；即，每个天线一个导频，或可选地，需要长度为n_t(或跨越尺寸为n_t的子空间)的n_t个正交序列。然而，对于上行传输，所需的导频符号的数量变为n_r。

导频符号的密度取决于随着时频变化的无线电信道特性。然而，时间上的变化取决于用户(诸如，移动用户)的移动性。用户移动速度越快，由于多普勒频率越大，信道在时间上的变化越快。可以假设在相干时间T_c中无线电信道是不变的，无线电信道是载波频率和用户速度的函数。因此，为了获知在相干时间内发送和接收天线端口之间的信道，每个相干时间需要至少一个导频符号。无线电信道在频率上变化与在时间上的变化类似。然而，频率上的变化通常以相干带宽B_c为特征，而B_c取决于信道的时延分布和符号持续时间。因此，通过传统的导频传输，可以看出导频符号的数量随着天线的数量线性增加，因此对于大规模天线阵列，其规模扩大并不有利。

假设用户已经获得了信道。那么在用户处的每个天线端口将有n_t个系数，其需要被反馈到基站。这些系数的传统反馈导致高开销，并且不能随着发送天线的数量而扩展。

在获知了信道和发送的反馈之后，重要的是获得能够实现在共享时频资源上并发多流传输的预编码策略。获得预编码器与空间信道估计密切相关。