[发明专利]具有适应于天线阵列的任意天线响应的波束成形系数的天线阵列码本

说明书

一种接收器，包括用于与发射器进行无线通信的天线(202)和用以接收并处理经由无线电信道(400)在天线处接收到的无线电信号的信号处理器(302，306，306)。接收器构建码本(212)，码本(212)包括针对多个方向的多个波束成形权重集合，码本(212)中的波束成形权重基于发射器的发射器天线阵列(202，304)的第一天线阵列响应矩阵以及发射器从码本(212)中选择波束成形权重集合，以由发射器天线阵列(202，304)形成指向所选方向的发射/接收波束。接收器基于发射器天线阵列(202，304)的模型，使用(a)接收到的发射器天线阵列的天线元件的位置数据和每个天线元件的优选极化，和/或(b)发射器天线阵列的结构和/或几何数据来计算一个或多个特征矩阵(G,G_(h),G_(v))。接收器使用第二天线阵列响应矩阵和一个或多个计算的特征矩阵(G,G_(h),G_(v))构建码本(212)。第一天线阵列响应矩阵包含针对多个方向的、发射器天线阵列(202，304)的第一阵列响应向量，第二天线阵列响应矩阵包含针对多个方向中的一个或多个的、另一个天线阵列的第二阵列响应向量，另一个天线阵列不同于发射器天线阵列(202，304)，以及一个或多个特征矩阵(G,G_(h),G_(v))描述发射器天线阵列(202，304)的一个或多个特征，以及使用第二天线阵列响应矩阵和一个或多个特征矩阵(G,G_(h),G_(v))建模第一天线阵列响应矩阵第一阵列响应向量中的每个是特征矩阵(G,G_(h),G_(v))和对应第二阵列响应向量的乘积。

说明书

本发明涉及无线通信系统领域，诸如移动通信网络。本发明的实施例涉及使用预编码器和码本的多天线技术，该码本具有适应于发射器阵列的任意天线响应的波束成形系数。其他实施例涉及可以适应于发射器或接收器阵列的3D天线响应的极化码本的设计，例如用于极化天线阵列响应的2D DFT码本。在接收器处，码本可以用于方向估计。

图1是无线网络100或图1的无线通信系统的无线网络基础设施的示例的示意图。无线网络100可以包括多个基站eNB₁到eNB₅，每个基站服务基站周围的特定区域，该特定区域由各个小区102₁到102₅示意性地表示。提供基站以服务小区内的用户。用户可以是固定设备或移动设备。此外，可以通过连接到基站或用户的IoT设备访问无线通信系统。IoT设备可以包括具有嵌入在其中的电子器件、软件、传感器、致动器等以及使这些设备能够跨现有网络基础设施收集和交换数据的网络连接的物理设备，车辆，建筑物和其他物品。图2示出仅五个小区的示例性视图，但是无线通信系统可以包括更多这样的小区。图1示出在小区102₂中并且由基站eNB₂服务的两个用户UE₁和UE₂，也称为用户设备(UE)。在小区102₄中示出由基站eNB₄服务的另一个用户UE₃。箭头104₁，104₂和104₃示意性地表示上行链路/下行链路连接，用于将数据从用户UE₁、UE₂和UE₃传输到基站eNB₂、eNB₄，或者用于将数据从基站eNB₂、eNB₄传输到用户UE₁、UE₂和UE₃。此外，图1示出小区102₄中的可以是固定设备或移动设备的两个IoT设备106₁和106₂。IoT设备106₁经由基站eNB₄访问无线通信系统以接收和传输数据，如箭头108₁示意性表示。IoT设备106₂经由用户UE₃访问无线通信系统，如箭头108₂示意性表示。