专利名称：用于无线通信系统中的节点之间的通信的装置和方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统中的第一节点，其中第一节点包括至少两个天线端口， 并且设置成用于通过至少一个天线辐射波瓣经由信道与第二节点进行通信。第二节点包括至少两个天线端口，相对第一节点以特定方向定位，并且设置成用于在特定时间向第一节点传送至少两个预编码权重集合请求其中之一。每个所传送预编码权重集合请求根据信道来选择，使得通过每个预编码权重集合请求，第一节点接收用于特定波束形成的指令。本发明还涉及对应方法。
背景技术：
多输入多输出(MIMO)系统的成功在很大程度上取决于信道的特性。在频分双工 (FDD)系统中，上行链路(UL)载波频率不同于下行链路(DL)载波频率。一般来说，FDD系统在UL中没有与在DL中相同的信道，即，它不是可互换的。这意味着，发射器必须通知接收器关于它看到哪一个信道，反过来也是一样，以便能够沿正确方向定向能量。传送全信道矩阵的成本高，并且因此不是希望的。在第三代合作伙伴项目 (3GPP)标准36. χ中使用的一个备选方案是传送与权重集合对应的指数。基站天线能够从一定数量的预编码矩阵中选择一个。这些预编码矩阵将在预定义方向传送流。但是，选择预编码权重的自由度受到一定限制。现行标准仅支持用于选择预编码的相当粗略反馈。换言之，仅存在可用的预编码矩阵的有限集合，其中每个预编码矩阵涉及天线的特定权重，并且因此每个预编码矩阵与某种天线辐射波瓣配置相关。如果用户终端向基站提供反馈，则基站基于那个反馈来选择特定预编码矩阵。那个特定预编码矩阵提供某种天线辐射波瓣配置，由于可用的有限数量的预编码矩阵，这可能是可用之中的最佳天线辐射波瓣配置。即使它是最佳天线辐射波瓣配置，但也可能不会提供基站与用户终端之间的最终通信情景。在最坏情况中，用户终端可在所选天线辐射波瓣配置中定位于两个相邻波瓣之间。因此，希望获得一种用于提供更好地使用可用天线覆盖的可接受通信情景的更可靠方法。
发明内容
本发明的目的是获得一种用于提供更好地使用可用天线覆盖的可接受通信情景的更可靠方法。所述目的通过无线通信系统中的第一节点来实现，其中第一节点包括至少两个天线端口，并且设置成用于通过至少一个天线辐射波瓣经由信道与第二节点进行通信。第二节点包括至少两个天线端口，并且相对第一节点以特定方向定位，并且设置成用于在特定时间向第一节点传送至少两个预编码权重集合请求其中之一。每个所传送预编码权重集合请求根据信道来选择，使得通过每个预编码权重集合请求，第一节点接收用于特定波束形成的指令。第一节点设置成应用这种波束形成，使得从第二节点所接收的预编码权重集合请求在特定时间段中具有至少一个特定分布的集合中的一个特定分布。所述目的还通过一种用于建立无线通信系统中的第一节点与第二节点之间的通信的方法来实现，其中第一节点包括至少两个天线端口，并且可使用至少一个天线辐射波瓣经由信道与第二节点进行通信。第二节点具有至少两个天线端口，并且相对第一节点以特定方向定位。该方法包括下列步骤第二节点根据信道来选择每个所传送预编码权重集合请求，使得通过每个预编码权重集合请求，第一节点接收用于特定波束形成的指令；第二节点在特定时间向第一节点传送至少两个预编码权重集合请求其中之一；以及第一节点应用这种波束形成，使得从第二节点所接收的预编码权重集合请求在特定时间段中具有至少一个特定分布的集合中的一个特定分布。在一个实施例示例中，第一节点设置成或者用于查找天线辐射波瓣图，使得不存在预编码矩阵偏好。按照另一个示例，所接收预编码权重集合请求分布主要涉及两个天线辐射波瓣图，使得第一节点经由两个相邻辐射波瓣与第二节点进行通信。按照另一个示例，第一节点包括用于根据所接收预编码权重集合请求分布来计算特定预编码权重集合的装置。按照另一个示例，所述特定预编码权重集合对应于如下情况第一节点设置成在特定方向定向最终辐射波瓣。按照另一个示例，第一节点是基站，而第二节点是用户终端，反过来也是一样。在从属权利要求中公开其它示例。许多优点通过本发明来实现。主要是更好地使用可用天线覆盖。
现在参照附图更详细地描述本发明，附图包括图1示意示出按照本发明的系统；图2示意示出按照本发明的系统的顶视图；以及图3示出按照本发明的方法的流程图。
具体实施例方式参照图1和图2，在无线通信系统2中存在基站1，基站具有第一天线端口 3和第二天线端口 4。基站1经由第一天线辐射波瓣6、第二天线辐射波瓣7、第三天线辐射波瓣8 和第四天线辐射波瓣9、通过由信道矩阵H所定义的信道H与用户终端5进行通信。用户终端5包括第一天线端口 10和第二天线端口 11。用户终端5相对基站1以特定方向12定位。所传送信号y在已经通过信道H传递时被变换成所接收信号歹。信道矩阵H能够按照下式以奇异值分解写作H = UDVh(1)在这里，矩阵D是定义各数据流看到的增益的对角矩阵，酉矩阵U和V是基矩阵， 以及上标H表示它是厄米转置。MIMO系统设置成传送与D中超过某个阈值的奇异值的数量相关的多个数据流。一旦已经决定流的数量，则各流与一个奇异值和两个奇异向量关联，其中一个奇异向量来自u而另一个来自v。这些奇异向量用作天线单元权重，其中来自v的向量在发射器中使用，而来自u的向量在接收器中使用。在常规均勻线性阵列(ula)中，权重对应于空间定位的零值集合，表示将在没有被零值阻塞的方位方向来辐射能量。相等地，在接收器侧，从没有被零值阻塞的方向来接收所辐射能量。显然，这些未阻塞方向对应于方位的群集位置，从而便于数据流的传输。在发射器所使用的向量不同于在接收器所使用的向量，因为有用群集具有取决于观测点(tx或rx)的不同角位，并且天线可以是不同的。群集在当前上下文中与信道的结构、例如建筑物等相关。这意味着，群集的位置被看作是缓慢变化信道性质。另外，快速变化信道性质也存在，例如快速衰落。在一个示例中，用户终端5通过使用来自基站1的导频信号，来提供信道h的估计 ftms。因此
权利要求
1.一种无线通信系统O)中的第一节点(1)，其中所述第一节点(1)包括至少两个天线端口(3，4)，并且设置成用于通过至少一个天线辐射波瓣(6，7，8，9)、经由信道(H)与第二节点(5)进行通信，所述第二节点(5)包括至少两个天线端口(10，11)，并且相对所述第一节点(1)以特定方向(1 定位，所述第二节点( 设置成用于在特定时间向所述第一节点(1)传送至少两个预编码权重集合请求之一，每个所传送预编码权重集合请求根据所述信道(H)来选择， 使得通过每个预编码权重集合请求，所述第一节点(1)接收用于特定波束形成的指令，其特征在于，所述第一节点(1)设置成应用这种波束形成，使得从所述第二节点( 所接收的预编码权重集合请求在特定时间段中具有至少一个特定分布的集合中的一个特定分布。
2.如权利要求1所述的第一节点，其特征在于，它设置成查找天线辐射波瓣图，使得不存在预编码矩阵偏好。
3.如权利要求1或2中的任一项所述的第一节点，其特征在于，所接收预编码权重集合请求分布主要涉及两个天线辐射波瓣图，使得所述第一节点(1)经由两个相邻辐射波瓣 (7,8)与所述第二节点(5)进行通信。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的第一节点，其特征在于，所述第一节点包括用于根据所接收预编码权重集合请求分布来计算特定预编码权重集合的装置。
5.如权利要求4所述的第一节点，其特征在于，所述特定预编码权重集合对应于如下情况所述第一节点设置成在特定方向定向最终辐射波瓣(13)。
6.如权利要求5所述的第一节点，其特征在于，基本上在所述两个相邻辐射波瓣(7，8) 之间定向所述最终辐射波瓣(13)。
7.如权利要求1-6中的任一项所述的第一节点，其特征在于，所述第一节点(1)是基站，而所述第二节点( 是用户终端。
8.如权利要求7所述的第一节点，其特征在于，存在多个用户终端(5)，所述基站(1) 设置成将其波瓣(6，7，8，9)定向到所述多个用户终端(5)。
9.如权利要求1-6中的任一项所述的第一节点，其特征在于，所述第一节点是用户终端，而所述第二节点是基站。
10.如权利要求1-9中的任一项所述的第一节点，其特征在于，所述第一节点(1)与所述第二节点( 之间的方向主要在方位平面来确定。
11.如权利要求1-10中的任一项所述的第一节点，其特征在于，所述特定分布与特定概率相关，其中当满足特定概率条件时得到所述特定分布。
12.一种用于建立无线通信系统O)中的第一节点(1)与第二节点(5)之间的通信的方法，其中所述第一节点(1)包括至少两个天线端口(3，4)，并且可使用至少一个天线辐射波瓣(6，7，8，9)、经由信道(H)与所述第二节点( 进行通信，所述第二节点( 具有至少两个天线端口(10，11)，并且相对所述第一节点(1)以特定方向(1 定位，所述方法包括下列步骤所述第二节点( 根据所述信道(H)来选择每个所传送预编码权重集合请求，使得通过每个预编码权重集合请求，所述第一节点(1)接收用于特定波束形成的指令；以及所述第二节点( 在特定时间向所述第一节点(1)传送至少两个预编码权重集合请求之一，其特征在于，所述方法还包括下列步骤所述第一节点(1)应用这种波束形成，使得从所述第二节点( 所接收的预编码权重集合请求在特定时间段中具有至少一个特定分布的集合中的一个特定分布。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，它用于查找天线辐射波瓣图，使得不存在预编码矩阵偏好。
14.如权利要求12或13中的任一项所述的方法，其特征在于，所接收预编码权重集合请求分布主要涉及两个天线辐射波瓣图，使得所述第一节点(1)经由两个相邻辐射波瓣 (7,8)与所述第二节点(5)进行通信。
15.如权利要求12-14中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一节点(1)根据所述所获取预编码权重集合请求分布来计算特定预编码权重集合。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述特定预编码权重集合对应于如下情况所述第一节点(1)在特定方向定向最终辐射波瓣(13)。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，基本上在所述两个相邻辐射波瓣(7，8)之间定向所述最终辐射波瓣(13)。
18.如权利要求12-17中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一节点(1)是基站， 而所述第二节点( 是用户终端。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，存在所述基站(1)将其波瓣(6，7，8，9)定向到的多个用户终端(5)。
20.如权利要求12-17中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一节点是用户终端，而所述第二节点是基站。
21.如权利要求12-20中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一节点(1)与所述第二节点( 之间的方向主要在方位平面来确定。
22.如权利要求12-21中的任一项所述的方法，其特征在于，所述特定分布与特定概率相关，其中当满足特定概率条件时得到所述特定分布。
全文摘要
本发明涉及无线通信系统(2)中的第一节点(1)，其中第一节点(1)包括至少两个天线端口(3，4)，并且设置成用于通过至少一个天线辐射波瓣(6，7，8，9)、经由信道(H)与第二节点(5)进行通信。第二节点(5)包括至少两个天线端口(10，11)，并且相对第一节点(1)以特定方向(12)定位，并且设置成用于在特定时间向第一节点(1)传送至少两个预编码权重集合请求其中之一。每个所传送预编码权重集合请求根据信道(H)来选择，使得第一节点(1)接收用于特定波束形成的指令。第一节点(1)设置成应用这种波束形成，使得从第二节点(5)所接收的预编码权重集合请求在特定时间段中具有至少一个特定分布的集合中的一个特定分布。
文档编号H04B7/04GK102265523SQ200880132536
公开日2011年11月30日 申请日期2008年12月22日 优先权日2008年12月22日
发明者F·阿特利, M·克尔德雷, U·林德格伦 申请人:爱立信电话股份有限公司