[发明专利]多入多出系统中的波束成型

说明书

本发明提供了一种在发送器中的多入多出通信方法，包括：对横向数据流进行基带波束成形以获得纵向数据流；和对所述纵向数据流进行射频波束成形。此外，本发明还提供了相应的发送器，基站等。

技术领域

本发明涉及无线网络中的波束成形，尤其涉及在大规模多入多出系统中的关于波束成形的方法、装置及系统。

背景技术

多输入多输出(多入多出，MIMO)通信系统在无线网络的发送机与接收机处均使用多天线，从而通过利用空间分集，提高信号性能(例如，频谱效率、链路可靠性等)。更具体地，在不需要额外带宽或增大发送功率的前提下，MIMO显著增加了数据吞吐量以及链路范围。使用MIMO技术的大型天线系统通常被称为大规模MIMO(M-MIMO)系统，它们通常拥有比其服务的激活终端数目更多的服务天线。这些额外的天线可以将能量集中在更小的空间区域，有助于改善吞吐量以及辐射能源效率。M-MIMO是多用户MIMO(MU-MIMO)的一种特殊情况，其具有可以同时为多个用户提供服务的窄传输束。M-MIMO的其他优势还包括，廉价低功率组件的广泛使用、缩短延迟、简化介质访问控制(MAC)层、故意干扰的鲁棒性等。

Verizon公司在美国组织了技术论坛，专门讨论研究3GPP之前的5G规范(也称V5G)，例如关于物理层的V5G.211-213。V5G的大规模多入多出(Massive MIMO，或M-MIMO)适用射频(RF)波束成形，来针对6GHz以上的毫米波(mmWave)频段的布局和实现。

在中国，工业和信息化部(MIIT)和中国最大的移动运营商-中国移动(CMCC)都希望首先在6GHz以下(sub-6GHz)例如3.5GHz频段上进行5G测试。然而，目前缺少针对3.5GHz的M-MIMO解决方案，因为现有的波束成形方法并不适用于3.5GHz。

尽管学术界和企业界对M-MIMO不断进行研究，但距离优化的系统设计还比较遥远，仍有很多实际的问题需要解决。

发明内容

根据本发明公开的第一方面的实施例，提供了一种在发送器中的多入多出通信方法，包括：对横向数据流进行基带波束成形以获得纵向数据流；和，对所述纵向数据流进行射频波束成形。

根据一个实施例，所述基带波束成形的权重与所述射频波束成形的权重被设计为接近全基带波束成形权重。

根据一个实施例，所述横向数据流包括N个层1数据流，所述对横向数据流进行基带波束成形以获得纵向数据流的步骤包括：对所述N个层1数据流进行基带预编码，获得M组天线端口数据；将所述M组天线端口数据从基带层1传送到射频，形成M组纵向数据流；所述对纵向数据流进行射频波束成形的步骤包括：将所述M组纵向数据流进行射频波束成形，形成天线数据。

根据一个实施例，所述M组天线端口数据包括第一子组和第二子组，其中，第一子组中的天线端口数据承载落入第一波束的用户的数据，第二子组中的天线端口数据承载落入第二波束的用户的数据。

根据本发明公开的第二方面的实施例，提供了一种用于多入多出通信的发送器，包括：第一装置，配置为对横向数据流进行基带波束成形以获得纵向数据流；和第二装置，配置为对所述纵向数据流进行射频波束成形。

根据一个实施例，所述基带波束成形的权重与所述射频波束成形的权重被设计为接近全基带波束成形权重。

根据一个实施例，所述横向数据流包括N个层1数据流，所述第一装置包括：第一单元，配置为对所述N个层1数据流进行基带预编码，获得M组天线端口数据；第二单元，配置为将所述M组天线端口数据从基带层1传送到射频，形成M组纵向数据流；所述第二装置配置为，将所述M组纵向数据流进行射频波束成形，形成天线数据。

根据一个实施例，所述M组天线端口数据包括第一子组和第二子组，其中，第一子组中的天线端口数据承载落入第一波束的用户的数据，第二子组中的天线端口数据承载落入第二波束的用户的数据。