[发明专利]基站及其操作方法

说明书

基站及其操作方法。例如被配置用于大规模MIMO的基站，其包括信道接收器，每个信道接收器连接至多个天线中相应的天线，以无线地接收由通信装置CD生成的RF传输信号。每个信道接收器包括信道前端模块，该模块具有第一带宽，并且被配置成将RF传输信号转换为一个或更多个第一模拟基带信号。信道接收器基于与CD相关联的信道状态信息可共同操作，以在CD处限定空间波束聚焦。基站还包括导频信号接收器，每个导频信号接收器连接至多个天线中相应的天线，以无线地接收由CD或另一CD生成的RF导频信号。每个导频信号接收器都包括导频信号前端模块，该导频信号前端模块具有小于第一带宽的第二带宽，并且被配置成将RF导频信号转换为一个或更多个第二模拟基带信号。

技术领域

本公开总体上涉及用于无线通信、特别是大规模多输入多输出(MIMO)通信的系统。

背景技术

MIMO技术依靠多个天线在无线通信系统中同时发送多个数据流。例如，MIMO 被并入到新近且不断演进的无线宽带标准(诸如4G LTE和LTE-A)中，并允许基站与数个移动终端进行通信。最现代的标准(LTE-A)在基站处允许多达8个天线端口。

大规模MIMO是一种新兴技术，其通常将MIMO扩大多个数量级。大规模MIMO 有时缩写为MaMi，也称为“大规模天线系统”、“超大MIMO”、“超MIMO”、“全尺寸MIMO”以及“ARGOS”。大规模MIMO是被提出用于无线通信的基站的多用户 MIMO技术，其中每个基站都配备有M个有源天线元件的阵列(所谓的服务天线)，并且在同一时间和频带上，利用这些有源天线元件与K个(单天线或多天线)终端进行通信。服务天线的数量M可以至少为10个，但通常要大得多，诸如至少20、100 或250个。通过对阵列上的信号的相干处理，可以在下行链路中使用所谓的发送预编码，以将每个信号在其希望的终端处进行空间聚焦，并且可以在上行链路中使用所谓的接收组合来区分从不同终端发送的信号。在基站处使用的天线越多，可以实现对终端的空间聚焦就越精细。空间聚焦使得能够在基站和终端处都使用较低的RF传输功率，而不损害信噪比(SNR)。大规模MIMO例如在等人于2016年2月发表在IEEECommunications Magazine,vol.54,no.2,pp.114-123的文章“Massive MIMO:Ten Mythsand One Critical Question”和Larsson等人于2014年2月发表在IEEE CommunicationsMagazine,vol.52,no.2,pp.186-195的文章“Massive MIMO for next generationwireless systems”中进行了描述。

由大规模MIMO基站执行的预编码和组合依赖于去往和来自终端中的每一个的估计信道响应(表示为信道状态信息(CSI))，并将有效SNR提高表示为阵列增益的因子，该因子与数量M和CSI的质量成比例。一般来说，CSI在基站(上行链路CSI) 和相应终端(下行链路CSI)中可能不同。基站可以通过接收和分析由相应终端发送的上行链路导频来获得上行链路CSI。如果通信系统被设计用于TDD(时分双工)操作(其中，将相同频带用于上行链路和下行链路)，则下行链路CSI将等于或至少近似于上行链路CSI，表示为“信道互易性”的一种现象。因此，基站可以依赖于该信道互易性而将上行链路CSI用于下行链路预编码目的，可选地，在应用例如考虑到链路两端的收发器射频(RF)链中的非互易性的校准系数之后进行。如果通信系统被设计用于FDD(频分双工)操作(其中，将不同的频带用于上行链路和下行链路)，则下行链路CSI可以由相应终端例如基于由基站发送并被发送回至基站的训练信号来确定。

在TDD和FDD两者中，基站被配置成在具有预定义带宽的一个或更多个信道上与终端进行通信。因此，基站包括用于每个天线的专用RF接收器，其中，RF接收器被配置成选择要转换为数字基带的希望信道。