[发明专利]无线通信系统中使用波束成形的信号传输方法和装置

权利要求书

1.一种在无线通信系统中由基站执行的方法，所述方法包括：

向多个终端发送多个波束索引，其中，所述多个波束索引中的每一个分别对应于波束方向信息的每一者；

从所述多个终端接收由所述多个终端中的每个终端确定的多个优选波束索引；

基于所述多个优选波束索引，识别从映射表中检索的模拟波束成形矩阵，在所述映射表中，所述多个波束索引的每个组合对应于不同的模拟波束成形矩阵；以及

基于所识别的模拟波束成形矩阵，向终端发送信号。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

基于对应于所述多个优选波束索引的所述波束方向信息、所述基站中布置的天线元件的数量、和所述天线元件之间的间隔，确定信道矩阵；以及

基于所述模拟波束成形矩阵和所述信道矩阵，确定数字波束成形矩阵；

其中，所述信号是基于所述数字波束成形矩阵发送的。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述信道矩阵是使用以下公式确定的：

H＝[h₁(θ),h₂(θ),...,h_i(θ)]，

h_i(θ)＝exp(-j*(2π)*(i-1)*d*sinθ/λ)，

其中H表示所述信道矩阵，i表示天线元件编号1至a，d表示天线元件间隔，θ表示波束方向，λ表示波长。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述信道矩阵是使用以下公式确定的：

h(θ′)＝[h₁(θ′),h₂(θ′),...,h_i(θ′)]，

h_i(θ′)＝exp(-j*(2π)*(i-1)*d_h*sinθ′/λ)，

其中H表示所述信道矩阵，表示Kronecker张量积，i表示水平天线元件编号1至a，d_h表示水平天线元件间隔，θ′表示水平波束方向，λ表示波长，k表示垂直天线元件编号1至a，d_v表示垂直天线元件间隔，表示垂直波束方向。

5.如权利要求2所述的方法，其中所述模拟波束成形矩阵使用以下公式来计算：

V＝(H^H*H)^-1*H^H，

其中V表示所述模拟波束成形矩阵，H表示所述信道矩阵，并且

其中所述数字波束成形矩阵使用以下公式计算：

W＝((V*H)^H*(V*H))^-1*(V*H)^H，

其中W表示所述数字波束成形矩阵，V表示所述模拟波束成形矩阵，以及H表示所述信道矩阵。

6.如权利要求2所述的方法，其中确定所述信道矩阵包括：

识别对应于所述多个波束索引的优选波束索引的所述波束方向信息；

基于对应于所述优选波束索引的所述波束方向信息，确定波束方向校准范围；

在所述波束方向校准范围内导出多个信道矩阵；以及

在所述多个信道矩阵中确定所述基站和所述终端之间具有最佳信道状态的信道矩阵。

7.一种无线通信系统中的基站，所述基站包括：

收发器；以及

控制器，配置为：

经由所述收发器向多个终端发送多个波束索引，其中，所述多个波束索引中的每一个分别对应于波束方向信息的每一者；

经由所述收发器从所述多个终端接收由所述多个终端中的每个终端确定的多个优选波束索引；

基于所述多个优选波束索引，识别从映射表中检索的模拟波束成形矩阵，在所述映射表中，所述多个波束索引的每个组合对应于不同的模拟波束成形矩阵；以及

基于所识别的模拟波束成形矩阵，经由所述收发器向终端发送信号。