[发明专利]在无线通信系统中执行波束成形的方法和设备

说明书

公开了一种用于支持比诸如LTE的4G系统的数据传输速率更高的数据传输速率的5G或pre‑5G通信系统。根据一个实施例，公开了一种在无线接入系统中由基站执行下行链路波束成形的方法，该方法包括以下步骤：从终端接收与信道状态相关的信息；基于与信道状态相关的信息，检查以子载波组单元估计的信道状态信息；基于信道状态信息，获取模拟波束成形信息和数字波束成形信息；基于模拟波束成形信息和数字波束成形信息，以子载波组单元执行混合波束成形，在混合波束成形中组合了模拟波束成形和数字波束成形；以及发送与子载波组相对应的子载波组信息，其中，子载波组中的子载波的数量不大于一个资源块中包括的子载波的数量。

技术领域

本发明涉及无线接入系统，更具体地，涉及在支持大规模天线技术的无线接入系统中利用模拟预编码器和包括零预编码器的数字预编码器执行下行链路混合波束成形的方法，以及支持该方法的设备。

本发明涉及一种无线接入系统，更具体地，涉及一种以在宽带无线接入系统中被设置为子载波组单元的与波束成形有关的最小调度单元，执行下行链路混合波束成形的方法以及支持该方法的设备。

背景技术

为了满足自第四代(4G)通信系统进入市场以来对无线数据流量的需求，正在不断努力开发增强型第五代(5G)通信系统或pre-5G通信系统。因此，5G通信系统或pre-5G通信系统被称为超4G网络通信系统或后LTE系统。

为了更高的数据传输速率，5G通信系统被认为是在超高频带(mmWave(毫米波))(诸如60GHz频带)上实现的。为了减轻超高频带上的路径损耗并增加无线电波的覆盖，5G通信系统考虑了以下技术：波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大型天线。

还正在开发各种技术以使5G通信系统具有增强型网络，诸如演进或高级小小区、云无线接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)和干扰消除。

5G系统还正在开发其他各种方案，例如，作为高级编码调制(ACM)方案的混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级接入方案的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)。

波束成形可以用于不同的通信系统中，以改进信噪比(SNR)和/或信号干扰噪声比(SINR)或改进给定的通信链路。

可以有多种不同的方法来实现波束成形，但可以主要以三种不同的类型为特征。例如，存在使用模拟波束成形和数字波束成形两者来形成波束的模拟(或射频(RF))波束成形、数字(或基带)波束成形和混合波束成形。

在一般的MIMO环境中，假设最多有八个发送/接收天线。然而，随着大规模MIMO的演进，天线的数量可以增加到几十个或几百个或更多。大规模天线技术是目前正在讨论标准化的4G系统和5G系统的主要核心技术，并且是通过多天线空间分离来提高频谱效率的技术。在LTE中，全维多输入多输出(FD-MIMO)标准中支持12个和16个天线的标准已在Rel-13中完成，此外，支持例如24个和32个天线的标准正在Rel-14 LTE中进行开发。

在5G标准中，数字(或基带)波束成形和模拟波束成形是该标准的核心技术，并且增加天线数量是克服路径损耗(诸如毫米波中的自由空间损耗)的重要考虑因素。因此，关键的问题是根据现代通信系统中支持的天线数量的增加来有效地计算和实现波束成形预编码器。

由于毫米频带信道可能会遭受显著的路径衰减，因此小区覆盖可能会降低，链路质量可能会退化，而毫米频带信号的波长却短至几毫米，因此可以在小空间中放置许多天线。因此，可以通过创建多天线的天线阵列并在经由天线阵列的发送/接收端使用定向波束来补偿覆盖减少和链路质量退化的问题。因此，波束成形技术在毫米波移动通信系统中具有重要意义。