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CN103782523B - 用于均匀圆形阵列（uca）的结构化码本 - Google Patents

用于均匀圆形阵列（uca）的结构化码本 Download PDF

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CN103782523B CN201180073130.2A CN201180073130A CN103782523B CN 103782523 B CN103782523 B CN 103782523B CN 201180073130 A CN201180073130 A CN 201180073130A CN 103782523 B CN103782523 B CN 103782523B
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Abstract

本公开的实施例描述方法、设备和系统配置，其实现或用别的方式使用对于采用圆形阵列配置的天线而设计的码本。方法包括由用户设备（UE）从无线通信网络的增强节点B（eNB）站接收信道状态信息参考信号（CSI‑RS）以供该UE进行该eNB站的多个天线的信道测量，其中该多个天线采用一个或多个圆形阵列配置，由UE使用接收的CSI‑RS进行eNB站的多个天线的信道测量；以及由UE基于信道测量确定码字，该码字存储在对于圆形天线阵列而设计的码本中。可描述其他实施例和/或要求保护它们。

Description

用于均匀圆形阵列（UCA）的结构化码本
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年7月1日提交的美国临时专利申请号61/504,054的优先权益，其的整个说明书为了所有目的由此通过引用全部结合于此，但与本说明不一致的那些章节（如有的话）除外。
技术领域
本公开的实施例大体上涉及无线通信系统的领域，并且更具体地涉及为采用圆形阵列配置的天线而设计的码本的使用。
背景技术
促进以宽带速率传输信息的移动网络持续被开发和部署。这样的网络可在本文通俗地称为宽带无线接入（BWA）网络。可在宽带无线技术中使用多种不同的装置类型。这样的装置可包括例如个人计算机、手持装置和例如音乐播放器、数字拍摄装置等其他消费电子器件，其配置成通过无线宽带网络通信。
例如闭环多输入多输出（MIMO）系统等一些通信系统可利用为具有线性天线阵列（例如，多至每基站八个天线）的基站设计的码本来促进链路建立过程。对于新兴的是非线性的并且/或包括大量天线的天线配置可需要新的码本设计和方案。
发明内容
根据各种实施例，本公开描述一种确定码字的方法，包括：由用户设备（UE）从无线通信网络的增强节点B（eNB）站接收信道状态信息参考信号（CSI-RS）以供UE进行eNB站的多个天线的信道测量，其中多个天线采用一个或多个圆形阵列配置；由UE使用接收的CSI-RS进行eNB站的多个天线的信道测量；以及由UE基于信道测量确定码字，码字存储在对于圆形天线阵列而设计的码本中。
根据各种实施例，本公开描述一种确定码字的设备，包括：天线；处理器，其配置成经由天线与无线通信网络的增强节点B（eNB）站通信；以及存储介质，其耦合于处理器，存储介质具有存储在其上的指令，指令如果被处理器执行则促使：从eNB站接收信道状态信息参考信号（CSI-RS）以供设备进行eNB站的十二个天线的信道测量，其中十二个天线采用一个或多个圆形阵列配置；基于由设备使用CSI-RS进行的信道测量来确定码字，码字存储在对于圆形天线阵列而设计的码本中；以及将指示码字的值发送到eNB站，码字用于促进eNB站与设备之间的波束形成。
根据各种实施例，本公开描述一种使用码字的方法，包括：由无线通信网络的基站利用信道状态信息参考信号（CSI-RS）来配置用户设备（UE）用于进行基站的十二个天线的信道测量，其中十二个天线采用一个或多个圆形阵列配置；以及由基站从UE接收指示对于圆形天线阵列而设计的码本的码字的值，码字由基站使用以促进基站与UE之间的波束形成，码字基于由UE使用配置的CSI-RS进行的信道测量。
根据各种实施例，本公开描述一种使用码字系统，包括：处理器，其配置成经由无线通信网络的增强节点B（eNB）站与用户设备（UE）通信；以及存储介质，其耦合于处理器，存储介质具有存储在其上的指令，指令如果被处理器执行则促使：利用信道状态信息参考信号（CSI-RS）配置UE用于进行eNB站的多个天线的信道测量，其中多个天线采用一个或多个均匀圆形阵列配置；从UE接收指示对于圆形天线阵列而设计的码本的码字的值，码字基于由UE使用配置的CSI-RS进行的信道测量；以及使用用于促进eNB站与UE之间的波束形成的码字在eNB站与UE之间建立链路。
附图说明
实施例将通过下列详细说明连同附图而容易理解。为了促进该描述，类似的标号指代类似的结构元件。实施例通过示例而非限制的方式在附图的图中图示。
图1示意地图示根据一些实施例的示例宽带无线接入（BWA）网络。
图2示意地图示根据一些实施例的示例增强节点B（eNB）站。
图3示意地图示根据一些实施例的另一个示例eNB站。
图4示意地图示根据一些实施例的对于圆形天线阵列的空间信道化模型。
图5示意地图示根据一些实施例实现对于圆形阵列而设计的码本的链路建立方案。
图6是根据一些实施例用于在无线通信网络中建立通信链路的方法的流程图。
图7是根据一些实施例用于在无线通信网络中建立通信链路的另一个方法的流程图。
图8示意地图示可用于实践本文描述的各种实施例的示例系统。
具体实施方式
本公开的实施例提供方法、设备和系统配置，其实现或用别的方式使用为采用圆形阵列配置的天线而设计的码本。在下列详细描述中，参考形成其中一部分的附图（其中类似的数字通篇指代类似部件），并且其中通过图示方式示出其中可实践本公开的主旨的实施例。要理解可使用其他实施例并且可进行结构或逻辑改变而不偏离本公开的范围。因此，下列详细描述并非限制性的，并且实施例的范围由附上的权利要求和它们的等同物限定。
各种操作进而采用对于理解要求保护的主旨最有帮助的方式描述为多个分立操作。然而，描述的顺序不应该解释为暗示这些操作必定依赖于顺序。特别地，这些操作可不按呈现的顺序进行。描述的操作可按与描述的实施例不同的顺序进行。可进行各种额外操作和/或在额外的实施例中可省略描述的操作。
为了本公开的目的，短语“A和/或B”意思是（A）、（B）或（A和B）。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”意思是（A）、（B）、（C）、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）。
描述可使用短语“在实施例中”或“在多个实施例中”，其每个可指相同或不同实施例中的一个或多个。
此外，如关于本公开的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”及类似物是同义的。
如本文使用的，术语“模块”可指代以下各项、是以下各项的一部分或包括以下各项：专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享、专用或群组）和/或存储器（共享、专用或群组）、组合逻辑电路和/或提供描述的功能性的其他适合部件。
示例实施例可在本文关于宽带无线接入（BWA）网络描述，该宽带无线接入（BWA）网络包括根据由第三代合作伙伴计划（3GPP）和它的派生物、WiMAX论坛、电气和电子工程师协会（IEEE）802.16标准（例如，IEEE 802.16-2005修正）、长期演进（LTE）计划连同任何修正、更新和/或修订（例如，高级LTE计划、超级移动宽带（UMB）计划（也称为“3GPP2”），等）规定的一个或多个协议而操作的网络。IEEE 802.16兼容BWA网络大体上称为WiMAX网络（代表全球互通微波接入的首字母缩写），其是通过IEEE 802.16标准的一致性和互通性测试的产品的认证标志。在其他实施例中，本文描述的通信方案可与额外/备选的通信标准、规范和/或协议兼容。例如，本公开的实施例可适用于其他类型的无线网络，其中可获得相似的优势。这样的网络可包括，但不限于，无线局域网（WLAN）、无线个人区域网（WPAN）和/或无线广域网（WWAN），例如蜂窝网络及类似物。
下列实施例可在多种应用中使用，其中包括移动无线无线电系统的发射器和接收器。特定地包括在实施例的范围内的无线电系统包括但不限于，网络接口卡（NIC）、网络适配器、基站、接入点（AP）、中继节点、增强节点B、网关、桥、集线器和卫星无线电话。此外，在实施例范围内的无线电系统可包括卫星系统、个人通信系统（PCS）、双向无线电系统、全球定位系统（GPS）、双向寻呼机、个人计算机（PC）和相关外设、个人数字助理（PDA）、个人计算配件和所有现有及未来出现的系统，其可本质上是相关的并且实施例的原理可能适当地适用于其中。
根据各种实施例，本公开描述这样的方法，其包括：由用户设备（UE）从无线通信网络的增强节点B（eNB）站接收信道状态信息参考信号（CSI-RS）以供UE进行eNB站的多个天线的信道测量，其中这些多个天线采用一个或多个圆形阵列配置；由UE使用接收的CSI-RS进行eNB站的多个天线的信道测量；以及由UE基于信道测量确定码字，该码字存储在对于圆形天线阵列而设计的码本中。
在一些实施例中，方法可包括由UE将指示码字的值发送到eNB站，该码字用于促进eNB站与UE之间的波束形成。
在一些实施例中，码本是存储在UE的第一码本，并且由UE发送该值包括发送码字的索引以供eNB站在存储在eNB站的第二码本中识别码字。
在一些实施例中，由UE确定码字包括选择使得使用信道测量而计算的度量最大化或最小化的码字。
在一些实施例中，由UE接收CSI-RS包括接收CSI-RS以供UE进行对于eNB站的十二个天线的信道测量。
在一些实施例中，个体天线包括采用单个圆形阵列配置的十二个天线。在一些实施例中，个体天线包括采用三个圆形阵列配置的十二个天线。
在一些实施例中，码字W是由下列公式限定的值：，其中l是码本中的码字的索引，S对应于eNB站的天线的数量，Ψ是eNB站的天线之间的相对相位差，并且L对应于码本中码字的数量。
根据各种实施例，设备包括天线、配置成经由该天线与无线通信网络的增强节点B（eNB）站通信的处理器以及耦合于该处理器的存储介质，该存储介质具有存储在其上的指令，其如果被处理器执行则促使：从eNB站接收信道状态信息参考信号（CSI-RS）以供设备进行eNB站的十二个天线的信道测量，其中这十二个天线采用一个或多个圆形阵列配置；基于由设备使用CSI-RS进行的信道测量确定码字，该码字存储在对于圆形天线阵列而设计的码本中；以及将指示码字的值发送到eNB站，该码字用于促进eNB站与设备之间的波束形成。
在一些实施例中，指令如果被执行则促使使用接收的CSI-RS进行eNB站的十二个天线的信道测量。确定码字可包括选择使得使用信道测量而在设备处计算的度量最大化或最小化的码字。
在一些实施例中，码本是存储在设备的第一码本，并且将值发送到eNB站包括发送码字的索引以供eNB站在存储在eNB站的第二码本中识别码字。在一些实施例中，从eNB站接收CSI-RS包括接收CSI-RS以供设备进行对于eNB站的十二个天线的信道测量。
在一些实施例中，十二个天线采用单个圆形阵列设置。在一些实施例中，十二个天线采用三个圆形阵列设置。
在一些实施例中，码字W是由下列公式限定的值：，其中l是码本中的码字的索引，S对应于eNB站的天线的数量，Ψ是eNB站的天线之间的相对相位差，并且L对应于码本中码字的数量。
根据各种实施例，另一个方法包括：由无线通信网络的基站利用信道状态信息参考信号（CSI-RS）配置用户设备（UE）用于进行基站的十二个天线的信道测量，其中这十二个天线采用一个或多个圆形阵列设置；以及由基站从UE接收指示对于圆形天线阵列而设计的码本的码字的值，该码字被基站使用来促进基站与UE之间的波束形成，码字基于由UE使用配置的CSI-RS所进行的信道测量。
在一些实施例中，方法包括由基站使用码字来促进基站与UE之间的波束形成。在一些实施例中，由基站利用CSI-RS配置UE包括利用对于基站的十二个天线的十二天线端口CSI-RS模式来配置UE。
在一些实施例中，十二个天线采用单个圆形设置来配置。在一些实施例中，十二个天线采用三个圆形设置来配置。
在一些实施例中，码字W是由下列公式限定的值：，其中l是码本中的码字的索引，S对应于eNB站的天线的数量，Ψ是eNB站的天线之间的相对相位差，并且L对应于码本中码字的数量。
在一些实施例中，对于圆形天线阵列的码本至少部分通过选择码本大小L、使用下列公式计算第一组的个数量的码字以及计算第二组的个数量的码字来设计，第二组的码字与第一组的码字正交。
在一些实施例中，基站是基于互联网协议（IP）的网络的增强节点B（eNB）基站并且UE是移动装置。
根据各种实施例，系统包括：处理器，其配置成经由无线通信网络的增强节点B（eNB）站与用户设备（UE）通信；和存储介质，其耦合于该处理器，该存储器介质具有存储在其上的指令，其如果被处理器执行则促使：利用信道状态信息参考信号（CSI-RS）配置UE用于进行eNB站的多个天线的信道测量，其中这些多个天线采用一个或多个均匀圆形阵列设置；从UE接收指示对于圆形天线阵列而设计的码本的码字的值，该码字基于由UE使用配置的CSI-RS进行的信道测量；以及使用用于促进eNB站与UE之间的波束形成的码字在eNB站与UE之间建立链路。
在一些实施例中，利用CSI-RS配置UE包括将对于eNB站的十二个天线的CSI-RS发送到UE。在一些实施例中，这十二个天线采用单个大致圆形的阵列配置。在一些实施例中，十二个天线采用三个大致圆形的阵列配置。
在一些实施例中，码字W是由下列公式限定的值：，其中l是码本中的码字的索引，S对应于eNB站的天线的数量，Ψ是eNB站的天线之间的相对相位差，并且L对应于码本中码字的数量。
在一些实施例中，无线通信网络是基于互联网协议（IP）的网络。
图1示意地图示根据一些实施例的示例宽带无线接入（BWA）网络100。BWA网络100可包括一个或多个无线电接入网络（RAN）20和核心网络25。
用户设备（UE）15可经由与RAN 20中的基站（BS）（例如，eNB站40、42中的一个，等）的无线电链路（“链路”）访问核心网络25。UE 15例如可以是订户站，其配置成使用多输入和多输出（MIMO）通信方案（例如具有码本的闭环MIMO方案）与eNB站40、42通信。例如，码本的值（例如，码字）可用于促进eNB站40、42中的一个与UE 15之间的链路建立（例如，波束形成）。UE 15的一个或多个天线可用于并行利用BWA网络100的多个相应分量载波（例如，其可与eNB站40、42的天线相对应）的无线电资源。在一些实施例中，UE 15可配置成在例如下行链路通信中使用正交频分多址（OFDMA）和/或在例如上行链路通信中使用单载波频分多址（SC-FDMA）来通信。尽管图1大体上将UE 15描绘为蜂窝电话，在各种实施例中，UE 15可以是个人计算机（PC）、上网本、超级移动PC（UMPC）、手持移动装置、通用集成电路卡（UICC）、个人数字助理（PDA）、客户端设备（CPE）、平板电脑或其他消费电子器件（例如MP3播放器、数字拍摄装置及类似物）。
eNB站40、42可包括：多个天线；一个或多个无线电模块，用于调制和/或解调在空中接口上发射或接收的信号；以及一个或多个数字模块，用于处理在该空中接口上发射和接收的信号。eNB站40、42每个可配置成经由多个天线向UE 15提供跨多个载波的无线电资源。在一些实施例中，eNB站40、42中的一个或多个可包括采用圆形阵列配置的天线并且配置成使用为采用圆形阵列配置的天线而设计的码本来进行链路建立过程。在其他实施例中，可使用其他类型的基站，其使用多个天线来与UE 15通信。
在一些实施例中，经由RAN 20与UE 15的通信可经由一个或多个节点45而得以促进。该一个或多个节点45可充当核心网络25与RAN 20之间的接口。根据各种实施例，一个或多个节点45可包括：移动管理实体（MME），其配置成管理eNB站40、42与核心网络25（例如，一个或多个服务器50）之间的信令交换（例如，UE 15的验证）；分组数据网络网关（PDN-GW），用于向互联网55提供网关路由器；和/或服务网关（S-GW），用于管理RAN 20的eNB站40、42与PDN-GW之间的用户数据隧道。在其他实施例中可使用其他类型的节点。
核心网络25可包括用于提供UE 15的验证或与通信链路的建立关联的用于提供UE15与BWA网络100的连接状态的其他动作的逻辑（例如，模块）。例如，核心网络25可包括一个或多个服务器50，其可通信地耦合于eNB站40、42。在实施例中，该一个或多个服务器50包括归属订户服务器（HSS），其可用于管理用户参数，例如用户的国际移动订户身份（IMSI）、验证信息及类似物。在一些实施例中，一个或多个服务器50可包括空中下载（OTA）服务器。在一些实施例中，与一个或多个服务器50的不同功能性关联的逻辑可组合来减少服务器的数量（包括例如在单个机器或模块中组合）。
根据各种实施例，BWA网络100是基于互联网协议（IP）的网络。例如，核心网络25可以是基于IP的网络。网络节点（例如，一个或多个节点45）之间的接口可基于IP，其包括到eNB站40、42的回程连接。
图2示意地图示根据一些实施例的示例eNB站40。eNB站40可包括采用圆形阵列205（例如，圆圈）配置的多个天线202（例如，Tx天线），如可以看到的。采用圆形阵列（例如，圆形阵列205）配置天线202可提供eNB站40，其比具有采用线性阵列或由线性阵列段组成的阵列所配置的天线的eNB站更适合于全向通信。在一些实施例中，圆形阵列205是均匀圆形阵列（UCA）使得天线202中的每个天线与天线202中的邻近/相邻天线分开相同的径向距离。在描绘的实施例中，天线202包括十二个天线。在其他实施例中可使用比描绘的更多或更少的天线。
在图2的实施例中，圆形阵列205的天线202可在单个站点处配置来服务于单个扇区（sector）204。图2的配置与使用线性阵列来服务于类似区域的配置相比可提供更少的小区间干扰。
图3示意地图示根据一些实施例的另一个示例eNB站42。该eNB站42可包括多个天线302，其采用多个圆形阵列305配置。在描绘的实施例中，该多个圆形阵列305包括三个圆形阵列（例如，UCA），其中的每个包括（例如，多个天线305中的）四个天线用于提供总共十二个天线。在其他实施例中可以使用更多或更少的天线。图3的配置在三个站点处提供圆形阵列以服务于对应的第一扇区304（例如，小区1）、第二扇区306（例如，小区2）和第三扇区308（例如，小区3）。即，图3的配置相对于图2的配置需要更多的位点/站点并且与图1的配置相比可不太适合于位点受限的无线通信网络（例如，图1的BWA网络100）的运营商。在一些实施例中，分别对于图2和3描述的eNB站40、42的实施例可组合。在其他实施例中，其他适合的圆形天线配置可以用于其他eNB站。
图4示意地图示根据一些实施例对于天线402a、402b、402c、402d的圆形阵列405的空间坐标400。该空间坐标400可以用于使用例如二维轴（例如，坐标[X, Y]）来描述天线402a、402b、402c、402d的UCA配置。例如，圆形阵列405可具有半径R，其描绘为从坐标[0, 0]延伸到坐标[1, 0]。可计算相似的坐标来描述对于天线402a、402b、402c、402d的个体天线的位置。可计算每个天线相对于天线402a、402b、402c、402d的参考天线的相对位置。例如，天线402a可选为参考天线。假设天线宽边B（其可以是任何角度），可计算代表一个或多个信道子路径的单位矢量M。还可计算对于一个或多个信道子路径的相位贡献。
在一个实施例中，对于UCA到UE之间的空间信道化模型的计算可在数学上由下列公式表示。例如，对于基站（例如，图1的eNB站40或42）的圆形阵列可具有S元件（例如，天线）阵列并且移动站（MS）（例如，图1的UE 15）可具有U元件（例如，天线）阵列，其中S和U代表相应元件的总数量。对于N个多路径分量中的一个的信道系数可由U乘S矩阵值给出。例如，对于第n多路径分量（其中n=1, …, N）、第s分量（其中s=1, …, S）和第u分量（u=1, …, U），信道矩阵h可由公式（1）给出如下：
公式（1）
在公式（1）中，t是时间，Pn是第n路径的功率，σSF是对数正态衰落（lognormalshadow fading），其可以是对于给定下降量的关于n个路径的整体参数，M是每路径的子路径的数量（m=1, …, M），是对垂直偏振（V-pol）分量的BS天线复合响应，是对于水平偏振（H-pol）分量的BS天线复合响应，是对于V-pol分量的MS天线复合响应，是对于H-pol分量的MS天线复合响应，，其中λ是载波波长并且θ是每个天线阵列元件定位在其中的坐标系中一个信道子路径的角度。例如，代表坐标系中的BS的离开信道的第m路径的第n子路径的单位矢量并且是MS的到达信道的第m路径的第n子路径的单位矢量。在公式（1）中，j是-1的平方根，是BS元件的垂直分量与MS元件的垂直分量之间的第n路径的第m子路径的相位，是BS元件的垂直分量与MS元件的水平分量之间的相位，是BS元件的水平分量与MS元件的垂直分量之间的相位，是BS元件的水平分量与MS元件的水平分量之间的相位，rn1是随机变量，其代表在垂直方向上离开BS并且在水平方向上到达MS的第n路径的波（v-h）与在垂直方向上离开并且在垂直方向上到达的波（v-v）的功率比，rn2是随机变量，其代表在水平方向上离开BS并且在垂直方向上到达MS的第n路径的波与在垂直方向上离开并且在垂直方向上到达的波（v-v）的功率比，是指示天线元件s相对于BS的参考天线的位置的矢量，是指示天线元件u相对于MS的参考天线的位置的矢量，并且v是代表MS的移动速度和方向的速度矢量。
绝对天线位置矢量可以对于采用圆形阵列（例如，UCA阵列）配置的天线（例如，天线402a、402b、402c、402d）使用公式（2）计算如下，其中R是圆形阵列（例如，圆形阵列405）的半径：
公式（2）
相对天线位置矢量可以使用公式（3）计算如下，其中是参考天线：
公式（3）
假设F信道子路径方向，信道子路径单位矢量kl可以使用公式（4）计算如下：
公式（4）
天线s相对于参考天线的相对相位差可以使用公式（5）计算如下：
公式（5）
公式（5）可以通过假定圆半径R等于λ（例如，对于较小的圆形阵列）并且对于等分的信道角度设置而进一步简化。l恒模秩1预编码矩阵（例如，码字）W可使用公式（6）计算如下：
公式（6）
在一些实施例中，公式（6）可以用于对于采用圆形配置而配置的天线计算波束形成矢量或码字以促进eNB站（例如，图1的eNB站40或42）与UE（例如，图1的UE 15）之间的波束形成。例如，码字可以是预编码矩阵W的值。l可以是码本中码字的索引。根据各种实施例，W的值被计算并且存储在具有个位的大小的秩1结构化码本中。在一些实施例中，码本可以是对于eNB站的十二个Tx天线（例如，在公式（6）中S=12）的12 Tx码本。码本可存储在UE和eNB站中的一个或两个中。
公式（6）可根据均匀圆形阵列的属性而进一步简化。例如，如果方程（6）的L是S的倍数，例如在L=F·S中，则公式（6）可以在公式（7）中重写如下：
公式（7）
由于圆形矩阵是对称的这一属性，要设计的独特码字的数量可仅是F个码字。所有剩余的F(S-1)个码字可以通过F个码字的循环移位而生成（例如，来提供一组正交码字）。例如，WF+l可以使用公式（8）计算如下：
公式（8）
如果S是偶数，可以进行对于圆形配置的码本设计的进一步简化。 例如，如果信道路径对于一定角度行进通过一对相邻天线，该信道路径将对于该同一角度行进通过另一对相邻天线，但是在跨圆形配置的镜像位置中。这样的属性可用于进一步降低码本设计的自由度。
秩1码本（例如，对于12 Tx UCA的结构化秩1码本）可以对于圆形配置通过选择码本大小L（例如，L=16）、使用公式（6）计算第一组的个码字（例如，）并且然后使用公式（5）和（6）计算与第一组的个码字正交的第二组的个码字（例如，或更一般地）来设计。在这方面，L可与码本中码字的数量相对应。秩2码本（例如，对于12 Tx UCA的结构化秩2码本）可以基于上文描述的秩1码本来设计。例如，秩2码本的第一列可以使用来自秩1码本的第l码字并且秩2码本的第二列可以使用来自秩1码本的第（l+8）码字。
图5示意地图示根据一些实施例的链路建立方案500，其实现对于圆形阵列而设计的码本。在502，UE 105进入eNB站（例如，eNB站40）的覆盖区域，该eNB站具有采用圆形阵列（例如，UCA）配置的天线。eNB站40可检测到UE进入覆盖区域，并且在504，eNB站40可利用例如对于UE 15的信道状态信息参考信号（CSI-RS）等的参考信号来配置（例如，发送）UE 15以供在进行eNB站的信道测量中使用。例如，在一些实施例中，CSI-RS可以是十二天线端口CSI-RS模式。eNB站40可请求UE反馈信道状态信息（CSI）以使eNB站能够使用闭环MIMO通信来与UE 15通信。
在506，UE 15可在506使用接收的CSI-RS进行信道测量。UE 15可对eNB站40的多个发射天线中的每个以及对UE 15的每个接收天线进行信道测量。例如，在其中测量的eNB具有十二个Tx天线并且每个Tx天线在CSI-RS模式中映射到一个CSI-RS端口并且UE具有两个接收器（Rx）天线的情况下，UE 15可进行测量并且将与eNB站40的Tx天线以及UE 15的Rx天线中的每个关联的信息存储在指代为H的两行/十二列信道矩阵中。在其他实施例中，信道矩阵H可以具有其他大小。
在508，UE 15可基于进行的信道测量确定来自码本的用于波束形成的码字。码本可对于圆形天线阵列而设计（例如，使用公式（6）计算）并且可存储在UE 15的存储介质上。例如，UE 15可基于信道测量的一个或多个度量（例如，波束形成的信道矩阵容量，等）或预定标准来选择码字。可选择例如使得使用信道测量来计算值最大化或最小化或用别的方式满足预定标准的码字。
在一些实施例中，在UE 15处接收的接收信号y由公式（9）表示，其中H是信道矩阵，W是预编码矩阵（例如，在公式（6）中限定），x是发射的信号，并且n是噪声矢量：
公式（9）
在其中eNB站40具有十二个Tx天线的情况下，UE 15具有两个Rx天线，并且信号发射秩是一，y可具有2乘1的矩阵维度，H可具有2乘12的矩阵维度，W可具有12乘1的矩阵维度，x可具有1乘1的矩阵维度，并且n可具有2乘1的矩阵维度。UE 15可使用公式（9）来确定码字（例如，值W）。
码字可以是由公式（6）或其变化形式限定的预编码矩阵W的值。即，预编码矩阵W可构成码本或可以是码本的一部分。在一些实施例中，码字是用于促进eNB站40与UE 15之间的波束形成的值。
在510，UE 15将码字的索引发送到eNB站40。该索引可以是对eNB站40指示码字的值。例如，在512，eNB站40可使用索引来在eNB站40处（例如，在UE 15外部和/或在eNB站40本地）存储的另一个码本中识别码字。在一些实施例中，存储在UE 15和eNB站40的码本具有存储在其中的相同值。在其他实施例中，UE 15可将码字值发送到eNB站40。
在514，eNB站40可使用码字来对UE 15波束形成。在一些实施例中，UE 15从eNB站40接收信号y（例如，如在公式（9）中限定）。在516，UE 15和eNB站可使用波束形成的链路来通信。
图6是根据一些实施例用于在无线通信链路（例如，图1的BWA网络100）中建立通信链路的方法600的流程图。根据各种实施例，方法600的动作由无线通信网络的UE（例如，图5的UE 15）进行。
在602，方法600包括进入基站（例如，图5的eNB站40）的覆盖区域，该基站具有采用一个或多个圆形阵列（例如，相应的图2或3的圆形阵列205或305）配置的天线（例如，相应的图2或3的天线202或302）。这些基站可检测到UE已经进入覆盖区域并且利用参考信号信息来配置UE。
在604，方法600可进一步包括从基站接收参考信号信息。该参考信号信息可包括例如对于基站的天线的CSI-RS模式。该CSI-RS模式可由UE接收来进行基站的天线的信道测量。
在606，方法600可进一步包括使用接收的参考信号信息来进行信道测量。基于CSI-RS模式，UE可进行基站的天线的信道测量。
在608，方法600可进一步包括基于进行的信道测量确定码字。UE可通过从码本选择使度量最大化或最小化或满足其他预定标准的码字来确定码字（例如，使用公式（6）计算）。例如，基于从进行信道测量获取的信息，UE可选择使信道矩阵容量最大化的码字。在一些实施例中，度量由UE使用信道测量来计算。
在610，方法600可进一步包括将值发送到基站，该值指示要由基站用于促进波束形成的码字。由UE发送到基站的值可包括例如码字的索引以供基站在存储在基站的码本中识别码字。
在612，方法600可进一步包括通过波束形成过程建立用于与基站通信的链路，该波束形成过程基于码字。UE和基站可使用建立的链路来通信。
图7是根据一些实施例用于在无线通信网络（例如，图1的BWA网络100）中建立通信链路的另一个方法700的流程图。根据各种实施例，方法700的动作可由基站（例如，图1的eNB站40）或无线通信网络的对应控制设备进行。
在702，方法700包括检测到用户设备（例如，图5的UE 15）已经进入基站（例如，图5的eNB站40）的覆盖区域，该基站具有采用一个或多个圆形阵列（例如，相应的图2或3的圆形阵列205或305）配置的天线（例如，相应的图2或3的天线202或302）。
在704，方法700可进一步包括利用参考信号（例如，CSI-RS）来配置UE用于进行信道测量。UE可以采用CSI-RS模式来配置用于进行采用一个或多个圆形阵列设置的天线的信道测量。使用CSI-RS模式，UE可进行信道测量并且基于信道测量来确定码字。UE可将指示码字的值发送到基站。
在706，方法700可进一步包括从UE接收指示码字的值。在一些实施例中，该值可包括索引。
在708，方法700可进一步包括使用从UE接收的值在码本中识别码字。例如，基站可接收索引，其指示在本地存储在基站的对于圆形阵列而设计的码本中的码字的位点。
在710，方法700可进一步使用码字来促进基站与UE之间的波束形成。基站可使用码字对UE波束形成。
在712，方法700可进一步包括基于波束形成建立链路用于基站与UE之间的通信。该链路可例如用于在UE与eNB站之间无线传达信息。
本公开的实施例可使用任何适合的硬件和/或软件实现到系统内以根据期望配置。图8示意地图示示例系统800，其可用于实践本文描述的各种实施例。对于一个实施例，图8图示示例系统800，其具有一个或多个处理器804、耦合于处理器804中的至少一个的系统控制模块808、耦合于系统控制模块808的系统存储器812、耦合于系统控制模块808的非易失性存储器（NVM）/存储816以及耦合于系统控制模块808的一个或多个通信接口820。
在一些实施例中，系统800可能够起到如本文描述的UE 15的作用。在其他实施例中，系统800可能够起到图1的一个或多个服务器50的作用或用别的方式提供逻辑/模块，其进行如对于本文的基站（例如，图1的eNB站40）描述的功能。
对于一个实施例，系统控制模块808可包括任何适合的接口控制器，用于对处理器804中的至少一个和/或与系统控制模块808通信的任何适合的装置或部件提供任何适合的接口。
系统控制模块808可包括存储器控制器模块810，用于向系统存储器812提供接口。该存储器控制器模块810可以是硬件模块、软件模块和/或固件模块。
系统存储器812可用于加载和存储例如对于系统800的数据和/或指令。对于一个实施例，系统存储器812可包括任何适合的易失性存储器，例如适合的DRAM。在一些实施例中，系统存储器812可包括双数据速率型四同步动态随机存取存储器（DDR4 SDRAM）。
对于一个实施例，系统控制模块808可包括一个或多个输入/输出（I/O）控制器，用于向NVM/存储816和通信接口820提供接口。
NVM/存储816可用于存储例如数据和/或指令。NVM/存储816可包括任何适合的非易失性存储器，例如闪速存储器，和/或可包括任何适合的非易失性存储装置，例如一个或多个硬盘驱动器（HDD）、一个或多个压缩盘（CD）驱动器和/或一个或多个数字多功能盘（DVD）驱动器。
NVM/存储816可包括存储资源，其在物理上是系统800被安装在的装置的一部分，或它可能被装置访问但不一定是它的一部分。例如，NVM/存储816可经由通信接口820通过网络来访问。
通信接口820可对系统800提供接口以通过一个或多个网络通信和/或与任何其他适合的装置通信。系统800可根据一个或多个无线网络标准和/或协议中的任一个与无线网络的一个或多个部件无线通信。
对于一个实施例，处理器804中的至少一个可与系统控制模块808的一个或多个控制器的逻辑（例如，存储器控制器模块810）封装在一起。对于一个实施例，处理器804中的至少一个可与系统控制模块808的一个或多个控制器的逻辑封装在一起来形成系统级封装（SiP）。对于一个实施例，处理器804中的至少一个可与对于系统控制模块808的一个或多个控制器的逻辑集成在相同的芯片上。对于一个实施例，处理器804中的至少一个可与系统控制模块808的一个或多个控制器的逻辑集成在相同的芯片上来形成芯片上系统（SoC）。
在各种实施例中，系统800可以是但不限于，服务器、工作站、台式计算装置或移动计算装置（例如，膝上型计算装置、手持计算装置、平板电脑、上网本，等）。在各种实施例中，系统800可具有更多或更少的部件，和/或不同的架构。例如，在一些实施例中，系统800包括拍摄装置、键盘、液晶显示（LCD）屏（其包括触屏显示器）、非易失性存储器端口、多个天线、图形芯片、专用集成电路（ASIC）和扬声器中的一个或多个。
尽管已经在本文为了描述的目的图示和描述某些实施例，用于实现相同目的所计算的许多种替代和/或等同实施例或实现可代替示出并且描述的实施例，而不偏离本公开的范围。该申请意在涵盖本文论述的实施例的任何适配或变化。因此，明确地规定本文描述的实施例仅由权利要求及其等同物限制。

Claims (25)

1.一种确定码字的方法，包括：
由用户设备（UE）从无线通信网络的增强节点B（eNB）站接收信道状态信息参考信号（CSI-RS）以供所述UE进行所述eNB站的多个天线的信道测量，其中所述多个天线采用一个或多个圆形阵列配置；
由所述UE使用接收的CSI-RS进行所述eNB站的多个天线的信道测量；以及
由所述UE基于所述信道测量确定码字，所述码字存储在对于圆形天线阵列而设计的码本中。
2.如权利要求1所述的确定码字的方法，其进一步包括：
由所述UE将指示所述码字的值发送到所述eNB站，所述码字用于促进所述eNB站与所述UE之间的波束形成。
3.如权利要求2所述的确定码字的方法，其中所述码本是存储在所述UE的第一码本，并且
其中由所述UE发送所述值包括发送所述码字的索引以供所述eNB站在存储在所述eNB站的第二码本中识别所述码字。
4.如权利要求1所述的确定码字的方法，其中由所述UE确定所述码字包括选择使得使用所述信道测量所计算的度量最大化或最小化的码字。
5.如权利要求1所述的确定码字的方法，其中由所述UE接收所述CSI-RS包括接收所述CSI-RS以供所述UE进行对于所述eNB站的十二个天线的信道测量。
6.如权利要求5所述的确定码字的方法，其中个体天线包括采用单个圆形阵列配置的十二个天线。
7.如权利要求5所述的确定码字的方法，其中个体天线包括采用三个圆形阵列配置的十二个天线。
8.如权利要求1-7中任一项所述的确定码字的方法，其中所述码字W是由下列公式限定的值，其中l是所述码字在所述码本中的索引，S对应于所述eNB站的天线的数量，Ψ是所述eNB站的天线之间的相对相位差，并且L对应于所述码本中的码字的数量。
9.一种确定码字的设备，包括：
天线；
处理器，其配置成经由所述天线与无线通信网络的增强节点B（eNB）站通信；以及
存储介质，其耦合于所述处理器，所述存储介质具有存储在其上的指令，所述指令如果被所述处理器执行则促使：
从所述eNB站接收信道状态信息参考信号（CSI-RS）以供所述设备进行所述eNB站的十二个天线的信道测量，其中所述十二个天线采用一个或多个圆形阵列配置；
基于由所述设备使用所述CSI-RS进行的信道测量来确定码字，所述码字存储在对于圆形天线阵列而设计的码本中；以及
将指示所述码字的值发送到所述eNB站，所述码字用于促进所述eNB站与所述设备之间的波束形成。
10.如权利要求9所述的确定码字的设备，其中所述指令如果被执行则进一步促使：
使用接收的CSI-RS进行所述eNB站的十二个天线的信道测量。
11.如权利要求9所述的确定码字的设备，其中确定所述码字包括选择使得使用所述信道测量而在所述设备所计算的度量最大化或最小化的码字。
12.如权利要求9所述的确定码字的设备，其中所述码本是存储在所述设备的第一码本；并且
其中将所述值发送到所述eNB站包括发送所述码字的索引以供所述eNB站在存储在所述eNB站的第二码本中识别所述码字。
13.如权利要求9所述的确定码字的设备，其中从所述eNB站接收所述CSI-RS包括接收所述CSI-RS以供所述设备进行对于所述eNB站的十二个天线的信道测量。
14.如权利要求13所述的确定码字的设备，其中所述十二个天线采用单个圆形阵列配置。
15.如权利要求13所述的确定码字的设备，其中所述十二个天线采用三个圆形阵列配置。
16.如权利要求9-15中任一项所述的确定码字的设备，其中所述码字W是由下列公式限定的值，其中l是所述码字在所述码本中的索引，S对应于所述eNB站的天线的数量，Ψ是所述eNB站的天线之间的相对相位差，并且L对应于所述码本中码字的数量。
17.一种使用码字的方法，包括：
由无线通信网络的基站利用信道状态信息参考信号（CSI-RS）来配置用户设备（UE）用于进行所述基站的十二个天线的信道测量，其中所述十二个天线采用一个或多个圆形阵列配置；以及
由所述基站从所述UE接收指示对于圆形天线阵列而设计的码本的码字的值，所述码字由所述基站使用以促进所述基站与所述UE之间的波束形成，所述码字基于由所述UE使用配置的CSI-RS进行的信道测量。
18.如权利要求17所述的使用码字的方法，其进一步包括：
由所述基站使用所述码字来促进所述基站与所述UE之间的波束形成。
19.如权利要求17所述的使用码字的方法，其中由所述基站利用CSI-RS配置所述UE包括利用对于所述基站的十二个天线的十二天线端口CSI-RS模式来配置所述UE。
20.如权利要求17所述的使用码字的方法，其中所述十二个天线采用单个圆形设置来配置。
21.如权利要求17所述的使用码字的方法，其中所述十二个天线采用三个圆形设置来配置。
22.如权利要求17-21中任一项所述的使用码字的方法，其中所述码字W是由下列公式限定的值，其中l是所述码字在所述码本中的索引，S对应于所述基站的天线的数量，Ψ是所述基站的天线之间的相对相位差，并且L对应于所述码本中码字的数量。
23.如权利要求22所述的使用码字的方法，其中对于所述圆形天线阵列的码本至少部分通过以下来设计：
选择码本大小L；
使用下列公式计算第一组的个数量的码字；以及
计算第二组的个数量的码字，所述第二组的码字与所述第一组的码字正交。
24.一种使用码字系统，包括：
处理器，其配置成经由无线通信网络的增强节点B（eNB）站与用户设备（UE）通信；以及
存储介质，其耦合于所述处理器，所述存储介质具有存储在其上的指令，所述指令如果被所述处理器执行则促使：
利用信道状态信息参考信号（CSI-RS）配置所述UE用于进行所述eNB站的多个天线的信道测量，其中所述多个天线采用一个或多个均匀圆形阵列配置；
从所述UE接收指示对于圆形天线阵列而设计的码本的码字的值，所述码字基于由所述UE使用配置的CSI-RS进行的信道测量；以及
使用用于促进所述eNB站与所述UE之间的波束形成的码字在所述eNB站与所述UE之间建立链路。
25.如权利要求24所述的使用码字系统，其中利用所述CSI-RS配置所述UE包括将对于所述eNB站的十二个天线的CSI-RS发送到所述UE，其中所述十二个天线采用单个大致圆形阵列或三个大致圆形阵列来配置。
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