[发明专利]具有每个天线的功率约束的多天线发送

说明书

技术领域

本申请一般地涉及多天线无线通信系统，并且更具体地，涉及具有每个天线功率约束的多天线发送方案。

背景技术

因为多输入多输出(MIMO)技术已经发展了多年，所以在部署的MIMO系统中的天线数量在稳定地增加。利用大量(数百或数千)天线的概念也已经从信息论视角提出。然而，在传统的蜂窝式系统中实现数百或数千个天线的挑战令人望而却步。例如，为了在2G Hz波段中容纳1024个半波长天线，天线阵列的大小将大约是2.4m×2.4m。

利用毫米波段(MMB)的移动宽带系统的提议已经为产生具有数百或数千个天线的大MIMO天线阵列开创了机会。例如，利用30GHz附近的毫米波频率，具有1024个天线的天线阵列的大小大约是16cm×16cm，小于用于典型的蜂窝式基站的单个扇形天线。

MMB系统中的发送器和接收器波束形成(beamforming)与蜂窝式系统中的MIMO操作有所不同。由于基站处可能有着数千的天线并且在移动站处有着数百的天线，MMB系统的空间自由度比蜂窝式系统的空间自由度大得多。为了驱动数百或者数千的天线，需要大量的功率放大器，每个功率放大器具有它自己的功率约束。设计有效的波束形成方案以充分利用所有这些功率放大器的功率是具有实际意义的令人感兴趣的问题。

因此，现有技术中需要用于多天线无线通信系统中的改善的发送策略。具体来说，需要能够执行具有每个天线的功率约束的多天线发送方案的方法及装置。

发明内容

提供一种利用具有每个天线的功率约束的多天线来发送信号的方法、装置和系统。

在各种实施例中，一种方法包括将预编码算法初始化为复矩阵。所述预编码算法用于对由多个天线发送的信号进行预编码。所述方法包括通过在每次迭代针对所述多个天线中的每一个顺序地更新预编码器，来以每个天线为基础迭代地处理所述预编码算法。所述方法包括：在每次迭代之后，基于迭代之间的互信息(mutual information across iterations)的速率的变化来确定所述预编码算法是否已经收敛。额外地，所述方法包括：响应于确定所述预编码算法已收敛，利用所述预编码算法来发送信号。

在各种实施例中，一种装置包括控制器、预编码单元和多个天线。所述控制器被配置成将预编码算法初始化为复矩阵。所述预编码算法用于对由多个天线发送的信号进行预编码。所述控制器被配置成通过在每次迭代针对所述多个天线中的每一个顺序地更新预编码器，来以每个天线为基础迭代地处理所述预编码算法。额外地，所述控制器被配置成：在每次迭代之后，基于迭代之间的互信息的速率的变化来确定所述预编码算法是否已经收敛。所述预编码单元被配置成：响应于确定所述预编码算法已收敛，利用所述预编码算法对信号进行预编码。所述多个天线被配置成发送经预编码的信号。

在下面对本发明进行详细描述之前，陈述贯穿本专利文件中所使用的某些词汇和短语的定义会是有帮助的：术语“包括”和“包含”及其派生词是指包括而非限制；术语“或”是包括在内的，意思是和/或；短语“与…相关联”和“与其相关联”及其派生词可以是指包括、被包括在内、与…互连、包含、被包含在内、连接到或与…连接、耦接到或者与…耦接、可与…通信、与…协作、交织、并列、接近于、绑定到或与…绑定、具有、具有…的性质等等；并且术语“控制器”是指控制至少一个操作的任意设备、系统或其部分，这样的设备可以以硬件、固件或者软件或者以硬件、固件和软件中至少两种的某种组合实现。应该注意到，与任意特定控制器相关联的功能可以是集中的或者分布的，或者在本地或者在远程。贯穿本专利文件提供特定词汇和短语的定义，本领域普通技术人员应当理解，即便不是在大多数情形下，那么在许多情形下，这些定义也适用于现有的以及将来的对这些所定义词汇和短语的使用。

附图说明

为了更全面地理解本公开及其优点，现结合附图对以下描述进行参考，附图中，同样的参考标记表示同样的部分：

图1图示了依据本公开的说明性实施例的发送消息的示例性无线系统；

图2图示了依据本公开的说明性实施例的正交频分多址发送路径的高层示图；

图3图示了依据本公开的说明性实施例的正交频分多址接收路径的高层示图；

图4图示了依据本公开的无线通信系统的框图；

图5图示了依据本公开的各种实施例的用于无线通信系统中的多天线发送的信道条件模型(channel condition model)的示例；

图6图示了用于具有每个天线的功率约束的多天线发送的解的计算的图解；以及