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【发明授权】操作无线通信系统的方法、通信装置及无线通信系统_索尼集团公司_201680083585.5 

申请/专利权人:索尼集团公司

申请日:2016-03-17

公开(公告)日:2021-09-21

公开(公告)号:CN108781102B

主分类号:H04B7/06(20060101)

分类号:H04B7/06(20060101);H04B7/08(20060101);H01Q21/24(20060101);H04B7/10(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.09.21#授权;2018.12.04#实质审查的生效;2018.11.09#公开

摘要:本申请涉及操作无线通信系统的方法、通信装置及无线通信系统。通信系统10包括第一通信装置20和第二通信装置30,第一通信装置20具有天线布置22,天线布置22被配置为调整要经由天线布置22发射的射频信号的极化。根据该方法,经由第一通信装置20的天线布置22发送具有第一极化的第一下行链路导频信号301。经由天线布置22发送具有第二极化的第二下行链路导频信号302。第一和第二下行链路导频信号彼此正交,第一和第二极化不同。在第二通信装置30的天线布置32,33处接收第一和第二下行链路导频信号。

主权项:1.一种用于操作无线通信系统的方法,所述通信系统10包括第一通信装置20和第二通信装置30,所述第一通信装置具有天线布置22,所述天线布置被配置为调整要经由所述天线布置22发射的射频信号的极化,所述方法包括:-经由所述第一通信装置20的所述天线布置22发送具有第一极化的第一下行链路导频信号301,-经由所述第一通信装置20的所述天线布置22发送具有第二极化的第二下行链路导频信号302,其中所述第一下行链路导频信号和所述第二下行链路导频信号彼此正交,并且所述第一极化和所述第二极化不同,-在所述第二通信装置30的天线布置32,33处接收所述第一下行链路导频信号301作为第一接收到的下行链路导频信号,-在所述第二通信装置30的天线布置32,33处接收所述第二下行链路导频信号302作为第二接收到的下行链路导频信号,-优化所述第一接收到的下行链路导频信号和所述第二接收到的下行链路导频信号的组合功率CP,所述组合功率CP是所述第一接收到的下行链路导频信号、所述第二接收到的下行链路导频信号以及与所述第一接收到的下行链路导频信号和所述第二接收到的下行链路导频信号相关的组合信息的函数,其中,为了优化所述组合功率CP,改变所述组合信息其中,所述组合信息包括相位信息和加权信息α,以及-基于所述组合信息调整所述第一通信装置20的所述天线布置22的发送参数,其中,所述第二通信装置30的所述天线布置32,33包括多个天线,其中,在所述第二通信装置30的所述天线布置32,33处接收所述第一下行链路导频信号301包括:-在所述多个天线中的每个天线处接收所述第一下行链路导频信号301,其中,所述第一接收到的下行链路导频信号包括在所述多个天线处接收到的所述第一下行链路导频信号的绝对值之和,以及其中,在所述第二通信装置30的所述天线布置32,33处接收所述第二下行链路导频信号302包括:-在所述多个天线中的每个天线处接收所述第二下行链路导频信号302,其中,所述第二接收到的下行链路导频信号包括在所述多个天线处接收到的所述第二下行链路导频信号302的绝对值之和。

全文数据:操作无线通信系统技术领域[0001]本发明涉及无线通信系统,尤其涉及用于操作无线通信系统例如,蜂窝多输入多输出ΜΙΜΟ系统)的方法和装置。背景技术[0002]移动语音和数据通信的日益增长的使用要求可用射频资源的更有效的利用。为了提高数据传输性能和可靠性,在无线电信系统中可以使用所谓的多输入多输出ΜΙΜΟ技术来在基站与用户设备例如,诸如移动电话、移动计算机、平板计算机、可穿戴装置的移动装置以及诸如个人计算机或收银机的固定装置之间传输信息。MIMO系统可以在基站处以及在用户设备处使用多个发送和接收天线。MIMO技术形成了使用时间以及空间维度来传输信息的编码技术的基础。MIMO或系统中提供的增强编码允许提高无线通信的频谱和能量效率。[0003]空间维度可以通过空间复用来使用。空间复用是MMO无线通信中用于从多个发射天线中的每一个或其组合发射独立且单独编码的数据信号所谓的流)的传输技术。因此,空间维度被重用或复用一次以上。[0004]如果发射机配备有NT个天线并且接收机具有NR个天线,则最大空间复用阶数NS流或秩的数量为NS=minNT,NR。这意味着可以并行地传输NS个流,理想地导致频谱效率可以在无线信道上传输的每秒比特数和每Hz比特数)的NS倍增加。例如,包括具有两个天线的基站和具有两个天线的用户设备的MMO系统可以在高达2的秩下操作,并且也被称为2X2ΜΠΚ,其表示在基站处和在用户设备处的天线的数量。[0005]所谓的全维MMOFDMIMO是指以能够在三维上向多个接收机供电的波束的形式来布置发射到天线的信号的技术。例如,基站可以包括二维网格中的大量活动天线元件,并且ΠΜΜ0技术能够同时在相同时间频率资源块上支持许多用户。这减少了来自到其它接收机的重叠传输的干扰,并且增加了信号的功率。波束可以形成虚拟扇区,考虑到基站,虚拟扇区可以是静态的或动态的。基站的大量天线允许无线电能量在传输中在空间上聚焦,以及允许方向敏感的接收,这提高了频谱效率和辐射能量效率。为了根据当前活动的接收用户设备来适配基站的每个单独天线处的发射信号,基站逻辑部需要关于用户设备与基站的天线之间的无线电信道属性的信息。反之亦然,为了适配用户设备的每个单独天线处的发射信号,用户设备逻辑部需要关于基站与用户设备的天线之间的无线电信道属性的信息。[0006]为此目的,可以执行所谓的信道探测来确定用户设备与基站之间的无线电信道属性。例如,可以为此目的使用导频信令方案,其允许基站设置配置天线参数,用于发射信号以便在用户设备处聚焦无线电能量,或者用于从用户设备接收无线电信号。同样,导频信令方案可以用来使用户设备能够设置天线配置参数,用于发射信号以便将无线电能量聚焦在基站处,或者用于从基站接收无线电信号。[0007]在扇区化全维MMO中,在每个扇区中,基站可以执行这样的信道探测。然而,当操作频率增加并且因此波长减小时,天线孔径变小,因此可以在接收机处利用多个天线以增加接收功率。特别地,在例如30GHz或更高的高传输频率以及具有小孔径的多个天线的情况下,用户设备的接收灵敏度可以显著地取决于所传输的射频信号的极化。信道探测仅揭示关于处于其当前定向的用户设备与基站之间的射频信道特性的信息。[0008]鉴于上述内容,在本领域中需要解决传统MMO系统的至少一些上述缺点的方法和装置。具体地,在本领域中需要改进无线通信系统的操作以减少由于极化未对准而导致的无线通信的功率损耗。发明内容[0009]根据本发明,该目的通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求限定了本发明的实施方式。[0010]根据本发明,提供了一种用于操作无线通信系统的方法。该通信系统可以包括例如支持所谓的多输入多输出技术的无线蜂窝电信系统。该无线通信系统包括第一通信装置,例如基站,该第一通信装置具有天线布置,该天线布置被配置为调整要经由该天线布置发射的射频信号的极化。该无线通信系统还包括第二通信装置,例如像移动电话、移动计算机、平板计算机、可穿戴装置或移动配件的用户设备。可穿戴装置或移动配件可以包括可穿戴计算机,也称为体载计算机或简称为可穿戴件,其是可由用户穿在衣服下面、衣服里面或衣服上面的微型电子装置。根据该方法,经由第一通信装置的天线布置发送第一下行链路导频信号。第一下行链路导频信号具有第一极化。经由第一通信装置的天线布置发送第二下行链路导频信号。第二下行链路导频信号具有不同于第一极化的第二极化。例如,第一极化相对于第二极化是正交的。另外,第一下行链路导频信号和第二下行链路导频信号彼此正交。例如,为了实现正交性,可以根据时分多址技术TDMA在不同时间、根据频分多址技术FDM以不同频率发射第一下行链路导频信号和第二下行链路导频信号,或者可以根据码分多址技术CDMA正交编码第一下行链路导频信号和第二下行链路导频信号。例如,在第一下行链路导频信号已经在第一时间发射之后的第二时间发射第二下行链路导频信号,或者可以在不同的时间或频率块中发射第一和第二导频信号,只要相干带宽(它们在该带宽内是有效的)较宽并且信道的所有频率都被覆盖即可。在第二通信装置的天线布置处接收第一下行链路导频信号作为第一接收到的下行链路导频信号。在第二通信装置的天线布置处接收第二下行链路导频信号作为第二接收到的下行链路导频信号。例如在第二通信装置处优化第一和第二接收到的下行链路导频信号的组合功率。该组合功率是第一接收到的下行链路导频信号(例如,第一接收到的下行链路导频信号的功率或值或绝对值)、第二接收到的下行链路导频信号例如,第二接收到的下行链路导频信号的功率或值或绝对值)以及与第一和第二接收到的下行链路信号相关的组合信息的函数。为了优化组合功率,改变组合信息。换句话说,在第二通信装置处接收具有不同极化的两个下行链路导频信号,然后确定针对第二通信装置的当前接收情况的优选极化。基于该组合信息来调整该第一通信装置的天线布置的发送参数。因此,第一通信装置可以发送具有最大化在第二通信装置处接收到的组合功率的极化的有效载荷数据信号。因此,能够实现具有降低的功率的优化通信。[0011]详细地,首先例如通过以最优相位和振幅增益组合两个导频信号来得到最优极化例如,如下文将描述的,通过使用最大比率组合MRC。相位和振幅增益对于所有天线是相同的,并且优化可以是对来自所有天线的信号的相干组合进行。在该第一步骤中,可以最大化量值(即,绝对值而不是复数水平)的和。第二装置例如用户设备现在知道最优极化。第二装置例如用户设备可能不能调整极化,但是对于频分双工FDD系统,该信息需要与第一装置例如基站共享。接下来,在第二步骤中,第二装置例如用户设备可以计算出如何组合来自多个天线的贡献,例如以便获得相干最优值。再次,可以通过使用最大比率组合MRC来组合来自不同天线的贡献基于应用于导频的极化优化设置)。第二步骤实际上应用并得到上行链路通信所需的波束成形设置。现在,第二装置例如用户设备能够在相干带宽内以正确的方向发射。换句话说,第二装置例如用户设备试图计算出最优波束成形,就像它接收到具有最优极化的信号一样。[0012]根据实施方式,为了调整第一通信装置的天线布置的发送参数,将组合信息从第二通信装置传输到第一通信装置,并且基于组合信息来确定第三极化。第三极化可以包括优化在第二通信装置处以其当前位置和定向(例如以其相对于第一通信装置的当前布置)接收到的信号功率的极化。经由第一通信装置的天线布置发送具有第三极化的有效载荷信息信号。在使用频分解复用的情况下,可以特别有利地从第二通信装置向第一通信装置传输组合信息,其中上行链路和下行链路无线电信道特性可以不同,因此在上行链路和下行链路方向上所需极化可以不同。[0013]根据实施方式,优化组合功率包括基于第一接收到的下行链路导频信号、第二接收到的下行链路导频信号和组合信息应用最大比率组合技术。最大比率组合技术作为分集组合的方法在电信中是众所周知的,并且也被称为比率平方组合和检波前组合。第一下行链路导频信号和第二下行链路导频信号可以与组合信息组合,使得例如针对相应的极化根据信道特性的相位和强度对每个下行链路信号进行旋转和加权,以使信号被组合以产生信号与噪声之间的最大比率。[0014]例如,组合信息可以包括相位信息和加权信息。组合功率包括基于加权信息加权并基于相位信息相移的第一接收到的下行链路导频信号的绝对值与基于加权信息加权的第二接收到的下行链路导频信号的绝对值之和。基于这样的组合信息,第一通信装置能够发送具有极化的下行链路有效载荷信号,该极化使得第二通信装置能够接收具有高功率增益和信噪比的下行链路有效载荷信号。[0015]根据另一实施方式,第一通信装置的天线布置被配置为调整要经由天线布置发射的射频信号的发射方向。例如,第一通信装置可以具有在基站周围的若干扇区中提供波束成形的天线布置。在每个扇区中,基站可以执行相应的信道探测。具体地,当第一下行链路导频信号被发送到第二通信装置时,第一下行链路导频信号的传输方向被调整到第二通信装置的方向。类似地,为了发送第二下行链路导频信号,第二下行链路导频信号的传输方向被调整到第二通信装置的方向。通常,用于到不同的第二通信装置例如用户设备装置)的信道的信道探测的导频信号必须是正交的,以避免彼此影响。然而,通过波束成形和调整从第一通信装置例如基站发射的射频信号的发射方向,可以在每个扇区或在每个第二扇区中重用相同的导频信号而不影响彼此。因此,可以节约用于正交导频信号的资源。[0016]根据另一实施方式,第二通信装置的天线布置包括多个天线,例如两个或更多个天线。在多个天线中的每个天线处接收第一下行链路导频信号作为第一接收到的下行链路导频信号。具体地,第一接收到的下行链路导频信号包括在多个天线处接收到的第一下行链路导频信号的绝对值之和。此外,在多个天线中的每个天线处接收第二下行链路导频信号作为第二接收到的下行链路导频信号。第二接收到的下行链路导频信号包括在第二通信装置的多个天线处接收到的第二下行链路导频信号的绝对值之和。改变组合信息,使得第一和第二接收到的下行链路导频信号的组合功率被优化,例如,使用最大比率组合技术来确定组合信息,使得组合功率和信噪比最大化或至少提高。例如,相应地适配第一与第二接收到的下行链路导频信号之间的相位,并且用相应的权重对第一和第二接收到的下行链路导频信号各进行加权。[0017]根据另一实施方式,优化第二通信装置的天线布置的天线增益。组合信息包括相位信息和加权信息。对于第二通信装置的多个天线中的每个天线,确定相应的下行链路导频信号功率。每个天线的相应下行链路导频信号功率取决于经由相应天线接收并基于加权信息加权以及基于相位信息相移的第一下行链路导频信号的绝对值与经由相应天线接收并基于加权信息加权的第二下行链路导频信号的绝对值之和。换句话说,为了对第二通信装置的多个天线中的每个天线确定对应的下行链路导频信号功率,基于上述组合信息修改第一和第二接收到的下行链路导频信号,然后确定这些修改的导频信号的和。天线增益是多个天线中的每个天线的下行链路导频信号功率以及与下行链路导频信号功率有关的进一步组合信息的函数。为了优化第二通信装置的天线布置的天线增益,改变进一步组合信息。[0018]例如,针对第二通信装置的每个天线,该进一步组合信息可以包括进一步的相位信息和进一步的加权信息。天线增益可以是下行链路导频信号功率的和的函数,每个功率基于相应的进一步的加权信息加权并且基于相应的进一步的相位信息相移。同样,可以使用最大比率组合技术来优化天线布置的天线增益。基于进一步组合信息,调整第二通信装置的天线布置的接收参数。换言之,在接收到具有最优极化的信号的假设下,基于极化优化信号来优化第二通信装置的天线布置的天线增益。[0019]另外,根据另一实施方式,使用进一步组合信息经由第二通信装置的天线布置来发送上行链路导频信号。经由第一通信装置的天线布置在第一通信装置处接收上行链路导频信号作为接收到的上行链路导频信号。基于在第一通信装置处接收到的上行链路导频信号来确定第三极化,并且经由第一通信装置的天线布置来发送具有第三极化的有效载荷信息号。[0020]如上所述,第一通信装置可以包括例如基站,并且第二通信装置可以包括例如用户设备。在这种情况下,可以优化从基站发送到用户设备的下行链路信号的极化,使得即使当用户设备被物理地重新布置例如旋转时,也可以实现具有降低的功率和高信噪比的优化通信。[0021]应当注意,第一通信装置和第二通信装置的角色可以互换,这意味着第一通信装置可以是用户设备,第二通信装置可以是基站。在这种情况下,术语“上行链路”涉及从基站到用户设备的通信,术语“下行链路”涉及从用户设备到基站的相反通信方向。特别地,在用户设备是固定装置例如收银机或个人计算机的情况下,基于调整所发射的射频信号的极化来优化通信可以是有利的。此外,上述方法可以特别有利地结合以例如20GHz或更高的频率操作的高频传输系统来使用。另外,第一和第二通信装置可以都是用户设备装置,例如在中继配置中或者在设备到设备通信中。[0022]此外,术语“天线布置”可以表示多个天线元件可以连接到的天线结构或天线端□〇[0023]根据本发明的另一方面,提供了一种用于无线通信系统的通信装置。该通信装置包括被配置为调整要经由该天线布置发射的射频信号的极化的天线布置,以及连接到该天线布置的逻辑部。该逻辑部被配置为经由天线布置发送具有第一极化的第一下行链路导频信号,并且经由天线布置发送具有第二极化的第二下行链路导频信号。第一下行链路导频信号和第二下行链路导频信号彼此正交,并且第一极化和第二极化不同。例如,第一极化相对于第二极化是正交的。此外,该逻辑部被配置为确定组合信息,该组合信息是当在另一通信装置处接收到第一下行链路导频信号和第二下行链路导频信号时对它们的组合功率进行优化的结果。该组合功率是在另一通信装置处接收到第一下行链路导频信号时的第一下行链路导频信号、在另一通信装置处接收到第二下行链路导频信号时的第二下行链路导频信号以及与在另一通信装置处接收到第一和第二下行链路导频信号时的第一和第二下行链路导频信号相关的组合信息的函数。应当注意,所接收到的功率是复功率值。为了优化组合功率,改变组合信息。最后,逻辑部被配置成基于组合信息来调整天线布置的发送参数。因此,通信装置被配置为作为第一通信装置例如在基站处执行上述方法及其实施方式。[0024]根据本发明,提供了一种用于无线通信系统的另一通信装置。该通信装置包括天线布置和连接到该天线布置的逻辑部。该逻辑部被配置为在天线布置处接收第一下行链路导频信号作为第一接收到的下行链路导频信号,并且在天线布置处接收第二下行链路导频信号作为第二接收到的下行链路导频信号。第一和第二下行链路导频信号在不同的时间被发送并且具有不同的极化。此外,该逻辑部被配置为通过改变与第一和第二接收到的下行链路导频信号相关的组合信息来优化第一和第二接收到的下行链路导频信号的组合功率。具体地,该组合功率是第一接收到的下行链路导频信号、第二接收到的下行链路导频信号以及与第一和第二接收到的下行链路导频信号相关的组合信息的函数。通过改变组合信息,优化组合功率,例如通过对第一和第二下行链路导频信号的量值绝对值进行加权和相移而使得组合功率成为最大。因此,通信装置被配置为作为第二通信装置例如作为用户设备执行上述方法。[0025]最后,根据本发明,提供了一种无线通信系统,其包括上述通信装置,至少一个通信装置用作第一通信装置,并且至少一个通信装置用作第二通信装置。[0026]尽管结合本发明的特定实施方式和方面描述了在以上发明内容和以下具体实施方式中描述的特定特征,但是应当理解,除非另外特别指出,示例性实施方式和方面的特征可以彼此组合。附图说明[0027]现在将参照附图更详细地描述本发明。[0028]图1示意性地示出了根据本发明实施方式的蜂窝通信系统。[0029]图2示出了包括根据本发明实施方式的方法步骤的流程图。[0030]图3示意性地示出了根据本发明实施方式的用于优化接收到的导频信号的组合功率和天线增益的算法。具体实施方式[0031]在下文中,将更详细地描述本发明的示例性实施方式。应当理解,除非另外特别指出,否则本文描述的各种示例性实施方式的特征可以彼此组合。各个附图中的相同附图标记表示相似或相同的部件。除非另外特别指出,图中所示的部件或装置之间的任何连接可以是直接或间接连接。[0032]图1示出了根据实施方式的无线通信系统10。该无线通信系统10包括基站20和多个用户设备装置,其中的两个用户设备装置在图1中示出,其由附图标记30和40表示。基站20可以支持所谓的多输入多输出(ΜΙΜΟ技术,因此基站20可以具有大量天线,例如几十或超过一百个天线。[0033]在图1中,基站20包括天线布置22,天线布置22包括由圆圈表示的多个天线。多个天线中的一个示例性天线由附图标记23表示。天线23可以在载体上以二维或三维天线阵列布置。基站20还可以包括用于天线23的相关联的(未示出)收发机。基站20还包括基站逻辑部21。基站逻辑部21连接到天线布置22,并且包括例如控制器、计算机或微处理器。尽管在图1中仅示出了一个天线布置22,但是基站20可以包括多于一个天线阵列,例如两个、三个、四个或甚至更多,例如几十个天线阵列,这些天线阵列可以彼此协作并且可以彼此靠近或间隔开地布置。[0034]天线布置22可以被配置为向特定方向(所谓的扇区)发射射频信号。在图1中示出了这些扇区中的两个并且由附图标记50和51表示。扇区50、51的配置可以是静态的或动态的。如在M頂0系统中已知的,可以通过波束成形技术来实现射频信号向特定方向的传输。[0035]如图1所示,在通信系统10中,可以布置多个用户设备装置,如移动电话、移动和固定计算机、平板计算机、智能可穿戴装置或智能移动装置。图1中示出了两个示例性用户设备装置30和40。用户设备装置30和40中的每一个可以被配置为与基站20通信。[0036]在下文中,将更详细地描述用户设备30。然而,用户设备40可以包括与用户设备30类似的特征,因此可以类似地动作。用户设备30包括一个或更多个天线。在图1所示的示例性实施方式中,用户设备30包括两个天线32和33。此外,用户设备30包括逻辑部31。该逻辑部31可以包括例如控制器或微处理器。用户设备30可以包括更多部件,例如图形用户界面和电池,但是出于清楚的原因,在图1中没有示出这些部件。用户设备30的天线32、33可以彼此间隔开地布置,例如,两个天线32和33可以靠近边缘地布置在用户设备的顶侧。作为替代,一个或更多个天线可以布置在用户设备30的顶侧并且一些其它天线可以布置在用户设备30的底侧。[0037]将结合图2更详细地描述基站20结合用户设备装置30和40的操作。尽管在图2中将主要参考用户设备30,但是可以在基站20与用户设备40之间执行相同的操作步骤。[0038]图2示出了具有由用户设备30执行的方法步骤101到107和由基站20执行的方法步骤201到205的流程图。[0039]此外,在图2中由箭头301至304表示无线电信号在用户设备30的天线32、33与基站20的天线布置22之间的传输。具体地,虚线32、33代表用户设备30的天线32、33,并且虚线22代表基站20的天线布置22。应当注意,在图2中,由单线形成的箭头代表导频信号或控制信号的无线电信号传输,并且由双线形成的箭头代表有效载荷数据的无线电信号传输。[0040]在步骤201中,基站20向用户设备30发射具有第一极化的第一下行链路导频信号301。例如,可以通过波束成形指向用户设备30发射第一下行链路导频信号。因此,基站20与用户设备40之间的另一通信可以不受第一下行链路导频信号301的传输的干扰。由于定向传输,可以同时向用户设备40发射另一或相同的下行链路导频信号,如图1中的第二箭头301所示。在步骤101中,用户设备30接收第一下行链路导频信号301。第一下行链路导频信号301的第一极化可以是例如水平极化。在已经发射了第一下行链路导频信号301之后,基站20在步骤202中向用户设备30发射第二下行链路导频信号302。第二下行链路导频信号302具有不同于第一极化的第二极化,例如第二极化是垂直极化。如图1所示,也可以同时向用户设备40发射具有第二极化的第二下行链路导频信号,如图1中的第二箭头302所示。在步骤102中,在用户设备30处接收第二下行链路导频信号302。第一下行链路导频信号301和第二下行链路导频信号302例如通过使用如上所述的时分多址技术TDMA、频分多址技术FDMA或码分多址技术CDMA而彼此正交。当使用ΠΜΑ或CDMA时,可以同时发射第一下行链路导频信号301和第二下行链路导频信号302。[0041]在用户设备30已经接收到第一和第二下行链路导频信号301、302之后,逻辑部31在步骤103中优化与第一和第二接收到的下行链路导频信号相关的组合功率,使得第一和第二接收到的下行链路导频信号301、302的组合功率可以最大化。组合功率是在用户设备30的天线32、33处接收到第一下行链路导频信号301时的第一下行链路导频信号301、在用户设备30的天线31、32处接收到第二下行链路导频信号302时的第二下行链路导频信号302以及组合信息的函数。作为优化的结果,在步骤104中得到组合信息。下面将结合图3更详细地描述组合功率的该优化的细节。组合信息包括例如关于来自基站的信号的所需极化的细节,以实现优化的组合功率。[0042]在步骤105中,用户设备30基于在步骤104中确定的组合信息来优化其天线增益。下面将结合图3更详细地描述在步骤105中优化天线增益的细节。[0043]在步骤106中,用户设备30将所确定的组合信息303连同有效载荷数据一起发射,该有效载荷数据在步骤203中在基站20处被接收。组合信息可以包括相位信息和加权信息。在步骤103中的优化期间,改变相位信息和加权信息,使得当通过相位信息和加权信息组合第一和第二下行链路导频信号时,所得的第一和第二接收到的下行链路导频信号的组合功率成为最大值。最大值可以是绝对最大值或至少是相对最大值。基于从用户设备30接收到的组合信息,基站20可以在步骤204中确定极化,该极化可以用于在步骤205中向用户设备30发送后续有效载荷数据304,从而产生具有高功率效率和信噪比的优化通信。可以基于组合信息来确定用于从基站20向用户设备30发射下行链路有效载荷数据的极化。[0044]总之,在步骤203中,基站20接收组合信息,并且在步骤204中确定用于在步骤205中传输有效载荷数据的相应发射极化。基于所确定的发射极化,基站20可以配置其天线布置22的传输参数以实现所确定的发射极化。[0045]最后,在步骤107中,用户设备30从基站20接收有效载荷数据304。因此,可以实现从基站20到用户设备30的有效载荷数据传输,其使用用于基站20与用户设备30之间的通信的优化极化。当用户设备20改变其定向或者基站20与用户设备30之间的无线电信道的属性改变时,最优极化可以改变。因此,第一下行链路导频信号301和第二下行链路导频信号302可以以预定间隔或者在通信降级时重复发送,以保持基站20所使用的发射极化相对于用户设备30的当前定向和无线电信道的属性是最新的。[0046]图3示出了关于上述图2的步骤103和105的组合功率和天线增益的优化的细节。在下面的描述中,假定第一导频信号301具有水平极化,并且第二导频信号302具有垂直极化。然而,可以使用其它极化,只要第一导频信号301的极化不同于第二导频信号302的极化即可。此外,在以下示例性说明中,假定用户设备30具有两个天线。然而,下面描述的方法可以支持用户设备处的任意数量的天线,例如一个天线或多于两个的天线。有关细节将在下面予以注意。[0047]首先,将描述组合功率的优化。在图3中组合功率缩写为CP。作为输入,使用具有水平和垂直极化的所接收到的导频信号301、302。在用户设备30的第一天线32处接收到的具有水平极化的下行链路导频信号301由Hl表示。具有垂直极化并且在第一天线32处接收到的下行链路导频信号302由Vl表示。在用户设备30的第二天线33处接收到的具有水平极化的下行链路导频信号302由H2表示,并且在第二天线33处接收到的具有垂直极化的下行链路导频信号302由V2表示。所接收的信号H1、V1、H2和V2的以下处理可以在逻辑部31中执行。对所接收的信号Hl和H2的绝对值相移相位信息,应当注意,使用相同的相位信息φ对信号Hl和Η2进行相移。在使用多于两个天线以接收水平极化下行链路导频信号的情况下,对所有这些信号都使用相同的相位信息Φ。接着,以加权因子α2对经相移的信号Hl加权,并且以互补加权信息(l-α2对信号Vl加权。对于在第二天线处接收到的信号H2、V2的绝对值执行相同的加权,这意味着用加权信息α对经相移的信号H2进行加权,并且用加权信息(1-α2对信号V2进行加权。在多于两个天线的情况下,如上所述,用相同的加权信息对每对垂直和水平信号进行加权。然后,对于每个天线,将得到的水平和垂直功率相加参见附图标记401和402。最后,组合功率CP是为每个天线确定的功率的和。因此,组合功率CP是在用户设备30的天线32、33处接收到的导频信号以及相位信息φ和加权信息α的函数。下面的公式详细示出了这一点:[0049]为了优化组合功率CP,可以改变相位信息Φ和加权信息α。具体地,可以应用所谓的最大比率组合技术来改变这些参数Φ和α,以获得优化的组合功率CP。上述组合信息包括相位信息Φ和加权信息α,基站逻辑部21可以使用该组合信息来配置其天线布置22的传输参数,使得可以发射具有极化的有效载荷数据信号304,该极化产生具有高信噪比的低功率的优化通信。[0050]为了优化天线增益Popt图2的步骤105,可以基于每个天线的优化的接收功率401、402来应用进一步的最大比率组合技术。如从图3可以看到的,每个天线功率401、402用相应的加权信息来加权并且用相应的相位信息来相移,其中每个天线功率401、402包括用于每个天线的水平和垂直极化的下行链路导频信号的优化的组合功率。加权信息对于每个天线是单独的。加权可以基于用于增加信号电平的加权因子。因此,可以将所有天线上的加权因子之和归一化为1。因为增加功率以优化天线增益Popt,所以加权信息可以包括平方加权因子。在仅有两个天线的情况下,加权因子可以是γ和(1-γ,因此,加权信息是γ2和l-γ2,如图3所示。在多于两个天线的情况下,可以使用不同的加权因子,其中总和也是1。优化的天线功率401和402各自由其相应的加权信息加权,并且由其相应的相位信息相移,最后相加,得到优化的接收功率Popt。为了优化,在以下公式中,加权信息γ2和以及相位信息Φι和收可以变化:[0052]信号Hl、Η2、Vl和V2可以包括相应的接收到的下行链路导频信号的绝对值。[0053]当在步骤106中接收有效载荷数据304时,用户设备30可以使用加权信息γ2和(1-γ2以及tPi和Φ2来对在天线32和33处接收到的信号进行加权和相位对准,从而产生最优天线增益。[0054]总之,根据上述方法,在用户设备30的每个天线处接收到具有不同极化的两个导频信号,并且基于这些导频信号,可以确定用于该特定天线和场景(用户设备的定向和无线电信道的属性)的优选极化。该信息可以被传送到基站20,基站20然后使用该优选极化来发射后续有效载荷数据304。在接收到具有最优极化的有效载荷信号的假设下,用户设备30可以组合来自其天线的信号以优化天线增益。应当注意,上述方法不增加基站20与用户设备30之间的传输的秩。然而,由于对发射的射频信号的极化的优化,可以提高通信质量,使得即使在较低的功率电平下也可以实现较高的信噪比。因此,结合非常高的频率例如30GHz以上,特别是例如在80GHz,上述方法可以特别有利,其中天线孔径变小。

权利要求:1.一种用于操作无线通信系统的方法,所述通信系统(10包括第一通信装置20和第二通信装置30,所述第一通信装置具有天线布置22,所述天线布置被配置为调整要经由所述天线布置22发射的射频信号的极化,所述方法包括:-经由所述第一通信装置20的所述天线布置22发送具有第一极化的第一下行链路导频信号301,-经由所述第一通信装置20的所述天线布置22发送具有第二极化的第二下行链路导频信号302,其中所述第一下行链路导频信号和所述第二下行链路导频信号彼此正交,并且所述第一极化和所述第二极化不同,-在所述第二通信装置(30的天线布置(32,33处接收所述第一下行链路导频信号301作为第一接收到的下行链路导频信号,-在所述第二通信装置(30的天线布置(32,33处接收所述第二下行链路导频信号302作为第二接收到的下行链路导频信号,-优化所述第一接收到的下行链路导频信号和所述第二接收到的下行链路导频信号的组合功率CP,所述组合功率CP是所述第一接收到的下行链路导频信号、所述第二接收到的下行链路导频信号以及与所述第一接收到的下行链路导频信号和所述第二接收到的下行链路导频信号相关的组合信息φ,α的函数,其中,为了优化所述组合功率CP,改变所述组合信息φ,α,以及-基于所述组合信息φ,α调整所述第一通信装置20的所述天线布置22的发送参数。2.根据权利要求1所述的方法,其中,调整所述第一通信装置20的所述天线布置22的所述发送参数包括:-从所述第二通信装置30向所述第一通信装置20传输所述组合信息ίφ,α,-基于所述组合信息φ,α确定第三极化,以及-经由所述第一通信装置20的所述天线布置22发送具有所述第三极化的有效载荷信息信号304。3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,优化所述组合功率CP包括基于所述第一接收到的下行链路导频信号、所述第二接收到的下行链路导频信号和所述组合信息φ,ft应用最大比率组合技术。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一通信装置20的所述天线布置22被配置为调整要经由所述天线布置22发射的所述射频信号的发射方向,其中,发送所述第一下行链路导频信号(301包括将所述第一下行链路导频信号(301的传输方向调整到所述第二通信装置30的方向,以及其中,发送所述第二下行链路导频信号(302包括将所述第二下行链路导频信号(302的传输方向调整到所述第二通信装置30的方向。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一下行链路导频信号(301与所述第二下行链路导频信号302之间的正交性通过使用包括以下各项的一组技术中的至少一种技术来实现:-时分多址技术,-码分多址技术,以及-频分多址技术。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述组合信息〇,〇〇包括相位信息φ和加权信息a,其中所述组合功率CP包括以下项之和:基于所述加权信息a加权并且基于所述相位信息φ相移的所述第一接收到的下行链路导频信号的绝对值,以及基于所述加权信息a加权的所述第二接收到的下行链路导频信号的绝对值。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第二通信装置30的所述天线布置32,33包括多个天线,其中,在所述第二通信装置30的所述天线布置32,33处接收所述第一下行链路导频信号301包括:-在所述多个天线中的每个天线处接收所述第一下行链路导频信号(301,其中,所述第一接收到的下行链路导频信号301包括在所述多个天线处接收到的所述第一下行链路导频信号的绝对值之和,以及其中,在所述第二通信装置30的所述天线布置32,33处接收所述第二下行链路导频信号302包括:-在所述多个天线中的每个天线处接收所述第二下行链路导频信号(302,其中,所述第二接收到的下行链路导频信号包括在所述多个天线处接收到的所述第二下行链路导频信号302的绝对值之和。8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述组合信息φ.,(X包括相位信息(φ和加权信息a,所述方法还包括:-根据以下项之和,确定针对所述第二通信装置30的所述多个天线中的每个天线的对应下行链路导频信号功率401,402:经由对应天线接收并基于所述加权信息a加权以及基于所述相位信息(φ相移的所述第一下行链路导频信号的绝对值,以及经由对应天线接收并基于所述加权信息a加权的所述第二下行链路导频信号的绝对值,-对所述第二通信装置30的所述天线布置32,33的天线增益Popt进行优化,所述天线增益Popt是所述下行链路导频信号功率401,402以及与所述下行链路导频信号功率(401,402相关的进一步组合信息γ,:φ_ι,φ2的函数,其中,为了优化所述天线增益Popt,改变所述进一步组合信息γ,φι.φ:2:,以及-基于所述进一步组合信息γ,φρφ2来调整所述第二通信装置30的所述天线布置32,33的接收参数。9.根据权利要求8所述的方法,其中,对于所述第二通信装置的每个天线,所述进一步组合信息γ,φι,φ?.包括进一步相位φι,q2信息和进一步加权信息(γ,其中,所述天线增益(Popt是基于对应的进一步加权信息(γ加权并且基于对应的进一步相位信息φι,(p2相移的各个所述下行链路导频信号功率401,402之和的函数。10.根据权利要求8或权利要求9所述的方法,其中,调整所述第一通信装置20的所述天线布置22的发送参数包括:-使用所述进一步组合信息T,奶,Φ2经由所述第二通信装置(30的所述天线布置32,33发送上行链路导频信号,-经由所述第一通信装置20的所述天线布置22接收所述上行链路导频信号作为接收到的上行链路导频信号,-基于所接收到的上行链路导频信号来确定第三极化,以及-经由所述第一通信装置20的所述天线布置22发送具有所述第三极化的有效载荷信息信号304。11.一种用于无线通信系统的通信装置,所述通信装置20包括:-天线布置22,其被配置为调整要经由所述天线布置22发射的射频信号的极化,以及-逻辑部21,其连接到所述天线布置22并且被配置为:经由所述天线布置22发送具有第一极化的第一下行链路导频信号301,经由所述天线布置22发送具有第二极化的第二下行链路导频信号(302,其中所述第一导频信号和所述第二导频信号彼此正交,并且所述第一极化和所述第二极化不同,确定组合信息φ,α,所述组合信息φ,α是当在另一通信装置30处接收到所述第一下行链路导频信号和所述第二下行链路导频信号(301,302时对它们的组合功率CP进行优化的结果,所述组合功率CP是在所述另一通信装置30处接收到所述第一下行链路导频信号(301时的所述第一下行链路导频信号301、在所述另一通信装置30处接收到所述第二下行链路导频信号(302时的所述第二下行链路导频信号(302以及与在所述另一通信装置30处接收到所述第一下行链路导频信号301和所述第二下行链路导频信号302时的所述第一下行链路导频信号301和所述第二下行链路导频信号(302相关的所述组合信息φ,α的函数,其中,为了优化所述组合功率CP,改变所述组合信息φ,α:,以及基于所述组合信息φ*α调整所述天线布置22的发送参数。12.根据权利要求11所述的通信装置,其中,所述通信装置20被配置为作为所述第一通信装置执行权利要求1至10中任一项所述的方法。13.—种用于无线通信系统的通信装置,所述通信装置30包括:-天线布置32,33,以及-逻辑部31,其连接到所述天线布置32,33并且被配置为:在所述天线布置32,33处接收第一下行链路导频信号(301作为第一接收到的下行链路导频信号,在所述天线布置32,33处接收第二下行链路导频信号(302作为第二接收到的下行链路导频信号,其中所述第一下行链路导频信号(301和所述第二下行链路导频信号(302彼此正交并且具有不同的极化,优化所述第一接收到的下行链路导频信号和所述第二接收到的下行链路导频信号的组合功率CP,所述组合功率CP是所述第一接收到的下行链路导频信号、所述第二接收到的下行链路导频信号和与所述第一接收到的下行链路导频信号和所述第二接收到的下行链路导频信号相关的组合信息(φ,Ct的函数,其中,为了优化所述组合功率CP,改变所述组合信息(φ,α。14.根据权利要求13所述的通信装置,其中,所述通信装置30被配置为作为所述第二通信装置执行权利要求1至10中任一项所述的方法。15.—种无线通信系统,包括:-根据权利要求11或权利要求12的通信装置20,以及-根据权利要求13或权利要求14的通信装置30。

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