阅读说明：本技术 无线通信系统中波束相关性的反馈方法和用户设备 (Feedback method and user equipment for beam correlation in wireless communication system ) 是由 柿岛佑一 那崇宁 刘敏 蒋惠玲 永田聪 于 2018-03-22 设计创作，主要内容包括：公开了一种在无线通信系统中的波束信息反馈的方法,该方法包括：使用多个波束从基站(BS)向用户设备(UE)发送参考信号；和从UE向BS发送第一反馈信息,第一反馈信息指示多个波束组中的每一组内的一对波束之间的第一相关性水平和所述多个波束组中的一对波束组之间的第二相关性水平中的至少一个。多个波束被分组为多个波束组。(Disclosed is a method of beam information feedback in a wireless communication system, the method including: transmitting a reference signal from a Base Station (BS) to a User Equipment (UE) using a plurality of beams; and transmitting first feedback information from the UE to the BS, the first feedback information indicating at least one of a first correlation level between a pair of beams within each of a plurality of beam groups and a second correlation level between a pair of beam groups of the plurality of beam groups. The plurality of beams are grouped into a plurality of beam groups.)

无线通信系统中波束相关性的反馈方法和用户设备

技术领域

本发明一般涉及一种用于无线通信系统中波束的相关性(correlation)的反馈的方法以及向基站报告相关性的用户设备。

背景技术

为了在无线通信系统中进行有效的调度，发送器(例如，基站(BS))应获取在接收器(例如，用户设备(UE))侧观察到的波束的相关性水平。通过获取相关性水平，BS可以组合具有高相关性的波束以提供更好的覆盖范围并且将具有低相关性的波束分配给不同的用户以避免用户间干扰。公开了UE可以以分组的方式报告波束测量结果。例如，可以将多个(multiple)波束划分为几组并分别报告。

然而，对于BS而言，关于组内的不同波束之间的相关性水平或者不同波束组之间的任何波束之间的相关性水平仍然不确定。

此外，在常规技术中，组信息不能指示用于在BS中进行灵活且智能的调度的相关性水平反馈信息。

选项1基于Rx波束集的分组

组内：高或低相关性

组间：高或低相关性

选项2基于UE天线组的分组

组内：高或低相关性

组间：高或低相关性

在没有有关反馈的情况下，BS和UE不能校准(align)相关性水平信息的知识。在常规反馈设计中，以下内容不明确：

如何反馈相关性水平反馈信息；

如何减少相关性水平反馈和有关信令的开销；以及

如何灵活地反馈。

引用列表

非专利参考文献

[非专利参考文献1]R1-1701715；3GPP TSG RAN WG1会议#88；华为，海思；“用于数据和控制信道的波束分集(Beam diversity for data and control channels)”

[非专利参考文献2]R1-1701800，3GPP TSG RAN WG1会议#88；中兴，中兴微电子；“用于波束管理的UE报告(UE reporting for beam management)”

发明内容

本发明的一个或多个实施例涉及一种用于在无线通信系统中波束的相关性的反馈的方法，该方法包括：使用多个波束从基站(BS)向用户设备(UE)发送参考信号；和从UE向BS发送第一反馈信息，第一反馈信息指示多个波束组中的每一组内的一对波束之间的第一相关性水平和所述多个波束组中的一对波束组之间的第二相关性水平中的至少一个。多个波束被分组为所述多个波束组。

本发明的一个或多个实施例涉及一种UE，该UE包括接收器，其使用多个波束接收从基站(BS)发送的参考信号；和发送器，其向BS发送第一反馈信息，第一反馈信息指示多个波束组中的每一组内的一对波束之间的第一相关性水平和所述多个波束组中的一对波束组之间的第二相关性水平中的至少一个。多个波束被分组为所述多个波束组。

本发明的一个或多个实施例可以为采用基于组的CSI/波束信息反馈的无线通信系统提供一种新的CSI/波束信息反馈信息。这样的信息有利于在BS中进行灵活和有效的调度。例如，可以通过具有高相关性的波束循环/组合来实现分集增益。通过将当前波束切换到与当前波束具有低相关性的其他波束，可以实现快速波束恢复。

本发明的一个或多个实施例提供了多个相关性水平反馈方案和有关的信令设计。反馈框架可以支持在相关性水平反馈准确性、反馈开销和延迟之间进行灵活的权衡。

从描述和附图中将认识到本发明的其他实施例和优点。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个或多个实施例的无线通信系统的设定的图。

图2是示出根据本发明的一个或多个实施例的使用多个波束彼此通信的用户设备(UE)和基站(BS)的示例的图。

图3是示出根据本发明的一个或多个实施例的在UE中基于波束组的反馈的示例操作的流程图。

图4是示出根据本发明的一个或多个实施例的在UE中的测量信息的示例的图。

图5A是示出了根据本发明的一个或多个实施例的指示波束组内的每对波束的相关性水平的相关性水平反馈信息的示例的图。

图5B是示出根据本发明的一个或多个实施例的指示成对的波束组中的每一对的相关性水平的相关性水平反馈信息的示例的图。

图6是示出根据本发明的一个或多个实施例的反馈模式信息的示例的图。

图7是示出根据本发明的一个或多个实施例的基站(BS)的示意性设定的图。

图8是示出根据本发明的一个或多个实施例的用户设备(UE)的示意性设定的图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的实施例。在本发明的实施例中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的更透彻的理解。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，尚未详细描述众所周知的特征，以避免使本发明不清楚。

图1是根据本发明的一个或多个实施例的无线通信系统1。无线通信系统1包括用户设备(UE)10、基站(BS)20和核心网络30。无线通信系统1可以是新无线(NR)系统。无线通信系统1不限于这里描述的具体设定，并且可以是任何类型的无线通信系统，诸如LTE/高级LTE(LTE-A)系统。在一个或多个实施例中，无线通信系统1可以是多波束系统，其中BS 20和UE 10使用多个波束彼此通信。例如，如图2所示，BS 20可以使用至少一组多个Tx波束(例如，Tx波束#1-6)来发送下行链路信号。UE 10可以使用至少一组多个Rx波束(例如，Rx波束#1-3)来接收下行链路信号。Tx和Rx波束的数量不限于此，并且可以是一个或多个波束。

BS 20可以在BS 20的小区中与UE 10通信上行链路(UL)信号和下行链路(DL)信号。DL信号和UL信号可以包括控制信息和用户数据。BS 20可以通过回程链路31与核心网络30通信DL信号和UL信号。BS 20可以是gNodeB(gNB)。

BS 20包括天线、与相邻的BS 20通信的通信接口(例如，X2接口)、与核心网络30通信的通信接口(例如，S1接口)以及诸如用于处理利用UE 10发送和接收的信号的处理器或电路的CPU(中央处理单元)。可以通过处理器处理或运行存储在存储器中的数据和程序来实现BS 20的操作。然而，BS 20不限于以上阐述的硬件设定，并且可以通过本领域普通技术人员理解的其他适当的硬件设定来实现。可以布置许多BS 20以覆盖无线通信系统1的更广泛的服务区域。

UE 10可以使用多输入多输出(MIMO)技术与BS 20通信包括控制信息和用户数据的DL信号和UL信号。UE 10可以是移动站、智能电话、蜂窝电话、平板、移动路由器或者诸如可穿戴设备的具有无线通信功能的信息处理装置。UE 10包括面板(被称为天线面板)。UE10的面板中的每一个内的RX波束可以用于接收下行链路信号。无线通信系统1可以包括一个或多个UE 10。

UE 10包括诸如处理器的CPU、RAM(随机存取存储器)、闪速存储器以及用来向BS20和UE 10发送无线信号/从BS 20和UE 10接收无线信号的无线通信设备。例如，可以通过CPU处理或运行存储在存储器中的数据和程序来实现下面描述的UE 10的操作。然而，UE 10不限于以上阐述的硬件设定，并且可以利用例如用来实现下面描述的处理的电路来设定。

在一个或多个实施例中，波束之间的相关性可以指示两个波束的相对接近度。例如，波束#1和波束#2在测量时隙#1中具有良好的质量。在测量时隙#2中，波束#1和波束#2具有较差的质量。在测量时隙#3中，波束#1和波束#2具有良好的质量。在这种情况下，波束#1和波束#2具有高相关性，因为波束#1和波束#2的质量随时间具有相似的变化。

图3是示出根据本发明的一个或多个实施例的在UE 10中基于波束组的反馈的示例操作的流程图。根据一个或多个实施例的反馈方案可以被称为波束信息反馈方案或相关性水平反馈方案。

如图3所示，在步骤S11处，UE 10可以从BS 20接收多个信道状态信息-参考信号(CSI-RS)。可以由BS 20使用Tx波束来发送多个CSI-RS。CSI-RS是参考信号的示例。

在步骤S12处，UE 10可以基于用于CSI-RS发送的波束来测量波束的相关性水平。例如，UE 10可以基于诸如历史信息的预定信息来确定相关性水平。历史信息可以是在预定测量时隙中的质量的测量结果。

在步骤S13处，UE 10可以进行基于波束组的反馈。例如，UE 10可以发送指示波束组或波束对之间的所测量的相关性水平的、基于波束组的相关性水平反馈信息。可以发送相关性水平反馈信息作为CSI反馈(CSI报告)。

在步骤S14处，UE 10可以从BS 20接收Rx波束的指示。该指示可以被指示为波束组索引(波束组ID)、CSI-RS资源指示符(CRI)或者波束组索引和CRI的组合。CRI标识每个波束，并且可以被称为波束ID。

在步骤S15处，UE 10可以使用由BS 20指示的Rx波束来接收下行链路信号。

相关性水平反馈信息至少包括标志指示符，其指示成对的波束对或成对的波束组具有高相关性或低相关性。例如，可以将一比特用于标志指示并指示相关性。标志指示符中的“1”表示“高相关性的波束(High Correlated Beams，HCB)”，并且“0”表示“LowCorrelated Beams，低相关性的波束(LCB)”。

相关性水平反馈信息的另一比特可以指示成对的波束中的每一对或成对的波束组中的每一对的相关性水平。在一个或多个实施例中，波束对指示波束组内的对(组内)。成对的波束组指示成对的不同波束组(组间)。

作为另一示例，为了减少相关性水平反馈信息的开销，一个比特可以指示相关性水平是高还是低。

作为另一示例，可以使用多个比特来指示相关性水平反馈信息。例如，多个比特指示不同的相关性水平。例如，“00”、“01”、“10”和“11”表示不同的相关性水平，其指示随着水平上升而增加的相关度。

相关性水平反馈信息还可以包括在波束组内(组内)的每对波束的相关性水平以及作为一对波束的第一波束和第二波束的波束ID(或CRI)。相关性水平反馈信息还可以包括一对波束组(组间)中的每一个的相关性水平、第一波束组和第二波束组的波束组ID(RX波束ID或等同物)。

此外，相关性水平反馈信息可以包括波束组内(组内)的一对波束的相关性水平以及成对的波束组(组间)中的每一对的相关性水平两者。

此外，如果UE 10和BS 20在发送相关性水平反馈信息之前获取UE 10和BS 20之间的组内或组间的相关性水平，则可以丢弃针对组间或组内的相关性水平。

此外，如果多个波束以相同水平相互关联，则所有波束的相关性水平可以从UE 10一起发送到BS 20。

此外，如果BS 20和UE 10假设了默认的相关性水平(例如，高相关性)，则可以从UE10向BS 20报告例外情况(例如，低相关性情况)。例外情况可以包括例外情况的指示符以及波束组ID和成对的波束的波束ID的列表。

在一个或多个实施例中，在图4中图示了在图3的步骤S12处由UE 10测量的测量信息。如图4所示，测量信息包括Tx波束索引、Rx波束索引和面板索引。在该示例中，UE 10具有两个面板。在一个或多个实施例中，Tx波束在UE 10的每个面板中被分组。因此，在波束组索引中，Tx 1、Tx 3和Tx 6波束属于组1，并且Tx 2、Tx 4和Tx 5波束属于组2。

UE 10可以基于例如历史信息来确定同一组中的波束之间的相关性水平，并且然后，UE 10可以将相关性水平反馈信息发送给BS 20。

图5A是示出基于图4中的测量信息的指示波束组内(组内)的每对波束的相关性水平的相关性水平反馈信息的示例的图。

图5B是示出基于图4中的测量信息的指示成对的波束组(组间)中的每一对的相关性水平的相关性水平反馈信息的示例的图。在图5B的示例中。UE 10可以向BS 20报告LCB或HCB。结果，可以减少用于相关性水平反馈的开销。

根据本发明的一个或多个实施例，可以根据组内和组间来改变相关性水平反馈的反馈方法。

对于组内，可以限制在其中波束组内的一对波束具有低相关性的UE 10行为。对于组间，有如下的选项1和选项2：

在选项1中，UE 10发送成对的波束组之间的相关性水平反馈信息；并且

在选项2中，UE 10的行为受到限制：

在选项2-1中，限制在其中成对的波束组具有低相关性的UE 10行为；

并且

在选项2-2中，UE 10随机地选择可认为与其他Rx波束集具有低相关性的一个Rx波束集。

如果采用选项1，UE 10发送针对组间的相关性水平反馈信息。

如果采用选项2，UE 10既不发送针对组间的相关性水平反馈信息也不发送针对组内的相关性水平反馈信息。BS 20可以假设所有波束具有低相关性。

以下将描述根据本发明的一个或多个实施例的用于基于Rx波束集的分组系统的相关性水平反馈。

UE 10可以发送成对的波束组之间的相关性水平反馈信息以及在同一组中的波束对之间的相关性水平反馈信息两者。与本发明的上述实施例类似，除了需要指示符以指示以下相关性报告是针对组间还是组内的。例如，“1”表示相关性报告是针对组间的，而“0”表示相关性报告是针对组内的。组内/组间指示符可以与“HCB”/“LCB”指示符联合编码。

根据本发明的一个或多个实施例，UE 10可以基于以下方法来测量相关性水平：

(i)如果通过组合或波束循环类型发送波束，则UE 10可以认为波束之间的相关性高；

(ii)如果发生阻塞，并且将波束B用作当前波束A的备用波束，则UE 10可以认为波束A和波束B之间的相关性低；

(iii)如果多个波束被用于多个秩发送，则UE 10可以认为那些波束是低相关性的；以及

(iv)不排除其他方法。

在本发明的一个或多个实施例中，下面将描述用于无线通信系统的相关性水平反馈方案。在本发明的一个或多个实施例中，可以将两种不同的UE行为定义为：

第一种方法：UE行为明确指定所报告的波束中的任意两个波束具有低相关性；以及

第二种方法：UE 10发送包括所报告的波束中的任意两个波束之间的相关性信息的反馈信息(下面将详细描述反馈设计)。

本发明的一个或多个实施例可以具有不同的使用情形。

例如，作为第一使用情形，本发明的一个或多个实施例可以应用于波束组内的波束。

例如，作为第二使用情形，本发明的一个或多个实施例可以应用于来自不同波束组的波束。

基于上述使用情形的组合，存在以下相关性模式。

模式1，UE 10可以不发送相关性水平反馈信息。

模式1-1：BS 20可以假设任意两个波束具有低相关性。

模式1-2：BS 20可以不假设两个波束之间的任意相关性假设

模式1-3：BS 20可以假设任意两个波束具有高相关性。

因此，当BS 20通过限制UE行为而预先假设第一相关性水平和第二相关性水平是高或低时，UE 10可以不向BS 20发送相关性水平反馈信息。

模式2，UE 10仅可以发送包括同一组中的任意两个波束之间的相关性水平反馈信息的相关性水平反馈信息，以便BS 20明确地指定同一组中的两个波束之间的相关性水平反馈信息。

模式2-1：BS 20可以假设来自两个不同波束组的任意两个波束具有低相关性。

模式2-2：BS 20将不假设来自两个不同波束组的两个波束之间的任何相关性假设具有低相关性。

模式2-3：BS 20可以假设来自两个不同波束组的任意两个波束具有高相关性。

模式3，UE 10仅可以发送包括两个组之间的相关性水平的相关性水平反馈信息，以便BS 20明确地知道来自不同组的两个波束之间的相关性水平。

模式3-1：BS 20可以假设来自相同波束组的任意两个波束具有低相关性。

模式3-2：BS 20将不假设来自相同波束组的两个波束之间的任意相关性假设具有低相关性。

模式3-1：BS 20可以假设来自相同波束组的任意两个波束具有高相关性。

模式4，UE 10可以发送包括成对的波束组之间的相关性水平和在同一组中的波束对之间的相关性水平二者的相关性水平反馈信息。

图6是示出根据本发明的一个或多个实施例的反馈模式信息的示例的图。如图6所示，BS 20可以使用位图来给UE 10设定针对反馈假设的相关性模式。反馈模式信息指定相关性水平反馈信息的信息元素。例如，反馈模式信息指定成对的波束组之间的相关性水平或在同一组中的波束对之间的相关性水平。例如，反馈模式信息指定高相关性波束或低相关性波束。UE 10可以根据反馈模式信息来发送相关性水平反馈信息。

另一实现方式是上面提到的模式中的某些/全部在本说明书中是固定的，而通过BS 20可以设定其他模式或没有模式可以由BS 20设定。设定信令可以是高层信令(例如，无线资源控制(Radio Resource Control，RRC))或动态信令(例如，MAC控制元素(ControlElement，CE)、下行链路控制信息(Downlink Control Information，DCI))、或者高层信令和动态信令的组合。

对于模式4，可以采用单阶段和多阶段反馈两者(下面将描述详细设计)。

上面提到的相关性反馈模式可以是向下选择的。

可以不排除混合方案，诸如包含多个模式的方案(下面将描述详细设计)。

本发明的一个或多个实施例涉及用于相关性反馈模式4的多阶段反馈。在用于模式4的多阶段反馈方法中，可以针对组间和组内两者反馈相关性水平。

选项1：第一阶段是组间相关性水平反馈，并且第二阶段是组内相关性水平反馈。

选项2：第一阶段是组内相关性水平反馈，并且第二阶段是组间相关性水平反馈。

本发明的一个或多个实施例涉及诸如包含多种模式的方案的混合方案以及有关的信令设计：

混合方案1：模式1(第一相关性模式)和模式2(第二相关性模式)；

混合方案2：模式1(第一相关性模式)和模式3(第二相关性模式)；

混合方案3：模式1(第一相关性模式)和模式4(第二相关性模式)。

针对用于本发明的一个或多个实施例的每一阶段的反馈内容：

第一阶段反馈(第一相关性模式)：包括组ID以及波束ID/CRI、该组中的参考信号接收功率(RSRP)RSRP/信道状态信息(CSI)的组信息。CSI可以包括秩指示符(RI)和信道质量指示符(CQI)。

第二阶段反馈(第二相关性模式)：在阶段1中报告的某些/所有波束对的相关性水平。

对于混合方案1，仅针对组间的相关性

对于混合方案2，仅针对组内的相关性

对于混合方案3，针对组间和组内两者的相关性。

信令设计：

选项1：具有例如周期性、时间偏移的预定义时间轴的两阶段反馈。

选项1-1：BS 20使用RRC信令来为UE 10设定不同的参数，例如，用于第一模式和第二模式的周期性、时间偏移。

选项1-2：BS 20使用RRC信令为UE 10设定相同的参数，例如，用于第一模式和第二模式的周期性、时间偏移。

选项2：自适应反馈，其中某些或全部反馈实例是动态触发的。

BS 20使用RRC信令来为UE 10设定参数，例如，用于第一模式的周期性、时间偏移。

BS 20使用MAC CE/DCI信令来触发UE 10以便第二阶段反馈。

可以进一步优化以基于第一阶段反馈中的报告来设定第二阶段反馈。例如，BS 20设定UE 10以报告：

对于混合方案1：针对所选择的组的组间相关性。由BS 20通过组ID或准共位(Quasi Co-Location，QCL)信息来指示所选择的组。

对于混合方案2：针对一个或多个所选择的组的组内相关性。由BS 20通过组ID或QCL信息来指示所选择的组。

对于混合方案3：针对所选择的组的组间和组间相关性。由BS 20通过组ID或QCL信息来指示所选择的组。

根据本发明的一个或多个实施例，可以应用用于基于组的CSI反馈系统的新的CSI反馈信息。结果，BS 20可以进行灵活且有效的调度。例如，可以通过具有高相关性的波束循环来实现分集增益。例如，可以通过将当前波束切换到具有比当前波束低相关性的其他波束来实现快速波束恢复。

根据本发明的一个或多个实施例，BS 20能够获得可靠的信道状态信息/(多个)波束状态信息来优化波束成型和调度，以提供高数据率、高可靠***。

根据本发明的一个或多个实施例，可以引入多个相关性水平反馈方案和有关的信令设计。反馈框架可以支持在相关性水平反馈准确性、反馈开销和延迟之间进行灵活的权衡。

在常规方法中，波束是否相关是模棱两可的。另一方面，根据本发明的一个或多个实施例，可以在组间和组内两者中假设高相关性水平或低相关性水平。

(基站的设定)

下面将参考图7描述根据本发明的一个或多个实施例的BS 20。图7是图示根据本发明的一个或多个实施例的BS 20的示意性设定的图。BS 20可以包括多个天线(天线元件组)201、放大器202、收发器(发送器/接收器)203、基带信号处理器204、呼叫处理器205和发送路径接口206。

在DL上从BS 20发送到UE 20的用户数据从核心网络30通过发送路径接口206输入到基带信号处理器204中。

在基带信号处理器204中，信号经历分组数据汇聚协议(PDCP)层处理，诸如用户数据的划分和耦合的无线链路控制(RLC)层发送处理以及RLC重发控制发送处理，包括例如HARQ发送处理、调度、传输格式选择、信道编码、快速傅里叶逆变换(IFFT)处理和预编码处理的媒体访问控制(MAC)重发控制。然后，将结果信号转发到每个收发器203。对于DL控制信道的信号，进行包括信道编码和快速傅里叶逆变换的发送处理，并将结果信号发送到每个收发器203。

基带信号处理器204通过高层信令(例如，RRC信令和广播信道)向每个UE 10通知用于小区中的通信的控制信息(系统信息)。用于小区中的通信的信息包括例如UL或DL系统带宽。

在每个收发器203中，针对每个天线预编码并从基带信号处理器204输出的基带信号经过频率转换处理成为射频带。放大器202放大已经经过频率转换的射频信号，并且从天线201发送结果信号。

对于将在UL上从UE 10发送到BS 20的数据，射频信号在每个天线201中被接收、在放大器202中被放大、在收发器203中经历频率转换并转换成基带信号，并被输入到基带信号处理器204。

基带信号处理器204对接收到的基带信号中所包括的用户数据进行FFT处理、IDFT处理、纠错解码、MAC重发控制接收处理以及RLC层和PDCP层接收处理。然后，结果信号通过发送路径接口206被转发到核心网络30。呼叫处理器205进行诸如建立和释放通信信道的呼叫处理、管理BS 20的状态、并管理无线资源。

(用户设备的设定)

下面将参考图8描述根据本发明的一个或多个实施例的UE 10。图8是根据本发明的一个或多个实施例的UE 10的示意性设定。UE 10具有多个UE天线101、放大器102、包括收发器(发送器/接收器)1031的电路103、控制器104以及应用105。

对于DL，在UE天线101中接收到的射频信号在各个放大器102中被放大，并且在收发器1031中经历频率转换成为基带信号。这些基带信号在控制器104中经历诸如FFT处理、纠错解码和重发控制等的接收处理。DL用户数据被转发到应用105。应用105进行与物理层和MAC层之上的较高层有关的处理。在下行链路数据中，广播信息也被转发到应用105。

另一方面，UL用户数据从应用105输入到控制器104。在控制器104中，进行重发控制(混合ARQ)发送处理、信道编码、预编码、DFT处理、IFFT处理等，并且将结果信号转发到每个收发器1031。在收发器1031中，从控制器104输出的基带信号被转换成射频带。之后，频率转换后的射频信号在放大器102中被放大，并且然后从天线101发送。

(另一示例)

尽管本公开主要描述了基于NR的信道和信令方案的示例，但是本发明不限于此。本发明的一个或多个实施例可以应用于具有与LTE/LTE-A相同的功能的另一信道和信令方案以及新定义的信道和信令方案。

以上示例和修改示例可以彼此组合，并且这些示例的各种特征可以在各种组合中彼此组合。本发明不限于这里公开的具体组合。

尽管仅关于有限数量的实施例描述了本公开，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以设计出各种其他实施例。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限制。