用于传输子空间选择的方法、装置和介质

文档序号:73495 发布日期:2021-10-01 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 用于传输子空间选择的方法、装置和介质 (Method, apparatus, and medium for transmission subspace selection ) 是由 刘斌 夏鹏飞 于 2017-11-03 设计创作,主要内容包括:本公开的实施例提供了用于用户设备(user equipment,UE)在下行链路信道中接收来自基站的参考信号以及将线性组合索引从所述UE传输到所述基站的技术。具体地说,所述线性组合索引标识了根据所述RS从波束集合中选择的波束组合。(Embodiments of the present disclosure provide techniques for a User Equipment (UE) to receive a reference signal from a base station in a downlink channel and to transmit a linear combination index from the UE to the base station. Specifically, the linear combination index identifies a beam combination selected from a beam set according to the RS.)

用于传输子空间选择的方法、装置和介质

相关申请案交叉申请

本申请要求于2017年11月1日提交的、申请序列号为15/800/955、发明名称为“用于传输子空间选择的系统和方法(System and Method for Transmitting a Sub-SpaceSelection)”的美国非临时申请的优先权,其又要求于2016年11月4日提交的、申请序列号为62/417,832、发明名称为“用于传输子空间选择的系统和方法(System and Method forTransmitting a Sub-Space Selection)”的美国临时专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本公开大体上涉及用于子空间选择的系统和方法,并且在特定实施例中,涉及用于传输子空间选择的系统和方法。

背景技术

高载波频率通信的无线信号,如毫米波(millimeter wave,MMW)信号,往往呈现出高自由空间路径损耗。为了补偿高路径损失率,下一代电信网络可利用基站和UE处的波束成形来利用多径传播并提高系统吞吐量和/或可靠性。在基站和UE处实施波束成形可能大幅增加基础波束管理技术的复杂性。

发明内容

技术优点通常通过本公开的实施例实现,这些实施例描述了传输子空间选择的方法。

根据一实施例,提供一种用于子空间选择的方法。在此实施例中,所述方法包括用户设备(user equipment,UE)在下行链路信道中接收来自基站的参考信号(referencesignal,RS),以及将线性组合索引从所述UE传输至所述基站。在此实施例中,所述线性组合索引标识了根据所述RS从波束集合中选择的波束组合。在一示例中,所述线性组合索引标识了所述选择的波束组合而不标识或不明确指示所述选择的波束组合内的单个波束。可选地,在此示例中,或在另一例子中,所述线性组合索引属于预定义线性组合索引集合,并且所述预定义线性组合索引集合中的每个预定义线性组合索引标识所述波束集合中的不同的波束组合。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述方法还包括所述UE传输旋转索引至所述基站。所述旋转索引标识信道空间的所选择的旋转角度,所述信道空间包括所述波束集合。所述方法还包括将与所选择的波束的加权组合相对应的信道质量索引(channel quality index,CQI)从所述UE传输至所述基站。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述方法还包括所述UE根据所述RS计算所述下行链路信道的信道估计,其中,所述UE根据所述信道估计选择了所述波束组合,并且所述UE传输所述选择的旋转索引至所述基站。根据所述计算出的信道估计来选择所述波束组合。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,在所述下行链路信道中通过所述波束集合中的不同波束接收所述RS。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,在没有预编码的情况下在所述下行链路信道中接收所述RS。

根据另一实施例,提供一种用于子空间选择的方法。在此实施例中,所述方法包括将RS从基站传输至用户设备(user equipment,UE)并且所述基站接收来自所述UE的线性组合索引。在此实施例中,所述线性组合索引标识了所述UE根据所述RS从波束集合中选择的波束组合。在一示例中,所述线性组合索引标识了所述选择的波束组合而不标识所述选择的波束组合内的单个波束。可选地,在此示例中,或在另一例子中,所述线性组合索引属于预定义线性组合索引集合,并且所述预定义线性组合索引集合中的每个预定义线性组合索引标识了所述波束集合中的不同的波束组合。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述方法还包括所述基站接收来自所述UE的旋转索引,其中,所述旋转索引标识了所述波束集合的所选择的旋转角度。在此实施例中,所述方法还包括所述基站接收与所选择的波束的加权组合相对应的信道质量索引(channel quality index,CQI)。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,通过所述波束集合中的不同波束传输所述RS。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,在没有预编码的情况下在所述下行链路信道中接收所述RS。

根据又一实施例,提供了一种用户设备,所述用户设备包括处理器和非瞬时性计算机可读介质,所述非瞬时性计算机可读介质存储用于通过所述处理器执行的程序。在此实施例中,所述程序包括指令,所述指令用于在下行链路信道中接收来自基站的RS并且传输线性组合索引至所述基站,其中,所述线性组合索引标识了根据所述RS从波束集合中选择的波束组合。在一示例中,所述线性组合索引标识了所述选择的波束组合而不标识或不明确指示所述选择的波束组合内的单个波束。可选地,在此示例中,或在另一例子中,所述线性组合索引属于预定义线性组合索引集合,并且所述预定义线性组合索引集合中的每个预定义线性组合索引标识了所述波束集合中的不同的波束组合。可选地,在任一上述示例中,或在另一例子中,所述程序还包括指令,所述指令用于传输旋转索引至所述基站。所述旋转索引标识所述光束集合的所选择的旋转角度。所述程序还包括传输与所述选择的波束的加权组合相对应的信道质量索引(channel quality index,CQI)。可选地,在任一上述示例中,或在另一例子中,所述程序还包括指令,所述指令用于根据所述RS计算所述下行链路信道的信道估计,根据所述计算出的信道估计选择旋转索引,并且传输所述选择的旋转索引至所述基站。根据所述计算出的信道估计来选择所述波束组合。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,在所述下行链路信道中通过所述波束集合中的不同波束接收所述RS。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,在没有预编码的情况下在所述下行链路信道中接收所述RS。

根据又一实施例,提供了一个基站,所述基站包括处理器和非瞬时性计算机可读介质,所述非瞬时性计算机可读介质存储用于通过所述处理器执行的程序。在此实施例中,所述程序包括指令,所述指令用于传输RS至用户设备(user equipment,UE)并且接收来自所述UE的线性组合索引。所述线性组合索引标识了所述UE根据所述RS从波束集合中选择的波束组合。在一示例中,所述线性组合索引标识了所述选择的波束组合而不标识或不指示所述选择的波束组合内的单个波束。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述线性组合索引属于预定义线性组合索引集合。所述预定义线性组合索引集合中的每个预定义线性组合索引标识所述波束集合中的不同的波束组合。可选地,在任一上述示例中,或在另一例子中,所述程序还包括指令,所述指令用于接收来自所述UE的旋转索引。所述旋转索引标识所述光束集合的所选择的旋转角度。所述程序还包括指令,所述指令用于接收与所述选择的波束的加权组合相对应的信道质量索引(channel quality index,CQI)。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,通过所述波束集合中的不同波束传输所述RS。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,在没有预编码的情况下在所述下行链路信道中接收所述RS。

根据又一实施例,提供了一种用于发送信道状态信息的方法,所述方法包括用户设备(user equipment,UE)从波束码本中选择第一组波束,其中,所述第一组波束具有预定义顺序。所述方法还包括所述UE传输第一组索引至基站(base station,BS),所述第一组索引唯一地标识从所述波束码本中选择的所述第一组波束,第一数量比特位用于表示所述第一组波束,所述第一数量等于N是所述波束码本中的码字数,M是所述第一组波束中的波束数。在一示例中,所述第一组波束中的每个波束由向量或矩阵表示。可选地,在此示例中,或在另一示例中,所述波束码本的每个波束由向量或矩阵表示。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述第一数量比特位是潜在编码之前的多个比特位。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,组索引由C1+l确定,其中x0、x1……xM-1是待报告的M个波束索引,C1是任意常数,并且l等于 可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,组索引由C2–l确定,其中x0、x1……xM-1是待报告的M个波束索引,C2是任意常数,并且l等于 可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述预定义顺序在标准本文中指定。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述方法还包括所述UE接收信令消息中的所述预定义顺序。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述预定义顺序是波束索引的递增顺序列表。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述预定义顺序是波束索引的递减顺序列表。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组索引与第二组索引相邻,所述第一组波束与第二组波束相邻,其中,所述第一组波束映射到所述第一组索引,并且所述第二组波束映射到所述第二组索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组波束的最后波束索引与所述第二组波束的最后波束索引相邻,并且所述第一组波束的其它波束索引中的每个等于所述第二组波束的其它波束索引中相应的一个,所述第一组波束与所述第二组波束相邻。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组索引依次位于所述第二组索引的之前或之后,所述第一组索引与所述第二组索引相邻。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组波束的最后波束索引具有大于或小于所述第二组波束的最后波束索引中的一个的索引,所述第一组波束的最后波束索引与所述第二组波束的最后波束索引相邻。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组索引大于第二组索引,所述第一组波束大于第二组波束,其中,所述第一组波束映射到所述第一组索引,并且所述第二组波束映射到所述第二组索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于具有M个波束索引的所述第二组索引的N元表示大于所述第一组索引的N元表示,所述第二组波束大于所述第一组波束,其中,所述N元表示等于x1×N(M-1)+x(2)×N(M-2)+…+x(M-1)×N(10+x(M0×N(0),并且xy为对应于第y个波束索引的波束索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述第一组波束和所述第二组波束是所述波束组中的一个。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于第二组索引大于所述第一组索引,所述第一组波束小于第二组波束,其中,所述第一组波束映射到所述第一组索引,并且所述第二组波束映射到所述第二组索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于具有M个波束索引的所述第二组索引的N元表示小于所述第一组索引的N元表示,所述第二组波束小于所述第一组波束,其中,所述N元表示等于x1×N(M-1)+x(2)×N(M-2)+…+x(M-1)×N(1)+x(M)×N(0),并且xy为对应于第y个波束索引的波束索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述第一组波束和所述第二组波束是所述波束组中的一个。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述方法还包括所述UE传输旋转索引至所述基站,所述旋转索引标识信道空间的所选择的旋转角度,所述信道空间包括所述波束集合。在此实施例中,所述方法还包括所述UE传输与所选择的波束的加权组合相对应的信道质量索引(channelquality index,CQI)。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述方法还包括所述UE根据参考信号(reference signal,RS)计算下行链路信道的信道估计,其中,根据所述信道估计所选择波束组合;所述UE根据所述信道估计选择旋转索引;以及所述UE传输所述旋转索引至所述基站。

根据又一实施例,提供了一种用于接收信道状态信息的方法,所述方法包括接入节点接收来自用户设备(user equipment,UE)的第一组索引,其中,所述第一组索引唯一地标识从波束码本中选择的第一组波束,第一数量比特位用于表示所述第一组波束,所述第一数量等于N是所述波束码本中的码字数,M是所述第一组波束中的波束数;以及所述接入节点将所述接收到的第一组索引映射到从所述波束码本中选择的所述第一组波束,其中,所述第一组波束具有预定义的顺序。在一个示例中,所述第一组波束中的每个波束由向量或矩阵表示。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述波束码本的每个波束由向量或矩阵表示。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述第一数量比特位是潜在编码之前的多个比特位。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,组索引由C1+l确定,其中x0、x1……xM-1是待报告的M个波束索引,C1是任意常数,并且l等于可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,组索引由C2–l确定,其中x0、x1……xM-1是待报告的M个波束索引,C2是任意常数,并且l等于

可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述预定义顺序在标准本文中指定。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述方法还包括所述UE接收信令消息中的所述预定义顺序。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述预定义顺序是波束索引的递增顺序列表。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述预定义顺序是波束索引的递减顺序列表。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组索引与第二组索引相邻,所述第一组波束与第二组波束相邻,其中,所述第一组波束映射到所述第一组索引,并且所述第二组波束映射到所述第二组索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组波束的最后波束索引与所述第二组波束的最后波束索引相邻,并且所述第一组波束的其它波束索引中的每个等于所述第二组波束的其它波束索引中相应的一个,所述第一组波束与所述第二组波束相邻。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组索引依次位于所述第二组索引的之前或之后,所述第一组索引与所述第二组索引相邻。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组波束的最后波束索引具有大于或小于所述第二组波束的最后波束索引中的一个的索引,所述第一组波束的最后波束索引与所述第二组波束的最后波束索引相邻。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于所述第一组索引大于第二组索引,所述第一组波束大于第二组波束,其中,所述第一组波束映射到所述第一组索引,并且所述第二组波束映射到所述第二组索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于具有M个波束索引的所述第二组索引的N元表示大于所述第一组索引的N元表示,所述第二组波束大于所述第一组波束,其中,所述N元表示等于x1×N(M-1)+x(2)×N(M-2)+…+x(M-1)×N(1)+x(M)×N(0);并且xy为对应于第y个波束索引的波束索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述第一组波束和所述第二组波束是所述波束组中的一个。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于第二组索引大于所述第一组索引,所述第一组波束小于第二组波束,其中,所述第一组波束映射到所述第一组索引,并且所述第二组波束映射到所述第二组索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,响应于具有M个波束索引的所述第二组索引的N元表示小于所述第一组索引的N元表示,所述第二组波束小于所述第一组波束,其中,所述N元表示等于x1×N(M-1)+x(2)×N(M-2)+…+x(M-1)×N(1)+x(M)×N(0);并且xy为对应于第y个波束索引的波束索引。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述第一组波束和所述第二组波束是所述波束组中的一个。可选地,在任一上述示例中,或在另一示例中,所述方法还包括所述接入节点接收来自所述UE的旋转索引,其中,所述旋转索引标识所述波束码本中的波束集合的所选择的旋转角度;以及所述接入节点接收与所述第一组波束相对应的信道质量索引(channelquality index,CQI)。

根据本公开的第一示例实施例,提供了一种用于子空间选择的方法。所述方法包括用户设备(user equipment,UE)从N个不同波束中选择波束的第一组合,所述N个不同波束形成用于信道空间的基,所述波束形成用于所述信道空间的子空间的基。所述方法还包括所述UE传输所述第一组合的描述符至基站。所述描述符包括一个线性组合索引或位图。所述位图将包括N个比特,每个比特对应于所述N个波束中的不同波束,其中N是大于1的整数。

根据本公开的第二示例实施例,提供了一种用户设备。所述用户设备包括处理器和非瞬时性计算机可读介质,所述非瞬时性计算机可读介质存储用于通过所述处理器执行的程序。所述程序包括指令,所示指令用于从N个不同波束中选择波束的第一组合,所述N个不同波束形成用于信道空间的基,所述波束形成用于所述信道空间的子空间的基。所述程序还包括指令,所述指令用于传输所述第一组合的描述符至基站。所述描述符包括一个线性组合索引或位图。所述位图将包括N个比特,每个比特对应于所述N个波束中的不同波束,其中N是大于1的整数。

据本公开的第三示例实施例,提供了一个基站。所述基站包括处理器和非瞬时性计算机可读介质,所述非瞬时性计算机可读介质存储用于通过所述处理器执行的程序。所述程序包括指令,所述指令用于通过通信信道将参考信号传输至用户设备(userequipment,UE),所述通信信道对应于信道空间,所述信道空间由包括N个不同波束的基形成。所述程序还包括指令,所示指令用于接收来自所述UE的波束的第一组合描述符,所述波束形成用于所述信道空间的子空间的基。所述描述符包括一个线性组合索引或位图。所述位图将包括N个比特,每个比特对应于所述N个波束中的不同波束。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点,现在参考下文结合附图进行的描述,其中:

图1是实施例无线通信网络的图式;

图2是用于操作用户设备(user equipment,UE)并传输线性组合索引的实施例方法的流程图;

图3是用于操作基站并接收线性组合索引的实施例方法的流程图;

图4是用于操作UE并传输CSI反馈的实施例方法的流程图;

图5是用于操作基站并接收CSI反馈的实施例方法的流程图;

图6是用于信道加权的实施例子带捆绑的图式;

图7是用于操作基站并接收CSI反馈的另一实施例方法的流程图;

图8是实施例处理系统的图式;以及

图9是实施例收发器的图式。

具体实施方式

本公开提供能够体现在多种具体情形中的许多适用的发明概念。所讨论的具体实施例仅仅是特定配置的说明,并不限制本公开的范围。例如,尽管本公开将在从基站到用户设备(User Equipment,UE)的下行链路信道的特定环境中描述实施例,但是这些实施例同样可应用于从多天线UE到基站的上行链路中,或者应用于源自具有多个天线的设备的任何其它空中通信链路中。如本文中所用,术语“波束方向”是指用于定向信号传输和/或接收的无线天线图或波束成形权重的集合。术语“波束方向”和“波束”在本文中可互换使用。

如上所述,在UE和基站处实现波束成形可以增加诸如波束扫描和/或波束跟踪等波束管理技术的复杂性。通常在链路建立期间或刚好在链路建立之前执行波束扫描,以便识别哪对波束方向将用于初始数据传输/接收。传统的波束扫描方案通常要求UE基于从基站接收的参考信号来选择波束子集,并且随后反馈波束索引的相应列表至该基站。所选择的波束子集随后可用于调度探测参考信号(sounding reference signal,SRS)传输,其可被评估以产生信道的更好估计,以便为初始数据传输选择适当的TX和RX波束对。

本公开的实施例通过反馈标识所选波束子集的线性组合索引而不是标识该子集中单个波束的索引列表,来减少与波束扫描相关联的信令开销。因为该线性组合索引标识所选择的波束“组合”,所以用于表示线性组合索引的比特数通常小于传递单个波束索引的相应列表所需的比特数,从而减少信令开销。在一些实施例中,该线性组合索引属于预定义线性组合索引集合,该集合中的每个预定义线性组合索引标识可用波束的不同组合。

在一实施例中,UE在下行链路信道中接收来自基站的参考信号(referencesignal,RS)并根据该RS计算信道估计。该UE根据计算出的信道估计从可用波束的集合中选择波束组合。该UE传输线性组合索引至该基站,该线性组合索引标识所选择的波束组合。在一实施例中,该UE传输与所选择的波束组合相对应的信道质量索引(channel qualityindex,CQI)至该基站。在此实施例中,该UE选择旋转信道空间的旋转角度,该信道空间包括可用波束的集合。该UE随后传输旋转索引至该基站,该旋转索引标识旋转信道空间。该UE根据该信道估计选择旋转角度。

在一实施例中,基站在下行链路信道中传输RS至UE。在此实施例中,该基站接收来自该UE的线性组合索引,例如作为CSI反馈。该基站使用该线性组合索引来标识该UE从可用波束的集合中选择的波束组合。该基站使用已标识的波束组合来与该UE通信。在一实施例中,该线性组合索引标识所选择的波束组合而不明确指示或标识所选择的波束组合中的单个波束。在另一示例中,该线性组合索引属于预定义线性组合索引集合。在此示例中,该预定义线性组合索引集合中的每个预定义线性组合索引标识该可用波束的集合中的不同的波束组合。在又一示例中,在该下行链路信道中通过该波束集合中的不同波束传输该RS。在又一实施例中,该基站接收来自该UE的旋转索引。在此实施例中,该旋转索引标识旋转信道空间的旋转角度,该信道空间包括该UE选择的可用波束的集合。在一实施例中,该基站从该UE接收对应于所选择的波束组合的CQI。在一些实施方案中,线性组合索引中的每个波束由向量表示。在一些其它实施例中,线性组合索引中的每个波束由位矩阵表示。

在一实施例中,在DFT码本的情况下,UE可以接收从基站的32个端口传输的RS,由于极化产生16个波束的全空间基。然后,该UE可以为4个所选择的波束中的每个反馈波束索引,其中,因为总共有16个波束,所以这些波束索引中的每个必须包括至少4比特。反馈子空间描述符所需的总比特将是4x 4=16比特。若此系统仅被设计用于子空间描述符的不多于16比特反馈,则当使用单独的波束索引反馈方案时,该UE可以选择不多于4个波束。或者,若将16比特位图用作子空间描述符,则该UE可以基于本地条件将所选波束的数目从1改变到16而不需要额外的信令。

有利地,相对于反馈所有选择的波束索引,用作子空间描述符的线性组合索引可以减少开销。例如,当该UE要从完全由16个波束表示的信道空间中选出4个波束时,则可能有种不同组合。相应地,该线性组合索引可以用尽可能少的比特来表示。因此,与反馈所有4个选择的波束索引相比,此线性组合索引可以减少开销,如前所述,该线性组合将需要至少16比特。

可以使用等式:来计算比特数,该比特数表示波束的线性组合索引中的每组波束。在此等式中,二项式系数的对数(底数为2)的最小整数表示一组的比特数。可以使用该公式计算二项式系数在此实施例中,N表示波束码本中的码字数,M是波束组中的波束数。

图1示出用于传递数据的网络100。该网络100包括具有覆盖区域101的基站110、多个UE 115和回传网络130。如图所示,该基站110与该UE 115建立上行链路(虚线)和/或下行链路(点虚线)连接,该上行链路和/或下行链路用于将数据从UE 115传送到该基站110,反之亦然。通过上行链路/下行链路连接承载的数据可以包括在该UE 115之间传送的数据,以及通过该回传网络130传送到远程终端(未示出)或从远程终端(未示出)传送的数据。如在此所用,术语“基站”是指用于为对网络提供无线接入的任何组件(或组件集合),如增强型基站(enhanced base station,eNB)、宏小区、毫微微蜂窝基站、Wi-Fi接入点(accesspoint,AP)或其它无线使能设备。基站可以根据一个或多个无线通信协议提供无线接入,例如长期演进(Long Term Evolution,LTE)、LTE高级(LTE advanced,LTE-A)、高速分组接入(High Speed Packet Access,HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等。如在此所用,术语“UE”是指能够与基站建立无线连接的任何组件(或组件集合),例如移动设备、移动站(mobilestation,STA)和其它无线使能设备。在一些实施例中,该网络100可以包括各种其它无线设备,例如中继器、低功率节点等。

图2是可以由UE执行的用于接收RS并向基站传输选择的波束组的实施例方法200的流程图。在步骤202,该UE在下行链路信道中接收来自该基站的RS。在一实施例中,可以由该UE通过接收波束接收来自该基站的RS。在另一实施例中,可以在没有波束成形的情况下接收该RS,例如在LTE网络的非预编码信道状态信息参考信号(channel stateinformation-reference signal,CSI-RS)中。在又一实施例中,可以在下行链路信道中将该RS波束成形,但是该UE可以在不接收波束成形的情况下接收RS,例如在LTE网络的多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)B类中。

在步骤204,该UE根据该RS计算下行链路信道的信道估计。在步骤206,在该UE和基站之间的信道空间的子空间中,其中该信道空间具有由可用波束的集合形成的基,该UE选择形成子空间基的波束组合。该UE选择的波束组合与在步骤204计算的信道估计一致。在步骤208,该UE从预定义线性组合索引集合中确定线性组合索引,该线性组合索引标识所选择的波束组合。在该预定义线性组合索引集合中,每个预定义线性组合索引标识该可用波束的集合的波束的不同组合。该线性组合索引标识波束的所选择的组合而不标识或不明确指示波束的所选择的组合中的每个单独波束。在步骤210,该UE传输该线性组合索引至该基站。

图3是可以由基站执行的用于传输RS和从UE接收所选择的波束组的实施例方法300的流程图。在步骤302,该基站在下行链路信道中传输RS至该UE。如前所述,参照图2,在一些实施例中,该RS可以通过波束传输,并且在其它实施例中,可以在没有波束成形的情况下将该RS传输到该UE。在步骤304,该基站响应于所传输的RS接收来自该UE的线性组合索引。在步骤306,该基站标识信道空间中的波束组,波束形成该UE已经选择的子空间的基。在步骤308,该基站可以使用相同的预定义线性组合索引集合来标识波束组。该基站随后使用该波束组与该UE通信。

图4是可以由UE执行的用于接收RS并将所选择的波束组作为CSI反馈发送到基站的实施例方法400的流程图。在步骤402,该UE在下行链路信道中接收来自该基站的该RS。如前所述,参照图2,在一些实施例中,可以通过波束接收该RS,并且在其它实施例中,可以在没有波束成形的情况下被接收该RS。

在步骤404,该UE根据该RS计算下行链路信道的信道估计。在一些实施例中,该UE还可以通过信道空间执行信道估计,该UE建模为具有例如N个不同波束的正交基的信道空间。在一实施例中,当计算该信道估计时,该信道空间模型还可以旋转P次。

在一实施例中,该信道空间模型可以旋转P次,以支持空间域中的P次过采样。该旋转用于更好地将信道空间模型与最佳信道路径对准。用于该信道估计的码本可以是例如基于离散傅立叶变换(discrete Fourier transform,DFT)的码本,如LTE版本13所使用的基于DFT的码本。

在大规模MIMO环境中,其中大量基站和UE利用MIMO技术,如信道相关性或信道协方差矩阵(channel covariance matrix,CCM)的信道统计,其通常用于确定信道状态信息(channel state information,CSI)。该CCM可用于估计高维信道和/或将高维信道转换为低维子空间,这减小了有效信道尺寸。在步骤406,该UE基于全空间基的信道空间模型导出下行链路信道协方差矩阵(downlink channel covariance matrix,DCCM)。在步骤408,该UE选择协方差矩阵中的一个或多个特征向量。在步骤410,在信道空间的子空间中,其中信道空间具有由可用波束的集合形成的基,该UE选择子空间。该UE所选择的波束组合至少与在步骤406中确定的协方差矩阵的主特征向量一致。随着信道协方差矩阵的秩的增加,可以将数量增加的特征向量用于子空间选择。

在具有过采样的一实施例中,其中信道子空间的基可以具有非正交基,该UE还可以选择旋转的信道空间的P个旋转角度中的一个。该信道子空间具有从N个总波束中选择的M个不同波束的基,其中M小于或等于N。该UE将特征向量映射到所选择的M个波束子空间上,以计算M个信道权重。该信道权重可以包括量化的相位和幅度系数,基站通过特定频带使用该相位和幅度系数对传输进行预编码。当将频带划分为子频带时,可以使用各种信道加权协议为不同的子频提供提高或降低了的信道权重的粒度。在示例性信道加权协议中,该UE为每个相应子带反馈不同的相位和幅度系数。因此,通过该协议可以以高反馈开销为代价来提高信道质量。例如,当将20MHz频带划分成13个子带,并且将3比特相位系数和3比特幅度系数用于每个子带时,则将13x(3+3)=78比特用于信道权重反馈。

在步骤412,该UE从预定义线性组合索引集合中确定标识子空间的线性组合索引。在预定义线性组合索引集合中,每个预定义线性组合索引标识整个空间基的子空间。该线性组合索引标识子空间而不标识或不明确指示子空间中的每个单独波束。在步骤414,该UE确定对应于信道权重的每个集合的子空间的信道质量索引(channel quality index,CQI)。

在具有过采样的实施例中,选择描述所选择的旋转角度的旋转索引。在步骤416,该UE确定旋转索引,该旋转索引对应于包括全空间基的旋转空间的所选择的旋转角度。例如,3比特旋转索引可以指示多达8个不同的旋转角度,以支持空间域中的8倍过采样。

在步骤418,该UE传输CSI反馈至该基站,该CSI反馈包括线性组合索引、信道质量索引(channel quality index,CQI)和旋转空间的旋转角度。

图5是可以由基站执行的用于传输RS和接收来自UE的CSI反馈的实施例方法500的流程图。在步骤502,该基站在下行链路信道中传输RS至该UE。如前所述,参照图2,在一些实施例中,该RS可以通过波束传输,并且在其它实施例中,可以在没有波束成形的情况下传输该RS到该UE。该基站传输参考信号至UE。在步骤504,该基站接收来自该UE的CSI反馈。该CSI反馈可以包括线性组合索引、旋转索引和加权因子以及相关联的信道质量索引。在步骤506,该基站可以使用CSI反馈中的线性组合索引来标识形成信道空间的子空间的基的波束组合。从该UE标识的信道空间中选择信道子空间。在步骤508,该基站使用信道质量索引来标识所选择的波束组合的信道质量索引,该所选择的波束组合是利用该线性组合索引标识的。在步骤510,该基站可以使用旋转索引来标识信道空间模型中所选择的旋转角度,旋转该所选择的旋转角度以支持空间域中的过采样。该基站使用来自CSI反馈的信息以及信道子空间、旋转角度、加权因子和信道质量索引中的至少一个与该UE通信。

在一些实施例中,所选择的波束组合的描述符可以是N比特位图。在该位图中,每个比特对应于一个波束的选择;若将位图中的特定比特元素设置为1,则该值表示选择了相应波束,而数值为零的比特表示没有选择相应波束。在其它实施例中,可以使用该逻辑的反向。

相对于反馈所有所选择的波束的单个索引,用作子空间描述符的位图可通过允许所选择的波束的数目发生变化来增加系统灵活性。允许所选择的波束的数目发生变化,可以实现更好的性能-开销折衷。在一些部署方案中,例如,在视距条件下,UE将仅需将一个所选择的路径从该基站反馈到该UE。然而,在其它部署中,可能需要覆盖更大扩展角度的路径群集来有效地表示通信信道。为了覆盖该更大扩展角度,可能需要选择几个波束作为信道子空间的基。然而,若反馈所有选择的波束的索引,则所需反馈比特的数目随着所选择的波束的数目增加而增加。

图6示出细分为子带604的带600的实施例,其中修改先前描述的示例性信道加权协议以允许子带捆绑。可将特定频率范围内的子带604一起分组为带宽可能不同的束。UE随后可以为每个束604计算不同的相位和幅度系数。在图6的实施例中,频率范围602可以是例如20MHz宽。将该频率范围602划分成13个子带604,将该13个子带604标记为S1到S13。将S1和S2分为一组作为第一子带束606,将S3到S12分为一组作为第二子带束608,并且S13是第三子带束610。CSI反馈随后可以包括针对这三个束中的每个的3个幅度比特和3个相位比特,产生(3+3)x3=18个信道加权比特。在一实施例中,基站可以基于信道条件来引导子带捆绑,以提供性能开销折衷。例如,该基站可以以足以提供最小数量的反馈比特的粒度来捆绑子带,以达到预定的性能水平。

图7是可以由基站执行的用于传输RS和子带捆绑的描述符至UE并接收CSI反馈的实施例方法700的流程图。在步骤702,该基站在频带中选择一种子带捆绑,根据信道条件将该频带划分为子带。每个子带可以作为子带束的一部分成束,如先前参照图6所述。在步骤704,该基站在下行链路信道中传输带有RS的子带捆绑的描述符至UE。在一实施例中,该RS可为LTE未预编码的CSI-RS。在另一实施例中,该RS可以在MIMO B类LTE网络中。在一些实施例中,子带捆绑描述符可以包括在传输中,该传输是有差异的且不同于参考信号。在步骤706,该基站接收UE传输的CSI反馈。该CSI反馈指示UE选择的子空间和UE根据所选择的子带捆绑所计算的信道权重。UE选择的信道子空间具有从整个信道空间的N个总波束中选择的M个不同波束的基,其中M小于或等于N。在UE使用空间过采样的实施例中,该CSI反馈还可以包括旋转索引,该旋转索引描述已在P个旋转角度中选择的旋转角度。包括在CSI中的所选择的子空间的描述符可以是N比特位图或线性组合索引。

在步骤708,基站使用CSI反馈来标识所选择的信道子空间。该基站可以使用CSI反馈中的线性组合索引来标识形成信道空间的子空间的基的波束组合。从UE标识的信道空间中选择信道子空间。在步骤710,该基站根据CSI反馈标识信道权重。除了已经描述的信道加权协议之外,还可以使用其它信道加权协议。在另一示例性协议中,将在整个频带使用相同的幅度系数,但是在不同的子频带上使用不同的相位系数,这可以降低信道质量同时节省开销。例如,20MHz频带可以具有3比特幅度系数并且可以被划分成13个子带,每个子带具有3比特相位系数,产生(13×3)+3=42个信道加权比特,相对于使用所有78个信道加权比特,性能损失约为6%。在又一示例性协议中,每个相应子带的差分幅度可以与整个频率范围的幅度结合使用,而不同的相位系数仍然用于每个相应子带。例如,可以使用2个宽带幅度比特、每个子带1个差分幅度比特以及每个子带3个相位比特。通过13个子带,该示例将产生13×(1+3)+2=54个信道加权比特的反馈。

在步骤712,该基站根据所选择的M个波束和所标识的信道权重传输预编码数据至该UE。

在波束组合的描述符是线性组合索引的实施例中,UE从N个可用波束的集合中选择M个波束(M小于或等于N)。在此实施例中,可以形成M×1索引向量x。该索引向量x包括M个元素,每个元素包括M个所选择的波束中的一个不同波束的相应索引。根据一定的顺序分类N个波束,并且波束顺序对于基站和UE是公知的。x中M个所选择的波束的波束顺序遵循相同的顺序,线性函数随后可以唯一地将索引向量x的所有可能值映射到R1中的唯一标量l。换句话说,该线性组合索引l=a0x0+a1x1+…+aM-1xM-1,是具有值的标量,该值提供到R1的唯一映射,其中a0,a1,…,aM-1

例如,当N等于16并且M等于4时,该UE可以通过使用以下等式1来计算线性组合索引:

更一般地,对于从N个总波束中选择的任意数量的M个波束,可以使用以下等式2计算线性组合索引:

在另一实施例中,其中波束报告索引为 其中 可以使用以下等式3计算组合编号:

使用组合系数表来报告索引i1,2,其中对于给定的L和(N1,N2),使用行0,…,N1N2-1和列1,……,L。

在[n1,n2]到i1,2的映射中,波束排序可以被标识为(分配索引i使得n(i)随着i增加而增加)。因此该索引其中C(x,y)是组合系数的集合。

在i1,2到[n1,n2]的映射中,使用i1,2和组合系数表获得i=0,..,L-1,ei=C(x*,L-i)。

n(i)=N1N2-1-x*

当通过i=0,1,..,L-1迭代,其中s1=0,最大x*∈{L-1-i,…,N1N2-1-i}属于i1,2-si-1≥C(x*,L-i),用于计算ei=C(x*,L-i),si=si-1+ei

值得注意的是,等式2等于等式3。假设N=N1N2且n=n(i),等式2=C(N,M)-等式3。

索引的预定义线性组合中的波束索引可以具有预定义顺序或排序。在一实施例中,该波束的预定义顺序可具有升序。在此实施例中,线性组合中的每个波束具有依序递增的数,其中第一波束索引小于最后的波束索引。在替代实施例中,该波束的预定义顺序可具有降序。在此实施例中,线性组合中的每个波束具有依序下降的次序,其中第一波束索引大于最后的波束索引。在一实施例中,在标准文本中规定所述顺序的次序。在另一实施例中,可以使用信令消息将预定义索引线性组合的预定义顺序从基站发信号通知给UE。

当相应的组索引彼此相邻时,在索引的线性组合中的波束组可以称为彼此相邻。当每组波束的最后波束索引彼此相邻并且该组的所有其它索引匹配时,该组波束还可以被称为彼此相邻。在此实施例中,相邻组的最后波束索引被单个索引分开。

在一实施例中,每组波束的索引与其对应的波束组直接相关。例如,索引大于第二组波束的一组波束也具有较大的一组波束。相反的情况也成立。

组大小可以通过组的N元表示来确定。N元表示等于x1×N(M-1)+x(2)×N(M-2)+…+x(M-1)×N(1)+x(M)×N(0)在该等式中,xy表示具有M个波束索引的一组波束的第y个波束索引。

图8示出用于执行本文中描述的方法的处理系统800的框图,该处理系统800可以安装在主机设备中。如图所示,处理系统800包括处理器804、存储器806和接口810-814,这些组件可以(或可以不)采用如图8中所示的布置。该处理器804可以是用于执行计算和/或其它与处理相关的任务的任何组件或组件集合,且该存储器806可以是用于存储程序和/或供该处理器804执行的指令的任何组件或组件集合。在一实施例中,该存储器806包括非瞬时性计算机可读介质。接口810、812、814可以是允许处理系统800与其它设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件集合。例如,该接口810、812、814中的一个或多个可以用于将数据、控制或管理消息从该处理器804传送到安装在主机设备和/或远程设备上的应用程序。再例如,该接口810、812、814中的一个或多个可用于允许用户或用户设备(例如,个人计算机(personal computer,PC)等)与该处理系统800交互/通信。该处理系统800可包括图8中未示出的额外组件,例如长期存储器(例如,非易失性存储器等)。

在一些实施例中,处理系统800包括在接入电信网络或另外作为电信网络的一部分的网络设备中。在一个示例中,该处理系统800处于无线或有线电信网络中的网络侧设备中,例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用程序服务器或电信网络中的任何其它设备。在其它实施例中,该处理系统800处于接入无线或有线电信网络的用户侧设备中,例如移动台、用户设备(user equipment,UE)、个人计算机(personal computer,PC)、平板计算机、可穿戴式通信设备(例如,智能手表等)或用于接入电信网络的任何其它设备。

在一些实施例中,接口810、812、814中的一个或多个将处理系统800连接到用于通过电信网络传输和接收信令的收发器。图9示出适于通过电信网络传输和接收信令的收发器900的框图。该收发器900可安装在主机设备中。如图所示,该收发器900包括网络侧接口902、耦合器904、发射器906、接收器908、信号处理器910和设备侧接口912。该网络侧接口902可以包括用于通过无线或有线电信网络传输或接收信令的任何组件或组件集合。该耦合器904可以包括用于促进通过网络侧接口902的双向通信的任何组件或组件集合。该发射器906可以包括用于将基带信号转换成适于通过网络侧接口902传输的调制载波信号的任何组件或组件集合(例如,上变频器、功率放大器等)。该接收器908可以包括用于将通过网络侧接口902接收的载波信号转换为基带信号的任何组件或组件集合(例如,下变频器、低噪声放大器等)。该信号处理器910可以包括用于将基带信号转换成适于通过设备侧接口912通信的数据信号的任何组件或组件集合,或者反之亦然。该设备侧接口912可以包括用于在信号处理器910和主机设备内的组件(例如,处理系统800、局域网(local areanetwork,LAN)端口等)之间传送数据信号的任何组件或组件集合。

收发器900可以通过任何类型的通信媒体传输和接收信令。在一些实施例中,该收发器900通过无线介质传输和接收信令。例如,该收发器900可以是用于根据无线电信协议进行通信的无线收发器,该协议例如蜂窝协议(例如,长期演进(Long Term evolution,LTE)等)、无线局域网(wireless local area network,WLAN)协议(例如,Wi-Fi等)或任何其它类型的无线协议(例如,蓝牙,近场通信(near field communication,NFC)等)。在此实施例中,该网络侧接口902包括一个或多个天线/辐射元件。例如,该网络侧接口902可以包括单个天线、多个分离的天线或用于例如单输入多输出(single-input multiple-output,SIMO)、多输入单输出(multiple-input single-output,MISO)、多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)等多层通信的多天线阵。在其它实施例中,该收发器900通过例如双绞线电缆、同轴电缆、光纤等有线媒体传输和接收信令。特定处理系统和/或收发器可利用所有所示组件或仅所示组件的子集,且设备之间的集成程度可能不同。

应了解,可由对应单元或模块执行本文所提供的实施例方法的一个或多个步骤。例如,信号可以由发送单元或发送模块传输。信号可以由接收单元或接收模块接收。信号可以由处理单元或处理模块处理。信号可以由选择单元或存储模块选择。对应的单元/模块可以为硬件、软件或其组合。例如,一个或多个单元/模块可以是集成电路,例如FPGA或ASIC。

尽管进行了详细的描述,但应理解,可在不脱离由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下,对本文做出各种改变、替代和更改。此外,本发明的范围不希望限于本文中所描述的特定实施例,所属领域的一般技术人员将从本发明中容易了解到,过程、机器、制造工艺、物质成分、构件、方法或步骤(包括目前存在的或以后将开发的)可执行与本文所述对应实施例大致相同的功能或实现与本文所述对应实施例大致相同的效果。相应地,所附权利要求范围包括这些流程、机器、制造、物质组分、构件、方法及步骤。

说明性实施例的优点是在通信网络中使用CSI反馈为改进的预编码和/或多用户调度提供更高的信道分辨率。相对于码本反馈或波束索引反馈,实施例提供减少开销和/或改进波束选择灵活性同时仍然保持通信性能的优点。

虽然已参考说明性实施例描述了本发明,但此描述并不意图限制本发明。所属领域的技术人员在参考该描述后,将会明白说明性实施例的各种修改和组合,以及本发明其他实施例。因此,所附权利要求书意图涵盖任何此类修改或实施例。

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