本公開(kāi)通常涉及與多個(gè)發(fā)送天線相關(guān)聯(lián)的部分預(yù)編碼csi-rs天線端口。這種二維陣列與通常被稱為“全維”mimo(fd-mimo)或大規(guī)模mimo或3d-mimo的一種類型的多輸入多輸出(mimo)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。
背景技術(shù):
無(wú)線通信已成為現(xiàn)代歷史上最成功的創(chuàng)新之一。最近,無(wú)線通信服務(wù)的訂戶數(shù)量超過(guò)五十億,并且持續(xù)快速增長(zhǎng)。由于智能電話和其它移動(dòng)數(shù)據(jù)設(shè)備(諸如平板、“筆記本”計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、電子書(shū)閱讀器和機(jī)器類型的設(shè)備)在消費(fèi)者和企業(yè)之中的日益普及,對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)流量的需求正在迅速增長(zhǎng)。為了滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的高增長(zhǎng)并且支持新的應(yīng)用和部署,無(wú)線接口效率和覆蓋的改進(jìn)是至關(guān)重要的。
移動(dòng)設(shè)備或用戶設(shè)備可以測(cè)量下行鏈路信道的質(zhì)量并且將該質(zhì)量報(bào)告給基站,使得可以做出關(guān)于在與移動(dòng)設(shè)備通信期間是否應(yīng)當(dāng)調(diào)整各種參數(shù)的確定。無(wú)線通信系統(tǒng)中的現(xiàn)有信道質(zhì)量報(bào)告處理不能充分適應(yīng)與大型二維陣列發(fā)送天線(或者一般而言,適應(yīng)大量天線元件的天線陣列幾何結(jié)構(gòu))相關(guān)聯(lián)的信道狀態(tài)信息的報(bào)告。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
[技術(shù)問(wèn)題]
隨著流量的增加,需要用于解決該問(wèn)題的裝置和方法。
[問(wèn)題的解決方案]
在第一實(shí)施例中,提供了一種用于操作基站(bs)的方法。該方法包括:向多個(gè)用戶設(shè)備(ue)中的每一個(gè)分配至少一個(gè)相應(yīng)csi-rs端口,使用所述多個(gè)ue中的每一個(gè)的第一相應(yīng)預(yù)編碼矩陣對(duì)所述至少一個(gè)相應(yīng)csi-rs端口進(jìn)行預(yù)編碼,通過(guò)信道向所述多個(gè)ue中的每一個(gè)發(fā)送使用所述第一相應(yīng)預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的所述至少一個(gè)相應(yīng)csi-rs端口,從所述多個(gè)ue中的每一個(gè)接收第二相應(yīng)預(yù)編碼矩陣的索引,其中所述第二相應(yīng)預(yù)編碼矩陣根據(jù)由所述多個(gè)ue中的每一個(gè)通過(guò)信道接收到的使用第一預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的至少相應(yīng)的一個(gè)csi-rs端口來(lái)確定,并且使用第一相應(yīng)預(yù)編碼矩陣和第二相應(yīng)預(yù)編碼矩陣對(duì)向所述多個(gè)ue的每一個(gè)的相應(yīng)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。
在第二實(shí)施例中,提供了基站(bs)。bs包括收發(fā)器和處理器,該處理器被配置為向多個(gè)用戶設(shè)備(ue)中的每一個(gè)分配至少一個(gè)相應(yīng)csi-rs端口,使用所述多個(gè)ue中的每一個(gè)的第一相應(yīng)預(yù)編碼矩陣對(duì)所述至少一個(gè)相應(yīng)csi-rs端口進(jìn)行預(yù)編碼,使得所述收發(fā)器通過(guò)信道向所述多個(gè)ue中的每一個(gè)發(fā)送使用所述第一相應(yīng)預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的至少一個(gè)相應(yīng)csi-rs端口,使得所述收發(fā)器從多個(gè)ue中的每一個(gè)接收第二相應(yīng)預(yù)編碼矩陣的索引,其中第二相應(yīng)預(yù)編碼矩陣根據(jù)由多個(gè)ue中的每一個(gè)通過(guò)信道接收到的使用第一預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的至少相應(yīng)的一個(gè)csi-rs端口來(lái)確定,并且使用第一相應(yīng)預(yù)編碼矩陣和第二相應(yīng)預(yù)編碼矩陣對(duì)向所述多個(gè)ue中的每一個(gè)的相應(yīng)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。
在第三實(shí)施例中,用戶設(shè)備(ue)包括收發(fā)器和處理器,該處理器被配置為使得收發(fā)器通過(guò)信道將使用第一預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的至少一個(gè)csi-rs端口接收為ue特定,根據(jù)通過(guò)信道接收到的使用第一預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的至少一個(gè)csi-rs端口來(lái)確定第二預(yù)編碼矩陣,使得收發(fā)器向bs發(fā)送所確定的第二預(yù)編碼矩陣的索引,并且使得收發(fā)器對(duì)所述多個(gè)ue中的每一個(gè)接收具有第一預(yù)編碼矩陣和第二預(yù)編碼矩陣的傳輸數(shù)據(jù)。
在進(jìn)行下面的詳細(xì)描述之前,闡述整個(gè)本專利文檔中使用的某些詞語(yǔ)和短語(yǔ)的定義可能是有利的:術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”及其衍生詞意指包括但不限于;術(shù)語(yǔ)“或”是包括性的,意指和/或;短語(yǔ)“與…相關(guān)聯(lián)”和“與之相關(guān)聯(lián)”及其衍生詞可以意味著包括、包括在內(nèi)、與…互連、包含、包含在內(nèi)、連接到或與…連接、耦接到或與…耦接、可與…通信、與…配合、交錯(cuò)、并排、接近、綁定到或與…綁定、具有、具有…屬性等;并且術(shù)語(yǔ)“控制器”意指控制至少一個(gè)操作的任何設(shè)備、系統(tǒng)或其部分,其中這樣的設(shè)備、系統(tǒng)或部分可以實(shí)現(xiàn)在可由固件或軟件編程的硬件中。應(yīng)當(dāng)注意,與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功能可以是集中式的或分布式的,無(wú)論本地還是遠(yuǎn)程。貫穿本專利文檔提供了某些詞語(yǔ)和短語(yǔ)的定義,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在許多情況而非大多數(shù)情況下,這樣的定義適用于這樣定義的詞語(yǔ)和短語(yǔ)的先前以及未來(lái)的使用。
此外,下面描述的各種功能可由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)或支持,每個(gè)計(jì)算機(jī)程序由計(jì)算機(jī)可讀程序代碼形成并且在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中具體化。術(shù)語(yǔ)“應(yīng)用”和“程序”指代適用于在適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)可讀程序代碼中實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、軟件組件、指令集、進(jìn)程、函數(shù)、對(duì)象、類、實(shí)例、相關(guān)數(shù)據(jù)或其部分。短語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀程序代碼”包括任何類型的計(jì)算機(jī)代碼,包括源代碼、目標(biāo)代碼和可執(zhí)行代碼。短語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”包括能夠由計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的任何類型的介質(zhì),諸如只讀存儲(chǔ)器(rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、致密盤(pán)(cd)、數(shù)字視頻盤(pán)(dvd)或任何其它類型的存儲(chǔ)器?!胺桥R時(shí)”計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)不包括傳輸臨時(shí)的電信號(hào)或其它信號(hào)的有線、無(wú)線、光學(xué)或其它通信鏈路。非臨時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括數(shù)據(jù)可被永久存儲(chǔ)的介質(zhì)和數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)并且稍后被蓋寫(xiě)的介質(zhì),諸如可重寫(xiě)光盤(pán)或可擦除存儲(chǔ)器設(shè)備。
貫穿本專利文檔提供了其它某些詞語(yǔ)和短語(yǔ)的定義。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在許多情況而非大多數(shù)情況下,這樣的定義適用于這樣定義的詞語(yǔ)和短語(yǔ)的先前以及未來(lái)的使用。
[發(fā)明的有益效果]
本公開(kāi)的實(shí)施例可以在無(wú)線通信系統(tǒng)中提供高效的發(fā)送和接收。
附圖說(shuō)明
為了更全面地理解本公開(kāi)及其優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)以下描述做出參考,附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分:
圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例無(wú)線網(wǎng)絡(luò);
圖2a和圖2b示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例無(wú)線發(fā)送和接收路徑;
圖3a示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例用戶設(shè)備;
圖3b示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)b(enb);
圖4a和圖4b表示由布置在4×4矩形格式中的16個(gè)雙極化天線元件構(gòu)成的示例二維(2d)天線陣列;
圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)的可以在其中實(shí)現(xiàn)部分預(yù)編碼csi-rs處理的高級(jí)無(wú)線通信系統(tǒng)的一部分;
圖6是示出與本公開(kāi)的方法1、2和3相關(guān)聯(lián)的csi-rs的部分預(yù)編碼處理的圖;
圖7示出了根據(jù)本公開(kāi)的各種實(shí)施例的使用基擴(kuò)展的信道狀態(tài)信息報(bào)告的仰角維度(elevationdimension)的子集,其中類似的可視化適用于方位角維度;
圖8示出了根據(jù)本公開(kāi)的結(jié)合使用基擴(kuò)展的信道狀態(tài)信息報(bào)告使用的坐標(biāo)系;
圖9示出了根據(jù)本公開(kāi)的針對(duì)以上部分預(yù)編碼方案實(shí)現(xiàn)csi-rs資源分配、部分預(yù)編碼和復(fù)用的示例實(shí)施例;以及
圖10是示出了根據(jù)本公開(kāi)的應(yīng)用ul-dl長(zhǎng)期互異性時(shí)的基向量子集選擇處理的示例框圖。
具體實(shí)施方式
下面討論的圖1至圖10以及用來(lái)在本發(fā)明文檔中描述本公開(kāi)的原理的各種實(shí)施例僅作為說(shuō)明,并且不應(yīng)以任何方式解釋為限制本公開(kāi)的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,本公開(kāi)的原理可以實(shí)現(xiàn)在任何適當(dāng)布置的無(wú)線通信系統(tǒng)中。
縮略語(yǔ)列表
●2d:二維
●mimo:多輸入多輸出
●su-mimo:?jiǎn)斡脩鬽imo
●mu-mimo:多用戶mimo
●3gpp:第三代合作伙伴項(xiàng)目
●lte:長(zhǎng)期演進(jìn)
●ue:用戶設(shè)備
●enb:演進(jìn)節(jié)點(diǎn)b或“enodeb”
●dl:下行鏈路
●ul:上行鏈路
●crs:小區(qū)特定參考信號(hào)
●dmrs:解調(diào)參考信號(hào)
●srs:探測(cè)參考信號(hào)
●ue-rs:ue特定參考信號(hào)
●csi-rs:信道狀態(tài)信息參考信號(hào)
●scid:加擾身份
●mcs:調(diào)制及編碼方案
●re:資源元素
●cqi:信道質(zhì)量信息
●pmi:預(yù)編碼矩陣指示符
●ri:秩指示符
●mu-cqi:多用戶cqi
●csi:信道狀態(tài)信息
●csi-im:csi干擾測(cè)量
●comp:協(xié)調(diào)多點(diǎn)
●dci:下行鏈路控制信息
●uci:上行鏈路控制信息
●pdsch:物理下行鏈路共享信道
●pdcch:物理下行鏈路控制信道
●pusch:物理上行鏈路共享信道
●pucch:物理上行鏈路控制信道
●prb:物理資源塊
●rrc:無(wú)線資源控制
●aoa:到達(dá)角度
●aod:離開(kāi)角度
以下文檔和標(biāo)準(zhǔn)描述據(jù)此并入到本公開(kāi),如同在此完全闡述一樣:第三代合作伙伴項(xiàng)目(3gpp)技術(shù)規(guī)范(ts)23.228版本12.5.0,“ip多媒體子系統(tǒng)(ims);階段2”;3gppts23.216版本12.1.0,“單無(wú)線語(yǔ)音呼叫連續(xù)性(srvcc);階段2”;3gpp技術(shù)要求no.23.706版本0.1.1,“關(guān)于增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信(webrtc)接入到ip多媒體子系統(tǒng)(ims)的研究”;3gppts23.237版本12.7.0,“ims服務(wù)連續(xù)性;階段2”;3gppts23.203版本12.5.0,“策略和計(jì)費(fèi)控制架構(gòu)”;以及3gppts23.401版本12.5.0,“用于演進(jìn)型通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(e-utran)的通用分組無(wú)線服務(wù)(gprs)增強(qiáng)”。
圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100。圖1所示的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100的實(shí)施例僅用于說(shuō)明。在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下,可以使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100的其它實(shí)施例。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100包括enodeb(enb)101、enb102和enb103。enb101與enb102和enb103通信。enb101還與至少一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(ip)網(wǎng)絡(luò)130(諸如,互聯(lián)網(wǎng)、專有ip網(wǎng)絡(luò)或其它數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò))通信。
依據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型,可以使用其它公知的術(shù)語(yǔ)替換“enodeb”或“enb”,諸如“基站”或“接入點(diǎn)”。為了方便起見(jiàn),術(shù)語(yǔ)“enodeb”和“enb”在本專利文檔中使用以指代提供到遠(yuǎn)程終端的無(wú)線接入的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施組件。而且,依據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型,可以使用其它公知的術(shù)語(yǔ)替換“用戶設(shè)備”或“ue”,諸如“移動(dòng)站”、“訂戶站”、“遠(yuǎn)程終端”、“無(wú)線終端”或“用戶設(shè)備”。為了方便起見(jiàn),術(shù)語(yǔ)“用戶設(shè)備”和“ue”在本專利文檔中使用以指代無(wú)線接入enb的遠(yuǎn)程無(wú)線設(shè)備,無(wú)論ue是移動(dòng)設(shè)備(諸如移動(dòng)電話或智能電話)還是通常被視為固定設(shè)備(諸如桌上型計(jì)算機(jī)或自動(dòng)販賣(mài)機(jī))。
enb102為enb102的覆蓋區(qū)域120內(nèi)的第一多個(gè)用戶設(shè)備(ue)提供到網(wǎng)絡(luò)130的無(wú)線寬帶接入。第一多個(gè)ue包括ue111,其可以位于小型商業(yè)(sb)中;ue112,其可以位于企業(yè)(e)中;ue113,其可位于wifi熱點(diǎn)(hs)中;ue114,其可以位于第一住所(r)中;ue115,其可位于第二住所(r)中;以及ue116,其可以是移動(dòng)設(shè)備(m),如蜂窩電話、無(wú)線膝上型計(jì)算機(jī)、無(wú)線pda等。enb103為enb103的覆蓋區(qū)域125內(nèi)的第二多個(gè)ue提供到網(wǎng)絡(luò)130的無(wú)線寬帶接入。第二多個(gè)ue包括ue115和ue116。在一些實(shí)施例中,enb101-103中的一個(gè)或多個(gè)可以使用第5代(5g)、長(zhǎng)期演進(jìn)(lte)、高級(jí)lte(lte-a)、全球微波接入互操作性(wimax)或其它高級(jí)無(wú)線通信技術(shù)彼此通信并且與ue111-116通信。
虛線圖示了覆蓋區(qū)域120和125的近似范圍,僅出于說(shuō)明和解釋的目的將其示出為近似圓形。應(yīng)當(dāng)清楚地理解,與enb相關(guān)聯(lián)的覆蓋區(qū)域(諸如覆蓋區(qū)域120和125)可以具有其它形狀,包括不規(guī)則形狀,這取決于enb的配置以及與自然和人為障礙相關(guān)聯(lián)的無(wú)線電環(huán)境中的變化。
如下面更詳細(xì)描述的,bs101、bs102和bs103中的一個(gè)或多個(gè)包括如本公開(kāi)的實(shí)施例中描述的二維(2d)天線陣列。在一些實(shí)施例中,bs101、bs102和bs103中的一個(gè)或多個(gè)支持具有2d天線陣列的系統(tǒng)的信道質(zhì)量測(cè)量和報(bào)告。
盡管圖1示出了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100的一個(gè)示例,但可以對(duì)圖1做出各種改變。例如,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100可以包括任何適當(dāng)布置的任何數(shù)目的enb和任何數(shù)目的ue。而且,enb101可以與任何數(shù)目的ue直接通信,并且向那些ue提供到網(wǎng)絡(luò)130的無(wú)線寬帶接入。類似地,每個(gè)enb102-103可以與網(wǎng)絡(luò)130直接通信,并且向ue提供到網(wǎng)絡(luò)130的直接無(wú)線寬帶接入。另外,enb101、102和/或103可以提供到其它或附加外部網(wǎng)絡(luò)的接入,諸如外部電話網(wǎng)絡(luò)或其它類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
圖2a和圖2b示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例無(wú)線發(fā)送和接收路徑。在以下描述中,發(fā)送路徑200可被描述為實(shí)現(xiàn)在enb(諸如enb102)中,而接收路徑250可被描述為實(shí)現(xiàn)在ue(諸如,ue116)中。但是,應(yīng)當(dāng)理解,接收路徑250可以實(shí)現(xiàn)在enb中,并且發(fā)送路徑200可以實(shí)現(xiàn)在ue中。在一些實(shí)施例中,接收路徑250被配置為支持具有如本公開(kāi)的實(shí)施例中描述的2d天線陣列的系統(tǒng)的信道質(zhì)量測(cè)量和報(bào)告。
發(fā)送路徑200包括信道編碼和調(diào)制塊205、串行到并行(s到p)塊210、規(guī)模為n的快速傅里葉逆變換(ifft)塊215、并行到串行(p到s)塊220、添加循環(huán)前綴塊225和上變頻器(uc)230。接收路徑250包括下變頻器(dc)255、移除循環(huán)前綴塊260、串行到并行(s到p)塊265、規(guī)模為n的快速傅立葉變換(fft)塊270、并行到串行(p到s)塊275和信道解碼和解調(diào)塊280。
在發(fā)送路徑200中,信道編碼和調(diào)制塊205接收一組信息比特,應(yīng)用編碼(諸如低密度奇偶校驗(yàn)(ldpc)編碼),并且調(diào)制輸入比特(諸如使用正交相移鍵控(qpsk)或正交幅度調(diào)制(qam)),以生成頻域調(diào)制符號(hào)序列。串行到并行塊210將串行調(diào)制符號(hào)轉(zhuǎn)換(諸如解復(fù)用)為并行數(shù)據(jù),以便生成n個(gè)并行符號(hào)流,其中n是在enb102和ue116中使用的ifft/fft規(guī)模。規(guī)模為n的ifft塊215對(duì)n個(gè)并行符號(hào)流執(zhí)行ifft操作以生成時(shí)域輸出信號(hào)。并行到串行塊220將來(lái)自規(guī)模為n的ifft塊215的并行時(shí)域輸出符號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換(諸如復(fù)用),以便生成串行時(shí)域信號(hào)。添加循環(huán)前綴塊225將循環(huán)前綴插入到時(shí)域信號(hào)。上變換器230將添加循環(huán)前綴塊225的輸出調(diào)制(諸如上變頻)為rf頻率用于經(jīng)由無(wú)線信道發(fā)送。該信號(hào)還可在轉(zhuǎn)換為rf頻率前在基帶處被濾波。
來(lái)自enb102的發(fā)送的rf信號(hào)在通過(guò)無(wú)線信道后到達(dá)ue116,并且在ue116處執(zhí)行與在enb102處的操作相反的操作。下變頻器255將接收到的信號(hào)下變頻為基帶頻率,并且移除循環(huán)前綴塊260將循環(huán)前綴移除以生成串行時(shí)域基帶信號(hào)。串行到并行塊265將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行時(shí)域信號(hào)。規(guī)模為n的fft塊270執(zhí)行fft算法以生成n個(gè)并行頻域信號(hào)。并行到串行塊275將并行頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換為調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)序列。信道解碼和解調(diào)塊280對(duì)調(diào)制符號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼以恢復(fù)原始輸入數(shù)據(jù)流。
enb101-103中的每個(gè)可以實(shí)現(xiàn)類似于在下行鏈路中向ue111-116發(fā)送的發(fā)送路徑200,并且可以實(shí)現(xiàn)類似于在上行鏈路中從ue111-116接收的接收路徑250。類似地,ue111-116中的每個(gè)可以實(shí)現(xiàn)用于在上行鏈路中向enb101-103發(fā)送的發(fā)送路徑200,并且可以實(shí)現(xiàn)用于在下行鏈路中從enb101-103接收的接收路徑250。
圖2a和圖2b中的每個(gè)組件可以僅使用硬件或使用硬件和軟件/固件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為具體示例,圖2a和圖2b中的至少一些組件可以在軟件中實(shí)現(xiàn),而其它組件可以由可配置硬件、或軟件和可配置硬件的混合來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,fft塊270和ifft塊215可被實(shí)現(xiàn)為可配置軟件算法,其中規(guī)模n的值可以根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式來(lái)修改。
此外,盡管描述為使用fft和ifft,但這僅通過(guò)說(shuō)明的方式,而不應(yīng)被解釋為限制本公開(kāi)的范圍??梢允褂闷渌愋偷淖儞Q,諸如離散傅里葉變換(dft)和離散傅里葉逆變換(idft)函數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解,對(duì)于dft和idft函數(shù),變量n的值可以是任何整數(shù)(諸如1、2、3、4等),而對(duì)于fft和ifft函數(shù),變量n的值可以是作為2的冪的任何整數(shù)(諸如1、2、4、8、16等)。
盡管圖2a和圖2b示出了無(wú)線發(fā)送和接收路徑的示例,但可以對(duì)圖2a和圖2b做出各種改變。例如,圖2a和圖2b中的各種組件可被組合、進(jìn)一步細(xì)分或省略,并且可以根據(jù)特定需要添加附加的組件。而且,圖2a和圖2b意圖示出可在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中使用的發(fā)送和接收路徑的類型的示例。任何其它合適的架構(gòu)可被用來(lái)支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線通信。
圖3a示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例ue116。圖3a所示的ue116的實(shí)施例僅用于說(shuō)明,并且圖1的ue111-115可以具有相同或相似的配置。但是,ue具有多種配置,并且圖3a不將本公開(kāi)的范圍限制于ue的任何特定實(shí)現(xiàn)方式。
ue116包括天線305、射頻(rf)收發(fā)器310、發(fā)送(tx)處理電路315、麥克風(fēng)320和接收(rx)處理電路325。ue116還包括揚(yáng)聲器330、主處理器340、輸入/輸出(i/o)接口(if)345、鍵區(qū)350、顯示器355和存儲(chǔ)器360。存儲(chǔ)器360包括基本操作系統(tǒng)(os)程序361和一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用362。
rf收發(fā)器310從天線305接收由網(wǎng)絡(luò)100的enb發(fā)送的傳入rf信號(hào)。rf收發(fā)器310將傳入rf信號(hào)下變頻以生成中頻(if)或基帶信號(hào)。if或基帶信號(hào)被發(fā)送到rx處理電路325,rx處理電路325通過(guò)對(duì)基帶或if信號(hào)進(jìn)行濾波、解碼和/或數(shù)字化來(lái)生成已處理的基帶信號(hào)。rx處理電路325將已處理的基帶信號(hào)發(fā)送到揚(yáng)聲器330(諸如針對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù))或主處理器340用于進(jìn)一步處理(諸如針對(duì)網(wǎng)絡(luò)瀏覽數(shù)據(jù))。
tx處理電路315接收來(lái)自麥克風(fēng)320的模擬或數(shù)字語(yǔ)音數(shù)據(jù)、或者來(lái)自主處理器340的其它傳出基帶數(shù)據(jù)(諸如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、電子郵件或交互式視頻游戲數(shù)據(jù))。tx處理電路315對(duì)傳出基帶數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、復(fù)用和/或數(shù)字化以生成已處理的基帶或if信號(hào)。rf收發(fā)器310從tx處理電路315接收傳出的已處理的基帶或if信號(hào),并且將基帶或if信號(hào)上變頻為經(jīng)由天線305發(fā)送的rf信號(hào)。
主處理器340可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器或其它處理設(shè)備,并且運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器360中的基本os程序361,以便控制ue116的整體操作。例如,主處理器340可以根據(jù)公知原理控制由rf收發(fā)器310、rx處理電路325和tx處理電路315進(jìn)行的前向信道信號(hào)的接收和反向信道信號(hào)的發(fā)送。在一些實(shí)施例中,主處理器340包括至少一個(gè)微處理器或微控制器。
主處理器340還能夠運(yùn)行駐留在存儲(chǔ)器360中的其它處理和程序,諸如用于如本公開(kāi)的實(shí)施例中描述的具有2d天線陣列的系統(tǒng)的信道質(zhì)量測(cè)量和報(bào)告的操作。主處理器340可以根據(jù)運(yùn)行中的處理的要求將數(shù)據(jù)移入或移出存儲(chǔ)器360。在一些實(shí)施例中,主處理器340被配置為基于os程序361或響應(yīng)于從enb或運(yùn)營(yíng)商接收的信號(hào)來(lái)運(yùn)行應(yīng)用362。主處理器340還耦接到i/o接口345,i/o接口345向ue116提供連接到其它設(shè)備(諸如膝上型計(jì)算機(jī)和掌上型計(jì)算機(jī))的能力。i/o接口345是這些附件和主控制器340之間的通信路徑。
主處理器340還耦接到鍵區(qū)350和顯示單元355。ue116的操作者可以使用鍵區(qū)350將數(shù)據(jù)輸入到ue116。顯示器355可以是液晶顯示器或能夠呈現(xiàn)文本和/或至少有限的圖形(諸如來(lái)自網(wǎng)站)的其它顯示器。
存儲(chǔ)器360耦接到主處理器340。存儲(chǔ)器360的一部分可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram),并且存儲(chǔ)器360的另一部分可以包括閃速存儲(chǔ)器或其它只讀存儲(chǔ)器(rom)。
盡管圖3a示出了ue116的一個(gè)示例,但可以對(duì)圖3a做出各種改變。例如,圖3a中的各種組件可被組合、進(jìn)一步細(xì)分或省略,并且可以根據(jù)特定需要添加附加的組件。作為具體示例,主處理器340可被劃分成多個(gè)處理器,諸如一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(cpu)和一個(gè)或多個(gè)圖形處理單元(gpu)。而且,盡管圖3a示出ue116被配置為移動(dòng)電話或智能電話,但ue可被配置為操作為其它類型的移動(dòng)或固定設(shè)備。
圖3b示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例enb102。圖3b所示的enb102的實(shí)施例僅用于說(shuō)明,并且圖1的其它enb可以具有相同或相似的配置。然而,enb具有多種配置,并且圖3b不將本公開(kāi)的范圍限制于enb的任何特定實(shí)施方式。注意,enb101和enb103可以包括與enb102相同或相似的結(jié)構(gòu)。
如圖3b所示,enb102包括多個(gè)天線370a-370n、多個(gè)rf收發(fā)器372a-372n、發(fā)送(tx)處理電路374和接收(rx)處理電路376。在某些實(shí)施例中,多個(gè)天線370a-370n中的一個(gè)或多個(gè)包括2d天線陣列。enb102還包括控制器/處理器378、存儲(chǔ)器380和回程或網(wǎng)絡(luò)接口382。
rf收發(fā)器372a-372n從天線370a-370n接收傳入rf信號(hào),諸如由ue或其它enb發(fā)送的信號(hào)。rf收發(fā)器372a-372n將傳入rf信號(hào)下變頻以生成if或基帶信號(hào)。if或基帶信號(hào)被發(fā)送到rx處理電路376,rx處理電路376通過(guò)將基帶或if信號(hào)進(jìn)行濾波、解碼和/或數(shù)字化來(lái)生成已處理的基帶信號(hào)。rx處理電路376將已處理的基帶信號(hào)發(fā)送到控制器/處理器378用于進(jìn)一步處理。
tx處理電路374從控制器/處理器378接收模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(諸如語(yǔ)音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、電子郵件或交互式視頻游戲數(shù)據(jù))。tx處理電路374將傳出基帶數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、復(fù)用和/或數(shù)字化以生成已處理的基帶或if信號(hào)。rf收發(fā)器372a-372n從tx處理電路374接收傳出的已處理的基帶或if信號(hào),并且將基帶或if信號(hào)上變頻為經(jīng)由天線370a-370n發(fā)送的rf信號(hào)。
控制器/處理器378可以包括控制enb102的整體操作的一個(gè)或多個(gè)處理器或其它處理設(shè)備。例如,控制器/處理器378可以根據(jù)公知原理控制由rf收發(fā)器372a-372n、rx處理電路376和tx處理電路324進(jìn)行的前向信道信號(hào)的接收和反向信道信號(hào)的發(fā)送??刂破?處理器378也可以支持附加功能,諸如更高級(jí)的無(wú)線通信功能。例如,控制器/處理器378可以執(zhí)行諸如由bis算法執(zhí)行的盲干擾感測(cè)(bis)處理,并且對(duì)減去了干擾信號(hào)的接收信號(hào)進(jìn)行解碼。可以由控制器/處理器378在enb102中支持多種其它功能中的任何一種。在一些實(shí)施例中,控制器/處理器378包括至少一個(gè)微處理器或微控制器。
控制器/處理器378還能夠運(yùn)行駐留在存儲(chǔ)器380中的程序和其它處理,諸如基本os??刂破?處理器378還能夠支持如本公開(kāi)的實(shí)施例中描述的具有2d天線陣列的系統(tǒng)的信道質(zhì)量測(cè)量和報(bào)告。在一些實(shí)施例中,控制器/處理器378支持實(shí)體之間的通信,諸如webrtc??刂破?處理器378可以根據(jù)運(yùn)行中的處理的要求將數(shù)據(jù)移入或移出存儲(chǔ)器380。
控制器/處理器378還耦接到回程或網(wǎng)絡(luò)接口335。回程或網(wǎng)絡(luò)接口382允許enb102在回程連接上或在網(wǎng)絡(luò)上與其它設(shè)備或系統(tǒng)通信?;爻袒蚓W(wǎng)絡(luò)接口382可以支持在任何適當(dāng)?shù)挠芯€或無(wú)線連接上的通信。例如,當(dāng)enb102被實(shí)現(xiàn)為蜂窩通信系統(tǒng)(諸如支持5g、lte或lte-a的一個(gè)系統(tǒng))的一部分時(shí),回程或網(wǎng)絡(luò)接口382可以允許enb102在有線或無(wú)線回程連接上與其它enb通信。當(dāng)enb102被實(shí)現(xiàn)為接入點(diǎn)時(shí),回程或網(wǎng)絡(luò)接口382可以允許enb102在有線或無(wú)線局域網(wǎng)上或者在有線或無(wú)線連接上向更大網(wǎng)絡(luò)(諸如互聯(lián)網(wǎng))通信?;爻袒蚓W(wǎng)絡(luò)接口382包括支持在有線或無(wú)線連接上通信的任何適當(dāng)結(jié)構(gòu),諸如以太網(wǎng)或rf收發(fā)器。
存儲(chǔ)器380耦接到控制器/處理器325。存儲(chǔ)器330的一部分可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram),并且存儲(chǔ)器380的另一部分可以包括閃速存儲(chǔ)器或其它只讀存儲(chǔ)器(rom)。在某些實(shí)施例中,多個(gè)指令,諸如bis算法存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。多個(gè)指令被配置為使得控制器/處理器378執(zhí)行bis過(guò)程并且在減去由bis算法確定的至少一個(gè)干擾信號(hào)之后對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼。
如下面更詳細(xì)描述的,enb102的發(fā)送和接收路徑(使用rf收發(fā)器372a-372n、tx處理電路374和/或rx處理電路376實(shí)現(xiàn))支持與頻分雙工(fdd)小區(qū)和時(shí)分雙工(tdd)小區(qū)的聚合的通信。
盡管圖3b示出了enb102的一個(gè)示例,但可以對(duì)圖3b做出各種改變。例如,enb102可以包括任何數(shù)目的圖3所示的每個(gè)組件。作為具體示例,接入點(diǎn)可以包括許多回程或網(wǎng)絡(luò)接口382,并且控制器/處理器378可以支持路由功能以在不同網(wǎng)絡(luò)地址之間路由數(shù)據(jù)。作為另一具體示例,盡管示出為包括tx處理電路374的單個(gè)實(shí)例和rx處理電路376的單個(gè)實(shí)例,但enb102可以包括每一個(gè)的多個(gè)實(shí)例(諸如每個(gè)rf收發(fā)器一個(gè))。
當(dāng)支持全維度多輸入多輸出(fd-mimo)(使用大型二維天線陣列)時(shí),需要用于lte增強(qiáng)的高性能、可擴(kuò)展(關(guān)于發(fā)送天線的數(shù)目和幾何形狀)并且靈活的信道狀態(tài)信息(csi)反饋框架和結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)高性能,在enb處需要更準(zhǔn)確的csi(在量化的mimo信道方面),特別是對(duì)于fdd場(chǎng)景。在這種情況下,可能需要替換現(xiàn)有l(wèi)te標(biāo)準(zhǔn)化(如,rel.12)的預(yù)編碼框架(基于pmi的反饋)。然而,在反饋要求方面,反饋量化信道系數(shù)可能是過(guò)大的。在本公開(kāi)中,對(duì)于提出的替選反饋方案,fd-mimo的以下屬性被包括在內(nèi):
●針對(duì)每個(gè)ue使用緊密間隔的大型2d天線陣列(主要針對(duì)高波束形成增益而不是空間復(fù)用)以及相對(duì)小的角度擴(kuò)展:這允許基于基函數(shù)/向量的固定集合的量化信道反饋的“壓縮”或“維度降低”。
●作為fd-mimo的目標(biāo)場(chǎng)景的低移動(dòng)性:以低速率更新信道量化參數(shù)(諸如信道角度擴(kuò)展)的可能性,例如使用ue特定的更高層信令。此外,還可以累積執(zhí)行csi反饋。
在本公開(kāi)中,描述了用于fd-mimo的可擴(kuò)展和fdd使能的csi反饋方案,其中下行鏈路信道根據(jù)基函數(shù)/向量的有限集進(jìn)行量化以減少需要量化并且從ue報(bào)告到enb的系數(shù)的數(shù)目。提出的方案的高級(jí)過(guò)程如下(假設(shè)使用2d天線陣列):
●從接收到至少一個(gè)ul信號(hào)(例如,上行鏈路探測(cè)參考信號(hào)(ul-srs)、上行鏈路解調(diào)參考信號(hào)(ul-dmrs)),enb102測(cè)量與每個(gè)ue相關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)ul到達(dá)角(aoa)擴(kuò)展,在仰角(頂點(diǎn))和/或方位角維度中分別表示為[θmin,θmax]和/或[φmin,φmax]。這些參數(shù)用于與相應(yīng)ue相關(guān)聯(lián)的ulaoa簡(jiǎn)檔(或通常是與相應(yīng)ue相關(guān)聯(lián)的ulaoa簡(jiǎn)檔的部分)。
●獲得的aoa值(θmin,θmax,φmin,φmax)或簡(jiǎn)檔經(jīng)由ue特定介質(zhì)(諸如更高層rrc信令或動(dòng)態(tài)bch(d-bch))被用信號(hào)發(fā)送到ue。還可以用信號(hào)發(fā)送一些其它參數(shù)。這些配置參數(shù)與信道量化子方案(對(duì)應(yīng)于基函數(shù)/向量的減少的子集)的選擇相關(guān)聯(lián)。
●接收到配置參數(shù)時(shí),ue根據(jù)配置的子方案對(duì)mimo信道進(jìn)行量化,并且經(jīng)由上行鏈路信道向enb102報(bào)告(反饋)經(jīng)量化的信道。
●每當(dāng)enb102更新配置參數(shù)時(shí),重復(fù)以上所列的三個(gè)步驟。
提出的csi反饋升級(jí)需要一些大量的附加標(biāo)準(zhǔn)化。這相當(dāng)多地偏離了rel.12ltecsi反饋范例。然而,隨著天線陣列的規(guī)模增加,如果高性能fd-mimo是lte(尤其是在fdd場(chǎng)景中)未來(lái)演進(jìn)的目標(biāo),則這樣的演進(jìn)路徑最終不可避免。
本公開(kāi)中描述的方法的優(yōu)點(diǎn)包括如上所述與直接信道量化相比,通過(guò)子空間減少的從量化系數(shù)到顯著更小的數(shù)目的開(kāi)銷減少。還可以使用例如特征向量分解(evd)或奇異值分解(svd)在ue處導(dǎo)出基函數(shù)/向量,并且將它們反饋到enb。然而,即使當(dāng)采用正則化時(shí),已知evd/svd預(yù)編碼器對(duì)誤差敏感(這導(dǎo)致無(wú)意的信號(hào)空間消除)。在這個(gè)意義上,基函數(shù)/向量的固定集趨向更加魯棒。
圖4a和圖4b表示由布置在4×4矩形格式中的16個(gè)雙極化天線元件構(gòu)成的兩個(gè)示例二維(2d)天線陣列400、410。在該示例中,每個(gè)標(biāo)記的天線元件邏輯地映射或索引到單個(gè)天線端口上。圖4a和圖4b所示的實(shí)施例僅用于說(shuō)明。在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下可以使用其它實(shí)施例。
通常,一個(gè)天線端口可以對(duì)應(yīng)于經(jīng)由虛擬化方案組合的多個(gè)天線元件(物理天線)。圖4a或圖4b所示的4×4雙極化陣列隨后可被視為天線元件的16×2=32元件陣列。垂直維度(由4行組成)有助于仰角波束成形,并且在水平維度(由4列雙極化天線組成)上的方位角波束成形之外。rel.12lte標(biāo)準(zhǔn)化中的mimo預(yù)編碼(根據(jù)ts36.211第6.3.4.2、6.3.4.4節(jié)和ts36.213第7.2.4節(jié))主要設(shè)計(jì)為提供用于一維天線陣列的預(yù)編碼增益。盡管固定波束成形(即,天線虛擬化)可在仰角維度上實(shí)現(xiàn),但它不能收獲由信道的空間和頻率選擇性質(zhì)提供的可能增益。
在rel.12lte中,可以使用小區(qū)特定參考信號(hào)(crs)(參見(jiàn)ts36.211第6.3.4.2節(jié))或ue-rs(參見(jiàn)ts36.211第6.3.4.4節(jié))執(zhí)行mimo預(yù)編碼(用于空間復(fù)用)。在任一情況下,在空間復(fù)用模式下操作的每個(gè)ue被配置為報(bào)告包含pmi(即,預(yù)編碼碼本索引)的csi。pmi報(bào)告從標(biāo)準(zhǔn)化碼本的以下集合中的一個(gè)導(dǎo)出:
●兩個(gè)天線端口:{ts36.211表6.3.4.2.3-1}
●四個(gè)天線端口:{ts36.211表6.3.4.2.3-2}或{ts36.213表7.2.4-0a,b,c和d}
●八個(gè)天線端口:{ts36.213表7.2.4-1,2,3,4,5,6,7和8}
如果enb102遵循ue的pmi建議,則預(yù)計(jì)enb102根據(jù)建議的預(yù)編碼向量/矩陣(對(duì)于給定的子幀和prb)對(duì)其發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼。無(wú)論enb102是否遵循ue的建議,ue102都被配置為根據(jù)以上預(yù)編碼碼本來(lái)報(bào)告pmi。這里,pmi(其可由單個(gè)索引或一對(duì)索引組成)與大小為ntx×nl的預(yù)編碼矩陣w相關(guān)聯(lián),其中ntx是天線端口的總數(shù)并且nl是傳輸層的數(shù)目。隨著天線元件的數(shù)目增加(例如,多達(dá)8行的四個(gè)雙極化天線,共計(jì)64個(gè)元件),需要顯著更大的預(yù)編碼碼本。此外,隨著多用戶mimo(mu-mimo)成為主要調(diào)度策略,獲得來(lái)自單用戶pmi的良好的多用戶配對(duì)和信道質(zhì)量指示(cqi)(從活動(dòng)的ue接收)已證明是具有挑戰(zhàn)性的。因此,rel.12ltecsi反饋范例限制了fd-mimo的潛力,特別是在fdd場(chǎng)景中,其中信道互易最多受限于長(zhǎng)期信道統(tǒng)計(jì)。
此外,csi-rs資源是昂貴的并且必須有效管理。因此,期望減少每個(gè)ue的csi-rs資源的數(shù)目以及提高csi-rs覆蓋。
因此,對(duì)于使用2d天線陣列(因此2d預(yù)編碼)的fd-mimo,對(duì)高性能、關(guān)于發(fā)送天線的數(shù)目和幾何形狀的可伸縮以及靈活的csi反饋框架和結(jié)構(gòu)(除了對(duì)csi-rs資源有效利用外)的需求是明顯的。為了實(shí)現(xiàn)高性能,在enb102處需要更準(zhǔn)確的csi(優(yōu)選地在量化的mimo信道方面)。這尤其用于fdd場(chǎng)景的情況,其中短期dl-ul互易不可行。在這種情況下,可以替換先前的lte(例如rel.12)預(yù)編碼框架(基于pmi的反饋)。然而,如前所述,在反饋要求方面,反饋量化信道系數(shù)可能是過(guò)大的。
本公開(kāi)的實(shí)施例中,對(duì)于我們提出的方案,fd-mimo的以下屬性被包括在內(nèi):
●針對(duì)每個(gè)ue使用緊密間隔的大型2d天線陣列(主要針對(duì)高波束形成增益而不是空間復(fù)用)以及相對(duì)小的角度擴(kuò)展:這允許量化信道反饋的“壓縮”或“維度降低”。在這種情況下,使用基函數(shù)/向量的集合,并且在這些基函數(shù)/向量的線性組合方面,量化基本上表示mimo信道。
●作為fd-mimo的目標(biāo)場(chǎng)景的低移動(dòng)性:以低速率更新量化參數(shù)(長(zhǎng)期信道統(tǒng)計(jì),諸如信道角擴(kuò)展)的可能性,例如使用ue特定的更高層信令。此外,還可以累積執(zhí)行csi反饋。
●以上兩個(gè)屬性還可用來(lái)對(duì)csi-rs執(zhí)行預(yù)編碼。因?yàn)槊總€(gè)ue的csi-rs端口的數(shù)目可被減少和/或csi-rs覆蓋可被提高,所以這有助于csi-rs資源的更有效利用。
●盡管時(shí)變基函數(shù)/向量可被使用(例如,從evd或svd導(dǎo)出并且從ue反饋到enb),但小信道角擴(kuò)展保證使用主要從信道角擴(kuò)展特性導(dǎo)出的基函數(shù)/向量的固定主集合。對(duì)于給定的信道角擴(kuò)展特性,固定主集合(在ue和enb兩者處都預(yù)先知道)的子集由enb選擇并且用信號(hào)發(fā)送到ue。
圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)的各種實(shí)施例的可以在其中實(shí)現(xiàn)部分預(yù)編碼csi-rs處理的高級(jí)無(wú)線通信系統(tǒng)的一部分。圖5所示的實(shí)施例僅用于說(shuō)明。在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下可以使用其它實(shí)施例。
參考圖5,無(wú)線通信系統(tǒng)500包括至少一個(gè)基站(bs)102(有時(shí)也稱為“節(jié)點(diǎn)b”,“演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)b”或“enb”),并且通常包括多個(gè)基站(未示出)。第n個(gè)用戶設(shè)備ue-n515(有時(shí)也稱為“移動(dòng)站”或“ms”)與基站102無(wú)線地通信。在示例性實(shí)施例中,基站102中的至少一個(gè)包括結(jié)合圖4描述的天線陣列?;?02和用戶設(shè)備ue-n中的每一個(gè)包括處理器(或可編程控制器等),其耦接到無(wú)線收發(fā)器并且被配置為經(jīng)由收發(fā)器控制信號(hào)的發(fā)送和接收以及執(zhí)行與準(zhǔn)備用于發(fā)送的信號(hào)和/或處理接收到的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的各種功能,諸如解調(diào)、解碼等。
在該框架中,與每個(gè)ue(如,ue-n)相關(guān)聯(lián)的整個(gè)tx預(yù)編碼器可被寫(xiě)為如以下等式1中描述的那樣:
w=wlv.(1)
假設(shè)tx天線(在enb處)的總數(shù)為ntx并且發(fā)送秩(傳輸層的數(shù)目)為nl,則預(yù)編碼器矩陣w的大小為ntx×nl。對(duì)于如圖4中描繪的具有nr行和nc列的雙極化陣列,tx天線的數(shù)目為ntx=2nrnc。該預(yù)編碼器可以是信道表示(諸如h(q,f)的信道量化,即與第q個(gè)rx天線和第f個(gè)子帶相關(guān)聯(lián)的信道)或預(yù)編碼器/波束成形器表示(諸如對(duì)應(yīng)于特征向量的向量或矩陣)。在第二種情況下,可以假設(shè)單用戶(su)或多用戶(mu)傳輸假設(shè)來(lái)計(jì)算預(yù)編碼器。這里,wl表示可以與前述aod(離開(kāi)角度)簡(jiǎn)檔(由基向量/函數(shù)的子集組成)相關(guān)聯(lián)的長(zhǎng)期分量,并且v表示可以與長(zhǎng)期分量的線性變換(諸如基函數(shù)/向量的子集的線性組合)相關(guān)聯(lián)的短期分量。
波束505與使用ue-n515的預(yù)編碼器矩陣wl部分預(yù)編碼的至少一個(gè)csi-rs端口相關(guān)聯(lián)。另外,波束510攜帶使用ue-n515的預(yù)編碼器矩陣wlv預(yù)編碼的傳輸數(shù)據(jù)。波束505緩慢適應(yīng),而光束510以相較于光束505更快的速率適應(yīng)。
相應(yīng)的csi反饋方案公開(kāi)在2015年1月9日提交的標(biāo)題為channelstateinformationreportingwithbasisexpansionforadvancedwirelesscommunicationssystems(“參考文獻(xiàn)1”)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)no.14/593,711中,據(jù)此將其并入本公開(kāi)中,如同在此完全闡述一樣。在該專利申請(qǐng)中,結(jié)合短期預(yù)編碼公開(kāi)了基于以上屬性的csi-rs資源利用方案。
下文提出了用于csi-rs的部分預(yù)編碼的三種方法:方法1、2和3。
方法1:當(dāng)dlaod簡(jiǎn)檔估計(jì)(角度擴(kuò)展和平均值/中值,或aod分布)在enb處可用時(shí),csi-rs端口根據(jù)估計(jì)的dlaod簡(jiǎn)檔被預(yù)編碼。代替dlaod簡(jiǎn)檔估計(jì),可以使用至少一個(gè)長(zhǎng)期dl信道統(tǒng)計(jì)。所得預(yù)編碼csi-rs資源占用較少數(shù)目的端口。在諸如ul-dl雙工距離不太大時(shí)保持ul-dl長(zhǎng)期互易時(shí),這尤其重要。在這種情況下,可以從測(cè)量至少一個(gè)ul信號(hào)獲得長(zhǎng)期dl信道特性的估計(jì)。
方法2:當(dāng)dlaod簡(jiǎn)檔估計(jì)或dl長(zhǎng)期信道屬性的估計(jì)不可用時(shí),csi-rs端口根據(jù)給定子幀的預(yù)定子集被預(yù)編碼。所得預(yù)編碼csi-rs資源也占用較少數(shù)目的端口。在諸如ul-dl雙工距離太大時(shí)不保持ul-dl長(zhǎng)期互易時(shí),這尤為重要。
方法3:該方法是方法1的變型,它對(duì)ue特定csi-rs預(yù)編碼的可能覆蓋增益和csi-rs資源的利用進(jìn)行折衷。在該方法中,一組ue共享相同的csi-rs資源或相同的csi-rs資源集。
方法1:操作以上方法1的過(guò)程可以包括四個(gè)主要操作,如下的操作1-1至1-4。
在操作1-1中,enb獲取dlaod簡(jiǎn)檔的估計(jì)或長(zhǎng)期dl信道特性的估計(jì)。為此,存在兩個(gè)示例性方法:第一個(gè)選擇是從ul信號(hào)接收(例如,ul-srs、ul-dmrs),enb102測(cè)量ulaoa擴(kuò)展的估計(jì)或與每個(gè)ue相關(guān)聯(lián)的長(zhǎng)期dl信道特性的估計(jì)。在aoa擴(kuò)展的情況下,這在仰角(頂點(diǎn))和方位角維度上分別表示為[θmin,θmax]和[φmin,φmax]。所以,enb通過(guò)掃描aoa值的整個(gè)范圍執(zhí)行aoa估計(jì)/測(cè)量。這產(chǎn)生粗略的aoa簡(jiǎn)檔,其允許enb102估計(jì)aoa的范圍。通過(guò)長(zhǎng)期信道統(tǒng)計(jì)的互易,由于ul/dl多路徑簡(jiǎn)檔(長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì))密切相關(guān),所以對(duì)于特定ue,ulaoa的范圍表示dlaod的范圍。因此,enb102可以從ul估計(jì)dl多路徑簡(jiǎn)檔。
可以使用與用于dl傳輸?shù)奶炀€陣列或可用天線元件的子集相同的天線(2d)天線陣列進(jìn)行ul測(cè)量。
操作1-1的第二個(gè)選擇是,代替enb102,ue116可以測(cè)量dlaoa的范圍或長(zhǎng)期dl信道特性的估計(jì),并且將其經(jīng)由ul反饋信道報(bào)告給enb102。由于空間信道簡(jiǎn)檔緩慢變化,所以低速率反饋是足夠的。盡管以上討論假設(shè)使用由
在操作1-2中,在獲取用于每個(gè)ue(如,ue-n)的dlaod簡(jiǎn)檔(或一般地,dl信道長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì))的估計(jì)時(shí),enb102確定要應(yīng)用到分配給ue-n的csi-rs資源的ue特定預(yù)編碼。關(guān)于等式1,該ue特定預(yù)編碼器對(duì)應(yīng)于wl。該ue特定分配包括ue特定預(yù)編碼器wl和由enb102為ue-n選擇的一組csi-rs端口二者。分配給ue-n的csi-rs端口的數(shù)目取決于在aod簡(jiǎn)檔
○盡管為ue-n選擇的子集是ue特定的,但所有可能的基向量的主集合對(duì)于所有的ue是公共的。
○在csi-rs端口的ue特定集方面、ue特定預(yù)編碼器wl方面或兩者方面,用于不同ue的分配可以重疊。重疊可以是部分或完全的。
○alt1-2-1:對(duì)于相同時(shí)間(子幀模式)和頻率分配(與csi-rs資源相關(guān)聯(lián)),不同ue可被分配不重疊的基向量/函數(shù)子集。因此,在不同的基向量上在空間域中執(zhí)行csi-rs資源復(fù)用。
○alt1-2-2:同樣,對(duì)于基向量/函數(shù)的相同或重疊的子集,可以為不同ue選擇不同的時(shí)間(子幀模式)和/或頻率分配。因此,在時(shí)域和頻域中執(zhí)行csi-rs資源復(fù)用。
○alt1-2-3:又一可能性是在相同的時(shí)間和頻率分配以及基向量/函數(shù)的相同子集內(nèi)執(zhí)行csi-rs資源的空間復(fù)用。盡管這是最有效的利用方案,但它在復(fù)用的csi-rs資源之間引起更多的干擾。
■為了確保合理的性能,該方案需要在每個(gè)ue處的多個(gè)rx天線(≥復(fù)用資源的數(shù)目)。
■對(duì)于alt1-2-3,為了能夠輔助經(jīng)由csi-rs的信道測(cè)量(盡管未要求),enb102向?qū)儆谧蛹x擇的每個(gè)ue-n發(fā)送一些信息。這樣的信息的示例包括所選子集中的基向量/函數(shù)的數(shù)目、部分預(yù)編碼的csi-rs端口的數(shù)目、和/或所選子集上的部分或全部指示符。這可以經(jīng)由更高層信令(諸如lte中的rrc)進(jìn)行或者包括在ul授權(quán)(在參考文獻(xiàn)1中詳述子集選擇的該dl信令)和/或dl分配的下行鏈路控制信息(dci)中。
在操作1-3中,當(dāng)接收到其csi-rs以及相關(guān)聯(lián)的配置信息時(shí),ue-n在要測(cè)量的信道中執(zhí)行信道測(cè)量,包括長(zhǎng)期(例如,寬帶)預(yù)編碼器,即,h(q,f)wl。因此,enb102處與wl相關(guān)聯(lián)的長(zhǎng)期預(yù)編碼操作對(duì)ue-n是透明的,因?yàn)樗c測(cè)量的信道組合。該操作要對(duì)分配了csi-rs資源的每個(gè)ue進(jìn)行。同樣,ue不需要知道與enb102相關(guān)聯(lián)或由enb102使用的基函數(shù)/向量的主集合。
在操作1-4中,一旦執(zhí)行了操作1-3中的信道測(cè)量,ue-n響應(yīng)于測(cè)量的信道選擇短期(例如,頻率選擇性)預(yù)編碼器。關(guān)于等式1,該預(yù)編碼器是v,其實(shí)質(zhì)上是基向量/函數(shù)(由wl表示)的所選子集的線性變換(例如,線性組合),其對(duì)ue-n透明。預(yù)編碼器v可以對(duì)應(yīng)于dlmimo信道量化系數(shù)或者測(cè)量信道的至少一個(gè)特征向量或取自預(yù)編碼碼本的矩陣/向量的量化。該操作的細(xì)節(jié)在參考文獻(xiàn)1和2014年10月31日提交的標(biāo)題為codebookdesignandfeedbackproceduresformimowirelesscommunicationsystems(“參考文獻(xiàn)2”)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)no.62/073,782中描述,其中據(jù)此也將參考文獻(xiàn)2并入本公開(kāi),如同在此完全闡述一樣。
○enb經(jīng)由半靜態(tài)或動(dòng)態(tài)方式向ue用信號(hào)發(fā)送nb(csi-rs端口的數(shù)目)的值。
○從所有ue和enb102已知的預(yù)定碼本中選擇預(yù)編碼器v,以根據(jù)csi-rs端口的數(shù)目?jī)?yōu)化通過(guò)信道的吞吐量。因此,碼本針對(duì)不同數(shù)目的預(yù)編碼csi-rs端口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)。
給定一定數(shù)目的預(yù)編碼的csi-rs端口的碼本={v(0),v(1),...v(n-1)},ue102基于性能度量選擇優(yōu)選的或建議的預(yù)編碼器。例如,ue選擇使m的結(jié)果最大化的最優(yōu)預(yù)編碼器v(pmi),其中m是作為信道狀態(tài)h和預(yù)編碼器v的函數(shù)的性能度量:
m{h×v(0)},m{h×v(1)},...m{h×v(n-1)}->所選擇的預(yù)編碼器v可經(jīng)由諸如pucch或pusch的ul信道報(bào)告給enb102。使用pucch,需要配置新的周期性報(bào)告機(jī)制(這里,可能需要多個(gè)pucch資源)。使用pusch,可以在enb102觸發(fā)ue報(bào)告量化的dl信道系數(shù)的情況下利用非周期性的基于pusch的報(bào)告。
○在2d天線陣列的dl信道量化的情況下(在fd-mimo的情況下),與每個(gè)極化(+45或-45)、第q個(gè)接收天線(ue處)和第f個(gè)子帶相關(guān)聯(lián)的信道矩陣h(q,f)的量化意味著計(jì)算等式2a或2b中的相對(duì)于基集{a(φk,θl)}k,l的擴(kuò)展系數(shù)
○在一些實(shí)施例中,角度的子集{φk,θ1}k,1被選擇以覆蓋aod的范圍[θmin,θmax]和[φmin,φmax]。nr×nc矩陣是針對(duì)給定aod對(duì)的發(fā)送天線陣列響應(yīng)a(φk,θ1)。在多錐配置的情況下,等式2a應(yīng)用到多個(gè)錐中的每一個(gè):
○在一些實(shí)施例中,角度對(duì)的子集ω={(φk,θl)}被選擇以表示多個(gè)錐,其中子集的元素被一對(duì)一映射到多個(gè)錐(由ω表示)。nr×nc矩陣如下等式2b的子集的發(fā)送天線陣列響應(yīng)a(φk,θl):
方法2:除方法1的操作1-1不執(zhí)行外,方法2的過(guò)程類似于方法1。替代地,為每個(gè)ue(例如,ue-n)選取固定的預(yù)定子集選擇作為操作2-1。該子集選擇可被實(shí)現(xiàn)為隨時(shí)間(子幀)和/或頻率(re)變化的模式。例如,子集選擇可以表示在時(shí)間和/或頻率上的固定的預(yù)定跳頻模式序列,其中針對(duì)不同的時(shí)間、頻率或時(shí)頻位置選擇基函數(shù)/向量的不同子集。替選地,該模式可以只是不隨時(shí)間或頻率位置變化的固定子集。
●給定操作2-1中的模式,操作2-2通過(guò)選擇關(guān)聯(lián)的wl進(jìn)行響應(yīng)。否則,該操作(包括csi-rs資源分配)與方法1的操作1-2類似。
●方法2的操作2-3和2-4與方法1的操作1-3和1-4相同。
方法3:盡管方法1最大化每個(gè)ue的csi-rs波束成形增益(從而也最大化csi-rs覆蓋增益),但是當(dāng)連接到enb的ue的數(shù)目大時(shí),可能是不適合的。當(dāng)csi-rs資源受限并且ue的數(shù)目大時(shí),期望對(duì)ue特定的csi-rs波束成形增益和csi-rs資源利用進(jìn)行折衷。該折衷在方法3中舉例,這意味著基于組的csi-rs預(yù)編碼。為了節(jié)省csi-rs資源,ue被劃分成多個(gè)組,其中每組被分配一個(gè)csi-rs資源,或者一般地,csi-rs資源的公共集合。除了操作1-2外,方法3的過(guò)程類似于方法1:
方法3的操作3-1、3-3和3-4分別類似于方法1的操作1-1、1-3和1-4。
方法3的操作3-2:在獲取所有ue的dlaod簡(jiǎn)檔(或者一般地,dl信道長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì))的估計(jì)時(shí),enb102將所有這些ue劃分成多個(gè)組,其中每組(例如,組n)被分配一個(gè)csi-rs資源或csi-rs資源的公共集合。關(guān)于等式1,該組特定的預(yù)編碼器對(duì)應(yīng)于wl。該組特定的分配包括組特定的預(yù)編碼器wl和由enb102為組n選擇的一組csi-rs端口。分配給組n的csi-rs端口的數(shù)目取決于所選擇的基函數(shù)/向量的減少的子集。這是針對(duì)組n內(nèi)的所有ue共同選擇的。它可能與組n中的所有ue相關(guān)聯(lián)的aod簡(jiǎn)檔中的角度擴(kuò)展
○盡管針對(duì)組n的選擇的子集是組特定的,但所有可能的基向量的主集合是針對(duì)所有的ue組共同做出的。
○不同組的分配可能在csi-rs端口的ue特定集合方面、ue特定預(yù)編碼器wl方面或兩者方面上重疊。重疊可以是部分或完全的。
○(alt3-2-1)對(duì)于相同時(shí)間(子幀模式)和頻率分配(與csi-rs資源相關(guān)聯(lián)),不同的組可被分配基向量/函數(shù)的非重疊子集。因此,在不同的基向量上在空間域中執(zhí)行csi-rs資源復(fù)用。
○(alt3-2-2)同樣,對(duì)于基向量/函數(shù)的相同或重疊的子集,可以為不同的組選擇不同的時(shí)間(子幀模式)和/或頻率分配。因此,在時(shí)域和頻域中執(zhí)行csi-rs資源復(fù)用。
○(alt3-2-3)又一可能性是在相同的時(shí)間和頻率分配以及基向量/函數(shù)的相同子集內(nèi)執(zhí)行csi-rs資源的空間復(fù)用。盡管這是最有效的利用方案,但它在復(fù)用的csi-rs資源之間引起更多干擾。
■為了確保合理的性能,該方案需要在每組處的多個(gè)rx天線(≥復(fù)用資源的數(shù)目)。
■對(duì)于alt3-2-3,為了能夠輔助經(jīng)由csi-rs的信道測(cè)量(盡管未要求),enb102向?qū)儆谧蛹x擇的每個(gè)組發(fā)送一些信息。這樣的信息的示例包括所選子集中的基向量/函數(shù)的數(shù)目、部分預(yù)編碼的csi-rs端口的數(shù)目和/或所選子集上的部分或全部指示符。這可以經(jīng)由更高層的信令(諸如lte中的rrc)進(jìn)行或者包括在ul授權(quán)(在參考文獻(xiàn)1中詳細(xì)描述該dl信令或子集選擇)或dl分配的下行鏈路控制信息(dci)中。
○可以以各種方式進(jìn)行ue的分組。
■一個(gè)實(shí)施例是基于ue的估計(jì)的dlaod簡(jiǎn)檔或長(zhǎng)期dl信道統(tǒng)計(jì)對(duì)ue進(jìn)行分組。其dlaod簡(jiǎn)檔或長(zhǎng)期信道統(tǒng)計(jì)相似的ue被一起分組到一個(gè)組中。然后,該組ue被分配csi-rs資源的公共集合。
■如果使用估計(jì)的dlaod簡(jiǎn)檔,則示例性的兩步過(guò)程如下:步驟(i):將所有ue劃分成多個(gè)組,其中每個(gè)組由具有相似dlaod簡(jiǎn)檔的ue組成;步驟(ii):對(duì)于給定組g(n),導(dǎo)出公共aod簡(jiǎn)檔用于選擇csi-rs資源的子集。該公共簡(jiǎn)檔可以是相關(guān)聯(lián)的aod簡(jiǎn)檔的并集(例如,∪i∈g(n)
■如果使用諸如信道協(xié)方差矩陣的長(zhǎng)期dl信道統(tǒng)計(jì),則該矩陣可以用dft矩陣的線性組合來(lái)表示。基于擴(kuò)展系數(shù)的強(qiáng)度(幅度),導(dǎo)出公共基向量簡(jiǎn)檔用于選擇csi-rs資源的子集,類似于先前替選方案的步驟(ii)。所使用的基向量(來(lái)自主集合)的并集或交集可被用來(lái)導(dǎo)出該公共簡(jiǎn)檔。
對(duì)于所有這三種方法,可以為不同的ue或不同的組使用相同的csi-rs端口的集合,但不同的ue特定或組特定的預(yù)編碼器wl。除時(shí)間和頻率位置(偏移)之外,這增加了可以在ue和組上分配的不同csi-rs資源分配的數(shù)目。圖6是示出與以上方法1、2和3相關(guān)聯(lián)的csi-rs的部分預(yù)編碼操作的圖。圖6所示的實(shí)施例僅用于說(shuō)明。可以在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下使用其它實(shí)施例。
這里,公共主集合在給定enb處由所有ue共享。csi-rs資源分配塊610分別表示方法1、2和3的操作1-1、2-1和3-1。在該操作塊中,基于ue特定或組特定的方式分配csi-rs資源。
然后基向量塊615的主集合分別表示方法1、2和3的操作1-2、2-2和3-2。在該操作塊中,依據(jù)基本選擇標(biāo)準(zhǔn)(方法1、2或3),為每個(gè)ue選擇基函數(shù)/向量的子集,以形成用于csi-rs的預(yù)編碼器。
預(yù)編碼操作塊620分別表示方法1、2和3的操作1-3、2-3和3-3。在該操作塊中,向相應(yīng)ue分配的csi-rs資源使用所選擇的基函數(shù)/向量的子集進(jìn)行預(yù)編碼。
復(fù)用操作塊625分別表示方法1、2和3的操作1-4、2-4和3-4。一旦預(yù)編碼,所有預(yù)編碼的csi-rs資源與數(shù)據(jù)、控制信令、dmrs和其它下行鏈路信號(hào)復(fù)用。所得復(fù)用信號(hào)被發(fā)送到所有txru以用于傳輸。
基函數(shù)/向量的選擇及其相關(guān)聯(lián)的信令
實(shí)施例1
對(duì)于具有足夠小元件間間隔的2d雙極化陣列,每個(gè)極化(+45或-45)a(φ,θ)可被寫(xiě)為如下(參見(jiàn)圖7和圖8):
在該情況下,需要量化的信道系數(shù)
所提出的方案基于預(yù)定的基函數(shù)/向量的主集合來(lái)操作。該主集合被固定和構(gòu)造以覆蓋aod值的整個(gè)范圍,即{(φ,θ):φ∈[0,2π)∧θ∈[0,π)}。對(duì)于給定數(shù)目的行和列(nr,nc),需要至少nr個(gè)值的θ(優(yōu)選地良好間距跨度[0,π))和nc個(gè)值的φ(同樣優(yōu)選地間距跨度[0,2π))來(lái)構(gòu)建完整的基集合(在多維復(fù)值域/空間中)??梢詮膶?duì)應(yīng)于等式2a和/或等式3的均勻間隔的aod值中構(gòu)造一個(gè)可能的完整(和緊密)的主集合:
在等式4中,主集合中的基函數(shù)的數(shù)目為nrnc。但是,出于各種原因,在實(shí)踐中具有過(guò)完備(over-complete)的主集合是較好的,其可以通過(guò)對(duì)aod維度進(jìn)行過(guò)采樣來(lái)構(gòu)造。這導(dǎo)致更大規(guī)模的主集合。例如,使用過(guò)采樣因子ωr和ωc(>1的整數(shù)),以下aod過(guò)采樣方案可被用來(lái)構(gòu)建大小為ωrωcnrnc的主集合:
實(shí)施例2
注意到,等式2a和等式3促進(jìn)(或至少鼓勵(lì))aod域中的線性離散化。替選地,還可以將mimo信道表示為dft相域中的基函數(shù)/向量的線性組合,其為:
類似于第一實(shí)施例,在多錐配置的情況下,等式6和等式7應(yīng)用于多個(gè)錐中的每一個(gè)。
類似于等式5,等式7中的δr和δc是過(guò)采樣因子(≥1的整數(shù),在非重疊dft波束的特殊情況下是1),其產(chǎn)生重疊的dft波束。在這種情況下,如以下等式8a給出與等式6和等式7相關(guān)聯(lián)的主集合:
l=0,1,…,δrnr-1,k=0,1,…,δcnc-1(8a)
如上所述,過(guò)采樣因子1對(duì)應(yīng)于非重疊波束,即臨界采樣的dft向量。類似地,需要量化的信道系數(shù)
在實(shí)施例1和2中,為每個(gè)ue選擇值{k0,k,l0,l},使得由
實(shí)施例3
從實(shí)施例1或2開(kāi)始,如果將等式2/2b或等式6中的信道表示應(yīng)用于信道特征向量而非信道本身,則可以實(shí)現(xiàn)另一個(gè)級(jí)別的維度的降低。使用等式2b來(lái)示出該方法(本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易地?cái)U(kuò)展到等式2或等式6的情況),過(guò)程如下:
●對(duì)于每個(gè)極化和頻率子帶的dlmimo信道執(zhí)行特征分解或奇異值分解。這里,與不同接收天線相關(guān)聯(lián)的信道被連結(jié)成一個(gè)信道矩陣。
●基于選擇的ri(例如,n=1或2),ue116選擇n個(gè)優(yōu)勢(shì)(最強(qiáng))特征向量(或右奇異向量),并且對(duì)應(yīng)的特征值被反映/捕獲在與ri一起報(bào)告的n個(gè)cqi值中。
●由于ue位于一個(gè)或幾個(gè)小角錐內(nèi),所以n個(gè)特征向量(用于每個(gè)極化和頻率子帶)中的每一個(gè)允許以下近似(參見(jiàn)等式2b))。
這里vec{x}通過(guò)堆疊x的所有列向量而將矩陣x轉(zhuǎn)換為向量。
●對(duì)于n個(gè)特征向量中的每一個(gè),系數(shù)
●一旦enb102從ue116接收到報(bào)告,enb102就根據(jù)等式8b重建n個(gè)特征向量中的每一個(gè)。
一般而言,該實(shí)施例捕獲ue116反饋和enb102對(duì)n個(gè)傳輸層的n個(gè)量化預(yù)編碼向量的重建,其中n個(gè)預(yù)編碼向量(特殊情況下n=1或2)中的每一個(gè)根據(jù)等式2a/2b或等式6中的信道表示量化,如體現(xiàn)在等式8b中的。相關(guān)聯(lián)的cqi值對(duì)應(yīng)于ri的值和n個(gè)預(yù)編碼向量的選擇。預(yù)編碼向量是特征向量的以上實(shí)施例是示例性的。
對(duì)于所有前述實(shí)施例1、2和3,需要量化方案。給定以上信道表示參數(shù),將由ue計(jì)算系數(shù)
系數(shù)
●由于系數(shù)
●替選地,首先將系數(shù)的實(shí)部和虛部分開(kāi),然后在固定長(zhǎng)度n的向量中向量化,最后使用向量碼本進(jìn)行向量量化。向量碼本可以在歐幾里德空間中的n維區(qū)域中是均勻的或不均勻的。
○在一個(gè)設(shè)計(jì)中,向量碼本對(duì)于實(shí)分量和虛分量是不同的。
○在另一設(shè)計(jì)中,相同向量碼本用于實(shí)分量和虛分量?jī)烧摺?/p>
■在一個(gè)向量化方法中,向量由系數(shù)的所有實(shí)分量或所有虛分量組成。
■在另一向量化方法中,向量由系數(shù)的實(shí)分量和虛分量二者組成。例如,相同系數(shù)的實(shí)分量和虛分量彼此挨著放置在相同向量或兩個(gè)相鄰向量(實(shí)分量是該向量的最后一個(gè)元素,而虛分量是相鄰向量的第一個(gè)元素)中。
■在另一向量化方法中,實(shí)分量和虛分量根據(jù)預(yù)定義的排列放置。
●替選地,使用幅度和相位碼本分別量化系數(shù)的幅度和相位。
○幅度碼本可以是標(biāo)量碼本,其中每個(gè)系數(shù)的幅度被單獨(dú)量化。幅度碼本可以在(al,ah)中是均勻的或不均勻的,其中0≤al<ah是正數(shù)。
○替選地,幅度碼本還可以是向量碼本,其中所有系數(shù)的幅度(固定長(zhǎng)度n)首先被向量化,然后使用向量幅度碼本進(jìn)行量化,該向量幅度碼本可以在正象限的n維區(qū)域中是均勻的或不均勻的。
○相位碼本可以在(αl,αh)中是均勻的或不均勻的,其中0≤αl≤αh≤2π。
●在上述或其它碼本設(shè)計(jì)中,ue116處的向量化和量化以及enb102處的重建和解向量化(提取實(shí)分量和虛分量)必須對(duì)齊。
●由于不同的向量化和量化方法將導(dǎo)致不同的碼本,所以向量化和量化方法可以由enb102配置,并且該配置可以與信道表示參數(shù)信令(見(jiàn)上文)一起用信號(hào)發(fā)送到ue116。依據(jù)配置的向量化和量化方法,ue116對(duì)系數(shù)進(jìn)行向量化,并且使用對(duì)應(yīng)的碼本量化該向量。
●設(shè)計(jì)的碼本可以是基礎(chǔ)不可知或基礎(chǔ)已知的。如果它是基礎(chǔ)不可知的,則希望設(shè)計(jì)一種普遍適用于所有ue的碼本,而不管其配置基礎(chǔ)(a(φk,θl)orbk,l)。如果它是基礎(chǔ)已知的,則碼本設(shè)計(jì)可以特定于該基礎(chǔ),并且可以在基礎(chǔ)之間改變。
●在一些設(shè)計(jì)中,碼本可以是固定的并且不隨時(shí)間自適應(yīng),并且它可以基于諸如二階矩的一些信道統(tǒng)計(jì)而一次設(shè)計(jì)。在其它設(shè)計(jì)中,它可以隨時(shí)間自適應(yīng),并且因此基于實(shí)際信道測(cè)量周期性地或非周期性地更新。該碼本自適應(yīng)可由enb與信道表示參數(shù)信令(見(jiàn)上文)一起或單獨(dú)配置。
●在一些設(shè)計(jì)中,碼本可以是非自適應(yīng)的(預(yù)定的),但是僅碼本的子集用于給定的dl信道系數(shù)量化。在這種情況下,碼本的不同子集由感興趣的ue116在連續(xù)量化(和報(bào)告實(shí)例)上使用。在接收到反饋時(shí),enb102可以考慮多個(gè)實(shí)例的報(bào)告以導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的dlmimo信道的較高分辨率表示。例如,可以在enb處在多個(gè)報(bào)告實(shí)例上執(zhí)行線性過(guò)濾。由于在多個(gè)報(bào)告實(shí)例上使用不同的子集,所以對(duì)于給定的期望分辨率,可以減少反饋開(kāi)銷。它還允許enb102以最高可能的報(bào)告速率重建和更新dlmimo信道系數(shù)。
●可以單獨(dú)執(zhí)行信道系數(shù)計(jì)算和量化,其中首先計(jì)算信道系數(shù),例如根據(jù)下面的等式9,然后將它們
●如果ue的信道駐留在多個(gè)錐中,即aod參數(shù)集{(θmin,θmax,φmin,φmax)},則信道系數(shù)量化和反饋可以是共同的,或者它可以是錐體特定的。
ue和enb過(guò)程
一旦enb接收并解碼來(lái)自u(píng)e-k的短期預(yù)編碼器反饋v(具有
其它變型
與rel.12csi報(bào)告并行的操作
當(dāng)?shù)仁?對(duì)應(yīng)于dlmimo信道量化或特征向量量化(即,顯式反饋)時(shí),以下討論適用。
盡管所提出的顯式信道反饋有助于在enb102處的全鏈路自適應(yīng)和調(diào)度,但是結(jié)合rel.12csi報(bào)告操作它可能是有益的。一些原因如下:
●與rel.12csi并行的操作可以簡(jiǎn)化測(cè)試(性能要求或互操作性)。
●rel.12csi可被用來(lái)至少傳達(dá)dl干擾信息和/或任何相關(guān)的比例因子。
在這種情況下,enb102使用兩種報(bào)告方案配置感興趣的ue116:1)如上所述的dl信道反饋,2)rel.12csi反饋方案(例如,一個(gè)基于周期性的pucch和一個(gè)基于非周期性的pusch)。以下示例性實(shí)施例是可能的。
使用基于周期性的pucch的報(bào)告。結(jié)合顯式dl信道反饋,配置周期性的csi報(bào)告。存在兩種可能性:
○沒(méi)有pmi(模式1-0或2-0):這里ri向enb用信號(hào)發(fā)送建議的傳輸秩(假設(shè)單用戶傳輸)。cqi可以指示建議的頻譜效率(mcs),假設(shè)在enb處具有單用戶傳輸?shù)慕o定預(yù)編碼。該給定的預(yù)編碼可以是固定的預(yù)編碼向量/矩陣或最大比率傳輸(mrt)預(yù)編碼向量/矩陣。
■一旦enb接收到該報(bào)告以及量化的dl信道,enb就可以推斷出ue所經(jīng)歷的干擾等級(jí)(無(wú)論它是1-0的寬帶還是2-0的窄帶)。
■enb還可以基于其它配置參數(shù)或碼本子集限制特征將ri限制為1或2。
○使用pmi(模式1-1或2-1):當(dāng)包含pmi時(shí),使用對(duì)現(xiàn)有的rel.12預(yù)編碼碼本(2-、4-或8-天線端口碼本)的引用。本質(zhì)上,pmi是碼本內(nèi)的預(yù)編碼矩陣的索引。當(dāng)與fd-mimo相關(guān)聯(lián)的天線端口的數(shù)目大于8(最可能是這種情況)時(shí),可以使用所報(bào)告的pmi來(lái)用信號(hào)發(fā)送與水平天線陣列維度(其不超過(guò)例如8,見(jiàn)圖4a或圖4b)相關(guān)聯(lián)的建議的預(yù)編碼矩陣/向量。該pmi假設(shè)單用戶傳輸。參考該pmi使用cqi/ri。
■一旦enb接收到該報(bào)告以及量化的dl信道,enb就可以推斷出ue所經(jīng)歷的干擾等級(jí)(無(wú)論是1-1的寬帶還是2-1的窄帶)。
■enb還可以基于其它配置參數(shù)或碼本子集限制特征將ri限制為1或2。
使用基于非周期性的pusch的報(bào)告。結(jié)合顯式dl信道反饋,配置非周期性csi報(bào)告。與周期性報(bào)告類似,存在兩種可能性:
○沒(méi)有pmi(模式1-0、2-0或3-0):這里ri向enb用信號(hào)發(fā)送建議的傳輸秩(假設(shè)單用戶傳輸)。cqi可以指示建議的頻譜效率(mcs),假設(shè)在enb處具有單用戶傳輸?shù)慕o定預(yù)編碼。該給定的預(yù)編碼可以是固定的預(yù)編碼向量/矩陣或最大比率傳輸(mrt)預(yù)編碼向量/矩陣。
■一旦enb接收到該報(bào)告和量化的dl信道,enb就可以推斷出ue所經(jīng)歷的相對(duì)干擾等級(jí)(無(wú)論它是1-0的寬帶還是2-0/3-0的窄帶)。
■enb還可以基于其它配置參數(shù)或碼本子集限制特征將ri限制為1或2。
○使用pmi(模式1-2、2-1、3-1或3-2):當(dāng)包含pmi時(shí),使用對(duì)現(xiàn)有的rel.12預(yù)編碼碼本(2-、4-或8-天線端口碼本)的引用。本質(zhì)上,pmi是碼本內(nèi)的預(yù)編碼矩陣的索引。當(dāng)與fd-mimo相關(guān)聯(lián)的天線端口的數(shù)目大于8(最可能是這種情況)時(shí),可以使用所報(bào)告的pmi來(lái)用信號(hào)發(fā)送與水平天線陣列維度(其不超過(guò)8,參見(jiàn)圖4a或圖4b)相關(guān)聯(lián)的建議的預(yù)編碼矩陣/向量。該pmi假設(shè)單用戶傳輸。參考pmi使用cqi/ri。
■一旦enb接收到該報(bào)告和量化的dl信道,enb就可以推斷出ue所經(jīng)歷的相對(duì)干擾等級(jí)(無(wú)論它是1-2的寬帶還是2-1/3-1/3-2的窄帶)。
■enb102還可以基于其它配置參數(shù)或碼本子集限制特征將ri限制為1或2。
替選地,現(xiàn)有的rel.12csi報(bào)告機(jī)制(模式)可以用于主要向enb報(bào)告相關(guān)聯(lián)的ue的干擾信息(或者一般地,干擾級(jí)別的指示)。在這種情況下,可以使用cqi字段來(lái)指示量化的干擾能力,或者指示建議的mcs級(jí)別(按照rel.12cqi定義),假設(shè)預(yù)定義的預(yù)編碼(如上所述)和/或傳輸秩。
除了依賴當(dāng)前現(xiàn)有機(jī)制(如上所述)之外,顯式信道反饋內(nèi)容還可以被設(shè)計(jì)為包括cqi/ri。作為示例,考慮具有2個(gè)接收天線(2-rx)的ue-盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠?qū)⒁韵路桨笖U(kuò)展到任何數(shù)目的接收天線。
enb實(shí)現(xiàn)方式
圖9示出了用于以上部分預(yù)編碼方案的實(shí)現(xiàn)csi-rs資源分配、部分預(yù)編碼和復(fù)用的示例實(shí)施例。圖9所示的實(shí)施例僅用于說(shuō)明??梢栽诓幻撾x本公開(kāi)的范圍的情況下使用其它實(shí)施例。
這里示出了ue特定的預(yù)編碼而非csi-rs資源特定的預(yù)編碼。用于部分預(yù)編碼csi-rs的操作框圖900如下給出。
在子集選擇塊905中,給定n_p個(gè)csi-rs天線端口,每個(gè)ue(例如,ue-k)被分配一個(gè)或多個(gè)csi-rs資源。通過(guò)將多個(gè)n_p個(gè)csi-rs天線端口與ntx×n_p預(yù)編碼矩陣wl相乘來(lái)執(zhí)行預(yù)編碼操作。
○(實(shí)施例4-1)ue特定預(yù)編碼:對(duì)于每個(gè)ue(ue-k),分配特定(部分)預(yù)編碼器。在這種情況下,如果ue-k被分配了多個(gè)csi-rs資源,則一個(gè)ue特定預(yù)編碼器wl用于所有分配的csi-rs資源。
○(實(shí)施例4-2)csi-rs資源特定預(yù)編碼:替選地,對(duì)于每個(gè)csi-rs資源分配,使用特定(部分)預(yù)編碼器。在這種情況下,如果ue-k被分配多個(gè)csi-rs資源,則一個(gè)資源特定預(yù)編碼器wl用于每個(gè)分配的csi-rs資源,得到與ue-k相關(guān)聯(lián)的多個(gè)預(yù)編碼器。
在基向量塊910的主集合中,基于相關(guān)聯(lián)的子集選擇和固定的預(yù)定的基向量或矩陣的主集合來(lái)確定預(yù)編碼矩陣wl(ue特定的或資源特定的)。給定ue-k的子集選擇,enb選擇主集合內(nèi)的子集以生成wl。子集選擇由enb基于以下內(nèi)容確定:1)至少一個(gè)ul信號(hào)的一些enb測(cè)量,或者2)來(lái)自u(píng)e-k的一些csi反饋。
○如果保持ul-dl長(zhǎng)期互易,則可以使用第一替選方案,使得可以從至少一個(gè)ul信號(hào)中測(cè)量dlaod簡(jiǎn)檔或長(zhǎng)期dl信道統(tǒng)計(jì)。
■(實(shí)施例5-1)enb102調(diào)度或配置ue-k以發(fā)送至少一個(gè)ul探測(cè)參考信號(hào)(srs)。例如,在測(cè)量srs時(shí),enb估計(jì)ulaoa簡(jiǎn)檔。然后將該ulaoa簡(jiǎn)檔轉(zhuǎn)換為dlaod簡(jiǎn)檔。enb使用該dlaod簡(jiǎn)檔來(lái)確定子集選擇。
■(實(shí)施例5-2)替選地,enb102利用與ulsrs不同的至少另一ul信號(hào)。一些示例是uldmrs(解調(diào)參考信號(hào))、pusch和/或pucch。
■(實(shí)施例5-3)可以使用實(shí)施例5-1和5-2的組合。
○如果csi反饋與相關(guān)聯(lián)的dlaod簡(jiǎn)檔(可以由enb使用以導(dǎo)出wl)有關(guān),則可以使用第二替選。一些示例包括指示wl的建議選擇(例如,相對(duì)于碼本定義)的pmi反饋和/或aod的量化和編碼值。
■(實(shí)施例5-4)一種可能性是使用基于pucch的周期性csi報(bào)告用于報(bào)告pmi建議。由于預(yù)計(jì)wl變化緩慢,所以可以以類似于ri(在其周期性和pucch資源使用方面)的方式將其報(bào)告。例如,對(duì)于具有子模式1的pucch模式1-1,它與類似于rel.10w1的ri共同報(bào)告。在這種情況下,enb使用一個(gè)周期性csi報(bào)告模式及其周期性來(lái)配置ue-k(經(jīng)由更高層信令)。然后,enb102經(jīng)由pucch(或pusch,如果報(bào)告被捎帶到pusch中以維持單載波約束)周期性地接收反饋。
■(實(shí)施例5-5)另一可能性是使用基于pusch的非周期性csi報(bào)告。在這種情況下,enb102向ue-k發(fā)送ul授權(quán)中的非周期性csi請(qǐng)求/觸發(fā)。在指定數(shù)目的子幀(tti)之后,enb102接收pusch上的pmi建議。
至少一個(gè)csi-rs天線端口包括多個(gè)小區(qū)特定csi-rs端口的線性組合,其中線性組合響應(yīng)于來(lái)自u(píng)e的第一反饋或來(lái)自u(píng)e的上行鏈路傳輸?shù)臏y(cè)量。多個(gè)小區(qū)特定csi-rs端口的線性組合的數(shù)目響應(yīng)于來(lái)自u(píng)e的第二反饋或來(lái)自u(píng)e的上行鏈路傳輸?shù)臏y(cè)量。
注意,n_p(csi-rs天線端口的數(shù)目)的值可以是固定的(靜態(tài)的)或變化的(半靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的)。如果可以改變,則可以基于aod簡(jiǎn)檔測(cè)量和/或ue反饋來(lái)選擇csi-rs天線端口n_p的數(shù)目(關(guān)于選擇n_p的詳細(xì)信息,參見(jiàn):于2015年11月17日提交的標(biāo)題為partiallyprecodedcsi-rs(channelstateinformationreferencesignal)foradvancedwirelesscommunicationsystem(“參考文獻(xiàn)3”)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)no.62/080,884,據(jù)此將其并入本公開(kāi),如同在此完全闡述一樣;以及于2014年12月02日提交的標(biāo)題為downlinksignalingforpartiallyprecodedcsi-rsandcsifeedback(“參考文獻(xiàn)4”)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)no.62/086,488,據(jù)此將其并入本公開(kāi),如同在此完全闡述一樣。因此,由于n_p是wl的列數(shù),所以n_p的選擇與wl的選擇有關(guān)(甚至相同)。
在預(yù)編碼器塊915中,分配給相應(yīng)ue的csi-rs資源使用選擇的基函數(shù)/向量的子集進(jìn)行預(yù)編碼。
在復(fù)用塊920中,一旦預(yù)編碼,所有預(yù)編碼的csi-rs資源與數(shù)據(jù)、控制信令、dmrs和其它下行鏈路信號(hào)復(fù)用。所得復(fù)用信號(hào)被發(fā)送到所有txru以用于傳輸。
可以選擇基向量的主集合來(lái)覆蓋大范圍的天線陣列。例如,矩形陣列允許mimo信道的表示作為dft相位域中的基函數(shù)/向量的線性組合。這在圖6中示出(盡管是示例性的)。即:
在具有多個(gè)錐體的信道的情況下,等式9和10應(yīng)用于多個(gè)錐體中的每一個(gè)。等式9中的參數(shù)δr和δc是產(chǎn)生重疊dft波束的過(guò)采樣因子(≥1的整數(shù),其中1作為非重疊dft波束的特殊情況)。在這種情況下,與公式9和10相關(guān)聯(lián)的主集合如下給出:
l=0,1,…,δrnr-1,k=0,1,…,δcnc-1(11)
如上所述,過(guò)采樣因子1對(duì)應(yīng)于非重疊波束,即臨界采樣的dft向量。當(dāng)(θmax-θmin)和(φmax-φmin)相對(duì)較小時(shí),預(yù)計(jì)kl<<nrnc(這導(dǎo)致反饋需求的一些節(jié)省)。
圖10是示出當(dāng)應(yīng)用ul-dl長(zhǎng)期互易時(shí)的基向量子集選擇處理的示例框圖。圖10所示的實(shí)施例僅用于說(shuō)明??梢栽诓幻撾x本公開(kāi)的范圍的情況下使用其它實(shí)施例。
當(dāng)可以假設(shè)ul-dl長(zhǎng)期互易時(shí),例如,當(dāng)ul-dl雙工距離足夠小時(shí),以下實(shí)施例適用。如果使用以上基于dft的主集合,則enb可以使用與預(yù)編碼主集合相同的基向量集合來(lái)估計(jì)ulaoa簡(jiǎn)檔(通過(guò)利用ul-dl長(zhǎng)期互易而將被轉(zhuǎn)換成dlaod簡(jiǎn)檔)。
在相關(guān)器框1005中,將基向量的主集合表示為s={bk,l=vec(bk,l)},來(lái)自u(píng)e-k的一個(gè)或多于一個(gè)的ul信號(hào)(見(jiàn)以上的基向量的主集合框910,實(shí)施例5-1、5-2和5-3)由enb接收并且與由集合s中的所有基向量組成的相關(guān)器組相關(guān)。這里,vec(.)將矩陣的所有列向量堆疊成一個(gè)長(zhǎng)向量。
在另外的處理框1015中,可以進(jìn)一步處理相關(guān)器組的輸出(例如,用于去相關(guān)或正則化)。這產(chǎn)生成簡(jiǎn)檔:每個(gè)基向量bk,l的相關(guān)幅度。這里,去相關(guān)表示通常的最小二乘解,而正則化只是正則化的最小二乘法。當(dāng)所有基向量彼此正交時(shí),不需要去相關(guān)或正則化。
在轉(zhuǎn)換框1020中,作為ulaoa簡(jiǎn)檔的簡(jiǎn)檔被處理,如果需要的話,將其轉(zhuǎn)換成dlaod簡(jiǎn)檔的估計(jì)。
在基向量子集選擇框1025中,enb利用該簡(jiǎn)檔為ue-k分配子集選擇。對(duì)所有的ue都這樣做。例如,enb可以通過(guò)利用aod簡(jiǎn)檔上的閾值來(lái)選擇與aod最緊密對(duì)齊的基向量(表示dft波束1030)的子集。給定閾值,導(dǎo)致足夠高(例如,高于閾值)相關(guān)幅度的基向量被包括在所選擇的子集中。
也可以迭代地將相關(guān)器塊1005重復(fù)到基子集選擇塊1025。由于用于去相關(guān)的加權(quán)系數(shù)傾向于隨著附加基向量被添加到先前(較小)子集上而變化,所以當(dāng)使用去相關(guān)或正則化時(shí),這可能是有益的。
為了利用ul-dl長(zhǎng)期互易,期望與ul接收相關(guān)聯(lián)的enb天線陣列響應(yīng)和與dl傳輸相關(guān)聯(lián)的enb天線陣列響應(yīng)匹配(在陣列幾何形狀、天線元件的數(shù)目、每元件響應(yīng)等方面)。
然而,實(shí)際上,可能通常僅使用所有可用天線元件的子集(其在enb處可用)用于ul接收。在這種情況下,ul接收器陣列的尺寸小于dl發(fā)送器陣列的尺寸。盡管可以選擇天線元件的任何子集用于構(gòu)成ul接收器陣列,但是可以使用以下示例實(shí)施例。
實(shí)施例6-1:可以選擇具有相同總孔徑的均勻間隔的天線元件子集(因此增大了元件間間距)。
實(shí)施例6-2:替選地,可以保持相同的元件間間隔。在這種情況下,這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致更小的陣列孔徑。
實(shí)施例6-3:還可以根據(jù)enb處的所選的(預(yù)定的)模式隨時(shí)間改變天線元件的子集。在這種情況下,enb處的相關(guān)器組隨時(shí)間變化,并且其輸出也隨時(shí)間變化。可以處理時(shí)變的輸出(例如,使用濾波或內(nèi)插/外推算法)以估計(jì)具有更精細(xì)分辨率的dlaod簡(jiǎn)檔。
○例如,enb處所有可用天線元件或txru(其全部用于dl傳輸)可以被劃分為p個(gè)陣列子集,其中每個(gè)陣列子集用于給定時(shí)間。時(shí)變模式執(zhí)行從一個(gè)陣列子集跳到另一陣列子集,直到所有p子集在給定的時(shí)間量?jī)?nèi)被覆蓋。
○在這樣的時(shí)間段內(nèi),enb利用濾波內(nèi)插/外推算法來(lái)導(dǎo)出具有更精細(xì)分辨率的dlaod簡(jiǎn)檔。
○該方案需要在天線元件(rf)水平上的切換。這里至少有兩種可能性:
■物理天線端口被虛擬化成多個(gè)固定(不可配置)子陣列,其中enb可以在ulaoa簡(jiǎn)檔測(cè)量的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)從一個(gè)子陣列切換到另一子陣列。
■物理天線端口被虛擬化成多個(gè)可重配置子陣列(例如,使用可重新配置的rf組合器/分路器),其中enb可以在ulaoa簡(jiǎn)檔測(cè)量的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)從一個(gè)子陣列切換到另一子陣列。
如上所述,根據(jù)各種實(shí)施例的用戶設(shè)備包括收發(fā)器、和與收發(fā)器可操作地耦接的處理器,其中處理器被配置為從基站通過(guò)信道接收使用第一預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的至少一個(gè)csi-rs端口,根據(jù)接收到的使用第一預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的至少一個(gè)csi-rs端口確定第二預(yù)編碼矩陣,將所確定的第二預(yù)編碼矩陣的索引發(fā)送給bs,并且從基站接收具有第一預(yù)編碼矩陣和第二預(yù)編碼矩陣的數(shù)據(jù)傳輸。其中,第一預(yù)編碼矩陣根據(jù)至少一個(gè)上行鏈路(ul)信號(hào)的測(cè)量或來(lái)自多個(gè)ue中的每一個(gè)的csi反饋來(lái)確定。
另外,其中所述至少一個(gè)csi-rs端口被分配給每個(gè)組,并且其中每個(gè)組由所述多個(gè)ue的一部分形成。
另外,其中第一預(yù)編碼矩陣是長(zhǎng)期寬帶預(yù)編碼矩陣,并且其中第二預(yù)編碼矩陣是短期預(yù)編碼矩陣。
另外,其中所述至少一個(gè)csi-rs天線端口包括多個(gè)小區(qū)特定csi-rs端口的線性組合,并且其中所述線性組合響應(yīng)于來(lái)自u(píng)e的第一反饋或來(lái)自u(píng)e的上行鏈路傳輸?shù)臏y(cè)量。其中多個(gè)小區(qū)特定csi-rs端口的線性組合的數(shù)目響應(yīng)于來(lái)自u(píng)e的第二反饋或來(lái)自u(píng)e的上行鏈路傳輸?shù)臏y(cè)量。
盡管已用示例性實(shí)施例描述了本公開(kāi),但是可以向本領(lǐng)域技術(shù)人員暗示各種改變和修改。意圖是本公開(kāi)涵蓋落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的這些改變和修改。