在天線陣列中獲取信道狀態(tài)信息的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信，并且更具體地，涉及一種天線陣列。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著對下一代移動通信和大容量數(shù)據(jù)通信的需求增加，已逐漸需要高質(zhì) 量的高速多媒體通信服務(wù)。特別是，下一代移動通信系統(tǒng)已旨在提供基站和多個(gè)用戶之間 的高速鏈路服務(wù)。此外，隨著數(shù)字圖像媒體技術(shù)的發(fā)展和對高速無線電傳輸?shù)男枨蟮脑黾樱?全球技術(shù)發(fā)達(dá)的城市主要努力在室內(nèi)/室外高速無線電數(shù)據(jù)通信中實(shí)現(xiàn)幾千兆比特每秒 (Gbps)類的無線電傳輸，這意味著逐漸需要以高的速度跟蹤期望的信號并且具有通信之間 的高增益的波束成形系統(tǒng)。
[0003] 波束成形是其中將從天線輻射的能量集中在空間中的特定方向的天線技術(shù)。波束 成形的目的是從期望的方向接收具有較高強(qiáng)度的信號或傳送在期望的方向具有更集中的 能量的信號。特別是，波束成形系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)各種形式的具有高增益的波束，以實(shí)現(xiàn)高速和 大容量的無線通信系統(tǒng)。
[0004] 例如，波束成形系統(tǒng)能夠被用于具有高通損耗的頻帶中的通信，例如大容量數(shù)據(jù) 的高速收發(fā)通信、在衛(wèi)星、航空等中使用智能天線的各種衛(wèi)星空中通信等。因此，已經(jīng)在包 括下一代移動通信、各種雷達(dá)、軍事和航空通信、室內(nèi)和建筑物間高速數(shù)據(jù)通信、無線局域 網(wǎng)（WLAN)、無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN)等的各種領(lǐng)域?qū)Σㄊ尚瓮ㄐ胚M(jìn)行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 本發(fā)明提供一種用于在天線陣列中獲取信道狀態(tài)信息的方法。
[0007] 本發(fā)明還提供一種用于在天線陣列中獲取信道狀態(tài)信息的裝置。
[0008] 技術(shù)方案
[0009] 在一個(gè)方面中，一種用于由終端發(fā)送信道狀態(tài)信息的方法包括：由終端從基站接 收關(guān)于CSI-RS和物理天線的關(guān)系信息，關(guān)系信息包括關(guān)于第一 CSI-RS和發(fā)送第一 CSI-RS 的第一物理天線的信息和關(guān)于第二CSI-RS和發(fā)送第二CSI-RS的第二物理天線的信息；以 及由所述終端基于關(guān)系信息將第一信道狀態(tài)信息和第二信道狀態(tài)信息發(fā)送到基站，其中， 第一物理天線和第二物理天線可以被包括在一個(gè)天線陣列中，第一信道狀態(tài)信息可以是關(guān) 于基于第一 CSI-RS確定的終端和第一物理天線之間的信道狀態(tài)的信息，并且第二信道狀 態(tài)信息可以是關(guān)于基于第二CSI-RS確定的終端和第二物理天線之間的信道狀態(tài)的信息。
[0010] 在另一個(gè)方面中，一種在無線通信網(wǎng)絡(luò)中操作的終端包括：射頻（RF)單元，該RF 單元被實(shí)現(xiàn)為發(fā)送和接收無線電信號；以及處理器，該處理器與RF單元選擇性地連接，其 中，處理器被實(shí)現(xiàn)為：從基站接收關(guān)于CSI-RS和物理天線的關(guān)系信息，該關(guān)系信息包括關(guān) 于第一 CSI-RS和發(fā)送第一 CSI-RS的第一物理天線的信息以及關(guān)于第二CSI-RS和發(fā)送第 二CSI-RS的第二物理天線的信息；并且基于該關(guān)系信息將第一信道狀態(tài)信息和第二信道 狀態(tài)信息發(fā)送到所述基站，第一物理天線和第二物理天線被包括在一個(gè)天線陣列中，第一 信道狀態(tài)信息是關(guān)于基于第一 CSI-RS確定的終端和第一物理天線之間的信道狀態(tài)的信 息，并且第二信道狀態(tài)信息是關(guān)于基于第二CSI-RS確定的終端和第二物理天線之間的信 道狀態(tài)的信息。
[0011] 有益效果
[0012] 在包括多個(gè)物理天線的天線陣列（例如，大規(guī)模多輸入多輸出（Mnro))中，可以有 效地獲取每個(gè)物理天線的信道狀態(tài)信息。
【附圖說明】
[0013] 圖1是圖示增強(qiáng)型小區(qū)間干擾消除（eICIC)技術(shù)的概念圖。
[0014] 圖2是圖示天線傾斜方法的概念圖。
[0015] 圖3圖示了當(dāng)考慮現(xiàn)有的電傾斜時(shí)由基站產(chǎn)生的波束的圖案。
[0016] 圖4是圖示有源天線系統(tǒng)的概念圖。
[0017] 圖5是圖示用于發(fā)送基于有源天線的終端特定波束的方法的概念圖。
[0018] 圖6是在資源塊對中分配對應(yīng)于CRS的資源元素的概念圖。
[0019] 圖7是在一個(gè)資源塊對中分配對應(yīng)于CSI-RS的資源元素的概念圖。
[0020] 圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于發(fā)送參考信號的方法的概念圖。
[0021] 圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于發(fā)送局部天線的方法的概念圖。
[0022] 圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線虛擬化發(fā)送方法的概念圖。
[0023] 圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線虛擬化發(fā)送方法的概念圖。
[0024] 圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的CSI過程的概念圖。
[0025] 圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于位圖信息發(fā)送被包括在天線陣列中的物 理天線和CSI-RS天線端口之間的關(guān)系信息的概念圖。
[0026] 圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于估計(jì)天線陣列的信道狀態(tài)信息的方法的 概念圖。
[0027] 圖15圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 用戶設(shè)備（UE)可以是固定的或可移動的，并且可以被稱為其他術(shù)語，例如移動臺 (MS)、移動終端（MT)、用戶終端（UT)、訂戶站（SS)、無線設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理（PDA)、無線調(diào) 制解調(diào)器、手持式設(shè)備等。
[0029] 基站通常表示與UE通信的固定站并且可以被稱為其它術(shù)語，例如演進(jìn)型節(jié)點(diǎn) B(eNB)、基站收發(fā)器系統(tǒng)（BTS)和接入點(diǎn)。
[0030] 圖1是圖示增強(qiáng)型小區(qū)間干擾消除（eICIC)技術(shù)的概念圖。
[0031] 在圖1中，公開的是在增強(qiáng)型小區(qū)間干擾消除（eICIC)技術(shù)中用于通過對每個(gè)小 區(qū)在時(shí)域中不同地分配發(fā)送功率來分布/避免干擾的方法。eICIC技術(shù)是3GPP LTE-A版本 10應(yīng)用的技術(shù)。
[0032] 參考圖1，作為用于在時(shí)域中去除小區(qū)間干擾的方法，可以在時(shí)域中不同地配置干 擾小區(qū)的發(fā)送功率。例如，干擾小區(qū)可以減小和發(fā)送特定子幀的發(fā)送功率，以便減少對受干 擾小區(qū)的干擾影響。將比一般的子幀具有更低的發(fā)送功率的子幀定義為稱為幾乎空白子幀 (ABS)的術(shù)語。在3GPP LTE中，可以通過相對于預(yù)定時(shí)域規(guī)定和發(fā)送ABS的配置的方法來 減小干擾。例如，以40ms的發(fā)送周期來發(fā)送40比特的位圖，以將關(guān)于ABS的配置的信息從 基站發(fā)送到終端。
[0033] 終端被分配有來自較高層的兩個(gè)不同的CSI測量子幀集合（例如，Cesi,。和Cesi,D， 以對于每個(gè)CSI測量子幀向基站發(fā)送不同的反饋信息。
[0034] 圖1的上端圖示其中當(dāng)受干擾小區(qū)和干擾小區(qū)是相鄰的小區(qū)時(shí)的情況，當(dāng)受干擾 小區(qū)發(fā)送子幀時(shí)干擾小區(qū)在時(shí)間tl減小發(fā)送功率以減輕相鄰小區(qū)間干擾。
[0035] 圖1的下端圖示其中干擾小區(qū)和受干擾小區(qū)是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（HetNet)的情況。在異 構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，具有小的覆蓋范圍，諸如微小區(qū)、微微小區(qū)、毫微微小區(qū)等的小型基站可以在宏 基站中彼此重疊。在時(shí)間tl，當(dāng)作為受干擾小區(qū)的微小區(qū)、微微小區(qū)、毫微微小區(qū)等執(zhí)行傳 輸時(shí)，減小用于宏基站中的傳輸?shù)墓β?，以減少在受干擾小區(qū)中產(chǎn)生的干擾量。在圖1的下 端所示的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的情況下，宏基站基于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的切換或小區(qū)（重新）選擇將終端 轉(zhuǎn)移到鄰近的小型基站以控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
[0036] 然而，在基于時(shí)域執(zhí)行的eICIC方法中，由于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載之外的原因，干擾基站受終 端的調(diào)度上具有限制。即，由于該原因，在特定子幀中調(diào)度終端的時(shí)間，干擾基站具有限制 (例如，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中通過受干擾基站或在同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中通過小區(qū)范圍擴(kuò)展來限制 發(fā)送功率以保護(hù)終端的情況下）。
[0037] 此外，在圖1的上端和下端，由干擾小區(qū)發(fā)送的波束意味著波束被劃分成在時(shí)域 tl和t2的發(fā)送功率并且不意味著波束方向的變化。此外，終端的反饋信息也既不是相對于 Ccsi,c和CcsiJJ確地單獨(dú)反饋，也不是同時(shí)反饋。在本發(fā)明的實(shí)施例中，除時(shí)域外，還限制用 于發(fā)送特定子幀的波束子集，從而防止相鄰小區(qū)和轉(zhuǎn)移小區(qū)之間的干擾。下面將對其詳細(xì) 實(shí)施例進(jìn)行描述。
[0038] 圖2是圖示天線傾斜方法的概念圖。
[0039] 參考圖2,在現(xiàn)有的蜂窩系統(tǒng)中，基站已經(jīng)使用用于基于機(jī)械傾斜或電傾斜減少小 區(qū)間干擾的方法，并且改善小區(qū)中的終端的信號與干擾脈沖噪聲比（SINR)。然而，在機(jī)械傾 斜的情況下，這是不利的，因?yàn)椴ㄊ姆较蛟诔跏及惭b期間是固定的，并且由于根據(jù)基站被 安裝在其中的建筑物的高度和支撐物的高度確定機(jī)械傾斜角度，因此輻射波束寬度需要很 大。在電傾斜的情況下，可以通過使用內(nèi)部相移模塊對傾斜角度進(jìn)行移位，但這實(shí)際上是不 利的，因?yàn)橛捎谛^(qū)固定的傾斜，非常有限的垂直波束成形是有效的。當(dāng)使用有源天線系統(tǒng) (AAS)時(shí)，可以比現(xiàn)有的傾斜實(shí)現(xiàn)更靈活的水平波束成形和/或垂直波束成形。
[0040] 圖3圖不當(dāng)考慮現(xiàn)有的電傾斜時(shí)由基站廣生的波束的圖案。
[0041] 圖3的左側(cè)圖示一般的水平波束圖案，并且圖3的右側(cè)圖示當(dāng)假定電傾斜角度為 15°時(shí)的垂直波束圖案。
[0042] 在3GPP中考慮或通常已知的天線的波束特性可以具有以下值。垂直波束寬度基 于半功率波束寬度（HPBW)可以具有10°到15°，并且水平波束寬度基于HPBW可以具有 65°到70°。在此，半功率波束寬度（HPBW)意指考慮3dB的增益衰減的波束。HPBW可以 通過半角度指示銳度程度（銳度）作為表示定向的程度的物理量。較小的HPBW可以意味 著更尖銳的定向。當(dāng)使用有源天線時(shí)，波束的寬度可以比使用電傾斜時(shí)在基站中產(chǎn)生的波 束的圖案大。這將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0043] 圖4是圖示有源天線系統(tǒng)的概念圖。
[0044] 參考圖4,不像現(xiàn)有的無源天線系統(tǒng)，有源天線系統(tǒng)（AAS)是以其中將射頻（RF) 模塊耦合到作為無源元件的相應(yīng)天線的形式實(shí)現(xiàn)的天線系統(tǒng)。由于每個(gè)天線包括RF模塊， 即，有源元件，有源天線系統(tǒng)可以對于每個(gè)天線模塊控制功率和相位。有源天線系統(tǒng)可以 增強(qiáng)與天線性能相關(guān)聯(lián)的事項(xiàng)（小型天線的有效長度的增加、帶寬的增加、陣列元件之間 的相互耦合的減少、噪聲組件的增強(qiáng)、發(fā)送功率效率的增加等），并且可以與微波集成電路 (MIC)和單片微波集成電路（MMIC)技術(shù)相關(guān)聯(lián)地高度集成，并且特別是克服由傳輸線路的 高損耗、有限的源功率、天線效率的減小和不存在具有優(yōu)異性能的相移器導(dǎo)致的缺點(diǎn)。由于 RF模塊耦合到每個(gè)天線，可以針對每個(gè)端口控制該天線，并且可以根據(jù)通信環(huán)境和狀況控 制天線的相位和輸出。
[0045] 在圖4的下端公開的是用于基于有源天線發(fā)送終端特定波束的方法。參考圖3的 下端，當(dāng)使用有源天線時(shí)，將波束的方向控制為相對于特定目標(biāo)的相關(guān)方向，以基于相關(guān)目 標(biāo)的位置控制功率，從而相對于目標(biāo)執(zhí)行波束成形。
[0046] 圖5是圖示用于發(fā)送基于有源天線的終端特定波束的方法的概念圖。
[0047] 在圖5中，公開了用于基于2D有源天線陣列發(fā)送終端特定波束的方法。
[0048] 作為使用基于有源天線的2D天線陣列的傳輸環(huán)境，主要考慮其中將波束從外部 基站發(fā)送到室外終端的環(huán)境（室外到室內(nèi)（021))和室外小型小區(qū)環(huán)境（城市微小區(qū)）。
[0049] 參考圖5,當(dāng)通過使用基于有源天線的2D天線陣列發(fā)送波束時(shí)，考慮到將在其中 各種多個(gè)建筑物存在于小區(qū)中的實(shí)際小區(qū)環(huán)境中使用的根據(jù)建筑物高度的各種終端高度 基站可以實(shí)現(xiàn)終端特定的水平波束轉(zhuǎn)向和垂直波束轉(zhuǎn)向。
[0050] 可以考慮其中具有各種高度的多個(gè)建筑物存在于小區(qū)中的小區(qū)環(huán)境。在這種情況 下，可以考慮顯著不同于現(xiàn)有的無線電信道環(huán)境的信道特性。例如，可以通過考慮衰落特性 改變（包括根據(jù)高度差的屏蔽/路徑損耗、視線（LoS)/非視線（NLoS)、到達(dá)方向（DoA)等） 對波束進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0051] 在LTE系統(tǒng)中，下行鏈路導(dǎo)頻或參考信號（RS)的目的一般可如下分類。作為測量 參考信號，可以使用用于測量信道狀態(tài)的參考信號。通過在短時(shí)段期間執(zhí)行測量，測量參考 信號可用于CSI測量或報(bào)告。測量參考信號可用于執(zhí)行鏈路自適應(yīng)、秩自適應(yīng)和閉環(huán)MMO 預(yù)編碼。
[0052] 此外，測量參考信號可以在長時(shí)段