在無線通信系統(tǒng)中提供用于分數(shù)波束成形的控制信息的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，并且更特別地，涉及用于在無線通信系統(tǒng)中提供用于 分數(shù)波束成形的控制信息的方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 將給出對于作為可以應用本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示例的第三代合作伙伴計劃 長期演進（3GPP LTE)系統(tǒng)的簡單描述。
[0003] 圖1示出作為示例性無線通信系統(tǒng)的演進通用移動通信系統(tǒng)（E-UMTS)網(wǎng)絡的配 置。E-UMTS系統(tǒng)是傳統(tǒng)UMTS系統(tǒng)的演進，并且3GPP基于E-UMTS標準工作。E-UMTS還被稱為 LTE系統(tǒng)。對于UMTS和E-UMTS的技術規(guī)范的詳情，分別參考"3fd Generation Partnership Project !Technical Specification Group Radio Access Network" 的版本 7 和版本 8〇
[0004] 參考圖I，E-UMTS系統(tǒng)包括用戶設備（UE)、演進節(jié)點B (eNode B或eNB)以及位于 演進UMTS陸地無線接入網(wǎng)絡（E-UTRAN)的端部處并且連接到外部網(wǎng)絡的接入網(wǎng)關（AG)。 eNB可以同時發(fā)送多個數(shù)據(jù)流用于廣播服務、多播服務和/或單播服務。
[0005] 單個eNB管理一個或更多個小區(qū)。小區(qū)被設置為在I. 25Mhz、2. 5Mhz、5Mhz、10Mhz、 15Mhz和20Mhz的帶寬中的一個帶寬內操作，并且在該帶寬中給多個UE提供下行鏈路（DL) 或上行鏈路（UL)發(fā)送服務?？梢詫Σ煌^(qū)進行配置以提供不同帶寬。eNB控制到多個 UE的數(shù)據(jù)發(fā)送和從多個UE的數(shù)據(jù)接收。關于DL數(shù)據(jù)，eNB通過將DL調度信息發(fā)送到UE 來將DL數(shù)據(jù)應被發(fā)送的時頻區(qū)域、編碼方案、數(shù)據(jù)大小、混合自動重傳請求（HARQ)信息等 通知給特定UE。關于UL數(shù)據(jù)，eNB通過將UL調度信息發(fā)送到UE來將UE可以發(fā)送數(shù)據(jù)的 時頻區(qū)域、編碼方案、數(shù)據(jù)大小、HARQ信息等通知給特定UE。在eNB之間可以定義用于發(fā)送 用戶流量或控制流量的接口。核心網(wǎng)（CN)可以包括AG和用于UE的用戶注冊的網(wǎng)絡節(jié)點。 AG基于跟蹤區(qū)域（TA)管理UE的移動。TA包括多個小區(qū)。
[0006] 雖然無線通信技術的開發(fā)階段研究了基于寬帶碼分多址（WCDM)的LTE，但是用 戶和服務提供商的需求和期望日益增加。考慮到其它無線接入技術正在開發(fā)，要求新技術 演進實現(xiàn)未來競爭力。具體地，要求每位的成本減少、增加的服務可用性、頻帶的靈活使用、 簡化結構、開放接口、UE的合適功耗等。

【發(fā)明內容】

[0007] 技術問題
[0008] 計劃解決該問題的本發(fā)明的目標在于一種用于提供在無線通信系統(tǒng)中用于分數(shù) 波束成形的控制信息的方法和裝置。
[0009] 技術解決方案
[0010] 本發(fā)明的目標可以通過提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中的基站（BS)處使用大規(guī) 模天線陣列執(zhí)行分數(shù)波束成形的方法來實現(xiàn)，該方法包括：按照行或者按照列將所述大規(guī) 模天線陣列劃分為多個分區(qū)；將用于所述分數(shù)波束成形的控制信息發(fā)送到用戶設備（UE); 從所述UE接收基于所述控制信息的反饋信息；以及通過使用用于所述分區(qū)的子預編碼器 和鏈接所述分區(qū)的鏈接預編碼器執(zhí)行波束成形來將信號發(fā)送到所述UE。所述控制信息包括 關于所述分區(qū)的信息、關于與所述分區(qū)對應的導頻圖案的信息、關于所述鏈接預編碼器的 信息以及指示所述分區(qū)是否屬于相同發(fā)送點的信息中的至少一個。
[0011] 在本發(fā)明的另一方面中，在此提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中使用大規(guī)模天線陣 列執(zhí)行分數(shù)波束成形的發(fā)送裝置，該發(fā)送裝置包括：無線通信模塊，所述無線通信模塊被 配置成將信號發(fā)送到接收裝置并且從接收裝置接收信號；以及處理器，所述處理器被配置 成按照行或者按照列將所述大規(guī)模天線陣列劃分為多個分區(qū)，以從所述接收裝置接收反饋 信息，并且使用用于所述分區(qū)的子預編碼器和鏈接所述分區(qū)的鏈接預編碼器來執(zhí)行波束成 形?；谙惹坝伤霭l(fā)送裝置發(fā)送到所述接收裝置的控制信息來生成所述反饋信息，并且 所述控制信息包括關于所述分區(qū)的信息、關于與所述分區(qū)對應的導頻圖案的信息、關于所 述鏈接預編碼器的信息以及指示所述分區(qū)是否屬于相同發(fā)送點的信息中的至少一個。
[0012] 在本發(fā)明的以上實施方式中，所述控制信息還可以包括指示是否應用所述分數(shù)波 束成形的信息。
[0013] 所述控制信息可以包括指示反饋信息配置模式中的一個的信息，并且所述反饋信 息配置模式可以是將關于所述子預編碼器中的至少一個的信息包括在所述反饋信息中的 第一模式、將關于所述鏈接預編碼器的信息包括在所述反饋信息中的第二模式以及不包括 關于所述子預編碼器的信息和關于所述鏈接預編碼器的信息的第三模式。在該情況下，所 述反饋信息可以包括基于所述導頻圖案的聚集確定的信道質量指示符（CQI)和秩指示符 (RI) 0
[0014] 如果所述大規(guī)模天線陣列按照列被劃分為多個分區(qū)，則可以使用所述子預編碼器 執(zhí)行垂直波束成形，并且可以使用所述鏈接預編碼器執(zhí)行水平波束成形?；蛘撸绻龃?規(guī)模天線陣列按照行被劃分為多個分區(qū)，則使用所述子預編碼器執(zhí)行水平波束成形，并且 使用所述鏈接預編碼器執(zhí)行垂直波束成形。
[0015] 基于所述反饋信息，可以確定所述子預編碼器和所述鏈接預編碼器中的一個。
[0016] 有益效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以在無線通信系統(tǒng)中有效地執(zhí)行分數(shù)波束成形。
[0018] 本領域技術人員將想到，可以通過本發(fā)明實現(xiàn)的效果不限于以上特別描述的那 些，并且本發(fā)明的其它優(yōu)點將從以下詳細描述更清楚地理解。
【附圖說明】
[0019] 被包括以提供本發(fā)明的進一步理解的附圖示出本發(fā)明的實施方式，并且與說明書 一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0020] 在附圖中：
[0021] 圖1示出作為無線通信系統(tǒng)的示例的演進通用移動通信系統(tǒng)（E-UMTS)網(wǎng)絡的配 置。
[0022] 圖2示出在用戶設備（UE)和演進UMTS陸地無線接入網(wǎng)絡（E-UTRAN)之間的符合 第三代合作伙伴計劃（3GPP)無線電接入網(wǎng)絡標準的無線電接口協(xié)議架構中的控制面協(xié)議 棧和用戶面協(xié)議棧。
[0023] 圖3示出物理信道和使用3GPP系統(tǒng)中的物理信道的普通信號發(fā)送方法；
[0024] 圖4示出長期演進（LTE)系統(tǒng)中的無線電幀的結構；
[0025] 圖5示出LTE系統(tǒng)中的下行鏈路無線電幀的結構；圖6示出LTE系統(tǒng)中的上行鏈 路子幀的結構；
[0026] 圖7示出普通多輸入多輸出（M頂0)通信系統(tǒng)的結構；
[0027] 圖8和圖9示出通過四個天線支持下行鏈路發(fā)送（4-Tx下行鏈路發(fā)送）的LTE系 統(tǒng)中的下行鏈路參考信號（RS)配置；
[0028] 圖10示出在當前3GPP標準規(guī)范中定義的示例性下行鏈路解調參考信號（DMRS) 分配；
[0029] 圖11示出在當前3GPP標準規(guī)范中定義的下行鏈路CSI-RS配置的信道狀態(tài)信 息-參考信號（CSI-RS)配置#0 ;
[0030] 圖12示出天線傾斜（antenna tilting)方案；
[0031] 圖13是比較相關技術的天線系統(tǒng)與有源天線系統(tǒng)（AAS)的視圖；
[0032] 圖14示出示例性的基于AAS的用戶設備（UE)-專用波束成形；
[0033] 圖15示出基于AAS的二維波束發(fā)送場景；
[0034] 圖16示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的將對齊的分數(shù)預編碼應用至均勻線性 陣列的示例；
[0035] 圖17示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的將按列對齊的分數(shù)預編碼應用至方形 陣列的示例；
[0036] 圖18示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的將按行對齊的分數(shù)預編碼應用至方形 陣列的示例；
[0037] 圖19示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的將按行組（row group-wise)對齊的分 數(shù)預編碼應用至方形矩陣的示例；
[0038] 圖20、圖21和圖22示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的用于分配導頻圖案的方法； 以及
[0039] 圖23是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的通信裝置的框圖。
【具體實施方式】
[0040] 本發(fā)明的結構、操作和其它特征將通過參考附圖描述的本發(fā)明的實施方式容易地 理解。在此闡述的本發(fā)明的實施方式是本發(fā)明的技術特征應用到第三代合作伙伴計（3GPP) 系統(tǒng)的示例。
[0041] 雖然本發(fā)明的實施方式在長期演進（LTE)和LTE-Advanced(LTE-A)系統(tǒng)的上下文 中被描述，但是它們僅僅是示例性的。從而，本發(fā)明的實施方式可應用至任何其它通信系 統(tǒng)，只要以上定義對于通信系統(tǒng)有效即可。另外，本發(fā)明的實施方式在頻分雙工（FDD)的上 下文中描述，它們還可以通過一些修改應用至半-FDD(H-FDD)或時分雙工（TDD)。
[0042] 術語"基站（BS)"可以用于覆蓋包括射頻拉遠頭（RRH)、演進節(jié)點B(eNB或 eNodeB)、接收點（RP)、中繼等術語的意義。
[0043] 圖2示出用戶設備（UE)和演進UMTS陸地無線接入網(wǎng)絡（E-UTRAN)之間的符合 3GPP無線電接入網(wǎng)標準的無線電接口協(xié)議架構中的控制面協(xié)議棧和用戶面協(xié)議棧?？刂泼?是UE和E-UTRAN發(fā)送控制消息以管理呼叫的路徑，并且用戶面是發(fā)送從應用層生成的數(shù)據(jù) (例如，語音數(shù)據(jù)或互聯(lián)網(wǎng)分組數(shù)據(jù)）的路徑。
[0044] 在第一層（LI)的物理（PHY)層將信息傳輸服務提供給其更高層（媒體接入控制 (MAC)層）。PHY層經由傳輸信道連接至MAC層。傳輸信道在MAC層和PHY層之間傳遞數(shù) 據(jù)。數(shù)據(jù)在發(fā)送器和接收器的PHY層之間的物理信道上被發(fā)送。物理信道使用時間和頻率 作為無線電資源。具體地，物理信道被調制為正交頻分多址（OFDMA)用于下行鏈路（DL)，并 且被調制為單載波頻分多址（SC-FDMA)用于上行鏈路（UL)。
[0045] 在第二層（L2)的MAC層經由邏輯信道，向其更高層（無線鏈路控制（RLC)層）提 供服務。在L2的RLC層支持可靠數(shù)據(jù)發(fā)送。RLC功能可以在MAC層的功能塊中被實現(xiàn)。在 L2的分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議（PDCP)層執(zhí)行頭部壓縮，以減少不必要的控制信息的量，并且從而 經由具有窄帶寬的空中接口，有效地發(fā)送互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP)分組，諸如，IP版本4 (IPv4)分 組或IP版本6 (IPv6)分組。
[0046] 在第三層（或L3)的最下部的無線資源控制（RRC)層僅在控制面上被定義。RRC 層控制關于無線電承載的配置、重配置和釋放的邏輯信道、傳輸信道以及物理信道。無線電 承載是指在L2提供的服務，用于UE和E-UTRAN之間的數(shù)據(jù)發(fā)送。為此目的，UE和E-UTRAN 的RRC層相互交換RRC消息。如果在UE和E-UTRAN之間建立RRC連接，則UE處于RRC連 接模式，否則，UE處于RRC空閑模式。RRC層之上的非接入（Non-Access Stratum NAS)層 執(zhí)行包括會話管理和移動性管理的功能。
[0047] 用于將數(shù)據(jù)從E-UTRAN傳遞到UE的DL傳輸信道包括承載系統(tǒng)信息的廣播信道 (BCH)、承載尋呼消息的尋呼信道（PCH)以及承載用戶業(yè)務或控制消息的共享信道（SCH)。 DL多播業(yè)務或控制消息或DL廣播業(yè)務或控制消息可以在DL SCH或者單獨定義的DL多播 信道（MCH)上被發(fā)送。用于將數(shù)據(jù)從UE傳遞到E-UTRAN的UE傳輸信道包括承載初始控制 消息的隨機接入信道（RACH)和承載用戶業(yè)務或控制消息的UL SCH。在傳輸信道之上定義 并且被映射到傳輸信道的邏輯信道包括廣播控制信道（BCCH)、尋呼控制信道（PCCH)、公共 控制信道（CCCH)、多播控制信道（MCCH)、多播業(yè)務信道（MTCH)等。
[0048] 圖3示出物理信道和用于在3GPP系統(tǒng)中的物理信道上發(fā)送信息的一般方法。
[0049] 參考圖3,當UE被加電或者進入新小區(qū)時，UE執(zhí)行初始小區(qū)搜索（S301)。初始小 區(qū)搜索涉及獲取到eNB的同步。具體地，UE將其定時同步到eNB，并且通過從eNB接收主同 步信道（P-SCH)和輔同步信道（S-SCH)獲取小區(qū)標識符（ID)和其它信息。然后，UE可以 通過從eNB接收物理廣播信道（PBCH)，獲取小區(qū)中廣播的信息。在初始小區(qū)搜索期間，UE 可以通過接收下行鏈路參考信號（DL RS)監(jiān)控DL信道狀態(tài)。
[0050] 在初始小區(qū)搜索之后，UE可以通過基于包括在HXXH中的信息，接收物理下行鏈 路控制信道（PDCCH)并且接收物理下行鏈路共享信道（PDSCH)，獲取詳細系統(tǒng)信息（S302)。
[0051] 如果UE最初接入eNB或者不具有用于到eNB的信號發(fā)送的無線電資源，則UE可 以與eNB執(zhí)行隨機接入過程（S303至S306)。在隨機接入過程中，UE可以在物理隨機接入 信道（PRACH)上發(fā)送預定序列作為前導（S303和S305)，并且可以在HXXH和與HXXH相 關聯(lián)的I 3DSCH上接收對前導的響應消息（S304和S306)。在基于競爭的RACH的情況下，UE 可以另外執(zhí)行競爭解決過程。
[0052] 在以上過程之后，UE可以從eNB接收PDCCH和/或PDSCH (S307)，并且將物理上行 鏈路共享信道（PUSCH)和/或物理上行鏈路控制信道（PUCCH)發(fā)送到eNB (S308)，其是一般 DL和UL信道發(fā)送過程。特別是，UE在HXXH上接收下行鏈路控制信息（DCI)。在此，DCI 包括諸如用于UE的資源分配信息的控制信息。不同DCI格式根據(jù)DCI的不同使用而被定 義。
[0053] 控制信息（UE在UL上將該控制信息發(fā)送到eNB或者在DL上從eNB接收該控制信 息）包括DL/UL肯定應答/否定應答（ACK/NACK)信號、信道質量指示符（CQI)、預編碼矩陣 索引（PMI)、秩指示符（RI)等。在3GPP LTE系統(tǒng)中，UE可以在PUSCH和/或PUCCH上發(fā)送 諸如CQI、PMI、RI等的控制信息。
[0054] 圖4示出在LTE系統(tǒng)中使用的無線電幀的結構。
[0055] 參考圖4,無線電幀為10ms (327200xTs)長，并且被劃分為10個相等大小的子幀。 每個子幀為Ims長，并且被進一步劃分為兩個時隙。每個時隙為0. 5ms (15360xTs)長。在此， Ts表示采樣時間，并且Ts=V(15kHzx2048) = 3. 2552x10 8(約33ns)。時隙包括在時域中 的多個正交頻分多路復用（OFDM)符號或SC-FDMA符號乘以在頻域中的多個資源塊（RB)。 在LTE系統(tǒng)中，一個RB包括12個子載波乘以（by) 7 (或6)個OFDM符號。數(shù)據(jù)被發(fā)送的單 位時間被定義為發(fā)送時間間隔（TTI)?？梢砸砸粋€或更多