本发明涉及移动通信领域，尤其涉及无线通信系统中的上行传输的技术。
背景技术：
在LTE(LTE为long term evolution的缩写)系统中，探测参考信号(Sounding reference signal，简称SRS)主要用于上行信道测量，在满足信道互易性的条件下，也可以用于下行信道测量，SRS具体可以为上行测量参考信号。但由于终端体积小，成本低，上行测量参考信号端口数较少，即1或2，典型地情况，只支持1个天线端口的发送。因此，LTE系统中，上行测量参考信号端口没有考虑过优化传输。
在5G新空口(5th Generation New Radio，简称5GNR)技术讨论中，尤其是高频通信场景中，终端天线数会剧增，上行测量参考信号端口数也会随之增加。据此，上行测量参考信号会占用更多的上行时频资源，消耗更多的上行功率。而且在高频场景，上行测量参考信号覆盖也是一个问题。
在现有技术中，基站向终端发送的上行调度信令中包含了预编码矩阵指示(Precoding Matrix indicators，简称PMI)，但是由于存在多个上行测量参考信号资源，终端仅仅获得基站发送的PMI，并不知道具体使用哪一个上行测量参考信号资源，因此终端将无法获得完整的赋形信息，无法实现高效传输数据。
技术实现要素：
本文描述了一种上行传输的方法，装置及系统，以实现系统高效传输数据。
一方面，本申请的实施例提供一种上行传输的方法。方法包括基站确定上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息(可以从多个上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息中确定一个上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息)；并且向用户设备发送该上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息，用户设备可以获得基站发送的上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息，并获得该赋形信息。该赋形信息可以用于上行传输时对发送信号的赋形处理，通过对发送信号的赋形处理，可以增强发送信号的覆盖范围，提高传输数据的效率。另外，赋形信息的形式可以多种多样，比如：赋形参数、码字索引或者上行测量参考信号索引，这样增加了上行传输方案实现的多样性。
在一个可能的设计中，基站可以多种方式向用户设备发送上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息，比如：通过上行调度信令、媒体介入控制MAC控制元素CE或者高层信令等方式向用户设备发送上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息。像相应地，用户设备通过多种方式获取到基站发送的上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息。通过不同的方式向用户设备发送赋形信息，可以使得基站在多种场景下实现本发明实施例的方案。
在一个可能的设计中，基站还可以确定数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息；然后向用户设备发送数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息；对应的，用户设备将获得基站发送的数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息。通常情况下，数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息和上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息通常都是对应的，只有两者匹配正确，才能形成有效的波束，提高上行传输效率。基站将所述两个赋形信息发送给用户设备，这样用户设备就可以拥有了数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息和上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息，从而实现了对发送信号的赋形处理。
在一个可能的设计中，基站可以通过上行调度信令向用户设备发送数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息，基站还可以通过上行调度信令将所述数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息和所述上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息同时发送给用户设备。相应地，用户设备可以通过上行调度信令接收数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息，或者同时接收数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息和所述上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息。。
在一个可能的设计中，用户设备对接收到上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息进行解析，获得所述赋形信息对应的赋形参数。比如：将在本次数据传输之前X个时间单位内，向基站最后一次传输上行测量参考信号所采用的赋形信息对应的赋形参数为本次传输数据所使用的赋形参数。
在一个可能的设计中，由于赋形信息具体形式不同，用户设备获得所述赋形信息对应的赋形参数的方式也有不同，例如：当赋形信息具体为码字索引，用户设备确定码字索引对应的赋形参数；或者，当赋形信息为上行测量参考信号索引,用户设备根据所述上行测量参考信号索引号确定用于发送上行测量参考信号所采用的赋形参数，并将所述发送上行测量参考信号所采用的赋形参数作为用户设备本次传输数据所采用的所述上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息。对于不同赋形信息的形式，用户设备可以采用不同方式获取赋形信息对应的赋形参数。
在一个可能的设计中，用户设备利用获得的上行测量参考信号端口到天线端口的赋形参数和数据端口到上行测量参考信号端口的赋形参数进行赋形处理，赋形处理后的发送信号将增强，提高了实现传输数据的效率。
另一方面，本发明实施例提供了一种基站，该基站具有实现上述方法实际中基站行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，基站的结构中包括处理器和发射器，所述处理器被配置为支持基站执行上述方法中相应的功能。所述发射器用于支持基站与用户设备之间的通信，向用户设备发送上述方法中所涉及的信息或者指令。所述基站还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，其保存基站必要的程序指令和数据。
又一方面，本发明实施例提供了一种用户设备，该用户设备具有实现上述方法设计中用户设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。所述模块可以是软件和/或硬件。
在一个可能的设计中，用户设备的结构中包括接收器和处理器，所述接收器被配置为接收基站发送的上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息；处理器被配置为解析上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息，获得所述赋形信息对应的赋形参数。
又一方面，本发明实施例提供了一种通信系统，该系统包括上述方面所述的基站和用户设备。
再一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述基站所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
再一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述用户设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
相较于现有技术，本发明提供的方案可以更加提高发送信号的覆盖，从而提高了数据传输的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面附图中反映的仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得本发明的其他实施方式。而所有这些实施例或实施方式都在本发明的保护范围之内。
图1为本发明的一种可能的应用场景示意图；
图2为本发明实施例提供的终端传输数据的通信示意图；
图3为本发明实施例提供的一种上行传输的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种上行传输的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种基站结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种UE结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
如图1所示，用户设备UE连接其附近的基站，从而接入到网络中。本发明描述的技术可以适用于长期演进(Long Term Evolution,简称LTE)系统，或其他采用各种无线接入技术的无线通信系统，例如采用码分多址，频分多址，时分多址，正交频分多址，单载波频分多址等接入技术的系统。此外，还可以适用于使用LTE系统后续的演进系统，如第五代5G系统等。
本申请中，名词“网络”和“系统”经常交替使用，但本领域的技术人员可以理解其含义。本申请所涉及到的用户设备UE可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备,以及各种形式的用户设备(User Equipment,简称UE),移动台(Mobile station,简称MS)，终端(terminal)，终端设备(Terminal Equipment)等等。为方便描述，本申请中，上面提到的设备统称为用户设备或UE。本发明所涉及到的基站(base station,简称BS)是一种部署在无线接入网中用以为UE提供无线通信功能的装置。所述基站可以包括各种形式的宏基站，微基站，中继站，接入点等等。在采用不同的无线接入技术的系统中，具备基站功能的设备的名称可能会有所不同，例如在LTE网络中，称为演进的节点B(evolved NodeB简称：eNB或者eNodeB),在第三代3G网络中，称为节点B(Node B)等等。为方便描述，本申请中，上述为UE提供无线通信功能的装置统称为基站或BS。
为了能够更加清楚地介绍技术方案，下面先介绍用户设备向基站进行数据传输的用户设备处理的过程。如图2所述的方案，用户设备向基站传输数据的过程中，用户设备对发送信号进行两次预处理，一次是数据端口到上行测量参考信号端口之间的预处理，一次是上行测量参考信号端口到天线端口之间的预处理。用户设备对用于传输数据的发送信号的预处理可以理解为：用户设备将发送信号乘以一组赋形参数，这样发送信号就可以在某个方向被加强或者增强覆盖的范围等。赋形参数也可以被称为预编码矩阵或者赋形矩阵。预编码矩阵有两类，一类是数据端口到上行测量参考信号端口的预处理使用的预编码矩阵；一类上行测量参考信号端口到天线端口的预处理使用的预编码矩阵。在本发明的各个实施例中，上行测量参考信号端口到天线端口的预编码矩阵存在两个维度，两个维度大小分别为上行测量参考信号端口数和天线端口数；数据端口到上行测量参考信号端口的预编码矩阵存在两个维度，两个维度大小分别为数据端口数和上行测量参考信号端口数。
为了描述方便，本发明的各个实施例中，将用户设备向基站发送数据所采用的上行测量参考信号端口到天线端口的预编码矩阵称为天线预编码矩阵，简称TP；将用户设备向基站发送数据所采用的数据端口到上行测量参考信号端口的预编码矩阵称为数据预编码矩阵，简称DP；在通常情况下，TP和DP是对应的，TP和DP是成对出现的。用户设备可以利用TP*DP赋形处理向基站传输数据。
典型地，通过预处理可以使发送信号的能量集中在特定方向。例如：某一发送信号能量P向所有方向发送，则某个特定方向上的能量是P/n(假设所有方向分成n个特定的方向)。如果发送信号经过预处理后，发送能量可以集中在一个特定的方向，则这个特定方向的能量可以接近为P，这样该特定方向的能量增加了，这个方向上的覆盖自然也增强了，发送信号覆盖度也增强了。
在不同的信道条件下可以配置不同赋形参数，信道条件可以是信道的空间特性，比如：到达角度(angle of arrival，简称AOA)，离开角度(angle of departure，简称AOD)，信道条件也可以是基站接收上行测量参考信号的信噪比(signal-to-noise ratio，简称SNR)。例如，当信道条件为基站接收上行测量参考信号的SNR时，用户在小区边缘时，基站接收上行测量参考信号的SNR通常低于某个门限，因此基站就可以配置用户设备发送上行测量参考信号的天线端口数为用户设备最大端口数的一半，用户在小区中心时，基站可能接收上行测量参考信号的SNR高于某个门限，因此基站就可以配置用户设备发送上行测量参考信号的天线端口数为用户设备最大端口数。
下面结合更多的附图，对本发明的实施例提供的方案进一步进行说明。
下面介绍2种用户设备向基站进行数据传输的过程。
第一种数据传输过程具体包括：
在301部分，在一段时间内，基站向用户设备发送一套上行测量参考信号资源配置信息。
上行测量参考信号资源配置信息也可以被称为上行测量参考信号进程配置信息或者上行测量参考信号配置信息；上行测量参考信号资源配置信息包含了基站向用户设备发送数据所采用的上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息，该赋形信息也可以称为预处理信息。在本发明各个实施例中，赋形信息可以包括赋形参数或者码字索引。基站可以定期或者不定期地向用户设备发送上行测量参考信号资源配置信息。赋形参数可以具体为预编码矩阵；码字索引可以具体为PMI，用户设备可以通过该PMI确定一个预编码矩阵。
基站可以通过高层信令或媒体介入控制(Media Access Control，简称MAC)控制元素(control element，简称CE)或物理层信令向用户设备发送上行测量参考信号资源配置信息。
在302部分：用户设备接收基站发送的上行测量参考信号资源配置信息，解析该上行测量参考信号资源配置信息，获得上行测量参考信号端口到天线端口的天线预编码矩阵，即TP,用户设备还可以根据基站发送的上行测量参考信号资源配置信息发送上行测量参考信号。
基站可以接收用户设备发送的上行测量参考信号。当基站需要指示终端进行上行数据传输时，基站可以通过上行测量参考信号对当前基站和用户设备之间的信道进行估计；基站依据信道估计结果，可以确定数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息。用户设备可以周期性地发送上行测量参考信号，也就是说，基站可以周期性地接收到终端发送的上行测量参考信号。基站可以利用一次的上行测量参考信号对信道的估计，确定数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息；基站还可以利用2次以上的上行测量参考信号对信道的综合估计，确定数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息。
如果该赋形信息具体为预编码矩阵，则该预编码矩阵即为TP；如果该赋形信息具体为PMI，用户设备可以通过PMI确定该PMI对应的预编码矩阵，将该预测编码矩阵作为用户设备发送上行测量参考信号所采用的TP。
在303部分，基站向用户设备发送上行调度信令，该上行调度信令包含了数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息。
当基站自身需要指示终端向基站发送数据或者接收到终端发送的上行调度请求信令时，基站向用户设备发送上行调度信令。
302和303部分没有先后顺序关系。
在304部分，用户设备接收了上行调度信令，获得数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息，解析该数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息，获得DP。用户设备根据TP和DP对发送信号进行预处理，从而实现向基站传输数据。
同样，如果该赋形信息具体为预编码矩阵，则该预编码矩阵即为DP；如果该该赋形信息具体为PMI，用户设备可以通过PMI确定该PMI对应的预编码矩阵，将该预测编码矩阵作为用户设备本次传输数据所采用的DP。
用户设备可以将在本次数据传输之前X个时间单位(例如：子帧)内，用户设备向基站最后一次传输上行测量参考信号所采用的上行测量参考信号资源对应的TP作为为本次传输数据所使用的TP，即生效的TP。其中，X可以根据协议约定好，如0，10ms等，X也可以是高层信令配置的。
本发明实施例中上行测量参考信号资源半静态变化的场景，优化上行测量参考信号的覆盖和降低上行测量参考信号的开销。例如，用户在小区中心时，采用现有上行测量参考信号传输方式(即从上行测量参考信号端口到天线端口之间不进行预处理)，用户可以得到充足的信道信息。当用户在小区边缘时，采用赋形的上行测量参考信号传输方式(即从上行测量参考信号端口到天线端口之间进行预处理)，即上行测量参考信号的传输能量集中在特定方向或端口数较少，则可以增强上行测量参考信号的覆盖。本发明实施例中上行测量参考信号资源动态变化的场景，该灵活的切换机制不需要多个上行测量参考信号资源同时存在，因此可以进一步降低上行测量参考信号的开销。
下面介绍第2种数据传输过程，该数据传输过程可以适应于:上行测量参考信号在同一段时间内，终端可以被配置多个上行测量参考信号资源的场景。该数据传输过程具体包括：
在401部分，基站向用户设备发送上行调度信令，该上行调度信令可以包括上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息和数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息。上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息和数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息可以分别独立编码，也可以联合编码。
如果上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息具体为预编码矩阵，则该预编码矩阵为TP；如果该赋形信息具体为PMI，用户设备可以通过PMI确定该PMI对应的预编码矩阵，将该预测编码矩阵作为用户设备本次传输数据所采用的TP；如果该赋形信息为上行测量参考信号索引,用户设备可以根据该上行测量参考信号索引号确定当时发送该上行测量参考信号所采用的预编码矩阵，并将该预编码矩阵作为用户设备本次传输数据所采用的TP。
同样，如果数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息具体为预编码矩阵，则该预编码矩阵为DP；如果该赋形信息具体为PMI，用户设备可以通过PMI确定该PMI对应的预编码矩阵，将该预测编码矩阵作为用户设备本次传输数据所采用的DP。如果该赋形信息为上行测量参考信号索引,用户设备可以根据该上行测量参考信号索引号确定当时发送该上行测量参考信号所采用的预编码矩阵，并将该预编码矩阵作为用户设备本次传输数据所采用的DP。
在基站向用户设备发送上行调度信令之前，基站可以向用户设备发送发送1套或者2套以上的上行测量参考信号资源配置信息。
然后用户设备可以向基站发送多条上行测量参考信号，不同的上行测量参考信号可以对应不同的上行测量参考信号资源配置信息，当基站需要指示终端进行上行数据传输时，基站可以利用一次的上行测量参考信号对信道的估计，确定数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息；基站还可以利用一套上行测量参考信号资源配置信息对应的2次以上的上行测量参考信号对信道的综合估计，确定数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息。
在402部分，用户设备接收了上行调度信令，获得上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息和数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息，分别解析上行测量参考信号端口到天线端口的赋形信息和数据端口到上行测量参考信号端口的赋形信息，获得TP和DP。用户设备可以根据TP和DP的合成对发送信号进行预处理，从而实现向基站的传输数据。
上述主要从各个网元之间交互的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，各个网元，例如UE,基站等为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
图5示出了上述实施例中所涉及的基站的一种可能的结构示意图。
基站包括发射器/接收器501,控制器/处理器502，存储器503以及通信单元504。所述发射器/接收器501用于支持基站与上述实施例中的所述的UE之间收发信息，以及支持所述UE与其他UE之间进行无线电通信。所述控制器/处理器502执行各种用于与UE通信的功能。在上行链路，来自所述UE的上行链路信号经由天线接收，由接收器501进行调解，并进一步由控制器/处理器502进行处理来恢复UE所发送到业务数据和信令信息。在下行链路上，业务数据和信令消息由控制器/处理器502进行处理，并由发射器501进行调解来产生下行链路信号，并经由天线发射给UE。控制器/处理器502还执行图2至图4中涉及基站的处理过程和/或用于本申请所描述的技术的其他过程。例如用于控制基站向UE发送赋形信息和/或本发明所描述的技术的其他过程。作为示例，控制器/处理器502用于支持基站执行图3中的过程301和303，图4中的过程401。存储器503用于存储基站的程序代码和数据。通信单元504用于支持基站与其他网络实体进行通信。
可以理解的是，图5仅仅示出了基站的简化设计。在实际应用中，基站可以包含任意数量的发射器，接收器，处理器，控制器，存储器，通信单元等，而所有可以实现本发明的基站都在本发明的保护范围之内。
图6示出了上述实施例中所涉及的UE的一种可能的设计结构的简化示意图。所述UE包括发射器601，接收器602，控制器/处理器603，存储器604和调制解调处理器605。
发射器601调节(例如，模拟转换、滤波、放大和上变频等)该输出采样并生成上行链路信号，该上行链路信号经由天线发射给上述实施例中所述的基站。在下行链路上，天线接收上述实施例中基站发射的下行链路信号。接收器602调节(例如，滤波、放大、下变频以及数字化等)从天线接收的信号并提供输入采样。在调制解调处理器605中，编码器606接收要在上行链路上发送的业务数据和信令消息，并对业务数据和信令消息进行处理(例如，格式化、编码和交织)。调制器607进一步处理(例如，符号映射和调制)编码后的业务数据和信令消息并提供输出采样。解调器609处理(例如，解调)该输入采样并提供符号估计。解码器608处理(例如，解交织和解码)该符号估计并提供发送给UE的已解码的数据和信令消息。编码器606、调制器607、解调器609和解码器608可以由合成的调制解调处理器605来实现。这些单元根据无线接入网采用的无线接入技术(例如，LTE、5G及其他演进系统的接入技术)来进行处理。
控制器/处理器603对UE的动作进行控制管理，用于执行上述实施例中由UE进行的处理。例如用于控制UE根据接收到的赋形信息进行数据传输和/或本发明所描述的技术的其他过程。作为示例，控制器/处理器603用于支持UE执行图3中的过程302和304，图4中的过程402。存储器604用于存储用于UE的程序代码和数据。
用于执行本发明上述基站或UE的控制器/处理器可以是中央处理器(CPU)，通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。
结合本发明公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户设备中。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。