用于高级无线网络的信道状态信息导频设计的装置和方法与流程
本申请是申请日为2013年04月01日、申请号为201380017577.7、发明名称为“用于高级无线网络的信道状态信息导频设计的装置和方法”的发明专利申请的分案申请。
本申请一般涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及用于高级无线通信系统的信道状态信息导频设计。
背景技术：
3gpp长期演进(lte)和长期演进高级(lte-a)系统可以在频分双工(fdd)模式或时分双工(tdd)模式中工作。在fdd模式中，两个不同的频率用于上行链路和下行链路传输，并且基站和用户设备可以同时发送和接收数据。在tdd模式中，相同的频率用于上行链路和下行链路传输，并且基站和用户设备不能同时发送和接收数据。因此，在tdd模式中，lte系统具有指定用于上行链路或者下行链路的子帧的配置。
技术实现要素：
本发明的一方面在于提供在无线通信网络中用于设计信道状态信息导频(参考信号)的方法和装置。
根据本发明的一方面，提供一种基站。该基站包括二维(2d)天线阵列，其包括配置在2d网格nh×nv中的数量n个天线元件。2d天线阵列被配置为与至少一个订户站通信。该基站还包括控制器，其被配置为发送与n个天线元件的每个关联的n个信道状态信息参考信号(csi-rs)天线端口(ap)。
根据本发明的另一方面，提供一种订户站。该订户站包括被配置为与至少一个基站通信的天线阵列。该订户站还包括处理电路，其被配置为从至少一个基站处的2d有源天线阵列接收物理下行链路共享信道(pdsch)。2d有源天线阵列包括数量n个天线元件。处理电路进一步被配置为估计与n个天线元件关联的水平和垂直csi。
根据本发明的另一方面，提供一种方法。该方法包括从二维(2d)天线阵列发送n个信道状态信息参考信号(csi-rs)天线端口(ap)。2d天线阵列包括被配置在2d网格nh×nv中的数量n个天线元件。csi-rsap与n个天线元件的每个相关。
在进行下面的“具体实施方式”之前，阐述遍布这篇专利文献使用的某些词汇和短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”及其派生词意思是没有限制的包含；术语“或”是包含的，意思是和/或；短语“与……相关”和“与其关联的”及其派生短语可以意思是包括、被包括在……之内、与……互连、包含、被包含在……之内、连接到或与……连接、耦接到或与……耦接、与……可通信的、与……合作、交织、并列、与……最近、被捆绑至或与……捆绑、具有、具有……属性等等；而术语“控制器”意思是控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分，这样的设备可以用硬件、固件或软件或者其中至少两个的一些组合来实现。应该注意到与任何特定的控制器关联的功能可以是集中的或者分布的，无论局部还是远程地。遍布这篇专利文献提供了某些词汇和短语的定义，本领域普通技术人员应该理解，在很多，如果不是大多数情况中，这些定义适用于如此定义的词汇和短语的之前的以及将来的使用。
附图说明
为了更完全地理解本公开及其优点，现在参考结合附图的以下描述，其中相似的参考标号表示相似的部分：
图1示出根据本公开的实施例的无线网络；
图2a示出根据本公开的实施例的无线发送路径的高级图；
图2b示出根据本公开的实施例的无线接收路径的高级图；
图3示出根据本公开的实施例的订户站；
图4示出根据本公开的实施例的配备有2d有源天线阵列的传输点；
图5示出从根据本公开的实施例的2d有源天线阵列到移动站的方位角和仰角；
图6示出根据本公开的实施例的h-pmi和v-pmi；
图7示出根据本公开的实施例的第一和第二csi-rsap；
图8a至8c示出根据本公开的实施例的a-csi-rs和b-csi-rs的联合配置；
图9示出根据本公开的实施例的垂直csi-rsap和水平csi-rsap；
图10和11示出根据本公开的实施例的水平和垂直csi-rsap的构造；
图12示出根据本公开的实施例的第一和第二组水平csi-rsap；
图13和14示出根据本公开的实施例的两组h-csi-rsap的构造；
图15示出根据本公开的实施例的主和副csi-rsap；以及
图16示出根据本公开的实施例的主和副csi-rs的构造。
具体实施方式
下面讨论的图1至16以及本专利文件中用于描述本公开的原理的各种实施例仅是作为说明，而不应该以任何方式解读为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，可以在任何适当地配置的无线通信系统中实现本公开的原理。
这里将下面的文献和标准描述合并到本公开中就像在此阐述一样：3gppts36.211v10.1.0，“e-utra,physicalchannelsandmodulation(物理信道和调制)”(ref1)；3gppts36.212v10.1.0，“e-utra,multiplexingandchannelcoding(复用和信道编码)”(ref2)；3gppts36.213v10.1.0，“e-utra,physicallayerprocedures(物理层过程)”(ref3)；以及3gppts36.331v10.1.0(ref4)。
图1示出根据本公开的一个实施例的无线网络100。图1中示出的无线网络100的实施例仅用于说明。可以使用无线网络100的其他实施例而不脱离本公开的范围。
无线网络100包括基站enodeb(enb)101、enb102、和enb103。enb101与enb102和enb103通信。enb101还与诸如因特网、私有ip网络、或其他数据网络的因特网协议(ip)网络130通信。
取决于网络类型，可以使用其他公知术语代替“enodeb”，诸如“基站”或“接入点”。为了方便，这里将使用术语“enodeb”来指代向远程终端提供无线接入的网络基础结构组件。另外，这里使用术语“用户设备”或“ue”来指示无线地接入enb并且可以由消费者用来经由无线通信网络接入服务的任何远程无线设备，无论该ue是移动设备(例如，蜂窝电话机)还是通常地被认为是固定设备(例如，桌面个人计算机、自动贩卖机等)。用于远程终端的其他公知术语包括“移动站”(ms)和“订户站”(ss)、“远程终端”(rt)、“无线终端”(wt)等。
enb102向enb102的覆盖区域120内的第一多个用户设备(ue)提供到网络130的无线宽带接入。第一多个ue包括：ue111，其可以位于小型企业中；ue112，其可以位于企业中；ue113，其可以位于wifi热点中；ue114，其可以位于第一住宅中；ue115，其可以位于第二住宅中；以及ue116，其可以是移动设备，诸如蜂窝电话机、无线膝上计算机、无线pda等。ue111-116可以是任何无线通信设备，诸如，但不限于，移动电话机、移动pda和任何移动站(ms)。
enb103向enb103的覆盖区域内的第二多个ue提供无线宽带接入。第二多个ue包括ue115和ue116。在一些实施例中，enb101-103的一个或多个可以使用5g、lte、lte-a或wimax技术来彼此通信并与ue111-116通信，所述技术包括使用如本公开的实施例中描述的新的信道状态信息导频设计的技术。
虚线显示覆盖区域120和125的近似范围，仅仅为了图解和说明的目的将其近似示为圆形。应该清楚地理解，取决于基站的配置和与自然和人造障碍物关联的无线环境的变化，与基站关联的覆盖区域，例如，覆盖区域120和125可以具有其他形状，包括不规则的形状。
虽然图1描绘无线网络100的一个示例，但是可以对图1进行各种改变。例如，诸如有线网络的其他类型的数据网络可以替换无线网络100。在有线网络中，网络终端可以代替enb101-103和ue111-116。有线连接可以代替图1中描绘的无线连接。
图2a是无线发送路径的高级图。图2b是无线接收路径的高级图。图2a和图2b中，发送路径200可以例如图1的enb102中实现，并且接收路径250可以例如在诸如图1的ue116的ue中实现。然而，不难理解，接收路径250可以在enb(例如图1的enb102)中实现，并且发送路径200可以在ue中实现。在某些实施例中，发送路径200和接收路径250被配置为执行使用如在本公开的实施例中描述的新的信道状态信息导频设计的通信方法。
发送路径200包括信道编码和调制块205、串行到并行(s到p)块210、点数n逆快速傅立叶变换(ifft)块215、并行到串行(p到s)块220、添加循环前缀块225、上变频器(uc)230。接收路径250包括下变频器(dc)255、去除循环前缀块260、串行到并行(s到p)块265、点数n快速傅立叶变换(fft)块270、并行到串行(p到s)块275、信道解码和解调块280。
图2a和2b中至少一些组件可以用软件实现，而其他组件可以通过可配置的硬件(例如，处理器)或者软件和可配置的硬件的混合来实施。特别是，注意在本公开文献中描述的fft块和ifft块可以被实现为可配置的软件算法，其中可以根据实现来修改点数n的值。
此外，虽然本公开针对实现快速傅立叶变换和逆快速傅立叶变换的实施例，但是这仅仅作为说明而不应该认为是限制本公开的范围。应该理解，在本公开的替换实施例中，可以分别用离散傅立叶变换(dft)函数和逆离散傅立叶变换(idft)函数来容易地代替快速傅立叶变换函数和逆快速傅立叶变换函数。应该理解，对于dft和idft函数，n变量的值可以是任何整数(例如，1、2、3、4等)，而对于fft和ifft函数，n变量的值可以是2的乘方的任何整数(例如，1、2、4、8、16等)。
在发送路径200中，信道编码和调制块205接收一组信息比特，应用编码(例如，ldpc编码)并调制(例如，正交相移键控(qpsk)或正交幅度调制(qam))输入的比特以产生频域调制码元的序列。串行到并行块210将串行调制的码元转换(例如，解复用)为并行数据以产生n个并行码元流，其中n是在enb102和ue116中使用的ifft/fft点数。点数nifft块215接着对n个并行码元流执行ifft操作以产生时域输出信号。并行到串行块220转换(即，复用)来自点数nifft块215的并行时域输出码元以产生串行时域信号。添加循环前缀块225接着向时域信号插入循环前缀。最后，上变频器230将添加循环前缀块225的输出调制(即，上变频)到rf频率用于经由无线信道发送。在转换到rf频率之前，信号还可以在基带被滤波。
发送的rf信号在通过无线信道之后到达ue116，并且执行与enb102处的操作相反的操作。下变频器255将接收的信号下变频到基带频率，并且去除循环前缀块260去除循环前缀以产生串行时域基带信号。串行到并行块265将时域基带信号转换为并行时域信号。点数nfft块270接着执行fft算法以产生n个并行的频域信号。并行到串行块275将并行频域信号转换为调制的数据码元的序列。信道解码和解调块280解调然后解码调制的码元以恢复原始输入数据流。
enb101-103的每个可以实现类似于在下行链路中向ue111-116发送的发送路径，并且可以实现类似于在上行链路中从ue111-116接收的接收路径。类似地，ue111-116的每个可以实现与用于在上行链路中向enb101-103发送的结构对应的发送路径，并且可以实现与用于在下行链路中从enb101-103接收的结构对应的接收路径。
图3示出根据本公开的实施例的订户站。图3所示的诸如ue116的订户站的实施例仅用于图解的目的。可以使用无线订户站的其他实施例而不脱离本公开的范围。
ue116包括天线305、射频(rf)收发器310、发送(tx)处理电路315、麦克风320、和接收(rx)处理电路325。虽然被显示为单个天线，但是天线305可以包括多个天线。ss116还包括扬声器330、主处理器340、输入/输出(i/o)接口(if)345、键盘350、显示器355、和存储器360。存储器360进一步包括基本操作系统(os)程序361和多个应用362。多个应用可以包括一个或多个资源映射表(下面详细描述的表1-10)。
射频(rf)收发器310从天线305接收由无线网络100的基站发送的到来的rf信号。射频(rf)收发器310将到来的rf信号下变频以产生中频(if)或基带信号。if或基带信号被发送到接收器(rx)处理电路325，其通过将基带或if信号滤波、解码、和/或数字化来产生处理的基带信号。接收器(rx)处理电路325将处理的基带信号发送到扬声器330(即，语音数据)或发送到主处理器340用于进一步的处理(例如，网页浏览)。
发送器(tx)处理电路315从麦克风接收模拟或数字语音数据，或者从主处理器340接收外发的基带数据(例如，网页数据、电子邮件、交互式视频游戏数据)。发送器(tx)处理电路315将外发的基带数据编码、复用和/或数字化以产生处理的基带或if信号。射频(rf)收发器310从发送器(tx)处理电路315接收外发的处理的基带或if信号。射频(rf)收发器310将基带或if信号上变频为射频(rf)信号，其经由天线305被发送。
在某些实施例中，主处理器340是微处理器或微控制器。存储器360被耦接到主处理器340。根据本公开的一些实施例，存储器360的一部分包括随机存取存储器(ram)，而存储器360的另一部分包括闪存，其充当只读存储器(rom)。
主处理器340运行存储在存储器360中的基本操作系统(os)程序361以便控制无线订户站116的整体操作。在一个这样的操作中，主处理器340根据公知原理，控制通过射频(rf)收发器310、接收器(rx)处理电路325、和发送器(tx)处理电路315接收前向信道信号和发送反向信道信号。
主处理器340能够运行驻留在存储器360中的其他进程和程序，诸如用于执行包括如在本公开的实施例中描述的新的信道状态信息导频设计的通信的操作。主处理器340可以如运行的进程所要求的将数据移入或移出存储器360。在一些实施例中，主处理器340被配置为运行多个应用362，诸如用于comp通信和mu-mimo通信的应用。主处理器340可以基于os程序361或响应于从bs102接收的信号而操作多个应用362。主处理器340还耦接到i/o接口345。i/o接口345向订户站116提供连接到诸如膝上计算机和手持计算机的其他设备的能力。i/o接口345是这些附件与主控制器340之间的通信路径。
主处理器340还耦接到键盘350和显示单元355。订户站116的操作者使用键盘350将数据输入到订户站116。显示器355可以是能够渲染来自网站的文本和/或至少有限的图形的液晶显示器。替换实施例可以使用其他类型的显示器。
本公开的实施例提供用于高级无线通信系统的信道状态信息(csi)导频设置的方法和装置。在ref4中，定义下面的配置用于信道状态信息参考信号(csi-rs)。使用信息元素(ie)csi-rs配置(csi-rs-config)来指定csi-rs配置，如在这里显示：
csi-rs-config信息元素
csi-rs-config字段描述如下：
另外，根据ref1中的6.10.5.2节mappingtoresourceelements，csi-rs映射到资源单元被描述为—在配置用于csi参考信号传输的子帧中，根据公式1将参考信号序列
其中
1″＝0，1
通过用于正常循环前缀的表1给出量(k',l')和关于ns的必要条件。
表1：用于正常循环前缀的从csi参考信号配置到(k',l')的映射
根据6.10.5.3节-csireferencesignalsubframeconfiguration，表2中列出用于csi参考信号的发生的小区特定的子帧配置周期tcsi-rs和小区特定的子帧偏移δcsi-rs。对于ue116假设非零和零传输功率的csi参考信号，可以分开地配置参数icsi-rs。包含csi参考信号的子帧将满足公式2：
表2：csi参考信号子帧配置
在ref1中，如在下面的6.10.5.1节–sequencegeneration中来说明csi-rs序列生成：通过公式3来定义参考信号序列
其中ns是无线帧内的时隙数量，并且l是时隙内的ofdm码元数量。在7.2节中定义伪随机序列c(i)。在每个ofdm码元的开始处，伪随机序列发生器被初始化为
此外，对于用于comp的csi-rs配置：多个非零功率csi-rs资源的配置至少包括：
-antennaportscount,resourceconfig
-subframeconfig
-用于推导伪随机序列发生器初始化的可配置参数(cinit)
cinit＝210·(7·(ns+1)+l+1)·(2·x+1)+2·x+ncp(5)
的任意值，
■有待进一步研究：是否可以没有改变地使用rel-10公式
■有待进一步研究：是否支持超过503
■有待进一步研究：是否csi-rs端口在csi-rs资源内总是具有相同的扰码还是可以具有不同的扰码
-pc
可以考虑附加的参数
quasico-location(准共位置):如果可以从传达另一天线端口上的码元所通过的信道推断传达一个天线端口上的码元所通过的信道的大尺度性质，则说两个天线端口是准共位置的。大尺度性质包括延迟扩频、多普勒扩频、多普勒频移、平均增益、和平均延迟中的一个或多个。
csiprocess(csi过程)：可以通过更高层给传输模式10中的ue116每个服务小区配置一个或多个csi过程。每个csi过程与(7.2.5节中定义的)csi-rs资源以及(7.2.6节中定义的)csi-干扰测量(csi-im)资源相关联。由ue116报告的csi与通过更高层配置的csi过程对应。通过更高层信令可以给每个csi过程配置有或者没有pmi/ri报告。
对于传输模式10中的ue116，ue116仅基于在与csi过程相关联的配置的csi-im资源内的零功率csi-rs(在ref3中定义)，推导干扰测量用于计算在上行链路子帧n中报告的cqi值并且与csi过程对应。如果传输模式10中的ue116通过更高层被配置用于csi子帧组ccsi,0和ccsi,1，则使用属于csi参考资源的子帧子组内的配置的csi-im资源来推导干扰测量。
csi-process(csi过程)：iecsi-process是e-utran可以在服务频率上配置的csi过程配置。
csi-process信息元素
csi-processidentity：iecsi-processidentity用来识别通过iecsi-process配置的csi过程。该身份在载波频率范围内是唯一的。
csi-processidentity信息元素
csi-processidentity-r11::＝integer(1..maxcsi-proc-r11)
csi-rs-confignzp：iecsi-rs-confignzp是e-utran可以在服务频率上配置的使用非零功率传输的csi-rs资源配置。
csi-rs-confignzp信息元素
csi-rs-configzp：iecsi-rs-configzp是e-utran可以在服务频率上配置的ue116对其假设零传输功率的csi-rs资源配置。
csi-rs-configzp信息元素
csi-rs-identitynzp：iecsi-rs-identitynzp用于识别由iecsi-rs-confignzp配置的使用非零传输功率的csi-rs资源配置。该身份在载波频率范围内是唯一的。
csi-rs-identitynzp信息元素
csi-rs-identitynzp-r11::＝integer(1..maxcsi-rs-nzp-r11)
csi-rs-identityzp：iecsi-rs-identityzp是用于识别如通过iecsi-rs-configzp配置的、对于其ue假设零传输功率的csi-rs资源配置。该身份在载波频率范围内是唯一的。
csi-rs-identityzp信息元素
csi-rs-identityzp-r11::＝integer(1..maxcsi-rs-zp-r11)
rrc多样性和类型约束值：
多样性和类型约束定义
csi-im-config：iecsi-im-config是e-utran可以在服务频率上配置的csi-im配置。
csi-im-config信息元素
csi-im-identity：iecsi-im-identity用于识别通过iecsi-im-config配置的csi-im配置。该身份在载波频率范围内是唯一的。
csi-im-identity信息元素
csi-im-identity-r11::＝integer(1..maxcsi-im-r11)
本公开的各种实施例考虑来自图4中描绘的配备有2维(2d)有源天线阵列的传输点的导频传输。这里，传输点(tp)是可以在蜂窝网络中发送下行链路信号和接收上行链路信号的网络节点，其示例包括基站、节点b、增强节点b(enb)、远程无线头(rrh)等。替换地，控制至少一个tp的实体被称为控制器、网络或enb。每个有源天线阵列可以具有分开的基带，其可以用频率选择的方式来动态地控制天线权重。
图4示出根据本公开的实施例的配备有2d有源天线阵列的传输点。图4所示的传输点400的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
传输点400包括天线阵列405和控制器410。天线阵列405包括n(＝nh×nv)个2d有源天线元件415，并且n个天线元件被放置在nh×nv的2d网格中。任意两个最近的天线元件之间的水平间隔通过dh420表示，并且任意两个最近的天线元件之间的垂直间隔通过dv425表示。
图5示出从根据本公开的实施例的2d有源天线阵列到移动站的方位角和仰角。图5所示的2d有源天线阵列405的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
在方位角和仰角处发送配备有2d天线阵列的传输点400与ue116之间的传输向量。图5所示的放置示例布置中，将天线元件415放置在直角xyz坐标系统中的xz平面上的矩形中。将坐标系统的原点505放置在矩形的中心处。关于ue116的方位(水平)角θk510被定义为y轴515与tp和ue116之间的直线到xy平面的投影向量520之间的角度。替换地，仰(垂直)角φk525被定义为y轴与直线到yz平面的投影向量之间的角度。
在蜂窝网络中，网络利用ue的信道状态信息(csi)来调度时间-频率资源，为每个单独的ue选择预编码器以及调制和编码方案(mcs)。为了促进ue的csi估计，网络可以配置和发送csi参考信号(csi-rs)。同时，通过接收和处理csi-rs，每个ue可以被配置为反馈估计的预编码矩阵信息(pmi)、信道质量信息(cqi)和秩信息(ri)。传统上，ue的csi反馈被设计为主要针对与方位角关联的水平csi。例如，lte中用于下行链路波束成形的pmi/cqi反馈向enb通知ue接收最强信号所沿的水平方向(或方位角)以及关联的信道强度。当在垂直域中也引入有源天线阵列元件时，垂直csi反馈的必要性显现。为了促进垂直csi反馈，对应的csi-rs设计至关紧要。
本公开的实施例示出要用在具有配备2d有源天线阵列的tp的无线通信网络(例如，蜂窝网络)中的csi-rs设计和相关配置方法。注意，除非另外指定，这里公开的csi-rs指代nzpcsi-rs。
定义新的传输模式(tm)，下文中称为tmx，用于帮助ue从2d有源天线阵列405接收。当ue116被配置tmx时，ue116从2d有源天线阵列405接收pdsch，并且被配置有新设计的csi-rs。来自2d有源天线阵列405的mimo传输也被称为全维mimo或fd-mimo。
在一种方法(方法1)中，tp400能够发送与n个天线元件415的每个关联的全部n个csi-rs天线端口(ap)，并且网络能够使用ue特定的rrc配置或广播信令来配置全部n个csi-rsap到每个ue，使得ue116可以估计与n个天线元件415关联的完全的csi。
在另一种方法(方法2)中，tp400能够发送至少两组csi-rsap，并且网络能够配置至少两组csi-rsap到每个ue，其中ue116推导并反馈通过接收和处理至少两组csi-rs而估计的水平csi(h-csi)和垂直csi(v-csi)。这里csi-rsap的总数可以小于n，因此与方法1相比减少csi-rs传输开销。
对于水平csi和垂直csi：ue的h-csi是在ue116处估计的水平csi，这是主要与在tp400处水平放置的天线元件415关联的信道特征。水平csi包括水平cqi(h-cqi)、水平pmi(h-pmi)和水平ri(h-ri)。例如，h-csi可以与另一lte系统中的csi(pmi、cqi和ri)相同，因为考虑水平天线阵列来设计特定lte系统的csi反馈内容和机制。
ue的v-csi是在ue116处估计的垂直csi，其为主要与在tp400处垂直放置的天线阵列关联的信道特征。垂直csi包括垂直cqi(v-cqi)、垂直pmi(v-pmi)和垂直ri(v-ri)。
图6示出根据本公开的实施例的h-pmi和v-pmi。图6所示的h-pmi和v-pmi600的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
在某些实施例中，根据它们各自的水平方向(或方位角)和垂直方向(或仰角)，ue1116、ue2115和ue3114分别当(h-pmi,v-pmi)对是(p1,q1)、(p2,q2)和(p3,q3)时接收最强的信号。当被配置为反馈h-pmi时，ue1116、ue2115和ue3114分别报告h-pmip1605、p2610和p3615。当被配置为反馈v-pmi时，ue1116、ue2115和ue3114分别报告v-pmiq1620、q2625和q3630。
对于cqi，考虑两种反馈方法：1)分开地推导并独立地向网络反馈h-cqi和v-cqi；以及2)对于n个天线信道推导并向网络反馈一个联合cqi。在一种设计中，ue116使用h-pmi和v-pmi构造期望的用于n个tx天线信道的预编码矩阵，并且在tp使用该预编码矩阵的假设下计算接收的功率。根据接收的功率，ue116推导cqi，其中cqi可以是期望的mcs。在一个示例中，通过对h-pmi＝[p1,p2,…,pnh]t∈cnhx1和v-pmi＝[q1,q2,…,qnv]t∈cnvx1取kronecker积来寻找期望的预编码矩阵。该情况下，当nh＝2，nv＝2，h-ri＝1并且v-ri＝1时，可以如公式6和7中计算kronecker积：
联合ri是关于在n个tx天线和在ue处的许多接收天线之间的mimo信道的秩信息。
为便于图解，图6所示的示例仅示出视线信道。然而，可以用相似的方式描述和定义非视线信道、v-csi和h-csi。图6所示的示例仅用于图解，并且它不妨碍v-csi和h-csi的其他相似构造和定义。
图7示出根据本公开的实施例的第一和第二csi-rsap。图7所示的包括第一和第二csi-rsap的发送器链700的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
发送器链700被配置用于复用第一组csi-rs705(用a-csi-rsap表示)和第二组csi-rsap710(用b-csi-rsap表示)用于至少两组csi-rsap。这里，用于a-csi-rsap705和b-csi-rsap710的复用器操作715可以是时域复用(tdm)、cdm(码域复用)、fdm(频域复用)和sdm(空域复用)以及tdm、fdm、cdm和sdm的任何组合。当应用tdm复用时，a-csi-rsap705和b-csi-rsap710在两个不同的时间位置发送它们的csi-rs，例如，在两个不同的时隙、或者在两个不同的子帧中，或者在两组不同的ofdm码元中。当应用fdm复用时，a-csi-rsap705和b-csi-rsap710在两个不同的频率(或副载波)位置处发送它们的csi-rs。当应用cdm复用时，a-csi-rsap705和b-csi-rsap710在相同的时间-频率位置中使用两种不同的正交码(例如，walsh码、cazac码)来发送它们的csi-rs。当应用sdm时，a-csi-rsap705和b-csi-rsap710在两个不同的空间波束中发送它们的csi-rs，并且可以使用两个不同的扰码初始化将它们不同地扰码。下面描述tdm、cdm、fdm和sdm的一些组合示例。当应用fdm/tdm复用时，a-csi-rsap705和b-csi-rsap710在两个不同的时间-频率位置处发送它们的csi-rs。如果可以从传达另一个天线端口上的码元所通过的信道推断传达第一天线端口上的码元所通过的信道的大尺度传播性质，则两组csi-rsap是(准)共位置的。
在某些实施例中，为了推导用于利用两组csi-rs的n＝nh×nv个天线信道的联合cqi、联合pmi和联合ri中的至少一个，ue116可以假设两组csi-rsap是(准)共位置的。在某些实施例中，网络可以指示ue116是否可以假设两组csi-rsap是(准)共位置的用于推导联合cqi、联合pmi和联合ri。
在某些实施例中，(a-csi-rs，b-csi-rs)可以是(h-csi-rs，v-csi-rs)、(第一h-csi-rs，第二h-csi-rs)、(主csi-rs，副csi-rs)，如在稍后的实施例中所示。
在某些实施例中，对于配置a-csi-rs和b-csi-rs的每个，重用在rel-10lte或rel-11lte中定义的csi-rs配置。当使用rel-10ltecsi-rs配置时，对于a-csi-rs和b-csi-rs的每个分开配置表3中的一些以下参数。
表3
当使用rel-11ltenzpcsi-rs配置时，对于a-csi-rs和b-csi-rs的每个分开配置定义csi-rs-confignzp-r11的一些参数(在下面和在背景部分中复制其字段)。
用于a-csi-rs和b-csi-rs的资源配置(resourceconfig)和antennaportscount可以被独立地或联合地配置。
在独立配置的一个示例中，为a-csi-rs和b-csi-rs配置(a-resourceconfig,a-antennaportscount)和(b-resourceconfig,b-antennaportcount)。当这些被配置到ue时，ue116根据表1用(a-resourceconfig,a-antennaportscount)和(b-resourceconfig,b-antennaportscount)的每个代替(resourceconfig,antennaportscount)来推导a-csi-rs样式和b-csi-rs样式的每个。
在联合配置的一个示例中，(resourceconfig,antennaportcount)被配置用于a-csi-rs和b-csi-rs两者。当(resourceconfig,antennaportcount)被配置到ue116时，ue116使用所配置的(resourceconfig,antennaportcount)根据表1首先推导csi-rs样式。然后，根据预定义的方式来确定用于n1个a-csi-rsap和n2个b-csi-rsap的时间频率位置，其中antennaportscount＝n1+n2。注意在标准规范中，n1和n2可以是rrc配置的或者可以是常数。图8以及下面描述联合配置的一些示例。
在第一示例(示例1)中，当antennaportscount＝8，n1＝4并且n2＝4时，ap15-18被分配用于a-csi-rs，并且ap19-22被分配用于b-csi-rs。换言之，fdm复用a-csi-rs和b-csi-rs；并且cdm复用a-csi-rs和b-csi-rs的每个中的多个csi-rs端口。
在第二示例(示例2)中，当antennaportscount＝8，n1＝4并且n2＝4时，ap(15,17,19,21)被分配用于a-csi-rs，并且ap(16,18,20,22)被分配用于b-csi-rs。换言之，在每个2个re的4个cdm组中复用8个csi-rs，其中第一cdm码，例如，[+1,+1]被分配用于a-csi-rs；并且第二cdm码，例如，[+1,-1]被分配用于b-csi-rs。
用于a-csi-rs和b-csi-rs的资源配置(resourceconfig)和antennaportscount可以被独立地或联合地配置。
在独立配置的一个示例中，对于a-csi-rs和b-csi-rs配置(a-resourceconfig,a-antennaportscount)和(b-resourceconfig,b-antennaportcount)。当这些被配置到ue116时，ue116根据表1用(a-resourceconfig,a-antennaportscount)和(b-resourceconfig,b-antennaportscount)的每个代替(resourceconfig,antennaportscount)来推导a-csi-rs样式和b-csi-rs样式的每个。
在联合配置的一个示例中，(resourceconfig,antennaportcount)被配置用于a-csi-rs和b-csi-rs两者。当(resourceconfig,antennaportcount)被配置到ue116时，ue116使用所配置的(resourceconfig,antennaportcount)根据表1首先推导csi-rs样式。然后，根据预定义的方式来确定用于n1个a-csi-rsap和n2个b-csi-rsap的时间频率位置，其中antennaportscount＝n1+n2。注意在标准规范中，n1和n2可以是rrc配置的或者可以是常数。图8以及下面描述联合配置的一些示例。
在第一示例(示例1)中，当antennaportscount＝8，n1＝4并且n2＝4时，ap15-18被分配用于a-csi-rs，并且ap19-22被分配用于b-csi-rs。换言之，fdm复用a-csi-rs和b-csi-rs；并且cdm复用a-csi-rs和b-csi-rs的每个中的多个csi-rs端口。
在第二示例(示例2)中，当antennaportscount＝8，n1＝4并且n2＝4时，ap(15,17,19,21)被分配用于a-csi-rs，并且ap(16,18,20,22)被分配用于b-csi-rs。换言之，在每个2个re的4个cdm组中复用8个csi-rs，其中第一cdm码，例如，[+1,+1]被分配用于a-csi-rs；并且第二cdm码，例如，[+1,-1]被分配用于b-csi-rs。
图8a至8c示出根据本公开的实施例的a-csi-rs和b-csi-rs的联合配置。图8a至8c所示的联合配置800、810、820的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
在某些实施例中，共同的antennaportscount被配置用于a-csi-rs和b-csi-rs二者，同时，a-resourceconfig和b-resourceconfig被分开地配置用于ue116。该情况下，ue116分别使用(a-resourceconfig,antennaportcount)和(b-resourceconfig,antennaportcount)来推导a-csi-rs样式和b-csi-rs样式。
另外，可以从a-antennaportscount和b-antennaportscount额外地信号表示tp400处天线端口的总数n。
用于a-csi-rs和b-csi-rs的子帧配置(subframeconfig)可以被独立地或联合地配置。
在独立配置的一个示例中，对于a-csi-r和b-csi-rs的每个，以与配置rel-10csi-rs的相同方式配置用于出现的子帧周期和子帧偏移。该情况下，两个参数被配置给ue116，即，a-csi-rs-subframeconfig和b-csi-rs-subframeconfig，并且ue116根据表2，用a-csi-rs-subframeconfig和b-csi-rs-subframeconfig的每个代替csi-rs-subframeconfig来推导用于b-csi-rs和a-csi-rs的每个的出现的子帧周期和子帧偏移。
在联合配置的一个示例中，对于a-csi-r和b-csi-rs两者，以与配置rel-10csi-rs的相同方式配置用于出现的子帧周期和子帧偏移。该情况下，如在rel-10中一个参数被分配给ue116，即，csi-rs-subframeconfig，并且ue116根据具有所配置的csi-rs-subframeconfig的表2推导用于b-csi-rs和a-csi-rs两者的出现的子帧周期和子帧偏移。
注意到，(a-csi-rs，b-csi-rs)可以是(h-csi-rs，v-csi-rs)、(第一h-csi-rs，第二h-csi-rs)、(主csi-rs，副csi-rs)，如稍后的实施例所示。
对于被配置有tmx的ue116的csi-rs传输和csi反馈的配置，定义新的csi过程，下文中称为csi-process-r12。为了促进联合cqi传输，新的csi过程与两个csi资源相关，即，a-csi-rs和b-csi-rs，而不是一个csi-rs和一个csi-im。
下面描述csi-process-r12的一个图解示例构造，其中共同的pc(p-c-andantennainfodedlist-r12)被配置用于a-csi-rs和b-csi-rs。
在某些实施例中，当配置一组csi-rs时，除了其他csi-rs配置参数(例如，csi-rs样式、子帧周期、子帧偏移和功率)之外，还用信号表示csi-rs类型。该信令可以是ue特定的或小区特定的。取决于配置的csi-rs类型信息，ue116例如基于不同的pmi码本，使用配置的csi-rs估计信道来不同地推导csi。
在一个示例中，第一csi-rs类型与第一pmi码本相关，并且第二csi-rs类型与第二pmi码本相关。
第一和第二pmi码本可以分别是水平pmi码本和垂直pmi码本。这里，水平pmi码本可以与lte规范中定义的rel-8和rel-10下行链路2-tx、4-tx和8-txpmi码本之一相同；并且垂直pmi码本可以与rel-8和rel-10下行链路2-tx、4-tx和8-tx码本不同地设计。
第一和第二pmi码本可以具有不同的尺寸。即，第一pmi码本和第二pmi码本分别由m1数量的pmi矩阵和m2数量的pmi矩阵组成，其中m1和m2可以不同。
在一个示例中，第一pmi码本是4比特码本，由m1＝16个矩阵组成，并且第二pmi码本是2比特码本，由m2＝4个矩阵组成。
在某些实施例中，ue116被配置有第一csi-rs类型的第一组csi-rs和第二csi-rs类型的第二组csi-rs。ue116根据第一pmi码本使用第一组csi-rs估计信道来推导第一pmi。ue116根据第二pmi码本使用第二组csi-rs估计信道来推导第二pmi。
第一pmi和第二pmi的反馈报告被联合地或独立地配置。
当独立地(或单独地)配置反馈报告时，根据各自的配置将第一pmi和第二pmi报告给enb102。
当联合地配置反馈报告时，在子帧中发送的单个上行链路物理信道中(例如，在pusch或pucch上)报告第一pmi和第二pmi两者。
类似地，当配置一组csi-rs时，除了其他csi-rs配置参数之外，还用信号表示pmi码本信息。根据配置的pmi码本，ue116使用配置的csi-rs估计信道来推导pmi。例如，当ue116被配置有第一组csi-rs和第一pmi码本；以及第二组csi-rs和第二pmi码本时，ue116根据第一pmi码本使用第一组csi-rs估计信道来推导第一pmi。另外，ue116根据第二pmi码本使用第二组csi-rs估计信道来推导第二pmi。在一个示例中，第一pmi码本和第二pmi码本分别是水平pmi码本和垂直pmi码本。
在某些实施例中，当如上新定义csi-process-r12时，csi-rs配置隐含地与pmi码本关联。在一个示例中，从第一码本选择使用a-csi-rs(a-csi-rs-identitynzp-r12)估计的pmi；并且从第二码本选择使用b-csi-rs(a-csi-rs-identitynzp-r12)估计的pmi。
图9示出根据本公开的实施例的垂直csi-rsap和水平csi-rsap。图9所示的包括垂直csi-rsap和水平csi-rsap的发送器链900的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
垂直和水平csi-rsap的配置：
在某些实施例中，分开构造至少两组csi-rsap中的两组csi-rsap905、910：一组由nv个垂直csi-rs(v-csi-rs)ap905组成，并且另一组由nh个水平csi-rs(h-csi-rs)ap910组成。这里，水平csi-rsap910用于ue的水平csi(h-csi)估计，并且垂直csi-rsap905用于ue的垂直csi(v-csi)估计。
当ue116被配置有nv个v-csi-rsap905和nh个h-csi-rsap910时，ue116可以假设tp400处的天线端口的总数是n＝nh×nv，用于推导用于n个天线信道的联合cqi和联合pmi的至少一个。在另一种设计中，将tp处的天线端口的总数分开地信号通知给ue116。
在某些实施例中，h-csi-rs与h-pmi码本相关，并且v-csi-rs与v-pmi码本相关。在某些实施例中，h-pmi码本和v-csi-rs码本可以相同。
在一个替换中，对于h-pmi和v-pmi两者，重用3gpplterel-8和rel-102-tx、4-tx和8-txdl码本。在某些实施例中，通过应用基于rel-10csi-rs推导rel-10cqi/pmi/ri的相同过程，ue116使用h-csi-rs推导h-csi。在某些实施例中，通过应用基于rel-10csi-rs推导rel-10cqi/pmi/ri的相同过程，ue116使用v-csi-rs推导v-csi。
在另一替换中，仅对于h-pmi码本重用3gpplterel-8和rel-102-tx、4-tx和8-txdl码本，并且新设计v-pmi码本；或者新设计h-pmi和v-pmi码本两者。
然后，csi-rs配置可以包括csi-rs类型字段，用于指示配置的csi-rs是h-csi-rs还是v-csi-rs。当ue116被配置有h-csi-rs时，ue116使用h-pmi码本通过使用h-csi-rs估计信道来推导pmi(h-pmi)。替换地，当ue116被配置有v-csi-rs时，ue116使用v-pmi码本通过使用v-csi-rs估计信道来推导pmi(v-pmi)。
类似地，csi-rs配置可以包括pmi码本信息字段，用于指示哪个pmi码本应该用于使用配置的csi-rs来推导pmi。当ue116接收到信号表示csi-rs和h-pmi码本的配置时，ue116通过使用配置的csi-rs估计信道来使用h-pmi码本推导pmi(h-pmi)；另一方面，当ue116接收到信号表示csi-rs和v-pmi码本的配置时，ue116通过使用配置的csi-rs估计信道来使用v-pmi码本推导pmi(v-pmi)。
在另一替换中，可以与csi-rs配置分开地信号表示pmi码本信息。然后，取决于配置的pmi码本信息，ue116使用第一pmi码本或第二pmi码本来推导h-pmi和v-pmi。在某些实施例中，第一pmi码本可以是3gpplterel-8和rel-102-tx、4-tx和8-txdl码本；并且第二pmi码本可以是新设计的码本。
在某些实施例中，h-pmi码本和v-pmi码本的码本尺寸是不同的。在一个示例中，为了分配多于垂直波束的水平波束的更好的波束分辨率，将比用于v-pmi的更大尺寸的码本用于h-pmi。在一个示例中，为了分配多于水平波束的垂直波束的更好的波束解决方案，将比用于h-pmi的更大尺寸的码本用于v-pmi。
图10示出根据本公开的实施例的水平和垂直csi-rsap的构造。图10所示的构造1000的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
在某些实施例中，在水平和垂直csi-rsap的构造1000(构造示例1)中包括nh个水平csi-rsap(比方说，h-ap0，...，nh-1)从有源天线阵列的行1005发送，而nv个垂直csi-rsap(比方说，v-ap1,...，nv-1)从有源天线阵列的列1010发送。图10所示的示例中，水平csi-rsap从天线阵列的第一行1005发送，而垂直csi-rsap从天线阵列的第一列1010发送。
当h-csi-rs和v-csi-rs在相同子帧中发送时，可以在两组csi-rsap之间共享一个csi-rsap。例如，对于h-ap0和v-ap0，仅发送映射到单个端口csi-rsre上的单个csi-rs信号。替换地，也可以将h-csi-rs和v-csi-rs正交并独立地映射在时间-频率网格中，即使在相同的子帧中调度两个csi-rsap。
图11示出根据本公开的实施例的水平和垂直csi-rsap的构造。图11所示的构造1100的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
在某些实施例中，在水平和垂直csi-rsap的构造1100(构造示例2)中，从有源天线阵列的列1105发送用于nh个h-csi-rsap(比方说，h-ap0，...,nh-1)的nh个水平csi-rs的每一个。使用预编码向量[p1p2…pnv]t对每个h-csi-rs信号预编码，其中跨越有源天线阵列的每一列中的天线元件施加预编码。
替换地，从有源天线阵列的行1110发送用于nv个ap(比方说，v-ap0，...,nv-1)的nv个垂直csi-rs的每一个。使用预编码向量[q1q2…qnh]对每个h-csi-rs信号预编码，其中跨越有源天线阵列的每一行中的天线元件施加预编码。
用于产生csi-rs信号的预编码也被称作天线虚拟化预编码。如图11所示，构造1100可以容易地延伸到其中跨越与不同的v-csi-rs(或h-csi-rs)对应的不同行(或列)施加不同的预编码向量的构造。
图12示出根据本公开的实施例的第一和第二组水平csi-rsap。图12所示的包括第一和第二组水平csi-rsap的发送器链1200的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
第一和第二水平csi-rsap的配置：
在某些实施例中，至少两组csi-rsap中的两组csi-rsap1205、1210被分开构造：两组中的每组由与2d有源天线阵列405中的天线元件的行对应的nh个h-csi-rsap组成。这里，两组h-csi-rsap1205、1210用于ue的水平和垂直csi估计。
该情况下，从用于两组csi-rs1205、1210的配置中分开地rrc配置tpn处的天线端口的总数。天线端口的总数n＝nh×nv用于推导用于n个天线信道的联合cqi和联合pmi的至少一个。
图13示出根据本公开的实施例的两组h-csi-rsap的构造。图13所示的构造1300的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
在某些实施例中，在两组h-csi-rsap的构造1300(组构造示例1)中，与两组h-csi-rsap对应的两组天线元件是2d有源天线阵列405中的前两行1305。该情况下，ue116通过估计两行之间的相位差来确定用于2d有源天线阵列405中的全部nh×nv个天线的垂直csi，并且通过依赖估计水平csi的传统方法来确定水平csi。该两行通过网络可配置，该情况下，网络被配置为向每个ue指示以下至少一个：与两个h-csi-rsap对应的两行的索引。例如，当如图13所示的示例，第一两行1305、1310对应于两个h-csi-rsap时，网络向每个ue配置两个索引，行索引01305和行索引11310。
在某些实施例中，enb102向ue116信号表示与两个h-csi-rsap对应的两行的两个索引的差。例如，当如图13所示的示例，第一两行对应于两个h-csi-rsap时，网络向每个ue配置两个行索引的差，即，(1-0)＝1。
图13所示的示例仅用于图解。相同的思想可以用于构造与2d天线阵列的nv行对应的nv组h-csi-rsap。
在一个替换中，csi-rs配置包括csi-rs类型字段，用于指示所配置的csi-rs是第一h-csi-rs还是第二h-csi-rs。
图14示出根据本公开的实施例的两组h-csi-rsap的构造。图14所示的构造1400的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
在某些实施例中，在两组h-csi-rsap的构造1400(组构造示例2)中，将两个不同的虚拟化预编码向量应用于两组h-csi-rsap1405、1410。使用预编码向量[p1p2…pnv]t对第一组1405中的每个h-csi-rs信号预编码，并且使用预编码向量[q1q2…qnv]t对第二组中的每个h-csi-rs预编码，其中跨越每组h-csi-rsap中的有源天线阵列的每一列中的天线元件来应用预编码向量。ue116通过估计两组h-csi-rsap1405、1410之间的相位差来确定用于2d有源天线阵列405中的全部nh×nv个天线的垂直csi，并且通过依赖估计水平csi的传统方法来确定水平csi。可以通过网络向每个ue指示两个虚拟化预编码向量。
图15示出根据本公开的实施例的主和副csi-rsap。图15所示的包括主和副csi-rsap的发送器链1500的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
在一个替换中，csi-rs配置包括csi-rs类型字段，用于指示配置的csi-rs是主csi-rs还是副csi-rs。
第一和第二水平csi-rsap的配置：
在某些实施例中，分开地构造和配置至少两组csi-rsap中的两组csi-rsap(还有周期)：一组主csi-rsap1505和一组副csi-rsap1510。
主csi-rsap1505：在某些实施例中，取决于主csi-rs1505对应于(nh个)水平放置的天线元件还是(nv个)垂直放置的天线元件，ue116利用该组主csi-rsap1505来推导h-csi或v-csi。ue116是否可以在主csi-rs1505中推导h-csi或v-csi通过网络来指示，或者在标准规范中固定(例如，预存储在存储器360中)。
副csi-rsap1510：在某些实施例中，ue116合并主csi-rsap1505和副csi-rsap1510以确定v-csi-rs或h-csi-rs。在一个示例中，当主csi-rsap1505对应于水平放置的天线元件，并且用于估计h-csi-rs，则可以与主csi-rsap1505一起使用副csi-rsap1510来估计v-csi-rs。在另一个示例中，当主csi-rsap1505对应于垂直放置的天线元件，并且用于估计h-csi-rs，则可以与主csi-rsap1505一起使用副csi-rsap1510来估计h-csi-rs。副ap的数量可以小于主ap的数量，并且可以与主csi-rsap1505的数量分开地配置。
该情况下，与两组csi-rs的配置分开地rrc配置tpn处的天线端口的总数。天线端口的总数n＝nh×nv用于推导用于n个天线信道的联合cqi和联合pmi的至少一个。
图16示出根据本公开的实施例的主和副csi-rs的构造。图16所示构造1600的实施例仅用于图解。可以使用其他实施例而不脱离本公开的范围。
图16所示的主和副csi-rs的构造示例中，主csi-rs1605是h-csi-rs，而仅为副csi-rs1610提供一个ap，其为2d有源天线阵列405的第二行的第一天线元件1615。当ue116被配置有这些主和副csi-rs时，ue116利用主csi-rs推导h-csi，并且ue116利用主和副csi-rs推导v-csi，诸如，通过估计两种类型的csi-rs之间的相位差。副csi-rs相对于主csi-rs的相对位置可以通过网络来配置。
在另一种方法(方法3)中，网络能够配置和发送至少两组csi-rsap。第一组csi-rsap用于在第一组ue处的水平csi估计，而第二组csi-rsap用于在第二组ue处的水平csi估计。
可以将至少两组csi-rsap的每组目标定为在与tp的特定距离(或仰角的特定范围)被最好地接收。例如，第一组csi-rs在0m到200m的距离处被最好地接收，而第二组csi-rs在200m到400m的距离处被最好地接收。为此操作，网络因此可以量身定制每组csirs的天线虚拟化预编码方法。即，以第一虚拟化预编码来对第一组csi-rs虚拟化，使得它在第一距离范围处被最好地接收，并且以第二虚拟化预编码对第二组csi-rs虚拟化，使得它在第二距离范围处被最好地接收。
可以通过rrc配置将ue116配置用于至少两组csi-rsap中的一组。然后，ue116基于配置的csi-rsap组来估计水平csi。
通过rrc配置，可以从第二组csi-rsap将ue116重新配置为基于第一组csi-rsap来估计水平csi。
ue116可以被配置用于至少两组csi-rsap。例如，取决于所配置的触发条件，ue116可以估计并报告用于至少两组csi-rsap的rsrp。
虽然已经参数示范性实施例描述本公开，但是本领域技术人员考研建议各种变更和修改。本公开意在涵盖落在所附权利要求的范围内的这样的变更和修改。
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