高级无线通信系统中的协方矩阵反馈的方法和装置与流程

本公开一般涉及无线通信系统中的反馈操作，并且更具体地，涉及高级无线通信系统中的协方差矩阵反馈。

背景技术：

为了满足自4g通信系统部署以来增加的无线数据业务的需求，已经努力开发改进的5g或5g前通信系统。因此，5g或5g前通信系统也称为“超4g网络”或“后lte系统”。

5g通信系统被认为是在更高频率(mmwave)频带(例如60ghz频带)中实现的，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5g通信系统中讨论过波束形成、大规模多输入多输出(mimo)、全维mimo(fd-mimo)、阵列天线、模拟波束形成、大规模天线技术。

此外，在5g通信系统中，正在进行基于先进的小型蜂窝、云无线电接入网络(ran)、超密集网络、设备到设备(d2d)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(comp)、接收端干扰消除等的系统网络改进的开发。

在5g系统中，已经开发了作为高级编码调制(acm)的混合fsk和qam调制(fqam)和滑动窗口叠加编码(swsc)；以及作为高级访问技术的滤波器组多载波(fbmc)、非正交多址(noma)和稀疏代码多址(scma)。

最初商业化预计在2020年左右的第五代(5g)移动通信最近在全球范围内与来自工业界和学术界的各种候选技术的技术活动相结合。用于5g移动通信的候选启动包括从传统蜂窝频带到高频的大规模天线技术，以提供波束成形增益并支持增加的容量、新波形(例如，新的无线电接入技术(rat))以灵活地适应各种具有不同要求的服务/应用程序，支持大规模连接的新多址方案等。国际电信联盟(itu)已将2020年及以后的国际移动电信(imt)的使用方案分为3个主要组，如增强型移动宽带、大规模机器类型通信(mtc)以及超可靠和低延迟通信。此外，itc还规定了目标要求，如峰值数据速率为每秒20千兆位(gb/s)，用户体验数据速率为每秒100兆位(mb/s)，频谱效率提高3倍，支持向上到500公里/小时(km/h)的移动性，1毫秒(ms)的延迟，106个设备/km2的连接密度，100x的网络能效提高和10mb/s/m2的区域通信容量。

技术实现要素：

【技术问题】

虽然不需要同时满足所有要求，但在使用情况的基础上可以灵活地提供5g网络的设计来支持满足上述部分要求的各种应用。

【问题解决方案】

本公开的实施例在高级无线通信系统中提供协方差矩阵反馈。

在一个实施例中，提供了用于信道状态信息(csi)反馈的用户设备(ue)。ue包括：收发器，被配置为从基站(bs)接收csi反馈配置信息以报告指示与下行链路信道矩阵相关联的n×n信道协方差矩阵(k)的协方差矩阵指示符(cmi)，其中n是bs的天线端口数；ue还包括：处理器，可操作地连接到收发器，处理器被配置为识别指示一组l个基向量{ai}的cmi，i＝0，1，2，...，l-1,每个包括维度n×1；以及表示协方差矩阵(k)作为加权线性和的一组l²个系数{ci,j}，i，j＝0，1，2，...，l-1,其中l≤n且^h表示埃尔米特共轭转置。其中，收发器还被配置为通过上行链路信道向bs发送包括所识别的cmi的csi反馈。

在另一实施例中，提供了一种用于csi反馈的bs。bs包括：处理器，被配置为生成用于报告协方差矩阵指示符(cmi)的csi反馈配置信息，所述协方差矩阵指示符指示与下行链路信道矩阵相关联的n×n信道协方差矩阵(k)，其中n是bs处的天线端口数。bs还包括：收发器，可操作地连接到处理器，收发器被配置为：向ue发送csi反馈配置信息；和从ue接收csi反馈，csi反馈包括上行信道上的报告的cmi。其中，所报告的cmi指示一组l个基向量{ai}，i＝0，1，2，...，l-1,每个包括维度n×1；以及表示协方差矩阵(k)作为加权线性和的一组l²个系数{ci,j}，i，j＝0，1，2，...，l-1,其中l≤n且^h表示埃尔米特共轭转置。

在又一个实施例中，提供了一种用于ue的csi反馈的方法。该方法包括

由ue从基站(bs)接收csi反馈配置信息以报告指示与下行链路信道矩阵相关联的n×n信道协方差矩阵(k)的协方差矩阵指示符(cmi)，其中n是bs的天线端口数；由ue识别指示一组l个基向量{ai}的cmi，i＝0，1，2，...，l-1,每个包括维度n×1；以及表示协方差矩阵(k)作为加权线性和的一组l2^个系数{ci,j}，i，j＝0，1，2，...，l-1,其中l≤n且^h表示埃尔米特共轭转置；ue通过上行链路信道向bs发送包括所识别的cmi的csi反馈。

从以下附图、说明书和权利要求书中，本领域技术人员可以容易地明白其他技术特征。

在进行下面的详细描述之前，阐述本专利文件中使用的某些词和短语的定义可能是有利的。术语“耦合”及其衍生词是指两个或更多个元素之间的任何直接或间接通信，无论这些元素是否彼此物理接触。术语“发送”、“接收”和“通信”及其衍生物包括直接和间接通信。术语“包括”和“包含”及其衍生词意指包含但不限于此。术语“或”是包含性的，意思是和/或。短语“与...相关联”及其衍生词意味着包括、包括在内、与之互连、包含、含有、连接或与之耦合、耦合或与之通信、协作、交错、并置、接近、受约束或拥有、具有，拥有…属性、与之有关系等等。术语“控制器”表示控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分。这种控制器可以用硬件或硬件和软件的组合和/或固件来实现。与任何特定控制器相关联的功能可以是集中的或分布式的，无论是本地还是远程。当与项目列表一起使用时，短语“至少一个”意味着可以使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可能仅需要列表中的一个项目。例如，“a，b和c中的至少一个”包括以下任何组合：a，b，c，a和b，a和c，b和c，以及a和b和c.

此外，下面描述的各种功能可以由一个或多个计算机程序实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并且包含在计算机可读介质中。术语“应用程序”和“程序”指的是适于在合适的计算机可读程序代码中实现的一个或多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或其一部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质，例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、硬盘驱动器、光盘(cd)、数字视频光盘(dvd)或任何其他类型的内存。“非暂时性”计算机可读介质排除了传输瞬时电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括可以永久存储数据的介质和可以存储数据并随后被重写的介质，例如可重写光盘或可擦除存储器设备。

本专利文件中提供了其他某些单词和短语的定义。本领域普通技术人员应该理解，在许多情况下(如果不是大多数情况)，这样的定义适用于这种定义的单词和短语的先前和将来的使用。

【有益效果】

本公开涉及提供用于支持满足基于使用情况的一些要求的各种应用的第五代(5g)前或5g通信系统。本公开的实施例在高级无线通信系统中提供协方差矩阵反馈。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考结合附图的以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部分：

图1示出了根据本公开的实施例的示例性无线网络；

图2示出了根据本公开的实施例的示例enb；

图3示出了根据本公开实施例的示例ue；

图4a示出了根据本公开实施例的正交频分多址发送路径的高级图；

图4b示出了根据本公开实施例的正交频分多址接收路径的高级图；

图5示出了根据本公开实施例的子帧中的pdsch的发送器框图；

图6示出了根据本公开实施例的子帧中的pdsch的接收器框图；

图7示出了根据本公开实施例的子帧中的pusch的发送器框图；

图8示出了根据本公开实施例的子帧中的pusch的接收器框图；

图9示出了根据本公开的实施例的两个切片的示例复用；

图10示出了根据本公开实施例的示例天线块；

图11示出了根据本公开实施例的示例性多天线面板；

图12示出了根据本公开的实施例的示例性双分辨率csi报告框架；

图13示出了根据本公开实施例的示例正交基组结构；

图14示出了根据本公开的实施例的示例性全端口协方差矩阵；

图15示出了根据本公开的实施例的示例性部分端口协方差矩阵；

图16示出了根据本公开的实施例的示例差分协方差矩阵；和

图17示出了根据本公开实施例的用于csi反馈的方法的流程图。

具体实施方式

以下讨论的图1至图17以及用于描述本专利文件中的本公开的原理的各种实施例仅是示例性的，不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当布置的系统或设备中实现。

以下文献和标准描述通过引用结合到本公开中，如同在此完全阐述：3gppts36.211v14.1.0，“e-utra，物理信道和调制”；3gppts36.212v14.1.0，“e-utra，复用和信道编码”；3gppts36.213v14.1.0，“e-utra，物理层过程”；3gppts36.321v14.1.0，“e-utra，媒体访问控制(mac)协议规范”；3gppts36.331v14.1.0，“e-utra，无线资源控制(rrc)协议规范”和3gpptr22.891v1.2.0，“新服务和市场技术推动者的可行性研究”。

为了满足自4g通信系统部署以来增加的无线数据业务的需求，已经努力开发改进的5g或5g前通信系统。因此，5g或5g前通信系统也称为“超4g网络”或“后lte系统”。

5g通信系统被认为是在更高频率(mmwave)频带(例如60ghz频带)中实现的，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输覆盖范围，在5g通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(mimo)、全维mimo(fd-mimo)、阵列天线、模拟波束成形、大规模天线技术和类似的问题。

此外，在5g通信系统中，基于先进的小型蜂窝、云无线接入网络(ran)、超密集网络、设备到设备(d2d)通信、无线回程通信、移动网络、协作通信、协作多点(comp)发送和接收、干扰减轻和消除等，正在进行系统网络改进的开发。

在5g系统中，已经开发出来作为自适应调制和编码(amc)技术的混合频移键控和正交幅度调制(fqam)以及滑动窗口叠加编码(swsc)，以及作为先进的接入技术的滤波器组多载波(fbmc)、非正交多址(noma)和稀疏码多址(scma)。

下面的图1-4b描述了在无线通信系统中实现的各种实施例，并且使用了正交频分复用(ofdm)或正交频分多址(ofdma)通信技术。图1-3的描述并不意味着暗示对可以实现不同实施例的方式的物理或结构限制。可以在任何适当布置的通信系统中实现本公开的不同实施例。

图1示出了根据本公开的实施例的示例性无线网络。图1中所示的无线网络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。

如图1所示，无线网络包括enb101、enb102和enb103。enb101与enb102和enb103通信。enb101还与至少一个网络130通信，例如互联网、专有互联网协议(ip)网络或其他数据网络。

enb102为enb102的覆盖区域120内的第一多个用户设备(ue)提供对网络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(sb)中；ue112，可以位于企业(e)中；ue113，可以位于wifi热点(hs)中；ue114，可以位于第一住宅(r)；ue115，可以位于第二住宅(r)中；ue116，可以是移动设备(m)，例如手机、无线笔记本电脑、无线pda等。enb103为enb103的覆盖区域125内的第二多个ue提供对网络130的无线宽带接入。第二多个ue包括ue115和ue116。在一些实施例中，一个或多个enb101-103可以使用5g、lte、lte-a、wimax、wifi或其他无线通信技术彼此通信并与ue111-116通信。

根据网络类型，术语“基站”或“bs”可以指代被配置为提供对网络的无线接入的任何组件(或组件集合)，例如发送点(tp)、发送-接收点(trp)、增强型基站(enodeb或enb)、5g基站(gnb)、宏小区、毫微微小区、wifi接入点(ap)或其他无线使能设备。基站可以根据一个或多个无线通信协议提供无线接入，例如，5g3gpp新无线电接口/接入(nr)、长期演进(lte)、lte高级(lte-a)、高速分组接入(hspa)、wi-fi802.11a/b/g/n/ac等。为方便起见，在本专利文件中术语“bs”和“trp”可互换使用，以指代提供到远程终端的无线接入的网络基础设施组件。此外，取决于网络类型，术语“用户设备”或“ue”可以指代诸如“移动站”、“订户站”、“远程终端”、“无线终端”、“接收点”或者“用户设备”的任何组件。为了方便起见，在本专利文件中使用术语“用户设备”和“ue”来指代无线接入bs的远程无线设备，ue是否是移动设备(例如移动电话或智能手机)或通常被认为是固定设备(例如台式计算机或自动售货机)。

虚线表示覆盖区域120和125的近似范围，为了说明和解释的目的，这些范围显示为近似圆形。应该清楚地理解，与enb相关联的覆盖区域，例如覆盖区域120和125，可以具有其他形状，包括不规则形状，这取决于enb的配置和与自然和人造障碍物相关的无线电环境的变化。

如下面更详细描述的，ue111-116中的一个或多个包括用于高级无线通信系统中的有效协方差矩阵反馈的电路、编程或其组合。在某些实施例中，enb101-103中的一个或多个包括用于在高级无线通信系统中接收有效协方差矩阵反馈的电路、编程或其组合。

尽管图1示出了无线网络的一个示例，但是可以对图1进行各种改变。例如，无线网络可以包括任何合适布置的任何数量的enb和任何数量的ue。而且，enb101可以直接与任何数量的ue通信，并且向那些ue提供对网络130的无线宽带接入。类似地，每个enb102-103可以直接与网络130通信并且向ue提供对ue的直接无线宽带接入。此外，enb101,102和/或103可以提供对其他或附加外部网络的访问，例如外部电话网络或其他类型的数据网络。

图2示出了根据本公开实施例的示例enb102。图2中示出的enb102的实施例仅用于说明，并且图1的enb101和103可以具有相同或相似的配置。然而，enb具有各种各样的配置，并且图2不将本公开的范围限制于enb的任何特定实现。

如图2所示，enb102包括多个天线205a-205n、多个rf收发器210a-210n、发送(tx)处理电路215和接收(rx)处理电路220。enb102还包括控制器/处理器225、存储器230、以及回程或网络接口235。

rf收发器210a-210n从天线205a-205n接收输入rf信号，例如由网络100中的ue发送的信号。rf收发器210a-210n下转换输入rf信号以生成if或基带信号。if或基带信号被发送到rx处理电路220，rx处理电路220通过对基带或if信号进行滤波、解码和/或数字化来产生经处理的基带信号。rx处理电路220将处理后的基带信号发送到控制器/处理器225以进行进一步处理。

tx处理电路215从控制器/处理器225接收模拟或数字数据(例如语音数据、网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。tx处理电路215对信号进行编码、多路复用和/或数字化该输出基带数据以产生经处理的基带或if信号。rf收发器210a-210n从tx处理电路215接收输出处理的基带或if信号，并将基带或if信号上转换为经由天线205a-205n发送的rf信号。

控制器/处理器225可以包括控制enb102的整体操作的一个或多个处理器或其他处理设备。例如，根据公知原理，控制器/处理器225通过rf收发器210a-210n、rx处理电路220和tx处理电路215可以控制前向信道信号的接收和反向信道信号的发送。控制器/处理器225也可以支持附加功能，例如更高级的无线通信功能。

例如，控制器/处理器225可以支持波束形成或定向路由操作，其中来自多个天线205a-205n的输出信号被不同地加权，以有效地使输出信号在所需方向上转向。控制器/处理器225可以在enb102中支持各种其他功能中的任何功能。

控制器/处理器225还能够执行驻留在存储器230中的程序和其他进程，例如os。控制器/处理器225可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器230。

控制器/处理器225还耦合到回程或网络接口235。回程或网络接口235允许enb102通过回程连接或通过网络与其他设备或系统通信。接口235可以支持通过任何合适的有线或无线连接的通信。例如，当enb102被实现为蜂窝通信系统(诸如支持5g、lte或lte-a的一个)的一部分时，接口235可以允许enb102通过有线或无线回程连接与其他enb通信。当enb102被实现为接入点时，接口235可以允许enb102通过有线或无线局域网或通过有线或无线连接与更大的网络(诸如互联网)通信。接口235包括支持通过有线或无线连接的通信的任何合适的结构，例如以太网或rf收发器。

存储器230耦合到控制器/处理器225。存储器230的一部分可以包括ram，存储器230的另一部分可以包括闪存或其他rom。

尽管图2示出了enb102的一个示例，但是可以对图2进行各种改变。例如，enb102可以包括图2中示出的任何数量的每个组件。作为特定示例，接入点可以包括多个接口235，并且控制器/处理器225可以支持路由功能以在不同网络地址之间路由数据。作为另一特定示例，虽然示出为包括tx处理电路215的单个实例和rx处理电路220的单个实例，但是enb102可以包括每个的多个实例(诸如每个rf收发器一个)。而且，图2中的各种组件可以被组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。

图3示出了根据本公开实施例的示例ue116。图3中示出的ue116的实施例仅用于说明，并且图1的ue111-115可以具有相同或相似的配置。然而，ue具有各种各样的配置，并且图3不将本公开的范围限制于ue的任何特定实现。

如图3所示，ue116包括天线305、射频(rf)收发器310、tx处理电路315、麦克风320和接收(rx)处理电路325。ue116还包括扬声器330、处理器340、输入/输出(i/o)接口(if)345、触摸屏350、显示器355和存储器360。存储器360包括操作系统(os)361和一个或多个应用程序362。

rf收发器310从天线305接收由网络100的enb发送的输入rf信号。rf收发器310对输入的rf信号进行下转换以生成中频(if)或基带信号。if或基带信号被发送到rx处理电路325，其通过对基带或if信号进行滤波、解码和/或数字化来产生经处理的基带信号。rx处理电路325将处理后的基带信号发送到扬声器330(例如用于语音数据)或发送到处理器340以进行进一步处理(例如用于网络浏览数据)。

tx处理电路315从麦克风320接收模拟或数字语音数据或从处理器340接收其他输出基带数据(例如网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。tx处理电路315编码、多路复用、和/或数字化该输出基带数据以产生经处理的基带或if信号。rf收发器310从tx处理电路315接收输出的处理的基带或if信号，并将基带或if信号上转换为经由天线305发送的rf信号。

处理器340可以包括一个或多个处理器或其他处理设备，并执行存储在存储器360中的os361，以便控制ue116的整体操作。例如，根据公知原理，处理器340可以通过rf收发器310、rx处理电路325和tx处理电路315控制前向信道信号的接收和反向信道信号的发送。在一些实施例中，处理器340包括至少一个微处理器或微控制器。

处理器340还能够执行驻留在存储器360中的其他过程和程序，例如用于在pucch上进行csi报告的过程。处理器340可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器360。在一些实施例中，处理器340被配置为基于os361或响应于从enb或运营商接收的信号来执行应用362。处理器340还耦合到i/o接口345，i/o接口345为ue116提供连接到其他设备(例如膝上型计算机和手持计算机)的能力。i/o接口345是这些附件和处理器340之间的通信路径。

处理器340还耦合到触摸屏350和显示器355。ue116的操作者可以使用触摸屏350将数据输入到ue116中。显示器355可以是液晶显示器、发光二极管显示器、或者能够呈现例如来自网站的文本和/或至少有限图形的其他显示器。

存储器360耦合到处理器340.存储器360的一部分可以包括随机存取存储器(ram)，存储器360的另一部分可以包括闪存或其他只读存储器(rom)。

尽管图3示出了ue116的一个示例，但是可以对图3进行各种改变。例如，图3中的各种组件可以被组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。作为特定示例，处理器340可以被划分为多个处理器，诸如一个或多个中央处理单元(cpu)和一个或多个图形处理单元(gpu)。而且，虽然图3示出了配置为移动电话或智能电话的ue116，但是ue可以被配置为作为其他类型的移动或固定设备操作。

图4a是发送路径电路的高级图。例如，发送路径电路可以用于正交频分多址(ofdma)通信。图4b是接收路径电路的高级图。例如，接收路径电路可以用于正交频分多址(ofdma)通信。在图4a和4b中，对于下行链路通信，发送路径电路可以在基站(enb)102或中继站中实现，并且接收路径电路可以在用户设备(例如，图1的用户设备116)中实现。在其他示例中，对于上行链路通信，接收路径电路450可以在基站(例如，图1的enb102)或中继站中实现，并且发送路径电路可以在用户设备(例如，图1的用户设备116)中实现。

发送路径电路包括信道编码和调制块405、串行到并行(s到p)块410、尺寸n的反向快速傅立叶变换(ifft)块415、并行到串行(p到s)块420、添加循环前缀块425和上转换器(uc)430。接收路径电路450包括下转换器(dc)455、去除循环前缀块460、串行到并行(s到p)块465、尺寸n的快速傅立叶变换(fft)块470、并行到串行(p到s)块475以及信道解码和解调块480。

图4a400和4b450中的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硬件或软件和可配置硬件的混合来实现。特别地，注意，本公开文件中描述的fft块和ifft块可以实现为可配置软件算法，其中可以根据实现来修改尺寸n的值。

此外，尽管本公开涉及实现快速傅立叶变换和快速傅立叶逆变换的实施例，但这仅是示例性的，并且可以不被解释为限制本公开的范围。可以理解，在本公开的替换实施例中，快速傅立叶变换函数和快速傅立叶逆变换函数可以分别由离散傅立叶变换(dft)函数和离散傅立叶逆变换(idft)函数容易地替换。可以理解，对于dft和idft函数，n变量的值可以是任何整数(即，1,4,3,4等)，而对于fft和ifft函数，n变量的值可以是任意整数。可以是任何2的幂的整数(即，1,2,4,8,16等)。

在发送路径电路400中，信道编码和调制块405接收一组信息比特，应用编码(例如，ldpc编码)和调制(例如，正交相移键控(qpsk)或正交幅度调制(qam))输入比特以产生一系列频域调制符号。串行-并行块410将串行调制符号转换(即，解复用)为并行数据以产生n个并行符号流，其中n是在bs102和ue116中使用的ifft/fft尺寸。尺寸n的ifft块415然后对n个并行符号流执行ifft操作以产生时域输出信号。并行-串行块420转换(即，多路复用)来自尺寸n的ifft块415的并行时域输出符号，以产生串行时域信号。添加循环前缀块425然后将循环前缀插入到时域信号。最后，上转换器430将添加循环前缀块425的输出调制(即，上转换)为rf频率，以经由无线信道进行传输。在转换到rf频率之前，还可以在基带处对信号进行滤波。

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。下转换器455将接收信号下转换到基带频率，并且去除循环前缀块460去除循环前缀以产生串行时域基带信号。串行-并行块465将时域基带信号转换为并行时域信号。然后，尺寸n的fft块470执行fft算法以产生n个并行频域信号。并行-串行块475将并行频域信号转换为调制数据符号序列。信道解码和解调块480解调然后解码调制符号以恢复原始输入数据流。

enb101-103中的每一个可以实现类似于在下行链路中发送到用户设备111-116的发送路径，并且可以实现类似于从用户设备111-116在上行链路中接收的接收路径。类似地，用户设备111-116中的每一个可以实现与用于在上行链路中发送到enb101-103的架构相对应的发送路径，并且可以实现与用于在下行链路中从enb101-103接收的架构相对应的接收路径。

已经识别和描述了5g通信系统使用情况。这些使用情况大致可分为三个不同组。在一个示例中，增强型移动宽带(embb)被确定为具有高比特/秒要求，具有不太严格的等待时间和可靠性要求。在另一个示例中，以较低严格的比特/秒要求确定超可靠和低等待时间(urll)。在又一个示例中，确定大型机器类型通信(mmtc)，多个设备可以多达100,000到1百万/km2，但是可靠性/吞吐量/等待时间要求可以不那么严格。这种情况也可能涉及功率效率要求，因为电池消耗应尽可能地最小化。

通信系统包括：下行链路(dl)，其将信号从诸如基站(bs)或nodeb的传输点传送到用户设备(ue)；以及上行链路(ul)，其将信号从ue传送到诸如nodeb的接收点。ue，通常也称为终端或移动站，可以是固定的或移动的，并且可以是蜂窝电话、个人计算机设备或自动设备。通常是固定站的enodeb也可以称为接入点或其他等同术语。对于lte系统，nodeb通常被称为enodeb。

在诸如lte系统的通信系统中，dl信号可以包括传达信息内容的数据信号、传送dl控制信息(dci)的控制信号、以及也称为导频信号的参考信号(rs)。enodeb通过物理dl共享信道(pdsch)发送数据信息。enodeb通过物理dl控制信道(pdcch)或增强型pdcch(epdcch)发送dci。

enodeb响应于在物理混合arq指示符信道(phich)中来自ue的数据传输块(tb)传输来发送确认信息。enodeb发送包括ue公共rs(crs)、信道状态信息rs(csi-rs)或解调rs(dmrs)的多种rs中的一种或多种。crs在dl系统带宽(bw)上发送，并且可以由ue使用以获得信道估计以解调数据或控制信息或执行测量。为了减少crs开销，enodeb可以在时域和/或频域中发送比crs具有更小密度的csi-rs。dmrs可以仅在相应pdsch或epdcch的bw中发送，并且ue可以使用dmrs分别解调pdsch或epdcch中的数据或控制信息。dl信道的传输时间间隔被称为子帧，并且可以具有例如1毫秒的持续时间。

dl信号还包括承载系统控制信息的逻辑信道的传输。当dl信号传送主信息块(mib)时，bcch被映射到被称为广播信道(bch)的传输信道，或者当dl信号传送系统信息块(sib)时，bcch被映射到dl共享信道(dl-sch)。大多数系统信息包含在使用dl-sch发送的不同sib中。在子帧中存在关于dl-sch的系统信息可以通过传送具有利用特殊系统信息rnti(si-rnti)加扰的循环冗余校验(crc)的码字的相应pdcch的传输来指示。或者，可以在较早的sib中提供用于sib传输的调度信息，并且可以由mib提供用于第一sib(sib-1)的调度信息。

以子帧单位和一组物理资源块(prb)执行dl资源分配。传输bw包括称为资源块(rb)的频率资源单元。每个rb包括个子载波或资源元素(re)，例如12个re。在一个子帧上的一个rb的单元被称为prb。可以为ue分配用于pdsch传输bw的总共个re的mpdsch个rb。

ul信号可以包括传送数据信息的数据信号、传送ul控制信息(uci)的控制信号和ulrs。ulrs包括dmrs和声探rs(srs)。ue仅在相应pusch或pucch的bw中发送dmrs。enodeb可以使用dmrs来解调数据信号或uci信号。ue发送srs以向enodeb提供ulcsi。ue通过相应的物理ul共享信道(pusch)或物理ul控制信道(pucch)发送数据信息或uci。如果ue需要在相同的ul子帧中发送数据信息和uci，则它可以在pusch中复用两者。uci包括：混合自动重传请求确认(harq-ack)信息，其指示针对pdsch中的数据tb或不存在pdcch检测(dtx)的正确(ack)或不正确(nack)检测；调度请求(sr)，指示是否ue具有ue的缓冲区中的数据、秩指示符(ri)和信道状态信息(csi)，使得enodeb能够执行用于到ue的pdsch传输的链路自适应。响应于检测到指示半持久调度的pdsch的释放的pdcch/epdcch，ue还发送harq-ack信息。

ul子帧包括两个时隙。每个时隙包括用于发送数据信息、uci、dmrs或srs的个符号。ul系统bw的频率资源单元是rb。ue被分配用于传输bw的总共个re的nrb个rb。对于pucch，nrb＝1。最后子帧符号可以用于复用来自一个或多个ue的srs传输。可用于数据/uci/dmrs传输的子帧符号数是其中如果最后一个子帧符号用于传输srs，则nsrs＝1；其他，则nsrs＝0。

图5示出了根据本公开实施例的用于子帧中的pdsch的发送器框图500。图5中示出的发送器框图500的实施例仅用于说明。图5不将本公开的范围限制于发送器框图500的任何特定实施方案。

如图5所示，信息比特510由编码器520(例如turbo编码器)编码，并由调制器530调制，例如使用正交相移键控(qpsk)调制。串行到并行(s/p)转换器540产生m个调制符号，其随后被提供给映射器550以映射到由传输bw选择单元555为所分配的pdsch传输bw选择的re，单元560应用逆快速傅立叶然后，输出由并行到串行(p/s)转换器570串行化以产生时域信号，由滤波器580和发送信号590应用滤波。附加功能，例如数据加扰、循环前缀插入、时间窗口化、交织等在本领域中是公知的，并且为了简洁起见未示出。

图6示出了根据本公开实施例的用于子帧中的pdsch的接收器框图600。图6中示出的框图600的实施例仅用于说明。图6不将本公开的范围限制于框图600的任何特定实现。

如图6所示，接收信号610由滤波器620滤波，用于指定接收bw的re630由bw选择器635选择，单元640应用快速傅立叶变换(fft)，并且输出通过并行-串行转换器650串行化。随后，解调器660通过应用从dmrs或crs(未示出)获得的信道估计来相干地解调数据符号，并且解码器670(例如turbo解码器)对解调数据进行解码以提供信息数据比特680的估计。为简洁起见，未示出诸如时间窗口、循环前缀移除、解扰、信道估计和去交织的附加功能。

图7示出了根据本公开实施例的用于子帧中的pusch的发送器框图700。图7中示出的框图700的实施例仅用于说明。图7不将本公开的范围限制于框图700的任何特定实现。

如图7所示，信息数据比特710由编码器720(例如turbo编码器)编码，并由调制器730调制。离散傅立叶变换(dft)单元740对调制的数据比特应用dft，通过传输bw选择单元755选择与分配的pusch传输bw对应的re750，单元760应用ifft，并且在循环前缀插入(未示出)之后，由滤波器770和发送的信号780应用滤波。

图8示出了根据本公开实施例的用于子帧中的pusch的接收器框图800。图8中所示的框图800的实施例仅用于说明。图8不将本发明的范围限制于框图800的任何特定实施方案。

如图8所示，接收信号810由滤波器820滤波。随后，在去除循环前缀(未示出)之后，单元830应用fft，由接收bw选择器845选择对应于分配的pusch接收bw的re840，单元850应用逆dft(idft)，解调器860通过应用从dmrs(未示出)获得的信道估计来相干地解调数据符号，解码器870(例如turbo解码器)对解调数据进行解码以提供信息数据比特880的估计。

在下一代蜂窝系统中，设想了超出lte系统能力的各种使用情况。提到5g或第五代蜂窝系统，能够在低于6ghz和高于-6ghz(例如，以mmwave方式)操作的系统成为要求之一。在3gpp规范中，已经识别并描述了74个5g使用情况；这些使用情况大致可分为三个不同的组。第一组被称为“增强型移动宽带”(embb)，针对高数据速率服务，具有不太严格的延迟和可靠性要求。第二组被称为“超可靠和低延迟(urll)”，针对数据速率要求不太严格但对延迟容忍度较低的应用。第三组被称为“大规模mtc(mmtc)”，针对大量低功率设备连接，例如每平方公里100万，其中可靠性、数据速率和延迟要求不太严格。

为了使5g网络支持具有不同服务质量(qos)的这种不同服务，已经在lte规范中识别了一种称为网络切片的方法。为了有效地利用phy资源并在dl-sch中复用各种切片(具有不同的资源分配方案、数字方式和调度策略)，使用灵活且独立的帧或子帧设计。

图9示出了根据本公开的实施例的两个切片900的示例复用。图9中所示的两个切片900的多路复用的实施例仅用于说明。图9不将本发明的范围限制于两个切片900的多路复用的任何特定实施方案。

在图9中描绘了在公共子帧或帧内复用两个切片的两个示例性实例。在这些示例性实施例中，切片可以由一个或两个传输实例组成，其中一个传输实例包括控制(ctrl)分量(例如，920a，960a，960b，920b或960c)和数据分量(例如，930a，970a，970b，930b或970c)。在实施例910中，两个切片在频域中被复用，而在实施例950中，两个切片在时域中被复用。这两个切片可以用不同的数字方式传输。

lte规范支持多达32个csi-rs天线端口，这使得enb能够配备大量天线元件(例如64或128)。在这种情况下，多个天线元件被映射到一个csi-rs端口上。对于诸如5g的下一代蜂窝系统，csi-rs端口的最大数量可以保持相同或增加。

图10示出了根据本公开实施例的示例天线块1000。图10中所示的天线块1000的实施例仅用于说明。图10不将本发明的范围限制于天线块1000的任何特定实施方案。

对于mmwave频段，尽管对于给定的形状因子，天线元件的数量可以更大，但是csi-rs端口的数量-其可以对应于数字预编码端口的数量-由于如图10所示的硬件限制(例如，以mmwave频率安装大量adc/dac的可行性)而受限。在这种情况下，一个csi-rs端口被映射到可由一组模拟移相器控制的大量天线元件上。然后，一个csi-rs端口可以对应于一个子阵列，该子阵列通过模拟波束形成产生窄的模拟波束。该模拟波束可以被配置为通过在符号或子帧上改变移相器组来扫描更宽范围的角度。子阵列的数量(等于rf链的数量)与csi-rs端口的数量ncsi-port相同。数字波束形成单元跨ncsi-port个模拟波束执行线性组合，以进一步增加预编码增益。虽然模拟波束是宽带的(因此不是频率选择性的)，但是数字预编码可以在频率子带或资源块之间变化。

mimo传输方案的关键组件之一是在enb(或trp)处的准确csi获取。特别地，对于mu-mimo，准确csi的可获得性是必要的，以便保证高mu性能。对于tdd系统，可以使用依赖于信道互易性的srs传输来获取csi。另一方面，对于fdd系统，可以使用来自enb的csi-rs传输以及来自ue的csi获取和反馈来获取它。

在ltefdd系统中，csi反馈框架是以假定来自enb的su传输的码本导出的cqi/pmi/ri(以及lte规范中的cri)的形式而“隐含的”。由于在导出csi时固有的su假设，这种隐式csi反馈对于mu传输是不适当的。由于未来的系统可能更加以mu为中心，因此su-mucsi不匹配可能是实现高mu性能增益的瓶颈。隐式反馈的另一个问题是在enb处具有更多天线端口的可伸缩性。对于大量天线端口，隐式反馈的码本设计非常复杂(例如，a类码本的总数＝44)，并且设计的码本不能保证在实际部署场景中带来合理的性能优势(例如，最多只能显示一小部分增益)。

实现(realizing)上述问题，已经为高级csi报告提供了lte规范支持，其至少可以作为设计高级csi方案以及超lte和nrmimo系统的良好起点。与efd-mimo相比，csi获取以及超lte和nrmimo系统可以考虑以下附加的区分因素。

在灵活性csi报告框架的一个示例中，csi报告支持具有不同csi报告能力的用户。例如，一些用户可能仅能够以传统lte系统中的pmi/cqi/ri的形式报告隐式csi，并且一些其他用户可能能够报告隐式和显式信道报告二者。此外，ue的运动范围可以从0kmph到500kmph。因此，csi报告框架可能能够支持这种不同的使用情况和ue能力。

在天线端口数量增加的一个示例中，在未来的mimo系统中，enb处的天线元件的数量可以高达256，这意味着天线端口的总数可以大于32，这是lteefd-mimo支持的天线端口的最大数量。虽然这可以通过部分端口csi-rs映射来适应，其中每个子集由最多32个端口组成，但是跨时间的端口总数可以扩展到更大的数量。随着端口数量的增加，有意义的系统增益只能在以mu为中心的系统中获得。

在增加的吞吐量要求的一个示例中，系统吞吐量要求(例如，对于nr中的embb)是rel.14efd-mimo的几倍。这种高吞吐量要求只能通过向enb提供非常准确的csi的机制来满足。

在波束成形的一个示例中，遵循在lte规范中的fd-mimo以及超lte和nrmimo系统中建立的趋势可以是小区专用的或者ue专用的波束形成的，其中波束可以是模拟的(rf)或者数字或混合型。对于这种波束形成的系统，需要一种机制来在enb处获得准确的波束形成信息。

在统一设计的一个示例中，由于nr包括6ghz频带以上和以下，因此可以优选用于两种频率范围的统一mimo框架。

鉴于lte系统中隐式反馈范例的上述问题，以及lte系统以及以及超lte和nrmimo系统的附加差异因素，可以观察到单独的隐式csi反馈方案是不够的，因此需要先进的csi。如上所述，主要驱动因素是mu-mimo。

在下文中，为简洁起见，fdd和tdd都被认为是dl和ul信令的双工方法。尽管示例性描述和实施例采用正交频分复用(ofdm)或正交频分多址(ofdma)，但是本公开可以扩展到其他基于ofdm的传输波形或诸如滤波ofdm(f-ofdm)的多址方案。

本公开涵盖可以彼此结合使用或彼此组合使用的若干组件，或者可以作为独立方案操作。

在下文中，假设n1和n2分别是在第一维和第二维具有相同极化的天线端口的数量。对于2d天线端口布局，可能存在n1>1，n2>1，并且对于1d天线端口布局，天线端口的数量可以具有n1>1并且n2＝1或n2>1并且n1＝1。在本公开的其余部分中，考虑了n1>1且n2＝1的1d天线端口布局。然而，本公开适用于n2>1且n1＝1的其他1d端口布局。对于双极化天线端口布局，天线端口的总数是2n1n2。

图11示出了根据本公开实施例的示例性多天线面板1100。图11中所示的多个天线面板1100的实施例仅用于说明。图11不将本公开的范围限制于任何特定实现。

本公开的实施例适用于其中应用多个天线面板的设置，其中每个面板是具有二维n1和n2端口的双极化天线端口。图11中示出了图示，其中有m个天线面板。注意，天线端口布局在不同的天线面板中可以相同或不同。

图12示出了根据本公开实施例的示例性双分辨率csi报告框架1200。图12中所示的双分辨率csi报告框架1200的实施例仅用于说明。图12不将本公开的范围限制于任何特定实现。

图12中所示的通信系统中的双分辨率csi报告框架，其中可以报告两种类型的csi分辨率，即用于低分辨率csi的类型i和用于高分辨率csi的类型ii。两种csi分辨率类型中的每一种具有至少两个csi分量：第一csi分量(即，csi1)对于两种分辨率类型是共同的或不同的，并且指示对波束组(包括l个波束)的选择，例如，使用第一个pmi(pmi1)。csi1还可以包括与所选波束组相关联的秩指示符(即，类型icsi中的ri)。第二csi分量(即，csi2)特定于配置的csi分辨率类型。

在用于低分辨率csi报告的类型i的一个实施例中，csi2基于隐式csi报告框架(例如，直到基于lte规范a类码的csi报告)来导出，并且包括csi分量，诸如第二pmi(pmi2)和cqi，其中pmi2表示来自pmi1指示的波束组的波束选择和两个极化的同相。

在用于高分辨率csi报告的类型ii的一个实施例中，导出csi2以明确地报告量化dl信道的形式，以便促进到gnb的更准确的csi，其中基于pmi1表示的波束组中的波束的线性组合来报告量化的显式csi。

类似于例如ltea类码本的lte双级码本，用于双分辨率csi报告的码本是双级码本：w＝w1w2，其中第一级w1码本用于使用第一pmi(pmi1)报告i和ii型csi二者的波束组，第二级w2码本用于使用第二pmi(pmi2)报告用于隐式反馈(i型csi)和用于显式反馈(ii型csi)的波束组合的波束选择。

对于ii型或高分辨率csi，提出了以下两类用于显式反馈的方案。在类别1的一个示例中，波束组合用于量化预编码器，其可以是信道特征向量的估计或任何一般波束形成向量。在类别2的另一示例中，波束组合用于量化矩阵，该矩阵可以是信道协方差矩阵或任何一般矩阵的估计。

图13示出了根据本公开的实施例的示例正交基组结构1300。图13中所示的正交基组结构1300的实施例仅用于说明。图13不将本公开的范围限制于任何特定实现。

在一些实施例1中，ue配置有用于单个天线面板的显式协方差矩阵报告的双级码本，其中w1码本用于选择：如图13所示的包括均匀间隔的(l1,l2)个dft波束的正交基组；和在基组中自由地从l1l2个dft波束中得出的l个波束，其中l是固定的或(例如，rrc)可配置的或ue报告优选的l值。支持的l值集合属于{1,2,..,n1n2}。基组和l个波束的选择是wb或部分波段(例如一组sb)。

在这样的实施例中，基组尺寸的两个例子是：受限正交基组，其中l1l2＝min(a,bn1n2)；和完全正交基组，其中l1l2＝bn1n2，其中示例a＝8且b＝1或2。规范中只支持两个(限制或完全正交)中的一个或者其中一个是通过rrc信令配置。

根据以下协方差矩阵子类别中的至少一个来确定w1码本结构。在类别2a(块对角的w1)的一个示例中，协方差矩阵的维数是2n1n2×2n1n2，其包括两个极化并且w1是块对角的。支持以下两种备选方案中的至少一种。

在alt1-0(公共基础)的一个实例中，其中b是n1n2×l基础矩阵，其列对应于l个波束，即b＝[b0b1…bl-1]并且是两个极化0(或+45)和1(或-45)的公共基础。注意，在该替代方案中，基本组和l个波束的选择对于两个极化是共同的。在alt1-1的另一个实例中(每个极化基础)，其中b0和b1是分别用于两个极化0(或+45)和1(或-45)的n1n2×l基础矩阵，即b0＝[b0，0b0，1…b0，l-1]和b1＝[b1，0b1，1…b1，l-1]。有两个子选择：(1)每个极化选择基组和l个波束二者或(2)基组选择对于两个极化是共同的，并且l个波束选择是每个极化的。

在类别2b(非块对角的w1)的另一示例中，w1＝b，其中b是cn1n2×l基础矩阵，其列对应于l个波束，即，b＝[b0b1…bl-1]。支持以下两种备选方案中的至少一种。在alt1-2(c＝1)的一个实例中，协方差矩阵的维数是n1n2×n1n2，其不包括两个极化，即，协方差矩阵是针对两个极化之一或者通过平均两个极化而得到的。注意，该替代方案有益于用于两级的混合csi获取的wb和/或长期协方差矩阵报告，第一级报告用于ue特定波束形成的csi-rs的协方差矩阵，并且第二级报告pmi/cqi/ri。在alt1-3(c＝2)的另一个例子中，协方差矩阵的维数是2n1n2×2n1n2，其包括两个极化。

w2码本用于表示作为由b(alt1-0,alt1-2,alt1-3))或b0和b1(alt1-1)的列形成的所有波束对(bi,bj)的外积的加权线性组合的信道协方差矩阵，权重为ci,j。因此，w2码本用于选择埃尔米特波束组合系数矩阵c，即2l×2l(alt1-0,alt1-1,alt1-3)或l×l(alt1-2)，因此信道协方差矩阵表示为或bcb^h。

组合系数{ci,j}j,j的幅度和相位被单独报告，其中相位报告是wb或sb并且幅度报告是wb或sb或wb和sb两者。根据以下备选方案中的至少一个来确定幅度和相位报告。在alt1-4(固定)的一个示例中，幅度和相位报告都是wb。在配置的alt1-5的另一示例中，例如经由rrc或macce或动态dci信令。例如，1比特信令可用于指示wb幅度和wb相位报告之一或wb幅度和sb相位报告。

在规范中只能固定2a和2b类中的一个，或者alt1-0，alt1-1，alt1-2和alt1-3中的一个。或者，例如经由更高层rrc信令配置它们中的一个。

在本公开的重置中，假设alt1-1。然而，本公开的实施例是通用的，并且通过设置b0＝b1＝b适用于alt1-0以及页适用于其他alt1-2和alt1-3。

在1a的一些实施例中，ue配置有用于单个天线面板的显式协方差矩阵报告的双级w＝w1w2码本，其中w1码本用于如实施例1中那样选择基础矩阵b0和b1，并且构造w1为2n1n2×8n1n2l²矩阵，其列对应于的任意两列ai和aj的外积，其中0≤i，j≤2l-1，即，其中w2码本用于选择4l²系数与前述实施例1中一样，并且构造w2为8n1n2l2×1向量其中kron(a，b)代表列向量a和b的kronecker积，是2n1n2×1向量，条目为1，并且c＝[c0，0，...，c0，2l-1c1，0，...，c1，2l-1…c2l-1，0，…，c2l-1，2l-1]^t是在w1中组合外积的系数向量。

图14示出了根据本公开的实施例的示例全端口协方差矩阵1400。图14中所示的全端口协方差矩阵1400的实施例仅用于说明。图14不将本公开的范围限制于任何特定实现。

在一些实施例2(全端口报告)中，如图14所示，对于l＝4个波束，ue被配置为报告全信道协方差矩阵其中hk是子载波k的信道，f是通过其计算协方差矩阵的所有子载波的集合，对应于单个报告实例中的所有天线端口，作为(在前述实施例1中)使用码本的l个dft向量的外积的波束组合。协方差矩阵表示如下：

其中ai和aj是的第i列和第j列，其中如果0≤i≤l-1且如果l≤i≤2l-1，且如果l≤j≤2l-1。

由于埃尔米特，协方差矩阵的对角元素，即ci,j是实数非负的，而协方差矩阵的非对角元素，即ci,j是复数，并且满足共轭对称性因此，总共需要报告2l个实数非负系数和(2l-1)l个复数系数。

在2-0的子实施例中，b0，b1和c的报告是根据以下备选/子备选中的至少一个来确定的。如果支持多个备选方案，则多个备选方案可以是可配置的，例如通过更高层(rrc)或动态dci信令。在alt2-0的一个示例中，b0，b1和c被报告为单个pmi。在alt2-1的另一示例中，b0和b1被报告为第一pmii1，并且c被报告为第二pmii2，其中第一和第二pmi中的每一个仅具有一个分量。在alt2-2的又一示例中：b0和b1被报告为第一pmii1，并且c被报告为第二pmii2，其中第一和第二pmi具有多个分量。例如，根据以下子选项中的至少一个，第一pmi可以具有多个分量。

在alt2-2-0的一个例子中，第一pmii1,1表示b0，第一pmii1,2表示b1。在alt2-2-1的另一个例子中，第一pmii1,1表示(l1,l2)基本组选择，对于b0和b1是共同的或不同的，并且第一pmii1,2表示l波束选择，对于b0和b1是共同的或不同的。在alt2-2-2的另一个实例中，alt2-2-0或alt2-2-1，其中第一pmii1,3表示至少一个最强的波束选择(其对应于具有最大绝对值的对角线系数-下面在子实施例2-1中提供更多细节)。

在alt2-2-3的另一个例子中，alt2-2-0或alt2-2-1，其中第一pmii1,3表示相对波束功率或相对振幅，如果报告系数的幅度wb，其中报告的波束功率或幅度对应于对角线系数和非对角线系数中的至少一个。

在alt2-2-4的又一个例子中，alt2-2-0或alt2-2-1，其中第一pmii1,3表示至少一个最强的波束选择和相对波束功率二者。

在alt2-2-5的另一个例子中，alt2-2-0或alt2-2-1，其中第一pmii1,3和i1,4表示至少一个最强的波束选择和相对波束功率或反之亦然。

在alt2-2-6的又一个实例中，支持alt2-2-0到alt2-1-2的任何组合。

在alt2-2-7的又一个例子中，alt2-2-0到alt2-2-6中的任何一个，其中i1,1,i1,2,i1,3和i1,4中的至少一个对应于多个子索引。例如，i1,1和i1,2分别对应于两个子索引i1,1-1，和i1,2-1，以及i1,1-2和i1,2-2。

类似地，根据以下子选项中的至少一个，第二pmi可以具有多个分量。在alt2-2-8的一个示例中，第二pmii2,1和第二pmii2,2表示wb和sb系数。

在alt2-2-9的另一个例子中，第二pmii2,1表示2l个对角线系数，第二pmii2,2表示(2l-1)l个非对角线系数。

在alt2-2-9的又一个例子中，第二pmii2,1,1和第二pmii2,1,2表示wb和sb对角线系数，第二pmii2,2,1和第二pmii2,2,2表示wb和sb非对角线系数。

在替代2-2-10的又一示例中，第二pmii2,1指示2l个对角线系数，并且第二pmii2,2和第三pmii2,3分别指示(2l-1)l个非对角线系数的振幅和相位。

在alt2-2-11的又一个示例中，支持alt2-2-8到alt2-1-11的任何组合。

在alt2-2-12的又一个例子中，alt2-2-8至alt2-2-11中的任何一个，其中第二pmi索引中的至少一个对应于多个子索引。

在alt2-2-13的又一个示例中，b0＝b1并且由码本组合的l个向量由第一pmi索引i1,1和i1,2标识，其中并且令

且其中c(x,y)的值在在lte规范中给出。

n1和n2到i1,2的映射以及反之的映射可以根据lte规范中描述的算法。第i个向量的索引和由对于i＝0,1,...,l-1，给定，其中数量vl,m由给定。

系数ci,j＝ai,jβi,j其中幅度系数指示符i1,4(如果报告为第一pmi分量)或i2,2(如果报告为第二pmi分量)是表1中给出了从ki,j到幅度系数ai,j的映射。幅度系数由a＝[a0,0,a0,1,...,a0,2l-1,....,a2l-1,0,a2l-1,1,...,a2l-1,2l-1]表示。

相位系数指示符是i2,1＝[φ0,0,φ0,1,...,φ0,2l-1,....,φ2l-1,0,φ2l-1,1,...,φ2l-1,2l-1]，其中，使用较高层参数phasealphabetsize配置和npsk值，例如，其中npsk∈{4,8}。或者，npsk被固定，例如为8。此外，分别使用较高层参数codebookconfig-n1和codebookconfig-n2配置n1和n2的值。给定数量的csi-rs端口的支持配置(n1,n2)和(o1,o2)的相应值在lte规范中给出。csi-rs端口的数量pcsi-rs是2n1n2。

使用更高层参数numberofbeams配置l值，其中当pcsi-rs＝4时l＝2，和当pcsi-rs>4时l∈{2,3,4}。ue被配置为将较高层参数subbandamplitude设置为“on”或“off”。当subbandamplitude设置为“on”时，除了wb幅度ai,j之外还报告sb幅度系数bi,j。表2中示出了sb幅度码本的示例。

注意，在这种情况下，幅度系数由ai,jbi,j给出。sb幅度指示符由幅度系数指示符给出，其是第二pmi分量。

表1.i1,4或i2,2:ki,j到ai,j的元素映射

表2.到bi,j的元素映射

在2-1的子实施例中，还可以报告最强系数，即具有最大绝对值的系数。在示例中，最强系数对应于2l个对角线元素中的任何一个。其余的2l-1个对角线系数和(2l-1)l个非对角线系数用最强系数的绝对值归一化，并报告归一化系数。由于这种归一化，所有系数的幅度在0和1之间。最强系数报告根据以下备选中的至少一个来确定。

在alt2-3的一个示例中，报告了最强的系数wb。它可以与第一pmi联合或单独报告，因此可以被认为是w1码本/报告的一部分，例如，作为第一pmi索引i1,3，或与第二pmi联合或单独报告为w2码本/报告的wb分量。或者，用ri报告最强系数。

在alt2-4的一个示例中，报告了最强的系数sb。它与第二pmi联合或单独报告为w2码本/报告的sb分量。

在alt2-5的一个示例中，最强系数报告被配置为wb或sb。该配置是经由更高层rrc或更动态的dci信令。

在一个实例中，报告了一个最强的系数，对于两个极化是共同的。对应于最强波束的两个对角线系数被设置为1。这适用于根据alt1-0的w1码本并且需要比特指示。在另一个例子中，最强系数对应于两个极化中的一个。这需要比特指示。在又一替代方案中，报告了对应于两个极化的两个最强系数，其需要比特指示。

还可以报告最强系数的绝对值。如果报告，gnb可以通过报告的值来缩放协方差矩阵。该报告可以通过更高层rrc或动态dci信令来配置。

在2-2的子实施例中，根据以下备选中的至少一个来确定系数报告。

在alt2-6的一个示例中，仅报告对角线系数，并且非对角线系数近似为其中i≠j，αi,j是可以固定、估计或报告的缩放参数，并且ci，i和cj,j是报告的对角线系数。注意，取决于缩放αj,j是实数还是虚数，非对角线系数可以是实数或虚数。

在alt2-7的一个示例中，仅报告对角系数和非对角系数的相位，并且非对角系数近似为其中i≠j，αi,j是可以固定、估计或报告的缩放参数，并且ci，i和cj,j是报告的对角线系数，而φi,j是非对角线系数的报告相位。注意，在该替代方案中，缩放αi,j是实数。在一个示例中，针对所有i≠j报告单个公共缩放αi,j＝α。

在alt2-8的一个示例中，报告了所有对角线系数、以及所有非对角线系数的相位和幅度。

对于前述示例alt2-6和2-7，缩放对于所有非对角系数可以是共同的，或者对于每个非对角系数或对于非对角系数的子集是不同的。通过更高层rrc或动态dci信令固定或配置上述示例alt-6，alt2-7或alt2-8中的任何一个。

在2-3的子实施例中，对角线和非对角线系数的幅度报告比特是相同的，例如，ndiag＝nnondiag＝2or3比特。或者，幅度报告比特是不同的，例如，ndiag＝2or3比特，并且nnondiag＝1or2比特。两个备选中的一个是通过更高层rrc或动态dci信令固定或配置的。

在2-4的子实施例中，相位量化码本(用于非对角线系数)是qpsk或8psk，其中其中之一是经由更高层rrc或动态dci信令固定或配置的。

根据以下备选中的至少一个来确定幅度量化码本。

在alt2-9的一个示例中，使用共同或两个相应的幅度量化码本独立地报告对角线和非对角线系数的幅度。

在alt2-10的一个示例中，由于|ci,j|²≤ci,icj,j，因此根据对角线系数的幅度来报告非对角线系数的幅度。一些例子如下。在示例2-10-0的一个实例中，对于(i，j)非对角线系数，报告了差异di,j＝ci,icj,j-|ci,j|²或

其中ci,i和cj,j分别报告了对角线系数(i，j)和(i，j)的幅度，并且ci,j是(i，j)非对角线系数的未量化幅度。对于两种差异，(i，j)非对角线系数的重建幅度分别为或

在示例2-10-1的另一个实例中，报告比率或(i，j)非对角线系数的重构幅度是或分别为两种比例。

在示例2-10-2的又一实例中，用于报告(i，j)非对角线系数的幅度的码本是ci,icj,j或其中函数对应于对与ci,icj,j或的乘积、被ci,icj,j或相除，或从ci,icj,j或中减去中的至少一个。

幅度量化码本之一是经由较高层rrc或动态dci信令固定或配置的。根据以下中的至少一个确定幅度量化码本：和

其中na是量化每个幅度的比特数。例如，如果na＝2，那么和如果na＝3，则

和

图15示出了根据本公开的实施例的示例性部分端口协方差矩阵1500。图15中所示的部分端口协方差矩阵1500的实施例仅用于说明。图15不将本公开的范围限制于任何特定实现。

在一些实施例3(部分端口报告)中，ue被配置为在至少一个报告实例中报告信道协方差矩阵k的两个对角线块(用于两个极化)和一个非对角线块(用于交叉极化)作为使用码本(在前述实施例1中)l个dft向量的外积的波束组合。对于l＝4个波束，这在图15中示出。协方差矩阵表示为：

其中两个对角线块和一个非对角线块如下：

和

报告c0，c1和c2就足够了，并且在三个报告实例中报告c0，c1和c2：由于c0和c1是埃尔米特矩阵，因此报告它们的2l个实数非负系数(对角线元素)和(l-1)l个复数系数(非对角元素)就足够；由于c2是非埃尔米特，c2的元素是复数，需要报告所有l²个元素。因此，总共需要报告2l个实数非负系数和(2l-1)l个复数系数。

在3-0的子实施例中，根据以下备选中的至少一个来确定三个系数矩阵的报告。在alt3-0的一个示例中，1个报告实例用于报告所有三个系数矩阵。

在alt3-1的一个示例中，2个报告实例用于根据以下子选项中的至少一个进行报告。在alt3-1-0的一个实例中，在第一报告实例中报告2l个对角线系数，并且在第二报告实例中报告(2l-1)l个非对角线系数。在alt3-1-1的另一个实例中，在第一报告实例中报告2l实数非负系数和非对角系数的幅度，并且在第二报告实例中报告非对角系数的相位。在alt3-1-2的又一个实例中，在第一报告实例中报告c0的上三角系数，并且在第二报告实例中报告c1的上三角系数和c2的所有系数。在alt3-1-3的另一个实例中，在第一报告实例中报告c1的上三角系数，并且在第二报告实例中报告c0的上三角系数和c2的所有系数。在alt3-1-4的又一个实例中，在第一报告实例中报告c2的所有系数，并且在第二报告实例中报告c0和c1的上三角系数。

在alt3-2的一个示例中，根据以下子选项中的至少一个使用3个报告实例。在alt3-2-0的一个实例中：c0，c1和c2分别在第一、第二和第三报告实例中报告。在alt3-2-1的另一个实例中，在第一报告实例中报告2l实数非负系数，在第二报告实例中报告非对角系数的幅度，在第3报告实例中报告非对角系数的相位。

基组b0和b1的报告要么与三个系数矩阵的报告分开。或者，它与系数矩阵的至少一个报告实例中的一个一起。这些替代方案之一是固定的或通过更高层rrc或动态dci信令配置。

在3-1的子实施例中，在报告之一中报告单个最强系数，其对于所有报告是共同的。或者，在每个报告中报告单个最强系数。在前者的情况下，报告最强系数的csi报告实例是固定的或者经由更高层rrc或动态dci信令配置。实施例1的所有其他子实施例适用于前述实施例2。

图16示出了根据本公开的实施例的示例差分协方差矩阵1600。图16中所示的差分协方差矩阵1600的实施例仅用于说明。图16不将本公开的范围限制于任何特定实现。

在一些实施例4中(部分端口报告)：ue被配置为将至少一个报告实例中的信道协方差矩阵k报告为使用码本(在实施例1中)的l个dft向量的子集(包括l′＜l个dft向量)的外积的波束组合，其中l′除以l。这在图16中针对l′＝2和l＝4示出。假设则协方差矩阵表示如下：

，其中有四个对角块和六个非对角线块。如图16所示，两个对角线(c0,0,c0,1)和一个非对角线(c0,2)块对应于使用l/2个波束的第一子集的协方差矩阵c0，两个对角线(c1,0,c1,1)和一个非对角线(c1,2)块对应于使用l/2个波束的第二子集的协方差矩阵c1，其中两个波束子集是不同的，以及四个非对角线块(c2,0,c2,1,c2,2,c2,3)对应于两个子集之间的交叉协方差c2。

基组b0和b1以及系数矩阵c0，c1和c2的报告备选方案根据实施例2和/或3中的备选方案之一。

在一些实施例5中(部分端口报告)：ue被配置为将至少一个报告实例中的信道协方差矩阵k报告为使用码本(在实施例1中)的l个dft向量的k个子集(子集k＝0,..,k-1包括l′k＜l个dft向量)的外积的波束组合，其中子集不具有任何公共dft向量，并且∑kl′k＝l。注意，l′k可以或可以不分割l，并且k个子集中的dft波束的数量(l′k值)可以相同或不同。类似于实施例4，协方差矩阵可以表示为2k×2k块对角矩阵，其中每个块对应于波束对的外积的线性组合。在图16中的构造之后，可以是建造k个子集的协方差矩阵c0,c1,…,ck-1和k个子集中的个子集对的交叉协方差矩阵ck,…,ck+a-1。

基组b0和b1以及系数矩阵c0,c1,…,ck+a-1的报告备选方案根据实施例2和/或3中的备选方案之一。

在一些实施例6中，ue配置有w1w2码本以报告具有m≥1个面板的多个天线面板(图11)的协方差矩阵，其是具有2m个块的块对角线结构。w1码本是2m×2m块对角矩阵，其中来自左上角的前2个连续块与第1天线面板的两个极化相关联，接下来的2个连续块与第2天线面板的两个极化相关联等等。在m＝2个天线面板的一个示例中，根据以下备选方案之一确定w1码本。

在alt6-0的一个实例中，b0和b1是基组，对于两个面板是共同的。如果两个面板的端口布局相同，则可以配置这样的基础。

在alt6-1的另一个例子中，b0,0和b0,1是面板0的基组，b1,0和b1,1是面板1的基组。如果两个面板的端口布局不同，则可以配置这样的基础。将这个例子扩展到2个以上的天线面板是很简单的。在一个子实施例中，报告了尺寸为2n1n2×2n1n2的单个协方差矩阵，这对于所有面板是共同的。根据本公开的一些实施例确定协方差矩阵的报告。

在另一个子实施例中，根据以下备选方案中的至少一个，针对每个面板报告尺寸为2n1n2×2n1n2的协方差矩阵。在alt6-2的一个实例中，根据本公开的一些实施例，针对每个面板独立地报告w1和w2。在alt6-3的另一个实例中，根据本公开的一些实施例报告针对所有面板的共同w1(如alt6-0中所示)，并且根据本公开的一些实施例针对每个面板独立地报告w2。在alt6-4的又一个实例中，针对所有面板报告了尺寸(l1,l2)的共同基组(参见实施例1)，针对每个面板独立地报告l1l2波束选择中的l，并且根据本公开的一些实施例针对每个面板独立地报告w2。

在另一个子实施例中，对于alt6-2,6-3和6-4中的每一个，针对每个面板报告或针对所有面板共同报告最强系数(参见子实施例2-1)。在另一个子实施例中，ue配置有部分(参见实施例3)或差分协方差矩阵报告(参见实施例4和5)，其中跨面板考虑部分或差分。例如，图15是部分协方差矩阵报告的示例，其中面板0中的天线端口对应于一组部分端口，而面板1中的天线端口对应于另一组部分端口。类似地，图16是差分协方差矩阵报告的示例，其中在一个或多个报告实例中，l/2个波束的子集用于报告两个面板的协方差矩阵，并且l/2个波束的另一子集用于报告用于相同两个面板的协方差矩阵。

在一个实施例a中，ue被配置为根据本公开的一些实施例报告dl信道和dl干扰中的至少一个的全部或部分(例如，仅对角线系数，实施例2中的alt2-6)协方差矩阵。在一个示例中，ue被配置为报告信道和干扰协方差矩阵二者，其中两个协方差矩阵中的每一个可以是全协方差矩阵或部分协方差矩阵。在另一示例中，ue被配置为报告全部或部分干扰协方差矩阵。

在另一实施例b中，ue被配置为将协方差矩阵的近似值报告为

其中ai是如实施例2中所定义的的列，ci是对应于w1的第i列ai的外积的系数，并且δ是近似残差协方差的矩阵，即δ近似于系数{ci}是实数非负的。或者，系数{ci}是复数。

ue将b0和b0报告为w1(根据本公开的一些实施例)，{ci}和δ报告为w2(根据本公开的一些实施例)，其中根据以下替代方案中的至少一个报告残差协方差δ。在altb-0的一个示例中，δ是固定的(例如0)，因此未报告。在altb-1的另一示例中，δ＝c2li2n，其中c2l是实数非负的并且i2n是单位矩阵，因此仅报告c2l。这对应于由缩放的单位矩阵附加的协方差矩阵k的降秩近似。报告c2l的码本可以与报告{ci}的码本相同。或者，使用另一个码本报告c2l。在altb-2的又一示例中，其中：c2l是实数非负的，并按altb-1被报告；或者c2l属于2ⁿ-psk字母表，其中n＝2,3,或4，或c2l＝mφ，其中m是实数非负的，并且在altb-1中被报告，并且φ属于2ⁿ-psk字母表，其中n＝2,3,或4。

图17示出了根据本公开的实施例的可以由用户设备(ue)执行的方法1700的流程图。图17中所示的方法1700的实施例仅用于说明。图17不将本公开的范围限制于任何特定实现。

如图17所示，用于csi反馈的方法1700在步骤1705开始。在步骤1705，ue从基站(bs)接收csi反馈配置信息以报告指示与下行链路信道矩阵相关联的n×n信道协方差矩阵(k)的协方差矩阵指示符(cmi)，其中n是bs处的天线端口的数量。

在一些实施例中，w1＝[a0a1…al-1]是n×l基础矩阵，其列对应于l个基向量，w2＝c是l×l埃尔米特矩阵，其第(i,j)项是系数ci,j。

在一些实施例中，bs处的n＝2n1n2个天线端口被双极化为两个极化(极化0和极化1)，每个极化具有n1n2个天线端口，其中n1和n2是第一和第二维的天线端口的数量，分别为l＝2l′，ai是的第i列，使得如果0≤i≤l′-1且如果l′≤i≤2l′-1，b0＝[a0，0a0，1…a0，l′-1]和b1＝[a1，0a1，1…a1，l′-1]分别是n1n2×l′基础矩阵，其列对应于两个极化的基向量，w2＝c是2l′×2l′埃尔米特矩阵，其第(i,j)条目是系数ci,j。

在这样的实施例中，基础矩阵对于两个极化是共同的，使得b0＝b1。在这样的实施例中，组合系数{ci,j}的幅度和相位以宽带(wb)方式单独报告，使得对于每个(i,j)对，对于整个csi报告频段，报告单个幅度系数和单个相位系数。

在这样的实施例中，l²个系数的集合形l×l埃尔米特矩阵c，其第(i,j)个和第(j，i)个条目是彼此的共轭，使得并且使用cmi报告系数矩阵c的上三角形({ci,j}使得i≥j)或下三角形({ci,j}使得i≤j)中的仅一个。

随后，ue在步骤1710由ue识别cmi，cmi指示一组l个基向量{ai}，i＝0，1，2，...，l-1的cmi，每个包括维度n×1以及一组l²个系数{ci,j}，i，j＝0，1，2，...，l-1，并且表示协方差矩阵(k)作为加权线性和

其中l≤n且^h表示埃尔米特转置。

最后，ue在步骤1715由ue在上行链路信道上向bs发送包括识别的cmi的csi反馈。

尽管已经利用示例性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在包含落入所附权利要求范围内的这些改变和修改。

本申请中的描述均不应理解为暗示任何特定元素、步骤或功能是必须包括在权利要求范围中的基本要素。专利主题的范围仅由权利要求限定。此外，没有一项权利要求旨在援引35u.s.c.§112(f)，除非确切的词语“meansfor”后面跟着分词。