在天线阵列中获取信道状态信息的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信，并且更具体地，涉及一种天线阵列。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着对下一代移动通信和大容量数据通信的需求增加，已逐渐需要高质 量的高速多媒体通信服务。特别是，下一代移动通信系统已旨在提供基站和多个用户之间 的高速链路服务。此外，随着数字图像媒体技术的发展和对高速无线电传输的需求的增加， 全球技术发达的城市主要努力在室内/室外高速无线电数据通信中实现几千兆比特每秒 (Gbps)类的无线电传输，这意味着逐渐需要以高的速度跟踪期望的信号并且具有通信之间 的高增益的波束成形系统。
[0003] 波束成形是其中将从天线辐射的能量集中在空间中的特定方向的天线技术。波束 成形的目的是从期望的方向接收具有较高强度的信号或传送在期望的方向具有更集中的 能量的信号。特别是，波束成形系统需要实现各种形式的具有高增益的波束，以实现高速和 大容量的无线通信系统。
[0004] 例如，波束成形系统能够被用于具有高通损耗的频带中的通信，例如大容量数据 的高速收发通信、在卫星、航空等中使用智能天线的各种卫星空中通信等。因此，已经在包 括下一代移动通信、各种雷达、军事和航空通信、室内和建筑物间高速数据通信、无线局域 网（WLAN)、无线个域网（WPAN)等的各种领域对波束成形通信进行研究。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 本发明提供一种用于在天线阵列中获取信道状态信息的方法。
[0007] 本发明还提供一种用于在天线阵列中获取信道状态信息的装置。
[0008] 技术方案
[0009] 在一个方面中，一种用于由终端发送信道状态信息的方法包括：由终端从基站接 收关于CSI-RS和物理天线的关系信息，关系信息包括关于第一 CSI-RS和发送第一 CSI-RS 的第一物理天线的信息和关于第二CSI-RS和发送第二CSI-RS的第二物理天线的信息；以 及由所述终端基于关系信息将第一信道状态信息和第二信道状态信息发送到基站，其中， 第一物理天线和第二物理天线可以被包括在一个天线阵列中，第一信道状态信息可以是关 于基于第一 CSI-RS确定的终端和第一物理天线之间的信道状态的信息，并且第二信道状 态信息可以是关于基于第二CSI-RS确定的终端和第二物理天线之间的信道状态的信息。
[0010] 在另一个方面中，一种在无线通信网络中操作的终端包括：射频（RF)单元，该RF 单元被实现为发送和接收无线电信号；以及处理器，该处理器与RF单元选择性地连接，其 中，处理器被实现为：从基站接收关于CSI-RS和物理天线的关系信息，该关系信息包括关 于第一 CSI-RS和发送第一 CSI-RS的第一物理天线的信息以及关于第二CSI-RS和发送第 二CSI-RS的第二物理天线的信息；并且基于该关系信息将第一信道状态信息和第二信道 状态信息发送到所述基站，第一物理天线和第二物理天线被包括在一个天线阵列中，第一 信道状态信息是关于基于第一 CSI-RS确定的终端和第一物理天线之间的信道状态的信 息，并且第二信道状态信息是关于基于第二CSI-RS确定的终端和第二物理天线之间的信 道状态的信息。
[0011] 有益效果
[0012] 在包括多个物理天线的天线阵列（例如，大规模多输入多输出（Mnro))中，可以有 效地获取每个物理天线的信道状态信息。
【附图说明】
[0013] 图1是图示增强型小区间干扰消除（eICIC)技术的概念图。
[0014] 图2是图示天线倾斜方法的概念图。
[0015] 图3图示了当考虑现有的电倾斜时由基站产生的波束的图案。
[0016] 图4是图示有源天线系统的概念图。
[0017] 图5是图示用于发送基于有源天线的终端特定波束的方法的概念图。
[0018] 图6是在资源块对中分配对应于CRS的资源元素的概念图。
[0019] 图7是在一个资源块对中分配对应于CSI-RS的资源元素的概念图。
[0020] 图8是图示根据本发明的实施例的用于发送参考信号的方法的概念图。
[0021] 图9是图示根据本发明的实施例的用于发送局部天线的方法的概念图。
[0022] 图10是图示根据本发明的实施例的天线虚拟化发送方法的概念图。
[0023] 图11是图示根据本发明的实施例的天线虚拟化发送方法的概念图。
[0024] 图12是图示根据本发明的实施例的CSI过程的概念图。
[0025] 图13是图示根据本发明的实施例的基于位图信息发送被包括在天线阵列中的物 理天线和CSI-RS天线端口之间的关系信息的概念图。
[0026] 图14是图示根据本发明的实施例的用于估计天线阵列的信道状态信息的方法的 概念图。
[0027] 图15图示根据本发明的实施例的无线通信系统的框图。
【具体实施方式】
[0028] 用户设备（UE)可以是固定的或可移动的，并且可以被称为其他术语，例如移动台 (MS)、移动终端（MT)、用户终端（UT)、订户站（SS)、无线设备、个人数字助理（PDA)、无线调 制解调器、手持式设备等。
[0029] 基站通常表示与UE通信的固定站并且可以被称为其它术语，例如演进型节点 B(eNB)、基站收发器系统（BTS)和接入点。
[0030] 图1是图示增强型小区间干扰消除（eICIC)技术的概念图。
[0031] 在图1中，公开的是在增强型小区间干扰消除（eICIC)技术中用于通过对每个小 区在时域中不同地分配发送功率来分布/避免干扰的方法。eICIC技术是3GPP LTE-A版本 10应用的技术。
[0032] 参考图1，作为用于在时域中去除小区间干扰的方法，可以在时域中不同地配置干 扰小区的发送功率。例如，干扰小区可以减小和发送特定子帧的发送功率，以便减少对受干 扰小区的干扰影响。将比一般的子帧具有更低的发送功率的子帧定义为称为几乎空白子帧 (ABS)的术语。在3GPP LTE中，可以通过相对于预定时域规定和发送ABS的配置的方法来 减小干扰。例如，以40ms的发送周期来发送40比特的位图，以将关于ABS的配置的信息从 基站发送到终端。
[0033] 终端被分配有来自较高层的两个不同的CSI测量子帧集合（例如，Cesi,。和Cesi,D， 以对于每个CSI测量子帧向基站发送不同的反馈信息。
[0034] 图1的上端图示其中当受干扰小区和干扰小区是相邻的小区时的情况，当受干扰 小区发送子帧时干扰小区在时间tl减小发送功率以减轻相邻小区间干扰。
[0035] 图1的下端图示其中干扰小区和受干扰小区是异构网络（HetNet)的情况。在异 构网络中，具有小的覆盖范围，诸如微小区、微微小区、毫微微小区等的小型基站可以在宏 基站中彼此重叠。在时间tl，当作为受干扰小区的微小区、微微小区、毫微微小区等执行传 输时，减小用于宏基站中的传输的功率，以减少在受干扰小区中产生的干扰量。在图1的下 端所示的异构网络的情况下，宏基站基于根据网络负载的切换或小区（重新）选择将终端 转移到邻近的小型基站以控制网络负载。
[0036] 然而，在基于时域执行的eICIC方法中，由于网络负载之外的原因，干扰基站受终 端的调度上具有限制。即，由于该原因，在特定子帧中调度终端的时间，干扰基站具有限制 (例如，在异构网络环境中通过受干扰基站或在同构网络环境中通过小区范围扩展来限制 发送功率以保护终端的情况下）。
[0037] 此外，在图1的上端和下端，由干扰小区发送的波束意味着波束被划分成在时域 tl和t2的发送功率并且不意味着波束方向的变化。此外，终端的反馈信息也既不是相对于 Ccsi,c和CcsiJJ确地单独反馈，也不是同时反馈。在本发明的实施例中，除时域外，还限制用 于发送特定子帧的波束子集，从而防止相邻小区和转移小区之间的干扰。下面将对其详细 实施例进行描述。
[0038] 图2是图示天线倾斜方法的概念图。
[0039] 参考图2,在现有的蜂窝系统中，基站已经使用用于基于机械倾斜或电倾斜减少小 区间干扰的方法，并且改善小区中的终端的信号与干扰脉冲噪声比（SINR)。然而，在机械倾 斜的情况下，这是不利的，因为波束的方向在初始安装期间是固定的，并且由于根据基站被 安装在其中的建筑物的高度和支撑物的高度确定机械倾斜角度，因此辐射波束宽度需要很 大。在电倾斜的情况下，可以通过使用内部相移模块对倾斜角度进行移位，但这实际上是不 利的，因为由于小区固定的倾斜，非常有限的垂直波束成形是有效的。当使用有源天线系统 (AAS)时，可以比现有的倾斜实现更灵活的水平波束成形和/或垂直波束成形。
[0040] 图3图不当考虑现有的电倾斜时由基站广生的波束的图案。
[0041] 图3的左侧图示一般的水平波束图案，并且图3的右侧图示当假定电倾斜角度为 15°时的垂直波束图案。
[0042] 在3GPP中考虑或通常已知的天线的波束特性可以具有以下值。垂直波束宽度基 于半功率波束宽度（HPBW)可以具有10°到15°，并且水平波束宽度基于HPBW可以具有 65°到70°。在此，半功率波束宽度（HPBW)意指考虑3dB的增益衰减的波束。HPBW可以 通过半角度指示锐度程度（锐度）作为表示定向的程度的物理量。较小的HPBW可以意味 着更尖锐的定向。当使用有源天线时，波束的宽度可以比使用电倾斜时在基站中产生的波 束的图案大。这将在下面进行详细描述。
[0043] 图4是图示有源天线系统的概念图。
[0044] 参考图4,不像现有的无源天线系统，有源天线系统（AAS)是以其中将射频（RF) 模块耦合到作为无源元件的相应天线的形式实现的天线系统。由于每个天线包括RF模块， 即，有源元件，有源天线系统可以对于每个天线模块控制功率和相位。有源天线系统可以 增强与天线性能相关联的事项（小型天线的有效长度的增加、带宽的增加、阵列元件之间 的相互耦合的减少、噪声组件的增强、发送功率效率的增加等），并且可以与微波集成电路 (MIC)和单片微波集成电路（MMIC)技术相关联地高度集成，并且特别是克服由传输线路的 高损耗、有限的源功率、天线效率的减小和不存在具有优异性能的相移器导致的缺点。由于 RF模块耦合到每个天线，可以针对每个端口控制该天线，并且可以根据通信环境和状况控 制天线的相位和输出。
[0045] 在图4的下端公开的是用于基于有源天线发送终端特定波束的方法。参考图3的 下端，当使用有源天线时，将波束的方向控制为相对于特定目标的相关方向，以基于相关目 标的位置控制功率，从而相对于目标执行波束成形。
[0046] 图5是图示用于发送基于有源天线的终端特定波束的方法的概念图。
[0047] 在图5中，公开了用于基于2D有源天线阵列发送终端特定波束的方法。
[0048] 作为使用基于有源天线的2D天线阵列的传输环境，主要考虑其中将波束从外部 基站发送到室外终端的环境（室外到室内（021))和室外小型小区环境（城市微小区）。
[0049] 参考图5,当通过使用基于有源天线的2D天线阵列发送波束时，考虑到将在其中 各种多个建筑物存在于小区中的实际小区环境中使用的根据建筑物高度的各种终端高度 基站可以实现终端特定的水平波束转向和垂直波束转向。
[0050] 可以考虑其中具有各种高度的多个建筑物存在于小区中的小区环境。在这种情况 下，可以考虑显著不同于现有的无线电信道环境的信道特性。例如，可以通过考虑衰落特性 改变（包括根据高度差的屏蔽/路径损耗、视线（LoS)/非视线（NLoS)、到达方向（DoA)等） 对波束进行转向。
[0051] 在LTE系统中，下行链路导频或参考信号（RS)的目的一般可如下分类。作为测量 参考信号，可以使用用于测量信道状态的参考信号。通过在短时段期间执行测量，测量参考 信号可用于CSI测量或报告。测量参考信号可用于执行链路自适应、秩自适应和闭环MMO 预编码。
[0052] 此外，测量参考信号可以在长时段