在无线通信系统中提供用于分数波束成形的控制信息的方法和装置的制造方法_3

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UE测量从所接收的信号去除期望信号得到的干扰信号的功率。
[0121] CSI测量子帧集合Ccsi,。和Ccsi,河以通过高层信令配置,并且每个子帧集合中的 子帧不同于其它子帧集合中的子帧。在该情况下,UE可以在没有任何特定子帧约束的情况 下,在诸如CSI-RS的RS中执行S-测量。然而,UE应该经由CSI测量子帧集合C csi,。和Ccsi, :中的单独I-测量来计算分别用于CSI测量子帧集合Cesi,。和C esi,CQI。
[0122] 以下,将描述用于DL数据信道的发送模式。
[0123] 当前的3GPP LTE标准规范3GPP TS 36. 213定义了 DL数据信道发送模式,如[表 6]和[表7]中所示。通过高层信令(即,RRC信令),向UE指示DL数据信道发送模式。
[0124] [表 6]
[0125] LlN 丄UOlZZbb / A I ^ 丄4/JM
[0126] [表 7]
[0127]
[0128] 参考[表6]和[表7],3GPP LTE标准规范根据PDCCH被掩码的RNTI的类型来定 义DCI格式。特别是对于C-RNTI和SPS C-RNTI,3GPP LTE标准规范定义了发送模式和与 发送模式对应的DCI格式,即,基于发送模式的DCI格式,如[表6]和[表7]中所示。不 管发送模式如何,DCI格式IA都另外被定义用于应用,即,用于后退模式。[表6]示出用于 通过C-RNTI掩码的HXXH的情况的发送模式,并且[表7]示出用于通过SPS C-RNTI掩码 的HXXH的情况的发送模式。
[0129] 参考[表6],假设已经通过闭环空间多路复用在单层中发送了 PDSCH,如果UE通 过对由C-RNTI掩码的I3DCCH盲解码来检测DCI格式1B,则UE对I 3DSCH解码。
[0130] 在[表6]和[表7]中,模式10是用于CoMP的DL数据信道发送模式。例如, 在[表6]中,假设roSCH已经由天线端口 7至天线端口 14(即,通过多层发送方案,基于 DM-RS)被发送,或者假设I3DSCH已经由单天线端口(MD-RS天线端口 7或8)被发送,如果 UE通过对由C-RNTI掩码的I3DCCH盲解码来检测DCI格式2D,则UE对I3DSCH解码。
[0131] 现在将给出准共定位(QCL)的描述。
[0132] 如果一个天线端口与另一个天线端口准共定位,这意味着UE可以假设从天线端 口之一(或者与天线端口对应的无线电信道)接收的信号的大规模特性整体或部分地与从 另一个天线端口(或者对应于天线端口的无线电信道)接收的信号的大规模特性相同。大 规模特性可以包括多普勒扩频、多普勒偏移、定时偏移相关平均延迟、延迟扩频、平均增益 等。
[0133] 根据QCL的定义,UE可以不假设不相互准共定位的天线端口具有相同的大规模特 性。从而,为了天线端口的频率偏移和定时偏移,UE将为各个天线端口独立地执行跟踪过 程。
[0134] 另一方面,UE可以执行关于准共定位天线端口的以下操作。
[0135] 1)UE可以将在功率延迟配置文件、延迟扩频、多普勒频谱以及多普勒扩频中的与 特定端口对应的无线电信道的估计应用至对应于与特定天线端口准共定位的另一个天线 端口的无线电信号的信道估计中使用的维也纳(Wiener)过滤器参数。
[0136] 2)UE可以获取特定天线端口到准共定位天线端口的时间同步和频率同步。
[0137] 3)最后,UE可以计算准共定位天线端口的参考信号接收功率(RSRP)测量的平均 值作为平均增益。
[0138] 例如,假设当接收到基于DM-RS的DL数据信道调度信息(例如,PDCCH(或增强 PDCCH(E-PDCCH))上的DCI格式2C)时,UE使用由调度信息指示的DM-RS序列对I3DSCH执 行信道估计,然后对数据进行解调。
[0139] 在该情况下,如果被配置用于在DL数据信道估计中使用的DM-RS的天线端口与用 于被配置用于服务小区的CRS的天线端口的天线端口准共定位,则UE可以在与DM-RS天线 端口对应的无线电信道的信道估计中,使用所估计的与CRS天线端口对应的无线电信道的 大规模特性,由此增加基于DM-RS的DL数据信道的接收性能。
[0140] 同样地,如果用于DL数据信道估计的DM-RS天线端口与服务小区的CSI-RS天线 端口准共定位,则UE可以在与DM-RS天线端口对应的无线电信道的信道估计中,使用所估 计的与CSI-RS天线端口对应的无线电信道的大规模特性,由此增加基于DM-RS的DL数据 信道的接收性能。
[0141] 在LTE中,规定当在模式10 (CoMP发送模式)下发送DL信号时,eNB为UE配置QCL 类型A和QCL类型B中的一个。
[0142] QCL类型A基于以下的前提:CRS天线端口、DM-RS天线端口和CSI-RS天线端口是 关于除了平均增益之外的大规模特性被准共同定位的。这意味着相同节点发送物理信道和 信号。另一方面,QCL类型B被定义为使得通过高层消息为每个UE配置多达四个QCL模式, 以使得能够进行诸如DPS或JT的CoMP发送,并且通过DCI向UE动态地指示将被用于DL 信号发送的QCL模式。
[0143] 将更详细地描述在QCL类型B的情况下的DPS发送。
[0144] 如果具有Nl个天线端口的节点#1发送CSI-RS资源#1,并且具有N2个天线端口 的节点#2发送CSI-RS资源#2,则CSI-RS资源#1被包括在QCL模式参数集合#1中,并且 CSI-RS资源#2被包括在QCL模式参数集合#2中。而且,eNB通过高层信号为位于节点#1 和节点#2的公共覆盖区内的UE配置QCL模式参数集合#1和CSI-RS资源#2。
[0145] 然后,当通过节点#1将数据(即,PDSCH)发送到UE时,eNB可以通过为UE配置 QCL模式参数集合#1来执行DPS,并且当通过DCI将数据发送到UE时,可以为UE配置QCL 模式参数集合#2。如果为UE配置QCL模式参数集合#1,则UE可以假设CSI-RS资源#1与 DM-RS准共定位,并且如果为UE配置QCL模式参数集合#2,则UE可以假设CSI-RS资源#2 与DM-RS准共定位。
[0146] 以下将描述有源天线系统(AAS)和三维(3D)波束成形。
[0147] 将在以下更详细地描述在传统蜂窝系统中,eNB通过机械倾斜或者电动倾斜减少 ICI并且增加小区内的UE的吞吐量(例如,在UE处的SINR)。
[0148] 图12示出天线倾斜方案。具体地,图12(a)示出不应用天线倾斜的天线配置,图 12(b)示出应用机械倾斜的天线配置,以及图12(c)示出应用机械倾斜和电动倾斜的天线 配置。
[0149] 图12(a)和图12(b)之间的比较揭露了机械倾斜在初始天线安装时承受固定波束 方向,如图12(b)中所示。另一方面,尽管如图12(c)中所示,具有倾斜角经由内部移相器 可改变的优点,但是由于小区固定倾斜,导致电动倾斜仅允许非常有限的垂直波束成形。
[0150] 图13是将相关技术的天线系统与AAS进行比较的视图。具体地,图13(a)示出相 关技术的天线系统,并且图13(b)示出AAS。
[0151] 参考图13,与相关技术的天线系统相比,多个天线模块中的每个天线模块都包括 射频(RF)模块(诸如,功率放大器(PA)),即,AAS中的有源器件。从而,AAS可以基于天线 模块控制功率和相位。
[0152] 通常,诸如ULA的线性阵列天线(即,一维阵列天线)被认为是MMO天线结构。可 以通过一维阵列天线形成的波束存在于二维(2D)平面上。同样的方案应用至基于无源天 线系统(PAS)的MMO结构。虽然基于PAS的eNB具有垂直天线和水平天线,但是垂直天线 在垂直方向上可以不形成波束,并且可以仅允许前述机械倾斜,这是因为垂直天线在一个 RF模块中。
[0153] 然而,当eNB的天线结构演进为AAS时,甚至为垂直天线独立地配置RF模块。因 此,垂直波束成形以及水平波束成形是可能的。这被称为仰角波束成形。
[0154] 仰角波束成形还可以称为3D波束成形,其中,可用波束可以沿着垂直方向和水平 方向在3D空间中形成。即,一维阵列天线结构到2D阵列天线结构的演进使能够进行3D波 束成形。仅当天线阵列是平面时,3D波束成形是不可能的。相反,甚至在环形3D阵列结构 中,3D波束成形是可能的。3D波束成形的特征在于,考虑到除了现有一维天线结构之外的 多种天线布局,M頂0处理发生在3D空间中。
[0155] 图14示出在AAS中的示例性特定UE波束成形。参考图14,即使UE从eNB向前或 向后移动以及移动到eNB的左边和右边,通过3D波束成形,可以朝向UE形成波束。从而, 给予特定UE波束成形的更高自由度。
[0156] 此外,户外eNB将信号发送到户外UE的户外到户外环境、户外eNB将信号发送到 室内UE的户外到室内(021)环境、以及室内eNB将信号发送到室内UE的室内到室内环境 (室内热点)可以被认为是使用基于AAS的2D阵列天线结构的发送环境。
[0157] 图15示出基于AAS的2D波束发送场景。
[0158] 参考图15, eNB需要考虑基于相对于建筑物高度的多种UE高度的垂直波束控制以 及在小区中存在多个建筑物的真实小区环境中的特定UE水平波束控制。考虑到该小区环 境,需要反映来自现有无线信道环境的非常不同的信道特征,例如,屏蔽(shadow)/路径损 失根据不同高度、改变衰减特征等。
[0159] 换句话说,3D波束成形是基于现有线性一维阵列天线结构的仅水平波束成形的演 进。3D波束成形是指通过使用诸如平面阵列的多维阵列天线结构扩展到或者与仰角波束成 形或者垂直波束成形组合来执行的M頂0处理方案。
[0160] 现在将给出使用线性预编码的MMO系统的描述。DL MHTO系统可以以频率单位 (例如,子载波)被建模为[方程11],频率单元被假设为在窄带系统或宽带系统中在频域 中经历平坦衰减。
[0161] [方程 11]
[0162] y = Hx+z
[0163] 如果在UE处的Rx天线端口的数量是队,并且在eNB处的Tx天线端口的数量是Nt, 则在[方程11]中,y是在UE的Nr个Rx天线处接收的N r X 1信号矢量,H是大小Nr X队的 M頂0信道矩阵,X是NtX 1个发送信号,并且z是队X 1接收的噪声和干扰矢量。
[0164] 以上系统模型可应用至多用户MMO场景以及单用户MMO场景。虽然队在单用户 MHTO场景中是在单个UE处的Rx天线的数量,但是队在多用户MMO场景中,可以被解释为 在多个UE处的Rx天线的总数。
[0165] 以上系统模型可应用至UL发送场景以及DL发送场景。然后,Nt可以表示在UE处 的Tx天线的数量,并且队可以表示在eNB处的Rx天线的数量。
[0166] 在线性MMO预编码器的情况下,MHTO预编码器通常可以被表示为大小为NtXN s 的矩阵U,其中,Ns是传输层的传输秩或数量。从而,发送信号矢量X可以被建模为[方程 12]。
[0167] [方程 12]
[0168]
[0169] 其中,&是发送信号能量,并且S是表示在\个传输层中发送的信号的N sXl发送 信号矢量。即,E{sHUHUs} =Ns。通过U1,…,uNs表示与Ns^传输层对应的N tXl预编码矢 量。则 U = [un]。在该情况下,[方程12]可以被表示为[方程13]。
[0170] [方程 13]
[0171]

程 14]。[0173] [方程 14]
[0172] 其中,S1是矢量s的第i个元素。通常,可以假设在不同层中发送的信号不相 并且每个信号的平均幅度相同。如果假设每个信号的平均能量是 (为了便于描述)层预编码矢量的能量的总和是队,队被给定为[方
[0174]
[0175] 如果在每层中通过相同功率发送信号,则从[方程14]看出,
[0176] 随着诸如大规模MMO或大尺度MMO的未来多天线系统的演进,天线的数量将逐 渐增加。实际上,考虑到3D MHTO环境,多达64个Tx天线的使用在LTE标准中被考虑用于 eNB。大规模天线阵列可以具有一个或更多个以下特征。1)在二维平面上或者三维空间中 分配天线的阵列。2)逻辑天线或物理天线的数量大于8。(天线端口可以指逻辑天线)。 3)多于一个天线包括有源组件,即,有源天线。但是,大规模天线阵列的定义不限制于上述 1)~3) 〇
[0177] 然而,随着天线数量增加,导频开销和反馈开销也增加。结果,解码复杂性可能增 加。由于M頂O信道矩阵H的大小随着eNB处的天线的数量而增加,eNB应将更多测量导频 发送到UE,使得UE可以估计M頂O信道。如果UE将关于所测量的M頂O信道的显式或隐式 信息反馈到eNB,则随着信道矩阵变得更大,反馈信息的量将增加。特别是,当如在LTE系 统中发送基于码本的PMI反馈时,天线数量的增加导致PMI码本的大小呈指数增加。因此, eNB和UE的计算复杂性增加。
[0178] 在该环境下,可以通过对所有Tx天线进行分区并且从而基于子阵列发送导频信 号或反馈,降低系统复杂性和开销。特别是从LTE标准的角度看,可以通过重新使用传统导 频信号、MHTO预编码方案和/或支持多达8个Tx天线的反馈方案中的大部分来支持大尺 度MMO系统。
[0179] 根据该观点,如果以上M頂0系统模型的每层预编码矢量都被分区为M个子预编码 矢量,并且通过Uu,…,U 1,Μ表示用于第i层的预编码矢量的子预编码矢量,用于第i层的 预编码矢量可以被表示为i
[0180] 作为有效信道,每个子预编码矢量都经历子信道矩阵,子信道矩阵在与子预编码 矢量对应的分区中包括Tx天线,子信道矩阵通过按照行划分队XN tM頂0信道矩阵H获得。 M頂0信道矩阵H使用子信道矩阵表示如下。
[0181] [方程 15]
[0182] H= [H1 …Hm]
[0183] 如果UE基于PMI码本确定每个优选的子预编码矢量,则需要用于将每个子预编码 矢量归一化的操作。归一化是指用于以以下方式处理预编码矢量的值、大小和/或相位或 者预编码矢量的特定元素的全部操作:在该方式中从用于相同数量的Tx天线的PMI码本选 择相同大小的子预编码矢量的方式。
[0184] 例如,如果PMI码本的第一个元素是0或1,则可以关于0或1对每个子预编码矢 量的相位和大小归一化。以下,假设相对于C^ ni的值对用于第m个分区的子预编码矢量^, "进行归一化,并且经归一化的子预编码矢量或者经归一化的分区的预编码器
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