用于FD‑MIMO的用于波束成形CSI‑RS的码本设计的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月11日提交的第62/203,595号美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用合并于此。

本申请涉及信道状态信息参考信号及其在全维多输入多输出蜂窝网络中的使用。

背景技术：

演进分组核心(epc)是高级移动通信系统的核心网络。epc允许不同的无线电接入技术(rat)以集成方式操作。这些无线电接入技术包括第一代无线局域网(lan)、诸如全球移动通信系统或gsm的第二代(2g)系统、诸如通用移动电信系统(umts)的第三代系统以及诸如长期演进(lte)的第四代系统。

在lte下，用户设备(ue)通过称为e-utran(演进的umts陆地无线电接入网络的缩写)的lte接入网络连接至epc，并且与称为演进节点b(enb)的基站进行通信。epc是一种分组交换网络，其中互联网协议用于所有的传输服务。epc是第三代合作伙伴项目(3gpp)规范的一部分。

lte下的多输入多输出(mimo)利用在ue和enb两者处的多个天线来提高数据传输(发射分集)和/或数据速率(空间复用)的鲁棒性。与mimo一起，波束成形是在lte中用于改善enb与ue之间的信号传输的技术。enb不是向广域广播信号，而是将信号指向ue。实现这一点的一种方法是将待传输的信号分离为分离的天线信号的阵列，然后对每个信号的幅度和相位进行加权。在这种技术下对接收信号的改善被称为波束成形增益。

从3gpp规范的第8版开始，已经支持mimo，并且在许多lte蜂窝系统中发现mimo。然而，就在版本10和12中，mimo增强被设计为支持enb处的能够仅在方位上进行适配的天线配置。

因此，期望一种系统设计来克服现有技术的缺点。

附图说明

因为通过参考结合附图进行的以下详细描述可以更好地理解本发明，所以本发明的前述方面和许多伴随的优点将变得更加容易理解，其中，相同的附图标记在整个附图中指代相同的部分，除非另有规定。

图1是根据一些实施例的用于说明用于fd-mimo的码本设计方法和装置的简化示图；

图2是根据一些实施例的用于说明fd-mimo的无线蜂窝邻域的简化示图；

图3是根据一些实施例的可以由图1的码本设计方法和装置使用的csi配置0、正常循环前缀的csi参考信号的映射；

图4是根据一些实施例的用于fd-mimo蜂窝系统的图1的码本设计方法和装置所使用的第一码本；

图5是根据一些实施例的用于fd-mimo蜂窝系统的图1的码本设计方法和装置所使用的第二码本；

图6是根据一些实施例的用于fd-mimo蜂窝系统的图1的码本设计方法和装置所使用的第三码本；

图7a至图7e是根据一些实施例的根据3gpp规范ts36.211v.11.4.0的节5.3.3a.2的用于生成图6的第三码本的码本；

图8是根据一些实施例的示出图1的码本设计方法和装置的操作的流程图；以及

图9是根据一些实施例的能够使用图4、图5和图6的码本来实现图1的码本设计方法和装置的ue的简化框图。

具体实施方式

根据本文描述的实施例，公开了用于全维多输入多输出(fd-mimo)无线蜂窝系统的码本设计。fd-mimo码本采样信道状态信息参考信号(csi-rs)。码本设计由增强节点b(enb)(所谓的b类)用于波束成形csi-rs中，这里csi-rs天线端口通过应用在enb的多个天线上的预编码(或波束成形)发送至用户设备(ue)，使得ue在预编码(或波束成形)之后执行用于csi反馈的信道的估计。用于csi的码本支持波束选择、极化之间的同相(co-phasing)以及波束组合。

在下面的详细描述中，参考附图，附图通过说明的方式示出了可以实践本文描述的主题的特定实施例。然而，应当理解，在阅读本公开时，其它实施例对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。在其它情况下，未详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免模糊本发明的方面。因此，以下详细描述不应被解释为限制性的，因为主题的范围由权利要求来限定。

一种lte高级(lte-a)主题涉及在enb和/或ue处具有多个天线的配置。为了支持多天线配置的增加的复杂性，在lte-a中引入了参考信号的类型和ue的反馈(信道估计)两者的变化。

信道估计由ue通过测量ue和enb之间的传输信道来执行。为了进行信道估计，ue从enb接收ue和enb两者都知道的参考信号。存在在lte下定义的几种不同类型的参考信号。小区特定的参考信号(crs)例如位于每个天线端口处，并且可以被由enb服务的小区中的每个ue使用。天线端口是逻辑实体，并且不一定对应于物理天线。在lte版本10中引入的信道状态信息参考信号(csi-rs)被具体设计为使得ue能够在多天线配置中进行信道估计。比crs频率更低地传输csi-rs，并且每个天线端口都与不同的csi-rs相关联。

在执行信道估计时，ue向enb发送被称为信道状态信息(csi)的信息。csi由信道质量信息(cqi)、秩信息(ri)和预编码矩阵指示(pmi)构成。例如，cqi提供关于传输信道的信号噪声干扰比(sinr)的信息。基于ue推荐的csi，enb然后将适当的调制和编码方案(mcs)应用于随后的ue传输。一个传输信道的低sinr可能导致相对于具有更高(更好)sinr的另一个传输信道使用较低的mcs。此后，enb和ue使用由enb选择的mcs进行通信，至少直到它们之间的信道条件改变。

csi的其它组成部分，即pmi和ri，主要涉及对mimo传输的支持。如上所述，多输入多输出(mimo)是指无线蜂窝系统中的接收机和发射机中的任一者或两者上的多个天线。mimo支持从3gpp规范的版本8开始，并且在许多lte蜂窝系统中发现mimo。

继续3gpp规范的版本10和11，mimo增强继续支持仅在方位方向上适应波束成形的天线配置，而不参考在高度方向上的自适应的波束成形。术语“方位”描述水平面(例如，平行于地面)中的方向，而术语“高度”描述竖直平面(例如，与地面正交)中的方向。

先前在lte下，主要考虑线性天线阵列，这通常允许一维中的波束成形。在lte-a下，考虑二维天线阵列上的天线，为此，可以在二维上控制波束成形。这样的配置在例如郊区场景中是有益的，这里，天线安装在屋顶下面以及非常高的建筑物的顶上。

尽管天线保持在固定位置，但是可以使用被称为自适应波束成形的技术来控制从enb的天线发射的波束。在自适应波束成形中，与用于从天线阵列发射的多个mimo层对应的信号或信号集被预编码或乘以特定天线权重。预编码或波束成形权重可以被布置为矩阵，这里，每一行都对应于天线端口，并且每一列都对应于mimo层。取决于权重的选择，能够在不改变物理天线位置的情况下偏斜或改变从天线到ue的波束成形。

从ue接收的csi或更具体的pmi和ri使得在多个mimo层的情况下，enb利用适当的一个或多个波束传输信号。从ue到enb的pmi和ri反馈基于码本，该码本便于随后的物理下行链路共享信道(pdsch)和物理上行链路共享信道(pusch)传输的波束成形的适应，这里，pdsch用于下行链路数据传输，并且pusch用于上行链路数据传输。填充有预定的预编码向量，码本对于ue和enb两者都是已知的。

基于在csi-rs上进行的信道测量，ue选择可以最大化数据速率、sinr或传输信道的其它期望特性的适当预编码向量。虽然enb在传输至ue之前做出关于如何对信号进行预编码的最终决定，但是enb基于ue信道测量从ue接收pmi推荐。

在mimo中，能够在相同的时间和频率资源上传输多个波束(也称为空间mimo层或mimo层)以最大化频谱效率。秩指示符(ri)指示可以同时发送至ue的mimo层的数量。因此，例如，如果ue位于到基站的视距内，则基站可以通过使用例如两个正交极化在相同的时间和频率资源上同时传输两个信号。由于它们的正交性，所以即使使用相同的时间和频率资源，这两个信号也不会相互干扰。

最近，通过使用具有二维阵列结构的天线系统来提高系统性能受到关注，其在高度维度和方位维度两者上提供对波束的自适应控制。被称为全维(fd)mimo，对高度维度的附加控制实现了多种策略。

这些策略利用天线的高度维度来提高ue和enb之间的性能。例如，扇区特定的高度波束成形涉及对竖直模式波束宽度和/或下倾角的自适应控制。竖直扇区化(也称为竖直域的高级扇区化)可以通过竖直扇区模式的更高增益来提高平均系统性能，但竖直扇区化通常不涉及附加的标准化支持。用户特定的(ue特定的)高度波束成形有望通过将竖直天线模式指向ue的方向来增加ue看到的信号噪声干扰比(sinr)统计。在一些实施例中，ue特定的高度波束成形通过在高度上引导发射的能量而对相邻扇区造成更少的干扰。

图1是根据一些实施例的用于说明用于fd-mimo的码本设计方法和装置500的简化示图。涉及的装置是ue50和enb40，下行链路信号从enb发送至ue，上行链路信号从ue发送至enb，选择三个不同的可能码本100、200和300，在下行链路中以不同的波束成形和极化传输csi-rs的csi端口(其中图1中的2*n个表示csi-rs端口x1、y1、x2、y2、...、xn、yn)，并且在上行链路上传输csi。基于从enb40接收的csi-rs，ue50采用一个或多个可用码本来执行使csi发送至enb的计算。下面提供码本设计方法和装置500的细节。

图2是根据一些实施例的用于说明二维波束成形的无线蜂窝邻域80的简化示图。无线蜂窝邻域由enb40和几个ue50构成，其中ue占用多层建筑物。enb40包括带有16个天线的天线阵列60，其中，60a至60h是带有一个极化的第一组天线，而61a至61h是另一极化的第二组天线。附近的多层建筑物包括由enb服务的多个ue50。包括天线60a至60h和61a至61h的天线阵列是分别指向ue50a、50b和50c的一个极化的发射波束70a、70b和70c(虚线)以及另一极化的相同波束71a、71b和71c(实线)。

图2中的每一个波束70a、70b、70c和71a、71b、71c都被发送至无线蜂窝邻域80中的特定ue50。通过采用波束成形，enb能够定向发送波束。由具有多个天线的enb发送的信号可以使用预编码向量乘以不同的复权重，使得由每一个天线发送的信号都可以以特定位置为目标。该位置可以是蜂窝区域的一部分或特定ue，并且目标是改善的信号传输。

在图2中，不从enb40的物理天线发送csi-rs端口。相反，构成enb的天线阵列60的多个天线60a至60h和61a至61h被用于创建一个或多个波束。根据enb的波束发送每一个csi-rs天线端口(不是物理天线)。在一些实施例中，对于每一个波束，使用两个csi-rs天线端口，这里，每一个csi-rs端口都对应于相同的波束，但是极化不同。

图3是用于csi配置0、正常循环前缀(3gppts36.211版本10.0.0第10版，第6.10.5节)的csi参考信号的映射。图1的码本设计方法和装置500可以使用csi参考信号。在物理资源块(prb)对内的一对资源元素(re)上传输每一个csi-rs天线端口，其中，在具有正常循环前缀的子帧的情况下，prb由竖直(频率)方向上的十二个个子载波和水平(时间)方向上的七个符号构成。在相同的re上传输的一对csi-rs端口可以对应于相同的波束或不同的波束。在本示例中，这对re被用于以相同的波束成形和正交极化来传输两个csi-rs端口，然而，对天线端口的波束和极化分配不限于本示例。

ue可能正在csi-rs天线端口上执行信道测量。ue使用码本来选择并评估所选择的csi-rs天线端口的不同组合。分别作为主下行链路和上行链路数据承载信道的pdsch和pusch随后在有利的组合上传输。

在3gpp规范的fd-mimo研究项目期间，已经发现通过使用波束成形的csi-rs资源方案对fd-mimo的支持是有希望的方法。与版本12的lte-a规范相比，该方案对csi-rs天线端口应用不同的波束成形以实现csi-rs传输的更好的覆盖而不增加csi-rs天线端口的最大数量。然而，取决于波束成形设计，版本12中可用的现有码本结构可能不适用于波束成形的csi-rs天线端口上的预编码。

lte版本8下的码本支持多达四个mimo层(秩4)。码本的特点是具有恒定模数设计、嵌套属性并且采用最小复数乘法。恒定模数属性确保同等地加载连接至每一个天线的功率放大器。嵌套属性是如何排列不同秩的码本以使得秩更低的码本是秩更高的码本向量的子集，并且确保在不同秩上简化cqi计算。最小复数乘法设计规则例如示出在使用+1、-1、+j和-j的双天线码本的码本乘法中，这里j是虚数。

在lte版本10下，引入了用于八个发射天线的双码本。双码本是通过将两个预编码矩阵(表示为w1和w2)相乘而得到的双四位码本，这里w1表示长期和宽带信道特性，并且w2表示短期和子带信道特性。lte版本10双码本还维持码本中所有码字或pmi的恒定模数属性。

考虑到只有部分波束通常在ue处提供显著的性能改善，当csi-rs天线端口被不同地波束成形时，先前lte码本的恒定模数属性可能不适当。因此，提出了用于预编码器的具有非恒定模数属性的码本设计作为对波束成形的csi-rs资源的增强。

图4(下文中的公式(1)至(4))示出根据一些实施例的由用于支持fd-mimo蜂窝系统的码本设计方法和装置500使用的第一码本100。与现有技术的lte码本相反，码本100没有表现出pmi元素的恒定模数属性。然而，码本100确实支持波束选择和同相，如下文更详细描述的。码本100支持带有波束成形的csi-rs资源的fd-mimo系统。

在一些实施例中，对于每一个csi-rs天线端口都被不同地波束成形的波束成形csi-rs方法，码本100遵循针对版本10和版本12的码本定义的w2的结构。更具体地，码本100支持极化之间的波束选择和同相。下面描述的第二码本200还支持不同波束的组合。

在一些实施例中，码本100通过引入长度为np/2的向量e^m来促进波束选择，这里，np是csi-rs天线端口的总数。对于带有交叉极化的天线元素的enb天线系统，np/2可以对应于由所提出的码本配置用于波束选择和同相的波束的数量。e^m向量也被称为选择向量，并且向量的第m个位置的值为“1”，其它位置的值为“0”。码本100还具有用于每一个波束选择向量的复比例因子e^jα的特征。复比例因子e^jα提供了与不同极化对应的波束的同相。同相元素α能够对与不同极化对应的波束进行预编码。在一些实施例中，α是0或π/2。

使用码本100，通过在相同的波束或不同的波束上使用不同的极化来提供多个mimo层的传输。然后，假设csi-rs天线端口的一半np/2对应于相同极化的波束成形的天线端口，则秩1至4的码本被定义如下：

秩1(一个mimo层)：

这里，e^m是长度为np/2的选择向量，这里np是csi-rs天线端口的总数。e^m选择向量在向量的第m个位置上具有值“1”，而在其它位置上具有值“0”。e^jα是复比例因子，并且α是极化(或同相)元素。

在公式(1a)中，可以看出，通过两个选择向量e^m的级联来获得单个mimo层的预编码器。第一选择向量表示针对一个极化的天线端口的选择波束m，而第二选择向量表示针对另一极化的天线的选择波束m。在公式(1)中，选择向量e^m对于秩为1的pmi的顶部和底部元素两者而言是公共的，这对应于两个极化的天线的相同波束m的选择。在公式(1)中，底部选择向量e^m乘以指数项e^jα，其对第二极化的天线上的选择波束所发射的信号执行附加的预编码。

公式(1b)中的第二组预编码向量也针对两个极化使用相同的选择波束m，并且仅与第一组预编码向量的区别仅在于底部向量中的负量，以提供对第二极化的天线端口上的选择波束所发送的信号的附加预编码。

e^m向量是有用的，因为它指示用于每个极化的天线端口的合适的波束以及用于数据传输的两个极化的波束上的预编码。如果有八个天线端口，则e^m向量将是4×1选择向量，其在具有两个极化的天线的情况下对应于四个波束。如果存在四个波束，则取决于预编码向量，当ue正在进行pmi反馈时，通过改变m，ue将在四个可能的测量波束中指示一个波束指示为优选波束，其包括与两个极化对应的两个波束上的信号的最合适的预编码e^jα。

秩2(两个mimo层)：

为了支持码本100的嵌套属性，秩2码本条目具有与秩1条目类似的结构。对于秩2码本，每一个pmi都指示两个mimo层的选择波束。在公式(2)中，用于两个mimo层的预编码向量选择相同的波束m，但是在所选择的不同极化的波束上应用不同的预编码。选择不同极化的波束的预编码以在预编码之后为两个mimo层提供正交极化。

秩3(三个mimo层)：

这里，e^k类似于e^m，是长度为np/2的选择向量，这里np是csi-rs天线端口的总数。e^k向量在向量的第k个位置上具有值“1”，在其它位置上具有值“0”，并且k与m不同。类似，e^jα、e^jβ也是复比例因子，并且β是极化元素，其中α与β相同或不同。

在秩3下，对于第一组pmi(公式(3a))，使用由选择向量e^m给出的相同波束m来传输前两个mimo层，但是使用极化上的正交预编码来实现正交极化。然而，第三列使用由k指示的第二波束，其与选择的波束m不同，并且使用相同或不同的同相元素β。

对于第二组pmi(公式(3b))，使用由m给出的第一波束来传输第一mimo层，而使用由k给出的相同的第二波束来传输第二和第三mimo层，后两者使用正交极化。第一mimo层使用同相元素α，并且第二和第三mimo层使用同相元素β，这里α和β可以相同或不同。

秩4(四个mimo层)：

在秩4下，使用由m和k给出的两个不同的mimo层，并且使用由α和β确定的两个不同的极化。在第一列中，第一mimo层的预编码器使用由m给出的波束。在第二列中，对于第二mimo层使用相同波束m，但是与第一波束的极化相比具有正交极化。在确定第三和第四mimo层的预编码的第三和第四列中，使用与第一mimo层的所选择的波束m不同的相同波束k。由β确定的两个mimo层的极化对于第三和第四mimo层是正交的。

通过公式(1)至(4)给出的参数n、k、α和β的所有可能的组合上的改变可以得到码本条目。因此，ue使用码本100来扫描所选择的波束的所有可能的组合和极化的同相以找到具有最佳传输特性的一个(或多个)。在一些实施例中，如果用于所有可能的组合的码本100的大小较大，则可以通过定义使用所有可能的n、k、α和β的子集的码本来减小码本大小。

在一些实施例中，码本100支持波束选择和同相，如上所述。本领域的普通码本设计人员认识到，在不脱离这些原理的情况下，可以调整码本100(并且如图4所示)的条目(1)至(4)。

图5和下文中的公式(5)至(8)示出根据一些实施例的由码本设计方法和装置500使用的第二码本200。在码本200中，长度为np/2的d^m,n向量不是单个波束选择向量，而是在向量的第m个位置和第n个位置(m≠n)两者上包括值“1”，并且值其它位置上包括值“0”。因此，除了支持单个波束选择和同相之外，码本200还支持两个波束选择和组合。码本200如下所示：

秩1(一个mimo层)：

这里，d^m,n是长度为np/2的选择向量，这里np是csi-rs天线端口的总数。d^m,n向量在向量的第m个位置和第n个位置上具有值“1”，而在其它位置上具有值“0”。e^jα是复比例因子，并且α是同相元素。

秩2(两个mimo层)：

为了支持码本200的嵌套属性，秩2码本结构类似于秩1码本结构。两个mimo层的预编码针对两个mimo层假设m和n的选择波束相同，但是正交极化由同相元素α确定。

如在码本100中一样，根据一些实施例，码本200的秩3条目包括由公式(7a)和(7b)给出的两个不同的条目。

秩3(三个mimo层)：

这里，类似于d^m,n，d^k,l是长度为np/2的选择向量，这里np是csi-rs天线端口的总数。d^k,l向量在向量的第k个位置和第l个位置上具有值“1”，在其它位置上具有值“0”，并且m不等于k。e^jβ是复比例因子，并且β是同相元素，其中α与β相同或不同。

秩4(四个mimo层)：

在码本200的另一实施方式中，长度为np/2的向量d^m,n包括在第m个位置上的值“1”和在第n个位置(m≠n)上的值“-1”以及其它位置上的值“0”。

在码本200的又一实施方式中，长度为np/2的向量dⁱ包括如下的第m个和第n个元素中的非整数值：

这里，m≠n。这使得两个选择的波束之间的功率分配不均匀。例如，使得dm²+dn²＝2。

因此，在一些实施例中，如码本100一样，码本200支持波束选择和同相，如上所述。此外，码本200支持波束组合。本领域的普通码本设计人员认识到，在不脱离这些原理的情况下，可以调整码本200(其中的一些在图5中示出)的条目(5)至(9)。

如图1所示，根据一些实施例，用于支持fd-mimo蜂窝系统的码本设计方法和装置500可以使用第三码本300。码本300遵循在ts36.211v.11.4.0的节5.3.3a.2中定义的上行链路码本以支持上行链路传输。因此，如图6所示，码本300由根据节5.3.3a.2的五组不同的码本构成。图7a至图7e示出生成码本300的码本。

图8是根据一些实施例的示出图1的码本设计方法500的流程图。码本设计方法500的操作可以以与所示不同的顺序进行。

enb发送包括一个或多个csi-rs天线端口的csi-rs信号(框502)，这里每一个csi-rs天线端口都对应于一个波束成形和一个极化。enb为ue配置用于csi-rs天线端口上的信道测量的csi-rs信号参数(例如，csi-rs天线端口的数量)以及用于csi计算的所提出的码本(框504)，例如码本100、200或300。

具有csi-rs信号参数，ue能够在配置的csi-rs的csi-rs天线端口上执行测量。ue扫描所配置的码本的所有可能的pmi(框506至512)。一旦使用了所有可能的pmi，ue就选择提供最佳性能的pmi(框514)。这使得ue能够向enb报告包括所选择的pmi、ri和cqi的csi(框516)。此后，enb能够基于从ue接收到的包括根据所选择的pmi的波束和同相的csi来向ue发送pdsch(框518)。

因此，每当接收到携带多个csi-rs天线端口的csi-rs时，ue都能够从码本(100、200、300)中选择最佳pmi，这里每一个csi-rs端口都是不同地波束成形的或对应于不同的极化。

如本文中所使用的，术语“电路”可以指代、为其一部分或包括：执行一个或多个软件或固件程序的asic、电子电路、处理器(共用、专用或组)和/或存储器(共用、专用或组)、提供所描述的功能的组合逻辑电路和/或其它合适的硬件组件。在一些实施例中，电路可以实施在一个或多个软件或固件模块中，或者与电路相关联的功能可以由一个或多个软件或固件模块来实现。在一些实施例中，电路可以包括至少部分地以硬件操作的逻辑。

本文所描述的实施例可以使用合适配置的硬件和/或软件实现到系统中。图9关于一个实施例示出用户设备(ue)800的示例性组件。在一些实施例中，ue设备800可以包括应用电路802、基带电路804、射频(rf)电路806、前端模块(fem)电路808以及一个或多个天线810，至少如所示那样耦合在一起。

应用电路802可以包括一个或多个应用处理器。例如，应用电路802可以包括诸如但不限于一个或多个单核处理器或多核处理器的电路。处理器可以包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器、应用处理器等)的任何组合。处理器可以耦合于和/或可以包括储存介质812或其它类型的存储器/储存器，并且可以被配置为：执行存储器/储存器中所存储的指令，以使得各种应用和/或操作系统能够运行在系统上。

基带电路804可以包括诸如但不限于一个或多个单核处理器或多核处理器的电路。基带电路804可以包括一个或多个基带处理器和/或控制逻辑，以处理从rf电路806的接收信号路径接收到的基带信号并且生成用于rf电路806的发送信号路径的基带信号。基带电路804可以与应用电路802进行接口，以用于生成和处理基带信号并且控制rf电路806的操作。例如，在一些实施例中，基带电路804可以包括第二代(2g)基带处理器804a、第三代(3g)基带处理器804b、第四代(4g)基带处理器804c和/或用于其它现有代、开发中的或将要在未来开发的代(例如，第五代(5g)、6g等)的其它基带处理器804d。基带电路804(例如，基带处理器804a-d中的一个或多个)可以处理使得能够进行经由rf电路806与一个或多个无线电网络的通信的各种无线电控制功能。无线电控制功能可以包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、无线电频移等。在一些实施例中，基带电路804的调制/解调电路可以包括快速傅立叶变换(fft)、预编码和/或星座映射/解映射功能。在一些实施例中，基带电路804的编码/解码电路可以包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比和/或低密度奇偶校验(ldpc)编码器/解码器功能。调制/解调和编码器/解码器功能的实施例不限于这些示例，并且在其它实施例中可以包括其它合适的功能。

在一些实施例中，基带电路804可以包括协议栈的元素，诸如例如eutran协议的元素，包括例如物理(phy)元素、媒体接入控制(mac)元素、无线电链路控制(rlc)元素、分组数据汇聚协议(pdcp)元素和/或无线资源控制(rrc)元素。基带电路804的中央处理单元(cpu)804e可以被配置为：运行协议栈的元素，以用于phy、mac、rlc、pdcp和/或rrc层的信令。在一些实施例中，基带电路可以包括一个或多个音频数字信号处理器(dsp)804f。音频dsp804f可以包括用于压缩/解压缩和回声消除的元件，并且在其它实施例中可以包括其它合适的处理元件。在一些实施例中，基带电路的组件可以被适当地组合在单个芯片、单个芯片组中，或者被设置在相同的电路板上。在一些实施例中，基带电路804和应用电路802的一些或全部构成组件可以一起实施，诸如例如实施在片上系统(soc)上。

在一些实施例中，基带电路804可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如，在一些实施例中，基带电路804可以支持与e-utran和/或其它无线城域网(wman)、无线局域网(wlan)或无线个域网(wpan)的通信。基带电路804被配置为支持多于一个的无线协议的无线电通信的实施例可以称为多模基带电路。

rf电路806可以使得能够通过非固态介质使用调制的电磁辐射进行与无线网络的通信。在各个实施例中，rf电路806可以包括开关、滤波器、放大器等，以有助于与无线网络的通信。rf电路806可以包括接收信号路径，其可以包括用于下变频从fem电路808接收到的rf信号并且将基带信号提供给基带电路804的电路。rf电路806可以还包括发送信号路径，其可以包括用于上变频基带电路804所提供的基带信号并且将rf输出信号提供给fem电路808以用于发送的电路。

在一些实施例中，rf电路806可以包括接收信号路径和发送信号路径。rf电路806的接收信号路径可以包括混频器电路806a、放大器电路806b以及滤波器电路806c。rf电路806的发送信号路径可以包括滤波器电路806c和混频器电路806a。rf电路806可以还包括合成器电路806d，以用于合成接收信号路径和发送信号路径的混频器电路806a使用的频率。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806a可以被配置为：基于合成器电路806d所提供的合成频率来下变频从fem电路808接收到的rf信号。放大器电路806b可以被配置为：放大下变频后的信号，并且滤波器电路806c可以是低通滤波器(lpf)或带通滤波器(bpf)，它们被配置为：从下变频后的信号移除不想要的信号，以生成输出基带信号。输出基带信号可以提供给基带电路804，以用于进一步处理。在一些实施例中，输出基带信号可以是零频率基带信号，但这并非要求。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806a可以包括无源混频器，但是实施例的范围不限于此。

在一些实施例中，发送信号路径的混频器电路806a可以被配置为：基于合成器电路806d所提供的合成频率来上变频输入基带信号，以生成用于fem电路808的rf输出信号。基带信号可以由基带电路804提供，并且可以由滤波器电路806c滤波。滤波器电路806c可以包括低通滤波器(lpf)，但是实施例的范围不限于此。

在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806a和发送信号路径的混频器电路806a可以包括两个或更多个混频器，并且可以分别被布置用于正交下变频和/或上变频。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806a和发送信号路径的混频器电路806a可以包括两个或更多个混频器，并且可以被布置用于镜像抑制(例如，hartley镜像抑制)。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806a和混频器电路可以分别被布置用于直接下变频和/或直接上变频。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806a和发送信号路径的混频器电路可以被配置用于超外差操作。

在一些实施例中，输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号，但是实施例的范围不限于此。在一些替代实施例中，输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些替代实施例中，rf电路806可以包括模数转换器(adc)和数模转换器(dac)电路，并且基带电路804可以包括数字基带接口，以与rf电路806进行通信。

在一些双模实施例中，可以提供单独的无线电ic电路，以用于对每个频谱处理信号，但是实施例的范围不限于此。

在一些实施例中，合成器电路806d可以是分数n合成器或分数n/n+1合成器，但是实施例的范围不限于此，因为其它类型的频率合成器可以是合适的。例如，合成器电路806d可以是σ-δ合成器、频率乘法器或包括具有分频器的锁相环的合成器。

合成器电路806d可以被配置为：基于频率输入和除法器控制输入来合成rf电路806的混频器电路806a使用的输出频率。在一些实施例中，合成器电路806d可以是分数n/n+1合成器。

在一些实施例中，频率输入可以由压控振荡器(vco)提供，但这并非要求。取决于期望的输出频率，除法器控制输入可以由基带电路804或应用处理器802提供。在一些实施例中，可以基于应用处理器802所指示的信道而从查找表确定除法器控制输入(例如，n)。

rf电路806的合成器电路806d可以包括除法器、延迟锁相环(dll)、复用器和相位累加器。在一些实施例中，除法器可以是双模除法器(dmd)，并且相位累加器可以是数字相位累加器(dpa)。在一些实施例中，dmd可以被配置为：(例如，基于进位)将输入信号除以n或n+1，以提供分数除法比率。在一些示例实施例中，dll可以包括一组级联的可调谐的延迟元件、相位检测器、电荷泵和d型触发器。在这些实施例中，延迟元件可以被配置为将vco周期分解为nd个相等的相位分组，其中，nd是延迟线中的延迟元件的数量。以此方式，dll提供负反馈，以帮助确保通过延迟线的总延迟是一个vco周期。

在一些实施例中，合成器电路806d可以被配置为：生成载波频率作为输出频率，而在其它实施例中，输出频率可以是载波频率的倍数(例如，载波频率的两倍、载波频率的四倍)，并且与正交发生器和除法器电路结合使用，以在载波频率下生成相对于彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些实施例中，输出频率可以是lo频率(flo)。在一些实施例中，rf电路806可以包括iq/极性转换器。

fem电路808可以包括接收信号路径，其可以包括被配置为对从一个或多个天线810接收到的rf信号进行操作，放大接收到的信号并且将接收信号的放大版本提供给rf电路806以用于进一步处理的电路。fem电路808可以还包括发送信号路径，其可以包括被配置为放大rf电路806所提供的用于发送的信号以用于由一个或多个天线810中的一个或多个进行发送的电路。

在一些实施例中，fem电路808可以包括tx/rx切换器，以在发送模式与接收模式操作之间进行切换。fem电路可以包括接收信号路径和发送信号路径。fem电路的接收信号路径可以包括低噪声放大器(lna)，以放大接收到的rf信号，并且(例如，向rf电路806)提供放大的接收到的rf信号作为输出。fem电路808的发送信号路径可以包括：功率放大器(pa)，用于放大(例如，rf电路806所提供的)输入rf信号；以及一个或多个滤波器，用于生成rf信号，以用于(例如，由一个或多个天线810中的一个或多个进行)随后发送。

在一些实施例中，ue设备800可以包括附加元件，例如存储器/储存器、显示器、相机、传感器和/或输入/输出(i/o)接口。

各种技术或其某些方面或部分可以采取体现在诸如软盘、cd-rom、硬盘驱动器、非暂时性计算机可读存储介质或任何其它机器可读存储介质的有形介质中的程序代码(即，指令)的形式，其中，当程序代码被加载到诸如计算机的机器中并由其执行时，机器变成用于实践各种技术的装置。非暂时性计算机可读存储介质可以是不包括信号的计算机可读存储介质。在可编程计算机上执行程序代码的情况下，计算设备可以包括处理器、可由处理器读取的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备以及至少一个输出设备。易失性和非易失性存储器和/或存储元件可以是ram、eprom、闪存驱动器、光盘驱动器、磁性硬盘驱动器、固态驱动器或用于存储电子数据的其它介质。节点和无线设备还可以包括收发机模块、计算机模块、处理模块和/或时钟模块或定时器模块。可以实现或利用本文描述的各种技术的一个或多个程序可以使用应用程序编程接口(api)、可重用控件等。这样的程序可以以高级程序或面向对象的程序设计语言来实现以与计算机系统通信。然而，如果需要，程序可以以汇编或机器语言来实现。在任何情况下，语言都可以是编译或解译的语言，并与硬件实施方式相结合。

应该理解，说明书中描述的许多功能单元已经被标记为模块，以便更加特别强调它们的实施方式独立性。例如，模块可以被实现为包括定制vlsi电路或门阵列的硬件电路、诸如逻辑芯片、晶体管或其它分立组件的现成半导体。模块也可以在诸如现场可编程门阵列/可编程阵列逻辑/可编程逻辑器件等的可编程硬件设备中实现。

模块也可以用软件来实现以供各种类型的处理器执行。可识别的可执行代码模块例如可以包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、过程或功能。尽管如此，所识别的模块的可执行文件可能不是物理地定位在一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，这些指令在逻辑上连接在一起时构成模块并实现模块的所述目的。

实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或许多指令，并且甚至可以分布在几个不同的代码段上、不同的程序之间以及几个存储器设备上。类似地，可以在本文中在模块内识别和示出操作数据，并且可以以任何合适的形式来体现并且组织在任何合适类型的数据结构内。操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在包括不同存储设备的不同位置上，并且可以至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号而存在。这些模块可以是无源或有源的，包括可操作为实现所需功能的代理。

在整个说明书中对“示例”的引用或意味着结合该示例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在示例中”或“在一些实施例中”并不一定都指代相同的实施例。

如本文所使用的，为了方便起见，多个项目、结构元件、组成元件和/或材料可以呈现在公共列表中。但是，这些列表应该被解释为列表中的每个构件都被单独识别为单独且唯一的构件。因此，这样的列表中的任何一个构件都不应该被解释为仅仅基于他们在一个共同组中的呈现而没有任何相反的表示而在事实上等同于相同列表中的任何其它构件。另外，各种实施例和示例在本文中可以与其各种组件的替代物一起被引用。应该理解，这些实施例、示例和替代方案不应被解释为彼此事实上等同，而应被认为是分离且自主的表示。此外，在一个或多个实施例中，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。

总之，在第一示例中，码本设计方法和装置500可以被实施为用户设备(ue)的一部分，以执行无线蜂窝网络的传输信道的信道估计，这里，ue：测量在传输信道上接收到的下行链路信号的信道状态信息参考信号(csi-rs)；使用码本连同csi-rs一起计算传输信道的信道状态信息(csi)，该码本包括多个预编码矩阵，该码本还包括在每一个预编码向量中具有至少两个非零元素的非恒定模数元素；以及通过上行链路传输来报告传输信道的csi。

关于本文讨论的第一示例或任何其它示例，在第二示例中，ue使用码本的预编码矩阵来计算传输信道的csi，其中，预编码矩阵的每一个向量都包括级联的至少两个选择向量，并且每一个选择向量都包括单个非零元素和剩余的零元素。

关于本文讨论的第二示例或任何其它示例，在第三示例中，ue使用码本的预编码矩阵来计算传输信道的csi，其中，选择向量中的非零元素具有第一幅度和第一相位，并且第二非零元素具有第一幅度和第二相位，其中，第一相位与第二相位相差0、π/2、2π/2或3π/2。

关于本文讨论的第一示例或任何其它示例，在第四示例中，ue使用码本的预编码矩阵来计算传输信道的csi，其中，预编码矩阵的每一个向量都包括级联的至少两个选择向量，并且每一个选择向量都包括第一非零元素、第二非零元素和剩余的零元素。

关于本文讨论的第四示例或任何其它示例，在第五示例中，第一选择向量中的第一和第二非零元素具有第一幅度，并且第二选择向量中的第一和第二非零元素具有第二幅度和第二相位，其中，第一相位与第二相位相差0、π/2、π或3π/4。

关于本文讨论的第四示例或任何其它示例，在第六示例中，选择向量中的第一非零元素具有第一幅度和第一相位，并且第二非零元素具有第二幅度和第二相位，其中，第一相位与第二相位相差0或π。

关于本文讨论的第一示例或任何其它示例，在第七示例中，ue使用码本来计算传输信道的csi，其中，码本中的多个矩阵的每一个都包括向量，其中每一个向量都包括四个非零元素和剩余的零元素。

关于本文讨论的第四示例或任何其它示例，在第八示例中，第一非零元素具有第一幅度和第一相位，并且第二非零元素具有第一幅度和第二相位，其中，第一相位与第二相位相差0、π/2、π或3π/2。

关于本文讨论的第一示例或任何其它示例，在第九示例中，ue使用码本来计算传输信道的csi，其中，用于秩1csi报告的码本包含来自以下向量集的至少一个元素：

其中，e^m是长度为np/2的选择向量，np是csi-rs天线端口的总数。

关于本文讨论的第一示例或任何其它示例，在第十示例中，ue使用码本来计算传输信道的csi，其中，用于秩2csi报告的码本包含来自以下集合的至少一个元素：

其中，e^m是长度为np/2的选择向量，np是csi-rs天线端口的总数。

关于本文讨论的第一示例或任何其它示例，在第十一示例中，ue使用码本来计算传输信道的csi，其中，用于秩3csi报告的码本包含来自以下集合的至少一个元素：

其中，e^m是长度为np/2的选择向量，np是csi-rs天线端口的总数。

关于本文讨论的第一示例或任何其它示例，在第十二示例中，ue使用码本来计算传输信道的csi，其中，用于秩4csi报告的码本包含来自以下集合的至少一个元素：

其中，e^m是长度为np/2的选择向量，np是csi-rs天线端口的总数。

关于本文讨论的第九至第十二示例中的任何一个示例或任何其它示例，在第十三示例中，值“1”占据向量的第m个位置，并且值“0”占据向量的其它位置。

关于本文讨论的第四示例或任何其它示例，在第十五示例中，ue使用码本来计算传输信道的csi，其中，用于秩2csi报告的码本包含来自以下集合的至少一个元素：

其中，d^m,n是长度为np/2的向量。

关于本文讨论的第四示例或任何其它示例，在第十六示例中，ue使用码本来计算传输信道的csi，其中，用于秩3csi报告的码本包含来自以下集合的至少一个元素：

其中，d^m,n是长度为np/2的向量。

关于本文讨论的第四示例或任何其它示例，在第十七示例中，ue使用码本来计算传输信道的csi，其中，用于秩4csi报告的码本包含来自以下集合的至少一个元素：

其中，d^m,n是长度为np/2的向量。

关于本文讨论的第十四至第十七示例中的任何一个示例或任何其它示例，在第十八示例中，在向量d^m,n中，值“1”占据向量的第m个位置，值“-1”占据向量的第n个位置，这里，m不等于n，并且值“0”占据向量的其它位置。

关于本文讨论的第十四至第十七示例中的任何一个示例或任何其它示例，在第十九示例中，在向量d^m,n中，值“1”占据向量的第m个和第n个位置，并且值“0”占据向量的其它位置，或者值“1”占据向量的第m个位置，值“-1”占据向量的第n个位置，并且值“0”占据向量的其它位置。

关于本文讨论的第十四至第十七示例中的任何一个示例或任何其它示例，在第二十示例中，在向量d^m,n中，非整数值占据向量的第m个和第n个位置，这里，m不等于n，并且值“0”占据其它位置。

关于本文讨论的第十四至第十七示例中的任何一个示例或任何其它示例，在第二十一示例中，长度为np/2的向量d^m,n包括第n个和第m个元素(记作dⁱ)的非整数值，这里，m不等于n，并且如下：

其中，m不等于n。

关于本文讨论的第一示例或任何其它示例，在第二十二示例中，码本遵循ts36.211v.11.4.0的节5.3.3a.2中定义的上行链路码本以支持上行链路传输。

此外，在第二十三示例中，码本设计方法和装置500可以由在蜂窝网络中进行操作的装置来实现，该装置包括：多个天线，用于接收和发送信号；码本，包括矩阵，该矩阵包括非恒定模数元素，其中，矩阵的每一列都对应于多输入多输出(mimo)层，并且矩阵的每一行都对应于天线端口，并且其中，每一个预编码向量都包含至少两个非零元素；以及基带电路，用于接收包括信道状态信息参考信号(csi-rs)的无线电帧、使用csi-rs和码本两者来计算信道状态信息(csi)以及将csi报告给蜂窝网络。

关于本文讨论的第二十三示例或任何其它示例，在第二十四示例中，码本包括：第一码本，包括秩1、秩2、秩3和秩4的预编码矩阵，第一码本包括长度为np/2的第一选择向量，这里np是csi-rs天线端口的总数，其中，值“1”占据第一选择向量的第m个位置，值“0”占据第一选择向量的其它位置；和第二码本，也包括秩1、秩2、秩3和秩4的预编码矩阵，该第二码本包括长度为np/2的第二选择向量，其中，值“1”占据第二选择向量的第m个和第n个位置，这里m不等于n，并且值“0”占据第二选择向量的其它位置，或值“1”占据第二选择向量的第m个位置，值“-1”占据第二选择向量的第n个位置，并且值“0”占据第二选择向量的其它位置。

此外，在第二十五示例中，码本设计方法和装置500可以通过包括机器可读指令的机器可读储存器来实现，该机器可读指令在被执行时实现如任何前述示例中所述的装置。

尽管前述示例是对一个或多个特定应用中的原理的说明，但是对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，可以在实施方式的形式、用途和细节上进行大量修改，而不需要发挥创造性的能力，并且在不脱离本文的原理和概念的情况下，将从其中理解许多修改和变化。所附权利要求旨在覆盖落入所公开的实施例的真实精神和范围内的所有这些修改和变化。