无线通信系统中发送和接收信道状态信息的方法及其装置与流程

本发明涉及无线通信，更具体地，涉及一种用于在支持多天线系统(尤其是二维有源天线系统(2daas))的无线通信系统中发送和接收信道状态信息的方法以及用于支持该方法的装置。

背景技术：

已经开发出在保障用户活动的同时提供语音服务的移动通信系统。然而，移动通信系统的服务覆盖范围已经甚至扩展到数据服务以及语音服务，并且当前，业务的爆发性增长已经导致资源短缺以及针对高速服务的用户需求，从而需要高级的移动通信系统。

对下一代移动通信系统的需要可以包括支持巨量数据业务、每个用户的传送速率的显著增加、对数目显著增加的连接装置的适应、非常低的端到端延时和高能量效率。为此，已经研究了诸如小区增强、双连接、大规模多输入多输出(mimo)、带内全双工、非正交多址(noma)、支持超宽带和装置联网这样的各种技术。

技术实现要素：

技术问题

本发明的一个目的是提出一种用于在针对码本子集限制和/或秩限制等配置码本时发送和接收信道状态信息的方法。

本发明的一个目的是提出一种用于在使用由新无线电接入技术(nr)中所使用的类型i和类型ii等表示的码本时出于小区间干扰控制的目的而配置/应用码本子集限制的方法。

通过本发明要实现的技术目的不限于上述目的，并且本发明所属领域的普通技术人员可以从以下描述清楚地理解未描述的其它目的。

技术方案

根据本发明的一方面，一种由用户设备(ue)执行的用于在无线通信系统中发送信道状态信息的方法可包括以下步骤：从基站接收用于配置码本子集限制(csr)的位图；以及向所述基站报告信道状态信息(csi)，当天线端口的数目被配置为16或更多并且与所述csi中的秩指示符(ri)相关联的层的数目是3或4时，用于配置所述csr的位图中的多个比特构成的单元与每个预编码器相关联，并且当在所述多个比特中的任何一个比特中指示所述csr时，在所述csi中限制与和所述多个比特相关联的预编码器对应的预编码矩阵指示符(pmi)的报告，除了天线端口的数目被配置为16或更多并且与所述csi中的ri相关联的层的数目是3或4的情况之外，用于配置所述csr的位图中的每个比特与每个预编码器相关联，并且在所述csi中限制与和指示所述csr的比特相关联的预编码器对应的pmi的报告。

根据本发明的另一方面，一种由基站执行的用于在无线通信系统中接收信道状态信息的方法，该方法可包括以下步骤：向用户设备(ue)发送用于配置码本子集限制(csr)的位图；以及从所述ue接收信道状态信息(csi)，当天线端口的数目被配置为16或更多并且与所述csi中的秩指示符(ri)相关联的层的数目是3或4时，其中，用于配置所述csr的位图中的多个比特构成的单元与每个预编码器相关联，并且当在所述多个比特中的任何一个比特中指示所述csr时，在所述csi中限制与和所述多个比特相关联的预编码器对应的预编码矩阵指示符(pmi)的报告，其中，除了天线端口的数目被配置为16或更多并且与所述csi中的ri相关联的层的数目是3或4的情况之外，用于配置所述csr的位图中的每个比特与每个预编码器相关联，并且在所述csi中限制与和指示所述csr的比特相关联的预编码器对应的pmi的报告。

优选地，用于配置所述csr的位图可以是共同适用的，而与和所述csi中的秩指示符(ri)相关联的层的数目无关。

优选地，当天线端口的数目被配置为16或更多并且与所述csi中的ri相关联的层的数目是3或4时，所述多个比特包括三个比特并且所述三个比特的索引与特定数目具有倍数的关系。

优选地，用于配置所述csr的位图中的比特可属于一个或多个比特构成的单元。

优选地，当在用于配置所述csr的位图中的任何一个比特中指示所述csr时，根据所述一个比特所属的多个比特构成的单元的数目，可限制与单个预编码器或多个预编码器对应的pmi的报告。

优选地，可从所述基站向所述ue发送用于秩限制配置的位图。

优选地，可根据用于所述秩限制配置的位图允许报告的秩指示符的数目来确定用于报告所述csi中的秩指示符(ri)的位宽。

优选地，可在所述csi中限制与和指示用于秩限制配置的位图中的秩限制的比特相关联的层对应的秩指示符(ri)的报告。

优选地，所述ue可以是配置了未应用线性组合的单面板的码本类型的ue。

有益效果

根据本发明的一个实施方式，应用码本配置，因此，可减少小区间干扰。

另外，根据本发明的一个实施方式，基于码本配置来确定信道状态信息(csi)的反馈比特大小，因此，可减少csi反馈开销。

可通过本发明获得的效果不限于上述效果，并且本发明所属领域的普通技术人员可以从以下描述清楚地理解未描述的其它效果。

附图说明

为了帮助理解本发明而被包括在本文中作为说明书的一部分的附图提供了本发明的实施方式，并且通过以下描述来说明本发明的技术特征。

图1例示了可以应用本发明的无线通信系统中的无线电帧的结构。

图2是例示了可以应用本发明的无线通信系统中的用于下行链路时隙的资源网格的图。

图3例示了可以应用本发明的无线通信系统中的下行链路子帧的结构。

图4例示了可以应用本发明的无线通信系统中的上行链路子帧的结构。

图5示出了已知mimo通信系统的配置。

图6是示出从多个发射天线到单个接收天线的信道的图。

图7是用于描述可应用本发明的无线通信系统中的基于码本的预编码的基本概念的图。

图8例示了可应用本发明的无线通信系统中的映射到下行链路资源块对的参考信号图案。

图9是例示在可应用本发明的无线通信系统中的参考信号所映射到的资源的图。

图10例示了可应用本发明的无线通信系统中的具有64个天线元件的2d-aas。

图11例示了可应用本发明的无线通信系统中的其中enb或ue具有能够基于aas形成3d波束的多个发送/接收天线的系统。

图12例示了可应用本发明的无线通信系统中的具有交叉极化的2d天线系统。

图13例示了可应用本发明的无线通信系统中的收发器单元模型。

图14例示了可应用本发明的自包含子帧结构。

图15是示意性地例示在txru和物理天线方面的混合波束成形结构的图。

图16是示意性地例示dl传输处理中的同步信号和用于系统信息的波束扫描操作的图。

图17例示了可应用本发明的面板天线阵列。

图18例示了根据本发明的一个实施方式的当应用了码本子集限制时的天线图案增益。

图19是例示根据本发明的一个实施方式的用于发送和接收信道状态信息的方法的图。

图20例示了根据本发明的一个实施方式的无线通信设备的框图。

具体实施方式

参照附图来更详细地描述本发明的一些实施方式。将连同附图一起公开的详细描述旨在描述本发明的一些实施方式，而不旨在描述本发明的唯一实施方式。以下的详细描述包括更多细节，以提供对本发明的完全理解。然而，本领域技术人员应该理解，本发明可在没有这些细节的情况下实现。

在一些情况下，为了避免本发明的概念变得模糊，已知结构和装置被省略，或者可基于各个结构和装置的核心功能以框图形式示出。

在本说明书中，基站具有网络的终端节点的含义，基站通过终端节点与装置通信。在本文献中，被描述为由基站执行的特定操作视情形而定可由基站的上层节点执行。即，显而易见的是，在由包括基站的多个网络节点构成的网络中，为了与装置通信而执行的各种操作可由基站或者基站以外的其它网络节点来执行。基站(bs)可被诸如固定站、节点b、enb(演进节点b)、gnb、基站收发系统(bts)、接入点(ap)这样的另一个术语代替。另外，该装置可以是固定的或可以具有移动性，并且可被诸如用户设备(ue)、移动站(ms)、用户终端(ut)、移动订户站(mss)、订户站(ss)、高级移动站(ams)、无线终端(wt)、机器型通信(mtc)装置、机器对机器(m2m)装置或装置对装置(d2d)装置这样的另一个术语代替。

下文中，下行链路(dl)意指从enb到ue的通信，而上行链路(ul)意指从ue到enb的通信。在dl中，发送器可以是enb的部件，而接收器可以是ue的部件。在ul中，发送器可以是ue的部件，而接收器可以是enb的部件。

以下描述中所使用的具体术语被提供以帮助理解本发明，并且在不脱离本发明的技术精神的范围的情况下，所述具体术语的使用可被改变为各种形式。

以下技术可以用于诸如码分多址(cdma)、频分多址(fdma)、时分多址(tdma)、正交频分多址(ofdma)、单载波频分多址(sc-fdma)以及非正交多址(noma)这样的各种无线通信系统。cdma可以使用诸如通用陆地无线电接入(utra)或者cdma2000这样的无线电技术来实现。tdma可以使用诸如全球移动通信(gsm)/通用分组无线电服务(gprs)/用于gsm演进的增强数据率(edge)这样的无线电技术来实现。ofdma可以使用诸如电气和电子工程师协会(ieee)802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20或者演进型utra(e-utra)这样的无线电技术来实现。utra是通用移动通信系统(umts)的一部分。第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)是使用演进型umts陆地无线电接入(e-utra)的演进型umts(e-umts)的一部分，并且3gpplte在下行链路中采用ofdma而在上行链路中采用sc-fmda。高级lte(lte-a)是3gpplte的演进。

本发明的实施方式可以由ieee802、3gpp和3gpp2(即，无线电接入系统)中的至少一个中公开的标准文献支持。也就是说，属于本发明的实施方式并且为了清楚地揭露本发明的技术精神而未描述的步骤或者部分可以由这些文献支持。此外，该文献中所公开的所有术语都可以通过标准文献来描述。

为了使说明书更清楚，主要描述了3gpplte/lte-a，但是本发明的技术特性不限于此。

可以应用本发明的一般系统

图1示出了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的无线电帧的结构。

3gpplte/lte-a支持可适用于频分双工(fdd)的无线电帧结构类型1以及可适用于时分双工(tdd)的无线电帧结构。

时域中的无线电帧的大小被表示为时间单元t_s＝1/(15000*2048)的倍数。ul和dl传输包括具有t_f＝307200*t_s＝10ms的持续时间的无线电帧。

图1的(a)例示了类型1无线电帧的结构。类型1无线电帧结构可应用于全双工fdd和半双工fdd二者。

无线电帧包括10个子帧。一个无线电帧包括长度为t_slot＝15360*t_s＝0.5ms的20个时隙，并且0至19索引被赋予给每个时隙。一个子帧包括时域中的连续2个时隙，并且子帧i包括时隙2i和时隙2i+1。发送一个子帧所花费的时间被称为传输时间间隔(tti)。例如，一个子帧i的长度可为1ms并且一个时隙的长度可为0.5ms。

在频域中区分fdd中的上行链路传输和下行链路传输。然而，在全双工fdd中没有限制，在半双工fdd操作中ue不能同时发送和接收数据。

一个时隙在时域中包括多个正交频分复用(ofdm)符号，在频域中包括多个资源块(rb)。在3gpplte中，使用ofdm符号来表示一个符号周期，因为ofdma用在下行链路中。ofdm符号可以被称为一个sc-fdma符号或符号周期。rb是资源分配单元并且在一个时隙内包括多个连续的子载波。

图1的(b)例示了帧结构类型2。

类型2无线电帧包括两个半帧，每个半帧的长度是153600*t_s＝5ms。每个半帧包括5个子帧，每个子帧的长度是30720*t_s＝1ms。

在帧结构类型2的tdd系统中，上行链路-下行链路配置是指示上行链路和下行链路是否被分配(或者预留)给所有子帧的规则。

表1示出了上行链路-下行链路配置。

[表1]

参照表1，在无线电帧的每个子帧中，“d”表示用于dl传输的子帧，“u”表示用于ul传输的子帧，“s”表示包括含下行链路导频时隙(dwpts)、保护周期(gp)和上行链路导频时隙(uppts)这三种类型的字段的特殊子帧。

dwpts被用于ue中的初始小区搜索、同步或信道估计。uppts被用于enb中的信道估计和ue的ul传输同步。gp是用于去除由于在ul与dl之间dl信号的多径延迟而在ul中产生的干扰的持续时间。

每个子帧i包括t_slot＝15360*t_s＝0.5ms的时隙2i和时隙2i+1。

ul-dl配置可被分类成7种类型，并且针对每种配置，dl子帧、特殊子帧和ul子帧的位置和/或数目是不同的。

执行从dl变成ul的时间点或执行从ul变成dl的时间点被称为切换点。切换点周期意指ul子帧和dl子帧的改变的周期被相等地重复。在切换点的周期中支持5ms和10ms二者。在切换点的周期具有5msdl-ul切换点的周期的情况下，在每个半帧中存在特殊子帧s。在切换点的周期具有5msdl-ul切换点的周期的情况下则在第一个半帧中存在特殊子帧s。

在所有配置中，0个和5个子帧以及dwpts只用于下行链路传输。子帧之后的uppts和子帧一直用于上行链路传输。

enb和ue二者可以得知此dl-ul配置作为系统信息。每当ul-dl配置信息改变时，enb可通过只向ue发送ul-dl配置信息的索引来将无线电帧的ul-dl分配状态的改变通知ue。此外，配置信息是某种dl控制信息并且可以通过如同其它调度信息的物理下行链路控制信道(pdcch)来发送。配置信息可作为广播信息通过广播信道被发送给小区内的所有ue。

表2表示特殊子帧的配置(dwpts/gp/uppts的长度)。

[表2]

根据图1的示例的无线电子帧的结构只是示例，并且可以按各种方式来改变无线电帧中包括的子帧的数目、子帧中包括的时隙的数目和时隙中包括的ofdm符号的数目。

图2是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的用于一个下行链路时隙的资源网格的图。

参照图2，一个下行链路时隙在时域中包括多个ofdm符号。在本文中描述，仅仅出于示例性目的，一个下行链路时隙包括7个ofdma符号并且一个资源块包括12个子载波，本发明不限于此。

资源网格上的每个元素都被称为资源元素，并且一个资源块(rb)包括12×7个资源元素。包括在下行链路时隙中的资源块的数目n^dl取决于下行链路传输带宽。

上行链路时隙的结构可与下行链路时隙的结构相同。

图3示出了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的下行链路子帧的结构。

参照图3，处于子帧的第一时隙的前部部分中的最多三个ofdm符号对应于分配有控制信道的控制区域，并且其余ofdm符号对应于分配有物理下行链路共享信道(pdsch)的数据区域。3gpplte中所使用的下行链路控制信道包括例如物理控制格式指示符信道(pcfich)、物理下行链路控制信道(pdcch)、物理混合arq指示符信道(phich)。

pfcich在子帧的第一ofdm符号中发送，承载关于子帧内用于发送控制信道的ofdm符号的数目(即，控制区域的大小)的信息。phich是针对上行链路的响应信道并且承载对混合自动重传请求(harq)的确认(ack)/否定确认(nack)信号。在pdcch中发送的控制信息被称为下行链路控制信息(dci)。dci包括上行链路资源分配信息、下行链路资源分配信息或者针对预定ue组的上行链路发送(tx)功率控制命令。

pdcch可承载关于下行链路共享信道(dl-sch)的资源分配和传输格式(也被称作“下行链路授权”)的信息、关于上行链路共享信道(ul-sch)的资源分配信息(也被称作“上行链路授权”)、pch上的寻呼信息、dl-sch上的系统信息、对诸如pdsch上发送的随机接入响应这样的上层控制消息的资源分配、针对预定ue组内的各个ue的发送功率控制命令的集合和网络电话(voip)的激活等。可在控制区域内发送多个pdcch，并且ue可监测所述多个pdcch。pdcch在单个控制信道元素(cce)或一些连续cce的聚合上发送。cce是逻辑分配单元，用于根据无线电信道的状态为pdcch提供编码状态。cce与多个资源元素组对应。通过cce的数目和cce所提供的编码速率之间的关联关系来确定pdcch的格式和pdcch的可用比特数目。

enb基于将发送到ue的dci来确定pdcch格式，并且将循环冗余校验(crc)添加至控制信息。根据pdcch的所有者或用途利用唯一标识符(无线电网络临时标识符(rnti))对crc进行掩码处理。如果pdcch是用于特定ue的pdcch，则可用ue的唯一标识符(例如，小区-rnti(c-rnti))对crc进行掩码处理。如果pdcch是针对寻呼消息的pdcch，则可以用寻呼指示标识符(例如，寻呼-rnti(p-rnti))对crc进行掩码处理。如果pdcch是针对系统信息(更具体地，系统信息块(sib))的pdcch，则可以用系统信息标识符(例如，系统信息rnti(si-rnti))对crc进行掩模处理。可用随机接入-rnti(ra-rnti)对crc进行掩码处理，以便指示作为对ue发送随机接入前导码的响应的随机接入响应。

图4示出了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的上行链路子帧的结构。

参照图4，上行链路子帧可在频域中被分成控制区域和数据区域。承载上行链路控制信息的物理上行链路控制信道(pucch)被分配给控制区域。承载用户数据的物理上行链路共享信道(pusch)被分配给数据区域。为了保持单载波特性，一个ue不同时发送pucch和pusch。

资源块(rb)对被分配给子帧内的用于一个ue的pucch。属于rb对的rb占据两个时隙中的每一个中的不同子载波。可以说分配到pucch的rb对在时隙边界上跳频。

多输入多输出(mimo)

mimo技术没有使用迄今为止常用的单个发射天线和单个接收天线，而是使用多个发送(tx)天线和多个接收(rx)天线。换句话说，mimo技术是通过在无线通信系统的发送端或接收端使用多输入/输出天线来增加容量或增强性能的技术。下文中，“mimo”将被称作“多输入/输出天线”。

更具体地，多输入/输出天线技术不取决于单个天线路径以便接收单个总消息，并且通过收集通过多个天线接收的多个数据块来完成总数据。结果，多输入/输出天线技术可在特定系统范围内增加数据传送速率，并且还可通过特定数据传送速率来增大系统范围。

因为下一代移动通信需要比现有移动通信的数据传送速率高得多的数据传送速率，所以预期将使用一种高效的多输入/输出技术。在这种情形下，mimo通信技术是可广泛用在移动通信ue和中继节点中的下一代移动通信技术，并且作为可克服由于数据通信扩展引起的对另一移动通信的传送量的限制的技术而受到关注。

此外，正在开发的各种传输效率改进技术中的多输入/输出(mimo)技术作为能够显著改进通信容量和发送/接收性能而甚至无需附加频率分配或功率增加的方法受到最大关注。

图5示出了已知mimo通信系统的配置。

参照图5，如果发送(tx)天线的数目增加至n_t并且接收(rx)天线的数目同时增加至n_r，则与仅在发送机或接收机中使用多个天线的情况下不同，理论信道传输容量与天线数目成比例地增加。因此，传送速率可以提高，并且频率效率可以显著提高。在这种情况下，根据信道传输容量增加的传送速率可理论上增加通过将使用一个天线时的最大传送速率(r_o)乘以以下的速率增量(ri)而获得的值。

[式1]

ri＝min(nt,nr)

也就是说，在使用4个发射天线和4个接收天线的mimo通信系统中，例如，与单天线系统相比，理论上可获得四倍的传送速率。

这种多输入/输出天线技术可被分成：空间分集方法，其利用穿过各种信道路径的符号来增加传输可靠性；以及空间复用方案，其通过利用多个发射天线同时发送多个数据符号来提高传送速率。此外，近来，对通过组合这两种方法来正确地获得这两种方法的优点的方法进行了积极研究。

以下，更详细地描述每种方法。

第一，空间分集方案包括同时利用分集增益和编码增益的空时块编码序列和空时网格(trelis)编码序列方法。通常，网格编码序列方法在比特错误率增强性能和代码生成自由度方面更好，而空时块码序列方法的运算复杂度低。此空间分集增益可对应于与发射天线的数目(n_t)与接收天线的数目(n_r)的乘积(n_t×n_r)对应的量。

第二，空间复用技术是在各个发射天线中发送不同数据流的方法。在这种情况下，在接收机中，在发送机同时发送的数据之间产生相互干扰。接收机在利用正确信号处理技术方案来去除干扰，并且接收数据。这种情况下使用的去噪方法可以包括最大似然检测(mld)接收机、迫零(zf)接收机、最小均方误差(mmse)接收机、对角线-贝尔实验室分层空时(d-blast)和垂直-贝尔实验室分层空时。具体地，如果发送端可以获悉信道信息，则可使用奇异值分解(svd)方法。

第三，可提供使用空间分集和空间复用的组合的方法。如果只将获得空间分集增益，则根据分集程度的增加的性能增强增益逐渐饱和。如果只使用空间复用增益，则在无线电信道中传输可靠性变差。已研究了用于解决问题并且获得这两种增益的方法，这些方法可以包括双空时传输分集块码(双-sttd)方法和空时比特交织编码调制(stbicm)。

为了描述多输入/输出天线系统(诸如上述的系统)中的通信方法，更详细地，可如下通过数学建模来表现通信方法。

首先，如图5中所示，假定存在n_t个发射天线和n_r个接收天线。

首先，以下描述发送信号。如果如上所述存在n_t个发射天线，则可发送信息的最大条数为n_t，可以使用以下向量来表示n_t。

[式2]

此外，在各条发送信息s_1、s_2、...、s_n_t中，发送功率可以不同，在这种情况下，如果各个发送功率为p_1、p_2、...、p_n_t，则可使用以下向量来表示具有受控制的发送功率的发送信息。

[式3]

此外，可以如下使用发送功率的对角矩阵p来表示式3中的具有受控制发送功率的发送信息。

[式4]

此外，将式4中的具有受控制发送功率的信息向量与权重矩阵w相乘，因此形成实际发送的n_t个发送信号x_1、x_2、...、x_n_t。在这种情况下，权重矩阵用于根据传输信道状况来正确地将发送信息分配至天线。可以使用发送信号x_1、x_2、...、x_n_t来进行以下表示。

[式5]

在这种情况下，w_ij表示第i发射天线与第j发送信息之间的权重，w表示权重的矩阵。此矩阵w被称为权重矩阵或预编码矩阵。

此外，可以考虑将发送信号x(诸如，上述发送信号)用于使用空间分集的情况和使用空间复用的情况。

如果使用空间复用，则因为不同的信号被复用并发送，所以信息向量的所有元素具有不同的值。如果使用空间分集，则因为通过多个信道路径发送相同的信号，所以信息向量的所有元素具有相同的值。

可以考虑将空间复用和空间分集混合的方法。换句话说，例如，可以通过3个发射天线利用空间分集来发送相同的信号，并且剩余的不同信号可以被空间复用并发送。

如果存在n_r个接收天线，则如下使用向量y来表示相应天线接收的信号y_1、y_2、...、y_n_r。

[式6]

此外，如果对多输入/输出天线通信系统中的信道建模，则可以根据发送/接收天线索引来将信道分类。从发射天线j穿过接收天线i的信道被表示为h_ij。在这种情况下，要注意的是，在索引h_ij的次序中，接收天线的索引在前，而发射天线的索引在后。

多个信道可以被分组并且以向量和矩阵形式来表示。例如，以下描述向量的表示。

图6是示出从多个发射天线到单个接收天线的信道的图。

如图6所示，可以如下地表示从总共n_t个发射天线到达接收天线i的信道。

[式7]

此外，如果通过诸如式7这样的矩阵表达来表示从n_t个发射天线到达n_r个接收天线的所有信道，则它们可以被表示如下。

[式8]

此外，在实际信道中经历信道矩阵h之后，在实际信道中增加了加性高斯白噪声(awgn)。因此，使用如下的向量来表示分别增加到n_r个接收天线的白awgnn_1、n_2、...、n_n_r。

[式9]

多输入/输出天线通信系统中的发送信号、接收信号、信道和awgn可以通过对发送信号、接收信号、信道和awgn(诸如，上述描述的那些)进行建模被表示为具有以下关系。

[式10]

此外，指示信道状态的信道矩阵h的行数和列数由发送/接收天线的数目来确定。在如上所述的信道矩阵h中，行数变成等于接收天线的数目n_r，列数变成等于发射天线的数目n_t。即，信道矩阵h变为n_r×n_t矩阵。

通常，矩阵的秩被定义为独立行或列的数目中的最小数目。因此，矩阵的秩不大于行数或列数。至于图形样式，如下地限制信道矩阵h的秩h。

[式11]

rank(h)≤min(nt,nr)

此外，如果矩阵经受特征值分解，则秩可被定义属于特征值并且非零的特征值的数目。同样地，如果秩经受奇异值分解(svd)，则秩可被定义为非0的奇异值的数目。因此，信道矩阵中的秩的物理含义可以是说在给定信道中可以发送不同信息的最大数目。

在本说明书中，用于mimo传输的“秩”指示可以通过其在特定时间点并且在特定频率资源中独立发送信号的路径的数目。“层的数目”指示通过各个路径发送的信号流的数目。通常，因为发送端发送数目与用于发送信号的秩的数目对应的层，所以除非另外有描述，否则秩具有与层的数目相同的含义。

在下文中，关于上述mimo传输技术，将详细地描述基于码本的预编码技术。

图7是用于描述可应用本发明的无线通信系统中的基于码本的预编码的基本概念的图。

根据基于码本的预编码技术，发送端和接收端共享根据传输秩、天线数目等而包括预定数目的预编码矩阵的码本信息。

也就是说，在反馈信息是有限的情况下，可使用基于预编码的码本技术。

接收端可以通过接收信号来测量信道状态，并且可基于上述码本信息来反馈有限数目的优选矩阵信息(即，对应预编码矩阵的索引)。例如，接收端可以以最大似然(ml)或最小均方误差(mmse)技术测量信号，并且可选择最佳预编码矩阵。

图7示出了接收端将用于每个码字的预编码矩阵信息发送到发送端的情况，但是本发明不限于此。

从接收端接收反馈信息的发送端可以基于接收到的信息从码本中选择特定预编码矩阵。选择预编码矩阵的发送端可以按照将其数目等于传输秩的层信号乘以所选择的预编码矩阵的方式执行预编码，并且可以经由多个天线发送预编码后的传输信号。预编码矩阵中的行数等于天线的数目，而列数等于秩值。由于秩值等于层的数目，所以列数等于层的数目。例如，当发射天线的数目和层的数目分别是4和2时，预编码矩阵可包括4×2矩阵。下面的式12表示在该情况下通过预编码矩阵将映射到每个层的信息映射到相应天线的操作。

[式12]

参考式12，映射到层的信息包括x_1和x_2，并且4×2矩阵中的每个元素p_ij是用于预编码的权重。y_1、y_2、y_3和y_4指示映射到天线的信息，并且可以分别通过ofdm传输方案经由对应的天线来发送。

接收在发送端中经预编码并发送的信号的接收端可以通过执行在发送端中执行的预编码的逆处理来重构所接收的信号。通常，由于预编码矩阵满足诸如u·u^h＝i(这里，u^h表示矩阵u的hermit矩阵)的酉矩阵(u)条件，因此可以按照将接收到的信号乘以用于由发送端执行的预编码的预编码矩阵p的hermit矩阵p^h的方式来执行上述的预编码的逆处理。

此外，由于要求预编码对各种类型的天线配置具有良好性能，因此可能在码本设计中需要考虑各种天线配置的性能。在以下描述中，解释了多个天线的示例性配置。

在常规的3gpplte系统(例如，根据3gpplte版本8或版本9标准的系统)中，由于在dl中支持最多四个发射天线，因此设计了用于四个发射天线的码本。在从常规的3gpplte系统演进的3gpplte-a系统中，在dl中可以支持最多八个发射天线。因此，可能需要设计为经由最多八个发射天线的dl传输提供良好性能的预编码码本。

此外，当设计码本时，通常需要的是恒定模数特性、有限字母、对码本大小的限制、嵌套特性以及为各种天线配置提供良好性能。

恒定模数特性意指构成码本的预编码矩阵的每个信道分量的幅值是恒定的特性。根据该特性，无论使用何种类型的预编码矩阵，从所有天线发射的功率水平可以保持彼此相等。因此，能够提高功率放大器的使用效率。

有限字母意指除了例如在两个发射天线的情况下的缩放因子之外，仅使用正交相移键控(qpsk)字母(即，±1、±j)来配置预编码矩阵。因此，当由预编码器对预编码矩阵执行乘法时，可减少计算的复杂性。

可将码本大小限制为预定大小或更小。由于码本的大小增加，因此可在码本中包括用于各种情况的预编码矩阵，因此，可更准确地反映信道状态。然而，预编码矩阵指示符(pmi)的比特数目相应地增加，从而引起信令开销。

嵌套特性意指利用低秩预编码矩阵配置高秩预编码矩阵的一部分。因此，当配置对应预编码矩阵时，即使在bs确定执行传输秩比由ue报告的秩指示符(ri)指示的信道秩低的dl传输的情况下，也可以保证适当的性能。另外，根据该特性，可以降低信道质量信息(cqi)计算的复杂性。这是因为当执行从针对不同秩设计的预编码矩阵中选择预编码矩阵的操作时，可以部分地共享用于预编码矩阵选择的计算。

为各种天线配置提供良好性能可意指针对包括低相关天线配置、高相关天线配置、交叉极化天线配置等的各种情况需要提供超过预定水平的性能。

参考信号(rs)

在无线通信系统中，因为数据通过无线电信道传输，所以在传输期间信号可能失真。为了使接收端准确地接收失真信号，需要使用信道信息来校正接收信号的失真。为了检测信道信息，主要使用一种方法，该方法使用当通过信道传输时对发送侧和接收侧都已知的信号和信号传输方法的失真程度来检测信道信息。上述信号被称为导频信号或参考信号(rs)。

最近，当大多数移动通信系统发送分组时，它们使用一种能够通过采用多个发射天线和多个接收天线而不是使用目前使用的一个发射天线和一个接收天线来提高发送/接收数据效率的方法。当使用多个输入/输出天线来发送和接收数据时，必须检测发射天线和接收天线之间的信道状态，以便准确地接收信号。因此，每个发射天线必须具有单独的参考信号。

在移动通信系统中，rs可以根据其目的基本上分为两种类型。存在具有获得信道状态信息的目的的rs和用于数据解调的rs。前者的目的由ue获得，以获得下行链路中的信道状态信息。因此，必须在宽带中发送对应的rs，并且ue必须能够接收和测量rs，尽管ue不接收特定子帧中的下行链路数据。此外，前者还用于诸如切换这样的无线电资源管理(rrm)测量。后者是在enb发送下行链路时与对应资源一起发送的rs。ue可以通过接收对应的rs来执行信道估计，并因此可以对数据进行解调。必须在发送数据的区域中发送对应的rs。

下行链路rs包括用于获取由小区内所有ue共享的关于信道状态的信息和诸如切换这样的测量的一个公共rs(crs)以及仅用于特定ue的数据解调的专用rs(drs)。可以使用这些rs来提供用于解调和信道测量的信息。也就是说，drs仅用于数据解调，而crs用于信道信息获取和数据解调这两个目的。

接收侧(即，ue)基于crs测量信道状态，并且向发送侧(即，enb)反馈与信道质量有关的诸如信道质量指示符(cqi)、预编码矩阵索引(pmi)和/或秩指示符(ri)这样的指示符。crs也被称为小区特定rs。相反，与信道状态信息(csi)的反馈相关的参考信号可以被定义为csi-rs。

如果需要对pdsch上的数据进行解调，则可以通过资源元素发送drs。ue可以通过较高层接收关于是否存在drs的信息，并且仅当已经映射了对应的pdsch时，drs才有效。drs还可以被称为ue特定rs或解调rs(dmrs)。

图8例示了可应用本发明的无线通信系统中的映射到下行链路资源块对的参考信号图案。

参照图8，下行链路资源块对(即，其中映射参考信号的单元)可以按照时域中的一个子帧×频域中的12个子载波的形式来表示。也就是说，在时间轴(x轴)中，一个资源块对在正常循环前缀(cp)的情况下具有14个ofdm符号的长度(图8的(a))，而在扩展循环前缀(cp)的情况下具有12个ofdm符号的长度(图8的(的b))。在资源块晶格中，由'0'、'1'、'2'和'3'表示的资源元素(re)分别意指天线端口索引'0'、'1'、'2'和'3'的crs的位置，并且由'd'表示的re意指drs的位置。

下面更详细地描述crs。crs是用于估计物理天线的信道并且可以由位于小区内的所有ue共同接收的参考信号。crs被分配到全频带宽。也就是说，crs是小区特定信号，并且在每个子帧中以宽带发送。此外，crs可以用于信道质量信息(csi)和数据解调。

crs根据发送侧(enb)上的天线阵列以各种格式来定义。在3gpplte系统(例如，版本8)中，根据enb的发射天线的数目发送用于最多四个天线端口的rs。发送下行链路信号的该侧具有三种类型的天线阵列，诸如单个发射天线、两个发射天线和四个发射天线。例如，如果enb的发射天线的数目是2，则发送用于no.0天线端口和no.1天线端口的crs。如果enb的发射天线的数目是4，则发送用于no.0至no.3天线端口的crs。在图8中示出了在enb的发射天线的数目是四的情况下一个rb中的crs图案。

在enb使用单个发射天线的情况下，排列用于单个天线端口的参考信号。

在enb使用两个发射天线的情况下，使用时分复用(tdm)方案和/或频分复用(fdm)方案来排列用于两个发射天线端口的参考信号。也就是说，分配不同的时间资源和/或不同的频率资源，以便将用于两个天线端口的参考信号区分开。

此外，在enb使用四个发射天线的情况下，使用tdm方案和/或fdm方案来排列用于四个发射天线端口的参考信号。由下行链路信号的接收侧(即，ue)测量的信道信息可以被用于对使用诸如单个传输天线传输、传输分集、闭环空间复用、开环空间复用或多用户多输入/输出(mimo)天线这样的传输方案发送的数据进行解调。

在支持多输入多输出天线的情况下，当通过特定天线端口发送rs时，rs在根据rs的图案所指定的资源元素的位置中发送，而不在针对其它天线端口指定的资源元素的位置中发送。也就是说，不同天线之间的rs不交叠。

下面更详细地描述drs。drs用于解调数据。在多输入多输出天线传输中，用于特定ue的预编码权重在ue接收rs时与由每个传输天线发送的传输信道组合，并且在没有任何改变的情况下用于估计对应的信道。

3gpplte系统(例如，版本8)支持最多四个发射天线，并且定义用于秩1波束成形的drs。用于秩1波束成形的drs还指示用于天线端口索引5的rs。

在lte-a系统(即，lte系统的高级和发展形式)中，该设计在enb的下行链路中必须支持最多八个发射天线。因此，还必须支持最多八个发射天线的rs。在lte系统中，仅定义了最多四个天线端口的下行链路rs。因此，在lte-a系统中enb具有四个至最多八个下行链路发射天线的情况下，必须另外定义并设计用于这些天线端口的rs。关于最多八个发射天线端口的rs，必须设计上述用于信道测量的rs和上述用于数据解调的rs。

在设计lte-a系统时必须考虑的重要因素之一是向后兼容性，也就是说，即使在必须由系统支持的lte-a系统中，lteue也必须良好地操作。从rs传输的观点来看，在每个子帧中以全频带发送lte中所定义的crs的时-频域中，必须另外定义最多八个发射天线端口的rs。在lte-a系统中，如果使用与现有lte的crs相同的方法在每个子帧中以全频带添加用于最多八个发射天线的rs图案，则rs开销过度地增加。

因此，在lte-a系统中新设计的rs基本上分为两种类型，其包括具有用于选择mcs或pmi的信道测量目的的rs(信道状态信息-rs或信道状态指示-rs(csi-rs))和用于对通过八个发射天线发送的数据进行解调的rs(数据解调-rs(dm-rs))。

用于信道测量目的的csi-rs的特征在于，它被设计为专注于信道测量的目的，这不同于用于诸如信道测量和切换这样的测量以及用于数据解调的目的的现有crs。此外，csi-rs还可以用于诸如切换这样的测量的目的。与crs不同，csi-rs不需要在每个子帧中发送，这是因为它是出于获得关于信道状态的信息的目的而发送的。为了减少csi-rs的开销，在时间轴上间歇地发送csi-rs。

对于数据解调，dm-rs被专门发送到在对应的时-频域中调度的ue。也就是说，仅在已经调度了对应ue的区域中(即，在接收数据的时-频域中)发送用于特定ue的dm-rs。

在lte-a系统中，在enb的下行链路中支持最多八个发射天线。在lte-a系统中，在使用与现有lte中的crs相同的方法在每个子帧中以全频带发送用于最多八个发射天线的rs的情况下，rs开销过度地增加。因此，在lte-a系统中，rs已经被分离为用于选择mcs或pmi的csi测量目的的csi-rs以及用于数据解调的dm-rs，因此已经添加了这两个rs。csi-rs还可以用于诸如rrm测量这样的目的，但是已经被设计为主要用于获取csi的目的。csi-rs不需要在每个子帧中发送，这是因为它不用于数据解调。因此，为了减少csi-rs的开销，在时间轴上间歇地发送csi-rs。也就是说，csi-rs具有与一个子帧的整数倍对应的周期，并且可以周期性地发送或者按照特定的传输模式来发送。在这种情况下，可以由enb设置发送csi-rs的周期或模式。

对于数据解调，dm-rs被专门发送到在对应的时-频域中调度的ue。也就是说，仅在针对对应ue执行调度的区域中(即，仅在接收数据的时-频域中)发送用于特定ue的dm-rs。

为了测量csi-rs，ue必须知晓关于ue所属小区的每个csi-rs天线端口的csi-rs的传输子帧索引的信息、传输子帧内的csi-rs资源元素(re)时间-频率的位置以及csi-rs序列。

在lte-a系统中，enb必须发送最多八个天线端口中的每一个的csi-rs。用于不同天线端口的csi-rs传输的资源必须是正交的。当一个enb发送用于不同天线端口的csi-rs时，它可以通过将每个天线端口的csi-rs映射到不同的re来根据fdm/tdm方案正交地分配资源。另选地，用于不同天线端口的csi-rs可根据用于将csi-rs映射到彼此正交的代码片段的cdm方案来发送。

当enb向属于enb的ue通知关于csi-rs的信息时，首先，enb必须向该ue通知与每个天线端口的csi-rs被映射的时间-频率有关的信息。具体地，该信息包括发送csi-rs的子帧号或者发送csi-rs的周期、发送csi-rs的子帧偏移、发送特定天线的csi-rsre的ofdm符号数、频率间隔以及频率轴中的re的偏移或移位值。

csi-rs通过一个、两个、四个或八个天线端口来发送。在这种情况下使用的天线端口分别是p＝15、p＝15,16、p＝15,...,18和p＝15,...,22。可以仅针对子载波间隔δf＝15khz来定义csi-rs。

在针对csi-rs传输配置的子帧中，csi-rs序列被映射到在每个天线端口p上用作参考符号的复值调制符号a_k,l^(p)，如式13中所示。

[式13]

l″＝0，1

在式13中，(k',l')(其中，k'是资源块内的子载波索引，并且l'指示时隙内的ofdm符号索引)和n_s的条件根据诸如表3或表4的csi-rs配置来确定。

表3例示了在正常cp中来自csi-rs配置的(k',1')的映射。

[表3]

表4例示了在扩展cp中来自csi-rs配置的(k',1')的映射。

[表4]

参照表3和表4，在csi-rs的传输中，为了减少包括异构网络(hetnet)环境的多小区环境中的小区间干扰(ici)，限定最多32个不同的配置(在正常cp的情况下)或最多28个不同的配置(在扩展cp的情况下)。

csi-rs配置根据天线端口的数目和小区内的cp而不同，并且相邻小区可以具有最大的不同配置。此外，csi-rs配置可以根据帧结构被划分为将其应用于fdd帧和tdd帧二者的情况以及将其仅应用于tdd帧的情况。

根据基于表3和表4的csi-rs配置来确定(k',l')和n_s，并且根据每个csi-rs天线端口来确定用于csi-rs传输的时频资源。

图9是例示在可应用本发明的无线通信系统中的参考信号所映射到的资源的图。

图9的(a)示出了可用于由一个或两个csi-rs天线端口进行的csi-rs传输的20种类型的csi-rs配置，图9的(b)示出了可用于四个csi-rs天线端口的十种类型的csi-rs配置，图9的(c)示出了可用于八个csi-rs天线端口的五种类型的csi-rs配置。

如上所述，根据每个csi-rs配置来确定其中发送csi-rs的无线电资源(即，re对)。

在针对特定小区配置用于csi-rs传输的一个或两个天线端口的情况下，根据图9的(a)中所示的20种类型的csi-rs配置中的所配置的csi-rs配置，在无线电资源上发送csi-rs。

类似地，当针对特定小区配置用于csi-rs传输的四个天线端口时，根据图9的(b)中所示的十种类型的csi-rs配置中的所配置的csi-rs配置，在无线电资源上发送csi-rs。此外，当针对特定小区配置用于csi-rs传输的八个天线端口时，根据图9的(c)所示的五种类型的csi-rs配置中的所配置的csi-rs配置，在无线电资源上发送csi-rs。

每个天线端口的csi-rs在相同的无线电资源上每两个天线端口(即，{15,16}、{17,18}、{19,20}和{21,22})经历cdm并且被发送。例如，在天线端口15和16的情况下，用于相应天线端口15和16的csi-rs复合符号是相同的，但是乘以不同类型的正交码(例如，walsh码)并映射到相同的无线电资源。用于天线端口15的csi-rs的复合符号乘以[1,1]，并且用于天线端口16的csi-rs的复合符号乘以[1-1]并映射到相同的无线电资源。天线端口{17,18}、{19,20}和{21,22}也是如此。

ue可以通过将已经乘以发送符号的代码相乘来检测特定天线端口的csi-rs。也就是说，将发送符号乘以相乘代码[11]以便检测天线端口15的csi-rs，并且将发送符号乘以相乘代码[1-1]以便检测天线端口16的csi-rs。

参照图9的(a)至图9的(c)，在相同csi-rs配置索引的情况下，根据具有大量天线端口的csi-rs配置的无线电资源包括具有少量csi-rs天线的无线电资源端口。例如，在csi-rs配置0的情况下，用于八个天线端口数目的无线电资源包括用于四个天线端口数目的无线电资源和用于一个或两个天线端口数目的无线电资源。

可以在一个小区中使用多个csi-rs配置。针对非零功率(nzp)csi-rs，可以使用0个或一个csi-rs配置，并且针对零功率(zp)csi-rs，可以使用0个或多个csi-rs配置。

对于在作为由高层配置的16比特的位图的零功率(zp)csi-rs('zeropowercsi-rs)中设置为1的每个比特，ue假设与表3和表4的四个csi-rs列对应的re(除了re与假设由高层配置的nzpcsi-rs的re交叠的情况之外)中的传输功率为零。最高有效位(msb)与最低csi-rs配置索引对应，并且位图中的接下来的比特依次与接下来的csi-rs配置索引对应。

仅在满足表3和表4中的(n_smod2)的条件的下行链路时隙和满足csi-rs子帧配置的子帧中发送csi-rs。

在帧结构类型2(tdd)的情况下，在特定子帧、同步信号(ss)、与pbch冲突的子帧或系统信息块类型1(sib1)消息传输或配置为寻呼消息传输的子帧中不发送csi-rs。

此外，其中发送用于属于天线端口集s(s＝{15}、s＝{15,16}、s＝{17,18}、s＝{19,20}或s＝{21,22})的任何天线端口的csi-rs的re不用于pdsch的传输或者不用于另一天线端口的csi-rs传输。

用于csi-rs传输的时频资源不能用于数据传输。因此，当csi-rs开销增加时，数据吞吐量降低。考虑到这一点，csi-rs不被配置为在每个子帧中发送，而是被配置为在与多个子帧对应的每个发送时段中发送。在这种情况下，与在每个子帧中发送csi-rs的情况相比，能够显著地减少csi-rs传输开销。

表5中示出了用于csi-rs传输的子帧时段(下文中称为“csi传输周期”)t_csi-rs和子帧偏移δ_csi-rs。

表5例示了csi-rs子帧配置。

[表5]

参照表5，根据csi-rs子帧配置i_csi-rs确定csi-rs传输周期t_csi-rs和子帧偏移δ_csi-rs。

表5的csi-rs子帧配置可以被配置为前述“subframeconfig”字段和“zerotxpowersubframeconfig”字段中的一个。可以针对nzpcsi-rs和zpcsi-rs单独配置csi-rs子帧配置。

包括csi-rs的子帧满足式14。

[式14]

在式14中，t_csi-rs表示csi-rs传输周期，δ_csi-rs表示子帧偏移值，n_f表示系统帧号，n_s表示时隙号。

在已经针对服务小区配置了传输模式9的ue的情况下，可以为ue配置一个csi-rs资源配置。在其中已经针对服务小区配置了传输模式10的ue的情况下，可以为ue配置一个或更多个csi-rs资源配置。

在当前的lte标准中，csi-rs配置包括天线端口号(antennaportscount)、子帧配置(subframeconfig)和资源配置(resourceconfig)。因此，csi-rs配置提供csi-rs被多少个天线端口发送的通知，提供将要发送csi-rs的子帧的时段和偏移的通知，并且提供在对应子帧中的哪个re位置(即，频率和ofdm符号索引)中发送csi-rs的通知。

具体地，通过高层信令配置用于每个csi-rs(资源)配置的以下参数。

-在配置传输模式10的情况下，csi-rs资源配置标识符

-csi-rs端口号(antennaportscount)：指示用于csi-rs传输的天线端口的数目的参数(例如，一个csi-rs端口、两个csi-rs端口、四个csi-rs端口或八个csi-rs端口)

-csi-rs配置(resourceconfig)(参照表3和表4)：关于csi-rs分配资源位置的参数

-csi-rs子帧配置(subframeconfig，即，i_csi-rs)(参照表5)：关于将发送csi-rs的子帧的时段和/或偏移的参数

-在配置传输模式9的情况下，用于csi反馈的传输功率p_c：关于ue针对用于反馈的参考的pdsch传输功率的假设，当ue导出csi反馈并且以1-db步长在[-8,15]db范围内取一个值时，p_c被假设为每pdschre的每资源元素能量(epre)与csi-rsepre的比率。

-在配置传输模式10的情况下，针对每个csi进程的用于csi反馈的传输功率p_c。当针对csi进程由高层配置csi子帧集c_csi,0和c_csi,1时，针对csi进程中的每个csi子帧集配置p_c。

-伪随机序列生成器参数n_id

-在配置传输模式10的情况下，包括用于ue假设的quasico-located(qcl)类型b的qcl加扰标识符(qcl-scramblingidentity-r11)、crs端口计数(crs-portscount-r11)和mbsfn子帧配置列表(mbsfn-subframeconfiglist-r11)参数在内的高层参数'qcl-crs-info-r11'

当ue导出的csi反馈值具有[-8,15]db范围内的值时，假设p_c是pdschepre与csi-rsepre的比率。在这种情况下，pdschepre与其中pdschepre和crsepre的比率是ρ_a的符号对应。

在服务小区的同一子帧中不同时配置csi-rs和pmch。

在帧结构类型2中，在配置四个crs天线端口的情况下，在ue中不配置在正常cp的情况下属于[20-31]集(参照表3)的csi-rs配置索引或在扩展cp的情况下属于[16-27]集(参照表4)的csi-rs配置索引。

ue可以假设csi-rs资源配置的csi-rs天线端口与延迟扩展、多普勒扩展、多普勒频移、平均增益和平均延迟具有qcl关系。

其中已经配置了传输模式10和qcl类型b的ue可以假设与csi-rs资源配置对应的天线端口0-3和与csi-rs资源配置对应的天线端口15-22与多普勒扩展和多普勒频移具有qcl关系。

在配置了传输模式1至9的ue的情况下，可以针对服务小区在该ue中配置一个zpcsi-rs资源配置。在已经配置了传输模式10的ue的情况下，可以针对服务小区在该ue中配置一个或更多个zpcsi-rs资源配置。

可以通过高层信令配置用于zpcsi-rs资源配置的以下参数。

-zpcsi-rs配置列表(zerotxpowerresourceconfiglist)(参照表3和表4)：关于零功率csi-rs配置的参数

-zpcsi-rs子帧配置(erotxpowersubframeconfig，即，i_csi-rs)(参照表5)：关于发送零功率csi-rs的子帧的时段和/或偏移的参数

在服务小区的同一子帧中不同时配置zpcsi-rs和pmch。

在已经配置了传输模式10的ue的情况下，可以针对服务小区在该ue中配置一个或更多个信道状态信息-干扰测量(csi-im)资源配置。

可以通过高层信令配置用于每个csi-im资源配置的以下参数。

-zpcsi-rs配置(参照表3和表4)

-zpcsirs子帧配置i_csi-rs(参照表5)

csi-im资源配置与配置的zpcsi-rs资源配置中的任何一个相同。

在服务小区的同一子帧内不同时配置csi-im资源和pmch。

大规模mimo

具有多个天线的mimo系统可以被称为大规模mimo系统，并且作为用于提高频谱效率、能量效率和处理复杂性的手段而受到关注。

最近，已经讨论了大规模mimo系统，以便满足3gpp中对未来移动通信系统的频谱效率的要求。大规模mimo也被称为全维mimo(fd-mimo)。

lte版本12和随后的无线通信系统考虑引入有源天线系统(aas)。

与其中能够调整信号的相位和幅值的放大器与天线分离的常规无源天线系统不同，aas按照每个天线包括诸如放大器这样的有源元件的方式来配置。

aas不需要额外的线缆、连接器和用于连接放大器和天线的硬件，并因此具有高能效和低操作成本。具体地，aas支持每个天线的电子束控制，并因此能够在考虑到波束方向和波束宽度或3d波束图案的情况下实现用于形成精确的波束图案的增强mimo。

随着诸如aas这样的增强天线系统的引入，还考虑了具有多个输入/输出天线和多维天线结构的大规模mimo。例如，当形成2d天线阵列而不是常规的线性天线阵列时，能够使用aas的有源天线来形成3d波束图案。

图10例示了在可应用本发明的无线通信系统中的具有64个天线元件的2daas。

图10例示了普通的2d天线阵列。可以考虑如图10所述的其中nt＝nv·nh个天线以正方形形式排列的情况。这里，nh表示水平方向上的天线列数，nv表示垂直方向上的天线行数。

当使用上述2d天线阵列时，可以在垂直方向(仰角)和水平方向(方位角)上控制无线电波，以控制3d空间中的发送波束。这种类型的波长控制机制可被称为3d波束成形。

图11例示了在可应用本发明的无线通信系统中的其中enb或ue具有能够形成基于aas的3d波束成形的多个发送/接收天线的系统。

图11图示了上述示例并且例示了使用2d天线阵列(即，2d-aas)的3dmimo系统。

从发射天线的角度来看，当使用3d波束图案时，可以执行在波束的垂直方向以及水平方向上的准静态或动态波束成形。例如，可以考虑垂直方向上的诸如扇区形成这样的应用。

从接收天线的角度来看，当使用大规模接收天线来形成接收波束时，可以预期根据天线阵列增益的信号功率增加效果。因此，在上行链路的情况下，enb可以通过多个天线接收从ue发送的信号，并且ue可以在考虑到大规模接收天线的增益的情况下将其发送功率设置为非常低的水平。

图12例示了在可应用本发明的无线通信系统中的具有交叉极化的2d天线系统。

考虑极化的2d平面天线阵列模型可如图12所示来图式化。

与使用无源天线的常规mimo系统不同，基于有源天线的系统可以通过对附接到(或包括在)每个天线元件的有源元件(例如，放大器)施加权重来动态地控制天线元件的增益。由于辐射图案取决于诸如天线元件的数目和天线间隔这样的天线布置，因此天线系统可以在天线元件级进行建模。

如图12中所示的天线布置模型可以由与表征天线布置结构的参数对应的(m,n,p)表示。

m表示在每列中(即，在垂直方向上)具有相同极化的天线元件的数目(即，在每列中具有+45°倾斜的天线元件的数目或在每列中具有-45°倾斜的天线元件的数目)。

n表示水平方向上的列数(即，水平方向上的天线元件的数目)。

p表示极化的维数。在如图12所示的交叉极化的情况下，p＝2，而在同极化的情况下，p＝1。

天线端口可以被映射到物理天线元件。天线端口可以由与其相关联的参考信号限定。例如，天线端口0可以与小区特定参考信号(crs)相关联，并且天线端口6可以与lte系统中的定位参考信号(prs)相关联。

例如，天线端口和物理天线元件可以是一对一映射的。这可以与其中单个交叉极化天线元件被用于下行链路mimo或下行链路发射分集的情况对应。例如，天线端口0可被映射到单个物理天线元件，而天线端口1可被映射到另一物理天线元件。在这种情况下，就ue而言，存在两个下行链路传输。一个下行链路传输与天线端口0的参考信号相关联，而另一个下行链路传输与天线端口1的参考信号相关联。

另选地，单个天线端口可被映射到多个物理天线元件。这可以与其中单个天线端口被用于波束成形的情况对应。波束成形可以通过使用多个物理天线元件而使下行链路传输被定向到特定ue。这通常可以使用由多个交叉极化天线元件的多个列组成的天线阵列来实现。在这种情况下，就ue而言，存在从单个天线端口导出的单个下行链路传输。一个下行链路传输与天线端口0的crs相关联，另一个下行链路传输与天线端口1的crs相关联。

也就是说，天线端口表示关于ue的下行链路传输，而不是来自enb中的物理天线元件的实质下行链路传输。

另选地，多个天线端口可被用于下行链路传输，并且每个天线端口可以是多个物理天线端口。这可以与其中天线布置被用于下行链路mimo或下行链路分集的情况对应。例如，天线端口0可被映射到多个物理天线端口，天线端口1可被映射到多个物理天线端口。在这种情况下，就ue而言，存在两个下行链路传输。一个下行链路传输与天线端口0的参考信号相关联，另一个下行链路传输与天线端口1的参考信号相关联。

在fd-mimo中，数据流的mimo预编码可以经历天线端口虚拟化、收发器单元(txru)虚拟化和天线元件图案。

在天线端口虚拟化中，天线端口上的流在txru上被预编码。在txru虚拟化中，txru信号在天线元件上被预编码。在天线元件图案中，从天线元件辐射的信号可以具有方向增益图案。

在常规的收发器建模中，假设天线端口和txru之间的静态一对一映射，并且txru虚拟化效果被整合到包括txru虚拟化和天线元件图案这两个效果的(txru)天线图案中。

可以通过频率选择性方法来执行天线端口虚拟化。在lte中，定义天线端口以及参考信号(或导频)。例如，为了传输在天线端口上预编码的数据，在与用于数据信号的带宽相同的带宽中发送dmrs，并且通过相同的预编码器(或相同的txru虚拟化预编码)对dmrs和数据信号二者进行预编码。对于csi测量，通过多个天线端口发送csi-rs。在csi-rs传输中，表征csi-rs端口和txru之间的映射的预编码器可以被设计为本征矩阵，使得ue能够估计用于数据预编码向量的txru虚拟化预编码矩阵。

作为txru虚拟化方法，讨论了1dtxru虚拟化和2dtxru虚拟化，下面将参照附图对其进行描述。

图13例示了可应用本发明的无线通信系统中的收发器单元模型。

在1dtxru虚拟化中，m_txrutxru与具有相同极化的单列天线布置中的m个天线元件相关联。

在2dtxru虚拟化中，与图12的天线布置模型(m,n,p)对应的txru模型可以由(m_txru,n,p)表示。这里，m_txru表示存在于同一列中并且具有相同的极化的2dtxru的数目，并且总是m_txru≤m。也就是说，txru的总数是m_txru×n×p。

txru虚拟化模型可以根据天线元件和txru之间的相关性被划分为txru虚拟化模型选项-1：如图13的(a)所示的子阵列分区模型；以及txru虚拟化模型选项-2：如图13的(b)所示的全连接模型。

参照图13的(a)，在子阵列分区模型的情况下，天线元件被划分为多个天线元件组，并且每个txru连接到这些组中的一个组。

参照图13的(b)，在全连接模型的情况下，多个txru信号被组合并传送到单个天线元件(或天线元件阵列)。

在图13中，q是单列中的m个同极化天线元件的传输信号向量，w是宽带txru虚拟化权重向量，w是宽带txru虚拟化权重矩阵，并且x是m_txrutxru的信号向量。

这里，天线端口和txru之间的映射可以是1对1映射或者1对多映射。

图13示出了txru与天线元件映射的示例，并且本发明不限于此。本发明同样可应用于在硬件方面以各种方式实现的天线元件和txru之间的映射。

ofdm数字学

随着越来越多的通信设备需要更大的通信容量，已经提出了比现有无线电接入技术(rat)进一步改进的移动宽带通信的必要性。此外，通过连接多个设备和对象来随时随地提供各种服务的大规模mtc(机器类型通信)也是在下一代通信中考虑的重要问题中的一个。此外，已经讨论了其中服务和/或ue对可靠性和延时敏感的通信系统的设计。因此，目前已经讨论了考虑到增强的移动宽带通信、大规模mtc、超可靠和低延时通信(urllc)等的下一代rat的引入，并且这种技术通常被称为“新rat(nr)”。

在下文中，本公开中的应用nr的无线电接入网络通常可被称为新一代ran(ng-ran)或gnb，并且这可以通常被称为基站。

自包含子帧结构

在tdd系统中，为了使数据传输延时最小化，已经在5代新rat中考虑了如图14所示的控制信道和数据信道被时分复用(tdm)的自包含子帧结构。

图14例示了可应用本发明的自包含子帧结构。

图14中的阴影区域示出了用于转发dci的物理信道(例如，pdcch)的传输区域，并且暗黑区域示出了用于转发上行链路控制信息(uci)的物理信道(例如，pucch)的传输区域。

enb通过dci转发到ue的控制信息包括ue需要知晓的小区配置的信息、诸如dl调度等这样的dl特定信息和/或诸如ul授权这样的ul特定信息。此外，enb通过uci转发到ue的控制信息包括针对dl数据的harq的ack/nack报告、针对dl信道状态的csi报告和/或调度请求(sr)等。

图14中未标记的区域可被用于下行链路(dl)数据的物理信道(例如，pdsch)的传输区域和上行链路(ul)数据的物理信道(例如，pusch)的传输区域。在这种结构的特性中，可以在子帧(sf)中依次进行dl传输和ul传输，可以发送dl数据，并且可以在对应的sf中接收ulack/nack。因此，根据该结构，当发生数据传输错误时，减少了重传数据所需的时间，并且由于此，可以使直到最终数据转发为止的延迟最小化。

在这种自包含子帧结构中，针对enb和ue从发送模式切换到接收模式的过程或者enb和ue从接收模式切换到发送模式的过程而言，需要时间间隔。为此，可以将关于从dl切换到ul的定时的ofdm符号的一部分设置为gp，并且可将这种子帧类型称为“自包含sf”。

模拟波束成形

在毫米波(mmw)频带中，波长变短并且可以在同一区域中安装多个天线元件。也就是说，30ghz频带中的波长是1cm，因此，可以在5×5cm面板中以0.5λ(波长)间隔的二维布置形状来安装总共64(8×8)个天线元件。因此，在mmw频带中，通过使用多个天线元件而增加了波束成形(bf)增益，因此，覆盖范围增加或吞吐量变得更高。

在这种情况下，每个天线元件具有收发器单元(txru)，使得其可用于调整传输功率和相位，并且独立波束成形可用于每个频率资源。然而，当在约100个天线元件的全部中安装txru时，存在成本方面的有效性降低的问题。因此，已经考虑了一种方法来在单个txru中映射多个天线元件并且通过模拟移相器来调整波束的方向。这种模拟波束成形技术可以在整个频带中仅形成一个波束方向，并且存在频率选择性波束成形不可用的缺点。

作为数字bf和模拟bf之间的中间形式，可以考虑b个混合bf，其中b小于天线元件的数目q。在这种情况下，可同时发送的波束的方向被限制为少于b个，即使它根据b个txru和q个天线元件之间的连接方案而改变。

另外，在新rat系统中使用多个天线的情况下，出现了将数字波束成形和模拟波束成形组合的混合波束成形技术。在这种情况下，模拟波束成形(或射频(rf)波束成形)意指在rf终端中执行预编码(或组合)的操作。在混合波束成形技术中，基带终端和rf终端中的每一个执行预编码(或组合)，并且由于此，存在这样的优点：在rf链的数目和数字(d)/模拟(a)(或a/d)转换器的数目减少的同时可以获得接近数字波束成形的性能。为了便于描述，可以由n个收发器单元(txru)和m个物理天线来表示混合波束成形结构。然后，可以由n×l矩阵表示要在发送器中发送的l个数据层的数字波束成形。然后，应用通过txru将转变的n个数字信号变换为模拟信号的模拟波束成形，然后由m×n矩阵表示模拟波束成形。

图15是示意性地例示在txru和物理天线方面的混合波束成形结构的图。

图15例示了数字波束的数目是l并且模拟波束的数目是n的情况。

在新rat系统中，已经考虑这样的方向：其被设计为enb可以以符号为单位改变模拟波束成形，并且支持位于特定区域中的ue的更有效的波束成形。此外，当图15中所示的特定的n个txru和m个rf天线被限定为单个天线面板时，在新rat系统中，还考虑了引入可应用独立的混合波束成形的多个天线面板的方式。

在enb使用多个模拟波束的情况下，有益于接收信号的模拟波束可以根据每个ue而改变。因此，至少对于同步信号、系统信息、寻呼等，已经考虑到波束扫描操作，enb将要在特定子帧(sf)中应用的多个模拟波束针对每个符号而改变，使得所有ue都具有接收机会。

图16是示意性地例示dl传输过程中的同步信号和系统信息的波束扫描操作的图。

图16中的发送新rat系统的系统信息的物理资源(或物理信道)被称为x物理广播信道(xpbch)。

参照图16，属于单个符号中的不同天线面板的模拟波束可被同时发送。为了测量每个模拟波束的信道，如图16所示，已经讨论了波束rs(brs)的引入，其中作为应用了单个模拟波束(与特定天线面板对应)的rs的波束rs(brs)被引入并被发送。可以针对多个天线端口定义brs，并且brs的每个天线端口可以与单个模拟波束对应。此时，与brs不同，可发送同步信号或xpbch，并且可应用模拟波束组中的所有模拟波束，以便由任意ue良好地接收。

lte中的rrm测量

lte系统支持用于功率控制、调度、小区搜索、小区研究、切换、无线电链接或连接监测、连接建立/重建等的rrm操作。服务小区可以请求rrm测量信息，该rrm测量信息是用于对ue执行rrm操作的测量值。代表性地，在lte系统中，ue可以测量/获得诸如参考信号接收功率(rsrp)、参考信号接收质量(rsrq)等的信息并报告这些信息。具体地，在lte系统中，ue从服务小区接收“measconfig”作为用于rrm测量的更高层信号。ue可以根据'measconfig'的信息来测量rsrp或rsrq。这里，rsrp、rsrq和rssi根据lte系统的ts36.214文档的定义如下。

1)rsrp

rsrp被定义为在所考虑的测量频率带宽内承载小区特定rs(crs)的资源元素的功率贡献(单位[w])的线性平均值。为了确定rsrp，应该使用根据ts36.211[3]的crsr0。在ue可以可靠地检测到r1可用的情况下，除了r0之外，ue还可以使用r1来确定rsrp。

rsrp的参考点应该是ue的天线连接器。

在ue正在使用接收器分集的情况下，所报告的值不应该低于相应分集分支中的任一个的对应rsrp。

2)rsrq

参考信号接收质量(rsrq)被定义为比率n×rsrp/(e-utra载波rssi)(即，e-utra载波rssi比n×rsrp)，其中n是e-utra载波rssi测量带宽的rb的数目。分子和分母的测量应该在同一组资源块上进行。

e-utra载波接收信号强度指示符(rssi)可以包括仅在ofdm符号中观察到的总接收功率(单位[w])、信道干扰、热噪声等的线性平均值，所述ofdm符号包含由ue针对所有源(包括共信道服务小区和非服务小区)在n个资源块上在测量带宽中的用于天线端口0的参考符号。在较高层信令指示用于执行rsrq测量的特定子帧的情况下，可以在所指示的子帧中的所有ofdm符号上测量rssi。

rsrq的参考点应该是ue的天线连接器。

在ue正在使用接收器分集的情况下，所报告的值不应该低于相应分集分支中的任一个的对应rsrq。

3)rssi

rssi可以对应于所接收的宽带功率，其包括在由接收器脉冲整形滤波器定义的带宽内的接收器中所产生的热噪声和噪声。

测量的参考点应该是ue的天线连接器。

在ue正在使用接收器分集的情况下，所报告的值不应该低于相应接收天线分支中的任意一个的对应utra载波rssi。

根据该定义，可允许在lte系统中操作的ue在频率内测量的情况下通过与在系统信息块类型3(sib3)中发送的测量带宽有关的信息元素(ie)并且在频率间测量的情况下通过在系统信息块类型5(sib5)中发送的允许测量带宽，来在与6个、15个、25个、50个、75个和100个rb(资源块)中的一个对应的带宽中测量rsrp。另选地，在不存在ie的情况下，ue可以默认地在整个dl系统的频带中进行测量。此时，在ue接收到允许测量带宽的情况下，ue可以将对应值视为最大测量带宽，并且可以在对应带宽/值内自由地测量rsrp值。然而，为了使服务小区发送被定义为宽带(wb)-rsrq的ie并且将允许测量带宽配置为50个rb或更多，ue应该计算整个允许测量带宽的rsrp值。此外，可根据rssi带宽的定义在ue的接收器所具有的频带中测量rssi。

图17例示了可应用本发明的面板天线阵列。

参照图17，面板天线阵列包括水平域中的mg个面板和垂直域中的ng个面板，并且一个面板可以包括m列和n行。具体地，在该图中，示出了基于交叉极化(x-pol)天线的面板。因此，天线元件的总数可以是2*m*n*mg*ng。

用于发送和接收信道状态信息的方法

在3gppran1工作组的#89会议中，同意dl码本配置方案遵循r1-1709232(“关于类型i和类型iicsi码本的wf”)。在该文献中，描述了与具有正常分辨率的单面板(sp)(即，类型i单面板码本)和多面板(mp)(即，类型i多面板码本)对应的类型i码本配置方案以及基于线性组合的类型ii码本配置方案。

在下文中，本公开中描述的码本可以包括同意遵循r1-1709232的码本(“关于类型i和类型iicsi码本的wf”)和可以用类似原理配置的码本。

在本发明中，在使用上述码本的情况下，以下，主要出于相邻小区之间的干扰控制的目的提出了码本子集限制(csr)方法。csr意指enb针对特定ue限制使用特定预编码器(即，特定pmi或特定波束)。也就是说，限制ue报告与由enb配置的csr位图所指定的一个或更多个预编码器(即，预编码器码本子集)对应的pmi、ri、pti等。可以利用指示用于限制来自ue的pmi、ri、pti等的报告的各个不同秩的特定预编码器(即，pmi)的位图来配置csr。

以下，在本发明的描述中，文本中的天线端口可以根据txru的虚拟化被映射到天线元件，并且为了便于描述，通常将其称为“端口”。

以下，在本发明的描述中，描述了主要将1维/域称为水平维度/域，并且在2d天线阵列中，将2维/域主要称为垂直维度/域，但是本发明不限于此。

此外，以下，在本发明的描述中，除非另外描述，否则每个等式中使用的相同变量可以由相同的符号表示，并且也以相同的方式来解释。

此外，以下，在本发明的描述中，波束可以被解释为用于生成对应波束的预编码矩阵(或预编码向量或码字)，并且波束组可以被解释为与一组预编码矩阵(或一组预编码向量)相同的含义。

在与类型i码本具有相似属性的a类码本中限定了lte中所支持的码本子集限制(csr)。

这可以作为针对每个波束索引+秩(n1*o1*n2*o2+8)并且针对每个w2索引(codebookconfig1:4(比特)+4(比特)+2(比特)+2(比特)/codebookconfig2-4:16(比特)+16(比特)+16(比特)+8(比特))配置的位图被指示给ue。也就是说，配置指示csr的位图的比特中的每一个与用于特定层的码本索引和/或预编码器有关。在利用i_1(第一pmi、w1)和i_2(第二pmi、w2)配置码本索引的情况下，用于指示csr的位图可以包括与用于码本索引i_1的预编码器(第一pmi、w1)和/或特定层相关的比特以及与用于码本索引i_2(第二pmi、w2)的预编码器和/或特定层相关的比特。

也就是说，当从enb发送用于特定(多个)码本波束(预编码器)的索引作为位图时(即，在位图中，当与用于特定(多个)码本波束(预编码器)的索引对应的比特值为零时)，ue在执行csi报告(反馈)时不考虑由波束(预编码器)使用的码本(即，与特定波束(预编码器)对应的pmi、ri、pti等的报告受到限制)。另外，ue在执行csi反馈时也不报告针对每个秩发送到csr的特定秩。

这里，n1是第一域(维度)天线端口的数目，n2是第二域(维度)天线端口的数目，o1是第一域(维度)过采样因子，o2是第二域(维度)过采样因子。

[类型i码本]

实施方式1：在类型1sp(单面板)码本中，当配置被配置有16端口或更多端口的ue的码本时，可以配置/应用针对每个相同极化的用于两个组间同相{例如，1、exp(j*1pi/4)、exp(j*2pi/4)、exp(j*3pi/4)和/或exp(j*pi/4)、exp(j*3pi/4)、exp(j*5pi/4)、exp(j*7pi/4)}分量的csr。这里，exp()表示指数函数，j表示虚数的单位，pi表示π。

在sp类型1码本的16端口或更多端口中，利用在单面板中针对各个相同极化而划分为两个天线端口组的二维(2d)(或1维(1d))离散傅里叶变换(dft)波束网格(gob)来配置秩3-4码本。

也就是说，每个天线端口组包括具有(n1*n2/2)长度的dft波束(在单个天线端口组中，包括n1*n2/2个dft波束(预编码器))。每个波束(预编码器)可以被表示为用于相同极化的最终预编码波束(预编码矩阵)被表示为这里，ci是{1,exp(j*1pi/4),exp(j*2pi/4),exp(j*3pi/4)}值。

因此，在16端口或更多端口的秩3-4中表示的波束数目是

因此，位图大小被确定为这样，存在用于执行csr的比特大小根据秩针对每个波束改变的问题。

为了解决该问题，可以考虑以下替代方案(alt)。

此外，如上例所示，在使用{1,exp(j*1pi/4),exp(j*2pi/4),exp(j*3pi/4),exp(j*pi/4),exp(j*3pi/4),exp(j*5pi/4),exp(j*7pi/4)}的组间同相的情况下，可以使用其大小为的位图。

alt.1：因此，每个波束的csr可以被定义为3n1n2o1o2(n1n2o1o2+2n1n2o1o2)(ci的状态数为4)或4n1n2o1o2(n1n2o1o2+3n1n2o1o2)(ci的状态数为8)的位图。此外，针对每个秩使用8位图，并且可以对每个波束的csr和每个秩的csr独立地或整体地进行编码。

alt.2：另选地，可针对每个秩单独定义每个波束的csr，并且可配置csr，使得共享相同波束组的秩组与1比特指示符区分开。因此，位图大小可以是或

在以上alt.2中，第一项的1比特是用于区分不同秩与秩3-4的指示符(例如，当位图值为'0'时指示秩3-4，并且当位图值为'1'时指示其它秩)。第二项是用于每个秩组的波束系数。第三项是每个秩组中的秩的数目，2是用于区分秩3、4的比特数，6是用于区分秩1、2、5、6、7和8的比特数。

为了减少每个秩的位图的信令开销，可基于ue的能力报告来配置每个秩的位图的大小。例如，在ue能够处理多达4层的情况下，每个秩的位图的大小是4，并且在alt.2的情况下，位图大小可以是

在下文中，对于下面描述的替代方案，还可以明显扩展地应用根据ue的能力报告的csr比特大小分配。

另选地，除了组同相之外，可以配置仅dft波束被限制，诸如

alt.2-1：用于秩3-4的csr可以通过每个波束(预编码器)的索引的位图和面板同相索引的位图的并集(即，两个位图的级联)来指示，并且ue可以在执行csi反馈时不报告被配置对应csr的波束以及同相索引。因此，位图大小是

在alt.2-1中，在秩3和秩4中，第二项和第三项是波束数(bi)，并且这里，4(比特)与用于面板间同相的位图对应。

与其它替代方案相比，alt.2-1的情况的优点在于可以显著地降低秩3-4的反馈开销。

作为另一种方案，除了组同相之外，通过配置与所有秩对应的一个比特字段，可以执行波束限制(即，csr)。也就是说，类型icsi的csr比特字段可以用n1n2o1o2提供，用于所有秩的dft波束可以是csr。换句话说，用于csr指示的n1n2o1o2长度的位图可以与秩无关地共同适用于全部秩。

然而，对于秩3-4，出现了高效地应用n1n2o1o2/2的问题。为了解决该问题，首先将描述类型i码本。

下面的式15例示了类型i码本。

[式15]

θp＝e^jπp/4

在式15中，θp＝e^jπp/4分别是用于秩3和秩4的码本配置的组同相。um表示n2域的dft向量，表示秩3-4中的n1域的dft向量，并且vl,m表示除秩3-4之外的n1域的dft向量。

在描述和vl,m的数学表达式时，当vl,m的l值为偶数时，从vl,m的第一项到第n1n2/2元素包括

因此，在通过将vl，m，其中l＝0，...，o1n1-1，m＝0，...，o2n2-1作为n1o1n2o2的比特字段执行csr的情况下，当n1域中的dft波束的偶数波束被限制时，与对应于秩3-4的对应的n1域中的dft波束可以被同时限制。换句话说，当v2i,m被限制时，ue可以解释被限制。

图18例示了根据本发明的一个实施方式的当应用码本子集限制时的天线图案增益。

在图18中，示例了32端口(n1＝16，n2＝1)的天线图案增益。图18示出了l1＝l,l2＝l'的情况。

参照图18，粗线(1801、1802和1803)表示vl,m，细线(1811、1812和1813)表示

如图18所示，由于vl,m的端口数是的两倍，则3db波束宽度约为一半，因此，与奇数值l对应的vl,m的波束位于两个相邻波束之间。

例如，位于的波束之间。因此，当与奇数值l＝2i+1对应的vl,m被限制时，可以预定义(或在enb和ue之间约定)与和对应的两个波束同时被限制。和/或，以与上述提议相同的方式，当与偶数值l＝2i对应的v2i,m被限制时，ue可以解释为被限制。在这种情况下，由于特定波束可以根据l值同时被限制两次，因此ue可以解释在被vl,m限制一次或更多次时对应的被限制。

换句话说，除了用于发送csi-rs的天线端口的数目是16或更多并且(与ue在csi中报告的ri相关联的)层的数目(或秩)是3或4的情况之外，n1n2o1o2位图的比特与每个预编码器相关联。参照图18，第一波束(预编码器)1801、第二波束(预编码器)1802和第三波束(预编码器)1803分别与n1n2o1o2位图的一个比特相关联。因此，当在特定比特(例如，特定比特值为“0”)中指示csr时，不允许(限制)与和对应比特相关联的波束(预编码器)对应的pmi的报告。

相反，在用于发送csi-rs的天线端口的数目是16或更多并且(与ue在csi中报告的ri相关联的)层的数目(或秩)是3或4的情况下，n1n2o1o2位图的多个比特可以与每个预编码器相关联。参照图18，在用于发送csi-rs的天线端口的数目是16或更多并且层的数目(或秩)是3或4的情况下，三个比特中的每一个可以与每个波束(预编码器)1811、1812和1813相关联。例如，除了用于发送csi-rs的天线端口的数目是16或更多并且层的数目(或秩)是3或4的情况之外，当用于发送csi-rs的天线端口的数目是16或更多并且层的数目(或秩)是3或4时，与第一波束(预编码器)1801相关联的比特、与第二波束(预编码器)1802相关联的比特和与第三波束(预编码器)1803相关联的比特这三个比特可以与第五波束(预编码器)1812相关联。根据该方法，与第一波束(预编码器)1801相关联的比特也可以与第四波束(预编码器)1811相关联，并且还与第五波束(预编码器)1812相关联。因此，当在与第一波束(预编码器)1801相关联的比特中指示csr时(例如，当对应的比特值为“0”时)，csr可以被应用于第四波束(预编码器)1811和第五波束(预编码器)1812二者。也就是说，如上所述，当与奇数值l＝2i+1对应的vl,m被限制时，与和对应的两个波束可以同时被限制。

此外，如上所述，取决于l值，特定波束可以同时被限制两次。也就是说，即使在与奇数值l＝2i+1对应的vl,m被限制的情况下以及在与奇数值l＝2i+1对应的vl,m被限制的情况下，都会被限制。参照图18，由于与第一波束(预编码器)1801相关联的比特、与第二波束(预编码器)1802相关联的比特和与第三波束(预编码器)1803相关联的比特可以与一个第五波束(预编码器)1812相关联，因此当csr被指示给与第一波束(预编码器)1801相关联的比特、与第二波束(预编码器)1802相关联的比特和与第三波束(预编码器)1803相关联的比特中的任何一个比特时(例如，当比特值为“0”时)，csr也可以被应用于第五波束(预编码器)1812。

此外，如上所述，在图18的描述中，在用于发送csi-rs的天线端口的数目是16或更多并且层的数目(或秩)是3或4的情况下，多个比特可以包括三个比特。此时，三个比特的索引可以具有特定数目(例如，n_2*o_2)的多重关系。此时，属于csr配置的位图的比特可以从零开始从lsb(最高有效位)到msb(最高有效位)依次进行索引。

此外，如上所述，例如，位于的波束之间。因此，当与奇数值l＝2i+1对应的vl,m被限制时，可以预定义(或在enb和ue之间约定)与和对应的两个波束被同时限制。和/或，以与上述提议相同的方式，当与偶数值l＝2i对应的v2i,m被限制时，ue可以解释为被限制。换句话说，用于csr配置的位图中的比特可以属于一个或多个比特单元。例如，在由a_n、...、a_0构成的位图中，a_40可以属于由(a_24,a_32,a_40)构成的多个比特单元和由(a_40,a_48,a_56)构成的多个比特单元。此外，a_48可以属于由(a_40,a_48,a_56)构成的多个比特单元。因此，当csr被指示给用于csr配置的位图中的任何一个比特时，根据该比特所属的多个比特单元是1个还是多个，可以限制与单个预编码器对应的pmi的报告(在当与偶数l＝2i对应的v2i,m被限制时被限制的情况下)或者可以限制与多个预编码器对应的pmi的报告(在当与奇数值l＝2i+1对应的vl,m被限制时与和对应的两个波束被限制的情况下)。

另选地，可以预定义(或在enb和ue之间约定)当与奇数值l＝2i+1对应的vl,m被限制时，与和对应的两个波束中的仅一个特定波束(例如，)被限制。如上所述，在上述示例中，当csr被指示给与第一波束(预编码器)1801相关联的比特时(例如，当对应比特值为“0”时)，csr可以应用于第四波束(预编码器)1811和第五波束(预编码器)1812当中的与对应比特相关联的任意一个波束(预编码器)。此时，它可以通过和之间的波束在其上被限制的更高层信令(例如，rrc信令)被通知给ue。换句话说，在图18的示例中，在用于发送csi-rs的天线端口的数目是16或更多并且层的数目(或秩)是3或4的情况下，三个比特各自可以与第四波束(预编码器)1811、第五波束(预编码器)1812和第六波束(预编码器)1813相关联。此时，仅当在三个比特当中的特定比特中指示csr时，与其相关联的波束(预编码器)对应的pmi的报告可以被限制。

另选地，当与奇数值l＝2i+1对应的vl,m被限制时，可以预定义(或在enb和ue之间约定)其中与特定θp＝e^jπp/4耦接的的波束被限制。预定义(或在enb和ue之间约定)被限制，并且enb可以通过更高层信令(例如，rrc信令)通知ue，或者通过与csr分开的位图通知ue。

实施方式2：当配置被配置有多面板(mp)码本的ue的码本时，可以配置/应用针对每个极化的用于面板间同相(例如，{1,j,-1,-j}和/或{exp(j*pi/4),exp(j*3pi/4),exp(j*5pi/4),exp(j*7pi/4)}和/或{exp(j*pi/4),exp(j*3pi/4),exp(j*5pi/4),exp(j*7pi/4)}*{exp(-j*pi/4),exp(j*pi/4)})元素的csr。

类型1多面板(mp)码本针对具有单个图案码本的每个面板被相同地配置/应用，并且被配置有添加了面板间同相的码本。这里，ng是面板的数目，n1和n2分别是面板中的第一域和第二域的天线端口的数目。因此，每个面板包括n1n2o1o2个2d或1ddft波束，并且在考虑所有面板同相的情况下，用于每个极化的预编码波束的长度是ng*n1*n2。

对于面板同相，根据r1-1709232中定义的模式(“关于类型i和类型iicsi码本的wf”)，在模式1(仅针对宽带(wb)的面板同相{1,j,-1,-j})的情况下，通过使用4个状态的同相，最终预编码波束的数目变为4^(ng-1)n1n2o1o2。此外，使用它的每个波束的csr的位图大小变为4^(ng-1)n1n2o1o2。在模式2(wb+子带(sb)面板同相)的情况下，针对极化独立地执行与wb的面板同相，并且可能存在更多的总we码本，但是用于每个极化的最终dft波束的数目与4^(ng-1)n1n2o1o2相同。因此，对于mp码本，可以在不考虑模式的情况下利用4^(ng-1)n1n2o1o2+4的位图来配置用于每个极化的wb波束的csr和用于每个秩的csr，并且可以利用与上述实施方式1类似的独立字段来配置波束和秩。

实施方式2-1：可以利用单独的csr字段来配置面板公共dft波束和面板同相。

由于4^(ng-1)n1n2o1o2的数目可以根据ng值显著增加，因此可以通过分别配置用于波束索引的csr和用于同相的csr字段来配置n1n2o1o2+4的位图。在这种情况下，ue操作使得在执行csi反馈时不报告与两个字段的并集对应的各个极化的最终wb预编码波束。在上述实施方式2-1中，可以执行每个秩的波束(最终长度为ng*n1*n2的波束)+csr，并且可以利用与上述实施方式1类似的独立字段来配置波束和秩。

实施方式2-2：可以通过考虑面板公共dft波束以及wb同相和sb同相来配置每个波束的csr。

另外考虑到mp码本模式2中的sb面板同相，基于dft配置的每个极化的最终长度为ng*n1*n2预编码波束的总位图大小变为4^(ng-1)2^(ng-1)n1n2o1o2，并且利用mp模式2配置的ue使用4^(ng-1)2^(ng-1)n1n2o1o2的位图来执行每个波束的csr或者使用4^(ng-1)2^(ng-1)n1n2o1o2+4的位图来执行每个波束的csr+秩。

实施方式2-2-1：可以利用独立的csr字段配置面板公共dft波束以及wb同相和sb同相。

与上述实施方式2-1类似，随着ng增加，由于总位图的大小显著地增加，为了防止这种情况，通过利用面板公共dft波束以及wb同相和sb同相的单独字段配置csr，可以执行n1n2o1o2+4+2的位图csr。这里，'4'表示wb同相的状态，'2'表示sb同相的状态。在这种情况下，ue操作，以便在执行csi反馈时不报告与三个字段的并集对应的各个极化的最终预编码波束。

上面描述的实施方式可以明显地扩展到在面板之间独立地应用波束选择(码本选择)的情况。

实施方式3：存在多个码本配置因子(例如，双级码本的w1索引和w2索引)，并且当利用不同的csr字段来配置这些配置因子时，enb可以利用1比特指示符来向ue通知csr是利用这些csr字段的并集还是交集配置的。

为了减少与w1对应的码本因子(例如，波束索引)和与w2对应的码本因子(例如，波束选择器和/或同相)的开销，双级码本可以被配置有不同的字段。在这种情况下，当两个字段同时向下到ue时，现有ue操作以便在执行csi反馈时不报告与由这两个字段指示的并集对应的码本索引。然而，当ue仅以并集操作时，由于可能积极地限制了码本组成元素，因此ue的实际性能可能降低。

为了防止这样的问题，作为用于以精确的方式仅向ue通知需要csr的元素的方法，可以利用多个csr字段的交集来执行csr。因此，当enb向ue通知多个csr字段时，enb可以利用1比特指示符来向ue通知csr是利用这些字段的并集还是交集执行的。另选地，enb可以通过使用被分配与字段的数目(k个)相同数目的比特(k比特)的位图来向ue通知多个csr字段的解释。

[类型ii码本]

通过分别将正交的2d或1dl(l＝2,3和4)个dft波束中所选择的dft波束与每个极化的每个层的独立幅值和相位系数进行线性组合(lc)来配置类型ii码本。因此，对于lc码本的元素当中的可用于控制小区间干扰的因素，将(n1n2o1o2)个dft波束和每个波束的系数(大小/相位)线性组合。

在线性组合的波束中，相对于对应波束，在线性组合的波束的(2l)候选当中选择由csr指示的一个或更多个波束的情况下，ue可以通过对幅值系数一直配置/应用零来配置码本。在通过开启/关闭由csr指示的波束来执行功率控制以进行干扰管理等的情况下，具有完全防止干扰的效果。然而，报告具有最优选波束的对应波束的ue不能选择对应波束，因此，性能会降低。

实施方式4：可以用csr指示线性组合波束的索引和/或对应波束的功率水平程度(例如，幅值系数)。

在实施方式4中，出于用于小区间干扰的软功率控制的目的，用csr指示线性组合波束的索引和/或功率水平程度(例如，幅值系数)。在存在配置lc码本的n1n2o1o2dft波束并且幅值功率系数的数目被定义为sa的情况下，与实施方式1、实施方2和实施方3类似，可以通过使用n1n2o1o2+sa或san1n2o1o2的位图来指示csr。前者情况的优点在于节省信号开销的巨大效果。另选地，可以仅指示最大允许功率水平，并且在这种情况下，可以通过使用比特的指示符而不是位图来减少开销。

上述实施方式4还可以用于类型i码本以及类型ii码本，并且用于计算最佳优选pmi的过程中，因此，可以计算csi(例如，ri、pmi、cqi、csi-rs资源指示符(cri)等)。

实施方式5：在如lte的类型b的针对每个端口或端口组执行波束成形(例如，模拟和/或数字)的情况下，可以通过使用m(例如，m＝n1n2，端口或端口的#)的位图来指示csr。

本实施方式可以应用于如lte的类型b的使用被应用于每个端口或端口组的波束成形(例如，模拟和/或数字)的csi-rs的情况，并且对于每个端口的csr，可以使用利用m比特或m+r比特(这里，r是最大秩)的位图来将csr指示给enb。

另外，在实施方式5的情况下，结合上述实施方式4，可以执行用于每个端口的软功率控制的csr。在指示多个(k个)csi-rs资源的情况下，可以将位图扩展地应用于km或k+m。在km的情况下，虽然很容易在总共km个端口中以精确的方式用csr指示，但是过载大。而在k+m的情况下，虽然减少了过载，但是需要应用csr的端口的数目变得过多。

这样的csr信息可以通过被包括在csi-rs资源设置中来指示用于每个csi过程，或者通过单独的更高层信令(例如，rrc信令)被指示给ue。

在使用在下面描述的波束成形的csi-rs中应用的lc码本(r1-1709232)的情况的情况下，可以组合并应用上述的实施方式5和实施方式4。也就是说，可以以组合方式或者与组合与用于端口组或端口选择的部分联接的幅值系数无关地来执行csr。

将描述在波束成形的csi-rs中应用的lc码本。

在nr中，支持用于秩1和秩2的类型ii类别(cat)1csi的扩展，如下面的式16。

[式16]

在式16中，x是csi-rs端口的数目。l值可以是可配置的(l∈{2,3,4})。

x的可用值遵循如下面的式17中所示的类型iisp码本。

[式17]

在式17中，是长度为的向量，其中，第i个分量是1并且其它分量是0。在内确定端口选择m值，宽带比特用于计算和报告m。d的值可以是可配置的(在和d≤l的条件下，d∈{1,2,3,4})。

幅值缩放和相位组合系数遵循类型iisp码本以及这些配置。

实施方式6：在作为由csr指示的多个csr字段(例如，w1索引，ri、w2索引和dft波束索引)的结果而产生的码本的比特宽度可以减小的情况下，针对对应的csi反馈，可以通过将索引与减小的比特宽度重新映射来报告csi。

例如，描述了秩指示符。在ue报告ue可以报告具有该能力的秩8并且8比特秩csr位图(即，用于秩限制配置的位图)用“00001111”指示(这里，假设'0'表示没有csr，而“1”表示csr，并且比特从最高有效位依次对应于秩1、...、8)的情况下，ue将ri与2比特而不是3比特映射，并且可以减少反馈开销。也就是说，由于在秩csr位图“00001111”中的允许报告的ri的数目是4(在上面的示例中存在四个“0”值)，因此可以用2比特确定用于ri报告的比特宽度，因此，可以减少ri反馈开销。

作为另一示例，假设配置(config)2秩1的w2索引csr位图利用“0101”来配置并且从最高有效位起对应于1、j、-1、-j。在这种情况下，在ue的优选pmi是秩1的情况下，对于w2，可以用1比特同相而不是2比特来报告sbcsi反馈。在1比特同相中，enb和ue可以解释为1比特的“0”状态被重新映射到“1”并且“1”状态被重新映射到“-1”。

图19是例示根据本发明的一个实施方式的用于发送和接收信道状态信息的方法的图。

参照图19，ue从enb接收码本配置信息(步骤s1901)。

这里，码本配置信息可以包括用于csr配置的位图和/或用于秩限制配置的位图。

可以根据本发明的上述实施方式来配置用于csr配置的位图和/或用于秩限制配置的位图。

例如，用于csr配置的位图可以分别针对配置给ue的天线的数目是16或更多(例如，16、24、32、64等)并且层的数目(或秩)(其与csi中报告的ri相关联)是3或4的情况和针对其它情况，使用不同的比特字段(即，利用不同比特宽度配置的位图)。

另选地，用于配置csr的位图是共同适用的，而与和csi中的秩指示符(ri)相关联的层的数目(这与csi中报告的ri相关联)无关。在不考虑配置给ue的天线端口的数目和/或层的数目(这与csi中报告的ri相关联)的情况下，可以使用公共比特字段(即，单个位图)。这样，在如上所述的使用公共位图而不考虑层的数目(或秩)的情况下，由于当16个端口或更多端口的层的数目(或秩)是3或4时单个面板的天线端口通过2来区分，因此即使在使用公共位图的情况下，也可以根据层的数目(或秩)来改变应用(解释)方法。

ue可以从enb接收关于一个或更多个天线端口的csi-rs(步骤s1902)。

此外，尽管未在图19中示出，但是ue可以从enb接收用于配置码本的天线端口的数目的配置信息。也就是说，ue可以接收关于第一域天线端口的数目(n_1)和第二域天线端口的数目(n_2)的信息中的每一个。另外，可以根据如此配置的天线端口的数目来确定csi-rs天线端口的数目。

ue向enb报告(发送)信道状态信息(csi)(步骤s1903)。

这里，ue可以通过使用从enb接收的csi-rs来计算csi。csi可以包括cqi、pmi、cri、ri、li(层指示)和/或l1-rsrp。

此时，根据本发明的实施方式，取决于上述用于配置csr的位图和/或用于秩限制配置的位图，不允许ue报告特定ri和/或pmi。

具体地，不允许报告pmi，其对应于与用于配置csr的位图中指示csr的比特相关联的预编码器(或波束)。另外，在用于秩限制配置的位图中，不允许报告ri，其对应于与指示秩限制的比特相关联的层。

例如，如上所述，在使用公共位图而不考虑用于配置csr的层的数目(或秩)的情况下，可以根据层的数目(或秩)来改变解释方法。在天线端口的数目被配置为16或更多并且与csi中的ri相关联的层的数目(或秩)是3或4的情况下，用于配置csr的位图中的多个(例如，3个)比特构成的单元可以与每个预编码器相关联。另外，在多个比特中的任何一个比特(例如，比特值为“0”)中指示csr的情况下，可以不允许(限制)与和所述多个比特相关联的预编码器对应的预编码矩阵指示符(pmi)的报告。另一方面，除了天线端口的数目被配置为16或更多并且与csi中的ri相关联的层的数目是3或4的情况之外，用于配置csr的位图中的每个比特可以与每个预编码器相关联，并且在csi中可以不允许(限制)与和指示csr的比特相关联的预编码器对应的pmi的报告。

此外，如以上对图18的描述那样，在用于发送csi-rs的天线端口的数目是16或更多并且层的数目(或秩)是3或4的情况下，多个比特可以包括三个比特。此时，这三个比特的索引可以具有特定数目(例如，n_2*o_2)的多重关系。此时，属于csr配置的位图的比特可以从零开始从lsb(最高有效位)到msb(最高有效位)依次进行索引。

此外，用于csr配置的位图中的比特可以属于一个或多个比特单元。例如，在由a_n、...、a_0构成的位图中，a_40可以属于由(a_24,a_32,a_40)构成的多个比特单元和由(a_40,a_48,a_56)构成的多个比特单元二者。另外，a_48可以属于由(a_40,a_48,a_56)构成的多个比特单元。因此，当csr被指示到用于csr配置的位图中的任何一个比特时，根据该比特所属的多个比特单元是1个还是多个，可以限制与单个预编码器或多个预编码器对应的pmi的报告。

此外，根据本发明的上述实施方式，可以基于用于配置csr的位图和/或用于配置秩限制的位图来灵活地确定csi反馈的比特宽度。具体地，可以根据ri的数目(即，未指示秩限制的比特数)来确定用于报告csi中的ri的比特宽度。

可应用本发明的通用设备

图20例示了根据本发明的一个实施方式的无线通信设备的框图。

参照图20，无线通信系统包括基站(enb)2010和位于enb2010的区域内的多个用户设备(ue)2020。

enb2010包括处理器2011、存储器2012和射频(rf)单元(或收发器)2013。处理器2011实现以上在图1至图19中提出的功能、过程和/或方法。无线接口协议的层可以由处理器2011实现。存储器2012连接到处理器2011，并且存储用于驱动处理器2011的各种类型的信息。rf单元2013连接到处理器2011，并且发送和/或接收无线电信号。

ue2020包括处理器2021、存储器2022和射频(rf)单元(收发器)2023。处理器2021实现以上在图1至图19中提出的功能、过程和/或方法。无线接口协议的层可以由处理器2021实现。存储器2022连接到处理器2021，并且存储用于驱动处理器2021的各种类型的信息。rf单元2023连接到处理器2021，并且发送和/或接收无线电信号。

存储器2012和2022可以位于处理器2011和2021的内部或外部，并且可以利用公知手段连接到处理器2011和2021。此外，enb2010和/或ue2020可以具有单个天线或多个天线。

前述实施方式通过以预定方式组合本发明的结构元件和特征来实现。除非单独指定，否则应选择性地考虑每个结构元件或特征。可以在不与其它结构元件或特征组合的情况下执行每个结构元件或特征。此外，一些结构元件和/或特征可以彼此组合以构成本发明的实施方式。可以改变在本发明的实施方式中所描述的操作的顺序。一个实施方式的一些结构元件或特征可以被包括在另一个实施方式中，或者可以用另一个实施方式的对应结构元件或特征代替。此外，显而易见的是，引用特定权利要求的一些权利要求可以与引用除了所述特定权利要求以外的其它权利要求的另一权利要求结合以构成实施方式，或者在提交本申请之后通过修改来添加新的权利要求。

可以通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现本发明的实施方式。在硬件配置中，根据本发明的实施方式的方法可以通过一个或更多个asic(专用集成电路)、dsp(数字信号处理器)、dspd(数字信号处理器件)、pld(可编程逻辑器件)、fpga(现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。

在固件或软件配置中，本发明的实施方式可以按照模块、过程、函数等的形式实现。软件代码可以被存储在存储器中并由处理器执行。存储器可以位于处理器的内部或外部，并且可以通过各种已知手段将数据发送到处理器和从处理器接收数据。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变形。因此，本发明旨在覆盖本发明的落入所附的权利要求及其等同物的范围内的修改和变形。

[工业实用性]

作为示例主要描述了本发明应用于3gpp5g(第5代)系统，但是除了3gpp5g(第5代)系统之外，本发明还可以应用于各种无线通信系统。