利用信道互易性获取信道状态信息的方法及装置与流程

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2017年6月16日递交的，发明名称为“RECIPROCITY BASED CSI ACQUISITION”的美国临时申请案62/520,617以及2017年5月5日递交的，发明名称为“CSI ACQUISITION WITH PARTIAL CHANNEL RECIPROCITY”的美国临时申请案62/501,922的优先权。上述申请的全部内容以引用方式并入本发明。

技术领域

本发明描述的技术总体有关于利用信道互易性(channel reciprocity)的信道状态信息(Channel State Information，CSI)获取。

背景技术：

无线通信系统(诸如长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统和第五代(5th Generation，5G)新无线电(New Radio，NR)系统)可以支持不同类型的无线操作。例如，LTE可以支持频分双工(Frequency-Division Duplex，FDD)和时分双工(Time-Division Duplex，TDD)接入。当使用TDD时，从用户设备(User Equipment，UE)向基站(Base Station，BS)的上行链路(Uplink，UL)传送和从BS向UE的下行链路(Downlink，DL)传送可以共享相同的信道。因为UL和DL传送共享相同的信道，所以如果一个方向的信道状态得到估计(estimate)，则可以基于已估计的方向对另一方向进行近似(approximate)。例如，可以通过UL信道估计来获得DL和UL的信道状态(比如假设信道在数个封包传送上是互易的和静态的)。

技术实现要素：

根据本发明所公开的主题，提供用于信道互易性的改进技术的装置、系统和方法。

一些实施例与用于配置BS和移动设备以估计无线通信信道的信道特征的计算机化方法有关。所述方法可包含确定移动设备被配置为使用第一天线集合传送信号，使用第二天线集合接收信号，其中所述第一天线集合是所述第二天线集合的一部分；配置移动设备和所述基站之间的信道估计处理，以便所述移动设备估计无线通信信道的下行链路方向的信道特征集合，其中所述无线通信信道与第一天线集合相对应；基于所述移动设备在所述第一天线集合上传送的信号，估计所述无线通信信道的上行链路方向的信道特征集合；以及从所述移动设备接收报告，其中所述报告与所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合相关联，所述移动设备基于估计的所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合生成所述报告，其中所述无线通信信道与所述第一天线集合相对应。

在一些示例中，所述报告包括估计的信道质量、估计的噪声质量或以上两者。

在一些示例中，估计所述上行链路方向的所述信道特征集合包括基于探测参考信号估计所述上行链路方向，其中所述探测参考信号由所述移动设备在所述第一天线集合上向所述基站发送；以及接收与所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合相关联的所述报告包括接收信道状态信息，其中所述信道状态信息由所述移动设备通过假设所述第一天线集合是接收天线而生成。

在一些示例中，配置所述基站和所述移动设备之间的所述信道估计处理包括将所述移动设备配置为使用所述第一天线集合发送所述探测参考信号，以及生成与所述第一天线集合相关联的所述信道状态信息反馈。

在一些示例中，配置所述基站和所述移动设备之间的所述信道估计处理包括在所述移动设备和所述基站之间发送信令以配置所述信道估计处理；存取配置所述信道估计处理的预定规则；或者以上两者。

一些实施例与用于执行无线通信信道的信道估计的计算机化方法有关。所述方法包含限制波束成形，其中所述波束成形由基站实施以用于所述无线通信信道，包括限定所述基站将预编码器集合用于频率组集合，其中所述基站被限定为将所述预编码器集合中的每一个预编码器用于每一个相关联的频率组来执行波束成形，其中所述相关联的频率组来自所述频率组集合；以及向移动设备传送数据，其中所述数据指示由所述基站实施的受限的波束成形。

在一些示例中，向所述移动设备传送所述数据，其中所述数据指示由所述基站实施的所述受限的波束成形，包括：将所述移动设备配置为假设来自所述预编码器集合的一个预编码器在所述预编码器的一个相关联的频率组上以用于执行所述无线通信信道的信道估计。

在一些示例中，限定所述基站在所述相关联的频率组上使用所述每一个预编码器包括：限定所述基站将所述预编码器用于频域中预定的单元集合。所述预定的单元集合可以包括从小组中选择的单元，其中所述小组包含相邻资源块集合、相邻子载波集合以及相邻频带集合。

一些实施例与基站有关，所述基站包括处理器，所述处理器与存储器通信，所述处理器被配置为执行存储在所述存储器中的指令，使得所述处理器配置移动设备和所述基站之间的信道估计处理，以便所述移动设备估计无线通信信道的下行链路方向的信道特征集合，其中所述无线通信信道与第一天线集合相对应，所述移动设备被配置为使用所述第一天线集合传送信号，使用第二天线集合接收信号，其中所述第一天线集合是所述第二天线集合的一部分；基于所述移动设备在所述第一天线集合上传送的信号，估计所述无线通信信道的上行链路方向的信道特征集合；以及从所述移动设备接收报告，其中所述报告与所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合相关联，所述移动设备基于估计的所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合生成所述报告，其中所述无线通信信道与所述第一天线集合相对应。

在一些示例中，所述报告包括估计的信道质量、估计的噪声质量或以上两者。

在一些示例中，估计所述上行链路方向的所述信道特征集合包括基于探测参考信号估计所述上行链路方向，其中所述探测参考信号由所述移动设备在所述第一天线集合上向所述基站发送；以及接收与所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合相关联的所述报告包括接收信道状态信息，其中所述信道状态信息由所述移动设备通过假设所述第一天线集合是接收天线而生成。

一些实施例与移动设备有关。所述移动设备包含多根天线，其中所述多根天线的第一集合用来传送信号，所述多根天线的第二集合用来接收信号，所述多根天线的所述第一集合是所述多根天线的所述第二集合的一部分。所述移动设备包含处理器，与存储器通信，所述处理器被配置为执行存储在所述存储器中的指令，使得所述处理器在所述多根天线的所述第一集合上向基站传送信号；估计来自所述基站的无线通信信道的下行链路方向的信道特征集合；以及基于估计的所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合生成报告，其中所述报告与所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合相关联，所述无线通信信道与所述多根天线的所述第一集合相对应。

在一些示例中，所述报告包括估计的信道质量、估计的噪声质量或以上两者。

在一些示例中，在所述多根天线的所述第一集合上向所述基站传送所述信号包括在第一天线集合上向所述基站传送探测参考信号；以及生成所述报告包括基于所述第一天线集合是接收天线而生成信道状态信息。

一些实施例与基站执行的计算机化方法有关，包括配置移动设备和所述基站之间的信道估计处理，以便所述移动设备估计无线通信信道的下行链路方向的信道特征集合，其中所述无线通信信道与第一天线集合相对应，所述移动设备被配置为使用所述第一天线集合传送信号，使用第二天线集合接收信号，其中所述第一天线集合是所述第二天线集合的一部分；基于所述移动设备在所述第一天线集合上传送的信号，估计所述无线通信信道的上行链路方向的信道特征集合；以及从所述移动设备接收报告，其中所述报告与所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合相关联，所述移动设备基于估计的所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合生成所述报告，其中所述无线通信信道与所述第一天线集合相对应。

一些实施例与用于移动设备的计算机化方法有关，包括在多根天线的第一集合上向基站传送信号，其中所述多根天线的所述第一集合用来传送信号，所述多根天线的第二集合用来接收信号，所述多根天线的所述第一集合是所述多根天线的所述第二集合的一部分；基于在所述多根天线的所述第二集合上接收的所述信号，估计无线通信信道的下行链路方向的信道特征集合；以及基于估计的所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合生成报告，其中所述报告与所述无线通信信道的所述下行链路方向的所述信道特征集合相关联，所述无线通信信道与所述多根天线的所述第一集合相对应。

一些实施例与移动设备有关，所述移动设备被配置为执行所述移动设备和基站之间的无线通信信道的信道估计。所述移动设备包括收发器，所述收发器包括天线集合。所述移动设备还包括处理器，与存储器和所述收发器通信，所述处理器被配置为执行存储在所述存储器中的指令，使得所述处理器接收信号，其中所述信号指示限制波束成形，其中所述波束成形由所述基站实施以用于所述无线通信信道，所述信号指示所述基站被限定为将预编码器集合用于频率组集合，其中所述基站被限定为将所述预编码器集合中的每一个预编码器用于每一个相关联的频率组来执行波束成形，其中所述相关联的频率组来自所述频率组集合。

在一些示例中，所述处理器还被配置为在频域中一个预定的单元集合中使用来自所述预编码器集合中的一个预编码器以执行信道估计。所述预定的单元集合可以包括从小组中选择的单元，其中所述小组包含相邻资源块集合、相邻子载波集合以及相邻频带集合。

因此，已经相当广泛地概述了本发明主题的特征，以便可以更好地理解后面的具体实施方式，以及可以更好地理解本发明对本领域的贡献。当然，可在下文中描述本发明主题的附加特征，并且可形成所附权利要求的主题。可以理解的是，本发明采用的措辞和术语是出于描述的目的，且不应被视为是限制性的。

附图说明

在附图中，在各图中例示的相同或几乎相同的每个组件可由相似的附图标记来表示。为清楚起见，并非每个附图中的每个组件均可以被标记。附图不一定是按比例绘制的，而是将重点放在例示本发明所描述的技术和设备的各个方面。

图1示出根据一些实施例的示范性无线通信系统。

图2示出根据一些示例用于信道的DL和UL部分的信号的数学表示。

图3示出根据一些实施例的用于UE处理以导出CSI的信号模型(signal model)。

图4示出根据一些实施例的或导出非预编码矩阵指示(Precoding Matrix Indicator，PMI)反馈以用于部分信道互易性(partial channel reciprocity)的示范性信号模型。

图5是根据一些实施例的用于部分信道互易性的示范性计算机化方法。

图6示出根据一些实施例的用于促进基于互易性的信道估计的示范性方法。

具体实施方式

本发明所讨论的技术可以用来支持利用信道互易性的CSI获取。发明人可确定当仅有部分信道互易性存在(比如UE仅可以在其可用天线的子集上传送)时，信道互易性(比如信道的一个方向可以基于该信道的另一方向来估计)无法被现有的无线系统充分支持。例如，可能完全不支持部分信道互易性，或者在支持部分信道互易性的地方，可能却不支持相关联设备的一些硬件和/或软件配置。如本发明进一步讨论，发明人开发了促进部分信道互易性的技术，诸如通过使用可展示完整信道互易性的子信道(subchannel)。发明人开发了信令和/或规则来促进部分信道互易性。

发明人还可确定现有的基于互易性的信道估计技术可能会受到波束成形(beamforming)的负面影响。例如，在使用部分或完整的信道互易性时，波束成形可能导致测量错误和/或使信道估计处理复杂化。如本发明进一步讨论，发明人开发了利用信道互易性提供CSI反馈的技术。例如，本发明公开的技术可以降低CSI信令所需要的开销(overhead)，可以限制预编码器以改进信道估计，和/或可以配置码本(codebook)以用于尚未被现有的无线系统和标准支持的信道配置。

在下文的描述中阐述了许多具体的细节，这些细节与本发明所公开主题的系统和方法以及这些系统和方法可以操作的环境等有关，目的是提供对本发明所公开主题的透彻理解。另外，可以理解的是，下文所提供的示例是示范性的，而且预计有其他的系统和方法存在于本发明所公开主题的范围内。

图1示出根据一些实施例的示范性无线通信系统100(比如第三代(3rd Generation，3G)、第四代(4th Generation，4G)和/或5G NR系统)。无线通信系统100可包含移动设备或UE 102和基站或BS 104。举例来讲，UE 102可以是被配置为与BS 104无线通信的蜂窝电话、智能手机、便携式电脑和/或任意其他设备。举例来讲，BS 104可以是基站(比如蜂窝基站)，诸如演进型节点B(Evolved Node B，eNB)和/或下一代节点B(next Generation Node B，gNB)等。如图1的示例所示，UE 102可具有两根天线，天线106A和106B，在本发明中统称为天线106。BS 104可具有三根天线，天线108A、108B和108C，在本发明中统称为天线108。UE 102和BS 104在无线通信信道110上进行通信。从UE 102向BS 104的传送经常可称为UL通信，如112所示。从BS 104向UE 102的传送经常可称为DL通信，如114所示。图1中所示的配置是简化的示例，并不旨在是限制性的。例如，UE 102和/或BS 104可以具有不同数量的天线。作为另一示例，UE 102和BS 104可以在若干不同的频率和/或信道上进行通信(未在图1中示出)。另外，虽然为简单起见未在图1中示出，但是BS 104通常可与多个UE进行通信。

对于完整的信道互易性来说，可以在BS 104侧获取信道估计。例如，对于具有大量传送天线的场景来说，信道互易性可以减轻反馈开销和/或DL参考信号(Reference Signal，RS)开销等的负担。图2示出根据一些示例的用于信道的DL和UL部分的信号的数学表示。公式202示出在DL中所接收的信号的信号公式，其中其中为从BS到UE的链路的信道，为BS利用Nt根传送天线传送的RS和/或数据信号，为UE利用Nr根接收天线所接收的噪声信号。在FDD系统中，网络经常可被配置为在所有的Nt个端口上传送RS，以便UE可以估计信道例如，UE可以使用RS来估计信道/噪声质量。基于信道估计，UE可以导出CSI信息并向网络反馈该信息。举例来讲，CSI信息可以包含预编码方向PMI、秩(rank)和信道质量指示符(Channel Quality Indicator，CQI)，其中CQI可反映BS到UE的链路的信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)。在TDD系统中，UE可以发送探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)，以便BS可以估计UE到BS的链路的信道。

公式204示出在UL中所接收的信号的信号公式。如图所示，公式204假设用来发送SRS的天线端口的数量与DL中的接收天线端口的数量Nr相同。BS可以基于和来估计从UE到BS的信道链路可以通过假设(比如如果传送和接收电路匹配)来利用信道互易性。因此，可以用于DL链路自适应。

即使完整的信道互易性可用，BS通常需要与UE的噪声等级有关的信息以用于DL中适当的链路自适应。举例来讲，在LTE中，可在TDD系统中使用附加的CQI反馈，以便BS可以估计UE侧的噪声功率。例如，UE可以假设秩1预编码器p，和/或使用预定义的传送方案(比如可以在LTE中使用空频分组编码(Space Frequency Block Coding，SFBC))以导出CQI来报告给网络。如果CQI反馈被导出，但未从UE的角度建议最佳的预编码器，则这种反馈经常可称为非PMI反馈。所报告的CQI可近似表明UE侧的SNR。然后，BS可以基于CQI和对的估计，在应用预定义的秩1预编码器p(或者SFBC)的条件下来估计UE侧所经历的噪声功率等级。

图2的公式206示出将从BS到UE的DL信道与从UE到BS的UL信道联系起来的公式。该公式可包含DL信道矩阵，其中最高行(a b c)表示三根BS传送天线和UE接收天线的其中一根之间的信道，第二行(d e f)表示三根BS传送天线和另一UE接收天线之间的信道。该公式还包含UL信道矩阵208，其中第一列可包含a’、b’和c’，表示UE传送天线的其中一根和三根BS接收天线之间的信道，第二列可包含d’、e’和f’，表示另一UE传送天线和三根BS接收天线之间的信道。T可指示转置矩阵(transpose matrix)操作(比如在该示例中，将具有3行和2列的矩阵变形(reshape)为具有2列和3行的矩阵)。在理想的信道互易性(或者完整的信道信道互易性)下，可以认为公式206成立。换句话说，DL信道可以通过UL信道的估计来近似。

在一些实施例中，仅可以实现部分信道互易性。例如，传送端口数量有可能小于UE的接收端口数量，因此并非所有的UE的接收天线被用来传送SRS。举例来讲，如果UE具有两根传送天线，BS具有三根接收天线，则存在六个信道单元，如公式206中的a-f所示。但是如果仅有部分信道互易性，则UE可能仅可以在一根天线上传送(比如在仍然使用全部天线进行接收的时候)，因此仅可以估计信道矩阵的一部分(比如仅a-c)。

部分信道互易性可能不被现有的方案和/或网络设置所支持。例如，UE可以被配置为总是假设完整的信道信息可用以导出CQI。如果gNB不能获得全部信道信息，则这种基于完整信道信息的CQI无法在BS(比如gNB)侧用来导出噪声功率。例如，当提出非PMI反馈时，一些无线标准(比如5G NR)可以假设完整的信道互易性可用。在这种假设之下，用于DL传送的预编码器可以从的估计中导出。因此，UE不需要向网络反馈PMI以节省反馈开销。但是CQI仍可能是需要的，以便BS可以估计UE侧所经历的噪声/干扰等级。举例来讲，在LTE中，非PMI反馈可以使得UE基于波束成形的或者非波束成形的信道状态信息参考信号(Channel State Information Reference Signal，CSI-RS)来仅报告秩指示(Rank Indication，RI)和CQI。应用到波束成形的CSI-RS上的预编码器可以从的估计中导出。

然而，在部分信道互易性的情况中，尚未提供非PMI反馈。DL信道可以由表示。假设UE的一半天线被用来传送SRS，则BS可以仅具有对H1的估计而并非整个在非PMI反馈的架构下，UE导出CQI/RI反馈，BS知道正在导出CQI/RI反馈的UE使用的传送方案和预编码方法。图3示出根据一些实施例的用于UE处理以导出CQI/RI的信号模型302。在信号模型302中，矩阵W代表(capture)波束成形的CSI-RS的预编码，而且如果CSI-RS是非波束成形的CSI-RS，则矩阵W是单位矩阵(identity matrix)。如图3所示，H1表示与天线102A相关联的一部分信道矩阵(比如图2公式206中的a-c)，H2表示与天线102B相关联的一部分信道矩阵(比如图2公式206中的d-f)。因此，非PMI反馈无法为BS导出UE侧的噪声等级提供足够的信息以用于部分信道互易性。例如，H2的信息在BS处完全丢失，而CQI需基于导出。因此，在具有部分信道互易性的场景下，使用这种技术不支持非PMI反馈。

作为另一示例，当仅有部分信道互易性可用时，一些技术提出通过使用SRS转换来获得丢失路径(missing path)(比如d-f)以通过使用多个SRS传送时刻(transmission instant)来获得完整的信道信息。举例来讲，如果UE具有两根传送天线，并且可以使用两根天线在不同的时间传送(而不在相同的时间传送)，UE可以被配置为在第一时刻使用第一天线来传送训练信号(training signal)(比如来估计a-c)，然后在下一时刻，UE可以使用第二天线来传送训练信号以估计第二行(比如来估计d-f)。非PMI的CSI反馈可以连同SRS转换一起使用。使用SRS转换的技术可以考虑实施中的实际损害，比如锁相回路(Phase Locked Loop，PLL)精度、插入损耗(insertion loss)、功率不平衡(power imbalance)等。然而，UE可能无法支持这种天线转换(比如即使UE具有两根天线，一些UE可能仅支持一根天线上的单个天线传送，而且可能不具有实施SRS转换的能力)。

在仅有部分信道互易性可用时，本发明所讨论的技术可以用来执行信道估计(比如UE仅具有减少的天线集合，UE可以使用上述减少的天线集合来传送训练序列)。上述技术可以将本发明所讨论的信道互易性方案(比如非PMI反馈和/或SRS转换)扩展到部分信道互易性的场景。为了允许仅利用可以获得的有限数据集合进行信道估计(其中有限数据集合与信道有关)，可以使用一些信令和/或预定义的规则来配置BS和/或UE。例如，BS和UE可以被配置为知道正在发送SRS的传送天线端口，正在接收RS以导出CQI的接收天线端口等。

图5是根据一些实施例的用于部分信道互易性的示范性计算机化方法500。方法500的方面可以由UE和/或BS(比如图1中的UE 102和/或BS 104)实施，因此方法500主要可依据无线通信系统(比如图1所示的无线通信系统100)来描述。在步骤502，系统确定移动设备的天线的数量。在步骤504，系统确定移动设备被配置为使用少于可用天线总数的天线来传送信号(比如SRS)。移动设备仍然可以能够使用完整数量的可用天线来接收信号。在步骤506，系统配置移动设备和BS之间的信道估计处理，以允许BS利用部分信道互易性，使用可用的减少的天线集合来估计移动设备和BS之间的无线通信信道的信道特征(channel characteristic)集合。在步骤508，系统使用部分信道互易性估计无线通信信道的信道特征集合(比如估计的信道质量和/或估计的噪声质量等)。举例来讲，这可以包含基于步骤506中的配置，估计信道特征集合的第一信道特征子集以用于第一方向的无线通信信道(比如UL)。系统可以使用第一信道特征子集来估计无线通信信道的第二方向(比如DL)的剩余的信道特征。

例如，UE可以被配置为基于子信道(比如H1或H2)报告CQI/RI，其中在上述子信道中仍然保持有完整的信道互易性。图4示出根据一些实施例的用于导出非PMI反馈以用于部分信道互易性的示范性信号模型402。在信号模型402中，UE可以仅基于H1导出非PMI反馈。这被示出以用于示范性的目的，因为举例来讲，如果H2可用，则H2可以用于代替H1等。因此，可以仅通过使用该示例中的子信道H1来避免BS侧和UE侧之间所需要的用以导出CQI的信息(比如需要H1和H2两者)的不匹配。因为H1和W对于BS来说可以是全部已知的，所以这种反馈对于BS导出所经历的干扰等级(比如n1)来说(至少对于导出部分接收天线的干扰等级来说)可以是足够可靠的。BS还可以被配置为假设在UE的各接收天线处的噪声等级是相似的。

配置无线系统将非PMI反馈用于部分信道互易性可以包含协调(coordinate)BS和UE根据可用的天线和/或可以使用可用的天线产生的数据等来操作。举例来讲，部分信道互易性可以通过建立传送和接收端口之间的对应来实施，以便“完整的”信道互易性可以被配置用于一个或多个子信道。高层配置信令和/或规则可以用来将CSI报告配置给BS和/或UE，其中CSI报告适合利用部分信道互易性。例如，UE可以通过网络被配置为在子信道上导出CSI报告，其中子信道仅与部分接收天线(诸如用于SRS传送的天线)相关联。网络可以将UE配置为周期性地反馈和/或通过动态触发非周期性地反馈这种CSI报告。

在一些实施例中，UE可以支持SRS转换。在这种实施例中，UE可以被配置有时间-频率资源以用于SRS传送，而且各时间-频率资源可以和能够进行SRS传送的部分传送天线端口相关联。对于SRS转换来说，所配置的时间-频率资源在时域中通常不重叠。举例来讲，UE可以使用前Nr/2根天线端口在一个子帧(subframe)中发送SRS，使用剩余的Nr/2根天线端口在另一子帧中发送SRS。然后，BS可以分别估计H1和H2。然而，如果使用非PMI反馈，则报告的CQI可基于导出。虽然BS可以获取H1和H2的估计，由和表示，但是仍然可能缺少同相因子(co-phasing factor)e^jφ通过来近似举例来讲，因为和并非同时被估计和/或并非连贯地获得，所以可以使用同相因子e^jφ。BS对UE的噪声等级的估计基于非PMI反馈CQI，所以由于e^jφ的不确定性，和可能不准确。

在SRS转换可用的实施例中，本发明描述的技术可以将UE配置为基于子信道来报告CQI/RI，其中在上述子信道上，在特定的时间帧(time frame)内仍保持有完整的信道互易性。例如，系统可以被配置为导出具有CQI1和CQI2的两个非PMI反馈。CQI1可以根据H1导出(比如在第一时间)，CQI2可以根据H2导出(比如在不同的时间)。信令和/或预定义的规则可以用来配置BS和UE(比如如以上讨论，诸如通过动态触发来配置)。举例来讲，BS和UE可以被配置为设置传送天线端口发送SRS以及接收天线端口接收RS以导出CQIx。因此，如本发明所讨论，在一些实施例中，可以执行附加的配置(比如附加于传统的非PMI反馈之上)来配置BS和UE(诸如通过使用信令和/或预定义的规则来配置)，以便BS和UE中的每个可以确定将发送SRS的传送天线端口以及将接收RS以导出CQI的接收天线端口。

一些无线通信协议使用波束成形(比如在BS处使用)来在目标接收器(比如UI)的方向塑形(shape)全部的天线波束。举例来讲，波束成形可以增强接收器处的信号强度。一些波束成形技术在空间波束(spatial beam)中使用预编码向量(precoding vector)或者预编码器来调整将要传送的信号的权重(weight)，其中信号的权重可以调整将由不同的天线传送的信号的相位和/或振幅。在一些实施例中，网络可确定用来形成(form)发向UE的定向波束的预编码器。可以采用信道互易性来导出预编码器以形成空间波束。如果信道互易性是完美的，则BS可以优化用于各子载波的波束成形预编码器，因为BS可以经由SRS的测量获得DL信道的信道响应，其中SRS由UE在各子载波上传送。在一些实施例中，可以在数个相邻的子载波上利用相同的预编码器，比如在每个物理资源块(Physical Resource Block，PRB)上或者在每个子频带(subband)上利用相同的预编码器，其中每个子频带包含多个PRB。因此，有了信道互易性的帮助，对于传送波束成形的CSI-RS或者波束成形的数据信号的BS来说，用于每个PRB/子频带中的CSI-RS和/或数据信号的预编码器可以随PRB变化，这与在整个频带上使用相同的预编码器相反。然而，当波束成形是频率选择性的时候，可能难以执行信道估计。例如，因为对于各PRB/子频带来说预编码器可以变化，当BS应用不同的预编码器时，UE可能难以执行信道估计，因为UE不能假设波束成形后的信道是沿着频域连续的(比如因为用于CSI-RS的预编码器可以沿着频域变化)。因为网络应用的波束方向可以沿着频带变化(比如因为预编码器变化)，所以UE可能无法假设波束成形后的信道是沿着频带相邻的。例如，在UE侧，变化的预编码器可以导致UE对各子载波/PRB独立地估计信道系数(channel coefficient)，而无法在多个子载波/PRB上滤出(filter)测量结果。上述滤出(可用来抑制干扰和噪声)经常无法在多个子载波/PRB上应用，其中在多个子载波/PRB上，波束成形后的信道响应是不相邻的。

发明人开发了利用信道互易性提供CSI反馈的技术(比如当部分或完整的信道互易性可用时)。这种技术可以被提供用于无线通信系统中的信道估计，其中无线通信系统可使用波束成形。图6示出根据一些实施例的用于促进基于互易性的信道估计的示范性方法600。在步骤602，系统确定信道互易性应用于BS和移动站之间的无线通信信道。在步骤604，系统限制(constrain)波束成形的波束成形特征，其中波束成形可由BS实施以用于无线通信信道。在步骤606，系统配置移动设备(比如UE)和BS，以便UE可以基于受限的特征执行信道估计。

参考步骤604和606，举例来讲，本发明的技术可以用来限定(restrict)预编码器(比如而不是允许预编码器在每个PRB/子频带上沿着频域变化)。因此，UE可以将相邻信道用于信道估计的目的。在一些实施例中，该技术可以用来将UE配置为确定UE可以假设信道为连续的带宽有多大。例如，可以包含边界假设，以便UE知道预编码器的波束方向对于预定单元来说是相同的，其中预定单元诸如数个资源块、子载波和/或频带等。比如，可以向UE发送边界假设，以便UE可以将该假设用于信道估计。

进一步参考步骤604和606，当完整的和/或部分信道互易性可用并且使用波束成形的CSI-RS时，报告模式可以与合适的反馈组件一起使用。举例来讲，当信道互易性可用时，BS(比如gNB)可以被配置为在特定的端口上使用特定的预编码器。例如，BS可以被配置为使用奇异向量(singular-vector)(比如使用最佳的奇异向量)来预编码第一天线端口以用于各子载波。第一端口可以用来传送波束成形的CSI-RS。通过将BS配置为在特定的端口上分派(assign)预编码器，可以减少反馈信息。例如，可以不需要发送反馈信息以用于特定的端口选择和/或最强的波束索引等。因此，该技术可以降低反馈开销，还可以用来发送附加的信息以进一步改进现有的波束成形技术。例如，如本发明进一步讨论，对波束成形的CSI-RS的预编码捆绑假设(precoding bundling assumption)可以被发送至UE。作为另一示例，该技术可以提供更好的波束成形灵活性。例如，如本发明进一步所讨论的，该技术可以给网络分派预编码器以用于波束成形的CSI-RS报告提供更好的灵活性。

作为非限制性示例，可以在无线通信系统中使用不同类型的CSI反馈。例如，NR定义两种类型的CSI反馈，类型I(Type I)和类型II(Type II)。类型II的CSI反馈(基于所选择的波束向量的线性组合)可以包含多个分量。一个分量是波束选择。波束选择可以包含用于线性组合的L个波束的选择。各波束可以与两个线性组合系数相关联以用于两个偏振方向，而且各系数可以包含振幅部分(amplitude part)和相位部分(phase part)。另一分量可以是最强系数(比如2L个候选系数之一)的指示。另一分量可以是对其余系数(比如2L-1个，因为其中一个候选系数被指示为最强系数)的系数线性组合。

一些无线协议定义了CSI操作的方面。例如，对类型I和类型II的CSI反馈的细节已经被讨论以用于5G NR。举例来讲，对于类型II来说，在单面板(Single Panel，SP)情况中，NR支持类型II种类1(Category 1)的CSI以用于秩1和秩2。PMI可用于空间信道信息(spatial channel information)反馈。PMI码本假设如下的预编码器结构：

对于秩1来说：其中W归一化为1

对于秩2来说：其中W的列归一化为

对于秩1和秩2来说，其中L的值是可配置的，使得L∈{2,3,4}，为过采样(oversample)的二维(2Dimension，2D)离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)波束，r＝0,1(偏振)，l＝0,1(层)，为波束i在偏振r和层l上的宽带(WideBand，WB)波束振幅可变因子，为波束i在偏振r和层l上的子带(SubBand，SB)波束振幅可变因子，cr,l,i为波束i在偏振r和层l上的波束组合系数(相位)。该技术可以在正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)(2个比特)和8相移键控(8Phase Shift Keying，8PSK)(3个比特)之间进行配置。振幅可变模式可以在WB+SB(比如利用不均等的比特分配)和仅有WB之间进行配置。

对于各偏振来说(比如r为0或者1)，可以存在与相关联的L个权重系数，其中i＝0、……、L-1。各权重系数可以是和cr,l,i的乘积，其中上述三项分别表示WB振幅可变因子、SB振幅可变因子和SB相位因子。UE可能还需要报告2L个系数中为最强系数的一个系数，以作为WB反馈的一部分。

作为另一示例，类型II种类3(Category 3)CSI反馈可为一种混合型CSI反馈。例如，类型II种类3CSI反馈可以基于类LTE类B型(LTE-Class-B-type-like)CSI反馈(比如基于端口选择/组合码本)和/或基于类型II种类1线性组合码本。混合型CSI可以是降低用于CSI获取的CSI-RS开销的有效方法，诸如对具有大量传送天线元件的情况来说。混合型CSI可以包含两个阶段的CSI获取。从第一阶段获取的CSI可以用来预编码CSI-RS资源，以便UE可以基于对已预编码的/波束成形的CSI-RS资源的测量反馈第二阶段的CSI。作为另一示例，对用于波束成形的CSI-RS的码本来说，系统可以被配置为重新使用来自类型II单面板的振幅和同相位，其中W1被配置为能够进行端口子集选择。

如上所述，对基于互易性的CSI获取来说，预编码器(比如在各PRB/子频带中的CSI-RS上)可以变化，和/或具有最佳强度的预编码的端口(比如以及相关联的索引)可以随子频带变化。例如，在FDD模式中，W1和最强系数的指示是WB报告的。然后，BS可以通过遵循该WB W1预编码CSI-RS，UE可基于其对已预编码的/波束成形的CSI-RS资源的测量计算W2反馈。因为W1是WB报告的，所以让最强系数的指示也是WB报告的可以是合理的。然而，在完整的或部分信道互易性可以应用的一些场景中(比如在TDD模式中)，用于波束成形的CSI-RS的预编码器不需要在整个频带上是相同的，并且上述预编码器可以基于对SRS的测量来获取。利用比频域中的CSI反馈更精细的粒度(granularity)，BS可以从SRS测量得到足够的信息以能够确定与BS和其服务的UE之间的信道相匹配的空间方向，而无需利用UE反馈。BS可以具有在波束成形的CSI-RS端口上分配不均等功率以用于各PRB的灵活性。因此，WB最强系数的指示可能变得不那么有意义，因为BS可从SRS的测量得到足够的信息来预编码CSI-RS以用于各PRB，使得特定的波束成形的CSI-RS端口可以一直是整个频带上的最佳端口。在这种具有信道互易性的场景中，WB可变因子也可能不再有益，因为可能会表现得像端口选择，使得在BS已经基于SRS测量适当地在波束成形的CSI-RS端口上分配功率以用于各PRB时，上述WB可变因子可被设置为1或者0。这种类端口选择的操作在功能上可以由RI代替，其中RI可指示UE优选的最佳CSI-RS端口的数量，所以可能不需要再另外地使用或报告。例如，如果UE报告RI＝2，这可以表明前两个CSI-RS端口是优选的，以及各端口可以用来传送一层。然后，可以忽略而且SB振幅可变因子和SB相位因子的反馈可以用来微调(fine tune)预编码器，其中预编码器用于随后的数据传送。

如上结合步骤604和606所述，该技术可以用来降低CSI报告开销。例如，该技术可以用来去除分量以减少CSI报告。例如，在一些实施例中，该技术可以将系统配置为允许不利用WB分量进行CSI报告以用于类型II CSI反馈。CSI报告开销可以降低，比如包含不再需要报告波束选择、最强波束/系数的指示和/或与WB分量有关的其他方面。在一些实施例中，该技术可以将系统配置为不报告振幅。例如，系统可以允许仅利用SB相位进行CSI报告以用于类型II CSI反馈。作为另一示例，可以包含另外的不报告振幅的模式以用于振幅报告。

在一些实施例中，该技术可以允许UE选择波束以用于子频带。例如，该技术可以对具有CSI报告设置的UE配置SB波束选择，使得UE可以在不同的子频带上选择不同的波束，其中上述CSI报告设置允许CSI报告以用于类型II CSI反馈。CSI报告设置可以指示在不同的子频带上选择的波束数量可以相同还是不同。选择的波束的数量可以由网络经由高层信令配置。作为另一示例，系统可以对UE配置CSI报告设置，其中CSI报告设置请求UE以CSI报告的一部分来报告选择的波束的数量。

作为另一示例，该技术可以配置CSI报告设置来将仅SB相位、SB振幅+SB相位CSI报告用于类型II CSI反馈等。举例来讲，这可以在(比如或者假设)所有波束成形的CSI-RS端口均被使用时做到。因此，这种技术可以用来降低和/或消除报告与波束选择有关的信息的需要。在一些实施例中，UE可以被配置为将第一波束成形的CSI-RS端口作为参考，以及报告对应于其余的波束成形的CSI-RS端口的SB相位组合系数。在这种实施方式中，对现有的消息流(messaging flow)和/或结构可能几乎没有影响，比如允许不包含振幅信息的报告。举例来讲，这种报告技术或报告格式可以在CSI报告设置中指示。

在一些实施例中，该技术可以配置码本以用于没有码本的端口配置。该技术可以将系统配置为将现有的码本用于非预编码的RS以用于波束成形的RS。例如，现有的波束成形技术可以仅定义用于波束成形的CSI-RS的码本以用于两个以上端口(比如用于4个或更多端口)。这种现有技术还可以执行WB端口选择，可以重新使用来自类型II单面板的振幅和同相位，其中W1被配置为能够进行端口子集选择，可以提供SB相位组合系数、WB或WB+SB振幅可变等。本发明讨论的技术可以用来将UE配置为将一些码本用于一些波束成形的天线配置。例如，UE可以被配置(与各CSI报告的设置一起)为将码本用于两个端口的非预编码的CSI-RS以用于两个端口的波束成形的CSI-RS。

例如，如果仅有两个波束成形的CSI-RS端口，则可以遵循用于类型I单面板的现有技术。对于2个端口来说，NR支持下述的类型I码本，其中类型I码本被设计用于非波束成形的CSI-RS端口：

对于秩1来说：以及

对于秩2来说：

对具有更多波束成形的CSI-RS端口的实施方式来说，可能需要使用波束选择，比如为了减少用于CSI反馈的系数的数量。如上所述，由于信道互易性的本质，各PRB/子频带中的CSI-RS上的预编码器可以变化，优良波束的索引从子频带到子频带可以是不同的等。由于这种变化，仍然可以使用基于SB的波束选择。波束选择可以被配置为基于每个子频带，而且单个RI可以用于所有的子频带。在不同的子频带上选择的波束的数量可以是相同的，而且上述数量可以由网络配置或者由UE报告。

在一些实施例中，如上结合步骤604和606所述，该技术可以将系统配置为向UE发送与预编码捆绑假设有关的信息，其中预编码捆绑假设在波束成形的CSI-RS端口上做出。例如，预编码捆绑的概念可以表明多个PRB上的预编码器是相同的。LTE已经采用了预编码捆绑。例如，当UE在波束成形的CSI-RS端口上执行信道估计时，UE可以被配置为使用预编码捆绑的假设。如果基于每个PRB或者每个SB的预编码被允许用于波束成形的CSI-RS，则UE可能需要知道预编码捆绑信息，其中预编码捆绑信息可指示PRB的数量，其中在上述PRB上，在波束成形的CSI-RS上应用相同的预编码器，而不是假设波束成形的CSI-RS上的预编码器在整个频带上相同。否则，UE可能难以从波束成形的CSI-RS中沿着频域滤出所估计的信道频率响应。例如，UE通常需要执行一些滤出以用于信道估计。若没有预编码假设，UE可能无法确定如何执行滤出，这会影响信道估计。

根据本发明描述的原理操作的技术可以以任何合适的方式实施。上面流程图的处理和决策方块表示可以包含在算法中的步骤和动作，其中算法可执行上述各种处理。从上述处理导出的算法可以作为软件实施，其中软件与一个或多个单用途或多用途处理器集成并指导其操作，上述算法可以作为功能等效电路实施，诸如数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)电路或特定用途集成电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)，或者上述算法可以以任何其他合适的方式实施。应当理解的是，本发明所包含的流程图不描绘任何特定电路或任何特定编程语言或编程语言类型的语法或操作，而应该说这些流程图例示了本领域技术人员可以用来制造电路或实施计算机软件算法以执行特定装置的处理的功能信息，其中特定装置可执行本发明所描述的技术类型。还应当理解的是，除非本发明另有指示，否则每个流程图中所描述的步骤和/或动作的特定序列仅仅是对可以实施的算法的说明，并且可以在本发明所描述的原理的实施方式和实施例中有所变化。

因此，在一些实施例中，本发明所描述的技术可以体现为计算机可执行指令，其中计算机可执行指令可作为软件实施，包含作为应用软件、系统软件、固件、中间件、嵌入式代码或任何其他合适类型的计算机代码来实施。这种计算机可执行指令可以使用一些合适的编程语言和/或编程或脚本工具中的任何一种来编写，并且还可以被编译为在框架或虚拟机上执行的可执行机器语言代码或中间代码。

当本发明所描述的技术体现为计算机可执行指令时，这些计算机可执行指令可以以任何合适的方式实施，包含作为多个功能设施来实施，每个功能设施提供一个或多个操作以完成执行根据这些技术操作的算法。然而，实例化的“功能设施”可为计算机系统的结构组件，当与一个或多个计算机集成并由一个或多个计算机执行时，上述结构组件可使得一个或多个计算机执行特定的操作角色。功能设施可以是软件元件的一部分或全部。例如，功能设施可以作为处理的函数、或作为离散的处理或作为任何其他合适的处理单元来实施。如果本发明所描述的技术作为多个功能设施来实施，则每个功能设施可以以其自己的方式实施，而并非所有的功能设施需要以相同的方式实施。另外，上述功能设施可以适当地并行和/或串行地执行，并且可以使用计算机(功能设施在该计算机上执行)上的共享存储器、使用消息传递(pass)协议或者以任何其他合适的方式在彼此之间传递信息。

一般来讲，功能设施可包含执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程(routine)、程序、对象、组件、数据结构等。通常，功能设施的功能可以根据需要在其操作的系统中组合或分散。在一些实施方式中，执行本发明技术的一个或多个功能设施可以一起形成完整的软件封包。在另外的实施例中，上述功能设施可以适应与其他不相关的功能设施和/或处理进行交互以实施软件程序应用。

本发明可描述一些示范性功能设施以用于执行一个或多个任务。然而应当理解的是，所描述的功能设施和任务划分仅仅是可以实施本发明所描述的示范性技术的功能设施类型的说明，并且实施例不限于以任何特定数量、划分或功能设施类型来实施。在一些实施方式中，所有的功能可以在单个功能设施中实现。还应当理解的是，在一些实施方式中，本发明所描述的一些功能设施可以与其他功能设施一起实施或与其他功能设施独立实施(即作为单个单元或独立的单元)，或者上述功能设施中的一些可以不实施。

在一些实施例中，实施本发明所描述技术的计算机可执行指令(当作为一个或多个功能设施或以任何其他方式实施时)可以被编码在一个或多个计算机可读介质上来向介质提供功能。计算机可读介质可包含诸如硬盘驱动器之类的磁介质，诸如激光唱片(Compact Disk，CD)或数字通用光盘(Digital Versatile Disk，DVD)之类的光学介质，持久或非持久的固态存储器(比如闪存、磁性随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等)或任何其他合适的存储介质。上述计算机可读介质可以以任何合适的方式实施。如本发明所使用的，“计算机可读介质”(也可称为“计算机可读存储介质”)指的是有形存储介质。有形存储介质为非暂存性的，并且具有至少一个物理结构组件。在如本发明所使用的“计算机可读介质”中，至少一个物理结构组件具有至少一个物理特性，该物理特性可在创造具有嵌入信息的介质的处理中、在记录信息的处理中或用信息对介质进行编码的任何其他处理中以一些方式改变。例如，可以在记录处理中改变计算机可读介质的一部分物理结构的磁化状态。

此外，上述一些技术包括以一些方式存储信息(比如数据和/或指令)以供上述技术使用的动作。在上述技术的一些实施方式中(诸如以计算机可执行指令实施上述技术的实施方式中)，上述信息可以被编码在计算机可读存储介质上。在本发明所描述的特定结构为存储该信息的有利格式的情况下，这些结构可以用来在编码到存储介质上时告知该信息的物理组织。然后，上述有利结构可以通过影响与该信息交互的一个或多个处理器的操作(例如，通过提高处理器执行的计算机操作的效率)来向存储介质提供功能。

在上述技术可以体现为计算机可执行指令的一些但并非所有的实施方式中，上述指令可以在一个或多个合适的计算设备上执行(其中计算设备可在任何合适的计算机系统中操作)，或者一个或多个计算设备(或一个或多个计算设备的一个或多个处理器)可以被编码为执行计算机可执行指令。当指令以计算设备或处理器可以存取的方式存储时(诸如以数据存储(比如片上高速缓存或指令寄存器、可经由总线存取的计算机可读存储介质、可经由一个或多个网络存取并由设备/处理器存取的计算机可读存储介质等))，计算设备或处理器可以被编码为执行指令。包括上述计算机可执行指令的功能设施可以与单个多用途可编程数字计算设备、两个或更多个多用途计算设备的协调系统(其中两个或更多个多用途计算设备共享处理能力并且联合执行本发明所描述的技术)、专用于执行本发明所描述技术的单个计算设备或计算设备的协调系统(同位的或者地理上分散的)、用于执行本发明所描述技术的一个或多个现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或任何其他合适的系统集成并指导其操作。

计算设备可以包括至少一个处理器、网络适配器和计算机可读存储介质。举例来讲，计算设备可以是台式计算机或膝上型个人计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、智能手机、服务器或任何其他合适的计算设备。网络适配器可以是任何合适的硬件和/或软件，以使计算设备能够通过任何合适的计算网络与任何其他合适的计算设备进行有线和/或无线通信。计算网络可以包含无线接入点、交换机、路由器、网关和/或其他网络设备以及用于在两个或更多个计算机之间交换数据的任何合适的有线和/或无线通信介质或介质(包含互联网)。计算机可读介质可以适于存储将要处理的数据和/或将要由处理器执行的指令。处理器能够处理数据和执行指令。数据和指令可以存储在计算机可读存储介质上。

计算设备可以另外具有一个或多个组件和外围设备，包含输入和输出设备。除其他物件之外，上述设备可以用来呈现用户界面。可以用来提供用户界面的示范性输出设备包含用于输出的视觉呈现的打印机或显示屏，和扬声器或其他用于输出的听觉呈现的声音生成设备。可以用于用户界面的示范性输入设备包含键盘和点击设备，诸如鼠标、触摸板和数字化平板。作为另一示例，计算设备可以通过语音识别或其他音频格式接收输入信息。

本发明可描述以电路和/或计算机可执行指令实施上述技术的实施例。应当理解的是，一些实施例可以是方法的形式，其中可提供上述方法的至少一个示例。作为方法的一部分来执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，可以构造以不同于所例示的顺序执行动作的实施例，这些实施例可以包含同时执行一些动作，即便在例示性的实施例中上述动作被显示为相继的动作。

以上所述实施例的各个方面可以单独使用、组合使用或者在前面描述的实施例中没有具体讨论的各种布置中使用，因此其应用不限于在上述描述中阐述或者在附图中例示的组件的细节和布置。例如，在一个实施例中描述的方面可以以任何方式与在其他实施例中描述的方面组合。

在权利要求中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等序数词来修饰权利要求元素本身并不意味着一个权利要求元素的任何优先权、位次或顺序高于另一权利要求元素或者意味着执行方法的动作的时间顺序，而是仅仅用作标签来将具有特定名称的一个权利要求元素与具有相同名称的另一元素(除了序数词的使用)进行区分以区分这些权利要求元素。

而且，本发明使用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应被视为是限制性的。本发明中“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变形的使用旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及另外的项目。

本发明使用的词语“示范性”意味着用作示例、实例或例示。因此，在本发明中描述为示范性的任何实施例、实施方式、处理、特征等应当被理解为例示性的示例，并且除非另有指示，否则不应被理解为优选的或有利的示例。

已经如此描述了至少一个实施例的若干方面，应当理解的是，本领域技术人员可轻而易举地想到各种改变、修改和改进。这些改变、修改和改进旨在成为本发明的一部分，而且旨在落入本发明所描述的原理的精神和范围之内。因此，前面描述和附图仅是示范性的。