用于无线通信系统的基于码本的多普勒预编码和CSI报告的制作方法

文档序号:25543339发布日期:2021-06-18 20:40

技术特征:

1.一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息csi反馈的通信设备,所述通信设备包括:

收发器,被配置为经由时变频率选择性mimo信道从发送器接收无线电信号,所述无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括所述参考信号配置的下行链路信号,所述参考信号配置包括天线端口的数量;以及

处理器,被配置为

-使用在无线电信道上对所述下行链路参考信号的测量,在频域中估计显式csi,所述下行链路参考信号是在一定观察时间上提供的,

-基于性能量度,选择用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束预编码器矩阵(w),所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于一个或多个码本,所述一个或多个码本包括

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量,

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量,以及

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个多普勒频率分量,

-使用所述显式csi、以及具有所选择的多普勒延迟波束预编码器矩阵(w)的复合多普勒延迟波束三级预编码器,计算信道质量指示cqi、和/或预编码器矩阵指示pmi、和/或秩指示ri中的一个或多个,以及

-向所述发送器报告包括所述cqi、和/或所述pmi、和/或所述ri中的一个或多个的csi反馈,其中,所述pmi和ri用于指示用于所配置的天线端口的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵。

其中,所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个延迟分量和/或所述一个或多个多普勒频率分量是由dft矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的dft矩阵的一个或多个子矩阵限定的。

2.根据权利要求1所述的通信设备,其中,所述多普勒延迟波束三级预编码器被配置为在空间延迟多普勒域中进行预编码,所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于

三个分开的码本,其中,所述三个分开的码本包括

■第一码本(ω1),用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个发送侧空间波束分量,

■第二码本(ω2),用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个延迟分量,以及

■第三码本(ω3),用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个多普勒频率分量,以及

■用于对从所述第一码本、第二码本和第三码本中选择的所述向量中的一个或多个进行复数缩放/组合的一组组合系数,以及

其中,所述第二码本矩阵(ω2)的项由s×sdft矩阵或s×so2被过采样的dft矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出,其中s表示子带的数量,o2∈{1,2,3..}表示过采样系数,和/或

其中,所述第三码本矩阵(ω3)的项由t×tdft矩阵或t×to3被过采样的dft矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出,其中t是指在所述观察时间期间的时刻的数量,并且o3∈{1,2,3..}表示过采样因子。

3.根据权利要求2所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从所述发送器接收较高层(诸如无线电资源控制(rrc)层或mac-ce)或物理层(l1)参数s,以用于所述第二码本(ω2)的配置,或者

-使用先验已知的(默认的)参数s,以用于所述第二码本(ω2)的配置。

4.根据权利要求2或3所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从所述发送器接收较高层(诸如无线电资源控制(rrc)层或mac-ce)或物理层(l1)参数t,以用于所述第三码本(ω3)的配置,或者

-使用先验已知的(默认的)参数t,以用于所述第三码本(ω3)的配置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信设备,其中,针对第p极化和第l层的预编码器矩阵(w(l))由以下构成:

-从所述第一码本中选择的独立于所述极化的u(l)个波束形成向量

-从所述第二码本中选择的针对第u波束的个延迟向量

-从所述第三码本中选择的针对第u波束和第d延迟的个多普勒频率向量以及

-用于对从所述第一码本、第二码本和第三码本中选择的所述向量进行复数缩放/组合的一组组合系数的集合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信设备,其中,第/传输层和第p极化的多普勒延迟波束预编码器矩阵(w)由下式表示:

其中

-u(l)是针对第i层的每极化的波束的数量,

-是针对第i层和第u波束的延迟的数量,

-是针对第i层、第u波束和第d延迟的多普勒频率分量的数量,

-是与预编码器的第l层、第d延迟、第u空间波束、和第p(p=1,2)极化相关联的大小为t×1的第v多普勒频率向量;

-是与预编码器的第l层、第u空间波束和第p极化相关联的大小为s×1的第d延迟向量;

-是与第l层相关联的第u空间波束;

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、第d延迟、第v多普勒频率和第p极化相关联的多普勒延迟复数组合系数,以及

-p(l)是标量归一化因子,以确保一定的平均总发送功率。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的通信设备,其中,所述多普勒延迟波束预编码器由双级预编码器表示:

w(l)=w(1,l)w(2,l)∈nt·t×s,

其中

其中

以及,w(2,l)包含复数多普勒延迟波束组合系数,

以及,其中is是大小为s的恒等矩阵,

其中

-是与预编码器的第l层、第d延迟、第u空间波束和第p(p=1,2)极化相关联的大小为t×1的第v多普勒频率向量;

-是与预编码器的第l层、第u空间波束和第p极化相关联的大小为s×1的第d延迟向量;

-是与第l层相关联的第u空间波束;

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、第d延迟、第v多普勒频率和第p极化相关联的多普勒延迟系数,以及

-p(l)是标量归一化因子,以确保一定的平均总发送功率。

8.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中

-所述第一码本(ω1)包括从中选择向量的大小为n1n2×o1,1n1o1,2n2的第一被过采样的dft码本矩阵,其中n1和n2分别是指天线端口的第一数量和第二数量,以及o1,1和o1,2是指过采样因子,其中o1,1∈{1,2,3,..},以及o1,2∈{1,2,3,..},

-其中,所述第二码本(ω2)包括从中选择延迟向量的大小为s×so2的第二被过采样的dft码本矩阵,其中s是指所配置的子带/prb、或者子载波的数量,o2是指过采样因子o2=1,2,....,以及

-其中,所述第三码本(ω2)包括从中选择多普勒频率向量的大小为t×to3的第三被过采样的dft码本矩阵,其中t是指在所述观察时间期间的时刻的数量,以及o3表示过采样因子,其中o3=1,2,.....。

9.根据权利要求8所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从所述发送器接收较高层(诸如,无线电资源控制(rrc)层或mac-ce)或物理层(l1)参数n1,n2,o1,1和o1,2,以用于所述第一码本(ω1)的配置,或者

-使用先验已知的(默认的)参数n1,n2,o1,1,o1,2,并且用于所述第一码本(ω1)的配置。

10.根据权利要求8或9所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从所述发送器接收较高层(诸如,无线电资源控制(rrc)层或mac-ce)或物理层(l1)参数o2和/或参数o3,以用于所述第二码本ω2和/或所述第三码本ω3的配置,或者

-使用先验已知的(默认的)参数o2和/或参数o3,以用于所述第二码本ω2和/或所述第三码本ω3的配置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从包含x个项或列的第二码本矩阵(ω2)中选择针对第u波束的个延迟或延迟差,以构造针对第l层的多普勒延迟波束三级预编码器矩阵,以及

-将个未选择的延迟索引从所述码本矩阵反馈到所述发送器。

12.根据权利要求11所述的通信设备,其中,

所述延迟的数量对于波束的子集或所有波束是相同的,使得或者

所述延迟的数量对于波束和层是相同的,使得

13.根据权利要求11或12所述的通信设备,其中,所述参数在所述通信设备处是先验已知的,或者其中,所述通信设备被配置为从所述发送器接收所述参数

14.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从包含x个项或列的第三码本矩阵(ω3)中选择针对第d延迟和第u波束的个多普勒频率分量,以构造针对第l层的多普勒延迟波束三级预编码器矩阵,以及

-将个未选择的多普勒频率分量索引从所述码本矩阵反馈到所述发送器。

15.根据权利要求14所述的通信设备,其中,

多普勒频率分量的数量对于延迟的子集和波束的子集是相同的,使得或者

延迟的数量对于延迟、波束和层是相同的,使得

16.根据权利要求14或15所述的通信设备,其中,所述参数在所述通信设备处是先验已知的,或者其中,所述通信设备被配置为从所述发送器接收所述参数

17.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为根据从所述发送器接收的csi报告配置向所述发送器报告所述csi反馈,所述csi报告配置包括例如参数reportquantity,其包括以下值中的至少一个:

-cri-ri-pmidd-cqi,

-cri-ri-pmidy-cqi,

-cri-ri-pmidr-cqi,

-cri-ri-li-pmidd-cqi,

-cri-ri-li-pmidy-cqi,

-cri-ri-li-pmidr-cqi,

-cri-ri-pmidd,

-cri-ri-pmidy,

-cri-ri-pmidr,

其中,pmi量被限定为:

-pmidd-包括延迟和多普勒频率分量配置的pmi值,

-pmidy-仅包括延迟分量配置、不包括多普勒频率分量的pmi值,以及

-pmidr-仅包括多普勒频率分量配置、不包括延迟分量的pmi值。

18.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,

-延迟或延迟差取决于波束和传输层,或者

-延迟的子集对于传输层的波束的子集是相同的,或者

-延迟的数量以及每波束的延迟对于传输层是相同的,使得传输层的所有波束与相同的延迟相关联,或者

-延迟的数量以及每波束的延迟对于所有传输层是相同的,使得所有波束和层与相同的延迟相关联。

19.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,

-与延迟的子集和空间波束的子集相关联的多普勒频率分量是相同的,或者

-多普勒频率分量的子集对于延迟的子集、空间波束的子集和传输层的子集是相同的,或者

-多普勒频率分量的数量以及每延迟和波束的多普勒频率分量对于传输层是相同的,使得传输层的每波束的所有延迟都与相同的多普勒频率分量相关联,或者

-多普勒频率分量的数量以及每延迟和每波束的多普勒频率分量对于所有传输层是相同的,使得所有传输层的每波束的所有延迟都与相同的多普勒频率分量相关联。

20.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,

-所述显式csi是由尺寸为n×s×t的三维信道张量表示的,其中s是所配置的子带/prb、或者子载波的数量,t是在所述观察时间期间的时刻的数量,以及n=nr·n1·n2·p,以及所述信道张量的第一维度、第二维度和第三维度分别表示所述时变频率选择性mimo信道的空间、频率和时间分量,或者

-所述显式csi是由尺寸为nr×nt×s×t的四维信道张量表示的,其中nt=n1·n2·p,的第一维度和第二维度分别表示所述时变频率选择性mimo信道的接收侧和发送侧空间分量,以及的第三维度和第四维度分别表示所述信道的频率和时间分量。

21.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为基于性能量度选择多普勒延迟波束预编码器矩阵(w),所述性能量度用于例如互信息所述互信息是所述多普勒延迟预编码器波束矩阵w和多维信道张量的函数。

22.根据权利要求21所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为选择宽带cqi,所述宽带cqi针对用于t个时刻的所选择的复合多普勒延迟波束预编码器矩阵w(l)(l=1,..,l)和多维信道张量对所述通信设备处的平均块错误率进行优化。

23.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为:

-在第一步骤中,使用高分辨率参数估计算法直接从多维信道张量估计信道模型的参数,或者直接从mimo信道张量以非参数化形式计算h(t,w)的系数,

-在第二步骤中,使用经参数化的信道模型和所选择的多普勒延迟波束复合预编码器w(l)(l=1,..,l),将经参数化的经预编码的时变mimo信道模型频域响应计算为

hprec(t,w)=h(t,w)[w(1)(t,w),w(2)(k,w),...,w(l)(t,w)],

其中,[h(t,w)]i,j的(i,j)项=hi,j(t,w),以及w(l)(t,w)是w(l)的第t块和第w列,

-在第三步骤中,使用所述经参数化的经预编码的mimo信道模型响应计算用于一个或多个未来时刻的一个或多个cqi值。

24.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为:

-对用于时刻/时隙n+k的cqi值进行预测,其中n表示当前时刻/时隙,以及k表示相对于所述当前时刻/时隙n的相对时间差,以及

-通过从k个预测的cqi值中减去平均cqi值,使用所述k个预测的cqi值计算差分的预测的cqi值。

25.根据权利要求24所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为接收包括参数cqi-predictiontime的csi报告配置,所述参数cqi-predictiontime分配有由所述通信设备用于cqi预测的所述值k。

26.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,在所述csi反馈使用所述pmi的情形中,所述处理器被配置为报告至少一个两分量pmi,

-其中第一pmi对应于所选择的向量对应,以及

-其中第二pmi对应于从所述通信设备到所述发送器的个多普勒延迟波束组合系数

27.根据权利要求26所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为:

-以三元组集合的形式表示第一分量pmi,其中每个三元组(u,d,v)与所选择的空间波束向量所选择的延迟向量以及所选择的多普勒频率向量相关联,所述三元组集合由i1=[i1,1,i1,2,i1,3]表示,其中i1表示第一pmi分量,以及其中i1,1包含所选择的针对所述空间波束的dft向量的∑lu(l)个索引,i1,2包含所选择的延迟向量的个索引,以及i1,3包含所选择的多普勒频率向量的个索引,

-使用码本方法对所述多普勒延迟波束组合系数进行量化,其中经量化的多普勒延迟波束组合系数是由第二pmi分量i2表示的,以及

-向所述发送器报告所述两个pmi分量。

28.根据权利要求27所述的通信设备,其中,为了使用码本方法对所述复数多普勒延迟系数进行量化,每个系数由下式表示:

其中

-是极化、波束、延迟和多普勒频率依赖的振幅系数,所述振幅系数是利用n位量化的;以及

-表示由bpsk、或者qpsk、或者8psk、或者任何其他较高阶psk星座图表示的相位,或者

其中,每个系数由其实部和虚部表示为

其中均是利用n位量化的。

29.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-选择针对所述波束的延迟索引,以用于计算所述多普勒延迟波束三级预编码器,

-指示对应于最强延迟的延迟索引,以及

-将具有最强延迟索引的指示的延迟索引反馈给所述发送器。

30.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-选择针对所述延迟和波束的多普勒频率分量,以用于计算所述多普勒延迟波束三级预编码器,

-指示对应于最强多普勒频率分量的多普勒频率分量索引,以及

-将具有最强多普勒频率分量索引的指示的多普勒频率分量索引反馈给所述发送器。

31.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述csi反馈还包括秩指示ri,以及

其中,所述处理器被配置为报告用于发送的ri,其中,所述ri是相对于多普勒延迟波束预编码器矩阵w(l)(l=1,..,l)选择的,并且表示由经多普勒延迟波束预编码的时变频率选择性mimo信道支持的层的平均数量。

32.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,利用经由较高层的csi-rs报告配置对所述通信设备进行配置,所述csi-rs报告配置用于报告用于经波束形成的csi-rs的cqi和/或ri和/或pmi,第一码本矩阵中的向量是由n1n2长度的列向量表示的,其中第m向量(m=1,...,n1n2)在第m位置包含单个1,并且在其他位置包含零。

33.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为接收csi-rs资源配置,所述csi-rs资源配置包括指示所述下行链路参考信号的时域重复的较高层(例如,rrc)参数,所述参数例如被称为csi-rs-burstduration,所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复。

34.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备假设,对于cqi、和/或ri、和/或pmi计算,所述发送器按下式将所述多普勒延迟波束预编码器应用于在针对v=l层的天线端口{1000,1008+v-1}上的pdsch信号

其中

[x(t,0)(i),...,x(t,v-1)(i)]t是pdsch码元的码元向量,p∈{1,2,4,8,12,16,24,32},

x(t,u)(i)是在时刻t的层u的第i码元,

y(t,u)(i)是在时刻t在天线端口u上发送的经预编码的码元,以及

w(t,i)=[w(1)(t,i),...,w(l)(t,i)]是预测的预编码器矩阵,其中w(l)(t,i)是w(l)的第t块和第i列。

35.一种在包括通信设备的无线通信系统中的发送器,所述发送器包括:

天线阵列,具有多个天线,用于与一个或多个根据前述权利要求中任一项所述的通信设备进行无线通信,以向所述发送器提供信道状态信息csi反馈;以及

预编码器,连接到所述天线阵列,所述预编码器将一组波束形成权重应用于所述天线阵列中的一个或多个天线,以通过所述天线阵列形成一个或多个发送波束或者一个或多个接收波束,

收发器,被配置为

-向所述通信设备发送根据csi-rs配置的下行链路参考信号(csi-rs)和包括所述csi-rs配置的下行链路信号,所述csi-rs配置包括csi-rs天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数,例如被称为csi-rsburstduration的参数,所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复;以及

-从所述通信设备接收包括多个csi报告的上行链路信号;以及

处理器,被配置为:

-从所述多个csi报告中提取至少两分量预编码器矩阵标识符和秩指示;以及

-使用pmi的第一分量和第二分量构造应用于所述天线端口上的多普勒延迟波束预编码器矩阵,并且响应于所构造的预编码器矩阵确定所述波束形成权重。

36.根据权利要求34所述的发送器,其中,为了促进用于qt个未来时刻的预编码器矩阵预测,所述处理器被配置为将多普勒频率dft向量扩展到长度qt的向量所述扩展由以下限定

其中并且针对第l层的预测的多普勒延迟波束预编码器矩阵是基于

-从第一码本中选择的独立于极化的u(l)个波束形成向量

-从第二码本中选择的针对第u波束的个延迟向量

-个扩展多普勒频率向量所述扩展多普勒频率向量是基于针对第u波束和第d延迟从第三码本中选择的多普勒频率向量以及

-用于对从所述第一码本、第二码本和第三码本中选择的向量进行复数缩放/组合的一组组合系数

37.根据权利要求35或36所述的发送器,其中,为了促进用于qt个未来时刻的预编码器矩阵预测,所述处理器被配置为将多普勒频率dft向量循环扩展到长度qt的向量所述循环扩展由以下限定

其中以及

针对第l层和第q(q=1,..,qt)时刻的预测的多普勒延迟波束预编码器矩阵由下式给出

其中的第q项。

38.一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息csi反馈的通信设备,所述通信设备包括:

收发器,经由时变频率选择性mimo信道从发送器接收无线电信号,所述无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括所述参考信号配置的下行链路信号,所述参考信号配置包括天线端口的数量;以及

处理器,被配置为

-使用在无线电信道上对所述下行链路参考信号的测量,在频域中估计显式csi,所述下行链路参考信号是在一定观察时间上提供的,

-基于性能量度,选择用于复合多普勒波束双级预编码器的多普勒波束预编码器矩阵(p),所述多普勒波束双级预编码器是基于一个或多个码本,所述一个或多个码本包括

○所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量,以及

○所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个多普勒频率分量,

-使用所述显式csi、以及具有所选择的多普勒波束预编码器矩阵(p)的复合多普勒波束双级预编码器,计算信道质量指示cqi、预编码器矩阵指示pmi、和秩指示ri中的一个或多个,以及

-向所述发送器报告包括所述cqi、和/或所述pmi、和/或所述ri中的一个或多个的csi反馈,其中,所述pmi和ri用于指示用于所配置的天线端口的多普勒波束双级复合预编码器矩阵。

39.根据权利要求38所述的通信设备,其中,所述复合多普勒波束双级预编码器的所述一个或多个多普勒频率分量是由dft矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的dft矩阵的一个或多个子矩阵限定的。

40.根据权利要求38或39所述的通信设备,其中,所述多普勒波束双级预编码器被配置为在空间多普勒域中进行预编码,所述多普勒波束双级预编码器仅基于两个分开的码本,其中,所述两个分开的码本包括

-第一码本(ω1),用于所述复合多普勒波束双级预编码器的所述一个或多个发送侧空间波束分量,

-第二码本(ω2),用于所述复合多普勒波束双级预编码器的所述一个或多个多普勒频率分量,以及

-用于对从所述第一码本和第二码本中选择的向量中的一个或多个进行复数缩放/组合的一组组合系数。

41.根据权利要求40所述的通信设备,其中,所述第二码本矩阵(ω2)的项是由t×tdft矩阵或t×to2被过采样的dft矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出的,其中,t是指在所述观察时间期间的时刻的数量,以及o2∈{1,2,3,...}表示过采样因子。

42.根据权利要求41所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从所述发送器接收较高层(诸如,无线电资源控制(rrc)层或mac-ce)或物理层(l1)参数t,以用于所述第二码本(ω2)的配置,或者

-使用先验已知的(默认的)参数t,以用于所述第二码本(ω2)的配置。

43.根据权利要求36至42中任一项所述的通信设备,其中,针对第p极化、第l传输层和第s子带、子载波或物理资源块(prb)的预编码器矩阵(p(l))由以下构成

-从所述第一码本中选择的独立于所述极化并且独立于所述子带、子载波或物理资源块(prb)的u(l)个波束形成向量

-从所述第二码本中选择的独立于所述子带、子载波或物理资源块(prb)的针对第u波束的个多普勒频率向量以及

-用于对从所述第一码本和第二码本中选择的向量进行复数缩放/组合的一组组合系数

44.根据权利要求38至43中任一项所述的通信设备,其中,所述多普勒波束双级预编码器矩阵(p(l))被配置为在空间多普勒域中进行预编码,并且针对第l传输层和第s子带、子载波或prb由下式表示

其中

-u(l)是针对第l层的每极化的波束的数量,

-是针对第l层、第u波束的多普勒频率分量的数量,

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、和第p(p=1,2)极化相关联的大小为t×1的第v多普勒频率向量;

-是与第l层相关联的第u空间波束;

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、第v多普勒频率、第s子带、子载波或prb以及第p极化相关联的复数多普勒波束组合系数,以及

-p(l)是标量归一化因子,以确保一定的总发送功率。

45.根据权利要求38至43中任一项所述的通信设备,其中,针对第s子带、prb或子载波的多普勒波束双级预编码器是按以下矩阵向量表示法表示的:

p(l)(s)=p(1,l)p(2,l)(s)∈nt·t×1,

其中

其中

以及,p(2,l)(s)包含复数多普勒波束组合系数,

46.根据权利要求38至45中任一项所述的通信设备,其中,

-所述第一码本(ω1)包括从中选择向量的大小为n1n2×o1,1n1o1,2n2的第一被过采样的dft码本矩阵,其中n1和n2分别是指天线端口的第一数量和第二数量,以及o1,1和o1,2是指过采样因子,其中o1,1∈{1,2,3,..},以及o1,2∈{1,2,3,..},

-其中,所述第二码本(ω2)包括从中选择多普勒频率向量的大小为t×to2的第二被过采样的dft码本矩阵,其中t是指在所述观察时间期间的时刻的数量,以及o2∈{1,2,3,..}是指所述码本的过采样因子。

47.根据权利要求46所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从所述发送器接收较高层(诸如,无线电资源控制(rrc)层或mac-ce)或物理层(l1)参数n1,n2,o1,1和o1,2,以用于所述第一码本(ω1)的配置,或者

-使用先验已知的(默认的)参数n1,n2,o1,1和o1,2,以用于所述第一码本(ω1)的配置。

48.根据权利要求46或47所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从所述发送器接收较高层(诸如,无线电资源控制(rrc)层或mac-ce)或物理层(l1)参数o2,以用于所述第二码本(ω2)的配置,或者

-使用先验已知的(默认的)参数o2,以用于所述第二码本(ω2)的配置。

49.根据权利要求38至48中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-从包含x项或列的第二码本矩阵(ω2)中选择针对第u波束的个多普勒频率分量,以用于构造针对第l层的多普勒延迟波束三级预编码器矩阵,以及

-将个未选择的多普勒频率分量索引从所述码本矩阵反馈到所述发送器。

50.根据权利要求49所述的通信设备,其中,多普勒频率分量的数量对于波束的子集是相同的,使得

51.根据权利要求4496或50所述的通信设备,其中,所述参数在所述通信设备处是先验已知的,或者其中,所述通信设备被配置为从所述发送器接收所述参数

52.根据权利要求38至51中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为根据从所述发送器接收的csi报告配置向所述发送器报告所述csi反馈,所述csi报告配置包括例如参数reportquantity,其包括以下值中的至少一个:

-cri-ri-pmidd-cqi,

-cri-ri-li-pmidd-cqi,

-cri-ri-pmidd,其中,pmi-dd量包含多普勒频率分量配置。

53.根据权利要求38至52中任一项所述的通信设备,其中,

-所述多普勒频率分量取决于所述波束和传输层,或者

-与传输层的空间波束的子集相关联的多普勒频率分量的子集是相同的,或者

-对于传输层的波束的子集的多普勒频率分量的数量是相同的,或者

-多普勒频率分量的子集对于空间波束和传输层的子集是相同的,或者

-多普勒频率分量的数量和每波束的多普勒频率分量对于传输层是相同的,使得传输层的所有波束都与相同的多普勒频率分量相关联。

54.根据权利要求38至53中任一项所述的通信设备,其中,

-所述显式csi是由尺寸为n×s×t的三维信道张量表示的,其中s是所配置的子带/prb、或者子载波的数量,t是在所述观察时间期间的时刻的数量,以及n=nr·n1·n2·p,以及所述信道张量的第一维度、第二维度和第三维度分别表示所述时变频率选择性mimo信道的空间、频率和时间分量,或者

-所述显式csi是由尺寸为nr×nt×s×t的四维信道张量表示的,其中nt=n1·n2·p,的第一维度和第二维度分别表示所述时变频率选择性mimo信道的接收侧和发送侧空间分量,以及的第三维度和第四维度分别表示所述信道的频率和时间分量。

55.根据权利要求38至54中任一项所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为基于性能量度选择多普勒波束预编码器矩阵p=[p(0),...,p(l-1)],所述性能量度用于例如互信息所述互信息是所述多普勒波束预编码器矩阵p和多维信道张量的函数。

56.根据权利要求55所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为选择宽带cqi,所述宽带cqi针对用于t个时刻的所选择的复合多普勒波束预编码器矩阵p和多维信道张量对所述通信设备处的平均块错误率进行优化。

57.根据权利要求38至56中任一项所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为:

-在第一步骤中,使用高分辨率参数估计算法直接从多维信道张量估计信道模型的参数,或者直接从mimo信道张量以非参数化形式计算h(t,w)的系数,

-在第二步骤中,使用经参数化的信道模型和所选择的多普勒波束复合双级预编码器矩阵,将经参数化的经预编码的时变mimo信道模型频域响应计算为

hprec(t,w)=h(t,w)p(t,w),

其中,[h(t,w)]i,j的(i,j)项=hi,j(t,w),以及p(t,w)是p(t,w)的第t块和第w列,p是多普勒波束复合双级预编码器矩阵,

-在第三步骤中,使用所述经参数化的经预编码的mimo信道模型响应计算用于一个或多个未来时刻的一个或多个cqi值。

58.根据权利要求38至57中任一项所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为:

-对用于时刻/时隙n+k的cqi值进行预测,其中n表示当前时刻/时隙,以及k表示相对于所述当前时刻/时隙n的相对时间差,以及

-通过从k个预测的cqi值中减去平均cqi值,使用所述k个预测的cqi值计算差分的预测的cqi值。

59.根据权利要求58所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为接收包括参数cqi-predictiontime的csi报告配置,所述参数cqi-predictiontime分配有由所述通信设备用于cqi预测的所述值k。

60.根据权利要求38至59中任一项所述的通信设备,其中,在所述csi反馈使用所述pmi的情形中,所述处理器被配置为报告至少一个两分量pmi,

-其中第一pmi对应于所选择的向量以及

-其中第二pmi对应于从所述通信设备到所述发送器的个多普勒波束组合系数

61.根据权利要求60所述的通信设备,其中,所述处理器被配置为:

-以元组集合的形式表示第一分量pmi,其中每个元组(u,v)与所选择的空间波束向量和所选择的多普勒频率向量相关联,所述元组集合由i1=[i1,1,i1,2]表示,其中i1表示第一pmi分量,以及其中i1,1包含所选择的针对所述空间波束的dft向量的∑lu(l)个索引,i1,2包含所选择的多普勒频率向量的个索引,

-使用码本方法对所述多普勒波束组合系数进行量化,其中经量化的多普勒波束组合系数是由第二pmi分量i2表示的,以及

-向所述发送器报告所述两个pmi分量。

62.根据权利要求61所述的通信设备,其中,为了使用码本方法对所述复数多普勒系数进行量化,每个系数由下式表示:

其中

-是极化、波束和多普勒频率依赖的振幅系数,所述振幅系数是利用n位量化的;以及

-表示由bpsk、或者qpsk、或者8psk、或者任何其他较高阶psk星座图表示的相位,或者

其中,每个系数由其实部和虚部表示为

其中均是利用n位量化的。

63.根据权利要求38至62中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为:

-选择针对所述波束的多普勒频率分量,以用于计算所述多普勒波束双级预编码器,

-指示对应于最强多普勒频率分量的多普勒频率分量索引,以及

-将具有最强多普勒频率分量索引的指示的多普勒频率分量索引反馈给所述发送器。

64.根据权利要求38至63中任一项所述的通信设备,其中,

所述csi反馈进一步包括秩指示ri,以及

所述处理器被配置为报告用于发送的ri,其中,所述ri是相对于多普勒波束双级预编码器矩阵p(l)(l=1,..,l)选择的,并且表示由经多普勒波束预编码的时变频率选择性mimo信道支持的层的平均数量。

65.根据权利要求38至64中任一项所述的通信设备,其中,利用经由较高层的csi-rs报告配置对所述通信设备进行配置,所述csi-rs报告配置用于报告用于波束形成的csi-rs的cqi和/或ri和/或pmi,第一码本矩阵中的向量是由n1n2长度的列向量表示的,其中第m向量(m=1,...,n1n2)在第m位置包含单个1,并且在其他位置包含零。

66.根据权利要求38至65中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备被配置为接收csi-rs资源配置,所述csi-rs资源配置包括指示所述下行链路参考信号的时域重复的较高层(例如,rrc)参数,所述参数例如被称为csi-rs-burstduration,所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复。

67.根据权利要求38至66中任一项所述的通信设备,其中,所述通信设备假设,对于cqi、和/或ri、和/或pmi计算,所述发送器按下式将所述多普勒波束预编码器应用于在针对v=l层的天线端口{1000,1008+v-1}上的pdsch信号

其中

[x(t,0)(i),...,x(t,v-1)(i)]t是pdsch码元的码元向量,p∈{1,2,4,8,12,16,24,32},

x(t,u)(i)是在时刻t的层u的第i码元,

y(t,u)(i)是在时刻t在天线端口u上发送的经预编码的码元,以及

p(t,i)=[p(1)(t,i),...,p(l)(t,i)]是预测的多普勒波束预编码器矩阵,其中p(l)(t,i)是p(l)的第t块和第i子带、子载波或prb。

68.一种在包括通信设备的无线通信系统中的发送器,所述发送器包括:

天线阵列,具有多个天线,用于与一个或多个根据前述权利要求中任一项所述的通信设备进行无线通信,以向所述发送器提供信道状态信息csi反馈;以及

预编码器,连接到所述天线阵列,所述预编码器将一组波束形成权重应用于所述天线阵列中的一个或多个天线,以通过所述天线阵列形成一个或多个发送波束或者一个或多个接收波束,

收发器,被配置为

-向所述通信设备发送根据csi-rs配置的下行链路参考信号(csi-rs)和包括所述csi-rs配置的下行链路信号,所述csi-rs配置包括csi-rs天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数,所述参数例如被称为csi-rsburstduration,所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复;以及

-从所述通信设备接收包括多个csi报告的上行链路信号;以及

处理器,被配置为:

-从所述多个csi报告中提取至少两分量预编码器矩阵标识符和秩指示;以及

-使用pmi的第一分量和第二分量构造应用于所述天线端口上的多普勒波束预编码器矩阵,并且响应于所构造的预编码器矩阵确定所述波束形成权重。

69.根据权利要求68所述的发送器,其中,为了促进用于qt个未来时刻的预编码器矩阵预测,所述处理器被配置为将多普勒频率dft向量循环扩展到长度qt的向量所述循环扩展由以下限定

其中,以及

针对第l层的预测的多普勒波束预编码器矩阵是基于

-从所述第一码本中选择的独立于所述极化的u(l)个波束形成向量

-个扩展的多普勒频率向量其基于从所述第二码本中选择的针对第u波束的多普勒频率向量以及

-用于对从所述第一码本和第二码本中选择的向量进行复数缩放/组合的一组组合系数

70.根据权利要求68或69所述的发送器,其中,为了促进用于qt个未来时刻的预编码器矩阵预测,所述处理器被配置为将多普勒频率dft向量循环扩展到长度qt的向量所述循环扩展由以下限定

其中,以及

针对第l层、第q(q=1,..,qt)时刻和第s子带、子载波或prb的预测的多普勒波束预编码器矩阵由下式给出

其中,的第q项。

71.一种无线通信网络,包括:

至少一个根据权利要求1至34和38至67中任一项所述的通信设备,以及

至少一个根据权利要求35至37和68至70中任一项所述的bs。

72.根据权利要求71所述的无线通信网络,其中,所述通信设备和所述发送器包括以下中的一个或多个:

-移动终端,或者

-固定终端,或者

-蜂窝iot-ue,或者

-iot设备,或者

-基于地面的车辆,或者

-飞行器,或者

-无人机,或者

-移动基站,或者

-路边单元,或者

-建筑物,或者

-宏小区基站,或者

-小小区基站,或者

-路边单元,或者

-ue,或者

-远程无线电头端,或者

-amf,或者

-smf,或者

-核心网络实体,或者

-nr或5g核心上下文中的网络切片,或者

-使得物品或设备能够使用所述无线通信系统进行通信的任何发送/接收点(trp),所述物品或设备设有用于使用所述无线通信系统进行通信的网络连接性。

73.一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息csi反馈的方法,所述方法包括:

经由时变频率选择性mimo信道从发送器接收无线电信号,所述无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括所述参考信号配置的下行链路信号,所述参考信号配置包括天线端口的数量;

在所述通信设备处,使用在无线电信道上对所述下行链路参考信号的测量,在频域中估计显式csi,所述下行链路参考信号是在一定观察时间上提供的,

基于性能量度,在所述通信设备处,选择用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束预编码器矩阵(w),所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于一个或多个码本,所述一个或多个码本包括

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量,

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量,以及

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个多普勒频率分量,

在所述通信设备处,使用所述显式csi、以及具有所选择的多普勒延迟波束预编码器矩阵(w)的复合多普勒延迟波束三级预编码器,计算信道质量指示cqi、预编码器矩阵指示pmi、和秩指示ri中的一个或多个,以及

从所述通信设备向所述发送器报告包括所述cqi、所述pmi、和所述ri中的一个或多个的csi反馈,其中,所述pmi和ri用于指示用于所配置的天线端口的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵。

其中,所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个延迟分量和/或所述一个或多个多普勒频率分量是由dft矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的dft矩阵的一个或多个子矩阵限定的。

74.一种用于在包括通信设备和发送器的无线通信系统中进行发送的方法,所述方法包括:

向通信设备发送根据csi-rs配置的下行链路参考信号(csi-rs)和包括所述csi-rs配置的下行链路信号,所述csi-rs配置包括csi-rs天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数,例如被称为csi-rsburstduration的参数,所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复;

在所述发送器处,从所述通信设备接收包括多个csi报告的上行链路信号;

在所述发送器处,从所述多个csi报告中提取至少两分量预编码器矩阵标识符和秩指示;

在所述发送器处,使用pmi的第一分量和第二分量构造应用于所述天线端口上的多普勒延迟波束预编码器矩阵,以及

响应于所构造的预编码器矩阵,确定用于连接到所述发送器的天线阵列的预编码器的波束形成权重。

其中,复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量和/或一个或多个多普勒频率分量是由dft矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的dft矩阵的一个或多个子矩阵限定的。

75.一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息csi反馈的方法,所述方法包括:

经由时变频率选择性mimo信道从发送器接收无线电信号,所述无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括所述参考信号配置的下行链路信号,所述参考信号配置包括天线端口的数量;

在通信设备处,使用在无线电信道上对所述下行链路参考信号的测量,在频域中估计显式csi,所述下行链路参考信号是在一定观察时间上提供的,

基于性能量度,在所述通信设备处选择用于复合多普勒波束双级预编码器的多普勒波束预编码器矩阵(p),所述多普勒波束双级预编码器是基于一个或多个码本,所述一个或多个码本包括

○所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量,以及

○所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个多普勒频率分量,

使用所述显式csi、以及具有所选择的多普勒波束预编码器矩阵(p)的复合多普勒波束双级预编码器,计算信道质量指示cqi、预编码器矩阵指示pmi、和秩指示ri中的一个或多个,以及

向所述发送器报告包括所述cqi、和/或所述pmi、和/或所述ri中的一个或多个的csi反馈,其中,所述pmi和ri用于指示用于所配置的天线端口的多普勒波束双级复合预编码器矩阵。

76.一种用于在包括通信设备和发送器的无线通信系统中进行发送的方法,所述方法包括:

向所述通信设备发送根据csi-rs配置的下行链路参考信号(csi-rs)和包括所述csi-rs配置的下行链路信号,所述csi-rs配置包括csi-rs天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数,例如被称为csi-rsburstduration的参数,所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复;

在所述发送器处,从所述通信设备接收包括多个csi报告的上行链路信号;

在所述发送器处,从所述多个csi报告中提取至少两分量预编码器矩阵标识符和秩指示;

在所述发送器处,使用pmi的第一分量和第二分量构造应用于所述天线端口上的多普勒波束双级预编码器矩阵,以及

响应于所构造的预编码器矩阵,确定用于连接到所述发送器的天线阵列的预编码器的波束形成权重。

77.一种非暂时性计算机程序产品,包括存储指令的计算机可读介质,当在计算机上执行所述指令时,所述指令执行根据权利要求73至76中任一项所述的方法。


技术总结
一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息CSI反馈的通信设备包括经由时变频率选择性MIMO信道从发送器接收无线电信号的收发器,无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括参考信号配置的下行链路信号,参考信号配置包括天线端口的数量;以及处理器。处理器使用在无线电信道上对下行链路参考信号的测量在频域中估计显式CSI,下行链路参考信号是在一定观察时间上提供。处理器基基于性能量度选择用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束预编码器矩阵(W),其基于一个或多个码本,所述一个或多个码本包括o复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量,o复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量,以及o复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个多普勒频率分量,处理器使用显式CSI以及具有所选择的多普勒延迟波束预编码器矩阵(W)的复合多普勒延迟波束三级预编码器计算信道质量指示CQI和/或预编码器矩阵指示PMI和/或秩指示RI中的一个或多个,以及向发送器报告包括CQI和/或PMI和/或RI中的一个或多个的CSI反馈,其中PMI和RI用于指示用于所配置的天线端口的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵。复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量和/或一个或多个多普勒频率分量由DFT矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定。

技术研发人员:文卡特什·拉米雷迪;马库斯·兰德曼;马库斯·格罗斯曼;苏萨杉·瓦拉萨拉简
受保护的技术使用者:弗劳恩霍夫应用研究促进协会
技术研发日:2018.09.11
技术公布日:2021.06.18
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