确定用于多板天线阵列的预编码器的方法和设备与流程

确定用于多板天线阵列的预编码器的方法和设备
1.本技术是申请日为2017年12月21日且发明名称为“precoding a transmission from a multi-panel antenna array”的pct国际申请pct/ep2017/083992的中国国家阶段申请(申请号no.201780088132.6)的分案申请。
技术领域
2.本技术涉及无线通信领域，具体地，涉及确定用于多板天线阵列的预编码器的方法和设备。


背景技术：

3.对来自发送天线阵列的传输进行预编码涉及将复权重集应用于将从阵列的天线单元发送的信号，以便独立地控制信号的相位和/或幅度。该复权重集被称为“预编码器”或“预编码矩阵”。发送无线电节点通常选择预编码器以将链路上的当前信道状况匹配到接收无线电节点，目的是最大化链路容量或质量。如果使用空间复用从阵列的天线单元同时发送多个数据流，则发送无线电节点通常还按以下目的选择预编码器：使信道正交化并减少接收无线电节点处的流间干扰。
4.在闭环操作中，发送无线电节点基于从接收无线电节点反馈的表征当前信道条件的信道状态信息(csi)来选择预编码器。在这方面，发送无线电节点将来自每个天线单元的参考信号发送给接收无线电节点，并且接收无线电节点基于对这些参考信号的测量发送回csi。
5.csi反馈的传输有可能为预编码方案带来显著的开销。已知方法通过将可用预编码器限制到固定预编码器集(即，码本)来解决因csi反馈造成的开销。为码本中的每个预编码器分配一个唯一索引，该唯一索引为发送节点和接收节点二者所知。接收节点根据码本确定“最佳”预编码器，并将该预编码器的索引(通常称为预编码矩阵指示符“pmi”)反馈回发送节点作为推荐(发送节点可以遵循或可以不遵循)。仅反馈索引，接合其他csi(例如用于空间复用的推荐数据流数(即，传输秩))，减少了用于传送该csi所需的传输资源数。因此，该方法显著减低了csi反馈开销。
6.已知方法考虑单板天线阵列来设计用于csi反馈的预编码器码本，单板天线阵列将阵列的所有硬件组件装配到单个板中。


技术实现要素：

7.本文的一个或多个实施例提供了为多板天线阵列定制的预编码。例如，预编码可以考虑不同类型的多板天线阵列在该天线阵列如何被构造为多个板方面(例如，在板数量和/或板的空间布置方面)可以具有的不同结构属性。因此，来自无线通信设备的预编码推荐同样可以至少隐式地基于设备要从其接收经预编码的传输的多板天线阵列的一个或多个结构属性。在一些实施例中，例如，基于多板天线阵列的结构属性来定制或以其他方式选择考虑从其选择预编码器推荐(或实际预编码器)的码本。实际上，在一个这样的实施例中，
没备从发送无线电节点接收指示这些结构属性中的一个或多个的信令，确定(例如，计算或选择)针对那些结构属性定制的预编码码本，并且从该码本中选择预编码器来进行推荐。利用针对多板天线阵列定制预编码器码本结构，即使面对非均匀和/或未校准的板，也可以实现从多板天线阵列的相干传输。
8.在一些实施例中，针对多板天线阵列的多板性质定制预编码(例如，在码本设计方面)证明是有利的，因为例如与隐式地假设单板阵列而设计的预编码方案相比，它改善了预编码的质量以及预编码器推荐(且大体上改善了csi报告)。对于离散傅立叶变换(dft)预编码尤其如此，因为在多个天线板上应用dft预编码器可能导致较差的预编码性能，尤其是如果天线板相对于彼此未校准和/或在其天线单元间隔方面不匹配的话。
9.更具体地，本文的实施例包括一种由被配置在无线通信系统中使用的无线通信设备执行的方法。该方法包括：基于描述天线阵列如何被构造为多个板的多板天线阵列的一个或多个结构属性，确定要推荐给发送无线电节点以应用于来自所述多板天线阵列的传输的预编码器。在一些实施例中，该方法还包括：接收指示所述一个或多个结构属性的信令。无论如何，该方法还可以包括：向所述发送无线电节点传信所确定的预编码器。
10.本文的实施例还包括一种由发送无线电节点实现的方法，所述发送无线电节点被配置为经由无线通信系统中的多板天线阵列进行发送。该方法包括：向无线通信设备发送指示多板天线阵列的一个或多个结构属性的信令，所述一个或多个结构属性描述所述天线阵列如何被构造为多个板。在一些实施例中，该方法还包括：响应于发送所述信令，从所述无线通信设备接收指示以下信息的信令：所述无线通信设备推荐给所述发送无线电节点以应用于来自所述多板天线阵列的传输的预编码器。
11.此外，实施例包括对应的装置、计算机程序和计算机可读存储介质。
附图说明
12.图1图示根据一个或多个实施例的无线通信系统，
13.图2图示根据一些实施例的由无线通信系统的设备执行的处理，
14.图3图示根据一些实施例的由无线通信系统的发送无线电节点执行的处理，
15.图4是示出根据一些实施例的无线通信设备的示例性结构框图，
16.图5是示出根据一些实施例的无线通信设备的示例性功能框图，
17.图6是示出根据一些实施例的发送无线电节点的示例性结构框图，
18.图7是示出根据一些实施例的发送无线电节点的示例性功能框图，
19.图8图示空间复用操作，
20.图9示出具有4
×
4交叉极化天线单元的天线阵列的示例，
21.图10示出具有4个交叉极化板的2
×
2多板天线阵列的示例，以及
22.图11示出形成dft波束网格的示例性预编码器。
具体实施方式
23.图1图示根据一个或多个实施例的无线通信系统10。系统10包括以基站的形式示出的发送无线电节点12，其经由多板天线阵列14执行传输。阵列14被构造为多个板14-1、14-2、
…
14-n。板可以在单个空间维度(例如，垂直堆叠或水平对齐)或多个空间维度中进行
空间布置。每个板14-n继而具有在一个或多个空间维度中布置的一个或多个天线单元。
24.发送无线电节点12可以通过将传输18的一个或多个信号分别馈送到阵列14的一个或多个天线单元，经由阵列14来执行传输18。在一些实施例中，无线电节点12独立地控制馈送到阵列的天线单元的信号的幅度和/或相位，作为对来自阵列14的传输18进行预编码的一部分。在这方面，无线电节点12将预编码器(例如，预编码矩阵)应用于传输18。无线电节点12可以基于无线设备16经由信令20反馈给无线电节点12的推荐来选择要应用于传输18的预编码器。值得注意的是，本文的一些实施例根据特定的多板天线阵列14的结构属性(例如，关于阵列14如何被构造为多个板)来定制无线电节点的预编码和/或设备的预编码器推荐，其中，经预编码的传输经由该多板天线阵列14来发送。图2图示在这方面根据一些实施例的由设备16执行的处理。
25.如图2所示，设备16处的处理包括：基于描述天线阵列14如何被构造为多个板14-1、14-2、
…
14-n的多板天线阵列14的一个或多个结构属性来确定要推荐给发送无线电节点12以应用于来自多板天线阵列14的传输18的预编码器(框100)。该一个或多个结构属性可以例如包括：阵列的板的总数量、在其中布置板的一个或多个空间维度中的每个空间维度中的板的数量、和/或板的空间布置。无论如何，处理还包括将所确定的预编码传信给发送无线电节点12(框110)。
26.在一些实施例中，设备16能够使所推荐的预编码器基于这一个或多个结构属性，因为设备16(从发送无线电节点12或某个其他节点)接收指示这一个或多个结构属性的信令22。实际上，在至少一些实施例中，设备16的移动性质意味着设备16可以(同时或在不同时间)接收来自不同类型的天线阵列的传输，不同类型的天线阵列甚至包括可以通过不同方式(例如，具有不同数量的板和/或板的空间布置)构造为多个板的不同类型的多板天线阵列。因此，该信令22可以向设备通知关于设备16从其接收传输18的特定多板天线阵列的结构属性。图3图示在这方面由发送无线电节点12执行的处理。
27.如图3所示，发送无线电节点12的处理可以包括：向无线通信设备16发送指示多板天线阵列14的一个或多个结构属性的信令22，该一个或多个结构属性描述天线阵列14如何被构造为多个板(框200)。同样，该一个或多个结构属性可以包括例如：阵列的板的总数量、在其中布置板的一个或多个空间维度中的每个空间维度中的板的数量、和/或板的空间布置。
28.该信令22可以是无线电资源控制(rrc)信令、媒体访问控制(mac)信令或物理层信令。在一个实施例中，例如，在用于配置信道状态信息(csi)处理或csi参考信号(csi-rs)资源的过程期间发送或接收信令22。然而，在其他实施例中，信令可以包括在物理下行链路控制信道上的下行链路控制信息(dci)消息中。例如，dci消息可以例如以上行链路许可的形式传送调度信息，该上行链路许可用于设备16向发送无线电节点12发送csi反馈报告。
29.在任何情况下，在一些实施例中，发送无线电节点12处的处理还可以包括：响应于发送信令22，从无线通信设备接收信令20，信令20指示无线通信设备16推荐给发送无线电节点12以应用于来自多板天线阵列14的传输18的预编码器(框210)。如上所述，因为设备16使其对所推荐的预编码器的确定基于阵列14的结构属性，所推荐的预编码器反映了无线电节点12经由信令22向设备16指示的该一个或多个结构属性。
30.然后，处理可涉及基于由设备16推荐的预编码器来确定要应用于传输18的实际预
编码器(例如，可以实际使用或可以不实际使用所推荐的预编码器，由发送无线电节点来自行决定)。接下来，处理可涉及使用所确定的预编码器对来自阵列14的传输18进行预编码，并且发送传输18。
31.在使用基于码本的预编码的情况下，针对阵列的与板有关的结构属性来定制预编码可涉及使用考虑到多板天线阵列的结构属性、针对多板天线阵列的结构属性设计或定制、或以其他方式基于多板天线阵列的结构属性选择的码本。图2的步骤110中的确定可以例如涉及基于该一个或多个结构属性来确定多板预编码码本。实际上，可能存在多个不同的可能预编码码本，其分别与天线阵列被构造为多个板的不同可能方式相对应。设备16可能需要确定针对特定阵列的结构属性使用这些可能码本中的哪一个。无论如何，确定然后可以涉及：基于对从多板天线阵列14发送的一个或多个参考信号的测量，从所确定的多板预编码码本中选择预编码器。
32.在一些实施例中，多板预编码码本可以是板间预编码码本(例如，板间同相预编码码本)。该码本可以专用于跨阵列14的板进行预编码(例如，经由标量或向量量化，如下面更全面描述的)，而不是在每个单独阵列内进行预编码。板间预编码码本中的预编码器可以例如执行预编码，以便使阵列的板同相(例如，为了执行相干多板传输，从而将与不同板相对应的天线端口组合到相同的传输层上)。这可以旨在对由天线板的非均匀和/或未校准性质造成的相位偏移进行补偿。
33.在一些实施例中，例如，该多个板包括至少一些具有同样的天线端口布局和板内天线端口索引的板。在这种情况下，实际或推荐的预编码器(其使板同相)可以在与空间相邻的板相对应且具有相同的板内天线端口索引的天线端口之间应用相同的相位偏移。也就是说，考虑两个同样的板，其中与板相对应的天线端口用i索引，使得(i，0)表示与第一板相对应的天线端口号i，(i，1)表示与第二板相对应的天线号i，则(i，0)-＞(i，1)之间的相移对于所有天线端口i而言是相同的。
34.备选地或附加地，实际的或推荐的预编码器(其使板同相)可以被配置为：针对该多个板中的每个板，向与该天线板相对应的所有天线端口应用特定于板的复权重。该特定于板的复权重可以例如是具有单位幅度的相移。
35.无论如何，设备16可以将所推荐的预编码器作为板间预编码码本中的索引传信给发送无线电节点12。在一些实施例中，设备16还可以传信指示从板内预编码码本选择的推荐板内预编码器的索引和/或指示从极化同相预编码码本选择的推荐极化同相预编码器的索引。
36.如下面更全面地解释的，例如，应用于传输18的整体预编码w
mp
可以被因式分解为w1、w2和/或w3预编码器。在一些实施例中，所推荐的预编码器是来自板间预编码码本的特定的w3预编码器，板间预编码码本包括多个不同的可能的w3预编码器。设备16可以通过传信w3预编码器码本中的索引将索引(例如，预编码矩阵指示符“pmi”)来推荐这样的预编码器。如下面更全面地描述的，码本可以例如：lte 4tx秩-1householder码本、lte 4tx秩-1householder码本的下采样和/或打孔版本、或dft码本。
37.设备16可以单独地传信w1预编码器码本(即，板间预编码码本)和/或w2预编码器码本(即，极化同相预编码码本)中的索引。
38.备选地，所推荐的预编码器可以是将特定的w3预编码器与特定的w2预编码器(例
如，导致如下所述的特定的w
23
)和/或特定的w1预编码器组合的预编码器。
39.在任何情况下，针对多板天线阵列的多板性质定制预编码(例如，在码本设计方面)可以证明是有利的，因为例如与假设单板阵列而隐式地设计的预编码方案相比，它改善了预编码的质量以及预编码器推荐(且大体上改善了csi报告)。对于离散傅立叶变换(dft)预编码尤其如此，因为在多个天线板上应用dft预编码器可能导致较差的预编码性能，尤其是如果天线板相对于彼此未校准和/或在其天线单元间隔方面不匹配的话。
40.注意，本文的一些实施例已经考虑了使用基于码本的预编码进行对所推荐的预编码器的反馈。本文的其他实施例扩展到不基于码本的预编码，由此仍然以与上述基于码本的预编码类似的方式来基于阵列14的该一个或多个结构属性确定csi反馈。
41.还要注意，尽管图1示出了基站形式的无线电节点12和ue形式的无线设备16，但不一定是这种情况。其他实施例中的无线电节点12可以是ue，且无线设备16可以是基站。因此，本文的实施例可适用于上行链路或下行链路方向。更进一步，本文的实施例还可用于机器对机器通信，例如，节点12、16都是ue。
42.再进一步，尽管图1将设备16示为向从其接收参考信号的相同无线电节点12发送信令20，但不一定是这种情况。在其他实施例中，设备16可以向不同的无线电节点发送信令。
43.因此，大体上，本文的实施例适用于任何类型的无线通信系统10。实际上，实施例可以使用本领域中已知的或可以开发的一种或多种通信协议中的任何一种，例如ieee 802.xx、cdma、wcdma、gsm、lte、utran、wimax等。因此，尽管在本文中有时在lte或5g的上下文中描述，但是本文讨论的原理和构思也适用于其他系统。
44.因此，本文中使用的无线电节点是能够通过无线电信号与另一无线电节点进行无线通信的任何类型的节点。无线电节点可以例如是无线电网络节点，例如，系统10的无线电接入网(ran)中的无线电网络节点。无线电网络节点可以例如是基站、中继节点等。
45.备选地，无线电节点可以是无线设备并因此可以指用户设备(ue)、移动站、膝上型电脑、智能电话、机器对机器(m2m)设备、机器型通信(mtc)设备、窄带物联网(iot)设备等。即使如此，尽管无线设备形式的无线电节点可以是ue，但是应当注意，在个人拥有和/或操作设备的意义上，无线设备不一定具有“用户”。无线设备也可以被称为无线通信设备、无线电通信设备、无线终端或简称为终端，除非上下文另外指示，否则使用这些术语中的任何一个都旨在包括设备到设备ue或设备、机器类型设备或能够进行机器对机器通信的设备、配备有无线设备的传感器、支持无线的台式计算机、移动终端、智能电话、膝上型计算机嵌入设备(lee)、膝上型计算机安装设备(lme)、usb加密狗、无线客户端设备(cpe)等。在本文的讨论中，也可以使用术语机器对机器(m2m)设备、机器类型通信(mtc)设备、无线传感器和传感器。应当理解的是，这些设备可以是ue，但是通常可以被配置为发送和/或接收数据而无需直接的人的交互。
46.在iot场景下，本文描述的无线设备可以是以下机器或设备或者可以被包括在以下机器或设备中：所述机器或设备执行监测或测量，并向另一设备或网络发送这些监测测量的结果。这种机器的具体示例是功率计、工业机器或者家用或个人用具(例如冰箱、电视、诸如手表之类的个人可穿戴设备等)。在其他场景下，本文描述的无线通信设备可以被包括在车辆中并且可以执行对车辆的操作状态的监测和/或报告或者与车辆相关联的其它功
能。
47.鉴于以上变化和修改，如上所述的无线通信设备16可以通过实现任何功能装置或单元来执行本文的任何处理。在一个实施例中，例如，无线通信设备16包括被配置为执行图2中所示的步骤的相应电路或电路系统。在这方面，电路或电路系统可以包括专用于执行某些功能处理的电路和/或与存储器结合的一个或多个微处理器。在采用存储器(其可以包括一种或多种类型的存储器，例如只读存储器(rom)、随机存取存储器、高速缓存存储器、闪存设备、光存储设备等)的实施例中，存储器存储程序代码，该程序代码在由一个或多个处理器执行时执行本文描述的技术。
48.图4图示根据一个或多个实施例的无线通信设备16。如图所示，无线通信设备16包括处理电路300和通信电路310。通信电路310(例如，无线电电路)被配置为例如经由任何通信技术向一个或多个其他节点发送信息和/或从一个或多个其他节点接收信息。例如，通信电路310可以经由一个或多个天线这样做，该一个或多个天线可以在无线通信设备16的内部或外部。处理电路300被配置为例如通过执行存储在存储器320中的指令来执行例如图2中的上述处理。在这方面，处理电路300可以实现某些功能装置、单元或模块。
49.图5图示根据一个或多个其他实施例的无线通信设备16。如图所示，无线通信设备16例如经由图4中的处理电路300和/或经由软件代码来实现各种功能装置、单元或模块。例如用于实现图2中的方法的这些功能装置、单元或模块例如包括：确定单元或模块410，用于确定如上所述的所推荐的预编码器；和传信单元或模块400，用于向发送无线电节点12传信所确定的预编码器。
50.还请注意，如上所述的发送无线电节点12可以通过实现任何功能装置或单元来执行本文的任何处理。例如，在一个实施例中，发送无线电节点12包括被配置为执行图3中所示的任何步骤的相应电路或电路系统。在这方面，电路可以包括专用于执行某些功能处理的电路和/或与存储器结合的一个或多个微处理器。在采用存储器(其可以包括一种或多种类型的存储器，例如只读存储器(rom)、随机存取存储器、高速缓存存储器、闪存设备、光存储设备等)的实施例中，存储器存储程序代码，该程序代码在由一个或多个处理器执行时执行本文描述的技术。
51.图6图示根据一个或多个实施例的发送无线电节点12。如图所示，发送无线电节点12包括处理电路500和通信电路510。通信电路510(例如，无线电电路)被配置为例如经由任何通信技术向一个或多个其他节点发送信息和/或从一个或多个其他节点接收信息。例如，通信电路510可以经由多板天线阵列14这样做，该多板天线阵列14可以在发送无线电节点12的内部或外部。处理电路500被配置为例如通过执行存储在存储器520中的指令来执行例如图3中的上述处理。在这方面，处理电路500可以实现某些功能装置、单元或模块。
52.图7图示根据一个或多个其他实施例的发送无线电节点12。如图所示，发送无线电节点12例如经由图6中的处理电路500和/或经由软件代码实现各种功能装置、单元或模块。例如用于实现图3中的方法的这些功能装置、单元或模块例如包括：发送和/或接收单元或模块600，用于发送信令22，接收信令20和/或发送传输18。还可以包括预编码单元或模块620，用于确定应用于传输18和/或对传输18进行预编码的预编码器。
53.本领域技术人员还将理解，本文的实施例还包括对应的计算机程序。
54.计算机程序包括指令，当在节点12或16的至少一个处理器上执行该指令时，使节
点12或16执行上述任何相应处理。在这方面，计算机程序可以包括与上述装置或单元相对应的一个或多个代码模块
55.实施例还包括包含这样的计算机程序的载体。载体可以包括电信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质中的一种。
56.在不失一般性的情况下，现在将描述本文的一个或多个实施例，有时参考新无线电(nr)或5g术语来描述。例如，参考下一代节点b(gnb)和/或用户设备(ue)来描述一些实施例。然而，这些实施例不限于nr或5g技术，而是更一般地扩展到任何无线技术(例如，lte或4g及更高版本)。在这方面，下面关于gnb和/或ue描述的方面可被认为上面使用的更一般的术语(即，无线电网络节点(gnb是其示例)和无线通信设备(ue是其示例))也有。
57.本文的一些实施例包括用于信道状态信息(csi)反馈的方法，其实现从多板天线阵列的多输入多输出(mimo)传输，且更具体地，包括实现相干和/或非相干多板传输的预编码器码本设计。已知的方法设计用于csi反馈的考虑到单板天线阵列的预编码器码本。直接将这种csi反馈应用于使用多板天线阵列的系统可能导致性能较差，因为在csi反馈中未考虑多板天线阵列的结构。如果csi反馈反映了多板天线阵列(例如，其结构)，则可以因此实现更好的系统吞吐量。这可以通过使用反映发射机正在使用的多板天线阵列的预编码器码本结构来实现，并且对这种多板预编码器码本结构的设计是本文一些实施例的目的。
58.在一些实施例中，无线通信设备(例如，用户设备ue)被配置为报告与在下一代节点b(gnb)处使用的某一多板天线阵列设置相对应的csi反馈。配置包括对码本参数的传信，使得ue能够确定要用于计算csi反馈的预编码器码本。包括在码本参数中的是与多板设置有关的参数以及其他参数，例如码本中的天线端口的数量。在一些实施例中，考虑二维的板设置来设计多板码本，且每个维度中的天线板的数量被传信给ue。在其他实施例中，不需要知道天线板的空间分布以确定码本，仅向ue传信天线板的数量。
59.对码本参数的传信可以经由无线电资源控制(rrc)信令来完成，并且例如可以是配置csi过程或配置信道状态信息参考信号(csi-rs)资源的一部分。这种rrc配置通常以半静态方式完成，使得在连接到小区或服务节点时配置一次码本，且预期不经常改变该码本。还可以通过更动态的方式传信码本参数。例如，信令可以包括在控制信息消息(如在物理下行链路控制信道(pdcch)上发送的下行链路控制信息(dci)消息)中。作为一个示例，dci可以包括用于传输csi反馈报告的上行链路许可，其中在上行链路许可中指示用于计算csi报告的码本。
60.在一些情况下，可以通过半静态方式(例如，经由rrc信令)向ue传信码本参数集，并且可以通过更动态的方式来传信选择码本参数集中的哪一个来使用。此外，还可以在媒体访问控制(mac)控制元素(mac ce)或mac报头中传信码本参数。总之，无论如何传信码本参数，ue都能够基于码本参数确定使用哪个码本。
61.然后，显式或隐式地指示ue使用所确定的码本来报告csi反馈。例如，ue可以配置有周期性csi报告，这意味着应当以固定周期来周期性地发送csi报告。例如，ue还可以配置有非周期性csi报告，这意味着仅在gnb在dci中发送csi请求时才报告csi。总之，为了报告csi反馈，gnb必须首先发送来自多个天线板的csi-rs集，其中从天线端口发送该集中的每个csi-rs。在一些实施例中，csi-rs集属于相同的csi-rs资源，而在其他实施例中，从不同天线板发送的csi-rs属于不同的csi-rs资源。在一些另外的实施例中，每个板发送若干
csi-rs资源，且ue首先执行对每个板的优选csi-rs资源的选择(例如，通过针对每个板反馈csi-rs资源指示(cri))。
62.基于csi-rs测量，ue可以从所确定的预编码器码本中选择导致最佳可实现吞吐量的一个或多个预编码器矩阵，并且将一个或多个预编码器矩阵指示符(pmi)发送回gnb。
63.更详细地，多天线技术可以显著地增加无线通信系统的数据速率和可靠性。如果发射机和接收机均配备多个天线(导致多输入多输出(mimo)通信信道)，则性能尤为提高。这种系统和/或相关技术通常被称为mimo。
64.目前正在规范nr标准。nr中的核心组件是支持mimo天线部署和与mimo相关的技术。预计nr将利用信道相关预编码支持针对多达32或64个天线端口的多达8层或16层空间复用。空间复用模式的目的在于有利信道条件下的高数据速率。在图8中提供了对空间复用操作的说明。。
65.如图所示，携带符号向量s的信息被乘以n
t
×
r预编码器矩阵w，该矩阵用于在n
t
维向量空间(与n
t
个天线端口相对应)的子空间中分布发送能量。预编码器矩阵通常选自于可能的预编码器矩阵的码本，并且通常通过预编码器矩阵指示符(pmi)(其针对给定数量的符号流来指定码本中的唯一预编码器矩阵)来指示。s中的r个符号每个都对应于一个层，并且r被称为传输秩。通过这种方式，由于可以在相同时间/频率资源元素(tfre)上同时发送多个符号，因此实现了空间复用。符号r的数量通常适配为符合当前信道属性。
66.nr在下行链路中使用ofdm(且在上行链路中使用ofdm或经dft预编码的ofdm)，因此针对子载波n上的某个tfre(或备选地，数据tfre号n)接收的nr×
1向量yn被建模为
67.yn＝hnwsn+enꢀꢀ
等式1
68.其中，en是作为随机过程的实现所获得的噪声/干扰向量。预编码器w可以是宽带预编码器(其在频率上恒定)，或是频率选择性的。
69.预编码器矩阵w通常被选择为匹配nr×nt mimo信道矩阵hn的特性，导致所谓的信道相关预编码。这也常被称为闭环预编码，且基本上寻求将发送能量集中到在向ue传递很多发送能量的意义上强的子空间中。此外，还可以选择预编码器矩阵(或简称为“预编码器”)以力求对信道进行正交化，这意味着在ue处的正确线性均衡之后，降低层间干扰。
70.ue选择预编码器矩阵w的一个示例方法可以是选择使所假设等效信道的frobenius范数最大化的wk：
[0071][0072]
其中，
[0073]
·
是如下面的部分0中描述的可能从csi-rs中导出的信道估计。
[0074]
·
wk是具有索引k的所假设的预编码器矩阵。
[0075]
·
是所假设的等效信道。
[0076]
在nr下行链路的闭环预编码中，ue基于转发链路(下行链路)中的信道测量，向gnodeb发送对要使用的合适预编码器的推荐。gnodeb配置ue以根据ue的传输模式提供反馈，并且可以发送csi-rs且配置ue使用csi-rs的测量来反馈ue从码本选择的推荐预编码矩阵。可以反馈假定覆盖大带宽的单个预编码器(宽带预编码)。匹配信道的频率变化并替代
地将频率选择性预编码报告(例如，若干预编码器)每个子带一个地反馈，可能也是有益的。这是信道状态信息(csi)反馈的更一般情况的示例，其还包括反馈除所推荐的预编码器以外的其他信息来辅助enodeb向ue的后续传输。这种其他信息可以包括信道质量指示符(cqi)以及传输秩指示符(ri)。
[0077]
鉴于来自ue的csi反馈，gnodeb确定其希望用于向ue进行发送的传输参数，包括预编码矩阵、传输秩以及调制和编码状态(mcs)。这些传输参数可以与ue做出的推荐不同。因此，可以在下行链路控制信息(dci)中传信秩指示符和mcs，并且可以在dci中传信预编码矩阵，或gnodeb可以发送可从其测量等效信道的解调参考信号。传输秩(且因此空间复用层数的数量)被反映在预编码器w的列数中。为了获得有效的性能，选择与信道属性相匹配的传输秩是重要的。
[0078]
信道状态信息参考符号(csi-rs)
[0079]
在nr中，存在旨在估计下行链路信道状态信息的参考符号序列：csi-rs。通过测量从gnodeb发送的csi-rs，ue可以估计csi-rs正在穿过的有效信道，包括无线电传播信道和天线增益。在数学上更严谨地说，这意味着如果发送已知的csi-rs信号x，则ue可以估计发送信号和接收信号之间的耦合(即，有效信道)。因此，如果在传输中没有执行虚拟化，则可以将接收信号y表示为
[0080]
y＝hx+e
ꢀꢀꢀꢀ
等式3
[0081]
并且ue可以估计有效信道h。
[0082]
在nr中可以配置多达32或64个csi-rs端口，也就是说，ue可以估计来自多达32或64个发送天线端口的信道。
[0083]
基于指定的csi-rs资源并基于干扰测量配置(例如，零功率csi-rs资源)，ue可以估计有效信道和噪声加干扰，且后续还可以确定要推荐以与特定信道最佳匹配的秩、预编码矩阵和mcs。
[0084]
2d(单板)天线阵列
[0085]
nr中的多天线传输通常被设想为利用二维天线阵列使用。可以通过与水平维度n相对应的天线列的数量、与垂直维度m相对应的天线行的数量以及与不同极化p相对应的维度数量(例如，对于双极化天线单元(如交叉极化天线单元)，p＝2)来(部分地)描述这种天线阵列。因此，天线的总数量是n
antennas
＝nmp。应当指出，天线的概念在其可以指代物理天线单元的任何虚拟化(例如，线性映射)的意义上是非限制性的。例如，成对的物理子单元可被馈送相同的信号，且因此共享相同的虚拟天线端口。
[0086]
在图9中，示出了具有n个水平天线单元900和m个垂直天线单元900的n
×
m阵列，用于4
×
4交叉极化(p＝2)天线单元的示例。
[0087]
预编码可以被解释为将信号在传输之前与针对每个天线的不同波束成形权重相乘。典型的方法是针对天线形状因子定制预编码器，即，在设计预编码器码本时考虑n、m和p。
[0088]
多板天线阵列
[0089]
在构建非常大的天线阵列时，将所有硬件组件装配到单个天线板可能是具有挑战性的。一种构建实践是使用模块化方法并构造所谓的多板天线阵列，该多板天线阵列由多个天线板组成(如前一部分中定义的)。在一般情况下，第一板的最右侧天线单元与放置在
第一板右侧的第二板的最左侧天线单元之间的间隔可以大于板内的天线单元之间的间隔，对应于非均匀多板阵列。一般假设天线单元之间的无缝相干传输所需的严格校准仅在每个板内完成，因此，多板阵列的不同板可能是未校准的。因此，可能存在频率偏移、定时未对准以及板之间的lo相位偏移。
[0090]
例如，多板阵列可以通过垂直板的数量mg、水平板的数量ng和组成板的大小m，n，p来进行参数化。在图10中给出多板天线阵列的示例，该多板天线阵列具有mg＝2、ng＝2和p＝2，因此导致4个板00、01、10和11。每个板可以是n
×
m阵列，例如，如图9中所示的具有交叉极化天线单元的4
×
4阵列。
[0091]
基于dft的预编码器
[0092]
常见类型的预编码是使用dft预编码器，其中用于使用具有n1个天线的单极化均匀线性阵列(ula)来对单层传输进行预编码的预编码器向量被定义为
[0093][0094]
其中，l＝0，1，...o1n
1-1是预编码器索引，o1是整数过采样因子。用于针对每个极化具有n1个天线的双极化均匀线性阵列(ula)(因此，总共2n1个天线)的预编码器可以类似地定义为
[0095][0096]
其中，e
jφ
是两个极化之间的同相因子，其例如可以选自opsk字母表
[0097]
可以迪过将两个预编码器向量的克罗内克(kronecker)积取为来创建具有n1×
n2个天线的二维均匀板阵列(upa)的相应预编码器向量，其中，o2是n2维度中的整数过采样因子。每个预编码器w
2d
(l，m)形成dft波束，所有预编码器{w
2d
(l，m)，l＝0，...，n1o
1-1；m＝0，...，n2o
2-1}形成dft波束的网格。在图11中示出一个示例，其中，(n1，n2)＝(4，2)、o1＝4且o2＝4，导致在第一或“l维”中具有16个波束且在第二或“m维”中具有8个波束的(n1o1，n2o2)＝(16，8)网格。因此，每个波束可以通过维度参数l和m对来表征。具有(l.m)＝(0，0)、(4，0)、(8，0)、(12，0)、(0，4)、(4，4)、(8，4)、(12，4)的波束形成正交dft波束110，而所有其他波束形成过采样波束111。作为示例，具有l＝2，m＝1的dft波束112与预编码器w
2d
(l＝2，m＝1)相对应。
[0098]
在以下部分中，术语“dft波束”和“dft预编码器”可以互换使用。
[0099]
更一般地，当在传输中使用预编码权重w
2d
(l，m)时，可以通过发送最大能量的方向来识别具有索引对(l，m)的波束。此外，幅度锥化(taper)可与dft波束一起使用以减少波束的旁瓣。沿着n1和n2维度逐渐减小幅度的1d dft预编码器可以表示为
[0100][0101][0102]
其中，0＜βi，γk≤1(i＝0，1，...，n
1-1；k＝0，1，...，n
2-1)是幅度尺度因子。βi＝1，γk＝1(i＝0，1，...，n
1-1；k＝0，1，...，n
2-1)与没有锥化相对应。dft波束(具有或不具有幅度锥化)在沿着两个维度中的每个维度的元素之间具有线性相移。在不失一般性的情况下，我们假设w(l，m)的元素根据来排序，使得相邻元素与沿着维度n2的相邻天线单元相对应，w(l，m)中的间隔n2的元素与沿着维度n1的相邻天线单元相对应。从而，w(l，m)的两个元素和之间的相移可以表示为：
[0103][0104]
其中，
[0105]
·
s1＝i1n2+i2且s2＝k1n2+k2(其中，0≤i2＜n2，0≤i1＜n1，0≤k2＜n2且0≤k1＜n1)是标识波束w(l，m)的两个项的整数，使得(i1，i2)表示波束w(l，m)中映射到第一天线单元(或端口)的第一项，(k1，k2)表示波束w(l，m)中映射到第二天线单元(或端口)的第二项。
[0106]
·
和是实数。如果使用幅度锥化，则αi≠1(i＝s1，s2)，否则αi＝1。
[0107]
·
是与沿轴(例如，水平轴)的方向相对应的相移(方位角)
[0108]
·
是与沿轴(例如，垂直轴)的方向相对应的相移(仰角)
[0109]
因此，利用预编码器w(lk，mk)形成的第k个波束d(k)也可以由相应的预编码器w(lk，mk)指代，即，d(k)＝w(lk，mk)。因此，波束d(k)可被描述为复数集，集中的每个元素由至少一个复相移表征，使得波束的元素与波束的任何其他元素相关，其中，di(k)是波束d(k)的第i个元素，α
i，n
是与波束d(k)的第i个和第n个元素相对应的实数；p和q是整数；且δ
1，k
和δ
2，k
是与具有索引对(lk，mk)的波束相对应的实数，其分别确定复相移和索引对(lk，mk)与将波束d(k)用于upa或ula中的发送或接收时平面波到达或离开
的方向相对应。波束d(k)可以通过单个索引k来标识，其中，＝lk+n1o1mk，即，首先沿着垂直或n2维度，或者备选地k＝n2o2lk+mk，即，首先沿着水平或n1维度。
[0110]
然后，可以将用于双极化ula的预编码器扩展为
[0111][0112]
通过附加dft预编码器向量的列，可以创建如下的用于多层传输的预编码器矩阵w
2d，dp
[0113][0114]
其中，r是传输层的数量，即，传输秩。在用于秩-2dft预编码器的特殊情况下，mi＝m2＝m且l1＝l2＝l，我们具有
[0115][0116]
对于每个秩，所有预编码器候选形成“预编码器码本”或“码本”。ue可以首先基于csi-rs确定所估计的下行链路宽带信道的秩。在识别秩之后，对于每个子带，ue然后针对所确定的秩在码本中搜遍所有预编码器候选，以找到该子带的最佳预编码器。例如，在秩＝1的情况下，ue将针对所有可能的(k，l，φ)值搜遍w
2d，dp
(k，l，φ)。在秩＝2的情况下，ue将针对所有可能的(k，l，φ1，φ2)值搜遍
[0117]
通常，dft波束方向选择和极化同相所需的频率粒度是不同的，dft波束通常可以针对整个带宽选择一次，而极化同相可以受益于针对每个子带的选择。因此，典型的方法是将dft波束选择和极化同相分离为单独的矩阵因子，如下所示：
[0118][0119]
然后，针对整个带宽可仅报告w1矩阵因子一次，而以子带为基础来报告w2矩阵因子。
[0120]
符号、假设和范围
[0121]
为了便于下面的解释，将假设mg＝ng＝2，导致4个天线板1010、1020、1030和1040，如图10中所示。应当注意，一些实施例适用于大于一的任何数量的天线板，本文的实施例中板的数量和空间分布仅仅是一个示例。
[0122]
在下文中还假设通过下式来对板阵列的天线单元编索引
[0123]
i＝mgpnm
·
rv+pnm
·
rh+nm
·
p+m
·
n+m，
[0124]
其中，rv＝0，...，m
g-1是垂直板索引，rh＝0，...，n
g-1是水平板索引，m＝0，...，m-1是板内的垂直天线端口索引，n＝0，...，n-1是板内的水平天线端口索引，且p＝0，1是极化
索引。也就是说，通过堆叠组成板w
p00
、w
p10
、w
p01
、w
p11
以使得来构成多板预编码矩阵w
mp
。注意，这只是如何对天线端口进行排序的一个示例。不同的实施例当然可以使用不同的天线排序。
[0125]
在下文中，将使用克罗内克积。两个矩阵和b之间的克罗内克积被定义为即，矩阵b与a的每个元素相乘。克罗内克积法则相乘。克罗内克积法则是用于重写矩阵表达式的有用数学属性，将在下文中广泛使用。此外，符号ik将表示大小k
×
k的单位矩阵。
[0126]
设计用于相干多板传输的码本的动机
[0127]
dft预编码器码本(例如，在背景部分中描述的那些)包括预编码器向量，预编码器向量在每个空间维度中在天线端口上具有线性增加的相位。这种码本设计隐式地假设在每个维度中具有被相位校准和等间隔的天线端口的天线设置。在这种情况下，假设纯视线信道，码本与阵列响应完全匹配，并针对其他传播条件提供对主要信道路径的良好表示。在未校准多板阵列和/或非均匀多板阵列的情况下，该dft码本的隐式假设因此被破坏。也就是说，跨多个板的天线单元应用dft预编码器可能无法产生信道响应的有效表示。这是由于几个因素造成的。
[0128]
首先，针对非均匀板阵列，板的最后一个天线单元和下一个板的第一个天线单元之间的间隔不同于板内的天线单元间隔。因此，所述天线单元之间的相移必须是而不是(对于dft预编码器来说)以便创建线性波阵面(phrase front)，其中，k是dft预编码器索引，n是维度中的天线数量，δ
panel
是与均匀板阵列中的板之间的距离相比较的板之间的附加距离。如果板距离已知，那么当然可以直接在码本中对该相位差进行补偿，然而，板之间的距离取决于实现且在一般情况下是未知的。
[0129]
其次，例如，由于不同的lo相位状态，在板之间可能存在附加的相位偏移。在最坏的情况下，相位偏移可以是完全随机的，因此均匀地分布在[0，2π]中。
[0130]
第三，如果天线板具有定时未对准，则这可能引入频率选择性相位偏移。
[0131]
因此，用于相干多板传输的码本应对这些相位偏移进行补偿。
[0132]
用于相干多板传输的设计码本
[0133]
在本部分中，介绍了用于相干多板传输的码本设计。码本设计的目的是对前一部分中讨论的相位偏移进行补偿。一般而言，板间相位偏移补偿可以由长度-mgng向量
来描述，其中，是板(rv，rh)的相位补偿。应将天线板的相位补偿因子应用于与该板相对应的所有天线端口。
[0134]
对于天线板内的预编码，针对秩-1预编码器矩阵，可以使用dft型预编码器，例如，
[0135][0136]
在一些实施例中，天线板是共址的，因此，可以假设ue和每个天线板之间的传播特性是相似的，因此，可以假设针对每个板选择相同的预编码器是最佳的。在那种情况下，多板预编码器矩阵可以表示为
[0137][0138]
其中，表示矩阵之间的克罗内克积。可以看出，该预编码器结构将针对每个板的预编码器w1w2应用于四个(在本示例中)天线板中的每个板并且将相位尺度应用于板(rv，rh)的所有天线端口，如期望的那样。在数学上，可以如下将表达式重写为一系列矩阵乘法而不是克罗内克积
[0139][0140]
这种形式更方便使用。因此，可以将得到的预编码器矩阵因式分解为三个矩阵因子：
[0141]
·
w3：包括天线板的同相
[0142]
·
w1：包括每个天线板内的dft预编码
[0143]
·
w2：包括每个板内的极化同相
[0144]
对每个矩阵因子的选择的反馈可以包括针对每个矩阵因子发送单独的pmi。它还可以包括将对所有矩阵因子的选择联合编码到单个pmi中。在一些实施例中，将选择若干预编码器矩阵。例如，可以针对频域中的每个子带来进行单独的选择。在那种情况下，可以将指示所有所选择的矩阵的若干pmi包括在csi反馈报告中。
[0145]
在一些实施例中，利用宽带频率粒度选择w3矩阵因子。当天线被校准得相当好使得板之间不存在定时未对准时，这是适用的。相反，在其他实施例中，利用子带频率粒度选择w3矩阵因子。如果天线板之间存在需要对其进行补偿的定时未对准，则这是适用的。
[0146]
在一些实施例中，天线板可以彼此物理分离或沿不同方向旋转。在这种情况下，针对每个板使用相同的预编码器可能不是有益的。相反，针对每个板使用单独的针对每个板的预编码器使得多板预编码器可以表示为
[0147][0148]
改变矩阵因子的顺序
[0149]
注意，可以重写矩阵表达式以便改变“板间同相矩阵因子”、“针对每个板的dft预编码矩阵因子”和“极化同相矩阵因子”的顺序。本文的实施例考虑了矩阵因子顺序的任何这种重写。在下文中给出了一些示例实施例。
[0150]
在一些实施例中，重写预编码器矩阵表达式以使针对每个板的dft预编码矩阵因子作为第一矩阵，例如：
[0151][0152]
其中，是针对每个板的dft预编码矩阵因子。
[0153]
在一个这样的实施例中，重写表达式，使得板间同相矩阵因子是如下的中间矩阵因子：
[0154][0155]
其中，是板间同相矩阵因子。
[0156]
在另一这样的实施例中，相反，板间同相矩阵因子是如下的最后的矩阵因子：
[0157][0158]
其中，是针对每个板的极化同相矩阵因子，是板间同相矩阵因子，r是预编码器秩。
[0159]
本领域技术人员可以理解，可以将所公开的重写预编码器表达式以便交换不同类型的矩阵因子之间的顺序的技术应用于创建矩阵因子的任意顺序，因此，本文的实施例适用于所述矩阵因子的任何排序。
[0160]
在又一实施例中，
[0161]
[0162]
其中，是组合的板间和针对每个板的极化同相矩阵因子。例如，这种组合矩阵可以具有结构：
[0163][0164]
如果以宽带频率粒度选择而针对每个子带来选择另两个矩阵，则该两种矩阵类型的这种组合可能是有益的。通过将两个矩阵因子组合为一个矩阵因子，可以在两个因子上对pmi选择进行联合编码，其可以降低pmi报告开销。
[0165]
在该实施例的变型中，对于每个发送层使用单独的板间同相系数，使得经组合的每个板可以具有结构
[0166][0167]
其中，是用于第一层的板(rv，rh)的板间同相因子，是用于第二层的板(rv，rh)的板间同相因子。
[0168]
模拟波束成形实施例
[0169]
当每个板使用足够多的天线端口时，例如，当使用数字板实现时，前面讨论的实施例是适当的。然而，相反，例如如果使用模拟板实现，则每个板的天线端口数量可以很小。在那种情况下，可能没有必要在板内使用dft预编码器(因为当使用模拟实现时，对板内相同极化的天线单元的预编码通常以对于ue透明的方式完成，因此，其可以不是必须要包括在码本中)。因此，在一些实施例中，多板预编码器矩阵仅由两个矩阵因子组成，如下式
[0170][0171]
应当注意，当适用时，先前公开的实施例(包括三个矩阵因子)也可以与该实施例组合。
[0172]
板间同相矩阵因子的细节
[0173]
下一部分包含如何选择板间同相矩阵因子w
panel
/w3的实施例。
[0174]
在一个实施例中，每个同相因子是独立于用于其他板的其他同相因子来
选择的，因此称为标量量化。例如，可以从与b-psk和q-psk星座相对应下列集合中的一个集合选择{1，-1}或{1，j，-1，-j}。在更一般的实施例中，可以从2
k-psk星座(即，包括值中选择同相因子。
[0175]
在另一实施例中，使用向量量化来选择板间同相。也就是说，从可能向量的集合中选择w
panel
，w
panel
∈{wa，wb，...}，即，w
panel
是从板间码本选择的。
[0176]
在适用于仅4个天线板的一个实施例中，lte 4tx版本8householder秩-1码本(来自3gpp ts 36.211版本8)被用作板间码本。也就是说，可以从的16个可能值中选择w
panel
，其被定义为：
[0177]“量表示根据表达式由集合{s}给出的列定义的矩阵，其中，i是4
×
4单位矩阵，向量un由表1给出”[0178]
表1：来自3gpp ts 36.211的4tx码本的定义
[0179][0180]
在另一类似的实施例中，表1中定义的向量集un，n＝0，1，...，15被用作板间码本。也就是说，不应用householder变换，因为我们只对秩-1向量感兴趣。
[0181]
在适用于3个天线板的另一实施例中，通过从lte 4tx版本8householder码本取得预编码器并从每个预编码器中移除一个元素(例如，移除第四行)来产生板间码本(包括长度-3的向量)。
[0182]
在另一实施例中，将dft预编码器码本用于板间码本。
[0183]
用于非相干多板传输的码本设计
[0184]
对于板之间的非相干传输，不将与不同板相对应的天线端口相干地组合来形成单
个层的传输。相反，从每个板发送不同的层。这放宽了对板之间同步的要求，因此允许不太复杂的实现。
[0185]
然后，用于板之间的非相干传输的码本可被表示为块对角矩阵(其中，根据从每个板发送了多少个层，块可以具有不同大小)：
[0186][0187]
其中，可以是dft预编码器。注意，在上面的表达式中，所有天线板都在进行发送，因此秩至少与板数一样大(然后，每个板可以发送若干层)。在另一实施例中，将板选择组件添加到预编码器结构，以便在第一步中选择板的子集：
[0188][0189]
其中，控制板是开还是关。
[0190]
在另一实施例中，预编码器矩阵被因式分解为两个矩阵因子，其中第一矩阵因子包括对于所有天线板公共的正交dft波束集，第二矩阵因子包括针对每个板的预编码，该针对每个板的预编码可以包括dft波束选择：
[0191][0192]
其中，w1可以例如包括两个正交dft波束：
[0193][0194]
其中，o是过采样因子，(l，m)是2d dft波束索引。
[0195]
然后，w2矩阵例如可以包括选择向量，如
[0196][0197]
其中，ek是在行k包含1且在所有其他行具有零的选择向量。
[0198]
模拟波束成形实施例
[0199]
与相干情况类似，非相干码本也可以用于模拟波束成形，每个板具有相对小数量的端口。在这种情况下，可能仅需要两个矩阵因子，并且得到的预编码器矩阵具有以下结构
[0200][0201]
即，可以从表达式中移除“针对每个板的dft预编码器矩阵因子”“w1”。
[0202]
示例实施例：
[0203]
1、一种由ue执行的方法，用于确定与来自发送网络节点的多个天线板的传输相对应的csi反馈，该方法包括：
[0204]
a.从网络节点接收天线板结构的信令(即，发送网络节点处的多个天线板的结构布置)，
[0205]
b.基于所接收的信令，确定多板预编码器码本，
[0206]
c.测量与发送网络节点的多个天线板相对应的csi-rs集，
[0207]
d.基于所测量的csi-rs集，从多板预编码器码本中选择至少一个预编码器矩阵，以及
[0208]
e.将指示对该至少一个预编码器矩阵的选择的至少一个预编码器矩阵指示(pmi)发送给网络节点。
[0209]
2.根据实施例1所述的方法，其中，多板预编码器码本包括预编码器矩阵，其
[0210]
a.将与单独的天线板相对应的天线端口组合到相同的层[相干多板传输]，和/或
[0211]
b.将与单独的天线板相对应的天线端口组合到单独的层[非相干多板传输]。
[0212]
3.根据实施例2所述的方法，其中，多板预编码器码本包括预编码矩阵，该预编码矩阵包括至少两个矩阵因子，并且其中，应用一个“板间”矩阵因子包括：针对每个天线板，对与该板相对应的所有天线端口应用特定于板的复权重。
[0213]
4.根据实施例3所述的方法，其中，该至少两个矩阵因子中的另一个包括应用于每个天线板的dft预编码器矩阵因子。
[0214]
5.根据实施例3所述的方法，其中，特定于板的复权重是相移。
[0215]
6.根据实施例3所述的方法，其中，通过以下方式选择板间矩阵因子：
[0216]
a.基于宽带，
[0217]
b.基于每个子带。
[0218]
7.根据实施例1所述的方法，其中，所接收的天线板结构的信令包括以下一项或多项：
[0219]
a.天线板的数量ngmg[0220]
b.每个维度ng中的天线板的数量mg。
[0221]
8.根据实施例5所述的方法，其中，针对每个板从{b，q，8}-psk星座独立地选择特定于板的相移(标量量化)。
[0222]
9.根据实施例5所述的方法，从以下码本中选择特定于板的相移：
[0223]
a.lte 4tx秩-1householder码本，
[0224]
b.经下采样和/或打孔的lte 4tx秩-1householder码本，或
[0225]
c.dft码本。
[0226]
10.根据实施例2所述的方法，其中，多板预编码器码本包括对独立选择的针对每个板的预编码器进行级联的预编码器矩阵。
[0227]
11.根据实施例2所述的方法，其中，多板预编码器码本包括包含至少两个矩阵因子的预编码器矩阵，其中，第一矩阵因子对板而言是公共的，而第二矩阵因子包括针对每个板的预编码。
[0228]
12.根据实施例1所述的方法，其中，测量包括：对每个天线板的一个或多个csi-rs资源进行测量，选择针对每个板的优选的csi-rs资源，并且指示该选择作为csi反馈报告的一部分。
[0229]
以下部分包括进一步考虑扩展类型i csi反馈以支持多板操作。
[0230]
使用多个板而不是将天线单元装配到单个经校准板中的动机在于降低实现复杂性。就其本质而言，当gnb采用许多天线单元和txru时，多板阵列是合适的设计。因此，可以假设每个板的天线单元数量很大，因此每个板需要大量的天线端口。然而，由于目前在nr中仅同意支持用于相干组合的32个天线端口，因此多板实现是否有必要是存在疑问的，因为nr不会在每个板产生那么多天线端口，且因此，如果相干传输是预期的方案，则单板实现应该已足够。然而，如果支持多达64个天线端口和/或考虑非相干传输，则多板实现可能是可行的替代方案，其将使得明确的规范支持显得有必要。
[0231]
此外，如果天线板在载波频率或采样时钟定时方面未经校准，则板之间的相干传输可能是不可行的，因为在ofdm解调之后不仅会引入板之间的相位和幅度偏移，还会引入ici，这限制了相干传输的益处。尽管可以在预编码器码本中对产生的相位和幅度尺度进行补偿，但是在没有明确估计频率和定时偏移并在ofdm调制(解调)中对它们进行补偿的情况下，无法减轻ici。因此，为了使相干多板传输成为有益的，必须假设板被充分校准(但是，注意，板之间的相位偏移将不会引入任何ici)。
[0232]
因此，多板阵列的默认操作模式应被视为板之间的非相干联合传输(jt)。
[0233]
对于板之间的非相干传输，不将与不同板相对应的天线端口相干地组合来形成单层传输。相反，每个板的天线端口被映射到单独的csi-rs资源，并且从每个板发送不同的层。这放宽了对板之间同步的要求，因此允许不太复杂的实现。
[0234]
从ue的角度来看，非相干jt中的多个层是从属于相同trp的共址的板发送的还是从不同物理位置处的多个trp发送的，根本不重要。因此，应在与trp之间的非相干传输相同的框架中处理板之间的非相干传输，如将进一步详细说明的那样。
[0235]
用于相干传输的多板码本设计：
[0236]
dft预编码器码本(例如，lte a类码本)包括预编码器向量，预编码器向量在每个空间维度中在天线端口上具有线性增加的相位。这种码本设计隐式地假设在每个维度中具有被相位校准和等间隔的天线端口的天线设置。在这种情况下，假设纯视线信道，码本与阵列响应完全匹配，并针对其他传播条件提供对主要信道路径的良好表示。在未校准多板阵列和/或非均匀多板阵列的情况下，该dft码本的隐式假设因此被破坏。也就是说，跨多个板的天线单元应用lte a类dft预编码器可能无法产生信道响应的有效表示。这是由于几个因素造成的：
[0237]
针对非均匀板阵列，板的最后一个天线单元和下一个板的第一个天线单元之间的
间隔不同于板内的天线单元间隔。因此，所述天线单元之间的相移必须是而不是(对于dft预编码器来说)以便创建线性波阵面，其中，k是dft预编码器索引，n是维度中的天线数量，δ
panel
是与均匀板阵列中的板之间的距离相比较的板之间的附加距离。如果板距离已知，那么当然可以直接在码本中对该相位差进行补偿(因此避免引入附加的码本组件)，然而，板之间的距离取决于实现。
[0238]
例如，由于不同的lo相位状态或频率偏移，在板之间可能存在附加的相位偏移。在最坏的情况下，相位偏移可以是完全随机的，因此均匀地分布在[0，2π]中。
[0239]
如果天线板具有定时未对准，则这可能引入频率选择性相位偏移。
[0240]
我们首先注意到前两个相位偏移不依赖于频率，因此，补偿可以基于宽带来完成。然后我们注意到，对于类型i单波束csi反馈，不需要对第一相位偏移明确地进行补偿，因为无论如何第二相位偏移都可能均匀地分布在[0，2π]中。然而，对于具有波束组合的类型ii csi反馈，由于第一相位偏移对每个波束不同，应当对第一相位偏移明确地进行建模，且因此可涉及针对每个波束和板的单独相位补偿因子。
[0241]
为了对因可能的定时未对准而引起的频率选择性相位偏移进行补偿，可能需要对天线板进行针对每个子带的同相。然而，与可预期的性能相比，这将产生大量开销。基本上，人们会付出类型ii反馈的开销，而只能实现类型i性能。在我们看来，这种开销是不必要的，且任何定时未对准都应由gnb实现来解决，而不是并入到ue反馈中。
[0242]
作为观察结果，宽带板同相可用于补偿不均匀的板间隔和不同的lo相位状态；需要频率选择性板同相来对板之间的定时未对准进行补偿。
[0243]
对于板内的预编码，应使用与单板情况相同的码本。也就是说，应该使用具有w1w2结构的如常规“lte a类”码本，其中w1包括波束选择，w2包括极化同相。由于天线板应共址以进行相干传输，因此板应看到相同的传播环境，因此，对所有板选择相同的w1和w2应是最佳的。
[0244]
如果板使用模拟波束成形而不是数字实现，则具有w2的如“lte b类”的码本仅可以作为针对每个板的码本使用。
[0245]
建议：
[0246]
应在相干多板码本中对板之间均匀分布的宽带相位偏移进行补偿
[0247]
板内的预编码应使用单板码本
[0248]
不支持频率选择性的板同相
[0249]
基于这些建议，我们可以设计相干的多板码本。
[0250]
为了便于解释，假设mg＝ng＝2，以便使用4个天线板，如图1中所示。在下文中还假设板阵列的天线单元通过下式编索引
[0251]
i＝mgpnm
·
rv+pnm
·rv
+nm
·
p+m
·
n+m，
[0252]
其中，rv＝0，...，m
g-1是垂直板索引，rh＝0，...，n
g-1是水平板索引，m＝0，...，m-1是板内的垂直天线端口索引，n＝0，...，n-1是板内的水平天线端口索引，且p＝0，1是极化
索引。也就是说，通过堆叠组成板w
p00
、w
p10
、w
p01
、w
p11
以使得来构成多板预编码矩阵w
mp
。
[0253]
板间相位偏移补偿可以由长度-mgng向量来描述，其中，是板(rv，rh)的相位补偿。假设可以对所有板进行相同的w1和w2选择，多板预编码器矩阵可以表示为
[0254][0255]
建议：对于相干的类型i多板码本，考虑使用三元w3w1w2码本结构，其中，
[0256]
·
且是基于宽带来选择的
[0257]
·
w1w2是根据单板码本的
[0258]
注意：在m＝n＝1的情况下，例如对于模拟板而言，w1＝i
[0259]
设计用于w
panel
/w3的码本的一些选项：
[0260]
·
标量量化：w
panel
的每个元素被独立编码且从psk星座中选择。这将产生最佳性能，但会导致更大的w3开销。
[0261]
·
向量量化：w
panel
中的元素被联合编码并从码本中选择。
[0262]
o非结构化码本：由于板之间的相位偏移应当是不相关的，因此非结构化码本(例如，lte 4tx householder秩-1码本)应当可以很好地工作。
[0263]
o2d-dft码本：作为参考，表现应比非结构化码本差。
[0264]
相干多板码本的评估结果：
[0265]
在下面的仿真结果中，讨论了对不同的w3码本设计的比较。作为比较的参考和基线，我们还评估了lte版本13/14dft码本，其具有跨多个板应用的mgm
×
ngn端口布局。在表1中呈现出所评估的w3码本设计以及相关联的开销。对于所有多板码本，针对每个板应用具有m
×
n端口布局的lte版本13/14w1w2码本。
[0266]
如图10所示的具有四个4
×
4板的多板天线已用于仿真中。每个板已经应用了2
×
2子阵列虚拟化，因此每个板包括8个端口，这意味着总共使用了32个端口。已经使用具有100kb分组大小的ftp1业务模型在3gpp 3d umi(urban micro)场景中评估性能。其余仿真参数列于附录中。
[0267]
在下表中，列出了不同码本的w1和w3的开销：
[0268][0269][0270]
在下表中呈现出评估结果，描绘了不同码本在3d 3d umi场景中50％ru下的性能。可以看出，与多板码本相比，跨板应用如“版本13”的码本不是非常有效且导致相对差的性能。在多板码本中，即使在考虑开销时，标量量化w3码本也当然地表现最佳。在相同的开销下进行比较时，householder w3码本比2d-dft码本的收益略大。
[0271][0272][0273]
观察结果：
[0274]
·
跨多天线板应用如版本13的码本导致相对差的性能，增加过采样因子不会增加码本性能
[0275]
·
板同相的标量量化产生最佳性能
[0276]
·
在相同的开销下，householder码本比dft表现更佳
[0277]
由于所研究的方案之间的反馈开销的差异仅是几个宽带比特，因此寻求最佳性能
方案是有意义的。可以提出以下建议：
[0278]
·
对于w
panel
码本，考虑使用利用qpsk星座的板同相系数的标量量化。
[0279]
一些结论
[0280]
关于多板操作的适用性，以及用于相干多板传输的所建议和评估的码本设计，可以考虑以下观察结果：
[0281]
·
如果nr仅支持最多32个天线端口，则不清楚是否需要明确的多板支持
[0282]
·
如果板之间存在频率和/或定时偏移，则引入的ici可以禁止板之间的相干传输
[0283]
·
宽带板同相可用于补偿不均匀的板间隔和不同的lo相位状态。
[0284]
·
需要频率选择性板同相来对板之间的定时未对准进行补偿。
[0285]
·
跨多天线板应用如版本13的码本导致相对差的性能，增加过采样因子不会增加码本性能
[0286]
·
板同相的标量量化产生最佳性能
[0287]
·
在相同的开销下，householder码本比dft表现更佳
[0288]
基于这些观察结果，可以得出以下建议：
[0289]
·
应在相干多板码本中对板之间均匀分布的宽带相位偏移进行补偿
[0290]
·
板内的预编码应使用单板码本
[0291]
·
不支持频率选择性板同相
[0292]
·
对于相干的类型i多板码本，考虑使用三元w3w1w2码本结构，其中，
[0293]
·
且是基于宽带来选择的
[0294]
·
w1w2是根据单板码本的
[0295]
·
注意：在m＝n＝1的情况下，例如对于模拟板而言，w1＝i
[0296]
·
对于w
panel
码本，考虑使用利用qpsk星座的板同相系数的标量量化
[0297]
仿真参数：
[0298]
[0299]
[0300]