在無線通信系統(tǒng)中報告用于3維波束形成的信道狀態(tài)信息的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，并且尤其是，涉及在無線通信系統(tǒng)中報告用于3維 (3D)波束形成的信道狀態(tài)信息（CSI)的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在給出作為本發(fā)明可適用于其的無線通信系統(tǒng)的示例的第三代合作項目長期 演進（3GPPLTE，或者簡單地，LTE)通信系統(tǒng)的簡要描述。
[0003] 圖1圖示演進的通用移動電信系統(tǒng)（E-UMTS)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡略結(jié)構(gòu)。E-UMTS系 統(tǒng)是UMTS系統(tǒng)的演進版本，并且在第三代合作伙伴計劃（3GPP)下其基本標準化正在進 行中。E-UMTS也稱為長期演進（LTE)系統(tǒng)。對于UMTS和E-UMTS的技術(shù)規(guī)范的細節(jié)參考 "3rdGenerationPartnershipProjecttechnicalSpecificationGroupRadioAccess Network(第三代合作伙伴計劃；技術(shù)規(guī)范組無線電接入網(wǎng)絡(luò)）"的版本7和版本8。
[0004] 參考圖1，E-UMTS包括用戶設(shè)備（UE)、基站（或者eNB或者節(jié)點B)，和接入網(wǎng)關(guān) (AG)，其位于網(wǎng)絡(luò)（E-UTRAN)的一端，并且連接到外部網(wǎng)絡(luò)。通常，eNB可以同時地發(fā)送用 于廣播服務(wù)、多播服務(wù)和/或單播服務(wù)的多個數(shù)據(jù)流。
[0005] 對于一個BS可以存在一個或多個小區(qū)。小區(qū)使用1.4、3、5、10、15和20MHz帶寬的 任何一個對幾個UE提供下行鏈路或者上行鏈路傳輸服務(wù)。不同的小區(qū)可以被設(shè)置為提供 不同的帶寬。BS控制到多個UE的數(shù)據(jù)傳輸或者來自多個UE的接收。BS將相對于下行鏈 路（DL)數(shù)據(jù)的下行鏈路調(diào)度信息發(fā)送給UE，以便通知UE時間/頻率域、編碼、數(shù)據(jù)大小、要 發(fā)送的數(shù)據(jù)的混合自動重復(fù)和請求（HAR?相關(guān)聯(lián)的信息等等。BS將相對于上行鏈路（UL) 數(shù)據(jù)的上行鏈路調(diào)度信息發(fā)送給UE，以便通知UE時間/頻率域、編碼、數(shù)據(jù)大小、由UE使用 的HARQ相關(guān)聯(lián)的信息等等。用于發(fā)送用戶業(yè)務(wù)或者控制業(yè)務(wù)的接口可以在BS之間使用。 核心網(wǎng)（CN)可以包括AG、用于UE的用戶注冊的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點等等。AG在跟蹤區(qū)（TA)基礎(chǔ)上 管理UE的移動性。一個TA包括多個小區(qū)。
[0006] 無線通信技術(shù)已經(jīng)基于寬帶碼分多址（WCDMA)開發(fā)到達LTE，但是，用戶和提供者 的需求和期望不斷地增長。此外，由于無線接入技術(shù)的其它方面繼續(xù)演進，需要新的改進以 保持在未來具有競爭性。存在對于減少每比特成本、服務(wù)可利用性增長、靈活的頻帶使用、 簡單結(jié)構(gòu)和開放型接口、UE的適宜的功耗等的需要。
[0007] 多輸入多輸出（MIM0)技術(shù)是能夠使用多個發(fā)射（Tx)天線和多個接收（Rx)天線， 而不是使用單個Tx天線和單個Rx天線改善數(shù)據(jù)發(fā)送/接收效率的技術(shù)。使用單個天線的 接收器經(jīng)由單個天線路徑接收數(shù)據(jù)，但是，使用多個天線的接收器經(jīng)由多個路徑接收數(shù)據(jù)。 因此，可以改善數(shù)據(jù)傳送速率和數(shù)據(jù)吞吐量，并且可以擴展覆蓋范圍。
[0008] 為了提高M頂0操作的多路復(fù)用增益，M頂0發(fā)射器可以接收和使用從M頂0接收器 反饋的信道狀態(tài)信息（CSI)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問題
[0010] 設(shè)計以解決該問題的本發(fā)明的一個目的在于在無線通信系統(tǒng)中報告用于3維 (3D)波束形成的信道狀態(tài)信息（CSI)的方法和及其裝置。
[0011] 在下面的描述中將在某種程度上闡述本發(fā)明的附加優(yōu)點、目的和特點，在參閱以 下內(nèi)容時或者可以從本發(fā)明的實踐中獲悉，在某種程度上對于那些本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員 將變得顯而易見。通過尤其在著述的說明書和此處的權(quán)利要求以及所附的附圖中指出的結(jié) 構(gòu)，可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他的優(yōu)點。
[0012] 技術(shù)方案
[0013] 本發(fā)明的目的可以通過提供一種在無線通信系統(tǒng)中用于由用戶設(shè)備（UE)發(fā)送信 道狀態(tài)信息（CSI)的方法實現(xiàn)，該方法包括：從支持2維（2D)天線陣列的基站接收參考信 號，使用參考信號確定CSI，以及將所確定的CSI發(fā)送給基站。CSI可以包括用于在2D天線 陣列的第一維度中定義的T(T多1)個波束候選的每個的CSI集合。CSI集合可以包括在 第一維度中的秩指示符（RI)、在第一維度中的預(yù)編碼矩陣索引（PMI)、在第二維度中的RI、 在第二維度中的PMI，和信道質(zhì)量指示符（CQI)中的一個或多個。在此，在第二維度中的RI 在T個波束候選的每個中是可變的。
[0014] 在本發(fā)明的另一個方面中，在此處所提供的是一種在無線通信系統(tǒng)中用于發(fā)送信 道狀態(tài)信息（CSI)的用戶設(shè)備（UE)，該UE包括：發(fā)送模塊、接收模塊和處理器。該處理器 可以被配置為使用接收模塊從支持2維（2D)天線陣列的基站接收參考信號，使用參考信號 確定CSI，并且使用發(fā)送模塊將所確定的CSI發(fā)送給基站。CSI可以包括用于在2D天線陣 列的第一維度中定義的T(T多1)個波束候選的每個的CSI集合。CSI集合可以包括在第一 維度中的秩指示符（RI)、在第一維度中的預(yù)編碼矩陣索引（PMI)、在第二維度中的RI、在第 二維度中的PMI，和信道質(zhì)量指示符（CQI)中的一個或多個。在此，在第二維度中的RI在T 個波束候選的每個中是可變的。
[0015] 以下的內(nèi)容通?？蛇m用于本發(fā)明的以上所述的方面。
[0016] 對于在T個波束候選之中的第i個（i= 0、1、…、T-1)波束候選可以單獨地計算 CQI〇
[0017] 可以計算CQI作為用于T個波束候選的綜合的CQI。
[0018] 當在第一維度中的秩值被限制為1時，在CSI集合中在第一維度中的RI可以被省 略。
[0019] 可以基于在第一維度中的RI和在第一維度中的PMI確定在第二維度中的RI和在 第二維度中的PMI。
[0020] CSI集合可以包括有關(guān)由UE選擇的值T的信息。
[0021] 可以由基站配置有關(guān)值T的候選的信息。
[0022] 在周期的CSI報告的情況下，可以報告用于在T個波束候選之中的一個波束候選 的CSI集合，并且然后可以報告用于一個后續(xù)的波束候選的CSI集合。做為選擇，可以報告 用于所有T個波束候選的特定類型的CSI，并且然后可以報告用于所有T個波束候選的另一 類型的CSI。
[0023] 對于T個波束候選的每個可以配置一個CSI過程?？梢允褂肅SI參考信號（RS) 資源和CSI干擾測量（頂）資源配置該CSI過程，CSI參考信號（RS)資源被配置用于T個 波束候選的每個，CSI干擾測量（IM)資源配置被公共配置用于T個波束候選。
[0024] 在第一維度中的RI或者在第二維度中的RI的最小值可以是0。
[0025] 當用于在T個波束候選之中的第i個（i= 0、1、…、T-1)波束候選的特定類型的 CSI的值等于用于第（i+1)個波束候選的特定類型的CSI的值時，用于第i個波束候選的特 定類型的CSI的值可以被有效地報告，并且用于第（i+1)個波束候選的特定類型的CSI的 值可以被丟棄或者被以空值配置。
[0026] 用于T個波束候選的T個相等類型CSI可以被聯(lián)合編碼。
[0027] 在T個波束候選之中用于特定波束候選的在第一維度中的RI和在第二維度中的 RI的一個或多個可以被配置為等于或者大于1。
[0028] 第一維度可以對應(yīng)于2D天線陣列的水平方向，并且第二維度可以對應(yīng)于2D天線 陣列的垂直方向。做為選擇，第一維度可以對應(yīng)于2D天線陣列的垂直方向，并且第二維度 可以對應(yīng)于2D天線陣列的水平方向。
[0029] 應(yīng)該明白，本發(fā)明的上文的概述和后面的詳細說明兩者是示例性和說明性的，并 且意在提供如權(quán)利要求所述對本發(fā)明進一步解釋。
[0030] 有益效果
[0031] 按照本發(fā)明的一個實施例，在無線通信系統(tǒng)中用于3維（3D)波束形成的信道狀態(tài) 信息（CSI)可以被精確地和有效地報告。
[0032] 本發(fā)明的效果不局限于以上描述的效果，并且從以下的描述中在此處沒有描述的 其它效果對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0033] 附圖被包括以提供對本發(fā)明進一步的理解，附圖圖示本發(fā)明的實施例，并且與該 說明書一起可以起解釋本發(fā)明原理的作用。
[0034] 圖1是示出作為移動通信系統(tǒng)的一個示例的演進的通用移動電信系統(tǒng)（E-UMTS) 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0035] 圖2是示出基于3GPP無線電接入網(wǎng)絡(luò)標準在用戶設(shè)備（UE)和E-UTRAN之間的無 線電接口協(xié)議的控制面和用戶面結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0036] 圖3是圖示在3GPP系統(tǒng)中使用的物理信道和使用其的常規(guī)信號發(fā)送方法的示意 圖。
[0037] 圖4圖示在LTE系統(tǒng)中示例性的無線電幀結(jié)構(gòu)。
[0038] 圖5圖示在LTE系統(tǒng)中的DL(下行鏈路）子幀結(jié)構(gòu)。
[0039] 圖6圖示在LTE系統(tǒng)中的UL(上行鏈路）子幀結(jié)構(gòu)。
[0040] 圖7是常規(guī)的多輸入多輸出（MHTO)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0041 ] 圖8和9是示出在支持使用4個天線的下行鏈路傳輸?shù)腖TE系統(tǒng)中的下行鏈路參 考信號結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0042] 圖10示例性地圖示由3GPP規(guī)范當前定義的下行鏈路解調(diào)-參考信號（DM-RS)分 配。
[0043] 圖11示例性地圖示在3GPP規(guī)范中當前定義的下行鏈路CSI-RS配置之中的正常 循環(huán)前綴（CP)的情況下的信道狀態(tài)信息-參考信號（CSI-RS)配置#0。
[0044] 圖12是示出大規(guī)模M頂0技術(shù)概念的示意圖。
[0045] 圖13是示出天線虛擬化概念的示意圖。
[0046] 圖14是示出按照本發(fā)明的3維（3D)MHTO波束形成概念的示意圖。
[0047] 圖15是按照本發(fā)明的一個實施例的描述用于發(fā)送和接收信道狀態(tài)信息（CSI)方 法的示意圖。
[0048] 圖16是按照本發(fā)明的一個實施例的用戶設(shè)備（UE)和基站的方框圖。
【具體實施方式】
[0049] 現(xiàn)在將詳細地介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示例在附圖中圖示。以下的實施例是 本發(fā)明的技術(shù)特征適用于3GPP系統(tǒng)的示例。
[0050] 雖然將基于LTE系統(tǒng)和高級LTE(LTE-A)系統(tǒng)描述本發(fā)明的實施例，但LTE系統(tǒng) 和LTE-A系統(tǒng)僅是示例性的，并且本發(fā)明的實施例可以適用于對應(yīng)于前面提到的定義的任 何通信系統(tǒng)。此外，雖然本發(fā)明的實施例將基于頻分雙工（FDD)描述，F(xiàn)DD模式僅是示例性 的，并且本發(fā)明的實施例可以借助于某些改進容易地適用于半FDD(H-FDD)或者時分雙工 (TDD)〇
[0051] 在本說明書中，術(shù)語基站可以全面地用于包括遠程無線電頭（RRH)、演進的節(jié)點 B(eNB)、傳輸點（TP)、接收點（RP)、中繼站等等。
[0052] 圖2是示出基于3GPP無線電接入網(wǎng)絡(luò)標準，在UE和E-UTRAN之間的無線電接口 協(xié)議的控制面和用戶面結(jié)構(gòu)的示意圖?？刂泼嬷傅氖墙?jīng)由其發(fā)送由UE和E-UTRAN用于管 理通話使用的控制消息的路徑。用戶面指的是經(jīng)由其發(fā)送在應(yīng)用層上產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，例如，語 音數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)分組數(shù)據(jù)等等的路徑。
[0053] 物理層（其是第一層）使用物理信道對高層提供信息傳輸服務(wù)。物理層經(jīng)由傳輸 信道與位于高層的媒體訪問控制（MAC)層連接，并且數(shù)據(jù)在MAC層和物理層之間經(jīng)由傳輸 信道傳送。數(shù)據(jù)被經(jīng)由物理信道在傳輸側(cè)和接收側(cè)的物理層之間傳輸。物理信道將時間和 頻率作為無線電資源使用。詳細地，物理信道在下行鏈路中使用正交頻分多址（0FDMA)方 案調(diào)制，并且在上行鏈路中使用單個載波頻分多址（SC-FDMA)方案調(diào)制。
[0054] 第二層的MAC層經(jīng)由邏輯信道對無線電鏈路控制（RLC)層（其是高層）提供服務(wù)。 第二層的RLC層允許可靠的數(shù)據(jù)傳輸。RLC層的功能作為MAC層的功能塊被包括。第二層 的分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議（PDCP)層執(zhí)行頭部壓縮功能，其減小包含具有相對大的大小的不必 要的控制信息的網(wǎng)際協(xié)議（IP)分組頭部的大小，以便經(jīng)具有有限帶寬的無線電接口有效 地發(fā)送IP分組，諸如IPv4或者IPv6分組。
[0055] 位于第三層的最低部分上的無線電資源控制（RRC)僅在控制面中定義。RRC層處 理用于配置、重新配置和無線電承載（RB)的釋放的邏輯信道、傳輸信道和物理信道。在這 里，RB指的是由第二層提供用于在UE和網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)。UE和網(wǎng)絡(luò)的RRC層互 相交換RRC消息。如果UE和網(wǎng)絡(luò)的RRC層被RRC連接，則UE