用于天線陣列信道反饋的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及具有天線陣列的無線系統(tǒng)中用于信道反饋的方法和設(shè)備。更具體地， 本公開涉及從無線終端至基站的反饋。
【背景技術(shù)】
[0002] 多入多出（Μπω)通信系統(tǒng)使用在空間區(qū)域內(nèi)的多個信道。具有多個發(fā)射天線的 天線陣列可以通過Μ頂0傳輸方案增強數(shù)據(jù)傳輸能力。
[0003] 可以采用兩種類型的Μ頂0傳輸方案。單用戶Μ頂0(SU-M頂0)包括在時間頻率資 源上將至少一個數(shù)據(jù)流傳輸至單用戶。多用戶Μηω(Μυ-Μηω)包括在單一（即相同時間頻 率）上將每個用戶的至少一個數(shù)據(jù)流傳輸至至少兩個共同調(diào)度（co-schedule)的用戶。
[0004] 在ΜΜ0通信系統(tǒng)中，基站和移動站用碼本啟用信道狀態(tài)信息反饋。這些碼本可以 額外地用于在發(fā)射器端預編碼信息流。碼本的元素存儲在基站和移動站中，且可以用于為 了反饋而量化空間信道狀態(tài)信息。取決于信道矩陣維度和可以支持的數(shù)據(jù)流數(shù)目，每個碼 本元素可以是矢量或矩陣。每個移動站根據(jù)在所述基站和所述移動站之間形成的信道從碼 本所包含的多個矩陣或矢量中選擇與信道信息相對應的一個矩陣或矢量。每個基站通過接 收每個移動站所選擇的矩陣或矢量，使用碼本識別信道信息。所選擇的矩陣或矢量可以用 于波束成形，或更普遍地，在基站使用多天線傳輸之前對所述一個或多個數(shù)據(jù)流進行預編 碼。預編碼用于從適當權(quán)重的天線陣列發(fā)出多個數(shù)據(jù)流，從而使鏈路吞吐量最大化。
[0005] 通常，ΜΠΚ)系統(tǒng)可以支持最大8個信道狀態(tài)信息參考信號（CSI-RS)端口，用于確 定信道狀態(tài)信息反饋。然而，基站天線陣列可能使用多于8個天線元件，其超出了可以在無 線終端計算反饋的CSI-RS天線端口數(shù)目。更進一步，大型天線陣列可能需要額外的信道狀 態(tài)信息（CSI)和預編碼矩陣信令。
【附圖說明】
[0006] 為了描述能夠獲得本公開的優(yōu)勢和特征的方法，上文所簡要描述的本公開的更多 具體描述通過引用在附圖中圖示的其特定實施例而呈現(xiàn)。所述圖僅描繪本公開的典型實施 例并且因此不應認為是范圍的限制。
[0007] 圖1是根據(jù)可能的實施例的系統(tǒng)的示例方框圖；
[0008] 圖2是根據(jù)可能的實施例的基站的示例方框圖；
[0009] 圖3是根據(jù)可能的實施例的基站處天線陣列的示例方框圖；
[0010] 圖4是通過基站所執(zhí)行的波束成形的示例性方框圖；
[0011] 圖5是根據(jù)可能的實施例的無線通信設(shè)備的示例方框圖；
[0012] 圖6是根據(jù)可能的實施例圖示無線通信設(shè)備的操作的示例流程圖；
[0013] 圖7是根據(jù)可能的實施例圖示無線通信設(shè)備的操作的示例流程圖；以及
[0014] 圖8是根據(jù)可能的實施例圖示無線通信設(shè)備的操作的示例流程圖。
【具體實施方式】
[0015] 實施例提供了用于天線陣列信道反饋的方法和設(shè)備。實施例可以為可以從基站天 線陣列發(fā)送的多個波束提供合適的信道反饋。實施例也可以將信道狀態(tài)信息（CSI)和預編 碼矩陣信令提供給大型天線陣列。
[0016] 根據(jù)一個示例實施例，該方法可以包括在無線終端接收資源元素上的第一信道狀 態(tài)信息參考信號集合、以及資源元素上的第二信道狀態(tài)信息參考信號集合。所述方法可以 包括通過無線終端基于接收到的第一信道狀態(tài)信息參考信號集合來確定第一預編碼矩陣； 其中該第一預編碼矩陣選自第一碼本。該方法可以包括通過無線終端基于第二信道狀態(tài)信 息參考信號集合來確定第二預編碼矩陣，其中所述第二預編碼矩陣選自不同于第一碼本的 第二碼本。該方法可以包括通過無線終端傳輸?shù)谝活A編碼矩陣與第二預編碼矩陣中至少一 個的表示。
[0017] 根據(jù)另一個示例實施例，該方法可以包括在無線終端接收信道狀態(tài)信息參考信號 集合。該方法可以包括通過無線終端基于所接收到的信道狀態(tài)信息參考信號集合來確定預 編碼矩陣，該預編碼矩陣是第一預編碼矩陣和第二預編碼矩陣的乘積。該第一預編碼矩陣 可以至少具有依據(jù)表示矩陣的表示，其中該表示矩陣可以基于選自第一碼本的矩陣。第二 預編碼矩陣可以基于第二碼本。該方法可以包括通過無線終端發(fā)射第一預編碼矩陣和第二 預編碼矩陣中的至少一個的表示。
[0018] 根據(jù)另一個示例實施例，該方法可以包括在無線終端接收信道狀態(tài)信息參考信號 集合。該方法可以包括通過無線終端基于接收到的信道狀態(tài)信息參考信號集合來確定預編 碼矩陣，其中該預編碼矩陣具有依據(jù)三個分量的表示。所述三個分量中的第一分量可以從 第一矢量集合確定。所述三個分量中的第二分量可以從第一參數(shù)集合確定。所述三個分量 中的第三分量可以從第二參數(shù)集合確定，其中第二參數(shù)集合是單位幅度標量集合。該方法 可以包括通過無線終端傳輸該第一分量、第二分量以及第三分量中的至少一個的表示。
[0019] 圖1是根據(jù)可能的實施例的系統(tǒng)100的示例方框圖。該系統(tǒng)100可以包括用戶設(shè) 備（詘）110、6吣(^8(6陬）120、網(wǎng)絡(luò)130、以及網(wǎng)絡(luò)控制器140。該詘110可以為無線終端。 例如，該UE 110可以為無線通信設(shè)備、無線電話、蜂窩電話、個人數(shù)字助理、傳呼機、個人電 腦、選擇性無線接收器、平板電腦，或能夠在包括無線網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送并接收通信信 號的任何其他設(shè)備。該eNB 120可以為基站。例如，該eNB 120可以為蜂窩基站、接入點 (AP)、接入終端（AT)、中繼節(jié)點、家庭基站、微微基站（pico eNB)、毫微基站（femto eNB)、 傳輸點（TP)，或者可以是在無線通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間提供接入的任何其他設(shè)備。所述eNB 120使用網(wǎng)絡(luò)130的通信信號或其他通信信號與終端110通信。
[0020] 網(wǎng)絡(luò)控制器140可以連接到網(wǎng)絡(luò)130。網(wǎng)絡(luò)控制器140可以位于基站、無線電網(wǎng)絡(luò) 控制器、或網(wǎng)絡(luò)130上的任何其他地方。網(wǎng)絡(luò)130可包括能夠發(fā)送和接收諸如無線信號的信 號的任何類型的網(wǎng)絡(luò)。例如，網(wǎng)絡(luò)130可以包括無線通信網(wǎng)絡(luò)、蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)、基于時分多 址（TDMA)的網(wǎng)絡(luò)、基于碼分多址（CDMA)的網(wǎng)絡(luò)、基于正交頻分多址（0FDMA)的網(wǎng)絡(luò)、長期 演進（LTE)網(wǎng)絡(luò)、基于第三代合作伙伴計劃（3GPP)的網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、以及其他通信系 統(tǒng)。更進一步，網(wǎng)絡(luò)130可以包括多于一個網(wǎng)絡(luò)，且可以包括多種不同類型的網(wǎng)絡(luò)。因此， 網(wǎng)絡(luò)130可以包括多個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、多個電信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和電信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，以及能夠發(fā)送和 接收通信信號的其他類似通信系統(tǒng)。
[0021] 圖2是根據(jù)可能的實施例的諸如eNB 120的基站200的示例方框圖?；?00 可以包含控制器210、存儲器220、數(shù)據(jù)庫接口 230、收發(fā)器240、輸入/輸出（I/O)設(shè)備 接口 250、網(wǎng)絡(luò)接口 260、以及總線270。例如，基站200可以實現(xiàn)任何操作系統(tǒng)，諸如， Microsoft Windows' UNIX 或 LINUX。例如，可以用諸如 C、C++、Java 或 Visual Basic 等任何編程語言來寫基站操作軟件。該基站操作軟件可以運行在應用程序框架上，諸如，例 如，Java%服務器、NET&框架、或任何其他應用框架。
[0022] 收發(fā)器240可以創(chuàng)建與終端110的數(shù)據(jù)連接?？刂破?10可以是任何可編程的處 理器。公開的實施例也可以實現(xiàn)在通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C、編程的微處理器或微處理器、外圍集 成電路元件、專用集成電路或其他集成電路、諸如分立元件電路的硬件/電子邏輯電路、諸 如可編程邏輯陣列、現(xiàn)場可編程門陣列的可編程邏輯設(shè)備等上。通常，控制器210可以是任 何控制器或處理器設(shè)備或能夠操作基站并實現(xiàn)所公開的實施例的設(shè)備。
[0023] 根據(jù)可能的實施方式，存儲器220包括易失性和非易失性數(shù)據(jù)存儲，包括一個或 多個電、磁或光學存儲器，諸如隨機存取存儲器（RAM)、高速緩沖存儲器、硬盤驅(qū)動器、或其 他存儲器設(shè)備。存儲器220可以具有高速緩沖存儲器來加速對特定數(shù)據(jù)的訪問。存儲器220 也可以連接至壓縮盤-只讀存儲器（⑶-ROM)、數(shù)字視頻盤-只讀存儲器（DVD-ROM)、DVD讀 寫輸入、磁帶驅(qū)動器、拇指驅(qū)動器、或允許媒體內(nèi)容直接上傳到系統(tǒng)的其他可移動存儲器設(shè) 備。數(shù)據(jù)可以存儲在存儲器220內(nèi)或存儲在單獨的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。例如，控制器210可以使用 數(shù)據(jù)庫接口 230來訪問數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫可以包含將終端110連接至網(wǎng)絡(luò)130的任何格式化 的數(shù)據(jù)。
[0024] 根據(jù)可能的實施例，1/0設(shè)備接口 250連接至一個或多個輸入和輸出設(shè)備，其包 括：鍵盤、鼠標、觸摸屏、監(jiān)視器、麥克風、語音識別設(shè)備、揚聲器、打印機、盤驅(qū)動器、或接收 輸入和/或提供輸出的任何其他設(shè)備或設(shè)備組合。1/0設(shè)備接口 250可以從網(wǎng)絡(luò)管理員接 收數(shù)據(jù)任務或連接標準。網(wǎng)絡(luò)連接接口 260可以連接至通信設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口 卡、收發(fā)器、或能夠傳輸信號到網(wǎng)絡(luò)130和從網(wǎng)絡(luò)130接收信號的任何其他設(shè)備?；?00 的上述組件經(jīng)由總線270連接、無線鏈接或以其他方式連接。
[0025] 雖然沒有要求，可以使用由電子設(shè)備執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令來實現(xiàn)實施例，所 述計算機可執(zhí)行指令諸如程序模塊，所述電子設(shè)備諸如通用計算機。通常，程序模塊可以 包括例行程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、以及執(zhí)行特定任務或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的其他 程序模塊。程序模塊可以是基于軟件的和/或可以是基于硬件的。例如，程序模塊可以存 儲于計算機可讀存儲介質(zhì)上，諸如硬件盤、閃存驅(qū)動器、光學驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器、⑶-ROM介 質(zhì)、拇指驅(qū)動器、以及提供除暫時性傳播信號之外的非暫時性存儲的其他計算機可讀存儲 介質(zhì)。此外，可以在具有多種類型的計算機系統(tǒng)配置的網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境中實踐實施例，所述網(wǎng) 絡(luò)計算環(huán)境包括個人電腦、手持設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器或可編程的消費電子產(chǎn) 品、網(wǎng)絡(luò)個人計算機、小型計算機、大型計算機、以及其他計算環(huán)境。
[0026] 圖3是根據(jù)可能的實施例的天線陣列300的示例方框圖，所述天線陣列300可以 在諸如eNB 120的基站200處被收發(fā)器240所使用。天線陣列300可以是（ML) X N個天線 310的發(fā)射天線柵格。例如，天線陣列300可以包括L(L> = 1)個垂直組的M(M>1)個天線 (垂直子集陣列或垂直子陣列）來創(chuàng)建ML個垂直天線元件。天線陣列300可以包括N(N>1) 列ML個垂直天線元件。例如，以8x8陣列為例，ML = 8且N = 8。垂直元件間分離用山來 表示，例如dve {〇. 5λ，4λ}，且水平元素間分離用dH來表示，例如dHe {〇. 5λ，4λ}，其 中λ是適用于LTE載波的中心頻率或發(fā)射信號的載波頻率的波長。示例天線陣列300可 以視為包含單（如，同極化）極化天線元件，該天線元件可以在水平和垂直維度看作是均勻 線性陣列。在另一個示例中，天線陣列可以包含雙極化或交叉極化天線元件。在一個實施 例中，形成天線陣列中的子陣列（例如，垂直組的Μ個天線元件），使得在子陣列中相關(guān)性是 非常大的（例如，具有相同極化的天線元件），相關(guān)性結(jié)構(gòu)隨時間緩慢變化。相反，子陣列之 間信道的衰落具有低相關(guān)性，子陣列的信道之間的相對相位快速變化。具有雙極化或交叉 極化天線元件的天線陣列可以看作在每個維度（水平或垂直）包括兩個（或多個）同極化 子陣列，每個子陣列為均勻線性陣列。eNB 120可以估算發(fā)射信號的出射角（AoD)和/或終 端110相對于天線陣列300的粗略位置，所述估算基于上行鏈路探測參考信號（SRS)傳輸， 或更普遍地通過利用TDD(時分雙工）系統(tǒng)中上行鏈路信道響應互易性或FDD(頻分雙工） 系統(tǒng)中多路徑到達方向互易性的、來自終端110的任何上行鏈路傳輸?？梢韵鄬τ贏oD校 準天線陣列300,其可以在終端110的方向上啟用波束控制。
[0027] 圖4是被eNB 120所執(zhí)行的波束成形的示例性方框圖400。eNB 120可以通過使用 用于波束成形的天線陣列300來發(fā)射和接收信號而與終端110通信以實現(xiàn)信道需要。數(shù)據(jù) 流460是空間層的，其包括調(diào)制符號序列。包括調(diào)制符號序列的數(shù)據(jù)流460可以首先在乘 法器440中乘以復值加權(quán)因子450。產(chǎn)生的信號（每個天線430 -個），可以饋送到收發(fā)器 410,其中基帶信號可以轉(zhuǎn)化為載波頻率。收發(fā)器410也可以對信號應用過濾以及額外的處 理。收發(fā)器輸出然后可以傳遞到功率放大器（PA)420,在其中增加信號的功率。PA 420的 輸出可以饋送到天線430?？梢砸虼丝刂铺炀€陣列中每個天線430中信號的相位與振幅，以 便在終端110獲取構(gòu)造圖?？梢栽谒胶痛怪狈较蛲ㄟ^改變加權(quán)因子450來調(diào)整波束或發(fā) 射輻射圖。用于發(fā)射及接收信號的波束的傳輸功率調(diào)整和部署，可以用于滿足信道需要。波 束成形可以幫助應對多路徑情況，并可以通過提供額外的功率集中來克服額外的衰減。在 MU-MBTO情況下，波束成形也可以用于減少對臨近小區(qū)的干擾，或者對小區(qū)或協(xié)調(diào)的小區(qū)集 群內(nèi)協(xié)作調(diào)度的UE的干擾。圖4所圖示的波束成形的方法僅是實現(xiàn)數(shù)據(jù)流460波束成形 的示例性示例。可替代地，可以在將信號轉(zhuǎn)化為載波頻率之后（在收發(fā)器之后立即或在ΡΑ 之后）應用加權(quán)因子，或者也可以將該加權(quán)因子分成應用在傳輸鏈路的不同位置處的多個 加權(quán)因子，例如，應用于基帶的加權(quán)因子以及在收發(fā)器之后應用的加權(quán)因子。
[0028] -種用于在eNB 120形成垂直和/或水平波束的方法可以基于靜態(tài)波束配置。例 如，可以部分重疊地形成LN個靜態(tài)垂直波束或虛擬天線。圖3中每列內(nèi)的Μ個天線元件 可以被虛擬化為形成每列L個垂直波束，諸如當ML = 8且Μ = 4,那么L = 2,可以從每列 Μ = 4個元素中獲取每列L = 2個垂直波束。一列中Μ = 4個元素可以是如圖3所示臨近 相鄰組的天線元件，或者可以是諸如列中每個其他天線元件的交錯或不相鄰組的天線元件 (圖3中未顯示）。不同的列可以使用不同組的天線元件（本示例中為Μ = 4個天線元件） 來從該列形成虛擬天線