用于在無線通信系統(tǒng)中通過終端發(fā)送用于使波束成形分離的反饋信息的方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種用于在無線通信系統(tǒng)中在用 戶設(shè)備（UE)處發(fā)送用于部分波束成形（beamforming)的反饋信息的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 將給出作為能夠適用于本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示例的第三代合作伙伴計劃長 期演進(jìn)（3GPPLTE)系統(tǒng)的簡要描述。
[0003] 圖1示出了作為示例性無線通信系統(tǒng)的演進(jìn)通用移動電信系統(tǒng)（E-UMTS)網(wǎng)絡(luò) 的構(gòu)造。E-UMTS系統(tǒng)是傳統(tǒng)UMTS系統(tǒng)的演進(jìn)，并且3GPP正基于E-UMTS標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行工 作。E-UMTS也被稱為LTE系統(tǒng)。對于UMTS和E-UMTS的技術(shù)規(guī)范的細(xì)節(jié)，分別參考"3rd GenerationPartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupRadioAccess Network"的版本7和版本8〇
[0004] 參照圖1，E_UMTS系統(tǒng)包括用戶設(shè)備（UE)、演進(jìn)的節(jié)點B(eN〇deB或eNB)、以及位 于演進(jìn)型UMTS陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)（E-UTRAN)的一端處并且連接到外部網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)關(guān) (AG)。eNB可以同時發(fā)送多個數(shù)據(jù)流，以便于廣播服務(wù)、多播服務(wù)和/或單播服務(wù)。
[0005] 單個eNB管理一個或更多個小區(qū)。小區(qū)被設(shè)置為在1. 25、2. 5、5、10、15和20Mhz 的帶寬中的一個帶寬中操作，并且在該帶寬中提供到多個UE的下行鏈路（DL)或上行鏈路 (UL)傳輸服務(wù)?？梢詷?gòu)造不同的小區(qū)以提供不同的帶寬。eNB控制到多個UE的數(shù)據(jù)發(fā)送 以及從多個UE的數(shù)據(jù)接收。關(guān)于DL數(shù)據(jù)，eNB通過將DL調(diào)度信息發(fā)送給特定UE來向該 特定UE通知假定DL數(shù)據(jù)被發(fā)送的時間-頻率區(qū)域、編碼方案、數(shù)據(jù)大小、混合自動重傳請 求（HARQ)信息等。關(guān)于UL數(shù)據(jù)，eNB通過將UL調(diào)度信息發(fā)送給特定UE來向該特定UE通 知UE能夠發(fā)送數(shù)據(jù)的時間-頻率區(qū)域、編碼方案、數(shù)據(jù)大小、HARQ信息等?？梢栽趀NB之間 限定用于發(fā)送用戶業(yè)務(wù)或控制業(yè)務(wù)的接口。核心網(wǎng)絡(luò)（CN)可以包括用于UE的用戶注冊的 AG和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。AG在跟蹤區(qū)域（TA)的基礎(chǔ)上管理UE的移動性。一個TA包括多個小區(qū)。
[0006] 盡管無線通信技術(shù)的發(fā)展階段已達(dá)到基于寬帶碼分多址（WCDMA)的LTE，然而用 戶和服務(wù)提供商的需求和期望不斷增加?？紤]到其它無線接入技術(shù)正在發(fā)展，新技術(shù)演進(jìn) 需要實現(xiàn)未來的競爭力。具體地，需要減少每比特成本、提高服務(wù)可用性、靈活使用頻帶、簡 化結(jié)構(gòu)、開放接口、適當(dāng)消耗UE的功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 技術(shù)問題
[0008] 被設(shè)計以解決所述問題的本發(fā)明的目的在于提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中在 用戶設(shè)備（UE)處發(fā)送用于部分波束成形的反饋信息的方法和裝置。
[0009] 技術(shù)解決方案
[0010] 可以通過提供一種在無線通信系統(tǒng)中從用戶設(shè)備（UE)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送用于基于多個 天線的部分波束成形的反饋信息的方法來實現(xiàn)本發(fā)明的目的，該方法包括以下步驟：從所 述網(wǎng)絡(luò)接收與包含在所述多個天線中的天線分區(qū)（antennapartition)對應(yīng)的基準(zhǔn)信號； 基于所述基準(zhǔn)信號，從包含在候選波束成形模式集中的波束成形模式當(dāng)中選擇一種或更多 種波束成形模式，并且構(gòu)造與所選擇的一種或更多種波束成形模式相關(guān)的反饋信息；以及 向所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)送所述反饋信息，其中，所述反饋信息包括與下面的項中的至少一個對應(yīng)的 預(yù)編碼矩陣索引：所述天線分區(qū)和用于鏈接所述天線分區(qū)的鏈接系數(shù)信息。
[0011] 該方法還可以包括以下步驟：從所述網(wǎng)絡(luò)接收關(guān)于包含在所述候選波束成形模式 集中的所述波束成形模式的信息。當(dāng)由UE選擇多種波束成形模式時，網(wǎng)絡(luò)可以選擇并應(yīng)用 多種波束成形模式中的一種，并且向UE發(fā)送信號。
[0012] 在本發(fā)明的另一方面中，本文中提供了一種在無線通信系統(tǒng)中在網(wǎng)絡(luò)處從用戶設(shè) 備（UE)接收用于基于多個天線的部分波束成形的反饋信息的方法，該方法包括以下步驟： 向所述UE發(fā)送與包含在所述多個天線中的天線分區(qū)對應(yīng)的基準(zhǔn)信號；以及基于所述基準(zhǔn) 信號從所述UE接收所述反饋信息，其中，所述反饋信息與由UE從包含在候選波束成形模式 集中的波束成形模式當(dāng)中選擇的一種或更多種波束成形模式相關(guān)，并且包括與下面的項中 的至少一個對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣索引：所述天線分區(qū)和用于鏈接所述天線分區(qū)的鏈接系數(shù)信 息。
[0013] 該方法還可以包括以下步驟：向UE發(fā)送關(guān)于包含在所述候選波束成形模式集中 的所述波束成形模式的信息。該方法還包括以下步驟：當(dāng)由所述UE選擇多種波束成形模式 時，網(wǎng)絡(luò)選擇并應(yīng)用所述多種波束成形模式中的一種，并且向所述UE發(fā)送信號。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，反饋信息可以包括包含在候選波束成形模式集中的波束成形模式的 秩指示符和信道質(zhì)量信息。當(dāng)天線分區(qū)處于完全對齊的狀態(tài)時，反饋信息可以包括針對天 線分區(qū)和鏈接系數(shù)信息的一個預(yù)編碼矩陣。
[0015] 候選波束成形模式集可以包括下面的模式中的至少一種：開環(huán)波束成形模式、閉 環(huán)波束成形模式、垂直波束成形模式和水平波束成形模式。
[0016] 有益效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，能夠在無線通信系統(tǒng)中高效地報告用于部分波束成形的 反饋信息。
[0018] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將要領(lǐng)會的是，能夠通過本發(fā)明實現(xiàn)的效果不限于上文中已具體 描述的效果，并且將從下面的詳細(xì)描述更加清楚地理解本發(fā)明的其它優(yōu)點。
【附圖說明】
[0019] 圖1例示了作為無線通信系統(tǒng)的示例的演進(jìn)通用移動電信系統(tǒng)（E-UMTS)網(wǎng)絡(luò)的 構(gòu)造；
[0020] 圖2例示了在符合用戶設(shè)備（UE)和演進(jìn)的UMTS陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)（E-UTRAN) 之間的第三代合作伙伴計劃（3GPP)無線電接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的無線電接口協(xié)議架構(gòu)中的控制 平面協(xié)議棧和用戶平面協(xié)議棧；
[0021] 圖3例示了 3GPP系統(tǒng)中的物理信道和使用這些物理信道的一般信號傳輸方法；
[0022] 圖4例示了長期演進(jìn)（LTE)系統(tǒng)中的無線電幀的結(jié)構(gòu)；
[0023] 圖5例示了LTE系統(tǒng)中的下行鏈路無線電幀的結(jié)構(gòu)；
[0024] 圖6例示了LTE系統(tǒng)中的上行鏈路子幀的結(jié)構(gòu)；
[0025] 圖7例示了一般多輸入多輸出（M頂0)通信系統(tǒng)的構(gòu)造；
[0026] 圖8和圖9例示了支持通過四個天線（4-Tx下行鏈路傳輸）進(jìn)行下行鏈路傳輸?shù)?LTE系統(tǒng)中的下行鏈路基準(zhǔn)信號（RS)構(gòu)造；
[0027] 圖10例示了在當(dāng)前的3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中限定的示例性的下行鏈路解調(diào)基準(zhǔn)信號 (DMRS)分配；
[0028] 圖11例示了在當(dāng)前的3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中限定的下行鏈路信道狀態(tài)信息-基準(zhǔn)信號 (CSI-RS)構(gòu)造的CSI-RS構(gòu)造 #0 ;
[0029] 圖12例示了天線傾斜方案；
[0030] 圖13是將相關(guān)技術(shù)的天線系統(tǒng)與有源天線系統(tǒng)（AAS)進(jìn)行比較的圖；
[0031] 圖14例示了示例性的基于AAS的用戶設(shè)備（UE)特定的波束成形；
[0032] 圖15例示了基于AAS的二維波束發(fā)送場景；
[0033] 圖16例示了在均勻線性陣列中應(yīng)用對齊的分區(qū)預(yù)編碼的示例；
[0034] 圖17例示了在方形陣列中應(yīng)用基于列對齊的分區(qū)預(yù)編碼的示例；
[0035] 圖18例示了在方形陣列中應(yīng)用基于行對齊的分區(qū)預(yù)編碼的示例；
[0036] 圖19例示了在方形陣列中應(yīng)用基于行組對齊的分區(qū)預(yù)編碼的示例；
[0037] 圖20至圖22例示了導(dǎo)頻模式（pilotpattern)分配方法；
[0038] 圖23是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的網(wǎng)絡(luò)與UE之間的信息交換處理的 圖；
[0039] 圖24是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的網(wǎng)絡(luò)與UE之間的信息交換處理的 圖；
[0040] 圖25是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的在UE處構(gòu)造針對多種波束成形模式 的反饋的處理的圖；以及
[0041] 圖26是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的通信裝置的框圖。
【具體實施方式】
[0042] 利用參照附圖描述的本發(fā)明的實施方式將容易地理解本發(fā)明的構(gòu)造、操作和其它 特征。如本文中闡述的本發(fā)明的實施方式是將本發(fā)明的技術(shù)特征應(yīng)用于第三代合作伙伴計 劃（3GPP)系統(tǒng)的示例。
[0043] 當(dāng)在期演進(jìn)（LTE)系統(tǒng)和高級LTE(LTE-A)系統(tǒng)的上下文中描述本發(fā)明的實施方 式時，這些實施方式僅僅是示例性的。因此，本發(fā)明的實施方式可適用于任何其它通信系 統(tǒng)，只要上述限定對于通信系統(tǒng)有效即可。另外，當(dāng)在頻分雙工（FDD)的上下文中描述本發(fā) 明的實施方式時，這些實施方式在一些修改的情況下還容易地適用于半FDD(Η-FDD)或時 分雙工（TDD)。
[0044] 術(shù)語"基站（BS) "可以被用于覆蓋包括遠(yuǎn)程無線電頭（RRH)、演進(jìn)的NodeB(eNB 或eNodeB)、接收點（RP)、中繼器等的含義。
[0045] 圖2例示了在符合用戶設(shè)備（UE)和演進(jìn)的UMTS陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)（E-UTRAN) 之間的3GPP無線接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的無線電接口協(xié)議架構(gòu)中的控制平面協(xié)議棧和用戶平面協(xié) 議棧?？刂破矫媸荱E和E-UTRAN發(fā)送控制消息以管理呼叫的路徑，并且用戶平面是從應(yīng)用 層生成的數(shù)據(jù)（例如，語音數(shù)據(jù)或互聯(lián)網(wǎng)分組數(shù)據(jù)）被發(fā)送的路徑。
[0046] 層1 (L1)處的物理（PHY)層向其更高層（媒體訪問控制（MAC)層）提供信息傳送 服務(wù)。PHY層經(jīng)由傳輸信道連接到MAC層。傳輸信道在MAC層和PHY層之間傳送數(shù)據(jù)。在 發(fā)送器和接收器的PHY層之間的物理信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。物理信道使用時間和頻率作為無線 資源。具體地，物理信道針對下行鏈路（DL)按照正交頻分多址（0FDMA)進(jìn)行調(diào)制，并且針 對上行鏈路（UL)按照單載波頻分多址（SC-FDMA)進(jìn)行調(diào)制。
[0047] 層2(L2)處的MAC層經(jīng)由邏輯信道向其更高層（無線電鏈路控制（RLC)層）提供 服務(wù)。L2處的RLC層支持可靠的數(shù)據(jù)傳輸?？梢栽贛AC層的功能塊中實現(xiàn)RLC層功能。分 組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議（PDCP)層在L2處執(zhí)行報頭壓縮，以減少不必要的控制信息的量，并因此經(jīng) 由具有窄帶寬的空中接口高效地傳輸諸如IP版本4 (IPv4)或IP版本6 (IPv6)分組這樣的 網(wǎng)際協(xié)議（IP)分組。
[0048] 僅在控制平面上限定層3(或L3)的最低部分處的無線電資源控制（RRC)層。RRC 層與無線電承載的構(gòu)造、重新構(gòu)造和釋放有關(guān)地控制邏輯信道、傳輸信道和物理信道。無線 電承載是指在L2處提供針對UE與E-UTRAN之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)。為此，UE和E-UTRAN 的RRC層彼此交換RRC消息。如果在UE和E-UTRAN之間建立RRC連接，則UE處于RRC連 接模式，否則UE處于RRC空閑模式。RRC層上面的非接入層（NAS)層執(zhí)行包括會話管理和 移動性管理的功能。
[0049] 用于將數(shù)據(jù)從E-UTRAN傳送到UE的DL傳輸信道包括承載系統(tǒng)信息的廣播信道 (BCH)、承載尋呼消息的尋呼信道（PCH)和承載用戶業(yè)務(wù)或控制消息的共享信道（SCH)。DL 多播業(yè)務(wù)或控制消息或DL廣播業(yè)務(wù)或控制消息可以在DLSCH或者單獨限定的DL多播信 道（MCH)上被發(fā)送。用于將數(shù)據(jù)從UE傳送到E-UTRAN的UL傳輸信道包括承載初始控制消 息的隨機(jī)接入信道（RACH)和承載用戶業(yè)務(wù)或控制消息的ULSCH。在傳輸信道上面被限定 并映射到傳輸信道的邏輯信道包括廣播控制信道（BCCH)、尋呼控制信道（PCCH)、公共控制 信道（CCCH)、多播控制信道（MCCH)、多播業(yè)務(wù)信道（MTCH)等。
[0050] 圖3例示了3GPP系統(tǒng)中的物理信道和用于在這些物理信道上發(fā)送信號的一般方 法。
[0051 ] 參照圖3，當(dāng)UE通電或進(jìn)入新的小區(qū)時，則UE執(zhí)行初始小區(qū)搜索（S301)。初始小 區(qū)搜索涉及向eNB的同步的獲得。具體地，UE使其定時與eNB同步，并且通過從eNB接收 主同步信道（P-SCH)和輔同步信道（S-SCH)來獲取小區(qū)標(biāo)識符（ID)和其它信息。然后，UE 可以通過從eNB接收物理廣播信道（PBCH)來獲取在小區(qū)中廣播的信息。在初始小區(qū)搜索 期間，UE可以通過接收下行鏈路基準(zhǔn)信號（DLRS)來監(jiān)視DL信道狀態(tài)。
[0052] 在初始小區(qū)搜索之后，UE可以通過接收物理下行鏈路控制信道（PDCCH)以及基 于該H)CCH中包含的信息接收物理下行鏈路共享信道（PDSCH)來獲取詳細(xì)的系統(tǒng)信息 (S302)。
[0053] 如果UE最初接入eNB或者不具有用于向eNB發(fā)送信號的無線電資源，則UE可以執(zhí) 行與該eNB的隨機(jī)接入過程（S303至S306)。在隨機(jī)接入過程中，UE可以在物理隨機(jī)接入 信道（PRACH)上發(fā)送預(yù)定序列作為前導(dǎo)碼（S303和S305)，并且可以在H)CCH和與該H)CCH 關(guān)聯(lián)的H)SCH上接收對該前導(dǎo)碼的響應(yīng)消息（S304和S306)。在基于競爭的RACH的情況 下，UE可以附加地執(zhí)行競爭解決過程。
[0054] 在上述過程之后，UE可以從eNB接收H)CCH和/或H)SCH(S307)，并且向eNB發(fā)送 物理上行鏈路共享信道（PUSCH)和/或物理上行鏈路控制信道（PUCCH) (S308)，這是一般 DL/UL信號發(fā)送過程。具體地，UE在H)CCH上接收下行鏈路控制信息（DCI)。本文中，DCI 包括諸如針對UE的資源分配信息這樣的控制信息。根據(jù)DCI的不同用途來限定不同的DCI 格式。
[0055] UE在UL上發(fā)送給eNB或者在DL上從eNB接收的控制信息包括DL/UL確認(rèn)/否定 確認(rèn)（ACK/NACK)信號、信道質(zhì)量指示符（CQI)、預(yù)編碼矩陣索引（PMI)、秩指示符（RI)等。 在3GPPLTE系統(tǒng)中，UE可以在PUSCH和/或PUCCH上發(fā)送諸如CQI、PMI、RI等這樣的控制 信息。
[0056] 圖4例示了在LTE系統(tǒng)中使用的無線電幀的結(jié)構(gòu)。
[0057] 參照圖4, 一個無線電幀為10ms(327200XTS)長，并且被劃分成10個相等大小的 子幀。每個子幀為lms長，并且進(jìn)一步地被劃分成兩個時隙。每個時隙為0. 5ms(15360XTS) 長。本文中，Ts表示采樣時間，并且Ts=V(15kHzX2048) = 3.2552x10 s(約 33ns)。一 個時隙包括時間域中的多個正交頻分復(fù)用（OFDM)符號或者SC-FDMA符號乘以頻率域中的 多個資源塊（RB)。在LTE系統(tǒng)中，一個RB包括12個子載波X7(或6)個0FDM符號。發(fā)送 數(shù)據(jù)期間的單位時間被限定為發(fā)送時間間隔（TTI)?？梢砸砸粋€或更多個子幀為單位來限 定TTI。上述無線電幀結(jié)構(gòu)僅僅是示例性的，并因此可以改變無線電幀中的子幀的數(shù)目、子 幀中的時隙的數(shù)目或者時隙中的0FDM符號的數(shù)目。
[0058] 圖5例示了DL無線電幀中的子幀的控制區(qū)域中包含的示例性控制信道。
[0059] 參照圖5, 一個子幀包括14個0FDM符號。根據(jù)子幀構(gòu)造，子幀的第一個0FDM符 號至第三個0FDM符號被用于控制區(qū)域，并且其它的11至13個0FDM符號被用于數(shù)據(jù)區(qū)域。 在圖5中，參考字符R1至R4表示針對天線0至天線3的RS或?qū)ьl信號。不管控制區(qū)域和 數(shù)據(jù)區(qū)域如何，在子幀中都按照預(yù)定模式分配RS。控制信道被分配給控制區(qū)域中的非RS資 源，并且業(yè)務(wù)信道還被分配給數(shù)據(jù)區(qū)域中的非RS資源。分配給控制區(qū)域的控制信道包括物 理控制格式指示符信道（PCFICH)、物理混合ARQ指示符信道（PHICH)、物理下行鏈路控制信 道（H)CCH)等。
[0060] PCFICH是承載與用于每個子幀中的H)CCH的0FDM符號的數(shù)目有關(guān)的信息的物理 控制格式指示符信道。PCFICH位于子幀的第一 0FDM符號中，并且被構(gòu)造有高于PHICH和 PDCCH的優(yōu)先權(quán)。PCFICH包括4個資源元素組（REG)，每個REG基于小區(qū)標(biāo)識（ID)被分發(fā) 到控制區(qū)域。一個REG包括4個資源元素（RE)。RE是由一個子載波乘以一個0FDM符號限 定的最小的物理資源。根據(jù)帶寬，PCFICH被設(shè)置為1至3或2至4。PCFICH按照正交相移 鍵控（QPSK)進(jìn)行調(diào)制。
[0061 ] PHICH是承載針對UL發(fā)送的HARQACK/NACK的物理混合自動重傳請求（HARQ)指 示符信道。也就是說，PHICH是遞送針對ULHARQ的DLACK/NACK信息的信道。PHICH包 括一個REG，并