0194] -類別2 (中移動(dòng)性、弱LoS和非靜態(tài)環(huán)境）一利用天線的子集的專用波束形成
[0195] -類別3 (高移動(dòng)性、NLoS和動(dòng)態(tài)環(huán)境）一開環(huán)波束形成
[0196] 此外，在使用部分天線陣列的波束形成期間，可以由下面的項(xiàng)中的至少一個(gè)來確 定有效Tx天線端口集：eNB和UE的信道特性（例如，UE的移動(dòng)性（速度、旋轉(zhuǎn)、加速等）、 信道的多普勒級(jí)別（多普勒擴(kuò)展、最大多普勒值等）、UE周圍的散射環(huán)境（散射體的數(shù)目和 分布、散射體的移動(dòng)性等）、信道矩陣的特性參數(shù)（秩、本征值、條件數(shù)等）、LoS/NLoS因子 (LoS增益與NLoS增益比、NLoS集群的數(shù)目等）以及SINR。以上信息中的一些可以根據(jù)UE 在eNB覆蓋范圍中的位置從無線電環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得，或者可以由eNB使用UL信號(hào)來直接 測(cè)量。另選地，UE可以提供以上信息中的一些。
[0197] 另選地，在使用部分天線陣列的波束形成期間，UE可以向eNB提供下面的項(xiàng)中的 至少一個(gè)：UE的移動(dòng)性（速度、旋轉(zhuǎn)、加速等）、信道的多普勒級(jí)別（多普勒擴(kuò)展、最大多普 勒值等）、UE周圍的散射環(huán)境（散射體的數(shù)目和分布、散射體的移動(dòng)性等）、信道矩陣的特 性參數(shù)（秩、本征值、條件數(shù)等）、LoS/NLoS因子（LoS增益與NLoS增益比、NLoS集群的數(shù) 目等）以及SINR。為此，UE可以使用諸如位置傳感器、加速傳感器等這樣的各種傳感器來 構(gòu)造反饋信息。
[0198] 現(xiàn)在，將給出基于UE的反饋信息使用部分天線陣列的波束形成方法的描述。
[0199] 首先，UE可以向eNB反饋優(yōu)選的有效Tx天線端口集。為此，UE判斷eNB的所有 Tx天線端口當(dāng)中的哪些Tx天線端口將被選擇為有效天線端口集，并且反饋與所選擇的有 效天線端口集有關(guān)的信息。類似地，UE使用UE移動(dòng)性、多普勒級(jí)別、UE周圍的散射環(huán)境、LoS/NLoS、SINR等當(dāng)中的可用信息來選擇最佳的有效天線集。
[0200] 由UE反饋的信息可以被不同地構(gòu)造如下。
[0201] a)可以通過下面的項(xiàng)中的至少一個(gè)來構(gòu)造關(guān)于有效Tx天線端口集的信息：天線 端口索引的集合（或天線端口集的索引）、導(dǎo)頻模式索引、以及天線端口的數(shù)目。
[0202] 例如，如果通過天線端口的數(shù)目和天線端口集的索引來構(gòu)造關(guān)于有效Tx天線端 口集的信息，并且如果eNB包括總共8個(gè)Tx天線，則UE從2個(gè)Tx天線、4個(gè)Tx天線和8個(gè) Tx天線當(dāng)中選擇優(yōu)選數(shù)目的天線，從下面所示的表7中選擇與天線數(shù)目對(duì)應(yīng)的索引，并且 與天線數(shù)目一起反饋所選擇的與所述天線數(shù)目對(duì)應(yīng)的索引。
[0203] [表 7]
[0204]
[0205]〈第二實(shí)施方式>
[0206] 圖18例示了Μ頂0系統(tǒng)的一般預(yù)編碼結(jié)構(gòu)。
[0207] Μ個(gè)空間數(shù)據(jù)流（或?qū)樱┩ㄟ^ΜΜ0預(yù)編碼器被映射到Nt個(gè)Tx天線端口或Nt個(gè) 邏輯Tx天線，其中Μ表示傳輸秩。顯然，可以不按照一對(duì)一對(duì)應(yīng)方式將邏輯天線映射到實(shí)際 的物理天線。例如，如果能夠在eNB中安裝大規(guī)模天線陣列，則可以將多個(gè)物理天線映射到 一個(gè)邏輯天線。通常，在通信規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中未限定這樣的邏輯天線至物理天線映射關(guān)系。在 接收器處，按照類似的方式來構(gòu)造邏輯Rx天線至物理Rx天線映射關(guān)系，并且將經(jīng)過天線的 流發(fā)送到Μ頂0接收器。在寬帶系統(tǒng)中，可以在Μ頂0預(yù)編碼器/接收器之前或者在Μ頂0預(yù) 編碼器/接收器之后添加諸如子載波映射器/解映射器這樣的頻率調(diào)制相關(guān)塊或模塊。
[0208] 可以根據(jù)是否應(yīng)用了ΜΜ0預(yù)編碼將LTE中支持的導(dǎo)頻信號(hào)廣泛地分類成預(yù)編碼 的導(dǎo)頻信號(hào)和非預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)。非預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)被主要用于信道估計(jì)，并且包括 關(guān)于DL的CRS和CSI-RS以及關(guān)于UL的SRS。預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)在經(jīng)過Μ頂0預(yù)編碼器之 后進(jìn)行發(fā)送，并且被主要用于接收器的發(fā)送流解調(diào)。預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)包括關(guān)于DL的UE 特定RS和E-PDCCHDM-RS、以及關(guān)于UL的DM-RS。
[0209] 每個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)可以根據(jù)其類型使用不同的邏輯天線至物理天線映射器。作為示 例，針對(duì)CSI-RS，支持最多8 ( =Nt)個(gè)Tx天線，而針對(duì)作為與CSR-RS相同的DL導(dǎo)頻信號(hào) 的CRS，僅支持最多4 ( =Nt)個(gè)Tx天線。
[0210] 當(dāng)使用了預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，接收器可以通過測(cè)量在Nr個(gè)Rx邏輯天線處從Μ 個(gè)層接收的信號(hào)來估計(jì)NrXMΜΠΚ)信道矩陣。另一方面，當(dāng)使用了非預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)， 接收器可以通過測(cè)量在Nr個(gè)Rx邏輯天線處從Nt個(gè)Tx邏輯天線接收的信號(hào)來估計(jì)NrXNt ΜΠΚ)。如果在寬帶系統(tǒng)中通過部分頻率資源來發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，則可以估計(jì)用于關(guān)聯(lián)的頻率 資源區(qū)域的NrXM或NrXNtΜΜ)信道矩陣。
[0211] 將與由接收器從用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)測(cè)量的NrXNt信道矩陣有關(guān)的信息反 饋給發(fā)送器，因此幫助確定在發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使用的MMO預(yù)編碼器。例如，這種反饋信 息包括指示與層的優(yōu)選數(shù)目（M)有關(guān)的信息的RI、指示與優(yōu)選的NtXMΜΠΚ)預(yù)編碼器有關(guān) 的信息的ΡΜΙ、以及指示NrXNt信道的統(tǒng)計(jì)特性信息的協(xié)方差矩陣。
[0212] 考慮到接收器例示了圖18中的結(jié)構(gòu)。在發(fā)送器方面，可以考慮到多用戶MMO發(fā) 送將發(fā)送器擴(kuò)展至通過相應(yīng)的Μ頂0預(yù)編碼器向多個(gè)接收器發(fā)送流的結(jié)構(gòu)。
[0213] 此外，如果Τχ天線的數(shù)目如在由上述大規(guī)模ΜΜΟ表示的下一代天線系統(tǒng)中一樣 增加，并因此，如果Τχ邏輯天線的數(shù)目Nt比常規(guī)系統(tǒng)中的Τχ邏輯天線的數(shù)目大得多，則接 收器應(yīng)該估計(jì)的信道的數(shù)目相應(yīng)地增加，并且信道估計(jì)變得復(fù)雜。當(dāng)Rx天線的數(shù)目Nr增 加時(shí)，這種復(fù)雜性可能更嚴(yán)重地增加。因?yàn)棣肠诌壿嬏炀€的數(shù)目Nt和用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻 信號(hào)的數(shù)目彼此成比例，所以導(dǎo)頻開銷需要增加以便保持相同級(jí)別的信道估計(jì)性能。此外， 根據(jù)Τχ邏輯天線的數(shù)目的增加，反饋開銷按幾何級(jí)數(shù)增加和/或反饋準(zhǔn)確性降低。因此， 隨著Τχ邏輯天線的數(shù)目增加，出現(xiàn)諸如導(dǎo)頻開銷增加、反饋開銷增加、反饋準(zhǔn)確性降低、信 道估計(jì)復(fù)雜性/錯(cuò)誤增加等這樣的問題。
[0214] 為了解決根據(jù)Τχ邏輯天線的數(shù)目的增加而增加的導(dǎo)頻/反饋開銷和復(fù)雜性的問 題，本發(fā)明提出了用于將Μ個(gè)層映射至Nt'個(gè)第二邏輯天線的第一ΜΠΚ)預(yù)編碼器的構(gòu)造以 及用于將Nt'個(gè)第二邏輯天線映射到Nt(其中Nt'〈Nt)個(gè)第一邏輯天線的第二ΜΙΜΟ預(yù)編 碼器的構(gòu)造。第二邏輯天線的構(gòu)造是根據(jù)發(fā)送器與接收器之間的信道特性自適應(yīng)地確定 的。
[0215] 第二ΜΜ0預(yù)編碼器用來限定第一邏輯天線與在數(shù)目上等于或小于第一邏輯天線 的第二邏輯天線之間的關(guān)系。作為第二ΜΜ0預(yù)編碼器的實(shí)施方式，當(dāng)Nt' = 2并且Nt= 4時(shí)，可以將NtXNt'矩陣用作第二ΜΠΚ)預(yù)編碼器。
[0216][式11]
[0217]
[0218]
[0219] 在以上實(shí)施方式中，pJPΡ2是功率縮放因子，并且其值可以根據(jù)是否減小/增 加/保持由第二ΜΜ0預(yù)編碼器導(dǎo)致的功率來確定。
[0220] 如上所述，邏輯天線的數(shù)目在發(fā)送器方面確定用于信道測(cè)量的導(dǎo)頻信號(hào)的數(shù)目， 并且在接收器方面確定用于CSI反饋構(gòu)造的有效ΜΜ0信道的尺寸。在現(xiàn)有系統(tǒng)中，邏輯 天線被簡(jiǎn)化以用于非預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)送以及基于所述非預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)送的CSI 反饋。也就是說，已經(jīng)滿足以下關(guān)系：邏輯天線的數(shù)目=發(fā)送器的發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的數(shù)目=在 接收器的CSI反饋構(gòu)造期間參照的有效ΜΜ0信道中的Τχ天線的數(shù)目。
[0221] 本提議限定了新的邏輯天線（S卩，第二邏輯天線）。通過減小在CSI反饋構(gòu)造期間 參照的有效ΜΜ0信道的維度，所提出的邏輯天線可以被用來在發(fā)送器方面減小發(fā)送導(dǎo)頻 開銷，并且可以被用來在接收器方面減小反饋開銷或者提高反饋準(zhǔn)確性。在這種情況下，第 二邏輯天線的數(shù)目可以根據(jù)是否引入了第二非預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)不等于發(fā)送器的發(fā)送導(dǎo) 頻信號(hào)的數(shù)目，并且可以根據(jù)是否引入了基于減小的信道的維度的CSI反饋不等于在接收 器的CSI反饋構(gòu)造期間參照的有效MMO信道中的Tx天線的數(shù)目。也就是說，所提出的邏 輯天線可能僅對(duì)發(fā)送器的發(fā)送導(dǎo)頻和接收器的反饋信道構(gòu)造中的一個(gè)有影響。
[0222] 本發(fā)明是有利的原因在于能夠根據(jù)發(fā)送器、接收器或網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)來自適應(yīng)地改變 邏輯天線的數(shù)目。通常，不管接收器如何，都確定第一非預(yù)編碼的導(dǎo)頻。當(dāng)考慮DL時(shí)，由對(duì) 應(yīng)發(fā)送器（即，eNB)的覆蓋范圍內(nèi)的所有接收器（S卩，UE)接收第一非預(yù)編碼的導(dǎo)頻。例 如，在LTE系統(tǒng)中，與第一非預(yù)編碼的導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)的CRS或CSI-RS通常由對(duì)應(yīng)eNB的覆蓋范 圍中的UE接收，并且被用于小區(qū)選擇和切換以及CSI反饋。因?yàn)閁L上的第一非預(yù)編碼的 導(dǎo)頻的構(gòu)造也是根據(jù)發(fā)送器（UE)的特性確定的，所以難以根據(jù)接收器自適應(yīng)地改變第一 邏輯Tx天線的數(shù)目。
[0223] 然而，根據(jù)本發(fā)明，能夠通過根據(jù)接收器或接收器的狀態(tài)自適應(yīng)地應(yīng)用第二ΜΜ0 預(yù)編碼器來改變第二邏輯Tx天線的構(gòu)造。第二邏輯Tx天線影響接收器的反饋構(gòu)造或者發(fā) 送器的導(dǎo)頻構(gòu)造，因此減小反饋開銷并且/或者提高準(zhǔn)確性或者減小導(dǎo)頻開銷。
[0224] 首先，為了減小反饋開銷和/或提高準(zhǔn)確性，提出了接收器基于根據(jù)第二邏輯天 線構(gòu)造的NrXNt'有效ΜΜ0信道來構(gòu)造CSI反饋信息。
[0225] CSI反饋信息不僅可以包括諸如PMI和RI這樣的隱式信息，而且包括諸如信道系 數(shù)和協(xié)方差矩陣這樣的顯式信息。具體地，在提出的結(jié)構(gòu)中，將關(guān)于Nt'XMΜΠΚ)預(yù)編碼器 的信息而不是關(guān)于常規(guī)結(jié)構(gòu)的NtXMΜΠΚ)預(yù)編碼器的信息作為隱式信息進(jìn)行反饋，而將關(guān) 于NrXNt'信道而不是常規(guī)結(jié)構(gòu)的NrXNt信道的信息作為顯式信息進(jìn)行反饋。
[0226] 因此，根據(jù)本發(fā)明，基于比發(fā)送器的Tx邏輯天線的總數(shù)目少的邏輯天線來構(gòu)造反 饋信息。第二Μπω預(yù)編碼器確定如何形成較少的邏輯天線以及如何形成所述邏輯天線。盡 管發(fā)送器可以自主地確定第二Μπω預(yù)編碼器的構(gòu)造，然而接收器可以提供用于使發(fā)送器 確定第二ΜΜ0預(yù)編碼器的信息。因此，提出了以下的1)和2)。
[0227] 1)接收器可以通過接收第一非預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)來向發(fā)送器反饋對(duì)于確定第二 Μπω預(yù)編碼器所需的信息。反饋信息可以包括以下的a)至d)中的至少一個(gè)：
[0228] a)第二邏輯Tx天線的優(yōu)選的數(shù)目（Nt'）
[0229] b)優(yōu)選的第二Μ頂0預(yù)編碼器的構(gòu)造信息
[0230] c)基于第一邏輯Tx天線的CSI反饋信息
[0231] d)信道特性信息（多普勒特性、接收器移動(dòng)速度等）
[0232] 在a)至d)的以上信息中，如果應(yīng)用了c)基于第一邏輯Tx天線的CSI反饋信息， 則能夠考慮到基于第二邏輯Tx天線的CSI反饋的量來使反饋的總量最佳化。例如，在現(xiàn)有 系統(tǒng)中，如果每5毫秒執(zhí)行100比特大小的基于第一邏輯天線的反饋，則執(zhí)行每毫秒20比 特的反饋。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，能夠通過執(zhí)行每20毫秒20比特大小的基于第一邏輯天 線的CSI反饋并且附加地執(zhí)行每5毫秒50比特大小的基于第二邏輯天線的CSI反饋來減 小反饋開銷。也就是說，執(zhí)行每毫秒11比特的反饋。能夠甚至針對(duì)a)、b)和d)以及針對(duì) c)按照類似的方式來減少反饋。
[0233] 為了使接收器測(cè)量并報(bào)告基于第二邏輯天線的信道，可以廣泛地考慮兩種方法。 第一種方法在于向接收器直接指示關(guān)于第二ΜΜ0預(yù)編碼器的信息。作為指示信息的示例， 可以考慮構(gòu)造第二ΜΜ0預(yù)編碼器的一些候選并且按照候選索引的形式向接收器通知候選 的方案。在接收到關(guān)于第二ΜΜ0預(yù)編碼器的信息之后，接收器可以通過測(cè)量基于第一邏輯 天線而生成的第一非預(yù)編碼的導(dǎo)頻信號(hào)來基于第二邏輯天線測(cè)量NrXNt'有效MMO信道。 例如，在發(fā)送了總共100個(gè)第一邏輯天線（端口 #0~#99)的系統(tǒng)