CN105122667A - 在无线通信系统中提供用于分数波束成形的控制信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于在无线通信系统中的基站(BS)处使用大规模天线阵列执行分数波束成形的方法和装置。该方法包括：按照行或者按照列将大规模天线阵列划分为多个分区；将用于分数波束成形的控制信息发送到用户设备(UE)；从UE接收基于控制信息的反馈信息；以及通过使用用于分区的子预编码器和链接分区的链接预编码器执行波束成形来将信号发送到UE。控制信息包括关于分区的信息、关于与分区对应的导频图案的信息、关于链接预编码器的信息以及指示分区是否属于相同发送点的信息中的至少一个。

Description

在无线通信系统中提供用于分数波束成形的控制信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信系统，并且更特别地，涉及用于在无线通信系统中提供用于分数波束成形的控制信息的方法和装置。

背景技术

将给出对于作为可以应用本发明的无线通信系统的示例的第三代合作伙伴计划长期演进(3GPPLTE)系统的简单描述。

图1示出作为示例性无线通信系统的演进通用移动通信系统(E-UMTS)网络的配置。E-UMTS系统是传统UMTS系统的演进，并且3GPP基于E-UMTS标准工作。E-UMTS还被称为LTE系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的详情，分别参考“3^rdGenerationPartnershipProject；TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork”的版本7和版本8。

参考图1，E-UMTS系统包括用户设备(UE)、演进节点B(eNodeB或eNB)以及位于演进UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)的端部处并且连接到外部网络的接入网关(AG)。eNB可以同时发送多个数据流用于广播服务、多播服务和/或单播服务。

单个eNB管理一个或更多个小区。小区被设置为在1.25Mhz、2.5Mhz、5Mhz、10Mhz、15Mhz和20Mhz的带宽中的一个带宽内操作，并且在该带宽中给多个UE提供下行链路(DL)或上行链路(UL)发送服务。可以对不同小区进行配置以提供不同带宽。eNB控制到多个UE的数据发送和从多个UE的数据接收。关于DL数据，eNB通过将DL调度信息发送到UE来将DL数据应被发送的时频区域、编码方案、数据大小、混合自动重传请求(HARQ)信息等通知给特定UE。关于UL数据，eNB通过将UL调度信息发送到UE来将UE可以发送数据的时频区域、编码方案、数据大小、HARQ信息等通知给特定UE。在eNB之间可以定义用于发送用户流量或控制流量的接口。核心网(CN)可以包括AG和用于UE的用户注册的网络节点。AG基于跟踪区域(TA)管理UE的移动。TA包括多个小区。

虽然无线通信技术的开发阶段研究了基于宽带码分多址(WCDMA)的LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望日益增加。考虑到其它无线接入技术正在开发，要求新技术演进实现未来竞争力。具体地，要求每位的成本减少、增加的服务可用性、频带的灵活使用、简化结构、开放接口、UE的合适功耗等。

发明内容

技术问题

计划解决该问题的本发明的目标在于一种用于提供在无线通信系统中用于分数波束成形的控制信息的方法和装置。

技术解决方案

本发明的目标可以通过提供一种用于在无线通信系统中的基站(BS)处使用大规模天线阵列执行分数波束成形的方法来实现，该方法包括：按照行或者按照列将所述大规模天线阵列划分为多个分区；将用于所述分数波束成形的控制信息发送到用户设备(UE)；从所述UE接收基于所述控制信息的反馈信息；以及通过使用用于所述分区的子预编码器和链接所述分区的链接预编码器执行波束成形来将信号发送到所述UE。所述控制信息包括关于所述分区的信息、关于与所述分区对应的导频图案的信息、关于所述链接预编码器的信息以及指示所述分区是否属于相同发送点的信息中的至少一个。

在本发明的另一方面中，在此提供一种用于在无线通信系统中使用大规模天线阵列执行分数波束成形的发送装置，该发送装置包括：无线通信模块，所述无线通信模块被配置成将信号发送到接收装置并且从接收装置接收信号；以及处理器，所述处理器被配置成按照行或者按照列将所述大规模天线阵列划分为多个分区，以从所述接收装置接收反馈信息，并且使用用于所述分区的子预编码器和链接所述分区的链接预编码器来执行波束成形。基于先前由所述发送装置发送到所述接收装置的控制信息来生成所述反馈信息，并且所述控制信息包括关于所述分区的信息、关于与所述分区对应的导频图案的信息、关于所述链接预编码器的信息以及指示所述分区是否属于相同发送点的信息中的至少一个。

在本发明的以上实施方式中，所述控制信息还可以包括指示是否应用所述分数波束成形的信息。

所述控制信息可以包括指示反馈信息配置模式中的一个的信息，并且所述反馈信息配置模式可以是将关于所述子预编码器中的至少一个的信息包括在所述反馈信息中的第一模式、将关于所述链接预编码器的信息包括在所述反馈信息中的第二模式以及不包括关于所述子预编码器的信息和关于所述链接预编码器的信息的第三模式。在该情况下，所述反馈信息可以包括基于所述导频图案的聚集确定的信道质量指示符(CQI)和秩指示符(RI)。

如果所述大规模天线阵列按照列被划分为多个分区，则可以使用所述子预编码器执行垂直波束成形，并且可以使用所述链接预编码器执行水平波束成形。或者，如果所述大规模天线阵列按照行被划分为多个分区，则使用所述子预编码器执行水平波束成形，并且使用所述链接预编码器执行垂直波束成形。

基于所述反馈信息，可以确定所述子预编码器和所述链接预编码器中的一个。

有益效果

根据本发明的实施方式，可以在无线通信系统中有效地执行分数波束成形。

本领域技术人员将想到，可以通过本发明实现的效果不限于以上特别描述的那些，并且本发明的其它优点将从以下详细描述更清楚地理解。

附图说明

被包括以提供本发明的进一步理解的附图示出本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1示出作为无线通信系统的示例的演进通用移动通信系统(E-UMTS)网络的配置。

图2示出在用户设备(UE)和演进UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)之间的符合第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的无线电接口协议架构中的控制面协议栈和用户面协议栈。

图3示出物理信道和使用3GPP系统中的物理信道的普通信号发送方法；

图4示出长期演进(LTE)系统中的无线电帧的结构；

图5示出LTE系统中的下行链路无线电帧的结构；图6示出LTE系统中的上行链路子帧的结构；

图7示出普通多输入多输出(MIMO)通信系统的结构；

图8和图9示出通过四个天线支持下行链路发送(4-Tx下行链路发送)的LTE系统中的下行链路参考信号(RS)配置；

图10示出在当前3GPP标准规范中定义的示例性下行链路解调参考信号(DMRS)分配；

图11示出在当前3GPP标准规范中定义的下行链路CSI-RS配置的信道状态信息-参考信号(CSI-RS)配置#0；

图12示出天线倾斜(antennatilting)方案；

图13是比较相关技术的天线系统与有源天线系统(AAS)的视图；

图14示出示例性的基于AAS的用户设备(UE)-专用波束成形；

图15示出基于AAS的二维波束发送场景；

图16示出根据本发明的另一个实施方式的将对齐的分数预编码应用至均匀线性阵列的示例；

图17示出根据本发明的另一个实施方式的将按列对齐的分数预编码应用至方形阵列的示例；

图18示出根据本发明的另一个实施方式的将按行对齐的分数预编码应用至方形阵列的示例；

图19示出根据本发明的另一个实施方式的将按行组(rowgroup-wise)对齐的分数预编码应用至方形矩阵的示例；

图20、图21和图22示出根据本发明的第三实施方式的用于分配导频图案的方法；以及

图23是根据本发明的实施方式的通信装置的框图。

具体实施方式

本发明的结构、操作和其它特征将通过参考附图描述的本发明的实施方式容易地理解。在此阐述的本发明的实施方式是本发明的技术特征应用到第三代合作伙伴计(3GPP)系统的示例。

虽然本发明的实施方式在长期演进(LTE)和LTE-Advanced(LTE-A)系统的上下文中被描述，但是它们仅仅是示例性的。从而，本发明的实施方式可应用至任何其它通信系统，只要以上定义对于通信系统有效即可。另外，本发明的实施方式在频分双工(FDD)的上下文中描述，它们还可以通过一些修改应用至半-FDD(H-FDD)或时分双工(TDD)。

术语“基站(BS)”可以用于覆盖包括射频拉远头(RRH)、演进节点B(eNB或eNodeB)、接收点(RP)、中继等术语的意义。

图2示出用户设备(UE)和演进UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)之间的符合3GPP无线电接入网标准的无线电接口协议架构中的控制面协议栈和用户面协议栈。控制面是UE和E-UTRAN发送控制消息以管理呼叫的路径，并且用户面是发送从应用层生成的数据(例如，语音数据或互联网分组数据)的路径。

在第一层(L1)的物理(PHY)层将信息传输服务提供给其更高层(媒体接入控制(MAC)层)。PHY层经由传输信道连接至MAC层。传输信道在MAC层和PHY层之间传递数据。数据在发送器和接收器的PHY层之间的物理信道上被发送。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。具体地，物理信道被调制为正交频分多址(OFDMA)用于下行链路(DL)，并且被调制为单载波频分多址(SC-FDMA)用于上行链路(UL)。

在第二层(L2)的MAC层经由逻辑信道，向其更高层(无线链路控制(RLC)层)提供服务。在L2的RLC层支持可靠数据发送。RLC功能可以在MAC层的功能块中被实现。在L2的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行头部压缩，以减少不必要的控制信息的量，并且从而经由具有窄带宽的空中接口，有效地发送互联网协议(IP)分组，诸如，IP版本4(IPv4)分组或IP版本6(IPv6)分组。

在第三层(或L3)的最下部的无线资源控制(RRC)层仅在控制面上被定义。RRC层控制关于无线电承载的配置、重配置和释放的逻辑信道、传输信道以及物理信道。无线电承载是指在L2提供的服务，用于UE和E-UTRAN之间的数据发送。为此目的，UE和E-UTRAN的RRC层相互交换RRC消息。如果在UE和E-UTRAN之间建立RRC连接，则UE处于RRC连接模式，否则，UE处于RRC空闲模式。RRC层之上的非接入(Non-AccessStratumNAS)层执行包括会话管理和移动性管理的功能。

用于将数据从E-UTRAN传递到UE的DL传输信道包括承载系统信息的广播信道(BCH)、承载寻呼消息的寻呼信道(PCH)以及承载用户业务或控制消息的共享信道(SCH)。DL多播业务或控制消息或DL广播业务或控制消息可以在DLSCH或者单独定义的DL多播信道(MCH)上被发送。用于将数据从UE传递到E-UTRAN的UE传输信道包括承载初始控制消息的随机接入信道(RACH)和承载用户业务或控制消息的ULSCH。在传输信道之上定义并且被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)、多播业务信道(MTCH)等。

图3示出物理信道和用于在3GPP系统中的物理信道上发送信息的一般方法。

参考图3，当UE被加电或者进入新小区时，UE执行初始小区搜索(S301)。初始小区搜索涉及获取到eNB的同步。具体地，UE将其定时同步到eNB，并且通过从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)获取小区标识符(ID)和其它信息。然后，UE可以通过从eNB接收物理广播信道(PBCH)，获取小区中广播的信息。在初始小区搜索期间，UE可以通过接收下行链路参考信号(DLRS)监控DL信道状态。

在初始小区搜索之后，UE可以通过基于包括在PDCCH中的信息，接收物理下行链路控制信道(PDCCH)并且接收物理下行链路共享信道(PDSCH)，获取详细系统信息(S302)。

如果UE最初接入eNB或者不具有用于到eNB的信号发送的无线电资源，则UE可以与eNB执行随机接入过程(S303至S306)。在随机接入过程中，UE可以在物理随机接入信道(PRACH)上发送预定序列作为前导(S303和S305)，并且可以在PDCCH和与PDCCH相关联的PDSCH上接收对前导的响应消息(S304和S306)。在基于竞争的RACH的情况下，UE可以另外执行竞争解决过程。

在以上过程之后，UE可以从eNB接收PDCCH和/或PDSCH(S307)，并且将物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或物理上行链路控制信道(PUCCH)发送到eNB(S308)，其是一般DL和UL信道发送过程。特别是，UE在PDCCH上接收下行链路控制信息(DCI)。在此，DCI包括诸如用于UE的资源分配信息的控制信息。不同DCI格式根据DCI的不同使用而被定义。

控制信息(UE在UL上将该控制信息发送到eNB或者在DL上从eNB接收该控制信息)包括DL/UL肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示符(RI)等。在3GPPLTE系统中，UE可以在PUSCH和/或PUCCH上发送诸如CQI、PMI、RI等的控制信息。

图4示出在LTE系统中使用的无线电帧的结构。

参考图4，无线电帧为10ms(327200xT_s)长，并且被划分为10个相等大小的子帧。每个子帧为1ms长，并且被进一步划分为两个时隙。每个时隙为0.5ms(15360xT_s)长。在此，T_s表示采样时间，并且T_s＝1/(15kHzx2048)＝3.2552x10^-8(约33ns)。时隙包括在时域中的多个正交频分多路复用(OFDM)符号或SC-FDMA符号乘以在频域中的多个资源块(RB)。在LTE系统中，一个RB包括12个子载波乘以(by)7(或6)个OFDM符号。数据被发送的单位时间被定义为发送时间间隔(TTI)。可以以一个或更多个子帧为单位定义TTI。上述无线电帧结构仅仅是示例性的，因此无线电帧中的子帧的数量、子帧中的时隙的数量或者时隙中的OFDM符号的数量都可以改变。

图5示出包括在DL无线电帧中的子帧的控制区中的示例性控制信道。

参考图5，子帧包括14个OFDM符号。根据子帧结构，子帧的前一个至三个OFDM符号被用于控制区，并且其它13个至11个OFDM符号被用于数据区。在图5中，参考字符R1至R4表示用于天线0至天线3的RS或导频信号。不管控制区和数据区如何，RS在子帧中被分配在预定图案中。控制信道被分配给控制区中的非-RS资源，并且业务信道也被分配给数据区中的非-RS资源。分配给控制区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)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等。

PCFICH是承载关于用于每个子帧中的PDCCH的OFDM符号的数量的信息的物理信道格式指示符信道。PCFICH位于子帧的第一个OFDM符号中，并且被配置有超过PHICH和PDCCH的优先级。PCFICH包括四个资源元素组(REG)，每个REG都基于小区标识(ID)而被分配给控制区。一个REG包括四个资源元素(RE)。RE是由一个子载波乘以一个OFDM符号定义的最小物理资源。PCFICH根据带宽被设置为1至3或2至4。PCFICH被调制为正交相移键控(QPSK)。

PHICH是承载用于UL发送的HARQACK/NACK的物理自动重传请求(HARQ)指示符信道。即，PHICH是传递用于ULHARQ的DLACK/NACK信息的信道。PHICH包括一个REG并且具体地被小区加扰。ACK/NACK被指示在一位中，并且被调制为二进制相移键控(BPSK)。调制后的ACK/NACK通过2或4的扩频因子(SF)而被扩频。被映射到相同资源的多个PHICH形成PHICH组。根据扩频码的数量确定被多路复用到PHICH组中的PHICH的数量。PHICH(组)被重复三次，以在频域和/或时域中获得分集增益。

PDCCH是分配给子帧的前n个OFDM符号的物理DL控制信道。在此，n是1或者由PCFICH指示的更大整数。PDCCH占用一个或更多个CCE。PDCCH承载关于传输信道、PCH和DL-SCH、UL调度授权以及至每个UE或UE组的HARQ信息的资源分配信息。PCH和DL-SCH在PDSCH上被发送。从而，除了特定控制信息或者特定服务数据之外，eNB和UE通常在PDSCH上发送和接收数据。

指示一个或更多个UE接收PDSCH数据的信息和指示UE如何接收并且解码PDSCH数据的信息在PDCCH上被传递。例如，假设特定PDCCH的循环冗余校验(CRC)通过无线网络临时标识(RNTI)“A”进行掩码，并且关于基于传输格式信息(例如，传输块大小、调制方案、编码信息等)“C”在无线电资源(例如，在频率位置处)“B”中发送数据的信息在特定子帧中被发送，小区内的UE监控，即，在搜索空间中使用其RNTI信息对PDCCH进行盲解码。如果一个或更多个UE具有RNTI“A”，则这些UE接收PDCCH，并且基于所接收的PDCCH的信息，接收由“B”和“C”指示的PDSCH。

图6示出在LTE系统中的UL子帧的结构。

参考图6，UL子帧可以被划分为控制区和数据区。包括上行链路控制信息(UCI)的物理上行链路控制信道(PUCCH)被分配给控制区，并且包括用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)被分配给数据区。子帧的中间被分配给PUSCH，同时频域中的数据区的两侧被分配给PUCCH。在PUCCH上发送的控制信息可以包括HARQACK/NACK、表示下行链路信道状态的CQI、用于多输入多输出(MIMO)的RI、请求UL资源分配的调度请求(SR)。用于一个UE的PUCCH在子帧的每个时隙中占用一个RB。即，分配给PUCCH的两个RB跨子帧的时隙边界被跳频。特别是，在图6中，具有m＝0、m＝1和m＝2的PUCCH被分配给子帧。

现在，将给出MIMO系统的描述。MIMO可以通过使用多个发送天线(Tx)和多个接收(Rx)天线增加数据的发送和接收效率。即，通过在发送器或接收器处使用多个天线，MIMO可以增加无线通信系统中的容量并且改进性能。术语“MIMO”与“多天线”可互相交换。

MIMO技术不取决于接收整个消息的单个天线路径。而是，MIMO技术通过组合经由多个天线接收的数据片段完成消息。MIMO可以在预定大小的小区面积内增加数据速率，或者以给定数据速率扩展系统覆盖。另外，MIMO可以在包括移动终端、中继等的广泛范围内找到其使用。MIMO可以克服移动通信中的传统单天线技术遇到的有限发送容量。

图7示出典型MIMO通信系统的结构。参考图7，发送器具有N_T个Tx天线，并且接收器具有N_R个Rx天线。与在发送器和接收器中的仅一个处使用多个天线相比，多个天线在发送器和接收器处的使用增加了理论上的信道发送容量。信道发送容量与天线的数量成比例地增加。从而，增加了发送速率和频率效率。给出可以通过单个天线实现的最大发送速率R_o，在多个天线的情况下，发送速率在理论上可以增加到R_o和发送速率增加速率R_i的乘积。R_i是在N_T和N_R之间的较小值。

[方程1]

R_i＝min(N_T，N_R)

例如，相对于单天线系统，具有四个Tx天线和四个Rx天线的MIMO通信系统可以在理论上实现发送速率的四倍增加。由于在20世纪90年代中期验证了MIMO系统的理论容量增加，很多技术都被积极地提出，以在实际实现时增加数据速率。一些技术已经在多种无线通信标准中被反映出来，诸如，用于3G移动通信、未来一代无线局域网(WLAN)等的标准。

关于至今的MIMO的研究趋势，在MIMO的很多方面都在进行积极研究，包括关于在不同信道环境和多个接入环境中计算多天线通信容量的信息论的研究、测量MIMO无线电信道和MIMO建模的研究、增加发送可靠性和发送速率的时空信号处理技术的研究等。

将通过数学建模详细地描述如图7中所示的具有N_T个Tx天线和N_R个Rx天线的MIMO系统中的通信。可以通过N_T个Tx天线发送N_T段信息，如以下矢量表示的。

[方程2]

$s={\[s_1,s_2,...,s_{N_T}\]}^T$

不同发送功率可以被应用至每段发送信息分别通过表示发送信息的发送功率等级。然后，发送功率控制的发送信息矢量被给出为

[方程3]

$\hat{s}={\[{\hat{s}}_1,{\hat{s}}_2,...,{\hat{s}}_{N_T}\]}^T={\[P_1{s}_1,P_2{s}_2,...,P_{N_T}{s}_{N_T}\]}^T$

发送功率控制的发送信息矢量可以使用发送功率的对角矩阵P被表示如下。

[方程4]

可以通过将发送功率控制的信息矢量乘以权重矩阵W生成N_T个发送信号权重矩阵W用于根据发送信道状态等将发送信息适当地分配给Tx天线。这N_T个发送信号被表示为矢量X，矢量X可以由[方程5]确定。在此，w_ij表示第j段信息和第i个Tx天线之间的权重，并且W被称为权重矩阵或者预编码矩阵。

[方程5]

通常，信道矩阵的秩其物理意义中是可以在给定信道上发送的不同段信息的最大数量。从而，信道矩阵的秩被定义为在信道矩阵中的独立行的数量和独立列的数量之间的较小者。信道矩阵的秩不大于信道矩阵的行或列的数量。信道矩阵H的秩rank(H)满足以下约束。

[方程6]

rank(H)≤min(N_T，N_R)

在MIMO中发送的不同段信息被称为“发送流”或者简称为“流”。“流”还可以被称为“层”。从而，推断出发送流的数量不大于信道的秩，即，不同段可发送信息的最大数量。从而，信道矩阵H由方程7确定

[方程7]

#ofstreams≤rank(H)≤min(N_T，N_R)

“#ofstream”表示流的数量。在此将注意的是，一个流可以经由一个或更多个天线被发送。

一个或更多个流可以以多种方式被映射到多个天线。流-至-天线的映射可以根据MIMO方案被描述如下。如果一个流经由多个天线被发送，则这可以被认为是空间分集。当多个流经由多个天线被发送时，这可以是空间多路复用。不必说，可以考虑空间分集和空间多路复用组合的混合方案。

期望与传统LTE标准相比，未来一代移动通信标准LTE-A将支持协作多点(CoMP)发送，以增加数据速率。CoMP是指经由从两个或更多个eNB或小区协作到UE的数据发送，以增加位于阴影区域中的UE和eNB(小区或扇区)之间的通信性能。

CoMP发送方案可以被分类为被称为协作MIMO的其特征在于数据共享的CoMP联合处理(CoMP-JP)和CoMP协作调度/波束成形(CoMP-CS/CB)。

在DLCoMP-JP中，UE可以从执行CoMP发送的eNB瞬间同时接收数据，并且可以组合所接收的信号，由此增加接收性能(联合发送(JT))。另外，参与CoMP发送的一个eNB可以在特定时间点将数据发送到UE(动态点选择(DPS))。

相反，在下行链路CoMP-CS/CB中，UE可以通过波束成形从一个eNB(即，服务eNB)瞬间接收数据。

在ULCoMP-JP中，eNB可以同时从UE接收PUSCH信号(联合接收(JR))。相反，在ULCoMP-CS/CB中，仅一个eNB从UE接收PUSCH。在此，协作小区(或eNB)可以作出关于是否使用CoMP-CS/CB的决定。

现在将给出RS的详细描述。

通常，发送器将发送器和接收器两者知晓的RS以及数据发送到接收器，使得接收器可以在RS中执行信道测量。RS指示用于解调的调制方案，并且RS被用于信道测量。RS被分类为用于特定UE的专用RS(DRS)(即，特定UERS)和用于小区内的所有UE的公共RS(CRS)(即，小区特定RS)。小区特定RS包括UE测量将被报告给eNB的CQI/PMI/RI的RS。该RS被称为信道状态信息-RS(CSI-RS)。

图8和图9示出在经由四个天线支持DL发送(4-Tx发送)的LTE系统中的RS配置。具体地，图8示出在正常CP情况下的RS配置，并且图9示出在扩展CP情况下的RS配置。

参考图8和图9，栅格中的参考数字0至3表示小区特定RS、经由天线端口0至天线端口3发送的CRS，以用于信道测量和数据调制。CRS可以跨控制信息区以及数据信息区被发送到UE。

栅格中的参考字母D表示特定UERS、解调RS(DMRS)。DMRS在数据区中(即，在PDSCH上)被发送，支持单天线端口发送。通过高层信令向UE指示特定UERS的存在或不存在、DMRS。在图8和图9中，经由天线端口5发送DMRS。3GPPTS36.211定义用于总计八个天线端口(天线端口7至天线端口14)的DMRS。

图10示出在当前3GPP标准规范中定义的示例性DLDMRS分配。

参考图10，使用用于第一DMRS组(DMRS组1)中的各个天线端口的序列，映射用于天线端口7、8、11和13的DMRS，然而，使用用于第二DMRS组(DMRS组2)中的各个天线端口的序列，映射用于天线端口9、10、12和14的DMRS。

与CRS相比，CSI-RS被提出用于PDSCH的信道测量，并且多达32个不同的资源配置可用于CSI-RS，以减少多小区环境中的小区间干扰(ICI)。

根据天线端口的数量使用不同的CSI-RS(资源)配置，并且当可能时，邻近小区根据不同的(资源)配置发送CSI-RS。不像CRS那样，CSI-RS支持多达八个天线端口，并且在3GPP标准中，从天线端口15至天线端口22总计八个天线端口被分配给CSI-RS。[表1]和[表2]列出在3GPP标准中定义的CSI-RS配置。具体地，[表1]列出在正常CP的情况下的CSI-RS配置，并且[表2]列出在扩展CP的情况下的CSI-RS配置。

[表1]

[表2]

在[表1]和[表2]中，(k′，l′)表示RE索引，其中，k′是子载波索引，并且l′是OFDM符号索引。图11示出在当前3GPP标准中定义的DLCSI-RS配置的CSI-RS配置#0。

另外，CSI-RS子帧配置均可以通过子帧中的周期性T_CSI-RS和子帧偏移Δ_CSI-RS定义。[表3]列出在3GPP标准中定义的CSI-RS子帧配置。

[表3]

通过RRC层信令，在如[表4]中所示那样配置的CSI-RS-Config-r10消息中发送关于零功率(ZP)CSI-RS的信息。特别是，ZPCSI-RS资源配置包括zeroTxPowerSubframeConfig-r10和16-位位图、zeroTxPowerResourceConfigList-r10。zeroTxPowerSubframeConfig-r10通过[表3]中所示的I_CSI-RS指示ZPCSI-RS的CS-RS发送周期性和子帧偏移。zeroTxPowerResourceConfigList-r10指示ZPCSI-RS配置。该位图的元素指示被写入用于在[表1]或[表2]中的四个CSI-RS天线端口的列中的各个配置。即，当前3GPP标准定义仅用于四个CSI-RS天线端口的ZPCSI-RS。

[表4]

当前3GPP标准定义用于如[表5]中所示的相应CQI索引的调制顺序和连接速度。

[表5]

CQI基于干扰测量被计算如下。

UE需要测量用于CQI计算的信干噪比(SINR)。在该情况下，UE可以在诸如非零功率(NZP)CSI-RS的RS中测量期望信号的接收功率(S-测量)。为了干扰功率测量(I-测量或干扰测量(IM))，UE测量从所接收的信号去除期望信号得到的干扰信号的功率。

CSI测量子帧集合C_CSI，0和C_CSI，1可以通过高层信令配置，并且每个子帧集合中的子帧不同于其它子帧集合中的子帧。在该情况下，UE可以在没有任何特定子帧约束的情况下，在诸如CSI-RS的RS中执行S-测量。然而，UE应该经由CSI测量子帧集合C_CSI，0和C_CSI，1中的单独I-测量来计算分别用于CSI测量子帧集合C_CSI，0和C_CSI，1的CQI。

以下，将描述用于DL数据信道的发送模式。

当前的3GPPLTE标准规范3GPPTS36.213定义了DL数据信道发送模式，如[表6]和[表7]中所示。通过高层信令(即，RRC信令)，向UE指示DL数据信道发送模式。

[表6]

[表7]

参考[表6]和[表7]，3GPPLTE标准规范根据PDCCH被掩码的RNTI的类型来定义DCI格式。特别是对于C-RNTI和SPSC-RNTI，3GPPLTE标准规范定义了发送模式和与发送模式对应的DCI格式，即，基于发送模式的DCI格式，如[表6]和[表7]中所示。不管发送模式如何，DCI格式1A都另外被定义用于应用，即，用于后退模式。[表6]示出用于通过C-RNTI掩码的PDCCH的情况的发送模式，并且[表7]示出用于通过SPSC-RNTI掩码的PDCCH的情况的发送模式。

参考[表6]，假设已经通过闭环空间多路复用在单层中发送了PDSCH，如果UE通过对由C-RNTI掩码的PDCCH盲解码来检测DCI格式1B，则UE对PDSCH解码。

在[表6]和[表7]中，模式10是用于CoMP的DL数据信道发送模式。例如，在[表6]中，假设PDSCH已经由天线端口7至天线端口14(即，通过多层发送方案，基于DM-RS)被发送，或者假设PDSCH已经由单天线端口(MD-RS天线端口7或8)被发送，如果UE通过对由C-RNTI掩码的PDCCH盲解码来检测DCI格式2D，则UE对PDSCH解码。

现在将给出准共定位(QCL)的描述。

如果一个天线端口与另一个天线端口准共定位，这意味着UE可以假设从天线端口之一(或者与天线端口对应的无线电信道)接收的信号的大规模特性整体或部分地与从另一个天线端口(或者对应于天线端口的无线电信道)接收的信号的大规模特性相同。大规模特性可以包括多普勒扩频、多普勒偏移、定时偏移相关平均延迟、延迟扩频、平均增益等。

根据QCL的定义，UE可以不假设不相互准共定位的天线端口具有相同的大规模特性。从而，为了天线端口的频率偏移和定时偏移，UE将为各个天线端口独立地执行跟踪过程。

另一方面，UE可以执行关于准共定位天线端口的以下操作。

1)UE可以将在功率延迟配置文件、延迟扩频、多普勒频谱以及多普勒扩频中的与特定端口对应的无线电信道的估计应用至对应于与特定天线端口准共定位的另一个天线端口的无线电信号的信道估计中使用的维也纳(Wiener)过滤器参数。

2)UE可以获取特定天线端口到准共定位天线端口的时间同步和频率同步。

3)最后，UE可以计算准共定位天线端口的参考信号接收功率(RSRP)测量的平均值作为平均增益。

例如，假设当接收到基于DM-RS的DL数据信道调度信息(例如，PDCCH(或增强PDCCH(E-PDCCH))上的DCI格式2C)时，UE使用由调度信息指示的DM-RS序列对PDSCH执行信道估计，然后对数据进行解调。

在该情况下，如果被配置用于在DL数据信道估计中使用的DM-RS的天线端口与用于被配置用于服务小区的CRS的天线端口的天线端口准共定位，则UE可以在与DM-RS天线端口对应的无线电信道的信道估计中，使用所估计的与CRS天线端口对应的无线电信道的大规模特性，由此增加基于DM-RS的DL数据信道的接收性能。

同样地，如果用于DL数据信道估计的DM-RS天线端口与服务小区的CSI-RS天线端口准共定位，则UE可以在与DM-RS天线端口对应的无线电信道的信道估计中，使用所估计的与CSI-RS天线端口对应的无线电信道的大规模特性，由此增加基于DM-RS的DL数据信道的接收性能。

在LTE中，规定当在模式10(CoMP发送模式)下发送DL信号时，eNB为UE配置QCL类型A和QCL类型B中的一个。

QCL类型A基于以下的前提：CRS天线端口、DM-RS天线端口和CSI-RS天线端口是关于除了平均增益之外的大规模特性被准共同定位的。这意味着相同节点发送物理信道和信号。另一方面，QCL类型B被定义为使得通过高层消息为每个UE配置多达四个QCL模式，以使得能够进行诸如DPS或JT的CoMP发送，并且通过DCI向UE动态地指示将被用于DL信号发送的QCL模式。

将更详细地描述在QCL类型B的情况下的DPS发送。

如果具有N1个天线端口的节点#1发送CSI-RS资源#1，并且具有N2个天线端口的节点#2发送CSI-RS资源#2，则CSI-RS资源#1被包括在QCL模式参数集合#1中，并且CSI-RS资源#2被包括在QCL模式参数集合#2中。而且，eNB通过高层信号为位于节点#1和节点#2的公共覆盖区内的UE配置QCL模式参数集合#1和CSI-RS资源#2。

然后，当通过节点#1将数据(即，PDSCH)发送到UE时，eNB可以通过为UE配置QCL模式参数集合#1来执行DPS，并且当通过DCI将数据发送到UE时，可以为UE配置QCL模式参数集合#2。如果为UE配置QCL模式参数集合#1，则UE可以假设CSI-RS资源#1与DM-RS准共定位，并且如果为UE配置QCL模式参数集合#2，则UE可以假设CSI-RS资源#2与DM-RS准共定位。

以下将描述有源天线系统(AAS)和三维(3D)波束成形。

将在以下更详细地描述在传统蜂窝系统中，eNB通过机械倾斜或者电动倾斜减少ICI并且增加小区内的UE的吞吐量(例如，在UE处的SINR)。

图12示出天线倾斜方案。具体地，图12(a)示出不应用天线倾斜的天线配置，图12(b)示出应用机械倾斜的天线配置，以及图12(c)示出应用机械倾斜和电动倾斜的天线配置。

图12(a)和图12(b)之间的比较揭露了机械倾斜在初始天线安装时承受固定波束方向，如图12(b)中所示。另一方面，尽管如图12(c)中所示，具有倾斜角经由内部移相器可改变的优点，但是由于小区固定倾斜，导致电动倾斜仅允许非常有限的垂直波束成形。

图13是将相关技术的天线系统与AAS进行比较的视图。具体地，图13(a)示出相关技术的天线系统，并且图13(b)示出AAS。

参考图13，与相关技术的天线系统相比，多个天线模块中的每个天线模块都包括射频(RF)模块(诸如，功率放大器(PA))，即，AAS中的有源器件。从而，AAS可以基于天线模块控制功率和相位。

通常，诸如ULA的线性阵列天线(即，一维阵列天线)被认为是MIMO天线结构。可以通过一维阵列天线形成的波束存在于二维(2D)平面上。同样的方案应用至基于无源天线系统(PAS)的MIMO结构。虽然基于PAS的eNB具有垂直天线和水平天线，但是垂直天线在垂直方向上可以不形成波束，并且可以仅允许前述机械倾斜，这是因为垂直天线在一个RF模块中。

然而，当eNB的天线结构演进为AAS时，甚至为垂直天线独立地配置RF模块。因此，垂直波束成形以及水平波束成形是可能的。这被称为仰角波束成形。

仰角波束成形还可以称为3D波束成形，其中，可用波束可以沿着垂直方向和水平方向在3D空间中形成。即，一维阵列天线结构到2D阵列天线结构的演进使能够进行3D波束成形。仅当天线阵列是平面时，3D波束成形是不可能的。相反，甚至在环形3D阵列结构中，3D波束成形是可能的。3D波束成形的特征在于，考虑到除了现有一维天线结构之外的多种天线布局，MIMO处理发生在3D空间中。

图14示出在AAS中的示例性特定UE波束成形。参考图14，即使UE从eNB向前或向后移动以及移动到eNB的左边和右边，通过3D波束成形，可以朝向UE形成波束。从而，给予特定UE波束成形的更高自由度。

此外，户外eNB将信号发送到户外UE的户外到户外环境、户外eNB将信号发送到室内UE的户外到室内(O2I)环境、以及室内eNB将信号发送到室内UE的室内到室内环境(室内热点)可以被认为是使用基于AAS的2D阵列天线结构的发送环境。

图15示出基于AAS的2D波束发送场景。

参考图15，eNB需要考虑基于相对于建筑物高度的多种UE高度的垂直波束控制以及在小区中存在多个建筑物的真实小区环境中的特定UE水平波束控制。考虑到该小区环境，需要反映来自现有无线信道环境的非常不同的信道特征，例如，屏蔽(shadow)/路径损失根据不同高度、改变衰减特征等。

换句话说，3D波束成形是基于现有线性一维阵列天线结构的仅水平波束成形的演进。3D波束成形是指通过使用诸如平面阵列的多维阵列天线结构扩展到或者与仰角波束成形或者垂直波束成形组合来执行的MIMO处理方案。

现在将给出使用线性预编码的MIMO系统的描述。DLMIMO系统可以以频率单位(例如，子载波)被建模为[方程11]，频率单元被假设为在窄带系统或宽带系统中在频域中经历平坦衰减。

[方程11]

y＝Hx+z

如果在UE处的Rx天线端口的数量是N_r，并且在eNB处的Tx天线端口的数量是N_t，则在[方程11]中，y是在UE的N_r个Rx天线处接收的N_r×1信号矢量，H是大小N_r×N_t的MIMO信道矩阵，x是N_t×1个发送信号，并且z是N_r×1接收的噪声和干扰矢量。

以上系统模型可应用至多用户MIMO场景以及单用户MIMO场景。虽然N_r在单用户MIMO场景中是在单个UE处的Rx天线的数量，但是N_r在多用户MIMO场景中，可以被解释为在多个UE处的Rx天线的总数。

以上系统模型可应用至UL发送场景以及DL发送场景。然后，N_t可以表示在UE处的Tx天线的数量，并且N_r可以表示在eNB处的Rx天线的数量。

在线性MIMO预编码器的情况下，MIMO预编码器通常可以被表示为大小为N_t×N_s的矩阵U，其中，N_s是传输层的传输秩或数量。从而，发送信号矢量x可以被建模为[方程12]。

[方程12]

$x=\sqrt{\frac{P_T}{N_s}}Us$

其中，P_T是发送信号能量，并且s是表示在N_s个传输层中发送的信号的N_s×1发送信号矢量。即，E{s^HU^HUs}＝N_s。通过u₁，…，u_Ns表示与N_s个传输层对应的N_t×1预编码矢量。则U＝[u₁…u_Ns]。在该情况下，[方程12]可以被表示为[方程13]。

[方程13]

$x=\sqrt{\frac{P_T}{N_s}}\underset{i=1}{\overset{N_s}{\Σ}}{u}_i{s}_i$

其中，s_i是矢量s的第i个元素。通常，可以假设在不同层中发送的信号不相关并且每个信号的平均幅度相同。如果假设每个信号的平均能量是则(为了便于描述)层预编码矢量的能量的总和是N_s，N_s被给定为[方程14]。

[方程14]

$\underset{i=1}{\overset{N_s}{\Σ}}E\left\{u_i^H{u}_i\right\}=N_s$

如果在每层中通过相同功率发送信号，则从[方程14]看出，

随着诸如大规模MIMO或大尺度MIMO的未来多天线系统的演进，天线的数量将逐渐增加。实际上，考虑到3DMIMO环境，多达64个Tx天线的使用在LTE标准中被考虑用于eNB。大规模天线阵列可以具有一个或更多个以下特征。1)在二维平面上或者三维空间中分配天线的阵列。2)逻辑天线或物理天线的数量大于8。(天线端口可以指逻辑天线)。3)多于一个天线包括有源组件，即，有源天线。但是，大规模天线阵列的定义不限制于上述1)～3)。

然而，随着天线数量增加，导频开销和反馈开销也增加。结果，解码复杂性可能增加。由于MIMO信道矩阵H的大小随着eNB处的天线的数量而增加，eNB应将更多测量导频发送到UE，使得UE可以估计MIMO信道。如果UE将关于所测量的MIMO信道的显式或隐式信息反馈到eNB，则随着信道矩阵变得更大，反馈信息的量将增加。特别是，当如在LTE系统中发送基于码本的PMI反馈时，天线数量的增加导致PMI码本的大小呈指数增加。因此，eNB和UE的计算复杂性增加。

在该环境下，可以通过对所有Tx天线进行分区并且从而基于子阵列发送导频信号或反馈，降低系统复杂性和开销。特别是从LTE标准的角度看，可以通过重新使用传统导频信号、MIMO预编码方案和/或支持多达8个Tx天线的反馈方案中的大部分来支持大尺度MIMO系统。

根据该观点，如果以上MIMO系统模型的每层预编码矢量都被分区为M个子预编码矢量，并且通过u_i，1，…，u_i，M表示用于第i层的预编码矢量的子预编码矢量，用于第i层的预编码矢量可以被表示为

作为有效信道，每个子预编码矢量都经历子信道矩阵，子信道矩阵在与子预编码矢量对应的分区中包括Tx天线，子信道矩阵通过按照行划分N_r×N_tMIMO信道矩阵H获得。MIMO信道矩阵H使用子信道矩阵表示如下。

[方程15]

H＝[H₁…H_M]

如果UE基于PMI码本确定每个优选的子预编码矢量，则需要用于将每个子预编码矢量归一化的操作。归一化是指用于以以下方式处理预编码矢量的值、大小和/或相位或者预编码矢量的特定元素的全部操作：在该方式中从用于相同数量的Tx天线的PMI码本选择相同大小的子预编码矢量的方式。

例如，如果PMI码本的第一个元素是0或1，则可以关于0或1对每个子预编码矢量的相位和大小归一化。以下，假设相对于α_i，m的值对用于第m个分区的子预编码矢量u_i，m进行归一化，并且经归一化的子预编码矢量或者经归一化的分区的预编码器(NPP)是v_i，m＝u_i，m/α_i，m。从而，考虑到基于码本的预编码，分区后的预编码被建模为[方程16]。

[方程16]

$u_i={\[{\mathrm{\α}}_{i,1}{v}_{i,1}^T{\mathrm{\α}}_{i,2}{v}_{i,2}^T...{\mathrm{\α}}_{i,M}{v}_{i,M}^T\]}^T$

从[方程16]看出，从整个预编码器的角度看，α_i，m的值可以被解释为使NPP相互链接的值。此后，这些值将被称为链接系数(linkingcoefficient)。从而，可以通过定义用于天线端口的分区的NPP以及相互链接NPP的链接系数来定义用于全部Tx天线(天线端口)的预编码方法。

用于第i层的M个链接系数可以被定义为矢量a_i＝[α_i，1α_i，2…α_i，M]^T。在此，a_i将被称为“链接矢量”。

虽然可以说链接矢量由M个值组成，但是相对于链接矢量的第一个元素而归一化的其它(M-1)个值b_i可以被认为是链接矢量。即，其它(M-1)个NPP相对于第一NPP的相对差可以被定义为如在[方程17]中表示的链接矢量。这是因为从整个预编码矢量u_i的角度看，在很多情况下都假设第一个元素已被归一化。

[方程17]

$\frac{a_i}{{\mathrm{\α}}_{i,1}}={\left[\begin{array}{ccccc}1& \frac{{\mathrm{\α}}_{i,2}}{{\mathrm{\α}}_{i,1}}& \frac{{\mathrm{\α}}_{i,3}}{{\mathrm{\α}}_{i,1}}& ...& \frac{{\mathrm{\α}}_{i,M}}{{\mathrm{\α}}_{i,1}}\end{array}\right]}^T={\left[\begin{array}{cc}1& b_i^T\end{array}\right]}^T$

如果每个传输层都被划分为相同数量的分区，则还可以定义如[方程18]表示的链接矩阵。如[方程19]，可以定义为矩阵形式的用于每个分区的NPP。

[方程18]

$A=\[a_1...a_{N_s}\]$

[方程19]

$V_m=\[v_{1,m}...v_{N_s,m}\],m=1,...,M$

通过扩展链接矢量来表示通过将M×1链接矢量的每个元素重复每个分区的大小那么多次而获得的矢量。例如，如果M＝2并且第一和第二分区的大小是3和4，分别用于第i层，可以通过堆叠扩展链接矢量定义扩展链接矩阵

在该情况下，整个预编码矩阵可以被表示为在[方程20]中的扩展链接矩阵和NPP矩阵V_t之间的Hadamard乘积(或者按元素乘积)。

[方程20]

其中，和矩阵运算符°表示Hadamard乘积。

(扩展)链接矢量和(扩展)链接矩阵被共同称为链接预编码器。在此使用术语预编码器，这是因为(扩展)链接矢量和(扩展)链接矩阵是确定Tx天线预编码器的元素。从[方程20]看出，可以配置一个链接预编码器，其应该不被解释为限制本发明。例如，可以通过对链接矢量a_i的附加分区配置多个子链接矢量，并且从而可以定义子链接预编码器。虽然在单个链接预编码器的上下文中给出以下描述，但是不排除链接预编码器分区场景。

虽然以不同链接系数可应用至相同分区中的不同传输层的方式表示链接系数，但是如果每层以相同方式被分区，则可以独立于传输层配置链接系统。即，可以为每一层配置相同链接系数。在该情况下，在链接矢量之间建立的关系。然后，可以仅通过M或(M-1)个链接系数表示链接预编码器。

MIMO预编码方案可以主要被分类为闭环预编码和开环预编码。当配置MIMO预编码器时，可以在闭环预编码方案中考虑发送器和接收器之间的信道。从而，要求诸如从UE发送反馈信号或者发送导频信号的附加开销，使得发送器可以估计MIMO信道。如果信道被准确地估计，则闭环预编码方案胜过开环预编码方案。从而，在发送器和接收器之间经历很少改变的静态环境(例如，具有低多普勒扩频和低延迟扩频的环境)中，主要使用闭环预编码方案，这是因为闭环预编码方案要求信道估计准确度。另一方面，在发送器和接收器之间经历很大信道改变的环境中，开环预编码方案胜过闭环预编码方案，这是因为在发送器和接收器之间的信道改变与MIMO预编码方案之间不存在相关性。

为了将闭环预编码应用至具有大数量天线的大规模MIMO环境，要求关于每个子预编码器的信息和关于链接预编码器的信息。在没有基于码本的反馈的情况下，可能不需要链接预编码器信息。根据分区方法，由每个子预编码器经历的有效信道可以具有与由链接预编码器经历的有效信道不同的特征。

例如，一个子预编码器可能经历具有相对低多普勒扩频的MIMO信道，然而另一个子预编码器可能经历具有相对高多普勒扩频的MIMO信道。在另一个示例中，虽然所有子预编码器都可能经历具有类似多普勒特征的有效信道，但是链接预编码器可能经历具有不同多普勒特征的有效信道。从而，本发明提供一种分数波束成形方案，其根据分区后的预编码环境中的每个被分区的信道和链接信道的特征自适应地优化MIMO发送。

实施方式1：分数波束成形

eNB可以仅将闭环预编码应用至用于天线端口分区的预编码器的一部分和相互链接天线端口分区的链接预编码器，并且可以将以下预编码方案中的一个应用至预编码器的剩余部分的剩余部分和链接预编码器。

1、系统设置预编码(此后称为默认预编码)；

2、由eNB或网络预置的预编码(此后称为参考预编码)；以及

3、由eNB随机选择的预编码(此后称为随机预编码)。

应用闭环预编码的一组分区和/或链接系数被称为受控空间，并且不应用闭环预编码的一组分区和/或链接系数被称为不受控空间。

在默认预编码中，系统在不受控空间中定义用于发送的波束。可以规定，默认预编码遵循开环预编码。不同默认预编码方案可以根据系统带宽、在eNB处的Tx天线的数量、传输层的数量(或传输秩)、eNB的Tx天线配置(N_{t_v}，N_{t_h})或者被引导到不受控方向上的Tx天线的数量被设置。或者可以设置特定波束，而不管默认预编码方案中的系统参数如何。另外，默认预编码方案跨总频带和总时域可以是固定的，或者可以基于预定时间资源单元和/或基于预定频率资源单元被改变。

在参考预编码中，eNB或网络为UE配置将被应用至不受控空间的预编码方案。从而，通过物理层消息或高层消息，将用于不受控空间的参考预编码信息发送到UE。参考预编码信息是隐式地或显式地指示将被应用到不受控空间的MIMO预编码器的任何信息。例如，参考预编码信息可以包括不受控空间Tx天线的数量对应的PMI码本的特定索引(PMI)、用于不受控空间的MIMO预编码矩阵的每个元素的量化值以及从多个MIMO预编码方案的索引中选择的在发送时使用的索引。

参考预编码还可以基于预定时间资源单元和/或基于预定频率资源单元被改变。在该情况下，定义时间/频率资源改变的多个参考预编码图案，然后由eNB或网络使用的参考预编码图案的索引可以被信号发送为参考预编码信息。或者可以引入在时间/频率资源中改变的参考预编码图案的随机变量发生器的种子值(seedvalue)可以被用作参考预编码信息。或者参考预编码信息可以被配置成指示从多个预编码方案选择的所使用的预编码方案(例如，空时分组编码(STBC)、延迟分集等)。

在随机预编码中，eNB随机地选择用于不受控空间的预编码方案。从而，与默认预编码或者参考预编码相比，UE不具有将被应用到不受控空间的预编码器的知识。例如，eNB可以基于预定时间资源(例如，基于OFDM符号)和/或基于预定频率资源单元(例如，基于子载波)发送在不受控空间中随机改变的波束。

根据在本发明的实施方式中的分数波束成形方法，独立分区和分数波束成形可以被应用至每个传输层。或者，相同的分区和波束成形方案可以被应用至所有传输层。

当关于一部分Tx天线的反馈信息的可靠性或者关于链接系数的反馈信息的可靠性低或者在不要求这样的反馈的信道环境中时，本发明的分数波束成形方法非常有用。特别是，当关于一部分Tx天线的反馈信息的可靠性或者关于链接系数的反馈信息的可靠性低时，分数波束成形方法的有利之处在于，可以防止由反馈信息误差导致的分组接收误差和不必要分组重新发送。另外，当反馈不必要时，分数波束成形方法可以最小化反馈开销。

实施方式2：对齐的分数预编码

如果部分或所有天线端口分区都具有相同尺寸，并且相应的被分区的天线阵列具有类似有效信道特征，则相同预编码方案(即，对齐的分数预编码)可以被应用至相应的NPP。

图16示出根据本发明的另一个实施方式的将对齐的分数预编码应用至均匀线性阵列(ULA)的示例。

参考图16，在具有8个天线的ULA中，第一分区(分区1)包括第一个、第三个、第五个和第七个天线，并且第二分区(分区2)包括第二个、第四个、第六个和第八个天线。如果天线之间的间隔窄并且在ULA周围不存在很多散射体，则除了与链接预编码器分量对应的两个分区之间的相位差之外，分区1和分区2很可能经历类似MIMO信道。在该情况下，为两个分区配置相同的预编码方案。

图17示出根据本发明的另一个实施方式的将按列对齐的分数预编码应用至方形阵列的示例。

参考图17，每列被设置为方形阵列中的一个分区，方形阵列具有布置为N_{t_v}行和N_{t_h}列的N_t(＝N_{t_v}×N_{t_h})个天线。如果列之间的间隔窄并且N_{t_h}不大，则可以为所有分区配置相同的预编码方案。然而，链接矢量独立于子预编码器被设置。

图18示出根据本发明的另一个实施方式的将按行对齐的分数预编码应用至方形阵列的示例。

参考图18，每行被设置为方形阵列中的一个分区，方形阵列具有布置为N_{t_v}行和N_{t_h}列的N_t(＝N_{t_v}×N_{t_h})个天线。如果行之间的间隔窄并且N_{t_v}不大，则可以为所有分区配置相同预编码方案。然而，链接矢量独立于子预编码器设置。

图19示出根据本发明的另一个实施方式的将按行组对齐的分数预编码应用至方形阵列的示例。

参考图19，包括N行的每个行组被设置为方形阵列中的一个分区，方形阵列具有布置为N_{t_v}行和N_{t_h}列的N_t(＝N_{t_v}×N_{t_h})个天线。如果行组之间的间隔窄并且N_{t_v}不大，则可以为所有分区配置相同的预编码方案。然而，链接矢量独立于子预编码器设置。

如图16至图19中所示，如果所有分区都具有相同大小并且相同的预编码器被应用至分区(即，v_i□v_i，1＝…＝v_i，M)，则用于第i层的预编码器可以被表示为链接预编码器和子预编码器之间的Kronecker乘积，如[方程21]给出的。

[方程21]

$u_i={\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\α}}_{i,1}{v}_{i,1}^T& {\mathrm{\α}}_{i,2}{v}_{i,2}^T& ...& {\mathrm{\α}}_{i,M}{v}_{i,M}^T\end{array}\right]}^T={\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\α}}_{i,1}{v}_i^T& {\mathrm{\α}}_{i,2}{v}_i^T& ...& {\mathrm{\α}}_{i,M}{v}_i^T\end{array}\right]}^T=a_i\⊗v_i$

如果所有传输层都以相同方式被分区，则用于全部层的MIMO预编码器可以被表示为M×N_s链接矩阵A和子预编码矩阵之间的Khatri-Rao乘积(按列的Kronecker乘积)，如[方程22]给出的。

[方程22]

$U=\[a_1\⊗v_1...a_{Ns}\⊗v_{Ns}\]=A*V$

如果每列被设置为在二维(2D)天线端口阵列环境中的一个分区，如图17中所示，则使用子预编码器v_i或V执行垂直波束成形(或仰角波束成形)，并且使用链接预编码器a_i或A执行水平波束成形(或方位角波束成形)。如果每行被设置为2D天线端口阵列环境中的一个分区，如图18中所示，则使用子预编码器v_i或V执行水平波束成形(或方位角波束成形)，并且使用链接预编码器a_i或A执行垂直波束成形(或仰角波束成形)。

在如图17或图18中所示的在2D天线(端口)阵列环境中的行或列方向上的完全对齐的分数预编码的情况下，执行3D波束成形的预编码器可以被表示为一个子预编码器和一个链接预编码器。使用子预编码器和链接预编码器中的一个执行垂直波束成形，并且使用另一个预编码器执行水平波束成形。

如果使用被提出用于完全对准的分数预编码的环境的分数波束成形，则在相同的预编码被用于所有分区的环境中，eNB将闭环预编码应用至子预编码器和链接预编码器中的一个，并且将默认预编码、参考预编码和随机预编码中的一个应用至另一个预编码器。

本发明的第二实施方式对于如图17和图18中所示的2D天线阵列环境中的3D波束成形有用。3D波束成形(特别是特定UE波束成形)根据UE的水平和垂直位置和3D空间的散射环境，有利地优化传输性能。然而，特定UE的3D波束成形是闭环预编码方案，从而要求eNB和UE之间的准确CSI。

因此，随着eNB天线的数量和波束成形的维数增加，最小性能值和最大性能值之间的差根据MIMO传输方案变得更大。从而，性能变得对eNB的CSI估计误差因数(诸如，信道估计误差)、反馈误差和信道老化更加敏感。如果eNB的CSI估计误差不显著，则由于信道编码等使得可以执行正常发送。另一方面，在eNB中的严重CSI估计误差的情况下，产生分组接收误差，并且要求分组重新发送，从而显著地降低性能。

例如，用于相对于eNB正在水平方向上快速移动的UE的3D波束成形增加分组重新发送可能性。虽然开环预编码传统地用于UE，但是垂直波束成形对于UE是有利的，这是因为UE在垂直方向上经历静态信道。另一方面，水平波束成形对于在垂直方向上快速移动的UE或者在垂直方向上散射严重的环境是有利的。对于在窄且高的建筑物中的UE，eNB可以通过固定到特定方向上的水平波束成形执行3D波束成形。即，指示UE仅为垂直波束成形配置反馈信息，从而减少反馈开销。

因此，如果根据本发明的第二实施方式的分数波束成形被应用至3D波束成形环境，则可以根据用户环境执行2D波束成形(垂直波束成形或者水平波束成形)。在这方面，分数波束成形方案可以被称为部分维度波束成形。例如，具有2D的Tx天线端口的eNB可以将闭环预编码应用至垂直预编码器和水平预编码器中的一个，并且将默认预编码、参考预编码和随机预编码中的一个应用至另一个预编码器。

实施方式3

在根据本发明的以上实施方式的分数预编码方案中，根据从eNB的数据发送的观点，定义每个子预编码器和链接预编码器。关于应用闭环预编码的子预编码器和链接预编码器，UE可以将优选预编码索引(PPI)发送至eNB。在对矩阵预编码器编索引之后，在PMI反馈方案中，优选的矩阵预编码器索引可以被反馈作为PPI。

如果基于包括分区和/或链接分区的值的单元分离一些反馈信息，则从eNB发送到UE的导频信号可以与一组特定天线端口相关。一组这样的导频信号被称为导频图案。主要的导频图案涉及非零功率(NZP)CSI-RS资源(或者处理)，其是在LTE系统中使用的测量导频。例如，可以在分区、CSI-RS和PMI反馈之间建立以下映射关系。

A、分区&导频图案&PMI反馈的对齐单元

1、(分区)：在具有16个天线端口的系统中，eNB将16个天线端口划分为两个分区，每个分区具有8个天线端口，并且对两个分区执行分数预编码。

2、(导频图案)：eNB将8TxNZPCSI-RS资源分配给用于UE的每个分区，即，为UE配置两个共定位NZPCSI-RS资源，以支持分数预编码。

3、(PMI反馈)：UE反馈用于两个天线端口分区的PMI1和PMI2、以及将PMI1链接到PMI2的链接系数(例如，用于链接预编码器的PMI3)。

即，如果NZPCSI-RS资源被分别分配给每个天线端口分区，则eNB可以将多个NZPCSI-RS资源配置给UE，用于属于eNB(或发送点)的多个共定位(或同步)的天线端口分区。为了区分用于CoMP发送的非共定位天线端口图案与共定位天线端口图案，eNB可以另外指示NZPCSI-RS资源之间的共定位或非共定位。例如，可以向UE指示多个NZPCSI-RS资源之间的准共定位(QCL)情况。

导频发送单元和天线端口分区单元不是如以上示例中那样总是相同。例如，当配置一个8TxCSI-RS资源时，UE可以配置用于两个4Tx分区的反馈信息。另外，天线端口分区单元和反馈单元不总是相同。特别是，在对齐的被分区的预编码的情况下，可以发送公共PPI反馈信息，用于应用相同预编码的分区。从而，一个反馈单元可以被配置用于多个分区。

B.分区&导频图案&PMI反馈的非对齐单元

1、(分区)：假设如图18中那样对天线端口分区。

2、(PMI反馈)：考虑到完全对齐的分数预编码，反馈信息包括共同应用至所有分区的PPI(称为公共PPI)和链接系数。在该情况下，分区单元和反馈单元可以不同。

3、(导频图案)：导频图案可以以多种方式分配。图20、图21和图22示出根据本发明的第三实施方式的示例性导频图案分配方法。特别是，导频资源可以分别被配置用于每个分区，如图20中所示。如图21中所示，一个导频图案可以在第一分区中被发送，使得UE可以计算公共PPI，并且一个导频图案可以经由应用链接预编码器的天线端口被发送，使得UE可以计算链接系数。或者仅一个导频图案可以被配置成使得UE可以一次计算公共PPI和链接系数，如图22中所示。

实施方式4：用于分数波束成形的CSI计算

本发明的第四实施方式提供用于计算CSI的方法和用于在UE处配置CSI反馈信息的方法，以用于分数波束成形。当UE测量或计算部分CSI时，其被用作分数波束成形系统中的UE的CSI计算方法，其中，UE将默认预编码、参考预编码和随机预编码中的一个应用至与不受控空间对应的一部分天线端口分区和链接系数。

部分CSI包括CQI和RI以及PMI。在随机预编码的情况下，采用用于如eNB应用的不受控空间的任意预编码方案，UE不具有eNB应用至不受控空间从而UE计算CSI的预编码方案的知识。

在UE采取用于不受控空间的任意预编码方案之后，UE可以以如下方式计算CSI。

(1)UE设置用于不受控空间的N个预编码器候选者(N是有限数)，并且计算可以使用相应候选者CQI₁，...，CQI_N获得的CQI。然后，UE将为用于不受控空间的所有预编码器候选者计算的CQI的平均值(即，CQI＝(CQI₁+...+CQI_N)/N)报告给eNB。

(2)UE设置用于不受控空间的N个预编码器候选者(N是有限数)，并且计算可以使用相应候选者CQI₁，...，CQI_N获得的CQI。然后，UE将用于不受控空间的所有预编码器候选者中的最差情况的CQI(即，CQI＝{CQI₁，...，CQI_N}的最小值)报告给eNB。

(3)UE可以生成并且设置用于不受控空间的随机预编码器，并且可以计算可以使用预编码器获得的CQI。然后，UE可以将该CQI反馈给eNB。

如果以上CQI计算方法被扩展/应用至用于3D波束成形环境的部分维度波束成形技术，则UE可以在测量或计算部分CSI时，将默认预编码、参考预编码和随机预编码中的一个应用至垂直预编码器和水平预编码器中的一个。

虽然在以上描述中，分区观点和CSI反馈观点相关，但是导频-CSI反馈关系可以不同于分区-CSI反馈关系。从而，UE可以在测量或者计算部分CSI时，将默认预编码、参考预编码和随机预编码中的一个应用至与不受控空间对应的多个(共定位)天线端口图案和链接(共定位)天线端口图案的值的一部分。天线端口图案覆盖NZPCSI-RS资源和CSI-RS图案。这将在以下被详细说明。

(A)如果在图20的示例中，链接预编码器(或者垂直预编码器)属于不受控空间，则假设链接将被应用至对应于每个导频图案的MIMO信道的PMI的值是系统设置值、由eNB设置的值或者随机值，eNB设置多个(共定位)导频图案，并且UE计算CSI。

(B)如果在图20的示例中，子预编码器(或水平预编码器)属于不受控空间，则假设将被应用至部分或所有导频图案的预编码器是系统设置值、由eNB设置的值、或者随机值，eNB设置多个(共定位)导频图案，并且UE计算CSI。

(C)如果在图21的示例中，链接预编码器(或垂直预编码器)属于不受控空间，则假设将被应用至对应于导频图案中的一个的MIMO信道的预编码器是系统设置值、由eNB设置的值或者随机值，eNB为UE配置两个共定位导频图案，并且UE计算CSI。

(D)假设将被应用至与属于导频图案的一部分天线端口对应的MIMO信道的预编码器是系统设置值、由eNB设置的值或者随机值，在图22的示例中，eNB为UE配置一个导频图案，并且UE计算CSI。

实施方式5：用于分数波束成形的CSI内容

用于分数波束成形的隐式反馈信息可以包括用于一部分分区和/或链接预编码器的优选UEPMI或系数。考虑到导频(图案)和PMI反馈之间的关系，当配置PPI反馈信息时，UE可以仅包括用于与不受控空间对应的多个(共定位)天线端口图案的一部分的PPI和相互链接(共定位)的天线端口图案的值，作为CSI内容。

由于(共定位)天线端口图案属于相同发送点，所以将公共CQI和公共RI反馈给eNB是有效的。从而，当配置反馈信息时，UE可以包括用于与不受控空间对应的多个(共定位)天线端口图案的一部分的PPI和相互链接(共定位)天线端口图案的值以及用于全部(共定位)天线端口图案的CQI和RI，作为CSI内容。具体地，CSI内容可以以如下方式(a)、(b)和(c)被配置。

(a)eNB为UE配置N个(共定位)导频图案CSI-RS#0，...，N-1，并且UE发送用于N个导频图案中的M(M<N)个导频图案的PMI和用于全部天线的CQI和RI。UE可以另外反馈用于链接预编码器的PMI。在该情况下，UE可以根据本发明的第四实施方式，通过CSI计算方法计算PMI、CQI以及针对其不将PMI报告给eNB的CSI-RS图案的RI。

(b)在用于3D波束成形环境的CSI-RS发送方法中，如图21中所示，eNB可以配置两个(共定位)CSI-RS图案，并且UE可以将用于两个CSI-RS图案中的一个以及用于两个CSI-RS图案的聚合CSI-RS资源的CQI和RI发送至eNB。在该情况下，由于两个CSI-RS图案的第一天线端口对应于相同物理天线，所以UE不发送用于链接预编码器的PPI。

(c)在图22中所示的单个导频图案配置方法中，eNB可以为UE配置一个CSI-RS图案，并且UE可以将用于CSI-RS图案的天线端口的一部分的PMI和用于整个天线端口的CQI和RI发送到eNB。

虽然在(a)、(b)和(c)中假设一个CQI被反馈用于整个传输层，但是本发明不限于该特定假设。例如，如果如LTE系统中那样，相同调制和编码方案(MCS)被设置用于多层，则可以基于码字反馈CQI。在该情况下，可以发送每码字一个CQI。

对于分数波束成形，需要作为CSI或附加反馈的关于UE的信道移动的信息。具体地，该信息可以包括关于信道的静态信息(例如，视线(LOS)参数、路径损耗、相关性等)和移动性信息(移动方向、速度、加速度、多普勒扩频等)。

特别是，移动方向可以是绝对方向(例如，相对位置关于预定参考位置的变化)或者相对方向(例如，UE的位置关于参考eNB的位置的变化)。参考eNB位置可以指服务eNB的位置(发送点)、预定eNB的位置(发送点)或由eNB信号发送的特定坐标。此外，可以基于诸如从eNB接收的定位参考信号(PRS)的特定信号或者包括相对距离信息或响应延迟信息的特定消息测量相对方向。

在本发明的以上实施方式中，一个PMI不总是被表示为单个索引。例如，LTE系统规定，UE反馈用于eNB的8个Tx天线端口的两个PMI。因此，如果一个导频图案包括8个或更多个Tx天线端口，则可以使用两个或更多个PMI指示用于每个导频图案的优选索引。

如果根据本发明配置的反馈信息被应用至宽带系统，则可以定义特定频率区域(例如，子带、子载波、资源块等)，并且一组反馈信息可以被发送用于每个频率区域。或者，反馈信息可以仅被发送用于由UE选择或者由eNB指示的特定频率区域。频率区域可以包括一个或更多个连续或非连续的频率区域。

实施方式6：网络控制的灵活分数波束成形

为了执行根据本发明的分数波束成形或者分区的波束成形，eNB可以提供以下控制信息A)至D)。然后，UE可以基于该控制信息配置反馈信息，并且将反馈信息报告给eNB。

A)天线端口分区信息包括关于分区的数量和每个分区的大小的信息或者关于每个分区的波形因数的信息。波形因数通常是指包括在每个分区中的天线端口的物理特征，包括极化特征、发送功率、辐射图案、用于一个天线端口的物理天线的数量以及关于物理天线的特征信息。特别是，在一些情况下，天线端口分区可以被定义为用于UE的基本反馈单元。

B)天线端口分区和导频图案之间的映射信息。天线端口分区和导频图案之间的映射信息显式地或隐式地指示天线端口分区和导频图案之间的关系，如图20、图21和图22中所示。

C)用于链接系数的参考天线端口或参考导频图案。参考天线端口或参考导频图案是用于在UE处测量链接系数时测量相对相位和幅度的参考。

D)关于导频图案或天线分区的共定位信息。如果为UE配置多个导频图案(或天线分区)，则共定位信息指示是否从相同位置(即，从相同节点)发送导频图案(或天线分区)。

控制信息A)至D)可以通过物理层消息或者高层消息被发送至UE，并且对于每段控制信息，信号发送的特征(例如，信号发送方案、信号发送周期、信号发送资源、信道等)可以不同。eNB/UE可以对应于发送器/接收器。即，如果发送器执行分数波束成形，则发送器可以将一部分控制信息提供给接收器。

例如，如果每个天线端口分区被映射至LTE系统中的一个NZPCSI-RS资源，如图21和图22中所示，则eNB可以通过将用于多个共定位天线端口的多个NZPCSI-RS资源分配给UE，将关于天线端口分区的信息提供给UE。在此，eNB可以通过向UE指示NZPCSI-RS资源是否被共定位来向UE指示是否从相同节点发送不同的NZPCSI-RS资源。即，多个CSI-RS资源之间的QCL条件可以被重新定义，并且被指示给UE。在该情况下，UE可以采取从相同节点发送准共定位CSI-RS资源，并且从不同节点发送非准共定位CSI-RS资源。

分数波束成形可以根据发送器和接收器之间的信道状态来优化反馈开销并且降低发送误差可能性。在用于DL发送的分数波束成形的情况下，eNB和每个UE之间的信道状态可能非常不同。例如，严格地对于一些分区，UEA可能处于低多普勒信道状态，UEB可能处于高多普勒信道状态，并且UEC可能处于低多普勒信道状态。因此，是否应用分数波束成形应该针对每个UE被不同地确定，并且当应用分数波束成形时，应该为每个UE配置不同的受控空间和不同的不受控空间。甚至对于相同UE，必须根据UE的移动或者周围环境的变化，自适应地确定是否执行波束成形，以及是否改变用于分数波束成形的受控空间和不受控空间的配置。

因此，eNB将给UE提供关于分数波束成形的激活或去活的信息、关于分数波束成形模式的信息以及关于用于不受控空间的预编码方案的信息。

1)关于分数波束成形的激活或去活的信息隐式地或显式地指示是否应用分数波束成形。该信息可以被配置为指示分数波束成形的激活的消息或者可以指定支持分数波束成形的发送模式或者不支持分数波束成形的发送模式。

2)关于分数波束成形模式的信息显式地或者隐式地指示用于分数波束成形的受控空间和不受控空间。

例如，分数波束成形模式信息可以指定用于每个天线分区(或者每个导频图案)的CSI配置。CSI配置指示要求用于天线分区(或者导频图案)的CSI。例如，CSI配置可以指示PMI是否将被报告用于导频图案(具体地为CSI-RS图案)。即，如果要求PMI反馈，则该信息指示用于受控空间的闭环导频图案或者用于不受控空间的开环导频图案。

在当前LTE系统中，根据发送模式(在TM1至TM7的情况下)确定进行PMI报告或不进行PMI报告，或者通过RRC消息(在TM8至TM10的情况下)指示仅进行PMI/RI报告或者不进行PMI/RI报告。如果这应用至本发明，则发送模式可以被定义用于每个CSI处理或者NZPCSI-RS资源。即，发送模式或者PUCCH/PUSCH报告模式可以被定义用于每个CSI处理或者NZPCSI-RS资源。

或者可以设置更多选项以指示相同发送模式中的PMI/RI报告方案。例如，虽然按照惯例，指示仅进行PMI/RI报告或者不进行PMI/RI报告，但是进行PMI/RI报告或者不进行PMI/RI报告可以被指示用于每个CSI处理或者NZPCSI-RS资源。在该情况下，pmi-RI-Report字段可以被定义用于每个CSI处理或者NZPCSI-RS资源，或者可以扩展至2位或更多位并且如以下[表8]所示而被使用。

[表8]

[表8]示出将被配置用于UE的多个CSI处理划分为两个集合(即，集合1和集合2)并且PMI/RI报告被触发用于每个集合的示例。

虽然在本发明的上述实施方式中已经描述了通过RRC消息为每个天线分区或者每个导频图案指示进行PMI报告或不进行PMI报告，但是这应该不被解释为限制本发明。例如，系统可以被配置成使得通过将指示用于每个天线分区或者每个导频图案的进行PMI报告或者不进行PMI报告的消息包括在物理层控制信息中，根据信道状态的改变进行更多的动态控制是可以的。

或者，分数波束成形模式信息可以被配置为关于链接系数反馈配置或者链接PMI反馈配置的信息，用于每个共定位导频图案(或者天线端口)。关于链接系数反馈配置或者链接PMI反馈配置的信息指定是否需要链接系数反馈，和/或指定要求链接系数反馈的导频图案或者天线分区。然而，根据导频图案和天线分区之间的映射关系对链接系数反馈的需要不总是被消除，这是因为相应导频对应于不受控空间。即，如果如图21中所示那样映射导频图案，则不需要链接系数信息的反馈，这不是因为不受控空间，而是因为每个导频图案的第一导频经由相同物理天线的发送。

或者，分数波束成形模式信息可以被配置为关于链接系数反馈配置或者链接PMI反馈配置的信息以用于所有共定位导频图案(或者天线端口)。关于链接系数反馈配置或者链接PMI反馈配置的信息可以指定将被反馈用于所有共定位天线端口或者导频图案的一组信息。例如，如果为UE配置两个CSI-RS图案P1和P2，则网络可以将报告通过闭环方案获得的聚合CQI/RI的模式定义为模式1(分数波束成形模式1)，将报告用于P1的PMI和聚合CQI/RI的模式定义为模式2(分数波束成形模式2)，并且将报告用于P2的PMI和聚合CQI/RI的模式定义为模式3(分数波束成形模式3)。另外，网络可以将报告作为链接系数的PMI和聚合CQI/RI的模式定义为模式4(分数波束成形模式4)。网络还可以将报告用于P1的PMI、用于P2的PMI、作为链接系数的PMI以及聚合CQI/RI的模式定义为模式5(分数波束成形模式5)。聚合CQI/RI是用于所有共定位天线端口的CQI/RI。

或者，分数波束成形模式信息可以被配置为用于每个共定位导频图案(或天线端口)的受控空间指示符。用于每个共定位导频图案(或者天线端口)的受控空间指示符是指示用于天线分区或者导频图案的受控/不受控空间。可以为每个CSI-RS图案定义1-位指示符。例如，如果对应于CSI-RS图案的受控空间指示符是逻辑值0，则这可以表示CIS-RI图案属于受控空间，并且如果受控空间指示符是逻辑1，则这可以表示CSI-RS图案属于不受控空间。

或者，分数波束成形模式信息可以被配置为用于共定位导频图案(或者天线端口)的链接系数或者链接PMI的受控空间指示符。受控空间指示符是指示链接每个导频图案或者天线分区的链接系数是否对应于受控空间的消息。关于需要测量每个链接系数的参考天线端口或者参考导频图案的信息可以被另外提供给UE。如上所述，该信息可以被定义为用于每个CSI-RS图案的1-位指示符。如果与CSI-RS图案对应的指示符是逻辑值0，这可能意味着不要求链接系数，并且如果指示符是逻辑值1，这可能意味着要求链接系数。在此，参考天线端口或者参考导频图案通常是指天线端口或者导频图案，这是UE在测量链接系数时测量相对相位和幅度的基础。

3)关于用于受控空间的预编码方案的信息可以例如是诸如PMI的预编码方案指示符，用于每个导频图案或者天线分区。特别是，用于一些导频图案或者天线分区的预编码方案信息可以承载NULL，从而指示导频图案对应于受控空间。

或者，关于用于不受控空间的预编码方案的信息可以例如是关于用于每个导频图案或者天线分区的预编码类型的信息，诸如，发送分集、循环延迟分集(CDD)、闭环预编码等。如前所述，关于一些导频图案或者天线分区的预编码类型信息可以承载NULL，从而指示导频图案对应于受控空间。

或者，关于用于不受控空间的预编码方案的信息可以例如是关于用于所有导频图案或者天线分区的预编码方案信息或者预编码类型信息。该信息是指示将被应用到属于不受控空间的所有天线分区或者所有导频图案的公共预编码方案或者预编码类型的消息。在该情况下，如2)中所述，可能另外需要关于不受控空间的信息或者指示不受控空间的指示符。

或者，关于用于不受控空间的预编码方案的信息可以例如是关于链接多个天线分区(或者导频图案)的链接系数的信息。即，向UE指示将在链接特定天线分区或者导频图案时使用的系数。

总之，eNB将以下信息用信令通知UE：1)指示是否应用分数波束成形的信息；2)指示属于受控空间的子预编码器和/或链接预编码器和/或属于不受控空间的子预编码器和/或链接预编码器的信息；和/或3)指示用于属于不受控空间的子预编码器和/或链接预编码器的预编码类型或者预编码方案的信息。

控制信息1)和控制信息2)可以一起被通过信令发送。例如，如信息2)中所述，可以指示支持特定波束成形模式的反馈信息的发送。

在LTE系统中，支持分数波束成形的新发送模式可以被定义为控制信息1)和/或控制信息3)的示例性实现。每个分数波束成形模式都可以被定义为单独发送模式或者相同发送模式中的不同参数。可以通过高层消息或者物理层消息，用信令通知指示是否激活分数波束成形的信息或者指示将使用分数波束成形模式的信息。可以显式地或隐式地将分数波束成形激活/去活信息和/或分数波束成形模式信息发送到UE。为了显式地用信令通知分数波束成形激活/去活信息和/或分数波束成形模式信息，可以定义分数波束成形模式编号或索引，并且可以通过高层消息或者物理层消息，将分数波束成形模式的索引发送到UE。为了隐式地用信令通知分数波束成形激活/去活信息和/或分数波束成形模式信息，可以将分数波束成形激活/去活和/或分数波束成形模式映射到特定反馈模式，并且可以为UE配置特定反馈模式，由此指示分数波束成形激活。

图23是根据本发明的实施方式的通信装置的框图。

参考图23，通信装置2300包括处理器2310、存储器2320、RF模块2330、显示模块2340以及用户界面(UI)模块2350。

为了便于描述，通信设备2300被示出为具有图23中所示的配置。一些模块可以被添加到通信装置2300，或者可以从通信装置2300省略。另外，通信装置2300的模块可以被划分为更多模块。处理器2310被配置成根据以上参考附图猫叔的本发明的实施方式执行操作。具体地，对于处理器2310的详细操作，可以参考图1至图22的描述。

存储器2320连接至处理器2310，并且存储操作系统(OS)、应用程序、程序代码、数据等。连接至处理器2310的RF模块2330将基带信号上变频至RF信号，或者将RF信号下变频至基带信号。为此目的，RF模块2330执行数模转换、放大、滤波和上变频，或者相反地执行这些处理。显示模块2340连接至处理器2310，并且显示多种类型的信息。显示模块2340可以被配置为但不限于已知组件，诸如，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、以及有机发光二极管(OLED)显示器。UI模块2350连接至处理器2310，并且可以被配置有诸如键盘、触摸屏等的已知用户界面的组合。

上述本发明的实施方式是本发明的元件和特征的组合。每个元件或特征都可以在不结合其它元件或特征的情况下被实现。而且，本发明的实施方式可以通过组合部分元件和/或特征被构造。在本发明的实施方式中描述的操作顺序可以被重新布置。任一个实施方式的一些构造都可以包括在另一个实施方式中，并且可以用另一个实施方式的相应构造替换。对于本领域技术人员来说明显的是，在所附权利要求中未相互显式引用的权利要求可以组合呈现为本发明的实施方式，或者通过在提交本申请之后的随后修改被包括作为新权利要求。

如由BS执行的所描述的特定操作可以由BS的上层节点执行。即，明显地，在由包括BS的多个网络节点构成的网络中，被执行用于与UE通信的多种操作可以由BS或者除了BS之外的网络节点执行。术语“BS”可以用术语“固定台”、“节点B”、“演进节点B(eNodeB或者eNB)”、“接入点(AP)”等代替。

本发明的实施方式可以通过多种手段被实现，例如，硬件、固件、软件或其组合。在硬件配置中，根据本发明的示例性实施方式的方法尅通过一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等实现。

在固件或软件配置中，本发明的实施方式可以以模块、过程、功能等的形式被实现。软件代码可以被存储在存储单元中并且由处理器执行。存储单元位于处理器的内部或外部，并且可以经由多种已知手段将数据发送到处理器并且从处理器接收数据。

本领域技术人员将想到，在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下，本发明可以以除了在此阐述的那些之外的其它特定方式被实现。从而，以上实施方式在所有方面都被解释为是示例性的而不限制性的。本发明的范围由所附权利要求及其合法等价物确定，而不通过以上描述确定，并且落入所附权利要求的意义和等价范围内的所有改变都旨在包括在此。

工业应用

虽然在3GPPLTE系统的上下文中描述了用于在无线通信系统中提供用于分数波束成形的控制信息的方法和装置，但是本发明可应用至很多其它无线通信系统。而且，虽然本发明涉及大规模天线阵列，但是可应用至任何天线阵列结构。

Claims (14)

1.一种用于在无线通信系统中的基站(BS)处使用大规模天线阵列执行分数波束成形的方法，所述方法包括：

按照行或者按照列将所述大规模天线阵列划分为多个分区；

将用于所述分数波束成形的控制信息发送到用户设备(UE)；

从所述UE接收基于所述控制信息的反馈信息；以及

通过使用用于所述分区的子预编码器和链接所述分区的链接预编码器执行波束成形来将信号发送到所述UE，

其中，所述控制信息包括关于所述分区的信息、关于与所述分区对应的导频图案的信息、关于所述链接预编码器的信息以及指示所述分区是否属于相同发送点的信息中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制信息还包括指示是否应用所述分数波束成形的信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制信息包括指示反馈信息配置模式中的一个的信息，以及

其中，所述反馈信息配置模式是将关于所述子预编码器中的至少一个的信息包括在所述反馈信息中的第一模式、将关于所述链接预编码器的信息包括在所述反馈信息中的第二模式以及不包括关于所述子预编码器的信息和关于所述链接预编码器的信息的第三模式。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述反馈信息包括基于所述导频图案的聚集确定的信道质量指示符(CQI)和秩指示符(RI)。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述大规模天线阵列按照列被划分为所述多个分区，则所述子预编码器被用于垂直波束成形，并且所述链接预编码器被用于水平波束成形。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述大规模天线阵列按照行被划分为所述多个分区，则所述子预编码器被用于水平波束成形，并且所述链接预编码器被用于垂直波束成形。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述反馈信息确定所述子预编码器和所述链接预编码器中的一个。

8.一种用于在无线通信系统中使用大规模天线阵列执行分数波束成形的发送装置，所述发送装置包括：

无线通信模块，所述无线通信模块被配置成将信号发送到接收装置并且从接收装置接收信号；以及

处理器，所述处理器被配置成按照行或者按照列将所述大规模天线阵列划分为多个分区，以从所述接收装置接收反馈信息，并且使用用于所述分区的子预编码器和链接所述分区的链接预编码器来执行波束成形，

其中，基于先前由所述发送装置发送到所述接收装置的控制信息来生成所述反馈信息，以及

其中，所述控制信息包括关于所述分区的信息、关于与所述分区对应的导频图案的信息、关于所述链接预编码器的信息以及指示所述分区是否属于相同发送点的信息中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的发送装置，其中，所述控制信息还包括指示是否应用所述分数波束成形的信息。

10.根据权利要求8所述的发送装置，其中，所述控制信息包括指示反馈信息配置模式中的一个的信息，以及

其中，所述反馈信息配置模式是将关于所述子预编码器中的至少一个的信息包括在所述反馈信息中的第一模式、将关于所述链接预编码器的信息包括在所述反馈信息中的第二模式以及不包括关于所述子预编码器的信息和关于所述链接预编码器的信息的第三模式。

11.根据权利要求10所述的发送装置，其中，所述反馈信息包括基于所述导频图案的聚集确定的信道质量指示符(CQI)和秩指示符(RI)。

12.根据权利要求8所述的发送装置，其中，如果所述大规模天线阵列按照列被划分为所述多个分区，则所述处理器使用所述子预编码器执行垂直波束成形，并且使用所述链接预编码器执行水平波束成形。

13.根据权利要求8所述的发送装置，其中，如果所述大规模天线阵列按照行被划分为所述多个分区，则所述处理器使用所述子预编码器执行水平波束成形，并且使用所述链接预编码器执行垂直波束成形。

14.根据权利要求8所述的发送装置，其中，基于所述反馈信息，确定所述子预编码器和所述链接预编码器中的一个。