CN105765886B - 无线通信系统中终端报告信道状态信息的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种方法，终端通过该方法在无线通信系统中向基站报告信道状态信息(CSI)。具体地，该方法包括：通过上层设置多个CSI进程的步骤、在两个CSI进程单元中配对多个CSI进程的步骤；通过使用由多个CSI进程中的每个指示的信号测量资源和干扰测量资源来计算与多个CSI进程中的每个相对应的CSI的步骤；以及向基站报告与多个CSI进程中的每个相对应的CSI的步骤，其中两个配对的CSI进程指示彼此不同的公共信号测量资源和干扰测量资源。

Description

无线通信系统中终端报告信道状态信息的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更具体地说，涉及一种通过其用户设备在无线通信系统中报告信道状态信息的方法及其装置。
背景技术
作为本发明可适用于的移动通信系统的示例，简要地描述第三代合作伙伴计划长期演进(在下文中，被称为“LTE”)通信系统。
图1是示意性地示出作为示例性的无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的图。演进的通用移动电信系统(E-UMTS)是传统通用移动电信系统(UMTS)的演进版本，并且其基本的标准化当前正在3GPP进行。E-UMTS通常可以称为LTE系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，可以参考“第三代合作伙伴计划：技术规范组无线电接入网络”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、演进的节点B(e节点B或者eNB)、和接入网关(AG)，该接入网关(AG)位于演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的末端并且被连接到外部网络。eNB可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个eNB存在一个或多个小区。小区被配置成使用1.25、2.5、5、10、15和20MHz带宽中的一个，以向多个UE提供下行链路或者上行链路传输服务。不同的小区可以被配置成提供不同的带宽。eNB控制到多个UE的数据发送和来自于多个UE的数据接收。关于下行链路(DL)数据，eNB发送DL调度信息以通过将DL调度信息发送到UE通知相对应的UE数据要被在其内发送的时间/频率域、编码、数据大小和混合自动重传请求(HARQ)相关的信息。另外，关于上行链路(UL)数据，eNB将UL调度信息发送到相对应的UE以通知UE可用的时间/频率域、编码、数据大小、以及HARQ有关的信息。可以使用eNB之间用于发送用户业务或者控制业务的接口。核心网(CN)可以包括AG和用于UE的用户注册的网络节点。AG在跟踪区(TA)基础上管理UE的可移动性，每个TA包括多个小区。
虽然已经基于宽带码分多址(WCDMA)将无线电通信技术发展成LTE，但是用户和提供商的需求和期望持续增长。另外，因为其他的无线电接入技术持续被开发，所以要求新的技术进步以保证未来的竞争力。例如，要求每比特成本的降低、服务可用性的提高、频带灵活的使用、简化的结构、开放接口、UE的适当的功耗等等。
发明内容
技术问题
基于前述的论述，本发明的目的是为了提供一种用户设备通过其在无线通信系统中报告信道状态信息的方法及其装置。
技术方案
根据本发明的一个实施例，用户设备通过其在无线通信系统中向基站报告信道状态信息(CSI)的方法包括下述步骤：通过上层来配置多个CSI进程；在两个CSI进程单元中配对多个CSI进程；通过使用由多个CSI进程中的每个所指示的信号测量资源和干扰测量资源来计算与多个CSI进程中的每个相对应的CSI；向基站报告与多个CSI进程中的每个相对应的CSI，其中两个配对的CSI进程指示彼此不同的公共信号测量资源和干扰测量资源。
优选地，干扰测量资源分别对应于其动态使用变化是可能的子帧集合和其动态使用变化是不可能的子帧集合。公共信号测量资源是用于测量来自于一个传输点的信号的资源。具体地，与两个配对的CSI进程分别相对应的CSI在彼此不同的时间处被优选地计算。
另外，该方法进一步包括从基站接收配对的CSI进程的信息的步骤。配对的CSI进程可以具有基于由用户设备支持的最大CSI进程的数目所确定的索引。在这样的情况下，配对多个CSI进程的步骤包括配对CSI进程#k与CSI进程#(k+P)，以及P是由用户设备支持的最大CSI进程的数目。
更加优选地，信号测量资源和干扰测量资源被定义为用于信道状态信息-参考信号(CSI-RS)的资源。
在另一方面中，根据本发明的另一实施例的无线通信系统中的用户设备包括：无线通信模块，该无线通信模块用于将信号发送到基站以及从基站接收信号；以及处理器，该处理器用于处理信号，其中处理器通过上层来配置多个CSI进程，在两个CSI进程单元中配对多个CSI进程，通过使用由多个CSI进程中的每个所指示的信号测量资源和干扰测量资源来计算与多个CSI进程中的每个相对应的CSI，以及控制无线通信模块以将与多个CSI进程中的每个相对应的CSI发送到基站，并且两个配对的CSI进程指示彼此不同的公共信号测量资源和干扰测量资源。
有益效果
根据本发明的实施例，在无线通信资源的使用被动态地改变的状态下用户设备能够更加有效率地报告信道状态信息。
本领域技术人员将会理解，可以通过本发明实现的效果不限于上面已经具体描述的效果，并且根据下面的详细描述，将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
图1是示意性地图示作为示例性无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的图。
图2是图示基于3GPP无线电接入网络规范的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的结构的图。
图3是图示在3GPP系统中使用的物理信道和使用其的一般信号传输方法的图。
图4是图示在LTE系统中使用的无线电帧结构的图。
图5是图示在LTE系统中使用的DL无线电帧的结构的图。
图6是图示在LTE系统中的UL子帧的结构的图。
图7是图示一般的MIMO通信系统的配置的图。
图8和图9是在支持使用4个天线的下行链路传输的LTE系统中的参考信号的结构的图。
图10是用于指配由当前3GPP标准文献定义的下行链路DM-RS的示例的图。
图11是用于在由当前3GPP标准文献定义的下行链路CSI-RS配置当中常规CP的情况下的CSI-RS配置#0的示例的图。
图12图示在LTE TDD系统中的无线电帧的结构。
图13是图示大规模MIMO技术的概念图。
图14是图示根据本发明的实施例的CSI进程的配对的示例的图。
图15是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
具体实施方式
在下文中，从本发明的实施例中将容易地理解本发明的结构、操作和其他特征，在附图中图示其示例。在下文中将会描述的实施例是其中本发明的技术特征被应用于3GPP系统的示例。
虽然将基于LTE系统和LTE高级(LTE-A)系统描述本发明的实施例，但是LTE系统和LTE-A系统仅是示例性的，并且本发明的实施例能够被应用于与前面提到的定义相对应的任何通信系统。另外，虽然将基于频分双工(FDD)描述本发明的实施例，但是FDD模式仅是示例性的，并且通过一些修改，本发明的实施例能够被容易地应用于半FDD(H-FDD)或者时分双工(TDD)。
在本公开中，基站(eNB)可以被用作包括射频拉远头(RRH)、eNB、发送点(TP)、接收点(RP)、中继站等的广泛意义。
图2是图示基于3GPP无线电接入网络规范的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的结构的图。控制平面指的是用于传输控制消息的路径，该控制消息由UE和网络使用以管理呼叫。用户平面指的是其中发送在应用层中生成的数据(例如，语音数据或者互联网分组数据)的路径。
第一层的物理层使用物理信道向上层提供信息传送服务。物理层经由传输信道被连接到上层的媒体访问控制(MAC)层。经由传输信道在MAC层和物理层之间传输数据。也经由物理信道在发射器的物理层和接收器的物理层之间传输数据。物理信道将时间和频率作为无线电资源使用。具体地，在DL中使用正交频分多址(OFDMA)方案调制物理信道，并且在UL中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案调制。
第二层的MAC层经由逻辑信道向上层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。通过MAC层内的功能块可以实现RLC层的功能。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能，以在具有相对窄带宽的无线电接口中减少用于诸如IPv4或者IPv6分组的互联网协议(IP)分组的有效传输的不必要的控制信息。
仅在控制平面中定义位于第三层的最下面部分中的无线电资源控制(RRC)层。RRC层控制与无线电承载的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道。无线电承载指的是由第二层提供以在UE和网络之间发送数据的服务。为此，UE的RRC层和网络的RRC层交换RRC消息。如果在无线电网络的RRC层与UE的RRC层之间已经建立RRC连接，则UE处于RRC连接模式。否则，UE处于RRC空闲模式。处于RRC层的上层的非接入层(NAS)层执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
组成基站eNB的一个小区被设置为1.4、3.5、5、10、15以及20MHz的带宽中的一个并且向数个UE提供下行链路或者上行链路传输服务。这时，不同的小区可以被配置以提供不同的带宽。
用于从网络到UE的数据传输的DL传输信道包括用于发送系统信息的广播信道(BCH)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(PCH)、和用于发送用户业务或者控制消息的DL共享信道(SCH)。可以通过DL SCH发送DL多播或者广播服务的业务或者控制消息，或者可以通过附加DL多播信道(MCH)发送。同时，用于从UE到网络的数据传输的UL传输信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于发送用户业务或者控制消息的UL SCH。位于传输信道的上层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)和多播业务信道(MTCH)。
图3是图示在3GPP系统中使用的物理信道和使用其的一般信号传输方法的图。
当电源被接通或者UE进入新的小区时，UE执行初始小区搜索过程，诸如与eNB同步的获取(S301)。为此，UE可以通过从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)调节与eNB的同步，并且获取信息，诸如小区标识(ID)。其后，UE可以通过从eNB接收物理广播信道获得小区内的广播信息。在初始小区搜索过程中，UE可以通过接收下行链路参考信号(DLRS)监测DL信道状态。
一旦完成初始小区的搜索过程，UE可以基于在PDCCH上承载的信息通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)以及接收物理下行链路共享信道(PDSCH)来获得更加详细的系统信息(S302)。
同时，如果UE最初接入eNB或者如果用于到eNB的信号传输的无线电资源不存在，则UE可以执行与eNB的随机接入过程(S303至S306)。为此，UE可以通过物理随机接入信道(PRACH)发送特定序列作为前导(S303和S305)并且通过PDCCH和与PDCCH相关联的PDSCH接收对前导的响应消息(S304和S306)。在基于竞争的随机接入过程的情况下，UE可以另外执行竞争解决过程。
在执行以上过程之后，UE可以接收PDCCH/PDSCH(S307)，并且发送物理上行链路共享信道(PUSCH)/物理上行链路控制信道(PUCCH)(S308)，作为一般的UL/DL信号传输过程。特别地，UE通过PDCCH接收下行链路控制信息(DCI)。DCI包括控制信息，诸如用于UE的资源分配信息，并且根据其使用目的具有不同的格式。
同时，在UL上UE发送到eNB或者在DL上从eNB接收的控制信息包括DL/UL肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号、信道质量指示(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示(RI)等。在3GPP LTE系统中，UE可以通过PUSCH和/或PUCCH发送诸如CQI/PMI/RI的控制信息。
图4是图示在LTE系统中使用的无线电帧的结构的图。
参考图4，无线电帧具有10ms(327200×Ts)的长度，并且包括10个均等大小的子帧。子帧中的每个具有1ms的长度，并且包括两个时隙。每个时隙具有0.5ms(15360Ts)的长度。在这种情况下，Ts表示由Ts＝l/(15kHz×2048)＝3.2552×10-8(约33ns)表示的采样时间。每个时隙在时间域中包括多个OFDM符号，并且在频率域中包括多个资源块。在LTE系统中，一个RB包括12个子载波×7(或者6)个OFDM符号。传输时间间隔(TTI)是用于数据传输的单位时间，可以以一个或多个子帧为单位确定。以上描述的无线电帧的结构仅是示例性的，并且可以在被包括在无线电帧中的子帧的数目、被包括在子帧中的时隙的数目，或者被包括在时隙中的OFDM符号的数目方面进行各种修改。
图5是图示在DL无线电帧的一个子帧的控制区域中包含的控制信道的图。
参考图5，一个子帧包括14个OFDM符号。根据子帧配置，14个OFDM符号的第一至第三个符号可以被用作控制区域并且剩余的11至13个OFDM符号可以被用作数据区域。在图5中，R1至R4分别表示用于天线0至3的参考信号(RS)或者导频信号。RS被固定到子帧内的预定图案，不论控制区域和数据区域如何。控制信道被分配给在控制区域中未被用于RS的资源。业务信道被分配给在数据区域中未被用于RS的资源。被分配给控制区域的控制信道包括物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等等。
PCFICH，物理控制格式指示信道，向UE通知在每个子帧中的被用于PDCCH的OFDM符号的数目。PCFICH位于第一OFDM符号中并且被配置有优于PHICH和PDCCH的优先级。PCFICH由4个资源元素组(REG)组成并且基于小区ID在控制区域上分布REG中的每个。一个REG包括4个资源元素(RE)。RE通过一个OFDM符号指示被定义为一个子载波的最小物理资源。PCFICH值取决于带宽而指示1至3的值或者2至4的值，并且被使用正交相移键控(QPSK)调制。
PHICH，物理混合ARQ指示信道，被用于承载用于UL传输的HARQ ACK/NACK信号。即，PHICH指示用于UL HARQ的DLACK/NACK信息通过其被发送的信道。PHICH包括一个REG并且被小区特定地加扰。通过1比特指示ACK/NACK信号，并且使用二进制相移键控(BPSK)调制。通过2或者4的扩展因子(SF)扩展被调制的ACK/NACK信号。被映射到相同资源的多个PHICH组成PHICH组。根据扩展码的数目确定被复用到PHICH组的PHICH的数目。PHICH(组)被重复三次以在频域和/或时域中获得分集增益。
PDCCH被分配给子帧的前n个OFDM符号。在这样的情况下，n是等于或者大于1的整数，由PCFICH指示。PDCCH由一个或者多个控制信道元素(CCE)组成。PDCCH向每个UE或者UE组通知与传输信道的资源分配相关联的信息，即，寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)、UL调度许可、HARQ信息等等。通过PDSCH发送PCH和DL-SCH。因此，eNB和UE通过PDSCH发送和接收数据，特定控制信息或者服务数据除外。
在PDCCH上发送指示PDSCH数据要被发送到哪一个UE或者哪一些UE的信息和指示UE应如何接收和解码PDSCH数据的信息。例如，假定通过无线电网络临时标识(RNTI)“A”掩蔽特定PDCCH的循环冗余检验(CRC)并且在特定子帧中发送关于使用无线电资源“B”(例如，频率位置)和使用DCI格式“C”(即，发送格式信息(例如，传输块大小、调制方案、编码信息等等))发送的数据的信息，位于小区中的UE使用搜索空间中的其RNTI信息监测PDCCH，即，盲解码PDCCH。如果具有RNTI“A”的一个或者多个UE存在，则UE接收PDCCH并且基于接收到的PDCCH的信息接收由“B”和“C”指示的PDSCH。
图6是图示LTE系统中的UL子帧的结构的图。
参考图6，上行链路子帧被划分成被分配有PUCCH以发送控制信息的区、以及被分配有PUSCH以发送用户数据的区域。PUSCH被分配到子帧的中间，而在频率域中PUCCH被分配到数据区域的两端。在PUCCH上发送的控制信息包括ACK/NACK、表示下行链路信道状态的信道质量指示(CQI)、用于多输入多输出(MIMO)的RI、指示用于UL资源分配请求的调度请求(SR)等等。UE的PUCCH在子帧的每个时隙中使用占用不同频率的一个RB。即，被分配到PUCCH的两个RB在时隙边界处跳频。具体地，图6中m＝0、m＝1、m＝2和m＝3的PUCCH被分配给子帧。
在下文中，将会描述MIMO系统。MIMO指的是使用多个发射天线和多个接收天线来增加数据发送和接收效率。即，在无线通信系统的发射器或者接收器处使用多个天线，使得能够增加容量并且能够改进性能。在本公开中MIMO也可以被称为多天线。
为了接收整个消息，MIMO技术不取决于单个天线路径。而是，MIMO技术通过组合由多个天线接收到的数据片段来完善数据。MIMO技术的使用能够增加特定大小的小区区域内的数据速率，或者以特定的数据传输速率扩展系统覆盖。MIMO技术能够在移动通信终端和中继节点中被广泛地使用。MIMO技术能够克服在移动通信中使用常规单天线技术遇到的有限传输容量问题。
图7图示典型MIMO通信系统的配置。
发射器具有NT个发射(TX)天线并且接收器具有NR个接收(RX)天线。与仅在发射器和接收器中的一个处使用多个天线相比，在发射器和接收器这两者处使用多个天线提高了理论信道传输容量。信道传输容量与天线的数目成比例地提高。因此，增加了传输速率和频率效率。给定可以由单个天线实现的最大传输速率Ro，在多个天线的情况下可以将传输速率理论上提高至Ro与传输速率增长率Ri的乘积，Ri是NT与NR中的较小值。
[等式1]
Ri＝min(NT,NR)
例如，具有四个Tx天线和四个Rx天线的MIMO通信系统理论上可以实现单个天线系统的四倍传输速率。因为MIMO通信系统的理论容量增加在20世纪90年代中期被验证，所以许多技术已被积极地发展，以增加实际实现中的数据速率。这些技术中的一些已经反映在包括第三代(3G)移动通信、下一代无线局域网(WLAN)等的各种无线通信标准中。
关于到目前为止MIMO技术的积极研究，已经关注了许多不同方面，包括与在各种信道环境和多址环境中MIMO通信容量的计算有关的信息论的研究、MIMO系统的无线信道测量和模型推导的研究、用于提高传输可靠性和传输速率的空-时信号处理技术的研究等。
将会通过数学建模详细地描述MIMO系统中的通信。假定如图7中所图示存在NT个Tx天线和NR个Rx天线。关于传输信号，如通过下面向量表达的，多达NT个信息片段能够通过NT个TX天线来发送。
[等式2]
每段传输信息可以具有不同的发射功率。如果用表示单独的发射功率，则发射功率受控的传输信息可以被给出为
[等式3]
使用发射功率的对角矩阵P，发射功率受控的传输信息向量可以被表达如下。
[等式4]
同时，通过将发射功率受控的信息向量乘以加权矩阵W可以配置NT个实际上要发射的信号加权矩阵W用作根据传输信道状态等向各个天线适当地分发传输信息。传输信号被表示为向量X，其可以通过下述等式5被确定。在此，wij表示在第i个Tx天线和第j段信息的加权。W被称为加权矩阵或者预编码矩阵。
[等式5]
通常，信道矩阵的秩的物理意义是能够在给定信道上发送的不同段的信息的最大数目。因此，信道矩阵的秩被定义为信道矩阵中的独立行的数目与独立列的数目之间的较小者。因此，信道矩阵的秩不大于信道矩阵的行或列的数目。信道矩阵H的秩(rank(H))被限制如下。
[等式6]
rank(H)≤min(NT，NR)
在MIMO中发送的不同段的信息被称为传输流或流。流还可以被称作层。因此推导出传输流的数目不大于信道的秩，即，不同段的可发送信息的最大数目。因此，通过下述等式确定信道矩阵H
[等式7]
流的#≤rank(H)≤min(NT，NR)
“流的#”表示流的数目。应注意的是，可以通过一个或多个天线来发送一个流。
一个或多个流可以以许多方式被映射到多个天线。根据MIMO方案如下地描述此方法。如果通过多个天线来发送一个流，则这可以被认为是空间分集。当通过多个天线来发送多个流时，这可以是空间复用。可以考虑空间分集和空间复用相组合的混合方案。
与传统LTE标准相比，期望下一代移动通信标准，LTE-A，将支持协作多点(CoMP)传输，以便于增加数据传输速率。CoMP指的是通过两个或更多个eNB或小区的协作向UE传输数据，以便增加位于阴影区域中的UE与eNB(小区或扇区)之间的通信性能。
CoMP传输方案可以被分类为特征在于数据共享的被称作协作MIMO的CoMP联合处理(CoMP-JP)、以及CoMP协作调度/波束赋形(CoMP-CS/CB)。
在DL CoMP-JP中，UE可以即时地从执行CoMP传输的eNB同时地接收数据，并且可以组合所接收到的信号，从而提高接收性能(联合传输(JT))。此外，参与CoMP传输的eNB中的一个可以在特定时间点(动态点选择(DPS))将数据发送到UE。相比之下，在下行链路CoMP-CS/CB中，UE可以通过波束赋形即时地从一个eNB，即，服务eNB，接收数据。
在UL CoMP-JP中，每个eNB可以同时从UE接收PUSCH信号(联合接收(JR))。相比之下，在UL CoMP-CS/CB中，仅一个eNB从UE接收PUSCH。在此，协作小区(或eNB)可以做出关于是否使用CoMP-CS/CB的决定。
在下文中，将会描述用于DL数据信道的传输模式。当前3GPP LTE标准说明书，3GPPTS 36.213定义如在[表1]中所图示的DL数据信道传输模式。通过较高层信令，即，RRC信令，向UE指示DL数据信道传输模式。
[表1]
参考[表1]，3GPP LTE标准规范定义根据各种类型的RNTI的DCI格式，通过各种类型的RNTIPDCCH被掩蔽。此外，为了应用另外定义DCI格式1A，不论传输模式，即，回落模式如何。作为传输模式的操作的示例，参考表1，如果用户设备对被掩蔽有C-RNTI的PDCCH执行盲解码并且然后检测DCI格式1B，则假定使用单传输层通过闭环空间复用方案已经发送了PDSCH，用户设备解码PDSCH。
在表1中，传输模式10指示前述的CoMP传输方法的下行链路数据信道传输模式。例如，参考表1，如果用户设备对被掩蔽有C-RNTI的PDCCH执行盲解码并且然后检测DCI格式2D，则假定基于天线端口7至14(即，DM-RS)通过多层传输方案已经发送了PDSCH，用户设备解码PDSCH。或者，假定基于DM-RS天线端口7或者8通过单天线传输方案已经了发送PDSCH，用户设备解码PDSCH。
相反地，如果用户设备对被掩蔽有C-RNTI的PDCCH执行盲解码并且然后检测DCI格式1A，则传输模式根据是否相应的子帧对应于MBSFN子帧而变化。例如，如果相应的子帧对应于非MBSFN子帧，则假定通过基于天线端口0的CRS的单天线传输方案或者基于CRS的发送分集方案已经发送了PDSCH，用户设备解码PDSCH。并且，如果相应的子帧对应于MBSFN子帧，则假定通过基于天线端口7的DM-RS的单天线传输已经发送了PDSCH，用户设备解码PDSCH。
现在将给出RS的详细描述。
通常，发射器将发射器和接收器这两者已知的RS与数据一起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以及被用于信道测量的RS。RS被分类成用于特定UE的专用RS(DRS)(即，UE特定的RS)和用于小区内的所有UE的公共的RS(CRS)(即，小区特定的RS)。小区特定的RS包括在其中UE测量要向eNB报告的CQI/PMI/RI的RS。此RS被称为信道状态信息RS(CSI-RS)。
图8和图9图示通过四个天线支持DL传输(4-Tx DL传输)的LTE系统中的RS配置。具体地，图8图示在常规CP的情况下的RS配置并且图9图示在扩展CP的情况下的RS配置。
参考图8和图9，网格中的附图标记0至3表示小区特定的RS，通过天线端口0到天线端口3发送的CRS，用于信道测量和数据解调。横跨控制信息区域以及数据信息区域CRS可以被发送到UE。
网格中的参考字符D表示UE专用RS，解调RS(DMRS)。在数据区域中，即，在PDSCH上发送DMRS，支持单天线端口传输。通过较高层信令向UE指示UE特定的RS，DMRS的存在或者不存在。在图8和图9中，通过天线端口5发送DMRS。3GPP TS 36.211定义用于总共八个天线端口，天线端口7至天线端口14的DMRS。
图10图示在当前的3GPP标准规范中定义的示例性的DL DMRS分配。
参考图10，在第一DMRS组(DMRS组1)中，使用用于相应的天线端口的序列映射用于天线端口7、8、11以及13的DMRS，而在第二DMRS组(DMRS组2)中，使用用于相应天线端口的序列映射用于天线端口9、10、12以及14的DMRS。
与CRS相比较，为了PDSCH的信道测量提出CSI-RS并且最多32个不同的资源配置可用于CSI-RS以减少多蜂窝环境中的小区间干扰(ICI)。
如有可能，根据天线端口的数目使用不同的CSI-RS(资源)配置并且相邻的小区根据不同的(资源)配置发送CSI-RS。不同于CRS，在3GPP标准中，CSI-RS支持高达8个天线端口并且从天线端口15到天线端口22的总共八个天线端口被分配给CSI-RS。[表2]和[表3]列出在3GPP标准中定义的CSI-RS配置。具体地，[表2]列出在常规CP的情况下的CSI-RS配置，并且[表3]列出在扩展的CP的情况下的CSI-RS配置。
[表2]
[表3]
在[表2]和[表3]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图示在当前3GPP标准中定义的DL CSI-RS配置中的CSI-RS配置#0。
另外，通过子帧中的周期TCSI-RS和子帧偏移△CSI-RS，，可以逐个定义CSI-RS子帧配置。[表4]列出在3GPP标准中定义的CSI-RS子帧配置。
[表4]
如在[表5]中图示的，在通过RRC层信令配置的CSI-RS-Config-r10消息中发送关于零功率(ZP)CSI-RS的信息。具体地，ZP CSI-RS资源配置包括zeroTxPowerSubframeConfig-r10和16比特位图、zeroTxPowerSubframeConfigList-r10。zeroTxPowerSubframeConfig-r10通过在[表4]中图示的ICSI-RS指示ZP CSI-RS的CSI-RS传输周期和子帧偏移。zeroTxPowerSubframeConfigList-r10指示ZP CSI-RS配置。此位图的元素指示在[表2]或者[表3]中的用于四个CSI-RS天线端口的在列中写入的相应配置。即，当前的3GPP标准定义仅用于CSI-RS天线端口的ZP CSI-RS。
[表5]
当前的3GPP标准定义用于如在[表6]中所图示的各自的CQI索引的调制阶数和编码速率。
[表6]
基于干扰测量如下地计算CQI。
为了CQI计算，UE需要测量信干噪比(SINR)。在这样的情况下，UE可以在诸如非零功率(NZP)CSI-RS的RS中测量所期待的信号的接收功率(S-测量)。对于干扰功率测量(I-测量或者干扰测量(IM))，UE测量从接收信号消除所期待的信号而得到的干扰信号的功率。
可以通过较高层信令配置CSI测量子帧集合CCSI,0和CCSI,1，并且每个子帧集合的子帧不同于其他子帧集合的子帧。在这样的情况下，UE可以在没有任何特定的子帧限制的情况下在诸如CSI-RS的RS中执行S-测量。然而，UE应通过CSI测量子帧集合CCSI,0和CCSI,1中的单独的I-测量来单独地计算用于CSI测量子帧集合CCSI,0和CCSI,1的CQI。
在最近的无线通信系统中，在eNB通过将所有可用的资源分割成下行链路资源和上行链路资源执行双工操作的情况下，已经讨论了更加灵活地改变用于选择每个资源的使用作为下行链路资源和上行链路资源中的一个的操作的技术。
动态资源使用变化优点在于，在下行链路业务和上行链路业务的大小被动态地改变的状态下能够每次执行优化的资源分布。例如，FDD系统通过将频带分割成下行链路带和上行链路带管理频带。对于这样的动态资源使用变化，eNB可以通过RR层、MAC层、或者物理层信号在特定的时间指定是否特定的带对应于下行链路资源或者上行链路资源。
具体地，TDD系统将所有的子帧分割成上行链路子帧和下行链路子帧并且使用它们分别作为UE的上行链路传输和eNB的下行链路传输。将会参考附图对其进行描述。
图12图示LTE TDD系统中的无线电帧的结构。在LTE TDD系统中，无线电帧包括两个半帧，并且每个半帧包括均包括两个时隙的四个普通子帧，和包括下行链路导频时隙(DwPTS)、保护时段(GP)、以及上行链路导频时隙(UpPTS)的特殊子帧。
在特殊子帧中，DwPTS被用于UE中的初始小区搜索、同步、或者信道估计。UpPTS被用于eNB中的信道估计和UE的上行链路传输同步。即，DwPTS被用于下行链路传输并且UpPTS被用于上行链路传输。具体地，UpPTS被用于PRACH前导或者SRS的传输。另外，GP是用于去除由于在上行链路和下行链路之间的下行链路信号的多径延迟而在上行链路中产生的干扰的时段。
同时，在LTE TDD系统中，在下面表7中示出UL/DL配置。
[表7]
在上面的表7中，D、U、以及S指的是下行链路子帧、上行链路子帧以及特殊子帧。另外，表7也示出在每个系统中的上行链路/下行链路子帧配置中的下行链路至上行链路切换点周期。除了表7的上行链路/下行链路配置之外，可以另外提供新的上行链路/下行链路子帧配置。
在前述的TDD系统中，为了动态资源使用变化，eNB可以通过RRC层、MAC层或者物理层信号在特定时间处指定特定子帧是否对应于下行链路资源或者上行链路资源。
在传统LTE系统中，通过系统信息指定下行链路资源和上行链路资源。因为系统信息应被发送给多个未被指定的UE，所以在动态变化的情况下在传统UE的操作中问题可能出现。因此，优选的是，关于动态资源使用变化的信息通过新信令，尤其是UE特定的信令，而不是系统信息，被转发给当前与eNB连接的UE。此新信令可以指示动态地改变的资源的配置，例如，不同于在TDD系统中的系统信息上指示的上行链路/下行链路子帧配置的上行链路/下行链路子帧配置。
在下文中，可以具有多个输入和输出天线和多维天线阵列的大规模MIMO方案将会被描述。下一代无线通信系统考虑有源天线系统(AAS)的引入。不同于与能够调节信号的相位和幅度的放大器分离的传统无源天线，有源天线指的是包括诸如放大器的有源设备的天线。有源天线系统不需要用于连接放大器和天线的单独的电缆、连接器、其他硬件等等，并且在能量消耗和操作成本方面具有高效率。具体地，因为有源天线系统支持每个天线的电波束控制，所以考虑到波束方向和波束宽度或者3维(3D)波束图案形成，有源天线系统允许高级MIMO技术，例如，精确的波束图案形成。
当诸如有源天线的高级天线系统引入时，具有多个输入/输出天线和多维天线阵列的大规模MIMO结构也被考虑。作为示例，如果2维天线阵列被形成，替代传统直天线阵列(或者1维天线阵列)，则使用有源天线系统的有源天线能够形成3维波束图案。
图13图示大规模MIMO技术的概念视图。具体地，图13图示其中eNB或者UE具有能够基于有源天线系统进行3D波束赋形的多个发射/接收(Tx/Rx)天线的系统。
参考图13，当基于Tx天线使用3D波束图案时，不仅在水平波束方向而且在垂直波束方向中能够执行准静态或者动态波束赋形，并且能够考虑诸如垂直方向扇区形成的应用。考虑Rx天线，当使用大规模Rx天线形成Rx波束时，可以期待基于天线阵列增益的信号功率的增加。
因此，在上行链路的情况下，eNB可以通过多个天线接收从UE发送的信号。在这样的情况下，UE可以考虑到大规模Rx天线的增益将其Tx功率配置成非常低的水平以减少干扰的影响。
基于前述的论述，如果在TDD系统中动态地改变无线电资源的使用，则将会描述根据本发明的用于配置CSI进程的方法。在这样的情况下，CSI进程指的是借助于UE执行CSI报告的一系列的步骤，并且可以为一个UE配置一个或者多个CSI进程。根据现有技术，通过一个NZP CSI-RS资源和一个CSI-IM资源可以定义每个CSI进程。
具体地，根据本发明，在TDD系统中动态地改变无线电资源的使用的状态下，为了测量和报告适合于能够动态地改变无线电资源的使用的子帧(在下文中，动态子帧)和不能够动态地改变无线电资源的使用的子帧(在下文中，静态子帧)中的每个的CSI，将会建议用于配置CSI进程的方法。
更加详细地，1)可以考虑用于通过一个NZP CSI-RS资源和两个CSI-IM资源的组合定义一个CSI进程的方法，或者2)用于通过一个NZP CSI-RS资源和不同的CSI-IM资源定义两个CSI进程的方法可以被考虑。根据这些方法，优点在于对于UE充分地配置多个CSI进程，对于UE可以配置一个CSI进程。
具体地，将会更加详细地描述方法2)。在对于特定UE配置一个CSI进程的情况下，当在传输模式10，即，CoMP模式中操作相对应的UE时，可以执行下述操作。
–如果对特定UE配置无线电资源的使用变化功能，则向特定UE用信号发送两个CSI进程。然而，可以认为CSI进程的NZP CSI-RS资源彼此相同。即，UE不期待由两个CSI进程指示的NZP CSI-RS资源彼此不同。在这样的情况下，eNB应通过2个比特的DCI(下行链路控制信息)字段用信号发送是否报告与CSI进程相对应的CSI。
–另一方面，如果对特定UE配置无线电资源的使用变化功能，则特定UE不期待用信号向其发送两个CSI进程。即，可以定义向特定UE用信号仅发送一个CSI进程。
同时，在UE能够执行3、4或者更多的CSI进程的情况下，将会如下地描述对于为UE配置无线电资源的使用变化功能的情况能够执行的操作。为了方便描述，将会示例性地描述能够执行P个CSI进程的UE。
首先，可以定义为UE可以配置最多L*P个CSI进程。在下文中，虽然将会示例性地描述L＝2的情况以对应于静态子帧集合和动态子帧集合中的每个，但是L可以是2或者更大的整数值，并且可以意指具有下文中描述的特定限制的CSI进程的数目。
换言之，UE可以被定义/配置在P＝3的UE的情况下可以配置最多6个CSI进程并且在P＝4的情况下可以配置最多8个CSI进程。然而，可以给出像传统CSI进程一样通过一个NZP CSI-RS资源和一个CSI-IM资源的自由组合可以配置最多2*P个CSI进程中的最多P个CSI进程的限制。另一方面，优选的是，通过与最多P个CSI进程中的任意一个配对配置其他CSI进程。
例如，在两个配对的CSI进程之间应配置公共的NZP CSI-RS资源，并且为彼此不同的两个配对的CSI进程配置CSI-IM资源。另外，为了避免过多的CSI计算复杂度，可以给出通过一次非周期性的CSI触发不报告配对的CSI进程的限制，并且可以另外给出不配置除了静态子帧集合和动态子帧集合之外的用于信道测量的另一个子帧集合的限制。
在下文中，将会描述CSI进程的配对的示例。假定每个CSI进程索引是CSI进程索引∈{1,2,…,2P}，可以定义配对以在特定CSI进程索引k∈{1,2,…,P}和CSI进程索引k+P之间始终被执行。
图14是图示根据本发明的实施例的CSI进程的配对的示例的图。为了描述的方便起见，假定对于P＝3UE，即，能够执行来自于eNB的3个CSI进程的UE，配置总共5个CSI进程(索引∈{1,2,…,5})。在该假定下，可以执行下述配对，如在图14中所图示。
配对#1：CSI进程#1和CSI进程#4(＝1+P)
配对#2：CSI进程#2和CSI进程#5(＝2+P)
然而，不属于任何配对的CSI进程#3可以存在。
将会更加详细地描述配对的上述示例。配对#1意指与用于特定TP#1(即，公共的NZP CSI-RS资源#1被配置)的不同干扰状态(即，不同的CSI-IM资源被配置)相对应的两个CIS进程#1和CSI进程#4。同样地，配对#2意指与用于特定的TP#2(即，公共的NZP CSI-RS资源#2被配置)的不同干扰状态(即，不同的CSI-IM资源被配置)相对应的两个CIS进程#2和CSI进程#5。
另外，CSI进程#3可以是对于另一个特定的TP2被发送以支持CoMP的情况包括特定的NZP CSI-RS3的类型。然而，因为在当前LTE标准中对一个UE配置的CSI-IM资源的数目被限于3，所以需要将对一个UE配置的CSI-IM资源扩展到超过3的CSI-IM资源以实现本发明。
在上面的示例中，在CSI进程索引k∈{1,2,…,P}和CSI进程索引k+P之间的配对可以被规范化成在CSI进程#m和CSI进程索引m’(m’＝mod(m,P))之间的配对。
作为前述的配对的另一示例，如果像1,2,3,….一样给出CSI进程的索引则可以以{1,2},{3,4},…的形式定义配对。如果CSI进程的数目是2，则配对CSI进程#1和CSI进程#2。如果CSI进程的数目是3，则配对CSI进程#1和CSI进程#2，并且CSI进程#3是没有被配对的独立的CSI进程。而且，如果CSI进程的数目是4，则CSI进程#1和CSI进程#2被配对，并且CSI进程#3和CSI进程#4被配对。
这样的配对规则仅是示例性的，并且要理解的是，类似的被修改的规则被包括在本发明的精神中。当然，为了避免过多的CSI计算复杂度，可以给出通过一次非周期性的CSI触发不报告配对的CSI进程的限制，并且可以另外给出除了静态子帧集合和动态子帧集合之外不配置用于信道测量的另一个子帧集合的限制。
同时，通过eNB可以显式地用信号发送此配对信息，并且信令可以是半静态信令的RRC信令，或者可以是动态信令的DCI。例如，如果对能够执行最多3个CSI进程的UE配置总共5个CSI进程，则通过RRC信令或者DCI可以显式地指示指示CSI进程#1和CSI进程#2对应于配对#1，CSI进程#3和CSI进程#4对应于配对#2，并且CSI进程#5是不属于与CSI进程#1至#5有关任何配对的独立的CSI进程的信息。
作为另一示例，如果对能够执行最多3个CSI进程的UE配置总共6个CSI进程，则通过RRC信令或者DCI可以显式地指示指示CSI进程#1和CSI进程#2对应于配对#1，CSI进程#3和CSI进程#4对应于配对#2，并且CSI进程#5和CSI进程#6对应于与CSI进程#1至#6有关的配对3的信息。
在上面的示例中，虽然通过UE能够执行的CSI进程的数目是3或者4，但是上述示例可以甚至被同等地应用于通过UE能够执行的CSI进程的数目是1的情况。即，如果对能够执行一个CSI进程的特定UE配置无线电资源的使用变化功能，则eNB可以配置两个CSI进程，并且通过配由彼此不同的公共的NZP CSI-RS资源和CSI-IM资源定义相应的两个CSI进程。在这样的情况下，可以给出通过一次非周期性的CSI触发不报告配对的CSI进程的限制，并且可以另外给出不配置除了静态子帧集合和动态子帧集合之外的用于信道测量的另一个子帧集合的限制。
虽然假定在TDD系统中动态地执行无线电资源的使用变化已经描述了本发明，但是在二维天线阵列中的彼此不同的CSI进程之间可以共同地给出CSI-IM资源。在这样的情况下，例如，可以以在两个配对的CSI进程之间配置公共的CSI-IM资源并且彼此不同地配置NZPCSI-RS资源的方式应用建议的方法。
图15是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
参考图15，通信设备1500包括处理器1510、存储器1520、RF模块1530、显示模块1540以及用户接口模块1550。
为了方便描述，图示通信设备1500，并且一些模块可以不被省略。通信设备1500可以进一步包括必要的模块。另外，通信设备1500的一些模块可以被细分。处理器1510被配置为根据参考附图而例示的本发明的实施例执行操作。详细地，可以参考图1至图14理解处理器1510的详细操作。
存储器1520被连接到处理器1510并且存储操作系统、应用、程序代码、数据等。RF模块1530被连接到处理器1510并且将基带信号转换成无线电信号或者将无线电信号转换成基带信号。为此，RF模块1530执行模拟转换、放大、滤波以及上变频，或者执行与前述处理相反的过程。显示模块1540被连接到处理器1510并且显示各种信息。显示模块1540可以使用，但不限于，诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)的公知元件。用户接口模块1550可以被连接到处理器1510，并且可以包括诸如键区、触摸屏等等的公知用户接口的组合。
在上面描述的本发明的实施例是本发明的要素和特征的组合。除非另作说明，可以选择性地考虑要素或者特征。每个要素或者特征可以在无需与其他要素或者特征结合的情况下被实施。此外，本发明的实施例可以通过组合要素和/或特征的一部分而构成。可以重新安排在本发明的实施例中描述的操作顺序。任何一个实施例的某些结构可以包括在另一个实施例中，并且可以以另一个实施例的相应结构来替换。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在所附权利要求书中未明确地相互引用的权利要求可以组合地呈现作为本发明的实施例，或者在提交本申请之后，通过后续的修改作为新的权利要求而被包括。
根据具体情况通过基站的上节点可以执行已经被描述为通过基站执行的特定操作。换言之，将会显然的是，通过基站或者除了基站之外的网络节点可以执行为了在包括多个网络节点以及基站的网络中与用户设备的通信执行的各种操作。“基站”(BS)可以被替换成诸如固定站、节点B(Node B)、e节点B(eNB)、以及接入点(AP)的术语。
本发明的实施例可以通过各种手段，例如，硬件、固件、软件或者其组合来实现。在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现根据本发明的示例性实施例的方法。
在固件或者软件配置中，可以以模块、过程、功能等的形式实现本发明的实施例。软件代码可以被存储在存储器单元中，并且由处理器执行。存储单元位于处理器的内部或者外部，并且可以经由各种已知的装置将数据发送到处理器和从处理器接收数据。
本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下，除了在此处阐述的那些之外，本发明可以以其他特定的方式来实现。因此以上所述的实施例在所有方面被解释为说明性的和非限制性的。本发明的范围应由所附权利要求及其合法等同物，而不由以上描述来确定，并且落入所附权利要求的含义和等效范围内的所有变化意欲被包含在其中。
工业实用性
虽然基于3GPP LTE系统已经描述了通过其用户设备在无线通信系统中报告信道状态信息的前述方法及其前述装置，但是该方法和设备可以被应用于除了3GPP LTE系统之外的各种无线通信系统。

Claims (14)

1.一种用于在无线通信系统中通过用户设备向基站报告信道状态信息(CSI)的方法，所述方法包括：
通过上层来配置多个CSI进程；
接收关于不用于配对的一个或多个CSI进程的消息；
基于所述关于不用于配对的一个或多个CSI进程的消息，在所述多个CSI进程之中配对两个CSI进程；
通过使用由所述两个配对的CSI进程中的每个所指示的信号测量资源和干扰测量资源来计算与所述两个配对的CSI进程中的每个相对应的CSI；以及
向所述基站报告与所述两个配对的CSI进程中的每个相对应的CSI，
其中，所述两个配对的CSI进程不被包括在不用于配对的一个或多个CSI进程中，
其中，所述两个配对的CSI进程指示公共信号测量资源和不同的干扰测量资源，以及
其中，当与所述两个配对的CSI进程中的每个相对应的CSI都被触发时，与所述两个配对的CSI进程中的每个相对应的CSI一起被报告。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不同的干扰测量资源分别对应于其动态使用变化是可能的子帧集合和其动态使用变化是不可能的子帧集合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述公共信号测量资源是用于测量来自于一个传输点的信号的资源。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：从所述基站接收配对的CSI进程的信息的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述配对的CSI进程具有基于由所述用户设备支持的最大CSI进程的数目所确定的索引。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，配对所述多个CSI进程的步骤包括：配对CSI进程#k与CSI进程#(k+P)，
其中，P是由所述用户设备支持的最大CSI进程的数目，并且k是CSI进程的索引。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号测量资源和所述干扰测量资源被定义为用于信道状态信息-参考信号(CSI-RS)的资源。
8.一种无线通信系统中的用户设备，所述用户设备包括：
无线通信模块，所述无线通信模块用于将信号发送到基站以及从基站接收信号；以及
处理器，所述处理器用于处理所述信号，
其中，所述处理器通过上层来配置多个CSI进程，接收关于不用于配对的一个或多个CSI进程的信息，基于所述关于不用于配对的一个或多个CSI进程的信息来在所述多个CSI进程之中配对两个CSI进程，通过使用由所述两个配对的CSI进程中的每个所指示的信号测量资源和干扰测量资源来计算与所述两个配对的CSI进程中的每个相对应的CSI，以及向所述基站报告与所述两个配对的CSI进程中的每个相对应的CSI，
其中，所述两个配对的CSI进程不被包括在不用于配对的一个或多个CSI进程中，
其中，两个配对的CSI进程指示公共信号测量资源和不同的干扰测量资源，以及
其中，当与所述两个配对的CSI进程中的每个相对应的CSI都被触发时，与所述两个配对的CSI进程中的每个相对应的CSI一起被报告。
9.根据权利要求8所述的用户设备，其中，所述不同的干扰测量资源分别对应于其动态使用变化是可能的子帧集合和其动态使用变化是不可能的子帧集合。
10.根据权利要求8所述的用户设备，其中，所述公共信号测量资源是用于测量来自于一个传输点的信号的资源。
11.根据权利要求8所述的用户设备，其中，所述无线通信模块从所述基站接收所述配对的CSI进程的信息。
12.根据权利要求8所述的用户设备，其中，所述配对的CSI进程具有基于由所述用户设备支持的最大CSI进程的数目所确定的索引。
13.根据权利要求12所述的用户设备，其中，所述处理器配对CSI进程#k与CSI进程#(k+P)，
其中，P是由所述用户设备支持的最大CSI进程的数目，并且k是CSI进程的索引。
14.根据权利要求8所述的用户设备，其中，所述信号测量资源和所述干扰测量资源被定义为用于信道状态信息-参考信号(CSI-RS)的资源。
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