CN106559121A - 一种多天线信道测量方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种多天线信道测量的方法、装置、通信系统和终端，其中，基站发送第一信道状态信息参考信号(CSI-RS)和第二CSI-RS给终端，所述第一CSI-RS和第二CSI-RS分别在正交维度的天线振子上发送；所述基站接收所述终端反馈的针对第一CSI-RS和第二CSI-RS的第一CSI测量结果；所述基站根据所述第一CSI测量结果发送第三CSI-RS给所述终端，所述第三CSI-RS依据所述第一CSI测量结果进行过预编码；和所述基站接收所述终端反馈的针对第三CSI-RS的第三CSI测量结果。从而达到多天线端口下，降低信道测量终端侧计算复杂度，减少信道测量反馈所占资源的目的。

Description

一种多天线信道测量方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种多天线信道测量方法和装置。
背景技术
传统信息论角度分析可以知道，系统容量由接收端信噪比决定，多用户进行多址时，本质上是如何划分或者共享系统容量，无论是TDMA、CDMA还是(O)FDMA，理论上都不会提升系统容量界，而仅仅是不同的容量划分方法。而MIMO的出现，从理论上证明了系统的容量可以随着收发天线数目的增加而增加，因此把系统的理论界提升了。LTE系统在进行设计时，将MIMO和OFDMA作为其基本的物理层技术，以最大化系统容量。为了提升接收机检测性能，发射端一般需要对要先对信号进行预编码然后发送，以减小不同天线上信号到接收天线时的干扰。在FDD系统中，由于无法使用信道互易性，发射端使用的预编码需要接收端进行反馈来获得，在LTE协议中，一般是UE通过反馈PMI来指示BS对其使用的最优码本。
LTE在初始版本中(Release 8)，支持基站侧4根发射天线，且定义了四天线的码本，UE侧需要依据小区级参考信号CRS进行CSI计算，由于天线数目较少，码本的尺寸也比较小，UE侧在进行PMI计算和反馈时，也比较简单；在LTE R10中，基站侧的发送天线数目最大可以支持8个，CRS只支持4个发射端口，且在每个子帧中都有，若支持8个天线端口则导频导致开销太大，因此引入了发送较为稀疏、可动态配置的CSI-RS进行8天线时CSI的测量反馈，此时为了降低UE侧进行PMI计算的复杂度，并且减少反馈量，8天线的码本采用双码本结构，即系统的码本W由第一码本W1和第二码本W2构成，即W＝W1W2，第一码本为宽波束码本，变化较慢，UE反馈周期也较长，第二码本为快变码本(也称为短时码本或窄波束码本)，目的是匹配信道的频选、短时特性，UE需要较短的周期进行码本反馈。
随着基站天线数目的进一步增加，并且天线由线阵变为两维的面阵时，单个CSI-RS配置已经无法支持更多的天线端口，从理论上而言，现有LTE的CSI-RS在一个资源块RB(resource block)内最多包含40个资源单元RE(resource element)，因此通过不停地扩展CSI-RS的端口数目，理论上可以支持到40个正交的天线端口。但是随着天线数目的继续增加，当前按照每个天线端口占用一个正交导频的CSI-RS分配方法以及UE通过测量全部天线端口并反馈完整PMI的方法已经无能为继了。因而在天线端口增多的趋势下给出一个合适的信道测量方法，是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种多天线信道测量的方法、装置，通信系统和终端，以适用在多天线场景下的信道测量。
第一方面提供一种多天线信道测量的方法，从第一无线网络设备的角度，该方法包括：
第一无线网络设备发送第一信道状态信息参考信号(CSI-RS)和第二CSI-RS给第二无线网络设备，所述第一CSI-RS和第二CSI-RS分别在正交维度的天线振子上发送；
所述第一无线网络设备接收所述第二无线网络设备反馈的针对第一CSI-RS和第二CSI-RS的第一CSI测量结果；
所述第一无线网络设备根据所述第一CSI测量结果发送第三CSI-RS给所述第二无线网络设备，所述第三CSI-RS依据所述第一CSI测量结果进行过预编码；和
所述第一无线网络设备接收所述第二无线网络设备反馈的针对第三CSI-RS的第三CSI测量结果。
从第二无线网络设备的角度，该方法包括：
第二无线网络设备接收第一信道状态信息参考信号(CSI-RS)和第二CSI-RS并基于第一CSI-RS和第二CSI-RS进行CSI测量，所述第一CSI-RS和第二CSI-RS分别在正交维度的天线振子上发送；
所述第二无线网络设备向所述第一无线网络设备反馈针对第一CSI-RS和第二CSI-RS的第一CSI测量结果；
所述第二无线网络设备接收第三CSI-RS，所述第三CSI-RS依据所述第一CSI测量结果进行过预编码；和
所述第二无线网络设备向所述第一无线网络设备反馈针对第三CSI-RS的第三CSI测量结果。
可选的，第一无线网络设备可以为基站，第二无线网络设备可以为UE。
可选的，前述正交维度可以为垂直方向(维度)和水平方向(维度)。
可选的，所述第一CSI-RS和所述第二CSI-RS通过无线资源控制(RRC)进行配置，所述第一CSI-RS和所述第二CSI-RS的配置包括在不同的CSI进程中，或者，在同一个增强型的CSI进程中。
可选的，所述第一CSI-RS和/或第二CSI-RS的配置包括第一指示，用于告知第二无线网络设备当前所发送的CSI-RS为第一CSI-RS和/或第二CSI-RS，或者，不是第三CSI-RS；和/或，
第二指示，用于指示所述第一CSI-RS和/或所述第二CSI-RS是通过同一个极化方向上的天线振子发出的，或者，所述第一CSI-RS和/或所述第二CSI-RS是通过两个极化方向上的天线振子发出的。
可选的，第三CSI-RS通过无线资源控制(RRC)进行配置，所述配置包括第三指示，用于告知第二无线网络设备当前所发送的CSI-RS为第三CSI-RS。
可选的，第三CSI-RS通过无线资源控制(RRC)进行配置，所述配置包括同时配置多个CSI-RS资源。
可选的，所述第一无线网络设备通过在RRC配置中增加指示位告知第二无线网络设备当前所发送的CSI-RS为第一CSI-RS或第二CSI-RS，或者，不是第三CSI-RS。这样，UE在反馈针对第一CSI-RS或第二CSI-RS的预编码矩阵指示时，可以仅反馈宽波束码本的索引。
可选的，所述第一CSI-RS和第二CSI-RS为全向发送。
可选的，所述第三CSI-RS依据所述第一CSI测量结果进行过预编码包括：
所述第三CSI-RS依据第一CSI测量结果进行过波束赋形。
这样，基站可以依据UE针对第一CSI-RS和第二CSI-RS反馈的CSI测量结果，对第三CSI-RS符号进行预编码，使得第三CSI-RS在UE所反馈的宽波束上进行发送。从而，可以减小UE的CSI测量工作量，降低UE计算CSI测量结果的复杂度。
可选的，所述第一CSI测量结果包括第一预编码矩阵指示(PMI)，对应第一码本。
可选的，所述第一CSI测量结果对应宽波束码本，所述宽波束码本用于表示宽波束的选择。
可选的，基站通过两个极化方向上的天线振子发送第一CSI-RS和/或第二CSI-RS时，所述宽波束码本为一个包含两个子阵的对角阵(W1)，所述两个子阵分别对应所述天线振子的两个极化方向上的宽波束的选择。
可选的，所述两个子阵不同。
这样，UE可以在两个极化方向上选择不同的宽波束。
可选的，所述两个子阵相同。即，UE可以在两个极化方向上选择相同的宽波束，从而降低UE的CSI测量结果的反馈量。
可选的，第一码本为一个包含两个子阵的对角阵(W1)，所述两个子阵分别对应天线振子的两个极化方向。
可选的，宽波束码本或第一码本中每个子阵的每一列为矩阵中所选择的一列，所述每个子阵从矩阵中所选择列构成所述天线振子的同一个极化方向上的宽波束，所述矩阵的第i行、第j列元素为其中若所述第一CSI测量结果为针对第一CSI-RS的反馈，则I为第一CSI-RS的端口数目的一半，或者，若所述第一CSI测量结果为针对第二CSI-RS的反馈，则I为第二CSI-RS的端口数目的一半；K为系统支持的窄波束数目。
可选的，基站通过同一个极化方向上的天线振子发送第一CSI-RS和/或第二CSI-RS时，所述宽波束码本或第一码本为一个矩阵，对应天线振子的同一个极化方向，该矩阵的每一列为矩阵中所选择的的一列，所述每个子阵从矩阵中所选择列构成所述天线振子的同一个极化方向上的宽波束，所述矩阵的第i行、第j列元素为其中若所述第一CSI测量结果为针对第一CSI-RS的反馈，则I为第一CSI-RS的端口数目，或者，若所述第一CSI测量结果为针对第二CSI-RS的反馈，则I为第二CSI-RS的端口数目；K为系统支持的窄波束数目。
可选的，所述第一PMI包括针对第一CSI-RS反馈的PMI1和针对第二CSI-RS反馈的PMI2，PMI1和PMI2均对应第一码本(也称为宽波束码本)。
可选的，所述PMI1和所述PMI2不同。
可选的，所述PMI1和PMI2联合编码后通过部分PMI进行反馈，部分PMI所占用的资源均可以为现有协议中PMI反馈宽波束码本所占用的资源，从而降低UE反馈CSI测量结果所占用的资源，且减少对现有协议的修改；或者，
所述PMI1通过部分PMI反馈，所述PMI2通过另一部分PMI反馈，其中，部分PMI和另一部分PMI为同一次PMI反馈，从而利用了现有协议中PMI反馈窄波束码本的资源来反馈宽波束码本，降低UE反馈CSI测量结果所占用的资源；或者，
所述PMI1通过部分PMI反馈，且，所述PMI2通过另一次反馈的所述部分PMI反馈，所述部分PMI所占用的资源均可以为现有协议中PMI反馈宽波束码本所占用的资源，这样可以减少对现有协议的修改。
可选的，所述第一PMI包括针对第一CSI-RS反馈的PMI1或针对第二CSI-RS反馈的PMI2，所述PMI1和所述PMI2相同。这样，可以降低UE的CSI测量结果的反馈量。
可选的，所述第三CSI测量结果包括第三预编码矩阵指示(PMI)，对应第二码本。
可选的，所述第三CSI测量结果对应窄波束码本(也称为第二码本)，所述窄波束码本用于表示宽波束码本中对应的宽波束中的窄波束选择和该宽波束对应的不同极化方向的天线振子之间的同相因子的选择。
可选的，所述窄波束码本为矩阵W2，且，其中Y1和Y2均由选择向量构成，Y1用于表示一个极化方向上的宽波束码本中对应的宽波束中的窄波束集合选择，Y2用于表示另一个极化方向上的宽波束码本中对应的宽波束中的窄波束集合选择，Ψ为天线振子间的同相因子构成的对角阵，对角线上每一个元素用于表征Y2和Y1相同列所对应的不同极化方向上的天线振子间的相位差。
可选的，所述第二码本为矩阵W2，且，其中Y1和Y2均由选择向量构成，Y1用于表示一个极化方向上的第一码本中对应的列向量选择，Y2用于表示另一个极化方向上的第一码本中对应的列向量选择，Ψ为天线振子间的同相因子构成的对角阵，对角线上每一个元素用于表征Y2和Y1相同列所对应的列向量之间的相位因子。
可选的，所述第三CSI测量结果还可以包括UE所选择的CSI-RS资源的信息，如标识。
可选的，所述第三CSI-RS依据所述第一CSI测量结果进行过预编码包括：
第一无线网络设备依据所述第一CSI测量结果确定第一CSI-RS对应的第一维度预编码矩阵和第二CSI-RS对应的第二维度预编码矩阵；
第一无线网络设备将待发送的第三CSI-RS乘以第一维度预编码矩阵中相应列与第二维度预编码矩阵中相应列的Kronecher积，其中，所述相应列与所述第三CSI-RS所对应的天线端口相对应。
可选的，所述第一CSI-RS和所述第二CSI-RS分别在不同的CSI进程中进行配置，或者，在同一个增强型的CSI进程中进行配置。
可选的，所述配置包括发送周期，端口数目，所占用的频域资源，不同极化方向的天线振子的宽波束选择是否相同中的至少一项。
可选的，所述第一CSI-RS和第二CSI-RS的发送周期比所述第三CSI-RS的发送周期长。
可选的，所述第三CSI测量结果还包括CQI，RI中的至少一项。
可选的，从第一无线网络设备的角度，该方法还包括所述第一无线网络设备告知第二无线网络设备，所述第一CSI-RS和/或所述第二CSI-RS是通过同一个极化方向上的天线振子发出的，或者，所述第一CSI-RS和/或所述第二CSI-RS是通过两个极化方向上的天线振子发出的。
可选的，所述第一无线网络设备告知第二无线网络设备包括：所述第一无线网络设备通过RRC配置的CSI进程告知所述第二无线网络设备。
可选的，从第一无线网络设备的角度，该方法还包括所述第二无线网络设备从第一无线网络设备获知，所述第一CSI-RS和/或所述第二CSI-RS是通过同一个极化方向上的天线振子发出的，或者，所述第一CSI-RS和/或所述第二CSI-RS是通过两个极化方向上的天线振子发出的。
可选的，所述第二无线网络设备从第一无线网络设备获知包括：所述第二无线网络设备通过RRC配置的CSI进程从所述第一无线网络设备获知。
第二方面，还提供一种无线网络设备，包括处理器、存储器和收发器，
所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，以控制收发器进行信号的接收和发送，当处理器执行所述存储器存储的指令时，所述无线网络设备用于完成如第一方面中所描述的第一无线网络设备所涉及的任意一种方法。
第三方面，还提供一种无线网络设备，包括处理器、存储器和收发器，
所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，以控制收发器进行信号的接收和发送，当处理器执行所述存储器存储的指令时，所述无线网络设备用于完成如第一方面中所描述的第二无线网络设备所涉及的任意一种方法。
第四方面，还提供一种多天线信道测量的装置，包括一些模块，用于实现前述第一无线网络设备所涉及的任意一种方法。具体模块可以和各方法步骤相对应，在此不予赘述。
第五方面，还提供一种多天线信道测量的装置，包括一些模块，用于实现前述第二无线网络设备所涉及的任意一种方法。具体模块可以和各方法步骤相对应，在此不予赘述。
第六方面，还提供一种计算机存储介质，用于存储一些指令，这些指令被执行时，可以完成前述第一无线网络设备或第二无线网络设备所涉及的任意一种方法。
第七方面，还提供一种通信系统，包括前述第二方面提供的无线网络设备和第三方面提供的无线网络设备。
为了便于理解，示例的给出了与部分与本发明相关概念的说明以供参考。如下所示：
第三代合作伙伴计划(英文：3rd generation partnership project，简称3GPP)是一个致力于发展无线通信网络的项目。通常，将3GPP相关的机构称为3GPP机构。
无线通信网络，是一种提供无线通信功能的网络。无线通信网络可以采用不同的通信技术，例如码分多址(英文：code division multiple access,简称CDMA)、宽带码分多址(wideband code division multiple access，简称WCDMA)、时分多址(英文：time division multiple access，简称：TDMA)、频分多址(英文：frequency division multiple access,简称FDMA)、正交频分多址(英文：orthogonal frequency-division multiple access,简称：OFDMA)、单载波频分多址(英文：single Carrier FDMA，简称：SC-FDMA)、载波侦听多路访问/冲突避免(英文：Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。根据不同网络的容量、速率、时延等因素可以将网络分为2G(英文：generation)网络、3G网络或者4G网络。典型的2G网络包括全球移动通信系统(英文：global system for mobile communications/general packet radio service，简称：GSM)网络或者通用分组无线业务(英文：general packet radio service，简称：GPRS)网络，典型的3G网络包括通用移动通信系统(英文：universal mobile telecommunications system，简称：UMTS)网络，典型的4G网络包括长期演进(英文：long term evolution,简称：LTE)网络。其中，UMTS网络有时也可以称为通用陆地无线接入网(英文：universal terrestrial radio access network，简称：UTRAN)，LTE网络有时也可以称为演进型通用陆地无线接入网(英文：evolved universal terrestrial radio access network，简称：E-UTRAN)。根据资源分配方式的不同，可以分为蜂窝通信网络和无线局域网络(英文：wireless local area networks，简称：WLAN)，其中，蜂窝通信网络为调度主导，WLAN为竞争主导。前述的2G、3G和4G网络，均为蜂窝通信网络。本领域技术人员应知，随着技术的发展本发明实施例提供的技术方案同样可以应用于其他的无线通信网络，例如4.5G或者5G网络，或其他非蜂窝通信网络。为了简洁，本发明实施例有时会将无线通信网络简称为网络。
蜂窝通信网络是无线通信网络的一种，其采用蜂窝无线组网方式，在终端设备和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。
MIMO：多输入多输出，multi-input multi-output
FDD：频分双工，frequency division duplexing
用户设备(英文：user equipment，简称：UE)是一种终端设备，可以是可移动的终端设备，也可以是不可移动的终端设备。该设备主要用于接收或者发送业务数据。用户设备可分布于网络中，在不同的网络中用户设备有不同的名称，例如：终端，移动台，用户单元，站台，蜂窝电话，个人数字助理，无线调制解调器，无线通信设备，手持设备，膝上型电脑，无绳电话，无线本地环路台等。该用户设备可以经无线接入网(radio access network，简称：RAN)(无线通信网络的接入部分)与一个或多个核心网进行通信，例如与无线接入网交换语音和/或数据。
基站(英文：base station，简称：BS)设备，也可称为基站，是一种部署在无线接入网用以提供无线通信功能的装置。例如在2G网络中提供基站功能的设备包括基地无线收发站(英文：base transceiver station,简称：BTS)和基站控制器(英文：base station controller,简称：BSC)，3G网络中提供基站功能的设备包括节点B(英文简称：NodeB)和无线网络控制器(英文：radio network controller,简称：RNC)，在4G网络中提供基站功能的设备包括演进的节点B(英文：evolved NodeB，简称：eNB)，在WLAN中，提供基站功能的设备为接入点(英文：access point，简称：AP)。
无线网络设备，是指位于无线通信网络中的设备。该设备可以是基站，也可以是用户设备，还可以是其他网元。
无线局域网络(英文：wireless local area networks，简称：WLAN)，是指采用无线电波作为数据传送媒介的局域网，传送距离一般只有几十米。
接入点(英文：access point，简称：AP)，连接无线网络，亦可以连接有线网络的设备。它能当作中介点，使得有线与无线上网的设备互相连接、传输数据。
RRC(radio resource control)：无线资源控制协议
RRC处理UE和UTRAN之间控制平面的第三层信息。通常包含以下功能中的至少一项：
广播核心网非接入层提供的信息。RRC负责网络系统信息向UE的广播。系统信息通常情况下按照一定的基本规律重复，RRC负责执行计划、分割和重复。也支持上层信息的广播。
将广播信息关联到接入层。RRC负责网络系统信息向UE的广播。系统信息通常情况下按照一定的基本规律重复，RRC负责执行计划、分割和重复。
建立、重新建立、维持和释放在UE和UTRAN之间的RRC连接。为了建立UE的第一个信号连接，由UE的高层请求建立一个RRC的连接。RRC连接建立过程包括可用小区的重新选择、接入许可控制以及2层信号链路的建立几个步骤。RRC连接释放也是由高层请求，用于拆除最后的信号连接；或者当RRC链路失败的时候由RRC本层发起。如果连接失败，UE会要求重新建立RRC连接。如果RRC连接失败，RRC释放已经分配的资源。
CRS：小区级参考信号，cell-specific reference signal
PMI:预编码矩阵指示，precoding matrix indicator，从预定义码本集合中选取的码本所对应的索引。
CSI:信道状态信息，channel state information
CSI-RS:信道状态信息-参考信号，channel state information-reference signal
MAC:介质访问控制media access control
FDD Massive MIMO:频分双工大型MIMO
CSI测量：第二无线网络设备针对第一网络设备发送的CSI-RS进行检测，从中估计出第一无线网络设备与第二无线网络设备之间的包括由表征信道方向的预编码矩阵信息(PMI)、表征信道质量的信道质量指示信息(CQI)以及表征多天线同时传输层数的秩信息(RI)共同组成的信道状态。
CQI：信道质量指示，channel quality indicator
RI:秩指示，rank indicator
全向发送：相较于波束赋形后发送，指发送前不进行波束赋形。
预编码矩阵：由用于表征第一无线网络设备与第二无线网络设备之间信道方向的特征向量构成的矩阵。
第一码本：宽波束码本，用于表示宽波束的选择。
第二码本：窄波束码本，用于表示宽波束码本中对应的宽波束中的窄波束选择和该宽波束对应的不同极化方向上的天线振子之间的同相因子的选择。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为基站和UE之间进行通信的示意图；
图2为基站和UE的内部结构的简化示意图；
图3为基站的天线阵列示意图；
图4为本发明实施例中CSI测量过程的示意图；
图5a和图5b为本发明实施例中CSI-RS的发送方式示意图；
图6为本发明实施例中波束与CSI-RS端口编号的映射关系示意图；
图7a和图7b为本发明实施例中8天线端口CSI-RS的示意图；
图8为本发明实施例提供的多天线信道测量的装置的示意图；
图9为本发明实施例提供的另一多天线信道测量的装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。
此外，本申请结合无线网络设备来描述各个方面，该无线网络设备可以为基站，基站可以用于与一个或多个用户设备进行通信，也可以用于与一个或多个具有部分用户设备功能的基站进行通信(比如宏基站与微基站，如接入点，之间的通信)；该无线网络设备还可以为用户设备，用户设备可以用于一个或多个用户设备进行通信(比如D2D通信)，也可以用于与一个或多个基站进行通信。用户设备还可以称为用户终端，并且可以包括系统、用户单元、用户站、移动站、移动无线终端、移动设备、节点、设备、远程站、远程终端、终端、无线通信设备、无线通信装置或用户代理的功能中的一些或者所有功能。用户设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、智能电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线设备、无线调制解调器卡和/或用于在无线系统上进行通信的其它处理设备。基站还可以称为接入点、节点、节点B、演进节点B(eNB)或某种其它网络实体，并且可以包括以上网络实体的功能中的一些或所有功能。基站可以通过空中接口与无线终端进行通信。该通信可以通过一个或多个扇区来进行。基站可以通过将所接收的空中接口帧转换成IP分组，来用作无线终端和接入网络的其余部分之间的路由器，其中所述接入网络包括互联网协议(IP)网络。基站还可以对空中接口属性的管理进行协调，并且还可以是有线网络和无线网络之间的网关。
本申请将围绕可包括多个设备、组件、模块等的系统来呈现各个方面、实施例或特征。应当理解和明白的是，各个系统可以包括另外的设备、组件、模块等，并且/或者可以并不包括结合附图讨论的所有设备、组件、模块等。此外，还可以使用这些方案的组合。
另外，在本发明实施例中，“示例的”一词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念。
本发明实施例中，信息(information)，信号(signal)，消息(message)，信道(channel)有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。“的(of)”，“相应的(corresponding，relevant)”和“对应的(corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。
本发明实施例中，有时候下标如W1可能会笔误为非下标的形式如W1，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。
本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本发明实施例既可以应用于时分双工(time division duplexing，TDD)的场景，也可以适用于频分双工(frequency division duplexing，FDD)的场景。
本发明实施例依托无线通信网络中4G网络的场景进行说明，应当指出的是，本发明实施例中的方案还可以应用于其他无线通信网络中，相应的名称也可以用其他无线通信网络中的对应功能的名称进行替代。
随着基站天线数目的进一步增加，并且天线由线阵变为两维的面阵时，单个CSI-RS配置已经无法支持更多的天线端口，从理论上而言，现有LTE的CSI-RS在一个资源块RB(resource block)内最多包含40个资源单元RE(resource element)，因此通过不停地扩展CSI-RS的端口数目，理论上可以支持到40个正交的天线端口。但是随着天线数目的继续增加，当前按照每个天线端口占用一个正交导频的CSI-RS分配方法以及UE通过测量全部天线端口并反馈完整PMI的方法已经无能为继了。如果UE需要通过估计所有天线端口对应的信道，计算BS对应的最优CSI，当天线端口增加时，UE侧的计算复杂度太高(在进行CSI计算时，UE端一般需要将所有可能的预编码码本进行遍历计算，当天线数目太多时，UE的计算复杂度也大大增加)；因为码本数目增加，导致UE侧的反馈量急剧增加，进而需要增加上行控制信道占用的资源，降低了上行用户的数据吞吐量。
在本发明实施例中给出了一种多天线信道测量的方案，适用于天线端口较多的场景下的信道测量。可以理解的是，本发明实施例中，多天线在物理上是指多天线振子，在逻辑上可以指多天线端口。通过本发明实施例所给的方案，可以达到减小天线端口较多时CSI-RS导频开销、降低UE侧测量CSI计算复杂度、降低UE反馈开销等效果，尤其适用于天线数目较多、上下行信道不互易的系统，如FDD Massive MIMO系统。
需指出的是，本发明实施例中的方法或装置可以应用于基站和用户设备之间，也可以应用于基站和基站(如宏基站和微基站)之间，还可以应用于用户设备和用户设备(如D2D场景)之间，在本发明所有实施例中，以基站和UE之间的通信为例进行描述。
图1所示为基站和UE之间进行通信的示意图。
基站可以和一个或多个UE进行通信。
基站的天线可以由多个天线振子构成，此时天线可以称为天线阵列。在基站的逻辑层面，可以将要发送的信号映射到多个天线端口。需要指出的是，天线端口是一个逻辑概念，主要是为了区分不同的正交导频，而天线振子是一个物理概念。实际中，一个天线端口既可以对应一个天线振子，也可以对应多个天线振子，具体天线端口与天线振子之间的映射关系，可依据系统需求决定。
图2所示为基站和UE的内部结构的简化示意图。
基站可以包括天线阵列，双工器，发信机(TX)和收信机(RX)(有时，TX和RX统称为收发信机TRX)，以及基带处理部分。其中，双工器用于实现天线阵列既用于发送信号，又用于接收信号。TX用于实现射频信号和基带信号之间的转换，通常TX可以包括功率放大器PA，数模转换器DAC和变频器，通常RX可以包括低噪放LNA，模数转换器ADC和变频器。基带处理部分用于实现所发送或接收的信号的处理，比如层映射、预编码、调制/解调，编码/译码等，并且对于物理控制信道、物理数据信道、物理广播信道、参考信号等进行分别的处理。
在一个示例中，基站还可以包括控制部分，用于进行多用户调度和资源分配、导频调度、用户物理层参数配置等。
UE可以包括天线，双工器，发信机(TX)和收信机(RX)(有时，TX和RX统称为收发信机TRX)，以及基带处理部分。在图2中，UE具有单天线。可以理解的是，UE也可以具有多天线(即天线阵列)。
其中，双工器用于实现天线阵列既用于发送信号，又用于接收信号。TX用于实现射频信号和基带信号之间的转换，通常TX可以包括功率放大器PA，数模转换器DAC和变频器，通常RX可以包括低噪放LNA，模数转换器ADC和变频器。基带处理部分用于实现所发送或接收的信号的处理，比如层映射、预编码、调制/解调，编码/译码等，并且对于物理控制信道、物理数据信道、物理广播信道、参考信号等进行分别的处理。
在一个示例中，UE也可以包括控制部分，用于请求上行物理资源、计算下行信道对应的信道状态信息(CSI)、判断下行数据包是否接收成功等等。
图3所示为基站的天线阵列示意图。
该天线阵列包括多个同一个极化方向上的天线振子，和另一个极化方向上的天线振子。
通常情况下，这种天线阵列可以称为双极化天线。两个极化方向可以为交叉极化，如一个左旋，另一个右旋；或，一个+45°，另一个-45°。图4所示为基站和UE之间CSI-RS测量的示意图。
示例的，如图4所示，CSI测量过程可以包括如下步骤：
S1.基站向UE发送第一CSI-RS(CSI-RS-1)。
S3.基站向UE发送第二CSI-RS(CSI-RS-2)。
可选的，第一CSI-RS和第二CSI-RS可以分别对应基站的天线阵列的两个正交的维度上的振子，如图4所示，第一CSI-RS对应垂直方向的振子，第二CSI-RS对应水平方向的振子。
可选的，基站可以在UE接入系统后，通过RRC配置/重配置消息(简称RRC配置)，为UE配置第一CSI-RS和第二CSI-RS。
可选的，第一CSI-RS和第二CSI-RS可以分别包括在两个CSI进程中CSI进程。一个CSI进程是通过RRC信息元素配置的，下方给出一个CSI进程配置消息可以包含的信息元素(引自3GPP TS 36.331中6.3.2节)：
其中csi-ProcessId-r11表示该CSI进程的进程号，csi-RS-ConfigNZPId-r11和csi-IM-ConfigId-r11分别表示该CSI进程中非零功率CSI-RS对应的标识号和干扰测量CSI-RS对应的标识号，这两个标识号对应的CSI-RS资源组成了一组CSI-RS资源。csi-RS-ConfigNZPId-r11对应的非零功率CSI-RS是通过CSI-RS-ConfigNZP信息元素进行配置的，CSI-RS-ConfigNZP信息元素内容如下(引自3GPP TS 36.331中6.3.2节)：
其中antennaPortsCount-r11表示非零功率CSI-RS对应的天线端口(可以简称为CSI-RS端口)的数目。resourceConfig-r11表示该非零功率CSI-RS对应的配置类型，指示其对应的物理时频资源。图7a是现有LTE一种8天线端口CSI-RS资源配置，给出一个CSI-RS所占物理时频资源块示意图，一个物理时频资源块包含频域12个连续的子载波、时域两个连续的子帧，每个子帧包含7个(对应正常循环前缀)或6个(对应扩展循环前缀)时域符号，图中一个方格代表一个时频资源颗粒：时域一个符号、频域一个子载波。LTE中CSI-RS的逻辑端口为端口15-22，每相邻两个端口通过正交覆盖码(Orthogonal Cover Code)共同复用两个相邻的时频资源。csi-IM-ConfigId-r11对应的干扰测量CSI-RS可以通过csi-IM-Config-r11信息元素进行配置的，其对应的天线端口数目等于该CSI进程中非零功率CSI-RS对应的天线端口数目(现有标准中默认相同)。此外，现有标准中干扰测量CSI-RS和非零功率CSI-RS对应的天线端口也是默认相同的。
第一CSI-RS和第二CSI-RS可以通过两个独立的CSI进程分别进行配置。
可选的，第一CSI-RS和第二CSI-RS也可以通过一个增强型的CSI进程进行配置，其中，增强型CSI-RS进程中可以同时配置两组CSI-RS资源。如下所示，CSI-RS资源分别对应垂直维度(第一CSI-RS)和水平维度(第二CSI-RS)的CSI-RS资源：
其中，csi-ProcessId-r13表示该CSI进程的进程号，csi-RS-ConfigNZPId-Horizontal-r13表示水平维度的CSI-RS所包括的非零功率CSI-RS对应的标识号，csi-IM-ConfigId-Horizontal-r13表示水平维度的CSI-RS所包括的干扰测量CSI-RS对应的标识号，这两个标识号对应的CSI-RS资源组成了一组水平维度的CSI-RS资源。csi-RS-ConfigNZPId-Vertical-r13表示垂直维度的CSI-RS所包括的非零功率CSI-RS对应的标识号，csi-IM-ConfigId-Vertical-r13表示垂直维度的CSI-RS所包括的干扰测量CSI-RS对应的标识号，这两个标识号对应的CSI-RS资源组成了一组垂直维度的CSI-RS资源。
可选的，所述配置可以包括发送周期，端口数目，所占用的频域资源，不同极化方向的天线振子的宽波束选择是否相同，采用单极化方向的天线振子还是双极化方向的天线振子等中的至少一项。
可选的，第一CSI-RS和第二CSI-RS对应的天线端口数目分别为系统支持的CSI-RS端口配置中的某一个值，如2、4、8、12和16等。具体天线端口数目的值可以依据标准要求或系统需求而定，在此不予限定。
其中，对于二维天线阵列，如图3所示，一般使用交叉极化天线，每一列天线振子数目既可以指某一极化方向上的一列天线振子数目(比如图3中垂直方向上同一极化方向包括8个天线振子)，也可以指两个交叉极化方向上的一列天线振子数目(比如图3中垂直方向上两个极化方向包括16个天线振子)，同理每一行天线振子数目既可以指某一极化方向上的一行天线振子数目(比如图3中水平方向上同一极化方向包括4个天线振子)，也可以指一行中两个交叉极化天线振子的总数目(比如图3中水平方向上两个极化方向包括8个天线振子)。在本发明实施例中，当描述两个极化方向时，如图3所示，共有64个天线振子，描述为每一行天线振子数目为8，共8行，或，每一列天线振子数目为16，共4列，当描述一个极化方向时，描述为每一行天线振子数目为4，共8行，或，每一列天线振子数目为8，共4列。当然，也可以采用其他方式描述，具体按照哪种表述，既可以预定义，也可以由基站自行决定如何实现。
可选的，以基站的天线的二维天线阵列包括垂直方向的天线振子和水平方向的天线振子为例，基站可以从二维天线阵列的垂直方向选取一列天线振子，从水平方向选取一行天线振子。具体选取方式可以是随机的，也可以是预设的，还可以是根据某种原则选取的，垂直方向和水平方向的选取方式可以相同也可以不同，具体如何选取可以根据系统实际需求或设计确定，在此不予赘述。示例的，垂直方向上的每个振子对应第一CSI-RS中的一个端口，水平方向上的每个振子对应第二CSI-RS中的一个端口，第一CSI-RS和第二CSI-RS均进行全向发送。
可选的，基站在配置第一CSI-RS和/或第二CSI-RS的时候，除了CSI-RS天线端口数目外，还可以指示相应的CSI反馈时，不同极化方向的天线振子是否选用相同码本(如指示UE采用后续反馈方式(2a)还是(2b))。其中，CSI-RS天线端口数目是通过CSI进程中的非零功率的CSI-RS资源配置的。
CSI-RS是否对应由同一个极化方向天线振子发出还是由两个交叉极化方向上的天线振子发送(即第一CSI-RS或第二CSI-RS具有两种不同的CSI-RS发送方式)。这两种不同的CSI-RS发送方式，可以不影响后续UE第一码本的选择和反馈。比如，当CSI-RS仅通过同一个极化方向(如极化方向1)的天线振子发送时，另一个极化方向(如极化方向2)上的码本选择和反馈默认和极化方向1相同。具体的，这两种CSI-RS发送方式可以分别如下所述，由于第一CSI-RI和第二CSI-RI在发送方式上是类似的，在此描述时不予区分：
(1a)第一种发送方式如图5a所示，CSI-RS从同一个极化方向上的天线振子发出。这与现有的LTE中的多天线发送方式不同。
(1b)第二种发送方式如图5b所示，CSI-RS从两个极化方向上的天线振子发出。这与现有LTE中8天线的CSI-RS发送方式一样。
第一CSI-RS的发送方式可以为上面所述两种发送方式(1a)和(1b)中任意一种，第二CSI-RS的发送方式也可以为上面所述两种发送方法(1a)和(1b)中任意一种。
可选的，S1和S3的时间先后在本发明实施例中不予限定。
S2.UE按照基站的RRC配置及接收到的第一CSI-RS，对第一CSI-RS进行CSI测量，并反馈针对第一CSI-RS的预编码矩阵中的第一码本对应的索引(为预编码矩阵指示PMI中的部分，对应宽波束码本)，在本实施例中记该第一码本为W1v。
S4.UE按照基站的RRC配置及接收到的第二CSI-RS，对第二CSI-RS进行CSI测量，并反馈针对第二CSI-RS的预编码矩阵中的第一码本对应的索引(为预编码矩阵指示PMI中的部分，对应宽波束码本)，在本实施例中记该第一码本为W1h。可选的，S2和/或S4中UE所反馈的第一码本的设计和码本索引的设计可以参考现有LTE协议中的设计。现有LTE协议中的设计如下：
(引自TS 36.213中7.2.4节，由于字母下标与本发明实施例其他下标相重，采用了其他字母进行描述，如m由p代替，n由q代替，j由y代替)下表为LTE R12中八天线双码本结构中秩为1时的预编码码本以及对应的码本索引，i1表示第一码本W1对应的码本索引，i2表示第二码本W2对应的码本索引，UE在反馈时，可以直接反馈i1和i2，其中i1为0-15中的1个整数值，可以表示16个宽波束中被选中的那一个；i2也为0-15中的1个整数值，可以表示每个宽波束中选中的那一个窄波束(秩为1的情况)，由于每个宽波束中包括4个窄波束，而4个窄波束对应的相位情况有4种，故i2有16个值。基站收到UE所反馈的i1和i2后，可以依据下表确定对应的预编码码本。其中，表示秩为1时由第一码本W1和第二码本W2合成的码本，
其中：
vp＝[1 ej2 π p/32 ej4 π p/32 ej6 π p/32]T
p＝2i1，2i1+1，2i1+4，2i1+3；
q＝0,1,2,3；
i1＝0,1,2,3…15；
i2＝0,1,2,3…15。
上述码本对应表格中，W1为如下形式：
其中i1表示第i1个宽波束，每个宽波束由四个连续的窄波束构成(列向量)，因而包括4个列向量(每列对应1个窄波束)。对于8天线秩为1的码本，一共包含16个宽波束，因此可以使用16个i1值对每个宽波束进行索引。其中，左上角的对应一个极化方向，右下角的对应另一个极化方向。
由于系统支持的窄波束为32个，对应16个宽波束，则可以定义每个宽波
束
中每一列对应一个窄波束，对应如下矩阵C中的一列：
C＝[c0 c1 … c31],y＝0,1,2,3；k＝0,1,2,…,K；K＝31
其中ck为包含4个元素的列向量，[C]y,k表示矩阵C中第y行、第k列的元素值。
第二码本W2是由在宽波束中(W1中的所有列向量，包括两个极化方向)进行窄波束选择(一个或者几个列向量，和秩的值有关)和极化天线间的同相因子选择共同构成，LTE中8天线秩为1的码本中，W2包括4种可能的波束选择和四个可能的极化天线同相(co-phasing)因子，一共构成16个可选矩阵(故i2＝0,1,2,3…15)，对应如下：
Ψ∈{1,-1,j,-j}
其中为4x1的选择向量，仅有第f个元素为1，剩余元素为0，Ψ为极化天线间的同相因子，表征两个极化天线间波束的相位差，这样由W1*W2即可以得到最终合成的预编码矩阵。
可选的，图4中，UE反馈的第一码本W1h中包含Nh个窄波束，W1v中包含Nv个窄波束。其中，第一码本对于宽波束码本。
可选的，在S2和/或S4中UE进行CSI测量和第一码本反馈的方式可以参考现有技术中的方式，比如3GPP协议中已经定义的方式，如第一码本和/或第二码本的反馈可以采用索引的方式进行。
可选的，S2和/或S4中，UE反馈的CSI测量结果可以包括第一PMI，其中第一PMI包括针对第一CSI-RS反馈的PMI1和针对第二CSI-RS反馈的PMI2。
可选的，所述PMI1和所述PMI2不同。
可选的，所述PMI1和PMI2联合编码后通过部分PMI进行反馈，或者，
所述PMI1通过部分PMI反馈，所述PMI2通过另一部分PMI反馈，或者，
所述PMI1通过部分PMI反馈，且，所述PMI2通过另一次反馈的所述部分PMI反馈。
可选的，所述第一PMI包括针对第一CSI-RS反馈的PMI1或针对第二CSI-RS反馈的PMI2，所述PMI1和所述PMI2相同。此时，UE可以同时指示基站PMI1和PMI2相同。从而，降低UE的CSI反馈所占的资源。
可选的，在S2和/或S4中UE可以不反馈第二码本、CQI和RI中的任意一个。其中，第二码本为窄波束码本。
可选的，W1h和/或W1v的反馈方式可以为以下(2a)和(2b)中的一种，具体为何种反馈方式，可以视最终标准选择或是系统设计而定：
(2a)W1h和/或W1v的反馈方式可以是现有LTE所支持的W1的形式。
LTE当前所支持的W1是由一个块对角阵组成(此时第一CSI-RS或第二CSI-RS均按照上述(1b)方式进行发送)，共包含两个相同的非零子阵组成，即：其中X为同一个极化方向对应的由多个窄波束组成的宽波束的反馈，在一个示例中，左上角的X为+45°极化方向对应的宽波束的反馈，右下角的X为-45°极化方向对应的宽波束的反馈。X的每一列在物理上都可以对应成一个窄波束，数学上X的每一列分别对应矩阵的某一列，矩阵的第i行、第j列元素为其中I为同一个极化方向上的端口数目(对应X的行数)，为该CSI-RS端口数目的一半，K为系统支持的窄波束数目，宽波束X由多个窄波束组成，窄波束数目可以为X包含的列的数目，在LTE中，一个宽波束X可以包含4个或者8个或者其他数目个窄波束。为了降低反馈量，系统一般会限制最大支持的窄波束数目，比如LTE 8天线码本方案中，最多包含32个窄波束，即K为32。
对于CSI-RS按照前述(1a)方式(即仅在同一个极化方向上发送CSI-RS)发送时，W1的形式不再是形式的块对角阵了，而是等于X，即W1＝[X]，X的每一列都是矩阵的某一列，矩阵的第i行、第j列元素为其中I为该CSI-RS的端口数目，K为系统支持的所有窄波束数目。
对于W1＝[X]的情况，UE反馈X对应的索引，基站收到X对应的索引后，可以自行根据该X索引所对应的极化方向上的反馈，获得另一个极化方向上的X(或X的索引)，用于后续第三CSI-RS(CSI-RS-3)的预编码。通常情况，默认另一个极化方向上的X和所反馈的极化方向上的X相同。
对于的形式，为了降低反馈所占的资源，UE可以仅反馈X对应的索引，而由基站收到该X对应的索引后，自行根据该X对应的索引获得W1。
在本申请中，第一码本W1v、W1h分别对应垂直方向的宽波束和水平方向的宽波束。在一个可选的示例中，水平和垂直两种宽波束对应的波束宽度以及包含的宽波束号可能均不相同，亦即W1h、W1v的X不同，即X所包括的列数、行数、元素中的至少一项不同。在另一个可选的示例中，水平和垂直两种宽波束对应的波束宽度以及包含的宽波束数目均相同，亦即W1h和W1v的X相同，包括相同的列数、行数和每个元素。
可选的，在W1v、W1h的X不同时，UE可以利用前述现有LTE协议中的i1和i2所占用的资源分别反馈W1v、W1h的X所对应的索引，基站收到后，根据i1和i2确定W1v、W1h的码本。
可选的，在W1v、W1h的X不同时，UE可以分两次利用前述现有LTE协议中的i1所占用的资源分别反馈W1v、W1h的X所对应的索引。基站收到后，分别根据收到的i1确定W1v、W1h的码本。
可选的，在W1v、W1h的X相同时，UE可以利用前述现有LTE协议中的i1所占用的资源反馈W1v和W1h的X所对应的索引，并通过其他字段(或域)告知基站W1v、W1h的X相同。
可以理解的是，W1v、W1h的码本的形式可以和现有LTE协议中W1相同，也可以不同，比如根据系统演进，可支持的窄波束数目大于32，或是宽波束数目大于16，或是每个宽波束包含的窄波束数目不为4等，那么相应的W1的设计也相应的改变。
(2b)W1h和/或W1v也可以不是现有LTE所支持的W1的形式(此时第一CSI-RS或第二CSI-RS均按照上述(1b)方式进行发送)。
比如，UE反馈的第一码本W1h和W1v，可以针对每个极化方向分别进行宽波束选择(即每个极化方向上的宽波束所包括的窄波束不同)，W1的形式可以修改为这样可以保证每个极化方向都选择独立最优的波束集合。
可选的，UE针对每个CSI-RS反馈X1、X2的码本索引，可以通过现有LTE协议中的i1所占用的资源进行反馈X1，由于此时不需要反馈i2，因此可以将i2所占用的资源用来反馈X2对应的码本索引，或者将X1、X2进行联合编码再反馈，所述联合编码可以使用差分编码，如反馈完整的X1码本以及X2与X1不同的波束构成的差分码本。
在一个示例中，X1、X2对应的某些列可以相同，意味着该列对应的窄波束对两个极化方向的天线而言都较优。可以理解的是，反馈模式(2b)相较于(2a)中的反馈模式，(2b)的最大开销为(2a)的两倍。
第一码本W1v、W1h分别对应垂直方向的宽波束和水平方向的宽波束。在一个可选的示例中，水平和垂直两种宽波束对应的波束宽度以及包含的宽波束号可能均不相同，亦即W1h的X1与W1v的X1不同，和/或W1h的X2与W1v的X2不同，即W1h的X1和W1v的X1(和/或W1h的X2与W1v的X2)所包括的列数、行数、元素中的至少一项不同。在另一个可选的示例中，水平和垂直两种宽波束对应的波束宽度以及包含的宽波束号均相同，亦即W1h的X1与W1v的X1相同，且W1h的X2与W1v的X2相同，包括相同的列数、行数和每个元素。
可选的，S2和S4的时间先后在本发明实施例中不予限定。可以理解的是，S2在S1后，S4在S3后即可。S2和S4可以同时反馈，比如在同一个PMI中反馈。
S5.基站向UE发送第三CSI-RS。
可选的，第三CSI-RS的配置信息可以通过RRC，MAC层控制元素，或，物理控制信道，配置给UE。
可选的，第三CSI-RS为基站按照UE在S2和S4中反馈的W1h、W1v指示的码本进行波束赋形后发送的。第三CSI-RS对应的CSI-RS资源共包含Nv1*Nh1+Nv2*Nh2(当Nv1＝Nv2＝Nv且Nh1＝Nh2＝Nh时，为2*Nv*Nh)个CSI-RS端口，或者小于Nv1*Nh1+Nv2*Nh2(2*Nv*Nh)个CSI-RS端口。其中，Nv1为垂直方向上一个极化方向(极化方向1)所包含的列的数目(窄波束数)，Nv2为垂直方向上另一个极化方向(极化方向2)所包含的列的数目(窄波束数)，Nh1为水平方向上一个极化方向(极化方向1)所包含的列的数目(窄波束数)，Nh2为水平方向上另一个极化方向(极化方向2)所包含的列的数目(窄波束数)。每个端口可以对应一个经过预编码后的窄波束，窄波束与CSI-RS端口编号的映射关系可以如图6所示，在图6中，一个端口对应一个窄波束，在其他示例中，也可以多个端口对应一个窄波束。在图6中，按照一个维度先进行天线端口映射，如水平维度，然后按照另外一个维度进行端口映射，如垂直维度，需要注意的是，图6仅仅给出一种示意，且仅仅画出一个极化方向端口映射图，另一个极化方向端口映射与其类似，此处不再赘述。
可选的，所述第三CSI-RS依据所述第一CSI测量结果进行过预编码包括：
第一无线网络设备依据所述第一CSI测量结果确定第一CSI-RS对应的第一维度预编码矩阵和第二CSI-RS对应的第二维度预编码矩阵；
第一无线网络设备将待发送的第三CSI-RS乘以第一维度预编码矩阵中相应列与第二维度预编码矩阵中相应列的Kronecher积，其中，所述相应列与所述第三CSI-RS所对应的天线端口相对应。
可选的，波束赋形的方法可以为(3a)和(3b)中的一种，具体为(3a)还是(3b)可以依据标准选择或系统设计而定，在此不予限定。其中，
(3a)对于W1h、W1v采用上述反馈方式(2a)或(2c)进行反馈的情况，即(对应方式(2a))，或，W1＝X(对应方式(2b))的情况
可选的，在此以第0至第Nv*Nh-1个CSI-RS端口在所有同一极化方向的天线振子上发送(如+45°极化天线)，第Nv*Nh至第2*Nv*Nh-1个CSI-RS端口在另一极化方向的天线上发送(如-45°极化天线)为例进行描述，可以理解的是，CSI-RS端口和天线振子之间的关系还可以为其他情况，而非此描述的情形。
第m(m大于等于0，小于2*Nv*Vh-1)个CSI导频(RS的另一种称呼)端口在发送CSI-RS前将CSI-RS符号乘以预编码矩阵W1h中对角阵Xh的第m modNh列与预编码矩阵W1v中对角阵Xv的第列的kronecher积其中，mod为取模，为向上取整，Kronecher积为现有技术中的一种矩阵乘运算。
如前所描述的，第三CSI-RS端口数目可以小于2*Nv*Vh，这种情况下:
(3a.1)基站可以在配置第三CSI-RS时，使用比特序列指示端口与预编码矩阵之间的关系，第m个比特为1(即bm＝1)，表明经过进行预编码的CSI-RS是存在的，且其对应第(同一极化方向)、(另一极化方向)个CSI-RS端口。在一个示例中，共有4位比特为1，即第三CSI-RS需要8个天线端口(每个极化方向各占4个)，图7a中所示的8天线端口CSI-RS的天线端口15至天线端口18将分别进行同一极化方向预编码后进行发送，天线端口19至天线端口22将分别进行另一极化方向预编码后进行发送；
(3a.2)基站为UE配置增强后的第三CSI-RS，该第三CSI-RS可以包含多个CSI-RS资源，每个CSI-RS资源端口数目为当前LTE所支持的，例如每个CSI-RS资源包括2个或者4个或者8个CSI-RS端口端口，每个CSI-RS资源占用不同的物理时频资源。基站在进行该第三CSI-RS发送时，将各窄波束分别对应到不同CSI-RS资源的不同端口上。如图7b所示，假设第三CSI-RS需要发送8个窄波束(每个极化方向各4个，假设一个极化方向标号波束0-波束3，另一极化方向波束标号波束4-波束7)，共占用8个正交的导频资源。按照本方案，第三CSI-RS可以由4个两天线端口的CSI-RS资源构成，记为CSI-RS资源1至CSI-RS资源4，基站在进行CSI-RS资源1发送时，其端口15对应的CSI-RS需要经过波束0进行预编码后发送，端口16对应的CSI-RS需要经过波束4进行预编码后发送；基站在进行CSI-RS资源2发送时，其端口15对应的CSI-RS需要经过波束1进行预编码后发送，端口16对应的CSI-RS需要经过波束5进行预编码后发送；基站在进行CSI-RS资源3发送时，其端口15对应的CSI-RS需要经过波束2进行预编码后发送，端口16对应的CSI-RS需要经过波束6进行预编码后发送；基站在进行CSI-RS资源4发送时，其端口15 对应的CSI-RS需要经过波束3进行预编码后发送，端口16对应的CSI-RS需要经过波束7进行预编码后发送。所述仅是一种举例，具体配置多少CSI-RS资源以及每个CSI-RS资源的配置(包括端口数目、占用的时频资源等)可以由基站动态决定。
(3b)对于W1h、W1v采用上述反馈方式(2b)进行反馈的情况，即的情况
可选的，在此以第0至第Nv*Nh-1个CSI-RS端口在所有同一极化方向的天线振子上发送(如+45°极化天线)，第Nv*Nh至第2*Nv*Nh-1个CSI-RS端口在另一极化方向的天线上发送(如-45°极化天线)为例进行描述，可以理解的是，CSI-RS端口和天线振子之间的关系还可以为其他情况，而非此描述的情形。
第m(m大于等于0，小于Nh1*Nv1-1)个CSI-RS端口在所有同一极化方向的天线上发送(如左极化天线)，导频符号在发送前乘以预编码矩阵W1h中左上对角阵X1,h的第mmodNh1列与预编码矩阵W1v中左上对角阵X1,v的第列的kronecher积第m(m大于等于Nh1*Nv1，小于2*Nh1*Nv1-1)个CSI-RS端口在所有另一极化方向的天线上发送(如右极化天线)，导频符号在发送前乘以预编码矩阵W1h中右下对角阵X2,h的第rmodNh2列与预编码矩阵W1v中右下对角阵X2,h的第列的kronecher积其中r＝m-Nh1*Nv1。(即CSI-RS端口与其发送该CSI-RS的天线振子的极化方向相对应的对角阵进行相乘)。
可选的，第三CSI-RS端口数目可以小于Nv1*Vh1+Nv2*Vh2。这种情况下，基站可以在配置第三CSI-RS时，使用比特序列指示端口与预编码矩阵之间的关系，第n比特为1，如果n小于Nh1*Nv1 ，表明经过进行预编码的CSI-RS是存在的，其对应第(同一极化方向)个CSI-RS端口，如果n大于等于Nh1*Nv1，表明经过进行预编码的CSI-RS是存在的，其对应第(同一极化方向)个CSI-RS端口，其中r＝m-Nh1*Nv1。
S6.UE接收第三CSI-RS，针对S5中配置的第三CSI-RS进行CSI测量，由于第三CSI-RS有不同的配置方式，UE反馈的CSI信息也有区别，具体为哪种形式可以参考标准的决定或实际系统的设计。
可选的，所述第三CSI测量结果包括第三预编码矩阵指示(PMI)。
可选的，所述第三CSI测量结果对应窄波束码本，所述窄波束码本用于表示宽波束码本中对应的宽波束中的窄波束选择和该宽波束对应的天线振子之间的同相因子的选择。
具体的，可以包括和(4a)和(4b)中的一种。具体为哪种形式可以参考标准的决定或实际系统的设计。
(4a)针对前述(3a.1)或(3b)的情况
UE反馈由所选的窄波束和不同极化天线间的量化同相系数共同构成的第二预编码矩阵(W2)。具体反馈形式可以如现有LTE协议中的反馈第二预编码矩阵所对应的索引。进一步的，UE还反馈RI以及CQI。从而使基站得到数据传输需要的合成的预编码矩阵。其中所选窄波束是指对第一码本进行列选择，不同极化天线间的量化同相系数是指两个不同极化方向的天线(每个同一极化方向的天线可以包括1个天线振子，也可包括多个天线振子)之间存在的经过量化后的相位差。
可选的，所述窄波束码本为第二预编码矩阵W2，且，其中Y1和Y2均由选择向量构成，Y1用于表示一个极化方向上的宽波束码本中对应的宽波束中的窄波束集合选择，Y2用于表示另一个极化方向上的宽波束码本中对应的宽波束中的窄波束集合选择，Ψ为天线振子间的同相因子构成的对角阵，对角线上每一个元素用于表征Y2和Y1相同列所对应的不同极化方向上的天线振子间的相位差。
可选的，第二预编码矩阵可以为两种形式(4a.1)和(4a.2)中的一种。具体为哪种形式可以参考标准的决定或实际系统的设计。具体的，
(4a.1)与现有LTE中类似，主要针对第一码本为(2a)，且BS在进行第三CSI-RS发送时，采用(3a.1)的预编码对CSI-RS进行波束成形(赋形)发送的情况，第二预编码矩阵的构成上包括在每个极化方向选取相同的波束，然后加上一个不同极化天线间的量化同相系数；
(4a.2)与现有LTE有些区别，主要针对第一码本为(2b)，且BS在进行第三CSI-RS发送时，采用(3b)的预编码对CSI-RS进行波束成形发送的情况，第二预编码矩阵的构成上包括每个极化方向选取不同的波束，再加上不同极化天线间的量化同相系数，即前面所述LTE第二预编码矩阵中，Y可以独立的进行选择，即Y1不等于Y2。
(4b)针对前述(3a.2)的情况
UE反馈第三CSI-RS配置的多个CSI-RS资源中的一个CSI-RS资源对应的ID、以及由所选的CSI-RS资源中的一个或者多个窄波束ID和不同极化天线间的量化同相系数构成的第二预编码矩阵。具体反馈形式可以和现有LTE协议中第二码本的反馈形式相同或类似。进一步的，UE还可以反馈RI以及CQI。从而使基站得到数据传输需要的合成的预编码矩阵。
可以理解的是，在第三CSI-RS只配置一个CSI-RS资源的情况下，所述第二预编码矩阵与(4a)中相同，本方案与(4a)中的不同体现在对CSI-RS资源的选择反馈。
可以理解的是，由于第一CSI-RS和第二CSI-RS的主要作用是为了获取宽波束码本W1，因此第一CSI-RS和第二CSI-RS的测量发起周期(包括基站发送和UE反馈)可以大于用于获取短时码本的第三CSI-RS的测量发起周期，即两次第一CSI-RS测量发起或是第二CSI-RS测量发起之间可以存在多次第三CSI-RS的测量。
通过本发明实施例中提供的宽带CSI-RS(第一CSI-RS，第二CSI-RS)和窄带CSI-RS(第三CSI-RS)结合的方式，可以在多个天线端口的场景下，降低UE 侧计算复杂度，减少UE侧的反馈量，进而减少上行控制信道占用的资源，增加上行用户的数据吞吐量。
根据前述方法，如图8所示，本发明实施例还提供一种用于多天线信道测量的装置，该装置可以为无线网络设备10，该无线网络设备10对应上述方法中的第一无线网络设备。第一无线网络设备可以为基站，也可以为其他设备，在此不予限定。
该无线网络设备包括处理器110、存储器120、总线系统130、接收器140和发送器150。其中，处理器110、存储器120、接收器140和发送器150通过总线系统130相连，该存储器120用于存储指令，该处理器110用于执行该存储器120存储的指令，以控制接收器140接收信号，并控制发送器150发送信号，完成上述方法中第一无线网络设备(如基站)的步骤。其中，接收器140和发送器150可以为相同或者不同的物理实体。为相同的物理实体时，可以统称为收发器。
作为一种实现方式，接收器140和发送器150的功能可以考虑通过收发电路或者收发的专用芯片实现。处理器110可以考虑通过专用处理芯片、处理电路、处理器或者通用芯片实现。
作为另一种实现方式，可以考虑使用通用计算机的方式来实现本发明实施例提供的无线接入设备。即将实现处理器110，接收器140和发送器150功能的程序代码存储在存储器中，通用处理器通过执行存储器中的代码来实现处理器110，接收器140和发送器150的功能。
无线网络设备所涉及的与本发明实施例提供的技术方案相关的概念，解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法或其他实施例中关于这些内容的描述，此处不做赘述。
根据前述方法，如图9所示，本发明实施例还提供另一种用于多天线信道测量的装置，该装置可以为无线网络设备20，该无线网络设备20对应上述方法中的第二无线网络设备。第二无线网络设备可以为UE，也可以为微基站或小基站，在此不予限定。
该无线网络设备包括处理器210、存储器220、总线系统230、接收器240和发送器250。其中，处理器210、存储器220、接收器240和发送器250通过总线系统230相连，该存储器220用于存储指令，该处理器210用于执行该存储器220存储的指令，以控制接收器240接收信号，并控制发送器250发送信号，完成上述方法中第二无线网络设备(如UE)的步骤。其中，接收器240和发送器250可以为相同或者不同的物理实体。为相同的物理实体时，可以统称为收发器。
作为一种实现方式，接收器240和发送器250的功能可以考虑通过收发电路或者收发的专用芯片实现。处理器210可以考虑通过专用处理芯片、处理电路、处理器或者通用芯片实现。
作为另一种实现方式，可以考虑使用通用计算机的方式来实现本发明实施例提供的无线接入设备。即将实现处理器210，接收器240和发送器250功能的程序代码存储在存储器中，通用处理器通过执行存储器中的代码来实现处理器210，接收器240和发送器250的功能。
第二无线网络设备所涉及的与本发明实施例提供的技术方案相关的概念，解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法或其他实施例中关于这些内容的描述，此处不做赘述。
根据本发明实施例提供的方法，本发明实施例还提供一种通信系统，其包括前述的第一无线网络设备和一个或多于一个第二无线网络设备。
应理解，在本发明实施例中，处理器110或210可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称为“CPU”)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
该存储器120或220可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器310提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
该总线系统130或230除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器110或210中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
还应理解，本文中涉及的第一、第二、第三、第四以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本发明实施例的范围。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种多天线信道测量的方法，其特征在于，包括
第一无线网络设备发送第一信道状态信息参考信号(CSI-RS)和第二CSI-RS给第二无线网络设备，所述第一CSI-RS和第二CSI-RS分别在正交维度的天线振子上发送；
所述第一无线网络设备接收所述第二无线网络设备反馈的针对第一CSI-RS和第二CSI-RS的第一CSI测量结果；
所述第一无线网络设备根据所述第一CSI测量结果发送第三CSI-RS给所述第二无线网络设备，所述第三CSI-RS依据所述第一CSI测量结果进行过预编码；和
所述第一无线网络设备接收所述第二无线网络设备反馈的针对第三CSI-RS的第三CSI测量结果。
2.一种多天线信道测量的方法，其特征在于，包括
第二无线网络设备接收第一信道状态信息参考信号(CSI-RS)和第二CSI-RS并基于第一CSI-RS和第二CSI-RS进行CSI测量，所述第一CSI-RS和第二CSI-RS分别在正交维度的天线振子上发送；
所述第二无线网络设备向所述第一无线网络设备反馈针对第一CSI-RS和第二CSI-RS的第一CSI测量结果；
所述第二无线网络设备接收第三CSI-RS，所述第三CSI-RS依据所述第一CSI测量结果进行过预编码；和
所述第二无线网络设备向所述第一无线网络设备反馈针对第三CSI-RS的第三CSI测量结果。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一CSI-RS和所述第二CSI-RS通过无线资源控制(RRC)进行配置，所述第一CSI-RS和所述第二CSI-RS的配置包括在不同的CSI进程中，或者，在同一个增强型的CSI进程中。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一CSI-RS和/或第二CSI-RS的配置包括第一指示，用于告知第二无线网络设备当前所发送的CSI-RS为第一CSI-RS和/或第二CSI-RS；和/或，
第二指示，用于指示所述第一CSI-RS和/或所述第二CSI-RS是通过同一个极化方向上的天线振子发出的，或者，所述第一CSI-RS和/或所述第二CSI-RS是通过两个极化方向上的天线振子发出的。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，第三CSI-RS通过无线资源控制(RRC)进行配置，所述配置包括第三指示，用于告知第二无线网络设备当前所发送的CSI-RS为第三CSI-RS。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，第三CSI-RS通过无线资源控制(RRC)进行配置，所述配置包括同时配置多个CSI-RS资源。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一CSI测量结果包括第一预编码矩阵指示(PMI)，对应第一码本。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一PMI包括针对第一CSI-RS反馈的PMI1和针对第二CSI-RS反馈的PMI2，所述PMI1和PMI2均对应第一码本。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述PMI1和PMI2联合编码后通过部分PMI进行反馈，或者，
所述PMI1通过部分PMI反馈，所述PMI2通过另一部分PMI反馈，或者，
所述PMI1通过部分PMI反馈，且，所述PMI2通过另一次反馈的所述部分PMI反馈。
10.根据权利要求7至9任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一码本为一个包含两个子阵的对角阵(W1)，所述两个子阵分别对应天线振子的两个极化方向，
其中，每个子阵的每一列为矩阵中所选择的一列，所述每个子阵从矩阵中所选择列构成所述天线振子的同一个极化方向上的宽波束，所述矩阵的第i行、第j列元素为 X i , j ‾ = e j 2 π ( i - 1 × j - 1 ) K , i ∈ { 1 , 2 , ... , I } , j ∈ { 1 , 2 , ... , K } , 其中若所述第一CSI测量结果为针对第一CSI-RS的反馈，则I为第一CSI-RS的端口数目的一半，或者，若所述第一CSI测量结果为针对第二CSI-RS的反馈，则I为第二CSI-RS的端口数目的一半；K为系统支持的窄波束数目。
11.根据权利要求7至9任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一码本为一个矩阵，对应天线振子的同一个极化方向，该矩阵的每一列为矩阵中所选择的的一列，所述每个子阵从矩阵中所选择列构成所述天线振子的同一个极化方向上的宽波束，所述矩阵的第i行、第j列元素为 X i , j ‾ = e j 2 π ( i - 1 ) ( j - 1 ) K , i ∈ { 1 , 2 , ... , I } , j ∈ { 1 , 2 , ... , K } , 其中若所述第一CSI测量结果为针对第一CSI-RS的反馈，则I为第一CSI-RS的端口数目，或者，若所述第一CSI测量结果为针对第二CSI-RS的反馈，则I为第二CSI-RS的端口数目；K为系统支持的窄波束数目。
12.根据权利要求1至11任意一项所述的方法，其特征在于，所述第三CSI测量结果包括第三预编码矩阵指示(PMI)，对应第二码本。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第三CSI测量结果还包括CQI，RI中的至少一项。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述第二码本为矩阵W2，且， W 2 ∈ C 2 = { 1 2 Y 1 ΨY 2 } , 其中Y1和Y2均由选择向量构成，Y1用于表示一个极化方向上的第一码本中对应的列向量选择，Y2用于表示另一个极化方向上的第一码本中对应的列向量选择，Ψ为天线振子间的同相因子构成的对角阵，对角线上每一个元素用于表征Y2和Y1相同列所对应的列向量之间的相位因子。
15.根据权利要求12至14任意一项所述的方法，其特征在于，所述第三CSI测量结果还包括所选的CSI-RS资源的标识。
16.一种无线网络设备，其特征在于，包括处理器、存储器和收发器，
所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，以控制收发器进行信号的接收和发送，当处理器执行所述存储器存储的指令时，所述无线网络设备用于完成如权利要求1至15任意一项所述的方法。
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