CN107852772A - 发射波束成形参考/控制信号的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于对传输点进行操作且降低干扰的方法包括：确定根据相邻TP的配置信息指定的波束成形信号配置，其中，所述波束成形信号配置指示空间域中的以及时域和频域中的至少一个中的复用波束成形信号；以及根据所述波束成形信号配置来发射波束成形信号，其中，所述波束成形信号包括波束成形参考信号和波束成形控制信号中的至少一种信号。

Description

发射波束成形参考/控制信号的系统和方法
相关申请案交叉申请
本申请要求2015年7月31日递交的发明名称为“发射波束成形参考/控制信号的系统和方法(System and Method for Transmitting Beamformed Reference/ControlSignals)”的第14/815,571号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。
技术领域
本发明大体上涉及数字通信，更具体地，涉及一种用于发射波束成形参考和/或控制信号的系统和方法。
背景技术
在毫米波(millimeter wave，mmWave)通信中，已使用波束成形来抑制所预期的mmWave通信中固有的路径损耗。基于传输点(transmission point，TP)与用户设备(userequipment，UE)之间的路径损耗，可能需要不同级别的波束成形增益来在不同的TP上向UE链路传输数据。在通信系统中使用参考和/或控制信号来实现信道估计、估计干扰、协助进行同步，等等。因此，预期所有UE都可接收参考和/或控制信号，即使是在mmWave通信的高路径损耗环境中。参考和/或控制信号的波束成形是一种对抗路径损耗的方法。然而，在所有需要的方向上对参考和/或控制信号进行波束成形导致了高信令开销，从而减低了通信系统的整体数据速率。
发明内容
示例实施例提供了一种用于发射波束成形参考和/或控制信号的系统和方法。
根据一示例实施例，提供了一种用于对设备进行操作的方法。所述方法包括：所述设备根据第一传输点(transmission point，TP)的配置信息和相邻TP的配置信息来确定所述第一TP的波束成形信号配置，其中，所述波束成形信号配置指示空间域中的以及时域和频域中的至少一个中的复用波束成形信号，并且所述波束成形信号包括波束成形参考信号和波束成形控制信号中的至少一种信号；以及所述设备指示使用所述波束成形信号配置。
根据另一示例实施例，提供了一种用于对用户设备(user equipment，UE)进行操作的方法。所述方法包括：所述UE从传输点(transmission point，TP)接收关于波束成形信号配置的配置信息，其中，所述配置信息包括关于空间域中的以及时域和频域中的至少一个中的波束成形信号复用的信息，并且所述波束成形信号包括波束成形参考信号和波束成形控制信号中的至少一种信号；所述UE根据所述信息接收所述波束成形信号的子集。
根据另一示例实施例，提供了一种设备。所述设备包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序。所述程序包括配置所述设备执行以下操作的指令：根据第一传输点(transmission point，TP)的配置信息和相邻TP的配置信息来确定所述第一TP的波束成形信号配置，其中，所述波束成形信号配置指示空间域中的以及时域和频域中的至少一个中的复用波束成形信号，并且所述波束成形信号包括波束成形参考信号和波束成形控制信号中的至少一种信号；指示使用所述波束成形信号配置。
上述实施例的实践能够通过复用所述波束成形参考和/或控制信号来降低信令开销，这有助于改善通信系统的整体性能。
此外，传输点之间的协调有助于实现所述波束成形参考和/或控制信号复用的配置，以减少对紧邻的传输点和UE的干扰。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1示出了根据本文所述示例实施例的示例通信系统；
图2示出了根据本文所述示例实施例的示例传统蜂窝通信系统；
图3示出了根据本文所述示例实施例的针对协作多点传输的四种不同部署场景；
图4示出了根据本文所述示例实施例的示例通信系统，该通信系统中TP的覆盖区域有大范围重叠；
图5示出了根据本文所述示例实施例的针对各种端口配置的物理资源块(physical resource block，PRB)的资源单元(resource element，RE)使用模式；
图6A示出了根据本文所述示例实施例的突出确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置的示例通信系统；
图6B示出了根据本文所述示例实施例的在复用波束成形小区特定参考和/或控制信号时发生的示例操作的流程图；
图6C示出了根据本文所述示例实施例的在接收复用的波束成形小区特定参考和/或控制信号的UE处发生的示例操作的流程图；
图7A示出了根据本文所述示例实施例的TP的示例覆盖区域；
图7B示出了根据本文所述示例实施例的示例相邻TP和它们各自的覆盖区域的图；
图8示出了根据本文所述示例实施例的用于同构通信系统的示例波束成形参考和/或控制信号配置，其中各TP将它们各自的覆盖区域划分为六个60度扇区；
图9示出了根据本文所述示例实施例的TP所服务的示例覆盖区域，其中，一个大对象位于该覆盖区域中；
图10示出了根据本文所述示例实施例的示例通信系统资源的时频图，其中，使用扇区特定扰码来加扰波束成形参考信号；
图11示出了根据本文所述示例实施例的TP的示例覆盖区域，其中，使用扇区特定扰码来加扰波束成形参考信号；
图12示出了根据本文所述示例实施例的示例通信系统，其中，各个TP位于三个六边形扇区的中心；
图13A示出了根据本文所述示例实施例的示例TP覆盖区域，该TP覆盖区域是图12的通信系统的一部分；
图13B示出了根据本文所述示例实施例的示例通信系统，其中，TP位于三个六边形扇区的中心；
图14示出了根据本文所述示例实施例的示例通信系统，其中，TP的覆盖区域有重叠；
图15示出了根据本文所述示例实施例的示例通信系统资源的时频图，其中，使用扇区特定扰码来加扰TP的覆盖区域有重叠的通信系统或支持分布式多点传输的通信系统中的波束成形参考信号；
图16A示出了根据本文所述示例实施例的突出在TP的覆盖区域有重叠时UE所接收的信号的示例通信系统；
图16B示出了根据本文所述示例实施例的突出UE所接收的信号的示例通信系统资源的时频图；
图17A至17C示出了根据本文所述示例实施例的HetNet的不同时间点或频带中的第一示例波束成形参考和/或控制信号探测技术；
图18A和18B示出了根据本文所述示例实施例的HetNet的示例通信系统资源的时频图；
图19A至19B示出了根据本文所述示例实施例的HetNet的不同时间点或频带中的第二示例波束成形参考和/或控制信号探测技术；
图20示出了根据本文所述示例实施例的CSI-RS探测的PRB的时频图，包括针对图19A和19B所示的HetNet的第二复用示例的宽带波束成形参考和/或控制信号；
图21示出了根据本文所述示例实施例的包括窄带波束成形参考和/或控制信号的CSI-RS探测的PRB的时频图；
图22A示出了根据本文所述示例实施例的突出第一示例角分复用技术的TP和相关覆盖区域；
图22B示出了根据本文所述示例实施例的突出第二示例角分复用技术的TP和相关覆盖区域；
图22C示出了根据本文所述示例实施例的突出第三示例角分复用技术的TP和相关覆盖区域；
图22D示出了根据本文所述示例实施例的突出第四示例角分复用技术的TP的覆盖区域的活动扇区图；
图23示出了根据本文所述示例实施例的突出仰角方向波束的TP的侧视图；
图24示出了根据本文所述示例实施例的仰角和方位角方向的示例波束成形参考和/或控制信号探测技术；
图25示出了用于执行本文所述方法的实施例处理系统的框图；
图26示出了根据本文所述示例实施例的用于通过电信网络传输和接收信令的收发器的框图。
具体实施方式
以下详细论述当前实例实施例的操作和其结构。但应了解，本发明提供的许多适用发明概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明本发明的具体结构以及用于操作本发明的具体方式，而不应限制本发明的范围。
一个实施例涉及发射波束成形参考和/或控制信号。例如，传输点确定根据相邻TP的配置信息指定的波束成形信号配置，其中波束成形信号配置指示空间域中的以及时域和频域中的至少一个中的复用波束成形信号，并且根据调整后的波束成形信号配置来发射波束成形信号，其中波束成形信号包括波束成形参考信号和波束成形控制信号中的至少一种信号。
本发明将参照具体上下文中的示例实施例进行描述，该具体上下文即对参考和/或控制信号进行波束成形的通信系统。这些实施例可应用到符合标准的通信系统，例如符合第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project，3GPP)、IEEE 802.11等的通信系统，以及不符合标准的通信系统，这些通信系统都使用波束成形参考和/或控制信号。
图1示出了示例通信系统100。通信系统100包括演进型NodeB(evolved NodeB，eNB)105，其服务多个用户设备(user equipment，UE)，例如UE 110、112、114和116。在第一操作模式下，针对UE的传输以及UE进行的传输都经过eNB 105。eNB 105针对去往或来自UE的传输分配通信资源。eNB通常还可称为基站、NodeB、远程射频头或接入点等，而UE通常还可称为移动设备、移动台、终端、订户、用户等。通信资源可以是时间资源、频率资源、代码资源、时频资源等。
虽然理解通信系统可采用能够与若干UE通信的多个eNB，但是为简单起见，仅示出了一个eNB和若干UE。
传输点(transmission point，TP)发射参考和/或控制信号，例如信道状态信息参考信号(channel state information reference signal，CSI-RS)、广播控制信道(broadcast control channel，BCCH)、主同步信号(primary synchronization signal，PSS)、辅同步信号(secondary synchronization signal，SSS)、解调参考信号(demodulation reference signal，DMRS)等，以帮助UE进行信道估计、测量干扰、解调收到的传输、进行同步、接收控制信息，等等。这些参考和/或控制信号中的大部分信号被广播到在一个小区(TP的一个覆盖区域)中运行的多个UE，通常并不用于单个UE(上文所列参考和/或控制信号中的DMRS是一个例外，DMRS为用户特定参考信号)。这些参考和/或控制信号称为公共控制信号或小区特定控制信号，这与用于单个UE(或UE组)的UE特定信号(即，DMRS)相反。TP的示例可包括基站、NodeB、eNodeB(eNB)、远程射频头、接入点、继电器等。
通信系统100可包括设计设备120。设计设备120用于设计或指定针对通信系统100的波束成形参考和/或控制信号的配置。设计设备120可以是如图所示的独立实体，或者设计设备120可与eNB、集中通信控制器等网络实体共置。
图2示出了示例传统蜂窝通信系统200。蜂窝通信系统200可包括TP(例如TP 205)，其服务在覆盖区域215中运行的UE(例如UE 210)。(同一等级的)相邻TP服务相邻覆盖区域。覆盖区域还可称为小区。蜂窝通信系统的覆盖区域常示为六边形，但是，实际上各个TP的覆盖区域的形状可能是不规则的，这取决于地形和环境。覆盖区域经常会有一些重叠，通常是在边缘处。但是，为简单起见，本文中的覆盖区域示为六边形。
在异构通信系统(HetNet)中，TP具有不同的覆盖区域(等级)，覆盖区域较小的TP(本文中称为小小区或低功率小区)可至少部分包含在较大TP的覆盖区域(本文中称为宏小区或大功率小区)中。已提出各种技术(例如增强型小区间干扰协调(enhanced inter-cellinterference coordination，eICIC)、进一步增强型ICIC(further enhanced ICIC，FeICIC)等)来控制不同等级的HetNet中的数据传输之间的干扰。
在3GPP长期演进(Long Term Evolution，LTE)版本11中介绍了协作多点(coordinated multipoint，COMP)传输。在COMP传输中，多个TP协调并向UE传输数据。图3示出了针对COMP传输的四种不同部署场景300。场景1 305涵盖针对同构网络的站点内协调，场景2 320涵盖针对同构网络的站点间协调。场景3 340和4 360涵盖HetNet。场景4 360是一种特殊情况，因为远程射频头(remote radio head，RRH)与宏TP(宏eNB或大功率TP)具有相同的小区ID，并且形成针对大功率TP的一组分布式天线。为了启用公共控制信号，例如CSI-RS、DMRS等，引入了一种虚拟小区ID。为了实现从COMP测量集中的UE向不同TP进行报告，3GPP LTE版本11中引入了多个CSI-RS报告过程和干扰测量资源(interferencemeasurement resource，IMR)。
图4示出了示例通信系统400，通信系统400中TP的覆盖区域有大范围重叠。一般而言，对于COMP的进一步扩展(具体为COMP场景4 360)，通信系统400包括的TP的覆盖区域间的相互重叠范围比先前的通信系统中大得多。如图4所示，TP1 405位于其相邻TP的覆盖区域的外边缘处，其中相邻TP包括TP2 410、TP3 415、TP4 425，等等。通信系统400增加了协调操作中涉及的UE的潜在数量(COMP测量集中的UE数量)。与传统COMP一样，TP之间需要低时延连接。通常，通过这种高度重叠，每个UE，例如UE 420，能够连接到信噪比(signal tonoise ratio，SNR)比更为传统的系统高得多的多个空间分隔TP，例如TP1 405、TP3 415和TP4 425。这些到空间分隔TP的较高SNR连接可实现分布式多输入多输出(input multipleoutput，MIMO)技术，例如分布式输入分布式输出(distributed input distributedoutput，DIDO)。
然而，TP之间的专用低时延连接可能需要具有明显更高的带宽以支持TP之间的更大量的协调。为了提供所需的更高带宽，可使用mmWave频带自身来在带内实现专用低时延连接。在具有重叠覆盖区域的TP的这种超高密度部署中，如果从一个TP到另一个TP的高带宽连接中断，则TP可能关闭。由于TP的密度，任何受影响的UE都可连接到周围的一个或多个TP。或者，TP和其相邻TP可降低发射功率，从而减小它们的覆盖区域面积并继续作为更为传统的TP来进行操作，这些更为传统的TP的覆盖区域仅有很少重叠或没有重叠，并且协调减少。为了提高通信系统400等重叠通信系统中的能效，轻负载(或完全没有负载)的TP可进入睡眠模式以降低功耗。通信系统400可视为一组相连TP或一个“云”，可随着UE穿过TP的覆盖区域而跟随该UE。一个TP可充当中央控制器，其可在UE穿过云时动态分配给该UE。
到特定UE的具有高SNR连接的TP(例如，针对UE 420的TP1 405、TP3 415和TP4425)可进行协调调度和/或协调波束成形(通过来自各个TP的波束成形)、动态点选择和/或取消，以及DIDO意义上的来自所有TP的联合波束成形，且联合波束成形的性能级别不断提高。在mmWave通信系统中，这种配置大大提高了TP到UE的连接的可靠性，并且通过周围TP提供的空间分集来提供针对堵塞路径(通常还称为链路脆弱性)的保护。
根据一示例实施例，提供了用于对mmWave通信系统中的波束成形参考和/或控制信号进行复用的系统和方法。mmWave通信系统中的参考和/或控制信号需要进行波束成形以在mmWave通信系统的高路径损耗环境中提供足够的SNR性能，而对波束成形参考和/或控制信号进行复用可以降低信令开销并且减少来自相邻TP的干扰。
为了支持mmWave通信系统中的通信，一般需要进行波束成形以解决链路预算。从各个TP发射的小区特定参考和/或控制信号(例如CSI-RS、BCCH、PSS、SSS等)以及UE特定参考和/或控制信号(例如DMRS等)可进行波束成形，以便位于覆盖区域边缘处的UE能够接收具有足够高的SNR的信号。BCCH等一些控制信号可能不需要每个TP都发射，但是为了有助于每个TP传输和/或接收数据，至少需要发射参考信号(例如CSI-RS、DMRS等)。本文中提出的论述重在CSI-RS参考信号，但是所论述的示例实施例可用于任何参考和/或控制信号。
为了将UE由于多个TP的传输而受到的干扰的影响减到最小(随着TP覆盖区域的重叠范围的扩大，干扰的影响一般会变得更大)，在时域和频域上，针对各个TP在各个资源块(resource block，RB)中复用针对传统3GPP LTE通信系统的小区特定参考信号。
图5示出了针对各种端口配置的物理资源块(physical resource block，PRB)的资源单元(resource element，RE)使用模式500。RE使用模式500展示针对符合3GPP LTE-A的通信系统的PRB的不同信号的RE分配。第一PRB 505示出了针对具有8端口配置的PRB的RE分配，第二PRB 515示出了针对具有4端口配置的PRB的RE分配，第三PRB 525示出了针对具有1或2端口配置的PRB的RE分配。
在具有1端口或2端口配置的PRB(第三PRB 525)中，每个TP具有1个或2个CSI-RS端口，因此使用标记为C0至C19的多个已分组RE(已复用的码分复用(code divisionmultiplexing，CDM))中的一个RE组来发射CSI-RS。因此，多达20个不同的TP可使用不同的时频资源来发射它们各自的CSI-RS。类似地，在具有8端口配置的PRB(第一PRB 505)中，每个TP具有8个CSI-RS端口，因此使用标记为C0至C4的多个已分组RE中的一个RE组来发射CSI-RS。因此，多达5个不同的TP可使用不同的时频资源来发射它们各自的CSI-RS。在具有4端口配置的PRB(第二PRB 515)中，每个TP具有4个CSI-RS端口，使用标记为C0至C9的多个已分组RE中的一个RE组来发射它们各自的CSI-RS。因此，多达10个不同的TP可使用不同的时频资源来发射它们各自的CSI-RS。
根据一示例实施例，针对蜂窝通信系统的不同部署提供了不同的空间复用系统和方法。
图6A示出了突出确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置的示例通信系统600。基于通信系统的部署，可由若干不同设备来确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置。在第一场景中，波束成形小区特定参考和/或控制信号配置由技术标准或通信系统运营商指定，并且波束成形小区特定参考和/或控制信号配置可保存在存储器或数据库中以供后续检索。在第二场景中，网络实体(例如eNB、集中通信控制器、设计设备等)可确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置，并且波束成形小区特定参考和/或控制信号配置可传送到TP。在第三场景中，TP可通过与相邻TP进行协调以共享关于以下内容的配置信息来确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置：活跃参考信号、活跃控制信号、可用频率资源、可用时间资源、分区信息、在覆盖区域中操作的低功率TP的信息，等等。TP可根据该配置信息来确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置。
通信系统600包括TP 605。TP 605可通过从存储器607或数据库609中检索波束成形小区特定参考和/或控制信号配置来确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置。或者，网络实体611可指定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置，TP 605可在从网络实体611收到信令时确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置。或者，TP 605可通过以下方式来确定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置：通过与相邻TP 613的协调来指定波束成形小区特定参考和/或控制信号配置，并且根据在协调期间共享的信息来复用波束成形小区特定参考和/或控制信号。TP 605向UE 615和UE 617等UE提供关于波束成形小区特定参考和/或控制信号配置的信息。
图6B示出了在复用波束成形小区特定参考和/或控制信号的配置中发生的示例操作630的流程图。操作630可指示在配置复用波束成形小区特定参考和/或控制信号的通信设备中，例如在网络实体或TP中，发生的操作。
操作630可开始于通信设备确定波束成形参考信号和/或控制信号配置(步骤635)。波束成形参考信号和/或控制信号配置可通过静态方式或动态方式来确定。
在静态方式中，波束成形参考信号和/或控制信号配置可在技术标准中指定或者由通信系统运营商指定。波束成形参考信号和/或控制信号配置可保存在TP的本地存储器中。以静态方式确定波束成形参考信号和/或控制信号配置可涉及TP从本地或远程存储器中检索波束成形参考信号和/或控制信号配置。或者，波束成形参考信号和/或控制信号配置可存储在本地或远程数据库中，通信设备可以访问数据库以检索波束成形参考信号和/或控制信号配置。TP可传送关于波束成形参考信号和/或控制信号配置的信息，从而指示使用波束成形参考信号和/或控制信号配置(步骤640)。
在第一动态方式中，网络实体(例如大功率TP、宏TP、集中控制器、专用设计设备等)可通过以下方式来确定波束成形参考信号和/或控制信号配置：在空间域中以及时域和频域中的至少一个中复用波束成形参考信号和/或控制信号(步骤635)。波束成形参考信号和/或控制信号配置的复用的详细论述在下文提供。网络实体可使用高层信令或通过X2接口来指示使用波束成形参考信号和/或控制信号配置(步骤640)。或者，TP可查询网络实体以检索波束成形参考信号和/或控制信号配置。在另一种替代性方式中，网络实体可将波束成形参考信号和/或控制信号配置保存到数据库中，TP可从数据库中检索波束成形参考信号和/或控制信号配置。网络实体可根据需要更新波束成形参考信号和/或控制信号配置，例如，在TP被添加到通信系统中时、在TP发生故障并从通信系统中移除时、在性能指标(例如误差率、SINR、SNR等)满足指定阈值时，或者在发生引起用户的大规模重分布的无规律特殊事件(即，紧急事件或者音乐会和/或体育赛事)或规律性特殊事件(例如一天中的某个时间、一周中的某一天、节假日或者规律性体育赛事和/或音乐会)时，等等。
网络实体可通过直接方式(例如通过高层信令、X2消息等)或通过间接方式(例如通过将信息保存到存储器或数据库中)向TP提供以下信息：针对不同波束成形方向的时间和/或频率资源映射(还可能包括探测波束成形参考和/或控制信号的速率或时间周期)；以及传输束索引到码字或时隙的映射。网络实体可提供给TP的其它信息(但是在一些实施方式中，TP可独立确定)包括：扇区特定扰码(假设TP服务不止一个扇区)；小区特定扰码；反馈模式选项；以及反馈过程的最大数量。要注意的是，上文提供的清单可能不是排外清单，网络实体可提供其它信息。
在第二动态方式下，TP可确定波束成形参考信号和/或控制信号配置(方框635)。TP可与相邻TP进行协调以确定波束成形参考信号和/或控制信号配置。与相邻TP进行的协调涉及：TP相互共享配置信息，然后TP复用波束成形参考信号和/或控制信号。协调和复用迭代进行，以便TP能够在发生连续的复用操作后共享配置信息，以帮助确保波束成形参考和/或控制信号的复用发生的变化实际上有助于减少干扰而不是增加干扰。协调通过TP之间的共享链路进行。共享链路可以是专用有线或无线连接。共享链路可以是通信系统的通信系统资源的一部分。配置信息的示例可包括但不限于：扇区配置(例如扇区数量和扇区宽度)、小区特定参考和/或控制信号配置(例如，将要进行复用和波束成形的参考和/或控制信号、既不会进行复用也不会进行波束成形的参考和/或控制信号，等等)、标识信息(例如小区ID、虚拟小区ID，等等)、传输束信息(例如传输束数量、传输束方向、传输束宽度，等等)、空间域信息、时域信息、频域信息，等等。或者，共享配置信息是从通信系统中的实体、通信系统中的数据库、远程数据库等接收的。TP基于共享配置信息复用其波束成形参考和/或控制信号。
TP可向UE指示使用波束成形参考和/或控制信号配置(步骤640)。TP可向UE提供以下关于波束成形参考信号的信息：包括波束成形信号的资源的位置、这些资源到覆盖区域扇区和TP的映射、探测波束成形信号的速率、传输束索引到码字与时隙之一的映射、扇区特定扰码的使用指示符、扰码索引、UE反馈方案(即，信道质量指示(channel qualityindicator，CQI)、参考信号接收功率(reference signal received power，RSRP)、接收信号强度指示(received signal strength indicator，RSSI)，等等)、反馈过程的最大数量，等等。TP可向UE提供以下关于波束成形控制信号的信息：包括波束成形信号的资源的位置、这些资源到覆盖区域扇区和TP的映射、探测波束成形信号的速率、传输束索引到码字与时隙之一的映射，等等。针对波束成形参考信号的这一配置消息可使用信道状态信息参考信号(channel state information-reference signal，CSI-RS)配置消息传送给UE。针对波束成形控制信号的配置可通过广播控制信道(broadcast control channel，BCCH)传输给UE。
确定波束成形参考和/或控制信号配置可遵循多种复用规则。这些复用规则可包括：
—在同构通信系统中，调整波束成形参考和/或控制信号，以便仅一个TP在特定时间点和频带中主动探测与相邻TP相邻的覆盖区域边缘。在同构部署中，相邻TP探测一组传输束，以便仅1个TP(即，探测TP)在一个时间点和/或频带中探测相邻覆盖区域边缘。探测TP可随着时间点和/或频带的变化而变化。在一个覆盖区域中，在每隔一个(60度)扇区中探测波束成形参考和/或控制信号使资源利用率减到最小。
—在TP的覆盖区域有重叠的通信系统中，仅一个TP在任意特定时间点和/或频带中主动探测重叠区域。来自仅1个TP的波束在任意特定时间点和/或频带中主动探测重叠区域。探测TP随着时间点和/或频带的变化而变化。在重叠区域中，来自各个TP的多组传输束在每隔两个扇区中是活跃的，这使资源利用率减到最小。
—在HetNet中，服务微微覆盖区域(或低功率覆盖区域)的TP仅在其所在的大功率TP的扇区未被该大功率TP探测时进行探测。当微微TP(或低功率TP)所在的大功率TP的扇区未被该大功率TP探测时，该微微TP(或低功率TP)仅在每隔一个60度、120度或180度扇区上进行探测。此外，低功率TP的活动扇区随着时间点和/或频带的变化而变化，因此低功率TP的所有扇区都会被探测。
—在TP中，当使用不同的小区特定扰码和扇区特定扰码来加扰不同的传输束组时，可针对参考信号使用相同的编码时间和/或频率资源来探测按角度分隔的传输束(例如，按60度、120度或180度进行分隔的传输束)组。
—每个活动扇区中的传输束要么为时分复用的，要么为码分复用的。每个扇区和/或每个TP使用时间或代码到有角波束的不同映射，这样，如果一个UE能够从不同的TP接收传输束，那么该UE就能够从时域、频域或码域上区分这些TP。扰码可与参考信号一起使用。
复用规则可用来确定波束成形参考信号和/或控制信号配置，而与使用的方式(即，静态方式、半静态方式或动态方式)无关。
根据一示例实施例，确定波束成形参考和/或控制信号配置包括在空间域以及时域或频域中复用波束成形参考和/或控制信号。波束成形参考和/或控制信号的复用可基于复用规则(例如上文论述的那些复用规则)进行。
图6C示出了在接收复用波束成形小区特定参考和/或控制信号的UE处发生的示例操作650的流程图。操作650可指示当UE接收复用波束成形小区特定参考和/或控制信号时发生在该UE中的操作。
操作650可开始于UE接收波束成形参考和/或控制信号配置(步骤655)。波束成形参考和/或控制信号配置可从服务TP、从对波束成形参考和/或控制信号配置进行调整的网络实体、从数据库等接收。波束成形参考和/或控制信号配置包括关于波束成形参考和/或控制信号在空间域以及时域或频域中的复用的信息。UE可接收完整的波束成形参考和/或控制信号配置，或者UE可仅接收与UE相关的部分波束成形参考和/或控制信号配置。UE基于波束成形参考和/或控制信号配置接收波束成形参考和/或控制信号(步骤660)。
根据一示例实施例，对于同构通信系统，波束成形参考和/或控制信号的复用发生在TP覆盖区域的边缘界限处，并且与相邻TP同步。在空间域中，发生针对数字和模拟(即，射频(radio frequency，RF))波束成形的复用，而在时域和频域中，发生针对数字波束成形的复用，仅在时域中，发生针对模拟波束成形的复用。在这一复用方案中，单个TP在单个时间点或频带中探测TP覆盖区域边缘界限。
图7A示出了TP的示例覆盖区域700。TP具有被划分为六个60度扇区的覆盖区域700。这些60度扇区在时域和/或频域中针对波束成形参考和/或控制信号进行复用。如一说明性示例，在第一时间点和/或频带中，波束成形参考和/或控制信号在60度扇区705、709和713中发射。随后，在第二时间点和/或频带中，波束成形参考和/或控制信号在60度扇区707、711和715中发射。
图7B示出了示例相邻TP和它们各自的覆盖区域的图750。阴影扇区表示具有活动的波束成形参考和/或控制信号传输的扇区。如图7B所示，TP 755和TP 757已经调整了它们的波束成形参考和/或控制信号配置，以便两个TP共有的覆盖区域边缘界限在一个时间点或频带处仅由一个TP来探测。在表示TP在第一时间点或频带中的复用传输的第一亮区760中，两个TP共有的覆盖区域边缘界限由TP 757进行探测，而在表示TP在第二时间点或频带中的复用传输的第二亮区中，两个TP共有的覆盖区域边缘界限由TP 755进行探测。
图8示出了用于同构通信系统的示例波束成形参考和/或控制信号配置800，其中各TP将它们各自的覆盖区域划分为六个60度扇区。该波束成形参考和/或控制信号配置包括在给定时间点或频带处活动或不活动的TP的交替扇区。在第一时间点或频带中，每隔一个扇区是活动的(或不活动的)，那么在第二时间点或频带中，相同的每隔一个扇区是不活动的(或活动的)。这种配置允许相邻TP的覆盖区域边缘界限在一个时间点或频带处仅由一个TP来探测。单个活动扇区内的传输束可使用码分复用(code division multiplexing，CDM)或时分复用(time division multiplexing，TDM)。针对CDM的码字到波束索引(或针对TDM的时隙到波束索引)的映射可针对各个活动扇区进行变更，以便位于TP覆盖区域的角落处的UE不会受到传输束干扰。
图9示出了TP所服务的示例覆盖区域900，其中，大对象905位于覆盖区域900中。在活动扇区内发射的信号可在另一活动扇区中以有所降低的功率电平来进行接收。如图9所示，大对象905可引起反射，从而使在扇区910中发射的信号被反射到扇区915中。在mmWave频率上，预期反射损耗一般可在15-20dB的范围中，确切的损耗取决于材料和信号频率。
根据一示例实施例，使用不同的方法来复用波束成形参考信号和波束成形控制信号。对于波束成形参考信号，使用扇区特定扰码来加扰各个扇区的CDM资源。扇区特定扰码的使用方式可与如何使用虚拟小区ID来加扰3GPP LTE参考信号的方式类似。通过使用扇区特定扰码，每个活动扇区的CDM资源可通过不同的扰码或通过具有不同偏移的相同扰码来进行重用。在这种情况下，通信开销可以保持最小，并且如前文描述的TP活动扇区之间的任何可能的低非视距(non-line of sight，NLOS)干扰被随机化。
图10示出了示例通信系统资源的时频图1000，其中，使用扇区特定扰码来加扰波束成形参考信号。第一通信系统资源1005示出了参考信号的宽带波束成形，其中，在第一时间点1010中，可用频带的一个子集(也可能是全部可用频带)用于为TP1的扇区1、3和5以及TP2的扇区2、4和6发射波束成形参考信号；在第二时间点1015中，可用频带的这一子集用于为TP2的扇区1、3和5以及TP1的扇区2、4和6发射波束成形参考信号。TP1和TP2的波束成形参考信号通过TP1和TP2各自的扇区特定扰码进行加扰，因此通信系统资源可以共享。波束成形可使用数字或RF波束成形来实现。
第二通信系统资源1050示出了参考信号的窄带波束成形，其中，在第一频带1055中，可用时间点的一个子集用于为TP1的扇区1、3和5以及TP2的扇区2、4和6发射波束成形参考信号；在第二频带1065，可用时间点的这一子集用于为TP2的扇区1、3和5以及TP1的扇区2、4和6发射波束成形参考信号。TP1和TP2的波束成形参考信号通过TP1和TP2各自的扇区特定扰码进行加扰，因此通信系统资源可以共享。由于波束成形是窄带，所以波束成形可使用数字波束成形技术来进行。
图11示出了TP的示例覆盖区域1100，其中，使用扇区特定扰码来加扰波束成形参考信号。覆盖区域1100的每个扇区，例如扇区1105和扇区1110，可使用不同的扇区特定扰码来加扰扇区发射的波束成形参考信号。不同的扇区特定扰码针对每个扇区可实施为一个小区特定扰码的不同偏移。或者，每个扇区可使用其自己独有的扰码。如图11所示，TP总共发射24个不同的波束成形参考信号。在扇区1105(以及从扇区1105开始每隔一个扇区)中，TP在第一时间点发射与该扇区相关的4个波束成形参考信号，在扇区1110(以及从扇区1110开始每隔一个扇区)中，TP在第二时间点发射与该扇区相关的4个波束成形参考信号。
根据一示例实施例，每个活动的波束成形参考信号与一个唯一的正交码相关联，而不是使用上文示例中论述的扇区特定扰码，使用唯一的正交码而不是扇区特定扰码意味着需要3倍数量的CDM资源。
与波束成形参考信号不同，扇区特定扰码不能用于控制信号。波束成形控制信号要求针对每个活动的波束成形控制信号、针对控制信号上的每个活动波束使用不同的通信系统资源。例如，就本文论述的示例通信系统而言，每个小区的波束成形BCCH信号至少需要24个通信系统资源。然而，在任何给定时间点都只探测到12个通信系统资源(即，需要12个正交资源)，与进行扇区特定加扰的同一波束成形参考信号相比，这将需要3倍数量的探测资源。针对一个小区中的每个活动的波束成形控制信号使用不同的通信系统资源消除了每个小区中的扇区之间的任何不确定性，并且每个UE能够明确地确定哪个小区、哪些扇区产生最佳连接，即使是在NLOS情况下。
一旦UE得知要使用哪个小区、哪些扇区来构成最佳连接(通过波束成形控制信号(即，BCCH))，(在使用扇区特定和小区特定扰码来加扰波束成形参考信号的情况下)关于为波束成形参考信号使用哪些扰码就可被显式地通知(例如，通过扇区广播信息)或隐式地通知(通过选定的小区和扇区)给UE。要注意的是，在一些mmWave通信系统部署中(例如，当一个传统宏通信系统中包含一个小型mmWave通信系统时，或者当存在TP的密集部署时)，可能无须每个mmWave TP都发射波束成形控制信号，并且控制面和数据面可以分离，但是这将需要每个TP都发射波束成形参考信号。
本文提出的示例实施例适用于任何小区覆盖区域形状。图12示出了示例通信系统1200，其中，各个TP位于三个六边形扇区的中心。通信系统1200中的TP服务三个120度扇区。例如，TP 1 1205服务120度扇区1 1210、120度扇区2 1211和120度扇区3 1212。由于在每个120度扇区中使用定向天线，所以每个TP的覆盖区域不再是六边形，而是有12个边缘。
图13A示出了示例TP覆盖区域1300，该TP覆盖区域是通信系统1200的一部分。TP覆盖区域1300具有三个120度扇区，一个120度扇区是两个60度扇区的组合，例如120度扇区1305(60度扇区1306和1307的组合)、120度扇区1310(60度扇区1311和1312的组合)和120度扇区1315(60度扇区1316和1317的组合)。TP 1300在一个活动的120度扇区中发射波束成形参考和/或控制信号，而另外两个120度扇区，例如120度扇区1310和1315，是不活动的。波束成形参考和/或控制信号在空间域中以及时域和/或频域中进行复用。
图13B示出了示例通信系统1350，其中，TP位于三个六边形扇区的中心(这与图12的通信系统1200相同，但是这里的活动扇区被高亮显示)。通信系统1350包括多个TP，例如TP 1355、1360、1365和1370。TP复用波束成形参考和/或控制信号以降低资源通信开销和对UE的干扰。在第一时间点或频带处，TP在活动的扇区中，例如120度扇区1357、1362、1367和1372中，发射波束成形参考和/或控制信号，而不活动的扇区保持静默。在第二时间点或频带处，先前活动的扇区(即，120度扇区1357、1362、1367和1372)变为不活动的，先前不活动的扇区(例如，120度扇区1358、1363、1368和1373)的第一子集变为活动的，TP在先前不活动的扇区的第一子集中发射波束成形参考和/或控制信号。在第三时间点或频带处，扇区的第一子集中的扇区变为不活动的，先前不活动的扇区(例如，120度扇区1359、1364、1369和1374)的第二子集变为活动的，TP在先前不活动的扇区的第二子集中发射波束成形参考和/或控制信号。
根据一示例实施例，对于TP的覆盖区域有重叠的通信系统或支持分布式多点传输的通信系统，在每个重叠覆盖区域从各个TP与相邻TP同步复用波束成形参考和/或控制信号。复用可使用数字和/或RF波束成形在时域中进行，和/或使用数字波束成形在频域中进行。
图14示出了示例通信系统1400，其中，TP的覆盖区域有重叠。通信系统1400包括多个共享覆盖重叠区域的TP，例如共享覆盖重叠区域1420的TP1 1405、TP3 1410和TP4 1415。在一个覆盖重叠区域内，例如在覆盖重叠区域1420内，单个TP可针对共享该覆盖重叠区域的多个TP来探测波束成形参考和/或控制信号。如图14所示，TP1 1405为TP3 1410和TP41415探测波束成形参考和/或控制信号。探测波束成形参考和/或控制信号的TP可在对立方向的扇区中进行探测。如一说明性示例，在一个时间点或一个频带处，波束成形参考和/或控制信号在对立方向的60度扇区中从各个TP进行探测。如图14所示，TP1 1405可在第一时间点或频带中针对覆盖重叠区域1420进行探测，TP3 1410可在第二时间点或频带中针对覆盖重叠区域1420进行探测，TP4 1415可在第三时间点或频带中针对覆盖重叠区域1420进行探测。
根据一示例实施例，对于TP的覆盖区域有重叠的通信系统或支持分布式多点传输的通信系统，使用扇区特定(以及可选地，小区特定)扰码来加扰波束成形参考信号。使用扰码使得不同的活动扇区中相同的不同TP能够通过不同的扰码来重用CDM资源。
图15示出了示例通信系统资源的时频图1500，其中，使用扇区特定扰码来加扰TP的覆盖区域有重叠的通信系统或支持分布式多点传输的通信系统中的波束成形参考信号。第一通信系统资源1505示出了参考信号的宽带波束成形，其中，在第一时间点1510中，在各个TP1512的活动扇区的第一集合中传输波束成形参考信号的第一轮换；在第二时间点1515中，在各个TP 1517的活动扇区的第二集合中传输波束成形参考信号的第二轮换；在第三时间点1520中，在各个TP 1522的活动扇区的第三集合中传输波束成形参考信号的第三轮换。该波束成形可通过数字或RF波束成形来实现。
第二通信系统资源1555示出了参考信号的窄带波束成形，其中，在第一频带1560中，在活动扇区的第一集合中传输波束成形参考信号的第一轮换；在第二频带1565中，在活动扇区的第二集合中传输波束成形参考信号的第二轮换；在第三频带1570中，在活动扇区的第三集合中传输波束成形参考信号的第三轮换。该波束成形可通过数字波束成形来实现。
图16A示出了突出在TP的覆盖区域有重叠时UE所接收的信号的示例通信系统1600。如图16A所示，UE 1610位于覆盖重叠区域1612中。覆盖重叠区域1612由TP1 1615、TP31617和TP4 1619服务。在不同时间点或不同频带中，UE 1610可从不同的TP(即，TP1 1615、TP3 1617和TP4 1619)接收波束成形参考信号。
图16B示出了突出UE所接收的信号的示例通信系统资源时频图1650。第一通信系统资源1655示出了所接收的与数字或RF波束成形参考信号对应的信号。在第一时间点1660，UE 1610接收由TP1 1615探测到的信号；在第二时间点1665，UE 1610接收由TP3 1617探测到的信号；在第三时间点1670，UE 1610接收由TP4 1619探测到的信号。第二通信系统资源1680示出了所接收的与数字波束成形参考信号对应的信号。在第一频带1685处，UE1610接收由TP1 1615探测到的信号；在第二频带1690处，UE 1610接收由TP3 1617探测到的信号；在第三频带1695处，UE 1610接收由TP4 1619探测到的信号。
对于HetNet，使用近似空白子帧(almost blanked subframe，ABS)等各种技术来抑制大功率TP(即，宏小区)在低功率TP(即，微微小区)数据RE上的干扰。然而，参考和/或控制信号(例如，公共参考信号(common reference signal，CRS)、PSS、SSS，等等)通常以全功率在大功率小区中发射，并且可能与低功率小区中的对应参考和/或控制信号有冲突。根据一示例实施例，所提出的在空间域中以及在时域和/或频域中复用波束成形参考和/或控制信号还有助于降低通信开销和对HetNet的干扰。
一种消除干扰且有助于降低通信开销的方法是为低功率TP分配相同的复用资源，这些资源还被分配给相邻TP的相邻扇区(复用可在时域和/或频域中发生)。然而，低功率TP的要传送的波束方向可能多于相邻TP的相邻扇区，因此低功率TP可能需要额外的通信系统资源来传送所有波束方向。在同构通信系统中波束成形参考信号与波束成形控制信号的处理之间存在的差异同样存在于HetNet中。下文提出的论述重在波束成形参考信号，但是该论述也可应用到波束成形控制信号。
根据一示例实施例，对于HetNet，只有当低功率TP所在的扇区不活动时，该低功率TP才探测波束成形参考和/或控制信号。该低功率TP根据本文提出的示例实施例来探测波束成形参考和/或控制信号。
图17A至17C示出了HetNet的不同时间点或频带中的第一示例波束成形参考和/或控制信号探测技术。在第一时间点或频带1700中，TP 1705正探测在包含低功率TP 1710的扇区1715中的波束成形参考和/或控制信号。因此，为了减少干扰，低功率TP 1710不探测任何波束成形参考和/或控制信号。TP 1705根据本文提出的示例实施例来探测其波束成形参考和/或控制信号，因此，在第一时间点或频带中，扇区1715、1717和1719是活动的，而扇区1716、1718和1720是不活动的。活动扇区与不活动扇区通过阴影差异来图示。
在第二时间点或频带1730中，TP 1705没有探测扇区1715中的波束成形参考和/或控制信号，因为TP 1705已经切换了活动扇区与不活动扇区。因此，低功率TP 1710能够探测其自身的波束成形参考和/或控制信号。微微TP 1710根据本文提出的示例实施例来探测其波束成形参考和/或控制信号。因此，低功率TP 1710的部分扇区是活动的，而低功率TP1710的其它扇区是不活动的(活动扇区与不活动扇区通过阴影差异来图示)。为了支持低功率TP 1710探测其全部波束成形参考和/或控制信号，需要第三时间点或频带1760(其可以是时间点或频带的一个子集，在该时间点或频带的子集中，TP 1705没有探测扇区1715中的波束成形参考和/或控制信号)。在第三时间点或频带1760中，低功率TP 1710改变其正在探测波束成形参考和/或控制信号的扇区。
图18A和18B示出了HetNet的示例通信系统资源的时频图。在图18A中，通信系统资源1800示出了HetNet中参考信号的宽带波束成形，其中，在第一时间点1810中，第一TP在探测扇区1、3和5中的波束成形参考信号，第二TP在探测扇区2、4和6中的波束成形参考信号，而低功率TP完全没有进行探测。在第二时间点1815中，第一TP在探测扇区2、4和6中的波束成形参考信号，第二TP在探测扇区1、3和5中的波束成形参考信号，而低功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考信号。在第三时间点1820中，低功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考信号。虽然未在图18A中示出，但是如果需要的话，在第三时间点1820中，第一TP和第二TP也可以可选地重新探测与它们在第二时间点中探测的相同的扇区(也就是，对于第一TP是扇区2、4和6，对于第二TP是扇区1、3和5)。在图18B中，通信系统资源1850示出了HetNet中参考信号的窄带波束成形，其中，在第一频带1855中，第一TP在探测扇区1、3和5中的波束成形参考信号，第二TP在探测扇区2、4和6中的波束成形参考信号，而低功率TP完全没有进行探测。在第二频带1860中，第一TP在探测扇区2、4和6中的波束成形参考信号，第二TP在探测扇区1、3和5中的波束成形参考信号，而低功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考信号。在第三频带1865中，低功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考信号。虽然未在图18B中示出，但是如果需要的话，在第三频带1865中，第一TP和第二TP也可以可选地重新探测与它们在第二频带中探测的相同的扇区(也就是，对于第一TP是扇区2、4和6，对于第二TP是扇区1、3和5)。
图19A至19B示出了HetNet的不同时间点或频带中的第二示例波束成形参考和/或控制信号探测技术。在图19A中，示出了波束成形参考和/或控制信号的第一周期。在第一时间点或频带1900中，TP 1905探测扇区1906、1908和1910中的波束成形参考信号，而扇区1907、1909和1911是不活动的。位于扇区1906中的低功率TP 1912没有进行探测，因为其位于活动扇区中。在第二时间点或频带1920中，TP 1905探测扇区1907、1909和1911中的波束成形参考信号，而扇区1906、1908和1910是不活动的。微微TP 1912则能够探测其扇区子集中的波束成形参考信号(活动扇区和不活动扇区示为有阴影或没有阴影)。在图19B中，示出了波束成形参考和/或控制信号的第二周期。在第三时间点或频带1940中，TP 1905探测扇区1906、1908和1910中的波束成形参考信号，而扇区1907、1909和1911是不活动的。位于扇区1906中的微微TP 1912没有进行探测，因为其位于活动扇区中。在第四时间点或频带1960中，TP 1905探测扇区1907、1909和1911中的波束成形参考信号，而扇区1906、1908和1910是不活动的。微微TP 1912则能够探测其在第二时间点或频带1920中不活动的扇区子集中的波束成形参考信号。换言之，低功率TP 1912已轮换其活动与不活动扇区。
图20示出了CSI-RS探测的PRB的时频图2000，包括针对图19A和19B所示的HetNet的第二复用示例的宽带波束成形参考和/或控制信号。时频图2000示出了CSI-RS探测的PRB，包括针对HetNet的数字或RF宽带波束成形参考和/或控制信号，该HetNet包括位于第一大功率TP的扇区1中的低功率TP。时频图2000展示了第一CSI-RS探测的PRB 2005和第二CSI-RS探测的PRB 2020。在第一时间点2010中，第一大功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考和/或控制信号，而第二大功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考和/或控制信号。由于低功率TP位于第一大功率TP的扇区1中，所以低功率TP不进行探测。在第二时间点2012中，第一大功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考和/或控制信号，而第二大功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考和/或控制信号。由于第一大功率TP没有在扇区1中进行探测，所以低功率TP则能够探测(例如，其自己的扇区1、3和5中的)参考和/或控制信号。在第二CSI-RS探测的PRB 2020中的第三时间点2025中，第一大功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考和/或控制信号，而第二大功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考和/或控制信号。由于低功率TP位于第一大功率TP的扇区1中，所以低功率TP不进行探测。在第四时间点2027中，第一大功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考和/或控制信号，而第二大功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考和/或控制信号。由于第一大功率TP没有在扇区1中进行探测，所以低功率TP能够探测参考和/或控制信号。低功率TP轮换其活动与不活动扇区，以便其能够在其剩余扇区中进行探测(例如，低功率TP在其扇区2、4和6中进行探测)。或者，不同于每个CSI-RS探测的PRB包括一个周期并且需要如此处所示的两个CSI-RS探测的PRB来供低功率TP探测其波束成形参考和/或控制信号，低功率TP的波束成形参考和/或控制信号的两个周期可对每个CSI-RS探测的PRB执行，但是可能需要更高的开销。
与图17A至17C所示的第一示例波束成形参考和/或控制信号探测技术不同，图19A至19B所示的第二示例波束成形参考和/或控制信号探测技术更适合针对前述大功率TP的波束成形参考和/或控制信号的复用技术，这是因为当低功率TP包含在宏TP的覆盖区域中时，无需修改每个CSI-RS探测的PRB所需的探测资源。如一说明性示例，第一示例波束成形参考和/或控制信号探测技术增加第三探测资源(如图17C中所示)以支持低功率TP 1710轮换活动与不活动扇区。该第三探测资源可以被增加到一个CSI-RS探测的PRB中(增加每个PRB的开销)或者包含在第二探测到的PRB中。不论哪种情况，每个CSI-RS探测的PRB所需的资源都将需要根据大功率TP的覆盖区域中所包含的微微TP的数量来动态地进行更改。但是对于图19A至19B所示的技术，资源更均匀地分布并且对于每个CSI-RS探测的PRB能够保持不变，同时需要对若干PRB进行探测。
在进行数字波束成形的情况下，在频域中，可在不同PRB中复用不同周期。不同CSI-RS探测的PRB的频率分隔将需要低于由低功率TP服务的UE的相干带宽。数字波束成形以mmWave通信系统中预期平直的信道而尤其有吸引力。图21示出了包括窄带波束成形参考和/或控制信号的CSI-RS探测的PRB的时频图2100。时频图2100示出了CSI-RS探测的PRB，包括针对HetNet的数字窄带波束成形参考和/或控制信号，该HetNet包括位于第一大功率TP的扇区1中的低功率TP。时频图2100展示了第一CSI-RS探测的PRB 2105和第二CSI-RS探测的PRB 2120。在第一频带2110中，第一大功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考和/或控制信号，而第二大功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考和/或控制信号。由于低功率TP位于第一大功率TP的扇区1中，所以低功率TP不进行探测。在第二频带2112中，第一大功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考和/或控制信号，而第二大功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考和/或控制信号。由于第一大功率TP没有在扇区1中进行探测，所以低功率TP能够探测(例如，其自己的扇区1、3和5中的)参考和/或控制信号。在第二CSI-RS探测的PRB 2120中的第三频带2125中，第一大功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考和/或控制信号，而第二大功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考和/或控制信号。由于低功率TP位于第一大功率TP的扇区1中，所以低功率TP不进行探测。在第二CSI-RS探测的PRB 2120中的第四频带2127中，第一大功率TP探测扇区2、4和6中的波束成形参考和/或控制信号，而第二大功率TP探测扇区1、3和5中的波束成形参考和/或控制信号。由于第一大功率TP没有在扇区1中进行探测，所以低功率TP能够探测参考和/或控制信号。低功率TP轮换其活动与不活动扇区，以便其能够在其剩余扇区中进行探测(例如，低功率TP在其扇区2、4和6中进行探测)。
在上文提出的针对HetNet的示例波束成形参考和/或控制信号探测技术中，已假设低功率TP置于大功率TP的单个扇区内。但是情况并非一直如此。根据一示例实施例，对大功率TP和低功率TP使用不同的角分复用技术。
图22A示出了突出第一示例角分复用技术的TP 2200和相关覆盖区域。第一示例角分复用技术是指：在第一周期中，TP 2200的每隔一个扇区开始于活动的第一个扇区，以及每隔一个扇区开始于不活动的第二个扇区。然后，在第二周期中，扇区状态发生切换，活动扇区变为不活动，不活动扇区变为活动。如图22A所示，在第一周期中，扇区2205、2207和2209是活动的，而扇区2206、2208和2210是不活动的。在第二周期中，扇区2206、2208和2210是活动的，扇区2205、2207和2209是不活动的。周期可通过循环方式继续。
出于论述目的，考虑各个传输束为15度宽的情况，则在使用扇区特定扰码时，需要8(＝4个波束×2次轮换)个时间或频率资源来在360度全方位探测波束成形参考信号。如果未使用扇区特定扰码，则需要24(＝12个波束×2次轮换)个时间或频率资源来探测波束成形参考信号。由于各个扇区中的波束组的角距加上仅需两种扇区状态(即，一次小区状态循环或者两次轮换)的事实，在使用扇区特定扰码时，该第一示例角分复用技术的开销可能最低。
图22B示出了突出第二示例角分复用技术的TP 2220和相关覆盖区域。第二示例角分复用技术是指：在第一周期中，TP 2220的第一半数相邻扇区是活动的，TP 2220的第二半数相邻扇区是不活动的。随后，在第二周期中，第一半数相邻扇区是不活动的，而第二半数相邻扇区是活动的。如图22B所示，第一半数相邻扇区包括扇区2210、2205和2206，第二半数相邻扇区包括包括扇区2207、2208和2209。周期可通过循环方式继续。要注意的是，提出半数相邻扇区仅仅是出于论述目的，且第二示例角分复用技术可用于其它半数相邻扇区。
出于论述目的，考虑各个传输束为15度宽的情况，则需要24(＝12个波束×2次轮换)个时间或频率资源来探测波束成形参考信号。如果相邻活动扇区能够重用这些时间或频率资源，则开销有可能进一步降低。
图22C示出了突出第三示例角分复用技术的TP 2240和相关覆盖区域。第三示例角分复用技术是指：在第一周期中，两个相邻扇区的第一组合是活动的，而两个相邻扇区的第二组合以及两个相邻扇区的第三组合是不活动的。随后，在第二周期中，两个相邻扇区的第一组合以及两个相邻扇区的第三组合是不活动的，而两个相邻扇区的第二组合是活动的；接着在第三周期中，两个相邻扇区的第一组合以及两个相邻扇区的第二组合是不活动的，而两个相邻扇区的第三组合是活动的。如图22C所示，两个相邻扇区的第一组合包括扇区2245和2250，两个相邻扇区的第二组合包括扇区2246和2247，两个相邻扇区的第三组合包括扇区2248和2249。周期可通过循环方式继续。要注意的是，提出两个相邻扇区的组合仅仅是出于论述目的，第三示例角分复用技术可用于两个相邻扇区的其它组合。
出于论述目的，考虑各个传输束为15度宽的情况，则需要24(＝8个波束×3次轮换)个时间或频率资源来探测波束成形参考信号。如果相邻活动扇区能够重用这些时间或频率资源，则开销有可能进一步降低。
图22D示出了突出第四示例角分复用技术的TP 2261的覆盖区域的活动扇区图2260和2280。第四示例角分复用技术是指：在第一周期中，两个相邻扇区的两个完全相对的组合是活动的，而两个完全相对的扇区是不活动的。随后，在第二周期中，两个相邻扇区的两个完全相对的组合是不活动的，两个完全相对的扇区是活动的。如图22D所示，两个相邻扇区的两个完全相对的组合分别包括扇区2262与2267，以及2264与2265。两个完全相对的扇区包括扇区2263和2266。周期可通过循环方式继续。要注意的是，提出两个相邻扇区的两个完全相对的组合以及完全相对的扇区仅仅是出于论述目的，第三示例角分复用技术可用于完全相对的扇区的其它组合。
出于论述目的，考虑各个传输束为15度宽的情况，则在使用扇区特定扰码时，需要12(＝扇区图2280中的4个波束资源+扇区图2260中的8个波束资源)个时间或频率资源来探测波束成形参考信号；而在未使用扇区特定扰码时，需要24(＝扇区图2280中的8个波束资源+扇区图2260中的16个波束资源)个时间或频率资源来探测波束成形参考信号。
第一至第四示例角分复用技术的论述重点为覆盖区域被划分为六个60度扇区的TP。第一至第四示例角分复用技术还可用于其它覆盖区域配置。因此，重点论述60度扇区不应理解为对示例实施例的范围或精神的限制。
迄今为止，对波束成形的论述仅重在方位角方向波束成形。然而，TP处的波束成形还可在仰角方向执行。仰角方向的波束成形尤其适用于对CSI-RS进行波束成形。根据一示例实施例，在第一步骤中，通过宽仰角波束来确定最佳方位角波束方向；在UE提供关于方位角波束的反馈后，在第二步骤中，对最佳方位角波束进行仰角波束扫描以选择仰角波束。仰角和方位角波束扫描的详细论述在2014年11月6日递交的发明名称为“用于波束成形信道状态参考信号的系统和方法(System and Method for Beam-Formed Channel StateReference Signals)”的第62/076,343号美国临时专利申请案中提供，该在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。第一步骤的波束的复用可利用本文公开的任何技术。关于第二步骤(仰角波束扫描)，可执行对相邻TP之间的仰角波束的复用。然而，由于仅选择最佳方位角波束进行探测，所以可能不需要复用仰角波束。
根据一替代性示例实施例，波束成形CSI-RS在方位角和仰角方向都被波束成形为窄波束，并且TP扫遍方位角和仰角波束的所有组合。
图23示出了突出仰角方向波束的TP 2300的侧视图。如图23所示，TP 2300以高仰角2305和低仰角2310发射波束。这些仰角波束的可用性增加了被复用的波束的数量。虽然本论述重在两个仰角波束(高仰角和低仰角波束)，但是本文提出的示例实施例可用于任何数量的仰角波束。因此，对两个仰角波束的论述不应理解为对示例实施例的范围或精神的限制。
图24示出了仰角和方位角方向的示例波束成形参考和/或控制信号探测技术。在第一周期或频带2400中，阴影扇区2405至2410是活动的，TP 2415和2416以第一仰角(例如，高仰角)探测波束成形参考和/或控制信号。非阴影扇区2420至2425以第二仰角(例如，低仰角)探测波束成形参考和/或控制信号。在第二周期或频带2450中，阴影扇区2455至2460是活动的，TP 2415和2416以第一仰角探测波束成形参考和/或控制信号。非阴影扇区2465至2470以第二仰角探测波束成形参考和/或控制信号。如果支持其它仰角波束，则可使用其它周期或频带以支持探测这些其它仰角波束中的波束成形参考和/或控制信号。
对于一些参考信号，例如CSI-RS，可能需要将配置信息和反馈模式传送到UE。为了确保UE了解各个RB中的不同可用CSI-RS资源在时域和频域中是如何针对各个TP进行映射的以及UE应如何进行反馈，各个TP(或负责多个TP的信令的主TP)向UE传送CSI-RS配置。CSI-RS配置可通过广播控制信道(broadcast control channel，BCCH)等进行传送。CSI-RS配置还指定各个扇区中的角波束是如何映射到代码(对于CDM资源)或时隙(对于时分复用(time division multiplexed，TDM))资源的。一个TP内的或跨TP的扇区有可能具有不同的映射。CSI-RS配置还可包括信令选项和扇区特定扰码。
每个UE可具有多个CSI-RS反馈过程，执行这些反馈过程的方式与3GPP LTE版本11技术标准中描述的方式类似。每个CSI-RS资源可以有一个CSI-RS反馈资源，即，每个CDM时间和/或频率资源有一个CSI-RS反馈资源。
对于版本11LTE，有可能多个TP(每个TP有1个天线端口)映射到1个CSI-RS资源，以便可以使用单个CSI-RS资源通过一个反馈过程来实施相干联合传输(jointtransmission，JT)。在如本文描述的波束成形CSI-RS通信系统中，来自不同TP的波束在时间和/或频率上进行空间复用，每个CSI-RS资源对于每个TP仅包含来自一个扇区的不同波束。这是有意而为，目的是支持不同TP的不同代码或时间映射。因此，每个CSI-RS反馈过程对应于1个TP的某一扇区，并且多个CSI-RS过程可在1个RB中进行处理，其中每个过程对应一个不同的TP。
图25示出了用于执行本文所述方法的实施例处理系统2500的框图，该系统可以安装在主机设备中。如图所示，处理系统2500包括处理器2504、存储器2506和接口2510至2514，它们可以(或可以不)如图25所示排列。处理器2504可以是用于执行计算和/或其它处理相关任务的任何组件或组件的集合，存储器2506可以是用于存储程序和/或指令以供处理器2504执行的任何组件或组件的集合。在一实施例中，存储器2506包括非瞬时性计算机可读介质。接口2510、2512、2514可以是允许处理系统2500与其它设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件的集合。例如，接口2510、2512、2514中的一个或多个接口可用于将来自处理器2504的数据、控制或管理消息传送给安装在主机设备和/或远程设备上的应用。又例如，接口2510、2512、2514中的一个或多个接口可用于支持用户或用户设备(例如个人计算机(personal computer，PC)等)与处理系统2500交互/通信。处理系统2500可包括未在图25中描绘的额外组件，例如长期存储器(例如非易失性存储器等)。
在一些实施例中，处理系统2500包含在正在访问电信网络或是电信网络的一部分的网络设备内。在一个示例中，处理系统2500位于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，该网络侧设备是例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器或电信网络中的任何其它设备。在其它实施例中，处理系统2500位于接入无线或有线电信网络的用户侧设备中，该用户侧设备是例如移动台、用户设备(user equipment，UE)、个人计算机(personal computer，PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如智能手表等)或用于接入电信网络的任何其它设备。
在一些实施例中，接口2510、2512、2514中的一个或多个接口将处理系统2500连接到用于通过电信网络传输和接收信令的收发器。图26示出了用于通过电信网络传输和接收信令的收发器2600的框图。收发器2600可安装在主机设备中。如图所示，收发器2600包括网络侧接口2602、耦合器2604、发射器2606、接收器2608、信号处理器2610和设备侧接口2612。网络侧接口2602可包括用于通过无线或有线电信网络传输或接收信令的任何组件或组件的集合。耦合器2604可包括用于通过网络侧接口2602促进双向通信的任何组件或组件的集合。发射器2606可包括用于将基带信号转换为适合通过网络侧接口2602传输的调制载波信号的任何组件或组件(例如上变频器、功率放大器等)的集合。接收器2608可包括用于将通过网络侧接口2602接收的载波信号转换为基带信号的任何组件或组件(例如下变频器、低噪声放大器等)的集合。信号处理器2610可包括用于将基带信号转换为适合通过设备侧接口2612进行通信的数据信号或用于进行将数据信号转换为基带信号的任何组件或组件的集合。设备侧接口2612可包括用于在信号处理器2610与主机设备内的组件(例如，处理系统2500、局域网(local area network，LAN)端口等)之间传送数据信号的任何组件或组件的集合。
收发器2600可通过任何类型的通信介质来传输和接收信令。在一些实施例中，收发器2600通过无线介质来传输和接收信令。例如，收发器2600可以是用于根据无线电信协议进行通信的无线收发器，无线电信协议是例如蜂窝协议(例如长期演进(long-termevolution，LTE)等)、无线局域网(wireless local area network，WLAN)协议(例如Wi-Fi等)或任何其它类型的无线协议(例如蓝牙、近场通信(near field communication，NFC)等)。在这些实施例中，网络侧接口2602包括一个或多个天线/辐射单元。例如，网络侧接口2602可包括单个天线、多个独立天线或用于单输入多输出(single input multipleoutput，SIMO)、多输入单输出(multiple input single output，MISO)、多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)等多层通信的多天线阵列。在其它实施例中，收发器2600通过双绞线电缆、同轴电缆、光纤等有线介质传输和接收信令。特定处理系统和/或收发器可利用所示的所有组件或者仅利用组件的一个子集，并且各设备的集成程度可能不同。
虽然已详细地描述了本发明及其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。

Claims (28)

1.一种用于对设备进行操作的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述设备根据第一传输点(transmission point，TP)的配置信息和相邻TP的配置信息来确定所述第一TP的波束成形信号配置，其中，所述波束成形信号配置指示空间域中的以及时域和频域中的至少一个中的复用波束成形信号，并且所述波束成形信号包括波束成形参考信号和波束成形控制信号中的至少一种信号；以及
所述设备指示使用所述波束成形信号配置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备是所述第一TP，确定所述波束成形信号配置包括以下操作之一：从存储器与数据库之一检索所述波束成形信号配置，以及在消息中接收所述波束成形信号配置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，指示使用所述波束成形信号配置包括：在消息中发送所述波束成形信号配置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备是所述第一TP，所述方法还包括：
与所述相邻TP协调以共享所述第一TP的所述配置信息和所述相邻TP的所述配置信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，指示使用所述波束成形信号配置包括：向所述第一TP所服务的覆盖区域中的用户设备传送关于所述波束成形信号配置的信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备是网络实体，指示使用所述波束成形信号配置包括指示以下项中的至少一项：针对不同波束成形方向的时间资源映射；针对不同波束成形方向的频率资源映射；所述波束成形信号的探测速率；所述波束成形信号的时间周期；以及传输束索引到码字或时隙的映射。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，指示使用所述波束成形信号配置还包括指示以下项中的至少一项：扇区特定扰码；小区特定扰码；反馈模式选项；以及反馈过程的最大数量。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述指示提示所述第一TP向所述第一TP所服务的覆盖区域中的UE指示使用所述波束成形信号配置。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述波束成形信号配置包括：
变更所述波束成形信号在所述空间域中以及所述时域和所述频域中的至少一个中的复用；以及
从所述波束成形信号的所述变更后的复用生成所述波束成形信号配置。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备是第一TP，指示使用所述波束成形信号配置包括指示以下项中的至少一项：所述波束成形信号资源的时间/频率位置、通信资源到覆盖区域扇区和TP的映射、探测所述波束成形信号的速率、传输束索引到码字与时隙之一的映射、对使用扇区特定扰码的指示符、扰码索引、UE反馈方案，以及所述TP能够处理的反馈过程的最大数量。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一TP是同构通信系统的一部分，所述第一TP具有扇区化覆盖区域，确定所述波束成形信号配置包括：
复用所述波束成形信号，使得共享公共覆盖区域扇区边缘的多个TP中的探测TP在单个时间点和一个频带中的至少一个中探测所述公共边缘。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一TP是异构通信系统(HetNet)的一部分，所述第一TP具有扇区化覆盖区域，一个低功率TP位于所述第一TP的所述扇区化覆盖区域中，确定所述波束成形信号配置包括：
复用所述波束成形信号，使得共享公共覆盖区域的公共覆盖区域扇区边缘的多个TP中的探测TP在单个时间点和一个频带中的至少一个中探测所述公共边缘，其中，所述公共覆盖区域完全包含所述低功率TP以及所述探测TP的低功率覆盖区域。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一TP是异构通信系统(HetNet)的一部分，所述第一TP是完全位于大功率TP的扇区化覆盖区域中的低功率TP，确定所述波束成形信号配置包括：
复用所述波束成形信号，使得只有在所述大功率TP不发射波束成形信号时，所述低功率TP才发射波束成形信号。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一TP是覆盖区域有重叠的通信系统的一部分，确定所述波束成形信号配置包括：
复用所述波束成形信号，使得共享重叠覆盖区域的多个TP中的仅一个TP在单个时间点和一个频带中的至少一个中探测所述重叠覆盖区域。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束成形信号在方位角方向和仰角方向中的至少一个中复用。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束成形信号是通过时分复用(timedivision multiplexed，TDM)方式与码分复用(code division multiplexed，CDM)方式中的一种进行复用的。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当使用CDM时，所述波束成形信号还通过扇区特定扰码进行加扰。
18.一种用于对用户设备(user equipment，UE)进行操作的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述UE从传输点(transmission point，TP)接收关于波束成形信号配置的配置信息，其中，所述配置信息包括关于空间域中的以及时域和频域中的至少一个中的波束成形信号复用的信息，并且所述波束成形信号包括波束成形参考信号和波束成形控制信号中的至少一种信号；以及
所述UE根据所述信息接收所述波束成形信号的子集。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述波束成形信号的所述子集是通过时分复用(time division multiplexing，TDM)方式与码分复用(code divisionmultiplexing，CDM)方式中的一种进行复用的。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，当使用所述CDM时，所述波束成形信号的所述子集还通过扇区特定扰码进行加扰。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述信息包括以下项中的至少一项：波束成形信号资源在各个波束成形信号探测的物理资源块中的位置、波束成形信号资源到覆盖区域扇区和TP的映射、在所述时域和所述频域中的至少一个中探测所述波束成形信号的速率、对于各个覆盖区域扇区或各个TP，波束索引到码字与时隙之一的映射、指示使用扇区特定扰码的标记、各个覆盖区域扇区或各个TP的扰码索引、反馈方案的指示符，以及UE能够执行的反馈过程的最大数量。
22.一种设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序，所述程序包括配置所述设备执行以下操作的指令：
根据第一传输点(transmission point，TP)的配置信息和相邻TP的配置信息来确定所述第一TP的波束成形信号配置，其中，所述波束成形信号配置指示空间域中的以及时域和频域中的至少一个中的复用波束成形信号，并且所述波束成形信号包括波束成形参考信号和波束成形控制信号中的至少一种信号；以及
指示使用所述波束成形信号配置。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述程序包括执行以下操作的指令：变更所述波束成形信号在所述空间域中以及所述时域和所述频域中的至少一个中的复用，以及从所述波束成形信号的所述变更后的复用生成所述波束成形信号配置。
24.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述第一TP是同构通信系统的一部分，所述第一TP具有扇区化覆盖区域，所述程序包括执行以下操作的指令：复用所述波束成形信号，使得共享公共覆盖区域扇区边缘的多个TP中的探测TP在单个时间点和一个频带中的至少一个中探测所述公共边缘。
25.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述第一TP是异构通信系统(HetNet)的一部分，所述第一TP具有扇区化覆盖区域，一个低功率TP位于所述第一TP的所述扇区化覆盖区域中，所述程序包括执行以下操作的指令：复用所述波束成形信号，使得共享公共覆盖区域的公共覆盖区域扇区边缘的多个TP中的探测TP在单个时间点和一个频带中的至少一个中探测所述公共边缘，其中，所述公共覆盖区域完全包含所述低功率TP以及所述探测TP的低功率覆盖区域。
26.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述第一TP是异构通信系统(HetNet)的一部分，所述第一TP是完全位于大功率TP的扇区化覆盖区域中的低功率TP，所述程序包括执行以下操作的指令：复用所述波束成形信号，使得只有在所述大功率TP不发射波束成形信号时，所述低功率TP才发射波束成形信号。
27.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述第一TP是覆盖区域有重叠的通信系统的一部分，所述程序包括执行以下操作的指令：复用所述波束成形信号，使得共享重叠覆盖区域的多个TP中的仅一个TP在单个时间点和一个频带中的至少一个中探测所述重叠覆盖区域。
28.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述设备是第二TP，所述程序包括执行以下操作的指令：与所述相邻TP协调以共享所述第一TP的所述配置信息和所述相邻TP的所述配置信息。
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