CN109314562A - 用于混合波束赋形分集的系统及方法 - Google Patents

用于混合波束赋形分集的系统及方法 Download PDF

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Abstract

一种用于混合波束赋形分集的系统及方法，包括一种由具有一个或多个接收天线端口的UE执行的方法，该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口与多个接收波束端口相关联，该方法包括：该UE接收来自网络的信息，该信息指示一个或多个发射天线端口的配置，该一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联，该信息还指示多个参考信号；该UE接收该多个参考信号的子集；该UE测量该多个参考信号的该子集中的每一个参考信号的接收信号质量；该UE为该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口确定选定的接收波束端口；该UE获得一个或多个报告集合；该UE向该网络发送该一个或多个报告集合；以及该UE接收数据传输。

Description

用于混合波束赋形分集的系统及方法
本申请要求于2016年6月30日提交的题为“用于混合波束赋形分集的系统及方法”的美国专利申请15/199,301的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明总体上涉及网络中的射频(radio frequency，RF)传输，并且在具体实施例中涉及一种用于混合波束赋形分集的系统及方法。
背景技术
发送的信号，特别是毫米波(millimeter wave，mmWave)信号，可能被诸如人手之类的障碍物阻挡。被阻挡的传输路径可能导致无线网络中的不可靠通信。通过改变基站处的用于执行传输的波束，可以避免传输路径障碍物。可以在mmWave通信中使用混合波束赋形来引导传输路径障碍物周围的信号，这可以减少高频带中的信号路径损耗。混合波束赋形分离发送器的基带和RF层之间的信号的预编码和合成。
在混合波束赋形中，传输被划分成传输组，每个传输组包括一个发射天线端口。每个发射天线端口可以使用若干可能的发射波束端口中的一个发射波束端口进行发送。用户设备(user equipment，UE)可以在网络中已定义的波束扫描机会期间选择发射波束端口。基站处的针对每个发射天线端口的发射波束端口可以被用来在波束扫描机会期间顺序地发送参考信号。该UE在波束扫描机会期间扫描来自基站的所有发射波束端口的信号，并指示优选的发射波束端口。
发明内容
技术优点通常由本公开的实施例实现，其描述了一种用于混合波束赋形分集的系统及方法。
根据一个实施例，提供一种由具有一个或多个接收天线端口的UE执行的方法，该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口与多个接收波束端口相关联。该方法包括：该UE接收来自网络的信息，该信息指示一个或多个发射天线端口的配置，该一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联，该信息还指示多个参考信号，该多个参考信号中的每一个参考信号与针对该一个或多个发射天线端口的该多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；该UE接收该多个参考信号的子集；该UE测量该多个参考信号的该子集中的每一个参考信号的接收信号质量；该UE根据测量的该接收信号质量为该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口确定选定的接收波束端口；该UE获得一个或多个报告集合，该一个或多个报告集合与该一个或多个接收天线端口中的一个接收天线端口相对应，该一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示针对该接收天线端口的一个或多个选定的发射波束端口，该一个或多个报告集合是根据测量的该接收信号质量获得的；该UE向该网络发送该一个或多个报告集合；以及该UE使用针对该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口的该选定的接收波束端口，接收来自该一个或多个选定的发射波束端口的数据传输。
根据一个实施例，提供一种由具有一个或多个发射天线端口的网络执行的方法，该一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联。该方法包括：该网络向UE发送信息，该信息指示该一个或多个发射天线端口的配置，该信息还指示多个参考信号，该多个参考信号中的每一个参考信号与用于该一个或多个发射天线端口的该多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；该网络发送该多个参考信号；该网络接收来自该UE的一个或多个报告集合，该一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示该多个发射波束端口中的一个或多个发射波束端口；该网络为该一个或多个报告集合中的每一个报告集合选择一个或多个选定的发射波束端口，该一个或多个选定的发射波束端口中的每一个选定的发射波束端口具有不同的发射天线端口；以及该网络使用该一个或多个选定的发射波束端口发送数据。
根据一个实施例，提供一种具有一个或多个接收天线端口的用户设备(userequipment，UE)，该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口与多个接收波束端口相关联。该UE包括：处理器；以及非暂时性计算机可读存储介质，其存储的程序由该处理器执行，该程序包括执行以下步骤的指令：接收来自网络的信息，该信息指示一个或多个发射天线端口的配置，该一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联，该信息还指示多个参考信号，该多个参考信号中的每一个参考信号与针对该一个或多个发射天线端口的该多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；接收该多个参考信号的子集；测量该多个参考信号的该子集中的每一个参考信号的接收信号质量；根据测量的该接收信号质量为该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口确定选定的接收波束端口；获得一个或多个报告集合，该一个或多个报告集合与该一个或多个接收天线端口中的一个接收天线端口相对应，该一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示针对该接收天线端口的一个或多个选定的发射波束端口，该一个或多个报告集合是根据测量的该接收信号质量获得的；向该网络发送该一个或多个报告集合；以及使用针对该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口的该选定的接收波束端口，接收来自该一个或多个选定的发射波束端口的数据传输。
根据一个实施例，提供一种具有一个或多个发射天线端口的网络，该一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联。该网络包括：处理器；以及非暂时性计算机可读存储介质，其存储的程序由该处理器执行，该程序包括执行以下步骤的指令：向UE发送信息，该信息指示该一个或多个发射天线端口的配置，该信息还指示多个参考信号，该多个参考信号中的每一个参考信号与针对该一个或多个发射天线端口的该多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；发送该多个参考信号；接收来自该UE的一个或多个报告集合，该一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示该多个发射波束端口中的一个或多个发射波束端口；为该一个或多个报告集合中的每一个报告集合选择一个或多个选定的发射波束端口，该一个或多个选定的发射波束端口中的每一个选定的发射波束端口具有不同的发射天线端口；以及使用该一个或多个选定的发射波束端口发送数据。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，其中：
图1示出了用于数据通信的网络；
图2示出了通过混合波束赋形发送信号的网络；
图3示出了混合波束赋形传输方案的示意图；
图4示出了通过混合波束赋形发送信号的网络；
图5示出了通过混合波束赋形发送信号时的网络；
图6示出了波束分集方法；
图7示出了示例性的报告集合；
图8示出了通过不同的混合波束赋形发送信号的网络；
图9示出了实施例处理系统的框图；以及
图10示出了收发器的框图。
除非另有指示，否则不同图中的对应数字和符号通常指代对应的部分。绘制附图是为了清楚地说明实施例的相关方面，且其不一定是按比例绘制的。
具体实施方式
下面详细论述本公开实施例的制造和使用。然而，应当理解，本文中所公开的概念可以在各种特定场景中体现，并且本文所论述的具体实施例仅仅是说明性的，而非用于限制权利要求的范围。此外，应当理解，可以在本文中做出各种改变、替换和变更，而不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围。
在mmWave网络中，UE和基站可以使用波束赋形，以使得基站和UE通过符合诸如低噪声水平、高吞吐量水平等期望标准的一对波束进行通信。如本文中所使用的，术语“波束”指的是用于定向信号发送和/或接收的波束赋形权重集合(例如，相控阵天线的天线元件的幅度偏移/相位偏移)。mmWave系统中的波束赋形通常可以由该基站和该UE执行，以便在更高的载波频率上实现商业上可接受的吞吐量和范围水平。因此，用于mmWave系统的传输方案可能需要识别将被该基站用来执行传输的波束。
传统的mmWave配置方案可以评估UE可用的波束方向集合与基站可用的波束方向集合之间的波束方向的所有组合。举例来说，如果九个波束方向在该基站可用的波束方向集合中并且六个波束方向可用于UE，则根据传统的波束赋形配置方案，将评估五十四个组合。评估这么多不同的波束方向的组合可能会在波束赋形配置过程中引入显著的开销和延迟。
本公开的各方面利用波束分集来实现更强的传输可靠性和波束扫描性能。在实施例中，基站向UE发送通过不同的发射天线端口和发射波束端口生成的若干个参考信号。该UE使用由该UE支持的接收波束端口接收该参考信号，并根据每个发射/接收波束端口遇到的信号质量或干扰等级从该参考信号获得报告。该报告成对地指示该基站处的发射天线端口和发射波束端口，该基站向该UE发送具有可接受的干扰等级的参考信号。然后，该基站可以从该报告中选择一个或多个发射天线/波束对，以执行到该UE的传输。该基站处的不同的接收天线端口用于在该基站处形成的各个接收波束端口。
发射天线端口选择的多样化可以通过允许该基站和该UE就多个发射天线和波束端口达成一致来提高传输可靠性，该基站可以通过该多个发射天线端口和该多个发射波束端口以冗余方式进行发送。波束扫描通常是周期性地执行的，但是波束扫描的周期可以很长，这减少了网络中的开销，但也导致全波束扫描成为昂贵的操作。通过使用多个发射天线和波束端口以冗余方式进行传输，当从被阻挡的传输路径恢复时通过避免波束扫描可以提高波束切换速度。
图1示出了用于数据通信的网络100。该网络100包括具有覆盖区域101的基站110、多个移动设备120以及回程网络130。如图所示，该基站110与该多个移动设备120建立上行链路(短划线)连接和/或下行链路(点划线)连接，其用于将数据从该多个移动设备120传送到该基站110，反之亦然。通过该上行链路/下行链路连接传送的数据可以包括在该多个移动设备120之间通信的数据，以及经由该回程网络130向/从远端(未示出)通信的数据。如本文中所使用的，术语“基站”指的是被配置为提供对网络的无线接入的任何部件(或部件的集合)，例如，增强型基站(enhanced base station，eNB)、宏小区、毫微微小区、Wi-Fi接入点(access point，AP)或其他无线使能设备。基站可以根据一个或多个无线通信协议(例如，长期演进(long term evolution，LTE)、高级LTE(LTE advanced，LTE-A)、高速分组接入(high speed packet access，HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g等)提供无线接入。如本文中所使用的，术语“移动设备”指的是能够与基站建立无线连接的任何部件(或部件的集合)，例如，用户设备(user equipment，UE)、移动基站(station，STA)和其他无线使能设备。在一些实施例中，该网络100可以包括各种其他无线设备，例如，中继、低功率节点等。
图2示出了通过混合波束赋形发送信号的网络200。该网络200包括基站210和UE250。该基站210和该UE 250可以是支持多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)通信的设备。
该基站210包括发射基带处理器212、发射天线端口220、移相器230和天线240。该基站210可以是例如使用混合波束赋形发送信号的基站。每个发射天线端口220使用该移相器230选择的发射波束端口通过该天线240发射mmWave信号。该发射基带处理器212管理该基站210中的无线电功能。
该发射天线端口220包括预编码器222、数模转换器(digital-to-analogconverter，DAC)224和调制器226。该预编码器222对将通过该天线240发送的每个数据流应用独立且适当的权重。该基站210中的基带可以包含该预编码器222，该基带可以是例如数字信号处理器(digital signal processor，DSP)。一旦该预编码器222产生预编码数据流，该DAC 224就将每个预编码数据流转换为模拟mmWave信号，以便进行传输。该调制器226通过载波信号对该模拟mmWave信号进行调制。一旦产生调制信号，就使用该移相器230为每个发射天线端口选择发射波束端口，并且使用所选择的发射波束端口通过该天线240发射该mmWave信号。该天线240可以是形成该发射波束端口的、用于发送多个信号的天线阵列。尽管该预编码器222被示出为该发射基带处理器212的一部分，但是应当理解，其他设备也可以是该发射基带处理器212的一部分。
该UE 250包括天线260、移相器270、接收天线端口280和接收基带处理器282。该UE220可以是例如使用混合波束赋形接收信号的用户设备。每个接收天线端口280使用该移相器270选择的发射波束端口对通过该天线260接收的mmWave信号进行解码。与该基站210类似，该UE 250的该天线260可以是天线阵列。
该接收天线端口280包括求和单元282、解调器284、模数转换器(ADC)286和合并器288。该求和单元282对由每个天线260接收的信号进行求和。该解调器284从该载波信号中提取该模拟mmWave信号。该ADC 286将每个模拟mmWave信号转换为数据流，以便进行解码。该合并器288从由该ADC 286解码的每个数据流中去除权重并对数据流进行均衡。该合并器288是该UE 250中的基带的一部分，该基带可以是例如数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)。该UE 250中的接收天线端口280的数量可以不同于该基站210中的发射天线端口220的数量。该接收基带处理器282管理该UE 250中的无线电功能，并且可以包括该合并器288和/或其他设备。
图3示出了可以在mmWave系统中执行的混合波束赋形传输方案的示意图。如图所示，当使用混合波束赋形执行传输时，基站310循环通过该基站310可用的发射波束方向集合311中的所有发射波束方向311a-311h。当使用混合波束赋形接收传输时，UE 320也循环通过该UE 320可用的接收波束方向集合321中的所有接收波束方向321a-321e。对该基站310可用的发射波束方向集合311和该UE 320可用的接收波束方向集合321之间的每个波束方向的组合进行评估。例如，如果该基站310每次可以在一个发射波束方向上进行发送，该UE 320每次可以在一个接收波束方向上进行接收，那么在所示出的示例中总共可能有40个发送-接收波束对，因此在波束扫描机会期间需要对40个可能的对进行评估。一旦评估了这些对，发射波束和接收波束就会配对。在图3所示的示例中，发射波束311b和接收波束321b配对。
图4示出了通过混合波束赋形发送信号的网络。该网络包括基站410和UE 420。该基站410和该UE 420可以是支持多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)通信的设备。该基站410包括发射天线端口0-3。该UE 420包括接收天线端口0-1。当使用混合波束赋形执行传输时，该基站410将该传输划分成若干传输组，每个传输组与该基站410处的发射天线端口相对应。然后，使用用于该传输组的发射波束端口发送每个传输组。在图4所示的示例中，该基站410通过以下发射天线/波束端口对执行发送：天线端口0/波束端口2、天线端口1/波束端口3、天线端口2/波束端口5以及天线端口3/波束端口6。同样地，当使用混合波束赋形接收传输时，该UE 420通过与接收天线端口0和接收天线端口1相对应的若干接收波束端口接收传输。在图4所示的示例中，该UE 420通过以下接收天线/波束端口对执行接收：天线端口0/波束端口1、天线端口1/波束端口9。
图5示出了通过混合波束赋形发送信号时的网络。图中示出该基站410通过发射/接收波束端口对的两个集合执行到UE 420的传输：第一集合510和第二集合520。每一个集合都可以用于向该UE 420的不同的接收天线端口发送数据。在一些实施例中，向每个接收天线端口发送的数据可以是相同传输块的数据。例如，向每个接收天线端口发送的数据可以是相同传输块的不同冗余版本。在一些实施例中，一个集合可以使用多个发射波束端口进行发送，并且可以对所发送的数据进行编码。例如，使用两个发射波束端口向该第一集合510中的该UE 420的接收波束端口发送数据。该两个发射波束端口在不同的空间方向上联合进行发送。可以通过例如阿拉莫提(Alamouti)算法对该传输进行编码。在一些实施例中，一个集合可以包括一个发射波束端口。例如，使用一个发射波束端口向该第二集合520中的该UE 420的接收波束端口发送数据。
如图5中进一步所示，障碍物530、障碍物532和障碍物534可以反射或阻挡无线信号。在该第一集合510和该第二集合520中从该基站410发送的信号在最终到达该UE 420之前被该障碍物530和该障碍物532反射。同样地，通过该第一集合510发送的其他信号被该障碍物534阻挡。该障碍物534可以是该基站410和该UE 420之间的任何事物。例如，该障碍物534可以是在操作期间握持该UE 420的人手。该障碍物530、该障碍物532和该障碍物534可以是阻挡先前最佳信号路径的可移动障碍物。例如，形成该第一集合510的波束端口对可以是在最后一次波束扫描机会时的最佳波束端口对，但是该UE 420的移动或者障碍物(例如，该障碍物534)的位置变化可能改变操作环境，使得该第一集合510中的当前波束端口对不再是最佳的波束端口对。波束扫描机会可以间隔较长的时间段，并且波束扫描本身是昂贵的操作。因此，如果在操作期间最强的波束被阻挡了，则这种技术可能导致很长的恢复时间。
对发射/接收波束端口对的波束选择进行多样化可以通过减少所有传输路径被单个障碍物阻挡的机会来提高可靠性并减少波束扫描时间。通过尝试在该基站410处选择发射波束端口以与该UE 420处的接收波束端口配对，使得该发射波束端口在基站处具有不同的发射天线端口来实现波束分集。可以通过若干机制在基站和UE之间协调波束分集。在一些实施例中，使用信道状态信息(channel state information，CSI)报告来协调分集。
图6示出了波束分集方法600。该波束分集方法600指示当基站请求UE执行波束扫描并且发送报告时在网络中发生的操作，该报告将帮助该基站使用不同的混合波束赋形来执行传输。报告包括一个或多个报告集合，每个报告集合包括一个或多个发射天线/波束端口对。
首先，该基站向该UE发送配置(步骤602)，该配置指示该UE开始执行波束扫描和报告。该配置指示在该基站处的一个或多个发射天线端口的配置，并且包括识别将被发送给该UE的参考信号的信息。该配置可以包括一个或多个参数。在一些实施例中，该一个或多个参数包括报告的报告集合(如下面图7中所示)的最大数量。在一些实施例中，该配置可以是CSI报告配置，该报告可以是CSI报告，然而应当理解，可以使用任何信令机制来请求和接收该报告。
接下来，该基站向该UE发送波束扫描参考信号(步骤604)。使用用于每个发射天线端口的每个发射波束端口，在基站处通过每个发射天线端口顺序发送波束扫描参考信号。例如，如果该基站具有4个发射天线端口，每个发射天线端口具有4个发射波束端口，则该基站总共发送16个参考信号。在该波束扫描参考信号被发送的同时，该UE尝试通过在该UE处使用用于每个接收天线端口的每个接收波束端口进行顺序扫描，来接收该波束扫描参考信号。该UE确定具有高干扰等级的任何信号在发送器处的发射天线和波束端口。
接下来，该UE获得针对所接收的参考信号的报告集合(步骤606)。该报告集合是根据接收每个参考信号的接收波束端口以及每个接收波束端口处的每个接收到的信号的干扰等级获得的。继续上述示例，如果UE具有两个接收波束端口，则对于16个已发送的参考信号，该UE必须对32个不同的发送/接收组合进行评估。每个报告集合指定基站处的一对或多对发射天线和波束端口，其可以与接收波束端口配对。可以通过例如指定该基站处的发射天线端口和发射波束端口的索引的整数，来指定该发射天线/波束端口对。在一些实施例中，一个或多个报告集合指示要从传输中排除的发射天线/波束端口对。包含的发射天线/波束端口对或者排除的发射天线/波束端口对可以分别是基于具有低于预定阈值的干扰等级的对或高于预定阈值的干扰等级的对。
接下来，该UE向该基站发送包括报告集合的报告(步骤608)。在该基站为该报告指定了报告集合的最大数量的实施例中，由该UE获得的报告集合的数量小于或等于该最大数量。
接下来，该基站接收该报告并为该报告中的每个报告集合选择发射天线/波束端口对(步骤610)。可以使用若干技术来选择该发射天线/波束端口对。如果报告集合指示一个以上的发射天线/波束端口对，则该基站随机选择具有不同发射天线端口的两个发射天线/波束端口对。例如，如果该基站选择天线端口索引为0的第一天线/波束端口对，则该基站随机选择天线端口索引为非0的第二天线/波束端口对。为一个集合选择不同的天线端口以使波束选择多样化，这可以提高该集合传输的可靠性。如果报告集合仅指示一个发射天线/波束端口对，则为该集合选择这个对。在一些实施例中，该基站为每个报告集合选择发射天线/波束端口对，使得所选择的对都不具有相同的天线端口索引。
接下来，该基站使用来自每个报告集合的所选择的发射天线/波束端口对形成解调参考信号端口(步骤612)。对为报告集合形成的每个解调参考信号端口用不同的加扰序列加扰。参考信号端口被用来向该UE发送参考信号，该参考信号包含该UE用来确定下行链路功率的参考点。如果仅为报告集合选择了一个发射天线/波束端口对，则为所选择的对形成一个解调参考信号端口。如果为报告集合选择了两个发射天线/波束端口对，则为所选择的两个对中的每个对形成解调参考信号端口。在这样的场景中，可以复用两个解调参考信号端口，以便更好地利用传输资源。例如，可以对这两个解调参考信号端口进行码分复用(code division multiplexed，CDM)或时分复用(time division multiplexed，TDM)。在通过TDM复用两个解调参考信号端口的实施例中，根据不同报告集合形成的参考信号可以交替使用相同的资源位置，例如，可以在不同的时间段或传输时间间隔(transmit timeinterval，TTI)内使用相同的资源块(resource block，RB)。
在一些实施例中，该报告在定义的时间段内有效。在CSI报告包括该报告的实施例中，该报告可以仅适用于该CSI报告的有效期。因此，该基站可以接收新的报告，为该报告中的每个报告集合确定发射天线/波束端口对，并在每个CSI报告周期之后形成新的参考信号。换句话说，该基站可以周期性地重复步骤602-604和步骤610-612。同样地，该UE可以周期性地重复步骤606。
接下来，该基站利用来自每个报告集合的所选择的发射天线/波束端口对执行传输(步骤614)。根据为每个集合形成的解调参考信号端口发送数据。如果报告集合仅包括一个发射天线/波束端口对，并为其形成了单个解调参考信号端口，则通过单个天线端口发送该数据。如果报告集合包括一个以上的发射天线/波束端口对，并为其形成了两个解调参考信号端口，则可以通过阿拉莫提算法对数据进行编码和发送。如上所述，形成解调参考信号端口，以使得一个集合中的发射天线/波束端口对都不具有相同的天线端口索引。在一些实施例中，经历传输的发射天线/波束端口对都不具有相同的天线端口索引。这样，根据为每个集合形成的解调参考信号端口执行的传输可以被称为不同的混合波束赋形传输。
最后，该UE通过与每个报告集合相关联的接收天线/波束端口接收所发送的数据(步骤616)。如上所述，每个报告集合指示该基站用来发送数据的发射天线/波束端口对。因为该UE在波束扫描机会期间获得报告集合，所以该UE知道应该使用哪些接收天线/波束端口来接收来自每个报告集合中的发射天线/波束端口对的传输。使用为每个报告集合配置的解调参考信号端口对每个报告集合进行信道估计。如果报告集合指示一个发射天线/波束端口对，则该UE执行普通的解调和解码。如果报告集合指示一个以上的发射天线/波束端口对，则该UE对阿拉莫提编码数据频点(tone)对进行解调和解码。
图7示出了示例性的报告集合1和报告集合2。该报告集合1和该报告集合2是报告中的集合的示例，该报告是在获得用于所接收的参考信号的报告集合之后从UE发送到基站的。该报告集合1和该报告集合2可以在相同的报告中，也可以在不同的报告中。如上所述，CSI报告可以包括该报告集合1和该报告集合2。
该报告集合1是指示一个以上的发射天线/波束端口对的报告集合。特别地，该报告集合1指示三个发射天线/波束端口对：具有发射天线端口0的两个发射天线/波束端口对、具有发射天线端口1的一个发射天线/波束端口对。当基站为该报告集合1选择发射天线/波束端口对时，该基站可以选择发射天线端口1/波束端口j作为第一对，然后可以选择包括波束发射天线端口0的第二对。该基站可以不选择两个对，使得它们包括发射天线端口0，因为如上所述，天线端口选择的多样化可以提高混合波束赋形的可靠性。因为该报告集合1指示一个以上的发射天线/波束端口对，所以该基站可以通过所选择的发射天线/波束端口形成两个解调参考信号端口，并使用阿拉莫提算法通过该两个解调参考信号端口发送数据。
该报告集合2是指示一个发射天线/波束端口对的报告集合。如上所述，该基站可以在该报告集合2中选择唯一的发射天线/波束端口对，并使用一个解调参考信号端口(例如，发射天线端口3/波束端口k)通过该发射天线/波束端口对发送数据。
图8示出了使用根据上述示例的报告集合1和报告集合2通过不同的混合波束赋形发送信号的网络。该网络包括基站810和UE 820。障碍物830和障碍物832位于该基站810和该UE 820之间。
该基站810根据为报告集合1和报告集合2设置的解调参考信号端口执行到该UE820的传输。如上所述，该基站810在波束扫描机会之后接收来自该UE 820的该报告集合1和该报告集合2。在该波束扫描机会期间，该UE 820通过该UE 820处的每个接收天线/波束端口对顺序接收参考信号。当通过该UE 820处的相应接收天线/波束端口对进行接收时，该UE820确定该基站810处具有低干扰等级的发射天线/波束端口对。然后，该UE 820向该基站810发送该报告集合1和该报告集合2。
关于该报告集合1，该基站810使用从该报告集合1中选择的两个发射天线/波束端口对形成第一传输集合832。如上面针对图6的步骤610所论述的，随机选择第一对，即发射天线端口0/波束端口i。选择第二对，即发射天线端口1/波束端口j，使得它不与该第一对共享发射天线端口0。通过每个所选择的对形成参考信号端口。因为从该报告集合1中选择了两个发射天线/波束端口对，所以使用阿拉莫提算法通过该集合成对地发送数据。该UE 820使用与该报告集合1配对的接收波束接收从集合1发送的数据。
关于该报告集合2，该基站810使用该报告集合2中的唯一的发射天线/波束端口对形成第二传输集合834。然后，通过该对形成解调参考信号端口。该UE 820使用与该报告集合2配对的接收波束天线和端口接收从集合2发送的数据。
图9示出了用于执行本文中所述的方法的实施例的处理系统900的框图，该处理器系统900可以安装在主机设备中。如图所示，该处理系统900包括处理器902、存储器904以及接口906-接口910，其可以(或可以不)如图9所示进行布置。该处理器902可以是被适配为执行计算和/或其他处理相关任务的任何部件或部件的集合，该存储器904可以是被适配为存储由该处理器902执行的编程和/或指令的任何部件或部件的集合。在一个实施例中，该存储器904包括非暂时性计算机可读介质。该接口906、该接口908和该接口910可以是允许该处理系统900与其他设备/部件和/或用户进行通信的任何部件或部件的集合。例如，该接口906、该接口908和该接口910中的一个或多个接口可以被适配为向安装在主机设备和/或远程设备上的应用传送来自该处理器902的数据、控制消息或管理消息。作为另一个示例，该接口906、该接口908和该接口910中的一个或多个接口可以被适配为允许用户或用户设备(例如，个人计算机(personal computer，PC)等)与该处理系统900进行交互/通信。该处理系统900可以包括未在图9中示出的附加部件，例如，诸如非易失性存储器等的长期存储设备。
在一些实施例中，该处理系统900包括于正在接入电信网络的网络设备或作为电信网络的其他部分的网络设备中。在一个示例中，该处理系统900位于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，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他设备。在其他实施例中，该处理系统900位于访问无线或有线电信网络的用户侧设备中，例如，移动基站、用户设备(user equipment，UE)、个人计算机(personalcomputer、PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如，智能手表等)或被适配为接入电信网络的任何其他设备。
在一些实施例中，该接口906、该接口908和该接口910中的一个或多个接口将该处理系统900与被适配为通过该电信网络发送和接收信令的收发器连接。图10示出了被适配为通过电信网络发送和接收信令的收发器1000的框图。该收发器1000可以安装在主机设备中。如图所示，该收发器1000包括网络侧接口1002、耦合器1004、发送器1006、接收器1008、信号处理器1010和设备侧接口1012。该网络侧接口1002可以包括被适配为通过无线或有线电信网络发送或接收信令的任何部件或部件的集合。该耦合器1004可以包括被适配为通过该网络侧接口1002促进双向通信的任何部件或部件集合。该发送器1006可以包括被适配为将基带信号转换成适合于通过该网络侧接口1002进行传输的调制载波信号的任何部件或部件的集合，例如，上变频器、功率放大器等。该接收器1008可以包括被适配为将通过该网络侧接口1002接收的载波信号转换为基带信号的任何部件或部件的集合，例如，下变频器、低噪声放大器等。该信号处理器1010可以包括被适配为将基带信号转换成适合于通过该设备侧接口1012进行传送的数据信号的任何部件或部件的集合，反之亦然。该设备侧接口1012可以包括被适配为在该信号处理器1010与该主机设备内的部件(例如，该处理系统900、局域网(local area network，LAN)端口等)之间传送数据信号的任何部件或部件的集合。
该收发器1000可以通过任何类型的通信介质发送和接收信令。在一些实施例中，该收发器1000通过无线介质发送和接收信令。例如，该收发器1000可以是无线收发器，被适配为根据诸如蜂窝协议(例如，长期演进(long-term evolution，LTE)等)、无线局域网(wireless local area network，WLAN)协议(例如，Wi-Fi等)或任何其他类型的无线协议(例如，蓝牙、近场通信(near field communication，NFC)等)之类的无线电信协议进行通信。在这样的实施例中，该网络侧接口1002包括一个或多个天线/辐射元件。例如，该网络侧接口1002可以包括单个天线、多个单独的天线或者被配置用于多层通信的多天线阵列，例如，单输入多输出(single input multiple output，SIMO)、多输入单输出(multipleinput single output，MISO)、多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)等。在其他实施例中，该收发器1000通过有线介质(例如，双绞线电缆、同轴电缆、光纤等)发送和接收信令。特定处理系统和/或收发器可以利用所示出的所有部件，或者仅使用部件的子集，并且集成度可以因设备而异。
应当理解，本文中提供的实施例方法的一个或多个步骤可以由相应的单元或模块执行。例如，发射单元或发射模块可以发送信号。接收单元或接收模块可以接收信号。处理单元或处理模块处理可以处理信号。接收单元/模块、测量单元/量模块、确定单元/模块、获得单元/模块、发射单元/模块、发送单元/模块、选择单元/模块和/或编码单元/模块可以执行其他步骤。各个单元/模块可以是硬件、软件或其组合。例如，这些单元/模块中的一个或多个单元/模块可以是集成电路，例如，现场可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)或专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)。
例如，在一个实施例中，用户设备(user equipment，UE)装置具有一个或多个接收天线端口装置，该一个或多个接收天线端口装置中的每一个接收天线端口装置与多个接收波束端口装置相关联，该UE装置包括：处理器装置；以及非暂时性计算机可读存储介质装置，用于存储将由该处理器装置执行的程序，该程序包括执行以下步骤的指令：接收来自网络装置的信息，该信息指示一个或多个发射天线端口装置的配置，该一个或多个发射天线端口装置中的每一个发射天线端口装置与多个发射波束端口装置相关联，该信息还指示多个参考信号，该多个参考信号中的每一个参考信号与针对该一个或多个发射天线端口的该多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联。该UE装置被配置为：接收该多个参考信号的子集；测量该多个参考信号的该子集中的每一个参考信号的接收信号质量；根据测量的该接收信号质量为该一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口确定选定的接收波束端口；获得一个或多个报告集合，该一个或多个报告集合与该一个或多个接收天线端口中的一个接收天线端口相对应，该一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示针对该接收天线端口的一个或多个选定的发射波束端口，该一个或多个报告集合是根据测量的该接收信号质量获得的；向该网络装置发送该一个或多个报告集合；以及使用针对该一个或多个接收天线端口装置中的每一个接收天线端口装置的该选定的接收波束端口装置，接收来自该一个或多个选定的发射波束端口装置的数据传输。
在另一个实施例中，网络装置具有一个或多个发射天线端口，该一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联，该网络包括：处理器装置；以及非暂时性计算机可读存储介质装置，存储将由该处理器执行的程序，该程序包括执行以下步骤的指令：向UE发送信息，该信息指示该一个或多个发射天线端口的配置，该信息还指示多个参考信号，该多个参考信号中的每一个参考信号与针对该一个或多个发射天线端口的该多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；发送该多个参考信号；接收来自该UE的一个或多个报告集合，该一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示该多个发射波束端口中的一个或多个发射波束端口；为该一个或多个报告集合中的每一个报告集合选择一个或多个选定的发射波束端口，该一个或多个选定的发射波束端口中的每一个选定的发射波束端口具有不同的发射天线端口；以及使用该一个或多个选定的发射波束端口发送数据。
虽然已经对说明书进行了详细说明，但是应当理解，可以做出各种改变、替换和变更，而不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围。此外，本公开的范围并不意在局限于本文中所描述的特定实施例，如本领域普通技术人员将从本公开中容易理解的，现有的或将在以后开发的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤可以执行与本文中所描述的对应实施例实质上相同的功能或实现与其实质上相同的结果。因此，所附权利要求意在将这样的工艺、机器、制造、物质组成、方式、方法和步骤包含在其范围之内。

Claims (24)

1.一种由具有一个或多个接收天线端口的UE执行的方法，所述一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口与多个接收波束端口相关联，所述方法包括：
所述UE接收来自网络的信息，所述信息指示一个或多个发射天线端口的配置，所述一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联，所述信息还指示多个参考信号，所述多个参考信号中的每一个参考信号与针对所述一个或多个发射天线端口的所述多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；
所述UE接收所述多个参考信号的子集；
所述UE测量所述多个参考信号的所述子集中的每一个参考信号的接收信号质量；
所述UE根据测量的所述接收信号质量为所述一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口确定选定的接收波束端口；
所述UE获得一个或多个报告集合，所述一个或多个报告集合与所述一个或多个接收天线端口中的一个接收天线端口相对应，所述一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示针对所述接收天线端口的一个或多个选定的发射波束端口，所述一个或多个报告集合是根据测量的所述接收信号质量获得的；
所述UE向所述网络发送所述一个或多个报告集合；以及
所述UE使用针对所述一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口的所述选定的接收波束端口，接收来自所述一个或多个选定的发射波束端口的数据传输。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述多个参考信号中的每一个参考信号是共同覆盖一定范围的空间方向的扫描参考信号。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个发射天线端口位于一个或多个发送-接收点TRP。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述信息指示所述多个参考信号是CSI报告配置，并且其中发送所述一个或多个报告集合包括：发送包括所述一个或多个报告集合的CSI报告。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述一个或多个报告集合根据所述选定的发射波束端口的索引和与所述选定的发射波束端口相关联的所述发射天线端口的索引，指示所述一个或多个选定的发射波束端口中的每一个选定的发射波束端口。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中接收所述数据传输包括：通过针对所述一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口的所述选定的接收波束端口联合接收来自所述网络的传输。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中接收所述数据传输包括：
根据所述一个或多个选定的发射波束端口和多个所述选定的接收波束端口接收和检测多个解调参考信号；以及
根据所述多个解调参考信号接收所述数据传输。
8.如权利要求7所述的方法，其中根据所述多个解调参考信号接收所述数据传输包括：
获得对所述多个解调参考信号的信道估计；以及
对所述数据传输进行解调和解码。
9.如权利要求8所述的方法，其中对所述数据传输进行解调和解码包括：通过所述多个选定的接收波束端口对在所述数据传输中接收的阿拉莫提编码数据频点对进行解调。
10.一种由具有一个或多个发射天线端口的网络执行的方法，所述一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联，所述方法包括：
所述网络向UE发送信息，所述信息指示所述一个或多个发射天线端口的配置，所述信息还指示多个参考信号，所述多个参考信号中的每一个参考信号与针对所述一个或多个发射天线端口的所述多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；
所述网络发送所述多个参考信号；
所述网络接收来自所述UE的一个或多个报告集合，所述一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示所述多个发射波束端口中的一个或多个发射波束端口；
所述网络为所述一个或多个报告集合中的每一个报告集合选择一个或多个选定的发射波束端口，所述一个或多个选定的发射波束端口中的每一个选定的发射波束端口具有不同的发射天线端口；以及
所述网络使用所述一个或多个选定的发射波束端口发送数据。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述多个参考信号中的每一个参考信号是共同覆盖一定范围的空间方向的扫描参考信号。
12.如权利要求10或权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个发射天线端口位于一个或多个发送-接收点TRP。
13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述信息指示所述多个参考信号是CSI报告配置，并且其中接收所述一个或多个报告集合包括：接收包括所述一个或多个报告集合的CSI报告。
14.如权利要求10至13中任一项所述的方法，其中所述CSI报告配置指示所述一个或多个报告集合的最大数量，并且其中所述CSI报告中的报告集合的数量小于或等于所述最大数量。
15.如权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述一个或多个报告集合中的每一个报告集合根据所述多个发射波束端口的索引和与所述多个发射波束端口相关联的所述一个或多个发射天线端口的索引指示所述多个发射波束端口中的所述一个或多个发射波束端口。
16.如权利要求10至15中任一项所述的方法，其中发送所述数据包括：
通过所述一个或多个选定的发射波束端口发送多个解调参考信号；以及
根据所发送的多个解调参考信号，通过所述一个或多个选定的发射波束端口发送所述数据。
17.如权利要求16所述的方法，其中发送所述数据包括：
使用所述一个或多个选定的发射波束端口发送两个解调参考信号；
将所述数据编码成阿拉莫提编码数据频点对；以及
根据所述两个解调参考信号，通过所述多个选定的发射波束端口中的两个选定的发射波束端口发送所述阿拉莫提编码数据频点对。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述多个解调参考信号是码分复用和时分复用中的一种，并且其中通过加扰序列对所述多个解调参考信号进行加扰。
19.如权利要求10所述的方法，其中选择所述一个或多个选定的发射波束端口包括：
为所述一个或多个报告集合的第一集合选择一个发射波束端口，响应于所述第一集合指示一个发射波束端口；或者
为所述第一集合选择两个发射波束端口，响应于所述第一集合指示一个以上的发射波束端口。
20.如权利要求10所述的方法，其中选择所述一个或多个选定的发射波束端口包括：在一个或多个传输时间间隔TTI中选择所述一个或多个发射波束端口。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述一个或多个TTI是预定义的间隔。
22.如权利要求20所述的方法，还包括：所述网络通过信令向所述UE发送所述一个或多个TTI。
23.一种具有一个或多个接收天线端口的用户设备UE，所述一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口与多个接收波束端口相关联，所述UE包括：
处理器；以及
非暂时性计算机可读存储介质，存储将由所述处理器执行的程序，所述程序包括执行以下步骤的指令：
接收来自网络的信息，所述信息指示一个或多个发射天线端口的配置，所述一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联，所述信息还指示多个参考信号，所述多个参考信号中的每一个参考信号与针对所述一个或多个发射天线端口的所述多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；
接收所述多个参考信号的子集；
测量所述多个参考信号的所述子集中的每一个参考信号的接收信号质量；
根据测量的所述接收信号质量确定为所述一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口确定选定的接收波束端口；
获得一个或多个报告集合，所述一个或多个报告集合与所述一个或多个接收天线端口中的一个接收天线端口相对应，所述一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示针对所述接收天线端口的一个或多个选定的发射波束端口，所述一个或多个报告集合是根据测量的所述接收信号质量获得的；
向所述网络发送所述一个或多个报告集合；以及
使用针对所述一个或多个接收天线端口中的每一个接收天线端口的所述选定的接收波束端口，接收来自所述一个或多个选定的发射波束端口的数据传输。
24.一种具有一个或多个发射天线端口的网络，所述一个或多个发射天线端口中的每一个发射天线端口与多个发射波束端口相关联，所述网络包括：
处理器；以及
非暂时性计算机可读存储介质，存储将由所述处理器执行的程序，所述程序包括执行以下步骤的指令：
向UE发送信息，所述信息指示所述一个或多个发射天线端口的配置，所述信息还指示多个参考信号，所述多个参考信号中的每一个参考信号与针对所述一个或多个发射天线端口的所述多个发射波束端口中的一个发射波束端口相关联；
发送所述多个参考信号；
接收来自所述UE的一个或多个报告集合，所述一个或多个报告集合中的每一个报告集合指示所述多个发射波束端口中的一个或多个发射波束端口；
为所述一个或多个报告集合中的每一个报告集合选择一个或多个选定的发射波束端口，所述一个或多个选定的发射波束端口中的每一个选定的发射波束端口具有不同的发射天线端口；以及
使用所述一个或多个选定的发射波束端口发送数据。
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