CN111903073A - 无线通信系统中大容量接入的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及提供用于支持比诸如长期演进(LTE)的超第4代(4G)通信系统更高数据速率的的pre‑5代(5G)或5G通信系统。本公开的实施例提供了一种用于运行无线通信系统中的用户设备(UE)的方法。该方法包括：从基站(BS)接收波束监听信息、下行链路(DL)传输分配和相关联的DL传输，其中波束监听信息包括用于UE监听并测量K个波束的请求；解码波束监听信息、DL传输分配和相关联的DL传输；以及向BS发送波束度量报告和信道状态信息(CSI)报告。

Description

无线通信系统中大容量接入的装置和方法
技术领域
本公开总体上涉及用于无线通信系统的方法，更具体地，涉及接入无线资源和移动性过程以及多输入多输出(MIMO)传输。
背景技术
为了满足对自第4代(4G)通信系统的部署以来已增加的无线数据业务的需求，已经做出努力来开发改进的第5代(5G)或pre-5G通信系统。因此，5G或pre-5G通信系统也被称作“超越4G网络”或“后期长期演进(LTE)系统”。
5G通信系统被认为实现于较高的频率(mm波)频段(例如，28GHz或60GHz频段)中，以便实现较高的数据速率。为了减少无线电波的路径损失并增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维度MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术。
另外，在5G通信系统中，正在基于先进的小型小区、云无线接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协同多点(CoMP)、接收端干扰消除等进行对系统网络改进的开发。
在5G系统中，已经开发了作为先进的编码调制(ACM)系统的混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为先进的接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏码多址接入(SCMA)。
无线通信一直是现代历史上最成功的创新之一。由于智能手机和其他移动数据设备(例如平板电脑、“笔记本”计算机、上网本、电子书阅读器和机器类型的设备)在消费者和企业中的日益普及，无线数据流量的需求正在迅速增长。为了满足移动数据流量的高速增长并支持新的应用和部署，提高无线接口效率和覆盖范围至关重要。
移动设备或用户设备可以测量下行链路信道的质量并将该质量报告给基站，从而可以确定与移动设备进行通信期间是否应调整各种参数。无线通信系统中的现有信道质量报告过程不足以充分适应与大型的二维阵列发射天线或通常的天线阵列几何形状(容纳大量天线元件)相关的信道状态信息的报告。
发明内容
问题的解决方案
本公开的各种实施例提供了用于CQI报告的方法和装置。
根据本公开的实施例的一方面，提供了一种用于运行用户设备(UE)的方法。该方法包括：从基站(BS)接收波束监听信息、下行链路(DL)传输分配和相关联的DL传输，其中波束监听信息包括用于UE监听并测量K个波束的质量的请求；解码波束监听信息、DL传输分配和相关联的DL传输；以及向BS发送波束度量报告和信道状态信息报告。
根据本公开的实施例的一方面，提供了一种用于运行基站(BS)的方法。该方法包括：生成波束监听信息、DL传输分配和相关联的DL传输，其中波束监听信息包括用于UE监听并测量K个波束的质量的请求；向UE发送波束监听信息、DL传输分配和相关联的DL传输；以及从UE接收波束度量报告和CSI报告。
本公开涉及将被提供用于支持诸如长期演进(LTE)之类的第4代(4G)通信系统之外的更高数据速率的pre-5G或5G通信系统。
根据以下附图、说明书和权利要求书，其他技术特征对于本领域技术人员而言是显而易见的。
附图说明
为了更加完整地理解本公开及其优点，现在参考结合附图的以下文字描述，在附图中相同的附图标记代表相同的部件：
图1示出了根据本公开的各种实施例的示例无线网络；
图2A和图2B示出了根据本公开的各种实施例的示例无线发送和接收路径；
图3A示出了根据本公开的各种实施例的示例用户设备；
图3B示出了根据本公开的各种实施例的示例基站(BS)；
图4示出了在其中一个信道状态信息参考信号(CSI-RS)端口被映射到大量的模拟控制的天线元件上的示例波束成形架构；
图5示出了根据本公开的实施例的具有两个级别的无线资源实体的以用户设备(UE)为中心的接入的示例；
图6示出了根据本公开的实施例的用于下行链路(DL)发送和接收的波束级接入和移动性的示例；
图7示出了根据本公开的实施例的用于DL波束监听和接收的UE过程的示例；
图8示出了根据本公开的实施例的用于DL波束监听和接收的UE过程的另一示例；
图9示出了根据本公开的实施例的用于UL发送和接收的波束级接入和移动性的示例；
图10示出了根据本公开的实施例的用于UL波束监听和接收的UE过程的示例；
图11示出了根据本公开的实施例的L1 DL控制信令设计的示例；
图12示出了根据本公开的实施例的在其中UE接收波束监听配置的示例方法的流程图；以及
图13示出了根据本公开的实施例的在其中BS针对UE(标记为UE-k)生成波束监听配置的示例方法的流程图。
具体实施方式
阐明在整个本公开中使用的某些词语和短语的定义可能是有利的。术语“耦接”及其派生词是指两个或更多个元件之间的任何直接或间接通信，无论这些元件是否彼此物理接触。术语“发送”、“接收”和“通信”及其派生词涵盖直接和间接通信。术语“包括”和“包含”及其派生词是指包括但不限于。术语“或”是包含性的，意味着和/或。短语“与......关联”及其派生词可以表示包括、包含在……中、与……互连、包含、包含在……中、连接到或与……连接、耦接到或与……耦接、与……通信、与……合作、并置、邻近、绑定到或与……绑定、具有、具有……的特性、与……具有关系等。术语“控制器”是指控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分。这样的控制器可以以硬件或硬件和软件和/或固件的组合来实现。与任何特定控制器相关的功能可以是本地或远程的集中式的或分布式的。短语“至少一个”当与项目列表一起使用时，意味着可以使用一个或更多个所列项目的不同组合，并且可能只需要列表中的一个项目。例如，“A、B和C中的至少一个”包括以下组合中的任何一个：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。
此外，下面描述的各种功能可以由一个或更多个计算机程序实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并记录在计算机可读介质中。术语“应用程序”和“程序”是指适用于在合适的计算机可读程序代码中实现的一个或更多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、函数、对象、类、实例、相关数据或其一部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够由计算机访问的任何类型的介质，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非暂时性”计算机可读介质不包括传输瞬时电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括可永久存储数据的介质以及可存储数据并随后覆盖的介质，例如可重写光盘或可擦除存储设备。
在整个本公开内容中提供了某些词语和短语的其他定义。本领域普通技术人员应该明白即使不是在大多数情况下也是在很多情况下，这样的定义适用于这样定义的词语和短语在以前以及未来的使用。
下面讨论的图1至图13以及用于描述本公开的原理的各种实施例只是说明性的，不应当以任何方式被解释为对本公开的范围的限制。本领域技术人员将理解，可以在任何适当布置的无线通信系统中实施本公开的原理。
缩略语列表
·2D：二维
·MIMO：多输入多输出
·SU-MIMO：单用户MIMO
·MU-MIMO：多用户MIMO
·3GPP：第3代合作伙伴计划
·LTE：长期演进
·UE：用户设备
·eNB：演进型节点B或“eNB”
·BS：基站
·DL：下行链路
·UL：上行链路
·CRS：小区特定的参考信号
·DMRS：解调参考信号
·SRS：探测参考信号
·UE-RS：UE特定的参考信号
·CSI-RS：信道状态信息参考信号
·SCID：加扰标识
·MCS：调制编码方案
·Re：资源单元
·CQI：信道质量信息
·PMI：预编码矩阵指示符
·RI：秩指示符
·MU-CQI：多用户CQI
·CSI：信道状态信息
·CSI-IM：CSI干扰测量
·CoMP：协调多点
·DCI：下行链路控制信息
·UCI：上行链路控制信息
·PDSCH：物理下行链路共享信道
·PDCCH：物理下行链路控制信道
·PUSCH：物理上行链路共享信道
·PUCCH：物理上行链路控制信道
·PRB：物理资源块
·RRC：无线资源控制
·AoA：到达角
·AoD：出发角度
以下文档和标准描述通过引用并入本文，如同在此充分阐述一样：3GPP技术规范(TS)36.211版本12.4.0，“E-UTRA，物理信道和调制”(“REF 1”)；3GPP TS 36.212版本12.3.0，“E-UTRA，复用和信道编码”(“REF 2”)；3GPP TS 36.213版本12.4.0，“E-UTRA，物理层过程”(“REF 3”)；3GPP TS 36.321版本12.4.0，“E-UTRA，媒体接入控制(MAC)协议规范”(“REF 4”)；3GPP TS 36.331版本12.4.0，“E-UTRA，无线资源控制(RRC)协议规范”(“REF5”)；3GPP技术规范(TS)38.211版本15.0.0，“NR、物理信道和调制”(“REF 6”)；3GPP TS38.212版本15.0.0，“NR、复用和信道编码”(“REF 7”)；3GPP TS 38.213版本15.0.0，“NR，控制的物理层过程”(“REF 8”)；3GPP TS 38.214版本15.0.0，“NR、数据的物理层过程”(“REF9”)；3GPP TS 38.321版本15.0.0，“NR、媒体接入控制(MAC)协议规范”(“REF 10”)；3GPP TS38.331版本15.0.0，“NR、无线资源控制(RRC)协议规范”(“REF 11”)；和3GPP TS 38.215版本15.0.0，“NR、物理层测量”(“REF 12”)”。
图1示出了根据本公开的各种实施例的示例无线网络100。图1所示的无线网络100的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用无线网络100的其他实施例。
无线网络100包括基站(BS)101、BS 102和BS 103。BS 101与BS102和BS 103通信。BS 101也与至少一个互联网协议(IP)网络130通信，例如互联网、专有IP网络或其他数据网络。代替“BS”，也可以使用诸如“eNB”(增强型节点B)或“gNB”(通用节点B)之类的可选术语。依据网络类型，可以使用其他众所周知的术语代替“gNB”或“BS”，例如“基站”或“接入点”。为了便于描述，在本公开中使用术语“gNB”和“BS”来指代提供对远程终端的无线接入的网络基础设施组件。而且，依据网络类型，可以使用其他众所周知的术语来代替“用户设备”或“UE”，例如“移动台”、“用户台”、“远程终端”、“无线终端”或“用户设备”。为了便于描述，术语“用户设备”和“UE”在本公开中被用来指代无线地接入到gNB的远程无线设备，而无论UE是移动设备(例如，移动电话机或智能电话机)还是通常被认为的固定设备(例如，台式计算机或售货机)。
gNB 102为gNB 102的覆盖区域120内的第一多个用户设备(UE)提供对网络130的无线宽带接入。第一多个UE包括：可以位于小型企业(SB)中的UE 111；可以位于企业(E)中的UE 112；可以位于WiFi热点(HS)中的UE 113；可以位于第一住宅(R)中的UE 114；可以位于第二住宅(R)中的UE 115；可以是诸如蜂窝电话机、无线膝上型计算机、无线个人数字助理(PDA)等的移动设备(M)的UE 116。gNB 103为gNB 103的覆盖区域125内的第二多个UE提供对网络130的无线宽带接入。第二多个UE包括UE 115和UE 116。在一些实施例中，一个或更多个gNB 101至gNB 103可以利用5G、LTE、LTE-A、WiMAX或其他高级无线通信技术彼此通信并且与UE 111-116通信。
虚线示出了覆盖区域120和125的大致范围，它们被示为大致圆形的，这只是为了例示和说明。应当清楚理解，与eNB相关联的覆盖区域(例如覆盖区域120和125)可具有其他形状(包括不规则形状)，这取决于eNB的配置和与自然和人造障碍物相关联的无线环境中的变动。
如下面更详细描述的，如本公开的实施例所描述的，gNB 101、gNB102和gNB 103中的一个或更多个将测量参考信号发送到UE 111至116，并且配置UE 111至116用于CSI报告。在各种实施例中，UE 111至116中的一个或更多个接收信道状态信息参考信号(CSI-RS)并发送探测参考信号(SRS)。
虽然图1图示了无线网络100的一个示例，但对于图1可作出各种改变。例如，无线网络100可包括任何适当布置的任何数目的gNB和任何数目的UE。而且，gNB 101可直接与任何数目的UE通信并且向这些UE提供对网络130的无线宽带接入。类似地，每个gNB 102至103可直接与网络130通信并且向UE提供对网络130的直接无线宽带接入。此外，gNB101、gNB102和/或gNB 103可提供对其他或额外的外部网络的接入，例如外部电话网络或其他类型的数据网络。
图2A和图2B示出了根据本公开的各种实施例的示例无线发送和接收路径。在以下描述中，可以将发送路径200描述为在gNB(例如，gNB102)中实现，而可以将接收路径250描述为在UE(例如，UE 116)中实现。然而，将理解的是，可以在gNB中实现接收路径250，并且可以在UE中实现发送路径200。在一些实施例中，如本公开的实施例中所描述的，接收路径250被配置为接收CSI-RS并发送SRS。
发送路径200包括信道编码和调制块205、串到并(S-to-P)块210、大小为N的快速傅里叶逆变换(IFFT)块215、并到串(P-to-S)块220、“添加循环前缀”块225和上变频器(UC)230。接收路径2500包括下变频器(DC)255、“去除循环前缀”块260、串到并(S-to-P)块265、大小为N的快速傅里叶变换(FFT)块270、并到串(P-to-S)块275、以及信道解码和解调块280。
在发送路径200中，信道编码和调制块205接收一组信息比特，应用编码(例如卷积、Turbo或低密度奇偶校验(LDPC)编码)，并调制输入比特(例如利用正交相移键控(QPSK)或正交幅度调制(QAM))以生成一系列频域调制符号。S-to-P块210将串行调制符号转换(例如，解复用)为并行数据，以便生成N个并行符号流，其中N是在gNB 102和UE116中使用的IFFT/FFT大小。大小为N的IFFT块215对N个并行符号流执行IFFT操作以生成时域输出信号。P-to-S块220转换(例如多路复用)来自大小为N的IFFT块215的并行时域输出符号，以便生成串行时域信号。“添加循环前缀”225将循环前缀插入时域信号。UC 230将“添加循环前缀”块225的输出调制(例如上变频)为RF频率，以经由无线信道进行传输。在转换到RF频率之前，还可以在基带处对信号进行滤波。
来自gNB 102的发送RF信号在通过无线信道之后到达UE 116，并且在UE 116处执行gNB 102处的操作的逆操作。DC 255将接收信号下变频为基带频率，并且“去除循环前缀”块260去除循环前缀以生成串行时域基带信号。串行到并行265将时域基带信号转换为并行时域信号。大小为N的FFT块270执行FFT算法以生成N个并行频域信号。并行到串行块275将并行频域信号转换为调制数据符号序列。信道解码和解调块280对调制符号进行解调和解码，以恢复原始的输入数据流。
如下面更详细描述的，发送路径200或接收路径250可以执行用于CSI报告的信令。gNB 101至103中的每一个可以实现类似于在下行链路中向UE 111至116发送的发送路径200，并且可以实现类似于在上行链路中从UE 111至116接收的接收路径250。类似地，UE111至116中的每一个可以实现用于在上行链路中向gNB 101至103发送的发送路径200，并且可以实现用于在下行链路中从gNB 101至103接收的接收路径250。
图2A和图2B中的每个组件可以仅使用硬件或使用硬件和软件/固件的组合来实现。作为特定示例，图2A和图2B中的至少一些组件可以用软件实现，而其他组件可以通过可配置硬件或软件与可配置硬件的混合来实现。例如，FFT块270和IFFT块215可以实现为可配置的软件算法，其中可以根据实现来修改大小N的值。
此外，尽管描述为使用FFT和IFFT，但这仅是说明性的，不应解释为限制本公开的范围。可以使用其他类型的变换，例如离散傅立叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变换(IDFT)函数。应当理解，变量N的值可以是用于DFT和IDFT函数的任何整数(例如1、2、3、4等)，变量N的值也可以是用于FFT和IFFT函数的作为2的幂的任何整数(例如1、2、4、8、16等)。
尽管图2A和图2B示出了无线发送和接收路径的示例，但是可以对图2A和图2B进行各种改变。例如，图2A和图2B中的各种组件可以组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。而且，图2A和图2B旨在示出可以在无线网络中使用的发送和接收路径的类型的示例。其他合适的架构可用于支持无线网络中的无线通信。
图3A示出了根据本公开的各种实施例的示例UE 116。图3A中示出的UE 116的实施例仅用于说明，并且图1的UE 111至115可以具有相同或相似的配置。然而，UE具有各种各样的配置，并且图3A不将本公开的范围限制于UE的任何特定实现。
UE 116包括天线305、射频(RF)收发器310、发送(TX)处理电路315、麦克风320和接收(RX)处理电路325。UE 116还包括扬声器330、处理器340、输入/输出(I/O)接口345、输入350、显示器355和存储器360。存储器360包括操作系统(OS)程序361和一个或更多个应用362。
RF收发器310从天线305接收由图1的无线网络100的gNB传输的输入RF信号。RF收发器310对进入的RF信号进行下变频以生成中频(IF)或基带信号。IF或基带信号被发送到RX处理电路325，其通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路325将处理后的基带信号传输到扬声器330(例如用于语音数据)或传输到处理器340以进行进一步处理(例如用于网络浏览数据)。
TX处理电路315从麦克风320接收模拟或数字语音数据或从处理器340接收其他输出基带数据(诸如网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路315对输出的基带数据进行编码、多路复用和/或数字化以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器310从TX处理电路315接收输出的经处理的基带或IF信号，并将该基带或IF信号上变频为经由天线305传输的RF信号。
处理器340可以包括一个或更多个处理器或其他处理设备，并执行存储在存储器360中的OS程序361，以便控制UE 116的整体操作。例如，处理器340可以根据众所周知的原理控制RF收发器310、RX处理电路325和TX处理电路315对前向信道信号的接收和反向信道信号的发送。在一些实施例中，处理器340包括至少一个微处理器或微控制器。
处理器340还能够执行驻留在存储器360中的其他过程和程序，诸如本公开的实施例中描述的用于本公开的实施例中描述的系统的CSI-RS测量和报告的操作。处理器340可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器360。在一些实施例中，处理器340被配置为基于OS程序361或响应于从gNB或运营商接收的信号来执行应用362。处理器340还耦接到I/O接口345，该I/O接口345为UE 116提供连接到诸如膝上型计算机和手持计算机之类的其他设备的能力。I/O接口345是这些附件与处理器340之间的通信路径。
处理器340还耦接到输入350(例如，键盘、触摸屏、按钮等)和显示器355。UE 116的运营商可以使用输入350将数据输入到UE 116中。显示器355可以是液晶显示器或能够呈现诸如来自网站的文本和/或至少有限图形的其他显示器。
存储器360耦接到处理器340。存储器360的一部分可以包括随机存取存储器(RAM)，存储器360的另一部分可以包括闪存或其他只读存储器(ROM)。
如下面更详细描述的，UE 116可以执行用于CSI报告的信令和计算。尽管图3A示出了UE 116的一个示例，但是可以对图3A进行各种改变。例如，图3A中的各种组件可以组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。作为特定示例，处理器340可以被划分为多个处理器，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个图形处理单元(GPU)。而且，虽然图3A示出了配置为移动电话机或智能电话机的UE116，但是UE可以被配置为作为其他类型的移动或固定设备操作。
图3B示出了根据本公开的示例gNB 102。图3B中所示的gNB 102的实施例仅用于说明，并且图1的其他gNB可具有相同或相似的配置。然而，gNB具有各种各样的配置，并且图3B不将本公开的范围限制于gNB的任何特定实现。gNB 101和gNB 103可以包括与gNB 102相同或相似的结构。
如图3B所示，gNB 102包括多个天线370a至370n、多个RF收发器372a至372n、发送(TX)处理电路374和接收(RX)处理电路376。在某些实施例中，多个天线370a至370n中的一个或更多个包括2D天线阵列。gNB 102也包括控制器/处理器378、存储器380和回程或网络接口382。
RF收发器372a至372n从天线370a至370n接收进入的RF信号，例如由UE或其他gNB传输的信号。RF收发器372a至372n对进入的RF信号进行下变频以生成IF或基带信号。该IF或基带信号被发送到RX处理电路376，该RX处理电路376通过对该基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路376将处理后的基带信号发送到控制器/处理器378以进行进一步处理。
TX处理电路374从控制器/处理器378接收模拟或数字数据(诸如语音数据、网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路374对输出的基带数据进行编码、多路复用和/或数字化以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器372a至372n从TX处理电路374接收输出的经处理的基带或IF信号，并将该基带或IF信号上变频为经由天线370a至370n传输的RF信号。
控制器/处理器378可以包括控制gNB 102的整体操作的一个或更多个处理器或其他处理设备。例如，控制器/处理器378可以根据众所周知的原理来控制RF收发器372a至372n、RX处理电路376和TX处理电路374对前向信道信号的接收和反向信道信号的发送。控制器/处理器378也可以支持附加功能，例如更先进的无线通信功能。在一些实施例中，控制器/处理器378包括至少一个微处理器或微控制器。
控制器/处理器378还能够执行驻留在存储器380中的程序和其他进程，例如OS。如本公开的实施例中所描述，控制器/处理器378还能够支持具有2D天线阵列的系统的信道质量测量和报告。在一些实施例中，控制器/处理器378支持诸如网络RTC之类的实体之间的通信。控制器/处理器378可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器380。
控制器/处理器378也耦接到回程或网络接口382。回程或网络接口382允许gNB102通过回程连接或通过网络与其他设备或系统通信。回程或网络接口382可以支持通过任何合适的(多个)有线或无线连接的通信。例如，当gNB 102被实现为蜂窝通信系统(诸如支持5G或新无线接入技术或NR、LTE或LTE-A的系统)的一部分时，回程或网络接口382可以允许gNB 102通过有线或无线回程连接与其他gNB通信。当gNB 102被实现为接入点时，回程或网络接口382可以允许gNB 102通过有线或无线局域网或通过有线或无线连接与更大的网络(诸如因特网)进行通信。回程或网络接口382包括支持通过有线或无线连接的通信的任何合适的结构，例如以太网或RF收发器。
存储器380耦接到控制器/处理器378。存储器380可以包括RAM、闪存或其他ROM中的至少一个。在某些实施例中，诸如BIS算法的多个指令被存储在存储器中。多个指令被配置为使得控制器/处理器378执行BIS过程并在减去由BIS算法确定的至少一个干扰信号之后解码接收信号。
如下面更详细描述的，gNB 102的发送和接收路径(使用RF收发器372a至372n、TX处理电路374和/或RX处理电路376实现)分配并发送CSI-RS，并且分配并接收SRS。
尽管图3B示出了gNB 102的一个示例，但是可以对图3B进行各种改变。例如，gNB102可以包括任何数量的图3A中所示的每个组件。作为特定示例，接入点可以包括多个回程或网络接口382，并且控制器/处理器378可以支持路由功能以在不同网络地址之间路由数据。作为另一特定示例，虽然示出为包括TX处理电路374的单个实例和RX处理电路376的单个实例，但是gNB 102可以包括每个的多个实例(诸如每个RF收发器一个)。
图4示出了根据本公开的各种实施例的在其中一个CSI-RS端口被映射到大量的模拟控制天线元件上的示例波束成形架构。
Rel.13LTE支持多达16个CSI-RS天线端口，这使得gNB能够配备大量天线元件(例如64或128)。在这种情况下，多个天线元件被映射到一个CSI-RS端口上。此外，Rel.14LTE中将支持多达32个CSI-RS端口。对于诸如5G的下一代蜂窝系统，所预期的是CSI-RS端口的最大数量或多或少保持相同。
对于毫米波频段，尽管对于给定的形状因子天线元件的数量可以更大，但是如图4的实施例400所示，CSI-RS端口的数量——其可以对应于数字预编码端口的数量——由于硬件限制(例如以毫米波频率安装大量ADC/DAC的可行性)而趋于受限。在这种情况下，一个CSI-RS端口被映射到大量天线元件上，这些天线元件可以由一组模拟移相器401控制。然后，一个CSI-RS端口可以对应于一个子阵列，该子阵列通过模拟波束成形405产生窄模拟波束。该模拟波束可以被配置为通过跨符号或子帧或时隙(其中子帧或时隙包括符号组或可以包括发送时间间隔)改变移相器组来扫过更宽范围的角度420。子阵列的数量(等于RF链的数量)与CSI-RS端口的数量NCSI-PORT相同。数字波束成形单元410跨NCSI-PORT个模拟波束执行线性组合以进一步增加预编码增益。虽然模拟波束是宽带的(因此不是频率选择性的)，但是数字预编码可以跨频率子带或资源块而变化。
为了使能数字预编码，CSI-RS的有效设计是关键因素。为此，在Rel.13/14LTE中支持对应于三种类型的CSI-RS测量行为的三种类型的CSI报告机制：1)对应于非预编码的CSI-RS的“CLASS A”CSI报告；2)利用K＝1CSI-RS资源报告的“CLASS B”，其对应于UE特定的波束成形的CSI-RS；3)利用K>1CSI-RS资源报告的“CLASS B”，其对应于小区特定波束形成的CSI-RS。对于非预编码(NP)CSI-RS，利用CSI-RS端口和TXRU之间的小区特定的一对一映射。这里，不同的CSI-RS端口具有相同的宽的波束宽度和方向以及因此通常具有小区宽覆盖范围。对于波束成形的CSI-RS，小区特定的或者UE特定的波束成形操作被应用于非零功率(NZP)CSI-RS资源(其包括多个端口)。这里，(至少在给定时间/频率下)CSI-RS端口具有窄波束宽度并因此不具有小区宽覆盖范围，并且(至少从gNB角度来看)至少部分的CSI-RS端口资源组合具有不同波束方向。在5G NR中，尽管CSI采集框架旨在适应此类情况，但不支持这种区分。
在3GPP LTE和NR(新的无线接入或接口)中，由物理层同步信号和更高(例如，媒体接入控制(MAC))层过程来使能网络接入和无线资源管理(RRM)。具体地，UE尝试检测同步信号连同用于初始接入的至少一个小区ID的存在。当UE在网络中并且与服务小区相关联时，UE通过尝试检测若干个相邻小区的同步信号和/或测量相关联的小区特定的RS(例如，通过测量它们的参考信号接收功率(RSRP))来监听若干个相邻小区。对于下一代蜂窝系统，适用于各种使用情况(诸如增强的移动宽带(eMBB)、超可靠的低时延通信或(URLLC)、大规模机器类型通信(mMTC)，每个对应于不同的覆盖要求)和频带(具有不同传播损耗)的高效且统一的无线资源获取或跟踪机制是合意的。对于可能被设计有不同网络和无线资源范例(paradigm)的下一代蜂窝系统，无缝和低延迟的RRM也是合意的。这样的目标在设计接入、无线资源和移动性管理框架方面带来至少以下问题。
第一，由于NR可能支持甚至更多样化的网络拓扑，因此可以重新定义小区的概念或用另一个无线资源实体代替。作为示例，对于同步网络，类似于LTE中的协作多点传输(COMP)场景，一个小区可以与多个发送-接收点(TRP)相关联。在这种情况下，无缝移动性是合意的功能。第二，当使用大型天线阵列和波束成形时，根据波束(尽管可能被不同地称呼)定义无线资源可以是自然的方法。鉴于可以利用多种波束成形架构，适应各种波束成形架构(或者，替代的，与波束成形架构无关)的接入、无线资源、和移动性管理框架是合意的。例如，该框架可适用于或无关于以下情况：是一个CSI-RS端口形成一个波束(例如，其中多个模拟端口连接到一个数字端口，并且利用多个广泛分离的数字端口)还是一个波束由多个CSI-RS端口形成。另外，无论是否使用波束扫描(如图5所示)，该框架都可以是可适用的。第三，不同的频带和用例施加不同的覆盖限制。例如，mmWave频带会产生很大的传播损耗。因此，需要某些形式的覆盖增强方案。几个候选包括波束扫描(如图5所示)、重复、分集、和/或多TRP发送。对于传输带宽较小的mMTC，需要时域重复以确保足够的覆盖范围。
无缝接入的前提条件是大幅减少已经连接到网络的UE的高层过程。例如，当UE从一个小区移动到另一个小区(即小区间移动性)时，小区边界(或一般而言，小区的概念)的存在需要RRC(L3)重新配置。对于具有封闭用户组的异构网络，与更高层过程相关的额外开销可能进一步给系统增加负担。这可以通过放宽小区边界从而创建大型“超级小区”来实现，其中大量UE可以漫游。在这种情况下，高容量MIMO传输(尤其是MU-MIMO)变得更加普遍。虽然这提供了增加系统容量的机会(以可持续UE的数量衡量)，但它使用了简化的MIMO设计。如果应用于当前系统，这将构成挑战。
因此，需要一种接入、无线资源和移动性管理框架，该框架通过减少高层过程的数量来促进无缝接入。另外，还需要有助于大容量MIMO传输的流线型MIMO设计。
在下文中，为了便于描述，FDD和TDD都被视为DL和UL信令的双工方法。
尽管本公开的各种描述和实施例假设正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)，但是本公开中呈现的实施例可以扩展到其他基于OFDM的传输波形或诸如滤波后的OFDM(F-OFDM)的多址方案。
本公开包括以下组件，这些组件可以彼此结合或组合使用，或者可以作为独立方案来操作。第一组件涉及初始接入和无线资源管理。第二组件涉及DL MIMO配置。第三组件涉及UL MIMO配置。第四组件涉及DL控制信令。
这些组件中的每一个都可以单独使用(没有其他组件)，也可以与其他至少一个组件结合使用。同样，这些组件中的每一个都包括多个子组件。每个子组件可以单独使用(没有任何其他子组件)，也可以与其他至少一个子组件结合使用。例如，第四组件的任何示例实施例(上行链路控制信息(UCI)复用方案的使用条件)可以与第五组件的任何示例实施例(UCI复用方案)组合。
以下所有的组件和实施例均适用于具有循环前缀OFDM(CP-OFDM)波形以及DFT扩展OFDM(DFT-SOFDM)和单载波FDMA(SC-FDMA)波形的UL传输。此外，所有下述组件和实施例都适用于时间调度单元是一个子帧(其可以包括一个或多个时隙)或一个时隙时的UL传输，其中一个子帧或时隙可以包括传输时间间隔。
图5示出了根据本公开的实施例的具有两个级别的无线资源实体的以UE为中心的接入的示例。
对于第一组件(即，初始接入和无线资源管理)，在一个实施例中，在图5的实施例500中描述了利用两个级别的无线资源实体的以UE为中心的接入。这两个级别可以称为“小区”和“波束”。这两个术语是示例性的并且用于说明目的。也可以使用诸如无线资源(RR)1和2的其他术语。另外，作为无线资源单元的术语“波束”将与例如图4中用于波束扫描的模拟波束区分开。代替“波束”，可以使用与空间传输相关的术语，例如“端口”、“天线端口”或“虚拟天线/端口”。
在物理层信号方面，实体“波束”可以与一个或两个天线端口或一个或两个端口的非零功率(NZP)CSI-RS资源相关联。例如，当在发射器上使用双极化天线阵列时，使用两个端口。也可以使用其他类型的测量RS，例如同步信号块(SSB)或解调RS(DMRS)。如果与RS相关联，则RS可以为测量、预编码和/或数据传输提供参考。
该实施例尤其与但不限于同步网络有关，在同步网络中，网络内的小区在一定值范围内的时间和频率上是同步的。此外，当TRP利用至少一个可用于波束成形的天线阵列时，该实施例尤其有意义，尽管不限于此。
当UE进入网络并且因此参与初始接入过程时，应用第一RR级别(称为“小区”)。在实施例510中，UE 511在执行包括检测同步信号的存在的初始接入过程之后连接到小区512。同步信号可以用于粗略定时和频率获取以及检测与服务小区相关联的小区标识(小区ID)。在该第一级别中，UE观察小区边界，因为不同的小区可以与不同的小区ID相关联。在图5中，一个小区与一个TRP相关联(通常，一个小区可以与多个TRP相关联)。由于小区ID是MAC层实体，因此初始接入不仅涉及物理层过程(诸如经由同步信号获取的小区搜索)，还涉及一个或多个MAC层过程。
当UE已经连接到小区并因此位于网络中时，应用第二RR级别(称为“波束”)。在该第二级别中，UE 511可以在网络内移动而不用观察小区边界，如实施例550所示。也就是说，UE移动性在波束级而不是小区级上处理，其中一个小区可以与N个波束相关联(N可以是1或>1)。然而，与小区不同，波束是物理层实体。因此，UE移动性管理仅——因此利用物理层过程而不利用MAC层过程——在物理层上处理。
在图5的实施例550中给出了基于第二级别RR的UE移动性场景的示例。在UE 511与服务小区512相关联之后，UE 511进一步与波束551相关联。这是通过获取UE可以从其获取波束身份或标识的波束或无线资源(RR)获取信号来实现的。波束或RR获取信号的示例是测量参考信号(RS)。在获取波束(或RR)获取信号时，UE 511可以向网络或相关联的TRP报告状态。这种报告的示例包括测量的波束功率(或测量RS功率)或至少一个推荐的波束标识的组。基于该报告，网络或相关联的TRP可以将波束(作为无线资源)分派给UE 511以进行数据和控制发送。当UE511移动到另一小区时，UE 511既不观察也看不到前一个和下一个小区之间的边界。UE 511从波束551切换到波束552，而不是进行小区切换。由从UE 511到网络或相关联的TRP的报告来促进这种无缝移动性-尤其是当UE 511通过获取和测量M个波束(或RR)获取信号来报告M>1个优选波束标识的组时。
因此，仅在初始接入期间获取同步信号。当UE连接到网络并且与小区相关联时，就在波束级别上处理UE移动性并且不再观察到小区边界，从而获得所谓的“一个小区”或“无边界小区”网络(从UE的角度)。因此，不再需要获取同步信号。相反，波束(RR)获取信号(诸如测量RS)被用于无线资源管理(RRM)。换句话说，仅在初始接入期间获取小区ID(由(多个)同步信号携载的MAC层实体)，而“波束ID”(由诸如测量RS的波束(RR)获取信号携载的物理层实体)是为了移动性和/或RRM而获取的。当UE在网络中时，UE不需要从同步信号中获取或监听(多个)小区ID。任意的(多个)小区ID变得与UE无关，或者通知与已获取的波束ID相关联的UE。
当然，这不排除除了波束(RR)获取信号之外利用同步信号以辅助波束(RR)获取或跟踪UE移动性的一些UE实施方式。
对于某些场景，例如异步网络、无线链路故障(RLF)下的UE、连接丢失或空闲模式，UE可以回退到类似于3GPP LTE的基于小区ID或小区级移动性管理。因此，两个级别的无线资源实体(小区)中只有一个是适用的。无论UE是否应该假设波束级移动性(其中，从UE的角度来看既不观察小区边界而且小区边界也不可见)或者小区级移动性(其中，从UE的角度观察到小区边界并且小区边界可见)，当UE连接到网络时，可以获得这种信息。这可以经由DL控制信令来通知，无论是在L1、MAC和/或RRC级上。
当利用两个级别(“小区”和“波束”)无线资源实体或管理时，可以主要设计(多个)同步信号以用于初始接入到网络中。对于在其中模拟波束扫描(参见图4)或重复可以被用于增强公共信号(诸如(多个)同步信号和广播信道)的覆盖范围的mmWave系统，同步信号可以在时间上(诸如在OFDM符号或时隙或子帧上)重复。然而，该重复因子不一定与每一小区或每一TRP的支持的“波束”(定义为无线资源单元，与波束扫描中使用的模拟波束区分开)的数量相关。因此，不从(多个)同步信号获取或检测波束标识(ID)。相反，波束ID由诸如测量RS的波束(RR)获取信号携载。同样，波束(RR)获取信号不携载小区ID(因此，不从波束或RR获取信号检测到小区ID)。
对于第二组件(即，DL MIMO配置)，针对无缝移动性和无边界网络(无小区边界的波束级接入)，常规的特定于小区的天线端口框架不再适用。对于常规蜂窝网络，连接到小区的所有UE共享由该小区的至少一个TRP生成的天线端口。当小区边界既未被UE观察到也不对UE“可见”时(如图5所示)，网络中的每个UE可以潜在地共享从网络中的任何TRP生成的任何空间域传输资源。因此，作为小区特定的实体的常规的测量天线端口(通常与CSI-RS相关联)不再适用。“CSI-RS资源”(用于定义以空间域、时域和频域为特征的测量资源的概念)也不适用。但是，将该空间域传输资源与一个天线端口、一个端口CSI-RS资源、两个天线端口、或两个端口CSI-RS资源进行关联是适用的。例如，当在发射器上使用双极化天线阵列时，使用两个端口。
为此目的，可以动态地执行配置所需的任何控制信令，或者使用L1DL控制信令(例如，通过NR中的PDCCH)或L2 DL控制信令(例如，通过NR中的MAC CE)执行。对于无缝移动性和无边界网络，通过高层(L3/RRC)信令的配置是最小化的也是可被避免的。
下面给出适用于基于波束的接入的各种其他实施例(其中不再使用常规的小区边界)。可以将以下设计的特征定为“扁平”(与层次结构相反)。
一个无线资源单元可以被定义为根据一个空间单元(出于说明的目的，称为“波束”)和一个时频单元(例如，符号-子载波、时隙-子载波、时隙-频率资源块等)。
图6示出了根据本公开实施例的用于DL发送和接收的波束级接入和移动性的示例。
在图6所示的一个实施例中，可以如下描述用于配置DL MIMO的方法。在这种情况下，关于与MIMO相关的传输和测量功能，“波束”可以类似于常规DL天线端口。每个波束可以与CSI-RS相关联，该CSI-RS可以跨越一个或多个时频单位。在这种设置中，可以分配连接到网络的UE来监听或测量至少一个波束。当UE通过与每个波束相关联的参考信号(诸如CSI-RS)测量信道质量时，UE可以向网络报告CSI。继而，网络可以执行调度和链路自适应，以经由所分配的波束将DL传输分配给UE，其中可以在所分配的波束上执行用于数据传输的一些预编码。可以针对UE动态地改变波束分配。在此，动态是指使用物理层(L1)控制信令或至多MAC层(L2)控制信令来影响波束分配的变化。此外，动态与半静态(其中使用较高层/RRC/L3信令，这会由于其相关联的等待时间而导致无缝接入中断)形成对比，或者与静态(未更改)形成对比。
该实施例可以在图6中示出。在示图600中，两个UE(UE-0和UE-1)中的每一个被分配为监听一组Kk＝8个波束(UE-0为610，UE-1为620)。两组8-波束不重叠。随着UE-k(k＝0或1)移动，波束分配(可以包括波束组和/或分配的组中的波束数量)可以改变。可以通过L1或L2 DL控制信令向UE-k发送波束分配的变化(对于NR，它是PDCCH或MAC CE)。如果使用L1控制信令，则该波束分配信令可以分别包含在UE特定的下行链路控制信息(DCI)或UE组DCI(其分别是用UE标识(例如C无线网络临时标识符(RNTI))或特殊组RNTI掩盖或识别的)中。Kk的值可以由网络配置/分配(动态地，通过L1/L2 DL控制信令发送信号)。
如果示图600中的两个8-波束组不重叠，则示图650示出另一个示例，其中K0＝8和K1＝6，此外分配给两个UE的波束中的3个被共享(680)。从UE-0的角度来看，8个波束中的3个与UE-1共享，而5个仅配置给UE-0(660)。同样，从UE-1的角度来看，6个波束中的3个与UE-0共享，并且3个仅配置给UE-0(670)。注意的是，随着UE-1从一个地理位置移动到另一地理位置，设置可以从600更改为650。
为了进一步图示，示图600中的每个UE通过测量与这8个波束相关联的8波束特定的RS来监听8个分配的波束。然后，可以使用此测量来计算波束特定的度量，例如可以随附至少一个波束索引(BI)的L1-RSRP或CSI(可以包括秩指示符(RI)、预编码矩阵指示符(PMI)和/或信道质量指示符(CQI))。在NR中，BI由CRI(CSI-RS资源索引)表示。如果未使用“CSI-RS资源”的实体，则使用不同的术语指代“波束”或相应的RS。UE-k可以将此测量报告给网络，以用于链路自适应和调度。
关于波束度量报告的几个子实施例如下。
图7示出了根据本公开的实施例的用于DL波束监听和接收的UE过程的示例。
在一个子实施例中，UE被配置为报告Nk≤Kk个波束度量(例如要么L1-RSRP要么CSI)，并附带一组Nk个BI{BI(0),BI(1),…,BI(Nk-1)}，其中第n个波束度量对应于BI(n)。该实施例可以在图7的图700中示出，其中UE-k被配置为监听/测量Kk个波束(步骤701)，其中在与波束相关联的RS(例如CSI-RS)上执行波束测量。在UE-k连接到网络的时间期间，UE-k从网络接收波束度量(BM)报告请求(步骤702)。如果使用L1 DL控制信令，则该请求类似于非周期性CSI报告请求/触发。在此，UE-k向网络推荐用于向UE-k进行DL数据传输的Nk个波束的子集(步骤703，类似于NR中的CSI-RS端口)。Nk的值可以由UE-k选择(单独报告或包含在波束度量报告中)或由网络配置/分配(动态地通过L1/L2DL控制信令发送)，或两者(UE向网络报告子集，并且网络基于或响应于UE报告来分配子集)。当Nk的值由网络分配并且通过L1 DL控制信令来通知，它可以被包括在请求/触发UE-k报告非周期性波束度量的DCI中。在这里，波束度量随附着相应的波束索引。当网络接收到波束度量报告，网络可以使用该信息来执行调度和链路自适应。
随后，UE被配置为测量与Mk个波束相关联的RS，随后进行CSI计算和报告(步骤704，通过UL信道)。此报告可以非定期性地执行(网络通过L1 DL控制信道请求报告)，也可以定期性/半永久性地执行。CSI报告用于网络执行逐个时隙的链路自适应和调度。如果CSI包括RI、PMI和CQI，则网络可以执行预编码的DL传输，其中，预编码器将应用于Mk个波束以产生所需的层数(传输秩)。CQI是根据RI和PMI(其中，可以使用码本)计算的。该预编码执行针对UE-k的Mk个波束的选择和/或组合，其中，该选择是指选择Mk个波束的子集，该组合是指如果所选择的子集包括多个组合对选择的Mk个波束的子集应用预编码器(或权重)。波束的数量Mk在功能上类似于NR的CSI-RS端口的数量。网络可以根据UE报告的值Nk选择该数量Mk。这个值Mk是通过DL信道向UE-k通知的——与非定期性的CSI请求(对于非定期性CSI报告，包括在关联的DCI中)一起或与CSI报告分开(与时域或频域中的某些其他信令复用)。在某些实施例中，该值Mk也可以是由UE-k本身选择，或者该值是UE-k报告的但是基于或响应于UE报告由网络分配的。当为UE分配/许可DL传输时，用于该特定DL传输的波束数Mk(≤Kk)是与DL分配分开地或与DL分配一起被通知的(步骤705)。步骤704中的Mk个波束可以是步骤703中的Nk个波束的子集。在这种情况下，Mk个波束的组可以被(例如，通过DCI)配置给使用
Figure BDA0002694882410000221
位信令或者大小为Nk个位图的UE。作为特殊情况，步骤704中的Mk个波束可以与步骤703中的Nk个波束相同。
可以重复步骤704和步骤705，直到网络请求UE-k执行测量和报告Nk≤Kk个波束度量(步骤706)。例如，这样做是出于DL传输的DL信道测量的目的，向UE-k分配一组良好的Nk个波束。当UE-k收到此波束度量报告请求时，重复步骤703，然后是步骤704和步骤705。
如前所述，在步骤703中，CSI可以用于波束度量(BM)。如果是这种情况，则步骤703和步骤704会产生相同类型的报告，尤其是如果Mk被设置为等于Nk。在这种情况下，尤其当UE-k被配置为报告非周期性CSI时，步骤703和步骤704可以被合并。
在另一子实施方式中，UE被配置为报告Kk个波束的度量(例如，L1-RSRP或CSI)。由于所有Kk个分配的波束被测量并报告其波束度量，无需报告任何波束索引(BI)。图7中描述的基本过程适用于修改为“UE-k计算并报告Kk个所建议的BM(波束度量)”的步骤703。如前所述，无需报告任何波束索引(BI)。使用该方案，步骤702包括用于报告与所有Kk个分配的波束。在从UE-k接收报告(其包括Kk波束度量)后，当如前所述的子实施例所述地向UE-k分配了DL传输时，网络可以分配Kk个波束之外的Mk个波束。
在另一子实施例中，UE-k可以配置有图7所示的先前描述的子实施例中的任一个。可以单独地(例如，在波束度量报告请求之前)或与波束度量报告请求一起将该切换动态地通知给UE-k。
在可以与图7所示的任何先前描述的子实施例组合的另一子实施例中，步骤702和步骤706(由网络发起/配置)可以由UE发起的波束度量报告来代替。在这种情况下，UE-k不(从网络)接收任何报告波束度量的请求。相反，UE-k(可能是由UE-k已知的事件触发，但不一定是网络触发的事件)主动向网络报告波束度量(Nk≤Kk波束度量以及相关的波束索引，或所有Kk波束度量)。至少两种可能性是适用的。第一，UE-k经由UL信道(PUCCH或PUSCH)报告波束度量。该报告可以是在PUSCH上进行UL数据传输的一部分，但包含一定的“类型”指示符，以便网络可以将该报告与其他UL数据区分开。第二，UE-k首先发送一条消息，指示UE-k将通过UL信道报告波束度量。在该“报告指示”或“报告通知”之后，发送波束度量报告。例如，可以使用“报告指示”和波束度量之间的固定定时关系。在一些实施例中，“报告指示/通知”可以包括定时信息，该定时信息表示“报告指示”和波束度量报告之间的(在OFDM符号、时隙或子帧中的)偏移。在一些实施例中，可以在与“报告指示/通知”相同的时隙/子帧中发送波束度量报告。在一些实施例中，波束度量报告可以由UE发送而无需任何“报告指示/通知”。该子实施例可以在图8中示出。图8示出了根据本公开实施例的用于DL波束监听和接收的UE过程的另一示例。在步骤801，UE-k被配置为监听Kk个波束，并且步骤802和布置806包括UE发起的过程，因为UE-k本身发起波束度量报告并发送其关联的“报告指示”。在对该报告指示进行解码之后，网络从UE-k知道波束报告的存在。
如前所述，在步骤803中，CSI可以用于波束度量(BM)。如果是这种情况，则步骤803和步骤804会产生相同类型的报告，尤其是如果Mk被设置为等于Nk。在这种情况下，尤其当UE-k被配置为报告非周期性CSI时，步骤803和步骤804可以被合并。
分别对于图7的实施例700和图8的实施例800，UE-k从Nk至Mk个波束中向下选择Kk个波束的两个步骤(703和704，或803和804)可以一起使用(两者都使用)，也可以单独使用(两者之一使用)。
分别对于图7的实施例700和图8的实施例800，其中假设Mk波束，UE-k计算并报告CSI(步骤704或804)，如前所述，UE可以选择值Mk(可选地包括大小为Mk的选择的子集)。Mk的值以及可选的该子集可以作为CSI的一部分(例如，与CQI、PMI和/或RI一起)发送信号。由于此报告可以由UE-k发起，而无需来自网络/gNB的任何请求，因此需要对UL信道资源进行某些配置。
在一个示例中，UE-k可以被配置为(例如，经由RRC信令或L2控制信令)用于“免许可”(配置的授予)UL传输的一些物理上行链路控制信道(PUCCH)资源。此“免许可”配置可以包括资源分配、定期性和PUCCH格式。与功率控制相关的配置可以来自PUCCH配置。
在另一示例中，UE-k可以被配置为(例如，经由RRC信令或L2控制信令)用于“免许可”(配置的许可)UL传输的一些物理上行链路数据信道(PUSCH)资源。这更适用于“免许可”的非定期性CSI报告(其中不包括包含CSI请求的UL许可)。该“免许可”配置可以包括资源分配(例如，一组子帧/时隙/符号和/或RB分配)。
由于参数Mk(以及可选的Mk个波束)也用于DL传输(步骤705或步骤805)，它将需要比CSI参数更可靠的错误保护。例如，这可以通过在UCI上添加循环冗余校验(CRC)来实现，在Rel.15/16NR中，使用某些更大的PUCCH格式和PUSCH可以实现。但是，需要一些额外的保护，例如，以解决网络/gNB的冲突和/或丢失/错误报告。
为了解决网络/gNB的冲突或丢失/错误报告，可以使用针对PUCCH和/或PUSCH的混合自动重发和请求(HARQ)-ACK。可选地，UE可以期望在下一个PDSCH调度中在MAC控制单元(CE)上接收一些信令。另外，可以向UE分配一个不受所报告的波束影响的默认控制资源集(CORESET)，例如CORESET 0。这是因为如果用于CORESET 0的波束发生变化，则UE将需要重新同步。
这也可以应用于步骤702和步骤703，或步骤802和步骤803，其中UE-k选择Nk的值以及大小为Nk的子集。
当DL-UL互易性适用时，上述实施例的一些变型是可行的。在一种变型中，CSI报告(例如，步骤704或804)可以包括CQI和RI，但是没有PMI。为了实现这种变型，UE-k可以被配置为针对与Mk个分配的DL波束互易的UL发送波束来发送SRS。可以使用或不使用CSI-RS来完成。如果Mk个分配的DL波束的每个与一个SRS和一个CSI-RS相关联，UE-k可以同时使用CSI-RS和SRS(通过DL-UL信道互易性)进行CSI计算。在另一个变型中，如果UE-k被配置为针对与Mk个分配的DL波束互易的UL发送波束来发送SRS，则波束度量计算(例如，步骤703或步骤803)也可以使用SRS，或者CSI-RS和SRS两者。
对于第三组件(即，UL MIMO配置)，为了维持无缝移动性和无边界网络，可以动态地执行配置所需的任何控制信令，或者使用L1 DL控制信令(例如，通过NR中的PDCCH)或L2DL控制信令(例如，通过NR中的MAC CE)执行。通过高层(L3/RRC)信令进行的重新配置被最小化或避免。
下面给出适用于基于波束的接入的若干实施例(其中不再使用常规的小区边界)。可以将以下设计的特征定为“扁平”(与层次结构相反)。
一个无线资源单元可以被定义为根据一个空间单元(出于说明的目的，称为“波束”)和一个时频单元(例如，符号-子载波、时隙-子载波、时隙-频率资源块等)。
在另一实施例中，可以如下描述用于配置UL MIMO的方法。在这种情况下，关于与MIMO相关的传输和测量功能，“波束”可以类似于常规UL(SRS)天线端口。每个波束可以与SRS相关联，该SRS可以跨越一个或多个时频单位。这些Kk个UL波束在UE处形成，当UE(标记为UE-k)将每个波束的SRS发送到网络时。继而，网络可以执行调度和链路自适应，以通过Kk个波束中的至少一个向UE-k分配UL传输，其中可以在所分配的波束上执行用于数据传输的一些预编码。波束选择(Kk个波束之外的Mk个波束)可以由UE动态地更改。在此，动态是指使用物理层(L1)控制信令或至多MAC层(L2)控制信令来影响波束分配的变化。此外，动态与半静态(其中使用较高层/RRC/L3信令，这会由于其相关联的等待时间而导致无缝接入中断)形成对比，或者与静态(未更改)形成对比。同样，为UE-k配置的Kk的值可以通过L1或L2 DL控制信令(对于NR，它是PDCCH或MAC CE)(通过网络)通知给UE-k。当UE-k进入网络时，Kk的初始/默认值可以通过高层信令进行配置。该波束严格地是特定于UE的。
该实施例可以在图9中示出。图9示出了根据本公开实施例的用于DL发送和接收的波束级接入和移动性的示例。在示图900中，两个UE(UE-0和UE-1)中的每一个形成Kk＝4波束(UE-0形成910，UE-1形成920)，其中每个波束都与SRS传输相关。由于波束是在UE侧形成的，因此两个4波束组可能不会重叠。随着UE-k(k＝0或1)移动，波束选择(可以包括波束组和/或分配的组中的波束数量)可以改变。
如前所述，可以通过L1或L2 DL控制信令(对于NR，它是PDCCH或MAC CE)向UE-k通知Kk的变化。如果使用L1控制信令，则波束的数量(Kk)、波束分配信令可以分别包含在UE特定的下行链路控制信息(DCI)或UE组DCI(其分别是用UE标识(例如C-RNTI)或特殊组RNTI掩盖或识别的)中。Kk的值可以由网络配置/分配(动态地，通过L1/L2 DL控制信令发送信号)。
为了进一步图示，示图900中的每个UE通过测量与这4个波束相关联的4个SRS来形成4个UL波束。然后，网络会使用这组4个SRS来测量UL信道，以用于链路自适应和调度。随着UE-k的移动，波束(通过预编码形成)可以改变。但是由于UE形成了那些波束，所以不需要任何其他的DL控制信令。也即是，那些波束的形成对于网络是透明的。
在一个子实施例中，UE被配置有Kk个UL波束以及与Kk个SRS资源(或简单地分配)，其中第n个UL波束对应于第n个SRS资源(或简单地分配)。该实施例可以在图10的图1000中示出。图10示出了根据本公开的实施例的用于UL波束监听和接收的UE过程的示例。参照图10，UE-k配置有Kk个UL波束及其相关联的SRS资源(或简单地分配——步骤1001)。在UE-k连接到网络的时间期间，UE-k可以从网络接收非定期性SRS(AP-SRS)请求(步骤1002)。注意的是，UE-k也可以配置有定期性SRS(P-SRS)。如果UE-k配置有半持续SRS(SP-SRS)，则在这种情况下，SRS请求不适用。但是，当使用AP-SRS请求时，可以利用L1 DL控制信令(其中DCI包含AP-SRS触发/请求)。如果要应用预编码以形成每个UE-k SRS，则UE-k可以为该SRS中的每个计算预编码器(步骤1003)。
随后，UE-k针对Kk个波束的每个波束发送SRS(步骤1004)。当UE-k在Kk个波束上接收到UL传输许可时，UE可以在PUSCH上发送UL数据(功能上类似于PUSCH的UL信道——步骤1005)。与UL传输许可相关联的DCI可以包括Kk波束传输(类似于NR的Kk个波束-端口传输)相关联的发送PMI(TPMI)和/或尕怂RI(TRI)。可选地，可以经由选择的Kk个波束之外的Nk个波束的SRS资源/分配指示来执行UL波束选择。此SRI可以随附与Nk个波束相关联的TPMI和/或TRI。
可以重复执行步骤1004和步骤1005，直到网络请求UE-k发送非定期性SRS(当UE-k配置有非定期性SRS时——步骤1006)。如果UE-k配置有定期性SRS，则可以简单地重复步骤1004和步骤1005。如果UE-k配置有半持续SRS，则可以重复步骤1004和步骤1005，直到UE-k接收到停用命令为止。
当DL-UL互易性适用时，上述实施例的一些变型是可行的。在一种变型中，步骤1005中的相关联的UL许可可以包括TRI和SRI，但是没有PMI。为了实现这种变型，UE-k可以被配置为接收与分配的Kk个UL波束互易的CSI-RS。这可以与SRS一起完成。如果Kk个分配的UL波束的每个与一个SRS和一个CSI-RS相关联，UE-k可以同时使用CSI-RS和SRS(通过DL-UL信道互易性)进行SRS预编码器计算。因此，UE-k接收以相同调度时间单位或者在AP-SRS请求之后(步骤1002与步骤1003之间)发送的CSI-RS。如果TPMI未包含在UL许可中，可以通过选择Kk个UL波束之外的Mk个UL波束并利用SRI来执行Mk-层传输。
对于第四组件(即，DL控制信令)，下面描述用于使得能够接收DL MIMO传输的方法。
当针对DL传输UE-k被分配Mk个波束(从UE监听的Kk个波束之外选择的)，诸如预编码、秩适应和空间复用的与MIMO相关的操作可以在Mk个波束上执行，正如在Mk个波束端口上执行的那些操作一样。
由于Mk的值通过L1或L2 DL控制信令通知，则其可以被动态地更改。这可以通过单独的/专用的L1/L2信令或作为DL分配一部分的DL相关DCI进行通知。图11示出了根据本公开的实施例的L1 DL控制信令设计的示例。参照图11，DL时隙代表一个DL调度时间单元。在每个DL时隙(组件1101)中，一些资源用于DL控制传输(组件1102)。在此示例中，DL控制在时域中与数据复用。也可以使用其他复用方案，例如频率、时频和/或空间复用(在控制和数据之间)。在图1100中，每个与DL有关的DCI(组件1103)包括用于指示Mk的值的DCI字段(组件1104)。
在一些实施例中，在图1110中，并非每个与DL有关的DCI(组件1103)都包括用于指示Mk的值的DCI字段。即，用于指示Mk的值的DCI字段(组件1104)仅在Mk的值需要被更新情况下才包含在DL相关DCI中。可以设想几种可能性。在第一种可能性中，与DL相关的DCI(1103)的有效载荷保持相同，而不管DCI字段1104是否包括在1103中。在这种情况下，Mk的指示符使用现有的DCI字段，并且标志/指示符可以被添加，以与另一用例区分Mk的指示。在第二种可能性中，当在1103中包括DCI字段1104时，与DL相关的DCI(1103)的有效负载增加。在这种情况下，可能要求UE在检测时增加可能的DCI格式/有效载荷的数量。
在一些实施例中，在图1120中，使用用于指示Mk的值的专用的DCI格式(1105，不是DL相关DCI的一部分)。可以设想几种可能性。在第一种可能性中，UE组DCI用于该目的。在这种情况下，针对一组UE，DCI可以包含Mk的值，其中一组至少包括一个UE。可以使用组RNTI屏蔽此DCI。该DCI可以包括由一组UE共享的Mk的一个值，或者包括Mk的若干值，其中每个值与一个UE相关联。该DCI可以定期地或不定期地接收。当专用DCI(在L1 DL控制信令上发信号)被MAC CE(通过L2控制信令)代替时，可以设计这种可能性的变型。在第二种可能性中，在接收到该专用DCI之前，UE(或一组UE)(通过L1或L2 DL控制信令)接收寻呼消息，该消息指示UE的(或一组UE)的Mk值改变。在这种场景，非定期性地接收专用的DCI。当专用DCI(在L1 DL控制信令上发信号)被MAC CE(通过L2控制信令)代替时，可以设计这种可能性的变型。
当UE-k被分配为在Mk个DL波束上执行DL传输时，UE可以配置为报告Mk个波束的CSI。这在功能上类似于Mk个端口(用于NR)。例如，对于每个可能的RI值，可以为UE配置用于PMI计算的Mk-端口码本。在此，预编码包括波束选择或波束组合。
各种实施例中的任何一个都可以独立地使用或与至少一个其他实施例结合使用。
图12示出了根据本公开的实施例的在其中UE接收并解码CSI报告配置信息的示例方法1200的流程图。例如，方法1200可以由UE 116执行。
方法1200开始于UE从基站接收并解码波束监听信息(步骤1201)。波束监听信息包括用于UE监听和测量K个波束的质量的请求。质量用波束度量表示，例如RSRP、CQI或信号与干扰噪声比(SINR)。可以通过高层(RRC)信令、L2控制信道(MAC CE)或L1控制信道(通过PDCCH)来发送请求。当UE监听K个波束时，可以触发波束度量报告(步骤1202)。触发事件可以由网络发起(由BS发送)，也可以由UE自身发起。如果由网络发起，则可以通过L1(基于DCI的、与DL相关的或与UL有关的DCI)或L2(基于MAC CE的)DL控制信道来发送波束度量请求。如果由UE发起，则UE可以发送通知消息(UE将以当前或将来的时隙/子帧/传输时间单位来发送波束度量报告)、报告请求(UE请求网络/基站触发波束度量报告)或波束度量报告(无任何通知或报告请求)。随后，UE计算并报告与至少一个推荐波束相关联的至少一个波束度量报告(步骤1203)。如果适用，波束度量报告还可以随附相关的波束指示符。
随后，UE计算并报告假设了M个波束的传输假设的CSI(步骤1204)，其中M可以由网络/BS用信号发送(例如，作为CSI请求或CSI报告配置的一部分)或由UE确定(例如，作为CSI报告的一部分)，并且在预配置的上行链路信道资源上被报告。从UE的角度来看，波束度量报告可以以比CSI报告更慢的速率进行更新，这是因为网络/BS可以使用波束度量报告来将DL传输端口分配给UE。随后，UE可以接收M波束DL传输分配(例如，经由在诸如PDCCH的L1 DL控制信道上发送的DL相关DCI)和相关联的DL传输，UE对其进行解调(步骤1205)。
图13示出了根据本公开的实施例的在其中BS针对UE(标记为UE-k)生成波束监听控制信息的示例方法1300的流程图。例如，方法1300可以由BS 102执行。
方法1300以BS针对UE(标记为UE-k)生成并发送波束监听信息开始(步骤1301)。波束监听信息包括用于UE-k监听和测量K个波束的质量的请求。质量由波束度量表示，例如RS接收功率(RSRP)、CQI或信号与干扰噪声比(SINR)。可以通过高层(RRC)信令、L2控制信道(MAC CE)或L1控制信道(通过PDCCH)来发送请求。当UE-k监听K个波束时，可以触发波束度量报告(步骤1302)。触发事件可以由网络发起(由基站发送)，也可以由UE自身发起。如果由网络发起，则可以通过L1(基于DCI的，与DL相关的或与UL有关的DCI)或L2(基于MAC CE的)DL控制信道来发送波束度量请求。如果由UE发起，则UE-k可以发送通知消息(UE-k将以当前或将来的时隙/子帧/传输时间单位发送波束度量报告)、报告请求(UE请求网络/基站触发波束度量报告)或波束度量报告(无任何通知或报告请求)。随后，BS接收与至少一个所推荐的波束相关联的至少一个波束度量报告(步骤1303)。如果适用，波束度量报告还可以随附相关的波束指示符。
随后，BS接收假设M个波束的传输假设的CSI报告(步骤1304)，其中M可以由网络/BS用信号发送(例如，作为CSI请求或CSI报告配置的一部分)或由UE确定(例如，作为CSI报告的一部分)，并且在预配置的上行链路信道资源上被报告。可以以比CSI报告更低的速率来报告并接收波束度量报告，这是因为网络/BS可以使用波束度量报告来将DL传输端口分配给UE。随后，BS可以发送M波束DL传输分配(例如，经由在诸如PDCCH的L1 DL控制信道上发送的DL相关DCI)和相关联的DL传输(步骤1305)。
尽管图12和图13分别示出了用于接收配置信息和配置UE的方法的示例，但是可以对图12和图13进行各种改变。例如，虽然示出为一系列步骤，但是每个图中的各个步骤可以重叠、并行发生、以不同的顺序发生、多次发生或者不在一个或更多个实施例中执行。
尽管已经通过示例性实施例描述了本公开，然而可以由本领域技术人员建议或者向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在包括属于所附权利要求的范围内的这些改变和修改。

Claims (15)

1.一种运行无线通信系统中的用户设备(UE)的方法，所述方法包括：
从基站(BS)接收用于监听与参考信号相关联的K个波束的波束监听信息，其中，所述波束监听信息包括用于所述UE监听并测量K个波束的质量的请求；
解码所述波束监测信息；以及
向所述BS发送用于确定所述K个波束中的N个波束的波束度量报告。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
测量所述K个波束的质量；以及
基于测量到的所述质量，确定所述K个波束中的要包括在所述波束度量报告中的N个波束，
其中，所述波束度量报告包括指示所述N个波束的质量，并且
其中，N小于或等于K。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
基于所述N个波束确定M个波束；
基于关于所述UE假设所述BS针对相关联的下行链路传输将会使用的所述M个波束的传输假设，生成CSI报告；以及
在预配置的上行链路信道资源上报告所选择的针对M的值。
4.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
从所述BS接收用于CSI报告的M个波束的值；以及
基于关于所述UE假设所述BS针对相关联的下行链路传输将会使用的M个波束的传输假设，生成CSI报告。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
从所述BS接收对所述波束度量报告的请求，
其中，发送所述波束度量报告包括响应于来自所述基站的请求发送所述波束度量报告。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述UE发起所述波束度量报告。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送所述波束度量报告包括：发送具有至少一个波束指示符的所述波束度量报告。
8.一种运行无线通信系统中的基站(BS)的方法，所述方法包括：
生成用于监听与参考信号相关联的K个波束的波束监听信息，其中，所述波束监听信息包括用于用户设备(UE)监听并测量K个波束的质量的请求；
向所述UE发送所述波束监听信息；以及
从所述UE接收用于确定所述K个波束中的N个波束的波束度量报告。
9.根据权利要求8所述的方法，其中：
所述波束度量报告包括：指示所述UE确定的用于报告的N个波束的质量；以及
N小于或等于K。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述CSI报告是与下述相关联的：关于所述UE假设所述BS针对相关联的下行链路传输将会使用的M个波束的传输假设。
11.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：
向所述UE发送对所述波束度量报告的请求；以及
响应于对所述UE的所述请求，接收所述波束度量报告。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，由所述UE发起所述波束度量报告。
13.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：
接收具有至少一个波束指示符的所述波束度量报告。
14.一种用户设备，所述用户设备被配置为实现根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
15.一种基站，所述基站被配置为实现根据权利要求8至13中的任一项所述的方法。
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