CN112889226B - 变换域信道状态信息反馈 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于生成信道状态信息报告的方法和装置。该方法包括接收(502)从基站发送的参考信号。基于所接收的参考信号选择(504)波束集合，波束中的每一个对应于离散傅立叶变换向量，其中波束中的每一个具有相对应的波束索引。报告(506)量化的加权系数集合，加权系数中的每一个对应于相应的波束索引和相应的抽头索引。抽头索引对应于傅立叶基集合的成员(508)。根据不同的量化过程来量化所报告的加权系数集合的至少两个子集(510)。

Description

变换域信道状态信息反馈
技术领域
本公开涉及与信道状态信息反馈相关的方法和装置，包括具有利用多个不同的量化过程的加权系数的信道状态信息报告的生成。
背景技术
目前，诸如无线通信设备的用户设备使用无线信号与其他通信设备进行通信，诸如在可以包括在其中可以支持与网络和在网络中操作的其他设备的各种通信连接的一个或多个小区的网络环境中。网络环境通常涉及一个或多个标准集合，其各自定义了在网络环境中使用相对应的标准时进行的任何通信连接的各个方面。开发的和/或现有的标准的示例包括新无线电接入技术(NR)、长期演进(Long Term Evolution，LTE)、通用移动电信服务(Universal Mobile Telecommunications Service，UMTS)、全球移动通信系统(GlobalSystem for Mobile Communication，GSM)和/或增强型数据GSM环境(Enhanced Data GSMEnvironment，EDGE)。
在努力增强系统性能中，最近的标准着眼于包括不同形式的多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)系统的不同形式的空间分集，这涉及在无线通信的源和目的地中的每一个处使用多个天线，以便通过使用多径传播来倍增无线电链路的容量。这种系统使得使用同一无线电信道同时传输和接收一个以上的数据信号变得越来越可能。
作为支持MIMO通信的一部分，用户设备可以利用信道状态信息码本，这有助于定义用于支持特定的数据连接的所采用波束的性质。更高秩的码本有时可以用来增强系统性能，但通常是以反馈开销的量的增加为代价。
在至少一些无线通信系统中，信道状态信息(channel state information，CSI)反馈用于报告关于当前信道状况。这在其中下行链路(DL)和上行链路(UL)信道不是互反的频分双工(frequency division duplexing，FDD)和频分多址(frequency divisionmultiple access，FDMA)系统中可能越来越有用。利用多用户(multi-user，MU)-MIMO和空间复用的情况下，诸如用户设备(user equipment，UE)的接收设备可能需要报告多个信道或波束的信道状况。相应地，许多开销可以专用于MU-MIMO和空间复用系统中的CSI报告。
本发明人已经认识到，用于有效编码信道状态信息(CSI)码本的改进的方法以及执行这些方法的功能的装置和系统可能是有益的。本发明人进一步认识到，一种这样的方法(例如，用户设备的方法)可以包括使用空间复用通过无线电接入网络与发送-接收点(transmit-receive point，TRP)通信。在此，可以一次发送多个传输层，每个传输层包括多个波束。该方法可以包括变换频域预编码向量集合从而生成以压缩的基础的系数集合。该方法可能还有益于的是，还包括根据压缩基系数的索引相对于主压缩基系数和波束的索引来量化压缩基系数。然后可以将量化基系数的指示以及它们的索引作为预编码矩阵信息从UE反馈到gNodeB(gNB)。
发明内容
本申请提供了一种在用户设备中用于生成信道状态信息报告的方法。该方法包括接收从基站发送的参考信号。基于接收的参考信号选择波束集合，波束中的每一个对应于离散傅立叶变换向量，其中波束中的每一个具有相对应的波束索引。报告量化的加权系数集合，加权系数中的每一个对应于相应的波束索引和相应的抽头索引。抽头索引对应于傅立叶基集合的成员。根据不同的量化过程来量化报告的加权系数集合的至少两个子集。
根据另一可能的实施例，提供了包括一个或多个基站的通信网络中的用户设备。用户设备包括收发器，该收发器接收从一个或多个基站中的一个发送的参考信号。用户设备还包括基于接收的参考信号选择波束集合的控制器。波束中的每一个对应于离散傅立叶变换向量，其中波束中的每一个具有相对应的波束索引。收发器进一步向网络报告量化的加权系数集合。加权系数中的每一个对应于相应的波束索引和相应的抽头索引。抽头索引对应于傅立叶基集合的成员，并且根据不同的量化过程量化报告的加权系数集合的至少两个子集。
根据另外的可能的实施例，提供了一种网络实体中的方法。该方法包括发送被发送给用户设备的参考信号，以及接收报告的量化的加权系数集合。加权系数中的每一个对应于相应的波束索引和相应的抽头索引。选择基于接收的参考信号的波束集合，其中波束中的每一个对应于离散傅立叶变换向量，并且波束中的每一个具有相对应的波束索引。抽头索引对应于傅立叶基集合的成员。根据不同的量化过程量化报告的加权系数集合的至少两个子集。
根据再另外的可能的实施例，提供了一种网络实体。网络实体包括控制器和收发器，其中收发器发送从一个或多个基站中的一个被发送的参考信号，并且接收报告的量化的加权系数集合，加权系数中的每一个对应于相应的波束索引和相应的抽头索引。选择基于接收的参考信号的波束集合，其中波束中的每一个对应于离散傅立叶变换向量，并且波束中的每一个具有相对应的波束索引。抽头索引对应于傅立叶基集合的成员，并且根据不同的量化过程量化报告的加权系数集合的至少两个子集。
参考附图，从一个或多个优选实施例的以下描述中，本申请的这些和其他特征以及优点是显而易见的。
附图说明
将通过参考附图中示出的具体实施例来呈现上面简要描述的实施例的更具体的描述。在理解这些附图仅描绘了一些实施例，并且因此不应被认为是对范围的限制的情况下，将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释实施例，在附图中：
图1是示出用于有效编码CSI码本并从中准备码字的无线通信系统的一个实施例的示意框图；
图2是示出包括主抽头和相邻抽头以及波束相关窗口的时域抽头的图；
图3是示出了从其中报告抽头索引的抽头索引范围的图；
图4是示出天线元件的一个示例性实施例的框图；
图5是用户设备中用于生成信道状态信息报告的流程图；
图6是网络实体中与从用户设备接收信道状态信息报告相关联的流程图；以及
图7是根据可能的实施例的装置的示例框图。
具体实施方式
虽然本公开容许各种形式的实施例，但是在理解本公开被认为是本发明的例示并且不旨在将本发明限制于所示的特定实施例的情况下，在附图中示出了并且将在下文中描述当前优选的实施例。
实施例提供了一种用于生成具有加权系数的信道状态信息报告的方法和装置。
如本领域技术人员将理解的那样，实施例的各方面可以实现为系统、装置、方法或程序产品。因此，实施例可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)、或者结合软件和硬件方面的实施例的形式。
例如，所公开的实施例可以被实施为包括定制超大规模集成(very-large-scaleintegration，VLSI)电路或门阵列、成品半导体(诸如逻辑芯片、晶体管)或其他分立组件的硬件电路。所公开的实施例也可以被实施在可编程硬件设备(诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等)中。作为另一示例，所公开的实施例可以包括例如可以被组织为对象、过程或函数的可执行代码的一个或多个物理或逻辑块。
另外，实施例可以采取实现在存储机器可读代码、计算机可读代码和/或程序代码(下文中称为代码)的一个或多个计算机可读存储设备中的程序产品的形式。存储设备可以是有形的、非暂时性的和/或非传输的。存储设备可能不体现为信号。在特定实施例中，存储设备仅体现为信号用于访问代码。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是存储代码的存储设备。存储设备可以是，例如但不限于，电子、磁、光、电磁、红外、全息、微机械或半导体系统、装置或设备，或前述项的任何合适的组合。
存储设备的更具体的示例(非详尽列表)将包括以下内容：具有一个或多个电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(random-access memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、可擦可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，EPROM或闪存)、便携式紧凑光盘只读存储器(compact disc read-onlymemory，CD-ROM)、光学存储设备、磁性存储设备或上述项的任何合适组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是能够包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或结合指令执行系统、装置或设备使用的程序的任何有形介质。
在整个本说明书中，对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书短语“在一个实施例中”、“在实施例中”以及类似语言的出现可以但不一定全部指同一实施例，而是指“一个或多个但不是全部实施例”，除非另有明确说明。术语“包括(including)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”及其变体是指“包括但不限于”，除非另有明确说明。列举的项目列表并不意味着任何或全部项目是互斥的，除非另有明确说明。术语“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也指“一个或多个”，除非另有明确说明。
另外，所描述的实施例的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。在以下描述中，提供了许多具体细节(诸如编程、软件模块、用户选择、网络事务、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等的示例)，以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，实施例可以在没有具体细节中的一个或多个的情况下时间，或者利用其他方法、组件、材料等来实践。在其他情况下，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免模糊实施例的各方面。
下面参考根据实施例的方法、装置、系统和程序产品的示意性流程图和/或示意性框图来描述实施例的各方面。应当理解，示意性流程图和/或示意性框图的每个框以及示意性流程图和/或示意性框图中的框的组合可以通过代码来实施。这个代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施示意性流程图和/或示意性框图中指定的功能/动作的装置。
代码还可以存储在存储设备中，该存储设备可以指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式起作用，使得存储在存储设备中的指令产生包括实施示意性流程图和/或示意性框图中指定的功能/动作的指令的制品。
代码还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，从而产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的代码提供用于实施示意性流程图和/或示意性框图中指定的功能/动作的过程。
附图中的示意性流程图和/或示意性框图示出了根据各种实施例的装置、系统、方法和程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在这点上，示意性流程图和/或示意性框图中的每个框可以表示代码的模块、片段或部分，其包括用于实施指定的逻辑功能的代码的一个或多个可执行指令。
还应当注意的是，在一些替代性实施方式中，框中记述的功能可以不按图中记述的顺序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。可以设想在功能、逻辑或效果上等同于所示附图的一个或多个框或其部分的其他步骤和方法。
每个图中的元件的描述可以指前面图中的元件。在包括相同元件的替代性实施例的全部附图中，相同的数字指代相同的元件。
在新的无线电(NR)版本15和版本16两者中提出了许多技术来减少反馈开销。至少一种这样的所提出的技术涉及仅发送值得预编码信息的每隔一个子带，并让gNB使用插值来获得每隔一个子带中的预编码信息。替代性地，可以使子带大小更大。
也有通过线性变换将频域中的预编码向量集合变换到压缩域的许多提议。由于无线信道的性质(本质上是其在时域中的稀疏性)，压缩域中的大部分能量集中在较少数量的系数中(对于10MHz和52个RB中的频域预编码反馈，在10至20对400的量级)。只反馈这一较小数量的系数。当前，已提出的线性变换包括从由频域预编码向量形成的矩阵的奇异值分解(singular value decomposition，SVD)和过采样离散傅立叶变换(discrete Fouriertransform，DFT)变换导出的线性变换。一旦gNB接收反馈的压缩域系数，就应用线性变换的逆来给出原始频域预编码向量的近似。
对基于DFT变换的方案的仿真显示了希望，其中50％的开销降低是可能的，从而提供版本15Type II性能的几个百分点内的用户分组吞吐量和小区边缘性能。降低开销的至少一个方面可以涉及处理时域中的系数的结构，以选择更优化的系数集合来反馈，并且还利用这个结构来将不同的量化级别指配给不同的加权系数。
在空间复用中，本发明人已经观察到，大多数发送的能量(例如75％或更多)在每个传输层的主波束中，并且在大约85％的情况下，没有所选择的波束向量具有零幅值。所公开的实施例利用这个信息来提高码本参数的编码效率，以便使用Type II码本进行CSI反馈。Type II码本可以提供有关当前信道状况的高分辨率信息，并且可以用于多用户MIMO(“MU-MIMO”)场景中，其中空间复用被用于增加用户的数量和/或增加用户的传输吞吐量(例如数据带宽)。在各种实施例中，发射器将发送波束形成的CSI特定的参考信号(CSI-specific reference signal，CSI-RS)，接收器使用该CSI特定的参考信号测量信道状况。一般而言，波束形成信号可以包括主波束和一个或多个剩余波束。
图1描绘了根据本公开的实施例的用于有效编码CSI码本150的无线通信系统100。在一个实施例中，无线通信系统100包括至少一个远程单元105、包含至少一个基本单元110的接入网络120、无线通信链路115和移动核心网络130。尽管图1中描绘了特定数量的远程单元105、接入网络120、基本单元110、无线通信链路115和移动核心网络130，但是本领域技术人员将认识到，无线通信系统100中可以包括任何数量的远程单元105、接入网络120、基本单元110、无线通信链路115和移动核心网络130。在另一实施例中，接入网络120包含一个或多个无线局域网(wireless local area network，WLAN)(例如Wi-FiTM)接入点。
在一个实施方式中，无线通信系统100符合第三代合作伙伴计划(3rd generationpartnership project，3GPP)规范中指定的5G系统(例如，“5G NR”)。然而，更一般地，无线通信系统100可以实施一些其他开放或专有的通信网络，例如，LTE或WiMAX以及其他网络。本公开不旨在限于任何特定无线通信系统架构或协议的实施方式。
在一个实施例中，远程单元105可以包括计算设备，诸如台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、平板计算机、智能电话、智能电视(例如，连接到互联网的电视)、智能电器(例如，连接到互联网的电器)、机顶盒、游戏控制台、安全系统(包括安全摄像头)、车载计算机、网络设备(例如，路由器、交换机、调制解调器)等。在一些实施例中，远程单元105包括可佩戴设备，诸如智能手表、健身带、光学头戴式显示器等。而且，远程单元105可以被称为订户单元、移动设备、移动站、用户、终端、移动终端、固定终端、订户站、UE、用户终端、设备或本领域中使用的其他术语。远程单元105可以经由上行链路(UL)和下行链路(DL)通信信号直接与基本单元110中的一个或多个通信。另外，UL和DL通信信号可以通过无线通信链路115被承载。
基本单元110可以分布在地理区域上。在某些实施例中，基本单元110也可以被称为接入终端、接入点、基本设备、基站、节点B、eNB、gNB、家庭节点B、中继节点、设备或本领域中使用的任何其他术语。基本单元110通常是无线电接入网(radio access network，RAN)(诸如接入网络120)的一部分，其可以包括可通信地耦合到一个或多个相对应的基本单元110的一个或多个控制器。无线电接入网络的这些和其他元件未被示出，但是通常是由本领域普通技术人员公知的。基本单元110经由接入网络120连接到移动核心网络130。
基本单元110可以经由无线通信链路115服务于服务区域内的多个远程单元105(例如小区或小区扇区)。基本单元110可以通过通信信号直接与远程单元105中的一个或多个通信。一般而言，基本单元110在时域、频域和/或空间域中发送下行链路(DL)通信信号以服务于远程单元105。另外，DL通信信号可以通过无线通信链路115被承载。无线通信链路115可以是授权或未授权无线电频谱中的任何合适的载波。无线通信链路115有助于远程单元105中的一个或多个和/或基本单元110中的一个或多个之间的通信。
在一个实施例中，移动核心网络130是5G核心(5G core，5GC)或演进分组核心(evolved packet core，EPC)，其可以耦合到其他数据网络125，如互联网和专用数据网络、其他数据网络。每个移动核心网络130属于单个公共陆地移动网络(public land mobilenetwork，PLMN)。本公开不旨在限于任何特定无线通信系统架构或协议的实施方式。
移动核心网络130包括几个网络功能(network function，NF)。如图所描绘那样，移动核心网络130包括接入和移动性管理功能(access and mobility managementfunction，AMF 135、会话管理功能(session management function，SMF)140和用户平面功能(user plane function，UPF)145。尽管在图1中描绘了特定数量的AMF 135、SMF 140和UPF145，但是本领域的技术人员将认识到，移动核心网络130中可以包括任何数量和类型的网络功能。
AMF 135提供诸如UE注册、UE连接管理和UE移动性管理的服务。SMF 140管理远程单元105的数据会话，诸如协议数据单元(protocol data unit，PDU)会话。UPF 145向远程单元105提供用户平面(例如，数据)服务。远程单元105和数据网络125之间的数据连接由UPF 145管理。
为了支持空间复用和MU-MIMO，远程单元105使用Type II码本向基本单元110提供CSI反馈。如上所讨论，远程单元105从CSI码本150中选择码字155。在此，接入网络120和远程单元105全部具有相同的CSI码本150的副本，其中远程单元105通过从CSI码本150发送码字155来提供CSI反馈。
考虑正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)系统，其中天线端口的数量为2N1×N2，其中数量N1、N2分别表示在二个维度中的双极化天线元件的数量。因数2说明天线阵列由各自对正交极化(例如，水平和垂直)敏感的两个天线单元构成。在UE的Nr天线处接收的信号可以表示为
yn＝HnWnxn
其中，Hn是gNB和UE之间的Nr X 2N1N2基带信道，Wn是在gNB处应用的预编码矩阵，并且Wn是调制符号的R X 1向量，其中R是要发送的层的数量。下标n表示子载波或子带索引。在长期演进版本10至15以及NR系统中，预编码矩阵Wn是两个矩阵的乘积Wn＝W1W2,n，其中第一预编码矩阵W1独立于频率，并且具有如下形式
其中B是具有L个正交列的N1N2 X L矩阵。W1的列对应于2L个“波束”。这个术语来自于B的一个选择，其中其列是过采样的DFT向量的正交子集，并且因此空间波束在空间频率上重叠，每个空间波束具有最大响应的空间方向。W1的块对角结构是由于使用了双极化(其中两个极化具有相同的波束集合)。B矩阵可以是单位矩阵，在这种情况下L等于N1N2。矩阵2LX R矩阵W2,n提供了xn的R个层的频率相关预编码，其中预编码被应用于2L波束。W2,n的每一列是2L X 1频率相关向量，该向量对一层信息符号(即xn的一个元素)进行预编码。
在闭环预编码系统中，对由gNb发送的参考信号的测量使得UE能够估计频率集合上的信道矩阵Hn。例如，当在12个子载波宽的资源块(resource block，RB)的每一个中发送参考信号时，索引n处的信道矩阵表示第n个RB中的信道。然后，UE也使用这个信息来确定W(等效为B)以及W2,n，从某种意义上讲这可以更好地优化来自gNb的传输。UE可以从正交波束集合的聚集中反馈出B中的L个DFT向量的指示。
UE还可以反馈W2,n中的预编码向量的指示，例如对于跨越操作频带的RB的集合上的每个层为一个。频率相关预编码矩阵W2,n＝[W2,n,1 W2,n,2 … W2,n,R]的列也可以表示为频率无关分量W2,0,r和频率相关项W′2,n,r的乘积。
W2，n，r＝W2，0，r⊙W′2，n，r
其中符号⊙表示Schur(也称为哈达玛)积，其是两个矩阵的逐元素乘积。这允许“宽带”增益项W2,0,r与捕获频率相关变化的项W′2,n,r分离地发信号通知。向量W2,n,r的分量也可以由对应于最强空间波束的最强元素进行缩放。指示宽带最强波束的从1到L的索引也可以由UE发信号通知。可以发信号通知每层的一个宽带最强波束。
频率相关的W2,n,r通常包含相位信息，该相位信息向gNb指示在向UE发送时要使用的波束之间相对相位。因为必须为每个子带发送W′2,n,r的指示，所以由这些指示引起的开销会变得更大，尤其是当操作的带宽较大时。
预编码向量W2,n,r的元素在这样的意义下通常是相关的，即至少对于无线网络中通常使用的信道，它们的相位通常遵循大致线性的轨迹。在数学上，在将W′2,n,r(l)，1≤l≤2L表示为子带n处的层r的预编码向量的第l个元素的情况下，序列的相位通常具有线性趋势。这种相关性可以归因于gNB和UE之间的信道是以主抽头集合线性移位不变的。例如，当信道模型包含单个延迟抽头时，出现跨频率的完美的线性相位。高度的相关性表明，跨子带的预编码权重向量/>可以表示为从正交基(下文称为压缩基)中选择的较小数量的向量的线性组合。以单个延迟抽头信道为例，复数信道系数连同抽头的延迟足以指定预编码向量W2,r(l)。在这种情况下，压缩基是DFT基，并且单个抽头系数可以利用W2,r(l)的傅立叶逆变换获得。其他正交基也是可能的，包括由在波束上得到的相关矩阵/>的SVD和可能的秩导出的正交基。
UE首先对其分量长度Nsb向量应用由矩阵V表示的线性变换，而不是报告用于全部子带n的W2,n的指示。对于2L个波束的每一个和R个层的每一个，对W2,r(l)应用这个变换，从而形成经变换的矢量w2,r(l)：
w2,r(l)＝VW2,r(l),1≤l≤2L,1≤r≤R
变换V可以由UE和gNB提前知道(例如，在标准中定义)，或者在以上提及的SVD方法的情况下，由UE发信号通知到gNB。
如上所提及那样，向量w2,r(l)中的大部分能量集中在较少数量的元素中。不是反馈向量w2,r(l)的全部Nsb元素，而是可能只反馈具有显著能量的w2,r(l)的元素。利用这种方法，UE向gNB发送其系数包含显著能量的基函数的索引集合也是有益的。在数学上，这可以被描述为UE反馈w2,r(l)的近似版本的指示(表示为)，其中除了/>的索引的Kr(l)之外的全部为零和相对应的索引kr,m(l)，1≤m≤Kr(l)。这种指示相比于完全的频域向量W2，r(l)或完整的变换的向量w2，r(l)需要更少的开销。下面将描述根据经变换的预编码向量w2，r(l)确定近似权重向量/>的附加方法。
一旦gNB接收kr，m(l)和的指示，gNB就可以构建/>并且通过逆变换V-1来对每个波束l和每个层r构建对预编码向量W2,r(l)的近似/>
然后可以从列中形成近似的频率相关预编码矩阵/>如上所述，gNB还获得定义矩阵B(其呈W1的项的形式)的波束的指示。从W1和/>gNB然后可以获得由UE推荐的完整预编码器：
在一个实施例中，到压缩基集合的变换V是逆DFT。在这种情况下，基函数的指示是延迟值，这些延迟值被表示为基本采样时间的整数倍。要反馈的权重是对应于这些延迟的抽头的复值增益。
在一个实施例中，频域中的预编码向量可以通过单个主波束的预编码向量来归一化。在这种情况下，变换被应用于频域预编码向量的归一化版本
其中，在此假设主波束具有索引‘1’。对于不同的秩，主波束可能不同。当这被执行时，对应于第一波束的预编码向量的元素跨频率是统一的(unity)，并且不需要将该向量变换到压缩域，因为其已知在频域中是统一的。当压缩域是时域时，这种归一化具有使非主波束的延迟移位的附加效果。例如，如果主波束由时域中的单个延迟组成，则通过这个波束在频域中进行的归一化将导致全部其他波束的延迟移位，使得零延迟是主路径的延迟。
除了通过对于具有显著能量的那些分量(即具有高于阈值的绝对值的那些分量)将的分量设置为等于w2,r(l)的相对应的分量来形成经变换的预编码向量w2,r(l)的近似/>之外，形成w2,r(l)的近似的其他方法也是可能的。在下文中，描述了这样的实施例，其中将预编码向量从频域变换到压缩基的变换V可以通过选择正交的列集合从过采样的DFT矩阵中导出。因此矩阵V具有以下的形式
其中，O是过采样因子，并且m0,0≤m0＜O-1是采样偏移。下面描述的相同技术可以应用于其他变换选择。在这个实施例中，采样偏移m0的指示还与加权系数的指示和基函数的相对应的索引kr,m(l)(在DFT线性变换的情况下其被称为抽头)一起被反馈到gNB。
经变换的矢量可以在其分量方面被表示为
其中l是波束索引，并且r是层索引。图2中针对固定层r和垂直方向上的不同波束以及沿着水平方向的抽头索引n绘制了w2,n,r(l)的典型幅值平方。对于固定波束，在|w2,n,r(l)|2相对较大处存在一个或多个主抽头201。相邻抽头203相比于主抽头具有更小的|w2,n,r(l)|2，但仍然比远离主抽头的抽头更大。仅反馈具有显著能量的那些抽头的加权系数可能是有益的，从图中可以看出，这些抽头是其索引在主抽头的窗口内的抽头。此外，对于较大的经变换的预编码系数幅值|w2,n,r(l)|2，利用更精细的量化(更多的量化级别)来量化抽头，并且对于具有较低的经变换的预编码系数幅值|w2,n,r(l)|2的抽头，利用更少的量化级别来量化抽头可能是有益的。除了抽头越远离主路径越弱之外，某些路径在统计上也比其他路径更弱。例如，如果采用以上缩放策略，则最强的波束被用作参考，并且加权系数被反馈用于从波束2开始的剩余2L-1个波束。在双极化系统中，具有与主波束相同的DFT列但具有正交极化的波束倾向于比剩余的2L-1个波束更大。因此，用于波束的量化级别的数量可以基于抽头与主抽头的接近度及其波束索引。
再次参考图2，该波束集合被划分成波束集a 205和波束集b 207。然而，波束集的数量可以多于两个。在图2中，假设了上述缩放方案，并且因此对于第一波束没有反馈加权向量。因此，2L-1个波束被示出为具有以波束索引2开始的波束索引。然而，在接下来的内容中，不需要通过主波束的缩放。每个波束集具有相对应的抽头窗口，用于波束集a的抽头窗口表示为Wa 209，并且用于波束集b 的抽头窗口表示为Wb 211。在抽头窗口外部跟随的抽头没有报告它们的加权系数。由UE报告的抽头窗口内的抽头的加权向量用量化方案来量化，该量化方案取决于其波束集以及它是主抽头还是相邻抽头。例如，波束集a内的波束的主抽头用一种量化方案来量化。量化方案可以由分别量化幅值和相位、或者分别量化实部和虚部组成。在任一情况下，量化方案的特征还在于用于每个部分的量化级别的数量。量化级别的数量也可以被表示为以二进制表示表达量化级别的索引所需的比特数。在抽头窗口Wa内的波束集a的相邻抽头利用与主抽头不同的量化方案进行量化。例如，它们可以利用较少比特的幅值或相位级别来量化。此外，用于相邻抽头的量化的参考(或“满标度”)可以是窗口内的经量化的主路径。
可以利用与波束集a中的主抽头或相邻抽头不同的量化方案来量化在窗口Wb内并且是主路径的、属于波束集b的抽头。可以利用与波束集a中的主抽头或相邻抽头或波束集b中的主抽头不同的量化方案来量化在窗口Wb内并且是相邻路径的、属于波束集b的抽头。
除了在抽头窗口内并因此潜在地是非零的经量化的变换的预编码向量的元素之外，UE还可以反馈用于每个波束的主抽头索引。如果主抽头索引可以是经变换的预编码向量的任何索引，则表示抽头索引所需的比特数是/>其中/>表示上限函数。如果采用所描述的缩放策略或对于具有低延迟扩展的信道，主抽头不太可能出现在给定范围外部。参考图3，示出了2L-1个波束的集合的主抽头301。在称为范围R 303的整数索引区间内的主抽头303的索引被反馈到gNB。范围305可以由gNB利用控制信令(诸如RRC信令或在NR中使用的层1信令)来发信号通知。该范围内的最低索引可以是0或1。该范围中的最大索引可以是可以由UE反馈的主路径的最大索引。该范围内的元素的数量可以是由UE反馈的主路径索引可以采用的不同索引的数量。
用于报告主抽头的索引的替代性实施例是反馈延迟集合D，其具有小于波束的数量2L-1的成员数量。此外，对于每个波束，反馈指示D中的延迟中的哪一个是该波束的主抽头的延迟的指示符。例如，D可以是集合{0，1}，并且波束2、3、4、5、6可以具有0的主抽头延迟，而波束7具有主抽头延迟1。在这种情况下，四个比特用于发送D的表示，并且一个比特用于每个波束，总计为4+7＝11。这与为14个比特的每个波束发送2比特表示形成对比。
用于报告主抽头的索引的另一替代性实施例是反馈对应于一个波束的主抽头的延迟或固定值的单个延迟。这种延迟以固定的比特数表示。第二延迟被表示为第二延迟和第一延迟之间的差。这个延迟以小于第一延迟的比特数表示。附加延迟被表示为相对于前一延迟的差。替代性地，附加延迟被表示为相对于第一延迟的差。
对于诸如远程单元105的UE，收发器可以用于与移动通信网络的一个或多个网络功能进行通信。收发器可以在处理器的控制下操作，以发送消息、数据和其他信号，并且还接收消息、数据和其他信号。例如，处理器可以在特定时间选择性地激活收发器(或其部分)，以便发送和接收消息。为了支持空间复用和波束形成，收发器可以包括多个发射器和/或多个接收器。
图4描绘了根据本公开的各种实施例的用于有效编码CSI码本的天线元件405的阵列。在此，天线元件405布置成4×4的网格。如图所描绘那样，每个天线元件405具有索引，并且可以使用第一维度410和第二维度415的坐标来描述每个天线元件的位置。例如，具有索引7的天线元件405可以使用坐标{3，1}来描述，具有索引12的天线元件405可以使用坐标{0，3}来描述。注意，波束索引可以使用4比特值来标识。在一些实施例中，每个天线元件405是包括各自对正交极化敏感的两个物理元件的双极化天线元件。
天线端口可以对应于一个或多个物理网络元件。在某些实施例中，天线端口对应于正交布置的天线元件的集合，使得天线端口可以产生具有第一极化或与第一极化正交的第二极化的波束。因此，双极化天线元件可以对应于两个天线端口，每个正交极化一个天线端口。在各种实施例中，准备CSI码字包括标识传输层的主波束的波束索引。在此，波束索引可以是相对应(双极化)天线元件的索引。
图5示出了用户设备中用于生成信道状态信息报告的流程图500。该方法包括接收502从基站发送的参考信号。基于所接收的参考信号选择504波束集合，波束中的每一个对应于离散傅立叶变换向量，其中波束中的每一个具有相对应的波束索引。报告506量化的加权系数集合，加权系数中的每一个对应于相应的波束索引和相应的抽头索引。抽头索引对应于傅立叶基集合的成员508。根据不同的量化过程来量化所报告的加权系数集合的至少两个子集510。
在某些情况下，属于不同子集的加权系数具有不同的相对应的波束索引值。在这些实例中的一些实例中，子集的数量是2，并且其中对应于第一加权系数子集的波束索引值被包括在有序波束索引的前一半中，并且对应于第二加权系数子集的波束索引值被包括在有序波束索引的后一半中。在某些情况下，对应于第一加权系数子集和第二加权系数子集的所选择的波束集合的离散傅立叶变换向量可以是相同的。
在这些实例中的其他实例中，子集的数量是2，并且其中对应于第一加权子集的波束索引值的数量等于对应于第二加权系数子集的波束索引值的数量。在某些情况下，对应于第一加权系数子集和第二加权系数子集的所选择的波束集合的离散傅立叶变换向量可以是相同的。在某些情况下，量化过程可以将不同的量化级别指配给不同的加权系数。
在某些情况下，傅立叶基集合是离散傅立叶变换或离散傅立叶逆变换基集合中的一个。
在某些情况下，量化过程将不同的量化级别指配给不同的加权系数。
在一些情况下，与子集内的主抽头索引相对应的加权系数中的一个具有与该子集中的剩余加权系数不同的量化过程。
图6示出了网络实体中与从用户设备接收信道状态信息报告相关联的流程图600。该方法包括发送602被发送给用户设备的参考信号，以及接收604所报告的量化的加权系数集合。加权系数中的每一个对应于相应的波束索引和相应的抽头索引。选择基于接收的参考信号的波束集合，其中波束中的每一个对应于离散傅立叶变换向量，并且波束中的每一个具有相对应的波束索引。抽头索引对应于傅立叶基集合的成员606。根据不同的量化过程量化报告的加权系数集合的至少两个子集608。
应当理解的是，尽管附图中示出了特定的步骤，但是根据实施例可以执行各种附加的或不同的步骤，并且可以根据实施例重新排列、重复或完全消除特定的步骤中的一个或多个。而且，所执行的步骤中的一些可以在进行或连续的基础上同时重复，同时执行其他步骤。另外，不同的步骤可以由不同的元件或者在所公开的实施例的单个元件中执行。
图7示出了根据可能的实施例的装置700(诸如无线通信设备105)的示例框图。装置700可以包括壳体710、壳体710内的控制器720、耦合到控制器720的音频输入和输出电路系统730、耦合到控制器720的显示器740、耦合到控制器720的收发器750、耦合到收发器750的天线755、耦合到控制器720的用户接口760、耦合到控制器720的存储器770以及耦合到控制器720的网络接口780。装置700可以执行全部实施例中描述的方法。
显示器740可以是取景器、液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、发光二极管(light emitting diode，LED)显示器、等离子显示器、投影显示器、触摸屏或显示信息的任何其他设备。收发器750可以包括发射器和/或接收器。音频输入和输出电路系统730可以包括麦克风、扬声器、换能器或任何其他音频输入和输出电路系统。用户接口760可以包括键区、键盘、按钮、触摸板、操纵杆、触摸屏显示器、另一附加显示器或用于提供用户和电子设备之间的接口的任何其他设备。网络接口780可以是通用串行总线(Universal SerialBus，USB)端口、以太网端口、红外发射器/接收器、IEEE 1394端口、WLAN收发器或能够将装置连接到网络、设备或计算机并能够发送和接收数据通信信号的任何其他接口。存储器770可以包括随机存取存储器、只读存储器、光学存储器、固态存储器、闪存、可移动存储器、硬盘驱动器、高速缓存或可以耦合到设备的任何其他存储器。
装置700或控制器720可以实施任何操作系统，诸如，Microsoft或/>AndroidTM或任何其他操作系统。装置操作软件可以以任何编程语言编写，例如C、C++、Java或Visual Basic。装置软件也可以在应用框架上运行，诸如，例如，/>框架、a./>框架或任何其他应用框架。软件和/或操作系统可以存储在存储器770或装置700上的其他地方。装置700或控制器720也可以使用硬件来实施所公开的操作。例如，控制器720可以是任何可编程处理器。所公开的实施例也可以在通用或专用计算机、编程的微处理器或微处理器、外围集成电路元件、专用集成电路或其他集成电路、硬件/电子逻辑电路(诸如分立元件电路)、可编程逻辑器件(诸如可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列等)上实施。一般而言，控制器720可以是能够操作装置并实施所公开的实施例的任何一个或多个控制器或处理器设备。装置700的一些或全部附加元件也可以执行所公开的实施例的一些或全部操作。
本公开的方法可以在编程处理器上实施。然而，控制器、流程图和模块也可以在通用或专用计算机、编程的微处理器或微控制器和外围集成电路元件、集成电路、硬件电子或逻辑电路(诸如分立元件电路)、可编程逻辑器件等上实施。一般而言，其上驻留能够实施图中示出流程图的有限状态机的任何设备可以用于实施本公开的处理器功能。
虽然已经利用其特定实施例描述了本公开，但是很明显，许多替代性方案、修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。例如，在其他实施例中，实施例的各种组件可以互换、添加或替换。而且，每个图的全部元件对于所公开的实施例的操作来说不是必需的。例如，将使得所公开实施例的领域的普通技术人员之一能够通过简单地采用独立权利要求的元素来进行和使用本公开的教导。因此，本文中阐述的本公开的实施例旨在是说明性的，而非限制性的。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。

Claims (19)

1.一种在用户设备中用于生成信道状态信息报告的方法，所述方法包括：
接收从基站发送的参考信号；
基于所述接收的参考信号选择波束集合，所述波束中的每一个波束对应于离散傅立叶变换向量，其中所述波束中的每一个波束具有相对应的波束索引；以及
报告量化的加权系数集合，所述加权系数中的每一个加权系数对应于相应的波束索引和相应的抽头索引；
其中，所述抽头索引对应于傅立叶基集合的成员；
其中，根据不同的量化过程来量化所述报告的加权系数集合的至少两个子集，
其中，属于不同子集的所述加权系数具有不同的相对应的波束索引值；以及
其中，所述子集的数量是2，并且其中，对应于第一加权系数子集的所述波束索引值被包括在有序波束索引的前一半中，并且对应于第二加权系数子集的所述波束索引值被包括在所述有序波束索引的后一半中，其中，所述有序波束索引包括来自波束集合的波束中的每一个的对应波束索引，所述波束集合已基于与波束中的每一个的对应波束索引中的每个相关联的相应能量而被排序。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对应于所述第一加权系数子集和所述第二加权系数子集的所述选择的波束集合的所述离散傅立叶变换向量是相同的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，对应于所述第一加权系数子集的波束索引值的数量等于对应于所述第二加权系数子集的波束索引值的数量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，对应于所述第一加权系数子集和所述第二加权系数子集的所述选择的波束集合的所述离散傅立叶变换向量是相同的。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述量化过程将不同的量化级别指配给不同的加权系数。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述傅立叶基集合是离散傅立叶变换或离散傅立叶逆变换基集合中的一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述量化过程将不同的量化级别指配给不同的加权系数。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，与子集内的主抽头索引相对应的所述加权系数中的一个具有与该子集中的剩余加权系数不同的量化过程。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不同的量化过程至少包括具有更多的量化级别的精细量化，和具有更少的量化级别的粗略量化。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，第一子集和第二子集的相应包括取决于与波束中的每一个的对应波束索引中的每个相关联的相应能量是否超过预定阈值。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，第一子集和第二子集的相应包括取决于与波束中的每一个的对应波束索引中的每个相关联的相应能量是具有零系数值还是非零系数值。
12.一种通信网络中的用户设备，所述通信网络包括一个或多个基站，所述用户设备包括：
收发器，所述收发器接收从所述一个或多个基站中的一个基站发送的参考信号；以及
控制器，所述控制器基于所述接收的参考信号选择波束集合，所述波束中的每一个波束对应于离散傅立叶变换向量，其中所述波束中的每一个波束具有相对应的波束索引；
其中，所述收发器进一步向所述网络报告量化的加权系数集合，所述加权系数中的每一个加权系数对应于相应的波束索引和相应的抽头索引；
其中，所述抽头索引对应于傅立叶基集合的成员；
其中，根据不同的量化过程来量化所述报告的加权系数集合的至少两个子集，
其中，属于不同子集的所述加权系数具有不同的相对应的波束索引值；以及
其中，所述子集的数量是2，并且其中，对应于第一加权系数子集的所述波束索引值被包括在有序波束索引的前一半中，并且对应于第二加权系数子集的所述波束索引值被包括在所述有序波束索引的后一半中，其中，所述有序波束索引包括来自波束集合的波束中的每一个的对应波束索引，所述波束集合已基于与波束中的每一个的对应波束索引中的每个相关联的相应能量而被排序。
13.根据权利要求12所述的用户设备，其中，对应于所述第一加权系数子集和所述第二加权系数子集的所述选择的波束集合的所述离散傅立叶变换向量是相同的。
14.根据权利要求12所述的用户设备，其中，对应于所述第一加权系数子集的波束索引值的数量等于对应于所述第二加权系数子集的波束索引值的数量。
15.根据权利要求14所述的用户设备，其中，对应于所述第一加权系数子集和所述第二加权系数子集的所述选择的波束集合的所述离散傅立叶变换向量是相同的。
16.根据权利要求14所述的用户设备，其中，所述量化过程将不同的量化级别指配给不同的加权系数。
17.根据权利要求12所述的用户设备，其中，所述傅立叶基集合是离散傅立叶变换或离散傅立叶逆变换基集合中的一个。
18.根据权利要求12所述的用户设备，其中，所述量化过程将不同的量化级别指配给不同的加权系数。
19.根据权利要求12所述的用户设备，其中，与子集内的主抽头索引相对应的所述加权系数中的一个具有与该子集中的剩余加权系数不同的量化过程。
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