CN112997418B

CN112997418B - 提供csi反馈的通信设备和方法、发送器和发送方法

Info

Publication number: CN112997418B
Application number: CN201880099418.9A
Authority: CN
Inventors: 文卡特什·拉米雷迪; 马库斯·兰德曼; 马库斯·格罗斯曼; 苏萨杉·瓦拉萨拉简
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2024-04-05
Anticipated expiration: 2038-09-11
Also published as: WO2020052736A1; JP7335326B2; KR20210076905A; US20210226674A1; US11996910B2; US20240348297A1; CN112997418A; KR102607030B1; EP3850761A1; JP2021536187A

Abstract

一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息CSI反馈的通信设备包括经由时变频率选择性MIMO信道从发送器接收无线电信号的收发器，无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括参考信号配置的下行链路信号，参考信号配置包括天线端口的数量；以及处理器。处理器使用在无线电信道上对下行链路参考信号的测量在频域中估计显式CSI，下行链路参考信号是在一定观察时间上提供。处理器基基于性能量度选择用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束预编码器矩阵(W)，其基于一个或多个码本，所述一个或多个码本包括o复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量，o复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量，以及o复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个多普勒频率分量，处理器使用显式CSI以及具有所选择的多普勒延迟波束预编码器矩阵(W)的复合多普勒延迟波束三级预编码器计算信道质量指示CQI和/或预编码器矩阵指示PMI和/或秩指示RI中的一个或多个，以及向发送器报告包括CQI和/或PMI和/或RI中的一个或多个的CSI反馈，其中PMI和RI用于指示用于所配置的天线端口的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵。复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量和/或一个或多个多普勒频率分量由DFT矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定。

Description

提供CSI反馈的通信设备和方法、发送器和发送方法

技术领域

本申请涉及无线通信领域，更具体地，涉及采用使用基于码本的多普勒预编码和信道状态信息CSI报告的预编码的无线通信系统。

背景技术

图1是包括核心网络102和无线电接入网络104的地面无线网络100的示例的示意图。无线电接入网络104可以包括多个基站gNB₁至gNB₅，每个基站服务于由相应小区106₁至106₅示意性地示出的基站周围的特定区域。基站被提供以为小区内的用户服务。术语基站(BS)指的是在5G网络中的gNB，在UMTS/LTE/LTE-A/LTE-A Pro中的eNB，或者仅仅是在其他移动通信标准中的BS。用户可以是固定设备或者移动设备。此外，无线通信系统可以通过连接到基站或者用户的移动或者固定IoT设备来访问。移动设备或者IoT设备可以包括物理设备、诸如机器人或者汽车的基于地面的车辆、飞行器，诸如有人驾驶或者无人驾驶飞行器(UAV)，后者也称为无人机、建筑物和其他物品或者设备，它们具有嵌入其中的电子设备、软件、传感器、致动器等，以及使这些设备能够在现有网络基础结构上收集和交换数据的网络连接。图1示出了仅五个小区的示例性视图，但是，无线通信系统可以包括更多这样的小区。图1示出了位于小区106₂中并且由基站gNB₂服务的两个用户UE₁和UE₂，也称为用户设备UE。在由基站gNB₄服务的小区106₄中示出了另一个用户UE₃。箭头108₁、108₂和108₃示意性地表示用于从用户UE₁、UE₂和UE₃向基站gNB₂、gNB₄传输数据或者用于从基站gNB₂、gNB₄向用户UE₁、UE₂、UE₃传输数据的上行链路/下行链路连接。此外，图1示出了小区106₄中的两个IoT设备110₁和110₂，它们可以是固定的或者移动的设备。IoT设备110₁经由基站gNB₄访问无线通信系统以接收和发送数据，如箭头112₁示意性表示。IoT设备110₂经由用户UE₃访问无线通信系统，如箭头112₂示意性表示。各个基站gNB₁至gNB₅可以连接到核心网络102，例如经由S1接口，经由相应的回程链路114₁至114₅，其在图1中由指向“核心”的箭头示意性表示。核心网络102可以连接到一个或多个外部网络。此外，各个基站gNB₁至gNB₅中的一些或者全部可以经由各自的回程链路116₁至116₅相互连接，例如经由NR中的S1或者X2接口或者XN接口，在图1中由指向“gNBs”的箭头示意性表示。图1中描绘的无线网络或者通信系统可以由具有两个不同的重叠网络的异构网络集合成，一个是宏小区网络，每个宏小区包括诸如基站gNB₁至gNB₅的宏基站、和诸如毫微微基站或者微微基站的小小区基站的网络(图1中未示出)。

对于数据传输，可以使用物理资源网格。物理资源网格可以包括一组资源元素，各种物理信道和物理信号被映射到此资源元素。例如，物理信道可以包括承载用户专用数据的物理下行链路和上行链路共享信道(PDSCH，PUSCH)，也称为下行链路和上行链路有效载荷数据，物理广播信道(PBCH)承载例如主信息块(MIB)和系统信息块(SIB)，物理下行链路和上行链路控制信道(PDCCH，PUCCH)承载例如下行链路控制信息(DCI)等。对于上行链路，物理信道还可包括物理随机接入信道(PRACH或者RACH)，一但UE同步并获得了MIB和SIB，信道通过UE来访问网络。物理信号可以包括参考信号(RS)、同步信号等。资源网格可以包括在时域中具有特定持续时间，如10毫秒，并且在频域中具有给定带宽的帧或者无线电帧。帧可以具有一定数量的预定长度的子帧，例如，两个子帧的长度为1毫秒。每个子帧可包括两个时隙的6或者7个OFDM码元，具体取决于循环前缀(CP)长度。帧还可以包括较少数量的OFDM码元，例如，当利用缩短的传输时间间隔(sTTI)或者仅包括几个OFDM码元的基于微时隙/非时隙的帧结构时。

无线通信系统可以是使用频分复用的任何单音或者多载波系统，如正交频分复用(OFDM)系统、正交频分多址(OFDMA)系统或者任何其他有或者没有CP的基于IFFT的信号，例如DFT-s-OFDM。其他波形，如用于多址接入的非正交波形，例如可以使用滤波器组多载波(FBMC)、广义频分复用(GFDM)或者通用滤波多载波(UFMC)。无线通信系统可以例如根据LTE-Advanced pro标准或者5G或者NR(New Radio)标准进行操作。

在如图1所示的无线通信网络中，无线电接入网络104可以是包括主小区的网络的异构网络，每个主小区包括主基站，也称为宏基站。此外，可以为每个宏小区提供多个辅基站，也称为小小区基站。除了上述地面无线网络之外，还存在非地面无线通信网络，包括诸如卫星的星载收发器和/或诸如无人机系统的机载收发器。非地面无线通信网络或者系统可以按照与以上参考图1描述的地面系统类似的方式进行操作，例如，根据LTE-advancedpro标准或者5G或者NR(New Radio)标准。

在类似于图1中示意性描绘的无线通信系统中，例如，根据LTE或者NR，可以使用多天线技术来改善用户数据速率、链路可靠性、小区覆盖范围和网络容量。为了支持多流或者多层传输，在通信系统的物理层中使用线性预编码。线性预编码由预编码器矩阵执行，所述预编码器矩阵将数据层映射到天线端口。预编码可以被看作是波束形成的概括，它是一种将数据发送的空间定向/聚焦到预期接收器的技术。使用信道状态信息(CSI)确定在gNB处用于将数据映射到发送天线端口的预编码器矩阵。

在如上所述的通信系统中，诸如LTE或者新无线电(5G)，下行链路信号传送数据信号、包含下行链路的控制信号、DL、控制信息(DCI)以及用于不同目的的多个参考信号或者码元(RS)。gNodeB(或者gNB或者基站)分别通过所谓的物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)或者增强型PDCCH(ePDCCH)传输数据和控制信息(DCI)。此外，gNB的下行链路信号可以包含一种或者多种类型的RS，包括LTE中的公共RS(CRS)、信道状态信息RS(CSI-RS)、解调RS(DM-RS)、以及相位跟踪RS(PT-RS)。CRS在DL系统带宽部分上传输，并在用户设备(UE)处使用以获得信道估计以解调数据或者控制信息。与CRS相比，CSI-RS是以在时域和频域中降低的密度进行传输的，并在UE处用于信道估计/信道状态信息(CSI)的获取。DM-RS仅在相应PDSCH的带宽部分中传输，并且由UE用于数据解调。为了在gNB处的信号预编码，引入了几种CSI-RS报告机制，诸如非预编码的CSI-RS和波束形成的CSI-RS报告(请参见参考文献[1])。对于非经预编码CSI-RS，利用了在gNB处的天线阵列的CSI-RS端口与收发器单元TXRU之间的一对一映射。因此，非预编码的CSI-RS提供了小区宽度的覆盖范围，其中不同的CSI-RS端口具有相同的波束方向和波束宽度。对于波束形成/预编码的特定于UE的或者非特定于UE的CSI-RS，波束形成操作应用于单个或者多个天线端口，以在不同方向上具有多个具有高增益的窄波束，因此，不存在小区宽度的覆盖范围。

在采用时分双工TDD的无线通信系统中，由于信道互易性，信道状态信息(CSI)在基站(gNB)处可用。但是，在采用频分双工FDD时，由于不存在信道互易性，因此必须在UE处估计信道并将其反馈给gNB。图2示出了根据LTE版本8的使用基于码本的预编码的MIMO DL传输的基于块的模型。图2示意性示出了基站200，gNB，用户设备UE 202，以及信道204，如用于基站200和用户设备202之间的无线数据通信的无线电信道。基站包括具有多个天线或者天线元件的天线阵列ANT_T，以及接收数据向量208和来自码本210的预编码器矩阵F的预编码器206。信道204可以由信道张量/矩阵212描述。用户设备202经由具有多个天线或者天线元件的天线或者天线阵列ANT_R来接收数据向量214。提供用户设备202与基站200之间的反馈信道216，用于传输反馈信息。3GPP的直到版本15为止的先前版本都支持在UE处使用多个下行链路参考码元(诸如CSI-RS)进行CSI估计。在FDD系统(直到版本15)中，UE处的所估计的信道被隐式地报告给gNB，其中由UE在反馈信道上发送的CSI包括秩指数(RI)、预编码矩阵指数(PMI)和信道质量指数(CQI)(以及来自版本13的CRI)，其允许在gNB处确定预编码矩阵、以及待发送的码元的调制阶数和编码方案(MCS)。PMI和RI用于根据称为“码本”的一组预限定的矩阵Ω确定预编码矩阵。例如，根据LTE，码本可以是在表的每个项中具有矩阵的查找表，并且来自UE的PMI和RI决定从表的哪一行和哪一列中获得所要使用的预编码器矩阵。对于配备有具有N₁个双极化天线的一维均匀线性阵列(ULA)(总共N_t＝2N₁个天线)或者具有在N₁N₂位置具有双极化天线的二维均匀平面阵列(UPA)(总共N_t＝2N₁N₂个天线)的gNB而言，预编码器和码本的设计版本最高为版本15。ULA仅允许在水平(方位角)方向上控制无线电波，因此在gNB处仅方位角的波束形成是可能的，而UPA支持在垂直(仰角)和水平(方位角)方向上的发送波束形成称为全维度(FD)MIMO。码本，例如在诸如FD-MIMO之类的大天线阵列的情形中，可以是一组波束形成权重，其使用阵列的阵列响应向量来形成空间上分离的电磁发送/接收波束。阵列的波束形成权重(也称为“阵列控制向量”)是振幅增益和相位调整，它们被应用于馈送到天线的信号(或者从天线接收的信号)以朝向特定方向发送(或者从特定方向获得)辐射。预编码器矩阵的分量是从码本中获得的，而PMI和RI用于“读取”码本并获得预编码器。当将ULA或者UPA用于信号发送时，可以通过2D离散傅立叶变换(DFT)矩阵的列来描述阵列控制向量。

在3GPP新无线电版本15中的类型-I和类型-IICSI报告方案中使用的预编码器矩阵是在频域中限定的，并且具有双级结构：F(s)＝F₁F₂(s),s＝0…,S-1(参见参考文献[2])，其中S表示子带的数量。矩阵F₁是独立于索引s的宽带矩阵，并且包含从DFT码本矩阵中选择出的U个空间波束形成向量(所谓的空间波束)

矩阵F₂(s)是选择/组合/同相矩阵，其针对第s个所配置的子带，对F₁中限定的波束进行选择/组合/同相。

例如，对于秩-1发送和类型-I CSI报告，[2]给出了针对双极化天线阵列的F₂(s)

其中在除了作为1的第u个位置之外的所有位置处都包含零。e_u的这种限定为天线阵列的每个极化选择第u个向量，并且跨两种极化来组合它们。此外，δ₁是针对天线阵列的第二极化的经量化的相位调整。

例如，对于秩-1发送和类型-IICSI报告，[2]给出了针对双极化天线阵列的F₂(s)

其中p_u和δ_u,u＝1,2,…,2U分别是经量化的振幅和相位波束组合系数。

对于秩-R发送，F₂(s)包含R个向量，其中每个向量的项被选择用于组合每个极化内的单个或者多个波束，和/或跨两种极化组合它们。

由UE基于当前信道状况的知识来执行矩阵F₁和F₂(s)的选择。所选择的矩阵以RI和PMI的形式包含在CSI报告中，并在gNB处用于为下一个发送时间间隔更新多用户预编码器。

对于隐式反馈方案，在[2]中描述的当前CSI报告格式的固有缺陷是RI和PMI仅包含当前信道状况的信息。因此，CSI报告速率与信道相干时间有关，信道相干时间限定了认为信道不变的持续时间。这意味着，在准静态信道场景中，UE不移动或者移动缓慢，信道相干时间较长，并且CSI需要较低的更新频率。然而，如果例如由于UE在多径信道环境中的高运动而导致信道状况快速改变，则信道相干时间短并且发送信号经历由多普勒频率扩展引起的严重衰落。对于这样的信道状况，CSI需要频繁地更新，这会导致高的反馈开销。特别是，对于未来的NR系统(版本16)，可能更以多用户为中心，在高度动态的信道场景中，来自用户的多个CSI报告将大大降低通信系统的整体效率。

为了克服这个问题，已经提出了几种显式的CSI反馈方案，这些方案考虑了信道随时间的演变(请参见参考文献[3])。此处，显式CSI是指从UE向gNB报告显式信道系数，而没有用于UE进行预编码器所选择的码本。这些方案共同地估计了多径传播信道的主信道抽头的参数以及它们在UE处的时间演变。例如，在[3]中，每个信道抽头被建模为子信道抽头的总和，其中每个子抽头通过多普勒频移和路径增益进行参数化。用于每个信道抽头的估计参数被反馈到基站，在此它们与信道模型一起用于下行链路预编码之前的基于时域的信道预测。与基于隐式的信道反馈相比，显式CSI的可用性在反馈信道上的开销增加，尤其是对于慢速变化信道而言，这与期望的不同。

例如，WO 2018/052255 A1涉及显式CSI获取以使用主成分分析(PCA)来表示无线通信系统中的信道，该主成分分析应用于信道矩阵的频域信道矩阵，协方差矩阵或本征向量。因此，提出了用于在配备有二维阵列和CSI报告配置的基站处的下行链路信号预编码的码本方法。然而，所提出的CSI报告方案的固有缺点是来自用户的CSI报告仅包含关于当前MIMO信道状态/实现的关于所选择的CQI，PMI和RI的信息，并且没有考虑随时间的信道变化。由小规模信道衰落引起。因此，当用户遇到快速衰落的信道状况时，需要频繁的CSI更新，这会导致长时间的高反馈开销。此外，所提出的CSI报告方案被限制为每层PMI反馈一个波束，这导致有限的CSI精确度，并且对于多用户MIMO中的CSI获取而言是不足的。

此外，为了跟踪随时间的信道演变，需要将参考信号随时间扩展。在当前的3GPPNR规范[1]中，在特定时隙处配置单映射(single shot)CSI-RS。CSI-RS的此类时隙被定期发送或者按需触发。可以参考NZP-CSI-RS、CSI-IM或者CSI-SSB资源集的CSI-RS资源集的配置[2]是使用以下较高层参数执行的(请参阅参考文献[4])：

●CSI-ResourceConfig–该资源集配置由在资源集中配置的资源的ID、每个CSI-RS资源的按其周期性的类型、以及在其中对它们进行配置的带宽部分组成。

●CSI-ResourcePeriodicityAndOffset–根据CSI-RS的时隙数和偏移量来说明CSI-RS资源的周期性。

●CSI-RS-ResourceMapping–说明在CSI-RS资源所被映射到的时频映射中的资源元素、CSI-RS端口的数量、用于所映射的参考码元的CDM类型、以及参考码元在频域中占用的密度和带宽。

○frequencyDomainAllocation

○nrofPorts

○firstOFDMSymbolInTimeDomain

○firstOFDMSymbolInTimeDomain2

○cdm-Type

○density

○freqBand

尽管CSI-RS设计可用于获取用于链路自适应(调制和编码方案-MCS)的CSI，并用于从特定的信道实现/快照中选择预编码矩阵，但它无法及时跟踪信道演变以估计MIMO信道的多普勒频率分量。

注意，以上部分中的信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，因此，其可能包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于允许跟踪信道时间演变的CSI报告的改进方法。

此目的是通过如下描述中限定的主题来实现的。

实施例在下面的描述中限定。

附图说明

现在参考附图进一步详细描述本发明的实施例，其中：

图1示出了无线通信系统的示例的示意图；

图2示出了根据LTE版本8的使用基于码本的预编码的MIMO DL传输的基于块的模型；

图3是无线通信系统的示意图，所述无线通信系统用于在可以根据在此描述的本发明的教导进行操作的发送器与可以根据在此描述的本发明的教导进行操作的多个接收器之间进行信息通信；

图4是示出根据本发明的实施例的采用多普勒延迟波束三级预编码器的CSI参数的配置、CSI测量、复合预编码器矩阵计算和CSI报告的流程图；

图5(a)示出了具有10个时隙的周期性并且没有重复(CSI-RS-BurstDuration未配置或者CSI-RS-BurstDuration＝0)的CSI-RS；

图5(b)示出了具有10个时隙的周期性和4个时隙的重复(CSI-RS-BurstDuration＝4)的CSI-RS；

图6示出了根据实施例的CSI-RS-BurstDuration的信息元素；

图7(a)和图7(b)示出了当将第一级预编码器F₁与MIMO信道脉冲响应组合时获得的波束形成的信道脉冲响应的两个示例，其中图7(a)示出了来自与波束形成的信道脉冲响应的主峰值内的延迟或延迟差相关联的频域码本的DFT向量的索引，图7(b)示出了与波束形成的信道脉冲响应的两个峰值内的延迟或延迟差相关联的频域码本的DFT向量的索引；

图8示出了尺寸为N×S×T的频域信道张量(三维阵列)

图9示出了大小为N_t·T×S的复合多普勒延迟波束预编码器矩阵；

图10示出了在采用针对每个波束相等数量的延迟、以及针对每个延迟和波束相等数量的多普勒频率分量的情况下，对于层1发送，与波束、延迟和多普勒频率分量相关联的反馈索引；

图11示出了对于示例配置N₁＝4,N₂＝2,P＝2，在gNB处的第l层多普勒延迟波束三级预编码器的基于码本的构造、以及第l层多普勒延迟波束三级预编码器与天线端口(AP)的关联；

图12是示出根据本发明实施例的采用多普勒波束双级预编码器的CSI参数的配置、CSI测量、复合预编码器矩阵计算和CSI报告的流程图；

图13示出了对于示例配置N₁＝4,N₂＝2,P＝2，在gNB处的第l层多普勒波束双级预编码器的基于码本的构造、以及第l层多普勒波束双级预编码器与天线端口(AP)的关联；

图14示出了大小为N_t·T×S的复合多普勒波束双级预编码器矩阵；以及

图15示出了可以在其上执行根据本发明方法描述的单元或模块以及方法的步骤的计算机系统的示例。

具体实施方式

在下文中，参考附图进一步详细描述本发明的优选实施例，在附图中，具有相同或者相似功能的元件由相同的附图标记表示。

本发明的实施例可以在如图1或者图2示出的无线通信系统或者网络中实现，包括诸如基站之类的发送器或者收发器，以及诸如移动或者固定终端或者IoT设备之类的通信设备(接收器)或者用户，如上所述。图3是用于在基站之类的发送器200和基站200服务的多个通信设备202₁至202_n，诸如UE，之间进行信息通信的无线通信系统示意图。基站200和UE202可以通过无线通信链路或者信道204进行通信，诸如无线电链路。基站200包括一个或多个天线ANT_T或者具有多个天线元件的天线阵列，以及信号处理器200a。UE 202包括一个或多个天线ANT_R或者具有多个天线的天线阵列、信号处理器202a₁、202a_n以及收发器202b₁、202b_n。基站200和各个UE 202可以根据本文描述的发明教导进行操作。

多普勒延迟波束三级复合预编码器

用户设备

本发明提供了一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息CSI反馈的通信设备202，所述通信设备包括：

收发器202b，被配置为经由时变频率选择性MIMO信道204从发送器200接收无线电信号，所述无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括所述参考信号配置的下行链路信号，所述参考信号配置包括天线端口的数量；以及

处理器202a，被配置为

-使用在无线电信道上对所述下行链路参考信号的测量，在频域中估计显式CSI，所述下行链路参考信号是在一定观察时间上提供的，

-基于性能量度，选择用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟预编码器矩阵(W)，所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于一个或多个码本，所述一个或多个码本包括

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量，

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量，以及

○所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个多普勒频率分量，

-使用所述显式CSI、以及具有所选择的多普勒延迟波束预编码器矩阵(W)的复合多普勒延迟波束三级预编码器，计算信道质量指示CQI、和/或预编码器矩阵指示PMI、和/或秩指示RI中的一个或多个，以及

-向所述发送器报告包括所述CQI、和/或所述PMI、和/或所述RI中的一个或多个的CSI反馈，其中，所述PMI和RI用于指示用于所配置的天线端口的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵，

其中，复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个延迟分量和/或所述一个或多个多普勒频率分量是由DFT矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定的。

根据实施例，所述多普勒延迟波束三级预编码器被配置为在空间延迟多普勒域中进行预编码，所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于三个分开的码本，其中，所述三个分开的码本包括

●第一码本(Ω₁)，用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个发送侧空间波束分量，

●第二码本(Ω₂)，用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个延迟分量，以及

●第三码本(Ω₃)，用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个多普勒频率分量，以及

●用于对从所述第一码本、第二码本和第三码本中选择的所述向量中的一个或多个进行复数缩放/组合的一组组合系数，以及

其中，所述第二码本矩阵(Ω₂)的项由S×S DFT矩阵或S×SO₂被过采样的DFT矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出，其中S表示子带的数量，O₂∈{1，2，3..}表示过采样系数，和/或

其中，所述第三码本矩阵(Ω₃)的项由T×T DFT矩阵或T×TO₃被过采样的DFT矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出，其中T是指在所述观察时间期间的时刻的数量，并且O₃∈{1，2，3..}表示过采样因子。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从所述发送器接收较高层(诸如无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数S，以用于所述第二码本(Ω₂)的配置，或者

-使用先验已知的(默认的)参数S，以用于所述第二码本(Ω₂)的配置。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从所述发送器接收较高层(诸如无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数T，以用于所述第三码本(Ω₃)的配置，或者

-使用先验已知的(默认的)参数T，以用于所述第三码本(Ω₃)的配置。

根据实施例，针对第p极化和第/层的预编码器矩阵(W^(l))包括：

-从所述第一码本中选择的独立于所述极化的U^(l)个波束形成向量

-从所述第二码本中选择的针对第u波束的个延迟向量

-从所述第三码本中选择的针对第u波束和第d延迟的个多普勒频率向量以及

-用于对从所述第一码本、第二码本和第三码本中选择的所述向量进行复数缩放/组合的一组组合系数的集合。

根据实施例，第l传输层和第p极化的多普勒延迟波束预编码器矩阵(W)由下式表示：

其中

-U^(l)是针对第l层的每极化的波束的数量，

-是针对第l层和第u波束的延迟的数量，

-是针对第l层、第u波束和第d延迟的多普勒频率分量的数量，

-是与预编码器的第l层、第d延迟、第u空间波束、和第p(p＝1,2)极化相关联的大小为T×1的第v多普勒频率向量；

-是与预编码器的第l层、第u空间波束和第p极化相关联的大小为S×1的第d延迟向量；

-是与第l层相关联的第u空间波束；

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、第d延迟、第v多普勒频率和第p极化相关联的多普勒延迟复数组合系数，以及

-P^(l)是标量归一化因子，以确保一定的平均总发送功率。

根据实施例，所述多普勒延迟波束预编码器由双级预编码器表示：

W^(l)＝W^(1,l)W^(2,l)∈N_t·T×S，

其中

以及，w^(2,l)包含复数多普勒延迟波束组合系数，

以及，其中I_S是大小为S的恒等矩阵，

其中

-是与预编码器的第l层、第d延迟、第u空间波束和第p(p＝1,2)极化相关联的大小为T×1的第v多普勒频率向量；

-是与第l层相关联的第u空间波束；

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、第d延迟、第v多普勒频率和第p极化相关联的多普勒延迟系数，以及

-P^(l)是标量归一化因子，以确保一定的平均总发送功率。

根据实施例

-所述第一码本(Ω₁)包括从中选择向量的大小为N₁N₂×O_1,1N₁O_1,2N₂的第一被过采样的DFT码本矩阵，其中N₁和N₂分别是指天线端口的第一数量和第二数量，以及O_1,1和O_1,2是指过采样因子，其中O_1,1∈{1,2,3,..}，以及O_1,2∈{1,2,3,..}，

-其中，所述第二码本(Ω₂)包括从中选择延迟向量的大小为S×SO₂的第二被过采样的DFT码本矩阵，其中S是指所配置的子带/PRB、或者子载波的数量，O₂是指过采样因子O₂＝1,2,…，以及

-其中，所述第三码本(Ω₂)包括从中选择多普勒频率向量的大小为T×TO₃的第三被过采样的DFT码本矩阵，其中T是指在所述观察时间期间的时刻的数量，O₃表示过采样因子，其中O₃＝1,2,…。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数N₁,N₂,O_1,1和O_1,2，以用于所述第一码本(Ω₁)的配置，或者使用先验已知的(默认的)参数N₁,N₂,O_1,1,O_1,2，并且用于所述第一码本(Ω₁)的配置。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数O₂和/或参数O₃，以用于所述第二码本Ω₂和/或所述第三码本Ω₃的配置，或者

-使用先验已知的(默认的)参数O₂和/或参数0₃，以用于所述第二码本Ω₂和/或所述第三码本Ω₃的配置。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从包含X个项或列的第二码本矩阵(Ω2)中选择针对第u波束的个延迟或延迟差，以构造针对第l层的多普勒延迟波束三级预编码器矩阵，以及

-将未选择的延迟索引从所述码本矩阵反馈到所述发送器。

根据实施例，

-延迟的数量对于波束的子集或所有波束是相同的，使得或者

-延迟的数量对于波束和层是相同的，使得

根据实施例，所述参数在所述通信设备处是先验已知的，或者其中，所述通信设备被配置为从所述发送器接收所述参数

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从包含X个项或列的第三码本矩阵(Ω₃)中选择针对第d延迟和第u波束的个多普勒频率分量，以构造针对第l层的多普勒延迟波束三级预编码器矩阵，以及

-将个未选择的多普勒频率分量索引从所述码本矩阵反馈到所述发送器。

根据实施例，

-多普勒频率分量的数量对于延迟的子集和波束的子集是相同的，使得或者

-延迟的数量对于延迟、波束和层是相同的，使得

根据实施例，所述通信设备被配置为根据从发送器接收的CSI报告配置向发送器报告CSI反馈，所述CSI报告配置包括例如参数ReportQuantity，其包括以下值中的至少一个：

-cri-RI-PMIDD-CQI，

-cri-RI-PMIDy-CQI，

-cri-RI-PMIDr-CQI，

-cri-RI-LI-PMIDD-CQI，

-cri-RI-LI-PMIDy-CQI，

-cri-RI-LI-PMIDr-CQI，

-cri-RI-PMIDD，

-cri-RI-PMIDy，

-cri-RI-PMIDr，

其中，PMI量被限定为：

-PMIDD–包括延迟和多普勒频率分量配置的PMI值，

-PMIDy–仅包括延迟分量配置、不包括多普勒频率分量的PMI值，以及

-PMIDr–仅包括多普勒频率分量配置、不包括延迟分量的PMI值。

根据实施例，

-延迟或延迟差取决于波束和传输层，或者

-延迟的子集对于传输层的波束的子集是相同的，或者

-延迟的数量以及每波束的延迟对于传输层是相同的，使得传输层的所有波束与相同的延迟相关联，或者

-延迟的数量以及每波束的延迟对于所有传输层是相同的，使得所有波束和层与相同的延迟相关联。

根据实施例，

-与延迟的子集和空间波束的子集相关联的多普勒频率分量是相同的，或者

-多普勒频率分量的子集对于延迟的子集、空间波束的子集和传输层的子集是相同的，或者

-多普勒频率分量的数量以及每延迟和波束的多普勒频率分量对于传输层是相同的，使得传输层的每波束的所有延迟都与相同的多普勒频率分量相关联，或者

-多普勒频率分量的数量以及每延迟和每波束的多普勒频率分量对于所有传输层是相同的，使得所有传输层的每波束的所有延迟都与相同的多普勒频率分量相关联。

根据实施例，

-所述显式CSI是由尺寸为N×S×T的三维信道张量表示，其中S是所配置的子带/PRB、或者子载波的数量，T是在所述观察时间期间的时刻的数量，以及N＝N_r·N₁·N₂·P，以及所述信道张量的第一维度、第二维度和第三维度分别表示所述时变频率选择性MIMO信道的空间、频率和时间分量，或者

-所述显式CSI是由尺寸为N_r×N_t×S×T的四维信道张量表示，其中N_t＝N₁·N₂·P，的第一维度和第二维度分别表示所述时变频率选择性MIMO信道的接收侧和发送侧空间分量，以及的第三维度和第四维度分别表示所述信道的频率和时间分量。

根据实施例，所述处理器被配置为基于性能量度选择多普勒延迟波束预编码器矩阵(W)，所述性能量度用于例如互信息所述互信息是所述多普勒延迟预编码器波束矩阵W和多维信道张量的函数。

根据实施例，所述处理器被配置为选择宽带CQI，所述宽带CQI针对用于T个时刻的所选择的复合多普勒延迟波束预编码器矩阵W^(l)(l＝1，..，L)和多维信道张量对所述通信设备处的平均块错误率进行优化。

根据实施例，所述处理器被配置为：

-在第一步骤中，使用高分辨率参数估计算法直接从多维信道张量估计信道模型的参数，或者直接从MIMO信道张量以非参数化形式计算H(t，w)的系数，

-在第二步骤中，使用经参数化的信道模型和所选择的多普勒延迟波束复合预编码器W^(l)(l＝1，..，L)，将经参数化的经预编码的时变MIMO信道模型频域响应计算为

H_prec(t，w)＝H(t，w)[W⁽¹⁾(t，w)，W⁽²⁾(t，w)，...，W^(L)(t，w)]，

其中[H(t，w)]_i，j的(i，j)项＝h_i，j(t，w)，以及W^(l)(t，w)是W^(l)的第t块和第w列，

-在第三步骤中，使用所述经参数化的经预编码的MIMO信道模型响应计算用于一个或多个未来时刻的一个或多个CQI值。

根据实施例，所述处理器被配置为：

-对用于时刻/时隙n+K的CQI值进行预测，其中n表示当前时刻/时隙，以及K表示相对于所述当前时刻/时隙n的相对时间差，以及

-通过从K个预测的CQI值中减去平均CQI值，使用所述K个预测的CQI值计算差分的预测的CQI值。

根据实施例，所述通信设备被配置为接收包括参数CQI-PredictionTime的CSI报告配置，所述参数CQI-PredictionTime分配有由所述通信设备用于CQI预测的所述值K。

根据实施例，在所述CSI反馈使用所述PMI的情形中，所述处理器被配置为报告至少一个两分量PMI，

-其中第一PMI对应于所选择的向量和以及

-其中第二PMI对应于从所述通信设备到所述发送器的个多普勒延迟波束组合系数

根据实施例，所述处理器被配置为：

-以三元组集合的形式表示第一分量PMI，其中每个三元组(u,d,v)与所选择的空间波束向量所选择的延迟向量以及所选择的多普勒频率向量相关联，所述三元组集合由i₁＝[i_1,1,i_1,2,i_1,3]表示，其中i₁表示第一PMI分量，以及其中i_1,1包含所选择的针对所述空间波束的DFT向量的∑_l U^(l)个索引，i_1,2包含所选择的延迟向量的个索引，以及i_1,3包含所选择的多普勒频率向量的个索引，

-使用码本方法对所述多普勒延迟波束组合系数进行量化，其中经量化的多普勒延迟波束组合系数是由第二PMI分量i₂表示的，以及

-向所述发送器报告所述两个PMI分量。

根据实施例，为了用码本方法对所述复数多普勒延迟系数进行量化，每个系数由下式表示：

其中

-是极化、波束、延迟和多普勒频率依赖的振幅系数，所述振幅系数是利用N位量化的；以及

-表示由BPSK、或者QPSK、或者8PSK、或者任何其他较高阶PSK星座图表示的相位，或者

其中，每个系数由其实部和虚部表示为

其中和均是利用N位量化的。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-选择针对所述波束的延迟索引，以用于计算所述多普勒延迟波束三级预编码器，

-指示对应于最强延迟的延迟索引，以及

-将具有最强延迟索引的指示的延迟索引反馈给所述发送器。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-选择针对所述延迟和波束的多普勒频率分量，以用于计算所述多普勒延迟波束三级预编码器，

-指示对应于最强多普勒频率分量的多普勒频率分量索引，以及

-将具有最强多普勒频率分量索引的指示的多普勒频率分量索引反馈给所述发送器。

根据实施例，所述CSI反馈还包括秩指示RI，以及所述处理器被配置为报告用于发送的RI，其中，所述RI是相对于所述多普勒延迟波束预编码器矩阵W^(l)(l＝1,..,L)选择的，并且表示由经多普勒延迟波束预编码的时变频率选择性MIMO信道支持的层的平均数量。

根据实施例，利用经由较高层的CSI-RS报告配置对所述通信设备进行配置，所述CSI-RS报告配置用于报告用于经波束形成的CSI-RS的CQI和/或RI和/或PMI，第一码本矩阵中的向量是由N₁N₂长度的列向量表示的，其中第m向量(m＝1,…,N₁N₂)在第m位置包含单个1，并且在其他位置包含零。

根据实施例，所述通信设备被配置为接收CSI-RS资源配置，所述CSI-RS资源配置包括指示所述下行链路参考信号的时域重复的较高层(例如，RRC)参数，所述参数例如被称为CSI-RS-BurstDuration，所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复。

根据实施例，所述通信设备假设，对于CQI、和/或RI、和/或PMI计算，所述发送器按下式将多普勒延迟波束预编码器应用于在针对v＝L层的天线端口{1000，1008+v-1}上的PDSCH信号

其中

[x^(t，0)(i)，...，x^(t，v-1)(i)]^T是PDSCH码元的码元向量，P∈{1，2，4，8，12，16，24，32}，

x^(t，u)(i)是在时刻t的层u的第i码元，

y^(t，u)(i)是在时刻t在天线端口u上发送的经预编码的码元，以及

W(t，i)＝[W⁽¹⁾(t，i)，...，W^(L)(t，i)]是预测的预编码器矩阵，其中W^(l)(t，i)是W^(l)的第t块和第i列。

基站

本发明提供了在包括通信设备202的无线通信系统中的发送器200，所述发送器包括：

天线阵列ANT₁，具有多个天线，用于与一个或多个本发明的通信设备202进行无线通信，以向发送器200提供信道状态信息CSI反馈；以及

预编码器200b，连接到所述天线阵列ANT₁，所述预编码器将一组波束形成权重应用于所述天线阵列ANT₁中的一个或多个天线，以通过所述天线阵列ANT₁形成一个或多个发送波束或者一个或多个接收波束，

收发器200c，被配置为

-向所述通信设备202发送根据CSI-RS配置的下行链路参考信号(CSI-RS)和包括所述CSI-RS配置的下行链路信号，所述CSI-RS配置包括CSI-RS天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数，例如被称为CSI-RS BurstDuration的参数，所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复；以及

-从所述通信设备202接收包括多个CSI报告的上行链路信号；以及

处理器200a，被配置为：

-从所述多个CSI报告中提取至少两分量预编码器矩阵标识符和秩指示；以及

-使用PMI的第一分量和第二分量构造应用于所述天线端口上的多普勒延迟波束预编码器矩阵，并且响应于所构造的预编码器矩阵确定所述波束形成权重。

根据实施例，为了促进用于QT个未来时刻的预编码器矩阵预测，所述处理器被配置为将多普勒频率DFT向量扩展到长度QT的向量所述扩展由以下限定

其中并且针对第l层的预测的多普勒延迟波束预编码器矩阵是基于

-从第一码本中选择的独立于所述极化的U^(l)个波束形成向量

-从第二码本中为第u个波束选择的个延迟向量

-个扩展的多普勒频率向量所述扩展多普勒频率向量是基于针对第u波束和第d延迟从第三码本中选择的多普勒频率向量以及

-用于对从所述第一码本、第二码本和第三码本中选择的向量进行复数缩放/组合的一组组合系数

根据实施例，为了促进用于QT个未来时刻的预编码器矩阵预测，所述处理器被配置为将多普勒频率DFT向量循环扩展到长度QT的向量所述循环扩展由以下限定

其中以及

针对第l层和第q(q＝1,..,QT)时刻的预测的多普勒延迟波束预编码器矩阵由下式给出

其中是的第q项。

方法

本发明提供了一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息CSI反馈的方法，所述方法包括：

经由时变频率选择性MIMO信道从发送器接收无线电信号，所述无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括所述参考信号配置的下行链路信号，所述参考信号配置包括天线端口的数量；

在通信设备处，使用在无线电信道上对所述下行链路参考信号的测量，在频域中估计显式CSI，所述下行链路参考信号是在一定观察时间上提供的，

基于性能量度，在所述通信设备处，选择用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束预编码器矩阵(W)，所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于一个或多个码本，所述一个或多个码本包括

o所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量，

o所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量，以及

o所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个多普勒频率分量，

在通信设备处，使用所述显式CSI、以及具有所选择的多普勒延迟波束预编码器矩阵(W)的复合多普勒延迟波束三级预编码器，计算信道质量指示CQI、和/或预编码器矩阵指示PMI、和/或秩指示RI中的一个或多个，以及

从所述通信设备向所述发送器报告包括所述CQI、所述PMI、和所述RI中的一个或多个的CSI反馈，其中，所述PMI和RI用于指示用于所配置的天线端口的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵，

其中，所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个延迟分量和/或所述一个或多个多普勒频率分量是由DFT矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定的。

本发明提供了一种用于在包括通信设备和发送器的无线通信系统中进行发送的方法，所述方法包括：

向通信设备发送根据CSI-RS配置的下行链路参考信号(CSI-RS)和包括所述CSI-RS配置的下行链路信号，所述CSI-RS配置包括CSI-RS天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数，例如被称为CSI-RS BurstDuration的参数，所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复；

在所述发送器处，从通信设备接收包括多个CSI报告的上行链路信号；

在所述发送器处，从多个CSI报告中提取至少两分量预编码器矩阵标识符和秩指示；

在所述发送器处，使用PMI的第一分量和第二分量构造应用于所述天线端口上的多普勒延迟波束预编码器矩阵，以及

响应于所构造的预编码器矩阵，确定用于连接到所述发送器的天线阵列的预编码器的波束形成权重，

其中，复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量和/或一个或多个多普勒频率分量是由DFT矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定的。

多普勒波束双级复合预编码器

用户设备

本发明提供了一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息CSI反馈的通信设备202。通信设备202包括：

处理器202a，被配置为

-基于性能量度，选择用于复合多普勒波束双级预编码器的多普勒波束预编码器矩阵(P)，所述多普勒波束双级预编码器是基于一个或多个码本，所述一个或多个码本包括

○所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量，以及

○所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个多普勒频率分量，

-使用所述显式CSI、以及具有所选择的多普勒波束预编码器矩阵(P)的复合多普勒波束双级预编码器，计算信道质量指示CQI、预编码器矩阵指示PMI、和秩指示RI中的一个或多个，以及

-向所述发送器报告包括所述CQI、和/或所述PMI、和/或所述RI中的一个或多个的CSI反馈，其中，所述PMI和RI用于指示用于所配置的天线端口的多普勒波束双级复合预编码器矩阵。

根据实施例，所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个多普勒频率分量是由DFT矩阵的一个或多个子矩阵或者由被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定的。

根据实施例，所述多普勒波束双级预编码器被配置为在空间多普勒域中进行预编码，所述多普勒波束双级预编码器仅基于两个分开的码本，其中，所述两个分开的码本包括

-第一码本(Ω₁)，用于所述复合多普勒波束双级预编码器的所述一个或多个发送侧空间波束分量，

-第二码本(Ω₂)，用于所述复合多普勒波束双级预编码器的所述一个或多个多普勒频率分量，以及

-用于对从所述第一码本和第二码本中选择的向量中的一个或多个进行复数缩放/组合的一组组合系数。

根据实施例，所述第二码本矩阵(Ω₂)的项是由T×T DFT矩阵或T×TO₂被过采样的DFT矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出的，其中，T是指在所述观察时间期间的时刻的数量，以及O₂∈{1,2,3,…}表示过采样因子。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从所述发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数T，以用于所述第二码本(Ω₂)的配置，或者

-使用先验已知的(默认的)参数T，以用于所述第二码本(Ω₂)的配置。

根据实施例，针对第p极化、第l传输层和第s子带、子载波或物理资源块(PRB)的预编码器矩阵(P^(l))由以下构成

-从所述第一码本中选择的独立于所述极化并且独立于所述子带、子载波或物理资源块(PRB)的U^(l)个波束形成向量

-从所述第二码本中选择的独立于所述子带、子载波或物理资源块(PRB)的针对第u波束的个多普勒频率向量以及

-用于对从所述第一码本和第二码本中选择的向量进行复数缩放/组合的一组组合系数

根据实施例，所述多普勒波束双级预编码器矩阵(P^(l))被配置为在空间多普勒域中进行预编码，并且针对第l传输层和第s子带、子载波或PRB由下式表示

其中

-U^(l)是针对第l层的每极化的波束的数量，

-是针对第l层、第u波束的多普勒频率分量的数量，

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、和第p(p＝1,2)极化相关联的大小为T×1的第v多普勒频率向量；

-是与第l层相关联的第u空间波束；

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、第v多普勒频率、第s子带、子载波或PRB以及第p极化相关联的复数多普勒波束组合系数，以及

-P^(l)是标量归一化因子，以确保一定的总发送功率。

根据实施例，针对第s子带、PRB或子载波的多普勒波束双级预编码器是按以下矩阵向量表示法表示的：

P^(l)(s)＝P^(1,l)p^(2,l)(s)∈N_t·T×1，

其中

以及，p^(2，l)(s)包含复数多普勒波束组合系数，

根据实施例，

-所述第一码本(Ω₁)包括从中选择向量的大小为N₁N₂×O_1，1N₁O_1，2N₂的第一被过采样的DFT码本矩阵，其中N₁和N₂分别是指天线端口的第一数量和第二数量，以及O_1，1和O_1，2是指过采样因子，其中O_1，1∈{1，2，3，..}，以及O_1，2∈{1，2，3，..}，

-其中，所述第二码本(Ω₂)包括从中选择多普勒频率向量的大小为T×TO₂的第二被过采样的DFT码本矩阵，其中T是指在所述观察时间期间的时刻的数量，O₂∈{1，2，3，..}是指所述码本的过采样因子。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数N₁，N₂，O_1，1和O_1，2，以用于所述第一码本(Ω₁)的配置，或者

-使用先验已知的(默认的)参数N₁，N₂，O_1，1和O_1，2，以用于所述第一码本(Ω₁)的配置。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数O₂，以用于所述第二码本(Ω₂)的配置，或者

-使用先验已知的(默认的)参数O₂，以用于所述第二码本(Ω₂)的配置。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-从包含X项或列的第二码本矩阵(Ω₂)中选择针对第u波束的个多普勒频率分量，以用于构造针对第l层的多普勒延迟波束三级预编码器矩阵，以及

根据实施例，多普勒频率分量的数量对于波束的子集是相同的，使得

根据实施例，所述通信设备被配置为根据从所述发送器接收的CSI报告配置向所述发送器报告所述CSI反馈，所述CSI报告配置包括例如参数ReportQuantity，其包括以下值中的至少一个：

-cri-RI-PMIDD-CQI，

-cri-RI-LI-PMIDD-CQI，

-cri-RI-PMIDD，其中，PMI-DD量包含多普勒频率分量配置。

根据实施例，

-所述多普勒频率分量取决于所述波束和传输层，或者

-与传输层的空间波束的子集相关联的多普勒频率分量的子集是相同的，或者

-对于传输层的波束的子集的多普勒频率分量的数量是相同的，或者

-多普勒频率分量的子集对于空间波束和传输层的子集是相同的，或者

-多普勒频率分量的数量和每波束的多普勒频率分量对于传输层是相同的，使得传输层的所有波束都与相同的多普勒频率分量相关联。

根据实施例，

-所述显式CSI是由尺寸为N×S×T的三维信道张量表示的，其中S是所配置的子带/PRB、或者子载波的数量，T是在所述观察时间期间的时刻的数量，以及N＝N_r·N₁·N₂·P，以及所述信道张量的第一维度、第二维度和第三维度分别表示所述时变频率选择性MIMO信道的空间、频率和时间分量，或者

-所述显式CSI是由尺寸为N_r×N_t×S×T的四维信道张量表示的，其中N_t＝N₁·N₂·P，的第一维度和第二维度分别表示所述时变频率选择性MIMO信道的接收侧和发送侧空间分量，以及的第三维度和第四维度分别表示所述信道的频率和时间分量。

根据实施例，所述处理器被配置为基于性能量度选择多普勒波束预编码器矩阵P＝[P⁽⁰⁾，...，P^(L-1)]，所述性能量度用于例如互信息所述互信息是所述多普勒波束预编码器矩阵P和多维信道张量的函数。

根据实施例，所述处理器被配置为选择宽带CQI，所述宽带CQI针对用于T个时刻的所选择的复合多普勒波束预编码器矩阵P和多维信道张量对所述通信设备处的平均块错误率进行优化。

根据实施例，所述处理器被配置为：

-在第二步骤中，使用经参数化的信道模型和所选择的多普勒波束复合双级预编码器矩阵，将经参数化的经预编码的时变MIMO信道模型频域响应计算为

H_prec(t，w)＝H(t，w)P(t，w)，

其中，[H(t，w)]_i，j的(i，j)项＝h_i，j(t，w)，以及P(t，w)是P(t，w)的第t块和第w列，P是多普勒波束复合双级预编码器矩阵，

根据实施例，所述处理器被配置为：

-其中第一PMI对应于所选择的向量和以及

-其中第二PMI对应于从所述通信设备到所述发送器的个多普勒波束组合系数

根据实施例，处理器被配置为

所述处理器被配置为：

-以元组集合的形式表示第一分量PMI，其中每个元组(u，v)与所选择的空间波束向量和所选择的多普勒频率向量相关联，所述元组集合由i₁＝[i_1，1，i_1，2]表示，其中i₁表示第一PMI分量，以及其中i_1，1包含所选择的针对所述空间波束的DFT向量的∑_lU^(l)个索引，i_1，2包含所选择的多普勒频率向量的个索引，

-使用码本方法对所述多普勒波束组合系数进行量化，其中经量化的多普勒波束组合系数是由第二PMI分量i₂表示的，以及

-向所述发送器报告所述两个PMI分量。

根据实施例，为了使用码本方法对所述复数多普勒系数进行量化，每个系数由下式表示：

其中

-是极化、波束和多普勒频率依赖的振幅系数，所述振幅系数是利用N位量化的；以及

其中，每个系数由其实部和虚部表示为

其中和均是利用N位量化的。

根据实施例，所述通信设备被配置为：

-选择针对所述波束的多普勒频率分量，以用于计算所述多普勒波束双级预编码器，

根据实施例，CSI反馈进一步包括秩指示RI，以及处理器被配置为报告用于发送的RI，其中，所述RI是相对于多普勒波束双级预编码器矩阵P^(l)(l＝1，..，L)选择的，并且表示由经多普勒波束预编码的时变频率选择性MIMO信道支持的层的平均数量。

根据实施例，利用经由较高层的CSI-RS报告配置对所述通信设备进行配置，所述CSI-RS报告配置用于报告用于波束形成的CSI-RS的CQI和/或RI和/或PMI，第一码本矩阵中的向量是由N₁N₂长度的列向量表示的，其中第m向量(m＝1，...，N₁N₂)在第m位置包含单个1，并且在其他位置包含零。

根据实施例，所述通信设备假设，对于CQI、和/或RI、和/或PMI计算，所述发送器按下式将所述多普勒波束预编码器应用于在针对v＝L层的天线端口{1000，1008+v-1}上的PDSCH信号

其中

x^(t，u)(i)是在时刻t的层u的第i码元，

P(t，i)＝[P⁽¹⁾(t，i)，...，P^(L)(t，i)]是预测的多普勒波束预编码器矩阵，其中P^(l)(t，i)是P^(l)的第t块和第i子带、子载波或PRB。

基站

本发明提供了一种在包括通信设备202的无线通信系统中的发送器200。所述发送器包括：

天线阵列ANT₁，具有多个天线，用于与一个或多个本发明的通信设备202进行无线通信，以向发送器提供信道状态信息CSI反馈；以及

预编码器200b，连接到天线阵列ANT₁，预编码器202b将一组波束形成权重应用于天线阵列ANT₁的一个或多个天线，以通过天线阵列ANT₁形成一个或多个发送波束或一个或多个接收波束，

收发器202c，被配置为

-向所述通信设备202发送根据CSI-RS配置的下行链路参考信号(CSI-RS)和包括所述CSI-RS配置的下行链路信号，所述CSI-RS配置包括CSI-RS天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数，所述参数例如被称为CSI-RS BurstDuration，所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复；以及

处理器200a，被配置为：

-使用PMI的第一分量和第二分量构造应用于所述天线端口上的多普勒波束预编码器矩阵，并且响应于所构造的预编码器矩阵确定所述波束形成权重。

其中以及

针对第l层的预测的多普勒波束预编码器矩阵是基于

-个扩展的多普勒频率向量其基于从所述第二码本中选择的针对第u波束的多普勒频率向量以及

其中以及

针对第l层、第q(q＝1,..,QT)时刻和第s个子带、子载波或PRB的预测的多普勒波束预编码器矩阵由下式给出

其中，是的第q个项。

方法

在所述通信设备处，使用在无线电信道上对所述下行链路参考信号的测量，在频域中估计显式CSI，所述下行链路参考信号是在一定观察时间上提供的，

基于性能量度，在所述通信设备处选择用于复合多普勒波束双级预编码器的多普勒波束预编码器矩阵(P)，所述多普勒波束双级预编码器是基于一个或多个码本，所述一个或多个码本包括

o所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量，以及

o所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个多普勒频率分量，

使用所述显式CSI、以及具有所选择的多普勒波束预编码器矩阵(P)的复合多普勒波束双级预编码器，计算信道质量指示CQI、预编码器矩阵指示PMI、和秩指示RI中的一个或多个，以及

向所述发送器报告包括所述CQI、和/或所述PMI、和/或所述RI中的一个或多个的CSI反馈，其中，所述PMI和RI用于指示用于所配置的天线端口的多普勒波束双级复合预编码器矩阵。

向所述通信设备发送根据CSI-RS配置的下行链路参考信号(CSI-RS)和包括所述CSI-RS配置的下行链路信号，所述CSI-RS配置包括CSI-RS天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数，例如被称为CSI-RS BurstDuration的参数，所述参数例如按照所述下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复；

在所述发送器处，从所述通信设备接收包括多个CSI报告的上行链路信号；

在所述发送器处，从所述多个CSI报告中提取至少两分量预编码器矩阵标识符和秩指示；

在所述发送器处，使用PMI的第一分量和第二分量构造应用于所述天线端口上的多普勒波束双级预编码器矩阵，以及

响应于所构造的预编码器矩阵，确定用于连接到所述发送器的天线阵列的预编码器的波束形成权重。

概述

系统

本发明提供了一种基本无线通信网络，其包括至少一个本发明的UE和至少一个本发明的基站。

根据实施例，通信设备和发送器包括以下中的一个或多个：移动终端或固定终端，或蜂窝IoT-UE，或IoT设备，或基于地面的车辆，或飞行器，或无人机，或移动基站，或路边单元，或建筑物，或宏小区基站，或小小区基站，或路边单元，或U E，或远程无线电头，或AMF，或SMF，或核心网络实体，或NR或5G核心上下文中的网络切片，或使得物品或设备能够使用所述无线通信系统进行通信的任何发送/接收点(TRP)，所述物品或设备设有用于使用所述无线通信系统进行通信的网络连接性。

计算机程序产品

本发明提供了一种包括指令的计算机程序产品，当程序由计算机执行时，该指令使计算机执行根据本发明的一种或多种方法。

在下文中，将首先描述使用具有减小的尺寸的码本的多普勒延迟波束三级复合预编码器的实施例，随后描述使用多普勒波束双级复合预编码器的进一步实施例。

多普勒延迟波束三级复合预编码器

本发明的实施例提供了对现有CSI-RS的扩展以跟踪信道时间演变，例如，对于具有例如由于UE在多路径信道环境中的高运动而快速变化的信道状况、以及具有短信道相干时间的信道。本发明是有利的，因为通过跟踪信道时间演变，即使对于具有变化的信道状况的信道，也不需要被较不频繁地更新CSI，例如以类似于具有长信道相干时间的信道的速率，从而减小或者避免反馈开销。例如，即使在具有短信道相干时间的信道中，诸如路径损耗和阴影衰落之类的大规模信道参数也可能不会随时间快速变化，因此信道变化主要与小规模信道衰落有关。这意味着脉冲响应的MIMO信道参数，诸如路径分量和信道延迟，不会在更长的时间段内发生变化，并且由UE移动引起的信道变化仅仅导致MIMO信道路径分量的相位波动。这意味着空间波束、预编码器多普勒频率DFT向量、延迟DFT向量以及多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟系数在很长一段时间内保持相同或者基本相同，并且需要被较不频繁地更新。

为了解决常规方法中的上述问题，根据这些问题，当前的CSI反馈方案是不够的，本发明的实施例提供了一种CSI-RS设计，其允许跟踪CSI的时间演变或者新的隐式CSI报告方案，其考虑了信道时间演变，并以压缩形式提供有关当前和将来的RI、PMI和CQI的信息，以降低反馈速率。

图4是示出根据本发明的实施例的CSI参数、CSI测量、复合预编码器矩阵计算和CSI报告的配置的流程图。可以利用经由较高层(诸如RRC)的CSI-RS资源配置对UE进行配置，所述CSI-RS资源配置包含关于用于向UE的发送的所分配的CSI-RS端口的数量的信息。CSI-RS端口的数量M等于PN₁N₂(其中，在基站处，对于同极化阵列天线，P＝1，对于双极化阵列天线，P＝2)，其中N₁和N₂分别是gNB阵列的第一空间维度和第二空间维度的天线端口的数量。利用经由较高层和/或物理层(经由DCI)的CSI报告配置对UE进行配置，所述CSI报告配置还包含用于在UE处评估诸如CQI、RI和PMI之类的CSI反馈参数的信息。基站或者gNB经由较高层或者物理层发信号通知针对(N₁,N₂,P)、S和T的至少五个整数值信号，其中针对UE处的PMI分解/计算，(N₁,N₂,P)用于配置第一码本，S和T分别用于配置第二码本和第三码本。根据随后描述的实施例，在UE处执行CQI、RI和PMI选择。

在步骤250，gNB或者基站向UE发送CSI-RS配置和CSI报告配置。根据实施例，CSI-RS配置可以包括相对于TS 38.211[1]中的子条款7.4.1.5以及TS.38.331[4]中的子条款6.3.2的CSI-RS资源配置。此外，还包括称为CSI-RS-BurstDuration的额外的较高层参数配置。

包括CSI-RS-BurstDuration以提供允许跟踪信道的时间演变的CSI-RS设计。根据实施例，除了来自于上文提及的TS 38.211[2]中的条款7.4.1.5以及TS.38.331[4]中的条款6.3.2的配置之外，还利用具有较高层参数CSI-RS-BurstDuration的CSI-RS资源集对UE进行配置，以跟踪CSI的时间演变。根据CSI-RS在其中重复的连续时隙的数量，通过较高层参数CSI-RS-BurstDuration提供CSI-RS的时域重复。对于NR数字μ的CSI-RS-BurstDuration的可能值是2^μ·X_B个时隙，其中X_B∈{0,1,2,…,maxNumBurstSlots-1}。NR数字μ＝0,1,2,3,4…限定了例如根据NR标准的2^μ·15kHz的子载波间隔。

例如，当X_B＝0的值或者参数CSI-RS-BurstDuration未被配置时，CSI-RS不会在多个时隙上重复。脉冲长度随所述数字缩放，以保持跟随时隙大小的减小。使用与CSI-RS的周期性相同的逻辑。图5(a)示出了具有10个时隙的周期性且没有重复(CSI-RS-BurstDuration未被配置或者CSI-RS-BurstDuration＝0)的CSI-RS，图5(b)示出了具有10个时隙的周期性和4个时隙的重复(CSI-RS-BurstDuration＝4)的CSI-RS。图6示出了根据实施例的CSI-RS-BurstDuration信息元素。新的RRC参数CSI-RS-BurstDuration的信息元素如下：紧接在文本burstSlots之后的值指示X_B的值，对于给定的新无线电数字μ(请参见[1])，该值提供了CSI-RS的突发(burst)持续时间2^μ·X_B，即CSI-RS重复的连续时隙的数量。

跨越多个连续时隙的脉冲CSI-RS使得能够提取CSI的时间演变信息并用于预编码器矩阵的报告，例如作为PMI的一部分，具体方式详见下文所述。换句话说，UE可以根据以下描述的实施例，利用在多个连续时隙上的CSI-RS资源的重复来计算CQI、RI和PMI，并相应地报告它们。

返回图4的流程图，由eNB提供的CSI报告配置可以进一步包括至少以下参数中的一个或多个：

○相对于TS 38.214[2]中的子条款5.2.1.1的CSI报告配置的配置，以及以下较高层参数：TS 38.331[1]中列出的ReportQuantity，具有以下附加参数：

■cri-RI-PMIDD-CQI

■cri-RI-PMIDy-CQI

■cri-RI-PMIDr-CQI

■cri-RI-LI-PMIDD-CQI

■cri-RI-LI-PMIDy-CQI

■cri-RI-LI-PMIDr-CQI

■cri-RI-PMIDD

■cri-RI-PMIDy

■cri-RI-PMIDr

在报告量中提到的CRI(CSI-RS资源指示)、RI(秩指示)和LI(层指示)被报告，即所报告的可能值以及用于报告CRI、RI和LI的格式与TS 38.214[2]中的可能值和格式相同。ReportQuantity中提到的PMI量限定为：

■PMIDD–包括如以下实施例中所述的延迟和多普勒频率分量配置的PMI值；

■PMIDy–仅包括如以下实施例中所述的延迟分量配置、不包括多普勒频率分量的PMI值；

■PMIDr–仅包括如以下实施例中所述的多普勒频率分量配置、不包括延迟分量的PMI值。

○参数CQI-PredictionTime，分配有用于CQI预测的值K(如果配置)。

如在随后描述的实施例中解释的，可以在多个时隙上计算报告量中提及的CQI值、预测的CQI值等(如果配置)。所报告的CQI的值与TS 38.214[2]中提到的相同。

额外地，可以由eNB经由物理层或者较高层(RRC)参数向用户设备发信号通知以下参数：

○分别用于延迟和多普勒频率分量码本Ω₂和Ω₃的配置的S和T的值由参数CodebookConfig-S、CodebookConfig-T表示。码本Ω₂和Ω₃的过采样因子O₂和O₃分别由CodebookConfig-O2和CodebookConfig-O3表示。

○用于第一码本Ω₁的配置的参数N₁、N₂和过采样因子O_1,1和O_1,2如下所述。参数N₁和N₂分别由CodebookConfig-N1和CodebookConfig-N2表示。过采样因子O_1,1和O_1,2分别由CodebookConfig-O1_1和CodebookConfig-O1_2表示。

响应于报告配置，UE

-在步骤252，在T个连续时刻/时隙上对下行链路CSI-RS进行测量，

-在步骤254，构造时变频率选择性MIMO信道张量

-在步骤256，相对于如下面更详细解释的特定性能量度，为每一层选择多普勒延迟波束复合三级预编码器矩阵(PMI选择)；

-在步骤258，使用所选择的多普勒延迟波束复合三级预编码器矩阵、以及使用MIMO信道张量和对于未来时刻的MIMO信道张量的预测之中的至少一个，计算对于未来时刻或者对于一组未来时刻的CQI值、预测的CQI值或者预测的差分CQI值(如果配置)，并且可选地，使用所选择的多普勒延迟波束复合三级预编码器矩阵和MIMO信道张量选择RI值(如果配置)，以及

-在步骤260，将CSI报告发送给gNB。

在步骤262，gNB重建多普勒延迟波束复合三级预编码器矩阵(PMI报告)，以促进对于未来时刻的多用户预编码矩阵计算和预编码器矩阵预测。

根据本发明的这一方面，复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量和/或一个或多个多普勒频率分量由DFT矩阵的一个或多个子矩阵或被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定。根据采用上述三个码本Ω₁、Ω₂和Ω₃的实施例，第二码本矩阵Ω₂的项由S×SDFT矩阵或S×SO₂被过采样的DFT矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出，其中S表示子带的数量，并且第三码本矩阵Ω₃的项由T×T DFT矩阵或T×TO₃被过采样的DFT矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出，其中T是指在所述观察时间期间的时刻的数量。

本发明的这个方面基于以下发现：通常，用于延迟预编码的延迟或延迟差仅具有有限的值范围，并且由于此有限的范围，在接收器处不需要使用码本矩阵的所有项来构造空间延迟双级预编码器。根据本发明的方法，大大减小了码本的大小和选择用于构造空间延迟双级预编码器的码本项(延迟或延迟差)的选择复杂度。

码本大小Ω₂的减小

如上所述，预编码器的延迟通常仅具有有限的值范围。值范围可以取决于当将波束形成的向量与MIMO信道脉冲响应组合时获得的2U波束形成的信道的延迟扩展。图7(a)和图7(b)示出了当将波束形成向量与MIMO信道脉冲响应相结合时获得的信道脉冲响应的两个示例。从图7(a)可以看出，波束形成的信道脉冲响应是集中的，并且只有很少的延迟与主峰相关联。此外，图7(a)还示出了从码本Ω₂到这些延迟或延迟差的DFT向量的相关联索引。类似地，图7(b)示出了波束形成的信道脉冲响应，其包括两个峰值，与这两个峰值相关联的延迟以及来自码本Ω₂的DFT向量的相应索引。因此，可以观察到，延迟或延迟差主要仅与码本矩阵Ω₂的一部分、在图7(a)的情况下DFT矩阵的最前的项/列，以及在图7(b)的情况下，DFT矩阵的最前和最后的项/列相关联。因此，在接收器处用于构造多普勒延迟波束三级预编码器的码本矩阵Ω₂的项可以由子矩阵给出，或者可以包含S×SDFT矩阵或S×SO₂的被过采样的DFT矩阵的多个子矩阵。这样，可以大大减小在多普勒延迟波束三级预编码器的参数的优化期间的码本的大小和延迟组合的搜索空间。例如，当码本由包含SO₂-1向量的完全被过采样的DFT矩阵给出，并且接收器配置为选择每波束D延迟时，接收器会在预编码器的参数优化的过程中为每波束计算可能的延迟组合。对于S＝6,O₂＝3和D＝3的典型值，接收器针对每个波束的680个延迟组合中的每一个执行参数优化。为了减小延迟组合的搜索空间并因此减小参数优化的计算复杂度，可以通过DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的最前N个列来限定码本矩阵，使得其中(见图7(a))。对于N＝4的典型值，以上示例的搜索空间将每波束从680个延迟组合减小到4个延迟组合。因此，接收器仅对每个波束执行4个而不是680个延迟组合的参数优化。在另一个示例中，码本矩阵Ω₂由DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的最前N₁个列和最后N₂个列限定，使得在进一步示例中，码本矩阵Ω₂由DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的i₁:i₂列限定，使得码本矩阵还可以包含DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的多个子矩阵。对于由i₁:i₂列和i₃:i₄列限定的两个DFT子矩阵，码本矩阵由给出。

根据实施例，通信设备从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数，其指示用于延迟DFT码本(Ω₂)的配置的DFT或被过采样的DFT矩阵的多个列的。

根据其他实施例，通信设备被配置为使用先验已知的(默认的)参数，所述参数指示用于延迟DFT码本(Ω₂)的配置的DFT或被过采样的DFT矩阵的多个列。

码本大小Ω₃的减小

类似地，对于如上所述的延迟分量，预编码器的多普勒频率分量通常也仅具有有限的值范围。值范围可以取决于当将波束形成的向量与MIMO信道脉冲响应进行组合时获得的2U波束形成的信道的多普勒频率扩展。因此，在接收器处用于构造预编码器的码本矩阵Ω₃的项可以由子矩阵给出，或者可以包含T×T DFT矩阵或T×TO₃被过采样的DFT矩阵的多个子矩阵。例如，码本Ω₃可以由DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的最前N个列限定，其中使得Ω₃＝[a₀,a₁,..,a_N-1]。DFT码本矩阵Ω₃可以由DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的最前N₁个列和最后N₂个列限定，使得而且，码本矩阵Ω₃可以由DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的i₁:i₂列限定，使得码本矩阵还可以包含DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的多个子矩阵。对于由i₁:i₂列和i₃:i₄列限定的两个DFT子矩阵，码本矩阵由给出。

根据实施例，通信设备从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数，其指示用于延迟DFT码本(Ω₃)的配置的DFT或被过采样的DFT矩阵的多个列。

根据其他实施例，通信设备被配置为使用先验已知的(默认的)参数，所述参数指示用于延迟DFT码本(Ω₃)的配置的DFT或被过采样的DFT矩阵的多个列。

用于构造预编码器矩阵的未选择的延迟或延迟差索引的反馈

根据实施例，通信设备被配置为从包含个项/列的码本矩阵Ω₂中选择针对第u个波束的延迟，以构造针对第l层的多普勒延迟波束三级预编码器矩阵，并将未选择的延迟索引从码本矩阵Ω₂反馈到发送器。例如，当码本矩阵包含五个项/列并且接收器配置为选择第一波束和第l层的延迟分量以构造预编码器，然后选择向量接收器向发送器反馈未选择的索引i₁+3和i₁+4(或相对的索引3和4)。

延迟的数量可以对于波束的子集或所有波束是相同的，使得(对于所有波束的情况)。延迟的数量也可以与波束和层相同，使得

用于构造预编码器矩阵的未选择的多普勒频率索引的反馈

根据实施例，通信设备被配置为从包含X个项/列的码本矩阵Ω₃中选择针对第d延迟和第u个波束的延迟多普勒频率分量，以构造针对第l层的多普勒延迟波束三级预编码器矩阵，并将未选择的多普勒频率索引从码本矩阵Ω₃反馈到发送器。例如，当码本矩阵包含五个项/列并且接收器配置为选择第一波束、第一延迟和第l层的三个多普勒频率分量以构造多普勒延迟波束三级预编码器，然后选择向量接收器向发送器反馈表示第d个延迟和第u个波束的未选择的多普勒频率分量的索引i₁+3和i₁+4(或相对的索引3和4)。

多普勒频率分量的数量可以与延迟的子集和波束的子集相同，使得(对于所有延迟和波束而言)。延迟的数量也可以与延迟、波束和层相同，使得

使用复合多普勒延迟波束三级预编码器的CQI/PMI报告

根据实施例，一旦利用CSI-RS资源和CSI报告配置对UE进行了配置(参见图4中的步骤250)，则UE使用在PRB上对于下行链路CSI-RS的测量来估计未量化的显式CSI，其中CSI-RS是在频域中在T个连续时刻/时隙上配置的(请参阅图4中的步骤252)。

根据实施例，显式CSI是由尺寸为N×S×T的三维信道张量(三维阵列)表示的，其中S是所配置的子带/PRB或者子载波的数量(参见图8)，并且N＝N_r·N₁·N₂·P，其中N_r是UE接收天线的数量。在此，信道张量的第一维度、第二维度和第三维度分别表示时变频率选择性MIMO信道的空间、频率和时间分量。

根据其他实施例，显式CSI是由尺寸为N_r×N_t×S×T的四维信道张量表示的，其中N_t＝N₁·N₂·P。在此，的第一维度和第二维度分别表示时变频率选择性MIMO信道的接收侧和发送侧空间分量。的第三维度和第四维度分别代表MIMO信道的频率和时间分量。

在下一步骤中，UE使用以信道张量形式的显式CSI以及使用三个分开码本构造的复合多普勒延迟波束三级预编码器来计算CQI：

-第一码本Ω₁，用于多普勒延迟波束预编码器的发送侧空间(波束)分量；

-第二码本Ω₂，用于多普勒延迟波束预编码器的延迟分量；以及

-第三码本Ω₃，用于多普勒延迟波束预编码器的多普勒频率分量。

根据实施例，不使用三个分开的码本，而代之以可以将上述波束、延迟和多普勒频率分量包括在单个或者公共码本中，或者将上述波束、延迟和多普勒频率分量中的两个包括在一个码本中，并将其余分量包括在另一个码本中。

假设秩L的传输，针对第/层(l＝1，..，L)的尺寸为N_t·T×S的复合多普勒延迟波束三级预编码器W^(l)由(按列)克罗内克积(假设gNB处的双极化发送天线阵列)表示为

其中U^(l)是针对第/层的每极化的波束的数量，是针对第/层和第u波束的延迟的数量，是针对第/层、第u波束和第d延迟的多普勒频率分量的数量，以及

-是与多普勒延迟波束预编码器的第l层、第d延迟、第u空间波束和第p(p＝1，2)极化相关联的从码本矩阵Ω₃中选择的大小为T×1的第v多普勒频率向量；

-是与多普勒延迟波束预编码器的第l层、第u空间波束和第p极化相关联的从码本矩阵Ω₂中选择的大小为S×1的第d延迟向量；

-是与从码本矩阵Ω1中选择的与第l层相关联的(独立于所述极化的)第u空间波束；

-是与多普勒延迟波束预编码器的第l层、第u空间波束、第d延迟、第v多普勒频率和第p极化相关联的多普勒延迟系数；以及

-P^(l)是标量归一化因子，以确保一定的平均总发送功率，例如所有预编码器层上的平均总发送功率。

图9示出了多普勒延迟波束复合预编码器矩阵的结构，其示出了大小为N_t·T×S的复合多普勒延迟波束预编码器矩阵。

根据其他实施例，多普勒延迟波束预编码器可以表示为双级预编码器：

W^(l)＝W^(1，l)w^(2，l)∈N_t·T·S×1，

其中

以及，w^(2，l)包含复数多普勒延迟波束组合系数，

根据实施例，波束的数量、延迟和多普勒频率分量的值是通过较高层(例如，RRC或者MAC)信令配置的，或者是从gNB到UE的下行链路许可中DCI(物理层信令)的一部分。根据另一个实施例，UE将的优选值作为CSI报告的一部分来报告。根据其他实施例，UE先验地知道的值。

空间波束的选择

根据实施例，空间波束U^(l)和所选择的波束的数量可以取决于传输层。在一种方法中，所选空间波束的子集对于层的子集可以是相同的。例如，对于4层传输，其中第一层每极化U⁽¹⁾＝4波束，第二层每极化U⁽²⁾＝4波束，第三层每极化U⁽³⁾＝2波束，以及第四层每极化U⁽⁴⁾＝2波束，第一层和第二层的最前两个空间波束是相同的并且最前两层以及第三层和第四层的其余空间波束是不同的在另一种方法中，波束的数量对于层的子集是相同的。例如，对于4层传输，第一层的波束数量与第二层的波束数量相同U⁽¹⁾＝U⁽²⁾，其余两层的波束数量不同(U⁽¹⁾≠U⁽³⁾≠U⁽⁴⁾)。

根据实施例，空间波束的数量和波束索引对于所有层可以是相同的，并且不取决于传输层索引。

延迟或延迟差的选择

根据实施例，延迟或延迟差可以取决于波束和传输层。在一种方法中，与传输层的空间波束的子集相关联的延迟的子集可以是相同的。例如，对于针对第l层和第一极化使用4个波束的传输，与波束1和波束2相关联的最前两个延迟是相同的以及最前两个波束的其余延迟与第三和第四波束的延迟是不同的。在另一种方法中，传输层的波束的子集的延迟数量可以是相同的。例如，第一波束的延迟数量与第二波束的延迟数量相同在另一种方法中，延迟的子集对于空间波束和传输层的子集可以是相同的。例如，与第一层的第一波束和第二波束相关联的两个延迟可以和与第二层的第一波束和第二波束相关联的两个延迟相同不排除延迟数量和每波束和每层的延迟的组合的其他示例。

根据实施例，延迟的数量和每波束的延迟对于传输层可以是相同的，使得传输层的所有波束与相同的延迟相关联。

根据实施例，延迟的数量和每波束和每层的延迟对于传输层可以是相同的，使得所有波束和层都具有相同的延迟。

多普勒频率分量的选择

根据实施例，多普勒频率分量可以取决于延迟、波束和传输层。在一种方法中，与延迟的子集和空间波束的子集相关联的多普勒频率分量可以是相同的。例如，对于在第l层使用4个波束的传输，用于波束1和波束2的第一延迟的一些多普勒频率分量是相同的并且用于最前两个波束的第一延迟的其余的多普勒频率分量与第三和第四波束的多普勒频率分量以及其余两个延迟是不同的。在另一种方法中，对于传输层的延迟和/或波束的子集的多普勒频率分量的数量可以是相同的。例如，第一波束的第d个延迟的多普勒频率分量的数量与第二波束的多普勒频率分量的数量相同在另一种方法中，多普勒频率分量的子集对于延迟的子集、空间波束的子集和传输层的子集可以是相同的。例如，与第一延迟和第一层的第一波束和第二波束相关联的两个多普勒频率分量可以和与第二层的第一波束和第二波束的第一延迟相关联的两个多普勒频率分量相同不排除多普勒频率分量的数量和每个波束和层的多普勒频率分量的组合的其他示例。

根据实施例，多普勒频率分量的数量和每延迟和波束的多普勒频率分量对于传输层可以是相同的，使得传输层的每波束的所有延迟都与相同的多普勒频率分量相关联。

根据实施例，多普勒频率分量的数量以及每延迟和每波束的多普勒频率分量对于所有传输层可以是相同的，使得所有传输层的每波束的所有延迟都与相同的多普勒频率分量相关联。

用于多普勒延迟波束预编码器的Ω₁、Ω₂和Ω₃的DFT码本矩阵结构

现在描述用于实现上述码本的实施例。

根据实施例，从大小为N₁N₂×O_1,1N₁O_1,2N₂的被过采样的DFT码本矩阵Ω₁中选择向量(空间波束)DFT码本矩阵通过两个过采样因子O_1,1∈{1,2,3,..}和O_1,2∈{1,2,3,..}来参数化。DFT码本矩阵包含一组向量，其中每个向量都由对应于垂直波束的长度N₁的DFT向量和对应于水平波束的长度N₂的DFT向量的克罗内克积来表示。

根据实施例，通信设备使用无线电资源控制(RRC)层或物理层(L1)参数从发送器接收以下值：

-用于第一码本(Ω₁)的配置的N₁,N₂以及过采样因子O_1,1和O_1,2。

根据实施例，通信设备使用N₁,N₂以及过采样因子O_1,1和O_1,2的先验已知值来配置第一码本(Ω₁)。

可以从大小为S×SO₂的过采样的DFT码本矩阵中选择延迟向量DFT码本矩阵Ω₂包含SO₂个向量，其中每个向量由长度S的DFT-向量表示。码本矩阵中的每个项都与特定的延迟相关联。DFT码本矩阵通过过采样因子O₂＝1，2，...来参数化。

根据实施例，通信设备从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数S，以用于延迟DFT码本(Ω₂)的配置。

根据实施例，通信设备使用先验已知的(默认的)参数S进行延迟DFT码本(Ω₂)的配置。

根据实施例，通信设备从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数过采样因子O₂，以用于延迟DFT码本(Ω₂)的配置。

根据实施例，通信设备使用先验已知的(默认的)过采样因子O₂进行延迟DFT码本(Ω₂)的配置。

可以从大小为T×TO₃的过采样的DFT码本矩阵中选择多普勒频率向量DFT码本矩阵Ω₃包含TO₃个向量，其中每个向量由长度T的DFT-向量表示。码本矩阵中的每个项都与特定的多普勒频率相关联。DFT码本矩阵通过过采样因子O₃＝1，2，...来参数化。

根据实施例，通信设备从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数T，以用于多普勒频率DFT码本(Ω₃)的配置。

根据实施例，通信设备使用先验已知的(默认的)参数T进行多普勒频率DFT码本(Ω₃)的配置。

根据实施例，通信设备从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数过采样因子O₃，以用于多普勒频率DFT码本(Ω₃)的配置。

根据实施例，通信设备使用先验已知的(默认的)过采样因子O₃进行多普勒频率DFT码本(Ω₃)的配置。

请注意，当O_1，n＝1时，不对空间DFT码本的第n维应用过采样。类似地，当O₂＝1时，不对延迟DFT码本Ω₂应用过采样，并且码本矩阵由大小为S×S的DFT矩阵给出。类似地，当O₃＝1时，不对多普勒频率DFT码本Ω₂应用过采样，并且码本矩阵由大小为S×S的DFT矩阵给出。

用于多普勒延迟波束预编码器W的UE侧选择

UE基于性能量度来选择优选的多普勒延迟预编码器矩阵W(参见图4中的步骤256)。

根据实施例，对于每个所配置的SB、PRB或者子载波，UE选择对互信息进行优化的预编码器矩阵W，互信息是多普勒延迟预编码器矩阵W和多维信道张量的函数。

根据其他实施例，逐步地选择U个空间波束、多普勒频率和延迟。例如，对于秩1传输，在第一步骤中，UE选择对互信息进行优化的U个空间波束(例如，对于秩1传输)：

在第二步骤中，UE利用U个空间波束来计算尺寸为2UN_r×S×T的波束形成的信道张量

在第三步骤中，UE选择三元组的多普勒频率DFT向量、延迟DFT向量和多普勒延迟波束组合系数，其中从码本Ω₃和Ω₂中分别选择多普勒频率和延迟DFT向量，使互信息被优化。

用于多普勒延迟波束预编码器W的RI的UE侧选择

根据实施例，UE可以选择秩指示RI，以进行报告(参见图4中的步骤258)。当在UE处配置了RI报告时，UE报告用于发送的秩指示(层的总数)。所述秩指示是相对于多普勒延迟波束预编码器矩阵W^(l)(l＝1，..，L)(参见上面的等式(1))选择的，并且指示由经多普勒延迟波束预编码的时变频率选择性MIMO信道支持的层的平均数量。

用于多普勒延迟波束预编码器W的CQI的UE侧选择

根据实施例，UE可以选择信道质量指示CQI用于报告(参见图4中的步骤258)。当在UE上配置CQI报告时，UE根据特定的性能量度，诸如信号干扰和噪声比(S1NR)、平均误码率、平均吞吐量等，报告优选的CQI。

例如，UE可以选择CQI，所述CQI针对用于T时刻的所选择的复合多普勒延迟波束预编码器矩阵W^(l)(l＝1，..，L)(参见上面的等式(1))和给定的多维信道张量对在UE处的平均块错误率进行优化。CQI值表示由经多普勒延迟波束预编码的时变频率选择性MIMO信道支持的“平均”CQI。

此外，根据其他实施例，可以使用用于T时刻的所选择的复合多普勒延迟波束预编码器矩阵W^(l)(l＝1，..，L)(请参阅上方的方程式(1))和给定的多维信道张量来报告用于每个所配置的SB的CQI(多个CQI报告)。

用于多普勒延迟波束预编码器W的PMI报告

根据实施例，UE可以选择预编码器矩阵指示PMI用于报告(参见图4中的步骤258)。当在UE处配置了PMI报告时，UE报告至少两个分量的PMI。

第一PMI分量可以对应于所选择的向量和并且可以以三元组的形式表示，其中每三元组(u，d，v)与所选择的空间波束向量所选择的延迟向量以及所选择的多普勒频率向量相关联。例如，对于秩-1传输，可以用i₁＝[i_1，1，i_1，2，i_1，3]表示三元组。在此，i_1，1包含空间波束的所选择的DFT向量的∑_lU^(l)个索引，i_1，2包含所选择的延迟向量的个索引，且i_1，3包含所选择的多普勒频率向量的个索引。

图9示出了在假设每波束的延迟的数量相等并且每延迟和波束的多普勒频率分量相等的情形下，与针对第l层传输的波束、延迟和多普勒频率分量相关联的反馈索引。图10示出了针对第l层传输的i₁的示例。i₁的子集i_1，1表示从码本Ω₁中选择的波束索引，并由表示。i₁的子集i_1，2表示从码本Ω₂中选择的延迟索引，由表示。i₁的子集i_1，3表示从码本Ω₃中选择的多普勒频率索引，并由表示。

根据实施例，从UE到gNB报告个多普勒延迟波束组合系数UE可以使用码本方法对所述系数进行量化。经量化的组合系数由第二PMI i₂表示。这两个PMI被报告给gNB。

诸如路径损耗和阴影衰落之类的大规模信道参数不会随时间快速变化，并且信道变化主要与小规模信道衰落有关。这意味着脉冲响应的MIMO信道参数，诸如路径分量和信道延迟不会在更长的时间段内发生变化，并且由UE移动引起的信道变化只会导致MIMO信道路径分量的相位波动。这意味着空间波束、预编码器多普勒频率DFT向量、延迟DFT向量以及多普勒延迟波束三级预编码器W^(l)的多普勒延迟系数在长时间段内保持相同，并且不需要经常更新。

最强的延迟指示

根据实施例，处理器被配置

-选择针对波束的延迟索引，以用于计算多普勒延迟波束三级预编码器，

-指示对应于最强延迟的延迟索引，以及

-将具有最强延迟索引的指示的延迟索引反馈给发送器。

例如，最强的延迟可以与多普勒延迟波束组合系数相关联，所述多普勒延迟波束组合系数具有与与所选择的波束的延迟相关联的所有其他组合系数相比最高的功率。可以对报告给发送器的延迟索引进行排序，以使第一索引与最强延迟相关联。当多普勒延迟波束三级预编码应用于多用户传输时，最强的延迟可在所述发送器处用于优化多个用户的调度决策并减小用户之间的干扰。

最强的多普勒频率指示

根据实施例，处理器被配置

-选择延迟和波束的多普勒频率分量，以用于计算多普勒延迟波束三级预编码器，

-将具有最强多普勒频率分量索引的指示的多普勒频率分量索引反馈给发送器。

类似于最强的延迟指示器，最强的多普勒频率可以与多普勒延迟波束组合系数相关联，所述多普勒延迟波束组合系数具有与与所选择的延迟和波束的多普勒频率分量相关联的所有其他组合系数相比最高的功率。可以对报告给发送器的多普勒频率索引进行排序，以使第一索引与最强的多普勒频率相关联。

在gNB处针对多普勒延迟波束预编码器W的预编码器构造

根据实施例，gNB可以使用来自UE的两分量PMI反馈来根据图11所示的基于码本的构造来构造预编码器矩阵，图11示出了在gNB处的第l层的预编码器的基于码本的构造和对于示例配置N₁＝4,N₂＝2,P＝2，第l层预编码器与天线端口(AP)的关联。预编码器矩阵信息用于计算多用户预编码矩阵，其被应用于传输信号以使传输参数适应当前的多用户信道状况。上述的多普勒延迟复合式的预编码器矩阵限定还有助于预测未来时刻的预编码器矩阵。这样，可以大大减小CSI报告的数量并节省反馈开销。

为了促进对于QT个未来时刻的预编码器矩阵预测，可以将多普勒频率DFT向量循环扩展到长度QT的向量循环扩展由以下限定

其中针对第l层和第q(q＝1，..，QT)时刻的预测的预编码器矩阵由下式给出

其中是的第q项。

预测的预编码矩阵可以用在预测的多用户调度算法中，此算法尝试通过使用用户当前和将来的预编码器矩阵的知识来优化例如所有用户的吞吐量。

用于多普勒延迟波束组合系数的码本

根据实施例，UE可以使用码本方法对复数多普勒延迟系数进行量化。每个系数由下式表示

其中

-表示由BPSK、或者QPSK、或者8PSK、以及任何较高阶星座图表示的相位。

根据其他实施例，每个系数可以由其实部和虚部表示为

其中和均是利用N位量化的。

在gNB处针对多普勒延迟波束预编码器W的预编码器应用

根据实施例，UE可以假设，对于CQI和/或RI和/或PMI计算，gNB按下式将关于以上等式(1)计算的多普勒延迟波束预编码器应用于针对v＝L层的天线端口{1000，1008+v-1}上的PDSCH信号

其中

[x^(t，0)(i)，...，x^(t，v-1)(i)]^T是来自TS 38.211[1]中第7.3.1.4节中限定的层映射的PDSCH码元的码元向量，P∈{1，2，4，8，12，16，24，32}，

x^(t，u)(i)是在时刻t的层u的第i个码元，

W(t，i)＝[W⁽¹⁾(t，i)，...，W^(L)(t，i)]是预测的预编码器矩阵，其中W^(l)(t，i)为W^(l)的第t块和第i列。

在天线端口[3000，3000+P-1]上发送的相应PDSCH信号[y^(t，3000)(i)…y^{(t，3000+P-1)}(i)]中每个资源元素的能量EPRE与CSI-RS EPRE的比率等于TS 38.214[2]的4.1节中给出的比率。

多普勒波束双级复合预编码器

本发明的进一步实施例提供了对现有CSI-RS的扩展以跟踪信道时间演变，例如，对于具有例如由于UE在多路径信道环境中的高运动而快速变化的信道状况、以及具有短信道相干时间的信道。本发明是有利的，因为通过跟踪信道时间演变，即使对于具有变化的信道状况的信道，也不需要被较不频繁地更新CSI，例如以类似于具有长信道相干时间的信道的速率，从而减小或者避免反馈开销。例如，即使在具有短信道相干时间的信道中，诸如路径损耗和阴影衰落之类的大规模信道参数也可能不会随时间快速变化，因此信道变化主要与小规模信道衰落有关。这意味着脉冲响应的MIMO信道参数，诸如路径分量和信道延迟，不会在更长的时间段内发生变化，并且由UE移动引起的信道变化仅仅导致MIMO信道路径分量的相位波动。这意味着空间波束以及多普勒波束双级预编码器的预编码器多普勒频率DFT向量在很长一段时间内保持相同或者基本相同，并且需要被较不频繁地更新。

图12是示出根据本发明的实施例的CSI参数、CSI测量、复合预编码器矩阵计算和CSI报告的配置的流程图。可以利用经由较高层(诸如RRC)的CSI-RS资源配置对UE进行配置，所述CSI-RS资源配置包含关于用于向UE的发送的所分配的CSI-RS端口的数量的信息。CSI-RS端口的数量M等于PN₁N₂(其中，在基站处，对于同极化阵列天线，P＝1，对于双极化阵列天线，P＝2)，其中N₁和N₂分别是gNB阵列的第一空间维度和第二空间维度的天线端口的数量。利用经由较高层和/或物理层(经由DCI)的CSI报告配置对UE进行配置，所述CSI报告配置还包含用于在UE处评估诸如CQI、RI和PMI之类的CSI反馈参数的信息。基站或者gNB经由较高层或者物理层发信号通知针对(N₁,N₂,P)、和T的至少四个整数值信号，其中(N₁,N₂,P)用于配置第一码本，和T用于配置用于UE处的PMI分解/计算的第二码本。根据随后描述的实施例，在UE处执行CQI、RI和PMI选择。因此，第一码本Ω₁包括所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量，以及第二码本Ω₂包括所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个多普勒频率分量。

根据实施例，第一和第二码本Ω₁,Ω₂可以包括过采样的DFT-码本矩阵。例如，第一码本Ω₁可以包括大小为N₁N₂×O_1,1N₁O_1,2N₂的第一过采样DFT-码本矩阵，从中选择向量其中N₁和N₂是分别是指天线端口的第一数量和第二数量，以及O_1,1和O_1,2分别是指O_1,1∈{1，2，3，..}和O_1，2∈{1，2，3，..}。第二码本Ω₂可以包括从中选择多普勒频率向量的大小为T×TO₂的第二过采样的DFT码本矩阵，其中T是指在观察时间期间的时刻的数量，以及O₂∈{1，2，3，..}是指所述码本的过采样因子。除了(N₁，N₂，P)和T的整数值外，基站或gNB可能会通过较高层或物理层向过采样因子O_1，1，O_1，2和O₂发出信号。注意，当O_1，n＝1时，对空间DFT码本的第n维不应用过采样。类似地，当O₂＝1时，对多普勒频率DFT码本Ω₂不应用过采样，并且码本矩阵由大小为T×T的DFT矩阵给出。

在步骤250’，gNB或者基站向UE发送CSI-RS配置和CSI报告配置。根据实施例，CSI-RS配置可以包括相对于TS 38.211[1]中的子条款7.4.1.5以及TS.38.331[4]中的子条款6.3.2的CSI-RS资源配置。此外，还包括称为CSI-RS-BurstDuration的额外的较高层参数配置。

包括CSI-RS-BurstDuration以提供允许跟踪信道的时间演变的CSI-RS设计。根据实施例，除了来自于上文提及的TS 38.211[2]中的条款7.4.1.5以及TS.38.331[4]中的条款6.3.2的配置之外，还利用具有较高层参数CSI-RS-BurstDuration的CSI-RS资源集对UE进行配置，以跟踪CSI的时间演变。按照CSI-RS在其中重复的连续时隙的数量进行的CSI-RS的时域重复是通过较高层参数CSI-RS-BurstDuration提供的。对于NR数字μ的CSI-RS-BurstDuration的可能值是2^μ·X_B个时隙，其中X_B∈{0，1，2，...，maxNumBurstSlots-1}。NR数字μ＝0，1，2，3，4...限定了例如根据NR标准的2μ·15kHz的子载波间隔。

如以上参考图5和图6所描述的，例如，当X_B＝0的值或者参数CSI-RS-BurstDuration未被配置时，CSI-RS不会在多个时隙上重复。脉冲长度随所述数字缩放，以保持跟随时隙大小的减小。使用与CSI-RS的周期性相同的逻辑。图5(a)示出了具有10个时隙的周期性且没有重复(CSI-RS-BurstDuration未被配置或者CSI-RS-BurstDuration＝0)的CSI-RS，图5(b)示出了具有10个时隙的周期性和4个时隙的重复(CSI-RS-BurstDuration＝4)的CSI-RS。图6示出了根据实施例的CSI-RS-BurstDuration信息元素。新的RRC参数CSI-RS-BurstDuration的信息元素如下：紧接在文本burstSlots之后的值指示X_B的值，对于给定的新无线电数字μ(请参见[1])，该值提供了CSI-RS的突发(burst)持续时间2^μ·X_B，即CSI-RS重复的连续时隙的数量。

返回图12的流程图，由eNB提供的CSI报告配置可以是相对于TS 38.214[2]中的子条款5.2.1.1的CSI报告配置，以及以下较高层参数：TS 38.331[1]中列出的ReportQuantity，具有以下附加参数：

■cri-RI-PMIDD-CQI

■cri-RI-LI-PMIDD-CQI

■cri-RI-PMIDD

报告量中提到的CRI(CSI-RS资源指示)、RI(秩指示)和LI(层指示)被报告，即所报告的可能值以及用于报告CRI、RI和LI的格式与TS 38.214[2]中的可能值和格式相同。ReportQuantity中提到的PMI数量限定为PMIDD＝PMI值，包括以下实施例中所述的多普勒频率分量配置。

○用于多普勒频率分量码本Ω₂的配置的T的值由参数CodebookConfig-T表示。码本Ω₂的过采样因子O₂由CodebookConfig-O2表示。

○用于第一码本Ω₁的配置的参数N₁、N₂和过采样因子O_1，1和O_1，2如下所述。参数N₁和N₂分别由CodebookConfig-N1和CodebookConfig-N2表示。过采样因子O_1，1和O_1，2分别由CodebookConfig-O1_1和CodebookConfig-O1_2表示。

响应于报告配置，UE

-在步骤252’，在T个连续时刻/时隙上对下行链路CSI-RS进行测量，

-在步骤254’，构造时变频率选择性MIMO信道张量

-在步骤256’，相对于如下面更详细解释的特定性能量度，为每一层选择多普勒波束复合双级预编码器矩阵(PMI选择)；

-在步骤258’，使用所选择的多普勒延迟波束复合三级预编码器矩阵、以及使用MIMO信道张量和对于未来时刻的MIMO信道张量的预测之中的至少一个，计算对于未来时刻或者对于一组未来时刻的CQI值、预测的CQI值或者预测的差分CQI值(如果配置)，并且可选地，使用所选择的多普勒延迟波束复合三级预编码器矩阵和MIMO信道张量选择RI值(如果配置)，以及

-在步骤260’，将CSI报告发送给gNB。

在步骤262’，gNB重构多普勒波束复合双级预编码器矩阵(PMI报告)，以促进对于未来时刻的多用户预编码矩阵计算和预编码器矩阵预测。

码本大小的减小

根据本发明的一方面，所述复合多普勒波束双级预编码器的一个或多个多普勒频率分量是由DFT矩阵的一个或多个子矩阵或由被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定的。根据采用上述两个码本Ω₁和Ω₂的实施例，第二码本矩阵Ω₂的项可以由T×T DFT矩阵或T×TO₂被过采样的DFT矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出，其中，T和O₂分别表示在观察时间期间的时刻的数量以及所述码本的过采样因子。这个方面基于以下发现：通常，多普勒频率分量只有一个有限的值范围，由于这个有限的范围，并不是码本矩阵的所有项都需要在接收器处用于构造双级预编码器。根据本发明方法，大大减小了码本的大小和选择用于构造预编码器的码本项(多普勒频率分量)的复杂度。

值范围可以取决于当将波束形成的向量与MIMO信道脉冲响应进行组合时获得的2U波束形成的信道的多普勒频率扩展。因此，在接收器处用于构造预编码器的码本矩阵Ω₂的项可以由子矩阵给出，或者可以包含T×T DFT矩阵或T×TO₂被过采样的DFT矩阵的多个子矩阵。例如，码本Ω₂可以由DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的最前N个列限定，其中使得Ω₂＝[a₀，a₁，..，a_N-1]。DFT码本矩阵Ω₂可以由DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的最前N₁个列和最后N₂个列限定，以使而且，码本矩阵Ω₂可以由DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的i₁：i₂列限定，使得码本矩阵还可以包含DFT矩阵或被过采样的DFT矩阵的多个子矩阵。对于由i₁：i₂列和i₃：i₄列限定的两个DFT子矩阵，码本矩阵由给出。

根据实施例，通信设备从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数，其指示用于DFT码本Ω₂的配置的DFT或被过采样的DFT矩阵的多个列。

根据其他实施例，通信设备被配置为使用先验已知的(默认的)参数，此参数指示用于DFT码本Ω₂的配置的DFT或被过采样的DFT矩阵的多个列。

用于构造预编码器矩阵的未选择的多普勒频率索引的反馈

根据实施例，接收器被配置为从包含X个项/列的码本矩阵Ω₂中选择个多普勒频率分量，以用于构造针对第l层的多普勒波束双级预编码器矩阵，并将个未选择的多普勒频率分量索引从码本矩阵Ω₂反馈到发送器。例如，当码本矩阵包含五个项/列并且接收器配置为选择第一波束和第l层的三个多普勒频率分量以构造多普勒波束双级预编码器，并且它选择向量时，接收器将索引i₁+3和i₁+4(或相对索引3和4)反馈到发送器。

多普勒频率分量的数量对于波束的子集可以是相同的，使得(对于所有波束的情形)。

使用复合多普勒波束双级预编码器的CQI/PMI报告

根据实施例，一旦利用CSI-RS资源和CSI报告配置对UE进行了配置(参见图12步骤250’则UE使用在PRB上对于下行链路CSI-RS的测量来估计未量化的显式CSI，其中CSI-RS是在频域中在T个连续时刻/时隙上配置的(参见图12步骤252’)。

根据实施例，显式CSI是由尺寸为N×S×T的三维信道张量(三维阵列)表示的，其中S是所配置的子带/PRB或者子载波的数量(参见上述图8)，并且N＝N_r·N₁·N₂·P，其中N_r是UE接收天线的数量。在此，信道张量的第一维度、第二维度和第三维度分别表示时变频率选择性MIMO信道的空间、频率和时间分量。

根据其他实施例，显式CSI是由尺寸为N_r×N_t×S×T的四维信道张量表示的，其中N_t＝N₁·N₂·P。在此，的第一维度和第二维度分别表示时变频率选择性MIMO信道的接收侧和发送侧空间分量。的第三维度和第四维度分别表述MIMO信道的频率和时间分量。

在下一步中，UE使用信道张量形式的显式CSI和使用仅两个分开码本构造的复合多普勒波束双级预编码器来计算CQI：

-用于多普勒波束预编码器的发送侧空间(波束)分量的第一码本Ω₁；

-用于多普勒波束预编码器的多普勒频率分量的第二码本Ω₂。

根据实施例，不是使用两个分开的码本，而代之以上述波束和多普勒频率分量可以被包括在单个或公共码本中。

假设秩L的传输，针对第/层(l＝1..，，L)和第s子带、子载波或PRB(s＝1，..，S)的尺寸为N_t·T×S的复合多普勒波束双级预编码器P^(l)由(按列)克罗内克积(假设gNB处的双极化发送天线阵列)表示为

其中

-U^(l)是针对第/层的每极化的波束的数量，

-是针对第/层、第u波束的多普勒频率分量的数量，

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、和第p(p＝1，2)极化相关联的大小为T×1的第v多普勒频率向量；

-是与第l层相关联的第u空间波束；

-是与预编码器的第l层、第u空间波束、第v多普勒频率、第s子带、子载波或PRB和第p极化相关联的多普勒波束组合系数，以及

-P^(l)是标量归一化因子，以确保一定的总发送功率。

根据实施例，多普勒波束双级预编码器是按以下矩阵向量表示法表示的：

P^(l)(s)＝P^(1，l)p^(2，l)(s)∈N_t·T×1，

其中

以及，p^(2，l)(s)包含复数多普勒波束组合系数，

根据实施例，经由较高层(例如，RRC或MAC)信令来配置波束和多普勒频率分量的数量的值或作为从gNB到UE的下行链路许可中DCI(物理层信令)的一部分。根据另一实施例，UE将的优选值报告为CSI报告的一部分。根据其他实施例，的值是UE先验已知的。

空间波束的选择

根据实施例，空间波束U^(l)和所选择的波束的数量可以取决于传输层。在一种方法中，所选择的空间波束的子集对于层的子集可以是相同的。例如，对于4层传输，其中第一层每极化U⁽¹⁾＝4波束，第二层每极化U⁽²⁾＝4波束，第三层每极化U⁽³⁾＝2波束，以及第四层每极化U⁽⁴⁾＝2波束，第一层和第二层的最前两个空间波束是相同的并且最前两层以及第三层和第四层的其余空间束是不同的在另一种方法中，波束的数量对于层的子集是相同的。例如，对于4层传输，第一层的波束数量与第二层的波束数量相同U⁽¹⁾＝U⁽²⁾，其余两层的波束数量不同(U⁽¹⁾≠U⁽³⁾≠U⁽⁴⁾)。

多普勒频率分量的选择

根据实施例，多普勒频率分量可以取决于波束和传输层。在一种方法中，与传输层的空间波束的子集相关联的多普勒频率分量的子集可以是相同的。例如，对于在第l层使用4个波束的传输，波束1和波束2的一些多普勒频率分量是相同的并且最前两个波束的其余多普勒频率分量与第三和第四波束的多普勒频率分量是不同的。在另一种方法中，对于传输层的波束的子集的多普勒频率分量的数量可以是相同的。例如，第一波束的多普勒频率分量的数量与第二波束的多普勒频率分量的数量相同在另一种方法中，多普勒频率分量的子集对于空间波束和传输层的子集可以是相同的。例如，与第一层的第一波束和第二波束相关联的两个多普勒频率分量可以和与第二层的第一波束和第二波束相关联的两个多普勒频率分量相同不排除多普勒频率分量的数量和每个波束和层的多普勒频率分量的组合的其他示例。

根据实施例，多普勒频率分量的数量和每波束的多普勒频率分量对于传输层可以是相同的，使得传输层的所有波束都与相同的多普勒频率分量相关联。

用于多普勒波束预编码器的Ω₁和Ω₂的DFT码本矩阵结构

现在描述用于实现上述码本的实施例。

根据实施例，从大小为N₁N₂×O_1，1N₁O_1，2N₂的过采样的DFT-码本矩阵Ω₁中选择向量(空间波束)通过两个过采样因子O_1，1∈{1，2，3，..}和O_1，2∈{1，2，3，..}对DFT码本矩阵进行参数化。DFT码本矩阵包含一组向量，其中每个向量都由对应于垂直波束的长度N₁的DFT向量和对应于水平波束的长度N₂的DFT向量的克罗内克积表示。

可以从非过采样或过采样的DFT码本矩阵Ω₂中选择多普勒频率向量码本矩阵中的每个项都与特定的多普勒频率相关联。DFT码本矩阵可以由过采样因子O₂∈{1，2，3，...}来参数化。

根据实施例，码本Ω₂可以由T×T DFT矩阵或T×TO₂被过采样的DFT矩阵的一个或多个子矩阵限定，其中T和O₂分别是指在观察时间期间的时刻的数量和所述码本的过采样因子。

根据实施例，通信设备使用较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数从发送器接收以下值：

-参数N₁，N₂和过采样因子O_1，1和O_1，2，以用于第一空间码本(Ω₁)的配置，以及

-T的值，以用于第二多普勒频率分量码本(Ω₂)的配置。

根据实施例，通信设备使用N₁，N₂以及过采样因子O_1，1和O_1，2的先验已知值来配置第一码本(Ω₁)。

根据实施例，通信设备使用先验已知的(默认的)参数T进行多普勒频率DFT码本(Ω₂)的配置。

根据其他实施例，通信设备从发送器接收较高层(诸如，无线电资源控制(RRC)层或MAC-CE)或物理层(L1)参数过采样因子Q₂，以用于多普勒频率DFT码本(Ω₂)的配置。

根据实施例，通信设备使用先验已知的(默认的)过采样因子O₂进行多普勒频率DFT码本(Ω₂)的配置。

多普勒波束预编码器P的UE侧选择

根据实施例，UE基于性能量度来选择优选的多普勒波束预编码器矩阵P(参见图12中的步骤256’)。

根据实施例，对于每个所配置的SB、PRB或子载波，UE选择对互信息I(P；H)进行优化的预编码器矩阵P，所述互信息I(P；H)是多普勒波束预编码器矩阵P和多维信道张量H的函数。

根据其他实施例，逐步地选择U个空间波束和多普勒频率。例如，对于秩1传输，在第一步骤中，UE选择对互信息进行优化的U个空间波束：

(对于秩1)。

在第三步骤中，UE选择多普勒频率DFT向量的三元组和多普勒波束组合系数，其中多普勒频率是从码本Ω₂中选择的，使得互信息被优化。

用于多普勒波束预编码器P的RI的UE侧选择

根据实施例，UE可以选择用于报告的秩指示RI(参见图12中的步骤258’)。当在UE处配置了RI报告时，UE报告用于发送的秩指示(层的总数)。所述秩指示是相对于多普勒波束预编码器矩阵P^(l)(l＝1，..，L)(参见上面的等式(2))选择的，并且指示由经多普勒波束预编码的时变频率选择性MIMO信道支持的层的平均数量。

用于多普勒波束预编码器P的CQI的UE侧选择

根据实施例，UE可以选择信道质量指示CQI用于报告(参见图12中的步骤258’)。当在UE上配置CQI报告时，UE根据特定的性能指标，诸如信号干扰和噪声比(SINR)、平均误码率、平均吞吐量等，报告优选的CQI。

例如，UE可以为选择CQI，所述CQI针对用于T个时刻的所选择的复合多普勒波束预编码器矩阵P^(l)(l＝1，..，L)和给定的多维信道张量H，对UE处的平均块错误率block_error_yate(H|P^(l)(l＝1，..，L))进行优化(参见上面的等式(2))。CQI值表示由多普勒波束预编码的时变频率选择性MIMO信道支持的“平均”CQI。

此外，根据其他实施例，可以使用用于T个时刻的所选择的复合多普勒波束预编码器矩阵P^(l)(l＝1，..，L)(参见等式(2))和给定的多维信道张量H，报告用于每个所配置的SB的CQI(多个CQI报告)

用于多普勒波束预编码器P的PMI报告

根据实施例，UE可以选择预编码器矩阵指示PMI用于报告(参见图12中的步骤258’)。当在UE处配置了PMI报告时，UE报告至少两个分量的PMI。

第一PMI分量可以对应于所选择的向量和并且可以以元组集合的形式表示，其中每个三元组(u，v)与所选择的空间波束向量和所选择的多普勒频率向量相关联。例如，所述元组集合可以由i₁＝[i_1，1，i_1，2]表示，用于秩1传输。在此，i_1，1包含所选择的针对所述空间波束的DFT向量的∑_lU^(l)个索引，i_1，2包含所选择的多普勒频率向量的个索引。

图10示出了在假设每波束的多普勒频率分量的数目相等的情形下，与用于层1传输的波束和多普勒频率分量相关联的反馈索引。图10示出了用于层1传输的i₁的示例。i₁的子集i_1，1代表从码本Ω₁中选择的波束索引，并由表示。i₁的子集i_1，2表示从码本Ω₂中选择的延迟索引，并由表示。i₁的子集i_1，3表示从码本Ω₂中选择的多普勒频率索引，并由表示。

根据实施例，为了从UE向gNB报告个多普勒波束组合系数UE可以使用码本方法对系数进行量化。经量化的组合系数是由第二PMI i₂表示的。这两个PMI被报告给gNB。

最强的多普勒频率指示

根据实施例，处理器被配置为

-选择针对波束的多普勒频率分量，以用于计算多普勒波束双级预编码器，

最强的多普勒频率可以与在与所选择的波束的多普勒频率分量相关联的所有其他组合系数上具有最高功率的多普勒波束组合系数相关联。可以对报告给发送器的多普勒频率索引进行排序，以使第一索引关联于最强的多普勒频率。

在gNB处针对多普勒波束预编码器P的预编码器构造

根据实施例，gNB可以使用来自UE的两分量PMI反馈，根据图13中所示的基于码本的构造来构造预编码器矩阵，该图示出了在gNB处的第l层的预编码器的基于码本的构造，以及对于示例配置N₁＝4，N₂＝2，P＝2，与天线端口(AP)相关联的第l层的预编码器。预编码器矩阵信息用于计算多用户预编码矩阵，所述多用户预编码矩阵被应用于传输信号以使传输参数适应当前的多用户信道条件。上述的多普勒波束复合预编码器矩阵限定还有助于预测未来时刻的预编码器矩阵。这样，可以大大减小CSI报告的数量，并节省反馈开销。

为了促进针对QT未来时刻的多普勒波束预编码器矩阵预测，可以将多普勒频率DFT向量循环扩展为长度QT向量循环扩展限定为

其中针对第l层和第q(q＝1，..，QT)时刻、第s子带、子载波或PRB的预测的预编码器矩阵由下式给出

其中是的第q项。

预测的预编码矩阵可以用在预测的多用户调度算法中，该算法尝试通过使用用户当前和将来的预编码器矩阵的知识来优化例如所有用户的吞吐量。

用于多普勒波束组合系数的码本

根据实施例，UE可以被配置为使用码本方法对复数多普勒波束系数进行量化。每个系数由下式表示

其中

根据其他实施例，每个系数可以由其实部和虚部表示为

其中，和均是利用N位量化的。

在gNB处对于多普勒波束预编码器P的预编码器应用

根据实施例，UE可以假设，对于CQI和/或RI和/或PMI计算，gNB将相对于以上等式(2)计算的多普勒波束预编码器应用于在针对v＝L层的天线端口{1000,1008+v-1}上的PDSCH信号，如下式

其中

[x^(t,0)(i),…,x^(t,v-1)(i)]^T是来自TS 38.211[1]的第7.3.1.4节中限定的层映射的PDSCH码元的码元向量，P∈{1,2,4,8,12,16,24,32}，

x^(t,u)(i)是时刻t的层u的第i个码元，

y^(t,u)(i)是在时刻t在天线端口u上发送的经预编码的码元，以及

P(t,i)＝[P⁽¹⁾(t,i),…,P^(L)(t,i)]是预测的预编码器矩阵，其中P(t,i)是P^(l)的第t块和第i列。

在天线端口[3000，3000+P-1]上发送的对应的PDSCH信号[y^(t,3000)(i)…y^(t,3000+P-1)(i)]具有每资源元素的能量EPRE与CSI-RS EPRE的比率等于TS 38.214[2]的4.1节中给出的比率。

多普勒延迟波束三级复合预编码器和多普勒波束双级复合预编码器

扩展到CQI值预测

根据进一步的实施例，UE可以被配置为对用于时刻/时隙“n+K”的CQI值进行预测，其中，n表示当前时刻/时隙，并且K表示相对于当前时刻/时隙n的相对时间差。

在一个实施例中，UE在第一步骤中使用高分辨率参数估计算法，例如RIMAX(参见参考文献[5])，直接从多维信道张量估计信道模型的参数。例如，时变MIMO信道模型脉冲响应可以由多个信道抽头限定，其中每个信道抽头都使用信道增益、多普勒频移和延迟进行参数化。第i gNB天线和第j UE天线之间的时变频率选择性MIMO信道模型频域响应可以表示为

其中

-M是信道延迟的数量，

-h_i，j(m)是第m路径增益，具有相关联的多普勒频移f_m和信道延迟τ_m，

-t代表时刻，

-w表示子载波索引，以及

-W表示子载波的总数量。

在本文示例中，假设采用非极化信道模型，其中信道延迟对于MIMO信道的所有链路(i，j)都是相同的。

注意，也可以通过使用诸如最小二乘或最小均方误差(MMSE)滤波(请参见参考文献[6]和[7])之类的线性块滤波方法，直接从MIMO信道张量以非参数形式计算H(t，w)的系数。在这种情况下，信道预测器是通过MIMO信道张量的加权和形成的。

在第二步骤中，使用参数化的信道模型和所选择的多普勒延迟波束复合预编码器W^(l)(l＝1，..，L)(请参见上面的等式(1))，将经参数化的经预编码的时变MIMO信道模型频域响应计算为

其中，[H(t，w)]_i，j的(i，j)项＝h_i，j(t，w)，以及W^(l)(t，w)是W^(l)的第t块和第w列(请参见图9)。

可替代地，当使用多普勒波束复合预编码器时，使用参数化的信道模型和选择的多普勒波束复合预编码器P^(l)(l＝1，..，L)(参见上面的等式(2))来计算参数化的经预编码的时变MIMO信道模型频域响应为

H_prec(t，w)＝H(t，w)[P⁽¹⁾(t，w)，P⁽²⁾(t，w)，...，P^(L)(t，w)]，

其中，[H(t，w)]_i，j的(i，j)项＝h_i，j(t，w)，以及P^(l)(t，w)是P^(l)的第t块和第w列(请参见图14)。

在第三步骤中，UE使用参数化的预编码的MIMO信道模型响应来计算针对未来时刻n+K的CQI值，即，将CQI(n+K)表示为H_prec(n+K，w)的函数。

根据进一步的实施例，UE还可以使用以上参数化的预编码的MIMO信道响应来预测“n+k”(k＝0，..，K)个未来时刻的K个未来CQI值(多个CQI报告)。通过从K个预测的CQI值中减去“平均”CQI值，使用K个预测的CQI值计算差分的预测的CQI值。预测的单个CQI值，或预测的K个CQI值，或预测的K个差分CQI值被报告给gNB。

如上所述，基于重复的下行链路参考信号进行操作的其他实施例可以使用其他预编码器或其他技术来基于重复的下行链路参考信号确定CSI反馈并报告确定CSI反馈。因此，本发明的进一步实施例提供了一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息CSI反馈的通信设备，其中所述通信设备接收CSI-RS资源配置，所述CSI-RS资源配置包括指示下行链路参考信号的时域重复的较高层(例如，RRC)参数，所述参数例如被称为CSI-RS-BurstDuration，所述参数例如按照下行链路参考信号在其中重复的连续时隙的数量来指示所述时域重复。通信设备基于重复的下行链路参考信号确定CSI反馈，并报告所确定的CSI反馈。

扩展到端口选择码本

根据实施例，可以利用经由高层的CSI-RS报告配置对UE进行配置，以报告用于波束形成的CSI-RS的CQI、RI和PMI(如果配置)。在这种情形中，第一码本矩阵中的向量由N₁N₂长度的列向量表示，其中第m向量(m＝1，...，N₁N₂)在第m位置包含单个1，并且在其他位置包含零。

注意，对于在[2]中描述的当前PDSCH传输方案，预编码器矩阵在时间上保持恒定，直到被报告的PMI更新为止。相反，根据实施例的方法通过随时间连续更新预编码器矩阵来考虑信道变化，而无需瞬时PMI报告。

根据实施例，无线通信系统可以包括地面网络或者非地面网络，或者使用航空车辆或者星载车辆或者其组合作为接收器的网络或者网络段。

根据实施例，UE可以包括移动终端或者固定终端、IoT设备、基于地面的车辆、飞行器、无人驾驶飞机、建筑物，或者设有使得物品/设备能够使用无线通信系统进行通信的网络连接性的任何其他物品或者设备中的一个或多个，如传感器或者致动器。

根据实施例，基站可以包括宏小区基站，或小小区基站，或者诸如卫星或者太空之类的空间飞行器，或者诸如无人飞行器系统(UAS)之类的空中飞行器中的一个或多个，例如系留式UAS，轻于空气的UAS(LTA)，重于空气的UAS(HTA)和高空UAS平台(HAP)或者任何使得设有网络连接性的物品或者设备能够使用无线通信系统进行通信的发送/接收点(TRP)。

上面已经参考采用秩1或者层1通信的通信系统描述了本发明的实施例。然而，本发明不限于这样的实施例，并且还可以在采用更高秩或者层通信的通信系统中实现。在这样的实施例中，反馈包括每层的延迟和每层的复数预编码器系数。

上面已经参考通信系统描述了本发明的实施例，其中，发送器是为用户设备服务的基站，并且通信设备或者接收器是由基站服务的用户设备。然而，本发明不限于这样的实施例，并且还可以在通信系统中实现，发送器是用户设备站，并且通信设备或者接收器是为用户设备服务的基站。根据其他实施例，通信设备和发送器都可以是经由直接(例如，经由侧链接口)进行通信的UE。

尽管已在设备的上下文中描述了所描述概念的某些方面，但是很显然，这些方面也代表了相应方法的描述，其中，块或者设备对应于方法步骤或者方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对相应装置的相应框或者项目或者特征的描述。

本发明的各种元件和特征可以通过使用一个或多个通用或者专用处理器执行指令，或者使用硬件和软件的组合，使用模拟和/或数字电路的硬件、软件，通过指令的执行来实现。例如，可以在计算机系统或者另一处理系统的环境中实现本发明的实施例。图15示出了计算机系统350的示例。单元或者模块以及由这些单元执行的方法的步骤可以在一个或多个计算机系统350上执行。计算机系统350包括一个或多个处理器352，诸如专用或者通用数字信号处理器。处理器352连接到诸如总线或者网络的通信基础设施354。计算机系统350包括主存储器356，诸如，随机存取存储器(RAM)，以及辅助存储器358，例如，硬盘驱动器和/或可移动存储装置。辅助存储器358可以允许将计算机程序或者其他指令加载到计算机系统350中。计算机系统350可以进一步包括通信接口360，以允许软件和数据在计算机系统350和外部设备之间传输。通信可以来自能够由通信接口处理的电子、电磁、光或者其他信号。通信可以使用电线或者电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、RF链路和其他通信信道362。

术语“计算机程序介质”和“计算机可读介质”通常用于指有形存储介质，例如可移动存储单元或者安装在硬盘驱动器中的硬盘。这些计算机程序产品是用于向计算机系统350提供软件的装置。计算机程序，也称为计算机控制逻辑，被存储在主存储器356和/或辅助存储器358中。计算机程序也可以经由通信接口被接收。计算机程序在被执行时使计算机系统350能够实现本发明。特别地，计算机程序在被执行时使处理器352能够实现本发明的过程，诸如本文描述的任何方法。因此，这样的计算机程序可以代表计算机系统350的控制器。在使用软件来实现本公开的情形中，可以将软件存储在计算机程序产品中，并使用可移动存储驱动器、接口等，诸如通信接口360，将其加载到计算机系统350中。

可以使用数字存储介质，例如云存储、软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或者闪存执行硬件或者软件中的实施，其中存储了电子可读控制信号，与可编程计算机系统合作(或者能够合作)，从而执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。

根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数量据载体，此电子可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文描述的方法之一。

一般而言，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，此程序代码是可操作的，用于在计算机上运行计算机程序产品时，执行其中一种方法。程序代码可以例如存储在机器可读载体上。

其他实施例包括存储在机器可读载体上的，用于执行本文描述的方法之一的计算机程序。换句话说，因此，本发明方法的实施例是一种计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，计算机程序具有用于执行本文描述的方法之一的程序代码。

因此，本发明方法的进一步实施例是一种数据载体(或者数字存储介质，或者计算机可读介质)，其包括记录在其上的用于执行本文所述方法之一的计算机程序。因此，本发明方法的进一步实施例是表示用于执行本文描述的方法之一的计算机程序的数据流或者信号序列。数据流或者信号序列可以例如用于经由数据通信连接，例如经由互联网来传输。进一步实施例包括处理方法，例如计算机或者可编程逻辑器件，其用于或者适于执行本文描述的方法之一。进一步实施例包括一种计算机，其上安装了用于执行本文描述的方法之一的计算机程序。

在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列)可以用于执行本文描述的方法的一些或者全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以便执行本文描述的方法之一。通常，该方法优选地由任何硬件设备执行。

上面描述的实施例仅用于说明本发明的原理。应当理解，本文所述的布置和细节的修改和变化对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此，本发明的意图仅由即将来临的专利权利要求的范围限制，而不受通过本文的实施例的描述和解释而给出的具体细节的限制。

参考文献:

[1]3GPP TS 38.211 V15.1.0,“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；NR；Physical channels andmodulation(Release 15),March 2018(第三代合作项目；无线接入网技术规范；NR；物理信道和调制(第15版)，2018年3月)。

[2]3GPP TS 38.214 V15.1.0,“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；NR；Physical layerprocedures for data(Release 15),March 2018(第三代合作项目；无线接入网技术规范；NR；数据物理层程序(第15版)，2018年3月)。

[3]K.Manolakis,S.Jaeckel,V.Jugnickel,and V.Braun,“Channel Predictionby Doppler-Delay Analysis and Benefits for Base Station Cooperation(基于多普勒时延分析的信道预测及基站协作效益),”in 77th IEEE Vehicular TechnologyConference,Jun 2013(在第77届IEEE车辆技术会议上，2013年6月)。

[4]3GPP TS 38.331 V15.1.0,“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；NR；Radio Resource Control(RRC)；Protocol specification(Release 15),March 2018(第三代合作项目；无线接入网技术规范；NR；无线资源控制；协议规范(第15版)，2018年3月)。

[5]R.S.M.Landmann,and A.Richter,“RIMAX-A maximum likelihoodframework for parameter estimation in multidimensional channel sounding(多维信道测深参数估计的最大似然框架RIMAX).”Proceedings of the InternationalSymposium on Antennas and Propagation(ISAP'04).2004(国际天线与传播研讨会论文集(ISAP'04)。2004)。

[6]I.Barhumi,G.Leus,and M.Moonen,“Optimal training design for MIMOOFDM systems in mobile wireless channels(移动无线信道中MIMO-OFDM系统的最优训练设计),”IEEE Trans.Signal Process,vol.51,no.6,pp.1615-1624,Jun.2003(IEEE传输信号处理，第51卷，第6期，第1615-1624页，2003年6月)。

[7]P.Hoeher,S.Kaiser,and P.Robertson,“Two-dimensional pilot-symbol-aided channel estimation by Wiener filtering(二维导频符号辅助的维纳滤波信道估计),”in Proc.IEEE ICASSP-97,Munich,Germany,Apr.1997,pp.1845-1848(在Proc.IEEEICASSP-97，德国慕尼黑，1997年4月，第1845-1848页)。

Claims

1.一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息CSI反馈的通信设备，所述通信设备包括：

收发器，被配置为从发送器接收无线电信号，所述无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括所述参考信号配置的下行链路信号，所述参考信号配置包括天线端口的数量；以及

处理器，被配置为

对所述下行链路参考信号进行测量，所述下行链路参考信号是在一定观察时间上提供的，

选择用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束预编码器矩阵，所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于一个或多个码本，所述一个或多个码本包括

所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量，

所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个延迟分量，以及

所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个多普勒频率分量，

使用具有所选择的多普勒延迟波束预编码器矩阵的复合多普勒延迟波束三级预编码器，计算信道质量指示CQI、和/或预编码器矩阵指示PMI、和/或秩指示RI中的一个或多个，以及

向所述发送器报告包括所述CQI、和/或所述PMI、和/或所述RI中的一个或多个的CSI反馈，其中，所述PMI和RI用于指示用于所配置的天线端口的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵；

2.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述多普勒延迟波束三级预编码器被配置为在空间延迟多普勒域中进行预编码，所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于

三个分开的码本，其中，所述三个分开的码本包括

第一码本，用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个发送侧空间波束分量，

第二码本，用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个延迟分量，以及

第三码本，用于所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的所述一个或多个多普勒频率分量，以及

用于对从所述第一码本、第二码本和第三码本中选择的一个或多个向量进行复数缩放/组合的一组组合系数，以及

其中，所述第二码本矩阵的项由S×SDFT矩阵或S×SO₂被过采样的DFT矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出，其中S表示子带的数量，O₂∈{1,2,3..}表示过采样系数，和/或

其中，所述第三码本矩阵的项由T×T DFT矩阵或T×TO₃被过采样的DFT矩阵的子矩阵或多个子矩阵给出，其中T是指在所述观察时间期间的时刻的数量，并且O₃∈{1,2,3..}表示过采样因子。

3.根据权利要求2所述的通信设备，其中，所述通信设备被配置为：

从所述发送器接收较高层或物理层参数S，以用于所述第二码本的配置，或者

使用先验已知的参数S，以用于所述第二码本的配置。

4.根据权利要求2所述的通信设备，其中，所述通信设备被配置为：

从所述发送器接收较高层或物理层参数T，以用于所述第三码本的配置，或者

使用先验已知的参数T，以用于所述第三码本的配置。

5.根据权利要求1所述的通信设备，其中，针对第p极化和第l层的预编码器矩阵由以下构成：

从第一码本中选择的U^(l)个波束形成向量

从第二码本中选择的针对第u波束的个延迟向量

从第三码本中选择的针对第u波束和第d延迟的个多普勒频率向量以及

用于对从所述第一码本、第二码本和第三码本中选择的所述向量进行复数缩放或组合的一组组合系数的集合。

6.根据权利要求1所述的通信设备，其中，第l传输层的多普勒延迟波束预编码器矩阵由下式表示：

其中

U^(l)是针对第l层的每极化的波束的数量，

是针对第l层和第u波束的延迟的数量，

是针对第l层、第u波束和第d延迟的多普勒频率分量的数量，

是与预编码器的第l层、第d延迟、第u空间波束、和第p(p＝1,2)极化相关联的大小为T×1的第v多普勒频率向量；

是与预编码器的第l层、第u空间波束和第p极化相关联的大小为S×1的第d延迟向量；

是与第l层相关联的第u空间波束；

是与预编码器的第l层、第u空间波束、第d延迟、第v多普勒频率和第p极化相关联的多普勒延迟复数组合系数，以及

P^(l)是标量归一化因子，以确保一定的平均总发送功率。

7.根据权利要求1所述的通信设备，其中

第一码本包括从中选择向量的大小为N₁N₂×O_1,1N₁O_1,2N₂的第一被过采样的DFT码本矩阵，其中N₁和N₂分别是指天线端口的第一数量和第二数量，以及O_1,1和O_1,2是指过采样因子，其中O_1,1∈{1,2,3,..}，以及O_1,2∈{1,2,3,..}，

其中，第二码本包括从中选择延迟向量的大小为S×SO₂的第二被过采样的DFT码本矩阵，其中S是指所配置的子带/PRB、或者子载波的数量，O₂是指过采样因子

O₂＝1,2,…，以及

其中，第三码本包括从中选择多普勒频率向量的大小为T×TO₃的第三被过采样的DFT码本矩阵，其中T是指在所述观察时间期间的时刻的数量，以及O₃表示过采样因子，其中O₃＝1,2,…。

8.根据权利要求7所述的通信设备，其中，所述通信设备被配置为：

从所述发送器接收较高层或物理层参数N₁,N₂,O_1,1和O_1,2，以用于所述第一码本的配置，或者

使用先验已知的参数N₁,N₂,O_1,1,O_1,2，并且用于所述第一码本的配置。

9.根据权利要求7所述的通信设备，其中，所述通信设备被配置为：

从所述发送器接收较高层或物理层参数O₂和/或参数O₃，以用于所述第二码本Ω₂和/或所述第三码本Ω₃的配置，或者

使用先验已知的参数O₂和/或参数O₃，以用于所述第二码本Ω₂和/或所述第三码本Ω₃的配置。

10.根据权利要求1所述的通信设备，其中，在所述CSI反馈使用所述PMI的情形中，所述处理器被配置为报告至少一个两分量PMI，

其中第一PMI对应于所选择的向量和对应，以及

其中第二PMI对应于从所述通信设备到所述发送器的个多普勒延迟波束组合系数

11.根据权利要求1所述的通信设备，其中，利用经由较高层的CSI-RS报告配置对所述通信设备进行配置，所述CSI-RS报告配置用于报告用于经波束形成的CSI-RS的CQI和/或RI和/或PMI，第一码本矩阵中的向量是由N₁N₂长度的列向量表示的，其中第m向量m＝1,…,N₁N₂在第m位置包含单个1，并且在其他位置包含零。

12.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述通信设备被配置为接收CSI-RS资源配置，所述CSI-RS资源配置包括指示所述下行链路参考信号的时域重复的较高层参数。

13.一种无线通信系统中的发送器，所述发送器被配置为：

向通信设备发送根据CSI-RS配置的下行链路参考信号CSI-RS和包括所述CSI-RS配置的下行链路信号，所述CSI-RS配置包括CSI-RS天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数；

从所述通信设备接收包括多个CSI报告的上行链路信号；以及

从所述CSI报告中提取CQI、和/或PMI、和/或RI中的一个或多个，其中，所述PMI和RI指示用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵；

其中，所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于一个或多个码本，所述一个或多个码本包括

14.一种用于在无线通信系统中提供信道状态信息CSI反馈的方法，所述方法包括：

从发送器接收无线电信号，所述无线电信号包括根据参考信号配置的下行链路参考信号和包括所述参考信号配置的下行链路信号，所述参考信号配置包括天线端口的数量；

在通信设备处，选择用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束预编码器矩阵，所述多普勒延迟波束三级预编码器是基于一个或多个码本，所述一个或多个码本包括所述复合多普勒延迟波束三级预编码器的一个或多个发送侧空间波束分量，

在所述通信设备处，使用具有所选择的多普勒延迟波束预编码器矩阵的复合多普勒延迟波束三级预编码器，计算信道质量指示CQI、预编码器矩阵指示PMI、和秩指示RI中的一个或多个，以及

15.一种用于在包括通信设备和发送器的无线通信系统中进行发送的方法，所述方法包括：

向通信设备发送根据CSI-RS配置的下行链路参考信号(CSI-RS)和包括所述CSI-RS配置的下行链路信号，所述CSI-RS配置包括CSI-RS天线端口的数量、以及指示所述下行链路参考信号的时域重复的参数；

在所述发送器处，从所述通信设备接收包括CSI报告的上行链路信号；

在所述发送器处，从所述CSI报告中提取CQI、和/或PMI、和/或RI中的一个或多个，其中，所述PMI和RI指示用于复合多普勒延迟波束三级预编码器的多普勒延迟波束三级复合预编码器矩阵；

16.一种包括存储指令的计算机可读介质，当在计算机上执行所述指令时，所述指令执行根据权利要求14或15所述的方法。