CN117957789A - 用于在无线通信网络中联合传输的csi报告的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于生成和发送/接收CSI报告或CSI反馈报告的方法和装置。由用户设备UE(700)执行的方法包括：从网络节点(800)接收(401A)指示多个天线端口组或CSI‑RS端口组的CSI报告配置；根据CSI报告配置确定(402A)用于多个天线或CSI‑RS端口组的预编码器矩阵；生成(403A)CSI反馈报告，该CSI反馈报告包括预编码器矩阵指示符(PMI)，该PMI指示用于多个天线或CSI‑RS端口组的预编码器矩阵；向网络节点(800)上报(404A)CSI报告或CSI反馈报告。这些实施例还涉及由网络节点(800)、UE(700)和网络节点(800)执行的方法。

Description

用于在无线通信网络中联合传输的CSI报告的方法和装置
技术领域
本公开涉及无线通信领域，并且具体地涉及用于在诸如先进的5G网络的无线通信网络中基于码本的预编码的信道状态信息(CSI)反馈报告的方法和装置。
背景技术
第五代(5G)移动通信系统也称为新无线电(NR)，其提供了比前几代移动通信系统更高水平的性能。5G移动通信的驱动因素是需要为各种应用提供无处不在的连接性，如多样化的汽车通信、带反馈的远程控制、视频下载以及用于物联网(IoT)设备、机器类型通信(MTC)设备等的数据应用。5G无线技术带来了几个主要好处，例如更快的速度、更短的延迟和更强的连接性。第三代合作伙伴计划(3GPP)为5G网络架构提供了完整的系统规范，其中至少包括无线接入网络(RAN)、核心传输网络(CN)和业务功能设备。
图1示出了包括核心网络(CN)110和无线接入网络(RAN)120的无线通信网络100的示例的简化示意图。示出的RAN 120包括多个网络节点或无线电基站，其在5G中被称为gNB。三个无线电基站分别为gNB1、gNB2和gNB3。每个gNB服务于称为覆盖区域或小区的区域。图1示出了3个小区121、122和123，每个小区分别由其自己的gNB提供服务，即gNB1、gNB2和gNB3。应当提及的是，无线通信网络100可以包括任意数量的小区和gNB。无线电基站或网络节点为小区内的用户提供服务。在4G或LTE中，无线电基站被称为eNB，在3G或UMTS中，无线电基站被称为eNodeB，而在其他无线接入技术中，无线电基站被称为BS。用户或用户设备(UE)可以是无线或移动用户设备设备或固定通信设备。移动用户设备设备或UE还可以是IoT设备、MTC设备等。IoT设备可以包括无线传感器、软件、执行器和计算机设备。它们可以嵌入到移动设备、机动车辆、工业设备、环境传感器、医疗设备、飞行器等以及网络连接中，使这些设备能够在现有网络基础设施上收集和交换数据。
返回图1，每个小区均包括UE和IoT设备。小区121中的gNB1为UE1 121A、UE2 121B和IoT设备121C提供服务。类似地，小区122中的gNB2为UE3 122A、UE4 122B和IoT设备122C提供服务，并且小区123中的gNB3为UE5 123A、UE6 123B和IoT设备123C提供服务。无线通信网络100可以包括任意数量的UE和IoT设备或任何其他类型的设备。设备在上行链路中与一个或多个业务gNB通信，且一个或多个gNB在下行链路中与设备通信。各个基站gNB1至gNB3可以连接到CN 110，例如，经由S1接口、经由各个回程链路111、121D、122D、123D连接到CN110，这些回程链路在图1中通过指向“核心网”的箭头示意性地描述。核心网络110可连接至一个或多个外部网络，例如互联网。gNB可以通过各自的接口链路121E、122E和123E并经由5G中的S1接口或X2接口或XN接口彼此连接，如图中指向gNB的箭头所示。
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(RE)，各种物理信道和物理信号被映射到这些资源元素。例如，物理信道可以包括承载用户特定数据(也称为下行链路、上行链路或侧行链路有效负载数据)的物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或物理侧行链路(SL)共享信道(PSSCH)，承载例如主信息块(MIB)和系统信息块(SIB)的物理广播信道(PBCH)，承载例如下行链路控制信息(DCI)、上行链路控制信息(UCI)或侧行链路控制信息(SCI)的物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理上行链路控制信道(PUCCH)和/或物理侧行链路控制信道(PSCCH)。对于上行链路，物理信道还可以包括物理随机接入信道(PRACH或RACH)，当用户设备被同步并获得MIB和SIB时，用户设备使用该通道接入网络。物理信号可以包括参考信号(RS)、同步信号(SS)等。资源网格可以包括在时域中具有特定持续时间(例如10毫秒)并且在频域中具有给定带宽的帧或无线帧。无线帧可以具有一定数量的预定义长度的子帧，例如，长度为1毫秒的2个子帧。每个子帧可以包括多个OFDM符号的两个时隙，具体取决于循环前缀(CP)长度。在5G中，每个时隙由14个OFDM符号或12个OFDM符号组成，分别基于正常CP和扩展CP。一个帧也可以由更少数量的OFDM符号组成，例如，当利用缩短的传输时间间隔(TTI)或仅包括几个OFDM符号的基于微时隙/非时隙的帧结构时。5G NR支持时隙聚合，因此将数据传输调度为跨越一个或多个时隙。时隙格式指示用于通知用户设备OFDM符号是下行链路符号、上行链路符号或灵活符号。
无线通信网络系统可以是使用频分复用的任何单单子载波或多载波系统，如正交频分复用(OFDM)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、或任何其他具有或不具有CP的基于IFFT的信号，例如DFT-OFDM。可以使用其他波形，例如用于多址接入的非正交波形，例如滤波器组多载波(FBMC)、通用频分复用(GFDM)或通用滤波多载波(UFMC)。例如，无线通信系统可以根据LTE-Advanced pro标准或5G或NR(新无线电)标准来运行。
图1所示的无线通信网络系统可以是具有两个不同的重叠网络的异构网络，其中每个宏小区包括宏基站(如基站gNB1至gNB3)的宏小区网络、以及微小区基站网络(图1中未显示)(例如毫微微基站或微微基站)。除了上述无线网络之外，还存在非地面无线通信网络，包括星载收发器(如卫星)和/或机载收发器(如无人驾驶飞行器系统)。非地面无线通信网络或系统可以以与上面参考图1描述的地面系统类似的方式运行，例如根据LTE-advanced pro标准或5G或NR标准。
在诸如图1中示意性描绘的无线通信网络系统中，例如根据LTE、NR或任何其他通信系统，可以使用多天线技术来提高用户数据速率、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，预编码器矩阵将多层数据映射到多个天线端口。预编码可以被视为波束成形的一般化，波束成形是一种在空间上将数据传输引导或集中到预期接收器的技术。在gNB上用于将数据映射到发射天线端口的预编码器矩阵是使用信道状态信息CSI来决定的。
在如上所述的无线通信网络系统中，例如LTE或新无线电(5G)，下行链路用于传输数据信号、包含下行链路DL控制信息(DCI)的控制信号、以及用于不同目的的多个参考信号或符号(RS)。gNodeB(或gNB或基站)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)或增强型PDCCH(ePDCCH)来发送数据和下行链路控制信息(DCI)。此外，gNB的一个或多个下行链路信号可以包含一种或多种类型的参考信号(RS)，包括LTE中的公共参考信号(CRS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)、解调参考信号(DM-RS)和相位跟踪参考信号(PT-RS)。CRS在DL系统带宽部分上进行传输，并在用户设备(用户设备)处使用，以获得信道估计来解调数据或控制信息。与CRS相比，CSI-RS在时域和频域中以降低的密度进行传输，并且在用户设备处用于信道估计或信道状态信息(CSI)获取。DM-RS仅在相应PDSCH的带宽部分中传输，并由用户设备用于数据解调。对于gNB处的信号预编码，使用了多种CSI-RS报告机制，例如非预编码CSI-RS和波束成形CSI-RS报告。对于非预编码CSI-RS，在gNB处的天线阵列的CSI-RS端口和收发器单元TXRU之间进行一对一映射。因此，非预编码CSI-RS提供小区范围的覆盖，其中不同的CSI-RS端口具有相同的波束方向和波束宽度。对于波束成形/预编码的用户设备特定的CSI-RS或非用户设备特定的CSI-RS，在单个天线端口或多个天线端口上应用波束成形操作，以在不同方向上获得具有高增益的几个窄波束成形因此没有小区范围的覆盖。
在采用时分双工(TDD)的无线通信网络系统中，由于信道互易性，信道状态信息(CSI)在基站(gNB)上是可用的。然而，当采用频分双工(FDD)时，由于不存在信道互易性，在用户设备处对信道进行估计并且将该估计反馈到gNB。图2示出了基于块的多输入多输出(MIMO)DL传输模型，该模型使用基于码本的预编码，符合LTE release 8。图2示意性地示出了基站(gNB)200、用户设备(用户设备)202和信道204，类似于用于基站200和用户设备202之间进行无线数据通信的无线电信道。基站包括具有多个天线或天线元件的天线阵列ANTT，以及接收数据矢量208和从码本210接收预编码器矩阵F的预编码器206。信道204可以由信道张量/矩阵212来描述。用户设备202经由天线或具有多个天线或天线元件的天线阵列ANTR来接收数据矢量214。在用户设备202和基站200之间提供反馈信道216，用于传输反馈信息。3GPP之前的版本(直至版本15)支持使用多个下行链路参考符号(例如CSI-RS)在用户设备上进行CSI估计。
在FDD系统(直至版本15)中，在用户设备上进行的信道估计被隐式地上报给gNB，其中由用户设备通过反馈信道上发送的CSI报告包括秩索引(RI)、预编码器矩阵索引(PMI)和信道质量索引(CQI)(以及版本13中的CRI)以允许在gNB处确定预编码器矩阵，以及要传输的符号的调制阶数和编码方案(MCS)。PMI和RI用于从预定义的矩阵集合Ω(也称为码本)中确定预编码器矩阵。例如，根据LTE，码本可以是查找表，查找表的每个条目中都有矩阵，来自用户设备的PMI和RI确定从表的哪一行和哪一列获得要使用的预编码器矩阵。预编码器和码本的设计符合直到版本15的标准，适用于配备具有N1个双极化天线(总共Nt＝2N1天线)的一维均匀线性阵列(ULA)的gNB，或配备在N1N2位置处具有双极化天线的二维均匀平面阵列(UPA)(总天线数Nt＝2N1N2)的gNB。ULA允许仅在水平(方位角)方向上控制无线电波，因此可以在gNB处进行仅方位角波束成形，而UPA支持垂直(仰角)和水平(方位角)方向上的波束成形的发送，这也被称为全维度(FD)MIMO。例如，在诸如FD-MIMO的大规模天线阵列的情况下，码本可以是一组波束成形权值，其使用阵列的阵列响应矢量形成空间分离的电磁发射波束/电磁接收波束。阵列的波束成形权值(也称为阵列导向矢量)是应用于馈送到天线的信号(或从天线接收的信号)的幅度增益和相位调整，以向(或从)特定方向发射(或获得)辐射。从码本中得到预编码器矩阵的分量，使用PMI和RI读取码本，得到预编码器。当ULA或UPA用于信号传输时，阵列导向矢量可以通过二维离散傅立叶变换(DFT)矩阵的列来描述。
在3GPP新无线电版本Rel.15中的Type-I、Type-I多面板和Type-IICSI的报告方案中使用预编码器矩阵是在频域中定义的，并具有双级结构(即，双分量码本)：F(s)＝F1F2(s)，s＝0...，S-1，其中S表示子带的数量。第一分量或所谓的第一级预编码器F1用于从基于离散傅里叶变换(基于DFT)的矩阵中选择多个波束矢量，该矩阵也称为空间码本。此外，第一级预编码器F1对应于与子带索引s无关的宽带矩阵，并且包含从基于DFT的码本矩阵中选择的用于天线阵列的两个极化的L个空间波束成形矢量(所谓的空间波束)
对于TYPE-I码本，L＝1使得F1简单地由下式给出
空间码本包括维度为N1N2×N1O1N2O2的过采样DFT矩阵，其中O1和O2分别表示相对于码本的第一维和第二维的过采样因子。码本中的DFT矢量被分为子组(q1，q2)，0≤ql≤Ol-1、0≤q2≤O2-1，其中每个子组包含N1N2个基于DFT的矢量，参数q1和q2分别表示相对于天线阵列的第一维和第二维的旋转过采样因子。
第二分量或所谓的第二级预编码器F2(s)用于组合选定的波束矢量。这意味着第二级预编码器，F2(s)，对应于选择/组合/同相化矩阵，以选择/组合/同相化在F1中用于第s个配置的子带的波束。例如，对于rank-1传输和Type-ICSI报告，对于双极化天线阵列，F2(s)由下式给出：
是天线阵列的两个正交极化之间的量化同相因子(相位调整)。因此，对于Type-I码本，在预编码的每个传输层中选择单个DFT波束，以便将传输定向到无线电信道的最强路径分量。
对于rank-1传输和Type-II CSI报告，对于双极化天线阵列，F2(s)由下式给出：
其中pl和分别是量化的幅度和相位的波束组合系数。对于rank-R传输，F2(s)包含R个矢量，其中R表示传输秩，选择每个矢量的条目以对每个极化内的单个或多个波束进行组合。
对矩阵Fl和F2(s)进行的选择由用户设备根据诸如参考信号CSI-RS和信道状态的了解来操作。选定的矩阵在CSI报告中以RI(RI表示预编码器矩阵的秩)和PMI的形式表示，并且在gNB上用于为下一个传输时间间隔更新多用户预编码器。
除了Type-I码本之外，Rel.153GPP规范还定义了Type-I多面板(多天线阵列)码本，用于为gNB配备多个(共处一地)天线面板或可能未校准的天线阵列的情况。该码本的预编码器类似于Type-I码本，其中单个DFT波束应用于预编码器矩阵的每个传输层。考虑到天线面板之间的不同间距和/或天线面板之间可能的相位校准误差(例如，由于不同的本地振荡器)，对每个面板应用一个面板同相因子。例如，对于rank-1传输和配备Ng＝2个天线面板的gNB，Type-I多面板CSI报告定义为
其中和/>是量化同相因子，/>是应用于第二个面板的特定于面板的同相因子。
对于3GPP Rel.-15的双级Type-II的CSI报告，第二级预编码器F2(s)是以子带为基础计算的，使得第r个传输层的的列数取决于所配置的CQI子带S的数量。这里，子带是指一组相邻的物理资源块(PRB)。Type-IICSI反馈的缺点是在子带基础上报告组合系数的反馈开销很大。反馈开销随着子带数量的增加而近似线性增加，当子带数量多时，反馈开销变得相当大。为了克服Rel.15 Type-II CSI报告方案的高反馈开销，在3GPP RAN#81中决定研究用于第二级预编码器F2的反馈压缩方案。在一些文献中，已经证明，当使用一小组基于DFT的基向量将F2变换到被称为延迟域的变换域时，在F2中的波束组合系数的数量可以显著减少。相应的三级预编码器依赖于三级(即三个分量)码本。第一个分量，由矩阵F1表示，与Rel.-15中的NR分量相同，独立于传输层(r)，并且包含从空间码本中选择的多个空间域(SD)基向量。第二个分量，由矩阵/>表示，与层相关，用于从基于离散傅里叶变换(基于DFT)的矩阵(也称为延迟码本)中选择多个延迟域(DD)基向量。第三个分量，由矩阵/>表示，包含多个组合系数，这些组合系数用于组合分别从空间码本和延迟码本选择的SD基向量和DD基向量。
假设进行rank-R传输，用于所配置的2N1N2个天线/CSI-RS端口和所配置的S个子带的三分量预编码器矩阵或CSI矩阵对于天线端口的第一极化和第r传输层表示为：
并且对于天线端口的第二极化和第r传输层表示为：
其中bu(l＝0，...，L-1)表示从空间码本中选择的第u个SD基向量， 是与从延迟码本中选择的第r层相关联的第d个DD基向量，/>为与第u个SD基向量、第d个DD基向量和第p个极化相关联的复延迟域组合系数，D表示被配置的DD基向量的数量，α(r)是归一化标量。
上述等式中的三分量CSI报告方案的优点在于，用于报告预编码器矩阵或CSI矩阵的组合系数的反馈开销不再取决于所配置的CQI子带的数量(即，它独立于系统带宽)。因此，上述三分量码本最近已被3GPP Rel.-16双级Type-IICSI报告规范采用。
目前的3GPP NR Type-I和Type-II码本是为gNB配备单个面板或天线阵列或多个共置面板或天线阵列的部署而设计的。然而，当前的3GPP规范不支持所谓的“分布式MIMO协作传输”的CSI报告，即连接到gNB的多个面板或天线阵列作为大型分布式多面板或多天线阵列运行。因此，需要在分布式MIMO部署中使用新的码本和CSI报告方案。根据本公开的本发明提出了对用于分布式MIMO协作传输的NR Type-II码本和CSI报告的扩展。
因此，如上所述的已知解决方案存在缺陷，并且根据本公开的本发明解决了这些缺陷。
发明内容
本申请实施例的目的是提供用于无线通信网络(诸如先进的5G网络)中基于码本的预编码的CSI反馈报告的方法和装置。
根据本申请中一些实施例的一个方面，提供了一种由用户设备用户设备执行的用于在无线通信网络系统中生成和上报CSI反馈报告的方法。该方法包括：从网络节点(例如gNB或eNB或任何合适的网络节点)接收指示多个天线端口组或CSI-RS端口组的CSI报告配置，其中每个天线或CSI-RS端口组包括至少一个天线或CSI-RS端口；根据CSI报告配置确定用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；预编码器矩阵基于第一基集和第二基集以及用于组合缩放或组合选自所述第一基集用于每个天线或CSI-RS端口组的一个或多个基向量和一个或多个选自第二基集的基向量，其中所述第一基集的基向量与所述预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组相关联，并且所述第二基集的基向量与预编码器矩阵的频域单元或子带相关联，该方法还包括，生成CSI报告或CSI反馈报告，所述CSI报告或CSI反馈报告包括预编码器矩阵指示符(PMI)或与PMI相关的信息，所述PMI指示用于所述多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵，并且通过上行链路信道向网络节点或gNB发送生成的CSI报告。
根据本申请中一些实施例的一个方面，提供了一种由网络节点或gNB执行的用于接收由无线通信网络系统中的用户设备生成的CSI报告的方法。该方法包括：向用户设备发送指示多个天线端口组或CSI-RS端口组的CSI报告配置信息，其中每个天线或CSI-RS端口组包括至少一个天线或CSI-RS端口，用于使所述用户设备能够基于所发送的CSI报告配置来确定用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；预编码器矩阵基于第一基集和第二基集以及用于组合缩放或组合选自所述第一基集用于每个天线或CSI-RS端口组的一个或多个基向量和一个或多个选自第二基集的基向量，其中所述第一基集的基向量与所述预编码器矩阵的天线的天线端口或CSI-RS端口组相关联，并且所述第二基集的基向量与预编码器矩阵的频域单元或子带相关联。该方法还包括通过上行链路信道从用户设备接收CSI报告或CSI反馈报告，该CSI报告或CSI反馈报告包括与预编码器矩阵指示符(PMI)相关的信息。用户设备所述PMI指示用于所述多个天线或CSI-RS端口组的预编码/预编码器矩阵。
根据本申请实施例的另一方面，提供了一种用户设备，包括处理器和包含由处理器执行的指令的存储器，由此所述用户设备可操作或被配置为执行与用户设备所执行的操作相关的详细说明书中所述的任一个实施例，如方法权利要求1-11中所述。
根据本申请实施例的另外一个方面，提供了一种网络节点，包括处理器和包含由处理器执行的指令的存储器，其中所述网络节点可操作或被配置为执行与网络节点相关的详细说明书中所述的任一个实施例，如至少在方法权利要求13中所述。
还提供了一种包括指令的计算机程序，当在用户设备的至少一个处理器上执行所述指令时，使得所述至少一个处理器执行本申请中所述的操作或方法步骤。
还提供了一种包括指令的计算机程序，当在网络节点的至少一个处理器上执行该指令时，使得所述至少一个处理器执行本申请所述的方法步骤。
还提供了包含计算机程序的载体，其中载体是计算机可读存储介质、电信号、光信号或无线电信号中的一种。
本申请的实施例的优点是显著降低用户设备用于基于码本的CSI报告的反馈开销和计算复杂度，所述CSI报告用于从配备有多个RRH或面板或天线阵列的网络节点或gNB到用户设备的联合传输。另一个优点是减少CSI报告的延迟。
本申请公开的详细描述中提供了本实施例的其他优点。
附图简要说明
下面结合附图对本发明实施例作进一步详细的说明，其中：
图1示出了无线通信系统的示意图；
图2示出了根据LTE Release 8使用基于码本的预编码的MIMO DL传输的基于块的模型；
图3是根据本申请的一些实施例，用于在发射器和多个接收器之间进行通信的无线通信系统的示意图表示；
图4A示出了根据本申请的一些实施例由用户设备执行的方法的流程图；
图4B示出了根据本申请的一些实施例的由网络节点执行的方法的流程图；
图5示出了根据本申请的一些实施例的两个天线或CSI-RS端口组的波束成形的信道脉冲响应以及第二基集的基向量的索引的相关值范围；
图6示出了根据本申请的一些实施例的两个天线或CSI-RS端口组的波束成形的信道脉冲响应以及预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组的第二基集的基向量的索引的相关值范围；
图7示出了根据本申请的一些实施例的用户设备的框图；
图8示出了根据本申请的一些实施例的网络节点的框图。
具体实施方式
下面结合附图在几种场景下对示例性实施例进行详细描述，以便更容易地理解本申请所述的一个或多个解决方案。
根据本实施例的本发明解决了前面描述的缺陷。具体地，提出了用户设备在基于码本的CSI报告中显著降低反馈开销和计算复杂度的方法。
一般而言，根据本申请实施例实现的一些非限制性示例性效果，包括用户设备从网络节点或gNB接收指示一个或多个天线或CSI-RS端口组以及与天线或CSI-RS端口组关联的天线或一个或多个CSI-RS端口的CSI报告配置。每个天线或CSI-RS端口组可以与网络节点或gNB的面板或远程无线电头端或天线阵列相关联。在一些示例中，CSI报告配置至少包括四个参数Ng、PCSI-RS、N1和N2，其中Ng和PCSI-RS的值分别表示gNB的面板或天线阵列的数量以及网络节点/gNB的每个面板或所有面板或远程无线电头端(RRH)或天线阵列的天线端口总数，以及N1和N2分别表示天线或CSI端口组(面板、RRH或天线阵列)的第一维度和第二维度的天线端口的数量。在一个选项中，天线或CSI-RS端口的数量，PCSI-RS，可取决于天线或CSI-RS端口组，并且可以根据CSI-RS报告配置中不同的天线或CSI-RS端口组而有所不同。在另一选项中，天线或CSI-RS端口的数量，PCSI-RS，对于CSI-RS配置中的所有天线或CSI-RS端口组是相同的。在一个选项中，天线端口的数量，N1和N2，可以取决于天线或CSI-RS端口组，并且可以根据CSI-RS报告配置中不同的天线或CSI-RS端口组而有所不同。在另一个选项中，天线端口的数量，N1和N2，对于CSI-RS配置中指示的所有天线或CSI-RS端口组的数量是相同的。
应当注意，术语“预编码”等同地意味着“预编码器”。因此，在整个本公开中，预编码和预编码器可互换地使用。
术语“波束”用于表示对输出信号的空间选择性发射/定向发射或输入信号的空间选择性接收/定向接收，这是通过在设备(用户设备或gNB)的天线端口用一组特定系数对信号进行预编码/滤波来实现的。术语预编码或预编码器或滤波可以指模拟域或数字域中的对信号的处理。用于在空间上引导特定方向上的发射/接收的一组系数可以从一个方向到另一个方向不同。术语“Tx波束”表示空间选择性/定向发射，术语“Rx波束”表示空间选择性/定向接收。用于对发射或接收进行预编码/滤波的一组系数由术语“空间滤波器”表示。在本申请中，术语“空间滤波器”与术语“波束方向”可互换使用，因为空间滤波器系数确定了发射/接收在空间上定向的方向。
如本公开前面的背景部分所述，本发明的示例性实施例可以在如图1或图2所示的无线通信系统或网络中实现，包括发射器或收发器(如基站)，以及通信设备(接收器)或用户(如移动或固定用户设备或IoT设备)。
参考图3，示出了用于在发射器200(例如基站或网络节点或gNB)与多个通信设备2021至202n(如用户设备)之间进行通信的无线通信系统的示意性表示，这些通信设备由基站200提供服务。基站200和用户设备202可以经由无线通信链路或信道204(如无线电链路)进行通信。基站200包括一个或多个天线ANTT或具有多个天线元件的天线阵列，以及信号处理器200a。用户设备202包括一个或多个天线ANTR或具有多个天线的天线阵列、信号处理器202a1、202an以及收发器202b1、202bn。基站200和相应的用户设备202可以根据本申请描述的发明原理来操作。
根据本申请的实施例，用户设备被配置为生成关于用户设备与无线电基站或gNB之间的信道的CSI报告，或者类似地，被配置为生成关于无线通信系统中的发射器与接收器之间的信道的CSI报告，而无线电基站或gNB或发射器配备多个面板或远程无线电头端(RRH)或天线阵列，并且RRH或天线阵列分布在现场。该信道可以是MIMO信道。
上述发射器和/或接收器可以包括以下一种或多种：用户设备、或移动终端、或固定终端、或蜂窝物联网-用户设备、或车载用户设备、或车载组长(GL)用户设备，或物联网，或窄带物联网(NB-IoT)设备，或WiFi非接入点站、非AP STA，例如802.11ax或802.11be、或地面车辆、或飞行器、或无人机、或移动基站、或路旁设备、或建筑物，或具有网络连接性的任何其他物品或设备，使物品/设备能够使用无线通信网络进行通信，例如，传感器或执行器、或宏蜂窝基站、或小型蜂窝基站、或基站的中心设备、基站的分布式设备，或中继站，或远程无线电头端，或接入和移动性管理功能模块(AMF)，或会话管理功能模块(SMF)，或核心网络实体，或移动边缘计算实体，或如NR或5G核心环境中的网络切片，或任何发射/接收点TRP，使得物品或设备能够使用无线通信网络进行通信，该物品或设备被提供有进行网络连接以使用无线通信网络进行通信。接收器可以是网络节点或gNB或基站。反之亦然，发射器可以被视为无线电基站或网络节点或gNB，而接收器可以是用户设备。
下面，分别介绍由用户设备执行的主要方法步骤和由网络节点执行的方法步骤，随后是本公开的详细实施例。
图4A示出了根据本申请的实施例的由用户设备执行的用于向无线通信网络中的网络节点生成(和发送)CSI报告或CSI反馈报告的方法的主要步骤。由用户设备执行的方法可以定义为基于码本的预编码器结构。由用户设备执行的方法包括：
步骤401A：从网络节点接收CSI报告配置；
作为示例，从网络节点经由较高层(例如，RRC)向用户设备提供CSI报告配置，该CSI报告配置指示多个天线端口组或CSI-RS端口组，其中每个天线或CSI-RS端口组包括至少一个天线或CSI-RS端口。在一些示例中，CSI-RS报告配置至少包含两个天线端口组或CSI-RS端口组。天线端口(或简称端口)是CSI-RS端口。在下文中，天线端口、端口和CSI-RS端口可互换使用。该一个或多个天线端口与一个或多个参考信号(RS)相关联。作为示例，用户设备(或接收器)被配置为经由MIMO信道接收无线电信号，其中无线电信号包括与天线端口相关联的一个或多个参考信号，例如一个或多个CSI-RS信号。假设网络节点或gNB配备有分布在现场的多个远程无线电头或面板或天线阵列。天线或CSI-RS端口组可以与网络节点或gNB的面板或远程无线电头或天线阵列相关联。在一个实施例中，CSI报告配置中指示的天线或CSI-RS端口组与单个网络节点或gNB(例如，向用户设备提供CSI报告配置的网络节点或gNB)相关联。在一个实施例中，CSI报告配置中指示的天线或CSI-RS端口组与多个网络节点或gNB相关联(例如，不同的天线或CSI-RS端口组与不同的网络节点或gNB相关联)。
步骤402A：根据接收到的CSI报告配置确定用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；预编码器矩阵基于第一基集和第二基集以及用于组合缩放或组合选自第一基集和第二基集的一个或多个基向量的组合系数集合，其中，第一基集的基向量与预编码器矩阵的天线端口或CSI-RS端口组相关联，并且第二基集的基向量与预编码器矩阵的频域单元相关联；
用户设备可以根据接收到的CSI报告配置来确定用于多个天线端口组或CSI-RS端口组的预编码器矩阵，其中，天线端口组或CSI-RS端口组的数量由用户设备从CSI报告配置指示的天线端口组或CSI-RS端口组中进行选择，或者天线端口组或CSI-RS端口组的数量包括CSI报告配置指示的所有天线端口组、或CSI-RS端口组。
根据示例性实施例，接收器或用户设备基于接收到的无线电信号为每个传输层确定预编码矢量或预编码器矩阵，其中预编码矢量或预编码器矩阵将在发射器(例如网络节点)处使用，从而实现用于通过MIMO信道进行通信的预定义属性。每个传输层的预编码矢量或矩阵是基于接收到的一个或多个参考信号确定的，并且基于第一基集和第二基集以及多个预编码器系数，该多个预编码器系数用于组合从第一基集和第二基集中选择的基向量。
第一基集的基向量可以与预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组相关联，并且第二基集的基向量可以与预编码器矩阵的频域单元相关联。因此，可以在“空间”维度和“频率”维度上定义预编码器矩阵。
步骤403A：生成CSI报告或CSI反馈报告，其包括预编码器矩阵指示符(PMI)，该PMI指示用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；
步骤404A：向网络节点或gNB发送或上报CSI报告或CSI反馈报告。
图4B示出了根据本申请的实施例，网络节点或gNB从无线通信网络中的用户设备接收CSI反馈报告而执行的方法的主要步骤。该网络节点执行的方法包括：
步骤401B：向用户设备发送CSI报告配置；
作为示例，从网络节点经由较高层(例如，RRC)向用户设备发送CSI报告配置，该CSI报告配置指示多个天线端口组或CSI-RS端口组，其中每个天线或CSI-RS端口组包括至少一个天线或CSI-RS端口。如前所述，天线端口(或简称端口)是CSI-RS端口。该一个或多个天线端口与一个或多个参考信号(RS)相关联。作为示例，网络节点(或发射器)被配置为经由MIMO信道发射无线电信号，其中无线电信号包括与天线端口相关联的一个或多个参考信号，例如一个或多个CSI-RS信号。如前所述，网络节点或gNB配备有分布在现场的多个远程无线电头或面板或天线阵列。天线或CSI-RS端口组可以与网络节点或gNB的面板或远程无线电头端或天线阵列相关联。在一个实施例中，CSI报告配置中指示的天线端口组或CSI-RS端口组与单个网络节点或gNB(例如，向用户设备提供CSI报告配置的网络节点或gNB)相关联。在一个实施例中，CSI报告配置中指示的天线或CSI-RS端口组与多个网络节点或gNB相关联(例如，不同的天线或CSI-RS端口组与不同的网络节点或gNB相关联)。
如前所述，所发送的CSI报告配置使得用户设备能够基于CSI报告配置来确定用于多个天线端口组或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；预编码器矩阵基于第一基集和第二基集以及用于组合缩放或组合选自第一基集和第二基集的一个或多个基向量的组合系数集合，其中，第一基集的基向量与预编码器矩阵的天线端口或CSI-RS端口组相关联，并且第二基集的基向量与预编码器矩阵的频域单元相关联。
如前所述，每个传输层的预编码矢量或预编码器矩阵由用户设备基于接收到的一个或多个参考信号确定的，并且基于第一基集和第二基集以及多个预编码器系数，用于组合从第一基集和第二基集中选择的基向量。
第一基集的基向量可以与预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组相关联，并且第二基集的基向量可以与预编码器矩阵的频域单元相关联。因此，可以在“空间”维度和“频率”维度上定义预编码器矩阵。
步骤402B：从用户设备接收由用户设备生成的CSI报告或CSI反馈报告，其中CSI反馈报告包括预编码器矩阵指示符(PMI)，该PMI指示用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；
第一基集
根据实施例，第一基集的每个基向量由大小为N1N2×1(类似于3GPP Release15Type-II码本)的DFT矢量或IDFT矢量来定义，其中N1和N2表示天线阵列或面板分别相对于第一维度和第二维度的元件的数量。在一些示例中，第一基集由基于DFT或IDFT的矩阵来定义。在一些示例中，第一基集由基于过采样DFT或IDFT的矩阵来定义。在一个选项中，第一基集包括多个第一基集，其中每个第一基集可以与CSI报告配置中指示的天线或CSI-RS端口组相关联。如上所定义，第一基集的基向量可以由大小为N1N2×1的基于DFT或IDFT的矢量以及至少两个参数N1和N2所定义。两个参数N1和N2可以取决于天线或CSI-RS端口组，并且可以根据CSI报告配置中不同的天线或CSI-RS端口组而有所不同。
根据实施例，第一基集包括大小为P×1的P个基向量，其中第p个基向量由除p项为1外的全零矢量定义。因此，第二基集由大小为P×P的单位矩阵定义。参数P可以从网络节点经由高层向用户设备配置或指示。P可以取任何合适的值。在一些示例中，P＝PCSI-RS/2，其中PCSI-RS表示为用户设备配置的CSI-RS端口的数量。在一些示例中，PCSI-RS可以取决于天线或CSI-RS端口组，并且可以根据不同的天线或CSI-RS端口组而有所不同。
第二基集
根据实施例，第二基集的每个基向量由大小为N3×1的DFT矢量或IDFT矢量来定义。第二基集可以包括N3个基向量，其中N3是用于CSI报告的预编码器矩阵的子带或PRB或频域单元/分量的数量。参数N3在用户设备端配置，在NR规范中是固定的，因此被用户设备先验地知道，或者是由用户设备上报。N3可以取任何合适的值。
预编码器矩阵的结构
根据实施例，预编码器矩阵可以与Ng个天线或CSI-RS端口组相关联。预编码器矩阵可以包括Ng个预编码器矩阵，其中每个预编码器矩阵与单个天线或CSI-RS端口组相关联。
用于第1传输层的预编码矢量或预编码器矩阵Wgl在多个频域单元/PRB或频域预编码器单元(N3)和空间单元(2N1N2或PCSI-RS)上定义。在示例性实施例中，第1传输层和第g个天线或CSI-RS端口组的预编码矢量或预编码器矩阵Wg，l定义为：
或
或
其中：
W1g，l是矩阵，包括选自第一基集的基向量Lv，
W2，g，l是系数矩阵，
是包含Mv个基向量的矩阵，其中每个矢量与预编码器矩阵的N3个频域单元相关联，
bg，l，m是与预编码器矩阵的第g个天线的天线端口或CSI-RS端口组相关联的N1N2×1或P×1基向量。
ag，l，m，i是与预编码器矩阵的N3个频域单元相关联的N3×1基向量，
cg，l，m，i是组合预编码器系数或组合系数，
α是归一化因子。
根据实施例，预编码器矩阵可以包括多个预编码器矩阵，其中每个预编码器矩阵与天线端口组或CSI-RS端口组相关联。
频域单元/子带数量：
根据实施例，用户设备被配置成根据高层配置参数、CQI子带的数量NCQI来确定第二基集的维度N3为：其中Q≥1，Q在用户设备上报的CSI报告中被指示。
根据实施例，用户设备被配置成根据参数Q和CQI子带数量NCQI来确定第二基集的维度N3为：其中参数Q是在由高层配置到用户设备或者对于用户设备来说是已知的(例如在NR规范中是固定的)。
CSI报告中选定基向量的指示
根据实施例，用户设备被配置为针对每个天线或CSI-RS端口组选择来自第一基集的一个或多个基向量和来自第二基集的一个或多个基向量，以及用于对选自基集的向量进行组合的一个或多个组合系数。此外，用户设备被配置为在CSI报告中指示选自第一基集和第二基集的基向量以及所选择的组合系数。
根据实施例，用户设备被配置为从预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的第一基集中选择每个天线或CSI-RS端口组的Lv个基向量。在一个选项中，参数Lv对于预编码器矩阵的所有天线或CSI-RS端口组可以是相同的。在另一选项中，参数Lv对于预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组可以是不同的。在一些示例中，参数Lv对于预编码器矩阵的所有v个传输层可以是相同的。在一些示例中，参数Lv可以取决于传输层并且对于预编码器的v个传输层可以是不同的。一个或多个参数Lv可以配置到用户设备，或由用户设备上报，或在NR规范中是固定的且对于用户设备来说是已知的。
根据实施例，用户设备被配置为在CSI报告中指示从第一基集或多个第一基集所选择的一个或多个基向量。在一些示例中，用户设备上报每个天线或CSI-RS端口组的比特指示符，指示选定的Lr个基向量。
根据实施例，用户设备通过CSI报告中预编码器矩阵的每个传输层或一个或多个传输层子集的指示符，来指示从第二基集针对每个天线或CSI-RS端口组或多个天线或CSI-RS端口组所选择的基向量。例如，指示符由或/>组合位指示符给出，其中N3和Mv分别表示第二基集中基向量的数量以及从第二基集中所选择用于预编码器矩阵v层的基向量的数量。参数Mv对于预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组可以是相同的，或者对于预编码器矩阵的所有数量的天线或CSI-RS端口组可以是相同的，或者对于不同的天线或CSI-RS端口组可以是不同的。此外，对于与天线或CSI-RS端口组相关联的预编码器矩阵的所有层或层的子集(例如，对于第一层和第二层，v＝0，1)，参数Mv可以相同，或者对于与天线或CSI-RS端口组相关联的预编码器矩阵的每层或层的子集，参数Mv可以不相同。
下面，假设从第二基集中选择的基向量的数量，Mv，是通过更高层(例如，RRC)配置的，或者在NR规范中是固定的，因此对于用户设备来说是已知的或由用户设备报告。
注意，对于上述报告方案，需要大量上行链路资源来指示与预编码器矩阵相关联的选定基向量。因此，下面提出了几种减少CSI反馈开销的方案。
通过两步指示减少CSI反馈开销
根据实施例，用户设备被配置为在CSI报告中指示从第二基集中针对预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组所选择的基向量。对于该方案，用户设备应用两步指示来减少CSI报告中的反馈开销，其中第一指示符指示与天线或CSI-RS端口组相关联(例如，通过或/>位指示符)的选自第二基集的Mv个基向量和LV个选自第一基集的基向量，第二指示符指示从由第一指示符指示的Mv(Mv＜N3)个选定的基向量中为来自第一基集的LV个选定的基向量中的每一个(或子集)选定的基向量(最多为Mv个基向量)。在一些示例中，LV＝1、2、3或4。在一些示例中，Lv对于预编码器矩阵的至少两个天线或CSI-RS端口组是不同的。在一些示例中，Lv对于预编码器矩阵的传输层的子集是不同的。在一些示例中，第二指示符由大小为MrLv×1或2MvLv×1的位图定义，其中位图中的每个位是与由第一指示符指示的基向量和选自第一基集的基向量相关联。在一些示例中，第二指示符对于预编码器矩阵的每个传输层是特定的。这意味着，当预编码器矩阵具有v个传输层时，CSI报告包括v个第二指示符(例如，v位图)。CSI报告包括第一指示符和第二指示符。在一些示例中，Mv取决于天线或CSI-RS端口组并且对于多个预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组是不同的。
通过多步指示减少CSI反馈开销
根据实施例，用户设备在CSI报告中应用多步指示以减少反馈开销，其中CSI报告中的第一指示符指示跨越预编码器矩阵的所有天线或CSI-RS端口组的来自第二基集的N′3(N′3＜N3)个基向量。在一些示例中，第一指示符由组合位指示符给出，例如由或位指示符给出，其中N′3表示预编码器矩阵的所有天线或CSI-RS端口组上选择的基向量的数量，N3表示第二基集的基向量的总数量。第一指示符由用户设备在CSI报告中指示。
本发明的发现之一是，通过用于每个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵的第二基集的选定基向量的延迟被限制在一个大小为N′3的范围内，其中N′3＜N3，且N3表示第二基集的基向量的数量。第二基集的每个索引与预编码器矩阵的延迟相关联。用户设备为预编码器矩阵选择的延迟的取值范围取决于将多个天线或CSI-RS端口组的第一级预编码器Wg，1(包括从预编码器矩阵的第一基集中选择的基向量)与在用户设备处根据接收到的信号(例如，CSI-RS)测量的MIMO信道脉冲响应相结合时获得的波束成形信道脉冲响应的延迟扩展。图5示出了预编码器矩阵的两个天线或CSI-RS端口组的波束成形信道脉冲响应以及相关延迟的取值范围(即，第二基集的基于DFT矢量的索引)的示例。从图5中的示例可以看出，选定的基向量在N′3个基向量的范围内，与N′3个基向量的有限集合相关联的基向量的索引由索引集{k，k+1，....，k+N＇3-1}给出。在一些示例中，第一指示符指示与跨越所有天线或端口组的第二基集的基向量相关联的连续索引的子集。假设第二基集包括N3个基向量，其中N3个基向量与从0到N3-1的索引相关联，第一个指示符表示N′3个模数意义上的连续索引{mod(k，N3))，....，mod(k+N′3-1，N3)}。其中，k表示集合的起始索引。参数k可以配置到用户设备，或者由用户设备上报，或在NR规范中是固定的并对于用户设备来说是已知的。根据实施例，跨越预编码器矩阵的所有天线或CSI-RS端口组的第二基集的N′3个基向量配置到用户设备，或者它们对于用户设备来说是已知的(即，它们在NR规范中是固定的)。当N′3个基向量对于用户设备来说是已知的或者被配置到用户设备时，CSI报告不包括第一指示符。在一些示例中，参数N′3由用户设备上报。在一些示例中，参数N′3被配置到用户设备，或者在NR规范中是固定的并且对于用户设备来说是已知的。
根据实施例，用户设备从由第一指示符针对预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组指示的N＇3个基向量中确定一个或多个所选择的基向量。第二指示符指示选定的基向量。在一个示例中，第二指示符由组合位指示符定义，例如由或/>位指示符定义，其中Mv表示从第一指示符指示的N＇3个基向量中选择的基向量的数量。在另一示例中，第二指示符由大小为N＇3×1或N＇3-1×1的位图定义，其中位图中的每个位是与基向量相关联。根据实施例，从由用于预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组的第一指示符指示的N′3个基向量中选择的Mv个基向量由用户设备上报，或者配置到用户设备，或者对于用户设备来说是已知的(即，它们在NR规范中是固定的)。当Mv个基向量对于用户设备来说是已知的或者被配置到用户设备时，CSI报告不包括第二指示符。在一些示例中，可以针对预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组来确定第二指示符。CSI报告可以包括一个或多个(针对每个天线或CSI-RS端口组)第二指示符。
根据实施例，用户设备被配置为选择并指示由第二指示符指示的选定基向量的子集，且与CSI报告中由第三指示符设置的第一基集中的Lv个选定基向量中的每一个相关联。在一些示例中，第三指示符由大小为MvLv×1或2MvLv×1的位图定义，其中位图中的每个位是与由第二指示符指示的基向量和从第一基集中选择的基向量相关联。注意，由第二指示符指示的基向量可以与从第一基集选择的多个基向量相关联。在一些示例中，第三指示符对于预编码器矩阵的每个传输层是特定的。这意味着，当预编码器矩阵具有v个传输层时，CSI报告包括v个第三指示符(例如，v位图)。在一些选项中，CSI报告可以包括第一指示符、第二指示符和第三指示符。
根据实施例，用户设备被配置为选择并指示由第一指示符指示的选定基向量的子集，且与CSI报告中的第二指示符设置的第一基集中Lv个选定基向量中的每一个相关联。在一些示例中，第二指示符由大小为N′3Lv×1或2N′3Lv×1的位图定义，其中位图中的每个位是与由第一指示符指示的基向量和从第一基集中选择的基向量相关联。在一些示例中，第二指示符对于预编码器矩阵的每个传输层是特定的。这意味着，当预编码器矩阵具有v个传输层时，CSI报告包括v个第二指示符(例如，v位图)。在一些选项中，CSI报告可以包括第一指示符和第二指示符。
通过减小基集大小来降低复杂性和开销
当第二基集由基于DFT的矩阵给出时，每个大小为N3×1的基向量在预编码器矩阵的N3个频域单元定义了线性相位增量。因此，每个基向量可以与变换(“延迟”)域中的预编码器矩阵的“延迟”相关联。本发明的主要发现之一是，用于每个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵的延迟被限制在一个小范围N′3内，其中N＇3＜N3，且N3表示第二基集的基向量的数量。该取值范围可以取决于将多个天线或CSI-RS端口组的第一级预编码器Wg，1(包括从预编码器矩阵的第一基集中选择的基向量)与在用户设备处根据接收到的信号(例如，CSI-RS)测量MIMO信道脉冲响应相结合时获得的波束成形信道脉冲响应的延迟扩展。图6示出了预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组的波束成形信道脉冲响应以及相关延迟的取值范围(即，来自第二基集的基于DFT的矢量的索引)的示例。从图6中可以看出，由于天线或CSI-RS端口组(即网络节点/gNB的RRH或面板或天线阵列)之间的相对距离不同，波束成形的信道脉冲响应可能包括几个主峰值和主峰值周围的几个延迟值，而每个主峰值与天线或CSI-RS端口组相关联。因此，不必从每个天线或CSI-RS端口组的完整的N3个基向量的集合中确定预编码器矩阵的基向量，而是选择来自N＇3个基向量的有限集合的基向量，其中N′3＜N3·。对于图6中的示例，用于第一和第二天线或CSI-RS端口组与N′3个基向量的有限集合相关联的基向量的索引分别由索引集{k1，k1+1，....，k1+N′3-1}和{k2，k2+1，....，k2+N′3-1}给出。这样，可以大大降低用于预编码器矩阵的基向量选择的复杂度以及CSI报告中指示选定的基向量的开销。注意，基向量的数量，N′3，对于预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口可以是相同的，或者对于预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口可以是不同的。
根据实施例，用户设备被配置为从包括来自大小为N3的第二基集的N′3个基向量的数量减少的(特定于天线组的)基集中选择用于预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组的一个或多个基向量，其中N′3＜N3。特定于天线组的基集的基向量对于预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组可以是相同的，或者对于预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组可以是不同的。例如，可以预期，当天线阵列或面板彼此靠近时，这些天线或CSI-RS端口组的信道特性(延迟扩展、平均延迟)非常相似，并且这些特定于天线组的基集的基向量的数量是相同的。在一个选项中，在CSI报告中指示特定于天线组的基集的基向量。在另一个选项中，特定于天线组的基集的基向量被配置到用户设备。在另一个选项中，特定于天线组的基集的基向量对于用户设备来说是已知的(即，在NR规范中是固定的)。
根据实施例，用户设备被配置为从针对预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组的特定于天线组的基集中选择一个或多个基向量，并且在CSI报告中指示选定的一个或多个基向量或与选定的一个或多个基向量的相关联的索引。
假设第二基集的基向量与从0到N3-1的索引相关联，则与预编码器矩阵的第g个天线或CSI-RS端口组相关联的N′3个基向量的索引可以由大小为N′3的天线组特定基索引集表示。在示例性实施例中，特定于天线组的基索引集包括N′3个连续索引并且由下式定义：
其中kg是指示特定于天线组的基集的第一个索引的参数，mod(a，b)表示a模b的模函数。
根据实施例，指示特定于天线组的基索引集的大小的参数N′3被配置到用户设备、或由用户设备上报、或为用户设备已知。
根据实施例，表示特定于天线组的基集的第一索引的参数kg由用户设备选择并在CSI报告中指示，或者配置到用户设备，或者在NR规范中是固定的并且为用户设备已知。
根据实施例，kg＝0用于预编码器矩阵的参考天线或CSI-RS端口组的特定于天线组的基索引集，并且不在CSI报告指示。在一些示例中，参考天线或CSI-RS端口组是预编码器矩阵的第一天线或CSI-RS端口组。
根据实施例，用户设备被配置为从用于预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组的特定于天线组的基集中选择一个或多个基向量，并且在CSI报告中指示与选定的一个或多个基向量相关联的基索引。在示例性实施例中，Mv个选定基向量的基索引由CSI报告中的或/>个组合比特指示符指示。在示例性实施例中，与选定基向量相关联的索引在CSI报告中由大小为N＇3×1或N′3-1×1的位图来指示，其中位图中的每个比特与大小为N′3的特定于天线组的基集的索引相关联。
基索引映射
假设对于预编码器矩阵的多个天线或CSI端口组，特定于天线组的基索引集的索引的数量是相同的，则特定于天线组的基索引集可以由公共基索引集(即，对于天线或CSI-RS端口组的数量而言是公共的)和指示公共基索引集的索引相对于特定于天线组的基索引集的相对位移的参数来表示。在一些示例中，公共基索引集是{0，...，N3-1}的真子集。
根据实施例，与来自预编码器矩阵的天线端口组或CSI-RS端口组的第二基集的N′3个基向量相关联的索引可以是由公共基索引集和指示公共基索引集的索引的相对位移的参数来表示，其中N′3＜N3。
根据实施例，指示预编码器矩阵的多个天线端口组或CSI-RS端口组的公共基集的元素的数量的参数N＇3从网络节点配置到用户设备，或者由用户设备上报给网络节点，或者在NR规范中是固定的并且对于用户设备来说是已知的。
根据实施例，指示针对预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的公共基索引集的索引的相对位移的参数由用户设备选择并且在CSI报告中被指示。
在示例性实施例中，指示与预编码器矩阵的参考天线或CSI-RS端口组相关联的相对位移的参数是固定的，并且对于gNB来说是已知的，因此不在CSI报告中指示。在一些示例中，参考天线或CSI-RS端口组是预编码器矩阵的第一天线或CSI-RS端口组。
根据实施例，指示针对预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的公共基索引集的索引的相对位移的参数配置到用户设备，例如，通过更高层(RRC)。
根据实施例，指示针对预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的公共基索引集的索引的相对位移的参数在NR规范中是固定的并且为用户设备所知。
在一些示例中，公共基索引集对于预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组是相同的，或者对于预编码器矩阵的所有天线或CSI-RS端口组是相同的。在一些示例中，公共基索引集对于预编码器矩阵的至少两个天线或CSI-RS端口组是相同的。
根据实施例，指示公共基集的索引的数量的参数由用户设备选择并在CSI报告中指示，或者配置到用户设备，或者在NR规范中是固定的并且为用户设备已知。
根据示例性实施例，公共基索引集，由N′3个连续索引(整数值)给出。在一些示例中，/>
根据示例性实施例，指示预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组的公共基索引集的索引的相对位移的参数选自{0，...，N3-1}。
根据实施例，在特定于天线组的基索引集的索引和公共基集的索引之间存在一对一的映射。在示例性实施例中，公共基集和特定于天线组的基索引集的N＇3个连续索引Rg在模意义上通过下式定义：
其中kg表示相对位移，mod(a，b)表示a模b的模函数。
根据实施例，用户设备被配置为从针对预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组以及一个或多个传输层的特定于天线组的基集中选择一个或多个基向量，将一个或多个选定的基向量的关联索引映射到公共基集的一个或多个基索引，并且通过CSI报告中的天线组特定指示符来指示所映射的一个或多个基索引。gNB获取CSI报告中映射的一个或多个基索引，并将其重新映射到特定于天线组的基索引。在示例性实施例中，Mv个所选择的基向量的映射的基索引针对预编码器矩阵的每层或层的子集在CSI报告中由或个组合比特指示符指示。在示例性实施例中，映射的一个或多个基索引针对预编码器矩阵的每个层或层的子集在CSI报告中由大小为N′3×1或N′3-1×1的位图来指示，其中位图中的每个比特与大小为N＇3个特定于天线组的基集的基索引/基向量相关联。
根据实施例，用户设备被配置为通过CSI报告中的另一指示符，选择并指示由来自预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组的第一基集的每个选定的Lv个基向量的天线组特定指示符所指示的关联基向量的子集。该另一指示符可以由组合指示符或位图来表示。例如，另一指示符可以由大小为MvLv×1或2MvLv×1的位图来表示，其中位图中的每个位与由天线组特定指示符指示的基向量和从第一基集中选择的基向量相关联。在一些示例中，另一指示符对于预编码器矩阵的每个传输层是特定的。这意味着，当预编码器矩阵具有v个传输层时，CSI报告包括v个另一指示符(例如，v位图)。
非零预编码器系数的报告
根据实施例，用户设备被配置成从预编码器的集合或组合系数中确定非零预编码器的子集或真子集或组合系数，并且在CSI报告中指示预编码器的子集或真子集或组合系数。
根据实施例，用户设备被配置为相对于最强组合系数对所有天线或CSI-RS端口组上的预编码器矩阵的组合系数进行归一化，使得预编码器矩阵的归一化组合系数包括至少一个由Ae-j2πδ表示的系数，其中A＝1，δ＝0.
根据实施例，用户设备被配置为在CSI报告中指示预编码器矩阵的最强组合系数。
根据实施例，CSI报告中的预编码器矩阵的最强组合系数和关联指示符与参考天线或CSI-RS端口组关联。
根据实施例，指示参考天线或CSI-RS端口组的天线组特定基索引的相对位移的参数不在CSI报告中被指示。
根据实施例，指示参考天线或CSI-RS端口组的相对位移的参数由网络节点配置到用户设备。
根据实施例，指示参考天线或CSI-RS端口组的相对位移的参数在NR规范中是固定的。在一些示例中，指示参考天线或CSI-RS端口组的相对位移的参数的值为零。
预编码器(组合)系数的量化
在以下实施例中，根据以下提出了用于报告预编码器矩阵的组合系数或预编码器系数的幅度和相位的有效分解和量化方案。这些方案减少了用于报告预编码器矩阵的组合系数的信令开销。
根据实施例，预编码器矩阵的组合或预编码器系数被分解且被量化为两个或更多个幅度系数和一个相位系数。
在第一方案中，与第g个天线或CSI-RS端口组相关联的预编码器系数cg，l，m，i和预编码器矩阵的第l层的组合被写为三个系数的乘积
cg，l，m，i＝ag，l，m，ibg，l，m，idg，lm，i，
其中，ag，l，m，i是幅度系数，bg，l，n，i是差分幅度系数，dg，l，m，i是复数单位量值系数，用于指示cg，l，m，i的相位。在一些示例中，
在某些实施例中，ag，l，m，i是参考幅度系数并且对于与预编码器矩阵的单个极化相关联的所有空间域基向量(bg，l，m)都是相同的。
在某些实施例中，ag，l，m，i是参考幅度系数，并且对于与预编码器矩阵的两个极化相关联的所有空间域基向量(bg，l，m)是相同的。
在一些示例中，针对预编码器矩阵的每个极化和天线或CSI-RS端口组，报告单个参考幅度系数。
在一些示例中，对于预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组，针对预编码器矩阵的每个极化，报告单个参考幅度系数。
在一些示例中，针对预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵的两个极化，报告单个参考幅度系数。
在某些实施例中，参考幅度系数被归一化，使得与一个极化的天线或CSI-RS端口组(例如，参考天线或CSI-RS端口组)相关联的单个参考系数为1且不报告。
在某些实施例中，参考幅度系数被归一化，使得与天线或CSI-RS端口组(例如，参考天线或CSI-RS端口组)相关联的单个参考系数为1且不报告。
在一些示例中，参考幅度系数被归一化，使得用于单个天线或CSI-RS端口组的两个极化的两个参考系数为1，且不报告。
如先前所描述的，根据实施例，由用户设备执行的方法包括，从数量减少的基集中选择一个或多个基向量，该基集包括来自用于预编码器矩阵的所有天线或CSI-RS端口组的大小为N3的第二基集的N＇3个基向量，其中N′3＜N3，以及在CSI报告中指示一个或多个选定的基向量。
根据实施例，由用户设备执行的方法，根据实施例，包括从包括数量减少的基集中选择一个或多个基向量，该基集包括来自用于多个天线或CSI-RS端口组的大小为N3的第二基集的N′3个基向量，其中N′3＜N3，以及在CSI报告中指示一个或多个选定的基向量或与该一个或多个基向量相关联的一个或多个索引，用于预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组。
根据实施例，与预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组相关联的N′3个基向量的索引来自特定于天线组的基索引，该基索引包括N′3连续个索引的集合，并且一个或多个选定基向量的索引来自特定于天线组的基索引集。
根据实施例，特定于天线组的基索引集，Rg，由定义，其中kg是指示特定于天线组的基集的第一索引的参数，并且mod((a，b)表示a模b的模函数。
根据实施例，表示特定于天线组的基集的第一索引的参数kg在CSI报告中被指示。
根据实施例，与来自预编码器矩阵的每个天线端口组或CSI-RS端口组的第二基集的N′3个基向量相关联的索引由公共基索引集和指示公共基索引集的索引的相对位移的参数表示。
根据实施例，指示针对预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的公共基索引集的索引的相对位移的参数在CSI报告中指示。
根据实施例，与一个或多个选定的基向量相关联的索引被映射到公共基集的多个索引并且在CSI报告中指示。
根据实施例，公共基集的N＇3个连续索引和天线组特定基索引集的N＇3个连续索引之间的映射，Rg，在模意义上由/>定义，其中kg表示相对位移。
为了执行前面描述的由用户设备执行的过程或方法步骤，还提供了用户设备。图7示出了描绘用户设备700的框图。用户设备700包括处理器710或处理器电路或处理器模块或通过710方式的处理器；接收器电路或接收器模块740；发射器电路或发射器模块750；存储器模块720、收发器电路或收发器模块730，其可以包括发射器电路750和接收器电路740。用户设备700还包括天线系统760，天线系统760包括用于至少向网络节点发送信号和至少从网络节点接收信号的天线电路。如前所述，天线系统采用波束成形。
如前所述，用户设备700被配置为：从网络节点接收指示多个天线端口组或CSI-RS端口组的CSI报告配置，其中每个天线或CSI-RS端口组包括至少一个天线或CSI-RS端口。用户设备700还被配置为根据接收到的CSI报告配置来确定用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；预编码器矩阵基于第一基集和第二基集以及用于组合缩放或组合选自第一基集和第二基集的一个或多个基向量的组合系数集合，其中，第一基集的基向量与预编码器矩阵的天线端口或CSI-RS端口组相关联，并且第二基集的基向量与预编码器矩阵的频域单元或子带相关联。用户设备700还配置了生成CSI报告的功能，该CSI报告包含PMI，该PMI指示预编码器矩阵，用于天线端口组或CSI端口组的数量，并且用户设备700被配置为将所生成的CSI报告通过上行链路信道发送或上报给网络节点或gNB。
如前所述，用户设备700还被配置为，从数量减少的基集中选择一个或多个基向量，该基集包括用于预编码器矩阵的所有天线或CSI-RS端口组的大小为N3的第二基集的N′3个基向量，其中N′3＜N3，并且用户设备700被配置为在CSI报告中指示的一个或多个选定的基向量。
根据另一实施例，用户设备700被配置为，从数量减少的基集中选择一个或多个基向量，该基集包括用于预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的N3大小为N3的第二基集的N′3个基向量，其中N′3＜N3，并且用户设备700被配置在CSI报告中指示预编码器矩阵的每个天线端口组或CSI-RS端口组的一个或多个选定的基向量或与该一个或多个基向量相关联的一个或多个索引。
由用户设备700执行的其他操作已经被描述过，不需要再重复。
用户设备700可以属于支持波束成形技术的任何无线接入技术，包括4G或LTE、LTE-A、5G、先进的5G或其组合。包括处理器和存储器的用户设备包含处理器可执行的指令，由此，用户设备700是可操作的或被配置为执行与前面描述的用户设备相关的实施例中的任一个实施例。
处理模块/电路710包括处理器、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，并且可以被称为“处理器”。处理器710控制网络节点及其组件的操作。存储器(电路或模块)720包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或用于存储可由处理器710使用的数据和指令的另一类型的存储器。一般而言，应当理解，一个或多个实施例中的网络节点包括被配置为执行本申请所公开的实施例中的任一实施例中的操作的固定电路或编程电路。
在至少一个这样的示例中，处理器710包括微处理器、微控制器、DSP、ASIC、FPGA或其他处理器电路，其被配置为执行来自存储在非暂时性计算机可读介质中的计算机程序的计算机程序指令，该非暂时性计算机可读介质是在处理器电路中或可由处理器电路访问。这里，“非暂时性”不一定意味着永久或不变的存储，并且可以包括工作存储器或易失性存储器中的存储，但该术语确实意味着至少某种持久性的存储。程序指令的执行特别地适配或配置处理器电路以执行本公开中所公开的与用户设备相关的操作。此外，应当理解，用户设备700可以包括其他组件。
为了执行前面描述的由网络节点或gNB执行的过程或方法步骤，还提供了网络节点(或gNB)。图8示出了网络节点800的示例性框图。网络节点800包括处理器810或处理器电路或处理模块或处理器或装置810；接收器电路或接收器模块840；发射器电路或发射器模块850；存储器模块820、收发器电路或收发器模块830，其可以包括发射器电路850和接收器电路840。网络节点800还包括天线系统860，天线系统860包括用于至少向用户设备发送信号和至少从用户设备接收信号的天线电路。如前所述，天线系统860采用波束成形。网络节点800还可以被视为发射和接收点(TRP)。
处理模块/电路810包括处理器、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，并且可以被称为“处理器”。处理器810控制网络节点及其组件的操作。存储器(电路或模块)820包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或用于存储可由处理器810使用的数据和指令的另一类型的存储器。一般而言，应当理解，一个或多个实施例中的网络节点包括被配置为执行本申请所公开的实施例中的任一实施例中的操作的固定电路或编程电路。
在至少一个这样的示例中，处理器810包括微处理器、微控制器、DSP、ASIC、FPGA或其他处理器电路，其被配置为执行来自存储在非暂时性计算机可读介质中的计算机程序的计算机程序指令，该非暂时性计算机可读介质是在处理器电路中或可由处理器电路访问。这里，“非暂时性”不一定意味着永久或不变的存储，并且可以包括工作存储器或易失性存储器中的存储，但该术语确实意味着至少某种持久性的存储。程序指令的执行特别地适配或配置处理器电路以执行本公开中所公开的操作。此外，应当理解，网络节点800可以包括其他组件。
网络节点800可以属于支持波束成形技术的任何无线接入技术，包括4G或LTE、LTE-A、5G、高级5G或其组合。包括处理器和存储器的网络节点800包含可处理器可执行的指令，由此，网络节点800是可操作的或被配置为执行本公开中提出的与网络节点(或gNB)相关的主题中的任一个。
如前所述，网络节点800被配置为：向用户设备发送指示多个天线端口组或CSI-RS端口组的CSI报告配置信息，其中每个天线或CSI-RS端口组包括至少一个天线或CSI-RS端口，用于使得用户设备能够基于所发送的CSI报告配置来确定用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；预编码器矩阵基于第一基集和第二基集以及用于组合缩放或组合选自第一基集和第二基集的一个或多个基向量的组合系数集合，其中，第一基集的基向量与预编码器矩阵的天线端口或CSI-RS端口组相关联，并且第二基集的基向量与预编码器矩阵的频域单元或子带相关联。网络节点800还被配置为从用户设备接收由用户设备生成的CSI反馈报告。CSI报告或CSI反馈报告包括预编码器矩阵指示符(PMI)，该PMI用于指示天线端口组或CSI-RS端口组的预编码器矩阵。
关于由网络节点800执行的功能和操作的其他细节已经被描述过，不需要再重复。
如前所述，实现了本公开中所描述的实施例的几个优点，并且这些优点包括，假设信道多径分量的角度和时延信息在基站或网络节点上是可用的，在用户设备端显著降低用于来自网络节点或gNB的联合传输的基于码本的CSI报告的反馈开销和计算复杂度，其中，网络节点或gNB配备有多个RRH或面板或天线阵列。另一个优点是减少CSI报告中的延迟。
在整个说明书中对“示例”或“示例性”的引用意味着结合示例描述的特定特征、结构或特性被包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个本说明书的各个地方出现的短语“在示例中”或词语“示例性”不一定都指相同的实施例。
在整个本公开中，词语“包含”或“包含”以非限制性含义使用，即意思是“至少由......组成”。尽管本申请中可以使用特定的术语，但是它们仅以一般和描述性的意义使用，而不是出于限制的目的。本申请的实施例可以应用于任何无线系统，包括LTE或4G、LTE-A(或LTE-Advanced)、5G、advanced 5G、WiMAX、WiFi、卫星通信、电视广播等。

Claims (14)

1.一种由用户设备UE(700)执行的方法，所述方法包括：
-从网络节点、gNB(800)接收(401A)信道状态信息(CSI)报告配置，所述CSI报告配置指示多个天线端口组或信道状态信息-参考信号(CSI-RS)端口组，其中每个所述天线端口组或所述CSI-RS端口组包括至少一个天线或CSI-RS端口，
根据所述CSI报告配置确定(402A)用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；所述预编码器矩阵基于第一基集和第二基集以及用于组合缩放或组合选自所述第一基集和所述第二基集的一个或多个基向量的组合系数集合，其中所述第一基集的基向量与所述预编码器矩阵的天线的天线端口或CSI-RS端口组相关联，并且所述第二基集的基向量与预编码器矩阵的频域单元或子带相关联，
生成(403A)CSI报告或CSI反馈报告，所述CSI报告或CSI反馈报告包括预编码器矩阵指示符(PMI)，所述PMI指示用于所述多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；以及
向所述网络节点或gNB(800)上报(404A)所述CSI报告或CSI反馈报告。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括从尺寸减小的基集中选择一个或多个基向量，所述基集包括用于所述预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的来自大小为N3的第二基集的N′3个基向量，其中N＇3＜N3，并且指示从所述CSI报告中的一个或多个选定的基向量。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括从尺寸减小的基集中选择一个或多个基向量，所述基集包括用于所述预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的来自大小为N3的第二基集的N′3个基向量，其中N′3＜N3，并且指示从所述CSI报告中与预编码器矩阵的每个天线或CSI-RS端口组的所述一个或多个基向量相关联的一个或多个选定的基向量或索引。
4.根据权利要求3所述的方法，其中与预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组相关联的N′3个基向量的索引来自特定于天线组的基索引集所述基索引集包括N＇3个连续索引，并且所述一个或多个选定的基向量的一个或多个索引来自所述特定于天线组的基索引集
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述特定于天线组的基索引集由定义，其中kg是指示所述特定于天线组的基集的第一索引的参数，mod(a，b)表示a模b的模函数。
6.根据权利要求4所述的方法，其中表示所述特定于天线组的基集的所述第一索引的所述参数kg在CSI报告中被指示。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其中与来自预编码器矩阵的天线或CSI-RS端口组的第二基集的N′3个基向量相关联的索引由用于多个天线或CSI-RS端口组的公共基索引集和指示所述公共基索引集的索引的相对位移的参数来表示。
8.根据权利要求7所述的方法，其中指示预编码器矩阵的多个天线或CSI-RS端口组的所述公共基索引集的所述索引的所述相对位移的参数在CSI报告中被指示。
9.根据权利要求7所述的方法，其中指示预编码器矩阵的参考天线或CSI-RS端口组的所述天线组特定基索引的所述相对位移的参数在CSI报告中没有被指示。
10.根据权利要求7所述的方法，其中与所述一个或多个选定的基向量相关联的所述一个或多个索引被映射到公共基集的所述一个或多个索引，并且在CSI报告中被指示。
11.根据权利要求7所述的方法，其中公共基集的N＇3个连续索引和天线组特定基索引集/>的N＇3个连续索引之间的映射/>在模意义上由定义，其中kg表示相对位移。
12.一种用户设备UE(700)，包括处理器(710)和包含由所述处理器(710)执行的指令的存储器(720)，其中所述UE(700)被配置为执行方法权利要求1-11的主题中的任一个。
13.一种由网络节点(800)执行的方法，所述方法包括：
向UE(700)发送(401B)指示多个天线端口组或信道状态信息-参考信号(CSI-RS)端口组的CSI报告配置信息，其中每个天线或CSI-RS端口组包括至少一个天线或CSI-RS端口，用于使所述UE能够基于所发送的CSI报告配置来确定用于多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵；所述预编码器矩阵基于第一基集和第二基集以及用于组合缩放或组合选自所述第一基集和所述第二基集的一个或多个基向量的组合系数集合，其中所述第一基集的基向量与所述预编码器矩阵的天线的天线端口或CSI-RS端口组相关联，并且所述第二基集的基向量与所述预编码器矩阵的频域单元或子带相关联，以及
从所述UE(700)接收(402B)由UE(700)生成的CSI报告或CSI反馈报告，其中所述CSI报告或CSI反馈报告包括预编码器矩阵指示符(PMI)，所述PMI指示用于所述多个天线或CSI-RS端口组的预编码器矩阵。
14.一种网络节点(800)，包括处理器(810)和包含由所述处理器(810)执行的指令的存储器(820)，其中所述网络节点(800)被配置为执行方法权利要求13所述的主题。
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