TWI797952B - 下行鏈路通道狀態資訊測量和報告的方法及使用者設備 - Google Patents

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Abstract

在FR1分頻雙工(FDD)系統中提出了一種下行鏈路通道狀態資訊(DL CSI)測量和報告的方法及使用者設備。CSI 參考訊號 (CSI-RS) 指向傳播環境中的主要空間域（SD、波束）和頻域（FD、時延）分量。通過部分通道互易性，DL通道中的角度和時延可以通過UL通道測量獲得。UE只需要測量和回饋與主導角度和時延對應的DL CSI。BS 使用波束時延域中的 CSI 回饋獲得天線頻域中的預編碼器。BS 使用預編碼器通過實體下行鏈路共用通道 (PDSCH) 進行傳輸。在一個實施例中，UE使用在幾個波束成形的CSI-RS上估計的DL通道和從網路用訊號發送的時延抽頭索引在複數個時延上重構DL通道。

Description

下行鏈路通道狀態資訊測量和報告的方法及使用者設備
所公開的實施例一般涉及行動通訊網路，並且更具體地，涉及用於提高FR1 分頻雙工（frequency division duplex，FDD）系統中的通道狀態資訊(channel state information，CSI)估計性能的方法。
第五代新無線電(Fifth generation new radio，5G NR)是一種改進的無線電存取技術(radio access technology，RAT)，其提供更高的資料速率、更高的可靠性、更低的時延和改進的系統容量。在NR系統中，地面無線電存取網路包括複數個基地台（base station，BS），稱為下一代節點B（next generation Node-B，gNB），與複數個行動站（稱為使用者設備（user equipment，UE））進行通訊。UE可以通過下行鏈路(downlink，DL)和上行鏈路(uplink，UL)與基地台或gNB通訊。DL是指從基地台到UE的通訊。UL是指從UE到基地台的通訊。5G NR 標準由 3GPP 制定。
在分頻雙工(Frequency division duplex，FDD)系統中，下行鏈路通道狀態資訊(channel state information，CSI)回饋開銷通常隨著發射天線單元(空間域(spatial domain，SD) )和通道頻寬(頻域(frequency domain，FD))的數量而增加。為了減輕開銷，需要一種下行鏈路通道測量和報告方法，其中可以將 CSI 參考訊號 (CSI reference signal，CSI-RS) 指向傳播環境中的主要 SD 和 FD 分量。抽象地說，SD 基向量表示（到達/離開）角度，而 FD 基向量表示時延抽頭​​。從實體上講，上述過程相當於將 CSI-RS 波束形成到環境中的散射體（scatterer），其中散射體與角度和時延相關聯。通過部分通道互易性，DL通道中的角度和時延可以通過UL通道測量獲得。一旦完成，UE只需要測量和回饋與主導角度和時延對應的下行鏈路CSI。
為了良好的輸送量性能，需要捕獲大量的主導角度和時延，這導致用於通道估計的大量波束成形的CSI-RS埠。大量的主導角度，增加了通道的空間域解析度，進而提高了 MIMO 性能。大量的主導時延增加了通道的頻域解析度，進而提高了頻域資源配置性能。然而，大量波束成形的 CSI-RS 埠會增加 CSI-RS 開銷。新的 CSI 機制需要在 SD 和 FD 中具有良好的解析度，同時保持合理的 CSI-RS 開銷和 CSI 回饋開銷。
在FR1(頻率範圍1，如5G NR中規定的) FDD系統中提出了下行鏈路通道狀態資訊(downlink channel state information，DL CSI)測量和報告的方法。CSI-RS指向傳播環境中的主要空間域 (SD/波束) 和頻域 (FD/時延) 分量。通過部分通道互易性，DL通道中的角度和時延可以通過UL通道測量獲得。UE只需要測量和回饋與主導角度和時延對應的DL CSI。回饋是以波束時延域中的預編碼器矩陣（預編碼矩陣指示符（precoding matrix indicator，PMI））的形式。BS 使用波束時延域中的 CSI 回饋重構天線頻域中的預編碼器。BS 使用此重構的預編碼器通過實體下行鏈路共用通道 (Physical downlink shared channel，PDSCH) 進行傳輸。為了提高頻域解析度，UE 使用在幾個波束成形的 CSI-RS 埠上估計的 DL 通道和從網路用訊號發送的時延抽頭索引在複數個時延上重構 DL 通道。此外，為了減少CSI-RS開銷，UE針對DL通道的信令頻寬的子集測量並報告CSI（例如PMI，通道品質指示符（channel quality indicator，CQI））。
在一個實施例中，UE在FDD網路中通過UL通道向基地台(base station，BS)發送探測參考訊號(sounding reference signal，SRS)。UE通過DL通道接收CSI-RS。用於CSI-RS傳輸的CSI-RS埠通過從SRS匯出的預編碼矩陣WD映射到相應的BS發射天線。UE從BS接收一個或複數個頻域基底索引。UE使用接收到的頻域基底索引資訊和預編碼的CSI-RS來估計DL通道的CSI。UE將估計的CSI報告給BS用於後續的DL傳輸。估計的CSI包括秩指示符(rank indicator，RI)、預編碼矩陣指示符(precoding matrix indicator，PMI)和通道品質指示符(channel quality indicator，CQI)。
根據本發明所提供的下行鏈路通道狀態資訊(DL CSI)測量和報告的方法及使用者設備，可以在保持合理的 CSI-RS 開銷和 CSI 回饋開銷的同時，實現在 SD 和 FD 中均具有良好解析度的 CSI 估計和報告機制。
在下面的詳細描述中描述了其他實施例和優點。該發明內容部分並不旨在定義本發明。本發明由申請專利範圍限定。
現在將詳細參考本發明的一些實施例，其示例在附圖中示出。
第1圖圖示了根據一個新穎方面的具有用於CSI獲取和報告的CSI-RS波束成形且開銷減少的行動通訊網路。行動通訊網路100是OFDM網路，包括服務基地台gNB 101、第一使用者設備102(UE#1)和第二使用者設備103(UE#2)。在基於OFDMA下行鏈路的3GPP NR系統中，無線資源在時域被劃分為子幀，每個子幀由複數個OFDM符號組成。每個OFDMA符號還由頻域中的複數個OFDMA子載波組成，具體取決於系統頻寬。資源網格的基本單元稱為資源元素 (Resource Element，RE)，其跨越一個 OFDMA 符號上的 OFDMA 子載波。RE 被封包為資源塊 (resource block，RB)，其中每個 RB 由一個時隙中的十二個連續子載波組成。
幾個實體下行鏈路通道和參考訊號被定義為使用一組資源元素攜帶源自更高層的資訊。對於下行鏈路通道，PDSCH是NR中主要承載資料的下行鏈路通道，而實體下行控制通道（Physical Downlink Control Channel，PDCCH）用於攜帶下行控制資訊（downlink control information，DCI）。控制資訊可以包括排程決策、與參考訊號資訊相關的資訊、形成由PDSCH攜帶的相應傳輸塊(transport block，TB)的規則以及功率控制命令。對於參考訊號，UE利用CSI-RS來測量和回饋無線電通道的特性，以便BS可以使用正確的調製、碼率、波束成形等進行DL資料傳輸。
在具有 N T個發射天線和 N R個接收天線的多輸入多輸出 (multiple-input and multiple-output，MIMO) 系統中，輸入-輸出關係可以描述為 y = HW x+ n ，其中 y 、 x 、 n 是接收符號的向量、傳輸的符號和雜訊， H是通道係數的 (N RxN T) 矩陣， W是預編碼矩陣。在傳輸符號上使用預編碼矩陣以提高性能。考慮對第1圖的蜂窩行動通訊系統100的下行鏈路建模的MIMO通道。BS 101配備有N T個發射天線，並且UE(例如，UE#1和UE#2)每個具有N R個接收天線。在時頻資源元素上，BS 101通過預編碼矩陣 W向UE執行多天線傳輸。該預編碼矩陣是在CSI-RS測量之後通過UE回饋獲得的。除了預編碼矩陣之外，NR還允許波束成形矩陣 W D 進一步增強性能和/或減少回饋開銷。在這種情況下，預編碼矩陣 W首先將
Figure 02_image001
個傳輸層/流映射到
Figure 02_image003
個天線埠，波束成形矩陣 W D 進一步將
Figure 02_image003
個埠CSI-RS映射到
Figure 02_image005
個發射天線。在本發明的實施例中，gNB使用通道中的角度（空間域，SD）和時延（頻域，FD）互易性來匯出波束成形矩陣 W D 。
在FDD 系統中，下行鏈路CSI回饋開銷通常隨著發射天線單元（空間域，SD）的數量和通道頻寬（頻域，FD）而增加。為了減輕開銷，需要一種下行鏈路通道測量和報告方法，其中可以將 CSI-RS 指向傳播環境中的主要 SD 和 FD 分量。抽象地說，SD 基向量表示（到達/離開）角度，而 FD 基向量表示時延抽頭。從實體上講，上述進程相當於將 CSI-RS 波束形成到環境中的散射體，其中散射與角度和時延相關聯。通過部分通道互易性，DL通道中的角度和時延可以通過UL通道測量獲得。一旦完成，UE只需要測量和回饋與主導角度和時延對應的下行鏈路CSI。
為了獲得良好的輸送量性能，需要捕獲大量的主導角度和時延，這導致用於通道估計的大量波束成形的 CSI-RS 埠。大量的主導角度，增加了通道的空間域解析度，進而提高了 MIMO 性能。大量的主導時延增加了通道的頻域解析度，進而提高了頻域資源配置性能。然而，大量波束成形的 CSI-RS 埠會增加 CSI-RS 開銷。根據一個新穎的方面，如第1圖中的110所示，在保持合理的CSI-RS開銷和CSI回饋開銷的同時，在SD和FD中都以良好的解析度提出了CSI測量和報告。在一個實施例中，UE使用在幾個波束成形的CSI-RS埠上估計的DL通道和從網路用訊號發送的時延抽頭索引在複數個時延上重構DL通道。在另一實施例中，UE針對DL通道的信令頻寬的子集測量並報告CSI(PMI，CQI)。
第2圖是在行動通訊網路200中執行本發明的某些實施例的基地台201和使用者設備211的簡化框圖。對於基地台201，天線221發送和接收無線電訊號。RF收發器模組208與天線耦接，接收來自天線的RF訊號，將其轉換為基頻訊號並將基頻訊號發送給處理器203。RF收發器208還將從處理器接收到的基頻訊號轉換為RF訊號，並將RF訊號發送到天線221。處理器203處理接收的基頻訊號並調用不同的功能模組來執行基地台201中的特徵。記憶體202包括非揮發性電腦可讀存儲介質或揮發性電腦可讀存儲介質，存儲程式指令和資料209以控制基地台的操作。UE 211中存在類似的配置，其中天線231發送和接收RF訊號。RF收發器模組218與天線耦接，接收來自天線的RF訊號，將其轉換為基頻訊號，並將基頻訊號發送給處理器213。RF收發器218還將接收到的來自處理器的基頻訊號轉換為RF訊號，並將RF訊號發送到天線231。處理器213處理接收的基頻訊號並調用不同的功能模組來執行UE 211中的特徵。記憶體212包括非揮發性電腦可讀存儲介質或揮發性電腦可讀存儲介質，存儲程式指令和資料219以控制UE的操作。
基地台201和UE 211還包括若干功能模組和電路以執行本發明的一些實施例。不同的功能模組是可以由軟體、韌體、硬體或其任意組合配置和實現的電路。功能模組和電路在由處理器203和213執行時（例如，通過執行程式碼209和219），例如，允許基地台201排程（經由排程器204）、預編碼（經由預編碼器205）、編碼（經由MIMO編碼電路206)，並將控制/配置資訊和資料(經由控制/配置電路207)發送到UE 211，並且允許UE 211接收、解碼(經由MIMO電路216)和波束成形(經由波束成形電路215)控制/配置資訊和資料（經由控制/配置電路217）並相應地執行通道估計（經由測量/估計電路220）。在保持合理的 CSI-RS 開銷和 CSI 回饋開銷的同時，在 SD 和 FD 中都提出了具有良好解析度的 CSI 估計和報告機制。在一個示例中，UE使用在幾個波束成形的CSI-RS上估計的DL通道和從網路用訊號發送的時延抽頭索引在複數個時延上重構DL通道。在另一示例中，UE針對DL通道的信令頻寬的子集測量並報告CSI(PMI，CQI)。
對於具有
Figure 02_image005
個發射天線埠的發射機，在OFDM系統中，
Figure 02_image005
個CSI-RS埠在一個資源塊內進行時間/頻率/碼多工，一個埠佔用一個時頻資源（一個OFDM符號
Figure 02_image007
一個子載波）。使用這些
Figure 02_image005
個 CSI-RS 埠，UE 可以在「天線」域中執行通道估計。然而，通道估計也可以在波束（角度）域中執行。請注意，通道在波束域中可以是緊湊的（compact），即使它在天線域中可能很豐富（rich）。波束（角度）域可以通過線性變換（例如DFT/SVD變換（分別為DFT波束/SVD波束））從天線域獲得：
Figure 02_image009
其中
Figure 02_image011
是
Figure 02_image015
DL通道矩陣，
Figure 02_image017
是波束域中的
Figure 02_image015
DL 通道矩陣，
Figure 02_image020
是表示天線到波束（角度）域變換的
Figure 02_image024
矩陣。
Figure 02_image026
是一個
Figure 02_image030
DFT/SVD 向量。
假設發射機知道兩個波束——即
Figure 02_image032
和
Figure 02_image034
在（下行鏈路）通道中占主導地位。為了估計下行波束域通道
Figure 02_image036
和
Figure 02_image038
，發射機分別在第一CSI-RS 埠和第二 CSI-RS 埠中發送參考訊號向量
Figure 02_image032
和
Figure 02_image034
。兩個CSI-RS埠可以是兩個正交時間實例或兩個正交子載波或兩個正交碼或時間/頻率/碼的組合。通道估計過程可以表示為：
Figure 02_image040
Figure 02_image040
該公式是術語「預編碼/波束成形 CSI-RS」的起源，因為時/頻/碼域中的原始雙埠 CSI-RS 由
Figure 02_image042
矩陣
Figure 02_image044
進行「預編碼」。使用這個預編碼的CSI-RS，相當於接收端測量了
Figure 02_image046
個有效通道
Figure 02_image048
。有了主導波束的知識，具有「預編碼」CSI-RS 的 CSI-RS 埠數從
Figure 02_image050
減少到兩個。在每個小區有一個 BS 和複數個 UE 的蜂窩環境中，對於傳統的 CSI-RS，每個 UE 都可以使用相同的 CSI-RS 來估計其下行鏈路通道（小區特定的 CSI-RS）。然而，對於預編碼的 CSI-RS，由於每個 UE 的主要波束可能不同，BS 發射機處的 CSI-RS 埠數量隨 UE 的數量（UE 特定的 CSI-RS）而變化。通過將 UE 配置為僅在主導波束中測量和報告 DL 通道，可以避免大量計算和報告。BS 可以基於 UL/DL 通道互易性從 UL 通道獲得主導 DL 波束的知識。
對於 5G NR 的未來標準，除了波束域之外，還打算利用通道時延域來進一步減少 DL CSI 計算和開銷。這是基於這樣一個事實，即通道在時延域中可能是緊湊的，即使它在頻域中可能很豐富。頻域和時延域通過 DFT 變換相關聯。通過將 UE 配置為僅在主要時延抽頭中測量和報告 DL 通道，可以避免大量計算和報告。基於在時延域中存在 UL/DL 互易性的事實，BS 可以從 UL 通道獲得主要 DL 時延抽頭的知識。
第3圖圖示了根據一個新穎方面的用於CSI獲取和報告的整個過程的序列流。在步驟311中，UE 302向其服務基地台BS 301發送上行鏈路探測參考訊號(uplink sounding reference signal，UL SRS)。在步驟312中，BS 301估計UL通道 H UL 並且BS使用角度(空間域，SD)和時延(頻率域，FD) 互易性以匯出基於 DL SD-FD 的波束成形矩陣
Figure 02_image052
。 SD 基矩陣
Figure 02_image054
和
Figure 02_image056
FD 基
Figure 02_image058
分別作為天線⟷波束域和頻率⟷時延域的線性變換。這裡，
Figure 02_image060
表示主導波束的數量，
Figure 02_image062
表示UL/DL通道中的主導波束的數量。
Figure 02_image064
是通道中頻域分量的總數。頻域分量可以指子載波、資源塊或一組資源塊。一組資源塊在 3GPP 術語中被稱為子帶。
Figure 02_image066
聯合SD-FD 基矩陣由
Figure 02_image068
得到。在步驟313中，BS 301通過天線到波束域和頻率到時延域的聯合變換向量對CSI-RS進行預編碼（預補償）。這意味著頻率子帶
Figure 02_image070
中的 埠 CSI-RS 由
Figure 02_image072
矩陣
Figure 02_image074
預編碼並通過
Figure 02_image050
個天線傳輸。BS 301在下行鏈路中向UE 302發送波束成形的CSI-RS。可以看出，BS 301已經估計了
Figure 02_image060
個主導波束和
Figure 02_image062
個主導時延，並將它們用於CSI-RS預編碼。因此，UE 302必須被配置為測量
Figure 02_image076
波束時延對。
在步驟321中，UE 302測量預編碼的CSI-RS並估計有效DL通道H。利用使用
Figure 02_image078
預編碼的子帶
Figure 02_image080
中的CSI-RS，UE測量維度
Figure 02_image082
的有效DL通道
Figure 02_image084
，其中
Figure 02_image086
是子帶
Figure 02_image080
中維度
Figure 02_image088
的實際DL通道。波束時延域中的
Figure 02_image082
通道由UE 估計為
Figure 02_image090
。為了計算預編碼器（從資料流程到波束的映射），UE 現在形成
Figure 02_image062
個通道矩陣，每個矩陣對應一個時延抽頭。第 m個通道矩陣由下式給出
Figure 02_image092
，
Figure 02_image094
。為了計算時延
Figure 02_image096
上的預編碼器，UE 計算 SVD：
Figure 02_image098
。然後由
Figure 02_image100
的前
Figure 02_image102
列給出資料傳輸的最佳預編碼器，其中
Figure 02_image104
是通道
Figure 02_image106
的秩。為了計算
Figure 02_image062
個時延抽頭上的預編碼器，UE 需要計算
Figure 02_image062
個 SVD。
Figure 02_image062
個預編碼器排列在單個
Figure 02_image108
寬頻（獨立於頻率索引
Figure 02_image070
）預編碼器矩陣
Figure 02_image110
中，如下所示：
Figure 02_image112
其中每個
Figure 02_image100
是時延抽頭
Figure 02_image096
上的
Figure 02_image114
預編碼器
UE 302以RI、PMI、CQI的形式計算通道狀態資訊。在步驟322中，UE 302將波束時延域中的通道狀態資訊報告回至BS 301。每個頻率子帶
Figure 02_image116
中的CQI被計算為在子帶
Figure 02_image080
中由UE估計的
Figure 02_image118
DL通道矩陣
Figure 02_image120
和預編碼器
Figure 02_image110
的函數。操作
Figure 02_image122
將波束時延域中的預編碼器變換到天線頻域，因此
Figure 02_image122
為通道
Figure 02_image086
的
Figure 02_image124
預編碼器。向 BS 報告的 CSI 包括以下內容：
Figure 02_image108
預編碼矩陣
Figure 02_image110
、秩R和子帶 CQI
Figure 02_image126
，其中
Figure 02_image128
是 UE 用來計算 CQI 的函數。
在步驟331中，BS 301通過UE回饋獲得波束時延域中的通道狀態資訊，並應用變換向量以獲得天線頻域中的預編碼器。BS 301得到波束時延域中的預編碼器
Figure 02_image110
，並將聯合天線頻率對波束時延線性變換
Figure 02_image068
應用到預編碼器
Figure 02_image110
，得到：
Figure 02_image130
在步驟341中，BS 301使用預編碼器通過PDSCH向UE 302傳輸資料。對於子帶n中的 PDSCH 傳輸，BS 可以使用
Figure 02_image124
預編碼器
Figure 02_image122
，秩R和 CQI
Figure 02_image132
決定調製和編碼方案（modulation and coding scheme，MCS）、傳輸塊大小等。在步驟342中，UE 302相應地執行通道估計和解調。
第4圖圖示了根據一個新穎方面的具有主導波束和時延的上行鏈路通道估計以及波束時延域中的對應下行鏈路估計。在上行鏈路中，BS 從 UE 接收 SRS 並根據 UL 通道估計確定主導 SD-FD 對。在圖 4 的示例中，我們假設 BS 進一步從LM波束時延對（或 SD-FD 對）中選擇了八個波束時延對（或 SD-FD 對），如前所述。八對 (SD,FD) 是 (1,2), (3,3), (3,6), (4,1), (5,1), (5,5), (6,1) 和 (6,2)。網路使用主導SD-FD 對用於至UE的波束成形的 CSI-RS 傳輸。UE 然後測量波束時延域通道：
Figure 02_image134
Figure 02_image136
其中
Figure 02_image064
是通道頻寬中PMI子帶（頻率單元）的數量。
單個寬頻預編碼器
Figure 02_image138
是根據前面描述的通道
Figure 02_image140
計算的，並報告給BS。在 UE 計算的子帶 CQI 為
Figure 02_image142
。然後網路重構預編碼器
Figure 02_image144
。PMI 的寬頻報告減少了頻率相關的 PMI 開銷。為了獲得良好的輸送量性能，需要捕獲大量的主導角度和時延，這導致用於通道估計的大量波束成形的 CSI-RS 埠。因此，在保持合理的 CSI-RS 開銷和 CSI 回饋開銷的同時，在 SD 和 FD 中都提出了具有良好解析度的 CSI 機制。
第5圖圖示了根據一個新穎方面的使用在幾個波束成形的CSI-RS上估計的通道和用訊號發送的時延抽頭索引的通道重構的一個實施例。索引為 m 的 FD 基（時延抽頭）可以由 DFT 向量
Figure 02_image146
表示，其中
Figure 02_image064
是 PMI 子帶的數量。另一個FD基
Figure 02_image148
可以用第一FD基表示為
Figure 02_image150
，其中
Figure 02_image152
。基於上行通道測量，當基地台在同一波束中發現兩個主要時延為
Figure 02_image154
和
Figure 02_image156
時，只需使用 FD 基
Figure 02_image154
波束形成 CSI-RS 並通過動態信令向 UE 指示偏移量
Figure 02_image152
即可。動態信令支援應取決於通道設定檔。對於緩慢變化的通道，通過RRC訊息添加偏移的信令比特就足夠了。可以為更快速變化的通道使能 MAC-CE 或 DCI 信令。UE 可以使用所指示的偏移在那些未用於波束成形 CSI-RS 的時延上重構通道。
在圖 5 的示例中，P=8 個 CSI-RS 埠 à 從 UL 通道確定的8 個主導 SD-FD 基（basis）。除了FD基0之外，還為UE配置了一個額外的FD基（例如，FD基2）。UE 通過P=8 個 CSI-RS 埠和 2 個 FD 基
Figure 02_image158
，0 和 2測量有效 16 個 SD-FD 對。除
Figure 02_image160
外，向 UE 配置一個額外的 FD 基  ，由UE構造的
Figure 02_image162
有效 DL 通道如下：
Figure 02_image164
不失一般性考慮單層傳輸，UE報告
Figure 02_image166
的線性組合係數向量，以將2P個埠合併為一個傳輸層
Figure 02_image168
在子帶
Figure 02_image080
中用於單層傳輸的
Figure 02_image170
預編碼器是
Figure 02_image172
這相當於
Figure 02_image174
Figure 02_image176
UE 報告的部分是
Figure 02_image178
和
Figure 02_image180
被基地台用於預編碼 P 埠 CSI-RS。將
Figure 02_image182
線性組合係數矩陣表示為
Figure 02_image184
並且
Figure 02_image186
FD基矩陣為
Figure 02_image188
，UE報告的所有子帶的預編碼器可以寫為
Figure 02_image190
，其中
Figure 02_image192
是
Figure 02_image194
單位矩陣。
上述實施例可以應用於5G NR標準支援的基於碼本的預編碼。在 5G NR 標準中已經同意，對於利用角度和/或時延的 DL/UL 互易性的埠選擇 (port selection，PS) 碼本增強，支援碼本結構
Figure 02_image190
，其中
Figure 02_image192
是自由選擇矩陣，具有單位矩陣作為特殊配置，
Figure 02_image196
是一個基於DFT的壓縮矩陣，其中
Figure 02_image198
是PMI子帶的數量，M代表頻域基向量的數量，支持
Figure 02_image200
。當 M=2 時，用於
Figure 02_image202
定量的 FD 基被限制在通過 RRC 參數 valueOfN 配置給 UE 的大小為 N 的單個視窗內。視窗中的 FD 基與正交 DFT 矩陣是連續的。
第6圖圖示了根據一個新穎方面的測量和報告信令頻寬的通道狀態資訊（例如PMI，CQI）子集的一個實施例。CSI-RS預編碼中使用的FD基對應於整個頻寬。UE從
Figure 02_image204
處理整個BW上的有效DL通道以獲得寬頻預編碼器。然而，對於頻率相關的資源配置，排程器只需要來自頻寬子集的 CSI 報告。在圖 6 的示例中，考慮在
Figure 02_image206
個子帶中排程兩個 UE，其中預期 UE1報告前 4 個子帶的 CSI，而預期UE2報告最後 4 個子帶的 CSI。通過對每個UE的P埠CSI-RS進行SD-FD預編碼，CSI-RS開銷為每個頻率單元（子帶/RB/...）中的2P CSI-RS埠。為避免這種情況，基地台可以使用 5G NR RRC 參數「csi-ReportingBand」欄位中的非零比特數（用 表示該數字）來計算 FD 基向量。也就是說，基地台可以計算長度為
Figure 02_image208
的 FD 基向量。該 FD 基向量用於在相應的
Figure 02_image208
個子帶中對 CSI-RS 進行預編碼。UE可以解碼「csi-ReportingBand」欄位來處理有效下行鏈路通道，並計算和報告對應
Figure 02_image208
個子帶的寬頻預編碼器。
例如，考慮
Figure 02_image210
，
Figure 02_image212
。天線到波束變換
Figure 02_image214
是從 BS 的 UL 通道估計中獲得的。將來自第 1 四個子帶的 BS 處估計的 UL 通道表示為
Figure 02_image216
對於這 4 個子帶通道，BS 找到主導DFT FD 基
Figure 02_image218
。前4個子帶從天線頻域到波束時延域的整體變換為
Figure 02_image220
，其中
Figure 02_image222
。
Figure 02_image224
可以寫成：
Figure 02_image226
並且每個
Figure 02_image228
用於在子帶n=0,1,2,3中對P埠CSI-RS進行預編碼。將在BS處來自最後 4 個子帶的估計的 UL 通道表示為：
Figure 02_image230
對於這 4 個子帶通道，BS 找到主導DFT FD 基
Figure 02_image232
。最後4個子帶從天線頻域到波束時延域的整體變換為
Figure 02_image234
。與之前類似，每個
Figure 02_image236
用於在子帶 n=4,5,6,7 中對 P 埠 CSI-RS 進行預編碼。
在 UE處，前 4 個子帶和後 4 個子帶對應的 DL 波束時延通道分別估計為：
Figure 02_image238
Figure 02_image240
這等效於 UE 將前 4 個子帶和後 4 個子帶分別近似為寬頻通道。前4個子帶和後4個子帶對應的P×R預編碼器
Figure 02_image242
和
Figure 02_image244
從對應的通道
Figure 02_image246
和
Figure 02_image248
中獲得。子帶 CQI 被發現為：
Figure 02_image250
，對於 n=0,1,2,3
Figure 02_image252
，對於 n=4,5,6,7
UE向BS報告上面發現的預編碼器
Figure 02_image242
、
Figure 02_image244
、秩指示符R和子帶CQI。BS 將用於資料傳輸的子帶 PMI 重構為：
Figure 02_image254
對於n=0,1,2,3
Figure 02_image256
對於n=4,5,6,7
通過這種方法，CSI-RS 開銷在每個頻率單元中減少到 P。
第7圖是根據一個新穎方面的從UE的角度看CSI獲取和報告方法的流程圖。在步驟701中，UE在FDD網路中通過UL通道向BS發送SRS。在步驟702中，UE通過DL通道接收CSI-RS。用於CSI-RS傳輸的CSI-RS埠通過從SRS匯出的預編碼矩陣 W D 映射到相應的BS發射天線。在步驟703中，UE從BS接收一個或複數個頻域基底索引。在步驟704中，UE使用接收到的頻域基底索引資訊和預編碼的CSI-RS估計DL通道的CSI。在步驟705中，UE將估計的CSI報告給BS用於後續的DL傳輸。估計的CSI包括RI、PMI和CQI。
儘管出於教學目的已經結合某些特定實施例描述了本發明，但是本發明不限於此。因此，在不脫離如申請專利範圍中闡述的本發明的範圍的情況下，可以實踐所描述的實施例的各種特徵的各種修改、修正和組合。
100:行動通訊網路 101:gNB 102:UE#1 103:UE#2 110:框 200:行動通訊網路 201:基地台 211:使用者設備 202,212:記憶體 203,213:處理器 204:排程器 205:預編碼器 206:MIMO編碼電路 207,217:控制/配置電路 208,218:收發器 209,219:程式指令和資料 221,231:收發器模組 215:波束成形電路 216:MIMO電路 220:測量/估計電路 311,312,313,321,322,331,341,342:步驟 701,702,703,704,705:步驟
第1圖示出了根據一個新穎方面的行動通訊網路，其具有用於開銷減少的CSI獲取和報告的CSI-RS波束成形。還示出了根據一個新穎方面在完成CSI獲取之後用於資料傳輸的預編碼器。 第2圖是執行本發明的某些實施例的基地台和使用者設備的簡化框圖。 第3圖圖示了根據一個新穎方面的用於CSI獲取和報告的整個過程的序列流。 第4圖圖示了根據一個新穎方面的具有主導波束和時延的上行鏈路通道估計以及波束時延域中的對應下行鏈路估計。 第5圖圖示了使用在幾個波束成形的CSI-RS上估計的通道和用訊號發送的時延抽頭索引的通道重構的第一實施例。 第6圖圖示了測量和報告信令頻寬的通道狀態資訊(PMI，CQI)子集的第二實施例。 第7圖是根據一個新穎的方面，從UE的角度看CSI獲取和報告的方法的流程圖。
701,702,703,704,705:步驟

Claims (15)

  1. 一種下行鏈路通道狀態資訊測量和報告的方法，包括：在分頻雙工網路中由使用者設備通過上行鏈路通道向基地台發送探測參考訊號；通過下行鏈路通道接收通道狀態資訊參考訊號，其中用於通道狀態資訊參考訊號傳輸的通道狀態資訊參考訊號埠通過預編碼矩陣W D 映射到相應的基地台發射天線；從所述基地台接收指示相對於所述通道狀態資訊參考訊號預編碼矩陣W D 中的頻域基向量的時延偏移的一個或複數個頻域基底索引；使用所述接收到的頻域基底索引資訊和所述預編碼的通道狀態資訊參考訊號估計所述下行鏈路通道的通道狀態資訊；以及將所述估計的通道狀態資訊報告給所述基地台用於後續的下行鏈路傳輸。
  2. 如請求項1所述之方法，其中，所述使用者設備被配置為接收所述預編碼的通道狀態資訊參考訊號，其中由所述預編碼矩陣W D 映射到所述相應基地台發射天線的所述通道狀態資訊參考訊號埠包括從探測參考訊號匯出的空間域基向量和頻域基向量的子集。
  3. 如請求項1所述之方法，其中，所述使用者設備通過使用所述預編碼的通道狀態資訊參考訊號和所述接收的頻域基底索引資訊重構所述下行鏈路通道來估計所述通道狀態資訊。
  4. 如請求項1所述之方法，其中，所述使用者設備向所述基地台報告包括秩指示符、預編碼矩陣指示符和通道品質指示符中的至少一個的所述估計的通道狀態資訊。
  5. 如請求項1所述之方法，其中，所述使用者設備被配置為針對所述下行鏈路通道的信令頻寬的子集測量所述預編碼的通道狀態資訊參考訊號 並估計所述通道狀態資訊。
  6. 一種用於下行鏈路通道狀態資訊測量和報告的使用者設備，包括：發射機，用於在分頻雙工網路中通過上行鏈路通道向基地台發送探測參考訊號；接收器，用於通過下行鏈路通道接收通道狀態資訊參考訊號，其中用於通道狀態資訊參考訊號傳輸的通道狀態資訊參考訊號埠通過預編碼矩陣W D 映射到基地台發射天線，並且其中所述接收器還接收來自基地台的指示相對於所述通道狀態資訊參考訊號預編碼矩陣W D 中的所述頻域基向量的時延偏移的所述一個或複數個頻域基底索引；通道估計電路，用於使用所述接收到的頻域基底索引資訊和所述預編碼的通道狀態資訊參考訊號估計所述下行鏈路通道的通道狀態資訊；以及控制電路，用於將所述估計的通道狀態資訊報告給所述基地台用於後續的下行鏈路傳輸。
  7. 如請求項6所述之使用者設備，其中，所述使用者設備被配置為接收所述預編碼的通道狀態資訊參考訊號，其中由所述預編碼矩陣W D 映射到所述相應基地台發射天線的所述通道狀態資訊參考訊號埠包括從探測參考訊號匯出的空間域基向量和頻域基向量的子集。
  8. 如請求項6所述之使用者設備，其中，所述使用者設備通過使用所述預編碼的通道狀態資訊參考訊號和所述接收的頻域基底索引資訊重構所述下行鏈路通道來估計所述通道狀態資訊。
  9. 如請求項6所述之使用者設備，其中，所述使用者設備向所述基地台報告包括秩指示符、預編碼矩陣指示符和通道品質指示符中的至少一個的所述估計的通道狀態資訊。
  10. 如請求項6所述之使用者設備，其中，所述使用者設備被配置為針對所述下行鏈路通道的信令頻寬的子集測量所述預編碼的通道狀態資訊參考訊號並估計所述通道狀態資訊。
  11. 一種下行鏈路通道狀態資訊測量和報告的方法，包括：在分頻雙工網路中由基地台通過上行鏈路通道從使用者設備接收探測參考訊號；通過下行鏈路通道向所述使用者設備構造並發送通道狀態資訊參考訊號，其中所述通道狀態資訊參考訊號埠通過預編碼矩陣W D 映射到基地台發射天線；向所述使用者設備提供一個或複數個頻域索引，其中，所述一個或複數個頻域基底索引表示相對於所述通道狀態資訊參考訊號預編碼矩陣W D 中的所述頻域基向量的時延偏移；以及從所述使用者設備接收所述下行鏈路通道的估計的通道狀態資訊並確定後續下行鏈路傳輸。
  12. 如請求項11所述之方法，其中，通過所述預編碼矩陣W D 映射到基地台發射天線的所述通道狀態資訊參考訊號埠包括從所述探測參考訊號匯出的空間域基向量和頻域基向量的子集。
  13. 如請求項11所述之方法，其中，通過使用預編碼的通道狀態資訊參考訊號和所述接收的頻域基底索引資訊重構所述下行鏈路通道來估計所述通道狀態資訊。
  14. 如請求項11所述之方法，其中，所述基地台從所述使用者設備接收所述下行鏈路通道的所述估計的通道狀態資訊，其中所述估計的通道狀態資訊包括秩指示符、預編碼矩陣指示符和通道品質指示符至少之一。
  15. 如請求項11所述之方法，其中，所述基地台將所述使用者設備配置為針對所述下行鏈路通道的信令頻寬的子集測量所述預編碼的通道狀態 資訊參考訊號並估計所述通道狀態資訊。
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