在大型mimo系統(tǒng)中的分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋的制作方法
【專利摘要】通過在基站的無線傳輸扇區(qū)的多個分片中發(fā)送同步信號，并且從多個分片中的至少一個優(yōu)選分片的移動站接收反饋，對用于基站和移動站之間的通信的時間、頻率和空間處理參數(shù)進行選擇。響應于將分片之一選擇為用于基站和移動站之間的通信的激活分片，使用對應的所選擇的預編碼器和/或碼本在所選擇的激活分片中發(fā)送參考信號。移動站基于這些參考信號估計和反饋信道狀態(tài)信息(CSI)，然后采用CSI來確定用于基站和移動站之間通信的、特定于移動站的通信參數(shù)。
【專利說明】在大型MIMO系統(tǒng)中的分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋

【技術領域】
[0001]本公開總體上涉及在無線移動通信系統(tǒng)中的信道狀態(tài)信息反饋，并且，更具體地，涉及在大型(massive)多輸入多輸出(MIMO)無線通信系統(tǒng)中的分級信道探測(hierarchical channel sounding)和信道狀態(tài)信息反饋。

【背景技術】
[0002]提高具有大量的發(fā)送器和/或接收器天線的無線通信系統(tǒng)的容量的主要挑戰(zhàn)之一是必須獲取大量的信道狀態(tài)信息。例如，對于256元件的基站天線陣列和64元件的移動站天線陣列，這兩個設備之間的信道矩陣具有256X64的維度，如果在每一元素的基礎上執(zhí)行信道估計，將幾乎不可能對該信道矩陣進行估計。
[0003]因此，在技術上需要開發(fā)用于在具有大量的發(fā)送器和接收器天線的大型MMO系統(tǒng)中獲取信道狀態(tài)信息的改進的技術。


【發(fā)明內容】

[0004]通過在基站的無線傳輸扇區(qū)的多個分片(slice)中發(fā)送同步信號并從多個分片中的至少一個優(yōu)選分片的移動站接收反饋，對用于基站和移動站之間的通信的時間、頻率和空間處理參數(shù)進行選擇。響應于將這些分片之一選擇為用于基站和移動站之間的通信的激活分片，使用相對應的所選的預編碼器和/或碼本在所選的激活分片中發(fā)送參考信號。移動站基于這些參考信號估計并反饋信道狀態(tài)信息(CSI)，并且CSI被用來確定用于基站和移動站之間通?目的、特定于(specific to)移動站的通/[目參數(shù)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于操作基站(BS)的方法。該方法包括:向扇區(qū)內的至少一個移動站(MS)發(fā)送每個使用不同發(fā)送器空間處理方案的多個同步信號和一個或多個扇區(qū)級參考信號；基于使用同步信號和扇區(qū)級參考信號確定的長期信道狀態(tài)信息(CSI)，向至少一個MS發(fā)送一個或多個分片級參考信號；以及，基于使用分片級參考信號確定的短期CSI，來確定用于在BS和至少一個MS之間通信的時間、頻率和空間處理方案。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于操作移動站(MS)的方法。方法包括，從至少一個基站(BS)接收每個使用不同發(fā)送器空間處理方案的多個同步信號和一個或多個扇區(qū)級參考信號；使用同步信號和扇區(qū)級參考信號來確定長期信道狀態(tài)信息(CSI);基于長期CSI來確定在扇區(qū)中的一個或多個優(yōu)選的分片，以用于在至少一個BS和MS之間的通信；以及向至少一個BS發(fā)送指示一個或多個優(yōu)選的分片的信號。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種基站(BS)。該BS包括發(fā)送器，其被配置為向扇區(qū)內的至少一個移動站(MS)發(fā)送每個使用不同發(fā)送器空間處理方案的多個同步信號和一個或多個扇區(qū)級參考信號，其中，基于使用同步信號和扇區(qū)級參考信號確定的長期信道狀態(tài)信息(CSI)，發(fā)送器被配置為向至少一個MS發(fā)送一個或多個分片級參考信號；以及，控制器，被配置為基于使用所選擇的分片級參考信號確定的短期CSI，來確定用于在BS和MS之間通信的時間、頻率和空間處理方案。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種移動站(MS)。該MS包括:接收器，被配置為從至少一個基站(BS)接收每個使用不同發(fā)送器空間處理方案的多個同步信號和一個或多個扇區(qū)級參考信號；控制器，被配置為使用同步信號和扇區(qū)級參考信號來確定長期信道狀態(tài)信息(CSI)，并且，基于長期CSI來確定在扇區(qū)中的一個或多個優(yōu)選的分片，以用于在至少一個BS和MS之間的通信；以及發(fā)送器，被配置為向至少一個BS發(fā)送指示一個或多個優(yōu)選的分片的信號。
[0009]對下面的【具體實施方式】進行描述之前，闡述貫穿本專利文檔使用的特定詞語和短語的定義是有利的:術語“包括”和“包含”以及它們的派生詞，意指包括而不是限制；術語“或”是包含性的，意指和/或；短語“與……相關聯(lián)”和“與其相關聯(lián)”以及派生詞可以意指:包括、被包括在內、與……互連、包含、被包含在內、連接到或與……連接、耦接到或與……耦接、與……通信、與……合作、交錯、并列、接近于、綁定到或與……綁定、具有、具有屬性等；以及術語“控制器”指控制至少一個操作的任何裝置，系統(tǒng)或其部分，其中這種裝置，系統(tǒng)或部分可實現(xiàn)在可通過固件或軟件進行編程的硬件中。應注意到，與任何特定控制器相關聯(lián)的功能可以是集中式或分布式的，無論是本地的還是遠程的。貫穿本專利文件提供了某些詞和短語的定義，本領域普通技術人員應該理解的是在很多情況下，如果不是大多數(shù)情況下的話，這樣的定義適用于現(xiàn)有技術、以及這樣限定的詞和短語的未來的使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了本公開及其優(yōu)點更完整的理解，現(xiàn)在參考結合附圖做出的以下描述，在附圖中相同的標號表不相同的部分:
[0011]圖1a是示出根據(jù)本公開的一個或多個實施例的實施分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋的示范性大型MIMO無線網(wǎng)絡的高級示圖；
[0012]圖1b是不出關于在圖1a的大型MIMO無線通彳目系統(tǒng)內的組件的進一步細節(jié)的聞級框圖；
[0013]圖2示意地示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的在大型MMO無線網(wǎng)絡內的分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋期間可使用的一些空間處理技術。
[0014]圖3示出了根據(jù)本公開的一個實施例的用于在大型MMO無線網(wǎng)絡內的分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋的定時。
[0015]圖4a和圖4b示出了根據(jù)本公開的一個實施例的在大型MMO無線網(wǎng)絡內與分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋相關的同步信號的時間-頻率-空間的復用；
[0016]圖5示出了根據(jù)本公開的一個實施例的用于經(jīng)由sync信號獲取長期大規(guī)模(long-term large-scale)信道狀態(tài)信息的BS和MS操作的一個不例；
[0017]圖6是根據(jù)本公開的一個實施例的依據(jù)長期CSI反饋進行短期CSI反饋的基站和移動站操作的示例的過程流程圖；
[0018]圖7是根據(jù)本公開的一個實施例的以可配置的分片級CS1-RS(或CRS)進行信道探測和CSI反饋的示例的過程流程圖；
[0019]圖8是根據(jù)本公開的一個實施例的以可配置的分片級CS1-RS (或CRS)進行的信道探測和CSI反饋中使用的分片級CS1-RS發(fā)送的示例；
[0020]圖9是根據(jù)本公開的一個實施例的MS-專用CS1-RS發(fā)送和相關的CSI反饋的一個示例的過程流程圖；
[0021]圖10是根據(jù)本公開的一個實施例的MS-專用CS1-RS發(fā)送和相關的CSI反饋的一個示例的過程流程圖；
[0022]圖11是圖3中描繪的分級CSI獲取的替代的例示；
[0023]圖12描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的簡化的分級信道探測和CSI估計方案的一個示例；
[0024]圖13描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的分級上行鏈路信道探測和CSI估計的示例；以及
[0025]圖14描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的分級上行鏈路CSI獲取方案的另一示例。

【具體實施方式】
[0026]下面討論的圖1a至圖14以及在這個專利文件中用于描述本公開的原則的各種實施例僅僅是作為說明，而不應視為以任何方式限定本公開的范圍。本領域技術人員將理解，本公開的原則可在任何適當?shù)夭贾玫臒o線通信系統(tǒng)中實現(xiàn)。
[0027]為滿足移動(無線)寬帶數(shù)據(jù)流量的爆炸性的增長，下一代無線通信系統(tǒng)(如，第五代或“5G”)需要提供的容量比諸如長期演進(LTE)、先進LTE，移動全球微波互聯(lián)接入(WiMAX)演進等現(xiàn)有的第四代(4G)系統(tǒng)多100至1000倍。預期提供所需的很大的容量提升的兩種技術是大型的MIMO傳輸和毫米(mm)波長(毫米波)移動寬帶頻率的開發(fā)利用(例如，波長介于Imm至10mm之間，對應于頻率介于3至300千兆赫(GHz)之間)。前者是在T.L.Marzetta，所著的“與不限數(shù)量的基站天線的非協(xié)作的蜂窩無線通信(Non-cooperative Cellular Wireless with Unlimited Number of Base Stat1nAntennas)”，IEEE Trans.無線通信，第 9 卷，第 11 期，第 3590-3600 頁，2010 年 11 月中描述的，后者是在Zhouyue Pi和Farooq Khan所著的“毫米波移動寬帶系統(tǒng)導論(AnIntroduct1n to Millimeter-ffave Mobile Broadband Systems)，，，IEEE 通信雜志，2011年6月中描述的，這兩篇文章中的每一篇通過引用并入本文。因為在基站和移動站中允許較小的天線使用較高的通信頻率，其反過來使得相同區(qū)域中允許更大量的天線，所以這兩種技術是互補的。例如，對于使用6千兆赫的毫米波的移動通信系統(tǒng)中，其波長為5厘米(cm)和半波長偶極天線的尺寸為2.5厘米，這使得在基站處的256元件天線陣列具有不足40厘米X40厘米的總陣列大小并且在移動站處的16元件天線陣列具有小于10厘米X 10厘米的總陣列大小成為可能。進一步對于頻譜，這使得在基站中放置數(shù)以千計的天線和在移動臺中放置數(shù)以百計的天線成為可能，并且全部都處在移動通信設備的可行的形狀因子(form factor)中。
[0028]對大量天線的空間信號處理技術包括波束成形(BF)、空分多址(SDMA)、以及大型的ΜΜ0，這些空間信號處理技術是使毫米波移動寬帶通信和超越4G的急劇的性能改進能夠實現(xiàn)的關鍵。在基站和移動站處具有大量的天線，能夠實現(xiàn)顯著發(fā)送器和接收器BF增益，并能克服高頻傳播的路徑損耗缺點以及抑制多余的干擾。具有大量天線的發(fā)送器和接收器BF可以為毫米波移動通信實現(xiàn)寬闊的覆蓋范圍和高頻譜效率，并可以在下行鏈路中的從相同基站到不同的移動臺的鏈路之間以及在上行鏈路中的從不同的移動臺到相同基站的鏈路之間實現(xiàn)良好的空間分離。這種空間分離允許在SDMA中很大程度的自由度，從而顯著地提高了系統(tǒng)容量。當基站和移動臺之間的通信信道變得足夠分散，還使得在基站與移動站之間的點對點通信上能夠獲得很大程度的自由度，在這種情況下，可以實現(xiàn)具有較大的秩(rank)的MIMO通信從而顯著提高點對點通信鏈路的頻譜效率。
[0029]如上所述，高效實現(xiàn)具有大量的發(fā)送器和/或接收器天線的BF/SDMA/MM0的主要挑戰(zhàn)之一是必須獲取大數(shù)量的信道狀態(tài)信息。按照本公開，在具有大量天線的大型MIMO系統(tǒng)中，信道探測信號(或參考信號)被發(fā)送，并且信道狀態(tài)信息被估計和報告。
[0030]如此處使用的，BF、SDMA和MMO—般統(tǒng)稱為種類“空間處理”的成員。為了例示的目的，許多實施例使用發(fā)送器(Tx)和接收器(Rx)BF作為例示來描述。然而，這些實施例同樣適用于SDMA和/或MMO被用來(或也用來)作為空間處理技術的情況。
[0031]圖1a是示出根據(jù)本公開的一個或多個實施例的實現(xiàn)分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋的示范性大型MMO無線網(wǎng)絡的高級示圖。為了說明本公開的主題的目的，只提供了圖1a中所示的無線網(wǎng)絡100，并且不旨在表明關于主題的適用性的任何限制。其他無線網(wǎng)絡可以在不脫離本公開的范圍的情況下采用附圖中描繪的以及在這里描述的主題。此外，本領域的技術人員將認識到，在附圖中描繪以及在這里描述了無線網(wǎng)絡及其組件的完整的結構和操作。相反，為簡單和清楚起見，只有本公開所唯一的或者對于理解本公開內容必要的那些無線網(wǎng)絡及其組件的結構和操作被描繪和描述。
[0032]在示出的實施例中，無線網(wǎng)絡100包括基站(BS)1UBS 102和BS 103。取決于網(wǎng)絡類型，其他熟知的術語可用于替代“基站”，例如“演進型節(jié)點B” (eNB)或“接入點”(AP)。為簡單和清楚起見，術語“基站”將在本文中用來指提供對遠程(移動或固定)終端的無線接入的網(wǎng)絡基礎設施組件。
[0033]BS 101經(jīng)由根據(jù)標準協(xié)議操作(例如，X2協(xié)議)的網(wǎng)絡130，經(jīng)由私有協(xié)議，或優(yōu)選地經(jīng)由因特網(wǎng)協(xié)議(IP)，與BS 102和BS 103進行通信。IP網(wǎng)絡130可包括任何基于IP的網(wǎng)絡或它們的組合，諸如互聯(lián)網(wǎng)、專有IP網(wǎng)絡或其它的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。
[0034]BS 102在BS 102的覆蓋區(qū)域之內向第一多個移動站(MS)提供無線寬帶接入。在所示的示例中，第一多個MS包括:MS 111，其可以位于小企業(yè)內；MS 112，其可以位于企業(yè)內；MS 113，其可以位于WiFi熱點中；MS 114，其可以位于第一住所；MS 115，其可以位于第二住所；以及MS 116，其可以是移動設備，諸如蜂窩電話、無線膝上型計算機、帶無線支持的平板裝置等等。為簡單和清楚起見，“移動站”或“MS” 一詞在本文中用來指示:任何無線地接入或與BS通信的遠程無線裝置，無論MS是移動設備(例如，蜂窩電話，帶無線支持的平板裝置或膝上型計算機等)，還是通常被認為是不可移動的設備(例如，臺式個人計算機、無線電視接收器等)。在其它系統(tǒng)中，其他熟知的術語可以用來代替“移動站”，諸如“用戶設備”(UE)、“用戶站”(SS)、“遠程終端”(RT)、“無線終端”(WT)等等。
[0035]BS 103在BS 103的覆蓋區(qū)域之內向第二多個移動站(MS)提供無線寬帶接入。第二多個MS包括MS 115和MS 116。在示范性實施例中，BS 101-103使用毫米波無線通信進行互相通信并且與MS 111-116通信。盡管在圖1a只描述了 6個MS，但將理解無線網(wǎng)絡100可向另外的MS提供無線寬帶接入。
[0036]圖1b是示出關于在圖1a的大型MIMO無線通信系統(tǒng)內的組件的進一步細節(jié)的高級框圖。在圖1b中集中描述的無線通信系統(tǒng)的組件部分150為圖1a的無線網(wǎng)絡100的部分。如本領域技術人員所理解的，每個BS 101-103和每個MS 111-116包括天線或天線元件的陣列；每個單獨地耦接到天線以發(fā)送或接收射頻信號的發(fā)送器和接收器；耦接到發(fā)送器的發(fā)送器鏈內的編碼和調制電路；以及耦接到接收器的接收器鏈內的解調和解碼電路；以及可編程的處理器或控制器，其包括和/或連接到存儲器，并耦接到發(fā)送器和接收器鏈，用于控制相應BS或MS的操作。
[0037]在圖1b的示例中，無線通信是通過耦接到天線或天線元件的陣列152并由處理器(未示出)控制的至少一個射頻(RF)發(fā)送器鏈151以及耦接到天線或天線元件的陣列154并且也由處理器(未示出)控制的至少一個RF接收器鏈153來實現(xiàn)的。在示范性實施例中，發(fā)送器鏈151形成為BS 101-103之一的部件并且接收器鏈153形成為MS 111-116的部件。然而，如本領域技術人員所理解的，每個BS 101-103和每個MS 111-116都包括發(fā)送器和接收器兩者，發(fā)送器和接收器中的每一個單獨地耦接到相應的天線陣列，以通過在發(fā)送器和接收器之間的信道發(fā)送或接收射頻信號，如此，發(fā)送器鏈151可替代地被放置在MS111-116中的一個之內，而接收器鏈153可替代地被放置在BS 101-103中的一個之內。
[0038]應注意到，每個BS 101-103和每個MS 111-116可具有多個重復型(duplicative)RF發(fā)送器和接收器鏈151和153的實例，這些RF發(fā)送器和接收器鏈151和153的每個耦接到協(xié)同地操作的一個或多個處理器，并且每個處理器單獨地處理用于在天線陣列152上發(fā)送的信號或在天線陣列154上接收的信號。在圖1b中描述了 4個發(fā)送器和接收器鏈，盡管給定的通信設備(BS101-103或MS 111-116中的一個)可具有更多或者更少的這樣的RF鏈。用下面進一步詳細討論的方式，可結合本公開對多個RF鏈的存在進行利用。
[0039]在描述的示例中，發(fā)送器鏈151包括編碼和調制電路，其包含:接收和解碼發(fā)送數(shù)據(jù)的信道編碼器155、耦接到該信道編碼器155的交織器156、耦接到交織器156的調制器157、以及耦接到調制器157和天線元件152的解復用器158。在描述的示例中，接收器鏈153包括解調和解碼電路，其包含:耦接到天線元件154的解調器159、耦接到解調器159的解交織器160、以及耦接到解交織器160的信道解碼器161。此外，發(fā)送器鏈151和接收器鏈153可每一個耦接到或包括可編程的處理器或控制器(未示出)，該處理器或控制器包括和/或連接到存儲器(也未示出)并控制相應BS或MS的操作。利用這樣的組件，同步信號將以下面進一步詳細描述的方式來由BS發(fā)送和由MS接收。
[0040]圖2示意地示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的在大型MMO無線網(wǎng)絡內的分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋期間可以采用的一些空間處理技術。在圖2中示出的示例中，小區(qū)201具有三個扇區(qū)，每個扇區(qū)覆蓋120°的方位角，在每個扇區(qū)之內具有四個30°的分片，其中“分片”被定義為在扇區(qū)之內發(fā)送器空間處理方案的集合的覆蓋區(qū)域。在具有大量天線的MMO系統(tǒng)中，Tx BF和Rx BF經(jīng)常地被用于提高期望的信號強度以及減少不必要的干擾?；竞鸵苿诱緝烧叨寄軌蚴褂肂F，以不同的半功率波束寬度(HPBW)。例如，對于要發(fā)送控制信道消息給分片中的UE的基站，具有30° HPBW的粗糙(coarse)的Tx BF預編碼器可以被使用，使所得到的發(fā)送覆蓋整個分片202a。對于要向特定的移動站進行發(fā)送的基站，為了增加的BF增益和減少的對其他UE的干擾，具有較小HPBW的精細Tx BF預編碼器可被使用。
[0041]粗糙的Tx BF具有許多益處。僅以少量的參考信號開銷就能容易地獲得使用粗糙的Tx BF預編碼器預編碼的信號202a、202b、202c、202d、202e和202f。一旦被識別，基站能夠在很長一段時間使用相應的粗糙的Tx BF預編碼器來與覆蓋區(qū)域(優(yōu)選地，分片的部分)之內的移動站進行通信，因為粗糙的Tx BF預編碼器信號的覆蓋范圍通常較寬，并且移動站通常需要很長時間才能從粗糙的Tx BF預編碼器信號的覆蓋范圍中離開。然而，由于很大的HPBW，粗糙的Tx BF具有很小的Tx BF增益，這意味著減少的鏈路預算或數(shù)據(jù)速率以及增加的對其他用戶、分片或扇區(qū)的干擾。由于這樣的原因，通常優(yōu)選對系統(tǒng)廣播、控制信道傳輸和對高移動性用戶的數(shù)據(jù)信道通信使用粗糙的Tx BF預編碼器。
[0042]另一方面，使用精細Tx BF預編碼器進行預編碼的信號203a、203b、203c和203d，具有很大的Tx BF增益并能夠從而增加期望的信號強度和顯著地減少干擾，這導致了用戶吞吐量和系統(tǒng)容量的改進。然而，取得用于精確選擇或生成精細Tx BF預編碼器的必要信道狀態(tài)信息，需要帶有大量的參考信號開銷的復雜的信道狀態(tài)信息(CSI)獲取過程。精細Tx BF預編碼器還對信道估計錯誤很敏感，并且，由于較小的HPBW，因為移動站很容易離開精細TxBF預編碼器的覆蓋范圍，所以在這些預編碼器上的通信要遭受頻繁的切換。在一些狀況中，即使是信道的短期、小規(guī)模衰減(即，快速衰減)也可引起精細Tx BF預編碼器的改變。由于這些原因，精細Tx BF預編碼器通常優(yōu)選被用在對可建立閉環(huán)BF的低移動性用戶的數(shù)據(jù)信道通信。
[0043]類似地，依據(jù)信道條件、要攜帶的信號或信道以及移動性，可在移動站側來使用粗糙Rx BF接收模式204a、204b和204c以及精細Rx BF接收模式205a和205b。
[0044]在圖2的例子中，針對下行鏈路進行粗糙Tx BF、精細Tx BF、粗糙Rx BF和精細RxBF的描述和分析?？稍谏闲墟溌分腥〉脤τ诖植诤途毜腡x和Rx BF的類似分析。此外，還可以存在多級的用于Tx和Rx BF的粗糙和精細的預編碼器。
[0045]采用分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋方案，可通過用初始階段關注長期(long-term)、大規(guī)模(large-scale) CSI的探測和反饋并且后期階段關注短期(short-term)、小規(guī)模(small-scale)CSI的探測和反饋的多個階段,來獲取并報告在大維度信道矩陣中的信道狀態(tài)信息。一旦獲取到長期和大規(guī)模CSI，則可建立粗糙Tx和Rx BF,其提升用于例如分組數(shù)據(jù)控制信道的特定信道的通信性能。另外，用于短期和小規(guī)模CSI的CSI探測信號(或參考信號)和碼本可依賴于長期和大規(guī)模CSI。如圖2所展示的，用于精細Tx BF的不同的Tx BF碼本可基于粗糙Tx BF(或長期和大規(guī)模CSI)進行選擇。用于精細Rx BF的不同的Rx BF碼書可基于粗糙Rx BF (或長期和大規(guī)模CSI)進行選擇。
[0046]圖3示出根據(jù)本公開的一個實施例的在大型MMO無線網(wǎng)絡內的用于分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋的示范性定時。為簡單起見，使用二階段CSI反饋的示例來說明分級信道探測和CSI反饋，采用第一階段與基于長期和大規(guī)模CSI的粗糙Tx和Rx BF相對應，并且第二階段與基于短期和小規(guī)模CSI的精細Tx和Rx BF相對應。在一些示例中，下行鏈路中的粗糙Tx BF還簡化成選擇扇區(qū)中優(yōu)選的或激活的分片。
[0047]多個探測信號或參考信號被發(fā)送以幫助在多個階段中獲取CSI。在圖3中描繪了一個示例，其說明了怎樣能夠在具有大量的發(fā)送器和接收器天線的大型MMO系統(tǒng)中獲取CSI。信號序列300開始于基站發(fā)送同步(sync)信號(序列部分301)，優(yōu)選地，以周期性的方式。移動站從至少一個基站獲取sync信號，并優(yōu)選地將獲取與至少一個基站的時間和頻率同步。在多基站的環(huán)境中，移動站還應識別用于通信的最優(yōu)基站(或多個基站)。此外，基站和移動站還可識別長期和大規(guī)模的發(fā)送器和接收器側空間信息，例如在基站處的離開角(angle of departure,AoD)信息以及在移動站處的到達角(angle of arrival,AoA)信息。這些空間信息通常是依賴于位置和環(huán)境的，并且因此不會因為短期和小規(guī)模衰減而快速地改變。
[0048]圖3的剩余部分將結合圖4a_4b和圖5_9來解釋。圖4a和圖4b示出根據(jù)本公開的一個實施例的在大型MMO無線網(wǎng)絡內與分級信道探測和信道狀態(tài)信息反饋相關的同步信號的時間-頻率-空間的復用。在本公開的一個實施例中，為允許基站和/或移動站獲取長期大規(guī)模空間信息，基站可發(fā)送多個sync信號，通過不同的發(fā)送器空間處理方案對每個sync信號進行空間處理。例如，基站可經(jīng)由多個天線、或經(jīng)由多個離開角，或使用多個發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送多個sync信號。每個sync信號可攜帶相關的空間處理方案的標識，例如天線ID、發(fā)送器BF預編碼器ID、或用以識別相關的sync信號的任何種類的簽名。每個sync信號還可攜帶相關的小區(qū)索引，以及發(fā)送sync信號的時間和頻率資源的索引。攜帶小區(qū)索引、時間索引、頻率索引和空間索引的示例在圖4b中展示，其中這些變量作為sync序列的選擇和sync信號的生成的輸入來接收(方框401)。在這個示例中，通過為不同的索引的值選擇不同的sync序列和/或生成不同的sync信號，來隱式地攜帶這些索引。這些sync信號的多個拷貝可在不同的時間、或不同的頻率子載波、或不同的空間方向中復用。
[0049]基站如何發(fā)送sync信號(和移動站如何接收)的一個示例在圖4a中展示。如所示的，基站在時間、頻率和空間域中發(fā)送多個sync信號。此處，空間域可被理解為不同天線、或不同BF預編碼器、或不同的離開角、或在小區(qū)或扇區(qū)內的不同覆蓋區(qū)域(“分片”)。為了說明的目的，不同的sync信號被假定為在扇區(qū)的不同分片中發(fā)送:在分片O中的SyncA、Sync B、Sync E 和 Sync F,在分片 I 中的 Sync C、Sync D、Sync G 和 Sync H 等。為方便起見，我們使用三元組(triplet)的表示法來描述時間-頻率資源的分配以及相關的對信號的空間處理。因而，在這個示例中，基站使用(時隙0，子帶0，分片O)發(fā)送Sync A，使用(時隙0，子帶1，分片O)發(fā)送Sync B，使用(時隙0，子帶0，分片I)發(fā)送Sync C，使用(時隙0，子帶1，分片I)發(fā)送Sync D，使用(時隙1，子帶0，分片O)發(fā)送Sync E，使用(時隙1，子帶1，分片O)發(fā)送Sync F，使用(時隙1，子帶0，分片I)發(fā)送Sync G，并使用(時隙1，子帶1，分片I)發(fā)送Sync H。為了區(qū)分在不同時間、頻率或分片處來自不同小區(qū)(或扇區(qū))的sync信號,sync序列選擇或sync信號生成可依賴于小區(qū)索引、時間索引、頻率索引和空間索引的一些或全部，如圖4b所展示的。例如，為區(qū)分用于不同分片的sync信號，可為不同分片選擇不同的sync序列；并且為區(qū)分用于不同小區(qū)的sync信號，可為每個小區(qū)選擇不同的sync序列。在生成sync信號之后,sync信號被映射到相應的時間頻率資源(方框402)并且在被發(fā)送之前(方框404)受到相應的空間處理(方框403)。
[0050]在本公開的另一實施例中，移動站還可嘗試使用不同接收器空間處理方案來接收sync信號。例如，移動站可嘗試經(jīng)由多個天線、或經(jīng)由多個到達角，或使用多個接收器BF預編碼器來接收sync信號。在成功檢測來自至少一個基站的sync信號時，移動站可識別至少一個優(yōu)選的發(fā)送器空間處理方案(例如至少一個優(yōu)選的長期大規(guī)模Tx BF預編碼器)，以及至少一個優(yōu)選的接收器空間處理方案(例如至少一個優(yōu)選的長期大規(guī)模Rx BF預編碼器)。用于移動站的這些優(yōu)選的基站、以及相關的優(yōu)選的長期大規(guī)模發(fā)送器和接收器空間處理的識別，能夠極大地幫助基站和移動站縮減用于進一步對短期小規(guī)模的信道狀態(tài)信息進行探測和估計的空間。至少一個(長期大規(guī)模BS Tx空間處理，長期大規(guī)模MS Rx空間處理)對，能夠被識別為用于基站和移動站之間鏈路的優(yōu)選的空間處理方案。移動站可向網(wǎng)絡報告回所檢測的至少一個基站、所識別的至少一個優(yōu)選的長期大規(guī)模發(fā)送器空間處理、以及所識別的至少一個優(yōu)選的長期大規(guī)模接收器空間處理。包括至少一個優(yōu)選的基站的網(wǎng)絡，確定用于與MS通信的至少一個激活發(fā)送器(或激活分片)的空間處理方案。優(yōu)選地，至少一個激活發(fā)送器(或激活分片)的空間處理方案應從由MS指示的至少一個優(yōu)選的(Tx BF, Rx BF)對的Tx BF方案中進行選擇。BS還應使用信號向MS通知所選擇的至少一個激活發(fā)送器(或激活分片)的空間處理方案，以及其它空間處理配置參數(shù)。
[0051]圖5示出根據(jù)本公開的一個實施例的用于經(jīng)由sync信號獲取長期大規(guī)模信道狀態(tài)信息的BS和MS操作的一個示例。使用sync信號獲取長期大規(guī)?？臻gCSI信息的示范性過程500，開始于基站用多個Tx預編碼器發(fā)送sync信號(步驟501)。MS用多個Rx預編碼器來接收所發(fā)送的sync信號(步驟502)，針對發(fā)送sync信號的基站中的至少一個識別優(yōu)選的Tx BF, Rx BF對(步驟503)，并向至少一個優(yōu)選的基站反饋所識別的Tx BF, Rx BF對中的至少一個(步驟504)。移動站可針對發(fā)送被MS檢測到的sync信號的每個基站來識別并反饋一個以上優(yōu)選的Tx BF,Rx BF對(帶有優(yōu)先順序的指示，例如列表的順序)，并且，可針對發(fā)送被MS檢測到的sync信號的一個以上基站來識別并反饋優(yōu)選的Tx BF,Rx BF對(在此，帶有優(yōu)先順序的指示，例如列表的順序)。在識別“優(yōu)選的” Tx BF, Rx BF對時，MS可使用閾值標準，其可隨發(fā)送被MS檢測到的sync信號的不同基站而不同，或者，對每基站或針對聚集中的所有基站可只識別預定總數(shù)目的優(yōu)選的Tx BF,Rx BF對。優(yōu)選的基站確定用于MS的至少一個激活的Tx BF方案(或激活分片)(步驟505)，并將至少一個激活的Tx BF方案(或激活分片)通過信號發(fā)送給MS (步驟506)。
[0052]參照回圖3，在以上討論的序列部分301之后的CSI獲取步驟中，基站選擇與基于之前發(fā)送的信號(例如，在這個示例中的序列301)確定的長期大規(guī)模Tx BF預編碼器強相關(strongly correlated)的短期小規(guī)模發(fā)送器波束成形預編碼器(或者其他發(fā)送器空間處理方案)，移動站選擇與在先前步驟中(例如，基于在這個示例中的序列301)確定的長期大規(guī)模Rx BF預編碼器強相關的短期小規(guī)模Rx BF預編碼器(或者其他接收器空間處理方案)。換句話說，用于短期小規(guī)模發(fā)送器的參考信號和搜索空間(例如，發(fā)送器BF/SDMA/MIMO碼本)，和用于短期小規(guī)模接收器的搜索空間(例如，接收器BF/SDMA/MM0碼本)，以及短期小規(guī)模發(fā)送器和/或接收器空間處理方案的MS反饋，可依賴于先前確定的長期大規(guī)模發(fā)送器和接收器空間處理方案。
[0053]在本公開的一個實施例中，相關性可表現(xiàn)為:當選擇時，為不同的長期大規(guī)模發(fā)送器空間處理方案選擇不同的發(fā)送器BF/SDMA/MM0碼本(或不同的發(fā)送器BF/SDMA/MM0預編碼器的集合)。
[0054]不同碼書可用多種方式導出。例如，假定基站和移動站將第一分片選擇為移動站的最優(yōu)分片，基站和移動站可選擇第一碼本為用于短期小規(guī)模CSI反饋的碼本。如果基站和移動站替代地將第二分片選擇為移動站的最優(yōu)分片，則基站和移動站可選擇用于第二分片的第二碼本為用于短期小規(guī)模CSI反饋的碼本。對用于短期小規(guī)模CSI反饋的碼本的選擇可顯式地在基站和移動站之間用信號通知。例如，基站可向移動站發(fā)送消息，從而為移動站分配碼本以用于CSI反饋。替代地，可預先建立分片至碼本的映射，以便一旦為移動站選擇了最優(yōu)分片，根據(jù)分片至碼本的映射，基站和移動站二者都知道什么碼本應被用于短期小規(guī)模CSI反饋。
[0055]類似地，當選擇時，基站和移動站可為不同分片選擇碼本子集中的不同子集。對子集的選擇可顯式地用信號通知，或者可經(jīng)由預先建立的分片至子集的映射來建立。
[0056]基站和移動站可為不同分片選擇不同的轉換(transformat1n)方法(例如,轉換矩陣)。對轉換的選擇可顯式地用信號通知，或者可經(jīng)由分片至轉換的映射來建立。
[0057]基站和移動站可為分片或多個分片之中的不同分片選擇不同的構造(construct1n)方法。對碼本構造的選擇可顯式地用信號通知，或者可經(jīng)由分片至構造的映射來建立。
[0058]在本公開的另一個實施例中，相關性可表現(xiàn)為:為不同的長期大規(guī)模接收器空間處理方案選擇(例如，在步驟201中確定)不同的接收器BF/SDMA/MM0碼本(或不同的接收器BF/SDMA/MIM0預編碼器的集合)。與不同的發(fā)送器碼本類似，可用許多方式導出不同的接收器碼本，例如使用碼本選擇、或碼本子集選擇、或碼本轉換、或碼本構造。并且對碼本、碼本子集或碼本轉換或碼本構造的選擇可顯式地用從基站到移動站(反之亦然)的信號通知，或者被建立為來自所選擇的長期大規(guī)模接收器空間處理方案的隱式映射。
[0059]在本公開的另一個實施例中，相關性可表現(xiàn)為:將MS反饋字段映射到用于不同的長期大規(guī)模發(fā)送器空間處理方案的不同的發(fā)送器BF/SDMA/MM0預編碼器(例如，如基于序列301所確定)。例如，如果移動站在當前位置和當前條件下將第一分片選擇為該移動站的激活分片，則可將MS反饋字段的第一索引映射到第一 Tx預編碼器；否則如果，作為代替，移動站將第二分片選擇為激活分片，則可將MS反饋字段的第一索引映射到第二 Tx預編碼器。不同的索引到預編碼器的映射可以，或者顯示地用信號通知，或者根據(jù)所選擇的長期大規(guī)模發(fā)送器空間處理方案隱式地確定。
[0060]在本公開的另一個實施例中，相關性可表現(xiàn)為:將MS反饋字段映射到用于不同的長期大規(guī)模接收器空間處理方案的不同的接收器BF/SDMA/MM0預編碼器(例如，如基于序列301所確定)。例如，如果移動站在當前位置和當前條件下將第一寬波束接收器預編碼器選擇為該移動站的優(yōu)選的長期大規(guī)模接收器預編碼器，則可將MS反饋字段的第一索引映射到第一 Rx預編碼器；否則如果，作為代替，移動站將第二寬波束接收器選擇為優(yōu)選的長期大規(guī)模接收器預編碼器，則可將MS反饋字段的第一索引映射到第二 Rx預編碼器。不同的索引到預編碼器的映射可以，或者顯示地用信號通知，或者根據(jù)所選擇的長期大規(guī)模接收器空間處理方案隱式地確定。
[0061]圖6是根據(jù)本公開的一個實施例的依據(jù)長期CSI反饋進行短期CSI反饋的基站和移動站操作的示例的過程流程圖。在這個示例中，長期大規(guī)模CSI由移動站的激活分片來表示。依賴于哪個分片對移動站是激活的，該移動站可使用其CSI反饋的不同碼本。因此過程600開始于BS在多個分片中發(fā)送sync信號(步驟601)，其在多個分片中由MS接收(步驟602)。該MS識別至少一個優(yōu)選的分片(步驟603)并向BS反饋至少一個優(yōu)選的分片的標識(步驟604)。若從MS接收到至少一個優(yōu)選的分片的MS反饋(步驟605)，BS和MS協(xié)商將至少一個實際的分片設為對MS是激活的，并基于所選擇的至少一個激活分片和MS反饋來選擇用于該MS的CSI反饋碼本(步驟606)。
[0062]參照回圖3，基站可在信號序列302中發(fā)送扇區(qū)級(sector-level)公共參考信號(扇區(qū)級CRS)。這些扇區(qū)級CRS可經(jīng)由多個天線或使用多個發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送。這些扇區(qū)級CRS可在時間、頻率和空間中復用。不同序列可出于識別、干擾隨機化和抑制的目的被用于不同的扇區(qū)級CRS。結果，可使用這些參考信號來獲取扇區(qū)級CSI或子扇區(qū)級(sub-sector-level)CSI?；究上蛘麄€扇區(qū)連同扇區(qū)級CRS —起廣播特定的公共控制信號(例如，廣播控制信道)。移動站可使用扇區(qū)級CRS來估計用于解調這些公共控制信號的信道。于此同時，接收到扇區(qū)級CRS信號的移動站可使用這些扇區(qū)級CRS來改善用于反饋目的CSI的準確性和顆粒性。在圖3展示的示例中，移動站利用扇區(qū)級CRS來改善扇區(qū)級和子扇區(qū)級的空間CSI。若扇區(qū)級CRS在時間和頻率二者中提供足夠的覆蓋區(qū)域和密度，則還可取得在時間和頻率中具有較高的分辨率和準確性的CSI (例如，用于閉環(huán)BF/SDMA/MIMO操作的子帶CSI反饋)。
[0063]在信號序列302中，基站還可發(fā)送扇區(qū)級CSI參考信號(扇區(qū)級CS1-RS)。這些扇區(qū)級CS1-RS可經(jīng)由多個天線或使用多個發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送。這些扇區(qū)級CS1-RS可在時間、頻率和空間中復用。不同序列可出于識別、干擾隨機化，和干擾抑制的目的被用于不同的扇區(qū)級CS1-RS。與扇區(qū)級CRS相比，由MS接收的扇區(qū)級CS1-RS主要用作如下目的:幫助用于CSI反饋的、在移動站處的CSI估計。因此，可使得扇區(qū)級CS1-RS的時間-頻率密度(以及由此的開銷)小于扇區(qū)級CRS的時間-頻率密度。另一方面，為了在具有大量的發(fā)送器和接收器天線的MIMO系統(tǒng)中改善扇區(qū)級CS1-RS的空間分辨率，扇區(qū)級CS1-RS可提供比扇區(qū)級CRS更高的空間探測能力。例如，相比于用于發(fā)送扇區(qū)級CRS的發(fā)送器BF預編碼器的數(shù)目，基站可使用更多數(shù)目的發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送扇區(qū)級CS1-RS。為了達到更高的空間探測能力，相比于用于扇區(qū)級CRS的發(fā)送器BF預編碼器，用于扇區(qū)級CS1-RS的發(fā)送器BF預編碼器還應具有更高的BF增益以及相應的更小的半功率波束寬度(HPBW)。移動站可使用這些扇區(qū)級CS1-RS來改善用于CSI反饋的CSI估計的準確性和顆粒性。在圖3展示的示例中，移動站利用扇區(qū)級CS1-RS來改善扇區(qū)級和子扇區(qū)級的空間CSI。若扇區(qū)級CS1-RS在時間域和頻率域二者中提供足夠的覆蓋區(qū)域和密度，則也可取得在時間和頻率中具有較高的分辨率和準確性的CSI (例如，用于閉環(huán)BF/SDMA/MIM0操作的子帶CSI反饋)。
[0064]在信號序列303中，基站可發(fā)送分片級(slice-level)CRS(步驟607)。與扇區(qū)級CRS類似，這些分片級CRS可經(jīng)由多個天線或使用多個發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送。這些分片級CRS可在時間、頻率和空間中復用。不同序列可出于識別、干擾隨機化，和干擾抑制的目的被用于不同的分片級CRS。結果，可使用這些參考信號來獲取分片級CSI或子分片級(sub-slice level) CSI (步驟608)。一旦BS接收到來自MS的CSI反饋(步驟610)，BS便基于該反饋向MS發(fā)送調度許可和數(shù)據(jù)分組(步驟611和612)。與扇區(qū)級CRS不同，分片的分片級CRS是使用與該分片具有強空間相關性的發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送的。換句話說，分片的分片級CRS保持在扇區(qū)中分片的空間覆蓋區(qū)域“之內”或“接近于”扇區(qū)中分片的空間覆蓋區(qū)域。照此，在扇區(qū)的第一分片中的第一分片級CRS和在那個扇區(qū)中第二分片中的第二分片級CRS之間的干擾很可能是微小的。
[0065]在本公開的一個實施例中，基站可在相同的時間和頻率資源中對不同分片的分片級CRS進行空間復用。不同序列可出于達到識別、干擾隨機化，和干擾抑制的目的被用于不同的這些參考信號?；究上蛘麄€分片連同分片級CRS —起廣播特定的公共控制信號(例如，分組數(shù)據(jù)控制信道)。移動站可使用分片級CRS來估計用于解調這些公共控制信號的信道。于此同時，移動站可使用這些分片級CRS來改善用于反饋目的(步驟608)的CSI的準確性和顆粒性。在圖3展示的示例中，移動站利用分片級CRS來改善分片級和子分片級的空間CSI。若分片級CRS在時間和頻率二者中提供足夠的覆蓋區(qū)域和密度，則也可取得在時間和頻率中具有較高的分辨率和準確性的CSI (例如，用于閉環(huán)BF/SDMA/MIMO操作的子帶CSI反饋)。
[0066]在本公開的另一實施例中，分片級CRS的配置可動態(tài)地調整。例如，如果沒有處在連接狀態(tài)并位于當前分片中的移動站，則基站可關閉該分片的分片級CRS。如果至少一個處在連接狀態(tài)的移動站進入那個分片，則基站可隨后開啟該分片的分片級CRS。更通常地，基站可依據(jù)在那個分片中的負載動態(tài)地配置分片的分片級CRS的密度。若重配置了該分片級CRS，基站應向該分片中的移動站發(fā)送消息，以向這些移動站通知這種改變。該消息可為廣播消息或單播消息。如果接收到分片級CRS配置的消息，每個移動站應重配置它的CSI信道估計器，從而為了 CSI信道估計的目的來利用新的分片級CRS的配置。
[0067]在信號序列303中，基站還可發(fā)送分片級CS1-RS(還是步驟607)。與扇區(qū)級CS1-RS類似，這些分片級CS1-RS可經(jīng)由多個天線或使用多個發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送。這些分片級CS1-RS可在時間、頻率和空間中復用。不同序列可出于識別、干擾隨機化，和干擾抑制的目的被用于不同的分片級CS1-RS。結果，可使用這些參考信號來獲取分片級CSI或子分片級CSI (步驟608)。
[0068]在本公開的一個實施例中，分片的分片級CS1-RS是使用具有與該分片的強空間相關性的發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送的。換句話說，分片的分片級CS1-RS保持在在扇區(qū)中分片的空間覆蓋區(qū)域“之內”或“接近于”扇區(qū)中分片的空間覆蓋區(qū)域。照此，在扇區(qū)的第一分片中的第一分片級CS1-RS和在那個扇區(qū)中第二分片中的第二分片級CS1-RS之間的干擾很可能是微小的。
[0069]在本公開的另一個實施例中，基站可在相同的時間和頻率資源中對不同分片的分片級CS1-RS進行空間復用。基站在不同分片中對分片級CS1-RS使用不同序列，以達到識另O、干擾隨機化，和干擾抑制的目的。
[0070]在本公開的另一實施例中，分片級CS1-RS的配置可動態(tài)地調整。例如，如果沒有處在連接狀態(tài)并位于當前分片內的移動站，則基站可關閉該分片的分片級CS1-RS。如果至少一個處在連接狀態(tài)的移動站進入那個分片，則基站可隨后開啟該分片的分片級CS1-RS。更通常地，基站可依據(jù)在那個分片中的負載動態(tài)地配置分片的分片級CS1-RS的密度。若重配置了該分片級CS1-RS，基站應向該分片中的移動站發(fā)送消息，以向這些移動站通知這種改變。該消息可為廣播消息或單播消息。如果接收到分片級CS1-RS配置的消息，該移動站應重配置它的CSI信道估計器，從而為了 CSI信道估計的目的來利用新的分片級CS1-RS的配置。
[0071]圖7是根據(jù)本公開的一個實施例的以可配置的分片級CS1-RS(或CRS)進行信道探測和CSI反饋的示例的過程流程圖。過程700的步驟701至704與圖6所示的過程600的步驟601至605在目的和效果上基本上相同，并且，步驟708至713與步驟607至612在目的和效果上基本上相同。然而，在過程700中，在獲取長期大規(guī)模CSI之后，用于短期小規(guī)模反饋的碼本被確定為用于MS的激活分片的選擇的部分(步驟705)。此外，分片級CS1-RS (或CRS)的配置和傳輸也依賴于長期大規(guī)模CSI。BS可開啟、或關閉、或改變分片級CS1-RS(或CRS)的配置，并將這個改變傳達給預期的MS(步驟706和707)。如此，BS可以允許MS在需要時為得到更好的CSI估計而使用更多CS1-RS (或CRS)，而同時，當不需要這些信號時，通過關閉這些信號的傳輸或減少密度來限制CS1-RS(或CRS)的開銷。
[0072]與分片級CRS相比，分片級CS1-RS主要用作如下目的:幫助用于CSI反饋目的在移動站處的CSI估計(步驟709)。因此，可使得分片級CS1-RS的時間-頻率密度(以及由此的開銷)小于分片級CRS的時間-頻率密度。另一方面，為了在具有大量的發(fā)送器和接收器天線的MMO系統(tǒng)中改善分片級CS1-RS的空間分辨率，分片級CS1-RS可提供比分片級CRS更高的空間探測能力。例如，相比于用于發(fā)送分片級CRS的發(fā)送器BF預編碼器的數(shù)目，基站可使用更多數(shù)目的發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送分片級CS1-RS。為了達到更高的空間探測能力，相比于用于分片級CRS的發(fā)送器BF預編碼器，用于分片級CS1-RS的發(fā)送器BF預編碼器還應具有更高的BF增益以及相應更小的半功率波束寬度(HPBW)。移動站可使用這些分片級CS1-RS來改善用于CSI反饋的CSI估計的準確性和顆粒性。在圖3展示的示例中，移動站利用分片級CS1-RS來改善分片級和子分片級的空間CSI。若分片級CS1-RS在時間域和頻率域二者中提供足夠的覆蓋區(qū)域和密度，則也可取得在時間和頻率中具有較高的分辨率和準確性的CSI (例如，用于閉環(huán)BF/SDMA/MIM0操作的子帶CSI反饋)。
[0073]圖8是根據(jù)本公開的一個實施例的以可配置的分片級CS1-RS (或CRS)進行的信道探測和CSI反饋中使用的分片級CS1-RS發(fā)送的示例。在這個示例，扇區(qū)之內有4個分片，S0、S1、S2和S3。具有4個波束B0、B1、B2和B3的第一碼本是用于在分片SO中的分片級CS1-RS發(fā)送的；具有4個波束B4、B5、B6和B7的第二碼本是用于在分片SI中的分片級CS1-RS發(fā)送的；具有4個波束B8、B9、BlO和Bll的第三碼本是用于在分片S2中的分片級CS1-RS發(fā)送的；并且具有4個波束B12、B13、B14和B15的第四碼本是用于在分片S3中的分片級CS1-RS發(fā)送的。應注意到，這些波束BO到B15可為更大碼本的子集，并且這些子集可有重疊，即，具有一個或多個公共或重疊的波束。
[0074]分片級CS1-RS的發(fā)送也展示在圖8中。在每個分片SO至S3中，分片級CS1-RS可使用不同波束在不同時間-頻率資源中發(fā)送。例如，在分片SO中，分片級CS1-RS使用BO并在(時間，頻率)索引為(O, O)、(O, 4)、(4，2)和(4，6)的資源中發(fā)送；且還使用BI并在(時間，頻率)索引為(O, I)、(0，5)、(4，3)和(4，7)的資源中發(fā)送；且還使用B2并在(時間，頻率)索引為(0，2)、(0，6)、(4，O)和(4，4)的資源中發(fā)送；且還使用B3并在(時間，頻率)索引為(0，3)、(0，7)、(4，I)和(4，5)的資源中發(fā)送。這些發(fā)送允許在整個時間-頻率空間上在每個波束中對信道的充分探測。還如圖8所展示的，類似的發(fā)送方案也可用在其他分片中。
[0075]SDMA可用于分片級CS1-RS發(fā)送，即在兩個不同波束上的分片級CS1-RS可在相同的時間-頻率資源中發(fā)送。例如，如在圖8中所展示的，在不同分片(SO，S2)中的BO的CS1-RS和B8的CS1-RS使用相同的(時間，頻率)索引為(0，O)、(O, 4)、(4，2)和(4，6)的資源的集合來發(fā)送。類似地，在那些分片中，BI的CS1-RS和B9的CS1-RS使用相同的時間-頻率資源的集合來發(fā)送，而B2的CS1-RS和BlO的CS1-RS在相同的時間-頻率資源的集合中發(fā)送，等等。以同樣的方式，在不同的分片(SI，S3)中B7的CS1-RS和B15的CS1-RS(例如)使用相同的時間-頻率資源的集合來發(fā)送。應仔細選擇在相同的時間-頻率資源上發(fā)送的不同波束的CS1-RS，以便將波束間的干擾減到最小。此外，不同的擾頻序列或擴頻(spreading)序列可被用于每個波束，以便能夠進一步抑制波束間的干擾。
[0076]再次參照回圖3，在信號序列304中，基站發(fā)送MS-專用(MS-specific)解調參考信號(DMRS)以幫助移動站對數(shù)據(jù)信道傳輸進行解調?；就ǔＶ幌蛞苿诱痉峙溆糜跀?shù)據(jù)信道傳輸?shù)臅r間頻率資源的一部分。DMRS信號(其幫助移動站對數(shù)據(jù)信道傳輸進行解調)因此應只在所分配的用于相應移動站的時間頻率資源中發(fā)送。作為獲取長期和大規(guī)模CSI的結果，DMRS信號被用于在減少的CSI空間之內獲取用于解調的CSI。應注意到，即使在這個減少的CSI空間之內，還可存在多個在空間域中的自由度。換句話說，采用秩大于I的MMO傳輸，S卩，多層MMO傳輸，仍會發(fā)生。照此，還可存在多層的DMRS信號。多層的DMRS信號和多層的數(shù)據(jù)信道傳輸可經(jīng)受相同的空間處理。在這種情況下，移動站能夠通過直接從DMRS信號估計信道系數(shù)來獲取數(shù)據(jù)信道解調所需的CSI。替代地，可以對從DMRS信號的預編碼器到數(shù)據(jù)信道的MIMO傳輸?shù)念A編碼器的轉換應用附加的預編碼。在這種情況下，基站需要顯式地用信號向移動臺通知附加的預編碼。
[0077]在信號序列304中，基站還可發(fā)送MS-專用CS1-RS。與分片級CS1-RS類似，這些MS-專用CS1-RS可經(jīng)由多個天線或使用多個發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送。這些MS-專用CS1-RS可在時間、頻率和空間中復用。不同序列可出于識別、干擾隨機化，和干擾抑制的目的被用于不同的MS-專用CS1-RS。
[0078]在本公開的一個實施例中，用于移動站的MS-專用CS1-RS可使用具有與從基站到移動站的信道的強空間相關性的發(fā)送器BF預編碼器來發(fā)送的。換句話說，MS的MS-專用CS1-RS保持在從基站到移動站的信道“之內”或“接近于”從基站到移動站的信道。與分片級CS1-RS類似，基站可在相同的時間和頻率資源中對不同移動站的MS-專用CS1-RS進行空間復用。MS-專用CS1-RS的配置可動態(tài)地調整。例如，若對MS不需要使用MS-專用CS1-RS測量CSI，則基站可關閉MS-專用CS1-RS。若對那個MS需要使用MS-專用CS1-RS測量CSI，則基站可開啟用于移動站的MS-專用CS1-RS。更通常地，基站可動態(tài)地配置用于移動站的MS-專用CS1-RS的密度。若重配置了該MS-專用CS1-RS，基站應向移動站發(fā)送消息，以向這些移動站通知這種重配置。該消息可為廣播消息或單播消息。BS可連同用于MS來反饋從MS-專用CS1-RS測量的CSI的請求一起，發(fā)送MS-專用CS1-RS配置信息。
[0079]圖9是根據(jù)本公開的一個實施例的MS-專用CS1-RS發(fā)送和相關的CSI反饋的一個示例的過程流程圖。在這個示例的過程900中，基站開始MS-專用CS1-RS的發(fā)送(步驟901)，該MS-專用CS1-RS由MS接收(步驟902)?；究蔀榱?CSI反饋向移動站發(fā)送請求。優(yōu)選地，在請求的同時，基站配置MS-專用CS1-RS以在CSI反饋中幫助MS，并將那個MS-專用CS1-RS發(fā)送給MS (步驟905)。在接收到CSI反饋請求(步驟904)和MS-專用CS1-RS的配置(步驟906)時，移動站得知用于MS-專用CS1-RS的資源分配并能夠因此使用那個資源分配以用于CSI反饋(步驟907)。過程900的步驟908至910與圖6所示的過程600的步驟610至612在目的和效果上基本上相同。
[0080]值得注意地，CSI反饋請求還可做成隱式的。例如，若移動站檢測到攜帶有效的MS-專用CS1-RS配置的消息，則該有效的MS-專用CS1-RS配置可被用作BS正在請求CSI反饋的指示。MS-專用CS1-RS可針對唯一發(fā)送、或多個發(fā)送、或周期為有效的，或者保持有效直到下一配置。
[0081]圖10是根據(jù)本公開的另一個實施例的MS-專用CS1-RS發(fā)送和相關的CSI反饋的一個示例的過程流程圖。在這個過程示例1000中，移動站從基站請求MS-專用CS1-RS的發(fā)送(步驟1001和1002)。若該請求被基站所允許，則基站配置MS-專用CS1-RS以在CSI反饋中幫助MS，并發(fā)送該配置(步驟1003)。在接收到MS-專用CS1-RS的配置(步驟1004)時，移動站得知用于MS-專用CS1-RS的資源分配并能夠因此使用那個資源分配以用于CSI反饋(步驟1007)。過程1000的步驟1008至1010與圖6所示的過程600的步驟610至612在目的和效果上基本上相同。
[0082]總之，使用在圖3的序列301和302中發(fā)送的sync和參考信號，移動站將能夠以良好的保真度來識別長期大規(guī)模CSI。優(yōu)選的扇區(qū)和優(yōu)選的分片的選擇也以更精細的顆粒度和準確性來減少信道狀態(tài)信息的空間，該空間中短期和小規(guī)模CSI有待確定。通過決定長期和大規(guī)模CSI的、信道狀態(tài)信息空間的減少，使得在序列303、304中使用合理數(shù)量的參考信號并在較小的信道狀態(tài)信息空間之內對短期和小規(guī)模CSI進行估計實際上成為可能。
[0083]圖11為圖3中描繪的分級CSI獲取的替代的例示。在每個步驟中利用不同的參考信號，從而實現(xiàn)不同級的CSI的獲取。由于移動站經(jīng)過多個CSI獲取步驟，因此實現(xiàn)了更精細和更精細顆粒度的CSI獲取。
[0084]應注意到，雖然如圖3中所展示的為說明目的描述了普遍的過程，但不是對所有系統(tǒng)都需要所有參考信號或CSI獲取步驟。在一些系統(tǒng)或情景中，某些步驟可被跳過。
[0085]圖12描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的簡化的分級信道探測和CSI估計方案的一個示例。在這個示范性的簡化的信號序列1200中，像圖3中一樣發(fā)送sync信號，并且像圖3中一樣在扇區(qū)級同樣地發(fā)送CRS和CS1-RS 1202，同時，像圖3中一樣MS-專用DMRS1203被用于解調。在獲取粗糙(長期)發(fā)送器和接收器BF信息時，然而，MS可直接地使用扇區(qū)級CS1-RS 1202來估計精細(短期)CSI并生成CSI反饋。被MS用于CSI反饋的碼本依賴于基于sync信號1201獲取的粗糙發(fā)送器和接收器BF信息。這個簡化的方案1200將有助于減少CSI反饋開銷和改善CSI反饋顆粒度。
[0086]雖然在圖3中使用下行鏈路CSI獲取作為示例來說明分級信道探測和CSI估計，但該技術同樣可用于上行鏈路中。圖13描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的分級上行鏈路信道探測和CSI估計的示例。如從與圖3比較可知，圖13中的信號序列1300遵循與如上所述的分級下行鏈路信道探測和CSI估計的信號序列300的示例相類似的步驟，除了在同步信號1301傳輸?shù)耐瑫r發(fā)生了通過MS的隨機接入信道(RACH)的上行鏈路傳輸之外，MS-專用ULDMRS 1304由移動站發(fā)送，以替代由基站發(fā)送的MS-專用DL DMRS,并且基站還發(fā)送MS-專用UL探測參考信號(SRS)以替代MS-專用CS1-RS。該信號序列1302至1303平行對應圖3中相似的信號序列302-303。若至少對于長期大規(guī)模信道狀態(tài)信息可假定下行鏈路-上行鏈路信道的對等性，則該方案1300效果良好，這是因為長期大規(guī)模CSI是使用下行鏈路參考信號1301-1302來確定的，而短期小規(guī)模的CSI是使用上行鏈路參考信號1303至1304來確定的。
[0087]圖14描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的分級上行鏈路CSI獲取方案的另一示例。在這個示例的信號序列1400中，沒有假定下行鏈路-上行鏈路信道的對等性。時間和頻率同步和服務扇區(qū)識別是經(jīng)由sync信號1401的檢測來實現(xiàn)的。當完成了隨機接入過程(RACH)時，序列定時進一步進行上行鏈路發(fā)送，并且對上行鏈路發(fā)送還可實現(xiàn)粗糙的發(fā)送器和接收器BF。MS發(fā)送UL DMRS 1402以幫助BS對上行鏈路數(shù)據(jù)信道發(fā)送進行解調。MS-專用ULSRS 1403被發(fā)送用于BS來獲取用于上行鏈路調度的CSI。由于粗糙發(fā)送器和接收器BF信息是基于信號1401獲取的，因而減少了基于1402和1403的用于CSI估計的CSI空間，從而為獲得用于解調和調度目的精確CSI所需的、參考信號開銷被縮減。
[0088]盡管在附圖中描述的和以上描述的每個處理流程和信號序列描述了步驟和/或信號的序列，要么按順序要么串聯(lián)地，除非明確說明或以其它方式不言自明的(例如，信號不能在被發(fā)送之前接收)，不應該從該序列有關的如下信息中做出推斷:執(zhí)行的特定順序、其以串行方式而不是并行地或以重疊方式執(zhí)行的步驟或部分或信號傳輸、或者所描述的在完全不存在中間介入的或中間的步驟或信號的情況下執(zhí)行的步驟或信號傳輸。此外，本領域技術人員將認識到，沒有對完整的過程和信號序列進行說明和描述。相反，為簡單和清楚起見，只有本公開所特有的或對理解本公開所必要的那些相應過程和信號序列才被描述和說明。
[0089]雖然已經(jīng)利用示范性實施例描述了本公開，但是本領域技術人員可以預想各種變化和修改。本公開旨在包含落于所附權利要求范圍內的這些變化和修改。
【權利要求】
1.一種用于操作基站(BS)的方法，該方法包括: 向扇區(qū)內的至少一個移動站(MS)發(fā)送多個同步信號和一個或多個扇區(qū)級參考信號，每個同步信號使用不同的發(fā)送器空間處理方案； 基于使用所述同步信號和扇區(qū)級參考信號確定的長期信道狀態(tài)信息(CSI)，向所述至少一個MS發(fā)送一個或多個分片級參考信號；以及 基于使用所述分片級參考信號確定的短期CSI，來確定用于所述BS和所述至少一個MS之間的通信的時間、頻率和空間處理方案。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述同步信號包括基于小區(qū)索引、時間索引、頻率索引和空間索引中的至少一個進行選擇的、根據(jù)所述時間和頻率索引映射到時間-頻率資源的、以及根據(jù)所述空間索引進行空間處理的同步信號的序列。
3.如權利要求1所述的方法，其中，所述同步信號是使用不同的波束成形(BF)、空分多址(SDMA)或多輸入多輸出(MMO)發(fā)送器碼本和不同的BF、SDMA或MMO發(fā)送器預編碼器中的至少一個來發(fā)送的。
4.如權利要求1所述的方法，其中，向所述至少一個MS發(fā)送一個或多個所選擇的分片級參考信號包括:選擇多個空間處理方案中的一個。
5.如權利要求4所述的方法，其中，選擇多個空間處理方案中的一個包括 或者選擇多個不同的波束成形(BF)、空分多址(SDMA)或多輸入多輸出(MMO)碼本中的一個， 或者選擇多個不同的BF、SDMA或MIMO預編碼器中的一個。
6.如權利要求1所述的方法，其中，向所述至少一個MS發(fā)送一個或多個所選擇的分片級參考信號包括: 在相同的時間和頻率資源中復用不同分片的分片級參考信號。
7.如權利要求1所述的方法，其中，向所述至少一個MS發(fā)送一個或多個所選擇的分片級參考信號包括: 通過對在分片之一內的分片級參考信號進行開啟或關閉以及對在分片之一內的分片級參考信號的密度進行配置中的一個，來動態(tài)地調整分片級參考信號的配置；以及 用信號將所調整的分片級參考信號的配置通知所述至少一個MS。
8.如權利要求1所述的方法，其中，向所述至少一個MS發(fā)送一個或多個所選擇的分片級參考信號包括: 使用與MS所位于的分片具有強空間相關性的發(fā)送器波束成形預編碼器。
9.一種用于操作移動站(MS)的方法，該方法包括: 從至少一個基站(BS)接收多個同步信號和一個或多個扇區(qū)級參考信號，每個同步信號使用不同的發(fā)送器空間處理方案； 使用所述同步信號和扇區(qū)級參考信號來確定長期信道狀態(tài)信息(CSI)； 基于所述長期CSI，確定在所述扇區(qū)中用于所述至少一個BS和MS之間的通信的一個或多個優(yōu)選的分片；以及 向所述至少一個BS發(fā)送指示一個或多個優(yōu)選的分片的信號。
10.如權利要求9所述的方法，還包括: 從所述至少一個BS接收一個或多個分片級參考信號； 基于所述一個或多個分片級參考信號，確定短期CSI ;以及 用信號向所述至少一個BS通知基于所述短期CSI的信息。
11.如權利要求10所述的方法，其中，所述指示一個或多個優(yōu)選的分片的信號與不同的波束成形(BF)、空分多址(SDMA)或多輸入多輸出(MMO)發(fā)送器碼本和不同的BF、SDMA或MIMO發(fā)送器預編碼器中的至少一個相對應。
12.如權利要求10所述的方法，其中，所述一個或多個分片級參考信號是使用多個發(fā)送器空間處理方案中的一個來發(fā)送的。
13.如權利要求10所述的方法，還包括: 發(fā)送與多個不同的BF、SDMA或MMO發(fā)送器預編碼器中的一個相對應的MS反饋字段。
14.如權利要求1或權利要求10所述的方法，其中，所述長期CSI包括BS和MS之間的若干通信路徑、以及用于BS和至少一個MS之間的通信路徑的離開角和到達角對中的至少一個，并且 其中，所述短期CSI包括復信道系數(shù)。
15.一種被配置為執(zhí)行權利要求1至14之一的方法的裝置。
【文檔編號】H04B7/04GK104396151SQ201380031837
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年4月15日 優(yōu)先權日:2012年4月16日
【發(fā)明者】皮周悅, 李英, K.喬賽亞姆 申請人:三星電子株式會社