CN105247809A

CN105247809A - 全维mimo***中的线性预编码和动态垂直扇区化

Info

Publication number: CN105247809A
Application number: CN201480030701.8A
Authority: CN
Inventors: Y·张; W·赵; P·程; N·王; J·侯
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: CN105247809B

Abstract

本公开的某些方面提供了用于全维MIMO(FD-MIMO)***中的线性预编码的方法和装置。根据各方面，eNB可将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口。eNB可以使用端口预编码矩阵来向UE传送参考信号，基于这些参考信号来接收关于CSI的反馈，以及基于多个数据层的映射以及天线端口至物理天线振子的映射来向该UE传送数据。进一步，各方面包括通过基于标高域中的UE反馈来动态形成一个或多个垂直扇区来执行标高波束成形。

Description

全维MIMO***中的线性预编码和动态垂直扇区化

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年5月31日提交的PCT/CN2013/076567和于2013年6月14日提交的PCT/CN2013/077277的优先权权益，两者全部内容由此通过援引明确纳入于此。

背景

领域

本公开一般涉及无线通信。更具体地，某些方面涉及FD-MIMO***中的处理。另外，各方面涉及由eNB进行的动态垂直扇区化。

背景技术

无线通信***被广泛部署以提供诸如电话、视频、数据、消息收发、和广播等各种电信服务。典型的无线通信***可采用能够通过共享可用的***资源(例如，带宽、发射功率)来支持与多用户通信的多址技术。这类多址技术的示例包括码分多址(CDMA)***、时分多址(TDMA)***、频分多址(FDMA)***、正交频分多址(OFDMA)***、单载波频分多址(SC-FDMA)***、和时分同步码分多址(TD-SCDMA)***。

这些多址技术已在各种电信标准中被采纳以提供使不同的无线设备能够在城市、国家、地区、以及甚至全球级别上进行通信的共同协议。新兴电信标准的一示例是长期演进(LTE)。LTE是由第三代伙伴项目(3GPP)颁布的通用移动电信***(UMTS)移动标准的增强集。它被设计成通过改善频谱效率、降低成本、改善服务、利用新频谱、以及与在下行链路(DL)上使用OFDMA、在上行链路(UL)上使用SC-FDMA以及使用多输入多输出(MIMO)天线技术的其他开放标准更好地整合来更好地支持移动宽带因特网接入。然而，随着对移动宽带接入的需求持续增长，存在对LTE技术中的进一步改进的需要。优选地，这些改进应当适用于其他多址技术以及采用这些技术的电信标准。

概述

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在标识出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以作为稍后给出的更加详细的描述之序。

本公开的各方面提供了一种用于由演进型B节点(eNB)进行无线通信的方法。该方法一般包括：生成将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口的端口预编码矩阵，使用该端口预编码矩阵将因UE而异的端口参考信号传送给用户装备(UE)，接收关于由UE基于这些因UE而异的端口参考信号所测量到的信道状态信息(CSI)的反馈，基于关于CSI的反馈来将多个数据层映射至因UE而异的天线端口，将这些因UE而异的天线端口中的每一者映射至物理天线振子，以及基于该多个数据层的映射以及天线端口至物理天线振子的映射来将数据传送给该UE。

本公开的各方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备一般包括：用于生成将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口的端口预编码矩阵的装置，用于使用该端口预编码矩阵将因UE而异的端口参考信号传送给UE的装置，用于接收关于由该UE基于这些因UE而异的端口参考信号测量到的CSI的反馈的装置，用于基于关于CSI的反馈来将多个数据层映射至因UE而异的天线端口的装置，用于将这些因UE而异的天线端口中的每一者映射至物理天线振子的装置，以及用于基于该多个数据层的映射以及天线端口至物理天线振子的映射来将数据传送给该UE的装置。

本公开的各方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括至少一个处理器和耦合至该至少一个处理器的存储器。该至少一个处理器一般被配置成：生成将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口的端口预编码矩阵，使用该端口预编码矩阵将因UE而异的端口参考信号传送给UE，接收关于由该UE基于这些因UE而异的端口参考信号测量到的CSI的反馈，基于关于CSI的反馈来将多个数据层映射至因UE而异的天线端口，将这些因UE而异的天线端口中的每一者映射至物理天线振子，以及基于该多个数据层的映射以及天线端口至物理天线振子的映射来将数据传送给该UE。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的计算机程序产品。该计算机程序产品可包括其上存储有代码的非瞬态计算机可读介质。该代码一般包括用于以下操作的指令：生成将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口的端口预编码矩阵，使用该端口预编码矩阵将因UE而异的端口参考信号传送给UE，接收关于由该UE基于这些因UE而异的端口参考信号测量到的CSI的反馈，基于关于CSI的反馈来将多个数据层映射至因UE而异的天线端口，将这些因UE而异的天线端口中的每一者映射至物理天线振子，以及基于该多个数据层的映射以及天线端口至物理天线振子的映射来将数据传送给该UE。

本公开的各方面提供了一种用于由用户装备(UE)进行无线通信的方法。该方法一般包括：接收由演进型B节点(eNB)使用长期端口预编码矩阵传送的因UE而异的端口参考信号，该长期端口预编码矩阵将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口，基于这些因UE而异的端口参考信号来测量并量化短期信道状态信息(CSI)，以及将关于经量化的短期CSI的反馈传送给eNB。

本公开的各方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备一般包括：用于接收由eNB使用长期端口预编码矩阵传送的因UE而异的端口参考信号的装置，该长期端口预编码矩阵将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口，用于基于因UE而异的端口参考信号来测量并量化短期信道状态信息(CSI)的装置，以及用于将关于经量化的短期CSI的反馈传送给eNB的装置。

本公开的各方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括至少一个处理器和耦合至该至少一个处理器的存储器。该至少一个处理器一般被配置成：接收由eNB使用长期端口预编码矩阵传送的因UE而异的端口参考信号，该长期端口预编码矩阵将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口，基于因UE而异的端口参考信号来测量并量化短期信道状态信息(CSI)，以及将关于经量化的短期CSI的反馈传送给eNB。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的计算机程序产品。该计算机程序产品可包括其上存储有代码的非瞬态计算机可读介质。该代码一般包括用于以下操作的指令：接收由演进型B节点(eNB)使用长期端口预编码矩阵传送的因UE而异的端口参考信号，该长期端口预编码矩阵将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口，基于因UE而异的端口参考信号来测量并量化短期信道状态信息(CSI)，以及将关于经量化的短期CSI的反馈传送给eNB。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的方法。该方法一般包括：在演进型B节点(eNB)处接收来自多个用户装备(UE)的反馈，由该eNB确定该多个UE之间的相关性，由该eNB基于该相关性来配置一个或多个UE群集，其中该一个或多个UE群集中的每一者包括该多个UE中具有落在预定阈值以内的相关性的两个或更多个UE，由该eNB动态地配置针对该一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区，以及由该eNB形成与针对该一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区对应的标高波束。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备一般包括：用于在演进型B节点(eNB)处接收来自多个用户装备(UE)的反馈的装置，用于由该eNB确定该多个UE之间的相关性的装置，用于由该eNB基于该相关性来配置一个或多个UE群集的装置，其中该一个或多个UE群集中的每一者包括该多个UE中具有落在预定阈值以内的相关性的两个或更多个UE，用于由该eNB动态地配置针对该一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区的装置，以及用于由该eNB形成与针对该一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区对应的标高波束的装置。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括至少一个处理器和耦合至该至少一个处理器的存储器。该至少一个处理器一般被配置成：在eNB处接收来自多个UE的反馈，由该eNB确定该多个UE之间的相关性，由该eNB基于该相关性来配置一个或多个UE群集，其中该一个或多个UE群集中的每一者包括该多个UE中具有落在预定阈值以内的相关性的两个或更多个UE，由该eNB动态地配置针对该一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区，以及由该eNB形成与针对该一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区对应的标高波束。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的计算机程序产品。该计算机程序产品可包括其上存储有代码的非瞬态计算机可读介质。该代码一般包括用于以下操作的指令：在eNB处接收来自多个UE的反馈，由该eNB确定该多个UE之间的相关性，由该eNB基于该相关性来配置一个或多个UE群集，其中该一个或多个UE群集中的每一者包括该多个UE中具有落在预定阈值以内的相关性的两个或更多个UE，由该eNB动态地配置针对该一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区，以及由该eNB形成与针对该一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区对应的标高波束。

为了能达成前述及相关目的，这一个或多个方面包括在下文中充分描述并在所附权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或多个方面的某些解说性特征。但是，这些特征仅仅是指示了可采用各种方面的原理的各种方式中的若干种，并且本描述旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。

附图简述

图1是解说网络架构的示例的示图。

图2是解说接入网的示例的示图。

图3是解说用在接入网中的帧结构的示例的示图。

图4示出了LTE中用于UL的示例性格式。

图5是解说用于用户面和控制面的无线电协议架构的示例的示图。

图6是解说接入网中的演进型B节点和用户装备的示例的示图。

图7解说了具有一维天线阵列的传统MIMO的示例。

图8解说了根据本公开的各方面的具有二维天线阵列的FD-MIMO的示例。

图9解说了在根据本文描述的方法中使用的示例组件。

图10解说了在根据本文描述的方法的两级预编码***中使用的示例组件。

图11解说了根据本公开的各方面的例如由eNB执行的示例操作。

图12解说了根据本公开的各方面的由例如UE执行的示例操作。

图13解说了根据本公开的各方面的天线振子的示例阵列。

图14-20解说了其中较大数目的天线振子被压缩到较小数目的天线端口的示例子阵列划分。

图21解说了eNB处的示例8×8天线阵列。

图22解说了具有提供常规垂直扇区化覆盖的两个eNB的无线网络区域。

图23和24解说了由eNB服务的无线覆盖区。

图25解说了根据本公开的各方面的例如由eNB执行的示例操作。

图26解说了根据本公开的各方面的用于动态垂直扇区化的传输时间线。

图27解说了根据本公开的各方面的被配置成用于动态垂直扇区化的eNB的覆盖区。

图28解说了根据本公开的各方面的由eNB执行以实现开环标高反馈方案的示例操作。

图29解说了根据例如图28中所述的本公开的各方面的被配置成用于开环标高反馈的eNB。

图30解说了根据本公开的一方面的由eNB执行以实现闭环标高反馈方案的示例操作。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以便避免淡化此类概念。

现在将参照各种设备和方法给出电信***的若干方面。这些设备和方法将在以下详细描述中进行描述并在附图中由各种框、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“元素”)来解说。这些元素可使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实现。此类元素是实现成硬件还是软件取决于具体应用和加诸于整体***上的设计约束。

作为示例，元素、或元素的任何部分、或者元素的任何组合可用包括一个或多个处理器的“处理***”来实现。处理器的示例包括：微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分立的硬件电路以及其他配置成执行本公开中通篇描述的各种功能性的合适硬件。处理***中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应当被宽泛地解释成意为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行件、执行的线程、规程、函数等，无论其是用软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、还是其他术语来述及皆是如此。

相应地，在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储或编码在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

图1是解说LTE网络架构100的示图。LTE网络架构100可被称为演进型分组***(EPS)100。EPS100可包括一个或多个用户装备(UE)102、演进型UMTS地面无线电接入网(E-UTRAN)104、演进型分组核心(EPC)110、归属订户服务器(HSS)120以及运营商的IP服务122。EPS可与其他接入网互连，但出于简化起见，那些实体/接口并未示出。如图所示，EPS提供分组交换服务，然而，如本领域技术人员将容易领会的，本公开中通篇给出的各种概念可被扩展到提供电路交换服务的网络。

E-UTRAN包括演进型B节点(eNB)106和其他eNB108。eNB106提供朝向UE102的用户面及控制面协议终接。eNB106可经由X2接口(例如，回程)连接到其他eNB108。eNB106也可被称为基站、基收发机站、无线电基站、无线电收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、或其他某个合适的术语。eNB106为UE102提供去往EPC110的接入点。UE102的示例包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型设备、个人数字助理(PDA)、卫星无线电、全球定位***、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、相机、游戏控制台、或任何其他类似的功能设备。UE102也可被本领域技术人员称为移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端、或其他某个合适的术语。

eNB106通过S1接口连接到EPC110。EPC110包括移动性管理实体(MME)112、其他MME114、服务网关116、以及分组数据网络(PDN)网关118。MME112是处理UE102与EPC110之间的信令的控制节点。一般而言，MME112提供承载和连接管理。所有用户IP分组通过服务网关116来传递，服务网关116自身连接到PDN网关118。PDN网关118提供UEIP地址分配以及其他功能。PDN网关118连接到运营商的IP服务122。运营商的IP服务122可包括因特网、内联网、IP多媒体子***(IMS)、以及PS流送服务(PSS)。

图2是解说LTE网络架构中的接入网200的示例的示图。在此示例中，接入网200被划分成数个蜂窝区划(蜂窝小区)202。一个或多个较低功率类eNB208可具有与这些蜂窝小区202中的一个或多个蜂窝小区交叠的蜂窝区划210。较低功率类eNB208可被称为远程无线电头端(RRH)。较低功率类eNB208可以是毫微微蜂窝小区(例如，家用eNB(HeNB))、微微蜂窝小区、或者微蜂窝小区。宏eNB204各自被指派给相应的蜂窝小区202并且被配置成为蜂窝小区202中的所有UE206提供去往EPC110的接入点。在接入网200的这一示例中，没有集中式控制器，但是在替换性配置中可以使用集中式控制器。eNB204负责所有与无线电有关的功能，包括无线电承载控制、准入控制、移动性控制、调度、安全性、以及与服务网关116的连通性。

接入网200所采用的调制和多址方案可以取决于正部署的特定电信标准而变化。在LTE应用中，在DL上使用OFDM并且在UL上使用SC-FDMA以支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两者。如本领域技术人员将容易地从以下详细描述中领会的，本文给出的各种概念良好地适用于LTE应用。然而这些概念可以容易地扩展到采用其他调制和多址技术的其他电信标准。作为示例，这些概念可被扩展到演进数据最优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代伙伴项目2(3GPP2)颁布的作为CDMA2000标准族的一部分的空中接口标准，并且采用CDMA向移动站提供宽带因特网接入。这些概念还可扩展到采用宽带CDMA(W-CDMA)和其他CDMA变体(诸如TD-SCDMA)的通用地面无线电接入(UTRA)；采用TDMA的全球移动通信***(GSM)；以及采用OFDMA的演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20和Flash-OFDM。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM在来自3GPP组织的文献中描述。CDMA2000和UMB在来自3GPP2组织的文献中描述。所采用的实际无线通信标准和多址技术将取决于具体应用以及加诸于***的整体设计约束。

eNB204可具有支持MIMO技术的多个天线。MIMO技术的使用使得eNB204能够利用空域来支持空间复用、波束成形和发射分集。空间复用可被用于在相同频率上同时传送不同的数据流。这些数据流可被传送给单个UE206以提高数据率或传送给多个UE206以增加***总容量。这是藉由对每一数据流进行空间预编码(即，应用振幅和相位的比例缩放)并且随后通过多个发射天线在DL上传送每一经空间预编码的流来达成的。经空间预编码的数据流带有不同空间签名地抵达(诸)UE206处，这使得(诸)UE206中每个UE能够恢复以该UE206为目的地的一个或多个数据流。在UL上，每个UE206传送经空间预编码的数据流，这使得eNB204能够标识每个经空间预编码的数据流的源。

空间复用一般在信道状况良好时使用。在信道状况不那么有利时，可使用波束成形来将发射能量集中在一个或多个方向上。这可以通过对数据进行空间预编码以供通过多个天线传输来达成。为了在蜂窝小区边缘处达成良好覆盖，单流波束成形传输可结合发射分集来使用。

在以下详细描述中，将参照在DL上支持OFDM的MIMO***来描述接入网的各种方面。OFDM是将数据调制到OFDM码元内的数个副载波上的扩频技术。这些副载波以精确频率分隔开。该分隔提供使得接收机能够从这些副载波恢复数据的“正交性”。在时域中，可向每个OFDM码元添加保护区间(例如，循环前缀)以对抗OFDM码元间干扰。UL可以使用经DFT扩展的OFDM信号形式的SC-FDMA来补偿高峰均功率比(PAPR)。

图3是解说LTE中的DL帧结构的示例的示图300。帧(10ms)可被划分成10个相等大小的子帧。每个子帧可包括2个连贯的时隙。可使用资源网格来表示2个时隙，每个时隙包括资源块。该资源网格被划分成多个资源元素。在LTE中，资源块包含频域中的12个连贯副载波，并且对于每个OFDM码元中的正常循环前缀而言，包含时域中的7个连贯OFDM码元，或即包含84个资源元素。如指示为R302、304的某些资源元素包括DL参考信号(DL-RS)。DL-RS包括因蜂窝小区而异的RS(CRS)(有时也称为共用RS)302以及因UE而异的RS(UE-RS)304。UE-RS304仅在对应的物理DL共享信道(PDSCH)所映射到的资源块上被传送。由每个资源元素携带的比特数目取决于调制方案。因此，UE接收的资源块越多并且调制方案越高，该UE的数据率就越高。

图4是解说LTE中的UL帧结构的示例的示图400。UL可用的资源块可被划分成数据区段和控制区段。控制区段可形成在***带宽的两个边缘处并且可具有可配置大小。控制区段中的资源块可被指派给UE以用于传输控制信息。数据区段可包括所有未被包括在控制区段中的资源块。该UL帧结构导致数据区段包括毗连副载波，这可允许单个UE被指派数据区段中的所有毗连副载波。

UE可被指派有控制区段中的资源块410a、410b以用于向eNB传送控制信息。UE也可被指派有数据区段中的资源块420a、420b以用于向eNB传送数据。UE可在控制区段中的获指派资源块上在物理UL控制信道(PUCCH)中传送控制信息。UE可在数据区段中的获指派资源块上在物理UL共享信道(PUSCH)中仅传送数据或者传送数据和控制信息两者。UL传输可横跨子帧的这两个时隙，并可跨频率跳跃。

资源块集合可被用于在物理随机接入信道(PRACH)430中执行初始***接入并达成UL同步。PRACH430携带随机序列并且不能携带任何UL数据/信令。每个随机接入前置码占用与6个连贯资源块相对应的带宽。起始频率由网络来指定。即，随机接入前置码的传输被限制于某些时频资源。对于PRACH不存在跳频。PRACH尝试被携带在单个子帧(1ms)中或在数个毗连子帧的序列中，并且UE每帧(10ms)可仅作出单次PRACH尝试。

图5是解说LTE中用于用户面和控制面的无线电协议架构的示例的示图500。用于UE和eNB的无线电协议架构被示为具有三层：层1、层2和层3。层1(L1层)是最低层并实现各种物理层信号处理功能。L1层将在本文中被称为物理层506。层2(L2层)508在物理层506之上并且负责UE与eNB之间在物理层506之上的链路。

在用户面中，L2层508包括媒体接入控制(MAC)子层510、无线电链路控制(RLC)子层512、以及分组数据汇聚协议(PDCP)514子层，它们在网络侧上终接于eNB处。尽管未示出，但是UE在L2层508之上可具有若干个上层，包括在网络侧终接于PDN网关118处的网络层(例如，IP层)、以及终接于连接的另一端(例如，远端UE、服务器等)的应用层。

PDCP子层514提供不同无线电承载与逻辑信道之间的复用。PDCP子层514还提供对上层数据分组的报头压缩以减少无线电传输开销，通过将数据分组暗码化来提供安全性，以及提供对UE在各eNB之间的切换支持。RLC子层512提供对上层数据分组的分段和重装、对丢失数据分组的重传、以及对数据分组的重排序以补偿因混合自动重复请求(HARQ)而引起的脱序接收。MAC子层510提供逻辑信道与传输信道之间的复用。MAC子层510还负责在各UE间分配一个蜂窝小区中的各种无线电资源(例如，资源块)。MAC子层510还负责HARQ操作。

在控制面中，用于UE和eNB的无线电协议架构对于物理层506和L2层508而言基本相同，区别在于对控制面而言没有头部压缩功能。控制面还包括层3(L3层)中的无线电资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获得无线电资源(即，无线电承载)以及负责使用eNB与UE之间的RRC信令来配置各下层。

图6是接入网中eNB610与UE650处于通信的框图。在DL中，来自核心网的上层分组被提供给控制器/处理器675。控制器/处理器675实现L2层的功能性。在DL中，控制器/处理器675提供报头压缩、暗码化、分组分段和重排序、逻辑信道与传输信道之间的复用、以及基于各种优先级度量对UE650的无线电资源分配。控制器/处理器675还负责HARQ操作、丢失分组的重传、以及对UE650的信令。

TX(发射)处理器616实现L1层(即，物理层)的各种信号处理功能。这些信号处理功能包括编码和交织以促成UE650处的前向纠错(FEC)以及基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交振幅调制(M-QAM))向信号星座进行的映射。随后，经编码和调制的码元被拆分成并行流。每个流随后被映射到OFDM副载波、在时域和/或频域中与参考信号(例如，导频)复用、并且随后使用快速傅里叶逆变换(IFFT)组合到一起以产生携带时域OFDM码元流的物理信道。该OFDM流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器674的信道估计可被用来确定编码和调制方案以及用于空间处理。该信道估计可以从由UE650传送的参考信号和/或信道状况反馈推导出来。每个空间流随后经由分开的发射机618TX被提供给一不同的天线620。每个发射机618TX用各自的空间流来调制RF载波以供传输。

在UE650处，每个接收机654RX通过其各自相应的天线652来接收信号。每个接收机654RX恢复出调制到RF载波上的信息并将该信息提供给接收机(RX)处理器656。RX处理器656实现L1层的各种信号处理功能。RX处理器656对该信息执行空间处理以恢复出以UE650为目的地的任何空间流。如果有多个空间流以UE650为目的地，那么它们可由RX处理器656组合成单个OFDM码元流。RX处理器656随后使用快速傅里叶变换(FFT)将该OFDM码元流从时域转换到频域。该频域信号对该OFDM信号的每个副载波包括单独的OFDM码元流。通过确定最有可能由eNB610传送了的信号星座点来恢复和解调每个副载波上的码元、以及参考信号。这些软判决可以基于由信道估计器658计算出的信道估计。这些软判决随后被解码和解交织以恢复出原始由eNB610在物理信道上传送的数据和控制信号。这些数据和控制信号随后被提供给控制器/处理器659。

控制器/处理器659实现L2层。控制器/处理器可以与存储程序代码和数据的存储器660相关联。存储器660可称为计算机可读介质。在UL中，控制/处理器659提供传输信道与逻辑信道之间的分用、分组重装、暗码译解、头部解压缩、控制信号处理以恢复出来自核心网的上层分组。这些上层分组随后被提供给数据阱662，数据阱662代表L2层之上的所有协议层。各种控制信号也可被提供给数据阱662以进行L3处理。控制器/处理器659还负责使用确收(ACK)和/或否定确收(NACK)协议进行检错以支持HARQ操作。

在UL中，数据源667被用来将上层分组提供给控制器/处理器659。数据源667代表L2层之上的所有协议层。类似于结合由eNB610进行的DL传输所描述的功能性，控制器/处理器659通过提供报头压缩、暗码化、分组分段和重排序、以及基于由eNB610进行的无线电资源分配在逻辑信道与传输信道之间进行复用，来实现用户面和控制面的L2层。控制器/处理器659还负责HARQ操作、丢失分组的重传、以及对eNB610的信令。

由信道估计器658从由eNB610传送的参考信号或者反馈推导出的信道估计可由TX处理器668用来选择恰适的编码和调制方案并促成空间处理。由TX处理器668生成的诸空间流经由分开的发射机654TX提供给不同的天线652。每个发射机654TX用各自的空间流来调制RF载波以供传送。

在eNB610处以与结合UE650处的接收机功能所描述的方式相类似的方式来处理UL传输。每个接收机618RX通过其相应各个天线620来接收信号。每个接收机618RX恢复出被调制到RF载波上的信息并将该信息提供给RX处理器670。RX处理器670可实现L1层。

控制器/处理器675实现L2层。控制器/处理器675可以与存储程序代码和数据的存储器676相关联。存储器676可称为计算机可读介质。在UL中，控制器/处理器675提供传输信道与逻辑信道之间的分用、分组重组、去暗码化、报头解压缩、控制信号处理以恢复出来自UE650的上层分组。来自控制器/处理器675的上层分组可被提供给核心网。控制器/处理器675还负责使用ACK和/或NACK协议进行检错以支持HARQ操作。

控制器/处理器675和659可以分别指导eNB610和UE650处的操作。eNB610处的控制器/处理器675和/或其他处理器和模块可执行或指导本文描述的技术的各种过程的执行。UE650处的控制器/处理器659和/或其他处理器和模块可执行或指导本文描述的技术的各种过程的执行。例如，eNB610的一个或多个组件可以执行图9-11、25、28和30中解说的操作和/或本文所述的和解说的技术的其他过程。进一步，UE650的一个或多个组件和模块可以执行图12中解说的操作和/或本文所述的和解说的技术的其他过程。

存储器676和660可分别存储用于eNB610和UE650的数据和程序代码。调度器677可调度UE以进行下行链路和/或上行链路上的数据传输。

FD-MIMO中的线性预编码

全维MIMO(FD-MIMO)技术可通过在eNB(例如，图1的eNB106、108，其可包括图6的eNB610的一个或多个模块)处使用具有最高达64个天线端口的二维天线阵列来极大地改善***容量。在eNB处使用最高达64个天线端口的益处可包括小的蜂窝小区间干扰以及高波束成形增益。使用二维天线阵列允许在方位和标高两者上进行因UE而异的波束成形。

在FD-MIMO***中，与传统的8TXMIMO***相比，eNB处的发射天线的数目可被增加例如8到10倍。这些额外发射天线可带来更大的波束成形增益并向邻蜂窝小区喷洒较少的干扰。

图7解说了具有一维天线振子阵列的传统MIMO技术的示例。如所解说的，因UE而异的波束成形可仅在方位上被执行。共用标高倾斜可被应用。

图8解说了根据本公开的各方面的具有二维天线阵列(d_H和d_v)的示例FD-MIMO。如所解说的，因UE而异的波束成形可在方位和标高两者上被执行。

在传统线性预编码中，eNB需要关于全信道的MIMO信道状态信息(CSI)。例如，传统的一过式波束成形/预编码方法依赖于整个发射维度的CSI的可用性(例如，需要从每个eNB发射天线到一个或多个UE接收天线的信道的瞬时/统计知识)。

此种CSI或由UEPMI/RI反馈或通过利用信道互易性来获得。在TDD***中，CSI主要在eNB处通过利用双向信道互易性来获取。在FDD***中，CSI通常在UE处被测量和量化并且随后经由专用上行链路信道反馈给eNB。一般来说，用于CSI量化的码本的大小随eNB处的发射天线的数目增加而增加。

UEPMI/RI报告可以基于DL全信道的导频辅助式估计。导频(或共用参考信号)开销和DL信道估计复杂性可与eNB天线的数目成比例。因此，PMI/RI选择的复杂性可随eNB天线的数目增加而增加。

信道互易性办法可受UE能力和UL信道估计误差所限制。例如，对于不能支持探通天线切换的低端UE而言，关于全信道的短期CSI是不可用的。另外，UL信道估计的复杂性和演算波束成形器/预编码器信息的复杂性可与eNB天线的数目成比例。

如上所述，在FD-MIMO***中，传统的一过性波束成形/预编码因增大的发射天线数目而是成问题的。因此，支持FD-MIMO的挑战在于要设计高效的波束成形/预编码算法和相关联的CSI获取方案。在FD-MIMO***中，每个天线连接至其自身的RF收发机。因此，经由UE反馈来提供足够准确的CSI可导致UE处的额外开销，例如，在信道估计和码本选择方面。

因此，本文描述的各方面采用更高效的波束成形/预编码算法和相关联的CSI获取方案以力图减少FD-MIMO***中由CSI反馈所导致的开销。如本文所述的，两级式预编码***可被用于减少FD-MIMO***中由CSI反馈所导致的开销。二维阵列的结构以及信道互易性被利用。

根据各方面，UE信道估计被用于获取长期端口预编码矩阵。端口预编码矩阵将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口。此种压缩的示例可在图14-20中看到。eNB使用该端口预编码矩阵来传送因UE而异的端口参考信号。

UE在较小数目的天线端口而非较大数目的天线振子上测量短期CSI。UE可以量化短期CSI并将其反馈给eNB。eNB可以使用经量化的短期CSI来将多个数据层映射至因UE而异的天线端口(例如，使用层预编码器)。eNB可以使用第二级预编码器(例如，端口预编码器)，其将每个天线端口映射至天线振子。为了支持所提议的两级式预编码方案，本文更详细地描述了一些相关信令。

图9解说了根据本文描述的方法使用的示例组件900。本公开的各方面包含混合CSI获取模块902，其提供用于数据和导频预编码的预编码器；数据预编码模块906，其对去往天线振子的数据流进行预编码；以及导频预编码模块904，其对去往天线振子的导频序列进行预编码。

根据本公开的方法，数据和导频两者在天线端口集上被传送。天线端口的数目比天线振子的数目小得多。因此，UE处的开销和计算复杂性可被显著减少。

混合CSI获取模块902可以生成两个预编码器：端口预编码器和层预编码器。图10解说了示例(1000)的层预编码器1002和示例端口预编码器1004。端口预编码器被用于将小数目的天线端口映射至众多天线振子并且可通过利用(长期)UL信道信息来获得。层预编码器被用于将数据层映射至天线端口。

图9的数据预编码(数据流预编码)在两个连贯级中执行，如图10中所详述。第一级是层-端口映射，其中数据流首先被层预编码器1002预编码。层预编码器1002可例如将L个数据层映射至P个天线端口。

第二级是端口-振子映射，其中天线端口被端口预编码器1004预编码。端口预编码器1004可例如将P个天线端口映射至M个天线振子。

根据各方面，用于估计P个天线端口上的信道的导频序列由与用于数据流的相同端口预编码器来预编码，如图10中所解说的。

图11解说了根据本公开的各方面的例如由eNB执行的示例操作1100。图1的eNB106(其可包括图6的eNB610的一个或多个模块)可执行所述操作。

在1102，eNB可以生成将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口的端口预编码矩阵。在1104，eNB可以使用该端口预编码矩阵将因UE而异的端口参考信号传送给用户装备(UE)。在1106，eNB可以接收关于由UE基于因UE而异的端口参考信号测量到的CSI的反馈。在1108，eNB可以基于关于由UE测量的CSI的反馈来将多个数据层映射至因UE而异的天线端口。根据各方面，eNB可以将导频序列映射至因UE而异的天线端口。在1110，eNB可将这些因UE而异的天线端口中的每一者映射至物理天线振子。在1112，eNB可基于该多个数据层的映射以及天线端口至物理天线振子的映射来将数据传送给该UE。

根据各方面并且如上所述，端口预编码矩阵基于UL信道估计来生成。物理发射天线振子可被安排在多维阵列中。如本文所述的，eNB可进一步将导频序列映射至因UE而异的天线端口。

根据各方面，关于CSI的反馈可包括经量化反馈，经量化反馈包括优选矩阵指示符(PMI)和秩指示(RI)中的至少一者。经量化反馈可从预定义码本中选择。

eNB还可向UE传送关于天线振子的子阵列划分的信息。图14-20中解说了示例子阵列划分。该信息可包括子阵列划分的类型、天线端口的结构、或天线端口的数量中的至少一者。

根据各方面，各UE可根据其支持多种类型的子阵列划分和相关联的码本的能力被划分为多个类别。某些类型的UE支持的子阵列划分类型可能比其他类型的UE少。

图12解说了根据本公开的各方面的例如由UE执行的示例操作1200。图1的UE106(其可包括图6的UE650的一个或多个模块)可执行所述操作。

在1202，UE可以接收由eNB使用长期端口预编码矩阵传送的因UE而异的端口参考信号，该长期端口预编码矩阵将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口。在1204，UE可以基于因UE而异的端口参考信号来测量并量化短期CSI。在1206，UE可将关于经量化的短期CSI的反馈传送给eNB。

根据各方面，该反馈可包括经量化反馈，经量化反馈包括PMI和RI中的至少一者。经量化反馈可从预定义码本中选择。UE可基于该信息来选择多个预定义码本之一并且可以使用所选码本来报告该反馈。

根据各方面，UE可以接收关于天线振子的子阵列划分的信息。该信息可包括子阵列划分的类型、天线端口的结构、和天线端口的数量中的至少一者。例如图14-20中解说了示例子阵列划分。UE可以例如从eNB接收关于子阵列划分的信息。

图13解说了根据本公开的各方面的天线振子的示例阵列。图13解说了64个天线振子M和8个天线端口P。所解说的交叉极化天线振子对齐成8行乘8列。

图14-20提供了根据本公开的各方面的天线振子的示例子阵列划分。UE可以从eNB接收例如关于天线振子的子阵列划分的信息。这些子阵列可将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口。

因此，本公开的各方面提供了通过在eNB处使用具有最高达64个天线端口的二维天线阵列来改善FD-MIMO技术的***容量的技术。使用二维天线阵列允许在方位和标高两者上进行因UE而异的波束成形。

为了支持本文描述的两级式预编码方案，因UE而异的参数(包括子阵列划分的类型和CSI资源配置)可以被半动态地配置。子阵列划分的类型可包括eNB所使用的天线端口的结构和天线端口的数量。

基于以上配置，UE可以选择若干预定义码本之一并且使用所选码本来报告对层预编码器的反馈(例如，PMI/RI)。各UE可根据其支持多种类型的子阵列划分和相关联的码本的能力被划分为多个类别。根据各方面，低端UE可以支持有限类型的子阵列划分。

动态垂直扇区化

为了增加***容量，三维(3D)-MIMO技术已经被考虑，其中eNB使用具有大数目天线的二维(2D)天线阵列。有了这一类型的配置，将可预期在具有高波束成形增益的情况下有小的蜂窝小区内干扰。

波束成形已经典型地仅使用水平定向来实现。然而，随着智能天线技术的增加，标高波束成形现在允许在波束成形过程中进行垂直定向。标高波束成形目前支持最高达8个天线端口。

图21解说了8×8天线阵列2100。天线阵列2100包括8行和8列天线振子，其各自与毗邻天线振子分开距离λ/2，其中λ是来自天线振子的信号的波长。天线阵列2100包括方向2102上的方位振子和方向2104上的标高振子，其可被用于水平和标高波束成形两者。在天线阵列2100的各个实现中，每个天线振子可包括个体收发机和功率放大器。

图22解说了具有eNB-A2202和eNB-B2204的提供常规垂直扇区化覆盖的无线网络区域2200。标高波束成形目前采用其中波束在覆盖区上方的固定标高处形成的垂直扇区化。

例如，eNB-A2202在eNB-A的覆盖区的垂直扇区化中配置有波束L2214和波束H2216。类似地，eNB-B2204在eNB-B的覆盖区的垂直扇区化中配置有波束L2218和波束H2220。

此类常规垂直扇区化(诸如，波束L2214和2218以及波束H2216和2220的置备)的一些问题在于固定标高波束导致在标高域中丢失自由度(DOF)并丢失灵活性。

波束H2216和2220旨在覆盖蜂窝小区边缘处的UE，诸如UE2208和2210，而波束L2214和2128旨在覆盖蜂窝小区内部的UE，诸如UE2206和2212。

然而，如果不存在处于蜂窝小区边缘2208和2210处的UE并且更多UE位于蜂窝小区内部，则蜂窝小区容量可被限制，因为eNB-A2202和eNB-B2204将不必要地维持波束H2216和2220，即使并没有UE位于蜂窝小区边缘内。在此类情形中，波束2216和2220将被浪费。而且，没有标高上的灵活性，常规的垂直扇区化对于UE位于不同标高处的情境而言可能是不可行的。

图23解说了由eNB2302服务的无线覆盖区2300。eNB2302采用具有波束2306和2304的固定垂直扇区化。波束2304提供了垂直扇区1的标高覆盖并且波束2306提供了垂直扇区2的标高覆盖。

如所指示的，在固定的垂直扇区的情况下，在几乎没有UE占据所定义的垂直扇区(例如，垂直扇区1和2)时波束可能被浪费掉。例如，垂直扇区1包括多个UE2308。然而，仅UE2310位于垂直扇区2中。eNB2302可能将***资源花费在维持波束2306上而仅覆盖了落在垂直扇区2内的UE2310。即使有远多于此的UE2308位于垂直扇区1内，eNB也将不能扩展波束2304以增加垂直扇区1的容量。

图24解说了由eNB2402服务的无线覆盖区2400。eNB2402采用具有波束2404和2406的垂直扇区化。波束2406提供了垂直扇区1的标高覆盖并且波束2404提供了垂直扇区2的标高覆盖。所解说的这些固定垂直扇区还限制了覆盖具有标高差异的UE的灵活性。

例如，建筑物2408和2410位于垂直扇区1内，而建筑物2412位于垂直扇区2内。如所解说的，每个建筑物是多层的。因此，位于这些建筑物内的UE可具有标高差异。提供对垂直扇区2的覆盖的波束2404可能不能向垂直扇区1内的建筑物2408和2410中的处于不同标高处的UE提供服务。因此，所解说的固定垂直扇区化将很可能限制覆盖具有不同标高的UE的灵活性。

本公开的各个方面涉及通过基于标高域中的UE反馈来动态形成若干垂直扇区来执行标高波束成形。例如，在标高域中具有类似反馈的UE可被编组以形成群集。服务eNB可基于接收到的反馈来形成针对这些UE的因群集而异的垂直波束。如将在本文更详细描述的，eNB可以形成针对提供类似反馈的UE的因群集而异的垂直波束。

根据各方面，垂直扇区可在某个时段之后被动态改变。因为改变标高的UE是慢统计性质，所以所设计的用于改变垂直扇区的时段可被定义为较长时间段。而且，随着UE从一个地点移至另一地点，UE可以在其标高域反馈与另一特定垂直群集相关联时加入其他垂直群集。

图25解说了根据本公开的各方面执行的示例操作2500。操作2500可由eNB的一个或多个模块来执行。如上所述，eNB可以利用二维天线阵列。

在2502，eNB从其覆盖区内的多个UE接收反馈。如在本文将更详细描述的，UE可以根据开环方案、闭环方案、或两者的组合来接收反馈。该反馈可在eNB处从物理上行链路控制信道和/或物理上行链路共享信道接收。

在开环方案中，eNB可以形成针对UE的多个正交标高波束。UE可以分析各波束并藉由指定(例如，传送)优选波束的索引来向eNB提供反馈。

在闭环方案中，由基站接收的反馈可以是由UE获得或演算的度量。该度量可包括预编码矩阵指示符(PMI)、信道本征向量、或类似度量等。

在2504，eNB可以使用在步骤2502接收到的反馈来确定各UE间在标高域中的相关性。该相关性向eNB提供了将各UE编组为将从基于反馈形成的标高波束中获益的逻辑群集的能力。

取决于eNB使用开环还是闭环方案来操作，该相关性可包括分析由UE报告的优选波束索引的分布(开环方案)或者可包括确定各个反馈度量之间的相关性以确定UE的逻辑编组(闭环方案)。

在2506，eNB可基于该相关性来配置一个或多个UE群集，其中每个UE群集中包括具有类似相关性的UE集，该UE集在预定阈值以内相关。

在2508，eNB可基于标高域中的UE间的结果所得的相关性来动态配置针对每个UE群集的垂直扇区。例如，当eNB确定数个UE的反馈相关在一起并且已经被配置为UE群集时，eNB可以定义并配置将服务该UE群集中的相关UE的每一者的垂直扇区。eNB可以动态配置针对由具有某个类似相关性的各UE形成的每个此种UE群集的此种垂直扇区。

在2510，eNB可以形成与每个经配置的UE群集的垂直扇区对应的标高波束。每个标高波束可与其他标高波束正交。eNB可以生成恰适的波束权重以形成将服务每个UE群集的动态垂直扇区的波束。每个垂直扇区可具有等于合成信道的主本征向量的波束成形权重。该合成信道可基于从每个UE群集中的各UE接收到的在标高域中的反馈来形成。eNB可以向该一个或多个群集中的每个群集中的这两个或更多个UE传送该标高波束。该标高波束可使用时间复用方法或频率复用方法来传送。

根据各方面，针对每个UE群集的标高波束可彼此正交。进一步，标高波束可由时间复用方法或频率复用方法中的一者或多者来传送。

本公开的各个方面还允许兼容eNB为因UE而异的标高波束成形保留一些波束。对于任何给定覆盖区，因群集而异的波束与因UE而异的波束之间可存在折衷。因UE而异的波束可向个体UE提供较强的通信，而因群集而异的波束可提供***容量上显著的增加。为因群集而异的波束成形利用的开环和闭环方案还可被用于确定可能不落入逻辑群集中并且可从因UE而异的波束中获益的UE。

图26解说了解说根据本公开的各方面配置的动态垂直扇区化规程的传输时间线2600。如所解说的，周期性超帧可被定义为包括数十个帧。超帧2602被解说为在传输时间线2600上包括数目“X”个帧。

在第一子帧“n”，eNB传送参考信号。例如，eNB可以向多个UE传送信道质量信息-参考信号。每个UE测量其CSI-RS中的信道并将标高域中的反馈提供回至eNB。由eNB和UE使用的方案可以是开环的、闭环的、或两者的组合。如上所述，在开环模式中，UE反馈这些正交标高波束中的最佳者的索引。在闭环模式中，UE反馈度量，诸如秩1、PMI、信道本征向量或类似度量等。

eNB收集来自各UE的在标高域中反馈的信道信息并基于开环、闭环反馈或两者的组合的相关来形成针对UE群集的动态垂直扇区。

如上所提及的，因UE而异的波束成形可仍适用于不配合在相关的UE群集内的UE。

所形成的垂直扇区将随后不改变，直到超帧2602在帧“n+X”的末尾处。此时，eNB可再次传送RS并且eNB的覆盖区中的UE可以使用或开环或闭环方案向eNB提供标高域中的反馈。

应注意，将由eNB用于传送RS(例如，CSI-RS)以便得到来自UE的标高反馈的开销非常低。因此，本公开的所解说的方面将不会实质性地增加基站或UE的开销或处理要求。

图27解说了根据本公开的各方面配置的eNB2702的覆盖区2700。eNB2702被配置成用于动态垂直扇区化并且通过传送CSI-RS以便于获得来自位于覆盖区2700内的UE的标高反馈来开始扇区化过程。

多个UE位于eNB2702的覆盖区内，包括在建筑物2706的各个楼层上的UE2704、UE2706-A、2706-B、和建筑物2708中的UE2708-A。覆盖区2700内的UE各自在标高域中向eNB提供反馈。eNB将反馈进行相关以动态确定垂直扇区。

建筑物2706包括第三楼层上的UE2706-A和第一楼层上的UE2706-B。对建筑物2706中的UE的标高反馈进行的相关使eNB配置针对建筑物2706的第三楼层上的UE群集的垂直扇区2710和针对第一楼层上的UE群集的垂直扇区2718。

eNB还找到覆盖区2700中的室外的多个UE之间的相关性。eNB定义UE群集2712和与UE群集2712相关联的垂直扇区2714。对建筑物2708中的UE的标高反馈进行的相关使eNB配置针对第三楼层建筑物2708上的UE群集的垂直扇区2716。

最后，从UE2704接收的标高反馈可能不与位于覆盖区2700内的其他UE相关。因此，eNB可以配置因UE而异的标高波束2720以服务该UE2704。

UE的这种分布和由eNB2702实现的结果所得的动态垂直扇区化可保持就位达数十帧，如图26中所述。而且，当任何垂直扇区中的任何UE移入另一垂直扇区中时，它可变为该特定UE群集的一部分。

例如，如果建筑物2706的第三楼层上的UE之一移至该建筑物的第一楼层，则该UE将离开垂直扇区2710所被针对性配置的UE群集并加入垂直扇区2718所被针对性配置的第一楼层2706-B上的UE群集。因此，通过基于标高域中的来自UE的反馈来动态配置垂直扇区，eNB可以更灵活地处置具有变动标高的UE而不会通过固定垂直扇区来浪费***容量。

如上所提及的，标高反馈机制可在本公开的各个方面使用开环方案、闭环方案、或两者的某个组合或变型来实现。

图28解说了根据本公开的各方面的被执行以实现开环标高反馈方案的示例操作2800。图29解说了根据图28中所解说的方法体系的被配置成用于开环标高反馈机制的eNB2902。

在框2802，eNB2902使用共用CSI-RS资源在时间和频率复用方法上形成多个正交标高波束：标高波束1到标高波束K。

在2804，eNB2902从UE2904-2910中的每一者接收标高反馈。UE2904-2910中的每一者反馈标高波束1到K中为其标高域中的最佳波束的一个标高波束的索引。

例如，UE2904可以反馈标高波束K的索引K，而UE2908可以反馈标高波束2的索引2，分别作为最佳波束的索引。

在2806，eNB2902分析UE2904-2910的优选波束索引的分布。在2808作出是否有任何UE报告了相同或相似的最佳波束索引的确定。

在2810，eNB可以为具有相同或相似优选波束的UE形成标高波束。根据各方面，如果UE报告了邻波束，则那些UE还可以被用统一波束来编组。例如，UE2906和2908各自将标高波束2的索引2反馈为最佳波束，而UE2910反馈邻标高波束1的索引1。因此，eNB2902可以配置针对垂直扇区的统一波束L以服务具有UE2906、2908和2910的群集。

以此方式，eNB可以分析多个UE中的每个UE的优选波束的分布。eNB可随后编组共享类似波束偏好的两个或更多个UE以形成一个或多个UE群集。

如果优选波束的索引对于UE不是相同的，则在2812，eNB2902将使用所报告的波束索引来形成因UE而异的波束。例如，UE2904报告了索引K，其不是相同的并且不与由UE2906-2910报告的任何标高波束相邻。因此，eNB2902可以为UE2904形成因UE而异的波束M。以此方式，一些波束可被保留用于因UE而异的标高波束成形。

应注意，由统一波束L服务的垂直扇区中的UE2906、2908和2910可以相同方式动作，如同它们在2DMIMO***中一样。

图30解说了根据本公开的各方面的在闭环标高反馈方案中实现的示例操作3000。在3002，eNB从该eNB覆盖区内的UE接收标高反馈度量。标高反馈度量可包括秩1PMI、本征向量、及类似度量等。

在3004，eNB确定该多个UE的UE对的所有组合的相关。例如，UE1-N的标高反馈度量被表示为h₁、h₂、…、h_N。eNB根据以下算法来确定相关性：

对于i＝1:N

对于j＝i:N

C_i,j＝(h_i)^Hh_j

结束

C_ij是表示UE对(UE_i和UE_j)之间的信道相似性的矩阵。根据各方面，h_i可以是UE_i的秩1PMI或信道本征向量之一，而h_j可以是UE_j的秩1PMI或信道本征向量之一。N表示该多个UE的总数。

在3006，eNB将任何相关性的值与第一预定阈值T₁作比较。与第一预定阈值的比较确定此UE对相关的密切程度如何。如果相关性小于T₁，则在3014，该对的UE被认为不是群集的候选并且eNB在3006继续比较其他组合。

如果该对的相关性等于或大于T₁，则该对的UE被指定为群集候选并且在3008由eNB计为相关UE。

在3010，eNB将被计为彼此相关的UE的数目与第二预定阈值T₂作比较。取决于网络的设计，运营商可以指定在形成用于动态垂直扇区化的UE群集之前必须存在的匹配UE的某个阈值数目。如果相关UE的数目不超过T₂，则在3016，不形成针对该UE群集的统一标高波束。

否则，如果相关UE的数目满足或超过第二阈值，则在3012，eNB以统一标高波束来形成针对具有这些相关UE的群集的垂直扇区。因此，eNB可基于从UE接收到在标高域中的反馈来动态形成针对UE群集的垂直波束。

应注意，这一向量的波束权重可被选为：w(i)＝SVD([h_ih_n(i)])*，其中权重w(i)是相关UE的标高度量的共轭的奇异值分解(SVD)。SVD作用于选择反馈度量的主本征向量。

应进一步注意，为了减轻不同垂直扇区之间的差异，可应用块对角化(BD)。根据各方面，垂直扇区的标高波束与因UE而异的标高波束之间的干扰可被减轻。该干扰可通过使用迫零(ZF)法或BD法形成因UE而异的波束来得以减轻。

开环和闭环方案各自向实现提供益处和损害。例如，开环反馈方案要求较少反馈，并且因此适于具有中等UE速度的情境。开环方案还要求eNB和UE两侧上的较小复杂性。相反，存在有限数量的正交波束。因此，较少的标高波束可被用于确定UE反馈。

与因UE而异的标高波束成形相比，动态垂直扇区化要求极少的开销并且与波束成形有关的信令可被多播给一个群集中的各UE，因此免除了逐个通知UE的需要。

另外，垂直扇区可保持就位达较长时段，因为垂直方向或标高域中的统计性质随时间变化缓慢。在典型操作中，UE通常在方位域中移动。由于较低开销和较长垂直扇区时段，本公开的各个方面在UE以中等速度移动或在密集UE分布内移动时提供了更好的性能。在UE中等速度的情境中不能获得准确的信道信息。在密集UE分布(例如，机场)中，波束可能不会窄到足以分开不同的UE。

应理解，所公开的过程中各步骤的具体次序或层次是示例性办法的解说。应理解，基于设计偏好，可以重新编排这些过程中各步骤的具体次序或层次。所附方法权利要求以范例次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所给出的具体次序或层次。

提供之前的描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种改动将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文所示出的方面，而是应被授予与语言上的权利要求相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述除非特别声明，否则并非旨在表示“有且仅有一个”，而是“一个或多个”。除非特别另外声明，否则术语“一些”指代的是一个或多个。本公开通篇描述的各种方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论这样的公开是否在权利要求书中被显式地叙述。权利要求的任何要素都不应当在35U.S.C.§112第六款的规定下来解释，除非该要素是使用措辞“用于……的装置”来明确叙述的或者在方法权利要求情形中该要素是使用措辞“用于……的步骤来叙述的。”

Claims

1.一种用于由演进型B节点(eNB)进行无线通信的方法，包括：

生成将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口的端口预编码矩阵；

使用所述端口预编码矩阵将因用户装备(UE)而异的端口参考信号传送给UE；

接收关于由所述UE基于所述因UE而异的端口参考信号测量到的信道状态信息(CSI)的反馈；

基于关于CSI的所述反馈来将多个数据层映射至因UE而异的天线端口；

将所述因UE而异的天线端口中的每一者映射至物理天线振子；以及

基于所述多个数据层的映射以及天线端口至所述物理天线振子的映射来将数据传送给所述UE。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述端口预编码矩阵是基于上行链路信道估计来生成的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理天线振子被安排在多维阵列中。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将导频序列映射至因UE而异的天线端口。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反馈包括经量化反馈，所述经量化反馈包括优选矩阵指示符(PMI)和秩指示(RI)中的至少一者。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述经量化反馈选自预定义码本。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括向所述UE传送关于所述天线振子的子阵列划分的信息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信息包括子阵列划分的类型、天线端口的结构、或天线端口的数目中的至少一者。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UE根据其支持多种类型的子阵列划分和相关联的码本的能力被划分为多个类别。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，某些类型的UE所能支持的子阵列划分的类型比其他类型的UE要少。

11.一种用于由用户装备(UE)进行无线通信的方法，包括：

接收由演进型B节点(eNB)使用长期端口预编码矩阵传送的因UE而异的端口参考信号，所述长期端口预编码矩阵将较大数目的天线振子压缩到较小数目的天线端口；

基于所述因UE而异的端口参考信号来测量并量化短期CSI；以及

将关于经量化的短期CSI的反馈传送给所述eNB。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述反馈包括经量化反馈，所述经量化反馈包括优选矩阵指示符(PMI)和秩指示(RI)中的至少一者。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述经量化反馈选自预定义码本。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括接收关于所述天线振子的子阵列划分的信息。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述信息包括子阵列划分的类型、天线端口的结构、和天线端口的数量中的至少一者。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括：

基于所述信息来选择多个预定义码本中的一个；以及

使用所选码本来报告所述反馈。

17.一种无线通信的方法，包括：

在演进型B节点(eNB)处接收来自多个用户装备(UE)的反馈；

由所述eNB确定所述多个UE之间的相关性；

由所述eNB基于所述相关性来配置一个或多个UE群集，其中所述一个或多个UE群集中的每一者包括所述多个UE中具有落在预定阈值以内的相关性的两个或更多个UE；

由所述eNB动态地配置针对所述一个或多个UE群集中的每个UE群集的垂直扇区；以及

由所述eNB形成与针对所述一个或多个UE群集中的每个UE群集的所述垂直扇区对应的标高波束。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括：

向所述一个或多个UE群集中的每个UE群集中的该两个或更多个UE传送所述标高波束。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括：

向所述多个UE传送信道质量信息-参考信号。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在所述eNB处利用二维天线阵列。

21.如权利要求17所述的方法，其特征在于，收到的反馈包括以下一者或多者：

预编码矩阵指示符(PMI)；

信道本征向量；以及

优选波束的索引。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述PMI和所述信道本征向量中的一者或其两者在eNB处从以下一者或多者中接收：

物理上行链路控制信道；以及

物理上行链路共享信道。

23.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个UE之间的相关性包括分析所述多个UE的每个UE的优选波束的分布并编组具有至少相似的优选波束的两个或更多个UE以形成所述一个或多个UE群集中的每个群集。

24.如权利要求17所述的方法，其特征在于，每个标高波束与另一个正交。

25.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个UE之间的相关性包括在标高域中演算所述多个UE的每对UE的对相关性。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，每对UE的所有组合的所述对相关性的值根据以下来标示：

C_i,j＝(h_i)^Hh_j；0＜i,j,≤N；

其中C_i,j是指示UE_i和UE_j对之间的信道相似性的矩阵，h_i是以下之一：UE_i的秩1PMI或信道本征向量，h_j是以下之一：UE_j的秩1PMI或信道本征向量，而N是所述多个UE的总数。

27.如权利要求25所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述对相关性的值与第一预定阈值作比较，其中所述第一预定阈值是指示所述UE对彼此相关的最小值；

演算彼此相关的UE的数目并将所述数目与第二预定阈值作比较，其中所述第二预定阈值是形成所述一个或多个UE群集中的每一者的最小UE数目；以及

当相关UE的数目至少与所述第二预定阈值相同时，将彼此相关的所述两个或更多个UE编组以形成所述一个或多个UE群集中的每一者。

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述数目的UE中的每个UE被指派到所述一个或多个UE群集中的一个UE群集。

29.如权利要求17所述的方法，其特征在于，每个垂直扇区具有等于合成信道的主本征向量的波束成形权重，其中所述合成信道是基于来自所述一个或多个UE群集中的每一者中的所述两个或更多个UE的在标高域中的所述反馈来形成的。

30.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括：

基于来自所述多个UE中的该UE的在标高域中的所述反馈来形成所述因UE而异的标高波束。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，进一步包括：

减轻所述垂直扇区的所述标高波束与所述因UE而异的标高波束之间的干扰。

32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述减轻干扰包括用以下一者或其两者来形成所述因UE而异的标高波束：

迫零法；以及

块对角化法。

33.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述标高波束在周期性超帧的时间段期间保持不变。

34.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述一个或多个UE群集的所述配置在与所述一个或多个UE群集相关联的一个或多个UE移至标高域中时改变。

35.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述标高波束由以下一者或多者传送：

时间复用方法；以及

频率复用方法。