CN107241129B - 窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法及装置，其中方法包括：接收基站发送的窄带信道状态信息参考信号CSI‑RS和非周期CSI‑RS；分别根据所述窄带CSI‑RS和非周期CSI‑RS进行信道测量；根据信道测量结果和所述非周期CSI‑RS的类型，确定上报至所述基站的信道状态信息CSI；将所述CSI上报至所述基站，以使所述基站根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI‑RS的波束方向时,按预设规则校准所述窄带CSI‑RS的波束方向，所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI。本发明可以提高窄带CSI‑RS的参考信号资源利用率，灵活调整窄带CSI‑RS波束方向。

Description

窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，涉及一种窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法及装置。
背景技术
长期演进(Long Term Evolution，LTE)***在R13版本中引入了两种类型的信道状态信息参考信号(Channel State Information Reference Signal，CSI-RS)，一种为非预编码CSI-RS，通过相同宽度的宽波束实现全小区覆盖，可配置为小区内多个用户设备(User Equipment，UE)的参考信号；另一种为波束成形CSI-RS，利用波束成形的方式将多个天线阵元映射到一个CSI-RS端口中，形成具有一定方向的窄波束，只能覆盖小区内部分区域。
波束成形CSI-RS有两种实现方式，一种为一个CSI进程包含大于一个CSI-RS资源，称为小区专用(Cell-specific)波束成形(BF，beamformed)CSI-RS，是虚拟扇区的一种升级。每个CSI-RS资源为一个宽波束，代表一个虚拟扇区。UE测量多个波束方向，从中选择一个最佳波束，上报一个最佳的资源号，并进行对应波束上的CSI上报。
另一种为一个CSI进程中包含一个CSI-RS资源，称为用户专用(UE-specific)BFCSI-RS(即窄带CSI-RS)，用于减少CSI-RS端口个数，且提高覆盖，降低测量的复杂性。时分双工(Time Division Duplexing，TDD)可利用信道互易性计算并确定CSI-RS波束方向；频分双工(Frequency Division Dual，FDD)若存在上下行统计互易性，也可利用上述方法，否则基站可发低速非预编码CSI-RS或Cell-specific BF CSI-RS，然后UE上报一个预编码矩阵指示(Precoding Matrix Indicator，PMI)，供基站确定CSI-RS波束方向。但是非预编码CSI-RS和Cell-specific BF CSI-RS均为周期配置的，其发送周期和子帧偏置由高层参数subframeconfig配置。Cell-specific BF CSI-RS要分配较多的参考信号资源，降低CSI-RS资源利用率；而非预编码CSI-RS所需要的资源单元(Resource Element,RE)资源较多，且受限于发送周期较短，最大周期仍远小于正常情况下波束方向的变化速率，从而也造成参考信号资源的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法及装置，以提高窄带CSI-RS的参考信号资源利用率，灵活调整窄带CSI-RS波束方向。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种信道状态信息的上报方法，包括：
接收基站发送的窄带信道状态信息参考信号CSI-RS和非周期CSI-RS；
分别根据所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量；
根据信道测量结果和所述非周期CSI-RS的类型，确定上报至所述基站的信道状态信息CSI；
将所述CSI上报至所述基站，以使所述基站根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI-RS的波束方向时,按预设规则校准所述窄带CSI-RS的波束方向，所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI。
第二方面，本发明实施例提供了一种窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法，包括：
向用户设备UE发送窄带信道状态信息参考信号CSI-RS和非周期CSI-RS；
接收UE上报的基于所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS的信道测量结果，以及所述非周期CSI-RS的类型而确定的信道状态信息CSI，所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI；
根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI-RS的波束方向时,根据预设规则校准所述窄带CSI-RS的波束方向。
第三方面，本发明实施例提供了一种信道状态信息的上报装置，配置于用户设备UE中，包括：
CSI-RS接收模块，用于接收基站发送的窄带信道状态信息参考信号CSI-RS和非周期CSI-RS；
信道测量模块，用于分别根据所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量；
CSI确定模块，用于根据信道测量结果和所述非周期CSI-RS的类型，确定上报至所述基站的信道状态信息CSI；
CSI上报模块，用于将所述CSI上报至所述基站，以使所述基站根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI-RS的波束方向时,按预设规则校准所述窄带CSI-RS的波束方向，所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI。
第四方面，本发明实施例提供了一种窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准装置，配置于基站中，包括：
CSI-RS发送模块，用于向用户设备UE发送窄带信道状态信息参考信号CSI-RS和非周期CSI-RS；
CSI接收模块，用于接收UE上报的基于所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS的信道测量结果，以及所述非周期CSI-RS的类型而确定的信道状态信息CSI，所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI；
波束方向校准模块，用于根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI-RS的波束方向时,根据预设规则校准所述窄带CSI-RS的波束方向。
本发明的有益效果是：本发明提供的窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法及装置，在现有的基站发送窄带CSI-RS至UE的基础上，基站将配置好的非周期CSI-RS发送至UE，UE基于接收到的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS分别进行信道测量，并根据信道测量结果和所述非周期CSI-RS的类型，确定上报至基站的CSI，基站根据上报的CSI，校准窄带CSI-RS的波束方向。由此，可针对波束方向的变化速率等实际情况，由基站随时向UE发送非周期CSI-RS，基站根据UE上报的CSI，可选择性调整窄带CSI-RS的波束方向，提高了窄带CSI-RS参考信号资源的利用率，使窄带CSI-RS的波束方向更适合UE的信道状态，以便于UE从中选择最佳窄带波束，降低资源开销。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：
图1是本发明实施例一提供的CSI上报方法的流程示意图；
图2是本发明实施例一提供的非周期CSI-RS上报过程示意图；
图3是本发明实施例二提供的CSI上报方法的流程示意图；
图4是本发明实施例二提供的CSI-RS上报过程示意图；
图5是本发明实施例三提供的CSI上报方法的流程示意图；
图6是本发明实施例三提供的CSI-RS上报过程示意图；
图7是本发明实施例四提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法的流程示意图；
图8是本发明实施例五提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法的流程示意图；
图9是本发明实施例六提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法的流程示意图；
图10是本发明实施例七提供的CSI上报装置的结构框图；
图11是本发明实施例八提供的窄带CSI-RS波束方向的校准装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的CSI上报方法的流程示意图。该方法适用于LTE***中校准窄带CSI-RS的情况，该方法可以由信道状态信息的上报装置或者用户设备UE来执行。上述信道状态信息的上报装置可以由软件和/或硬件的方式来实现,可配置于UE中。如图1所示，该方法包括：
步骤101、接收基站发送的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS。
其中，基站可以是演进型Node B(简称eNB)，窄带CSI-RS为周期配置的，其发送周期和子帧偏置由高层参数subframeconfig配置，非周期CSI-RS的配置信息通过无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)信令半静态配置。另外，本实施例中，非周期CSI-RS可包括至少一个窄带波束成形CSI-RS，或者非预编码CSI-RS，或者宽带波束成形CSI-RS。
具体的，如图2所示，体现了非周期CSI-RS的上报过程：UE在子帧n接收到基站发送非周期CSI-RS触发信令时，在子帧n+k1接收非周期CSI-RS，其中k1为固定值且k1∈{0,1,2,3,4}，或者k1由高层参数的子帧配置确定。其中，基站通过下行控制信息(DownlinkControl Information，DCI)信令触发至少一个非周期CSI-RS，非周期CSI-RS触发信令用于指示UE上报CSI。
示例性的，在k1由高层参数的子帧配置确定时，非周期CSI-RS仍配置高层参数subframeconfig，指示其子帧周期和子帧偏置。若UE在子帧n接收到非周期CSI-RS触发信令，则非周期CSI-RS在大于等于子帧n的满足子帧周期和子帧偏置的第一个子帧被UE接收到。例如，一个子帧周期为10ms，子帧偏置为-1，若UE在子帧8接收到非周期CSI-RS触发信令，则非周期CSI-RS在子帧9被UE接收到。
步骤102、分别根据窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量。
示例性的，分别测量最近一次接收到的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS，获得窄带CSI和非周期CSI，可以得到最新窄带CSI和非周期CSI，以提高CSI上报的准确性。其中，CSI包括信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)、预编码矩阵指示PMI和秩指示(RankIndicator，RI)，CQI用来反映物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)的信道质量，PMI用来指示码本集合的索引，RI用来指示PDSCH的有效的数据层数。
步骤103、根据信道测量结果和非周期CSI-RS的类型，确定上报至基站的信道状态信息CSI。
本实施例中，可以在根据信道测量结果得到窄带CSI和非周期CSI后，再根据基站发送的非周期CSI-RS的类型，确定上报至基站的CSI是窄带CSI还是非周期CSI，或者是窄带CSI和非周期CSI均上报至基站。
示例性的，在非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，按预设准则算出信噪比较大的CSI-RS，UE上报信噪比较大的CSI-RS对应的CSI；在非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，窄带CSI和非周期CSI均上报至基站。
步骤104、将CSI上报至基站。
示例性的，参考图2，在上报非周期CSI时，UE在子帧n+k1+k2上报非周期CSI，并通过PUSCH承载。其中k2的取值按现有协议的规定进行，例如，对于FDD***，k2＝4，且上报PUSCH承载的非周期CSI也按现有协议的格式进行上报。
本发明实施例一提供的信道状态信息的上报方法，在现有的基站发送窄带CSI-RS至UE的基础上，UE基于接收到的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS分别进行信道测量，并根据信道测量结果和所述非周期CSI-RS的类型，确定上报至基站的CSI，以使基站根据上报的CSI，校准窄带CSI-RS的波束方向。由此，可针对波束方向的变化速率等实际情况，由基站随时向UE发送非周期CSI-RS，基站根据UE上报的CSI，可选择性调整窄带CSI-RS的波束方向，提高了窄带CSI-RS参考信号资源的利用率，使窄带CSI-RS的波束方向更适合UE的信道状态，以便于UE从中选择最佳窄带波束，降低资源开销。
进一步的，在将CSI上报至基站之前，还包括：
为CSI配置上报资源指示，以使基站确定CSI对应的CSI-RS。例如，上报资源指示可以用0和1表示，其中，0表示非周期CSI-RS，1表示窄带CSI-RS。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的CSI上报方法的流程示意图。本实施例以实施例一为基础，将步骤根据信道测量结果和非周期CSI-RS的类型，确定上报至基站的信道状态信息CSI，优化为：当非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，根据窄带CSI的窄带RI和窄带PMI确定窄带预编码矩阵，根据非周期CSI的非周期RI和非周期PMI确定非周期预编码矩阵；根据窄带预编码矩阵，按预设原则确定窄带CSI-RS中最佳波束方向的窄带码字，根据非周期预编码矩阵，按预设原则确定非周期CSI-RS中最佳波束方向的非周期码字；根据窄带码字计算出窄带CSI-RS的信噪比，根据非周期码字计算出非周期CSI-RS的信噪比；比较窄带CSI-RS的信噪比和非周期CSI-RS的信噪比，将信噪比较大的CSI-RS对应的CSI，确定为上报至基站的CSI。
相应的，如图3所示，本实施例的方法包括：
步骤201、接收基站发送的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS。
步骤202、分别根据窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量。
示例性的，如图4所示，在测量窗口内测量最近一次接收的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS。其中，测量窗口的长度可以为相邻两个窄带CSI-RS之间的时间间隔，也可以为相邻两个非周期CSI-RS之间的时间间隔。
步骤203、当非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，根据窄带CSI的窄带RI和窄带PMI确定窄带预编码矩阵，根据非周期CSI的非周期RI和非周期PMI确定非周期预编码矩阵。
其中，窄带波束成形CSI-RS的配置信息包含窄带波束成形CSI-RS的资源和码本信息，具体包含非零功率CSI-RS资源，干扰测量参考信号资源，功率和码本子集选择限制，以及码本和信道测量限制开/关。
步骤204、根据窄带预编码矩阵，按预设原则确定窄带CSI-RS中最佳波束方向的窄带码字，根据非周期预编码矩阵，按预设原则确定非周期CSI-RS中最佳波束方向的非周期码字。
示例性的，可按最大互信息量原则或最大输出信噪比原则，分别确定窄带CSI-RS中最佳波束方向的窄带码字，以及非周期CSI-RS中最佳波束方向的非周期码字。
步骤205、根据窄带码字计算出窄带CSI-RS的信噪比，根据非周期码字计算出非周期CSI-RS的信噪比。
具体的，计算CSI-RS的信噪比的公式为：
Figure BDA0000952591840000071
其中，P为发射功率，H为信道衰落因子，w为CSI-RS中波束对应的码字，I为信道干扰，N为噪声干扰。
分别将窄带码字和非周期码字与相关的其他参量代入该公式，可以得到窄带CSI-RS的信噪比和非周期CSI-RS的信噪比。
步骤206、比较窄带CSI-RS的信噪比和非周期CSI-RS的信噪比，将信噪比较大的CSI-RS对应的CSI，确定为上报至基站的CSI。
步骤207、将CSI上报至基站。
本发明实施例二提供的信道状态信息的上报方法，当非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，通过确定窄带CSI-RS中最佳波束方向的窄带码字，以及非周期CSI-RS中最佳波束方向的非周期码字，进一步根据确定的码字得到窄带CSI-RS的信噪比和非周期CSI-RS的信噪比，将信噪比较大的CSI-RS对应的CSI上报至基站，可以使基站根据UE上报的CSI，可选择性调整窄带CSI-RS的波束方向，提高了窄带CSI-RS参考信号资源的利用率，使窄带CSI-RS的波束方向更适合UE的信道状态，以便于UE从中选择最佳窄带波束，降低资源开销。
实施例三
图5是本发明实施例三提供的CSI上报方法的流程示意图。本实施例以实施例一为基础，将步骤根据信道测量结果和非周期CSI-RS的类型，确定上报至基站的信道状态信息CSI，优化为：当非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，确定窄带CSI和非周期CSI为上报至基站的CSI。
相应的，如图5所示，本实施例的方法包括：
步骤301、接收基站发送的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS。
步骤302、分别根据窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量。
步骤303、当非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，确定窄带CSI和非周期CSI为上报至基站的CSI。
其中，非预编码CSI-RS的配置信息包含CSI-RS端口个数，资源索引，子帧配置和扰码ID，与小区专有导频CRS的准同步配置，和非预编码CSI-RS的CSI上报码本信息有功控和码本子集选择，第一维和第二维天线个数，以及第一维和第二维过采样率和干扰测量限制配置。
宽带波束成形CSI-RS的配置信息包含宽带波束成形CSI-RS的资源信息。资源信息包含非零功率CSI-RS资源列表，干扰测量参考信号资源列表，功率和码本子集选择限制列表，以及信道测量限制开/关。
步骤304、将CSI上报至基站。
参考图6，在非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，UE分别对基站eNB传输的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行测量后，将窄带CSI和非周期CSI分别上报至eNB。
本发明实施例三提供的信道状态信息的上报方法，当非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，将窄带CSI和非周期CSI均上报至基站，可以使基站根据UE上报的CSI，可选择性调整窄带CSI-RS的波束方向，提高了窄带CSI-RS参考信号资源的利用率，使窄带CSI-RS的波束方向更适合UE的信道状态，以便于UE从中选择最佳窄带波束，降低资源开销。
实施例四
图7是本发明实施例四提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法的流程示意图。该方法适用于LTE***中校准窄带CSI-RS的情况，该方法可以由窄带CSI-RS波束方向的校准装置或者基站来执行。上述窄带CSI-RS波束方向的校准装置可以由软件和/或硬件的方式来实现,可配置于基站中。如图7所示，该方法包括：
步骤401、向UE发送窄带CSI-RS和非周期CSI-RS。
其中，基站可以是演进型Node B(简称eNB)，窄带CSI-RS为周期配置的，其发送周期和子帧偏置由高层参数subframeconfig配置，非周期CSI-RS的配置信息通过无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)信令半静态配置。另外，本实施例中，非周期CSI-RS可包括至少一个窄带波束成形CSI-RS，或者非预编码CSI-RS，或者宽带波束成形CSI-RS。
参考图2，基站在子帧n向所述UE发送非周期CSI-RS触发信令时，在子帧n+k1发送所述非周期CSI-RS，其中k1为固定值且k1∈{0,1,2,3,4}，或者k1由高层参数的子帧配置确定。其中，基站通过下行控制信息(Downlink Control Information，DCI)信令触发至少一个非周期CSI-RS，非周期CSI-RS触发信令用于指示UE上报CSI。
示例性的，在k1由高层参数的子帧配置确定时，非周期CSI-RS仍配置高层参数subframeconfig，指示其子帧周期和子帧偏置。若基站在子帧n发送非周期CSI-RS触发信令，则非周期CSI-RS在大于等于子帧n的满足子帧周期和子帧偏置的第一个子帧被基站传输。例如，一个子帧周期为10ms，子帧偏置为-1，若基站在子帧8发送非周期CSI-RS触发信令，则非周期CSI-RS在子帧9被基站传输。
步骤402、接收UE上报的基于窄带CSI-RS和非周期CSI-RS的信道测量结果，以及非周期CSI-RS的类型而确定的CSI。
其中，CSI包括CQI、PMI和RI，CQI用来反映PDSCH的信道质量，PMI用来指示码本集合的索引，RI用来指示PDSCH的有效的数据层数。
示例性的，在非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，基站接收UE按预设准则算出信噪比较大的CSI-RS对应的CSI；在非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，基站接收窄带CSI和非周期CSI。
步骤403、根据CSI，在确定需要校准窄带CSI-RS的波束方向时,根据预设规则校准窄带CSI-RS的波束方向。
本实施例中，基站根据上报的CSI，判断是否需要对窄带CSI-RS的波束方向进行校准，在确定需要校准窄带CSI-RS的波束方向时,根据预设规则校准窄带CSI-RS的波束方向。
其中，判断是否需要对窄带CSI-RS的波束方向进行校准可以包括：在确定上报的CSI为窄带CSI时，不对窄带CSI-RS的波束方向进行校准；或者在确定上报的窄带CSI的CQI优于非周期CSI的CQI时，不对窄带CSI-RS的波束方向进行校准。
另外，根据预设规则校准窄带CSI-RS的波束方向可以包括：根据确定的CSI，将优选波束添加到窄带CSI-RS中；或者根据确定的CSI得到预编码矩阵，对窄带CSI-RS中与预编码矩阵不匹配的波束进行极化角度的调整。
本发明实施例四提供的窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法，在现有的基站发送窄带CSI-RS至UE的基础上，基站将配置好的非周期CSI-RS发送至UE，基站根据UE基于接收到的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS分别进行信道测量，并根据信道测量结果和非周期CSI-RS的类型，确定上报的CSI，校准窄带CSI-RS的波束方向。由此，可针对波束方向的变化速率等实际情况，由基站随时向UE发送非周期CSI-RS，基站根据UE上报的CSI，可选择性调整窄带CSI-RS的波束方向，提高了窄带CSI-RS参考信号资源的利用率，使窄带CSI-RS的波束方向更适合UE的信道状态，以便于UE从中选择最佳窄带波束，降低资源开销。
实施例五
图8是本发明实施例五提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法的流程示意图。本实施例以实施例四为基础，将步骤在确定需要校准窄带CSI-RS的波束方向时,按预设规则校准窄带CSI-RS的波束方向优化为：当非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，判断CSI是否为非周期CSI-RS对应的非周期CSI；若确定CSI为非周期CSI，则根据非周期CSI，确定非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；将预设个数的优选波束添加到窄带CSI-RS中，同时减少窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束。
相应的，如图8所示，本实施例的方法包括：
步骤501、向用户设备UE发送窄带CSI-RS和非周期CSI-RS。
步骤502、接收UE上报的基于窄带CSI-RS和非周期CSI-RS的信道测量结果，以及非周期CSI-RS的类型而确定的CSI。
步骤503、当非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，判断CSI是否为非周期CSI-RS对应的非周期CSI。
具体的，判断CSI是否为非周期CSI-RS对应的非周期CSI可包括：
A、根据所述CSI中配置的上报资源指示，确定所述CSI对应的CSI-RS。
其中，上报资源指示可以用0和1表示，其中，0表示非周期CSI-RS，1表示窄带CSI-RS。
B、根据确定结果判断所述CSI是否为所述非周期CSI-RS对应的非周期CSI。
步骤504、若确定CSI为非周期CSI，则根据非周期CSI，确定非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束。
其中，预设个数可由PMI和RI唯一确定，UE可以根据最大互信息量原则或最大输出信噪比原则，从UE接收到的非周期CSI-RS中选择预设个数的优选波束，并以非周期CSI的形式上报至基站，基站通过该非周期CSI-RS可以确定上述预设个数的优选波束。另外，若确定上报的CSI为窄带CSI，则不对窄带CSI-RS进行波束方向的调整。
步骤505、将预设个数的优选波束添加到窄带CSI-RS中，同时减少窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束。
本实施例的基站可以对该UE之前上报的CSI进行统计，统计出最少被UE选择的预设个数的备用波束。示例性的，将窄带CSI-RS预编码矩阵中备用波束对应的列向量置换成优选波束对应的列向量。
本发明实施例五提供的窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法，当非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS，且确定上报的CSI为非周期CSI时，将UE反馈的预设个数的优选波束添加到窄带CSI-RS中，同时减少窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束，提高了窄带CSI-RS参考信号资源的利用率，使窄带CSI-RS的波束方向更适合UE的信道状态，以便于UE从中选择最佳窄带波束，降低资源开销。
实施例六
图9是本发明实施例六提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法的流程示意图。本实施例以实施例四为基础，将步骤在确定需要校准窄带CSI-RS的波束方向时,按预设规则校准窄带CSI-RS的波束方向优化为：当非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，比较UE上报的窄带CSI中的窄带CQI和非周期CSI中的非周期CQI；若非周期CQI大于窄带CQI，则根据非周期CSI，确定非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；将预设个数的优选波束添加到窄带CSI-RS中，同时减少窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束。
相应的，如图9所示，本实施例的方法包括：
步骤601、向用户设备UE发送窄带CSI-RS和非周期CSI-RS。
步骤602、接收UE上报的基于窄带CSI-RS和非周期CSI-RS的信道测量结果，以及非周期CSI-RS的类型而确定的CSI。
步骤603、当非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，比较UE上报的窄带CSI中的窄带CQI和非周期CSI中的非周期CQI。
步骤604、若非周期CQI大于窄带CQI，则根据非周期CSI，确定非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束。
若非周期CQI小于窄带CQI，则不对窄带CSI-RS进行波束方向的调整。
步骤605、将预设个数的优选波束添加到窄带CSI-RS中，同时减少窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束。
另外，以非预编码CSI-RS为例，还可以根据非周期CSI对窄带CSI-RS的波束方向做如下调整：
基站根据CSI中的PMI和RI可构造预编码矩阵，表示为W，可获得每个天线阵元的信道状态；判断窄带CSI-RS中每个窄带波束是否与W相匹配，若不匹配则需要重新调整波束方向，重新由W构造新窄带波束。
示例性的，W的秩为1，两个极化方向的相位角度为
Figure BDA0000952591840000121
Figure BDA0000952591840000122
其中，Q＝2N1N2，为非周期CSI-RS中的端口总个数，N1表示第一维天线端口个数，N2表示第一维天线端口个数，
Figure BDA0000952591840000123
为第一维采样率为N1x1的DFT向量，
Figure BDA0000952591840000131
为第二维采样率为N2x1的DFT向量，
Figure BDA0000952591840000132
为相位系数，m1∈{0,1，……，O1N1}，m2∈{0,1，……，O2N2}，O1为第一维过采样率，O2为第二维过采样率。
当前窄带波束包含两个波束方向，其中一个波束的加权向量表示为：
Figure BDA0000952591840000133
其中，M为水平TXRU对应的天线阵元个数；N为垂直TXRU对应的天线阵元个数；dV表示天线阵元的垂直间距；dH表示天线阵元的水平间距；λ为波长；m＝1,2,……,M；n＝1,2,……,N；P'表示极化天线个数，可取1和2，当为1时表示单极化天线，为2时是双极化天线；p＝1,2；θm'是天线阵元的电子下倾角；
Figure BDA0000952591840000134
为天线阵元的水平方位角；ψm',n′为极化角度。
参考W的n值，调整此波束的极化角度ψm',n′，使之更适合信道条件。
本发明实施例六提供的窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法，当非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS，且非周期CQI大于窄带CQI时，将UE反馈的预设个数的优选波束添加到窄带CSI-RS中，同时减少窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束，提高了窄带CSI-RS参考信号资源的利用率，使窄带CSI-RS的波束方向更适合UE的信道状态，以便于UE从中选择最佳窄带波束，降低资源开销。
实施例七
图10是本发明实施例七提供的CSI上报装置的结构框图。如图10所示，该装置可配置于用户设备UE中，包括CSI-RS接收模块10、信道测量模块11、CSI确定模块12和CSI上报模块13。
其中，CSI-RS接收模块10，用于接收基站发送的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS；
信道测量模块11，用于分别根据窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量；
CSI确定模块12，用于根据信道测量结果和非周期CSI-RS的类型，确定上报至基站的信道状态信息CSI；
CSI上报模块13，用于将CSI上报至基站，以使基站根据CSI，在确定需要校准窄带CSI-RS的波束方向时,按预设规则校准窄带CSI-RS的波束方向，CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI。
进一步的，上述信道测量模块11具体用于：
分别测量最近一次接收到的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS，获得窄带CSI和非周期CSI。
优选的，上述CSI确定模块12可以包括：
预编码矩阵确定单元，用于当非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，根据窄带CSI的窄带RI和窄带PMI确定窄带预编码矩阵，根据非周期CSI的非周期RI和非周期PMI确定非周期预编码矩阵；
码字确定单元，用于根据窄带预编码矩阵，按预设原则确定窄带CSI-RS中最佳波束方向的窄带码字，根据非周期预编码矩阵，按预设原则确定非周期CSI-RS中最佳波束方向的非周期码字；
信噪比计算单元，用于根据窄带码字计算出窄带CSI-RS的信噪比，根据非周期码字计算出非周期CSI-RS的信噪比；
第一CSI确定单元，用于比较窄带CSI-RS的信噪比和非周期CSI-RS的信噪比，将信噪比较大的CSI-RS对应的CSI，确定为上报至基站的CSI。
进一步的，上述CSI确定模块12也可以包括：
第二CSI确定单元，用于当非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，确定窄带CSI和非周期CSI为上报至基站的CSI。
优选的，上述方案中，CSI上报装置还包括：
上报资源指示配置模块，用于在将CSI上报至基站之前，为CSI配置上报资源指示，以使基站确定CSI对应的CSI-RS。
进一步的，上述CSI-RS接收模块10具体用于：
在子帧n接收到基站发送的非周期CSI-RS触发信令时，在子帧n+k1接收非周期CSI-RS，其中k1为固定值且k1∈{0,1,2,3,4}，或者k1由高层参数的子帧配置确定。
本实施例提供的CSI上报装置，与本发明实施例所提供的CSI上报方法属于同一发明构思，可执行本发明实施例所提供的CSI上报方法，具备相应的功能和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例提供的CSI上报方法。
实施例八
图11是本发明实施例八提供的窄带CSI-RS波束方向的校准装置。如图11所示，该装置可配置于基站中，包括CSI-RS发送模块20、CSI接收模块21和波束方向校准模块22。
其中，CSI-RS发送模块20，用于向用户设备UE发送窄带CSI-RS和非周期CSI-RS；
CSI接收模块21，用于接收UE上报的基于窄带CSI-RS和非周期CSI-RS的信道测量结果，以及非周期CSI-RS的类型而确定的信道状态信息CSI，CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI；
波束方向校准模块22，用于根据CSI，在确定需要校准窄带CSI-RS的波束方向时,根据预设规则校准窄带CSI-RS的波束方向。
优选的，上述波束方向校准模块22包括：
CSI判断单元，用于当非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，判断CSI是否为非周期CSI-RS对应的非周期CSI；
第一优选波束确定单元，用于若确定CSI为非周期CSI，则根据非周期CSI，确定非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；
第一波束调整单元，用于将预设个数的优选波束添加到窄带CSI-RS中，同时减少窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束。
进一步的，上述CSI判断单元具体用于：
根据CSI中配置的上报资源指示，确定CSI对应的CSI-RS；
根据确定结果判断CSI是否为非周期CSI-RS对应的非周期CSI。
进一步的，上述波束方向校准模块22也可以包括：
CQI比较单元，用于当非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，比较UE上报的窄带CSI中的窄带CQI和非周期CSI中的非周期CQI；
第二优选波束确定单元，用于若非周期CQI大于窄带CQI，则根据非周期CSI，确定非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；
第二波束调整单元，用于将预设个数的优选波束添加到窄带CSI-RS中，同时减少窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束。
优选的，上述CSI-RS发送模块20具体用于：
在子帧n向UE发送非周期CSI-RS触发信令时，在子帧n+k1发送非周期CSI-RS，其中k1为固定值且k1∈{0,1,2,3,4}，或者k1由高层参数的子帧配置确定。
本实施例提供的窄带CSI-RS波束方向的校准装置，与本发明实施例所提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法属于同一发明构思，可执行本发明实施例所提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法，具备相应的功能和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例提供的窄带CSI-RS波束方向的校准方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (16)

1.一种信道状态信息的上报方法，其特征在于，包括：
接收基站发送的窄带信道状态信息参考信号CSI-RS和非周期CSI-RS；
分别根据所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量；
根据信道测量结果和所述非周期CSI-RS的类型，确定上报至所述基站的信道状态信息CSI，包括：在所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，按预设准则算出信噪比较大的CSI-RS，UE上报信噪比较大的CSI-RS对应的CSI；在所述非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，窄带CSI和非周期CSI均上报至所述基站；
将所述CSI上报至所述基站，以使所述基站根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI-RS的波束方向时,按预设规则校准所述窄带CSI-RS的波束方向，包括：
当所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，判断所述CSI是否为所述非周期CSI-RS对应的非周期CSI；若确定所述CSI为所述非周期CSI，则根据所述非周期CSI，确定所述非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；将所述预设个数的优选波束添加到所述窄带CSI-RS中，同时减少所述窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束；以及
当所述非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，比较UE上报的窄带CSI中的窄带CQI和非周期CSI中的非周期CQI；若所述非周期CQI大于所述窄带CQI，则根据所述非周期CSI，确定所述非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；将所述预设个数的优选波束添加到所述窄带CSI-RS中，同时减少所述窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束；
所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别根据所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量，包括：
分别测量最近一次接收到的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS，获得窄带CSI和非周期CSI。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据信道测量结果和所述非周期CSI-RS的类型，确定上报至所述基站的信道状态信息CSI，包括：
当所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，根据所述窄带CSI的窄带RI和窄带PMI确定窄带预编码矩阵，根据所述非周期CSI的非周期RI和非周期PMI确定非周期预编码矩阵；
根据所述窄带预编码矩阵，按预设原则确定所述窄带CSI-RS中最佳波束方向的窄带码字，根据所述非周期预编码矩阵，按所述预设原则确定所述非周期CSI-RS中最佳波束方向的非周期码字；
根据所述窄带码字计算出所述窄带CSI-RS的信噪比，根据所述非周期码字计算出所述非周期CSI-RS的信噪比；
比较所述窄带CSI-RS的信噪比和所述非周期CSI-RS的信噪比，将信噪比较大的CSI-RS对应的CSI，确定为上报至所述基站的CSI。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述CSI上报至所述基站之前，还包括：
为所述CSI配置上报资源指示，以使所述基站确定所述CSI对应的CSI-RS。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，接收基站发送的非周期CSI-RS，包括：
在子帧n接收到所述基站发送的非周期CSI-RS触发信令时，在子帧n+k1接收所述非周期CSI-RS，其中k1为固定值且k1∈{0,1,2,3,4}，或者k1由高层参数的子帧配置确定。
6.一种窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准方法，其特征在于，包括：
向用户设备UE发送窄带信道状态信息参考信号CSI-RS和非周期CSI-RS；
接收UE上报的基于所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS的信道测量结果，以及所述非周期CSI-RS的类型而确定的信道状态信息CSI，包括：在所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，按预设准则算出信噪比较大的CSI-RS，UE上报信噪比较大的CSI-RS对应的CSI；在所述非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，窄带CSI和非周期CSI均上报；所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI；
根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI-RS的波束方向时,根据预设规则校准所述窄带CSI-RS的波束方向，包括：
当所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，判断所述CSI是否为所述非周期CSI-RS对应的非周期CSI；若确定所述CSI为所述非周期CSI，则根据所述非周期CSI，确定所述非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；将所述预设个数的优选波束添加到所述窄带CSI-RS中，同时减少所述窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束；以及
当所述非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，比较UE上报的窄带CSI中的窄带CQI和非周期CSI中的非周期CQI；若所述非周期CQI大于所述窄带CQI，则根据所述非周期CSI，确定所述非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；将所述预设个数的优选波束添加到所述窄带CSI-RS中，同时减少所述窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述CSI是否为所述非周期CSI-RS对应的非周期CSI，包括：
根据所述CSI中配置的上报资源指示，确定所述CSI对应的CSI-RS；
根据确定结果判断所述CSI是否为所述非周期CSI-RS对应的非周期CSI。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，向用户设备UE发送非周期CSI-RS，包括：
在子帧n向所述UE发送非周期CSI-RS触发信令时，在子帧n+k1发送所述非周期CSI-RS，其中k1为固定值且k1∈{0,1,2,3,4}，或者k1由高层参数的子帧配置确定。
9.一种信道状态信息的上报装置，配置于用户设备UE中，其特征在于，包括：
CSI-RS接收模块，用于接收基站发送的窄带信道状态信息参考信号CSI-RS和非周期CSI-RS；
信道测量模块，用于分别根据所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS进行信道测量；
CSI确定模块，用于根据信道测量结果和所述非周期CSI-RS的类型，确定上报至所述基站的信道状态信息CSI，包括：第一CSI确定单元，用于在所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，按预设准则算出信噪比较大的CSI-RS，UE上报信噪比较大的CSI-RS对应的CSI；第二CSI确定单元，用于在所述非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，窄带CSI和非周期CSI均上报至所述基站；
CSI上报模块，用于将所述CSI上报至所述基站，以使所述基站根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI-RS的波束方向时,按预设规则校准所述窄带CSI-RS的波束方向，包括：
当所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，判断所述CSI是否为所述非周期CSI-RS对应的非周期CSI；若确定所述CSI为所述非周期CSI，则根据所述非周期CSI，确定所述非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；将所述预设个数的优选波束添加到所述窄带CSI-RS中，同时减少所述窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束；以及
当所述非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，比较UE上报的窄带CSI中的窄带CQI和非周期CSI中的非周期CQI；若所述非周期CQI大于所述窄带CQI，则根据所述非周期CSI，确定所述非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；将所述预设个数的优选波束添加到所述窄带CSI-RS中，同时减少所述窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束；
所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信道测量模块具体用于：
分别测量最近一次接收到的窄带CSI-RS和非周期CSI-RS，获得窄带CSI和非周期CSI。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述CSI确定模块还包括：
预编码矩阵确定单元，用于当所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，根据所述窄带CSI的窄带RI和窄带PMI确定窄带预编码矩阵，根据所述非周期CSI的非周期RI和非周期PMI确定非周期预编码矩阵；
码字确定单元，用于根据所述窄带预编码矩阵，按预设原则确定所述窄带CSI-RS中最佳波束方向的窄带码字，根据所述非周期预编码矩阵，按所述预设原则确定所述非周期CSI-RS中最佳波束方向的非周期码字；
信噪比计算单元，用于根据所述窄带码字计算出所述窄带CSI-RS的信噪比，根据所述非周期码字计算出所述非周期CSI-RS的信噪比；
所述第一CSI确定单元，用于比较所述窄带CSI-RS的信噪比和所述非周期CSI-RS的信噪比，将信噪比较大的CSI-RS对应的CSI，确定为上报至所述基站的CSI。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：
上报资源指示配置模块，用于在将所述CSI上报至所述基站之前，为所述CSI配置上报资源指示，以使所述基站确定所述CSI对应的CSI-RS。
13.根据权利要求9～12任一项所述的装置，其特征在于，所述CSI-RS接收模块具体用于：
在子帧n接收到所述基站发送的非周期CSI-RS触发信令时，在子帧n+k1接收所述非周期CSI-RS，其中k1为固定值且k1∈{0,1,2,3,4}，或者k1由高层参数的子帧配置确定。
14.一种窄带信道状态信息参考信号波束方向的校准装置，配置于基站中，其特征在于，包括：
CSI-RS发送模块，用于向用户设备UE发送窄带信道状态信息参考信号CSI-RS和非周期CSI-RS；
CSI接收模块，用于接收UE上报的基于所述窄带CSI-RS和非周期CSI-RS的信道测量结果，以及所述非周期CSI-RS的类型而确定的信道状态信息CSI，包括：在所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，按预设准则算出信噪比较大的CSI-RS，UE上报信噪比较大的CSI-RS对应的CSI；在所述非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，窄带CSI和非周期CSI均上报至所述基站；所述CSI包括信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI；
波束方向校准模块，用于根据所述CSI，在确定需要校准所述窄带CSI-RS的波束方向时,根据预设规则校准所述窄带CSI-RS的波束方向，包括：
CSI判断单元，用于当所述非周期CSI-RS包括至少一个窄带波束成形CSI-RS时，判断所述CSI是否为所述非周期CSI-RS对应的非周期CSI；第一优选波束确定单元，用于若确定所述CSI为所述非周期CSI，则根据所述非周期CSI，确定所述非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；第一波束调整单元，用于将所述预设个数的优选波束添加到所述窄带CSI-RS中，同时减少所述窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束；以及
CQI比较单元，用于当所述非周期CSI-RS包括非预编码CSI-RS或宽带波束成形CSI-RS时，比较UE上报的窄带CSI中的窄带CQI和非周期CSI中的非周期CQI；第二优选波束确定单元，用于若所述非周期CQI大于所述窄带CQI，则根据所述非周期CSI，确定所述非周期CSI-RS中被UE按预设原则选择出的预设个数的优选波束；第二波束调整单元，用于将所述预设个数的优选波束添加到所述窄带CSI-RS中，同时减少所述窄带CSI-RS中最少被UE选择的预设个数的备用波束。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述CSI判断单元具体用于：
根据所述CSI中配置的上报资源指示，确定所述CSI对应的CSI-RS；
根据确定结果判断所述CSI是否为所述非周期CSI-RS对应的非周期CSI。
16.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述CSI-RS发送模块具体用于：
在子帧n向所述UE发送非周期CSI-RS触发信令时，在子帧n+k1发送所述非周期CSI-RS，其中k1为固定值且k1∈{0,1,2,3,4}，或者k1由高层参数的子帧配置确定。
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