波束成形中用于无线通信系统的CSI收集技术方案

提供波束成形系统中提供信道状态信息的方法。参考信号用于信道状态估计。对于具有较小空间覆盖范围的精细解析度专用波束，使用粗糙解析度波束的额外信道监视，其中，额外信道监视用于波束回退。已监视回退波束的集合覆盖范围覆盖期望服务区域。在当前使用专用波束不再适合的情况，对于波束管理需要评估回退波束以及选择使用最优选波束。对于链路自适应，评估以及提供已选择回退波束的至少信道状态给调度器(例如BS)，以用于已选择回退波束的自适应传输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119要求2014年9月16日递交的，申请号为62/050,840标题为“具有波束成形的无线通信系统中CSI收集(ChannelStateInformationCollectionforWirelessCommunicationSystemwithBeamforming)”美国临时申请案的优先权，上述申请的标的在此合并作为参考。
所揭露实施例一般有关于无线通信，以及更具体地有关于毫米波(MillimeterWave，mmW)波束成形(beamforming)系统中信道状态信息(channelstateinformation，CSI)收集(collection)。
技术介绍
移动载波所日益经历的频宽短缺已经促进了3G以及300GHz之间，用于下一代宽频蜂窝通信网络的未开发的mmW频谱的开发。mmW频带的可用频谱比传统蜂窝系统大200倍。mmW无线网络使用具有窄波束的定向通信，以及可以支持多吉比特(multi-gigabit)数据率。mmW频谱的未利用频宽具有从1mmm到100mm的波长范围。mmW频谱的很小波长使能了大量微型天线安装在小区域内。这样的微型系统可以产生高波束成形增益，透过电子可转向(steerable)天线产生方向性传输。随着mmW半导体电路的近来年的发展，mmW无线系统以及成为实际实现的有希望的解决方案。但是对于方向传输的严重依赖以及传播环境的脆弱性，成为mmW网络的特定挑战。一般说来，蜂窝网络系统设计为达成如下目标：1)在很宽动态操作条件下同时服务多个用户；2)对于信道改变(variation)的鲁棒性，流量负载以及不同QoS需求；以及3)资源的有效利用，例如频宽以及功率。波束成形在达成上述目标上增加了困难。模拟波束成形对于mmW波束成形无线系统中的应用而言是一个好的候选。由于严苛的无线传播环境，以及在多个天线元素之间，在TX/RX侧，移除了用于训练信道响应矩阵的需求，其为补偿严重路径损耗提供了阵列增益(arraygain)。不同的波束成型器可以具有不同的空间(spatial)解析度(resolution)。举例说明，透过较宽空间覆盖范围扇区天线可以更短，而可以透过较窄空间覆盖范围波束成形天线而更长。为了提供中等阵列增益，可能需要大量阵列元素(element)。链路自适应(linkadaptation)对于mmW波束成形无线系统的有效(efficient)传输是关键的。对于适当的链路自适应运作，可以收集以及提供相关信道状态信息(ChannelStateInformation，CSI)给调度器(scheduler)(例如，基站)。但是相关CSI的收集以及提供面临几个问题。第一，信道互易(reciprocity)可以用在TDD系统中。第二，不同的波束成型器观察不同的信道状态。因此对应波束成型器的观察不能用于其他波束成型器。第三，传输路径寿命可能短。在mmW系统中，由于波长差异，期望传输路径寿命为比传统蜂窝频宽更短的量级。由于波长差异。小空间覆盖范围与专用波束的组合，用于专用波束的有效传输路径的数量可能很受限制，因此对于UE移动性以及环境改变更脆弱(vulnerable)。期待用于mmW波束成形系统中CSI收集的解决办法。
技术实现思路
本专利技术提出在波束成形系统中，提供CSI的方法。参考信号(ReferenceSignal，RS)用于信道状态估计。对于具有较小空间覆盖范围的精确解析度的专用波束，应用粗糙解析度波束的额外信道监视(monitoring)，其中粗糙解析度波束用于波束回退(fallback)。已监视回退波束的联合覆盖范围覆盖了期望服务区域。对于波束管理，在当前使用专用波束不再适合时，回退波束需要评估以及选择使用最优选波束。对于链路自适应，评估以及提供已选择波束回退波束的至少信道状态给调度器(例如，BS)，以用于已选择回退波束的自适应传输。在一个实施例中，在波束成形网络中UE与基站在专用波束上建立数据连接。专用波束具有较小空间覆盖范围的精细解析度。监视一组回退波束。回退波束具有较大空间覆盖范围的粗糙解析度。UE在每一个回退波束上接收周期性发送的DL-RS。UE为每一回退波束估计CSI。UE发送CSI反馈信息给基站。在一个例子中，回退波束为控制波束，以及控制波束的集合覆盖小区的全部服务区域。在另一个实施例中，在波束成形网络中基站与UE在一个专用波束上建立数据连接。专用波束具有较小空间覆盖范围的精细解析度。基站监视一组回退波束。每一回退波束具有较大空间覆盖范围的粗糙解析度。在多个回退波束中每一个上，基站接收周期性发送的ULSRS。基站为每一回退波束估计CSI。基站基于CSI，透过波束管理过程(procedure)而决定已选择UI退波束。在一个例子中，回退波束为控制波束，以及控制波束的集合覆盖小区的全部服务区域。下面详细描述本专利技术的其他实施例以及有益效果。
技术实现思路
不用于限定本专利技术。本专利技术保护范围以权利要求为准。附图说明附图中，相同数字表示相似元件，用于说明本专利技术的实施例。图1为根据本专利技术的一个新颖方面，波束成形无线通信系统中控制波束以及专用波束的示意图。图2为实现本专利技术的实施例，基站以及UE的简化方块示意图。图3为在波束成形系统中用于回退需求的额外信道监视示意图。图4为用于基站CSI获取的ULSRS第一实施例的示意图。图5为使用多个RF链，估计多个波束的信道状态的示意图。图6为基于SRS的CSI收集第一实施例的信号流程图。图7为用于BSCSI获取的ULSRS样式的例子示意图。图8为用于UECSI获取以及反馈的DLRS的第二实施例的示意图。图9为基于DL-RS的CSI收集，第二实施例的信号流程示意图。图10为基于CSI反馈以及基于SRSCSI收集的混合方式(hybridapproach)的优选实施例的示意图。图11为基于CSI反馈以及基于SRS的CSI获取，混合方式的优选实施例的信号流程示意图。图12为CSI收集的优选实施例的流程示意图。图13为根据一个新颖方面，波束成形系统中从UE角度的CSI收集的方法流程图。图14为根据一个新颖方面，在波束成形系统中从BS角度CSI收集的方法流程示意图。具体实施方式下面详细参考本专利技术的一些实施例，伴随附图介绍本专利技术的例子。图1为根据一个新颖方面，mmW蜂窝网络100中控制波束的示意图。波束成形网络100包含基站BS101以及用户设备UE102。mmW蜂窝网络使用具有窄波束的定向通信(directionalcommunication)，以及可以支持多G数据率。定向通信，透过数字以及/或者模拟波束成形而获得，其中使用具有多个集合波束成形权重的多个天线元件，以形成多个波束。为了控制目的，蜂窝系统中基站提供一组粗糙(coarse)TX/RX控制波束。该组控制波束可周期性配置或者无限制出现以及重复，以让UE知道。该组控制波束覆盖具有中等(moderate)波束成形增益的全部小区覆盖范围。每一控制波束广播最小量的与LTE中的MIB或者SIB相似的波束特定(beam-specific)信息。每一波束也承载UE特定控制或者数据流量。每一波束发送一组信号用于初始化时频同步、发送该信号的控制波束的辨识(iden本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包含：基站与用户设备在专用波束上建立数据连接，其中，该专用波束具有较小角度覆盖范围的精确解析度；监视一组回退波束，其中每一回退波束具有较大角度覆盖范围的粗糙解析度，以及其中用户设备在每一回退波束上接收周期性发送的下行链路DL参考信号；为每一回退波束估计信道状态信息；以及发送信道状态信息CSI反馈信息给该基站。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.16 US 62/050,840;2015.09.15 US 14/854,3441.一种方法，包含：基站与用户设备在专用波束上建立数据连接，其中，该专用波束具有较小角度覆盖范围的精确解析度；监视一组回退波束，其中每一回退波束具有较大角度覆盖范围的粗糙解析度，以及其中用户设备在每一回退波束上接收周期性发送的下行链路DL参考信号；为每一回退波束估计信道状态信息；以及发送信道状态信息CSI反馈信息给该基站。2.如权利要求1所述的方法，其中该回退波束为控制波束，以及其中该控制波束的集合覆盖小区的全部服务区域。3.如权利要求1所述的方法，其中当与该专用波束关联的信道品质低于阈值时，该用户设备切换到用于数据通信的已选择回退波束上。4.如权利要求1所述的方法，进一步包含：监视该专用波束，其中该用户设备透过该专用波束接收周期性发送的DL参考信号。5.如权利要求4所述的方法，其中透过该回退波束的该DL参考信号，使用第一周期而发送，以及其中透过该专用波束的该DL参考信号使用第二周期而发送。6.如权利要求1所述的方法，其中该CSI反馈信息包含该组回退波束的一个子集合的已估计CSI。7.如权利要求1所述的方法，进一步包含：透过用于CSI估计的该专用波束，周期性发送上行链路UL探测参考信号SRS给该基站。8.如权利要求7所述的方法，其中该ULSRS为使用用户设备侧波束成形发送的宽频无线信号。9.一种用户设备，包含：射频RF收发器，在波束成形网络中发送无线信号给基站/从该基站接收无线信号，其中该用户设备与该基站透过专用波束建立数据连接，以及其中该专用波束具有较窄角度覆盖范围的精细解析度；以及信道状态信息收集器，监视一组回退波束，其中每一回退波束具有较大角度覆盖范围的粗糙解析度，其中该用户设备透过该每一退回波束，接收周期性发送的下行链路DL参考信号，其中，该用户设备为每一回退波束估计信道状态信息CSI，以及其中，该用户设备发送CSI反馈信息给该基站。10.如权利要求9所述的用户设备，其中该反馈波束为控制波束，以及其中该控制波束的集合覆盖小区的全部服务区域。11.如权利要求9所述的用户设备，其中该用户设备在于该专...

【专利技术属性】
技术研发人员：游家豪，张铭博，陈儒雅，桂建卿，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71