[发明专利]用于辅助多维天线阵列的信道测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地，涉及用于多维天线阵列的信道测量的方法。

背景技术

目前，第三代伙伴合作计划(3GPP)的长期演进(LTE)/高级长期演进(LTE-A)的标准和系统(例如，LTE-A R10系统)通常针对一维天线阵列(如均匀线性阵列)而定义和设计。在此类标准和系统中，通常只考虑天线信号在水平面上的出射和到达的方位角。换言之，在现有方案中，系统信道测量及反馈的设计仅仅基于单维天线阵列假设，只有水平的信号传播指向性被纳入考虑。

然而，在实际应用环境中，天线信号是按照三维方式在空间中传播的。在高层建筑的密度越来越大的市区等地区，这一特点表现得尤为明显。为了使通信系统的信道和天线设计更好地适应天线信号的空间传播模式，多维空间信道模型和天线阵列正在受到越来越多的关注。在已有一维天线阵列所提供的水平覆盖的基础上，多维天线阵列还可将其他方向或维度的信号覆盖情况纳入考虑。作为示例，在二维或三维天线阵列中，不仅可以考虑天线阵列发送或接收信号的水平特性，还可以考虑例如收发信号的垂直特性。

存在用于多维信道和天线阵列设计的若干现有技术。所有这些技术都需要在基站(在3GPP中也称为eNodeB)处获得关于完整信道的主方向的信息。这种主方向的信息通常是根据上行链路参考信号或者业务信号估计的，并且可以被用于下行链路。但是，在例如频分复用(FDD)系统的现代通信系统中，上行链路和下行链路由于频率偏移等原因而通常不是对称的。因此，仰角估计的误差可能会影响系统的性能。

另一类可行的解决方案是由用户设备针对天线阵列进行多维信道测量，并且利用上行链路直接向基站反馈这种多维信道测量的结果。然而，目前已知的标准均是针对一维天线阵列的测量反馈而设计和开发的，无法有效地用于多维天线阵列的信道测量和反馈。例如，已知的是，用户设备可以根据接收到的信道状态信息参考信号(Channel State Information Reference Signal，CSI-RS)传输子帧进行信道估计以及从码本中选择码字，然后通过向基站传输预编码矩阵指示(Precoding matrix indicator：PMI)来反馈信道的信道状态信息(CSI)的测量结果。然而，目前的3GPP LTE/LTE-A标准只支持单维天线阵列的信道状态信息反馈策略，即，在每个信道反馈子帧中返回针对单维天线阵列信道状态信息的预编码矩阵指示码字。目前系统的信道测量和反馈的标准无法将应用多维天线阵列的多维的信道状态信息反馈给基站设备。

此外，在多维天线配置中，在发送天线的数目超出现有LTE标准的限制时，现有LTE标准中的预编码矩阵指示和信道质量指示(Channel Quality Indicator：CQI)的定义支持性可能不好。同时，在多维天线配置中，天线阵列是非线性的，而LTE R10标准中现有码本是为线性阵列设计的。同样可能引起基站侧恢复出的信道状态信息等偏离实际值。

因此，需要一种技术方案，用于在尽可能降低对已有方案/系统的影响的情况下，有效和准确地支持针对多维天线阵列的信道测量和反馈。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够较为准确地使得基站侧获得关于基站至用户设备的信道质量相关信息。这将是非常有益的。

根据本发明的一个方面，提出了一种在无线通信系统的用户设备中用于辅助多维天线阵列的信道测量的方法，包括如下步骤：确定完整信道的信道状态信息；根据所述完整信道的信道状态信息或部分信道的信道状态信息确定第一预编码矩阵指示；根据所述完整信道的信道状态信息以及所确定的第一预编码矩阵指示确定第二预编码矩阵指示；将所确定的第一及第二预编码矩阵指示发送给基站，以反馈信道状态信息的测量结果；其中，所述第二预编码矩阵指示所指向的码字与所述第一预编码矩阵指示所指向的码字叉乘的结果对应于完整信道的主方向信息。

根据本发明的方案，使得在基站侧能够恢复出较为准确的信道质量相关信息。以此方式，可以提高多维天线阵列的信道测量精度，并且降低测量反馈开销，从而进一步提高系统性能。即便在多维天线阵列中全部天线的数量超过有效的信道状态信息参考信号端口数的情况下，也能够在基站侧恢复出较为准确的信道质量相关信息，比如主方向信息，信道质量指示等。

在依据本发明的一个实施例中，第一预编码矩阵指示是以下各类型中的任意一类：针对所述多维天线阵列的单一水平平面内所有发送天线的预编码矩阵指示；针对所述多维天线阵列的单一垂直平面内所有发送天线的预编码矩阵指示；针对所述多维天线阵列的对角线上的所有发送天线的预编码矩阵指示。