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一种信道状态信息反馈方法及通信装置

文献发布时间:2023-06-19 18:32:25


一种信道状态信息反馈方法及通信装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种信道状态信息反馈方法及通信装置。

背景技术

多入多出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术由于能利用有限的频谱资源极大 增加传输可靠性和传输容量而大放异彩。在低频,MIMO技术主要是在数字域实现,包括数 字域预编码和数字域波束赋型,即一个天线阵子可以对应一个数字通道。一个数字通道可以 包含一整套数模转换器/模数转换器(digital-to-analog converter/analog-to-digital converter, DAC/ADC)、滤波器(filter)、功率放大器(poweramplifier,PA)等处理器件。但是对于高 频,特别是毫米波(millimeter wave,mmWave),射频信号频率太高,基站侧可部署的天线 阵子数目太多,例如1024或2048个。并且极高的射频频率和极大的可用带宽,造成DAC/ADC、 Filter、PA等器件的成本越来越高。对所有天线阵子进行完全一对一数字通道部署成本太大, 而且大量的处理器件也会导致基站尺寸太大。因此在高频,主流基站产品都是混合波束赋型 架构,即一个数字通道对应多个模拟通道,每个模拟通道对应一个或多个天线阵子,这样降 低数字通道数目以节约部署成本和减小基站尺寸。

在小区负载较轻时,基站可以关断部分收发通道(如数字通道或模拟通道)来降低这些 通道上器件的功耗,对应地,基站可以通过使用更多的时频资源来保证平均传输速率不下降, 保证数据传输性能。由于收发通道会关联一些天线阵子,且收发通道在协议中体现为天线端 口,因此通道关断又称为“天线端口关断”或者简称为“天线关断”。目前产品使用的通道关 断是半静态的,即根据一段时间内的业务量预测,选择通道关断图样(pattern),并基于该通 道关断图样进行业务传输。但是半静态的通道关断只能匹配一段时间内的平均业务量。在每 个传输时间间隔(transmission time interval,TTI),业务到达具有波动性,这就造成部分TTI 上业务量较大,此时通道关断过多会造成传输速率受限。另一部分TTI上业务量较小,此时 通道关断过少将不能达到最大化节能收益。为此,提出了每个TTI按需、动态通道关断的方 案。

动态通道关断也叫按需通道关断,其核心想法就是在每个TTI,基站根据该TTI上待传 输的业务量,在保证业务传输需求的前提下最大化通道关断比例,获取瞬时最大节能收益的 同时不影响用户体验。但是由于不同TTI上业务量不同,期望的通道关断图样也不同。因此 基站无法提前基于该通道关断图样发送下行导频信号(即下行参考信号),以便让UE测量和 反馈该通道关断图样下的信道状态信息(channel state information,CSI),无法做到精确地链 路自适应调整。

一种解决方案是基站预定义几种天线通道图样,然后预先在每种通道关断图样下都发送 下行导频信号,终端设备测量和上报多个下行导频信号分别对应的CSI。例如,基站可以在 时隙0基于5种通道关断图样分别发送下行导频信号,终端设备在时隙0测量和上报多个下 行导频信号分别对应的CSI。后续网络设备就可在时隙1~时隙10,从这5种通道关断图样对 应的CSI中选择相应的通道关断图样对应的CSI进行数据传输。显然,这会带来下行导频信 号开销线性增加的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种信道状态信息反馈方法及通信装置,能够基于有限的下行导频 信号开销,确定更多的通道关断图样下CSI。

第一方面,本申请提供了一种信道状态信息反馈方法,以终端设备执行该方法为例,该 方法包括:终端设备接收来自网络设备的参考信号配置信息,该参考信号配置信息用于配置N

在第一方面所描述的方法中,在HBF架构下,N个天线端口可以对应N个模拟通道子阵。 一个数字通道对应多个模拟通道子阵,一个数字通道对应一个天线端口。一个合并矩阵用于 将N个模拟通道子阵合并为多个数字通道,因此一个合并矩阵与一个模拟通道关断图样一一 对应。基于模拟通道关断图样对应的合并矩阵和所有模拟通道子阵上的测量结果,可以得到 该模拟通道关断图样下多个数字通道对应的CSI。可见,基于第一方面所描述的方法,无需 网络设备在每种模拟通道关断图样下都发送下行参考信号,而只需要发送一份公共的下行参 考信号,终端设备能够基于有限的导频开销,获取更多的模拟通道关断图样下的CSI。在全 天面架构下,N个天线端口可以对应N个数字通道,关闭部分数字通道后可以将对应的天线阵 子切换到剩余的数字通道,从而保留可用天线阵子数目以维持最大天线阵面增益。一个合并 矩阵用于将N个数字通道进行合并,即关断部分数字通道并将对应天线阵子切换到剩余数字 通道。因此一个合并矩阵与一个数字通道关断图样一一对应。基于数字通道关断图样对应的 合并矩阵和所有数字通道上的测量结果,可以得到该数字通道关断图样下的CSI。可见,基 于第一方面所描述的方法,无需网络设备在每种数字通道关断图样下都发送下行参考信号, 而只需要发送一份公共的下行参考信号,终端设备能够基于有限的导频开销,获取更多的数 字通道关断图样下的CSI。

第二方面,本申请提供了一种信道状态信息反馈方法,以网络设备执行该方法为例,该 方法包括:网络设备向终端设备发送参考信号配置信息,该参考信号配置信息用于配置N

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,所述M

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,所述M

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,所述K

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,第i个合并矩阵用于将N个天线端口合并为 Mi个天线端口是指:第i个合并矩阵用于将第二信道向量合并为Mi个天线端口上的第一信道向 量,该第二信道向量是根据N个天线端口上的测量结果得到的N个天线端口上的信道向量。基 于该可能的实现方式,一个合并矩阵可用于得到一个通道关断图样下的信道向量。

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,N个天线端口分为N

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,N

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,第二信道向量为H

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,a

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,A

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,对于

在第一方面的一种可能的实现中,接收来自网络设备的第一指示信息,该第一指示信息 用于指示K

在第二方面的一种可能的实现中,向终端设备发送第一指示信息,该第一指示信息用于 指示K

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,K

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,K

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,K

K

K

K

基于该可能的实现方式,有利于节省CSI的上报开销。

在第一方面和第二方面的一种可能的实现中,M

第三方面,本申请提供了一种通信装置,该通信装置可以是终端设备,也可以是终端设 备中的装置,或者是能够和终端设备匹配使用的装置。其中,该通信装置还可以为芯片系统。 该通信装置可执行第一方面所述的方法。该通信装置的功能可以通过硬件实现,也可以通过 硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。 该单元或模块可以是软件和/或硬件。该通信装置执行的操作及有益效果可以参见上述第一方 面所述的方法以及有益效果。

第四方面,本申请提供了一种通信装置,该通信装置可以是网络设备,也可以是网络设 备中的装置,或者是能够和网络设备匹配使用的装置。其中,该通信装置还可以为芯片系统。 该通信装置可执行第二方面所述的方法。该通信装置的功能可以通过硬件实现,也可以通过 硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。 该单元或模块可以是软件和/或硬件。该通信装置执行的操作及有益效果可以参见上述第二方 面所述的方法以及有益效果。

第五方面,本申请提供了一种通信装置,通信装置包括处理器和接口电路,所述接口电 路用于接收来自所述通信装置之外的其它通信装置的信号并传输至所述处理器或将来自所述 处理器的信号发送给所述通信装置之外的其它通信装置,所述处理器通过逻辑电路或执行代 码指令用于实现如第一方面或第二方面所述的方法。

第六方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序 或指令,当所述计算机程序或指令被通信装置执行时,实现如第一方面或第二方面所述的方 法。

第七方面,本申请提供一种包括指令的计算机程序产品,当通信装置读取并执行该指令 时,使得通信装置执行如第一方面或第二方面中任意一项的方法。

第八方面,本申请提供了一种通信系统,包括用于执行上述第一方面所述的方法的通信 装置,以及用于执行上述第二方面所述方法的通信装置。

附图说明

图1是一种HBF架构的示意图;

图2是本申请实施例提供的一种HBF架构下的模拟通道子阵的示意图;

图3本申请实施例提供的一种全天面架构的示意图;

图4本申请实施例提供的一种全天面架构下的数字通道关断+天线切换模式的示意图;

图5本申请实施例提供的另一种全天面架构下的数字通道关断+天线切换模式的示意图;

图6本申请实施例提供的又一种全天面架构下的数字通道关断+天线切换模式的示意图;

图7本申请实施例提供的又一种全天面架构下的数字通道关断+天线切换模式的示意图;

图8是本申请实施例提供的一种通信系统的示意图;

图9是本申请实施例提供的一种信道状态信息反馈方法的流程示意图;

图10是本申请实施例提供的另一种HBF架构的示意图;

图11是本申请实施例提供的又一种HBF架构的示意图;

图12是本申请实施例提供的另一种信道状态信息反馈方法的流程示意图;

图13是本申请实施例提供的又一种信道状态信息反馈方法的流程示意图;

图14是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;

图15是本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请的说明书、权利要求书及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对 象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对 于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在 本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施 例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。应当理解的是,本文所描述的实施 例可以与其它实施例相结合。

为便于理解本申请实施例的相关内容,对本申请实施例涉及的一些概念进行阐述。

1、混合波束赋型(hybrid beamforming,HBF)架构:在高频,主流基站产品都是HBF架构,即一个数字通道对应多个模拟通道,每个模拟通道对应一个或多个天线阵子,这样可以降低数字通道数目以节约部署成本和尺寸。图1是一种mmWave基站的射频单元上的HBF架构的示意图。如图1所示,射频单元包含多个数字通道(digital chain),每个数字通道连接 多个模拟通道(analog chain),每个模拟通道连接一个或多个天线阵子。图1以下行发射为例。 对于mmWave基站,一般数字通道数目较小,如4或8,而每个数字通道关联的模拟通道数 目较大,如128或256。在本申请的实施例中,通道也可以称为链路,一个通道包括发送通 道和接收通道。

2、天线阵子:物理实体,组成天线阵列的最小物理实体,最小的电磁波发射单元。一般 是半波阵子,全向阵子,点阵子,线阵子或圆阵子。

3、收发通道:收发通道指数字通道或模拟通道。收发通道是物理概念。一个收发通道往 往可以关联一个或多个天线阵子,形成1驱N的连接架构。收发通道和这些天线阵子之间可 以设置映射权值。例如,通过调整这些阵子的方向角度实现,或者,通过添加移相器和调整 移相器的相位实现。

①数字通道:1个数字通道关联1个ADC/DAC,数字通道的数目表示在数字域可见的天 线端口数目,一流或多流信号在数字域可以映射到上述多个数字通道,且不同频率位置可以 采用不同的映射方式。

②模拟通道:主要见于HBF架构。一个数字通道可以通过ADC/DAC关联一个或多个模 拟通道。数字通道到模拟通道之间的信号处理只能在模拟域进行,需要通过模拟器件实现。 例如,通过滤波器进行整形,通过PA进行功率放大,通过移相器(phase shifter,PS)进行 相位调整。并且这些处理都是宽带的,即无法实现不同频率位置添加不同的功率放大系数或 相位调整系数。

4、天线端口(antenna port):标准中天线端口是一个逻辑概念,对应于一个或多个天线 阵子。而数字通道是物理概念,一个射频单元上数字通道数目N是固定的。在不同传输过程 中,射频单元可以具有不同的天线端口数目。也就是说,1个天线端口可以映射到上述N个 数字通道的一个子集,不同天线端口对应不同的虚拟映射方式,在标准中不同天线端口对应 不同的传输流。

本申请主要关注下行参考信号的天线端口,如信道状态信息-参考信号(CSI-reference signal,CSI-RS)天线端口。一般来说,虽然CSI-RS天线端口也是一个逻辑概念,但是在大 多数场景下,特别是FDD系统,在CSI测量时,基站会将CSI-RS的天线端口与射频单元的 数字通道一一对应。这样UE通过对CSI-RS的测量,就可以得到射频单元的每个数字通道上 的信道矩阵。但是标准也支持发送预编码CSI-RS(pre-coded CSI-RS)。例如,射频单元有32 个数字通道,但是可以发送16-port CSI-RS,每个CSI-RS port对应一个逻辑端口,每个逻辑 端口关联1个1到32个数字通道的映射向量。目前,这些pre-coded CSI-RS大多用于基站端 已经获知部分或全部信道信息的场景,例如TDD系统中,基站基于SRS已经获取信道矩阵 了。

5、信道状态信息报告(CSI report)配置信息:1个CSI report一般是针对一个下行频带 进行信道/干扰测量,反馈对应CSI。CSI report的配置信息可包括如下的一些配置:

①上报类型的配置。例如,是周期CSI(peridoic CSI,P-CSI),还是半持续CSI(semi-persistent CSI,SP-CSI),还是非周期CSI(aperiodic CSI,A-CSI)等,以及指示上报的 周期配置、起始偏移值或触发偏移值等信息。

②反馈量的配置。即配置反馈量有哪些。例如,包括参考信号资源指示(CSI-RSresource indicator,CRI)、同步信号/物理广播信道块资源指示(synchronizationsignal/physical broadcast channel block resource indicator,SSBRI)、秩指示(rankindicator,RI)、预编码矩阵指示 (precoding matrix indicator,PMI)、信道质量指示(channel quality indicator,CQI)、层指示 (layer indicator,LI)、层1参考信号接收功率(layer 1reference signal received power, L1-RSRP)、层一信干噪比(layer 1-SINR,L1-SINR)。其中,RI指示UE推荐的基站进行数 据传输时可以采用的传输流数,PMI用于指示该传输流数下建议采用的预编码矩阵,CQI指 示在该传输流数和预编码矩阵下建议采用的调制和编码方案,使用该调制和编码方案预期可 以达到预设的误块率。LI是用于告诉基站所指示的传输流数中哪一流的接收质量最好。CRI 和SSBRI是在基站配置多个CSI-RS或SSB用于CSI测量时,UE告诉基站本次测量是基于 哪个资源的。

③反馈量的带宽配置。例如,每个反馈量是宽带反馈还是窄带反馈。

④每个反馈量的具体配置信息。例如,RI的取值限制集,PMI的码本模型,CQI的测量 表格信息等。

⑤参考信号配置信息。用于配置一个或多个参考信号。

6、CSI测量:①One-shot测量:所谓One-shot测量,就是用最近1次的参考信号进行信 道或干扰测量,基于测量结果计算本次上报的CSI。

②平滑测量:对于1个CSI report,可以分别规定信道测量和干扰测量的时候,是否用平 滑后的测量结果进行CSI计算。所谓平滑测量,就是基于配置的参考信号在时域上的所有测 量结果(这些参考信号一般是周期或半持续发送的,因此时域上会有多次测量结果)进行本 次上报CSI计算,具体平滑方案是终端设备实现。

7、通道关断技术:从基站节能角度出发,在小区负载较轻时,可以选择关闭部分数字通 道或模拟通道以降低这些通道上器件的功率消耗。目前基站侧的通道关断技术可分为半静态 关断和动态关断。

①半静态通道关断:一般关断时间尺度是分钟级甚至小时级,基站采用一个关断周期P。 然后根据当前和之前业务到达情况,结合一定算法,预测下一个时间段P内的业务到达情况, 从而选择一个通道关断图样。例如,关断一半通道、1/4通道、3/4通道还是不关断。然后在 这个时间段P内,基站基于关断后的通道配置,进行参考信号发送和控制/数据传输。

②动态通道关断:也叫按需On-demand天线关断,其核心想法就是基站根据TTI上待传 输的业务量,在保证业务传输需求的前提下最大化天线关断比例,获取瞬时最大节能收益的 同时不影响用户体验。

8、HBF架构下的通道关断:HBF架构下的通道关断可以以数字通道为粒度或者以模拟 通道为粒度进行通道关断。在HBF架构下,数字通道一般只有4个或8个,而每个数字通道关联的模拟通道则有上百个,因此模拟通道关断可以提供更细粒度的关断。例如,如图2所示,我们可以将一个数字通道关联的模拟通道划分为16个模拟通道子阵。一个模拟通道子阵 包括一个或多个模拟通道。然后以模拟通道子阵为单位进行关断,则可以获取16个关断层级, 即可以关断0个模拟通道子阵、1个模拟通道子阵,…,16个模拟通道子阵,一共16个关断 程度。同时,即使关断2个子阵,选择不同的子阵关断也会对应不同性能。这样总共的关断 图样更多,高达216。更多的关断层级和组合可以提供更多的关断自由度,在系统性能和节能 收益间可以做更好权衡优化。与关断数字通道相比,每个数字通道关断一部分模拟通道不会 降低基站和终端设备可见数字端口数目,从而不会降低基站的复用能力(基站的复用能力指 的是基站在一个时频资源上可以在空域叠加传输的流数),因此频谱效率降低较少。

9、全天面架构下的天线关断:全天面架构也可以称为全天线阵面架构。在低频,一个数 字通道关联一个模拟通道,天线关断只能在数字域进行。但是关断一个数字通道,不仅仅意 味着关断一个PA,带来发送功率的降低(预期的节能效果),还会关断与这些数字通道关联 的天线阵子,会带来天面增益的损失(天面增益一般又指波束赋型增益。在波束对准终端设 备下,波束赋型增益随着参与天线阵面增益的增大而增大)。为了减小该损失,业界提出一种 全天面架构下的天线关断方法,如图3所示,当关断某些数字通道对应的天线时,会把这些 数字通道对应的天线切换到剩余的数字通道上,从而保留可用天线阵子数目以维持最大天线 阵面增益。

举例来说,假设一个低频发送装置包含8个数字通道,对应8个天线端口,可以包括以 下4种数字通道关断+天线切换模式:

模式1:关断垂直维度的1/2通道,并把对应的天线切换到垂直维度剩余的1/2通道上, 如图4所示。

模式2:关断垂直维度3/4通道,并把对应的天线切换到垂直维度剩余的1/4通道上,如 图5所示。

模式3:关断垂直维度1/2通道,并关断水平维度1/2通道,把对应的天线切换到剩余的 1/4通道上,如图6所示。

模式4:关断垂直维度3/4通道,并关断水平维度1/2通道,把对应的天线切换到剩余的 1/8通道上,如图7所示。

图8是本申请的实施例应用的通信系统8000的架构示意图。如图8所示,该通信系统包 括无线接入网100和核心网200,可选的,通信系统1000还可以包括互联网300。其中,无 线接入网100可以包括至少一个无线接入网设备(如图8中的110a和110b),还可以包括至 少一个终端(如图8中的120a-120j)。终端通过无线的方式与无线接入网设备相连,无线接 入网设备通过无线或有线方式与核心网连接。核心网设备与无线接入网设备可以是独立的不 同的物理设备,也可以是将核心网设备的功能与无线接入网设备的逻辑功能集成在同一个物 理设备上,还可以是一个物理设备上集成了部分核心网设备的功能和部分的无线接入网设备 的功能。终端和终端之间以及无线接入网设备和无线接入网设备之间可以通过有线或无线的 方式相互连接。图8只是示意图,该通信系统中还可以包括其它网络设备,如还可以包括无 线中继设备和无线回传设备,在图8中未画出。

无线接入网设备可以是基站(base station)、演进型基站(evolved NodeB,eNodeB)、发 送接收点(transmission reception point,TRP)、第五代(5th generation,5G)移动通信系统中 的下一代基站(next generation NodeB,gNB)、第六代(6thgeneration,6G)移动通信系统中 的下一代基站、未来移动通信系统中的基站或WiFi系统中的接入节点等;也可以是完成基站 部分功能的模块或单元,例如,可以是集中式单元(central unit,CU),也可以是分布式单元 (distributed unit,DU)。这里的CU完成基站的无线资源控制协议和分组数据汇聚层协议 (packet data convergence protocol,PDCP)的功能,还可以完成业务数据适配协议(service data adaptation protocol,SDAP)的功能;DU完成基站的无线链路控制层和介质访问控制(medium access control,MAC)层的功能,还可以完成部分物理层或全部物理层的功能,有关上述各 个协议层的具体描述,可以参考第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP) 的相关技术规范。无线接入网设备可以是宏基站(如图8中的110a),也可以是微基站或室 内站(如图8中的110b),还可以是中继节点或施主节点等。本申请的实施例对无线接入网 设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。在本申请的实施例中,无线接入网设备可 以简称为网络设备,基站是网络设备的一个具体举例。

终端也可以称为终端设备、用户设备(user equipment,UE)、移动台、移动终端等。终 端可以广泛应用于各种场景,例如,设备到设备(device-to-device,D2D)、车物(vehicle to everything,V2X)通信、机器类通信(machine-type communication,MTC)、物联网(internet of things,IOT)、虚拟现实、增强现实、工业控制、自动驾驶、远程医疗、智能电网、智能家 具、智能办公、智能穿戴、智能交通、智慧城市等。终端可以是手机、平板电脑、带无线收 发功能的电脑、可穿戴设备、车辆、无人机、直升机、飞机、轮船、机器人、机械臂、智能 家居设备等。本申请的实施例对终端所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。

基站和终端可以是固定位置的,也可以是可移动的。基站和终端可以部署在陆地上,包 括室内或室外、手持或车载;也可以部署在水面上;还可以部署在空中的飞机、气球和人造 卫星上。本申请的实施例对基站和终端的应用场景不做限定。

基站和终端的角色可以是相对的,例如,图8中的直升机或无人机120i可以被配置成移 动基站,对于那些通过120i接入到无线接入网100的终端120j来说,终端120i是基站;但 对于基站110a来说,120i是终端,即110a与120i之间是通过无线空口协议进行通信的。当 然,110a与120i之间也可以是通过基站与基站之间的接口协议进行通信的,此时,相对于110a 来说,120i也是基站。因此,基站和终端都可以统一称为通信装置,图8中的110a和110b 可以称为具有基站功能的通信装置,图8中的120a-120j可以称为具有终端功能的通信装置。

基站和终端之间、基站和基站之间、终端和终端之间可以通过授权频谱进行通信,也可 以通过免授权频谱进行通信,也可以同时通过授权频谱和免授权频谱进行通信;可以通过6 千兆赫(gigahertz,GHz)以下的频谱进行通信,也可以通过6GHz以上的频谱进行通信,还 可以同时使用6GHz以下的频谱和6GHz以上的频谱进行通信。本申请的实施例对无线通信 所使用的频谱资源不做限定。

在本申请的实施例中,基站的功能也可以由基站中的模块(如芯片)来执行,也可以由 包含有基站功能的控制子系统来执行。这里的包含有基站功能的控制子系统可以是智能电网、 工业控制、智能交通、智慧城市等上述应用场景中的控制中心。终端的功能也可以由终端中 的模块(如芯片或调制解调器)来执行,也可以由包含有终端功能的装置来执行。

在本申请的实施例中,基站向终端发送下行信号或下行信息,下行信息承载在下行信道 上;终端向基站发送上行信号或上行信息,上行信息承载在上行信道上。终端为了与基站进 行通信,需要与基站控制的小区建立无线连接。与终端建立了无线连接的小区称为该终端的 服务小区。当终端与该服务小区进行通信的时候,还会受到来自邻区的信号的干扰。

在本申请的实施例中,基站的射频单元可以是HBF架构或全天面架构。如果基站是HBF 架构,则射频单元可以以模拟通道为粒度进行动态天线关断。如果基站是全天面架构,则射 频单元可以是以数字通道为粒度进行动态天线关断。

下面进一步对本申请实施例提供的信道状态信息反馈方法及通信装置进行详细描述。

图9是本申请实施例提供的一种信道状态信息反馈方法的流程示意图。如图9所示,该 信道状态信息反馈方法包括如下步骤901~步骤905。图9所示的方法执行主体可以为终端设 备和网络设备。或者,图9所示的方法执行主体可以为终端设备中的芯片和网络设备中的芯 片。另外,本申请实施例中多个天线端口上一个或多个参考信号的测量结果对应一个信道向 量,指的是一个接收天线上、多个发送天线端口对应的信道向量。也可以扩展到多个接收天 线的场景,每个接收天线都对应一个信道向量,所有接收天线上的信道向量有时也称为信道 矩阵。图9以终端设备和网络设备为方法的执行主体为例进行说明。

901、网络设备向终端设备发送参考信号配置信息,该参考信号配置信息用于配置N

其中,参考信号可以为CSI-RS,或者为其他下行参考信号,例如同步信号/物理广播信道 块(synchronization signal/physical broadcast channel block,SSB)。参考信号配置信息可以位 于信道状态信息报告(CSI report)配置信息中。关于CSI report配置信息的描述,可参见前 文中关于CSI report配置信息的描述。

在一种可能的实现中,网络设备的射频单元可以为HBF架构。每个数字通道关联的模拟 通道被划分为一个或多个模拟通道子阵。一个模拟通道子阵包括一个或多个模拟通道。网络 设备的射频单元一共具有N个模拟通道子阵。N个天线端口与N个模拟通道子阵一一对应。模 拟通道子阵对应天线端口表示该天线端口上的信号通过该模拟通道子阵发送。

举例来说,如图10所示,假设网络设备的射频单元包括2个数字通道。数字通道1关联 4个模拟通道子阵,分别为模拟通道子阵1~模拟通道子阵4。数字通道2关联4个模拟通道 子阵,分别为模拟通道子阵5~模拟通道子阵8。这种场景下,一个数字通道可以虚拟出多个 天线端口。模拟通道子阵1对应天线端口1,模拟通道子阵2对应天线端口2,…,以此类推, 模拟通道子阵8对应天线端口8。

在一种可能的实现中,N个天线端口分为N

举例来说,如图11所示,假设N为8,模拟通道子阵1~模拟通道子阵8分别对应天线端 口1~天线端口8。N

可选的,N

①N

②N

③N

在另一种可能的实现中,网络设备的射频单元可以为全天面架构。网络设备的射频单元 一共具有N个数字通道。N个天线端口与N个数字通道一一对应。例如,假设N为8,图4~ 图7中的数字通道1~数字通道8分别对应天线端口1~天线端口8。

在一种可能的实现中,网络设备还可向终端设备发送指示信息,该指示信息用于指示将N 个天线端口进行端口合并。相应地,终端设备可以接收该指示信息。终端设备接收该指示信 息之后,后续就可基于合并矩阵进行端口合并。基于该可能的实现方式,网络设备指示终端 设备进行天线端口合并时,终端设备才进行天线端口合并,终端设备不会默认对天线端口进 行合并,更加灵活。

可选的,该指示信息和参考信号配置信息可包含于同一个CSI report配置信息中,或者, 该指示信息和参考信号配置信息不包含于同一个CSI report配置信息中,即该指示信息和参 考信号配置信息分开发送。

902、网络设备在N个天线端口上发送N

本申请实施例中,网络设备向终端设备发送参考信号配置信息之后,在N个天线端口上 发送N

903、终端设备基于K

本申请实施例中,终端设备接收来自网络设备的该参考信号配置信息之后,基于K

本申请实施例中,一个合并矩阵可以对应一种通道关断图样。

在一种可能的实现中,M

举例来说,假设网络设备的射频单元为HBF架构。K

合并矩阵1用于将天线端口2~天线端口4合并为天线端口A,以及用于将天线端口6~ 天线端口8合并为天线端口B。合并后的天线端口A对应数字通道1。合并后的天线端口B对应数字通道2。终端设备基于合并矩阵1和天线端口1~天线端口8上的参考信号测量结果, 确定天线端口A和天线端口B上的第一信道向量H

同理,合并矩阵2用于将天线端口2~天线端口4合并为天线端口A,以及用于将天线端 口5~天线端口7合并为天线端口B。合并后的天线端口A对应数字通道1。合并后的天线端 口B对应数字通道2。终端设备基于合并矩阵2和天线端口1~天线端口8上的参考信号测量 结果,确定天线端口A和天线端口B上的第一信道向量H

在一种可能的实现中,M

举例来说,假设网络设备的射频单元为全天面架构。K

合并矩阵1用于将天线端口1和天线端口3合并为天线端口A,以及用于将天线端口2 和天线端口4合并为天线端口B,以及用于将天线端口5和天线端口7合并为天线端口C,以及用于将天线端口6和天线端口8合并为天线端口D。天线端口A对应数字通道1。天线 端口B对应数字通道2。天线端口C对应数字通道5。天线端口D对应数字通道6。终端设 备基于合并矩阵1和天线端口1~天线端口8上的参考信号测量结果,确定天线端口A~天线 端口D上的第一信道向量H

同理,合并矩阵2用于将天线端口1、天线端口3、天线端口5和天线端口7合并为天线 端口A,以及合并矩阵2用于将天线端口2、天线端口4、天线端口6和天线端口8合并为天线端口B。天线端口A对应数字通道1。天线端口B对应数字通道2。终端设备基于合并矩 阵2和天线端口1~天线端口8上的参考信号测量结果,确定天线端口A和天线端口B上的 第一信道向量H

在一种可能的实现中,K

在一种可能的实现中,不同的合并矩阵对应的合并后的天线端口的数量可以相同或不同。

举例来说,假设网络设备的射频单元为HBF架构。K

再举例来说,假设网络设备的射频单元可以为全天面架构。K

再举例来说,假设网络设备的射频单元可以为全天面架构。K

在一种可能的实现中,第i个合并矩阵A

可选的,a

①a

举例来说,假设N=8,M

再举例来说,假设N=8,M

再举例来说,假设N=8,M

再举例来说,假设N=8,M

再举例来说,假设N=8,M

②a

在一种可能的实现中,A

例如,

在一种可能的实现中,对于

例如,

在一种可能的实现中,假设N个端口组成长度为N的全1向量x=[1,1,...,1]

在一种可能的实现中,第i个合并矩阵用于将N个天线端口合并为M

举例来说,假设终端设备只有1个接收端口,N个天线端口上的第二信道向量可以表示 为一个长度为N的信道向量H

在一种可能的实现中,第二信道向量为H

在一种可能的实现中,合并矩阵还可以有其他表示方法。例如,参考信号配置信息可携 带N个天线端口的分组信息,例如将N个天线端口分为L组。可选地,一个天线端口最多属于 1组。合并矩阵可以表示为L个合并图样的组合,第l个合并图样是一个合并向量,用于将第l组 天线端口合并为1个天线端口,这样最终合并后的天线端口数目固定为L。相比于上述一般化 合并矩阵,这里每个合并后的天线端口只能从对应的一组天线端口中进行合并。

例如,可以将图10中模拟通道1~模拟通道4对应的天线端口1~天线端口4分为天线端 口组1,并将模拟通道5~模拟通道8对应的天线端口5~天线端口8分为天线端口组2。合并 矩阵可以表示为2个合并图样的组合。第1个合并图样用于将天线端口组1合并为1个天线 端口。例如,第1个合并图样为P

在一种可能的实现中,网络设备还可向终端设备发送第一指示信息,该第一指示信息用 于指示K

可选的,第一指示信息可以位于介质接入控制-控制元素(medium accesscontrol—control element,MAC—CE)信令或下行控制信息(downlink controlinformation,DCI)信令。或者, 第一指示信息可以位于CSI report配置信息中。

可选的,K

在该可选的方式中,网络设备可以预先向终端设备指示多个合并矩阵,后续再根据需求 通过第一指示信息灵活地指示终端设备需要使用的合并矩阵。因此,在该可选的方式中,第 一指示信息可以位于MAC-CE或DCI中。这样也可以增加网络设备指示合并矩阵的灵活性。

可选的,参考信号配置信息和第二指示信息可以同时发送,例如,均包含于CSIreport 配置信息中。例如,在1个CSI report配置信息中包括参考信号配置信息以及第二指示信息。 第二指示信息配置了K=10个合并矩阵。网络设备可以通过一个MAC-CE或,DCI指示终端 设备4个合并矩阵的序号。终端设备从K=10个合并矩阵选择K

可选的,如果参考信号配置信息用于配置一个参考信号,即N

或者,第二指示信息也可以包含于除CSI report配置信息之外的信息中发送至终端设备, 本申请实施例不做限定。

904、终端设备基于K

其中,CSI可包括CRI、SSBRI、RI、PMI、CQI、LI、L1-RSRP、L1—SINR中的一项或 多项。关于CRI、SSBRI、RI、PMI、CQI、LI的描述,可参见前文中的相关描述,在此不赘 述。本申请实施例中,终端设备可以对参考信号进行One-shot测量或平滑测量得到K

905、终端设备向网络设备发送K

例如,终端设备基于5个合并矩阵,确定了5个第一信道向量,并基于5个第一信道向 量确定了5个CSI。终端设备可以向网络设备发送这5个CSI,或可以向网络设备发送这5个CSI中的部分CSI。

在一种可能的实现中,K

在一种可能的实现中,K

①K

可选的,网络设备可以向终端设备指定K

终端设备可以按照一定规则,将每个CSI映射为一个效益函数U,选择效益函数最大的K

可选的,一种实现方法是,效益函数U是给定误码率下可得频谱效率,与CSI中RI和CQI相关。例如U=RI*f(CQI),其中f(CQI)表示该CQI对应的单流传输频谱效率。

②K

例如,K

可选的,CSI的效益函数与CSI中的RI和CQI有关。

可选的,K

可选的,第一阈值可以由网络设备指示给终端设备。或者,第一阈值可以是协议预先规 定的。

③K

可选的,K

可选的,CSI的效益函数与CSI中的RI和CQI有关。

可选的,第一阈值可以由网络设备指示给终端设备。或者,第一阈值可以是协议预先规 定的。

④K

可选的,K

可选的,CSI的效益函数与CSI中的RI和CQI有关。

可选的,第二阈值可以由网络设备指示给终端设备。或者,第二阈值可以是协议预先规 定的。可选的,在①~④中,终端设备还可上报K

基于①~④的实现方式,有利于节省CSI的上报开销。

在一种可能的实现中,终端设备将K

可见,在图9所描述的方法中,在HBF架构下,N个天线端口可以对应N个模拟通道子阵。一个数字通道对应多个模拟通道子阵,一个数字通道对应一个天线端口。一个合并矩阵用于将N个模拟通道子阵合并为多个数字通道,因此一个合并矩阵与一个模拟通道关断图样 一一对应。基于模拟通道关断图样对应的合并矩阵和所有模拟通道子阵上的测量结果,可以 得到该模拟通道关断图样下多个数字通道对应的CSI。可见,基于图9所描述的方法,无需 网络设备在每种模拟通道关断图样下都发送下行参考信号,而只需要发送一份公共的下行参 考信号,终端设备能够基于有限的导频开销,获取更多的模拟通道关断图样下的CSI。在全 天面架构下,N个天线端口可以对应N个数字通道,关闭部分数字通道后可以将对应的天线阵 子切换到剩余的数字通道,从而保留可用天线阵子数目以维持最大天线阵面增益。一个合并 矩阵用于将N个数字通道进行合并,即关断部分数字通道并将对应天线阵子切换到剩余数字 通道。因此一个合并矩阵与一个数字通道关断图样一一对应。基于数字通道关断图样对应的 合并矩阵和所有数字通道上的测量结果,可以得到该数字通道关断图样下的CSI。可见,基 于图9所描述的方法,无需网络设备在每种数字通道关断图样下都发送下行参考信号,而只 需要发送一份公共的下行参考信号,终端设备能够基于有限的导频开销,获取更多的数字通 道关断图样下的CSI。

下面基于两个具体的示例对图9所描述的方法进一步进行说明:

示例一、HBF架构下以模拟通道为粒度的动态通道关断

图12是本申请实施例提供的另一种信道状态信息反馈方法的流程示意图。如图12所示, 该信道状态信息反馈方法包括如下步骤1201~步骤1207。

1201、网络设备向终端设备发送一个CSI报告配置信息,该CSI报告配置信息包括参考 信号配置信息以及第二指示信息,参考信号配置信息用于配置4个CSI-RS,4个CSI-RS对 应8个天线端口,第二指示信息指示K个合并矩阵。

如图11所示,假设网络设备的射频单元包括2个数字通道,每个数字通道关联的模拟通 道划分为4个时域不重叠子阵。单个数字通道对应的模拟通道关断图样有如下15种:{0001, 0010,0100,1000,0011,0101,0110,1001,1010,1100,0111,1110,1111}。其中,1 表示对应子阵是开启,0表示对应子阵是关闭。

天线端口1~天线端口8分别对应图11中的模拟通道子阵1~模拟通道子阵8。将8个天 线端口划分为4个天线端口组,每个天线端口组包括2个天线端口,每个天线端口组对应一 个CSI-RS。不同的天线端口组对应不同的时域位置。天线端口组1包括天线端口1和天线端 口5。天线端口组2包括天线端口2和天线端口6。天线端口组2包括天线端口3和天线端口 7。天线端口组4包括天线端口4和天线端口8。

可选地,参考信号配置信息也可以只配置1个CSI-RS,对应8个天线端口。在本示例中, 以参考信号配置信息配置4个CSI-RS为例进行描述。

总的合并矩阵有以下两种情况:

情况一、假设每个数字端口的合并方式相同,则总的合并矩阵有15个,分别对应上述模 拟通道开启图样。

情况二、如果不同数字端口的合并方式可以不同,则总的合并矩阵有15∧2个。

可选的,K是从这些总的合并矩阵中选择的。例如,对于情况一,K个合并矩阵就是所有 合并矩阵,或者,K个合并矩阵为15个合并矩阵中的部分矩阵,如{0001,0010,0011,1100, 0111,1110,1111}对应的合并矩阵。

1202、网络设备在8个天线端口上发送4个CSI-RS。

1203、终端设备测量8个天线端口上发送的4个参考信号,得到8个天线端口上的第二 信道向量。

1204、网络设备通过MAC CE信令或DCI信令向终端设备发送第一指示信息,该第一指 示信息指示K

其中,K

1205、终端设备基于K

或者,网络设备也可不发送第一指示信息,终端设备默认基于K个合并矩阵和第二信道 向量,计算K个CSI并上报,即K=K

或者,网络设备也可不发送第一指示信息,由终端设备自己从K个合并矩阵中选择K

假设K

终端设备基于第二个合并矩阵

1206、终端设备基于K

1207、终端设备向网络设备发送K

可选地,K

可选地,K

①K

②终端设备确定最大效益函数SE

③终端设备确定最大效益函数SE

④终端设备确定最大效益函数SE

示例二、全天面架构下以数字通道为粒度的动态通道关断

请参见图13,图13是本申请实施例提供的又一种信道状态信息反馈方法的流程示意图。 如图13所示,该信道状态信息反馈方法包括如下步骤1301~步骤1307。其中:

1301、网络设备向终端设备发送一个CSI报告配置信息,该CSI报告配置信息包括参考 信号配置信息以及第二指示信息,参考信号配置信息用于配置1个CSI-RS,1个CSI-RS对 应64个天线端口,第二指示信息指示K个合并矩阵。

参考信号配置信息也可配置多个CSI-RS,本示例以参考信号配置信息用于配置1个 CSI-RS为例。每个数字通道与天线端口一一对应。

1302、网络设备在64个天线端口上发送1个CSI-RS。

1303、终端设备测量64个天线端口上发送的1个参考信号,得到64个天线端口上的第 二信道向量。

1304、网络设备通过MAC CE信令或DCI或信令向终端设备发送第一指示信息,该第一 指示信息指示K

1305、终端设备基于K

假设K

K个合并矩阵中的每个合并矩阵分为8个子矩阵,每个子矩阵负责把V维相邻4个通道 和H维相邻2个通道组成的子阵做通道关断和天线合并,8个子矩阵负责的8个子阵不重叠, 一共对应64个数字通道。

合并矩阵1中的每个子矩阵为

合并矩阵2中的每个子矩阵为

合并矩阵3中的每个子矩阵为

合并矩阵4中的每个子矩阵为A

1306、终端设备基于K

1307、终端设备向网络设备发送K

示例二中关于K

可以理解的是,为了实现上述实施例中功能,网络设备和终端设备包括了执行各个功能 相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本申请中所公开的 实施例描述的各示例的单元及方法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件相结合的形 式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的 特定应用场景和设计约束条件。

图14和图15为本申请的实施例提供的可能的通信装置的结构示意图。这些通信装置可 以用于实现上述方法实施例中终端设备或网络设备的功能,因此也能实现上述方法实施例所 具备的有益效果。在本申请的实施例中,该通信装置可以是如图8所示的终端设备120a-120j 中的一个,也可以是如图8所示的网络设备110a或110b,还可以是应用于终端设备或网络设 备的模块(如芯片)。

如图14所示,通信装置1400包括处理单元1410和收发单元1420。通信装置1400用于 实现上述图9中所示的方法实施例中终端设备或网络设备的功能。

当通信装置1400用于实现图9所示的方法实施例中终端设备的功能时:收发单元1420 用于接收来自网络设备的参考信号配置信息,该参考信号配置信息用于配置N

当通信装置1400用于实现图9所示的方法实施例中网络设备的功能时:收发单元1420 用于向终端设备发送参考信号配置信息,该参考信号配置信息用于配置N

有关上述处理单元1410和收发单元1420更详细的描述可以直接参考图9所示的方法实 施例中相关描述直接得到,这里不加赘述。

如图15所示,通信装置1500包括处理器1510和接口电路1520。处理器1510和接口电 路1520之间相互耦合。可以理解的是,接口电路1520可以为收发器或输入输出接口。可选 的,通信装置1500还可以包括存储器1530,用于存储处理器1510执行的指令或存储处理器 1510运行指令所需要的输入数据或存储处理器1510运行指令后产生的数据。

当通信装置1500用于实现图9所示的方法时,处理器1510用于实现上述处理单元1410 的功能,接口电路1520用于实现上述收发单元1420的功能。

当上述通信装置为应用于终端设备的芯片时,该终端设备芯片实现上述方法实施例中终 端设备的功能。该终端设备芯片从终端设备中的其它模块(如射频模块或天线)接收信息, 该信息是网络设备发送给终端设备的;或者,该终端设备芯片向终端设备中的其它模块(如 射频模块或天线)发送信息,该信息是终端设备发送给网络设备的。

当上述通信装置为应用于网络设备的模块时,该网络设备模块实现上述方法实施例中网 络设备的功能。该网络设备模块从网络设备中的其它模块(如射频模块或天线)接收信息, 该信息是终端设备发送给网络设备的;或者,该网络设备模块向网络设备中的其它模块(如 射频模块或天线)发送信息,该信息是网络设备发送给终端设备的。这里的网络设备模块可 以是网络设备的基带芯片,也可以是DU或其他模块,这里的DU可以是开放式无线接入网 (open radio access network,O-RAN)架构下的DU。

可以理解的是,本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit, CPU),还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集 成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件,硬件部件或者其任意组合。 通用处理器可以是微处理器,也可以是任何常规的处理器。

本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现,也可以由处理器执行软件指 令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存 储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程 只读存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介 质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且 可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质 可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于网络设备或终端设备中。当然,处理器和存储介 质也可以作为分立组件存在于网络设备或终端设备中。

在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当 使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包 括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时,全部或 部分地执行本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、 计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在 计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输, 例如,所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或 无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介 质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中 心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;也可以是光 介质,例如,数字视频光盘;还可以是半导体介质,例如,固态硬盘。该计算机可读存储介 质可以是易失性或非易失性存储介质,或可包括易失性和非易失性两种类型的存储介质。

在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语 和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系 可以组合形成新的实施例。

相关技术
  • 信道状态信息反馈方法及用户终端、基站及可读存储介质
  • 一种信道状态信息反馈方法及通信装置
  • 一种信道状态信息反馈方法及通信装置
技术分类

06120115605771