生成信道状态信息(“CSI”)报告的制作方法

生成信道状态信息(“csi”)报告
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求udar mittal、tyler brown和ahmed m.hindy于2019年1月11日提交的题为“type
‑
ii codebook compression using phase modification(使用相位修改的类型ii码本压缩)”的美国临时专利申请号62/791,706的优先权，以及udar mittal、tyler brown和ahmed m.hindy于2019年1月11日提交的题为“type
‑
ii codebook compression using phase modification(使用相位修改的类型ii码本压缩)”的美国临时专利申请号62/791,721的优先权，这些申请通过引用并入本文。
技术领域
3.这里公开的主题一般涉及无线通信，并且更具体地涉及使用波束的相位修改的类型ii码本压缩。


背景技术：

4.特此定义以下缩写，其中至少一些在以下描述中被引用：第三代合作伙伴计划(“3gpp”)、第五代核心网络(“5cg”)、第五代系统(“5gs”)、身份验证、授权和计费(“aaa”)、访问和移动性管理功能(“amf”)、访问受限本地运营商服务(“arlos”)、肯定确认(“ack”)、应用编程接口(“api”)、认证中心(“auc”)、接入层(“as”)、自主上行链路(“aul”)、aul下行链路反馈信息(“aul
‑
dfi”)、基站(“bs”)、二进制相移键控(“bpsk”)、带宽部分(“bwp”)、清晰信道评估(“cca”)、控制元素(“ce”)、循环前缀(“cp”)、循环冗余校验(“crc”)、信道状态信息(“csi”)、公共搜索空间(“css”)、连接模式(“cm”，这是5gs中的nas状态)、核心网络(“cn”)、控制平面(“cp”)、数据无线电承载(“drb”)，离散傅立叶变换扩展(“dfts”)、下行链路控制信息(“dci”)、下行链路(“dl”)、下行链路导频时隙(“dwpts”)、双连接(“dc”)、双注册模式(“dr模式”)、增强型清晰信道评估(“ecca”)、增强型许可辅助接入(“elaa”)、增强型移动宽带(“embb”)、演进节点b(“enb”)、演进分组核心(“epc”)、演进分组系统(“eps”)、eps移动性管理(“emm”，这是eps中的nas状态)、演进umts陆地无线电接入(“e
‑
utra”)、演进umts陆地无线电接入网络(“e
‑
utran”)、欧洲电信标准协会(“etsi”)、基于帧的设备(“fbe”)、频分双工(“fdd”)、频分多址(“fdma”)、频分正交覆盖码(“fd
‑
occ”)、通用分组无线电服务(“gprs”)、通用公共服务标识符(“gpsi”)、保护期(“gp”)、全球移动通信系统(“gsm”)、全球唯一临时ue标识符(“guti”)、混合自动重复请求(“harq”)、归属用户服务器(“hss”)、归属公共陆地移动网络(“hplmn”)、信息元素(“ie”)、物联网(“iot”)、国际移动用户身份(“imsi”)、许可辅助接入(“laa”)、基于负载的设备(“lbe”)、先听后话(“lbt”)、长期演进(“lte”)、多址接入(“ma”)、移动性管理(“mm”)、移动性管理实体(“mme”)、调制编码方案(“mcs”)、机器类型通信(“mtc”)、多输入多输出(“mimo”)、移动站国际用户目录号码(“msisdn”)、多用户共享接入(“musa”)、窄带(“nb”)、否定确认(“nack”)或(“nak”)、新一代(5g)节点
‑
b(“gnb”)、新一代无线电接入网络(“ng
‑
ran”，用于5gs网络的ran)、新无线电(“nr”，5g无线电接入技术；也称为“5g nr”)、非接入层(“nas”)、网络暴露功能(“nef”)、非
正交多址(“noma”)、网络切片选择辅助信息(“nssai”)、操作和维护系统(“oam”)、正交频分复用(“ofdm”)、分组数据单元(“pdu”，与“pdu会话”结合使用)、分组交换(“ps”，例如分组交换域或分组交换服务)、主小区(“pcell”)、物理广播信道(“pbch”)、物理下行链路控制信道(“pdcch”)、物理下行链路共享信道(“pdsch”)、模式分多址(“pdma”)、物理混合arq指示符信道(“phich”)、物理随机接入信道(“prach”)、物理资源块(“prb”)、物理上行链路控制信道(“pucch”)、物理上行链路共享信道(“pusch”)、公共陆地移动网络(“plmn”)、服务质量(“qos”)、正交相移键控(“qpsk”)、无线电接入网络(“ran”)、无线电接入技术(“rat”)、无线电资源控制(“rrc”)、随机接入信道(“rach”)、随机接入响应(“rar”)、无线电网络临时标识符(“rnti”)、参考信号(“rs”)、注册区(“ra”，类似于lte/epc中使用的跟踪区域列表)、注册管理(“rm”，指nas层过程和状态)、剩余最小系统信息(“rmsi”)、资源扩展多址(“rsma”)、往返时间(“rtt”)、接收(“rx”)、无线电链路控制(“rlc”)、稀疏码多址(“scma”)、调度请求(“sr”)、单载波频分多址接入(“sc
‑
fdma”)、辅助小区(“scell”)、共享信道(“sch”)、会话管理(“sm”)、会话管理功能(“smf”)、服务提供商(“sp”)、信号干扰加噪声比(“sinr”)、单网络切片选择辅助信息(“s
‑
nssai”)、单注册模式(“sr模式”)、探测参考信号(“srs”)、系统信息块(“sib”)、同步信号(“ss”)、补充上行链路(“sul”)、用户识别模块(“sim”)、跟踪区(“ta”)、传输块(“tb”)、传输块大小(“tbs”)、时分双工(“tdd”)、时分复用(“tdm”)、时分正交覆盖码(“td
‑
occ”)、传输时间间隔(“tti”)、传输(“tx”)、统一访问控制(“uac”)、统一数据管理(“udm”)、用户数据存储库(“udr”)、上行链路控制信息(“uci”)、用户实体/设备(移动终端)(“ue”)、ue配置更新(“ucu”)、ue路由选择策略(“ursp”)、上行链路(“ul”)、用户平面(“up”)、通用移动电信系统(“umts”)、umts用户识别模块(“usim”)、umts地面无线电接入(“utra”)、umts地面无线电接入网络(“utran”)、上行链路导频时隙(“uppts”)、超高可靠性和低延迟通信(“urllc”)、访问公共陆地移动网络(“vplmn”)和全球微波接入互操作性(“wimax”)。如这里所使用的，“harq
‑
ack”可以共同表示肯定确认(“ack”)和否定确认(“nack”)。ack意味着tb被正确接收，而nack(或nak)意味着tb被错误接收。
5.在3gpp新无线电(“nr”)系统中，已采用基于类型1和类型ii码本的信道状态信息(“csi”)反馈来支持高级mimo传输。两种类型的码本均由基于2
‑
d dft的波束网格构建，并支持波束选择的csi反馈以及两个极化之间基于psk的同相组合。类型1码本用于标准分辨率csi反馈，而类型ii(也称为“type
‑
ii”)码本用于高分辨率csi反馈。因此，可以设想，可以从基于类型ii码本的csi反馈中获得更准确的csi，以便网络可以采用更好的预编码mimo传输。
6.基于将每个波束的频域预编码向量转换到时域并选择时域分量的子集，然后将其反馈给gnb，描述了一种类型ii预编码压缩方案。然后gnb将执行到频域的逆变换以确定一组2l预编码向量或波束。然而，这样的反馈具有大的开销。


技术实现要素：

7.公开了使用波束的相位修改和/或基于主波束的最大抽头的抽头归一化进行类型ii码本压缩的方法。装置和系统也执行方法的功能。
8.ue设备用于生成csi报告的一种方法包括接收从基站发送的一组参考信号并基于该组参考信号识别一组波束。该方法包括变换该组参考信号以获得离散傅立叶变换(dft)
压缩码本的幅度和相位系数的每层向量，每个幅度系数向量和相位系数向量对应于识别的波束。这里，对应于一个特定波束的幅度系数向量的第一元素是一(unity)，并且对应于特定波束的相位系数向量的第一元素是零。该方法包括向ran节点发送csi反馈。这里，csi反馈包括对应于至少一个识别的波束的幅度系数向量和相位系数向量的向量的一个或多个元素的指示。另外，csi反馈不包括对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素和相位系数向量的第一元素。
附图说明
9.将通过参考在附图中示出的特定实施例来呈现对以上简要描述的实施例的更具体的描述。理解这些附图仅描绘了一些实施例并且因此不被认为是对范围的限制，将通过使用附图以额外的特异性和细节描述和解释实施例，其中：
10.图1是示出了使用波束相位修改的用于类型ii码本压缩的无线通信系统的一个实施例的示意框图；
11.图2是示出了使用波束的相位修改的用于类型ii码本压缩的过程的一个实施例的图；
12.图3是示出了使用抽头归一化的用于类型ii码本压缩的过程的另一个实施例的图；和
13.图4是示出了用于生成csi报告的用户设备装置的一个实施例的示意框图；和
14.图5是示出了用于生成csi报告的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
15.如本领域技术人员将理解的，实施例的方面可以体现为系统、装置、方法或程序产品。因此，实施例可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
16.例如，所公开的实施例可以实现为硬件电路，该硬件电路包括定制的超大规模集成(“vlsi”)电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管的现成半导体或其他分立的组件。所公开的实施例还可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备中实现。作为另一示例，所公开的实施例可包括可执行代码的一个或多个物理或逻辑块，其可例如被组织为对象、过程或功能。
17.此外，实施例可以采用包含在一个或多个计算机可读存储设备中的程序产品的形式，该计算机可读存储设备存储机器可读代码、计算机可读代码和/或程序代码，以下称为代码。存储设备可以是有形的、非暂时性的和/或非传输的。存储设备可能不包含信号。在某个实施例中，存储设备仅使用用于访问代码的信号。
18.可以利用一种或多种计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是存储代码的存储设备。存储设备可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外、全息、微机械或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适的组合。
19.存储设备的更具体示例(非穷举列表)将包括以下：具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(“ram”)、只读存储器(“rom”)、可擦除可编程
只读存储器(“eprom”或闪存)、便携式光盘只读存储器(“cd
‑
rom”)、光存储设备、磁存储设备，或上述任何合适的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何有形介质。
20.用于执行实施例的操作的代码可以是任意数量的行，并且可以用一种或多种编程语言的任意组合编写，包括面向对象的编程语言，例如python、ruby、java、smalltalk、c 或诸如“c”编程语言的常规过程编程语言，和/或诸如汇编语言的机器语言。代码可以完全在用户计算机上、部分在用户计算机上、作为独立软件包、部分在用户计算机上部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(“lan”)或广域网(“wan”)，或者可以连接到外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。
21.在整个说明书中对“一实施例”、“一个实施例”或类似语言的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书中出现的短语“在一实施例中”、“在一个实施例中”和类似的语言可能但不一定都指的是相同的实施例，而是指“一个或多个但不是所有的实施例”，除非另有明确说明。除非另有明确说明，否则术语“包括”、“包含”、“具有”及其变形表示“包括但不限于”。除非另有明确说明，列举的项目列表并不意味着任何或所有项目是相互排斥的。除非另有明确说明，否则术语“一”、“一个”和“该”也指“一个或多个”。
22.如本文所用，带有“和/或”连词的列表包括列表中的任何单个项目或列表中的项目的组合。例如，a、b和/或c的列表仅包括a、仅b、仅c、a与b的组合、b与c的组合、a与c的组合或a、b和c的组合。如本文所用，使用术语“一个或多个”的列表包括列表中的任何单个项目或列表中的项目组合。例如，a、b和c中的一个或多个包括仅a、仅b、仅c、a与b的组合、b与c的组合、a与c的组合或a、b和c的组合。如本文所用，使用术语“其中之一”的列表包括列表中任何单个项目中的一个且仅一个。例如，“a、b和c之一”仅包括a、仅b或仅c并且不包括a、b和c的组合。如本文所用，“选自由a、b和c组成的组的成员”包括a、b或c中的一个且仅一个，不包括a、b和c的组合。如本文所用，“选自a、b和c及其组合组成的组的成员”包括仅a、仅b、仅c、a与b的组合、b与c的组合、a和c的组合或a、b和c的组合。
23.此外，实施例的所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。在下面的描述中，提供了大量的具体细节，例如编程示例、软件模块、用户选择、网络交易、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等，以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等来实践实施例。在其他情况下，未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作以避免混淆实施例的方面。
24.下面参考根据实施例的方法、装置、系统和程序产品的示意流程图和/或示意框图来描述实施例的方面。可以理解的是，流程示意图和/或示意框图中的每个块，以及流程示意图和/或示意框图中各块的组合，都可以通过代码来实现。该代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令，创建用于实现流程图和/或框图中指定的功能/动作的装置。
25.代码还可以存储在存储设备中，该存储设备可以指导计算机、其他可编程数据处
理设备或其他设备以特定方式运行，使得存储在存储设备中的指令产生包括实现流程图和/或框图中指定的功能/动作的指令。
26.也可以将代码加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以导致在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的代码提供用于实现流程图和/或框图中指定的功能/动作的过程。
27.图中的流程图和/或框图示出了根据各种实施例的装置、系统、方法和程序产品的可能实现的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图和/或框图中的每一块可表示代码的模块、段或部分，其包括用于实现指定逻辑功能的代码的一个或多个可执行指令。
28.还应当注意，在一些替代实施方式中，块中标注的功能可以不按照图中标注的顺序发生。例如，根据所涉及的功能，连续显示的两个块实际上可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的顺序执行这些块。可以设想在功能、逻辑或效果上与所示附图的一个或多个块或其部分等效的其他步骤和方法。
29.尽管在流程图和/或框图中可以采用各种箭头类型和线类型，但是它们被理解为不限制相应实施例的范围。实际上，可以使用一些箭头或其他连接符来仅指示所描绘实施例的逻辑流程。例如，箭头可以指示在所描绘的实施例的列举步骤之间的未指定持续时间的等待或监视时段。还将注意到，框图和/或流程图的每个块，以及框图和/或流程图中的块的组合，可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件或专用硬件和代码的组合的系统来实现。
30.每幅图中的元件的描述可以参考前面附图的元件。在所有图中，相同的数字表示相同的元件，包括相同元件的替代实施例。
31.一般而言，本公开描述用于使用波束的相位修改来改进类型ii码本压缩的系统、方法和装置。在类型ii压缩中，许多奇异向量在对其应用变换之前堆叠在一起。具有随机相位会导致基于变换的压缩方法失败。在奇异向量按单位幅度复数的任何缩放也是具有相同奇异值的奇异向量的意义上，奇异向量通常不是唯一的。因此，奇异向量的相位依赖于实现可以被假定为随机的。此外，当奇异值分解的奇异向量的相位模糊导致开销浪费时，当例如利用类型ii码本压缩报告骑向量的系数时。
32.这里公开的是用于向奇异向量提供合适的相位分配的技术，从而改进基于变换的类型ii码本压缩。码本压缩提高了传输效率，因为需要通过空中接口从发射器(例如，ue)到接收器(例如，gnb或其他ran节点)发送更少的比特。为了改进基于dft的类型ii码本压缩，发射设备(例如，ue)基于参考信号识别一组波束，并使用奇异向量系数的绝对和来识别主波束(例如，最强波束)。在各种实施例中，发射设备(例如，ue)相应地修改波束相位，从而实现对抽头量化的适当归一化。
33.一种类型的空间压缩方案确定了一组2l个预编码向量或波束或基，其中2l＜2nt。频率子带k(0≤k＜nsb)处的预编码向量是覆盖不同空间方向的每个子带的预定义基础(即dft矩阵)子集的线性组合。这里，nsb是子带的数量。该技术使用空间压缩来减少与2l＜2nt成比例的比特数。
34.如果波束选择矩阵表示为
[0035][0036]
则得到的层的2n1n2×
n
sb
预编码矩阵可以表示为
[0037][0038]
其中h表示矩阵的hermitian，v是dft矩阵的大小n
sb
，
[0039]
由长度n
sb
的2l个时域系数向量组成，并且w是一组2n1n2×
1维预编码向量(每一行是预编码向量)，每个用于n
sb
子带中的每一个。
[0040]
每层的预编码器可以表示为
[0041][0042]
其中层公共w1为2nt
×
2l，每层w2(k)的大小为2l
×
1，nt
×
l矩阵的列b＝[b
1 b2ꢀ…ꢀ
b
l
‑1]是大小为nt的标准二维dft矩阵的列。
[0043]
另一种类型ii预编码压缩方案将波束的频域预编码向量的子集转换到时域，并选择时域分量的子集，然后将其反馈给ran节点。ran节点然后执行逆变换回到频域以确定一组预编码向量或波束。预定义预编码向量的子集覆盖不同的频率子带。这里，ue报告：1)l个dft特殊基索引(其中l＜nt)，2)m个dft频域基索引(其中m＜nsb)，以及3)2l
×
m个线性组合系数(即，具有幅度和相位的复系数)。该技术使用空间压缩和频率压缩来减少报告为2lm＜2lnsb＜2ntnsb的比特数。
[0044]
每层的预编码器可以表示为：
[0045][0046]
在等式3中，b在所有层中都相同。这里按层报告，大小为2l
×
m，nsb
×
m矩阵w3＝[f0ꢀ…ꢀ
f
m
‑1]的列是大小为nsb的标准dft矩阵的列，也按层报告。
[0047]
对于该元素表示系数的量化幅度和相位。在某些实施例中，可以使用美国临时专利申请号62/791,721中描述的多级量化技术来量化单个向量系数。在其他实施例中，可以使用传统的量化技术。
[0048]
首先，针对每个n
sb
子带计算给出信道矩阵(h
sb
)的w1。
[0049]
其次，使用信道矩阵(h
sb
)和w1的估计计算w2。该步骤需要找到对应于每个子带的等效信道矩阵h
sb
w1的最高(例如，最大)奇异值的奇异向量。w2的每一列是一个子带的奇异向量。
[0050]
其次，可以通过对w2行进行傅立叶逆变换计算即
[0051][0052]
中的元素在本文中被称为“抽头(tap)”。当ue反馈由的系数(例如，具有最大量值的那些系数)的非零子集的指示时，可以减少反馈开销。反馈开销还取决于使用多少量
化位来表示这些系数。
[0053]
如上所述，奇异向量不是唯一的并且与奇异向量相关联的随机相位可能导致类型ii预编码压缩方案的较差性能。为奇异向量提供适当的相位不仅提高了堆叠奇异向量的可压缩性，而且提高了量化器的归一化精度。
[0054]
图1描绘了根据本公开的各种实施例的无线通信系统100类型ii码本压缩的实施例。在一个实施例中，无线通信系统100包括远程单元105、基站单元110和通信链路115。尽管图1中描绘了特定数量的远程单元105、基站单元110和通信链路115，但本领域技术人员将认识到，无线通信系统100中可以包括任意数量的远程单元105、基站单元110和通信链路115。
[0055]
在一种实现中，无线通信系统100符合3gpp规范中规定的nr系统和/或3gpp中规定的lte系统。然而，更一般地，无线通信系统100可以实现一些其他开放或专有通信网络，例如wimax等其他网络。本公开不旨在限于任何特定无线通信系统架构或协议的实现。
[0056]
在一个实施例中，远程单元105可以包括计算设备，例如台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理(“pda”)、平板计算机、智能电话、智能电视(例如，连接到互联网的电视)、智能电器(例如连接到互联网的电器)、机顶盒、游戏机、安全系统(包括安全相机)、车载计算机、网络设备(例如路由器、交换机、调制解调器)等。在一些实施例中，远程单元105包括可穿戴设备，例如智能手表、健身带、光学头戴式显示器等。此外，远程单元105可以被称为订户单元、移动设备、移动台、用户、终端、移动终端、固定终端、订户台、ue、用户终端、设备，或者本领域中使用的其他术语。远程单元105可以经由上行链路(“ul”)和下行链路(“dl”)通信信号直接与一个或多个基站单元110通信。此外，ul和dl通信信号可以通过通信链路115承载。
[0057]
基站单元110可以分布在地理区域上。在某些实施例中，基站单元110也可以称为ran节点、接入终端、基座、基站、node
‑
b、enb、gnb、家庭node
‑
b、中继节点、毫微微蜂窝、接入点、设备或本领域中使用的任何其他术语。基站单元110通常是接入网络120的一部分，例如无线电接入网络(“ran”)，其可以包括可通信地耦合到一个或多个对应基站单元110的一个或多个控制器。接入网络120的这些和其他元件没有被示出，但是对于本领域的普通技术人员来说是众所周知的。基站单元110经由接入网络120连接到移动核心网络130。接入网络120和移动核心网络130在本文中可以统称为“移动网络”或“移动通信网络”。
[0058]
基站单元110可以通过无线通信链路为服务区域(例如，小区或小区扇区)内的多个远程单元105提供服务。基站单元110可以通过通信信号直接与一个或多个远程单元105通信。通常，基站单元110在时域、频域和/或空间域中传输下行链路(“dl”)通信信号以服务于远程单元105。此外，dl通信信号可以通过通信链路115承载。通信链路115可以是许可或未许可无线电频谱中的任何合适的载波。通信链路115促进一个或多个远程单元105和/或一个或多个基站单元110之间的通信。
[0059]
在一个实施例中，移动核心网络130是5g核心(“5gc”)或演进分组核心(“epc”)，其可以耦合到其他数据网络150，例如互联网和私有数据网络等的其他数据网络。每个移动核心网络130属于单个公共陆地移动网(“plmn”)。本公开不旨在限于任何特定无线通信系统架构或协议的实现。例如，移动核心网络130的其他实施例包括如宽带论坛(“bbf”)所描述的增强型分组核心(“epc”)或多服务核心。
[0060]
移动核心网络130包括若干网络功能(“nf”)。如图所示，移动核心网络130包括接入和移动性管理功能(“amf”)133、会话管理功能(“smf”)135和用户平面功能(“upf”)131。虽然图1中描绘了特定数量的amf 133、smf 135和upf 131，但是本领域技术人员将认识到，移动核心网络130中可以包括任何数量和类型的网络功能。
[0061]
amf 133提供诸如ue注册、ue连接管理和ue移动性管理的服务。smf 135管理远程单元105的数据会话，例如pdu会话。upf 131向远程单元105提供用户平面(例如，数据)服务。远程单元105和数据网络150之间的数据连接由upf 131管理。udm 137提供用户识别处理、访问授权、订阅管理等。
[0062]
为了支持空间复用和mu
‑
mimo，远程单元105使用波束的相位修改使用类型ii码本压缩向基站单元110提供csi反馈125。远程单元105生成一组修改的信道矩阵(h
sb
w1)，其中(h
sb
)是一组子带的信道矩阵的估计并且(w1)是波束空间矩阵。远程单元105还从修改的信道矩阵生成一组奇异向量系数(w2)。
[0063]
远程单元105基于奇异向量系数的绝对值之和找到主波束，并基于主波束奇异向量系数的相位设置所有奇异向量系数的相位，如下文更详细描述的。
[0064]
当计算矩阵w2时，用单位幅度复标量系数缩放奇异向量的每个元素将保持奇异向量的幅度相同，并且它仍将保持具有相同奇异值的奇异向量。因为奇异向量的相位非常依赖于实现，并且因为对于所有子带独立地确定奇异向量，所以根据实现，可以假定该相位从子带到子带是随机的。观察表明，当该相位是随机的时，基于傅立叶变换的量化方法(如上所述)表现不佳。
[0065]
为了补救，w2的每一列的相位可以根据需要改变以提供有助于稍后量化的特定结构。因为w2是从奇异向量中获得的，所以w2的元素被称为修改后的信道的“奇异向量系数”。
[0066]
在各种实施例中，远程单元105对矩阵w2使用变换方法，使得主波束的第一抽头在所有其他抽头中具有最大的幅度，因此可以适当地用于归一化。注意，每个波束填充矩阵w2的一行。首先，远程单元105基于奇异向量系数的绝对值确定主波束。在各种实施例中，主波束是具有最强抽头的特定波束。可以使用一种或多种矩阵变换技术以将主波束的最大幅度系数强制到第一列中(即，重新映射w2的列)，从而成为主波束的第一抽头。需要注意的是，在其他实施例中，主波束的最大幅度系数不强制进入第一列，而是报告主波束的最大幅度系数的索引对(行和列)。
[0067]
此外，远程单元105变换矩阵w2以将主波束的相位归零。这使得能够在量化之前相对于主波束的第一抽头对所有抽头进行归一化。令m为主波束的索引。
[0068]
首先，将w2的第m列的所有n
sb
项的相位设置为零。令α
ij
为幅度，φ
ij
为w2的第ij个元素的相位，即w2的第ij个元素由下式给出：
[0069][0070]
为了将主波束的相位归零，通过从该波束的原始相位中减去主波束的相位，所有波束的相位相对于第一抽头(最强抽头)偏移。这种减法是在所有子带上执行的，即w2的新相位值现在由下式给出
[0071]
φ
′
ij
＝φ
ij
‑
φ
im
ꢀꢀꢀ
等式(6)
[0072]
现在第ij个元素变为
[0073][0074]
对于主波束，这些元素是由下式给出的非负实数
[0075]
w
2im
＝α
im
ꢀꢀꢀ
等式(8)
[0076]
请注意，在等式8中，元素w
2im
的相位为零。因为对应于w2的主波束的所有n
sb
个元素都具有零相位并且第ij个抽头计算为：
[0077][0078]
并且对于主波束，抽头变为
[0079][0080]
主波束的第零个抽头现在变为
[0081][0082]
现在，如果使用堆叠奇异向量的元素的幅度和来选择主波束索引m，使得
[0083][0084]
则等于的第一抽头成为所有波束上所有可能抽头的最大抽头。注意，即使对于主波束，所有其他抽头与第一抽头相比也具有较小的幅度。这可以通过将逆傅立叶变换视为n
sb
二维向量的总和来轻松证明。当且仅当所有向量都具有相同的方向时，向量和才是最大的。
[0085]
通常可以使用过采样来计算抽头。过采样位置i’(i’不是整数)处的抽头值获得为
[0086][0087]
还可以表明，使用等式12选择主波束并将其相位归零也确保了主波束的第一抽头是最强的抽头。使用主波束的第一抽头执行下一个归一化，即
[0088][0089]
这种变换迫使主波束的第一抽头的幅度统一(例如，)。因此，不需要明确量
化主波束的第一抽头，因为这个抽头的值可以直接推断为1，其相位可以推断为0。版本16类型ii csi规定了每个波束的最强抽头的报告，并且这种报告通常由幅度和相位组成。由于第一抽头由于其幅度最大的情况总是被包括在内，因此可以推断为1，因此不需要报告，从而节省了宝贵的上行链路控制信令开销。
[0090]
在各种实施例中，仅主波束的索引(即，包含最强系数的波束)被报告给ran节点(例如，gnb)。因此，发送到ran节点的csi反馈不包括对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素和相位系数向量的第一元素，而是包括对应于识别的波束的幅度系数向量和相位系数向量的向量的一个或多个元素的指示。
[0091]
此外，回到等式9a，可以很容易地看出，主波束的第i个抽头是n
sb
‑
i
抽头的复共轭，即，
[0092][0093]
其中*是复共轭运算。等式14使发射器(ue)能够仅量化和发射主波束抽头的一半，因为可以在接收器/解码器(gnb)处使用此对称属性获得抽头的第二半。类似地，如果仅在公共或独立基础上报告抽头子集(分别跨波束的相同或不同抽头组)，则抽头组合的可能性数量会减少，因为大约一半抽头是成对的，这意味着可能性的数量大约减少了一半。这也减少了上行链路信令开销。然而，只有在抽头报告独立于所有波束的情况下，才能利用这种报告优势。在公共基础报告的情况下，报告必须在抽头的整个范围内进行。然而，如果报告的抽头不遵循对称性，即，报告了第i个抽头，但ue不向gnb报告n
sb
‑
i
，则解码器(gnb)可以通过为主波束生成额外的抽头来改进预编码向量。
[0094]
在一些实施例中，通过选择导致该波束的最大抽头值的分数部分来报告所有波束的上采样因子，然后对于主波束，分数分量将始终为零，因此再次不需要报告主波束的分数部分。
[0095]
有益的是，主波束的第一抽头的归一化为其他抽头的量化产生了良好的范围。此外，这种归一化总是导致主波束的第一抽头为“1”，因此无需报告此值。此外，无需指定最强抽头中的一个，它始终是主波束的第一抽头，并且主波束的过采样因子将始终为“0”。如上所述，对于主波束使用零相位，导致逆傅立叶变换之前的系数为实数，因此对应于主波束的的列将是对称的，并且量化方法可以有利地使用该属性来仅报告一半主波束抽头。
[0096]
图2描绘了根据本公开的实施例的使用波束的相位修改的类型ii码本压缩的第一过程200。过程200可以由诸如远程单元105的ue执行。过程200开始于ue计算205波束选择矩阵(w1)并生成210修改的信道矩阵(h
sb w1)，如上所述。另外，ue从修改的信道矩阵生成215一组奇异向量系数(即，矩阵w2)并基于奇异向量系数定义220特定波束(即，主波束)。在各种实施例中，基于奇异向量系数的绝对值之和来选择特定波束。
[0097]
ue基于主波束奇异向量系数的相位修改225所有奇异向量系数的相位。如上所述，相位修改解决了随机相位导致基于离散傅立叶变换的类型ii码本压缩性能不佳的问题。ue使用修改后的奇异向量系数计算230预编码矩阵并向解码器(例如gnb)发送235csi反馈。
[0098]
图3描绘了根据本公开的实施例的使用波束的相位修改的用于类型ii码本压缩的第二过程300。过程300可以由诸如远程单元105的ue执行。过程300开始于ue从修改的信道
矩阵(h
sb w1)生成305一组奇异向量系数(w2)，如上所述。ue通过执行w2的逆傅立叶变换来生成310矩阵例如以生成抽头。此外，ue通过除以主波束的第一抽头来归一化315抽头并且使用适当的比特量化320抽头。在某些实施例中，量化抽头包括仅量化一半的抽头，其中解码器使用对称特性来生成其他抽头。ue进一步向解码器(例如，gnb)发送325csi反馈(例如，预编码矩阵)。
[0099]
图4描绘了根据本公开的实施例的用户设备装置400，其可用于使用波束的相位修改的类型ii码本压缩。ue。在各种实施例中，用户设备装置400用于实现上述解决方案中的一个或多个。用户设备装置400可以是上述远程单元105的一个实施例。此外，用户设备装置400可以包括处理器405、存储器410、输入设备415、输出设备420和收发器425。在一些实施例中，输入设备415和输出设备420被组合成单个设备，例如触摸屏。在某些实施例中，用户设备装置400可以不包括任何输入设备415和/或输出设备420。在各种实施例中，用户设备装置400可以包括以下中的一个或多个：处理器405、存储器410和收发器425，并且可以不包括输入设备415和/或输出设备420。
[0100]
在一个实施例中，处理器405可以包括能够执行计算机可读指令和/或能够执行逻辑操作的任何已知控制器。例如，处理器405可以是微控制器、微处理器、中央处理单元(“cpu”)、图形处理单元(“gpu”)、辅助处理单元、现场可编程门阵列(“fpga”)、或类似的可编程控制器。在一些实施例中，处理器405执行存储在存储器410中的指令以执行这里描述的方法和例程。处理器405通信地耦合到存储器410、输入设备415、输出设备420和收发器425。
[0101]
在各种实施例中，收发器425接收一组参考信号并且处理器405基于该组参考信号识别一组波束。处理器405对一组参考信号进行变换以获得离散傅立叶变换(dft)压缩码本的幅度和相位系数的每层向量，每个幅度系数向量和相位系数向量对应于识别的波束。这里，对应于一个特定波束的幅度系数向量的第一元素是一，并且对应于特定波束的相位系数向量的第一元素是零。
[0102]
在一些实施例中，对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素大于或等于对应于所有识别的波束的幅度系数向量的每个元素。
[0103]
在一些实施例中，变换该组参考信号包括处理器405执行基于傅立叶的变换，该变换包括dft和逆dft中的至少一个。在这样的实施例中，变换该组参考信号以获得dft压缩码本的幅度和相位系数的向量可以包括处理器405在基于傅立叶的变换之前执行相位偏移操作，该相位偏移操作基于特定波束的相位。在某些实施例中，处理器405基于输入向量的元素的幅值的总和来识别特定波束。请注意，输入向量是基于傅立叶的变换的输入，其中每个输入向量对应于识别的波束。
[0104]
在一些实施例中，变换一组参考信号包括处理器405基于特定波束的幅度系数向量的第一元素对所识别的一组波束的幅度系数向量进行归一化。在一些实施例中，变换该组参考信号包括处理器405从所识别的一组波束的相位中减去该特定波束的相位系数向量的第一元素。在一些实施例中，转换该组参考信号包括处理器405量化所识别的一组波束的幅度和相位系数。
[0105]
通过收发器425，处理器405向基站发送csi反馈，其中csi反馈包括对应于至少一个识别的波束的幅度系数向量和相位系数向量的向量的一个或多个元素的指示，其中csi
反馈不包括对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素和相位系数向量的第一元素。
[0106]
在一些实施例中，处理器405报告对应于特定波束的索引。例如，csi反馈可以包括特定波束的波束索引的指示。在这样的实施例中，可以基于输入向量的元素的幅值的总和来识别报告的索引，其中输入向量被输入到基于傅立叶的变换，并且其中每个输入向量对应于识别的波束。
[0107]
在一个实施例中，存储器410是计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器410包括易失性计算机存储介质。例如，存储器410可以包括ram，包括动态ram(“dram”)、同步动态ram(“sdram”)和/或静态ram(“sram”)。在一些实施例中，存储器410包括非易失性计算机存储介质。例如，存储器410可以包括硬盘驱动器、闪存或任何其他合适的非易失性计算机存储设备。在一些实施例中，存储器410包括易失性和非易失性计算机存储介质两者。
[0108]
在一些实施例中，存储器410存储与使用波束的相位修改的类型ii码本压缩相关的数据。在某些实施例中，存储器410还存储程序代码和相关数据，例如在远程单元105上操作的操作系统或其他控制器算法。
[0109]
在一个实施例中，输入设备415可以包括任何已知的计算机输入设备，包括触摸面板、按钮、键盘、手写笔、麦克风等。在一些实施例中，输入设备415可以与输出设备420集成，例如作为触摸屏或类似的触敏显示器。在一些实施例中，输入设备415包括触摸屏，使得可以使用在触摸屏上显示的虚拟键盘和/或通过在触摸屏上手写来输入文本。在一些实施例中，输入设备415包括两个或更多个不同的设备，例如键盘和触摸面板。
[0110]
在一个实施例中，输出设备420被设计为输出视觉、听觉和/或触觉信号。在一些实施例中，输出设备420包括能够向用户输出视觉数据的电子可控显示器或显示设备。例如，输出设备420可以包括但不限于lcd显示器、led显示器、oled显示器、投影仪或能够向用户输出图像、文本等的类似的显示设备。作为另一个非限制性示例，输出设备420可以包括与用户设备装置400的其余部分分离但是通信地耦合的可穿戴显示器，例如智能手表、智能眼镜、平视显示器等。此外，输出设备420可以是智能电话、个人数字助理、电视、台式计算机、笔记本(膝上型)计算机、个人计算机、车辆仪表板等的组件。
[0111]
在某些实施例中，输出设备420包括一个或多个用于产生声音的扬声器。例如，输出设备420可以产生可听警报或通知(例如，蜂鸣声或提示音)。在一些实施例中，输出设备420包括用于产生振动、运动或其他触觉反馈的一个或多个触觉设备。在一些实施例中，输出设备420的全部或部分可以与输入设备415集成。例如，输入设备415和输出设备420可以形成触摸屏或类似的触敏显示器。在其他实施例中，输出设备420可以位于输入设备415附近。
[0112]
在各种实施例中，收发器425经由一个或多个接入网络与移动通信网络的一个或多个网络功能通信。收发器425在处理器405的控制下操作以发送消息、数据和其他信号并且还接收消息、数据和其他信号。例如，处理器405可以在特定时间选择性地激活收发器(或其部分)以便发送和接收消息。
[0113]
收发器425可以包括一个或多个发射器430和一个或多个接收器435。虽然仅示出了一个发射器430和一个接收器435，但是用户设备装置400可以具有任何合适数量的发射器430和接收器435。另外。例如，发射器430和接收器435可以是任何合适类型的发射器和接收器。在一个实施例中，收发器425包括用于通过许可无线电频谱与移动通信网络通信的第
一发射器/接收器对和用于通过未许可无线电频谱与移动通信网络通信的第二发射器/接收器对。
[0114]
在某些实施例中，用于通过许可无线电频谱与移动通信网络通信的第一发射器/接收器对和用于通过未许可无线电频谱与移动通信网络通信的第二发射器/接收器对可以组合成单个收发器单元，例如执行用于许可和未许可无线电频谱的功能的单个芯片。在一些实施例中，第一发射器/接收器对和第二发射器/接收器对可以共享一个或多个硬件组件。例如，某些收发器425、发射器430和接收器435可以被实现为访问共享硬件资源和/或软件资源(例如网络接口440)的物理上分离的组件。
[0115]
在各种实施例中，一个或多个发射器430和/或一个或多个接收器435可以实现和/或集成到单个硬件组件中，例如多收发器芯片、片上系统、asic或其他类型的硬件组件。在某些实施例中，一个或多个发射器430和/或一个或多个接收器435可以实现和/或集成到多芯片模块中。在一些实施例中，诸如网络接口440或其他硬件组件/电路的其他组件可以与任意数量的发射器430和/或接收器435集成到单个芯片中。在这样的实施例中，发射器430和接收器435可以在逻辑上被配置为使用一个或多个公共控制信号的收发器425或者作为在相同硬件芯片或多芯片模块中实现的模块化发射器430和接收器435。
[0116]
图5描绘了根据本公开的实施例的用于生成csi报告的方法500的一个实施例。在各种实施例中，方法500由远程单元105和/或用户设备装置400执行，如上所述。在一些实施例中，方法500由诸如微控制器、微处理器、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、辅助处理单元、fpga等的处理器执行。
[0117]
方法500开始并接收505从ran节点发送的一组参考信号。方法500包括基于一组参考信号识别510一组波束。
[0118]
方法500包括变换515该组参考信号以获得离散傅立叶变换(dft)压缩码本的幅度和相位系数的每层向量，每个幅度系数向量和相位系数向量对应于识别的波束。这里，对应于一个特定波束的幅度系数向量的第一元素是一，并且对应于特定波束的相位系数向量的第一元素是零。
[0119]
在一些实施例中，变换515该组参考信号包括执行基于傅立叶的变换，该变换包括dft和逆dft中的至少一个。在这样的实施例中，变换一组参考信号以获得dft压缩码本的幅度和相位系数的向量可以包括在基于傅立叶的变换之前的相位偏移操作，相位偏移操作基于特定波束的相位。在各种实施例中，基于输入向量的元素的幅值的总和来识别特定波束，其中输入向量被输入到基于傅立叶的变换，并且其中每个输入向量对应于识别的波束。
[0120]
在一些实施例中，变换515该组参考信号包括基于特定波束的幅度系数向量的第一元素对所识别的一组波束的幅度系数向量进行归一化。在一些实施例中，变换515该组参考信号包括从所识别的一组波束的相位中减去该特定波束的相位系数向量的第一元素。在一些实施例中，变换515该组参考信号包括量化所识别的一组波束的幅度和相位系数。在各种实施例中，对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素大于或等于对应于所有识别的波束的幅度系数向量的每个元素。
[0121]
方法500包括向ran节点发送520csi反馈。这里，csi反馈包括对应于至少一个识别的波束的幅度系数向量和相位系数向量的向量的一个或多个元素的指示。另外，csi反馈不包括对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素和相位系数向量的第一元素。方法500结
束。
[0122]
在一些实施例中，向ran节点发送520csi反馈包括报告对应于特定波束的索引。在一个实施例中，基于输入向量的元素的幅值的总和来识别报告的索引，其中输入向量被输入到基于傅立叶的变换，并且其中每个输入向量对应于识别的波束。
[0123]
在此公开了根据本公开的实施例的用于生成csi报告的第一装置。第一装置可以由使用基于离散傅立叶变换的类型ii码本压缩的ue设备实现，例如远程单元105和/或用户设备装置400。第一装置包括接收从基站发送的一组参考信号的收发器和基于一组参考信号识别一组波束的处理器。处理器对一组参考信号进行变换以获得离散傅立叶变换(dft)压缩码本的幅度和相位系数的每层向量，每个幅度系数向量和相位系数向量对应于识别的波束。这里，对应于一个特定波束的幅度系数向量的第一元素是一，并且对应于特定波束的相位系数向量的第一元素是零。通过收发器，处理器向基站发送csi反馈，其中csi反馈包括与至少一个识别的波束对应的幅度系数向量和相位系数向量的向量的一个或多个元素的指示，其中csi反馈不包括对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素和相位系数向量的第一元素。
[0124]
在一些实施例中，对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素大于或等于对应于所有识别的波束的幅度系数向量的每个元素。
[0125]
在一些实施例中，变换该组参考信号包括执行基于傅立叶的变换，该变换包括dft和逆dft中的至少一个。在这样的实施例中，变换该组参考信号以获得dft压缩码本的幅度和相位系数的向量可以包括在基于傅立叶的变换之前的相位偏移操作，相位偏移操作基于特定波束的相位。在某些实施例中，基于输入向量的元素的幅值的总和来识别特定波束，其中输入向量被输入到基于傅立叶的变换，并且其中每个输入向量对应于识别的波束。
[0126]
在一些实施例中，处理器报告对应于特定波束的索引。例如，csi反馈可以包括特定波束的波束索引的指示。在这样的实施例中，可以基于输入向量的元素的幅值的总和来识别报告的索引，其中输入向量被输入到基于傅立叶的变换，并且其中每个输入向量对应于识别的波束。
[0127]
在一些实施例中，变换一组参考信号包括基于特定波束的幅度系数向量的第一元素对所识别的一组波束的幅度系数向量进行归一化。在一些实施例中，转换该组参考信号包括从所识别的一组波束的相位中减去该特定波束的相位系数向量的第一元素。在一些实施例中，转换该组参考信号包括量化所识别的一组波束的幅度和相位系数。
[0128]
根据本公开的实施例，本文公开了用于生成csi报告的第一方法。第一方法可以由用于使用基于离散傅立叶变换的类型ii码本压缩的类型ii码本压缩的ue设备执行，例如远程单元105和/或用户设备装置800。第一方法包括接收从基站发送的一组参考信号并基于该组参考信号识别一组波束。第一方法包括变换该组参考信号以获得离散傅立叶变换(dft)压缩码本的幅度和相位系数的每层向量，每个幅度系数向量和相位系数向量对应于识别的波束。这里，对应于一个特定波束的幅度系数向量的第一元素是一，并且对应于特定波束的相位系数向量的第一元素是零。该方法包括向ran节点发送csi反馈。这里，csi反馈包括与至少一个识别的波束对应的幅度系数向量和相位系数向量的向量的一个或多个元素的指示。另外，csi反馈不包括对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素和相位系数向量的第一元素。
[0129]
在一些实施例中，对应于特定波束的幅度系数向量的第一元素大于或等于对应于所有识别的波束的幅度系数向量的每个元素。
[0130]
在一些实施例中，变换该组参考信号包括执行基于傅立叶的变换，该变换包括dft和逆dft中的至少一个。在这样的实施例中，变换该组参考信号以获得dft压缩码本的幅度和相位系数的向量可以包括在基于傅立叶的变换之前执行相位偏移操作，该相位偏移操作基于特定波束的相位。在某些实施例中，基于输入向量的元素的幅值的总和来识别特定波束，其中输入向量被输入到基于傅立叶的变换，并且其中每个输入向量对应于识别的波束。
[0131]
在一些实施例中，第一方法包括报告对应于特定波束的索引。在某些实施例中，基于输入向量的元素的幅值的总和来识别报告的索引，其中输入向量被输入到基于傅立叶的变换，并且其中每个输入向量对应于识别的波束。
[0132]
在一些实施例中，变换所述一组参考信号包括基于所述特定波束的幅度系数向量的第一元素对所识别的一组波束的幅度系数向量进行归一化。在一些实施例中，变换所述一组参考信号包括从所识别的一组波束的相位中减去所述特定波束的相位系数向量的第一元素。在一些实施例中，变换所述一组参考信号包括量化所识别的一组波束的幅度和相位系数。
[0133]
可以以其他特定形式实践实施例。所描述的实施例在所有方面都应被视为说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由前述说明指示。落入权利要求的等效含义和范围内的所有变化都应包含在其范围内。