用于具有四个相关且未校准天线的下行链路系统的相位误差补偿的制作方法

1.本公开涉及无线通信，特别地，涉及用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补偿。


背景技术：

2.第五代(5g)无线网络(也称为新无线电(nr))由第三代合作伙伴计划(3gpp)所开发的无线通信标准定义，并且正在取代现有的长期演进(lte)无线标准。在图1中描绘了在lte中使用的并且可能在nr低频带中使用的典型天线系统的示例。图1示出了4个相关的下行链路发射天线(被编号为0-3)。四个天线是交叉极化的，即天线以45
°
倾斜角(极化a)或-45
°
倾斜角(极化b)放置。两个交叉极化的天线对以0.5至1λ的间隔被紧密间隔。这样的配置的优点在于，它提供了出色的波束成形增益，因为共极化的天线(天线对0和1或者天线对2和3)是相关的；同时，由于极化分集与足够的空间分集的组合，它还允许高达4层的合理复用增益。
3.用相关的天线进行波束成形要求单个天线元件之间的相位差很小。影响相位关系的任何天线误差可阻止系统实现完全的波束成形潜力。理想地，为了实现波束成形增益，应当校准图1所示的天线。然而，由于成本的原因，当前在lte基站(enb)实现中使用的大多数4元件天线未经校准。随着无线行业演进到5g，那些无线电天线系统将被重用。当天线未经校准时，每个天线上的信号将有不同的相位
4.对于图1的相关共极化天线对中的每一对，即，针对极化a的天线对0和1或者针对极化b的天线对2和3，在将天线信号的相位相长地相加的方向上的传输点期间，辐射图或波束的主瓣。因此，波束方向取决于两个共极化天线之间的相位差。当两个相关的天线之间的相位差改变时，波束方向将改变，如图2所示。
5.每个共极化天线对中的天线之间的相位差可被近似地表示为：
[0006][0007]
和
[0008][0009]
如果天线被校准，即，对于所有k＝0,1,2,3，则φa＝φb＝0，并且来自两个极化的波束被对齐并指向瞄准线，如图2中的虚线所示。
[0010]
如果天线未被校准，即，对于所有k＝0,1,2,3，但两个极化的相位差相同，即φa＝φb≠0，则来自两个极化的波束仍然被对齐，而波束方向将偏离瞄准线。例如，当φa＝φb≠135
°
时，两个偏振的光束可以由图2中的实线表示。
[0011]
然而，当两个波束之间的相位差不相等时，即φa≠φb，两个波束将指向不同的方向。图1所示的示例可以被认为是如当φa＝0
°
和φa＝135
°
时的情况。
[0012]
如果预编码器码本包含用于两个共极化天线对的相位补偿的所有组合，则可以通
过选择正确的预编码器来校正该波束未对准。然而，对于假设来自两个极化的波束始终指向相同方向的nr类型i码本，情况并非如此。因此，对于具有四个相关且未校准天线的系统，由于由信号相位误差引起的波束未对准，nr类型i码本将具有差的性能。
[0013]
5g nr类型i码本假设来自两个极化的波束始终指向相同方向。然而，对于具有四个相关且未校准天线的系统，情况并非如此，因为天线的相位误差可导致波束未对准。当将nr类型i码本直接应用于具有四个相关且未校准天线的系统时，性能将很差。


技术实现要素：

[0014]
一些实施例有利地提供了一种用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补偿的方法、网络节点和无线设备。
[0015]
一些实施例提供：
[0016]
·
一种将相位旋转引入所发送的csi-rs信号的方法；
[0017]
·
一种通过将wd配置为在csi报告中报告csi-rs资源指示(cri)来检测用于系统中的每个wd的最佳量化相位补偿的方法；和/或
[0018]
·
一种将相位补偿应用于下行链路信号的方法。
[0019]
根据一个方面，提供了一种在网络节点中的用于网络节点的无线电的四天线双极化天线阵列的天线之间的相位误差的补偿的方法。该方法包括对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源，n是大于1的整数。该方法还包括向无线设备wd发送4个csi-rs端口上的n个csi-rs，n个csi-rs资源中的每一个以递增的相位旋转中的不同的一个相位旋转来发送。该方法还包括从wd接收csi-rs资源指示cri，该cri指示n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源。该方法还包括在向wd的后续传输中对四个天线中的一个天线应用相位旋转，该相位旋转对应于所指示的csi-rs资源。
[0020]
根据该方面，在一些实施例中，通过将预编码器码本乘以对角矩阵来实现n个递增的相位旋转，其中，除了与四个天线中的一个天线对应的一个对角元素等于exp(j2πn/n)之外，该对角矩阵的对角元素等于1，其中，n是从零到n-1的整数。在一些实施例中，n个递增的相位旋转的n个增量中的每一个是相等的。在一些实施例中，n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源是n个csi-rs资源中的具有最高频谱效率的csi-rs资源。
[0021]
根据另一个方面，提供了一种网络节点，其被配置为补偿该网络节点的无线电的四天线双极化天线阵列的天线之间的相位误差。该网络节点包括处理电路，其被配置为对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转于以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源，n是大于1的整数。该网络节点还包括与处理电路通信的无线电接口，该无线电接口被配置为：(1)向无线设备wd发送4个csi-rs端口上的n个csi-rs，n个csi-rs资源中的每一个以递增的相位旋转中的不同的一个相位旋转来发送，以及(2)从wd接收csi-rs资源指示cri，该cri指示n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源。在这些实施例中，处理电路还被配置为在向wd的后续传输中对四个天线中的一个天线应用相位旋转，该相位旋转对应于所指示的csi-rs资源。
[0022]
根据该方面，在一些实施例中，通过将预编码器码本乘以对角矩阵来实现n个递增的相位旋转，除了与四个天线中的一个天线对应的一个对角元素等于exp(j2πn/n)之外，该对角矩阵的对角元素等于1，其中，n是从零到n-1的整数。在一些实施例中，n个递增的相位
旋转的n个增量中的每一个是相等的。在一些实施例中，n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源是n个csi-rs资源中的具有最高频谱效率的csi-rs资源。
[0023]
根据又一方面，一种wd中的方法包括：从网络节点接收信号，该信号具有由网络节点的无线电的四天线双极化天线阵列发送的n个信道状态信息参考信号csi-rs，该信号由网络节点通过对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源来生成，n是大于1的整数。该方法还包括：确定n个csi-rs中的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs，以及向网络节点发送csi资源指示cri，该cri指示所确定的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs。
[0024]
根据该方面，在一些实施例中，wd进一步接收将wd配置为确定在来自网络节点的信号中接收的所有n个csi-rs中的具有最高频谱效率的csi-rs的信号。在一些实施例中，n个递增的相位旋转的每个增量是相等的。在一些实施例中，通过将预编码器码本乘以对角矩阵来实现n个递增的相位旋转，除了与四个天线中的一个天线对应的一个对角元素等于exp(j2πn/n)之外，该对角矩阵的对角元素等于1，其中，n是从零到n-1的整数。
[0025]
根据另一个方面，一种wd包括无线电接口，该无线电接口被配置为从网络节点接收信号，该信号具有由网络节点的无线电的四天线双极化天线阵列发送的n个信道状态信息参考信号csi-rs，该信号由网络节点通过对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源来生成，n是大于1的整数。wd还包括与无线电接口通信的处理电路，该处理电路被配置为确定n个csi-rs中的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs。该无线电接口还被配置为向网络节点发送csi资源指示cri，该cri指示所确定的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs。
[0026]
根据该方面，在一些实施例中，wd进一步接收将wd配置为确定在来自网络节点的信号中接收的所有n个csi-rs中的具有最高频谱效率的csi-rs的信号。在一些实施例中，n个递增的相位旋转的每个增量是相等的。在一些实施例中，通过将预编码器码本乘以对角矩阵来实现n个递增的相位旋转，除了与四个天线中的一个天线对应的一个对角元素等于exp(j2πn/n)之外，该对角矩阵的对角元素等于1，其中，n是从零到n-1的整数。
附图说明
[0027]
将在结合附图考虑时通过参考以下具体实施方式更容易地理解本实施例及其伴随的优点和特征的更完整理解，其中：
[0028]
图1描绘了四元件交叉极化天线；
[0029]
图2描绘了波束图示出的相位误差结果；
[0030]
图3是根据本公开的原理的示出通信系统的示例性网络架构的示意图；
[0031]
图4是根据本公开的一些实施例的通过无线连接与无线设备通信的网络节点的框图；
[0032]
图5是网络节点中的用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补偿的示例性过程的流程图；
[0033]
图6是无线设备中的用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补偿的示例性过程的流程图；
[0034]
图7是用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补
偿的示例性过程的流程图；
[0035]
图8是描绘用于连续csi-rs的波束图的图。
具体实施方式
[0036]
在详细描述示例性实施例之前，应注意，实施例主要存在于与用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补偿有关的装置组件和处理步骤的组合中。因此，在附图中已经用常规符号在适当时表示了组件，仅示出与理解实施例有关的那些特定细节，以便不用对于具有本文的描述的益处的本领域普通技术人员将显而易见的细节模糊本公开。
[0037]
如本文所使用的，关系术语，诸如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”等，可以仅用于将一个实体或元件与另一个实体或元件区分而不必要求或者暗示这种实体或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。
[0038]
本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制对本文所描述的概念。如本文所使用的，除非上下文另外清楚指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。还将理解，当在本文中使用时，术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”指定所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其组的存在或者添加。
[0039]
在本文所描述的实施例中，连接术语“与
……
通信”等可以用于指示电气或者数据通信，其可以通过例如物理接触、感应、电磁辐射、无线电信令、红外信令或光信令来完成。本领域普通技术人员将理解，多个组件可以交互操作，并且修改和变型可以实现电气和数据通信。
[0040]
在本文所描述的一些实施例中，术语“耦接”、“连接”等可以在本文中用于指示连接，但是不必是直接地，并且可以包括有线和/或无线连接。
[0041]
本文所使用的术语“网络节点”可以是在无线电网络中包括的任何类型的网络节点，该网络节点可进一步包括以下中的任一个：基站(bs)、无线电基站、基站无线电接口站(bts)、基站控制器(bsc)、无线电网络控制器(rnc)、g节点b(gnb)、演进型节点b(enb或enodeb)、节点b、多标准无线电(msr)无线电节点(诸如msr bs)、多小区/多播协调实体(mce)、中继节点、控制中继的施主节点、无线电接入点(ap)、传输点、传输节点、远程无线电单元(rru)、远程无线电头(rrh)、核心网络节点(例如，移动管理实体(mme)、自组织网络(son)节点、协调节点、定位节点、mdt节点等)、外部节点(例如，第三方节点、在当前网络外部的节点)、分布式天线系统(das)中的节点、频谱接入系统(sas)节点、元件管理系统(ems)等。网络节点还可包括测试设备。本文所使用的术语“无线电节点”也可用于表示无线设备(wd)，诸如无线设备(wd)或无线电网络节点。
[0042]
在一些实施例中，非限制性术语“无线设备(wd)”或“用户设备(ue)”可交换地使用。本文中的wd可以是能够通过无线电信号与网络节点或另一个wd进行通信的任何类型的无线设备，诸如无线设备(wd)。wd还可以是无线电通信设备、目标设备、设备到设备(d2d)wd、机器类型wd或能够进行机器到机器通信(m2m)的wd、低成本和/或低复杂性wd、装备有wd的传感器、平板电脑、移动终端、智能电话、膝上型嵌入式设备(lee)、膝上型安装设备(lme)、usb软件狗、客户终端设备(cpe)、物联网(iot)设备、或窄带iot(nb-iot)设备等。
[0043]
在一些实施例中，还使用一般术语“无线电网络节点”。它可以是任何类型的无线电网络节点，该无线电网络节点可包括以下中的任一个：基站、无线电基站、基站无线电接口站、基站控制器、网络控制器、rnc、演进型节点b(enb)、节点b、gnb、多小区/多播协调实体(mce)、中继节点、接入点、无线电接入点、远程无线电单元(rru)远程无线电头(rrh)。
[0044]
如本文所使用的，“无线电接口”也可被称为无线电，并且可包括天线阵列。
[0045]
注意，尽管在本公开中可以使用来自一个特定无线系统(诸如例如，3gpp lte和/或新无线电(nr))的术语，但是这不应当被视为将本公开的范围仅限于前述的系统。其他无线系统，包括但不限于宽带码分多址(wcdma)、微波存取全球互通(wimax)、超移动宽带(umb)和全球移动通信系统(gsm)，也可受益于利用在本公开内覆盖的想法。
[0046]
还注意，如在本文中被描述为由无线设备或网络节点执行的功能可被分布在多个无线设备和/或网络节点上。换句话说，应考虑本文所描述的网络节点和无线设备的功能不限于由单个物理设备执行，并且实际上，可以分布在多个物理设备之间。
[0047]
除非另外定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还将理解，除非在本文中明确地这样定义，否则本文所使用的术语应当被解释为具有与其在本说明书和相关领域的上下文中的意义一致的意义并且将不以理想化或过度正式的意义来解释。
[0048]
一些实施例涉及用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补偿。根据一个方面，一种方法包括对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源，n是大于1的整数。该方法还包括向无线设备wd发送4个csi-rs端口上的n个csi-rs，n个csi-rs资源中的每一个以递增的相位旋转中的不同的一个相位旋转来发送。该方法还包括从wd接收csi-rs资源指示cri，该cri指示n个csi-rs资源中的哪个csi-rs资源提供最高频谱效率。该方法还包括在向wd的后续传输中对四个天线中的一个天线应用相位旋转，该相位旋转对应于所指示的csi-rs资源。
[0049]
再次参考附图，其中，相同的元件由相同的附图标记指代，在图3中示出了根据实施例的通信系统10(诸如可以支持诸如lte和/或nr(5g)的标准的3gpp类型蜂窝网络)的示意图，该3gpp类型蜂窝网络包括接入网络12(诸如无线电接入网络)和核心网络14。接入网络12包括多个网络节点16a、16b、16c(被统称为网络节点16)，诸如nb、enb、gnb或其他类型的无线接入点，每个网络节点16a、16b、16c定义对应的覆盖区域18a、18b、18c(被统称为覆盖区域18)。每个网络节点16a、16b、16c可通过有线或者无线连接20而连接到核心网络14。位于覆盖区域18a中的第一无线设备(wd)22a被配置为无线连接到对应的网络节点16a或由对应的网络节点16a寻呼。覆盖区域18b中的第二wd 22b可无线连接到对应的网络节点16b。虽然在该示例中示出了多个wd 22a、22b(被统称为无线设备22)，但是所公开的实施例同样适用于唯一的wd在覆盖区域中或者唯一的wd正连接到对应的网络节点16的情况。注意，尽管为了方便起见仅示出了两个wd 22和三个网络节点16，但是，通信系统可包括更多个wd 22和网络节点16。
[0050]
还考虑到wd 22可以与超过一个网络节点16和超过一个类型的网络节点16同时通信和/或被配置为分开与超过一个网络节点16和超过一个类型的网络节点16通信。例如，wd 22可以具有与支持lte的网络节点16和支持nr的相同或不同网络节点16的双连接。作为示例，wd 22可以与用于lte/e-utran的enb和用于nr/ng-ran的gnb通信。
[0051]
网络节点16(enb或gnb)被配置为包括相位旋转单元24，该相位旋转单元24被配置为对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源。无线设备22被配置为包括csi选择单元26，该csi选择单元26被配置为确定n个csi-rs中的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs。
[0052]
现在将参考图4描述在前述段落中讨论的wd 22和网络节点16的根据实施例的示例实现。
[0053]
通信系统10包括网络节点16，该网络节点16包括使得它能够与wd22通信的硬件28。硬件28可包括用于建立和维持至少与位于由网络节点16服务的覆盖区域18中的wd 22的无线连接31的无线电接口30。无线电接口30可以被形成为或可包括例如一个或多个rf发射机、一个或多个rf接收机、一个或多个rf收发机和/或一个或多个rf无线电接口。无线电接口30包括天线阵列32以辐射和接收携带电磁波的信号。在本公开的示例实施例中，天线阵列32具有4天线元件的阵列，其中一个示例是如图1所示取向的4个交叉极化天线。
[0054]
在所示的实施例中，网络节点16的硬件28进一步包括处理电路34。处理电路34可包括存储器36和处理器38。特别地，除了处理器和存储器以外或者取代处理器(诸如中央处理单元)和存储器，处理电路34可包括用于处理和/或控制的集成电路，例如，一个或多个处理器和/或处理器核和/或fpga(现场可编程门阵列)和/或适于执行指令的asic(专用集成电路)。处理器38可被配置为访问(例如，写入和/或读取)存储器36，该存储器36可包括任何类型的易失性和/或非易失性存储器，例如，高速缓存和/或缓冲存储器和/或ram(随机存取存储器)和/或rom(只读存储器)和/或光学存储器和/或eprom(可擦除可编程只读存储器)。
[0055]
因此，网络节点16进一步具有软件40，该软件40被内部存储在例如存储器36中，或者被存储在由网络节点16经由外部连接可访问的外部存储器(例如，数据库、存储阵列、网络存储设备等)中。软件40可以是处理电路34可执行的。处理电路34可以被配置为控制本文所描述的任一个方法和/或过程、和/或使这种方法和/或过程例如由网络节点16执行。处理器38对应于用于执行本文所描述的网络节点16功能的一个或多个处理器38。存储器36被配置为存储数据、编程软件代码和/或本文所描述的其他信息。在一些实施例中，软件40可包括指令，该指令当由处理器38和/或处理电路34执行时使得处理器38和/或处理电路34执行本文关于网络节点16所描述的过程。例如，网络节点16的处理电路34可包括相位旋转单元24，该相位旋转单元24被配置为对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源。
[0056]
通信系统10还包括已经提到的wd 22。wd 22可以具有硬件42，硬件42可包括无线电接口44，无线电接口44被配置为建立和维持与服务wd 22当前所位于的覆盖区域18的网络节点16的无线连接31。无线电接口44可以被形成为或可包括例如一个或多个rf发射机、一个或多个rf接收机、一个或多个rf收发机和/或一个或多个rf无线电接口。无线电接口44包括天线阵列46以辐射和接收携带电磁波的信号。wd 22的天线阵列46可以具有4个天线元件或者少于或多于4个天线元件。
[0057]
wd 22的硬件60还包括处理电路48。处理电路48可包括存储器50和处理器52。特别地，除了处理器(诸如中央处理单元)和存储器以外或者取代处理器和存储器，处理电路48可包括用于处理和/或控制的集成电路，例如，一个或多个处理器和/或处理器核和/或fpga(现场可编程门阵列)和/或适于执行指令的asic(专用集成电路)。处理器52可被配置为访
问(例如，写入和/或读取)存储器50，存储器50可包括任何类型的易失性和/或非易失性存储器，例如，高速缓存和/或缓冲存储器和/或ram(随机存取存储器)和/或rom(只读存储器)和/或光学存储器和/或eprom(可擦除可编程只读存储器)。
[0058]
因此，wd 22可进一步包括软件54，该软件54被存储在例如wd 22处的存储器50中，或者被存储在可由wd 22访问的外部存储器(例如，数据库、存储阵列、网络存储设备等)中。软件54可以是处理电路48可执行的。软件54可包括客户端应用56。客户端应用56可以可操作以经由wd 22向人类或非人类用户提供服务。
[0059]
处理电路48可被配置为控制本文所描述的任一个方法和/或过程和/或使得这种方法和/或过程例如由wd 22执行。处理器52对应于用于执行本文所描述的wd 22功能的一个或多个处理器52。wd 22包括存储器50，该存储器50被配置为存储数据、编程软件代码和/或本文所描述的其他信息。在一些实施例中，软件54和/或客户端应用56可包括指令，该指令当由处理器52和/或处理电路48执行时使得处理器52和/或处理电路48执行本文关于wd 22所描述的过程。例如，无线设备22的处理电路48可以包括csi选择单元26，该csi选择单元26被配置为确定n个csi-rs中的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs。
[0060]
在一些实施例中，网络节点16和wd 22的内部工作可以如图4所示，并且独立地，周围网络拓扑可以是图3的网络拓扑。
[0061]
wd 22与网络节点16之间的无线连接31是根据贯穿本公开所描述的实施例的教导。更准确地，这些实施例中的一些实施例的教导可改进数据速率、延迟和/或功耗，从而提供诸如减少用户等待时间、放宽对文件大小的限制、更好的响应性、延长电池寿命等益处。在一些实施例中，测量过程可被提供用于监视一个或多个实施例所改进的数据速率、延迟和其他因素的目的。
[0062]
尽管图3和图4将各种“单元”(诸如相位旋转单元24和csi选择单元26)示为在相应的处理器内，但是应预期到，可以实现这些单元以使得单元的一部分被存储在处理电路内的对应存储器中。换句话说，单元可以在处理电路内以硬件或者以硬件和软件的组合来实现。
[0063]
图5是网络节点16中的用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补偿的示例性过程的流程图。本文所描述的一个或多个框可以由网络节点16的一个或多个元件执行，诸如由处理电路34(包括相位旋转单元24)、处理器38和/或无线电接口30中的一个或多个执行。网络节点16诸如经由处理电路34和/或处理器38和/或无线电接口30被配置为对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源，n是大于1的整数(框s134)。该过程包括向无线设备wd发送4个csi-rs端口上的n个csi-rs，n个csi-rs资源中的每一个以递增的相位旋转中的不同的一个相位旋转来发送(框s136)。该过程包括从wd接收csi-rs资源指示cri，该cri指示n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源(框s138)。该过程还包括在向wd的后续传输中对四个天线中的一个天线应用相位旋转，该相位旋转对应于所指示的csi-rs资源(框s140)。
[0064]
图6是根据本公开的一些实施例的无线设备22中的示例性过程的流程图。本文所描述的一个或多个框可以由无线设备22的一个或多个元件执行，诸如由处理电路48(包括csi选择单元26)、处理器52和/或无线电接口44中的一个或多个执行。无线设备22诸如经由处理电路48和/或处理器52和/或无线电接口44被配置为从网络节点接收信号，该信号具有
由网络节点的无线电的四天线双极化天线阵列发送的n个信道状态信息参考信号csi-rs，该信号由网络节点通过对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源来生成，n是大于1的整数(框s142)。该过程还包括确定n个csi-rs中的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs(框s144)。该过程还包括向网络节点发送csi资源指示cri，该cri指示所确定的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs(框s146)。
[0065]
图7是涉及无线设备22和网络节点16两者的示例性过程的流程图。网络节点16对每个wd 22配置具有n个csi-rs资源的csi-rs资源集(框s148)。网络节点16经由无线电接口30在一个天线上发送具有相位旋转的n个csi资源(框s150)。网络节点16将wd配置为将具有cri的csi报告发送回网络节点16(框s152)。wd 22发送具有cri的csi报告(框s154)。网络节点16经由处理电路34将由cri指示的相位旋转应用于pdsch预编码(框s156)。
[0066]
已经描述了本公开的布置的一般处理流程并提供了用于实现本公开的过程和功能的硬件和软件布置的示例，以下章节提供了用于具有四个相关且未校准天线的第五代(5g)下行链路系统的相位误差补偿的布置的细节和示例。
[0067]
5g nr类型i码本
[0068]
由3gpp规定的nr类型i码本是基于一组预定义的预编码矩阵。预编码矩阵(被表示为w)可以被描述为两级预编码结构，如下：
[0069]
w＝w1w2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0070]
预编码结构的第一级(即w1)可以被描述为码本，并且基本上由一组二维(2d)波束网格(gob)组成，其可以被表征为：
[0071][0072]
其中，wh和wv是分别针对水平方向和垂直方向从过采样离散傅里叶变换(dft)中选择的预编码向量。预编码向量可以如下表示：
[0073][0074][0075]
其中，o1和o2分别是垂直和水平方向上的过采样率。
[0076]
对于4个csi-rs端口：
[0077]
wv＝1
[0078][0079][0080]
预编码矩阵的第二级(即w2)用于2d gob的组内的波束选择以及两个极化之间的相关联的共相位。用于一个层的共相位向量被定义为：
[0081][0082]
可以通过附加一层预编码向量的列来创建用于一层传输的预编码矩阵，被定义为：
[0083][0084]
可以通过附加一层预编码器向量的列来创建用于多层传输的预编码器矩阵：
[0085]
w＝[w(l0,n
0 w(l1,n1)
ꢀ…ꢀ
w(l
l-1
,n
l-1
)]
[0086]
其中，l是层数。
[0087]
共相位向量不改变共极化天线之间的相位差。nr类型i码本假设两个极化的波束指向相同方向。
[0088]
相位补偿
[0089]
在φa≠φb的情况下，可以对天线阵列32的4个天线中的一个天线应用相位旋转以使两个极化的波束对齐。不失一般性，以下假设对4个天线(诸如图1所示)中的3号天线应用相位旋转
[0090][0091][0092][0093]
使φa和相等的相位旋转是：
[0094][0095]
如果可以准确地测量相位旋转则可以通过对csi-rs应用以下端口到天线映射矩阵来补偿该相位误差：
[0096][0097]
以使得wd 22可以基于经补偿的csi-rs信号诸如例如经由它自己的无线电接口44向网络节点16报告csi。物理下行链路共享信道(pdsch)波束成形权重也可以基于wd报告的秩指示预编码器矩阵指示(ri/pmi)和经相位补偿的csi-rs来进行相位补偿：
[0098]wpdsch
＝w
p2awpmi
[0099]
注意，w
pmi
是3gpp定义的nr类型1码本。因此，上面公开的pdsch预编码器可以被认为是对用于相位补偿的nr码本的增强。
[0100]
准确的相位误差测量和补偿可以通过天线校准来完成，而天线校准需要额外的硬件和信令，并因此成本更高。本文所描述的解决方案是一种低成本的解决方案，它通过软件来测量和补偿相位误差，以使得相位误差小于预定义阈值。
[0101]
定义一系列n个相等递增的相位旋转以被应用于天线阵列32的四个天线中的任何一个，相位旋转例如是e
j2πn/n
，n＝0,1,
…
,n-1。再次不失一般性，这些相位旋转可以再次被应用于如上面所提到的4元件天线阵列32中的天线3。
[0102]
为了标识最佳相位补偿e
j2πn/n
，n∈{0,1,
…
,n-1}，将发送4个csi-rs端口的n个csi-rs资源。将通过使用以下用于csi-rs的端口到天线映射来在天线3上以相位旋转e
j2πn/n
发送csi-rs资源n。
[0103][0104]
极化b的波束方向随着每个相位旋转将改变，如图8所示。注意，图8仅是示例，并且实施例不限于实现图8所示的波束图。
[0105]
wd 22将被配置为发送具有csi-rs资源指示(cri)的csi报告，该cri指示提供最高频谱效率c
max
的csi-rs资源，即，用最佳w
p2a
波束成形的csi-rs资源：
[0106][0107]
因此，根据一个方面，提供了一种在网络节点16中的用于网络节点16的无线电的四天线双极化天线阵列的天线之间的相位误差的补偿的方法。该方法包括：经由处理电路34对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源，n是大于1的整数。该方法还包括：经由无线电接口30向无线设备wd 22发送4个csi-rs端口上的n个csi-rs，n个csi-rs资源中的每一个以递增的相位旋转中的不同的一个相位旋转来发送。该方法还包括：经由无线电接口30从wd 22接收csi-rs资源指示cri，该cri指示n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源。该方法还包括：经由处理电路34在向wd 22的后续传输中对四个天线中的一个天线应用相位旋转，该相位旋转对应于所指示的csi-rs资源。
[0108]
根据该方面，在一些实施例中，通过经由处理电路34将预编码器码本乘以对角矩阵来实现n个递增的相位旋转，除了与四个天线中的一个天线对应的一个对角元素等于exp(j2πn/n)之外，对角矩阵的对角元素等于1，其中，n是从零到n-1的整数。在一些实施例中，n个递增的相位旋转的n个增量中的每一个是相等的。在一些实施例中，n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源是n个csi-rs资源中的具有最高频谱效率的csi-rs资源。
[0109]
根据另一方面，提供了一种网络节点16，其被配置为补偿网络节点16的无线电的四天线双极化天线阵列43的天线之间的相位误差。该网络节点16包括处理电路34，其被配置为对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源，n是大于1的整数。该网络节点16还包括与处理电路通信的无线电接口30，无线电接口30被配置为：(1)向无线设备wd 22发送4个csi-rs端口上的n个csi-rs，n个csi-rs资源中的每一个以递增的相位旋转中的不同的一个相位旋转来发送，以及(2)从wd 22接收csi-rs资源指示cri，该cri指示n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源。在这些实施例中，该处理电路34还被配置为在向wd 22的后续传输中对四个天线中的一个天线应用相位旋转，该相位旋转对应于所指示的csi-rs资源。
[0110]
根据该方面，在一些实施例中，通过经由处理电路34将预编码器码本乘以对角矩阵来实现n个递增的相位旋转，除了与四个天线中的一个天线对应的一个对角元素等于exp(j2πn/n)之外，该对角矩阵的对角元素等于1，其中，n是从零到n-1的整数。在一些实施例中，n个递增的相位旋转的n个增量中的每一个是相等的。在一些实施例中，n个csi-rs资源中的特定csi-rs资源是n个csi-rs资源中的具有最高频谱效率的csi-rs资源。
[0111]
根据又一方面，一种wd 22中的方法包括：经由无线电接口44从网络节点16接收信号，该信号具有由网络节点16的无线电接口30的四天线双极化天线阵列32发送的n个信道状态信息参考信号csi-rs，该信号由网络节点16通过对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源生成，n是大于1的整数。该方法还包括：经由处理电路48确定n个csi-rs中的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs，以及经由无线电接口44向网络节点16发送csi资源指示cri，该cri指示所确定的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs。
[0112]
根据该方面，在一些实施例中，wd 22进一步经由无线电接口44接收将wd 22配置为确定在来自网络节点16的信号中接收的所有n个csi-rs中的具有最高频谱效率的csi-rs的信号。在一些实施例中，n个递增的相位旋转的每个增量是相等的。在一些实施例中，通过经由处理电路48将预编码器码本乘以角矩阵来实现n个递增的相位旋转，除了与四个天线中的一个天线对应的一个对角元素等于exp(j2πn/n)之外，该对角矩阵的对角元素等于1，其中，n是从零到n-1的整数。
[0113]
根据另一方面，wd 22包括无线电接口44，该无线电接口44被配置为从网络节点16接收信号，该信号具有由网络节点16的无线电接口30的四天线双极化天线阵列32发送的n个信道状态信息参考信号csi-rs，该信号由网络节点16通过对四个天线中的一个天线应用n个递增的相位旋转以产生n个信道状态信息参考信号(csi-rs)资源来生成，n是大于1的整数。该wd 22还包括与无线电接口44通信的处理电路48，该处理电路48被配置为确定n个csi-rs中的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs。该无线电接口44还被配置为向网络节点16发送csi资源指示cri，该cri指示所确定的导致所有n个csi-rs中的最高频谱效率的csi-rs。
[0114]
根据该方面，在一些实施例中，wd 22进一步经由无线电接口44接收将wd 22配置为确定在来自网络节点16的信号中接收的所有n个csi-rs中的具有最高频谱效率的csi-rs的信号。在一些实施例中，n个递增的相位旋转的每个增量是相等的。在一些实施例中，通过经由处理电路48将预编码器码本乘以对角矩阵来实现n个递增的相位旋转，除了与四个天线中的一个天线对应的一个对角元素等于exp(j2πn/n)之外，该对角矩阵的对角元素等于1，其中，n是从零到n-1的整数。
[0115]
如本领域技术人员将理解，本文所描述的概念可以被实现为方法、数据处理系统、和/或计算机程序产品。因此，本文所描述的概念可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例、或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，全部通常在本文中被称为“电路”或“模块”。此外，本公开可以采取在有形计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式，在该介质中具有可以由计算机执行的计算机程序代码。可以使用任何适合的有形计算机可读介质，包括硬盘、cd-rom、电子存储设备、光学存储设备、或磁性存储设备。
[0116]
本文中参考方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了一些实施例。将理解，流程图图示和/或框图中的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而产生一种机器，以使得这些指令在经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，创建用于实现在流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
[0117]
这些计算机程序指令还可被存储在计算机可读存储器或存储介质中，其可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式运行，以使得被存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实现在流程图和/或(一个或多个)框图框中所指定的功能/动作的指令装置的制品。
[0118]
计算机程序指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使得一系列操作步骤在计算机或其他可编程装置上被执行以产生计算机实现的过程，以使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或(一个或多个)框图框中所指定的功能/动作的步骤。应理解，框中所标注的功能/动作可以以操作图中所标注的顺序发生。例如，连续示出的两个框可以实际上基本上并发地执行，或者框可以有时以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能/动作。尽管图中的一些图包括通信路径上的示出通信的主要方向的箭头，但是，应理解到，通信可以在与所描绘的箭头相反的方向上发生。
[0119]
用于执行本文所描述的概念的操作的计算机程序代码可以以面向对象编程语言(诸如或c )来编写。然而，用于执行本公开的操作的计算机程序代码还可以以常规程序性编程语言写入，诸如“c”编程语言。程序代码可以全部在用户的计算机上运行、部分地在用户的计算机上运行、作为独立软件包运行、部分地在用户的计算机上并且部分地在远程计算机上运行、或者全部地在远程计算机上运行。在后面的场景中，远程计算机可以通过局域网(lan)或广域网(wan)被连接到用户的计算机，或者，可以对外部计算机(例如，使用因特网服务提供商通过因特网连接)来进行连接。
[0120]
本文已经结合以上描述和附图公开了许多不同实施例。将理解，字面描述和说明这些实施例的每个组合和子组合会是过度重复和模糊的。因此，所有实施例可以以任何方式和/或组合来组合，并且包括附图的本说明书应当被解释为构成本文所描述的实施例以及制造并且使用他们的方式和过程的所有组合和子组合的完整书面描述，并且应当支持对任何此类组合或子组合的权利要求。
[0121]
缩写
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
解释
[0122]
aas
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
有源天线系统
[0123]
cqi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
信道质量指示
[0124]
pdsch
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
物理下行链路共享信道
[0125]
csi-rs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
信道状态信息参考信号
[0126]
nzp-csi-rs
ꢀꢀꢀ
非零功率csi-rs
[0127]
dft
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
离散傅里叶变换
[0128]
mu-mimo
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
多用户mimo
[0129]
pmi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
预编码矩阵指示
[0130]
ri
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
秩指示
[0131]
srs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
探测参考信号
[0132]
tti
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
传输时间间隔
[0133]
本领域技术人员将理解，本文所描述的实施例不限于上文已经特别示出并且描述的内容。另外，除非进行对上文相反的提及，否则应注意，所有附图不按比例。在不脱离以下权利要求的范围的情况下，根据以上教导，各种修改和变型是可能的。