在无线通信系统中利用基于部分天线阵列的波束成形执行天线重排的方法及其设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及无线通信系统，更具体地讲，设及一种在无线通信系统中利用基于部 分天线阵列的波束成形执行天线重排(antennashuffling)的方法及其设备。
【背景技术】
[0002] 作为本发明适用于的移动通信系统的示例，简要描述第3代合作伙伴计划长期演 进(W下称作LTE)通信系统。
[0003] 图1是示意性地示出作为示例性无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的示图。演 进通用移动电信系统巧-UMTS)是传统通用移动电信系统(UMTS)的高级版本，目前3GPP中正 在进行其基本标准化。E-UMTS通常可被称作LTE系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细 节，可参照('3rdGenerationPartnershipProject;Technic曰ISpecificationGroup RadioAccess化twork"的版本7和版本8。
[0004] 参照图l，E-UMTS包括用户设备（UE)、演进节点B(eNodeB或eNB)W及位于演进 UMTS地面无线电接入网络巧-UTRAN)的端部并且连接到外部网络的接入网关(AG)。eNB可同 时发送多个数据流W用于广播服务、多播服务和/或单播服务。
[000引每个eNB存在一个或更多个小区。小区被配置为使用1.25MHz、2.5MHz、5MHz、IOMHz、15MHz和20MHz带宽中的一个来向多个肥提供下行链路或上行链路传输服务。不同的 小区可被配置为提供不同的带宽。eNB控制向多个肥的数据发送W及从多个肥的数据接收。 关于下行链路(DL)数据，eNB发送化调度信息W通过向UE发送化调度信息来通知对应UE要 发送数据的时域/频域、编码、数据大小和混合自动重传请求(HARQ)相关信息。另外，关于上 行链路化U数据，eNB向对应肥发送化调度信息W告知肥可用时域/频域、编码、数据大小和 HARQ相关信息。可使用在eNB之间发送用户业务或控制业务的接口。核屯、网络(CN)可包括AG W及用于UE的用户注册的网络节点。AG基于跟踪区域(TA)来管理肥的移动性，各个TA包括 多个小区。
[0006]尽管无线电通信技术已发展至基于宽带码分多址(WCDMA)的LTE，但用户和供应商 的需求和期望仍在继续增加。另外，由于仍在继续开发其它无线电接入技术，需要新的技术 进步W确保未来的竞争力。例如，需要降低每比特成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简 化结构、开放接口、肥的合适的功耗等。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008]为解决所述问题而设计出的本发明的目的在于提供一种在无线通信系统中利用 基于部分天线阵列的波束成形执行天线重排的方法及其设备。
[0009] 技术方案
[0010] 根据本发明的一方面，一种在无线通信系统中由用户设备利用基站的基于大规模 天线阵列的波束成形从基站接收信号的方法包括W下步骤:从所述基站接收与包括在所述 大规模天线阵列中的多个天线端口当中的优选天线端口集合对应的天线重排信息;根据所 述天线重排信息测量信道状态信息并且将所述信道状态信息报告给所述基站；W及基于所 述信道状态信息利用所述优选天线端口集合从所述基站接收波束成形的信号，其中，所述 天线重排信息包括关于所述优选天线端口集合中所包括的天线端口的起始索引的信息W 及关于分配天线端口索引的方向的信息中的至少一个。
[0011] 关于分配天线端口索引的方向的所述信息可W是指示与所述优选天线端口集合 中所包括的天线端口的数量对应的天线端口索引是在相对于所述天线端口的所述起始索 引的向前方向还是向后方向上分配的信息。
[0012] 所述天线重排信息还可包括指示对包括在所述大规模天线阵列中的多个天线端 口重新排序的规则的信息。
[0013]所述方法还可包括将关于所述优选天线端口集合中所包括的天线端口的数量的 信息发送给所述基站，或者从所述基站接收关于所述优选天线端口集合中所包括的天线端 口的数量的信息。
[0014]所述方法还可包括通过所述优选天线端口集合从所述基站接收参考信号，其中， 所述信道状态信息可基于所述参考信号来测量。
[0015]根据本发明的另一方面，一种在无线通信系统中由基站利用基站的基于大规模天 线阵列的波束成形向用户设备发送信号的方法包括W下步骤:向所述用户设备发送与包括 在所述大规模天线阵列中的多个天线端口当中的优选天线端口集合对应的天线重排信息； 根据所述天线重排信息从所述用户设备接收信道状态信息；W及基于所述信道状态信息利 用所述优选天线端口集合向所述用户设备发送波束成形的信号，其中，所述天线重排信息 包括关于所述优选天线端口集合中所包括的天线端口的起始索引的信息W及关于分配天 线端口索引的方向的信息中的至少一个。
[0016]有益效果
[0017]根据本发明的实施方式，在无线通信系统中UE可利用基于部分天线阵列的波束成 形来更有效地接收信号。
[0018]本领域技术人员将理解，可通过本发明实现的效果不限于上文具体描述的那些效 果，将从W下详细描述更清楚地理解本发明的其它优点。
【附图说明】
[0019]图1是示意性地示出作为示例性无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的示图。
[0020] 图2是示出基于3GPP无线电接入网络规范的UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议 的控制平面和用户平面的结构的示图。
[0021] 图3是示出3GPP系统中所使用的物理信道W及使用所述物理信道的一般信号传输 方法的示图。
[0022]图4是示出LTE系统中所使用的无线电帖的结构的示图。
[0023]图5是示出LTE系统中所使用的DL无线电帖的结构的示图。
[0024]图6是示出LTE系统中的化子帖的结构的示图。
[0025]图7是示出一般MIMO通信系统的配置的示图。
[0026] 图8和图9是示出通过四个天线支持化传输的LTE系统中的化RS配置的示图。
[0027] 图10示出当前3GPP标准规范中所定义的示例性化DM-RS分配。
[002引图11示出当前3GPP标准中所定义的化CSI-RS配置中的CSI-RS配置#0。
[0029]图12是示出天线倾斜方案的示图。
[0030]图13是将传统天线系统与主动天线系统(AAS)进行比较的示图。
[0031] 图14示出基于AAS的示例性肥特定波束成形。
[0032] 图15示出基于AAS的3D波束传输场景。
[0033]图16示出所有天线端口当中的有效天线端口集合的示例性选择。
[0034] 图17示出所有天线端口当中的有效天线端口集合的另一示例性选择。
[0035]图18是根据本发明的实施方式的通信设备的框图。
【具体实施方式】
[0036]W下，将从本发明的实施方式容易地理解本发明的结构、操作和其它特征，其示例 示出于附图中。下面将描述的实施方式是本发明的技术特征应用于3GPP系统的示例。
[0037]尽管将基于LTE系统和高级LTE(LTE-A)系统描述本发明的实施方式，但LTE系统和 LTE-A系统仅是示例性的，本发明的实施方式可应用于与上述定义对应的任何通信系统。另 夕h尽管将基于频分双工(FDD)来描述本发明的实施方式，但FDD模式仅是示例性的，本发明 的实施方式可通过一些修改容易地应用于半抑D化-抑D)或时分双工(TDD)。
[0038] 在本公开中，基站(eNB)可用作包括远程无线电头端(RRH)、eNB、发送点（TP)、接收 点(RP)、中继器等的广泛意义。
[0039]图2是示出基于3GPP无线电接入网络规范的UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议 的控制平面和用户平面的结构的示图。控制平面是指用于传输UE和网络管理呼叫所使用的 控制消息的路径。用户平面是指发送应用层中所生成的数据(例如，语音数据或互联网分组 数据)的路径。
[0040] 第一层的物理层利用物理信道向上层提供信息传递服务。物理层经由传输信道连 接到上层的介质访问控制(MAC)层。在MAC层与物理层之间经由传输信道来传输数据。还在 发送机的物理层与接收机的物理层之间经由物理信道来传输数据。物理信道使用时间和频 率作为无线电资源。具体地讲，物理信道在化中利用正交频分多址(OFDMA)方案来调制，在 化中利用单载波频分多址(SC-FDMA)方案来调制。
[0041]第二层的MAC层经由逻辑信道向上层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层 的化C层支持可靠的数据传输。RLC层的功能可通过MC层内的功能块来实现。为了在具有相 对窄的带宽的无线电接口中有效地传输诸如IPv4或IPv6分组的互联网协议(IP)分组，第二 层的分组数据会聚协议(PDCP)层执行头压缩功能W减少不必要的控制信息。
[0042] 仅在控制平面中定义位于第S层的最下部的无线电资源控制(RRC)层。RRC层控制 与无线电承载的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道。无线电承载 是指为在UE与网络之间发送数据而通过第二层提供的服务。为此，肥的RRC层和网络的RRC 层交换RRC消息。如果在无线电网络的RRC层与肥的RRC层之间建立了RRC连接，则肥处于RRC 连接模式。否则，UE处于RRC空闲模式。位于RRC层的上层的非接入层面(NAS)层执行诸如会 话管理和移动性管理的功能。
[0043] 用于从网络至UE的数据传输的化传输信道包括发送系统信息的广播信道(BCH)、 发送寻呼消息的寻呼信道(PCH)W及发送用户业务或控制消息的化共享信道(SCH)。化多播 或广播服务的业务或控制消息可通过化SCH来发送，或者可通过附加的化多播信道(MCH) 来发送。此外，用于从UE至网络的数据传输的化传输信道包括发送初始控制消息的随机接 入信道(RACH)W及发送用户业务或控制消息的化SCH。位于传输信道的上层并被映射到传 输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、 多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
[0044] 图3是示出3GPP系统中所使用的物理信道W及使用该物理信道的一般信号传输方 法的示图。
[0045] 当电源被打开或者UE进入新小区时，UE执行诸如获取与eNB的同步的初始小区捜 索过程(S301)。为此，肥可通过从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)来调节 与eNB的同步，并获取诸如小区标识(ID)的信息。此后，肥可通过从eNB接收物理广播信道来 获取小区内