[发明专利]考虑从上行链路参考信号波束成形产生的有效下行链路信道的方法和装置

说明书

根据本文的教导，无线设备通过对其朝向节点的上行链路参考信号传输进行波束成形来增强支持无线通信网络中的节点处的上行链路信道估计，并且在接收根据上行链路信道传输自适应的下行链路传输时相应地补偿该波束成形的影响。这种处理在使用大量潜在天线执行下行链路多输入多输出MIMO传输并具有上行链路和下行链路信道之间的互易性的MIMO系统中提供了显著的优点。具体而言，上行链路波束成形提高了用于估计上行链路信道的上行链路参考信号的接收信号质量，而无线设备对相应下行链路传输的“自动”补偿使得即使正在使用上行链路波束成形，网络也无需知晓哪个预编码器被用于上行链路波束成形。

技术领域

本发明涉及无线通信网络，具体地说，涉及考虑上行链路参考信号波束成形的影响。

背景技术

正在进行的技术和标准化发展使得在蜂窝基站和其它无线接入点使用大型天线阵列成为提高无线通信网络的空中接口容量和最大数据速率的可行选择。考虑配备有大量天线的基站或接入点。节点可以使用简单的线性处理(例如下行链路中的最大比率传输或迫零，以及上行链路中的最大比率组合或迫零)来在同一时间/频带中同时调度多个无线设备。当前的文献经常将这些多天线布置称为极大型多输入多输出、VL-MIMO或“大规模”MIMO。VL-MIMO系统有时也被称为“全维度”或FD系统。FD-MIMO在不消耗额外频谱的情况下提供吞吐量增益，并进一步提供辐射能效方面的显著改进。第三代合作伙伴计划(3GPP)具有一个专注于使用FD-MIMO的活跃工作项目，这反映出对FD-MIMO技术的兴趣日益浓厚。

下行链路中的窄波束成形代表FD-MIMO的关键方面。基站使用窄波束成形将发射的能量聚焦到期望的用户，即朝向在任何给定时间被服务的无线设备。集中辐射能量提升了覆盖范围，并在实际信道状况下提高下行链路上可实现的最大数据速率。

准确的信道状态信息CSI是有效的波束成形的必要条件，而以可扩展的方式获取FD-MIMO系统的准确CSI并不容易。在常规系统中，无线网络节点发射根据天线(per-antenna)的导频信号，并且无线设备基于导频信号的测量来估计下行链路信道增益。对于使用大量下行链路发射天线的基站来说，这些根据天线的方法是不可行的。

在上行链路和下行链路信道之间存在互易性的情况下，例如在时分双工TDD操作中，无线设备在上行链路上发射探测参考信号SRS或其它类型的参考信号。接收网络基站使用所接收的参考信号来估计它与无线设备之间的上行链路和下行链路信道两者。为了使信道估计具有足够高的质量，基站必须接收具有足够高信噪比或SNR的上行链路参考信号(多个)。这个要求对一般通过电池供电或因其它原因导致供电受限的典型无线设备提出了挑战。由于上行链路应在整个相关频带上被探测，因此需要无线设备的潜在大量的能量辐射才能在基站处实现足够的信号质量。无线设备在小区边缘区域内的操作加剧了向网络基站提供足够高接收质量的参考信号的问题。

波束成形代表一种可供多天线无线设备使用的技巧，其用于确保网络基站以足够的接收信号强度接收到该多天线无线设备的上行链路参考信号。利用上行链路波束成形，更多辐射信号能量被导向网络基站，从而针对上行链路参考信号提高了网络基站处的接收信号质量。

然而，本公开认识到，针对上行链路参考信号传输使用波束成形存在一些缺点或问题。例如，网络基站使用所接收的参考信号来估计去往无线设备的下行链路信道，例如用于其去往无线设备的下行链路传输的链路自适应。在采用完全相同的传播信道状况的情况下，取决于无线设备是否针对其上行链路参考信号传输使用波束成形，网络基站所感知的上行链路信道看起来会有不同。此外，波束成形特性取决于无线设备用于波束成形的天线权重。因此，网络基站所看到的感知或“有效”信道依赖于无线设备所使用的特定预编码器(天线权重矩阵)。

向网络基站提供有关上行链路波束成形的信息解决了这些问题。然而，该方法需要来自无线设备的额外上行链路信令，因此表示信令负担增加。

发明内容