[发明专利]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

说明书

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方法、网络节点和无线设备(WD)。一种方法包括对四个天线中的一个应用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接收指示N个CSI‑RS资源中的特定CSI‑RS资源的CSI‑RS资源指示(CRI)。该方法还包括在向WD的后续传输中对四个天线中的该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。

技术领域

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

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。

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

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。

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：

和

如果天线被校准，即，对于所有k＝0,1,2,3，则Φ_A＝Φ_B＝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。

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Φ_A＝Φ_B≠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Φ_A＝Φ_B≠135°时，两个偏振的光束可以由图2中的实线表示。

然而，当两个波束之间的相位差不相等时，即Φ_A≠Φ_B，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Φ_A＝0°和Φ_A＝135°时的情况。

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。