一種信道信息的獲取方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種信道信息的獲取方法及裝置，涉及大規(guī)模天線陣列傳輸技術(shù)，所述方法包括：接收側(cè)獲取發(fā)射側(cè)N個(gè)天線中發(fā)射參考信號(hào)的M個(gè)天線的索引L；獲取所述M個(gè)天線與接收側(cè)接收天線間的信道信息Y；獲取維度為N×N的酉矩陣W；利用所述索引L、所述酉矩陣W和所述信道信息Y，確定發(fā)射側(cè)N個(gè)天線與接收側(cè)接收天線間的信道信息S的估計(jì)S′。本發(fā)明解決了在使用大規(guī)模天線陣列的無線通信系統(tǒng)中接收側(cè)的信道信息獲取問題。
【專利說明】一種信道信息的獲取方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大規(guī)模（Massive)天線陣列傳輸技術(shù)，特別涉及在使用大規(guī)模天線陣 列的無線通信系統(tǒng)中的接收側(cè)的信道信息的獲取方法及相關(guān)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能終端和移動(dòng)社交網(wǎng)絡(luò)的興起，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)流量需求將爆炸式增長(zhǎng)。未 來 B4G (Beyond Fourth Generation)/5G (Fifth Generation)移動(dòng)通信系統(tǒng)將面對(duì)海量 信息的傳輸需求和泛在覆蓋要求。4G (Fourth Generation)移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中先進(jìn)多天線技 術(shù)以及信道自適應(yīng)技術(shù)等的采用已經(jīng)使系統(tǒng)的頻譜效率逼近了信道容量，要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo) 需要變革傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架并尋找新的無線資源增長(zhǎng)點(diǎn)。小區(qū)小型化和異構(gòu)化是未來無線網(wǎng)絡(luò) 的發(fā)展趨勢(shì)，通過縮短終端與接入點(diǎn)間的距離，可顯著降低信號(hào)的路徑損耗，從而提高系統(tǒng) 的頻譜效率和功率效率，也有利于增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但需解決復(fù)雜的干擾問題。另一方面，配 置更大規(guī)模的天線陣列被認(rèn)為是另一種可顯著提升系統(tǒng)容量和覆蓋的低成本實(shí)現(xiàn)方式。
[0003] 基于大維度天線排列的大規(guī)模天線陣列技術(shù)是近兩年興起的熱門研究方向之一。 最新的研究已經(jīng)表明：自適應(yīng)大規(guī)模天線陣列技術(shù)能夠深度挖掘和利用空間無線資源，理 論上可顯著提高系統(tǒng)的頻譜效率和功率效率，是構(gòu)建未來高效能綠色寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)的 重要技術(shù)。但如何充分挖掘其潛在增益還亟待深入研究。自適應(yīng)大規(guī)模天線陣列傳輸將呈 現(xiàn)一些新的特性，比如：信道在空間分布上將具有明顯的稀疏性；大陣列波束可幾乎完全 消除噪聲的影響，但導(dǎo)頻污染等引起的同頻干擾成為制約系統(tǒng)性能的主要因素；自適應(yīng)大 規(guī)模天線陣列的性能主要依賴于信道的統(tǒng)計(jì)特性，信道小尺度衰落的影響明顯降低。
[0004] 為適應(yīng)上述特征設(shè)計(jì)高效可靠的新型大規(guī)模天線陣列傳輸技術(shù)，首先需要解決接 收側(cè)信道信息的獲取問題?；诂F(xiàn)有的信道信息的獲取方法，發(fā)射側(cè)天線數(shù)量的大幅增加 必然會(huì)導(dǎo)致用于信道信息獲取的參考信號(hào)的開銷的急劇增加，換句話說，現(xiàn)有的信道信息 的獲取方法抑制了大規(guī)模天線陣列傳輸頻譜效率的進(jìn)一步的提升。上述用于信道信息獲取 的參考信號(hào)的開銷問題是大規(guī)模天線陣列系統(tǒng)必須解決的瓶頸問題。因此，探尋適用于大 規(guī)模天線陣列無線通信系統(tǒng)的新的信道信息獲取方法，對(duì)構(gòu)建實(shí)用的大規(guī)模天線陣列傳輸 系統(tǒng)具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種信道信息的獲取方法及裝置，能更好地解決適用于大 規(guī)模天線陣列的信道信息的獲取問題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種信道信息的獲取方法，包括：
[0007] 接收側(cè)獲取發(fā)射側(cè)N個(gè)天線中發(fā)射參考信號(hào)的M個(gè)天線的索引L ;
[0008] 獲取所述M個(gè)天線與接收側(cè)接收天線間的信道信息Y ;
[0009] 獲取維度為NXN的酉矩陣W ;
[0010] 利用所述索引L、所述酉矩陣W和所述信道信息Y，確定發(fā)射側(cè)N個(gè)天線與接收側(cè) 接收天線間的信道信息S的估計(jì)S'。
[0011] 優(yōu)選地，所述接收側(cè)獲取發(fā)射側(cè)N個(gè)天線中發(fā)射參考信號(hào)的M個(gè)天線的索引L的 步驟包括：
[0012] 接收側(cè)獲取固有的所述M個(gè)天線的索引L，或按照時(shí)間和/或頻率資源位置獲取所 述M個(gè)天線的索引L，或通過來自發(fā)射側(cè)的第一系統(tǒng)或控制信息獲取所述M個(gè)天線的索引 L0
[0013] 優(yōu)選地，接收側(cè)直接獲取所述第一系統(tǒng)或控制信息中的所述M個(gè)天線的索引L，或 通過所述第一系統(tǒng)或控制信息中的天線組索引，獲取所述M個(gè)天線的索引L。
[0014] 優(yōu)選地，所述獲取所述M個(gè)天線與接收側(cè)接收天線間的信道信息Y的步驟包括：
[0015] 接收側(cè)根據(jù)所述M個(gè)天線中每個(gè)天線參考信號(hào)資源位置的接收數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)， 分別獲取所述M個(gè)天線中每個(gè)天線與接收天線間的信道信息{ yi，y2,……，yM};
[0016] 將所述M個(gè)天線中每個(gè)天線與接收天線間的信道信息{yi，y2,……，y M}進(jìn)行組合， 得到所述信道信息Y。
[0017] 優(yōu)選地，所述獲取維度為NXN的酉矩陣W的步驟包括：
[0018] 接收側(cè)獲取預(yù)設(shè)的所述酉矩陣W，或通過來自發(fā)射側(cè)的第二系統(tǒng)或控制信息確定 所述酉矩陣W。
[0019] 優(yōu)選地，預(yù)設(shè)的所述酉矩陣W是維度為NXN的離散傅里葉變換DFT矩陣，其每個(gè) 元素為：

【權(quán)利要求】
1. 一種信道信息的獲取方法，其特征在于，包括： 接收側(cè)獲取發(fā)射側(cè)N個(gè)天線中發(fā)射參考信號(hào)的M個(gè)天線的索引L ; 獲取所述M個(gè)天線與接收側(cè)接收天線間的信道信息Y ; 獲取維度為NXN的酉矩陣W ; 利用所述索引U所述酉矩陣W和所述信道信息Y，確定發(fā)射側(cè)N個(gè)天線與接收側(cè)接收 天線間的信道信息S的估計(jì)S'。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收側(cè)獲取發(fā)射側(cè)N個(gè)天線中發(fā)射參 考信號(hào)的M個(gè)天線的索引L的步驟包括： 接收側(cè)獲取固有的所述M個(gè)天線的索引L，或按照時(shí)間和/或頻率資源位置獲取所述M 個(gè)天線的索引L，或通過來自發(fā)射側(cè)的第一系統(tǒng)或控制信息獲取所述M個(gè)天線的索引L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，接收側(cè)直接獲取所述第一系統(tǒng)或控制信 息中的所述M個(gè)天線的索引L，或通過所述第一系統(tǒng)或控制信息中的天線組索引，獲取所述 M個(gè)天線的索引L。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述M個(gè)天線與接收側(cè)接收天線 間的信道信息Y的步驟包括： 接收側(cè)根據(jù)所述M個(gè)天線中每個(gè)天線參考信號(hào)資源位置的接收數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)，分別 獲取所述M個(gè)天線中每個(gè)天線與接收天線間的信道信息{yi，y2,……，yM}; 將所述M個(gè)天線中每個(gè)天線與接收天線間的信道信息{yi，y2,……，yM}進(jìn)行組合，得到 所述信道信息Y。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取維度為NXN的酉矩陣W的步驟 包括： 接收側(cè)獲取預(yù)設(shè)的所述酉矩陣W，或通過來自發(fā)射側(cè)的第二系統(tǒng)或控制信息確定所述 酉矩陣W。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)的所述酉矩陣W是維度為NX N的離 散傅里葉變換DFT矩陣，其每個(gè)元素為：
其中，P和q分別是酉矩陣W的行索引與列索引，C是歸一化常數(shù)因子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二系統(tǒng)或控制信息包括：垂直方向 的天線單元數(shù)Nv，水平方向的天線單元數(shù)Nh，極化天線單元指示和極化矩陣Wlrol相關(guān)信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述通過來自發(fā)射側(cè)的第二系統(tǒng)或控制 信息確定酉矩陣W的步驟包括： 通過計(jì)算維度為NvXNv垂直方向DFT矩陣Wv、極化矩陣Wptjl和維度為N hXNh水平方向 DFT矩陣Wh的克羅內(nèi)克乘積，確定維度為NXN的酉矩陣W ; 其中，若根據(jù)所述極化天線單元指示確定發(fā)射側(cè)N個(gè)天線是單極化天線單元，則Nv與 Nh的乘積等于N，Wptjl是標(biāo)量1，若根據(jù)所述極化天線單元指示確定發(fā)射側(cè)N個(gè)天線是雙極 化天線單元，則Nv與Nh乘積的2倍等于N，Wlrol是維度為2 X 2的極化矩陣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述索引L、所述酉矩陣W和所 述信道信息Y，確定發(fā)射側(cè)N個(gè)天線與接收側(cè)接收天線間的信道信息S的估計(jì)S'的步驟包 括： 接收側(cè)利用所述索引L，獲取維度為MXN的隨機(jī)矩陣P ; 利用所述隨機(jī)矩陣P、所述酉矩陣W和所述信道信息Y，確定矢量X ; 利用所述酉矩陣W與所述矢量X，確定所述N個(gè)天線與接收天線間的信道信息S的估計(jì)
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述隨機(jī)矩陣P的第m行的第im個(gè)元素 為1，其它元素為〇,其中，所述im為所述M個(gè)天線中第m個(gè)天線的天線索引，m=l，2,…，M。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述矢量X是矢量集合{'，％，--?，￥， 中范數(shù)最小的矢量，其中，對(duì)于所述矢量集合IV1, V2，…，VJ中的任一矢量Vi滿足：所述隨 機(jī)矩陣P、所述酉矩陣W或所述酉矩陣W的共軛轉(zhuǎn)置、所述矢量Vi的乘積等于所述信道信息 Y，所述范數(shù)是矢量所有元素的絕對(duì)值之和。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9-11任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過計(jì)算所述酉矩陣W或所 述酉矩陣W的共軛轉(zhuǎn)置與所述矢量X的乘積，確定所述N個(gè)天線與接收天線間的信道信息 S的估計(jì)S'。
13. -種信道信息的獲取裝置，其特征在于，包括： 信息獲取模塊，用于獲取發(fā)射側(cè)N個(gè)天線中發(fā)射參考信號(hào)的M個(gè)天線的索引L，獲取所 述M個(gè)天線與接收側(cè)接收天線間的信道信息Y，獲取維度為NXN的酉矩陣W ; 信道信息估計(jì)模塊，用于利用所述索引U所述酉矩陣W和所述信道信息Y，確定發(fā)射側(cè) N個(gè)天線與接收側(cè)接收天線間的信道信息S的估計(jì)S'。
【文檔編號(hào)】H04B7/10GK104333407SQ201310309285
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】陳憲明, 朱登魁, 肖華華, 魯照華 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司