CN104639218B - 一种信道信息获取的方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种信道信息获取的方法、装置，能够解决减少大维度天线阵列用于信道信息获取的参考信号的开销，从而提升大维度天线阵列传输的频谱效率和功率效率的问题。本发明信道信息获取的方法包括：根据发射侧天线数和频域子带数得到空频资源单元的总数N，然后再分别获取维度为N×N的重构矩阵W1，获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息，根据获取的维度为N×N的重构矩阵W1和N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息得到N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。与现有技术相比较，本申请只需要获取N个空频资源单元中的M个空频资源单元的信息，就可以计算出N个空频资源单元信道信息矢量S的估计S′，减少了大维度天线阵列中用于信道信息获取的参考信号的开销，同时也提升了大维度天线阵列的传输频谱效率和功率效率。

Description

一种信道信息获取的方法、装置
技术领域
本发明涉及大规模(Massive)天线阵列传输技术，尤其涉及一种信道信息获取的方法、装置。
背景技术
随着移动通信业务流量需求的快速增长，未来B4G/5G移动通信系统将面对更加广泛的需求，4G移动通信标准中先进多天线技术以及信道自适应技术等的采用已经使系统的频谱效率逼近了信道容量。要实现上述目标，就需要对传统网络架构做出调整，并寻找新的无线资源增长点。小区的小型化和异构化是未来无线网络发展的趋势，也就是通过缩短终端与接入点之间的距离，能够降低信号的路径损耗，可以提高系统的频谱效率和功率效率；还有就是通过配置更大规模的天线阵列来提升系统容量和覆盖。
近两年兴起的热门研究方向之一即基于大维度天线排列的Massive天线阵列技术，能够深度挖掘和利用空间的无线资源，理论上可以显著的提高系统的频谱效率和功率效率。但Massive天线阵列传输将呈现一些新的特性，比如：信道在空间分布上将具有明显的稀疏性；大阵列波束可几乎完全消除噪声的影响，但导频污染等引起的同频干扰成为制约系统性能的主要因素。
面对上述的特征，要设计出高效可靠的新型Massive天线阵列传输技术，首先需要解决接收侧信道信息的获取问题。现有技术中，发射侧发射天线数量的大幅增加必然导致用于信道信息获取的参考信号的开销急剧的增加，从而降低了Massive天线阵列传输的频谱效率。
所以，如何减少Massive天线阵列用于信道信息获取的参考信号的开销，从而提升Massive天线阵列传输的频谱效率和功率效率，是当前面临的重要问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种信道信息获取的方法、装置。解决了如何减少大维度天线阵列用于信道信息获取的参考信号的开销，从而提升大维度天线阵列传输的频谱效率和功率效率的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种信道信息获取的方法，包括：
从N个空频资源单元中获取M个空频资源单元，并获取所述M个空频资源单元的信息，其中所述的N为空频资源单元的总数，所述的M大于等于1且小于所述N；
获取维度为N×N的重构矩阵W1；
根据获取的所述M个空频资源单元的信息与所述重构矩阵W1，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
在本发明一实施例中，所述N个空频资源单元总数等于空域发射天线数Na与频域子带数Nf的乘积。
在本发明一实施例中，所述的M个空频资源单元的信息包括：
M个空频资源单元的索引L和信道信息矢量Y。
在本发明一实施例中，所述获取所述重构矩阵W1的方法包括以下两种方式中的任一种：
方式一：
获取预设的矩阵W1，所述预设的矩阵W1为维度N×N离散傅里叶变换DFT矩阵，表示为：
其中，p和q分别是矩阵W1的行索引与列索引，A是归一化常数因子；
方式二：
根据来自发射侧的第一系统或控制信息获取矩阵W1，所述第一系统或控制信息包括：用Nv表示的垂直方向天线单元数,用Nh表示的水平方向天线单元数，极化天线单元指示以及极化矩阵Wpol。
在本发明一实施例中，获取M个空频资源单元的信息的方式包括：
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L时，包括以下三种方式中的任意一种：
方式一：
获取固有的M个空频资源单元的索引L；
方式二：
按照预设方式，根据时间获取M个空频资源单元的索引L；
方式三：
通过来自发射侧的第二系统或控制信息获取M个空频资源单元的索引L，所述的第二系统或控制信息包括：M个空频资源单元的索引L和空频资源单元组索引；
或者
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信道信息矢量Y时，包括的方式为：根据所述M个空频资源单元中每一个空频资源单元位置的接收数据和参考数据，获取M个空频资源单元的信道系数矢量Y，所述的参考数据是接收侧已知的M个空频资源单元位置的发送数据。
在本发明一实施例中，所述根据获取的所述M个空频资源单元的信息与所述重构矩阵W1，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′的方式包括：
根据所述M个空频资源单元的索引L和重构矩阵W1得到维度M×N矩阵W2，所述的得到维度M×N矩阵W2的具体过程包括：提取所述矩阵W1的M行元素构成所述维度M×N矩阵W2；
根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X；
根据所述的重构矩阵W1和所述矢量X，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
在本发明一实施例中，所述根据来自发射侧的第一系统或控制信息获取矩阵W1具体步骤包括：
根据维度Nv×Nv的垂直方向DFT矩阵Wv、极化矩阵Wpol和维度Nh×Nh的水平方向DFT矩阵Wh的克罗内克乘积得到空域矩阵Wa；
根据维度Nf×Nf的频域DFT矩阵Wf和维度Na×Na的空域矩阵Wa的克罗内克乘积，得到维度为N×N矩阵W1。
在本发明一实施例中，当获取M个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L的方式为第三种方式时，所述的通过来自发射侧的第二系统或控制信息获取M个空频资源单元的索引L的具体方式包括以下两种方法中的任一种：
接收侧直接获取所述第二系统或控制信息中的所述M个空频资源单元的索引L；
或者
通过所述第二系统或控制信息中的空频资源单元组索引获取所述M个空频资源单元的索引L。
在本发明一实施例中，所述的根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道系数矢量Y，得到矢量X，具体的：矢量X是满足所述矩阵W2和矢量Vi的乘积等于所述信道系数矢量Y的矢量集合{V1,V2,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述范数是取矢量所有元素的绝对值之和。
在本发明一实施例中，所述的根据所述的重构矩阵W1和所述矢量X，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′具体的方法为：通过计算矩阵W1和矢量X的乘积，确定所述N个空频资源单元信道信息矢量S的估计S′。
为了解决上述问题，本发明还提供一种信道信息获取的装置，包括：获取模块和处理模块；
所述获取模块用于获取所述维度为N×N的重构矩阵W1和获取所述N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息，所述的N为空频资源单元的总数，所述的M大于等于1且小于所述N；
所述处理模块用于根据所述获取模块获取的重构矩阵W1和获取的M个空频资源单元的信息得到N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
在本发明一实施例中，，所述的获取模块获取所述重构矩阵W1的方法包括以下两种方式中的任一种：
方式一：
获取预设的矩阵W1，所述预设的矩阵W1为维度N×N离散傅里叶变换DFT矩阵，表示为：
其中，p和q分别是矩阵W1的行索引与列索引，A是归一化常数因子；
方式二：
根据来自发射侧的第一系统或控制信息获取矩阵W1，所述第一系统或控制信息包括：用Nv表示的垂直方向天线单元数,用Nh表示的水平方向天线单元数，极化天线单元指示以及极化矩阵Wpol。
在本发明一实施例中，所述获取模块获取M个空频资源单元的信息的方式包括：
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L时，包括以下三种方式中的任意一种：
方式一：
获取固有的M个空频资源单元的索引L；
方式二：
按照预设方式，根据时间获取M个空频资源单元的索引L；
方式三：
通过来自发射侧的第二系统或控制信息获取M个空频资源单元的索引L，所述的第二系统或控制信息包括：M个空频资源单元的索引L和空频资源单元组索引；
或者
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信道信息矢量Y时，包括的方式为：根据所述M个空频资源单元中每一个空频资源单元位置的接收数据和参考数据，获取M个空频资源单元的信道信息矢量Y，所述的参考数据是接收侧已知的M个空频资源单元位置的发送数据。
在本发明一实施例中，所述处理模块根据获取模块获取的所述M个空频资源单元的信息与所述重构矩阵W1，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′的方式包括：
根据所述的M个空频资源单元索引L和重构矩阵W1得到维度M×N矩阵W2，所述得到维度M×N矩阵W2的具体过程包括：提取所述重构矩阵W1的M行元素构成所述维度M×N矩阵W2；
根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X；
根据所述重构矩阵W1和所述矢量X，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
在本发明一实施例中，所述处理模块根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X，具体的：矢量X是满足所述矩阵W2和矢量Vi的乘积等于所述信道信息矢量Y的矢量集合{V1,V2,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述范数是取矢量所有元素的绝对值之和。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种信道信息获取的方法、装置，能够解决减少大维度天线阵列用于信道信息获取的参考信号的开销，从而提升大维度天线阵列传输的频谱效率和功率效率的问题。本发明信道信息获取的方法包括：根据发射侧天线数和频域子带数得到空频资源单元的总数N，然后再分别获取维度为N×N的重构矩阵W1，获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息，根据获取的维度为N×N的重构矩阵W1和N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息得到N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。与现有技术相比较，本申请只需要获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息，就可以计算出N个空频资源单元信道信息矢量S的估计S′，减少了大维度天线阵列中用于信道信息获取的参考信号的开销，同时也提升了大维度天线阵列的传输频谱效率和功率效率。
附图说明
图1是本发明实施例一中提供的一种信道信息获取的方法流程图；
图2是本发明实施例一中提供的一种空频资源单元的示意图；
图3是本发明实施例二中提供的一种维度Nv×Nh的单极化天线阵列的示意图；
图4是本发明实施例三中提供的一种维度Nv×Nh的双极化天线阵列的示意图；
图5为本发明实施例四中提供的一种信道信息获取的装置模块示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
本发明通过获取维度为N×N重构矩阵W1以及获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息，从而根据获取到的重构矩阵W1与N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息得到N个空频资源单元信道信息矢量S的估计S′。在本发明的一实施例中，所述的N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息包括：M个空频资源单元索引L以及M个空频资源单元信道信息矢量Y。可见，本发明中，利用获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息就可以通过一定的计算获取所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′，不需要为了获取所有的空频资源单元的信道信息而增加用于信道信息获取的参考信号的开销，减少了大维度天线阵列中用于信道信息获取的参考信号的开销，同时也提升了大维度天线阵列的传输频谱效率和功率效率。
实施例一：
如图1所示，是本实施例中提供的一种信道信息获取的方法，所述方法包括：
步骤101：从N个空频资源单元中获取M个空频资源单元，并获取所述M个空频资源单元的信息；
步骤102：获取维度为N×N的重构矩阵W1；
步骤103：根据获取的所述M个空频资源单元的信息与所述重构矩阵W1，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
在步骤101中，所述获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息包括：获取M个空频资源单元的索引L和单元信道信息矢量Y；其中，所述的N为空频资源单元的总数，所述的M大于等于1且小于所述N；所述N个空频资源单元总数等于空域的发射天线数与频域的子带数乘积，所述的发射天线个数表示为Na，频域子带个数表示为Nf，如图2所示，为本实施例提供的一种空频资源单元的示意图，其中，频域的子带索引(列坐标)范围是1至Nf，所述子带是由至少一个子载波构成；发射天线索引(行坐标)范围是1至Na；空频资源单元总数是发射天线个数和子带个数的乘积，可表示为N＝Na·Nf，所述空频资源单元索引范围是1至N；
任意一个空频资源单元对应于，或者，能够表示为一个发射天线索引(行坐标)与一个子带索引(列坐标)的组合；
具体地：
其中，在本实施例中，优选地，对于空频资源单元索引，先是发射侧天线维度(行维度或行坐标)，后是子带维度(列维度或列坐标)的索引方式被采用；k1是空频资源单元索引，mod(k1-1,Na)+1是与索引为k1的空频资源单元对应的发射天线索引，ceil(k1/Na)是与索引为k1的空频资源单元对应的子带索引。当然，也可以采用先是子带维度(列维度或列坐标)，后是发射侧天线维度(行维度或行坐标)的索引方式被采用，不限于本实施例中上述所述的优选方式。
在本实施例的该步骤中，所述M的取值范围满足大于1小于N，在本实施例中，优选的M远小于N，例如取M/N的1/8，当然，M取值不限于本实施例中所述的优选比例，可以为任何一个可能且合理的数值，只要能够利用本实施例中的方法计算出所述的N个空频资源中的信道信息S的估计S′即可；
在本实施例的该步骤中，其中所述的空频资源单元总数N等于重构矩阵W1的行数或列数。
在步骤102中，获取维度为N×N的重构矩阵W1，需要说明的是，在本实施例中所述的获取维度为N×N的重构矩阵W1，只是一个与所述N个空频资源单元的信道信息有关的特征量，也就是说，所述的维度为N×N的重构矩阵W1只是一个表征所有信道信息特征的参考量。
在步骤103中，根据步骤102中获取的维度为N×N的重构矩阵W1和步骤101中获取的N个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L和获取的M个空频资源单元的信道信息矢量Y，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
优选地，所述的空频资源单元的信道信息为空频资源单元的信道系数。信道系数是小尺度无线信道频率响应的数值表示。
在本实施例中的步骤102中，所述获取维度为N×N的重构矩阵W1的方法有以下两种中的至少一种：
获取预设的重构矩阵W1；
根据来自发射侧的第一系统或控制信息获取重构矩阵W1；
在本实施例中，优选地，所述预设的重构矩阵W1为维度N×N的离散傅里叶变换DFT矩阵，表示为：
其中，p和q分别是重构矩阵W1的行索引与列索引，A是归一化常数因子；
在本实施例中，所述第一系统或控制信息，包括：
用Nv表示的垂直方向天线单元数，用Nh表示的水平方向天线单元数，极化天线单元指示以及极化矩阵Wpol等相关信息。
优选地，所述根据来自发射侧的第一系统或者控制信息获取重构矩阵W1的具体步骤包括：
根据维度Nv×Nv的垂直方向DFT矩阵Wv、极化矩阵Wpol和维度Nh×Nh的水平方向DFT矩阵Wh的克罗内克乘积获取Wa；
即表示为：
其中，根据所述极化天线单元指示，可以得到发射侧天线单元是单极化天线单元还是双极化天线单元，当得到发射侧天线单元是单极化天线单元时，则所述极化矩阵Wpol是标量1；当得到发射侧天线单元是双极化天线单元时，则所述极化矩阵Wpol是维度2×2极化矩阵。
优选地，一个单极化天线单元等价于一个天线，由单极化天线单元构成的天线阵列为单极化天线阵列；一个双极化天线单元等价于两个具有不同极化方向的天线，由双极化天线单元构成的天线阵列为双极化天线阵列。
优选地，天线是由至少一个具有相同极化方向的天线阵子构成，其中，天线阵子是组成天线的最小组件；另外，所述天线可以等价于长期演进(LTE/LTE-A)标准中定义的天线端口。
通过计算维度Nf×Nf的频域矩阵Wf和维度Na×Na的空域矩阵Wa的克罗内克乘积，得到维度为N×N重构矩阵W1；其中，所述矩阵Wf为DFT矩阵；
即表示为：
在本实施例的步骤101中，所述获取N个空频资源单元中M个空频资源单元索引L的方法包括以下三种方法中的任意一种：
获取固有的M个空频资源单元索引L，所述固有的M个空频资源单元索引L即随着时间的改变，所述M个空频资源单元的索引L保持不变；
按照预设方式，根据时间获取M个空频资源单元索引L，在本实施例中，优选的，将N个空频资源单元进行分组，每个组包括M个空频资源单元，且组间的空频资源单元之间部分可以重叠，然后，周期性地将上述空频资源单元组映射到相应的时间范围。优选地，设想N是M的整数倍，将N个空频资源单元分为N/M个组，具体以N/M为间隔依次选择M个空频资源单元构成空频资源单元组，将N/M个空频资源单元组循环映射到相应的时间范围；
通过来自发射侧的第二系统或控制信息获取所述M个空频资源单元索引L，
在本实施例中，所述第二系统或控制信息包括：M个空频资源单元的索引L和空频资源单元组索引。
优选地，所述根据发射侧的第二系统或控制信息获取所述M个空频资源单元索引L的方法包括以下两种方法中的任意一种：直接获取所述第二系统或控制信息中的所述M个空频资源单元的索引L；
通过所述第二系统或控制信息中的空频资源单元组索引获取所述M个空频资源单元的索引L。
优选地，在本实施例中，上述的M个空频资源单元索引L可表示为：
L＝{l1,l2,l3,l4,l5……,li,li……,lM}。
在本实施例中，获取M个空频资源单元信道信息矢量Y的步骤包括：
首先接收侧根据M个空频资源单元中每个空频资源单元位置的接收数据和参考数据，分别获取所述M个空频资源单元中的每个空频资源单元的信道信息，所述每个空频资源单元的信道信息的集合表示为{y1,y2,……,yM}，该信息集合的转置构成M个空频资源单元的信道信息矢量Y，可表示为：Y＝[y1,y2,……,yM]T，其中，在本实施例中，所述的参考数据就是接收侧已知的M个空频资源单元位置的发送数据。
在本实施例的步骤101中，优选地，所述的获取M个空频资源单元索引L和M个空频资源单元信道信息矢量Y没有必定的先后顺序，可以是先获取M个空频资源单元信道信息Y，然后再获取M个空频资源单元索引L，也可以是先获取M个空频资源单元索引L，然后再获取M个空频资源单元信道信息矢量Y。
在本实施例的步骤103中，所述根据步骤102中获取的维度为N×N的重构矩阵W1，步骤101中获取的N个空频资源单元中M个空频资源单元索引L和获取的M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′的具体步骤包括：
优选地，根据所述M个空频资源单元索引L和获取的维度为N×N的重构矩阵W1得到一个维度为M×N矩阵W2，在本实施例中，优选地，所述的维度为M×N矩阵W2的获取方法为：提取所述维度为N×N的重构矩阵W1的M行元素构成所述维度M×N矩阵W2；其中，所述重构矩阵W1的M行的行索引等于所述M个空频资源单元的索引L。
根据维度为M×N的矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X，其中，所述矢量X需要满足一定的条件，在本实施例中，优选地，所述矢量X需要满足由所述矩阵W2和一个参量矢量Vi的乘积等于所述信道信息矢量Y的矢量集合{V1,V2,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述范数是取矢量所有元素的绝对值之和，可表示为：
其中，||·||表示取矢量的范数操作，s.t为约束条件标记，min(x)表示取使表达式x值最小的变量值；
最后根据所述维度为N×N的重构矩阵W1和上述矢量X得到所述N个空频资源单元信道信息矢量S的估计S′，可表示为：S'＝W1X。
实施例二：
天线单元被分为单极化天线单元和双极化天线单元。本实施例提供一种维度Nv×Nh的单极化天线阵列的示意图，如图3所示：
所述的Nv为发射侧垂直方向天线单元数或者是天线单元行数，所述的Nh为水平方向天线单元数或者天线单元列数；
在本实施例中，所述的维度为Nv×Nh单极化天线阵列中的行单元数Nh和列单元数Nv可以为任意数，在本实施例中不代表一个得到的数值；
优选地，当得到了单极化天线阵列的行单元数Nh和列单元数Nv后，可以得到出发射侧的发射天线数Na等于Nv·Nh，也就是说，发射侧天线的索引范围是1至Na；
任意一个发射天线对应于，或者，能够表示为一个水平方向天线单元索引(行坐标或者行维度)与一个垂直方向天线单元索引(列坐标和列维度)的组合；具体地：
其中，在本实施例中，优选地，对于发射天线索引，先是水平方向天线单元维度(行维度或行坐标)，后是垂直方向天线单元维度(列维度或列坐标)的索引方式被采用；k2是发射天线索引，mod(k2-1,Nh)+1是与索引为k2发射天线对应的水平方向天线单元索引，ceil(k2/Nh)是与索引为k2发射天线对应的垂直方向天线单元索引，当然，对于发射天线的索引，并不局限于本实施例中所述的优选方式，可以先是垂直方向天线单元维度(列维度或列坐标)，后是水平方向天线单元维度(行维度或行坐标)的索引方式被采用。
在本实施例中，优选地，空频资源单元总数N等于Na·Nf；
在本实施例中，假设接收侧使用一个接收天线；
在本实施例中，优选地，接收侧通过接收来自发射侧的第一系统或控制信息获取维度N×N的重构矩阵W1；
所述的第一系统或控制信息包括：垂直方向天线单元个数Nv，水平方向天线单元个数Nh，极化天线单元指示以及极化矩阵Wpol等相关信息。
所述N×N的重构矩阵W1为维度Nf×Nf的频域矩阵Wf和维度Na×Na的空域矩阵Wa的克罗内克乘积，用公式可以表示为：
其中，矩阵Wf为离散傅里叶变换DFT矩阵，可表示为：
其中，p和q分别是矩阵Wf的行索引与列索引，B是归一化常数因子；
空域矩阵Wa为垂直方向DFT矩阵Wv、极化矩阵Wpol与水平方向DFT矩阵Wh的克罗内克乘积，可用公式表示为：
其中，垂直方向DFT矩阵Wv的计算方法可以表示为：
p和q分别是矩阵Wv的行索引与列索引，C为归一化常数因子；
其中，水平方向DFT矩阵Wh的计算方法可以表示为：
p和q分别是矩阵Wv的行索引与列索引，D为归一化常数因子；
在本实施例中，由于所述的发射侧单元的天线极化是单极化，所以，极化矩阵Wpol为标量1；
所以，本实施例中维度为Na×Na的空域矩阵Wa计算方法可表示为：
在本实施例中，优选地，在获取维度为N×N的重构矩阵W1后，再获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L和M个空频资源单元的信道信息矢量Y；
所述M个空频资源单元索引L的获取在本实施例中优选通过来自发射侧的第二系统或控制信息来获取，所述的第二系统或控制信息包括：M个空频资源单元的索引L和空频资源单元组索引，可以直接获取M个空频资源单元的索引L也可以通过空频资源单元组索引获取空频单元索引L；获取的M个空频资源单元索引L可以表示为：L＝{l1,l2,l3,l4,l5……,li,……,lM}。
所述获取M个空频资源单元信道信息矢量Y在本实施例中优选接收侧根据M个空频资源单元中每个空频资源单元位置的接收数据和参考数据，分别获取每个空频资源单元的信道信息集合{y1,y2,y3,····yM}，所述的该信道信息集合的转置构成M个空频资源单元信道信息矢量Y，可表示为：
Y＝[y1,y2,……,yM]T，
其中，参考数据是接收侧已知的M个空频资源单元位置的发送数据，T表示取矩阵的转置操作。
在获取了重构矩阵W1和M个空频资源单元索引L和M个空频资源单元信道信息矢量Y之后，接收侧提取重构矩阵W1的M行元素构成维度M×N矩阵W2；
其中，重构矩阵W1的M行的行索引等于M个空频资源单元的索引L；
即：W2＝W1(L,:)。
接收侧根据矩阵新获得的矩阵W2和M个空频资源单元信道信息矢量Y，再得到出矢量X；所述矢量X满足矩阵W2和矢量Vi的乘积等于信道信息矢量Y的矢量集合{V1,V2,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，范数是取矢量所有元素的绝对值之和；可用公式表示为：
其中，||·||表示取矢量的范数操作，s.t为约束条件标记，min(x)表示取使表达式x值最小的变量值；
接收侧最终通过计算重构矩阵W1和矢量X的乘积，得到出N个空频资源单元信道信息矢量S的估计S′；可用公式表示为：S'＝W1X。
优选地，本实施例设想接收侧为一个接收天线。不失一般性，当接收侧有多个接收天线时，每个接收天线依次按照本实施例所述方法获取与相应接收天线对应的N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
实施例三：
本实施例提供一种维度Nv×Nh的双极化天线阵列的示意图，如图4所示：
在本实施例中，与实施例二相比，在相同的水平方向天线单元索引(行坐标)范围为1至Nh和垂直方向天线单元索引(列坐标)范围为1至Nv时，本实施例中的极化方向数是2，极化方向索引(极化坐标)范围是1至2；
所以，在本实施例中，所述的发射天线总数Na就为2倍的垂直方向天线单元数Nv与水平方向天线单元数Nh的乘积。
发射天线的范围为1至Na；
任意一个发射天线对应于，或者，能够表示为一个水平方向天线单元索引(行坐标)，一个垂直方向天线单元索引(列坐标)以及一个极化方向索引(极化坐标)的组合；具体地：
其中，在本实施例中，优选地，对于发射天线索引，先是水平方向天线单元维度(行维度)，后是极化方向维度(极化维度)，最后是垂直方向天线单元维度(列维度)的索引方式被采用；k3是发射天线索引，mod(mod(k3,Nh)-1,Nh)+1是与索引为k3的发射天线对应的水平方向天线单元的索引，mod(ceil(k3/Nh)-1,2)+1是与索引为k3的发射天线对应的极化方向索引，ceil(k3/2Nh)是与索引为k3的发射天线对应的垂直方向天线单元索引；
其中，mod表示取余数操作，ceil表示向上取整操作，当然，本实施例中发射天线索引并不局限于本实施例中优选的方式，也可以先是垂直方向天线单元维度(列维度或列坐标)，后是水平方向天线单元维度(行维度或行坐标)的索引方式被采用。
获取N个资源单元信道信息的计算方法与实施例一或二相同，唯一的区别点在于，本实施例中的天线阵列为双极化阵列，所以，在通过第一系统或控制信息获取W1时，所述极化矩阵矩阵Wpol为维度2×2极化矩阵：可表示为
所以，本实施例中维度为Na×Na的空域矩阵Wa计算方法可表示为：
最后如实施例二所述的方法分别获取重构矩阵W1以及M个空频资源单元索引L和M个空频资源单元信道信息矢量Y，最终根据获取的W1以及M个空频资源单元索引L和M个空频资源单元信道信息矢量Y得到出N个空频资源单元信道信息矢量S的估计S′。
优选地，本实施例设想接收侧为一个接收天线。不失一般性，当接收侧有多个接收天线时，每个接收天线依次按照本实施例所述信道信息的方法获取与相应接收天线对应的N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
实施例四：
如图5所示，是本实施例中提供的一种信道信息模块框图，包括：获取模块501和处理模块502；
所述获取模块501用于获取所述维度为N×N的重构矩阵W1和获取所述N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息，所述的N为空频资源单元的总数，所述的M大于等于1且小于所述N；
所述处理模块502用于根据所述获取模块获取的重构矩阵W1和获取的M个空频资源单元的信息得到N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
优选地，所述的获取模块501获取所述重构矩阵W1的方法包括以下两种方式中的任一种：
方式一：
获取预设的矩阵W1，所述预设的矩阵W1为维度N×N离散傅里叶变换DFT矩阵，表示为：
其中，p和q分别是矩阵W1的行索引与列索引，A是归一化常数因子；
方式二：
根据来自发射侧的第一系统或控制信息获取矩阵W1，所述第一系统或控制信息包括：用Nv表示的垂直方向天线单元数,用Nh表示的水平方向天线单元数，极化天线单元指示以及极化矩阵Wpol。
优选地，所述获取模块501获取M个空频资源单元的信息的方式包括：
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L时，包括以下三种方式中的任意一种：
方式一：
获取固有的M个空频资源单元的索引L；
方式二：
按照预设方式，根据时间获取M个空频资源单元的索引L；
方式三：
通过来自发射侧的第二系统或控制信息获取M个空频资源单元的索引L，所述的第二系统或控制信息包括：M个空频资源单元的索引L和空频资源单元组索引；
或者
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信道信息矢量Y时，包括的方式为：根据所述M个空频资源单元中每一个空频资源单元位置的接收数据和参考数据，获取M个空频资源单元的信道信息矢量Y，所述的参考数据是接收侧已知的M个空频资源单元位置的发送数据。
优选地，所述处理模块502根据获取模块501获取的所述M个空频资源单元的信息与所述重构矩阵W1，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′的方式包括：
根据所述的M个空频资源单元索引L和重构矩阵W1得到维度M×N矩阵W2，所述得到维度M×N矩阵W2的具体过程包括：提取所述重构矩阵W1的M行元素构成所述维度M×N矩阵W2；
根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X；
根据所述重构矩阵W1和所述矢量X，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
优选地，所述处理模块502根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X，具体的：矢量X是满足所述矩阵W2和矢量Vi的乘积等于所述信道信息矢量Y的矢量集合{V1,V2,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述范数是取矢量所有元素的绝对值之和。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种信道信息获取的方法，其特征在于，包括：
从N个空频资源单元中获取M个空频资源单元，并获取所述M个空频资源单元的信息，其中所述的N为空频资源单元的总数，所述的M大于等于1且小于所述N，所述M个空频资源单元的信息包括M个空频资源单元的索引L和信道信息矢量Y；
获取维度为N×N的重构矩阵W1，所述重构矩阵W1是一个与所述N个空频资源单元的信道信息有关的特征量；
根据所述M个空频资源单元的索引L和所述重构矩阵W1得到维度M×N矩阵W2，所述的得到维度M×N矩阵W2的具体过程包括：提取所述重构矩阵W1的M行元素构成所述维度M×N矩阵W2；
根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X；
根据所述的重构矩阵W1和所述矢量X，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
2.如权利要求1所述的信道信息获取的方法，其特征在于，
所述N个空频资源单元总数等于空域发射天线数Na与频域子带数Nf的乘积。
3.如权利要求1或2所述的信道信息获取的方法，其特征在于，所述获取所述重构矩阵W1的方法包括以下两种方式中的任一种：
方式一：
获取预设的矩阵W1，所述预设的矩阵W1为维度N×N离散傅里叶变换DFT矩阵，表示为：
其中，p和q分别是矩阵W1的行索引与列索引，A是归一化常数因子；
方式二：
根据来自发射侧的第一系统或控制信息获取矩阵W1，所述第一系统或控制信息包括：用Nv表示的垂直方向天线单元数,用Nh表示的水平方向天线单元数，极化天线单元指示以及极化矩阵Wpol。
4.如权利要求1或2所述的信道信息获取的方法，其特征在于，获取M个空频资源单元的信息的方式包括：
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L时，包括以下三种方式中的任意一种：
方式一：
获取固有的M个空频资源单元的索引L；
方式二：
按照预设方式，根据时间获取M个空频资源单元的索引L；
方式三：
通过来自发射侧的第二系统或控制信息获取M个空频资源单元的索引L，所述的第二系统或控制信息包括：M个空频资源单元的索引L和空频资源单元组索引；
或者
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信道信息矢量Y时，包括的方式为：根据所述M个空频资源单元中每一个空频资源单元位置的接收数据和参考数据，获取M个空频资源单元的信道信息矢量Y，所述的参考数据是接收侧已知的M个空频资源单元位置的发送数据。
5.如权利要求3所述的信道信息获取的方法，其特征在于，所述根据来自发射侧的第一系统或控制信息获取矩阵W1具体步骤包括：
根据维度Nv×Nv的垂直方向DFT矩阵Wv、极化矩阵Wpol和维度Nh×Nh的水平方向DFT矩阵Wh的克罗内克乘积得到空域矩阵Wa；
根据维度Nf×Nf的频域DFT矩阵Wf和维度Na×Na的空域矩阵Wa的克罗内克乘积，得到维度为N×N矩阵W1。
6.如权利要求4所述的信道信息获取的方法，其特征在于，当获取M个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L的方式为第三种方式时，所述的通过来自发射侧的第二系统或控制信息获取M个空频资源单元的索引L的具体方式包括以下两种方法中的任一种：
接收侧直接获取所述第二系统或控制信息中的所述M个空频资源单元的索引L；
或者
通过所述第二系统或控制信息中的空频资源单元组索引获取所述M个空频资源单元的索引L。
7.如权利要求1所述的信道信息获取方法，其特征在于，所述的根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X，具体的：矢量X是满足所述矩阵W2和矢量Vi的乘积等于所述信道信息矢量Y的矢量集合{V1,V2,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述范数是取矢量所有元素的绝对值之和。
8.如权利要求1所述的信道信息获取方法，其特征在于，所述的根据所述的重构矩阵W1和所述矢量X，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′具体的方法为：通过计算矩阵W1和矢量X的乘积，确定所述N个空频资源单元信道信息矢量S的估计S′。
9.一种信道信息获取的装置，其特征在于，包括：获取模块和处理模块；
所述获取模块用于获取维度为N×N的重构矩阵W1和获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信息，所述的N为空频资源单元的总数，所述的M大于等于1且小于所述N，所述M个空频资源单元的信息包括M个空频资源单元的索引L和信道信息矢量Y，所述重构矩阵W1是一个与所述N个空频资源单元的信道信息有关的特征量；
所述处理模块用于根据所述的M个空频资源单元索引L和重构矩阵W1得到维度M×N矩阵W2，所述得到维度M×N矩阵W2的具体过程包括：提取所述重构矩阵W1的M行元素构成所述维度M×N矩阵W2；所述处理模块还用于根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X，根据所述重构矩阵W1和所述矢量X，得到所述N个空频资源单元的信道信息矢量S的估计S′。
10.如权利要求9所述的信道信息获取的装置，其特征在于，所述的获取模块获取所述重构矩阵W1的方法包括以下两种方式中的任一种：
方式一：
获取预设的矩阵W1，所述预设的矩阵W1为维度N×N离散傅里叶变换DFT矩阵，表示为：
其中，p和q分别是矩阵W1的行索引与列索引，A是归一化常数因子；
方式二：
根据来自发射侧的第一系统或控制信息获取矩阵W1，所述第一系统或控制信息包括：用Nv表示的垂直方向天线单元数,用Nh表示的水平方向天线单元数，极化天线单元指示以及极化矩阵Wpol。
11.如权利要求9所述的信道信息获取的装置，其特征在于，所述获取模块获取M个空频资源单元的信息的方式包括：
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的索引L时，包括以下三种方式中的任意一种：
方式一：
获取固有的M个空频资源单元的索引L；
方式二：
按照预设方式，根据时间获取M个空频资源单元的索引L；
方式三：
通过来自发射侧的第二系统或控制信息获取M个空频资源单元的索引L，所述的第二系统或控制信息包括：M个空频资源单元的索引L和空频资源单元组索引；
或者
当获取N个空频资源单元中M个空频资源单元的信道信息矢量Y时，包括的方式为：根据所述M个空频资源单元中每一个空频资源单元位置的接收数据和参考数据，获取M个空频资源单元的信道信息矢量Y，所述的参考数据是接收侧已知的M个空频资源单元位置的发送数据。
12.如权利要求9所述的信道信息获取的装置，其特征在于，所述处理模块根据所述矩阵W2和所述M个空频资源单元信道信息矢量Y，得到矢量X，具体的：矢量X是满足所述矩阵W2和矢量Vi的乘积等于所述信道信息矢量Y的矢量集合{V1,V2,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述范数是取矢量所有元素的绝对值之和。
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