CN105471771A - 信道方向信息的获取方法和设备 - Google Patents

信道方向信息的获取方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN105471771A
CN105471771A CN201410432196.1A CN201410432196A CN105471771A CN 105471771 A CN105471771 A CN 105471771A CN 201410432196 A CN201410432196 A CN 201410432196A CN 105471771 A CN105471771 A CN 105471771A
Authority
CN
China
Prior art keywords
detectable signal
detection
detection interval
cdi
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410432196.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105471771B (zh
Inventor
孙鹏飞
喻斌
袁方
朱大琳
雷鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Samsung Telecom R&D Center
Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd, Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd
Priority to CN201410432196.1A priority Critical patent/CN105471771B/zh
Priority to PCT/KR2015/009089 priority patent/WO2016032294A1/en
Priority to EP15835008.2A priority patent/EP3186897A4/en
Priority to US14/839,277 priority patent/US9660713B2/en
Priority to KR1020150121853A priority patent/KR20160026792A/ko
Publication of CN105471771A publication Critical patent/CN105471771A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105471771B publication Critical patent/CN105471771B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/0626Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]

Abstract

本申请公开了一种信道方向信息获取方法,该方法在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号;其中,所述第一探测信号和第二探测信号之间存在差分信息;所述探测区间为信道方向空间的子空间,多个探测区间构成完整的信道方向空间,探测区间至少有两个级别,且每个级别包含至少一个探测区间;然后,从接收端接收第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征;最后,根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征,修正CDI。本申请还公开了一种信道方向信息获取设备。应用本申请可以通过主动探测的方式降低导频污染问题对大规模天线阵列系统的影响,并提高探测导频信号的利用效率。

Description

信道方向信息的获取方法和设备
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域,尤其涉及信道方向信息的获取方法和设备。
背景技术
多天线技术(Multiple-Input-Multiple-Output,简称为MIMO)通过利用信道的空间资源可以成倍地提高无线通信系统的频谱效率,因此成为蜂窝通信的重要技术之一。然而,为了获得相应的频谱增益,发射机必须知道信道方向信息(ChannelDirectionInformation,简称为CDI),以便计算预编码以及进行其它MIMO信号处理。CDI与信道质量信息(ChannelQualityInformation,简称为CQI),构成了完整的信道状态信息(ChannelStateInformation,简称为CSI)。对于MIMO系统来说,发射机获取准确的CDI是进行闭环MIMO传输的先决条件,也是影响系统性能的关键。
第三代移动通信合作伙伴项目(3rdGenerationPartnershipProject,简称为3GPP)制定的EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA)协议对应的长期演进(LongTermEvolution,简称为LTE)系统根据双工模式的不同,有不同的CDI获取方式。LTE的双工模式包括:时分双工(TimeDivisionDulplexing,简称TDD),以及频分双工(FrequencyDivisionDulplexing,简称FDD)。
在TDD系统中,上行信道与下行信道在时间上复用相同的频谱资源,具有信道互易特性(ChannelReciprocity),因此,TDD基站对上行信道进行信道估计,就可以获得其所需下行信道的等效CDI。为了辅助信道估计,终端发射全向的探测导频信号(SoundingReferenceSignal,简称为SRS),其采用便于信道估计和导频信号复用的特定序列设计生成,比如Zadoff-Chu(ZC)序列、伪随机序列(Pseudo-Noisesequence)等,导频信号是终端与基站均已知的。LTETDD系统基于发射SRS及信道估计方式获取CDI的最大缺点是导频污染(pilotcontamination)问题,在LTE系统内,同一个小区的不同终端被分配的SRS正交,基站因此可以根据不同终端的SRS序列进行无干扰的信道估计,得到上行信道的CDI。然而,在LTE系统内,不同小区的终端被分配的SRS序列是非正交的,所以,基站估计本小区终端的上行信道CDI的同时也会受到其他小区终端的上行SRS信号的干扰,也就是说,基站估计的本小区信道CDI也混叠了其它小区终端到该基站的信道CDI,这种现象被称为导频污染问题。导频污染对系统的上行与下行数据传输均造成严重后果:
1)当基站对期望终端在下行信道利用有指向性的预编码发送数据时,相当于对位于混叠信道上的相邻小区终端也发送了有指向性的数据,并成为了严重的小区间干扰;
2)当基站对期望终端在上行信道利用有指向性的后处理接收数据时,对位于混叠信道上的相邻小区终端的数据也进行了增强性处理,因而放大了混叠信道的干扰。
由于上述原因,导频污染问题严重制约了系统容量。特别是当天线数增加时,系统性能的提升容易出现瓶颈。
而大规模天线阵列系统(Large-scaleMIMO,或者MassiveMIMO)被认为是未来第五代(5thGeneration,简称5G)蜂窝通信系统中用于大幅提高频谱效率的重要使能技术(enablingtechnology)。大规模天线阵列使系统利用丰富的信号处理自由度,大幅度降低终端间干扰及小区间干扰,且计算复杂度低,能有效提高通信链路质量。另外,大规模天线阵列可以有效降低单个天线单元的功率消耗,提高整个系统的能量效率。随着采用的频谱从低频逐渐向高频率发展(逐渐减少天线的formfactor),未来基站设备和移动设备可采用比现在多好几倍的天线,目前业界的原型验证系统已经验证了超64天线的可行性和工业实用性。一种大规模天线阵列在毫米波段的具体实现方式为:基站通过配置大规模天线阵列,在天线间距较小时(半载波波长级别),利用天线之间的相位差,形成极窄的发射波束服务多个终端;同时,终端也可以配置多根天线,对不同来波方向形成不同增益,并选择增益较大的接收波束进行数据接收。如果基站的每一个发射波束服务一个终端,则终端之间干扰大为降低;如果相邻基站用不同方向的发射波束服务各自的终端,则小区间干扰大为降低。理论分析结果表明,在大规模天线阵列系统中,如果发射机知道准确的信道CDI,那么上、下行信道的可达信噪比(signal-to-noiseratio,简称SNR)将随着天线数的增加而增大;对于数十甚至数百根发射天线,相应的系统容量能够显著提高。然而,当发生导频污染问题时,大规模天线阵列系统的实际容量却会严重降低,甚至即使基站发射功率较低,整个系统也工作在干扰受限状态。导频污染问题对于大规模天线阵列系统的影响是致命性的。因此,提出新的CDI获取方式克服大规模天线阵列系统中的导频污染问题,对于提升系统容量意义非凡。
在FDD系统中,由于上、下行信道处于不同频带而不具有信道互易性,基站无法通过对上行信道的估计来获得下行信道CDI。在这种情况下,终端必须占用一部分上行信道资源将下行信道CDI反馈给基站。一种方法是显式反馈,终端将下行信道CDI利用固定码本量化,并将量化结果通过上行信道汇报给基站;另一种方法是隐式反馈,终端根据下行信道CDI从固定的若干个预编码中选择一个期望的预编码,并将选择结果通过上行信道汇报给基站。无论采用哪种方法,为了使基站获取足够准确的下行信道CDI,终端的上行反馈所占用的开销都必须随着基站天线数的增加而增加。这意味着当前FDD系统采用的基于反馈获取CDI的方式不适用于大规模天线阵列系统,因为其天线数庞大,终端关于CDI的上行反馈开销将成为系统的严重负担。
综上所述,在5G通信系统设计中,大规模天线阵列系统的CDI获取问题更为迫切。提出快速有效的CDI获取方式,可以有效地降低系统的信令开销,缓解导频污染问题,保证大规模天线阵列带来的频谱增益,从而提高小区的系统容量。
发明内容
为此,本申请提供了一种信道方向信息的获取方法和设备,以减小信道信令开销,并缓解大规模天线阵列系统的导频污染问题。
本申请提供了一种信道方向信息获取方法,包括:
在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号;其中,所述第一探测信号和第二探测信号之间存在差分信息;
从接收端接收第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征;
根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征,修正信道方向信息CDI。
较佳地,所述探测区间为信道方向空间的子空间,多个探测区间构成完整的信道方向空间,探测区间至少有两个级别,且每个级别包含至少一个探测区间;
不同级别的探测区间的空间粒度不同,所述方法从空间粒度最粗的级别开始发送第一探测信号和第二探测信号。
较佳地,所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号包括:
在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号和对应的配置信息,并接收关于第一探测信号的接收信号特征的反馈;
根据第一探测信号的接收信号特征选择一个探测区间发送第二探测信号,以及所选探测区间和第二探测信号对应的配置信息,并接收关于第二探测信号的接收信号特征的反馈;
根据第二探测信号的接收信号特征修正对应的CDI。
较佳地,所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号包括:
在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号、第二探测信号和对应的配置信息,并接收关于第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征的反馈;
根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征修正对应的CDI。
较佳地,在修正对应的CDI之后,进一步包括:
确定是否需要对下一级别的探测区间进行探测,在需要时,将下一级别作为当前级别,执行所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号的操作。
较佳地,所述根据第一探测信号的接收信号特征选择一个探测区间包括:选择第一探测信号的接收增益最大的探测区间。
较佳地,在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号和对应的配置信息包括:
选择当前级别的至少一个探测区间组成信道方向探测集合;
在所述信道方向探测集合中的探测区间发送第一探测信号,并将信道方向探测集合配置信息通知接收端。
较佳地,在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号、第二探测信号和对应的配置信息包括:
选择当前级别的至少一个探测区间组成信道方向探测集合;
在所述信道方向探测集合中的探测区间同时发送第一探测信号和第二探测信号,并将信道方向探测集合配置信息通知接收端。
较佳地,所述信道方向探测集合配置信息包括以下一种或多种信息:探测区间的级别、数量、编号、探测信号的时频资源位置、探测信号的复用方式、所采用的探测信号序列。
较佳地,对于不同接收端的CDI,第二探测信号与对应的第一探测信号存在差分信息;
所述修正信道方向信息包括:根据接收端反馈的一组第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征,确定CDI探测误差,根据第一探测信号的指向以及CDI探测误差,修正对应的CDI。
较佳地,第一探测信号发射波束成型为:
w 1 = [ 1 , e j 2 π d λ sin ( θ prob ) , . . . e j 2 π ( N 2 - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ , e j 2 π ( N 2 + 1 ) sin ( θ prob ) d / λ . . . e j 2 π ( N - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ ] T
第二探测信号发射波束成型为:
w 2 = [ 1 , e j 2 π d λ sin ( θ prob ) , . . . e j 2 π ( N 2 - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ , - e j 2 π ( N 2 + 1 ) sin ( θ prob ) d / λ . . . - e j 2 π ( N - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ ] T
其中,第二探测信号的前半部分与对应于第一探测信号的发射波束成型方式的符号相同,后半部分符号相反。
较佳地,所述第二探测信号的有效探测范围位于所选择的对应的探测区间的第一探测信号的主瓣覆盖范围之内;在探测区间范围内,向不同信道CDI的接收端发送的一组第一探测信号与第二探测信号的特征不同。
较佳地,所述接收信号特征包括但不限于对应的探测信号的接收增益、信噪比、以及接收增益比值;
所述接收信号特征为利用固定码本量化后的量化结果,所述固定码本包括均匀量化码本或非均匀码本。
较佳地,所述接收信号的特征为:量化后的复数形式的第一和第二探测信号的接收增益比值;
所述修正信道方向信息包括:根据所述比值与CDI探测误差的关系确定接收端的CDI探测误差,根据所确定的CDI探测误差,以第一探测信号的指向为基准,修正得到对应的CDI。
较佳地,发送第一探测信号和第二探测信号包括:利用多发射天线在水平和/或垂直方向生成特定指向的波束成型,并发送;所述特定指向的波束成型指主瓣中心对准探测区间的中心方向,且主瓣角度带宽覆盖探测区间;
所述第一探测信号和第二探测信号包括但不限于:同步信号、小区特定参考信号CRS、信道状态信息参考信号CSI-RS。
本申请还提供了一种信道方向信息获取设备,包括:探测模块、接收模块和处理模块,其中:
所述探测模块,用于在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号,其中,所述第一探测信号和第二探测信号之间存在差分信息;
所述接收模块,用于从接收端接收第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征;
所述处理模块,用于根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征,修正CDI。
较佳地,所述探测区间为信道方向空间的子空间,多个探测区间构成完整的信道方向空间,探测区间至少有两个级别,且每个级别包含至少一个探测区间;
不同级别的探测区间的空间粒度不同,所述探测模块从空间粒度最粗的级别开始发送第一探测信号和第二探测信号。
由上述技术方案可见,本申请提供的信道方向信息获取技术方案,可以通过主动探测的方式降低导频污染问题对大规模天线系统的影响,并提高探测导频信号的利用效率。本发明同时也可以应用在使用阵列天线的毫米波通信系统,结合超窄波束进行探测导频信号发射。
附图说明
图1为本申请信道方向信息获取方法的主要步骤示意图;
图2为本申请一较佳基于探测的信道方向信息的获取方法的流程示意图;
图3本申请实施例为基于探测的信道方向获取方式示意图;
图4为本申请实施例信道方向探测区间多级划分示意图;
图5为本申请实施例不同级别的探测集合时频资源映射示意图;
图6为本申请实施例增益比值均匀量化与非均匀量化示意图;
图7为本申请实施例CDI探测误差与接收信号增益关系图;
图8为本申请实施例CDI探测误差与接收增益比值关系图;
图9为本申请实施例信道方向三维探测区间多级划分示意图;
图10为本申请一较佳设备的模块示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本申请作进一步详细说明。
本发明提出了一种信道方向信息的快速获取技术方案,可以通过主动探测的方式降低导频污染问题对大规模天线阵列系统的影响,并提高探测导频信号的利用效率。本发明同时也可以应用在使用阵列天线的毫米波通信系统,结合超窄波束进行探测导频信号发射。
图1为本申请基于探测的信道方向信息获取方法的示意图,主要步骤包括:
步骤101,信道方向分为至少两个级别的探测区间;
步骤102,在不同级别的探测区间发送探测信号探测信道方向信息;
步骤103,发送辅助探测信号对信道方向信息进行差分探测;
步骤104,根据探测信号以及辅助探测信号的接收信号特征,修正信道方向信息。
上述探测信号和辅助探测信号分别对应于权利要求书中的第一探测信号和第二探测信号,探测信号和辅助探测信号之间存在差分信息。
本申请所述方法的适用范围非常广泛,既可适用于基站,由基站采用多天线阵列获取终端的下行信道方向信息;也可适用于终端,由终端采用多天线阵列获取终端到基站的上行信道方向信息。更具体地:
适用于仅配置水平均匀线性阵列天线的基站快速获取基站到终端的下行水平信道方向信息,也适用于配置均匀方型阵列天线的基站快速获取基站到终端的下行三维信道方向信息。
此外,本申请所述方法也适用于配置多天线阵列的基站快速获取基站到终端的下行信道方向信息,该方法的同样原则也适用于配置多天线阵列的终端快速获取其到基站的上行信道方向信息。所述方向的同样原则也适用于估计同一终端的下行不同多径的信道方向信息。
上述步骤101主要为初始化操作,探测区间为信道方向空间的子空间,多个探测区间构成完整的信道方向空间,探测区间至少有两个级别,且每个级别包含至少一个探测区间,同一级别的探测区间的空间粒度(granularity)相同,不同级别的探测区间空间粒度粗细不同。
在不同空间粒度级别的探测区间上基站将利用发射波束成型定向地向终端发送信道方向信息(Channeldirectioninformation,简称为CDI)探测信号,以及辅助探测信号;所述CDI探测信号和辅助探测信号的具体类型包括但不限于:同步信号,小区特定参考信号(Cell-specificRS,简称CRS),信道状态信息参考信号(CSI-RS)。
上述步骤102中,所述在不同级别的探测区间发送探测信号探测信道方向信息具体包括:基站在当前级别的探测区间发送探测信号和对应的配置信息,终端接收探测信号,并向基站反馈探测信号的接收信号特征,基站将从终端接收探测信号的接收信号特征,并将根据探测信号的接收信号特征确定当前级别的最佳探测区间。较佳地,可以从空间粒度最粗的级别开始,逐级进行探测。
对于在当前级别的探测区间发送探测信号,一种较佳的实现方式是:基站确定待探测区间级别,并选择待探测区间级别内的至少一个探测区间组成信道方向探测集合;基站将信道方向探测集合配置信息通知终端,并在信道方向探测集合的各探测区间上利用发射波束成型发送CDI探测信号;终端接收CDI探测信号,并向基站反馈接收信号特征。
所述信道方向探测集合包含多个信道方向临近的探测区间;所述信道方向探测集合配置信息包括探测区间的级别、数量、编号、探测信号的时频资源位置、探测信号的复用方式、所采用的探测信号序列等信息。
所述CDI探测信号由基站利用多发射天线在水平和/或垂直方向生成特定指向的波束成型发送;所述特定指向的波束成型可以是指主瓣中心对准各探测区间的中心方向,且主瓣角度带宽覆盖各探测区间。
上述步骤103中,发送辅助探测信息差分探测信道方向信息包括以下1)~4):
1)基站从信道方向探测集合中确定一个探测区间作为辅助探测区间,在辅助探测区间进行差分探测。
较佳地,通过步骤102,基站选择终端反馈的CDI探测信号接收增益最大的探测区间作为当前级别的最佳探测区间,并在该最佳探测区间进行差分探测。
2)通知终端辅助探测信号的配置信息。
较佳地,所述辅助探测信号的配置信息包括辅助探测信号发送的时频资源位置、数量,辅助探测信号采用的序列配置等信息。
3)基站在辅助探测区间上发送辅助探测信号。
较佳地,辅助探测信号的发射波束成型具有特定指向。
较佳地,当基站配置二维天线阵列时,辅助探测信号的发射波束成型可以为三维发射波束成型。
较佳地,辅助探测信号的有效探测范围只限于原探测区间(即:对应的最佳探测区间)的探测信号的主瓣覆盖范围。
较佳地,探测信号与辅助探测信号对应的发射波束成型方式有差异;辅助探测信号在探测信号的基础上提供差分信息;在探测区间范围内,不同信道CDI的终端接收到的一组探测信号与辅助探测信号的特征不同;通过区分终端反馈的一组探测信号与辅助探测信号的接收信号特征,基站在探测区间内能获取终端更准确的信道CDI。
所述接收信号特征包括但不限于探测信号的接收增益,信噪比,以及接收增益比值等信息。
4)终端接收辅助探测信号,并向基站反馈接收信号特征。
较佳地,终端对接收信号特征利用固定码本量化,并将量化结果反馈给基站。
较佳地,固定码本可使用均匀量化码本,或根据接收信号特征的概率分布优化使用非均匀量化码本。
上述步骤104中,所述根据探测信号以及辅助探测信号的接收信号特征,修正信道方向信息,主要包括:
1)基站对不同终端分别修正对应的信道方向信息。
具体包括:基站根据终端反馈的一组探测信号以及辅助探测信号的接收信号特征,确定终端的CDI探测误差;基站结合探测信号的指向以及CDI探测误差,修正终端的信道CDI。
较佳地,基站根据辅助探测信号特征反映的差分信息,在探测区间的范围内,确定终端的信道CDI相对于探测信号特定指向的CDI探测误差;与仅使用探测信号获取的终端信道CDI相比,修正后的终端信道CDI更加准确,可信程度更高。
2)基站确定是否需要进行下一级别探测。
所述方法进一步包括:如需要进行下一级别探测,基站根据修正后的终端信道CDI,确定下一级别的信道方向探测集合,并开始新级别的信道方向探测;如不需要,基站结束探测过程,将修正后的终端信道CDI作为终端的信道CDI,并使用必要的信令通知终端相关信息。
在图1所示流程中,探测信号和辅助探测信号在时间上顺序发送。另外一种方式为探测信号和辅助探测信号同时发送。在这种方式下,探测信号和辅助探测信号使用不同的频率资源发送。为获得较佳的性能,探测信号和辅助探测信号所使用的频率资源应小于信道的相干带宽。由于使用了不同的频率资源,发射端可以在信道方向探测集合中的每一个探测区间同时发送探测信号和辅助探测信号。接收端可以同时接收到探测信号和辅助探测信号,接收端在探测信号接收增益最大的探测区间上测量辅助探测信号,并进行反馈。使用同时发送探测信号和辅助探测信号的方法可以减少探测时间,但是需要额外的频率资源。在实际系统设计中,可以根据需求选择使用哪种方式。
一般地,当探测区间级别已达到系统预定的精度需求,基站可以结束探测过程。
较佳地,最终探测区间的空间粒度粗细,可由基站根据天线阵列的波束空间分辨率以及终端移动速度等因素综合确定,并在达到最高级别探测区间前结束探测过程:天线数越多,波束空间分辨率越高,最终探测区间的空间粒度可以越细;天线数越少,波束空间分辨率越低,最终探测区间的空间粒度可以越粗;终端移动速度越低,最终探测区间的空间粒度可以越细;终端移动速度越高,最终探测区间的空间粒度可以越粗。
下面结合一种如图5所示的较佳的基于探测的信道方向信息的获取方法,举两个具体实施例来详细说明发明内容。
具体实施例1
本实施例以基站配置水平均匀线性阵列天线为例进行说明。
步骤200,基站初始化操作:基站将全部信道方向划分为多个级别,其中低级别探测区间的空间粒度比高级别探测区间的空间粒度粗;同一级别探测区间的空间粒度相等,且均匀覆盖各信道方向。
图3给出了本发明方法的一种典型应用场景,其中基站302利用多天线产生窄波束成型发送信号给服务小区内位于不同水平信道方向的终端(如图所示301a、301b和301c)。为了便于探测终端的信道CDI,全部水平信道方向被划分为两级:第一级包含4个空间粒度较粗的探测区间,分别为B1,B2,B3,B4,各覆盖1/4个小区;第二级将第一级的每个探测区间进一步划分为4个空间粒度较细的探测区间,分别为b1,b2,b3,b4,各覆盖1/16个小区。
步骤201,基站确定待探测区间的级别,选择所述级别内的一个或多个相同空间粒度的探测区间作为信道方向探测集合,并由必要信令通知终端信道方向探测集合配置信息;终端接收由基站发送的信令,获得信道方向探测集合配置信息。
一般地,基站探测的原则是从低级别探测区间到高级别探测区间,待探测区间的级别为尚未探测的最低级别的信道方向探测区间。以图4为例,基站首先探测第一级别的探测区间集合,然后探测第二级别的探测区间集合。因此,本实施例中,探测区间的级别m的初始值置为1,处理完当前级别后,m的值依次递增。
图4给出的第一级探测集合包含B1,B2,B3,B4这4个粗探测区间,如401所示。第二级探测集合包括但不限于图4罗列的细探测区间集合A,B,C,D这4种。第二级探测集合A,B,C,D各包括3个细探测区间:探测集合A(如402所示)包括B2区间覆盖的b4,B1区间覆盖的b1,b2;探测集合B(如403所示)包括B1覆盖的b1,b2,b3;探测集合C(如404所示)包括B1区间覆盖的b2,b3,b4;探测集合D(如405所示)包括B1区间覆盖的b3,b4,以及B4区间覆盖的b1。
较佳地,信道方向探测集合配置信息包括CDI探测信号的级别、数量、编号、探测信号所处的时频资源位置、探测信号的复用方式、所采用的探测信号序列等。
较佳地,同一探测集合的多个探测区间的CDI探测信号可以在相干信道资源内进行复用。复用方式可以包括但不限于频分、时分、及码分复用方式中的一种或者多种。
图5给出了四个粗探测区间的CDI探测信号在时频资源上的复用方式:
子帧501a将CDI探测信号以频分复用方式映射在同一时隙的4个相邻载波上;
子帧501b将CDI探测信号以频分及时分复用方式映射在相邻时隙的相邻载波上。
类似地,子帧502a与子帧502b分别给出了图4所述的第二级探测集合A的CDI探测信号映射方式;子帧503a与子帧503b分别给出了第二级信道方向探测集合B的CDI探测信号映射方式;子帧504a与子帧504b分别给出了第二级信道方向探测集合C的CDI探测信号映射方式;子帧505a与子帧505b分别给出了第二级信道方向探测集合D的CDI探测信号映射方式。
信道方向探测集合配置可以由系统预先定义,并可由基站选择并通知终端,终端获得配置信息,即可以在正确的时频资源位置接收各CDI探测信号。
步骤202,基站对信道方向探测集合的各探测区间利用发射波束成型发送CDI探测信号。本实施例中,探测集合内的各探测区间用i进行计数,i的初始值为1,满足条件时加1递增。
与步骤202对应的终端操作为步骤208,终端使用多个不同方向的接收波束接收基站发送的CDI探测信号。其中,各接收波束用j进行计数,j的初始值为1,满足条件时加1递增。
较佳地,基站利用多天线在水平方向分别由特定指向发射波束成型,主瓣中心对准探测区间的中心方向。记探测区间的中心方向相对于基站天线阵列的法向夹角为θprob,基站到探测区间中心的下行信道CDI为:
h ^ = [ 1 , e j 2 π sin ( θ prob ) d / λ , . . , , e j 2 π d λ ( N - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ ] T
其中:d为天线间距,λ为载波波长,N为在所述方向基站的发射天线数,上标T表示转置运算。
这种情况下,基站水平发射波束成型为:
w = h ^ = [ 1 , e j 2 π sin ( θ prob ) d / λ , . . . , e j 2 π d λ ( N - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ ] T
当终端的信道CDI正好位于探测区间中心时,终端接收的CDI探测信号增益最大。
CDI探测信号的发射波束成型的主瓣角度带宽需要匹配探测区间的空间粒度粗细。一种可行方法是基站在发送细探测区间的CDI探测信号时,利用较多天线生成主瓣较细的发射波束成型,而在发送粗探测区间的CDI探测信号时利用较少天线,比如只利用前1/4部分的发射天线,生成主瓣角度较粗的发射波束成型;另一种可行方法是基站在探测不同空间粒度粗细的探测区间时,均利用全部天线,但调整每根天线的加权值,合成角度带宽不同的发射波束成型。
步骤209,终端估计信道相关的信息。
步骤210,终端确定最佳接收波束,如果最佳接收波束尚未确定,j自加,并返回步骤208,直至确定最佳接收波束。
以图3为例,终端选择r1,r2或者r3中的一个作为最佳接收波束。一种选择方法是将接收增益最大的接收波束作为最佳接收波束。因此,终端301a的最佳接收波束是r3,终端301b的最佳接收波束是r1,终端301c的最佳接收波束是r3。
步骤203,终端向基站反馈各探测区间CDI探测信号的接收信号特征。
一种接收信号特征可以是接收信号增益。终端将CDI探测信号的接收增益反馈给基站。记终端的信道真实CDI相对于基站天线阵列法向的夹角为θtrue,则终端真实信道方向为:
h = [ 1 , e j 2 π sin ( θ true ) d / λ , . . . , e j 2 π d λ ( N - 1 ) sin ( θ true ) d / λ ] T
终端可以将复数形式的接收信号增益:
g=hTw
利用固定码本进行量化,然后将量化结果报告给基站。
以图6为例,终端与基站均已知量化增益的码本,具体码本可以是均匀码本601,或非均匀量化码本602,或者其它任意码本。非均匀量化码本602可以根据接收增益动态范围以平均量化失真最小等目标优化确定。
步骤204,基站根据终端反馈的CDI探测信号的接收信号特征,确定当前探测区间是否为当前探测集合的最佳探测区间,如果最佳探测区间尚未确定,i自加,并返回步骤202,直至确定最佳探测区间。
以图4为例,当第一级别的探测区间集合探测完毕后,基站会得到探测集合内的最佳探测区间,即终端信道CDI最有可能存在的探测区间。
步骤205,基站确定是否需要发射辅助探测信号,如需要,则按照步骤206~207进行处理;如不需要,则按照步骤211进行处理。
如果基站对CDI精度要求更高,则需要执行步骤206和207,利用辅助探测信号在所述最佳探测区间内进行差分探测,以获得更加精细的终端信道CDI,并减小或者直接避免第二级别探测区间集合;如果此时CDI精度已到达要求,或者已达到最高探测级别,则基站不需要再发射辅助信号探测,转至步骤211。
步骤206,基站在当前最佳探测区间上配置必要信令通知终端准备接收辅助探测信号,并在当前最佳探测区间上发送辅助探测信号。
较佳地,辅助探测信号与当前最佳探测区间的探测信号对应的发射波束成型方式具有差异性;辅助探测信号在探测信号的基础上提供位于最佳探测区间内的不同终端信道CDI的差分信息;基站联合探测信号和辅助探测信号的接收信号特征可以分辨位于当前最佳探测区间内各终端更准确的信道CDI。
假设探测信号的发射波束成型为:
w 1 = [ 1 , e j 2 π d λ sin ( θ prob ) , . . . e j 2 π ( N 2 - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ , e j 2 π ( N 2 + 1 ) sin ( θ prob ) d / λ . . . e j 2 π ( N - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ ] T
那么,辅助探测信号发射波束成型可以为:
w 2 = [ 1 , e j 2 π d λ sin ( θ prob ) , . . . e j 2 π ( N 2 - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ , - e j 2 π ( N 2 + 1 ) sin ( θ prob ) d / λ . . . - e j 2 π ( N - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ ] T
其中,辅助探测信号的前半部分与探测信号的发射波束成型方式的符号相同,后半部分符号相反。与探测信号相同,接收端可以计算辅助参考信号的复数形式增益。
步骤207,基站根据终端报告的辅助探测信号的接收信号特征,确定下一级别的至少一个探测区间作为新的信道方向探测集合,m自加,并返回步骤201。
类似的,步骤202和步骤206可以由基站同时完成,也就是探测信号和辅助探测信号同时发送。此时探测信号和辅助探测信号可以使用相干带宽内的不同载波来发送。终端在反馈前一次性获得两种探测信号的复数形式增益。
基站联合辅助探测信号以及探测信号的接收信号特征可以区分终端的更详细的信道方向信息。比如,图7给出了终端位于小区内不同水平信道方向时的接收信号增益,其中基站发射天线数N=10。从图中可以看出,以探测区间中心θprob为零点,终端的真实信道方向不同时即存在CDI探测误差;且不同CDI探测误差对应的探测信号与辅助探测信号的复接收增益具有差异性,特别是在基站的有效空间分辨(发射波束成型的主瓣角度带宽)区间内,即信道方向探测误差小于0.2时。
由图8所示,如果CDI探测误差的绝对值小于0.2,则:当CDI探测误差为正数时,辅助探测信号与探测信号的接收增益之比为实数;当CDI探测误差为负数时,辅助探测信号与探测信号的接收增益之比为虚数;且随着CDI探测误差的绝对值增加时,接收增益之比也单调增加。因此,对于位于探测区间(-0.2,0.2)范围内的不同终端,辅助探测信号在探测信号的基础上提供了信道CDI的差分信息。
终端将复数形式的接收增益比值量化并反馈给基站。然后,基站根据终端反馈的比值,以及比值与CDI探测误差的关系可以唯一确定终端的CDI探测误差。最后,基站根据所确定的CDI探测误差,以探测信号的特定指向为基准,修正获取终端更准确的信道CDI。
如需要进行下一级别的探测,基站将覆盖修正后终端信道CDI所对应的方向的下一级别的探测区间作为新的最佳探测区间。并且,为减小CDI探测信号受到的接收噪声、干扰、量化误差、以及终端移动速度等因素的影响,基站可将新的最佳探测区间的多个临近探测区间一起作为新的信道方向探测集合。多个临近的探测区间的选择根据图8所示的基站鲁棒调整区间范围来确定,原则是以基站精确调整值,即终端修正后的信道CDI为基准,允许适度误差,以增强基站获取CDI的鲁棒性。
一般地,当终端移动速度较高时,CDI时效性差,估计精度要求低,因此探测集合可以在新最佳探测区间基础上增加多个临近的探测区间。以图4例,第二级信道方向探测集合可以包含3个细探测区间:当修正后的终端信道CDI位于B1探测区间覆盖的细探测区间b1内时,第二级探测集合可以选择A,其包含两个临近方向,即B2探测区间覆盖的细探测区间b4,以及B1探测区间覆盖的细探测区间b2。
较佳地,当终端移动速递较低,且CDI探测信号的接收噪声、干扰较小时,基站可以直接利用第一级修正后的终端CDI作为终端最终的信道CDI,而直接跳过第二级别的探测,实现快速获取CDI的目的。
步骤211,基站从当前信道方向探测集合中选择一个探测区间的中心作为终端的信道CDI,并使用必要的信令通知终端相关信息。
终端接收基站配置的探测到的最终信道CDI信息。
具体实施例2
本实施例以基站配置二维天线阵列为例进行说明。
步骤200,基站初始化操作:基站将全部信道方向划分为多个级别,其中低级别探测区间的空间粒度较粗,高级别探测区间的空间粒度较细;同一级别探测区间的空间粒度粗细相等,且均匀覆盖各信道方向。
在图9中,基站将信道方向在水平方向划分为两级:第一级包含4个空间粒度较粗的探测区间,分别为B1,B2,B3,B4,各覆盖1/4个小区,如子图906所示;第二级将第一级的各探测区间进一步划分为4个空间粒度较细的探测区间,分别为b1,b2,b3,b4,各覆盖1/16个小区,如子图907所示。基站将信道方向在垂直方向划分为两级:第一级包含2个空间粒度较粗的探测区间,分别为A1,A2,各覆盖1/2个小区,如子图908所示;第二级将第一级的各探测区间进一步划分为2个细探测区间,分别a1,a2以及a3,a4,各覆盖1/4个小区,如子图909所示。在三维空间上,部分信道方向划分结果如子图910所示,最细等级的信道探测区间被划分为c11,c12,c13,c14,c21,c22,c23,c24,c31,c32,c33,c34,c41,c42,c43,c44。
步骤201,基站确定待探测区间的级别,选择所述级别内的一个或多个相同空间粒度的探测区间作为信道方向探测集合,并由必要信令通知终端信道方向探测集合配置信息。终端接收由基站发送的信令,获得信道方向探测集合配置信息。
三维信道方向的每个探测区间由水平和垂直两个探测区间联合确定。以图9为例,第一级探测区间集合包括:(B1,A1),(B2,A1),(B3,A1),(B4,A1),(B1,A2),(B2,A2),(B3,A2),(B4,A2)。
基站在第一级探测区间集合的基础上确定第二级探测区间集合。为了增强鲁棒性,基站可以选择多探测区间组成第二级探测区间集合。当经过第一级探测信号以及辅助探测信号探测后,假设基站修正得到的终端CDI位于图9中907以及909所示的细探测区间(b2,a2),也即图910所示的c22时,第二级探测区间集合可以包括探测区间:(b1,a1),(b1,a2),(b1,a3),(b2,a2),(b2,a2),(b2,a3),(b3,a1),(b3,a2),(b3,a3),也即由子图910所示的三维探测区间:c11,c12,c13,c21,c22,c23,c31,c32,c33。在这种情况下,基站对终端修正的CDI在水平、垂直方向上均选择了两个临近信道方向增强鲁棒性。
步骤202,基站对信道方向探测集合的各探测区间利用发射波束成型发送CDI探测信号。
与步骤202对应的终端操作为步骤208,终端使用多个不同方向的接收波束接收基站发送的CDI探测信号。
较佳地,基站利用多天线在水平、垂直方向由均匀阵列(UniformPlanarArray,简称为UPA)生成特定指向发射三维波束成型,主瓣中心对准三维探测区间的中心方向。记探测区间的中心方向相对于基站水平天线法向夹角为θprob,垂直天线法向夹角为基站到探测区间中心的下行信道CDI为:
其中vec()为矩阵拉直操作,将一个矩阵变成向量。这种情况下,基站水平方向发射波束成型为:
这样,CDI探测信号为具有特定指向的三维发射波束成型,同时探测水平、垂直方向的终端信道CDI。
三维发射波束成型的主瓣在水平、垂直方向上的角度带宽与三维探测区间的空间粒度粗细相匹配,匹配方法的原则与具体实施例1中相同。
步骤209,终端估计信道相关的信息。
步骤210,终端确定最佳接收波束方向。
当终端配置二维天线阵列时,最佳接收波束方向在三维空间内选择。
步骤203,终端向基站反馈各探测区间CDI探测信号的接收特征。
终端将接收到的CDI探测信号增益反馈给基站。记终端真实信道方向相对于基站天线法向夹角为θtrue,则终端真实信道方向为:
终端可以将复信号增益:
g=hTw
利用固定码本进行量化,然后将量化结果报告给基站。以图6为例,其中量化增益或者增益之比的码本可以是均匀码本601或非均匀量化码本602,且终端与基站均已知。以其中非均匀量化码本602可以根据接收增益动态范围优化确定,满足平均最小量化失真等约束。
步骤204,基站根据终端反馈的CDI探测信号的接收信号特征,确定当前最佳探测区间。
步骤205,基站确定是否需要发射辅助探测信号。如需要,则按照步骤206~207进行处理;如不需要,则按照步骤211进行处理。
以图9为例,当第一级别的探测区间集合探测完毕后,如果基站对CDI精度要求较高,可能进行第二级别的探测区间集合探测,此时需要发射辅助探测信号,以减小或者直接避免第二级别探测区间集合;当第二集合探测完毕后,已达到最高探测级别,基站不需要再发射辅助信号探测第二集合。
步骤206,基站在当前最佳探测区间上配置必要信令通知终端准备接收辅助探测信号,并在最佳探测区间上发送辅助探测信号。
较佳地,辅助探测信号与当前最佳探测区间的探测信号对应的三维发射波束成型方式具有差异性;辅助探测信号在探测信号的基础上提供位于最佳探测区间内的不同终端三维信道CDI的差分信息;基站联合探测信号和辅助探测信号的接收信号特征可以分辨位于当前最佳探测区间内各终端更准确的三维信道CDI。
比如,辅助探测信号发射在水平、垂直以及三维空间的波束成型分别可以为:
w辅助=vec(w辅助,水平wT 辅助,垂直)
步骤207,基站根据终端报告的辅助探测信号的接收信号特征,确定下一级别的至少一个探测区间作为新的信道方向探测集合,并重复步骤201。
基站联合辅助探测信号以及探测信号的接收信号特征可以区分终端的更详细三维信道方向信息。终端将复数形式的辅助探测信号以及探测信号的接收增益比值量化并反馈给基站。然后,基站根据终端反馈的比值,以及比值与CDI探测误差的关系可以唯一确定终端的CDI探测误差。最后,基站根据所确定的CDI探测误差,以探测信号的特定指向为基准,修正获取终端更准确的信道CDI。
基站可以根据CDI估计精度的要求、天线数目、以及终端移动速度等因素确定下一级别的信道方向探测集合的大小。以图9为例,当终端被估计的CDI位于图9所示的(b2,a2)时,第二级探测区间集合可以包括:(b1,a1),(b1,a2),(b1,a3),(b2,a2),(b2,a2),(b2,a3),(b3,a1),(b3,a2),(b3,a3)。
当终端移动速递较低且CDI探测信号的接受特征误差较小时,基站可以使用修正后的信道CDI作为终端的最终信道CDI,直接跳过第二级别的探测,实现快速获取CDI的目的。
步骤211,基站从当前信道方向探测集合中选择一个探测区间的中心作为终端的信道CDI,并使用必要的信令通知终端相关信息。
终端接收基站配置的探测到的最终信道CDI信息。
对应于上述方法,本申请提供了相应的设备,图10为本申请一较佳设备的组成结构示意图,该设备包括:探测模块、接收模块和处理模块,其中:
所述探测模块,用于在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号,其中,所述第一探测信号和第二探测信号用于对CDI进行差分探测;
所述接收模块,用于接收反馈的第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征;
所述处理模块,用于根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征,修正CDI。
其中,所述探测区间为信道方向空间的子空间,多个探测区间构成完整的信道方向空间,探测区间至少有两个级别,且每个级别包含至少一个探测区间;
不同级别的探测区间的空间粒度不同,所述探测模块从空间粒度最粗的级别开始发送第一探测信号和第二探测信号。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (17)

1.一种信道方向信息获取方法,其特征在于,包括:
在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号;其中,所述第一探测信号和第二探测信号之间存在差分信息;
从接收端接收第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征;
根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征,修正信道方向信息CDI。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述探测区间为信道方向空间的子空间,多个探测区间构成完整的信道方向空间,探测区间至少有两个级别,且每个级别包含至少一个探测区间;
不同级别的探测区间的空间粒度不同,所述方法从空间粒度最粗的级别开始发送第一探测信号和第二探测信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号包括:
在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号和对应的配置信息,并接收关于第一探测信号的接收信号特征的反馈;
根据第一探测信号的接收信号特征选择一个探测区间发送第二探测信号,以及所选探测区间和第二探测信号对应的配置信息,并接收关于第二探测信号的接收信号特征的反馈;
根据第二探测信号的接收信号特征修正对应的CDI。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号包括:
在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号、第二探测信号和对应的配置信息,并接收关于第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征的反馈;
根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征修正对应的CDI。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,在修正对应的CDI之后,进一步包括:
确定是否需要对下一级别的探测区间进行探测,在需要时,将下一级别作为当前级别,执行所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号的操作。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:
所述根据第一探测信号的接收信号特征选择一个探测区间包括:选择第一探测信号的接收增益最大的探测区间。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号和对应的配置信息包括:
选择当前级别的至少一个探测区间组成信道方向探测集合;
在所述信道方向探测集合中的探测区间发送第一探测信号,并将信道方向探测集合配置信息通知接收端。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号、第二探测信号和对应的配置信息包括:
选择当前级别的至少一个探测区间组成信道方向探测集合;
在所述信道方向探测集合中的探测区间同时发送第一探测信号和第二探测信号,并将信道方向探测集合配置信息通知接收端。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于:
所述信道方向探测集合配置信息包括以下一种或多种信息:探测区间的级别、数量、编号、探测信号的时频资源位置、探测信号的复用方式、所采用的探测信号序列。
10.根据权利要求1至4、6至8任一项所述的方法,其特征在于:
对于不同接收端的CDI,第二探测信号与对应的第一探测信号存在差分信息;
所述修正信道方向信息包括:根据接收端反馈的一组第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征,确定CDI探测误差,根据第一探测信号的指向以及CDI探测误差,修正对应的CDI。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
第一探测信号发射波束成型为:
w 1 = [ 1 , e j 2 π d λ sin ( θ prob ) , . . . e j 2 π ( N 2 - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ , e j 2 π ( N 2 + 1 ) sin ( θ prob ) d / λ . . . e j 2 π ( N - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ ] T
第二探测信号发射波束成型为:
w 2 = [ 1 , e j 2 π d λ sin ( θ prob ) , . . . e j 2 π ( N 2 - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ , - e j 2 π ( N 2 + 1 ) sin ( θ prob ) d / λ . . . - e j 2 π ( N - 1 ) sin ( θ prob ) d / λ ] T
其中,第二探测信号的前半部分与对应于第一探测信号的发射波束成型方式的符号相同,后半部分符号相反。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
所述第二探测信号的有效探测范围位于所选择的对应的探测区间的第一探测信号的主瓣覆盖范围之内;在探测区间范围内,向不同信道CDI的接收端发送的一组第一探测信号与第二探测信号的特征不同。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
所述接收信号特征包括但不限于对应的探测信号的接收增益、信噪比、以及接收增益比值;
所述接收信号特征为利用固定码本量化后的量化结果,所述固定码本包括均匀量化码本或非均匀码本。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:
所述接收信号的特征为:量化后的复数形式的第一和第二探测信号的接收增益比值;
所述修正信道方向信息包括:根据所述比值与CDI探测误差的关系确定接收端的CDI探测误差,根据所确定的CDI探测误差,以第一探测信号的指向为基准,修正得到对应的CDI。
15.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
发送第一探测信号和第二探测信号包括:利用多发射天线在水平和/或垂直方向生成特定指向的波束成型,并发送;所述特定指向的波束成型指主瓣中心对准探测区间的中心方向,且主瓣角度带宽覆盖探测区间;
所述第一探测信号和第二探测信号包括但不限于:同步信号、小区特定参考信号CRS、信道状态信息参考信号CSI-RS。
16.一种信道方向信息获取设备,其特征在于,包括:探测模块、接收模块和处理模块,其中:
所述探测模块,用于在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号,其中,所述第一探测信号和第二探测信号之间存在差分信息;
所述接收模块,用于从接收端接收第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征;
所述处理模块,用于根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征,修正CDI。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于:
所述探测区间为信道方向空间的子空间,多个探测区间构成完整的信道方向空间,探测区间至少有两个级别,且每个级别包含至少一个探测区间;
不同级别的探测区间的空间粒度不同,所述探测模块从空间粒度最粗的级别开始发送第一探测信号和第二探测信号。
CN201410432196.1A 2014-08-28 2014-08-28 信道方向信息的获取方法和设备 Active CN105471771B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410432196.1A CN105471771B (zh) 2014-08-28 2014-08-28 信道方向信息的获取方法和设备
PCT/KR2015/009089 WO2016032294A1 (en) 2014-08-28 2015-08-28 Method and apparatus for obtaining channel direction information
EP15835008.2A EP3186897A4 (en) 2014-08-28 2015-08-28 Method and apparatus for obtaining channel direction information
US14/839,277 US9660713B2 (en) 2014-08-28 2015-08-28 Method and apparatus for obtaining channel direction information
KR1020150121853A KR20160026792A (ko) 2014-08-28 2015-08-28 채널 방향 정보 획득을 위한 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410432196.1A CN105471771B (zh) 2014-08-28 2014-08-28 信道方向信息的获取方法和设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105471771A true CN105471771A (zh) 2016-04-06
CN105471771B CN105471771B (zh) 2021-01-12

Family

ID=55400088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410432196.1A Active CN105471771B (zh) 2014-08-28 2014-08-28 信道方向信息的获取方法和设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9660713B2 (zh)
EP (1) EP3186897A4 (zh)
KR (1) KR20160026792A (zh)
CN (1) CN105471771B (zh)
WO (1) WO2016032294A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107888271A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 电信科学技术研究院 一种波束确定方法及装置
CN108023618A (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 华为技术有限公司 基于mimo天线的波束训练方法及装置
CN108631827A (zh) * 2017-03-22 2018-10-09 电信科学技术研究院 一种上行数据传输方法、终端和网络侧设备
CN111147222A (zh) * 2019-12-23 2020-05-12 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 面向时分双工系统的互易随机源提取方法及装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3398278B1 (en) * 2015-12-30 2022-07-20 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Uplink reference signals allocation based on ue priority
US10608722B2 (en) * 2016-04-01 2020-03-31 Apple Inc. Communication device and a method for determining an information from another apparatus
WO2018058262A1 (en) 2016-09-27 2018-04-05 Intel Corporation Communication device and a method for hybrid beamforming
US20180115065A1 (en) 2016-10-26 2018-04-26 International Business Machines Corporation In-field millimeter-wave phased array radiation pattern estimation and validation
US10855391B2 (en) 2017-07-05 2020-12-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and device for analog beamfinding
EP3900212A1 (en) * 2018-12-18 2021-10-27 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) First node and methods therein in a wireless communications network
WO2022155343A2 (en) 2021-01-13 2022-07-21 Ofinno, Llc Restrictions in beam failure detection

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101409605A (zh) * 2007-10-12 2009-04-15 Nxp股份有限公司 无线通信系统中管理传输资源的方法和系统
CN101834644A (zh) * 2010-02-04 2010-09-15 华为终端有限公司 一种无线终端的辅天线状态控制方法及无线终端
CN102075298A (zh) * 2009-11-19 2011-05-25 华为技术有限公司 一种用户设备ue发送探测信号的方法、用户设备、基站
CN102460995A (zh) * 2009-06-26 2012-05-16 高通股份有限公司 用于促成多用户联合发射-接收波束成形的方法和装置
CN103283196A (zh) * 2010-11-05 2013-09-04 高通股份有限公司 用于确定和使用信道状态信息的方法和装置
US20140044044A1 (en) * 2012-08-13 2014-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus to support channel refinement and multi-stream transmission in millimeter wave systems
US20140093005A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method for wifi beamforming,feedback, and sounding (wibeam)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7551680B2 (en) * 2004-10-28 2009-06-23 Interdigital Technology Corporation Wireless communication method and apparatus for forming, steering and selectively receiving a sufficient number of usable beam paths in both azimuth and elevation
US9137802B2 (en) 2009-08-18 2015-09-15 Qualcomm Incorporated DL MU-MIMO operation in LTE-A
KR101605326B1 (ko) * 2010-02-26 2016-04-01 엘지전자 주식회사 신호 송수신 방법 및, 그를 위한 기지국 및 사용자기기
CN102291216A (zh) * 2010-06-17 2011-12-21 株式会社Ntt都科摩 一种用户设备及信道状态信息反馈方法
CN102790637A (zh) 2011-05-16 2012-11-21 株式会社Ntt都科摩 信道重构方法、预编码方法及装置
US9407343B2 (en) 2012-08-31 2016-08-02 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for mitigating downlink interference
US9178583B2 (en) 2013-01-08 2015-11-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Channel state information feedback design in advanced wireless communication systems

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101409605A (zh) * 2007-10-12 2009-04-15 Nxp股份有限公司 无线通信系统中管理传输资源的方法和系统
CN102460995A (zh) * 2009-06-26 2012-05-16 高通股份有限公司 用于促成多用户联合发射-接收波束成形的方法和装置
CN102075298A (zh) * 2009-11-19 2011-05-25 华为技术有限公司 一种用户设备ue发送探测信号的方法、用户设备、基站
CN101834644A (zh) * 2010-02-04 2010-09-15 华为终端有限公司 一种无线终端的辅天线状态控制方法及无线终端
CN103283196A (zh) * 2010-11-05 2013-09-04 高通股份有限公司 用于确定和使用信道状态信息的方法和装置
US20140044044A1 (en) * 2012-08-13 2014-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus to support channel refinement and multi-stream transmission in millimeter wave systems
US20140093005A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method for wifi beamforming,feedback, and sounding (wibeam)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE-SA: "IEEE Standard for Information technology-telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirement-Part15.3", 《IEEE DRAFT》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107888271A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 电信科学技术研究院 一种波束确定方法及装置
CN108023618A (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 华为技术有限公司 基于mimo天线的波束训练方法及装置
CN108023618B (zh) * 2016-11-01 2021-02-26 华为技术有限公司 基于mimo天线的波束训练方法及装置
CN108631827A (zh) * 2017-03-22 2018-10-09 电信科学技术研究院 一种上行数据传输方法、终端和网络侧设备
CN108631827B (zh) * 2017-03-22 2021-03-30 电信科学技术研究院 一种上行数据传输方法、终端和网络侧设备
US11128351B2 (en) 2017-03-22 2021-09-21 Datang Mobile Communications Equipment Co., Ltd. Uplink data transmission method, terminal, and network side device
CN111147222A (zh) * 2019-12-23 2020-05-12 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 面向时分双工系统的互易随机源提取方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3186897A4 (en) 2017-09-13
KR20160026792A (ko) 2016-03-09
EP3186897A1 (en) 2017-07-05
US20160065288A1 (en) 2016-03-03
US9660713B2 (en) 2017-05-23
WO2016032294A1 (en) 2016-03-03
CN105471771B (zh) 2021-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105471771A (zh) 信道方向信息的获取方法和设备
JP6498762B2 (ja) 高周波無線ネットワーク用の効率的なビーム走査
US10063299B2 (en) Precoding matrix set determining method and apparatus, and parameter indication information sending method and apparatus
CN102082745B (zh) 天线校准信息的上报、天线校准因子的确定方法及设备
KR101146060B1 (ko) Mimo 시스템들에서 피드백을 사용한 멀티-레졸루션 빔형성을 이용하는 통신 방법 및 장치
US11895636B2 (en) Determination of beam configuration
CN103259581A (zh) 一种进行天线校准的方法、系统和设备
CN107743043B (zh) 多用户毫米波系统中基于带外空间信息的用户分组方法
CN102742312A (zh) 无线通信系统中的方法和装置
CN110383706B (zh) 用于无线通信的电子设备和方法
US20180351630A1 (en) Beam management systems and methods
CN106411457B (zh) 信道状态信息获取方法、反馈方法、基站及终端
CN105553531B (zh) 毫米波系统快速信道估计方法
CN104115429A (zh) 天线阵列的减损补偿矩阵的确定
WO2021258798A1 (zh) 一种确定波束对的方法及装置
US11101859B2 (en) Signal transmission method and device using beamforming in wireless communication system
CN103634034A (zh) 波束赋形处理方法及装置
Sun et al. Analog beamforming and combining based on codebook in millimeter wave massive MIMO communications
CN106470063B (zh) 信道方向信息的获取方法和设备
CN102572915A (zh) 一种基于自适应双层波束赋型传输数据流的基站及方法
CN102223168B (zh) 基于阵列天线和mimo联合传输波束成形方法
US20180310317A1 (en) Apparatuses, methods, computer programs, and computer program products for interference avoidance
CN101321008A (zh) 下行波束赋形发射方法及装置
EP3535859B1 (en) Mechanism for switching between uplink and downlink training in hybrid beamforming systems
WO2023207526A1 (zh) 波束度量参数反馈方法和接收方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant