CN111800367B - 通信方法、延迟扩展方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通信方法、延迟扩展方法及装置，其中，该方法包括：在信道状态信息参考信号最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号；为第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号；将第二参考信号送入信道，从不同发射方向将第二参考信号发送至用户设备，使用户设备获取第二参考信号在各发射方向上接收功率并对比得到最大接收功率；接收用户设备反馈最大接收功率相关信息；根据相关信息得到相应发射方向上扫描波束，进行旁瓣抑制；基于旁瓣抑制后的扫描波束传输数据至用户设备。通过上述方案，能够使造成过度延迟扩展的多径分量进行抑制，使波束在非直射信道情况保持信号的信噪比。
Description
技术领域
本发明属于无限通信技术领域，具体涉及一种通信方法、延迟扩展方法及装置。
背景技术
现有技术中，毫米波Massive MIMO(大规模天线技术)通信系统可以通过上百根天线同时使用一个时-频块资源，从而突破现有的多天线系统的实践。但是毫米波MassiveMIMO每根天线上发射的功率降低，因此，通过能量集中在更小的空间内，对吞吐率和辐射能量效率有了显著提高。
然而，毫米波Massive MIMO通信系统由于频率很高，因此对多径效应更为敏感。多径效应会使接收信号脉冲宽度扩展。而对于数字信号来说，其传输多径时延的极限是一个数字信号周期，若超过传输多径时延的极限，波形展宽将会造成时间域上OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)符号之间的干扰以及频率上子载波之间的正交性的破坏。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种通信方法、延迟扩展方法及装置，以实现对造成过度延迟扩展的多径分量进行抑制。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案实现：
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种通信方法，包括：
在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号；
为所述第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号；
将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，以使所述用户设备获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率并将各所述接收功率进行两两对比得到最大接收功率；
接收所述用户设备反馈的所述最大接收功率的相关信息；
根据最大接收功率的相关信息得到相应发射方向上的扫描波束，并对所述扫描波束进行旁瓣抑制；
基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输数据至所述用户设备。
在一些实施例中，将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，包括：
在信道情况未知的情况下，对所述信道在不同发射方向上进行等角度分辨率初始波束扫描，并将所述第二参考信号送入信道，以将所述第二参考信号发送至用户设备。
在一些实施例中，将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，包括：
在信道情况未知的情况下，利用波束码本实现以不同发射方向发射所述第二参考信号，并将所述第二参考信号送入信道，以将所述第二参考信号发送至用户设备。
在一些实施例中，对所述扫描波束进行旁瓣抑制，包括：
通过使用窗函数对所述扫描波束的旁瓣进行波束陷零，以进行旁瓣抑制。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种通信方法，包括：
接收基站从不同发射方向发送的第二参考信号；其中，所述第二参考信号是通过为第一参考信号增加扩展循环前缀得到，所述第一参考信号是通过在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号得到；
获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率；
将各所述接收功率进行两两对比，得到最大接收功率，并将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站；
接收旁瓣抑制后的扫描波束；其中，所述扫描波束是由所述基站根据最大接收功率的相关信息得到的相应发射方向上的扫描波束；
接收所述基站基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输的数据。
在一些实施例中，获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率，包括：
通过计算RSRP获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率。
在一些实施例中，将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站，包括：
通过信道特性指示报告将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种延迟扩展方法，包括：
在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号；
为所述第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号；
将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，以使所述用户设备获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率并将各所述接收功率进行两两对比得到最大接收功率；
接收所述用户设备反馈的所述最大接收功率的相关信息；
根据最大接收功率的相关信息得到相应发射方向上的扫描波束，并对所述扫描波束进行旁瓣抑制，以基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输数据至所述用户设备。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种电子设备，用于实现上述任一实施例所述方法的步骤。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述方法的步骤。
本发明实施例的通信方法、延迟扩展方法及装置，通过采用对现有的参考信号隔离开，增加循环前缀的长度的方式，使得参考信号在传输过程中被保护信号，同时采用扩展循环前缀，可以兼容以上扩展宽度后的参考信号，并覆盖更多的延迟扩展时间宽度，使时延扩展远小于信号的码元宽度，进一步UE在基于参考信号计算接收功率的时候，避免了延迟扩展导致的污染。
本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。并且，附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本发明实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
图1是本发明一实施例的通信方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例的信号改进的示意图；
图3是本发明一实施例中未对波束旁瓣抑制的波形图；
图4是本发明一实施例中对波束旁瓣加窗抑制的波形图；
图5是本发明一实施例的通信方法的流程示意图
图6是本发明一实施例的延迟扩展方法的流程示意图；
图7是本发明一实施例的通信装置的结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
图1是本发明一实施例的通信方法的流程示意图。如图1所示，一些实施例的通信方法，可包括以下步骤S110至步骤S160。该些实施例的通信方法可以由基站端设备实施。
下面将对步骤S110至步骤S160的具体实施方式进行详细说明。
步骤S110：在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号。
其中，信道状态信息参考信号用于对信道状态进行评估。第一参考信号表示在最后一个符号后添加零功率信道状态信息参考信号以使现有信道状态参考信号之间不发生混淆。
图2是本发明一实施例的信号改进的示意图。如图2所示，通过在最后一个符号后面添加零功率的信道参考信号来保护该信道参考信号的尾部信息，以防尾部信号发生拖尾而对后续信号的传输产生影响。即使在最后一个符号是不存在真正发射功率的情况下，仍旧需要保护该信号的尾部，同样需要添加零功率信道状态信息参考信号。
步骤S120：为所述第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号。
其中，通过增加循环前缀可以防止前一个信号的尾部发生拖尾而对本信号的头部产生干扰。由于增加扩展循环前缀，可以兼容以上扩展宽度后的信道状态信息参考信号，并覆盖更多的延迟扩展时间宽度，进而可以使用户设备可以得到完整并且正确的信道信息。循环前缀是作为保护信号不受符号间干扰的缓冲区或保护区。使用扩展循环前缀是可以使延迟扩展相对变小。其将随每个符号的采样点复制到符号的前面，可以保证在一个周期的整数波形周期内包括一个完整的延迟复制的正交频分复用符号，进一步保证了子载波正交。
步骤S130：将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，以使所述用户设备获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率并将各所述接收功率进行两两对比得到最大接收功率。
具体地，在基站的内部完成对第二参考信号的编码，然后将编码后的第二参考信号发射至空间信道，使编码后的参考信号在空间信道中传播，以不同的发射方向发送至用户设备。
在一些实施例中，在信道情况未知的情况下，对所述信道在不同发射方向上进行等角度分辨率初始波束扫描，并将所述第二参考信号送入信道，以将所述第二参考信号发送至用户设备。
在一些实施例中，在信道情况未知的情况下，利用波束码本实现以不同发射方向发射所述第二参考信号，并将所述第二参考信号送入信道，以将所述第二参考信号发送至用户设备。
其中，波束码本在扫描的过程中可以使不止一个波束扫描到通信所需的目标区域，并且波束码本可以选取信号强度最大波束进行通信。
在一些实施例中，用户设备计算RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)获得所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率。
具体地，通过不同发射方向发送的信号到达用户设备的时间不同，进一步用户设备接收到的时候所产生的接收功率也是不同的。例如，基站在一固定的角度向不同方向发射信号，在一具体方向传输的信号在传输过程中遇到障碍物的情况下，则部分信号会反射到其他方向，此时，信号强度则会衰减；若遇到的障碍物为金属障碍物，则信号的衰减程度会更大。
其中，RSRP用于表示符号内承载参考信号中的所有资源粒子上接收到的信号的平均功率值。根据接收到的信号功率平均值可以体现信号覆盖强度，接收信号平均功率值越高，其覆盖强度越大；反之，其覆盖强度越小。覆盖强度的不同，可以用于判断用户获得的业务。
步骤S140：接收所述用户设备反馈的所述最大接收功率的相关信息。
在一些实施例中，接收通过信道特性指示报告反馈的所述最大接收功率的相关信息至所述基站。
具体地，用户设备获得对第二参考信号的测量结果，例如，接收信号功率，信噪比等，通过信道特性指示报告根据测量结果向基站反馈，使基站根据信道特性指示报告的内容进行处理。
其中，信道特性指示报告是用户设备用于将下行信道质量反馈给基站的信道状态信息。信道特性指示报告反馈的内容可以是合适的编码和调制方式、用户设备指示第二参考信号的资源索引，对应的最佳波束或者用户设备得到传输层数等信息。信道特性指示报告反馈的信道质量可以影响基站的决定。
步骤S150：根据最大接收功率的相关信息得到相应发射方向上的扫描波束，并对所述扫描波束进行旁瓣抑制。
具体地，基站根据用户设备的反馈获得最适合数据传输使用的波束的过程可以通过用户设备周期性地反馈至基站，也可以是用户设备非周期性反馈接收功率至基站,进一步不断地调整传输数据的波束。
在一些实施例中，通过使用窗函数对所述扫描波束的旁瓣进行波束陷零，以进行旁瓣抑制。
其中，窗函数表示为了减少频谱能量泄漏，采用不同的截取函数对信号进行截断。由于傅里叶变换只能对有限长度的时域数据进行变换，因此，需要对时域信号进行信号截断。即使是周期信号，如果截断的时间长度不是周期的整数倍，则会导致截取后的信号存在泄漏。为了将泄漏误差减少到最小程度，需要使用加权函数，即，窗函数。加窗主要是为了使时域信号似乎更好地满足傅里叶函数处理的周期性要求，减少泄漏。窗函数可以采用汉宁窗、切比雪夫窗、海明窗等窗函数，例如，采用切比雪夫窗函数。
图3是本发明一实施例中未对波束旁瓣抑制的波形图，如图3所示，不同天线数目下，波束形成功率增益。图中曲线101表示在天线数目为16的情况下，相较于天线数目为32和64的情况下，波束的主瓣增益最低，旁瓣增益最高；图中曲线102在天线数目为32的情况下，波束的主瓣增益高于天线数目为16的波束主瓣，但是低于天线数目为64的波束主瓣；图中曲线103在天线数目为64的情况下，波束的主瓣增益最高，旁瓣增益最低。在天线数目越多的情况下，波束的主瓣增益最高，旁瓣增益最低，并且旁瓣的增益随着方位角的改变也在不断变化。由于并非所有用户设备都处于波束主办辐射方向覆盖的区域，有些用户设备处于波束旁瓣辐射方向覆盖的区域边沿，即，波束的边缘，使用户设备接收的信号增益降低，因此所有波束需要匹配一个对应的固定权值，通过调整波束的权值来达到对所有发射区域完全覆盖的目的。因而通过使用窗函数对波束旁瓣进行抑制进而达到对波束的权值进行调整的目的，图4是本发明一实施例中对波束旁瓣加窗抑制的波形图，如图4所示，在加窗以后，相比于图3，不同天线数目下的各个波束的旁瓣以该数目下的旁瓣波束的最低增益被统一抑制，以突出主瓣增益。通过使用切比雪夫窗函数对波束的旁瓣方向进行波束陷零，如果旁瓣的高度趋于零，而使能量相对集中在主瓣，就可以较为接近于真实的频谱，因此，在时间域中可采用窗函数来截断信号，来对旁瓣进行统一抑制，使波束的旁瓣方向对应除了最强多径分量以外的其他分量方向。
步骤S160：基于旁瓣抑制后的所述波束传输数据至所述用户设备。
具体地，被抑制的波束旁瓣仍会发射信号，但是由于抑制后的旁瓣变小，使旁瓣方向上发射信号的功率也进一步减小，因此，通过抑制后的波束的旁瓣越小，则旁瓣上的发射功率越小，对数据传输过程中多径分量产生的影响也就越小。基站通过使用窗函数调整波束权值后，根据调整权值后的波束对所有发射区域发送数据至用户设备。
另外，基于与图1所示通信方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了另一些实施例的通信方法。该些实施例的通信方法可以由用户设备端设备实施。
图5是本发明一实施例的通信方法的流程示意图。如图5所示，一些实施例的通信方法，可包括以下步骤S210至步骤S250。
步骤S210：接收基站从不同发射方向发送的第二参考信号；其中，所述第二参考信号是通过为第一参考信号增加扩展循环前缀得到，所述第一参考信号是通过在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号得到。
在步骤S210中，信道状态信息参考信号用于对信道状态进行评估，用户设备基于信令配置的信道状态信息参考信号参数对信道状态信息参考信号进行测量评估从而得到下行信道状态信息反馈给基站并应用。第一参考信号表示在最后一个符号后添加零功率信道状态信息参考信号以使现有信道状态参考信号之间不发生混淆。
并且，通过在最后一个符号后面添加零功率的信道参考信号来保护该信道参考信号的尾部信息，以防尾部信号发生拖尾而对后续信号的传输产生影响。即使在最后一个符号是不存在真正发射功率的情况下，仍旧需要保护该信号的尾部，同样需要添加零功率信道状态信息参考信号。
其中，通过在第一参考信号增加循环前缀可以防止前一个信号的尾部发生拖尾而对本信号的头部产生干扰。由于增加扩展循环前缀，可以兼容以上扩展宽度后的信道状态信息参考信号，并覆盖更多的延迟扩展时间宽度，进一步使用户设备可以得到完整并且正确的信道信息。循环前缀是作为保护信号不受符号间干扰的缓冲区或保护区。使用扩展循环前缀是可以使延迟扩展相对变小。其将随每个符号的采样点复制到符号的前面，可以保证在一个周期的整数波形周期包括一个延迟复制的正交频分复用符号，进一步保证了子载波正交。
步骤S220：获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率。
在一些实施例中，通过计算RSRP获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率。
具体地，用户设备获取通过不同发射方向发送的信号的到达时间不同，进而用户设备接收到的时候所产生的接收功率也是不同的。例如，基站在一固定的角度向不同方向发射信号，在一具体方向传输的信号在传输过程中遇到障碍物的情况下，则部分信号会反射到其他方向，此时，信号强度则会衰减；若遇到的障碍物为金属障碍物，则信号的衰减程度会更大。
其中，根据接收到的信号功率平均值可以体现信号覆盖强度，接收信号平均功率值越高，其覆盖强度越大；反之，其覆盖强度越小。覆盖强度的不同，可以用于判断用户获得的业务。
步骤S230：将各所述接收功率进行两两对比，得到最大接收功率，并将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站。
在一些实施例中，通过信道特性指示报告将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站。
具体地，用户设备获得对第二参考信号的测量结果，例如，接收信号功率，信噪比等，通过信道特性指示报告根据测量结果向基站反馈，使基站根据信道特性指示报告的内容进行处理。
其中，信道特性指示报告是用户设备用于将下行信道质量反馈给基站的信道状态信息。信道特性指示报告反馈的内容可以是合适的编码和调制方式、用户设备指示第二参考信号的资源索引，对应的最佳波束或者用户设备得到传输层数等信息。信道特性指示报告反馈的信道质量可以影响基站的决定。
步骤S240：接收旁瓣抑制后的扫描波束；其中，所述扫描波束是由所述基站根据最大接收功率的相关信息得到的相应发射方向上的扫描波束。
其中，基站根据用户设备的反馈获得最适合数据传输使用的波束的过程可以通过用户设备周期性地反馈至基站，也可以是用户设备非周期性反馈接收功率至基站,进一步不断地调整传输数据的波束。
步骤S250：接收所述基站基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输的数据。
具体地，被抑制的波束旁瓣仍会发射信号，但是由于抑制后的旁瓣变小，使旁瓣方向上发射信号的功率也进一步减小，因此，通过抑制后的波束的旁瓣越小，则旁瓣上的发射功率越小，对数据传输过程中多径分量产生的影响也就越小。具体地，基站通过使用窗函数调整波束权值后，根据调整权值后的波束对所有发射区域发送数据至用户设备。
此外，基于与上述通信方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种延迟扩展方法。该延迟扩展方法的具体实施方式可以参照上述通信方法的具体实施例实施，重复之处不再赘述。
图6是本发明一实施例的延迟扩展方法的流程示意图。如图6所示，一些实施例的延迟扩展方法，可包括以下步骤S310至步骤S350。
步骤S310：在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号。
其中，信道状态信息参考信号用于对信道状态进行评估。第一参考信号表示在最后一个符号后添加零功率信道状态信息参考信号以使现有信道状态参考信号之间不发生混淆。
通过在最后一个符号后面添加零功率的信道参考信号来保护该信道参考信号的尾部信息，以防尾部信号发生拖尾而对后续信号的传输产生影响。即使在最后一个符号是不存在真正发射功率的情况下，仍旧需要保护该信号的尾部，同样需要添加零功率信道状态信息参考信号。
步骤S320：为所述第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号。
其中，由于为第一参考信号增加扩展循环前缀，可以兼容以上扩展宽度后的信道状态信息参考信号，并覆盖更多的延迟扩展时间宽度，进一步使用户设备可以得到完整并且正确的信道信息。循环前缀是作为保护信号不受符号间干扰的缓冲区或保护区。使用扩展循环前缀是可以使延迟扩展相对变小。其将随每个符号的采样点复制到符号的前面，可以保证在一个周期的整数波形周期包括一个延迟复制的正交频分复用符号，进一步保证了子载波正交。
步骤S330：将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，以使所述用户设备获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率并将各所述接收功率进行两两对比得到最大接收功率。
具体地，在基站的内部完成对第二参考信号的编码，然后将编码后的第二参考信号发射至空间信道，使编码后的参考信号在空间信道中传播，以不同的发射方向发送至用户设备。
在一些实施例中，所述用户设备计算RSRP获得所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率。
步骤S340：接收所述用户设备反馈的所述最大接收功率的相关信息。
在一些实施例中，接收到通过信道特性指示报告反馈的所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站。
具体地，用户设备获得对第二参考信号的测量结果，例如，接收信号功率，信噪比等，通过信道特性指示报告根据测量结果向基站反馈，使基站根据信道特性指示报告的内容进行处理。
步骤S350：根据最大接收功率的相关信息得到相应发射方向上的扫描波束，并对所述扫描波束进行旁瓣抑制，以基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输数据至所述用户设备。
具体地，基站根据用户设备的反馈获得最适合数据传输使用的波束的过程可以通过用户设备周期性地反馈至基站，也可以是用户设备非周期性反馈接收功率至基站,进一步不断地调整传输数据的波束。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种电子设备，用于实现上述任一实施例所述方法的步骤。
具体地，该电子设备可以是一种通信装置，图7是本发明一实施例的通信装置的结构图，如图7所示，可包括：信号处理单元10，信号发送单元20，用户设备30，信号反馈单元40，波束调整单元50，数据传输单元60。
信号处理单元10，用于在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号，为所述第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号。
其中，第一参考信号表示在最后一个符号后添加零功率信道状态信息参考信号以使现有信道状态参考信号之间不发生混淆。通过在最后一个符号后面添加零功率的信道参考信号来保护该信道参考信号的尾部信息，以防尾部信号发生拖尾而对后续信号的传输产生影响。即使在最后一个符号是不存在真正发射功率的情况下，仍旧需要保护该信号的尾部，同样需要添加零功率信道状态信息参考信号。
同时，通过增加循环前缀可以防止前一个信号的尾部发生拖尾而对本信号的头部产生干扰。由于增加扩展循环前缀，可以兼容以上扩展宽度后的信道状态信息参考信号，并覆盖更多的延迟扩展时间宽度，进一步使用户设备可以得到完整并且正确的信道信息。循环前缀是作为保护信号不受符号间干扰的缓冲区或保护区。使用扩展循环前缀是可以使延迟扩展相对变小。其将随每个符号的采样点复制到符号的前面，可以保证在一个周期的整数波形周期包括一个延迟复制的正交频分复用符号，进一步保证了子载波正交。
信号发送单元20，用于将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备。
在一些实施例中，信号发送单元20，具体可用于在信道情况未知的情况下，对所述信道在不同发射方向上进行等角度分辨率初始波束扫描，并将所述第二参考信号送入信道，以将所述第二参考信号发送至用户设备。在一些实施例中，信号发送单元20，具体可用于在信道情况未知的情况下，利用波束码本实现以不同发射方向发射所述第二参考信号，并将所述第二参考信号送入信道，以将所述第二参考信号发送至用户设备。
具体地，在基站的内部完成对第二参考信号的编码，然后将编码后的第二参考信号发射至空间信道，使编码后的参考信号在空间信道中传播，以不同的发射方向发送至用户设备。
此外，以不同发射方向对用户设备发射信号的过程中对信号的发射方向会产生限制，例如，可以在120°的发射角内以水平方向发射信号，由于一旦超过120°，则会与相邻小区之间的信号传输过程发生干扰。
用户设备30：用于获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率并将各所述接收功率进行两两对比得到最大接收功率。
在一些实施例中，用户设备30，具体可用于所述用户设备计算RSRP获得所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率。
具体地，通过不同发射方向发送的信号到达用户设备的时间不同，进一步用户设备接收到的时候所产生的接收功率也是不同的。例如，基站在一固定的角度向不同方向发射信号，在一具体方向传输的信号在传输过程中遇到障碍物的情况下，则部分信号会反射到其他方向，此时，信号强度则会衰减；若遇到的障碍物为金属障碍物，则信号的衰减程度会更大。
其中，RSRP用于表示符号内承载参考信号中的所有资源粒子上接收到的信号的平均功率值。根据接收到的信号功率平均值可以体现信号覆盖强度，接收信号平均功率值越高，其覆盖强度越大；反之，其覆盖强度越小。覆盖强度的不同，可以用于判断用户获得的业务。
信号反馈单元40，用于接收所述用户设备反馈的所述最大接收功率的相关信息。
在一些实施例中，信号反馈单元40，具体可用于接收通过信道特性指示报告反馈的所述最大接收功率的相关信息至所述基站。
具体地，用户设备获得对第二参考信号的测量结果，例如，接收信号功率，信噪比等，通过信道特性指示报告根据测量结果向基站反馈，使基站根据信道特性指示报告的内容进行处理。
其中，信道特性指示报告是用户设备用于将下行信道质量反馈给基站的信道状态信息。信道特性指示报告反馈的内容可以是合适的编码和调制方式、用户设备指示第二参考信号的资源索引，对应的最佳波束或者用户设备得到传输层数等信息。信道特性指示报告反馈的信道质量可以影响基站的决定。
波束调整单元50，用于根据最大接收功率的相关信息得到相应发射方向上的扫描波束，并对所述扫描波束进行旁瓣抑制。
在一些实施例中，波束调整单元50，具体可用于通过使用窗函数对所述扫描波束的旁瓣进行波束陷零，以进行旁瓣抑制。
具体地，基站根据用户设备的反馈获得最适合数据传输使用的波束的过程可以通过用户设备周期性地反馈至基站，也可以是用户设备非周期性反馈接收功率至基站,进一步不断地调整传输数据的波束。
在一些实施例中，通过使用窗函数对所述扫描波束的旁瓣进行波束陷零，以进行旁瓣抑制。
其中，窗函数表示为了减少频谱能量泄漏，采用不同的截取函数对信号进行截断。由于傅里叶变换只能对有限长度的时域数据进行变换，因此，需要对时域信号进行信号截断。即使是周期信号，如果截断的时间长度不是周期的整数倍，则会导致截取后的信号存在泄漏。为了将泄漏误差减少到最小程度，需要使用加权函数，即，窗函数。加窗主要是为了使时域信号似乎更好地满足傅里叶函数处理的周期性要求，减少泄漏。窗函数可以采用汉宁窗、切比雪夫窗、海明窗等窗函数，例如，采用切比雪夫窗函数。
图3是本发明一实施例中未对波束旁瓣抑制的波形图，如图3所示，不同天线数目下，波束形成功率增益。图中曲线101表示在天线数目为16的情况下，相较于天线数目为32和64的情况下，波束的主瓣增益最低，旁瓣增益最高；图中曲线102在天线数目为32的情况下，波束的主瓣增益高于天线数目为16的波束主瓣，但是低于天线数目为64的波束主瓣；图中曲线103在天线数目为64的情况下，波束的主瓣增益最高，旁瓣增益最低。在天线数目越多的情况下，波束的主瓣增益最高，旁瓣增益最低，并且旁瓣的增益随着方位角的改变也在不断变化。由于并非所有用户设备都处于波束主办辐射方向覆盖的区域，有些用户设备处于波束旁瓣辐射方向覆盖的区域边沿，即，波束的边缘，使用户设备接收的信号增益降低，因此所有波束需要匹配一个对应的固定权值，通过调整波束的权值来达到对所有发射区域完全覆盖的目的。因而通过使用窗函数对波束旁瓣进行抑制进而达到对波束的权值进行调整的目的，图4是本发明一实施例中对波束旁瓣加窗抑制的波形图，如图4所示，在加窗以后，相比于图3，不同天线数目下的各个波束的旁瓣以该数目下的旁瓣波束的最低增益被统一抑制，以突出主瓣增益。通过使用切比雪夫窗函数对波束的旁瓣方向进行波束陷零，如果旁瓣的高度趋于零，而使能量相对集中在主瓣，就可以较为接近于真实的频谱，因此，在时间域中可采用窗函数来截断信号，来对旁瓣进行统一抑制，使波束的旁瓣方向对应除了最强多径分量以外的其他分量方向。
数据传输单元60，基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输数据至所述用户设备。
具体地，被抑制的波束旁瓣仍会发射信号，但是由于抑制后的旁瓣变小，使旁瓣方向上发射信号的功率也进一步减小，因此，通过抑制后的波束的旁瓣越小，则旁瓣上的发射功率越小，对数据传输过程中多径分量产生的影响也就越小。基站通过使用窗函数调整波束权值后，根据调整权值后的波束对所有发射区域发送数据至用户设备。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述方法的步骤。
为使本领域技术人员更好地了解本发明，下面将以具体实施例说明本发明的实施方式。
在本发明一具体实施例中的一种通信方法，包括以下步骤：
1.扫描所有可能的信道。
在一些实施例中，通过隔离开现有的参考信号，在CSI-RS信号(信道状态信息参考信号)最后一个symbol(符号)上的CSI-RS后面紧跟着没有发射功率的ZP-CSI-RS(零功率信道状态信息参考信号)，增加循环前缀的长度；基站进行初始的等角度分辨率波束扫描。
其中，增加循环前缀的长度，使RS(Reference Signal，参考信号)实际上扩展到了多个symbols，即使后面是一个没有真正发射功率的symbol。因为采用扩展循环前缀，可以兼容以上扩展宽度后的RS信号，并覆盖更多的延迟扩展时间宽度。在进行波束扫描时可以用各种codebook(码本)实现，其中，基于等角度分辨率的扫描方式是最简单的，并且不需要先知道信道信息。
2.UE(User Equipment，用户设备)反馈。
UE收到基站发射的信号，计算得到接收功率强度(例如RSRP(Reference SignalReceiving Power，参考信号接收功率)是典型的评估接收功率强度的指标)；UE通过CSIreport(信道特性指示报告)反馈给基站所收到的功率。
在一些实施例中，用户设备获取信号在各发射方向上的接收功率；用户设备将各接收功率进行两两对比，得到最大接收功率，并将最大接收功率的相关信息反馈至基站。
具体地，通过不同发射方向发送的信号到达用户设备的时间不同，进一步用户设备接收到的时候所产生的接收功率也是不同的。例如，基站在一固定的角度向不同方向发射信号，在一具体方向传输的信号在传输过程中遇到障碍物的情况下，则部分信号会反射到其他方向，此时，信号强度则会衰减；若遇到的障碍物为金属障碍物，则信号的衰减程度会更大。
3.基站进行波束调整
基站在波束扫描的过程中获得不同的UE反馈，进行波束调整。
其中，由于主要的传播途径是多径传播扩展，最强的波束对应的角度也是多个多径分量中的最明显的抽头。基站可以通过调节模拟波束形成器，使波束的旁瓣方向对应除了最强多径分量以外的其他多径分量的方向，因此需要对这个旁瓣方向进行波束陷零以便用于随后的数据传输。
在一些实施例中，通过使用窗函数对所述扫描波束的旁瓣进行波束陷零，以进行旁瓣抑制，来设置模拟波束形成器的权值。例如，可以使用切比雪夫窗函数，实现统一的旁瓣抑制，通过使用切比雪夫窗函数对波束的旁瓣方向进行波束陷零，使旁瓣的高度趋于零，而使能量相对集中在主瓣，就可以较为接近于真实的频谱，因此，在时间域中可采用窗函数来截断信号，来对旁瓣进行统一抑制，使波束的旁瓣方向对应除了最强多径分量以外的其他分量方向。
综上所述，本发明实施例的通信方法、延迟扩展方法及装置，通过利用基站在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号；所述基站为所述第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号。通过采用扩展循环前缀，覆盖更多的延迟扩展时间宽度，进一步，避免了延迟扩展导致的污染。所述基站将所述第二参考信号送入信道，并以不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备；所述用户设备获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率；所述用户设备将各所述接收功率进行两两对比，得到最大接收功率，并将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站；所述基站根据最大接收功率的相关信息得到相应发射方向上的扫描波束，并对所述扫描波束进行旁瓣抑制；所述基站基于旁瓣抑制后的所述波束传输数据至所述用户设备。通过在调整波束后获得最佳波束，使波束可以在非直射信道情况下，保持信号的信噪比。
本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种通信方法，其特征在于，包括：
在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号；
为所述第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号；
将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，以使所述用户设备获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率并将各所述接收功率进行两两对比得到最大接收功率；
接收所述用户设备反馈的所述最大接收功率的相关信息；
根据最大接收功率的相关信息得到相应发射方向上的扫描波束，并对所述扫描波束进行旁瓣抑制；
基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输数据至所述用户设备。
2.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，包括：
在信道情况未知的情况下，对所述信道在不同发射方向上进行等角度分辨率初始波束扫描，并将所述第二参考信号送入信道，以将所述第二参考信号发送至用户设备。
3.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备，包括：
在信道情况未知的情况下，利用波束码本实现以不同发射方向发射所述第二参考信号，并将所述第二参考信号送入信道，以将所述第二参考信号发送至用户设备。
4.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，对所述扫描波束进行旁瓣抑制，包括：
通过使用窗函数对所述扫描波束的旁瓣进行波束陷零，以进行旁瓣抑制。
5.一种通信方法，其特征在于，包括：
接收基站从不同发射方向发送的第二参考信号；其中，所述第二参考信号是通过为第一参考信号增加扩展循环前缀得到，所述第一参考信号是通过在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号得到；
获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率；
将各所述接收功率进行两两对比，得到最大接收功率，并将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站；
接收旁瓣抑制后的扫描波束；其中，所述扫描波束是由所述基站根据最大接收功率的相关信息得到的相应发射方向上的扫描波束；
接收所述基站基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输的数据。
6.如权利要求5所述的通信方法，其特征在于，获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率，包括：
通过计算RSRP获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率。
7.如权利要求5所述的通信方法，其特征在于，将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站，包括：
通过信道特性指示报告将所述最大接收功率的相关信息反馈至所述基站。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
信号处理单元：在信道状态信息参考信号的最后一个符号后紧邻添加零功率信道状态信息参考信号，得到第一参考信号，为所述第一参考信号增加扩展循环前缀，得到第二参考信号；
信号发送单元：将所述第二参考信号送入信道，以从不同发射方向将所述第二参考信号发送至用户设备；
用户设备：获取所述第二参考信号在各发射方向上的接收功率并将各所述接收功率进行两两对比得到最大接收功率；
信号反馈单元：接收所述用户设备反馈的所述最大接收功率的相关信息；
波束调整单元：根据最大接收功率的相关信息得到相应发射方向上的扫描波束，并对所述扫描波束进行旁瓣抑制；
数据传输单元：基于旁瓣抑制后的所述扫描波束传输数据至所述用户设备。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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