CN113644945B - 码本确定方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

码本确定方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种码本确定方法、装置、设备及存储介质，属于移动通信领域。该方法包括：获取信道的频域相关性信息，所述频域相关性信息用于表示所述信道的频域相干情况；基于所述频域相关性信息，对所述用户设备的M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本；基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本；所述目标一级码本和所述目标二级码本用于所述用户设备与基站之间进行通信。由于对多个一级码本进行初步筛选时，考虑到了当前信道的频域相关性信息，保证了初步筛选的一级码本是适合该当前信道的，保证了数据传输性能。

Description

码本确定方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及移动通信领域，特别涉及一种码本确定方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在5G(5th Generation Mobile Communication Technology，第五代移动通信技术)通信系统中，定义了一种双码本结构，分别为一级码本和二级码本，一级码本对应于用户设备的多个波束中的一个波束，代表长期的且和频率无关的信道特性；二级码本对应于用户设备的两组极化天线之间的相位差，代表短期的且和频率相关的信道特性。因此，在用户设备与基站之间传输数据之前，用户设备需要确定一级码本和二级码本，基于确定的一级码本和二级码本对待传输的数据进行预编码处理，以提高数据传输性能。
由于用户设备形成的波束数量较多，因此，确定一级码本和二级码本所需的计算量较大；为了降低计算量，用户设备对多个一级码本中进行降采样，然后基于降采样之后的一级码本和多个二级码本，确定最终的一级码本和二级码本。
由于在选取一级码本的过程中，初选采用了降采样的方式，可能会出现最优的一级码本在初选中被丢弃的情况。因此，最终选取的一级码本和二级码本并不是最优的一级码本和二级码本，影响了用户设备与基站之间的数据传输性能。
发明内容
本申请实施例提供了一种码本确定方法、装置、终端及存储介质，保证了数据传输性能。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种码本确定方法，所述方法包括：
获取信道的频域相关性信息，所述频域相关性信息用于表示所述信道的频域相干情况；
基于所述频域相关性信息，对用户设备的M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，每个一级码本对应于所述用户设备的多个波束中的一个波束，M和N为正整数，且M大于N；
基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，P为正整数；
其中，每个二级码本对应于所述用户设备的两组极化天线之间的相位差，所述目标一级码本和所述目标二级码本用于所述用户设备与基站之间进行通信。
另一方面，提供了一种码本确定装置，所述装置包括：
信息获取模块，用于获取信道的频域相关性信息，所述频域相关性信息用于表示所述信道的频域相干情况；
筛选模块，用于基于所述频域相关性信息，对用户设备的M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，每个一级码本对应于所述用户设备的多个波束中的一个波束，M和N为正整数，且M大于N；
确定模块，用于基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，P为正整数；
其中，每个二级码本对应于所述用户设备的两组极化天线之间的相位差，所述目标一级码本和所述目标二级码本用于所述用户设备与基站之间传输数据。
另一方面，提供了一种用户设备，所述用户设备包括处理器和存储器；所述存储器存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码用于被所述处理器执行以实现如上述方面所述的码本确定方法。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码用于被处理器执行以实现如上述方面所述的码本确定方法。
另一方面，提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的程序代码由服务器的处理器执行时，使得服务器能够执行上述任一可能实现方式中所述的码本确定方法。
在本申请实施例中，由于对多个一级码本进行初步筛选时，考虑到了当前信道的频域相关性信息，保证了初步筛选的一级码本是适合该当前信道的，保证了数据传输性能。
附图说明
图1示出了本申请一个示例性实施例示出的通信系统的结构示意图；
图2示出了本申请一个示例性实施例示出的码本确定方法的流程图；
图3示出了本申请另一个示例性实施例示出的码本确定方法的流程图；
图4示出了本申请另一个示例性实施例示出的波束对应的功率的示意图；
图5示出了本申请另一个示例性实施例示出的码本确定方法的流程图；
图6示出了本申请一个示例性实施例示出的筛选N个一级码本的流程图；
图7示出了本申请一个示例性实施例示出的码本确定装置的结构示意图；
图8示出了本申请另一个示例性实施例示出的码本确定装置的结构示意图；
图9示出了本申请一个示例性实施例示出的终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在一种可能实现方式中，本申请实施例提供的码本确定方法由用户设备执行，该用户设备可以为手机、电脑、平板电脑等任一种类型的用户设备。在另一种可能实现方式中，本申请实施例提供的码本确定方法由通信系统执行，该通信系统包括用户设备和基站。
图1是根据一示例性实施例示出的一种通信系统的结构示意图，如图1所示，该通信系统包括基站101和用户设备102，基站101与用户设备102之间通过网络连接。
用户设备102位于基站101的覆盖范围内，无论用户设备102是静止的还是移动的，用户设备102均能够与基站101进行通信。在通信过程中，基站101可以向用户设备102发送数据，由用户设备102接收该数据；也可以是用户设备102向基站101发送数据，由基站101接收数据。其中，基站101向用户设备102发送数据为下行传输，用户设备102向基站101发送数据为上行传输。
为了提高数据传输的性能，用户设备102与基站101进行通信时，可以先对待传输的数据进行预编码处理，再发送处理后的数据。
本申请实施例提供的码本确定方法能够应用于任一通信场景中。
例如，下行传输场景。
用户设备基于信道的频域相关性信息，对多个一级码本进行初步筛选，再从筛选后的多个一级码本和多个二级码本中确定目标一级码本和目标二级码本，将目标一级码本的索引和目标二级码本的索引发送至基站，基站向用户设备下发数据时，基于终端发送的索引，确定目标一级码本和目标二级码本；基于目标一级码本和目标二级码本对待传输的数据进行预编码处理，向用户设备发送处理后的数据。
请参考图2，其示出了本申请一个示例性实施例示出的码本确定方法的流程图。本申请实施例中的执行主体可以为用户设备，也可以为用户设备中的处理器或用户设备中的操作系统，本实施例以执行主体为用户设备为例进行说明。
该方法包括：
步骤201、用户设备获取信道的频域相关性信息，该频域相关性信息用于表示该信道的频域相干情况。
信道是用户设备与基站进行数据传输时数据的传输通道。频域相关性信息用于表示该信道的频域相干情况。例如，该频域相关性信息表示该信道中某个频域范围内的相干性系数为多少。又如，该频域相关性信息表示频域上任两个点的相干性系数为多少。本申请实施例对频域相关性信息不做限定。
步骤202、用户设备基于频域相关性信息，对用户设备的M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，每个一级码本对应于用户设备的多个波束中的一个波束。
用户设备上设置有天线单元，该天线单元能够发出多个波束，不同波束的波束方向不同，且不同波束都有各自的聚焦区域，因此，在进行数据传输时，为了保证数据传输质量，需要波束对准数据接收端。因此，用户设备需要从多个波束中选择一个最优的波束来进行数据传输。在本申请实施例中，每个一级码本对应于用户设备的多个波束中的一个波束。因此，对用户设备的M个一级码本进行筛选实际上是对用户设备的多个波束进行筛选。用户设备基于频域相关性信息，对用户设备的M个一级码本进行筛选，实际上是用户设备基于频域相关性信息，从多个波束中选择与信道最匹配的波束。通过该波束对待传输的数据进行处理，使得处理后的数据经过这个信道之后，接收端能够得到一种同向相加的效果，提高数据的传输性能。
其中，M和N为正整数，且M大于N。也即是，在步骤202中，用户设备会对用户设备的M个一级码本进行初步筛选，来减少一级码本的数量，进而减少码本确定的运算量。
可选地，一级码本的表现形式为矩阵。
步骤203、用户设备基于N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，P为正整数；其中，每个二级码本对应于用户设备的两组极化天线之间的相位差，目标一级码本和目标二级码本用于用户设备与基站之间进行通信。
该P个二级码本用来汇报信道中每个子信道的信息，可以精细每个子信道对应的波束方向。可选地，二级码本的表现形式为矩阵。
目标一级码本和目标二级码本是用户设备选择出的用于通信的码本，基于目标一级码本和目标二级码本对待传输的数据进行预编码处理，再传输该处理后的数据，能够使得接收端接收到质量较好的数据，保证了数据传输性能。
可选地，基于目标一级码本和目标二级码本对待传输的数据进行预编码处理，包括：获取目标一级码本和目标二级码本对应的融合码本，通过该融合码本对待传输的数据进行预编码处理。其中，目标一级码本和目标二级码本的表现形式均为矩阵，融合码本的表现形式也为矩阵，该融合码本也可称为预编码矩阵。
例如，融合码本W＝W1 W2，其中，W1为目标一级码本，W2为目标二级码本。
本申请实施例提供的码本确定方法，由于在对多个一级码本进行初步筛选时，考虑到了当前信道的频域相关性信息，保证了初步筛选的一级码本是适合该当前信道的，保证了数据传输性能。
目前，LTE(Long Term Evolution，第四代移动通信)和NR(New Radio，第五代移动通信)中均出现了双码本的设计，主要用于减少UL(Uplink，上行)反馈的overhead的同时取得比较好的性能。
相关技术中，在确定目标一级码本时，针对每个rank(秩，表示天线的层数)，都需要从多个一级码本中选择目标一级码本，而每个目标一级码本都需要遍历所有的二级码本来确定，该目标一级码本W1的选择为：
Figure BDA0003203499250000061
其中，C是用于选择码本的度量，可以是MI(Mutual information，互信息)，信噪比等，l是rank的取值。N为码本的数量，
Figure BDA0003203499250000062
表示一级码本的数量，
Figure BDA0003203499250000063
表示二级码本的数量。arg max为最大值自变量点集函数；
Figure BDA0003203499250000064
表示针对第l层天线选择的一级码本；
Figure BDA0003203499250000065
表示第i个一级码本；
Figure BDA0003203499250000066
表示第j个二级码本。
当天线数目比较大的时候，例如NR的天线数为32，对各个rank取值下的码本数为
Figure BDA0003203499250000067
l＝{1，2，3，4}，一共需要有4096次码本的搜索。rank的取值越高，则码本轮询的运算量越大。
为此，本申请针对LTE中的非advanced码本，NR中的TypeI码本提供一种低复杂度的算法。
请参考图3，其示出了本申请一个示例性实施例示出的码本确定方法的流程图。本申请实施例中的执行主体可以为用户设备，也可以为用户设备中的处理器或用户设备中的操作系统，本实施例以执行主体为用户设备为例进行说明。
该方法包括：
步骤301、用户设备基于每个波束对应的功率，对M个一级码本进行筛选，得到Q个一级码本，Q个一级码本为功率从大到小排序在前Q位的一级码本。
由于在数据传输过程中，受到障碍物的影响，功率会发生衰减。为了保证数据传输的性能，用户设备可以选择一个波束对信号进行处理，传输处理后的信号，以使接收端接收到的信号的功率较高。
在本申请实施例中，用户设备可以接收到基站侧发送的参考信号，该参考信号是未经波束赋形的信号，用户设备可以假设采用任一波束对该参考信号进行赋形，用户设备能够接收到的信号的功率是多少，将该功率作为该波束对应的功率，基于波束对应的功率，对波束进行筛选。
用户设备可以根据波束对应的功率，对波束进行初步筛选，保留功率较大的波束。由于每个波束对应的功率是与当前信道相关的，因此，还需要根据当前信道的特性，来确定每个波束对应的功率。在一种可能实现方式中，在信道的相关矩阵的能量子空间中确定每个波束对应的功率。可选地，基于信道的信道矩阵，确定信道的相关矩阵；基于信道的相关矩阵，确定每个波束对应的功率。其中，信道的信道矩阵可以通过信道估计来确定，信道的相关矩阵可以通过对信道的信道矩阵进行处理得到。
如图4所示，图4展示了在相关矩阵的能量子空间中不同方向的波束对应的功率。
由于一级码本用于指示用户设备的多个波束中的任一波束。因此，用户设备基于每个波束对应的功率，对M个一级码本进行筛选实际上就是：用户设备基于每个波束对应的功率，对多个波束进行筛选。
由于波束对应的功率越高，采用该波束对数据进行处理，在信道中处理后的数据对应的信号的功率越高，接收到的数据的质量也越高。因此，为了保证数据传输性能，可以从多个波束中选择功率较高的波束。在本申请实施例中，可以在宽带beam power(波束功率)域进行candidate beam(候选波束)的初选择，得到candidate beam集合。并且，在该初选择过程中可以不区分rank。
需要说明的是，用户设备可以采用任一种方法，基于每个波束对应的功率，对多个波束进行筛选，本申请实施例仅以以下三种方法进行示例性说明。
在一种可能实现方式中，用户设备可以从多个波束中选择功率最高的多个波束。可选地，用户设备中设置有候选波束的数量，例如，基于每个波束对应的功率，对M个一级码本进行筛选，得到Q个一级码本，包括：基于每个波束对应的功率，选择功率最高的Q个第一波束，从M个一级码本中选择Q个第一波束对应的Q个一级码本。
其中，Q可以是用户设备默认设置的数量，该Q可以是10、15、20等任一数量，本申请实施例对此不做限定。
可选地，用户设备基于每个波束对应的功率，选择功率最高的Q个第一目标波束时，还可以按照每个波束对应的功率，对多个波束进行排序。如果按照功率从高到低的顺序，对该多个波束进行排序的话，则选取前Q个波束。如果按照功率从低到高的顺序，对该多个波束进行排序的话，则选取后Q个波束。
在另一种可能实现方式中，用户设备还可以设置有功率的参考值，如果波束的功率超过该参考值，则说明该波束对应的功率较大，可以保留；如果波束对应的功率未超过该参考值，则说明该波束对应的功率较小，可以丢弃。可选地，该参考值为第一阈值，基于每个波束对应的功率，对M个一级码本进行筛选，得到Q个一级码本，包括：基于每个波束对应的功率，选择功率超过第一阈值的第二波束，从M个一级码本中选择第二波束对应的一级码本，得到Q个一级码本。
可选地，第一阈值可以为用户设备默认设置的数值；可选地，第一阈值是基于多个波束对应的功率确定的，例如，第一阈值为多个波束对应的功率的平均值；又如，第一阈值为多个波束对应的功率的中值等，本申请实施例对第一阈值不做限定。
在另一种可能实现方式中，在相关矩阵的能量子空间中，不同波束对应的功率的分布如图4所示，在该图4中，与功率最高的波束方向相邻的波束的功率也非常高。因此，用户设备可以找到功率最高的波束，保留该波束以及与该波束方向相邻的波束。可选地，基于每个波束对应的功率，对M个一级码本进行筛选，得到Q个一级码本，包括：基于每个波束对应的功率，确定功率最高的第三波束以及与第三波束方向相邻的第四波束；从M个一级码本中选择第三波束和第四波束对应的一级码本，得到Q个一级码本。
例如，在信道的相关矩阵的能量子空间去寻找波束集中的坐标点，即Leadingbeam(第三波束)。如图4所示，以8发高相关性信道为例，坐标<6,7>的位置即为找到的Leading beam(第三波束)的坐标，其中，Z表征波束对应的功率，图4中的V代表垂直方向，H代表水平方向。
其中，本申请实施例对与第三波束方向相邻的第四波束的数量不做限定。另外，本申请实施例仅是以选取第三波束以及与第三波束相邻的第四波束为例，对波束的选取进行示例性说明。而在另一实施例中，还可以在能量子空间中，以第三波束为中心，确定目标区域，将目标区域内的波束确定为第五波束，从M个一级码本中选择第三波束和第五波束对应的一级码本，得到Q个一级码本。
步骤302、用户设备获取信道的频域相关性信息，该频域相关性信息用于表示该信号的频域相干情况。
频域相关性信息用于表示该信道的频域相干情况。例如，该频域相关性信息表示该信道中某个频域范围内的相干性系数为多少；又如，该频域相关性信息表示频域上任两个点的相干性系数为多少。本申请实施例对频域相关性信息不做限定。
需要说明的是，本申请实施例可以采用任一种方法来获取信道的频域相关性信息，本申请实施例对此不做限定。本申请实施例仅是以通过时延功率谱来获取信号的频域相关性信息为例，对获取信道的频域相关性信息进行示例性说明。其中，该时延功率谱用于表示信道的时延情况。
信号在某个信道上传输时，在传输过程中，信号可能会遇到障碍物，从而发生反射、折射、衍射等情况，使得信号经过不同的路径达到接收点，由于经过的路径不同，因此信号到达接收端的时间也不同，导致每个传输路径对应一个时延。信号经过不同传输路径到达接收端时，信号的功率也是不同的，在一些频率上信号会发生衰减，时延功率谱就是对应时延的信号的功率的大小。例如，发送端向接收端发送信号，在传输过程中，信号遇到障碍物发生了发射，最终经过5条不同的路径达到了接收端，由于5条路径的长度不同，信号通过该5条路径达到接收端的时间也不同，因此，接收端在5个不同的时刻接收到了该信号，根据接收信号的5个时刻，以及在每个时刻接收到的信号的功率构建该时延功率谱。
该时延功率谱能够表示信道的时延大小，而信道的时延大小能够决定频率上相关性的大小，因此该时延功率谱还能够用于信道的频域相关性信息。
在一种可能实现方式中，获取信道的频域相关性信息，包括：获取信道的时延功率谱，该时延功率谱用于表示信道的时延情况；基于该时延功率谱，确定信道的频域相关性信息。
可选地，时延功率谱用于反映信道在时域上的特性，对时延功率谱进行时频域转换，即可得到信道在频域上的特性，从而获取信道的频域相关性信息。
步骤303、用户设备基于频域相关性信息，在Q个一级码本中进行筛选，得到N个一级码本。
由于频域相关性信息能够表示该信道的频域相干情况。因此，基于频域相关性信息，对Q个一级码本中进行筛选，得到的N个一级码本是比较适合该信道的，采用该N个一级码本对应的波束对待传输的数据进行处理，能够使得待传输的数据在信道中具有较高的功率，接收端能够得到一种同向相加的效果。
如果信道在较大的频域范围内的相关性较高，可以认为该信道是平坦衰减信道；如果信道在较小的频域范围内的相关性较高，可以认为该信道是频率选择性衰减信道。如果信道为平坦衰减信道，那么该信道的不同子信道对应的特性相差不大，通过子信道的一些信息的平均值能够较好地体现信道的特性；如果信道为频率选择性衰减信道，那么该信道的不同子信道对应的特性相差较大，通过子信道的一些信息的平均值不能较好地体现信道的特性，会丢失一些信息。因此，可以基于频域相关性信息，将信道划分为多个子信道，基于该多个子信道，对M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本。
其中，信道是对应一个频段的，将信道划分成多个子信道，实际上就是将对应的频段划分成多个子频段，每个子信道对应一个子频段。如果频域相关性信息指示信道在较大的频域范围内的相关性较高的话，则子信道的带宽可以较大；如果频域相关性信息指示信道在较小的频域范围内的相关性较高的话，则子信道的带宽需要较小。
可选地，在基于频域相关性信息，将信道划分为多个子信道时，可以确定一个基准，按照该基准来划分子信道。例如，基于频域相关性信息，将信道划分为多个子信道，包括：基于频域相关性信息，确定相干带宽；基于相干带宽，将信道划分为多个子信道。
相干带宽是信道特性的一个重要参数，能够用来划分平坦衰减信道和频率选择性衰减信道。如果信道的相干带宽为1M(兆)，则说明信道在1M以内相关性较强。因此，可以根据相干带宽将信道划分成多个子信道，基于该多个子信道，对一级码本再次进行初选择。
其中，基于相干带宽，将信道划分为多个子信道时，每个子信道的带宽可以等于该相干带宽，也可以略大于该相干带宽，还可以略小于该相干带宽，本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是，信号通过多个路径达到接收端的时间有先有后，如果多路信号几乎是同时达到接收端的话，多路信号之间不会造成信号间的干扰，这种衰减称为平坦衰减，信道的频率响应在对应频段内是平坦的。如果多路信号到达接收端的时间差不可忽略，那么不同时间到达接收端的信号会叠加，造成信号之间的干扰，这种衰减称为频率选择性衰减，信道的频率响应在对应的频段内是不平坦的。因此，信道的时延功率谱也能够表示信道为平坦衰减或者频率选择性衰减，相干带宽还可以基于时延功率谱来确定。
相关技术中，目标一级码本需要根据信道中每个子信道的信息来确定，本申请实施例中，为了减少运算量，先将信道粗略划分为多个子信道，根据每个子信道的信息对一级码本进行初步筛选。在一种可能实现方式中，基于多个子信道，对M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，包括：基于多个子信道对应的子信道矩阵和M个一级码本，获取M个一级码本中每个一级码本对应的信道质量参数；从M个一级码本中，筛选出目标信道质量参数对应的一级码本，得到N个一级码本。
其中，一级码本对应的信道质量参数用于表示采用该一级码本对应的波束对待传输的数据进行处理后，在信道中传输该处理后的数据时，信道的质量好坏。
目标信道质量参数为M个一级码本对应的信道质量参数中较高的信道质量参数。其中，该信道质量参数为任一种用于评估信道质量的参数，例如，该信道质量参数为信道容量、互信息、信噪比等，本申请实施例对信道质量参数不做限定。
需要说明的是，由于信道被划分为多个子信道，因此，基于一个子信道对应的子信道矩阵和一个一级码本，确定的信道质量参数指示的是采用该一级码本对应的波束对待传输的数据进行处理后，在该子信道中传输该处理后的数据时，该子信道的质量好坏。如果想要确定整个信道的质量好坏，还需要将每个子信道的信道质量参数进行统计。
在一种可能实现方式中，如图5所示，可以通过构建测试码本的方式，来对一级码本进行筛选。基于该多个子信道对应的子信道矩阵和该M个一级码本，获取该M个一级码本中每个一级码本对应的信道质量参数，包括：对于该M个一级码本中的任一个一级码本，确定该一级码本对应的测试码本，该测试码本用于测试该一级码本对应的波束在对应的子信道上传输的信道质量；基于该多个子信道对应的子信道矩阵和该一级码本对应的测试码本，获取该一级码本在不同子信道对应的信道质量参数；将该一级码本在不同子信道对应的信道质量参数进行统计，得到该一级码本对应的信道质量参数。
例如，任一一级码本在子信道j上的测试得到的信道质量参数为：
Figure BDA0003203499250000121
其中，γj，1为任一一级码本在子信道j上的测试得到的信道质量参数；所述
Figure BDA0003203499250000122
为子信道j的子信道矩阵，W1为构造的测试码本；Metric为用于计算信道质量参数的函数。
可选地，将一级码本在不同子信道对应的信道质量参数进行统计，得到该一级码本对应的信道质量参数，是指：将一级码本在不同子信道对应的信道质量参数进行求和，得到的和值为该一级码本对应的信道质量参数。
也就是说，本申请实施例中，在将信道划分为多个大子信道之后，在大子信道进行测试码本对应的信道质量参数的计算，对candidate beam集合进一步进行筛选，以降低candidate beam集合中candidate beam的数量。
其中，在构建一级码本对应的测试码本时，可以考虑用户设备的天线单元的层数。在本申请实施例中，用户设备的天线单元可以是单层的，也可以是多层的，本申请实施例对此不做限定。由于不同层级发射的波束可能会互相影响，因此，在用户设备具有多层天线的情况下，在构建测试码本时，还要考虑不同层所采用的波束。在一种可能实现方式中，确定该一级码本对应的测试码本，包括：从该用户设备的多个相位差中，获取任一相位差；从该M个一级码本中获取第一数量的一级码本，该第一数量为该多个天线单元的层数；基于该相位差，分别对该第一数量的一级码本进行处理，得到该第一数量的一级偏置码本；基于该第一数量的一级码本以及该第一数量的一级偏置码本，生成该测试码本。
其中，用户设备的多个相位差为用户设备上不同极化方向的天线单元之间的可选相位差。用户设备的多个相位差表示为ci，该
Figure BDA0003203499250000123
其中，i＝0,1,2,3。在生成测试码本时，需要遍历相位差中的每一个取值，分别根据每一个取值来生成测试码本。
例如，以rank为2为例，该测试码本如下所示：
Figure BDA0003203499250000131
其中，
Figure BDA0003203499250000132
为测试码本，S1为N个一级码本，bL为N个一级码本中的任一一级码本对应的波束的DFT(Density Functional Theory，离散傅里叶变换)向量，bG为N个一级码本中的任一一级码本对应的波束的DFT向量；其中，bL表示为第一层级的天线单元选择的波束；bG表示为第二层级的天线单元选择的波束；ci为任一相位差。
需要说明的是，本申请实施例仅是以构造一个测试码本为例进行示例性说明，在构造测试码本时，可以将不同的bL、不同的bG、不同的ci进行任意组合，得到多个测试码本，针对每个测试码本进行一一测试。
需要说明的是，本申请实施例仅是以图6所示的方法，先根据波束的功率对M个一级码本进行筛选，再根据信道的频选特性(频域相关性信息)，继续对M个一级码本进行筛选为例，对M个一级码本的初选过程进行示例性说明，而在另一实施例中，可以仅根据波束对应的功率，对M个一级码本进行初选；或者，仅根据信道的频选特性，对M个一级码本进行初选。本申请实施例对此不做限定。
步骤304、用户设备基于N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，每个二级码本对应于该用户设备的两组极化天线之间的相位差，该目标一级码本和该目标二级码本用于该用户设备与基站之间进行通信。
上述步骤301至步骤303对M个一级码本进行了初步筛选，减少了一级码本的数量，得到了N个一级码本。后续，可以仅根据该N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本。在一种可能实现方式中，基于N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，包括：基于该N个一级码本和P个二级码本，确定多个码本组合，每个码本组合包括一个一级码本和一个二级码本；对于每个码本组合，基于该码本组合对应的融合码本，确定该码本组合的信道质量参数，该融合码本基于该码本组合内的码本融合得到；将信道质量参数最高的码本组合中的一级码本和二级码本，确定为目标一级码本和目标二级码本。
在本申请实施例中，在确定目标一级码本和目标二级码本时，可以在信道的小子信道或者样点域进行评估选择，以保证选择出最优的目标一级码本和目标二级码本。
由于本申请对M个一级码本进行了初步筛选，减少了一级码本的数量，这样，在精确选择目标一级码本和目标二级码本时，有效减少了计算量。
需要说明的是，本申请实施例提供的码本确定方法可以应用于Multiple-Pannel码本的搜索方案中，在Pannel内部复用本申请实施例提供的算法。当码本设计有所变化，也完全可以利用本申请中基于自适应的子信道进行候选一级码本数量的降低以及构造测试码本的思想进行有效的低复杂度低loss(损失)的码本搜索方案。
本申请实施例提供的码本确定方法，由于在对多个一级码本进行初步筛选时，考虑到了当前信道的频域相关性信息，保证了初步筛选的一级码本是适合该当前信道的，保证了数据传输性能。
另外，本申请实施例还可以根据信道的频域相关性信息，对信道的子信道进行调整，由于划分得到的每个子信道内部相关性较强，信道信息的损失较少，在该子信道上对码本进一步进行筛选，在取得比较好的性能同时有更低的复杂度。并且，本申请实施例中，在频选特性比较平坦的时候选择相对较大的子信道，不平坦的时候选择相对较小的子信道，节省了不必要的计算。
另外，本申请实施例可以基于波束对应的功率以及划分的子信道进行两次初选择，将最后进入小子信道或者样点级别计算的候选波束的集合(一级码本的数量)大大降低，从而在性能不降低的情况下降低复杂度。
以52RB带宽，TDLA信道为例，在保证相同性能的基础上，如果使用划分的子信道来筛选波束集合，筛选后的波束集合中波束的数量是基于信道的相关矩阵确定的波束集合中波束的数量的四分之一；假设每个相关矩阵计算1个波束的复杂度为X，在确定目标一级码本和目标二级码本的过程中，用信道的相关技术计算的复杂度为52×8×X+X＝417X。而用4个大子信道去代替整个信道，计算复杂度为52×2×X+4×X＝108X，计算复杂度降低为原来的四分之一。
在NR系统中以52RB带宽进行仿真，结果如表1所示。
Figure BDA0003203499250000141
Figure BDA0003203499250000151
表1
请参考图7，其示出了本申请一个实施例提供的码本确定装置的结构框图。该码本确定装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为处理器110的全部或一部分。该装置包括：
信息获取模块701，用于获取信道的频域相关性信息，所述频域相关性信息用于表示所述信道的频域相干情况；
筛选模块702，用于基于所述频域相关性信息，对所述用户设备的M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，每个一级码本对应于所述用户设备的多个波束中的一个波束，M和N为正整数，且M大于N；
确定模块703，用于基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，P为正整数；
其中，每个二级码本对应于所述用户设备的两组极化天线之间的相位差，所述目标一级码本和所述目标二级码本用于所述用户设备与基站之间进行通信。
如图8所示，在一种可能实现方式中，所述筛选模块702，包括：
划分单元7021，用于基于所述频域相关性信息，将所述信道划分为多个子信道；
第一筛选单元7022，用于基于所述多个子信道，对所述M个一级码本进行筛选，得到所述N个一级码本。
在一种可能实现方式中，
所述划分单元7021，用于基于所述频域相关性信息，确定相干带宽；基于所述相干带宽，将所述信道划分为多个子信道。
在一种可能实现方式中，所述第一筛选单元7022，用于基于所述多个子信道对应的子信道矩阵和所述M个一级码本，获取所述M个一级码本中每个一级码本对应的信道质量参数；
所述第一筛选单元7022，用于从所述M个一级码本中，筛选出目标信道质量参数对应的一级码本，得到所述N个一级码本。
在一种可能实现方式中，所述第一筛选单元7022，包括：
码本确定子单元70221，用于对于所述M个一级码本中的任一个一级码本，确定所述一级码本对应的测试码本，所述测试码本用于测试在对应的子信道上传输目标信号的信道质量，所述目标信号为通过所述一级码本对应的波束对待传输的信号进行处理得到的信号；
处理子单元70222，用于基于所述多个子信道对应的子信道矩阵和所述一级码本对应的测试码本，获取所述一级码本在不同子信道对应的信道质量参数；
统计子单元70223，用于将所述一级码本在不同子信道对应的信道质量参数进行统计，得到所述一级码本对应的信道质量参数。
在一种可能实现方式中，所述码本确定子单元70221，用于从所述用户设备的多个相位差中，获取任一相位差；从所述M个一级码本中获取第一数量的一级码本，所述第一数量为所述多个天线单元的层数；基于所述相位差，分别对所述第一数量的一级码本进行处理，得到所述第一数量的一级偏置码本；基于所述第一数量的一级码本以及所述第一数量的一级偏置码本，生成所述测试码本。
在一种可能实现方式中，所述筛选模块702，包括：
第二筛选单元7023，用于基于每个波束对应的功率，对所述M个一级码本进行筛选，得到Q个一级码本，所述Q个一级码本为功率从大到小排序在前Q位的一级码本，Q为正整数，且，M大于Q；所述波束对应的功率为采用所述波束对参考信号进行赋形之后，接收端接收到的赋形后的所述参考信号的功率；
第一筛选单元7022，用于基于所述时延功率谱，对所述Q个一级码本进行筛选，得到所述N个一级码本，Q大于N。
在一种可能实现方式中，所述第二筛选单元7023，用于基于所述每个波束对应的功率，选择功率最高的Q个第一波束，从所述M个一级码本中选择所述Q个第一波束对应的Q个一级码本；或者，
所述第二筛选单元7023，用于基于所述每个波束对应的功率，选择功率超过第一阈值的第二波束，从所述M个一级码本中选择所述第二波束对应的一级码本，得到所述Q个一级码本；或者，
所述第二筛选单元7023，用于基于所述每个波束对应的功率，确定功率最高的第三波束以及与所述第三波束方向相邻的第四波束，从所述M个一级码本中选择所述第三波束和所述第四波束对应的一级码本，得到所述Q个一级码本。
在一种可能实现方式中，所述装置还包括：
功率获取模块704，用于基于所述信道的信道矩阵，确定所述信道的相关矩阵；基于所述信道的相关矩阵，确定所述每个波束对应的功率。
在一种可能实现方式中，所述信息获取模块701，用于获取所述信道的时延功率谱，所述时延功率谱用于表示所述信道的时延情况；基于所述时延功率谱，确定所述信道的频域相关性信息。
在一种可能实现方式中，所述确定模块703，包括：
组合确定单元7031，用于基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定多个码本组合，每个码本组合包括一个一级码本和一个二级码本；
质量确定单元7032，用于对于每个码本组合，基于所述码本组合对应的融合码本，确定所述码本组合的信道质量参数，所述融合码本基于所述码本组合内的码本融合得到；
码本确定单元7033，用于将信道质量参数最高的码本组合中的一级码本和二级码本，确定为目标一级码本和目标二级码本。
本申请实施例中的用户设备可以提供为终端。请参考图9，其示出了本申请一个示例性实施例提供的终端900的结构示意图。终端900可以是智能手机、平板电脑等具有图像处理功能的终端。本申请中的终端900可以包括一个或多个如下部件：处理器910、存储器920、天线单元930。
处理器910可以包括一个或者多个处理核心。处理器910利用各种接口和线路连接整个终端900内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器920内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器920内的数据，执行终端900的各种功能和处理数据。可选地，处理器910可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器910可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、神经网络处理器(Neural-network Processing Unit，NPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏930所需要显示的内容的渲染和绘制；NPU用于实现人工智能(Artificial Intelligence，AI)功能；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器910中，单独通过一块芯片进行实现。
存储器920可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选地，该存储器920包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器920可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器920可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储根据终端900的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本)等。
天线单元930用于与通信网络或者其他设备进行通信，该天线单元930可以接收其他设备发送的数据，也可以向其他设备发送数据。终端上设置的天线单元930可以是一个也可以是多个，可以是一层也可以是多层，本申请实施例对天线单元930不做限定。
除此之外，本领域技术人员可以理解，上述附图所示出的终端900的结构并不构成对终端900的限定，终端900可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。比如，终端900中还包括麦克风、扬声器、射频电路、输入单元、传感器、音频电路、无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)模块、电源、蓝牙模块等部件，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有至少一条程序代码，该至少一条程序代码由该处理器加载并执行以实现如上各个实施例示出的码本确定方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条程序代码，该至少一条程序代码由该处理器加载并执行以实现如上各个实施例示出的码本确定方法。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个程序代码或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种码本确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取信道的频域相关性信息，所述频域相关性信息用于表示所述信道的频域相干情况；
基于所述频域相关性信息，将所述信道划分为多个子信道，基于所述多个子信道，对M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，每个一级码本对应于用户设备的多个波束中的一个波束，M和N为正整数，且M大于N；
基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，P为正整数；
其中，每个二级码本对应于所述用户设备的两组极化天线之间的相位差，所述目标一级码本和所述目标二级码本用于所述用户设备与基站之间进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述频域相关性信息，将所述信道划分为多个子信道，包括：
基于所述频域相关性信息，确定相干带宽；
基于所述相干带宽，将所述信道划分为多个子信道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个子信道，对M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，包括：
基于所述多个子信道对应的子信道矩阵和所述M个一级码本，获取所述M个一级码本中每个一级码本对应的信道质量参数；
从所述M个一级码本中，筛选出目标信道质量参数对应的一级码本，得到所述N个一级码本。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个子信道对应的子信道矩阵和所述M个一级码本，获取所述M个一级码本中每个一级码本对应的信道质量参数，包括：
对于所述M个一级码本中的任一个一级码本，确定所述一级码本对应的测试码本，所述测试码本用于测试在对应的子信道上传输目标信号的信道质量，所述目标信号为通过所述一级码本对应的波束对待传输的信号进行处理得到的信号；
基于所述多个子信道对应的子信道矩阵和所述一级码本对应的测试码本，获取所述一级码本在不同子信道对应的信道质量参数；
将所述一级码本在不同子信道对应的信道质量参数进行统计，得到所述一级码本对应的信道质量参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述一级码本对应的测试码本，包括：
从所述用户设备的多个相位差中，获取任一相位差；
从所述M个一级码本中获取第一数量的一级码本，所述第一数量为多个天线单元的层数；
基于所述相位差，分别对所述第一数量的一级码本进行处理，得到所述第一数量的一级偏置码本；
基于所述第一数量的一级码本以及所述第一数量的一级偏置码本，生成所述测试码本。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述频域相关性信息，将所述信道划分为多个子信道，基于所述多个子信道，对M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，包括：
基于每个波束对应的功率，对所述M个一级码本进行筛选，得到Q个一级码本，所述Q个一级码本为功率从大到小排序在前Q位的一级码本，Q为正整数，且，M大于Q；所述波束对应的功率为采用所述波束对参考信号进行赋形之后，接收端接收到的赋形后的所述参考信号的功率；
基于所述频域相关性信息，将所述信道划分为多个子信道，基于所述多个子信道，对所述Q个一级码本进行筛选，得到所述N个一级码本，Q大于N。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于每个波束对应的功率，对所述M个一级码本进行筛选，得到Q个一级码本，包括：
基于所述每个波束对应的功率，选择功率最高的Q个第一波束，从所述M个一级码本中选择所述Q个第一波束对应的Q个一级码本；或者，
基于所述每个波束对应的功率，选择功率超过第一阈值的第二波束，从所述M个一级码本中选择所述第二波束对应的一级码本，得到所述Q个一级码本；或者，
基于所述每个波束对应的功率，确定功率最高的第三波束以及与所述第三波束方向相邻的第四波束，从所述M个一级码本中选择所述第三波束和所述第四波束对应的一级码本，得到所述Q个一级码本。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于每个波束对应的功率，对所述M个一级码本进行筛选，得到Q个一级码本之前，所述方法还包括：
基于所述信道的信道矩阵，确定所述信道的相关矩阵；
基于所述信道的相关矩阵，确定所述每个波束对应的功率。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取信道的频域相关性信息，包括：
获取所述信道的时延功率谱，所述时延功率谱用于表示所述信道的时延情况；
基于所述时延功率谱，确定所述信道的频域相关性信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，包括：
基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定多个码本组合，每个码本组合包括一个一级码本和一个二级码本；
对于每个码本组合，基于所述码本组合对应的融合码本，确定所述码本组合的信道质量参数，所述融合码本基于所述码本组合内的码本融合得到；
将信道质量参数最高的码本组合中的一级码本和二级码本，确定为目标一级码本和目标二级码本。
11.一种码本确定装置，其特征在于，所述装置包括：
信息获取模块，用于获取信道的频域相关性信息，所述频域相关性信息用于表示所述信道的频域相干情况；
筛选模块，用于基于所述频域相关性信息，将所述信道划分为多个子信道，基于所述多个子信道，对M个一级码本进行筛选，得到N个一级码本，每个一级码本对应于所述用户设备的多个波束中的一个波束，M和N为正整数，且M大于N；
确定模块，用于基于所述N个一级码本和P个二级码本，确定目标一级码本和目标二级码本，P为正整数；
其中，每个二级码本对应于用户设备的两组极化天线之间的相位差，所述目标一级码本和所述目标二级码本用于所述用户设备与基站之间进行通信。
12.一种用户设备，其特征在于，所述用户设备包括处理器和存储器；所述存储器存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码用于被所述处理器执行以实现如权利要求1至10任一所述的码本确定方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码用于被处理器执行以实现如权利要求1至10任一所述的码本确定方法。
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