TW201709684A - 一種預編碼矩陣確定方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種預編碼矩陣確定方法及裝置。該方法為:分別對每個垂直方向波束分組進行劃分以得到垂直方向波束子分組,以及分別對每個水平方向波束分組進行劃分以得到水平方向波束子分組;根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積(Kronecker product),確定第一級碼簿;採用第二級碼簿從確定好的第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,確定預編碼矩陣。

Description

一種預編碼矩陣確定方法及裝置
本發明屬於通信技術領域,尤其是關於一種預編碼矩陣確定方法及裝置。
長期演進(Long Term Evolution,LTE)系統中,預編碼的碼簿基於離散傅立葉變換(DFT)向量生成,並且使用了兩級碼簿結構。以Rel-12中的8天線碼簿為例,第一級,基地台(eNB)根據終端回饋的預編碼矩陣指標(Precoding Matrix Indicator,PMI)1確定一個DFT波束向量子分組,該PMI1即為在包含所有的波束向量子分組的集合中的指標,終端將PMI1回饋給基地台;第二級,eNB根據終端回饋PMI2,對第一級確定的波束向量子分組進行列選擇,從中選擇一列或幾列波束向量並進行極化方向間的相位調整。eNB根據終端兩級回饋的PMI1和PMI2生成最終的預編碼矩陣,用於下行資料傳輸。
隨著天線技術的發展,已經出現能夠對每個陣子獨立控制的主動天線,該設計使得天線陣列從水平排列增強到水平和垂直排列的二維結構,將該二維結構的天線陣列稱為三維多輸入多輸出(3D MIMO)天線陣列。
對於3D MIMO天線陣列的碼簿設計有多種方案,其中一種方案為基於Rel-12中8天線碼簿進行擴展,具體如下:第一級的DFT波束向量子分組通過垂直方向波束向量子分組與水平方向波束向量子分組進行Kronecker積(Kronecker product)計算得到;第二級在第一級得到的波束向量子分組中進行列選擇與相位調整。 其中第二級在進行列選擇時存在以下兩種方式:一種列選擇的方式為從第一級得到的波束向量子分組的垂 直方向波束分組和水平方向波束分組中分別選出若干列垂直方向波束和若干列水平方向波束,計算選擇出的垂直方向波束和水平方向波束的Kronecker積,對所得的結果進行相位調整,該列選擇的方式等效為第二級碼簿也滿足Kronecker積的形式,其中,波束分組為對波束子分組進行分組得到;另一種列選擇的方式為不區分垂直方向波束和水平方向波束,將第一級得到的波束向量子分組中每個波束向量看做一個整體,從該波束向量子分組中選擇若干列進行相位調整,當預編碼矩陣的秩RI>1時,該列選擇的方式實現的第二級碼簿無法滿足Kronecker積的形式,但選出的每列波束向量各自滿足Kronecker積的形式,稱為部分Kronecker積。
相關技術中的3D MIMO天線陣列的碼簿中,第一級碼簿採用完整的Kronecker積的結構,包含的波束個數是垂直方向波束分組中的波束個數與水平方向波束分組中的波束個數的乘積,若垂直方向波束分組存在多個波束,且水平方向波束分組也存在多個波束,則兩種乘積所得數值較大,即第一級碼簿包含的波束個數較多,導致在第二級列選擇時存在多種組合,使得第二級碼簿選擇基於的碼簿數量較大,由於第二級碼簿的回饋週期短,較大的碼簿數量會導致高回饋開銷。
本發明提供一種預編碼矩陣確定方法及裝置,用以解決3D MIMO天線陣列的碼簿中,第一級碼簿採用完整的Kronecker積的結構,使得第二級碼簿選擇所基於的碼簿數量較大,導致第二級碼簿回饋開銷較高的問題。
本發明提供的具體技術方案如下:第一,提供了一種預編碼矩陣確定方法,包括:確定垂直方向波束向量以及水平方向波束向量,對該垂直方向波束向量進行分組得到多個垂直方向波束分組,以及對該水平方向波束向量進行分組得到多個水平方向波束分組,其中,相鄰垂直方向波束分組內包含至少一個不重疊的垂直方向波束,相鄰水平方向波束分組內包含至少一個不重疊的水平方向波束; 分別對每個垂直方向波束分組進行劃分得到垂直方向波束子分組,以及分別對每個水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,其中,任意一個垂直方向波束分組劃分的垂直方向波束子分組的個數與任意一個水平方向波束分組劃分的水平方向波束子分組的個數相同;根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿;採用第二級碼簿從確定的第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,確定預編碼矩陣。
於實作上,每個垂直方向波束分組包含相同數目的垂直方向波束;每個水平方向波束分組包含相同數目的水平方向波束。
於實作上,每個垂直方向波束分組劃分的各垂直方向波束子分組之間相互不重疊;每個水平方向波束分組劃分的各水平方向波束子分組之間相互不重疊。
於實作上,根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿,包括:根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一矩陣 ,其中, X v,q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組,X h,q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組;根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組,確定第二矩 陣X 2; 確定第一級碼簿
於實作上,第二矩陣X 2=X 1,或者, 或者, 或者, 其中,B q 是一個m q ×m q 對角矩陣,D q 是一個l q ×l q 對角矩陣,m q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組包含的垂直方向波束的個數,l q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組包含的水平方向波束的個數。
於實作上,B q 根據X v,q 確定或者為預設值,D q 根據X h,q 確定或者為預設值。
第二,提供一種預編碼矩陣確定裝置,包括:第一處理模組,用於確定垂直方向波束向量以及水平方向波束向量,對該該垂直方向波束向量進行分組得到多個垂直方向波束分組,以及對該水平方向波束向量進行分組得到多個水平方向波束分組,其中,相鄰垂直方向波束分組內包含至少一個不重疊的垂直方向波束,相鄰水平方向波束分組內包含至少一個不重疊的水平方向波束;第二處理模組,用於分別對每個垂直方向波束分組進行劃分得到垂直方向波束子分組,以及分別對每個水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,其中,任意一個垂直方向波束分組劃分的垂直方向波束子分組的個數與任意一個水平方向波束分組劃分的水平方向波束子分組的個數相同;第三處理模組,用於根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子 分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿;第四處理模組,用於採用第二級碼簿從確定的第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,確定預編碼矩陣。
於實作上,每個垂直方向波束分組包含相同數目的垂直方向波束;每個水平方向波束分組包含相同數目的水平方向波束。
於實作上,每個垂直方向波束分組劃分的各垂直方向波束子分組之間相互不重疊;每個水平方向波束分組劃分的各水平方向波束子分組之間相互不重疊。
於實作上,該第三處理模組具體用於: 根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一矩陣 ,其中, X v,q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組,X h,q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組;根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組,確定第二矩陣X 2; 確定第一級碼簿
於實作上,第二矩陣X 2=X 1,或者, 或者, 或者, 其中,B q 是一個m q ×m q 對角矩陣,D q 是一個l q ×l q 對角矩陣,m q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組包含的垂直方向波束的個數,l q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組包含的水平方向波束的個數。
於實作上,B q 根據X v,q 確定或者為預設值,D q 根據X h,q 確定或者為預設值。
第三,提供了一種設備,包括處理器和記憶體,處理器用於讀取記憶體中保存的程式,按照該程式執行以下過程:確定垂直方向波束向量以及水平方向波束向量,對該垂直方向波束向量進行分組得到多個垂直方向波束分組,以及對該水平方向波束向量進行分組得到多個水平方向波束分組,其中,相鄰垂直方向波束分組內包含至少一個不重疊的垂直方向波束,相鄰水平方向波束分組內包含至少一個不重疊的水平方向波束;分別對每個垂直方向波束分組進行劃分得到垂直方向波束子分組,以及分別對每個水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,其中,任意一個垂直方向波束分組劃分的垂直方向波束子分組與任意一個水平方向波束分組劃分的水平方向波束子分組的個數相同;根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿;採用第二級碼簿從確定的第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,確定預編碼矩陣。
基於上述技術方案,本發明中,通過對每個垂直方向波束分組進行劃分得到垂直方向波束子分組,以及對每個水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿,使得第一級碼簿為部分Kronecker積結構,相較於完整Kronecker積結構,降低了第一級碼簿包含的波束個數,以及降低了第二級碼簿回饋的開銷。
101~104‧‧‧步驟
201‧‧‧第一處理模組
202‧‧‧第二處理模組
203‧‧‧第三處理模組
204‧‧‧第四處理模組
301‧‧‧處理器
302‧‧‧記憶體
圖1為本發明一實施例中確定預編碼矩陣的方法流程示意圖。
圖2為本發明一實施例中確定預編碼矩陣的裝置結構示意圖。
圖3為本發明一實施例中設備結構示意圖。
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,以下將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述,顯然,所描述之實施例僅是本發明一部分的實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本發明所屬技術領域內具通常知識者在沒有做出創造性改動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬於本公開保護的範圍。
本發明的核心思想為:為了解決3D MIMO天線陣列的碼簿中,第一級碼簿採用完整的Kronecker積的結構,使得第二級碼簿選擇所基於的碼簿數量較大,導致第二級碼簿回饋開銷較高的問題,將第一級碼簿確定為滿足部分Kronecker積的結構,以降低第一級碼簿包含的波束個數。
以下實施例中,根據具體應用情況確定預編碼矩陣的主體為終端。
於本發明實施例中,如圖1所示,確定預編碼矩陣的詳細過程如下:步驟101:確定垂直方向波束向量和水平方向波束向量,對垂直方向波束向量進行分組得到多個垂直方向波束分組,以及對水平方向波束向量進行分組得到多個水平方向波束分組,其中,相鄰垂直方向波束分組內包含至少一個不重疊的垂直方向波束,相鄰水平方向波束分組內包含至少一個不重疊的水平方向波束。
其中,對垂直方向波束向量進行分組,將垂直方向波束向量劃分為具有等同數目的垂直方向波束的多個垂直方向波束分組,每個垂直方向波束分組包含相同數目的垂直方向波束;對水平方向波束向量進行分組,將水平方向波束向量劃分為具有等同數目的水平方向波束的多個垂直 方向波束分組,每個水平方向波束分組包含相同數目的水平方向波束。
其中,垂直方向波束向量和水平方向波束向量係根據DFT向量生成。該DFT向量可以是基地台和終端預先約定的,或者是基地台根據終端的通知訊息確定的,或者是終端根據基地台的通知訊息確定的。
具體而言,假設有N v 個垂直方向波束向量,有N h 個水平方向波束向量。
對垂直方向波束向量進行分組的具體過程如下:將N v 個垂直方向波束向量劃分為S v 個垂直方向波束分組,每個垂直方向波束分組包含M v 個波束,相鄰的垂直方向波束分組內的波束可以有部分重疊或者完全無重疊,即相鄰的垂直方向波束分組內至少有一個不重疊的波束,假設相鄰垂直方向波束分組內不重疊的波束個數為N pv ,其中N pv 1且N pv M v ,則第s v 個垂直方向波束分組表示為公式(1): 其中,S v =0,1,2,...,S v -1。
其中,第i個垂直方向波束的定義表示為公式(2):
其中,K v 表示天線的垂直方向每個極化方向的埠數。垂直方向波束分組是一個K v ×M v 的矩陣。
其中,在垂直方向波束的索引s v N pv +m>N v -1時,採用取模 運算重新計算垂直方向波束索引,如公式(3)所示:mod(s v N pv +m,N v -1)-1 (3)
其中,mod(m,n)表示m對n求模。
基於對垂直方向波束向量進行分組相同的原理,對水平方向波束向量進行分組的具體過程如下:將N h 個水平方向波束向量劃分為S h 個水平方向波束分組,每個水平方向波束分組包含M h 個波束,相鄰的水平方向波束分組內的波束可以有部分重疊或者完全無重疊,即相鄰的水平方向波束分組內至少有一個不重疊的波束,假設相鄰水平方向波束分組內不重疊的波束個數為N ph ,其中N ph 1且N ph M h ,則第s h 個水平方向波束分組表示為公式(4):
其中,第i個水平方向波束的定義表示為公式(5):
其中,K h 表示天線的水平方向每個極化方向的埠數。水平方向波束分組是一個K h ×M h 的矩陣。
其中,在水平方向波束的索引s h N ph +m>N h -1時,採用取模運算重新計算水平方向波束索引,如公式(6)所示:mod(s h N ph +m,N h -1)-1 (6)。
步驟102:分別對每個垂直方向波束分組進行劃分得到垂直 方向波束子分組,以及分別對每個水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,其中,任意一個垂直方向波束分組劃分的垂直方向波束子分組的個數與任意一個水平方向波束分組劃分的水平方向波束子分組的個數相同。
於實作上,每個垂直方向波束分組劃分的多個垂直方向波束子分組之間相互不重疊;每個水平方向波束分組劃分的多個水平方向波束子分組之間相互不重疊。
以垂直方向波束分組的第s v 個分組為例,將該垂直方向波束分組包含的M v 個波束進一步細分為Q個垂直方向波束子分組,則該垂直方向波束分組用公式(7)表示如下:
假設垂直方向波束子分組q包含m q 個波束,有, 其中,第q個垂直方向波束子分組可表示為公式(8): 該垂直方向波束子分組是一個K v ×m q 的矩陣。
同樣地,將水平方向波束分組包含的M h 個波束進一步細分為Q個水平方向波束子分組,則該水平方向波束分組用公式(9)表示為:
假設水平方向波束子分組q包含l q 個波束,有,其 中,第q個水平方向波束子分組可表示為公式(10): 該水平方向波束子分組是一個K h ×l q 的矩陣。
步驟103:根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿。
於本發明實施例中,第一級碼簿滿足部分Kronecker積的結構。
於一個具體實施中,確定第一級碼簿的具體過程如下:根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,選擇一個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與一個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積確定第一矩陣,第一矩陣表示為公式(11)所示:
其中,X v,q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組,X h,q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組,其中, 第一矩陣的列數為,第一矩陣的行數為K v ×K h ; 根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組,確定第二矩陣X 2,其中,第 二矩陣的列數為,第二矩陣的行數為K v ×K h ; 確定第一級碼簿為公式(12)所示:
於實作上,根據通道條件選擇一個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組,與一個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積確定第一矩陣。
其中,第二矩陣根據第一矩陣對應的垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組以及水平方向波束分組劃分的每個水平方向波 束子分組確定。第二矩陣包括但不限於以下幾種實施方式:第二矩陣為公式(13)所示:X 2=X 1 (13);第二,第二矩陣為公式(14)所示:
第三,第二矩陣為公式(15)所示:
第四,第二矩陣為公式(16)所示:
其中,第二~第四實施方式中,B q 是一個m q ×m q 對角矩陣,D q 是一個l q ×l q 對角矩陣,m q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組包含的垂直方向波束的個數,l q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組包含的水平方向波束的個數。
於實作上,B q 根據X v,q 確定或者為預設值,D q 根據X h,q 確定或者為預設值。
根據第一級碼簿W 1的運算式可知,第一級碼簿是部分 Kronecker積的結構,每個對角塊的列數為,即每個W 1中包含個 波束。如果第一級碼簿採用完整Kronecker積的結構,則每個W 1中包含 個波束,可見,部分Kronecker積的結構降低了第一級碼簿中波 束的個數,使得第二級碼簿選擇所基於的碼簿數量減少,降低了第二級碼簿回饋開銷。
步驟104:採用第二級碼簿從確定的第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,確定預編碼矩陣。
其中,第二級碼簿的實現不是本發明所關注的重點,其可以 採用相關技術實現,根據具體應用,第二級碼簿可以預先設定或者通過計算得到。
其中,第二級碼簿滿足:每一列的每個方向都是一個單位向量。
一種較佳地方式是,第二級碼簿採用部分Kronecker積的結構。
於一個具體實施中,第二級碼簿可表示為公式(17)所示:
其中,Y i 是長度為的列選擇向量,即Y i 有且僅有1個 元素為1,其他元素均為0,作用是從W 1矩陣的對角區塊中選擇出一列。α i 係用於在兩組極化天線之間進行相位調整,W 2維矩陣,r是預編碼矩陣的列數,也稱為秩(rank)。
基於同一發明構思,本發明中還提供了一種預編碼矩陣確定裝置,該裝置的具體實施可參考上述方法部分的描述,重複之處不再贅述,如圖2所示,該裝置主要包括:第一處理模組201,用於確定垂直方向波束向量以及水平方向波束向量,對該垂直方向波束向量進行分組得到多個垂直方向波束分組,以及對該水平方向波束向量進行分組得到多個水平方向波束分組,其中,相鄰垂直方向波束分組內包含至少一個不重疊的垂直方向波束,相鄰水平方向波束分組內包含至少一個不重疊的水平方向波束;第二處理模組202,用於分別對每個垂直方向波束分組進行劃分得到垂直方向波束子分組,以及分別對每個水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,其中,任意一個垂直方向波束分組劃分的垂直方向波束子分組的個數,與任意一個水平方向波束分組劃分的水平方向波束子分組的個數相同;第三處理模組203,用於根據每個垂直方向波束分組劃分的 每個垂直方向波束子分組,與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿;第四處理模組204,用於採用第二級碼簿從確定的第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,確定預編碼矩陣。
於實作上,每個垂直方向波束分組包含相同數目的垂直方向波束;每個水平方向波束分組包含相同數目的水平方向波束。
於實作上,每個垂直方向波束分組劃分的各垂直方向波束子分組之間相互不重疊;每個水平方向波束分組劃分的各水平方向波束子分組之間相互不重疊。
於實作上,該第三處理模組203具體用於:根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一矩陣 ,其中, X v,q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組,X h,q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組;根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組,與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組,確定第二矩陣X 2; 確定第一級碼簿
其中,第二矩陣X 2=X 1,或者, 或者, 或者, 其中,B q 是一個m q ×m q 對角矩陣,D q 是一個l q ×l q 對角矩陣,m q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組包含的垂直方向波束的個數,l q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組包含的水平方向波束的個數。
其中,B q 根據X v,q 確定或者為預設值,D q 根據X h,q 確定或者為預設值。
基於同一發明構思,本發明還提供了一種設備,該設備的具體實施可參見上述方法實施例部分的描述,重複之處不再贅述。如圖3所示,該設備主要包括處理器301和記憶體302,記憶體302中保存有預設的程式,處理器301用於讀取記憶體302中保存的程式,按照該程式執行以下過程:確定垂直方向波束向量以及水平方向波束向量,對該垂直方向波束向量進行分組得到多個垂直方向波束分組,以及對該水平方向波束向量進行分組得到多個水平方向波束分組,其中,相鄰垂直方向波束分組內包含至少一個不重疊的垂直方向波束,相鄰水平方向波束分組內包含至少一個不重疊的水平方向波束;分別對每個垂直方向波束分組進行劃分得到垂直方向波束子分組,以及分別對每個水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,其中,任意一個垂直方向波束分組劃分的垂直方向波束子分組的個數與任意一個水平方向波束分組劃分的水平方向波束子分組的個數相同;根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿;採用第二級碼簿從確定的第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,確定預編碼矩陣。
於實作上,每個垂直方向波束分組包含相同數目的垂直方向波束;每個水平方向波束分組包含相同數目的水平方向波束。
於實作上,每個垂直方向波束分組劃分的多個垂直方向波束子分組之間相互不重疊;每個水平方向波束分組劃分的多個水平方向波束子分組之間相互不重疊。
於實作上,處理器301根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組,與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一矩陣 ,其中, X v,q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組,X h,q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組; 根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組,確定第二矩陣X 2; 確定第一級碼簿
其中,第二矩陣X 2=X 1,或者, 或者, 或者, 其中,B q 是一個m q ×m q 對角矩陣,D q 是一個l q ×l q 對角矩陣,m q 表示垂直方向波束分組X v 的第q個垂直方向波束子分組包含的垂直方向波束的個數,l q 表示水平方向波束分組X h 的第q個水平方向波束子分組包含 的水平方向波束的個數。
其中,B q 是根據X v,q 確定或者為預設值,D q 是根據X h,q 確定或者為預設值。
基於上述技術方案,本公開實施例中,通過對每個垂直方向波束分組進行劃分得到垂直方向波束子分組,以及對每個水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,根據每個垂直方向波束分組劃分的每個垂直方向波束子分組與每個水平方向波束分組劃分的每個水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿,使得第一級碼簿為部分Kronecker積結構,相較於完整Kronecker積結構,降低了第一級碼簿包含的波束個數,以及降低了第二級碼簿回饋的開銷。
本領域內的技術人員應明白,本公開的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此,本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且,本發明可採用在一個或多個其中包含有電腦可用程式碼的電腦可用儲存介質(包括但不限於磁碟記憶體和光學記憶體等)上實施的電腦程式產品的形式。
本發明是參照根據本公開實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用電腦、專用電腦、嵌入式處理器或其他可程式設計資料處理設備的處理器以產生一個機器,使得通過電腦或其他可程式設計資料處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖內的一個流程或多個流程和/或方框圖內的一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可儲存在能引導電腦或其他可程式設計資料處理設備以特定方式工作的電腦可讀記憶體中,使得儲存在該電腦可讀記憶體中的指令產生包括指令裝置的製造品,該指令裝置實現於流程圖內的一個流程或多個流程和/或方框圖內的一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到電腦或其他可程式設計資料 處理設備上,使得在電腦或其他可程式設計設備上執行一系列操作步驟以產生電腦實現的處理,從而在電腦或其他可程式設計設備上執行的指令提供用於實現在流程圖內的一個流程或多個流程和/或方框圖內的一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
顯然,本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣,倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
101~104‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種預編碼矩陣確定方法,包括:確定垂直方向波束向量以及水平方向波束向量,對該垂直方向波束向量進行分組以得到多個垂直方向波束分組,以及對該水平方向波束向量進行分組以得到多個水平方向波束分組,其中,相鄰垂直方向波束分組內包含至少一個不重疊的垂直方向波束,相鄰水平方向波束分組內包含至少一個不重疊的水平方向波束;分別對每個該垂直方向波束分組進行劃分以得到垂直方向波束子分組,以及分別對每個該水平方向波束分組進行劃分以得到水平方向波束子分組,其中,任意一個該垂直方向波束分組劃分的該垂直方向波束子分組的個數,與任意一個該水平方向波束分組劃分的該水平方向波束子分組的個數相同;根據每個該垂直方向波束分組劃分的每個該垂直方向波束子分組,與每個該水平方向波束分組劃分的每個該水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿;採用第二級碼簿從確定的該第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,以確定預編碼矩陣。
  2. 如請求項1所述之預編碼矩陣確定方法,其中,每個該垂直方向波束分組包含相同數目的該垂直方向波束;每個該水平方向波束分組包含相同數目的該水平方向波束。
  3. 如請求項2所述之預編碼矩陣確定方法,其中,每個該垂直方向波束分組劃分的各該垂直方向波束子分組之間相互不重疊;每個該水平方向波束分組劃分的各該水平方向波束子分組之間相互不重疊。
  4. 如請求項3所述之預編碼矩陣確定方法,其中,根據每個該垂直方向波束分組劃分的每個該垂直方向波束子分組與每個該水平方向波束分組劃分的每個該水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定該第一級碼簿,包括:根據每個該垂直方向波束分組劃分的每個該垂直方向波束子分組與每 個該水平方向波束分組劃分的每個該水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一矩陣 ,其中, X v,q 表示該垂直方向波束分組X v 的第q個該垂直方向波束子分組,X h,q 表示該水平方向波束分組X h 的第q個該水平方向波束子分組;根據每個該垂直方向波束分組劃分的每個該垂直方向波束子分組,與每個該水平方向波束分組劃分的每個該水平方向波束子分組,確定第二矩陣X 2; 確定該第一級碼簿
  5. 如請求項4所述之預編碼矩陣確定方法,其中,該第二矩陣X 2=X 1,或者, 或者, 或者, 其中,B q 是一個m q ×m q 對角矩陣,D q 是一個l q ×l q 對角矩陣,m q 表示該垂直方向波束分組X v 的第q個該垂直方向波束子分組包含的該垂直方向波束的個數,l q 表示該水平方向波束分組X h 的第q個該水平方向波束子分組包含的該水平方向波束的個數。
  6. 如請求項5所述之預編碼矩陣確定方法,其中,B q 係根據X v,q 確定或者為預設值,D q 係根據X h,q 確定或者為預設值。
  7. 一種預編碼矩陣確定裝置,包括:處理器和記憶體,該處理器用於讀取 該記憶體中保存的程式,並按照該程式執行以下過程:確定垂直方向波束向量以及水平方向波束向量,對該垂直方向波束向量進行分組以得到多個垂直方向波束分組,以及對該水平方向波束向量進行分組以得到多個水平方向波束分組,其中,相鄰該垂直方向波束分組內包含至少一個不重疊的該垂直方向波束,相鄰該水平方向波束分組內包含至少一個不重疊的該水平方向波束;分別對每個該垂直方向波束分組進行劃分得到垂直方向波束子分組,以及分別對每個該水平方向波束分組進行劃分得到水平方向波束子分組,其中,任意一個該垂直方向波束分組劃分的該垂直方向波束子分組的個數與任意一個該水平方向波束分組劃分的該水平方向波束子分組的個數相同;根據每個該垂直方向波束分組劃分的每個該垂直方向波束子分組與每個該水平方向波束分組劃分的每個該水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一級碼簿;採用第二級碼簿從確定的該第一級碼簿中選擇多列波束並進行相位調整,確定預編碼矩陣。
  8. 如請求項7所述之預編碼矩陣確定裝置,其中,每個該垂直方向波束分組包含相同數目的該垂直方向波束;每個該水平方向波束分組包含相同數目的該水平方向波束。
  9. 如請求項8所述之預編碼矩陣確定裝置,其中,每個該垂直方向波束分組劃分的各該垂直方向波束子分組之間相互不重疊;每個該水平方向波束分組劃分的各該水平方向波束子分組之間相互不重疊。
  10. 如請求項9所述之預編碼矩陣確定裝置,其中,該處理器具體用於:根據每個該垂直方向波束分組劃分的每個該垂直方向波束子分組與每個該水平方向波束分組劃分的每個該水平方向波束子分組之間的Kronecker積,確定第一矩陣 ,其中, X v,q 表示該垂直方向波束分組X v 的第q個該垂直方向波束子分組,X h,q 表示該水平方向波束分組X h 的第q個該水平方向波束子分組;根據每個該垂直方向波束分組劃分的每個該垂直方向波束子分組與每個該水平方向波束分組劃分的每個該水平方向波束子分組,確定第二矩陣X 2; 確定該第一級碼簿
  11. 如請求項10所述之預編碼矩陣確定裝置,其中,第二矩陣X 2=X 1,或者, 或者, 或者, 其中,B q 是一個m q ×m q 對角矩陣,D q 是一個l q ×l q 對角矩陣,m q 表示該垂直方向波束分組X v 的第q個該垂直方向波束子分組包含的該垂直方向波束的個數,l q 表示該水平方向波束分組X h 的第q個該水平方向波束子分組包含的該水平方向波束的個數。
  12. 如請求項11所述之預編碼矩陣確定裝置,其中,B q 係根據X v,q 確定或者為預設值,D q 係根據X h,q 確定或者為預設值。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115865152A (zh) * 2017-05-11 2023-03-28 中兴通讯股份有限公司 码本配置方法、装置、通信设备及介质
CN114070366A (zh) 2020-07-30 2022-02-18 华为技术有限公司 一种通信方法及装置
WO2024007254A1 (en) * 2022-07-07 2024-01-11 Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. Beamforming
KR102602433B1 (ko) * 2022-12-19 2023-11-15 주식회사 이엔코아 Soc 스택

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9008677B2 (en) * 2011-06-08 2015-04-14 Qualcomm Incorporated Communication devices for multiple group communications
CN102868477B (zh) * 2011-07-05 2017-04-05 中兴通讯股份有限公司 一种基于分组波束的多用户预编码方法和装置
CN102571301B (zh) * 2011-12-27 2014-07-09 东南大学 一种基于双码本的多用户自适应反馈方法
US9918240B2 (en) 2012-09-28 2018-03-13 Interdigital Patent Holdings, Inc. Wireless communication using multi-dimensional antenna configuration
US8976884B2 (en) 2012-12-20 2015-03-10 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for antenna array channel feedback
CN103152140B (zh) * 2013-03-05 2016-03-02 东南大学 一种基于直积码书的三维多用户mimo有限反馈方法
US20140301492A1 (en) * 2013-03-08 2014-10-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Precoding matrix codebook design for advanced wireless communications systems
RU2621010C2 (ru) * 2013-03-21 2017-05-30 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Способ и устройство для передачи информации состояния канала в системе беспроводной связи
US9712222B2 (en) * 2013-04-10 2017-07-18 Lg Electronics Inc. Layer alignment method and apparatus for multilayer three-dimensional beamforming in wireless communication system
WO2015018030A1 (zh) * 2013-08-08 2015-02-12 华为技术有限公司 确定预编码矩阵指示的方法、接收设备和发送设备
CN105519022A (zh) * 2013-09-30 2016-04-20 富士通株式会社 信息反馈方法、码本确定方法、用户设备和基站
CN103957041B (zh) * 2014-03-18 2017-02-15 东南大学 面向大规模mimo tdd系统的3d波束成形方法
US9667328B2 (en) * 2014-03-31 2017-05-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Precoding matrix codebook design and periodic channel state information feedback for advanced wireless communication systems
CN103929280B (zh) * 2014-03-31 2017-06-23 电信科学技术研究院 多级码本的生成方法和装置、以及码本反馈方法和装置
CN104506281B (zh) * 2015-01-14 2017-12-15 西安电子科技大学 一种3d‑mimo系统的射频与基带混合预编码方法

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