WO2014166454A1

WO2014166454A1 - 一种信道信息的获取方法及装置

Info

Publication number: WO2014166454A1
Application number: PCT/CN2014/077937
Authority: WO
Inventors: 陈宪明; 朱登魁; 肖华华; 鲁照华
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2014-10-16
Also published as: EP3026823A4; CN104333407A; EP3026823A1; US20160156399A1; EP3026823B1; CN104333407B; US9647739B2

Abstract

本发明公开了一种信道信息的获取方法及装置，涉及大规模天线阵列传输技术，所述方法包括：接收侧获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L；获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y；获取维度为N×N的酉矩阵W；利用所述索引L、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定发射侧N个天线与接收侧接收天线间的信道信息S的估计 S'。

Description

一种信道信息的获取方法及装置技术领域

本发明涉及大规模（Massive ) 天线阵列传输技术，特别涉及在使用大规模天线阵列的无线通信系统中的接收侧的信道信息的获取方法及装置。背景技术

随着智能终端和移动社交网络的兴起，移动通信业务流量需求将爆炸式增长。未来 B4G ( Beyond Fourth Generation ) /5G ( Fifth Generation )移动通信系统将面对海量信息的传输需求和泛在覆盖要求。 4G ( Fourth Generation )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釆用已经使系统的频谱效率逼近了信道容量，要实现上述目标需要变革传统网络构架并寻找新的无线资源增长点。小区小型化和异构化是未来无线网络的发展趋势，通过缩短终端与接入点间的距离，可显著降低信号的路径损耗，从而提高系统的频谱效率和功率效率，也有利于增强网络覆盖，但需解决复杂的干扰问题。另一方面，配置更大规模的天线阵列被认为是另一种可显著提升系统容量和覆盖的低成本实现方式。

基于大维度天线排列的大规模天线阵列技术是近两年兴起的热门研究方向之一。最新的研究已经表明：自适应大规模天线阵列技术能够深度挖掘和利用空间无线资源，理论上可显著提高系统的频谱效率和功率效率，是构建未来高效能绿色宽带移动通信系统的重要技术。但如何充分挖掘其潜在增益还亟待深入研究。而且，自适应大规模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；自适应大规模天线阵列的性能主要依赖于信道的统计特性，信道小尺度衰落的影响明显降低。

为适应上述特征设计高效可靠的新型大规模天线阵列传输技术，首先需要解决接收侧信道信息的获取问题。基于现有的信道信息的获取方法，发射侧天线数量的大幅增加必然会导致用于信道信息获取的参考信号的开销的急剧增加，换句话说，现有的信道信息的获取方法抑制了大规模天线阵列传输频谱效率的进一步的提升。上述用于信道信息获取的参考信号的开销问题是大规模天线阵列系统必须解决的瓶颈问题。因此，探寻适用于大规模天线阵列无线通信系统的新的信道信息获取方法，对构建实用的大规模天线阵列传输系统具有重要的理论价值和实际意义。发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种信道信息的获取方法及装置。

本发明实施例提供了一种信道信息的获取方法，包括：

接收侧获取发射侧 N个天线中发射参考信号的 M个天线的索引 L; 获取所述 M个天线与接收侧接收天线间的信道信息 Y;

获取维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W;

利用所述索引 L、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Y，确定发射侧 Ν个天线与接收侧接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

优选地，所述接收侧获取发射侧 N个天线中发射参考信号的 M个天线的索引 L的步骤包括：

接收侧获取固有的所述 M个天线的索引 L，或按照时间和 /或频率资源位置获取所述 M个天线的索引 L，或通过来自发射侧的第一系统或控制信息获取所述 M个天线的索引 L。

优选地，接收侧直接获取所述第一系统或控制信息中的所述 M个天线的索引 L，或通过所述第一系统或控制信息中的天线组索引，获取所述 M 个天线的索引 L。

优选地，所述获取所述 M个天线与接收侧接收天线间的信道信息 Y的步骤包括：

接收侧根据所述 M个天线中每个天线参考信号资源位置的接收数据和参考数据，分别获取所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息

将所述 Μ个天线中每个天线与接收天线间的信道信息 {_yi,y₂,…… ,y_M}进行组合，得到所述信道信息 Y。

优选地，所述获取维度为 NxN的酉矩阵 W的步骤包括：

接收侧获取预设的所述酉矩阵 W，或通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定所述酉矩阵 W。

优选地，预设的所述酉矩阵 W是维度为 NxN的离散傅里叶变换 DFT 矩阵，其每个元素为：

W_pq = C · exp〔j2:t (^{p - 1 q - 1})〕; p = l,2,...,N; q = l,2,...,N 其中， p和 q分别是酉矩阵 W的行索引与列索引， C是归一化常数因子。

优选地，所述第二系统或控制信息包括垂直方向的天线单元数 N_v，水平方向的天线单元数 N_h，极化天线单元指示，极化矩阵 W_pd相关信息。

优选地，所述通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定所述酉矩阵 W的步骤包括：

通过计算维度为 Ν_νχΝ_ν的垂直方向的 DFT矩阵 W_v、极化矩阵 W_p。^ 维度为 N_hxN_h水平方向的 DFT矩阵 W_h的克罗内克乘积，确定维度为 ΝχΝ 的酉矩阵 W;

其中，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 N个天线是单极化天线单元，则 N_v与N_h的乘积等于 N， W_pc)1是标量 1，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 N个天线是双极化天线单元，则 N_v与 N_h乘积的 2倍等于 N， W 是维度为 2x2的极化矩阵。

优选地，所述利用所述索引 L、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Y，确定发射侧 Ν个天线与接收侧接收天线间的信道信息 S的估计 S'的步骤包括：接收侧利用所述索引 L，获取维度为 ΜχΝ的随机矩阵 Ρ;

利用所述随机矩阵 Ρ、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Υ，确定矢量 X 利用所述酉矩阵 W与所述矢量 X，确定所述 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

优选地，所述随机矩阵 P的第 m行的第 i_m个元素为 1，其它元素为 0，其中所述 i_m为所述 M个天线中第 m个天线的天线索引， m=l ,2, ... ,M。

优选地，所述矢量 X是矢量集合 {ν^ν^ .,. ,νκ}中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合 {ν^ν^ .,. ,νκ}中任一矢量 ¼满足：所述随机矩阵 Ρ、所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置、所述矢量 ¼的乘积等于所述信道信息 Υ，所述范数是矢量所有元素的绝对值之和。

优选地，通过计算所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置与所述矢量 X的乘积，确定所述 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

本发明实施例还提供了一种信道信息的获取装置，包括：

信息获取模块，配置为获取发射侧 N个天线中发射参考信号的 M个天线的索引 L，获取所述 M个天线与接收侧接收天线间的信道信息 Y，获取维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W;

信道信息估计模块，配置为利用所述索引 L、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Y，确定发射侧 Ν个天线与接收侧接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

优选地，所述信息获取模块包括：天线索引获取子模块、信道信息获取子模块和酉矩阵获取子模块，

所述天线索 ]获取子模块配置为，获取固有的所述 M个天线的索引 L，或按照时间和 /或频率资源位置获取所述 M个天线的索引 L，或通过来自发射侧的第一系统或控制信息获取所述 M个天线的索引 L;

所述信道信息获取子模块配置为，根据所述 M个天线中每个天线参考信号资源位置的接收数据和参考数据，分别获取所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信 {y₁ y₂,—， y_M}，并将所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息 {_yi,y₂, … , y_M}进行组合，得到信道信息 Y;

所述酉矩阵获取子模块配置为，获取预设的酉矩阵 W，或通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定酉矩阵 W。

优选地，所述第二系统或控制信息包括：垂直方向的天线单元数 N_v、水平方向的天线单元数 N_h、极化天线单元指示和极化矩阵 W_pc)1相关信息。

优选地，所述酉矩阵获取子模块通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定酉矩阵 ^，包括：

所述酉矩阵获取子模块通过计算维度为 ^ ^垂直方向 DFT 矩阵 W_v、极化矩阵 W_p。^维度为 N_hxN_h水平方向 DFT矩阵 W_h的克罗内克乘积，确定维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W;

其中，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 Ν个天线是单极化天线单元，则 N_v与N_h的乘积等于 N， W_pc)1是标量 1 ; 若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 N个天线是双极化天线单元，则 N_v与 N_h乘积的 2倍等于 N， W 是维度为 2x2的极化矩阵。

优选地，所述信道信息估计模块包括：随机矩阵获取子模块、矢量确定子模块和估计子模块，

所述随机矩阵获取子模块配置为，利用所述 M个天线的索引 L，获取维度为 ΜχΝ的随机矩阵 Ρ;

所述矢量确定子模块配置为，利用所述随机矩阵 Ρ、所述酉矩阵 W 和所述信道信息丫，确定矢量 X；

所述估计子模块配置为，利用所述酉矩阵 W与所述矢量 X，确定所述 N个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

优选地，所述随机矩阵 P的第 m行的第 i_m个元素为 1，其它元素为 0，其中，所述 i_m为所述 M个天线中第 m个天线的天线索引， m=l,2, ... ,M。

优选地，所述矢量 X是矢量集合 {V₁ V₂, ... ,V_K}中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合 {ν^ν^.,.,νκ}中的任一矢量 ¼满足：所述随机矩阵 Ρ、所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置、所述矢量¼的乘积等于所述信道信息 Υ，所述范数是矢量所有元素的绝对值之和。

优选地，所述估计子模块配置为，通过计算所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置与所述矢量 X的乘积，确定所述 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，所述指令用于执行本发明实施例所述的信道信息的菝取方法。

与现有技术相比较，本发明实施例的有益效果在于：

本发明实施例根据 N个天线中发射参考信号的 M个天线与接收天线间的信道信息 Y，获取 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'，减少了大规模天线阵列用于信道信息获取的参考信号的开销，从而进一步的提升了大规模天线阵列传输的频谱效率。附图说明

图 1是本发明实施例提供的一种信道信息的获取方法流程图；图 2是本发明实施例提供的一种信道信息的获取装置的结构示意图；图 3是本发明实施例提供的大规模平面单极化天线阵列示意图；图 4是本发明实施例提供的大规模平面双极化天线阵列示意图；图 7是本发明实施例提供的天线组到时间和 /或频率资源映射示意图；图 8是本发明实施例提供的维度为 8x8单极化天线阵列天线索引示意图；

图 9是本发明实施例提供的维度为 8x8双极化天线阵列天线索引示意图。具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图 1 是本发明实施例提供的一种信道信息的获取方法流程图，如图 1 所示，包括：

步骤 101、接收侧获取发射侧的 N个天线中发射参考信号的 M个天线的索引 L。具体地说，接收侧获取固有的 M个天线的索引 L，即随着时间和 /或频率资源位置的改变，所述索引 L不变；或者按照预先设定的方式，按照时间和 /或频率资源位置，获取所述 M个天线的索引 L; 或通过来自发射侧的第一系统或控制信息获取所述 M个天线的索引 L, 即接收侧直接获取所述第一系统或控制信息中的所述 M个天线的索引 L，或通过所述第一系统或控制信息中的天线组索引，获取所述 M个天线的索引 L。

步骤 102、获取所述 M个天线与接收侧接收天线间的信道信息 Y。具体地说，接收侧根据 Μ个天线中每个天线参考信号资源位置（即参考信号的时间和 /或频率资源位置 )的接收数据和参考数据，分别获取所述 Μ个天线中每个天线与接收天线间的信道信息 {y₁ y₂,— ,y_M}，然后，将所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息 {_yi,y₂, ······ , y_M}进行组合，得到信道信息丫。其中，所述参考数据是接收侧已知的 M个天线中每个天线参考信号的时间和 /或频率资源位置的发送数据。

步骤 103、接收侧获取维度为 ΝχΝ的酉矩阵 ^。具体地说，接收侧获取预设的所述酉矩阵 w，或通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定酉矩阵 W。预设的所述酉矩阵 W是维度为 ΝχΝ的离散傅里叶变换（DFT， Discrete Fourier Transform )矩阵，其每个元素为：

所述第二系统或控制信息包括垂直方向天线单元数 N_v、水平方向天线单元数 N_h、极化天线单元指示、极化矩阵 W_pd相关信息，接收侧通过计算维度为 Ν_νχ Ν_ν的垂直方向 DFT矩阵 W_v、极化矩阵 W_p。^维度为 N_hxN_h的水平方向 DFT矩阵 W_h的克罗内克乘积，确定维度为 ΝχΝ的酉矩阵 ^，其中，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 Ν个天线是单极化天线单元，则 ^与 N_h的乘积等于 N， W_pd是标量 1，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 N个天线是双极化天线单元，则 ^与 N_h乘积的 2倍等于 N， Wpoi 是维度为 2x2的极化矩阵。

步骤 104、接收侧利用所述索引 L、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Y，确定发射侧 Ν个天线与接收侧接收天线间的信道信息 S的估计 S'。具体地说，首先，接收侧利用所述 M个天线的索引 L，获取维度为 ΜχΝ的随机矩阵 Ρ，所述随机矩阵 Ρ的第 m行的第 i_m个元素为 1，其它元素为 0，其中，所述 i_m为所述 M个天线中第 m个天线的天线索引， m=l,2, ... ,M; 然后，利用所述随机矩阵？、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Y，确定矢量 X，所述矢量 X是矢量集合 {ν^ν^.,νκ}中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合 {ν^ν^.,.,νκ}中任一矢量 ¼满足：所述随机矩阵 Ρ、所述酉矩阵 W或酉矩阵 W的共轭转置、所述矢量¼的乘积等于所述信道信息 Υ，所述范数是矢量所有元素的绝对值之和；最后，利用所述酉矩阵 W与所述矢量 X，确定所述 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'，优选地通过计算所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置与所述矢量 X的乘积确定所述 N个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

本发明实施例还提供了一种信道信息的获取装置，如图 2所示，包括：信息获取模块 10和信道信息估计模块 20，其中：

所述信息获取模块 10配置为，获取发射侧 N个天线中发射参考信号的 M个天线的索引 L，获取所述 M个天线与接收侧接收天线间的信道信息 Y，获取维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W。

其中，所述信息获取模块 10包括天线索引获取子模块 11、信道信息获取子模块 12、酉矩阵获取子模块 13。

所述天线索引获取子模块 11配置为，获取固有的所述 M个天线的索引 L, 或按照时间和 /或频率资源位置获取所述 M个天线的索引 L，或通过来自发射侧的第一系统或控制信息获取所述 M个天线的索引 L;

所述信道信息获取子模块 12配置为，根据所述 M个天线中每个天线参考信号资源位置的接收数据和参考数据，分别获取所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信 {_yi,y₂,—， y_M}，并将所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息 {y_1;y₂, ······ , y_M}进行组合，得到信道信息 Y;

所述酉矩阵获取子模块 13配置为，获取预设的酉矩阵 W，或通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定酉矩阵 W。

所述信道信息估计模块 20配置为，利用所述索引 L、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Y，确定发射侧 Ν个天线与接收侧接收天线间的信道信息 S 的估计 S'。

所述信道信息估计模块 20包括随机矩阵获取子模块 21、矢量确定子模块 22、估计子模块 23。

所述随机矩阵获取子模块 21配置为，利用所述 M个天线的索引 L，获取维度为 ΜχΝ的随机矩阵 Ρ，所述随机矩阵 Ρ的第 m行的第 i_m个元素为 1，其它元素为 0，其中，所述 i_m为所述 M个天线中第 m个天线的天线索引， m=l,2, ... ,M;

所述矢量确定子模块 22配置为，利用所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W 和所述信道信息丫，确定矢量 x，所述矢量 X是矢量集合 {ν^ν^.,νκ}中范数最小的矢量，所述随机矩阵 Ρ、所述酉矩阵 W或酉矩阵 W的共轭转置、

}中任一矢量 ¼三者的乘积等于所述信道信息 Υ; 所述估计子模块 23配置为，利用所述酉矩阵 W与所述矢量 X，确定所述 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

需要说明的是，上述信息获取模块 10和信道信息估计模块 20可由信道信息的获取装置中的中央处理器（CPU， Central Processing Unit ), 微处理器（MPU， Micro Processing Unit )、数字信号处理器（DSP， Digital Signal Processor )或现场可编程门阵列（ FPGA， Field Programmable Gate Array ) 来实现。以下结合图 3至图 9及具体实施例进一步阐述本发明，需要说明的是，假设天线阵列是由若干天线单元（Element )构成，并且所述天线阵列的维度是 N_vxN_h，即其垂直方向的天线单元数或天线单元的行数为 N_v，其水平方向的天线单元数或天线单元的列数为 N_h。

殳设天线单元分为单极化天线单元和双极化天线单元；其中，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称为单极化天线阵列；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，施例提供的大规模平面单极化天线阵列的示意图，图 3示出了 N_vxN_h维的单极化天线阵列，其中，垂直方向的天线单元数 N_v与水平方向的天线单元数 N_h的乘积等于发射侧的天线数 N。图 4是本发明实施例提供的大规模平面双极化天线阵列的示意图，图 4示出了 N_vxN_h维的双极化天线阵列，其中，垂直方向的天线单元数^与水平方向的天线单元数 N_h的乘积的 2倍等于发射侧的天线数 N。

假设天线是由至少一个具有相同极化方向的天线阵子构成，并且，所述天线可以等价于长期演进（LTE)标准中的天线端口；其中，所述天线阵子是组成天线的最小组件。

假设信道信息是发射天线与接收天线间的小尺度信道或快衰落信道的数值表示。如图 5所示，第一行天线最先被索引，由右至左依次是 1,2,..., n; 然后，第二行天线继续被索引，由右至左依次是 n+l,n+2,...,2n; 以此类推，釆用逐的示意图，如图 6所示，第一行第一极化方向的天线最先被索引，由右至左依次是 1,2,..., n; 接着，第一行第二极化方向的天线继续被索引，由右至左依次是 n+l,n+2,...,2n; 然后，第二行第一极化方向的天线继续被索引，由右至左依次是 2n+l,2n+2,...,3n; 接着，第二行第二极化方向的天线继续被索引，由右至左依次是 3n+l, 3n+2,...,4n; 以此类推，釆用逐行逐极化的索引方式。

本发明实施例提供了一种信道信息的获取方法，包括以下四个步骤：步骤一、获取 N个天线中发射参考信号的 M个天线的索引 L，其中，所述 N是发射侧的天线数，且 M小于等于N。

1、接收侧可以获取固定的所述 M个天线的索引 L，其中， N个天线中发射参考信号的 M个天线不会随时间和 /或频率发生改变。

M个天线的索引 L与时间和 /或频率资源位置有关。例如，可将 N个天线进行分组，每个天线组包括 M个天线，且允许组间天线的部分重叠；然后，周期性地将上述天线组映射到相应的时间和 /或频率资源。图 7是本发明实施例提供的天线组到时间和 /或频率资源映射的示意图，如图 7所示，共 20 个天线组，且以每 10个子帧的持续时间为周期进行映射。优选地， 4艮设 N 是 M的整数倍，将 N个天线分为 N/M个组，具体以 N/M为间隔依次选择 M个天线构成天线组，将 N/M个天线组循环映射到相应的时间和 /或频率资源。

3、通过接收来自发射侧的信息获取所述 M个天线的索引 L，其中，所述来自发射侧的信息包括但不限于所述 M 个天线中每个天线的索引 L ( ii,i₂,-,i_M )与天线组的索引，其承载于小区或终端专有的系统或控制信息中。

步骤二、获取所述 M个天线与接收天线间的信道信息 Y。

具体地说，接收侧根据所述 Μ个天线中第 1天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据，获取所述 Μ个天线中第 1天线与接收天线间的信道信息 _yi;根据所述 M个天线中第 2天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据，获取所述 M个天线中第 2天线与接收天线间的信道信息 y₂，以此类推，根据所述 M个天线中第 M天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据，获取所述 M个天线中第 M天线与接收天线间的信道信息 y_M; 最后，获取所述 M个天线与接收天线间的信道信息 Y, 所述信道信息 Y是所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息的组合，即

Y = [ y₂' · · · ' y_M ]^T

步骤三、获取维度为 ΝχΝ的酉矩阵 ^。

1、获取预设的维度为 ΝχΝ的酉矩阵 ^。

维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W是 DFT矩阵，即酉矩阵 W元素满足以下公式： W_pq = C · exp〔j2:t (^{p - 1 q - 1})〕; p = l,2,...,N; q = l,2,...,N 其中，该公式中下标 p与下标 q分别为酉矩阵 W行索引与列索引， C 为归一化的常数因子。

2、通过接收来自发射侧的信息获取维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W。

具体地说，所述来自发射侧的信息承载于小区或终端专有系统或控制信息中，包括但不限于垂直方向的天线单元数 N_v，水平方向的天线单元数 N_h，极化天线单元指示，极化矩阵 W_pd有关信息。

维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W是垂直方向的 DFT矩阵 W_v、极化矩阵 W_pd 以及水平方向的 DFT矩阵 W_h的克罗内克（ kron )乘积，具体公式如下：

W = W_v ® W_pol ®W_h

其中， W_v是维度为 Ν_νχΝ_ν的垂直方向 DFT矩阵， W_h是维度为 N_hxN_h 的水平方向 DFT矩阵， N_v与 N_h分别是垂直方向与水平方向的天线单元数。对于单极化天线单元， W_pd是标量 "1 " ; 对于双极化天线单元， W_pd是维度为 2x2的极化矩阵。注：对于单极化天线单元，满足 N_v与 N_h的乘积等于 N; 对于双极化天线单元，满足 N_v与 N_h的乘积的 2倍等于 N。

步骤四、根据所述 M个天线的索引 L，所述 M个天线与接收天线间的信道信息 Y以及所述维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W，获取所述 N个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

具体地说，首先，根据所述 M个天线的索引 L获取随机矩阵 P，所述随机矩阵 P满足以下特征：维度为 ΜχΝ，矩阵 Ρ第 m行第 i_m( 111=1,2,3 .., M ) 个元素为 "1 "，其余元素为 "0"，其中，所述 i_m为所述 M个天线中第 m天线的天线索引；接着，根据所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W以及所述 M个天线与接收天线间的信道信息 Y 获取矢量 X , 所述矢量 X是矢量集合 { Vy, V_K}中范数最小的矢量，所述范数是指取矢量所有元素绝对值之和，其中，所述矢量集合 {Vy, V_K}中的任一矢量 ¼满足：所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置以及矢量 ¼，三者的乘积等于所述 M个天线与接收天线间的信道信息 Y，可以用公式表示为： X = s.t Y = PWV, or 7 = PW^HV_l

其中， 1.1表示取矢量的范数操作， s.t为约束条件标记， H表示取矩阵的共轭转置操作， min(x)表示取使表达式 X值最小的变量值；然后，根据所述矢量 X与所述酉矩阵 W获取所述 N个天线与接收天线间的信道信息 S 的估计 S'，其中，所述 N个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'等于所述酉矩阵 W或酉矩阵 W的共轭转置与所述矢量 X的乘积，可以用公式表示为：

S ' = WX or S' = W^HX

上述发射侧指网络侧，上述接收侧指终端侧。实施例一

假设网络侧使用维度为 8x8的单极化天线阵列，则网络侧的天线数 N 为 8x8=64个，图 8是本发明实施例提供的维度为 8x8单极化天线阵列天线索引的示意图，如图 8所示，假设发射参考信号的天线数 M为 10 (《64 ) 个。

假设终端侧使用一个接收天线。

终端侧获取固有的发射参考信号的 10个天线的索引 L，或通过预设方式获取发射参考信号的 10个天线的索引 L，或通过接收来自网络侧的信息获取发射参考信号的 10个天线的索引 L，假设获取的 10个天线的索引 L 如下：

L = {7,15,19,28,34,38,42,47,50,55}

假设所述 10个天线中每个天线的参考数据是该天线专有的，且元素模值为 "1" 的随机序列，天线的参考信号资源位置数等于参考数据（或随机序列）长度，所述 10个天线中的不同天线使用相同或不同的参考信号资源位置，并且对于使用相同参考信号资源位置的不同天线，它们的参考数据 (或随机序列）相互正交或近似正交，其中，所述参考数据是收发两端已知的在参考信号资源位置发射的数据，所述参考信号资源位置是发射参考信号的时间和 /或频率资源位置。

终端侧根据所述 10个天线中第 1天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据获取所述 10个天线中第 1天线与接收天线间的信道信息 _yi, 具体地说，所述第 1天线与接收天线间的信道信息 ₁是该天线参考数据的共轭与其参考信号资源位置的接收数据按元素相乘后所获得矢量的元素平均值；类似地，以同样方式获取所述 10个天线中其它 9个天线与接收天线间的信道信息（y₂,y₃,—,y₁₍₎ ); 所述 10个天线与接收天线间的信道信息 Y为所述 10个天线中每个天线与接收天线间的信道信息的组合，即

Y ⁼ [yi,y₂". yio]^T，

其中， τ表示取矩阵的转置操作。

终端侧获取预设的维度为 64x64的酉矩阵 W为 DFT矩阵，其元素满足： = l,2,...,64;q = l,2,...,64

其中，下标 p与下标 q分别为酉矩阵 W行索引与列索引。

或者，终端侧通过接收来自网络侧的信息获取维度为 64x64酉矩阵 W，所述 64x64酉矩阵 W为垂直方向的 DFT矩阵、极化矩阵以及水平方向的

DFT矩阵的克罗内克（kron)乘积，公式如下：

W = W_v®W_pol®W_h 其中， ^是维度为 8x8的垂直方向 DFT矩阵，其元素满足： W_v,_pq = ._eXp〔j2:r^(p-1) ₈ ^(q-1)〕;p = l,2,...,8;q = 1,2,...,8 其中， W_h是维度为 8x8的水平方向 DFT矩阵，其元素满足： W_h,_pq = ._eXp〔j2:r^(P-1) ₈ ^(q-1)〕;p = l,2 ..,8;q = 1,2,一,8 其中， W_pd是标量 "1"。根据已知的 10个天线的索引 L，终端侧获取维度为 10x64的随机矩阵 P, 其中，随机矩阵 P第 1行第 7个元素为 "1"，其余为 "0" ; 第 2行第 15 个元素为 "1" , 其余为 "0" ; 第 3行第 19个元素为 "1" , 其余为 "0" ; 第 4行第 28个元素为 "1"，其余为 "0" ; 以此类推，第 10行第 55个元素为 "1" , 其余为 "0" 接着，根据所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W 以及所述 10个天线与接收天线间的信道信息 Y，终端侧获取矢量 X，所述矢量 X是矢量集合 {Vy, ¼,···, V_K}中范数最小的矢量，所述矢量集合 {Vy, ¼,···, V_K} 中的任一矢量 Vi满足：所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W 的共轭转置以及矢量 ¼，三者的乘积等于所述 10个天线与接收天线间的信道信息 Y; 其中，所述范数是指取矢量所有元素绝对值之和，用公式表示如下：

X = min ||^|| , s.t Y = PWV_t or 7 = PW^HV_l 其中， 1.1表示取矢量的范数操作， s.t为约束条件标记， H表示取矩阵的共轭转置操作， min(x)表示取使表达式 X值最小的变量值。

根据所述矢量 X与所述酉矩阵 W，终端侧获取所述 64个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'，其中，所述 64个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'等于所述酉矩阵 W或酉矩阵 W的共轭转置与所述矢量 X 的乘积，可以用公式表示如下：

S ' = WX or S' = W^HX 实施例二

假设网络侧使用维度为 8x8的双极化天线阵列，则网络侧的天线数 N 为 2x8x8=128个，图 8是本发明实施例提供的维度为 8x8双极化天线阵列天线索引的示意图，如图 8所示，假设发射参考信号的天线数 M为 20(《128 ) 假设终端侧使用一个接收天线。

终端侧获取固有的发射参考信号的 20个天线的索引 L，或通过预设方式获取发射参考信号的 20个天线的索引 L，或通过接收来自网络侧的信息获取发射参考信号的 20个天线的索引 L; 假设获取的 20个天线的索引 L 如下：假设所述 20个天线中每个天线的参考数据是该天线专有的，且元素模值为 "1" 的随机序列，天线的参考信号资源位置数等于参考数据（或随机位置，并且对于使用相同参考信号资源位置的不同天线，它们的参考数据 (或随机序列）相互正交或近似正交，其中，所述参考数据是收发两端已知的在参考信号资源位置发射的数据，所述参考信号资源位置是发射参考信号的时间和 /或频率资源位置。

根据所述 20个天线中第 1天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据，终端侧获取所述 20个天线中第 1天线与接收天线间的信道信息 _yi，具体地，所述第 1天线与接收天线间的信道信息是该天线参考数据的共轭与其参考信号资源位置的接收数据按元素相乘后所获得矢量的元素平均值；类似地，以同样方式获取所述 20个天线中其它 19个天线与接收天线间的信道信息（ y₂, y₃,...,y_2Q ); 终端侧获取的所述 20个天线与接收天线间的信道信息 Y是所述 20个天线中每个天线与接收天线间的信道信息的组合，即

其中， τ表示取矩阵的转置操作。

获取预设的维度为 128x 128的酉矩阵 W为 DFT矩阵，其元素满足： W^pq = Τ^ ^εχρ〔』^2π"^1^)^Ρ = H"¹²⁸ = ，…，¹²⁸ 其中，下标 p与下标 q分别为酉矩阵 W行索引与列索引。

或者，终端侧通过接收来自网络侧信息获取维度为 128x128酉矩阵 W，所述 128x128酉矩阵 W为垂直方向的 DFT矩阵、极化矩阵以及水平方向的 DFT矩阵的克罗内克（kron)乘积，公式如下：

W = W_v®W_pol®W_h 其中， ^是维度为 8x8的垂直方向 DFT矩阵，其元素满足： W_v,_pq = ._eXp〔j2:r^(p-1) ₈ ^(q-1)〕;p = l,2,...,8;q = 1,2,...,8 其中， W_h是维度为 8x8的水平方向 DFT矩阵，其元素满足： W_h,_pq = ._eXp〔j2:r^(P-1) ₈ ^(q-1)〕;p = l,2 ..,8;q = 1,2,一,8 其中， ^^。是维度为 2x2的极化矩阵，并假设

1 1

j -j 根据已知的 20个天线的索引 L，终端侧获取维度为 20x128的随机矩阵卩，其中，随机矩阵 P第 1行第 7个元素为 "1"，其余为 "0"; 第 2行第 17个元素为 "1", 其余为 "0"; 第 3行第 24个元素为 "1", 其余为 "0"; 第 4行第 32个元素为 "1"，其余为 "0"; 以此类推，第 20行第 126个元素为 "1"，其余为 "0"。接着，根据所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W以及所述 20个天线与接收天线间的信道信息 Y，终端侧获取矢量 X，其中，所述矢量 X

·,ν_κ}中范数最小的矢量，所述矢量集合 {ν^.,νί, .,νκ}中的任一矢量 ¼满足：所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置以及矢量 ¼，三者的乘积等于所述 20个天线与接收天线间的信道信息 Y，其中，所述范数是指取矢量所有元素绝对值之和，用公式表示如下：

X = min ||^||, s.t Y = PWV_t or 7 = PW^HV_l 其中， 1.1表示取矢量的范数操作， s.t为约束条件标记， H表示取矩阵的共轭转置操作， min(x)表示取使表达式 X值最小的变量值。

根据所述矢量 X与所述酉矩阵 W，终端侧获取所述 128个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'，其中，所述 128个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'等于所述酉矩阵 W或酉矩阵 W的共轭转置与所述矢量 X的乘积，可以用公式表示如下：

S ' = WJ or S ' = W^HJ 。本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，所述指令用于执行本发明实施例所述的信道信息的菝取方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可釆用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可釆用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质 (包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等 )上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和 /或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和 /或方框、以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims

权利要求书

1、一种信道信息的获取方法，包括：

获取维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W;

利用所述索引 L、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Y，确定发射侧 Ν 个天线与接收侧接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

2、根据权利要求 1所述的方法，其中，所述接收侧获取发射侧 N个天线中发射参考信号的 M个天线的索引 L的步骤包括：

3、根据权利要求 2所述的方法，其中，接收侧直接获取所述第一系统或控制信息中的所述 M个天线的索引 L，或通过所述第一系统或控制信息中的天线组索引，获取所述 M个天线的索引 L。

4、根据权利要求 1所述的方法，其中，所述获取所述 M个天线与接收侧接收天线间的信道信息 Y的步骤包括：

接收侧根据所述 M个天线中每个天线参考信号资源位置的接收数据和参考数据，分别获取所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息 {yi,y2,……， ΥΜ} ;

将所述 Μ个天线中每个天线与接收天线间的信道信息 {y₁ y₂,— ,y_M} 进行组合，得到所述信道信息 Y。

5、根据权利要求 1所述的方法，其中，所述获取维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W的步骤包括：

6、根据权利要求 5所述的方法，其中，预设的所述酉矩阵 W是维度为 ΝχΝ的离散傅里叶变换 DFT矩阵，其每个元素为：

7、根据权利要求 5所述的方法，其中，所述第二系统或控制信息包括：垂直方向的天线单元数 N_v、水平方向的天线单元数 N_h、极化天线单元指示和极化矩阵 W_pd相关信息。

8、根据权利要求 7所述的方法，其中，所述通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定酉矩阵 W的步骤包括：

通过计算维度为 N_vχN_v垂直方向 DFT矩阵 W_v、极化矩阵 W_pd和维度为 N_hxN_h水平方向 DFT矩阵 W_h的克罗内克乘积，确定维度为 ΝχΝ的酉矩阵 W;

其中，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 Ν个天线是单极化天线单元，则 Ν_ν与 N_h的乘积等于 N， W_pd是标量 1 ; 若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 N个天线是双极化天线单元，则 N_v与 N_h乘积的 2 倍等于 N， ^。₁是维度为 2 x2的极化矩阵。

9、根据权利要求 1所述的方法，其中，所述利用所述索引 L、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Y，确定发射侧 Ν个天线与接收侧接收天线间的信道信息 S的估计 S'的步骤包括：

接收侧利用所述索引 L，获取维度为 ΜχΝ的随机矩阵 Ρ;

利用所述随机矩阵 Ρ、所述酉矩阵 W和所述信道信息 Υ，确定矢量

X；

利用所述酉矩阵 W与所述矢量 X，确定所述 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 s'。

10、根据权利要求 9所述的方法，其中，所述随机矩阵 P的第 m行的第 ^个元素为 1，其它元素为 0，其中，所述 i_m为所述 M个天线中第 m个天线的天线索引， m=l,2, ... ,M。

11、根据权利要求 10所述的方法，其中，所述矢量 X是矢量集合 {V₁ ν₂,...,ν_κ}中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合 {ν^ν^.,νκ}中的任一矢量 Vi满足：所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W 的共轭转置、所述矢量 Vi的乘积等于所述信道信息 Y，所述范数是矢量所有元素的绝对值之和。

12、根据权利要求 9-11任意一项所述的方法，其中，所述利用酉矩阵 W与矢量 X，确定 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'，包括：

通过计算所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置与所述矢量 X 的乘积，确定所述 N个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

13、一种信道信息的获取装置，包括：

14、根据权利要求 13 所述的装置，其中，所述信息获取模块包括：天线索引获取子模块、信道信息获取子模块和酉矩阵获取子模块，

所述天线索 ]获取子模块配置为，获取固有的所述 M个天线的索引 L, 或按照时间和 /或频率资源位置获取所述 M个天线的索引 L，或通过来自发射侧的第一系统或控制信息获取所述 M个天线的索引 L; 所述信道信息获取子模块配置为，根据所述 M个天线中每个天线参考信号资源位置的接收数据和参考数据，分别获取所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信 {y₁ y₂,—， y_M}，并将所述 M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息 {_yi,y₂, … , y_M}进行组合，得到信道信息 Y; 所述酉矩阵获取子模块配置为，获取预设的酉矩阵 W，或通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定酉矩阵 W。

15、根据权利要求 14所述的装置，其中，所述第二系统或控制信息包括：垂直方向的天线单元数 N_v、水平方向的天线单元数 N_h、极化天线单元指示和极化矩阵 W_pd相关信息。

16、根据权利要求 15所述的装置，其中，所述酉矩阵获取子模块通过来自发射侧的第二系统或控制信息确定酉矩阵 W，包括：

其中，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 Ν个天线是单极化天线单元，则 Ν_ν与 N_h的乘积等于 N， W_pd是标量 1 ; 若根据所述极化天线单元指示确定发射侧 N个天线是双极化天线单元，则 N_v与 N_h乘积的 2 倍等于 N， ^。₁是维度为 2x2的极化矩阵。

17、根据权利要求 13所述的装置，其中，所述信道信息估计模块包括：随机矩阵获取子模块、矢量确定子模块和估计子模块，

所述估计子模块配置为，利用所述酉矩阵 W与所述矢量 X，确定所述 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

18、根据权利要求 17所述的装置，其中，所述随机矩阵 P的第 m行的第 ^个元素为 1，其它元素为 0，其中，所述 i_m为所述 M个天线中第 m个天线的天线索引， m=l,2, ... ,M。

19、根据权利要求 18所述的装置，其中，所述矢量 X是矢量集合 {V₁ v₂,...,v_K}中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合 {ν^ν^.,νκ}中的任一矢量 ¼满足：所述随机矩阵 P、所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W 的共轭转置、所述矢量 ¼的乘积等于所述信道信息 Y，所述范数是矢量所有元素的绝对值之和。

20、根据权利要求 17-19任一项所述的装置，其中，所述估计子模块配置为，通过计算所述酉矩阵 W或所述酉矩阵 W的共轭转置与所述矢量 X的乘积，确定所述 Ν个天线与接收天线间的信道信息 S的估计 S'。

21、一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，所述指令用于执行权利要求 1-12任一项所述的信道信息的获取方法。