WO2016145986A1 - 大规模数模混合天线及信道状态信息反馈方法和装置 - Google Patents

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    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H04L5/0057—Physical resource allocation for CQI

Definitions

  • the foregoing channel state information feedback method further includes:
  • a use unit configured to send, in each of the preset subframes, a downlink reference signal precoded by the target analog precoding matrix, and receive by the UE, in a target analog precoding matrix use phase of the analog precoding period a second-stage CSI of the feedback, wherein the second-stage CSI calculates, according to the received downlink reference signal that is pre-coded by the target analog precoding matrix, the spatial channel, and calculates the channel according to the measurement result.
  • the CSI obtained.
  • the precoding method of the analog precoding matrix selection phase is: the base station controls the signal pair N H ⁇ N V through the baseband phase shifter on the ith time offset of the preset P time offsets analog antenna ports in each column N V analog antenna port i-analog pre-coding matrix, and further separately for each column N V analog antenna ports corresponding N H ⁇ M V digital antenna ports for each column M V th
  • the digital antenna port sets a preset digital precoding matrix, wherein the i th analog precoding matrix is a preset i-th 1 ⁇ N V , a matrix, and the preset digital precoding matrix is a preset 1 ⁇ M V matrix.
  • the preset digital precoding matrix is a 1 ⁇ M V matrix
  • the 1 ⁇ M V matrix is:
  • the base station receives the PMI information, the RI information, and the CQI information fed back by the UE, and performs calculation of the link adaptation parameter.
  • the disclosure is based on a channel state information feedback method for a large-scale digital-analog hybrid antenna.
  • the specific steps on the UE side are:
  • Step 500 In the analog precoding matrix selection phase of the analog precoding period, the UE respectively receives the precoded downlink reference signal sent by the base station in each subframe corresponding to the time offset, and feeds back the first phase CSI to the base station. And measurement information, where the first stage CSI is a CSI calculated by the UE according to the received pre-coded downlink reference signal, and the measurement information is the RSRP corresponding to each time offset. The average of the values or the average of the CQI values corresponding to each time offset.
  • the UE receives the downlink reference signal precoded by the target analog precoding matrix according to the two sets of CSI-RS resources configured by the base station, and measures spatial channel information and a list of M V digits of a row of N H digital antenna ports.
  • the base station receives PMI information, RI information, and CQI information fed back by all UEs, and performs calculation of link adaptation parameters.
  • a channel state information feedback device for a large-scale digital-analog hybrid antenna is applied to an antenna, including:

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Abstract

本公开提供了一种大规模数模混合天线及信道状态信息反馈方法和装置。该信道状态信息反馈方法为：在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在每一个时间偏移量上所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由用户设备(UE)反馈的第一阶段信道状态信息(CSI)和测量信息；基站基于所有P个时间偏移量的模拟预编码矩阵性能的测量值选取一个目标模拟预编码矩阵；在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，基站在每个预设的子帧上发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI。

Description

大规模数模混合天线及信道状态信息反馈方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请主张在2015年3月19日在中国提交的中国专利申请号No.201510121860.5的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及通信领域，特别是涉及一种大规模数模混合天线及信道状态信息反馈方法和装置。
背景技术
鉴于多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术对于提高峰值速率与系统频谱利用率的重要作用，长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)、长期演进技术升级版(LTE-Advanced，LTE-A)等无线接入技术标准均是以多输入多输出正交频分复用技术(Multiple-Input Multiple-Output +Orthogonal Frequency Division Multiplexing，MIMO+OFDM)为基础构建起来的。
此外，MIMO技术的性能增益来自于多天线系统所能获得的空间自由度，因此MIMO技术在标准化发展过程中的一个最重要的演进方向便是维度的扩展。在LTE Rel-8中，最多可以支持4层的MIMO传输。Rel-9重点对多用户多输入多输出(Multi-User MIMO，MU-MIMO)技术进行了增强，传输模式(Transmission Mode，TM)-8的MU-MIMO传输中最多可以支持4个下行数据层。Rel-10则引入支持8天线端口，进一步提高了信道状态信息的空间分辨率，并进一步将单用户多输入多输出(Single-User MIMO，SU-MIMO)的传输能力扩展至最多8个数据层。
为了进一步提升MIMO技术，移动通信系统中引入大规模天线技术。现有技术中，对于全数字化的大规模天线有高达128，256以及512个天线振子， 而每个天线振子连接一个收发信机，因此具有高达128，256以及512个收发信机，并具有高达128，256以及512个天线端口。大规模天线中的大量的收发信机带来传输数据量的增加，例如，对于128个天线端口，其传输速率R约为157286.4Mbps，需要32根5G光纤用于传输数据。同时，信道状态信息的空间分辨率直接取决于下行参考信号的端口数量，获得每个天线端口的信道信息需要大量的信道状态信息参考信号(Channel Status Information Reference Signal，CSI-RS)，而大量的CSI-RS信号将会带来显著的时频资源开销。
因此，大量的收发信机所带来高传输速率需求以及大量的CSI-RS所带来的时频资源开销是全数字化大规模天线急需解决的重要技术问题。
发明内容
本公开实施例提供一种大规模数模混合天线及信道状态信息反馈方法和装置，用以解决现有技术中使用大量收发信机所带来高传输速率需求以及大量的CSI-RS所带来的时频资源开销的问题。
本公开实施例提供的具体技术方案如下：
一种大规模数模混合天线，包括：NH×NV个模拟天线端口和NH×MV个数字天线端口，其中，
所述NH×NV个模拟天线端口分别对应于NH×NV个移相器，其中，所述NH×NV个移相器一端与NH×NV个天线单元组成的平面阵列一一相连，所述NH×NV个移相器另一端分成NH×MV个移相器组，与NH×MV个合分路器一一相连，每一个移相器组对应KV个通道，NV＝MVKV；
所述的NH×MV个数字天线端口分别对应于NH×MV个收发信机，其中，所述NH×MV个收发信机一端与所述NH×MV个合分路器一一相连。
可选的，所述NH×NV个天线单元为NH×NV个单极化天线振子，或NH/2×NV 个双极化天线振子。
因此，本公开中的数模混合天线可以明显减少数字天线端口数量，相比全数字的天线端口减少到原来的1/KV个。
一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈方法，应用于上述的大规模数模混合天线，包括：
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在预设的每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由用户设备(UE)反馈的第一阶段信道状态信息(CSI)和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率(RSRP)值的平均值或每一个时间偏移量对应的信道质量指示(CQI)值的平均值；
基站根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个时间偏移量的模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵；
在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，基站在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
因此，上述大规模数模混合天线的信道信息反馈方法不仅可以明显减少数字天线端口数量，同时又能保证波束足够窄，波束可以三维扫描，降低UE间干扰，提高吞吐量。相对于全数字大规模天线，采用本公开的方法降低了数据传输和信号处理运算难度，并又充分反映了三维波束赋形所带来增益，与信 道的实际传输能力匹配，使基站可以更准确的进行链路自适应。
可选的，上述信道状态信息反馈方法进一步包括：
在预配置阶段，基站设置所述模拟预编码周期、P个时间偏移量以及模拟预编码矩阵组，所述模拟预编码矩阵组包括预设的P个模拟预编码矩阵，所述P个模拟预编码矩阵为预设的P个1×NV矩阵，每一个时间偏移量分别对应一个模拟预编码矩阵，P为正整数。
可选的，在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，包括：
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在每一个时间偏移量上，通过基带的移相器控制信号对所述NH×NV个模拟天线端口中每一列NV个模拟天线端口设置对应的模拟预编码矩阵；
基站并进一步分别为所述每一列NV个模拟天线端口对应的所述NH×MV个数字天线端口中每一列MV个数字天线端口设置预设的数字预编码矩阵；
其中，所述预设的数字预编码矩阵为预设的1×MV矩阵。
可选的，基站根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个时间偏移量的模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵，包括：
基站根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值；
基站基于所有模拟预编码矩阵性能的测量值选取目标模拟预编码矩阵，其中，所述目标模拟预编码矩阵所对应的性能的测量值具有针对预设参数的最大取值。
可选的，上述信道状态信息反馈方法进一步包括：
在所述模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在基站对下行参考信 号进行预编码之前，基站为NH×1个数字天线端口配置信道状态信息参考信号CSI-RS资源；其中，所述NH×1个数字天线端口是基于预设的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送所述经过预编码的下行参考信号。
可选的，上述信道状态信息反馈方法进一步包括：
在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，基站为NH×MV个数字天线端口配置信道状态信息参考信号(CSI-RS)资源；其中，所述NH×MV个数字天线端口是基于所述目标模拟预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号；
或者，
在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，基站为NH×MV个数字天线端口中的任一列MV个数字天线端口配置第一CSI-RS资源，以及为NH×MV个数字天线端口中任一行NH个数字天线端口配置第二CSI-RS资源；其中，所述NH×MV个数字天线端口是基于所述目标模拟预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号。
可选的，上述信道状态信息反馈方法进一步包括：
在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，当基站确定满足预设的重新选择目标模拟预编码矩阵的条件时，进入下一个模拟预编码周期。
一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈方法，应用于所述的大规模数模混合天线，包括：
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，UE分别接收基站在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送所述经过预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第一阶段CSI和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述 UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的RSRP值的平均值或每一个时间偏移量对应的CQI值的平均值；
在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，UE分别接收所述基站在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
因此，上述大规模数模混合天线的信道信息反馈方法不仅可以明显减少数字天线端口数量，同时又能保证波束足够窄，波束可以三维扫描，降低UE间干扰，提高吞吐量。相对于全数字大规模天线，采用本公开的方法降低了数据传输和信号处理运算难度，并又充分反映了三维波束赋形所带来增益，与信道的实际传输能力匹配，使基站可以更准确的进行链路自适应。
一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于所述的大规模数模混合天线，包括：
测试单元，用于在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在预设的每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由终端UE反馈的第一阶段CSI和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的RSRP值的平均值或每一时间偏移量对应的CQI值的平均值；
选择单元，用于根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵；
使用单元，用于在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
因此，上述大规模数模混合天线的信道信息反馈装置不仅可以明显减少数字天线端口数量，同时又能保证波束足够窄，波束可以三维扫描，降低UE间干扰，提高吞吐量。相对于全数字大规模天线，采用本公开的方法降低了数据传输和信号处理运算难度，并又充分反映了三维波束赋形所带来增益，与信道的实际传输能力匹配，使基站可以更准确的进行链路自适应。
可选的，上述信道状态信息反馈装置进一步包括：
预配置单元，用于在预配置阶段，设置模拟预编码周期、P个时间偏移量以及模拟预编码矩阵组，其中，所述模拟预编码周期包括模拟预编码矩阵选择阶段和目标预编码矩阵使用阶段，所述模拟预编码矩阵组包括预设的P个模拟预编码矩阵，所述P个模拟预编码矩阵为预设的P个1×NV矩阵，每一个时间偏移量分别对应一个模拟预编码矩阵，P为正整数。
可选的，在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码时，所述测试单元用于：
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在每一个时间偏移量上，通过基带的移相器控制信号对所述NH×NV个模拟天线端口中每一列NV个模拟天线端口设置对应的模拟预编码矩阵；
以及进一步分别为所述每一列NV个模拟天线端口对应的所述NH×MV个数字天线端口中每一列MV个数字天线端口设置预设的数字预编码矩阵；
其中，所述预设的数字预编码矩阵为预设的1×MV矩阵。
可选的，根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个时间偏移量的模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵时，所述选择单元用于：
根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值；
以及基于所有模拟预编码矩阵性能的测量值选取目标模拟预编码矩阵，其中，所述目标模拟预编码矩阵所对应的性能的测量值具有针对预设参数的最大取值。
可选的，上述信道状态信息反馈装置进一步包括：
第一配置单元，用于在所述模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×1个数字天线端口配置信道状态信息参考信号CSI-RS资源；其中，所述NH×1个数字天线端口是基于预设的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送所述经过预编码的下行参考信号。
可选的，上述信道状态信息反馈装置进一步包括：
第二配置单元，用于在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×MV个数字天线端口配置CSI-RS资源；其中，所述NH×MV个数字天线端口是基于所述目标模拟预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号；
或者，
在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×MV个数字天线端口中的任一列MV个数字天线端口配置第一CSI-RS资源，以及为NH×MV个数字天线端口中任一行NH个数字天线端口配置第二CSI-RS资源；其中，所述NH×MV个数字天线端口是基于 所述目标模拟预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号。
可选的，上述信道状态信息反馈装置进一步包括：
重新选择单元，用于在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，当确定满足预设的重新选择目标模拟预编码矩阵的条件时，进入下一个模拟预编码周期。
一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于所述的大规模数模混合天线，包括：
第一反馈单元，用于在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，分别接收基站在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送所述经过预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第一阶段CSI和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的RSRP值的平均值或每一个时间偏移量对应的CQI值的平均值；
第二反馈单元，用于在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，分别接收所述基站在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
因此，上述大规模数模混合天线的信道信息反馈装置不仅可以明显减少数字天线端口数量，同时又能保证波束足够窄，波束可以三维扫描，降低UE间干扰，提高吞吐量。相对于全数字大规模天线，采用本公开的方法降低了数据传输和信号处理运算难度，并又充分反映了三维波束赋形所带来增益，与信道的实际传输能力匹配，使基站可以更准确的进行链路自适应。
本公开还提供了一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于所述的大规模数模混合天线，包括处理器，收发机和存储器；
所述处理器用于读取所述存储器中的计算机可读程序以执行下列操作：
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在预设的每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第一阶段CSI和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的RSRP值的平均值或每一个时间偏移量对应的CQI值的平均值；
根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵；
在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI；
所述收发机用于接收和发送数据；
所述存储器用于保存所述处理器执行操作时所使用的数据。
本公开还提供了一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于所述的大规模数模混合天线，包括处理器，收发机和存储器；
所述处理器用于读取所述存储器中的计算机可读程序以执行下列操作：
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，分别接收基站在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送所述经过预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第一阶段CSI和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的RSRP值的平均 值或每一个时间偏移量对应的CQI值的平均值；
在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，分别接收所述基站在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI；
所述收发机用于接收和发送数据；
所述存储器用于保存所述处理器执行操作时所使用的数据。
附图说明
图1为本公开实施例中大规模数模混合天线的结构示意图；
图2为本公开实施例中大规模数模混合天线的在基站侧的信道状态信息反馈概述流程图；
图3为本公开实施例中基于大规模数模混合天线的模拟预编码周期示意图；
图4为本公开实施例中基于大规模数模混合天线的模拟预编码的俯仰角示意图；
图5中本公开实施例中大规模数模混合天线的在用户设备侧的信道状态信息反馈概述流程图；
图6中本公开实施例中大规模数模混合天线的在基站侧的信道状态信息反馈装置的结构示意图；
图7中本公开实施例中大规模数模混合天线的在用户设备侧的信道状态信息反馈装置的结构示意图。
具体实施方式
为了解决使用大量收发信机所带来的高传输速率需求以及大量的CSI-RS所带来的时频资源开销的问题，本公开提出了一种大规模数模混合天线及信道状态信息反馈方法和装置，该信道状态信息反馈方法为：在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在预设的每一个时间偏移量上，采用每一个时 间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由用户设备(User Equipment，UE)反馈的第一阶段信道状态信息(Channel Status Information，CSI)和测量信息，其中，第一阶段CSI为UE根据接收到的经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)值的平均值或每一个时间偏移量对应的信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)值的平均值；基站根据UE针对每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应每一个时间偏移量的模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵；在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，基站在预设的每一个子帧上发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI，其中，第二阶段CSI为UE根据接收到的经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
下面结合附图对本公开优选的实施方式进行详细说明。
参阅图1所示，本公开中大规模数模混合天线的结构示意图。
本公开中的大规模数模混合天线，包括：NH×NV个模拟天线端口和NH×MV个数字天线端口，其中，
NH×NV个模拟天线端口分别对应于NH×NV个移相器，每一个移相器对应一个模拟天线端口。
其中，NH×NV个移相器一端与NH×NV个天线单元组成的平面阵列一一相连，NH×NV个移相器另一端分成NH×MV个移相器组，与NH×MV个合分路器一一相连，每一个移相器组对应KV个通道，其中，NV＝MVKV。
NH×MV个数字天线端口分别对应于NH×MV个收发信机，每一个收发信机 对应一个数字天线端口。
其中，NH×MV个收发信机一端与NH×MV个合分路器一一相连。
具体的，NH表示每行中天线单元个数，或移相器个数，或合分路器个数，或收发信机个数，NV表示每列中天线单元个数，或移相器个数，MV表示每列中合分路器个数，或收发信机个数。
此外，NH×NV个移相器一端与NH×NV个天线单元组成的平面阵列一一相连，其中，NH×NV个天线单元为NH×NV个单极化天线振子，或NH/2×NV个双极化天线振子。
参阅图2和图3所示，基于上述大规模数模混合天线的信道状态信息反馈方法的具体流程为：
在预配置阶段，基站设置模拟预编码周期、P个时间偏移量以及模拟预编码矩阵组。
其中，模拟预编码周期包括模拟预编码矩阵选择阶段和目标预编码矩阵使用阶段，模拟预编码矩阵组包括预设的P个模拟预编码矩阵，P个模拟预编码矩阵为预设的P个1×NV矩阵，每一个时间偏移量分别对应一个模拟预编码矩阵，P为正整数。
参阅图3所示，基站设置模拟预编码周期为
Figure PCTCN2016075222-appb-000001
通常
Figure PCTCN2016075222-appb-000002
是以子帧长度为基本单位。在每个模拟预编码周期
Figure PCTCN2016075222-appb-000003
内，设置P个单位时间偏移ΔTAnalog，通常ΔTAnalog也是以子帧长度为基本单位，ΔTAnalog可以是子帧长度的N倍，而N是根据移相器的移相切换时间来确定的，第i个时间偏移为iΔTAnalog。图3中，ΔTAnalog是1个子帧间隔。
具体的，基站设置P个模拟预编码矩阵，构成竖直方向的模拟预编码矩阵组
Figure PCTCN2016075222-appb-000004
模拟预编码矩阵组中每一个模拟预编码矩阵对应一个俯仰 角，这里的俯仰角是向量
Figure PCTCN2016075222-appb-000005
与Z轴方向的夹角，参阅图4所示，0≤θ≤180°，P个模拟预编码矩阵是根据无线网络在垂直方向的覆盖来设置。
模拟预编码矩阵组中的第p模拟预编码矩阵
Figure PCTCN2016075222-appb-000006
则对应着俯仰角θetilt，p。
Figure PCTCN2016075222-appb-000007
的计算方法如下：
Figure PCTCN2016075222-appb-000008
   矩阵1
其中，
Figure PCTCN2016075222-appb-000009
where nV＝1，2，…，NV
进一步地，基站还设置了Q个数字预编码矩阵，构成竖直方向数字预编码矩阵组
Figure PCTCN2016075222-appb-000010
数字预编码矩阵组中第q个数字预编码矩阵是
Figure PCTCN2016075222-appb-000011
的计算方法如下：
Figure PCTCN2016075222-appb-000012
   矩阵2
其中，
Figure PCTCN2016075222-appb-000013
where，mV＝1，2，…，MV；q＝0，1，…，Q-1；Q＝预 设值
以及基站还设置了Z个数字预编码矩阵，构成水平方向的数字预编码矩阵组
Figure PCTCN2016075222-appb-000014
水平方向的数字预编码矩阵组中第z个数字预编码矩阵是
Figure PCTCN2016075222-appb-000015
的计算方法如下：
Figure PCTCN2016075222-appb-000016
   矩阵3
其中，
Figure PCTCN2016075222-appb-000017
where，nH＝1，2，…，NH；z＝0，1，…，Z-1；Z＝预设值
本公开基于大规模数模混合天线的信道状态信息反馈方法，在基站侧的具体步骤为：
步骤200：在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在预设的每一个时间偏移量上，采用每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第一阶段CSI和测量信息。
其中，第一阶段CSI为UE根据接收到的经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，测量信息为每一个时间偏移量对应的RSRP值的平均值或每一个时间偏移量对应的CQI值的平均值。
其中，CSI包括CQI、秩指示(Rank Indicator，RI)和预编码矩阵指示 (Precoding Matrix Indicator，PMI)，其中，PMI信息为
Figure PCTCN2016075222-appb-000018
其中RH为水平维度预编码矩阵的列数(秩)，由RI信息确定。
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，以预设的P个时间偏移量中的第i个时间偏移量为例，基站采用第i个时间偏移量对应的第i个模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码。
模拟预编码矩阵选择阶段的预编码具体方法为：基站在预设的P个时间偏移量中的第i个时间偏移量上，通过基带的移相器控制信号对NH×NV个模拟天线端口中每一列NV个模拟天线端口设置第i个模拟预编码矩阵，并进一步分别为每一列NV个模拟天线端口对应的NH×MV个数字天线端口中每一列MV个数字天线端口设置预设的数字预编码矩阵，其中，第i个模拟预编码矩阵为预设的第i个1×NV，矩阵，预设的数字预编码矩阵为预设的1×MV矩阵。
具体的，预设的数字预编码矩阵为一个1×MV矩阵，该1×MV矩阵为：
Figure PCTCN2016075222-appb-000019
   矩阵4
此时，这种数模混合天线，在每个时间偏移为iΔTAnalog上，则每一行水平方向上的NH个数字天线端口的CSI-RS信号相同。
步骤210：基站根据UE针对每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵。
具体的，在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站根据UE针 对每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，例如，将对应第i个时间偏移量接收到的所有UE测量信息的总和作为该时间偏移量的模拟预编码矩阵性能的测量值。
基站基于所有模拟预编码矩阵性能的测量值选取目标模拟预编码矩阵，其中，目标模拟预编码矩阵对应的性能的测量值具有针对预设参数的最大取值，即根据预设参数，选取其中针对该预设参数取值最大的模拟预编码矩阵作为目标模拟预编码矩阵。例如，在获得的P个测量值中选取取值最大的测量值所对应的模拟预编码矩阵作为当前的模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵。
步骤220：在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，基站在预设的每一个子帧上发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI。
其中，第二阶段CSI为UE根据接收到的经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
进一步地，在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，基站为NH×1个数字天线端口配置信道状态信息参考信号CSI-RS资源；其中，NH×1个数字天线端口是基于预设的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵映射的，CSI-RS资源用于发送经过预编码的下行参考信号。
因此，在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站为NH×1个数字天线端口配置CSI-RS资源，NH×1个数字天线端口是基于预设的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵映射的，UE反馈根据测量结果计算第一阶段CSI和测量信息，即为针对NH×1个数字天线端口的CSI。
在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，基站配置CSI-RS资源分为两种情况：
第一，基站为NH×MV个数字天线端口配置CSI-RS资源；其中，NH×MV个 数字天线端口是基于目标模拟预编码矩阵映射的，CSI-RS资源用于发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号；
第二，基站为NH×MV个数字天线端口中的任一列MV个数字天线端口配置第一CSI-RS资源，以及为NH×MV个数字天线端口中任一行NH个数字天线端口配置第二CSI-RS资源；其中，NH×MV个数字天线端口是基于目标模拟预编码矩阵映射的，CSI-RS资源用于发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号。
在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，针对第一种情况，基站为NH×MV个数字天线端口配置CSI-RS资源，UE根据对空间信道的测量结果计算第二阶段CSI，即为针对NH×MV个数字天线端口的CSI。
在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，针对第二种情况，基站可采用2套CSI-RS资源配置给一个UE，以确保UE可以测量所有NH×MV个在数字天线端口，并且UE向基站反馈一对CSIs。这一对CSIs中一个对应着虚拟的大规模天线水平方向NH个数字天线端口，另外一个对应着虚拟的大规模天线竖直方向的MV个天线端口。这2套CSI-RS资源可以配置在同一子帧，也可以配置在不同子帧。这2套CSI-RS资源提供给UE用于分别测量竖直方向数字天线端口信道HV和水平方向数字天线端口信道HH。UE通过测量得竖直方向数字天线端口信道HV和水平方向数字天线端口信道HH可以计算得到第二阶段CSI(PMI，RI和CQI)。UE并将计算得到的PMI，RI和CQI反馈给基站。
基站接收到UE反馈的PMI信息，RI信息，和CQI信息，进行链路自适应参数的计算。
此外，在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，当基站确定满足预设的重新选择目标模拟预编码矩阵的条件时，进入下一个模拟预编码周期。这里的预设的重新选择目标模拟预编码矩阵的条件，可以为设定的重新选择目标模拟预编码矩阵周期，也可以根据业务的具体需要重新选择目标模拟预编码 矩。
参阅图5所示，本公开基于大规模数模混合天线的信道状态信息反馈方法，在UE侧的具体步骤为：
步骤500：在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，UE分别接收基站在每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及向基站反馈第一阶段CSI和测量信息，其中，第一阶段CSI为UE根据接收到的经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，测量信息为每一个时间偏移量对应的RSRP值的平均值或每一个时间偏移量对应的CQI值的平均值。
步骤510：在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，UE分别接收基站在预设的每一个子帧上发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及向基站反馈第二阶段CSI，其中，第二阶段CSI为UE根据接收到的经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
UE根据基站为其分配的CSI-RS资源，接收下行参考信号，并根据下行参考信息测量空间信道，以及根据对空间信道的测量结果计算相应的CSI。
下面以测量信息为第i个时间偏移量对应的CQI值的平均值，具体说明大规模数模混合天线的信道信息反馈的流程。其中，第i个时间偏移量对应的CQI值的平均值，即NH个CQI值的平均值。
在预配置阶段，基站设置模拟预编码周期、P个时间偏移量以及模拟预编码矩阵组。
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在预设的P个时间偏移量中的第i个时间偏移量上，采用第i个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并在第i个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号。
UE接收基站在预设的P个时间偏移量中的第i个时间偏移量所对应的子 帧上发送的经过预编码的下行参考信号，以及向基站反馈第一阶段CSI和测量信息。
其中，UE根据在第i个时间偏移量上基站为其配置的CSI-RS资源，接收经过预编码的下行参考信号，并测量获得一行NH个数字天线端口的空间信道信息，
Figure PCTCN2016075222-appb-000020
并基于该空间信道信息计算第一阶段CSI信息以及测量信息。
UE根据HH(i)计算在第i个时间偏移时一行中每个数字天线端口的CQI值
Figure PCTCN2016075222-appb-000021
并将NH个CQI值进行平均，得到UE在第i个时间偏移时的CQI平均值
Figure PCTCN2016075222-appb-000022
UE将第i个时间偏移时的PMI信息，RI信息，和CQI信息和CQI平均值
Figure PCTCN2016075222-appb-000023
上报给基站，其中，nUE表示UE编号。
基站接收到所有UE反馈的PMI信息，RI信息，和CQI信息，进行链路自适应参数的计算。
基站根据在每一个时间偏移量上接收到的由所有UE反馈的针对经过预编码的下行参考信号的测量信息
Figure PCTCN2016075222-appb-000024
nUE＝0，1，…，NUE-1，其NUE为一个扇区或一个小区的用户数，生成对应每一个时间偏移量的所有UE的测量信息总和
Figure PCTCN2016075222-appb-000025
作为对应每一个模拟预编码矩阵性能的测量值；
基站基于所有P个模拟预编码矩阵性能的测量值
Figure PCTCN2016075222-appb-000026
选取目标模拟预编码矩阵
Figure PCTCN2016075222-appb-000027
其中，目标模拟预编码矩阵
Figure PCTCN2016075222-appb-000028
为P个测量值
Figure PCTCN2016075222-appb-000029
i＝1，2，…，P中最大值的i所对应模拟预编码矩阵。
在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，基站在第P个时间偏 移量后每个预设的子帧上发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈第二阶段CSI。
其中，UE根据基站为其配置的两套CSI-RS资源，接收经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，并测量获得一行NH个数字天线端口的空间信道信息和一列MV个数字天线端口的空间信道信息，并基于两个空间信道信息计算第二阶段CSI信息，即一对CSIs。
下面以测量信息为第i个时间偏移量对应的RSRP值的平均值，具体说明大规模数模混合天线的信道信息反馈的流程。其中，第i个时间偏移量对应的RSRP值的平均值，即NH个RSRP值的平均值。
在预配置阶段，基站设置模拟预编码周期、P个时间偏移量以及模拟预编码矩阵组。
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在预设的P个时间偏移量中的第i个时间偏移量上，采用第i个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并在第i个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号。
UE接收基站在预设的P个时间偏移量中的第i个时间偏移量所对应的子帧上发送的经过预编码的下行参考信号，以及向基站反馈第一阶段CSI和测量信息。
其中，UE根据在第i个时间偏移量上基站为其配置的CSI-RS资源，接收经过预编码的下行参考信号，并测量获得一行NH个数字天线端口的空间信道信息，
Figure PCTCN2016075222-appb-000030
并基于该空间信道信息计算第一阶段CSI信息以及测量信息。
UE根据HH(i)计算在第i个时间偏移时一行中每个数字天线端口的RSRP值
Figure PCTCN2016075222-appb-000031
并将NH个RSRP值进行平均，得到UE在第i个时间偏移时的RSRP 平均值
Figure PCTCN2016075222-appb-000032
UE将第i个时间偏移时的PMI信息，RI信息，和CQI信息和RSRP平均值
Figure PCTCN2016075222-appb-000033
上报给基站，其中，nUE表示UE编号。
基站接收到所有UE反馈的PMI信息，RI信息，和CQI信息，进行链路自适应参数的计算。
基站根据在每一个时间偏移量上接收到的由所有UE反馈的针对经过预编码的下行参考信号的测量信息
Figure PCTCN2016075222-appb-000034
nUE＝0，1，…，NUE-1，其NUE为一个扇区或一个小区的用户数，，生成对应每一个时间偏移量所有UE的测量信息总和
Figure PCTCN2016075222-appb-000035
作为对应每一个模拟预编码矩阵性能的测量值；
基站基于所有P个模拟预编码矩阵性能的测量值
Figure PCTCN2016075222-appb-000036
i＝1，2，…，P选取目标模拟预编码矩阵
Figure PCTCN2016075222-appb-000037
其中，目标模拟预编码矩阵
Figure PCTCN2016075222-appb-000038
为P个测量值
Figure PCTCN2016075222-appb-000039
i＝1，2，…，P中最大值的i所对应模拟预编码矩阵。
在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，基站在第P个时间偏移量后每个预设的子帧上发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈第二阶段CSI。
其中，UE根据基站为其配置的两套CSI-RS资源，接收经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，并测量获得一行NH个数字天线端口的空间信道信息和一列MV个数字天线端口的空间信道信息，并基于两个空间信道信息计算第二阶段CSI信息，即一对CSIs。
参阅图6所示，一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，包括：
测试单元60，用于在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在预设的每一个时间偏移量上，采用每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预 设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第一阶段CSI和测量信息，其中，第一阶段CSI为UE根据接收到的经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，测量信息为每一个时间偏移量对应的RSRP值的平均值或每一个时间偏移量对应的CQI值的平均值；
选择单元61，用于根据UE针对每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵；
使用单元62，用于在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在预设的每一个子帧上发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI，其中，第二阶段CSI为UE根据接收到的经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
因此，大规模数模混合天线的信道信息反馈装置不仅可以明显减少数字天线端口数量，同时又能保证波束足够窄，波束可以三维扫描，降低UE间干扰，提高吞吐量。相对于全数字大规模天线，采用本公开的方法降低了数据传输和信号处理运算难度，并又充分反映了三维波束赋形所带来增益，与信道的实际传输能力匹配，使基站可以更准确的进行链路自适应。
可选的，上述信道状态信息反馈装置进一步包括：
预配置单元63，用于在预配置阶段，设置模拟预编码周期、P个时间偏移量以及模拟预编码矩阵组，其中，模拟预编码周期包括模拟预编码矩阵选择阶段和目标预编码矩阵使用阶段，模拟预编码矩阵组包括预设的P个模拟预编码矩阵，P个模拟预编码矩阵为预设的P个1×NV矩阵，每一个时间偏移量分别对应一个模拟预编码矩阵，P为正整数。
可选的，在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在每一个时间偏 移量上，采用每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码时，测试单元60用于：
在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在每一个时间偏移量上，通过基带的移相器控制信号对NH×NV个模拟天线端口中每一列NV个模拟天线端口设置对应的模拟预编码矩阵，
以及进一步分别为每一列NV个模拟天线端口对应的NH×MV个数字天线端口中每一列MV个数字天线端口设置预设的数字预编码矩阵，其中，预设的数字预编码矩阵为预设的1×MV矩阵。
可选的，根据UE针对每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应每一个时间偏移量的模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵时，选择单元61用于：
根据UE针对每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应每一个时间偏移量的模拟预编码矩阵性能的测量值；
以及基于所有模拟预编码矩阵性能的测量值选取目标模拟预编码矩阵，其中，目标模拟预编码矩阵所对应的性能的测量值具有针对预设参数的最大取值。
可选的，进一步包括：
第一配置单元64，用于在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×1个数字天线端口配置信道状态信息参考信号CSI-RS资源；其中，NH×1个数字天线端口是基于预设的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵映射的，CSI-RS资源用于发送经过预编码的下行参考信号。
可选的，进一步包括：
第二配置单元65，用于在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×MV个数字天线端口配置 CSI-RS资源；其中，NH×MV个数字天线端口是基于目标模拟预编码矩阵映射的，CSI-RS资源用于发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号；
或者，
在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×MV个数字天线端口中的任一列MV个数字天线端口配置第一CSI-RS资源，以及为NH×MV个数字天线端口中任一行NH个数字天线端口配置第二CSI-RS资源；其中，NH×MV个数字天线端口是基于目标模拟预编码矩阵映射的，CSI-RS资源用于发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号。
可选的，进一步包括：
重新选择单元66，用于在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，当确定满足预设的重新选择目标模拟预编码矩阵的条件时，进入下一个模拟预编码周期。
参阅图7所示，一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于的天线，包括：
第一反馈单元70，用于在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，分别接收基站在每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及向基站反馈第一阶段CSI和测量信息，其中，第一阶段CSI为UE根据接收到的经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率RSRP值的平均值或每一个时间偏移量对应的CQI值的平均值。
第二反馈单元71，用于在模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，分别接收基站在预设的每一个子帧上发送经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及向基站反馈第二阶段CSI，其中，第二阶段CSI为UE根据接收到的经过目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进 行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
本公开设计了一种大规模数模混合天线，可以有效的减少天线端口数量。其中，NH×NV个模拟天线端口对应于NH×NV个移相器，每一个移相器组对应KV个通道，NV＝MVKV，将每一个移相器组连接合一个分路器形成一路射频信号，此一路射频信号与一收发信机相连。则此时高达128，256，512个天线单元所组成数模混合大规模天线则有128/KV，256/KV，512/KV个收发信机，此时有128/KV，256/KV，512/KV个天线端口。相比全数字的天线端口减少到原来的1/KV个。同时，本公开也给出移相器所需要的模拟码本设计和选择方法。
此外，数模混合天线技术方案不仅可以明显减少数字天线端口数量，同时又能保证波束足够窄，波束可以三维扫描，降低UE间干扰，提高吞吐量。相对于全数字大规模天线，采用本公开的方法降低了数据传输和信号处理运算难度，并又充分反映了三维波束赋形所带来增益，与信道的实际传输能力匹配，使基站可以更准确的进行链路自适应。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、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，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生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。
尽管已描述了本公开的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本公开实施例进行各种改动和变型而不脱离本公开实施例的精神和范围。这样，倘若本公开实施例的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

  1. 一种大规模数模混合天线，包括：NH×NV个模拟天线端口和NH×MV个数字天线端口，其中，
    所述NH×NV个模拟天线端口分别对应于NH×NV个移相器，其中，所述NH×NV个移相器一端与NH×NV个天线单元组成的平面阵列一一相连，所述NH×NV个移相器另一端分成NH×MV个移相器组，与NH×MV个合分路器一一相连，每一个移相器组对应KV个通道，NV＝MVKV；
    所述NH×MV个数字天线端口分别对应于NH×MV个收发信机，其中，所述NH×MV个收发信机一端与所述NH×MV个合分路器一一相连。
  2. 如权利要求1所述的大规模数模混合天线，其中，所述NH×NV个天线单元为NH×NV个单极化天线振子，或NH/2×NV个双极化天线振子。
  3. 一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈方法，应用于权利要求1-2任一项所述的大规模数模混合天线，包括：
    在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在预设的每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由用户设备(UE)反馈的第一阶段信道状态信息(CSI)和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率(RSRP)值的平均值或每一个时间偏移量对应的信道质量指示(CQI)值的平均值；
    基站根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩 阵；
    在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，基站在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
  4. 如权利要求3所述的信道状态信息反馈方法，进一步包括：
    在预配置阶段，基站设置所述模拟预编码周期、P个时间偏移量以及模拟预编码矩阵组，其中，所述模拟预编码矩阵组包括预设的P个模拟预编码矩阵，所述P个模拟预编码矩阵为预设的P个1×NV矩阵，每一个时间偏移量分别对应一个模拟预编码矩阵，P为正整数。
  5. 如权利要求3或4所述的信道状态信息反馈方法，其中，在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，包括：
    在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，基站在每一个时间偏移量上，通过基带的移相器控制信号对所述NH×NV个模拟天线端口中每一列NV个模拟天线端口设置对应的模拟预编码矩阵；
    基站进一步分别为所述每一列NV个模拟天线端口对应的所述NH×MV个数字天线端口中每一列MV个数字天线端口设置预设的数字预编码矩阵；
    其中，所述预设的数字预编码矩阵为预设的1×MV矩阵。
  6. 如权利要求3所述的信道状态信息反馈方法，其中，基站根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵，包括：
    基站根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应 所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值；
    基站基于所有模拟预编码矩阵性能的测量值选取目标模拟预编码矩阵，其中，所述目标模拟预编码矩阵所对应的性能的测量值具有针对预设参数的最大取值。
  7. 如权利要求3所述的信道状态信息反馈方法，进一步包括：
    在所述模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，基站为NH×1个数字天线端口配置信道状态信息参考信号(CSI-RS)资源；其中，所述NH×1个数字天线端口是基于预设的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送所述经过预编码的下行参考信号。
  8. 如权利要求3所述的信道状态信息反馈方法，进一步包括：
    在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，基站为NH×MV个数字天线端口配置信道状态信息参考信号(CSI-RS)资源；其中，所述NH×MV个数字天线端口是基于所述目标模拟预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号；
    或者，
    在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，基站为NH×MV个数字天线端口中的任一列MV个数字天线端口配置第一CSI-RS资源，以及为NH×MV个数字天线端口中任一行NH个数字天线端口配置第二CSI-RS资源；其中，所述NH×MV个数字天线端口是基于所述目标模拟预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号。
  9. 如权利要求3所述的信道状态信息反馈方法，进一步包括：
    在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，当基站确定满足 预设的重新选择目标模拟预编码矩阵的条件时，进入下一个模拟预编码周期。
  10. 一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈方法，应用于权利要求1-2任一项所述的大规模数模混合天线，包括：
    在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，用户设备(UE)分别接收基站在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送所述经过预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第一阶段信道状态信息(CSI)和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率(RSRP)值的平均值或每一个时间偏移量对应的信道质量指示(CQI)值的平均值；
    在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，UE分别接收所述基站在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
  11. 一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于权利要求1-2任一项所述的大规模数模混合天线，包括：
    测试单元，用于在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在预设的每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由用户设备(UE)反馈的第一阶段信道状态信息(CSI)和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率(RSRP)值的平均值或每一个时间偏移量对应的信道质量指示(CQI)值的平均值；
    选择单元，用于根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵；
    使用单元，用于在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
  12. 如权利要求11所述的信道状态信息反馈装置，进一步包括：
    预配置单元，用于在预配置阶段，设置模拟预编码周期、P个时间偏移量以及模拟预编码矩阵组，其中，所述模拟预编码周期包括模拟预编码矩阵选择阶段和目标预编码矩阵使用阶段，所述模拟预编码矩阵组包括预设的P个模拟预编码矩阵，所述P个模拟预编码矩阵为预设的P个1×NV矩阵，每一个时间偏移量分别对应一个模拟预编码矩阵，P为正整数。
  13. 如权利要求11或12所述的信道状态信息反馈装置，其中，在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵对下行参考信号进行预编码时，所述测试单元用于：
    在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在每一个时间偏移量上，通过基带的移相器控制信号对所述NH×NV个模拟天线端口中每一列NV个模拟天线端口设置对应的模拟预编码矩阵，
    以及进一步分别为所述每一列NV个模拟天线端口对应的所述NH×MV个数字天线端口中每一列MV个数字天线端口设置预设的数字预编码矩阵；
    其中，所述预设的数字预编码矩阵为预设的1×MV矩阵。
  14. 如权利要求11所述的信道状态信息反馈装置，其中，根据所述UE 针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵时，所述选择单元用于：
    根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值；
    以及基于所有模拟预编码矩阵性能的测量值选取目标模拟预编码矩阵，其中，所述目标模拟预编码矩阵所对应的性能的测量值具有针对预设参数的最大取值。
  15. 如权利要求11所述的信道状态信息反馈装置，进一步包括：
    第一配置单元，用于在所述模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×1个数字天线端口配置信道状态信息参考信号(CSI-RS)资源；其中，所述NH×1个数字天线端口是基于预设的模拟预编码矩阵和预设的数字预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送所述经过预编码的下行参考信号。
  16. 如权利要求11所述的信道状态信息反馈装置，进一步包括：
    第二配置单元，用于在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×MV个数字天线端口配置信道状态信息参考信号(CSI-RS)资源；其中，所述NH×MV个数字天线端口是基于所述目标模拟预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号；
    或者，
    在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在基站对下行参考信号进行预编码之前，为NH×MV个数字天线端口中的任一列MV个数字天线端口配置第一CSI-RS资源，以及为NH×MV个数字天线端口中任一行NH个数字天线端口配置第二CSI-RS资源；其中，所述NH×MV个数字天线端口是基于 所述目标模拟预编码矩阵映射的，所述CSI-RS资源用于发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号。
  17. 如权利要求11所述的信道状态信息反馈装置，进一步包括：
    重新选择单元，用于在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，当确定满足预设的重新选择目标模拟预编码矩阵的条件时，进入下一个模拟预编码周期。
  18. 一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于权利要求1-2任一项所述的大规模数模混合天线，包括：
    第一反馈单元，用于在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，分别接收基站在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送所述经过预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第一阶段信道状态信息(CSI)和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为用户设备(UE)根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率(RSRP)值的平均值或每一个时间偏移量对应的信道质量指示(CQI)值的平均值；
    第二反馈单元，用于在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，分别接收所述基站在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI。
  19. 一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于权利要求1-2任一项所述的大规模数模混合天线，包括处理器，收发机和存储器；其中
    所述处理器用于读取所述存储器中的计算机可读程序以执行下列操作：
    在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，在预设的每一个时间偏移量上，采用所述每一个时间偏移量对应的模拟预编码矩阵和预设的数字预编 码矩阵对下行参考信号进行预编码，并分别在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送经过预编码的下行参考信号，以及接收由用户设备(UE)反馈的第一阶段信道状态信息(CSI)和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率(RSRP)值的平均值或每一个时间偏移量对应的信道质量指示(CQI)值的平均值；
    根据所述UE针对所述每一个时间偏移量反馈的测量信息，生成对应所述每一个模拟预编码矩阵性能的测量值，并从中选取一个目标模拟预编码矩阵；
    在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及接收由UE反馈的第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI；
    所述收发机用于接收和发送数据；
    所述存储器用于保存所述处理器执行操作时所使用的数据。
  20. 一种大规模数模混合天线的信道状态信息反馈装置，应用于权利要求1-2任一项所述的大规模数模混合天线，包括处理器，收发机和存储器；其中
    所述处理器用于读取所述存储器中的计算机可读程序以执行下列操作：
    在模拟预编码周期的模拟预编码矩阵选择阶段，分别接收基站在所述每一个时间偏移量所对应的子帧上发送所述经过预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第一阶段信道状态信息(CSI)和测量信息，其中，所述第一阶段CSI为用户设备(UE)根据接收到的所述经过预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI，所述测量信息为每一个时间偏移量对应的参考信号接收功率(RSRP)值的平均值或每一个时间偏移量对应 的信道质量指示(CQI)值的平均值；
    在所述模拟预编码周期的目标模拟预编码矩阵使用阶段，分别接收所述基站在预设的每一个子帧上发送经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号，以及向所述基站反馈第二阶段CSI，其中，所述第二阶段CSI为所述UE根据接收到的所述经过所述目标模拟预编码矩阵预编码的下行参考信号对空间信道进行测量后，根据测量结果计算得到的CSI；
    所述收发机用于接收和发送数据；
    所述存储器用于保存所述处理器执行操作时所使用的数据。
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