一种信道信息的获取方法及装置制造方法
【专利摘要】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′。本发明解决了在使用大规模天线阵列的无线通信系统中接收侧的信道信息获取问题。
【专利说明】一种信道信息的获取方法及装置
【技术领域】
[0001] 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相关装置。
【背景技术】
[0002] 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采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。
[0003] 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。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。
[0004] 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】
[0005] 本发明的目的在于提供一种信道信息的获取方法及装置，能更好地解决适用于大 规模天线阵列的信道信息的获取问题。
[0006] 根据本发明的一个方面，提供了一种信道信息的获取方法，包括：
[0007] 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 ;
[0008] 获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y ;
[0009] 获取维度为NXN的酉矩阵W ;
[0010] 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'。
[0011] 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：
[0012] 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 L0
[0013] 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。
[0014] 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：
[0015] 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,……，yM};
[0016] 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， 得到所述信道信息Y。
[0017] 优选地，所述获取维度为NXN的酉矩阵W的步骤包括：
[0018] 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。
[0019] 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：
【权利要求】
1. 一种信道信息的获取方法，其特征在于，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NXN的酉矩阵W ; 利用所述索引U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'。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，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，其特征在于，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,……，yM}; 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,……，yM}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，其特征在于，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。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，预设的所述酉矩阵W是维度为NX N的离 散傅里叶变换DFT矩阵，其每个元素为：
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。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二系统或控制信息包括：垂直方向 的天线单元数Nv，水平方向的天线单元数Nh，极化天线单元指示和极化矩阵Wlrol相关信息。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，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NvXNv垂直方向DFT矩阵Wv、极化矩阵Wptjl和维度为N hXNh水平方向 DFT矩阵Wh的克罗内克乘积，确定维度为NXN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Nv与 Nh的乘积等于N，Wptjl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Nv与Nh乘积的2倍等于N，Wlrol是维度为2 X 2的极化矩阵。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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N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MXN的随机矩阵P ; 利用所述随机矩阵P、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定矢量X ; 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
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述随机矩阵P的第m行的第im个元素 为1，其它元素为〇,其中，所述im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，其特征在于，所述矢量X是矢量集合{'，％，--?，￥， 中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合IV1, V2，…，VJ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，其特征在于，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. -种信道信息的获取装置，其特征在于，包括： 信息获取模块，用于获取发射侧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NXN的酉矩阵W ; 信道信息估计模块，用于利用所述索引U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'。
【文档编号】H04B7/10GK104333407SQ201310309285
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】陈宪明, 朱登魁, 肖华华, 鲁照华 申请人:中兴通讯股份有限公司