信道信息指示方法、系统及接收端设备与流程

文档序号:11460037阅读:255来源:国知局
信道信息指示方法、系统及接收端设备与流程

本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种信道信息指示方法、系统及接收端设备。



背景技术:

移动通信系统在高频时会遇到很大的多普勒效应,从而会使信道产生很大的频偏。而对于高频通信(比如30ghz~300ghz),这样的频偏会更加显著。

另一方面,未来高频将会应用在无线接入网,由于接收端的位置不同,传播路径具有一定的不确定性。然而多普勒效应产生的频偏大小与接收端的入射角度有关,因此多普勒效应产生的频偏具有一定的不确定性。

正是由于多普勒效应产生的频偏能够导致信道快速变化,所以根据现有的信道估计方式,需要通信系统对信道进行频繁地检测与估计,这样才能保证获得正确的信道信息,如此,大大增加了传输的信息量。



技术实现要素:

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指示方法、系统及接收端设备。

为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:

本发明实施例提供了一种信道信息指示方法,应用于接收端设备,所述方法包括:

接收发送端设备发送的探测信号或参考信号;

响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;其中,

所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

上述方案中,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息时,所述方法还包括:向所述发送端设备周期性反馈第三信息;所述第三信息表征除频率偏移及频率扩展外的其它因素引起的信道响应;

所述第三信息的反馈周期为第三周期;所述第二周期大于所述第三周期。

上述方案中,向所述发送端设备周期性反馈信道信息之前,所述方法还包括:

利用所述探测信号或参考信号,获得信道信息;

从获得的信道信息中提取所述第一信息、第二信息及第三信息。

上述方案中,所述方法还包括:

利用所述探测信号或参考信号,确定信道信息的反馈周期。

上述方案中,数据的传输为多路径传播;

相应地,针对每个传播路径,向所述发送端设备周期性反馈对应的信道信息。

上述方案中,高频传输为下行高频传输;

相应地,通过低频上行周期性传输信道信息。

本发明实施例提供了一种信道信息指示方法,包括:

发送端设备向接收端设备发送探测信号或参考信号;

所述接收端设备响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;

所述发送端设备根据所述第一信息及第二信息,得到信道信息;其中,

所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

上述方案中,所述根据所述第一信息及第二信息,得到信道信息,为:

所述第一信息及第二信息为时域上的信息,所述发送端设备将所述第一信 息及第二信息卷积,得到所述信道信息;或者,

所述第一信息及第二信息为频域上的信息,所述发送设备将所述第一信息及第二信息乘积,得到所述信道信息。

上述方案中,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息时,所述方法还包括:

向所述发送端设备周期性反馈第三信息;所述第三信息表征除频率偏移及频率扩展外的其它因素引起的信道响应;所述第三信息的反馈周期为第三周期;所述第二周期大于所述第三周期;

相应地,所述发送端设备根据所述第一信息、第二信息及第三信息,得到所述信道信息。

上述方案中,根据所述第一信息、第二信息及第三信息,得到所述信道信息,为:

所述第一信息、第二信息及第三信息为时域上的信息,所述发送端设备将所述第一信息、第二信息及第三信息卷积,得到所述信道信息;或者,

所述第一信息、第二信息及第三信息为频域上的信息,所述发送设备将所述第一信息、第二信息及第三信息乘积,得到所述信道信息。

本发明实施例又提供了一种接收端设备,包括:接收单元及发送单元;其中,

所述接收单元,用于接收发送端设备发送的探测信号或参考信号;

所述发送单元,用于响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移量引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;其中,

所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

上述方案中,所述发送单元,还用于向所述发送端设备周期性反馈第三信息所述第三信息表征除频率偏移及频率扩展外的其它因素引起的信道响应;

所述第三信息的反馈周期为第三周期;所述第二周期大于所述第三周期。

上述方案中,所述设备还包括:获取单元及提取单元;其中,

所述获取单元,用于利用所述探测信号或参考信号,获得信道信息;

所述提取单元,用于从获得的信道信息中提取所述第一信息、第二信息及第三信息。

上述方案中,所述设备还包括:确定单元,用于利用所述探测信号或参考信号,确定信道信息的反馈周期。

上述方案中,高频传输为下行高频传输;

相应地,所述发送单元,具体还用于:通过低频上行周期性传输信道信息。

本发明实施例还提供了一种信道信息指示系统,包括:发送端设备及接收端设备;其中,

所述发送端设备,用于向接收端设备发送探测信号或参考信号;并在收到第一信息及第二信息后,根据所述第一信息及第二信息,得到信道信息;

所述接收端设备,用于响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;

所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

上述方案中,所述接收端设备,还用于向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息时,向所述发送端设备周期性反馈第三信息;所述第三信息表征除频率偏移及频率扩展外的其它因素引起的信道响应;所述第三信息的反馈周期为第三周期;所述第二周期大于所述第三周期;

相应地,所述发送端设备,还用于在收到第三信息后,根据所述第一信息、第二信息及第三信息,得到所述信道信息。

本发明实施例提供的信道信息指示方法、系统及接收端设备,接收端设备接收发送端设备发送的探测信号或参考信号;响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;其中,所述 第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期,由于多普勒频率偏移及移频率扩展引起的信道响应属于慢变的过程,且频率扩展引起的信道响应变化快于多普勒频率偏移引起的信道响应的变化度,所以可以通过慢速(周期性地)反馈这两个信息(频率扩展的反馈周期小于多普勒频率偏移的反馈周期),如此,降低了接收端设备对信道信息反馈的频率及信息量。

附图说明

在附图(其不一定是按比例绘制的)中,相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。

图1为相关技术中高频信号与低频信号的频域偏移对比示意图;

图2为本发明实施例一接收端设备侧的信道信息指示方法流程示意图;

图3为相关技术中高频下的频率偏移及频率扩展示意图;

图4为本发明实施例一信道信息指示方法流程示意图;

图5为本发明实施例二信道信息指示方法流程示意图;

图6为本发明实施例三信道信息指示方法流程示意图;

图7为本发明实施例四接收端设备结构示意图;

图8为本发明实施例四信道信息指示系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。

描述本发明实施例之前,先了解一下相关技术。

首先,目前,接收端设备向发送端设备反馈的信道信息,主要包括:参考信号接收功率(rsrp,referencesignalreceivingpower)、参考信号接收质量(rsrq,referencesignalreceivingquality)、信道质量信息(cqi,channelqualityindicator)、以及信道状态信息(csi,channelstateinformation),而这 些信息只会反映信道的状态信息,但是对于频率偏移等具体信息是不会显示表征出来的。

所以,发送端设备收到这些信息后,通过信道估计方式,来获得包括频率偏移等具体的信道信息。

然而,当移动通信系统工作在高频下时,会遇到很大的多普勒效应。公式(1)示出了多普勒效应引起的频率偏移与相关参数的关系。

其中,fcarrier为载波的频率,c为光速,v为移动速度,θ为终端移动方向与入射波方向的夹角。

从公式(1)可以看出,在高频信道下,比如30ghz~300ghz频段,由于电磁波的传播对移动速度更加敏感,更容易受到多普勒效应的影响,从而高频的多普勒频偏会更加严重。

而且,未来高频将会应用在无线接入网,由于接收端的位置不同,传播路径具有一定的不确定性。而多普勒效应产生的频偏大小与接收端的入射角度有关,因此多普勒效应产生的频偏具有一定的不确定性。

在这种情况下,根据现有的信道估计方式,需要通信系统对信道进行频繁地检测与估计,这样才能保证获得正确的信道信息,如此,大大增加了传输的信息量。

其次,由于高频信号的粒子性更强,波长较短,在多数的表面上是呈现反射而非散射特性,这就导致了与低频信号相比,虽然多普勒效应产生的频率偏移比较大,但是对于单个径来讲频率扩展会比较小,如图1所示。其中,在图1中,横坐标表示频域,纵坐标表示功率。

基于此,在本发明的各种实施例中:接收端设备接收发送端设备发送的探测信号或参考信号;响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;其中,所述第一信息的发送周期为第 一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

其中,本发明实施例的应用场景可以是:移动通信系统工作的频率为高频,实际应用时,所述高频是指频率大于等于6ghz。

实施例一

本实施例的信道信息指示方法,应用于接收端设备,如图2所示,该方法包括以下步骤:

步骤201:接收发送端设备发送的探测信号或参考信号;

步骤202:响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息。

这里,所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应。

其中,所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

此时,向发送端设备反馈的信道信息包括:第一信息及第二信息。

实际应用时,时域上快速变化的信道信息可以转换到频域,则得到如下公式:

hf_domain=hf_domain(fshift)×hf_domain(fspread)×hother(2)

其中,hf_domain表示信道的整体冲击响应;hf_domain(fshift)表示信道中由于频率偏移决定的信道响应,即第一信息;hf_domain(fspread)表示多径信道由于每个簇(cluster)内子径波动带来的频率的偏移部分,也就是每个cluster的频率扩展,由此对应的信道的冲击响应,即第二信息;hother表示除与多普勒频移相关外的其它因素引起的信道响应;×表示频域相乘。

等效地,时域上也可以将公式(2)中的三个参数进行卷积,最终得到信道的响应。

另外,图3示出了高频下的频率偏移及频率扩展示意图。从图3中可以看 出,与信道整体变化相比,多普勒频率偏移(hf_domain(fshift))及移频率扩展(hf_domain(fspread))引起的信道响应属于慢变的过程,且频率扩展引起的信道响应变化快于多普勒频率偏移引起的信道响应的变化度,所以可以通过慢速(周期性地)反馈这两个信息(频率扩展的反馈周期小于多普勒频率偏移的反馈周期),来减少信道信息的反馈量。而hother虽然变化比较快,但是由于其占整个信道信息的比重较小,所以可以根据实际情况不反馈。也就是说,仅反馈第一信息及第二信息。其中,在图3中,横坐标表示频域,纵坐标表示功率。

在一实施例中,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息时,该方法还可以包括:

向所述发送端设备周期性反馈第三信息;所述第三信息表征除频率偏移及频率扩展外的其它因素引起的信道响应;

所述第三信息的反馈周期为第三周期;所述第二周期大于所述第三周期。

此时,向所述发送端设备反馈的信道信息包括:第一信息、第二信息及第三信息。

这里,实际应用时,向所述发送端设备周期性反馈信道信息之前,该方法还可以包括:

利用所述探测信号或参考信号,获得信道信息;

从获得的信道信息中提取所述第一信息、第二信息及第三信息。

实际应用时,第一周期、第二周期以及第三周期可以是:根据需要预先进行设置。还可以所述接收端设备根据接收的探测信号或参考信号来确定各信息的反馈周期。

基于此,在一实施例中,向所述发送端设备周期性反馈信道信息之前,该方法还可以包括:

所述接收端设备利用所述探测信号或参考信号,确定信道信息的反馈周期。

举个例子来说,实际应用时,当第一信息(频率偏移)变化不大时,表明接收端的移动速度较低或者静止,或者是周围环境中移动的散射体较少,说明 不需要经常反馈频率偏移。因此所述接收端设备可以降低第一信息的更新周期。反之,需要采用较大的更新周期。举个例子来说,在相对静态的环境时,所述接收端设备可以每反馈10次第二信息时,反馈一次第一信息;在动态或者移动的环境中,所述接收端设备可以每反馈2次第二信息就反馈一次第一信息。

实际应用时,当移动通信系统的工作频率为高频(比如6ghz以上)时,与工作在低频时相比,其多径传播的路径相比于低频更少,从而体现出来的现象是:经过分簇(cluster)后的多径集合数目从低频的12-20个降低为3-4个,进而降低了需要获取的信道信息的总量。因此可以针对每个传播路径,反馈信道信息。

基于此,在一实施例中,数据的传输为多路径传播;

相应地,针对每个传播路径,向所述发送端设备周期性反馈对应的信道信息。

其中,所述接收端设备可以事先获得每个传播路径的信道信息。

实际应用时,由于高频传输对于硬件的要求较高,在终端实现的复杂度也相对较高,因此部署高频传输的场景可能是:仅有下行的高频传输。此时,需要接收端设备通过低频(频率小于6ghz)传输来反馈信道信息。

基于此,在一实施例中,所述发送端设备为基站,所述接收端设备为终端,高频(频率大于等于6ghz)传输为下行高频传输;

也就是说,所述发送端设备在高频上向所述接收端设备发送探测信号或参考信号,进一步地,在高频上向所述接收端设备发送数据;

相应地,所述接收端设备通过低频上行周期性传输信道信息。

本实施例还提供了一种信道信息指示方法,如图4所示,该方法包括以下步骤:

步骤401:发送端设备向接收端设备发送探测信号或参考信号;

步骤402:所述接收端设备响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;

这里,所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应。

其中,所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

此时,向发送端设备反馈的信道信息包括:第一信息及第二信息。

实际应用时,时域上快速变化的信道信息可以转换到频域,则得到公式(2)。

hf_domain=hf_domain(fshift)×hf_domain(fspread)×hother(2)

在公式(2)中,hf_domain表示信道的整体冲击响应,也就是需要反馈的时域上的信道信息;hf_domain(fshift)表示信道中由于频率偏移决定的信道响应,即第一信息;hf_domain(fspread)表示多径信道由于每个簇(cluster)内子径波动带来的频率的偏移部分,也就是每个cluster的频率扩展,由此对应的信道的冲击响应,即第二信息;hother表示除与多普勒频移相关外的其它因素引起的信道响应;×表示频域相乘。

等效地,时域上也可以将公式(2)中的三个参数进行卷积,最终得到信道的响应。

另外,图3示出了高频下的频率偏移及频率扩展示意图。从图3中可以看出,与信道整体变化相比,多普勒频率偏移(hf_domain(fshift))及移频率扩展(hf_domain(fspread))引起的信道响应属于慢变的过程,且频率扩展引起的信道响应变化快于多普勒频率偏移引起的信道响应的变化度,所以可以通过慢速(周期性地)反馈这两个信息(频率扩展的反馈周期小于多普勒频率偏移的反馈周期),来减少信道信息的反馈量。而hother虽然变化比较快,但是由于其占整个信道信息的比重较小,所以可以根据实际情况不反馈。也就是说,仅反馈第一信息及第二信息。其中,在图3中,横坐标表示频域,纵坐标表示功率。

在一实施例中,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息时,该方法还可以包括:

向所述发送端设备周期性反馈第三信息;所述第三信息表征除频率偏移及 频率扩展外的其它因素引起的信道响应;

所述第三信息的反馈周期为第三周期;所述第二周期大于所述第三周期。

此时,向所述发送端设备反馈的信道信息包括:第一信息、第二信息及第三信息。

这里,实际应用时,向所述发送端设备周期性反馈信道信息之前,该方法还可以包括:

利用所述探测信号或参考信号,获得信道信息;

从获得的信道信息中提取所述第一信息、第二信息及第三信息。

实际应用时,第一周期、第二周期以及第三周期可以是:根据需要预先进行设置。还可以所述接收端设备根据接收的探测信号或参考信号来确定各信息的反馈周期。

基于此,在一实施例中,向所述发送端设备周期性反馈信道信息之前,该方法还可以包括:

所述接收端设备利用所述探测信号或参考信号,确定信道信息的反馈周期。

举个例子来说,实际应用时,当第一信息(频率偏移)变化不大时,表明接收端的移动速度较低或者静止,或者是周围环境中移动的散射体较少,说明不需要经常反馈频率偏移。因此所述接收端设备可以降低第一信息的更新周期。反之,需要采用较大的更新周期。举个例子来说,在相对静态的环境时,所述接收端设备可以每反馈10次第二信息时,反馈一次第一信息;在动态或者移动的环境中,所述接收端设备可以每反馈2次第二信息就反馈一次第一信息。

实际应用时,当移动通信系统的工作频率为高频(比如6ghz以上)时,与工作在低频时相比,其多径传播的路径相比于低频更少,从而体现出来的现象是:经过分簇(cluster)后的多径集合数目从低频的12-20个降低为3-4个,进而降低了需要获取的信道信息的总量。因此可以针对每个传播路径,反馈信道信息。

基于此,在一实施例中,数据的传输为多路径传播;

相应地,针对每个传播路径,向所述发送端设备周期性反馈对应的信道信 息。

其中,所述接收端设备可以事先获得每个传播路径的信道信息。

实际应用时,由于高频传输对于硬件的要求较高,在终端实现的复杂度也相对较高,因此部署高频传输的场景可能是:仅有下行的高频传输。此时,需要接收端设备通过低频(频率小于6ghz)传输来反馈信道信息。

基于此,在一实施例中,所述发送端设备为基站,所述接收端设备为终端,高频(频率大于等于6ghz)传输为下行高频传输;

也就是说,所述发送端设备仅在高频上向所述接收端设备发送探测信号或参考信号,进一步地,在仅高频上向所述接收端设备发送数据;

相应地,所述接收端设备通过低频上行周期性传输信道信息。

步骤403:所述发送端设备根据所述第一信息及第二信息,得到信道信息。

这里,具体地,当所述第一信息及第二信息为频域上的信息时,所述发送端设备将所述第一信息及第二信息乘积,得到所述信道信息,用公式表达,则有:

hf_domain=hf_domain(fshift)×hf_domain(fspread)(3)

其中,hf_domain表示信道的整体冲击响应,也就是需要反馈的时域上的信道信息;hf_domain(fshift)表示信道中由于频率偏移决定的信道响应,即第一信息;hf_domain(fspread)表示多径信道由于每个簇(cluster)内子径波动带来的频率的偏移部分,也就是每个cluster的频率扩展,由此对应的信道的冲击响应,即第二信息;×表示频域相乘。

当所述第一信息及第二信息为时域上的信息时,所述发送设备将所述第一信息及第二信息卷积,得到所述信道信息。

这里,当所述接收端设备向所述发送端设备发送了第一信息、第二信息及第三信息时,所述发送端设备根据所述第一信息、第二信息及第三信息,得到所述信道信息。

此时,当所述第一信息、第二信息及第三信息为频域上的信息时,将所述 第一信息、第二信息及第三信息乘积,得到所述信道信息,用公式表达时,则得到公式(2)。

当所述第一信息、第二信息及第三信息为时域上的信息时,所述发送设备将所述第一信息、第二信息及第三信息卷积,得到所述信道信息。

实际应用时,高频传输需要根据终端和基站的位置,对数据的发送和接收进行预编码训练。由于发送端设备和接收端设备可能采用分别训练的方式,所以可能会导致基站和终端上下行的传输采用完全不同的两套传输编码,这就导致信道互易性差,难以使用。所述发送端设备得到信道信息后,利用得到的信道信息调整传输编码,即利用得到的信道信息参与到对数据的预编码中,进行数据发送前的调整工作,以提高传输效率。

本发明实施例提供的信道信息指示方法,接收端设备接收发送端设备发送的探测信号或参考信号;响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;其中,所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期,由于多普勒频率偏移及移频率扩展引起的信道响应属于慢变的过程,且频率扩展引起的信道响应变化快于多普勒频率偏移引起的信道响应的变化度,所以可以通过慢速(周期性地)反馈这两个信息(频率扩展的反馈周期小于多普勒频率偏移的反馈周期),如此,降低了接收端设备对信道信息反馈的频率及信息量。

另外,数据的传输为多路径传播;相应地,针对每个传播路径,向所述发送端设备周期性反馈对应的信道信息,如此,方便发送端设备进行信道选择。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上,详细描述如何进行信道信息的指示过程。

本实施例的应用场景为:发送端设备为基站,接收端设备为终端。本实施例中,反馈的信息为频域上的信息。

本实施例信道信息指示的方法,如图5所示,主要包括以下步骤:

步骤501:基站向终端发送探测信号/参考信号;

步骤502:终端收到探测信号/参考信号后,利用接收的探测信号/参考信号,得到信道信息;并将信道信息划分;

具体地,将信道信息分为:频率偏移引起的信道响应h1(hf_domain(fshift))、频率扩展引起的信道响应h2(hf_domain(fspread))、以及其他因素引起的信道响应h3(hother)三部分信息。

步骤503:终端将h1、h2、h3三个信息反馈给基站;

步骤504:基站收到这三个信息后,将这三个信息求积,得到相应的信道信息,并利用得到的信道信息调整传输编码;

步骤505:基站第一次向终端发送探测信号/参考信号和数据;

步骤506:终端收到探测信号/参考信号和数据后,利用利用接收的探测信号/参考信号,得到信道信息;并将信道信息划分;

具体地,将信道信息分为:频率偏移引起的信道响应h1(hf_domain(fshift))、频率扩展引起的信道响应h2(hf_domain(fspread))、以及其他因素引起的信道响应h3(hother)三部分信息。

步骤507:终端将得到的h2、h3两个信息反馈给基站;

步骤508:基站收到这两个信息后,对这两个信息、以及之前得到的h1进行卷积,得到相应的信道信息,并利用得到的信道信息调整传输编码;

步骤509:基站第二次向终端发送探测信号/参考信号和数据;

步骤510:终端收到探测信号/参考信号和数据后,利用利用接收的探测信号/参考信号,得到信道信息;并将信道信息划分;

具体地,将信道信息分为:频率偏移引起的信道响应h1(hf_domain(fshift))、频率扩展引起的信道响应h2(hf_domain(fspread))、以及其他因素引起的信道响应h3(hother)三部分信息。

步骤511:终端根据h1、h2及h3各自的反馈周期,将得到的h2、h3两 个信息反馈给基站,以此类推。

其中,假设h1、h2、h3对应的反馈周期分别为t1,t2,t3,则有t1>t2>t3。

这里,由于h1与传播的方向强相关,所以其反馈周期最长;h2为每个传播径内的子径的波动,波动较大,因此更新相对较快;h3为h1与h2对应因素外的其它因素所引起的信道响应,换句话说,h3为信道响应中h1和h2没有表征的残余部分。

这里,因为h3占整个信道信息的比重较小,所以实际应用时可以根据需要不反馈h3。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上,详细如何进行信道信息的指示过程。

本实施例的应用场景为:发送端设备为基站,接收端设备为终端。仅有下行的高频传输。本实施例中,反馈的信息为频域上的信息。

此时,进行信道信息反馈时需要进行高频传输和低频传输的配合。本实施例信道信息指示的过程,如图6所示,包括以下步骤:

步骤601:基站通过高频向终端发送数据信号和参考信号/探测信号;

步骤602:终端收到信号后,利用参考信号/探测信号获得信道信息,并提取h1(hf_domain(fshift))、h2(hf_domain(fspread))、h3(hother)三个部分;

步骤603:终端在低频上,以不同周期向基站反馈h1、h2、h3三个信息;

其中,h1的反馈周期最长,h2的反馈周期较短;h3的反馈周期最短,或者,也可以不反馈h3。

步骤604:基站根据终端在低频上反馈的信息h1、h2、h3对下行传输编码进行更新。

具体地,将h1、h2、h3进行乘积,得到信道信息,利用信道信息对下行传输编码进行更新。

实施例四

为实现本发明实施例的方法,本实施例提供一种接收端设备,如图7所示,该设备包括:接收单元71及发送单元72;其中,

所述接收单元71,用于接收发送端设备发送的探测信号或参考信号;

所述发送单元72,用于响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移量引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;其中,

所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

此时,所述发送单元72向发送端设备反馈的信道信息包括:第一信息及第二信息。

实际应用时,时域上快速变化的信道信息可以转换到频域,则得到如下公式:

hf_domain=hf_domain(fshift)×hf_domain(fspread)×hother(2)

其中,hf_domain表示信道的整体冲击响应,也就是需要反馈的时域上的信道信息;hf_domain(fshift)表示信道中由于频率偏移决定的信道响应,即第一信息;hf_domain(fspread)表示多径信道由于每个簇(cluster)内子径波动带来的频率的偏移部分,也就是每个cluster的频率扩展,由此对应的信道的冲击响应,即第二信息;hother表示除与多普勒频移相关外的其它因素引起的信道响应;×表示频域相。

等效地,时域上也可以将公式(2)中的三个参数进行卷积,最终得到信道的响应。

另外,图3示出了高频下的频率偏移及频率扩展示意图。从图3中可以看出,与信道整体变化相比,多普勒频率偏移(hf_domain(fshift))及移频率扩展(hf_domain(fspread))引起的信道响应属于慢变的过程,且频率扩展引起的信道响应变化快于多普勒频率偏移引起的信道响应的变化度,所以可以通过慢速(周期性地)反馈这两个信息(频率扩展的反馈周期小于多普勒频率偏移的反馈周 期),来减少信道信息的反馈量。而hother虽然变化比较快,但是由于其占整个信道信息的比重较小,所以可以根据实际情况不反馈。也就是说,所述发送单元72仅反馈第一信息及第二信息。其中,在图3中,横坐标表示频域,纵坐标表示功率。

在一实施例中,所述发送单元72,还用于向所述发送端设备周期性反馈第三信息所述第三信息表征除频率偏移及频率扩展外的其它因素引起的信道响应;

所述第三信息的反馈周期为第三周期;所述第二周期大于所述第三周期。

此时,所述发送单元72向所述发送端设备反馈的信道信息包括:第一信息、第二信息及第三信息。

这里,实际应用时,该设备还可以包括:获取单元及提取单元;其中,

所述获取单元,用于利用所述探测信号或参考信号,获得信道信息;

所述提取单元,用于从获得的信道信息中提取所述第一信息、第二信息及第三信息。

实际应用时,第一周期、第二周期以及第三周期可以是:根据需要预先进行设置。还可以所述接收端设备根据接收的探测信号或参考信号来确定各信息的反馈周期。

基于此,在一实施例中,设备还可以包括:确定单元,用于利用所述探测信号或参考信号,确定信道信息的反馈周期。

举个例子来说,实际应用时,当第一信息(频率偏移)变化不大时,表明接收端的移动速度较低或者静止,或者是周围环境中移动的散射体较少,说明不需要经常反馈频率偏移。因此所述确定单元可以降低第一信息的更新周期。反之,需要采用较大的更新周期。举个例子来说,在相对静态的环境时,所述确定单元可以确定每反馈10次第二信息时,反馈一次第一信息;在动态或者移动的环境中,所述确定单元确定可以每反馈2次第二信息就反馈一次第一信息。

实际应用时,当移动通信系统的工作频率为高频(比如30ghz~300ghz) 时,与工作在低频时相比,其多径传播的路径相比于低频更少,从而体现出来的现象是:经过分簇(cluster)后的多径集合数目从低频的12-20个降低为3-4个,进而降低了需要获取的信道信息的总量。因此可以针对每个传播路径,反馈信道信息。

基于此,在一实施例中,数据的传输为多路径传播;

相应地,所述发送单元72,用于针对每个传播路径,向所述发送端设备周期性反馈对应的信道信息。

其中,所述接收端设备可以事先获得每个传播路径的信道信息。

实际应用时,由于高频传输对于硬件的要求较高,在终端实现的复杂度也相对较高,因此部署高频传输的场景可能是:仅有下行的高频传输。此时,需要接收端设备通过低频(频率小于6ghz)传输来反馈信道信息。

基于此,在一实施例中,所述发送端设备为基站,所述接收端设备为终端,高频(频率大于等于6ghz)传输为下行高频传输;

也就是说,所述发送端设备在高频上向所述接收端设备发送探测信号或参考信号,进一步地,在高频上向所述接收端设备发送数据;

相应地,所述发送单元72,具体还用于:通过低频上行周期性传输信道信息。

实际应用时,所述接收单元71、发送单元72可由接收端设备中的收发机实现;所述获取单元、提取单元及确定单元可由接收端设备中的中央处理器(cpu,centralprocessingunit)、微处理器(mcu,microcontrolunit)、数字信号处理器(dsp,digitalsignalprocessor)或可编程逻辑阵列(fpga,field-programmablegatearray)实现。

为实现本发明实施例的方法,本实施例还提供了一种信道信息指示系统,如图8所示,该系统包括:发送端设备81及接收端设备82;其中,

所述发送端设备81,用于向接收端设备82发送探测信号或参考信号;并在收到第一信息及第二信息后,根据所述第一信息及第二信息,得到信道信息;

所述接收端设备82,用于响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备81周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;

所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期。

此时,向发送端设备81反馈的信道信息包括:第一信息及第二信息。

实际应用时,时域上快速变化的信道信息可以转换到频域,则得到公式(2)。

hf_domain=hf_domain(fshift)×hf_domain(fspread)×hother(2)

在公式(2)中,hf_domain表示信道的整体冲击响应,也就是需要反馈的时域上的信道信息;hf_domain(fshift)h(fshift)表示信道中由于频率偏移决定的信道响应,即第一信息;hf_domain(fspread)表示多径信道由于每个簇(cluster)内子径波动带来的频率的偏移部分,也就是每个cluster的频率扩展,由此对应的信道的冲击响应,即第二信息;hother表示除与多普勒频移相关外的其它因素引起的信道响应;×表示频域相乘。

等效地,时域上也可以将公式(2)中的三个参数进行卷积,最终得到信道的响应。

另外,图3示出了高频下的频率偏移及频率扩展示意图。从图3中可以看出,与信道整体变化相比,多普勒频率偏移(hf_domain(fshift))及移频率扩展(hf_domain(fspread))引起的信道响应属于慢变的过程,且频率扩展引起的信道响应变化快于多普勒频率偏移引起的信道响应的变化度,所以可以通过慢速(周期性地)反馈这两个信息(频率扩展的反馈周期小于多普勒频率偏移的反馈周期),来减少信道信息的反馈量。而hother虽然变化比较快,但是由于其占整个信道信息的比重较小,所以可以根据实际情况不反馈。也就是说,仅反馈第一信息及第二信息。其中,在图3中,横坐标表示频域,纵坐标表示功率。

在一实施例中,所述接收端设备82,还用于向所述发送端设备81周期性反馈第一信息及第二信息时,向所述发送端设备81周期性反馈第三信息;所述 第三信息表征除频率偏移及频率扩展外的其它因素引起的信道响应;所述第三信息的反馈周期为第三周期;所述第二周期大于所述第三周期;

相应地,所述发送端设备81,还用于在收到第三信息后,根据所述第一信息、第二信息及第三信息,得到所述信道信息。

此时,向所述发送端设备反馈的信道信息包括:第一信息、第二信息及第三信息。

这里,实际应用时,向所述发送端设备81周期性反馈信道信息之前,所述接收端设备82,还用于利用所述探测信号或参考信号,获得信道信息;并从获得的信道信息中提取所述第一信息、第二信息及第三信息。

实际应用时,第一周期、第二周期以及第三周期可以是:根据需要预先进行设置。还可以所述接收端设备根据接收的探测信号或参考信号来确定各信息的反馈周期。

基于此,在一实施例中,向所述发送端设备81周期性反馈信道信息之前,所述接收端设备82还用于利用所述探测信号或参考信号,确定信道信息的反馈周期。

举个例子来说,实际应用时,当第一信息(频率偏移)变化不大时,表明接收端的移动速度较低或者静止,或者是周围环境中移动的散射体较少,说明不需要经常反馈频率偏移。因此所述接收端设备可以降低第一信息的更新周期。反之,需要采用较大的更新周期。举个例子来说,在相对静态的环境时,所述接收端设备82可以每反馈10次第二信息时,反馈一次第一信息;在动态或者移动的环境中,所述接收端设备82可以每反馈2次第二信息就反馈一次第一信息。

实际应用时,当移动通信系统的工作频率为高频(比如6ghz以上)时,与工作在低频时相比,其多径传播的路径相比于低频更少,从而体现出来的现象是:经过分簇(cluster)后的多径集合数目从低频的12-20个降低为3-4个,进而降低了需要获取的信道信息的总量。因此可以针对每个传播路径,反馈信道信息。

基于此,在一实施例中,数据的传输为多路径传播;

相应地,针对每个传播路径,所述接收端设备82向所述发送端设备周期性反馈对应的信道信息。

其中,所述接收端设备82可以事先获得每个传播路径的信道信息。

实际应用时,由于高频传输对于硬件的要求较高,在终端实现的复杂度也相对较高,因此部署高频传输的场景可能是:仅有下行的高频传输。此时,需要接收端设备通过低频(频率小于6ghz)传输来反馈信道信息。

基于此,在一实施例中,所述发送端设备为基站,所述接收端设备为终端,高频(频率大于等于6ghz)传输为下行高频传输;

也就是说,所述发送端设备81仅在高频上向所述接收端设备82发送探测信号或参考信号,进一步地,仅在高频上向所述接收端设备82发送数据;

相应地,所述接收端设备82通过低频上行周期性传输信道信息。

当所述第一信息及第二信息为频域上的信息时,所述发送端设备81将所述第一信息及第二信息求积(乘积),得到信道信息,用公式表达,则有:

hf_domain=hf_domain(fshift)×hf_domain(fspread)(3)

其中,hf_domain表示信道的整体冲击响应,也就是需要反馈的时域上的信道信息;hf_domain(fshift)表示信道中由于频率偏移决定的信道响应,即第一信息;hf_domain(fspread)表示多径信道由于每个簇(cluster)内子径波动带来的频率的偏移部分,也就是每个cluster的频率扩展,由此对应的信道的冲击响应,即第二信息;×表示频域相乘。

当所述第一信息及第二信息为时域上的信息时,所述发送设备81将所述第一信息及第二信息卷积,得到所述信道信息。

这里,当所述接收端设备82向所述发送端设备81发送了第一信息、第二信息及第三信息时,所述发送端设备81根据所述第一信息、第二信息及第三信息,得到所述信道信息。

此时,当所述第一信息、第二信息及第三信息为频域上的信息时,将所述 第一信息、第二信息及第三信息求积,得到所述信道信息,用公式表达时,则得到公式(2)。

当所述第一信息、第二信息及第三信息为时域上的信息时,所述发送设备将所述第一信息、第二信息及第三信息卷积,得到所述信道信息。

实际应用时,高频传输需要根据终端和基站的位置,对数据的发送和接收进行预编码训练。由于发送端设备和接收端设备可能采用分别训练的方式,所以可能会导致基站和终端上下行的传输采用完全不同的两套传输编码,这就导致信道互易性差,难以使用。所述发送端设备得到信道信息后,利用得到的信道信息调整传输编码,即利用得到的信道信息参与到对数据的预编码中,进行数据发送前的调整工作,以提高传输效率。

本发明实施例提供的方案,接收端设备接收发送端设备发送的探测信号或参考信号;响应所述探测信号或参考信号,向所述发送端设备周期性反馈第一信息及第二信息;所述第一信息表征频率偏移引起的信道响应;所述第二信息表征频率扩展引起的信道响应;其中,所述第一信息的发送周期为第一周期;所述第二信息的发送周期为第二周期;所述第一周期大于所述第二周期,由于多普勒频率偏移及移频率扩展引起的信道响应属于慢变的过程,且频率扩展引起的信道响应变化快于多普勒频率偏移引起的信道响应的变化度,所以可以通过慢速(周期性地)反馈这两个信息(频率扩展的反馈周期小于多普勒频率偏移的反馈周期),如此,降低了接收端设备对信道信息反馈的频率及信息量。

另外,数据的传输为多路径传播;相应地,针对每个传播路径,向所述发送端设备周期性反馈对应的信道信息,如此,方便发送端设备进行信道选择。

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,本发明可采用硬件实施例、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。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

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