一种波束赋形权值训练方法及基站、终端的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种波束赋形权值训练方法及基站、终端。
【背景技术】
[0002] 无线通信系统中，发送端和接收端采取空间复用的方式使用多根天线来获取更高 的速率。相对于一般的空间复用方法，一种被广泛应用的技术是接收端反馈信道信息给发 送端，发送端根据获得的信道信息使用一些发射预编码技术，极大的提高传输性能。对于单 用户多输入多输出（Multi-inputMulti-output，MM0)中，直接使用信道特征矢量信息进 行预编码；对于多用户MIM0中，需要比较准确的信道信息。
[0003] 在4G的一些技术如LTE，802. 16m标准规范中，信道信息的反馈主要是利用较简单 的单一码本的反馈方法，而MIM0的发射预编码技术的性能更依赖于其中码本反馈的准确 度。这里将基于码本的信道信息量化反馈的基本原理简要阐述如下：
[0004] 假设有限反馈信道容量为Bbps/Hz，那么可用的码字的个数为N=2B个。信道矩 阵的特征矢量空间经过量化构成码本空间…仏}发射端与接收端共同保存或 〇 实时产生此码本(收发端相同)。根据接收端获得的信道矩阵H，接收端根据一定准则从3?中 选择一个与信道最匹配的码字#，并将码字序号i反馈回发射端。这里，码字序号称为PMI (PrecodingMatrixIndicator,预编码矩阵指示符)。发射端根据此序号i找到相应的预 编码码字f,从而获得彳目道彳目息，#表不了/[目道的特征矢量彳目息。
[0005] 随着无线通信技术的高速发展，用户无线应用越来越丰富，带动了无线数据业务 迅速增长。据预测，未来10年间数据业务以每年1.6-2倍速率增长。这给无线接入网络带 来了巨大的挑战。多天线技术是应对无线数据业务爆发式增长挑战的关键技术，目前4G中 支持的多天线技术仅仅支持最大8端口的水平维度波束赋形技术，还有较大的潜力进一步 的大幅提升系统容量。
[0006] MassiveMIM0技术是下一代通信技术中的一个关键的增强技术，MassiveMIM0系 统主要特征为：基站侧配置有大规模天线阵列，比如100个天线，甚至更多，在数据传输的 时候，利用MU-MM0技术，同时同频复用多个用户，一般来说，天线数目与复用用户数目比 例维持在5-10倍左右。可以证明，无论是在视距环境的强相关信道，还是富散射下的非相 关信道，任意两个用户的信道之间的相关系数随着天线数目的增加成指数形式衰减，比如 当基站侧配置有100根天线时，任意两个用户的信道之间相关系数趋近于〇,也即是说多用 户对应信道之间接近正交。另一方面，大阵列可以带来非常可观的阵列增益和分集增益。
[0007] 对于MassiveMM0来说，由于大量天线的引入，传统的方法：每根天线发送信道 测量导频CSI-RS，终端检测CSI-RS并通过信道估计获得每个传输资源对应的信道矩阵，根 据信道矩阵获得最佳的基带上每个频域子带预编码矢量和宽带的最佳传输层数信息，然后 基于前面介绍的码本反馈技术进行反馈，这种方式在massiveMIM0中应用时存在比较大的 问题。主要体现在，导频开销会随Nt增多而增加，天线数多时导频开销非常巨大，除此之 外，由于反馈时使用的码本中需要包含非常多的码字，码字的选择十分困难，造成终端大量 的复杂度增加，几乎无法实现，或者需要付出巨大的成本代价。码本反馈的开销也很大，使 得上行链路开销巨大。因此一般来说，对于massiveMMO,更好的方式是采用波束赋形权值 训练方法，可以有效地减小导频和反馈开销并使系统获得较好的预编码性能。
[0008] 波束训练技术的基本原理如图1所示，定义由基站向终端发送训练导频，终端将 收到的数据经过处理后发送给基站的过程称为一次迭代过程。经过多次迭代后结束迭代称 为完成一次训练过程。
[0009] 下面具体介绍一下波束训练原理：
[0010] 步骤1:基站向终端发送训练导频；
[0011] 步骤2 :终端接收训练导频并进行接收处理；
[0012] 步骤3 :终端向基站发送处理后的训练导频；
[0013] 步骤4:基站接收终端发送的训练导频并进行处理，处理后将其作为新的训练导 频；
[0014] 重复步骤1_4直到训练完成。
[0015] 下面的公式表示了这种波束训练可以带来的有益效果：
[0016] H=CTjMjvf+cr2M2vf+ ? ?-(JpMpvf
[0017] 这里〇 〇p是奇异值，ul_up是左特征矢量，vl_vp是右特征矢量。
[0018] 定义
【主权项】
1. 一种波束赋形权值训练方法，其特征在于，包括：基站向终端发出N类波束导频信 号，所述终端选择接收到的波束导频信号中的一类或多类波束导频，并将所选择的波束导 频对应的波束信息反馈给所述基站，所述基站根据所述终端反馈的波束信息，确定初始的 训练信号矢量，并向所述终端发送所述信道矢量进行波束权值训练，其中，N为正整数。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述基站还配置终端需上报的波束索引个数信息。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述上报的波束索引个数信息至少包括具 体索引个数和索引个数等级。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端选择接收到的波束导频信号中的 一类或多类波束导频，并将所选择的波束导频对应的波束信息反馈给所述基站指： 所述终端从N类波束导频信号中选择信号质量最强的一类波束导频，并将该类波束导 频对应的波束信息反馈给所述基站； 其中，所述信号质量至少包括信噪比、信干燥比和载干燥比。
5. -种波束赋形权值训练方法，其特征在于，包括： 终端向基站发送导频信号，所述基站选择接收终端发送的导频信号，根据所述导频信 号计算出上行信道的信道状态信息，并根据信道互易性，选出波束向终端发送，进行训练。
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