信道状态信息测量方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及通信领域，尤其涉及一种大规模多输入多输出系统中信道状态信息的测量方法和装置。
【背景技术】
[0002]多输入多输出(Mult1-1nput Mult1-output, ΜΙΜΟ)是一种用来描述多天线无线通信系统的抽象数学模型，能利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。MIMO可以在不需要增加带宽或总发送功率耗损(TransmitPower Expenditure)的情况下大幅地增加系统的数据吞吐量(Throughput)及发送距离。MIMO的核心概念为利用多根发射天线与多根接收天线所提供之空间自由度来有效提升无线通信系统之频谱效率，以提升传输速率并改善通信质量。
[0003]MMO通信技术包括以下领域:
[0004]空分复用(Spatial Multiplexing):在发射端，高速率的数据流被分区为多个较低速率的子数据流，不同的子数据流在不同的发射天线上在相同频段上发射出去。如果发射端与接收端的天线阵列之间构成的空域子信道足够不同，即能够在时域和频域之外额外提供空域的维度，使得在不同发射天线上传送的信号之间能够相互区别，因此接收机能够区分出这些并行的子数据流，而不需付出额外的频率或者时间资源。在MMO天线配置下，能够在不增加带宽的条件下，相比单输入单输出系统成倍地提升信息传输速率，从而极大地提高了频谱利用率。空分复用技术在高信噪比条件下能够极大提高信道容量，并且能够在“开环”，即发射端无法获得信道信息的条件下使用。
[0005]空间分集(Spatial Diversity):利用发射或接收端的多根天线所提供的多重传输途径发送相同的数据，以增强数据的传输质量。
[0006]波束赋形(Beamforming):借由多根天线产生一个具有指向性的波束，将能量集中在欲传输的方向，增加信号质量，并减少与其他用户间的干扰。
[0007]MMO信道容量受限于发送端天线数目和接收端天线数目的最小值。在实际的蜂窝网络中，由于终端的体积和成本等方面的限制，使得用户终端往往不能配置很多的天线，这使得MMO信道的空间自由度并不能完全得到有效的利用。
[0008]对于上行MMO信道，通过多个终端虚拟成多天线，可以实现上行的多用户MMO通信，充分利用基站侧天线的数目优势。而对于下行MIMO信道，由于接收端的多个终端之间无法信息共享，使得终端之间无法协同。为了实现多用户在同一时频资源块上进行通信，必须在基站发送端通过预编码进行信号的预处理，抑制空间上的多用户干扰，使得每个用户可以区分自己的信号，实现多用户通信。
[0009]为了对信号进行预处理，必须获取到下行的信道状态信息(Channel StateInformat1n, CSI)。信道状态信息(CSI)主要包括3部分内容:信道质量指示(ChannelsQuality Indicat1n，CQI)、预编码矩阵指不(Pre-coding Matrix Indicator，PMI)和秩指不(Rank Indicator，RI)。
[0010]信道状态信息通过在信道中发送和接收信道状态信息参考信号(Channel StateInformat1n Reference Signal，CS1-RS)来进行测量。传统MIMO的信道状态信息的测量中，每根发射天线分别对应一个CS1-RS的发送端或接收端。通过CS1-RS的发送和接收，估计每一对收发天线之间的信道参数，从而获得完整的信道矩阵。再根据信道矩阵计算CQ1、PMKR1 一个CS1-RS发送端或接收端的端口在正交频分复用技术(Orthogonal FrequencyDivis1n Multiplexing,OFDM)的一个时频资源块(Resource Block,RB)中平均只占用一个资源粒子(Resource Element, RE)，不同CS1-RS端口上的参考信号通过码分复用(CodeDivis1n Multiplexing, CDM)方式和频分复用(Frequency Divis1n Multiplexing, FDM)方式相互正交发送。
[0011]随着MMO技术的发展，通过增加基站侧天线数目来提高系统频谱利用率的大规模MMO (即Massive MMO或Large-Scale ΜΙΜΟ)开始出现。假设，在交叉极化均匀平面天线阵列中，水平维度的天线数为Nth，垂直维度的天线数为Ntv，总的天线数为NTH*NTV，那么此时总共需要配置NTH*NTV个CS1-RS端口，占用的时频资源为N TH*NTV个RE。采用这种设计方式，随着基站侧天线数量的大幅提高，基站侧参考信号的资源开销将进一步增加。例如，当天线数增加到128时，需要128个RE，此时，已没有多少可用时频资源用于传输数据，最终导致下行吞吐量降低。
[0012]为了减少大规模MMO系统中参考信号的时频资源开销过大的技术问题，有人提供了独立的水平和垂直维度使用CS1-RS的方案。水平维度的天线数为Nth，垂直维度的天线数为Ntv，总的天线数为NTH*NTV。该方案使用水平维度一行天线、垂直玮度一列天线来测量f目道状态?目息。由于每一彳丁与每一列是交叉共用的，因此，总共需要Nth+Ntv_1个CS1-RS端口，占用的时频资源开销为NTH+NTVfRE。容易想到的是，对于天线数目众多的基站，首行天线与末行天线的距离较远，而用某一行天线的信道状态信息来估计首行或末行天线的信道状态信息往往精确度较小。同样，使用某一列天线的信道状态信息来估计首列或末列天线的信道状态信息，也同样存在精确度较小的问题。
[0013]基于现有技术中存在的问题，有必要设计一种参考信号时频资源占用少、信道状态信息测量准确的信道状态信息测量方法。
[0014]因此，发明人在对现有的信道状态信息测量方法进行研宄的基础上，提供一种大规模多输入多输出系统中参考信号时频资源占用少、信道状态信息测量准确的信道状态信息测量方法和装置。
【发明内容】
[0015]本申请实施例提供一种参考信号时频资源占用少、信道状态信息测量准确的信道状态信息测量方法，具体的，一种信道状态信息测量方法，用于大规模多输入多输出系统使用，包括以下步骤:
[0016]以每一子空间占一个时频资源格的方式，发送第一参考信号到用户端；
[0017]获取用户端对第一参考信号反馈的第一响应信息；
[0018]根据第一响应信息确定用户端所在子空间；
[0019]以子空间内每一波束占用一个时频资源格的方式，发送第二参考信号到用户端；
[0020]获取用户端对第二参考信号反馈的第二响应信息；
[0021]根据第二响应信息确定用户端的信道状态信息；
[0022]其中，一个子空间容纳若干波束。
[0023]本申请实施例还提供一种信道状态信息测量装置，包括:
[0024]发射模块，用于:
[0025]以每一子空间占一个时频资源格的方式，发送第一参考信号到用户端；
[0026]以子空间内每一波束占用一个时频资源格的方式，发送第二参考信号到用户端；
[0027]接收模块，用于:
[0028]获取用户端对第一参考信号反馈的第一响应信息；
[0029]获取用户端对第二参考信号反馈的第二响应信息；
[0030]运算模块，用于:
[0031]根据第一响应信息确定用户端所在子空间；
[0032]根据第二响应信息确定向用户端的数据传输方式；
[0033]其中，一个子空间容纳若干波束。
[0034]本申请实施例提供的数据传输的方法和装置，至少具有如下有益效果:
[0035]每一子空间共用一个时频资源格的方式，发送第一参考信号到用户端，时频资源占用少，同时，以子空间内每一波束占用一个时频资源格的方式，发送第二参考信号到用户端，信道状态信息测量准确。
【附图说明】
[0036]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0037]图1为本申请实施例提供的信道状态信息测量方法的流程图。
[0038]图2为本申请实施例提供的发送第一参考信号到用户端的流程图。
[0039]图3为本申请实施例提供的根据第一响应信息确定用户端所在子空间的流程图。
[0040]图4为本申请实施例提供的发送第二参考信号到用户端的流程图。
[0041]图5为本申请实施例提供的根据第二响应信息确定向用户端的数据传输方式的流程图。
[0042]图6为本申请实施例提供的信道状态信息测量装置的结构示意图。
【具体实施