信道方向信息的获取方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及信道方向信息的获取方法和设备。
【背景技术】
[0002] 多天线技术（Multiple-Input-Multiple-Output，简称为 ΜΙΜΟ)通过利用信道 的空间资源可以成倍地提高无线通信系统的频谱效率，因此成为蜂窝通信的重要技术之 一。然而，为了获得相应的频谱增益，发射机必须知道信道方向信息（Channel Direction Information，简称为⑶I)，以便计算预编码以及进行其它M頂0信号处理。⑶I与信道质量 信息（Channel Quality Information,简称为CQI)，构成了完整的信道状态信息（Channel State Information，简称为CSI)。对于M頂0系统来说，发射机获取准确的⑶I是进行闭环 M頂0传输的先决条件，也是影响系统性能的关键。
[0003] 第三代移动通信合作伙伴项目（3rd Generation Partnership Project，简称为 3GPP)制定的 Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)协议对应的长期 演进（Long Term Evolution，简称为LTE)系统根据双工模式的不同，有不同的⑶I获取方 式。LTE的双工模式包括：时分双工（Time Division Dulplexing,简称TDD)，以及频分双 工（Frequency Division Dulplexing,简称 FDD) 〇
[0004] 在TDD系统中，上行信道与下行信道在时间上复用相同的频谱资源，具有信道互 易特性（Channel Reciprocity)，因此，TDD基站对上行信道进行信道估计，就可以获得其 所需下行信道的等效⑶I。为了辅助信道估计，终端发射全向的探测导频信号（Sounding Reference Signal,简称为SRS),其采用便于信道估计和导频信号复用的特定序列设计生 成，比如Zadoff-Chu (ZC)序列、伪随机序列（Pseudo-Noise sequence)等，导频信号是终端 与基站均已知的。LTE TDD系统基于发射SRS及信道估计方式获取⑶I的最大缺点是导频 污染（pilot contamination)问题，在LTE系统内，同一个小区的不同终端被分配的SRS正 交，基站因此可以根据不同终端的SRS序列进行无干扰的信道估计，得到上行信道的CDI。 然而，在LTE系统内，不同小区的终端被分配的SRS序列是非正交的，所以，基站估计本小区 终端的上行信道CDI的同时也会受到其他小区终端的上行SRS信号的干扰，也就是说，基站 估计的本小区信道CDI也混叠了其它小区终端到该基站的信道CDI，这种现象被称为导频 污染问题。导频污染对系统的上行与下行数据传输均造成严重后果：
[0005] 1)当基站对期望终端在下行信道利用有指向性的预编码发送数据时，相当于对位 于混叠信道上的相邻小区终端也发送了有指向性的数据，并成为了严重的小区间干扰；
[0006] 2)当基站对期望终端在上行信道利用有指向性的后处理接收数据时，对位于混叠 信道上的相邻小区终端的数据也进行了增强性处理，因而放大了混叠信道的干扰。
[0007] 由于上述原因，导频污染问题严重制约了系统容量。特别是当天线数增加时，系统 性能的提升容易出现瓶颈。
[0008] 而大规模天线阵列系统（Large-scale ΜΙΜΟ,或者Massive ΜΙΜ0)被认为是未来 第五代（5th Generation，简称5G)蜂窝通信系统中用于大幅提高频谱效率的重要使能技 术（enabling technology)。大规模天线阵列使系统利用丰富的信号处理自由度，大幅度降 低终端间干扰及小区间干扰，且计算复杂度低，能有效提高通信链路质量。另外，大规模天 线阵列可以有效降低单个天线单元的功率消耗，提高整个系统的能量效率。随着采用的频 谱从低频逐渐向高频率发展（逐渐减少天线的form factor),未来基站设备和移动设备可 采用比现在多好几倍的天线，目前业界的原型验证系统已经验证了超64天线的可行性和 工业实用性。一种大规模天线阵列在毫米波段的具体实现方式为：基站通过配置大规模天 线阵列，在天线间距较小时（半载波波长级别），利用天线之间的相位差，形成极窄的发射 波束服务多个终端；同时，终端也可以配置多根天线，对不同来波方向形成不同增益，并选 择增益较大的接收波束进行数据接收。如果基站的每一个发射波束服务一个终端，则终端 之间干扰大为降低；如果相邻基站用不同方向的发射波束服务各自的终端，则小区间干扰 大为降低。理论分析结果表明，在大规模天线阵列系统中，如果发射机知道准确的信道CDI， 那么上、下行信道的可达信噪比（signal-to-noise ratio,简称SNR)将随着天线数的增加 而增大；对于数十甚至数百根发射天线，相应的系统容量能够显著提高。然而，当发生导频 污染问题时，大规模天线阵列系统的实际容量却会严重降低，甚至即使基站发射功率较低， 整个系统也工作在干扰受限状态。导频污染问题对于大规模天线阵列系统的影响是致命性 的。因此，提出新的CDI获取方式克服大规模天线阵列系统中的导频污染问题，对于提升系 统容量意义非凡。
[0009] 在FDD系统中，由于上、下行信道处于不同频带而不具有信道互易性，基站无法通 过对上行信道的估计来获得下行信道⑶I。在这种情况下，终端必须占用一部分上行信道 资源将下行信道⑶I反馈给基站。一种方法是显式反馈，终端将下行信道⑶I利用固定码 本量化，并将量化结果通过上行信道汇报给基站；另一种方法是隐式反馈，终端根据下行信 道CDI从固定的若干个预编码中选择一个期望的预编码，并将选择结果通过上行信道汇报 给基站。无论采用哪种方法，为了使基站获取足够准确的下行信道CDI，终端的上行反馈所 占用的开销都必须随着基站天线数的增加而增加。这意味着当前FDD系统采用的基于反馈 获取CDI的方式不适用于大规模天线阵列系统，因为其天线数庞大，终端关于CDI的上行反 馈开销将成为系统的严重负担。
[0010] 综上所述，在5G通信系统设计中，大规模天线阵列系统的⑶I获取问题更为迫切。 提出快速有效的CDI获取方式，可以有效地降低系统的信令开销，缓解导频污染问题，保证 大规模天线阵列带来的频谱增益，从而提高小区的系统容量。
【发明内容】
[0011]为此，本申请提供了一种信道方向信息的获取方法和设备，以减小信道信令开销， 并缓解大规模天线阵列系统的导频污染问题。
[0012] 本申请提供了 一种信道方向信息获取方法，包括：
[0013] 在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号；其中，所述第一探测 信号和第二探测信号之间存在差分信息；
[0014] 从接收端接收第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征；
[0015] 根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征，修正信道方向信息⑶I。
[0016] 较佳地，所述探测区间为信道方向空间的子空间，多个探测区间构成完整的信道 方向空间，探测区间至少有两个级别，且每个级别包含至少一个探测区间；
[0017] 不同级别的探测区间的空间粒度不同，所述方法从空间粒度最粗的级别开始发送 第一探测信号和第二探测信号。
[0018] 较佳地，所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号包括：
[0019] 在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号和对应的配置信息，并接收 关于第一探测信号的接收信号特征的反馈；
[0020] 根据第一探测信号的接收信号特征选择一个探测区间发送第二探测信号，以及所 选探测区间和第二探测信号对应的配置信息，并接收关于第二探测信号的接收信号特征的 反馈；
[0021] 根据第二探测信号的接收信号特征修正对应的⑶I。
[0022] 较佳地，所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号包括：
[0023] 在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号、第二探测信号和对应的配 置信息，并接收关于第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征的反馈；
[0024] 根据第一探测信号和第二探测信号的接收信号特征修正对应的CDI。
[0025] 较佳地，在修正对应的⑶I之后，进一步包括：
[0026] 确定是否需要对下一级别的探测区间进行探测，在需要时，将下一级别作为当前 级别，执行所述在一个或多个探测区间发送第一探测信号和第二探测信号的操作。
[0027] 较佳地，所述根据第一探测信号的接收信号特征选择一个探测区间包括：选择第 一探测信号的接收增益最大的探测区间。
[0028] 较佳地，在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号和对应的配置信息 包括：
[0029] 选择当前级别的至少一个探测区间组成信道方向探测集合；
[0030] 在所述信道方向探测集合中的探测区间发送第一探测信号，并将信道方向探测集 合配置信息通知接收端。
[0031] 较佳地，在当前级别的一个或多个探测区间发送第一探测信号、第二探测信号和 对应的配置信息包括：
[0032] 选择当前级别的至少一个探测区间组成信道方向探测集合；
[0033] 在所述信道方向探测集合中的探测区间同时发送第一探测信号和第二探测信号， 并将信道方向探测集合配置信息通知接收端。
[0034] 较佳地，所述信道方向探测集合配置信息包括以下一种或多种信息：探测区间的 级别、数量、编号、探测信号的时频资源位置、探测信号的复用方式、所采用的探测信号序 列。
[0035] 较佳地，对于不同接收端的CDI，第二探测信号与对应的第一探测信号存在差分信 息；
[0036] 所述修正信道方向