导频发送方法、信道信息测量反馈方法、发送端及接收端的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及无线通信领域中的导频发送方法、信道信息的测 量反馈方法、发送端及接收端。
【背景技术】
[0002] 无线通信系统中，发送端和接收端常常使用多根天线以获取更高的传输速率。 多根天线能够带来信噪比的提升以及支持更多的空间复用层数，相对于发送端不使用 信道状态信息（Channel State Information，CSI)的开环多输入多输出（Multi-input Multi-output，ΜΙΜΟ)技术，如空时分组码（Space-time block code，STBC)，空频分组码 (Space-Frequency block code，SFBC)及开环波束赋形（Beamforming，BF)，使用 CSI 的 ΜΠΚ)技术的闭环ΜΜ0预编码（Precoding)会有更高的容量，是目前主流的4G标准广泛使 用的一种传输技术。
[0003] 闭环ΜΜ0预编码技术的核心思想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ΜΜ0系统， 可以直接使用与信道特征矢量信息比较匹配的预编码矢量进行发送预编码；对于多用户 Μ頂0系统，也需要比较准确的信道信息进行干扰消除。因此发送端信道信息的获取有着非 常重要的作用。在4G的一些技术如LTE/LTE-A，802. 16m标准规范中，信道信息的获取的一 般流程如下：
[0004] A :发送端发送信道状态信息参考信号（Channel State Information-Reference Signals，CSI-RS)，该CSI-RS用于测量信道信息。在LTE-A中支持最大8天线端口的CSI-RS 发送。基站发送信令配置CSI-RS的相关位置信息和发送周期信息给终端。导频信号的发 送内容由预先约定的一些规则确定，终端能准确的获知每个端口在每个时频位置的导频信 号发送内容。导频发送图样如图1所示。
[0005] B:终端接收CSI-RS的配置信息，在对应位置进行导频信号接收与检测，获得接收 导频信号，由于能准确的获知导频发送信号，根据接收的导频信号可以进行信道估计获得 接收天线与发送天线端口间的信道响应信息。在信道估计时需要考虑噪声及干扰的影响， 可以采用MMSE等算法进行估计，最终得到各时频资源位置上域发送端口数匹配的信道矩 阵。
[0006] C :根据得到的信道矩阵，进而可以计算最优的CSI。CSI -般包括预编码矩阵指 7]\ (Precoding Matrix Indicator, PMI),信道质量指不（channel quality indicator, CQI)，秩指示（Rank Indicat〇r，RI)信息三种，PMI信息是根据信道矩阵计算出的推荐预编 码信息，由于目前是仅仅针对单用户ΜΜ0的假设下进行预编码推荐，因此一般也可以理解 为表征信道的特征矢量。CQI用于指示调制编码方式，实际也隐含了信干噪比（Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR)的信息，表征了链路性能。RI表征的是推荐的空 间复用层数。本发明实施例中最为关注的是预编码信息PMI的计算与获取。
[0007] 目前的预编码信息反馈是利用较简单的单一码本的反馈方法，ΜΙΜ0的发射预编码 技术的性能比较依赖于其中码本反馈的设计。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：
[0008] 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傲发射端与接收端共同保存或 实时产生此码本（收发端的码本相同）。根据接收端获得的信道矩阵Η，接收端根据一定准 则从$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 为PMI。发射端根据此序号i找到相应的预编码码字#，从而获得信道信息，#表示了信道 的特征矢量信息。
[0009] D:终端通过上行物理层的控制信道或者上行物理层的数据信道将计算得到的 CQI/PMI/RI信息反馈给基站。基站基于终端的反馈信息进行传输层数的确定，编码调制方 式确定及发送预编码的确定。
[0010] 上面介绍的是适合不超过8天线的现有系统的闭环ΜΜ0导频与反馈的设计，其目 的是使得发送端能够较为准确的获知信道信息用于提高发送链路性能。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。多天线技术的演进主要围绕着以下几个目标：①更大的波束赋形/预编码增益，②更 多的空间复用层数（MU/SU)及更小的层间干扰，③更全面的覆盖，④更小的站点间干扰。 Massive ΜΠΚ)和3D ΜΠΚ)是下一代无线通信中ΜΜ0演进的最主要的两种候选技术。基于 Massive ΜΠΚ)技术的系统主要特征为：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-MBTO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0,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。3D Μπω的主要技术特征是，在垂直维度和水平维度，均具备很好的波 束赋形的能力。这需要天线的排布是2D的形式而不是仅仅在单一的维度上摆放。由于天 线尺寸的限制，不太可能在一个维度摆放上百根的天线，因此，大多数的应用场景中当应用 massive ΜΙΜΟ技术时，3D ΜΙΜΟ-般也会结合使用。另外，为了节约天线尺寸并且提供更好 的分集性能或复用能力，双极化天线也被广泛的应用于Massive ΜΙΜΟ。使用双极化天线可 以使得天线的尺寸缩小到原来的一半。
[0011] 可以看到未来ΜΜ0技术的一个重要发展趋势是天线数目会大大的增加，随着天 线数目增加，信道容量会有所增加，但天线数目增加带给导频和反馈设计的压力是非常大 的。一方面天线数目成倍增加意味着导频数目也需要与之对应的成倍增加，成倍的导频开 销会占用掉数据传输的可用资源，降低资源利用率。另外一方面天线数目增加意味着反馈 维度的增加，为了达到期望的性能，相对于低维码本中包含的码字会指数级增长这意味着 信道信息计算的复杂度会显著增加，并且码本的反馈开销也会明显的增长。
[0012] 通过上面的介绍可以看出目前的导频及反馈技术可以理解为全维度的导频发送 和反馈技术，支持最大8端口的导频和8Tx的码本反馈，适合天线端口较少的情况。对于较 大规模的天线，传统的导频及反馈技术会带来：导频开销，反馈开销，导频估计复杂度和信 道信息量化复杂度的显著增加，不再适合大规模天线系统。因此有必要研究开销更小，复杂 度更低的导频发送和信道信息反馈技术。
【发明内容】
[0013] 本发明要解决的技术问题是如何降低导频开销和信息反馈开销。
[0014] 为了解决上述问题，本发明实施例提供一种导频信号发送方法，包括：
[0015] 发送端从Mt个发送天线端口中选择Nt个发送天线端口发送导频信号给接收端；
[0016] 所述发送端将导频信号发送配置信息发送给所述接收端；
[0017] 其中，Mt与Nt均为正整数，Nt小于Mt。
[0018] 可选地，所述导频信号发送配置信息包括以下信息中的任意一个或任意组合：
[0019] Mt的信息及选出的发送天线端口的数量Nt的信息，
[0020] 所述选出的Nt个发送天线端口的标识信息，
[0021] 所述选出的Nt个发送天线端口的导频信号发送位置信息。
[0022] 可选地，上述方法还包括：
[0023] 所述发送端接收所述接收端发送的导频信号发送推荐信息，根据所述推荐信息确 定所述导频信号发送配置信息；
[0024] 其中，导频信号发送推荐信息包括以下信息中的任意一个或任意组合：
[0025] Mt的信息，
[0026] 选出的发送天线端口的数量Nt的信息，
[0027] 所述选出的Nt个发送天线端口的标识信息，
[0028] 所述选出的Nt个发送天线端口的导频信号发送位置信息。
[0029] 本发明实施例还提供一种信道信息的测量反馈方法，包括：
[0030] 接收端接收发送端发送的导频发送配置，根据所述导频发送配置信息接收发送端 从Nt个天线端口发送的导频信号；
[0031] 所述接收端根据接收的导频信号确定信道响应函数的参数，根据信道响应函数计 算Mt维的信道矩阵信息；
[0032] 所述接收端根据Mt维的信道矩阵信息向所述发送端反馈信道信息；
[0033] 其中，Mt与Nt均为正整数，Nt小于Mt。
[0034] 可选地，所述信道响应函数为一个与以下信息中的一种或多种相关的函数：信道 多径数目、天线拓扑、天线极化方向、天线间距、工作频率
[0035] 可选地，所述信道响应函数中的部分参数由接收端根据接收导频信号计算确定。
[0036] 可选地，所述信道响应函数的模型为：
[0037] f (AJ ( θ 1ν, Θ lh), A2T ( θ 2v, Θ 2h) . . . ANT ( θ Nv, Θ J )
[0038] f(AJ(9 . . ·ΑνΤ(Θν))
[0039] 或
[0040]
[0041] …，
[0042] 其中 Α1; Α2 · · · AN 为复数，其中 θ 1ν，θ 2ν · · · θ Νν，Θ lh，Θ 2h · · · Θ Nh， θ 1，θ 2 · · · θN为相位参数，取值为〇~2 π，T ( ·)为矢量或矩阵函数，τ τ 2 · · · τ N 为实数，A表征频域位置信息，N为正整数。
[0043] 可选地，T (·)由发送端配置信息确定。
[0044] 可选地，T( ·)为一个与以下信息中的一种或多种相关的函数：天线拓扑、天线极 化方向、天线间距。
[0045] 可选地，所述信道响应函数的模型由发送端配置确定。
[0046] 可选地，所述Ν值由发送端配置确定。
[0047] 可选地，所述Ν