一种混合波束赋形传输方法及网络设备的制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种混合波束赋形传输方法及网络设备。本发明中，网络设备根据信道测量结果为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵，根据所述数字域波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵，所述网络设备根据所确定的数字域波束赋形权值矩阵以及所选取的模拟域波束赋形权值矩阵，进行混合波束赋形传输。采用本发明可实现为终端确定数字域波束赋形权值矩阵以及模拟域赋形权值矩阵，以便与该终端进行数模混合波束赋形传输。
【专利说明】
一种混合波束赋形传输方法及网络设备
技术领域
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种混合波束赋形传输方法及网络设备。【背景技术】
[0002]鉴于MIMO(Mult1-1nput Mult1-Output，多输入多输出)技术对于提高峰值速率与系统频谱利用率的重要作用，LTE (Long Term Evolut1n，长期演进)和 LTE-A (LTE-Advanced，LTE的演进)等无线接入技术标准都是以M頂0结合OFDM (Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing，正交频分复用)技术为基础构建起来的。
[0003]MM)技术的性能增益来自于多天线系统所能获得的空间自由度，因此MM0技术在标准化发展过程中的一个最重要的演进方向便是维度的扩展。
[0004]采用传统PAS(Passive Antenna System，无源天线系统)结构的基站天线系统中，多个天线端口水平排列，每个天线端口对应的垂直维的多个阵子之间由射频电缆连接， 其中，每个天线端口对应着独立的射频-中频-基带通道。因此现有的MM0技术只能在水平维通过对不同天线端口间的相对幅度或相位的调整实现对各个终端信号在水平维空间特性的优化，在垂直维则只能采用统一的扇区级赋形。移动通信系统中引入AAS(Active Antenna System，有源天线系统)技术之后，基站天线系统能够在垂直维获得更大的自由度，能够在三维空间实现对UE (User Equipment，用户设备，也称终端)级的信号优化。
[0005]在上述研究、标准化与天线技术发展基础之上，产业界正在进一步地将MM0技术向着三维化和大规模化的方向推进。Massive MHTO(大规模MM0)技术将能够极大地提升系统频带利用效率，支持更大数量的接入用户。
[0006]Massive MIM0技术需要使用大规模天线阵列。尽管采用全数字阵列可以实现最大化的空间分辨率以及最优MU-M頂0 (多用户M頂0)性能，但是这种结构需要大量的AD (模数)以及DA(数模)转换期间以及大量完整的射频-基带处理通道，无论是设备成本还是基带处理复杂度都将是巨大的负担。这一问题在高频段、大带宽时显得尤为突出。
[0007]为了降低massive MHTO技术的实现成本与设备复杂度，近年来有人提出数模混合波束赋形技术。如图1所示，所谓数模混合波束赋形，是指在传统的数字域波束赋形基础上，在靠近天线系统的前端(如图中所示的ABF)，在射频信号上增加一级波束赋形。模拟赋形能够通过较为简单的方式，使发送信号与信道实现较为粗略的匹配。模拟赋形后形成的等效信道的维度小于实际的天线数量，因此其后所需的AD/DA转换器件、数字通道数以及相应的基带处理复杂度都可以大为降低。模拟赋形部分残余的干扰可以在数字域再进行一次处理，从而保证MU-M頂0传输的质量。
[0008]相对于全数字赋形而言，数模混合波束赋形是性能与复杂度的一种折中方案，在高频段大带宽或天线数量很大的系统中具有较高的实用前景。
[0009]目前，针对数模混合波束赋形技术，尚未有为终端确定数字域波束赋形权值矩阵以及模拟域赋形权值矩阵，以便与该终端进行数模混合波束赋形传输的解决方案。
【发明内容】
[0010]本发明实施例提供了一种混合波束赋形传输方法及网络设备，用以实现为终端确定数字域波束赋形权值矩阵以及模拟域赋形权值矩阵，以便与该终端进行数模混合波束赋形传输。
[0011]本发明实施例提供的混合波束赋形传输方法，包括:
[0012]网络设备根据信道测量结果为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵；
[0013]所述网络设备根据所述数字域波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵；
[0014]所述网络设备根据所确定的数字域波束赋形权值矩阵以及所选取的模拟域波束赋形权值矩阵进行混合波束赋形传输。
[0015]本发明实施例提供的网络设备，包括:
[0016]确定模块，用于根据信道测量结果为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵；
[0017]选取模块，用于根据所述数字域波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵， 并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵；
[0018]传输模块，用于根据所确定的数字域波束赋形权值矩阵以及所选取的模拟域波束赋形权值矩阵，进行混合波束赋形传输。
[0019]本发明的上述实施例中，网络设备根据信道测量为终端确定数字域波束赋形权值矩阵，根据该数字域波束赋形权值矩阵并结合信道测量得到该终端的模拟域波束赋形权值矩阵，从而可以根据该终端的数字域波束赋形权值矩阵以及模拟域波束赋形权值矩阵，与该终端进行混合波束赋形传输。其中，在为该终端确定模拟域波束赋形权值矩阵的过程中， 以该终端的数字域波束赋形权值矩阵确定出一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵，从而使终端可以体验到以数字域波束赋形权值矩阵对应的一组模拟域波束赋形权值矩阵的赋形效果，终端可以从中选择出比数字域波束方向更为精准的模拟域波束赋形权值矩阵。【附图说明】
[0020]图1为现有技术中数模混合波束赋形的示意图；
[0021]图2为本发明实施例提供的混合波束赋形传输的流程示意图；
[0022]图3为本发明实施例提供的网络设备的结构示意图；
[0023]图4为本发明另一实施例提供的网络设备的结构示意图。【具体实施方式】
[0024]M頂0技术中，尤其是对MU-M頂0技术而言，网络侧能够获得的信道状态信息精度将直接决定预编码或波束赋形的精度与调度算法的效能，从而影响到整体系统性能。
[0025]根据目前的LTE信号结构，由于参考信号都是安插在基带的，因此可以通过信道估计获取数字赋形所需的信道状态。但是，由于模拟赋形形成的等效数字通道数少于实际天线数，通过参考信号获得的信道矩阵的维度已经远远低于天线端所经历的完整信道矩阵的维度。因此，数字赋形所能获得的空间分辨率以及干扰抑制能力受到了一定的损失。对于模拟赋形部分而言，其处理过程更靠近物理天线一侧，相对于数字赋形而言，其MMO信道具有更高的自由度。然而，由于没有办法对基带插入的参考信号进行估计，因而无论对 FDD (频分双工)还是TDD (时分双工)，其模拟赋形部分都无法直接利用数字域获得的信道状态信息。
[0026]本发明实施例提供了一种混合波束赋形传输技术方案，用以实现为终端确定数字域波束赋形权值矩阵以及模拟域赋形权值矩阵，以便与该终端进行数模混合波束赋形传输，并且可以一定程度上解决现有技术中模拟赋形精度受限以及信道质量测量精度受限的问题。
[0027]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]下面介绍的是本发明的多个实施例中的一部份，旨在提供对本发明的基本了解， 并不旨在确认本发明的关键或决定性要素或限定所要保护的范围。根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，可以相互替换而得到其他的实现方式。
[0029]本发明实施例提供了一种混合波束赋形传输方案，所述混合波束赋形传输方案包括混合波束赋形接收和/或混合波束赋形发送。本发明实施例中，利用数字域信道估计过程所获取到的信道状态信息辅助模拟域进行波束赋形，从而提高波束赋形精度。
[0030]本发明实施例中所述的“数字域波束赋形权值矩阵”，用于在基带部分进行波束赋形处理，所述的“模拟域波束赋形权值矩阵”用于在靠近天线系统的前端部分进行波束赋形处理。
[0031]参见图2,为本发明实施例提供的混合波束赋形传输过程。该过程在网络侧实现， 由网络设备执行，所述网络设备可以是基站，或者具有基站功能的其它网络设备。如图所示，该过程可包括:
[0032]步骤201、网络设备根据信道测量结果为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵；
[0033]步骤202、所述网络设备根据所述数字域波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵；
[0034]步骤203、所述网络设备根据所确定的数字域波束赋形权值矩阵以及所选取的模拟域波束赋形权值矩阵，进行混合波束赋形传输。
[0035]步骤203中的传输包括发送和/或接收。具体来说，步骤203中，进行混合波束赋形是指与所述第一终端进行混合波束赋形发送和/或接收，具体可包括:采用混合波束赋形方式向所述第一终端发送数据，和/或，采用混合波束赋形方式接收所述第一终端发送的数据。
[0036]优选地，在步骤202中，为第一终端选取的模拟域波束赋形权值矩阵可以是一个也可以是多个。若为一个终端选取多个模拟域波束赋形权值矩阵，则网络设备在对终端进行调度时，比如进行终端联合调度时，可根据每个终端对应的模拟域波束赋形权值矩阵，选取彼此干扰较小的模拟域波束赋形权值矩阵，从而减少干扰。
[0037]其中，所述第一终端为所述网络设备管辖范围内的任意终端。
[0038]上述流程的步骤201中，网络设备可基于下行信道测量的方式确定数字域波束赋形权值矩阵，也可基于上行信道测量的方式确定数字域波束赋形权值矩阵。
[0039]若网络设备采用基于下行信道测量的方式确定数字域波束赋形矩阵，则系统预先定义一个预编码矩阵集合，该预编码矩阵集合也称码本。该预编码矩阵集合对应一组数字域波束，一个波束由一个波束赋形权值矩阵来表征，也就是说，该预编码矩阵集合对应一组数字域波束赋形权值矩阵。优选地，该预编码矩阵集合中的每个预编码矩阵对应一个数字域波束赋形权值矩阵，每个预编码矩阵所对应的数字域波束赋形权值矩阵互不相同。该预编码矩阵集合的具体构成可预先约定，从而在通信之前由网络设备与终端所共知。
[0040]具体地，在一种实现方式中，终端侧和网络设备侧均配置有该预编码矩阵，以及该预编码矩阵中的每个预编码矩阵所对应的数字域波束赋形权值矩阵的索引。以为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵为例(第一终端为网络设备覆盖范围内的任意一个终端)， 网络设备发送下行参考信号，所述参考信号可以是CS1-RS(Channel State Informat1n Reference Symbol，信道状态信息参考信号)或者是CRS(Cell Reference Signal，小区参考信号)，或者是其它用于进行下行信道信息测量的参考信号，本发明实施例对此不作限制。第一终端对该下行参考信号进行测量，在数字域获得对该下行参考信号的信道估计值，并根据该信道估计值以及所述第一终端与网络设备所共知的预编码矩阵集合，从该预编码矩阵集合中选择预编码矩阵，并将所选择的预编码矩阵的PMI (Precoding Matrix Indicator，预编码矩阵指示)反馈给网络设备，该PMI即为波束波形权值矩阵的索引，从而使网络设备为所述第一终端确定出数字域波束赋形权值矩阵。其中，第一终端在根据信道估计值以及第一终端与网络设备所共知的预编码矩阵集合选择预编码矩阵时，可以根据容量等原则，选择能够使赋形后的信道容量最大化的预编码矩阵，也可以使用信噪比最大化原则，选择能够使赋形后的SINR最大化的预编码矩阵。
[0041]仍以为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵为例(第一终端为网络设备覆盖范围内的任意一个终端)，若网络设备采用基于上行信道测量的方式确定数字域波束赋形矩阵，则网络设备对所述第一终端的上行信号进行测量，得到数字域信道状态信息，所述上行信号可以是上行参考信号，比如SRS(Sounding reference signal，探测参考信号)或 DM-RS (Demodulat1n reference signal，解调参考信号)，本发明实施例对所述上行参考信号的类型不作限制。网络设备根据测量得到的数字域信道状态信息以及所采用的数字域波束赋形方法，得到所述第一终端对应的数字域波束赋形权值矩阵。比如，网络设备可以对测量到的第一终端的信道状态信息进行特征值分解(Eigen Value Decomposit1n，EVD)， 以获得最优的数字域波束赋形权值，即选择与信道相关矩阵最大特征值对应的特征向量。
[0042]在上述流程的步骤202中，网络设备可基于下行测量的方式得到模拟波束赋形权值矩阵，也可以基于上行测量的方式得到模拟波束赋形权值矩阵。
[0043]以为第一终端确定模拟域波束赋形权值矩阵为例(第一终端为网络设备覆盖范围内的任意一个终端)，若网络设备基于下行测量的方式得到模拟波束赋形权值，则网络设备根据步骤201中为第一终端确定的数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及一组波束赋形权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；所述网络设备分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵，在所述空间范围内以模拟赋形的方式发射信号，并接收所述第一终端反馈的测量结果；所述网络设备根据所述测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中为所述第一终端选取模拟域波束赋值权值矩阵。
[0044]具体地，所述第一终端对所述发射信号进行测量，所述发射信号是指所述网络设备根据上述一组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵，在所述空间范围内以模拟赋形的方式发射的信号；所述第一终端根据测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中选择至少一个波束赋形权值矩阵，并反馈所选择的波束赋形权值矩阵的索引信息；所述网络设备接收所述第一终端对所述发射信号所反馈的波束赋形权值矩阵的索引信息，根据所述第一终端反馈的波束赋形权值矩阵的索引信息确定对应的模拟域波束赋形权值矩阵。
[0045]进一步地，第一终端还可根据其所选取的波束赋形权值矩阵，估计使用该波束赋形权值矩阵时的等效信道矩阵，计算对应的信道质量并向网络设备进行上报，以使网络设备在调度该终端时，作为为该终端配置MSC (Modulat1n and Coding Scheme，调制与编码策略)的依据。
[0046]上述过程中，优选地，所述空间范围是以为第一终端确定的数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束为中心，且该波束到该空间范围的边界的距离为预设距离。所述一组波束赋形权值矩阵是根据模拟域预编码矩阵集合选择出的，且所述一组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内，优选地，该组波束赋形权值矩阵是模拟域预编码矩阵集合中，与所述空间范围中心的波束最为接近的一组波束赋形权值矩阵。该模拟域预编码矩阵集合在通信前为网络设备和终端所共知。
[0047]举例来说，网络设备以步骤201中确定出的数字域波束赋形权值矩阵所对应的水平以及俯仰角度为中心，根据一定的距离测度，以及预先设定的距离确定一空间范围，并在模拟域预编码矩阵集合中选择与该角度最接近的一组波束赋形权值矩阵，然后根据设定步长，在不超过此中心和预设距离所确定的空间范围内，以模拟赋形的方式发射信号。其中， 上述模拟域预编码矩阵集合以及该集合中每个预编码矩阵所对应的波束赋形权值矩阵的索引，在通信前为网络设备和终端所共知。另外，网络设备所选择的一组波束赋形权值矩阵中的波束赋形权值矩阵的数量，也为所述网络设备和终端所共知。
[0048]在上述为第一终端确定模拟域波束赋形权值矩阵的过程中，网络设备可采用以下任意一种方式，分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵，在所述空间范围内以模拟赋形的方式发射信号，以使终端可以根据信号发射方式分辨出其中的任一波束:
[0049]方式1:时分方式。该方式中，网络设备在不同时域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。比如，网络设备在不同时刻分别使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。
[0050]方式2:频分方式。该方式中，网络设备在不同频域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。比如，网络设备在不同子载波集合上分别使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。
[0051]方式3:时频组合方式。该方式中，网络设备在不同时频资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。比如，网络设备在不同的时刻及子载波集合上分别使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。
[0052]终端根据预先约定的测量触发条件，根据上述所列出的三种方式中的一种进行下行信道测量，以获得模拟波束赋形权值矩阵。
[0053]仍以为第一终端确定模拟域波束赋形权值矩阵为例(第一终端为网络设备覆盖范围内的任意一个终端)，若网络设备基于上行测量的方式得到模拟波束赋形权值，则网络设备根据步骤201中确定出的数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及一组波束赋形权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；所述网络设备在所述空间范围内，分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵对上行信号进行接收，得到所述一组波束赋形权值矩阵中每个矩阵对应的等效信道；所述网络设备根据所述每个波束赋形权值矩阵对应的等效信道，从所述一组波束赋形权值矩阵中选择模拟域波束赋形权值矩阵。
[0054]上述过程中，优选地，所述空间范围是以为第一终端确定的数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束为中心，且该波束到该空间范围的边界的距离为预设距离。
[0055]所述一组波束赋形权值矩阵是根据模拟域预编码矩阵集合选择出的，且所述一组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内，优选地，该组波束赋形权值矩阵是模拟域预编码矩阵集合中，与所述空间范围中心的波束最为接近的一组波束赋形权值矩阵。 该模拟域预编码矩阵集合在通信前为网络设备和终端所共知。所述一组波束赋形权值矩阵也可以是网络设备在所述空间范围内，根据设定步长生成的一组波束赋形权值矩阵。
[0056]举例来说，网络设备以步骤201中确定出的数字域波束赋形权值矩阵所对应的水平以及俯仰角度为中心，根据一定的距离测度，以及预先设定的距离确定一空间范围，并在模拟域预编码矩阵集合中选择与该角度最接近的一组波束赋形权值矩阵，然后根据设定步长以及该组波束赋形权值矩阵，在不超过此中心和预设距离所确定的空间范围内，进行上行信号接收。分别获得使用上述各模拟域波束赋形权值矩阵进行接收之后获得的等效信道，优选出若干模拟域波束赋形权值矩阵。其中，在分别对各模拟域波束赋形权值矩阵进行测量的过程中，终端发射的各上行测量信号可占据不同的时间、子载波集合或时间和子载波集合的组合。
[0057]在上述流程的步骤203中，网络设备可在基带部分使用为第一终端确定出的数字域波束赋形权值矩阵对发送给该终端或从该终端接收的信号进行波束赋形处理，在靠近天线系统的前端使用为该终端确定出的模拟域波束赋形权值矩阵对发送给该终端或从该终端接收的信号进行波束赋形处理，具体可如图1所示。
[0058]本发明的上述实施例中，网络设备根据信道测量为终端确定数字域波束赋形权值矩阵，根据该数字域波束赋形权值矩阵并结合信道测量得到该终端的模拟域波束赋形权值矩阵，从而可以根据该终端的数字域波束赋形权值矩阵以及模拟域波束赋形权值矩阵，与该终端进行混合波束赋形发送和/或接收。其中，在为该终端确定模拟域波束赋形权值矩阵的过程中，以该终端的数字域波束赋形权值矩阵确定出一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵，从而使终端可以体验到以数字域波束赋形权值矩阵对应的一组模拟域波束赋形权值矩阵的赋形效果，终端可以从中选择出比数字域波束方向更为精准的模拟域波束赋形权值矩阵。
[0059] 另外，终端进行信道质量测量时，实际上已经通过对一组模拟波束的测量，预先体验了业务传输时可能经历的信道质量，因此能够保证信道质量测量的精度。
[0060]进一步地，在步骤202之后，还可执行以下步骤:所述网络设备在数字域根据为所述第一终端选取的所述模拟域波束赋形权值矩阵进行接收赋形，得到等效信道；所述网络设备根据所述等效信道重新为所述第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵。相应地，在步骤203中，所述网络设备根据步骤202中为第一终端所确定的模拟域波束赋形权值矩阵以及上述步骤中为第一终端所重新确定的数字域波束赋形权值矩阵，与所述第一终端进行混合波束赋形发送和/或接收。
[0061]在为终端选取模拟域波束赋形权值矩阵之后，再次进行数字域波束赋形权值矩阵的重选，进一步提高了数字域波束的精度。网络设备基于更高精度的模拟域赋形效果计算数字域波束赋形权值矩阵，整体赋形效果可以得到进一步改进。
[0062]基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种网络设备，该网络设备可应用于上述实施例所描述的流程中，该网络设备可以是基站。
[0063] 参见图3,为本发明实施例提供的网络设备的结构示意图。该网络设备可包括:确定模块301、选取模块302以及传输模块303,其中:
[0064]确定模块301，用于根据信道测量结果为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵；
[0065]选取模块302,用于根据所述数字域波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵；
[0066]传输模块303,用于根据所确定的数字域波束赋形权值矩阵以及所选取的模拟域波束赋形权值矩阵，进行混合波束赋形传输。
[0067]这里的传输包括发送和/或接收。具体来说，进行混合波束赋形是指:与所述第一终端进行混合波束赋形发送和/或接收，具体可包括:采用混合波束赋形方式向所述第一终端发送数据，和/或，采用混合波束赋形方式接收所述第一终端发送的数据。
[0068]优选地，确定模块301可具体用于:发送下行参考信号，接收所述第一终端根据所述下行参考信号进行下行信道测量所得到并反馈的PMI，并根据所述PMI确定对应的数字域波束赋形权值矩阵。
[0069]优选地，确定模块301可具体用于:对所述第一终端的上行信号进行测量，得到数字域信道状态信息，根据所述数字域信道状态信息以及所采用的数字域波束赋形方法，得到所述第一终端对应的数字域波束赋形权值矩阵。
[0070]优选地，选取模块302可具体用于:根据所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及一组波束赋形权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵，在所述空间范围内以模拟赋形方式发射信号，并接收所述第一终端反馈的测量结果；根据所述测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中为所述第一终端选取模拟域波束赋值权值矩阵。
[0071] 其中，选取模块302可接收所述第一终端对所述发射信号所反馈的波束赋形权值矩阵的索引信息，其中，所述波束赋形权值矩阵的索引信息是所述第一终端对所述发射信号进行测量，根据测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中选择处理并反馈的；选取模块 302根据所述第一终端反馈的波束赋形权值矩阵的索引信息确定对应的模拟域波束赋形权值矩阵。
[0072]其中，选取模块302可采用以下方式之一在所述空间范围内以模拟赋形方式发射信号:
[0073]在不同时域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号； 或者，在不同频域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号；或者，在不同时频资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。
[0074]优选地，选取模块302可具体用于:根据所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及一组波束赋形权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；在所述空间范围内，分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵对上行信号进行接收，得到所述一组波束赋形权值矩阵中每个矩阵对应的等效信道；根据所述每个波束赋形权值矩阵对应的等效信道，从所述一组波束赋形权值矩阵中选择模拟域波束赋形权值矩阵。
[0075]优选地，确定模块301还可在所述选取模块选取模拟域波束赋形权值矩阵之后， 在数字域根据为所述第一终端选取的所述模拟域波束赋形权值矩阵进行接收赋形，得到等效信道；根据所述等效信道重新为所述第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵。
[0076]优选地，所述空间范围以所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束为中心，且该波束到所述空间范围的边界的距离为预设距离；所述一组波束赋形权值矩阵是根据模拟域预编码矩阵集合选择出的，且所述一组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内。
[0077]优选地，选取模块302可从所述一组波束赋形权值矩阵中选取的波束赋形权值矩阵的数量为一个或多个。
[0078]基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种网络设备，该网络设备可应用于上述实施例所描述的流程中。
[0079]参见图4,为本发明实施例提供的网络设备的结构示意图。该网络设备可包括:处理器401、存储器402、收发机403以及总线接口。
[0080]其中，在图4中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器 401代表的一个或多个处理器和存储器402代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机 403可以是多个元件，即包括发送机和收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器401负责管理总线架构和通常的处理，存储器402可以存储处理器402在执行操作时所使用的数据。收发机403用于在处理器401的控制下接收和发送数据。
[0081]处理器401，用于读取存储器402中的程序，执行下列过程:
[0082]根据信道测量为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵；
[0083]根据所述数字域波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵；
[0084]根据所确定的数字域波束赋形权值矩阵以及所选取的模拟域波束赋形权值矩阵， 与所述第一终端进行混合波束赋形发送和/或接收。
[0085]优选地，处理器401可具体用于:通过收发机403发送下行参考信号，通过收发机 403接收所述第一终端根据所述下行参考信号反馈的PMI，并根据所述PMI确定对应的数字域波束赋形权值矩阵。
[0086]优选地，处理器401可具体用于:对所述第一终端的上行信号进行测量，得到数字域信道状态信息；根据所述数字域信道状态信息以及所采用的数字域波束赋形方法，得到所述第一终端对应的数字域波束赋形权值矩阵。
[0087]优选地，处理器401可具体用于:根据所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及一组波束赋形权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵，通过收发机 403在所述空间范围内以模拟赋形方式发射信号，并接收所述第一终端反馈的测量结果； 根据所述测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中为所述第一终端选取模拟域波束赋值权值矩阵。
[0088]其中，处理器401可具体用于:通过收发机403接收所述第一终端对所述发射信号所反馈的波束索引信息，其中，所述第一终端对所述发射信号进行测量，根据测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中选择至少一个波束赋形权值矩阵，并反馈所选择的波束赋形权值矩阵的索引信息；根据所述第一终端反馈的波束赋形权值矩阵的索引信息确定对应的模拟域波束赋形权值矩阵。
[0089]其中，处理器401可采用以下方式之一通过收发机403在所述空间范围内以模拟赋形方式发射信号:
[0090]在不同时域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号； 或者，在不同频域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号；或者，在不同时频资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。
[0091]优选地，处理器401可具体用于:根据所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及一组波束赋形权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；在所述空间范围内，通过收发机403分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵对上行信号进行接收，得到所述一组波束赋形权值矩阵中每个矩阵对应的等效信道；根据所述每个波束赋形权值矩阵对应的等效信道，从所述一组波束赋形权值矩阵中选择模拟域波束赋形权值矩阵。
[0092]优选地，处理器401还可用于:选取模拟域波束赋形权值矩阵之后，在数字域根据为所述第一终端选取的所述模拟域波束赋形权值矩阵进行接收赋形，得到等效信道；根据所述等效信道重新为所述第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵。
[0093]优选地，所述空间范围以所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束为中心，且该波束到所述空间范围的边界的距离为预设距离；所述一组波束赋形权值矩阵是根据模拟域预编码矩阵集合选择出的，且所述一组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内。
[0094]优选地，处理器401从所述一组波束赋形权值矩阵中选取的波束赋形权值矩阵的数量为一个或多个。
[0095]综上所述，本发明的上述实施例中，网络设备根据信道测量为终端确定数字域波束赋形权值矩阵，根据该数字域波束赋形权值矩阵并结合信道测量得到该终端的模拟域波束赋形权值矩阵，从而可以根据该终端的数字域波束赋形权值矩阵以及模拟域波束赋形权值矩阵，与该终端进行混合波束赋形发送和/或接收。其中，在为该终端确定模拟域波束赋形权值矩阵的过程中，以该终端的数字域波束赋形权值矩阵确定出一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵，从而使终端可以体验到以数字域波束赋形权值矩阵对应的一组模拟域波束赋形权值矩阵的赋形效果，终端可以从中选择出比数字域波束方向更为精准的模拟域波束赋形权值矩阵。
[0096]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。
[0097]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。
[0098]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。
[0099]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0100]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种混合波束赋形传输方法，其特征在于，包括:网络设备根据信道测量结果为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵；所述网络设备根据所述数字域波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采用 模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩 阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵；所述网络设备根据所确定的数字域波束赋形权值矩阵以及所选取的模拟域波束赋形 权值矩阵进行混合波束赋形传输。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据信道测量结果为第一终 端确定数字域波束赋形权值矩阵，具体包括:所述网络设备发送下行参考信号，接收所述第一终端根据所述下行参考信号进行下行 信道测量所得到并反馈的预编码矩阵指示PMI，并根据所述PMI确定对应的数字域波束赋 形权值矩阵。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据信道测量结果确定第一 终端的数字域波束赋形权值矩阵，具体包括:所述网络设备对所述第一终端的上行信号进行测量，得到数字域信道状态信息；所述网络设备根据所述数字域信道状态信息以及所采用的数字域波束赋形方法，得到 所述第一终端对应的数字域波束赋形权值矩阵。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述数字域 波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋 形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所 述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵，具体包括:所述网络设备根据所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及 一组波束赋形权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；所述网络设备分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵，在所述空 间范围内以模拟赋形方式发射信号，并接收所述第一终端反馈的测量结果；所述网络设备根据所述测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中为所述第一终端选 取模拟域波束赋值权值矩阵。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述测量结果从所述一 组波束赋形权值矩阵中为所述第一终端选取模拟域波束赋值权值矩阵，具体包括:所述网络设备接收所述第一终端对所述发射信号所反馈的波束赋形权值矩阵的索引 信息；其中，所述波束赋形权值矩阵的索引信息是所述第一终端对所述发射信号进行测量， 根据测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中选择出来并反馈的；所述网络设备根据所述第一终端反馈的波束赋形权值矩阵的索引信息确定对应的模 拟域波束赋形权值矩阵。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络设备采用以下方式之一在所述空 间范围内以模拟赋形方式发射信号:在不同时域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号；在不同频域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号；在不同时频资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述数字域 波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采用模拟赋形方式通过所述一组波束赋 形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所 述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵，具体包括:所述网络设备根据所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及 一组波束赋形权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；所述网络设备在所述空间范围内，分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形 权值矩阵对上行信号进行接收，得到所述一组波束赋形权值矩阵中每个矩阵对应的等效信 道；所述网络设备根据所述每个波束赋形权值矩阵对应的等效信道，从所述一组波束赋形 权值矩阵中选择模拟域波束赋形权值矩阵。8.如权利要求4或7所述的方法，其特征在于，所述空间范围以所述数字域波束赋形权 值矩阵所对应的波束为中心，且该波束到所述空间范围的边界的距离为预设距离；所述一组波束赋形权值矩阵是根据模拟域预编码矩阵集合选择出的，且所述一组波束 赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内。9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络设备选取模拟域波束 赋形权值矩阵之后，还包括:所述网络设备在数字域根据为所述第一终端选取的所述模拟域波束赋形权值矩阵进 行接收赋形，得到等效信道；所述网络设备根据所述等效信道重新为所述第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵。10.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络设备从所述一组波 束赋形权值矩阵中选取的波束赋形权值矩阵的数量为一个或多个。11.一种网络设备，其特征在于，包括:确定模块，用于根据信道测量结果为第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵；选取模块，用于根据所述数字域波束赋形权值矩阵确定一组波束赋形权值矩阵，并采 用模拟赋形方式通过所述一组波束赋形权值矩阵进行信道测量，从所述一组波束赋形权值 矩阵中选取波束赋形权值矩阵作为所述第一终端的模拟域波束赋形权值矩阵；传输模块，用于根据所确定的数字域波束赋形权值矩阵以及所选取的模拟域波束赋形 权值矩阵，进行混合波束赋形传输。12.如权利要求11所述的网络设备，其特征在于，所述确定模块具体用于:发送下行参 考信号，接收所述第一终端根据所述下行参考信号进行下行信道测量所得到并反馈的预编 码矩阵指示PMI，并根据所述PMI确定对应的数字域波束赋形权值矩阵。13.如权利要求11所述的网络设备，其特征在于，所述确定模块具体用于:对所述第一 终端的上行信号进行测量，得到数字域信道状态信息，根据所述数字域信道状态信息以及 所采用的数字域波束赋形方法，得到所述第一终端对应的数字域波束赋形权值矩阵。14.如权利要求11至13中任一项所述的网络设备，其特征在于，所述选取模块具体用 于:根据所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及一组波束赋形 权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵，在所述空间范围内以模 拟赋形方式发射信号，并接收所述第一终端反馈的测量结果；根据所述测量结果从所述一组波束赋形权值矩阵中为所述第一终端选取模拟域波束 赋值权值矩阵。15.如权利要求14所述的网络设备，其特征在于，所述选取模块具体用于:接收所述第一终端对所述发射信号所反馈的波束赋形权值矩阵的索引信息；其中，所 述波束赋形权值矩阵的索引信息是所述第一终端对所述发射信号进行测量，根据测量结果 从所述一组波束赋形权值矩阵中选择出来并反馈的；根据所述第一终端反馈的波束赋形权值矩阵的索引信息确定对应的模拟域波束赋形 权值矩阵。16.如权利要求14所述的网络设备，其特征在于，所述选取模块具体用于:采用以下方 式之一在所述空间范围内以模拟赋形方式发射信号:在不同时域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号；在不同频域资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号；在不同时频资源上使用不同的模拟波束赋形权值矩阵以模拟赋形方式发射信号。17.如权利要求11至13中任一项所述的网络设备，其特征在于，所述选取模块具体用 于:根据所述数字域波束赋形权值矩阵所对应的波束确定一空间范围以及一组波束赋形 权值矩阵，该组波束赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内；在所述空间范围内，分别根据该组波束赋形权值矩阵中的每个波束赋形权值矩阵对上 行信号进行接收，得到所述一组波束赋形权值矩阵中每个矩阵对应的等效信道；根据所述每个波束赋形权值矩阵对应的等效信道，从所述一组波束赋形权值矩阵中选 择模拟域波束赋形权值矩阵。18.如权利要求14或17所述的网络设备，其特征在于，所述空间范围以所述数字域 波束赋形权值矩阵所对应的波束为中心，且该波束到所述空间范围的边界的距离为预设距 离；所述一组波束赋形权值矩阵是根据模拟域预编码矩阵集合选择出的，且所述一组波束 赋形权值矩阵所对应的波束在所述空间范围内。19.如权利要求11至13中任一项所述的网络设备，其特征在于，所述确定模块还用 于:在所述选取模块选取模拟域波束赋形权值矩阵之后，在数字域根据为所述第一终端选 取的所述模拟域波束赋形权值矩阵进行接收赋形，得到等效信道；根据所述等效信道重新为所述第一终端确定数字域波束赋形权值矩阵。20.如权利要求11至13中任一项所述的网络设备，其特征在于，所述选取模块具体用 于:从所述一组波束赋形权值矩阵中选取的波束赋形权值矩阵的数量为一个或多个。
【文档编号】H04B7/06GK106033989SQ201510110099
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月12日
【发明人】苏昕, 李传军
【申请人】电信科学技术研究院