信道狀態(tài)信息測(cè)量方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模多輸入多輸出系統(tǒng)中信道狀態(tài)信息的測(cè)量方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多輸入多輸出(Mult1-1nput Mult1-output, ΜΙΜΟ)是一種用來(lái)描述多天線無(wú)線通信系統(tǒng)的抽象數(shù)學(xué)模型，能利用發(fā)射端的多個(gè)天線各自獨(dú)立發(fā)送信號(hào)，同時(shí)在接收端用多個(gè)天線接收并恢復(fù)原信息。MIMO可以在不需要增加帶寬或總發(fā)送功率耗損(TransmitPower Expenditure)的情況下大幅地增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量(Throughput)及發(fā)送距離。MIMO的核心概念為利用多根發(fā)射天線與多根接收天線所提供之空間自由度來(lái)有效提升無(wú)線通信系統(tǒng)之頻譜效率，以提升傳輸速率并改善通信質(zhì)量。
[0003]MMO通信技術(shù)包括以下領(lǐng)域:
[0004]空分復(fù)用(Spatial Multiplexing):在發(fā)射端，高速率的數(shù)據(jù)流被分區(qū)為多個(gè)較低速率的子數(shù)據(jù)流，不同的子數(shù)據(jù)流在不同的發(fā)射天線上在相同頻段上發(fā)射出去。如果發(fā)射端與接收端的天線陣列之間構(gòu)成的空域子信道足夠不同，即能夠在時(shí)域和頻域之外額外提供空域的維度，使得在不同發(fā)射天線上傳送的信號(hào)之間能夠相互區(qū)別，因此接收機(jī)能夠區(qū)分出這些并行的子數(shù)據(jù)流，而不需付出額外的頻率或者時(shí)間資源。在MMO天線配置下，能夠在不增加帶寬的條件下，相比單輸入單輸出系統(tǒng)成倍地提升信息傳輸速率，從而極大地提高了頻譜利用率?？辗謴?fù)用技術(shù)在高信噪比條件下能夠極大提高信道容量，并且能夠在“開(kāi)環(huán)”，即發(fā)射端無(wú)法獲得信道信息的條件下使用。
[0005]空間分集(Spatial Diversity):利用發(fā)射或接收端的多根天線所提供的多重傳輸途徑發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，以增強(qiáng)數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。
[0006]波束賦形(Beamforming):借由多根天線產(chǎn)生一個(gè)具有指向性的波束，將能量集中在欲傳輸?shù)姆较?，增加信?hào)質(zhì)量，并減少與其他用戶間的干擾。
[0007]MMO信道容量受限于發(fā)送端天線數(shù)目和接收端天線數(shù)目的最小值。在實(shí)際的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，由于終端的體積和成本等方面的限制，使得用戶終端往往不能配置很多的天線，這使得MMO信道的空間自由度并不能完全得到有效的利用。
[0008]對(duì)于上行MMO信道，通過(guò)多個(gè)終端虛擬成多天線，可以實(shí)現(xiàn)上行的多用戶MMO通信，充分利用基站側(cè)天線的數(shù)目?jī)?yōu)勢(shì)。而對(duì)于下行MIMO信道，由于接收端的多個(gè)終端之間無(wú)法信息共享，使得終端之間無(wú)法協(xié)同。為了實(shí)現(xiàn)多用戶在同一時(shí)頻資源塊上進(jìn)行通信，必須在基站發(fā)送端通過(guò)預(yù)編碼進(jìn)行信號(hào)的預(yù)處理，抑制空間上的多用戶干擾，使得每個(gè)用戶可以區(qū)分自己的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多用戶通信。
[0009]為了對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，必須獲取到下行的信道狀態(tài)信息(Channel StateInformat1n, CSI)。信道狀態(tài)信息(CSI)主要包括3部分內(nèi)容:信道質(zhì)量指示(ChannelsQuality Indicat1n，CQI)、預(yù)編碼矩陣指不(Pre-coding Matrix Indicator，PMI)和秩指不(Rank Indicator，RI)。
[0010]信道狀態(tài)信息通過(guò)在信道中發(fā)送和接收信道狀態(tài)信息參考信號(hào)(Channel StateInformat1n Reference Signal，CS1-RS)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。傳統(tǒng)MIMO的信道狀態(tài)信息的測(cè)量中，每根發(fā)射天線分別對(duì)應(yīng)一個(gè)CS1-RS的發(fā)送端或接收端。通過(guò)CS1-RS的發(fā)送和接收，估計(jì)每一對(duì)收發(fā)天線之間的信道參數(shù)，從而獲得完整的信道矩陣。再根據(jù)信道矩陣計(jì)算CQ1、PMKR1 一個(gè)CS1-RS發(fā)送端或接收端的端口在正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal FrequencyDivis1n Multiplexing,OFDM)的一個(gè)時(shí)頻資源塊(Resource Block,RB)中平均只占用一個(gè)資源粒子(Resource Element, RE)，不同CS1-RS端口上的參考信號(hào)通過(guò)碼分復(fù)用(CodeDivis1n Multiplexing, CDM)方式和頻分復(fù)用(Frequency Divis1n Multiplexing, FDM)方式相互正交發(fā)送。
[0011]隨著MMO技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)增加基站側(cè)天線數(shù)目來(lái)提高系統(tǒng)頻譜利用率的大規(guī)模MMO (即Massive MMO或Large-Scale ΜΙΜΟ)開(kāi)始出現(xiàn)。假設(shè)，在交叉極化均勻平面天線陣列中，水平維度的天線數(shù)為Nth，垂直維度的天線數(shù)為Ntv，總的天線數(shù)為NTH*NTV，那么此時(shí)總共需要配置NTH*NTV個(gè)CS1-RS端口，占用的時(shí)頻資源為N TH*NTV個(gè)RE。采用這種設(shè)計(jì)方式，隨著基站側(cè)天線數(shù)量的大幅提高，基站側(cè)參考信號(hào)的資源開(kāi)銷(xiāo)將進(jìn)一步增加。例如，當(dāng)天線數(shù)增加到128時(shí)，需要128個(gè)RE，此時(shí)，已沒(méi)有多少可用時(shí)頻資源用于傳輸數(shù)據(jù)，最終導(dǎo)致下行吞吐量降低。
[0012]為了減少大規(guī)模MMO系統(tǒng)中參考信號(hào)的時(shí)頻資源開(kāi)銷(xiāo)過(guò)大的技術(shù)問(wèn)題，有人提供了獨(dú)立的水平和垂直維度使用CS1-RS的方案。水平維度的天線數(shù)為Nth，垂直維度的天線數(shù)為Ntv，總的天線數(shù)為NTH*NTV。該方案使用水平維度一行天線、垂直瑋度一列天線來(lái)測(cè)量f目道狀態(tài)?目息。由于每一彳丁與每一列是交叉共用的，因此，總共需要Nth+Ntv_1個(gè)CS1-RS端口，占用的時(shí)頻資源開(kāi)銷(xiāo)為NTH+NTVfRE。容易想到的是，對(duì)于天線數(shù)目眾多的基站，首行天線與末行天線的距離較遠(yuǎn)，而用某一行天線的信道狀態(tài)信息來(lái)估計(jì)首行或末行天線的信道狀態(tài)信息往往精確度較小。同樣，使用某一列天線的信道狀態(tài)信息來(lái)估計(jì)首列或末列天線的信道狀態(tài)信息，也同樣存在精確度較小的問(wèn)題。
[0013]基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，有必要設(shè)計(jì)一種參考信號(hào)時(shí)頻資源占用少、信道狀態(tài)信息測(cè)量準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息測(cè)量方法。
[0014]因此，發(fā)明人在對(duì)現(xiàn)有的信道狀態(tài)信息測(cè)量方法進(jìn)行研宄的基礎(chǔ)上，提供一種大規(guī)模多輸入多輸出系統(tǒng)中參考信號(hào)時(shí)頻資源占用少、信道狀態(tài)信息測(cè)量準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息測(cè)量方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種參考信號(hào)時(shí)頻資源占用少、信道狀態(tài)信息測(cè)量準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息測(cè)量方法，具體的，一種信道狀態(tài)信息測(cè)量方法，用于大規(guī)模多輸入多輸出系統(tǒng)使用，包括以下步驟:
[0016]以每一子空間占一個(gè)時(shí)頻資源格的方式，發(fā)送第一參考信號(hào)到用戶端；
[0017]獲取用戶端對(duì)第一參考信號(hào)反饋的第一響應(yīng)信息；
[0018]根據(jù)第一響應(yīng)信息確定用戶端所在子空間；
[0019]以子空間內(nèi)每一波束占用一個(gè)時(shí)頻資源格的方式，發(fā)送第二參考信號(hào)到用戶端；
[0020]獲取用戶端對(duì)第二參考信號(hào)反饋的第二響應(yīng)信息；
[0021]根據(jù)第二響應(yīng)信息確定用戶端的信道狀態(tài)信息；
[0022]其中，一個(gè)子空間容納若干波束。
[0023]本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種信道狀態(tài)信息測(cè)量裝置，包括:
[0024]發(fā)射模塊，用于:
[0025]以每一子空間占一個(gè)時(shí)頻資源格的方式，發(fā)送第一參考信號(hào)到用戶端；
[0026]以子空間內(nèi)每一波束占用一個(gè)時(shí)頻資源格的方式，發(fā)送第二參考信號(hào)到用戶端；
[0027]接收模塊，用于:
[0028]獲取用戶端對(duì)第一參考信號(hào)反饋的第一響應(yīng)信息；
[0029]獲取用戶端對(duì)第二參考信號(hào)反饋的第二響應(yīng)信息；
[0030]運(yùn)算模塊，用于:
[0031]根據(jù)第一響應(yīng)信息確定用戶端所在子空間；
[0032]根據(jù)第二響應(yīng)信息確定向用戶端的數(shù)據(jù)傳輸方式；
[0033]其中，一個(gè)子空間容納若干波束。
[0034]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê脱b置，至少具有如下有益效果:
[0035]每一子空間共用一個(gè)時(shí)頻資源格的方式，發(fā)送第一參考信號(hào)到用戶端，時(shí)頻資源占用少，同時(shí)，以子空間內(nèi)每一波束占用一個(gè)時(shí)頻資源格的方式，發(fā)送第二參考信號(hào)到用戶端，信道狀態(tài)信息測(cè)量準(zhǔn)確。
【附圖說(shuō)明】
[0036]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0037]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的信道狀態(tài)信息測(cè)量方法的流程圖。
[0038]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的發(fā)送第一參考信號(hào)到用戶端的流程圖。
[0039]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的根據(jù)第一響應(yīng)信息確定用戶端所在子空間的流程圖。
[0040]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的發(fā)送第二參考信號(hào)到用戶端的流程圖。
[0041]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的根據(jù)第二響應(yīng)信息確定向用戶端的數(shù)據(jù)傳輸方式的流程圖。
[0042]圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的信道狀態(tài)信息測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施