[go: up one dir, main page]

CN118826799A - 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN118826799A
CN118826799A CN202310469551.1A CN202310469551A CN118826799A CN 118826799 A CN118826799 A CN 118826799A CN 202310469551 A CN202310469551 A CN 202310469551A CN 118826799 A CN118826799 A CN 118826799A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sub
vectors
vector
codeword
column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310469551.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨军
陈艺戬
禹宏康
张淑娟
菅梦楠
鲁照华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZTE Corp
Original Assignee
ZTE Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZTE Corp filed Critical ZTE Corp
Priority to CN202310469551.1A priority Critical patent/CN118826799A/zh
Priority to EP23933904.7A priority patent/EP4693928A1/en
Priority to PCT/CN2023/141412 priority patent/WO2024217041A1/zh
Publication of CN118826799A publication Critical patent/CN118826799A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0456Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/0486Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking channel rank into account
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0456Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0456Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/0478Special codebook structures directed to feedback optimisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/0626Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

本申请实施例提供了一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质,其中,该方法包括:根据测量参考信息确定信道状态信息的测量结果;确定码本,其中,码本包括层数为r的子码本,r=1、2、…、R,R为正整数;在码本确定码字W;反馈码字W的指示信息;其中,所述码字W由r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成N行r列的矩阵,N>1,r≥1;所述码字W的r个所述列向量根据以下基向量模型构造:所述基向量模型u由K个子向量构成,第k个子向量vk的长度为Nk,αk为子向量系数,K≥1,1≤k≤K,Nk≥1,所述K的取值由所述r的取值确定。本申请实施例通过子阵预编码实现近场通信的信道信息反馈,可增强波束赋形增益。

Description

一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质。
背景技术
多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术是以阵列天线为基础的无线通信技术。传统阵列天线理论通常将天线的辐射区域划分为远场区、辐射近场区和感应近场区,如图1所示,图中D为阵列的孔径,λ为载波频率。由天线发射的信号到达远场区时可以近似为平面波,在远场区近似平面波给MIMO无线通信带来了极大的便利,不但简化了链路预算,也降低了波束调控的复杂度,同时也可减少了信道反馈的参数,降低资源开销。现有通信标准中MIMO信道均采用远场假设。但是随着无线通信技术的发展,无线通信场景的多样化和流量需求的持续增长对无线通信提出了众多挑战,为了应对这些需求,无线通信技术一方面不断向高频段发展以获得更多的频谱资源,另一方面则向着大规模收发阵列发展。当阵列规模逐渐增大(即天线孔径增大)以及载波频率逐渐提高时,传统属于远场传输的场景现在就逐渐变成了近场传输的问题。如图2所示,对于孔径为0.5m的阵列,3GHz频段的远近场边界距离阵列中心约5m,而频率上升到30GHz时远近场边界扩大到约50m,而当孔径增大到1.5m时,30GHz频段的远近场边界外推到450m,这将使得绝大部分的无线通信场景都位于阵列的近场区域。
当接收终端位于近场区域时,终端接收到的信号不再满足平面波近似,若发射阵列仍按照现有标准协议配置发射预编码,则接收端接收到的信号会存在较大的增益损失。目前虽然提出了一系列近场预编码反馈方案,但由于计算复杂度高、未能兼容现有标准协议等而未能获得推广应用。如何在阵列天线近场区域进行信道状态信息反馈成为当前亟待解决的问题。目前,将一个大阵列拆分为多个子阵成为当前较为关注的处理方式,对子阵而言,用户可以位于远场区域,因此,每个子阵发射的信号仍满足平面波假设,子阵的预编码方式可以按照现有标准实现,对于现有通信协议具有较好兼容性。然而,现有技术研究并未给出具体的子阵划分方式以及对应预编码的码本设计方式,在此基础上,在大阵列拆分为多个子阵场景下,如何实现信道状态信息反馈尚无解决方案。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质,提供一种子阵预编码方式,实现近场通信中的信道状态信息反馈,以解决近场通信问题,增强波束赋形增益。
本申请实施例提供了一种信道信息反馈方法,其中,该方法包括:
根据测量参考信息确定信道状态信息的测量结果;
确定码本,其中,所述码本包括层数为r的子码本,r=1、2、…、R,R为正整数;
在所述码本确定码字W;
反馈所述码字W的指示信息;
其中,所述码字W由r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成N行r列的矩阵,N>1,r≥1;
所述码字W的r个所述列向量根据以下基向量模型构造:
所述基向量模型u由K个子向量构成,第k个子向量vk的长度为Nk,αk为子向量系数,K≥1,1≤k≤K,Nk≥1,所述K的取值由所述r的取值确定。
根据本申请实施例提供的一种电子设备,其中,该电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如本申请实施例中任一所述方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其中,该计算机可读存储介质存储有一个或多个程序,所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行,以实现如本申请实施例中任一所述方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种天线辐射区域划分示意图;
图2是本申请实施例提供的一种不同阵列的不同频段下远近场边界到阵列中心的距离关系图;
图3是本申请实施例提供的一种子阵划分示意图;
图4是本申请实施例提供的一种信道信息反馈方法的流程图;
图5是本申请实施例提供的一种信道信息反馈方法的示例图;
图6是本申请实施例提供的一种MIMO子阵示意图;
图7是本申请实施例提供的一种子向量数K与传输层数r的关系对应示意图;
图8是本申请实施例提供的一种信道信息反馈装置的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其中,该计算机可读存储介质存储有一个或多个程序,所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行,以实现如本申请实施例中任一所述方法。
在本申请实施例中将一个大的MIMO阵列拆分为若干子阵成为应用近场通信问题的候选方案,如图3,在该方案中,一个终端位于一个MIMO阵列的近场区域,即d小于2D2/D,但是对于子阵1来说,终端到其中心点的距离d1可能大于2D1 2/D。在这种情况下,每个子阵发射的信号到达用户所在位置时可仍采用平面波假设,子阵的预编码可以按照现有标准确定,使得对现有通信协议的兼容性较好,上述方案具有较小工程实现代价,且可以获得较好的近场增益提升。但是如何对这种情况设置子阵预编码码本成为当前首要问题。
图4是本申请实施例提供的一种信道信息反馈方法的流程图,本申请实施例可适用于MIMO阵列划分为若干子阵列实现信道信息反馈的情况,该方法可以由信道信息反馈装置来执行,该装置可以通过软件和/或硬件的方法实现。如图4所示,本申请实施例提供的方法具体包括如下步骤:
步骤110、根据测量参考信息确定信道状态信息的测量结果。
在本申请实施例中,可以通过测量参考信号确定信道状态信息的测量结果。具体的,可以接收通信终端传输的参考信号,可以通过对参考信号的估计确定出信道状态信息的测量结果。其中,参考信号可以是用于信道估计的导频信号,该参考信号可以是一个已知的信号序列,将序列可以记为s,则接收到的参考信号可以表示为:
y=Hs+n
其中,H为信道矩阵,y为接收信号矢量,n为噪声矢量。可以通过最小均方误差、低阶线性最小均方误差等方式基于接收到的参考信息进行信道估计从而确定信道矩阵H作为信道状态信息,可以理解的是,由于H的维度一般较大,直接将H反馈给第一通信节点会导致很大的开销,因此一般需要对信道信息进行量化。
步骤120、确定码本,其中,码本包括层数为r的子码本,r=1、2、…、R,R为正整数。
其中,码本可以是一个码字集合,码本可以由一个或多个子码本构成,每个子码本可以包括一个或多个用于配置MIMO阵列的预编码码字,码本至少包括层位为r的子码本,r为正整数,而子码本内的码字可以由本申请实施例提供的基向量模型实现,该基向量模型u由K个子向量构成,可以理解的是,子码本内全部码字可以均由基向量模型实现,或者,子码本部分码字可以由基向量模型实现。
在本申请实施例中,可以基于通信传输场景以及通信传输需求,预先配置一个或多个码本,可以在一个或多个码本内确定反馈信道状态信息合适的码本。具体的,在一些实施例中,可以基于信道状态信息的测量结果确定码本,可以基于信道矩阵H的秩或者信道质量指示信息确定当前信道最大传输层数,从而确定合适的码本。
步骤130、在码本确定码字W。
具体的,可以通过测量结果在码本中选择一个码字用于配置MIMO阵列的预编码并用于信息传输。码本中的一个码字可以对应一个空间信道信息,因此可以通过反馈的码字信息获得信道信息。通常选出的码字W应该匹配信道测量结果以获得更好的波束赋形增益。
在一些申请实施例中,在所述码本确定码字,包括:
根据测量结果和/或配置信令确定层数r,并从层数为r的子码本中选择码字。
在上述申请实施例的基础上,在所述码本确定码字,包括:根据测量结果确定层数r,并从层数r的子码本中选择码字。
在上述申请实施例的基础上,在所述码本确定码字,包括:根据配置信令确定层数r,并从层数r的子码本中选择码字。
在上述申请实施例的基础上,在所述码本确定码字,包括:根据测量结果和配置信令确定层数r,并从层数r的子码本中选择码字。
本申请实施例中,码字可以是r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成的N行r列矩阵,码字内的列向量可以通过基向量模型实现,该基向量模型表示如下:
基向量模型u由K个子向量构成,K的取值由所述r的取值确定,每个子向量的长度可以为NK,αk为系数,其中,K>1,Nk≥1,1≤k≤K,所有子向量的长度之和可以为N。此基向量模型被分成了K个子向量,每个子向量可以对应一个子阵的预编码。具体的,子向量vk表示一个用于阵列波束调控的预编码矢量,可以从给定的一个或多个基矢量集合中选择。在MIMO阵列的一个子阵上加载该预编码时,可以让该部分阵子向指定的方向辐射出一个或者一组定向波束。所述子阵可以是逻辑上划分的子阵,也可以是物理上有隔离的子阵,还可以是空间上相互之间有一定距离的子阵。
步骤140、反馈码字W的指示信息,其中,码字W由r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成N行r列的矩阵,N>1,r≥1;码字的r个列向量根据以下基向量模型构造:
基向量模型u由K个子向量构成,第k个子向量vk的长度为Nk,αk为子向量系数,K≥1,1≤k≤K,Nk≥1;所述K的取值由所述r的取值确定。
具体的,可以确定上述步骤确定的码字的指示信息,通过指示信息指示通信终端进行通信使用的码本,可以理解的是,由于码字为一个或多个预编码矢量构成,直接反馈码字占据较大的信道资源开销,可以通过指示信息降低码字传输的信道开销,该指示信息可以用于指示码字,接收指示信息的第一通信终端可以按照指示参数从码本内选择对应的码字用于预编码配置,指示信息可以以数字或标识符的形式存在。在本申请实施例中,码字的列向量生成使用的基向量模型每的子向量的数量可以由码字所在子码本所在层数r确定。
在大规模MIMO通信中,一个显著的优势是可以实现更好的空分复用,从而服务更多的用户。对于单用户而言,也可以实现多层传输。所述多层传输中的传输层数是指一个MIMO通信系统和用户通信时同时可以传输的独立数据流数,例如一个两层的传输中,可以将其中一层用于传输一流语音信息,而另一层用于传输图片数据流。现行无线通信标准中,预编码码本中的一个码字可以包含多个列向量,其中列向量的个数指示该码字支持的传输层数r,每个列向量就是对应层的预编码矢量。
本申请在传统MIMO技术的基础上,对MIMO阵列进行子阵划分,并根据子阵结构确定了对应的基向量模型,其中每个子阵有其对应的子阵预编码,每个子阵的预编码对应一个码字列向量中的一个子向量,如果将一个MIMO阵列划分为K个子阵,则预编码码字的一个列向量由K个子向量构成,列向量可以由基向量模型确定,基向量模型内包括K个子向量。
更进一步的,码字支持的传输层数r,也即列向量个数r可以用于确定子阵的数量K。实际无线通信环境中,传输层数一般反映了无线信道中多径的丰富程度,根据这个信息可以确定适合当前无线环境的传输策略,进而可以用于子阵划分的依据,并确定码字列向量的子向量个数。
本申请实施例通过传输层数r可以确定子阵划分,便于确定近场子阵预编码,可针对多层传输设计更加合理的预编码码本,从而增强信道状态刻画的准确性,从而提升近场传输性能。
进一步的,在上述申请实施例的基础上,所述码本至少包括两个子码本CBr1和CBr2,所述子码本CBr1和所述CBr2满足:所述CBr1中码字的至少一个列向量根据基向量u1构造,所述基向量u1包括K1个子向量,所述CBr2中码字的至少一个列向量根据基向量u2构造,所述基向量u2包括K2个子向量,其中,所述r1不等于所述r2,所述K1不等于所述K2,所述基向量u1以及所述基向量u2满足所述基向量模型u。
在本申请实施例中,码本内至少包括两个子码本,每个子码本中码字的列向量可以分别由不同的符合基向量模型的基向量构造,不同子码本中的码字具有不同的列向量数量,并且构造该不同子码本的码字列向量的基向量包括的子向量数量不同。
可以理解,用于构造所述码本中的码字列向量的基向量可以根据码字所属的子码本划分为不同的基向量组,属于不同基向量组的基向量用于构造不同的子码本中的码字列向量,且属于不同分组的基向量包含不同数量的子向量。其中,基向量的子向量数由子码本支持的传输层数r确定,r也等于子码本中码字的列向量个数。
在一些实施例中,码字的列向量由至少两个基向量构造,此时用于构造同一个子码本中码字列向量的基向量也可以分为多个基向量组,且至少有一个基向量组的子向量个数和属于另一个子码本的一个基向量组的子向量数不同。
进一步的,在上述申请实施例的基础上,子向量数K与层数r满足:r1大于r2,r1对应的K1小于r2对应的K2
在本申请实施例中,基向量模型中子向量数K可以随着码本的传输层数r增多而增大,该层数r与码字中的列向量数量r相同,具体的,作为预编码矢量的子向量越多,则对近场通信的刻画越准确,具有更好的近场聚焦效果,从而提升阵列增益。
进一步的,在上述申请实施例的基础上,所述子向量数K随所述传输层数r线性增大,K=a+b*r,其中,所述a为预设实数,所述b大于0。
具体的,码本内子码本的子向量数K可以与层数r为正比例关系,使得近场通信场景具有更多预编矢量的子向量来客户近场信道,以提高近场聚焦效果。在本申请实施例中,子向量数据K可以随层数r线性增加,也即K与r满足如下关系:
K=a+b*r
其中,a和b为预设实数,且b大于0。
在另一些申请实施例中,子向量数K随所述层数r非线性增大,K=f1(r),其中f1(r)为非线性单调递增函数,r>0。
在本申请实施例中,子向量数K可以随层数r非线性增大,也即,K与r的取值符合非线性单调递增函数K=f1(r),例如,在一些实施例中,f1(r)可以为a1*r2或者a2*r3等,其中,其中a1、a2大于0,子向量数K以及层数r可以满足上述非线性单调递增函数f1(r),子向量数据K可以随着层数r的增多而增多。
在一些申请实施例中,子向量数K与层数r满足:所述r1大于所述r2,所述r1对应的所述K1大于所述r2对应的所述K2
在本申请实施例中,基向量模型中子向量数K可以随着码本的传输层数r增多而减小,该传输层数r与列向量数量r相同,由于子信道数量越多,相应的,信道状态的反馈信息内每个子向量的指示信息相应增多,则信道状态的反馈开销增大。此外,不同层传输的码字内子向量的数量不一致,存在开销不平衡的问题,因此,可以将基向量模型中子向量数K设置为随码本的传输层数r增大而减小。
在一些申请实施例中,子向量数K随层数r线性减小,K=c-d*r,其中,所述c为预设实数,所述d大于0。
具体的,子向量数K随着层数r可以线性减小,子向量数量以及层数r可以符合K=c-d*r,其中,c为预设实数,d大于0。
在另一些申请实施例中,子向量数K随层数r非线性减小,K=f2(r),其中f2(r)为非线性单调递减函数,r>0。
在本申请实施例中,子向量数K还可以随着层数r增加而减小,具体可以为非线性减小,K=f2(r),其中f2(r)为非线性单调递减函数,例如,K=a3/r2,或者K=a4/r3等,其中a3、a4大于0,r>0。
在一些申请实施例中,K的取值由所述r的取值确定包括:所述K的取值由所述r的取值集合确定。
在本申请实施例中,子向量数K可以由层数r的取值集合确定,不同层数r的取值集合可以配置不同的子向量数据K,可以理解的是,一个或多个层数r的取值可以划分到相同的取值集合,在该取值集合内一个或多个层数r可以对应相同的子向量数K。
在另一些申请实施例中,K的取值由所述r的取值确定包括:K的取值集合由所述r的取值确定。
具体的,子向量数K可以存在一个或多个取值集合,r的取值可以对应子向量数不同的取值集合,可以通过子向量数K所对应的取值集合确定r的取值。可以理解的是,对于相同层数r,码字的子向量数K可以具有不同的取值,也即,相同层数r的码字可以由不同子向量数量的列向量构造。
在一些申请实施例中,基向量模型u满足如下关系:基向量模型u的子向量系数αi以及子向量vi构成的集合FS=[v1,v2,…,vK12,…,αK]中存在至少一个子集FS1由其他子集FS2确定,其中,i=1、2、…、K。
在本申请实施例中,在子集FS1以及其他子集FS2中一个集合可以确定另一个集合的取值,具体可以包括:子集FS1的取值可以确定其他子集FS2;或者,其他子集FS2的取值可以确定子集FS1。可以理解的是,在子集FS1为基向量的所有子向量,其他子集FS2为基向量的所有子向量系数,基向量的所有子向量可以由其所有子向量系数确定;子集FS1为基向量的部分子向量,其他子集为部分子向量系数,基向量的部分子向量可以由其他子集的部分子向量系数确定。
在一些申请实施例中,指示信息至少包括所述基向量模型u的子向量以及子向量系数的指示参数。
在本申请实施例中,反馈的指示信息内可以包括指示基向量模型的子向量以及子向量系数的指示参数,该指示参数可以指示接收指示信息的第一通信节点按照该子向量以及子向量系数的指示参数确定码字。
在一些申请实施例中,至少一个所述指示参数同时指示所述基向量模型u的子向量系数αi以及子向量vi构成的集合FS中的两个元素,其中,i=1、2、…、K。
具体的,至少一个所述指示参数同时指示所述基向量模型u的子向量系数αi以及子向量vi构成的集合FS中的两个元素,其中,i=1、2、…、K。
在一些申请实施例中,基向量模型u中子向量的长度相同。
在本申请实施例中,基向量模型u中各子向量的长度相同,可以简化码字模型,降低码字生成过程的配置参数。
在另一些申请实施例中,基向量模型u中子向量的长度不同。
具体的,基向量模型u中各子向量的长度可以不同,可以使得码字描述的MIMO子阵可以具有不同数量的振子,可提高信道刻画的准确性,从而增强MIMO阵列性能。
在一些申请实施例中,基向量模型u的第k个子向量vk满足如下形式:
其中,θk为实数,j为虚数单位。
在本申请实施例中,在基向量模型的子向量的长度为1时,子向量可以为1,在子向量长度大于1时,子向量可以为其中θk为实数,j为虚数单位。
在另一些申请实施例中,基向量模型u的第k个子向量vk由两个基矢量vk1和vk2的克罗内克积构成,其中所述基矢量具有如下形式:
其中,所述θkl为实数,j为虚数单位,l∈[1,2],Nk1*Nk2=Nk
在本申请实施例中,基向量模型的子向量可以为两个基矢量的克罗内克积,两个基矢量的长度之积可以为基向量模型的子向量的长度,在子向量长为1时,基矢量可以为1,在子向量长度大于1时,基矢量可以为其中θk为实数,j为虚数单位。
在一些申请实施例中,基向量模型u的第k个子向量vk满足如下形式:
其中ξk、ηk、ζk为预设的实值常数,j为虚数单位,1≤n≤Nk。具体的,基向量模型的子向量在长度大于1时通过确定取值,而可以通过以及三个预设实值常数ξk、ηk以及ζk确定。
在一些申请实施例中,基向量模型u的第k个子向量vk由两个基矢量vk1和vk2的克罗内克积构成,其中所述基矢量具有如下形式:
其中,ξkl、ηkl、ζkl为预设的实值常数,j为虚数单位,l∈[1,2],1≤n≤Nkl,Nk1*Nk2=Nk
具体的,基向量模型的子向量为两个基矢量的克罗内克积,两个基矢量可以在子向量的长度大于1时,分别通过确定取值,其中可以通过以及三个预设实值常数ξk、ηk以及ζk确定。
在一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi是满足所述基向量模型u的列向量,i=1,2,…,r。
具体的,码字W可以由r个列向量组成,每个列向量可以通过基向量模型u确定,也即每个列向量Vi可以由满足基向量模型u的列向量构成。
示例性的,码字W的列向量符合基向量模型u,即码字W的第i个列向量Vi
其中ui满足基向量模型u的结构,i=1,2,…,r。
在另一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi由两个向量u1和u2的克罗内克积构成,其中,所述u1和所述u2是满足所述基向量模型u的列向量
在本申请实施例中,组成码字W的r个列向量分别可以由两个向量u1和u2的克罗内克积构成,而u1以及u2是分别是满足基向量模型u的列向量。
例如,码字W的第i个列向量Vi由两个向量ui1和ui2的克罗内克积构成,其中ui1和ui2满足基向量模型u的结构,
其中,K1≥1,K2≥1。
在另一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi由M个列向量加权求和生成:
其中,所述βm为加权系数,um是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
具体的,码字W中列向量可以由多个列向量加权求和生成,参与加权求和的列向量可以是符合基向量模型的列向量,而参与加权求和的列向量对应的加权系数可以相同或者不同。
在另一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi由M个列向量加权求和生成:
其中,所述βm为加权系数,wm由两个列向量um1和um2的克罗内克积构成,um1和um2是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
在本申请实施例中,码字W中列向量可以由多个列向量加权求和生成,参与加权求和的列向量可以是符合基向量模型的两个列向量的克罗内克积,而参与加权求和的列向量对应的加权系数可以相同或者不同。
在上述实施例中,加权系数βm可以是预设值,例如在一种情况下,加权系数满足且βm=1/M;又例如,在另一种情况下,加权系数βm根据M的取值确定,例如M=2时,β1=0.6,β2=0.4,M=3时β1=0.5,β2=0.3,β2=0.2。
在另一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi满足如下形式:
其中,所述cs为系数,所述Vis为子向量,所述Vis通过下述至少之一方式生成,s=1、2、…、S:
由基向量模型u直接生成;
由两个向量u1和u2的克罗内克积构成,其中,所述u1和所述u2是满足所述基向量模型u的列向量;
由M个所述基向量模型的列向量通过加权求和生成,其中,所述βm为加权系数,um是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M;
由M个所述基向量模型的列向量通过加权求和生成,其中,所述βm为加权系数,wm由两个列向量um1和um2的克罗内克积构成,um1和um2是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
系数cs可以为预设值。在一种通信场景中,cs为固定的常数,例如cs=1,或者cs为大于0小于1的常数,且随序号s增大而增大;在另一种通信场景中,cs由指示信息确定。
具体的,组成码字W的r个列向量可以包括多个子向量,每个子向量存在其对应的系数,每个子向量可以通过基向量模型实现,可以理解是,通过基向量模型生成子向量的方式包括但不限于以下至少之一:将基向量模型对应的向量作为子向量、将符合基向量模型的两个向量的克罗内克积作为子向量、将符合基向量模型的多个向量的加权和作为子向量、将多个向量的加权和作为子向量,且每个向量为两个符合基向量模型的向量的克罗内克积等。
在上述实施例中,加权系数βm可以是预设值,例如在一种情况下,加权系数满足且βm=1/M;又例如,在另一种情况下,加权系数βm根据M的取值确定,例如M=2时,β1=0.6,β2=0.4,M=3时β1=0.5,β2=0.3,β2=0.2。
在一个示例性的实施方式中,图5是本申请实施例提供的一种信道信息反馈方法的示例图,参见图5,本申请实施例提供的方法具体包括如下步骤:
步骤1:接收第一通信节点发送的参考信号,根据接收的参考信号进行信道估计进而获得信道信息。
所述参考信号可以是用于信道估计的导频信号,该信号为一个已知的信号序列,设该序列为s,则接收信号可以表示为:
y=Hs+n,
其中H为信道矩阵,y为接收信号矢量,n为噪声矢量。可以利用最小均方误差(MMSE)、低阶线性最小均方误差(LMMSE)等算法完成信道估计,从而得到信道矩阵H。由于H的维度一般较大,直接将H反馈给第一通信节点会导致很大的开销,因此一般需要对信道信息进行量化。
步骤2:根据得到的信道信息确定用于反馈的码本CB。
具体的,码本CB是一个码字集合,包括多个子码本,每个子码本包含多个用于配置MIMO阵列的预编码码字,其中至少包括一个层数为r的子码本CBr,r=1,2,…,R,其中R为正整数。所述子码本的全部码字可以按照本申请提出的码字模型生成,也可以有部分码字采用其他模型生成。
本申请实施例,根据不同的传输场景和传输要求,一般会预设多个码本,需要根据已获得的信道信息确定合适的码本。例如根据信道H的秩或者相应的信道质量指示信息可以确定当前信道最大传输层数,进而确定适用的码本集合。
步骤3:根据所述测量结果和/或第一通信节点的配置信令确定r,并从选定的码本集合中确定码字用于表征当前信道。
一个码本实际上是对空间信道的一种量化形式,码本中包含的码字表示了其中一个空间信道的信息,需要从码本中选择一个与当前信道匹配的码字用于信息传输。
在一实施例中,可以根据信道信息的测量结果确定r,并进一步根据r和信道信息从子码本CBr中确定用于反馈的码字W。
在另一实施例中,可以接收第一通信节点的配置信令,根据配置信令确定r,并进一步根据r和信道信息从子码本CBr中确定用于反馈的码字W。
在另一实施例中,需要同时根据信道信息的测量结果和第一通信节点的配置信令确定r,并进一步根据r和信道信息从子码本CBr中确定用于反馈的码字W。
其中,本申请实施例的码字可以基于基向量模型确定,码字由r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成N行r列的矩阵,其中,N>1,r列的矩阵可以由基向量模型构造,基向量模型表示如下:
基向量模型可以由子向量vk以及子向量系数αk构成,k=1、2、…、K,子向量vk的长度为Nk,各子向量的长度之和为N,此基向量模型被分成了K个子向量,每个子向量可以对应一个子阵的预编码。具体的,子向量vk表示一个用于阵列波束调控的预编码矢量,可以从给定的一个或多个基矢量集合中选择。在MIMO阵列的一个子阵上加载该预编码时,可以让该部分阵子向指定的方向辐射出一个或者一组定向波束。所述子阵可以是逻辑上划分的子阵,也可以是物理上有隔离的子阵,还可以是空间上相互之间有一定距离的子阵。图6所示为三类典型的子阵形式,其中图6(a)是一个完整MIMO阵列上划分的逻辑子阵或者物理子阵,图6(b)是双极化分离的子阵,而图6(c)是分布式协同的子阵形式。本申请提出的基向量模型可用于构造适用于以上子阵形式的预编码码字,也可适用于未来新形态的具有子阵划分的天线阵列。
在本申请实施例中,基向量模型u的子向量数量可以由传输层数r确定,在大规模MIMO通信中通过空分复用服务更多的用户。对于单用户而言,也可以实现多层传输。该多层传输中的传输层数是指一个MIMO通信系统和用户通信时同时可以传输的独立数据流数,例如一个两层的传输中,可以将其中一层用于传输一流语音信息,而另一层用于传输图片数据流。现行无线通信标准中,预编码码本中的一个码字可以包含多个列向量,其中列向量的个数指示该码字支持的传输层数r,每个列向量就是对应层的预编码矢量。
本申请在传统MIMO技术的基础上,对MIMO阵列进行了子阵划分,并根据子阵结构设计了对应的码字列向量模型,其中每个子阵有其对应的子阵预编码,每个子阵的预编码对应构成一个码字列向量中的一个基向量的子向量,如果将一个MIMO阵列划分为K个子阵,则预编码码字的一个列向量由包括K个子向量的基向量构成。
更进一步的,码字支持的传输层数,即列向量个数r确定子阵数量K。实际无线通信环境中,传输层数一般反映了无线信道中多径的丰富程度,根据这个信息可以确定适合当前无线环境的传输策略,进而可以用于子阵划分的依据,并确定码字列向量的子向量个数。
具体的,基向量模型u内子向量数据由传输层数r确定可以包括下述方式:
1、子向量数量随传输层增多而增大
将MIMO阵列划分为子阵的一个典型应用场景是近场通信,预编码矢量的子向量越多则对近场信道的刻画越准确,因此近场聚焦效果越好,从而可以获得更高阶的空分复用效果。因此,对于多层传输而言,子向量数量越多,层间干扰就越小,通信速率也会越高。据此,一个可行的子阵划分策略是子阵数量与传输层数成正比,从而码字列向量中的子向量数K和r满足如下关系,
K=a+b*r,
其中a和b为预设的常数,且b为大于0的常数,r为大于等于1的整数。
例如在一个场景中,a=3,b=1,则码字中列向量的子向量个数与r的关系如表1所示。
表1子向量个数随传输层数r增大示例表
传输层数r 1 2 3 4 5 6 7 8
子向量数K 4 5 6 7 8 9 10 11
以上给出了一个子向量数量随r线性增大的例子,实际上子向量数量还可以随r非线性增大,例如K=a1*r2或者K=a2*r3等,其中a1、a2大于0,具体需要根据通信场景和无线环境确定。
2、子向量数量随传输层增多而减小
虽然对于相同的MIMO阵列,其码字列向量的子向量数量越多,信道刻画越准确,但相应的反馈开销也会越大,因为反馈信息中必须包含每个列向量的子向量的指示信息。另外,不同层数的码字反馈会存在开销不平衡的问题,例如,当一个两层传输的码字中列向量的子向量数为4,而一个三层传输的码字中列向量的子向量数为6时,按照前述的列向量模型则分别需要最多16个和24个指示信息才能确定所选的码字。可见,反馈不同传输层数的码字指示信息反馈开销不同,标准中反馈信息一般为固定格式、固定长度,因此会造成一定的资源浪费。虽然本申请中提出的列向量模型中子向量之间存在关联关系,根据这个可以减少一部分反馈开销,但反馈开销不平衡的问题不能解决。因此,需要在传输性能和反馈开销上做一定的平衡,基于这个考虑,一种可行的子阵划分策略是子阵数量与传输层数成反比。
在一实施例中,子向量个数K与传输层数r满足如下关系,
K=c-d*r
其中,c和d为预设的常数,且d为大于0的常数,r为大于等于1的整数。例如,c=14,d=1,则码字中列向量的子向量个数与r的关系如表2所示。
表2子向量个数K随传输层数r减小的示例表
传输层数r 1 2 3 4 5 6 7 8
子向量数K 13 12 11 10 9 8 7 6
表2中的子向量个数随传输层数线性递减,在不压缩反馈指示信息的情况下,反馈开销仍未能较好的平衡,若要求更一致的反馈指示信息长度,则可以考虑K与r之间满足如下反比关系,
K=e+ceil(f/r)
其中,e和f为预设的常数,且f为大于0的常数,r为大于等于1的整数,函数ceil(x)表示对x向上取整。例如当e=0,f=24时,码字中列向量的子向量个数与r的关系如表3所示。
表3子向量个数随传输层数r减小示例表
传输层数r 1 2 3 4 5 6 7 8
子向量数K 24 12 8 6 5 4 3 3
从表3可以看出,此时的反馈开销(K*r)对于不同层数的传输都取得了较好的平衡。
当然,在实际应用中,K还可以随r非线性递减,例如K=a3/r2,或者K=a4/r3等,其中a3、a4大于0,具体需要根据通信场景和无线环境确定。
4、子向量数K由传输层数r的取值集合确定
从表1-表3可以发现,对于不同的传输层数需要不同的子向量数,由此需要设计非常多的码字,相应地会导致码本规模过大,码字选择耗时增加,不利于压缩反馈时延。因此,在另一实施例中,传输层数被划分为多个区间,每一个r的取值集合采用相同的子向量数,表4给出了一种子向量数与传输层数区间的映射关系。
表4子向量数K的取值由r所在的取值集合确定的示例表
传输层数区间 [1] [2,3,4] [5,6,7,8] [9,10,11,12,13,14,15,16]
子向量数K 20 12 8 4
在更复杂的通信场景中,子向量数K与传输层数r的关系可以是分段变化的,图7给出了由传输层数r确定子向量数K的几类关系示意。
5、子向量数K的取值集合由传输层数r的取值确定
在一些通信场景中,用于构造具有相同传输层数的码字的基向量可以从一组基向量集合中选择,也就是说具有相同传输层数的码字可以由包含不同子向量数的基向量构造,而这些基向量中子向量数的取值集合由传输层数r确定,表5所示为该实施例的一个例子。
表5基向量的子向量数量的取值集合由r的取值确定的示例表
r 1 2 3 4 5 6
K的取值集合 [2,3,4] [2,3,4] [2,4,6] [4,8] [10] [4,6,8,10]
本申请实施例的码字可以基于基向量模型构造,码字由r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成N行r列的矩阵,其中,N>1,r的矩可以由基向量模型得到,基向量模型表示如下:
基向量模型可以由子向量vk以及子向量系数αk构成,k=1、2、…、K,子向量vk的长度为Nk,各子向量的长度之和为N,基向量模型内每个子向量可以对应一个子阵的预编码矩阵,子向量vk表示一个用于阵列波束调控的预编码矢量,MIMO阵列可以通过该预编码矢量在指定方向辐射一个或一组定向波束,而子向量系数αk可以实现MIMO阵列内不同子阵的对齐相位,子向量以及对应子向量系数的乘积可以作为实际的MIMO阵列内子阵的预编码矢量。在该基向量模型可以符合以下条件:一个子向量可以由其他子向量确定、一个子向量可以由子向量系数确定、一个子向量系数可以由其他子向量系数确定、一种子向量系数可以由子向量确定。
在本申请实施例中,基向量模型u可以由子向量以及子向量系数组成,基向量模型内子向量可以具有不同的形式:
1、基向量模型u的第k个子向量vk具有如下形式,
其中,θk为实数,j为虚数单位,上标T表示转置。
2、基向量模型u的第k个子向量vk具有如下形式,
其中ξk、ηk、ζk为预设的实值常数,j为虚数单位,1≤n≤Nk
3、基向量模型u的第k个子向量vk由两个基矢量vk1和vk2的克罗内克积构成,
其中运算符表示克罗内克积,vk1和vk2表示两个基矢量,可以采用如下形式,
其中,θk1和θk2为给定的常数,Nk=Nk1*Nk2,j为虚数单位。
4、基向量模型u的第k个子向量vk由两个基矢量vk1和vk2的克罗内克积构成,
其中运算符表示克罗内克积,vk1和vk2表示两个基矢量,可以采用如下形式,
其中ξkl、ηkl、ζkl为预设的实值常数,j为虚数单位,l∈[1,2],1≤n≤Nkl,Nk=Nk1*Nk2
而基向量模型内子向量系数子向量系数αk用于确定第k个子块预编码vm的起始相位和振幅。基向量模型中的系数αk可以写成指数形式其中,ak为系数的振幅,为系数的相位。在一些申请实施例中,am可以固定为单位振幅,即为单位复数。子向量的系数可以决定子阵的起始相位,系数α1可以决定采用列向量V作为预编码时接收点的到达相位。一般情况下,可以考虑预设α1=1,以简化模型、减小反馈开销,但在一些复杂场景则需要配置合适的α1以获得更好的波束增益。
在本申请实施例中,基向量模型u内子向量与子向量系数之间可以存在关联关系,具体的,基向量模型u的子向量以及子向量系数可以构成集合FS,FS=[v1,v2,…,vK12,…,αK]集合FS中一个子集FS1可以确定该集合FS的另一个子集FS2
由于子阵之间具有明确的空间位置关系,根据这个位置关系可以推导子阵预编码之间的关联关系,因此基向量模型u中子向量及其系数之间存在确定的关联关系,根据所选择的预编码类型,可以根据部分子向量或/子向量系数,确定基向量模型u的其余部分。
在一实施例中,基向量模型u的第k个子向量系数αk由集合[v1,v2,…,vk12,…,αk-1]中至少一个矩阵和一个系数确定。
示例性的,α1为预设值,第k个系数αk由αk-1和vk-1确定,其中2≤k≤K。例如,根据vk-1及其系数可以确定第k个子向量的系数为
其中β为预设常数。又例如,该系数由vk-1及其系数按照下式确定,
其中Δφk-1=arg(vk-1,s)-arg(vk-1,s-1)表示vk-1中任意两个相邻元素之间的相位差,1≤s≤Nk-1
在另一示例性实施方式中,αk由αk-1、vk-1和vk确定。例如,αk可以由下式确定
其中Δφk=arg(vk,s)-arg(vk,s-1)表示vk中任意两个相邻元素之间的相位差,β为预设常数。
又例如,αk可以由下式确定
其中Δφk-1、Δφk分别表示vk-1和vk中任意两个相邻元素之间的相位差。
在一另实施例中,列向量V中第k个子向量可以由[v1,v2,…,vk-112,…,αk]中至少一个矩阵和一个系数确定。例如u的第k个子向量系数可以写成的形式,根据该系数的参数可以确定第k-1个子向量在另一个场景中,u的第k个系数可以写成根据该系数的参数分别可以确定子向量2≤k≤K。
以上实施例中,预设相位β可以是提前确定的常数,例如在一些情况下可以设β=0,在另一些情况下β=π,根据实际情况也可以设置为其他常数。在另外一些情况下,β也可以由指示信息或者接收的配置信息确定。
在本申请实施例中,基向量模型u的子向量长度可以相同或不同。
在一些实施例中,基向量模型u中的每个子向量的长度相同。子向量采用相同的长度带来的好处是简化码字模型,在生成码字时不需要太多的配置参数,子阵划分较为固定,工程实现更简单,但是在近场通信中可能会带来一定的性能损失。
在另一些实施例中,基向量模型u中至少有一个子向量长度与其他子向量的长度不同,相应的,MIMO阵列上的子阵上至少有两个子阵包含不同数量的振子,如图6(a)以及图6(b)所示。本申请实施例采用不同长度的子向量可以进一步提升信道刻画的准确程度,可以为MIMO阵列带来更高的增益。
在本申请实施例中,码字由r个列向量组成,每个列向量可以由基向量模型构成,本申请实施例提供的列向量的构造方式可以包括以下至少之一:
1、码字W的列向量符合基向量模型u,即码字W的第i个列向量Vi
其中ui满足基向量模型u的结构,i=1、2、…、r。
2、码字W的第i个列向量Vi由两个向量ui1和ui2的克罗内克积构成,其中ui1和ui2满足基向量模型u的结构,
其中,K1≥1,K2≥1。
3、码字W的第i个列向量Vi由M个列向量的加权求和得到:
其中βm为加权系数,um满足基向量模型u的结构,
其中m=1,2,…,M,Km为um的子向量个数。
4、码字W的第i个列向量Vi由M个列向量的加权求和得到:
其中βm为加权系数,um由两个列向量um1和um2的克罗内克积构成,um1和um2满足模型u的结构,i=1,2,…,r,m=1,2,…,M。
5、码字W的第i个列向量Vi具由S个列向量构成,形式如下,
其中cS为预设系数,ViS由前述构造方式中至少之一构造,S>1,1≤s≤S。基向量模型生成子向量ViS的方式包括但不限于以下至少之一:将基向量模型对应的向量作为子向量、将符合基向量模型的两个向量的克罗内克积作为子向量、将符合基向量模型的多个向量的加权和作为子向量、将多个向量的加权和作为子向量,且每个向量为两个符合基向量模型的向量的克罗内克积等。
根据上述列向量模型构成的码字可以用于构成MIMO阵列波束调控的预编码码本,选择一个码字用于配置MIMO阵列的预编码,可以让MIMO阵列向指定的一个或一组方向辐射电磁信号,实现MIMO阵列的波束调控。
步骤4:将选定的码字对应的指示信息反馈给第一通信节点。
具体的,一个码字由一个或多个预编码矢量构成,直接将码字反馈给第一通信节点会带来很大的信道资源开销,浪费时频资源,因此只将所选码字对应的指示信息反馈给第一通信节点。所述指示信息用于指示选定的码字,第一通信节点根据指示信息可以从码本中选出对应的码字用于预编码配置。指示信息可以是数字或者其他标识符,这些数字或者标识符用于标记码字。
由于本申请提出的码字模型中每个列向量包含构造该列向量的基向量,所述基向量由子向量及其系数构成,且这些子向量与系数之间存在关联关系,确定其中一部分子向量和子向量系数,就可以确定其余部分,因此所述指示信息中至少有一个指示参数可以同时指示码字中的多个元素,这里的指示参数可以是一个或者一组指示编号,例如W1,(12;)2,4中的[1,1]可以表示两个单独的指示参数,也可以表示一个指示参数。
在一实施例中,码字列向量满足基向量模型u的形式,码字的指示信息中包括至少一个指示参数同时指示集合FS中至少两个元素,其中FS是由码字的一个列向量的子向量和子向量系数构成的集合。例如,一个码字具有如下形式:
其中,列向量V1=(αavlαbvlαcvm)T,V2=(αdvpαevpαfvq)T,两个列向量均满足基向量u的形式。该码字形式表示其支持2层传输,每一层预编码向量包含3个子向量,可以对应的理解为MIMO阵列划分为3个子阵。
该码字的指示信息包括指示码本信息的上标s和指示码字列向量信息的下标ablmncdpq,且指示参数b同时指示了码字列向量V1的后两个子系数,指示参数p同时指示了码字列向量V2的前两个子向量,而指示参数q同时指示最后一个子向量和该向量的系数。对于更一般的情况,指示信息中的一个指示参数可以指示集合FS中的两个或者更多个元素。
在另一实施例中,码字的列向量可以由两个满足基向量模型u的向量的克罗内克积构造。例如,一个码字的第i个列向量可以表示为如下形式
根据所述基向量中子向量及子向量系数之间的关联关系,指示信息中至少有一个参数可以指示集合FS中的两个元素,其中集合FS由u1或者u2中的子向量及子向量系数组成。
在另一实施例中,码字的列向量由若干个满足基向量模型u的列向量的加权和得到,例如一个码字的第i个列向量如下所示:
其中0.6、0.3、0.1为预设的加权系数,u1、u2和u3满足基向量模型u,且均包含两个子向量。在反馈的指示信息中则需要包含u1、u2和u3的指示信息,且指示信息中至少有一个参数可以指示集合FS中的两个元素,其中集合FS由u1或者u2或者u3中的子向量及子向量系数组成。
在另一实施例中,码字列向量由多个列向量的加权和得到,其中每一个列向量由两个满足基向量模型u的向量的克罗内克积得到。例如一个码字的第i个列向量由如下方式得到:
其中0.6和0.4为加权系数,u11、u12、u21、u22满足基向量模型u。在反馈的指示信息中则需要包含u11、u12、u21、u22的指示信息,且指示信息中至少有一个参数可以指示集合FS中的两个元素,其中集合FS由u11或者u12或者u21或者u22中的子向量及子向量系数组成。
在另一实施例中,码字的列向量由包括多个子向量的基向量组成,其中每一个子向量可以由前述三个实施例之一所述的方法构造,相应的,反馈的指示信息需要包括所有用于构造该列向量的基向量的指示信息,且指示信息中至少有一个参数可以指示集合FS中的两个元素,其中集合FS由其中一个用于构造该列向量的基向量的子向量和子向量系数组成。
本申请实施例在实际工程应用中可以对所述指示参数进一步做压缩编码再向第一通信节点反馈以节约反馈开销,第一通信节点将接收到的信息解压缩之后得到所需的指示信息,然后根据指示信息确定所选的码字。
本申请提出的基向量模型u中的子列向量及系数之间具有关联,所述反馈方法可以用较少的指示信息用于信道反馈,减少时频资源开销。另外,将码字中的列向量拆分为多个子向量,更适合近场通信,利用子阵的平面波模型逼近近场球面波模型,相比现有预编码方案可以提供更精细的信道信息,从而带来更大的波束赋形增益。
图8是本申请实施例提供的一种信道信息反馈装置的结构示意图,该装置可执行本申请任意实施例提供的信道信息反馈方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置可以由软件和/或硬件实现。如图8所示,本申请实施例提供的装置具体包括:
信道测量模块301,用于根据测量参考信息确定信道状态信息的测量结果;
码本确定模块302,用于确定码本,其中,所述码本包括层数为r的子码本,r=1、2、…、R,R为正整数。
码字确定模块303,用于在所述码本确定码字W。
信息反馈模块304,用于反馈所述码字W的指示信息。其中,所述码字W由r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成N行r列的矩阵,N>1,r≥1;
所述码字W的r个所述列向量根据以下基向量模型构造:
所述基向量模型u由K个子向量构成,第k个子向量vk的长度为Nk,αk为子向量系数,K≥1,1≤k≤K,Nk≥1,所述K的取值由所述r的取值确定。
在一些申请实施例中,信道测量模块301具体用于:根据所述测量结果和/或配置信令确定所述层数r,并从所述层数r的子码本中选择码字。
在一些申请实施例中,所述码本至少包括两个子码本CBr1和CBr2,所述子码本CBr1和所述CBr2满足:所述CBr1中码字的至少一个列向量根据基向量u1构造,所述基向量u1包括K1个子向量,所述CBr2中码字的至少一个列向量根据基向量u2构造,所述基向量u2包括K2个子向量,其中,所述r1不等于所述r2,所述K1不等于所述K2,所述基向量u1以及所述基向量u2满足所述基向量模型u。
在一些申请实施例中,所述r1大于所述r2,所述r1对应的所述K1小于所述r2对应的所述K2
在一些申请实施例中,所述子向量数K随所述层数r线性增大,K=a+b*r,其中,所述a为预设实数,所述b大于0。
在一些申请实施例中,所述子向量数K随所述层数r非线性增大,K=f1(r),其中f1(r)为非线性单调递增函数,r>0。
在一些申请实施例中,所述r1大于所述r2,所述r1对应的所述K1大于所述r2对应的所述K2
在一些申请实施例中,所述子向量数K随所述层数r非线性减小,K=f2(r),其中f2(r)为非线性单调递减函数,r>0。
在一些申请实施例中,所述K的取值由所述r的取值确定包括:所述K的取值由所述r的取值集合确定。
在一些申请实施例中,所述K的取值由所述r的取值确定包括:所述K的取值集合由所述r的取值确定。
在一些申请实施例中,所述基向量模型u满足如下关系:所述基向量模型u的子向量系数αi以及子向量vi构成的集合FS=[v1,v2,…,vK12,…,αK]中存在至少一个子集FS1由其他子集FS2确定,其中,i=1、2、…、K。
在一些申请实施例中,所述指示信息至少包括所述基向量模型u的子向量以及子向量系数的指示参数。
在一些申请实施例中,至少一个所述指示参数同时指示所述基向量模型u的子向量系数αi以及子向量vi构成的集合FS中的两个元素,其中,i=1、2、…、K。
在一些申请实施例中,基向量模型u中子向量的长度相同。
在一些申请实施例中,基向量模型u至少两个子向量的长度不同。
在一些申请实施例中,基向量模型u的第k个子向量vk满足如下形式:
其中,θk为实数,j为虚数单位。
在一些申请实施例中,基向量模型u的第k个子向量vk由两个基矢量vk1和vk2的克罗内克积构成,其中所述基矢量具有如下形式:
其中,所述θkl为实数,j为虚数单位,l∈[1,2],Nk1*Nk2=Nk
在一些申请实施例中,基向量模型u的第k个子向量vk满足如下形式:
其中ξk、ηk、ζk为预设的实值常数,j为虚数单位,1≤n≤Nk
在一些申请实施例中,基向量模型u的第k个子向量vk由两个基矢量vk1和vk2的克罗内克积构成,其中所述基矢量具有如下形式:
其中,ξkl、ηkl、ζkl为预设的实值常数,j为虚数单位,l∈[1,2],1≤n≤Nkl,Nk1*Nk2=Nk
在一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi是满足所述基向量模型u的列向量,i=1,2,…,r。
在一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi由两个向量u1和u2的克罗内克积构成,其中,所述u1和所述u2是满足所述基向量模型u的列向量。
在一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi由M个列向量加权求和生成:
其中,所述βm为加权系数,um是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
在一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi由M个列向量加权求和生成:
其中,所述βm为加权系数,wm由两个列向量um1和um2的克罗内克积构成,um1和um2是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
在一些申请实施例中,码字W的第i个列向量Vi满足如下形式:
其中,所述cs为系数,所述Vis为子向量,所述Vis通过下述至少之一方式生成,s=1、2、…、S:
由基向量模型u直接生成;
由两个向量u1和u2的克罗内克积构成,其中,所述u1和所述u2是满足所述基向量模型u的列向量;
由M个所述基向量模型的列向量通过加权求和生成,其中,所述βm为加权系数,um是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M;
由M个所述基向量模型的列向量通过加权求和生成,其中,所述βm为加权系数,wm由两个列向量um1和um2的克罗内克积构成,um1和um2是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,该电子设备包括处理器40、存储器41;电子设备中处理器40的数量可以是一个或多个,图9中以一个处理器40为例;电子设备中处理器40、存储器41可以通过总线或其他方式连接,图9中以通过总线连接为例。
存储器41作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的任一传输方法对应的程序、本申请实施例中的传输装置对应的模块(信道测量模块301、码本确定模块302、码字确定模块303和信息反馈模块304)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块,从而执行电子设备的各种功能以及数据处理,即实现上述的信道信息反馈方法。
存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的程序;存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外,存储器41可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种信道信息反馈方法,该方法包括:
根据测量参考信息确定信道状态信息的测量结果;
确定码本,其中,所述码本包括层数为r的子码本,r=1、2、…、R,R为正整数;
在所述码本确定码字W;
反馈所述码字的指示信息;
其中,所述码W字W由r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成N行r列的矩阵,N>1,r≥1;
所述码字W的r个所述列向量根据以下基向量模型构造:
所述基向量模型u由K个子向量构成,第k个子向量vk的长度为Nk,αk为子向量系数,K≥1,1≤k≤K,Nk≥1,所述K的取值由所述r的取值确定。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、装置、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。相应的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
以上内容参照附图说明了本发明的优选实施例,并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进,均应在本发明的权利范围之内。

Claims (27)

1.一种信道信息反馈方法,其特征在于,所述方法包括:
根据测量参考信息确定信道状态信息的测量结果;
确定码本,其中,所述码本包括层数为r的子码本,r=1、2、…、R,R为正整数;
在所述码本确定码字W;
反馈所述码字W的指示信息;
其中,所述码字W由r个长度为N的列向量V1、V2、…、Vr构成N行r列的矩阵,N>1,r≥1;
所述码字W的r个所述列向量根据以下基向量模型构造:
所述基向量模型u由K个子向量构成,第k个子向量vk的长度为Nk,αk为子向量系数,K≥1,1≤k≤K,Nk≥1,所述K的取值由所述r的取值确定。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述在所述码本确定码字,包括:
根据所述测量结果和/或配置信令确定所述层数r,并从所述层数r的子码本中选择码字。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述码本至少包括两个子码本CBr1和CBr2,所述子码本CBr1和所述CBr2满足:所述CBr1中码字的至少一个列向量根据基向量u1构造,所述基向量u1包括K1个子向量,所述CBr2中码字的至少一个列向量根据基向量u2构造,所述基向量u2包括K2个子向量,其中,所述r1不等于所述r2,所述K1不等于所述K2,所述基向量u1以及所述基向量u2满足所述基向量模型u。
4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,子向量数K与层数r满足:所述r1大于所述r2,所述r1对应的所述K1小于所述r2对应的所述K2
5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述子向量数K随所述层数r线性增大,K=a+b*r,其中,所述a为预设实数,所述b大于0。
6.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述子向量数K随所述层数r非线性增大,K=f1(r),其中f1(r)为非线性单调递增函数,r>0。
7.根据权利要求3所述方法,其特征在于,子向量数K与层数r满足:所述r1大于所述r2,所述r1对应的所述K1大于所述r2对应的所述K2
8.根据权利要求7所述方法,其特征在于,所述子向量数K随所述层数r线性减小,K=c-d*r,其中,所述c为预设实数,所述d大于0。
9.根据权利要求7所述方法,其特征在于,所述子向量数K随所述层数r非线性减小,K=f2(r),其中f2(r)为非线性单调递减函数,r>0。
10.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述K的取值由所述r的取值确定包括:
所述K的取值由所述r的取值集合确定。
11.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述K的取值由所述r的取值确定包括:
所述K的取值集合由所述r的取值确定。
12.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基向量模型u满足如下关系:所述基向量模型u的子向量系数αi以及子向量vi构成的集合FS=[v1,v2,…,vK12,…,αK]中存在至少一个子集FS1由其他子集FS2确定,其中,i=1、2、…、K。
13.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述指示信息至少包括所述基向量模型u的子向量以及子向量系数的指示参数。
14.根据权利要求12或13所述方法,其特征在于,至少一个所述指示参数同时指示所述基向量模型u的子向量系数αi以及子向量vi构成的集合FS中的两个元素,其中,i=1、2、…、K。
15.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基向量模型u中子向量的长度相同。
16.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基向量模型u至少两个子向量的长度不同。
17.所述基向量模型u的第k个子向量vk满足如下形式:
其中,θk为实数,j为虚数单位。
18.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基向量模型u的第k个子向量vk由两个基矢量vk1和vk2的克罗内克积构成,其中所述基矢量具有如下形式:
其中,所述θkl为实数,j为虚数单位,l∈[1,2],Nk1*Nk2=Nk
19.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基向量模型u的第k个子向量vk满足如下形式:
其中ξk、ηk、ζk为预设的实值常数,j为虚数单位,1≤n≤Nk
20.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基向量模型u的第k个子向量vk由两个基矢量vk1和vk2的克罗内克积构成,其中所述基矢量具有如下形式:
其中,ξkl、ηkl、ζkl为预设的实值常数,j为虚数单位,l∈[1,2],1≤n≤Nkl,Nk1*Nk2=Nk
21.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述码字W的第i个列向量Vi是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、K。
22.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述码字W的第i个列向量Vi由满足所述基向量模型u的两个基向量u1和基向量u2的克罗内克积构成,i=1、2、…、K。
23.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述码字W的第i个列向量Vi由M个列向量加权求和生成:
其中,所述βm为加权系数,um是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
24.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述码字W的第i个列向量Vi由M个列向量加权求和生成:
其中,所述βm为加权系数,wm由两个列向量um1和um2的克罗内克积构成,um1和um2是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
25.根据权利要求1中所述方法,其特征在于,所述码字W的第i个列向量Vi满足如下形式:
其中,所述cs为系数,所述Vis为子向量,所述Vis通过下述至少之一方式生成,s=1、2、…、S:
由基向量模型u直接生成;
由两个向量u1和u2的克罗内克积构成,其中,所述u1和所述u2是满足所述基向量模型u的列向量;
由M个所述基向量模型的列向量通过加权求和生成,其中,所述βm为加权系数,um是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M;
由M个所述基向量模型的列向量通过加权求和生成,其中,所述βm为加权系数,wm由两个列向量um1和um2的克罗内克积构成,um1和um2是满足所述基向量模型u的列向量,i=1、2、…、r,m=1、2、…、M。
26.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-25中任一所述方法。
27.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序,所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行,以实现如权利要求1-25中任一所述方法。
CN202310469551.1A 2023-04-19 2023-04-19 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质 Pending CN118826799A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310469551.1A CN118826799A (zh) 2023-04-19 2023-04-19 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质
EP23933904.7A EP4693928A1 (en) 2023-04-19 2023-12-25 Channel information feedback method, electronic device, and storage medium
PCT/CN2023/141412 WO2024217041A1 (zh) 2023-04-19 2023-12-25 信道信息反馈方法、电子设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310469551.1A CN118826799A (zh) 2023-04-19 2023-04-19 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118826799A true CN118826799A (zh) 2024-10-22

Family

ID=93081714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310469551.1A Pending CN118826799A (zh) 2023-04-19 2023-04-19 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4693928A1 (zh)
CN (1) CN118826799A (zh)
WO (1) WO2024217041A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107395259B (zh) * 2016-05-13 2020-04-21 华为技术有限公司 一种二级预编码方法及装置
CN115865152B (zh) * 2017-05-11 2024-12-24 中兴通讯股份有限公司 码本配置方法、装置、通信设备及介质
CN114050854A (zh) * 2017-06-16 2022-02-15 中兴通讯股份有限公司 一种无线通信方法和装置
CN110557176B (zh) * 2018-06-01 2022-08-02 中兴通讯股份有限公司 信息反馈方法、终端、基站、存储介质、电子设备
EP4156538B1 (en) * 2020-06-12 2026-01-21 Huawei Technologies Co., Ltd. Channel information feedback method, communication apparatus and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024217041A1 (zh) 2024-10-24
EP4693928A1 (en) 2026-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6937836B2 (ja) 通信システムにおいてアナログ及びデジタル両方のビームフォーミングを可能にする受信機、通信システム、及びコンピュータによって実施される方法
US8379753B2 (en) Precoding for time or frequency correlated MIMO channels
CN107181513B (zh) 一种信道状态信息的反馈方法及装置
CN109245801A (zh) 用于量化预编码器的波束相位的方法和设备
US9425876B2 (en) Apparatus and method for channel feedback in multiple input multiple output system
WO2019066676A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR COMPRESSION AND / OR DECOMPRESSION OF CHANNEL STATE INFORMATION
KR102273118B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 채널 정보를 피드백하기 위한 장치 및 방법
CN108337026A (zh) 信息反馈方法、用户设备和网络设备
CN110557176B (zh) 信息反馈方法、终端、基站、存储介质、电子设备
KR102186694B1 (ko) 다중입출력 안테나 시스템의 안테나 그룹화 방법 및 장치
CN115776318A (zh) 信道状态信息的处理方法、终端、基站、介质
CN115134042A (zh) 网络参数集合信息传输方法、装置、终端、基站和介质
CN110535497B (zh) Csi发送、接收方法及其装置、通信节点及存储介质
WO2017107671A1 (zh) 信道信息的发送、接收方法及装置、终端和基站
CN103973410B (zh) 信道信息反馈方法及装置、数据传输方法及装置
CN101826941B (zh) 信道量化信息的反馈方法和装置
CN118826799A (zh) 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质
CN118826804A (zh) 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质
CN115133967B (zh) 数据处理方法、装置、电子设备以及存储介质
US20220374500A1 (en) Finite resolution decomposition of a matrix and matrix-vector multiplication
CN111726155B (zh) Csi反馈方法、接收方法、终端和网络侧设备
CN118826798A (zh) 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质
WO2024217033A1 (zh) 信道信息反馈方法、电子设备和存储介质
KR101512636B1 (ko) 시간 영역 차동 피드백 방법과 이를 위한 장치
CN118826797A (zh) 一种信道信息反馈方法、电子设备和存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication