一种混合波束赋形传输方法及网络设备技术

本发明专利技术实施例公开了一种混合波束赋形传输方法及网络设备。本发明专利技术中，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。采用本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种混合波束赋形传输方法及网络设备。
技术介绍
鉴于MIMO(Multi-Input Multi-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 Evolution，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MIMO结合OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术为基础构建起来的。MIMO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MIMO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。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MIMO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。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MIMO技术向着三维化和大规模化的方向推进。Massive MIMO(大规模MIMO)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。Massive MIMO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-MIMO(多用户MIMO)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。为了降低massive MIMO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-MIMO传输的质量。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。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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术实施例提供的混合波束赋形传输方法，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。本专利技术实施例提供的网络设备，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。本专利技术的上述实施例中，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。附图说明图1为现有技术中数模混合波束赋形的示意图；图2为本专利技术实施例提供的混合波束赋形传输的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的网络设备的结构示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的网络设备的结构示意图。具体实施方式MIMO技术中，尤其是对MU-MIMO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。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MIMO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。本专利技术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。为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。下面介绍的是本专利技术的多个实施例中的一部份，旨在提供对本专利技术的基本
了解，并不旨在确认本专利技术的关键或决定性要素或限定所要保护的范围。根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术的实质精神下，可以相互替换而得到其他的实现方式。本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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
\t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
\t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...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏昕，李传军，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11