多级码本的生成方法和装置、以及码本反馈方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多级码本的生成方法和装置、以及码本反馈方法和装置，其中，该多级码本的生成方法包括：基于基站天线的多维度特征，确定关于基站天线所对应的多个维度；根据多个维度，生成多级码本；其中，多个维度包括以下至少之一：极化维度Npolar、水平维度NH、垂直维度NV；并且，极化维度Npolar中的维度编号nPolar等于1,2,......NPolar，水平维度NH中的维度编号nH等于1,2,......NH，垂直维度NV中的维度编号nV等于1,2,......NV。本发明专利技术根据天线结构的多维度特征，设计多级码本，从而完整的利用了空间维度，有益于MIMO和MU-MIMO性能的提升。

【技术实现步骤摘要】
多级码本的生成方法和装置、以及码本反馈方法和装置
本专利技术涉及通信
，具体来说，涉及一种多级码本的生成方法和装置、以及码本反馈方法和装置。
技术介绍
目前，随着通信技术的发展，MU-MIMO(多用户多输入输出)技术可以有效提供系统容量；MIMO(多输入输出)也从2D扩展到了三维(3D，3Dimensions)，每个天线变为由NH×NV个天线振子组成；而3DMIMO系统则更是可以通过基带处理直接控制每个天线振子；并且预编码/波束赋型技术也实现了对NH×NV个天线振子对应的信号进行加权处理。因此，为了避免随着天线振子数量的增加，而导致天线体积增加，通常会采用多极化的方式(包括单极化，双极化，三极化)进行组阵。然而，采用多级化的方式进行组阵后，3D天线的水平列数则由NH变为了NH/NPolar列，从而使得天线变小的同时，天线波束变宽了。所以，为了解决该问题，有必要研发出一种与多级化后的3D天线相适应的码本以及反馈设计。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种多级码本的生成方法和装置、以及码本反馈方法和装置。为实现上述技术目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种多级码本的生成方法。该多级码本的生成方法包括：基于基站天线的多维度特征，确定关于基站天线所对应的多个维度；根据多个维度，生成多级码本；其中，多个维度包括以下至少之一：极化维度Npolar、水平维度NH、垂直维度NV；其中，极化维度Npolar中的维度编号nPolar等于1,2,……NPolar，水平维度NH中的维度编号nH等于1,2,……NH，垂直维度NV中的维度编号nV等于1,2,……NV。其中，在根据多个维度，生成多级码本时，可对多个维度进行编码配置，生成与该多个维度对应的码本集；并根据生成的多个码本集，生成多级码本。其中，上述多个码本集可以包括以下至少之一：极化码本集WPolar、水平码本集WH、垂直码本集WV。相应的，在根据生成的多个码本集，生成多级码本时，可通过以下公式生成多级码本：其中，W为多级码本。在上述技术方案中，极化码本集WPolar用于控制不同数据流之间的正交性；并且，极化码本集WPolar通过以下公式描述：其中，mPolar为极化码本编号，并且，mPolar等于1,2,…..MPolar。此外，上述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar可取决于极化维度Npolar和传输数据层数υ，并且，第mPolar个码本为NPolar×υ的矩阵。例如，若极化维度Npolar等于1，且传输数据层数υ等于1，则极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于1，极化码本集WPolar等于{[1]}；或若极化维度Npolar等于2，且传输数据层数υ等于1，则极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于4，极化码本集WPolar等于或若极化维度Npolar等于2，且传输数据层数υ等于2，则极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于2，极化码本集WPolar等于此外，在上述方案中，水平码本集WH用于控制不同用户之间在水平方向空间的正交性；并且，水平码本集WH通过以下公式描述：其中，mH为水平码本编号，并且，mH等于1,2,…MH。同时，上述水平码本集WH可包括水平扫描码本集WH,Scan和水平波束形状码本集WH,Pattern，并且，水平码本集WH与水平扫描码本集WH,Scan以及水平波束形状码本集WH,Pattern之间的关系可通过以下公式描述：WH＝WH,pattern·WH,Scan；其中，水平扫描码本集WH,Scan用于控制3D波束的水平扫描角度；水平波束形状码本集WH,Pattern用于控制3D波束的水平波束形状。此外，上述水平扫描码本集WH,Scan可为NH×MH维的矩阵，并且，水平扫描码本集WH,Scan可以通过以下公式生成：其中，为NH×1的矢量，并且，其中第nH个量通过以下公式描述：其中，为对基站天线水平方向覆盖角度范围内的第mH个指向角，并且，通过以下公式描述：其中，nH为基站天线第nH列天线，并且，nH等于1,2,….NH；其中，为基站天线第nH列天线在0参考相位坐标系中的坐标。另外，上述水平波束形状码本集WH,Pattern可为NH×MH维的矩阵，并且，水平波束形状码本集WH,Pattern可通过以下公式生成：其中，为NH×1的矢量，并且，其中第nH个量为为方向水平波束形状的波束形状码本。此外，在上述方案中，垂直码本集WV用于控制不同用户之间在垂直方向空间的正交性，并且，垂直码本集WV通过以下公式描述：其中，mV为垂直码本编号，并且，mV等于1,2,…MV。同时，上述垂直码本集WV可包括垂直扫描码本集WV,Scan和垂直波束形状码本集WV,Pattern，并且，垂直码本集WV与垂直扫描码本集WV,Scan以及垂直波束形状码本集WV,Pattern之间的关系可通过以下公式描述：WV＝WV,pattern·WV,Scan；其中，垂直扫描码本集WV,Scan用于控制3D波束的垂直扫描角度；垂直波束形状码本集WV,Pattern用于控制3D波束的垂直波束形状。另外，上述垂直扫描码本集WV,Scan可为NV×MH的矩阵，并且，垂直扫描码本集WV,Scan可通过以下公式生成：其中，为NV×1的矢量，并且，其中第nV个量通过以下公式描述：其中，为对基站天线覆盖角度范围内的第mV个指向角，并且，通过以下公式描述：其中，nV为基站天线第nV行天线，并且，nV等于1,2,…NV；其中，为基站天线中的第nV行天线在0参考相位坐标系中的坐标。同时，上述垂直波束形状码本集WV,Pattern也可为NV×MV维的矩阵，并且，垂直波束形状码本集WV,Pattern可通过以下公式生成：其中，为NV×1的矢量，并且，其中第nV个量为为方向垂直波束形状的优化波束形状码本。在上述方案中，对于波速形状码本来说，可通过波束形状的遗传算法来获取波束形状码本。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种多级码本的生成装置。该多级码本的生成装置包括：维度确定模块，用于基于基站天线的多维度特征，确定关于基站天线所对应的多个维度；码本生成模块，用于根据多个维度，生成多级码本；其中，多个维度包括以下至少之一：极化维度Npolar、水平维度NH、垂直维度NV；其中，极化维度Npolar中的维度编号nPolar等于1,2,……NPolar，水平维度NH中的维度编号nH等于1,2,……NH，垂直维度NV中的维度编号nV等于1,2,……NV。其中，码本生成模块可包括：编码配置子模块，用于对多个维度进行编码配置，生成与多个维度对应的码本集；码本生成子模块，用于根据生成的多个码本集，生成多级码本。其中，上述多个码本集可包括以下至少之一：极化码本集WPolar、水平码本集WH、垂直码本集WV。相应的，码本生成子模块在根据生成的多个码本集，生成多级码本时，可通过以下公式生成多级码本：其中，W为多级码本。在上述方案中，极化码本集WPolar用于控制不同数据流之间的正交性；并且，极化码本集WPolar通过以下公式描述：其中，mPolar为极化码本编号，并且，mPolar等于1,2,…..MPolar。此外，上述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级码本的生成方法，其特征在于，包括：基于基站天线的多维度特征，确定关于所述基站天线所对应的多个维度；根据所述多个维度，生成多级码本；其中，所述多个维度包括以下至少之一：极化维度Npolar、水平维度NH、垂直维度NV；其中，所述极化维度Npolar中的维度编号nPolar等于1,2,......NPolar，所述水平维度NH中的维度编号nH等于1,2,......NH，所述垂直维度NV中的维度编号nV等于1,2,......NV。

【技术特征摘要】
1.一种多级码本的生成方法，其特征在于，包括：基于基站天线的多维度特征，确定关于所述基站天线所对应的多个维度；根据所述多个维度，生成多级码本；其中，所述多个维度包括以下至少之一：极化维度Npolar、水平维度NH、垂直维度NV；其中，所述极化维度Npolar中的维度编号nPolar等于1,2,……NPolar，所述水平维度NH中的维度编号nH等于1,2,……NH，所述垂直维度NV中的维度编号nV等于1,2,……NV。2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，根据所述多个维度，生成多级码本包括：对所述多个维度进行编码配置，生成与所述多个维度对应的码本集；根据生成的所述多个码本集，生成所述多级码本。3.根据权利要求2所述的生成方法，其特征在于，所述多个码本集包括以下至少之一：极化码本集WPolar、水平码本集WH、垂直码本集WV。4.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，在根据生成的所述多个码本集，生成所述多级码本时，通过以下公式生成所述多级码本：其中，W为所述多级码本。5.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述极化码本集WPolar用于控制不同数据流之间的正交性；并且，所述极化码本集WPolar通过以下公式描述：其中，mPolar为极化码本编号，并且，mPolar等于1,2,…..MPolar。6.根据权利要求5所述的生成方法，其特征在于，所述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar取决于极化维度Npolar和传输数据层数υ，并且，第mPolar个码本为NPolar×υ的矩阵。7.根据权利要求6所述的生成方法，其特征在于，若所述极化维度Npolar等于1，且所述传输数据层数υ等于1，则所述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于1，所述极化码本集WPolar等于{[1]}；或若所述极化维度Npolar等于2，且所述传输数据层数υ等于1，则所述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于4，所述极化码本集WPolar等于或若所述极化维度Npolar等于2，且所述传输数据层数υ等于2，则所述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于2，所述极化码本集WPolar等于8.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述水平码本集WH用于控制不同用户之间在水平方向空间的正交性；并且，所述水平码本集WH通过以下公式描述：其中，mH为水平码本编号，并且，mH等于1,2,…MH。9.根据权利要求8所述的生成方法，其特征在于，所述水平码本集WH包括水平扫描码本集WH,Scan和水平波束形状码本集WH,Pattern，并且，水平码本集WH与所述水平扫描码本集WH,Scan以及所述水平波束形状码本集WH,Pattern之间的关系通过以下公式描述：WH＝WH,pattern·WH,Scan；其中，所述水平扫描码本集WH,Scan用于控制3D波束的水平扫描角度；所述水平波束形状码本集WH,Pattern用于控制3D波束的水平波束形状。10.根据权利要求9所述的生成方法，其特征在于，所述水平扫描码本集WH,Scan为NH×MH维的矩阵，并且，所述水平扫描码本集WH,Scan通过以下公式生成：其中，为NH×1的矢量，并且，其中第nH个量通过以下公式描述：其中，为对基站天线水平方向覆盖角度范围内的第mH个指向角，并且，通过以下公式描述：其中，nH为基站天线第nH列天线，并且，nH等于1,2,….NH；其中，为基站天线第nH列天线在0参考相位坐标系中的坐标。11.根据权利要求10所述的生成方法，其特征在于，所述水平波束形状码本集WH,Pattern为NH×MH维的矩阵，并且，所述水平波束形状码本集WH,Pattern通过以下公式生成：其中，为NH×1的矢量，并且，其中第nH个量为为方向水平波束形状的波束形状码本。12.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述垂直码本集WV用于控制不同用户之间在垂直方向空间的正交性，并且，所述垂直码本集WV通过以下公式描述：其中，mV为垂直码本编号，并且，mV等于1,2,…MV。13.根据权利要求12所述的生成方法，其特征在于，所述垂直码本集WV包括垂直扫描码本集WV,Scan和垂直波束形状码本集WV,Pattern，并且，所述垂直码本集WV与所述垂直扫描码本集WV,Scan以及所述垂直波束形状码本集WV,Pattern之间的关系通过以下公式描述：WV＝WV,pattern·WV,Scan；其中，所述垂直扫描码本集WV,Scan用于控制3D波束的垂直扫描角度；所述垂直波束形状码本集WV,Pattern用于控制3D波束的垂直波束形状。14.根据权利要求13所述的生成方法，其特征在于，所述垂直扫描码本集WV,Scan为NV×MH的矩阵，并且，所述垂直扫描码本集WV,Scan通过以下公式生成：其中，为NV×1的矢量，并且，其中第nV个量通过以下公式描述：其中，为对基站天线覆盖角度范围内的第mV个指向角，并且，通过以下公式描述：其中，nV为基站天线第nV行天线，并且，nV等于1,2,…NV；其中，为基站天线中的第nV行天线在0参考相位坐标系中的坐标。15.根据权利要求14所述的生成方法，其特征在于，所述垂直波束形状码本集WV,Pattern为NV×MV维的矩阵，并且，所述垂直波束形状码本集WV,Pattern通过以下公式生成：其中，为NV×1的矢量，并且，其中第nV个量为为方向垂直波束形状的优化波束形状码本。16.根据权利要求11或15所述的生成方法，其特征在于，通过波束形状的遗传算法获取所述波束形状码本。17.一种多级码本的生成装置，其特征在于，包括：维度确定模块，用于基于基站天线的多维度特征，确定关于所述基站天线所对应的多个维度；码本生成模块，用于根据所述多个维度，生成多级码本；其中，所述多个维度包括以下至少之一：极化维度Npolar、水平维度NH、垂直维度NV；其中，所述极化维度Npolar中的维度编号nPolar等于1,2,……NPolar，所述水平维度NH中的维度编号nH等于1,2,……NH，所述垂直维度NV中的维度编号nV等于1,2,……NV。18.根据权利要求17所述的生成装置，其特征在于，所述码本生成模块进一步包括：编码配置子模块，用于对所述多个维度进行编码配置，生成与所述多个维度对应的码本集；码本生成子模块，用于根据生成的所述多个码本集，生成所述多级码本。19.根据权利要求18所述的生成装置，其特征在于，所述多个码本集包括以下至少之一：极化码本集WPolar、水平码本集WH、垂直码本集WV。20.根据权利要求19所述的生成装置，其特征在于，所述码本生成子模块在根据生成的所述多个码本集，生成所述多级码本时，通过以下公式生成所述多级码本：其中，W为所述多级码本。21.根据权利要求19所述的生成装置，其特征在于，所述极化码本集WPolar用于控制不同数据流之间的正交性；并且，所述极化码本集WPolar通过以下公式描述：其中，mPolar为极化码本编号，并且，mPolar等于1,2,…..MPolar。22.根据权利要求21所述的生成装置，其特征在于，所述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar取决于极化维度Npolar和传输数据层数υ，并且，第mPolar个码本为NPolar×υ的矩阵。23.根据权利要求22所述的生成装置，其特征在于，若所述极化维度Npolar等于1，且所述传输数据层数υ等于1，则所述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于1，所述极化码本集WPolar等于{[1]}；或若所述极化维度Npolar等于2，且所述传输数据层数υ等于1，则所述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于4，所述极化码本集WPolar等于或若所述极化维度Npolar等于2，且所述传输数据层数υ等于2，则所述极化码本集WPolar中的码本个数MPolar等于2，所述极化码本集WPolar等于24.根据权利要求19所述的生成装置，其特征在于，所述水平码本集WH用于控制不同用户之间在水平方向空间的正交性；并且，所述水平码本集WH通过以下公式描述：其中，mH为水平码本编号，并且，mH等于1,2,…MH。25.根据权利要求24所述的生成装置，其特征在于，所述水平码本集WH包括水平扫描码本集WH,Scan和水平波束形状码本集WH,Pattern，并且，水平码本集WH与所述水平扫描码本集WH,Scan以及所述水平波束形状码本集WH,Pattern之间的关系通过以下公式描述：WH＝WH,pattern·WH,Scan；其中，所述水平扫描码本集WH,Scan用于控制3D波束的水平扫描角度；所述水平波束形状码本集WH,Pattern用于控制3D波束的水平波束形状。26.根据权利要求25所述的生成装置，其特征在于，所述水平扫描码本集WH,Scan为NH×MH维的矩阵，并且，所述水平扫描码本集WH,Scan通过以下公式生成：其中，为NH×1的矢量，并且，其中第nH个量通过以下公式描述：其中，为对基站天线水平方向覆盖角度范围内的第mH个指向角，并且，通过以下公式描述：其中，nH为基站天线第nH列天线，并且，nH等于1,2,….NH；其中，为基站天线第nH列天线在0参考相位坐标系中的坐标。27.根据权利要求26所述的生成装置，其特征在于，所述水平波束形状码本集WH,Pattern为维的矩阵，并且，所述水平波束形状码本集WH,Pattern通过以下公式生成：其中，为NH×1的矢量，并且，其中第nH个量为为方向水平波束形状的波束形状码本。28.根据权利要求19所述的生成装置，其特征在于，所述垂直码本集WV用于控制不同用户之间在垂直方向空间的正交性，并且，所述垂直码本集WV通过以下公式描述：其中，mV为垂直码本编号，并且，mV等于1,2,…MV。29.根据权利要求28所述的生成装置，其特征在于，所述垂直码本集WV包括垂直扫描码本集WV,Scan和垂直波束形状码本集WV,Pattern，并且，所述垂直码本集WV与所述垂直扫描码本集...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传军，苏昕，
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