导频发送方法、信道信息测量反馈方法、发送端及接收端技术

本发明专利技术实施例公开一种导频发送方法、信道信息测量反馈方法、发送端及接收端，所述导频发送方法包括：发送端从Mt个发送天线端口中选择Nt个发送天线端口发送导频信号给接收端；所述发送端将导频信号发送配置信息发送给所述接收端，其中，Mt与Nt均为正整数，Nt小于Mt。

Pilot transmission method, channel information measurement feedback method, transmitter and receiver

The embodiment of the invention discloses a pilot transmission method, measurement channel information feedback method, the sender and the receiver, the guide includes frequency transmission method: the sender selects Nt transmit antenna port from the Mt transmit antenna port pilot signal to the receiving end; the transmitting terminal transmits the pilot signal the configuration information is sent to the receiving end, wherein Mt and Nt are positive integers, Nt is less than Mt.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及无线通信领域中的导频发送方法、信道信息的测量反馈方法、发送端及接收端。
技术介绍
无线通信系统中，发送端和接收端常常使用多根天线以获取更高的传输速率。多根天线能够带来信噪比的提升以及支持更多的空间复用层数，相对于发送端不使用信道状态信息(ChannelStateInformation，CSI)的开环多输入多输出(Multi-inputMulti-output，MIMO)技术，如空时分组码(Space-timeblockcode，STBC)，空频分组码(Space-Frequencyblockcode，SFBC)及开环波束赋形(Beamforming，BF)，使用CSI的MIMO技术的闭环MIMO预编码(Precoding)会有更高的容量，是目前主流的4G标准广泛使用的一种传输技术。闭环MIMO预编码技术的核心思想是接收端反馈信道信息给发送端，发送端根据获得的信道信息使用一些发射预编码技术，极大的提高传输性能。对于单用户MIMO系统，可以直接使用与信道特征矢量信息比较匹配的预编码矢量进行发送预编码；对于多用户MIMO系统，也需要比较准确的信道信息进行干扰消除。因此发送端信道信息的获取有着非常重要的作用。在4G的一些技术如LTE/LTE-A，802.16m标准规范中，信道信息的获取的一般流程如下：A：发送端发送信道状态信息参考信号(ChannelStateInformation-ReferenceSignals，CSI-RS)，该CSI-RS用于测量信道信息。在LTE-A中支持最大8天线端口的CSI-RS发送。基站发送信令配置CSI-RS的相关位置信息和发送周期信息给终端。导频信号的发送内容由预先约定的一些规则确定，终端能准确的获知每个端口在每个时频位置的导频信号发送内容。导频发送图样如图1所示。B:终端接收CSI-RS的配置信息，在对应位置进行导频信号接收与检测，获得接收导频信号，由于能准确的获知导频发送信号，根据接收的导频信号可以进行信道估计获得接收天线与发送天线端口间的信道响应信息。在信道估计时需要考虑噪声及干扰的影响，可以采用MMSE等算法进行估计，最终得到各时频资源位置上域发送端口数匹配的信道矩阵。C：根据得到的信道矩阵，进而可以计算最优的CSI。CSI一般包括预编码矩阵指示(PrecodingMatrixIndicator，PMI)，信道质量指示(channelqualityindicator，CQI)，秩指示(RankIndicator，RI)信息三种，PMI信息是根据信道矩阵计算出的推荐预编码信息，由于目前是仅仅针对单用户MIMO的假设下进行预编码推荐，因此一般也可以理解为表征信道的特征矢量。CQI用于指示调制编码方式，实际也隐含了信干噪比(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio，SINR)的信息，表征了链路性能。RI表征的是推荐的空间复用层数。本专利技术实施例中最为关注的是预编码信息PMI的计算与获取。目前的预编码信息反馈是利用较简单的单一码本的反馈方法，MIMO的发射预编码技术的性能比较依赖于其中码本反馈的设计。这里将基于码本的信道信息量化反馈的基本原理简要阐述如下：假设有限反馈信道容量为Bbps/Hz，那么可用的码字的个数为N＝2B个。信道矩阵的特征矢量空间经过量化构成码本空间发射端与接收端共同保存或实时产生此码本(收发端的码本相同)。根据接收端获得的信道矩阵H，接收端根据一定准则从中选择一个与信道最匹配的码字并将码字序号i反馈回发射端。这里，码字序号为PMI。发射端根据此序号i找到相应的预编码码字从而获得信道信息，表示了信道的特征矢量信息。D：终端通过上行物理层的控制信道或者上行物理层的数据信道将计算得到的CQI/PMI/RI信息反馈给基站。基站基于终端的反馈信息进行传输层数的确定，编码调制方式确定及发送预编码的确定。上面介绍的是适合不超过8天线的现有系统的闭环MIMO导频与反馈的设计，其目的是使得发送端能够较为准确的获知信道信息用于提高发送链路性能。随着无线通信技术的高速发展,用户无线应用越来越丰富,带动了无线数据业务迅速增长,据预测,未来10年间,数据业务以每年1.6-2倍速率增长，这给无线接入网络带来了巨大的挑战。多天线技术是应对无线数据业务爆发式增长挑战的关键技术,目前4G中支持的多天线技术仅仅支持最大8端口的水平维度波束赋形技术,还有较大的潜力进一步的大幅提升系统容量。多天线技术的演进主要围绕着以下几个目标:①更大的波束赋形/预编码增益,②更多的空间复用层数(MU/SU)及更小的层间干扰,③更全面的覆盖,④更小的站点间干扰。MassiveMIMO和3DMIMO是下一代无线通信中MIMO演进的最主要的两种候选技术。基于MassiveMIMO技术的系统主要特征为：基站侧配置有大规模天线阵列，比如100个天线，甚至更多，在数据传输的时候，利用MU-MIMO技术，同时同频复用多个用户，一般来说，天线数目与复用用户数目比例维持在5-10倍左右。可以证明，无论是在视距环境的强相关信道，还是富散射下的非相关信道，任意两个用户的信道之间的相关系数随着天线数目的增加成指数形式衰减，比如当基站侧配置有100根天线时，任意两个用户的信道之间相关系数趋近于0，也即是说多用户对应信道之间接近正交。另一方面，大阵列可以带来非常可观的阵列增益和分集增益。3DMIMO的主要技术特征是，在垂直维度和水平维度,均具备很好的波束赋形的能力。这需要天线的排布是2D的形式而不是仅仅在单一的维度上摆放。由于天线尺寸的限制，不太可能在一个维度摆放上百根的天线，因此，大多数的应用场景中当应用massiveMIMO技术时，3DMIMO一般也会结合使用。另外，为了节约天线尺寸并且提供更好的分集性能或复用能力，双极化天线也被广泛的应用于MassiveMIMO。使用双极化天线可以使得天线的尺寸缩小到原来的一半。可以看到未来MIMO技术的一个重要发展趋势是天线数目会大大的增加，随着天线数目增加，信道容量会有所增加，但天线数目增加带给导频和反馈设计的压力是非常大的。一方面天线数目成倍增加意味着导频数目也需要与之对应的成倍增加，成倍的导频开销会占用掉数据传输的可用资源，降低资源利用率。另外一方面天线数目增加意味着反馈维度的增加，为了达到期望的性能，相对于低维码本中包含的码字会指数级增长这意味着信道信息计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导频信号发送方法，其特征在于，包括：发送端从Mt个发送天线端口中选择Nt个发送天线端口发送导频信号给接收端；所述发送端将导频信号发送配置信息发送给所述接收端；其中，Mt与Nt均为正整数，Nt小于Mt。

【技术特征摘要】
1.一种导频信号发送方法，其特征在于，包括：
发送端从Mt个发送天线端口中选择Nt个发送天线端口发送导频信号给
接收端；
所述发送端将导频信号发送配置信息发送给所述接收端；
其中，Mt与Nt均为正整数，Nt小于Mt。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述导频信号发送配置信息包括以下信息中的任意一个或任意组合：
Mt的信息及选出的发送天线端口的数量Nt的信息，
所述选出的Nt个发送天线端口的标识信息，
所述选出的Nt个发送天线端口的导频信号发送位置信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述发送端接收所述接收端发送的导频信号发送推荐信息，根据所述推
荐信息确定所述导频信号发送配置信息；
其中，导频信号发送推荐信息包括以下信息中的任意一个或任意组合：
Mt的信息，
选出的发送天线端口的数量Nt的信息，
所述选出的Nt个发送天线端口的标识信息，
所述选出的Nt个发送天线端口的导频信号发送位置信息。
4.一种信道信息的测量反馈方法，其特征在于，包括：
接收端接收发送端发送的导频发送配置，根据所述导频发送配置信息接
收发送端从Nt个天线端口发送的导频信号；
所述接收端根据接收的导频信号确定信道响应函数的参数，根据信道响
应函数计算Mt维的信道矩阵信息；
所述接收端根据Mt维的信道矩阵信息向所述发送端反馈信道信息；
其中，Mt与Nt均为正整数，Nt小于Mt。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述信道响应函数为一个与以下信息中的一种或多种相关的函数：信道
多径数目、天线拓扑、天线极化方向、天线间距、工作频率。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述信道响应函数中的部分参数由接收端根据接收导频信号计算确定。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述信道响应函数的模型为：
f(A1T(θ1v,θ1h),A2T(θ2v,θ2h)···ANT(θNv,θNh))
f(A1T(θ1),A2T(θ2)···ANT(θN))
或
F(A1ej2πfiτ1T(θ1v,θ1h),A2ej2πfiτ2T(θ2v,θ2h)...ANej2πfiτNT(θNv,θNh))]]>F(A1ej2πfiτ1T(θ1),A2ej2πfiτ2T(θ2)...ANej2πfiτNT(θN));]]>其中A1,A2···AN为复数，其中θ1v,θ2v···θNv，θ1h,θ2h···θNh，θ1,θ2···θN为相位参
数，取值为0～2π，T(·)为矢量或矩阵函数，τ1,τ2···τN为实数，fi表征频域位
置信息，N为正整数。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
T(·)由发送端配置信息确定。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
T(·)为一个与以下信息中的一种或多种相关的函数：天线拓扑、天线极
化方向、天线间距。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述信道响应函数的模型由发送端配置确定。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述N值由发送端配置确定。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述N值由接收端根据接收的导频信号计算确定。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述接收端发送其推荐的N值的选择信息给发送端。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，
接收端发送其推荐的函数模型选择信息给发送端。
15.一种获取信道信息反馈的方法，其特征在于，包括：
发送端从Mt个发送天线端口中选出Nt个发送天线端口发送导频信号；
所述发送端接收接收端反馈的Nt维的量化信道信息；
所述发送端根据所述Nt维的量化信道信息确定信道信息计算函数中的
参数；
所述发送端根据所述信道信息计算函数计算信道信息；
其中，Mt与Nt均为正整数，Nt小于Mt。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：
所述量化信道信息包含以下信息中的一种或多种：
预编码矢量或矩阵的指示信息，
信道矩阵H的元素量化信息，
一个或多个信道特征矢量信息，
信道自相关矩阵的量化信息。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于：
所述信道信息计算函数为与以下信息中一种或多种相关的函数：
多径数目、天线拓扑、天线极化方向、天线间距、工作频率。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于：
所述信道信息计算函数的模型为：
f(A1T(θ1v,θ1h),A2T(θ2v,θ2h)···ANT(θNv,θNh))
f(A1T(θ1),A2T(θ2)···ANT(θN))
或
F(A1ej2πfiτ1T(θ1v,θ1h),A2ej2πfiτ2T(θ2v,θ2h)...ANej2πfiτNT(θNv,θNh))]]>F(A1ej2πfiτ1T(θ1),A2ej2πfiτ2T(θ2)...ANej2πfiτNT(θN))]]>其中A1,A2···AN为复数，其中θ1v,θ2v···θNv，θ1h,θ2h···θNh，θ1,...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艺戬，鲁照华，李儒岳，赵晶，肖华华，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44