混合预编码架构、预编码方法、设备、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例提供一种混合预编码架构、预编码方法、设备、装置及存储介质，该混合预编码架构包括：一条或多条射频链路，其中，所述一条或多条射频链路中的每一条分别连接一条或多条真时延线，所述一条或多条真时延线中的每一条分别连接一个或多个移相器，以及与所有移相器相连接的均匀线阵ULA。本申请实施例通过在模拟预编码的硬件组成中引入少量真时延线，使混合预编码系统中的模拟预编码部分具有宽带波束赋形的能力，代替全数字架构中的部分数字基带信号处理工作，减少射频链路的数量，进而降低成本和功耗。降低成本和功耗。降低成本和功耗。

【技术实现步骤摘要】
混合预编码架构、预编码方法、设备、装置及存储介质


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种混合预编码架构、预编码方法、设备、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]精确波束赋形的基础是大规模MIMO技术，大规模MIMO技术中使用的架构包括全数字架构和混合预编码架构。
[0003]在全数字架构中，能够实现精确的波束赋形，但每一天线都需要相对应的射频链路，以独立调整每一天线每一时刻的信号幅值和相位，大量射频链路的使用，增加了硬件成本和能量消耗。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种通信
的混合预编码架构、预编码方法、设备、装置及存储介质，用以解决现有技术中混合预编码架构下的频域波束偏移的缺陷，实现混合预编码架构下的波束赋形。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种混合预编码架构，应用于基站，所述架构包括：
[0006]一条或多条射频链路，其中，所述一条或多条射频链路中的每一条分别连接一条或多条真时延线，所述一条或多条真时延线中的每一条分别连接一个或多个移相器，以及与所有移相器相连接的均匀线阵ULA。
[0007]可选地，根据本申请一个实施例的混合预编码架构，与一条射频链路间接连接的移相器基于第一顺序与所述ULA中的多个天线阵子一一对应连接，所述第一顺序是基于第二顺序以及每一条真时延线连接的所述一个或多个移相器的顺序确定的；所述第二顺序是所述一条或多条真时延线的顺序。
[0008]第二方面，本申请实施例还提供一种预编码方法，应用于基站，所述方法包括：
[0009]基于真时延线的时延参数、移相器的相位参数，设计数字预编码矩阵，进行波束赋形。
[0010]可选地，根据本申请一个实施例的预编码方法，所述数字预编码矩阵是基于如下步骤确定的：
[0011]确定目标用户组，所述目标用户组所包括的用户中任意两个用户的到达角度AoA不同；
[0012]确定目标用户组的目标信道径集合，所述目标信道径集合是所述目标用户组的所有信道径中使所述目标用户组的总信道容量最大的信道径集合；
[0013]基于所述目标信道径集合，确定每条真时延线的时延参数；
[0014]基于所述目标信道径集合，确定每个移相器的相位参数；
[0015]基于所有目标信道径对应的信道参数、所有真时延线的时延参数、以及所有移相器的相位参数，确定所述数字预编码矩阵。
[0016]可选地，根据本申请一个实施例的预编码方法，在所述目标用户组中的用户数量等于所述一条或多条射频链路中的射频链路数量的情况下，所述确定目标用户组的目标信道径集合，包括：
[0017]确定目标用户的第一信道径，所述第一信道径为所述目标用户对应的所有信道径中复增益最大的一条信道径，其中，所述目标用户为所述目标用户组中的任一个；
[0018]确定目标用户组中所有用户的第一信道径，为所述目标信道径集合。
[0019]可选地，根据本申请一个实施例的预编码方法，在所述目标用户组中的用户数量小于所述一条或多条射频链路中的射频链路数量的情况下，所述确定目标用户组的目标信道径集合，包括：
[0020]确定第二信道径集合，所述第二信道径集合为所述目标用户组对应的所有信道径中除所有第一信道径以外的信道径，所述第一信道径为所述目标用户对应的所有信道径中复增益最大的一条信道径，其中，所述目标用户为所述目标用户组中的任一个；
[0021]确定所述第二信道径对应的第四顺序中前N个信道径，为第三信道径集合；
[0022]确定所有集合中的信道径，为所述目标信道径集合；
[0023]其中，所述第四顺序是所述第二信道径集合中所有信道径基于复增益由大至小排列的顺序；所述N为所述射频链路数量与所述目标用户组中用户数量的差值。
[0024]可选地，根据本申请一个实施例的预编码方法，所述基于所述目标信道径集合，确定每条真时延线的时延参数，包括：
[0025]基于每条目标信道径分别对应的到达角度、与一条所述真时延线连接的移相器的数量、以及目标真时延线与所述目标信道径对应的射频链路相连接的顺序，确定目标真时延线对应的时延参数，其中，所述目标真时延线为：与所述目标信道径对应的射频链路相连接的真时延线中的任一条。
[0026]可选地，根据本申请一个实施例的预编码方法，所述基于每条目标信道径分别对应的到达角度、与一条所述真时延线连接的移相器的数量、以及目标真时延线与所述目标信道径对应的射频链路相连接的顺序，确定目标真时延线对应的时延参数，包括：
[0027]确定所述目标真时延线对应的时延参数的表达式为：
[0028][0029]其中，t
c，υ
为连接到第c条射频链路的第υ条真时延线的时延参数，M
T
为与一条真时延线相连接的移相器的数量ψ
c
为第c条射频链路对应的信道径的归一化AOA，f
c
为载波频率。
[0030]可选地，根据本申请一个实施例的预编码方法，所述基于所述目标信道径集合，确定每个移相器的相位参数，包括：
[0031]基于每条目标信道径分别对应的到达角度、与一条所述真时延线连接的移相器的数量、目标真时延线与所述目标信道径对应的射频链路相连接的顺序，确定目标移相器的相位参数，其中，所述目标真时延线为与所述目标信道径对应的射频链路相连接的真时延线中的任一条，所述目标移相器为与所述目标真时延线相连接的移相器；
[0032]确定第c条射频链路对应的移相器矩阵的表达式为：
[0033][0034]其中，[F
RF
]：，c
为第c条射频链路对应的移相器矩阵，M为所述ULA中的天线阵子数，m为所述天线阵子中第m根天线，ψ
c
为第c条射频链路对应的信道径的归一化AOA，W为传输带宽，f
c
为载波频率M
T
为与每条真时延线相连接的移相器的数量，V
TTD
为与每条射频链路相连接的真时延线的数量；T为矩阵的转置；
[0035]确定φ
c，υ
的公式为：
[0036][0037]其中，υ为第υ条真时延线。
[0038]可选地，根据本申请一个实施例的预编码方法，所述基于所有目标信道径对应的信道参数、所有真时延线的时延参数、以及所有移相器的相位参数，确定所述数字预编码矩阵，包括：
[0039]确定所述数字预编码矩阵的表达式为：
[0040]F
BB，n
＝[F
BB，1，n
，F
BB，2，n
，...F
BB，k，n
，...F
BB，K，n
]，
[0041]其中，F
BB，n
为第n个子载波的数字预编码矩阵，k为所述目标用户组中的第k个用户，K为所述目标用户组中的用户数量；
[0042]确定F
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合预编码架构，其特征在于，应用于基站，所述架构包括：一条或多条射频链路，其中，所述一条或多条射频链路中的每一条分别连接一条或多条真时延线，所述一条或多条真时延线中的每一条分别连接一个或多个移相器，以及与所有移相器相连接的均匀线阵ULA。2.根据权利要求1所述的混合预编码架构，其特征在于，与一条射频链路间接连接的移相器基于第一顺序与所述ULA中的多个天线阵子一一对应连接，所述第一顺序是基于第二顺序以及每一条真时延线连接的所述一个或多个移相器的顺序确定的；所述第二顺序是所述一条或多条真时延线的顺序。3.一种应用权利要求1或2所述的混合预编码架构的预编码方法，其特征在于，应用于基站，所述方法包括：基于真时延线的时延参数、移相器的相位参数，设计数字预编码矩阵，进行波束赋形。4.根据权利要求3所述的预编码方法，其特征在于，所述数字预编码矩阵是基于如下步骤确定的：确定目标用户组，所述目标用户组所包括的用户中任意两个用户的到达角度AoA不同；确定目标用户组的目标信道径集合，所述目标信道径集合是所述目标用户组的所有信道径中使所述目标用户组的总信道容量最大的信道径集合；基于所述目标信道径集合，确定每条真时延线的时延参数；基于所述目标信道径集合，确定每个移相器的相位参数；基于所有目标信道径对应的信道参数、所有真时延线的时延参数、以及所有移相器的相位参数，确定所述数字预编码矩阵。5.根据权利要求4所述的预编码方法，其特征在于，在所述目标用户组中的用户数量等于所述一条或多条射频链路中的射频链路数量的情况下，所述确定目标用户组的目标信道径集合，包括：确定目标用户的第一信道径，所述第一信道径为所述目标用户对应的所有信道径中复增益最大的一条信道径，其中，所述目标用户为所述目标用户组中的任一个；确定目标用户组中所有用户的第一信道径，为所述目标信道径集合。6.根据权利要求4所述的预编码方法，其特征在于，在所述目标用户组中的用户数量小于所述一条或多条射频链路中的射频链路数量的情况下，所述确定目标用户组的目标信道径集合，包括：确定第二信道径集合，所述第二信道径集合为所述目标用户组对应的所有信道径中除所有第一信道径以外的信道径，所述第一信道径为所述目标用户对应的所有信道径中复增益最大的一条信道径，其中，所述目标用户为所述目标用户组中的任一个；确定所述第二信道径对应的第四顺序中前N个信道径，为第三信道径集合；确定所有第一信道径、以及所述第三信道径集合中的信道径，为所述目标信道径集合；其中，所述第四顺序是所述第二信道径集合中所有信道径基于复增益由大至小排列的顺序；所述N为所述射频链路数量与所述目标用户组中用户数量的差值。7.根据权利要求4至6中任一项所述的预编码方法，其特征在于，所述基于所述目标信道径集合，确定每条真时延线的时延参数，包括：基于每条目标信道径分别对应的到达角度、与一条所述真时延线连接的移相器的数
量、以及目标真时延线与所述目标信道径对应的射频链路相连接的顺序，确定目标真时延线对应的时延参数，其中，所述目标真时延线为：与所述目标信道径对应的射频链路相连接的真时延线中的任一条。8.根据权利要求7所述的预编码方法，其特征在于，所述基于每条目标信道径分别对应的到达角度、与一条所述真时延线连接的移相器的数量、以及目标真时延线与所述目标信道径对应的射频链路相连接的顺序，确定目标真时延线对应的时延参数，包括：确定所述目标真时延线对应的时延参数的表达式为：其中，t
c，v
为连接到第c条射频链路的第v条真时延线的时延参数，M
T
为与一条真时延线相连接的移相器的数量，ψ
c
为第c条射频链路对应的信道径的归一化AOA，f
c
为载波频率。9.根据权利要求4至6中任一项所述的预编码方法，其特征在于，所述基于所述目标信道径集合，确定每个移相器的相位参数，包括：基于每条目标信道径分别对应的到达角度、与一条所述真时延线连接的移相器的数量、目标真时延线与所述目标信道径对应的射频链路相连接的顺序，确定目标移相器的相位参数，其中，所述目标真时延线为与所述目标信道径对应的射频链路相连接的真时延线中的任一条，所述目标移相器为与所述目标真时延线相连接的移相器。10.根据权利要求9所述的预编码方法，其特征在于，所述基于每条目标信道径分别对应的到达角度、与一条所述真时延线连接的移相器的数量、目标真时延线与所述目标信道径对应的射频链路相连接的顺序，确定目标移相器的相位参数，包括：基于目标射频链路对应的目标信道径的到达角度、与一条所述真时延线连接的移相器的数量、目标真时延线与所述目标信道径对应的射频链路相连接的顺序，确定目标射频链路对应的移相器矩阵；所述移相器矩阵中的元素包括所述目标移相器的相位参数；所述目标射频链路为一条或多条射频链路中任一条；确定第c条射频链路对应的移相器矩阵的表达式为：其中，[F
RF
]
：，c
为第c条射频链路对应的移相器矩阵，M为所述ULA中的天线阵子数，m为所述天线阵子中第m根天线，ψ
c
为第c条射频链路对应的信道径的归一化AOA，W为传输带宽，f
c
为载波频率，M
T
为与每条真时延线相连接的移相器的数量，V
TTD
为与每条射频链路相连接的真时延线的数量；T为矩阵的转置；确定φ
c，v
的公式为：其中，v为第v条真时延线。11.根据权利要求4至6中任一项所述的预编码方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞飞，徐良缘，索士强，苏昕，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：