本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種預編碼矩陣的構(gòu)造方法、傳輸方法、發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備。

背景技術(shù)：

從lter8版本的4txhouserholder單碼本到在r1-090388影響下的r10版本的8txdft雙碼本、r12版本的增強4tx雙碼本所提出的預編碼方案中，均考慮了在傳統(tǒng)2dmu-mimo的水平方向通過預編碼動態(tài)調(diào)整波束方向，采用人工或電調(diào)的固定方式調(diào)節(jié)下傾角來控制垂直方向的波束方向，因而每一個波束的下傾角是唯一的。

在r13、14版本中引入kronecker雙碼本，將僅局限于研究兩維水平平面的傳統(tǒng)2dmu-mimo領(lǐng)域擴展到3dmu-mimo中，通過根據(jù)目標用戶的位置自適應地改變每個波束的下傾角，從而進一步充分利用空間資源的自由度，滿足性能增益并保證了低反饋開銷。

在r15版的三星r1-1705349提案中，提出了長期碼本w1關(guān)于雙極化均勻平面天線陣列+45°與-45°兩種極化類型的兩種方式：

在r15版的貝爾r1-1705966提案中，給出了上述長期碼本w1關(guān)于雙極化均勻平面天線陣列預編碼與其它類型預編碼的關(guān)系式：

現(xiàn)有的預編碼矩陣中，通過短期碼本w2的的一個調(diào)相因子或把短期碼本w2設(shè)計成旋轉(zhuǎn)矩陣，將天線1至m/2的相位與天線m/2至m的相位達成匹配，導致短期碼本w2的反饋開銷較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種預編碼矩陣的構(gòu)造方法、傳輸方法、發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備，應用于4glte、lte-a及5gimt-2020移動通信系統(tǒng)embb中，解決了短期碼本反饋開銷較高的問題。

第一方面，本發(fā)明提出了一種預編碼矩陣的構(gòu)造方法，包括：

構(gòu)造預編碼矩陣w為表示寬帶或長期信道特性的第一碼本矩陣w1與表示窄帶或短期信道特性的第二碼本矩陣w2的乘積；

其中，所述第一碼本矩陣λ是對角矩陣，矩陣dh、dv的各列為離散傅里葉變換dft向量。

優(yōu)選地，所述第一碼本矩陣w1中的矩陣dh的各列在[0，2π]相位區(qū)間內(nèi)均勻分布的離散傅里葉變換dft向量中選取，與/或所述第一碼本矩陣w1中的矩陣dv的各列在[0，π]相位區(qū)間內(nèi)非均勻分布的離散傅里葉變換dft向量中選取。

優(yōu)選地，所述第一碼本矩陣w1中的矩陣dh的各列所組成的波束組子集之間是相鄰重疊的，與/或所述第一碼本矩陣w1中的矩陣dv的各列所組成的波束組子集之間是相鄰重疊的。

優(yōu)選地，所述w2用于選擇矩陣w1中的列向量或線性加權(quán)組合矩陣w1中的列向量從而構(gòu)成矩陣w。

優(yōu)選地，所述第一碼本矩陣w1的對角矩陣αi是幅度因子，是相位因子，i＝1～m。

優(yōu)選地，所述第一碼本矩陣w1的對角矩陣λ是酉對角矩陣,與/或所述第一碼本矩陣w1的對角矩陣λ的幅度因子α1，α2，…，αm不全為1。

第二方面，本發(fā)明提出了一種預編碼矩陣的傳輸方法，包括：

接收端基于發(fā)送端發(fā)送的參考信號，使用根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法構(gòu)造所述預編碼矩陣w；

所述接收端向所述發(fā)送端發(fā)送所述預編碼矩陣w對應的預編碼矩陣指示pmi，以使所述發(fā)送端根據(jù)所述pmi得到所述預編碼矩陣w。

第三方面，本發(fā)明提出了一種預編碼矩陣的傳輸方法，包括：

發(fā)送端向接收端發(fā)送參考信號；

所述發(fā)送端接收所述接收端發(fā)送的預編碼矩陣指示pmi；

所述發(fā)送端根據(jù)所述pmi確定所述接收端基于參考信號使用根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法構(gòu)造所述預編碼矩陣w。

第四方面，本發(fā)明提供了一種預編碼矩陣的接收設(shè)備，包括：

確定器，用于基于發(fā)送設(shè)備發(fā)送的參考信號，使用根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法構(gòu)造所述預編碼矩陣w；

發(fā)送器，用于向所述發(fā)送設(shè)備發(fā)送所述預編碼矩陣w對應的預編碼矩陣指示pmi，以使所述發(fā)送設(shè)備根據(jù)所述pmi得到所述預編碼矩陣w。

第五方面，本發(fā)明提供了一種預編碼矩陣的發(fā)送設(shè)備，包括：

發(fā)送器，用于向接收設(shè)備發(fā)送參考信號；

接收器，用于接收所述接收設(shè)備發(fā)送的預編碼矩陣指示pmi；

確定器，用于根據(jù)所述pmi確定所述接收設(shè)備基于參考信號使用根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法構(gòu)造所述預編碼矩陣w。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種預編碼矩陣的構(gòu)造方法、傳輸方法、發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備，解決了4glte、lte-a及5gimt-2020移動通信系統(tǒng)embb中的短期碼本反饋開銷較高的問題。

附圖說明

用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。

圖1是本發(fā)明預編碼矩陣的接收方法一實施例流程示意圖。

圖2是本發(fā)明預編碼矩陣的接收設(shè)備一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明預編碼矩陣的發(fā)送方法一實施例流程示意圖。

圖4是本發(fā)明預編碼矩陣的發(fā)送設(shè)備一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明，這是本發(fā)明的較佳實施例。

在發(fā)送器處設(shè)置具有垂直與水平極化的交叉極化陣列趨于導致良好分離的發(fā)送通道，這對于多流mimo發(fā)送具有吸引力。因為分塊對角結(jié)構(gòu)預編碼矩陣的使用與分塊對角信道矩陣的分塊對角結(jié)構(gòu)匹配，所以利用分塊對角結(jié)構(gòu)的預編碼是合適的。從這點看，一般使用的+/-45度交叉極化陣列因為發(fā)送來自垂直極化和水平極化兩者上的兩個不同極化混合，則信道矩陣很可能不再如使用了水平和垂直極化那樣是分塊對角的了，這潛在地增加了流間干擾，并由此損害mimo性能，因而被認為不具有吸引力。由此，對于+/-45度交叉極化情況來說，分塊對角預編碼矩陣結(jié)構(gòu)不是最佳的，但其設(shè)置在現(xiàn)有部署中是非常普通的。

在這情況下，預編碼矩陣乘積結(jié)構(gòu)是有益的，因為它涉及將預編碼矩陣分解成兩個矩陣的乘積，導致具有成為分塊對角的趨勢的新生成信道。因為有效地獲取分塊對角虛擬信道，所以現(xiàn)在可以使用乘積結(jié)構(gòu)中的分塊對角預編碼矩陣w1來匹配其特征。

基于共相與選擇w2的設(shè)計遵循用于r10版本8tx碼本設(shè)計的結(jié)構(gòu)，共相允許在兩個極化組之間進行相位調(diào)節(jié)并根據(jù)兩個塊對角矩陣生成dft向量。由于w2表示窄帶或短期信道特性的碼本矩陣，反饋周期比較短，因而過分地依賴于w2進行共相調(diào)節(jié)，不利于反饋開銷。

本發(fā)明的一實施例提出了一種預編碼矩陣的構(gòu)造方法，包括：

構(gòu)造預編碼矩陣w為第一碼本矩陣w1與第二碼本矩陣w2的乘積；

對于位于同一建筑的不同樓層的用戶終端ue，傳統(tǒng)的兩維mimo有時不能在空間上將它們區(qū)分，從而導致它們往往不能夠同時用同一時頻資源調(diào)度，即不能夠采用mu-mimo。

本實施例，在發(fā)送器處的水平方向有對雙極化天線，在垂直方向有對雙極化天線，它們共同構(gòu)成雙極化均勻平面天線陣列，在空間上可以區(qū)分不同的ue。那么，第一碼本矩陣w1水平分量與垂直分量滿足克羅內(nèi)克kronecker積：λ是對角矩陣，矩陣dh、dv的各列為離散傅里葉變換dft向量，很好地與天線陣列響應的向量形式相匹配。

本實施例，w1表示寬帶或長期信道特性的碼本矩陣，w2表示窄帶或短期信道特性的碼本矩陣。所述w2可以用于選擇矩陣w1中的列向量從而構(gòu)成矩陣w，或者用于線性加權(quán)組合矩陣w1中的列向量從而構(gòu)成矩陣w。波束組的選擇操作允許波束角在相同子帶內(nèi)的資源塊(rb)上的細化或調(diào)整，從而使頻率選擇性預編碼增益最大，而相位調(diào)節(jié)的功能主要由來w1承擔，有效地解決了短期碼本反饋開銷較高的問題。

具體地，所述第一碼本矩陣w1的對角矩陣αi是幅度因子，是相位因子，i＝1～m。

優(yōu)選地，所述第一碼本矩陣w1的對角矩陣λ是酉對角矩陣。

進一步，所述第一碼本矩陣w1的對角矩陣λ的幅度因子α1，α2，…，αm不全為1。

優(yōu)選地，所述第一碼本矩陣w1中的矩陣dh的各列在[0，2π]相位區(qū)間內(nèi)均勻分布的離散傅里葉變換dft向量中選取。

進一步，所述第一碼本矩陣w1中的矩陣dv的各列在[0，π]相位區(qū)間內(nèi)非均勻分布的離散傅里葉變換dft向量中選取。

在實現(xiàn)中，為保證每個波束向量組內(nèi)邊緣波束的選擇精確性，相鄰波束向量直接通常有一定的交疊。波束角的重疊對于減少“邊緣效應”可以是有利的，即當使用子帶預編碼或csi反饋時，確保公用w1矩陣能更好被選擇用于相同預編碼子帶內(nèi)的不同資源塊(rb)。

優(yōu)選地，所述第一碼本矩陣w1中的矩陣dh的各列所組成的波束組子集之間是相鄰重疊的。

進一步，所述第一碼本矩陣w1中的矩陣dv的各列所組成的波束組子集之間是相鄰重疊的。

如圖1、2所示，本發(fā)明的一實施例提出了一種預編碼矩陣的接收設(shè)備及其相應的工作原理，具體如下：

首先，接收設(shè)備的確定器基于發(fā)送設(shè)備發(fā)送的參考信號測量寬帶或長期信道信息、窄帶或短期信道，并根據(jù)該信道信息構(gòu)造第一碼本矩陣w1、第二碼本矩陣w2，并將第一碼本矩陣w1與第二碼本矩陣w2相乘，乘積即為構(gòu)造的預編碼矩陣w；

最后，所述接收設(shè)備的發(fā)送器向所述發(fā)送設(shè)備發(fā)送所述預編碼矩陣w對應的預編碼矩陣指示pmi，以使所述發(fā)送設(shè)備根據(jù)所述pmi得到所述預編碼矩陣w。

如圖3、4所示，本發(fā)明的一實施例提出了一種預編碼矩陣的發(fā)送設(shè)備及其相應的工作原理，具體如下：

首先，發(fā)送設(shè)備的發(fā)送器向接收設(shè)備發(fā)送參考信號；

然后，所述發(fā)送設(shè)備的接收器接收所述接收設(shè)備發(fā)送的預編碼矩陣指示pmi；

最后，所述發(fā)送設(shè)備的確定器根據(jù)所述pmi確定所述接收設(shè)備基于參考信號構(gòu)造第一碼本矩陣w1、第二碼本矩陣w2，并將第一碼本矩陣w1與第二碼本矩陣w2相乘，乘積即為構(gòu)造的預編碼矩陣w。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。