CN104333407B - 一种信道信息的获取方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信道信息的获取方法及装置，涉及大规模天线阵列传输技术，所述方法包括：接收侧获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L；获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y；获取维度为N×N的酉矩阵W；利用所述索引L、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定发射侧N个天线与接收侧接收天线间的信道信息S的估计S′。本发明解决了在使用大规模天线阵列的无线通信***中接收侧的信道信息获取问题。

Description

一种信道信息的获取方法及装置
技术领域
本发明涉及大规模（Massive）天线阵列传输技术，特别涉及在使用大规模天线阵列的无线通信***中的接收侧的信道信息的获取方法及相关装置。
背景技术
随着智能终端和移动社交网络的兴起，移动通信业务流量需求将***式增长。未来B4G（Beyond Fourth Generation）/5G（Fifth Generation）移动通信***将面对海量信息的传输需求和泛在覆盖要求。4G（Fourth Generation）移动通信标准中先进多天线技术以及信道自适应技术等的采用已经使***的频谱效率逼近了信道容量，要实现上述目标需要变革传统网络构架并寻找新的无线资源增长点。小区小型化和异构化是未来无线网络的发展趋势，通过缩短终端与接入点间的距离，可显著降低信号的路径损耗，从而提高***的频谱效率和功率效率，也有利于增强网络覆盖，但需解决复杂的干扰问题。另一方面，配置更大规模的天线阵列被认为是另一种可显著提升***容量和覆盖的低成本实现方式。
基于大维度天线排列的大规模天线阵列技术是近两年兴起的热门研究方向之一。最新的研究已经表明：自适应大规模天线阵列技术能够深度挖掘和利用空间无线资源，理论上可显著提高***的频谱效率和功率效率，是构建未来高效能绿色宽带移动通信***的重要技术。但如何充分挖掘其潜在增益还亟待深入研究。自适应大规模天线阵列传输将呈现一些新的特性，比如：信道在空间分布上将具有明显的稀疏性；大阵列波束可几乎完全消除噪声的影响，但导频污染等引起的同频干扰成为制约***性能的主要因素；自适应大规模天线阵列的性能主要依赖于信道的统计特性，信道小尺度衰落的影响明显降低。
为适应上述特征设计高效可靠的新型大规模天线阵列传输技术，首先需要解决接收侧信道信息的获取问题。基于现有的信道信息的获取方法，发射侧天线数量的大幅增加必然会导致用于信道信息获取的参考信号的开销的急剧增加，换句话说，现有的信道信息的获取方法抑制了大规模天线阵列传输频谱效率的进一步的提升。上述用于信道信息获取的参考信号的开销问题是大规模天线阵列***必须解决的瓶颈问题。因此，探寻适用于大规模天线阵列无线通信***的新的信道信息获取方法，对构建实用的大规模天线阵列传输***具有重要的理论价值和实际意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种信道信息的获取方法及装置，能更好地解决适用于大规模天线阵列的信道信息的获取问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种信道信息的获取方法，包括：
接收侧获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L；
获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y；
获取维度为N×N的酉矩阵W；
利用所述索引L、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定发射侧N个天线与接收侧接收天线间的信道信息S的估计S′。
优选地，所述接收侧获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L的步骤包括：
接收侧获取固有的所述M个天线的索引L，或按照时间和/或频率资源位置获取所述M个天线的索引L，或通过来自发射侧的第一***或控制信息获取所述M个天线的索引L。
优选地，接收侧直接获取所述第一***或控制信息中的所述M个天线的索引L，或通过所述第一***或控制信息中的天线组索引，获取所述M个天线的索引L。
优选地，所述获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y的步骤包括：
接收侧根据所述M个天线中每个天线参考信号资源位置的接收数据和参考数据，分别获取所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息{y1,y2,……,yM}；
将所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息{y1,y2,……,yM}进行组合，得到所述信道信息Y。
优选地，所述获取维度为N×N的酉矩阵W的步骤包括：
接收侧获取预设的所述酉矩阵W，或通过来自发射侧的第二***或控制信息确定所述酉矩阵W。
优选地，预设的所述酉矩阵W是维度为N×N的离散傅里叶变换DFT矩阵，其每个元素为：
其中，p和q分别是酉矩阵W的行索引与列索引，C是归一化常数因子。
优选地，所述第二***或控制信息包括垂直方向的天线单元数Nv，水平方向的天线单元数Nh，极化天线单元指示，极化矩阵Wpol相关信息。
优选地，所述通过来自发射侧的第二***或控制信息确定所述酉矩阵W的步骤包括：
通过计算维度为Nv×Nv的垂直方向的DFT矩阵Wv、极化矩阵Wpol和维度为Nh×Nh水平方向的DFT矩阵Wh的克罗内克乘积，确定维度为N×N的酉矩阵W；
其中，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧N个天线是单极化天线单元，则Nv与Nh的乘积等于N，Wpol是标量1，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧N个天线是双极化天线单元，则Nv与Nh乘积的2倍等于N，Wpol是维度为2×2的极化矩阵。
优选地，所述利用所述索引L、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定发射侧N个天线与接收侧接收天线间的信道信息S的估计S′的步骤包括：
接收侧利用所述索引L，获取维度为M×N的随机矩阵P；
利用所述随机矩阵P、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定矢量X；
利用所述酉矩阵W与所述矢量X，确定所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′。
优选地，所述随机矩阵P的第m行的第im个元素为1，其它元素为0，其中所述im为所述M个天线中第m个天线的天线索引，m=1,2,…,M。
优选地，所述矢量X是矢量集合{V1,V2,…,VK}中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合{V1,V2,…,VK}中任一矢量Vi满足：所述随机矩阵P、所述酉矩阵W或所述酉矩阵W的共轭转置、所述矢量Vi的乘积等于所述信道信息Y，所述范数是矢量所有元素的绝对值之和。
优选地，通过计算所述酉矩阵W或所述酉矩阵W的共轭转置与所述矢量X的乘积，确定所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′。
根据本发明的另一方面，提供了一种信道信息的获取装置，包括：
信息获取模块，用于获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L，获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y，获取维度为N×N的酉矩阵W；
信道信息估计模块，用于利用所述索引L、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定发射侧N个天线与接收侧接收天线间的信道信息S的估计S′。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明根据N个天线中发射参考信号的M个天线与接收天线间的信道信息Y，获取N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′，减少了大规模天线阵列用于信道信息获取的参考信号的开销，从而进一步的提升了大规模天线阵列传输的频谱效率。
附图说明
图1是本发明提供的信道信息的获取方法流程图；
图2是本发明实施例提供的大规模平面单极化天线阵列示意图；
图3是本发明实施例提供的大规模平面双极化天线阵列示意图；
图4是本发明实施例提供的平面单极化天线阵列天线索引示意图；
图5是本发明实施例提供的平面双极化天线阵列天线索引示意图；
图6是本发明实施例提供的天线组到时间和/或频率资源映射示意图；
图7是本发明实施例提供的维度为8×8单极化天线阵列天线索引示意图；
图8是本发明实施例提供的维度为8×8双极化天线阵列天线索引示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明提供的信道信息的获取方法流程图，如图1所示，包括：
步骤101、接收侧获取发射侧的N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L。具体地说，接收侧获取固有的M个天线的索引L，即随着时间和/或频率资源位置的改变，所述索引L不变；或者按照预先设定的方式，按照时间和/或频率资源位置，获取所述M个天线的索引L；或通过来自发射侧的第一***或控制信息获取所述M个天线的索引L，即接收侧直接获取所述第一***或控制信息中的所述M个天线的索引L，或通过所述第一***或控制信息中的天线组索引，获取所述M个天线的索引L。
步骤102、获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y。具体地说接收侧根据M个天线中每个天线参考信号资源位置（即参考信号的时间和/或频率资源位置）的接收数据和参考数据，分别获取所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息{y1,y2,……,yM}，然后，将所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息{y1,y2,……,yM}进行组合，得到信道信息Y。其中，所述参考数据是接收侧已知的M个天线中每个天线参考信号的时间和/或频率资源位置的发送数据。
步骤103、接收侧获取维度为N×N的酉矩阵W。具体地说，接收侧获取预设的所述酉矩阵W，或通过来自发射侧的第二***或控制信息确定酉矩阵W。预设的所述酉矩阵W是维度为N×N的离散傅里叶变换DFT矩阵，其每个元素为：
其中，p和q分别是酉矩阵W的行索引与列索引，C是归一化常数因子。
所述第二***或控制信息包括垂直方向天线单元数Nv，水平方向天线单元数Nh，极化天线单元指示，极化矩阵Wpol相关信息，接收侧通过计算维度为Nv×Nv的垂直方向DFT矩阵Wv、极化矩阵Wpol和维度为Nh×Nh的水平方向DFT矩阵Wh的克罗内克乘积，确定维度为N×N的酉矩阵W，其中，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧N个天线是单极化天线单元，则Nv与Nh的乘积等于N，Wpol是标量1，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧N个天线是双极化天线单元则Nv与Nh乘积的2倍等于N，Wpol是维度为2×2的极化矩阵。
步骤104、接收侧利用所述索引L、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定发射侧N个天线与接收侧接收天线间的信道信息S的估计S′。具体地说，首先，接收侧利用所述M个天线的索引L，获取维度为M×N的随机矩阵P，所述随机矩阵P的第m行的第im个元素为1，其它元素为0，其中，所述im为所述M个天线中第m个天线的天线索引，m=1,2,…,M；然后，利用所述随机矩阵P、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定矢量X，所述矢量X是矢量集合{V1,V2,…,VK}中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合{V1,V2,…,VK}中任一矢量Vi满足：所述随机矩阵P、所述酉矩阵W或酉矩阵W的共轭转置、所述矢量Vi的乘积等于所述信道信息Y，所述范数是矢量所有元素的绝对值之和；最后，利用所述酉矩阵W与所述矢量X，确定所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′，优选地通过计算所述酉矩阵W或所述酉矩阵W的共轭转置与所述矢量X的乘积确定所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′。
本发明还提供了一种信道信息的获取装置，包括：信息获取模块和信道信息估计模块，其中：
所述信息获取模块用于获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L，获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y，获取维度为N×N的酉矩阵W。其中，所述信息获取模块进一步包括天线索引获取子模块、信道信息获取子模块、酉矩阵获取子模块。所述天线索引获取子模块获取固有的所述M个天线的索引L，或按照时间和/或频率资源位置获取所述M个天线的索引L，或通过来自发射侧的第一***或控制信息获取所述M个天线的索引L；所述信道信息获取子模块根据所述M个天线中每个天线参考信号资源位置的接收数据和参考数据，分别获取所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信{y1,y2,……,yM}，并将所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息{y1,y2,……,yM}进行组合，得到信道信息Y；所述酉矩阵获取子模块获取预设的酉矩阵W，或通过来自发射侧的第二***或控制信息确定酉矩阵W。
所述信道信息估计模块用于利用所述索引L、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定发射侧N个天线与接收侧接收天线间的信道信息S的估计S′。所述信道信息估计模块进一步包括随机矩阵获取子模块、矢量确定子模块、估计子模块。所述随机矩阵获取子模块利用所述M个天线的索引L，获取维度为M×N的随机矩阵P，所述随机矩阵P的第m行的第im个元素为1，其它元素为0，其中，所述im为所述M个天线中第m个天线的天线索引，m=1,2,…,M；所述矢量确定子模块利用所述随机矩阵P、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定矢量X，所述矢量X是矢量集合{V1,V2,…,VK}中范数最小的矢量，所述随机矩阵P、所述酉矩阵W或酉矩阵W的共轭转置、所述矢量集合{V1,V2,…,VK}中任一矢量Vi三者的乘积等于所述信道信息Y；所述估计子模块利用所述酉矩阵W与所述矢量X，确定所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′。
以下结合图2至图8及具体实施例进一步阐述本发明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
假设天线阵列是由若干天线单元（Element）构成，并且所述天线阵列的维度是Nv×Nh，即其垂直方向的天线单元数或天线单元的行数为Nv，其水平方向的天线单元数或天线单元的列数为Nh。
假设天线单元分为单极化天线单元和双极化天线单元；其中，一个单极化天线单元等价于一个天线，由单极化天线单元构成的天线阵列称为单极化天线阵列；一个双极化天线单元等价于两个具有不同极化方向的天线，由双极化天线单元构成的天线阵列称为双极化天线阵列。图2是本发明实施例提供的大规模平面单极化天线阵列的示意图，图2示出了Nv×Nh维的单极化天线阵列，其中，垂直方向的天线单元数Nv与水平方向的天线单元数Nh的乘积等于发射侧的天线数N。图3是本发明实施例提供的大规模平面双极化天线阵列的示意图，图3示出了Nv×Nh维的双极化天线阵列，其中，垂直方向的天线单元数Nv与水平方向的天线单元数Nh的乘积的2倍等于发射侧的天线数N。
假设天线是由至少一个具有相同极化方向的天线阵子构成，并且，所述天线可以等价于长期演进（LTE）标准中的天线端口；其中，所述天线阵子是组成天线的最小组件。
假设信道信息是发射天线与接收天线间的小尺度信道或快衰落信道的数值表示。
图4是本发明实施例提供的平面单极化天线阵列天线索引的示意图，如图4所示，第一行天线最先被索引，由右至左依次是1,2,…,n；然后，第二行天线继续被索引，由右至左依次是n+1,n+2,…,2n；以此类推，采用逐行索引的方式。图5是本发明实施例提供的平面双极化天线阵列天线索引的示意图，如图5所示，第一行第一极化方向的天线最先被索引，由右至左依次是1,2,…,n；接着，第一行第二极化方向的天线继续被索引，由右至左依次是n+1,n+2,…,2n；然后，第二行第一极化方向的天线继续被索引，由右至左依次是2n+1,2n+2,…,3n；接着，第二行第二极化方向的天线继续被索引，由右至左依次是3n+1,3n+2,…,4n；以此类推，采用逐行逐极化的索引方式。
本发明实施例提供了一种信道信息的获取方法，包括以下四个步骤：
步骤一、获取N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L，其中，所述N是发射侧的天线数，且M小于等于N。
1、接收侧可以获取固定的所述M个天线的索引L，其中，N个天线中发射参考信号的M个天线不会随时间和/或频率发生改变。
2、接收侧可以按照预设方式获取所述M个天线的索引L，此时，所述M个天线的索引L与时间和/或频率资源位置有关。例如，可将N个天线进行分组，每个天线组包括M个天线，且允许组间天线的部分重叠；然后，周期性地将上述天线组映射到相应的时间和/或频率资源。图6是本发明实施例提供的天线组到时间和/或频率资源映射的示意图，如图6所示，共20个天线组，且以每10个子帧的持续时间为周期进行映射。优选地，假设N是M的整数倍，将N个天线分为N/M个组，具体以N/M为间隔依次选择M个天线构成天线组，将N/M个天线组循环映射到相应的时间和/或频率资源。
3、通过接收来自发射侧的信息获取所述M个天线的索引L，其中，所述来自发射侧的信息包括但不限于所述M个天线中每个天线的索引L（i1,i2,…,iM）与天线组的索引，其承载于小区或终端专有的***或控制信息中。
步骤二、获取所述M个天线与接收天线间的信道信息Y。
具体地说，接收侧根据所述M个天线中第1天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据，获取所述M个天线中第1天线与接收天线间的信道信息y1；根据所述M个天线中第2天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据，获取所述M个天线中第2天线与接收天线间的信道信息y2，以此类推，根据所述M个天线中第M天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据，获取所述M个天线中第M天线与接收天线间的信道信息yM；最后，获取所述M个天线与接收天线间的信道信息Y，所述信道信息Y是所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息的组合，即
Y=[ｙ1，ｙ2，．．．，ｙＭ]Ｔ
步骤三、获取维度为N×N的酉矩阵W。
1、获取预设的维度为N×N的酉矩阵W。
维度为N×N的酉矩阵W是离散傅里叶变换（DFT）矩阵，即酉矩阵W元素满足以下公式：
其中，该公式中下标p与下标q分别为酉矩阵W行索引与列索引，C为归一化的常数因子。
2、通过接收来自发射侧的信息获取维度为N×N的酉矩阵W。
具体地说，所述来自发射侧的信息承载于小区或终端专有***或控制信息中，包括但不限于垂直方向的天线单元数Nv，水平方向的天线单元数Nh，极化天线单元指示，极化矩阵Wpol有关信息。
维度为N×N的酉矩阵W是垂直方向的DFT矩阵Wv、极化矩阵Wpol以及水平方向的DFT矩阵Wh的克罗内克（kron）乘积，具体公式如下：
其中，Wv是维度为Nv×Nv的垂直方向DFT矩阵，Wh是维度为Nh×Nh的水平方向DFT矩阵，Nv与Nh分别是垂直方向与水平方向的天线单元数。对于单极化天线单元，Wpol是标量“1”；对于双极化天线单元，Wpol是维度为2×2的极化矩阵。注：对于单极化天线单元，满足Nv与Nh的乘积等于N；对于双极化天线单元，满足Nv与Nh的乘积的2倍等于N。
步骤四、根据所述M个天线的索引L，所述M个天线与接收天线间的信道信息Y以及所述维度为N×N的酉矩阵W，获取所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′。
具体地说，首先，根据所述M个天线的索引L获取随机矩阵P，所述随机矩阵P满足以下特征：维度为M×N，矩阵P第m行第im（m=1,2,3,…,M）个元素为“1”，其余元素为“0”，其中，所述im为所述M个天线中第m天线的天线索引；接着，根据所述随机矩阵P、所述酉矩阵W以及所述M个天线与接收天线间的信道信息Y获取矢量X，所述矢量X是矢量集合{V1,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述范数是指取矢量所有元素绝对值之和，其中，所述矢量集合{V1,…,Vi,…,VK}中的任一矢量Vi满足：所述随机矩阵P、所述酉矩阵W或所述酉矩阵W的共轭转置以及矢量Vi，三者的乘积等于所述M个天线与接收天线间的信道信息Y，可以用公式表示为：
其中，‖·‖表示取矢量的范数操作，s.t为约束条件标记，H表示取矩阵的共轭转置操作，min(x)表示取使表达式x值最小的变量值；然后，根据所述矢量X与所述酉矩阵W获取所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′，其中，所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′等于所述酉矩阵W或酉矩阵W的共轭转置与所述矢量X的乘积，可以用公式表示为：
S'=WXorS'=WHX
上述发射侧指网络侧，上述接收侧指终端侧。
实施例一
假设网络侧使用维度为8×8的单极化天线阵列，则网络侧的天线数N为8×8=64个，图7是本发明实施例提供的维度为8×8单极化天线阵列天线索引的示意图，如图7所示，假设发射参考信号的天线数M为10（《64）个。
假设终端侧使用一个接收天线。
终端侧获取固有的发射参考信号的10个天线的索引L，或通过预设方式获取发射参考信号的10个天线的索引L，或通过接收来自网络侧的信息获取发射参考信号的10个天线的索引L，假设获取的10个天线的索引L如下：
L={7,15,19,28,34,38,42,47,50,55}
假设所述10个天线中每个天线的参考数据是该天线专有的，且元素模值为“1”的随机序列，天线的参考信号资源位置数等于参考数据（或随机序列）长度，所述10个天线中的不同天线使用相同或不同的参考信号资源位置，并且对于使用相同参考信号资源位置的不同天线，它们的参考数据（或随机序列）相互正交或近似正交，其中，所述参考数据是收发两端已知的在参考信号资源位置发射的数据，所述参考信号资源位置是发射参考信号的时间和/或频率资源位置。
终端侧根据所述10个天线中第1天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据获取所述10个天线中第1天线与接收天线间的信道信息y1，具体地说，所述第1天线与接收天线间的信道信息y1是该天线参考数据的共轭与其参考信号资源位置的接收数据按元素相乘后所获得矢量的元素平均值；类似地，以同样方式获取所述10个天线中其它9个天线与接收天线间的信道信息（y2,y3,…,y10）；所述10个天线与接收天线间的信道信息Y为所述10个天线中每个天线与接收天线间的信道信息的组合，即
Y=[y1,y2,...y10]T，
其中，T表示取矩阵的转置操作。
终端侧获取预设的维度为64×64的酉矩阵W为DFT矩阵，其元素满足：
其中，下标p与下标q分别为酉矩阵W行索引与列索引。
或者，终端侧通过接收来自网络侧的信息获取维度为64×64酉矩阵W，所述64×64酉矩阵W为垂直方向的DFT矩阵、极化矩阵以及水平方向的DFT矩阵的克罗内克（kron）乘积，公式如下：
其中，Wv是维度为8×8的垂直方向DFT矩阵，其元素满足：
其中，Wh是维度为8×8的水平方向DFT矩阵，其元素满足：
其中，Wpol是标量“1”。
根据已知的10个天线的索引L，终端侧获取维度为10×64的随机矩阵P，其中，随机矩阵P第1行第7个元素为“1”，其余为“0”；第2行第15个元素为“1”，其余为“0”；第3行第19个元素为“1”，其余为“0”；第4行第28个元素为“1”，其余为“0”；以此类推，第10行第55个元素为“1”，其余为“0”接着，根据所述随机矩阵P、所述酉矩阵W以及所述10个天线与接收天线间的信道信息Y，终端侧获取矢量X，所述矢量X是矢量集合{V1,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述矢量集合{V1,…,Vi,…,VK}中的任一矢量Vi满足：所述随机矩阵P、所述酉矩阵W或所述酉矩阵W的共轭转置以及矢量Vi，三者的乘积等于所述10个天线与接收天线间的信道信息Y；其中，所述范数是指取矢量所有元素绝对值之和，用公式表示如下：
其中，‖·‖表示取矢量的范数操作，s.t为约束条件标记，H表示取矩阵的共轭转置操作，min(x)表示取使表达式x值最小的变量值。
根据所述矢量X与所述酉矩阵W，终端侧获取所述64个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′，其中，所述64个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′等于所述酉矩阵W或酉矩阵W的共轭转置与所述矢量X的乘积，可以用公式表示如下：
S'=WXorS'=WHX
实施例二
假设网络侧使用维度为8×8的双极化天线阵列，则网络侧的天线数N为2×8×8=128个，图8是本发明实施例提供的维度为8×8双极化天线阵列天线索引的示意图，如图8所示，假设发射参考信号的天线数M为20（《128）个。
假设终端侧使用一个接收天线。
终端侧获取固有的发射参考信号的20个天线的索引L，或通过预设方式获取发射参考信号的20个天线的索引L，或通过接收来自网络侧的信息获取发射参考信号的20个天线的索引L；假设获取的20个天线的索引L如下：
L={7,17,24,32,35,44,49,57,64,66,70,79,86,92,98,103,113,117,121,126}
假设所述20个天线中每个天线的参考数据是该天线专有的，且元素模值为“1”的随机序列，天线的参考信号资源位置数等于参考数据（或随机序列）长度，所述20个天线中的不同天线使用相同或不同的参考信号资源位置，并且对于使用相同参考信号资源位置的不同天线，它们的参考数据（或随机序列）相互正交或近似正交，其中，所述参考数据是收发两端已知的在参考信号资源位置发射的数据，所述参考信号资源位置是发射参考信号的时间和/或频率资源位置。
根据所述20个天线中第1天线参考信号资源位置的接收数据与该天线的参考数据，终端侧获取所述20个天线中第1天线与接收天线间的信道信息y1，具体地，所述第1天线与接收天线间的信道信息y1是该天线参考数据的共轭与其参考信号资源位置的接收数据按元素相乘后所获得矢量的元素平均值；类似地，以同样方式获取所述20个天线中其它19个天线与接收天线间的信道信息（y2,y3,…,y20）；终端侧获取的所述20个天线与接收天线间的信道信息Y是所述20个天线中每个天线与接收天线间的信道信息的组合，即
Y=[y1,y2,...y20]T，
其中，T表示取矩阵的转置操作。
获取预设的维度为128×128的酉矩阵W为DFT矩阵，其元素满足：
其中，下标p与下标q分别为酉矩阵W行索引与列索引。
或者，终端侧通过接收来自网络侧信息获取维度为128×128酉矩阵W，所述128×128酉矩阵W为垂直方向的DFT矩阵、极化矩阵以及水平方向的DFT矩阵的克罗内克（kron）乘积，公式如下：
其中，Wv是维度为8×8的垂直方向DFT矩阵，其元素满足：
其中，Wh是维度为8×8的水平方向DFT矩阵，其元素满足：
其中，Wpol是维度为2×2的极化矩阵，并假设
根据已知的20个天线的索引L，终端侧获取维度为20×128的随机矩阵P，其中，随机矩阵P第1行第7个元素为“1”，其余为“0”；第2行第17个元素为“1”，其余为“0”；第3行第24个元素为“1”，其余为“0”；第4行第32个元素为“1”，其余为“0”；以此类推，第20行第126个元素为“1”，其余为“0”。接着，根据所述随机矩阵P、所述酉矩阵W以及所述20个天线与接收天线间的信道信息Y，终端侧获取矢量X，其中，所述矢量X是矢量集合{V1,…,Vi,…,VK}中范数最小的矢量，所述矢量集合{V1,…,Vi,…,VK}中的任一矢量Vi满足：所述随机矩阵P、所述酉矩阵W或所述酉矩阵W的共轭转置以及矢量Vi，三者的乘积等于所述20个天线与接收天线间的信道信息Y，其中，所述范数是指取矢量所有元素绝对值之和，用公式表示如下：
其中，‖·‖表示取矢量的范数操作，s.t为约束条件标记，H表示取矩阵的共轭转置操作，min(x)表示取使表达式x值最小的变量值。
根据所述矢量X与所述酉矩阵W，终端侧获取所述128个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′，其中，所述128个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′等于所述酉矩阵W或酉矩阵W的共轭转置与所述矢量X的乘积，可以用公式表示如下：
S'=WXorS'=WHX。
本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种信道信息的获取方法，其特征在于，包括：
接收侧获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L；
获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y；
获取维度为N×N的酉矩阵W；
利用所述索引L，获取维度为M×N的随机矩阵P；
利用所述随机矩阵P、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定矢量X；
利用所述酉矩阵W与所述矢量X，确定所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′；
所述接收侧获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L的步骤包括：
接收侧获取固有的所述M个天线的索引L，或按照时间和/或频率资源位置获取所述M个天线的索引L，或通过来自发射侧的第一***或控制信息获取所述M个天线的索引L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收侧直接获取所述第一***或控制信息中的所述M个天线的索引L，或通过所述第一***或控制信息中的天线组索引，获取所述M个天线的索引L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y的步骤包括：
接收侧根据所述M个天线中每个天线参考信号资源位置的接收数据和参考数据，分别获取所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息{y1,y2,……,yM}；
将所述M个天线中每个天线与接收天线间的信道信息{y1,y2,……,yM}进行组合，得到所述信道信息Y。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取维度为N×N的酉矩阵W的步骤包括：
接收侧获取预设的所述酉矩阵W，或通过来自发射侧的第二***或控制信息确定所述酉矩阵W。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，预设的所述酉矩阵W是维度为N×N的离散傅里叶变换DFT矩阵，其每个元素为：
其中，p和q分别是酉矩阵W的行索引与列索引，C是归一化常数因子。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二***或控制信息包括：垂直方向的天线单元数Nv，水平方向的天线单元数Nh，极化天线单元指示和极化矩阵Wpol相关信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过来自发射侧的第二***或控制信息确定酉矩阵W的步骤包括：
通过计算维度为Nv×Nv垂直方向DFT矩阵Wv、极化矩阵Wpol和维度为Nh×Nh水平方向DFT矩阵Wh的克罗内克乘积，确定维度为N×N的酉矩阵W；
其中，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧N个天线是单极化天线单元，则Nv与Nh的乘积等于N，Wpol是标量1，若根据所述极化天线单元指示确定发射侧N个天线是双极化天线单元，则Nv与Nh乘积的2倍等于N，Wpol是维度为2×2的极化矩阵。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述随机矩阵P的第m行的第im个元素为1，其它元素为0，其中，所述im为所述M个天线中第m个天线的天线索引，m＝1,2,…,M。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述矢量X是矢量集合{V1,V2,…,VK}中范数最小的矢量，其中，对于所述矢量集合{V1,V2,…,VK}中的任一矢量Vi满足：所述随机矩阵P、所述酉矩阵W或所述酉矩阵W的共轭转置、所述矢量Vi的乘积等于所述信道信息Y，所述范数是矢量所有元素的绝对值之和。
10.根据权利要求8-9任意一项所述的方法，其特征在于，通过计算所述酉矩阵W或所述酉矩阵W的共轭转置与所述矢量X的乘积，确定所述N个天线与接收天线间的信道信息S的估计S′。
11.一种信道信息的获取装置，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L，获取所述M个天线与接收侧接收天线间的信道信息Y，获取维度为N×N的酉矩阵W；
信道信息估计模块，用于利用所述索引L，获取维度为M×N的随机矩阵P；利用所述随机矩阵P、所述酉矩阵W和所述信道信息Y，确定矢量X；利用所述酉矩阵W与所述矢量X，确定发射侧N个天线与接收侧接收天线间的信道信息S的估计S′；
所述获取发射侧N个天线中发射参考信号的M个天线的索引L包括：
接收侧获取固有的所述M个天线的索引L，或按照时间和/或频率资源位置获取所述M个天线的索引L，或通过来自发射侧的第一***或控制信息获取所述M个天线的索引L。
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