CN110768703B - 波束赋形传输方法和通信装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种波束赋形传输方法和通信装置，能够灵活调整信道的波束赋形权值，有利于提高***性能。该方法包括：网络设备根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，确定所述目标信道的波束赋形权值，其中，所述下行解调参考信号用于所述终端设备解调所述目标信道；所述网络设备根据所述目标信道的波束赋形权值，向所述终端设备发送所述目标信道。

Description

波束赋形传输方法和通信装置
技术领域
本申请涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种波束赋形传输方法和通信装置。.
背景技术
在当前无线通信***中，为了保证小区所有用户的覆盖，小区特定参考信号(cell-specific reference signal，CRS)必须使用小区级的宽波束进行发送。而为了与CRS使用的波束匹配，基于CRS辅助解调的信道，例如物理下行控制信道(physicaldownlink control channel，PDCCH)资源，也需要使用与CRS相同的宽波束进行加权。这种使用固定波束发送基于CRS辅助解调的信道的方法，不够灵活。
发明内容
本申请提供一种波束赋形传输方法和通信装置，能够灵活调整信道的波束赋形权值，有利于提高***性能。
第一方面，提供了一种网络设备根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，确定所述目标信道的波束赋形权值，其中，所述下行解调参考信号用于所述终端设备解调所述目标信道；所述网络设备根据所述目标信道的波束赋形权值，向所述终端设备发送所述目标信道。
本申请中，下行解调参考信号可以是CRS，但本申请实施例对此不作限定。
可以理解，下行解调参考信号的波束权值可以由网络设备自主确定。并且，网络设备可以基于其确定的下行解调参考信号的波束权值，向终端设备发送该下行解调参考信号。终端设备在接收到网络设备发送的下行解调参考信号后，可以根据下行解调参考信号测量信道质量，得到信道质量指示(channel quality indication，CQI)。进一步地，终端设备可以向网络设备上报所得到的CQI。
可选地，目标信道可以是基于CRS解调的信道，比如物理下行控制信道(physicaldownlink control channel，PDCCH)或者物理下行共享信道(physical downlink sharechannel，PDSCH)。
另外，本领域技术人员可以理解，网络设备向终端设备发送目标信道也可以理解为：网络设备向终端设备发送信号、网络设备向终端设备发送目标信道上承载的信号、或者网络设备向终端设备发送承载在目标信道上的信号。
本申请实施例的波束赋形传输方法，可以根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，灵活调整目标信道的BF权值，从而有利于提高***性能。比如，在信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)(目标信道的发送功率/终端设备的接收噪声功率)较低的情况下，可以调整目标信道的BF权值，得到较窄的发送波束，以获得较高的波束增益和***容量。在SNR较高的情况下，可以调整目标信道的BF权值，得到较宽的发送波束，以获得较小的信道失配。
在一种可能的实现方式中，所述网络设备根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，确定所述目标信道的波束赋形权值，包括：
所述网络设备根据下述公式，确定所述目标信道的波束赋形权值：
Figure BDA0001743740370000021
其中，Wt表示所述目标信道的波束赋形权值，R表示信道的统计协方差矩阵，σ2表示所述终端设备的接收噪声功率，Pt表示所述目标信道的发送功率，Wr表示所述下行解调参考信号的波束权值，(·)-1表示求矩阵的逆，IM表示M×M的单位矩阵，M表示所述网络设备的天线的数量，M为大于或者等于1的整数，所述信道的统计协方差矩阵是根据信道矩阵或者预编码矩阵确定的，所述信道矩阵是基于所述终端设备发送的上行探测参考信号确定的，所述预编码矩阵是基于所述终端设备发送的预编码矩阵指示PMI确定的。
由上述公式可知，在高SNR时，即σ2/Pt→0，上述公式变为Wt＝R-1*RWr＝Wr，即BF权值退化为下行解调参考信号的波束权值Wr，此时虽然没有波束增益，但也没有相位失配，鲁棒性较高；在低SNR时，即σ2/Pt→+∞，上述公式变为Wt＝RWr，即BF权值为下行解调参考信号的波束权值Wr在信道的统计协方差矩阵R上的投影，此时虽然存在相位失配，但可以获得较大的波束增益。综上，根据本申请实施例的BF传输方法，能够在波束增益与信道失配间取得较好的性能折衷。
在一种可能的方式中，所述终端设备的接收噪声功率是根据信道的统计协方差矩阵、所述终端设备上报的CQI、下行测量参考信号的波束权值以及所述下行测量参考信号的发送功率确定的。其中，信道的统计协方差矩阵是根据信道矩阵或者预编码矩阵确定的，信道矩阵是基于所述终端设备发送的上行探测参考信号(sounding reference signal，SRS)确定的，所述预编码矩阵是基于所述终端设备发送的预编码矩阵指示(precoding matrixindicator，PMI)确定的。所述下行测量参考信号用于所述终端设备进行信道测量。
本申请中，下行测量参考信号可以是CRS或者信道状态信息参考信号(channelstate information reference signal，CSI-RS)，或者还可以是其他用于终端设备进行信道测量的信号，本申请实施例对此不作限定。
应理解，终端设备可以根据下行测量参考信号测量信道质量，并且可以将得到的CQI上报给网络设备。比如，在TM4传输模式下，终端设备可以根据网络设备发送的CRS，测量信道质量并得到CQI。在TM9传输模式下，终端设备可以根据网络设备发送的CSI-RS，测量信道质量并得到CQI。
在一种可能的方式中，所述终端设备的接收噪声功率是根据下述公式确定的：
Figure BDA0001743740370000022
其中，σ2表示所述终端设备的接收噪声功率，R表示所述信道的统计协方差矩阵，Pm表示所述下行测量参考信号的发送功率，Wm表示所述下行测量参考信号的波束权值，tr(·)表示求矩阵的迹，γ表示所述CQI对应的线性值，(·)H表示求矩阵的共轭转置矩阵。
应理解，若上述的下行解调参考信号与下行测量参考信号相同，则Wm＝Wr。
需要说明的是，本申请中的信道的统计协方差矩阵也可以称为终端设备的长期统计信道协方差矩阵，本申请实施例并不限定其具体名称。另外，本申请也不限定如何确定信道的统计协方差矩阵R，比如，网络设备可以基于信道矩阵或者预编码矩阵，通过现有技术提供的方式确定信道的统计协方差矩阵R。
示例性的，在一种实现方式中，网络设备在接收到终端在多个子带上发送的上行SRS后，对上行信道状态进行估计，得到该多个子带一一对应的信道矩阵h。然后，网络设备分别计算该多个子带一一对应的h*hH，并对得到的多个h*hH进行平均，得到全带协方差矩阵。接着，网络设备将不同时刻的全带协方差矩阵进行时间上的平均或滤波，接着对平均或滤波后的矩阵求转置操作，最终得到信道的统计协方差矩阵R。
示例性的，在另一种实现方式中，终端设备可以根据在多个子带上接收到的CRS或者CSI-RS测量得到与该多个子带一一对应的PMI，然后将得到的多个PMI上报给网络设备。网络设备根据终端设备上报的多个PMI查表得到与该多个PMI一一对应的多个预编码矩阵p，并且计算该多个预编码矩阵p分别对应的p*pH。然后，网络设备对得到的多个p*pH进行平均得到全带协方差矩阵。或者，终端设备可以根据在全带宽上接收到的CRS或者CSI-RS测量得到对应的PMI，然后将得到的PMI上报给网络设备。网络设备根据终端设备上报的PMI查表得到对应的预编码矩阵p，并计算p*pH。此时，网络设备可将得到p*pH作为全带协方差矩阵。在得到全带协方差矩阵后，网络设备再将不同时刻的全带协方差矩阵进行时间上的平均或滤波，最终得到信道的统计协方差矩阵R。
应理解，信道矩阵h也可以称为信道增益矩阵。R也可以称为终端设备的长期统计信道协方差矩阵，本申请实施例并不对R的名称作具体限定。
第二方面，提供了一种通信装置，该通信装置包括用于执行第一方面或第一方面中任意一种可能的实现方式中的方法的单元。该通信装置包括的单元可以通过软件和/或硬件方式实现。
第三方面，提供了一种通信设备，包括，处理器和存储器，该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得所述装置执行第一方面至或第一方面中任一种可能实现方式中的方法。
可选地，所述处理器为一个或多个，所述存储器为一个或多个。
可选地，所述存储器可以与所述处理器集成在一起，或者所述存储器与处理器分离设置。
可选地，所述通信设备还包括，发射机(或发射器)和接收机(或接收器)。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储用于通信设备执行的程序代码。该程序代码包括用于执行上述第一方面或上述第一方面中任意一种可能的实现方式中的方法的指令。
第五方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品。当该计算机程序产品在通信设备上运行时，使得通信设备执行上述第一方面或上述第一方面中任意一种可能的实现方式中的方法的指令。
第六方面，本申请提供了一种***芯片，该***芯片包括输入输出接口和至少一个处理器，该至少一个处理器用于调用存储器中的指令，以进行上述第一方面或上述第一方面中任意一种可能的实现方式中的方法的操作。
可选地，该***芯片还可以包括至少一个存储器和总线，该至少一个存储器用于存储处理器执行的指令。
附图说明
图1是适用于本申请实施例的波束赋形传输方法的通信***的示意图。
图2是本申请提供的波束赋形传输方法的示意性流程图。
图3是本申请一个具体实施例的波束赋形传输方法的示意性流程图。
图4是本申请另一具体实施例的波束赋形传输方法的示意性流程图。
图5是本申请提供的通信装置的示意性框图。
图6是本申请提供的一种网络设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信***，例如：全球移动通信(globalsystem for mobile communications，GSM)***、码分多址(code division multipleaccess，CDMA)***、宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)***、通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)、长期演进(long termevolution，LTE)***、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)***、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、通用移动通信***(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)通信***、第五代(5th generation，5G)***或新无线(newradio，NR)、未来的无线通信***等。
本申请实施例中的终端设备可以指用户设备(user equipment，UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(sessioninitiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的终端设备等，本申请实施例对此并不限定。
本申请实施例中的网络设备可以是用于与终端设备通信的设备，该网络设备可以是全球移动通信(global system for mobile communications，GSM)***或码分多址(code division multiple access，CDMA)中的基站(base transceiver station，BTS)，也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)***中的基站(NodeB，NB)，还可以是LTE***中的演进型基站(evolved NodeB，eNB或eNodeB)，还可以是云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)场景下的无线控制器，或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备等，本申请实施例并不限定。
在本申请实施例中，终端设备或网络设备包括硬件层、运行在硬件层之上的操作***层，以及运行在操作***层上的应用层。该硬件层包括中央处理器(centralprocessing unit，CPU)、内存管理单元(memory management unit，MMU)和内存(也称为主存)等硬件。该操作***可以是任意一种或多种通过进程(process)实现业务处理的计算机操作***，例如，Linux操作***、Unix操作***、Android操作***、iOS操作***或windows操作***等。该应用层包含浏览器、通讯录、文字处理软件、即时通信软件等应用。并且，本申请实施例并未对本申请实施例提供的方法的执行主体的具体结构特别限定，只要能够通过运行记录有本申请实施例的提供的方法的代码的程序，以根据本申请实施例提供的方法进行通信即可，例如，本申请实施例提供的方法的执行主体可以是网络设备，或者，是网络设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。
另外，本申请的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于:磁存储器件(例如，硬盘、软盘或磁带等)，光盘(例如，压缩盘(compact disc，CD)、数字通用盘(digital versatile disc，DVD)等)，智能卡和闪存器件(例如，可擦写可编程只读存储器(erasable programmableread-only memory，EPROM)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外，本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于，无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
为便于理解本申请实施例，首先以图1中示出的通信***为例详细说明适用于本申请实施例的通信***。图1示出了适用于本申请实施例的波束赋形传输方法的通信***的示意图。如图1所示，该通信***100可包括至少一个网络设备(例如，网络设备102)和至少一个(例如，终端设备104)，网络设备102可与终端设备104通信。可选地，该通信***100还可包括更多的网络设备和/或更多的终端设备，本申请对此不做限定。
以下，对本申请的波束赋形传输方法进行详细说明。应理解，图1中所示的无线通信***并不应对本申请提供的波束赋形传输方法所适用的场景构成限定。
图2是从设备交互的角度示出的本申请实施例提供的波束赋形传输方法的示意性流程图。如图所示，图2中所示的方法可以包括S210和S220。下面结合图2对该方法进行详细描述。
S210，网络设备根据终端设备的接收噪声功率σ2、目标信道的发送功率Pt和下行解调参考信号的波束权值Wr，确定目标信道的BF权值Wt。
其中，上述下行解调参考信号用于终端设备对目标信道进行解调。比如，下行解调参考信号可以是CRS，但本申请实施例对下行解调参考信号不作限定。
可以理解，下行解调参考信号的波束权值Wr可以由网络设备自主确定。并且，网络设备可以基于其确定的下行解调参考信号的波束权值Wr，向终端设备发送该下行解调参考信号。终端设备在接收到网络设备发送的下行解调参考信号后，可以根据下行解调参考信号测量信道质量，得到CQI。进一步地，终端设备可以向网络设备上报所得到的CQI。
S220，网络设备根据目标信道的BF权值Wt，向该终端设备发送该目标信道。相应地，终端设备接收目标信道。
具体地，该目标信道为待传输信道，在传输目标信道之前，网络设备可以首先根据终端设备的接收噪声功率σ2、期望使用的发送该目标信道发送功率Pt以及下行参考信号的波束权值Wr，确定目标信道的BF权值Wt。然后，网络设备使用该目标信道的BF权值Wt对目标信道进行BF后，再发送该目标信道。
终端设备在接收到该目标信道后，可以基于下行解调参考信号解调该目标信道。终端设备具体如何解调该目标信道，可以参照现有技术，这里不再赘述。
本申请实施例的波束赋形传输方法，可以根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，灵活调整目标信道的BF权值，从而有利于提高***性能。比如，在信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)(目标信道的发送功率/终端设备的接收噪声功率)较低的情况下，可以调整目标信道的BF权值，得到较窄的发送波束，以获得较高的波束增益和***容量。在SNR较高的情况下，可以调整目标信道的BF权值，得到较宽的发送波束，以获得较小的信道失配。
可选地，目标信道可以是基于CRS解调的信道，比如PDCCH或者PDSCH。
本领域技术人员可以理解，网络设备向终端设备发送目标信道也可以理解为：网络设备向终端设备发送信号、网络设备向终端设备发送目标信道上承载的信号、或者网络设备向终端设备发送承载在目标信道上的信号。
可选地，在S210中，网络设备还可以参考信道的统计协方差矩阵R来确定目标信道的BF权值Wt。
例如，网络设备可以根据下述公式(1)，确定目标信道的BF权值Wt：
Figure BDA0001743740370000061
公式(1)中，R表示信道的统计协方差矩阵，其为M×M的矩阵，M表示网络设备的天线的数量，M为大于或者等于1的整数，R中的每个元素都为复数。(·)-1表示求矩阵的逆，IM表示M×M的单位矩阵。Wr为M×N的矩阵，N表示所述下行解调参考信号的端口数，N为大于或者等于1的整数，Wr中的每个元素都为复数。
由上述公式可知，在高SNR时，即σ2/Pt→0，上述公式变为Wt＝R-1*RWr＝Wr，即BF权值退化为下行解调参考信号的波束权值Wr，此时虽然没有波束增益，但也没有相位失配，鲁棒性较高；在低SNR时，即σ2/Pt→+∞，上述公式变为Wt＝RWr，即BF权值为下行解调参考信号的波束权值Wr在信道的统计协方差矩阵R上的投影，此时虽然存在相位失配，但可以获得较大的波束增益。综上，根据本申请实施例的BF传输方法，能够在波束增益与信道失配间取得较好的性能折衷。
在本申请中，信道的统计协方差矩阵R可以根据信道矩阵或者预编码矩阵确定。其中，所述信道矩阵可以基于终端设备发送的上行SRS确定，所述预编码矩阵可以基于终端设备发送的PMI确定。本申请实施例并不限定如何确定信道的统计协方差矩阵R，比如，网络设备可以基于信道矩阵或者预编码矩阵，通过现有技术提供的方式确定信道的统计协方差矩阵R。
示例性的，在一种实现方式中，网络设备在接收到终端在多个子带上发送的上行SRS后，对上行信道状态进行估计，得到该多个子带一一对应的信道矩阵h。然后，网络设备分别计算该多个子带一一对应的h*hH，并对得到的多个h*hH进行平均，得到全带协方差矩阵。接着，网络设备将不同时刻的全带协方差矩阵进行时间上的平均或滤波，接着对平均或滤波后的矩阵求转置操作，最终得到信道的统计协方差矩阵R。
示例性的，在另一种实现方式中，终端设备可以根据在多个子带上接收到的CRS或者CSI-RS测量得到与该多个子带一一对应的PMI，然后将得到的多个PMI上报给网络设备。网络设备根据终端设备上报的多个PMI查表得到与该多个PMI一一对应的多个预编码矩阵p，并且计算该多个预编码矩阵p分别对应的p*pH。然后，网络设备对得到的多个p*pH进行平均得到全带协方差矩阵。或者，终端设备可以根据在全带宽上接收到的CRS或者CSI-RS测量得到对应的PMI，然后将得到的PMI上报给网络设备。网络设备根据终端设备上报的PMI查表得到对应的预编码矩阵p，并计算p*pH。此时，网络设备可将得到p*pH作为全带协方差矩阵。在得到全带协方差矩阵后，网络设备再将不同时刻的全带协方差矩阵进行时间上的平均或滤波，最终得到信道的统计协方差矩阵R。
应理解，信道矩阵h也可以称为信道增益矩阵。R也可以称为终端设备的长期统计信道协方差矩阵，本申请实施例并不对R的名称作具体限定。
可选地，作为本申请一个实施例，终端设备的接收噪声功率σ2可以根据信道的统计协方差矩阵R、终端设备上报的信道质量信息CQI、下行测量参考信号的波束权值Wm以及下行测量参考信号的发送功率Pm确定。
比如，终端设备的接收噪声功率σ2可以根据下述公式(2)确定：
Figure BDA0001743740370000071
其中，tr(·)表示求矩阵的迹，γ表示所述CQI对应的线性值，(·)H表示求矩阵的共轭转置矩阵。
应理解，若本申请中的下行解调参考信号与下行测量参考信号相同，则Wm＝Wr。
还应理解，上述公式(1)仅是示例性说明，本申请并不限定如何确定终端设备的接收噪声功率σ2，例如，终端设备的接收噪声功率σ2还可以通过现有技术中的其他确定终端设备的接收噪声功率的方法获得。
为使本领域技术人员更好的理解本申请，以下，以目标信道为PDCCH为例，结合图3和图4所示的具体实施例来对本申请进行详细介绍。
图3示出了本申请波束赋形传输方法的一个具体实施例。应理解，图3示出了波束赋形传输方法的步骤或操作，但这些步骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其他操作或者图3中的各个操作的变形。此外，图3中的各个步骤可以按照与图3呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行图3中的全部操作。
S301，终端设备向网络设备发送上行SRS。相应地，网络设备接收终端设备发送的上行SRS。
S302，网络设备根据上述上行SRS，对上行信道状态进行估计，得到信道矩阵h。
终端设备可以在多个子带上分别发送上行SRS，网络设备可以根据多个子带上的上行SRS，估计各个子带分别对应的信道矩阵h。
S303，网络设备根据信道矩阵h，确定信道的统计协方差矩阵R。
具体地，网络设备可以根据多个子带分别对应的信道矩阵h，计算对应的h*hH，然后对得到的多个h*hH终进行平均，得到全带协方差矩阵。在得到全带协方差矩阵后，网络设备将不同时刻的全带协方差矩阵进行时间上的平均或滤波，接着对平均或滤波后的矩阵求转置操作，最终得到信道的统计协方差矩阵R。
S304，网络设备向终端设备发送CRS(或者CSI-RS)。相应地，终端设备接收网络设备发送的CRS(或者CSI-RS)。
S305，终端设备基于接收的CRS(或者CSI-RS)，测量信道质量，得到CQI。
S306，终端设备向网络设备发送所得到的CQI。相应地，网络设备接收终端设备发送的CQI。
应理解，本申请实施例并不限定S301和S304的执行顺序。相应地，本申请也不限定S303和S306的执行顺序。
S307，网络设备确定终端设备的接收噪声功率σ2。
具体地，网络设备可以根据CRS(或者CSI-RS)的波束权值Wm、CRS(或者CSI-RS)的发送功率Pm、S306中得到的CQI、以及S303中的得到的信道的统计协方差矩阵R，确定终端设备的接收噪声功率σ2。比如，网络设备可以根据前述公式(2)计算终端设备的接收噪声功率σ2。
S308，网络设备确定PDCCH的BF权值Wt。
具体地，网络设备可以基于S303中的得到的信道的统计协方差矩阵R、S307中得到的终端设备的接收噪声功率σ2、CRS的波束权值Wr、以及PDCCH的发送功率Pt，根据上述公式(1)计算PDCCH的BF权值Wt。
应理解，若网络设备在S304步骤中向终端设备发送的是CSI-RS，那么在S308之前，网络设备可以执行向终端设备发送CRS的操作，也可以不执行向终端设备发送CRS的操作。但网络设备在不执行向终端设备发送CRS的操作的情况下，在执行S308时或者之前，需要确定CRS的波束权值Wr。
S309，网络设备根据所确定的PDCCH的BF权值Wt，向终端设备发送PDCCH。
具体地，网络设备可以根据PDCCH的BF权值Wt，对PDCCH进行BF后，向终端设备发送PDCCH。
本申请实施例的波束赋形传输方法，可以根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，灵活调整目标信道的BF权值，从而有利于提高***性能。比如，在信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)(目标信道的发送功率/终端设备的接收噪声功率)较低的情况下，可以调整目标信道的BF权值，得到较窄的发送波束，以获得较高的波束增益和***容量。在SNR较高的情况下，可以调整目标信道的BF权值，得到较宽的发送波束，以获得较小的信道失配。
图4示出了本申请波束赋形传输方法的一个具体实施例。应理解，图4示出了波束赋形传输方法的步骤或操作，但这些步骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其他操作或者图4中的各个操作的变形。此外，图4中的各个步骤可以按照与图4呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行图4中的全部操作。
S401，网络设备向终端设备发送CRS(或者CSI-RS)。相应地，终端设备接收网络设备发送的CRS(或者CSI-RS)。
网络设备可以在全带宽上发送CRS，也可以在全带宽或者多个子带上发送CSI-RS。
S402，终端设备基于接收的CRS(或者CSI-RS)，进行信道测量，得到PMI和CQI。
终端设备可以基于网络设备在全带宽上发送的CRS或者CSI-RS，得到对应的PMI和CQI。或者，终端设备可以基于网络设备在多个子带上分别发送的CSI-RS，得到与该多个子带一一对应的PMI和CQI。
S403，终端设备向网络设备上报所得到的PMI和CQI。相应地，网络设备接收终端设备上报的PMI和CQI。
S404，网络设备根据终端设备上报的PMI，确定预编码矩阵p。
若终端设备上报的是全带宽对应的PMI，则网络设备可以确定全带宽对应的预编码矩阵p。若终端设备上报的是多个子带分别对应的PMI，则网络设备可以确定多个子带分别对应的预编码矩阵p。
S405，网络设备根据预编码矩阵p，确定信道的统计协方差矩阵R。
具体地，若在S404步骤中网络设备确定的是全带宽对应的预编码矩阵p，则网络设备直接将p*pH作为全带协方差矩阵。若在S404步骤中网络设备确定的是多个子带分别对应的预编码矩阵p，网络设备将不同子带分别对应的p*pH进行平均得到全带协方差矩阵。然后，网络设备再将不同时刻的全带协方差矩阵进行时间上的平均或滤波，最终得到信道的统计协方差矩阵R。
S406，网络设备确定终端设备的接收噪声功率σ2。
具体地，网络设备可以根据CRS(或者CSI-RS)的波束权值Wm、CRS(或者CSI-RS)的发送功率Pm、S403中得到的CQI、以及S405中的得到的信道的统计协方差矩阵R，确定终端设备的接收噪声功率σ2。比如，网络设备可以根据前述公式(2)计算终端设备的接收噪声功率σ2。
S407，网络设备确定PDCCH的BF权值Wt。
具体地，网络设备可以基于S405中的得到的信道的统计协方差矩阵R、S406中得到的终端设备的接收噪声功率σ2、CRS的波束权值Wr、以及PDCCH的发送功率Pt，根据上述公式(1)计算PDCCH的BF权值Wt。
应理解，若网络设备在S401步骤中向终端设备发送的是CSI-RS，那么在S407之前，网络设备可以执行向终端设备发送CRS的操作，也可以不执行向终端设备发送CRS的操作。但网络设备在不执行向终端设备发送CRS的操作的情况下，在执行S407时或者之前，需要确定CRS的波束权值Wr。
本申请实施例的波束赋形传输方法，可以根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，灵活调整目标信道的BF权值，从而有利于提高***性能。比如，在信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)(目标信道的发送功率/终端设备的接收噪声功率)较低的情况下，可以调整目标信道的BF权值，得到较窄的发送波束，以获得较高的波束增益和***容量。在SNR较高的情况下，可以调整目标信道的BF权值，得到较宽的发送波束，以获得较小的信道失配。
图5示出了本申请提供的通信装置的结构示意图，该通信装置500包括：处理单元510和收发单元520。
处理单元510，根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，确定所述目标信道的波束赋形权值，其中，所述下行解调参考信号用于所述终端设备解调所述目标信道；
发送单元520，用于根据所述目标信道的波束赋形权值，向所述终端设备发送所述目标信道。
通信装置500是通信设备，也可以是通信设备内的芯片。当该通信装置是通信设备时，该处理单元可以是处理器，收发单元可以是收发器。该通信设备还可以包括存储单元，该存储单元可以是存储器。该存储单元用于存储指令，该处理单元执行该存储单元所存储的指令，以使该通信设备执行上述方法。当该通信装置是通信设备内的芯片时，该处理单元可以是处理器，收发单元可以是输入/输出接口、管脚或电路等；该处理单元执行存储单元所存储的指令，以使该通信装置执行上述方法中由网络设备所执行的操作，该存储单元可以是该芯片内的存储单元(例如，寄存器、缓存等)，也可以是该通信设备内的位于该芯片外部的存储单元(例如，只读存储器、随机存取存储器等)
本领域技术人员可以清楚地了解到，当通信装置500所执行的步骤以及相应的有益效果可以参考上述方法中网络设备的相关描述，为了简洁，在此不再赘述。
应理解，上述各个单元的划分仅仅是功能上的划分，实际实现时可能会有其它的划分方法。
上述网络设备可以是一个芯片，处理单元可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理单元可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理单元可以是一个通用处理器，通过读取存储单元中存储的软件代码来实现，该存储单元可以集成在处理器中，也可以位于所述处理器之外，独立存在。
图6是本申请提供的一种网络设备的结构示意图，该网络设备例如可以为基站。如图6所示，该基站可应用于如图1所示的通信***中，执行上述方法实施例中网络设备的功能。基站20可包括一个或多个射频单元，如远端射频单元(remote radio unit,RRU)201和一个或多个基带单元(baseband unit，BBU)(也可称为数字单元(digital unit，DU))202。所述RRU 201可以称为收发单元、收发机、收发电路、或者收发器等等，其可以包括至少一个天线2011和射频单元2012。所述RRU 201部分主要用于射频信号的收发以及射频信号与基带信号的转换，例如用于发送上述方法实施例中PDCCH和/或PDSCH。所述BBU 202部分主要用于进行基带处理，对基站进行控制等。所述RRU 201与BBU 202可以是物理上设置在一起，也可以物理上分离设置的，即分布式基站。
所述BBU 202为基站的控制中心，也可以称为处理单元，主要用于完成基带处理功能，如信道编码，复用，调制，扩频等等。例如所述BBU(处理单元)202可以用于控制基站执行上述方法实施例中关于网络设备的操作流程。
在一个实施例中，所述BBU 202可以由一个或多个单板构成，多个单板可以共同支持单一接入指示的无线接入网(如LTE网络)，也可以分别支持不同接入制式的无线接入网(如LTE网，5G网或其它网)。所述BBU 202还包括存储器2021和处理器2022，所述存储器2021用于存储必要的指令和数据。所述处理器2022用于控制基站进行必要的动作，例如用于控制基站执行上述方法实施例中关于网络设备的操作流程。所述存储器2021和处理器2022可以服务于一个或多个单板。也就是说，可以每个单板上单独设置存储器和处理器。也可以是多个单板共用相同的存储器和处理器。此外每个单板上还可以设置有必要的电路。
本申请还提供一种通信***，其包括前述的一个或多个网络设备，和，一个或多个终端设备。
应注意，本申请实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请各实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的***和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本申请还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时实现上述任一方法实施例的功能。
本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品被计算机执行时实现上述任一方法实施例的功能。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种波束赋形传输方法，其特征在于，包括：
网络设备根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，确定所述目标信道的波束赋形权值，其中，所述下行解调参考信号用于所述终端设备解调所述目标信道，
所述网络设备根据所述目标信道的波束赋形权值，向所述终端设备发送所述目标信道。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，确定所述目标信道的波束赋形权值，包括：
所述网络设备根据下述公式，确定所述目标信道的波束赋形权值：
Figure FDA0003993947190000011
其中，Wt表示所述目标信道的波束赋形权值，R表示信道的统计协方差矩阵，σ2表示所述终端设备的接收噪声功率，Pt表示所述目标信道的发送功率，Wr表示所述下行解调参考信号的波束权值，(·)-1表示求矩阵的逆，IM表示M×M的单位矩阵，M表示所述网络设备的天线的数量，M为大于或者等于1的整数，所述信道的统计协方差矩阵是根据信道矩阵或者预编码矩阵确定的，所述信道矩阵是基于所述终端设备发送的上行探测参考信号确定的，所述预编码矩阵是基于所述终端设备发送的预编码矩阵指示PMI确定的。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述终端设备的接收噪声功率是根据信道的统计协方差矩阵、所述终端设备上报的信道质量信息CQI、下行测量参考信号的波束权值以及所述下行测量参考信号的发送功率确定的，
其中，所述信道的统计协方差矩阵是根据信道矩阵或者预编码矩阵确定的，所述信道矩阵是基于所述终端设备发送的上行探测参考信号确定的，所述预编码矩阵是基于所述终端设备发送的预编码矩阵指示PMI确定的，所述下行测量参考信号用于所述终端设备进行信道测量。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述终端设备的接收噪声功率是根据下述公式确定的：
Figure FDA0003993947190000012
其中，σ2表示所述终端设备的接收噪声功率，R表示所述信道的统计协方差矩阵，Pm表示所述下行测量参考信号的发送功率，Wm表示所述下行测量参考信号的波束权值，tr(·)表示求矩阵的迹，γ表示所述CQI对应的线性值，(·)H表示求矩阵的共轭转置矩阵。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标信道为基于小区特定参考信号CRS辅助解调的信道。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标信道为物理下行控制信道。
7.一种通信装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于根据终端设备的接收噪声功率、目标信道的发送功率和下行解调参考信号的波束权值，确定所述目标信道的波束赋形权值，其中，所述下行解调参考信号用于所述终端设备解调所述目标信道；
发送单元，用于根据所述目标信道的波束赋形权值，向所述终端设备发送所述目标信道。
8.如权利要求7所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：
根据下述公式，确定所述目标信道的波束赋形权值：
Figure FDA0003993947190000021
其中，Wt表示所述目标信道的波束赋形权值，R表示信道的统计协方差矩阵，σ2表示所述终端设备的接收噪声功率，Pt表示所述目标信道的发送功率，Wr表示所述下行解调参考信号的波束权值，(·)-1表示求矩阵的逆，IM表示M×M的单位矩阵，M表示所述通信装置的天线的数量，所述信道的统计协方差矩阵是根据信道矩阵或者预编码矩阵确定的，所述信道矩阵是基于所述终端设备发送的上行探测参考信号确定的，所述预编码矩阵是基于所述终端设备发送的预编码矩阵指示PMI确定的。
9.如权利要求7或8所述的通信装置，其特征在于，所述终端设备的接收噪声功率是根据信道的统计协方差矩阵、所述终端设备上报的信道质量信息CQI、下行测量参考信号的波束权值以及所述下行测量参考信号的发送功率确定的，
其中，所述信道的统计协方差矩阵是根据信道矩阵或者预编码矩阵确定的，所述信道矩阵是基于所述终端设备发送的上行探测参考信号确定的，所述预编码矩阵是基于所述终端设备发送的预编码矩阵指示PMI确定的，所述下行测量参考信号用于所述终端设备进行信道测量。
10.如权利要求9所述的通信装置，其特征在于，所述终端设备的接收噪声功率是根据下述公式确定的：
Figure FDA0003993947190000022
其中，σ2表示所述终端设备的接收噪声功率，R表示所述信道的统计协方差矩阵，Pm表示所述下行测量参考信号的发送功率，Wm表示所述下行测量参考信号的波束权值，tr(·)表示求矩阵的迹，γ表示所述CQI对应的线性值，(·)H表示求矩阵的共轭转置矩阵。
11.如权利要求7或8所述的通信装置，其特征在于，所述目标信道为基于小区特定参考信号CRS辅助解调的信道。
12.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，所述目标信道为物理下行控制信道。
13.一种通信设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述通信设备执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
14.一种芯片***，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于从所述存储器调用并运行所述计算机程序，使得安装有所述芯片***的设备执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至6中任意一项所述的方法。
16.一种计算机程序产品，包括计算机程序，当所述计算机程序被通信设备运行时，如权利要求1至6中任一项所述的方法被执行。
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