CN111490950A - 信道构建方法及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种信道构建方法及通信设备。其中,该方法包括:第一通信设备通过第一信道接收来自第二通信设备的参考信号;所述第一通信设备根据所述参考信号确定所述第一信道在各个子载波的频率响应;所述第一通信设备根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量;所述第一通信设备根据所述第一信道的物理子径的互易量,构建所述第一信道对应的第二信道。采用本申请,有助于减小***误差,并能够实现基于下行信道重构上行信道,提升了信道构建的灵活性。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种信道构建方法及通信设备。
背景技术
随着多天线多载波技术的发展,存在许多需要重构信道的场景。对于时分双工(Time-Division Duplexing,缩写:TDD)信道,发射端如基站(Base Station,缩写:BS)可根据收到的UE发送的探测参考信号(Sounding Reference Signal,缩写:SRS)估计上行信道的频率响应,并认为下行信道的频率响应与上行信道相同,从而实现对下行信道的重构。对于(Frequency-Division Duplexing,缩写:FDD)信道,FDD上下行信道部分参数存在互易性,包括瞬时参数和统计参数等等,比如瞬时参数有多径时延、发射角、到达角、子径功率,统计参数有协方差矩阵、角度功率谱,不具备互易性的有子径相位;进而BS可以根据存在互易性的参数的互易量和信道状态信息(Channel State Information,缩写:CSI)反馈方式的不同,来重构下行信道。例如,当前基于FDD信道部分互易性重构信道的业界主流方案包括:上行统计互易+下行降维反馈,上行瞬时互易+下行降维反馈,上行角度互易+下行权值反馈,上行角度互易+下行无反馈,其中,该无反馈方式实现信道重构的反馈开销和时延较小,具有显著优势。
目前,在现有LTE FDD网络中,R2-F2是基于无反馈方式直接重构下行信道的唯一方法,其实质在于将物理子径作为连接不同频率无线信道的桥梁,具体是通过有限天线数观测带来的加窗叠加效应建模成到达角度卷积Sinc函数,基于Sinc函数估计得到与频率无关的互易量,并根据该重构下行信道。然而,R2-F2基于Sinc函数重构信道的方式适用于天线在一定空间内连续分布,而实际中天线通常在一定空间内等间隔排列,并不是连续分布的。因此,即使在理想无噪声情况下,基于Sinc函数重构信道的结果仍存在***误差。且R2-F2仅考虑BS侧FDD信道重构,即仅考虑了通过观测上行信道重构下行信道的场景,未考虑UE通过观测下行信道重构上行信道的场景,灵活性较差。
发明内容
本申请提供了一种信道构建方法及通信设备,有助于减小***误差,并能够实现基于下行信道重构上行信道,提升了信道构建的灵活性。
第一方面,本申请实施例提供了一种信道构建方法,包括:第一通信设备通过第一信道接收来自第二通信设备的参考信号;第一通信设备根据该参考信号确定该第一信道在各个子载波的频率响应;第一通信设备根据该第一信道在各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道的物理子径的互易量;第一通信设备根据该第一信道的物理子径的互易量,构建该第一信道对应的第二信道。从而有助于减小***误差,甚至在理想无噪声情况下不存在***误差,并能够实现基于下行信道重构上行信道,提升了信道构建的灵活性。
其中,该第一通信设备可以为网络设备如基站,第二通信设备可以为终端,该第一信道可以为上行信道;或者,该第一通信设备可以为终端,第二通信设备可以为网络设备,该第一信道可以为下行信道。进一步的,如果该第一信道为上行信道,该第二信道为下行信道;如果该第一信道为下行信道,该第二信道为上行信道。
其中,该第一信道可以由一条或多条物理子径构成,第二信道也可以由一条或多条物理子径构成。该各个子载波可以为该第一信道的带宽下的子载波。该第一信道对应的Dirichlet核可以是根据该第一信道的物理子径的到达角度和该各个子载波的波长确定的,该第一信道对应的Dirichlet核可用于对该物理子径的到达角度进行补偿。该第一信道对应的傅里叶变换矩阵可以是根据各个子载波的波长确定的。可选的,该互易量可包括以下参数值中的任一项或多项:到达角度、幅度、初相、发射角度、传播路程。
在一种可能的设计中,在确定该第一信道的物理子径的互易量时,可通过构建该第一信道对应的Dirichlet核、该第一信道对应的傅里叶变换矩阵、该第一信道的物理子径对应的对角矩阵和该第一信道的物理子径的相量的乘积与该第一信道在各个子载波的频率响应的等式,求解得到该第一信道的物理子径的互易量。
在一种可能的设计中,第一通信设备可根据该第一信道在各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核、该第一信道对应的傅里叶变换矩阵、该第一信道的物理子径对应的对角矩阵和该第一信道的物理子径的相量,确定该第一信道的物理子径的互易量。其中,该对角矩阵可用于指示该第一信道的物理子径的相位变化值,该相量可以是根据该第一信道的物理子径的幅度和初相确定的。
在一种可能的设计中,该第一通信设备在根据该第一信道在该各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道的物理子径的互易量时,可根据该第一信道对应的傅里叶变换矩阵的逆矩阵,分别对该第一信道在该各个子载波的频率响应进行傅里叶逆变换,以得到该各个子载波上的到达角度谱如离散达到角度谱,进而根据该各个子载波上的到达角度谱和该第一信道对应的Dirichlet核,确定该第一信道的物理子径的互易量。在一种可能的设计中,第一通信设备可根据该各个子载波上的到达角度谱、该第一信道对应的Dirichlet核、该第一信道的物理子径对应的对角矩阵和该第一信道的物理子径的相量,确定该第一信道的物理子径的互易量。其中,该对角矩阵可用于指示该第一信道的物理子径的相位变化值,该相量可以是根据该第一信道的物理子径的幅度和初相确定的。
在一种可能的设计中,该第一通信设备根据该第一信道的物理子径的互易量,构建该第一信道对应的第二信道时,可以根据该第一信道的物理子径的互易量,确定出该第二信道在该各个子载波的频率响应,进而根据该第二信道在该各个子载波的频率响应,构建该第二信道。例如,在一种可能的设计中,第一通信设备可以根据该第一信道的物理子径的互易量,确定该第二信道对应的Dirichlet核、该第二信道对应的傅里叶变换矩阵、该第二信道的物理子径对应的对角矩阵和该第二信道的物理子径的相量;根据该第二信道对应的Dirichlet核、该第二信道对应的傅里叶变换矩阵、该第二信道的物理子径对应的对角矩阵和该第二信道的物理子径的相量,确定该第二信道在该各个子载波的频率响应;进而根据该第二信道在该各个子载波的频率响应,构建该第二信道。
在一种可能的设计中,该第一通信设备和该第二通信设备所在的***可以为单输入多输出SIMO***,该互易量可包括到达角度、幅度、初相和传播路程。
在一种可能的设计中,该第一通信设备和该第二通信设备所在的***可以为多输入多输出MIMO***,该第一通信设备根据该第一信道在该各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道的物理子径的互易量时,可以根据该第一信道在该各个子载波的频率响应、该第一信道在该各个子载波频率的等比叠加响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道的物理子径的互易量。其中,该等比叠加响应可用于指示该第一信道的物理子径上的相位差,具体可以指示该第一信道的物理子径上的第二通信设备多天线间的相位差,该第一信道在每个子载波频率的等比叠加响应可以由该第一信道的物理子径的发射角度来表示/确定。该互易量可包括到达角度、幅度、初相、发射角度和传播路程。
另一方面,本申请还提供了一种通信设备,该通信设备具有实现上述方法示例中通信设备如第一通信设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。
在一种可能的设计中,通信设备的结构中可包括处理单元和通信单元,所述处理单元被配置为支持通信设备执行上述方法中相应的功能。所述通信单元用于支持通信设备与其他设备之间的通信。所述通信设备还可以包括存储单元,所述存储单元用于与处理单元耦合,其保存通信设备必要的程序指令和数据。作为示例,处理单元可以为处理器,通信单元可以为收发器(或者分为接收器和发射器),存储单元可以为存储器。
又一方面,本申请提供了一种通信***,该***包括上述方面的第一通信设备和/或第二通信设备。在另一种可能的设计中,该***还可以包括本申请实施例提供的方案中与该第一通信设备或第二通信设备进行交互的其他设备。
又一方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,用于储存为上述通信设备如第一通信设备所用的计算机软件指令,其包含用于执行上述方面所设计的程序。
又一方面,本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。
又一方面,本申请还提供了一种芯片***,该芯片***包括处理器,用于通信设备实现上述方面中所涉及的功能,例如,例如处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中,所述芯片***还包括存储器,所述存储器,用于保存通信设备必要的程序指令和数据。该芯片***,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。
采用本申请实施例,第一通信设备可通过确定第一信道在各个子载波的频率响应,根据该第一信道在该各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道的物理子径的互易量,进而根据该互易量,构建该第一信道对应的第二信道,该信道重构方式有助于减小***误差,并能够实现基于下行信道重构上行信道,提升了信道构建的灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的一种通信***的应用场景图;
图2是本申请实施例提供的一种信道构建方法的流程示意图;
图3是本申请实施例提供的一种信道构建方法的交互示意图;
图4是本申请实施例提供的一种物理子径的到达角度的场景示意图;
图5是本申请实施例提供的另一种信道构建方法的交互示意图;
图6是本申请实施例提供的一种物理子径的发射角度和到达角度的场景示意图;
图7是本申请实施例提供的一种通信设备的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的另一种通信设备的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的又一种通信设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
本申请的技术方案可应用于各种通信***中,例如:全球移动通信***(GlobalSystem for Mobile communications,缩写:GSM)、码分多址(Code Division MultipleAccess,缩写:CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,缩写:WCDMA)、时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess,缩写:TD-SCDMA)、通用移动通信***(Universal Mobile TelecommunicationsSystem,缩写:UMTS)、长期演进(Long Term Evolution,缩写:LTE)网络等,随着通信技术的不断发展,本申请的技术方案还可用于未来网络,如5G网络,也可以称为新空口(NewRadio,缩写:NR)网络,或者可用于D2D(Device to Device)网络,M2M(Machine toMachine)网络等等。
如图1所示,图1是本申请提供的一种通信***的示意图,该***包括终端和网络设备。终端与网络设备之间可进行无线通信,比如通过上述的***或网络进行通信。网络设备可基于上行信道构建下行信道,比如通过获取上行信道的互易量信息来构建下行信道;终端可基于下行信道构建上行信道,比如通过获取下行信道的互易量信息来构建上行信道,从而可基于构建的信道进行通信。
其中,终端是一种具有通信功能的设备,其可以包括具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备等。在不同的网络中终端可以叫做不同的名称,例如:终端设备,用户设备(user equipment,缩写:UE),移动台,用户单元,站台,蜂窝电话,个人数字助理,无线调制解调器,无线通信设备,手持设备,膝上型电脑,无绳电话,无线本地环路台等,此处不一一列举。该终端可以是无线终端或有线终端。该无线终端可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备,其可以经无线接入网(如RAN,radio access network)与一个或多个核心网进行通信。
其中,网络设备可以是指一种用来发送或接收信息的实体,比如可以是基站,或者可以是传输点(Transmission point,缩写:TP)、收发点(transmission and receiverpoint,缩写:TRP)、中继设备,或者可以是具备基站功能的其他设备等等。在本申请中,基站也可称为基站设备,可以是一种部署在无线接入网用以提供无线通信功能的设备。可以理解,在不同的无线接入***中基站的名称可能有所不同,例如,在通用移动通讯***UMTS网络中基站称为节点B(NodeB),在LTE网络中的基站称为演进的节点B(evolved NodeB,缩写:eNB或者eNodeB),在未来5G***中可以称为收发节点(Transmission Reception Point,缩写:TRP)网络节点或g节点B(g-NodeB,gNB),等等,此处不一一列举。gNB可以是独立集成的,也可以是拆分的,比如该gNB可以包括中心单元(CU)和分布式单元(DU)。
本申请公开了一种信道构建方法及装置,有助于减小***误差,比如在理想无噪声情况下不存在***误差,并且不仅能够实现基于上行信道重构下行信道,还能够实现基于下行信道重构上行信道,提升了信道构建的灵活性。以下分别详细说明。
图2是本申请实施例提供的一种信道构建方法的交互示意图。如图2所示,本申请实施例提供的信道构建方法可以基于图1所示的***架构,该方法可以包括以下步骤:
201、第一通信设备通过第一信道接收来自第二通信设备的参考信号。
其中,该第一通信设备(还可称为接收端/接收机等等)可以为上述的网络设备如基站,第二通信设备(还可称为发射端/发射机等等)可以为终端,该第一信道可以为上行信道;或者,该第一通信设备可以为终端,第二通信设备可以为网络设备如基站,该第一信道可以为下行信道。
可选的,该参考信号可以为SRS、小区特定参考信号(Cell-specific ReferenceSignal,缩写:CRS)等等。例如,该第一通信设备和该第二通信设备所在的***为单输入多输出(Single-Input and Multiple-Output,缩写:SIMO)***时,该参考信号可以为SRS;又如,该第一通信设备和该第二通信设备所在的***为多输入多输出(Multiple-Input andMultiple-Output,缩写:MIMO)***时,该参考信号可以为CRS。在其他可选的实施例中,该参考信号还可叫做其余名称,比如叫做导频、导频信号等等,本申请不做限定。
202、第一通信设备根据该参考信号确定该第一信道在各个子载波的频率响应。
其中,该第一信道由一条或多条物理子径构成。也就是说,该第一信道可以为单径信道,即该第一信道包括的物理子径(可简称子径)可以为一条,或者称为该第一信道由一条物理子径构成;或者,该第一信道也可以为多径信道,即该第一信道包括的物理子径可以为多条,或者称为该第一信道由多条物理子径构成。
可以理解,根据参考信号确定的第一信道在子载波的频率响应可以是指第一信道对应参考信号所在子载波的频率响应,或者说第一信道对应参考信号(导频)所在位置的子载波(或者说RE)的频率响应。信道在任意子载波上的频率响应是由该一条或多条物理子径叠加得到的,即由构成信道的所有物理子径叠加得到。该第一信道在子载波的频率响应可以是根据物理子径的幅度、初相、传播路程和该子载波的波长确定出的,即可以由物理子径的幅度、初相、传播路程和子载波的波长来表征,其为物理子径的幅度、初相、传播路程和子载波的波长的函数。其中,初相可以表示电磁波传播过程由于反射引起的相位损失,例如半波损失。该各个子载波可以是指该第一信道的带宽下的子载波。
可选的,在确定该第一信道在各个子载波的频率响应之前,该第一通信设备还可修正该第一信道对应的定时误差、载波频偏和/或硬件引起的相位偏转等等,以提升获取的频率响应的可靠性,进而提升信道重构的可靠性。
在其他可选的实施例中,该频率响应还可叫做其余名称,比如频域响应、频率响应观测值、信道观测值等等,本申请不做限定。
203、第一通信设备根据该第一信道在各个子载波的频率响应、该第一信道对应的狄利克雷(Dirichlet)核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道的物理子径的互易量。
其中,该第一信道对应的Dirichlet核可用于对该物理子径的到达角度进行补偿,即用于补偿因有限天线数观测引起的到达角度模糊,使得基于Dirichlet核的信道重构有助于减小***误差,甚至在理想无噪声情况下不存在***误差。该第一信道对应的Dirichlet核可以是根据该第一信道的物理子径的到达角度、各个子载波的波长确定的,即可以由物理子径的到达角度和子载波的波长来表征;该第一信道对应的傅里叶变换矩阵可以是根据各个子载波的波长确定的。该互易量可包括以下参数值中的任一项或多项:到达角度、幅度、初相、发射角度、传播路程等等。
可选的,第一通信设备在根据该第一信道在各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道的物理子径的互易量,即在确定该第一信道对应的互易量时,可具体根据该第一信道在各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核、该第一信道对应的傅里叶变换矩阵、该第一信道的物理子径对应的对角矩阵和该第一信道的物理子径的相量,确定该第一信道的物理子径的互易量。其中,该对角矩阵可用于指示该第一信道的物理子径的相位变化值,该相量可以是根据该第一信道的物理子径的幅度和初相确定的,即可以是由第一信道的物理子径的幅度和初相表征的,其为第一信道的物理子径的幅度和初相的函数。比如可通过构建该第一信道对应的Dirichlet核、该第一信道对应的傅里叶变换矩阵、该第一信道的物理子径对应的对角矩阵和该第一信道的物理子径的相量的乘积与该第一信道在各个子载波的频率响应的等式,求解得到该第一信道的物理子径的互易量。
可选的,在该第一通信设备确定出该第一信道在各个子载波的频率响应之后,第一通信设备还可根据该第一信道对应的傅里叶变换矩阵的逆矩阵(或者称为傅里叶逆变换矩阵)分别对该第一信道在各个频率响应进行傅里叶逆变换,以得到各个子载波上的到达角度谱如离散到达角度谱,即傅里叶逆变换后的各个频率响应。进一步的,第一通信设备在确定该互易量时,可根据各个子载波上的到达角度谱、该第一信道对应的Dirichlet核、该第一信道的物理子径对应的对角矩阵和该第一信道的物理子径的相量,确定该第一信道的物理子径的互易量。
例如,该第一通信设备和该第二通信设备所在的***为单输入多输出SIMO***,如第一通信设备配置有多根天线,第二通信设备配置有1根天线时,该第一信道的物理子径的互易量可包括到达角度、幅度、初相和传播路程。该第一通信设备可根据该第一信道在该各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道对应的互易量。
又如,该第一通信设备和该第二通信设备所在的***为多输入多输出MIMO***,即第一通信设备和第二通信设备均配置有多根天线时,该第一信道的物理子径的互易量可包括到达角度、幅度、初相、发射角度和传播路程。该第一通信设备可根据该第一信道在该各个子载波的频率响应、该第一信道在该各个子载波频率的等比叠加响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道对应的互易量。其中,该等比叠加响应可用于指示该第一信道的物理子径上的相位差,具体可以指示该第一信道的物理子径上的第二通信设备多天线间的相位差,即指示第一信道的物理子径上发射端多天线间的相位差。比如可具体根据该第一信道在各个子载波的频率响应、该第一信道在该各个子载波频率的等比叠加响应、该第一信道对应的Dirichlet核、该第一信道对应的傅里叶变换矩阵、该第一信道的物理子径对应的对角矩阵和该第一信道的物理子径的相量,确定该第一信道的物理子径的互易量;或者可根据该各个子载波上的到达角度谱、该第一信道在该各个子载波频率的等比叠加响应、该第一信道对应的Dirichlet核、该第一信道的物理子径对应的对角矩阵和该第一信道的物理子径的相量,确定该第一信道的物理子径的互易量。
204、第一通信设备根据该第一信道的物理子径的互易量,构建该第一信道对应的第二信道。
其中,如果该第一信道为上行信道,该第二信道为下行信道;如果该第一信道为下行信道,该第二信道为上行信道。也就是说,本申请不仅能根据上行信道重构下行信道,还可用于根据下行信道重构上行信道。由此提升了信道构建的灵活性,扩大了信道构建的使用场景。
可选的,第一通信设备在构建第二信道时,可以根据该第一信道的物理子径的互易量,确定出该第二信道在该各个子载波的频率响应,进而根据该第二信道在该各个子载波的频率响应,构建该第二信道。比如根据该第一信道的物理子径的互易量,确定该第二信道对应的Dirichlet核、该第二信道对应的傅里叶变换矩阵、该第二信道的物理子径对应的对角矩阵和该第二信道的物理子径的相量,根据该第二信道对应的Dirichlet核、该第二信道对应的傅里叶变换矩阵、该第二信道的物理子径对应的对角矩阵和该第二信道的物理子径的相量,确定该第二信道在该各个子载波的频率响应,进而根据该第二信道在该各个子载波的频率响应,构建该第二信道。
在本实施例中,第一通信设备可通过确定第一信道在各个子载波的频率响应,根据该第一信道在该各个子载波的频率响应、该第一信道对应的Dirichlet核和该第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定该第一信道的物理子径的互易量,进而根据该互易量,构建该第一信道对应的第二信道,该信道重构方式有助于减小***误差,比如在理想无噪声情况下不存在***误差,且能够实现基于下行信道重构上行信道,提升了信道构建的灵活性。
图3是本申请实施例提供的一种信道构建方法的交互示意图。如图3所示,本申请实施例提供的信道构建方法可以基于图1所示的***架构,以第一通信设备为基站如BS,第二通信设备为终端如UE,第一信道为上行信道,第二信道为下行信道,基站侧配置有K根天线,终端侧配置有1根天线为例,即该方法可应用于SIMO***,该信道如上述的第一信道和第二信道可以为FDD信道,该方法可以包括以下步骤:
301、终端通过上行信道向基站发送参考信号。
终端可以向基站发送参考信号,基站可通过该上行信道接收来自终端的该参考信号。例如,该参考信号可以为SRS,基站可通过大规模天线(比如天线数目大于或等于64,或为其他数目)多载波接收该参考信号,以提升信道重构精度。
302、基站根据该参考信号确定该上行信道在各个子载波的频率响应。
基站可根据终端发送的参考信号如SRS观测该上行信道,即进行信道估计,以得到该上行信道在各个子载波的频率响应,即该上行信道对应导频位置上各个子载波的频率响应。该上行信道可以由一条或多条物理子径构成。例如,在第i个子载波发送的导频(SRS)为Xi,信道系数为Hi,接收信号Yi,则该子载波的频率响应为Hi=Yi/Xi。
如果该上行信道为单径信道,则该单径信道在第i个子载波频率fi=c/λi处的响应(即该单径信道在第i个子载波的频率响应)可以表示为其中,c可表示光在真空中的传播速度,λi可表示第i个子载波的波长,a可表示单径幅度,d可表示单径传播路程,φ可表示电磁波传播过程由于反射引起的相位损失(例如半波损失),即初相。
如果该上行信道为多径信道(假设有N条物理子径),则该多径信道在第i个子载波频率fi=c/λi处的响应(即该多径信道在第i个子载波的频率响应)可以表示为其中,与频率无关的物理量an可表示第n条物理子径的幅度,φn可表示第n条物理子径的初相,dn可表示第n条物理子径的传播路程。
在本实施例中,如果天线在一定空间内不连续分布,如在一定空间内等间隔排列时,假设该K根天线(接收天线)之间的距离均为l,对于K个相距为l的接收天线(l≈λi/2),假设第0根天线为坐标原点的接收天线,则第k根天线上多径信道在第i个子载波频率fi=c/λi处的响应为其中,第n条物理子径的到达角度θn可以如图4所示。
可选的,在确定该上行信道在各个子载波的频率响应之前,还可修正该上行信道对应的定时误差、载波频偏和/或硬件引起的相位偏转等等,以提升获取的该频率响应的可靠性,进而提升信道重构的可靠性。
进一步可选的,可预先按照一定的比例规则配置接收天线等,以提升信道重构的可靠性。例如,接收天线数与上行信道子载波数的乘积不小于物理子径数的4倍。
303、基站根据该上行信道在各个子载波的频率响应、该上行信道对应的Dirichlet核、该上行信道对应的傅里叶变换矩阵、该上行信道的物理子径对应的对角矩阵和该上行信道的物理子径的相量,确定该上行信道的物理子径的互易量。
其中,该上行信道对应的Dirichlet核可用于对该上行信道的物理子径的到达角度进行补偿,即用于补偿因有限天线数观测引起的到达角度模糊。该互易量可包括到达角度、幅度、初相和传播路程。发射端(本实施例中为终端)单天线可无需还原物理子径的发射角度。
可以理解,基站如BS通过有限天线数观测信道等价于无限离散空间加矩形窗(采样间隔等于天线间距l),即空域加窗变换到角度域卷积Dirichlet核,对应于物理子径到达角度卷积Dirichlet核(即该上行信道对应的Dirichlet核)。该Dirichlet核可以是根据该上行信道的物理子径的到达角度、子载波的波长确定的。例如,该Dirichlet核可定义为关于ψ的连续函数:其中,ψn=cosθn,ψ的取值范围为[-1,1]。进一步的,连续到达角度谱可以表示为
进一步的,基站在确定上行信道的物理子径的互易量时,可以根据求解得到各互易量,即第i个子载波上的频率响应(K根接收天线观测值)与物理子径的关系可以表示为矩阵形式:以便于根据该关系求解得到各互易量。由于BS配置K根接收天线,可以将ψ的取值范围划分为K等份(离散化间隔2/K)。其中,Hi为K维列向量,该K维列向量Hi=[Hi,0,Hi,1,…,Hi,K-1]T可表示BS的K根接收天线的观测值,即上行信道在第i个子载波的频率响应;Fi为K维离散傅里叶变换矩阵,该Fi可用于将K根天线上信道观测值Hi变换为K维离散到达角度谱,例如,Fi可表示为该Dirichlet核可以表示为矩阵即该矩阵Si,该矩阵Si为K×N维矩阵,该矩阵Si可表示为Di可以为N维对角矩阵,该N维对角矩阵Di可用于描述该上行信道的物理子径的相位变化,比如描述信号从发射天线到坐标零点接收天线沿物理子径传播相位变化,如该Di可表示为设物理子径的幅度和初相构成的相量该为N维列向量,该N维列向量可表示为 为物理子径的幅度和初相构成的相量,为包含N条物理子径幅度和初相的相量。
假设参考信号如SRS占用P个子载波,即子载波0,1,…,P-1,则可根据P个子载波上K根接收天线的观测值(即上行信道在P个子载波的频率响应)与物理子径的关系优化求解与频率无关的互易量,该用于求解互易量的目标函数如下:
可选的,由于该优化问题是非凸的,且目标函数的极小值分布和物理子径个数密切相关。在具体求解时,可先通过到达角度和传播路程二维全局网格搜索找出适当的初值,再通过局部迭代收敛到到达角度ψn和传播路程dn的最优解,代入求得幅度an和初相φn的最优解。
304、基站根据该上行信道的物理子径的互易量,构建下行信道。
在得到该上行信道各物理子径的互易量之后,基站即可根据该互易量确定出下行信道的物理子径在各个子载波的频率响应,以根据该下行信道的物理子径在各个子载波的频率响应重构下行信道。该重构的下行信道可以为该上行信道相邻频带的信道。
可以理解,该下行信道重构是物理子径还原的逆过程。比如可将包含N条物理子径的幅度和初相的列向量左乘相邻频带第i个子载波N维对角矩阵Di+Δ,其中fΔ表示上下行中心频点间距。然后将左乘K×N维相邻频带第i个子载波的Dirichlet核(下行信道对应的Dirichlet核)矩阵Si+Δ得到K维离散信道全向响应。最后将左乘K维相邻频带第i个子载波的离散傅里叶变换矩阵Fi+Δ得到K根天线上的观测值(即下行信道在第i个子载波的频率响应)以根据该Hi+Δ重构该下行信道。也即,把原来公式中的频率fi全部替换为fi+fΔ,将原来公式中的波长λi=c/fi全部替换为λi=c/(fi+fΔ),该向量中的K个元素即为下行信道第i个子载波上BS配置的K根天线分别到UE单天线的频率响应。
在构建该下行信道之后,基站和终端之间即可基于该下行信道进行通信。例如,对于基站侧FDD信道重构,基站利用终端发送的SRS观测FDD上行信道重构下行信道,可用于设计波束赋形匹配下行信道。
可选的,对于发射机/接收机采用其他天线面板形态的场景,还可根据天线排列的不同建立多天线信道观测值与物理子径的关系,选用适当的函数补偿因有限天线数观测引起的到达角度模型,还原与频率无关的互易量,并基于该互易量重构信道。
可以理解,通信设备如BS和UE本身在实施例中不具有特殊性,对于SIMO***,UE侧FDD信道重构可以参照本实施的实现过程,即基站可通过下行信道向终端发送参考信号,终端可通过该下行信道接收该参考信号,终端根据该参考信号确定该下行信道在各个子载波的频率响应,并根据该下行信道在各个子载波的频率响应、该下行信道对应的Dirichlet核、该下行信道对应的傅里叶变换矩阵、该下行信道的物理子径对应的对角矩阵和该下行信道的物理子径的相量,确定该下行信道的物理子径的互易量,进而根据该下行信道的物理子径的互易量,构建上行信道,此处不赘述。
在本实施例中,基站能够利用终端发送的SRS观测FDD上行信道,利用大规模天线多载波观测无线信道优化求解物理子径的幅度、初相、时延、到达角度,并根据这些互易量重构下行信道。本实施例的基站可利用FDD信道的部分互易性实现无反馈重构,无需对现有标准协议进行改动,有助于减小***误差,甚至在理想无噪声情况下不存在***误差,并降低了信道重构的时延和反馈开销,且基站大规模天线多载波接收SRS保证了信道重构精度。
图5是本申请实施例提供的另一种信道构建方法的交互示意图。如图5所示,本申请实施例提供的信道构建方法可以基于图1所示的***架构,以第一通信设备为终端如UE,第二通信设备为基站如BS,第一信道为下行信道,第二信道为上行信道,基站侧配置有M根天线,终端侧配置有K根天线为例,即该方法可应用于MIMO***,该信道如上行信道和下行信道可以为FDD信道,该方法可以包括以下步骤:
501、基站通过下行信道向终端发送参考信号。
基站可向终端发送参考信号,终端可通过该下行信道接收来自基站的该参考信号。例如,该参考信号可以为CRS,终端可通过多天线(即该K根天线)全频带接收该参考信号。终端通过多天线全频带接收信号使得有助于保证信道重构精度。
502、终端根据该参考信号确定该下行信道在各个子载波的频率响应。
终端可根据基站发送的参考信号如CRS观测该下行信道,进行信道估计,以得到该下行信道在各个子载波的频率响应,即该下行信道对应导频位置上各个子载波的频率响应。该下行信道可以由一条或多条物理子径构成。
如果该下行信道为单径信道,则该单径信道在第i个子载波频率fi=c/λi处的响应(即该单径信道在第i个子载波的频率响应)可以表示为其中,c可表示光在真空中的传播速度,λi可表示第i个子载波的波长,a可表示单径幅度,d可表示单径传播路程,φ可表示初相。如果该下行信道为多径信道(假设有N条物理子径),则该多径信道在第i个子载波频率fi=c/λi处的响应(即该多径信道在第i个子载波的频率响应)可以表示为其中,与频率无关的物理量an,φn,dn可分别表示第n条物理子径的幅度,初相,传播路程,此处不赘述。
可选的,在确定该下行信道在各个子载波的频率响应之前,还可修正该下行信道对应的定时误差、载波频偏和/或硬件引起的相位偏转等等,以提升获取的该频率响应的可靠性,进而提升信道重构的可靠性。
进一步可选的,可预先按照一定的比例规则配置接收天线等,以提升信道重构的可靠性。例如,接收天线数与下行信道子载波数的乘积不小于物理子径数的5倍。
503、终端根据该下行信道在各个子载波的频率响应、该下行信道在各个子载波频率的等比叠加响应、该下行信道对应的Dirichlet核、该下行信道对应的傅里叶变换矩阵、该下行信道的物理子径对应的对角矩阵和该下行信道的物理子径的相量,确定该下行信道的物理子径的互易量。
其中,信道如该下行信道在每个子载波频率的等比叠加响应可以由该下行信道的物理子径的发射角度来表示,可用于指示该下行信道的物理子径上的发射端多根天线即该M根天线的相位差。例如,BS第n条物理子径的发射角度和到达角度θn的可以如图6所示。
假设第0根发射天线为坐标原点发射天线,定义N维对角矩阵Ωi,m表示BS侧第m根天线在物理子径上引入的相位差,其元素m=0,1,…,M-1。对于第n条物理子径,M个相距为l的发射天线(l≈λi/2)在空间中等比叠加响应为
其中,该下行信道对应的Dirichlet核可用于对该物理子径的到达角度进行补偿,即用于补偿因有限天线数观测引起的到达角度模糊。该互易量可包括发射角度,该互易量还可包括到达角度、幅度、初相和传播路程。发射端多天线需要还原物理子径的发射角度。
可以理解,终端如UE通过有限天线数观测信道等价于无限离散空间加矩形窗(采样间隔等于天线间距l),即空域加窗变换到角度域卷积Dirichlet核,对应于物理子径到达角度卷积Dirichlet核,即该下行信道对应的Dirichlet核。该下行信道对应的Dirichlet核可以是根据该下行信道的物理子径的到达角度、子载波的波长确定的。例如,该下行信道对应的Dirichlet核可定义为其中ψn=cosθn,ψ的取值范围为[-1,1]。进一步的,连续到达角度谱可以表示为
终端在确定上行信道的物理子径的互易量时,可以根据求解得到各互易量,即第i个子载波上的频率响应(K根接收天线观测值)与物理子径的关系可以表示为矩阵形式:以便于根据该关系求解得到各互易量。由于UE配置K根接收天线,将到达角度ψ的取值范围划分为K等份(离散化采样间隔2/K)。设坐标原点发射天线物理子径的幅度和初相构成的相量其中,K维列向量Hi=[Hi,0,Hi,1,…,Hi,K-1]T表示UE接收天线的观测值,即下行信道在第i个子载波的频率响应;Fi为K维离散傅里叶变换矩阵,该Fi可用于将K根天线上信道观测值Hi变换为K维离散到达角度谱,例如,Fi可表示为该Dirichlet核可以表示为矩阵即该矩阵Si,该矩阵Si为K×N维矩阵,该矩阵Si可表示为Di可以为N维对角矩阵,该N维对角矩阵Di可用于描述该上行信道的物理子径的相位变化,比如描述信号从发射天线到坐标零点接收天线沿物理子径传播相位变化,如该Di可表示为Λi可表示下行信道在各子载波的等比叠加响应,该Λi可以为一个N维对角矩阵,该Λi可表示通过M根发射天线同时发送信号在空间中等比叠加响应,如该Λi可表示为该为N维列向量,该N维列向量可表示为 为包含N条物理子径幅度和初相的相量。
假设参考信号如下行OFDM导频CRS占用P个子载波,即子载波0,1,…,P-1,则可根据P个子载波上K根接收天线观测值(即下行信道在P个子载波的频率响应)与物理子径的关系优化求解与频率无关的互易量,该用于求解互易量的目标函数如下:
由于该优化问题是非凸的,且目标问题的极小值分布和物理子径个数密切相关。因此该优化问题在具体求解时先通过发射角度、到达角度和传播路程三维全局网格搜索找出适当的初值,再通过局部迭代收敛到发射角度到达角度ψn和传播路程dn的最优解,代入求得幅度an和初相φn的最优解。
504、终端根据该下行信道的物理子径的互易量,构建上行信道。
在得到该下行信道各物理子径的互易量之后,终端即可根据该互易量确定出上行信道的物理子径在各个子载波的频率响应,以根据该上行信道的物理子径在各个子载波的频率响应重构上行信道。该重构的上行信道可以为该下行信道相邻频带的信道。
可以理解,该上行信道重构是物理子径还原的逆过程。比如具体可将包含N条物理子径的幅度和初相的列向量左乘相邻频带第i个子载波N维对角矩阵Di-Δ,其中fΔ表示上下行中心频点间距。然后将左乘K×N维相邻频带第i个子载波的Dirichlet核(上行信道对应的Dirichlet核)矩阵Si-Δ得到K维离散信道全向响应。最后将左乘K维相邻频带第i个子载波的离散傅里叶变换矩阵Fi-Δ得到K根天线上的信道响应该向量中的K个元素即为上行信道第i个子载波上UE配置的K根发射天线分别到BS坐标零点接收天线的频率响应。对于除坐标零点外BS其余M-1根接收天线,重复上述过程(m=1,2,…,M-1),可得上行信道第i个子载波上UE配置的K根发射天线分别到BS的第m根接收天线的频率响应以重构该上行信道。也即,把原来求解互易量的公式中的频率fi全部替换为fi-fΔ,将原来公式中的波长λi=c/fi全部替换为λi=c/(fi-fΔ),也即,其子载波频率和波长不同。
在构建该上行信道之后,终端和基站之间即可基于该上行信道进行通信。例如,对于终端侧FDD信道重构,终端可利用基站发送的CRS观测FDD下行信道重构上行信道,设计波束指向上行信道零空间,可用于范德蒙子空间频分复用(Vandermonde-subspaceFrequency Division Multiplexing,缩写:VFDM)实现NR上下行通道解耦(Downlink andUplink Decoupling,缩写:DUDe)。其中,该DUDe是一种LTE/NR频谱共享机制。
可以理解,通信设备如BS和UE本身在实施例中不具有特殊性,对于MIMO***,BS侧FDD信道重构可以参照本实施例的实现过程,即终端可通过上行信道向基站发送参考信号,基站可通过该上行信道接收该参考信号,基站根据该参考信号确定该上行信道在各个子载波的频率响应,并根据该上行信道在各个子载波的频率响应、该上行信道在各个子载波的等比叠加响应、该上行信道对应的Dirichlet核、该上行信道对应的傅里叶变换矩阵、该上行信道的物理子径对应的对角矩阵和该上行信道的物理子径的相量,确定该上行信道的物理子径的互易量,进而根据该上行信道的物理子径的互易量,构建下行信道,此处不赘述。
在本实施例中,终端能够利用基站发送的CRS观测FDD下行信道,通过将多天线同时发送信号在空间中等比叠加响应建模成关于子径发射角度的函数,利用多天线多载波观测无线信道优化求解物理子径的幅度、初相、时延、发射角度和到达角度,并根据这些互易量重构上行信道。本实施例的终端可利用FDD信道的部分互易性实现无反馈重构,无需对现有标准协议进行改动,有助于减小***误差,甚至在理想无噪声情况下不存在***误差,并降低了信道重构的时延和反馈开销,且终端多天线全频带接收CRS保证了信道重构精度。
上述方法实施例都是对本申请的信道构建方法的举例说明,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
图7示出了上述实施例中所涉及的终端设备的一种可能的结构示意图,参阅图7所示,该通信设备700可包括:通信单元701和处理单元702。其中,这些单元可以执行上述方法示例中通信设备的相应功能,例如,通信单元701,用于通过第一信道接收来自另一通信设备的参考信号;处理单元702,用于根据所述参考信号确定所述第一信道在各个子载波的频率响应,所述第一信道由一条或多条物理子径构成,所述各个子载波为所述第一信道的带宽下的子载波;所述处理单元702,还用于根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量,所述第一信道对应的Dirichlet核是根据所述第一信道的物理子径的到达角度和所述各个子载波的波长确定的,所述第一信道对应的Dirichlet核用于对所述物理子径的到达角度进行补偿,所述互易量包括以下参数值中的任一项或多项:到达角度、幅度、初相、发射角度、传播路程;所述处理单元702,还用于根据所述第一信道的物理子径的互易量,构建所述第一信道对应的第二信道。
其中,如果所述第一信道为上行信道,所述第二信道为下行信道;如果所述第一信道为下行信道,所述第二信道为上行信道。该通信设备可与上述的第一通信设备相对应,该另一通信设备可与上述的第二通信设备相对应。
可选的,所述处理单元702,可具体用于根据所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵的逆矩阵,分别对所述第一信道在所述各个子载波的频率响应进行傅里叶逆变换,以得到所述各个子载波上的到达角度谱;根据所述各个子载波上的到达角度谱、所述第一信道对应的Dirichlet核、所述第一信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第一信道的物理子径的相量,确定所述第一信道的物理子径的互易量。
其中,所述对角矩阵可用于指示所述第一信道的物理子径的相位变化值,所述相量可以是根据所述第一信道的物理子径的幅度和初相确定的。
可选的,所述处理单元702,可具体用于根据所述第一信道的物理子径的互易量,确定所述第二信道对应的Dirichlet核、所述第二信道对应的傅里叶变换矩阵、所述第二信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第二信道的物理子径的相量;根据所述第二信道对应的Dirichlet核、所述第二信道对应的傅里叶变换矩阵、所述第二信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第二信道的物理子径的相量,确定所述第二信道在所述各个子载波的频率响应;根据所述第二信道在所述各个子载波的频率响应,构建所述第二信道。
可选的,所述通信设备和所述另一通信设备所在的***为单输入多输出SIMO***,所述互易量包括到达角度、幅度、初相和传播路程。
可选的,所述通信设备和所述另一通信设备所在的***为多输入多输出MIMO***;
所述处理单元702,可具体用于根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道在所述各个子载波频率的等比叠加响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量;
其中,所述等比叠加响应用于指示所述第一信道的物理子径上的第二通信设备多天线间的相位差,所述互易量包括到达角度、幅度、初相、发射角度和传播路程。
需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,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。本申请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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
在采用集成的单元的情况下,图8示出了上述实施例中所涉及的通信设备的另一种可能的结构示意图,如图8所示,该通信设备800可包括:处理单元802和通信单元803。处理单元802可用于对通信设备的动作进行控制管理,例如,处理单元802用于支持通信设备执行图2中的过程201-204,图3中的过程302-304,图5中的过程502-504,和/或用于本申请所描述的技术的其它过程。通信单元803可用于支持通信设备与其他网络实体如另一通信设备的通信,例如与图3至图7中示出的功能单元或网络实体之间的通信。通信设备还可以包括存储单元801,用于存储通信设备的程序代码和数据。
其中,处理单元802可以是处理器或控制器,例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU),通用处理器,数字信号处理器(Digital Signal 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)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等等。通信单元803可以是收发器。存储单元801可以是存储器。
参阅图9所示,另一个实施例中,该通信设备900可包括:处理器902、收发器903以及存储器901。其中,收发器903、处理器902以及存储器901相互连接。其中,处理器可以执行上述处理单元802的功能,收发器可以与上述通信单元803功能类似,存储器可以与上述存储单元801功能类似。该收发器903可以包括接收器和发射器,或者由接收器和发射器集成得到,本申请不做限定。可选的,该通信设备900还可包括总线904,总线904可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,缩写:PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,缩写:EISA)总线等,该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等,本申请不做限定。为便于表示,图9中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可以理解,在本申请中,上述通信设备中的各个单元(通信单元、处理单元等)或器件(收发器、处理器等)可以联合实施本申请中部分或全部的实施例中终端设备的步骤或行为,也可以单独实施本申请中的任一个实施例中终端设备的步骤或行为,本申请不做限定。
结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现,也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存、只读存储器(ReadOnly Memory,ROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM,EPROM)、电可擦可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于通信设备中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。
在实现过程中,上述方法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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用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。为避免重复,这里不再详细描述。
可以理解,本文中涉及的第一、第二等以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请实施例的范围。本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
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种说明性逻辑块(illustrative logical block)和步骤(step),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。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
Claims (10)
1.一种信道构建方法,其特征在于,包括:
第一通信设备通过第一信道接收来自第二通信设备的参考信号;
所述第一通信设备根据所述参考信号确定所述第一信道在各个子载波的频率响应,所述第一信道由一条或多条物理子径构成,所述各个子载波为所述第一信道的带宽下的子载波;
所述第一通信设备根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量,所述第一信道对应的Dirichlet核是根据所述第一信道的物理子径的到达角度和所述各个子载波的波长确定的,所述第一信道对应的Dirichlet核用于对所述物理子径的到达角度进行补偿,所述互易量包括以下参数值中的任一项或多项:到达角度、幅度、初相、发射角度、传播路程;
所述第一通信设备根据所述第一信道的物理子径的互易量,构建所述第一信道对应的第二信道;
其中,如果所述第一信道为上行信道,所述第二信道为下行信道;如果所述第一信道为下行信道,所述第二信道为上行信道。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一通信设备根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量,包括:
所述第一通信设备根据所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵的逆矩阵,分别对所述第一信道在所述各个子载波的频率响应进行傅里叶逆变换,以得到所述各个子载波上的到达角度谱;
所述第一通信设备根据所述各个子载波上的到达角度谱、所述第一信道对应的Dirichlet核、所述第一信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第一信道的物理子径的相量,确定所述第一信道的物理子径的互易量;
其中,所述对角矩阵用于指示所述第一信道的物理子径的相位变化值,所述相量是根据所述第一信道的物理子径的幅度和初相确定的。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一通信设备根据所述第一信道的物理子径的互易量,构建所述第一信道对应的第二信道,包括:
所述第一通信设备根据所述第一信道的物理子径的互易量,确定所述第二信道对应的Dirichlet核、所述第二信道对应的傅里叶变换矩阵、所述第二信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第二信道的物理子径的相量;
所述第一通信设备根据所述第二信道对应的Dirichlet核、所述第二信道对应的傅里叶变换矩阵、所述第二信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第二信道的物理子径的相量,确定所述第二信道在所述各个子载波的频率响应;
所述第一通信设备根据所述第二信道在所述各个子载波的频率响应,构建所述第二信道。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述第一通信设备和所述第二通信设备所在的***为单输入多输出SIMO***,所述互易量包括到达角度、幅度、初相和传播路程。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述第一通信设备和所述第二通信设备所在的***为多输入多输出MIMO***,所述第一通信设备根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量,包括:
所述第一通信设备根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道在所述各个子载波频率的等比叠加响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量;
其中,所述等比叠加响应用于指示所述第一信道的物理子径上的第二通信设备多天线间的相位差,所述互易量包括到达角度、幅度、初相、发射角度和传播路程。
6.一种通信设备,其特征在于,包括:通信单元和处理单元;
所述通信单元,用于通过第一信道接收来自另一通信设备的参考信号;
所述处理单元,用于根据所述参考信号确定所述第一信道在各个子载波的频率响应,所述第一信道由一条或多条物理子径构成,所述各个子载波为所述第一信道的带宽下的子载波;
所述处理单元,还用于根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量,所述第一信道对应的Dirichlet核是根据所述第一信道的物理子径的到达角度和所述各个子载波的波长确定的,所述第一信道对应的Dirichlet核用于对所述物理子径的到达角度进行补偿,所述互易量包括以下参数值中的任一项或多项:到达角度、幅度、初相、发射角度、传播路程;
所述处理单元,还用于根据所述第一信道的物理子径的互易量,构建所述第一信道对应的第二信道;
其中,如果所述第一信道为上行信道,所述第二信道为下行信道;如果所述第一信道为下行信道,所述第二信道为上行信道。
7.根据权利要求6所述的通信设备,其特征在于,
所述处理单元,具体用于根据所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵的逆矩阵,分别对所述第一信道在所述各个子载波的频率响应进行傅里叶逆变换,以得到所述各个子载波上的到达角度谱;根据所述各个子载波上的到达角度谱、所述第一信道对应的Dirichlet核、所述第一信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第一信道的物理子径的相量,确定所述第一信道的物理子径的互易量;
其中,所述对角矩阵用于指示所述第一信道的物理子径的相位变化值,所述相量是根据所述第一信道的物理子径的幅度和初相确定的。
8.根据权利要求7所述的通信设备,其特征在于,
所述处理单元,具体用于根据所述第一信道的物理子径的互易量,确定所述第二信道对应的Dirichlet核、所述第二信道对应的傅里叶变换矩阵、所述第二信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第二信道的物理子径的相量;根据所述第二信道对应的Dirichlet核、所述第二信道对应的傅里叶变换矩阵、所述第二信道的物理子径对应的对角矩阵和所述第二信道的物理子径的相量,确定所述第二信道在所述各个子载波的频率响应;根据所述第二信道在所述各个子载波的频率响应,构建所述第二信道。
9.根据权利要求6-8任一项所述的通信设备,其特征在于,所述通信设备和所述另一通信设备所在的***为单输入多输出SIMO***,所述互易量包括到达角度、幅度、初相和传播路程。
10.根据权利要求6-8任一项所述的通信设备,其特征在于,所述通信设备和所述另一通信设备所在的***为多输入多输出MIMO***;
所述处理单元,具体用于根据所述第一信道在所述各个子载波的频率响应、所述第一信道在所述各个子载波频率的等比叠加响应、所述第一信道对应的Dirichlet核和所述第一信道对应的傅里叶变换矩阵,确定所述第一信道的物理子径的互易量;
其中,所述等比叠加响应用于指示所述第一信道的物理子径上的所述另一通信设备多天线间的相位差,所述互易量包括到达角度、幅度、初相、发射角度和传播路程。
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