赋形信息确定方法、通信设备和存储介质与流程

文档序号:31563512发布日期:2022-09-20 19:01阅读:25来源:国知局
赋形信息确定方法、通信设备和存储介质与流程

1.本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种赋形信息确定方法、通信设备和存储介质。


背景技术:

2.在一些通信场景下,终端可能会高速移动,当终端高速移动时,终端与网络设备之间的无线信道会发生显著改变。但目前对于终端的赋形信息是仅是基于某一时刻的信道信息确定的,这样当终端高速移动时,终端与网络设备之间的无线信道会发生显著改变,从而导致确定的赋形信息与信道容易不匹配,导致信号传输的鲁棒性比较差。


技术实现要素:

3.本发明实施例提供一种赋形信息确定方法、通信设备和存储介质,以解决信号传输的鲁棒性比较差的问题。
4.本发明实施例提供一种赋形信息确定方法,包括:
5.获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,其中,所述第一时刻为当前时刻,所述第二时刻是相对于所述当前时刻的未来时刻;
6.基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息。
7.可选的,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
8.获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;
9.基于所述信道信息集执行自回归(autoregressive,ar)预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
10.可选的,所述基于所述信道信息集执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
11.基于所述信道信息集,估计多径簇的时延时间序列;
12.基于所述多径簇的时延时间序列,估计所述多径簇的复振幅时间序列;
13.基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
14.可选的,所述基于所述多径簇的复振幅执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
15.基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar阶数;
16.基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar滤波器系数;
17.使用所述ar阶数和ar滤波器系数,预测每个径簇的第二时刻的复振幅;
18.对所述多个径簇的第二时刻的复振幅进行傅里叶变换,得到所述第二时刻的第二信道信息。
19.可选的,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
20.获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;
21.对所述信道信息集进行信道外插操作或者随机化操作,得到所述第二时刻的第二信道信息。
22.可选的,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
23.对所述第一信道信息执行第一操作,得到第一信道结果,对所述第二信道信息执行第二操作,得到第二信道结果;
24.基于所述第一信道结果和所述第二信道结果,确定所述终端的赋形信息;
25.其中,所述第一操作包括:乘以第一相位和第一权重中的至少一项;
26.所述第二操作包括:乘以第二相位和第二权重中的至少一项。
27.可选的,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
28.基于所述第一信道信息计算所述终端的第一赋形向量,基于所述第二信道信息计算所述终端的第二赋形向量;
29.基于所述第一赋形向量和第二赋形向量,确定所述终端的赋形信息。
30.可选的,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
31.基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的零空间展宽的赋形信息。
32.可选的,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
33.获取多用户多输入多输出(multi-user multiple-input multiple-output,mu-mimo)的多个终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息;
34.所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
35.基于所述多个终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,确定所述多个终端的赋形矩阵。
36.本发明实施例提供一种通信设备,包括:存储器、收发机和处理器,其中:
37.存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
38.获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,其中,所述第一时刻为当前时刻,所述第二时刻是相对于所述当前时刻的未来时刻;
39.基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息。
40.可选的,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
41.获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;
42.基于所述信道信息集执行自回归ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
43.可选的,所述基于所述信道信息集执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
44.基于所述信道信息集,估计多径簇的时延时间序列;
45.基于所述多径簇的时延时间序列,估计所述多径簇的复振幅时间序列;
46.基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
47.可选的,所述基于所述多径簇的复振幅执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
48.基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar阶数;
49.基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar滤波器系数;
50.使用所述ar阶数和ar滤波器系数,预测每个径簇的第二时刻的复振幅;
51.对所述多个径簇的第二时刻的复振幅进行傅里叶变换,得到所述第二时刻的第二信道信息。
52.可选的,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
53.获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;
54.对所述信道信息集进行信道外插操作或者随机化操作,得到所述第二时刻的第二信道信息。
55.可选的,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
56.基于所述第一信道信息计算所述终端的第一赋形向量,基于所述第二信道信息计算所述终端的第二赋形向量;
57.基于所述第一赋形向量和第二赋形向量,确定所述终端的赋形信息。
58.本发明实施例还提供一种通信设备,包括:
59.获取单元,用于获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,其中,所述第一时刻为当前时刻,所述第二时刻是相对于所述当前时刻的未来时刻;
60.确定单元,用于基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息。
61.可选的,所述获取单元用于获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;以及基于所述信道信息集执行自回归ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
62.可选的,所述获取单元用于获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;以及对所述第二信道信息集进行信道外插操作或者随机化操作,得到所述第二时刻的第二信道信息。
63.本发明实施例还提供一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行本发明实施例提供的赋形信息确定方
telecommunication system,umts)、全球互联微波接入(worldwide interoperability for microwave access,wimax)系统、5g新空口(new radio,nr)系统、6g系统等。这多种系统中均包括终端设备和网络设备。系统中还可以包括核心网部分,例如演进的分组系统(evloved packet system,eps)、5g系统(5gs)等。
80.请参见图1,图1是本发明实施可应用的网络构架的结构示意图,如图1所示,包括终端11和网络设备12。
81.其中,本发明实施例涉及的终端,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等。在不同的系统中,终端设备的名称可能也不相同,例如在5g系统中,终端设备可以称为用户设备(user equipment,ue)。无线终端设备可以经无线接入网(radio access network,ran)与一个或多个核心网(core network,cn)进行通信,无线终端设备可以是移动终端设备,如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端设备的计算机,例如,可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如,个人通信业务(personal communication service,pcs)电话、无绳电话、会话发起协议(session initiated protocol,sip)话机、无线本地环路(wireless local loop,wll)站、个人数字助理(personal digital assistant,pda)、redcap终端等设备。无线终端设备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station),移动站(mobile station)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点(access point)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(user terminal)、用户代理(user agent)、用户装置(user device),本发明实施例中并不限定。
82.本发明实施例涉及的网络设备,可以是基站,该基站可以包括多个为终端提供服务的小区。根据具体应用场合不同,基站又可以称为接入点,或者可以是接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端设备通信的设备,或者其它名称。网络设备可用于将收到的空中帧与网际协议(internet protocol,ip)分组进行相互更换,作为无线终端设备与接入网的其余部分之间的路由器,其中接入网的其余部分可包括网际协议(ip)通信网络。网络设备还可协调对空中接口的属性管理。例如,本发明实施例涉及的网络设备可以是全球移动通信系统(global system for mobile communications,gsm)或码分多址接入(code division multiple access,cdma)中的网络设备(base transceiver station,bts),也可以是带宽码分多址接入(wide-band code division multiple access,wcdma)中的网络设备(nodeb),还可以是长期演进(long term evolution,lte)系统中的演进型网络设备(evolutional node b,enb或e-nodeb)、5g网络架构(next generation system)中的5g基站(gnb)、6g中的基站,也可以是家庭演进基站(home evolved node b,henb)、中继节点(relay node)、家庭基站(femto)、微微基站(pico)等,本发明实施例中并不限定。在一些网络结构中,网络设备可以包括集中单元(centralized unit,cu)节点和分布单元(distributed unit,du)节点,集中单元和分布单元也可以地理上分开布置。
83.网络设备与终端之间可以各自使用一或多根天线进行多输入多输出(multi input multi output,mimo)传输,mimo传输可以是单用户mimo(single user mimo,su-mimo)或多用户mimo(multiple user mimo,mu-mimo)。根据根天线组合的形态和数量,mimo传输可以是2d-mimo、3d-mimo、fd-mimo或massive-mimo,也可以是分集传输或预编码传输
或波束赋形传输等。
84.请参见图2,图2是本发明实施例提供的一种赋形信息确定方法的流程图,如图2所示,包括以下步骤:
85.步骤201、获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,其中,所述第一时刻为当前时刻,所述第二时刻是相对于所述当前时刻的未来时刻;
86.步骤202、基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息。
87.其中,上述第二时刻可以是当前时刻之后的预设时间间隔的未来时刻,例如:间隔某一预测周期。上述信道信息可以是信道估计。这样可以实现基于当前时刻的信道估计和未来时刻的信道估计,确定终端的赋形信息,以及基于上述赋形信息与终端进行信号传输。
88.上述第一时刻的第一信道信息可以是通过信道估计得到的,上述第二时刻的第二信道信息可以是基于上述第一信道信息进行预测得到的信道信息。
89.另外,上述终端可以是或者多个终端,例如:在mu-mimo场景,可以是确定每个终端的赋形信息,例如:mu赋形权值。
90.本发明实施例中,通过上述步骤可以实现赋形信息是基于当前时刻和未来时刻的信道信息确定的,这样确定的赋形信息更加容易匹配由于终端高速移动导致的信道改变,进而提高信号传输的鲁棒性,还可以有效提升系统总吞吐量。
91.作为一种可选的实施方式,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
92.获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;
93.基于所述信道信息集执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
94.上述至少一个时刻可以是对于上述第一时刻来说的历史时刻的历史信道信息。
95.上述基于所述信道信息集执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息可以是,将信道信息集作为预先训练好的ar模型的输入,以预测上述第二时刻的第二信道信息。
96.或者,所述基于所述信道信息集执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,可以包括:
97.基于所述信道信息集,估计多径簇的时延时间序列;
98.基于所述多径簇的时延时间序列,估计所述多径簇的复振幅时间序列;
99.基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
100.上述基于所述信道信息集,估计多径簇的时延时间序列可以是,采用时延估计算法,估计多径簇的时延,以得到多径簇的时延时间序列。例如:采用esprit算法一次性估计出所有多径簇的时延。需要说明的是,本发明实施例中并不限定时延估计算法,具体可以采用协议中定义的时延估计算法。
101.上述基于所述多径簇的时延时间序列,估计所述多径簇的复振幅时间序列可以是,采用最大似然估计算法基于所述多径簇的时延时间序列,估计所述多径簇的复振幅时间序列。
102.上述基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息可以是,将多径簇的复振幅时间序列作为预先训练的ar模型的输入,以预测第二时
刻的第二信道信息。
103.该实施方式中,由于基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,从而可能提高第二信道信息预测的准确性,且所有典型无线信道场景均适用。
104.可选的,所述基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
105.基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar阶数;
106.基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar滤波器系数;
107.使用所述ar阶数和ar滤波器系数,预测每个多径簇的第二时刻的复振幅;
108.对所述多个多径簇的第二时刻的复振幅进行傅里叶变换,得到所述第二时刻的第二信道信息。
109.上述基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar阶数可以是,使用贝叶斯信息准则(bayesian information criterion,bic)基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar阶数,例如:使用bic信息准则对每个多径簇复振幅时间序列进行ar阶数估计,以得到上述ar阶数。
110.上述基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar滤波器系数可以是,使用最小二乘法基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar滤波器系数,例如:使用最小二乘法对每个多径簇复振幅时间序列进行ar滤波器系数估计,以得到上述ar滤波器系数。
111.使用所述ar阶数和ar滤波器系数,预测每个多径簇的第二时刻的复振幅可以是,使用所述ar阶数和ar滤波器系数对多径簇的复振幅进行ar递推,以得到每个多径簇的第二时刻的复振幅,其中,递推可以是1次或者多次递推。
112.需要说明的是,本发明实施例中,多径簇也可以称作多径时延簇或者时延簇。
113.该实施方式中,通过上述方式可以提高第二时刻的第二信道信息的准确性。进一步,通过ar预测可以大幅度降低计算量。
114.如图3所示,图3示出了针对多径时延簇复振幅的ar预测示意图,该图中每点可以与一个时刻的一个多径簇的复振幅对应。以信道估计周期(sounding周期)为10ms为例,利用历史信道估计结果进行ar预测能够得到未来10ms预测信道结果,再将该预测结果当作历史信道样本进行递推预测,得到未来20ms预测信道。
115.作为一种可选的实施方式,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
116.获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;
117.对所述信道信息集进行信道外插操作或者随机化操作,得到所述第二时刻的第二信道信息。
118.上述至少一个时刻可以是对于上述第一时刻来说的历史时刻的历史信道信息。
119.对所述信道信息集进行信道外插操作可以是,采用多项式外插法对所述信道信息集进行信道外插操作,例如:采用拉格朗日外插的信道外插方法对所述信道信息集进行信道外插操作。当然,本发明实施例中并不限定采用多项式外插法对所述信道信息集进行信道外插操作,例如:在一些实施方式或者场景中也可以采用单项式外插法对所述信道信息
集进行信道外插操作,或者线性外插法对对所述信道信息集进行信道外插操作。
120.下面以拉格朗日二阶外插法进行举例说明,其中,拉格朗日二阶外插表达式为:
[0121][0122]
其中,h
i,j,k
(t)表示第k个终端的第i根天线到基站第j根天线在时间t的信道系数,tf为信道估计的周期(sounding周期),δt为时延差,一般小于信道估计周期,n为整数。
[0123]
对于拉格朗日二阶信道外插,外插信道是根据前3次信道估计的周期(sounding周期)的权值得到,也就是实际上外插点包含了权值更新时刻前后一段时间内的信道信息,赋形权值的正交空间得到了扩大,干扰得到抑制。
[0124]
在实际应用中,每个终端的各个信道探测参考信号(sounding reference signal,srs)资源(或者频点)之间的权值计算各自独立,即只保证了终端间赋形权值在相同的频点彼此正交,不保证频点之间赋形权值的正交性。如图4所示,第1个频点对应的权值正交性关系可用图中带序号

的箭头表示。取未来5ms、10ms的2个外插信道基于信道特征值的赋形(eigenvalue based beamforming,ebb)权值做时域零空间展宽,新增的正交关系则对应于箭头

(这个操作建立在

的基础上)。此外,可对频域上相近的频点做零空间展宽,正交关系分别可以用图3中的



表示。在采用的展宽频点数一致的情况下,上述两种方法能够达到与取未来5ms、10ms的2个预测频点做时域零空间展宽相同的干扰抑制效果。
[0125]
通过结合仿真和实测表明拉格朗日二阶外插的性能接近于三阶或者四阶ar模型外插。
[0126]
需要说明的是,格朗日二阶外插法仅是一个可选的实施方式,例如:还可以采用格朗日三阶外插法或者格朗日四阶外插法。
[0127]
上述对所述信道信息集进行随机化操作可以是,对信道信息集中两个或者两个以上信道信息的线性组合,其中的组合系数可以随机化选取,其中,系数的幅度和为1。
[0128]
该实施方式中,由于对所述信道信息集进行信道外插操作或者随机化操作,得到所述第二时刻的第二信道信息,这样适用于多径稀疏信道的场景,例如某些室外空旷场景、毫米波场景、卫星通信场景。另外,该方案的计算复杂度较低。
[0129]
作为一种可选的实施方式,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
[0130]
对所述第一信道信息执行第一操作,得到第一信道结果,对所述第二信道信息执行第二操作,得到第二信道结果;
[0131]
基于所述第一信道结果和所述第二信道结果,确定所述终端的赋形信息。
[0132]
其中,所述第一操作可以包括:乘以第一相位和第一权重中的至少一项;
[0133]
所述第二操作可以包括:乘以第二相位和第二权重中的至少一项。
[0134]
其中,第一权重和第二权重可以为不同的权重,上述第一相位和第二相位可以为
相同或者不同的相位。
[0135]
例如:对上述第一信道结果和所述第二信道结果整体乘上随机相位,并赋予不同的权重,然后叠加一起得到作为确定赋形信息的信道样本,如作为零空间展宽的信道样本。例如,使用当前sounding周期的信道信息和上一sounding周期的信道信息得到的零空间展宽的样本可表示为:
[0136][0137]
其中,λ1,λ2,为信道样本的随机权重和随机相位偏转且λ1+λ2=1。仿真结果表明这样处理能够完全达到与时域/频域信道外插零空间展宽相同的效果。这么做的意义在于当srs prb资源有限的时候,可以通过少量的当前sounding信道信息和历史信道样本,随机生成出足够的具有一定随机性的展宽样本点,达到展宽目的。
[0138]
基于所述第一信道结果和所述第二信道结果,确定所述终端的赋形信息可以是,基于所述第一信道结果和所述第二信道结果进行波束赋波,以得到终端的赋形信息。例如:基于所述第一信道结果和所述第二信道结果进行迫零(zero-forcing,zf)赋形,以得到终端的赋形信息。
[0139]
该实施方式中,基于所述第一信道结果和所述第二信道结果,确定所述终端的赋形信息,这样可以提高赋形信息的准确性。
[0140]
作为一种可选的实施方式,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
[0141]
基于所述第一信道信息计算所述终端的第一赋形向量,基于所述第二信道信息计算所述终端的第二赋形向量;
[0142]
基于所述第一赋形向量和第二赋形向量,确定所述终端的赋形信息。
[0143]
基于所述第一信道信息计算所述终端的第一赋形向量可以是,基于第一信道信息执行赋形操作,得到终端的第一赋形向量。基于所述第二信道信息计算所述终端的第二赋形向量可以是,基于第二信道信息执行赋形操作,得到终端的第二赋形向量,例如:执行ebb赋形。
[0144]
另外,上述第一赋形向量和第二赋形向量也可以称作赋形权值。
[0145]
上述基于所述第一赋形向量和第二赋形向量,确定所述终端的赋形信息可以是,将第一赋形向量和第二赋形向量按照预设的方式进行正交或者拼接,得到终端的赋形信息。
[0146]
该实施方式中,基于所述第一赋形向量和第二赋形向量,确定所述终端的赋形信息,从而可以提高赋形信息的准确性。
[0147]
作为一种可选的实施方式,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
[0148]
基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的零空间展宽的赋形信息。
[0149]
其中,上述零空间展宽的赋形信息可以是,通过ebb权值正交化获取,即对第一信道信息和第二信道信息进行ebb赋形,得到ebb权值,再对ebb权值进行正交,以得到终端的零空间展宽的赋形信息。以zf波束赋形为例,zf使终端间赋形之后的等效信道相互正交,即终端间干扰为0。终端移动时,尤其在非视距(nlos)条件下,这种正交性很脆弱。以下介绍基
于当前信道估计h以及ar信道预测(信道外插/随机化同理)结果h’做zf赋形,抵抗时变信道基本原理。
[0150]
如图5所示,假设小区存在2个通信用户,zf算法不考虑信道时变,因此当下行发送时用户2赋形向量w与用户1时变信道不能保证正交,干扰抑制增益显著下降。该实施方式中,利用ar预测得到第二信道信息(h’样本),对h’样本进行赋形得到赋形向量w’,使赋形向量w’与h和h’共同构成的矢量空间正交。h和h’任意线性组合的矢量对应于未来一定时期内的时变信道,这个时间内的信道可以近似看作是当前时刻信道和预测信道的线性组合,即图中的αh+βh’。该信道矢量均落在h和h’共同构成的矢量空间(即null-space),即w’也是与该向量正交的,这样有效提高了zf抗时变性能。
[0151]
对于n个终端的赋形信息可以表示为如下:
[0152][0153]
其中,是第i个终端的使用第一信道信息获取的ebb赋形向量,是第i个用户使用第二信道信息获取的ebb赋形向量,和分别表示第nu个终端的分别使用第一信道信息和第二信道信息获取的两个ebb赋形向量。需要说明的是,上述公式中仅是将放在最前面,以便于获取第i个终端的使用第一信道信息获取的ebb赋形向量。另外,正交于第i个用户的当前(历史)信道hk和未来信道h
′k,k≠i。正交方案可以选用zf,向量矩阵w
′i满足使等效mu信道h
′iw
′i为对角阵。
[0154]
进一步的,可以对所有终端依次进行上述权值计算,得到最终各个终端的赋形向量矩阵:
[0155][0156]
其中,该公开中的是第i个终端的赋形信息。
[0157]
该实施方式中,基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的零空间展宽的赋形信息,能够在避免频繁更新赋形权值的情况下抑制当前至未来时刻这段时间内的用户间干扰和小尺度衰落,最终达到提升高速移动状态下mu传输速率的目的。例如:对于多径较为稀疏时,例如某些室外空旷场景、毫米波场景、卫星通信场景,可以带来明显的mu性能提升。
[0158]
作为一种可选的实施方式,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
[0159]
获取多用户多输入多输出mu-mimo的多个终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息;
[0160]
所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
[0161]
基于所述多个终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,确定所述多个终端的赋形矩阵。
[0162]
该实施方式中,可以如图6所示,通过信道ar预测或者线性外插确定所有用户的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,再采用ebb赋形权值计算所有用户的赋形权值,之后,分别对每个用户进行拼接权值矩阵,并进行正交化,得到每个用户的权值,
最后可以得到多个终端的赋形矩阵,该赋形矩阵包括每个终端的赋形信息。
[0163]
该实施方式中,可以在mu-mimo场景下得到每个终端的赋形信息。
[0164]
需要说明的是,本发明实施例提供的赋形信息确定方法可以应用于通信设备,例如:网络设备。
[0165]
本发明实施例中,获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,其中,所述第一时刻为当前时刻,所述第二时刻是相对于所述当前时刻的未来时刻;基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息。由于赋形信息是基于当前时刻和未来时刻的信道信息确定的,这样确定的赋形信息更加容易匹配由于终端高速移动导致的信道改变,进而提高信号传输的鲁棒性。
[0166]
请参见图7,图7是本发明实施例提供的一种通信设备的结构图,如图7所示,包括存储器720、收发机700和处理器710:
[0167]
存储器720,用于存储计算机程序;收发机700,用于在所述处理器710的控制下收发数据;处理器710,用于读取所述存储器720中的计算机程序并执行以下操作:
[0168]
获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,其中,所述第一时刻为当前时刻,所述第二时刻是相对于所述当前时刻的未来时刻;
[0169]
基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息。
[0170]
其中,在图7中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器710代表的一个或多个处理器和存储器720代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机700可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元,这些传输介质包括,这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。针对不同的用户设备,用户接口730还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
[0171]
处理器710负责管理总线架构和通常的处理,存储器720可以存储处理器700在执行操作时所使用的数据。
[0172]
可选的,处理器710可以是cpu(中央处埋器)、asic(application specific integrated circuit,专用集成电路)、fpga(field-programmable gate array,现场可编程门阵列)或cpld(complex programmable logic device,复杂可编程逻辑器件),处理器也可以采用多核架构。
[0173]
处理器通过调用存储器存储的计算机程序,用于按照获得的可执行指令执行本发明实施例提供的任一所述方法。处理器与存储器也可以物理上分开布置。
[0174]
可选的,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
[0175]
获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;
[0176]
基于所述信道信息集执行自回归ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
[0177]
可选的,所述基于所述信道信息集执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
[0178]
基于所述信道信息集,估计多径簇的时延时间序列;
[0179]
基于所述多径簇的时延时间序列,估计所述多径簇的复振幅时间序列;
[0180]
基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
[0181]
可选的,所述基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
[0182]
基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar阶数;
[0183]
基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar滤波器系数;
[0184]
使用所述ar阶数和ar滤波器系数,预测每个径簇的第二时刻的复振幅;
[0185]
对所述多个径簇的第二时刻的复振幅进行傅里叶变换,得到所述第二时刻的第二信道信息。
[0186]
可选的,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
[0187]
获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;
[0188]
对所述信道信息集进行信道外插操作或者随机化操作,得到所述第二时刻的第二信道信息。
[0189]
可选的,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
[0190]
对所述第一信道信息执行第一操作,得到第一信道结果,对所述第二信道信息执行第二操作,得到第二信道结果;
[0191]
基于所述第一信道结果和所述第二信道结果,确定所述终端的赋形信息。
[0192]
可选的,所述第一操作包括:乘以第一相位和第一权重中的至少一项;
[0193]
所述第二操作包括:乘以第二相位和第二权重中的至少一项。
[0194]
可选的,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
[0195]
基于所述第一信道信息计算所述终端的第一赋形向量,基于所述第二信道信息计算所述终端的第二赋形向量;
[0196]
基于所述第一赋形向量和第二赋形向量,确定所述终端的赋形信息。
[0197]
可选的,所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
[0198]
基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的零空间展宽的赋形信息。
[0199]
可选的,所述获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,包括:
[0200]
获取多用户多输入多输出mu-mimo的多个终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息;
[0201]
所述基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息,包括:
[0202]
基于所述多个终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,确定
所述多个终端的赋形矩阵。
[0203]
在此需要说明的是,本发明实施例提供的上述通信设备,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
[0204]
请参见图8,图8是本发明实施例提供的另一种通信设备的结构图,如图8所示,通信设备800,包括:
[0205]
获取单元801,用于获取终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,其中,所述第一时刻为当前时刻,所述第二时刻是相对于所述当前时刻的未来时刻;
[0206]
确定单元802,用于基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端的赋形信息。
[0207]
可选的,获取单元801用于获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;以及基于所述信道信息集执行自回归ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
[0208]
可选的,所述基于所述信道信息集执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
[0209]
基于所述信道信息集,估计多径簇的时延时间序列;
[0210]
基于所述多径簇的时延时间序列,估计所述多径簇的复振幅时间序列;
[0211]
基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息。
[0212]
可选的,所述基于所述多径簇的复振幅时间序列执行ar预测,得到所述第二时刻的第二信道信息,包括:
[0213]
基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar阶数;
[0214]
基于所述多径簇的复振幅时间序列估计ar滤波器系数;
[0215]
使用所述ar阶数和ar滤波器系数,预测每个径簇的第二时刻的复振幅;
[0216]
对所述多个径簇的第二时刻的复振幅进行傅里叶变换,得到所述第二时刻的第二信道信息。
[0217]
可选的,获取单元801用于获取所述终端的信道信息集,所述信道信息集包括所述第一时刻的第一信道信息,以及还包括所述第一时刻之前的至少一个时刻的信道信息;以及对所述信道信息集进行信道外插操作或者随机化操作,得到所述第二时刻的第二信道信息。
[0218]
可选的,确定单元802用于对所述第一信道信息执行第一操作,得到第一信道结果,对所述第二信道信息执行第二操作,得到第二信道结果;以及基于所述第一信道结果和所述第二信道结果,确定所述终端的赋形信息。
[0219]
可选的,所述第一操作包括:乘以第一相位和第一权重中的至少一项;
[0220]
所述第二操作包括:乘以第二相位和第二权重中的至少一项。
[0221]
可选的,确定单元802用于基于所述第一信道信息计算所述终端的第一赋形向量,基于所述第二信道信息计算所述终端的第二赋形向量;以及用于基于所述第一赋形向量和第二赋形向量,确定所述终端的赋形信息。
[0222]
可选的,确定单元802用于基于所述第一信道信息和第二信道信息,确定所述终端
的零空间展宽的赋形信息。
[0223]
可选的,获取单元102用于获取多用户多输入多输出mu-mimo的多个终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息;
[0224]
确定单元802用于基于所述多个终端的第一时刻的第一信道信息和第二时刻的第二信道信息,确定所述多个终端的赋形矩阵。
[0225]
在此需要说明的是,本发明实施例提供的上述通信设备,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
[0226]
需要说明的是,本发明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。另外,在本技术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。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。
[0227]
所述集成的单元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,可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术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全部或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)或处理器(processor)执行本技术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。
[0228]
本发明实施例还提供一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行本发明实施例提供的赋形信息确定方法。
[0229]
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(mo)等)、光学存储器(例如cd、dvd、bd、hvd等)、以及半导体存储器(例如rom、eprom、eeprom、非易失性存储器(nand flash)、固态硬盘(ssd))等。
[0230]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0231]
本技术是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装
置。
[0232]
这些处理器可执行指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的处理器可读存储器中,使得存储在该处理器可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0233]
这些处理器可执行指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0234]
显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
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