基于反馈信息形成预编码矩阵的方法、装置和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于反馈信息形成预编码矩阵的方法、装置和系统。
【背景技术】
[0002]预计到2020年，移动数据流量比2010年增长500-1000倍，5G系统需要相应的提升网络容量以满足数据业务爆发性增长需求。
[0003]超高清视频、视频会议、海量数据共享、3D游戏等大带宽的应用对通信速率提出了更高的需求。5G系统需要支持更高的数据速率以支持未来大带宽业务，并为网络中每一个用户提供和保证更高的、更公平的速率体验。
[0004]更高效率:未来网络将面临容量需求激增和频谱短缺的矛盾，5G需进一步提升频谱利用效率，包括提升空口频谱效率，改进频率使用方式。
[0005]更多连接数:各种新型业务、新型终端和机器类通信业务将极大地增加网络中的连接设备数，并消耗大量的网络资源。5G系统需要能够支持更多的在线用户和海量的设备连接。
[0006]大规模天线(Massive ΜΙΜΟ)是满足5G需求最有效的技术之一，国外已经开展了相应的研究，国内MT-2020(5G)推进组成立了大规模天线专题组进行研究，3GPP也已经启动了对3D-Mn?)的研究。大规模天线的优点在于:
[0007]1、大规模天线可提高频谱效率，从一定程度上缓解频谱短缺的问题；
[0008]2、大规模天线可提升网络容量，满足移动数据业务增长的需求；
[0009]3、大规模天线可提高边缘用户速率，提高小区覆盖；
[0010]4、大规模天线可提高同时在线用户数。
[0011]在FDD系统中，基站通过以下方式获取下行信道信息
[0012]1、基站发送下行导频(参考信号)；
[0013]2、用户对导频(参考信号)进行测量，选取与信道相匹配的码本并反馈给基站
[0014]基于FDD的大规模天线存在以下问题:
[0015]1、随着天线数的增加，下行导频(参考信号)的开销成线性增加；
[0016]2、随着天线数的增加，用户的反馈开销增加；
[0017]3、随着天线数的增加，码本的设计越来越难；
[0018]4、随着天线数的增加，用户计算的复杂度增加。
[0019]目前，现有技术中存在的技术方案及相应的缺点在于:
[0020]1、目前对Massive MHTO的研究大部分集中在TDD系统，利用上下行互易性获取下行信道信息；
[0021]2、在FDD系统中，无法利用上下行互易性，且目前对FDD系统中Massive MM)的研究比较少；
[0022]3、将LTE中的方法直接扩展到Massive ]\OMO中将产生上面涉及的问题。艮Ρ
[0023]□需要大量的下行导频(参考信号)的开销
[0024]□用户需要大量的反馈开销增
[0025]□复杂且困难的码本的设计
[0026]□用户计算的高复杂度
[0027]4、以上问题中导频和反馈开销直接影响Massive ΜΙΜΟ带来的性能增益。
【发明内容】
[0028]本发明实施例提供一种基于反馈信息形成预编码矩阵的方法、装置和系统。通过利用用户终端反馈的信息确定数据信道的预编码，从而能够降低系统复杂度、减小系统开销。
[0029]根据本发明的一个方面，提供一种基于反馈信息形成预编码矩阵的方法，包括:
[0030]利用大规模天线形成的Μ个波束，作为Μ个预编码矩阵{WJ，其中1彡i彡Μ ;[0031 ] 在Μ个预编码矩阵中选择Ν个预编码矩阵；
[0032]利用选择的Ν个预编码矩阵对Ν个导频信号进行预编码；
[0033]将经预编码处理的导频信号向用户终端进行发送；
[0034]当接收到用户终端反馈的索引信息时，根据用户终端反馈的索引信息形成预编码矩阵Τ。
[0035]在一个实施例中，当接收到用户终端反馈的索引信息时，根据用户终端反馈的索引信息形成预编码矩阵Τ的步骤包括:
[0036]当接收到用户终端反馈的预编码矩阵标识m时，查询与预编码矩阵标识m相关联的预编码矩阵
[0037]根据预编码矩阵Wm形成预编码矩阵T。
[0038]在一个实施例中，根据预编码矩阵Wm形成预编码矩阵T的步骤包括:
[0039]T =
[0040]在一个实施例中，当接收到用户终端反馈的索引信息时，根据用户终端反馈的索引信息形成预编码矩阵T的步骤包括:
[0041]当接收到用户终端反馈的最优码本标识η时，查询与标识η相关联的码本Ρη ；
[0042]根据预编码矩阵W和码本Ρη形成预编码矩阵Τ，其中W为包括所述Ν个预编码矩阵的预编码矩阵集合。
[0043]在一个实施例中，根据预编码矩阵W和码本Ρη形成预编码矩阵Τ的步骤包括:
[0044]T = ffPn0
[0045]在一个实施例中，在不同的时刻，在Μ个预编码矩阵中选择的Ν个预编码矩阵不同。
[0046]根据本发明的另一方面，提供一种基于反馈信息形成预编码矩阵的基站，包括波束形成单元、矩阵选择单元、导频信号预编码单元、大规模天线和预编码矩阵生成单元，其中:
[0047]波束形成单元，用于利用大规模天线形成Μ个波束，以作为Μ个预编码矩阵{WJ，其中1彡i彡Μ ;
[0048]矩阵选择单元，用于在Μ个预编码矩阵中选择Ν个预编码矩阵；
[0049]导频信号预编码单元，用于利用选择的N个预编码矩阵对N个导频信号进行预编码；
[0050]大规模天线，用于将经预编码处理的导频信号向用户终端进行发送；
[0051]预编码矩阵生成单元，用于当大规模天线接收到用户终端反馈的索引信息时，根据用户终端反馈的索引信息形成预编码矩阵T。
[0052]在一个实施例中，预编码矩阵生成单元具体在大规模天线接收到用户终端反馈的预编码矩阵标识m时，查询与预编码矩阵标识m相关联的预编码矩阵;根据预编码矩阵Wm形成预编码矩阵T。
[0053]在一个实施例中，预编码矩阵生成单元具体利用公式
[0054]T = ffn
[0055]形成预编码矩阵T。
[0056]在一个实施例中，预编码矩阵生成单元具体在大规模天线接收到用户终端反馈的最优码本标识η时，查询与标识η相关联的码本Ρη ;根据预编码矩阵W和码本Ρη形成预编码矩阵Τ，其中W为包括所述Ν个预编码矩阵的预编码矩阵集合。
[0057]在一个实施例中，预编码矩阵生成单元具体利用公式
[0058]T = WPn
[0059]形成预编码矩阵T。
[0060]在一个实施例中，矩阵选择单元还用于在不同的时刻，在Μ个预编码矩阵中选择的Ν个预编码矩阵不同。
[0061]根据本发明的另一方面，提供一种基于反馈信息形成预编码矩阵的系统，包括基站和用户终端，其中:
[0062]基站，为上述任一实施例涉及的基站；
[0063]用户终端，用于对接收到的导频信号进行测量，以获得信道信息，在信道信号中选择最优信道信号，并将与最优信道信号相关联的预编码矩阵标识m发送给基站；或者根据获得的信道信息选择最优码本，并将最优码本标识η发送给基站。
[0064]本发明通过利用大规模天线形成的Μ个波束，作为Μ个预编码矩阵，在Μ个预编码矩阵中选择Ν个预编码矩阵，利用选择的Ν个预编码矩阵对Ν个导频信号进行预编码，将经预编码处理的导频信号向用户终端进行发送，当接收到用户终端反馈的索引信息时，根据用户终端反馈的索引信息形成预编码矩阵Τ。通过利用用户终端反馈的信息确定数据信道的预编码，从而能够降低系统复杂度、减小系统开销。
【附图说明】
[0065]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通