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CN106817720B - 一种获取信道信息的方法及装置 - Google Patents

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CN106817720B CN201510849028.7A CN201510849028A CN106817720B CN 106817720 B CN106817720 B CN 106817720B CN 201510849028 A CN201510849028 A CN 201510849028A CN 106817720 B CN106817720 B CN 106817720B
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Abstract

本发明提供一种获取信道信息的方法及装置，该方法包括：测量在第一载波频率上发送的测量导频信号，获得所述测量导频信号与接收天线之间的第一信道系数矩阵；对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵。通过本发明可以有效地减小系统反馈开销。

Description

一种获取信道信息的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种获取信道信息的方法和装置。
背景技术
无线通信系统中，发送端和接收端采取空间复用的方式使用多根天线来获取更高的速率。相对于一般的空间复用方法，一种增强的技术是接收端反馈给发送端信道信息，发送端根据获得的信道信息使用发射预编码技术，可以极大地提高传输性能。对于单用户多输入多输出(SU-MIMO，其中的MIMO表示Multi-input Multi-output，多输入多输出)中，直接使用信道特征矢量信息进行预编码；对于多用户MIMO(MU-MIMO)中，需要比较准确的信道信息。
TDD(Time Division Duplexing，时分双工)系统可以通过上下行信道互易性获取信道信息，即利用上行SRS(Sounding Reference Signal，探测参考信号)测量上行信道，得到信道系数矩阵Hu，继而假设互易性的存在有Hd＝Hu H从而获得下行信道系数矩阵Hd。
但是在FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)系统中，除非相关性较强的一些视距场景，目前较难通过上述互易性的利用方法获得比较准确下行信道信息。因此，在3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)长期演进(LongTerm Evolution，简称为LTE)计划中，信道信息的反馈主要是利用较简单的码本的反馈方法。由终端对信道信息进行量化反馈，一般采用的是隐式的量化反馈方法。
隐式的信道状态信息反馈包括：信道质量指示信息(Channel qualityindication，简称为CQI)、预编码矩阵指示符(Precoding Matrix Indicator，简称为PMI)和秩指示符(Rank Indicator，简称为RI)。
CQI为衡量下行信道质量好坏的一个指标。在36-213协议中CQI用0～15的整数值来表示，分别代表了不同的CQI等级，不同CQI对应着各自的调制方式和编码码率。RI用于描述空间独立信道的个数，对应信道响应矩阵的秩。在开环空间复用和闭环空间复用模式下，需要UE(用户设备)反馈RI信息，其他模式下不需要反馈RI信息。信道系数矩阵的秩和层数对应。PMI反馈的是最佳预编码信息，基于索引反馈，指示约定的码本中最匹配当前信道的特征的码字。
由于信道信息的量化反馈会占用较大的开销，比如LTE-A中4Tx和8Tx码本有256个码字，需要8bit(比特)，并且一般需要对多个子带进行反馈，因此总开销是较大的。随着多天线技术的发展，天线数目越来越多，这意味着信道系数矩阵的维度越来越大，对信道信息的量化反馈的计算量越来越大，而且需要的码字数目指数级增长，对终端的成本和复杂度提出了巨大挑战，同时也需要大量的反馈开销。
总的来说FDD下CSI的获取在天线数目比较多，信道的维度比较高时，面临了较多的技术问题：
测量导频CSI-RS的开销及覆盖问题没有得到有效的解决(导频资源有限)；CSI反馈开销在高维天线情况下仍然很大(开销随天线维度增加显著增长)；非强相关性信道反馈精度很低，几乎找不到可用的反馈技术和可接受的开销来获得足够的CSI精度。(多径数量较多使得量化效率很难有效的提升)；CSI量化的终端复杂度较高(码字选择复杂度)。
传统的隐式反馈方法，与TDD系统中通过互易性方法获得的CSI的方法相比，在复杂度、开销及性能方面是有明显差距的，但FDD系统利用互易性又较难像TDD系统一样获取比较准确的CSI，缺乏有效的互易性利用手段。这是现有技术存在的一个主要问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种获取信道信息的方法及装置，以减小系统反馈开销。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种获取信道信息的方法，包括：
测量在第一载波频率上发送的测量导频信号，获得所述测量导频信号与接收天线之间的第一信道系数矩阵；
对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵，包括：
利用矩阵Q将所述第一信道系数矩阵变换到指定域，得到所述指定域上的信道系数矩阵；
利用矩阵P对所述指定域上的信道系数矩阵进行工作频率调整，变换为原域的第二信道系数矩阵，其中，
所述矩阵P是根据所述第一载波频率与所述第二载波频率的比值，对所述矩阵Q的转置矩阵中元素的相位进行线性变换获得的。
进一步地，上述方法还具有下面特点：
所述矩阵Q是根据所述基站的天线拓扑和/或极化模式确定的。
进一步地，上述方法还具有下面特点：
所述矩阵Q中的列矢量是模为1的复数构成的矢量，或者是模为1的复数构成矢量的克罗内克积。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵，包括：
将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分；
根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整，其中，1≤N≤K；
将调整后的所述K个信道成分进行合并，获得所述第二载波频率上的第二信道系数矩阵。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分是利用以下任一种方式实现的：
离散傅里叶变换矩阵；
特征值分解或奇异值分解；
离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整，包括：
根据所述第一载波频率和所述第二载波频率的函数对所述K个信道成分中的N个信道成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
进一步地，上述方法还具有下面特点：还包括：
利用在M个资源元素上获得的所述第二信道系数矩阵，通过指定运算获取所述第二载波频率上信道系数协方差阵，其中，M≥1。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种获取信道信息的装置，其中，包括：
测量模块，用于测量在第一载波频率上发送的测量导频信号，获得所述测量导频信号与接收天线之间的第一信道系数矩阵；
处理模块，用于对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵。
进一步地，上述装置还具有下面特点：所述处理模块，具体用于利用矩阵Q将所述第一信道系数矩阵变换到指定域，得到所述指定域上的信道系数矩阵；利用矩阵P对所述指定域上的信道系数矩阵进行工作频率调整，变换为原域的第二信道系数矩阵，其中，所述矩阵P是根据所述第一载波频率与所述第二载波频率的比值，对所述矩阵Q的转置矩阵中元素的相位进行线性变换获得的，所述矩阵Q是根据所述基站的天线拓扑和/或极化模式确定的，所述矩阵Q中的列矢量是模为1的复数构成的矢量，或者是模为1的复数构成矢量的克罗内克积。
进一步地，上述装置还具有下面特点：
所述处理模块，具体用于将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分；根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信息成分进行调整，其中，1≤N≤K；将调整后的所述K个信道成分进行合并，获得所述第二载波频率上的第二信道系数矩阵。
进一步地，上述装置还具有下面特点：
所述处理模块，将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分是利用以下任一种方式实现的：离散傅里叶变换矩阵；特征值分解或奇异值分解；离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积。
进一步地，上述装置还具有下面特点：
所述处理模块，根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整，包括：
根据所述第一载波频率和所述第二载波频率的函数对所述N个信道成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
进一步地，上述装置还具有下面特点：
所述处理模块，还用于利用在M个资源元素上获得的所述第二信道系数矩阵，通过指定运算获取所述第二载波频率上信道系数协方差阵，其中，M≥1。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种获取信道信息的方法，包括：
第一通信节点接收第二通信节点发送的测量导频信号；
所述第一通信节点根据所述测量导频信号估计所述第一通信节点和所述第二通信节点之间的信道系数矩阵；
所述第一通信节点将所述信道系数矩阵信息发送给第三通信节点。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述第一通信节点将所述信道系数矩阵信息发送给第三通信节点，包括：
所述第一通信节点将所述信道系数矩阵信息分解成K个信道成分，
将所述K个信道成分信息发送给所述第三通信节点。
进一步地，上述方法还具有下面特点：
所述第一通信节点利用离散傅里叶变换将所述信道系数矩阵分解成K个成分，
所述第一通信节点将所述K个成分和所用离散傅里叶变换中所用各列的索引号发送给所述第三通信节点。
进一步地，上述方法还具有下面特点：
所述第一通信节点利用离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积将所述信道系数矩阵分解成K个成分；
所述第一通信节点将所述K个成分和所用离散傅里叶变换矩阵克罗内克乘积中所涉及到的离散傅里叶变换矢量索引号发送给所述第三通信节点。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种获取信道信息的装置，其中，包括：
接收模块，用于接收第二通信节点发送的测量导频信号；
处理模块，用于根据所述导频信号估计本节点和所述第二通信节点之间的信道系数矩阵；
发送模块，用于将所述信道系数矩阵信息发送给第三通信节点。
进一步地，上述装置还具有下面特点：
所述处理模块，还用于将所述信道系数矩阵信息分解成K个信道成分；
所述发送模块，用于将所述K个信道成分信息发送给所述第三通信节点。
进一步地，上述装置还具有下面特点：
所述处理模块，是利用离散傅里叶变换将所述信道系数矩阵分解成K个成分的；
所述发送模块，发送的所述K个信道成分信息包括，所述K个信道成分和所用离散傅里叶变换中所用各列的索引号。
进一步地，上述装置还具有下面特点：
所述处理模块，是利用离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积将所述信道系数矩阵分解成K个信道成分的；
所述发送模块，发送的所述K个信道成分信息包括，所述K个信道成分和所用离散傅里叶变换矩阵克罗内克乘积中所涉及到的离散傅里叶变换矢量索引号。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种获取信道信息的方法，包括：
接收通信节点发送的信道系数矩阵信息；
对所述信道系数矩阵信息进行处理，获得信道系数矩阵。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述接收到的信道系数矩阵信息包括K个信道成分信息；
所述对所述信道系数矩阵信息进行处理，获得信道系数矩阵，包括：
将所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整后，将所述K个信道成分合并获得信道系数矩阵，1≤N≤K。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述将所述K个信道成分中的N个信道成分进行载频换算包括：
利用载波频率的函数对所述K个信道成分中的N个信道成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种获取信道信息的装置，其中，包括：
接收模块，用于接收通信节点发送的信道系数矩阵信息；
处理模块，用于对所述信道系数矩阵信息进行处理，获得信道系数矩阵。
进一步地，上述装置还具有下面特点：所述接收模块，接收到的信道系数矩阵信息包括K个信道成分信息；
所述处理模块，具体用于将所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整后，将所述K个成分合并获得信道系数矩阵，1≤N≤K。
进一步地，上述装置还具有下面特点：
所述处理模块，将所述K个成分中的N个成分进行调整包括：利用载波频率的函数对所述K个成分中的N个成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
综上，本发明提供一种获取信道信息的方法及装置，可以有效地减小系统反馈开销。
附图说明
图1为本发明实施例的一种获取信道信息的方法的流程图；
图2为本发明实施例的获取第二信道系数矩阵原理的示意图；
图3为本发明实施例一的获取信道信息的装置的示意图；
图4为本发明实施例二的获取信道信息的装置的示意图；
图5为本发明实施例三的获取信道信息的装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本发明实施例的一种获取信道信息的方法的流程图，如图1所示，本实施例的方法包括以下步骤：
步骤11：测量在载波频率F1上发送的测量导频信号，获得F1上测量导频信号与接收天线之间的信道系数矩阵H1；
步骤12：对信道系数矩阵H1进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵H2。
在一优选实施例中，步骤12中对信道系数矩阵H1进行处理原理如图2所示，可包括以下步骤：
步骤12.1、利用线性变换将信道系数矩阵H1变换到基于Q矩阵中基矢量定义的域，得到变换后的信道系数矩阵
进一步的，所述线性变换矩阵为矩阵Q，矩阵Q根据基站的天线拓扑和极化配置确定。
矩阵Q中的列矢量均为形式，为DFT(DiscreteFourier Transform，离散傅里叶变换)矢量或者其他模值为1的复数构成的矢量。
步骤12.2、利用载波频率F1和F2的比值，对信道系数矩阵Q的转置矩阵中元素的相位进行线性变换，得到矩阵P，P＝F(Q，F1，F2)，F是Q的非线性函数。
步骤12.3、基站利用线性变换矩阵P对进行变换。
步骤13：利用在M个资源元素上获得的所述第二信道系数矩阵，通过指定运算获取所述第二载波频率上信道系数协方差阵，其中，M≥1；
在利用步骤11、12得到F2上信道系数矩阵的预测后，由于随机相位、路径延时等因素的影响，并不是F2上信道系数矩阵的精确预测。鉴于这个问题，F2上预编码传输和/或预编码导频等基于的是F2上统计信道信息，即F2上信道系数矩阵的协方差矩阵R2。R2的获取基于步骤12得到的F2上信道系数矩阵估计具体的方法是在M个RE上通过统计平均。第i个RE上预测的下行信道系数矩阵为那么R2的预测为
作为F2上信道获取的结果，可用于波束赋型和/或预编码和/或预编码导频等。
和现有方法相比，所述方法具有如下的有益效果：
A、反馈开销大幅度减小，本实施例的方法利用F1上信道测量得到F2的信道信息，不需要测量CSI并进行量化反馈，这使得系统反馈开销大幅度减小。
B、便于利用信道信息减小所需导频资源，在天线较多的场景下，得到F2上信道信息后，可利用于信道降维，以减小所需的导频资源。
C、实现复杂度低，对F2上信道信息的预测和对工作频率的调整均为线性变换，实现复杂度较低。
实施例一
对于上下行信道工作在不同频率且天线数为Antnum的1D天线阵列系统，本实施例采用一种近似逼近的方式。在通过步骤11中的上行信道测量得到上行信道系数矩阵Hu之后，利用以下的2个步骤对上行的Hu进行处理来逼近下行的Hd(fi)。
步骤12.1a：利用一个矩阵Q将信道进行变换，变换到指定的域，得到一个该指定域上的信道系数矩阵，可以发现，矩阵Q是与天线拓扑相关的，这里对于1D天线阵列最好的选择是采用DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)，假设一个Np点的DFT变换对应的变换矩阵Q为：
步骤12.1b：利用一个矩阵P将得到的指定域上的信道系数做上下行工作频率调整后，变换回原来的域得到与Hd(fi)有较好的互易性。这里对于1D天线阵列可以采用下面的变换矩阵P：
将得到的在M个RE上统计平均，得到可用于下行预编码导频或数据传输的下行信道协方差阵。
实施例二
对于2D天线阵列，与实施例一类似，但对应的矩阵Q和P会发生变化。
首先，利用步骤11中的上行信道探测得到上行信道系数矩阵，之后利用步骤12.1-步骤12.3中的方法，设计Q和P对得到的上行信道系数矩阵进行处理。Q和P中的每一行及每一列矢量都是由2个DFT矢量进行克罗内克积得到的，因此需要采用与天线阵列匹配的Q矩阵和P矩阵对信道系数矩阵进行处理。令Nh和Nv分别表示2D天线阵列中每行和每列的天线数，Oh和Ov分别表示水平方向和垂直方向角度采样系数，Q和P具体定义为：
其中，
将公式(4)-(9)构造的Q矩阵和P矩阵带入到步骤12.1-12.3中去，即可得到下行信道系数矩阵的预测。接着，利用公式(1)对在M个RE上进行下行信道系数矩阵预测的结果做统计平均之后，即可得到下行信道协方差矩阵的预测，并以之作为信道信息获取的最终结果。
实施例三
实施例一和实施例二中所述方法亦可视作将信道系数矩阵Hu分解成Np个或是NhOhNvOv个成分，再把这些成分的相位响应做载波频率调整后进行合并。
信道系数矩阵分解的具体方法适合天线拓扑和/或极化方式相关的。
此外，将信道系数矩阵分解成K个成分后，可以从中选取N个成分(1≤N≤K)进行相位响应的工作频率调整。
例如，对于1D天线阵列，当某些散射体在基站天线的垂直线上时，对于2D天线阵列，当某些散射体和基站天线平面的法线方向上时，基站可以测出用户的垂直、水平到达角为90°，由公式(4)、(6)-(7)得到的Q矩阵将上行信道系数矩阵分解之后，得到的成分中有T个成分为0。在这样的情形下，只需选取不为0的NhOhNvOv-T个成分，进行工作频率调整，即乘以fd/fu，fd是下行信道载波频率、fu是上行信道载波频率。调整完之后，再将所有的NhOhNvOv个成分合并为完整的信道系数矩阵。
实施例四
除了如实施例一至三中所述，使用DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)矩阵和/或DFT矩阵的克罗内克乘积将信道系数矩阵分解成K个成分之外，还可以使用特征值分解或是奇异值分解的方法。
例如，在2D天线阵列系统中，利用上行信道测量预测下行信道系数矩阵。将上行信道测量得到的结果Hu进行奇异值分解，从中可选择P个奇异值、L个左奇异矢量和R个右奇异矢量，总共K＝P+L+R个信道系数矩阵成分，其中，P个奇异值的某个排列可以构成一个矩阵D，D中主对角线或某个辅对角线上的元素为这P个奇异值，其余元素为0。对于每个左奇异矢量ul，将每个元素的相位乘以fd/fu，得到L个新的矢量u′l，并将其可排列成矩阵：
U＝[u′1 L u'L]
对于每个右奇异矢量vr，将每个元素的相位乘以fd/fu，得到R个新的矢量v'r，并将其排列成矩阵：
V＝[v′1 L v'R]
在这个例子中，工作频率调整后的相位是原相位的线性函数。接下来，进行矩阵相乘运算UDV，即可预测完整的下行信道系数矩阵。
实施例五
针对实施例四中所述的场景，除了直接在左右奇异矢量的相位进行变换之外，还可以通过估计与其最接近的DFT矢量，再对DFT矢量的相位进行换算。具体来说，对于每个左奇异矢量ul，按照如下方法得到DFT矢量
并将的相位乘以fd/fu，再将其排列成矩阵类似的，对于每个 右奇异矢量vr，按如下方法得到DFT矢量
并将的相位乘以fd/fu，再将其排列成矩阵这个例子中，调整 后矩阵的相位是原来K个成分相位的非线性函数。接下来，按照矩阵相乘运算EhDEv得到下行 信道系数矩阵。
实施例六
实施例四和五所述方法中，分解出的K＝P+L+R个成分的相位都被用来进行相位调整，事实上，也可从中选择一部分成分来进行相位调整。例如，当信道系数矩阵Hu的秩rank既小于行数又小于列数时，即rank<P、rank<L、rank<R，可分辨径的个数小于行数和列数，从P个奇异值里面选择模较大的rank个，以及这rank个奇异值对应的左奇异矢量u1L urank、右奇异矢量v1L vrank。利用实施例四中所述线性相位调整方法或者实施例五中所述非线性相位调整方法，对u1L urank、v1L vrank的相位进行调整，得到新的2rank个矢量u′1L u'rank、v1'Lvrank'，这2rank个矢量是DFT矢量(如实施例五中的方法)或是原奇异矢量的相位进行线性换算之后的结果(如实施例四中的方法)。最后，按如下公式将调整相位后的成分合并，以此得到下行信道系数矩阵：
图3为本发明实施例一的获取信道信息的装置的示意图，如图3所示，本实施例的装置包括：
测量模块，用于测量在第一载波频率上发送的测量导频信号，获得所述测量导频信号与接收天线之间的第一信道系数矩阵；
处理模块，用于对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵。
在一优选实施例中，所述处理模块，具体可用于利用矩阵Q将所述第一信道系数矩阵变换到指定域，得到所述指定域上的信道系数矩阵；利用矩阵P对所述指定域上的信道系数矩阵进行工作频率调整，变换为原域的第二信道系数矩阵，
其中，所述矩阵P是根据所述第一载波频率与所述第二载波频率的比值，对所述矩阵Q的转置矩阵中元素的相位进行线性变换获得的，
其中，所述矩阵Q是根据所述基站的天线拓扑和/或极化模式确定的，
在一优选实施例中，所述矩阵Q中的列矢量可以是模为1的复数构成的矢量，或者是模为1的复数构成矢量的克罗内克积。
在一优选实施例中，所述处理模块，具体可用于将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分；根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整，其中，1≤N≤K；将调整后的所述K个信道成分进行合并，获得所述第二载波频率上的第二信道系数矩阵。
在一优选实施例中，所述处理模块，将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分是利用以下任一种方式实现的：离散傅里叶变换矩阵；特征值分解或奇异值分解；离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积。
在一优选实施例中，所述处理模块，根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整，可以包括：
根据所述第一载波频率和所述第二载波频率的函数对所述第一信道系数矩阵的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
在一优选实施例中，所述处理模块，还可以用于利用在M个资源元素上获得的所述第二信道系数矩阵，通过指定运算获取所述第二载波频率上信道系数协方差阵，其中，M≥1。
本实施例的方法除了可以用于基站估计上行信道来预测下行信道外，还可用于以下的场景：
通信节点A向通信节点B发送导频序列，通信节点B估计A和B之间的信道系数矩阵；
通信节点B将A和B之间的信道系数矩阵的K个成分汇报给通信节点C；
通信节点C将K个成分中的N个(1≤N≤K)进行载频换算后，将K个成分合并，得到节点A和B之间的信道系数矩阵。
例如，在协作通信系统中，A是终端，B是基站，C是处理多个基站信息的中心处理单元，C需要得到不同终端和基站之间的信道信息来进行联合处理，因此，基站B需要将得到的信道信息传输给C。终端A给基站B发送SRS，基站B估计出A、B之间的信道系数矩阵HAB，并根据天线拓扑和/或极化方式利用DFT矩阵或者DFT矩阵的克罗内克积将HAB分解成多个成分，即QHAB。接着，基站B将QHAB以及DFT矩阵Q中涉及到的DFT矢量的索引一起汇报给中心处理单元C，C根据DFT矢量的索引构造出Q之后，利用工作频率转换的函数F(Q，F1，F2)构造出矩阵P，利用P来将接收到的多个成分合并为A、B之间完全信道系数矩阵，即PQHAB。对于1D天线阵列，Q、P的构造参见公式(2)-(3)，为提高传输效率，可选Np<Antnum；对于2D天线阵列，Q、P的构造参见公式(4)-(9)，过采样因子可选Oh＜1、Ov＜1。
在本实施例中，通信节点B还可以是有射频收发功能和一定基带处理功能的接入点或传输点，通信节点C是通过有线或无线的链路和通信节点B相连的中心处理单元。由于通信节点C需要得到不同基站/接入点/传输点和终端之间的信道信息进行联合处理，因此需要通信节点B将其和终端之间的信道信息上报给通信节点C进行集中的联合处理。运用本实施例中的方法，通信节点B汇报给通信节点C的信息载荷数减少，提高了信息上报的效率。
本发明的方法具有反馈开销小、终端复杂度低、便于减小导频资源需求、便于实现等优点。
图4为本发明实施例二的获取信道信息的装置的示意图，如图4所示，本实施例的装置包括：
接收模块，用于接收第二通信节点发送的测量导频信号；
处理模块，用于根据所述导频信号估计本节点和所述第二通信节点之间的信道系数矩阵；
发送模块，用于将所述信道系数矩阵信息发送给第三通信节点。
在一优选实施例中，所述处理模块，还可用于将所述信道系数矩阵信息分解成K个信道成分；
所述发送模块，用于将所述K个信道成分信息发送给所述第三通信节点。
在一优选实施例中，所述处理模块，是利用离散傅里叶变换将所述信道系数矩阵分解成K个信道成分的；
所述发送模块，发送的所述K个信道成分信息可以包括，所述K个信道成分和所用快速傅里叶逆变换中所用各列的索引号。
在一优选实施例中，所述处理模块，是利用离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积将所述信道系数矩阵分解成K个信道成分的；
所述发送模块，发送的所述K个信道成分信息可以包括，所述K个信道成分和所用离散傅里叶变换矩阵克罗内克乘积中所涉及到的离散傅里叶变换矢量索引号。
图5为本发明实施例三的获取信道信息的装置的示意图，如图5所示，本实施例的装置包括：
接收模块，用于接收通信节点发送的信道系数矩阵信息；
处理模块，用于对所述信道系数矩阵信息进行处理，获得信道系数矩阵。
在一优选实施例中，所述接收模块，接收到的信道系数矩阵信息包括K个信道成分信息；
所述处理模块，具体用于将所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整后，将所述K个成分合并获得信道系数矩阵，1≤N≤K。
在一优选实施例中，所述处理模块，将所述K个成分中的N个成分进行调整包括：利用载波频率的函数对所述K个成分中的N个成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (21)

1.一种获取信道信息的方法，包括：
测量在第一载波频率上发送的测量导频信号，获得所述测量导频信号与接收天线之间的第一信道系数矩阵；
对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵，包括：
利用矩阵Q将所述第一信道系数矩阵变换到指定域，得到所述指定域上的信道系数矩阵；
利用矩阵P对所述指定域上的信道系数矩阵进行工作频率调整，变换为原域的第二信道系数矩阵，其中，
所述矩阵P是根据所述第一载波频率与所述第二载波频率的比值，对所述矩阵Q的转置矩阵中元素的相位进行线性变换获得的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述矩阵Q是根据基站的天线拓扑和/或极化模式确定的。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述矩阵Q中的列矢量是模为1的复数构成的矢量，或者是模为1的复数构成矢量的克罗内克积。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：还包括：
利用在M个资源元素上获得的所述第二信道系数矩阵，通过指定运算获取所述第二载波频率上信道系数协方差阵，其中，M≥1。
5.一种获取信道信息的方法，包括：
测量在第一载波频率上发送的测量导频信号，获得所述测量导频信号与接收天线之间的第一信道系数矩阵；
对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵，包括：
将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分；
根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整，其中，1≤N≤K；
将调整后的所述K个信道成分进行合并，获得所述第二载波频率上的第二信道系数矩阵。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分是利用以下任一种方式实现的：
离散傅里叶变换矩阵；
特征值分解或奇异值分解；
离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整，包括：
根据所述第一载波频率和所述第二载波频率的函数对所述K个信道成分中的N个信道成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
8.如权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于：还包括：
利用在M个资源元素上获得的所述第二信道系数矩阵，通过指定运算获取所述第二载波频率上信道系数协方差阵，其中，M≥1。
9.一种获取信道信息的装置，其特征在于，包括：
测量模块，用于测量在第一载波频率上发送的测量导频信号，获得所述测量导频信号与接收天线之间的第一信道系数矩阵；
处理模块，用于对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵，具体用于利用矩阵Q将所述第一信道系数矩阵变换到指定域，得到所述指定域上的信道系数矩阵；利用矩阵P对所述指定域上的信道系数矩阵进行工作频率调整，变换为原域的第二信道系数矩阵，其中，所述矩阵P是根据所述第一载波频率与所述第二载波频率的比值，对所述矩阵Q的转置矩阵中元素的相位进行线性变换获得的，所述矩阵Q是根据基站的天线拓扑和/或极化模式确定的，所述矩阵Q中的列矢量是模为1的复数构成的矢量，或者是模为1的复数构成矢量的克罗内克积。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：
所述处理模块，还用于利用在M个资源元素上获得的所述第二信道系数矩阵，通过指定运算获取所述第二载波频率上信道系数协方差阵，其中，M≥1。
11.一种获取信道信息的装置，其特征在于，包括：
测量模块，用于测量在第一载波频率上发送的测量导频信号，获得所述测量导频信号与接收天线之间的第一信道系数矩阵；
处理模块，用于对所述第一信道系数矩阵进行处理，获得第二载波频率上的第二信道系数矩阵，具体用于将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分；根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信息成分进行调整，其中，1≤N≤K；将调整后的所述K个信道成分进行合并，获得所述第二载波频率上的第二信道系数矩阵。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于：
所述将所述第一信道系数矩阵分解成为K个信道成分是利用以下任一种方式实现的：离散傅里叶变换矩阵；特征值分解或奇异值分解；离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于：
所述根据所述第一载波频率和所述第二载波频率对所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整，包括：
根据所述第一载波频率和所述第二载波频率的函数对所述N个信道成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
14.如权利要求11-13任一项所述的装置，其特征在于：
所述处理模块，还用于利用在M个资源元素上获得的所述第二信道系数矩阵，通过指定运算获取所述第二载波频率上信道系数协方差阵，其中，M≥1。
15.一种获取信道信息的方法，包括：
第一通信节点接收第二通信节点发送的测量导频信号；
所述第一通信节点根据所述测量导频信号估计所述第一通信节点和所述第二通信节点之间的信道系数矩阵；
所述第一通信节点将所述信道系数矩阵信息发送给第三通信节点，包括：所述第一通信节点利用离散傅里叶变换将所述信道系数矩阵分解成K个成分；所述第一通信节点将所述K个成分和所用离散傅里叶变换中所用各列的索引号发送给所述第三通信节点；其中，1≤K；或者，
所述第一通信节点利用离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积将所述信道系数矩阵分解成K个成分；所述第一通信节点将所述K个成分和所用离散傅里叶变换矩阵克罗内克乘积中所涉及到的离散傅里叶变换矢量索引号发送给所述第三通信节点。
16.一种获取信道信息的装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收第二通信节点发送的测量导频信号；
处理模块，用于根据所述导频信号估计本节点和所述第二通信节点之间的信道系数矩阵，还用于利用离散傅里叶变换将所述信道系数矩阵分解成K个成分；其中，1≤K；
发送模块，用于将所述K个信道成分信息发送给第三通信节点，发送的所述K个信道成分信息包括，所述K个信道成分和所用离散傅里叶变换中所用各列的索引号。
17.一种获取信道信息的装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收第二通信节点发送的测量导频信号；
处理模块，用于根据所述导频信号估计本节点和所述第二通信节点之间的信道系数矩阵，还用于利用离散傅里叶变换矩阵的克罗内克乘积将所述信道系数矩阵分解成K个信道成分；其中，1≤K；
发送模块，用于将所述K个信道成分信息发送给第三通信节点，发送的所述K个信道成分信息包括，所述K个信道成分和所用离散傅里叶变换矩阵克罗内克乘积中所涉及到的离散傅里叶变换矢量索引号。
18.一种获取信道信息的方法，包括：
接收通信节点发送的信道系数矩阵信息；
对所述信道系数矩阵信息进行处理，获得信道系数矩阵；
所述接收到的信道系数矩阵信息包括K个信道成分信息；
所述对所述信道系数矩阵信息进行处理，获得信道系数矩阵，包括：
将所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整后，将所述K个信道成分合并获得信道系数矩阵，1≤N≤K。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：所述将所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整包括：
利用载波频率的函数对所述K个信道成分中的N个信道成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
20.一种获取信道信息的装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收通信节点发送的信道系数矩阵信息，接收到的信道系数矩阵信息包括K个信道成分信息；
处理模块，用于对所述信道系数矩阵信息进行处理，获得信道系数矩阵，具体用于将所述K个信道成分中的N个信道成分进行调整后，将所述K个成分合并获得信道系数矩阵，1≤N≤K。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于：
所述处理模块，将所述K个成分中的N个成分进行调整包括：利用载波频率的函数对所述K个成分中的N个成分的相位响应进行调整，调整后的相位响应是原相位的线性和/或非线性函数。
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