新四季網

一種信道反饋方法和用戶設備及基站與流程

2023-07-21 03:40:26


本發明涉及移動通信技術領域,尤其涉及一種信道反饋方法和用戶設備及基站。

背景技術:
多輸入多輸出(MIMO,MultipleInputMultipleOutput)系統自適應均衡技術是提高無線通信系統的頻譜效率的有效方法,MIMO技術可以有效地消除多徑衰落的影響,而且不需要佔用額外的時間和頻帶資源,增加了系統傳輸速率。但是對於頻率選擇性衰落,MIMO系統是無能為力的。而正交頻分復用(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技術通過將頻率選擇性多徑衰落信道在頻域內轉變成平坦信道,解決了MIMO對抗頻率選擇性衰落和符號間幹擾的局限性。為提高移動通信系統的數據率、頻譜效率、可靠性,將OFDM和MIMO兩種技術相結合得到的多輸入多輸出正交頻分復用(MIMO-OFDM,MultipleInputMultipleOutput-OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技術被視為下一代高速無線區域網的核心技術。現有技術中存在一種窄帶MIMO系統的模擬反饋方法,但是只能適用於窄帶MIMO系統中的模擬反饋問題。在寬帶MIMO-OFDM系統中,由於子載波數目眾多,如果分別對每個子載波上的信道信息都單獨進行反饋,必然產生不可承受的反饋開銷。因此窄帶MIMO系統中的模擬反饋方法不能應用到寬帶MIMO-OFDM系統中。現有技術中還存在另一種模擬反饋的方法:在MIMO-OFDM系統中,利用各個子載波之間的頻域相關性,對子載波進行抽樣反饋,例如,若在每S個子載波中抽出一個來進行反饋,可以將反饋量減少S倍。用戶將經過抽樣的信道信息反饋到基站後,基站可通過信號處理方法重構出所有子載波上的信道信息,現有的在頻域上進行抽樣反饋的方法可以極大的降低系統反饋量,但是抽樣必須遵循抽樣定理,否則將會造成信號混疊。但是現有的頻域抽樣反饋方法就要求頻域抽樣反饋一定要非常密集,但是這樣會造成反饋開銷仍非常大。但在實際的MIMO-OFDM系統中,用戶向基站反饋信道信息佔用有用信號的帶寬,通常只能進行低速反饋,所以現有的頻域抽樣反饋的方法必然造成信號混疊,故現有的頻域抽樣反饋的方法也不能應用到MIMO-OFDM系統中。綜上,如何在MIMO-OFDM系統中實現模擬反饋已經成為困擾業界的一個難題。

技術實現要素:
本發明實施例提供了一種信道反饋方法和用戶設備及基站,能夠實現在MIMO-OFDM系統中高效的信道信息反饋。為解決上述技術問題,本發明實施例提供以下技術方案:一方面,本發明實施例提供一種信道反饋方法,包括:用戶設備獲取信道時域響應矩陣;所述用戶設備根據無線信道延時分布特性從所述信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值;所述用戶設備將所述時域響應壓縮值傳輸到基站。另一方面,本發明實施例提供的另一種信道反饋方法,包括:基站接收用戶設備傳輸的時域響應壓縮值;所述基站根據無線信道延時分布特性和所述時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣,所述信道時域響應矩陣包括所述時域響應壓縮值;所述基站根據所述信道時域響應矩陣獲取信道頻域響應矩陣。一方面,本發明實施例提供的用戶設備,包括:獲取單元,用於獲取信道時域響應矩陣;選取單元,用於根據無線信道延時分布特性從所述信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值;傳輸單元,用於將所述時域響應壓縮值傳輸到基站。另一方面,本發明實施例提供的基站,包括:接收單元,用於接收用戶設備傳輸的時域響應壓縮值;生成單元,用於根據無線信道延時分布特性和所述時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣,所述信道時域響應矩陣包括所述時域響應壓縮值;獲取單元,用於根據所述信道時域響應矩陣獲取信道頻域響應矩陣。從以上技術方案可以看出,本發明實施例具有以下優點:在本發明提供的一實施例中,用戶設備首先獲取到信道時域響應矩陣,然後根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值,最後用戶設備將時域響應壓縮值傳輸到基站,由於本發明實施例中用戶設備向基站反饋的是時域響應壓縮值,而時域響應壓縮值是用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取的,不需要分別對每個子載波上的信道信息進行單獨反饋,故所產生的反饋開銷較小,並且不需要抽樣反饋非常密集,故能夠避免信號產生混疊。在本發明提供的另一實施例中,基站首先從用戶設備接收到時域響應壓縮值,然後基站根據無線信道延時分布特性和時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣,最後基站根據信道時域響應矩陣獲取到信道頻域響應矩陣,由於本發明實施例中基站從用戶設備接收到時域響應壓縮值,而時域響應壓縮值是用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取的,不需要分別對每個子載波上的信道信息進行接收,故所產生的反饋開銷較小,並且不需要抽樣反饋非常密集,故能夠避免信號產生混疊。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對於本領域的技術人員來講,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例一提供的信道反饋方法的示意圖;圖2為本發明實施例一提供的ETU的示意圖;圖3為本發明實施例二提供的信道反饋方法的示意圖;圖4為本發明實施例三提供的信道反饋方法的示意圖;圖5為本發明實施例四提供的信道反饋方法與現有技術在均方誤差性能方面相比較的示意圖;圖6為本發明實施例四提供的信道反饋方法與現有技術在進行特徵模式傳輸的容量方面相比較的示意圖;圖7為本發明實施例五提供的信道反饋方法與現有技術在均方誤差性能方面相比較的示意圖;圖8為本發明實施例五提供的信道反饋方法與現有技術在進行特徵模式傳輸的容量方面相比較的示意圖;圖9為本發明實施例六提供的用戶設備的結構示意圖;圖10為本發明實施例七提供的基站的結構示意圖;圖11為本發明實施例八提供的信號傳輸系統的結構示意圖。具體實施方式本發明實施例提供了一種信道反饋方法和用戶設備及基站,能夠實現在MIMO-OFDM系統中高效的信道信息反饋。為使得本發明的發明目的、特徵、優點能夠更加的明顯和易懂,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而非全部實施例。基於本發明中的實施例,本領域的技術人員所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。在MIMO-OFDM系統中,實施MIMO自適應傳輸的前提條件是MIMO-OFDM系統中的基站側需要獲得當前無線信道的狀態信息。但是在頻分雙工中,基站側不能獲得必要的信道狀態信息,無法完成發送模式的自適應調整,因此需要建立一條由用戶設備側到基站側的低速反饋信道,將信道信息反饋至基站側。信道信息反饋技術中的關鍵問題是優化反饋方案,以較低的反饋開銷獲得較高的反饋精度,從而有效的提高前向鏈路的傳輸質量。目前存在一種窄帶MIMO系統的模擬反饋方法,其基本原理是將信道信息直接作為反饋信道的輸入符號進行傳輸,將信道衰落係數作為一個模擬量,像正常的數據符號一樣直接傳輸,不需要進行碼字選擇等操作,故通常情況下可以獲得較小的反饋延時。對於窄帶MIMO系統,用戶需要向基站反饋的信道係數是NUE行NBS列的信道矩陣H,反饋信道矩陣H的基本方法是逐列反饋,NUE行NBS列的信道矩陣H需要進行NBS次的反饋。基站經過NBS次的估計後將各列信道分別進行估計,就得到了整個信道矩陣的估計值。但是在寬帶MIMO-OFDM系統中,由於子載波數目眾多,如果分別對每個子載波上的信道信息都單獨進行反饋,必然產生不可承受的反饋開銷,故這種方法不能應用在MIMO-OFDM系統中,而本發明實施例提供的信道反饋方法能夠實現在MIMO-OFDM系統中高效的信道信息反饋,接下來將以多個實施例分別進行詳細說明,需要說明的是,本發明提供的多個實施例可以相互結合,從而生成其它實施例,這些實施例也可以實現本發明所要解決的問題。實施例一如圖1所示,本發明實施例提供的信道反饋方法,包括:101、用戶設備獲取信道時域響應矩陣。在本發明實施例中,MIMO-OFDM系統的下行鏈路是基於MIMO-OFDM技術實現,具體可以為採用K點的快速傅氏變換(FFT,FastFourierTransformation)調製,其中,K為並行的子載波個數,用戶設備首先要獲取信道時域響應矩陣。作為一種實現方式,用戶設備獲取信道時域響應矩陣具體可以包括如下步驟,但是在實際應用中還可以採用其它的方式獲取到信道時域響應矩陣,此處只作說明,不做限定。其中,具體可以包括:A1、用戶設備獲取在子載波上的信道頻域響應矩陣;A2、用戶設備對信道頻域響應矩陣進行離散傅立葉逆變換(IDFT,InverseDiscreteFourierTransform),以得到信道時域響應矩陣。對於步驟A1,用戶設備首先要獲取在子載波上的信道頻域響應矩陣,例如,假設基站在下行頻域信號中插入有導頻,則用戶設備就可以根據該導頻進行信道估計,準確的獲得下行信道的信道頻域響應矩陣。對於步驟A2,用戶設備對信道頻域響應矩陣進行離散傅立葉逆變換,就可以得到信道時域響應矩陣。在本發明實施例中,MIMO-OFDM系統中的用戶設備獲取到在子載波上的信道頻域響應矩陣之後,用戶設備對該信道頻域響應矩陣進行IDFT,就可以得到信道時域響應矩陣。需要說明的是,本發明實施例中由於需要將信道頻域響應矩陣變換為信道時域響應矩陣,故本發明實施例提供的信道反饋方法也可以被稱之為時域壓縮反饋方法,在此僅作說明,不做限定。102、用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值。在本發明實施例中,用戶設備獲取到信道時域響應矩陣之後,用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值。需要說明的是,在本發明實施例中,用戶設備需要事先確定無線信道延時分布特性(delayprofile),其中,無線信道延時分布特性是信道的一種統計特性,具體可以通過多種途徑確定。例如,無線通信系統上下行信號的傳播路徑是總是相同的,如果只考慮信道時延擴展,忽略具體的衰落值,頻分雙工(FDD,FrequencyDivisionDuplex)系統就具有上下行互易性,則通過對上行信道的觀測、估計,就可以獲得下行信道的延時分布特性,具體實現過程請參閱現有技術,此處不再贅述。在實際應用中,所述無線信道延時分布特性具體可以包括如下模型:擴展步行A模型(EPA,ExtendedPedestrianA)、擴展車載A模型(EVA,ExtendedVehicularA)、擴展典型城市模型(ETU,ExtendedTypicalUrban),但是無線信道延時分布特性也可以包括其他的模型,此處只作說明,不做限定。例如,如圖2所示,給出了ETU的一種示意圖,在圖2中橫軸為採樣時刻,縱軸為衰落功率,則在圖2中只有在少數幾個的採樣時刻上具有功率分布,大部分採樣時刻上都衰落功率都為零,為了清楚的描述衰落功率不為零的幾個採樣時刻,在圖2的左上角給出了局部放大圖。需要說明的是,作為一種實現方式,步驟102用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值具體可以包括步驟,但是在實際應用中還可以採用其它的方式獲取到信道時域響應矩陣,此處只作說明,不做限定。其中,具體可以包括:B1、用戶設備獲取無線信道延時分布特性中衰落功率超過預置門限的採樣時刻;B2、用戶設備從信道時域響應矩陣中選取出與採樣時刻對應的點,以得到時域響應壓縮值。對於步驟B1,用戶設備從無線信道延時分布特性中找出衰落功率超過預置門限的採樣時刻,例如可以將預置門限設置為零,則用戶設備需要從無線信道延時分布特性中找出衰落功率不為零的採樣時刻,又如可以將預置門限設置為一個特定的值例如0.3,則對於無線信道延時分布特性中衰落功率大於0.3的採樣時刻都需要找出來,對於步驟B2,用戶設備根據該衰落功率超過預置門限的採樣時刻從信道時域響應矩陣中與其對應的點,則被選取出的這些點就是時域響應壓縮值。103、用戶設備將時域響應壓縮值傳輸到基站。在本發明實施例中,用戶設備得到時域響應壓縮值之後,用戶設備就可以分別對這些得到的時域響應壓縮值進行模擬反饋,通過上行反饋鏈路以反饋信號的形式傳輸到基站,以使得基站根據反饋信號得到信道頻域響應矩陣。其中,模擬反饋就是將信道信息直接作為反饋信道的輸入符號進行傳輸,模擬反饋又可以稱之為顯示反饋,在此只作說明,不做限定。在本實施例中,用戶設備首先獲取到信道時域響應矩陣,然後根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值,最後用戶設備將時域響應壓縮值傳輸到基站,由於本發明實施例中用戶設備向基站反饋的是時域響應壓縮值,而時域響應壓縮值是用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取的,不需要分別對每個子載波上的信道信息進行單獨反饋,故所產生的反饋開銷較小,並且不需要抽樣反饋非常密集,故能夠避免信號產生混疊。以上實施例介紹了基於用戶設備側實現的信道反饋方法,接下來介紹MIMO-OFDM系統中另一組成部分基站側實現的信道反饋方法,請參閱圖3示。實施例二本發明實施例提供的信道反饋方法,包括:301、基站接收用戶設備傳輸的時域響應壓縮值。在本發明實施例中,基於前述實施例一的說明可知,用戶設備將時域響應壓縮值傳輸到基站,則基站就可以通過反饋鏈路接收到用戶設備傳輸的時域響應壓縮值。302、基站根據無線信道延時分布特性和時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣,其中,信道時域響應矩陣包括時域響應壓縮值。基站從用戶設備側接收到時域響應壓縮值之後,基站根據無線信道延時分布特性和時域響應壓縮值生成一個信道時域響應矩陣,在這個信道時域響應矩陣中包括了基站從用戶設備側得到的時域響應壓縮值。需要說明的是,在本發明實施例中,作為一種實現方式,基站根據無線信道延時分布特性和時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣具體可以包括如下步驟,但是在實際應用中還可以採用其它的方式獲取到信道時域響應矩陣,此處只作說明,不做限定。其中,具體可以包括:C1、基站根據無線信道延時分布特性生成信道時域響應矩陣的初始值。在本發明實施例中,基站根據無線信道延時分布特性生成信道時域響應矩陣的初始值,其中,基站生成的信道時域響應矩陣的長度和無線信道延時分布特性中的信道時延擴展長度相等。需要說明的是,在本發明實施例中,基站需要事先確定無線信道延時分布特性(delayprofile),其中,無線信道延時分布特性是信道的一種統計特性,具體可以通過多種途徑確定。例如,無線通信系統上下行信號的傳播路徑是總是相同的,如果只考慮信道時延擴展,忽略具體的衰落值,頻分雙工(FDD,FrequencyDivisionDuplex)系統就具有上下行互易性,則通過對上行信道的觀測、估計,就可以獲得無線信道延時分布特性,具體實現過程請參閱現有技術,此處不再贅述。在實際應用中,所述無線信道延時分布特性包括擴展步行A模型(EPA,ExtendedPedestrianA)、擴展車載A模型(EVA,ExtendedVehicularA)、擴展典型城市模型(ETU,ExtendedTypicalUrban),但是無線信道延時分布特性也可以包括其他的模型,此處只作說明,不做限定。例如,如圖2所示,給出了ETU的一種示意圖,在圖2中橫軸為採樣時刻,縱軸為衰落功率,則在圖2中只有在少數幾個的採樣時刻上具有功率分布,大部分採樣時刻上都衰落功率都為零,為了清楚的描述衰落功率不為零的幾個採樣時刻,在圖2的左上角給出了局部放大圖。C2、基站根據無線信道延時分布特性用時域響應壓縮值替換信道時域響應矩陣的初始值中與時域響應壓縮值對應的初始值。在本發明實施例中,基站生成信道時域響應矩陣的初始值之後,基站根據無線信道延時分布特性將信道時域響應矩陣的初始值中與時域響應壓縮值對應的初始值替換為時域響應壓縮值,則這些初始值被替換成時域響應壓縮值之後得到的就是信道時域響應矩陣了。需要說明的是,基站根據無線信道延時分布特性用時域響應壓縮值替換信道時域響應矩陣的初始值中與時域響應壓縮值對應的初始值具體可以包括步驟:D1、基站獲取無線信道延時分布特性中衰落功率超過預置門限的採樣時刻;D2、基站用時域響應壓縮值替換信道時域響應矩陣的初始值中與採樣時刻對應的初始值,以得到信道時域響應矩陣。對於步驟D1,基站從無線信道延時分布特性中找出衰落功率超過預置門限的採樣時刻,對於步驟D2,基站從信道時域響應矩陣的初始值中找到衰落功率超過預置門限的採樣時刻對應的初始值,用從用戶設備處接收到的時域響應壓縮值替換掉,則就可以得到信道時域響應矩陣。303、基站根據信道時域響應矩陣獲取信道頻域響應矩陣。在本發明實施例中,基站根據信道時域響應矩陣獲取信道頻域響應矩陣的其中一種實現方式可以為:基站對信道時域響應矩陣進行離散傅立葉變換(DFT,DiscreteFourierTransform),就可以得到信道頻域響應矩陣。基站獲取到信道時域響應矩陣之後,基站分別對信道時域響應矩陣做DFT,就可以得到在子載波上的信道頻域響應矩陣,從而得到用戶通過上行反饋鏈路傳輸的反饋信息。在本實施例中,基站首先從用戶設備接到時域響應壓縮值,然後基站根據無線信道延時分布特性和時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣,最後基站根據信道時域響應矩陣獲取到信道頻域響應矩陣的,由於本發明實施例中基站從用戶設備接收到時域響應壓縮值,而時域響應壓縮值是用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取的,不需要分別對每個子載波上的信道信息進行接收,故所產生的反饋開銷較小,並且不需要抽樣反饋非常密集,故能夠避免信號產生混疊。以上實施例分別介紹了MIMO-OFDM系統中用戶設備側和基站側如何實現的信道反饋方法,接下來以一個實際的應用場景進行詳細說明,請參閱圖4所示。實施例三本發明實施例提供的MIMO-OFDM系統的信道反饋方法如圖4所示,給出了時域壓縮反饋方法的原理圖。在MIMO-OFDM系統中,假設基站的天線數用NBS表示,用戶設備的天線數用NUE表示,並且基站的天線通常多於用戶設備的天線NBS≥NUE,如果採用k點的FFT調製,其中k為並行子載波的個數,在第k個子載波上,信道信息可以用NUE行NBS列的矩陣H(k),k=0,...,k-1來表示。若用戶設備獲取到的信道頻域響應矩陣為H(k),k=0,...,k-1,對其進行k點的IDFT變換,則得到的信道時域響應矩陣為d=0,...,k-1。根據MIMO-OFDM系統的無線信道延時分布特性,從信道時域響應矩陣中找出不為0的點,記這些不為零的點為時域響應壓縮值接下來,用戶設備分別對時域響應壓縮值進行模擬反饋,將作為反饋信號傳輸到基站。基站首先接收用戶設備傳輸的反饋信號,此處將收到的反饋信號記為假設無線信道延時分布特性中的信道時延擴展長度為D,接下來,基站根據該信道時延擴展長度D生成一組初始值都是零並且長度為D的信道時域響應矩陣然後,基站將接收到的反饋信號替換到信道時域響應矩陣的初始值中與反饋信號對應的初始值,即基站將反饋信號放到信道時域響應矩陣中的對應位置,得到了信道時域響應矩陣最後,基站對信道時域響應矩陣進行DFT,就可以得到在各個子載波上的信道頻域響應矩陣。在本實施例中,用戶設備首先對信道頻域響應矩陣進行離散傅立葉變換得到信道時域響應矩陣,然後根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值,最後用戶設備分別將時域響應壓縮值作為模擬反饋的反饋信號傳輸到基站,由於本發明實施例中用戶設備向基站反饋的是時域響應壓縮值,而時域響應壓縮值是用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取的,不需要分別對每個子載波上的信道信息進行單獨反饋,故所產生的反饋開銷較小,並且不需要抽樣反饋非常密集,故能夠避免信號產生混疊。上述實施例介紹了MIMO-OFDM系統中的用戶設備和基站如何相互協調以進行模擬反饋,需要說明的是,本發明提供的實施例一至實施例三可以相互結合,從而生成其它實施例,這些實施例也可以實現本發明所要解決的問題。為了說明本發明實施例提供的MIMO-OFDM系統的模擬反饋方法相比於現有技術中的模擬反饋方法能夠實現高效的信道信息反饋,接下來將進行仿真評估,請參閱實施例四。實施例四進行仿真之前,先說明一下現有技術中存在的一種頻域抽樣反饋方法。在MIMO-OFDM系統中,子載波數目眾多,但是各子載波上的信道信息不是相互獨立的,而是存在非常強的相關性。為了利用頻域相關性,現有的做法就是對子載波進行抽樣反饋,例如,若在每s個子載波中抽出一個來進行反饋,可以將反饋量減少s倍。用戶將經過抽樣的信道信息反饋到基站後,基站可通過信號處理方法重構出所有子載波上的信道信息,現有的在頻域上進行抽樣反饋的方法可以極大的降低系統反饋量,但是抽樣必須遵循抽樣定理,否則將會造成信號混疊。在抽樣定理規定:頻域抽樣反饋中,總共需要反饋的子載波個數不能小於信道時延擴展,否則會造成信號混疊,不能完整的恢復其他子載波上的信道信息。故現有的頻域抽樣反饋方法就要求頻域抽樣反饋一定要非常密集,但是這樣會造成反饋開銷非常大。但在實際的MIMO-OFDM系統中,用戶向基站反饋信道信息佔用有用信號的帶寬,通常只能進行低速反饋,所以現有的頻域抽樣反饋的方法必然造成信號混疊,故現有的頻域抽樣反饋的方法也不能應用到MIMO-OFDM系統中,接下來將通過仿真具體說明本發明的方法和該現有技術的頻域抽樣反饋方法。現有的頻域抽樣反饋方法主要利用頻域相關性對子載波進行抽樣反饋,例如,若在每s個子載波中抽出一個來進行反饋,可以將反饋量減少S倍,S為自然數。用戶設備將經過抽樣的信道信息反饋到基站後,基站可通過信號處理方法重構出所有子載波上的信道信息。基站可通過信號處理方法重構出所有子載波上的信道信息,常用的重構方法包括:1、復用。將抽樣反饋的信道信息直接應用於鄰近的若干個子載波上。例如,已反饋了子載波2上的信道信息,則在子載波1、2、3上都應用這個反饋信息。2、線性插值。將抽樣反饋的信道信息進行線性插值,得出其他子載波上的信道信息。例如,已反饋了子載波2和6上的信道信息,則將這兩個反饋值進行插值,得到子載波3、4、5的信道信息。3、濾波。對反饋後的信號進行濾波處理後,得到其他子載波上的信道信息。最有效的濾波方法是時域濾波。反饋子信道一般呈梳狀分布。基站接收到這些子信道上的信息後,對其進行IDFT變換到時域,然後根據信道統計特性,保留有用路徑或者叫抽頭上的信號,濾除其他抽頭上的噪聲,最後再將濾波後的信號進行DFT變換到頻域。接下來將對本發明實施例提供的時域壓縮方法進行仿真評估,並與前述介紹的基於頻域抽樣反饋的三種方法進行了對比。在仿真中,假設基站有4根天線,用戶有2根天線。按照第三代合作夥伴計劃(3GPP,The3rdGenerationPartnershipProject)標準,OFDM時域抽樣間隔設為Ts=1/l5/2048ms,包括2048個子載波,一個不含循環前綴(CP,CyclicPrefix)的OFDM符號周期為1/15ms,CP長度大於無線信道時延擴展。無線信道衰落係數根據3GPP標準產生,包括EPA、EVA、ETU三種時延擴展模型,各天線上的信道衰落是不相關的。對於FDD系統,上下行信道相互獨立,但都服從相同的時延擴展模型。用戶設備需要將下行鏈路的信道信息反饋給基站。在每次反饋中,假設用戶可以反饋32個信道矩陣。假設系統上下行鏈路的信噪比是相同的,並且反饋符號與信息符號的發送功率也是相同的,以EVA的信道環境仿真為例進行說明,具體的仿真結果請參閱圖5所示,圖5為種模擬反饋方案的均方誤差(MSE,MeanSquaredError)性能的比較,其中均方誤差是指所有子載波上的信道真值與反饋值的均方差的平均值。由圖5可見,信噪比(SNR,SignaltoNoiseRatio)在取各個不同的值時,歸一化均方誤差(MSE,MeanSquaredError)總是小於1,即抽樣反饋造成了信號混疊,但是隨著SNR取值的增加,基於頻域抽樣反饋的三種方法(復用、插值和濾波)得到的歸一化均方誤差保持了基本不變,不再發生顯著的減小,即現有的基於頻域抽樣反饋的三種方法(復用、插值和濾波)都出現了誤差平臺(errorfloor)。而本發明實施例提出的時域壓縮的方法,在隨著SNR取值的增加,歸一化均方誤差出現了顯著的減小,並不存在誤差平臺,故本發明提供的方法其性能明顯優於其他現有的方法。圖6顯示了各種信道環境中,進行特徵模式傳輸所能獲得的信道容量,從圖6中可以看到,在EPA信道環境中,本發明的方法和現有的三種方法得到的容量值差別較小,即在EPA信道環境下,四種反饋方案性能相差較小,但是在EVA和ETU信道環境中,基於頻域抽樣反饋的三種方案(復用、插值和濾波)得到的容量值明顯小於基於本發明的方法得到的容量值,也就是說,基於頻域抽樣反饋的三種方案(復用、插值和濾波)性能逐漸變差,而本發明實施例提供的時域壓縮反饋方法的性能基本保持不變。為了說明本發明實施例提供的信道反饋方法相比於現有技術中的信道反饋方法能夠實現高效的信道信息反饋,接下來將再次進行仿真評估,請參閱實施例五。實施例五在此,將對本發明實施例提供的時域壓縮方法進行仿真評估,並與前述介紹的基於頻域抽樣反饋的三種方法進行了對比。在仿真中,假設基站有4根天線,用戶有1根天線。其它仿真參數與前述實施例四保持一致。仿真結果如圖7和8所示。其中,圖7為EVA信道環境中,各種模擬反饋方案的均方誤差性能的比較,SNR在取各個不同的值時,歸一化均方誤差(總是小於1,即抽樣反饋造成了信號混疊,但是隨著SNR取值的增加,基於頻域抽樣反饋的三種方法(復用、插值和濾波)得到的歸一化均方誤差保持了基本不變,不再發生顯著的減小,即現有的基於頻域抽樣反饋的三種方法(復用、插值和濾波)都出現了誤差平臺。而本發明實施例提出的時域壓縮的方法,在隨著SNR取值的增加,歸一化均方誤差出現了顯著的減小,並不存在誤差平臺,故本發明提供的方法其性能明顯優於其他現有的方法。圖8為進行特徵模式傳輸所能獲得的信道容量的示意圖,圖8顯示了各種信道環境中,進行特徵模式傳輸所能獲得的信道容量,從圖8中可以看到,在EPA信道環境中,本發明的方法和現有的三種方法得到的容量值差別較小,即在EPA信道環境下,四種反饋方案性能相差較小,但是在EVA和ETU信道環境中,基於頻域抽樣反饋的三種方案(復用、插值和濾波)得到的容量值明顯小於基於本發明的方法得到的容量值,也就是說,基於頻域抽樣反饋的三種方案(復用、插值和濾波)性能逐漸變差,而本發明實施例提供的時域壓縮反饋方法的性能基本保持不變。從這些仿真結果中可以看出,本發明實施例提供的時域壓縮反饋算法都獲得了明顯的性能增益。以上實施例描述本發明實施例提供的信道反饋方法,接下來介紹基於上述方法實現的用戶設備和基站以及信道傳輸系統,需要說明的是,在實際應用中,本發明實施例提供的用戶設備和基站具體可以內置於MIMO-OFDM系統內,通過軟體或硬體集成的方式來實現時域壓縮反饋。在本發明實施例中將介紹和上述方法實施例中介紹的方法相對應的裝置,具體各單元的執行方法可參見上述方法實施例,在此僅描述相關單元的內容,具體說明如下。實施例六如圖9所示,本發明實施例提供的用戶設備900,包括:獲取單元901,用於獲取信道時域響應矩陣;選取單元902,用於根據無線信道延時分布特性從所述信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值;傳輸單元903,用於將時域響應壓縮值傳輸到基站。需要說明的是,作為一種實現方式,選取單元902具體可以包括(未在圖9中示出):第一獲取子單元,用於獲取無線信道延時分布特性中衰落功率超過預置門限的採樣時刻;選取子單元,用於從所述信道時域響應矩陣中選取出與所述採樣時刻對應的點,以得到時域響應壓縮值。需要說明的是,作為一種實現方式,獲取單元901具體可以包括(未在圖9中示出):第二獲取子單元,用於獲取在子載波上的信道頻域響應矩陣;變換子單元,用於對信道頻域響應矩陣進行離散傅立葉逆變換,以得到信道時域響應矩陣。需要說明的是,上述裝置各模塊/單元之間的信息交互、執行過程等內容,由於與本發明方法實施例基於同一構思,其帶來的技術效果與本發明方法實施例相同,具體內容可參見本發明如圖1所示的方法實施例中的敘述,此處不再贅述。在本發明提供的實施例中,用戶設備首先獲取到信道時域響應矩陣,然後根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值,最後用戶設備將時域響應壓縮值傳輸到基站,由於本發明實施例中用戶設備向基站反饋的是時域響應壓縮值,而時域響應壓縮值是用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取的,不需要分別對每個子載波上的信道信息進行單獨反饋,故所產生的反饋開銷較小,並且不需要抽樣反饋非常密集,故能夠避免信號產生混疊。實施例七如圖10所示,本發明實施例提供的基站1000,包括:接收單元1001,用於接收用戶設備傳輸的時域響應壓縮值;生成單元1002,用於根據無線信道延時分布特性和所述時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣,所述信道時域響應矩陣包括時域響應壓縮值;獲取單元1003,用於根據信道時域響應矩陣獲取信道頻域響應矩陣。需要說明的是,對於生成單元1002而言,生成單元1002具體可以包括(未在圖10中示出):生成子單元,用於根據無線信道延時分布特性生成信道時域響應矩陣的初始值;替換子單元,用於根據無線信道延時分布特性用時域響應壓縮值替換信道時域響應矩陣的初始值中與所述時域響應壓縮值對應的初始值。需要說明的是,替換子單元具體可以用於獲取無線信道延時分布特性中衰落功率超過預置門限的採樣時刻;用時域響應壓縮值替換信道時域響應矩陣的初始值中與採樣時刻對應的初始值,以得到信道時域響應矩陣。需要說明的是,上述裝置各模塊/單元之間的信息交互、執行過程等內容,由於與本發明方法實施例基於同一構思,其帶來的技術效果與本發明方法實施例相同,具體內容可參見本發明如圖3所示的方法實施例中的敘述,此處不再贅述。在本發明提供的實施例中,基站首先從用戶設備接收到時域響應壓縮值,然後基站根據無線信道延時分布特性和時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣,最後基站根據信道時域響應矩陣獲取到信道頻域響應矩陣,由於本發明實施例中基站從用戶設備接收到時域響應壓縮值,而時域響應壓縮值是用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取的,不需要分別對每個子載波上的信道信息進行接收,故所產生的反饋開銷較小,並且不需要抽樣反饋非常密集,故能夠避免信號產生混疊。實施例八本發明實施例提供了一種信號傳輸系統,如圖11所示,信號傳輸系統1100,包括:用戶設備1101和基站1102,其中,本發明實施例提供的用戶設備1101,包括:獲取單元,用於獲取信道時域響應矩陣;選取單元,用於根據無線信道延時分布特性從所述信道時域響應矩陣中選取出時域響應壓縮值;傳輸單元,用於將時域響應壓縮值傳輸到基站。需要說明的是,作為一種實現方式,選取單元具體可以包括(未在圖11中示出):第一獲取子單元,用於獲取無線信道延時分布特性中衰落功率超過預置門限的採樣時刻;選取子單元,用於從所述信道時域響應矩陣中選取出與所述採樣時刻對應的點,以得到時域響應壓縮值。需要說明的是,作為一種實現方式,用戶設備1101的獲取單元具體可以包括(未在圖11中示出):第二獲取子單元,用於獲取在子載波上的信道頻域響應矩陣;變換子單元,用於對信道頻域響應矩陣進行離散傅立葉逆變換,以得到信道時域響應矩陣。接下來介紹本發明實施例提供的基站1102,包括(未在圖11中示出):接收單元,用於接收用戶設備傳輸的時域響應壓縮值;生成單元,用於根據無線信道延時分布特性和所述時域響應壓縮值生成信道時域響應矩陣,所述信道時域響應矩陣包括時域響應壓縮值;獲取單元,用於根據信道時域響應矩陣獲取信道頻域響應矩陣。需要說明的是,對於生成單元而言,生成單元具體可以包括(未在圖11中示出):生成子單元,用於根據無線信道延時分布特性生成信道時域響應矩陣的初始值;替換子單元,用於根據無線信道延時分布特性用時域響應壓縮值替換信道時域響應矩陣的初始值中與所述時域響應壓縮值對應的初始值。需要說明的是,替換子單元具體可以用於獲取無線信道延時分布特性中衰落功率超過預置門限的採樣時刻;用時域響應壓縮值替換信道時域響應矩陣的初始值中與採樣時刻對應的初始值,以得到信道時域響應矩陣。需要說明的是,上述裝置各模塊/單元之間的信息交互、執行過程等內容,由於與本發明方法實施例基於同一構思,其帶來的技術效果與本發明方法實施例相同,具體內容可參見本發明的方法實施例中的敘述,此處不再贅述。在本發明提供的實施例中,由於用戶設備向基站反饋的是時域響應壓縮值,而時域響應壓縮值是用戶設備根據無線信道延時分布特性從信道時域響應矩陣中選取的,不需要分別對每個子載波上的信道信息進行單獨反饋,故所產生的反饋開銷較小,並且不需要抽樣反饋非常密集,故能夠避免信號產生混疊。需要說明的是,上述實施例六、七、八介紹了信號傳輸系統以及其中的用戶設備和基站,本發明提供的實施例六至實施例八可以相互結合,從而生成其它實施例,這些實施例也可以實現本發明所要解決的問題。本領域普通技術人員可以理解,本發明實施例中的方法可以採用不同的方式來實施。例如,這些方法可以採用硬體、軟體或者硬體和軟體結合的方式通過程序指令來實施。該程序指令在執行時,執行包括本發明實施例中的方法。對於採用硬體實施的方式,本發明實施例中的一個或者多個處理模塊可以在一個或者多個電路模塊中實施,該電路模塊可以為專用集成電路(ASICs,ApplicationSpecificIntegratedCircuits),數位訊號處理器(DSPs,DigitalSignalProcessors),數位訊號處理設備(DSPDs,DigitalSignalProcessingDevices),可編程邏輯器件(PLDs,ProgrammableLogicDevices),現場可編程門陣列(FPGAs,FieldProgrammableGateArrays),處理器,控制器,微處理器,微控制器,或者其他進行設計並且可以用來執行本發明實施例中的方法的電子設備。採用軟體實施的方式,本發明實施例中的方法可以採用使用一個或者多個模塊的方式來實施,例如,可以採用基於過程或者功能的模塊化的方式來實現。這些程序指令可以實施在任何計算機或者機器可讀介質。例如,該可讀介質可以為內存、ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。內存可以位於處理器內,也可以位於處理器外。此處,內存指的是任何類型的長期內存、短期內存、可擦除內存、不可擦除內存或者其他類型的內存。以上對本發明所提供的一種信道反饋方法和用戶設備及基站進行了詳細介紹,對於本領域的一般技術人員,依據本發明實施例的思想,在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。

同类文章

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法【專利摘要】本實用新型公開了一種新型多功能組合攝影箱,包括敞開式箱體和前攝影蓋,在箱體頂部設有移動式光源盒,在箱體底部設有LED脫影板,LED脫影板放置在底板上;移動式光源盒包括上蓋,上蓋內設有光源,上蓋部設有磨沙透光片,磨沙透光片將光源封閉在上蓋內;所述LED脫影

壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置與流程

本發明涉及通信領域,特別涉及一種壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置。背景技術:在寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess)系統頻分復用(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式下,為了進行異頻硬切換、FDD到時分復用(TDD,Ti

個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀