一種時延補償方法、用戶設備及基站與流程

2023-08-10 10:49:11 2

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種時延補償方法、用戶設備及基站。

背景技術：

第五代移動通信(英文全稱：5th-Generation，英文縮寫：5G)高頻採用混合波束成形(英文全稱：Hybrid Beamforming，英文縮寫：HBF)技術來傳輸數據。波束成形方式有兩種，一種是基於時分雙工(英文全稱：Time DivisionDuplex，英文縮寫：TDD)上下行互易的波束成形，另外一種是基於用戶設備(英文全稱：User Equipment，英文縮寫：UE)反饋的碼本矢量。在5G高頻中，基站的各天線埠發送的信號到達UE時存在不同的時延，這會導致UE選擇的預編碼矩陣索引(英文全稱：Precoding Matrix Index，英文縮寫：PMI)與實際傳輸信道不完全匹配，從而降低了碼本增益。所以，需要UE測量和反饋基站各天線埠的通道時延，並反饋給基站，以便基站在下行數據傳輸前先進行時延補償。

現有方案中，一般採用子帶反饋技術進行時延補償。

然而，在5G高頻中，若仍然採用子帶反饋技術，則需要大幅度減小子帶帶寬，而由於5G高頻帶寬很大，所以會導致反饋開銷大幅增加，所以現有方案所採用的時延補償方法不適用。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種時延補償方法、用戶設備及基站，能夠減小各天線埠的通道時延，從而提高碼本增益。

本發明實施例第一方面提供了一種時延補償方法，可包括：基站通過至少兩個天線埠向用戶設備UE發送下行導頻，下行導頻可以但不限於CSI導頻以及波束掃描導頻等；UE接收到下行導頻後，UE根據接收到的下行導頻進行時延測量，通過時延測量得到各天線埠的通道時延；一方面UE將通道時延發送給基站，另一方面UE根據通道時延對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的下行基帶信道；然後UE根據時延補償後的下行基帶信道進行PMI測量，得到碼本矢量；最後，UE將碼本矢量發送給基站。可見，UE基於下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延，UE對下行基帶信道進行時延補償，最後基於時延補償後的下行基帶信道進行PMI測量，得到碼本矢量，將碼本矢量發送給基站，以便基站使用該碼本矢量對發送給UE的數據進行加權處理，從而減小了各天線埠的通道時延，提高了碼本增益。

在一些可能的實現方式中，UE根據接收到的下行導頻進行最小二乘信道估計，並根據最小二乘信道進行時延測量，得到各天線埠的通道時延。最小二乘信道可以為頻域最小二乘信道，或時域最小二乘信道。即UE可以利用頻域最小二乘信道直接在頻域測量各天線埠的通道時延，也可以把頻域最小二乘信道變換為時域最小二乘信道，利用時域功率時延譜來測量各天線埠的通道時延。

在另一些可能的實現方式中，UE根據通道時延計算各目標天線埠相對參考天線埠在各導頻所在子載波上的相移，上述各目標天線埠和參考天線埠組成上述至少兩個天線埠，即假設至少兩個天線埠為天線埠1、天線埠2以及天線埠3，則各目標天線埠可以為天線埠1以及天線埠2，那麼參考天線埠為天線埠3；UE將相移組成預設矢量；UE根據預設矢量對下行基帶信道進行時延補償。

在另一些可能的實現方式中，上述目標天線埠相對參考天線埠在各導頻所在子載波上的相移按照如下公式生成：其中，TRXi為目標天線埠，TRX1為參考天線埠，為相移，為目標天線埠TRXi相對參考天線埠TRX1的時延差，k為TRXi的第l個導頻位置所在子載波的編號，NIFFT為IFFT長度，NTx表示基站的天線埠個數。

在另一些可能的實現方式中，預設矢量為如下矢量：其中，δl為預設矢量。

在另一些可能的實現方式中，通過如下公式得到時延補償後的下行基帶信道其中，⊙表示點乘，heff,1(l)表示時延補償前的下行基帶信道，(δk)*表示預設矢量δl的共軛。

本發明實施例第二方面提供了一種時延補償方法，可包括：基站通過至少兩個天線埠向用戶設備UE發送下行導頻，下行導頻可以但不限於CSI導頻以及波束掃描導頻等；UE根據接收到的下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延，UE將通道時延發送給基站，並且UE根據通道時延對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的下行基帶信道，UE根據時延補償後的下行基帶信道進行PMI測量得到第一碼本矢量，在將第一碼本矢量發送給基站；基站接收到通道時延以及第一碼本矢量後，基站根據通道時延以及第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量。可見，基站根據通道時延以及接收到的第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量，基站可以使用該第二碼本矢量對發送給UE的數據進行預編碼加權處理，從而減小了各天線埠的通道時延，提高了碼本增益。

在一些可能的實現方式中，基站根據通道時延計算各目標天線埠相對參考天線埠在各子載波上的相移，各目標天線埠和參考天線埠組成至少兩個天線埠，即假設至少兩個天線埠為天線埠1、天線埠2以及天線埠3，則各目標天線埠可以為天線埠1以及天線埠2，那麼參考天線埠為天線埠3；基站將相移組成預設矢量；基站根據預設矢量以及第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量。

在另一些可能的實現方式中，上述目標天線埠相對參考天線埠在各子載波上的相移按照如下公式生成：

其中，TRXi為目標天線埠，TRX1為參考天線埠，是目標天線埠TRXi相對參考天線埠TRX1的時延差，k為子載波的編號，NIFFT為IFFT長度，NTx表示基站的天線埠個數。

此時，預設矢量為如下矢量：

其中，δk為預設矢量。

在另一些可能的實現方式中，通過如下公式得到時延補償後的第二碼本矢量w'm(k):

其中，⊙表示點乘，(δk)*表示預設矢量δk的共軛，wm表示第一碼本矢量，

從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：用戶設備基於下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延，用戶設備對下行基帶信道進行時延補償，最後基於時延補償後的下行基帶信道進行PMI測量，得到碼本矢量，將碼本矢量發送給基站，以便基站使用該碼本矢量對發送給UE的數據進行加權處理，從而減小了各天線埠的通道時延，提高了碼本增益。

附圖說明

圖1為本發明實施例中的時延補償方法的原理示意圖；

圖2為本發明實施例中的時延補償方法一個實施例示意圖；

圖3為本發明實施例中的用戶設備UE一個實施例示意圖；

圖4為本發明實施例中的用戶設備UE另一個實施例示意圖；

圖5為本發明實施例中的基站一個實施例示意圖；

圖6為本發明實施例中的基站另一個實施例示意圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種時延補償方法、用戶設備及基站，能夠減小各天線埠的通道時延，從而提高碼本增益。

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，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等(如果存在)是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的內容以外的順序實施。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

下面對本發明實施例中的時延補償方法的原理進行說明，請參閱圖1，圖1為本發明實施例中的時延補償方法的原理示意圖。在圖1中，基站向UE發射下行導頻，如信道狀態信息(英文全稱：Channel State Information，英文縮寫：CSI)導頻、波束掃描導頻等。UE可基於這類下行導頻進行最小二乘(英文全稱：Least Square，英文縮寫：LS)信道估計，然後基於LS信道估計進行時延測量。獲得各天線埠的通道時延後，UE對下行基帶信道進行時延補償，最後基於時延補償後的下行基帶信道進行PMI測量。同時，UE需要把測得的各天線埠的時延反饋給基站。基站獲得各天線埠的時延後，也需要進行時延補償，然後才能對發送給UE的用戶數據進行預編碼加權。

下面通過具體實施例對本發明實施例中的時延補償方法進行說明，請參閱圖2，本發明實施例中時延補償方法一個實施例包括：

101、基站通過至少兩個天線埠向用戶設備UE發送下行導頻；

本實施例中，下行導頻可以但不限於CSI導頻以及波束掃描導頻等。

102、UE根據下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延，之後分別執行步驟103以及步驟106；

可選的，在一些可能的實施例中，上述UE根據下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延可以為：

UE根據下行導頻進行最小二乘信道估計，並根據最小二乘信道進行時延測量，得到各天線埠的通道時延。

進一步的，上述最小二乘信道可以為頻域最小二乘信道，或時域最小二乘信道。

應理解，UE可以利用頻域最小二乘信道直接在頻域測量各天線埠的通道時延，也可以把頻域最小二乘信道變換為時域最小二乘信道，利用時域功率時延譜(英文全稱：Power Delay Profile，英文縮寫：PDP)來測量各天線埠的通道時延。當然本發明也可以採用其他方式來測量通道時延，此處不作限定。

103、UE根據通道時延對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的下行基帶信道；

可選的，在一些可能的實施例中，上述UE根據通道時延對下行基帶信道進行時延補償可以為：

UE根據通道時延計算各目標天線埠相對參考天線埠在各導頻所在子載波上的相移，上述各目標天線埠和參考天線埠組成上述至少兩個天線埠；

UE將相移組成預設矢量；

UE根據預設矢量對下行基帶信道進行時延補償。

進一步的，上述目標天線埠相對參考天線埠在各導頻所在子載波上的相移按照如下公式生成：

其中，TRXi為目標天線埠，TRX1為參考天線埠，為相移，為目標天線埠TRXi相對參考天線埠TRX1的時延差，k為TRXi的第l個導頻位置所在子載波的編號，NIFFT為IFFT長度，NTx表示基站的天線埠個數。

此時，預設矢量為如下矢量：

其中，δl為預設矢量。

進一步的，上述UE根據預設矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的下行基帶信道可以為：

通過如下公式得到時延補償後的下行基帶信道H′eff(l)：

其中，⊙表示點乘，heff,1(l)表示時延補償前的下行基帶信道，(δk)*表示預設矢量δl的共軛。

104、UE根據時延補償後的下行基帶信道進行預編碼矩陣索引PMI測量，得到第一碼本矢量；

105、UE將第一碼本矢量發送給基站；

106、UE將通道時延發送給基站；

107、基站根據通道時延以及第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量。

本實施例中，用戶設備基於下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延，用戶設備對下行基帶信道進行時延補償，最後基於時延補償後的下行基帶信道進行PMI測量，得到碼本矢量，將碼本矢量發送給基站，以便基站使用該碼本矢量對發送給UE的數據進行加權處理，從而減小了各天線埠的通道時延，提高了碼本增益。

可選的，在一些可能的實施例中，上述基站根據通道時延以及第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量可以為：

基站根據通道時延計算各目標天線埠相對參考天線埠在各子載波上的相移，各目標天線埠和參考天線埠組成至少兩個天線埠；

基站將相移組成預設矢量；

基站根據預設矢量以及第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量。

進一步的，上述目標天線埠相對參考天線埠在各子載波上的相移按照如下公式生成：

其中，TRXi為目標天線埠，TRX1為參考天線埠，是目標天線埠TRXi相對參考天線埠TRX1的時延差，k為子載波的編號，NIFFT為IFFT長度，NTx表示基站的天線埠個數。

此時，預設矢量為如下矢量：

其中，δk為預設矢量。

進一步的，上述基站根據預設矢量以及第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量為：

通過如下公式得到時延補償後的第二碼本矢量w'm(k):

其中，⊙表示點乘，(δk)*表示預設矢量δk的共軛，wm表示第一碼本矢量，

上面通過實施例介紹了本發明實施例中的時延補償方法，下面通過實施例介紹本發明實施例中的用戶設備UE。

請參閱圖3，本發明實施例中用戶設備UE一個實施例包括：

接收模塊201，用於接收基站通過至少兩個天線埠發送的下行導頻；

第一處理模塊202，用於根據下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延；

第一發送模塊203，用於將通道時延發送給基站；

第二處理模塊204，用於當第一發送模塊203將通道時延發送給基站時，根據通道時延對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的下行基帶信道；

第三處理模塊205，用於根據時延補償後的下行基帶信道進行預編碼矩陣索引PMI測量，得到碼本矢量；

第二發送模塊206，用於將碼本矢量發送給基站。

本實施例中，第一處理模塊202基於下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延，第二處理模塊204對下行基帶信道進行時延補償，最後第三處理模塊205基於時延補償後的下行基帶信道進行PMI測量，得到碼本矢量，將碼本矢量發送給基站，以便基站使用該碼本矢量對發送給UE的數據進行加權處理，從而減小了各天線埠的通道時延，提高了碼本增益。

在本發明的一些可選實施例中，上述第一處理模塊202，具體用於根據下行導頻進行最小二乘信道估計，並根據最小二乘信道進行時延測量，得到各天線埠的通道時延。

進一步的，上述最小二乘信道可以為頻域最小二乘信道，或時域最小二乘信道。

應理解，第一處理模塊202可以利用頻域最小二乘信道直接在頻域測量各天線埠的通道時延，也可以把頻域最小二乘信道變換為時域最小二乘信道，利用PDP來測量各天線埠的通道時延。當然本發明也可以採用其他方式來測量通道時延，此處不作限定。

在本發明的一些可選實施例中，上述第二處理模塊204，具體用於根據通道時延計算各目標天線埠相對參考天線埠在各導頻所在子載波上的相移，各目標天線埠和參考天線埠組成至少兩個天線埠；將相移組成預設矢量；根據預設矢量對下行基帶信道進行時延補償。

進一步的，上述第二處理模塊204，具體用於按照如下公式生成目標天線埠相對參考天線埠在各導頻所在子載波上的相移：

其中，TRXi為目標天線埠，TRX1為參考天線埠，為相移，為目標天線埠TRXi相對參考天線埠TRX1的時延差，k為TRXi的第l個導頻位置所在子載波的編號，NIFFT為IFFT長度，NTx表示基站的天線埠個數。

進一步的，預設矢量為如下矢量：

其中，δl為預設矢量。

進一步的，上述第二處理模塊204，具體用於通過如下公式得到時延補償後的下行基帶信道H′eff(l)：

其中，⊙表示點乘，heff,1(l)表示時延補償前的下行基帶信道，(δk)*表示預設矢量δl的共軛。

上面從模塊化功能實體的角度對本發明實施例中的用戶設備UE進行了描述，下面從硬體處理的角度對本發明實施例中的用戶設備UE進行描述，請參閱圖4，本發明實施例中的用戶設備UE包括：接收器301、處理器302、發射器303以及存儲器304。

本發明實施例涉及的用戶設備UE可以具有比圖4所示出的更多或更少的部件，可以組合兩個或更多個部件，或者可以具有不同的部件配置或設置，各個部件可以在包括一個或多個信號處理和/或專用集成電路在內的硬體、軟體或硬體和軟體的組合實現。

接收器301用於執行如下操作：

接收基站通過至少兩個天線埠發送的下行導頻。

處理器302用於執行如下操作：

根據下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延。

發射器303用於執行如下操作：

將所述通道時延發送給所述基站。

處理器302還用於執行如下操作：

當發射器303將通道時延發送給基站時，根據通道時延對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的下行基帶信道；根據時延補償後的下行基帶信道進行預編碼矩陣索引PMI測量，得到碼本矢量。

發射器303還用於執行如下操作：

將碼本矢量發送給基站。

存儲器304用於存儲處理器302執行相應操作所需的代碼。

本實施例中，處理器302基於下行導頻進行時延測量，得到各天線埠的通道時延，對下行基帶信道進行時延補償，最後基於時延補償後的下行基帶信道進行PMI測量，得到碼本矢量，將碼本矢量發送給基站，以便基站使用該碼本矢量對發送給UE的數據進行加權處理，從而減小了各天線埠的通道時延，提高了碼本增益。

處理器302還用於執行如下操作：

根據下行導頻進行最小二乘信道估計，並根據最小二乘信道進行時延測量，得到各天線埠的通道時延。

處理器302還用於執行如下操作：

根據通道時延計算各目標天線埠相對參考天線埠在各導頻所在子載波上的相移，各目標天線埠和參考天線埠組成上述至少兩個天線埠；將相移組成預設矢量；根據預設矢量對下行基帶信道進行時延補償。

上面通過實施例介紹了本發明實施例中的用戶設備UE，下面通過實施例介紹本發明實施例中的基站。

請參閱圖5，本發明實施例中基站一個實施例包括：

發送模塊401，用於通過至少兩個天線埠向用戶設備UE發送下行導頻；

接收模塊402，用於接收UE發送的通道時延，通道時延為UE根據接收到的下行導頻進行時延測量，得到的各天線埠的通道時延；

處理模塊403，用於根據通道時延以及接收到的第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量，第一碼本矢量為UE根據時延補償後的下行基帶信道進行預編碼矩陣索引PMI測量得到的。

本實施例中，處理模塊403根據通道時延以及接收到的第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量，處理模塊403可以使用該第二碼本矢量對發送給UE的數據進行預編碼加權處理，從而減小了各天線埠的通道時延，提高了碼本增益。

在本發明的一些可選實施例中，上述處理模塊403，具體用於根據通道時延計算各目標天線埠相對參考天線埠在各子載波上的相移，各目標天線埠和參考天線埠組成上述至少兩個天線埠；將相移組成預設矢量；根據預設矢量以及接收到的第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量。

進一步的，上述處理模塊403，具體用於按照如下公式生成目標天線埠相對參考天線埠在各子載波上的相移：

其中，TRXi為目標天線埠，TRX1為參考天線埠，是目標天線埠TRXi相對參考天線埠TRX1的時延差，k為子載波的編號，NIFFT為IFFT長度，NTx表示基站的天線埠個數。

上述預設矢量為如下矢量：

其中，δk為預設矢量。

進一步的，上述處理模塊403，具體用於通過如下公式得到時延補償後的第二碼本矢量w'm(k)：

其中，⊙表示點乘，(δk)*表示預設矢量δk的共軛，wm表示第一碼本矢量，

上面從模塊化功能實體的角度對本發明實施例中的基站進行了描述，下面從硬體處理的角度對本發明實施例中的基站進行描述，請參閱圖6，本發明實施例中的基站包括：發射器501、接收器502、處理器503以及存儲器504。

本發明實施例涉及的基站可以具有比圖6所示出的更多或更少的部件，可以組合兩個或更多個部件，或者可以具有不同的部件配置或設置，各個部件可以在包括一個或多個信號處理和/或專用集成電路在內的硬體、軟體或硬體和軟體的組合實現。

發射器501用於執行如下操作：

通過至少兩個天線埠向用戶設備UE發送下行導頻。

接收器502用於執行如下操作：

接收UE發送的通道時延，通道時延為UE根據接收到的下行導頻進行時延測量，得到的各天線埠的通道時延。

處理器503用於執行如下操作：

根據通道時延以及接收到的第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量，第一碼本矢量為UE根據時延補償後的下行基帶信道進行預編碼矩陣索引PMI測量得到的。

存儲器504用於存儲處理器502執行相應操作所需的代碼。

本實施例中，處理器503根據通道時延以及接收到的第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量，處理器503可以使用該第二碼本矢量對發送給UE的數據進行預編碼加權處理，從而減小了各天線埠的通道時延，提高了碼本增益。

處理器503還用於執行如下操作：

根據通道時延計算各目標天線埠相對參考天線埠在各子載波上的相移，各目標天線埠和參考天線埠組成上述至少兩個天線埠；將相移組成預設矢量；根據預設矢量以及接收到的第一碼本矢量對下行基帶信道進行時延補償，得到時延補償後的第二碼本矢量。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。

所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。