[发明专利]一种波束成形装置和方法

说明书

一种波束成形装置和方法，可获取更为准确的CSI，以优化波束成形。本发明实施例方法包括：预先建立有基站与用户之间的下行信道在第一时隙的信道估计值及对应信道估计误差的协方差矩阵、用户的下行信道在任意时延内的信道时延变化误差的协方差矩阵以及用户的下行信道在第二时隙的CSI之间的对应关系；获取用户的下行信道在当前时隙前的某一时隙的信道估计值及对应信道估计误差的协方差矩阵；获取用户的下行信道在任意时延内的信道时延变化误差的协方差矩阵；根据获取的信道估计值、信道估计误差的协方差矩阵以及信道时延变化误差的协方差矩阵以及建立的所述对应关系，确定用户的下行信道在当前时隙的CSI；根据CSI进行波束成形。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种波束成形装置和方法。

背景技术

波束成形是一种将无线信号进行方向性传输的数字处理技术，其基本思想是将多用户信号进行线性预编码，以使得每一个用户的信号尽量只向该用户的方向传送而且避免干扰其他用户。

MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用户多入多出技术)通信需要基站知道下行信道的CSI(channel state information，信道状态信息)以对多用户信号进行波束成形。通常，CSI的获取都是通过一个通信节点(基站或者用户)发射导频信道，另一个通信节点进行信道估计而得到，此时，CSI受到噪声误差和时延误差的影响，导致CSI不准确。然而，波束成形的性能受到CSI准确性的限制，如果CSI不准确，那么基站可能错误地把一用户的有用信号传输到偏离该用户的方向，这样既造成了该用户有用信号功率下降，而且增加了其他用户受到的多用户干扰，最终导致了系统容量的下降。

发明内容

本发明实施例提供了一种波束成形装置和方法，可获取更为准确的CSI，以优化波束成形。

本发明实施例的第一方面提供一种波束成形装置，所述波束成形装置预先建立有基站与用户之间的下行信道在第一时隙的信道估计值及对应信道估计误差的协方差矩阵、所述用户的下行信道在任意时延内的信道时延变化误差的协方差矩阵以及所述用户的下行信道在第二时隙的CSI之间的对应关系，其中，所述第一时隙为所述第二时隙前的某一时隙；所述波束成形装置包括：

第一获取单元，用于对基站与某一用户之间的下行信道进行信道估计，获取所述用户的下行信道在当前时隙前的某一时隙的信道估计值及对应信道估计误差的协方差矩阵；

第二获取单元，用于获取所述用户的下行信道在任意时延内的信道时延变化误差的协方差矩阵；

确定单元，用于根据获取的所述信道估计值、所述信道估计误差的协方差矩阵以及所述信道时延变化误差的协方差矩阵以及建立的所述对应关系，确定所述用户的下行信道在当前时隙的CSI；

处理单元，用于根据所述CSI进行波束成形。

结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例的第一方面的第一种实现方式中，所述波束成形装置还包括用于建立所述对应关系的建立单元；

所述建立单元，具体用于基于公式建立所述对应关系；

其中，Δ_k,t的协方差矩阵Θ_k,t＝ρ²(τ)Λ_k,t-τ+Γ_k,τ；

H_k，t为用户k的下行信道在时隙t的CSI；ρ(.)为所述下行信道的信道时间相关函数；为用户k的下行信道在时隙t-τ的信道估计值；Λ_k,t-τ为用户k的下行信道在时隙t-τ的信道估计误差的协方差矩阵；Γ_k,τ为用户k的下行信道在任意时延τ内的信道时延变化误差的协方差矩阵。

结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例的第一方面的第二种实现方式中，所述第二获取单元包括：