混合波束賦形方法、基站和用戶終端與流程

本發明涉及通信領域，特別涉及一種混合波束賦形方法、基站和用戶終端。

背景技術：

隨著天線技術的發展，大規模天線陣列系統(aas)正逐漸應用于基站。這種大規模aas通常包括幾百個天線陣元(如128根、256根或者更多)，這些陣元可以排成一個面板型作為面陣天線來使用。通過在基站端安裝aas并使用多輸入多輸出(mimo)傳輸，可以同時向更多的用戶提供無線通信。

在大規模mimo技術實現中，如果為每一個天線元素都安裝一個收發單元，會加大實現的復雜度以及功耗和成本。混合波束賦形技術能夠使得多個天線陣元共享一個收發單元，降低了實現的成本，成為目前無線通信領域的研究熱點。

在目前的aas系統中，模擬波束賦形權重通常采用固定或準靜態的數值，無法根據多用戶的具體分布動態調整模擬波束的發送，從而無法充分利用大規模aas帶來的空間上的自由度。因此，在應用了大規模aas的場景中，需要設計一種兼顧性能和復雜度的混合波束賦形方案。

技術實現要素：

本發明提供了一種混合波束賦形方法、基站和用戶終端，能夠提高用戶調度的靈活性，同時兼顧了計算復雜度和系統性能。

具體地，本發明實施例的技術方案是這樣實現的：

一種混合波束賦形方法，應用于基站，所述方法包括：

接收用戶終端反饋的模擬波束標識；

基于所述模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶；

針對每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據每個調度用戶的信道狀態信息和所述模擬波束賦形權重，計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重；及，

根據所述模擬波束賦形權重和所述數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形，并將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶。

方法進一步包括：

將天線陣列劃分成至少一個天線子陣列，確定每個天線子陣列對應的備用模擬波束；

所述基于所述模擬波束標識確定待賦形模擬波束包括：

從所述備用模擬波束中確定出與所述模擬波束標識相對應的待賦形模擬波束。

每個天線子陣列與至少一個收發單元相連接；

所述方法進一步包括：

當待賦形模擬波束的數量小于天線子陣列的總數時，關閉至少一個收發單元，或者，增加至少一個待賦形模擬波束對應的收發單元的數量。

所述將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶包括：

確定所述待賦形模擬波束和所述天線子陣列的對應關系；

根據所述對應關系采用復用方式將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶。

所述復用方式為時分復用(tdm)、頻分復用(fdm)、空分復用(sdm)及其任意組合。

方法進一步包括：

在將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶之前，向每個用戶終端發送波束模式信息，以使每個用戶終端根據所述波束模式信息判斷是否接收混合波束賦形后的數據，其中，所述波束模式信息至少攜帶有所述待賦形模擬波束 的標識。

方法進一步包括：

生成第一波束賦形后的下行參考信號brs；

在連續的頻域資源上將所述第一brs發送給所述用戶終端，以使所述用戶終端根據所述第一brs確定要反饋的模擬波束標識。

所述生成第一brs包括：對下行參考信號進行模擬波束賦形，得到所述第一brs。

方法進一步包括：

生成第二波束賦形后的下行參考信號brs；

在將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶的同時，在不連續的時頻資源上將所述第二brs發送給該調度用戶，以使該調度用戶根據所述第二brs向所述基站反饋波束賦形后的信道質量；

根據所述波束賦形后的信道質量判斷是否觸發該調度用戶向所述基站反饋所述模擬波束標識。

所述生成第二brs包括：對下行參考信號進行混合波束賦形，得到所述第二brs。

一種基站，包括：

接收模塊，用于接收用戶終端反饋的模擬波束標識；

調度模塊，用于基于所述接收模塊接收到的模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶；

混合波束賦形模塊，用于針對每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據每個調度用戶的信道狀態信息和所述模擬波束賦形權重，計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重，根據所述模擬波束賦形權重和所述數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形；及，

發送模塊，用于將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶。

基站進一步包括：

劃分模塊，用于將天線陣列劃分成至少一個天線子陣列，確定每個天線子 陣列對應的備用模擬波束；

所述調度模塊用于：從所述備用模擬波束中確定出與所述模擬波束標識相對應的待賦形模擬波束。

每個天線子陣列與至少一個收發單元相連接；

所述基站進一步包括：

收發單元管理模塊，用于當所述調度模塊確定的待賦形模擬波束的數量小于所述劃分模塊確定的天線子陣列的總數時，關閉至少一個收發單元，或者，增加至少一個待賦形模擬波束對應的收發單元的數量。

所述發送模塊進一步用于：在將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶之前，向每個用戶終端發送波束模式信息，以使每個用戶終端根據所述波束模式信息判斷是否接收混合波束賦形后的數據，其中，所述波束模式信息至少攜帶有所述待賦形模擬波束的標識。

基站進一步包括：

brs生成模塊，用于生成第一波束賦形后的下行參考信號brs；

所述發送模塊進一步用于：在連續的頻域資源上將所述第一brs發送給所述用戶終端，以使所述用戶終端根據所述第一brs確定要反饋的模擬波束標識。

基站進一步包括：

brs生成模塊，用于生成第二波束賦形后的下行參考信號brs；

所述發送模塊進一步用于：在將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶的同時，在不連續的時頻資源上將所述第二brs發送給該調度用戶，以使該調度用戶根據所述第二brs向所述基站反饋波束賦形后的信道質量；

所述接收模塊，進一步用于接收所述波束賦形后的信道質量；

所述調度模塊，進一步用于根據接收到的波束賦形后的信道質量判斷是否觸發該調度用戶向所述基站反饋所述模擬波束標識。

一種用戶終端，包括：

發送模塊，用于向基站發送模擬波束標識，以使所述基站基于所述模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶，針對 每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據每個調度用戶的信道狀態信息和所述模擬波束賦形權重，計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重，根據所述模擬波束賦形權重和所述數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形；

接收模塊，用于接收所述基站發送的混合波束賦形后的數據。

所述接收模塊進一步用于：接收所述基站發送的波束模式信息，所述波束模式信息至少攜帶有所述待賦形模擬波束的標識；

所述用戶終端進一步包括：

判斷模塊，用于根據所述波束模式信息判斷是否接收混合波束賦形后的數據。

所述接收模塊進一步用于：接收所述基站發送的第一波束賦形后的下行參考信號brs；

所述用戶終端進一步包括：

選擇模塊，用于根據所述第一brs選擇模擬波束，通過所述發送模塊向所述基站發送所選擇的模擬波束標識。

所述接收模塊進一步用于：接收所述基站發送的第二波束賦形后的下行參考信號brs；

所述用戶終端進一步包括：

信道估計模塊，用于根據所述第二brs估計得到波束賦形后的信道質量；

所述發送模塊進一步用于：向所述基站發送波束賦形后的信道質量，以使所述基站根據接收到的波束賦形后的信道質量判斷是否觸發該調度用戶向所述基站反饋所述模擬波束標識。

由上述技術方案可見，本發明實施例提供的混合波束賦形方法、基站和用戶終端，考慮到待調度用戶的真實分布情況，可以同時產生一個或多個模擬波束進行調度和賦形，提高了用戶調度的靈活性，能夠充分利用時頻資源，為使用aas的場景提供了一種兼顧性能和復雜度的混合波束賦形傳輸方案。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例中混合波束賦形方法的流程示意圖；

圖2a為本發明一個實施例中天線子陣列的劃分示意圖；

圖2b為本發明另一個實施例中天線子陣列的劃分示意圖；

圖2c為本發明又一個實施例中天線子陣列的劃分示意圖；

圖2d為本發明一個實施例中天線子陣列的劃分示意圖；

圖3為本發明一個實施例中混合波束賦形發送端的組成示意圖；

圖4為本發明另一個實施例中混合波束賦形方法的流程示意圖；

圖5為本發明一個實施例中brs資源分配的示意圖；

圖6為本發明一個實施例中混合波束賦形方法的信令交互示意圖；

圖7為本發明一個實施例中基站的結構示意圖；

圖8為本發明另一個實施例中基站的結構示意圖；

圖9為本發明一個實施例中用戶終端的結構示意圖；

圖10為本發明另一個實施例中用戶終端的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發明進一步詳細說明。

本發明實施例提供了一種混合波束賦形方法，該方法應用于基站。如圖1所示，包括以下步驟。

步驟101，接收用戶終端(ue)反饋的模擬波束標識。

步驟102，基于模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶。

步驟103，針對每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據每個調度用戶的信道狀態信息和模擬波束賦形權重，計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重。

步驟104，根據模擬波束賦形權重和數字預編碼權重對每個調度用戶的數據 進行混合波束賦形，并將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶。

下面將對上述各個步驟進行具體闡述。

在步驟101中，基站將天線陣列劃分成至少一個天線子陣列，確定每個天線子陣列對應的備用模擬波束。針對每個備用模擬波束，生成波束賦形后的下行參考信號(brs)，將該波束賦形后的下行參考信號發送給ue，以使ue根據波束賦形后的下行參考信號確定要反饋的模擬波束標識。

其中，劃分天線子陣列的方法可以有多種，包括根據天線陣列的結構進行均勻劃分或者非均勻劃分。或者，根據天線陣元的極化方向，將具備相同極化方向的天線陣元劃分成一個天線子陣列。或者，結合天線陣元的極化方向對天線陣列進行均勻劃分或者非均勻劃分。

需要指出，每個天線子陣列所包含的天線陣元的數目可以相同，也可以不同。此外，不同天線子陣列之間的天線陣元也可以重疊，即包含一個或多個公共的天線陣元。其中，天線子陣列的形狀以及所包含天線陣元的個數將影響其形成的備用模擬波束的形狀和覆蓋范圍。

以二維天線陣列為例，圖2a為本發明一個實施例中天線子陣列的劃分示意圖，對天線陣列進行分塊劃分。其中，天線陣列210被均勻劃分成4個天線子陣列211、212、213和214，每個天線子陣列是一個規則的方形天線陣，各自包含4個天線陣元。

圖2b為本發明另一個實施例中天線子陣列的劃分示意圖。其中，在橫向上將天線陣列210均勻劃分成4個天線子陣列221、222、223和224，每個天線子陣列是一個規則的橫向條形天線陣，各自包含4個天線陣元。

圖2c為本發明又一個實施例中天線子陣列的劃分示意圖。其中，在縱向上將天線陣列210均勻劃分成4個天線子陣列231、232、233和234，每個天線子陣列是一個規則的縱向條形天線陣，各自包含4個天線陣元。

圖2d為本發明一個實施例中天線子陣列的劃分示意圖。其中，天線陣列220中的天線陣元包括兩種極化方式，分別為垂直極化和水平極化。根據這兩種極化方式并且按照縱向將天線陣列220劃分成：采用垂直極化的天線子 陣列221、222、223和224，以及采用水平極化的天線子陣列225、226、227和228，各自包含4個天線陣元。

以上劃分天線子陣列的方法僅為示例，在具體應用時，也可以采用其他類型的劃分方法，本申請不做具體限定。

在步驟102中，基站執行用戶調度，基于模擬波束標識確定出待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶。

具體而言，從所有的備用模擬波束中確定出與接收到的模擬波束標識相對應的一個或多個待賦形模擬波束，并根據待賦形模擬波束對ue進行分組，得到與每個待賦形模擬波束對應的一組待調度ue，然后為每組待調度ue確定出采用該組待調度ue對應的待賦形模擬波束傳輸數據的調度用戶。

圖3為本發明一個實施例中混合波束賦形發送端的組成示意圖。其中，天線陣列被劃分成l天線子陣列341…34l，每個天線子陣列對應一個模擬波束賦形器(analogbeamformer)331…33l。模擬波束賦形器和l個收發單元320相連，收發單元320與數字預編碼器310相連。其中，收發單元用于執行數模/模數轉換、傅里葉變換/逆傅里葉變換(fft/ifft)等操作，數字預編碼器用于生成數字預編碼權重。

對于每個天線子陣列，通過相應的模擬波束賦形器加載不同的權重可以生成多個備用模擬波束。考慮基于碼本(codebook)的波束賦形方案，若每個天線子陣列的碼本中包含v個碼本向量，針對每個天線子陣列，將每個碼本向量作為權重進行波束賦形，可以生成v個備用模擬波束，若整個天線陣列能夠提供的備用模擬波束總數為c，那么有c＝l*v。其中，l既是天線子陣列的總數，也可以表征天線陣列最多能同時發出的模擬波束的數量。

基于用戶反饋的模擬波束標識，基站可以從c個備用模擬波束中確定出b個待賦形模擬波束，其中，b≤c，b≥l或者b<l。基站針對確定出的b個待賦形模擬波束對ue進行分組，得到b組待調度ue，進一步從b組待調度ue中確定出b組調度用戶，其中，每組調度用戶包括一個或多個調度用戶。

參照圖3，每個天線子陣列通過模擬波束賦形器可以和一個或多個收發單元相連。從ue的角度來看，一個或多個收發單元可以映射為一個天線端口(ap)，因此，ap總量小于等于收發單元的總量l。當收發單元和ap采用一對一的映射時，兩者的個數是相同的。

當待賦形模擬波束的數量b小于天線子陣列的總數l(也即天線陣列最多能同時發出的模擬波束的數量)時，對收發單元的處理可以有如下兩種方式：

一種方式是，關閉至少一個收發單元，并保持每個待賦形模擬波束對應的收發單元的數量不變。

例如，關閉之前未與待賦形模擬波束對應的天線子陣列相連接的收發單元。若b個待賦形模擬波束分別對應于天線子陣列l＝1,...,b(b＜l)，那么不需要賦形的備用模擬波束對應于天線子陣列b+1,...,l，則關閉與天線子陣列b+1,...,l相連接的收發單元，使得未關閉的收發單元的數量與待賦形模擬波束的數量相等。

另一種方式是，增加至少一個待賦形模擬波束對應的收發單元的數量，即將之前未與待賦形模擬波束對應的天線子陣列相連接的收發單元重新分配給這些待賦形模擬波束。可見，每個待賦形模擬波束對應的收發單元的數量是可配置的，可以根據所確定的待賦形模擬波束的數量進行調整。

在步驟103中，針對b個待賦形模擬波束，分別生成模擬波束賦形權重w1,...,wb，例如基于一個預先設置的碼本生成模擬波束賦形權重，如離散傅里葉變換(dft)碼本，碼本的大小大于b。通過步驟102還確定了b組調度用戶，對于第b組(b＝1,...,b)調度用戶，根據生成的模擬波束賦形權重wb和該組調度用戶中每個調度用戶的信道狀態信息生成針對數字預編碼權重pk，其中，k＝1,...,k，k為所有的調度用戶的總數。

其中，獲取調度用戶的信道狀態信息包括：每個調度用戶向基站發送上行參考信號，如非周期的信道探測參考信號(a-srs)。然后基站根據接收 到的上行參考信號進行信道估計，并且根據信道互惠(channelreciprocity)原則，估計出整個天線陣列的下行信道狀態信息。

進行數字預編碼時，可以基于碼本的方法生成數字預編碼權重，也可以基于非碼本的方法，例如，基于根據信道互惠原則獲取的信道狀態信息生成數字預編碼權重。

在步驟104中，根據模擬波束賦形權重和數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形。例如，對于第k個調度用戶，首先在數字域上使用數字預編碼權重pk對該用戶的數據進行預編碼，得到預編碼后的數據。在步驟102中已經確定出該調度用戶與第b個待賦形模擬波束對應，使用模擬波束賦形權重wb對上述預編碼后的數據進行模擬波束賦形，從而得到混合波束賦形后的數據，然后在第b個待賦形模擬波束所對應的天線子陣列中將混合波束賦形后的數據發送給該調度用戶。

在步驟104中，當不同天線子陣列包含公共的天線陣元時，根據上述模擬波束賦形權重進行模擬波束賦形，相當于將模擬波束賦形權重中的系數進行疊加，然后根據疊加后的系數對該公共的天線陣元進行模擬波束賦形的加權。

在上述圖1所示的實施例中，通過接收ue反饋的模擬波束標識，基于模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶，針對每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據每個調度用戶的信道狀態信息和模擬波束賦形權重計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重，根據模擬波束賦形權重和數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形，考慮到待調度用戶的真實分布情況，可以同時產生一個或多個模擬波束進行調度和賦形，提高了用戶調度的靈活性，能夠充分利用時頻資源，為使用aas的場景提供了一種兼顧性能和復雜度的混合波束賦形傳輸方案。

例如，在一典型場景中，基站側安裝有大規模aas，在其覆蓋范圍內包括高層建筑，考慮到每層中用戶數量是可變的，例如在一個教學樓中每層樓中的 用戶數是時變的，那么采用上述實施例所述的方法，ue反饋的模擬波束標識能夠有效反應出真實的用戶分布，基站確定出多個待賦形模擬波束，分別生成模擬波束賦形權重，可以在空間域上向多個方向發送不同的波束，例如覆蓋不同樓層中的用戶，從而有效提高覆蓋范圍，增加小區吞吐。

此外，當待賦形模擬波束的數量小于天線子陣列的總數時，關閉未與待賦形模擬波束對應的天線子陣列相連接的收發單元，可以節省發送端的功率損耗。或者，根據所確定的待賦形模擬波束的數量自適應調整收發單元的數量，使得每個待賦形模擬波束對應的收發單元的數量是可變的，從而充分利用收發單元，提高每個模擬波束所能同時服務的用戶數。

圖4為本發明另一個實施例中混合波束賦形方法的流程示意圖，該方法應用于基站。如圖4所示，包括以下步驟：

步驟400，向ue發送第一brs，以使ue根據第一brs確定要反饋的模擬波束標識。

本步驟中，基站對下行參考信號進行波束賦形，例如采用上述基于碼本的方法生成模擬波束賦形權重，根據模擬波束賦形權重對下行參考信號進行模擬波束賦形，將模擬波束賦形后的下行參考信號作為第一brs。通過特定的時頻資源向ue發送多個第一brs。多個第一brs可以采用時分復用(tdm)、頻分復用(fdm)、碼分復用(cdm)或者循環移位(cs)在時頻資源上進行復用。在ue側預先設置所有備用模擬波束的標識。ue可以根據接收到的第一brs，估計出每個第一brs的參考信號接收功率(rsrp)，從中選擇出一個或者多個第一brs，根據這些第一brs所占用的資源可以確定出要反饋的模擬波束標識。

圖5為本發明一個實施例中brs資源分配的示意圖。如圖5所示，510、520、530…和5x0分別為一個資源塊(rb)，基于lte系統的規定，一個rb是由時域上14個正交頻分復用(ofdm)符號和頻域上12個子載波的資源組合而成，時域上的一個ofdm符號和頻域上的1個子載波組合成的資源稱為一個資源粒子(re)。

多個第一brs可以占用連續的或等間隔的頻域資源來發送。圖5給出了占用連續的頻域資源的示例，如rb510中的格形圖案所示，占用511、512…和51x中的多個ofdm符號來發送。對于每個ofdm符號，占用所有頻域上的資源，即在連續的頻域資源上發送第一brs。在每個ofdm符號內可以采用cs方式復用多個第一brs。這種類型的brs也可以被稱為塊類型(blocktype)brs。

在具體應用時，第一brs在時域上可以占用連續的ofdm符號，所占用ofdm符號的個數依賴于第一brs的資源映射方式、收發單元的數量(亦即天線陣列能同時發出的模擬波束的數量)和備選的模擬波束的數量。基本原則是在給定的若干個ofdm符號時間范圍內能夠完成對所有備選模擬波束的發送，供ue進行模擬波束測量和選擇。

步驟401，接收ue反饋的模擬波束標識。

步驟402，基于模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶。

步驟403，針對每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據每個調度用戶的信道狀態信息和模擬波束賦形權重，計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重。

其中，上述步驟401至403分別與圖1所述實施例中的步驟101至103相對應，請參考上述描述，在此不再贅述。

步驟404，向每個ue發送波束模式信息，，以使每個ue根據波束模式信息判斷是否接收混合波束賦形后的數據。

本步驟中，基站向每個調度用戶發送下行控制信令，通過該下行控制信令告知ue波束模式信息。例如，通過在下行控制信令中增加一個波束模式指示位(beampatternindicator)來表征該波束模式信息。該波束模式信息攜帶有待賦形模擬波束的標識。此外，波束模式信息還可以攜帶有每個待賦形模擬波束對應的ap數量。

在具體應用時，為了便于輔助ue判斷是否進行后續的數據接收，可以在每個發送時間間隔(tti)的開頭發送該波束模式信息。

ue在接收到該波束模式信息后，讀取待賦形模擬波束標識，并且和之前反饋給基站的模擬波束標識進行比較。若待賦形模擬波束標識中包含有之前反饋給基站的模擬波束標識，則ue繼續檢測下行控制信令中所包含的其他控制信息，例如，指示該ue的數據位于哪個子帶，使用哪種編碼調整方式(mcs)等的調度信息，根據這些調度信息可以接收基站后續發送的混合波束賦形后的數據。若待賦形模擬波束標識中不包含之前反饋給基站的模擬波束標識，則ue可以選擇不檢測下行控制信令中的其他信息以節省功率，也就不再接收基站后續發送的數據，或者ue也可以繼續檢測下行控制信令中所包含的其他控制信息以再次確認是否包含發送給自己的數據，如果確認有，則繼續接收基站后續發送的混合波束賦形后的數據。

步驟405，根據模擬波束賦形權重和數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形，將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶，并在不連續的時頻資源上將第二brs發送給調度用戶。

本步驟中，基站對下行參考信號進行波束賦形，生成第二brs。例如，根據上述模擬波束賦形權重和數字預編碼權重對下行參考信號進行混合波束賦形，將混合波束賦形后的下行參考信號作為第二brs。在具體應用時，用于生成第二brs的下行參考信號可以為信道狀態指示參考信號(csi-rs)。

在向調度用戶發送混合波束賦形后的數據時，同時向調度用戶發送第二brs，第二brs攜帶有調度用戶的數字預編碼權重。在一實施例中，第二brs還可以用作解調參考信號(dmrs)，用于調度用戶的數據信道的相關解調。

多個第二brs可以采用tdm、fdm、cdm或者cs的方式在不連續的時頻資源上進行復用。

參照圖5，和步驟100中發送第一brs的方式不同，發送第二brs時可以采用rb520、530…和5x0中分散的時頻資源，如格形圖案所示，其中，一個格形圖案由多個不連續的re構成，而在格形圖案所示之外的時頻資源上發送混合波束賦形后的數據，即采用tdm和fdm聯合的復用方式。這種類型的第二brs可以被稱為分散(scattered)的brs。

需要指出，第一brs是用于ue向基站反饋模擬波束標識，以使基站根據接收到的模擬波束標識調度用戶；第二brs是和混合波束賦形后的數據一同發送給調度用戶，以使調度用戶解調數據、估計信道信息(如信道質量指示cqi、預編碼矩陣指示pmi、秩指示ri)以及跟蹤模擬波束。因此，相比于第二brs，第一brs的發送周期可以更長。通常，發送周期根據用戶移動速度和環境變化的快慢來確定。

調度用戶在接收到第二brs后，進行信道估計，得到波束賦形后的cqi，將該波束賦形后的cqi反饋給基站。其中，該波束賦形后的cqi為混合波束賦形后的cqi。

步驟406，根據接收到的波束賦形后的信道質量判斷是否觸發該調度用戶向基站反饋模擬波束標識。

本步驟中，基站根據接收到的波束賦形后的信道質量可以實現對待賦形模擬波束的質量的跟蹤。具體而言，基站可以設置一個cqi門限，當接收到的波束賦形后的cqi低于該門限時，說明指向該調度用戶的模擬波束已經不準確，判斷出需要觸發該調度用戶重新反饋模擬波束標識，否則無法繼續服務該調度用戶。

另外，基站根據接收到的波束賦形后的信道質量還可以調整調度的結果，即執行鏈路自適應(linkadaptation)。例如，基站可以調整用于數據發送的各類參數，如ri、pmi、mcs和功率等。

此外，在上述步驟405中，將混合波束賦形后的數據發送給調度用戶時，考慮到一個天線子陣列可能對應多個待賦形模擬波束，此時基站可以確定待賦形模擬波束和天線子陣列的對應關系，然后根據對應關系采用復用方式向每個調度用戶發送數據。

例如，通過步驟402，基站確定的待賦形模擬波束的數量b大于天線子陣列的總數l，即b>l，那么在步驟405發送混合波束賦形后的數據時，通過l個天線子陣列發送b組調度用戶的數據。此時，基站可以采用的復用方式可以為時分復用(tdm)、頻分復用(fdm)、空分復用(sdm)及其任 意組合。例如，

(1)若采用tdm的方式，可以在每個tti上發送一個賦形后的模擬波束，這個模擬波束是針對整個帶寬而言的，即在整個帶寬上是有效的。

(2)若采用tdm與fdm聯合的方式，可以在每個tti上使用x個子帶(subband)分別發送x個模擬波束，x>1。每個模擬波束是針對子帶而言的，即在相應的子帶上是有效的。

(3)若采用tdm與sdm聯合的方式，在每個tti上占用整個帶寬發送y個模擬波束，y>1。

此時，確定y組調度用戶在空域上具備良好的隔離度，或者說，y組調度用戶之間的發送端相關性較弱。從波束傳播的角度來看，這y個模擬波束之間的波束距離較大，或者說，這y個模擬波束的輻射方向之間的夾角較大。

(4)若采用tdm與fdm和sdm聯合的方式，在每個tti上使用x個子帶發送y個模擬波束，y>x。

此時，確定y組調度用戶在空域上具備良好的隔離度，或者說，y組調度用戶之間的發送端相關性較弱。從波束傳播的角度來看，這y個模擬波束之間的波束距離較大，或者說，這y個模擬波束的輻射方向之間的夾角較大。

基于圖4所示的實施例，通過向每個用戶終端發送波束模式信息，在波束模式信息中攜帶有待賦形模擬波束標識以及每個待賦形模擬波束對應的ap數量，使得ue能夠獲知基站在進行下行傳輸所使用的模擬波束以及ap數量信息，從而利用這些信息對接收到的混合波束賦形后的數據進行準確檢測。此外，在不連續的時頻資源上將第二brs發送給調度用戶進行模擬波束質量的跟蹤，可以使用較少的開銷獲得較好的信道估計質量。基站根據接收到的波束賦形后的信道質量判斷是否觸發調度用戶向基站反饋模擬波束標識，以及調整調度結果，可以進一步提高調度的準確性，增加小區的吞吐。

圖6為本發明一個實施例中混合波束賦形方法的信令交互示意圖，包括基站和待調度用戶ue1…uek。如圖6所示，包括以下步驟。

步驟601，基站將天線陣列劃分成至少一個天線子陣列。

步驟602，基站在連續的頻域資源上向ue1…uek發送第一brs。

步驟603，ue1…uek根據接收到的第一brs選擇模擬波束。

步驟604，ue1…uek向基站反饋模擬波束標識。

步驟605，基站基于接收到的模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶，針對每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據每個調度用戶的信道狀態信息和模擬波束賦形權重，計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重。

步驟606，基站向每個ue發送波束模式信息，波束模式信息至少攜帶有待賦形模擬波束的標識。

如圖6所示，假設ue1和uek為調度用戶。步驟607，基站根據模擬波束賦形權重和數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形，向每個調度用戶發送混合波束賦形后的數據和第二brs。

步驟608，每個調度用戶對接收到的下行數據進行檢測，從中獲得自身的數據，并根據第二brs估計出混合波束賦形后的cqi。

步驟609，每個調度用戶向基站反饋混合波束賦形后的cqi。

步驟610，基站根據接收到的混合波束賦形后的cqi判斷是否觸發該調度用戶向基站反饋模擬波束標識，以及調整調度結果。

圖7為本發明一個實施例中基站700的結構示意圖，如圖7所示，包括：

接收模塊710，用于接收用戶終端反饋的模擬波束標識；

調度模塊720，用于基于接收模塊710接收到的模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶；

混合波束賦形模塊730，用于針對調度模塊720確定的每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據調度模塊720確定的每個調度用戶的信道狀態信息和模擬波束賦形權重，計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重，根據模擬波束賦形權重和數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形；及，

發送模塊740，用于將混合波束賦形模塊730得到的混合波束賦形后的數據 發送給每個調度用戶。

圖8為本發明另一個實施例中基站800的結構示意圖，如圖8所示，在圖7所示的基站700的結構之上，基站800還包括：劃分模塊750、收發單元管理模塊760和brs生成模塊770。

在一實施例中，劃分模塊750用于將天線陣列劃分成至少一個天線子陣列，確定每個天線子陣列對應的備用模擬波束；

調度模塊720用于：從劃分模塊750確定的天線子陣列對應的備用模擬波束中確定出與模擬波束標識相對應的待賦形模擬波束。

在一實施例中，每個天線子陣列與至少一個收發單元相連接；

收發單元管理模塊760，用于當調度模塊720確定的待賦形模擬波束的數量小于劃分模塊750確定的天線子陣列的總數時，關閉至少一個收發單元，或者，增加至少一個待賦形模擬波束對應的收發單元的數量。

在一實施例中，發送模塊740進一步用于：在將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶之前，向每個用戶終端發送波束模式信息，以使每個用戶終端根據波束模式信息判斷是否接收混合波束賦形后的數據，其中，波束模式信息至少攜帶有待賦形模擬波束的標識。

在一實施例中，brs生成模塊770，用于生成第一波束賦形后的下行參考信號brs；

發送模塊740進一步用于：在連續的或等間隔的頻域資源上將brs生成模塊770生成的第一brs發送給用戶終端，以使用戶終端根據第一brs確定要反饋的模擬波束標識。

在一實施例中，brs生成模塊770，用于生成第二波束賦形后的下行參考信號brs；

發送模塊740進一步用于：在將混合波束賦形后的數據發送給每個調度用戶的同時，在不連續的時頻資源上將brs生成模塊770生成的第二brs發送給該調度用戶，以使該調度用戶根據第二brs向基站反饋波束賦形后的信道質量；

接收模塊710進一步用于接收波束賦形后的信道質量；

調度模塊720進一步用于：根據接收到的波束賦形后的信道質量判斷是否觸發該調度用戶向基站反饋模擬波束標識。

圖9為本發明一個實施例中用戶終端900的結構示意圖。如圖9所示，用戶終端900包括：

發送模塊910，用于向基站發送模擬波束標識，以使基站基于模擬波束標識確定待賦形模擬波束以及與每個待賦形模擬波束對應的調度用戶，針對每個待賦形模擬波束，生成模擬波束賦形權重，并根據每個調度用戶的信道狀態信息和模擬波束賦形權重，計算得到針對每個調度用戶的數字預編碼權重，根據模擬波束賦形權重和數字預編碼權重對每個調度用戶的數據進行混合波束賦形；

接收模塊920，用于接收基站發送的混合波束賦形后的數據。

圖10為本發明另一實施例中用戶終端1000的結構示意圖。如圖10所示，在圖9所示的用戶終端900的結構之上，用戶終端1000還包括：判斷模塊930、選擇模塊940和信道估計模塊950。

在一實施例中，接收模塊920進一步用于：接收基站發送的波束模式信息，波束模式信息至少攜帶有待賦形模擬波束的標識；

用戶終端900進一步包括：判斷模塊930，用于根據接收模塊920接收的波束模式信息判斷是否通過接收模塊920接收混合波束賦形后的數據。

在一實施例中，接收模塊920進一步用于：接收基站發送的第一波束賦形后的下行參考信號brs；

用戶終端900進一步包括：

選擇模塊940，用于根據接收模塊920接收的第一brs選擇模擬波束，通過發送模塊910向基站發送所選擇的模擬波束標識。

在一實施例中，接收模塊920進一步用于：接收基站發送的第二波束賦形后的下行參考信號brs；

信道估計模塊950，用于根據接收模塊920接收的第二brs估計得到波束賦形后的信道質量；

發送模塊910進一步用于：向基站發送信道估計模塊950得到的波束賦形 后的信道質量，以使基站根據接收到的波束賦形后的信道質量判斷是否觸發該調度用戶向基站反饋模擬波束標識。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。