一种时延补偿方法、用户设备及基站技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种时延补偿方法、用户设备及基站。
背景技术
第五代移动通信(英文全称：5th-Generation，英文缩写：5G)高频采用混合波束成
形(英文全称：Hybrid Beamforming，英文缩写：HBF)技术来传输数据。波束成形方式有两
种，一种是基于时分双工(英文全称：Time DivisionDuplex，英文缩写：TDD)上下行互易的
波束成形，另外一种是基于用户设备(英文全称：User Equipment，英文缩写：UE)反馈的码
本矢量。在5G高频中，基站的各天线端口发送的信号到达UE时存在不同的时延，这会导致UE
选择的预编码矩阵索引(英文全称：Precoding Matrix Index，英文缩写：PMI)与实际传输
信道不完全匹配，从而降低了码本增益。所以，需要UE测量和反馈基站各天线端口的通道时
延，并反馈给基站，以便基站在下行数据传输前先进行时延补偿。
现有方案中，一般采用子带反馈技术进行时延补偿。
然而，在5G高频中，若仍然采用子带反馈技术，则需要大幅度减小子带带宽，而由
于5G高频带宽很大，所以会导致反馈开销大幅增加，所以现有方案所采用的时延补偿方法
不适用。
发明内容
本发明实施例提供了一种时延补偿方法、用户设备及基站，能够减小各天线端口
的通道时延，从而提高码本增益。
本发明实施例第一方面提供了一种时延补偿方法，可包括：基站通过至少两个天
线端口向用户设备UE发送下行导频，下行导频可以但不限于CSI导频以及波束扫描导频等；
UE接收到下行导频后，UE根据接收到的下行导频进行时延测量，通过时延测量得到各天线
端口的通道时延；一方面UE将通道时延发送给基站，另一方面UE根据通道时延对下行基带
信道进行时延补偿，得到时延补偿后的下行基带信道；然后UE根据时延补偿后的下行基带
信道进行PMI测量，得到码本矢量；最后，UE将码本矢量发送给基站。可见，UE基于下行导频
进行时延测量，得到各天线端口的通道时延，UE对下行基带信道进行时延补偿，最后基于时
延补偿后的下行基带信道进行PMI测量，得到码本矢量，将码本矢量发送给基站，以便基站
使用该码本矢量对发送给UE的数据进行加权处理，从而减小了各天线端口的通道时延，提
高了码本增益。
在一些可能的实现方式中，UE根据接收到的下行导频进行最小二乘信道估计，并
根据最小二乘信道进行时延测量，得到各天线端口的通道时延。最小二乘信道可以为频域
最小二乘信道，或时域最小二乘信道。即UE可以利用频域最小二乘信道直接在频域测量各
天线端口的通道时延，也可以把频域最小二乘信道变换为时域最小二乘信道，利用时域功
率时延谱来测量各天线端口的通道时延。
在另一些可能的实现方式中，UE根据通道时延计算各目标天线端口相对参考天线
端口在各导频所在子载波上的相移，上述各目标天线端口和参考天线端口组成上述至少两
个天线端口，即假设至少两个天线端口为天线端口1、天线端口2以及天线端口3，则各目标
天线端口可以为天线端口1以及天线端口2，那么参考天线端口为天线端口3；UE将相移组成
预设矢量；UE根据预设矢量对下行基带信道进行时延补偿。
在另一些可能的实现方式中，上述目标天线端口相对参考天线端口在各导频所在
子载波上的相移按照如下公式生成：其中，TRXi为目标天线
端口，TRX1为参考天线端口，为相移，为目标天线端口TRXi相对参考天线端口TRX1
的时延差，k为TRXi的第l个导频位置所在子载波的编号，NIFFT为IFFT长度，NTx表示基站的天
线端口个数。
在另一些可能的实现方式中，预设矢量为如下矢量：其
中，δl为预设矢量。
在另一些可能的实现方式中，通过如下公式得到时延补偿后的下行基带信道
其中，⊙表示
点乘，heff,1(l)表示时延补偿前的下行基带信道，(δk)*表示预设矢量δl的共轭。
本发明实施例第二方面提供了一种时延补偿方法，可包括：基站通过至少两个天
线端口向用户设备UE发送下行导频，下行导频可以但不限于CSI导频以及波束扫描导频等；
UE根据接收到的下行导频进行时延测量，得到各天线端口的通道时延，UE将通道时延发送
给基站，并且UE根据通道时延对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的下行基带
信道，UE根据时延补偿后的下行基带信道进行PMI测量得到第一码本矢量，在将第一码本矢
量发送给基站；基站接收到通道时延以及第一码本矢量后，基站根据通道时延以及第一码
本矢量对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的第二码本矢量。可见，基站根据通
道时延以及接收到的第一码本矢量对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的第二
码本矢量，基站可以使用该第二码本矢量对发送给UE的数据进行预编码加权处理，从而减
小了各天线端口的通道时延，提高了码本增益。
在一些可能的实现方式中，基站根据通道时延计算各目标天线端口相对参考天线
端口在各子载波上的相移，各目标天线端口和参考天线端口组成至少两个天线端口，即假
设至少两个天线端口为天线端口1、天线端口2以及天线端口3，则各目标天线端口可以为天
线端口1以及天线端口2，那么参考天线端口为天线端口3；基站将相移组成预设矢量；基站
根据预设矢量以及第一码本矢量对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的第二码
本矢量。
在另一些可能的实现方式中，上述目标天线端口相对参考天线端口在各子载波上
的相移按照如下公式生成：
其中，TRXi为目标天线端口，TRX1为参考天线端口，是目标天线端口TRXi相对
参考天线端口TRX1的时延差，k为子载波的编号，NIFFT为IFFT长度，NTx表示基站的天线端口
个数。
此时，预设矢量为如下矢量：
其中，δk为预设矢量。
在另一些可能的实现方式中，通过如下公式得到时延补偿后的第二码本矢量w'm
(k):
其中，⊙表示点乘，(δk)*表示预设矢量δk的共轭，wm表示第一码本矢量，
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：用户设备基于下行导频
进行时延测量，得到各天线端口的通道时延，用户设备对下行基带信道进行时延补偿，最后
基于时延补偿后的下行基带信道进行PMI测量，得到码本矢量，将码本矢量发送给基站，以
便基站使用该码本矢量对发送给UE的数据进行加权处理，从而减小了各天线端口的通道时
延，提高了码本增益。
附图说明
图1为本发明实施例中的时延补偿方法的原理示意图；
图2为本发明实施例中的时延补偿方法一个实施例示意图；
图3为本发明实施例中的用户设备UE一个实施例示意图；
图4为本发明实施例中的用户设备UE另一个实施例示意图；
图5为本发明实施例中的基站一个实施例示意图；
图6为本发明实施例中的基站另一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种时延补偿方法、用户设备及基站，能够减小各天线端口
的通道时延，从而提高码本增益。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第
四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理
解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示
或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于
覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限
于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产
品或设备固有的其它步骤或单元。
下面对本发明实施例中的时延补偿方法的原理进行说明，请参阅图1，图1为本发
明实施例中的时延补偿方法的原理示意图。在图1中，基站向UE发射下行导频，如信道状态
信息(英文全称：Channel State Information，英文缩写：CSI)导频、波束扫描导频等。UE可
基于这类下行导频进行最小二乘(英文全称：Least Square，英文缩写：LS)信道估计，然后
基于LS信道估计进行时延测量。获得各天线端口的通道时延后，UE对下行基带信道进行时
延补偿，最后基于时延补偿后的下行基带信道进行PMI测量。同时，UE需要把测得的各天线
端口的时延反馈给基站。基站获得各天线端口的时延后，也需要进行时延补偿，然后才能对
发送给UE的用户数据进行预编码加权。
下面通过具体实施例对本发明实施例中的时延补偿方法进行说明，请参阅图2，本
发明实施例中时延补偿方法一个实施例包括：
101、基站通过至少两个天线端口向用户设备UE发送下行导频；
本实施例中，下行导频可以但不限于CSI导频以及波束扫描导频等。
102、UE根据下行导频进行时延测量，得到各天线端口的通道时延，之后分别执行
步骤103以及步骤106；
可选的，在一些可能的实施例中，上述UE根据下行导频进行时延测量，得到各天线
端口的通道时延可以为：
UE根据下行导频进行最小二乘信道估计，并根据最小二乘信道进行时延测量，得
到各天线端口的通道时延。
进一步的，上述最小二乘信道可以为频域最小二乘信道，或时域最小二乘信道。
应理解，UE可以利用频域最小二乘信道直接在频域测量各天线端口的通道时延，
也可以把频域最小二乘信道变换为时域最小二乘信道，利用时域功率时延谱(英文全称：
Power Delay Profile，英文缩写：PDP)来测量各天线端口的通道时延。当然本发明也可以
采用其他方式来测量通道时延，此处不作限定。
103、UE根据通道时延对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的下行基带
信道；
可选的，在一些可能的实施例中，上述UE根据通道时延对下行基带信道进行时延
补偿可以为：
UE根据通道时延计算各目标天线端口相对参考天线端口在各导频所在子载波上
的相移，上述各目标天线端口和参考天线端口组成上述至少两个天线端口；
UE将相移组成预设矢量；
UE根据预设矢量对下行基带信道进行时延补偿。
进一步的，上述目标天线端口相对参考天线端口在各导频所在子载波上的相移按
照如下公式生成：
其中，TRXi为目标天线端口，TRX1为参考天线端口，为相移，为目标天线端
口TRXi相对参考天线端口TRX1的时延差，k为TRXi的第l个导频位置所在子载波的编号，NIFFT
为IFFT长度，NTx表示基站的天线端口个数。
此时，预设矢量为如下矢量：
其中，δl为预设矢量。
进一步的，上述UE根据预设矢量对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后
的下行基带信道可以为：
通过如下公式得到时延补偿后的下行基带信道H′eff(l)：
其中，⊙表示点乘，heff,1(l)表示时延补偿前的下行基带信道，(δk)*表示预设矢量
δl的共轭。
104、UE根据时延补偿后的下行基带信道进行预编码矩阵索引PMI测量，得到第一
码本矢量；
105、UE将第一码本矢量发送给基站；
106、UE将通道时延发送给基站；
107、基站根据通道时延以及第一码本矢量对下行基带信道进行时延补偿，得到时
延补偿后的第二码本矢量。
本实施例中，用户设备基于下行导频进行时延测量，得到各天线端口的通道时延，
用户设备对下行基带信道进行时延补偿，最后基于时延补偿后的下行基带信道进行PMI测
量，得到码本矢量，将码本矢量发送给基站，以便基站使用该码本矢量对发送给UE的数据进
行加权处理，从而减小了各天线端口的通道时延，提高了码本增益。
可选的，在一些可能的实施例中，上述基站根据通道时延以及第一码本矢量对下
行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的第二码本矢量可以为：
基站根据通道时延计算各目标天线端口相对参考天线端口在各子载波上的相移，
各目标天线端口和参考天线端口组成至少两个天线端口；
基站将相移组成预设矢量；
基站根据预设矢量以及第一码本矢量对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补
偿后的第二码本矢量。
进一步的，上述目标天线端口相对参考天线端口在各子载波上的相移按照如下公
式生成：
其中，TRXi为目标天线端口，TRX1为参考天线端口，是目标天线端口TRXi相对
参考天线端口TRX1的时延差，k为子载波的编号，NIFFT为IFFT长度，NTx表示基站的天线端口
个数。
此时，预设矢量为如下矢量：
其中，δk为预设矢量。
进一步的，上述基站根据预设矢量以及第一码本矢量对下行基带信道进行时延补
偿，得到时延补偿后的第二码本矢量为：
通过如下公式得到时延补偿后的第二码本矢量w'm(k):
其中，⊙表示点乘，(δk)*表示预设矢量δk的共轭，wm表示第一码本矢量，
上面通过实施例介绍了本发明实施例中的时延补偿方法，下面通过实施例介绍本
发明实施例中的用户设备UE。
请参阅图3，本发明实施例中用户设备UE一个实施例包括：
接收模块201，用于接收基站通过至少两个天线端口发送的下行导频；
第一处理模块202，用于根据下行导频进行时延测量，得到各天线端口的通道时
延；
第一发送模块203，用于将通道时延发送给基站；
第二处理模块204，用于当第一发送模块203将通道时延发送给基站时，根据通道
时延对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的下行基带信道；
第三处理模块205，用于根据时延补偿后的下行基带信道进行预编码矩阵索引PMI
测量，得到码本矢量；
第二发送模块206，用于将码本矢量发送给基站。
本实施例中，第一处理模块202基于下行导频进行时延测量，得到各天线端口的通
道时延，第二处理模块204对下行基带信道进行时延补偿，最后第三处理模块205基于时延
补偿后的下行基带信道进行PMI测量，得到码本矢量，将码本矢量发送给基站，以便基站使
用该码本矢量对发送给UE的数据进行加权处理，从而减小了各天线端口的通道时延，提高
了码本增益。
在本发明的一些可选实施例中，上述第一处理模块202，具体用于根据下行导频进
行最小二乘信道估计，并根据最小二乘信道进行时延测量，得到各天线端口的通道时延。
进一步的，上述最小二乘信道可以为频域最小二乘信道，或时域最小二乘信道。
应理解，第一处理模块202可以利用频域最小二乘信道直接在频域测量各天线端
口的通道时延，也可以把频域最小二乘信道变换为时域最小二乘信道，利用PDP来测量各天
线端口的通道时延。当然本发明也可以采用其他方式来测量通道时延，此处不作限定。
在本发明的一些可选实施例中，上述第二处理模块204，具体用于根据通道时延计
算各目标天线端口相对参考天线端口在各导频所在子载波上的相移，各目标天线端口和参
考天线端口组成至少两个天线端口；将相移组成预设矢量；根据预设矢量对下行基带信道
进行时延补偿。
进一步的，上述第二处理模块204，具体用于按照如下公式生成目标天线端口相对
参考天线端口在各导频所在子载波上的相移：
其中，TRXi为目标天线端口，TRX1为参考天线端口，为相移，为目标天线端
口TRXi相对参考天线端口TRX1的时延差，k为TRXi的第l个导频位置所在子载波的编号，NIFFT
为IFFT长度，NTx表示基站的天线端口个数。
进一步的，预设矢量为如下矢量：
其中，δl为预设矢量。
进一步的，上述第二处理模块204，具体用于通过如下公式得到时延补偿后的下行
基带信道H′eff(l)：
其中，⊙表示点乘，heff,1(l)表示时延补偿前的下行基带信道，(δk)*表示预设矢量
δl的共轭。
上面从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的用户设备UE进行了描述，下面
从硬件处理的角度对本发明实施例中的用户设备UE进行描述，请参阅图4，本发明实施例中
的用户设备UE包括：接收器301、处理器302、发射器303以及存储器304。
本发明实施例涉及的用户设备UE可以具有比图4所示出的更多或更少的部件，可
以组合两个或更多个部件，或者可以具有不同的部件配置或设置，各个部件可以在包括一
个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件或硬件和软件的组合实现。
接收器301用于执行如下操作：
接收基站通过至少两个天线端口发送的下行导频。
处理器302用于执行如下操作：
根据下行导频进行时延测量，得到各天线端口的通道时延。
发射器303用于执行如下操作：
将所述通道时延发送给所述基站。
处理器302还用于执行如下操作：
当发射器303将通道时延发送给基站时，根据通道时延对下行基带信道进行时延
补偿，得到时延补偿后的下行基带信道；根据时延补偿后的下行基带信道进行预编码矩阵
索引PMI测量，得到码本矢量。
发射器303还用于执行如下操作：
将码本矢量发送给基站。
存储器304用于存储处理器302执行相应操作所需的代码。
本实施例中，处理器302基于下行导频进行时延测量，得到各天线端口的通道时
延，对下行基带信道进行时延补偿，最后基于时延补偿后的下行基带信道进行PMI测量，得
到码本矢量，将码本矢量发送给基站，以便基站使用该码本矢量对发送给UE的数据进行加
权处理，从而减小了各天线端口的通道时延，提高了码本增益。
处理器302还用于执行如下操作：
根据下行导频进行最小二乘信道估计，并根据最小二乘信道进行时延测量，得到
各天线端口的通道时延。
处理器302还用于执行如下操作：
根据通道时延计算各目标天线端口相对参考天线端口在各导频所在子载波上的
相移，各目标天线端口和参考天线端口组成上述至少两个天线端口；将相移组成预设矢量；
根据预设矢量对下行基带信道进行时延补偿。
上面通过实施例介绍了本发明实施例中的用户设备UE，下面通过实施例介绍本发
明实施例中的基站。
请参阅图5，本发明实施例中基站一个实施例包括：
发送模块401，用于通过至少两个天线端口向用户设备UE发送下行导频；
接收模块402，用于接收UE发送的通道时延，通道时延为UE根据接收到的下行导频
进行时延测量，得到的各天线端口的通道时延；
处理模块403，用于根据通道时延以及接收到的第一码本矢量对下行基带信道进
行时延补偿，得到时延补偿后的第二码本矢量，第一码本矢量为UE根据时延补偿后的下行
基带信道进行预编码矩阵索引PMI测量得到的。
本实施例中，处理模块403根据通道时延以及接收到的第一码本矢量对下行基带
信道进行时延补偿，得到时延补偿后的第二码本矢量，处理模块403可以使用该第二码本矢
量对发送给UE的数据进行预编码加权处理，从而减小了各天线端口的通道时延，提高了码
本增益。
在本发明的一些可选实施例中，上述处理模块403，具体用于根据通道时延计算各
目标天线端口相对参考天线端口在各子载波上的相移，各目标天线端口和参考天线端口组
成上述至少两个天线端口；将相移组成预设矢量；根据预设矢量以及接收到的第一码本矢
量对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的第二码本矢量。
进一步的，上述处理模块403，具体用于按照如下公式生成目标天线端口相对参考
天线端口在各子载波上的相移：
其中，TRXi为目标天线端口，TRX1为参考天线端口，是目标天线端口TRXi相对
参考天线端口TRX1的时延差，k为子载波的编号，NIFFT为IFFT长度，NTx表示基站的天线端口
个数。
上述预设矢量为如下矢量：
其中，δk为预设矢量。
进一步的，上述处理模块403，具体用于通过如下公式得到时延补偿后的第二码本
矢量w'm(k)：
其中，⊙表示点乘，(δk)*表示预设矢量δk的共轭，wm表示第一码本矢量，
上面从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的基站进行了描述，下面从硬件
处理的角度对本发明实施例中的基站进行描述，请参阅图6，本发明实施例中的基站包括：
发射器501、接收器502、处理器503以及存储器504。
本发明实施例涉及的基站可以具有比图6所示出的更多或更少的部件，可以组合
两个或更多个部件，或者可以具有不同的部件配置或设置，各个部件可以在包括一个或多
个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件或硬件和软件的组合实现。
发射器501用于执行如下操作：
通过至少两个天线端口向用户设备UE发送下行导频。
接收器502用于执行如下操作：
接收UE发送的通道时延，通道时延为UE根据接收到的下行导频进行时延测量，得
到的各天线端口的通道时延。
处理器503用于执行如下操作：
根据通道时延以及接收到的第一码本矢量对下行基带信道进行时延补偿，得到时
延补偿后的第二码本矢量，第一码本矢量为UE根据时延补偿后的下行基带信道进行预编码
矩阵索引PMI测量得到的。
存储器504用于存储处理器502执行相应操作所需的代码。
本实施例中，处理器503根据通道时延以及接收到的第一码本矢量对下行基带信
道进行时延补偿，得到时延补偿后的第二码本矢量，处理器503可以使用该第二码本矢量对
发送给UE的数据进行预编码加权处理，从而减小了各天线端口的通道时延，提高了码本增
益。
处理器503还用于执行如下操作：
根据通道时延计算各目标天线端口相对参考天线端口在各子载波上的相移，各目
标天线端口和参考天线端口组成上述至少两个天线端口；将相移组成预设矢量；根据预设
矢量以及接收到的第一码本矢量对下行基带信道进行时延补偿，得到时延补偿后的第二码
本矢量。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，
装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以
通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的
划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件
可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦
合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显
示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用
时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机
设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全
部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only
Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程
序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前
述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前
述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些
修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。