[發明專利]一種在多輸入多輸出系統中發送上行探測信號的方法

有效

• 申請號: 200810240855.6
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN101765125A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 楊宇;李曉卡
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W24/08;H04W48/12;H04B7/06
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王琦;王誠華

技術領域

本發明涉及通信系統的信道估計技術領域，尤其涉及一種在多輸入多輸 出(Multiple?Input?Multiple?Output，MIMO)系統中發送上行探測(sounding) 信號的方法。

背景技術

在高速分組接入演進(High?Speed?Packet?Access?Plus，HSPA+)系統和 長期演進(Long?Term?Evolution，LTE)系統等未來通信系統中，為了進一 步提高數據傳輸速率和信道容量，引入了MIMO技術，即，基站和終端同 時發射多個數據流或者接收多個數據流。采用了MIMO技術的通信系統稱 為MIMO系統。

很多MIMO系統同時也是時分雙工(TDD)系統。TDD系統的上下行 信道可以互用，即上下行信道具有相同的特性，可以用上行信道的特性來代 替下行信道的特性。

在很多情況下，MIMO系統中的Node?B需要根據各個下行信道的狀態 進行相應的操作，例如，進行基于奇異值分解(Singular?Value?Decomposition， SVD)的無碼本預編碼、天線模式切換、自適應調制解碼(Adaptive?Modulation and?Coding，AMC)等操作。如果該MIMO系統同時也是TDD系統，則可 以利用TDD系統中上下行信道可以互用的特性，由Node?B根據UE的各根 天線發送的信號進行相應的上行信道估計，將針對每根天線進行上行信道估 計得到的信道向量作為相應下行信道的信道向量，由各個下行信道的信道向 量組成完整信道矩陣H，然后再根據完整信道矩陣H進行相應的操作。其中， 針對每根天線進行上行信道估計得到的信道向量的各個元素是該每根天線 與Node?B的所有天線之間的信道衰落系數。

例如，假設Node?B的天線數目是N_nb，UE的天線數目是2，在基于 SVD的無碼本預編碼中，Node?B端進行上行信道估計，獲得完整的N_nb×2 的信道矩陣H，然后Node?B對完整信道矩陣H進行SVD分解得到若干特 征向量，特征向量個數為完整信道矩陣H的秩。當Node?B需要并行發送m 個下行數據流時(m不大于完整信道矩陣H的秩)，Node?B從SVD分解出 的特征向量中選擇對應m個最大特征值的特征向量，選出的每個特征向量 用于加權一個待發射的數據流。同理，天線模式切換和AMC等技術也往往 需要利用完整信道矩陣H結合檢測算法等因素，來得到各天線模式下每個 數據流的信噪比，進而進行天線模式切換和/或AMC操作。

可見，獲得完整信道矩陣H有著至關重要的意義。

目前，考慮到UE的硬件實現與成本損耗等問題，在TDD系統中，通 常限制了UE的多天線只能用于同時接收下行數據以獲得接收分集，但不能 同時發送上行數據，UE的各個天線只有在被分配了上行物理信道時，才能 發送上行數據。這對于采用了MIMO技術的TDD系統來說，在每個TTI內 Node?B通過上行信道估計只能獲得UE的每根天線的信道向量，而無法獲得 完整信道矩陣H。

針對目前無法在同一時刻獲得完整信道矩陣H這一技術問題，現有技 術提出了兩種解決辦法，其一是在需要利用完整信道矩陣H的場合改用其 他不需要完整信道矩陣H的技術，其二是，由UE的各個天線分別向Node?B 發送上行探測(sounding)信號，Node?B根據各個天線發送的上行sounding 信號分別估計各個天線對應信道的信道向量，由各個信道向量組成完整信道 矩陣H。

對于前一種方法，在需要利用完整信道矩陣H的場合采用僅依賴于部 分信道矩陣的技術，會使通信性能有一定損失，例如，當Node?B采用基于 SVD的無碼本預編碼發射多個數據流時，能夠獲得接近理論上最優的性能， 但如果改用波束成形(Beam?forming)和/或天線分組等技術實現多流MIMO 發射，由于沒有充分利用空間信道的全部信息，無法使用Node?B的全部天 線陣列所提供的最優等效波束(beam)域來發射數據，因此會導致陣列增益 和功率增益等性能降低。其中，Beam?forming技術只需要獲得UE單天線對 應的信道矩陣即可實現多流MIMO發射。

對于后一種方法，目前現有技術中還未提出發送上行sounding信號的具 體方案，因此，實際上現有技術還無法為估計完整信道矩陣H而提供其所 需要的上行sounding信號。

發明內容