[發明專利]數據傳輸方法和設備

有效

• 申請號: 201110231334.6
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102237908A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 高秋彬;張然然;孫韶輝
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04W24/00
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種數據傳輸方法和設備。

背景技術

MIMO（Multiple-Input?Multiple-Output，多輸入多輸出）系統指在發射端和接收端都裝有多根天線的系統。MIMO系統在傳統的時頻處理的基礎上增加了空域的處理，可以進一步獲得陣列處理增益和分集增益。MIMO系統中，如果發射機能夠以某種方式獲知信道信息，就可以根據信道特性對發送信號進行優化，以提高接收質量并降低對接收機復雜度的要求。線性預編碼/波束賦形技術就是其中一種優化方法，是對抗衰落信道，降低差錯概率，提高系統性能的有效手段。

多天線線性預編碼/波束賦形傳輸技術中，基站到UE（User?Equipment，用戶設備，即終端設備）的信道信息是影響系統性能的一個重要因素。FDD（Frequency?Division?Duplexing，頻分雙工）系統中，UE通過上行信道將估計得到的信道信息反饋給基站，占用了大量的上行信道資源，且會引入量化誤差等。在TDD（Time?Division?Duplexing，時分雙工）系統中，上行和下行的信號在相同的頻段上發送，因此上下行信道的互易性成立。

所謂互易性是指上行信道和下行信道相同。利用上下行信道互易性可以由UE發送的上行信號估計出上行信道，從而獲得下行信道信息，省去了大量的反饋開銷。

信道的互易性對空間傳播的物理信道成立。信號在基帶處理完成后要經過發射電路輸送到天線，而從天線接收的信號也要經過接收電路輸送到基帶。一般來說，發射電路和接收電路是兩個不同的電路，因此由發射電路和接收電路引入的時延以及幅度增益并不相同，也就是說收發電路不匹配。發射電路和接收電路的不匹配導致上下行信道互易性并不嚴格成立。

如果上下行電路不匹配，尤其是時延不同時，則無法保證各天線的信號同相疊加，使得接收信號的信噪比降低，造成性能惡化。

一種抵消上下行電路不匹配造成的影響的方法是進行天線校準：根據UE上報的信息以及/或基站測量到的信息計算出校準因子，對由上行信號估計出來的信道進行補償調整，或者對待發送的數據進行補償調整。

另一方面，多點協作傳輸（Coordinated?Multi-Point?Transmission，CoMP）技術是地理位置上分離的多個傳輸點之間的協作。多個傳輸點是不同小區的基站或者一個小區內部的分離的多個傳輸設備。多點協作傳輸技術分下行的協作傳輸和上行的聯合接收。下行多點協作傳輸技術方案主要分為兩類：協同調度和聯合發送。

協同調度是通過小區之間的時間、頻率和空間資源的協調，避免或者降低相互之間的干擾。小區間的干擾是制約小區邊緣UE性能的主要因素，因此協同調度通過降低小區間的干擾，可以提高小區邊緣UE的性能。如圖1所示，通過3個小區的協同調度，將可能會相互干擾的三個UE調度了到相互正交的資源上（以不同的顏色表示不同的資源），有效的避免了小區之間的干擾。

聯合發送方案中多個小區同時向UE發送數據，以增強UE接收信號。如圖2所示，三個小區在相同的資源上向一個UE發送數據，UE同時接收多個小區的信號。一方面，來自多個小區的有用信號疊加可以提升UE接收的信號質量，另一方面，降低了UE受到的干擾，從而提高系統性能。

類似于單點（單小區）多天線傳輸方案，多點協作傳輸技術是否可以有效實施依賴于發射端所能獲得的信道狀態信息。發射端獲得理想的信道狀態信息后，可以用線性預編碼（波束賦形）技術來提高信號質量以及抑制用戶彼此之間的干擾。發射端可以通過終端的反饋獲得信道狀態信息，但是反饋信道會占用寶貴的上行頻譜資源，從而降低上行的頻譜效率。這點在多點協作傳輸中尤為明顯，參與協作傳輸的每個小區（傳輸點）都需要獲得到終端的信道狀態信息，因此其反饋開銷是隨著協作點的數目而線性增加的。考慮到具體的傳輸方案，對信道狀態信息要求的精度也可能更高，這就意味著占用更多的上行帶寬資源。本已經很緊張的上行傳輸資源此時更加顯得捉襟見肘。同時，因為上行信道的容量受限，反饋的信道狀態信息不可避免的存在量化誤差。量化誤差則會降低多點協作傳輸的性能。TDD系統中利用信道互易性獲得信道狀態信息不會帶來額外的反饋開銷，且不存在因反饋而引入的量化誤差，是十分有競爭力的解決方案。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：

利用信道互易性的CoMP方案同樣面臨著天線校準的要求，如前所述的終端參與的空中接口校準需要上下行的導頻信號。