專利名稱：多天線無線通信系統(tǒng)及其發(fā)送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及通信領(lǐng)域，更具體而言，本發(fā)明涉及一種具有多個天線的多天 線無線通信系統(tǒng)及其發(fā)送方法。
背景技術(shù)：
基于正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù) 的多載波無線通信將頻率選擇性衰落的寬帶信道均勻地分割成多個頻率平坦衰落的信道， 使得在接收端只需要單抽頭的頻率均衡器，從而極大地簡化了系統(tǒng)接收機的均衡算法。另一方面，為了提高無線通信系統(tǒng)的傳輸效率，多發(fā)送-接收(Multiplelnput Multiple Output，ΜΙΜΟ)天線技術(shù)已經(jīng)成了當前以及未來無線通信的必然選擇。在 MIM0-0FDM系統(tǒng)中，由于多個發(fā)送-接收天線的使用大大提高了系統(tǒng)的未知參數(shù)的數(shù)量，這 些未知參數(shù)均需要使用已知的導(dǎo)頻或者訓(xùn)練信號(在下文中也稱作參考信號)估計來得 至IJ，而額外的導(dǎo)頻序列會占用大量的物理資源，因而多天線的使用對這些未知參數(shù)的估計 提出了極大挑戰(zhàn)。為了便于高效的分配物理資源，通常將一個物理幀在時間域內(nèi)分成多個發(fā)送時間 間隔(Transmission Time Interval，TTI)，同時在頻率域內(nèi)分割成多個基本分配單元。例 如在最新的長期演進(Long Term Evolution,LTE)標準中，一個物理幀包含了 10個TTI，每 個TTI有14個OFDM符號，同時每個TTI在頻率域內(nèi)分成了以12個子載波為單元的子塊， 這樣(12個頻域子載波X 14個OFDM符號)的時頻資源塊構(gòu)成了一個基本物理資源單元。圖1示出在LTE系統(tǒng)中存在4個發(fā)送天線時的一個基本物理資源單元(時頻二 維)內(nèi)的發(fā)送信號(Transmission Signal,TS)分布示意圖。在圖1所示的示例中，白色小 方格表示用于發(fā)送各個天線的數(shù)據(jù)信號的時頻資源塊，帶有陰影線的小方格分別表示用于 發(fā)送各個天線1 4的參考信號(Reference Signal, RS)的時頻資源塊。在傳統(tǒng)的多發(fā)送天線系統(tǒng)的參考信號設(shè)計方案中，大多是基于正交RS的設(shè)計準 貝1J，即各個發(fā)送天線的RS所占用的資源塊互相正交，以避免在接收端相互之間引起干擾。 在LTE Release-8標準中，最高可支持的發(fā)送/接收天線配置為4X4。為了支持更高的數(shù)據(jù) 傳輸速率，更加有效地利用寶貴的頻譜資源，在LTE Release-10 (在下文中也稱作LET-A， LTE-Advanced)中，需要采用最多8X8的發(fā)送/接收天線配置。但是，在LET-A系統(tǒng)中，如果依然采用正交RS的設(shè)計方法，將會導(dǎo)致參考信號占用 大量的物理資源。因此，對于具有多個天線的多天線無線通信系統(tǒng)，需要更為高效合理的參考信號 的設(shè)計及其相應(yīng)的發(fā)送方法。下面列出了本發(fā)明申請的參考文獻，通過引用將它們包含于此，如同在本說明書 中作了詳盡描述。非專利文獻1R1-090190，“RSdesign for DL higher order ΜΙΜΟ in LTE-A，” CATT，3GPPRANl#55bis Meeting, Ljubljana, Slovenia, January 2009 ；2R1-090619，“DLRS Designs for Higher Order MIMO，” Samsung，3GPP TSG RAN WGl #56 Athens, Greece, February 9-13，2009;3Rl-090144，“Designaspects of high-order MIMO for LTE, "Nortel, 3GPP RANl#55bis Meeting, Ljubljana, Slovenia, January 2009。專利文獻4CN101166053A，“多發(fā)射天線系統(tǒng)的導(dǎo)頻信號發(fā)送方法”；[5JW02008045803A2, “Method and apparatus for detection apresence of a signal in communication channel"；6JW02008150772A1，“Methods and apparatus for improvedutilization of air link resource in a wireless communications system，，。

發(fā)明內(nèi)容
在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本 理解。應(yīng)當理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的 關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概 念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。本發(fā)明的目的是針對具有多個天線的無線通信系統(tǒng)，提出一種多天線無線通信系 統(tǒng)的信號發(fā)送方法，以便高效合理地利用有限的時頻資源發(fā)送參考信號，確保無線通信系 統(tǒng)的正常運行。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法，包括將多 個天線分成兩組發(fā)送天線；以第一組發(fā)送天線中的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊 的方式通過第一組發(fā)送天線發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考信號和數(shù)據(jù)信號；以及以第二組發(fā) 送天線的參考信號疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號上的方式通過第二組發(fā)送天線發(fā)送 第二組發(fā)送天線的參考信號。優(yōu)選地，第二組發(fā)送天線的參考信號僅疊加在一個發(fā)送時間間隔的第四個及以后 的正交頻分復(fù)用符號中。第二組發(fā)送天線的參考信號既可以僅疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā) 送信號中的數(shù)據(jù)信號上，也可以疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號中的參考信號和數(shù)據(jù)信 號兩者上。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，采用正交碼或準正交碼對第二組發(fā)送天線發(fā)送的第二 組發(fā)送天線的參考信號進行擴展，使得第二組發(fā)送天線發(fā)送的第二組發(fā)送天線的參考信號 相互正交或準正交。其中，用于擴展的正交碼或準正交碼為Harmard-Walsh碼、PN序列或 Cazac Zy-^lJ ο根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，第二組發(fā)送天線的參考信號可以為第二組發(fā)送天線 的各個發(fā)送天線的參考信號的平鋪后的平鋪信號。另外，第二組發(fā)送天線的參考信號也可 以為第二組發(fā)送天線的各個發(fā)送天線的參考信號的層疊后的層疊信號。 在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，第二組發(fā)送天線的參考信號在一個發(fā)送時間間隔 內(nèi)的擴展方式為矩形、正方形、“X”形、“Y”形或“Z”形。此外，針對一個小區(qū)內(nèi)的不同扇區(qū)， 以循環(huán)移位的方式發(fā)送參考信號。
在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，第二組發(fā)送天線的參考信號至少包括第二組發(fā)送天線公用的公共參考信號和各個發(fā)送天線專用的專用參考信號之一。其中，公共參考信 號用于估計第二組發(fā)送天線的信道狀態(tài)信息、信道質(zhì)量指示器、預(yù)編碼矩陣下標，專用參考 信號用于估計第二組發(fā)送天線的等效預(yù)編碼信道或者估計用于數(shù)據(jù)解調(diào)所使用的與信道 參數(shù)相關(guān)的未知參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二組發(fā)送天線的參考信號的功率小于第一組發(fā)送天 線的發(fā)送信號的功率。其中，疊加有第二組發(fā)送天線的參考信號的第一組發(fā)送天線的發(fā)送 信號的功率小于沒有疊加第二組發(fā)送天線的參考信號的第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號的功率。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法還包括接收反饋 信號；以及如果反饋信號表明第二組發(fā)送天線可以用于發(fā)送數(shù)據(jù)信號，則使用第一組發(fā)送 天線和第二組發(fā)送天線同時發(fā)送參考信號和數(shù)據(jù)信號。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法還包括判斷是否 有新類型的用戶進入發(fā)送天線的通信范圍；以及如果沒有新類型的用戶進入發(fā)送天線的通 信范圍，則僅使用第一組發(fā)送天線以第一組發(fā)送天線中的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互 不交疊的方式發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考信號和數(shù)據(jù)信號。其中，第一組發(fā)送天線所針對 的用戶為LTE用戶，第二組發(fā)送天線所針對的用戶為LTE-A用戶。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種多天線無線通信系統(tǒng)，包括調(diào)制編碼器，配 置為對多個信源比特進行糾錯編碼和調(diào)制；多輸入多輸出處理單元，配置為將調(diào)制編碼器 糾錯編碼和調(diào)制后的數(shù)據(jù)映射到時頻二維物理資源上以生成多路輸出信號；參考信號插入 單元，配置為將參考信號插入到多輸入多輸出處理單元生成的各路輸出信號中以生成多路 發(fā)送信號；多個天線，各個天線分別用于發(fā)送參考信號插入單元生成的多路發(fā)送信號中相 應(yīng)的一路發(fā)送信號；其中，將多個天線分成兩組發(fā)送天線；參考信號插入單元以第一組發(fā) 送天線中的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊的方式插入第一組發(fā)送天線的參考信 號；參考信號插入單元以第二組發(fā)送天線的參考信號疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號上 的方式插入第二組發(fā)送天線的參考信號；通過第一組發(fā)送天線發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考 信號和數(shù)據(jù)信號；以及通過第二組發(fā)送天線發(fā)送第二組發(fā)送天線的參考信號。另外，根據(jù)本發(fā)明的其它方面，還提供了相應(yīng)的計算機可讀存儲介質(zhì)和計算機程 序廣品。根據(jù)本發(fā)明的多天線無線通信系統(tǒng)及其信號發(fā)送方法，不僅能夠通過信號疊加實 現(xiàn)用于發(fā)送參考信號的時頻資源的節(jié)約，而且通過用于估計來自不同發(fā)送天線的信道的多 層疊加的參考信號在層與層之間互相正交或者準正交，避免了不同天線之間的干擾。另外，根據(jù)本發(fā)明的多天線無線通信系統(tǒng)及其信號發(fā)送方法，還通過功率控制，降 低了不同天線之間的互相干擾以及新類型用戶的參考信號對原來用戶的數(shù)據(jù)信號的干擾。 因此，本發(fā)明具有開銷小、信道估計性能高、容易實現(xiàn)等特點。


本發(fā)明可以通過參考下文中結(jié)合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在所 有附圖中使用了相同或相似的附圖標記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分，而且用來進一步舉例說明本 發(fā)明的優(yōu)選實施例和解釋本發(fā)明的原理和優(yōu)點。在附圖中圖1示出在LTE系統(tǒng)中存在4個發(fā)送天線時的一個基本物理資源單元(時頻二 維)內(nèi)的發(fā)送信號分布示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法的處理流程圖；圖3示出在LTE-A系統(tǒng)中第1個扇區(qū)的用戶RS的示意圖；圖4示出在LTE-A系統(tǒng)中第2個扇區(qū)的用戶RS的示意圖；圖5示出在LTE-A系統(tǒng)中第3個扇區(qū)的用戶RS的示意圖；以及圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例的多天線無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施例方式在下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的示范性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見， 在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實際實施 例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標，例如，符 合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有 所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費時的，但對得益于本公開 內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中 僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明 關(guān)系不大的其他細節(jié)。本發(fā)明要解決的問題就是在多天線無線通信系統(tǒng)中存在多種類型的用戶比如LTE 用戶和LTE-A用戶時，在盡量不影響現(xiàn)有用戶比如LTE用戶的通信質(zhì)量的情況下，盡量節(jié)約 發(fā)送比如導(dǎo)頻信號的參考信號所占用的物理資源，以便更加有效地利用時頻資源，提高整 個多天線無線通信系統(tǒng)的容量和效率。為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的實施例，將多天線無線通信系統(tǒng)中的多個天線 分成兩組發(fā)送天線。然后，針對現(xiàn)有的用戶，比如LTE用戶，以第一組發(fā)送天線中的各個發(fā) 送天線的參考信號時頻互不交疊的方式通過第一組發(fā)送天線發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考 信號和數(shù)據(jù)信號，從而保證了現(xiàn)有用戶比如LTE用戶的通信。如果在系統(tǒng)中存在新類型的 用戶比如LTE-A用戶，則在以第一組發(fā)送天線中的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊 的方式通過第一組發(fā)送天線發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考信號和數(shù)據(jù)信號的同時，以第二組 發(fā)送天線的參考信號疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號上的方式通過第二組發(fā)送天線發(fā) 送第二組發(fā)送天線的參考信號。也就是說，對于新類型的用戶比如LTE-A用戶，在原有用戶 比如LTE用戶的發(fā)送信號上疊加LTE-A用戶的參考信號，并使用第二組發(fā)送天線發(fā)送該疊 加后的信號。下面將參考附圖，特別是圖2至圖6，以LTE用戶和LTE-A用戶兼容的系統(tǒng)為例，詳 細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的具有多個天線的多天線無線通信系統(tǒng)及其信號發(fā)送方法的處 理流程。一般情況下，LTE系統(tǒng)使用4個發(fā)送天線，而LTE-A系統(tǒng)則再使用4個發(fā)送天線， 因此下文中將以包括8個天線的多天線無線通信系統(tǒng)為例進行具體說明。首先參照圖6描述應(yīng)用本發(fā)明的具有多個天線的多天線無線通信系統(tǒng)，圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例的多天線無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。如圖6所示，根據(jù)該實施例的多天線無線通信系統(tǒng)包括調(diào)制編碼器611 61η、多 輸入多輸出處理單元620、參考信號插入單元631 638、IFFT641 648、以及多個天線1 8。調(diào)制編碼器611 61η對多個信源比特1 η進行糾錯編碼和調(diào)制后，由多輸入 多輸出處理單元620將調(diào)制編碼器611 61η糾錯編碼和調(diào)制后的數(shù)據(jù)映射到時頻二維物 理資源上以生成多路輸出信號。接下來，參考信號插入單元631 638將參考信號插入到多輸入多輸出處理單元 620生成的各路輸出信號中以生成多路發(fā)送信號，最后經(jīng)過IFFT 641 648進行傅立葉變 換之后，從各個天線1 8分別發(fā)送。在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，將多個天線分成兩組發(fā)送天線，即第一組發(fā)送天線 1 4和第二組發(fā)送天線5 8。參考信號插入單元631 634以第一組發(fā)送天線1 4中 的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊的方式插入第一組發(fā)送天線1 4的參考信號。 參考信號插入單元635 638以第二組發(fā)送天線5 8的參考信號疊加在第一組發(fā)送天線 1 4的發(fā)送信號上的方式插入第二組發(fā)送天線5 8的參考信號。通過第一組發(fā)送天線 1 4發(fā)送第一組發(fā)送天線1 4的參考信號和數(shù)據(jù)信號，并且通過第二組發(fā)送天線5 8 發(fā)送第二組發(fā)送天線5 8的參考信號。具體的參考信號插入過程將在下文中接合圖2至 圖5進行具體描述。圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的多天線無線通信系統(tǒng)的信號發(fā)送方法的處理流程 圖。這里需要說明的是，在該實施例中同樣以包括8個天線的多天線無線通信系統(tǒng)為 例進行說明，其中天線1 4用于原有的LTE用戶，天線1 8用于LTE-A用戶，但是天線 5 8專用于新類型的用戶LTE-A而不用于原有的LTE用戶。因此，在該具體實施例中，第 一組天線指的是天線1 4，第二組天線指的是天線5 8。如圖2所示，該多天線無線通信系統(tǒng)的信號發(fā)送方法的處理從步驟S201開始，并 在步驟S203判斷是否存在LTE用戶。如果判斷存在LTE用戶，則在步驟S205中使用第一組 天線向LTE用戶發(fā)送參考信號和數(shù)據(jù)信號，其中各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊。 這里天線1 4的參考信號的設(shè)計與LTE標準相同，比如如圖1所示的在一個基本物理資 源單元(時頻二維)內(nèi)的發(fā)送信號分布，因此不再詳細描述。在步驟S203中發(fā)送了天線1 4的發(fā)送信號之后，或者如果在步驟S203中判斷 當前不存在LTE用戶，處理流程前進到步驟S207。在步驟S207中判斷是否存在新類型的用戶比如LTE-A用戶，如果不存在LTE-A用 戶，則處理流程返回步驟S203。另一方面，如果在步驟S207中判斷存在LTE-A用戶，則在步驟S209中繼續(xù)使用第 一組天線1 4發(fā)送LTE用戶的參考信號和數(shù)據(jù)信號的同時，在步驟S211中使用第二組天 線5 8發(fā)送LTE-A用戶的參考信號，其中天線5 8發(fā)送的信號為LTE-A用戶的參考信號疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號上所形成的信號。之后，在步驟S213中等待接收來自LTE-A用戶反饋的信道可用性信息，比如信道 質(zhì)量指示器(Channel Quality Indicator，CQI)等。接著，在步驟S215中根據(jù)用戶的反饋信息判斷LTE-A用戶信道的可用性。如果LTE-A用戶信道不可用，則處理流程返回步驟 S203并繼續(xù)隨后的相應(yīng)處理。如果在步驟S215中判斷LTE-A用戶信道可用，則在步驟S217中使用天線1 8 發(fā)送LTE-A用戶的數(shù)據(jù)信號和參考信號。然后，處理流程在步驟S219結(jié)束。 圖3、4、5分別示出在該多天線無線通信系統(tǒng)中第1、2、3個扇區(qū)的LTE-A用戶RS 的示意圖。在圖3、4、5中，白色小方格表示用于發(fā)送各個天線的數(shù)據(jù)信號的時頻資源塊，淺 灰色小方格表示用于發(fā)送天線1的參考信號的時頻資源塊，帶有豎線條紋的小方格表示用 于發(fā)送天線2的參考信號的時頻資源塊，帶有右斜線條紋的小方格表示用于發(fā)送天線3的 參考信號的時頻資源塊，帶有左斜線條紋的小方格表示用于發(fā)送天線4的參考信號的時頻 資源塊，帶有網(wǎng)格線條紋的小方格代表了用于估計第5、6、7和8個發(fā)送天線的信道的時頻 資源塊。圖3、4、5中的每個4X2的矩形RS集合為4層RS序列的疊加，每一層上所傳輸?shù)?RS序列互相正交，以便保證不同發(fā)送天線5 8的RS互不干擾。比如，可以采用正交碼或 準正交碼對第二組發(fā)送天線5 8發(fā)送的第二組發(fā)送天線5 8的參考信號RS進行擴展， 使得第二組發(fā)送天線5 8發(fā)送的第二組發(fā)送天線5 8的參考信號相互正交或準正交。這里，用于擴展的正交碼或準正交碼可以為Harmard-Wal sh碼、PN (Pseudo-random Noise，偽隨機噪聲)序列、Cazac序列等正交或準正交碼。另外，圖3、4、5中的每個4X2的矩形RS集合也可以為第二組發(fā)送天線5 8的 各個發(fā)送天線的參考信號平鋪后的平鋪RS信號，比如最上邊兩個小方格用于發(fā)送天線5的 參考信號，緊接著下方的兩個小方格用于發(fā)送天線6的參考信號，下方接下來的兩個小方 格用于發(fā)送天線7的參考信號，以及最下邊的兩個小方格用于發(fā)送天線8的參考信號。當然，圖3、4、5中的帶有網(wǎng)格線條紋的矩形塊不僅限于圖中所示的4X2的矩形RS 集合，也可以為其他的形狀，比如“L”形、“X”形、“Y”形、“Z”形等形狀。在圖3、4、5中，帶有網(wǎng)格線條紋的小方格所占用的資源塊與第1、2、3、4個發(fā)送天 線的RS互相交錯，互不干擾。也就是說，第二組發(fā)送天線5 8的參考信號僅疊加在第一 組發(fā)送天線1 4的發(fā)送信號中的數(shù)據(jù)信號上。當然，第二組發(fā)送天線5 8的參考信號 也可以疊加在第一組發(fā)送天線1 4的發(fā)送信號中的參考信號和數(shù)據(jù)信號兩者上。優(yōu)選地，第二組發(fā)送天線5 8的參考信號僅疊加在一個發(fā)送時間間隔的第四個 及以后的正交頻分復(fù)用符號中。為了避免對數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生較大的影響，RS信號使用較小的發(fā)射功率傳輸。其中， 第二組發(fā)送天線5 8的參考信號的功率小于第一組發(fā)送天線1 4的發(fā)送信號的功率。 尤其是疊加有第二組發(fā)送天線5 8的參考信號的第一組發(fā)送天線1 4的發(fā)送信號的功 率應(yīng)當小于沒有疊加第二組發(fā)送天線5 8的參考信號的第一組發(fā)送天線1 4的發(fā)送信 號的功率。為了避免同一個小區(qū)內(nèi)3個扇區(qū)的RS互相干擾，在另外兩個扇區(qū)的RS示意圖4 和5中，帶有網(wǎng)格線條紋的資源塊為圖3中帶有網(wǎng)格線條紋的資源塊的循環(huán)移位。當然，圖 4和5中的RS分布也可以采用其他不同的循環(huán)移位策略。這里，圖3、4、5中的帶有網(wǎng)格線條紋的小方格既可以用于第二組發(fā)送天線5 8 公用的公共RS (common RS, CRS)，也可以用于第二組發(fā)送天線5 8中各個天線專用的專用參考信號。CRS用于估計發(fā)送天線的信道狀態(tài)信息(Channel State Information, CSI), 信道質(zhì)量指示器(CQI)、預(yù)編碼矩陣下標(Precoding Matrix Index, PMI)等等，專用參考 信號用于估計第二組發(fā)送天線5 8的等效預(yù)編碼信道或者估計用于數(shù)據(jù)解調(diào)所使用的與 信道參數(shù)相關(guān)的未知參數(shù)。例如，圖3、4、5中的帶有網(wǎng)格線條紋的小方格可以代表用于估計每一個相應(yīng)的發(fā) 送天線5 8的信道信息，即，用于上文所述的公共參考信號(CRS)。 當然，圖3、4、5中的帶有網(wǎng)格線條紋的小方格也可以代表用于估計第5、6、7和8 個發(fā)送天線的預(yù)編碼后的信道等效。圖中的每個4X2的矩形RS集合為4層RS序列的疊 力口，每一層中矩形狀RS序列的每一個樣點使用相同的預(yù)編碼矩陣(或者向量)進行預(yù)編碼 發(fā)送。此時的RS稱之為解調(diào)!《(Demodulation RS, DRS)，用于數(shù)據(jù)解調(diào)。另外，每一層上 所傳輸?shù)腞S序列也互相正交用于保證不同發(fā)送天線的RS互不干擾。此外，圖3、4、5中的帶有網(wǎng)格線條紋的小方格也可以代表用于估計第5、6、7和8 個發(fā)送天線的RS序列與用于估計預(yù)編碼后的等效信道的RS的疊加。圖中的每個4X2的 矩形RS集合為8層RS序列的疊加，前4層用于估計4個發(fā)送天線5 8的信道信息，后4 層用于估計4個發(fā)送天線的等效預(yù)編碼信道。另外，每一層上所傳輸?shù)腞S序列同樣互相正 交用于保證不同發(fā)送天線的RS互不干擾。下面以圖3、4、5中的某一個矩形RS序列為例，說明在接收端如何獲取發(fā)送天線的 信道響應(yīng)。假設(shè)某一個矩形中RS序列在時頻二維物理資源上的編號為k，k= 1，2，3，...， 8。用于估計第η個發(fā)送天線的信道的第η層RS定義為s (k，η)，η = 5，6，7，8，則第m個接 收天線上接收到的第k個資源單元(resource element)上的信號r(m，k)為r(m, k) =h(m，5，k) * s (k，6)+· · ·+h(m，8，k) * s (k,8)+noise (m, k)其中， noise (m，k)為背景噪聲，h (m，n，k)為第η個發(fā)送天線到第m個接收天線在第k個資源單 元上的信道響應(yīng)，簡記為h(m，η)。假設(shè)該4X2矩形框內(nèi)的信道響應(yīng)近似不變，即h(m，η, 1) = ... =h(m, η,8),此時利用這8個資源單元上所建立的8個聯(lián)立方程，能夠得到全部 4個發(fā)送天線5 8到第m個接收天線的信道響應(yīng)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法和多天線無線通信系 統(tǒng)，能夠針對LTE、LTE-A系統(tǒng)的8個發(fā)送天線，設(shè)計具有前向兼容特性的8天線導(dǎo)頻發(fā)送方 案。其中，原先的1 4個天線的RS的發(fā)送方法與LTE標準一致，而在LTE用戶的數(shù)據(jù)子 載波上疊加第5 8個天線的RS。同時，第5 8個天線的RS可以采用類似CDMA系統(tǒng)中 的擴頻處理方案在時頻二維物理資源上進行擴展。該擴展方案不僅可以降低RS信號對數(shù) 據(jù)的干擾，同時可以在接收端利用解擴展帶來的增益提高CQI、PMI估計以及數(shù)據(jù)解調(diào)的準 確度。另外，根據(jù)本發(fā)明的多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法和多天線無線通信系統(tǒng)，在 盡量不影響LTE用戶通信的情況下，采用數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻、公用導(dǎo)頻與專用導(dǎo)頻的疊加模式實 現(xiàn)CSI、CQI、PMI以及用于解調(diào)所需的預(yù)編碼信道的估計，因此節(jié)約了寶貴的時頻資源。此外，根據(jù)本發(fā)明的多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法和多天線無線通信系統(tǒng)，參 考信號在多個相鄰的子載波內(nèi)進行擴展，實現(xiàn)擴展增益，降低了 RS的發(fā)送功率，降低了不 同層之間的互相干擾以及RS對LTE用戶數(shù)據(jù)的干擾。用于估計來自不同發(fā)送天線的信道的 多層疊加的參考信號在層與層之間互相正交或者準正交，則避免了不同天線之間的干擾。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法和多天線無線通信系統(tǒng)，具有開銷小、性能高、容易實現(xiàn)等特點。盡管已示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可以設(shè)想，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在所 附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)設(shè)計對本發(fā)明的各種修改。此外，顯然，根據(jù)本發(fā)明的上述方法的各個操作過程也可以以存儲在各種機器可 讀的存儲介質(zhì)中的計算機可執(zhí)行程序的方式實現(xiàn)。而且，本發(fā)明的目的也可以通過下述方式實現(xiàn)將存儲有上述可執(zhí)行程序代碼的 存儲介質(zhì)直接或者間接地提供給系統(tǒng)或設(shè)備，并且該系統(tǒng)或設(shè)備中的計算機或者中央處理 單元(CPU)讀出并執(zhí)行上述程序代碼。此時，只要該系統(tǒng)或者設(shè)備具有執(zhí)行程序的功能，則本發(fā)明的實施方式不局限于 程序，并且該程序也可以是任意的形式，例如，目標程序、解釋器執(zhí)行的程序或者提供給操 作系統(tǒng)的腳本程序等。上述這些機器可讀存儲介質(zhì)包括但不限于，各種存儲器和存儲單元，半導(dǎo)體設(shè)備， 磁盤單元例如光、磁和磁光盤，以及其它適于存儲信息的介質(zhì)等。另外，計算機通過連接到因特網(wǎng)上的相應(yīng)網(wǎng)站，并且將依據(jù)本發(fā)明的計算機程序 代碼下載和安裝到計算機中然后執(zhí)行該程序，也可以實現(xiàn)本發(fā)明。而且，所述實施本發(fā)明的程序也可以例如采用一個或更多個信號的形式。所述信 號可以是可從互聯(lián)網(wǎng)站點下載的數(shù)據(jù)信號，或是在載波信號上提供的數(shù)據(jù)信號，或是以任 何其它形式的數(shù)據(jù)信號。最后，還需要說明的是，在本文中，諸如左和右、第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅 僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實 體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其 他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不 僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、
物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的
要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上雖然結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的實施例，但是應(yīng)當明白，上面所描述的實 施方式只是用于說明本發(fā)明，而并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可 以對上述實施方式作出各種修改和變更而沒有背離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。因此，本發(fā)明的 范圍僅由所附的權(quán)利要求及其等效含義來限定。
權(quán)利要求
一種多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法，包括將多個天線分成兩組發(fā)送天線；以第一組發(fā)送天線中的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊的方式通過第一組發(fā)送天線發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考信號和數(shù)據(jù)信號；以及以第二組發(fā)送天線的參考信號疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號上的方式通過第二組發(fā)送天線發(fā)送第二組發(fā)送天線的參考信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送方法，其中第二組發(fā)送天線的參考信號僅疊加在一個發(fā) 送時間間隔的第四個及以后的正交頻分復(fù)用符號中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)送方法，其中第二組發(fā)送天線的參考信號既可以僅疊加在 第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號中的數(shù)據(jù)信號上，也可以疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號中 的參考信號和數(shù)據(jù)信號兩者上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項權(quán)利要求所述的發(fā)送方法，其中采用正交碼或準正交 碼對第二組發(fā)送天線發(fā)送的第二組發(fā)送天線的參考信號進行擴展，使得第二組發(fā)送天線發(fā) 送的第二組發(fā)送天線的參考信號相互正交或準正交。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)送方法，其中第二組發(fā)送天線的參考信號為第二組發(fā)送天 線的各個發(fā)送天線的參考信號的平鋪后的平鋪信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)送方法，其中第二組發(fā)送天線的參考信號為第二組發(fā)送天 線的各個發(fā)送天線的參考信號的層疊后的層疊信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的發(fā)送方法，其中第二組發(fā)送天線的參考信號在一個發(fā)送 時間間隔內(nèi)的擴展方式為矩形、正方形、“X”形、“Y”形或“Z”形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)送方法，其中針對一個小區(qū)內(nèi)的不同扇區(qū)，以循環(huán)移位的 方式發(fā)送參考信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)送方法，其中第二組發(fā)送天線的參考信號至少包括第二組 發(fā)送天線公用的公共參考信號和各個發(fā)送天線專用的專用參考信號之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)送方法，其中公共參考信號用于估計第二組發(fā)送天線的 信道狀態(tài)信息、信道質(zhì)量指示器、預(yù)編碼矩陣下標，專用參考信號用于估計第二組發(fā)送天線 的等效預(yù)編碼信道或者估計用于數(shù)據(jù)解調(diào)所使用的與信道參數(shù)相關(guān)的未知參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)送方法，其中第二組發(fā)送天線的參考信號的功率小于第 一組發(fā)送天線的發(fā)送信號的功率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)送方法，其中疊加有第二組發(fā)送天線的參考信號的第一 組發(fā)送天線的發(fā)送信號的功率小于沒有疊加第二組發(fā)送天線的參考信號的第一組發(fā)送天 線的發(fā)送信號的功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項權(quán)利要求所述的發(fā)送方法，還包括接收反饋信號；以及如果反饋信號表明第二組發(fā)送天線可以用于發(fā)送數(shù)據(jù)信號，則使用第一組發(fā)送天線和 第二組發(fā)送天線同時發(fā)送參考信號和數(shù)據(jù)信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項權(quán)利要求所述的發(fā)送方法，還包括判斷是否有新類型的用戶進入發(fā)送天線的通信范圍；以及如果沒有新類型的用戶進入發(fā)送天線的通信范圍，則僅使用第一組發(fā)送天線以第一組發(fā)送天線中的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊的方式發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考 信號和數(shù)據(jù)信號。
15. 一種多天線無線通信系統(tǒng)，包括調(diào)制編碼器，配置為對多個信源比特進行糾錯編碼和調(diào)制；多輸入多輸出處理單元，配置為將調(diào)制編碼器糾錯編碼和調(diào)制后的數(shù)據(jù)映射到時頻二 維物理資源上以生成多路輸出信號；參考信號插入單元，配置為將參考信號插入到多輸入多輸出處理單元生成的各路輸出 信號中以生成多路發(fā)送信號；多個天線，各個天線分別用于發(fā)送參考信號插入單元生成的多路發(fā)送信號中相應(yīng)的一 路發(fā)送信號；其中，將多個天線分成兩組發(fā)送天線；參考信號插入單元以第一組發(fā)送天線中的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊的 方式插入第一組發(fā)送天線的參考信號；參考信號插入單元以第二組發(fā)送天線的參考信號疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號 上的方式插入第二組發(fā)送天線的參考信號；通過第一組發(fā)送天線發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考信號和數(shù)據(jù)信號；以及 通過第二組發(fā)送天線發(fā)送第二組發(fā)送天線的參考信號。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多天線無線通信系統(tǒng)及其發(fā)送方法。根據(jù)本發(fā)明的多天線無線通信系統(tǒng)的發(fā)送方法包括將多個天線分成兩組發(fā)送天線；以第一組發(fā)送天線中的各個發(fā)送天線的參考信號時頻互不交疊的方式通過第一組發(fā)送天線發(fā)送第一組發(fā)送天線的參考信號和數(shù)據(jù)信號；以及以第二組發(fā)送天線的參考信號疊加在第一組發(fā)送天線的發(fā)送信號上的方式通過第二組發(fā)送天線發(fā)送第二組發(fā)送天線的參考信號。
文檔編號H04L1/06GK101841506SQ20091012947
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者吳建明, 張元濤, 張 杰, 王鍵, 田軍 申請人:富士通株式會社