CN101399589B - 一种多天线导频映射方法 - Google Patents

一种多天线导频映射方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101399589B
CN101399589B CN 200710149999 CN200710149999A CN101399589B CN 101399589 B CN101399589 B CN 101399589B CN 200710149999 CN200710149999 CN 200710149999 CN 200710149999 A CN200710149999 A CN 200710149999A CN 101399589 B CN101399589 B CN 101399589B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
antenna
processing mode
precoding
base station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 200710149999
Other languages
English (en)
Other versions
CN101399589A (zh
Inventor
姜静
王衍文
于辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZTE Corp
Original Assignee
ZTE Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZTE Corp filed Critical ZTE Corp
Priority to CN 200710149999 priority Critical patent/CN101399589B/zh
Publication of CN101399589A publication Critical patent/CN101399589A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101399589B publication Critical patent/CN101399589B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明针对长期演进***第二种帧结构，公开了一种多天线导频映射方法，基站根据终端的请求，通过预编码向移动终端发送控制信息；移动终端根据控制信息中的资源块计算信道矩阵，将得到的信道信息反馈给基站；基站根据所述信道信息，判定数据信道采用的多天线处理方式，将多天线处理方式的控制信息发送给移动终端；基站采用所述多天线处理方式发送数据信道的信息，并采用与所述多天线处理方式相应的导频结构***导频；移动终端按照所述多天线处理方式及相应的导频结构，进行控制信道和数据信道的信道估计，完成对接收数据的解码。本发明支持多波束的空分复用，提高了小区吞吐量；基站根据信道的条件灵活选择移动终端所采用的MIMO方式。

Description

一种多天线导频映射方法
技术领域
本发明涉及长期演进(Long term evolution，简称LTE)***，具体地说，是涉及LTE***中一种多天线导频映射方法。
背景技术
波束形成可以增加小区覆盖，改善小区边缘用户的链路性能，并且可实现空间的干扰消除，增大***容量，是LTE无线通信***中主要的多输入多输出(MIMO)方式之一。图1示出了LTE***发射端的工作原理示意，用户的信息比特经过调制，调制符号与该UE(User Terminal)被分配的资源应设成规定的RB大小，然后经过多天线处理后，按照公共导频图案***公共导频序列，然后作OFDM变换后，从基站天线上发射出去。UE端接收到信号后，作OFDM反变换，然后按照导频图案提取公共导频，进行接收信号的检测。
在LTE***中，公共导频是在多天线技术处理后***发射信号的，只能用于基站到移动终端的全向信道的信道估计，而不能估计波束形成后的定向信道。根据公共导频无法估计波束形成的发射权值，所以不能完成波束形成后移动终端的解码。
因此在LTE49#会议上决定了在帧结构2中定义专用导频，以支持波束形成技术的应用，***专用导频的波束形成***原理图见图2所示。在LTE50#会议上形成了如下较为主要的三种解决方案：
方案1：保留所有公共导频，增加专用导频。此方案的优点是保证了公共控制信道的信道估计质量，但是新增的专用导频导致开销太大。
方案2：保留头两个正交频分复用(OFDM)符号的导频作为公共导频，用以公共控制信道的检测，其他的用专用导频代替。此方案的优点是开销较方案1小，数据信道的信道估计质量优于方案1，但是由于较少了公共导频的数量，所以降低了公共控制信道的信道估计质量，
方案3：将所有的公共导频都用专用导频代替。由于公共控制信道需要保持全向信道，不适于采用波束形成，因此这种导频格式如何解决公共控制信道的覆盖和数据信道保持一致，仍然是一个亟待解决的关键问题。
方案1和方案2中，对于不含控制信息的RB(Resource Block资源块)，仍***若干公共导频，不仅增加了导频开销，而且对提高性能没有任何帮助，造成了有效资源的浪费。方案1和方案2的主要思路仍是将预编码作为一种主要的MIMO技术来应用，但波束形成在提高边缘用户的吞吐量，实现空间复用上有特别的优势，尤其在TDD模式下，信道互易性的条件比较容易具备，开环波束形成能够大大降低反馈开销，保证良好的***性能。因此在第二种帧结构中波束形成应该成为和预编码性能优势各有所长的MIMO技术。通过对开销和性能的折衷考虑，由于方案1和方案2的导频结构无疑将会大大增加导频开销，所以与方案3相比，没有性能上的优势。
另一方面，协议中规定每个资源块的前0～3个OFDM符号作为控制信令。为了保证全向覆盖，公共控制信道无法使用公共导频，则采用波束形成的数据信道的覆盖大于控制信道的覆盖，一个RB内各个符号的覆盖将不同，即使采用功率增强(power boosting)来扩大覆盖，也将因为在一个RB内反复改变发射功率，使***的操作变得非常复杂，而且由于功率突变引起两端符号的畸变，也会大大影响***的性能。即使用符号重复的方式来提高控制信道的覆盖，一方面控制信令的开销大大增加，也难以保证控制信道稳定的覆盖。
鉴于降低开销和便于统一控制信道和数据信道的覆盖，本发明基于上述方案3进行了改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种多天线导频映射方法，旨在基站根据信道的条件灵活选择移动终端所采用的MIMO方式。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多天线导频映射方法，针对长期演进***第二种帧结构，包括：
(1)基站接收到移动终端的初始接入请求，通过预编码的方式向所述移动终端发送控制信息；
(2)移动终端根据所述控制信息中的资源块计算信道矩阵，将得到的信道信息反馈给所述基站；
(3)所述基站根据所述信道信息，判定数据信道采用的多天线处理方式，将所述多天线处理方式的控制信息发送给所述移动终端；
(4)所述基站采用所述多天线处理方式发送数据信道的信息，并采用与所述多天线处理方式相应的导频结构***导频；
(5)所述移动终端按照所述多天线处理方式及相应的导频结构，进行控制信道和数据信道的信道估计，完成对接收数据的解码。
具体的导频图样如图3，4，5，6所示，在预编码的多天线处理方式MIMO模式下，导频在多天线处理后***，每一路导频在不同的天线***，接收时根据导频解出每一根天线的信道冲激响应，本导频图样设计了4路导频，通过大于4天线的映射处理，还可以支持大于4天线的情况；在波束形成的多天线处理方式MIMO方式下，导频在多天线处理之前***，跟数据信息一起进行波束形成，每一路导频对应不同的波束上，如果采用单波束，则只***一路导频，如果采用两个波束，则***两路导频。本导频图样最多支持三个波束。
进一步地，所述步骤(2)中所述信道信息包括所述信道矩阵的参数。
进一步地，所述信道矩阵的参数包括所述信道矩阵的秩。
进一步地，步骤(3)中所述多天线处理方式，包括预编码和波束形成。
进一步地，步骤(3)中所述基站判定所述数据信道采用的多天线处理方式后，在该次资源调度内都采用所述多天线处理方式。
进一步地，步骤(3)中所述控制信息包括控制位。
进一步地，所述长期演进***的公用信道和多媒体广播/组播单频网业务，在预编码的资源块中发送。
进一步地，所述公用信道包括分组广播信道、物理控制格式指示信道和物理多点传送信道。
进一步地，所述预编码的资源块使用公共导频结构，从0时隙开始连续分配。
进一步地，对于天线数量大于4的情况，所述预编码是先按照4根虚拟天线先进行预编码，然后将4根虚拟天线预编码的结果映射到8根天线或更多根天线上。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)可支持多波束的空分复用，大大提高小区吞吐量；
(2)兼容各种天线模式和场景下的预编码和波束形成；
(3)便于统一控制信道和数据信道的覆盖；
(4)不同MIMO技术对移动终端的影响减小到最小；
(5)支持多天线技术的自适应切换。
附图说明
图1为LTE***发射端***公共导频的工作原理示意图；
图2为LTE***波束形成MIMO方式下发射端***专用导频的工作原理示意图；
图3为波束形成在短CP时导频的映射方式；
图4为波束形成在长CP时导频的映射方式；
图5为预编码在短CP时导频的映射方式；
图6为预编码在长CP时导频的映射方式；
图7为本发明方法实施例步骤示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。
预编码和波束形成作为多天线处理方式MIMO的两种模式，各自的性能优势决定了这两种技术的适用场合有所不同：预编码适合信道秩大于1的情况，适合用于多径信道比较丰富的场合；波束形成适合信道秩等于1的情况，适合用于有直达(LOS)径或主径的能量明显大于其他多径的能量。但是他们的应用条件不是截然划分的，在同一场景下根据信道条件的不同，用户A可能适合采用预编码，用户B则可能适合采用波束形成。因此设计一种灵活的、更具兼容性的导频结构，更有利于在各种信道条件下发挥多天线的优势，提高E-UTRA***的频谱利用率。综上所述，本发明提出了一种兼容两种MIMO技术的导频设计方法。
本发明的基本要点，主要包括：
(1)在每个用户资源调度时，基站(Base Station，简称BS)判断其多天线技术的类型，并将天线技术类型告知移动终端(User Equipment，简称UE)，然后该用户发射和接收的RB采用与其天线技术类型相应的导频结构。
(2)公用信道如分组广播信道(PBCH)，物理控制格式指示信道(Physical Control Format Indicator Channel，简称PCFICH)和物理多点传送信道(Physical Multicast Channel，简称PMCH)，以及多媒体广播/组播(MBMS)单频网(MBMS Single Frequency Network，简称MBSFN)业务在预编码的RB中发送，UE通过预编码的RB进行相邻小区测量。
(3)预编码的RB使用公共导频结构，为了保证预编码RB中公共导频的内插效果，其从0时隙开始连续分配。预编码的公共导频结构见图3和图4。
(4)波束形成的RB去除公共导频，而只使用专用导频，其导频和资源块的映射方法见图5和图6所示。
(5)预编码的RB中，1、2、3、4天线如图3和图4定义。大于4天线的情况下，按4根虚拟天线先进行预编码，然后再通过其它的映射方式，将4根虚拟天线的预编码后的信号映射到8根天线或其他更多根天线上。因此对于大于4根天线的配置，预编码仍可以按常规模式的4天线情况处理，这样可以使得4天线的公共导频结构仍支持大于4天线的预编码配置。
(6)波束形成的RB中，导频的位置几乎和预编码的RB相同，只是将导频按天线区分的特性更换为导频按波束区分的特性。不同的UE使用不同的导频解调接收信号实现空分复用(SDMA)。
基于上述本发明的基本技术要点，图7给出了本发明实施例的步骤，包括：
步骤701，BS接收到UE的初始接入请求，通过预编码的方式向该UE发送控制信息；
步骤702，UE通过接收到的控制信息中的RB，计算信道相关矩阵，将得到的信道矩阵的参数如秩等信道信息反馈给BS；
步骤703，BS根据收到的秩或其他信道信息(如信道条件数)，判定数据信道采用MIMO技术的类型，并且在该次资源调度内都采用该MIMO方式；
步骤704，BS将MIMO方式的控制位发送给UE；
步骤705，BS采用相应的MIMO方式发送数据信道的信息，并采用相应的导频结构***导频，预编码采用的导频图样如图3或图4所示，***公共导频；波束形成采用的导频图样如图5或图6所示，***专用导频。
步骤706，UE按照BS所约定的MIMO方式和导频格式，进行控制信道或数据信道的信道估计，并完成对接收数据的解码。
本发明针对LTE第二种帧结构设计了一种兼容预编码和波束形成的导频结构，该导频结构针对预编码和波束形成采用基本相同的导频图样，但预编码的导频是根据天线进行区分的，波束形成的导频是根据波束进行区分的。
在预编码时中，基站波束形成的权系数是由UE决定的，而用户很难知道干扰用户的信道信息，所以基于预编码的方法无法有效地在基站端通过下行发射对干扰进行抑制。如果UE只有一个天线，实现MU-MIMO将非常困难；这也是为什么有时MU-MIMO和SU-MIMO相比并无太大优势的主要原因。波束形成中基站自行决定下行波束的权系数，所以拥有预编码所不具备的干扰抑制能力。因此，波束形成方法比预编码方法的优势不仅在于其权系数量化误差小，而且在于其具备后者不具备的干扰抑制能力，可以有效地支持MU-MIMO方式。
如果导频设计合理，自适应波束可以支持两个以上的波束，可以实现SDMA及SU-MIMO，并由于上述原因，在MU-MIMO情况下多波束空分复用的性能优于预编码方法。
本发明中导频结构支持任意天线数量和天线间距的预编码，对于基站天线数大于4的预编码，先按4根虚拟天线进行预编码，然后将其映射到8根天线上。因此对于大于8根天线的配置，预编码仍可以按常规模式的4天线情况处理，这样可以使得4天线的公共导频结构仍支持大于4天线的预编码配置。
本发明中导频结构也支持任意天线数量和天线间距的波束形成，支持空分复用的最大波束数为3。尽管大天线间距不是波束形成应用的典型配置，但是可以通过波束形成在空间复用时容易消除其他用户干扰，和大大提高边缘用户链路质量的优势，大大提高小区的吞吐量。
本发明提出的LTE***中第二种帧结构下行链路的导频与物理资源块的映射方法，支持波束形成和预编码在LTE***中灵活、兼容地应用。由于控制信道和波束形成的数据信道在不同的RB中发送，可以对整个RB进行功率增加，重复发送或选择更低的调制阶数来扩大控制信道的覆盖，相对于公共导频和专用导频在一个RB内共存的方式，这种导频结构更方便，效果更好地进行功率、编码方式和调制方式的调度。
本发明无论采取何种MIMO模式，仅仅是基站的复杂度提高了，但是终端的操作方法几乎一致，并且还省去了码字选择及其反馈的工作，所以，仅仅多了一个选项，几乎不会增加UE的复杂程度。
本发明所采用的导频结构对UE的复杂度减小到最低，BS可以根据信道的条件灵活选择UE所采用的MIMO方式，即时告知UE MIMO方式的控制位，则可以在对应的RB中采用对应的导频格式发射或接收。

Claims (10)

1.一种多天线导频映射方法，针对长期演进***第二种帧结构，其特征在于，包括：
(1)基站接收到移动终端的初始接入请求，通过预编码的方式向所述移动终端发送控制信息；
(2)移动终端根据所述控制信息中的资源块计算信道矩阵，将得到的信道信息反馈给所述基站；
(3)所述基站根据所述信道信息，判定数据信道采用的多天线处理方式，将所述多天线处理方式的控制信息发送给所述移动终端；
(4)所述基站采用所述多天线处理方式发送数据信道的信息，并采用与所述多天线处理方式相应的导频结构***导频；
(5)所述移动终端按照所述多天线处理方式及相应的导频结构，进行控制信道和数据信道的信道估计，完成对接收数据的解码。
2.如权利要求1所述的多天线导频映射方法，其特征在于，步骤(2)中所述信道信息包括所述信道矩阵的参数。
3.如权利要求2所述的多天线导频映射方法，其特征在于，所述信道矩阵的参数包括所述信道矩阵的秩。
4.如权利要求1所述的多天线导频映射方法，其特征在于，步骤(3)中所述多天线处理方式，包括预编码和波束形成。
5.如权利要求1所述的多天线导频映射方法，其特征在于，步骤(3)中所述基站判定所述数据信道采用的多天线处理方式后，在该次资源调度内都采用所述多天线处理方式。
6.如权利要求1所述的多天线导频映射方法，其特征在于，步骤(3)中所述控制信息包括控制位。
7.如权利要求1所述的多天线导频映射方法，其特征在于，所述长期演进***的公用信道和多媒体广播/组播单频网业务，在预编码的资源块中发送。
8.如权利要求7所述的多天线导频映射方法，其特征在于，所述公用信道包括分组广播信道、物理控制格式指示信道和物理多点传送信道。
9.如权利要求1所述的多天线导频映射方法，其特征在于，所述预编码的资源块使用公共导频结构，从0时隙开始连续分配。
10.如权利要求1所述的多天线导频映射方法，其特征在于，对于天线数量大于4的情况，所述预编码是先按照4根虚拟天线先进行预编码，然后将4根虚拟天线预编码的结果映射到多根天线上。
CN 200710149999 2007-09-30 2007-09-30 一种多天线导频映射方法 Expired - Fee Related CN101399589B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200710149999 CN101399589B (zh) 2007-09-30 2007-09-30 一种多天线导频映射方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200710149999 CN101399589B (zh) 2007-09-30 2007-09-30 一种多天线导频映射方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101399589A CN101399589A (zh) 2009-04-01
CN101399589B true CN101399589B (zh) 2013-03-20

Family

ID=40517882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200710149999 Expired - Fee Related CN101399589B (zh) 2007-09-30 2007-09-30 一种多天线导频映射方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101399589B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101932096B (zh) * 2009-06-24 2015-03-25 中兴通讯股份有限公司 多用户多输入多输出模式下层映射信息的通知方法和***
CN101998576B (zh) * 2009-08-13 2013-05-22 电信科学技术研究院 先进的长期演进***中专用导频使用指示的发送方法及装置
JP2013506322A (ja) * 2009-09-29 2013-02-21 富士通株式会社 パイロット付加方法及び装置
CN102036402B (zh) * 2009-09-30 2014-04-30 中兴通讯股份有限公司 一种基于解调导频的层映射方法及网络侧设备
CN101695009B (zh) * 2009-10-15 2014-12-10 中兴通讯股份有限公司 一种发送下行控制信息格式的***及方法
CN102726016B (zh) * 2009-12-04 2015-11-25 爱立信(中国)通信有限公司 用于无线通信***中信道估计的设备和方法
CN101867461B (zh) * 2010-04-30 2015-06-03 中兴通讯股份有限公司 信道信息获取方法及装置、码本构造方法
CN102340371B (zh) * 2010-07-20 2014-10-22 大连海兰德维通信技术有限公司 物理控制格式指示信道的传输方法和***
WO2012100691A1 (zh) * 2011-01-30 2012-08-02 北京新岸线无线技术有限公司 一种用于实现多输入多输出的方法和设备
CN103354478A (zh) 2011-03-31 2013-10-16 北京新岸线移动多媒体技术有限公司 一种用于实现链路自适应的方法、网络设备和终端设备
US10383092B2 (en) * 2015-11-03 2019-08-13 Qualcomm Incorporated Beamforming report structure
CN106850162B (zh) * 2015-12-03 2019-11-29 华为技术有限公司 一种数据的传输方法和基站以及用户设备
CN106534030B (zh) * 2016-11-29 2019-05-31 重庆邮电大学 一种基于802.11n多天线OFDM***中联合训练序列和导频的信道估计方法
CN110166092B (zh) * 2018-02-14 2022-10-04 上海华为技术有限公司 数据端口到天线的映射向量的生成方法及装置
CN112929300B (zh) * 2019-12-05 2024-05-03 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种数据处理装置、方法、基站和存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1777081A (zh) * 2005-11-29 2006-05-24 东南大学 多天线无线传输***中信道环境自适应传输方案
CN1829113A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 松下电器产业株式会社 一种信道自适应的多用户多输入多输出传输调度方法
CN1841985A (zh) * 2005-03-30 2006-10-04 松下电器产业株式会社 多天线***的有限反馈方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1829113A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 松下电器产业株式会社 一种信道自适应的多用户多输入多输出传输调度方法
CN1841985A (zh) * 2005-03-30 2006-10-04 松下电器产业株式会社 多天线***的有限反馈方法
CN1777081A (zh) * 2005-11-29 2006-05-24 东南大学 多天线无线传输***中信道环境自适应传输方案

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3GPP Organizational Partners.3GPP TS 36.211 V1.3.0 *
Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) *
Physical Channels and Modulation.《3GPP TS 36.211 V1.3.0》.2007, *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101399589A (zh) 2009-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101399589B (zh) 一种多天线导频映射方法
CN101394213B (zh) 一种时分双工方式频分复用***的多天线通信方法
CN101938302B (zh) 一种波束赋形传输的方法及装置
CN101431355B (zh) 用在长期演进***中的信道检测方法
CN102160446B (zh) 支持网络范围的上行链路多入多出无线通信的架构
CN102035579B (zh) 信息反馈方法和用户设备
CN109891819A (zh) 用于在无线通信***中发送或接收参考信号的方法及装置
CN101388704B (zh) 一种单播和多播业务叠加时的传输方法及移动通信***
EP3525360B1 (en) Information transmission method, access network device, and terminal device
CN105009626A (zh) 在无线通信***中报告用于3维波束形成的信道状态信息的方法
US8761281B2 (en) Method and arrangement for adapting a signal in a wireless communications network
WO2011150549A1 (en) Apparatus and method for selection of beam groups and subset of beams in communication system
CN102255689A (zh) 一种信道状态信息的处理方法、装置及***
CN101675601B (zh) 一种用于在多输入多输出环境中通信的方法
CN103348603A (zh) 用于优化小区间干扰协调的方法、装置以及***
CN103716132A (zh) 一种下行控制信息的处理装置及方法
US9059752B2 (en) Multicellular cooperative communications in a decentralized network
CN101459453B (zh) 信道检测方法
CN105375962A (zh) 一种发送和接收参考信号的方法和通信节点
CN116158174A (zh) 用于无线通信***中的前传传输的设备和方法
JP2012515478A (ja) プリコーディングフィードバックのための方法、プリコーディングフィードバックシステム、ユーザ装置、および基地局
KR102146177B1 (ko) 무선-네트워크 노드, 무선 장치 및 이들에서 수행된 방법
USRE46450E1 (en) Efficient CQI signaling in MIMO systems with variable numbers of beams
Hammarwall et al. Utilizing the spatial information provided by channel norm feedback in SDMA systems
CN101399592B (zh) 波束形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130320

Termination date: 20190930

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee