[发明专利]一种多天线发射方法及多天线发射装置

说明书

技术领域

本发明涉及时分双工(TDD，Time Division Duplex)的长期演进(LTE， Long Term Evolution)无线通信系统，具体涉及该系统中的一种多天线发射方 法及多天线发射装置。

背景技术

在LTE无线通信系统中，通常使用线性空域预编码(Precoding)技术来 提高系统的性能。线性空域预编码方法是指：当发射端存在多根发射天线时， 可以通过一个线性的预编码操作将多个数据流映射到多根天线上。假设天线数 目为a，数据流个数为L，当数据流数目为1时，即将1个数据流映射到a根 天线上时，这种空域的线性预编码又可以看作是传统的波束赋形方法。其原理 主要在于通过预编码使得发射信号处于信道矩阵的相应正交基上，也就是使得 多个数据流分别在正交的空间子信道中传输，降低数据流间的相互干扰，从而 提高系统性能。

传统的下行波束赋形是指基站(NodeB)侧通常利用阵元间距较小的天线 阵列中不同阵元间的信道强相干特性以及电磁波的干涉原理，自适应的调整各 个阵元的发射信号幅度相位等参数，使得混合发射信号在特定终端方向上形成 同相叠加的强波束，增加特定终端的接收信号功率，同时减少对其他用户的干 扰。例如在现有的TD-SCDMA中所采用的智能天线系统。

预编码方法与传统的波束赋形算法的主要区别在于，传统的波束赋形方法 是根据终端的方向进行赋形，从而提高接收端的接收信号功率，同时达到对其 他接收端的干扰抑制；而预编码矩阵一般不是根据终端的方向进行赋形，而是 根据降低波束间干扰的需求生成，满足在空间传递多个数据流的需求。

频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)的LTE系统下行多输入输 出(MIMO，Mutiple-Input Mutiple-Output)方案中，用户终端(UE)根据对 下行空间信道特性的估计生成预编码向量，并利用上行控制信道反馈给增强型 基站(eNodeB)侧。只是由于考虑到反馈信息量的问题，LTE协议中规定了2 端口和4端口模式下的反馈权值列表，为降低反馈的信息量，UE侧实际反馈 的是对权值量化后的索引，eNodeB通过根据接收到的波束赋形权值索引在本 地保存的码本中进行映射，确定对应的预编码向量。

在TDD LTE系统中可以沿用FDD模式下的方法，即由UE产生并反馈波 束赋形权值索引。但是，由于TDD系统的上下行之间是按照时间划分的，下 行反馈时延必然会大于FDD系统，所以，如果权值索引是通过UE侧计算权 值量化后再反馈到eNodeB侧，则此过程中的量化误差、反馈所需开销和反馈 所需时延都将对系统的性能带来不利的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多天线发射方法及多天线发射装 置，在不需要UE反馈波束赋形权值索引的情况下，利用TDD LTE无线通信 系统中上、下行信道对称性，通过低复杂度算法实现了下行多天线发射。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种多天线发射方法，应用在时分双工的长期演进系统中，包括以下步骤：

A，增强型基站通过本基站的M个天线，接收UE在该UE的连续N个上 行时段内采用该UE的N个天线轮流发射的上行参考信号；

B，根据上行参考信号的预定值和接收到的上行参考信号，计算所述N个 上行时段各自对应的信道估计，并合并得到与所述M个天线和所述N个天线 对应的信道估计矩阵H；

C，根据H的秩v确定下行端口的数目L，并将所述M个天线平均分配到 各个下行端口；

D，从H中选取与各下行端口所分配的天线有关的元素，构造各下行端口 对应的信道估计矩阵H_BF^l，并计算各下行端口内的波束赋形权值w_l，其中 l＝1，2，…，L；

E，根据H_BF^l和w_l，计算下行端口间的预编码权值矩阵V；

F，将待发射数据映射为v层的待发射数据，利用预编码权值矩阵V对各 层待发射数据进行预编码，得到各下行端口的预编码后数据，并利用各下行端 口内的波束赋形权值，分别对各下行端口的预编码后数据进行波束赋形加权， 得到各下行端口对应的加权后数据；