[发明专利]一种在TDD系统中获取上行完整信道矩阵的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种在TDD系统中获取上行完整信道矩阵的方法和装置。

背景技术

在HSPA+(High Speed Packet Access，高速分组接入)和LTE(Long Term Evolution，长期演进)等未来通信系统中引入了MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)、HOM(Higher OrderModulation，更高阶调制)等技术，进一步提高系统的数据传输速率和容量。为了使得工作在MIMO模式下的系统能够利用TDD(TimeDivision Duplexing，时分双工)特有的上下行信道互用特性，来实现基于SVD(Singular Value Decomposition，奇异值分解)的无码本预编码、天线模式切换、AMC(Adaptive Modulation and Coding，自适应调制和编码)等操作，往往需要在Node B(基站)端进行上行信道估计得到完整的信道矩阵。

但是，考虑到UE(User Equipment，用户设备)的硬件实现与成本损耗等问题，在TDD系统中通常限制了UE的多天线只能用于同时接收以获得接收分集，但不能同时发射，即UE只能单天线发送数据。这对于采用了MIMO技术的TDD系统来说，在每个TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)内Node B通过上行信道估计只能获得UE单天线与Node B所有接收天线之间的信道衰落系数，而无法获得上行完整的信道矩阵。

设Node B端有N_nb根天线，UE由于其体积等的限制，通常采用2根天线，那么MIMO空间信道矩阵H的维数为N_nb×2，每一列对应UE的一根天线与所有Node B天线间链路的信道衰落系数。

多种技术都需要获得完整信道矩阵，比如基于SVD的无码本预编码，该技术需要在Node B端进行上行信道估计，获得完整的N_nb×2的信道矩阵H，然后进行SVD，分解后得到若干特征向量，向量个数为信道矩阵H的秩。当Node B要在下行并行发送m个数据流时(m不大于H的秩)，从SVD分解出的向量中选择对应m个较大特征值的特征向量，其中每个向量用于加权发射一个数据流。同理，天线模式切换和AMC等技术也往往需要利用完整信道矩阵H结合检测算法等因素，来得到各天线模式下每个数据流的检测后信噪比。

目前对于解决这些技术所需要上行完整信道矩阵的方法通常包括：UE天线时域切换发射和改用其它不需要完整信道矩阵的技术。对于前者，在UE设定一个开关，然后交替连通UE的多个天线，每次连通某个天线时，Node B上行信道估计获得N_nb×1的部分信道矩阵，Node B在UE所有天线轮流发送过一遍之后即可获得完整的H。对于后者，将那些需要上行完整信道矩阵的技术改为仅依赖于部分信道矩阵的技术，如基于SVD的无码本预编码改为Beamforming等，Beamforming技术依赖于信道的空间信息，只需要获得UE单天线对应的信道矩阵即可。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：对于改用其它不需要完整信道矩阵的技术，在性能上会有一定损失，例如当Node B采用基于SVD的无码本预编码发射多个数据流时，能够获得接近理论上最优的性能，但如果改用Beamforming、天线分组等技术实现多流MIMO发射的话，由于没有充分利用空间信道的全部信息，因此会导致不能够使用全部Node B天线阵列所提供的最优等效beam域来发射数据，降低了阵列增益、功率增益等。对于UE天线时域切换发射的方法，需要系统进行详细的设计才能支持这种方案，但在TDD系统中并没有相应的方案，因此这种时域切换发射的方法也仍然未得到实际中的可行性。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种在TDD系统中获取上行完整信道矩阵的方法和装置，以克服现有技术中一种在TDD系统中不能获取上行完整信道矩阵的缺陷。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提供一种在TDD系统中获取上行完整信道矩阵的方法，所述方法包括以下步骤：用户设备分别使用多个天线在不同时间段发送上行sounding(探测)信号；基站根据所述sounding信号做信道估计；基站根据所述信道估计获取所述用户设备的上行完整信道矩阵H。

其中，在所述用户设备分别使用多个天线在不同时间段发送上行sounding信号的步骤之前，还包括：根据信道场景确定更新信道矩阵H的周期T。