[发明专利]发送和接收信道状态信息的系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线移动通信技术领域，更具体地，涉及发送和接收信道状态信息的系统。

背景技术

由于现在无线业务变得越来越重要，同时对更高网络容量和更高性能的需求不断增长。几种选择方式如更高带宽、优化的调制方式甚至代码复用系统实际上提高频谱效率的潜力有限。

多入多出(MIMO)系统通过采用天线阵列，利用空间复用技术来提高所使用带宽的效率。在很多实际应用中，信道参数能够通过接收端至发送端的反馈信道获得(假设反馈延时远小于信道相干时间)。另外，在时分双工(TDD)系统中，当数据接收和发送间隔在乒乓时间内完成，信道在接收模式下的估计值能够被用于发送模式中(假设乒乓时间远小于信道相干时间)。因此很自然地引发出一个问题：如何利用这些信道估计值来优化发射机的发送方案以及设计相应的最优接收机。目前的研究中主要分为线性和非线性优化预编码(Pre-coding)技术，非线性预编码方案虽然具有较优的性能但其复杂度远远高于线性方案，因此线性预编码技术是研究的主流。线性预编码技术充分利用全部或部分信道状态信息(ChannelState Information，CSI)获得尽可能多的波束成形增益。

在MIMO系统中，如果要进行基于预编码处理；就需要发射端通过两种方式来获得预编码矩阵，一种方式是发射端利用接收端发射uplinksounding的信号来获得信道矩阵H后，获得预编码矩阵；另一种方式是发射端通过接收端反馈信道量化信息(CQI，Channel Quality Indicator)或者预编码矩阵索引信息(Precoded Matrix Index)。通信系统在FDD模式下，由于上下行通信链路占用不同的频带，所以只能用第二种方式通过接收端反馈来获得预编码矩阵的信息而在TDD模式下，则两种方式都可以运用。如果在TDD模式下，发射端能够准确的获得预编码矩阵就可以提高系统的性能；降低接收端的复杂度。在TDD模式下，由于第二种方式反馈的信道状态信息会有量化误差而且反馈所需的开销(overhead)比较大，因此，在TDD模式下，MIMO系统希望采用第一种方式通过uplink sounding的信号来获得信道矩阵H。然后，通过信道矩阵H但是由于未来MIMO系统发射端的天线数会多于接收端的天线数，因此就造成了上下行链路天线配置不匹配从而使得发射端无法通过uplink sounding信号获得全部的信道状态信息CSI，这是需要解决的问题。

在TDD模式下，发射端能够准确的获得预编码矩阵V可以通过两种方式。一种方式是发射端利用接收端发射uplink sounding的信号来获得信道矩阵H后，利用SVD分解来获得预编码矩阵；另一种方式是发射端通过接收端反馈信道状态信息CSI来获得预编码矩阵的信息。第二种方式是发射端通过接收端反馈的信道状态信息CSI量化后的码本来获得预编码矩阵；这种方法在FDD模式下是非常适用的，因为在FDD模式下的移动通信系统上下行信道用不同的频率，因而上下行信道不具备互惠性；因而只能通过接收端反馈来获得预编码矩阵的信息；但是在TDD模式下，通过接收端反馈的码本来获得预编码矩阵的方法，就会有信道量化误差，而且反馈开销也非常大，因为TDD模式下，移动通信系统的上下行链路信道冲激响应具有互惠性，这就导致可以通过估计上行链路的信道冲激响应来得到下行链路的信道冲激响应。目前，在TDD模式下，对于MIMO-OFDM系统主要是通过在数据帧中插入离散导频信道(Pilot)来估计信道响应；但是由于要估计信道冲激矩阵H；就必须通过对估计的离散信道响应进行插值；但是不能得到比较准确的信道冲激响应H。

在TDD的模式下，利用Uplink Sounding信号来支持预编码从而获得比较准确的信道冲激矩阵H；但是由于未来MIMO系统发射端的天线数会多于接收端的天线数，因此就造成了上下行链路天线配置不匹配从而使得发射端无法通过Uplink Sounding信号获得全部的信道状态信息CSI。

发明内容

本发明的目的是提供一种发送和接收信道状态信息的系统。

为实现上述目的，一种发送和接收信道状态信息的系统，包括步骤：

终端接收到发送端发送的导频信号；

终端根据接收到的导频信号估计部分下行链路的信道状态信息；

终端将所述部分下行链路的信道状态信息与上行探测信号正交叠加在一起进行发射；

发送端通过对上行探测信号进行估计得到另外一部分下行链路的信道状态信息；

发送端正交解复用得到所述部分下行链路的信道状态信息；