[发明专利]上行系统多天线的信号处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及多输入多输出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)技术， 尤指一种上行系统多天线的信号处理方法及装置。

背景技术

在无线通信中，如果在发送端和接收端都采用多根天线收发，那么，可以 采用空间复用技术来获取更高的数据速率，即在发射端使用相同的时频资源发 送多个数据流，而在接收端可以通过信道估计得到信道系数矩阵，进而解调出 各个数据流上的数据。

预编码(Precoding)技术，是一种利用信道状态信息(CSI，Channel Status Information)在发射端对信号进行预处理，以提高多天线系统性能的技术。图1 为现有采用预编码的多输入多输出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)通 信系统的架构示意图，如图1所示，发射端需要基于CSI信息对信号进行预编 码，发射端获取CSI的一种途径是通过接收端的反馈。为了降低反馈开销，一 般采用的方式是在接收端和发射端保存相同的码书(codebook)即预编码矩阵 集。接收端根据当前信道状况，在码书中选择适合的预编码矩阵并将其在集合 中的预编码矩阵索引值反馈回发射端，发射端根据反馈的预编码矩阵索引值找 到预编码矩阵，并对发送信号进行预编码。数据预编码的数学模型为y＝HWs+n， 其中y为接收信号矢量，H为信道系数矩阵，W为预编码矩阵，s为信号矢量， n为噪声矢量。通常发射端到接收端的方向是指下行方向。

在LTE系统的下一代演进系统(LTE-Advanced，Long Term Evolution-Advanced系统，简称LTE-A系统)中，为了获得更高的数据速率， LTE-A系统上行使用了单用户的空间复用(SU-MIMO，single user MIMO)技 术，此时，终端作为发射端，而基站作为接收端，发射端到接收端的方向为上 行方向。图2为上行采用SU-MIMO的发射端的信号处理过程示意图，如图2 所示，终端上行信号数据流1～数据流K分别经过编码调制模块，对终端上行信 号进行编码生成码字，并分别对各码字进行调制生成调制后的码字1～码字K； 码字1～码字K进行码字到层的映射后得到层1～层N，经过层交织后进行傅里 叶变换(DFT)从时域信号转换为频域信号；然后在频域进行预编码处理后， 经过傅里叶逆变换(IDFT)到时域在多天线上发射出去。

其中，码字到层的映射模块利用简单的串/并转换完成码字到层的映射。以 2个码字、4根发射天线为例，来简单说明码字到层的映射模块的功能。图3 为码字到层的映射的实施例的示意图，如图3所示，虚框表示包括码字到层的 映射。层交织及DFT处理，当输入为一个码字即码字1、层为1时，码字1经 过码字到层的映射、层交织及DFT处理后直接输出进行预编码；当输入为两个 码字即码字1和码字2、层为2时，码字1和码字2分别经过码字到层的映射、 层交织及DFT处理后输出进行预编码；当输入为两个码字即码字1和码字2、 层为3时，先对码字2进行串并转换得到码字21和码字22，然后码字1、码字 21和码字22分别经过码字到层的映射、层交织及DFT处理后输出进行预编码； 当输入为两个码字即码字1和码字2、层为3时，先对码字2进行串并转换得 到码字21和码字22，然后码字1、码字21和码字22分别经过码字到层的映射、 层交织及DFT处理后输出进行预编码；当输入为两个码字即码字1和码字2、 层为4时，先分别对码字1和码字2进行串并转换得到码字11、码字12、码字 21和码字22，然后码字11、码字12、码字21和码字22分别经过码字到层的 映射、层交织及DFT处理后输出进行预编码。

预编码模块完成层到天线的映射。

层交织模块可以以调制符号或者时隙为时间单位，将每一时间单位上的所 有层进行打散交织，图4为层交织前后的效果的实施例的示意图，如图4所示。 层交织模块在发射端是可选配置，即在某些情况下可以关闭此功能模块。