[发明专利]用于在下行链路MIMO系统中的导频符号传输的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在多输入多输出(MIMO)通信系统中，在天线被添加至现有系统的环境下有效地提供导频信号的方法。

背景技术

LTE物理结构

第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)支持可应用于频分双工(FDD)的无线电帧结构类型1，和可应用于时分双工(TDD)的无线电帧结构类型2。

图1示出无线电帧结构类型1。无线电帧结构类型1由10个子帧组成，每个子帧都由两个时隙构成。

图2示出无线电帧结构类型2。无线电帧结构类型2由两个半帧构成，每个半帧都由五个子帧、下行链路导频时隙(DwPTS)、保护周期(GP)、以及上行链路导频时隙(UpPTS)构成。这些子帧中的每个都由两个时隙构成。DwPTS在用户设备(UE)处被用于初始小区搜索、同步和信道估计。UpPTS在基站(BS)处被用于信道估计和UE的上行链路传输同步。GP被用于去除由于上行链路和下行链路之间的下行链路信号的多路径延迟而导致的发生在上行链路中的干扰。同时，不管无线电帧的类型如何，一个子帧由两个时隙构成。

图3示出LTE下行链路的时隙结构。如图3中所示，在每个时隙中传输的信号可以由包括子载波和正交频分复用(OFDM)符号的资源网格描述。表示下行链路时隙中的资源块(RB)的数量，表示一个RB中的子载波的数量，并且表示下行链路时隙中的OFDM符号的数量。

图4示出LTE上行链路的时隙结构。如图4中所示，在每个时隙中传输的信号可以通过包括子载波和符号的资源网格描述。表示上行链路时隙中的RB的数量，表示一个RB中的子载波的数量，以及表示上行链路时隙中的OFDM符号的数量。

资源元素(RE)是在上行链路时隙和下行链路时隙中被限定为索引(a，b)的资源单位，并且表示一个子载波和一个OFDM符号。在此，“a”是频域上的索引，并且“b”是时域上的索引。

图5示出下行链路子帧结构。一个子帧内的第一时隙的前部的三个OFDM符号的最大值对应于其上分配了控制信道的控制区域。剩余OFDM符号对应于对其分配了物理下行链路共享信道(PDSCH)的数据区域。在3GPP LTE系统中使用的下行链路控制信道的实例包括：物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理混合自动请求重传指示信道(PHICH)等。

MIMO技术的定义

MIMO是指取代采用一个传输天线和一个接收天线的传统方法，能够使用多个传输天线和多个接收天线来提高数据传输/接收的效率的方法。即，MIMO是在无线通信系统的传输机或接收机中利用多个天线以增加容量或提高性能的技术。在此，MIMO被称为多天线。

MIMO技术是在不取决于单个天线路径的情况下，用于通过收集经由多个天线接收的多段数据来恢复数据，以接收消息的技术的应用。由于MIMO技术可以在特定范围内提高数据传输速率，或者以特定数据传输速率增加系统范围，所以其可以广泛地应用于移动通信终端、中继站等。为了克服移动通信传输容量中的限制(由于数据通信的扩展而导致限制日益增加)，MIMO技术作为下一代技术受到关注。

图6示出普通MIMO通信系统的配置。如图6中所示，如果传输和接收天线的数量分别同时增加至N_T和N_R，则理论信道传输容量与天线的数量成比例地增加，其与仅传输机或接收机使用多个天线的情况不相同。从而，可以增加传输速率，并且显著提高频率效率。理论上，在使用一个天线的情况下，根据信道传输容量的增加，传输速率可以增加通过将增加的速率Ri乘以最大传输速率Ro而获得的值，其中，增加的速率Ri在以下等式1中指示。

[等式1]

R_i＝min(N_T，N_R)

例如，在使用四个传输天线和四个接收天线的MIMO通信系统中，可以理论上获得单个天线系统的传输速率的四倍的传输速率。在90年代中期首先证明MIMO系统的理论容量增加之后，已经积极地开发用于充分提高数据传输速率的多种技术。这些技术中的多个已经被结合到诸如，第三代移动通信的多种无线通信标准和下一代无线局域网络中。

至今关于MIMO技术的积极研究已经聚焦到多个不同方面，包括关于多种信道环境和多种接入环境中的MIMO通信容量的计算的信息理论的研究、MIMO系统的无线信道测量和模型推导的研究、以及用于提高传输可靠性和传输速率的空-时信号处理技术的研究。

3GPP LTE下行链路系统中的参考信号分配方案