CN101154975A - 一种在tdd系统中获取信道状态信息的方法和切换控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TDD系统中获取信道状态信息的方法，包括将天线划分为至少2个天线阵元子集；选择天线阵元子集，并指定该天线阵元子集中的对应天线发射导频信号；根据分组接收的导频信号估计出信道状态信息。本发明还提供了一种实现本发明的切换控制装置，包括：配置单元、切换开关；其中，配置单元中的分组模块用于将天线划分为至少2个天线阵元子集；切换开关用于选择天线阵元子集，并指定该天线阵元子集中的对应天线发射导频信号。通过本发明，能够在客户端通过少量的发射机实现在多天线通信中对信道状态的估计。

Description

一种在TDD系统中获取信道状态信息的方法和切换控制装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种在TDD系统中获取信道状态信息的方法和切换控制装置。

背景技术

在无线通信系统中，采用多输入多输出(MIMO：Multiple Input MultipleOutput)技术来提升数据传输速率。所谓MIMO技术，就是在无线通信系统的发送端和接收端安置多个天线，无线网络数据信号在多重分组后，在多副发射天线上进行同步传送，接收端将多副接收天线接收到的信号利用DSP重新计算，将分开的分组信号重新组合还原出原信号。

对于MIMO系统，发送端通常需要根据下行信道的状态信息对下行链路进行优化预处理。即对于基站(Node B)来说，当下行采用预处理MIMO传输时，Node B需要获得全部的下行信道状态信息，来确定每个天线的调制方式和功率等，进而对下行MIMO传输进行优化预处理。

对于TDD系统，获取信道状态信息的方法为，将输入数据经过发送空时处理后，映射为多路数据流，在每路数据流中插入导频信号，再将这些包含有导频信号的数据流分别送入各个射频发射链路，接收端通过从导频信号中提取出的导频符号，估计出相对应的信道链路的状态。下行信道状态信息的获取方式通常有两种：如果将Node B侧配置有M个天线，用户终端(UE)侧配置有N个天线。

方式一：利用信道对称性的，Node B通过上行传输时多根天线同时发送彼此正交的导频，估计出上行信道状态信息，上行信道状态信息用一个M×N维的上行信道传输矩阵

来表示，其中h_ij表示第j副发射天线到第i副接收天线之间的信道衰落系数。再利用矩阵的互易性，将上行传输矩阵通过转置生成下行传输矩阵 $H^{\mathrm{DL}}={\left(H^{\mathrm{UL}}\right)}^T=\left(h_{j,i}^{\mathrm{UL}}\right),$ 即获取下行信道状态信息。

其中上行信道传输矩阵的生成具体为，如图1所示，P_n表示UE的第n个天线发送的导频，当Node B的M个天线都接收到该导频P_n后，便估计出上行信道传输矩阵H^UL的第n列：(h_1，n ^UL，...，h_M，n ^UL)^T，其中(·)^T表示矩阵的转置。由于UE端有N个天线，通过FDM、GDM、TDM或者其混合方式可获得N个正交导频。利用N个正交导频，得到上述M×N维的完整的上行信道传输矩阵H^UL。

方式1中限定UE必须具有N个完整的射频发射模块同时工作，同时需要N个正交的导频信号。

方式二：如图2所示，通过Node B并行发送M个正交导频，由UE接收并估计出下行信道传输矩阵H^DL，再通过反馈链路将H^DL传送至Node B。其中所述下行信道传输矩阵的生成具体为：P_m表示Node B的第m个天线发送的导频信号，UE利用N个天线上接收到的P_m估计出H^DL的第m列：(h_1，m ^DL，...，h_N，m ^DL)^T。利用M个正交导频，就可以得到所有M列的完整的H^DL。该方式由于UE端无需发送用于评估信道状态信息的导频符号，所以UE侧无须配备N个完整的射频发射模块，但是这种方式需要一条实时的反馈链路。因而增加了系统的额外开销与实现复杂度；同时由于反馈链路的质量和效能，会使下行信道状态信息的反馈产生误差，这将直接影响到预处理系统的性能。

通过上述两种方式可知：

(1)方式1中UE侧需要配置与天线数量相同的完整射频发射模块，其包括上变频、发射机功率放大器(TPA)等，这样对于只有单TPA的低端用户终端，将无法实现其下行预处理，同时射频发射模块数量增加还会增加终端设备的尺寸、成本以及复杂度；

(2)方式1与方式2中，由于射频发射模块越多，发射的正交导频就越多，这会使发射端对导频的设计以及导频的时频安排都较为复杂，并且接收端需要对多个导频同时提取处理，因此导频数量太多会使相应的处理更加复杂；

(3)方式1与方式2中，不同天线的导频间可能存在相互影响，因此如果导频数越多，对信道状态估计的准确度的不利影响就越大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在TDD系统中获取信道状态信息的方法和切换控制装置，在多天线通信中，能够在UE侧使用少量射频发射模块通过天线间的切换来完成下行信道状态信息的获取。

为实现上述目的，本发明提供了一种在TDD系统中获取信道状态信息的方法，包括：

步骤a：将天线划分为至少2个天线阵元子集；

步骤b：选择天线阵元子集，并指定该天线阵元子集中的对应天线发射导频信号；

步骤c：根据分组接收的导频信号估计出信道状态信息。

其中，该方法中所述划分的每个天线阵元子集中的天线数量不超过发射机总数，且每个天线有且只有一个发射机与之相对应。

优选的，所述选择天线阵元子集包括：

当切换开关收到跳变的触发信号时，触发切换开关对天线阵元子集的选择；

切换开关按照预先配置的天线阵元子集的切换顺序，选择下一天线阵元子集。

优选的，所述选择天线阵元子集包括：

当发射机收到新数据输入时，触发切换控制信号发生器对天线阵元子集的选择；

所述切换控制信号发生器选择下一天线阵元子集，并将所选择的天线阵元子集的序号通过切换控制信号发送给切换开关，切换开关根据所述序号选择相应的天线阵元子集。

其中，所述指定包括：按照预先设置的对应关系，切换到对应天线。

优选的，所述方法中的发射包括时隙内发射或时隙间发射。

优选的，所述发射导频信号包括：同一天线阵元子集中的一组天线同时发送导频信号。

优选的，所述导频信号在不同时隙的数据流上插入的时频位置是相同的。

优选的，所述信道状态信息的估计是利用上、下行信道的互易性转换得到。

基于上述技术方案，实现本发明的切换控制装置，包括：配置单元、切换开关；其中，

配置单元中的分组模块用于将天线划分为至少2个天线阵元子集；

切换开关用于选择天线阵元子集，并指定该天线阵元子集中的对应天线发射导频信号。

优选的，所述配置单元还包括配置对应关系模块、配置对应关系模；其中，

配置切换顺序模块用于配置天线阵元子集之间的切换顺序；

配置对应关系模块用于配置天线阵元子集中天线与发射机的对应关系。

优选的，所述装置还包括切换控制信号发生器，用于触发跳变的触发信号至切换开关，触发切换开关对天线阵元子集的选择。

其中，切换开关用于按照预先配置的天线阵元子集的切换顺序，选择下一天线阵元子集。

优选的，所述装置还包括切换控制信号发生器，用于选择下一天线阵元子集，并将所选择的天线阵元子集的序号通过切换控制信号发送给切换开关。

其中，所述切换开关用于按照预先设置的对应关系，切换到对应天线。

本发明通过上述提供的技术方案，能够使用少量的发射机完成所有天线的信号状态信息查询，因此降低了U E侧发射装置的成本，并且降低了其复杂度。同时对于单发射机的用户终端，Node B也能够因利用信道的互易性获取到下行信道状态信息而进行下行预处理。

同时，由于射频发射模块数量减少，使得用于估计信道状态信息的导频信号也随之减少，这将会降低对导频信号时频安排和提取工作得复杂度。并且由于导频信号减少，其相互影响也会少，因此采用本发明技术方案能够提高对下行信道估计得准确性。

附图说明

图1为现有技术中利用TDD信道互易性获取下行信道传输矩阵的示意图；

图2为现有技术中利用反馈链路获取下行信道传输矩阵的示意图；

图3为本发明技术方案流程示意图；

图4为本发明配置发射机与每组天线的对应关系的优选实施例示意图；

图5为OFDM-TDD系统帧结构图；

图6为上行业务时隙结构图；

图7为UE发射机发射导频信号发射周期示意图；

图8为本发明利用天线切换获取下行信道传输矩阵的示意图；

图9为本发明切换控制装置的实施例示意图；

图10为本发明切换控制装置结构图。

具体实施方式

本发明提供的一种在TDD系统中获取下行信道状态信息的方法是，在UE端采用少量的射频发射模块，将天线分成至少2个天线阵元子集，在不同的时段使用不同的一组发射天线轮流发射导频信号，从而使Node B根据分组接收到的导频信号估计出上行信道状态信息，从而获取到完整的上行信道状态信息，再利用TDD系统上下行信道响应的互易性，将上行信道状态信息转化成下行信道状态信息，以进一步实现下行MIMO的优化预处理。

在本发明技术方案中，为了方便说明，依然设置UE侧有N副发射天线，Node B侧有M副发射天线，同时，设置UE端使用的射频发射模块数量为N_RF，其中1≤N_RF≤N。

射频发射模块通过发射天线发送导频，由于射频发射模块在每次发射时只和一副天线一一对应，所以当UE侧的射频发射模块小于发射天线的数量时，在完成一次导频发射后，会有一些天线没有激活(即没有发送导频信号)，因此，为了能够得到所有天线的状态信息，需要将天线进行分组排序，然后定时切换射频发射模块与天线的对应关系，来实现所有天线的发送。

请参见图3所示，本发明利用天线切换来获取下行信道状态信息的方法包括：

步骤301：将UE侧的发射天线分组。

将UE侧N个发射天线通过一个天线阵元集合表示为Ana_Set＝{Ana1，...，AnaN}，在UE侧的切换控制装置上，将N个所述发射天线任意分成若干组，要求每一组天线的数量均不超过UE侧发射机数量，为了方便说明，这里假设将上述天线阵元集合划分成G个天线阵元子集，则用数列表示为 ${\mathrm{Ana}}_{\mathrm{SubSet}}^j=\{{\mathrm{Ana}}_{\mathrm{SubSet}}^{j,1},...,{\mathrm{Ana}}_{\mathrm{SubSet}}^{j,n_j}\},(j=1,...,G).$ 其中n_j表示G个天线阵元子集中的第j个天线阵元子集中的天线数量。天线阵元子集的划分满足 $\underset{j=1}{\overset{G}{\mathrm{\∪}}}{\mathrm{Ana}}_{\mathrm{SubSet}}^j={\mathrm{Ana}}_{\mathrm{Set}}$ 与 $\underset{j=1}{\overset{G}{\mathrm{\∩}}}{\mathrm{Ana}}_{\mathrm{SubSet}}^j=\mathrm{\φ},$ 即UE侧划分的所有天线子集之间没有交集，且所有子集的并集为UE侧发射天线集合，也就是说，UE侧的所有发射天线不能重复发射或者漏发。同时由于一个发射机不能同时向两个天线发射，所以天线分组时，还要求任一天线阵元子集所包含的天线数量应当少于或等于UE侧配备的发射机数量，即满足j∈[1，G]，n_j，≤N_RF。在满足上述约束条件的前提之下，发射天线的分组方式可以任意给定，即满足所有排列组合的分组方式都适用于本发明。

步骤302：在UE侧切换控制装置上设置并保存天线阵元子集之间的切换顺序，并将其排序结果发送给Node B进行保存。使得在上行链路中，UE侧的切换开关每当收到一个切换控制信号，就按照预置的切换顺序逐次选择不同的天线阵元子集用于发射导频信号。对于已划分的G个天线阵元子集，一共存在G！种可能的排序方式。因此天线阵元子集的切换顺序可以在G！的方式中任意给定。

步骤303：在切换控制装置上设置并保存天线阵元子集中的天线与发射机的一一对应关系。该对应关系可以是任意组合，但是要求每个天线有且只能有一个发射机与之相对应。使得在每切换到一组天线阵元子集上时，发射机能与子集中的某一个天线唯一对应。

具体为，当切换到某个天线阵元子集Ana_SubSet ^j时，如果该子集中的天线数n_j小于发射机数N_RF时，需要从N_RF个发射机中选择n_j个与所述阵元子集Ana_SubSet ^j中的n_j个天线建立一一对应的关系，即通过切换开关分别将n_j个发射机的输出信号发送至该天线阵元子集Ana_SubSet ^j中的n_j个天线上去。

如图4所示，为配置发射机与天线阵元子集Ana_SubSet ^j中各天线的对应关系的优选实施例，图中横轴为第j个天线阵元子集中天线1到天线n，纵轴为发射机1到发射机N_RF。其中，图中的任一元素T_p，q(p＝1，...，N_RF，q＝1，...，n_j)用来表示发射机与某一个天线的对应关系，其值可以用0或1来表示，例如若设定1表示选中，0为不选中时，则可以用T_p，q＝1表示当使用第j个发射天线子集Ana_SubSet ^j时，发射机Tx_p将信号发送至天线阵元子集Ana_SubSet ^j中的第q根天线，用T_p，q＝0表示当使用第j个发射天线子集Ana_SubSet ^j时，Tx_p的输出信号不发送至Ana_SubSet ^j中的第q根天线。由于任一发射机与当前的天线阵元子集中的天线具有一一对应的关系，因此上述表中的元素必须满足： $\∀p\∈\[1,...,N_{\mathrm{RF}}\],\underset{q=1}{\overset{n_j}{\mathrm{\Σ}}}{T}_{p,q}\≤1$ 、q∈[1，...，n_j]、 $\underset{p=1}{\overset{N_{\mathrm{RF}}}{\mathrm{\Σ}}}{T}_{p,q}=1$ 与 $\underset{p=1}{\overset{N_{\mathrm{RF}}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{q=1}{\overset{n_j}{\mathrm{\Σ}}}{T}_{p,q}=n_j$ 即所述第j个天线阵元子集中所有的天线都要有一个发射机与之对应。对于天线阵元子集Ana_SubSet ^j，发射机与天线的对应关系共包括P_NRF ^nj中可能的排列方式，因此在P_NRF ^nj种之内的任何排列方式都适用于本发明，并且上述配置方式同样适用于本发明中其他所有的天线阵元子集。

步骤304：在UE侧发射机上配置并保存发射导频信号的发射方式。

本领域的技术人员可知，在3GPP的TR25.814中定义了基于TDD系统的上行SC-FDMA与下行OFDMA演进方案，其中一种帧结构如图5所示：每个业务时隙(TS0～TS6)的长度为0.675ms，在每个业务时隙的末尾包括一个长度为0.0125ms的时间间隔(TI)。

所述TDD系统可支持1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz和20MHz的工作带宽。下行OFDMA资源分配的基本单元为PRB(物理资源块)，占据一个业务时隙中的9个连续的OFDM符号，每个OFDM符号包括12个连续的频率间隔为15kHz的子载波。为了完成下行信道质量测量、下行信道估计以及小区搜索与初始捕获等工作，需要在PRB中插入参考信号。

如图6所示，对于上述OFDM-TDD系统帧结构来说，一个上行业务时隙包括10个单载波频分多址(SC-FDMA)符号，其中8个长块(LB)用于传输数据或者控制信息，2个短块(SB)用来插入参考信号，以完成信道估计等工作。时频资源的分配以资源单元(RU)为单位，RU包括一个业务时隙中的8个LB中连续或等间隔的12个子载波。

请参见图7所示，本发明的发射方式包括：时隙内发射和时隙间发射。对于时隙内发射，如图7a所示，由于一个0.675ms的时隙中包括8个长块(LB1～LB8)和2个短块(SB1，SB2)，因此将时隙内前半部分即LB1～LB4以及SB1部分作为一个发射周期，将时隙后半部分即LB5～LB8以及SB2部分作为第二个发射周期。由于每一个时隙之后有一个TI的时隙间隔，在该间隔内不发送数据，所以当采用时隙内发射方式时，发射机的一个发射周期为一个时隙长(0.675ms)减去时隙间隔TI(0.0125ms)时间的差值的一半，即为0.33125ms。

对于时隙间发射，如图7b所示，需用一个时隙长来完成一组数据的发射，因此，将时隙的8个长块(LB1～LB8)和2个短块(SB1，SB2)时间组合为一个发射周期，同样，由于在时隙间有一个TI的时隙间隔，在该间隔内不发送数据，所以当采用时隙间发射作为发射方式时，发射机的一个发射周期为一个时隙长(0.675ms)减去时隙间隔TI(0.0125ms)的时间，即为0.6625ms。

步骤305：当有新数据输入时，发送切换控制信息指令切换开关按照预先设置的顺序依次向下一组天线阵元子集切换。

在一个发射周期结束之后，当UE侧发射机检测到有新的数据输入时，发射机指令切换控制装置中的切换控制信号发生器向切换开关发送切换控制信号。所述切换开关根据切换控制信号进行切换。

所述切换控制信号中包含有待切换的天线的分组序号以及子集中天线与发射机的对应关系信息。

所述切换过程具体为，当时隙内发射时，切换控制装置从有上行时隙发送时开始计时，累计0.33125ms(即(0.675-0.0125)/2ms)之后当所述上一路数据发送完后，切换控制装置停止计时，并且等待下一轮新的数据出现，当发射机检测到有新的数据输入时，告知切换控制信号发生器，此时所述切换控制信号发生器向切换开关发送切换控制信号。

根据切换控制信号的不同将其切换方式分为两种：

方式一：所述切换控制信号包含有分组天线阵元子集的序号信息，优选的，其信号可以用的一串比特数据流表示，切换开关接收到来自切换控制信号发生器发来的切换控制信号后，根据该信号中提供的预切换的天线阵元子集的序号，查找到该天线阵元子集中各天线与发射机的对应关系，然后按照所述对应关系，将发射链路切换到相应的天线上。

方式二：切换开关收到所述切换控制信号后，得知需要切换天线，此时，切换开关从预先配置的天线阵元子集的切换顺序列表中，找到要切换的下一组天线阵元，然后根据所述天线阵元子集的序号，查找到该子集中各天线与发射机的对应关系，然后按照所述对应关系，将发射链路切换到相应的天线上。其中，所述切换控制信号优选为高、低电平跳变或者脉冲形式来表示，其目的是告知切换开关需要切换。

当所述切换开关收到切换控制信号后，切换开关按照预先设置的天线阵元子集的切换顺序依次选择下一个天线阵元子集，并且按照该组天线与发射天线的对应关系建立发射机与该组当前所对应的天线之间的通路，以备发送。

当时隙间发射时，切换控制装置从有上行时隙发送时开始计时，累计时间为0.6625ms(即0.675-0.0125ms)之后，切换控制装置停止计时，并且等待下一轮新的数据出现。由于之后的切换过程和上述时隙内切换的过程相同，这里不再赘述。

步骤306：发送数据。

当建立了发射机与当前所对应的天线之间的通路后，发射机通过对应天线向基站发送插入导频符号的数据流，此时天线切换控制装置重新开始计时，切换控制装置计时满一个切换周期后，停止计时。

步骤307：估计下行信道状态信息。

Node B侧天线接收到来自UE端的一组天线发射的数据后，从这组数据中提取出导频符号，根据导频信号的信息，估计出所对应的信道的状态，由于信道状态信息可以通过信道传输矩阵的形式表现，因此Node B再根据之前保存的天线阵元子集间的排列顺序，将该子集中的信道信号状态信息放到信道传输矩阵中对应的列上。直到收集到所有信道的状态信息，即可得到一个完整的信道传输矩阵。然后可以根据这些信号状态信息进行相应的传输数据前的预处理。

下面结合图8举例描述一下估计信道状态信息的方法，该方法只为说明如何估计下行信道状态信息的一个优选实施例，凡基于本方法的思想的其他方法均为本发明保护的范围：

请参见图8所示，为由于UE的发射机数量小于或等于UE侧发射天线数量，因此根据上述天线分组的设定，在每个发射周期内，只有{Anal，...，AnaN}中的一个天线阵元子集中的N_RF个天线阵元同时发送导频。为了说明方便，取UE端发射天线总数为N，用集合表示为S_N＝{1，...，N}，第t时刻处于发射状态的天线阵元子集为 $S_A\left(t\right)=\{{\mathrm{Ana}}_{K_1\left(t\right)},...,{\mathrm{Ana}}_{K_{N_{\mathrm{RF}}}\left(t\right)}\},$ 其中 $K\left(t\right)=\{K_1\left(t\right),...,K_{N_{\mathrm{RF}}}\left(t\right)\}$ 表示天线集合{1，...，N}在t时刻的一个天线阵元子集。如果在t＝1时刻，则UE发射机选择 $S_A\left(1\right)=\{{\mathrm{Ana}}_{K_1\left(1\right)},...,{\mathrm{Ana}}_{K_{N_{\mathrm{RF}}}\left(1\right)}\}$ 子集用于发射，在这些天线上分别发送导频符号P_K1(1)，...P_KNRF(1)。根据这些导频符号，基站Node B可以分别获取到这些天线对应的信道状态信息，即生成信道传输矩阵的第K₁(1)，...，K_NRF(1)列，即H(K₁(1))，...，H(K_NRF(1))。当第2个发射周期时，UE按照预先设置的天线分组的排序，将发射机切换至第二个发射天线子集上 $S_A\left(2\right)=\{{\mathrm{Ana}}_{K_1\left(2\right)},...,{\mathrm{Ana}}_{K_{N_{\mathrm{RF}}}\left(2\right)}\},$ 并通过这些天线分别发送N_RF个导频P_K1(1)，...P_KNRF(1)。Node B根据导频符号得到信道传输矩阵的第K₁(2)，...，K_NRF(2)列，即H(K₁(2))，...，H(K_NRF(2))。依此类推，随着天线的切换，在不同的时刻，导频从不同的UE侧发射天线发送，则在Node B分别得到所述H^UL的对应列，直至所有N个发射天线全部发送后，将得到一个完整的H^UL。

由于UE侧每个子集中的天线数小于或等于发射机数量，如果在s时刻，当天线集合S_N＝{1，...，N}中的一个子集中天线数小于发射机数量时，即N_L≤N_RF，则需要在N_RF个发射机中选择N_L个发射机与该子集中的发射天线一一对应，发送N_L个正交导频，并由Node B估计出由这N_L个UE发射天线到NodeB侧M个接收天线的信道状态信息，得到信道传输矩阵的第K₁(s)，...，K_NL(s)列，即H(K₁(s))，...，H(K_NL(s))。当收到N个正交导频后，即得到了对上行信道状态的完整估计H^UL，再利用TDD系统上、下行信道的互易性得到下行信道的传输矩阵H^DL＝(H^UL)^T，根据所述的完整的传输矩阵体现的所有下行信道的状态信息，进而可完成对相应信道的预处理。在本发明中，每个周期发射的导频符号在数据流上插入的时频位置是相同的，即 $P_{K_n\left(1\right)}=P_{K_n\left(2\right)}$ ，所以在以后不同的发射周期内都可以重复使用t＝1时的导频符号。因此本发明方案涉及的正交导频符号总共为N_RF个。

下面举例说明一下当N_RF＝1时，即UE端只有一个发射机时，通过切换获取下行信道状态信息的过程：

请参见图9所示，当N_RF＝1，M＝N＝2时，即UE侧仅配备一个发射机，发射天线为2个，此时的切换开关为一个受控的二选一开关，所述切换开关通过接收到的切换控制信号的高、低电平的跳变来切换天线，根据预置的天线分组的排序，依次顺序选择。当在时刻1，如果选择天线Ana1发送导频符号P，则在Node B侧得到上行信道传输矩阵H^UL的第一列的估计，即(h₁₁ ^UL h₂₁ ^UL)^T；如果时刻2时，发射机切换至Ana2发送同样的导频符号P，则Node B得到所述H^UL的第二列的估计，即(h₁₂ ^UL h₂₂ ^UL)^T；当2个上行时隙之后，UE侧的两个天线都发射完成，此时Node B侧得到一个完整的上行信道状态信息H^UL。再利用信道的互易性，将上行信道传输矩阵通过转置从而得到下行信道的状态信息，即H^DL＝(H^UL)^T

基于上述技术方案，本发明还提供了一种用于实现本发明的切换控制装置，该装置用于将发射机端发来的导频信号切换到对应的天线上，如图10所示，所述天线切换控制装置包括配置单元1001、存储单元1005、切换控制信号发生器1008、切换开关1009、。其中所述配置单元1001包括三个配置模块，分别为分组模块1002、配置切换顺序模块1003、以及配置对应关系模块1004。

由于UE侧天线数量大于发射机的数量，所以需要对天线进行分组和排序，配置单元1001用于天线切换之前的预先设置，使得天线能够在规定周期内按照一定的顺序，与发射机建立对应的连通关系，从而完成导频信号的发射。配置单元1001中的分组模块1002用于将UE侧的多个发射天线分成至少2个天线阵元子集，并且要求每一个天线阵元子集中天线的数量均不超过UE侧发射机总数，同时要求每一个天线有且只有一次发射机会；配置切换顺序模块1003用于在切换控制装置上设置天线阵元子集之间的切换顺序。该顺序可以为天线阵元子集之间所有排列组合的任意一种；配置对应关系模块1004用于设置在每一个天线阵元子集中天线与发射机的一一对应关系，该对应关系可以是任意组合，但是要求每个天线有且只能有一个发射机与之相对应；存储单元1005根据其存储的内容进一步分为切换顺序存储模块1006、对应关系存储模块1007，其中，切换顺序存储模块1006用于存储在配置切换顺序模块1003中生成的天线阵元子集间的切换顺序的配置结果；对应关系存储模块1007用于存储在配置对应关系模块1004中生成的子集中各天线与发射机的对应关系的配置结果。当在上一个发射周期结束后，有新数据输入时，发射机向切换控制信号发生器1008发送切换指令，此时所述切换控制信号发生器1008产生相应的切换控制信号发送至切换开关1009，切换开关1010按照切换控制信号中提供的信息，从存储单元1005中获取该时刻所对应的天线子集的相关配置信息，并根据所述配置信息，切换到相应的天线上，建立发射机与相应天线间的连通。

其中，当所述切换控制信号发生器1008收到发射机发来的切换指令后，所述切换控制信号发生器1008产生的切换控制信号，该信号为跳变触发信号，所述触发信号优选为高、低电平跳变信号或者是脉冲信号。切换开关1009收到该切换控制信号后，开始切换，此时切换开关1009根据切换顺序存储模块1006中预先设置的切换顺序，选择下一组天线，并根据对应关系存储模块1007中提供的发射机与发射天线的对应关系，建立发射机与预先指定的发射天线之间的通路。

当所述切换控制信号发生器1008收到发射机发来的切换指令后，根据切换顺序存储模块1006中预先设置的切换顺序，选择下一组天线子集。之后发送包含有待切换的下一组子集的序号信息的切换控制信号至切换开关1009，所述切换控制信号优选为比特数据流。所述切换开关1009收到该切换控制信号后，根据切换控制信息中提供的天线阵元子集序号，从对应关系存储模块1007中查找到该子集中发射天线与发射机的对应关系，然后按照所述对应关系建立发射机与对应天线之间的通路。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (15)

1.一种在TDD系统中获取信道状态信息的方法，其特征在于，包括：

步骤a：将天线划分为至少2个天线阵元子集；

步骤b：选择天线阵元子集，并指定该天线阵元子集中的对应天线发射导频信号；

步骤c：根据分组接收的导频信号估计出信道状态信息。

2.根据权利要求1所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，该方法中所述划分的每个天线阵元子集中的天线数量不超过发射机总数，且每个天线有且只有一个发射机与之相对应。

3.根据权利要求1所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述选择天线阵元子集包括：

当切换开关收到跳变的触发信号时，触发切换开关对天线阵元子集的选择；

切换开关按照预先配置的天线阵元子集的切换顺序，选择下一天线阵元子集。

4.根据权利要求1所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述选择天线阵元子集包括：

当发射机收到新数据输入时，触发切换控制信号发生器对天线阵元子集的选择；

所述切换控制信号发生器选择下一天线阵元子集，并将所选择的天线阵元子集的序号通过切换控制信号发送给切换开关，切换开关根据所述序号选择相应的天线阵元子集。

5.根据权利要求1、3或4所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述指定包括：按照预先设置的对应关系，切换到对应天线。

6.根据权利要求1所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述方法中的发射包括时隙内发射或时隙间发射。

7.根据权利要求1所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述方法中的发射导频信号包括：同一天线阵元子集中的一组天线同时发送导频信号。

8.根据权利要求7所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述导频信号在不同时隙的数据流上插入的时频位置是相同的。

9.根据权利要求1所述的获取信道状态信息的方法，其特征在于，所述信道状态信息的估计是利用上、下行信道的互易性转换得到。

10.一种在TDD系统中用于获取信道状态信息的切换控制装置，其特征在于，包括：配置单元、切换开关；其中，

配置单元中的分组模块用于将天线划分为至少2个天线阵元子集；

切换开关用于选择天线阵元子集，并指定该天线阵元子集中的对应天线发射导频信号。

11.根据权利要求10所述的用于获取信道状态信息的切换控制装置，其特征在于，所述配置单元还包括配置对应关系模块、配置对应关系模；其中，

配置切换顺序模块用于配置天线阵元子集之间的切换顺序；

配置对应关系模块用于配置天线阵元子集中天线与发射机的对应关系。

12.根据权利要求10所述的用于获取信道状态信息的切换控制装置，其特征在于，所述装置还包括切换控制信号发生器，用于触发跳变的触发信号至切换开关，触发切换开关对天线阵元子集的选择。

13.根据权利要求10或12所述的用于获取信道状态信息的切换控制装置，其特征在于，切换开关用于按照预先配置的天线阵元子集的切换顺序，选择下一天线阵元子集。

14.根据权利要求10所述的用于获取信道状态信息的切换控制装置，其特征在于，所述装置还包括切换控制信号发生器，用于选择下一天线阵元子集，并将所选择的天线阵元子集的序号通过切换控制信号发送给切换开关。

15.根据权利要求10、12或14所述的用于获取信道状态信息的切换控制装置，其特征在于，所述切换开关用于按照预先设置的对应关系，切换到对应天线。

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