CN101174924A - 一种测量空间信道秩的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量空间信道秩的方法及系统，用以解决现有技术中存在确定空间信道秩不准确的问题。本发明的方法是基站在广播信道中使用多根天线发送彼此正交的信号，该信号包含参考符号；用户设备UE利用多根天线接收到的参考符号进行信道估计并获得相关的空间信道矩阵；所述用户设备根据相关的空间信道矩阵获得空间信道秩。该系统包括基站和用户设备，其中基站包括多个接收单元、调制单元、平滑单元和多个发送单元；用户设备包括多个接收单元、解析装置、处理装置和多个发送单元。

Description

一种测量空间信道秩的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是测量空间信道秩的方法及系统。

背景技术

目前的多入多出(MIMO)系统是在发送和接收端同时使用多天线的通信系统，MIMO系统的空间复用技术是在不同的天线上发射不同的数据流，能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱效率，真正体现了MIMO系统高容量的本质。MIMO系统创造多个并行的空间信道，通过这些并行空间信道独立地传输信息。因各个数据流占用同一个时频单元，这要求必须用空间参数加以区分，独立空间信道可以用空间信道的秩r来表征，MIMO系统可同时传输的独立的数据流是不能大于空间信道秩r的。

空间信道的秩可以用于决定进行空间复用的流数目，从而最大程度的匹配空间信道，达到优化传输性能的目的。测量空间信道的秩，需要获得空间信道的全部信息，但是系统不能保证每一个业务时隙(或子帧)都能提供全部空间信道信息的能力，比如业务时隙中使用单天线传输(只在一根天线上发送参考符号)、业务时隙中使用波束赋形或者预编码传输(参考符号同时也进行波束赋形或者预编码)等等。此时系统将无法利用这些业务时隙(或子帧)进行空间信道秩的计算。

目前现有技术是利用业务时隙得到空间信道秩，然后进一步确定空间复用的流数目。业务时隙除了发射数据和用来进行解调数据的参考符号外，还必须增加公共参考符号，用来进行空间信道秩的测量。因为业务时隙用来得到信道的全部空间信道信息的参考符号不能进行波束赋形或者预编码传输，当业务时隙中的数据进行波束赋形或者预编码传输时，同时要求解码用的参考符号也进行波束赋形或者预编码，这就要求系统中同时使用预编码传输的参考符号和非预编码传输两部分参考符号，增加了系统的开销。同时如果业务信道的数据是单天线发射，参考符号在单天线发射将得不到全部空间信道信息，如果参考符号是多天线发射也增加了系统的开销。业务信道是多种多样的，因此用业务信道来得到全部空间信道信息参考符号设计是复杂的。

现有技术利用信道的瞬时值，而瞬时值是快变化的，相对应的系统设计是困难的。特别的，对于时分双工(TDD)系统来说，由于其反馈时延较大，即使能够测得空间信道秩的瞬时值，也会造成较大的误差，甚至错误。

发明内容

本发明提供一种测量空间信道秩的方法及系统，用以解决现有技术中存在确定空间信道秩不准确的问题。

本发明提供以下技术方案：

一种测量空间信道秩的方法，包括以下步骤：

基站在广播信道中使用多根天线发送彼此正交的信号，该信号包含参考符号；

用户设备UE利用多根天线接收到的参考符号进行信道估计并获得相关的空间信道矩阵；

所述用户设备根据相关的空间信道矩阵获得空间信道秩。

根据参考符号的数量对所有参考符号对应的多个空间信道矩阵进行平均，获得用于计算空间信道秩的空间信道矩阵。

根据参考符号的数量对所有参考符号对应的多个空间信道矩阵进行平均，将平均后的空间信道矩阵与上次测量中平均后的空间信道矩阵根据它们之间的相关特性进行平滑，获得用于计算空间信道秩的空间信道矩阵。

对所有参考符号对应的多个空间信道矩阵求出多个秩，再根据参考符号的数量对所有秩进行平均计算，得到所述空间信道秩。

对所述空间信道矩阵进行奇异值分解得到多个奇异值，根据奇异值的数量确定所述空间信道秩。

将门限值分别与各奇异值进行比较，根据大于门限值的奇异值的数量确定所述空间信道秩。

将所有参考符号对应的多个空间信道矩阵与其共轭转置矩阵相乘得到多个空间信道相关矩阵，进一步根据参考符号的数量对所有相关矩阵进行平均，获得用于计算空间信道秩的空间信道相关矩阵。

将所有参考符号对应的多个空间信道矩阵与其共轭转置矩阵相乘得到多个空间信道相关矩阵，进一步根据参考符号的数量对所有相关矩阵进行平均，再将平均后的空间信道相关矩阵与上次测量中平均后的空间信道矩阵根据它们之间的相关特性进行平滑，获得用于计算空间信道秩的空间信道相关矩阵。

所述空间信道秩是指，将所有参考符号对应的多个空间信道矩阵与其共轭转置矩阵相乘得到多个空间信道相关矩阵，进一步对多个空间信道相关矩阵求出多个秩，再根据参考符号的数量对所有秩进行平均计算得到的空间信道秩。

对所述空间信道相关矩阵进行特征值分解得到多个特征值，根据特征值的数量确定所述空间信道秩。

将门限值分别与各特征值进行比较，根据大于门限值的特征值的数量确定所述空间信道秩。

基站接收UE发送的空间信道的秩并将其与上次测量中得到的空间信道秩根据它们之间的相关特性进行平滑，获得空间信道秩。

在时分双工系统中，UE根据所述参考符号对应的多个空间信道矩阵和上行发送天线构造出多个与参考符号对应的上行信道的空间信道矩阵，再根据所有的上行信道的空间信道矩阵确定上行空间信道秩。

一种用户设备，包括：

多个接收单元，用于使用多根天线在广播信道中接收基站发送的正交信号，该信号包含参考符号；

解析装置，用于从广播信道的信号中解析出参考符号；

处理装置，用于利用参考符号进行信道估计并获得空间信道矩阵，以及根据空间信道矩阵获得空间信道秩。

一种基站，包括：

调制单元，用于将参考符号调制到广播信道的信号中；

多个发送单元，用于使用多根天线在广播信道中发送带有参考符号的正交信号。

一种通信系统，包括：

基站，用于在广播信道中使用多根天线发送彼此正交的信号，该信号包含参考符号；

用户设备，用于利用多根天线接收到的参考符号进行信道估计并获得空间信道矩阵，以及根据空间信道矩阵获得空间信道秩。

所述用户设备包括：

多个接收单元，用于使用多根天线在广播信道中接收基站发送的正交信号，该信号包含参考符号；

解析装置，用于从广播信道的信号中解析出参考符号；

处理装置，用于利用参考符号进行信道估计并获得空间信道矩阵，以及根据空间信道矩阵获得空间信道秩。

所述基站包括：

调制单元，用于将参考符号调制到广播信道的信号中；

多个发送单元，用于使用多根天线在广播信道中发送带有参考符号的正交信号。

本发明有益效果如下：

1、本发明通过广播信道中的参考符号可获得较完整的信道信息，使获得的空间信道秩更加准确，便于更加合理分配空间信道。

2、本发明还对空间信道矩阵或空间信道秩进行平滑处理，使获得的空间信道秩具有慢速变化的特性，便于网络侧控制，系统实现较为简单。

3、本发明进一步求出空间信道相关矩阵，通过相关矩阵获得空间信道秩，这种方法更加便于系统实现，处理方法更加简单。

4、通过本发明还可以在时分双工系统中利用广播信道获得上行空间信道的秩，为网络控制提供较多的信息，网络控制被进一步简化，以及网络处理更加准确。

附图说明

图1为本发明实施例中通信系统结构图；

图2A为本发明实施例中用户设备的结构图；

图2B为本发明实施例中基站的结构图；

图3为本发明实施例中测量空间信道秩的基本流程图；

图4为本发明实施例中一种测量空间信道秩的具体流程图；

图5为本发明实施例中另一种测量空间信道秩的具体流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在测量空间信道秩不准确的问题，本发明利用广播信道(BCH)确定空间信道秩。

对于具有多天线的通信系统来说，广播业务的传输同样也会利用多天线技术(比如发送分集技术)来提高传输的可靠性，并且广播信道还有如下的特点：时频位置相对固定，所有用户都需要去接收广播信道的内容，广播信道不进行波束赋形或者预编码传输。考虑到空闲信道秩的缓慢变化的特性，可以采用广播信道来得到全部空间信道信息。

对于一个具有多根发送天线的移动通信系统来说，为了保证广播业务的传输的可靠性，通常会采用开环发送分集技术进行广播业务的传输，比如空时块码(STBC)、循环延时分集(CDD)等。开环发送分集技术要求在多根天线上发送彼此正交的参考符号，利用这个特点，可以通过接收广播信道中的公共参考符号来获得空间信道的秩(简称信道秩)。由于空间复用的流数目与信道秩相等，故可以通过信道秩来得到流数目，实现提高最大程度匹配空间信道的能力。

参见图1，本实施例中通信系统包括基站101和用户设备(UE)102。

基站101在广播信道中使用多根天线发送彼此正交的信号，该信号中包括参考符号，一般在每两帧或每三帧中包含一个参考符号。开环发送分集技术要求在多根天线上发送彼此正交的参考符号。

UE102从接收到的信号中提取参考符号，根据参考符号构造出多个空间信道矩阵，对多个空间信道矩阵进行平均计算得到一个空间信道矩阵，再对空间信道矩阵进行平滑后进行分解，获得信道秩。最后将信道秩发送给基站101。

当UE102没有对空间信道矩阵进行平滑时，基站101收到信道秩后根据上次测量的信道秩对本信道秩进行平滑，确定本次测量最终的信道秩。

参见图2A，本实施例中UE102包括多个接收单元201、解析装置202、处理装置203和多个发送单元204。

多个接收单元201使用多根天线接收基站101在广播信道中发送的正交信号。通常一个接收单元对应一根天线。

解析装置202从接收装置201接收到的广播信道的信号中解析出参考符号。

处理装置203，根据解析出的参考符号构造出多个空间信道矩阵，对多个空间信道矩阵进行平均计算得到一个空间信道矩阵，再对空间信道矩阵进行平滑后进行分解，获得信道秩。

多个发送单元204使用多根天线向基站101发送处理装置203计算出的信道秩。

参见图2B，本实施例中基站101包括多个接收单元210、调制单元220、平滑单元230和多个发送单元240。

多个接收单元210使用多根天线接收UE102发送的信道秩。

调制单元220将参考符号调制到广播信道的信号中。

平滑单元230在UE102没有对空间信道矩阵进行平滑时对多个接收单元210接收到的信道秩进行平滑操作，得到性质更加稳定的信道秩。

多个发送单元240使用多根天线在广播信道中向UE102发送经过调制单元220调制的彼此正交的信号。

参见图3，本实施例中测量信道秩的方法基本流程如下：

步骤301：基站101在广播信道中使用多根天线发送彼此正交的信号，该信号中包括参考符号。

步骤302：UE102采用多根天线接收基站101发送的正交信号，并解析出参考符号。

步骤303：UE102根据参考符号构造出多个空间信道矩阵，再进一步确定信道秩。

步骤304：UE102将信道秩发送给基站101。

获得空间信道秩的方法有多种。

方法一

参见图4，本实施例中测量信道秩的具体方法如下：

步骤401：基站101在广播信道中使用M根天线发送彼此正交的信号，正交性可以通过频分复用(FDM)、时分复用(TDM)或者码分复用(CDM)的方式保证。该信号中包括参考符号，一根传输天线对应K个参考符号，每根天线上的参考符号相同。

步骤402：UE102使用N根天线接收基站101发送的彼此正交的信号。

步骤403：UE102中的解析装置202从信号中解析出参考符号，处理装置203根据一根传输天线的一个参考符号获得信号冲击响应，再将多根天线对应的信道冲击响应组合成一个时频单元的空间信道矩阵H_k，H_k的维数为N×M，由K个参考符号获得K个空间信道矩阵H_k，1≤k≤K。

步骤404：根据K个参考符号对K个空间信道矩阵H_k进行平均运算得到空间信道矩阵H⁽⁰⁾，即， $H^{\left(0\right)}=\frac{1}{K}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{H}_k.$

当用户移动时，信道的环境发生变化，则信道的秩r是时变的，需要实时跟综。当用户短时间移动一个很短的距离时信道的散射环境没有发生变化，空间信道的秩的瞬时值也会受到快衰落的影响，因为此时尽管各个路径的角度和时延以及相对幅度是与频率无关，但是相位不同使得多径的叠加是频率敏感的。因此，多天线自适应方案的设计应该是基于信道的平均条件，而不是瞬时条件。为了消除瞬时快衰落的影响，考虑用平均值代替瞬时值，而空间信道秩的平均是具有很好的一致性，它具有慢速变化的特性。故，需要对空间信道矩阵H⁽⁰⁾进行平滑。

步骤405：根据上次测量时得到的空间信道矩阵H^(-1)及H^(-1)与H⁽⁰⁾的相关性对H⁽⁰⁾进行平滑，得到空间信道矩阵H，即H＝ρH^(-1)+(1-ρ)H⁽⁰⁾，ρ为遗忘因子，即H^(-1)与H⁽⁰⁾的相关特性，0≤ρ＜1。当ρ＝0时，即不对空间信道矩阵进行平滑。H^(-1)的初值为0。然后将H⁽⁰⁾的值赋给H^(-1)，即H^(-1)＝H⁽⁰⁾，方便下次测量时使用。

步骤406：对空间信道矩阵H进行奇异值分解(SVD)H＝UΛV^H，其中U是维数为N×N的酉矩阵，即U^HU＝I，I表示单位阵，上标H表示矩阵的共轭转置操作；V是维数为M×M的酉矩阵，即V^HV＝I。Λ矩阵由矩阵H的奇异值构成，维数为N×M。假设降序排列的λ₁≥λ₂≥…≥λ_nmin是信道矩阵H的奇异值，其中n_min＝min(M，N)，那么

步骤407：由于在信号传输过程中存在噪声干扰，在步骤406中得到的奇异值中有噪声部分，所以进一步通过门限值Γ对奇异值进行过滤，该Γ是通过仿真或测量设定的，由于噪声干扰较小，所以通常情况下1＞Γ≥0。过滤过程为：将Γ分别与λ₁、λ₂、…、λ_nmin进行比较，直到存在一个i，使λ_i＞Γ≥λ_i+1。

步骤408：空间信道矩阵H的秩r为r＝i，即将i的值赋给r。

步骤409：UE102中的发送装置204将空间信道秩r发送给基站101。

一般来说r≤min(M，N)r的大小取决于空间信道的相关性，当空间信道的相关性低时，r＝min(M，N)采用空间复用技术同时发射的数据流数目最大。当空间信道的相关性高时，r＝1则只能选择单数据流传输的多天线技术，比如传输分集技术和波束赋形技术。

还有一种方式是将步骤405的操作移到步骤409之后，UE102不对空间信道矩阵H⁽⁰⁾进行平滑，而直接对其进行奇异值分解，得到空间信道的秩r⁽⁰⁾，将r⁽⁰⁾发送给基站101。由基站101在接收到r⁽⁰⁾后，根据步骤405所述的平滑方法对r⁽⁰⁾进行平均，得到新的空间信道秩r，r为最终所需要的空间信道秩。

平滑处理方法为：

其中，r⁽⁰⁾为当前发射端接收到的秩的反馈值，r^(-1)为保存的上一次接收到的秩的反馈值；ρ为遗忘因子；

表示向下取整操作。向下取整操作也有过滤噪声的作用。

上述方法是通过对空间信道矩阵进行奇异值分解来确定空间信道的秩，下面介绍一种通过对空间信道相关矩阵进行特征值分解确定空间信道的秩的方法。

方法二

参见图5，本实施例中测量空间信道秩的具体方法流程如下：

步骤501：基站101在广播信道中使用M根天线发送彼此正交的信号，该信号中包括参考符号。

步骤502：UE102使用N根天线接收基站101发送的彼此正交的信号。

步骤503：解析装置202从信号中解析出参考符号，处理装置203根据一根传输天线的一个参考符号获得信号冲击响应，再将多根天线对应的信道冲击响应组合成一个时频单元的空间信道矩阵H_k，H_k的维数为N×M，由K个参考符号获得K个空间信道矩阵H_k，1≤k≤K。

步骤504：获得空间信道矩阵H_k的相关矩阵R⁽⁰⁾，R⁽⁰⁾的维数为M×M，R⁽⁰⁾共有K个，即 $R_k^{\left(0\right)}={H_k}^H{H}_k.$

步骤505：根据K个参考符号对K个空间信道矩阵R_k ⁽⁰⁾进行平均运算得到空间信道矩阵R⁽⁰⁾，即， $R^{\left(0\right)}=\frac{1}{K}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{R}_k^{\left(0\right)}.$

步骤506：根据上次测量时得到的空间信道矩阵R^(-1)及R^(-1)与R⁽⁰⁾的相关性对R⁽⁰⁾进行平滑，得到空间信道矩阵R，即R＝ρR^(-1)+(1-ρ)R⁽⁰⁾，ρ为遗忘因子，即H^(-1)与H⁽⁰⁾的相关特性，0≤ρ＜1。当ρ＝0时，即不对空间信道矩阵进行平滑。R^(-1)的初值为0。然后将R⁽⁰⁾的值赋给R^(-1)，即R^(-1)＝R⁽⁰⁾，方便下次测量时使用。

步骤507：对空间信道矩阵R进行特征值分解R＝VΛV^H，V是M×M维的特征向量矩阵，Λ是M×M维的特征矩阵。将特征矩阵Λ的特征值升序排列，得到λ₁≤λ₂，…，≤λ_M-1≤λ_M。

由于空间信道相关矩阵是经过空间信道矩阵与其共轭转置的乘积得到的，所以，可以保证空间信道相关矩阵在讲过特征分解后得到的特征值都是正的实数。

步骤508：由于在信号传输过程中存在噪声干扰，在步骤507中得到的特征值中有噪声部分，所以进一步通过门限值Γ对特征值进行过滤，该Γ是通过仿真或测量设定的，由于噪声干扰较小，所以通常情况下1＞Γ≥0。过滤过程为：将Γ分别与λ₁、λ₂、…、λ_nmin进行比较，直到存在一个i，使λ_i＞Γ≥λ_i+1。

步骤509：空间信道矩阵R的秩r为r＝i，即将i的值赋给r。

步骤510：发送装置204将空间信道秩r发送给基站101。

还有一种方式是将步骤506的操作移到步骤510之后，UE102不对空间信道矩阵R⁽⁰⁾进行平滑，而直接对其进行特征值分解，得到空间信道的秩r，将r发送给基站101。由基站101在接收到r后，根据步骤405所述的平滑方法对r进行平均，得到新的空间信道秩r₁，r₁为最终所需要的空间信道秩。

上述两种方法是在无线通信网络环境中利用广播信道确定下行空间信道的秩的方法，而在时分双工系统中，还可以利用广播信道获得上行方向空间信道的秩，方法如下：

设下行发送天线数目为M，接收天线数目为Nr，上行发送天线数目为Nt，其中Nt≤Nr。

当Nt＝Nr时，上行方向空间信道的秩与下行方向空间信道的秩相同。

当Nt＜Nr时，UE102根据基站101发送信号中的参考符号构造出下行空间信道矩阵H_k，其维数为Nr×M，对接收天线Nr进行编号，为1、2、...、Nr，其中对应的上行发送天线的编号为1、2、...、P，1≤P＜Nr，P＝Nt。根据上行发送天线和空间信道矩阵H_k构造上行空间信道矩阵G_k，构造方法为：根据编号1、2、...、P从H_k中依次取行，再将取出的P行按顺序组合成G_k，即G_k＝H_k|i，i＝1、2、...、P，G_k为Nt×M维矩阵，(·)|i表示取矩阵的第i行进行操作。采用方法一或方法二对G_k进行处理，获得上行空间信道的秩，G_k相当于方法一和方法二里所述的H_k。

本发明通过广播信道中的参考符号可获得较完整的信道信息，使获得的空间信道秩更加准确，便于更加合理分配空间信道。本发明还对空间信道矩阵或空间信道秩进行平滑处理，使获得的空间信道秩具有慢速变化的特性，便于网络侧控制，系统实现较为简单。本发明进一步求出空间信道相关矩阵，通过相关矩阵获得空间信道秩，这种方法更加便于系统实现，处理方法更加简单。通过本发明还可以在时分双工系统中利用广播信道获得上行空间信道的秩，为网络控制提供较多的信息，网络控制被进一步简化，及控制更加准确。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种测量空间信道秩的方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站在广播信道中使用多根天线发送彼此正交的信号，该信号包含参考符号；

用户设备UE利用多根天线接收到的参考符号进行信道估计并获得相关的空间信道矩阵；

所述用户设备根据相关的空间信道矩阵获得空间信道秩。

2.如权利要求1所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，根据参考符号的数量对所有参考符号对应的多个空间信道矩阵进行平均，获得用于计算空间信道秩的空间信道矩阵。

3.如权利要求1所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，根据参考符号的数量对所有参考符号对应的多个空间信道矩阵进行平均，将平均后的空间信道矩阵与上次测量中平均后的空间信道矩阵根据它们之间的相关特性进行平滑，获得用于计算空间信道秩的空间信道矩阵。

4.如权利要求1所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，对所有参考符号对应的多个空间信道矩阵求出多个秩，再根据参考符号的数量对所有秩进行平均计算，得到所述空间信道秩。

5.如权利要求2、3或4所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，对所述空间信道矩阵进行奇异值分解得到多个奇异值，根据奇异值的数量确定所述空间信道秩。

6.如权利要求5所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，将门限值分别与各奇异值进行比较，根据大于门限值的奇异值的数量确定所述空间信道秩。

7.如权利要求1所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，将所有参考符号对应的多个空间信道矩阵与其共轭转置矩阵相乘得到多个空间信道相关矩阵，进一步根据参考符号的数量对所有相关矩阵进行平均，获得用于计算空间信道秩的空间信道相关矩阵。

8.如权利要求1所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，将所有参考符号对应的多个空间信道矩阵与其共轭转置矩阵相乘得到多个空间信道相关矩阵，进一步根据参考符号的数量对所有相关矩阵进行平均，再将平均后的空间信道相关矩阵与上次测量中平均后的空间信道矩阵根据它们之间的相关特性进行平滑，获得用于计算空间信道秩的空间信道相关矩阵。

9.如权利要求1所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，所述空间信道秩是指，将所有参考符号对应的多个空间信道矩阵与其共轭转置矩阵相乘得到多个空间信道相关矩阵，进一步对多个空间信道相关矩阵求出多个秩，再根据参考符号的数量对所有秩进行平均计算得到的空间信道秩。

10.如权利要求7、8或9所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，对所述空间信道相关矩阵进行特征值分解得到多个特征值，根据特征值的数量确定所述空间信道秩。

11.如权利要求10所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，将门限值分别与各特征值进行比较，根据大于门限值的特征值的数量确定所述空间信道秩。

12.如权利要求1所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，基站接收UE发送的空间信道秩并将其与上次测量中得到的空间信道秩根据它们之间的相关特性进行平滑，获得空间信道秩。

13.如权利要求1所述的测量空间信道秩的方法，其特征在于，在时分双工系统中，UE根据所述参考符号对应的多个空间信道矩阵和上行发送天线构造出多个与参考符号对应的上行信道的空间信道矩阵，再根据所有的上行信道的空间信道矩阵确定上行空间信道秩。

14.一种用户设备，其特征在于，包括：

多个接收单元，用于使用多根天线在广播信道中接收基站发送的正交信号，该信号包含参考符号；

解析装置，用于从广播信道的信号中解析出参考符号；

处理装置，用于利用参考符号进行信道估计并获得空间信道矩阵，以及根据空间信道矩阵获得空间信道秩。

15.一种基站，其特征在于，包括：

调制单元，用于将参考符号调制到广播信道的信号中；

多个发送单元，用于使用多根天线在广播信道中发送带有参考符号的正交信号。

16.一种通信系统，其特征在于，包括：

基站，用于在广播信道中使用多根天线发送彼此正交的信号，该信号包含参考符号；

用户设备，用于利用多根天线接收到的参考符号进行信道估计并获得空间信道矩阵，以及根据空间信道矩阵获得空间信道秩。

17.如权利要求16所述的通信系统，其特征在于，所述用户设备包括：

多个接收单元，用于使用多根天线在广播信道中接收基站发送的正交信号，该信号包含参考符号；

解析装置，用于从广播信道的信号中解析出参考符号；

处理装置，用于利用参考符号进行信道估计并获得空间信道矩阵，以及根据空间信道矩阵获得空间信道秩。

18.如权利要求16所述的通信系统，其特征在于，所述基站包括：

调制单元，用于将参考符号调制到广播信道的信号中；

多个发送单元，用于使用多根天线在广播信道中发送带有参考符号的正交信号。

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