CN101582710B - 一种天线模式选择方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线模式选择方法、系统及装置，属于通信技术领域，用以解决现有技术采用专用导频发射数据时，接收端无法确定待选天线模式下的数据流的检测后信噪比，从而无法选择最优的天线模式下的问题。本发明提供的一种天线模式选择方法包括：接收端接收来自发射端的发射内容，其中包括所述发射端预先分配的专用导频，并且，所述专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；所述接收端利用所述发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据所述检测后信噪比选择天线模式。本发明用于接收端选择最优的天线模式，从而使得发射端自适应地切换到最优的天线模式发射数据。

Description

一种天线模式选择方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线模式选择方法、系统及装置。

背景技术

在未来的通信系统中，如高速分组接入演进(HSPA+，High Speed PacketAccess Plus)、长期演进(LTE，Long Term Evolution)等系统，引入了多输入多输出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)技术用以进一步提高系统的数据传输速率和传输质量。另外，智能天线也在通信系统中得到了广泛的应用。开环MIMO技术包括空间复用(SM，Spatial Multiplexing)以及发射分集(TD，Transmit Diversity)技术。智能天线所使用的关键技术是波束赋形(BF，Beam-Forming)技术。

SM、TD以及BF这几种多天线技术的适用场景和所要解决的问题是不同的。SM适用于信噪比较高、空间相关性较小的环境，提供高的频谱利用率；TD适用于信道质量较差的环境，利用分集技术将相同的信息在不同的空间链路上发送，对抗信道的深衰落，提供高的可靠性；BF适用于信道质量差、干扰严重的环境，将主波束对准期待用户发射数据，提高信号接收信噪比，改善通信质量，降低干扰。

如果多天线系统固定地采用某种天线技术，则仅能在某些信道环境下能够获得较好的系统性能，却无法兼顾其它的信道环境。比如SM尽管可以获得较高的频谱利用率，但是会损失分集增益，也就是说抗信道衰落的性能不好；而TD和BF尽管可以提供较高的可靠性，但会损失数据传输速率。因此，在多天线系统中，存在各种天线技术的折中，即根据实时的信道环境，自适应地切换各种天线模式，以匹配不同的信道环境，获得最佳的性能。

常用的天线模式切换算法是基于香农(Shannon)容量准则的算法，即计算出各个备选天线模式下的Shannon容量，并进行比较，选择最大的Shannon容量值所对应的天线模式用于下一次的数据发射。Shannon容量是根据各备选天线模式下的每个数据流的检测后信噪比(SNR，Signal to Noise Ratio)计算得到的，因此，获得检测后SNR是Shannon容量准则必须的前提。而获得检测后SNR的过程包括：在发射端进行导频设计，在接收端进行信道估计，从而估算出数据流的检测后SNR。

理论研究表明，在独立同分布(i.i.d.)瑞利(Rayleigh)衰落信道下，MIMO信道容量随着发射天线个数和接收天线个数中的最小值呈线性变化。现有的垂直贝尔实验室分层空时(V-BLAST，Vertical Bell Laboratories Layered SpaceTime)结构在信道矩阵的特征值较小、信噪比较低时，性能是比较差的。为了对抗低信噪比下信道的深衰落，现有技术中给出的各种空时码技术，利用发射分集合并多个独立衰落的信号，获得分集增益，以克服性能恶化的问题。但是，发射分集技术会损失数据速率，在分集支路比较少时，信道能够支持的数据速率是很低的。

为了既保证可靠性，又保证较高的频谱利用率，常用的解决方法是：接收端向发射端反馈信道质量信息，发射端依据该信道质量信息，按照一定准则选择最合适的天线模式来发射数据；或者，接收端进行天线模式选择，然后将选择后的结果通知发射端，发射端根据该结果采用相应的天线模式发射数据。在信噪比较低时，更倾向于选择TD或者BF模式，而当信噪比较高时，更倾向于选择SM模式。

在上述天线模式切换的过程中，如何得到各种天线模式下的每个数据流的检测后SNR是很关键的，下面给出现有导频设计方案下估算检测后SNR的方法。

一、公共导频

所谓公共导频，就是基站(Node B)在下行链路的每个发射天线上使用不同的导频，用户终端(UE)利用导频辅助信道估计，即先估计出导频位置的信道衰落，然后利用这些估计出的信道衰落通过内插等方法得到数据部分的信道衰落，由于每个收发天线对之间的信道衰落是信道矩阵中的一个元素，因此，可以获得完整的下行信道矩阵H。根据估计出的下行信道矩阵H，通过计算方式得到各种天线模式下的检测后SNR，具体计算过程如下：

TD模式有效的检测后SNR为：

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{STTD}}=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ij}}\right|}^2}{{\mathrm{\σ}}_n^2}$

其中，STTD是空时发射分集(Space Time Transmit Diversity)，属于开环TD的一种方案，对于其它发射分集方案可以使用相应的计算方法，h_ij为第j个发射天线和第i个接收天线间的信道衰落系数，是信道矩阵H的第j行第i列的元素，σ_n ²为信道上的高斯白噪声方差。

SM方案的检测后SNR为：

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{SM},i}={\stackrel{\→}{h}}_i^{\′}{({\stackrel{\→}{h}}_j{\stackrel{\→}{h}}_j^{\′}+{\mathrm{\σ}}_n^{2}I)}^{-1}{\stackrel{\→}{h}}_i,i,j=2,i\≠j$

其中，假设使用的检测算法是最小均方误差(MMSE，Minimum MeanSquare Error)算法，

为第i个发射天线上的数据流对应的信道衰落系数向量，是信道矩阵H的第i列，γ_SM，i为第i个发射天线上的数据流所对应的检测后SNR。

二、专用导频

所谓专用导频，就是把不同的导频加到各个数据流上，与数据一起经历加权等预处理后，再由天线发送出去。在这种情况下，UE所进行的信道估计可以得到每个数据流所历经的信道条件，此处估计出的信道矩阵与上述公共导频下估计出的信道矩阵H不同，使用专用导频估计出的是等效的信道矩阵，只有当不使用加权等预处理操作，而只是将导频与数据流由相应的唯一对应的天线发送时，估计出的等效信道矩阵才与公共导频所估计出的信道矩阵相同。

另外，使用专用导频可以减少导频资源的开销。

图1示出了不同导频的插入位置，由该图可见，专用导频会随着数据流一起经历一些预处理，而公共导频则仅仅经历实际的信道衰落。该图仅为示意图，在实际应用中通常不必同时使用这两种导频。

综上所述，对于时分双工(TDD，Time Division Duplexing)系统而言，现有的导频设计方法存在着以下缺点和不可行性：

当采用公共导频时，虽然能够利用信道估计所得的实际信道矩阵计算出所有天线模式下的数据流的检测后SNR，但是，由于导频个数依赖于实际的发射天线个数，当天线个数较多时，需要的导频资源也较多。在TDD系统中，导频资源是中间码(Midamble)的移位，这个资源是有限的，尤其是发射天线阵列含有六或八个天线时，对导频的需求量就更大，同时能支持的用户数会过少，这显然是不可行的。

当采用专用导频时，只能得到当前所使用的天线模式下各数据流的检测后SNR，而无法得到其它待选的天线模式下的各数据流的检测后SNR。例如，当前采用TD模式，那么导频会随着数据一起经历发射分集的操作，再由天线发射出去，在接收端只能估算出TD模式的数据流检测后SNR，由于没有经历其它模式(如SM模式)的导频，所以就无法得到其它模式的数据流的检测后SNR。因此，如果仅仅采用专用导频发射数据，则接收端无法确定待选天线模式下的数据流的检测后信噪比，从而导致接收端无法确定最优的天线模式，发射端无法自适应地切换到最优的天线模式。

发明内容

本发明实施例提供了一种天线模式选择方法、系统及装置，用以解决现有技术的接收端在采用专用导频发射数据时，接收端无法确定待选天线模式下的数据流的检测后信噪比，从而无法选择最优的天线模式下的问题。

本发明实施例提供的一种天线模式选择方法包括：

接收端接收来自发射端的发射内容，其中包括所述发射端预先分配的专用导频，并且，所述专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；

所述接收端利用所述发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据所述检测后信噪比选择天线模式。

本发明实施例提供的一种通信系统包括：

发射端，用于为用户分配专用导频，其中，所述分配的专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；并将当前天线模式下的发射内容发射给接收端，并且，当所述当前天线模式不是包括最多个数据流的天线模式时，所述发射内容中包括所有所述分配的专用导频；

接收端，用于利用所述发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据所述检测后信噪比选择天线模式。

本发明实施例提供的一种基站包括：

导频分配单元，用于为用户分配专用导频，其中，所述分配的专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；

发射单元，用于将当前天线模式下的发射内容发射给用户终端，并且，当所述当前天线模式不是包括最多个数据流的天线模式时，所述发射内容中包括所有所述导频分配单元分配的专用导频。

本发明实施例提供的一种用户终端包括：

接收单元，用于接收来自基站的发射内容；

天线模式选择单元，用于利用所述发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据所述检测后信噪比选择天线模式。

本发明实施例，通过接收端接收来自发射端的发射内容，其中包括所述发射端预先分配的专用导频，并且，所述专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；所述接收端利用所述发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据所述检测后信噪比选择天线模式，从而使得发射端采用专用导频发射数据时，接收端可以确定当前天线模式以及各个待选天线模式下的数据流的检测后信噪比，进而可以确定最优的天线模式，使得发射端可以根据接收端选择的最优的天线模式实现天线模式下的自适应切换。另外，还可以节省导频资源的开销。

附图说明

图1为不同导频的插入位置示意图；

图2为TD-SCDMA系统的物理信道帧结构示意图；

图3为TD-SCDMA系统的物理信道常规时隙结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种天线模式选择方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的Node B当前采用SM双流模式时的导频设计示意图；

图6为本发明实施例提供的Node B当前采用单流模式时的导频设计示意图；

图7为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种用户终端的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提出了多天线系统中的专用导频设计方法，使得无论当前数据使用哪种天线模式传输，在接收端总能同时得到所有天线模式下各数据流的检测后SNR，从而实现发射端的天线模式的自适应切换，选择匹配于当前信道的最佳多天线技术，适应信道的实时变化。另外，在发射天线较多时，采用专用导频还会节省导频资源的开销。

较佳地，本发明实施例所述发射端为Node B，所述接收端为UE。

本发明实施例以1.28Mcps(每秒1.28M码片)速率的TDD高速分组接入(HSPA)系统的下行链路为例，设Node B和UE均包括两个天线，下行最多并行发送两个数据流，多天线模式使用单流模式(如TD模式)和双流模式(如SM模式)。当然，本发明实施例具有广泛的适用性，通过简单的扩展即可以适用于其它的天线配置和多天线模式，并且不受通信系统的限制。

为了更好地理解本发明实施例提供的技术方案，首先介绍一下TDD系统的帧结构和时隙结构。

如图2所示，物理信道帧结构中将10ms的无线帧分为两个5ms的子帧，TDD模式下的物理信道是将一个突发在所分配的无线帧的特定时隙发射。如图3所示，常规时隙包含两个数据部分(Data symbols)和一个中间码(Midamble)部分，以及保护间隔(GP)，此外，还可能含有同步偏移(SS，SynchronizationShift)、发射功率控制(TPC，Transmission Power Control)和传输格式组合指示(TFCI，Transport Format Combination Indicator)信息。每个小区被分配一个基本Midamble码，每个用户或者一个用户的每个数据流被分配不同的Midamble码移位。

图3中所示的Midamble码等同于专用导频，由图1可知，该导频将与待发送的业务数据一起经历发射端的预处理后由天线发送出去。UE可以利用Midamble码进行信道估计，从而检测并恢复出接收到的数据。由于现有技术使用专用导频只能得到当前使用的天线模式下各数据流的检测后SNR，而无法得到其它待选的天线模式下各数据流的检测后SNR，因此本发明实施例主要针对专用导频的设计方案进行详细介绍，使得无论当前Node B使用哪种天线模式发送数据，UE总能得到所有天线模式下各数据流的检测后SNR，从而实现Node B侧的多天线模式的自适应切换。

下面结合附图详细说明本发明实施例是如何实现的。

参见图4，本发明实施例提供的一种天线模式选择方法总体包括步骤：

S401、接收端接收来自发射端的发射内容，其中包括所述发射端预先分配的专用导频，并且，所述专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数。

例如，共有两种天线模式，一种为包括一个数据流的单流模式，另一种为包括两个数据流的双流模式，则预先分配两个专用导频，并且将这两个专用导频分别通过两个天线发射出去，即一个天线上发射一个专用导频。其中，每个发射天线上对应的发射内容包括数据部分和导频部分，所述数据部分就是为用户发射的业务数据，所述导频部分就是发射端预先分配的专用导频。

需要说明的是，发射端在发送业务数据之前，会通过下行信道发送一个下行信令，该信令用于通知接收端发射端将要采用哪种天线模式发送业务数据，因此，接收端接收到来自发射端的发射内容时，便知道发射端发射该内容时所采用的天线模式。

S402、接收端利用来自发射端的各个发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据各个检测后信噪比选择天线模式。

为了提高导频的利用率，本发明实施例为用户分配的导频的个数等于所有备选天线模式中包括数据流最多的那个天线模式所包括的数据流的个数。为了使得UE利用当前天线模式下的导频，能够同时估算出所有备选天线模式下的数据流的检测后SNR，需要在本发明实施例中限定单流模式的传输方式。本发明实施例采用多天线发送同一数据块副本的单流模式，即在单流模式下，在所有天线上的发射内容具有相同的数据部分、不同的导频部分。当然，也可以在单流模式下对各天线上的同一数据副本进行加权发射，或者采用其它方式处理，只要UE既能够估算出单流模式的数据流的检测后SNR，又要能估算出双流模式的每个数据流的检测后SNR即可，那么，实现天线模式切换的具体的实施流程包括：

步骤A、在小区建立时，为每个小区分配一个基本Midamble码。

该Midamble码可以有多个移位，每个Midamble码移位可以分配给不同的用户，也可以分配给同一用户的不同数据流，每个Midamble码移位具有专用导频的作用，即用于接收端的信道估计、功率控制、同步调整等。其中，Midamble码部分的发射功率与数据部分的发射功率一致，Midamble码不进行扩频和加扰。

步骤B、根据备选天线模式中包括数据流最多的天线模式所包括的数据流的个数，为采用多天线模式的用户分配Midamble码移位。

所分配的Midamble码移位的个数等于包括数据流最多的天线模式所包括的数据流的个数。例如，用户的双流模式的数据流个数为2，用户的单流模式的数据流个数为1，则对于用户的单流和双流两种天线模式，一共只需分配两个导频：第一专用导频和第二专用导频。

步骤C、当发射端当前选用的天线模式为单流模式时，发射端对单流模式的原始业务数据进行复制，得到复制业务数据；发射端将所述第一专用导频和所述原始业务数据组成第一发射内容，并将第二专用导频和所述复制业务数据组成第二发射内容；发射端将第一发射内容以及第二发射内容分别通过两个天线发射给接收端。

当发射端当前选用的天线模式为双流模式时，发射端将双流模式的第一业务数据和第一专用导频组成第一发射内容，并将第二专用导频和第二业务数据组成第二发射内容；发射端将第一发射内容以及第二发射内容分别通过两个天线发射给接收端。

因此，在双流模式下，两个数据流的发射内容具有不同的数据部分和不同的导频部分；在单流模式下，两个天线上发送同一数据部分的副本，但使用不同的导频，从而使得发射端无论使用哪种天线模式，即无论发送数据流的个数为多少，下行始终有两路导频，接收端总能估算出两个天线分支上的数据流的检测后SNR。

步骤D、在接收端，如果发射端当前采用双流模式传输数据，则接收端通过导频辅助的信道估计可以得到两个数据流的信道衰落向量h1和h2；如果发射端当前采用两个天线传输相同数据副本的单流模式传输数据，则接收端仍然可以利用两个天线上的不同导频估算出两个天线上的信道衰落向量h1和h2。

步骤E、接收端计算单流模式和双流模式的每个数据流的检测后SNR。

不论发射端当前采用单流模式还是双流模式，接收端都能获得两个发射天线对应的分支的信道衰落向量h1和h2。

1、在计算双流模式的检测后SNR时，利用类似于公共导频的公式，或者基于Euclidean距离的SNR估算等方法，得到双流模式的各数据流的检测后SNR。

2、在计算单流模式的检测后SNR时，由于两个天线对应的空间链路通常服从高斯分布的独立随机过程，因此，实际上这个单数据流经历的信道衰落为信道衰落向量h1和h2的线性相加的和，此时仍服从高斯分布的信道衰落。

举例说明，设数据部分为S，UE在某个天线上接收的信号为r＝(h1+h2)S+n，其中，n为UE的该接收天线上的高斯噪声，此时在UE的这个接收天线上计算得到单流模式的检测后SNR为： $\mathrm{SNR}={|h1+h2|}^2{P}_S/{\mathrm{\σ}}_n^2,$ 其中，P_S为发射功率，σ_n ²为信道上的高斯白噪声方差。

因此，单流模式传输系统等效为单天线发射、多天线接收的系统，接收端可以对多个接收天线上的接收数据做最大比合并，即对所有接收天线上的接收数据进行信噪比加权再合并，最终合并之后的数据的信噪比为每个接收天线上信噪比的线性和，这个结果就是单流模式的检测后SNR。

步骤F、接收端利用计算出的单流模式和双流模式的每个数据流的检测后SNR，使用Shannon容量等准则，选择最优的天线模式，再将选择结果通知给发射端，使得发射端在下次天线模式切换时采用最优的天线模式发射数据。

本发明实施例除此之外还提供了单流模式的第二种发射方法，比如，为用户分配两个导频，在单流模式传输时，仅有一个天线发送数据部分和导频部分，即发射端将单流模式的业务数据流与所分配的第一专用导频组成第一发射内容，将所分配的第二专用导频和特定数据流组成第二发射内容；其中，所述特定数据流为空数据流，或发射端和接收端预先协商好的特定序列，比如全0或全1的序列；发射端将该第一发射内容以及第二发射内容分别通过两个天线发射给接收端。这样在发射端当前采用双流模式发送数据时，接收端计算得到两个数据流的检测后SNR时，单流模式承载实际发射数据部分的天线所对应的检测后SNR即为单流模式的数据流的检测后SNR。例如，当前双流模式采用第一天线和第二天线发射数据，第一天线对应第一专用导频，第二天线对应第二专用导频，并且限定单流模式采用第一天线发射业务数据，则通过第一专用导频计算得到的第一天线对应的检测后SNR即为单流模式的数据流的检测后SNR。

通过本发明实施例提供的单流模式的第二种发射方法，仍然可以使得无论发射端当前采用哪种天线模式发送数据，接收端总能同时估算出单流模式和双流模式的各个数据流的检测后SNR。另外，所述特定数据流还可以为随机序列，此时发射端需要采用不同的扩频码发射各个发射内容，以便接收端可以分离出各个不同发射内容。

如图5所示，图中假设了两个发射天线的双流模式采用SM模式，使用两个专用导频(专用导频1和专用导频2)。如图6所示，单流模式传输时将同一个数据部分进行复制，然后在两个发射天线上传输相同的数据，但是需要使用两个不同的导频(专用导频1和专用导频2)。

上述步骤E中，计算双流模式的检测后SNR的方法主要有以下两种：

一、与公共导频的计算检测后SNR的公式相类似，不同的是，此时公式中的h不是收发天线对之间的信道衰落系数，而是每个数据流到达各接收天线时所历经的等效衰落系数。

例如，专用导频跟随数据一起经历加权预处理，那么，用信道估计先得到导频位置的信道衰落，这个信道衰落是实际的信道衰落与权值相乘后的等效信道衰落(而公共导频估计出的仅为实际的信道衰落)，再把这些等效信道衰落组成等效信道矩阵。

只有当每个数据流使用唯一对应的天线进行无加权发射时，专用导频对应的h才与公共导频时的信道衰落系数相同。

二、基于欧几里得(Euclidean)距离的数据辅助SNR估算。即利用已知的发射数据(可以是发射端和接收端预先约定好的，或者是接收端检测恢复出的发射数据)和该发射数据对应的检测后输出数据求得Euclidean距离，将该Euclidean距离作为信道噪声，将去掉噪声的发射数据的功率与这个噪声的功率相比，得到检测后SNR。

例如，将UE检测后的输出数据进行解调、译码，再重新编码、调制，这个重新调制的符号(UE将检测恢复的数据进行重编码调制，目的是为了将发射数据在符号级去参与噪声的计算)和UE检测后的输出数据进行Euclidean距离的计算，得到信道上的噪声，把重新调制的符号功率与信道上的噪声功率相比，得到该数据流的检测后SNR。

在步骤F中，接收端进一步将选择出的最优天线模式通知给发射端，发射端根据接收端选择的最优天线模式进行天线模式切换。

常用的自适应天线模式切换一般以Shannon容量作为衡量指标，选择具有最大Shannon容量的天线模式传输数据。

以SM模式和TD模式的自适应切换为例，接收端估算自身的检测器的输出位置的各天线模式下的每个数据流的检测后SNR之后，实现天线模式切换的步骤包括：

步骤一：利用公式 $C=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+\mathrm{SN}{R}_k)$ 计算每个天线模式下的Shannon容量。

其中，K为发射端独立发送的并行数据流个数，SNR_k为第k个数据流的检测后信噪比。对于每种天线模式来说，将其所含有所有数据流的容量相加，得到该天线模式下的Shannon容量。

步骤二：比较每个天线模式下的Shannon容量，选择在当前信道条件下能够获得最大容量的天线模式，并将这个选择出的天线模式反馈给发射端。

例如，备选天线模式分为两种，即TD模式和SM模式，用C表示Shannon容量，那么Shannon容量准则可表示如下：

如果C_SM＜C_TD，则选择TD模式；

如果C_SM≥C_TD，则选择SM模式。

步骤三：根据接收端的反馈信息，发射端在下一次数据发送时切换相应的天线模式。

另外，在比较容量时，还可以使用长时统计方式，即在一段时间内认为天线模式不变，将各天线模式在这段时间内每帧所计算出的Shannon容量的平均值进行比较，并将选择出的天线模式用于下一段时间内的数据发送，也就是说天线切换的操作是周期进行的。该方式虽然不能最优地匹配实时变化的信道，但却能减少频繁的天线模式切换所带来的复杂度。

参见图7，本发明实施例提供的一种通信系统包括：

发射端71，用于为用户分配专用导频，其中，分配的专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；并将当前天线模式下的发射内容发射给接收端72，并且，当所述当前天线模式不是包括最多个数据流的天线模式时，所述发射内容中包括分配的各个专用导频。

接收端72，用于利用来自发射端71的发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据该检测后信噪比选择天线模式。

参见图8，本发明实施例提供的一种基站80包括：

导频分配单元801，用于为用户分配专用导频，其中，分配的专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数。

发射单元802，用于将当前天线模式下的发射内容发射给用户终端，并且，当当前天线模式不是包括最多个数据流的天线模式时，当前天线模式下的发射内容中包括所有所述导频分配单元801分配的专用导频。

天线模式切换单元803，用于根据用户终端确定的天线模式进行天线模式切换。

参见图9，本发明实施例提供的一种用户终端90包括：

接收单元901，用于接收来自基站的发射内容。

天线模式选择单元902，用于利用接收单元901接收到的发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据该检测后信噪比选择天线模式。

通知单元903，用于天线模式选择单元902选择的天线模式通知给基站。

综上所述，本发明实施例提出了多天线系统中的专用导频设计方案，同现有的公共导频设计相比，能够节省导频资源的开销，尤其是当发射天线较多时，导频资源的开销节省会更加明显；同现有的专用导频设计相比，本发明实施例使得无论当前数据使用哪种天线模式传输，在接收端总能同时得到所有天线模式下各数据流的检测后SNR，从而实现了采用Shannon容量等准则进行天线模式的自适应切换，选择匹配于当前信道的最佳天线技术。

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 (15)

1.一种天线模式选择方法，其特征在于，该方法包括： 

接收端接收来自发射端的发射内容，其中包括所述发射端预先分配的专用导频，并且，所述专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数； 

所述接收端利用所述发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据所述检测后信噪比选择天线模式。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 

所述接收端将所述选择的天线模式通知给所述发射端； 

所述发射端根据所述接收端选择的天线模式进行天线模式切换。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述发射端切换到的当前天线模式不是包括最多个数据流的天线模式时，所述发射端将所述当前天线模式下的业务数据进行复制，以使所述发射端的各个发射天线上的发射内容具有相同的业务数据。 

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各种天线模式包括：包括一个数据流的单流模式以及包括两个数据流的双流模式； 

所述分配的专用导频包括第一专用导频和第二专用导频。 

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述当前天线模式为所述单流模式时， 

所述发射端对所述单流模式的原始业务数据进行复制，得到复制业务数据； 

所述发射端将所述第一专用导频和所述原始业务数据组成第一发射内容，并将所述第二专用导频和所述复制业务数据组成第二发射内容； 

所述发射端将所述第一发射内容以及所述第二发射内容分别通过两个天线发射给所述接收端。 

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收端分别利用所述 第一专用导频和第二专用导频计算得到两个接收天线上的接收数据的信噪比，并对所述两个接收天线上的接收数据的信噪比进行线性求和，得到所述单流模式的检测后信噪比。 

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述发射端切换到的当前天线模式不是包括最多个数据流的天线模式时，所述发射端将当前天线模式下的各个业务数据流与所述预先分配的专用导频一一对应组成各个发射内容，并将剩余的专用导频和特定数据流一一对应组成各个发射内容； 

所述发射端将所述各个发射内容发射给所述接收端。 

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述特定数据流为空数据流，或所述发射端和所述接收端确定的特定序列。 

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述特定数据流为随机序列；并且，所述发射端采用不同的扩频码发射所述各个发射内容。 

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述当前天线模式为单流模式时， 

所述发射端将所述单流模式的业务数据流与所述第一专用导频组成第一发射内容，将所述第二专用导频和特定数据流组成第二发射内容；其中，所述特定数据流为空数据流，或所述发射端和所述接收端确定的特定序列； 

所述发射端将所述第一发射内容以及所述第二发射内容分别通过两个天线发射给所述接收端。 

11.一种通信系统，其特征在于，该系统包括： 

发射端，用于为用户分配专用导频，其中，所述分配的专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；并将当前天线模式下的发射内容发射给接收端，并且，当所述当前天线模式不是包括最多个数据流的天线模式时，所述发射内容中包括所有所述分配的专用导频； 

接收端，用于利用所述发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据所述检测后信噪比选择天线模式。 

12.一种基站，其特征在于，该基站包括：

导频分配单元，用于为用户分配专用导频，其中，所述分配的专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；

发射单元，用于将当前天线模式下的发射内容发射给用户终端，并且，当所述当前天线模式不是包括最多个数据流的天线模式时，所述发射内容中包括所有所述导频分配单元分配的专用导频。

13.根据权利要求12所述的基站，其特征在于，该基站还包括：

天线模式切换单元，用于根据用户终端选择的天线模式进行天线模式切换。

14.一种用户终端，其特征在于，该用户终端包括：

接收单元，用于接收来自基站的发射内容，其中包括所述基站预先分配的专用导频，并且，所述专用导频的个数等于包括最多数据流的天线模式所包括的数据流的个数；

天线模式选择单元，用于利用所述发射内容中的专用导频确定各种天线模式下的各个数据流的检测后信噪比，并根据所述检测后信噪比选择天线模式。

15.根据权利要求14所述的用户终端，其特征在于，该用户终端还包括：

通知单元，用于将所述选择的天线模式通知给所述基站。 

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