CN101682918B - 天线切换方法及其发射和接收信号的方法 - Google Patents

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Abstract

公开一种闭环天线切换方法，基准信号分配方法以及用于它们的反馈信号发射方法。即，通过在每个天线选择周期的指定倍数的周期内经由用于基准信号传输的天线切换经由多个发射天线发射基准信号，可反馈有效的天线索引信息。通过将天线切换周期设置成天线选择周期的指定倍数，能够防止功耗和数据解码性能降级。并且，本发明包括在每个频带选择周期经由多个发射天线中的至少一个发射探测基准信号(SRS)以及在频带选择周期之间通过基准信号传输天线切换经由不发射数据的天线发射至少一个数据解调基准信号(DMRS)。

Description

天线切换方法及其发射和接收信号的方法
技术领域
本发明涉及在多发射和接收天线(MIMO)通信系统中切换天线，尤其涉及闭环天线切换方法、基准信号分配方法和用于它们的反馈信号发射方法。尽管本发明适用于范围广泛的应用，但尤其适用于利用反馈信号在MIMO通信系统中高效地进行天线切换。
背景技术
一般而言，在MIMO通信系统中，发射天线切换系统用作确保空间分集的方法。这种发射天线切换系统可主要根据是否使用指示按每个天线的信道状态的反馈信息而分类成开环天线切换系统和闭环天线切换系统。
图1是开环天线切换系统的配置的框图。
开环天线切换系统
参照图1，在开环天线切换系统中，发射侧随机选择用于发射数据的天线然后发射数据和基准信号。开环天线切换系统采用一种结构，该结构在切换发射天线时使用较小数量的RF链以在利用多个发射和接收天线进行发射和接收的整体系统中发射数据。
具体地，资源分配模块101起决定和发送用于发射数据和基准信号的频率或时间和空间(天线)的作用。并且，切换模块102使得从资源分配模块101接收的数据和基准信号能够经由随机选择的用于发射的天线发射。在这种情形中，多个发射天线可用，且RF链的数量范围是从1至发射天线的最大数量。
上述天线切换系统用于在很难具有足够的发射RF链的环境中(例如，在上行链路系统中，用户设备(UE)很难具有大量的RF链)在交替地使用发射天线来在发射数据时获得空间分集。
图2是在图1所示的开环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的细节图。
图2描绘在具有两个发射天线和单个RF链的系统中将数据和基准信号(在数据信号之间携带)作为分组发射的方法，其中分组可具有单个副载波结构或在如OFDM系统的这种系统中利用多个副载波的结构。图2中所示的箭头指示天线被切换。
发明内容
技术问题
然而，在以上配置的开环天线切换系统中，因为单个天线(或少量天线)用于同时传输数据和基准信号，所以不能经由两个或更多天线同时发送数据和基准信号。所以在该系统中，随机选择天线用于在特定时基的数据和基准信号的传输，且数据和基准信号经由所选天线发射。在这种情形中，因为在没有反馈信息的情况下不能够知晓针对每个天线的哪个信道较好，所以经由随机选择的天线进行传输的开环系统的性能比使用反馈信息的天线切换系统的性能差。
技术方案
因此，本发明涉及基本避免由于相关技术的限制和缺点引起的问题中的一个或多个的闭环天线切换方法、基准信号分配方法和用于它们的反馈信号发射方法。
本发明的目的是提供一种使用基于根据天线切换中的每个发射天线的信道质量的反馈信息的闭环天线切换方法和系统。
本发明的另一个目的是提供一种闭环天线切换方法、基准信号分配方法和用于它们的反馈信号发射方法，可通过该方法以调节发射基准信号的方法以获得反馈信息的方式来减少由天线切换生成的功耗。
本发明的另一个目的是提供一种信号发射方法及利用它的天线选择信息生成方法，通过该方法以减少用于天线切换的基准信号捕获所需的延迟的方式增大天线切换增益。
本发明的其它特征和优点将在以下的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可从本发明的实践中获知。本发明的目的和其它优点可由书面说明书及其权利要求书和附图中具体指出的结构来实现并获得。
为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，如本文具体体现并广泛描述的，在使用多个发射天线的通信系统中，提出一种根据本发明的进行用于数据传输的天线切换的方法，包括：在具有天线选择周期的倍数长度的指定周期内进行用于基准信号传输的辅助天线切换，且通过所述辅助天线切换经由多个发射天线发射基准信号；响应于所发射的基准信号接收分别针对天线选择周期接收的反馈信号；以及通过使用所接收的反馈信号在每个天线选择周期内从多个天线选择中选择用于发射数据的天线来进行用于数据传输的天线切换。
优选地，在多个发射天线中能够同时发射数据的发射天线的数量等于或小于指定数。
并且，优选地，所述发射所述基准信号包括：在指定的周期内经由所述多个发射天线当中发射数据的第一发射天线发射第一基准信号；以及通过用于所述基准信号传输的所述辅助天线切换，在指定的周期内经由在所述多个发射天线当中不发射数据的至少一个第二发射天线发射第二基准信号。
对于以上情形，用于发射所述数据的传输单元内的基准信号的数量等于或大于所述多个发射天线的数量。
并且，传输单元或者是至少一个传输时间间隔(TTI)或者是至少一个子隙。
并且，指定周期是天线选择周期的“n”倍长的周期，且可通过考虑用户移动性和天线选择周期长度中的至少一个来确定指定周期的长度(“n”是等于或大于2的整数)。
为了进一步实现这些和其它优点并根据本发明的目的，提出一种发射用于天线切换的反馈信号的方法，包括：接收在具有天线选择周期的倍数长度的每个指定周期通过用于基准信号传输的辅助天线切换经由多个发射天线发射的基准信号；以及响应于所接收的基准信号发射用于在每个天线选择周期内从所述多个发射天线选择用于发射数据的天线的反馈信号。
在这种情形中，所述发射反馈信号包括：  使用以第一类型传输时基经由多个发射天线发射的基准信号发射用于选择用来发射数据的天线的反馈信号，其中该第一类型传输时基是对应于指定周期的时基，且接收经由多个发射天线发射的所有基准信号。
优选地，该方法还包括：存储利用接收到的以第一类型传输时基经由多个发射天线发射的基准信号获得的信道信息。
在这种情形中，所述发射反馈信号包括：利用所接收的经由多个发射天线中的第一天线发射的基准信号中的一个或多个，发射用于选择用来发射数据的天线的反馈信号，第一天线以第二类型传输时基发射数据，且所存储的信道信息利用经由多个发射天线中不以第二类型传输时基发射数据的第二天线发射的基准信号获得，其中第二类型传输时基是对应于天线选择周期但不对应于指定周期的时基。
为了进一步实现这些和其它优点并根据本发明的目的，提出一种发射信号的方法，该信号用于在使用多个发射天线的通信系统中进行天线切换，该方法包括：在每个频带选择周期内经由多个发射天线中的至少一个发射探测基准信号(SRS)；以及在频带选择周期之间通过基准信号传输天线切换经由不发射数据的天线发射至少一个数据解调基准信号(DMRS)。
在这种情形中，数据解调基准信号在从不发射数据的第一天线中的全部频带中选出的第一频带上发射，使得第一频带对应于通过在发射数据的第二天线中用于数据传输的频带选择选出的第二频带。
并且，每当在频带选择周期之间进行频带选择时至少发射一次数据解调基准信号。
并且，探测基准信号可在每个频带选择周期内经由发射数据的天线或者在每个频带选择周期内经由多个天线中的至少一个交替地发射。
并且，可在根据用户的移动性而不同的周期内进行所述发射数据解调基准信号。
为了进一步实现这些和其它优点并根据本发明的目的，提出一种生成天线选择信息的方法，该方法包括：在每个频带选择周期内经由至少一个天线接收探测基准信号(SRS)；接收利用基准信号传输天线切换经由不发射数据的天线发射的至少一个数据解调基准信号(DMRS)；以及利用探测基准信号和数据解调基准信号生成天线选择信息。
并且，如果在频带选择周期之间探测基准信号和数据解调基准信号经由相互不同的天线接收，则可利用在在前频带选择周期中接收的探测基准信号与在当前频带选择周期和在前频带选择周期之间接收的数据解调基准信号进行所述生成所述天线选择信息。
另一方面，如果在频带选择周期之间探测基准信号和数据解调基准信号经由相互不同的天线接收，则可利用在当前频带选择周期中接收的探测基准信号与在在前频带选择周期和当前频带选择周期之间接收的数据解调基准信号进行所述生成所述天线选择信息。
并且，在每个频带选择周期内进行所述生成所述天线选择信息，以及其中所生成的天线选择信息可与在频带选择周期中生成的频带选择信息一起发射。
并且，优选地，在频带选择周期之间进行所述生成天线选择信息，以及其中所生成的天线选择信息与在频带选择周期中生成的频带选择信息分开发射。
为了进一步实现这些和其它优点并根据本发明的目的，提出一种发射用于天线切换的信号的方法，包括：在每个频带选择周期内经由至少一个天线发射探测基准信号(SRS)；利用用于基准信号传输的辅助天线切换在频带选择周期之间经由在在前频带选择周期中不发射探测基准信号的天线发射至少一个数据解调基准信号(DMRS)。
应理解，以上的一般描述和以下的详细描述是示例性和说明性的，并且旨在提供对如所要求保护的本发明的进一步说明。
有益效果
因此，本发明提供了以下的效果或优点。
首先，根据本发明的一个实施例，在于每个天线索引反馈周期内通过附加天线切换经由每个发射天线发射基准信号的情形中，与开环系统不同，将由发射侧使用的天线索引被作为反馈信息快速接收然后用于传输。因此，以数据能够经由经历较好信道的天线发射的方式增强系统性能。
第二，根据本发明的另一个实施例，在长度是天线索引反馈周期的2倍或更多倍的指定周期内通过使用附加切换经由每个发射天线发射基准信号的情形中，能够减少由附加天线切换生成的功耗。并且，更多的基准信号可用于每个传输单元的数据解码，从而可进一步增强系统性能。
并且，通过根据用户速度和/或天线索引反馈周期的长度有效选择附加天线切换周期，可最小化链路性能降级。
第三，根据本发明的实施例，可减少用于天线切换的基准信号捕获所需的延迟。因此，本发明能够解决由于用于天线切换的信息捕获延迟引起的多普勒频率问题等。
附图描述
包括于此以提供对本发明的进一步理解、并被结合在本说明书中且构成其一部分的附图示出本发明的实施方式，其与说明书一起可用来说明本发明的原理。
在附图中：
图1是开环天线切换系统的配置的框图；
图2是在图1所示的开环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的细节图；
图3是根据本发明的一个实施例的闭环天线切换系统的框图；
图4是在图3所示的闭环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的细节图，其中使用两个发射天线；
图5是在根据本发明的一个实施例的闭环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的一般示例的图示，其中使用多个发射天线；
图6是在根据本发明的另一个实施例的闭环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的细节图，其中使用两个发射天线；
图7是在根据本发明的一个实施例的闭环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的一般示例的图示，其中使用多个发射天线；
图8是将根据本发明的一个实施例的闭环天线切换方法应用于3GPP LTE系统的示例图；
图9和图10分别是将根据本发明的另一个实施例的闭环天线切换方法应用于3GPP LTE系统的示例图；
图11至14分别是根据各种天线切换周期、调制方案和UE速度的在相关技术天线切换方法和根据本发明各实施例的切换方法之间的FER性能比较图；
图15是在一般闭环天线切换系统中发射SRS的方法图；
图16是用于说明在一般闭环天线切换系统中归因于探测基准信号传输周期和用户的移动性的性能降级的图示；
图17是在根据本发明的一个实施例的闭环天线切换系统中发射用于天线切换的基准信号的方法图；
图18和图19是说明在采用根据本发明的一个实施例的发射用于天线切换的基准信号的方法的情形中根据SRS的传输周期和用户移动性补偿性能降级的图示；以及
图20是在根据本发明的另一个实施例的闭环天线切换系统中发射用于天线切换的基准信号的方法图。
本发明的实施方式
在以下的详细描述中，对构成此详细描述的一部分并藉由图解示出本发明特定实施例的附图进行参考。本技术领域的普通技术人员将理解可利用其它实施例，且可进行结构、电以及过程上的改变而不会脱离本发明的范围。只要有可能，在所有附图中将始终使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
首先，根据本发明的一个实施例，为了解决开环天线切换系统不能确保充分的空间分集的问题，采用一种利用每个发射天线的反馈信息选择发射天线的闭环天线切换系统。
图3是根据本发明的一个实施例的闭环天线切换系统的框图。
具体地，图3描绘在利用多个发射和接收天线发射和接收的整体系统中将少量RF链用于发射数据和基准信号的结构。在该系统中，切换模块302通过利用来自接收侧303的反馈天线索引信息来切换发射天线。
参照图3，发射侧经由通过利用接收侧303反馈的天线索引信息选择的天线来发射数据。接收侧303确定将由发射侧使用的天线索引，然后将所确定的天线索引反馈到发射侧。在这种情形中，用于确定将反馈的天线索引的基准可以各种方式存在，包括通过测量每个天线经历的信道质量来选择具有最佳信道质量的天线的方法、选择使系统容量最大化的天线的方法等。
同时，资源分配模块301起分配用于发射数据和/或基准信号的频率或时间和空间(天线)资源的作用。并且，切换模块302通过利用使用由接收侧303反馈的天线索引信息而选择的天线来发射从资源分配模块301接收的数据和/或基准信号。在这种情形中，发射天线的数量可以多个，且RF链的数量的范围为1至发射天线的最大数量。
本系统的目的是在难以具有足够的发射RF链的环境(例如，上行链路系统)中通过利用反馈信息选择更准确的发射天线来在发射数据时有效地获得空间分集。如果利用图3所示的系统，则能够通过增加反馈信息的准确度但减少发射数据时使用的RF链的数量来有效地获得空间分集，这与使用多个天线一样好。
同时，将参考如下详细的示例说明在上述闭环天线切换系统中的资源分配模块和切换模块的操作。
图4是在图3所示的闭环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的细节的示例图，其中使用两个发射天线。
具体地，图4描绘在具有两个发射天线Tx1和Tx2和单个RF链的系统(即具有能够同时发射数据和/或基准信号的单个天线的系统)中通过根据本发明的一个实施例的基准信号分配方法将哪个天线用于发射数据和/或基准信号。并且，假设从接收侧反馈天线索引的延迟时间总计达用于发射单个分组的时间。在该情形中，分组可具有单个副载波结构或类似OFDM系统利用多个副载波的结构。
图4中所示的每个箭头指示天线被切换。在图4中，浅色部分指示用于携带数据的部分，深色部分指示用于携带基准信号的部分，而分组中无色部分指示不携带数据和基准信号的部分。
同时，用于携带数据的分组(例如，TTI(传输时间间隔))内可存在至少一个或多个基准信号。分组可利用多个子隙来构成，且至少一个或多个基准信号可存在于子隙的每一个中。优选地，根据本发明的一个实施例，单个分组中包括的基准信号的数量等于或大于天线的数量，这将在稍后参考图5予以说明。
如下参考图4说明资源分配模块和切换模块的操作。
首先，以一个或多个基准信号不是经由用于发射数据的天线发射且该基准信号通过附加天线切换经由并不用于发射数据的另一个天线发射的方式，发射侧的切换模块在每个反馈周期进行切换，用以将接收侧确定的天线索引反馈至发射侧。从天线切换主要用于选择用来发射数据的天线的观点来看，可将这种附加天线切换称为“辅助天线切换”。
当然，经由用于执行数据传输的天线发射的基准信号对应于反馈接收周期存在于分组内，所以基准信号在每个反馈接收周期内可经由所有天线中的每一个发射。
在本实施例中，用于接收反馈信息的周期可包括单个TTI直到多个TTI。图4示出反馈信息接收周期包括两个TTI的示例。
同时，接收侧接收每个周期经由相应天线发射的基准信号，选择将用于下一数据传输的天线索引(例如，具有最佳信道质量的天线索引)，然后将所选的天线索引反馈至发射侧。所以，发射侧在预定时间后接收反馈信息，然后选择用以发射数据的天线。
图4示出发射侧接收反馈天线索引的周期2TT等于通过切换经由每个天线发射基准信号的周期的示例。具体地，图4描绘只要基准信号分别在TTI索引0、2、4、6、8、...处通过切换经由天线发射，就实施通过使得从接收侧反馈天线索引切换用于发射数据的天线。即，利用在TTI 0内经由每个天线发射的基准信号从接收侧反馈的天线索引是对应于Tx2的索引。所以，数据在TTI 2内经由Tx2发射。以同一方式，在TTI 4内用于发射数据的天线被选择为Tx1，在TTI 6内为Tx2，或者在TTI 8内为Tx2。
在以上图4的描述中，能够观察到发射侧使用使天线索引被反馈的每个周期的反馈信息来选择将用于数据传输的天线。在以下的描述中，假设表示为“天线索引反馈周期”的周期的含义与“选择数据发射天线的周期”的含义相同。
根据上述闭环型天线切换，能够比随机切换发射天线的开环切换更高效地获得空间分集。并且，通过对每个传输单元执行附加切换以获得没有用于数据传输的发射天线的信道信息，能够获得比通过周期性地人工切换数据发射天线来获得每个发射天线的信道信息的方法(在将描述的图11中的情况“AS-1”)更准确的信道信息。
此外，图4表示具有两个天线和单个RF链的系统的示例，其根据同一原理适用于具有两个以上的发射天线的系统。
图5是在根据本发明的一个实施例的闭环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的一般化示例的图示，其中使用多个发射天线。
具体地，图5描绘在利用多个发射天线Tx1、Tx2、Tx3、...的系统中，根据本发明的一个实施例通过附加切换经由每个发射天线发射基准信号且根据相应接收的反馈天线索引信息实施天线切换的示例。在图5中，假设用于接收反馈信息的周期是两个TTI。并且，还假设单个TTI内所包括的基准信号的数量等于或大于发射天线的数量。此外，在图5中，附连至每个反馈信息的标记指示包括在相应的反馈信息中的天线索引。
参照图5，利用在TTI索引0、2、4、6、8、...中接收的反馈信息选择发射数据的天线。同时，通过附加天线切换经由每个发射天线发射基准信号。具体地，在TTI 0中根据经由每个天线发射的基准信号从接收侧反馈的天线索引是对应于Tx2的天线索引。所以，在TTI 2中数据经由Tx2发射。并且，在TTI2中，通过附加切换经由每个发射天线发射基准信号。通过相同的方法，图5描绘在TTI 4中利用Tx1、在TTI 6中利用Tx3且在TTI 8中利用Tx2进行天线切换。此外，图5示出在TTI 0中在用于基准信号传输的附加切换序列(Tx1至Tx3然后Tx1至Tx2)中进行切换，并且还示出在TTI2、TTI4、...中的特定切换序列。然而，附加切换序列不必限于特定序列，且可遵循不同于图5所示的序列。
根据本发明关于图4或图5的一个实施例，附加地进行用于改变基准信号发射天线的切换，以获得关于天线索引的反馈信息以及用于数据发射天线选择的切换。
具体地，在存在单个RF链的情形(能够同时发射数据和/或基准信号的天线的数量是1的情形)中，由于交替地使用天线发射基准信号而生成的附加切换的计数可表示为如下。
[公式1]
Figure G2008800067146D00101
在公式1中，TAntF.B(T天线反馈)指示接收侧确定和反馈天线索引的周期，而NT指示发射天线的数量。并且，假设TTI的索引从0开始。
上述附加天线切换可导致与其计数成比例的功耗。一般而言，与数据一起发射的基准信号包括作为用于数据解码的基准信号使用的基准信号(数据调制-基准信号：DM-RS)。根据其中减少经由发射数据的天线发射的基准信号的上述实施例，在数据解码时性能可能降级。
本发明的另一个实施例提出一种以通过附加切换将经由每个发射天线发射基准信号的周期设置成接收反馈信息的周期的指定倍数并在随后根据UE的移动速度等调节所设置的周期的方式更灵活地进行天线切换的方法，这在如下详细描述。
图6是在根据本发明的另一个实施例的闭环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的细节图，其中使用两个发射天线。
除资源分配模块和切换模块的操作外，与本实施例有关的整体系统配置与图4所示的闭环天线切换系统相同。
图6示出具有两个发射天线Tx1和Tx2及单个RF链的系统的配置，其中例如数据和/基准信号经由每个天线发射。在这种情形中，天线索引从接收侧反馈至发射侧的延迟总计达发射单个分组所花费的时间(在图6所示的示例中表示的1TTI)。在该情形中，分组可具有单个副载波结构或类似OFDM系统利用多个副载波的结构。
与图4和图5中所示的上述实施例不同，图6示出使天线索引被反馈的周期(即，天线选择周期)不同于通过附加切换经由每个发射天线发射基准信号的周期。具体地，图6示出通过附加天线切换经由每个发射天线发射基准信号的周期被设置成4TTI，即是用于接收反馈信息的2TTI周期的两倍。
即，在参考图4和图5描述的本发明的一个实施例中，通过在用以反馈经由测量由每个天线经历的信道质量所确定的天线索引的每个周期内使天线相互交替，来将基准信号加载在分组中。另一方面，在参考图6描述的本发明的另一个实施例中，不是在每个天线索引反馈周期内交替地加载基准信号，而是以在预定持续时间(天线索引反馈周期的指定倍数)之后发射基准信号的方式来减少切换天线的计数。因此，可有效地减少归因于附加天线切换的功耗。具体地，在图6中，在与用于从接收侧反馈天线索引的周期相对应的TTI索引2、6、...中不进行用于经由每个发射天线发射基准信号的附加切换。相反，在TTI索引0、4、8、...中进行附加切换以使基准信号能够经由不发射数据的天线发射，所以用于附加天线切换的周期变为天线索引反馈周期的两倍。
在本实施例中，单个TTI中包括的基准信号的数量范围可以是1至多个。优选地，基准信号的数量等于或大于发射天线的数量。单个TTI可利用多个子隙来构成，且至少一个或多个基准信号可存在于子隙的每一个中。
在参考图6所述的本发明的一个实施例中，假设用于执行附加切换以经由每个发射天线发射基准信号的周期被设置成TPilotTrans(T导频发射)，则用于使天线索引从接收侧反馈的周期TAntF.B与TPilotTrans具有以下关系。
[公式2]
TPilotTrans＝F·TAntF.B
在公式2中，“F”可以是等于或大于2的整数。如果“F”是1，则该实施例等于前面参考图4或图5描述的实施例。
如果在公式2中“F”递增，则通过减少被附加地执行以经由每个发射天线进行基准信号传输的附加天线切换的计数来减少功耗。并且，还可增强相应的天线的数据解码性能。另一方面，如果“F”增加到大于指定倍数，则不能准确地反馈每个发射天线的信道状态。因此，系统的链路性能可能降级。
优选地，根据本发明的一个实施例，“F”的值递增到使系统的链路性能维持在指定水平之上的水平，结果用于经由每个发射天线的基准信号传输的附加切换的计数减少。
例如，在使用多个天线的发射侧是UE的情形中，如果对应UE的速度很高，则根据每个天线的信道状态快速改变。所以，如果因考虑每个天线的信道状态而延长反馈周期，则系统的链路性能进一步降级。因此，本发明的一个详细实施例提出通过考虑具有高速的UE的移动速度将“F”的值设置成小值，或通过考虑具有低速的UE的移动速度将“F”的值设置成大值。
在用于反馈天线索引的周期TAntF.B基本上较长的情形中，用于确定每个发射天线的信道状态的周期延长。所以，系统性能可能降级。因此，在天线索引反馈周期本身长的情形中，优选的是将“F”的值设置成小值。
同时，除交替地使用天线发射分组的时间外，用于携带数据的分组在该分组内没有附加切换的情况下不需要将基准信号加载到不用于发射该数据的不同天线上，但将所有的基准信号加载在用于携带数据的分组中。所以，在解码相应分组中的数据时，可使用更多的基准信号，从而增强解码性能。
如果存在根据本发明的上述实施例的单个RF链，则用于经由每个天线发射基准信号的附加切换计数可表示为以下公式。
[公式3]
在公式3中，假设TTI的索引从0开始。
在根据参考图6的本发明的一个实施例的上述示例中，说明使用两个发射天线的情形。可将这一般化成系统包括多个天线的情形。
图7是在根据本发明的一个实施例的闭环天线切换系统中操作资源分配模块和切换模块的一般示例的图示，其中使用多个发射天线。
图7根据本发明的一个实施例描绘在使用多个发射天线Tx1、Tx2、Tx3、...的系统中，通过按照周期是接收天线索引反馈信息的周期的两倍的附加切换经由每个发射天线发射基准信号的示例。即，在图7中，假设用于接收反馈信息的周期是两个TTI。假设用于执行经由每个发射天线发射基准信号的附加切换的周期是4个TTI。并且，假设单个TTI内所包括的基准信号的数量等于或大于发射天线的数量。
参照图7，利用在TTI索引0、2、4、6、8、...中接收的反馈信息进行对用以发射数据的天线的选择。然而，仅在与反馈信息接收周期的两倍的值相对应的TTI索引0、4、8、...中进行用于基准信号传输的附加切换。图7示出使用于基准信号传输的附加切换以特定顺序进行的示例。与图7不同，在附加切换中切换的天线序列可遵循随机顺序，这已经参照图5予以说明。
如下说明根据参考图6和图7的本发明的一个实施例从接收侧生成反馈信息的方法。
首先，接收侧发射包括将用于传输的所选天线索引的反馈信息，以适应发射侧的每个反馈信息接收周期。如果与发射侧用于接收反馈信息的周期TAntF.B相对应的TTI对应于发射侧通过附加切换经由每个天线发射基准信号的周期TPilotTrans，接收侧接收在相应索引的TTI中按天线接收的所有传输基准信号，然后通过所接收的传输基准信号将具有最佳信道环境的天线索引生成到反馈信息中。
另一方面，如果与发射侧用于接收反馈信息的周期TAntF.B相对应的TTI不对应于发射侧通过附加切换经由每个天线发射基准信号的周期TPilotTrans，则接收侧将通过在对应的索引的TTI中接收的数据发射天线的基准信号的信道信息与通过由发射侧经由不同发射天线在对应于先前TPilotTrans的TTI中发射且随后被存储在接收侧的基准信号的信道信息进行比较。接收侧随后将具有最佳信道环境的天线索引生成到反馈信息中。为此，接收侧优选地经由在对应于TPilotTrans的TTI中发射的每个天线的基准信号存储信道信息。
具体地，参照图7，因为接收侧能够在对应于发射侧的反馈索引接收周期TAntF.B且还对应于用于执行经由每个发射天线的基准信号传输的附加天线切换的周期TPilotTrans的TTI 0、4、8、...中对应的TTI内获得关于所有的发射天线的信道信息，所以用以适应下一反馈信息接收周期的具有最佳信道环境的天线索引可被选择并在随后作为反馈信息发射。
另一方面，在对应于发射侧的反馈索引接收周期TAntF.B但不对应于基准信号传输的附加天线切换周期TPilotTrans的TTI 2、6、...中，接收侧能够获得关于在相应的TTI中发射数据的天线的信道信息但不能获得关于另一个发射天线的信道信息。所以，通过将先前存储的关于另一个天线的信道信息与相应的TTI的数据发射天线的信道环境作比较，能够发射具有最佳信道环境的天线索引以适应下一反馈信息接收周期。
如下说明将本发明的上述实施例应用于3GPP LTE(长期演进)系统的详细示例。
图8是将根据本发明的一个实施例的闭环天线切换方法应用于3GPP LTE系统的示例图。
参照图8，在3GPP LTE|上行链路系统的情形中，且更具体是SC-FDMA(单载波-频分多址)系统中，两个子隙构成单个TTI且子隙中的每个在中间具有用于基准信号的单个OFDM码元。所以，以在单个TTI内设置总共两个用于基准信号的OFDM码元的方式进行传输。
图8描绘关于可同时使用的两个发射天线、单个RF链，天线索引反馈周期为2TTI且反馈延迟为1TTI的假设的示例。当然，作为一般化的情形，在使用多个发射天线和多个RF链的情形中，适用图8中所示的示例的相同原理。此外，将基准信号码元加载在单个分组中的方法能够以各种方式存在。并且，在通过交替天线发射基准信号时，该方法适用于经由数据发射天线发射基准信号中的某些并经由另一天线发射其余基准信号的所有传输方案。
具体地，在图8中，用于传送数据的分组通过用于反馈天线索引的周期2TTI——即在TTI索引0、2、4、6、8、...中携带第一基准信号OFDM码元，且第二基准信号OFDM码元通过天线切换经由另一个天线发射。同时，在与用于反馈天线索引的周期不对应的TTI中——即具有TTI索引1、3、5、7、...的TTI，将所有的基准信号OFDM码元仅加载在用于携带数据的分组中。或者，与图8不同，每个分组中的第一基准信号OFDM码元和第二OFDM码元可通过相互切换来发射。即，在每个天线索引反馈周期，传送数据的分组携带第二基准信号OFDM码元，而第一基准信号OFDM码元可通过天线切换经由另一个天线发射。此外，在图8所示的示例中，基准信号在每个反馈信息接收周期内可通过天线切换经由每个发射天线发射。
如下说明通过在接收侧估计每个天线的信道质量确定天线索引的过程。首先，接收侧利用由图8所示的天线索引反馈周期发射的每个天线的基准信号OFDM码元比较并计算信道信息，然后能够将具有较好信道质量的天线索引确定为将用于下一帧的天线索引。因为在图8所示的示例中基准信号在每个天线索引反馈周期内经由所有发射天线发射，所以能够获得相应的TTI中关于所有天线的信道信息。
根据以上参考图8描述的本发明的实施例，能够获得关于发射天线以及数据发射天线的信道信息。因此能够更高效地获得空间分集。为此，如果基准信号在每个天线索引反馈周期内通过附加切换经由除数据发射天线外的天线来发射，则可能导致附加的功耗。并且，相应周期的数据解码性能可能降级。
在以下描述中说明的是根据本发明的另一实施例将天线索引反馈周期设置成与利用附加天线切换经由每个发射天线发射基准信号的周期不同的示例。
图9和图10分别是将根据本发明的另一个实施例的闭环天线切换方法应用于3GPP LTE系统的示例图。
在图9或图10中，根据3GPP LTE上行链路系统两个子隙构成单个TTI，且子隙中的每一个在中间具有用于基准信号的单个OFDM码元。所以，在单个TTI中利用总共两个基准信号OFDM码元进行传输。
图9或图10描绘关于可同时使用的两个发射天线、单个RF链，天线索引反馈周期为2TTI且反馈延迟为1TTI的假设的示例。然而，与图8所示的示例不同，在图9或图10所示的示例中，使基准信号能够通过附加天线切换经由每个发射天线发射的周期与天线索引反馈周期不同。图9示出前面的索引是后面的周期(即，4TTI)的两倍的情形。图10示出前面的索引是后面的周期(即，6TTI)的两倍的情形。
具体地，在图9或图10中，在经由天线交替地发射每个基准信号OFDM码元的每个周期(天线索引反馈周期的倍数)，传送数据的分组传送第一基准信号，且还经由另一个天线传送第二基准信号OFDM码元。当然，第一基准信号OFDM码元和第二基准信号OFDM码元可通过相互切换来发射。即，在每个天线索引反馈周期内，传送数据的分组传送第二基准信号OFDM码元，且还经由另一个天线传送第一基准信号OFDM码元。
同时，在不是通过天线切换交替地发射基准信号OFDM码元的周期的TTI中，所有的基准信号OFDM码元仅由用于传送数据的分组携带。在图9或图10所示的情形中，该TTI包括与索引反馈周期相对应但不与执行切换以经由除数据发射天线以外的天线发射基准信号的周期相对应的TTI以及不与天线索引反馈周期相对应的TTI。
具体地，在图9的情形中，天线索引的反馈周期对应于2TTI。所以，发射侧在TTI索引0、2、4、6、8、...接收来自接收侧的天线索引。并且，发生附加切换以经由除数据发射天线外的发射天线发射基准信号的周期对应于4TTI，这是使天线索引被反馈的周期的两倍。所以，单个分组内的两个基准信号之一在TTI索引0、4、8、...上经由除数据发射天线外的不同天线发射。
并且，在图10的情形中，天线索引的反馈周期对应于2TTI。所以，发射侧在TTI索引0、2、4、6、8、...接收来自接收侧的天线索引。并且，发生附加切换以经由除数据发射天线外的发射天线发射基准信号的周期对应于4TTI，这是使天线索引被反馈的周期的3倍。所以，单个分组内的两个基准信号之一在TTI索引0、6、...上经由除数据发射天线外的不同天线发射。
同时，根据图9或图10所示的本发明的实施例，如下说明通过估计每个天线的信道质量确定天线索引的过程。首先，因为能够在与进行切换以经由除数据发射天线以外的天线发射基准信号相对应且还与天线索引反馈周期相对应的TTI中获得关于所有天线的信道信息，所以接收侧经由通过相应的TTI获得的每个天线的信道信息来选择具有最佳信道质量的天线作为将用于下一数据传输的天线从而生成反馈信息。
另一方面，因为在与天线索引反馈周期相对应但与执行切换以经由除数据发射天线以外的天线发射基准信号的周期不对应的TTI中不能获得关于除数据发射天线外的天线的信道信息，所以能够通过将在相应的TTI中根据经由数据发射天线接收的基准信号的信道信息与先前存储的关于不同天线的信道信息相比较选择具有较好信道质量的天线作为将用于下一数据传输的天线。
与前面参考图8描述的本发明的实施例不同，根据参考图9或图10描述的本发明的一个实施例，能够减少用于经由除数据发射天线以外的发射天线发射基准信号的附加天线切换计数。并且，能够以调节附加切换计数以便维持在使相应系统的链路性能能够维持在预定水平的水平上的方式防止性能降级。
图9描绘根据本发明的一个实施例的附加切换周期是天线索引反馈周期的两倍的示例(即，公式2中的“F”是2)。并且，图10描绘根据本发明的一个实施例的附加切换周期是天线索引反馈周期的三倍的示例(即，公式2中的“F”是3)。同时，在针对根据如上述图8的描述中提及的本发明的一个实施例(在下文中为了便于描述称为“第一实施例”)天线索引反馈周期等于进行附加天线切换以经由除数据发射天线以外的天线发射基准信号的周期的情形以及根据本发明的另一个实施例(在下文中称为“第二实施例”)将经由除数据发射天线外的发射天线发射基准信号的周期设置成天线索引反馈周期的指定倍数(F)的情形将“F”设置成各值的条件下，根据所发射的TTI的数量出现附加切换的计数可表示如下。
[表1]
Figure G2008800067146D00171
Figure G2008800067146D00181
即，可将根据本发明的第二实施例的附加天线切换计数减小到小于第一实施例。具体地，如果针对每个天线的信道变化不是相当大等情形将“F”设置成大数，则能够进一步减小附加天线切换计数。
在以下的描述中，说明根据本发明的上述实施例的用于确认在各种条件下是否存在链路性能增强的仿真结果。
图11至14分别是根据各种天线切换周期、调制方案和UE速度的在相关技术天线切换方法和根据本发明各实施例的切换方法之间的FER性能比较图。
在图11至14中，“单个天线”指示单个天线用作发射天线的情形。并且，“开环AS”指示通过使用多个发射天线的开环切换进行天线切换的情形。此外，“AS-1”指示周期性地切换数据发射天线以获得关于没有用于数据传输的天线的信道信息(索引右侧的TTI的数指示数据发射天线切换周期)。
此外，“第一实施例”指示根据本发明的一个实施例进行用于基准信号传输的附加切换以获得关于没有用于数据传输的天线的信道信息情形，且还指示附加切换的周期等于天线索引反馈周期。并且，“第二实施例”指示根据本发明的另一个实施例的在第一实施例中用于基准信号传输的附加切换周期对应于天线索引反馈周期的整数(F)倍的情形。
同时，图11示出在发射侧是UE、UE的速度是3km/h、将QPSK和1/2编码率分别应用于调制和编码方案且用于“第一实施例”和“第二实施例”的每个天线索引反馈周期是3TTI的条件下相应情况的FER(帧误差率)的比较。
参照图11，能够观察到通过开环天线切换(开环AS)的情形具有与使用单个天线的情形相似的性能。并且，还观察到“AS-1”的情形的性能比前面的情形略微增强。
另一方面，“第一实施例”的情形更准确地利用关于每个发射天线的信道信息以使性能增强比上述情形的性能更好。在根据本发明的“第二实施例”依照“F”值以不同方式减少附加切换计数的情形中，能够观察到出现几乎类似的性能，尽管附加切换计数被减少成低于“第一实施例”。并且，还能够观察到将“F”设置成“10”(F＝10)的情形示出FER指示在10-2处0.2dB的性能差。
图12描绘除对于“第一实施例”和“第二实施例”天线索引反馈周期递增到6TTI外与图11相同的条件下相应情形之间的链路性能的比较。
参照图12，能够观察到性能差类似于图11所示的。然而，与图11中所示的性能差相比，“第一实施例”和“第二实施例”之间的性能差略有增加。这暗示性能差与“F”的值成比例。优选地，在本发明的“第二实施例”中，在天线索引反馈周期长的情形中，用于基准信号传输的附加切换周期与天线索引反馈周期的比(F)被设置成较小的数。
图13示出应用与图11所示相同的天线索引反馈周期且使用16QAM作为调制方案代替QPSK的情形。比较图13的结果与图11的结果，能够观察到即使调制率增加，在相应情形之间也不存在大的性能差，包括本发明的“第一实施例”和“第二实施例”之间的性能差。
与图11的情形不同，图14示例性示出UE的速度是30km/h的情形。具体地，将QPSK和1/2编码率分别应用于调制和编码方案。并且，将2TTI和6TTI应用于天线索引反馈周期，它们分别在附图中表示。
参照图14，在UE的速度高的情形中，如果将天线索引反馈周期设置较长(6TTI)，则能够观察到单个天线系统(或开环天线切换系统)和本发明的第一或第二实施例之间的性能差减小。在将天线索引反馈周期设置得较短的情形中，如果在第二实施例中将“F”的值设置得较小(F＝2)，则能够观察到第一和第二实施例之间的性能差不是很大。
为了清楚和方便地进行描述起见，在数据经由每个天线发射的情形中，在以上实施例的描述中省略用于发射数据的频带的细节。在以下的描述中，说明根据本发明的另一实施例的通过考虑每个天线的传输频带发射用于天线切换的基准信号的方法。
首先，在利用多个发射和接收天线收发信号的所有系统中，图1所示的结构对应于通过切换发射天线进行传输的少量RF链。
具体地，上行链路闭环天线切换系统具有发射侧顺序地(或者，随机地或通过向天线要使用的周期赋予预定权重)选择用于发射数据的天线和/或传输频带并在随后发射数据和探测基准信号(下文中缩写为“SRS”)的结构。
即，图1所示的发射侧元件当中的资源分配模块101起确定输出用于发射分组的频率或时间和空间(天线)的作用。并且，切换模块102顺序地(或随机地)选择天线和/或传输频带，然后发射从资源分配模块101接收的分组，以供每次传输。因此，如下通过考虑数据传输频带选择以及天线选择详细说明资源分配模块101和切换模块102的操作。
图15是在一般闭环天线切换系统中发射SRS的方法图。
具体地，图15描绘例如在包括两个发射天线和单个RF链的系统中经由上行链路分组发射数据和SRS的方法。以下的描述涉及在上行链路中发射数据和SRS的示例。然而，相同的机制可适用于下行链路的情形。
首先，发射SRS以在进行频带选择时使用，从而使数据信息能够在良好的信道环境中由UE发射。图15示出单频带选择UE发射数据和SRS的示例。以在用于频带选择和确定使用天线的每个周期内顺序且交替地发射SRS的方式确定将由UE使用的频带和天线。在这种情形中，确定将由UE使用的频带和天线的顺序取决于对应于上行链路中的接收侧的基站如何操作。具体地，可在已经确定将由UE使用的频带之后确定天线，反之亦然。当然，可同时确定天线和频带。
在图15所示的系统中，因为单个天线(或总计达RF链的数量的少量天线)可同时用于信号传输，所以它不能同时经由两个或更多天线发送SRS。如果是这样的话，则无法避免长持续时间的延迟来确保所有SRS经由用于天线切换的相应天线发射。因此，多普勒频率增加(UE的移动性增加)使性能降级。
具体地，在图15所示的示例中，为了在附图中所示的三个频带和天线选择周期中的第一个中进行天线切换，可以使用在相应周期的时基点处接收的天线2的SRS和相应周期之前的先前周期的时基点处接收的天线1的SRS。
在这种情形中，问题在于在一个周期之前将SRS用于天线1。并且，出现的问题是一个周期的延迟是确保从两个天线接收SRS所必需的。
同时，如果发送更多的SRS，以减少以上提及的延迟，则将发射的数据大小减小。因此，出现的问题是数据率降低。为了进行天线切换，在经由不用于发射数据分组的不同天线发射SRS的情形中，在相应周期中进行频带选择和天线选择时将旧的信道信息用于天线中的至少一个。因此，不能避免归因于多普勒频率的性能降级。
图16是用于说明在一般闭环天线切换系统中归因于探测基准信号传输周期和用户移动性的性能降级的图示。
在图16中，水平轴指示信噪比(SNR)而垂直轴指示帧误差率(在下文中缩写为FER)。在图16中，TSRS指示发射SRS的周期，且TTI的数量指示发射总计达相应数量的帧所花费的时间。在图16中，假设在频带选择时将最佳频带分配给单个用户的情形。
参照图16，能够观察到传输周期为4TTI的SRS的情形的FER大于2TTI的SRS的。并且，还观察到如果用户的移动性以3km/h、15km/h、30km/h等增加，则FER变得更高。
因此，在一般的闭环天线切换系统中，如果SRS传输周期增加或者如果用户移动性增加，则FER性能降级。
根据本发明的一个实施例，通过减少用于天线切换的基准信号捕获所需的延迟来增大天线切换增益。因此，本发明提出信号发射方法和使用该方法的天线选择信息生成方法。
根据本发明的一个实施例的天线切换系统的一般结构与图1所示的一般天线切换系统的配置相同，但特征在于将同时利用的SRS信号和DMRS在发送基准信号以执行天线切换时发射。这将参考图17详细说明。
图17是在根据本发明的一个实施例的闭环天线切换系统中发射用于天线切换的基准信号的方法图。
具体地，图17是在天线切换系统中实现资源分配模块和天线切换模块的操作的图示，其中在具有两个发射天线和单个RF链的系统中经由相应天线发射数据和基准信号(SRS和DMRS)。尽管图17示出使用单个RF链的示例，但应理解图17所示的相同原理可适用于具有更多发射天线和更多RF链的系统。
至少一个或多个基准信号可存在于用于传送数据的分组内。单个分组可用多个子帧来构成，且至少一个或多个基准信号可存在于子帧的每一个中。
在以下的描述中，将图17所示的天线切换系统描述为上行链路系统的示例，本发明的一个实施例不限于此。并且，应理解本发明的一个实施例可以相同方式适用于下行链路系统。
在上行链路系统中，发射侧在利用从接收侧反馈的可用频带信息和可用天线索引信息选择的天线的频带上发射数据。接收侧确定将由发射侧使用的频带和天线索引，然后将所确定的频带和天线索引反馈给发射侧。这样做，用于确定将使用的天线索引的基准可通过各种方法之一来确定，诸如通过测量每个天线经历的信道质量来选择具有最佳信道质量的天线的方法、选择使容量最大化的天线的方法等。  并且，用于确定将使用的频带的基准也可通过各种方法之一来确定。通过利用这些方法，通过减少用于数据传输的RF链的数量来增加反馈信息的准确度。因此，能够类似于使用多个天线高效地获得空间分集。
图下详细说明图17所示的操作过程。
首先，发射侧(在上行链路的情形中为UE)在每个频带选择周期内通过将SRS加载在分组上发射分组。并且，接收侧(在上行链路的情形中为基站)通过利用SRS来确定用于UE传输的频带，然后将所确定的频带反馈给发射侧。在这种情形中，SRS可经由仅用于发射数据的天线发射。或者，SRS能够以交替地或随机地按天线给予预定权重的方式发射。
根据本发明的一个实施例，提出发射侧在频带选择周期之间经由不发射数据的不同天线发射DMRS(或多个DMRS)以便在生成将由接收侧使用的天线信息时使用。
在相关技术中，SRS仅用于确定将使用的天线。然而，在上述本发明的实施例中，因为可通过在天线切换中同时利用SRS和DMRS两者来在发送SRS的周期中发送SRS，所以可提高频带选择增益。并且，能够以使用在SRS传输周期之间发射的DMRS的方式解决关于天线切换信息捕获的延迟的问题(该问题对多普勒效应敏感)。因为一般DMRS是与数据一起经由用于发射数据的天线发射的，所以在每个频带选择周期之间经由不发射数据的天线发射DMRS。因此，能够以利用经由不发射数据的天线的DMRS的方式防止利用相当旧的信道信息进行天线选择。
在本发明的上述实施例的概况中，每个频带选择周期发射用于频带选择的SRS，然后利用SRS进行频带选择。并且，UE分组中在SRS传输周期中于所选频带上发射的的DMRS中的至少一个经由不用于数据传输的不同天线发射，且更具体地，在用于数据传输的频带上通过不用于数据传输的不同天线，这可用于确定将用于下一传输的天线。
同时，根据本发明的一个优选实施例，如以上描述所提及的，通过考虑在数据传输天线的数据传输频带上经由不发射数据的天线发射DMRS，提出每当数据传输在每个频带选择周期之间改变时发射至少一个DMRS。因此，以每当数据发射天线的数据传输频带改变时经由不发射数据的天线发射DMRS的方式，接收侧能够获得关于不发射数据的天线的相应频带的所有信息。这使得天线切换能够更有效地进行。
在这方面，在根据本发明的一个实施例的上述方法中，DMRS可通过频带选择周期之间的任何分组发射(这可与用于发射SRS的周期相同/不同)。即，在因出现对数据传输频带选择而已经确定将用于数据传输的频带之后，能够将DMRS发射时基点设置成任何时间。因此发射侧能够在每个频带选择周期中发射至少一个DMRS。
因此，接收侧获得关于确定用于SRS传输周期或频带选择周期的天线的信息和关于要使用的频带的信息，然后经由传递调度信息的下行链路控制信令或经由另一随机控制信道传送该信息。
在这种情形中，接收侧确定要使用的天线的方法能够以各种方式存在。例如，在用于接收SRS的天线和用于接收DMRS的天线在频带选择周期之间彼此不同的情形中，可存在将先前的频带选择周期之间接收的DMRS与本周期中接收的SRS信息相比较的方法。
并且，还可存在将先前的SRS传输周期中接收的SRS信息与在先前的SRS传输周期和本SRS传输周期之间接收的DMRS相比较的方法。
此外，通过比较每个信道信息，出现天线切换的时基点可对应于由基站(或eNodeB)确定的时基点。或者，UE通过确定由eNodeB发送的信息进行切换，然后通过信令等通知该eNodeB时基点。
根据本发明的上述实施例，能够补偿归因于随着用户移动性增加或SRRS传输周期延长而增加的多普勒频率的性能降级。以下的仿真结果涉及补偿SRS传输周期为2TTI/4TTI且用户移动性为3/15/30km/h的情形中的FER性能降级的程度的验证。
图18和图19是说明在采用根据本发明的一个实施例的发射用于天线切换的基准信号的方法的情形中根据SRS的传输周期和用户移动性补偿性能降级的图示。
在图18或图19中，类似图16，水平轴指示SNR而垂直轴指示FER。在图18或图19所示的仿真中，在最佳频带被分配给单个用户的假设下进行频带选择。
在图18或图19中，“仅探测RS”指示根据相关技术仅利用SRS进行天线切换的方法，且“混合”指示根据本发明的一个实施例利用SRS和DMRS两者进行天线切换的方法。
参照图18，在SRS传输周期是2TTI的情形中，当用户移动性很大如30km/h时，能够观察到根据本发明的方法具有比仅使用SRS的相关技术方法显著增强的FER性能。
参照图19，在SRS传输周期是4TTI的情形中，当用户移动性很大如15km/h或30km/h时，能够观察到根据本发明的方法具有比仅使用SRS的相关技术方法更显著增强的FER性能。
在用户移动性小的情形中(具体地，SRS传输周期短的情形)，由利用根据本实施例的方法达成的附加增益可能不是很大。然后，通过根据本发明整体地进行天线切换，优点在于能够支持长SRS传输周期和大的用户移动性。
根据图18或图19所示的结果，能够观察到相关技术和本发明的性能结果可按照大的用户移动性或小的用户移动性而不同。根据本发明的一个优选实施例，提出根据用户移动性的程度进行因附加切换引起的DMRS传输。
具体地，在用户移动性小的情形中，仅利用一般的SRS传输进行天线切换，而不通过切换至另一个天线发射DMRS基准信号。在用户移动性等于或大于指定阈值的情形中，能够使用应用本发明的实施例的自适应RS传输方案。在这种情形中，能够以通过各种常规方案反馈的方式使用关于用户移动性的信息。
在以下的描述中说明利用上述概念的本发明的其它实施例。
根据本发明的另一个实施例，假设由接收侧根据天线选择信息生成而生成的天线索引通过单独的下行链路信令发射，而非被发送以适应调度周期，提出在接收DMRS的时基点生成天线选择信息的方案。该方案将参考图20详细说明。
图20是在根据本发明的另一实施例的闭环天线切换系统中发射用于天线切换的基准信号的方法图。
参照图20，类似于上述实施例，本实施例使DMRS能够经由不发射数据的天线在每个SRS传输周期之间发射。然而，本发明提出以下方案。首先，只要进行频带选择就不在接收侧进行天线选择。相反，通过在接收DMRS的时基点将经由DMRS的信道信息与先前周期中接收的SRS的信道信息相比较来确定发射数据的天线索引。然后不通过下行链路调度相关信令而是通过单独的下行链路信令发射所确定的天线索引。
根据上述方案，缺点在于需要单独信令用于天线选择信息传输。然而，因为进行天线切换的时基可比上述方法快，所以优点在于它对于用户的移动性更加稳健。
根据本发明的进一步的实施例，提出的是在每个频带选择时基点发射SRS并在频带选择时基点之间经由先前周期中不发射SRS的天线发射DMRS的方案。
尽管SRS通常经由发射数据的天线发射，但能够将SRS设置成在每个周期内经由不同天线发射。在这种情况下，在特定周期中用于发射SRS的天线等同于通过附加切换发射DMRS的天线的情形中，可减小通过附加切换从发射DMRS获得的增益。
因此，如以上描述所提及的，通过在先前周期时基点经由不发射SRS的天线发射DMRS，能够使DMRS传输增益最大化。在DMRS传输经由不发射数据的天线进行的情形中，DMRS传输通过附加切换进行。在DMSR传输经由发射数据的天线进行的情形中，DMRS能够于数据一起经由相应天线发射而不进行附加切换。
在本发明的相应实施例的上述描述中，主要假设发射侧是UE。然而，本领域的技术人员显而易见的是针对每个实施例的上述说明的原理适用于由于配置的复杂性等而难以具有多个RF链且难以经由多个天线同时发射数据的任意发射侧。
在以上的描述中，例如主要说明用于传送数据的传输单元是单个TTI的情形。并且，应理解用于传送数据的传输单元可被设置成多个TTI单元、构成TTI的子隙单元或多个子隙。
在本发明的相应实施例的以上详细描述中，主要说明可由单个数据传输单元发射的基准信号的数量等于或大于发射天线的数量的情形。在某些情形中，可能需要通过利用有限的基准信号来识别每个发射天线的信道环境。
例如，在3GPP LTE系统中，如果包括在1TTI中的基准信号的数目限于2，则利用四个发射天线的发射侧不能在相应的TTI内经由所有发射天线发射基准信号。在这种情形中，能够以按每个传输单元将两个基准信号交替分配给四个发射天线或使发射侧具有两个RF链的方式经由所有四个发射天线发射基准信号。
工业实用性
因此，根据本发明的各实施例的天线切换方法及用于该方法的信号发射和接收方法可适用于使用天线切换和用于天线切换的基准信号传输的各种无线通信系统以及上述的3GPP LTE系统。
尽管本文参考本发明的优选实施例来描述和例示了本发明，但本领域的技术人员将显见可在本发明中作出各种修改和变形而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等效技术方案范围内的本发明的修改和变形。

Claims (21)

1.一种在使用多个发射天线的通信系统中执行用于数据传输的天线切换的方法，所述方法包括：
在具有天线选择周期的倍数长度的指定周期内执行用于基准信号传输的辅助天线切换，且通过所述辅助天线切换经由所述多个发射天线发射基准信号；
响应于所发射的基准信号接收分别针对所述天线选择周期接收的反馈信号；以及
通过使用所接收的反馈信号在每个天线选择周期内从所述多个天线选择中选择用于发射数据的天线来执行用于数据传输的天线切换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个发射天线当中能够同时发射所述数据的发射天线的数量等于或小于指定数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发射基准信号包括：
在所述指定周期内在所述多个发射天线当中经由发射所述数据的第一发射天线发射第一基准信号；以及
通过用于所述基准信号传输的所述辅助天线切换，在所述指定周期内在所述多个发射天线当中经由不发射所述数据的至少一个第二发射天线发射第二基准信号。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，用于发射所述数据的传输单元内的基准信号的数量等于或大于所述多个发射天线的数量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传输单元是至少一个传输时间间隔(TTI)或者是至少一个子隙。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定周期是所述天线选择周期的“n”倍长的周期，且其中通过考虑用户移动性和天线选择周期长度中的至少一个来确定所述指定周期的长度，“n”是等于或大于2的整数。
7.一种发射用于天线切换的反馈信号的方法，所述方法包括：
接收在具有天线选择周期的倍数长度的每个指定周期内通过用于基准信号传输的辅助天线切换经由多个发射天线发射的基准信号；以及
响应于所接收的基准信号发射用于在每个天线选择周期内从所述多个发射天线选择用于发射数据的天线的所述反馈信号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发射反馈信号包括：
使用以第一类型传输时基经由所述多个发射天线发射的基准信号发射用于选择用来发射所述数据的天线的所述反馈信号，
其中所述第一类型传输时基是对应于所述指定周期的时基，且接收经由所述多个发射天线发射的所有基准信号。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
存储利用所接收的以第一类型传输时基经由所述多个发射天线发射的基准信号获得的信道信息。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发射反馈信号包括：
利用所接收的经由所述多个发射天线中的第一天线发射的基准信号中的一个或多个，发射用于选择用来发射所述数据的天线的所述反馈信号，所述第一天线以第二类型传输时基发射所述数据，且所存储的信道信息是利用经由所述多个发射天线中不以所述第二类型传输时基发射所述数据的第二天线发射的基准信号获得的，
其中所述第二类型传输时基是对应于所述天线选择周期但不对应于所述指定周期的时基。
11.一种发射信号的方法，所述信号用于在使用多个发射天线的通信系统中进行天线切换，所述方法包括：
在每个频带选择周期内经由所述多个发射天线中的至少一个发射探测基准信号(SRS)；以及
在频带选择周期之间通过基准信号传输天线切换经由不发射数据的天线发射至少一个数据解调基准信号(DMRS)。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述数据解调基准信号在从不发射所述数据的第一天线中的全部频带中选出的第一频带上发射，使得所述第一频带对应于通过在发射所述数据的第二天线中用于数据传输的频带选择选出的第二频带。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，每当在所述频带选择周期之间进行所述频带选择时至少发射一次所述数据解调基准信号。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述探测基准信号是在每个频带选择周期内经由发射所述数据的天线或者在所述每个频带选择周期内经由多个天线中的至少一个交替地发射的。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在根据用户的移动性而不同的周期内进行所述发射数据解调基准信号。
16.一种生成天线选择信息的方法，所述方法包括：
在每个频带选择周期内经由至少一个天线接收探测基准信号(SRS)；
接收利用基准信号传输天线切换经由不发射数据的天线发射的至少一个数据解调基准信号(DMRS)；以及
利用探测基准信号和数据解调基准信号生成所述天线选择信息。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，如果在所述频带选择周期之间所述探测基准信号和所述数据解调基准信号经由相互不同的天线接收，则利用在在前频带选择周期中接收的所述探测基准信号与在当前频带选择周期和所述在前频带选择周期之间接收的所述数据解调基准信号进行所述生成天线选择信息。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，如果在所述频带选择周期之间所述探测基准信号和所述数据解调基准信号经由相互不同的天线接收，则利用当前频带选择周期中接收的所述探测基准信号与在在前频带选择周期和所述当前频带选择周期之间接收的所述数据解调基准信号进行所述生成天线选择信息。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述每个频带选择周期内进行所述生成天线选择信息，以及
其中所述生成的天线选择信息与在所述频带选择周期中生成的频带选择信息一起发射。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述每个频带选择周期之间进行所述生成天线选择信息，以及
其中所述生成的天线选择信息与在所述频带选择周期中生成的频带选择信息分开发射。
21.一种发射用于天线切换的信号的方法，所述方法包括：
在每个频带选择周期内经由至少一个天线发射探测基准信号(SRS)；
利用用于基准信号传输的辅助天线切换在所述频带选择周期之间经由在在前频带选择周期中不发射所述探测基准信号的天线发射至少一个数据解调基准信号(DMRS)。
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