CN101931443A - 一种多天线传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多天线传输方法，包括：发送方对天线阵列进行天线阵列子集划分；发送方根据所划分的天线阵列子集，配置导频并按组发送；发送方配置数据发送参数，并根据所配置的数据发送参数及导频进行数据发送。本发明还相应地公开一种多天线传输系统，包括：天线阵列子集划分单元、导频配置单元、参数配置单元和发送单元。采用本发明多天线传输方法及系统，对天线阵元划分天线阵列子集，根据划分的天线阵列子集时分的发送各天线阵列子集的导频，所以，本发明不需要改变LTE帧结构，也可满足LTE-Advanced系统和LTE系统的兼容性要求，且在采用更多天线发送数据时，能够降低导频开销，提高频谱利用率。

Description

一种多天线传输方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域的数据传输技术，尤其涉及一种多天线传输方法及系统。

背景技术

多天线技术是无线通信系统中常用的一种技术，其按照原理可以分为三类，分别是：空间复用、空间分集和波束形成。通常，对于这三种技术应用，需要知道收发天线对间的信道状态信息，即发送方需要为发送天线阵列的阵元配置相互正交的导频(也可称为参考符号或训练序列)，这些导频可以是在频率、时间或者码字上正交，从而使得接收方能够利用这些导频的正交性，估计出接收天线阵列中任一个阵元到发送天线阵列中每个阵元间的信道状态信息。

理论上，天线数量、即天线阵列中阵元的增加会提高频谱效率，然而，由于要求天线阵列中阵元的导频相互正交，所以，随着天线阵列中阵元的增加，导频占用的频谱资源也必然随之增加，从而使得导频开销增大、频谱利用率降低。

此外，在第三代合作伙伴(3GPP)的长期演进的演进(LTE-Advanced)标准制定过程明确提出了要和长期演进(LTE)系统双向兼容的原则，而LTE-Advanced要求天线数量最多为8个，LTE系统天线数则最多为4个。当部署8天线的LTE-Advanced系统时，如何在不改变LTE帧结构的情况下，使LTE终端依旧能够依基站4天线配置工作，而LTE-Advanced终端能够依基站8天线配置工作，是满足LTE-Advanced系统和LTE系统兼容性要求而迫切需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多天线传输方法及系统，能够在不改变LTE帧结构的情况下，满足LTE-Advanced系统和LTE终端的兼容性要求，且在采用更多天线发送数据时，降低导频开销，提高频谱利用率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多天线传输方法，包括：

发送方对天线阵列进行天线阵列子集划分；

发送方根据所划分的天线阵列子集，配置导频并按组发送；

发送方配置数据发送参数，并根据所配置的数据发送参数进行数据发送。

所述发送方按组发送导频为：设置各天线阵列子集的导频传输时间；依次在各天线阵列子集的导频传输时间内，发送该天线阵列子集对应的导频。

该方法还包括：设置导频发送次数，所述按组发送导频为：发送方根据设置的导频发送次数，重复发送所有天线阵列子集对应的导频。

所述数据发送参数包括：多天线应用模式、进行数据发送的天线阵列子集、各天线阵列子集的发送方式。

所述多天线应用模式为分集模式、或复用模式、或波束成形模式、或三者的任意组合。

所述各天线阵列子集的发送方式为同时发送方式或交替发送方式。

发送方基于码本反馈进行多天线发送，则所述进行数据发送的天线阵列子集中至少包括反馈码本所对应的天线阵列子集。

所述进行数据发送，进一步包括：在时频资源中插入导频。

一种多天线传输系统，包括：天线阵列子集划分单元、导频配置单元、参数配置单元和发送单元，其中，

所述天线阵列子集划分单元，用于对天线阵列进行天线阵列子集划分；

所述导频配置单元，用于根据天线阵列子集划分单元所划分的天线阵列子集配置导频，并将配置的导频发送至发送单元；

所述参数配置单元，用于根据天线阵列子集划分单元所划分的天线阵列子集配置数据发送参数；

所述发送单元，用于按组发送来自导频配置单元的导频；以及根据参数配置单元配置的数据发送参数，进行数据发送。

所述导频配置单元还用于配置导频发送次数。

本发明多天线传输方法及系统，对天线阵元划分天线阵列子集，根据划分的天线阵列子集时分的发送各天线阵列子集的导频，所以，本发明不需要改变LTE帧结构，也可满足LTE-Advanced系统和LTE终端的兼容性要求，且在采用更多天线发送数据时，能够降低导频开销，提高频谱利用率。

附图说明

图1为本发明多天线传输方法的流程示意图；

图2为本发明多天线传输系统的结构示意图；

图3为本发明具体实施例1多天线传输方法流程示意图；

图4为本发明具体实施例1发送导频时，导频所占用时频资源示意图；

图5为本发明具体实施例1发送数据时，导频及数据所占用时频资源示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：对天线阵元划分天线阵列子集，根据划分的天线阵列子集时分的发送各天线阵列子集的导频。

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。

图1为本发明多天线传输方法的流程示意图，如图1所示，本发明的多天线传输方法一般包括以下步骤：

步骤11：发送方对天线阵列进行天线阵列子集划分。

这里，一根天线对应一个天线阵元，天线阵列即发送方所有天线阵元的集合。

端口是多天线传输技术中的一个逻辑概念，发送端一般包括多个端口，每个端口可以对应至少一个天线阵元，一个天线阵元可以仅属于某一个端口，也可以同时属于多个端口，端口与天线阵元的对应关系，可以由系统默认设置，也可以由人工进行设置。

实际应用中，一般按照端口划分天线阵列子集，该划分可以是任意划分，各天线阵列子集中的端口数量可以相等也可以不等，不同的天线阵列子集包括的端口可以部分相同，也可以完全不同，即对天线阵列进行天线阵列子集划分后，所有天线阵列子集包括的端口之和大于等于发送方的端口数量。

步骤12：发送方根据所划分的天线阵列子集，配置导频并按组发送。

这里，按组发送导频即以时分的方式，依次在各天线阵列子集的导频传输时间内，发送该天线阵列子集对应的导频。例如，天线阵列划分为天线阵列子集A和天线阵列子集B，设置天线阵列子集A和天线阵列子集B的导频传输时间分别为T1和T2，则在一段时间T1内，发送天线阵列子集A对应的所有导频，在连续的另一段时间T2内，发送天线阵列子集B对应的所有导频，导频传输时间T1和T2的值可以相等也可以不等，具体由用户进行设置，用户还可以设置导频发送次数，多次以时分的方式，重复发送各天线阵列子集对应的导频。

一般的，天线阵列子集中的每个端口对应一个导频，即每个天线阵列子集对应一组导频，天线阵列子集所对应导频的元素配置，以接收方能可靠估计接收端口到发送端口之间信道状态信息为原则，例如，可以为天线阵列子集中的端口配置在频域或时域上相互正交的导频，具体配置方法为现有技术，在此不作详细描述。

另外，在发送导频时，导频在时频资源中所占用的时频资源仍采用现有技术的默认设置，接收方根据收到的导频，便可对各端口的信道状态信息进行估计。

步骤13：发送方根据所述划分的天线阵列子集配置数据发送参数。

实际应用中，可以根据频率资源使用情况、受干扰情况等多种因素配置数据发送参数，也可以直接采用默认配置。

所述数据发送参数一般包括：多天线应用模式、进行数据发送的天线阵列子集、各天线阵列子集的发送方式等，其中，多天线应用模式为分集模式、或复用模式、或波束成形模式、或三者的任意组合，进行数据发送的天线阵列子集可以设置为发送方的所有天线阵列子集，也可以设置为发送方的部分天线阵列子集，所述天线阵列子集的发送方式包括同时发送方式、或交替发送方式等。

采用交替发送方式时，还需要分别设置进行数据发送的各天线阵列子集发送数据的时间。

另外，对于基于码本反馈进行多天线发送的情况，优选地设置反馈码本所对应的天线阵列子集进行数据发送。例如，天线阵列子集A包括端口0～端口3，这四个端口对应的导频分别为R0～R3，如果反馈码本是基于R0～R3测量，则至少使用对应于该反馈码本的天线阵列子集A进行数据发送。

步骤14：根据步骤13配置的数据发送参数进行数据发送。

采用时频资源发送数据时，仍会在特定的时频资源中插入导频。

具体的，如果步骤13中配置天线阵列子集采用同时发送方式发送数据，则在数据发送过程中周期性在约定的时频资源中插入步骤12设置的所有发送数据的天线阵列子集的导频。

如果发送数据的天线阵列子集为天线阵列子集A和天线阵列子集B，步骤13中设置天线阵列子集A和天线阵列子集B采用交替发送方式发送数据，天线阵列子集A发送数据的时间为T3，天线阵列子集B发送数据的时间为T4，则发送方在T3时间内，向时频资源中插入天线阵列子集A的导频，其之后的T4时间内，向时频资源中插入天线阵列子集B的导频，......，如此循环。

另外，发送方在发送数据的过程中，还可以在约定的时频资源中有选择的插入接收方能识别的专用导频，增大导频密度。

图2为本发明多天线传输系统的结构示意图，如图2所示，本发明多天线传输系统包括：天线阵列子集划分单元21、导频配置单元22、参数配置单元23和发送单元24，其中，

天线阵列子集划分单元21，用于对天线阵列进行天线阵列子集划分；

导频配置单元22，用于根据天线阵列子集划分单元21所划分的天线阵列子集配置导频，并将配置的导频发送至发送单元24；

参数配置单元23，用于根据天线阵列子集划分单元21所划分的天线阵列子集配置数据发送参数；

发送单元24，用于按组发送来自导频配置单元22的导频；以及根据参数配置单元23配置的数据发送参数，进行数据发送。

导频配置单元22还用于配置导频发送次数。

具体实施例1

本实施例中，发送方具有八个端口，每个端口对应一个天线阵元，进行数据发送时，将八个端口分为两组，交替发送数据。

图3为本发明具体实施例1多天线传输方法流程示意图，如图3所示，本发明具体实施例1多天线传输方法包括以下步骤：

步骤31：将八个端口划分为两个天线阵列子集，每个天线阵列子集包含四个端口。

在本实施例中，分别定义发射方的八个端口为第0～7号端口，其中第0～3号端口构成天线阵列子集1，第4～7号端口构成天线阵列子集2。

步骤32：在两个连续的时间段内，分别发送两个天线阵列子集对应的导频。

相应的，导频也分为两组，一组为R0～R3，对应天线阵列子集1中的第0～3号端口，另一组为R4～R7，对应天线阵列子集2中的第4～7号端口，发送两组导频的时间段长度由收发双方事先约定或通过信令指示，例如，设置发送两组导频的时间段相等，均为TTI，则第一个TTI内，发送方在特定的时频资源中插入R0～R3，在连续的下一个TTI内，在特定的时频资源中插入R4～R7，即接收方至少需要经过两个TTI，才能获取所有发送方端口的信道状态。其中，导频R0～R3分别由对应的第0～3号端口发射，R4～R7分别由对应的第4～7号端口发射。

当然，本步骤也可以设置以上述导频发送方法重复发送导频R0～R7多次，以提高接收端对信道状态信息进行估计的精度。

图4为本发明具体实施例1发送导频时，导频所占用时频资源示意图，如图4所示，本实施例中，共有12个子载波，设置的TTI对应7个OFDM符号，R0～R3与导频R4～R7占用的频率资源完全相同，在第1～7个OFDM符号内，插入导频R0～R3，其中，R0～R3分别由对应的第0～3号端口发射；在第8～14个OFDM符号内，插入导频R4～R7，其中，R4～R7分别由对应的第4～7号端口发射。

步骤33：设置两个天线阵列子集交替发送数据。

这里，默认两个天线阵列子集交替发送数据的时间段与步骤32所述发送导频的时间段相对应，即两个天线阵列子集进行数据发送的时间均为TTI，以及设置发送方式为分集模式。

步骤34：两个天线阵列子集按照设置的周期，交替发送数据。

这里，在TTI时间内，由天线阵列子集1发送数据，在其之后的下一个TTI时间内，由天线阵列子集2发送数据，如此循环。

图5为本发明具体实施例1发送数据时，导频及数据所占用时频资源示意图，如图5所示，在第一个TTI时间内，天线阵列子集1中的第0～3号端口按照步骤33设置的分集模式发射数据，且在相应的时频资源中插入导频R0～R3，在第二个TTI时间内，天线阵列子集2中的第4～7号端口按照步骤33设置的分集模式发射数据，且在相应的时频资源中插入导频R4～R7。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多天线传输方法，其特征在于，该方法包括：

发送方对天线阵列进行天线阵列子集划分；

发送方根据所划分的天线阵列子集，配置导频并按组发送；

发送方配置数据发送参数，并根据所配置的数据发送参数进行数据发送。

2.根据权利要求1所述的多天线传输方法，其特征在于，所述发送方按组发送导频为：设置各天线阵列子集的导频传输时间；依次在各天线阵列子集的导频传输时间内，发送该天线阵列子集对应的导频。

3.根据权利要求2所述的多天线传输方法，其特征在于，该方法还包括：设置导频发送次数，所述按组发送导频为：发送方根据设置的导频发送次数，重复发送所有天线阵列子集对应的导频。

4.根据权利要求1所述的多天线传输方法，其特征在于，所述数据发送参数包括：多天线应用模式、进行数据发送的天线阵列子集、各天线阵列子集的发送方式。

5.根据权利要求4所述的多天线传输方法，其特征在于，所述多天线应用模式为分集模式、或复用模式、或波束成形模式、或三者的任意组合。

6.根据权利要求4所述的多天线传输方法，其特征在于，所述各天线阵列子集的发送方式为同时发送方式或交替发送方式。

7.根据权利要求4所述的多天线传输方法，其特征在于，发送方基于码本反馈进行多天线发送，则所述进行数据发送的天线阵列子集中至少包括反馈码本所对应的天线阵列子集。

8.根据权利要求1至7任一所述的多天线传输方法，其特征在于，所述进行数据发送，进一步包括：在时频资源中插入导频。

9.一种多天线传输系统，其特征在于，该系统包括：天线阵列子集划分单元、导频配置单元、参数配置单元和发送单元，其中，

所述天线阵列子集划分单元，用于对天线阵列进行天线阵列子集划分；

所述导频配置单元，用于根据天线阵列子集划分单元所划分的天线阵列子集配置导频，并将配置的导频发送至发送单元；

所述参数配置单元，用于根据天线阵列子集划分单元所划分的天线阵列子集配置数据发送参数；

所述发送单元，用于按组发送来自导频配置单元的导频；以及根据参数配置单元配置的数据发送参数，进行数据发送。

10.根据权利要求9所述的多天线传输系统，其特征在于，所述导频配置单元还用于配置导频发送次数。

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