CN102231661A - 一种信息传输方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信息传输方法、系统及装置，使其能在物理天线数量较少时，获得较多天线端口数量下的信息传输增益。该方法包括：发送端生成天线端口的参考信号；利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号。

Description

一种信息传输方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种信息传输方法、系统及装置。

背景技术

LTE/LTE-A系统中提出的天线端口的概念，天线端口由所相应的参考信号进行定义，通过这个参考信号可以对该天线端口传输信号的无线信道进行估计。目前，LTE/LTE-A标准中共规定了五种下行参考信号，也即5类下行天线端口，分别为小区专属参考信号(Cell-specific reference signal，CRS)、MBSFN参考信号(Multicast/Broadcast over Single Frequency Network reference signal，MBSFN-RS)、用户专属参考信号(UE-specific reference signal，UERS)，定位参考信号(Positioning reference signal，PRS)和CSI参考信号(channel stateinformation reference signal，CSI-RS)。LTE/LTE-A标准中还规定了两种上行参考信号，解调参考信号(Demodulation reference signal，DMRS)和探测参考信号(Sounding reference signal，SRS)。

一般情况下，一个天线端口上的数据是由一根或多根物理天线发送出去，用户设备(user equipment，UE)无需关心发送数据的具体的物理天线，只需将每个天线端口“虚拟地”认为是一根物理天线，基于该端口上的参考信号进行信道估计后即可实现信道信息反馈或数据检测。由天线端口映射至物理天线的过程称为天线虚拟化。

目前的天线虚拟化是将一定数量的天线端口映射至更多或同等数量的物理天线，而天线虚拟化的过程由网络侧独立实现，对接收端透明。如图1所示，发送端多根物理天线同时发送同一参考信号，接收端则认为所有的信号是由同“一根天线”发出的，多个信号源发出的信号可以看作是同一信号的多径效果，基于这一参考信号，接收端可以分别估计这“一根天线”到NR根接收天线的一个无线信道。

现有的天线虚拟化只能将一定数量的天线端口映射至更多或同等数量的物理天线，而无法支持较多数量的天线端口至较少数量的物理天线的映射。而在一些场景中，所架设的物理天线数量较少，则无法获得较多天线端口数量下的信息传输增益。

发明内容

本发明提供一种信息传输方法、系统及装置，使其能在物理天线数量较少时，获得较多天线端口数量下的信息传输增益。

本发明实施例的一种信息传输方法，该方法包括：

发送端生成天线端口的参考信号；

利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号。

本发明实施例的一种信息传输装置，该装置包括：

生成单元，用于发送端生成天线端口的参考信号；

发送单元，用于利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号。

本实施例的一种信息传输系统，包括：

发送装置，用于发送端生成天线端口的参考信号；利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号；

接收装置，用于基于每个天线端口上的参考信号进行信道估计，并根据信道估计值得到预编码矩阵，基于预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

本实施例的一种信息传输方法，该方法包括：

发送端生成天线端口的参考信号；

将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；

数据传输时，根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息。

本实施例的一种信息传输装置，包括：

生成单元，用于生成天线端口的参考信号；

发送单元，将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；

数据传输单元，用于在数据传输时，根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息。

本实施例的一种信息传输方法，该方法包括：

接收端基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵；

根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数；

基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

本实施例的一种信息传输装置，包括：

初始预编码矩阵获取单元，端基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵；

虚拟预编码矩阵获取单元，用于根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数；

处理单元，用于基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

本实施例的一种信息传输系统，包括：

发送装置，用于生成天线端口的参考信号；将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息；

接收装置，用于基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵；根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数；基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

本实施例将多个天线端口映射至同一物理天线或天线组。具体的，可以在发送端实现，也可以在接收端实现。本实施例可以支持较多数量的天线端口至的较少数量的物理天线(或天线组)映射，在特定场景下获得较多天线端口数量下的信息传输或反馈性能提升。可以支持较多数量的天线端口至的较少数量的物理天线(或天线组)映射，在特定场景下获得较多天线端口数量下的信息传输或反馈性能提升。

附图说明

图1为本发明第一实施例在发送端实现多个端口映射到同一物理天线或天线组的信息传输方法的流程示意图；

图2a为8天线CSI-RS端口在时频域的分布示意图；

图2b和图2c为本发明第二实施例发送端采用小间距4天线均匀线阵两种时频分布示意图；

图3为本发明第二实施例在接收端实现多个端口映射到同一物理天线或天线组时的发送端的处理流程图；

图4为本发明第二实施例在接收端实现多个端口映射到同一物理天线或天线组的流程示意图；

图5为本发明第二实施例发送端按照4天线端口的方式发送CSI-RS的参考信号图样示意图；

图6为图2所示实施例对应的信息传输装置结构示意图；

图7为第一实施例对应的信息传输系统结构示意图；

图8为图3所示实施例对应的种信息传输装置结构示意图；

图9为图4所示实施例对应的信息传输装置结构示意图；

图10为第二实施例对应的信息传输系统结构示意图。

具体实施方式

为了在物理天线数量较少时，能获得较多天线端口数量下的信息传输增益，本发明实施例将多个天线端口映射至同一物理天线或天线组。具体的，可以在发送端通过同一根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号，也可以在接收端利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数，从而实现将多个天线端口映射至同一物理天线或天线组的目的。本实施例可以支持较多数量的天线端口至的较少数量的物理天线(或天线组)映射，在特定场景下获得较多天线端口数量下的信息传输或反馈性能提升。

下面以在发送端实现多个端口映射到同一物理天线或天线组的信息传输方法为例，说明本发明的技术方案。

参见图1所示，本实施例是在发送端实现多个端口映射到同一物理天线或天线组的信息传输方法，具体过程如下：

步骤101：发送端生成天线端口的参考信号；

步骤102：利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号。

所述资源复用方式可以包括时分复用、频分复用和码分复用中的一种或几种。

与发送端方法相应，接收端基于每个天线端口上的参考信号进行信道估计，并根据信道估计值得到预编码矩阵，将该预编码矩阵信息进行反馈或利用该预编码矩阵信息进行数据检测。

因此，在步骤102后，发送端收到接收端反馈的预编码矩阵信息，可以根据接收端反馈的预编码矩阵信息，获得对应的预编码矩阵，所述对应的预编码矩阵为M天线预编码矩阵；截取M天线预编码矩阵的一部分对N根/组物理天线进行预编码处理，其中，M为天线端口个数，N为物理天线根/组数，且，M大于N，M，N为自然数。

例如：天线端口个数为8，物理天线的根/组数为4。借助频域资源，将8天线端口的参考信号从4根(组)物理天线发送出去，接收端基于8端口的参考信号进行信道估计，然后利用8天线码本选择预编码矩阵并反馈预编码矩阵指示(precoding matrix indicator，PMI)。

之后，在发送端数据传输时，可以截取8天线预编码矩阵的一半对4根(组)发送天线进行预编码处理。通过以上方法可以实现利用8天线码本进行4天线信道信息反馈的目的。

参见图2a所示，现有8天线CSI-RS端口在时频域的分布(即CSI-RSpattern)。其中，0表示第1个CSI-RS端口，也即端口15，以此类推，1～7分别对应于端口15～22。0和1使用相同的时频资源，通过正交码进行区分，2和3，4和5，6和7同理。

发送端采用小间距4天线均匀线阵，利用频域资源的不同，采用如图2b所示时频分布。或者，发送端采用小间距4天线双极化阵，利用频域资源的不同，采用图2c所示时频分布。

因此，可以基于CSI-RS端口进行信道估计，得到一个虚拟的N_R×8维的信道矩阵，从而可以从8天线码本中选出一个预编码矩阵8×L维的预编码矩阵W，其中L维数据层数，将W进行平均分块，得到2个4×L维的矩阵W₁和W₂， $W=\left[\begin{array}{c}{W}_1\\ W_2\end{array}\right],$ 将

作为对RB1所推荐的预编码矩阵，

作为对RB0所推荐的预编码矩阵。即可实现基于8天线码本的反馈。

其优点在于，目前的8天线码本的量化精度高于4天线码本，这样就可以借助量化精度更高的8天线码本实现高精度的4天线反馈。

以下以在接收端实现多个端口映射到同一物理天线或天线组的信息传输方法为例，说明本发明的技术方案。

参见图3所示，如果在接收端实现多个端口映射到同一物理天线或天线组的信息，发送端的处理过程如下：

步骤301：发送端生成天线端口的参考信号；

步骤302：将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；

步骤303：根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息。

参见图4所示，本实施例在接收端实现多个端口映射到同一物理天线或天线组的信息传输方法，具体步骤如下：

步骤401：接收端基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵。

步骤402：根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数。

这里，构造虚拟预编码矩阵的方式可以不限，比如可以由若干初始预编码矩阵组成，或者由初始预编码矩阵和初始预编码矩阵按照一定规则变换后的矩阵一起组成，或者采用其他规则利用初始预编码矩阵形成。但是，需要注意的是，无论采用什么规则构造虚拟预编码矩阵，发送端都要具有与接收端的规则相匹配的规则，以至于发送端可以利用虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵。

步骤403：基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

例如：发送端按照4天线端口的方式发送CSI-RS，参考信号图样如图5所示。

接收端基于CSI-RS端口进行信道估计，得到一个N_R×4维的信道矩阵H，由接收端完成天线虚拟化的过程，构造N_R×8维信道 $H_E=\left[\begin{array}{c}H\\ H\end{array}\right],$ 从而可以从8天线码本中选出一个预编码矩阵8×L维的预编码矩阵W，其中L维数据层数，将W进行平均分块，得到2个4×L维的矩阵W₁和W₂， $W=\left[\begin{array}{c}{W}_1\\ W_2\end{array}\right],$ 将

作为所推荐的预编码矩阵。即可实现基于8天线码本的反馈。

接收端基于CSI-RS端口进行信道估计，得到一个N_R×4维的信道矩阵H，由接收端完成天线虚拟化的过程，构造N_R×8维信道 $H_E=\left[\begin{array}{c}H(\mathrm{1,2},:)\\ f\left(H(\mathrm{1,2},:)\right)\\ H(\mathrm{3,4},:)\\ f\left(H(\mathrm{3,4},:)\right)\end{array}\right],$ 其中，H(1，2，：)表示矩阵H的第1、2行，H(3，4，：)表示矩阵H的第3、4行，f(X)与X具有相同维度，是基于X进行变换处理后得到的矩阵，比如，f(X)＝X，从而可以从8天线码本中选出一个预编码矩阵8×L维的预编码矩阵W，其中L维数据层数，将W进行平均分块，得到4个2×L维的矩阵W₁，W₂，W₃和W₄， $W=\left[\begin{array}{c}{W}_1\\ W_2\\ W_3\\ W_4\end{array}\right],$ 将 $\sqrt{2}\left[\begin{array}{c}{W}_1\\ W_3\end{array}\right]$ 作为所推荐的预编码矩阵。即可实现基于8天线码本的反馈。

接收端基于CSI-RS端口进行信道估计，得到不同时频资源上的2个N_R×4维的信道矩阵H₁和H₂，由接收端完成天线虚拟化的过程，构造N_R×8维信道 $H_E=\left[\begin{array}{c}{H}_1\\ H_2\end{array}\right],$ 从而可以从8天线码本中选出一个预编码矩阵8×L维的预编码矩阵W，其中L维数据层数，将W进行平均分块，得到2个4×L维的矩阵W₁和W₂， $W=\left[\begin{array}{c}{W}_1\\ W_2\end{array}\right],$ 将和

作为相应时频资源上所推荐的预编码矩阵。即可实现基于8天线码本的反馈。

参见图6所示，与图1所示方法相对应，本实施例还提供了一种信息传输装置，该装置包括：生成单元61和发送单元62。其中，生成单元61，用于发送端生成天线端口的参考信号；发送单元62，用于利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号。

所述资源复用方式包括时分复用、频分复用和码分复用中的一种或几种。

该装置还进一步包括：接收单元和数据传输单元。

接收单元，用于获取接收端反馈的预编码矩阵信息；

数据传输单元，用于在数据传输时，根据接收端反馈的预编码矩阵信息，获得对应的预编码矩阵，所述对应的预编码矩阵为M天线预编码矩阵，截取M天线预编码矩阵的一部分对N根/组物理天线进行预编码处理，其中，M为天线端口个数，N为物理天线根/组数，且，M大于N，M，N为自然数。

天线端口个数为8，物理天线的根/组数为4。

参见图7所示，与图1所示方法相对应，本发明实施例的一种信息传输系统，包括：发送装置71和接收装置72。

发送装置71，用于发送端生成天线端口的参考信号；利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号；

接收装置72，用于基于每个天线端口上的参考信号进行信道估计，并根据信道估计值得到预编码矩阵，将该预编码矩阵信息进行反馈或利用该预编码矩阵信息进行数据检测。

所述资源复用方式包括时分复用、频分复用和码分复用中的一种或几种。

所述接收装置72，用于基于M端口的参考信号进行信道估计，利用M天线码本选择预编码矩阵，并反馈预编码矩阵信息；

则所述发送装置71，进一步用于根据接收端反馈的预编码矩阵信息，获得对应的预编码矩阵，所述对应的预编码矩阵为M天线预编码矩阵，截取M天线预编码矩阵的一部分对N根/组物理天线进行预编码处理；

其中，M为天线端口个数，N为物理天线根/组数，且，M大于N，M，N为自然数。

线端口个数为8，物理天线的根/组数为4。

参见图8所示，与图3所示方法相对应，本实施例提供了一种信息传输装置，包括：生成单元81、发送单元82和数据传输单元83。

生成单元81，用于生成天线端口的参考信号；

发送单元82，将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；

数据传输单元83，用于在数据传输时，根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息。

参见图9所示，与图4所示方法相对应，本实施例提供了一种信息传输装置，包括：初始预编码矩阵获取单元91、虚拟预编码矩阵获取单元92和处理单元93。

初始预编码矩阵获取单元91，端基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵；

虚拟预编码矩阵获取单元92，用于根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数；

处理单元93，用于基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

参见图10所示，本实施例提供的信息传输系统，包括：发送装置11和接收装置12。

发送装置11，用于生成天线端口的参考信号；将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息；

接收装置12，用于基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵；根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数；基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

本实施例可以借助时、频和/或码的资源，可以将同一物理天线(或天线组)映射至多个天线端口，从而支持较少数量的物理天线(或天线组)至较多数量的天线端口的映射，以便在特定场景下获得更好的信息传输或反馈性能。

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 (17)

1.一种信息传输方法，其特征在于，该方法包括：

发送端生成天线端口的参考信号；

利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源复用方式包括时分复用、频分复用和码分复用中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

根据接收端反馈的预编码矩阵信息，获得对应的预编码矩阵，所述对应的预编码矩阵为M天线预编码矩阵；

截取M天线预编码矩阵的一部分对N根/组物理天线进行预编码处理，其中，

M为天线端口个数，N为物理天线根/组数，且，M大于N，M，N为自然数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，天线端口个数为8，物理天线的根/组数为4。

5.一种信息传输装置，其特征在于，该装置包括：

生成单元，用于发送端生成天线端口的参考信号；

发送单元，用于利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述资源复用方式包括时分复用、频分复用和码分复用中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：

接收单元，用于获取接收端反馈的预编码矩阵信息；

数据传输单元，用于在数据传输时，根据接收端反馈的预编码矩阵信息，获得对应的预编码矩阵，所述对应的预编码矩阵为M天线预编码矩阵，截取M天线预编码矩阵的一部分对N根/组物理天线进行预编码处理，其中，M为天线端口个数，N为物理天线根/组数，且，M大于N，M，N为自然数。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，天线端口个数为8，物理天线的根/组数为4。

9.一种信息传输系统，其特征在于，包括：

发送装置，用于发送端生成天线端口的参考信号；利用资源复用方式，通过物理天线发送对应的天线端口的参考信号，其中，每根/组物理天线发送至少两个天线端口的参考信号；

接收装置，用于基于每个天线端口上的参考信号进行信道估计，并根据信道估计值得到预编码矩阵，基于预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述资源复用方式包括时分复用、频分复用和码分复用中的一种或几种。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述接收装置，用于基于M端口的参考信号进行信道估计，利用M天线码本选择预编码矩阵，并反馈预编码矩阵信息；

则所述发送装置，进一步用于根据接收端反馈的预编码矩阵信息，获得对应的预编码矩阵，所述对应的预编码矩阵为M天线预编码矩阵，截取M天线预编码矩阵的一部分对N根/组物理天线进行预编码处理；

其中，M为天线端口个数，N为物理天线根/组数，且，M大于N，M，N为自然数。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，天线端口个数为8，物理天线的根/组数为4。

13.一种信息传输方法，其特征在于，该方法包括：

发送端生成天线端口的参考信号；

将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；

数据传输时，根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息。

14.一种信息传输装置，其特征在于，包括：

生成单元，用于生成天线端口的参考信号；

发送单元，将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；

数据传输单元，用于在数据传输时，根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息。

15.一种信息传输方法，其特征在于，该方法包括：

接收端基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵；

根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数；

基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

16.一种信息传输装置，其特征在于，包括：

初始预编码矩阵获取单元，端基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵；

虚拟预编码矩阵获取单元，用于根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数；

处理单元，用于基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

17.一种信息传输系统，其特征在于，包括：

发送装置，用于生成天线端口的参考信号；将每个天线端口的参考信号通过对应的物理天线发送；根据设定的规则，利用接收端反馈的虚拟预编码矩阵信息得到实际使用的预编码矩阵信息；

接收装置，用于基于各个天线端口上的参考信号进行信道估计，得到初始预编码矩阵；根据设定的规则，利用初始预编码矩阵，构造虚拟预编码矩阵，虚拟预编码矩阵所对应的发送天线数大于初始信道矩阵对应的发送天线数；基于虚拟预编码矩阵信息进行反馈或数据检测。

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