CN102611489B - 四端口双极化天线传输数据的方法和基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种四端口双极化天线传输数据的方法和基站。涉及通信技术领域。解决了接收端接收到的数据不完整程度较大的问题，增加了接收到的码字流的准确性。包括以下步骤：根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同；使用配置后的天线向接收端传输数据。可应用于基站向接收端传输数据中。

Description

四端口双极化天线传输数据的方法和基站

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及四端口双极化天线传输数据的方法和基站。

背景技术

LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，可以利用MIMO(MultipleInput Multiple Output，多入多出)技术实现基站与接收端之间的通信。

具体的，基站通过至少一根天线向接收端发射数据，接收端通过至少一根天线接收数据。在本背景技术中，每根天线分别对应一个物理端口，基站一侧包含四根天线。

在MIMO模式中的空间复用模式下，基站一侧的天线之间的空间相关性越大，系统性能越低。如图1所示，±45°双极化天线可以降低基站一侧天线之间的空间相关性。图2为接收端一侧双极化天线示意图。

在基站与接收端通过天线进行通信之前，需要对基站一侧天线的物理端口进行配置，即对四根天线的四个物理端口与四个逻辑端口的映射方式进行配置。

接收端一侧天线的物理端口与逻辑端口的映射方式共有24种。例如：种类1(A＝0，B＝1，C＝2，D＝3)的映射方式说明，四个物理端口A、B、C、D分别对应于协议中的逻辑端口port0、port1、port2、port3。

基站与接收端之间的通信可以包括：基站对待发送数据进行信道编码，获得待发送码字流；通过对待发送码字流进行预编码，将待发送码字流映射到不同天线端口上；通过多个天线端口向接收端发送待发送码字流。

接收端接收到的码字流为 $\left[\begin{array}{c}{y}^0\left(i\right)\\ y^1\left(i\right)\end{array}\right],$ 其中，y⁰(i)为接收端逻辑端口0接收到的码字流；y¹(i)为接收端逻辑端口1接收到的码字流；i为子载波序号。

具体的，接收端接收到的码字流与发送端发送的码字流满足公式 $\left[\begin{array}{c}{y}^0\left(i\right)\\ y^1\left(i\right)\end{array}\right]=H_{\mathrm{eff}}\left[\begin{array}{c}{s}^0\left(i\right)\\ s^1\left(i\right)\end{array}\right]+n,$ H_eff为接收端一侧等效信道系数，H_eff＝HW(i)D(i)U；W(i)D(i)U为预编码矩阵；H为用于传输待发送码字流的单径信道的信道系数，以图1所示单径信道下的H为例， $H=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ -1& 1& -1& 1\end{array}\right];$ s^m(i)为基站子载波第m层传输的码字流；y^l(i)为接收端接收到的码字流；n为高斯白噪声系数。其中，H_eff的取值为下表中的任意值：

在实现上述四端口双极化天线传输数据的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：通过双极化天线，并使用24种配置方式中的任意配置方式对基站一侧物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，由于经过计算后的H_eff矩阵中可能存在某一列均为0的情况，因此，使得基站发送的码字流的子载波中的某一层的数据与0相乘变为0，导致接收端接收到的码字流不完整，使得接收到的码字流不正确。

发明内容

本发明的实施例提供一种四端口双极化天线传输数据的方法和基站，解决了接收端接收到的数据不完整程度较大的问题，增加了接收到的码字流的准确性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种四端口双极化天线传输数据的方法，包括：

根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同；

使用配置后的天线向接收端传输数据。

一种基站，包括：

配置单元，用于根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同；

传输单元，用于使用所述配置单元配置后的天线向接收端传输数据。

本发明实施例提供的四端口双极化天线传输数据的方法和基站，通过将基站一侧天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口分别对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口分别对应的天线的极化方向相同，通过配置后的天线的物理端口向接收端传输数据，降低了计算出的H_eff矩阵中某一列均为0的概率，提高了接收端接收到的码字流的完整性、准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为基站侧双极化天线及双极化天线的物理端口的结构示意图；

图2为接收端一侧天线及天线端口的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种四端口双极化天线传输数据的方法示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种基站的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使读者对本发明了解的更加清晰，下面首先对基站向接收端传输数据的过程进行简单描述。

基站向接收端传输数据之前，首先对基站一侧的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置；基站使用配置好的天线向接收端传输数据。

物理端口与逻辑端口的映射方式如下表所示：

以“序号1：为例进行说明，接收端接收到的码字流与发送端发送的码字流满足公式 $\left[\begin{array}{c}{y}^0\left(i\right)\\ y^1\left(i\right)\end{array}\right]=H_{\mathrm{eff}}\left[\begin{array}{c}{s}^0\left(i\right)\\ s^1\left(i\right)\end{array}\right]+n,$ H_eff为接收端一侧等效信道系数，H_eff＝HW(i)D(i)U；W(i)D(i)U为预编码矩阵；H为用于传输待发送码字流的单径信道的信道系数，以图1所示单径信道下的H为例， $H=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ -1& 1& -1& 1\end{array}\right];$ s^m(i)为基站子载波第m层传输的码字流；y^l(i)为接收端接收到的码字流；n为高斯白噪声系数。

W(i)D(i)U的取值为下表中的任意值：

根据公式H_eff＝HW(i)D(i)U便可计算出H_eff，进而根据公式 $\left[\begin{array}{c}{y}^0\left(i\right)\\ y^1\left(i\right)\end{array}\right]=H_{\mathrm{eff}}\left[\begin{array}{c}{s}^0\left(i\right)\\ s^1\left(i\right)\end{array}\right]+n$ 便可获得接收端接收到的码字流。

本实施例提供一种四端口双极化天线传输数据的方法，如图3所示，包括以下步骤：

301、根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置。

在基站向接收端发送数据之前，首先对基站一侧的天线的物理端口和逻辑端口的映射关系进行配置。

具体的，根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同。

作为本实施例的一种实施方式，本实施例提供的第一逻辑端口、第二逻辑端口、第三逻辑端口、第四逻辑端口，分别为协议中的逻辑端口0、逻辑端口1、逻辑端口2、逻辑端口3。

进一步可选的，根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置的步骤可以包括：

将极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口。

作为本实施例的一种实施方式，将四根天线的物理端口中的第一物理端口与第三物理端口映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口，将第二物理端口与第四物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口；或者，

将第二物理端口与第四物理端口映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口，将第一物理端口与第三物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口。

或者，根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置的步骤还可以包括：

将极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口。

作为本实施例的一种实施方式，将第一物理端口与第三物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口，将第二物理端口与第四物理端口映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口；或者，

将第二物理端口与第四物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口，将第一物理端口与第三物理端口映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口。

进一步的，第一物理端口与第三物理端口对应的天线的极化方向相同；第二物理端口与第四物理端口对应的天线的极化方向相同。

作为本实施例的一种实施方式，如图1所示，本实施例提供的第一物理端口、第二物理端口、第三物理端口、第四物理端口分别为图1中的物理端口A、物理端口B、物理端口C、物理端口D。

作为本实施例的一种实施方式，物理端口与逻辑端口的映射方式如下表所示，可以表中的任意方式：

如上表所示，其中“映射方式”中的“0、1、2、3”分别为协议中的逻辑端口0、逻辑端口1、逻辑端口2、逻辑端口3。

当基站一侧的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同时，降低了计算后的H_eff矩阵中某一列为0的概率，增加了接收端接收到的数据的完整性、准确性。

具体的，如果基站侧的物理端口与逻辑端口的映射方式采用上表中的“序号1”的方式，则经计算后的H_eff的取值为下表中的任意值：

如上表所示，降低了H_eff矩阵中某一列为0的概率。

进一步可选的，本实施例可以应用于频分双工系统、或时分双工系统中。

本实施对其可应用的场景不作限定，可以根据实际需要进行设置，在此不再赘述。

302、使用配置后的天线向接收端传输数据。

在对接收端的天线的物理端口和逻辑端口的映射方式配置完成后，使用配置后的天线向接收端传输数据。

作为本实施例的一种实施方式，本实施例提供的接收端可以为基站、移动终端等。

本实施例对接收端的形式不作限定，可以根据实际需要进行设定，在此不再赘述。

本发明实施例提供的四端口双极化天线传输数据的方法，通过将基站一侧极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口，将其余的两根极化方向相同的天线的物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口分别对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口分别对应的天线的极化方向相同，通过配置后的天线的物理端口向接收端传输数据，降低了计算出的H_eff矩阵中某一列均为0的概率，提高了接收端接收到的码字流的完整性、准确性。

本实施例提供一种基站，如图4所示，包括：配置单元41、传输单元42。

具体的，配置单元41，用于根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同。

作为本实施例的一种实施方式，本实施例提供的第一逻辑端口、第二逻辑端口、第三逻辑端口、第四逻辑端口，分别为逻辑端口0、逻辑端口1、逻辑端口2、逻辑端口3。

传输单元42，用于使用配置单元配置后的天线向接收端传输数据。

作为本实施例的一种实施方式，本实施例提供的接收端可以为基站、移动终端等。

本实施例对接收端的形式不作限定，可以根据实际需要进行设定，在此不再赘述。

本发明实施例提供的基站，配置单元将基站一侧天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口分别对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口分别对应的天线的极化方向相同；传输单元通过配置后的天线的物理端口向接收端传输数据，降低了计算出的H_eff矩阵中某一列均为0的概率，提高了接收端接收到的码字流的完整性、准确性。

本实施例提供另一种基站，如图5所示，包括：配置单元51、传输单元52。

其中，配置单元51包括：第一映射模块511、第二映射模块512。

第一映射模块511包括：第一映射子模块5111、第二映射子模块5112。

第二映射模块512包括：第三映射子模块5121、第四映射子模块5122。

配置单元51，用于根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同。

作为本实施例的一种实施方式，本实施例提供的第一逻辑端口、第二逻辑端口、第三逻辑端口、第四逻辑端口，分别为协议中的逻辑端口0、逻辑端口1、逻辑端口2、逻辑端口3。

具体的，第一映射模块511，用于将极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口。

第一映射子模块5111，用于将四根天线的物理端口中的第一物理端口与第三物理端口映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口，将第二物理端口与第四物理端口映射到所述第二逻辑端口、与第三逻辑端口；或者，

第二映射子模块5112，用于将第二物理端口与第四物理端口映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口，将第一物理端口与第三物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口。

第二映射模块512，用于将极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口。

第三映射子模块5121，用于将第一物理端口与第三物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口，将第二物理端口与第四物理端口映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口；或者，

第四映射子模块5122，用于将第二物理端口与第四物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口，将第一物理端口与第三物理端口映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口。

进一步的，第一物理端口与第三物理端口对应的天线的极化方向相同；第二物理端口与第四物理端口对应的天线的极化方向相同。

作为本实施例的一种实施方式，如图1所示，本实施例提供的第一物理端口、第二物理端口、第三物理端口、第四物理端口分别为图1中的物理端口A、物理端口B、物理端口C、物理端口D。

当配置单元对基站一侧物理端口与逻辑端口进行配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同时，降低了计算后的H_eff矩阵中某一列为0的概率，增加了接收端接收到的数据的完整性、准确性。

进一步可选的，本实施例可应用于频分双工系统、或时分双工系统中。

传输单元52，用于使用配置单元配置后的天线向接收端传输数据。

传输单元在对接收端的天线的物理端口和逻辑端口的映射方式配置完成后，使用配置后的天线向接收端传输数据。

作为本实施例的一种实施方式，本实施例提供的接收端可以为基站、移动终端等。

本实施例对接收端的形式不作限定，可以根据实际需要进行设定，在此不再赘述。

本发明实施例提供的基站，配置单元将基站一侧极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到第一逻辑端口、与第四逻辑端口，将其余的两根极化方向相同的天线的物理端口映射到第二逻辑端口、与第三逻辑端口，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口分别对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口分别对应的天线的极化方向相同，传输单元通过配置后的天线的物理端口向接收端传输数据，降低了计算出的H_eff矩阵中某一列均为0的概率，提高了接收端接收到的码字流的完整性、准确性。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种四端口双极化天线传输数据的方法，其特征在于，

根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同；

使用配置后的天线向接收端传输数据；

其中，所述根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置包括：

将极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口；或者，

将极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口。

2.根据权利要求1所述的四端口双极化天线传输数据的方法，其特征在于，所述将极化方向相同的天线的物理端口分别映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口包括：

将所述四根天线的物理端口中的第一物理端口与第三物理端口映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口，将第二物理端口与第四物理端口映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口；或者，

将所述第二物理端口与所述第四物理端口映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口，将所述第一物理端口与所述第三物理端口映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口；

所述将极化方向相同的天线的物理端口分别映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口包括：

将所述第一物理端口与所述第三物理端口映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口，将所述第二物理端口与所述第四物理端口映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口；或者，

将所述第二物理端口与所述第四物理端口映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口，将所述第一物理端口与所述第三物理端口映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口；

所述第一物理端口与所述第三物理端口对应的天线的极化方向相同；所述第二物理端口与所述第四物理端口对应的天线的极化方向相同。

3.根据权利要求2所述的四端口双极化天线传输数据的方法，其特征在于，应用于频分双工系统、或时分双工系统。

4.一种基站，其特征在于，所述基站包括：

配置单元，用于根据预设方式对发送基站一侧的四根天线的物理端口与逻辑端口的映射方式进行配置，使得配置后的第一逻辑端口、与第四逻辑端口对应的天线的极化方向相同，且第二逻辑端口、与第三逻辑端口对应的天线的极化方向相同；

传输单元，用于使用所述配置单元配置后的天线向接收端传输数据；

所述配置单元包括：

第一映射模块，用于将极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口；或者，

第二映射模块，用于将极化方向相同的两根天线的物理端口分别映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口，其余的两根天线的物理端口分别映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口。

5.根据权利要求4所述的基站，其特征在于，所述第一映射模块包括：

第一映射子模块，用于将所述四根天线的物理端口中的第一物理端口与第三物理端口映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口，将第二物理端口与第四物理端口映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口；或者，

第二映射子模块，用于将所述第二物理端口与所述第四物理端口映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口，将所述第一物理端口与所述第三物理端口映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口；

所述第二映射模块包括：

第三映射子模块，用于将所述第一物理端口与所述第三物理端口映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口，将所述第二物理端口与所述第四物理端口映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口；或者，

第四映射子模块，用于将所述第二物理端口与所述第四物理端口映射到所述第二逻辑端口、与所述第三逻辑端口，将所述第一物理端口与所述第三物理端口映射到所述第一逻辑端口、与所述第四逻辑端口；

所述第一物理端口与所述第三物理端口对应的天线的极化方向相同；所述第二物理端口与所述第四物理端口对应的天线的极化方向相同。

6.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，应用于频分双工系统、或时分双工系统。