CN102811079A - 一种实现多天线发射的方法和终端 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种实现多天线发射的方法和终端；其中，所述方法包括：设置低相关性的天线组合和高相关性的天线组合，所述低相关性的天线组合中的各天线之间的相关性低于高相关性的天线组合中的各天线之间的相关性；接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息；从所述基站反馈的响应消息中提取出传输模式切换指示；如果所述传输模式切换指示对应第一传输模式，则切换至低相关性的天线组合发射信号；如果所述传输模式切换指示对应第二传输模式，则切换至高相关性的天线组合发射信号。采用本发明实施例的方法和终端，能够在保证MIMO最佳效果的同时不对Beam forming的增益产生影响，进而提高小区的覆盖范围和系统容量。

Description

一种实现多天线发射的方法和终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现多天线发射的方法和终端。
背景技术
在目前的无线高速通信系统中广泛使用了MIMO（Multiple Input Multiple Out put，多输入输出天线系统）和Beam forming（波速赋形）技术；特别是对于3GPP LTE（LongTerm Evolution，长期演进）系统而言，其要求所有LTE UE（User Equipment，用户设备）必须支持MIMO技术，而同时对于LTE的TDD（Time Division Duplexing，时分双工）模式又要求UE必须支持Beam forming技术。
其中，MIMO是无线通信系统中的多天线技术，其主要通过利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端利用多个天线接收信息，以此有效提升无线通信系统的频谱效率，从而大幅增加系统容量和可能的传输距离。对于MIMO技术而言，利用非相关性获取分集增益或复用容量是提升系统容量的关键手段；因此对于UE而言，应尽可能的降低天线之间的相关性，这样空间平行子信道之间的相互影响变小，对于发射分集技术更容易获得分集增益，而对于空间复用技术，更容易获得复用容量。
而Beam forming技术是另一种多天线技术，其原理是利用空间信道的强相关性来完成波速赋形，从而提高信噪比，提高系统容量或者覆盖范围。对于LTE的TDD模式而言，主要通过eNB（基站）根据用户端发出的导频，利用信道互易性做出下行信道估计，从而实现对波束的赋形。
然而由于现有LTE UE一般支持发射时使用一根天线，而接收时使用两根天线，即通常所说的一发两收方式；同时由于要求获得MIMO的最佳性能，而采用了诸如正交极化等，需尽可能的降低两根接收天线之间的相关性，以此来获得更高的分集增益复用容量。但是，由于LTE的TDD模式下UE必须支持Beam forming技术，而TDD系统中基站是利用上下行信道的互易性作出波束赋形的，由于UE多采用上行单发射天线的方式，也即波束赋形是针对单发射天线做出的，这就导致满足MIMO最佳性能的低天线相关性带来的增益要低于高天线相关性带来的增益，而此种天线低相关性很明显会对Beam forming的增益产生影响，进而影响小区的覆盖范围和系统容量。
发明内容
本发明实施例中提供了一种实现多天线发射的方法和终端，能够在保证MIMO最佳效果的同时不对Beam forming的增益产生影响，进而提高小区的覆盖范围和系统容量。
为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案如下：
一方面，本发明提供的实现多天线发射的方法的可能方案，包括：
设置低相关性的天线组合和高相关性的天线组合，所述低相关性的天线组合中的各天线之间的相关性低于高相关性的天线组合中的各天线之间的相关性；接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息；从所述响应消息中提取出所述传输模式切换指示；如果所述传输模式切换指示对应第一传输模式，则切换至低相关性的天线组合发射信号；如果所述传输模式切换指示对应第二传输模式，则切换至高相关性的天线组合发射信号。
优选的，在接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息前，该方法还包括：向基站上报参考信号，所述参考信号被所述基站用于确定传输模式。
优选的，所述低相关性的天线组合中的各天线与所述高相关性的天线组合中的各天线均不同。
优选的，所述低相关性的天线组合与所述高相关性的天线组合共享至少一个天线。
优选的，所述低相关性的天线组合中的各天线采用正交极化。
优选的，所述高相关性的天线组合中的各天线采用垂直极化。
另一方面，本发明提供的实现多天线发射的终端的可能方案，包括：多根天线、接收单元和切换单元；其中，所述多根天线至少分为低相关性的天线组合和高相关性的天线组合，所述低相关性的天线组合中的各天线之间的相关性低于高相关性的天线组合中的各天线之间的相关性；所述接收单元接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息；所述切换单元用于从所述接收单元接收到的响应消息中提取出所述传输模式切换指示；如果所述传输模式切换指示对应第一传输模式，则切换至低相关性的天线组合发射信号；如果所述传输模式切换指示对应第二传输模式，则切换至高相关性的天线组合发射信号。
优选的，所述终端还包括：上报单元，用于在所述接收单元接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息前，向基站上报参考信号，所述参考信号被所述基站用于确定传输模式。
优选的，所述低相关性的天线组合中的各天线与所述高相关性的天线组合中的各天线均不同。
优选的，所述低相关性的天线组合与所述高相关性的天线组合共享至少一个天线。
优选的，所述低相关性的天线组合至少包含两根天线，所述至少两根天线采用正交极化。
优选的，所述高相关性的天线组合至少包含两根天线，所述至少两根天线采用垂直极化。
可以看出，采用本发明实施例的方法和终端，通过设置低相关性和高相关性共存的天线组合，并根据eNB反馈的传输模式选择相应的天线组合发射信号，以此来实现在MIMO和Beamforming共存的系统中，在确保MIMO最佳效果的同时不影响Beam forming的增益，进而提高小区的覆盖范围和系统容量。
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是本发明实施例实现多天线发射的方法流程示意图；
图2是本发明实施例实现多天线发射的方法另一流程示意图；
图3为本发明实施例实现多线发射的方法中天线组设置示意图；
图4是本发明实施例实现多天线发射的方法又一流程示意图；
图5是本发明实施例实现多天线发射的方法中天线组设置的另一示意图；
图6是本发明实施例实现多天线发射的装置结构示意图；
图7是本发明实施例实现多天线发射的终端结构示意图。
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、完整的描述，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。
本发明实施例的基本思想在于通过设置低相关性和高相关性共存的天线组合，并根据eNB反馈的传输模式选择相应的天线组合发射信号，以此在MIMO和Beam forming共存的系统中，在确保MIMO最佳效果的同时不影响Beam forming的增益。
本发明一实施例提供了一种实现多天线发射的方法，如图1所示，该方法包括：
步骤110：UE设置低相关性的天线组合和高相关性的天线组合，所述低相关性的天线组合中的各天线之间的相关性低于高相关性的天线组合中的各天线之间的相关性；
具体的，为了同时满足MIMO技术要求的天线低相关性和Beam forming技术要求的天线高相关性，本实施例提出设置一组天线组合，该天线组合中包含了低相关性的天线组和高相关性的天线组；其中，在本实施例中可采用如下方式进行设置，但并不局限于此：
其一、以UE支持一发两收为例，设置所述低相关性的天线组合中的各天线与所述高相关性的天线组合中的各天线均不同：即，分别以低相关性和高相关性原则设置两组独立的天线组；其中，一天线组可以采用如正交极化等方式来获得该天线组中天线之间的低相关性，而另一天线组可以采用如垂直极化等方式来获得该天线组中各天线之间的高相关性，具体本文不再赘述；
其二、也以UE支持一发两收为例，设置所述低相关性的天线组合与所述高相关性的天线组合共享至少一个天线：设置一组至少包含3根天线的天线组，其中该天线组中的第一天线与第二天线之间的组合应满足低相关性要求，而第一天线与第三天线之间的组合应满足高相关性要求；
需要说明的是，本领域普通技术人员很容易理解，本实施例中提及的第一天线、第二天线和第三天线之间并没有任何顺序和先后关系，三者在单独发射信号时所起的作用是相同的，其仅仅是为了便于区别组合而已，本实施例在此不再赘述。
步骤120：UE接收eNB反馈的携带传输模式切换指示的响应消息；
其中，当eNB确定了UE需要继续进行切换的传输模式后，向UE反馈如空口信令等的响应消息，而该响应消息中携带了UE需要切换的传输模式指示；需要说明的是，在本实施例中所述eNB反馈的传输模式应至少包括满足MIMO性能要求的传输模式和满足Beam forming要求的传输模式；
步骤130：UE从所述eNB反馈的响应消息中提取出所述传输模式切换指示；如果所述传输模式切换指示对应第一传输模式，则切换至低相关性的天线组合发射信号；如果所述传输模式切换指示对应第二传输模式，则切换至高相关性的天线组合发射信号；
其中，当所述UE接收到eNB反馈的空口信令后，从该空口信令中提取出其发射信号所应遵循的传输模式，然后根据所述传输模式确定发射信号的天线组；具体的，当传输模式为MIMO模式时，UE需要切换至满足低相关性要求的天线组发射信号；而当传输模式为Beamforming模式时，UE需要切换至满足高相关性要求的天线组发射信号；具体本实施例不再赘述。
此外，需要说明的是，本实施例实现多天线发射的方法，在UE接收eNB反馈的携带传输模式切换指示的响应消息之前还可包括：
步骤140：UE向eNB上报参考信号，所述参考信号的作用是被所述eNB用于确定传输模式；其中，当所述eNB接收到UE上报的参考信号后，会根据该参考信号确定UE需要进行切换的传输模式；需要说明的，在本实施例中所述eNB根据参考信号确定传输模式可采用现有技术中的方式来实现，并且本实施例对此并不具体限定；
下面以具体的实例对上述实施例中实现多天线发射的方法进行详细描述；如图2所示，该方法包括：
S210：UE设置天线组A和天线组B，如图3所示；所述天线组A包含的天线之间满足低相关性要求，所述天线组B包含的天线之间满足高相关性要求；
S220：UE向eNB上报参考信号；
S230：eNB接收到UE上报的参考信号后，根据该参考信号确定所述UE需要进行切换的传输模式，并通过空口信令反馈至所述UE；
S240：UE接收到携带传输模式的空口信令后，获取所述传输模式；
S250：当获取到的为传输模式2或传输模式3时（MIMO）时，UE切换至天线组A发射信号；
S260：当获取到的为传输模式7（Beam forming）时，UE切换至天线组B发射信号；
下面以另一个具体的实例对上述实施例中实现多天线发射的方法进行详细描述；如图4所示，：
S410：UE设置至少包含3天线的天线组C，如图5所示；在该天线组C中，天线1与天线2的组合满足天线的低相关性要求，天线1和天线3的组合满足天线的高相关性要求；
S420：UE向eNB上报参考信号；
S430：eNB接收到UE上报的参考信号后，根据该参考信号确定所述UE需要进行切换的传输模式，并通过空口信令反馈至所述UE；
S440：UE接收到携带传输模式的空口信令后，获取所述传输模式；
S450：当获取到的为传输模式2或传输模式3时（MIMO）时，UE切换至天线1和天线2的组合发射信号；
S460：当获取到的为传输模式7（Beam forming）时，UE切换至天线组1和天线3的组合发射信号。
可以看出，采用本发明实施例的方法，通过设置低相关性和高相关性共存的天线组合，并根据eNB反馈的传输模式选择相应的天线组合发射信号，以此来实现在MIMO和Beamforming共存的系统中，在确保MIMO最佳效果的同时不影响Beam forming的增益。
基于上述相同思想，本发明另一实施例也提出了一种实现多天线发射的装置，如图6所示，该装置600包括：设置单元610、第一处理单元620和第二处理单元630；其中，
所述设置单元610用于设置低相关性和高相关性共存的天线组合；所述第一处理单元620用于向基站上报参考信号，并接收所述基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息；所述第二处理单元630用于从所述第一处理单元620接收到的响应消息中提取出传输模式切换指示；如果是第一传输模式，则切换至低相关性的天线组合发射信号；如果是第二传输模式，则切换至高相关性的天线组合发射信号。
需要注意的是，本领域技术人员很容易了解，上述实施例中所描述的实现多天线发射的装置也可以作为终端的一部分存在，并在终端中实现信号发射方面与上述实施例中的描述一致，因而包含上述实施例中实现多天线发射装置的终端也应包含在本申请的保护范围之内，在此不再赘述。
此外，本发明又一实施例也提出了一种实现多天线发射的终端，如图7所示，该终端700包括：多根天线710、接收单元720和切换单元730；其中，接收单元720可以是一个无线收发信机(Transceiver)；所述切换单元730可以是一个处理器(Processor),所述处理器可以用集成电路工艺实现。
所述多根天线710至少分为低相关性的天线组合和高相关性的天线组合，所述低相关性的天线组合中的各天线之间的相关性低于高相关性的天线组合中的各天线之间的相关性；所述接收单元720用于接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息；所述切换单元730用于从所述接收单元720接收到的响应消息中提取出所述传输模式切换指示；如果所述传输模式切换指示对应第一传输模式，则切换至低相关性的天线组合发射信号；如果所述传输模式切换指示对应第二传输模式，则切换至高相关性的天线组合发射信号。
其中，优选的以UE支持一发两收为例：所述多根天线710中至少分为低相关性的天线组合和高相关性的天线组合；其中，所述低相关性的天线组合中的各天线与所述高相关性的天线组合中的各天线均不同，即低相关性天线组合中的各天线与高相关性天线组合中的各天线彼此独立，且低相关性的天线组合中各天线之间采用正交极化等方式来获得该天线组合中天线之间的低相关性，而高相关性的天线组合中各天线之间采用垂直极化等方式来获得该天线组合中各天线之间的高相关性；
此外，低相关性天线组合与高相关性天线组合可以共用部分天线：如设置一组至少包含3根天线的天线组，其中该天线组中的第一天线与第二天线组合为低相关性天线组，而第一天线与第三天线组合为高相关性天线组，具体本实施例不再赘述。
此外，本实施例中实现多天线发射的终端700还可包括（图中未示出）：上报单元740，用于在所述接收单元720接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息前，向基站上报参考信号，所述参考信号被所述基站用于确定传输模式。
专业人员还可以进一步应能意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明实施例。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种实现多天线发射的方法，其特征在于，包括：
设置低相关性的天线组合和高相关性的天线组合，所述低相关性的天线组合中的各天线之间的相关性低于高相关性的天线组合中的各天线之间的相关性；
接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息；
从所述响应消息中提取出所述传输模式切换指示；如果所述传输模式切换指示对应第一传输模式，则切换至低相关性的天线组合发射信号；如果所述传输模式切换指示对应第二传输模式，则切换至高相关性的天线组合发射信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息前，还包括：
向基站上报参考信号，所述参考信号被所述基站用于确定传输模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述低相关性的天线组合中的各天线与所述高相关性的天线组合中的各天线均不同。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述低相关性的天线组合与所述高相关性的天线组合共享至少一个天线。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：
所述低相关性的天线组合中的各天线采用正交极化。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：
所述高相关性的天线组合中的各天线采用垂直极化。
7.一种实现多天线发射的终端，其特征在于，包括：多根天线、接收单元和切换单元；其中，
所述多根天线至少分为低相关性的天线组合和高相关性的天线组合，所述低相关性的天线组合中的各天线之间的相关性低于高相关性的天线组合中的各天线之间的相关性；
所述接收单元接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息；
所述切换单元用于从所述接收单元接收到的响应消息中提取出所述传输模式切换指示；如果所述传输模式切换指示对应第一传输模式，则切换至低相关性的天线组合发射信号；如果所述传输模式切换指示对应第二传输模式，则切换至高相关性的天线组合发射信号。
8.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
上报单元，用于在所述接收单元接收基站反馈的携带传输模式切换指示的响应消息前，向基站上报参考信号，所述参考信号被所述基站用于确定传输模式。
9.根据权利要求7或8所述的终端，其特征在于：
所述低相关性的天线组合中的各天线与所述高相关性的天线组合中的各天线均不同。
10.根据权利要求7或8所述的终端，其特征在于：
所述低相关性的天线组合与所述高相关性的天线组合共享至少一个天线。
11.根据权利要求7至10任意一项所述的终端，其特征在于：
所述低相关性的天线组合至少包含两根天线，所述至少两根天线采用正交极化。
12.根据权利要求7至10任意一项所述的终端，其特征在于：
所述高相关性的天线组合至少包含两根天线，所述至少两根天线采用垂直极化。
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