CN103905101A - Lte系统中下行预编码粒度的确定方法及基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LTE系统中下行预编码粒度的确定方法及基站，其中，该LTE系统中下行预编码粒度的确定方法包括：基站(eNodeB)根据探测参考信号(SoundingRS)接收信道，获得上行信道的统计特性；所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化；以及，所述eNodeB输出下行预编码粒度。本发明充分利用了上行信道信息，有效地使得下行预编码粒度更加符合信道特性，对于提升系统整体性能有一定的帮助。

Description

LTE系统中下行预编码粒度的确定方法及基站

技术领域

本发明涉及预编码技术，尤其涉及一种LTE系统中下行预编码粒度的确定方法及基站。

背景技术

长期演进（Long Term Evolution，LTE）下行采用预编码技术，预编码技术可以分为基于码本的预编码方式和基于非码本的预编码方式，LTE系统同时支持这两种方式。基于码本的预编码方法要求发送端和接收端共享一套码本集合，这样的预编码方案使得反馈信道所需传输的数据较少；基于非码本预编码方案需要在发送端已知当前信道状态信息，所需反馈信道开销较大。

考虑到实际系统和设备的复杂性和可实现性，预编码权值可选择使用单个资源块（RB）为预编码粒度，也可选择一组RB为预编码粒度，该值是由高层半静态配置的。若未知下行信道的状态信息，预编码权值以某个固定预编码粒度下发，会极大影响整体性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种LTE系统中下行预编码粒度的确定方法及基站，以解决在未知下行信道的状态信息的情况下，预编码权值以某个固定预编码粒度下发时，对系统整体性能会产生极大影响的问题。

本发明实施例提供了一种长期演进（LTE）系统中下行预编码粒度的确定方法，该方法包括：

基站（eNodeB）根据探测参考信号（SoundingRS）接收信道，获得上行信道的统计特性；

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化；以及

所述eNodeB输出下行预编码粒度。

优选地，当所述LTE系统为LTE时分双工（TDD）时，所述上行信道的统计特性包括上行信道频选高低、时延扩展、相干时间及相干距离；或者

当所述LTE系统为LTE频分双工（FDD）时，所述上行信道的统计特性包括多径数、时延及波达角（DOA）。

优选地，当所述LTE系统为LTE时分双工（TDD）时，所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化，包括：

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行波束赋形权值粒度；或者

当所述LTE系统为LTE频分双工（FDD）时，所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化，包括：

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行预编码粒度。

优选地，所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行波束赋形权值粒度，包括：

所述eNodeB以频域频选高低为判断准则，以预编码资源块组（PRG）为单位确定下行波束赋形权值粒度；或者

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行预编码粒度，包括：

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，以资源块（RB）为单位确定下行预编码粒度。

优选地，所述eNodeB输出下行预编码粒度之后，所述方法还包括：

所述eNodeB根据预编码矩阵选择算法，结合所述下行预编码粒度，计算得到下行多输入多输出（MIMO）预编码矩阵；以及

所述eNodeB利用所述下行MIMO预编码矩阵和所述下行预编码粒度，进行下行MIMO预编码发射。

本发明实施例还提供了一种基站（eNodeB），应用于长期演进（LTE）系统中，该eNodeB包括：

获得模块，用于根据探测参考信号（SoundingRS）接收信道，获得上行信道的统计特性；

处理模块，用于基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化；以及

输出模块，用于输出下行预编码粒度。

优选地，当所述LTE系统为LTE时分双工（TDD）时，所述上行信道的统计特性包括上行信道频选高低、时延扩展、相干时间及相干距离；或者

当所述LTE系统为LTE频分双工（FDD）时，所述上行信道的统计特性包括多径数、时延及波达角（DOA）。

优选地，当所述LTE系统为LTE时分双工（TDD）时，所述处理模块，具体用于：基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行波束赋形权值粒度；或者

当所述LTE系统为LTE频分双工（FDD）时，所述处理模块，具体用于：基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行预编码粒度。

优选地，所述处理模块，具体用于：以频域频选高低为判断准则，以预编码资源块组（PRG）为单位确定下行波束赋形权值粒度；或者，基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，以资源块（RB）为单位确定下行预编码粒度。

优选地，所述eNodeB还包括：

计算模块，用于根据预编码矩阵选择算法，结合所述输出模块输出的所述下行预编码粒度，计算得到下行多输入多输出（MIMO）预编码矩阵；以及

发射模块，用于利用所述计算模块计算得到的所述下行MIMO预编码矩阵和所述输出模块输出的所述下行预编码粒度，进行下行MIMO预编码发射。

本发明充分利用了上行信道信息，有效的使得下行预编码粒度更加符合信道特性，对于提升系统整体性能有一定的帮助。

附图说明

图1是本发明LTE系统中下行预编码粒度的确定方法实施例的流程图；

图2是本发明LTE TDD系统中下行预编码粒度的确定方法实施例的流程图；

图3是本发明LTE FDD系统中下行预编码粒度的确定方法实施例的流程图；

图4是本发明基站实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，是本发明LTE系统中下行预编码粒度的确定方法实施例的流程图，该方法包括：

步骤101、基站（eNodeB，eNB）根据探测参考信号（SoundingRS，SRS）接收信道，获得上行信道的统计特性；

步骤102、eNodeB基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化；

可以以预编码资源块组（PRG）为单位或RB为单位优化下行预编码粒度；

步骤103、eNodeB输出下行预编码粒度。

另外，在该步骤103之后，还可以包括：

步骤104、eNodeB根据预编码矩阵选择算法，结合所述下行预编码粒度，计算得到下行多输入多输出（MIMO）预编码矩阵；以及

步骤105、eNodeB利用所述下行MIMO预编码矩阵和所述下行预编码粒度，进行下行MIMO预编码发射。

实施例一

以时分双工（TDD）波束赋形（BeamForming）为例对本实施例的技术方案进行描述。LTE TDD时，上下行信道占用相同频率资源，具有信道互易性，如图2所示，该实施例具体包括：

步骤201、在上行SoundingRS接收时刻，eNodeB对上行信道进行信道估计，获得上行信道的信道估计值；

步骤202、基于上行信道的信道估计值，获得其统计特性；

该统计特性包括但不限于：上行信道频选高低、时延扩展、相干时间及相干距离等。

上述参数可由特定方法测量得到。如测量时延扩展，可在得到上行接收信号后，使用离散傅立叶变换（DFT）转换到时域，并搜索到有效径，统计得到功率时延谱（PDP）和有效径位置，并把PDP和有效径的多径时延进行加权平均等处理得到均方根时延扩展。例如，相干距离是两根天线上的信道频响保持强相关的最大空间距离，其用来衡量多径衰落在空间上的选择性衰落，该值可由上行信道估计值得到角度功率谱而计算得到。

步骤203、基于上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行波束赋形（BeamForming，BF）权值粒度；

根据统计特性确定下行BeamForming权值粒度方法包括但不限于：基于频域频选高低，频选较高，则频域方向信道变化剧烈，适合BeamForming权值小粒度，反之适合BeamForming权值大粒度；基于相干距离判断角度扩展大小，角度扩展大，则适合BeamForming权值小粒度，反之适合BeamForming权值大粒度；或综合考虑频域选择性衰落和空间选择性衰落等等。

以频域频选高低为判断准则，描述如下：

频选衡量以均方根时延扩展为参考，设测量得到均方根时延扩展为τ，并设置一个门限τ_thr.若τ≥τ_thr，则认为相干带宽较小，频选过大，则保持1RB或2RB为BeamForming权值粒度，该粒度以eNodeB和UE默认的BeamForming权值粒度来确定；否则，则认为相干带宽较大，频选小，适当提高BeamForming权值粒度(可设置为4RB或8RB)，并通过下行控制信息告知UE侧，UE侧以该预编码粒度来处理接收信号。

步骤204、eNodeB根据下行BeamForming权值选择算法，结合BeamForming权值粒度，进行下行BeamForming权值计算；

该波束赋形矩阵可以是基于码本的预编码矩阵，也可以是基于非码本的预编码矩阵；

步骤205、eNodeB利用计算得到的预编码矩阵和预编码粒度，进行下行MIMO预编码发射。

在下一个SoundingRS接收时刻，重复上述步骤201-205。

实施例二

以频分双工（FDD）TM4为例，对本实施例的技术方案进行详细描述，LTE FDD时，虽然上下行信道频点不同，导致上下行信道不具有互易性，但仍有一些共同的参量，如图3所示，该实施例具体包括：

步骤301、在上行SoundingRS接收时刻，eNodeB对上行信道进行信道估计，获得上行信道的信道估计值；

步骤302、基于上行信道的信道估计值，获得其统计特性；

该统计特性包括但不限于：多径数、时延、波达角（DOA）等等。FDD时，虽然上下行信道不对称，但诸如上述参量在上下行信道中仍是一致的。

步骤303、基于上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行预编码（Precoding）粒度；

当进行预编码矩阵指示（Precoding Matrix Indicator，PMI）上报时，UE包括一个或者多个PMI。一个UE PMI上报代表的RB数可以为或者更小的RB子集，每个PMI代表的RB数是由高层半静态配置。

当进行PMI上报时，根据上行信道统计特性，确定下行Precoding粒度，设为

同时与高层半静态配置的权值粒度参量进行比较，设其为

若

则以高层半静态配置的权值粒度为下行Precoding粒度，下行接收默认端默认也以高层配置的权值粒度进行解Precoding；若

则以根据上行信道统计特性得到的Precoding粒度

作为下行Precoding粒度，并把该权值粒度以一定方式(如下行控制信令)通知下行接收端，用以下行接收端解Precoding。

步骤304、eNodeB根据下行Precoding权值选择算法，结合Precoding权值粒度，进行下行Precoding权值计算；

该Precoding矩阵可以是基于码本的预编码矩阵，也可以是基于非码本的预编码矩阵。

步骤305、eNodeB利用计算得到的预编码矩阵和预编码粒度，进行下行MIMO预编码发射。

在下一个SoundingRS接收时刻，重复上述步骤301-305。

上述LTE系统中下行预编码粒度的确定方法，根据上行SoundingRS获得上行信道的统计特性，并基于该统计特性对下行信道预编码粒度进行优化，即自适应下行预编码粒度。本发明充分利用了上行信道信息，有效的使得下行预编码粒度更加符合信道特性，对于提升系统整体性能有一定的帮助。

如图4所示，是本发明基站实施例的结构示意图，该eNodeB应用于LTE系统中，该eNodeB包括：

获得模块21，用于根据探测参考信号（SoundingRS）接收信道，获得上行信道的统计特性；

处理模块22，用于基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化；以及

输出模块23，用于输出下行预编码粒度。

其中，当所述LTE系统为LTE时分双工（TDD）时，所述上行信道的统计特性包括上行信道频选高低、时延扩展、相干时间及相干距离；所述处理模块，具体用于：基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行波束赋形权值粒度。

当所述LTE系统为LTE频分双工（FDD）时，所述上行信道的统计特性包括多径数、时延及波达角（DOA）；所述处理模块，具体用于：基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行预编码粒度。

另外，所述处理模块，具体用于：以频域频选高低为判断准则，以预编码资源块组（PRG）为单位确定下行波束赋形权值粒度；或者，基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，以资源块（RB）为单位确定下行预编码粒度。

进一步地，所述eNodeB还包括：计算模块24，用于根据预编码矩阵选择算法，结合所述输出模块输出的所述下行预编码粒度，计算得到下行多输入多输出（MIMO）预编码矩阵；以及，发射模块25，用于利用所述计算模块计算得到的所述下行MIMO预编码矩阵和所述输出模块输出的所述下行预编码粒度，进行下行MIMO预编码发射。

上述基站，根据上行SoundingRS获得上行信道的统计特性，并基于该统计特性对下行信道预编码粒度进行优化，即自适应下行预编码粒度，有效地使得下行预编码粒度更加符合信道特性，对于提升系统整体性能有一定的帮助。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种长期演进(LTE)系统中下行预编码粒度的确定方法，其特征在于，该方法包括：

基站(eNodeB)根据探测参考信号(SoundingRS)接收信道，获得上行信道的统计特性；

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化；以及

所述eNodeB输出下行预编码粒度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

当所述LTE系统为LTE时分双工(TDD)时，所述上行信道的统计特性包括上行信道频选高低、时延扩展、相干时间及相干距离；或者

当所述LTE系统为LTE频分双工(FDD)时，所述上行信道的统计特性包括多径数、时延及波达角(DOA)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

当所述LTE系统为LTE时分双工(TDD)时，所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化，包括：

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行波束赋形权值粒度；或者

当所述LTE系统为LTE频分双工(FDD)时，所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化，包括：

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行预编码粒度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行波束赋形权值粒度，包括：

所述eNodeB以频域频选高低为判断准则，以预编码资源块组(PRG)为单位确定下行波束赋形权值粒度；或者

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行预编码粒度，包括：

所述eNodeB基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，以资源块(RB)为单位确定下行预编码粒度。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的方法，其特征在于：

所述eNodeB输出下行预编码粒度之后，所述方法还包括：

所述eNodeB根据预编码矩阵选择算法，结合所述下行预编码粒度，计算得到下行多输入多输出(MIMO)预编码矩阵；以及

所述eNodeB利用所述下行MIMO预编码矩阵和所述下行预编码粒度，进行下行MIMO预编码发射。

6.一种基站(eNodeB)，其特征在于，应用于长期演进(LTE)系统中，该eNodeB包括：

获得模块，用于根据探测参考信号(SoundingRS)接收信道，获得上行信道的统计特性；

处理模块，用于基于所述上行信道的统计特性，进行下行预编码粒度优化；以及

输出模块，用于输出下行预编码粒度。

7.根据权利要求6所述的eNodeB，其特征在于：

当所述LTE系统为LTE时分双工(TDD)时，所述上行信道的统计特性包括上行信道频选高低、时延扩展、相干时间及相干距离；或者

当所述LTE系统为LTE频分双工(FDD)时，所述上行信道的统计特性包括多径数、时延及波达角(DOA)。

8.根据权利要求7所述的eNodeB，其特征在于：

当所述LTE系统为LTE时分双工(TDD)时，所述处理模块，具体用于：基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行波束赋形权值粒度；或者

当所述LTE系统为LTE频分双工(FDD)时，所述处理模块，具体用于：基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，确定下行预编码粒度。

9.根据权利要求8所述的eNodeB，其特征在于：

所述处理模块，具体用于：以频域频选高低为判断准则，以预编码资源块组(PRG)为单位确定下行波束赋形权值粒度；或者，基于所述上行信道的统计特性，判断上行信道质量，以资源块(RB)为单位确定下行预编码粒度。

10.根据权利要求6-9任一权利要求所述的eNodeB，其特征在于，所述eNodeB还包括：

计算模块，用于根据预编码矩阵选择算法，结合所述输出模块输出的所述下行预编码粒度，计算得到下行多输入多输出(MIMO)预编码矩阵；以及

发射模块，用于利用所述计算模块计算得到的所述下行MIMO预编码矩阵和所述输出模块输出的所述下行预编码粒度，进行下行MIMO预编码发射。

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