CN105187100B - Mimo通信方法、终端和基站设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及MIMO通信方法、终端和基站设备。一种使用交替布置在时间轴上的上行链路数据时隙和下行链路数据时隙在具有多个天线的基站和被所述基站覆盖的多个终端中的每个之间执行MIMO通信的MIMO通信方法。所述方法包括：在所述基站中，将从所述多个终端中的每个发送的接收到的信号进行解扩，基于估计信道的值，将从相应的终端发送的发送数据进行解调；将所述上行链路数据时隙中包括的接收到的信号进行解码，估计所述基站的所有天线中的每个和相应的终端之间的当前信道；以及比较所述估计信道的存储值与估计的当前信道的值，并且将所述估计信道的存储值更新成估计的当前信道的值。

Description

MIMO通信方法、终端和基站设备

相关申请的交叉引用

本申请涉及并且要求2014年6月6日提交的美国临时申请序列号62/008898的优先权，该申请的内容在此以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及MIMO(多输入，多输出)通信方法，更特别地，涉及发送和接收导频信号的MIMO通信方法。

背景技术

近年来，随着智能电话的普及使用，移动终端执行的无线通信量爆发性增长。预期未来将在没有人干扰的情况下执行装置之间的通信。从2020年开始，业务量有可能增加1000至10000倍。因此，正在积极研究新的通信系统。也就是说，除了已经在商业上实际使用的LTE和LTE-A之外，实现更高频率利用效率的系统正处于研究中并且预期被提议作为第三代合作伙伴计划(3GPP)的第五代系统。

大规模MIMO是有效技术之一。

如图10中所示，在通信系统中，基站BS具有许多(Nb个)发送天线(Ant#1至Ant#Nb)，并且借助信道h00至h0(N-1)至信道h(Nb-1)0至h(Nb-1)(N-1)同时与多个(N个)终端(多台用户设备：UE#1至UE#N)通信。基站BS中的发送天线的数量(Nb)例如大致是100个，终端的数量例如大致是10个。

用这种结构，可稳定地获得受到通信路径噪声和快速变化衰落影响的频率利用效率，而几乎没有这样的影响。相比于现有技术中的MIMO，通信路径容量显著增加。出于这些原因，大规模MIMO是最有前途的下一代技术。

大规模MIMO系统是在2010年左右的论文中介绍的，并且其实际运用已经被研究。自2013年年中开始，已经积极报道了研究结果。研究结果的详细示例是例如非专利文献1和2。参照这些文献，研究的最重要部分是用导频信号执行的信道估计。例如，当基站的天线的数量是100并且终端(各具有一个天线)的数量是10时，MIMO信道变成10×100矩阵。这种情况与现有技术中的MIMO系统中的情况非常不同。需要更精确的信道估计。

在大规模MIMO数据段中，终端同时执行相互重叠的发送操作。发送的信号被基站BS的许多接收天线接收。对接收到的信号执行自相关，以进行信道对角化。信道对角化允许终端被相互区分开。当信道对角化被不完全执行时，终端之间出现干扰并且通信失败。为了进行精确对角化，需要更精确的信道估计。

当前作为主流的信道估计方法是用从终端发送并且被基站接收的导频执行的。在这种方法中，为了避免从终端发送的导频之间的干扰，假设导频是在时间-频率轴上没有重叠的时隙中发送的。

将参照图9描述这种方法。在本公开中，作为区分上行链路(从终端发送到基站，上行链路：UL)和下行链路(从基站发送到终端，下行链路：DL)的方法，采用时分双工(TDD)。在TDD方法中，上行链路和下行链路在时间轴上交替布置，以便防止上行链路和下行链路使用不同信道的情形并且灵活适应业务量的变化。为了简化附图，图9中示出八个终端。

信号流在上行链路和下行链路中都包括在数据时隙之前的头部。当导频信号到达基站时，因为多径而出现延迟。假设最大延迟时间是Tg，在单个TDD时隙Ts中没有互相干扰的导频的数量是Ts/Tg。参照图9，在单个TDD时隙Ts中包括四个导频。由于在这种状态下不能包括八个终端的所有导频，所以还用下一个TDD时隙执行导频的发送。在某个终端发送导频的同时，其它终端不能执行发送。在图中，这个时期被图示为NA(不可用)。因此，导频时段增加了总体开销，并且降低了频率利用效率和吞吐量。

如果终端不移动，则单个信道估计的结果被保持。然而，当终端移动并且出现信道变化时，不能执行对角化。因此，需要以规则的时间间隔执行信道更新。这个时间间隔被称为相干时间。基站BS一直需要具有较准确的信道信息。因此，期望的是，基站BS在可能的最短时间内执行信道更新。然而，另一方面，对不是正在移动的终端执行信道更新造成开销增加。

此外，许多控制信号在基站BS和用户设备UE之间发送。由于这些控制信号的发送也是用头部执行的，所以当头部被导频和控制信号占用时，开销会增加并且整体吞吐量会下降。

[引用列表]

[非专利文献1]Thomas L.Marzetta，“Noncooperative Cellular Wireless withUnlimited Numbers of Base Station Antennas”，IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESSCOMMUNICATIONS，第9卷，第11期，2010年11月，第3590-3600页

[非专利文献2]Fredrik Rusek、Daniel Persson、Buon Kiong Lau、ErikG.Larsson、Thomas L.Marzetta、Ove Edfors和Fredrik Tufvesson，“Scaling up MIMO”，IEEE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE，2013年1月，第40-60页

在现有技术中的方法的情况下，除了上述开销增加的问题之外，还存在另一个问题。这个问题是，特定基站检测到从相邻小区发送到该基站的小区的导频，这被称为导频污染。

在现有技术中的方法中，对于不同小区，使用相同的导频发送时隙和相同种类的导频信号，以将重复率设置为“1”。这导致频率利用效率增大。当出现导频污染时，也就是说，当基站从另一个小区中的终端接收到导频时，基站误识别该终端，就好像终端在该基站的小区中一样。结果，终端被多个基站访问，出现干扰。

此外，在大规模MIMO中，当多个终端彼此紧邻时，难以针对终端执行信道之间的分离。在这种情况下，即使执行信道相关，也不能实现信号之间的分离并且通信失败。

发明人认识到需要适于大规模MIMO的导频信号通信方法。

发明内容

根据本公开，提供了一种使用交替布置在时间轴上的上行链路数据时隙和下行链路数据时隙在具有多个天线的基站和被所述基站覆盖的多个终端中的每个之间执行MIMO通信的MIMO通信方法。所述MIMO通信方法包括：在所述多个终端中的每个中，将预定头部间隔的用于发送导频信号的导频发送头部设置成所述上行链路数据时隙的头部；使用被分派给所述多个终端并且相互正交的正交码中的对应的一个正交码在所述导频发送头部中扩展所述导频信号，并且发送经扩展的导频信号；使用与所述导频发送头部中使用的正交码不同的数据正交码在所述上行链路数据时隙中扩展所述导频信号，将经扩展的导频信号叠加在发送数据上，并且发送所述发送数据；在所述基站中，使用被分派给终端的正交码，将从所述多个终端中的每个发送的并且包括在所述导频发送头部中的接收到的信号进行解扩，估计所述基站的所有天线中的每个和所述终端之间的信道，并且存储估计信道的值；基于所述估计信道的值，将从所述终端发送的发送数据进行解调；使用分派给所述终端的数据正交码将所述上行链路数据时隙中包括的接收到的信号进行解码，并且估计所述基站的所有天线中的每个和所述终端之间的当前信道；比较所述估计信道的存储值与估计的当前信道的值，并且当所述值之差大于预先设置的值时将所述估计信道的存储值更新成估计的当前信道的值。

由于导频发送头部是以预定头部间隔布置的，所以可防止头部被导频占用，头部负荷减小，可防止总吞吐量减小。

由于使用与导频发送头部中使用的码不同的正交码在上行链路数据时隙中扩展导频信号，导频信号被叠加在发送数据上并且被发送，所以基站可在数据接收时执行信道估计并且可一直获得最新的信道信息。

使用正交码，可分离来自相互紧邻的终端的信号。此外，由于来自其它小区的信号可被分离，所以可解决导频污染。在本公开中，由于可将长时段正交码用于在数据时隙中将导频信号叠加在数据上，所以不会出现码短缺。

附图说明

图1是示出根据本公开的第一实施例的在大规模MIMO中从基站发送/被基站接收的信号流的时隙构造的示图。

图2是示出根据第一实施例的用户设备中发送单元的构造和基站中用于执行接收处理和数据处理的单元的构造的示图。

图3是示出第一实施例的第一变型的示图。

图4是示出第一实施例的第二变型的示图。

图5是示出根据本公开的第二实施例的用户设备中发送单元的构造和基站中用于执行接收处理和数据处理的单元的构造的示图。

图6是示出根据本公开的实施例的特性仿真的结果的曲线图。

图7A和图7B是示出在用叠加在数据上的导频执行信道估计更新之后恢复因多普勒效应而旋转的接收到的信号的星座图的情形的示图。

图8是示出根据本公开的实施例的幅度调整因子Pg的效果的仿真结果的曲线图。

图9是描述出于信道估计目的从终端发送导频的已知方法的示图。

图10是示出示例性大规模MIMO构造的示图。

具体实施方式

以下，将详细描述本公开的第一实施例。

图1是示出根据本公开的实施例的在大规模MIMO中从基站发送/被基站接收的信号流的时隙构造的示图。

在这个实施例中，单个基站覆盖Nv个移动终端(UE#1至UE#Nv)。在下面的描述中，移动终端仅仅被称为终端。预先测量各终端和基站之间的距离，并且按照该距离调整终端处的发送时间，使得从终端发送的信号可在接收点处同步。这种方法用于长期演进(LTE)。在信号流中，通过时分双工(TDD)将上行链路(UL)和下行链路(DL)在时间上分离。UL使用同一频率而DL使用同一频率。

头部被设置成使得它在上行链路和下行链路中的每个之前。存在两种类型的UL头部，第一UL头部和第二UL头部。第一UL头部是专用于导频发送的头部(导频头部)。导频头部并不是所有的UL头部并且以规则间隔散布于流中。第二UL头部是用于其它目的的通用头部。所有DL头部都是通用头部。

在这个实施例中，使用导频信号“1”。导频正交码Pcode#1至Pcode#Nv被分派给多台用户设备。每台用户设备使用被分派的正交码扩展导频信号“1”，并且使用导频头部发送经扩展的导频信号。“扩展”意指用导频信号和正交码执行异或处理。

基站BS同时从所有用户设备接收导频，并且可以通过使用正交码执行解扩来区分这些用户设备。“解扩”意指用接收到的信号和正交码执行异或处理，然后在整个码长上执行加法处理。这个处理等同于矢量的内积。

通过将导频正交码用于从用户设备接收的导频信号，可估计基站BS的所有天线中的每个和该台用户设备之间的信道H0。

随后，每台用户设备使用UL数据时隙发送数据。此时，用与上述用于导频的正交码不同的数据正交码Dcode#1至Dcode#Nv中的一个扩展导频。扩展的结果与幅度调整因子Pg相乘，接着在数据上复用(叠加)。也就是说，这台用户设备将用下面公式(1)获得的数据Tx_data作为用户设备编号jv的数据进行发送。

Tx_data＝data+Pg·Dcode#jv·Pilot (1)

针对每个比特，执行在公式(1)的右侧的第一项和第二项的相加。也就是说，数据正交码Dcode的长度与总数据长度一致。根据公式(1)清楚的是，在用正交码扩展导频信号时，数据仅仅是被叠加。

基站BS接收用下面的公式(2)表示的信号Rx_data。

Rx_data＝H0r·Tx

＝H0r·(data+Pg·Dcode#jv·Pilot) (2)

在这个公式中，H0r代表信道。信道H0r可从得自导频头部的初始信道H0变化而来。

基站使用分配给这台用户设备的数据正交码对接收到的信号Rx_data执行解扩，以便获得与信道相关的接收信号。用下面的公式(3)表示这个处理。

与信道相关的接收信号＝Rx_data(x)Dcode#jv^T＝H0r·(data+Pg·Dcode#jv·Pilot)(x)Dcode#jv^T (3)

在这个公式中，标记T代表转置，并且(x)代表矢量内积运算(解扩)。在公式(3)中，由于数据是随机的并且其自相关低，所以数据和长时段码Dcode的内积基本上为零。因此，当数据正交码Dcode的长度是LN时，公式(3)变成下面的公式。

与信道相关的接收信号＝H0r·Pg·LN·Pilot (4)

根据公式(4)，通过与信道相关的接收信号/(Pg·LN·Pilot)获得信道H0r。

从下面的公式获得经解调的数据。

(Rx_data/H0r)-Σ_jvPg·Dcode#jv (5)

在公式(5)中，第二项(Σ_jvPg·Dcode#jv)是已知的并且其值是预先准备的。

根据下面的公式(6)清楚的是，可通过将公式(5)乘以H0*，获得经解调的数据。为了相关，执行这个乘法。

{(data+Pg·Dcode#jv·Pilot)-Σ_jvPg·Dcode#jv}×H0^* (6)

其中，H0^*的“*”代表复共轭转置。

接下来，将描述操作。

当一台用户设备处于基站的控制下(存在于对应小区中)并且被通电时，则发出注册请求并且执行初始设置。此时，基站向这台用户设备分派两种类型的正交码，导频正交码和数据正交码。

每台用户设备使用被分派的导频正交码在用于导频头部的时隙中扩展导频信号，并且发送经扩展的导频信号。在进行数据发送时，每台用户设备在数据上复用(叠加)数据导频，并且发送数据。

基站首先接收导频头部，并且使用被分派给这台用户设备的导频正交码来估计基站的所有天线中的每个和这台用户设备之间的信道H0。信道H0被存储在基站中。随后，基站从这台用户设备接收叠加有数据导频的数据。

图2是示出用户设备200中发送单元的构造和基站100中用于执行接收处理和数据处理的单元的构造的示图。这个图示出使用正交频分复用(OFDM)系统的情况。

在某台终端200(UE#jv)中，发送数据Data#jv在快速傅立叶逆变换器(IFFT)220中经受快速傅立叶逆变换，并且被转换成时域发送信号(a1、a2、…和aNf)。随后，对从IFFT220输出的获得的时域发送信号(a1、a2、…和aNf)，针对每一位，加上幅度调整因子Pg和使用正交码Dcode#jv扩展的导频(在这个示例中，导频“1”)235的乘积的结果。所得信号经受高频处理，并且借助天线进行发送。省略对诸如增加循环前缀、数模(D/A)转换、高频转换和放大的已知处理操作的描述。

基站100在信道H0r的影响下借助多个天线一次从多台用户设备200接收信号。将省略对射频(RF)单元、正交调制单元和模数转换单元的已知构造的描述。

基站100中的导频头部处理器170接收导频头部，并且使用被分派给对应用户设备的导频正交码对接收到的信号执行解扩，从而将这台用户设备与其它用户设备区分开，并且估计基站的所有天线中的每个和这台用户设备之间的信道H0。信道H0被存储在基站100中的存储单元139中。

如之前描述的，信道H0r指示其可能在导频头部被接收时从信道H0变化而来。随后，数据处理器130针对每台用户设备执行数据解码处理和信道估计处理。在图中，标记“TTL”是总共的简称，并且代表所有用户设备的组合。

在与公式(5)和(6)对应并且在图2中的基站100的框的上部中示出的数据解码处理中，首先，从接收到的信号中减去所有用户设备的数据正交码分量。所有用户设备的数据正交码分量是通过乘以幅度调整因子Pg获得的。

随后，为了将减法的结果和存储在存储单元139中的信道矩阵H0的复共轭转置H0^*相关，使减法结果经受相乘。结果，按照MIMO通信的特性，逐终端地分离接收到的信号。随后，快速傅立叶变换器(FFT)135对获得的信号执行FFT运算，使得可获取(解码)原始发送数据。

在图2中的基站100中的数据处理器130的下部中示出的信道估计处理中，从所有用户设备接收的信号中的每一个被用这些用户设备中的对应的一个用户设备的码Dcode#jv进行解扩。使用上述公式(3)和(4)，估计了信道H0r。随后，比较器137比较获得的信道H0r与存储在存储单元139中的信道H0。当信道H0和信道H0r的估计值之差等于或大于特定值时，存储在存储单元139中的信道H0被更新成信道H0r。导频头部处理器170使用导频头部执行的信道H0的估计可以在进行上述初始设置和重新开始通信时执行。在通信期间，使用叠加在数据时隙上的导频，执行信道估计值的更新。在执行信道估计之后去除信道估计的结果或者不执行用导频头部执行的信道估计。

接下来，将描述主要参数的示例性具体数值。所考虑的大规模MIMO上行链路时隙和大规模MIMO下行链路时隙的时长都是500μs。头部的时长还没有设置。因此，采用LTE时间标准。这样做的原因是，第五代(5G)系统将有可能与第四代(4G)系统兼容。在这种情况下，可采用1时隙＝500μs的TDD-LTE标准。由于发送七个OFDM符号，所以单个OFDM符号的时长变成大致70μs。当针对头部使用这个时长时，每个OFDM箱(bin)(FFT符号)获得大致32ns。因此，在一比特被分派给一个箱的情况下，可准备具有2048个比特的长度的导频正交码。这意味着，可区分2048台用户设备。被考虑的大规模MIMO估计由单个基站覆盖的用户设备的台数是10至20。因此，这个码数值充分大。

由于在单个时隙中包括七个OFDM符号，所以数据正交码的数据长度是2048×7。可使用具有这个长度的正交码。可提出使用正交码的一些方法，并且以下将把这些方法作为第一变型和第二变型进行描述。

在图3中的第一变型中，示出在上行链路数据时隙UL-data中包括七个OFDM符号并且导频只被叠加在一个符号上的示例性情况。其它OFDM符号只用于数据发送。在图3中的示例性情况下，尽管导频被叠加在第一OFDM符号OFDM#1上，但导频可被叠加在另一个符号上。可供选择地，导频可被叠加在多个OFDM符号上。单个时隙的长度是500μs。因此，当可假设在这个时段内没有信道变化时，系统可简化。因此，上行链路数据时隙可被分成多个数据段，并且导频可被叠加在至少一个数据段上。

图4中示出的第二变型与图3中示出的示例性情况的不同之处在于，OFDM频率分量被分成多个块(图中的四个块)，并且导频被叠加在这些块上。同一正交码被分派给这些块。在图4中的示例性情况下，长度为512的正交码被分派给每个块。在假设出现频率衰落的前提下，当存在频率特性时，可以针对每个块执行信道估计。因此，导频可被叠加在由OFDM符号中的频率分量分成的多个块中的每个块上。

在图1中的实施例中，示出时域中的示例性导频叠加处理。当采用OFDM时，可执行频域处理。在这种情况下，由于对每个OFDM子载波获得信道，所以可覆盖更详细的频率特性。

将参照图5描述执行频域处理的第二实施例。这个示例性情况与执行时域处理的图1中示出的示例性情况基本上相同。它们之间的差异在于，在一台用户设备中，在执行快速傅立叶逆变换(IFFT)之前在频域中执行导频的叠加，然后由IFFT 220执行到时域信号的转换。在基站中，首先，FFT 135将接收到的信号转换成频域信号。随后，在频域中，执行减去导频、相关处理、数据解调和信道估计。

图6是示出根据本公开的实施例的特性仿真的结果的曲线图。在这个示例中，用户设备的台数是3，基站的天线数量是100，调制类型是正交移相键控(QPSK)，FFT大小是512。幅度调整因子Pg被设置成1.0，随后将对这个值进行描述。由于在来自用户设备的上行链路发送中不需要高速，所以考虑通常使用QPSK。图6示出用叠加在数据上的导频执行的信道估计的效果。水平轴代表因多普勒效应造成的与用导频头部估计的信道的偏差，垂直轴代表误比特率(BER)随偏差的变化。术语“无校正”指示没有信道更新。当信道误差超过30％时，BER显著增大。这表明大规模MIMO信道对角化是不充分的。在图中，用术语“有校正”代表用叠加在数据上的导频执行更新的情况。尽管有信道误差增加的事实，但是BER仍保持在低恒定值。没有获得无误差结果的原因在于，即使执行了相关处理，也不能完全消除其它各台用户设备的干扰。

图7A和图7B是示出在用叠加在数据上的导频执行信道估计更新之后恢复了因多普勒效应而旋转的接收到的信号的星座图的情形的示图。图7A示出当信道误差是100％时的星座图。参照该图，星座图被旋转。图7B示出当执行更新时的星座图。根据该图清楚的是，星座图被恢复。

图8示出幅度调整因子Pg的效果的仿真结果。在与参照图6描述的条件相同的条件下，执行这个仿真。幅度调整因子Pg用作确定何时将导频与数据分离的指示。当这个因子的值小时，导频值因数据的干扰而变得不精确。当这个因子的值较大时，发送功率增加。参照该图，当Pg>0.3时，获得恒定BER值。由于通过将数据正交码解扩来获得数据中的导频，所以导频与数据正交码的因子相乘。在这个示例中，由于使用长度为512的码，所以导频与512相乘。根据该图清楚的是，在Pg超过特定值之后，数据的干扰显著减少。

本公开还可应用于需要信道估计的除了大规模MIMO通信系统之外的通信系统。例如，在将在CDMA中执行的MIMO中使用的导频信号的情况下，通过对信道估计信号、数据和导频执行码扩展并且复用它们，可获得本公开的效果。

根据本公开的实施例，通过在上行链路中准备用于导频发送的头部和用于其它目的的头部并且以规则间隔布置导频头部，导频发送的负担可减少。此外，通过将数据和导频信号复用，并将导频信号嵌入数据中，基站可在数据接收时执行信道估计并且可一直获得最新的信道信息。

用正交码执行多台用户设备之间的分离。因此，来自相互紧邻的终端的信号可被分离。此外，由于来自其它小区的信号可被分离，所以可解决导频污染。在本公开中，由于可使用长时段正交码，所以不会出现码短缺。

根据本公开，提供以下方法和以下设备。

(1)一种使用交替布置在时间轴上的上行链路数据时隙和下行链路数据时隙在具有多个天线的基站和被所述基站覆盖的多个终端中的每个之间执行MIMO通信的MIMO通信方法，所述方法包括：

在所述多个终端中的每个中，

将预定头部间隔的用于发送导频信号的导频发送头部设置成所述上行链路数据时隙的头部；

使用被分派给所述多个终端并且相互正交的正交码中的对应的一个正交码在所述导频发送头部中扩展所述导频信号，并且发送经扩展的导频信号；

使用与在所述导频发送头部中使用的正交码不同的数据正交码在所述上行链路数据时隙中扩展所述导频信号，将经扩展的导频信号叠加在发送数据上，并且发送所述发送数据；

在所述基站中，

使用被分派给终端的正交码，将从所述多个终端中的每个发送的并且包括在所述导频发送头部中的接收到的信号进行解扩，估计所述基站的所有天线中的每个和所述终端之间的信道，并且存储估计信道的值；

基于所述估计信道的值，将从终端发送的发送数据进行解调；

使用分派给所述终端的数据正交码将在所述上行链路数据时隙中包括的接收到的信号进行解码，并且估计所述基站的所有天线中的每个和所述终端之间的当前信道；

比较所述估计信道的存储值与所估计的当前信道的值，并且当它们之差大于预先设置的值时将所述估计信道的存储值更新成所述估计的当前信道的值。

(2)根据(1)所述的MIMO通信方法，包括：

在所述多个终端中的每个中，

调整导频信号的幅度；

在时间方向或频率方向上将经幅度调整的导频信号相加性地叠加在所述发送数据上；

发送通过叠加获得的信号；

在所述基站中，

接收从所述终端发送的信号；以及

在时间方向或频率方向上从接收到的信号中减去经幅度调整的导频信号，并且使用剩余信号执行用于MIMO通信的解调。

(3)根据(1)所述的MIMO通信方法，其中，所述上行链路数据时隙被分成多个数据段，并且所述导频信号被叠加在所述多个数据段中的至少一个上。

(4)根据(3)所述的MIMO通信方法，其中，所述数据段是正交频分复用(OFDM)符号。

(5)根据(4)所述的MIMO通信方法，其中，所述OFDM符号中的频率分量被分成多个块，并且所述导频信号被叠加在每个块上。

(6)根据(1)所述的MIMO通信方法，

其中，OFDM用于数据通信，

其中，所述多个终端中的每个在执行OFDM的快速傅立叶逆变换(IFFT)之前，在所述上行链路数据时隙中在频域中将所述导频信号叠加到所述发送数据上，并且

其中，所述基站对接收到的信号执行快速傅立叶变换(FFT)，以便将接收到的信号转换成频域信号，并且在频域中执行减法、解调和信道估计。

(7)一种用于执行与具有多个天线的基站设备的MIMO通信的终端，所述终端包括：

发送单元，其被构造成使用上行链路数据时隙向所述基站设备发送数据，

其中，所述发送单元将预定头部间隔的用于发送导频信号的导频发送头部设置成所述上行链路数据时隙的头部；

其中，所述发送单元使用被分派给多个终端并且相互正交的正交码中的对应的一个正交码在所述导频发送头部中扩展所述导频信号，并且发送经扩展的导频信号；并且

其中，所述发送单元使用与在所述导频发送头部中使用的正交码不同的数据正交码在所述上行链路数据时隙中扩展所述导频信号，将经扩展的导频信号叠加在发送数据上，并且发送所述发送数据。

(8)一种基站设备，所述基站设备用于执行与被所述基站设备覆盖的多个终端的MIMO通信，所述基站设备包括：

导频发送头部处理单元，其被构造成使用被分派给终端的正交码，将借助多个天线从所述多个终端中的每个接收的并且包括在导频发送头部中的信号进行解扩，估计所述基站的所有多个天线中的每个和所述终端之间的信道，并且存储估计信道的值；以及

数据处理单元，其被构造成处理从所述多个终端中的每个接收的信号，并且

其中，所述数据处理单元基于所述估计信道的值，将从所述终端发送的发送数据进行解调，

其中，所述数据处理单元使用分派给所述终端的数据正交码将上行链路数据时隙中包括的接收到的信号进行解码，并且估计所述基站的所有多个天线中的每个和所述终端之间的当前信道，

其中，所述数据处理单元比较所述估计信道的存储值与估计的当前信道的值，并且所述值之差大于预先设置的值时将所述估计信道的存储值更新成估计的当前信道的值。

尽管以上已经描述了本公开的优选实施例，但可进行除了上述之外的各种变型和各种变化。也就是说，对于本领域的技术人员而言显然的是，可在考虑到设计或其它因素的情况下作出各种变化、各种组合、其它实施例，只要它们在要求保护的本公开或其等同物的范围内。

[参考符号列表]

100：基站

130：数据处理器

135：FFT

137：比较器

200：用户设备(终端)

220：IFFT

Claims (8)

1.一种使用交替布置在时间轴上的上行链路数据时隙和下行链路数据时隙在具有多个天线的基站和被所述基站覆盖的多个终端中的每个之间执行MIMO通信的MIMO通信方法，所述方法包括：

在所述多个终端中的每个中，

将预定头部间隔的用于发送导频信号的导频发送头部设置成所述上行链路数据时隙的头部；

使用被分派给所述多个终端并且相互正交的正交码中的对应的一个正交码在所述导频发送头部中扩展所述导频信号，并且发送所述导频发送头部中经扩展的导频信号；

使用与所述导频发送头部中使用的正交码不同的数据正交码在所述上行链路数据时隙中扩展所述导频信号，将所述上行链路数据时隙中经扩展的导频信号叠加在发送数据上，并且发送所述发送数据；

在所述基站中，

使用被分派给所述终端中的相应的一个终端的正交码，将从所述多个终端中的每个发送的并且包括在所述导频发送头部中的接收到的信号进行解扩，基于所述导频发送头部中经解扩的信号估计所述基站的所有天线中的每个和相应的终端之间的信道，并且存储估计信道的值；

基于所述估计信道的值，将从相应的终端发送的发送数据进行解调；

使用分派给相应的终端的数据正交码将所述上行链路数据时隙中包括的接收到的信号进行解码，并且基于上行链路数据时隙中经解码的信号估计所述基站的所有天线中的每个和相应的终端之间的当前信道；以及

比较所述估计信道的存储值与估计的当前信道的值，并且当所述值之差大于预先设置的值时将所述估计信道的存储值更新成估计的当前信道的值。

2.根据权利要求1所述的MIMO通信方法，还包括：

在所述多个终端中的每个中，

调整所述导频信号的幅度；

在时间方向或频率方向上将经幅度调整的导频信号相加性地叠加在所述发送数据上；

发送通过叠加获得的信号；在所述基站中，

接收从相应终端发送的信号；以及

在时间方向或频率方向上从接收到的信号中减去经幅度调整的导频信号，并且使用剩余信号执行用于MIMO通信的解调。

3.根据权利要求1所述的MIMO通信方法，其中，所述上行链路数据时隙被分成多个数据段，并且所述导频信号被叠加在所述多个数据段中的至少一个上。

4.根据权利要求3所述的MIMO通信方法，其中，所述数据段是正交频分复用OFDM符号。

5.根据权利要求4所述的MIMO通信方法，其中，所述OFDM符号中的频率分量被分成多个块，并且所述导频信号被叠加在每个块上。

6.根据权利要求1所述的MIMO通信方法，

其中，OFDM用于数据通信，

其中，所述多个终端中的每个在执行OFDM的快速傅立叶逆变换IFFT之前，在所述上行链路数据时隙中在频域中将所述导频信号叠加到所述发送数据上，

其中，所述基站对接收到的信号执行快速傅立叶变换FFT，以便将接收到的信号转换成频域信号，并且在频域中执行减法、解调和信道估计。

7.一种用于执行与具有多个天线的基站设备的MIMO通信的终端，所述终端包括：

发送器，其被构造成

使用上行链路数据时隙向所述基站设备发送数据，将预定头部间隔的用于发送导频信号的导频发送头部设置成所述上行链路数据时隙的头部，

使用被分派给所述多个终端并且相互正交的正交码中的对应的一个正交码在所述导频发送头部中扩展所述导频信号，并且发送所述导频发送头部中经扩展的导频信号；

其中，所述发送器使用与所述导频发送头部中使用的正交码不同的数据正交码在所述上行链路数据时隙中扩展所述导频信号，将所述上行链路数据时隙中经扩展的导频信号叠加在发送数据上，并且发送所述发送数据。

8.一种基站设备，所述基站设备用于执行与被所述基站设备覆盖的多个终端的MIMO通信，所述基站设备包括：

处理电路，其被构造成

使用被分派给所述终端中的相应的一个终端的正交码，将借助多个天线从所述多个终端中的每个接收的并且包括在导频发送头部中的信号进行解扩，

基于所述导频发送头部中经解扩的信号估计所述基站的所有多个天线中的每个和所述相应的终端之间的信道，

存储估计信道的值；

处理从所述多个终端中的每个接收的信号，

基于所述估计信道的值，将从相应的终端发送的发送数据进行解调，

使用分派给相应的终端的数据正交码将上行链路数据时隙中包括的接收到的信号进行解码，并且基于上行链路数据时隙中经解码的信号估计所述基站的所有多个天线中的每个和相应的终端之间的当前信道，

比较所述估计信道的存储值与估计的当前信道的值，并且当所述值之差大于预先设置的值时将所述估计信道的存储值更新成估计的当前信道的值。

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