WO2011035698A1 - 一种上行数据处理方法及系统 - Google Patents
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- WO2011035698A1 WO2011035698A1 PCT/CN2010/076980 CN2010076980W WO2011035698A1 WO 2011035698 A1 WO2011035698 A1 WO 2011035698A1 CN 2010076980 W CN2010076980 W CN 2010076980W WO 2011035698 A1 WO2011035698 A1 WO 2011035698A1
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
Definitions
- the invention relates to a method and system for processing uplink data.
- the application is submitted to the Chinese Patent Office on September 27, 2009, and the application number is 200910093689.6.
- the present invention relates to the field of communications, and in particular, to an uplink data processing method and system. Background technique
- MIMO Multiple Input Multiple Output
- SIMO Single Input Multiple Output
- LTE Long Term Evolution
- the existing transmit diversity modes include STBC (Space-Time Block Code) and Space-Frequency Block Code (SFBC). Both use Alamoti coding to obtain coding gain.
- the encoding process is shown in Figure 1 and Figure 2. Because the uplink signal transmission has higher peak-to-average ratio requirements, the peak-to-average ratio of the SFBC in Figure 2 is 4 (the unit CM in the figure is the cubic metric (Cubic Metric). )), adopting a different SFBC coding than the traditional method, and satisfying the peak-to-average ratio requirement in the case of small performance loss.
- the embodiment of the invention provides an uplink data processing method and system for improving uplink transmission performance.
- An uplink data processing method includes the following steps:
- the terminal obtains a precoding matrix according to the uplink statistical channel information;
- the uplink statistical channel information is that the terminal performs downlink statistical channel information on the downlink channel information, and obtains the downlink statistical channel information according to the downlink statistical channel information;
- the terminal precodes the data through a precoding matrix
- the terminal transmits the precoded data.
- a terminal device comprising:
- a precoding matrix module configured to obtain a precoding matrix according to the uplink statistical channel information;
- the uplink statistical channel information is obtained by performing statistics on the downlink channel information to obtain downlink statistical channel information, and obtaining the downlink statistical channel information according to the downlink statistical channel information;
- a precoding module configured to precode data through a precoding matrix
- An interface module configured to send pre-coded data.
- the uplink channel information is obtained by using the downlink downlink channel information, and the precoding matrix is obtained according to the uplink channel information, and the uplink data is further precoded to implement uplink closed loop transmit diversity, and the existing transmit diversity mode. It has better performance and is suitable for high speed environments.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a STBC encoding process in the prior art
- FIG. 2 is a schematic diagram of a SFBC encoding process with a low peak-to-average ratio in the prior art
- FIG. 3 is a structural diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a structural diagram of a terminal device according to an embodiment of the present invention
- FIG. 5 is a flowchart of a method for processing uplink data in an embodiment of the present invention
- FIG. 6 is a flowchart of an uplink data processing method when downlink channel information is a downlink channel correlation matrix according to an embodiment of the present invention
- FIG. 7 is a flowchart of an uplink data processing method when downlink channel information is a downlink channel covariance matrix according to an embodiment of the present invention
- FIG. 8 is a schematic diagram of performance comparison in an embodiment of the present invention. detailed description
- the uplink channel information is obtained by using the downlink downlink channel information, and then the precoding matrix is obtained according to the uplink channel information, and the data is precoded by using the precoding matrix, thereby implementing closed loop transmit diversity, and the existing open loop Compared to sending diversity, there is better transmission performance.
- the communication system in this embodiment includes a terminal 301 and a base station 302.
- the base station 302 can be an evolved base station (eNB) or the like.
- eNB evolved base station
- the terminal 301 is configured to perform downlink channel estimation according to the downlink reference signal, obtain downlink channel information, perform statistics on the downlink channel information, obtain downlink statistical channel information, obtain uplink statistical channel information according to the downlink statistical channel information, and obtain precoding according to the uplink statistical channel information.
- Matrix precoding the data by a precoding matrix; inserting an uplink sounding reference signal into the precoded data and transmitting.
- the base station 302 is configured to detect and obtain uplink channel information by using a sounding reference signal or a demodulation reference signal, and perform CQI (Channel Quality Indicator) estimation according to the uplink channel information.
- CQI Channel Quality Indicator
- SINR Signal to Interference plus Noise Ratio
- the base station 302 calculates a signal to interference and noise ratio (SINR) on each subcarrier according to the uplink channel information, and passes EESM (Expanential Effective SIR Mapping); SIR: Signal Interference Ratio, CQI is calculated; or, the base station selects a codeword from a preset codebook, and obtains equivalent channel information according to the selected codeword and uplink channel information, and calculates each sub-portion according to the equivalent channel information.
- SINR Signal Interference Ratio
- the terminal 301 includes a channel estimation module 401, a statistics module 402, a conversion module 403, a precoding matrix module 404, a precoding module 405, an insertion module 406, and an interface module 407.
- the channel estimation module 401 is configured to perform downlink channel estimation according to the downlink reference signal to obtain downlink channel information. For example, performing downlink channel estimation according to the downlink reference signal, obtaining a downlink channel estimation matrix, and obtaining a downlink channel correlation matrix or a downlink channel covariance matrix according to the downlink channel estimation matrix. That is, the downlink channel information is a downlink channel correlation matrix or a downlink channel covariance matrix.
- the downlink channel information may also be other information, such as a downlink channel estimation matrix, etc., which are not enumerated here.
- the statistics module 402 is configured to perform statistics on the downlink channel information to obtain downlink statistical channel information. Since the downlink channel information is a downlink channel correlation matrix or a downlink channel covariance matrix, the statistics module 402 has multiple specific implementation manners, such as averaging multiple downlink channel correlation matrices in the frequency domain and/or the time domain, and obtaining an average.
- the downlink statistical channel correlation matrix or, averages a plurality of downlink channel covariance matrices in the frequency domain and/or the time domain to obtain an averaged downlink statistical channel covariance matrix.
- Averaging a matrix means: averaging multiple elements at the same location in multiple matrices.
- the converting module 403 is configured to obtain uplink statistical channel information according to downlink statistical channel information.
- the conversion module 403 has various specific implementation manners, for example, in a TDD (Time Division Duplex) and an FDD (Frequency Division Duplex) system, using the symmetry of the channel, the downlink statistical channel information is directly used as Uplink statistical channel information; or, in the FDD system, performing frequency band conversion on the downlink statistical channel information to obtain uplink statistical channel information.
- R u Indicates the uplink statistical channel covariance matrix
- R d represents the downlink statistical channel covariance matrix
- the precoding matrix module 404 is configured to obtain a precoding matrix according to the uplink statistical channel information.
- the precoding matrix module 404 has multiple specific implementation manners. For example, because the uplink channel information is an uplink statistical channel correlation matrix or an uplink statistical channel covariance matrix, the eigenvalue decomposition of the uplink statistical channel correlation matrix is performed to obtain a maximum eigenvalue corresponding.
- the uplink statistical channel estimation matrix may be further obtained, and the precoding matrix module 404 is further configured to perform singular value decomposition on the uplink statistical channel estimation matrix, or according to the uplink statistical channel estimation matrix from the preset A codeword W is selected as a precoding matrix in the codebook CB.
- the transmission performance obtained by performing precoding by the uplink statistical channel correlation matrix or the uplink statistical channel covariance matrix is superior to the transmission performance obtained by performing precoding by the uplink statistical channel estimation matrix.
- the precoding module 405 is used to precode the data through a precoding matrix. This data is obtained by modulation coding. Therefore, the terminal 301 further includes a modulation and coding module 408 for modulating and encoding data according to the CQI fed back by the base station 302.
- the inserting module 406 is configured to insert an uplink sounding reference signal into the precoded data. number.
- the interface module 407 is configured to transmit data including a sounding reference signal.
- the base station 302 includes: a sounding module and an estimation module.
- the detecting module is configured to detect and obtain uplink channel information by detecting the reference signal or demodulating the reference signal.
- the estimation module is configured to perform channel quality indication CQI estimation according to the uplink channel information.
- the estimation module includes: a first estimating unit, configured to perform maximum ratio combining on the uplink channel information, and perform CQI estimation according to the combined uplink channel information; and a second estimating unit, configured to calculate, on the basis of the uplink channel information, each subcarrier Signal to interference and noise ratio SINR, and calculate CQI by exponential effective SINR mapping EESM mapping; third estimating unit, configured to select a codeword from a preset codebook, and obtain according to the selected codeword and uplink channel information, etc.
- the effective channel information, the SINR on each subcarrier is calculated based on the equivalent channel information, and the CQI is calculated by the EESM mapping.
- the above is an introduction to the communication system and the terminal device 301.
- the following describes the processing procedure of the uplink data based on the same inventive concept. Since the principle of the processing of the uplink data is similar to that of the foregoing communication system and the terminal device, the implementation of the method can be referred to the implementation of the communication system and the terminal device, and the details are not described again.
- Step 501 The terminal 301 obtains a precoding matrix according to the uplink statistical channel information, and the uplink statistical channel information is obtained by the terminal to obtain statistics on the downlink channel information.
- the downlink statistical channel information is obtained according to the downlink statistical channel information.
- Step 502 The terminal 301 precodes the data through a precoding matrix.
- Step 503 The terminal 301 sends the pre-coded data.
- the downlink channel information is a downlink channel correlation matrix or a downlink channel covariance matrix, and the other steps are also implemented in multiple manners.
- the implementation process is described in detail below through two embodiments.
- the flow of the uplink data processing method when the downlink channel information is the downlink channel correlation matrix in this embodiment is as follows:
- Step 601 The terminal 301 performs channel estimation by using a downlink reference signal to obtain a downlink channel estimation.
- the downlink reference signal includes a downlink CRS (Common Reference Signal), a downlink DMRS (demodulation reference signal), or a channel state information reference signal (CSI-RS). Wait.
- CRS Common Reference Signal
- DMRS downlink DMRS
- CSI-RS channel state information reference signal
- H' represents the conjugate transpose of H.
- Step 603 The terminal 301 averages multiple downlink channel correlation matrices in the frequency domain and/or the time domain to obtain a statistical downlink statistical channel correlation matrix R rf .
- a statistical downlink statistical channel correlation matrix R rf In the time domain, for example, all downlink channel correlation matrices in 2s are averaged, and 2s is a preset duration parameter value.
- multiple downlink channel correlation matrices are obtained according to multiple downlink reference signals.
- Step 604 The terminal 301 obtains an uplink statistical channel correlation matrix R u according to the downlink statistical channel correlation matrix R rf .
- Step 605 The terminal 301 performs eigenvalue decomposition on the uplink statistical channel correlation matrix Rionat, and further obtains the eigenvector V corresponding to the maximum eigenvalue, and determines that the eigenvector V is a precoding matrix.
- Step 606 The terminal 301 modulates and encodes the data according to the CQI fed back by the base station, and inserts a demodulation reference signal into the modulated encoded data. This step is an independent operation with respect to steps 601-605, and there is no strict execution order.
- Step 607 The terminal 301 pre-codes the data inserted into the demodulation reference signal according to the precoding matrix, and inserts an uplink sounding reference signal into the pre-coded data. In this step, instead of inserting an uplink sounding reference signal after each precoding, it may be selected according to actual needs.
- Step 608 The base station 302 estimates the uplink equivalent channel by demodulating the reference signal, and detects the uplink data on the uplink equivalent channel. Since the precoding matrix determined according to the uplink statistical channel information is pre-coded in this embodiment, the base station 302 does not need to pre-decode the uplink data.
- SI R signal to interference and noise ratio
- ⁇ represents the power of the noise
- the EESM map is used to calculate the CQI.
- the flow of the uplink data processing method when the downlink channel information is the downlink channel covariance matrix in this embodiment is as follows:
- Step 701 The terminal 301 performs channel estimation by using a downlink reference signal to obtain a downlink channel estimation matrix H.
- the downlink reference signal includes a downlink CRS, a downlink DMRS, or a downlink CSI-RS.
- Step 702 The terminal 301 obtains a downlink channel covariance matrix and a downlink channel correlation matrix according to the downlink channel estimation matrix H.
- Step 703 The terminal 301 averages multiple downlink channel covariance matrices in the frequency domain and/or the time domain to obtain a downlink downlink statistical channel covariance matrix R d .
- a downlink downlink statistical channel covariance matrix R d In the time domain, for example, all downlink channel covariance matrices in 2s are averaged, and 2s is a preset duration parameter value.
- multiple downlink channel covariance matrices are obtained according to multiple downlink reference signals.
- Step 704 The terminal 301 obtains an uplink statistical channel covariance matrix R administrat according to the downlink statistical channel covariance matrix R rf .
- Step 705 The terminal 301 selects a codeword W from the preset codebook CB as a precoding matrix according to the uplink statistical channel covariance matrix R.
- Step 706 The terminal 301 modulates and encodes the data according to the CQI fed back by the base station, and inserts the demodulation reference signal into the modulated encoded data. This step is an independent operation with respect to steps 701-705, without strict execution order.
- Step 707 The terminal 301 pre-codes the data after inserting the demodulation reference signal according to the precoding matrix, and inserts an uplink sounding reference signal into the pre-coded data.
- Step 708 The base station 302 estimates an uplink equivalent channel by demodulating the reference signal, and detects uplink data on the uplink equivalent channel.
- Step 709 The base station 302 detects the uplink channel matrix H ie by demodulating the reference signal, and performs CQI estimation according to the uplink channel matrix. For example, the base station 302 selects a codeword W from the codebook CB, and finds an equivalent channel matrix according to the codeword W and the uplink channel matrix, and then calculates an SINR on each subcarrier according to the equivalent channel matrix H e *W, and then utilizes The EESM map calculates the CQI. The base station 302 and the terminal 301 select the same codeword W according to their own selection rules.
- the software for implementing the embodiments of the present invention can be stored in a storage medium such as a floppy disk, a hard disk, an optical disk, and a flash memory.
- the uplink channel information is obtained by using the downlink channel information, and the precoding matrix is obtained according to the uplink channel information, and the uplink data is further precoded to implement the uplink closed loop transmit diversity, which may be compared with the existing transmit diversity mode.
- the speed is 30km/h, and the performance comparison of several transmission diversity modes can be seen.
- the two precoding methods in the embodiments of the present invention are based on the codebook.
- the precoding and non-codebook based precoding ie precoding based on eigenvalue decomposition
- multiple implementation manners are provided, which are suitable for the application of the TDD and the FDD system.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
一种上行数据处理方法及系统 本申请要求在 2009年 09月 27日提交中国专利局、 申请号为 200910093689.6、发明名称为
"一种上行数据处理方法及系统"的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请 中。 技术领域
本发明涉及通信领域， 特别是涉及上行数据处理方法及系统。 背景技术
MIMO ( Multiple Input Multiple Output, 多输入多输出 )技术在发射端和 接收端都采用多根天线进行发送接收， 从而大大提高系统的传输性能和容量。 在上行传输中， 为了达到更高的峰值速率， 原有的 UE ( User Equipment, 用 户设备 )单天线传输 (即 SIMO ( Single Input Multiple Output, 单入多出））已 经不能满足未来通信发展的要求。 因此， 将来很有可能由上行 SIMO发展到 上行 MIMO技术， 这也是 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进） 系统向升 级的长期演进（ Advanced-LTE ) 系统迈进的重要一步。
在 MIMO 系统中， 现有的发送分集模式包括 STBC ( Space-Time Block Code, 空时块码）和空频分组编码 SFBC ( Space-Frequency Block Code, 空频 块码）。 两者都利用了 Alamoti编码获得编码增益。 其编码过程如图 1和图 2 所示， 由于上行信号发送对峰均比要求较高， 因此图 2中 SFBC为了降 4 送天线的峰均比（图中的单位 CM为立方量度 ( Cubic Metric ) )， 采用了一种 与传统方式不同的 SFBC编码， 在性能损失很小的情况下满足了上行的峰均 比要求。
但是， 现有的 STBC编码在有奇数个数据符号时不能成对进行编码， 需 要对多余的符号进行特别处理， 在增加复杂度的同时也牺牲了性能。 传统的 SFBC编码会造成较高的峰均比， 增加了终端的射频复杂度并影响性能。低峰 均比的 SFBC编码虽然保证了峰均比， 但由于配对编码的符号的频域相关性 较低， 导致性能会有一定恶化， 特别是频率选择性强的信道损失较大。 同时，
这几种发送分集方式在高速传输中性能较差， 不能满足要求。 发明内容
本发明实施例提供一种上行数据处理方法及系统， 用于提高上行传输性 能。
一种上行数据处理方法， 包括以下步骤：
终端根据上行统计信道信息获得预编码矩阵； 所述上行统计信道信息是 终端对下行信道信息进行统计得到下行统计信道信息， 并 4艮据下行统计信道 信息获得的；
终端通过预编码矩阵对数据进行预编码；
终端发送预编码后的数据。
一种终端设备， 包括：
预编码矩阵模块， 用于根据上行统计信道信息获得预编码矩阵； 所述上 行统计信道信息是对下行信道信息进行统计得到下行统计信道信息， 并根据 下行统计信道信息获得的；
预编码模块， 用于通过预编码矩阵对数据进行预编码；
接口模块， 用于发送预编码后的数据。
本发明实施例通过统计后的下行统计信道信息获得上行信道信息， 并根 据上行信道信息获得预编码矩阵， 进一步对上行数据进行预编码， 实现了上 行的闭环发送分集， 与现有的发送分集方式相比可以有更好的性能， 并适用 于高速环境。 附图说明
图 1为现有技术中 STBC编码过程的示意图；
图 2为现有技术中低峰均比的 SFBC编码过程的示意图；
图 3为本发明实施例中通信系统的结构图；
图 4为本发明实施例中终端设备的结构图；
图 5为本发明实施例中上行数据处理的主要方法流程图；
图 6为本发明实施例中下行信道信息为下行信道相关矩阵时上行数据处 理方法的流程图；
图 7为本发明实施例中下行信道信息为下行信道协方差矩阵时上行数据 处理方法的流程图；
图 8为本发明实施例中性能对比的示意图。 具体实施方式
本发明实施例通过统计后的下行统计信道信息获得上行信道信息， 再根 据上行信道信息获得预编码矩阵， 利用预编码矩阵对数据进行预编码， 从而 实现了闭环发送分集， 与现有的开环发送分集相比， 有更好的传输性能。
参见图 3, 本实施例中的通信系统包括终端 301和基站 302。 基站 302可 以是演进基站（eNB )等。
终端 301用于根据下行参考信号进行下行信道估计， 获得下行信道信息； 对下行信道信息进行统计， 得到下行统计信道信息； 根据下行统计信道信息 获得上行统计信道信息； 根据上行统计信道信息获得预编码矩阵； 通过预编 码矩阵对数据进行预编码； 在预编码后的数据中插入上行探测参考信号， 并 发送。
基站 302用于通过探测（ Sounding )参考信号或解调参考信号探测并得到 上行信道信息， 并根据上行信道信息进行 CQI ( Channel Quality Indicator, 信 道质量指示）估计。 进行 CQI估计有多种具体实现方式， 如基站 302对上行 信道信息进行最大比合并， 并根据合并后的上行信道信息计算每个子载波上 的 SINR ( Signal to Interference plus Noise Ratio, 信号与干扰和噪声比）， 以及 通过指数有效 SINR映射（EESM )映射计算 CQI; 最大比合并是指： 将频域 和 /或时域上的多个上行信道信息分别乘以预设的权重后相加；或者，基站 302 根据上行信道信息计算每个子载波上的信号与干扰和噪声比（ SINR ), 并通过 EESM ( Exponential Effective SIR Mapping,指数有效信噪比映射； SIR: Signal
Interference Ratio, 信躁比）映射计算 CQI; 或者， 基站从预设的码本中选择 一个码字， 并根据选择的码字和上行信道信息获得等效信道信息， 根据等效 信道信息计算每个子载波上的 SINR, 以及通过 EESM映射计算 CQI。 基站 302还用于通过解调参考信号来估计出上行等效信道，并对上行等效信道上的 数据进行检测。
其中， 参见图 4所示， 终端 301包括信道估计模块 401、 统计模块 402、 转换模块 403、 预编码矩阵模块 404、 预编码模块 405、 插入模块 406和接口 模块 407。
信道估计模块 401 用于根据下行参考信号进行下行信道估计， 获得下行 信道信息。 如根据下行参考信号进行下行信道估计， 得到下行信道估计矩阵， 并根据下行信道估计矩阵得到下行信道相关矩阵或下行信道协方差矩阵。 即 下行信道信息为下行信道相关矩阵或下行信道协方差矩阵。 下行信道信息也 可以是其它信息， 如为下行信道估计矩阵等， 此处不一一列举。
统计模块 402用于对下行信道信息进行统计， 得到下行统计信道信息。 由于下行信道信息为下行信道相关矩阵或下行信道协方差矩阵， 所以统计模 块 402有多种具体实现方式， 如对频域和 /或时域上的多个下行信道相关矩阵 进行平均， 得到平均后的下行统计信道相关矩阵； 或者， 对频域和 /或时域上 的多个下行信道协方差矩阵进行平均， 得到平均后的下行统计信道协方差矩 阵。 对矩阵进行平均是指： 对多个矩阵中同一位置的多个元素求平均。
转换模块 403 用于根据下行统计信道信息获得上行统计信道信息。 转换 模块 403有多种具体实现方式， 如在 TDD ( Time Division Duplex, 时分双工） 和 FDD ( Frequency Division Duplex, 频分双工）系统中， 利用信道的对称性， 将下行统计信道信息直接作为上行统计信道信息； 或者， 在 FDD系统中， 对 下行统计信道信息进行频带转换， 得到上行统计信道信息。 频带转换过程包 括： 根据公式 R„=T"RdT获得上行统计信道相关矩阵， Ru表示上行统计信道 相关矩阵， Rd表示下行统计信道相关矩阵， T表示频带转换矩阵， T"表示 T
的共轭转置； T ( 0 ) =diag ( 1 ， e o ， … ，
-j2nd^DL ~fvL (N广 l)sin( )
e /θ )， diag表示对角矩阵， j表示虚部， d表示天线间 距， ffl表示下行载波频率， f 表示上行载波频率， fQ表示参考载波频率， 表示发送天线数； 或者， Ru表示上行统计信道协方差矩阵， Rd表示下行统计 信道协方差矩阵。
预编码矩阵模块 404用于根据上行统计信道信息获得预编码矩阵。 预编 码矩阵模块 404有多种具体实现方式， 如由于上行信道信息为上行统计信道 相关矩阵或上行统计信道协方差矩阵， 所以对上行统计信道相关矩阵进行特 征值分解， 得到最大的特征值对应的特征向量， 该特征向量为预编码矩阵； 或者， 对上行统计信道协方差矩阵进行特征值分解， 得到最大的特征值对应 的特征向量， 该特征向量为预编码矩阵； 即特征向量 V=eig ( R„ )， eig表示 特征向量函数。或者如另一种方式：根据上行统计信道信息从预设的 CB( Code Book, 码本）中选择一个码字 W作为预编码矩阵， 其中每个码字都是一个矩 阵。 实施中，选择的码字 W可以使下行的容量最大化， 即 W=argmax(C( )），
WeCB
C表示容量。 如果下行信道信息为下行信道估计矩阵， 可进一步得到上行统 计信道估计矩阵， 则预编码矩阵模块 404还用于对上行统计信道估计矩阵进 行奇异值分解，或者依据上行统计信道估计矩阵从预设的码本 CB中选择一个 码字 W作为预编码矩阵。 本实施例中通过上行统计信道相关矩阵或上行统计 信道协方差矩阵进行预编码所得到的传输性能优于通过上行统计信道估计矩 阵进行预编码所得到的传输性能。
预编码模块 405 用于通过预编码矩阵对数据进行预编码。 该数据是经过 调制编码后得到的数据。 所以终端 301还包括调制编码模块 408, 用于根据基 站 302反馈的 CQI对数据进行调制编码。
插入模块 406用于在预编码后的数据中插入上行探测（ Sounding )参考信
号。
接口模块 407用于发送包括探测参考信号的数据。
基站 302包括： 探测模块和估计模块。
探测模块用于通过探测参考信号或者解调参考信号探测并得到上行信道 信息。
估计模块用于根据上行信道信息进行信道质量指示 CQI估计。 估计模块 包括： 第一估计单元， 用于对上行信道信息进行最大比合并， 并根据合并后 的上行信道信息进行 CQI估计； 第二估计单元， 用于根据上行信道信息计算 每个子栽波上的信号与干扰和噪声比 SINR,并通过指数有效 SINR映射 EESM 映射计算 CQI; 第三估计单元， 用于从预设的码本中选择一个码字， 并根据 选择的码字和上行信道信息获得等效信道信息， 根据等效信道信息计算每个 子载波上的 SINR, 以及通过 EESM映射计算 CQI。
以上是对通信系统和终端设备 301 的介绍， 下面对基于同一发明构思的 上行数据的处理过程进行介绍。 由于上行数据的处理的原理与上述通信系统 和终端设备相似， 因此方法的实施可以参见通信系统和终端设备的实施， 重 复之处不再赘述。
参见图 5， 本实施例中上行数据的主要处理方法的实现流程可以如下： 步骤 501 : 终端 301据上行统计信道信息获得预编码矩阵； 所述上行统计 信道信息是终端对下行信道信息进行统计得到下行统计信道信息， 并根据下 行统计信道信息获得的。
步骤 502: 终端 301通过预编码矩阵对数据进行预编码。
步骤 503: 终端 301发送预编码后的数据。
其中， 下行信道信息为下行信道相关矩阵或下行信道协方差矩阵等， 并 且其它步骤也有多种实现方式， 下面通过两个实施例来详细说明实现过程。
参见图 6，本实施例中下行信道信息为下行信道相关矩阵时上行数据处理 方法的流程如下：
步骤 601: 终端 301通过下行参考信号进行信道估计，得到下行信道估计
矩阵 H。 下行参考信号包括下行 CRS ( Common Reference Signal, 小区公共 参考信号）、 下行 DMRS ( demodulation reference signal, 解调参考信号）或下 行探测参考信号 CSI-RS ( channel state information reference signal, 信道状态 信息参考信号）等。
步骤 602: 终端 301根据下行信道估计矩阵 H得到下行信道相关矩阵， 下行信道相关矩阵 R=H' *H。 H'表示 H的共轭转置。
步骤 603: 终端 301频域和 /或时域内多个下行信道相关矩阵进行平均， 得到统计后的下行统计信道相关矩阵 Rrf。时域内，如对 2s内所有下行信道相 关矩阵进行平均， 2s 为预设的时长参数值。 频域内， 如根据多个下行参考信 号得到多个下行信道相关矩阵。
步骤 604: 终端 301根据下行统计信道相关矩阵 Rrf获得上行统计信道相 关矩阵 Ru。 终端 301可以直接使 R„= Rd， 或者在 FDD系统中对 Rrf进行频 带转换后得到 R„。
步骤 605: 终端 301对上行统计信道相关矩阵 R„进行特征值分解， 并进 一步得到最大特征值对应的特征向量 V， 确定特征向量 V为预编码矩阵。
步骤 606: 终端 301根据基站反馈的 CQI对数据进行调制编码， 并在调 制编码后的数据中插入解调参考信号。此步骤相对于步骤 601-605是独立的操 作， 无严格的执行先后。
步骤 607:终端 301根据预编码矩阵对插入解调参考信号后的数据进行预 编码，并在预编码后的数据中插入上行探测（ Sounding )参考信号。此步骤中， 可以不是每次预编码后都插入上行探测（Sounding )参考信号， 根据实际需要 来选择。
步骤 608: 基站 302通过解调参考信号来估计出上行等效信道， 并对上行 等效信道上的上行数据进行检测。 由于本实施例中是根据上行统计信道信息 确定的预编码矩阵并进行预编码， 所以基站 302不需要对上行数据进行预解 码。
步骤 609: 基站 302通过探测（ Sounding )参考信号探测得到上行信道矩 阵 Hie， 并根据上行信道矩阵进行 CQI估计。 例如， 基站 302根据上行信道 矩阵计算每个子载波上的信号与干扰和噪声比（SI R ), 即
参见图 7，本实施例中下行信道信息为下行信道协方差矩阵时上行数据处 理方法的流程如下：
步骤 701 : 终端 301通过下行参考信号进行信道估计，得到下行信道估计 矩阵 H。 下行参考信号包括下行 CRS、 下行 DMRS或下行 CSI-RS等。
步骤 702: 终端 301根据下行信道估计矩阵 H得到下行信道协方差矩阵， 下行信道相关矩阵。
步骤 703: 终端 301频域和 /或时域内多个下行信道协方差矩阵进行平均， 得到统计后的下行统计信道协方差矩阵 Rd。 时域内，如对 2s内所有下行信道 协方差矩阵进行平均， 2s 为预设的时长参数值。 频域内， 如根据多个下行参 考信号得到多个下行信道协方差矩阵。
步驟 704: 终端 301根据下行统计信道协方差矩阵 Rrf获得上行统计信道 协方差矩阵 R„。 终端 301可以直接使 R„= Rrf， 或者在 FDD系统中对 1^进 行频带转换后得到 R„。 步骤 705: 终端 301根据上行统计信道协方差矩阵 R„从预设的码本 CB 中选择一个码字 W作为预编码矩阵。 实施中，该码字 W可以使上行的容量最 大化 , 即 W= arg max(C(^))， C表示容量。
WeCB
步骤 706: 终端 301根据基站反馈的 CQI对数据进行调制编码， 并在调 制编码后的数据中插入解调参考信号。此步骤相对于步骤 701-705是独立的操 作， 无严格的执行先后。
步骤 707:终端 301根据预编码矩阵对插入解调参考信号后的数据进行预 编码， 并在预编码后的数据中插入上行探测 （Sounding )参考信号。
步骤 708: 基站 302通过解调参考信号估计出上行等效信道， 并对上行等 效信道上的上行数据进行检测。
步骤 709: 基站 302通过解调参考信号探测得到上行信道矩阵 Hie， 并根 据上行信道矩阵进行 CQI估计。例如，基站 302从码本 CB中选择一码字 W, 并根据码字 W和上行信道矩阵 寻到等效信道矩阵 再根据等效信 道矩阵 H e *W计算每个子载波上的 SINR, 然后利用 EESM映射计算 CQI。 基站 302与终端 301根据自身的选择规则会选择相同的码字 W。
用于实现本发明实施例的软件可以存储于软盘、 硬盘、 光盘和闪存等存 储介质。
本发明实施例通过下行信道信息获得上行信道信息， 并根据上行信道信 息获得预编码矩阵， 进一步对上行数据进行预编码， 实现了上行的闭环发送 分集， 与现有的发送分集方式相比可以有更好的性能。 参见图 8所示仿真效 果图， 在 2x2的线阵下， 速度为 30km/h, 几种发送分集方式的性能对比中可 以看出， 本发明实施例中的两种预编码方式， 基于码本的预编码和基于非码 本的预编码（即基于特征值分解的预编码），在性能上均优于 STBC编码、 SFBC 编码和低峰均比的 SFBC编码。 并且， 本发明实施例在根据下行信道信息获 得上行信道信息时， 提供了多种实现方式， 适合 TDD和 FDD系统的应用。
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， 倘若对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
1、 一种上行数据处理方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
终端根据上行统计信道信息获得预编码矩阵； 所述上行统计信道信息是 终端对下行信道信息进行统计得到下行统计信道信息， 并根据下行统计信道 信息获得的；
终端通过预编码矩阵对数据进行预编码；
终端发送预编码后的数据。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 下行信道信息为下行信道相 关矩阵或下行信道协方差矩阵。
3、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 终端对下行信道信息进行统 计得到下行统计信道信息的步骤包括： 终端对频域和 /或时域上的多个下行信 道相关矩阵进行平均， 得到平均后的下行统计信道相关矩阵； 或者
终端对下行信道信息进行统计并得到下行统计信道信息的步骤包括： 终 端对频域和 /或时域上的多个下行信道协方差矩阵进行平均， 得到平均后的下 行统计信道协方差矩阵。
4、 如权利要求 1、 2或 3所述的方法， 其特征在于， 终端根据下行统计 信道信息获得上行统计信道信息的步骤包括： 终端将下行统计信道信息直接 作为上行统计信道信息； 或者
终端根据下行统计信道信息获得上行统计信道信息的步骤包括： 终端对 下行统计信道信息进行频带转换， 得到上行统计信道信息。
5、 如权利要求 1、 2或 3所述的方法， 其特征在于， 终端根据上行统计 信道信息获得预编码矩阵的步骤包括： 终端对上行统计信道相关矩阵进行特 征值分解， 得到最大的特征值对应的特征向量， 该特征向量为预编码矩阵； 或者
终端根据上行统计信道信息获得预编码矩阵的步骤包括： 终端对上行统 计信道协方差矩阵进行特征值分解， 得到最大的特征值对应的特征向量， 该 特征向量为预编码矩阵； 或者
终端根据上行统计信道信息获得预编码矩阵的步骤包括： 终端根据上行 统计信道信息从预设的码本中选择一个码字作为预编码矩阵。
6、 一种终端设备， 其特征在于， 包括：
预编码矩阵模块， 用于根据上行统计信道信息获得预编码矩阵； 所述上 行统计信道信息是对下行信道信息进行统计得到下行统计信道信息， 并根据 下行统计信道信息获得的；
预编码模块， 用于通过预编码矩阵对数据进行预编码；
接口模块， 用于发送预编码后的数据。
7、 如权利要求 6所述的设备， 其特征在于， 预编码矩阵模块进一步用于 对下行信道相关矩阵或下行信道协方差矩阵进行统计得到下行统计信道信 息。
8、 如权利要求 7所述的设备， 其特征在于， 预编码矩阵模块进一步用于 对频域和 /或时域上的多个下行信道相关矩阵进行平均， 得到平均后的下行统 计信道相关矩阵； 或者， 对频域和 /或时域上的多个下行信道协方差矩阵进行 平均， 得到平均后的下行统计信道协方差矩阵。
9、 如权利要求 6、 7或 8所述的设备， 其特征在于， 预编码矩阵模块进 一步用于将下行统计信道信息直接作为上行统计信道信息； 或者， 对下行统 计信道信息进行频带转换， 得到上行统计信道信息。
10、 如权利要求 6、 7或 8所述的设备， 其特征在于， 预编码矩阵模块进 一步用于对上行统计信道相关矩阵进行特征值分解， 得到最大的特征值对应 的特征向量， 将该特征向量作为预编码矩阵； 或者， 对上行统计信道协方差 矩阵进行特征值分解， 得到最大的特征值对应的特征向量， 将该特征向量作 为预编码矩阵； 或者， 根据上行统计信道信息从预设的码本中选择一个码字 作为预编码矩阵。
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