WO2011110123A2 - 数据传输方法和装置 - Google Patents

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WO2011110123A2 PCT/CN2011/073178 CN2011073178W WO2011110123A2 WO 2011110123 A2 WO2011110123 A2 WO 2011110123A2 CN 2011073178 W CN2011073178 W CN 2011073178W WO 2011110123 A2 WO2011110123 A2 WO 2011110123A2
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Description

数据传输方法和装置 技术领域
本发明涉及通信技术领域, 尤其涉及一种数据传输方法和装置。
发明背景
BF (Beamforming, 发射波束成形) 加权方法采用了多天线阵, 通过信道信息产生 相应权值并对多个天线的发射信号进行加权,使多个天线的发射信号到达接收端的时候 能够同相叠加, 彼此增强, 就像汇集到一个波束一样, 从而使信噪比提高, 获得多天线 阵列增益和一定的分集增益。 BF加权方法包括: EGT (Equal Gain Transmit, 等增益发 射) 加权方法和 MRT (Maximum Ration Transmit , 最大比发射) 加权方法。
在多天线 MIMO (Multi Input Multi Output , 多输入输出) 系统中, 在两个天线 上分别采用 MIMO A或 MIMO B的发射格式在同一时刻发送数据流。
在实际应用中, 通常采用 MIM0+BF技术来增强双流传输的性能传输数据流。 在发射 端利用信道信息产生相应权值并通过加权来提高接收端的信噪比, 可以提高 MIM0的性 能。
现有技术中的一种采用 MIM0+BF技术来传输数据流的方案主要包括: 发射端的多天 线阵采用垂直极化天线阵, 该天线阵的特点是: 天线之间的信道相关性强。
现有技术中至少存在如下问题:
当采用 MIM0+BF技术来传输数据流时, 在两种发射格式 M頂 0 A和 M頂 0 B中要获得较 好的分集增益和解调性能, 均需要利用天线之间的不相关性。 而在该方法中, 由于天线 之间的信道相关性强, 从而影响 MIM0+BF技术的整体性能。
发明内容 本发明的实施例提供了一种数据传输方法和装置, 以提高采用了多天线阵的 BS (base station, 基站) 向 MS (mobile station, 移动终端)发送数据流的整体性能。 一种数据传输方法, 将 BS的多个天线组成交叉极化天线阵, 所述方法具体包括- 根据所述 BS与 MS之间的信道信息, 计算出所述 BS待发射的数据流的加权矩阵; 根据所述加权矩阵对所述 BS待发射的数据流进行加权处理,将加权处理后的数据流 从所述 BS发送给所述 MS。 一种数据传输装置, 包括- 加权矩阵计算模块, 用于根据 BS与 MS之间的信道信息, 计算出 BS待发射的数据流的 加权矩阵, 其中, 所述 BS的多个天线组成交叉极化天线阵; 加权发送处理模块, 用于根据所述加权矩阵对所述 BS待发射的数据流进行加权处 理, 将加权处理后的数据流从所述 BS发送给所述 MS。 由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出,本发明实施例由于在 BS采用交叉 极化天线阵, 交叉天线间有一定的不相关性, 所以能够提高解调性能; 所以, 本发明实 施例能够使得 BS侧向 MS侧发送数据流的整体性能得到显著提高。
附图简要说明
图 1为本发明实施例一提出的一种基于交叉极化天线阵的 MIM0+BF技术的数据传输 方法的原理示意图;
图 2为本发明实施例一提出的一种基于交叉极化天线阵的 MIM0+BF技术的数据传输 方法的具体处理流程图;
图 3为本发明实施例提供的一种数据传输装置的具体结构图。
实施本发明的方式
下面将参考附图详细说明本发明实施例。 在本发明实施例中,将基站 BS的多个天线组成交叉极化天线阵,根据所述 BS与 MS 之间的信道信息, 计算出所述 BS待发射的数据流的加权矩阵。 然后, 根据所述加权矩 阵对所述 BS待发射的数据流进行加权处理,将加权处理后的数据流从所述 BS发送给所 述 MS。 该实施例提出的一种基于交叉极化天线阵的 MIM0+BF技术的数据传输方法的原理示 意图如图 1所示, 具体处理流程如图 2所示, 包括如下的处理步骤: 步骤 21、 将 BS (base station, 基站) 的 2N个天线进行组合, 分成两组, 组成交 叉极化天线阵。 将 BS的多个(2N)天线进行组合, 组成交叉极化天线阵。 具体操作为: 将 BS的多 个天线按照极化方向分成两组, 每一组内的天线的极化方向是相同的, 两个组之间的天 线的极化方向是互相垂直的, 从而组成交叉极化天线阵。 在实际应用中, 上述 N可以为任意的整数。 比如, 当 N=2, BS有 4根发射天线, MS (mobi le station, 移动终端) 有 2根接收天线时, BS的第一天线到 MS的第一天线之 间的信道响应为/ z„, BS的第二天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾2, BS的第三 天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 /¾3, BS的第四天线到 MS的第一天线之间的信 道响应为? H;
BS的第一天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾, BS的第二天线到 MS的第二 天线之间的信道响应为 ½2 , BS的第三天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ½3 , BS 的第四天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾4。 上述 BS的第一天线、第三个天线为第一组, BS的第二天线、第四个天线为第二组, 第一组内的两个天线的极化方向是相同的, 第二组内的两个天线的极化方向是相同的; 第一组、 第二组之间的天线的极化方向是互相垂直的, BP : 第一组的两个天线和第二组 的两个天线的极化方向是互相垂直的。 上述 8个信道响应可以组成下行的信道响应矩阵:
h =
Figure imgf000005_0001
步骤 22、 基于 BS与 MS之间的信道信息来计算出加权矩阵。
, 上述 A和 为两个数据
Figure imgf000005_0002
基于上述 BS的天线与 MS的天线之间的信道响应等信道信息来计算出上述数据流 ^ 的加权矩阵。
W2l w22
W - w3l w32
Figure imgf000005_0003
上述 为第一个天线上的 A数据流对应的加权值, 上述 >v12为第一个天线上的 数据流对应的加权值, 上述 w21为第二个天线上的 A数据流对应的加权值, 上述 w22为 第二个天线上的 数据流对应的加权值,上述 w31为第三个天线上的 数据流对应的加 权值,上述 W32为第三个天线上的 S2数据流对应的加权值,上述 W41为第四个天线上的 数据流对应的加权值, 上述 ¾为第四个天线上的 数据流对应的加权值。 当在每个天线上只发送上述两个数据流中的一个数据流时, 比如, 第一个天线上只 发送 A数据流, 第一个天线上的 数据流对应的加权值 %为0 , 第二个天线上只发送 数据流, 第二个天线上的 A数据流对应的加权值 w21为 0,第三个天线上只发送 A数 据流,第三个天线上的 数据流对应的加权值 ¾为 0,第四个天线上只发送 数据流, 第四个天线上的 A数据流对应的加权值 w41为 0。 上述加权矩阵可以写成- wn 0
0 w22
w =
w3l 0
0 w42 步骤 23、根据上述加权矩阵对上述数据流进行加权处理,将加权处理后的数据流从 BS发送给 MS。 可以根据上述加权矩阵 对上述数据流 s按照设定的加权模式进行加权处理, 得到 加权处理后的待发射的数据流为 。 采用的加权模式可以为 EGT ( Equal Gain Transmit, 等增益发射)模式, 也可以为 MRT (Maximum Ration Transmit , 最大比发射) 模式。
将所述加权处理后的数据流 逋过对应的 BS的各个天线发射给所述 MS。在 BS的 每根天线上可以发送所述数据流 w s给 MS。
MS上接收到的数据流为: Y = hws + N, 上述 N为信道噪声。 以下实施例提供了多种上述加权矩阵 w的计算方法: 量 ¾的模值; 所述加权矩阵 W的第二个列向量 为所述第一个列向量 >H的正交向量; 所述加权矩阵 W = [ ¾ , W2 ]。 比如, 当 BS有 4根发射天线, MS有 2根接收天线, BS的各个天线到 MS的某一个
天线对应的信道响应列向量为 ^1 = 时, 则上述加权矩阵 W的第一个列向量为:
^13
w, = ^- , 上述 表示向量/ ¾的共轭, 上述 II ¾ II表示向量/ ¾的模。
ll ^i II
上述加权矩阵 W的第二个列向量 ¾为上述第一个列向量的正交向量。 上述
wx -
Figure imgf000007_0002
该方法还可以适用于 BS有 2N (N为整数, N大于 2 )根发射天线, MS接收天线数量 大于 2的情况, 另外, MS接收天线数量为 1也适用。 方法 2 : 当 BS有 4根发射天线, BS的第一天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 , BS的第二天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 hu, BS的第三天线到 MS的第一 天线之间的信道响应为 ¾3, BS的第四天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾4, 所 述第一天线、 第三个天线为第一组, 第二天线、 第四个天线为第二组, 每一组内的两个 天线的极化方向是相同的, 第一组和第二组之间的天线的极化方向是垂直的。 为信道响应的索引, N为信道响应的统
Figure imgf000007_0001
计量总数; r
加权矩阵为 w : 0
1 0
0 1 所述 表示 r 的共轭。 方法 3 : 和方法 2情况类似, 当 BS有 4根发射天线,
Figure imgf000008_0001
为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数,所述/ ^表示 /¾3的共轭,所述/ ¾4*
加权矩阵为 w
Figure imgf000008_0002
所述 表示 η的共轭, 所述 r2*表示 r2 的共轭。 上述方法 2, 3中 MS的接收天线数量通常至少为 2根, 但 MS接收天线数量为 1也 适用, 当通信系统知道 BS的各个天线到 MS的各个天线之间的信道响应矩阵 h (k、时, 则上述加权矩阵 的计算方法如下- 方法 1、 对上述 进行 SVD ( Singular value decomposit ion, 奇异值分解) 分 解, 得到矩阵/ 的两个奇异向量, 将两个奇异向量的共轭作为加权矩阵 ^ 的两个 列向量。 方法 2、 加权矩阵 w(W = /T(^:), 所述/ 表示 ¼W的共轭。 其中 A为信道响应的索引, N为
Figure imgf000009_0001
信道响应的统计量总数, 所述/ ^(^ )表示/ 的共轭转置, 对 R进行特征值分解, 得到
R的最大特征值和次大特征值对应的两个特征向量, 将两个特征向量的共轭作为加权矩 阵 w的两个列向量。 例如: 在一个具体的实施例中, 当 BS有 4根发射天线, MS有 2根接收天线时, BS 的第一天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 ^, BS的第二天线到 MS的第一天线之 间的信道响应为/ ¾2 , BS的第三天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 , BS的第四 天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾4 ; 所述 BS的第一天线、 第三个天线为第一 组, BS的第二天线、 第四个天线为第二组, 每一组内的两个天线的极化方向是相同的, 所述第一组和第二组之间的天线的极化方向是互相垂直的; 所述 BS的第一天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾, BS的第二天线到 MS 的第二天线之间的信道响应为 ½2, 所述 BS的第三天线到 MS的第二天线之间的信道响 应为/ ½3, 所述 BS的第四天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾4 ; 通信系统知道 BS的各个天线到 MS的各个天线之间的信道响应矩阵为
^11 I
)]时,上述加权矩阵 w的计算方法包括
^13 I
^14 I h 24
如下的几种: 方法 1 :
Figure imgf000009_0002
A为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数, 所述 /¾3*表示/ ¾3的共轭, 所述 表示 ¾4的共轭, 所述/ 表示/ ¾的共轭, 所述/ ¾ 表示 4的共轭。 r
加权矩阵为 w : 0
1 0
0 1 所述 表示 r 的共轭 方法 2:
Figure imgf000010_0001
为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数,所述/ ^表示 /¾3的共轭,所述/ ¾4* 表示 ¾4的共轭, 所述 表示 ¾的共轭, 所述 ^表示 ½4的共轭。
Figure imgf000010_0002
加权矩阵 = R
1 0
0 1 所述 表示 的共轭, 所述 r2*表示 r2 的共轭 在 Wimax TDD系统下, 采用本发明实施例的基于交叉极化天线阵的 MQI0+BF技术的数 据传输方法, MIM0发射性能比多天线阵为垂直极化天线阵情况下有大约 15dB的增益。 基于上述数据传输方法, 本发明实施例还提供了一种数据传输装置, 其具体结构如 图 3所示, 包括如下的处理模块: 加权矩阵计算模块 31, 用于根据 BS与 MS之间的信道信息, 计算出 BS待发射的数 据流的加权矩阵, 其中: 所述 BS的多个天线组成交叉极化天线阵; 将 BS的多个(2N)天线进行组合, 组成交叉极化天线阵。 具体操作为: 将 BS的多 个天线按照极化方向分成两组, 每一组内的天线的极化方向是相同的, 两个组之间的天 线的极化方向是互相垂直的, 从而组成交叉极化天线阵。 加权发送处理模块 32, 用于根据所述加权矩阵对所述 BS待发射的数据流进行加权 处理, 将加权处理后的数据流从所述 BS发送给所述 MS。 所述的加权矩阵计算模块 31具体包括: 第一计算模块 311、第二计算模块 312、 第 三计算模块 313和第四计算模块 314中的至少一项; 第一计算模块 311, 用于当 BS的各个天线到 MS的某一根天线之间的信道响应列向 量为 ¾ , 则所述加权矩阵 w的第一个列向量为: Wl =^, 所述向量/ ¾*表示/ ¾的共轭, ll ^i II
所述 II /¾ II表示向量 ¾的模值; 所述加权矩阵 W的第二个列向量 w2为所述第一个列向量 的正交向量; 所述加权矩阵 ν = [Μ¾, ν2 ]。 比如, 当 BS有 4根发射天线, MS有 2根接收天线, BS的各个天线到 MS的某- '水
Figure imgf000011_0001
天线对应的信道响应列向量为 /¾ = 时, 则上述加权矩阵^的第一个列向量为:
上述加权矩阵 ^的第二个列向量 为上述第一个列向量的正交向量。 上述
, 所述加权矩阵 ^ = [¼\, 1^
Figure imgf000011_0002
该方法还可以适用于 BS有 2Ν (Ν为整数, Ν大于 2 )根发射天线的情况。 第二计算模块 312, 用于当 BS有 4根发射天线时, BS的第一天线到 MS的第一天线 之间的信道响应为 Au, BS的第二天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾2, BS的第 三天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 h , BS的第四天线到 MS的第一天线之间的 信道响应为/ ¾4 ; 所述 BS的第一天线、 第三个天线为第一组, BS的第二天线、第四个天 线为第二组, 每一组内的两个天线的极化方向是相同的, 第一组和第二组之间的天线的 极化方向是互相垂直的;
Figure imgf000012_0001
总数, 所述/ ^表示 /^的共轭, 所述/ ¾4*表示 的共轭,
所述加权矩阵 w =
Figure imgf000012_0002
1 0
0 1 所述 表示 r 的共轭;
或者;
Figure imgf000012_0003
A为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数,所述/ ¾3*表示/ ¾3的共轭,所述/ ¾4 表示/ ¾4的共轭,
所述加权矩阵
Figure imgf000012_0004
所述 r表示 的共轭, 所述 r 表示 r2 的共轭;
第三计算模块 313, 用于当 BS的各个天线到 MS的各个天线之间的信道响应矩阵为 h(k) , 所述加权矩阵 W^) = 2 *( :), 所述/ ( 表示 的共轭; 或者; 对所述 进行奇异值分解, 得到矩阵^^)的第一和第二个奇异向量, 将 两个奇异向量的共轭作为加权矩阵 的两个列向量;
R = Y(h(k) - hH (k))
或者; 计算信道协方差矩阵 =ι , 其中 k为信道响应的索引, N为 信道响应的统计量总数, 所述 A^A)表示 的共轭转置, 对 R进行特征值分解, 得到
R的最大特征值和次大特征值对应的两个特征向量, 将两个特征向量的共轭作为加权矩 阵 w的两个列向量; 第四计算模块 314, 用于当 BS有 4根发射天线, MS有 2根接收天线时, BS的第一 天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾u , BS的第二天线到 MS的第一天线之间的信 道响应为/ ¾2 , BS的第三天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾3, BS的第四天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾4 ; 所述 BS第一天线、 第三个天线为第一组, BS第 二天线、 第四个天线为第二组, 每一组内的两个天线的极化方向是相同的, 第一组和第 二组之间的天线的极化方向是相互垂直的;
BS的第一天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾, BS的第二天线到 MS的第二 天线之间的信道响应为/ ½2, BS的第三天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾, BS 的第四天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾4 ; r 3 ( ¾ " + ½1 ( + ½2(*). ^为信道响应 的索引, N为信道响应的统计量总数, 所述/ ^表示 的共轭, 所述 /^表示 的共轭, 所述 表示 的共轭, 所述 h24*表示 h24的共轭,
Figure imgf000013_0001
所述加权矩阵 w= 0 ―
1
0 所述 表示 r 的共轭; 或者,
Figure imgf000014_0001
为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数,所述 表示/ ¾3的共轭,所述/ ¾ 表示 ^的共轭, 所述/ ^表示 /¾的共轭, 所述 ¾4*表示 ½4的共轭,
Figure imgf000014_0002
加权矩阵 = 0
1 0
0 1 所述 ^ '表示 的共轭, 所述 表示 r2 的共轭。 所述的加权发送模块 32包括- 加 模块 321 ; 用于将 BS的待发射的数据经过多输入输出 MIM0编码后得到数 据流 s = , 所述 A和 为两个数据流; 根据所述加权矩阵 w对所述数据流 s进行加
Figure imgf000014_0003
权处理, 得到加权处理后的数据流 w. s ; 发送处理模块 322,用于将所述加权处理后的数据流 "^ ^ ¾过对应的 BS的各个天线 发射给所述 MS。 上述装置具体可以为基站 BS, 或作为一个具体的模块集成在 BS中。 综上所述, 本发明实施例由于在 BS采用交叉极化天线阵, 交叉天线间有一定的不 相关性, 这对于 MIM0解调来说是有利的, 能够提高其解调性能。 又由于交叉极化天线 阵中有同极化天线组, 同极化天线间又有一定的相关性, 这对于 BF来说也是有利的, 能够提髙 BF的阵列增益。 所以, 本发明实施例通过将交叉极化天线阵和 MIM0+BF技术 结合在一起, 使得 MQI0+BF技术下的 MIM0等效信道的条件数变小, 使得采用 MIM0+BF 技术的通信系统的整体性能得到显著提高。 本发明实施例通过基于 BS与 MS之间的信道信息来计算出加权矩阵,加权矩阵的计算 方法灵活, 可以自适应调整, 适应信道变化。 本发明实施例实现了在多天线情况下既可以做波束赋形使得信号同相相加,又可以 使天线相关性变小利于 MIM0解调。 本发明实施例采用交叉极化天线后各个特征向量能 量近似相同, 利于双流传输。
通过以上的实施方式的描述, 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过 硬件实现, 也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解, 本 发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个计算机可 读存储介质(可以是 CD-ROM, U盘, 移动硬盘等) 中, 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, 仅为本发明较佳的具体实施方式, 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, 可轻易想到的变化或替 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该以权利要求的保 护范围为准。

Claims

权利要求
1、 一种数据传输方法, 其特征在于, 将基站 BS的多个天线组成交叉极化天线阵, 所述方法具体包括: 根据所述 BS与移动终端 MS之间的信道信息, 计算出所述 BS待发射的数据流的加 权矩阵; 根据所述加权矩阵对所述 BS待发射的数据流进行加权处理, 将加权处理后的数据 流从所述 BS发送给所述 MS。
2、根据权利要求 1所述的数据传输方法, 其特征在于, 所述的将 BS的多个天线组 成交叉极化天线阵包括- 将 BS的多个天线按照极化方向分成两组, 每一组内的天线的极化方向是相同的, 两个组之间的天线的极化方向是互相垂直的。
3、 根据权利要求 1所述的数据传输方法, 其特征在于, 所述的根据所述 BS与 MS 之间的信道信息, 计算出所述 BS待发射的数据流的加权矩阵, 包括: 所述 BS的各个天线到 MS的某一根天线之间的信道响应列向量为/ ¾ ,则所述加权矩 阵 w的第一个列向量为: = ^,所述向量 ¾*表示/ ¾的共轭,所述 || /¾ ||表示向量 A的 模值; 所述加权矩阵 w的第二个列向量 W2为所述第一个列向量 >H的正交向量; 所述加权矩阵^ = [^, 2]。
4、 根据权利要求 1所述的数据传输方法, 其特征在于, 所述根据所述 BS与 MS之 间的信道信息, 计算出所述 BS待发射的数据流的加权矩阵, 包括- 当 BS有 4根发射天线, BS的第一天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 hu, BS 的第二天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ z12, BS的第三天线到 MS的第一天线之 间的信道响应为 /¾3, BS的第四天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 /¾4, 所述第一 天线、 第三个天线为第一组, 第二天线、 第四个天线为第二组, 每一组内的两个天线的 极化方向是相同的, 第一组和第二组之间的天线的极化方向是互相垂直的; r + /¾2( :)·¾( :)), A为信道响应的索引, N为信道响应的统计 j
Figure imgf000017_0001
总数, 所述/ ^表示 /^的共轭, 所述/ ¾4*表示 的共轭;
所述加权矩阵 w =
Figure imgf000017_0002
1 0
0 1 所述 表示 r 的共轭;
或者; =∑( )· )
Figure imgf000017_0003
为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数,所述/ ¾3*表示/ ¾3的共轭,所述 /¾. 表示 ¾4的共轭;
0 所述加权矩阵 w = 0
1
0 所述 表示 的共轭, 所述 r 表示 r2 的共轭。
5、 根据权利要求 1所述的数据传输方法, 其特征在于, 所述的根据所述 BS与 MS 之间的信道信息, 计算出所述 BS待发射的数据流的加权矩阵, 包括:
当 BS的各个天线到 MS的各个天线之间的信道响应矩阵为 h( "),
贝 IJ: 所述加权矩阵 w( :) = 2 », 所述/ 2 »表示 ¾的共轭; 或者; 对所述 进行奇异值分解, 得到矩阵 的第一和第二个奇异向量, 将 两个奇异向量的共轭作为加权矩阵 W 的两个列向量; 或者; 计算信道协方差矩阵 ? = (/^ ^A:)), 其中 为信道响应的索引, N为 信道响应的统计量总数, 所述 表示 的共轭转置, 对 R进行特征值分解, 得到 R的最大特征值和次大特征值对应的两个特征向量, 将两个特征向量的共轭作为加权矩 阵 w的两个列向量。
6、 根据权利要求 1所述的数据传输方法, 其特征在于, 所述的根据所述 BS与 MS 之间的信道信息, 计算出所述 BS待发射的数据流的加权矩阵, 包括: 当 BS有 4根发射天线, MS有 2根接收天线时, BS的第一天线到 MS的第一天线之 间的信道响应为/ z„, BS的第二天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾2, BS的第三 天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾3, BS的第四天线到 MS的第一天线之间的信 道响应为/ ¾4 ; 所述 BS的第一天线、第三个天线为第一组, BS的第二天线、 第四个天线 为第二组, 每一组内的两个天线的极化方向是相同的, 所述第一组和第二组之间的天线 的极化方向是互相垂直的; 所述 BS的第一天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾, BS的第二天线到 MS 的第二天线之间的信道响应为 ½2, 所述 BS的第三天线到 MS的第二天线之间的信道响 应为 /½3 , 所述 BS的第四天线到 MS的第二天线之间的信道响应为 /¾4; r =^∑( {k)- K, (k) + K2{k)- KA {k) + 2l {k)- h2*3 (k) + h22 (k)-hM* (k)) , k为信道响应 的索引, N为信道响应的统计量总数, 所述/ ^表示 的共轭, 所述/ ^表示 的共轭, 所述 ^表示 ^的共轭, 所述/ ^表示 ^的共轭;
Figure imgf000018_0001
所述加权矩阵 w= 0 ―
1
0 所述 表示 的共轭; 或者, ri =∑( 1 ( ) + 1 · ^3 )
k=\
N
k=\ 为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数,所述 表示/ ¾3的共轭,所述; 表示 ¾4的共轭, 所述/ 表示/ ¾的共轭, 所述 ¾4*表示 ½4的共轭;
Figure imgf000019_0001
加权矩阵 = 0
1 0
0 1 所述 ^ '表示 的共轭, 所述 表示 r2 的共轭。
7、 根据权利要求 1至 6任一项所述的数据传输方法, 其特征在于, 所述的根据所 述加权矩阵对所述 BS待发射的数据流进行加权处理, 将加权处理后的数据流从所述 BS 发送给所述 MS , 包括- 将 BS的待发射的数据经过多输入输出 MIM0编码后得到数据流 S = , 所述 A和
Figure imgf000019_0002
为两个数据流; 根据所述加权矩阵 w对所述数据流 s进行加权处理,得到加权处理后的数据流 w. s; 将所述加权处理后的数据流 w · s逋过对应的 BS的各个天线发射给所述 MS。
8、 一种数据传输装置, 其特征在于, 包括- 加权矩阵计算模块, 用于根据基站 BS与移动终端 MS之间的信道信息, 计算出 BS 待发射的数据流的加权矩阵, 其中: 所述 BS的多个天线组成交叉极化天线阵; 加权发送处理模块, 用于根据所述加权矩阵对所述 BS待发射的数据流进行加权处 理, 将加权处理后的数据流从所述 BS发送给所述 MS。
9、 根据权利要求 8所述的数据传输装置, 其特征在于, 所述的加权矩阵计算模块 包括: 第一计算模块、 第二计算模块、 第三计算模块和第四计算模块中的至少一项; 第一计算模块,用于当 BS的各个天线到 MS的某一根天线之间的信道响应列向量为 h, 则所述加权矩阵 w的第一个列向量为: 所述向量/^表示/ ¾的共轭, 所
Figure imgf000020_0001
述 || ¾||表示向量 的模值; 所述加权矩阵 W的第二个列向量 w2为所述第一个列向量 的正交向量; 所述加权矩阵 W = [Mi,W2]; 第二计算模块,用于当 BS有 4根发射天线时, BS的第一天线到 MS的第一天线之间 的信道响应为;^, BS的第二天线到 MS的第一天线之间的信道响应为/ ¾2, BS的第三天 线到 MS的第一天线之间的信道响应为 /¾3 , BS的第四天线到 MS的第一天线之间的信道 响应为/ ¾4 ; 所述 BS的第一天线、 第三个天线为第一组, BS的第二天线、第四个天线为 第二组, 每一组内的两个天线的极化方向是相同的, 第一组和第二组之间的天线的极化 方向是互相垂直的; r = ( ¾1( :)·¾( :) + ¾2( )· (:)), 为信道响应的索引, N为信道响应的统计量 k=\
总数, 所述/ ^表示 的共轭, 所述/ ^表示 的共轭,
Figure imgf000020_0002
所述加权矩阵 0 ―
1
0 所述 表示 r 的共轭; 或者;
Figure imgf000020_0003
N
2 =∑( 2( 为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数,所述 表示/ ¾3的共轭,所述 /¾. 表示 ¾4的共轭,
^ 0
hi
所述加权矩阵 w = 0
Figure imgf000021_0001
1 0
0 1 所述 表示 η的共轭, 所述 r2*表示 r2 的共轭 ;
第三计算模块,用于当 BS的各个天线到 Ms的各个天线之间的信道响应矩阵为 , 所述加权矩阵 = , 所述 表示 的共轭; 或者; 对所述 进行奇异值分解, 得到矩阵 的第一和第二个奇异向量, 将 两个奇异向量的共轭作为加权矩阵 (^)的两个列向量;
Figure imgf000021_0002
信道响应的统计量总数, 所述 7 ^ )表示 的共轭转置, 对 R进行特征值分解, 得到 R的最大特征值和次大特征值对应的两个特征向量, 将两个特征向量的共轭作为加权矩 阵 w的两个列向量; 第四计算模块, 用于当 BS有 4根发射天线, MS有 2根接收天线时, BS的第一天线 到 MS的第一天线之间的信道响应为/ , BS的第二天线到 MS的第一天线之间的信道响 应为/ ¾2, BS的第三天线到 MS的第一天线之间的信道响应为 ¾3, BS的第四天线到 MS 的第一天线之间的信道响应为 ¾4 ; 所述 BS第一天线、第三个天线为第一组, BS第二天 线、 第四个天线为第二组, 每一组内的两个天线的极化方向是相同的, 第一组和第二组 之间的天线的极化方向是相互垂直的;
BS的第一天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾, BS的第二天线到 MS的第二 天线之间的信道响应为 ½2, BS的第三天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾3, BS 的第四天线到 MS的第二天线之间的信道响应为/ ¾4 ; r 为信道响应
Figure imgf000022_0001
的索引, N为信道响应的统计量总数, 所述/ ^表示 的共轭, 所述/ ^表示 的共轭, 所述 ^表示 的共轭, 所述/ ?1;表示 的共轭,
所述加权矩阵 w =
Figure imgf000022_0002
1 0
0 1 所述 表示 r 的共轭; 或者,
Figure imgf000022_0003
A为信道响应的索引, N为信道响应的统计量总数,所述 表示/ ¾3的共轭,所述/ ¾ 表示 ¾4的共轭, 所述/ 表示/ ¾的共轭, 所述/ ¾4*表示 ¾4的共轭,
0
'ri
加权矩阵 = 0
Figure imgf000022_0004
1 0
0 1 所述 表示 的共轭, 所述 r2*表示 r2 的共轭
10、 根据权利要求 8或 9所述的数据传输装置, 其特征在于, 所述的加权发送模块 包括: 处理模块,用于将 BS的待发射的数据经过多输入输出 MIM0编码后得到数据流 , 所述 A和 为两个数据流; 根据所述加权矩阵 w对所述数据流 s进行加权处
Figure imgf000023_0001
理, 得到加权处理后的数据流 w.s; 发送处理模块, 用于将所述加权处理后的数据流 "^¾过对应的 BS 的各个天线发 射给所述 MS。
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