专利名称：一种多天线发射方法及多天线发射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及时分双工(TDD， Time Division Duplex)的长期演进(LTE， Long Term Evolution)无线通信系统，具体涉及该系统中的 一种多天线发射方 法及多天线发射装置。
背景技术：
在LTE无线通信系统中，通常使用线性空域预编码(Precoding)技术来 提高系统的性能。线性空域预编码方法是指当发射端存在多根发射天线时， 可以通过一个线性的预编码操作将多个数据流映射到多根天线上。假设天线数 目为a,数据流个数为L，当数据流数目为1时，即将1个数据流映射到a根 天线上时，这种空域的线性预编码又可以看作是传统的波束赋形方法。其原理 主要在于通过预编码使得发射信号处于信道矩阵的相应正交基上，也就是使得 多个数据流分别在正交的空间子信道中传输，降低数据流间的相互千扰，从而 提高系统性能。
传统的下行波束赋形是指基站(NodeB)侧通常利用阵元间距较小的天线 阵列中不同阵元间的信道强相干特性以及电磁波的干涉原理，自适应的调整各 个阵元的发射信号幅度相位等参数，使得混合发射信号在特定终端方向上形成 同相叠加的强波束，增加特定终端的接收信号功率，同时减少对其他用户的干 扰。例如在现有的TD-SCDMA中所采用的智能天线系统。
预编码方法与传统的波束赋形算法的主要区别在于，传统的波束赋形方法 是根据终端的方向进行赋形，从而提高接收端的接收信号功率，同时达到对其 他接收端的干扰抑制；而预编码矩阵一般不是根据终端的方向进行赋形，而是 根据降低波束间干扰的需求生成，满足在空间传递多个数据流的需求。
频分双工(FDD, Frequency Division Duplex)的LTE系统下行多输入输 出(MIMO， Mutiple-Input Mutiple-O牟t)方案中，用户终端(UE )根据对下行空间信道特性的估计生成预编码向量，并利用上行控制信道反馈给增强型
基站(eNodeB)侧。只是由于考虑到反馈信息量的问题，LTE协议中规定了 2 端口和4端口模式下的反馈权值列表，为降低反馈的信息量，UE侧实际反馈 的是对权值量化后的索引，eNodeB通过根据接收到的波束赋形权值索引在本 地保存的码本中进行映射，确定对应的预编码向量。
在TDDLTE系统中可以沿用FDD模式下的方法，即由UE产生并反馈波 束赋形权值索引。但是，由于TDD系统的上下行之间是按照时间划分的，下 行反馈时延必然会大于FDD系统，所以，如果权值索引是通过UE侧计算权 值量化后再反馈到eNodeB侧，则此过程中的量化误差、反馈所需开销和反馈 所需时延都将对系统的性能带来不利的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多天线发射方法及多天线发射装 置，在不需要UE反馈波束赋形权值索引的情况下，利用TDDLTE无线通信 系统中上、下行信道对称性，通过低复杂度算法实现了下行多天线发射。
为解决上述技术问题，本发明提供方案如下
一种多天线发射方法，应用在时分双工的长期演进系统中，包括以下步骤 A，增强型基站通过本基站的M个天线，接收UE在该UE的连续N个上 行时段内采用该UE的N个天线轮流发射的上行参考信号；
B, 根据上行参考信号的预定值和接收到的上行参考信号，计算所述N个 上行时段各自对应的信道估计，并合并得到与所述M个天线和所述N个天线 对应的信道估计矩阵
C, 根据/Z的秩v确定下行端口的数目丄，并将所述M个天线平均分配到 各个下行端口；
D，从7/中选取与各下行端口所分配的天线有关的元素，构造各下行端口 对应的信道估计矩阵/4，并计算各下行端口内的波束赋形权值w,其中 / = 1，2，..、丄；
E，根据/4和w,，计算下行端口间的预编码一又值矩阵V;
F，将待发射数据映射为v层的待发射数据，利用预编码权值矩阵V对各层待发射数据进行预编码，得到各下行端口的预编码后数据，并利用各下行端 口内的波束赋形权值，分别对各下行端口的预编码后数据进行波束赋形加权，
得到各下行端口对应的加权后数据；
G,将各下行端口对应的加权后数据分天线进行正交频分复用OFDM调 制后发射出去。
上述方法中，所述步骤B中，所述N个上行时段各自对应的信道估计分 别为、/^,…,/^—/Z-hV.Ar。
上述方法中，所述步骤C中，所述根据//的秩v确定下行端口的数目丄 包括如果v-l或2，则Z^v;否则，￡ = 4。
上述方法中，所述步骤C中，进一步根据天线类型和/或天线之间的相关 性，将所述M个天线平均分配到各个下行端口。
上述方法中，所述步骤D中，进一步按照基于信噪比最大的赋形权值算 法，计算所述波束赋形权值w,。
上述方法中，所述步骤E具体包括
根据波束赋形权值w,和各下行端口对应的信道估计矩阵,重新构造所
有端口的信道估计矩阵/Zpr—g ，其中，//Prec。ding =[i4.(m^ i/LK)"…《f(mO";
对H^。—进行奇异值分解，将得到的右奇异矩阵作为到所述下行端口间的 预编码权值矩阵V。
上述方法还包括利用各下行端口内的波束赋形权值，分别对各下行端口 的下行参考信号进行波束赋形加权，得到各下行端口对应的加权后的下行参考 信号；并将各下行端口对应的加权后的下行参考信号分天线进行OFDM调制 后发射出去。
上述方法中，所述步骤D中还包括判断/7的秩v是否等于1:若是，则 利用下行端口内的波束赋形权值对待发射数据进行波束赋形加权，将加权后数 据分天线进行OFDM调制后发射出去，并结束流程；否则，执行步骤E。
一种多天线发射装置，设置在时分双工的长期演进系统中的增强型基站 侧，包括
上行信道估计单元，用于通过所述基站的M个天线，接收UE在该UE 的连续N个上行时段内采用该UE的N个天线轮流发射的上行参考信号，并根据上行参考信号的预定值和接收到的上行参考信号，计算所述N个上行时 段各自对应的信道估计，合并得到与所述M个天线和所述N个天线对应的信 道估计矩阵/f;
端口天线映射单元，用于根据7/的秩v确定下行端口的数目丄，并将所述 M个天线平均分配到各个下行端口 ；
波束赋形计算单元，用于从H中选取与各下行端口所分配的天线有关的 元素，构造各下行端口对应的信道估计矩阵/^，并计算各下行端口内的波束 赋形权值w,，其中/二l,2，…,丄；
预编码矩阵计算单元，用于根据/4和vv计算下行端口间的预编码权值 矩阵V;
分层映射单元，用于将待发射数据映射为v层的待发射数据；
预编码单元，用于利用预编码权值矩阵V对各层待发射数据进行预编码， 得到各下行端口的预编码后数据；
波束赋形单元，用于利用各下行端口内的波束赋形权值，分别对各下行端 口的预编码后数据进行波束赋形加权，得到各下行端口对应的加权后数据；
OFDM调制单元，将各下行端口对应的加权后数据分天线进行OFDM调 制后发射出去。
上述装置中，所述端口天线映射单元，进一步用于在v:l或2,设置下 行端口的数目L-v;在v为其它值时，设置下行端口的数目L = 4。
上述装置中，所述预编码矩阵计算单元，进一步用于根据波束赋形权值w, 和各下行端口对应的信道估计矩阵/4 ，重新构造所有端口的信道估计矩阵
Precothng;对/Z一d呵进行奇异值
分解，将得到的右奇异矩阵作为到所述下行端口间的预编码权值矩阵v。
上述装置中，所述波束赋形单元，还用于利用各下行端口内的波束赋形权 值，分别对各下行端口的下行参考信号进行波束赋形加权，得到各下行端口对
应的加权后下行参考信号；
所述OFDM调制单元，还用于将各下行端口对应的加权后的下行参考信 号分天线进行OFDM调制后发射出去。
从以上所述可以看出，本发明提供的一种多天线发射方法及多天线发射装置，利用TDD系统中上下行信道对称性的特点，在保证系统性能的同时，避 免了利用下行反馈从而降低了系统负载，同时避免了码本映射带来的系统性能 的损失。并且，本发明根据现有UE采用单天线发射的情况，通过UE采用多 天线轮流发射的方式，在保证了上下行信道对称性的同时，不增加UE设备复 杂度。本发明通过在TDDLTE系统中自适应分配天线映射关系，利用预编码 和波束赋形的优点，有效提高下行接收功率，从而提高了系统性能。最后，本 发明在未增加参考信号数目的情况下实现了多天线下行MIMO方案，并且可 根据信道情况自适应的调整端口和天线间的映射关系，同时应用下行端口内波 束赋形和下行端口间预编码方案，非常利于工程实现。
图1为LTETDD的帧结构示意图2为本发明实施例所述实现下行多天线发射的方法的流程图； 图3为本发明实施例中一种下行端口和天线之间的对应关系示意图； 图4为本发明实施例中另 一种下行端口和天线之间的对应关系示意图； 图5为本发明实施例中又一种下行端口和天线之间的对应关系示意图； 图6为本发明实施例中eNodeB侧的多天线发射装置的结构示意图。
具体实施例方式
本发明的核心思想在于利用TDD系统特性，在上、下行信道互易性存 在的情况下，eNodeB侧完全可以利用对上行空间信道特性的估计值自适应配 置天线和端口间的映射关系，直接生成端口间下行预编码权值和端口内的波束 赋形权值，从而能够避免UE侧计算权值量化后再反馈造成的系统时延、开销 损失以及量化误差对性能所带来的影响，并引入波束赋形，从而提高系统的性 能。以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步说明。
首先介绍LTE TDD的帧结构。根据第三代合作伙伴计划(3GPP )TS 36.211 V8丄0协议，TDD LTE系统中的帧结构如图1所示，在这种帧结构中， 一个 10ms的无线帧被分成两个半帧，每个半帧分成IO个长度为0.5ms的时隙(编 码从0到9 ),两个时隙组成一个长度为lms的子帧， 一个半帧中包含5个子帧(编码从0到4)。子帧1包括3个特殊时隙下行导频时隙(DwPTS,Downlink Pilot Time Slot )、保护间P鬲(GP )和上行导频时隙(UpPTS ， Uplink Pilot Time Slot)。在上述帧结构的第一个半帧中，子帧O和DwPTS总是用于下行传输， 子帧2和UpPTS总是用于给上行传输，其它子帧可以根据具体环境配置为上、 下行传输。根据具体环境，上述帧结构的第二个半帧可以与第一个子帧配置相 同，也可以将该第二个半帧的最后3个子帧都配置为用于下行传输。
本文中引入上行时段的概念。所述上行时段是根据3GPP协议定义的用于 上行传输的时间周期，具体的可以是上述帧结构中每一个用于上行传输的子 帧，还可以是上行导频时隙UpPTS。在TDD系统中，UE在分配给自己的用 于上行传输的子帧以及UpPTS的时间段中发射信号。对于UE来说，该UE 的连续N个上行时段是指在这N个上行时段之间不存在其它的用于该UE上 行传输的子帧以及UpPTS。这里，在这连续N个上行时段之间可叙存在用于 下行传输的子帧或DwPTS。
请参照图2,本实施例所述的在TDD LTE无线通信系统中实现下行多天 线发射的方法，具体包括以下步骤
步骤21, UE在该UE的连续N个上行时段内采用该UE的N个天线轮流 发射上行参考信号。考虑到UE的设备复杂度等问题，本实施例的LTE系统中 UE端在每一个上行时段内选择一根天线进行发射，接收时采用所有天线同时 接收。为了能够保证TDD系统中上下行信道的对称性，因此，这里要求UE 在其连续N个上行时段内对其N根发射天线采取轮流发射的方法。
步骤22， LTE系统中的eNodeB通过本eNodeB的M个天线接收UE发射 的参考信号，根据已知参考信号的预定值和接收到的参考信号，计算当前上行 时段对应的信道估计。这里，具体的信道估计算法可以利用现有技术中的各种 已有的信道估计方法进行计算，例如最小平方(LS， Least Square)和最小均 方误差(MMSE， Minimum Mean Square Error)算法等。其中，以LS算法为 例，假设已知参考信号为^,,接收到的参考信号为&,则此时信道估计^可 由公式(1)得到
(1)步骤23，假设当前为第N个上行时段，将当前上行时段之前接收到的连 续(N-l)个上行时段各自对应的信道估计a, …，~—,与当前上行时段的 信道估计~合并得到与所有天线对应的信道估计矩阵// = ^1/ 2...~]7'。这里，所
大小为7VxM。
步骤24,计算得到/f的秩，如下式所示
v = ra/ A:(//) ( 2 )
其中v即为信道估计矩阵Z/的秩，同时也表示发射数据的层数；根据t;的 大小选择下行端口数目丄，有如下计算准则
i， v = i
2， v = 2 ( 3 )
4， e/se
即如果v-l或2，则丄-v;否则，￡ = 4。
将所述M个天线平均分配到各个下行端口 ， 4艮据Z的数目，可以得到每 个下行端口内的天线数目尺=竿。这里，具体将哪个天线配置到同一下行端口，
可以根据天线类型和/或天线之间的相关性进行配置。
例如，以eNodeB侧的天线数目M = 8为例，根据不同的信道秩有如图3 ~ 图5所示的三种天线与端口的具体配置方式。其中，图3中，丄=1，《=8,所 有8个天线都配置到该下行端口 0;图4中，丄=2，《=4,每4个天线配置到一 个下行端口；而图5中，￡=4，《=2，每2个天线配置到一个下行端口。这里， 通常M都配置为4的整数倍。当天线数目M为其他值时可依此类推得到。
步骤25，根据信道估计矩阵// = ^/^入]7,分别得到各个下行端口内所 有天线对应的信道估计值，重新构造成各下行端口对应的矩阵为 //"，/ = 1,2, ,￡，其大小为7Vx《。具体的，从Z/中选取与各下行端口所分配的 天线有关的元素，构造各下行端口对应的信道估计矩阵/4,。根据/4.，计算 得到各个下行端口对应的信道相关矩阵为
分别对￡个信道相关矩阵i ',计算得到各下行端口内所有天线的波束赋形 权值^,/ = 1,2，...,￡,基于信噪比最大的赋形权值计算准则如下<formula>formula see original document page 12</formula>
其中，表示vv,的共轭转置，Rw表示噪声的信道相关矩阵，波束赋形 斥又值w,的大小为《xl;
步骤26,当信道估计矩阵/Z的秩vM时，需要计算下行端口间的预编码
权值矩阵V。根据信道估计矩阵// = ^/^.入『，利用各个下行端口计算得到赋 形权值w,，hl,2，…,Z,分别与各个端口的信道估计值/4，,"l,2，…,Z相乘，重新 构造端口的信道估计矩阵/^。— =[/4(w,f /4,—2)"…/4(mOw]，其大小为
对Z/pree。一按照下式进行奇异值分解，可得
4—=匿" (4) 其中，得到的右奇异矩阵酉阵V即为下行端口间的预编码权值矩阵V， V 的大小为Zxv，然后进入步骤27;
当信道估计矩阵的秩"l时，则利用下行端口内的波束赋形权值对待发射 数据直接进行波束赋形加权，然后，将加权后数据分天线进行OFDM调制后 发射出去，并结束流程。
步骤27,将待发射数据映射为v层的待发射数据，利用预编码权值矩阵V 对各层待发射数据进行预编码，得到各下行端口的预编码后数据，再利用各下 行端口内的波束赋形权值，分别对各下行端口的预编码后数据进行波束赋形加 权，得到各下行端口对应的加权后数据。
例如，假设某时刻物理下行链路共享信道(PDSCH， Physical Downlink Shared Channel)发射数据为《，大小为vxl， v为发射数据层数；其所对应端 口间预编码权值矩阵为R，大小为丄xv,其中^^1,2,.,.，S表示UE带宽内不同 的子载波序号，则预编码后数据为
(7)
A的大小为丄xl,分别对应Z个下行端口的发射数据。然后再分别将每个 下行端口内的数据进行波束赋形加权，得到每个下行端口对应的加权后数据 为
心(8);c;大小为Kxl。其中，w"表示第/个下行端口的子载波s的波束赋形权值， 其大小为尺xl; (，,^表示^,的共轭；&(/)表示第/个下行端口的子载波s上的
数据，其大小是ixi。则x^[x;x，…^]T表示经过预编码和波束赋形加权后各子
载波上所有天线的数据，大小为Mxl。
对于各下行端口的下行参考信号，也是利用各下行端口内的波束赋形权值 进行波束赋形加权，得到加权后的下行参考信号。
步骤28，将加权后数据分天线进行OFDM调制，即针对各个天线分别进
行OFDM调制。其中第w个天线的发射端下行发射数据为
<formula>formula see original document page 13</formula>
最后，对该发射数据进行加循环前缀(CP, Cyclic Prefix)等操作后进行 下行发射。
对于下行参考信号，同样的也是将经波束赋形加权后的下行参考信号分天 线进行OFDM调制后发射出去。具体的可以是，将加权后数据和加权后的下 行参考信号合并为一路信号，然后进行串并转化得到多路并行信号；对该多路
并行信号进行快速傅立叶反变换IFFT和加CP处理后，通过天线发射出去。 从以上所述可以看出，本实施例所述多天线发射方法，同已有FDDLTE
系统中实现下行MIMO的方法相比，本实施例具有如下优点
1 )根据现有UE采用单天线发射的情况，在未增加UE设备复杂度的基
础上通过多天线轮流发射方式保证了上下行信道对称性，利于工程实现；
2) 充分利用了 TDD系统本身的上下行信道对称特性。在保证预编码性能 的同时，避免了利用下行反馈，从而降低了系统反馈负荷，并且避免了码本映 射带来的系统性能的损失。
3) 实现了多天线情况下的下行发射方案。在TDDLTE系统中自适应分配 天线映射关系，利用预编码和波束赋形的优点，有效提高下行接收功率，提高 了系统性能。
4 )本实施例在未增加参考信号数目的情况下实现了多天线下行MIMO方 案，并且可根据信道情况自适应的调整端口和天线间的映射关系，同时应用下 行端口内波束赋形和下行端口间预编码方案，非常利于工程实现。为实现上述多天线发射方法，本实施例还提供了 一种在LTE TDD帧结构 下实现MIMO方案的收发机系统。本实施例所述的收发机系统在UE侧设置 有上行发射单元，用于在该UE的连续N个上行时段内采用该UE的N个天线 轮流发射的参考信号。本实施例所述的收发机系统在增强型基站eNodeB侧设 置有多天线发射装置，如图6所示，该多天线发射装置具体包括
上行信道估计单元，用于通过所述基站的M个天线，接收UE在该UE 的连续N个上行时段内采用该UE的N个天线轮流发射的参考信号，并根据 参考信号的预定值和接收到的参考信号，计算所述N个上行时段各自对应的 信道估计，合并得到与所述M个天线和所述N个天线对应的信道估计矩阵//;
端口天线映射单元，用于根据7/的秩v确定下行端口的数目I,并将所述 M个天线平均分配到各个下行端口 ；
波束赋形计算单元，用于从//中选取与各下行端口所分配的天线有关的 元素，构造各下行端口对应的信道估计矩阵/f^，并计算各下行端口内的波束 赋形权值w,,其中"1，2，…,丄；
预编码矩阵计算单元，用于根据/4和w,，计算下行端口间的预编码权值 矩阵V;
分层映射单元，用于将待发射数据映射为v层的待发射数据；
预编码单元，用于利用预编码权值矩阵V对各层待发射数据进行预编码， 得到各下行端口的预编码后数据；
波束赋形单元，用于利用各下行端口内的波束赋形权值，分别对各下行端 口的预编码后数据进行波束赋形加权，得到各下行端口对应的加权后数据；
OFDM调制单元，将各下行端口对应的加权后数据分天线进行OFDM调 制后发射出去。
这里，所述端口天线映射单元，还可以进一步用于在v= 1或2，设置下 行端口的数目Z^v;在v为其它值时，设置下行端口的数目丄=4。
这里，所述预编码矩阵计算单元，进一步用于根据波束赋形权值w,和各下 行端口对应的信道估计矩阵/4.，还可以重新构造所有端口的信道估计矩阵
^rec。d呵，其中，H—细[《(W,f …/^(WJ"];对^ec。麵进行奇异值
分解，将得到的右奇异矩阵作为到所述下行端口间的预编码权值矩阵v。这里，所述波束赋形单元，还用于利用各下行端口内的波束赋形权值，分 别对各下行端口的下行参考信号进行波束赋形加权，得到各下行端口对应的加
权后下行参考信号；所述OFDM调制单元，还可以进一步用于将加权后的下 行参考信号分天线进行OFDM调制后发射出去。具体的，可以是通过MUX 单元将加权后数据和各下行端口的加权后的下行参考信号相加合并成一路信 号，然后进行串并转化得到多路并行信号；对该多路并行信号进行快速傅立叶 反变换IFFT和加CP处理后，通过天线发射出去。
综上所述，本发明实施例所述多天线发射方法及多天线发射装置，利用 TDD LTE无线通信系统中上下行信道对称性，不采取UE闭环反馈波束赋形 权值索引的情况下实现了多天线发射。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求 范围当中。
权利要求
1.一种多天线发射方法，应用在时分双工的长期演进系统中，其特征在于，包括以下步骤A，增强型基站通过本基站的M个天线，接收UE在该UE的连续N个上行时段内采用该UE的N个天线轮流发射的上行参考信号；B，根据上行参考信号的预定值和各个上行时段接收到的上行参考信号，分别计算所述N个上行时段各自对应的信道估计，并合并得到与所述M个天线和所述N个天线对应的信道估计矩阵H；C，根据H的秩v确定下行端口的数目L，并将所述M个天线平均分配到各个下行端口；D，从H中选取与各下行端口所分配的天线有关的元素，构造各下行端口对应的信道估计矩阵HBFl，并计算各下行端口内的波束赋形权值wl，其中l＝1，2，…，L；E，根据HBFl和wl，计算下行端口间的预编码权值矩阵V；F，将待发射数据映射为v层的待发射数据，利用预编码权值矩阵V对各层待发射数据进行预编码，得到各下行端口的预编码后数据，并利用各下行端口内的波束赋形权值，分别对各下行端口的预编码后数据进行波束赋形加权，得到各下行端口对应的加权后数据；G，将各下行端口对应的加权后数据分天线进行正交频分复用OFDM调制后发射出去。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，在所述N个 上行时段各自对应的信道估计分别为V&,...，/^， 时，所述信道估计矩阵
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中，所述根据// 的秩v确定下行端口的数目丄包括如果v-l或2，则Z-v;否则，丄=4。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中，进一步根据 天线类型和/或天线之间的相关性，将所述M个天线平均分配到各个下行端口 。
5. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，进一步基于信噪比最大的赋形权值算法，计算所述波束赋形权值w,。
6. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述步骤E具体包括 根据波束赋形权值w,和各下行端口对应的信道估计矩阵/4.，重新构造所有下行端口的信道估计矩阵//p_d,ng,其中，对H吣。^进行奇异值分解，将得到的右奇异矩阵作为到所述下行端口间的 预编码权值矩阵V。
7. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 利用各下行端口内的波束赋形权值，分别对各下行端口的下行参考信号进行波束赋形加权，得到各下行端口对应的加权后的下行参考信号；并将各下行 端口对应的加权后的下行参考信号分天线进行OFDM调制后发射出去。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D中还包括判断 //的秩v是否等于l:若是，则利用下行端口内的波束赋形权值对待发射数据 进行波束赋形加权，并将加权后数据分天线进行OFDM调制后发射出去，并 结束流程；否则，执行步骤E。
9. 一种多天线发射装置，设置在时分双工的长期演进系统中的增强型基 站侧，其特征在于，包括上行信道估计单元，用于通过所述基站的M个天线，接收UE在该UE 的连续N个上行时段内采用该UE的N个天线轮流发射的上行参考信号，并 根据上行参考信号的预定值和各上行时段接收到的上行参考信号，分别计算所 述N个上行时段各自对应的信道估计，合并得到与所述M个天线和所述N个 天线对应的信道估计矩阵//;端口天线映射单元，用于根据/Z的秩v确定下行端口的数目Z,并将所述 M个天线平均分配到各个下行端口 ；波束赋形计算单元，用于从//中选取与各下行端口所分配的天线有关的 元素，构造各下行端口对应的信道估计矩阵/4.,并计算各下行端口内的波束 赋形权值w,，其中hl,2,…,丄；预编码矩阵计算单元，用于根据/4和w,，计算下行端口间的预编码权值 矩阵V;分层映射单元，用于将待发射数据映射为v层的待发射数据；得到各下行端口的预编码后数据；波束赋形单元，用于利用各下行端口内的波束赋形权值，分别对各下行端口的预编码后数据进行波束赋形加权，得到各下行端口对应的加权后数据；OFDM调制单元，将各下ff端口对应的加一又后凄t据分天线进行OFDM调 制后发射出去。
10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述端口天线映射单元，进一步用于在v-l或2，设置下行端口的数目丄 =v;在v为其它值时，设置下行端口的数目丄=4。
11. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述预编码矩阵计算单元，进一步用于根据波束赋形权值w,和各下行端口 对应的信道估计矩阵/4 ，重新构造所有端口的信道估计矩阵//PreMdi。g ，其中， ^,一=[《,^)"《,(w2f…《K.f];对/^一进行奇异值分解，将得到的右奇异矩阵作为到所述下行端口间的预编码权值矩阵V。
12. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述波束赋形单元，还用于利用各下行端口内的波束赋形权值，分别对各 下行端口的下行参考信号进行波束赋形加权，得到各下行端口对应的加权后下行参考信号；所述OFDM调制单元，还用于将各下行端口对应的加权后的下行参考信 号分天线进行OFDM调制后发射出去。
全文摘要
本发明提供了一种多天线发射方法及多天线发射装置。所述方法包括通过增强型基站的M个天线，接收UE在该UE的连续N个上行时段内采用该UE的N个天线轮流发射的上行参考信号；计算所述N个上行时段各自对应的信道估计，并合并得到与所述M个天线和所述N个天线对应的信道估计矩阵H；确定下行端口与天线的对应关系，并根据下行端口间的预编码权值矩阵和下行端口内的波束赋形权值，对待发射各层数据进行处理后，分天线进行OFDM调制后发射出去。本发明所述方法及装置，利用了TDD LTE无线通信系统中上、下行信道对称性，在不需要UE反馈波束赋形权值索引的情况下，通过低复杂度算法实现了下行多天线发射。
文档编号H04B7/06GK101615937SQ200810115789
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者斌 李 申请人:中兴通讯股份有限公司