用于估计在lte系统里的信道时间相关性和mimo模式选择的装置和方法

专利名称：用于估计在lte系统里的信道时间相关性和mimo模式选择的装置和方法
用于估计在LTE系统里的信道时间相关性和MI MO模式选择的装置和方法
技术领域：
本发明涉及通信，特别涉及使用多天线如MIMO (多输入多输出)系统的无线通信网络。
背景技木在MMO通信系统里，多天线使用在例如基站(BS)的发射器和接收器上。通过利用多天线收发器的空间维度(spatial dimension),能够实现通过多天线的信号并行传输，从而提高频谱效率，并获得高速数据传输率，而无需増加传输带宽。通常，MMO通信系统可以被广义地分成两种类型开环系统和闭环系统。对于开 环系统，从用户设备到基站没有信道信息反馈。相反，对于闭环系统，用户设备会提供信道信息反馈给基站，然后基站根据反馈信息来选取传输模式。因此有需要提供这种反馈，但也需要为此作出权衡。例如，有反馈的ー个优点是使得系统能够快速适应变化的信道条件，从而有效地提高系统性能，如増加物理层吞吐量(Physical Layer Throughput)。然而,在信道系数量大、反馈控制信道带宽小、以及反馈控制信道由同一系统里的不同用户共享的情况下，很难有效地将信道信息反馈给基站。这就意味着当完整的信道信息被持续提供到基站时，繁重的负荷将被施加到系统上，从而耗费本来可以分配给其它功能的系统资源。已经作出许多尝试来最小化反馈的信道信息以便减轻重负荷，因此闭环系统可以再分成两种类型有限反馈系统和完整反馈系统(rich feedback system)。有限反馈系统仅发送部分或有限的信道信息。但是，完整反馈系统则发送完整的信道信息如完整的信道状态信息(CSI)。另外ー种尝试去处理提供反馈的权衡是不持续提供反馈，而是在合适的情况下，系统在两种运作模式即开环模式和闭环模式之间进行转换。美国专利申请(公开号US2009/0003475A1)披露了在不同闭环、开环和混合技术之间的适应性。适应性是基于选择以下任何一个基准量的反馈信道信息(类似于完整反馈系统)、减少数量的反馈信道信息(类似于有限反馈系统)、或没有反馈信道信息(类似于开环系统)。然而，现有技术有诸多限制和缺点，其中有些将在以下进行描述，并且，通过将现有系统和本发明的许多方面进行比较，这些现有技术的限制和缺点，对于本领域普通技术人员将会很清晰。
发明概述根据本发明一个实施例，在LTE系统里，仅仅传输有限的反馈信息。特别地，用于下行链路适配的上行链路反馈信息包括预编码矩阵指示(PMI)和秩指示(RI )。本发明的ー个方面是解决以下问题在何种条件下，ー个LTE下行链路发射器应该自行适配到闭环模式，在何种情况下它又不应该自行适配到闭环模式。从而研究特征化信道时间相关性，其估计是基于上行链路传输资源，例如特别是探测參考信号(SRS)，以及信道时间相关性的阈值和准则的确定，以便LTE下行链路发射器能够在开环和闭环模式之间进行切換。本发明根据上行链路的多普勒估计(Doppler estimation)或信道时间相关性计算来控制下行链路模式转换。在强散射的信道条件下，多普勒估计和信道时间相关性是数值相关的。为了有效地进行下行链路模式切換，多普勒/信道时间相关性的估计需要达到一定的精度。信道时间相关性(或多普勒频率)估计的粒度或精度很重要，因为我们需要确保估计值能够有效地使算法在一定量级范围内运作。例如，一个基于对多普勒频率估计和ー些阈值进行比较的MMO模式切換算法，，要求多普勒频率估计必需准确到多普勒频率阈值的程度。对LTE系统，在室内环境里，ー个用于MMO模式选择的常用多普勒频率阈值是5Hz左右。如果使用间隔Ims的參考符号来估计多普勒频率或信道时间相关性，5Hz多普勒对 应ー个0. 9998的信道时间相关性系数(假设是Clarke/Jakes信道模式，由Jtl (2p X 5 X 10_3)=0. 9998计算获得，其中Jtl(X)是第一类的0阶Bessel函数)。其值很接近1，对应为0多普勒频率。因此，在这样ー个低的多普勒频率上，信道时间相关性的差异很小，为了获得更精确的多普勒频率估计，需要ー个信道时间相关性的高粒度的估计器。但是，实际上这种时间相关性估计工作很难成功，因为其中各种失真和噪声能够轻易地影响估计結果。所以，对这种估计工作，Ims间隔的參考应该是不合适的。综合而言，根据高粒度估计要求，本发明主要解决两点，使得时间相关性估计和MIMO模式选择可以适用在实际系统里。首先，提供ー种方法用来确定在闭环和开环模式之间切换的阈值。在本发明的一个实施例里，描述了ー种基于PMI变化概率的阈值确定方法。第二，描述了用于估计多普勒频率到某个粒度某个精度的资源。对于低多普勒频率，需要ー个高粒度的多普勒估计器，因为进行模式切換的阈值是几Hz左右。在本发明的一个实施例里，提出了一种基于探测參考信号(SRS)的多普勒计算方法，用于长期演进技术(LTE)系统。本发明提供一种实用的解决方案，其能够高粒度地估计低多普勒频率，并使用这些信息在闭环模式和开环模式之间进行MIMO模式选择。本发明的ー个方面是高粒度地估计多普勒频率。从而，使得MIMO通信系统能够被实施在使用LTE的室内环境里。通常而言，解调參考信号(DMRS)被用于多普勒估计。但是，由于其ー些结构属性，DMRS的间隔少于1ms，因此不足以高粒度地估计低多普勒。在一个实施例里，本发明建议使用探测參考信号(SRS)进行多普勒估计。通常而言，SRS被用于估计上行链路信道质量指标(CQI)。但是，在本发明里，利用SRS良好的结构属性，其被用来高粒度地估计低多普勒频率。其良好的结构属性包括诸如周期性的时间域配置如5ms或IOms,以及恒定的频率域配置。本发明涉及ー种装置，用于在ー个MIMO通信系统里进行开环模式和闭环模式之间切換。本装置包括一个或多个处理器，其被设置用来选择多个反馈延迟Cl1到dm，其中m是反馈延迟数目，用来获取ー个PMI变化概率；对每个多普勒频率も到fn，确定多个PMI变化概率P1到Pm，其中n是用来获取PMI变化概率的多普勒频率数目；基于ー个期望的PMI变化概率，确定ー个多普勒频率作为ー个多普勒频率阈值；并基于多普勒阈值，控制开环模式和闭环模式之间的切換。此外，每个多普勒频率も到fn可以被选择在5Hz左右。其中n是整数，可以等于或大于100。从ー个PMI參数和另ー个反馈延迟之后的PMI參数，能够确定每个PMI变化概
率P1到P-。处理器还可以被设置以从用户设备接收ー个或多个探测參考信号，并使用探测參考信号来进行信道估计，从而获得ー个基于SRS的信道估计。，处理器也可以被设置从两个连续的基于SRS的信道估计确定ー个时间相关性数值，也可以通过将多普勒频率的阈值映射到ー个信道时间相关性阈值。映射是依照ー个U型多普勒频谱建立，假设是处于强散射的信道环境。通过将估计的信道时间相关性数值和从多普勒频率阈值导出的信道时间相关性阈值进行比较，能够控制开环模式和闭环模式之间的切換。本发明也涉及ー种在MIMO通信系统里开环模式和闭环模式之间切换的方法。本 方法包括选择多个反馈延迟Cl1到dm，其中m是反馈延迟数目，用来获取ー个PMI变化概率；对每个多普勒频率も到fn，计算多个PMI变化概率P1到Pm，其中n是用来获取PMI变化概率的多普勒频率数目；基于ー个期望的PMI变化概率，确定ー个多普勒频率作为ー个多普勒频率阈值；以及基于该多普勒频率阈值，控制开环模式和闭环模式之间的切換。此外，每个多普勒频率も到fn可以选择在5Hz左右。从ー个PMI參数和另ー个反馈延迟之后的PMI參数，可以确定每个PMI变化概率。本方法还包括从用户设备接收ー个或多个探测參考信号。本方法还包括使用探測參考信号来进行信道估计，从而获取ー个基于SRS的信道估计。本方法还包括从两个连续的基于SRS的信道估计来计算ー个时间相关性数值。本方法还包括通过将多普勒频率阈值映射到一个信道时间相关性数值来确定ー个信道时间相关性阈值。映射是依照ー个U型多普勒频谱而建立。通过将时间相关性数值和由多普勒阈值导出的时间相关性阈值进行比较，控制在开环模式和闭环模式之间的变换。本发明的另ー个方面是使用一种基于上行链路(UL)上预编码矩阵指示(PMI)反馈的方法以确定有关用于在开环模式和闭环模式之间转换的多普勒频率的阈值。基于PMI变换速率的仿真结果，可以确定在ー个LTE系统用于在闭环和开环之间转换的阈值。本发明的其它方面将同样通过以下实施例的描述进行披露。

本发明的其它目的、方面和实施例将其后參照以下附图进行详细描述，其中图IA显示ー个模式变换系统的典型实施例。图IB显示在ー个LTE系统的FDD模式下的ー个SRS配置的实施例。图IC显示在ー个LTE系统的TDD模式下的ー个SRS配置的实施例。图2A显示在一个实施例里对应反馈延迟的PMI变化概率的仿真结果示意图。图2B显示在ー个典型实施例里基站和用户设备如何相互作用。图2C显示依照本发明ー个实施例ー个BS接收器和发射器的结构示意图。图3描述ー个SRS结构和DMRS结构的典型实施例。图4显示在一个实施例里一种确定多普勒频率阈值的方法的流程图。
图5显示在一个实施例里估计多普勒频率并进行开环/闭环模式转换的流程图。图6显示在一个实施例里如何估计信道时间相关性的流程图。
发明详述为了进一歩理解本发明，以下将简要描述多普勒估计。多普勒估计是用来估计ー个多普勒频率。对于移动射频，通常是多路径传播，各个移动射频之间的相位关系发生变化，因此接收器上的信号就被扩频了。这种扩频被称为多普勒扩频(Doppler Spread)o当没有多路径传播情况下出现相对运动时,仅有ー个接收到的信号，并且接收到的信号有ー个频移，但接收到的信号不会扩频。这种现象被称为多普勒频移(Doppler Shift)。本发明适用于任何方式的信道时间变化，包括但不限于多普勒扩频和多普勒频移。在本实施例里，将研究多普勒扩频的情形，而不是多普勒频移。多普勒频率被定义为多 普勒扩频的最高多普勒偏移，或多普勒频谱的上边缘。假定估计的多普勒频率是fD，通过以下等式计算出多普勒扩频fSpMad f Spread = 2fD (I)图IA描述ー个模式转换系统的典型实施例。在一个实施例里,接收器如用户终端，其也被称作用户设备(UE) 110，接收ー个从发射器发射的下行链路信号。发射器的例子是基站(BS) 120 (也被称作LTE系统里的e-nodeB)。在UE 110，接收到的下行链路信号被UE 110的ー个均衡器111进行均衡。下行链路信号包含一个导频(训练)信号。通过使用一个信道估计器112，导频信号被UE 110用来估计信道特性。根据信道估计器112的信道估计結果，UE 110确定预编码矩阵指示(PMI )，并通过一个专用上行链路反馈信道(例如在LTE系统里专用的物理上行链路控制信道(PUCCH))反馈PMI到BS 120。PMI是基于各种准则得以确定。其中ー个准则是选择能最大化信道容量的预编码矩阵。在BS 120，接收到ー个上行链路信号。上行链路信号包含一个导频信号，其也被称为參考信号或上行链路參考信号。导频信号被BS 120的多普勒频率估计器122用来估计多普勒频率。SRS被用来作为导频信号，并被多普勒频率估计器122用来估计多普勒频率。BS 120的传输模式控制器123确定ー个预编码器121的传输模式，例如，是开环传输模式还是闭环传输模式。传输模式是根据两个參数得以确定，即PMI反馈130和估计的多普勒频率。图IB显示LTE系统的FDD模式下ー个SRS结构的实施例。在该典型实施例里，每个无线巾贞(radio frame) 161是IOms长,并由子巾贞162组成,其中姆个子巾贞162的长度是lms。每5ms提供ー个SRS 163作为ー个子巾贞162的最后ー个符号。图IC显示LTE系统的TDD模式里ー个SRS结构的实施例。在该典型实施例里，每个无线巾贞164是IOms长,并由子巾贞165组成,其中姆个子巾贞165的长度是lms。每5ms提供ー个特定子帧166，其包含ー个SRS 167作为最后ー个符号。图2A显示在一个实施例里对应反馈延迟的PMI变化概率的仿真结果示意图。从UE反馈PMI信号到BS有一个时间延迟。图2A示意图的X轴是以ms为单位的时间延迟。图2A示意图的y轴是当前PMI反馈不同于之前PMI反馈的概率，其由以下等式确定y_axis = Pr {PMI (n)デ PMI(n_l)} (2)其中指数n是当前反馈指数。
PMI是根据估计的下行链路信道响应由UE计算出来的。一种可行的计算PMI的方法可以是通过寻找所有可能的PMI来最大化信道容量。仿真是在各种信道条件下进行的，包括EPA5、EVA5和ETU18. 5。EPA5表示5Hz多普勒频率的扩展步行A信道，其被用来仿真LTE的ー个室内情景。EVA5表示5Hz多普勒频率的扩展车载A信道，其被用来仿真ー个室外情景。ETU 18. 5表示18. 5Hz多普勒频率的扩展典型城市，其被用来仿真ー个室外信道。曲线所示的信噪比(SNR)包括10dB、14dB和18dB。在本发明的典型仿真里，假设发射天线的数目是2，接收天线的数目是2，并且使用的资源区块(resource block)数目等于50。如图2A示意图所示,对ー个IOms的反馈延迟,ー个EPA5信道的PMI变化概率大约是0. 2，ー个EVA5信道的大约是0. 3，而ー个ETU18. 5信道的大约是0. 65。对于闭环MMO运作，需要一个稳定的信道条件，所以需要一个低的PMI变化概率。根据本仿真，可以观察至IJ，需要一个低的多普勒频率，以便能够提供一个低的PMI变化概率和一个稳定的信道条 件用于闭环MIMO运作。因此，当多普勒频率被采纳作为阈值用在开环和闭环运作之间切换时，那么阈值被设置为几个Hz,如5Hz。图2B显示在ー个典型实施例里基站如何与用户设备相互作用。基站(BS) 251在下行链路共享信道传输期间发送信息到ー个或多个用户设备(UE)252。一旦接收到来自基站251的信息，用户设备252进行下行链路信道估计，并产生參数如预编码矩阵指示(PMI)和秩指示(RI )。用户设备252在ー个或多个特定子帧里发送SRS以及在上行链路控制信道内发送PMI和RI到基站251。基站251使用接收到的SRS进行SRS信道估计，并用此信道估计进行时间相关性估计，其实际上是信道时间相关性的估计。在通过下行链路共享信道传输发送信息到ー个或多个用户设备252之前，根据IIR滤波信道时间相关性估计以及PMI和RI反馈，基站251的上层确定下行链路的传输模式。图2C显示本发明ー个实施例的ー个BS接收器和发射器结构的示意图。在基站，接收器模块261能够执行射频前端接收。为了从射频前端接收的信号获取信息，信号处理模块262执行多个功能，如SC-FDMA符号解调和资源粒子逆映射(resource elementdemapping)。估计模块263进行SRS的信道估计。根据信道估计的结果，多普勒估计器功能模块264进行SRS信道估计的时间相关性计算。換言之，多普勒估计器功能模块264接收上行链路SRS的信道估计，并输出时间域相关性以便传输模式控制模块能够控制下行链路传输。基站(BS)的上层模块265执行IIR滤波，并决定下行链路传输模式，例如下行链路传输模式是开环模式还是闭环模式。在经由ー个或多个发射器268的射频前端传输而发送模式选择结果到一个或多个用户设备之前，信号处理模块266进行层映射和预编码，信号处理模块267进行资源粒子映射和OFDM符号产生。图3描述了ー个SRS结构和ー个DMRS结构的典型实施例。举个例子，有两个用户。对于SRS，每个用户有ー个SRS导频信号，第一 SRS导频信号310给第一用户，第二 SRS导频信号315给第二用户。SRS导频信号是时域周期性的，并有恒定的频率分配。在两个连续SRS导频信号之间有ー个时间间隔，如IOms或20ms。如果采用IOms的时间间隔，假设多普勒频率是5Hz，相应的时间域相关性是0. 98。如果时间间隔是20ms并且多普勒频率是5Hz，对应的时间域相关性是0.90。为了估计低多普勒频率，两个连续的SRS符号已经足够。多普勒估计器估计在两个连续SRS符号之间的信道时间相关性。然后将这个相关性与阈值进行比较以确定多普勒范围。只要相关性数值是已知的，并不需要确切的多普勒数值，因此无需进行估计。对于DMRS,姆个用户有ー个导频信号,第一导频信号320给第一用户，第二导频信号325给第二用户。在两个连续导频信号之间有ー个时间间隔，如0.5ms。如果多普勒频率是5Hz，对应的信道时间相关性大于0. 99。对每个用户，导频信号的时间位置是非周期性的，并且频率分配是变化的。因此，DMRS仅适用于中和高多普勒频率估计，而不适用于低多普勒频率估计。图4是ー个实施例的确定多普勒频率阈值的方法流程图。在一个实施例里，在初始化410期间，系统仿真參数首先被初始化。系统仿真參数包括信道模式參数和收发器參数(即频率-吋间域资源区块配置、发射天线的数目和接收天线的数目等)。在设置412期间，预先选择不同的多普勒频率和反馈延迟。多普勒频率和反馈延迟的各个数值是根据LTE系统说明书的限制和系统实施的物理信道条件而进行选择。对于 多普勒频率，5Hz多普勒是ー个室内信道的參数，从而选择在5Hz左右的频率も到fn，其中n是用来获取PMI变化概率的多普勒频率的数目。对于每个多普勒频率，选择反馈延迟Cl1到dm，其中m是反馈延迟的数目。对于每个反馈延迟，计算ー个PMI变化概率。在选择反馈延迟时，在一个实施例里使用一个高达80ms的反馈延迟进行仿真，因为帧长度是10ms，并且PMI反馈可以延迟数帧。对于n个多普勒频率中的每个多普勒频率，在计算415和418期间确定m个PMI变化概率。给定反馈延迟和多普勒频率，根据来自UE的多个PMI估计，而计算PMI变化概率。PMI估计是通过穷举法，也就是用所有可行的PMI矩阵来计算每个PMI矩阵所对应的信道容量，选取能达到最大信道容量的PMI。通过反复计算415和418直到有足够的PMI估计，即m个PMI估计。根据连续PMI估计的变化统计，计算PMI变化概率Pc，如以下等式
I m-\Pc=^-a difAPMI, P Mし)
W-I -I^ 3、
其中当两个参数不同吋，Cliff(PMlDPMI^1)=I,否则等于O。对数目m，如果期望PMI变化概率是0. I左右，那么至少应该估计100个PMI參数以获取稳定的统计結果。在再次计算422期间，对从n个多普勒频率中选择的其他多普勒频率，重复计算415和418。如果期望更多的多普勒频率候选或反馈延迟候选，将重复计算415和418以获得其它結果。如果多普勒频率或反馈延迟不再有候选，在绘图步骤425，对多个多普勒频率，获取PMI变化概率对应反馈延迟的曲线。在阈值确定步骤428，给定ー个可接受的PMI变化概率，通过检查在曲线上对应可接收PMI变化概率的多普勒频率，确定用于开环/闭切换的多普勒频率阈值。本发明实际上将直观估计确定多普勒频率阈值的问题变成一种根据什么样的PMI变化概率适用于开环/闭环模式切換的分析工程技木。例如，如果选择的PMI变化概率阈值大约是20-30%，从曲线图可以确定阈值。因此，能够分析确定用于模式切換的多普勒频率阈值。本发明的一个优点是基于分析工程实践将确定多普勒频率阈值的问题变得更加可行，并且更加容易理解。图5显示ー个实施例的估计多普勒频率并进行开环/闭环模式切換的流程图。在信道估计510，信道估计是根据当前SRS估计信道响应以获取基于SRS的信道估计。根据随后时间上的其他随后的SRS进行信道估计，获取更多的基于SRS的信道估计。然后在存储512，信道估计被存储在存储器里以便下一次计算使用。可选地，可以简化存储512。系统可以仅存储信道响应系数估计的实数和虚数部分的符号，而不是存储信道系数估计本身。这种简化能够有效地降低硬件复杂性，而不会大幅降低其性能。在时间相关性515，时间相关性数值是根据任何两个连续的基于SRS的信道估计而确定。在一个实施例里，使用当前的信道估计和之前的在上一 SRS时间内存储的信道估计，能够计算出时间相关性。如上所述根据对不同多普勒频率的反馈延迟对应PMI变化概 率的示意图而确定的多普勒520的阈值，通过映射522被转换成ー个信道时间相关性阈值。使用Clarke/Jakes自相关函数，按照以下等式(4)，多普勒阈值被映射到信道时间相关性阈值R = J0(2pfdt) (4)其中Jtl(X)是第一类0阶贝塞尔Bessel函数，fd是多普勒数值，而t是延迟。Clarke/Jakes模型假设一个强散射环境(rich-scattering environment)。换言之，接收器是由散射器包围，使得信号被接收器全向接收。通常而言，室内环境和城市环境是强散射环境的示例。因此，依照以下等式，信道时间相关性也可以被映射到ー个多普勒频率，使得多普勒频率是基于强散射环境的假设进行估计P (Tses) = J0 (2 JifdTSES) (4a)其中Tsks是在两个基于SRS的信道估计之间的时间差。本实施例的优点是信道时间相关性阈值是通过分析确定，而不是通过简单的估计。如果信道时间相关性高于阈值，系统慢慢变化，就应该使用闭环模式。如果时间相关性低于时间相关性阈值，那么使用开环模式。通过将由时间相关性步骤515上基于连续SRS的信道估计获取的信道时间相关性数值与信道时间相关性阈值进行比较，根据比较結果，在控制518上执行开环/闭环模式的模式切換。所以，根据多普勒频率阈值，可以控制开环模式和闭环模式之间的变换。图6显示ー个实施例的如何计算信道时间相关性的流程图。通常情况下，信道变化速率越大，信道时间相关性将越低。因此，根据信道变化速率和信道时间相关性之间的逆比例关系(inversely proportional relationship),能够根据信道时间相关性来估计信道变化速率，反之亦然。为了确定信道时间相关性，多普勒估计器功能模块600使用ー对或多对信道估计。每个信道估计是ー组信道响应系数的估计。多普勒估计器功能模块600检查在每对信道估计之间的时间周期以计算相关性。在本发明的典型实施例里，使用基于SRS的信道估计，其是通过LTE系统里多个SRS符号进行估计。用户设备的SRS配置可以被动态设置，以便于估计信道时间相关性。例如，參照其对应描述，可以使用如图IB和图IC所示的配置。
多普勒估计器功能模块600使用在不同时期的基于SRS的信道估计，例如在第Isks和第Isks-ISRS周期之间，其中戍U>(WSRS)表示在第Isks SRS期间第j个用户、第i个天线、第k个子载波的基于SRS的信道估计；而H^(Usm _1)表示在第Isks-I SRS期间第j个用户、第i个天线、第k个子载波的基于SRS的信道估计，在相关系数计算610期间，计算第i个天线的估计总接收功率Piu，以及第i个天线和第j个用户的估计信道相关性PnSRS、。接着，通过补偿估计620，多普勒估计器功能模块600结合Pr和对第j
个用户在第Isks SRS期间计算ー个补偿估计夕W(Zsrs)。随后，通过ー个长期IIR滤波630，利用ー个具有可设置遗忘因子(forgetting factor) y的IIR滤波器(无限脉冲响应滤波器)，将每个用户j的3U>(/srs)平均，以在第Isks SRS期间获取第j个用户的ー个信道时间
相关性的平均估计。从以下列出的推导公式，能够清楚地知道计算过程从每个用户的当前和之前接收到的SRS符号，估计当前SRS周期(大约在第IsksSRS周期的时间)的相关性系数。由于每个用户的多普勒估计是独立执行的，为简化起见，用户标记j将被忽略。数量Yi* :
权利要求
1.一种估计信道时间相关性或信道变化速率以确定MIMO通信系统里通信模式的方法，包括 通过一个或多个处理器，对多个快照(snapshot)中的每个快照，计算一对信道响应快照的信道响应系数之间的相关性；其中每个快照是一组信道响应系数；以及处理在每对快照之间的时间差的信息。
2.如权利要求I所述的方法，还包括； 将估计的信道时间相关性和信道时间相关性阈值进行比较，或将估计的信道变化速率和信道变化速率阈值进行比较，从而当所述估计的信道时间相关性高于所述信道时间相关性阈值时，或当所述估计的信道变化速率低于所述信道变化速率阈值时，确定通信模式为闭环MIMO传输模式。
3.如权利要求2所述的方法，还包括； 在LTE系统里使用一个或多个SRS符号，估计信道响应快照。
4.如权利要求3所述的方法，还包括 设置LTE系统里来自一个或多个用户设备的SRS符号以便于估计所述信道时间相关性。
5.如权利要求2所述的方法，其中 所述信道时间相关性阈值或所述信道变化速率阈值是由以下确定 选择多个反馈延迟Cl1到dm，其中m是反馈延迟的数目，用来获得一个多普勒频率数值所对应的一个预编码矩阵指示(PMI)变化概率集合； 确定多个多普勒频率到fn所对应的多个PMI变化概率集合，其中η是用来获得PMI变化概率集合的多普勒频率的数目； 基于所述PMI变化概率集合,确定一个多普勒频率和一个信道时间相关性阈值；以及 基于假设的强散射环境，将所述多普勒频率映射到一个信道时间相关性，使得 P (Tsrs) - Jo (2 π fd^sEs) 其中J0是第一类的O阶Bessel函数。
6.如权利要求5所述的方法，还包括 在计算每个快照的一对信道响应快照之间的相关性时，将一个较早信道响应快照的信道响应系数更换为该信道响应系数的实数和虚数部分的符号；以及 存储一个当前快照的信道响应系数的实数和虚数部分的符号，而不是信道响应系数本身，用来计算一个将来快照的信道时间相关性，从而降低实现的复杂性。
7.如权利要求I所述的方法，还包括 当计算每个快照的一对信道响应快照之间的相关性时，将一对信道响应快照内一个或两个快照的信道响应系数更换为该信道响应系数的实数和虚数部分的符号。
8.如权利要求I所述的方法，还包括 基于假设的强散射环境，通过将一个信道时间相关性映射到一个多普勒频率以估计一个多普勒频率，即 P (Tsrs) - Jo (2 π fd^sEs) 其中J0是第一类的O阶Bessel函数。
9.如权利要求7所述的方法，还包括基于假设的强散射环境，通过将一个信道时间相关性映射到一个多普勒频率以估计一个多普勒频率，即 P (Tsrs) - Jo (2 π fd^sEs) 其中J0是第一类的O阶Bessel函数。
10.如权利要求3所述的方法，还包括 当计算每个快照的一对信道响应快照之间的相关性时，将在该信道响应快照对里一个或两个快照的信道响应系数更换为该信道响应系数的实数和虚数部分的符号； 其中当计算每个快照的一对信道响应快照之间的相关性时，一个较早的信道响应快照的信道响应系数被更换为该信道响应系数的实数和虚数部分的符号；以及 存储一个当前快照的信道响应系数的实数和虚数部分的符号，而不是信道响应系数本身，以便计算一个将来快照的信道时间相关性，从而降低实现的复杂性。
11.一种用来估计信道时间相关性或信道变化速率以确定MMO通信系统里通信模式的装置，包括 一个或多个处理器，被设置用来 对多个快照中的每个快照，计算一对信道响应快照的信道响应系数之间的相关性；其中每个快照是一组信道响应系数；以及处理每对快照之间的时间差的信息。
12.如权利要求11所述的装置，其中一个或多个处理器还被设置用来 将估计的信道时间相关性和信道时间相关性阈值进行比较，或将估计的信道变化速率和信道变化速率阈值进行比较，从而当估计的信道时间相关性高于信道时间相关性阈值时，或当估计的信道变化速率低于信道变化速率阈值时，通信模式被确定为闭环MIMO传输模式。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述一个或多个处理器还被设置用来 使用在LTE系统里的一个或多个SRS符号，来估计信道响应快照。
14.如权利要求13所述的装置，其中一个或多个处理器还被设置用来 设置LTE系统里来自一个或多个用户设备的SRS符号，以便于估计信道时间相关性。
15.如权利要求12所述的装置，其中 所述信道时间相关性阈值或信道变化速率阈值是通过以下确定 选择多个反馈延迟Cl1到dm，其中m是反馈延迟的数目，用来获得一个多普勒频率数值所对应的一个预编码矩阵指示(PMI)变化概率集合； 确定多个多普勒频率到fn所对应的多个PMI变化概率集合，其中η是用来获取PMI变化概率集合的多普勒频率数目； 基于所述PMI变化概率集合,确定一个多普勒频率和一个信道时间相关性阈值；以及 基于假设的强散射环境，将所述多普勒频率映射到一个信道时间相关性，即 P (Tsrs) - Jo (2 π fd^sEs) 其中J0是第一类的O阶Bessel函数。
16.如权利要求15所述的装置，其中一个或多个处理器还被设置用来 当计算每个快照的一对信道响应快照之间的相关性时，将一个较早的信道响应快照的信道响应系数更换为该信道响应系数的实数和虚数部分的符号；以及存储一个当前快照的信道响应系数的实数和虚数部分的符号，而不是信道响应系数本身，以便计算一个将来快照的信道时间相关性，从而降低实现的复杂性。
17.如权利要求11所述的装置，其中一个或多个处理器还被设置用来 当计算每个快照的一对信道响应快照之间的相关性时，将信道响应快照对里一个或两个快照的信道响应系数更换为该信道响应系数的实数和虚数部分的符号。
18.如权利要求11所述的装置，其中一个或多个处理器还被设置用来 基于假设的强散射环境，通过将一个信道时间相关性映射到一个多普勒频率以估计一个多普勒频率，即 P (Tsrs) — Jo (2 π fd^sEs) 其中J0是第一类的O阶Bessel函数。
19.如权利要求17所述的装置，其中一个或多个处理器还被设置用来 基于假设的强散射环境，通过将一个信道时间相关性映射到一个多普勒频率以估计一个多普勒频率，即 P (Tsrs) - Jo (2 π fd^sEs) 其中J0是第一类的O阶Bessel函数。
20.如权利要求13所述的装置，其中一个或多个处理器还被设置用来 当计算每个快照的一对信道响应快照之间的相关性时，将在该信道响应快照对里一个或两个快照的信道响应系数更换为该信道响应系数的实数和虚数部分的符号； 其中当计算每个快照的一对信道响应快照之间的相关性时，一个较早的信道响应快照的信道响应系数被更换为该信道响应系数的实数和虚数部分的符号；以及 存储一个当前快照的信道响应系数的实数和虚数部分的符号，而不是信道响应系数本身，以便计算一个将来快照的信道时间相关性，从而降低实现的复杂性。
全文摘要
本发明涉及一种用于信道时间相关性估计和MIMO模式选择的方法和装置。本发明的一个实施例，在LTE系统下利用SRS符号进行时间相关性估计，并基于所述时间相关性估计进行MIMO模式选择。
文档编号H04B7/04GK102833192SQ201210292528
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者赵学渊, 陈永洲, 王琤, 叶晖 申请人:香港应用科技研究院有限公司