Mimo通信方法、终端和基站设备的制造方法_2

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数据处理的单元的构造的示图。
[0028]图3是示出第一实施例的第一变型的示图。
[0029]图4是示出第一实施例的第二变型的示图。
[0030]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。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]图10是示出示例性大规模MIMO构造的示图。
【具体实施方式】
[0036]以下,将详细描述本公开的第一实施例。
[0037]图1是示出根据本公开的实施例的在大规模M頂O中从基站发送/被基站接收的信号流的时隙构造的示图。
[0038]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。
[0039]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,弟一 UL头部和弟—■ UL头部。弟一 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。
[0040]在这个实施例中,使用导频信号“ I ”。导频正交码Pcode#l至Pcode_v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。
[0041]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。
[0042]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HO。
[0043]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#l至Dcode_v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(I)获得的数据Tx_data作为用户设备编号jv的数据进行发送。
[0044]Tx_data = data+Pg.DcodeSjv.Pilot (I)
[0045]针对每个比特,执行在公式(I)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(I)清楚的是,在用正交码扩展导频信号时,数据仅仅是被叠加。
[0046]基站BS接收用下面的公式⑵表示的信号Rx_data。
[0047]Rx_data = HOr.Tx
[0048]= HOr.(data+Pg.DcodeSjv.Pilot) (2)
[0049]在这个公式中,HOr代表信道。信道HOr可从得自导频头部的初始信道HO变化而来。
[0050]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。
[0051]与信道相关的接收信号 =Rx_data (X) Dcode# jvT =HOr.(data+Pg.Dcode#jv.Pilot) (x)Dcode#jvT (3)
[0052]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。
[0053]与信道相关的接收信号=HOr.Pg.LN.Pilot (4)
[0054]根据公式(4),通过与信道相关的接收信号/ (Pg.LN.Pilot)获得信道HOr。
[0055]从下面的公式获得经解调的数据。
[0056](Rx_data/H0r) - Σ jvPg.DcodeSjv (5)
[0057]在公式(5)中,第二项(X jvPg.DcodeSjv)是已知的并且其值是预先准备的。
[0058]根据下面的公式(6)清楚的是,可通过将公式(5)乘以HO*,获得经解调的数据。为了相关,执行这个乘法。
[0059]{(data+Pg.DcodeSjv.Pilot) - Σ jvPg.Dcode#jv} XHO* (6)
[0060]其中,HO*的代表复共轭转置。
[0061]接下来,将描述操作。
[0062]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。
[0063]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。
[0064]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HO。信道HO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。
[0065]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。
[0066]在某台终端200 (UESjv)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(al、a2^iPaNf)。随后,对从IFFT220输出的获得的时域发送信号(al、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“I”) 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。
[0067]基站100在信道HOr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。
[0068]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HO。信道HO被存储在基站100中的存储单元139中。
[0069]如之前描述的,信道HOr指示其可能在导频头部被接收时从信道HO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。
[0070]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。
[0071]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HO的复共轭转置HO^关,使减法结果经受相乘。结果,按照M頂O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。
[0072]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
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