一种ＴＤＤ系统的下行单用户多层波束成形方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种ＴＤＤ系统的下行单用户多层波束成形方法和装置，方法包括：ｅＮｂ根据估计的上行信道矩阵获取下行信道矩阵，并根据所述下行信道矩阵得到每个空间信道层的增益和发射权值；ｅＮｂ利用每个空间信道层的增益计算不同空间信道层传输的数据到达接收端后的信噪比，以获取可以正确传输数据的ｋ个空间信道层；ｅＮｂ将所述ｋ个空间信道层传输的数据分别加载专用导频，并将所述ｋ个空间信道层传输的数据分别乘以相应的发射权值后，通过天线发射出去。本发明专利技术统一考虑多个层的数据、最大限度的利用信道容量，从而充分并合理的利用空间信道的资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线移动通信领域，尤其涉及一种波束成形技术。
技术介绍
多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output，ΜΙΜΟ)系统由于其有效提高 信道容量而成为LTE、LTE+的研究中一项倍受人们关注的技术。在单用户MIMO模式中，可以通过设计合适的发射天线和接收天线的权值矢量 来对多个数据流通过多个层同时进行传输，并可以使多个层的数据之间并行传输，去除 层间干扰。在多用户MIMO模式中，可以通过设计合适的发射天线和接收天线的权值矢量 来设计赋形波束的方向，区分多用户的信号，去除用户间干扰。波束成形的方法通过用户所在方位来区分用户，从而可以实现多个用户复用相 同的时间、频率资源。对于小天线间距(0.5 λ)情况有利于控制波束指向，更加适合于应 用波束成形(beamforming)技术。同时波束成形技术也可以对同一个用户的信号最强的 几个方向进行传输，以利用多径信道环境中最强的几条径。波束成形技术主要是通过控制波束方向来进行工作的，比较适合用于空旷的郊 区场景。波束成形可以获得明显的波束能量增益，可以扩大小区的覆盖。同时波束成形 技术也可以用于复杂的城区环境，利用波束方向类的算法可以利用信号最强的几个径的 方向，利用信道矩阵分解类的算法可以使用信道容量最好的几条径。波束成形技术利用天线阵列结构可以获得特征方向的波束，因此可以获得明显 的波束能量增益，这可以完善小区覆盖和系统容量，减小系统干扰和增加系统容量，提 高链路可靠性，提高峰值速率，波束成形技术可以有效的改善边沿用户的性能，对于 LTE+系统来说，可以将现有的单流波束成形技术扩展至多流波束成形技术，仍然适用于 单用户，从而提高用户的吞吐量。对于即将开始制定的3GPP Rel-IO标准来说，基站侧天线数目将会扩展至8个以 上，终端侧天线数目将会扩展至4个以上，对于未来的波束成形技术来说，控制波束成 形所使用的层数从而充分并合理的利用空间信道资源成为重要的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种TDD系统的下行单用户多层波束成形方法和装置， 本专利技术通过下行信道矩阵得到每个空间信道层的增益和发射权值，解决了控制波束成形 所使用的空间信道层的层数的问题，从而最大限度利用信道容量。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出的一种TDD系统的下行单用户多层波束成 形方法包括A)演进B节点eNB根据估计的上行信道矩阵获取下行信道矩阵，并根据所述下 行信道矩阵得到每个空间信道层的增益和发射权值；B)eNb利用每个空间信道层的增益计算不同空间信道层传输的数据到达接收端 后的信噪比，以获取可以正确传输数据的k个空间信道层；C)eNb将所述k个空间信道层传输的数据分别加载专用导频，并将所述k个空间 信道层传输的数据分别乘以相应的发射权值后，通过天线发射出去。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提出的一种TDD系统的下行单用户多层波束 成形装置包括参数生成单元，用于根据估计的上行信道矩阵获取下行信道矩阵，并根据所述 下行信道矩阵，生成每个空间信道层的增益和发射权值；判决单元，用于利用每个空间信道层的增益计算不同空间信道层传输的数据到 达接收端后的信噪比，并获取可以正确传输数据的k个空间信道层；发送单元，用于将所述k个空间信道层传输的数据分别加载专用导频，并乘以 相应的发射权值后，通过天线发射出去。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果在于本专利技术方案给出了同时使用多个层的单用户波束成形方法和装置，统一考虑多 个层的数据，最大限度的利用信道容量，从而充分并合理得利用空间信道的资源。附图说明图1是TDD系统的下行单用户多层波束成形方法原理框图；图2是TDD系统的下行单用户多层波束成形方法流程图；图3是TDD系统的下行单用户多层波束成形装置框图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的 优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在TDD系统中，由于上行信道与下行信道所处的频段相同，仅通过时间变化切 换上行信道与下行信道的数据传输，因此，通常认为上行信道与下行信道具有互易性， 即可以通过上行信道信息直接获得下行信道信息。因此，当TDD系统的eNb根据上行 SRS导频计算用户的上行信道矩阵后，根据TDD系统的上行信道和下行信道的互易性， 获得下行信道矩阵H，如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＴＤＤ系统的下行单用户多层波束成形方法，其特征在于，包括：Ａ）演进Ｂ节点ｅＮＢ根据估计的上行信道矩阵获取下行信道矩阵，并根据所述下行信道矩阵得到每个空间信道层的增益和发射权值；Ｂ）ｅＮＢ利用每个空间信道层的增益计算不同空间信道层传输的数据到达接收端后的信噪比，以获取可以正确传输数据的ｋ个空间信道层；Ｃ）ｅＮＢ将所述ｋ个空间信道层传输的数据分别加载专用导频，并将所述ｋ个空间信道层传输的数据分别乘以相应的发射权值后，通过天线发射出去。

【技术特征摘要】
1.一种TDD系统的下行单用户多层波束成形方法，其特征在于，包括A)演进B节点eNB根据估计的上行信道矩阵获取下行信道矩阵，并根据所述下行信 道矩阵得到每个空间信道层的增益和发射权值；B)eNB利用每个空间信道层的增益计算不同空间信道层传输的数据到达接收端后的 信噪比，以获取可以正确传输数据的k个空间信道层；C)eNB将所述k个空间信道层传输的数据分别加载专用导频，并将所述k个空间信道 层传输的数据分别乘以相应的发射权值后，通过天线发射出去。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A)具体为eNb根据上行探测导频(Sounding Reference Signal，SRS)生成用户的上行信道矩阵， 并通过所述上行信道矩阵得到下行信道矩阵；eNb将所述下行信道矩阵进行特征值分解，得到每个空间信道层的所述增益和所述 发射权值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B)中，eNb通过比较所述数 据到达接收端后的信噪比与信噪比门限值，获取可以正确传输数据的k个空间信道层， 具体为若通过某一个空间信道层传输的所述数据到达接收端后的信噪比大于信噪比门限 值，则所述空间信道层可以用于数据传输，否则不能进行数据传输；所述信噪比门限值为接收端接收数据的正确块率达到设定值P时的信噪比。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设定值p270%。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述设定值P取70%。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述步骤C)前，还包括eNb将 所述k个空间信道层传输的数据分别经过编码和调制。7.根据权利要求6所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭阳，禹忠，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94