一种下行系统中多天线的信号处理方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种下行系统中多天线的信号处理方法及系统，包括：在处理发射信号时，基站依据下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合，依据循环预编码的方式及确定的循环预编码码字集合，对发射数据和解调参考信号(DMRS)进行预编码。采用本发明专利技术，对于高速用户设备(UE)，能有效地提高信号传输的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种下行系统中多天线的信号处理方法及系统
本专利技术涉及多天线的信号处理技术，特别是指一种下行系统中多天线的信号处理方法及系统。
技术介绍
在一个基站配置了多天线的长期演进(LTE，Longtermevolution)系统中，对于低速用户设备(UE，UserEquipment)，通常会在码本中选择并向基站反馈预编码索引(PMI，PrecodingMatrixIndex)、信道质量索引(CQI，ChannelQualityIndex)、以及秩索引(RI，RankIndicator)，基站使用反馈的PMI对应的预编码作为发射天线的权值。这种方式的前提是：UE反馈PMI至基站使用对应的预编码进行信号发射这段时间内的信道变化不大，这对低速UE来说是可以满足的。然而对于高速移动的UE，由于信道变化快，此时，UE反馈时选择的PMI及基于PMI计算的CQI对应的信道与基站发送信号时的信道会不匹配，如果基站继续使用反馈的PMI以及CQI，则会导致性能损失。因此，在这种情况下，通常采用开环多天线的方法来改善信号质量。开环多天线的方法的基本思想是：基站循环地使用一组预编码作为发射天线的权值，对分配给UE的时频资源上的数据进行发送。其中，每个预编码对应的时频资源单位可以是一个子帧中的一个或多个子载波，还可以是物理资源块(PRB，PhysicalResourceBlock)，也可以是使用相同预编码的几个连续物理资源块(PRBbundling)。其目的是通过把分配给UE的多个时频资源单位，比如PRB，在预编码形成的多个波束方向进行发送，使信道呈现各态历经性(Ergodic)，从而达到分集的效果。在LTE第8版本(R8，Release8)的传输模式3(TM3，TransmissionMode3)中，当RI大于2时，开环空间复用的预编码可以表示为：其中，x(v)(i)表示第i个子载波上预编码前的第v层的数据，y(p-1)(i)表示第i个子载波上预编码后的第p个天线上的数据，U表示维度υ×υ的离散傅里叶变换(DFT，DiscreteFourierTransform)矩阵，D(i)表示维度υ×υ的对角矩阵，可以实现循环延迟分集，其第k个对角元素为e-j2π(k-1)/v，W(i)表示与编码矩阵，W(i)＝Ck，k＝1，...，4，是选自码本中PMI为12、13、14、15的彼此正交的一组预编码矩阵，而k与i、v的关系为：上述公式表明，每v个子载波变换一次W(i)。在LTER10中，由于基站的天线数可以增加到8天线，因此，设计了新的8天线码本。8天线码本采用了双码本的结构，即：一个码字包含了随时间相对慢变的长时(long-term)PMI分量i1和随时间相对快变的短时(short-term)PMI分量i2。TER10的8天线码本的设计采用了GoB(波束格，GridofBeam)的方式，GoB是由一组4维DFT矢量和两个极化方向组合而成的。对于层数为1的码字，即RI＝1，一个i1对应了4个DFT矢量和两个极化方向组合成的16个子波束，分别对应于16个i2的索引号。其它层数的码字在1层码字的基础上选取与层数相对应的子波束加上一个不同极化方向之间的一个相位因子，构成不同层的码本，并且i1和i2的个数对于各层会有不同，具体的过程可参考3GPPLTER10协议36.211v10.0.0第6.3.4.2.3节。另外，在LTER10中，除了在旧版本使用的公共参考信号(CRS，CommonReferenceSignal)之外，还新引入了下行解调参考信号(DMRS，DeModulationReferenceSignal)及信道状态信息参考信号(CSI-RS，ChannelStatusInformationReferenceSignal)。其中，DMRS可以在UE不知道基站使用的预编码的情况下，实现数据信道的解调，而CSI-RS可以使UE测量得到更准确的信道信息。在LTER10中，并没有对开环空间复用技术进行增强，尤其是新增的TM9，主要是针对闭环模式设计的。也就是说，在现有的开环空间复用技术中，仍然使用固定的4个正交码字作为循环使用的预编码，基站完全不知道UE的任何信道信息，这种完全开环的传输模式虽然不需要UE的反馈信息，就能实现对高速UE的信号传输性能的改善，但是，由于8天线码本为双码本的结构，因此，现有的开环空间复用技术不能充分支持8发射天线配置和双码本的结构，举个例子来说，不能利用双码本中的长时信道信息来改善信号传输性能，并且，也不能很好地利用DMRS来增强中高速UE的性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种下行系统中多天线的信号处理方法及系统，对于高速UE，能有效地提高信号传输的性能。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种下行系统中多天线的发射信号处理方法，该方法包括：在处理发射信号时，基站依据下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合；依据循环预编码的方式及确定的循环预编码码字集合，对发射数据和DMRS进行预编码。上述方案中，所述下行信道的长时信道信息包括：长时PMI分量及RI。上述方案中，所述依据下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合，为：根据长时PMI分量，按照预先设置的选择方式在RI所指示的秩对应的码本中选择相应的短时PMI分量；将长时PMI分量及选择的相应的短时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合。上述方案中，在确定循环预编码码字集合时，该方法进一步包括：当RI所指示的秩大于4时，从RI所指示的秩对应的码本中，选择将长时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合。上述方案中，在对发射数据和DMRS进行预编码时，该方法进一步包括：当进行循环预编码的时频资源粒度为子载波时，采用所述循环预编码码字集合中的预编码码字的部分分量对DMRS进行预编码；当进行循环预编码的时频资源粒度为PRB时，采用所述循环预编码码字集合中的预编码码字对DMRS进行预编码。上述方案中，所述采用所述循环预编码码字集合中的预编码码字的部分分量对DMRS进行预编码，为：当码本结构为W＝W1W2时，采用W1对DMRS进行预编码；其中，W2表示随子载波变化的码字的分量。上述方案中，该方法进一步包括：当需要获得更大角度扩展的波束覆盖范围时，基站根据所述下行信道的长时信道信息，选择一个以上相邻的长时PMI分量，将选择的一个以上相邻的长时PMI分量、所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量、以及按照预先设置的选择方式，所确定的各长时PMI分量相应的短时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合。上述方案中，所述选择一个以上相邻的长时PMI分量，为：基站依据UE的速度、以及信道的相关性，在码本中选择一个以上相邻的长时PMI分量；或者，基站按照预先设置的选择方式，在码本中选择一个以上相邻的长时PMI分量；或者，UE确定所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量的相邻的长时PMI分量，并将确定的所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量的相邻的长时PMI分量发送给基站；基站将收到的所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量相邻的长时PMI分量，作为选择的一个以上相邻的长时PMI分量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种下行系统中多天线的发射信号处理方法，其特征在于，该方法包括：在处理发射信号时，基站依据下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合；依据循环预编码的方式及确定的循环预编码码字集合，对发射数据和解调参考信号(DMRS)进行预编码。

【技术特征摘要】
1.一种下行系统中多天线的发射信号处理方法，其特征在于，该方法包括：在处理发射信号时，基站依据下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合；依据循环预编码的方式及确定的循环预编码码字集合，对发射数据和解调参考信号DMRS进行预编码；所述下行信道的长时信道信息包括：长时预编码索引PMI分量及秩索引RI；所述依据下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合，为：根据长时PMI分量，按照预先设置的选择方式在RI所指示的秩对应的码本中选择相应的短时PMI分量；将长时PMI分量及选择的相应的短时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定循环预编码码字集合时，该方法进一步包括：当RI所指示的秩大于4时，从RI所指示的秩对应的码本中，选择将长时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对发射数据和DMRS进行预编码时，该方法进一步包括：当进行循环预编码的时频资源粒度为子载波时，采用所述循环预编码码字集合中的预编码码字的部分分量对DMRS进行预编码；当进行循环预编码的时频资源粒度为PRB时，采用所述循环预编码码字集合中的预编码码字对DMRS进行预编码。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用所述循环预编码码字集合中的预编码码字的部分分量对DMRS进行预编码，为：当码本结构为W＝W1W2时，采用W1对DMRS进行预编码；其中，W2表示随子载波变化的码字的分量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：当需要获得更大角度扩展的波束覆盖范围时，基站根据所述下行信道的长时信道信息，选择一个以上相邻的长时PMI分量，将选择的一个以上相邻的长时PMI分量、所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量、以及按照预先设置的选择方式，所确定的各长时PMI分量相应的短时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述选择一个以上相邻的长时PMI分量，为：基站依据用户设备UE的速度、以及信道的相关性，在码本中选择一个以上相邻的长时PMI分量；或者，基站按照预先设置的选择方式，在码本中选择一个以上相邻的长时PMI分量；或者，UE确定所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量的相邻的长时PMI分量，并将确定的所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量的相邻的长时PMI分量发送给基站；基站将收到的所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量相邻的长时PMI分量，作为选择的一个以上相邻的长时PMI分量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将确定的所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量的相邻的长时PMI分量发送给基站，为：将确定的所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量的相邻的长时PMI分量通过位图bitmap方式或预先设置的合并方式配置索引号的方式，发送给基站。8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，在基站依据下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合之前，该方法进一步包括：基站获得所述下行信道的长时信道信息。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基站获得所述下行信道的长时信道信息，为：UE向基站反馈所述下行信道的长时信道信息；或者，基站利用信道互异性，测量上行信道，获得所述下行信道的长时信道信息。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，UE向基站反馈所述信道的长时信道信息时，该方法进一步包括：UE采用闭环空间复用的报告模式，向基站反馈所述信道的长时信道信息；或者，在物理上行链路控制信道PUCCH或物理上行链路业务信道PUSCH中，向基站上报长时PMI分量、宽带信道质量索引CQI、以及RI；当RI所指示的秩大于2时，进一步向基站上报第二码字的差分CQI。11.一种下行系统中多天线的接收信号处理方法，其特征在于，该方法包括：在处理接收信号时，UE依据与基站相同的下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合；依据基站所采用的循环预编码的方式及确定的循环预编码码字集合，进行CQI的计算及接收信号的解调；所述下行信道的长时信道信息包括：长时PMI分量及RI；所述依据与基站相同的下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合，为：根据与基站相同的长时PMI分量，按照预先设置的选择方式、或由基站半静态配置选择方式并通过基站发送的无线资源控制RRC信令所获知的选择方式，在与基站相同的RI所指示的秩对应的码本中选择相应的短时PMI分量；将长时PMI分量及选择的相应的短时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在确定循环预编码码字集合时，该方法进一步包括：当RI所指示的秩大于4时，从RI所指示的秩对应的码本中，选择将长时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在进行CQI的计算时，该方法进一步包括：同时还基于基站进行预编码时的时频资源粒度，利用公共参考信号CRS、和/或信道状态信息参考信号CSI-RS、和/或DMRS上测量得到的信道信息，计算CQI。14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在进行接收信号的解调时，该方法进一步包括：UE通过测量DMRS，得到基站对DMRS进行预编码时所使用时的所述循环预编码码字集合中的预编码码字或所述循环预编码码字集合中的预编码码字的分量对应的全部或部分等效信道信息。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，得到DMRS对应的等效信道信息后，该方法进一步包括：如果DMRS上测量得到的等效信道信息包括全部等效信道信息，则将DMRS上测量得到的等效信道信息，作为解调使用的全部等效信道信息；如果DMRS上测量得到的等效信道信息包括部分等效信道信息，则将DMRS上测量得到的等效信道信息、以及基站所采用的循环预编码的方式及确定的循环预编码码字集合对应的等效信道信息进行合并，将合并后的等效信道信息作为解调使用的全部等效信道信息。16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：当需要获得更大角度扩展的波束覆盖范围时，UE根据所述下行信道的长时信道信息，选择一个以上相邻的长时PMI分量，将选择的一个以上相邻的长时PMI分量、所述下行信道的长时信道信息中的长时PMI分量、以及按照预定的选择方式确定的所选的各长时PMI分量相应的短时PMI分量所指示的所有码字，确定为循环预编码码字集合；所述预定的选择方式，为：预先配置的选择方式、或由基站半静态配置选择方式并通过RRC信令发送给UE的选择方式。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述选择一个以上相邻的长时PMI分量，为：基站通过RRC信令、和/或下行控制信息DCI指示UE所选择的一个以上相邻的长时PMI分量；或者，UE按照预先设置的选择方式，在码本中选择一个以上相邻的长时PMI分量；或者，UE依据自身的速度、以及信道的相关性，在码本中选择一个以上相邻的长时PMI分量。18.根据权利要求11至17任一项所述的方法，其特征在于，在UE依据与基站相同的下行信道的长时信道信息，确定循环预编码码字集合之前，该方法进一步包括：UE通过测量下行信道，获得所述与基站相同的下行信道的长时信道信息。19.一种下行系统中多天线的发射信号处理装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑勇，孙云锋，陈艺戬，郭森宝，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：