專利名稱：基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)mimo方法、基站及用戶設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線通信方法及設(shè)備，具體涉及一種基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法、基站及用戶設(shè)備，適用于無(wú)線傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多輸入多輸出天線(MIMO)技術(shù)被認(rèn)為是當(dāng)今無(wú)線通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的一個(gè)重大突破。MIMO作為提高系統(tǒng)傳輸速率的最主要手段，它能在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。因此，關(guān)于MIMO技術(shù)將是新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)必須采用的關(guān)鍵技術(shù)這一觀點(diǎn)已經(jīng)形成共識(shí)，并受到了廣泛的關(guān)注。
鑒于MIMO技術(shù)能取得高的數(shù)據(jù)吞吐量，第三代伙伴計(jì)劃項(xiàng)目
(3GPP)標(biāo)準(zhǔn)化方案已經(jīng)決定采用MIMO技術(shù)。在3GPP的長(zhǎng)期演進(jìn)組織(LTE)定義的超三代(S3G)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)、正EE802.16系統(tǒng)及WiMAX無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)都決定采用MIMO技術(shù)作為一項(xiàng)必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。802.16e協(xié)議支持MIMO和AAS (自適應(yīng)天線系統(tǒng))的方案，它把MIMO方案分為三大類空間分集、空間復(fù)用、自適應(yīng)MIMO (即根據(jù)信道條件選擇采用空間分集或空間復(fù)用)。LTE不但承認(rèn)上述MIMO分類，而且宣布支持線性預(yù)編碼(Precoding)、空間發(fā)射分集、波束成形等幾種MIMO模式。LTE還從用戶數(shù)量上把MIMO分為單用戶MIMO ( SU-MIMO )和多用戶MIMO
(MU-MIMO)，且上行鏈路和下行鏈路都可以支持SU-MIMO和MU德MO。
目前，LTE已確定MIMO天線個(gè)數(shù)的基本配置是下行2x2或4x2、上行l(wèi)x2，但也在考慮4x4的高階天線配置，且MIMO技術(shù)多?；嗔黝A(yù)編碼、波束成形、開(kāi)環(huán)發(fā)射分集適應(yīng)不同的場(chǎng)景。LTE向
10IMT-Advanced的演進(jìn)發(fā)展趨勢(shì)是更高的性能、更大的帶寬(最大至 100MHz)、更多的天線8x4或8x8天線?？紤]采用的發(fā)射分集方案 包括塊狀編碼傳送分集(STBC,SFBC)，時(shí)間(頻率)轉(zhuǎn)換發(fā)射分集
(TSTD， FSTD)，包括循環(huán)延遲分集(CDD，包括Zero-CDD、 Small-CDD和Large-CDD)在內(nèi)的延遲分集(作為廣播信道的基本方 案)，基于預(yù)編碼向量選擇的預(yù)編碼技術(shù)。預(yù)編碼技術(shù)己被確定為多 用戶MIMO場(chǎng)景的傳送方案。由于在基于預(yù)編碼的MIMO系統(tǒng)中基 站使用用戶設(shè)備的反饋信息(FBI)來(lái)對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以提高 頻譜利用率的思想和方法己經(jīng)十分流行，因此許多公司提出的基于各 種各樣基于反饋信息的MIMO傳輸方法，它允許基站采用用戶設(shè)備 反饋的信息來(lái)提高整個(gè)MIMO系統(tǒng)的性能。
至今，LTE定義的MIMO系統(tǒng)已經(jīng)提出的需要用戶設(shè)備(UE) 反饋的信息包括MIMO的秩(Rank)、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)(PMI)、 信道質(zhì)量指示信息(CQI)、資源塊的索引號(hào)(RBI)等信息。在已有 的技術(shù)中，針對(duì)低運(yùn)動(dòng)速度的用戶設(shè)備，基站需要用戶設(shè)備反饋預(yù)編 碼矩陣索引號(hào)(PMI)信息以進(jìn)行預(yù)編碼處理。這種系統(tǒng)被認(rèn)為是一 種基于反饋PMI信息的閉環(huán)MIMO系統(tǒng)。針對(duì)中等和高的運(yùn)動(dòng)速度 的用戶設(shè)備，BS不需要UE反饋PMI信息，而采用基于固定PMI或 基于循環(huán)PMI或基于預(yù)編碼矩陣索引號(hào)跳躍(PMH)等方法進(jìn)行預(yù) 編碼處理。
但是，基于固定PMI的方法或基于循環(huán)PMI或基于PMH的方 法本質(zhì)上是一種開(kāi)環(huán)MIMO方法，因?yàn)槠錈o(wú)需PMI信息進(jìn)行發(fā)送端 的預(yù)編碼處理，這種系統(tǒng)被認(rèn)為是一種無(wú)需反饋PMI信息的開(kāi)環(huán) MIMO系統(tǒng)。由于開(kāi)環(huán)MIMO方法的PMI信息不是UE反饋的，因 此PMI信息的精度不高，從而導(dǎo)致開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)的性能受到極大 的影響。因此有必要尋找一種性能更好的開(kāi)環(huán)MIMO方法及裝置。
加拿大北方電信(Nortel)公司于2007年10月8日-12日在中國(guó) 上海召開(kāi)的3GPP LTE RAN1第50bis次會(huì)議上發(fā)表了 R1-073977提 案"高移動(dòng)速度的用戶設(shè)備中秩1和秩2發(fā)送方法(Rank-1 and Rank-2 Transmission for High Mobility UE)"，該提案提到了高速開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)中基于空頻塊碼(SFBC)、基于空頻塊碼與頻率轉(zhuǎn)換發(fā)送 分集(SFBC+FSTD)、基于PMH等MIMO方法。PMH的方法不能 確定準(zhǔn)確的PMI。因此，基于PMH的MIMO方法的系統(tǒng)性能還有待提咼。
美國(guó)LSI公司于2007年10月8日-12日在中國(guó)上海召開(kāi)的3GPP LTE RAN1第50bis次會(huì)議上發(fā)表了 R1-074436提案"高多普勒下開(kāi)環(huán) MIMO中四發(fā)送天線的下行鏈路秩自適應(yīng)(Down Link Rank Adaptation with 4 Transmit Antennas for Open Loop MIMO at High Doppler)"，該提案提到了高速開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)中基于SFBC+FSTD 和基于空頻塊碼和空間復(fù)用(SFBC-SM)的MIMO方法。鑒于PMI 對(duì)開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)的發(fā)送端是未知的，準(zhǔn)確的PMI值有助于系統(tǒng)性 能的提高，而此方法并沒(méi)有提出決定PMI的方法。因此，系統(tǒng)性能 的并未得到很大的提高。
韓國(guó)LG電子公司于2007年11月5日-9日在韓國(guó)濟(jì)州島召開(kāi)的 3GPP LTE RANI第51次會(huì)議上發(fā)表了 Rl-074746提案"關(guān)于開(kāi)環(huán)復(fù) 用發(fā)送模式的思考 (Consideration on Open-loop SM Transmission Mode)"。該提案提到了基于固定PMI、基于循環(huán)PMI等開(kāi)環(huán)空間復(fù) 用(OLSM)的MIMO方法。由于基于固定PMI、基于循環(huán)PMI等 OL-MIMO系統(tǒng)的PMI值不準(zhǔn)確，因此系統(tǒng)性能還有待提高。
鑒于PMI對(duì)開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)的預(yù)編碼器來(lái)說(shuō)是未知的，如果預(yù) 編碼器沒(méi)有準(zhǔn)確的PMI信息進(jìn)行預(yù)編碼處理，從而使MIMO系統(tǒng)的 性能不能得到進(jìn)一步的提高。因此，有必要尋找一種高效且簡(jiǎn)單實(shí)用 的開(kāi)環(huán)MIMO方法以提高系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于尋找現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無(wú)線通信系 統(tǒng)中基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法、基站及用戶設(shè)備,通過(guò)對(duì)DOA 的測(cè)量結(jié)果而獲取PMI的估計(jì)值，再根據(jù)PMI進(jìn)行開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng) 的預(yù)編碼處理，相比于傳統(tǒng)的方法，本發(fā)明提出的開(kāi)環(huán)MIMO方法 效率高且易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，首先，對(duì)UE的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量得到的運(yùn)動(dòng)速度把UE劃分為低速UE、中速UE、高速UE;然后，設(shè)置低速用戶釆用閉環(huán)MIMO模式，設(shè)置中速用戶和高速用戶采用開(kāi)環(huán)MIMO模式；再對(duì)DOA進(jìn)行測(cè)量；根據(jù)測(cè)量得到的DOA來(lái)設(shè)置MIMO發(fā)送方式；再?zèng)Q定是否采用秩自適應(yīng)方式，若采用秩自適應(yīng)方式，決定某一種秩(Rank)自適應(yīng)方式；最后，發(fā)送MIMO方式和秩信息。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法，針對(duì)下行鏈路，包括步驟對(duì)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把所述用戶設(shè)備分為第一類或第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第二類用戶設(shè)備的速度；為第一類用戶設(shè)備設(shè)置閉環(huán)MIMO模式，且為第二類用戶設(shè)備設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO模式；基站對(duì)上行鏈路的波達(dá)方向進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)上行鏈路的波達(dá)方向估計(jì)出下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；基站決定下行鏈路采用哪種秩自適應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行秩的決定；基站根據(jù)下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)和秩決定下行鏈路中MIMO發(fā)送方式；基站通過(guò)下行信令發(fā)送MIMO模式、MIMO發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)給用戶設(shè)備；用戶設(shè)備偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有下行鏈路的MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)的下行信令；用戶設(shè)備根據(jù)各自的下行鏈路的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式和秩采用各自的反饋方案，需要反饋時(shí)，則根據(jù)所述反饋方案把反饋信息發(fā)送給基站；基站根據(jù)用戶設(shè)備的反饋信息，進(jìn)行無(wú)線資源調(diào)度和分配，并發(fā)送數(shù)據(jù)給所述用戶設(shè)備；用戶設(shè)備根據(jù)自身的類別、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法，針對(duì)下行鏈路，包括步驟對(duì)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把所述用戶設(shè)備分為第一類和第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第二類用戶設(shè)備的速度；為第一類用戶設(shè)備設(shè)置閉環(huán)MIMO模式，且為第二類用戶設(shè)備設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO模式；基站和用戶設(shè)備分別對(duì)上行鏈路和下行鏈路的波達(dá)方向進(jìn)行測(cè)量，并
13根據(jù)上行鏈路和下行鏈路的波達(dá)方向分別估計(jì)出下行鏈路和上行鏈
路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；基站決定采用哪種秩自適應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行秩的決定；基站根據(jù)下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)和秩決定下行鏈路中MIMO發(fā)送方式；基站通過(guò)下行信令發(fā)送秩、下行鏈路中MIMO模式、MIMO發(fā)送方式給用戶設(shè)備；用戶設(shè)備偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有秩、下行鏈路中MIMO模式、MIMO發(fā)送方式的下行信令；用戶設(shè)備根據(jù)各自的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式和秩采用各自的反饋方案，需要反饋時(shí)，則根據(jù)所述反饋方案把反饋信息發(fā)送給基站；基站根據(jù)用戶設(shè)備的反饋信息，進(jìn)行無(wú)線資源調(diào)度和分配，并發(fā)送數(shù)據(jù)給所述用戶設(shè)備；用戶設(shè)備根據(jù)自身的類別、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
在本發(fā)明的再一方面，提出了一種無(wú)線通信系統(tǒng)中基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法，針對(duì)上行鏈路，包括步驟對(duì)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把所述用戶設(shè)備分為第一類和第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第二類用戶設(shè)備的速度；為第一類用戶設(shè)備設(shè)置閉環(huán)MIMO模式，且為第二類用戶設(shè)備設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO模式；基站對(duì)上行鏈路和下行鏈路的波達(dá)方向進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)上行鏈路和下行鏈路的波達(dá)方向分別估計(jì)出下行鏈路和上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；基站決定上行鏈路采用哪種秩自適應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行秩的決定；基站根據(jù)得到的下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)，并考慮MIMO模式、秩以決定上行鏈路中MIMO發(fā)送方式；基站通過(guò)下行信令發(fā)送上行鏈路的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式、秩給用戶設(shè)備；用戶設(shè)備偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有上行鏈路的MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩的下行信令；基站根據(jù)所述用戶設(shè)備的上行鏈路的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式采用反饋方案，需要反饋時(shí)，則根據(jù)所述反饋方案把反饋信息發(fā)送給所述用戶設(shè)備；基站對(duì)所述用戶設(shè)備進(jìn)行資源調(diào)度，并把調(diào)度信息通過(guò)下行信令的方式通知給所述用戶設(shè)備；用戶設(shè)備根據(jù)基站發(fā)出的上行鏈路的MIMO模式、MIMO方式、秩、調(diào)度信息，發(fā)送數(shù)據(jù)給基站；基站根據(jù)所述用戶設(shè)備MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)等信息對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
在本發(fā)明的又一方面，提出了一種基站，包括速度測(cè)量單元，用于測(cè)量至少一個(gè)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度，把所述用戶設(shè)備分為第一類和第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第二類用戶設(shè)備的速度；
劃分單元，用于根據(jù)該用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度確定為其設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO還是閉環(huán)MIMO;波達(dá)方向測(cè)量單元，用于測(cè)量上行鏈路的波達(dá)方向；
預(yù)編碼矩陣索弓I號(hào)估計(jì)單元，用于基于該上行鏈路的波達(dá)方向估計(jì)下
行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；秩確定單元；用于確定秩的自適應(yīng)方式；以及MIMO方式確定單元，用于根據(jù)所確定的秩的自適應(yīng)方式和預(yù)編碼矩陣索引號(hào)來(lái)確定MIMO方式。
在本發(fā)明的又一方面，提出了一種用戶設(shè)備，包括偵聽(tīng)單元，偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有下行鏈路的MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)的下行信令；以及解調(diào)單元，根據(jù)自身的種類、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
在本發(fā)明的又一方面，提出了一種用戶設(shè)備，包括波達(dá)方向測(cè)量單元，用于測(cè)量下行鏈路的波達(dá)方向；預(yù)編碼矩陣索引號(hào)估計(jì)單元，用于基于下行鏈路的波達(dá)方向估計(jì)上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)，作為下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；偵聽(tīng)單元，偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有下行鏈路的MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式以及秩的下行信令；以及解調(diào)單元，根據(jù)自身的種類、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
在本發(fā)明的又一方面，提出了一種基站，包括波達(dá)方向測(cè)量單元，用于測(cè)量上行鏈路的波達(dá)方向；預(yù)編碼矩陣索引號(hào)估計(jì)單元，用于基于該上行鏈路的波達(dá)方向估計(jì)下行鏈路預(yù)編碼矩陣索引號(hào)，作為上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；接收單元，接收來(lái)自用戶設(shè)備的表示其所述類別的消息；秩確定單元；用于確定秩的自適應(yīng)方式；以及MIMO方式確定單元，用于根據(jù)所確定的秩和上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)來(lái)確定MIMO方式。
在本發(fā)明的又一方面，提出了一種用戶設(shè)備，包括速度測(cè)量單
15元，用于測(cè)量至少一個(gè)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度，把所述用戶設(shè)備分為第一類和第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第二類用戶設(shè)備的速度；劃分單元，用于根據(jù)該用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度確定為其設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO還是閉環(huán)MIMO;波達(dá)方向測(cè)量單元，用于測(cè)量下行鏈路的波達(dá)方向；預(yù)編碼矩陣索引號(hào)估計(jì)單元，用于基于該下行鏈路的波達(dá)方向估計(jì)上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；反饋信息發(fā)送單元，將表示所述類別的信息發(fā)送給基站。
本發(fā)明的本質(zhì)是通過(guò)對(duì)DOA進(jìn)行測(cè)量，并利用DOA的測(cè)量估計(jì)出PMI，從而決定MIMO發(fā)送方式。相比于基于PMI反饋的閉環(huán)MIMO方式，本發(fā)明提出的基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO方式無(wú)需PMI的反饋，無(wú)疑節(jié)省了寶貴的信令開(kāi)銷，但不可否認(rèn)，由于本發(fā)明本質(zhì)上開(kāi)環(huán)MIMO方式，系統(tǒng)性能相比于基于PMI反饋的閉環(huán)MIMO方式有所降低；相比于基于非確定PMI (隨機(jī)PMI、循環(huán)PMI、 PMH)的MIMO方式，本發(fā)明提出的基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO方式通過(guò)DOA估計(jì)出PMI，從而具有更好的系統(tǒng)性能。盡管本發(fā)明提出在中速和高速UE中采用基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO方式，但本發(fā)明提出的基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO方式也可以在低速UE中采用。另外，考慮到上行鏈路和下行鏈路均有DOA，所以本發(fā)明提出的基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO方式可以在上行鏈路或下行鏈路中采用。再者，考慮到時(shí)分雙工模式(TDD)下上行鏈路和下行鏈路DOA的測(cè)量是對(duì)稱性的，因此本發(fā)明提出的基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO方式無(wú)疑可以在TDD模式下使用；考慮到頻分雙工(FDD)模式下上行鏈路和下行鏈路DOA的測(cè)量也是大致對(duì)稱的，因此本發(fā)明提出的基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO方式也可以在FDD模式下使用，尤其是存在視距傳播(LOS)或DOA的角度擴(kuò)散小的環(huán)境。因此，本發(fā)明提出的基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO方式，可以根據(jù)實(shí)際情況分別加以應(yīng)用，可以為第三代(3G)、超三代(S3G)、第四代(4G)蜂窩移動(dòng)通信和數(shù)字電視、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、自組織網(wǎng)絡(luò)(Mesh, Ad Hoc, Censor Network)、數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)(e-Home)、無(wú)線廣域網(wǎng)(WWAN)等系統(tǒng)的MIMO方案提供重要的理論依據(jù)和具體的實(shí)現(xiàn)方法。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將更明顯，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線小區(qū)中下行鏈路的MIMO方式；圖2是解釋波達(dá)方向的含義的示意圖3是說(shuō)明用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度與基站MIMO方式的關(guān)系的圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的2x2下行鏈路SU-MIMO系統(tǒng)示意圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)框圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；圖7示出了如圖4所示的SU-MIMO系統(tǒng)中秩、碼字、層的映射關(guān)系圖8是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基站和用戶設(shè)備的詳細(xì)操作過(guò)程的流程圖9示出了2x2天線SU-MIMO系統(tǒng)中上行鏈路的波達(dá)方向測(cè)量的示意圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用戶設(shè)備的變型；
圖ll示出了根據(jù)DOA估計(jì)PMI的原理圖12示出了 HH碼本的DOA與PMI的映射關(guān)系；
圖13示出了周期性反饋信息的原理圖14示出了非周期性反饋信息的原理圖15示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例4x4下行鏈路MU-MIMO系統(tǒng)的示意圖16示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)框圖；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；圖18示出例如圖15所示的MU-MIMO系統(tǒng)中秩、碼字、層的映射關(guān)系圖19示出了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的基站和用戶設(shè)備的詳細(xì)操作過(guò)程的流程圖；圖20示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用戶設(shè)備的變型；
圖21示出了在4x4天線MU-MIMO系統(tǒng)中上行鏈路波達(dá)方向測(cè)量的示意圖22示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例4x4上行鏈路MU-MIMO系統(tǒng)的示意圖23示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)框圖；圖24示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；圖25示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的下行鏈路的波達(dá)方向測(cè)量的示意圖；以及
圖26示出了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的基站和用戶設(shè)備的詳細(xì)操作過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，在描述過(guò)程中省略了對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止對(duì)本發(fā)明的理解造成混淆。
如上所述，3GPPLTE已經(jīng)確定支持基于預(yù)編碼的MIMO技術(shù)，而基于預(yù)編碼的MIMO技術(shù)作為一種將天線域MIMO信號(hào)處理轉(zhuǎn)化為波束(beam)域信號(hào)處理的方法，本質(zhì)上是一種基于波束成形的技術(shù)。預(yù)編碼技術(shù)可以在UE實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單的線性接收機(jī)，但采用歸一化(Unitary)還是非歸一化(Non-unitary)，采用碼本(Codebook)反饋還是非碼本(Non-codebook)反饋，還有待于進(jìn)一步研究。另夕卜，碼本的大小、具體的預(yù)編碼方法、反饋信息的設(shè)計(jì)和是否對(duì)信令采用預(yù)編碼技術(shù)等問(wèn)題(此問(wèn)題主要涉及智能天線的使用)，都正在研究之中。需要指出的是，在目前LTE研究工作中，智能天線技術(shù)被看作預(yù)編碼技術(shù)的一種特例。而在波束成形技術(shù)中，波達(dá)方向(Directionof arrival, DOA)技術(shù)是一種已經(jīng)用于在波束成形中的技術(shù)。
對(duì)于時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)，上、下行的頻率相同，可以直接通過(guò)上行信號(hào)的空間特征估計(jì)形成下行波束。在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中，上、下行頻率不同，DOA是上下行聯(lián)系的紐帶，是下行波束形
18成的唯一依據(jù)。目前，能準(zhǔn)確且簡(jiǎn)單地測(cè)量出DOA的算法不勝枚舉，典型算法包括多重信號(hào)分類法(MUSIC)、旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)估計(jì)信號(hào)參數(shù)法(ESPRIT)等。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，目前LTE中下行MIMO技術(shù)(SU-MIMO和MU-MIMO)是基于固定波束成形的思想，也就是說(shuō)根據(jù)設(shè)計(jì)要求(例如，碼本的大小)采用一定的算法在空間生成所需的波束數(shù)量(也就是若干個(gè)碼本矢量或矩陣)，即形成碼本存于BS和UE中。實(shí)際工作時(shí)，UE根據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則(例如，系統(tǒng)容量最大原則或誤碼率最小準(zhǔn)則)，選擇某一碼本矢量或矩陣，并將其索引號(hào)(PMI)反饋給BS， BS根據(jù)PMI從碼本中取出其對(duì)應(yīng)的碼本矢量或矩陣并對(duì)UE的數(shù)據(jù)流進(jìn)行預(yù)編碼處理。
由于從UE到達(dá)BS的多經(jīng)信號(hào)通常散布在一個(gè)較窄的角度內(nèi)(參見(jiàn)Gregory D. Durgin.《Space-Time Wireless Channels》第198-199頁(yè))，而自適應(yīng)波束成形的思想是利用上行DOA估計(jì)來(lái)生成UE的下行波束，即BS將發(fā)射能量對(duì)準(zhǔn)該用戶，即DOA就是發(fā)送端和接收端之間的最強(qiáng)路徑的方向(參見(jiàn)美國(guó)英特爾公司申請(qǐng)的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00580020526.5的專利《利用用于反饋的碼本的閉環(huán)MIMO系統(tǒng)》第9頁(yè))。
因此，本發(fā)明人找到了 DOA與PMI之間的關(guān)系(例如，當(dāng)DOA為0-15°角時(shí)，對(duì)應(yīng)1號(hào)PMI， DOA為15 30°角時(shí)，對(duì)應(yīng)4號(hào)PMI)。注意，這些對(duì)應(yīng)關(guān)系是離線生成的，和碼本是否是有規(guī)則排序沒(méi)有關(guān)系。DOA與PMI的關(guān)系可以進(jìn)一步參考美國(guó)InterDigital通信公司于2007年8月20日-24日在希臘雅典召開(kāi)的3GPP LTE RANI第50次會(huì)議上發(fā)表了 Rl-073353提案"E-UTRA中MU-MIMO碼本子集的選擇和信令的思考(MU-MIMO Codebook Subset Selection and SignalingConsideration for E-UTRA)"，該提案指出預(yù)編碼MIMO碼本的設(shè)計(jì)就是利用波束成形技術(shù)中波束成形矢量具有空間方向性的特點(diǎn)，即適當(dāng)?shù)腄OA不但可以提高系統(tǒng)性能而且可以抑制干擾。本發(fā)明人認(rèn)為L(zhǎng)TE系統(tǒng)采用的基于離散傅立葉變換(DFT)的預(yù)編碼碼本和基于Householder (HH)的預(yù)編碼碼本均實(shí)現(xiàn)DOA到PMI的映射關(guān)系，其中基于DFT碼本的PMI可以直接得到DOA與PMI的映射關(guān)系， 而基于HH碼本的PMI如果定義1~16級(jí)(PMI=0,1,"，15)，則前8 級(jí)(PMI=0，l，一，7)可以實(shí)現(xiàn)與PMI的映射。后8級(jí)(PMI=8，…,15) 被認(rèn)為是DOA方向與PMI映射關(guān)系的補(bǔ)充。2008年1月召開(kāi)的LTE 51th bis會(huì)議上。許多通信公司提出的開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)的PMI方案如 下，總共16級(jí)PMI值(PMIK)，1,…，15)，發(fā)送端采用循環(huán)PMI或者 PMH的方案，即發(fā)送端在值最大的4個(gè)PMI值(PMI=12、 13、 14、 15)中選擇一個(gè)值作為某一次發(fā)送數(shù)據(jù)的PMI值。本發(fā)明人認(rèn)為上 述選擇4個(gè)最大PMI值作為開(kāi)環(huán)MIMO方法的PMI值不太妥當(dāng)，因 為如果采用基于HH的碼本，那么前8個(gè)值小的PMI值可以找到和 DOA的映射關(guān)系，最后4個(gè)值大的PMI值所代表的DOA是全方向 的，而UE只能在某一個(gè)方向上，發(fā)射機(jī)在全方向上分配功率，那么 勢(shì)必造成發(fā)射功率的浪費(fèi)和系統(tǒng)容量下降?？梢?jiàn)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法 找到PMI=12、 13、 14、 15與DOA的映射關(guān)系。因此，如果采用PMI=12、 13、 14、 15的基于循環(huán)PMI或基于PMH的OL-MIMO方法不能充 分利用DOA的空間特性，系統(tǒng)性能得不到進(jìn)一步的提高。
考慮到現(xiàn)有技術(shù)(包括以上提案在內(nèi))從未提出基于波達(dá)方向 (Direction of arrival, DOA)的開(kāi)環(huán)MIMO方法，本發(fā)明人提出在中 速和高速的開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)中應(yīng)用DOA信息來(lái)決定MIMO系統(tǒng)的 PMI信息，再基于PMI信息進(jìn)行預(yù)編碼處理，從而大大提高M(jìn)IMO 系統(tǒng)的吞吐量。
無(wú)線小區(qū)中BS和UE的分布如圖1所示，下行鏈路包括BS 300、 中心用戶設(shè)備(中心UE)、邊緣用戶設(shè)備(邊緣UE)。中心UE包括 基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 100、基于PMI的閉環(huán)MIMO的UE 101、基于空頻塊碼(SFBC)的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 102、基于空頻塊 碼和發(fā)送分集(SFBC+FSTD)的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 103、基于固定 PMI的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 104、基于PMH的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 105、 基于循環(huán)PMI的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 106。邊緣UE包括基于DOA的 開(kāi)環(huán)MIMO的UE 200、基于PMI的閉環(huán)MIMO的UE 201、基于空 頻塊碼(SFBC)的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 202、基于空頻塊碼和發(fā)送分集(SFBC+FSTD)的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 203、基于固定PMI的開(kāi)環(huán) MIMO的UE 204、基于PMH的開(kāi)環(huán)MIMO的UE 205、基于循環(huán)PMI 的開(kāi)環(huán)MIMO的UE206。
圖1中示出的各種MIMO方法在SU-MIMO、 MU-MIMO中均可
得到應(yīng)用。本發(fā)明提出的基于波達(dá)方向(DOA)的開(kāi)環(huán)MIMO技術(shù)， 在下行鏈路的用戶設(shè)備100和邊緣用戶設(shè)備200中得到采用。波達(dá)方 向，DOA(Dirercetion of Arrival,也可稱AOA， Angle of Arrival),是 指無(wú)線電波到達(dá)天線陣列的方向。若到達(dá)的無(wú)線電波滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件， 可以近似認(rèn)為無(wú)線電波的波前為一個(gè)平面，平面波前與陣列軸線或陣 列法線間的夾角即為波達(dá)方向(DOA)。如圖2所示，平面波前與陣 列軸線間的夾角為P，與水平面間的夾角為^，角度p或^可以唯一確 定信號(hào)的入射方向。如圖2所示，天線陣列之間的距離為Ax。 UE的 運(yùn)動(dòng)速度與基站采用的MIMO方式的關(guān)系如圖3所示，其中基于DOA 的開(kāi)環(huán)MIMO方式是由本發(fā)明人第一次提出的。
雖然下述實(shí)施例中是針對(duì)中等速度或高速度的UE，但是并不否 認(rèn)本發(fā)明人提出的基于DOA的MIMO的技術(shù)可以應(yīng)用于低速度或靜 止的UE中。另外，本發(fā)明提出的基于DOA的MIMO的技術(shù)具有很 強(qiáng)的通用性，可以應(yīng)用于SU-MIMO系統(tǒng)、MU-MIMO系統(tǒng)、波束成 形系統(tǒng)、預(yù)編碼MIMO系統(tǒng)、開(kāi)環(huán)MIMO方式與CDD (零CDD、 小CDD、大CDD)、SFBC、FSTD等分集方式或復(fù)用方式組合的MIMO 系統(tǒng)。
盡管本發(fā)明實(shí)施例提出的基于DOA的MIMO技術(shù)中PMI信息 是根據(jù)DOA的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行估計(jì)得到的，但不能排除下述情況發(fā)生 在同一無(wú)線小區(qū)中，針對(duì)各個(gè)UE所采用的MIMO方法及裝置不是 固定不變的，而是可以變化的。在同一個(gè)無(wú)線小區(qū)中，針對(duì)不同UE 可以分別采用基于DOA的MIMO技術(shù)、基于固定PMI的MIMO技 術(shù)、基于PMH的MIMO技術(shù)、基于循環(huán)PMI的MIMO技術(shù)等，如 圖1所示。在同一無(wú)線小區(qū)中，針對(duì)同一個(gè)UE在不同情況下可以分 別采用不同的MIMO技術(shù)。第一實(shí)施例
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的2x2下行鏈路SU-MIMO系 統(tǒng)示意圖。如圖4所示，根據(jù)第一實(shí)施例的基站300和用戶設(shè)備均具 備兩個(gè)天線，其中用戶設(shè)備200-1和200-2通過(guò)上行鏈路向基站300 反饋CQI和Rank等信息。鑒于用戶設(shè)備200-1和200-2具有相同的 結(jié)構(gòu)，下面以用戶設(shè)備200-1為例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)框圖，圖6示出 了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的基站包括射頻單元117、 速度測(cè)量單元110、波達(dá)方向測(cè)量單元118、劃分單元111、秩確定單 元112、 MIMO方式確定單元113、 PMI估計(jì)單元114、 MIMO方式 和秩通知單元116和資源分配和數(shù)據(jù)發(fā)送單元115。
如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用戶設(shè)備包括射頻單元 210、偵聽(tīng)單元212、解調(diào)單元213、數(shù)據(jù)處理單元214和反饋信息發(fā) 送單元211。
下面結(jié)合圖7和圖8詳細(xì)說(shuō)明上述各個(gè)單元的具體操作過(guò)程以及 彼此之間的連接關(guān)系。圖8是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基站和用戶設(shè) 備的詳細(xì)操作過(guò)程的流程圖。
如圖8所示，在本發(fā)明第一實(shí)施例中，在基站側(cè)進(jìn)行DOA的測(cè) 量和PMI的估計(jì)，而用戶設(shè)備不向基站反饋PMI信息。
2x2天線SU-MIMO系統(tǒng)采用LTE定義的SU-MIMO結(jié)構(gòu)，如圖 4所示。在LTE的下行SU-MIMO系統(tǒng)中采用固定碼字到層的映射方 式，采用如圖7所示的SU-MIM0中秩、碼字、層的映射關(guān)系。本實(shí) 施例采用秩自適應(yīng)和秩2 (Rank2)的方式，UE200-1可以同時(shí)占用 圖7中的CW1和CW2兩個(gè)碼字，UE200-2可以采用秩自適應(yīng)的方式， 即UE200-2可以占用圖7中的CW1碼字或同時(shí)占用CW1和CW2兩 個(gè)碼字。
如圖8所示，在步驟SIOO，速度測(cè)量單元110進(jìn)行用戶設(shè)備的 運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)量，通過(guò)確定各個(gè)用戶設(shè)備的速度來(lái)將它們劃分成相應(yīng) 的類別。
22速度測(cè)量單元110對(duì)整個(gè)無(wú)線小區(qū)的所有UE的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè) 量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把所有UE分為低速用戶、中速用戶、 高速用戶。速度測(cè)量單元110測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度可以基于上行發(fā)送符號(hào) (ULRS)、隨機(jī)接入信道(RACH)、上行探測(cè)信道(ULSounding)。
在步驟S101，劃分單元111基于所測(cè)量的用戶設(shè)備的速度進(jìn)行 開(kāi)環(huán)MIMO和閉環(huán)MIMO的劃分。
劃分單元111根據(jù)低速用戶設(shè)備、中速用戶設(shè)備和高速用戶設(shè)備 種類的不同，設(shè)置低速UE采用閉環(huán)MIMO模式，設(shè)置中速UE和高 速UE采用開(kāi)環(huán)MIMO模式。
在步驟S102，波達(dá)方向測(cè)量單元118執(zhí)行各個(gè)用戶設(shè)備的波達(dá)
R下行鏈路中，基站的波達(dá)方向測(cè)量單元118的對(duì)上行鏈路的用戶 設(shè)備200-1和200-2的波達(dá)方向進(jìn)行測(cè)量。
目前，在移動(dòng)通信中DOA估計(jì)問(wèn)題得到了廣泛的關(guān)注和深入的 研究，比較成熟且適用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的DOA估計(jì)方法包括多重信 號(hào)分類法(MUSIC)、旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)估計(jì)信號(hào)參數(shù)法(ESPRIT)、子 空間法、最大似然法等。在本實(shí)施例中，D0A的測(cè)量原理如圖9所 示，在一個(gè)2x2的下行SU-MIMO系統(tǒng)中，基站有2根發(fā)送天線，用 戶設(shè)備200-l有2根天線，TOT表示用戶設(shè)備200-1到基站之間的距 離，基站的坐標(biāo)為(Xs， Ys)，用戶設(shè)備200-1的坐標(biāo)為(Xc， Yc)， 由于基站可以從GPS定位裝置中獲取其的坐標(biāo)，則可以得出如下方
程組(1)表示的關(guān)系
' Yc
—=tan0
< Xe (1)
V(Xs-Xc)2+(Ys-Yc)2 = c.TOT
在方程組(1)中，c表示常數(shù)，可以使用定位算法估計(jì)出用戶設(shè)備 200-1的坐標(biāo)(Xc， Yc)，則通過(guò)方程組(1)很容易求出波達(dá)方向角
DOA估計(jì)PMI的原理如圖11所示，基站300決定下行鏈路中基 站到用戶設(shè)備的MIMO發(fā)送方式，基站300把無(wú)線小區(qū)的覆蓋空間
23定為0°-120°，認(rèn)為空間是矢量化且均勻分布的，則每隔15°為一個(gè) DOA區(qū)間，空間有DOAl DOA8共8個(gè)區(qū)間。再定義2x2天線 SU-MIMO系統(tǒng)PMI等級(jí)為1~8級(jí)，則基站300可以從DOA中估計(jì) 出PMI的值。注意，圖11中DOA與PMI的映射關(guān)系不是線性的， 但實(shí)際上DOA與PMI的映射關(guān)系是離線生成的，可以是線性一一對(duì) 應(yīng)的，也可以是非線性的非一一對(duì)應(yīng)的，它是一套規(guī)則離線生成并存 儲(chǔ)于BS與UE中。LTE定義的MIMO系統(tǒng)中，基于DFT碼本可以 直接得到DOA與PMI的線性一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系，而基于HH碼本 的DOA與PMI是非線性的非——對(duì)應(yīng)的。例如，如果PMI=0,1，...，15 共16級(jí)，本發(fā)明可以采取近似處理，取PMI=0，1,...，7，認(rèn)為 PMI=8，..,，15后8級(jí)是前8級(jí)的補(bǔ)充而可以舍棄，則PMI=0,1,..，，7與 DOA的映射關(guān)系如圖12所示。
如上所述，圖ll和圖12中DOA與PMI的映射關(guān)系不是線性的， 但實(shí)際上DOA與PMI的映射關(guān)系是離線生成的，可以是線性一一對(duì) 應(yīng)的，也可以是非線性的非一一對(duì)應(yīng)的，它是一套規(guī)則離線生成并存 儲(chǔ)于基站和用戶設(shè)備中。
在步驟S103，基站的秩確定單元112確定秩自適應(yīng)的方式。 下行鏈路中，基站的秩確定單元112確定下行鏈路是否采用秩自 適應(yīng)的方式來(lái)決定秩的值。本實(shí)施例中，如圖4所示，針對(duì)用戶設(shè)備 200-1和200-2，基站300確定采用Rank2和秩自適應(yīng)的方式。考慮 到用戶設(shè)備200-1是中心UE而具有良好的信道傳輸環(huán)境，則基站的 秩確定單元112確定用戶設(shè)備200-1采用Rank2的方式，即用戶設(shè)備 200-1可以同時(shí)占用圖7中的CW1和CW2兩個(gè)碼字。考慮到用戶設(shè) 備200-2是邊緣UE而具有較為惡劣的信道傳輸環(huán)境，則基站300確 定用戶設(shè)備200-2采用秩自適應(yīng)的方式，即基站300到用戶設(shè)備200-2 下行鏈路的秩可以采用Rankl，也可以采用Rank2，如圖7所示。在 本實(shí)施實(shí)例中，用戶設(shè)備200-2是邊緣UE，采用基于長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)的信 干噪比(SINR)的秩自適應(yīng)方式，當(dāng)周期性反饋時(shí)，如圖13所示， 用戶設(shè)備200-2使用物理上行控制信道(PUCCH)或物理上行共享 信道(PUSCH)周期性反饋CQI信息時(shí)，無(wú)須反饋PMI信息，但要反饋Rank信息。此時(shí)，當(dāng)用戶設(shè)備200-2計(jì)算出的基于長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)的 SINR較小時(shí)，采用Rankl的反饋方式；當(dāng)用戶設(shè)備200-2計(jì)算出的 基于長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)的SINR較大時(shí)，采用Rank2的反饋方式。
當(dāng)非周期性反饋時(shí)，如圖14所示，用戶設(shè)備200-2使用PUSCH 非周期性反饋CQI和Rank信息，反饋Rank信息時(shí)采用基于長(zhǎng)期統(tǒng) 計(jì)的SINR的方式。
在步驟S104，MIMO方式確定單元113進(jìn)行MIMO方式的確定。
下行鏈路中，基站根據(jù)PMI和Rank決定MIMO方式。如圖4 所示，針對(duì)用戶設(shè)備200-1和200-2，基站300的MIMO方式確定單 元113根據(jù)用戶設(shè)備200-1和200-2的波達(dá)方向估計(jì)出的PMI和Rank 決定MIMO方式。當(dāng)用戶設(shè)備200-2計(jì)算出的基于長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)的SINR 較小(SINR<5dB)時(shí)，采用Rankl的反饋方式，基站300和用戶設(shè) 備200-2構(gòu)成2x2的SU-MIMO系統(tǒng)，則下行鏈路采用發(fā)送分集的方 式，發(fā)射分集可以采用基于SFBC或其它方式。當(dāng)用戶設(shè)備200-2計(jì) 算出的基于長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)的SINR較大(SINR>5dB)時(shí)，采用Rank2的 反饋方式。此時(shí)，基站300的PMI估計(jì)單元114根據(jù)用戶設(shè)備的DOA 估計(jì)出PMI值，然后根據(jù)PMI值選擇出預(yù)編碼矢量，從而實(shí)現(xiàn)基于 預(yù)編碼的MIMO發(fā)送方式。
在步驟S105， MIMO方式和秩通知單元116向用戶設(shè)備通知所 確定的MIMO方式和秩方式。
下行鏈路中，基站300通過(guò)下行信令發(fā)送MIMO模式、MIMO 發(fā)送方式、運(yùn)動(dòng)速度、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)等信息給無(wú)線小區(qū)的用戶設(shè) 備。MIMO方式和秩確定單元116可以通過(guò)PDCCH或PDSCH或BCH 發(fā)送上述MIMO模式、MIMO發(fā)送方式、運(yùn)動(dòng)速度、預(yù)編碼矩陣索 引號(hào)等信息給用戶設(shè)備。為節(jié)省鏈路開(kāi)銷，這些信息可以離線組態(tài)成 抽象的模式，基站通過(guò)PDCCH或PDSCH發(fā)送這些抽象的模式給用
戶設(shè)備以節(jié)省下行鏈路的頻譜資源。
在步驟S106，在用戶設(shè)備端，偵聽(tīng)單元212對(duì)MIMO方式和秩 方式進(jìn)行偵聽(tīng)。下行鏈路中，用戶設(shè)備的偵聽(tīng)單元212偵聽(tīng)基站發(fā)出 的載有MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、運(yùn)動(dòng)速度、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)等信息的下行信令。
在步驟S107,用戶設(shè)備的反饋信息發(fā)送單元211通過(guò)上行鏈路 向基站發(fā)送反饋信息。
上行鏈路中，用戶設(shè)備根據(jù)各自的下行鏈路的MIMO模式、 MIMO發(fā)送方式和速度信息采用各自的反饋方案，需要反饋時(shí)，則把 反饋信息發(fā)送給基站。對(duì)于低速用戶設(shè)備，如圖1中的用戶設(shè)備101 和201， 101和201反饋CQI、 PMI、 Rank、資源塊索引號(hào)信息給基 站，構(gòu)成閉環(huán)MIMO系統(tǒng)。對(duì)于中速或高速用戶設(shè)備，如圖1中的 100、 102、 103、 104、 105、 106、 200、 202、 203、 204、 205、 206， 這些用戶設(shè)備反饋CQI、 Rank、資源塊索引號(hào)信息給基站，并不反饋 PMI信息給BS100。
在步驟S108，基站的射頻單元117接收反饋信息并且資源分配 和數(shù)據(jù)發(fā)送單元115基于接收的反饋信息而進(jìn)行資源分配和數(shù)據(jù)發(fā) 送。
下行鏈路中，基站的資源分配和數(shù)據(jù)發(fā)送單元115根據(jù)用戶設(shè)備 的反饋信息，進(jìn)行無(wú)線資源進(jìn)行資源調(diào)度和分配并發(fā)送數(shù)據(jù)給用戶設(shè) 備。
在步驟S109,用戶設(shè)備通過(guò)射頻單元210接收基站發(fā)送的信號(hào)， 并通過(guò)解調(diào)單元213解調(diào)出發(fā)送的數(shù)據(jù)。下行鏈路中，用戶設(shè)備的解 調(diào)單元213根據(jù)自身的種類、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、 預(yù)編碼矩陣索引號(hào)(PMI)等信息對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。然后，數(shù) 據(jù)處理單元214對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以便呈現(xiàn)出來(lái)。
以上所述的第一實(shí)施例中并未提及用戶設(shè)備對(duì)下行鏈路的DOA 進(jìn)行測(cè)量的方法。為節(jié)省信令開(kāi)銷，可以采用在基站和用戶設(shè)備兩側(cè) 同時(shí)對(duì)DOA進(jìn)行測(cè)量的方法。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例 的用戶設(shè)備的變型。根據(jù)該變型，在用戶設(shè)備側(cè)進(jìn)行波達(dá)方向的測(cè)量 和PMI的確定，同時(shí)，在基站側(cè)進(jìn)行波達(dá)方向和PMI的估計(jì)。艮口，
基站和用戶設(shè)備各自根據(jù)測(cè)量得到的上行波達(dá)方向和下行波達(dá)方向 各自估計(jì)出下行鏈路和上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)，用戶設(shè)備把估 計(jì)出來(lái)的上行鏈路的PMI看作是下行鏈路的PMI。成都電子科技大學(xué)申請(qǐng)的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410022117.6的 專利《利用干涉原理估計(jì)相干信號(hào)DOA的方法》中介紹了一種如何 利用無(wú)線電波的干涉原理測(cè)量下行鏈路DOA的方法。中國(guó)華為公司 申請(qǐng)的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?1119301.8的專利《一種基于路徑選擇的 波達(dá)方向估計(jì)方法》中指出利用路徑估計(jì)的結(jié)果和統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理方 法，結(jié)合信道估計(jì)數(shù)據(jù)，很容易估計(jì)出DOA參數(shù)。由于在UE端， 多經(jīng)數(shù)據(jù)和信道估計(jì)數(shù)據(jù)是很容易得到的，因此測(cè)量下行鏈路的 DOA參數(shù)也是可行的。此外，也可以采用專用參考信號(hào)估計(jì)DOA的 方法，即在BS端發(fā)送專用參考信號(hào)區(qū)分無(wú)線小區(qū)內(nèi)多個(gè)UE， UE根 據(jù)專用參考信號(hào)估計(jì)出DOA。
如圖IO所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用戶設(shè)備的變型包括射 頻單元210、偵聽(tīng)單元212、解調(diào)單元213、數(shù)據(jù)處理單元214和反 饋信息發(fā)送單元211、波達(dá)方向測(cè)量單元215和PMI確定單元216。 如上所述，在基站側(cè)進(jìn)行DOA的測(cè)量和PMI的估計(jì)的同時(shí)，在用戶 設(shè)備側(cè)進(jìn)行用戶設(shè)備自身的下行DOA測(cè)量，并且通過(guò)與上述相同的 方式估計(jì)出相應(yīng)的PMI。
可見(jiàn)，通過(guò)在二者中同時(shí)進(jìn)行上述操作，從而免去了在彼此之間 對(duì)DOA信息以及PMI的傳送。
第二實(shí)施例
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的4x4下行鏈路MU-MIMO 系統(tǒng)的示意圖。如圖15所示，根據(jù)第二實(shí)施例的基站300具備四個(gè) 天線，其中用戶設(shè)備200-1、 200-2、 200-3和200-4分別具備一個(gè)天 線，它們通過(guò)上行鏈路向基站300反饋CQI和Rank等信息。鑒于用 戶設(shè)備200-1、 200-2、 200-3和200-4具有相同的結(jié)構(gòu)，下面以用戶 設(shè)備200-1為例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)框圖，圖17示
出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖16所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的基站包括射頻單元317、 速度測(cè)量單元310、波達(dá)方向測(cè)量單元318、劃分單元311、秩確定
27單元312、 MIMO方式確定單元313、 PMI估計(jì)單元314、 MIMO方
式和秩通知單元316和資源分配和數(shù)據(jù)發(fā)送單元315。
如圖17所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用戶設(shè)備包括射頻單元 410、偵聽(tīng)單元412、解調(diào)單元413、數(shù)據(jù)處理單元414和反饋信息發(fā) 送單元411。
下面結(jié)合圖18和圖19詳細(xì)說(shuō)明上述各個(gè)單元的具體操作過(guò)程以 及彼此之間的連接關(guān)系。圖19是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基站和用 戶設(shè)備的詳細(xì)操作過(guò)程的流程圖。
如圖19所示，在本發(fā)明第二實(shí)施例中，在基站側(cè)進(jìn)行DOA的 測(cè)量和PMI的估計(jì)，而用戶設(shè)備不向基站反饋PMI信息。
4x4天線MU-MIMO系統(tǒng)采用LTE定義的MU-MIMO結(jié)構(gòu)，如 圖15所示。在LTE的下行MU-MIMO系統(tǒng)中采用固定碼字到層的映 射方式，采用如圖18所示的MU-MIMO中秩、碼字、層的映射關(guān)系。 本實(shí)施例采用秩4 (Rank4)的方式，用戶設(shè)備200-1、 200-2、 200-3、 200-4可以同時(shí)占用圖18中的CW1碼字。
如圖19所示，在步驟S200，基站300的速度測(cè)量單元310進(jìn)行 各個(gè)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)量，以便將這些用戶設(shè)備劃分到不同的 類別。
基站300的速度測(cè)量單元310對(duì)整個(gè)無(wú)線小區(qū)的所有用戶設(shè)備的 運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把所有用戶設(shè)備分為低 速用戶設(shè)備、中速用戶設(shè)備、高速用戶設(shè)備。基站300的速的測(cè)量單 元310測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度可以基于上行發(fā)送符號(hào)(UL RS)、隨機(jī)接入信 道(RACH)、上行探測(cè)信道(ULSounding)。
在步驟S201,劃分單元311基于所測(cè)量的用戶設(shè)備的速度進(jìn)行 開(kāi)環(huán)MIMO和閉環(huán)MIMO的劃分。
劃分單元311根據(jù)低速UE、中速UE和高速UE種類的不同， 設(shè)置低速UE采用閉環(huán)MIMO模式，設(shè)置中速UE和高速UE采用開(kāi) 環(huán)MIMO模式。
在步驟S202,波達(dá)方向測(cè)量單元318執(zhí)行各個(gè)用戶設(shè)備的波達(dá) 方向的測(cè)量。下行鏈路中，基站的波達(dá)方向測(cè)量單元318對(duì)上行鏈路的用戶設(shè)
備的DOA進(jìn)行測(cè)量。DOA的測(cè)量可以采用己有的MUSIC、 ESPRIT、 子空間法、最大似然法等算法。本實(shí)施例采用的DOA測(cè)量方法可以 借鑒現(xiàn)有的基于信號(hào)強(qiáng)度的分段插值法(參見(jiàn)書籍《基于TDD的第 四代移動(dòng)通信技術(shù)》第375-380頁(yè)，謝顯中、李詳明等編著，2005 年7月出版，電子工業(yè)出版社)，即利用到達(dá)信號(hào)強(qiáng)度(SOA， strength of arrival)和到達(dá)信號(hào)差分值(SDOA, strength difference of arrival) 來(lái)估計(jì)出波束到達(dá)角(DOA)。如圖21所示，在一個(gè)4x4的下行 MU-MIMO系統(tǒng)中，基站300有4根發(fā)送天線，在區(qū)域P1、 P2、 P3、 P4中有4個(gè)單天線用戶設(shè)備，則基站端的4個(gè)天線測(cè)量出這4個(gè)用 戶設(shè)備的信號(hào)強(qiáng)度分別為S0A_T1_P1、 SOA—T2—Pl、 SOA—T3—Pl、 SOA—T4—Pl、 SOA—T1_P2、 SOA—T2—P2、 SOAT3—P2、 SOA—T4—P2、 SOAT1—P3、 SOAT2—P3、 SOAT3—P3、 SOA—T4—P3、 SOA—T1_P4、 SOA—T2_P4、 SOA—T3_P4、 SOA—T4_P4，對(duì)第一個(gè)單天線UE，可以 定義信號(hào)強(qiáng)度差分值為SDOA—Tl—T2—Pl 、 SDOA—Tl—T3—Pl 、 SDOA—Tl—T4一P1 、 SDOA—T2—T3—Pl 、SDOA—T2—T4一P1 、 SDOA—T3—T4一P1，共有6種差分值， 一共4個(gè)UE，則共有24中差 分值。建立24種差分值的大小與DOA大小的映射表，則通過(guò)査表 即可以找出每個(gè)用戶設(shè)備到基站的上行鏈路的DOA，基站的PMI估 計(jì)單元314再根據(jù)上行DOA估計(jì)出下行鏈路的PMI，再通過(guò)下行信 令把下行鏈路的PMI發(fā)送給用戶設(shè)備。
如圖16所示，下行鏈路中，基站300的PMI估計(jì)單元314根據(jù) 各個(gè)用戶設(shè)備的DOA來(lái)估計(jì)出基站到各個(gè)用戶設(shè)備的PMI?；?00 決定下行鏈路中基站到用戶設(shè)備的MIMO發(fā)送方式。如圖21所示， 基站300把無(wú)線小區(qū)的覆蓋空間定為0°-120 °，認(rèn)為空間是矢量化且 均勻分布的，則每隔7.5°為一個(gè)DOA區(qū)間，空間有DOAl DOA16 共16個(gè)區(qū)間，再定義4x4天線MU-MIMO系統(tǒng)PMI等級(jí)為1~16級(jí)， 則基站可以從DOA中估計(jì)出PMI的值。
如上所述，DOA與PMI的映射關(guān)系不是線性的，但實(shí)際上DOA 與PMI的映射關(guān)系是離線生成的，可以是線性一一對(duì)應(yīng)的，也可以說(shuō)明書第21/27頁(yè)
是非線性的非一一對(duì)應(yīng)的，它是一套規(guī)則離線生成并存儲(chǔ)于BS與
UE中。
在步驟S203，基站的秩確定單元312確定秩自適應(yīng)的方式。 下行鏈路中，基站的秩確定單元312確定下行鏈路是否采用Rank 自適應(yīng)的方式來(lái)決定秩的值。本實(shí)施例中，針對(duì)用戶設(shè)備200-1、 200-2、 200-3和200-4，基站300決定采用Rank4的方式。如圖18 所示，各個(gè)用戶設(shè)備可以同時(shí)占用圖18中的CW1這一個(gè)碼字。
在步驟S204，MIMO方式確定單元313進(jìn)行MIMO方式的確定。 下行鏈路中，基站根據(jù)PMI和Rank決定MIMO方式。本實(shí)施 例中，針對(duì)各個(gè)用戶設(shè)備，MIMO方式確定單元313根據(jù)用戶設(shè)備的 DOA估計(jì)出的PMI和Rank決定MIMO方式。
在步驟S205， MIMO方式和秩通知單元316向用戶設(shè)備通知所 確定的MIMO方式和秩方式。
下行鏈路中，基站300的MIMO方式和秩通知單元316通過(guò)下 行信令發(fā)送MIMO模式、MIMO發(fā)送方式、運(yùn)動(dòng)速度、PMI等信息 給無(wú)線小區(qū)的UE。基站可以通過(guò)PDCCH或PDSCH或BCH發(fā)送上 述MIMO模式、MIMO發(fā)送方式、運(yùn)動(dòng)速度、PMI等信息給UE。為 節(jié)省鏈路開(kāi)銷，這些信息可以離線組態(tài)成抽象的模式，基站通過(guò) PDCCH或PDSCH發(fā)送這些抽象的模式給UE以節(jié)省下行鏈路的頻譜 資源。
在步驟S206，在用戶設(shè)備端，偵聽(tīng)單元312對(duì)MIMO方式和秩 方式進(jìn)行偵聽(tīng)。下行鏈路中，用戶設(shè)備的偵聽(tīng)單元212偵聽(tīng)基站發(fā)出 的載有MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、運(yùn)動(dòng)速度、PMI等信息的 下行信令。
在步驟S207，用戶設(shè)備的反饋信息發(fā)送單元411通過(guò)上行鏈路 向基站發(fā)送反饋信息。
上行鏈路中，用戶設(shè)備根據(jù)各自的下行鏈路的MIMO模式、 MIMO發(fā)送方式和速度信息釆用各自的反饋方案，需要反饋時(shí)，則把 反饋信息發(fā)送給BS。對(duì)于低速UE，如圖15中的用戶設(shè)備200-1、 200-2、 200-3和200-4反饋CQI、 PMI、 Rank、資源塊索引號(hào)信息給基站300，構(gòu)成閉環(huán)MIMO系統(tǒng)。對(duì)于中速UE或高速UE，如圖15 中的用戶設(shè)備200-1、 200-2、 200-3和200-4，這些用戶設(shè)備反饋CQI、 Rank、資源塊索引號(hào)信息給基站300，并不反饋PMI信息給基站300。 在步驟S208，基站的射頻單元317接收反饋信息并且資源分配 和數(shù)據(jù)發(fā)送單元315基于接收的反饋信息而進(jìn)行資源分配和數(shù)據(jù)發(fā) 送。
下行鏈路中，基站的資源分配和數(shù)據(jù)發(fā)送單元315根據(jù)用戶設(shè)備 的反饋信息，進(jìn)行無(wú)線資源進(jìn)行資源調(diào)度和分配并發(fā)送數(shù)據(jù)給用戶設(shè)備。
在步驟S209，用戶設(shè)備通過(guò)射頻單元210接收基站發(fā)送的信號(hào)， 并通過(guò)解調(diào)單元213解調(diào)出發(fā)送的數(shù)據(jù)。下行鏈路中，用戶設(shè)備的解 調(diào)單元413根據(jù)自身的種類、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、 PMI等信息對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。然后，數(shù)據(jù)處理單元414對(duì)數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理，以便呈現(xiàn)出來(lái)。
如上所述，為節(jié)省信令開(kāi)銷，第二實(shí)施例可以采用在BS對(duì)上行 鏈路進(jìn)行測(cè)量的同時(shí)在UE對(duì)下行鏈路的DOA進(jìn)行測(cè)量的方法，即 用戶設(shè)備根據(jù)基站到用戶設(shè)備的DOA估計(jì)出上行鏈路的PMI。
如圖20所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的基站的變型包括射頻單 元317、速度測(cè)量單元310、劃分單元311、秩確定單元312、 MIMO 方式確定單元313、 MIMO方式和秩通知單元316和資源分配和數(shù)據(jù) 發(fā)送單元315。這些單元與如圖16所示的相應(yīng)單元的功能相同，這 里不再詳細(xì)描述。
如圖20示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用戶設(shè)備的變型包括射頻 單元410、偵聽(tīng)單元412、解調(diào)單元413、數(shù)據(jù)處理單元414和反饋 信息發(fā)送單元411、波達(dá)方向測(cè)量單元415和PMI確定單元416。如 上所述，在用戶設(shè)備側(cè)進(jìn)行用戶設(shè)備自身的下行DOA測(cè)量，并且通 過(guò)與上述相同的方式估計(jì)出相應(yīng)的PMI，然后通過(guò)反饋信息發(fā)送單元 411發(fā)送給基站。
可見(jiàn)，通過(guò)在二者中同時(shí)進(jìn)行上述操作，從而免去了在彼此之間 對(duì)DOA信息以及PMI的傳送。
第三實(shí)施例
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的4x4上行鏈路MU-MIMO 系統(tǒng)的示意圖。如圖22所示，根據(jù)第三實(shí)施例的基站300具有四個(gè) 天線，用戶設(shè)備均具備一個(gè)天線。鑒于用戶設(shè)備200-1、 200-2、 200-3 和200-4具有相同的結(jié)構(gòu)，下面以用戶設(shè)備200-1為例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)框圖，圖24示 出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖23所示，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的基站包括射頻單元517、 秩確定單元512、 MIMO方式確定單元513、 MIMO方式和秩通知單 元516、資源分配單元515、解調(diào)單元519、波達(dá)方向測(cè)量單元520、 PMI估計(jì)單元521和數(shù)據(jù)處理單元518。
如圖24所示，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用戶設(shè)備包括射頻單元 610、偵聽(tīng)單元612、解調(diào)單元613、數(shù)據(jù)處理單元614、反饋信息發(fā) 送單元611、速度測(cè)量單元617、波達(dá)方向測(cè)量單元615、劃分單元 618和PMI估計(jì)單元616。
下面結(jié)合圖25和圖26詳細(xì)說(shuō)明上述各個(gè)單元的具體操作過(guò)程以 及彼此之間的連接關(guān)系。圖26是描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的基站 和用戶設(shè)備的詳細(xì)操作過(guò)程的流程圖。
如圖22所示，在本發(fā)明第三實(shí)施例中，分別在基站和用戶設(shè)備 側(cè)進(jìn)行DOA的測(cè)量和PMI的估計(jì)，用戶設(shè)備不向基站反饋PMI信 息。
4x4天線MU-MIMO系統(tǒng)采用LTE定義的MU-MIMO結(jié)構(gòu)，如 圖22所示。在LTE的上行MU-MIMO系統(tǒng)中采用固定碼字到層的映 射方式，采用如圖18所示的MU-MIMO中秩、碼字、層的映射關(guān)系。 本實(shí)施例采用秩4 (Rank4)的方式，各個(gè)用戶設(shè)備可以同時(shí)占用圖 18中的CW1碼字。
如圖26所示，在步驟S300，用戶設(shè)備的速度測(cè)量單元617進(jìn)行 用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)量，通過(guò)確定它自身應(yīng)該屬于哪個(gè)類別。
每個(gè)用戶設(shè)備可以對(duì)各自的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把自己分為低速UE、中速UE、高速UE。 UE測(cè)量運(yùn)動(dòng)速 度可以基于下行參考符號(hào)(DL RS)、同步信道(SCH)或其它下行 發(fā)送符號(hào)(DLRS)。
在步驟S301，劃分單元618基于所測(cè)量的用戶設(shè)備的速度進(jìn)行 開(kāi)環(huán)MIMO和閉環(huán)MIMO的劃分。
每個(gè)用戶設(shè)備可以根據(jù)各自屬于低速UE、中速UE或高速UE 種類的不同，設(shè)置低速UE采用閉環(huán)MIMO模式，設(shè)置中速UE和高 速UE采用開(kāi)環(huán)MIMO模式。各個(gè)UE設(shè)置完開(kāi)環(huán)MIMO模式或閉 環(huán)MIMO模式后，通過(guò)上行信令的方式把自身的開(kāi)環(huán)MIMO模式或 閉環(huán)MIMO模式通知給基站。
在步驟S302，波達(dá)方向測(cè)量單元520和波達(dá)方向測(cè)量單元615 執(zhí)行上行鏈路和下行鏈路的波達(dá)方向的測(cè)量。
例如，用戶設(shè)備的波達(dá)方向測(cè)量單元615對(duì)下行鏈路的DOA進(jìn) 行測(cè)量，并由PMI估計(jì)單元616根據(jù)下行鏈路的DOA估計(jì)出上行鏈 路的UE到BS的PMI。基站設(shè)備的波達(dá)方向測(cè)量單元520對(duì)上行鏈 路的DOA進(jìn)行測(cè)量，并由PMI估計(jì)單元521根據(jù)上行鏈路的DOA 估計(jì)出下行鏈路的BS到UE的PMI。所述根據(jù)DOA估計(jì)出PMI可 以采用查表的方法來(lái)完成，DOA所對(duì)應(yīng)的PMI在離線情況下存儲(chǔ)于 BS和UE的數(shù)據(jù)庫(kù)。換言之，采用BS對(duì)上行鏈路的DOA進(jìn)行測(cè)量 的方法，BS根據(jù)UE到BS的DOA估計(jì)出下行鏈路的PMI，利用上 行信道和下行信道在波達(dá)方向上具有的互易性，UE把下行鏈路的 PMI當(dāng)作是上行鏈路的PMI。 UE對(duì)下行鏈路的DOA的測(cè)量方法如 圖25所示，采用E-OTD的測(cè)量方法，此方法通過(guò)觀察時(shí)間差以在 UE上實(shí)現(xiàn)定位，在通過(guò)BS與UE的位置關(guān)系計(jì)算出BS到UE下行 鏈路的DOA，僅需要使用軟件計(jì)算。為了在Idle模式(用戶設(shè)備200-1 不處理呼叫)和專用模式(用戶設(shè)備200-1處理呼叫)下運(yùn)行E-OTD 算法，用戶設(shè)備必須有足夠的處理能力和存儲(chǔ)容量。E-OTD定位方 法是用戶設(shè)備根據(jù)服務(wù)小區(qū)基站300和周圍2個(gè)基站300-1和300-2 的測(cè)量數(shù)據(jù)，算出它們之間的時(shí)間差，時(shí)間差被用于計(jì)算用戶設(shè)備相 對(duì)于基站300的位置。與E-OTD相關(guān)的基本量有三個(gè)觀察時(shí)間差OTD、真實(shí)時(shí)間差RTD和地理位置時(shí)間差GTD。 OTD是UE觀察到 的兩個(gè)不同位置基站信號(hào)的接收時(shí)間差。RTD是兩個(gè)BS之間的系統(tǒng) 時(shí)間差；GTD是兩個(gè)BS到UE由于距離差而引起的傳輸時(shí)間差。設(shè) dl為基站300與UE之間的距離，d2為基站300-1與UE之間的距離，
d3為基站300-2與UE之間的距離，貝U
GTDl叫d2-dll/v (2)
GTD2=|d3-d2|/v (3)
GTD3=|d3-dl|/v (4)
式中V為無(wú)線電波速度。上述三個(gè)量之間關(guān)系為
0TD1=RTD1+GTD1 (5)
OTD2=RTD2+GTD2 (6)
OTD3=RTD3+GTD3 (7)
當(dāng)基站300、 300-1和300-2彼此都同步時(shí)，則RTD1二0、 RTD2二0、 RTD3二0。在E-OTD方法中，要取得正確結(jié)果，基站數(shù)目至少為三 個(gè)，位于不同的地理位置，并且重要的一條是基站同步。同步基站最 常用的方法是基站安裝固定GPS接收機(jī)。這樣，就可以準(zhǔn)確地得到 用戶設(shè)備的地理位置及坐標(biāo)，根據(jù)圖11所述的原理，就可以很容易 計(jì)算出基站300到用戶設(shè)備200-1的下行鏈路的DOA。
在步驟S303，基站的秩確定單元512確定秩自適應(yīng)的方式。 上行鏈路中，基站的秩確定單元512決定上行鏈路是否采用Rank 自適應(yīng)的方式來(lái)決定秩的值。本實(shí)施例中，針對(duì)各個(gè)用戶設(shè)備，基站 300的秩確定單元512決定采用Rank4的方式。如圖22所示，各個(gè) 用戶設(shè)備可以同時(shí)分別占用圖18中的一個(gè)碼字。
在步驟S304，MIMO方式確定單元513進(jìn)行MIMO方式的確定。 上行鏈路中，基站根據(jù)PMI和Rank決定MIMO方式。本實(shí)施 例中，針對(duì)各個(gè)用戶設(shè)備，基站300根據(jù)各個(gè)用戶設(shè)備的DOA估計(jì) 出的PMI和Rank決定上行鏈路的MIMO方式。
在步驟S305, MIMO方式和秩通知單元516向用戶設(shè)備通知所 確定的MIMO方式和秩方式。
基站通過(guò)下行信令發(fā)送MIMO發(fā)送方式信息給無(wú)線小區(qū)的用戶設(shè)備?；究梢酝ㄟ^(guò)PDCCH或PDSCH或BCH發(fā)送上述MIMO發(fā) 送方式、秩信息給用戶設(shè)備。
在步驟S306，用戶設(shè)備的偵聽(tīng)單元612進(jìn)行MIMO方式和秩方 式的偵聽(tīng)。換言之，用戶設(shè)備的偵聽(tīng)單元612偵聽(tīng)BS發(fā)出的載有 MIMO的發(fā)送方式、秩信息的下行信令。
在步驟S307，下行鏈路中，基站根據(jù)各個(gè)用戶設(shè)備的上行鏈路 的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式和秩信息采用各自的反饋方案，需 要反饋時(shí)，則把反饋信息發(fā)送給用戶設(shè)備。
在步驟S308，基站的資源分配單元515對(duì)各個(gè)用戶設(shè)備進(jìn)行資 源調(diào)度和分配，并把調(diào)度信息通過(guò)通過(guò)下行信令的方式通知給各個(gè)用 戶設(shè)備。
在步驟S309，用戶設(shè)備側(cè)的反饋信息和數(shù)據(jù)發(fā)送單元611將要 發(fā)送的數(shù)據(jù)在分配的資源上發(fā)送給基站。
該用戶設(shè)備的反饋信號(hào)和數(shù)據(jù)發(fā)送單元611根據(jù)基站發(fā)出的上 行鏈路的MIMO發(fā)送方式、秩、調(diào)度信息，發(fā)送數(shù)據(jù)給基站。
在步驟S310，基站的的解調(diào)單元519進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)并且由數(shù)據(jù) 處理單元518進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以便呈現(xiàn)出來(lái)。
基站的解調(diào)單元519根據(jù)上行鏈路的MIMO模式、MIMO的發(fā) 送方式、秩、PMI等信息對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后由數(shù)據(jù)處理單 元518進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以便呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)容。
以上是針對(duì)上行鏈路MIMO傳輸方式的說(shuō)明，可以適用于單用 戶MIMO系統(tǒng)、多用戶MIMO系統(tǒng)、波束成形系統(tǒng)、預(yù)編碼MIMO 系統(tǒng)、開(kāi)環(huán)MIMO方式與CDD(零CDD、小CDD、大CDD)、 SFBC、 FSTD等分集方式或復(fù)用方式進(jìn)行組合的MIMO系統(tǒng)。
如上所述，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度把用戶設(shè)備分 為低速、中速、高速用戶；設(shè)置低速用戶設(shè)備采用閉環(huán)MIMO模式、 中速和高速用戶設(shè)備采用開(kāi)環(huán)MIMO模式；再對(duì)用戶設(shè)備的DOA進(jìn) 行測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量得到的DOA估計(jì)出用戶設(shè)備的PMI;然后，決 定MIMO系統(tǒng)的秩方式；根據(jù)秩和波達(dá)方向得到的PMI決定MIMO 發(fā)送方式；再把MIMO方式、秩方式通知到接收端；接收端完成對(duì)
35MIMO方式、秩方式進(jìn)行偵聽(tīng)；最后，接收端根據(jù)偵聽(tīng)到的信息進(jìn)行 反饋。本發(fā)明針對(duì)中速和高速用戶設(shè)備，提出了基于DOA的開(kāi)環(huán) MIMO系統(tǒng)及裝置，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、整體性能好的特點(diǎn)。因此，本發(fā) 明提出無(wú)線通信系統(tǒng)中基于DOA的開(kāi)環(huán)MIMO技術(shù)，可以為各種無(wú) 線或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)包括第三代蜂窩移動(dòng)網(wǎng)(3G)、超三代蜂窩移動(dòng)網(wǎng)(S3G、 B3G)、第四代蜂窩移動(dòng)網(wǎng)(4G)、單頻廣播網(wǎng)(SFN)、無(wú)線局域網(wǎng) (WLAN)、無(wú)線廣域網(wǎng)(WWAN)、多媒體廣播組播業(yè)務(wù)網(wǎng)(MBMS)、 自組織網(wǎng)(Mesh， Ad Hoc, Censor Network)、數(shù)字家庭網(wǎng)(e-Home) 等網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)環(huán)MIMO技術(shù)提供重要的理論依據(jù)和具體的實(shí)現(xiàn)方法。
至此已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。應(yīng)該理解，本領(lǐng) 域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種其 它的改變、替換和添加。因此，本發(fā)明的范圍不局限于上述特定實(shí)施 例，而應(yīng)由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1、一種基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法，針對(duì)下行鏈路，包括步驟對(duì)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把所述用戶設(shè)備分為第一類或第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第二類用戶設(shè)備的速度；為第一類用戶設(shè)備設(shè)置閉環(huán)MIMO模式，且為第二類用戶設(shè)備設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO模式；基站對(duì)上行鏈路的波達(dá)方向進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)上行鏈路的波達(dá)方向估計(jì)出下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；基站決定下行鏈路采用哪種秩自適應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行秩的決定；基站根據(jù)下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)和秩決定下行鏈路中MIMO發(fā)送方式；基站通過(guò)下行信令發(fā)送MIMO模式、MIMO發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)給用戶設(shè)備；用戶設(shè)備偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有下行鏈路的MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)的下行信令；用戶設(shè)備根據(jù)各自的下行鏈路的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式和秩采用各自的反饋方案，需要反饋時(shí)，則根據(jù)所述反饋方案把反饋信息發(fā)送給基站；基站根據(jù)用戶設(shè)備的反饋信息，進(jìn)行無(wú)線資源調(diào)度和分配，并發(fā)送數(shù)據(jù)給所述用戶設(shè)備；用戶設(shè)備根據(jù)自身的類別、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述秩自適應(yīng)的方式包括 基于反饋信道的秩自適應(yīng)方式、基于瞬時(shí)的秩自適應(yīng)方式、基于地理 位置的秩自適應(yīng)方式、基于統(tǒng)計(jì)信干噪比的秩自適應(yīng)方式。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)用戶設(shè)備對(duì)各自的 運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把自己分為第一類或第二類。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中每個(gè)用戶設(shè)備根據(jù)各自屬 于的類別來(lái)為自己設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO或者閉環(huán)MIMO。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中每個(gè)用戶設(shè)備將為自己設(shè) 置的MIMO模式通過(guò)上行信令發(fā)送給基站。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述根據(jù)波達(dá)方向估計(jì)出 的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)是采用査表的方法來(lái)完成的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中波達(dá)方向的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的 預(yù)編碼矩陣索引號(hào)在離線情況下存儲(chǔ)于基站和/或用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù) 中。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中用戶設(shè)備根據(jù)各自的MIMO 模式、MIMO的發(fā)送方式反饋不同的信息給基站，設(shè)置了基于波達(dá)方 向的開(kāi)環(huán)MIMO方式的用戶設(shè)備無(wú)需反饋預(yù)編碼索引號(hào)給基站。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法適用于單用戶 MIMO系統(tǒng)，多用戶MIMO系統(tǒng)，波束成形系統(tǒng)，預(yù)編碼MIMO系 統(tǒng)，開(kāi)環(huán)MIMO方式與循環(huán)延遲分集、空頻塊碼、頻率切換發(fā)射分 集的至少兩種進(jìn)行組合的MIMO系統(tǒng)。
10、 一種基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法，針對(duì)下行鏈路，包 括步驟對(duì)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把所 述用戶設(shè)備分為第一類和第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第 二類用戶設(shè)備的速度；為第一類用戶設(shè)備設(shè)置閉環(huán)MIMO模式，且為第二類用戶設(shè)備 設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO模式；基站和用戶設(shè)備分別對(duì)上行鏈路和下行鏈路的波達(dá)方向進(jìn)行測(cè) 量，并根據(jù)上行鏈路和下行鏈路的波達(dá)方向分別估計(jì)出下行鏈路和上 行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；基站決定采用哪種秩自適應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行秩的決定；基站根據(jù)下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)和秩決定下行鏈路中 MIMO發(fā)送方式；基站通過(guò)下行信令發(fā)送秩、下行鏈路中MIMO模式、MIMO發(fā) 送方式給用戶設(shè)備；用戶設(shè)備偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有秩、下行鏈路中MIMO模式、 MIMO發(fā)送方式的下行信令；用戶設(shè)備根據(jù)各自的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式和秩采用各 自的反饋方案，需要反饋時(shí)，則根據(jù)所述反饋方案把反饋信息發(fā)送給 基站；基站根據(jù)用戶設(shè)備的反饋信息，進(jìn)行無(wú)線資源調(diào)度和分配，并發(fā) 送數(shù)據(jù)給所述用戶設(shè)備；用戶設(shè)備根據(jù)自身的類別、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、 秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述秩自適應(yīng)的方式包 括基于反饋信道的秩自適應(yīng)方式、基于瞬時(shí)的秩自適應(yīng)方式、基于地 理位置的秩自適應(yīng)方式、基于統(tǒng)計(jì)信干噪比的秩自適應(yīng)方式。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中每個(gè)用戶設(shè)備對(duì)各自的 運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把自己分為第一類或第 二類。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中每個(gè)用戶設(shè)備根據(jù)各自 屬于的類別來(lái)為自己設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO或者閉環(huán)MIMO。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中每個(gè)用戶將為自己設(shè)置 的MIMO模式通過(guò)上行信令發(fā)送給基站。
15、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述根據(jù)波達(dá)方向估計(jì) 出的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)是釆用查表的方法來(lái)完成的。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中波達(dá)方向的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng) 的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)在離線情況下存儲(chǔ)于基站和/或用戶設(shè)備的數(shù)據(jù) 庫(kù)中。
17、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中基站和用戶設(shè)備利用上 行鏈路和下行鏈路在波達(dá)方向上具有的互易性，控制預(yù)編碼矩陣索引 號(hào)的估計(jì)精度。
18、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述方法適用于單用戶MIMO系統(tǒng)，多用戶MIMO系統(tǒng)，波束成形系統(tǒng)，預(yù)編碼MIMO系 統(tǒng)，開(kāi)環(huán)MIMO方式與循環(huán)延遲分集、空頻塊碼、頻率切換發(fā)射分 集的至少兩種進(jìn)行組合的MIMO系統(tǒng)。
19、 一種無(wú)線通信系統(tǒng)中基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法，針 對(duì)上行鏈路，包括步驟對(duì)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把所 述用戶設(shè)備分為第一類和第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第 二類用戶設(shè)備的速度；為第一類用戶設(shè)備設(shè)置閉環(huán)MIMO模式，且為第二類用戶設(shè)備 設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO模式；基站對(duì)上行鏈路和下行鏈路的波達(dá)方向進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)上行鏈 路和下行鏈路的波達(dá)方向分別估計(jì)出下行鏈路和上行鏈路的預(yù)編碼 矩陣索引號(hào)；基站決定上行鏈路采用哪種秩自適應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行秩的決定；基站根據(jù)得到的下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)，并考慮MIMO 模式、秩以決定上行鏈路中MIMO發(fā)送方式；基站通過(guò)下行信令發(fā)送上行鏈路的MIMO模式、MIMO發(fā)送方 式、秩給用戶設(shè)備；用戶設(shè)備偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有上行鏈路的MIMO模式、MIMO 的發(fā)送方式、秩的下行信令；基站根據(jù)所述用戶設(shè)備的上行鏈路的MIMO模式、MIMO發(fā)送 方式采用反饋方案，需要反饋時(shí)，則根據(jù)所述反饋方案把反饋信息發(fā) 送給所述用戶設(shè)備；基站對(duì)所述用戶設(shè)備進(jìn)行資源調(diào)度，并把調(diào)度信息通過(guò)下行信令 的方式通知給所述用戶設(shè)備；用戶設(shè)備根據(jù)基站發(fā)出的上行鏈路的MIMO模式、MIMO方式、 秩、調(diào)度信息，發(fā)送數(shù)據(jù)給基站；基站根據(jù)所述用戶設(shè)備MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)等信息對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述秩自適應(yīng)的方式包括基于反饋信道的秩自適應(yīng)方式、基于瞬時(shí)的秩自適應(yīng)方式、基于地 理位置的秩自適應(yīng)方式、基于統(tǒng)計(jì)信干噪比的秩自適應(yīng)方式。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，每個(gè)用戶設(shè)備對(duì)各自 的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度把自己分為第一類或 第二類。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中每個(gè)用戶設(shè)備根據(jù)各自 屬于的類別來(lái)為自己設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO或者閉環(huán)MIMO。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中每個(gè)用戶將為自己設(shè)置 的MIMO模式通過(guò)上行信令發(fā)送給基站。
24、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述根據(jù)波達(dá)方向估計(jì) 出的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)是采用查表的方法來(lái)完成的。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中波達(dá)方向的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng) 的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)在離線情況下存儲(chǔ)于基站和/或用戶設(shè)備的數(shù)據(jù) 庫(kù)中。
26、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中用戶設(shè)備根據(jù)各自的 MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式反饋不同的信息給基站，設(shè)置了基 于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方式的用戶設(shè)備無(wú)需反饋預(yù)編碼索引號(hào)給 基站。
27、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中基站和用戶設(shè)備利用上 行鏈路和下行鏈路在波達(dá)方向上具有的互易性，控制預(yù)編碼矩陣索引 號(hào)的估計(jì)精度。
28、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述方法適用于單用戶 MIMO系統(tǒng)，多用戶MIMO系統(tǒng)，波束成形系統(tǒng)，預(yù)編碼MIMO系 統(tǒng)，幵環(huán)MIMO方式與循環(huán)延遲分集、空頻塊碼、頻率切換發(fā)射分 集的至少兩種進(jìn)行組合的MIMO系統(tǒng)。
29、 一種基站，包括速度測(cè)量單元，用于測(cè)量至少一個(gè)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度，把所述 用戶設(shè)備分為第一類和第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第二 類用戶設(shè)備的速度；劃分單元，用于根據(jù)該用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度確定為其設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO還是閉環(huán)MIMO;波達(dá)方向測(cè)量單元，用于測(cè)量上行鏈路的波達(dá)方向；預(yù)編碼矩陣索引號(hào)估計(jì)單元，用于基于該上行鏈路的波達(dá)方向估計(jì)下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；秩確定單元；用于確定秩的自適應(yīng)方式；以及MIMO方式確定單元，用于根據(jù)所確定的秩的自適應(yīng)方式和預(yù)編 碼矩陣索引號(hào)來(lái)確定MIMO方式。
30、 如權(quán)利要求29所述的基站，還包括MIMO方式和秩通知單 元，通過(guò)下行信令向用戶設(shè)備通知所確定的MIMO方式和秩的自適 應(yīng)方式。
31、 如權(quán)利要求29所述的基站，其中所述秩自適應(yīng)的方式包括 以下至少之一基于反饋信道的秩自適應(yīng)方式、基于瞬時(shí)的秩自適應(yīng)方式、基于 地理位置的秩自適應(yīng)方式、基于統(tǒng)計(jì)信干噪比的秩自適應(yīng)方式。
32、 如權(quán)利要求29所述的基站，其中所述預(yù)編碼矩陣索引號(hào)估 計(jì)單元采用查表的方式來(lái)根據(jù)波達(dá)方向估計(jì)預(yù)編碼矩陣索引號(hào)。
33、 如權(quán)利要求30所述的基站，其中所述MIMO方式和秩通知單元通過(guò)下行信令發(fā)送MIMO模式、MIMO發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼 矩陣索引號(hào)給用戶設(shè)備。
34、 一種用戶設(shè)備，包括偵聽(tīng)單元，偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有下行鏈路的MIMO模式、MIMO 的發(fā)送方式、秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)的下行信令；以及解調(diào)單元，根據(jù)自身的種類、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、 秩、預(yù)編碼矩陣索引號(hào)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
35、 如權(quán)利要求34所述的用戶設(shè)備，還包括反饋信息發(fā)送單 元，用于根據(jù)下行鏈路的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式和秩確定反 饋饋方案，并且在需要反饋時(shí)，根據(jù)所述反饋方案把反饋信息發(fā)送給 基站。
36、 一種用戶設(shè)備，包括波達(dá)方向測(cè)量單元，用于測(cè)量下行鏈路的波達(dá)方向；預(yù)編碼矩陣索引號(hào)估計(jì)單元，用于基于下行鏈路的波達(dá)方向估計(jì) 上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)，作為下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；偵聽(tīng)單元，偵聽(tīng)基站發(fā)出的載有下行鏈路的MIMO模式、MIMO 的發(fā)送方式以及秩的下行信令；以及解調(diào)單元，根據(jù)自身的種類、MIMO模式、MIMO的發(fā)送方式、 秩、下行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
37、 如權(quán)利要求36所述的用戶設(shè)備，其中所述預(yù)編碼矩陣索引 號(hào)估計(jì)單元采用査表的方式來(lái)根據(jù)波達(dá)方向估計(jì)預(yù)編碼矩陣索引號(hào)。
38、 如權(quán)利要求36所述的用戶設(shè)備，還包括反饋信息發(fā)送單 元，用于根據(jù)下行鏈路的MIMO模式、MIMO發(fā)送方式和秩確定反 饋方案，并且在需要反饋時(shí)，根據(jù)所述反饋方案把反饋信息發(fā)送給基 站。
39、 一種基站，包括波達(dá)方向測(cè)量單元，用于測(cè)量上行鏈路的波達(dá)方向；預(yù)編碼矩陣索引號(hào)估計(jì)單元，用于基于該上行鏈路的波達(dá)方向估 計(jì)下行鏈路預(yù)編碼矩陣索引號(hào)，作為上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；接收單元，接收來(lái)自用戶設(shè)備的表示其所述類別的消息；秩確定單元；用于確定秩的自適應(yīng)方式；以及MIMO方式確定單元，用于根據(jù)所確定的秩和上行鏈路的預(yù)編碼 矩陣索引號(hào)來(lái)確定MIMO方式。
40、 如權(quán)利要求39所述的基站，還包括MIMO方式和秩通知單 元，通過(guò)下行信令向用戶設(shè)備通知所確定的MIMO方式和秩。
41、 如權(quán)利要求39所述的基站，其中所述秩自適應(yīng)的方式包括 以下至少之一基于反饋信道的秩自適應(yīng)方式、基于瞬時(shí)的秩自適應(yīng)方式、基于 地理位置的秩自適應(yīng)方式、基于統(tǒng)計(jì)信干噪比的秩自適應(yīng)方式。
42、 一種用戶設(shè)備，包括速度測(cè)量單元，用于測(cè)量至少一個(gè)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度，把所述 用戶設(shè)備分為第一類和第二類，其中第一類用戶設(shè)備的速度低于第二 類用戶設(shè)備的速度；劃分單元，用于根據(jù)該用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度確定為其設(shè)置開(kāi)環(huán)MIMO還是閉環(huán)MIMO;波達(dá)方向測(cè)量單元，用于測(cè)量下行鏈路的波達(dá)方向； 預(yù)編碼矩陣索引號(hào)估計(jì)單元，用于基于該下行鏈路的波達(dá)方向估計(jì)上行鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；反饋信息發(fā)送單元，將表示所述類別的信息發(fā)送給基站。
43、如權(quán)利要求42所述的用戶設(shè)備，其中所述秩自適應(yīng)的方式包括以下至少之一基于反饋信道的秩自適應(yīng)方式、基于瞬時(shí)的秩自適應(yīng)方式、基于地理位置的秩自適應(yīng)方式、基于統(tǒng)計(jì)信干噪比的秩自適應(yīng)方式。
全文摘要
公開(kāi)了一種基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO方法、基站及用戶設(shè)備，用于無(wú)線傳輸技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明根據(jù)用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度把用戶設(shè)備分為低速、中速、高速用戶；設(shè)置低速用戶設(shè)備采用閉環(huán)MIMO模式、中速和高速用戶設(shè)備采用開(kāi)環(huán)MIMO模式；發(fā)送端再對(duì)反饋鏈路的波達(dá)方向進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量得到的波達(dá)方向估計(jì)出發(fā)送鏈路的預(yù)編碼矩陣索引號(hào)；決定MIMO系統(tǒng)的秩；根據(jù)秩和預(yù)編碼矩陣索引號(hào)決定MIMO發(fā)送方式；再把MIMO方式、秩發(fā)送到接收端；接收端對(duì)MIMO方式、秩進(jìn)行偵聽(tīng)；最后，接收端根據(jù)偵聽(tīng)到的信息進(jìn)行反饋。本發(fā)明針對(duì)中速和高速用戶設(shè)備，提出了基于波達(dá)方向的開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)及裝置，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)性能好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L1/00GK101505205SQ200810008470
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者銘 丁, 劉仁茂, 梁永明, 晨 陳, 磊 黃 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社