專利名稱：基于正交頻分復用的多發射天線系統的導頻信號發送方法
技術領域：
本發明涉及多發射天線系統，具體地涉及到基于正交頻分復用技術的 多天線系統的導頻信號發送方法。
背景技術：
無線通信技術正在向寬帶無線接入的方向發展。而為了實現無線傳輸
的高效率、高速率和系統的高容量，綜合利用正交頻分復用(OFDM)和 多輸入多輸出(MIMO)技術是未來無線通信技術的選擇。
與單發射天線相比，MIMO系統下多發射天線系統的導頻開銷與性 能折中是一個不得不考慮的問題。為了兼顧多發射天線系統的導頻開銷和 系統性能，不同發射天線的導頻開銷常常是不同的。
但是，多發射天線發送不同開銷的導頻信號具有如下弊端
1. 不同發射天線的信號質量不平衡。由于不同發射天線發送的導頻 信號開銷不同，接收機對來自不同發射天線的信道估計質量不同(接收機 對導頻信號開銷大的發射天線的信號的信道估計的也更準確些，)，相應 地，來自不同發射天線的信號在解調后的差別更加顯著，這對于MIMO 系統的鏈路穩定性、容量最大化是非常不利的；
2. 接收機對來自不同發射天線的信道質量指示的質量不同，這增加 了發射機利用信道質量指示進行調度的復雜度，不利于系統的實現。
對于利用正交頻分復用(OFDM)和多輸入多輸出(MIMO)技術的 系統，提出一種新的多天線的導頻信號發放方法，解決上述問題的影響是 非常必要的。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種增強的多發射天線系統的 導頻信號發送方法，以解決了多發射天線的信號不平衡和調度復雜的問題。
為解決上述技術問題，本發明提供一種基于正交頻分復用的多發射天
線系統的導頻信號發送方法，所述多發射天線系統的天線數量為N,采用 N個導頻圖案，每個導頻圖案對應一種開銷，共有M種導頻圖案的開銷 互不相同，所述方法包括如下步驟
根據導頻圖案的開銷，將N個導頻圖案劃分為M個導頻圖案組，每 個導頻圖案組包括開銷相同的N/M個導頻圖案；相應的，將N個發射天 線劃分為M組，每組包括N/M個發射天線；
在初始時刻，發射機為每組發射天線分配一個導頻圖案組，每個天線 組內的每個發射天線選用該被分配的導頻圖案組內的一個導頻圖案；其中 至少有一個發射天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號；
接收機接收到發射機發送的導頻信號，并利用該信號進行信道質量測 量，然后把信道質量指示反饋給發射機；
發射機根據信道質量指示的好壞對發射天線進行排序，然后按照排序 的發射天線順序把發射天線分為M組，每組包括N/M個發射天線；
每隔時間T,發射機重新為每個發射天線組分配導頻圖案組，每個天 線組內的每個發射天線選用該被分配的導頻圖案組內的一個導頻圖案；其 中至少有一個發射天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號。
其中，所述發射機重新為每個發射天線組分配導頻圖案組的步驟，包
括
每隔時間T,發射機重新為每個發射天線組分配一個與當前導頻圖案 組不同的導頻圖案組。
其中，所述發射機重新為每個發射天線組分配導頻圖案組的步驟，包
括
每隔時間T，發射機依據接收的信道質量指示為每個發射天線組分配
一個導頻圖案組。
其中，所述時間T為導頻圖案分配周期，包括一個或多個發送時間間
P兩o
其中，所述為每個發射天線組分配一個與當前導頻圖案組不同的導頻
圖案組的步驟，包括
設某天線組當前使用導頻圖案組m發送導頻信號，則在下一個分配 時刻，發射機為該組天線分配導頻圖案組[(m+p) Mod M]來發送導頻信 號，其中，m=0,l，2,...M-l; p是一個大于0但小于M的整數。
其中，所述發射機依據接收的信道質量指示為每個發射天線組分配一 個導頻圖案組的步驟，包括
發射機為信道質量好的發射天線組分配開銷小的導頻圖案組。
采用本發明提供的方法，在沒有增加額外的導頻開銷的情況下，即有 效的解決了多發射天線的信號不平衡和調度復雜的問題，同時還兼顧多發 射天線系統的導頻開銷和系統性能。
圖l是一種多天線系統發送導頻信號的示意圖。
圖2是根據本發明實施例所述的多天線系統發送導頻信號的示意圖 (開環方式)。
圖3是根據本發明的實施例所述的一個多天線系統發送導頻信號的 流程方框圖(閉環方式)。
具體實施例方式
本發明所述實施例是針對N (N〉=2)發射天線系統提出一種導頻信 號發送方法，適用于不同發射天線發送的導頻信號開銷不同的情況。為不 失一般性，N個發射天線分別用天線1,天線2…和天線N。每個發射天 線按照一種已知的導頻圖案發送導頻信號，而每種導頻圖案對應一種開
銷。共有M種導頻圖案的開銷互不不同(N/M通常是個整數)。本發明 提出的導頻發送方法可以描述為
根據導頻圖案的開銷，劃分N個導頻圖案為M個導頻圖案組，每個 導頻圖案組包括N/M個導頻圖案，這些導頻圖案的開銷都相同；相應地， 劃分N個發射天線為M組，每組包括N/M個發射天線。
在初始時刻(t-0),發射機為每組發射天線分配一個導頻圖案組。 天線組內的每個發射天線選用一個導頻圖案組內的一個導頻圖案發送導 頻信號，其中至少有一個發射天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號， 其他未選定的發射天線組可以按照分配的導頻圖案發送導頻信號，也可以 不發送導頻信號。
每隔時間T (T為導頻圖案分配的周期，它可以是一個或者多個發送 時間間隔)，發射機重新為每個發射天線組分配導頻圖案組，每個發射天 線選用 一個導頻圖案組內的一個導頻圖案發送導頻信號，其中至少有一個 發射天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號，其他未選定的發射天線組 可以按照分配的導頻圖案發送導頻信號，也可以不發送導頻信號。發射機 可以按照如下兩種方式之一為每個發射天線組分配導頻圖案組
開環方式每隔時間T，發射機重新為每個發射天線組分配一個與目 前導頻圖案組不同的導頻圖案組。比如，設某天線組目前使用導頻圖案組 m發送導頻信號(m=0,l,2,...M-l )，則在下一個時刻，發射機分配導頻 圖案組[(m+P) ModM]為該天線組。這里P是一個大于0但小于M的整數。
閉環方式每隔時間T，發射機依據接收的信道質量指示為每個發射 天線組分配一導頻圖案組(接收機接收來自導頻發射機的導頻信號，利用 該導頻信號進行信道質量測量，然后把信道質量指示發送給發射機)。比 如發射機可以為信道質量好的發射天線組分配開銷小的導頻圖案組。信 道質量越好，分配的導頻圖案組可以越小。
為便于深刻理解本發明，下面以附圖l所示的幀結構為例，對本發明 作進一步詳細描述。 圖1給出了一種基于OFDM技術的多發射天線的導頻信號發送示意 圖(天線1發送的導頻符號在圖中用有橫線陰影的矩形框表示；天線2發 送的導頻符號在圖中用有豎線陰影的矩形框表示；天線3發送的導頻符號 在圖中用有右斜劃線陰影的矩形框表示；天線4發送的導頻符號在圖中用 有左斜劃線陰影的矩形框表示)。在該示意圖中， 一個發送時間間隔(TTI) 包括兩個子幀，每個子幀包括6個或者7個OFDM符號(示意圖是7個 OFDM符號)，導頻符號位于子幀的兩個OFDM符號中(第一個OFDM 符號和倒數第三個OFDM符號,下面分別稱為第一導頻符號和第二導頻符 號)。天線1/2發送的導頻信號在開銷是天線3/4發送的導頻信號開銷的 兩倍。
該圖同時也給出了四種導頻圖案，設有橫線陰影的矩形框表示導頻圖 案1;有豎線陰影的矩形框表示導頻圖案2;有右斜劃線陰影的矩形框表 示導頻圖案3;有左斜劃線陰影的矩形框表示導頻圖案4,從該圖可以看 出，導頻圖案l和導頻圖案2具有相同的開銷；導頻圖案3和導頻圖案4 具有相同的開銷。并且，導頻圖案1/2的時域密度是導頻圖案3/4的時域 密度的兩倍，相應的，導頻圖案1/2的開銷也是導頻圖案3/4開銷的2倍。
應用本發明提出的方法，依據導頻圖案的開銷，4個導頻圖案被劃分 為2個導頻圖案組，每個導頻圖案組包括2個導頻圖案，這些導頻圖案的 開銷都相同；相應地，劃分4個發射天線為2組，每組包括2個發射天線。 為不失一般性，設發射天線1/2為一個天線組；發射天線3/4為一個天線 組。設導頻圖案的持續時間為一個TTI，附圖2給出了一個本發明提出的 多天線系統發送導頻信號的示意圖(開環方式)，其中，天線l發送的導 頻符號在圖中用有橫線陰影的矩形框表示；天線2發送的導頻符號在圖中 用有豎線陰影的矩形框表示；天線3發送的導頻符號在圖中用有右斜劃線 陰影的矩形框表示；天線4發送的導頻符號在圖中用有左斜劃線陰影的矩 形框表示。從該圖可以看出，在奇數TTI,天線組1采用導頻圖案組1發 送導頻信號，天線組2采用導頻圖案組2發送導頻信號；在偶數TTI,天 線組1采用導頻圖案組2發送導頻信號，天線組2采用導頻圖案組1發送 導頻信號。需要說明的是，在該示意圖中，所有的奇數(或者偶數)TTI,
天線組中的發射天線總是固定的采用相同導頻圖案發送導頻信號，實際 上，該發射天線也可以采用不同的導頻圖案發送導頻信號，只要開銷相同 即可。這兩種情況，都^皮本發明的專利范圍所涵蓋。
圖3給出了包含本發明一個多天線系統發送導頻信號的流程方框圖 (閉環方式)
步驟301發射天線與導頻圖案初始分組，初始分組依據導頻圖案 的開銷，劃分N個導頻圖案為M個導頻圖案組,每個導頻圖案組包括N/M 個導頻圖案，這些導頻圖案的開銷都相同；相應地，劃分N個發射天線 為M組，每組包括N/M個發射天線。
步驟302導頻圖案初始分配在初始時刻(t=0)，導頻信號發射機 為每組發射天線分配一個導頻圖案組。天線組內的每個發射天線選用一個 導頻圖案組內的一個導頻圖案發送導頻信號，其中至少有一個發射天線組 按照分配的導頻圖案發送導頻信號。
步驟303信道質量測量與反饋接收機接收到發射機發送的導頻信 號，利用該信號進行信道質量測量，然后把信道質量指示反饋給發射機。
步驟304發射天線重新分組發射機根據信道質量指示的好壞對發射 天線進行排序，然后按照排序的發射天線順序把發射天線分為M組，每 組包括N/M個發射天線。
步驟305導頻圖案重新分配每隔時間T( T為導頻圖案分配的周期)， 發射機重新為每個發射天線組分配導頻圖案組，每個天線組內的每個發射 天線選用該被分配的導頻圖案組內的一個導頻圖案，其中至少有一個發射 天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號。信道質量指示較好的組分配開 銷較小的導頻圖案。
步驟306導頻信號發送發射天線按照分配好的導頻圖案發送導頻信
，
重復執行步驟303-306。
權利要求
1.一種基于正交頻分復用的多發射天線系統的導頻信號發送方法，所述多發射天線系統的天線數量為N，采用N個導頻圖案，每個導頻圖案對應一種開銷，共有M種導頻圖案的開銷互不相同，所述方法包括如下步驟根據導頻圖案的開銷，將N個導頻圖案劃分為M個導頻圖案組，每個導頻圖案組包括開銷相同的N/M個導頻圖案；相應的，將N個發射天線劃分為M組，每組包括N/M個發射天線；在初始時刻，發射機為每組發射天線分配一個導頻圖案組，每個天線組內的每個發射天線選用該被分配的導頻圖案組內的一個導頻圖案；其中至少有一個發射天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號；接收機接收到發射機發送的導頻信號，并利用該信號進行信道質量測量，然后把信道質量指示反饋給發射機；發射機根據信道質量指示的好壞對發射天線進行排序，然后按照排序的發射天線順序把發射天線分為M組，每組包括N/M個發射天線；每隔時間T，發射機重新為每個發射天線組分配導頻圖案組，每個天線組內的每個發射天線選用該被分配的導頻圖案組內的一個導頻圖案；其中至少有一個發射天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號。
2. 如權利要求1所述的方法，所述發射機重新為每個發射天線組分 配導頻圖案組的步驟，包括每隔時間T,發射機重新為每個發射天線組分配一個與當前導頻圖案 組不同的導頻圖案組。
3. 如權利要求1所述的方法，所述發射機重新為每個發射天線組分 配導頻圖案組的步驟，包括每隔時間T,發射機依據接收的信道質量指示為每個發射天線組分配 一個導頻圖案組。
4. 如權利要求1、 2或3所述的方法，所述時間T為導頻圖案分配周 期，包括一個或多個發送時間間隔。
5. 如權利要求2所述的方法，所述為每個發射天線組分配一個與當 前導頻圖案組不同的導頻圖案組的步驟，包括設某天線組當前使用導頻圖案組m發送導頻信號，則在下一個分配 時刻，發射機為該組天線分配導頻圖案組[(m+p) Mod M]來發送導頻信 號，其中，m=0，l,2,...M-l; p是一個大于0但小于M的整數。
6. 如權利要求3所述的方法，所述發射機依據接收的信道質量指示 為每個發射天線組分配一個導頻圖案組的步驟，包括發射機為信道質量好的發射天線組分配開銷小的導頻圖案組。
全文摘要
本發明公開了一種基于正交頻分復用的多發射天線系統的導頻信號發送方法，將N個導頻圖案劃分為M個導頻圖案組，將N個發射天線劃分為M組；在初始時刻，發射機為每組發射天線分配一個導頻圖案組，每個天線組內的每個發射天線選用該被分配的導頻圖案組內的一個導頻圖案，其中至少有一個發射天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號；每隔時間T，發射機重新為每個發射天線組分配導頻圖案組，每個天線組內的每個發射天線選用該被分配的導頻圖案組內的一個導頻圖案，其中至少有一個發射天線組按照分配的導頻圖案發送導頻信號。本發明解決了多發射天線的信號不平衡和調度復雜的問題，同時還兼顧多發射天線系統的導頻開銷和系統性能。
文檔編號H04L27/26GK101184073SQ20061013817
公開日2008年5月21日 申請日期2006年11月14日 優先權日2006年11月14日
發明者夏樹強 申請人:中興通訊股份有限公司