在無線通信網絡中生成天線選擇信號的方法及系統的製作方法
2023-09-22 20:10:10 5
專利名稱：：在無線通信網絡中生成天線選擇信號的方法及系統的製作方法
技術領域：
：本發明總體上涉及在無線通信網絡中生成天線選擇信號，更具體地說，涉及在RF鏈(RFchain)的數量少於天線數量的收發機中選擇天線。
背景技術：
：OFDM在例如第三代(3G)無線蜂窩通信標準及3GPP長期演進(LTE)標準的無線通信網絡中，希望以固定帶寬的信道針對多用戶同時支持多服務及多數據速率。一種方案是在發送之前基於當前信道估計來對符號進行自適應調製和編碼。在使用正交頻分復用(OFDMA)的LTE中另一個可供使用的選擇是通過向不同的用戶或UE(用戶設備)指派不同的子載波或子載波組來利用多用戶頻率分集。系統帶寬例如可以從l.25MHz變化到20MHz。將系統帶寬劃分為多個子載波，例如，針對5MHz帶寬劃分為1024個子載波。以引證方式將以下標準化文檔合併於此36.211，第三代合作夥伴計劃；技術規範組無線接入網；物理信道和調製(Release8)，v1.0.0(2007-03);R1_01057，〃AdaptiveantennaswitchingforradioresourceallocationintheEUTRAuplink,〃MitsubishiElectric/Nortel/NTTDoCoMo,3GPPRAN1#48，St.Louis，USA;R1_071119，〃AnewDM-RStransmissionschemeforante皿aselectioninE-UTRAuplink,〃LGE，3GPPRAN1#48，St丄ouis，USA;以及"Comparisonofclosed-loopantennaselectionwithopen-looptransmitdiversity(antennaswitchingwithinatransmittimeinterval(TTI))，〃MitsubishiElectric,3GPPRANl#47bis，Sorrento,Italy。根據3GPP標準，基站被增強並且被稱為"演進的NodeB"(eNodeB)。MM0為了進一步增大在衰落信道環境中無線通信系統的容量，可以使用多輸入多輸出(MIM0)天線技術，以在不增加帶寬的情況下來增大系統的容量。由於不同天線的信道可能差別很大，所以MIMO提高了對衰落的穩健性並使得能夠同時地發送多數據流。雖然MM0系統的性能很好，但是它也會增大收發機中的硬體及信號處理複雜度、功耗以及部件尺寸。這部分地是由於各接收天線都需要其中通常包括低噪聲放大器、下變頻器及模數轉換器的接收射頻(RF)鏈。類似地，各發射天線元件都需要其中包括數模轉換器、上變頻器及功率放大器的發送RF鏈。此外，在對空間復用方案中接收到的信號或者對利用空時格形碼(space-timetrelliscode)接收到的信號進行處理時，所需要的接收機的複雜度會作為天線數量的函數而呈指數地增長。天線選擇天線相對簡單且廉價，而RF鏈則複雜和昂貴得多。天線選擇降低了與MMO系統相關的一些複雜度缺陷。天線選擇通過使用比天線數量少的RF鏈來降低發射機與接收機的硬體複雜度。在天線選擇中，通過切換器來自適應地選擇可用天線集的子集，並且僅有所選擇的天線子集的信號連接到可用RF鏈(RF鏈可以是發射的或接收的)，以進行信號處理。在全部情況下，這裡所述的所選擇的子集是指天線集中的全部可用天線的一個或更多個。請注意，本發明也允許使用多子集進行訓練。例如，可以是4個天線及1個RF鏈，或者8個天線及2個RF鏈，這兩種情況均包括四個子集。天線選擇信號導頻音(pilottone)或參考信號為了選擇最優天線子集，即使最終僅使用所選擇的最優天線子集進行發送，仍需要對與全部可能的發射及接收天線子集相對應的全部信道進行估計。這可以通過從不同的天線或天線子集發送天線選擇信號(例如，導頻音，也稱為參考信號)來實現。不同的天線子集可以發送相同的導頻音或使用不同的導頻音。令K表示發射天線的數量，Nr表示接收天線的數量，並且令Rt=Nt/Lt以及&=N乂Lr為整數。然後，可以將可用的發射(接收)天線元件劃分成Rt(Rr)個不相交的子集。導頻重複法將適用於LtXl^MIM0系統的訓練序列重複Rt次。在對該訓練序列的每次重複期間，發送RF鏈連接到不同的天線子集。因此，在Rt次重複結束時，接收機具有對從各個發射天線到各個接收天線的全部信道的完整估計。在前向與反向鏈路(信道)不相同的頻分雙工(FDD)系統中進行發射天線選擇的情況下，接收機將所選擇的天線子集的最優集合反饋給發射機。在互易(reciprocal)的時分雙工(TDD)系統中，發射機能夠獨立地執行這種選擇。對於具有緩慢變化信道的室內LAN應用，可以使用介質訪問(MAC)層協議來執行天線選擇，參見IEEE802.llnwirelessLANdraftspecification，1.P802.11n/Dl.O，"DraftamendmenttoWirelessLANmediaaccesscontrol(MAC)andphysicallayer(PHY)specifications-Enhancementsforhigherthroughout",Tech.Rep.，2006年3月。通過由MAC層向物理(PHY)層發出利用不同的天線子集發送及接收分組的命令來完成天線選擇訓練，而不是將物理層前導碼擴展成包括針對附加天線元件的額外訓練欄位(重複)。在MAC頭欄位中嵌入作為針對LtXLrMM0系統的單個標準訓練序列的訓練信息。LTE中的0FDMA結構在3GPPTR25.814，vl.2.2，"PhysicalLayerAspectsforEvolvedUTRA"中描述了基本上行鏈路傳輸方案。該方案是具有循環前綴(CP)的單載波傳輸(SC-OFDMA)，用於實現上行鏈路用戶間正交性並使得能夠在接收機側實現有效的頻域均衡。LTE參考信號3GPPLTE構想使用兩種參考信號。這兩種參考信號都在TTI的一個或更多個長塊(LB)或短塊(如果可用)中發送。數據調製參考信號數據調製(DM)參考信號在指派給用戶設備的子載波中與數據一起發送。這些信號有助於eNodeB(基站)接收機獲得對信道的準確估計，並由此可以對接收信號進行相干地解碼。寬帶探測參考信號(SRS)寬帶SRS用於幫助eNodeB對從用戶到eNodeB的上行鏈路信道的整個頻域響應進行估計。這有助於進行頻域調度，其中，在理論上將子載波指派給針對該子載波具有最佳上行鏈路信道增益的用戶。因此，寬帶SRS可以佔據整個系統帶寬，例如，5腿z或10腿z。還提出了其它替換方式，其中，寬帶SRS佔據系統帶寬中的一部分並且在多個傳輸期間進行跳頻，以覆蓋整個系統帶寬。
發明內容—種在無線通信系統中生成天線選擇信號的方法。所述天線選擇信號用於從可用天線集中選擇最優天線子集。然後，所選擇的子集可用於發送或接收信號。使用第一天線子集在第一發送時間間隔(TTI)期間發送用戶數據。使用第二天線子集在第二TTI期間發送導頻音。之後，可以根據需要使用另一天線子集來發送附加導頻音。從最近用於數據發送的天線子集所發送的導頻音與從其它天線子集所發送的導頻音在其發送頻度方面可能有所不同。根據所述用戶數據和所述導頻音，來估計針對所述第一天線子集和所述第二天線子集的相應信道。然後，基於所估計出的信道，從所述第一天線子集和所述第二天線子集中選擇最優天線子集，以在下一個TTI期間發送所述用戶數據。請注意，用戶數據及導頻音都可用作天線選擇信號。圖1A是示出了根據本發明的一個實施方式的基帶傳輸鏈的框圖；圖1B-1E是示出了根據本發明的各個實施方式的發送時間間隔的框圖；圖IF是示出了根據本發明的一個實施方式的資源塊的框圖；圖2-13是示出了根據本發明的各個實施方式的天線選擇信號的框圖；圖14及圖15是示出了根據本發明的一個實施方式的天線選擇分組的框圖；圖16是示出了根據本發明的一個實施方式的天線選擇方法的流程圖；圖17是示出了在選擇了天線之後切換天線的四種方式的框圖；圖18是示出了根據本發明的一個實施方式的、由不同的天線輪流地發送探測參考信號的框圖圖19是示出了根據本發明的一個實施方式的、與所選擇的天線相比更低頻度地由未選擇的天線發送探測參考信號的框圖；以及圖20是示出了根據本發明的一個實施方式的、甚至當沒有從所選擇的天線發送數據時更低頻度地由未選擇的天線發送探測參考信號的框圖。具體實施例方式本發明的各個實施方式提供了一種用於在無線網絡中生成並發送天線選擇信號的方法及系統。更具體地說，本發明可以應用於RF鏈的數量少於天線數量的收發機中，例如對於兩個發射天線有一個發送RF鏈，或者對於四個發射天線有兩個發送RF鏈。應當理解的是，接收天線也可以連接到相應更少的接收RF鏈。應當注意的是，在此說明的技術可以用於僅具有單個天線的接收機。本發明適用於根據3GPP、4G蜂窩、WLAN、WiBro、WiMAX和IEEE802.20標準而設計的網絡。圖1A示出了本發明的各個實施方式所使用的離散傅立葉變換(DFT)擴頻OF匿收發機的發送RF鏈10的一部分。使用DFT12對符號11進行編碼，然後進行子載波映射13和快速傅立葉逆變換(IFFT)14，隨後進行循環前綴(CP)插入14以生成發送信號15。子載波映射13確定哪些頻率用於進行發送。圖IB示出了發送子幀或發送時間間隔(TTI)20的基本結構。將發送劃分成持續時間為0.5ms的時隙。一個幀長度為10ms。在下文中，術語TTI和子幀可互換使用。一個TTI包括一個或更多個時隙。TTI21包括由CP24間隔開的長塊(LB)22和短塊(SB)。在TTI長度為1.Oms的情況下，子幀具有12個LB和4個SB。圖1C示出了針對3GPPLTE而考慮的具有一個時隙的TTI。該TTI的持續時間為0.5ms。該TTI包括循環前綴(CP)24、長塊(LB)22和短塊(SB)23。短塊中的符號可以用於發送導頻音25。長塊用於發送信息或控制符號(用戶數據)。因此，該TTI包括6個LB和2個SB。圖1C示出了針對3GPPLTE而考慮的具有一個時隙的另一個0.5ms的TTI。在這種情況下，全部OFDM符號都具有相同的長度，並且都是長塊。該時隙中的一個或更多個LB用於發送導頻音，而其它LB用於發送信息(數據)。實際上，該TTI具有7個LB。圖IE示出了具有多個時隙26的TTI。例如，該TTI為1.Oms長，並包括兩個時隙26。可以如圖1B-1D所示而劃分這些時隙。在這種情況下，該TTI包括14個LB。圖1F示出了根據本發明的一個實施方式的、在發送時間間隔(TTI)20期間的資源塊(RB)21的基本結構。縱軸表示頻率，而橫軸表示時間，如先前對TTI的說明所示來劃分時間。因此，該RB在時間上被劃分成長塊(無陰影)22和短塊(有陰影)23，例如6個或12個長塊，以及2個或4個短塊。長塊用於控制信號和數據信號，而短塊用於數據調製(DM)參考信號。RB的另一可能結構僅包括長塊而不包括短塊，例如在0.5ms的時隙中有7個LB或在l.Oms持續時間中有14個LB。在頻域中，資源塊包括多個子載波，例如，14個子載波。如果存在SB，則它們用於匿及寬帶SRS。如果在RB中僅存在LB，則一個或更多個LB用於匿RS及寬帶SRS。可以將多個RB指派給上行鏈路用戶。這些RB可以是連續的，但不一定是連續的。此外，包括RB的子載波可以是連續的，或發布在系統帶寬或系統帶寬的一部分上。匿及寬帶探測參考信號還可以用於天線選擇訓練的目的。DM/寬帶RS與ASRS可以是相同的，區別僅在於它們的用途不同。DM信號用於對其它長塊中的數據進行解調，而ASRS用於為了天線選擇目的而進行信道估計。針對天線選擇而使用寬帶SRS的優點是有利於進行聯合頻域調度及天線選擇。應當注意的是，接收機中的信道估計是公知的。應當注意的是，本發明並不限於在TTI內的具體數量的長塊及短塊。為了清楚起見，在圖1F中未示出CP。根據本發明的一個實施方式的天線選擇信號可以使用正交頻分復用(OFDM)。為了使得能夠針對從用戶設備(UE)到基站(BS)的上行鏈路進行天線選擇，UE從可用發射天線的子集發送匿RS或寬帶SRS。BS對信道進行估計，並選擇最優(最佳)發射天線子集。在FDD系統的情況下，BS還將與所選擇的天線子集有關的信息反饋回到UE。然後，UE使用所選擇的發射天線進行未來至BS的傳輸。可以周期性地執行這種選擇，或經請求而執行這種選擇。在後一種情況下，在訓練或選擇可以開始之前要求進行通知。應當注意的是，可以選擇與先前所使用的天線子集相同的天線子集。所選擇的天線還可用於接收用戶數據，這非常適於其中上行鏈路與下行鏈路信道彼此互易的緩慢變化的TDD系統。假設RF鏈比天線少，則由不同的天線集按照時分復用(TDM)方式使用頻分復用(FDM)或碼分復用(CDM)來發送導頻音，這與圖IF所示的基本RB結構一致。在以下的說明中，首先考慮具有一個RF鏈和兩個發射或接收天線的UE以及F匿導頻音。然後，對這些方案進行擴展以使用CDM導頻音。接下來，考慮針對F匿導頻音及Q)M導頻音均有兩個RF鏈和四個天線。基於這一描述還可以進行進一步的擴展。然後，考慮在所選擇的天線子集(即，當前正在發送或已經發送數據的天線子集)與其它未選擇的天線之間進行區分的方案。這種區別在於由所選擇的天線子集及未選擇的天線子集發送ASRS的頻度。如這裡定義的，所選擇的天線子集最近發送了用戶數據，而未選擇的天線子集通常僅發送天線選擇信號。如本發明的一個實施方式所述，與所選擇的天線子集相比，未選擇的天線子集更低頻度地發送AS信號。考慮兩種情況的天線訓練在一個TTI內進行天線訓練和選擇，以及在多個TTI之間進行天線訓練和選擇。針對這兩種情況中的每一種，說明周期性的天線選擇和經請求的天線選擇。對使用各種另選導頻音用於天線選擇進行描述，諸如數據調製(匿)RS、寬帶SRS或混合方案。在以下針對具有一個發送RF鏈和兩個天線(Txl和Tx2)的UE的示例中，對於具有6個LB和2個SB的時隙結構，假設一個塊(SB1)用於發送數據信號、控制信號和匿信號，而另一個塊(SB2)用於周期性地發送AS信號。對於包括多個LB(且不包括SB)的lmsTTI，將兩個LB(例如LB4和LB11)用於發送匿和寬帶SRS。BS根據參考信號來估計信道，並相應地做出天線選擇決策。出於說明的目的，假設在BS對選擇進行通知與在UE中實際進行切換之間存在延遲。在一個TTI內進行天線選擇時的訓練使用DMRS如圖2A和2B所示，可以通過周期地生成AS信號來執行天線選擇和訓練。圖2A示出了每兩個TTI進行天線選擇，圖2B示出了每三個TTI進行天線選擇。如圖2A所示，在第一TTI220期間，UE利用所選擇的天線(例如BS獲知將使用天線Txl)在SB1中開始發送大部分RB221，包括全部長塊以及匿信號201。然而，RB221的AS信號202是在SB2中由未選擇的天線(Tx2)發送。如這裡所使用的，"未選擇"表示使用與最近用於在RB中發送數據符號的天線子集不同的其它天線子集。也就是說，UE使用不同的天線子集在一個TTI中發送多個符號。對於包括3個時隙(具有用於匿信號的2個LB)的lmsTTI，UE開始發送大部分RB，包括用於數據的全部LB(l-3、5-14)以及用於DM信號的LB4。然而，RB的AS信號是在LB11中由未選擇的天線發送。如圖所示，由於AS信號202在F匿導頻音的情況下使用更少的參考信號載波(例如為圖2A所示數量的一半)，或者針對C匿信號使用更低功率，因此AS信號202可以稱為"低開銷"信號。在210，BS使用針對Txl的DM信號201以及針對Tx2的AS信號202來選擇天線子集(在兩個天線的情況下選擇一個天線)。在做出選擇之後經過一段時間，BS將例如"使用Tx2205"的選擇反饋給UE。UE在接收到該反饋之後，針對下一個TTI而切換到所選擇的發射天線Tx2。如圖2A和2B所示，周期性地重複該訓練過程。圖2A和2B還示出，由於天線選擇所要求的估計精度低於相干解調所要求的精度，因此可以降低開銷量，對於F匿導頻音該開銷量用返迴路徑轉發(returnpathforwarding,RPF)來衡量，而對於C匿導頻音該開銷量用功率來衡量。開銷量的減少涉及選擇精度與導頻音開銷減少之間的折衷。使用寬帶SRS如針對上行鏈路信道的圖3A和圖3B所示，還可以使用寬帶探測RS302來實現天線訓練和選擇。這些信號稱為信道質量指示符(CQI)導頻信號。發送CQI信號，以使得能夠在BS進行信道選擇和頻域分配。請注意，CQI導頻的帶寬大於RB的帶寬。[OO67]如圖3A和3B所示，將一個塊(SB1)用於大部分RB的數據信號(長塊)和匿信號301，而將另一個塊(SB2)用於CQI信號302。圖3A示出了針對每個TTI使用CQI信號302進行的聯合天線選擇和資源塊指派。圖3B示出了使用每多個(例如每兩個或每更多個)TTI而發送的CQI信號進行的聯合天線選擇和資源塊指派。通常，每TTI地發送或者每多個TTI周期性地發送CQI信號。這使得BS能夠估計這兩個天線的信道的寬帶頻率響應。將CQI信號用於訓練和選擇的另一優點是使得能夠進行聯合資源塊載波頻率指派和天線選擇，這提高了頻域調度的效率。UE可以對發射天線以及RB中使用的頻率進行切換。經請求的自適應天線訓練和選擇如圖4所示，可以僅在當前天線的性能下降到低於所希望的閾值時才發送AS信號，而不是周期性發送AS信號。可以維持信號幹擾噪聲比(SINR)估計、混合自動重傳請求(HARQ)狀態或調製及編碼方案(MCS)處理的歷史，以確定何時需要進行天線選擇。可以由UE或BS來收集這種歷史。在UE或BS例如使用選擇觸發信號401做出了執行天線訓練和選擇的決策後，UE通過使用AS信號202或CQI信號在下一個TTI期間發送AS信號，如上所述。然後，BS可以估計這兩個天線的信道、對天線進行選擇(210)並將使用Tx2的決策205發送回UE。在這種情況下，當UE向BS明確地通知AS信號的形式時性能得到了提高。在多個TTI之間進行天線選擇時的訓練現在說明在多個TTI之間而不是如上所述在一個TTI內進行天線訓練和選擇時的相應情況。多個TTI之間的選擇進一步簡化了UE處的實現複雜度，但在選擇最優天線集時引入了一些額外的延遲。使用全部的TTI圖5和圖6示出了當UE僅能夠在多個TTI之間對天線進行切換時如何能夠實現發射天線選擇和訓練。UE使用所選擇的天線正常地發送RB221。使用未選擇的天線Tx2來周期性地發送RB。通過使用來自先前TTI的信道估計，BS現在可以為UE選擇(210)最優天線，並將其決策Tx2205反饋回UE。該機制表明一個TTI可以用於天線訓練和選擇以及用戶數據發送。圖6示出了對CQI信號602的相同處理。利用未選擇的天線所發送的TTI601包括數據和寬帶探測RS602，以及匿導頻(如果存在的話)。如上所述，使用具有CQI信號的TTI還能夠進行聯合資源塊重新指派和天線選擇。應當注意的是，對未選擇的天線進行使用的周期性可以與上面所描述的不同。然而，因為BS或UE處可能不知道Tx2的信道，所以需要以保守的更低速率MCS來利用未選擇的天線Tx2進行發送。利用未選擇的天線發送的RB包括數據和導頻音。雖然利用未選擇的天線的初始發送要求保守地選擇MCS，但可以使用與當前信道估計有關的先前信道估計來獲得更可靠並且可能較不保守的MCS選擇，以由未選擇的天線進行後續的RB發送。經請求的自適應訓練圖7A和7B示出了響應於選擇觸發401的經請求的自適應天線選擇。UE使用所選擇的天線(Txl)進行發送，直到如上所述而測得的天線性能低於預定閾值為止。UE發送觸發信號410，並在下一個TTI通過如圖7A所示利用未選擇的天線僅發送AS導頻信號701、或者通過如圖7B所示發送整個RB702，從而開始進行訓練。在本發明的一個實施方式中，針對後續的TTI以及選擇信號205，UE恢復成使用Txl。在另一實施方式中，UE繼續使用Tx2，除非BS指示UE切換到另一天線子集。多天線子集選擇在以下示例中，說明如何能夠在具有兩個RF鏈和四個發射天線的UE中實現天線選擇。如上所述，對於兩個RF鏈，按照F匿或C匿方式同時發送兩個天線的參考信號。利用兩種不同的模式來說明用於不同天線的參考信號子載波。FDM導頻和以前一樣，對使用AS信號或寬帶探測參考信號的天線選擇進行說明。圖8A示出了經由一對未選擇的天線(Tx3和Tx4)而在每兩個TTI期間周期性地發送AS信號801，圖8B示出了每三個TTI發送的AS信號801。CDM導頻圖9A到9B示出了分別使用一對未選擇的天線(例如Tx3和Tx4)，針對每兩個TTI和每三個TTI，利用周期性F匿寬帶探測參考信號901和RB指派而進行的天線訓練和選擇。圖10A到10B示出了通過使用周期性C匿數據調製信號而進行的天線集選擇。在這種情況下，同時發送的兩個導頻1001與1002彼此正交。對於UE在多個TTI之間進行切換的情況以及對於經請求的(自適應)天線選擇的情況，可以有類似的方案。針對一個RF鏈和四個發射天線的天線訓練在圖11中示出了針對一個RF鏈和四個天線的實施方式。UE發送針對四個天線的訓練信息，使得在任意一個時刻僅有一個發射天線是活動的(active)。雖然說明了三種選擇，但也可能有其它的推廣和組合。如圖11所示，UE在第一TTI1101中從Txl發送數據分組，並使用SB2發送針對Tx2的AS信號202。然後，BS可以確定天線Txl和Tx2中的哪一個更好，並將其決策(例如，使用Tx21105)反饋回UE。UE在第三TTI之後接收到該反饋。同時，UE在第二TTI1102中從Txl重發第二數據分組，並且使用RB的SB2來發送針對Tx3的AS信號。然後，按照先前BS所指示的，發射機切換到Tx2，並在TTI1103中使用Tx2發送第三數據分組。在同一TTI內，UE使用SB2來發送針對最後剩餘的天線Tx4的天線選擇信號。然後，BS例如確定Tx3是全部四個天線中的最優天線，並指示UE使用Tx3進行發送。接下來，UE使用Tx31103來發送數據分組1104。針對具有14個LB且其中有2個LB承載參考信號的lmsTTI，可以說明類似的機制。請注意，在對不同天線的信道進行估計的同時，BS更新其選擇決策並反饋回該決策。在一個實施方式中，BS僅反饋回其最終決策，而不反饋增量的選擇更新。在這種情況下，不存在使用Tx2的反饋，並且UE使用Txl來發送第三TTI。圖12示出了加快選擇處理的另一可選方案。該可選方案使用在一個TTI內進行選擇和在多個TTI之間進行選擇的組合。UE在第一TTI1201中使用天線Txl來發送數據分組，並使用SB2從天線Tx2發送AS信號1202。然後，UE切換到天線Tx3以在第二TTI1203中發送數據分組，並在SB2中發送針對天線Tx4的AS信號1204。然後，BS可以確定全部四個發射天線的信道並對其進行比較，並將其選擇決策(例如Tx31205)反饋回UE。在等待選擇決策的同時，UE繼續從天線Txl發送數據分組，此後，切換到天線Tx3。或者，如圖13所示，當BS僅能夠估計出多個可用天線的一組信道時，BS發送增量更新。在第一TTI之後BS對天線Txl和Tx2的信道估計進行比較，並將其選擇決策1301發送回UE。例如，BS選擇Tx21301。在第二TTI之後UE接收到該決策。在第二TTI中，UE如以前一樣使用天線Tx3來發送其數據分組，並使用天線Tx4來發送AS信號。然而，在第三TTI中，在接收到BS的選擇決策後，UE切換到Tx2，以發送數據分組。如以前一樣，BS可以在第二TTI之後對全部四個天線進行比較，並將其選擇決策(例如，Tx31302)發送回UE。UE在第三TTI之後切換到Tx3。使用AS分組單獨的AS分組除了上述實施方式以外，天線選擇處理還可以使用如圖14所示的天線選擇(AS)分組1400。AS分組將天線選擇控制(ASC)信息1401例如嵌入到第一長塊(LB1)中，並將匿導頻(P)信號1402嵌入到第一短塊SB1中(對於具有2個SB的時隙的情況)，或者嵌入到LB4中(對於具有14個LB的TTI的情況)。該處理非常適於突發的業務，這是因為可以在發送突發之前恰好完成選擇。ASC信息1401可以指示出UE正在使用哪個天線子集來發送這些信號。因此，BS可以將其信道估計與特定的天線直接關聯起來。此外，ASC信息還可以指示出UE的天線選擇請求，並且指示出第二短塊SB2中的導頻音應當被BS用於訓練。如圖14所示，BS在選擇天線之前並不需要接收導頻音。BS可以在接收到上行鏈路TTI的前兩個OFDM符號之後立即進行選擇。這涉及到下面的步驟和定時延遲。BS從UE接收ULTTI的第一和第二OF匿符號，並且，執行信道估計和天線選擇，其延遲為T。。如果從BS到UE的距離小於lOKm，則可以忽略往返傳播延遲1\。UE接收到DLTTI的第一長塊和第一短塊，隨後，UE切換到所選擇的天線，其延遲為T2。捎帶(piggybacking)AS訓練或者，如圖15所示，UE可以將控制分組(諸如在LB1中具有ACK或NACK1501的分組)用於天線選擇。即使UE沒有其它上行鏈路分組要發送到BS，UE仍在從BS接收到分組之後在上行鏈路上發送這種類型的分組。為了減少天線選擇的開銷，可以在未選擇的天線上利用某些分組來發送ACS欄位1401。因此，該方案不需要發送附加的分組。如上所述，可以周期性地或者自適應地稍帶AS信息。此外，UE或BS都可以啟動該處理。天線選擇方法圖16示了出根據本發明的一個實施方式的天線選擇方法。在1610選擇第一天線用於從UE向BS發送信號，例如，所選擇的天線Txl是最後使用過的天線。假設先前的選擇對UE和BS均為已知。在1620，UE在一個TTI期間經由所選擇的天線(Txl)向BS發送數據分組。在該數據分組的長塊中承載數據(或控制信號)。在1630，如上所述，UE還使用未選擇的天線(例如，Tx2)來發送AS信號。AS信號的發送可以是周期性地每k個TTI進行，或者經請求而進行。在該分組的短塊中或者在下一個數據分組中承載AS信號。AS信號可以是F匿信號或C匿信號。如這裡所述，AS信號甚至可以是低開銷信號。如果該信號是FDM信號，則低開銷意味著更少數量的信號子載波。對於C匿導頻音，低開銷信號具有更低的功率。在步驟1640，響應於接收到數據分組和AS信號，BS對信道進行估計並選擇天線，並將該選擇發送到UE。在C匿信號的情況下，BS還可以重新指派UE所使用的資源塊的載波頻率。然後，在1650，在接收到該選擇之後，並且可能在RB重新指派之後，UE切換到所選擇的天線來發送後續的分組。如果天線選擇是經請求而進行的，則UE或BS可以基於SINR、MCS或HARQ歷史而啟動該選擇處理。圖17示出了在已經選擇了天線之後可以對天線進行切換(SW)的4種方式(1701-1704)。對天線進行切換所需的時間可以用納秒來度量，例如取決於具體的實現方式為10至100納秒。該時長比符號的長度(例如，10ms)要短多個量級。因此，在本發明的一個實施方式中，實質上是在多個符號之間對天線進行切換。也就是說，可以在前一個符號的塊結束時進行這種切換，或者在下一個符號的CP起始時進行這種切換。這4種方式包括完全在用於發送信號的LB/SB內進行切換，並使用CP1710以及LB或SB數據部分進行切換-1701;使用用於發送導頻音的LB/SB的CP以及相鄰LB的CP進行切換-1702;使用用於發送導頻音的LB/SB的CP以及相鄰LB的CP進行切換-1703;使用相鄰LB的CP而不使用用於發送導頻音的LB/SB的CP進行切換-1704。在上述4種方法中，其中將包含要發送的導頻音的LB/SB用於切換的第一種方法在性能上的損失最小，這是因為數據LB沒有受到影響。減小的天線探測RS開銷還可以通過減小用於發送ASRS的頻率，來減少天線選擇的開銷。此外，即使沒有數據要發送時也可以發送探測參考信號。此外，基站可以在任意時刻(包括當UE沒有從未選擇的天線子集發送探測參考信號時的情況)發送關於UE應當使用哪個天線的決策。如圖18所示，輪流地從兩個天線發送寬帶探測RS1801。請注意，即使UE沒有發送數據也可以發送寬帶SRS。基站對這兩個天線的信道進行估計，並執行資源塊及天線調度。例如，探測RS周期是兩個TTI1802，並且UE從TTH1開始發送。然後，從第一天線發送TTH1、5、9、……的探測RS，而從第二天線發送TTH3、7、11、……的探測RS。以下說明的本發明的一個實施方式減小了當探測RS用作ASRS時的天線探測開銷。如圖19所示，再次周期性地發送探測RS1901。但是，現在對eNodeB最近選擇用於數據發送的所選擇天線與其它未選擇天線之間進行區分。現在，從未選擇的天線僅發送每k個探測RS中的一個探測RS，而從所選擇的天線發送其餘RS，其中k大於l，例如為5、10或15。k的最優參數值取決於UE速度、上行鏈路無線信道的都卜勒擴頻、eNodeB的調度限制、幹擾環境等。如先前所述，eNodeB執行資源塊指派，並確定UE應當使用哪個天線來進行數據發送。參數k先驗地為eNodeB及UE所知。這個方案的優點在於，eNodeB可以更高頻度地估計所選擇的天線的信道。這通常是當UE緩慢移動或根本不移動時的最優天線。在上述兩種機制中，eNodeB可以先驗地獲知未選擇天線何時發送了探測RS。如圖20所示，即使UE沒有數據要發送也可以由UE發送探測RS。按照類似方式可以減小當匿RS用於AS時的AS探測開銷。仿真以下，說明各種自適應天線選擇方案，以及針對不同的探測RS用途參數具有和不具有頻域調度的系統級仿真結果。表l給出了仿真參數。表ltableseeoriginaldocumentpage13tableseeoriginaldocumentpage14仿真結果輪流地探測兩個天線首先，考慮其中如上所述按照輪流方式從兩個天線發送探測RS的情況。探測RS的發送間隔設置為2ms或10ms。表2概括了用戶通過單個天線選擇所獲得的自適應天線選擇增益。對於兩個TTI探測間隔，具有自適應天線選擇能力的UE所獲得的SNR增益大於具有單個發射天線的UE所獲得的SNR增益。表2:2TTI探測間隔tableseeoriginaldocumentpage14表3概括了用戶設備通過單個天線選擇所獲得的自適應天線選擇增益。在表3中，對於TTI探測間隔，具有自適應天線選擇能力的UE所獲得的SNR增益大於具有單個發射天線的UE所獲得的SNR增益。表3:10TTI探測間隔在全部情況下，可以看到，具有自適應天線切換能力的UE的性能(按照其鏈路所經歷的SNR而衡量)獲得了極大的提高。減小的開銷天線探測現在考慮其中與未選擇的天線相比，較不頻繁地從所選擇的天線發送探測RS的情況。探測RS的發送間隔為2ms。從未選擇的天線更低頻度地(例如，在5個實例中僅1個)發送探測RS在性能方面的損失可忽略不計。甚至，基於其它更極端情況(其中，由未選擇的天線在10個實例中的1個發送探測RS或在15個實例中的1個發送探測RS)的自適應天線選擇仍然實現了極大的性能增益。發明效果本發明的各個實施方式提供了一種在MMO網絡中的從用戶設備到基站的上行鏈路中的天線選擇，其中UE中的RF鏈的數量少於天線的數量。本發明還提供了用於自適應地選擇天線的裝置。雖然以優選實施方式為例說明了本發明，但應當理解的是，在本發明的精神和範圍內可以做出各種其它修改和改變。因此，所附權利要求的目的是涵蓋落入本發明的精神和範圍內的全部這些種變型和改變。權利要求一種在無線通信網絡中生成天線選擇(AS)信號的方法，該方法包括以下步驟由用戶設備(UE)使用所述UE的可用天線集的第一子集來發送所述AS信號；由所述UE使用所述UE的可用天線集的第二天線子集來發送所述AS選擇信號；在基站(BS)中根據所述AS信號來估計針對所述第一天線子集及所述第二天線子集的信道；以及在所述BS中基於所估計出的信道從所述第一天線子集和所述第二天線子集中選擇最優天線子集，以用於發送用戶數據到所述BS。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述AS信號可以從用戶數據信號、數據調製參考信號、導頻音、信道質量指示符(CQI)信號以及寬帶探測參考信號中選擇。3.根據權利要求2所述的方法，其中，在單個發送時間間隔(TTI)期間執行所述發送、估計及選擇。4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述TTI包括子幀，該子幀包含有多個長塊、多個短塊以及用於將所述長塊與所述短塊分隔開的多個循環前綴，並且，所述長塊用於發送所述用戶數據，而所述短塊用於發送所述導頻音。5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述TTI包括子幀，該子幀包含有多個長塊以及用於將所述長塊分隔開的多個循環前綴。6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述AS信號使用正交頻分復用。7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述BS將與所述最優天線子集有關的信息反饋到所述UE。8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述選擇是周期性的。9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述選擇是經請求的。10.根據權利要求1所述的方法，該方法還包括以下步驟在所述UE中使用與所述最優天線子集有關的信息來進行接收。11.根據權利要求1所述的方法，其中，所述AS信號使用頻分復用。12.根據權利要求1所述的方法，其中，所述AS信號按照時分復用的方式使用碼分復用。13.根據權利要求1所述的方法，其中，在每兩個發送時間間隔執行所述發送、估計及選擇。14.根據權利要求2所述的方法，其中，所述CQI信號用於聯合資源塊載波頻率重新指派及天線選擇。15.根據權利要求9所述的方法，其中，所述經請求的選擇基於信號幹擾噪聲比(SINR)估計。16.根據權利要求9所述的方法，其中，所述經請求的選擇由所述UE發起。17.根據權利要求9所述的方法，其中，所述經請求的選擇由所述BS發起。18.根據權利要求1所述的方法，其中，所述AS信號包括天線選擇控制信息。19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述天線選擇控制信息指示了所述UE用於發送所述AS信號的所述天線子集。20.根據權利要求18所述的方法，其中，所述天線選擇控制信息指示了所述UE的天線選擇請求。21.根據權利要求4所述的方法，其中，所述UE在所述循環前綴中的一個循環前綴期間在這些天線子集之間進行切換。22.根據權利要求1所述的方法，其中，所述AS信號是控制分組的一部分。23.根據權利要求22所述的方法，其中，所述控制分組包括ACK或NACK。24.根據權利要求l所述的方法，其中，所述UE在所述用戶數據的數據符號期間在這些天線子集之間進行切換。25.根據權利要求1所述的方法，其中，最近發送了所述用戶數據的天線子集是所述可用天線集中所選擇的天線子集，而所述可用天線集的其它天線是未選擇的天線子集，並且該方法進一步包括以下步驟與所選擇的天線子集相比利用所述未選擇的天線子集更低頻度地發送所述AS信號。26.根據權利要求25所述的方法，其中，所述未選擇的天線子集每發送所述AS信號一次，所選擇的天線子集發送所述AS信號k次，其中，k大於1。27.根據權利要求25所述的方法，其中，所述AS信號是寬帶探測參考信號。28.根據權利要求25所述的方法，其中，所述AS信號是數據調製參考信號。29.根據權利要求25所述的方法，其中，在所述UE發送所述AS信號之前所述BS將k發送到所述UE。30.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一天線子集是最近用於發送所述用戶數據的。31.—種在無線通信網絡中生成天線選擇(AS)信號的系統，該系統包括用戶設備(UE)，其被設置為使用所述UE的可用天線集的第一子集來發送所述AS信號，然後，使用所述UE的可用天線集的第二天線子集來發送所述AS信號；基站(BS)，其被設置為根據所述AS信號來估計針對所述第一天線子集和所述第二天線子集的信道；以及選擇裝置，其用於在所述BS中基於所估計出的信道從所述第一天線子集和所述第二天線子集中選擇最優天線子集，以發送用戶數據到所述BS。32.根據權利要求31所述的系統，其中，在單個發送時間間隔(TTI)期間執行所述發送、估計及選擇。33.根據權利要求31所述的系統，其中，所述BS將與所述最優天線子集有關的信息反饋回所述UE。全文摘要一種在無線通信系統中生成信號以從天線集中選擇天線子集從而發送用戶數據的方法和系統。使用第一天線子集在第一發送時間間隔(TTI)期間發送第一信號(例如用戶數據)。使用第二天線子集在第二TTI期間發送第二信號(例如導頻音)。根據所述用戶數據和所述導頻音，來估計針對所述第一天線子集和所述第二天線子集的相應信道。然後，基於所述估計，從所述第一天線子集和所述第二天線子集中選擇最優天線子集，以在下一個TTI期間發送所述用戶數據，並且其中，自適應地執行所述選擇。文檔編號H04B7/06GK101730979SQ200880009408公開日2010年6月9日申請日期2008年3月14日優先權日2007年3月22日發明者內萊士·B·梅赫塔,埃德姆·巴拉,張錦雲申請人:三菱電機株式會社