[发明专利]公共导频的映射方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及LTE系统，更具体地，涉及一种公共导频的映射方法和系统。

背景技术

波束形成可以增加小区覆盖，改善小区边缘用户的链路性能，并且可实现空间的干扰消除，增大系统容量，是LTE(Long termevolution)无线通信系统中主要的MIMO方式之一。

在LTE系统中，公共导频是在多天线技术处理后插入发射信号的，只能用于基站到移动终端的全向信道的信道估计，而不能估计波束形成后的定向信道。根据公共导频无法估计波束形成的发射权值，所以不能完成波束形成后移动终端的解码。因此在LTE49#会议上决定了在帧结构2中定义专用导频，以支持波束形成技术的应用。

波束形成技术的典型天线配置是6～8根天线，天线间距为半波长。而在3GPP TS 36.211[1]的现有版本中，公共导频最多支持四根天线的情况。因此，如何使公共导频在大于4根天线时工作，是现有LTE标准中需要解决的问题之一。

图1是LTE系统中预编码的原理图。

图2A是LTE系统现有的导频结构图(帧结构类型1，正常循环前缀)。

图2B是LTE系统现有的导频结构图(帧结构类型1，扩展循环前缀)。

图2C是LTE系统现有的导频结构图(帧结构类型2，正常循环前缀)。

图2D是LTE系统现有的导频结构图(帧结构类型2，扩展循环前缀)。

公共导频主要用于控制信道和采用预编码方式的数据信道的信道估计和检测。在LTE系统中控制信道采用分集的方式发射，在LTE49#会议的3GPP TS 36.211的版本中，已经将分集方式统一用预编码的码本方式来表示。因此，下文中统称为预编码的方式。为了便于说明，如图1所示，列出了LTE系统预编码的原理。

许多参考文献都曾说明，预编码和分集的方式都适合用于多径信息比较丰富的场合，对于半波长间距的大于4天线的阵列，按照天线数插入公共导频，不仅使得导频开销剧增，而且由于基站天线的强相关性，使导频携带的信息冗余，对于系统性能的提高并无明显帮助。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种公共导频的映射方法，包括：步骤一，基站端按照4根天线的模式进行预编码；步骤二，将得到的4根天线上的OFDM符号映射到基站的实际天线上；以及步骤三，移动终端将从实际天线上接收到的采用预编码的接收信号还原为4根天线上的接收信号。

此外，根据本发明的方法还包括：步骤四，按照4根天线的模式提取导频信息，进行信道估计和信号检测。

在步骤二中，OFDM符号映射到基站的实际天线上是通过以下公式实现的：y＝Wx，其中，y表示映射后的每根实际天线上的发射符号，为N_T×1维的列向量，N_T表示基站的天线数；x表示映射前的每根虚拟天线上的发射符号，为4×1维的列向量；W表示映射矩阵，为N_T×4维矩阵。

在步骤三中，将从实际天线上接收到的采用预编码的接收信号还原为4根虚拟天线是通过以下公式实现的：x＝W^-1y；其中，x表示还原后的每根虚拟天线上的发射符号，为4×1维的列向量；y表示还原前的每根实际天线上的发射符号，为N_T×1维的列向量，N_T为基站的天线数；W表示映射矩阵，为N_T×4维矩阵。

其中，当基站的实际天线的数量不大于4时，映射矩阵W为单位矩阵。

此外，映射矩阵W为正交的向量。

本发明还提出了一种公共导频的映射系统，该系统包括：预编码装置，位于基站端，用于按照4根天线的模式进行预编码；映射装置，用于将得到的4根天线上的OFDM符号映射到基站的实际天线上；以及还原装置，位于移动终端上，用于将从实际天线上接收到的采用预编码的接收信号还原为4根天线上的接收信号。

此外，根据本发明的系统，还包括：导频提取装置，用于按照4根天线的模式提取导频信息，进行信道估计和信号检测。

在映射装置中，OFDM符号映射到基站的实际天线上是通过以下公式实现的：y＝Wx；其中，y表示映射后的每根实际天线上的发射符号，为N_T×1维的列向量，其中N_T为基站的天线数；x表示映射前的每根虚拟天线上的发射符号，为4×1维的列向量；W表示映射矩阵，为N_T×4维矩阵。