本发明目的之一是提出一种用于MIMO无线通信系统的通用多入 多出-联合检测方法和装置，使之可以自适应地根据传输信道质量选 择相应的GMIMO-JD结构，从而提高数据传输速率，改善通信质量。
本发明的目的之二是提出一种用于MIMO无线通信系统的通用多 入多出-联合检测(GMIMO-JD)方法和装置，使之可以适用于各种 类型的多址方式，例如，TDMA、CDMA、OFDM等。
本发明的目的之三是提出一种用于MIMO无线通信系统的通用多 入多出-联合检测(GMIMO-JD)方法和装置，使之既可以同时消除， 也可以分布式地消除CAI、MAI和ISI的干扰，从而改善系统性能。
按照本发明的一种由一个接收机执行的用于多入多出(MIMO)系 统的通用多入多出-联合检测(GMIMO-JD)方法，包括步骤：接收来自 一个发射机发送的无线信号；估计该无线信号传输信道的质量；根据 该估计结果，向该发射机发送一个反馈信息，以使得该发射机根据该 反馈信息选择一个适合该传输信道的通用多入多出(GMIMO)结构 (architecture)；根据该估计结果，重配一个适合该接收机的通用联合 检测(GJD)结构；利用该选择的GJD结构，对接收的来自该发射机的 无线信号进行处理。
按照本发明的一种由一个发射机执行的用于多入多出(MIMO) 无线通信系统的通用多入多出-联合检测(GMIMO-JD)方法，包括步 骤：发送一个无线信号；接收来自一个接收机的一个反馈信息，该反 馈信息是该接收机对该无线信号的传输信道的质量进行估计得到的； 根据该反馈信息，重配一个适合该传输信道的通用多入多出(GMIMO) 结构(architecture)；利用该GMIMO结构，对欲发送的无线信号进行 处理；发送经过该GMIMO结构处理的无线信号。
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对 本发明的更全面理解，本发明的其他目的及结果将更加明白及易于理 解。
附图简述
以下将通过参考附图和结合实施例对本发明进行更加详细地解释 和说明，其中：
图1是一般MIMO通信系统的结构示意图；
图2是按照本发明的实施例提出的支持GMIMO-JD的发射机和接 收机的总体结构框图；
图3是按照本发明的实施例提出的GMIMO-JD方法中的反馈信息 的传递过程；
图4是按照本发明的实施例提出的GMIMO-JD方法中用来传递反 馈信息的消息封装格式；
图5是按照本发明的实施例提出的GMIMO-JD模式选择列表；
图6是当GMIMO-JD模式为反馈模式时，发射机的MIMO结构 和接收机中联合检测结构的框图；
图7是当GMIMO-JD模式为并行模式时，发射机的MIMO结构 和接收机的联合检测结构的框图；
图8是当GMIMO-JD模式为优选模式时，发射机的MIMO结构 和接收机的联合检测结构的框图；
图9是在UMTS FDD系统中应用本发明的GMIMO-JD方法后的 信令传递过程；
图10是在UMTS FDD系统中，按照本发明提出的GMIMO-JD方 法，用来传递信道冲激响应的信息封装格式；
图11是在UMTS FDD系统中，当GMIMO-JD模式为反馈模式时， 发射机的MIMO结构框图；
图12是在UMTS FDD系统中，当GMIMO-JD模式为优选模式时， 发射机的MIMO结构框图；
图13是在UMTS FDD系统中，当GMIMO-JD模式为并行模式时， 发射机的MIMO结构框图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
发明详述
本发明提出的GMIMO-JD方法的核心思想是：接收端的接收机根 据接收信号中的已知信号，估计出自发射端到接收端的无线信道的质 量，并将信道质量的估计结果反馈给发射端的发射机；然后，发射端 的发射机和接收端的接收机，根据信道质量的估计结果，分别选择最 适合当前信道条件的多入多出结构和联合检测方法来对数据进行处 理，从而最优地实现自发射端到接收端的数据传输。
这里还需指出，由于在时分复用(TDD)模式下，信道估计在建 立上行链路过程中就已执行，因而基站发射机不需上行反馈就可以了 解到下行信道特性信息。然而，TDD模式只有在用户终端移动速度 相对较低情况下才有较好的性能，其应用范围受到一定的限制，所以 在本发明的实施例中，MIMO系统采用适用范围更广的频分复用 (FDD)方式。
基于以上假设，下面将以FDD MIMO系统中基站发射机和用户终 端接收机为例，首先结合附图2-4描述本发明的总体构想，然后再详 细描述本发明提出的三种GMIMO-JD模式的具体实施例，最后给出 在UMTS FDD系统中，本发明所提出的GMIMO-JD方法如何通过信 令来实现。
图2所示是支持GMIMO-JD方法的基站(发射端)发射机300和 用户终端(接收端)的接收机400的结构框图。如图所示，基站发射 机300和用户终端(UE)接收机400都具有多付天线，分别是M个 发射天线341和J个接收天线441。
在基站发射机300中，用户数据码流，首先需要经过前向纠错编 码器(FEC)311、交织编码器312和符号映射器313的处理，得到 待发送的原始数据码流。这三部分的处理也可以作为一个整体来看 待，即视为一个信道编码单元310。
用户数据码流经过信道编码单元310处理后，送入通用多入多出 (GMIMO：Generalized MIMO)结构(architecture)320中。GMIMO 结构320可以具有若干种可供选择的MIMO功能模块，如空时格码、 空时分组码或BLAST等。GMIMO 320根据用户终端经由上行链路 发送来的反馈信息350，选择并重配一种与反馈信息350中所指示的 内容相对应的MIMO结构，并对欲发送的原始数据码流进行处理， 从而将一路串行的数据码流转换为并行的经过空时格码处理或空时 分组码处理或BLAST处理的M个子数据码流。
接着，这M个子数据码流送入到多址处理单元330中，进行各个 支路的多址变换，例如完成CDMA、OFDM等复用处理。最后，M 个支路信号在分别经过脉冲成形器340的滤波处理之后，经由对应的 M个发射天线341发射到无线空间。
M个发射信号经由下行链路到达用户终端接收机400，由J个接 收天线441接收下来。与图1所示情况相同，用户终端接收机400的 每个接收天线所接收的信号都相当于经由不同路径传播的M个发射 信号的总和。J个天线的接收信号分别在对应的匹配滤波和采样单元 440中完成滤波和采样处理，从而得到J路时间离散信号，其中，在 第j个接收天线上(j＝1，2，…J，J是接收天线的总个数)的接收信 号可以用公式(1)的 $r_{j,t}=\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}\sqrt{E_i}{h}_{j,i}\Phi \left(s_{i,t}\right)+n_{j,t}$ 来表示。
随后，信道估计单元430根据得到的J路时间离散信号中的导频 信号来估计各个下行无线信道的特性(信道路径如图1所示)，也就 是根据导频信号计算并得出公式(1)中给出各个信道的冲激响应函 数hji，以及用于评价信道优劣的信干噪声比SINR和SINR随时间的 变化量ΔSINR。
信道估计单元430可以直接将信道估计结果SINR和ΔSINR作为 反馈信息发送给基站，但是这样处理的缺点是使得反馈信息负荷过 重，同时还增加了基站发射机的复杂度。在本发明实施例中，反馈信 息主要包括通用多入多出-联合检测(GMIMO-JD)模式信息，分别 包括：反馈模式、并行模式和优选模式(这三种模式将在下文结合具 体实施例进行详细说明)。这里所说的三种GMIMO-JD模式是由基站 和用户终端预先设定的，用来标识在特定信道质量条件下，发射机中 的MIMO结构和接收机中的联合检测方法的一一对应关系。也就是 说，一旦确定了GMIMO-JD模式，发射机中的MIMO结构和接收机 中的联合检测方法也就唯一地确定下来。
因此，接下来，信道估计单元430可以根据SINR和ΔSINR的数 值选择适合的GMIMO-JD模式，并将所选的GMIMO-JD模式信息作 为反馈信息350，经由从用户终端到基站的上行链路发送给基站发射 机。这样，在发射机中就可以依据GMIMO-JD模式选择对应的MIMO 结构。而在接收机中，信道估计单元430也将所选的GMIMO-JD模 式信息传送给包含有多种联合检测处理模块的通用联合检测单元 (GJD：General Joint Detection)420。通用联合检测单元420根据所 选模式，选择并重配与之对应的GJD结构，对收到的J路离散时间 信号进行处理(例如，最大似然法检测处理或迫零-线性块均衡等处 理)，以消除信号中的MAI、ISI和CAI等干扰。
GJD单元420在完成对信号的处理后，将J个并行支路信号转换 成一路串行码流，输出给信道单元410。在信道解码单元410中，码 流依次经过符号解映射器413、解交织器412，最后传递到FEC解码 器411中做最终的数据纠错，从而恢复出所需的用户数据。
以上所述的基站发射机和用户终端接收机结构，通过反馈信息350 联系在一起，从而可以共同根据当前信道质量选择最为适合的信号处 理方法。因而，反馈信息的获得和传递是GMIMO-JD方案的关键。
图3中总结了GMIMO-JD方法中传递反馈信息的一般过程。如图 3所示，首先，用户终端接收机400接收到基站发射机300中经由各 个发射天线341发送的导频信号(步骤S310)；用户终端接收机400 中的信道估计单元430按照传统方法对接收到的导频信号进行信道 特性估计，并计算出信道的SINR和ΔSINR，同时估计出各传输信道 的冲激响应hji(步骤S320)。接着，用户终端接收机400根据SINR 和ΔSINR的大小，如根据图5所示的模式选择列表，选择一种适合的 GMIMO-JD模式，并将其构造成反馈信息350经由上行链路发送给 基站发射机300(步骤S330)。其中，反馈信息350在传递过程中的 消息封装格式如图4所示。用于承载反馈信息350的消息的主要部分 是GMIMO-JD模式指示信息，此外在特定的GMIMO-JD模式下，还 可以包含传输信道信息，即传输信道的冲激响应hji。最后，基站发射 机300收到反馈信息350后，立即选择一种与所选GMIMO-JD模式 对应的MIMO结构，并利用该MIMO结构对欲发送数据进行处理和 发射(步骤S340)。用户终端接收机在得知基站已经配置好该MIMO 结构之后，立即配置自身的联合检测结构，这样收发两端就共同构建 了适合当前信道特性的数据处理方法。
上已述及GMIMO-JD模式标识的是一种MIMO结构和联合检测 方法的对应关系，根据前文对各种MIMO结构和MIMO检测方法的 介绍可知，针对不同的信道特点这种对应关系的选择可以各式各样。 以下，将分别描述针对三种特定信道质量的GMIMO-JD模式：反馈 模式(模式I)、优选模式(模式II)和并行模式(模式III)。然而， 本发明所提出的GMIMO-JD方法并不局限于这三种模式，还可以根 据具体的信道情况选择其他的GMIMO-JD组合方式。
MIMO系统根据信道估计单元430中测得的导频信号的SINR和 ΔSINR来确定选择反馈模式、优选模式还是并行模式，具体对照关系 如图5所示。
1、当SINR和ΔSINR均较低时，GMIMO-JD模式选择模式I—— 反馈模式(见图5)：
此时，SINR偏小表示当前无线信道的质量不是很好，信号的误帧 率相对较高。同时，ΔSINR很低，则说明用户终端的运动速度缓慢， 虽然信道质量不理想，但信道特性比较稳定。因而，在用户终端接收 机内，信道估计单元430中估计出的传输信道的冲激响应可以在一段 时间内保持有效性。此外，由于尺寸、成本和功耗的严格限制，用户 终端内通常只能有一个接收天线(J＝1)，所以无法利用接收端的分集 增益。基于以上特点，为了提高接收分集增益，GMIMO-JD模式选 择为反馈模式，即将下行链路各信道的冲激响应反馈给基站发射机。 选择反馈模式可以在有限的条件下比较理想地提高天线的分集增益。
在反馈模式下，用户终端接收机400中测量得到的传输信道的冲 激响应hji作为反馈信息350的一部分，按照图4所示的格式，装载 到反馈信息350的传输信道信息部分，发送给基站发射机。反馈模式 下，基站发射机和用户终端接收机的具体结构由图6示出。
如图6所示，基站发射机300中的串/并转换单元610首先将待发 送信息符号码流Si转换成多路并行信号，再送入多址变换处理单元 620中完成复用处理。接着，根据反馈信息350中的各传输信道冲激 响应hi(由于在此模式下接收机中只有一个接收天线，所以冲激响应 hji中用来区分不同接收天线的脚标j可以省去，简化为hi，其中下脚 标i标识的是不同的发射天线。)，对每个支路符号进行预加权 (pre-weighting)处理。也就是，每一路并行待发送符号都乘上归一 化后的信道冲激响应的共轭量hj*/ρ，其中 $\rho =\sqrt{\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{\left|h_i\right|}^2},$ 这里的上标* 是指复共轭。由图6中不难看出，从基站发射机300的每个发射天线 发出的信号都带有对应信道特性的共轭成份。这里，可以将串/并转 换单元610和对各支路符号进行预加权处理的部分视为反馈模式下 的GMIMO结构。
M路发射信号经由MIMO衰落信道传到用户终端。由公式(1)可 知，用户终端接收机400中接收天线所收到的信号为发射信号和信道 冲激响应的乘积，且为多个发射信号的线性叠加，加之用户终端接收 机400只有一个接收天线，所以此时的接收信号自然为一路串行信 号，表示为：
$r_t=\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}\sqrt{E_i}{h}_i\Phi \left(s_{i,t}\right)*h_i^{*}/\rho +n_t---\left(2\right)$
由公式(2)可见，信道冲激响应部分与其共轭部分相乘后得到hi的 幅度的平方值，再经简单计算即可得到接收信号rt实际为ρФ(si)。这 样，由传输信道所造成的影响就已经转化为多天线的分集增益，效果 是提高了接收信号的能量。因此，在用户终端接收机中，GJD结构 630中只需完成多址逆变换Φ-1(.)，和一些与单发射天线系统相同的 干扰消除操作就可以恢复出原信息符号。比如，在OFDM系统中， GJD结构630可以是快速傅立叶变化(FFT)，再加上一些必要的干 扰消除方法，如串行干扰消除等；而在CDMA系统中，GJD结构630 只需完成联合检测或其他多用户检测就可以消除MAI或ISI。
2、当SINR较高而ΔSINR较低时，GMIMO-JD模式选择模式III ——并行模式(见图5)：
此时，由于SINR较高，无线信道的质量很好(如室内准静态衰 落情况)，且由于ΔSINR较低，信道特性非常稳定，可以确保误帧率 理想，因此无需通过反馈信道冲激响应来提高系统性能。然而，由于 诸如网页浏览和连续动态视频播放等应用服务对高速数据传输的要 求永无止境，所以在信道质量良好的情况下，实现较高速率的数据传 输成为系统选择GMIMO-JD模式的期望目标。为此，在这种信道条 件下最为适合的GMIMO-JD模式为并行模式，即，利用BLAST技 术，来提高系统处理数据的速率。
利用BLAST技术的GMIMO-JD的具体结构如图7所示。图7中， 基站发射机300中的BLAST处理单元710可以视为并行模式下的 GMIMO结构，该BLAST处理单元710将待发送的串行符号转换为 多路并行信号，再经过多址变换单元720的复用处理，最后经由多个 发射天线发射出去。多路发射信号经由MIMO衰落信道到达用户终 端接收机400，多付接收天线将接收到的信号送入GJD 730中进行信 号的判决恢复。
为了便于描述通用联合检测的处理过程，将公式(1)给出的接收 信号改用矢量形式表示，为：
r＝As+n                          (3)
其中， $A=\sqrt{E_0}\mathrm{\Phi H};$ E0是能量矩阵；Φ是多址变换矩阵；H是通过对 接收的导频信号进行估计得出的MIMO衰落信道的信道响应矩阵；s 是待发送的符号矢量；n是复数形噪音矢量。
如前所述在现有接收机中，通常将对MAI的消除和BLAST解调 处理分成两步依次完成。然而，在MIMO系统中，MAI的消除和 BLAST的解调在方法上是相似的，因此，这种先消除干扰，再执行 BLAST检测的方法使得系统总体性能下降。
在本发明中，由于系统具有较强的处理能力，因而可以根据信道 估计单元测定的信道特性矩阵，直接将传统的联合检测算法，例如迫 零-分块线性均衡(ZF-BLE)和最小均方差-分块线性(MMSE-BLE) 均衡等，应用到GJD 730中。例如，如果使用ZF-BLE，s的判决矢 量可以表示为：
＝(A′A)-1A′r                 (4)
如果使用MMSE-BLE，s的判决矢量可以表示为：
＝(A′A+N0I/2)-1A′r           (5)
其中，上标’是指共轭转置；-1是准逆变换。
采用这种联合检测方法的优势在于：GJD 730可以同时进行 BLAST检测和对MAI和ISI的干扰消除，即将MAI、ISI、CAI同时 消除，从而提高了系统性能。
3、ΔSINR较高时，无论SINR高低如何，GMIMO-JD模式选择 模式II——优选模式(见图5)：
此时，由于ΔSINR较高，表明信道特性随时间变化剧烈，无线信 道可能受到严重的多径衰落的影响。因而在这种信道质量下，很难确 保测量出的信道特性在反馈到发射机时依然有效，所以不能使用反馈 信道冲激响应的方法。但却可以通过一些预先完成的必要测量(诸如 对导频信号的估计)得知无线信道的统计特性，如符合瑞利衰落信道 特性。然后，在基站发射机的MIMO结构中选择符合该信道统计特 性的MIMO结构，在用户终端接收机中也使用适合该信道统计特性 的检测方法。这样，虽然无法获得准确的信道特性信息，却可以基于 无线信道的统计特性来设计MIMO结构和联合检测方法，从而实现 最优的信道传输。此外，为了达到较好的性能，还需要尽量提高收发 双方的天线分集增益。因而，为了提高接收分集增益，最好能够降低 对用户终端的尺寸、成本和功耗的限制，使用多个接收天线来接收信 号。
例如，如果经过预先的估计得出信道统计特性为瑞利/莱斯衰落信 道时，则可将空时格码作为MIMO TDMA系统中的MIMO结构。当 然，该结构也可以推广应用到其他多址系统中，例如CDMA、OFDM 等。
图8给出了利用空时格码的GMIMO-JD结构。如图8所示，基 站发射机300首先在空时格码编码器810中进行编码处理，从而将串 行信号转换为多路并行信号，再通过多址变换单元820的复用处理， 最后经由多个发射天线将信号发射出去。
信号经由MIMO衰落信道到达用户终端接收机400。在用户终端 接收机400中，多付接收天线将接收到的信号送入MIMO最大似然 检测器830中完成信号的判决恢复。此过程中，接收天线处的接收信 号可由公式(1)表示，为了便于分析，这里仍以矢量形式来表示接 收信号，则公式(1)转换为：
$r=\sqrt{E_s}\mathrm{CHs}+n---\left(6\right)$
其中，r为接收信号矢量；Es是每个发射符号的能量；C是扩频码矩 阵；H是预先通过估计得到的信道统计特性，该信道统计特性表示为 将共天线效应和多径效应考虑在内的信道响应矩阵。s是待发射符号 的矢量；n是复数形噪声矢量。用户终端接收机400所采用的通用联 合检测方法是MIMO最大似然检测算法。研究表明，最大似然解码 器在解码时，将发射符号矢量s中出现的符号错判为的成对误判概 率具有一个上限，可由下式表示：
P(s→|H)≤exp(-D2(s,)·Es/4N0)                 (7)
其中， $D^2(s,\hat{s})=\underset{i=1}{\overset{L}{\Sigma }}{\left|\right|\mathrm{CH}\left(l\right)(s-\hat{s})\left|\right|}^2,$ 且L是符号s的编码长度。由公式(7) 不难看出，只要让P(s→|H)最小化，就可得到最小的误判概率，这 样STTC在进行编码设计时，需要使得D2(s，)最大化。为此，可以根 据信道统计特性H，选择最佳的STTC的编码方式，从而设计出满足 D2(s，)最大化要求的最佳STTC编码方案，使得误判概率最小，也就 是同时消除了各种类型的干扰。
在具体实施时，用户终端的接收机通过对导频信号的检测得知当 前信道的质量，如果此时信道的ΔSINR较高时，则通过反馈消息告 知基站当前GMIMO-JD模式为模式II。基站发射机则按照预先设计 好的针对瑞利/莱斯衰落信道的空时格码编码方法处理待发送数据， 并将其发送出去。用户终端接收机则利用最大似然法检测接收到的数 据。
以上不仅从总体上描述了GMIMO-JD的实现方法，还在图6-8中 详细介绍了图5中列出的三种信道条件下，GMIMO-JD的处理方法， 在实际应用中还可以根据具体的无线环境使用其他MIMO结构和 MIMO检测方法。此外，如上所述，由于GMIMO-JD方法并不局限 于某一种多址方式，因而可以应用于各种无线通信系统中，只不过各 自的具体实现过程存在一定的差异，例如对于FDD系统而言，用户 终端可根据导频信道信号来估计信道质量，而对于TD-SCDMA系统 而言，用户终端则要通过对训练序列信号的估计来获得信道质量信 息。再比如，用来承载反馈信息350的物理信道和上层信令的传递过 程也会有所不同。
以下就以UMTS FDD无线通信系统协议为基础，依然以基站发射 机和用户终端(UE)接收机为例，具体给出在UMTS FDD系统中 GMIMO-JD方法是如何实现的，其中着重探讨信令的传递过程和物 理层中消息封装格式。
UMTS FDD系统中，UE与UMTS陆地无线接入网(UTRAN) 之间实现通用多入多出-联合检测的信令传递过程如图9所示，图中 Uu是节点B(基站)与UE之间的无线接口，Iub是节点B与服务无 线网络控制器(SRNC)之间的接口。以下，就结合附图9详细描述 UE与UTRAN之间实现通用多入多出-联合检测的完整过程。
1、UE确定GMIMO-JD模式
本领域技术人员都了解，在UMTS FDD系统中，公共导频信道 (CPICH)伴随其他公共下行信道传送，以提供这些下行信道的相位 参考，因而，无论是否与UTRAN建立连接，UE总可以在接收系统 广播信息的同时，通过接收CPICH的信号来检测下行信道的质量。
基于这一点，在应用了GMIMO-JD的UMTS FDD系统中，当UE 启动RRC连接过程来发起呼叫或响应寻呼时，首先通过物理层的信 道估计单元检测CPICH信道的质量。UE的信道估计单元可以估计出 CPICH中信号的SINR和ΔSINR。同时该信道估计单元还需要估计出 下行信道的信道冲激响应，以便在如前所述的GMIMO-JD模式I—— 反馈模式下，可将该信道冲激响应作为反馈信息发送给UTRAN。然 后，UE的物理层将估计出的下行信道质量信息封装在物理信道测量 消息中发送给UE的无线资源控制(RRC)层(步骤S900)。该物理信 道测量消息中包括：下行传输信道的数目、下行传输信道的SINR和 ΔSINR、以及下行信道冲激响应(CIR)。
UE的RRC层(网络层)(简称UE-RRC)从物理信道测量消息中 获得当前最近一次的信道测量信息后，根据信道质量，即SINR和 ΔSINR的大小，例如按照图5所示的GMIMO-JD模式对照关系，选 择相应的GMIMO-JD模式，如反馈模式、优选模式或并行模式。当 然，在实际应用中还可以针对信道质量的不同使用其他的模式，或使 用其他GMIMO结构和联合检测结构的组合方式来处理数据。
UE-RRC确定了GMIMO-JD模式后，将GMIMO-JD模式信息包 含在物理信道配置请求中，发送给网络侧SRNC的RRC层(简称为 SRNC-RRC)，以指示节点B选择适合的MIMO结构(步骤S910)。 该物理信道配置请求属于RRC层间交互的消息，可由物理层的上行 专用物理控制信道(DPCCH)承载。也就是说，GMIMO-JD模式信 息是由DPCCH来承载的。
其中当GMIMO-JD模式确定为反馈模式时，还需要将信道冲激 响应(CIR)装载到DPCCH中发送给UTRAN。这里，CIR的封装格 式将在下文中结合图10进行说明。
2、UTRAN配置GMIMO结构
SRNC-RRC接收到UE发来的物理信道配置请求后，从该物理信 道配置请求中分离出GMIMO-JD模式信息，如果GMIMO-JD模式为 反馈模式，则还需分离出CIR信息。然后，SRNC-RRC向节点B的 物理层发送物理信道建立请求消息(步骤S920)，例如通过网络层与 物理层之间的控制原语CPHY-RL-Setup-REQ来传递该消息。该物理 信道建立请求中，不仅包含常规的用来配置物理信道的信息，如时隙 结构、传输格式集、传输格式组合集，还特别包括GMIMO-JD模式 信息，此外，当GMIMO-JD模式为反馈模式时，还包括信道冲激响 应信息。
节点B的物理层接收到SRNC-RRC发送的物理信道建立请求后， 立即根据请求中所配置的无线资源配置物理信道，同时根据 GMIMO-JD模式信息配置发射机中用于处理待发送数据(如专用物 理信道(DPDCH)的数据)的GMIMO结构。
其中，节点B发射机中的GMIMO结构可以针对不同的 GMIMO-JD模式采用不同的数据处理方法。这里仍以附图5中列出 的三种GMIMO-JD模式为例。在UMTS FDD系统中，对应反馈模式、 优选模式以及并行模式的GMIMO结构是如何处理DPDCH中的数据 信息的，将在下文中结合图11-13进行说明。
接着，节点B在按照上述三种结构成功配置了发射机中的GMIMO 结构之后，启动物理层数据的发射和接收(步骤S930)。最后，节点 B的物理层向SRNC-RRC发送物理信道建立确认消息(步骤S940)， 以告知SRNC-RRC该物理信道已经配置完成并可以使用。
SRNC-RRC收到物理信道建立确认消息后，立即向发起RRC连 接建立请求的UE的RRC层发送物理信道配置响应消息，作为对UE 所发出的物理信道配置请求的应答(步骤S950)。
3、UE配置GJD并建立与UTRAN的RRC连接。
UE-RRC接收到物理信道配置响应后，通过向物理层发送物理信 道建立请求(步骤S960)，利用节点B分配的无线资源来配置自身的 物理信道。该请求可以使用物理层与网络层之间的控制原语 CPHY-RL-Setup-REQ来传递消息。其中，该物理信道建立请求的参 数与UTRAN侧相似，不仅包括时隙结构、传输格式设置、传输格式 组设置，还特别包括GMIMO-JD模式信息。UE在配置物理信道的同 时，按照GMIMO-JD模式信息设置通用联合检测的具体结构。例如， 当GMIMO-JD模式为反馈模式时，UE可选择与单天线情况相同的干 扰消除方法来完成信号的恢复检测。当GMIMO-JD模式为优选模式 时，UE可选择最大似然法来处理接收信号。当GMIMO-JD模式为并 行模式时，利用如迫零-分块线性均衡(ZF-BLE)或最小均方差-分块 线性(MMSE-BLE)均衡等方法来恢复数据。
UE的物理层在成功完成物理信道配置之后，启动物理层的信息发 射与接收(步骤S970)。这样，UE与UTRAN之间物理层的链接就 建立起来(步骤S980)。随后，UE物理层向UE-RRC发送物理信道 建立确认消息，以告知物理连接建立成功(步骤S990)。
最后，UE-RRC向SRNC-RRC发送物理信道配置完毕消息，告知 RRC连接已经成功建立(步骤S995)，可以进行通话。
由以上所描述的UMTS FDD系统中RRC连接建立过程中不难看 出，GMIMO-JD模式信息都是通过控制原语CPHY-RL-Setup-REQ来 传递的。此外，在上述过程中，确定GMIMO-JD模式的步骤还可以 在UE的物理层，而不是RRC层中完成，这样，UE的物理层就不必 向RRC层发送用于衡量信道质量的SINR等信息，而只需发送 GMIMO-JD模式信息即可，从而简化了信息传递的负荷。
以下，将结合图10描述在上述步骤S910中，当GMIMO-JD模式 为反馈模式时，将信道冲激响应CIR装载到DPCCH中发送给UTRAN 时的CIR的封装格式。如图10所示，CIR的封装格式可以与用于闭 环发射分集的反馈信息(FBI)的D字段的格式相似，FSMpo部分，即： CIR的幅度大小，占用低位比特(LSB)，用于发送功率设置，FSMph 部分，即：CIR的相位信息，占用高位比特(MSB)，用于发送相位 设置。UE-RRC将各个下行信道的信道冲激响应都按照图10所示的 格式封装并发送给UTRAN。
以下，将结合图11-13来描述，当SRNC-RRC在上述步骤S920 中向节点B的物理层发送物理信道建立请求消息后，节点B的物理 层如何根据该物理信道建立请求中包括的GMIMO-JD模式信息配置 相应的GMIMO结构。
当GMIMO-JD模式为反馈模式时，UMTS FDD系统中MIMO结 构如图11所示，其基本功能与图6所示的GMIMO结构相似，都是 将反馈信息中的CIR作为权重因子对各天线的待发射信号进行预加 权处理。不同之处在于，在UMTS FDD中，DPDCH数据首先经过 扩频和加扰处理，也就是图6中的多址变换处理之后，再送入串/并 转换单元510中，实现一路串行信号到多路并行信号的转换。多路并 行信号分别经过预加权处理后，还需要在各合并单元520中加入与各 天线对应的CPICHi，以便在UE中估计下行信道质量的变化。最后 将各路信号分别从对应的发射天线发射出去。
当GMIMO-JD模式为优选模式时，节点B发射机中的MIMO结 构与图8示出的GMIMO结构相似，都是使用空时格码方法，具体结 构如图12所示。由图12可见，DPDCH信道的数据首先经过空时编 码处理，将一路串行数据编码为多路并行数据流。各个并行数据流分 别经过包括扩频和加扰的多址处理后，同样还要加入CPICH信号， 才能经由对应的发射天线将各支路信号发射到无线空间。
当GMIMO-JD模式为并行模式时，节点B发射机中的MIMO结 构与图7所示的GMIMO结构相似，都采用BLAST技术来处理待发 送数据，具体结构如图13所示。由图13可见，与前面两种模式相同， 在UMTS FDD系统中，通过对DPDCH数据进行扩频和加扰来完成 多址变换，并添加上对应于各支路的CPICH信号，才可由对应的发 射天线发送到无线空间。
这里需要指出，在本发明实施例中虽然都是以DPDCH中的数据 作为GMIMO结构的处理对象，但在实际应用中，GMIMO结构还可 以处理其他信道的数据，并且处理方式并不局限于以上所介绍的三种 方式。
以上以UMTS FDD系统为例详细描述了本发明所提出的 GMIMO-JD方法在具体无线通信系统中的实现过程，当然，本发明 所提出的方法还可以应用于其他类型的系统之中，并不会因为系统类 型的改变而影响系统的性能。
此外，本发明所提出的方法并不局限于在基站发射机和用户终端 接收机中应用，还可以用于改善用户终端与基站之间的上行链路质 量，甚或进一步扩展到一般意义的发射机和接收机中。
有益效果：
由以上对本发明及其实施例的描述不难看出：本发明提出的应用 于MIMO无线通信系统的通用多入多出联合检测方法和装置，通过 由用户终端接收机向基站发射机反馈信道质量估计结果(即 GMIMO-JD模式)的方法，可以自适应地在该接收机和发射机中选 择并重配适当的GMIMO-JD结构，以适应不同信道质量条件下系统 的需求。同时本发明所提出的通用多入多出-联合检测方法和装置并 不局限于某种多址方式的系统，而是广泛地适用于诸如CDMA、 TDMA或OFDM等各种系统，方便灵活。此外，在并行模式和优选 模式下，GMIMO-JD结构能够以集成的方式一次性地消除CAI、MAI 和ISI的干扰，从总体上提高了系统的性能。由本发明在UMTS FDD 系统中的实现过程可见，本发明提出的反馈机制可以方便地嵌入到现 有系统的信令中，并不会对现有系统做过多的改变，却可以从总体上 改善通信质量，提高传输速度，尤其是使系统具良好的适应性。
本领域的技术人员应当理解，对上述本发明所公开的通用多入多 出-联合检测方法和装置，还可以在不脱离本发明的内容的基础上做 出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内 容确定。