目前5G網(wǎng)絡(luò)和5G終端均采用了上行天選功能，其實(shí)，LTE中就引入了上行天線選擇，以在UE配備兩個(gè)Tx和Rx天線（和兩個(gè)接收鏈），但只有一個(gè)發(fā)射鏈時(shí)實(shí)現(xiàn)上行發(fā)射分集。射頻switch在實(shí)現(xiàn)時(shí)間切換發(fā)射分集（TSTD：?time switched transmit diversity）或選擇發(fā)射分集（STD：selection transmit diversity），將PA輸出信號(hào)連接到第一或第二天線中起著關(guān)鍵作用。TSTD通過(guò)兩個(gè)天線交替?zhèn)魉蜕闲薪庹{(diào)參考、控制或數(shù)據(jù)信號(hào)，而STD通過(guò)Node-B選擇的更好天線傳送。為了使Node-B能夠選擇更好的天線，需要通過(guò)兩個(gè)天線交替?zhèn)鬏斏闲刑綔y(cè)參考信號(hào)（SRS：sounding reference signal）。

基于UL天線選擇的發(fā)射分集是否能提供最終性能增益，仍存在爭(zhēng)議，因?yàn)樯漕lswitch實(shí)際上會(huì)帶來(lái)不可忽略的信噪比損失。

盡管基于碼本元素反饋的預(yù)編碼仍然是一種選擇，但UL SRS測(cè)量和基于信道互易性的預(yù)編碼是TDD系統(tǒng)中一種很有吸引力的替代方案。當(dāng)有兩個(gè)天線和兩個(gè)接收鏈但只有一個(gè)傳輸鏈時(shí)，發(fā)現(xiàn)基于射頻switch的UL SRS交替?zhèn)鬏敚瑑蓚€(gè)天線完全為DL預(yù)編碼提供信道狀態(tài)信息。由于DL和UL具有不同的設(shè)備傳輸功能，校準(zhǔn)程序?qū)τ诶眯诺阑ヒ仔灾陵P(guān)重要，為此，建議UL SRS的每次傳輸都應(yīng)通過(guò)相關(guān)DL信道估計(jì)的倒置進(jìn)行調(diào)制。

圖1顯示了2x2天線配置，其中假設(shè)UE配備了2條接收鏈，但只有1條發(fā)射鏈（即基帶RF PA鏈）。假設(shè)Node-B有2條傳輸鏈和2條接收鏈。如果接收天線組完全包括Node-B處的發(fā)射天線組，則以下描述的原理同樣適用于具有大量發(fā)射或接收天線的情況。TDD系統(tǒng)中的整體DL和UL信道傳輸功能描述如下：

• 下行信道：HDL,ij?(k) =?DUE-Rx,i?(k)?HCh,ij(k)?DNB-Tx,j(k) =?DDL,ij(k)?HCh,ij(k)（從Node-B天線j到UE天線i）

1.?DUE-Rx,i?(k):對(duì)應(yīng)于子載波索引k的UE Rx設(shè)備特性的2x2對(duì)角線矩陣的第i個(gè)對(duì)角線元素；

2.?DNB-Tx,j(k):子載波索引k對(duì)應(yīng)Node-B Tx設(shè)備特性的M x M對(duì)角線矩陣的第j個(gè)對(duì)角線元素；

3.?DDL,ij(k):描述第j個(gè)Node-B Tx天線和第i個(gè)UE Rx天線對(duì)子載波索引k的影響的總體傳遞函數(shù)

4.?HCh,ij(k):第j個(gè)Node-B Tx天線和第i個(gè)UE Rx天線之間的信道傳播傳遞函數(shù)，用于子載波索引k，這是TDD中DL和UL之間的倒數(shù)

• UL信道：?HUL,ji?(k) =?DNB-Rx,j?(k)?HCh,ij(k)?DUE-Tx,i(k) =?DUL,ji(k)?HCh,ij(k)（從UE天線i到Node-B天線j）

1.?DNB-Rx,j?(k):?子載波索引k對(duì)應(yīng)Node-B Rx設(shè)備特性的M x M對(duì)角線矩陣的第j個(gè)對(duì)角線元素

2.?DUE-Tx,i(k):?對(duì)應(yīng)于子載波索引k的UE Tx設(shè)備特性的2x2對(duì)角線矩陣的第i個(gè)對(duì)角線元素

3.?DUL,ji(k):?描述第i個(gè)UE Tx天線和第j個(gè)Node-B Rx天線對(duì)子載波索引k的影響的總體傳遞函數(shù)

4.?HCh,ij(k):?第i個(gè)UE Tx天線和第j個(gè)Node-B Rx天線之間的子載波索引k的信道傳播傳遞函數(shù)，這是TDD中DL和UL之間的倒數(shù)

假設(shè)TDD系統(tǒng)中UL和DL之間的“傳播信道”HCh,ij(k)相同，如果SRS通過(guò)UE天線0和UE天線1傳輸并執(zhí)行相關(guān)校準(zhǔn)，UE可以為DL預(yù)編碼提供足夠的信道狀態(tài)信息。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，建議使用調(diào)制和非調(diào)制SRS傳輸以及UE-Tx天線選擇設(shè)備，如圖2和圖3所示。

圖2顯示了在校準(zhǔn)階段通過(guò)UE天線0和UE天線1的調(diào)制SRS的交替?zhèn)鬏?。Tx switch交替連接PA輸出信號(hào)至

• antenna 0在time 0時(shí)提供1/HDL,00?(2kL)?和1/HDL,01?((2k+1)L)?的估計(jì)值；

• antenna 1在time 1傳遞1/HDL,10?(2kL)?和1/HDL,11?((2k+1)L)的估計(jì)值，

其中，使用兩組正交DL-RS音調(diào)測(cè)量DL信道傳輸功能。在圖2中，假設(shè)SRS每L個(gè)音調(diào)傳輸一次，o(0) 和o(1) 表示與antenna?0和antenna?1的探測(cè)信道相關(guān)聯(lián)的潛在音調(diào)指數(shù)偏移量。

然后，Node-B自然接收整體調(diào)制的UL傳輸功能

• 在time 0時(shí)，通過(guò)Node-B antenna 0和antenna 1的HUL,00?(2kL)?/HDL,00?(2kL)?和HUL,10?((2k+1)L)?/HDL,01?((2k+1)L)

• 在HUL,01?(2kL)?/HDL,10?(2kL)?和HUL,11?((2k+1)L)/HDL,11?((2k+1)L)通過(guò)Node-B antenna 0和antenna 1。

由于傳播通道的互易性，對(duì)調(diào)制UL傳輸功能的觀察等同于對(duì)UL設(shè)備傳輸功能與DL設(shè)備傳輸功能之比的觀察

• DUL,00?(2kL)?/DDL,00?(2kL),?DUL,10?((2k+1)L)?/DDL,01?((2k+1)L),

• DUL,01?(2kL)?/DDL,10?(2kL),?DUL,11?((2k+1)L)/DDL,11?((2k+1)L).

假設(shè)對(duì)于fo的子載波間隔，器件傳輸功能的相干帶寬大于2Lfo，大約有

DUL,ji?(2kL)?/DDL,ij?(2kL) =?DUL,ji?((2k+1)L)?/DDL,ij?((2k+1)L)?=?DUL,ji?(n)?/DDL,ij?(n), ?i?= 0, 1, ?j?= 0, 1

對(duì)于至少2L連續(xù)音調(diào)索引?n?= 2kL,?2kL+1, …,?2(k+1)L-1。如果設(shè)備傳輸功能的相干帶寬遠(yuǎn)大于2Lfo，甚至可以對(duì)多個(gè)SRS音調(diào)進(jìn)行平均，以獲得更好的比率估計(jì)。

在上述FDM-TDM方法中，假設(shè)與某個(gè)UE天線相關(guān)聯(lián)的所有反向DL傳輸功能通過(guò)使用不同的SRS音調(diào)一次發(fā)送回來(lái)?；蛘?，可以采用純TDM方法，一次僅發(fā)送與單個(gè)Node-B天線和單個(gè)UE天線相關(guān)聯(lián)的反向DL傳輸功能。更具體地說(shuō)，Tx switch交替連接PA輸出信號(hào)至：

• antenna?0在time?0的第kL?tone?上提供1/HDL,00?(kL)?的估計(jì)值；

• antenna?1在time?1的第kL?tone?上傳輸1/HDL,10?(kL)的估計(jì)值；

• antenna?0在time?2的第kL?tone?上提供1/HDL,01?(kL)?的估計(jì)值；

• antenna?1在time?3第kL?tone?上提供?1/HDL,11?(kL)的估計(jì)值

這樣，Node-B可以在四個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)恢復(fù)比率DUL,ji?(kL)/DDL,ij?(kL),?i=0,1,?j=0,1。如果Node-B有兩個(gè)以上的天線，則可以使用各種FDM-TDM傳輸選項(xiàng)。

此外，SRS的調(diào)制符號(hào)（即UE處的1/HDL,ij的DL信道估計(jì)）可能采取不同于HDL,ij估計(jì)的直接反演的形式，后者可能不會(huì)提供最佳校準(zhǔn)信息以最大化最終DL預(yù)編碼增益。調(diào)制符號(hào)的其他一些示例包括：

在校準(zhǔn)模式之后，Node-B獲得四組校準(zhǔn)因子（即UL設(shè)備傳輸功能與DL設(shè)備傳輸功能的比率）。然后，在圖3所示的正常模式下，UE通過(guò)antenna 0和antenna 1交替?zhèn)鬏斘凑{(diào)制的SRS。Node-B將從未調(diào)制SRS獲得的UL信道測(cè)量結(jié)果HUL,ji除以校準(zhǔn)因子DUL,ji/DDL,ij，以恢復(fù)整個(gè)DL信道HDL,ij。更具體地說(shuō)，對(duì)于圖2和圖3所示的示例，通過(guò)以下方式恢復(fù)與SRS音調(diào)對(duì)應(yīng)的整個(gè)DL信道

·?HDL,ij (kL) = HUL,ji (kL) / (DUL,ji (2L[k/2])/DDL,ij (2L[k/2])) -1, ?i?= 0, 1, ?j?= 0, 1

一旦Node-B處的DL信道估計(jì)可用，Node-B就可以導(dǎo)出最佳預(yù)編碼向量（例如，通過(guò)奇異值分解）。另一方面，為了實(shí)現(xiàn)最佳秩選擇和每層潛在的不同功率分配，Node-B還需要獲得DL噪聲水平（或噪聲協(xié)方差矩陣）或DL信噪比的信息。因此，UE需要通過(guò)上行控制信道（例如，CQI信道）單獨(dú)報(bào)告DL噪聲信息或DL SNR，以最大化預(yù)編碼增益。