[发明专利]多用户下行链路中的空时分组预编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及多用户MIMO通信中，STBC(空时分组码)的多用户空时分组预编码技术。

背景技术

STC(空时编码)是近年来在移动通信领域中被研究的一种新的编码和信号处理技术。STC是在发送端和接收端同时使用多个天线进行发送和接收，在不同天线发送信号之间引入时域和空域相关，综合利用时域和空域二维信息，在接收端进行分集接收的技术。与不使用空时编码的系统相比，空时编码可以在带宽不变的情况下获得更高的编码增益。在接收机结构相对简单的情况下，通过装置具备用于空时编码的空时结构，可以有效地提高无线系统的容量。

图1是通常采用的空时编码系统结构示意图。在基站10侧，空时编码器101对发送数据进行处理，然后通过发送天线102发送出去。在移动终端20侧，接收天线201接收到数据，信道估计模块202根据接收的数据估计信道矩阵H。空时码解码器203基于信道估计模块202估计出的信道矩阵H，进行空时码的解码，输出估计出的数据。

<Alamouti空时分组码(Space Time Block Code)>

从降低解码复杂度出发，Alamouti提出一种利用两根发送天线的传输方法。图2是表示空时分组码原理的方框图。首先，在基站10侧，调制模块104将数据映射成星座图，调制为发送符号。然后，在空时分组码编码器101将发送符号分成两个符号一组[c₁，c₂]。经过空时分组编码后，在两个符号周期内，两根天线同时发送两个符号。在第一周期，天线1发送c₁，天线2发送c₂；在第二周期，天线1发送—c₂^*，天线2发送c₁^*(上标^*表示取复共轭)。编码矩阵的每一列符号同时在不同天线上发送出去，在一个天线上发送出去的星座点符号与另外任意天线上发送出去的符号是正交的。具体情况如表1所示。

表1

周期1周期2天线1c₁-c₂^*天线2C₂c₂^*

在移动终端20，只要有一根天线就可以进行可靠的检测(假设这两个字符的时间内信道不变，接收天线为1根)。另外，在式(1)中，T为符号周期。

h_i(nT)＝h_i((n+1)T)，i=1，2    (1)

两个相邻字符间的接收信号为r₁、r₂的情况下，接收信号可以用下面的式(2)表示。

r₁＝h₁c₁+h₂c₂+η₁    (2a)