[发明专利]时分同步码分多址系统室内覆盖的多输入多输出系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统，尤其涉及在采用智能天线的TD-SCDMA系统室内覆盖中应用多输入多输出(MIMO)技术的系统和方法。

背景技术

MIMO技术是近年来移动通信领域的热门研究领域，它的特征在于无线发射机和接收机都引入了多根天线。相对于传统的单输入单输出(SISO)系统，MIMO系统通过空间分集技术或者空间复用技术来获得系统容量的极大提升。多输入单输出(MISO)和单输入多输出(SIMO)是MIMO的两种特殊形式，即只在通信链路的一端采用多天线，另一端仍然采用单天线。

现有TD-SCDMA系统室内覆盖的主流方案是采用多通道分布式覆盖。以8通道分布式覆盖为例(后续如不做特殊说明则默认8通道)，基站节点(Node B)采用8个独立的分布式通道，每个通道带一组吸顶天线独立覆盖一定区域(例如办公楼一定楼层)，不同通道之间的只有很小的重叠覆盖区域以保证覆盖连续(例如楼梯间)，而用户终端(UE)普遍采用单天线，因此，从Node B与小区内一个UE之间的通信链路来看，完全是SISO方式。

相对于其他采用CDMA方式的第三代移动通信(3G)系统而言，TD-SCDMA系统的码片速率较低，因此接收机的多径分辨率较差，多径分集增益不如其他3G系统显著。尤其是在室内环境，由于信道的时延扩展很窄，几乎不可能获取多径分集增益，因此这就为后续通过MIMO方式引入空间分集增益留下了很大的性能提高空间。

当然，MIMO技术除了空间分集方式通过抗衰弱以及最大比合并提高信噪比的均值，缩小方差，从而获得容量上的抬升以外，还可以通过空间复用方式，利用不同天线信道的独立性建立多个空间子信道来提高容量，这就是著名的BLAST(贝尔实验室空时分层)技术方案。理论上，空间复用方式的极限容量是随着天线数的抬升呈线性抬升，而非空间分集方式下的对数抬升关系。

不过，现有MIMO技术的这两种方式(空间分集方式、空间复用方式)都不是完美的解决方案，单独在TD-SCDMA系统室内覆盖中应用则各自具备以下的优缺点：

1.TD-SCDMA室内覆盖中应用MIMO空间分集方式的优点在于：

a)性能增益比较稳健，不会出现空间复用方式下在强LOS环境造成的自由度不足的问题；

b)在低信噪比下，通过分集及合并增益改善信噪比带来的容量抬升要比空间分层复用高。

2.TD-SCDMA室内覆盖中应用MIMO空间分集方式的缺点在于：在一些信道独立性较好，干扰也不严重(信噪比较高)的场景下容量不如MIMO空间复用方式。

3.TD-SCDMA室内覆盖中应用MIMO空间复用方式的优点在于：在一些信道独立性较好，干扰也不严重(信噪比较高)的场景下容量提升很大。

4.TD-SCDMA室内覆盖中应用MIMO空间复用方式的缺点在于：在强LOS环境，下行UE侧的数据检测会出现自由度受限的情况，导致Node B必须关闭某个通道的发射，这对于系统容量是一个很大的损失。

而TD-SCDMA系统的室内覆盖中应用MIMO技术尤其是空间复用方案具备有利条件，这表现在：

1.室内覆盖邻小区干扰很小，几乎不存在室外宏蜂窝多小区联合检测自由度的问题；

2.室内环境由于反射散射众多且角度扩展大，因此LOS径绝对占优的概率小一些。

因此，在现有TD-SCDMA系统室内覆盖中应用MIMO技术(尤其是空间复用方式)将大大提升上下行吞吐量。而TD-SCDMA系统作为一种支持向后平滑演进的3G系统，对于数据业务吞吐量提高的追求是永远存在的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于混合分布式覆盖和自适应混合空间分集复用技术的TD-SCDMA系统室内覆盖中应用MIMO技术的系统和方法，从而大幅度提高TD-SCDMA系统室内覆盖环境的上下行业务吞吐量。

本发明技术方案的主要内容如下：

一种时分同步码分多址系统室内覆盖的多输入多输出系统，包括用户终端和基站，其特征在于，所述时分同步码分多址系统对室内覆盖环境配置为两通道混合共同覆盖一定区域，所述通道之间保持独立；所述用户终端配置两根天线，形成独立衰弱的双天线；所述用户终端的不同天线和所述基站的任意一对混合覆盖的双通道均分配不同的基本Midamble码，或均分配同一基本Midamble码的不同偏移；所述时分同步码分多址系统采用2×2多输入多输出方式。

所述两通道混合共同覆盖的区域其大小等于现有两通道独立覆盖区域的总和。