[发明专利]开环模式下共用天线系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多天线系统和方法，特别是一种开环模式下共用天线系统和方法。

背景技术

智能天线技术已成为移动通信中最具有吸引力的技术之一，并在第三代移动通信系统中时分同步码分多址(Tine Division-SynchronousCode Division Multiple Access，简称TD-SCDMA)系统中获得了广泛应用。

智能天线最核心的技术是波束成形，它根据信号的导向矢量，改变天线阵列的方向图，产生空间定向波束，达到提取目标信号、抑制或消除干扰的目的。由于智能天线系统主要依靠天线阵元之间的强相关性进行信号处理以实现波束成形，因此要求天线阵元间距较小，目前应用TD-SCDMA系统中均设为1/2波长。图10为TD-SCDMA系统中智能天线阵列示意图，智能天线所有阵元(设有N个阵元，N为正整数)采用相同的极化方式——垂直极化，每个天线阵元间距为1/2波长，N个天线阵元一起作用于来自各个方向的波束进行空间滤波，将高增益的窄波束对准服务用户方向，零陷对准干扰方向，提高阵列的输出信干比，降低系统内的干扰，同时提高了系统的抗干扰能力。

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，简称MIMO)或多输入单输出(Multiple-Input Single-Output，简称MISO)利用多天线来抑制信道衰落或提高系统容量，可以为系统提供复用增益和空间分集增益，其中空间复用技术可以大大提高信道容量，而空间分集可以提高信道的可靠性，降低信道误码率，因而它在LTE和WiMax等系统中都被作为物理层的关键技术。由于MIMO/MISO系统主要是利用不同天线对上空间信道衰落特性的独立性来获得分集增益，因此要求天线阵元间距较大，理论上要求天线阵元间距为10波长左右。

由于智能天线系统和MIMO/MISO系统对天线相关性要求不同，未来系统演进过程中可能面临着天线系统的大规模重建和改造。为了解决这个问题，将智能天线系统与MIMO/MISO系统进行融合，现有技术要么将原智能天线系统中所有的天线阵元简单的分成两组，要么根据特定的情况只选用远端天线阵元作发射天线。

将原智能天线系统中的所有天线阵元简单分成两组的方案只是将原有天线阵元构成广义的两天线系统，但该广义两天线系统间仍具有很强的相关性，无法获得相应的分集增益。而只选用远端天线阵元作发射天线的方案需采用与原智能天线系统中不同的功放(由于为保证可比性，两远端天线阵元的功率之和等于原智能天线系统中所有天线阵元功率之和)，且在这种方案下，当远端天线阵元被作为MIMO/MISO系统的多输入天线时，两个远端天线阵元理论上还具有较强的相关性，且不能在同一时刻又被用于波束成形。

当智能天线系统中部分天线阵元(远端天线阵元)被用于MIMO/MISO系统时，其它天线阵元(中间天线阵元)则设置为关闭状态，否则所有天线阵元按照原智能天线系统进行工作，这涉及到天线和公共信道资源在不同系统下的分配问题，导致系统效率下降，从而导致系统吞吐量下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种开环模式下共用天线系统和方法，通过智能天线技术与MIMO/MISO技术的有机融合，可使不同系统的终端能同时工作在同一个天线系统下，实现无缝接入。

为了实现上述目的，本发明提供了一种开环模式下共用天线系统，包括：

第一天线阵列，其内的天线阵元具有相同极化方式，用于发送第一定向波束；

第二天线阵列，其内的天线阵元具有相同的、与第一天线阵列极化方式正交的极化方式，用于发送第二定向波束；

空间-时间编码模块，对发送信号进行空间-时间编码处理；

第一波束成形模块，根据第一天线阵列对应的导向矢量确定波束成形权矢量，并对空间-时间编码模块的输出信号进行加权处理，以形成第一定向波束并通过第一天线阵列发送；

第二波束成形模块，根据第二天线阵列对应的导向矢量确定波束成形权矢量，并对空间-时间编码模块的输出信号进行加权处理，以形成第二定向波束并通过第二天线阵列发送。

所述空间-时间编码模块为对发送信号进行阿拉穆蒂空-时编码处理的阿拉穆蒂空-时编码模块。

在移动终端单天线时，所述第一波束成形模块包括：

第一导向矢量单元，根据第一天线阵列的接收信号获得与第一天线阵列对应的第一组导向矢量，所述第一组导向矢量为对应于各移动终端天线的导向矢量组；