[发明专利]一种时分双工方式频分复用系统的多天线通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种时分双工方式的频分复用系统的多天线通信方法，尤其 涉及一种时分双工方式的基于正交频分复用技术的单载波或多载波通信系 统的多天线通信方法。

背景技术

人们对无线通信技术日益增长的需求是无线通信技术发展的巨大推动 力。目前应用最广泛的无线通信系统是蜂窝移动通信系统，其复杂多变的信 道条件和人们对移动通信系统苛刻的要求对蜂窝移动通信技术提出了极大 的挑战。

当前解决这个挑战的有效方法就是多载波传输技术和多天线技术的结 合。目前的B3G(Beyond 3rd Generation，超3G)系统如IEEE(电气和电 子工程师协会)802.16e、3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution，第三代合作伙伴计划长期演进)和3GPP2 UMB(Ultra Mobile Broadband，超宽带)的核心都是多载波传输技术和多天线技术的结合。可 以预言，多载波传输技术和多天线技术的结合必然在未来的无线通信系统中 占据主流地位。

多载波传输技术主要包括OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)及其单载波和多载波变种如IFDMA(Interleaved Frequency Division Multiple Access，交织频分多址)等。OFDM技术在频域 将整个宽带载波分成多个窄带子载波，可以将宽带载波上的频率选择性衰落 转变为窄带子载波上的平坦衰落，再加上结合在时域对每个OFDM符号增 加循环前缀可以有效消除多径信道造成的符号间和子载波间的干扰，并且 OFDM调制和解调可以使用快速傅立叶变换技术来实现，比较适合宽带通 信。目前OFDM技术已经在DVB(Digital Video Broadcasting，数字视频广 播)、IEEE 802.11a/n、IEEE 802.16d/e、3GPP LTE和3GPP2 UMB等国际标 准中得到广泛应用。

多天线技术通过在发射机和接收机使用多根发射/接收天线来提高无 线通信系统的性能。多天线技术可以有效提高无线系统在衰落信道中的链路 可靠性和信道容量，已经在IEEE 802.11n、IEEE 802.16e、WCDMA(Wide Code Division Multiple Access，宽带码分多址)、CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000，码分多址2000)、3GPP LTE和3GPP2 UMB等国际 标准中得到广泛应用。多天线技术为了应用于不同的场景包括多种传输技 术，常见的有：

1、基于DoA(Direction of Arrival，波达方向)的波束赋形(Beamforming)， 即智能天线，又称为AAS(Adaptive Antenna System，自适应天线系统)， 通常用于角度扩展比较小的场合。智能天线系统通过控制天线阵发送/接收 波束的方向使得波束主瓣对准目标用户和/或使零陷对准干扰用户从而抑制 干扰提高接收端信号干扰噪声比。当多个用户的DoA差别足够大的时候， 可以使用相同的时频资源以不同方向的波束发送不同的数据到多个用户，即 为SDMA(Space Division Multiple Access，空分多址)。在角度扩展比较大 的时候，基于DoA的波束赋形将被本征波束赋形(Eigen-beamforming)所 取代，本征波束赋形其实就是一种预编码发射分集技术；