[发明专利]一种实现多天线全向信道覆盖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的信息无线传输技术，尤其涉及一种多天线 全向信道覆盖的方法。

背景技术

正交空频分组(SFBC)码在维持低解码复杂度的同时提供了分集增益。 伴随着人们对于无线通信系统中数据吞吐量、覆盖率及传输可靠度要求的不 断提高，对于四天线乃至多天线系统的应用以及相应SFBC编码方式的讨论 已成为人们关注的焦点。

在3GPP LTE(第三代伙伴组织计划长期演进)中，对于四天线无反馈 系统的发射模式主要提出了以下三种方案：SFBC+FSTD(空频分组编码结 合频率转换发射分集)、均匀的SFBC+FSTD、非均匀的SFBC+FSTD。其 中，SFBC+FSTD的编码方式最为人们所推崇。对于具有两个发射天线和两 个接收天线的系统，Alamouti编码可提供满速率和满分集增益。但随着收发 天线数目的增加，至今仍未找到完全正交的编码矩阵。

因此，需要提出一种当天线数较多时仍能实现高效、高覆盖的多天分集 方式的应用方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多天线全向信道覆盖的方法，使得 在天线数较多时，仍能达到高效、高覆盖的多天线分集方式。

本发明采用的技术方案是：

一种实现多天线全向信道覆盖的方法，适用于发射天线数目多于4的系 统，包括以下步骤：

a、基站将发射天线分为4个天线组，每组至少包含一个发射天线；

b、基站将每两个在布局位置上不相邻的由天线组形成的波束配成 对，每对中的两个波束在同一子载波上同时发送信号；

c、基站将在每一波束上发射的信号映射到与其对应的每一发射天线 上，由发射天线将其发射出去。

进一步地，基站根据公式将在每一波束上发射的信号映射 到每一发射天线上；其中，m是总发射天线的数目，n是映波束的数量，1 是y或S的列数；y_m×1中的每一个元素对应于映射后的每个发射天线发射的 信号，W_m×n是沃尔什矩阵，中的每一个元素对应每一个波束在第i个子载 波上发射的信号

进一步地，同一天线组中，每两个发射天线之间的距离相等。

进一步地，同一天线组中的每两个发射天线之间的距离在0.5个工作波 长到10个工作波长之间。

在本发明的多天线波束形成结合空频分组码的方法中，八天线波束形成 加SFBC/FSTD方法是为了契合当前人们比较认可的四天线SFBC/FSTD方 法而量身定做的。在不同子载波发送信号时，以两个正交且扇区内全向覆盖 的波束取代原方法中两个全向天线，因此覆盖范围大，均匀度好。且当每个 天线发射功率一致时，八天线将会带来3dB的等效功率增益，这在通道功 率受限的情况下显得至关重要。

总之，大于四天线(如八天线)的引入可以进一步增加分集增益，并能 够在单通道发射功率受限时进一步增加信道的覆盖。此外，通过波束域到阵 元域的映射，能够支持大于四天线(如八天线)的多天线系统。

附图说明

图1为本发明实施例中物理信道结构图；

图2为本发明实施例中实现多天线全向信道覆盖的方法的流程图；

图3为本发明实施例中天线阵结构示意图；

图4为本发明实施例中自由空间的能量合成等高线图；

图5为采用本发明实施例中八天线波束形成+非均匀的SFBC/FSTD和 四天线非均匀的SFBC/FSTD的比较图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

本发明以四天线SFBC+FSTD为基础，在下行广播信道模式下通过波束 形成和空频分组码的结合完成MIMO(多输入多输出)系统中八天线乃至更 多天线的编码方案。其核心思想是将多天线分组形成扇区内全向覆盖且相互 正交(或近似正交)的多波束，以有方向性的波束代替原系统中无方向性的 全向天线来发射相应编码数据，使得系统在等效功率和发射分集等方面获得 显著的增益。

图1为本发明实施例所采用的物理信道的结构图。本发明在常规发射机 输出端增加了波束域到阵元域的映射单元。上述过程可以理解为将常规的阵 元域的SFBC/FSTD模式通过映射矩阵转换为波束域模式，从而扩充了该方 案的适用范围。