[发明专利]用于多站点和多波束传输的空间-时间/空间-频率编码

说明书

技术领域

本发明涉及在蜂窝系统中使用空间-时间(space-time)和空间-频率 (space-frequency)码中的至少一个的方法、系统、发射机和接收机。在特定 示例中，本发明涉及多站点(site)和多波束传输系统。而且，本发明涉及 用于执行上述方法的计算机程序产品。

背景技术

未来蜂窝无线通信系统的一个目的是增强对位置接近小区边缘的移 动终端(MT)的可达到的数据吞吐量。这是重要的，因为假设MT在小区区 域内相当均匀地分布，则小区中相当一部分MT会接近小区的周界。当相 同载频在相邻的小区中被再用(reuse)时，来自正在与MT通信的“想要 的”基站(BS)的信号在小区边缘处以类似于源自相邻小区中的BS的信号 的功率电平被接收。所以，小区边缘的MT除了低的信噪比(SNR)以外还 受到强的干扰，这使得对于这些MT难以达到高的数据速率。

在当前的类似通用移动电信系统(UMTS)的第三代(3G)系统中，宏分集 和软切换技术是已知的。这些技术允许在一个以上的BS与MT之间同时 进行通信，以便改进到小区之间的边界处的MT的链路质量。在宏分集和 软切换中，相同的数据从多个BS发送到MT。这是通过在相同的载频上 实施所有的传输，并且根据它们的不同扰码来区分来自不同BS的传输而 实现的。MT包括：接收机装置，用于同时接收多个(CDMA)信号，即，它 具有多个接收信号路径(解扰和去相关)；以及组合器，用来组合解扩的码 元流。

在3G系统中的宏分集技术依赖于码分多址(CDMA)技术，以便MT 同时从一个以上的BS接收给定的数据流。然而，每个想要的数据流对于 其它流的接收造成干扰。

对于包括第三代伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)和无线世界开创新无 线电(Wireless World Initiative New Radio，WINNER)的未来蜂窝系统，正 提出多载波(基于OFDM的)传输方案(至少用于下行链路)。而且，多址(在 MT之间共享时间-频率资源)典型地被设想为是基于把不同的副载波组分 配给不同的MT(正交频分多址(OFDMA))，而不是基于CDMA。来自 3G的宏分集技术因此不能直接应用于这些未来系统。

用于改进这些未来的、基于OFDM的蜂窝系统中的小区边缘性能的 一个有利的方法是在小区之间划分副载波，其中所有的小区可以以较低的 发射功率使用所有副载波。这给出到小区的内部部分的覆盖，但不能达到 小区边缘(且因此，不对相邻小区造成干扰)。对于到小区边缘的MT的通 信，BS然后使用全部数目的可用副载波的子集，其中所述子集被定义为 与相邻小区中利用的子集互相排斥。这防止到小区边缘的MT的较高功率 传输对相邻小区中的小区边缘的MT造成高干扰。

该方法以增加频率再用因子的代价改进了对于小区边缘MT的小区间 干扰状况，这比起在每个小区的所有部分中再用所有的副载波(即，频率再 用因子为1)，导致更低的频谱效率。它还可能减小到小区边缘用户的峰值 吞吐量，因为只有全部数目的副载波的子集是可供使用的。

3G宏分集思想到这些OFDM系统的直接扩展将是使用两个或更多个 相邻小区的小区边缘副载波子集来向MT发送。MT然后(经由不同的副载 波子集)接收来自多个BS的相同数据，并可以组合这些数据，以提高数据 接收质量。这个方法的不利方面当然是：这为了一个MT的利益而消耗了 两个或更多个小区中的资源(副载波)。这类似于3G宏分集，3G宏分集为 了一个MT的利益而要求将在两个或更多个小区中分配的资源(扩频码)， 并且要求MT接收和组合两个或更多个信号。

现有技术的相关部分是单频网络(SFN)的运行，单频网络在诸如数字 音频广播(DAB)和数字视频广播(DVB)那样的广播系统中是已知的。在这 些OFDM系统中，从所有的发射机广播相同的数据信号。在大约是处于两 个发射机之间的中途的区域中，接收终端接收到来自两个发射机的信号的 重叠(super-position)。这等价于经由通过把来自每个发射机的两个信道 相加而给出的复合信道而接收来自单个源的信号。通过适当长的保护间 隔，这些OFDM系统中的接收机可以成功地接收来自这两个源的组合信 号，具有超过从单个发射机的接收的增强的信号强度，而没有符号间干扰 (ISI)，也不需要‘知道’信号是源自两个单独的源的。