[发明专利]在无线通信网络中生成天线选择信号的方法及系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及在无线通信网络中生成天线选择信号，更具体地说，涉及在RF链(RF chain)的数量少于天线数量的收发机中选择天线。

背景技术

OFDM

在例如第三代(3G)无线蜂窝通信标准及3GPP长期演进(LTE)标准的无线通信网络中，希望以固定带宽的信道针对多用户同时支持多服务及多数据速率。一种方案是在发送之前基于当前信道估计来对符号进行自适应调制和编码。在使用正交频分复用(OFDMA)的LTE中另一个可供使用的选择是通过向不同的用户或UE(用户设备)指派不同的子载波或子载波组来利用多用户频率分集。系统带宽例如可以从1.25MHz变化到20MHz。将系统带宽划分为多个子载波，例如，针对5MHz带宽划分为1024个子载波。

以引证方式将以下标准化文档合并于此：36.211，第三代合作伙伴计划；技术规范组无线接入网；物理信道和调制(Release 8)，v 1.0.0(2007-03)；R1-01057，″Adaptive antenna switching for radio resource allocation in theEUTRA uplink，″Mitsubishi Electric/Nortel/NTT DoCoMo，3GPP RAN1#48，St.Louis，USA；R1-071119，″A new DM-RS transmission scheme for antennaselection in E-UTRA uplink，″LGE，3GPP RAN1#48，St.Louis，USA；以及″Comparison of closed-loop antenna selection with open-loop transmitdiversity(antenna switching within a transmit time interval(TTI))，″Mitsubishi Electric，3GPP RAN1#47bis，Sorrento，Italy。根据3GPP标准，基站被增强并且被称为“演进的NodeB”(eNodeB)。

MIMO

为了进一步增大在衰落信道环境中无线通信系统的容量，可以使用多输入多输出(MIMO)天线技术，以在不增加带宽的情况下来增大系统的容量。由于不同天线的信道可能差别很大，所以MIMO提高了对衰落的稳健性并使得能够同时地发送多数据流。

虽然MIMO系统的性能很好，但是它也会增大收发机中的硬件及信号处理复杂度、功耗以及部件尺寸。这部分地是由于各接收天线都需要其中通常包括低噪声放大器、下变频器及模数转换器的接收射频(RF)链。类似地，各发射天线元件都需要其中包括数模转换器、上变频器及功率放大器的发送RF链。

此外，在对空间复用方案中接收到的信号或者对利用空时格形码(space-time trellis code)接收到的信号进行处理时，所需要的接收机的复杂度会作为天线数量的函数而呈指数地增长。

天线选择

天线相对简单且廉价，而RF链则复杂和昂贵得多。天线选择降低了与MIMO系统相关的一些复杂度缺陷。天线选择通过使用比天线数量少的RF链来降低发射机与接收机的硬件复杂度。

在天线选择中，通过切换器来自适应地选择可用天线集的子集，并且仅有所选择的天线子集的信号连接到可用RF链(RF链可以是发射的或接收的)，以进行信号处理。在全部情况下，这里所述的所选择的子集是指天线集中的全部可用天线的一个或更多个。请注意，本发明也允许使用多子集进行训练。例如，可以是4个天线及1个RF链，或者8个天线及2个RF链，这两种情况均包括四个子集。

天线选择信号

导频音(pilot tone)或参考信号

为了选择最优天线子集，即使最终仅使用所选择的最优天线子集进行发送，仍需要对与全部可能的发射及接收天线子集相对应的全部信道进行估计。