[发明专利]分布式MIMO小区多跳接力传送的信道矩阵形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及到分布式MIMO小区终端间的信道测量技术，其中，各个终端通过信道信息共享的方式在本小区获得信道矩阵，具体来讲是涉及一种分布式MIMO小区多跳接力传送的信道矩阵形成方法

背景技术

MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)，即多输入多输出系统。MIMO技术可以成倍地提高现有无线/移动通信系统的容量和抗干扰能力，但为了获得MIMO信道的独立性，一般要求发送天线或接收天线之间的间距大于工作频段信号的1/4波长距离，因此不太适用频率低于1GHz以下的便携式终端。在单天线的应用中，在使用先进的编码技术后，数据传输速率已经趋近香农极限。但因移动终端体积、功耗、成本等诸多不利因素，对于现有的便携式终端要做到有多根天线也不现实。这些原因限制了MIMO技术在无线终端的大规模应用。因此，人们借鉴多跳无线Ad Hoc网络的中继和合作通信思想，对MIMO技术特别是分布式MIMO技术进行了扩展，使之适应终端侧，提出了虚拟MIMO技术。该技术有望获得MIMO技术的好处，却更易实现，因此受到广泛关注。

在虚拟MIMO技术中，MIMO技术仍然得到应用，但并不是完全照搬。因为，在MIMO技术中发送(或者接收)天线都隶属于同一个终端，信号传输过程中需要的信道矩阵获得、频率分配、信号编(解)码都在同一个终端的处理单元内完成，但是在虚拟MIMO中，各个天线都是独立的并且属于不同的终端，相应地，原来MIMO技术中用到的技术就需要做出改进甚至完全更新，才能适合新的应用情景。所有问题中主要一点是各个独立的终端如何获得信道矩阵？在虚拟MIMO中，频谱分配和收发端的解码都需要用到信道信息。并且，建立在分布式天线基础上的虚拟MIMO技术，以发送小区与接收小区(包括接力小区)代替原有MIMO技术中的发送端和接收端，同样需要信道信息。因此，获得信道矩阵的技术在虚拟MIMO中是一个关键技术。

传统MIMO技术中，信号传输对系统的天线阶数十分敏感。为了在虚拟MIMO中应用MIMO技术提升传输容量，并且避免由于终端天线相互独立带来信道矩阵形成困难，本发明从跨层优化以及信息交互的角度出发，给出在虚拟MIMO应用情景下一种信道矩阵获得技术。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提供一种动态更新信道矩阵、减少系统对天线阶数敏感的分布式MIMO小区多跳接力传送的信道矩阵形成方法。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：一种分布式MIMO小区多跳接力传送的信道矩阵形成方法，包括以下步骤：

a)、通信小区之间完成信道测量的初始化；

b)、由发送小区内的终端向接收小区内终端发起信道测量，接收小区内终端收到测量信号后需要向发送小区内的终端反馈信息，用来进行信道估计；

c)、收发小区内的终端获得测量信息，终端进行了信道估计，收发终端形成信道估计值后，开始在本小区内共享该信道信息；

d)、终端收到本小区内其他终端的信道信息后，与自身测量的信道信息组成信道信息矩阵；

e)、各个小区内的主终端负责实时监测小区内是否有终端加入或者退出通信的情况，然后决定后续操作步骤。

步骤a)中所述通信小区之间完成信道测量的初始化，即收发小区内的主终端在各自小区内完成通信信息准备，包括ID号码发送、终端信道测量开始时间以及持续时间等；随后，主终端之间完成信息交互以获得通信所需信息；主终端需要在各自小区内广播获得的对方小区通信信息，并协调终端进行信道测量以防通信干扰。

步骤c)中所述的共享信道信息是指终端可以请求邻居终端发送自己缺失的信道信息。

步骤d)中终端收到的本小区其他终端的信道信息后，形成收发小区信道矩阵，该信道矩阵的内部数据按照约定规则顺序排列，所以该信道矩阵在本小区内是相同的。

步骤e)中主终端需要实时对本小区内终端进行检测，并根据终端的退出或加入，在收发小区内广播消息：当有终端退出本小区时，通知本小区内的终端删除信道矩阵中退出终端所对应的信道信息，并由主终端向邻小区内的主终端发送消息；随后，邻小区内主终端通知本小区内终端同样地删除相应信道信息。

还包括对于多跳接力小区通信的操作步骤，作为上一级的接收小区在下一级通信中处于发送小区的地位，则该发送小区需要进行的操作有：

l)、通信小区之间完成信道测量的初始化；

m)、由发送小区内的终端向下一级接收小区内终端发起信道测量；

n)、收发小区内的终端获得测量信息后，开始在本小区内共享该信道信息；