[发明专利]基于信道角度域信息的分布式空时预编码传输方法有效
申请号: | 200910099276.9 | 申请日: | 2009-06-04 |
公开(公告)号: | CN101567765A | 公开(公告)日: | 2009-10-28 |
发明(设计)人: | 陈晓明;张朝阳;张建敏;王超;李雪娇 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | H04L1/06 | 分类号: | H04L1/06;H04L1/00;H04L25/03;H04B7/08;H04B1/707 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 | 代理人: | 周 烽 |
地址: | 310027浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 信道 角度 信息 分布式 预编 传输 方法 | ||
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种基于信道角度域信息的分布式空 时预编码传输方法。
背景技术
作为一种特殊的多天线系统,分布式天线系统(DAS)把各个天线单元分 布在整个小区中,并把它们用光纤或者微波和中央处理单元连接起来,这样一 方面保证了发射天线间的独立性,同时由于把收发装置与处理系统分离,这样 可以使得系统具有很强的可扩展性,并可以降低系统的建设成本。与传统的集 中式多天线系统相比,分布式系统可以进一步提高系统吞吐率、增强传输可靠 性、减少发射功率和扩大覆盖范围。尤其是,分布式天线系统与现有的TDMA、 FDMA和CDMA等多址接入方式兼容,并适用于2G、3G、Wi-Fi和WiMax等 无线通信技术标准,因此它具有很好的应用前景。
分布式天线系统除了固有的宏分集外,还可以利用分布式空时编码获得发 射和接收分集,但是空时编码不能获得系统的阵增益。研究表明,如果在发射 端可以获得全部或者部分信道信息,并且利用这些信息对空时码字进行预处理, 使得这些空时码字能够随着信道波动做自适应的变化,就可以进一步提高系统 的性能。当前,由于分布式系统的信道量化方法还不成熟,主要利用天线选择 这一方式来进行预处理。清华大学的韩双锋等人在《Outage Probability Based Optimal Transmission of Space Time Block Codes over Correlated Distributed Antenna》一文中以最小化中断概率为目标,提出了一种最佳的天线选择方案, 并给出了相应的功率分配策略。
近年来,不少文献提出利用信道的统计信息来设计预编码矩阵,由于信道 统计信息不随信道的波动而变化,因此它比反馈信道瞬时信息具有更高的可靠 性。在前面的文献中,信道的统计信息,包括信道均值和自相关矩阵,主要利 用对瞬时信道实现取时间平均来代替统计平均,这种方法只有在反馈大量的信 道实现时才有足够的精确度,这就会大大增加系统的反馈量。另一方面,目前 很少有文献讨论利用统计信息来设计Ricean衰落中的预编码矩阵设计问题,特 别是关于Ricean K因子对码字设计的影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述各方案中性能低、反馈量大,信道统计信息 精度不够高以及很少涉及Ricean衰落中预编码矩阵设计等问题,提出一种基于 信道角度域信息的分布式空时预编码传输方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的,一种基于信道角度域信息的 分布式空时预编码传输,包括如下步骤:
1)接收端通过信道估计,得到对应于每一个发射天线的视距分量入射角θm、 非视距分量平均入射角θm、角度扩展σm2、归一化接收天线距离Δr和K因子等角 度域信息,并把它们反馈给发射端;
2)发射端收到反馈信息后,分别根据基于角度域信息的信道均值和信道自 相关矩阵构建方法,得到相应的信道均值H和信道自相关矩阵∑;
3)如果K=0,则信道H为瑞利衰落,这时如果发射信噪比小于10dB,则采 用单天线功率分配法设计预编码矩阵,如果发射信噪比大于10dB,则采用平均 功率分配法设计预编码矩阵;
4)如果K不等于零但是它小于20,这时如果发射信噪比小于10dB,则采 用单波束法设计预编码矩阵,如果发射信噪比大于10dB,则采用平均功率分配 法设计预编码矩阵;
5)如果K大于20时,利用基于奇异值分解的预编码设计法设计预编码矩 阵;
6)在得到预编码矩阵后,发射端对设计好的分布式正交空时码字进行预处 理,然后把它发射出去,接收端对收到的空时码字进行最大似然解码,恢复出 所发送的空时码字。
进一步地,所述的基于角度域信息的信道均值构建方法为:
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