[发明专利]在无线通信系统中使用多个天线接收分组数据的设备和方法

说明书

本申请是名称为“在无线通信系统中使用多个天线收发分组数据的设备 和方法”(申请号：200580021241.3；申请日：2005年6月23日)的申请的 分案申请。

技术领域

本发明通常涉及在无线通信系统中接收分组数据的设备和方法，尤其涉 及在使用多个天线的无线通信系统中接收分组数据的设备和方法。

背景技术

一般说来，移动通信系统是最典型的无线通信系统。已经开发了基于语 音通信的移动通信系统。然而，随着用户对于通信技术的需求的日益增加和 通信技术的快速发展，移动通信系统现在正逐步演进为能够传输高速、高质 量多媒体数据的高级系统。移动通信系统大致划分为同步系统和异步系统。 对于异步系统，在第三代合作伙伴项目(3GPP)中正在实施有关高速下行链 路分组接入(HSDPA)的许多研究和标准化工作。此外，对于同步系统，在 第三代合作伙伴项目2(3GPP2)中正实施有关1x演进-数据语音(EV-DV) 的许多研究和标准化工作。这些研究和标准化工作是在第三代(3G)移动通 信系统中寻求高速(2Mbps或者更高)、高质量无线电分组数据传输服务的解 决方案的代表性尝试。

与在3G移动通信系统中提供的多媒体服务相比，第4代(4G)移动通 信系统的目的在于提供更高速度、更高质量的多媒体服务。作为在无线通信 系统中提供高速、高质量数据服务的技术，多天线技术现在正在认真的讨论 中。现在将对多天线技术进行描述。

用于无线通信系统中的发射机和接收机的多天线技术采用多输入多输出 (MIMO)技术。众所周知，多天线技术使用多个天线传输数据，由此与发 射/接收天线的数目成线性比例地增加数据速率，而没有频率带宽的额外增 加。下面将更详细地描述多天线技术。多天线系统具有两个或更多发射天线 以及两个或更多接收天线。接收天线的数目必须大于或等于发送数据流的数 目。在这个系统中，发送端可以通过天线并行地发送数据。然后，接收端可 以使用多个天线接收所发送的数据。因此，系统可以增加数据速率而没有带 宽的额外增加。

根据同时发送的数据流的数目，应用于该系统的多发射/接收天线技术可 被划分为空间分集技术和空间域多路复用技术。

在该空间分集技术中，发射机仅仅发送一个流。已开发出空间分集技术 来抑制由于在移动通信信道中出现的衰落而导致链路性能的恶化。因此，因 为空间分集技术仅仅传输一个流，所以该技术适于诸如语音呼叫、视频呼叫、 和广播业务之类的、传输数据的容许延迟时间受限的服务。相反，空间域多 路复用技术发送多个流。已开发出空间域多路复用技术来在保证链路性能不 变的同时增加数据速率。因此，与空间分集技术相比，空间域多路复用技术 适于具有较长容许延迟时间的分组数据服务。

根据是否从接收机反馈信道状态信息(CSI)，多发射/接收天线系统可以 分为开环系统和闭环系统。当发射机不接收从接收机反馈的CSI时，使用开 环多天线系统，而当发射机接收从接收机反馈的CSI时，使用闭环多天线系 统。

处于标准化或者商业化下的、诸如HSDPA和1xEV-DV之类的当前3G 无线分组数据通信系统使用诸如自适应调制和编码(AMC)技术和调度资源 管理技术之类的链接自适应技术来提高传输效率。链接自适应技术接收从接 收机反馈的部分信道状态信息，并且根据所接收的部分信道状态信息而应用 被确定为最有效的恰当调制和编码方案(MCS)。因此，在无线分组数据传输 系统中，归类为闭环空间域多路复用技术的多天线技术是最有效的。

然而，空间域多路复用技术并不总是适用于多天线系统。当在具有非常 高空间相关性或者非常低信噪比(SNR)的信道上发送多个流时，出错率增 加了，这使得无法稳定通信。因此，发射机需要自适应的多天线技术，以便 基于从接收机报告的信道状态选择有效的技术。