[发明专利]基于分布式基站的空间调制技术在无线通信中的应用

说明书

本发明公开了一种分布式基站的空间调制技术在无线通信中的应用方法，旨在利用现有通信网络的硬件条件，利用5G及其演进后分布式基站的特点，采用空间调制的方式大幅度提高数据的传输速率。针对现有网络中的单个基站多天线系统中每两个天线之间的距离相对较小，空间调制技术的识别度还不足以区别每个天线的情况下，本发明提出基于分布式基站的空间调制技术的网络构架，并指出空间调制技术的具体实施方法；本发明在不改变现有移动网络硬件、基站天线和移动终端硬件的基础上，实现空间调制，提高通信速率。

技术领域

本发明属于空间调制解调技术领域，具体涉及一种分布式基站的空间调制技术在无线通信中的应用方法。

背景技术

空间调制技术在调制解调技术(spatial modulation)领域是一项重要的里程碑。此项技术在原有幅度，频率，相位调制的基础上增加了一个自由度，可以使通信的速率大幅度提高。但由于解调过程需要很严格的空间识别度，在现有单基站/单移动终端多天线系统中每两个天线之间的物理距离非常小的情况下，接收端很难低误码率解调，严重影响这项技术的推广使用。

发明内容

本发明提出一种基于分布式基站的空间调制技术，利用基站之间的地理位置距离比较远，或者各个基站本身的ID互不相同、发射信号的波形、通信信道不同等特点，实现空间调制技术在通信中的实际应用。本发明可以在不改变现有基站硬件和网络硬件基础上使用，比如不用为基站另外架设分布式天线，利用城市中基站分布密集的特点，在软件上集中控制多个基站，把下行信号通过不同基站传输到同一个移动终端。移动终端根据基站的特征信息确定接受到的信号来自哪个基站，由此实现空间解调。此项技术非常适用于在基站分布密集城市中推广使用，由于在各个基站之间进行了协调工作，使原本基站之间的同频互绕问题也得到极大改善。

经典的空间调制方法如图1所示。假设数据是二进制数，当数据为1时，通过底部的天线发射，当数据为0时，通过上部的天线发射。接收端根据接收的数据是从哪根天线接收，就可以知道数据是1还是0。可以看出，数据片本身可以是任何二进制数，接收端如果能区别开发射天线的不同，就相当于发送了一位二进制数。这种情况也适用于4个天线，或者2的幂次方数量的天线，比如2，4， 8，16，等等。当接收端能区别4(8)个天线，就相当于发送端每次发送了2(3) 个二进制数，以此类推。经典空间调制的问题在于发射端的天线物理距离很近，接收端接收到的信号中空间特征差异不明显，很难判断数据是从哪个天线发射过来的，因此现有空间调制技术很难在当前通信场景中得到实际应用。

本发明根据分布式基站的物理距离较远，并且每个基站都有唯一识别符号 ID(本发明提出利用导频的不同)的特点，可以在不改变现有基站硬件设备的基础上简单实现空间调制技术。具体变换可以参考图2说明。原本发送到同一个基站不同天线上的数据，现在发送到不同的基站上，由不同的基站发送给移动终端。接收端收到不同基站传输的数据，根据各个基站的位置、ID、信号波形、信道特点等进行空间解调。举例说明：如果待发送数据本身是8+2(3)位二进制数，发射端进行空间调制处理，使得发射时数据减少到8位二进制数。这8位二进制数再经过幅度，频率，角度调制等其他调制方式通过其中一个基站发送给移动终端。接收端虽然只接收了8位二进制数据，但由于结合了空间调制技术，接收端通过空间解调，实际可解调出8+2(3)比特，由此可明显提高数据传输效率。本发明提出一种分布式基站与空间调制技术相结合的通信方式，使此项技术可以在不改变现有基站硬件和网络硬件的基础上得到广泛应用。具体技术方案如下。

一种分布式基站的空间调制技术在无线通信中的应用方法，包括以下步骤；

1)分布式基站中央控制器根据各个基站采集到的终端用户信息，和各个基站与移动终端通信的信号质量，决定分配多少个基站同时为移动终端传输数据，并加入空间调制技术；