專利名稱：一種提高wcdma多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高多入多出(MIMO)終端系統(tǒng)容量的方法，尤其涉及蜂窩移動(dòng) 通信領(lǐng)域的一種WCDMA多入多出終端系統(tǒng)容量的方法。
背景技術(shù)：
不斷提高蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的傳輸效率進(jìn)而提高系統(tǒng)容量始終是移動(dòng)通信系統(tǒng) 無(wú)線傳輸技術(shù)(RTT)的中心任務(wù)。MIMO技術(shù)已經(jīng)成為3GPP中超3G(B3G)和基于OFDM技術(shù) 的3G長(zhǎng)期演化(LTE)技術(shù)的主流技術(shù)。同時(shí)MIMO技術(shù)也是Wimax技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。然 而，當(dāng)采用MIMO技術(shù)時(shí)，因受限于終端尺寸，MIMO終端天線單元間距往往只有0. 1 0. 3工 作波長(zhǎng)。由電磁理論可知，此時(shí)MIMO終端天線單元間存在較強(qiáng)的電磁耦合(EM Coupling), 該電磁耦合對(duì)ΜΙΜΟ系統(tǒng)性能有不可忽視的影響。因此，本發(fā)明提出了一種利用該電磁耦合 進(jìn)一步提高M(jìn)IMO系統(tǒng)上行容量的方法，從而將EM互耦變成了提高M(jìn)IMO系統(tǒng)容量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)方案中多入多出終端系統(tǒng)天線單元間存在較強(qiáng)的電磁耦合， 對(duì)多入多出系統(tǒng)性能存在的不利影響的技術(shù)問(wèn)題，提供一種提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng) 上行系統(tǒng)容量的方法本發(fā)明提供一種提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法，包括以下步 驟在信號(hào)發(fā)射側(cè)利用空時(shí)正交分組編碼EM互耦發(fā)射技術(shù)處理信源數(shù)據(jù)塊后發(fā)射， 在信號(hào)接收側(cè)利用自適應(yīng)最小均方誤差波束形成技術(shù)接收處理信號(hào)。進(jìn)一步地，在發(fā)射端利用空時(shí)正交分組編碼EM互耦發(fā)射技術(shù)具體執(zhí)行以下操作 在信號(hào)發(fā)射側(cè)，對(duì)信源數(shù)據(jù)塊進(jìn)行空時(shí)正交分組編碼后執(zhí)行信道映射，并插入發(fā)射天線編 碼數(shù)據(jù)。上述在信號(hào)發(fā)射側(cè)，對(duì)信源數(shù)據(jù)塊進(jìn)行空時(shí)正交分組編碼后執(zhí)行信道映射，并插 入發(fā)射天線編碼數(shù)據(jù)的操作，具體通過(guò)如下步驟執(zhí)行步驟S11，空時(shí)正交分組編碼器對(duì)信源數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行空時(shí)正交分組編碼，形 成空時(shí)正交分組矩陣；步驟S12，對(duì)空時(shí)正交分組編碼器輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行信道映射；步驟S13，在專用導(dǎo)頻信道并行數(shù)據(jù)流中插入相應(yīng)的發(fā)射天線編碼數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，在信號(hào)接收側(cè)利用自適應(yīng)最小均方誤差波束形成技術(shù)接收并處理信號(hào) 具體包括如下步驟步驟S21，Node B接收機(jī)進(jìn)行信道估計(jì)，同時(shí)識(shí)別發(fā)射天線，得到信道估計(jì)值及信道估計(jì)值對(duì)應(yīng)的發(fā)射天線；步驟S22，Node B接收機(jī)按照自適應(yīng)最小均方誤差準(zhǔn)則得到權(quán)值；步驟S23，完成自適應(yīng)波束形成。 上述步驟S21中，Node B接收機(jī)通過(guò)專用物理控制信道進(jìn)行信道估計(jì)。本發(fā)明技術(shù)方案利用電磁耦合進(jìn)一步提高M(jìn)IMO系統(tǒng)上行容量的方法，從而實(shí)現(xiàn) EM互耦變成了提高M(jìn)IMO系統(tǒng)容量的方法。本發(fā)明的提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法，通過(guò)在信號(hào)發(fā)射側(cè) 利用空時(shí)正交分組編碼EM互耦發(fā)射技術(shù)處理信源數(shù)據(jù)塊后發(fā)射，同時(shí)在信號(hào)接收側(cè)利用 自適應(yīng)最小均方誤差波束形成技術(shù)接收處理信號(hào)，利用電磁耦合有效的提高M(jìn)IMO系統(tǒng)上 行系統(tǒng)容量，從而將EM互耦轉(zhuǎn)變成提高M(jìn)IMO系統(tǒng)容量的有利。


圖1是本發(fā)明方法中STOB數(shù)字基帶發(fā)射系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明方法中匪SE Beam form數(shù)字基帶接收系統(tǒng)示意圖；圖3是導(dǎo)頻時(shí)段有/無(wú)發(fā)射天線互耦Txl信道估計(jì)曲線圖4是有/無(wú)發(fā)射天線互耦SINR增益(dB)曲線
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法采用空時(shí)正 交分組編碼(STOB) EM互耦發(fā)射+自適應(yīng)最小均方誤差波束形成(MMSE Beamforming)接收， 該方法包括以下步驟步驟一、在信號(hào)發(fā)射側(cè)1)對(duì)信源數(shù)據(jù)塊Q-block進(jìn)行STOB編碼，形成STOB矩陣；2) STOB編碼器輸出數(shù)據(jù)流
進(jìn)行信道映射，其中
表示在第m個(gè)天線 上發(fā)射第k用戶第Q塊數(shù)據(jù)矩陣的第i列數(shù)據(jù)；3)對(duì)
進(jìn)行信道映射的同時(shí)，在專用導(dǎo)頻信道并行數(shù)據(jù)流中插入相應(yīng)的發(fā)
射天線編碼數(shù)據(jù)；步驟二、在信號(hào)接收側(cè)4)Node B接收機(jī)在進(jìn)行信道估計(jì)的同時(shí)識(shí)別發(fā)射天線，得到信道估計(jì)值及信道估 計(jì)值對(duì)應(yīng)的發(fā)射天線；5)接收機(jī)接收到的經(jīng)過(guò)波束形成后的信號(hào)可表示為
(4)
|_0035」 其中，
必為第η天線接收1徑的原始輸出信號(hào)，W^(Iis)為第η天線接收1徑 的接收波束權(quán)值，ns = N。I/4采樣點(diǎn)為波束形成權(quán)值更新周期，pWfnj為1徑1Χητ維信 道復(fù)增益行向量，為1徑在接收陣列天線η產(chǎn)生的相對(duì)復(fù)值，即接收響應(yīng)矢量#，W的第η 個(gè)分量為在接收陣列1徑波束輸出端口觀測(cè)到的發(fā)射天線m對(duì)第ns觀測(cè)數(shù)據(jù)序列 呈現(xiàn)的信道復(fù)增益。6)當(dāng)發(fā)射天線EM耦合不可忽視時(shí)，發(fā)射信號(hào)表示為 則
)應(yīng)表示為 其中，
表示基于發(fā)射天線的復(fù)信道向量。因子，M。1、M。2表示發(fā)射天線單元間的EM耦合因子。步驟三、定義發(fā)射電磁耦 合信道 (10)式中，表明發(fā)射天線EM耦合因子對(duì)信道估計(jì)的影響。步驟四、定義系統(tǒng)性能 參數(shù)SINR廁燃I(11)(11)式中，mean (χ)、σ (χ)分別表示χ的均值、方差。下面結(jié)合附圖，對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明al)如圖1所示，在UE側(cè)，采用STOB發(fā)射技術(shù)，其中包括7)復(fù)數(shù)據(jù)“ +，·.,、)序列構(gòu)成的第Q個(gè)待發(fā)射復(fù)數(shù)據(jù)塊，經(jīng)過(guò)
空時(shí)正交分組編碼器編碼后，形成空時(shí)正交STOB并行數(shù)據(jù) 流
i = 1，2，..，V，其中，復(fù)數(shù)據(jù) Xi = Xd.i+jXd 表示 DPDCH 的待發(fā)數(shù)據(jù) Xt^DPCCH信道的待發(fā)數(shù)據(jù)X。,
廣表示由第Q個(gè)復(fù)數(shù)據(jù)塊構(gòu) 成的分組矩陣的第i個(gè)列矢量，V為STOB編碼器的長(zhǎng)度。8) STOB編碼器輸出數(shù)據(jù)流^
進(jìn)行WCDMA信道映射。9)對(duì)
進(jìn)行WCDMA信道映射的同時(shí)，在DPCCH信道并行數(shù)據(jù)流中插入相應(yīng) 的發(fā)射天線編碼數(shù)據(jù)；bl)如圖2所示，在Node B信號(hào)接收側(cè)，采用自適應(yīng)最小均方誤差波束形成(MMSE Beamforming)接收技術(shù)，其包括以下步驟INode B接收機(jī)通過(guò)DPCCH信道進(jìn)行信道估計(jì)的同時(shí)識(shí)別發(fā)射天線，得到信道估 計(jì)值及信道估計(jì)值對(duì)應(yīng)的發(fā)射天線；2接收機(jī)按照匪SE準(zhǔn)則得到權(quán)值； 3完成自適應(yīng)波束形成；cl)進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)SINR評(píng)估如圖3所示，發(fā)射天線互耦對(duì)接收陣列波束合成信道估計(jì)影響程度，可以看出，本 文采用的終端天線陣列天線單元的互耦增加STOB發(fā)射+MMSE Beamforming系統(tǒng)Txl信道 估計(jì)的模值，因此，對(duì)Txl信道增益有貢獻(xiàn)。如圖4所示，發(fā)射天線電磁互耦對(duì)本收發(fā)系統(tǒng)SINR增益的影響，可以看出，發(fā)明的 收發(fā)系統(tǒng)中，發(fā)射天線電磁互耦將系統(tǒng)平均SINR增益提高了 1. 2dB。以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的描述，并不能理解為對(duì)本發(fā)明方法的專利保護(hù)范 圍的限制，請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法，其特征在于，在信號(hào)發(fā)射側(cè)利用空時(shí)正交分組編碼EM互耦發(fā)射技術(shù)處理信源數(shù)據(jù)塊后發(fā)射，在信號(hào)接收側(cè)利用自適應(yīng)最小均方誤差波束形成技術(shù)接收處理信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法，其特 征在于，在發(fā)射端利用空時(shí)正交分組編碼EM互耦發(fā)射技術(shù)具體執(zhí)行以下操作在信號(hào)發(fā)射 側(cè)，對(duì)信源數(shù)據(jù)塊進(jìn)行空時(shí)正交分組編碼后執(zhí)行信道映射，并插入發(fā)射天線編碼數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法，其特征 在于，在信號(hào)發(fā)射側(cè)，對(duì)信源數(shù)據(jù)塊進(jìn)行空時(shí)正交分組編碼后執(zhí)行信道映射，并插入發(fā)射天 線編碼數(shù)據(jù)的操作，具體通過(guò)如下步驟執(zhí)行步驟S11，空時(shí)正交分組編碼器對(duì)信源數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行空時(shí)正交分組編碼，形成空 時(shí)正交分組矩陣；步驟S12，對(duì)空時(shí)正交分組編碼器輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行信道映射；步驟S13，在專用導(dǎo)頻信道并行數(shù)據(jù)流中插入相應(yīng)的發(fā)射天線編碼數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法，其特征 在于，在信號(hào)接收側(cè)利用自適應(yīng)最小均方誤差波束形成技術(shù)接收并處理信號(hào)具體包括如下 步驟步驟S21，Node B接收機(jī)進(jìn)行信道估計(jì)，同時(shí)識(shí)別發(fā)射天線，得到信道估計(jì)值及信道估 計(jì)值對(duì)應(yīng)的發(fā)射天線；步驟S22，Node B接收機(jī)按照自適應(yīng)最小均方誤差準(zhǔn)則得到權(quán)值；步驟S23，完成自適應(yīng)波束形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法，其特征 在于，所述步驟S21中，Node B接收機(jī)通過(guò)專用物理控制信道進(jìn)行信道估計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種提高WCDMA多入多出終端系統(tǒng)上行系統(tǒng)容量的方法，該方法包括以下步驟，在信號(hào)發(fā)射側(cè)利用空時(shí)正交分組編碼EM互耦發(fā)射技術(shù)處理信源數(shù)據(jù)塊后發(fā)射，在信號(hào)接收側(cè)利用自適應(yīng)最小均方誤差波束形成技術(shù)接收處理信號(hào)。本發(fā)明技術(shù)方案利用電磁耦合進(jìn)一步提高M(jìn)IMO系統(tǒng)上行容量的方法，從而實(shí)現(xiàn)EM互耦變成了提高M(jìn)IMO系統(tǒng)容量的方法。
文檔編號(hào)H04B7/06GK101848022SQ200910133870
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者彭宏利 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司