專利名稱：一種多天線系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多天線系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法。
背景技術(shù)：
多天線技術(shù)在無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，當(dāng)前使用的多天線系統(tǒng)一般采
用多個(gè)終端共享相同信道資源的方式，利用空間方位的不同實(shí)現(xiàn)空分多址和空間分集，接
收端通過(guò)接收處理后，可以區(qū)分不同的終端。為了消除接收信號(hào)的干擾，通常接收端需要把
信道信息反饋給發(fā)射端，發(fā)射端根據(jù)信道信息構(gòu)建發(fā)射矩陣以達(dá)到最優(yōu)效果。 但是對(duì)于信道情況較復(fù)雜的多天線系統(tǒng)，例如OFDMA系統(tǒng)，它把資源分為很多頻
率和時(shí)間上的資源塊，對(duì)每個(gè)資源都可能需要把信道信息反饋給發(fā)射端，這些信息量將非
常大，如果信道變化快，每幀都需交換，將會(huì)造成巨大的冗余。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于多個(gè)碼流的信息符號(hào)在相同的信道資源上傳輸?shù)亩嗵炀€系統(tǒng)，本發(fā)明提出了 一種采用噪聲觀測(cè)窗口的信號(hào)傳輸方法，該方法具體為 a，在所述信道資源上分別為每個(gè)碼流分配一個(gè)噪聲觀測(cè)窗口集合，不同碼流的噪 聲觀測(cè)窗口不相交疊； b，發(fā)射端在發(fā)射各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)時(shí)，在其噪聲觀測(cè)窗口集合上不傳輸該碼流對(duì) 應(yīng)的信號(hào)； c，接收端接收到各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)后，利用各碼流的噪聲觀測(cè)窗口集合，對(duì)接收 到的各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。 該方法中，所述的多個(gè)碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)從同一發(fā)射端或不同發(fā)射端的多個(gè)天線上 發(fā)射。 優(yōu)選的，所述多天線系統(tǒng)可以是OFDMA多天線系統(tǒng)，所述信道資源為時(shí)頻網(wǎng)格的 形式。所述多天線系統(tǒng)還可以是CDMA多天線系統(tǒng)，所述信道資源為碼道的形式。
優(yōu)選的，步驟c中所述檢測(cè)具體包括以下步驟 l，根據(jù)每一碼流的噪聲觀測(cè)窗口集合，統(tǒng)計(jì)該碼流所觀測(cè)到的其它碼流對(duì)應(yīng)信號(hào) 的空間統(tǒng)計(jì)特征； 2，根據(jù)所述的空間統(tǒng)計(jì)特征計(jì)算每一碼流的波束賦形權(quán)重； 3，根據(jù)所述的波束賦形權(quán)重對(duì)接收到的各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行空間合并和解調(diào)。
進(jìn)一步的，上述步驟1中所述的其它碼流的空間統(tǒng)計(jì)特征可以為干擾噪聲的協(xié)方
差矩陣。 進(jìn)一步的，發(fā)射端可以在發(fā)射各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)時(shí)插入導(dǎo)頻信號(hào)；接收端根據(jù)所
述空間統(tǒng)計(jì)特征和接收到的導(dǎo)頻信息計(jì)算各碼流的波束賦形權(quán)重。 進(jìn)一步的，上述步驟3中所述的解調(diào)可以為匪SE解調(diào)。 本發(fā)明的有益效果在于接收端不需要給發(fā)射端反饋任何道信息，帶寬浪費(fèi)少，從
3而使得帶寬損耗和干擾消除能力取得了一個(gè)最佳平衡。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的OFDMA多天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例的共享信道資源的碼流的噪聲觀測(cè)窗口集合的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方法。 本實(shí)施例以如圖1所示的OFDMA多天線系統(tǒng)為例。圖1中，發(fā)射端1具有兩個(gè)發(fā) 射天線(ANT_1和ANT_2)，發(fā)射端2具有一個(gè)發(fā)射天線(ANT_3)，接收端具有兩個(gè)接收天線。
OFDMA系統(tǒng)中，頻譜被分成多個(gè)子載波，時(shí)間被分成連續(xù)的時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由多個(gè) 符號(hào)周期組成，因此無(wú)線資源可以表示為二維的時(shí)頻網(wǎng)格。本實(shí)施例的多天線OFDMA系統(tǒng) 中，為達(dá)到系統(tǒng)容量最大，接收端利用不同發(fā)射端的空間方向特性在相同信道資源和他們 同時(shí)通信。如圖2所示，Tl和T2共享一個(gè)信道資源塊，即來(lái)自ANT_1的碼流Sl、來(lái)自ANT_2 的碼流S2和來(lái)自ANT_3的碼流S3在相同的信道資源上傳輸。在該資源塊上分別為Sl、 S2和S3分配一個(gè)噪聲觀測(cè)窗口集合，三個(gè)噪聲觀測(cè)窗口集合不相同，并且不相交疊。發(fā)射 端在發(fā)射各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)時(shí)，在其噪聲觀測(cè)窗口集合上不傳輸該碼流對(duì)應(yīng)的的信號(hào)。圖 2中，在資源塊上還插入了導(dǎo)頻符號(hào)用于信道估計(jì)，各碼流的導(dǎo)頻符號(hào)可以相同，也可以不 同；同樣的，導(dǎo)頻位置可以相同，也可以不同。本實(shí)施例中，各碼流的導(dǎo)頻符號(hào)和導(dǎo)頻位置均 相同。 Tl和T2同時(shí)向基站發(fā)射信號(hào)后，接收端的解調(diào)步驟如下 a，通過(guò)各碼流的噪聲觀測(cè)窗口集合觀察各碼流的干擾噪聲大小，統(tǒng)計(jì)各碼流所觀 測(cè)到的其它碼流的空間統(tǒng)計(jì)特征。本實(shí)施例中規(guī)定其它碼流的空間統(tǒng)計(jì)特征為從觀測(cè)窗口 集合觀測(cè)到的干擾噪聲的協(xié)方差矩陣。 假設(shè)從第i個(gè)碼流的第k個(gè)觀測(cè)窗口中收到的信號(hào)為^X",則SI的協(xié)方差矩陣
R:, 、 S2的協(xié)方差矩陣R:和S3的協(xié)方差矩陣1",分別為
W W TV 這里，N為觀測(cè)窗口的數(shù)目。 b，根據(jù)各碼流的干擾噪聲協(xié)方差矩陣以及接收到的導(dǎo)頻信息計(jì)算各碼流的波束 賦形權(quán)重。 則Sl的波束賦形權(quán)重Wl、S2的波束賦形權(quán)重w2和S3的波束賦形權(quán)重w3分別為 Wj 二(R二)a ;w2 = R"乂2),a ;w3 = RrC3).a 其中，a為接收到的導(dǎo)頻信號(hào)。 c，根據(jù)各碼流的波束賦形權(quán)重對(duì)各碼流的信號(hào)進(jìn)行空間合并和解調(diào)。 根據(jù)Wl對(duì)Sl的信號(hào)進(jìn)行空間合并得到信號(hào)Zl，根據(jù)w2對(duì)S2的信號(hào)進(jìn)行空間合并
得到信號(hào)&，根據(jù)w3對(duì)S3的信號(hào)進(jìn)行空間合并得到信號(hào)z3 :
z丄= y ;z2 = w2* y ;z3 = w3* y 其中，y為基站接收到的矢量信號(hào)。對(duì)于CS-OFDMA系統(tǒng)，S1、S2和S3的空間合并 后的信號(hào)可表達(dá)為 z丄=①, s,v丄；z2 = d2W s2+v2 ;z3 =①3W s3+v3 最后對(duì)Zl、 z2和z3進(jìn)行匪SE解調(diào)，可以解調(diào)出Sl、 S2和S3的信號(hào)^ 、§2和§3 。
從上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明不用擔(dān)心臨近小區(qū)信道分配情況，只要確保所有 的噪聲窗口正交，就能把他們干擾能量和方向體現(xiàn)在空間統(tǒng)計(jì)特征上，然后把其它碼流信 號(hào)當(dāng)作干擾源予以消除。如果充分利用多天線零陷技術(shù)和迭代方法，在強(qiáng)干擾下就依然可 以正確解出數(shù)據(jù)。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種多天線系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法，多個(gè)碼流的信息符號(hào)在相同的信道資源上傳輸，所述方法的特征在于，包括以下步驟a，在所述信道資源上分別為每個(gè)碼流分配一個(gè)噪聲觀測(cè)窗口集合，不同碼流的噪聲觀測(cè)窗口不相交疊；b，發(fā)射端在發(fā)射各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)時(shí)，在其噪聲觀測(cè)窗口集合上不傳輸該碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)；c，接收端接收到各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)后，利用各碼流的噪聲觀測(cè)窗口集合中接收信號(hào)特征，對(duì)接收到的各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，所述多個(gè)碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)從同一發(fā)射端或不 同發(fā)射端的多個(gè)天線上發(fā)射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述多天線系統(tǒng)為0FDMA多天線系統(tǒng)，所述信 道資源為時(shí)頻網(wǎng)格的形式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，所述多天線系統(tǒng)為CDMA多天線系統(tǒng)，所述信道 資源為碼道的形式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于步驟c，所述檢測(cè)具體包括以下步驟5. 1根據(jù)每一碼流的噪聲觀測(cè)窗口集合，統(tǒng)計(jì)該碼流所觀測(cè)到的其它碼流對(duì)應(yīng)信號(hào)的 空間統(tǒng)計(jì)特征；5. 2根據(jù)步驟5. 1所述的空間統(tǒng)計(jì)特征計(jì)算每一碼流的波束賦形權(quán)重；5. 3根據(jù)所述的波束賦形權(quán)重對(duì)接收到的各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行空間合并和解調(diào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于步驟5. l，所述其它碼流的空間統(tǒng)計(jì)特征為干擾 噪聲的協(xié)方差矩陣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，發(fā)射端在發(fā)射各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)時(shí)還插入導(dǎo) 頻信號(hào)；接收端根據(jù)步驟5. 1所述的空間統(tǒng)計(jì)特征和接收到的導(dǎo)頻信息計(jì)算各碼流的波束 賦形權(quán)重。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于步驟5. 3，所述解調(diào)為MMSE解調(diào)。
全文摘要
對(duì)于多個(gè)碼流的信息符號(hào)在相同信道資源上傳輸?shù)亩嗵炀€系統(tǒng)，本發(fā)明提出了一種信號(hào)傳輸方法，具體為a，在所述信道資源上分別為每個(gè)碼流分配一個(gè)噪聲觀測(cè)窗口集合，不同碼流的噪聲觀測(cè)窗口不相交疊；b，發(fā)射端在發(fā)射各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)時(shí)，在其噪聲觀測(cè)窗口集合上不傳輸該碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)；c，接收端接收到各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)后，利用各碼流的噪聲觀測(cè)窗口集合，對(duì)接收到的各碼流對(duì)應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。采用本發(fā)明，接收端不需要給發(fā)射端反饋任何道信息，帶寬浪費(fèi)少，從而使帶寬損耗和干擾消除能力取得了一個(gè)最佳平衡。
文檔編號(hào)H04B7/06GK101789819SQ20091007753
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者黃 俊 申請(qǐng)人:北京信威通信技術(shù)股份有限公司