專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)射站以及發(fā)射信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)公開(kāi)的內(nèi)容涉及發(fā)射站以及發(fā)射信號(hào)的方法，尤其涉及在OFDM系統(tǒng)中利用多通道實(shí)現(xiàn)分集通信的發(fā)射站和發(fā)射信號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
為滿(mǎn)足數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)等對(duì)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的高速率要求，同時(shí)避免CDMA系統(tǒng)由于高速引起的嚴(yán)重的符號(hào)間干擾等問(wèn)題，提出了基于OFDM技術(shù)的LTE (長(zhǎng)期演進(jìn))通信系統(tǒng)。為提高LTE系統(tǒng)的頻譜效率，同時(shí)基于MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)已成熟的基礎(chǔ)上， 在LTE系統(tǒng)中引入了多種MIMO技術(shù)，包括分集、空間復(fù)用、波束賦形等。分集主要包含發(fā)射分集和接收分集，前者是指一個(gè)信號(hào)的多個(gè)副本通過(guò)多個(gè)天線(xiàn)端口發(fā)射，而后者是指從多個(gè)天線(xiàn)端口接收一個(gè)信號(hào)的多個(gè)副本。分集技術(shù)主要是為了獲得分集增益，對(duì)抗無(wú)線(xiàn)信道的各種衰落，所以非相關(guān)天線(xiàn)比較適合使用分集技術(shù)。對(duì)于發(fā)射分集而言，LTE系統(tǒng)在兩個(gè)天線(xiàn)端口時(shí)采用空頻發(fā)射分集(SFBC)，在四個(gè)天線(xiàn)端口時(shí)采用空頻分集組合頻率切換分集(SFBC+FSTD)。對(duì)于接收分集而言，LTE系統(tǒng)可以采用最大比合并(MRC)及干擾消除合并(IRC)技術(shù)。由于當(dāng)前LTE終端僅具有兩根接收天線(xiàn)，四天線(xiàn)端口 SFBC+FSTD發(fā)送分集比兩天線(xiàn)端口 SFBC獲得更少的空間分集，且會(huì)多占用大概50%的導(dǎo)頻，造成下行資源浪費(fèi)，故LTE基站產(chǎn)品優(yōu)選采用兩天線(xiàn)端口 SFBC方式來(lái)實(shí)現(xiàn)廣播、控制信道的發(fā)送。基于以上多通道設(shè)備的設(shè)計(jì)，現(xiàn)有兩種方案實(shí)現(xiàn)廣播/控制信道SFBC分集發(fā)射1)取多通道設(shè)備中非相關(guān)的兩個(gè)通道實(shí)現(xiàn)SFBC分集方式發(fā)射；和2)將多通道產(chǎn)品的按照相關(guān)性分成兩組，組內(nèi)通道間采用靜態(tài)賦形，兩組間采用 SFBC分集方式發(fā)射。對(duì)于方案1)，由于每通道功率低于2通道產(chǎn)品的發(fā)射功率，將導(dǎo)致廣播/控制信道的覆蓋范圍降低。對(duì)于方案2)，由于靜態(tài)賦形需要設(shè)置靜態(tài)賦形權(quán)值，將大大增加開(kāi)站操作復(fù)雜度；同時(shí)賦形后的波形在邊緣存在較多波紋，邊緣信號(hào)強(qiáng)度不穩(wěn)定，存在波動(dòng)，將影響廣播/控制信道的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)一方面公開(kāi)了一種通過(guò)多個(gè)天線(xiàn)發(fā)射信號(hào)的發(fā)射站，所述多個(gè)天線(xiàn)在邏輯上劃分為多個(gè)組；所述發(fā)射站包括帶寬劃分模塊，根據(jù)每組天線(xiàn)中的天線(xiàn)數(shù)量將系統(tǒng)帶寬劃分為多份，其中，同組天線(xiàn)中的每個(gè)天線(xiàn)僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線(xiàn)占用的帶寬總和等于整個(gè)系統(tǒng)帶寬；數(shù)據(jù)映射模塊，將要發(fā)射的數(shù)據(jù)映射到每組天線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的各天線(xiàn)通道；以及SFBC編碼模塊，對(duì)映射到各天線(xiàn)通道中的數(shù)據(jù)分別單獨(dú)進(jìn)行SFBC編碼，然后發(fā)送到對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)。本申請(qǐng)另一方面公開(kāi)了一種利用發(fā)射站發(fā)射數(shù)據(jù)的方法，所述發(fā)射站具有多個(gè)天線(xiàn)，所述方法包括將所述多個(gè)天線(xiàn)在邏輯上劃分為多個(gè)組；根據(jù)每組天線(xiàn)中的天線(xiàn)數(shù)量將要發(fā)送的數(shù)據(jù)根據(jù)其系統(tǒng)帶寬劃分為多份；將數(shù)據(jù)映射到每組不同組的天線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的各天線(xiàn)通道；以及將要發(fā)送到各組天線(xiàn)的數(shù)據(jù)分別單獨(dú)進(jìn)行SFBC編碼，然后發(fā)送到對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)，其中，同組天線(xiàn)中的每個(gè)天線(xiàn)僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線(xiàn)占用的帶寬總和等于整個(gè)系統(tǒng)帶寬。


圖1所示為根 據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)射站；圖2所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的、以四個(gè)通道為例將系統(tǒng)帶寬均分為兩份的示意圖；以及圖3所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的利用發(fā)射站發(fā)射數(shù)據(jù)的方法。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的多通道分集通信的發(fā)射站和發(fā)射信號(hào)方法進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)射站100。發(fā)射站100為L(zhǎng)TE系統(tǒng)中使用的多通道設(shè)備，例如基站。如圖1所示，發(fā)射站100包括帶寬劃分模塊10、數(shù)據(jù)映射模塊 20和SFBC編碼模塊30。帶寬劃分模塊10將傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)帶寬均分為多份。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，帶寬劃分模塊10根據(jù)各個(gè)天線(xiàn)對(duì)應(yīng)的通道功率與接收終端的接收通道的功率降低情況，將系統(tǒng)帶寬均分為多份。由于系統(tǒng)的功率降低與發(fā)射站的天線(xiàn)個(gè)數(shù)相關(guān)，因此按照功率降低情況劃分系統(tǒng)帶寬還可以理解為按照天線(xiàn)的數(shù)量進(jìn)行劃分，這將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。一般情況下，LTE系統(tǒng)的基站通常具有兩個(gè)通道，為了在業(yè)務(wù)信道獲得賦形增益， LTE系統(tǒng)的基站將具有更多通道，例如四個(gè)通道或八個(gè)通道。基于基站總發(fā)射功率不變的設(shè)計(jì)考慮，四通道的基站中每通道發(fā)射功率僅為兩通道時(shí)每通道發(fā)射功率的一半，八通道中每通道功率為兩個(gè)通道的1/4。具體地，設(shè)兩個(gè)通道的基站每通道功率為20W，則四個(gè)通道的每通道功率為10W，八個(gè)通道的每個(gè)通道功率為5W。因此，當(dāng)基站具有四個(gè)通道(即， 具有四個(gè)天線(xiàn))時(shí)，將系統(tǒng)帶寬均分為兩份，即，每個(gè)天線(xiàn)占用1/2的系統(tǒng)帶寬；基站具有八個(gè)通道時(shí)，將LTE系統(tǒng)帶寬均分為四份，S卩，每個(gè)天線(xiàn)占用1/4的系統(tǒng)帶寬。每組天線(xiàn)中各天線(xiàn)占用的帶寬總和為整個(gè)系統(tǒng)帶寬。如圖2所示，以四個(gè)通道為例，將系統(tǒng)帶寬均分為兩份，分別在圖2中表示為A和B。在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中，還可以采用非均分的方式對(duì)系統(tǒng)帶寬進(jìn)行劃分。然而，考慮到產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)時(shí)，如果功率不同則對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和成本影響很大，設(shè)計(jì)的復(fù)雜度也會(huì)增加。因此，本申請(qǐng)優(yōu)選使用等分的情況，下面將以均分的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，可以根據(jù)多通道發(fā)射站的各通道天線(xiàn)間的相關(guān)性將通道分為多組，例如兩組、三組、四組或更多。每組內(nèi)通道天線(xiàn)間的相關(guān)性較高，不同組內(nèi)通道天線(xiàn)間的相關(guān)性較低。即，同組內(nèi)的天線(xiàn)之間的相關(guān)性比不同組內(nèi)的天線(xiàn)之間的相關(guān)性高。天線(xiàn)組的數(shù)量依據(jù)終端的通道數(shù)量而定。因?yàn)楝F(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)中主要使用雙極化的天線(xiàn)，這種天線(xiàn)只有兩個(gè)相關(guān)性很低的極化，故僅能分成兩組。例如，在雙極化八通道天線(xiàn) (XXXX)的情況下，將同極化的四根天線(xiàn)劃為一組，從而形成相關(guān)性低的兩組天線(xiàn)；同樣，在雙極化四通道天線(xiàn)(XX)的情況下，將同極化的兩根天線(xiàn)劃為一組，從而形成相關(guān)性低的兩
組天線(xiàn)。下面以將通道分為兩組為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖2示出了雙極化四通道天線(xiàn)(XX)的通道被分為兩組時(shí)的情況。如圖2所示，天線(xiàn)0和天線(xiàn)2分為一組，天線(xiàn)1和3分為一組。數(shù)據(jù)映射模塊20將要發(fā)射的數(shù)據(jù)根據(jù)頻率映射到每組天線(xiàn)的各天線(xiàn)通道中。具體地，數(shù)據(jù)映射模塊20將發(fā)射頻率在頻帶A內(nèi)的數(shù)據(jù)映射到天線(xiàn)0、1，同時(shí)將發(fā)射頻率在頻帶B內(nèi)的數(shù)據(jù)映射到天線(xiàn)2、3。在將數(shù)據(jù)映射到相應(yīng)的天線(xiàn)通道后，SFBC編碼模塊30對(duì)映射到不同天線(xiàn)組的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行單獨(dú)的SFBC編碼，然后由對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)射。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，SFBC編碼模塊30可對(duì)映射到天線(xiàn)0和2的數(shù)據(jù)進(jìn)行第一 SFBC編碼，并對(duì)映射到天線(xiàn)1和3的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二 SFBC編碼。例如，圖2所示的斜線(xiàn)陰影部分和豎線(xiàn)陰影部分可分別表示對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了第一和第二 SFBC編碼后得到的數(shù)據(jù)。由于OFDM多載波系統(tǒng)的特點(diǎn)，OFDM系統(tǒng)的各子載波間功率值具有獨(dú)立性，將同組天線(xiàn)內(nèi)的每個(gè)通道功率集中于部分系統(tǒng)帶寬的子載波上。同組內(nèi)所有天線(xiàn)發(fā)射的功率集中于系統(tǒng)的整個(gè)帶寬。例如，圖2中所示的天線(xiàn)0和2對(duì)應(yīng)的通道僅分別在帶寬A和B對(duì)應(yīng)的子載波上發(fā)送信號(hào)，天線(xiàn)0和2 發(fā)送數(shù)據(jù)的整個(gè)帶寬為系統(tǒng)的總帶寬(A+B)。最后，在具有兩個(gè)接收通道的接收端，每個(gè)接收通道接收來(lái)自一組天線(xiàn)的多個(gè)通道的信號(hào)，并將其合并成為整個(gè)系統(tǒng)帶寬的信號(hào)。根據(jù)上述的發(fā)射站100，由于每通道僅將功率集中于部分頻率發(fā)射，故能達(dá)到與兩通道同樣的頻譜功率密度，從而在不降低功率強(qiáng)度的情況下，保證廣播/控制信道的覆蓋范圍；每組天線(xiàn)的發(fā)射帶寬為整個(gè)系統(tǒng)頻率，避免了同組內(nèi)不同天線(xiàn)通道發(fā)射之間的相互泄露干擾，從而保證輸出信號(hào)的完整性和穩(wěn)定性；同組內(nèi)不同天線(xiàn)通道間不用采用靜態(tài)賦形方案，彼此間的信號(hào)自然合并，終端無(wú)需感知發(fā)射站的具體操作。圖3示出了根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方式的利用發(fā)射站發(fā)射數(shù)據(jù)的方法300。這里所述的發(fā)射站可以例如是如上所述的發(fā)射站100，但本發(fā)明并不限于此。以下以具有多個(gè)天線(xiàn)的發(fā)射站100為例對(duì)方法300進(jìn)行詳細(xì)描述。在步驟S301，將發(fā)射站100的多個(gè)天線(xiàn)在邏輯上劃分為多個(gè)組。在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)天線(xiàn)可以按照其相互之間的相關(guān)性在邏輯上分為多組，各組內(nèi)的天線(xiàn)之間的相關(guān)性比不同組內(nèi)的天線(xiàn)之間的相關(guān)性高。如上所述，例如在雙極化八通道天線(xiàn)(XXXX)的情況下，將同極化的四根天線(xiàn)劃為一組，同樣形成相關(guān)性低的兩組天線(xiàn)；在雙極化四通道天線(xiàn) (XX)的情況下，將同極化的兩根天線(xiàn)劃為一組，從而形成相關(guān)性低的兩組天線(xiàn)。因?yàn)楝F(xiàn)有 LTE網(wǎng)絡(luò)中主要使用雙極化的天線(xiàn)，這種天線(xiàn)只有兩個(gè)相關(guān)性很低的極化，故僅能分成兩組。下面以將通道分為兩組為例來(lái)對(duì)方法300進(jìn)行說(shuō)明。接著在步驟S302，例如利用發(fā)射站100的帶寬劃分模塊10根據(jù)天線(xiàn)的數(shù)量將要系統(tǒng)帶寬劃分為多份。在這里，系統(tǒng)帶寬即為要發(fā)送的數(shù)據(jù)的整個(gè)頻域?qū)挾?。在一個(gè)實(shí)施方式中，根據(jù)各個(gè)所述天線(xiàn)對(duì)應(yīng)的通道功率和接收終端的接收通道的功率降低情況，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)在頻率上均分為多份。在步驟S303中，例如利用發(fā)射站100的數(shù)據(jù)映射模塊20將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)映射到每組天線(xiàn)的各天線(xiàn)通道中。接著在步驟S304中，將映射到不同天線(xiàn)組的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行SFBC編碼，然后發(fā)送到對(duì)應(yīng)天線(xiàn)上。在步驟S305中，各個(gè)天線(xiàn)發(fā)射對(duì)應(yīng)的編碼后數(shù)據(jù)。在這里，利用同組天線(xiàn)中的每個(gè)天線(xiàn)僅發(fā)射部分系統(tǒng)帶寬的數(shù)據(jù)，以及同組內(nèi)所有天線(xiàn)發(fā)射的數(shù)據(jù)的帶寬總和為要發(fā)射的數(shù)據(jù)的整個(gè)帶寬。接收端的兩個(gè)通道分別接 收兩組天線(xiàn)中的各天線(xiàn)通道發(fā)送的編碼后數(shù)據(jù)，并將其進(jìn)行合并。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)射站，所述發(fā)射站具有在邏輯上劃分為多個(gè)組的多個(gè)天線(xiàn)，所述發(fā)射站包括帶寬劃分模塊，根據(jù)每組天線(xiàn)中的天線(xiàn)數(shù)量將系統(tǒng)帶寬劃分為多份，其中，同組天線(xiàn)中的每個(gè)天線(xiàn)僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線(xiàn)占用的帶寬總和等于整個(gè)系統(tǒng)帶寬；數(shù)據(jù)映射模塊，將要發(fā)射的數(shù)據(jù)映射到每組天線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的各天線(xiàn)通道；以及SFBC編碼模塊，對(duì)映射到各天線(xiàn)通道中的數(shù)據(jù)分別單獨(dú)進(jìn)行SFBC編碼，然后發(fā)送到對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射站，其中，所述多個(gè)天線(xiàn)中的每一個(gè)在其占用的系統(tǒng)帶寬上發(fā)射經(jīng)過(guò)SFBC編碼后的數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射站，其中，所述多個(gè)天線(xiàn)按照其相互之間的相關(guān)性在邏輯上被分為多組，同組內(nèi)的天線(xiàn)之間的相關(guān)性比不同組內(nèi)的天線(xiàn)之間的相關(guān)性高。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)射站，其中，所述多個(gè)天線(xiàn)被劃分為2個(gè)組。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射站，其中，所述帶寬劃分模塊根據(jù)各個(gè)所述天線(xiàn)對(duì)應(yīng)的通道中的信號(hào)功率和接收終端的接收通道的信號(hào)功率的降低情況，將所述系統(tǒng)帶寬劃分為多份。
6.一種利用發(fā)射站發(fā)射數(shù)據(jù)的方法，所述發(fā)射站具有多個(gè)天線(xiàn)，所述方法包括將所述多個(gè)天線(xiàn)在邏輯上劃分為多個(gè)組；根據(jù)每組天線(xiàn)中的天線(xiàn)數(shù)量將要發(fā)送的數(shù)據(jù)根據(jù)其系統(tǒng)帶寬劃分為多份；將數(shù)據(jù)映射到每組不同組的天線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的各天線(xiàn)通道；以及將要發(fā)送到各組天線(xiàn)的數(shù)據(jù)分別單獨(dú)進(jìn)行SFBC編碼，然后發(fā)送到對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)，其中，同組天線(xiàn)中的每個(gè)天線(xiàn)僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線(xiàn)占用的帶寬總和等于整個(gè)系統(tǒng)帶寬。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述多個(gè)天線(xiàn)中的每一個(gè)在其占用的系統(tǒng)帶寬上發(fā)射經(jīng)過(guò)SFBC編碼后的數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述多個(gè)天線(xiàn)按照其相互之間的相關(guān)性在邏輯上被分為多組，同組內(nèi)的天線(xiàn)之間的相關(guān)性比不同組內(nèi)的天線(xiàn)之間的相關(guān)性高。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述多個(gè)天線(xiàn)被劃分為2個(gè)組。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)根據(jù)其系統(tǒng)帶寬劃分為多份的步驟包括根據(jù)各個(gè)所述天線(xiàn)對(duì)應(yīng)的通道的信號(hào)功率和接收終端的接收通道的信號(hào)功率的降低情況，將要所述系統(tǒng)帶寬劃分為多份。
全文摘要
公開(kāi)了一種發(fā)射站和利用發(fā)射站發(fā)射數(shù)據(jù)的方法，所述發(fā)射站具有多個(gè)天線(xiàn)，所述方法包括將所述多個(gè)天線(xiàn)在邏輯上劃分為多個(gè)組；根據(jù)每組天線(xiàn)中的天線(xiàn)數(shù)量將要發(fā)送的數(shù)據(jù)根據(jù)其系統(tǒng)帶寬劃分為多份；將數(shù)據(jù)映射到每組不同組的天線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的各天線(xiàn)通道；以及將要發(fā)送到各組天線(xiàn)的每份數(shù)據(jù)分別單獨(dú)進(jìn)行SFBC編碼，然后發(fā)送到對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)，其中，同組天線(xiàn)中的每個(gè)天線(xiàn)僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線(xiàn)占用的帶寬總和等于整個(gè)系統(tǒng)帶寬。
文檔編號(hào)H04B7/06GK102223166SQ20101014732
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者張大偉, 楊光, 鄧偉 申請(qǐng)人:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司