[发明专利]基于分布式天线系统的正交空时预编码传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于分布式天线系统的正交空时预编码传输方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展，用户对各类数据服务的要求越来越高，多天线技术由于能够提供很高的频谱效率、很高的传输质量、或者它们的一个很好的折中，而受到越来越多的关注。在给定收发天线数时，系统的等效空间自由度，即空间复用或空间分集，取决于发射相关/接收相关的程度。特别是基站天线，由于安装在很高的塔上，周围的散射物很少，从而或多或少的存在着相关性，影响了系统的性能。作为一种特殊的多天线技术，分布式天线系统(DAS)把基站天线分布在整个小区内，并用光纤把它们同中央处理单元连接起来，由于发射天线的分散性，从而保证了各天线间的相互独立。另外，除了收发信号，所有的信号处理操作都在中央处理单元完成，使得系统具有很好的可扩展性。与传统的集中式多天线系统相比，分布式系统还可以进一步提高系统容量、增强传输可靠性、减小发射功率和扩大系统覆盖范围。

除了固有的宏分集增益外，分布式系统还可以利用某些空时信号方法，如空时编码来获得发射/接收分集增益。正交空时编码，由于其可以获得全分集增益和简单的解码过程，而得到很广泛的应用。然而，传统的开环正交空时编码，由于只有一种维度为2的全速率码，因此大大限制了它的应用范围，另外，它只有分集增益而没有阵列增益，而且它把功率平均分配给每一发射天线，系统的功率效率很低。基于此，清华大学的韩双锋等人在《Outage Probability BasedOptimal Transmission of Space Time Block Codes over Correlated DistributedAntennas》一文中，提出了一种基于最大化系统中断容量为目的的发射天线选择方法，并提出了一种子最佳的功率分配方法，可以进一步提高系统的性能。然而，天线选择技术，与理论上限相比，有很大的性能损失。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述方案中应用范围窄、功率效率低，与理论上限相比，性能损失较大等问题，提出一种基于分布式天线系统的正交空时预编码传输方法。

包括如下步骤：

1)根据分布式多输入多输出信道快衰落矩阵的前两个特征矢量所组成的矩阵V_M和阴影衰落P_shadow的分布，设计量化码书W和P，并把它们存储在收发两端；

2)移动端利用信道估计方法，得到分布式多输入多输出信道H的快衰落H_w、阴影衰落P_shadow和路径损耗P_pathloss三部分的信息，利用最小均方误差滤波器，对获得的信道估计值进行滤波；

3)移动端根据信道的时间相关性，利用最小均方误差预测器，预测出基站发射信号时的信道状态信息；

4)基于信道快衰落的预测值，移动端对其进行奇异值分解，得到它的前两个特征矢量所组成的V_M，并在码书W中选择一个码字W_i，使得Wi=argmaxW∈W||VMWH||,]]>然后把序号i量化后通过反向链路反馈给基站；

5)基于信道阴影衰落的预测值，移动端在码书P中选择一个码字P_j，使得然后把序号j后通过反向链路反馈给基站；

6)收到反馈信息i和j后，基站从相同的码书中恢复出W_i和P_j，结合已经获得的路径损害信息P_pathloss，根据自适应预编码码字设计方法，构建出相应的预编码方向矩阵V；

7)基于收到的反馈信息和已构建的预编码方向矩阵V，基站利用一种混合的功率分配算法，计算出相应的功率分配矩阵D；