[发明专利]多天线技术中数据发送模式的选择方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多天线技术中数据发送模式的选择方法和装置。

背景技术

多天线技术可以在不显著增加无线通信系统成本的同时，增大系统的覆盖范围、提升链路的稳定性和提高系统的流量。它包括波束赋形、循环延迟分集、以及它们与多输入多输出相结合的技术。下面将简单介绍这些技术。

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)是在发送端和接收端分别安置多根天线的通信系统，发送端如图1所示，该发送端共配置有M根天线，分别对应M个等效的信道。它分为空间分集(Spatial Diversity，SD)和空间复用(Spatial Multiplexing，SM)。空间分集可以提高链路的稳定性，而空间复用可以在不增加带宽的情况下提高系统的吞吐量。

波束赋形(Beamforming，BF)是基于自适应天线原理，利用天线阵列通过先进的信号处理算法分别对各天线单元加权处理的一种技术。如图2所示，数据在发送时乘以对应物理天线上的权值后发送出去，所有的物理天线相当于一根虚拟天线。MIMO和波束赋形结合使用时，叫MIMO波束赋形(Multiple Input Multiple OutputBeamforming，MIMO+BF)，如图3所示的一种MIMO+BF发送端的示意图，天线被分成M个子阵列，每个子阵列做波束赋形，形成一根虚拟天线，多根虚拟天线间构成MIMO形式。空间分集与波束赋形的结合，叫空间分集波束赋形(Spatial DiversityBeamforming，SD+BF)。空间复用与波束赋形的结合，叫空间复用波束赋形(Spatial Multiplexing Beamforming，SM+BF)。

循环延迟分集(Cyclic Delay Diversity，CDD)是正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术中常用的一种多天线发送分集方案，它在各个物理天线上发送相同的频域数据并对时域的OFDM符号进行不同的循环延迟，以此来获得频域分集增益。其发送端示意图如图3所示，信源经过信道编码、调制后，经过逆傅立叶变换(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)成时域数据，并用对应物理天线的循环延迟δ_i进行相应的循环延迟后，加循环前缀(Cyclic Prefix，CP)发送出去。这里，Tx为发送端物理天线数目，δ₁一般为0，整个天线组相当于一根虚拟天线。MIMO和循环延迟分集结合，叫MIMO循环延迟分集(Multiple InputMultiple Output Cyclic Delay Diversity，MIMO+CDD)，如图5所示的一种MIMO+CDD发送端的示意图，该发送端的天线被分成M个子阵列，每个子阵列做CDD，形成一根虚拟天线，而虚拟天线间构成MIMO系统。空间分集与分集循环延迟分集的结合，叫空间分集循环延迟分集(Spatial Diversity Cyclic Delay Diversity，SD+CDD)。空间复用与循环延迟分集的结合，叫空间复用循环延迟分集(Spatial Multiplexing Cyclic Delay Diversity，SM+CDD)。另外，由于上述图1中一般的MIMO系统可以看成是MIMO+CDD系统里每个子阵列只有一根天线且对信号不进行循环延迟的特殊情况，性质也比较相似，所以通常也将图1所示结构统一表示为MIMO+CDD。