[发明专利]数据发送方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据发送方法及装置。

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。多天线技术的数据发送模式包括波束赋形、循环延迟分集、以及它们与空间分集和空间复用相结合的技术。

其中，空间分集(Spatial Diversity，SD)可以提高链路的稳定性，其发送端如图1所示，该发送端总共配置有M根物理天线，分别对应M个等效的信道，信源经过信道编码、调制后进行空间分集编码形成M个数据流，然后经过相应的M根物理天线发送出去；而空间复用(Spatial Multiplexing，SM)可以在不增加带宽的情况下提高系统的吞吐量，其发送端如图2所示，该发送端总共配置有M根物理天线，分别对应M个等效的信道，信源经过信道编码、调制后进行空间复用编码形成M个数据流，然后经过相应的M根物理天线发送出去。

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3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。空间分集和波束赋形结合使用时，叫空间分集波束赋形(Spatial Diversity Beamforming，SD+BF)。图4是波束赋形和空间分集结合(即空间分集波束赋形)的一种发送端示意图，如图4所示，该发送端总共有M*N根物理天线，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空间分集。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)。图5是波束赋形和空间复用结合的一种发送端示意图，如图5所示，该发送端总共有M*N根物理天线，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空间复用。

循环延迟分集(Cyclic Delay Diversity，CDD)是正交频分复用(OrthogonalFrequency 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。图6为循环延迟分集的发送端的示意图，如图6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进行相应的循环延迟后，加循环前缀(Cyclic Prefix，CP)发送出去。这里，M为发送端物理天线数目，一般为0，整个天线组相当于一根虚拟天线。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)。图7是一种空间分集跟CDD相结合的发送端示意图，如图7所示，该发送端总共有M*N根物理天线，被分成M个子阵列，每个子阵列做CDD，形成一根虚拟天线，而虚拟天线间构成空间分集系统。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(SpatialMultiplexing Cyclic Delay Diversity，SM+CDD)。图8是一种空间分集或者空间复用跟CDD相结合的发送端示意图，如图8所示，总共有M*N根物理天线，被分成M个子阵列，每个子阵列做CDD，形成一根虚拟天线，而虚拟天线间构成空间复用系统。

上述每种技术都有其应用的环境。其中，BF、SD+BF和SM+BF都需要利用上行信道或者接收端反馈来获得波束赋形的权值，因此称其为闭环相关技术；而CDD、SD+CDD、SM+CDD、SM和SD可以在发送端不知道信道条件的情况下独立完成，称其为开环相关技术。一般来说，闭环相关技术在权值准确性和及时性达到一定要求时，性能比开环相关技术的要好，否则可能不如开环相关技术好。SM+BF、SM+CDD和SM在信道条件比较好时可以发送不同的数据流以提高系统的吞吐量，但一般覆盖比较小，比较适合小区内部的接收端。而BF、SD+BF、CDD、SD+CDD和SD主要靠在空间维引入冗余以达到分集增益，覆盖比较大，比较适合小区边缘或者移动比较大的接收端。