[发明专利]用于改善MIMO系统通信状况的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种用于改善MIMO系统通信状况的系统和一种用于改善MIMO系统通信状况的方法。

背景技术

MIMO（Multiple Input Multiple Output,多入多出）技术广泛应用于4G或WLAN系统中。MIMO利用多根天线同时发送或接收多条空间流，从而提高系统容量，并且可以改善信道衰落多通信的影响，降低误码率。

在传统的MIMO通信系统中，如图1所示，包括一对收发信机，其中，终端侧的收发信机设置有Nt个发送天线，基站侧设置有Nr个接收天线组成，使用S条空间流实现终端侧向基站侧的数据传送，S=min（Nt，Nr），因而Nt和Nr的数量越多，获得的天线分集增益也就越大，对接收的改善效果也就越明显。

对于传统的MIMO系统，终端侧或基站侧只有一个收发信机处理多路天线的信号，而收发信机的复杂度随天线个数几何倍增长，天线个数越多，算法越复杂。因此，受限于芯片实现的面积和成本，无法将天线数量做得过多，因此当前成熟的MIMO商业芯片Nt或Nr的个数小于4个。由于天线数量有限，限制了天线分集所获得的增益，造成终端与基站间上下行无线链路不对称，影响信号的有效覆盖范围。

因此，需要一种新的技术方案，可以解决MIMO系统上下行链路不平衡的问题，从而提高系统的接收性能，改善系统的通信状况。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，可以解决MIMO系统上下行链路不平衡的问题，从而提高系统的接收性能，改善系统的通信状况。

有鉴于此，本发明提出了一种用于改善MIMO系统通信状况的系统，所述MIMO系统的终端侧和基站侧分别通过各自设置的收发信机实现信号收发，其中，所述基站侧通过设置的多台收发信机，同时接收来自所述终端侧的发射信号，则所述基站侧还包括：第一信号比较单元，用于检测每台收发信机接收到的信号，并从中选择最优终端信号，以供所述基站侧的上层应用使用。

在该技术方案中，利用多组收发信机扩充天线数量，在获得多天线分集增益的同时，没有增加单个收发信机的复杂度，成本低廉，并且不受成熟商用收发信机芯片天线数量的限制，可以根据系统需求任意扩充天线数量。通过设置多组收发信机，从而利用更多数量的天线来增加接收到的信号的可选择性，以便从众多天线接收到的信号中选择出最优信号，提高系统的接收性能。

在上述技术方案中，优选地，所述第一信号比较单元包括：信号检测子单元，用于获取每台收发信机的接收信号的特征参数，其中，所述特征参数包括以下至少之一或其组合：信号强度、信噪比、误码率、信道编码中的指定特征字、校验和、通信协议中定义的指令；参数比较子单元，用于按照预设的判断规则对每台收发信机的接收信号的特征参数进行比较，从中选择出所述最优终端信号。

在该技术方案中，通过对所有收发信机接收到的信号的特征参数进行对比，得到最优的终端信号，从而保证系统的最优接收性能。其中，信号的特征参数可以是信号强度、信噪比、误码率、信道编码中的指定特征字、校验和、通信协议中定义的指令中的任意一种，或者同时使用其中的多种特征综合判断，从而保证对最优信号的准确判断。

在上述技术方案中，优选地，所述第一信号比较单元包括：处理器或可编程逻辑器件。

在该技术方案中，可以使用处理器选择出最优终端信号，也可以使用可编程逻辑器件来实现。

在上述技术方案中，优选地，所述基站侧还包括：第一发射控制单元，用于控制所述基站侧利用所述最优终端信号对应的收发信机向所述终端侧发射通信信号。

在该技术方案中，对于某一终端，系统会记录为其选择出的最优终端信号对应的收发信机，并把此收发信机作为最优收发信机；由于信号的传输的相互的，因而当基站向终端发送信号时，同样可以选择对应于该终端的最优收发信机发射信号，使得到达终端处的信号质量最优。

在上述技术方案中，优选地，所述终端侧也通过设置的多台收发信机接收来自所述基站侧的发射信号，则所述终端侧还包括：第二信号比较单元，用于对所述终端侧接收到的信号进行比较，以选择其中的最优基站信号以供处理；以及第二发射控制单元，用于控制所述终端侧利用所述最优基站信号对应的收发信机向所述基站侧发射通信信号。