專利名稱：發(fā)射站以及發(fā)射信號的方法
技術領域：
本申請公開的內(nèi)容涉及發(fā)射站以及發(fā)射信號的方法，尤其涉及在OFDM系統(tǒng)中利用多通道實現(xiàn)分集通信的發(fā)射站和發(fā)射信號的方法。
背景技術：
為滿足數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務等對無線通信系統(tǒng)的高速率要求，同時避免CDMA系統(tǒng)由于高速引起的嚴重的符號間干擾等問題，提出了基于OFDM技術的LTE (長期演進)通信系統(tǒng)。為提高LTE系統(tǒng)的頻譜效率，同時基于MIMO(多輸入多輸出)技術已成熟的基礎上， 在LTE系統(tǒng)中引入了多種MIMO技術，包括分集、空間復用、波束賦形等。分集主要包含發(fā)射分集和接收分集，前者是指一個信號的多個副本通過多個天線端口發(fā)射，而后者是指從多個天線端口接收一個信號的多個副本。分集技術主要是為了獲得分集增益，對抗無線信道的各種衰落，所以非相關天線比較適合使用分集技術。對于發(fā)射分集而言，LTE系統(tǒng)在兩個天線端口時采用空頻發(fā)射分集(SFBC)，在四個天線端口時采用空頻分集組合頻率切換分集(SFBC+FSTD)。對于接收分集而言，LTE系統(tǒng)可以采用最大比合并(MRC)及干擾消除合并(IRC)技術。由于當前LTE終端僅具有兩根接收天線，四天線端口 SFBC+FSTD發(fā)送分集比兩天線端口 SFBC獲得更少的空間分集，且會多占用大概50%的導頻，造成下行資源浪費，故LTE基站產(chǎn)品優(yōu)選采用兩天線端口 SFBC方式來實現(xiàn)廣播、控制信道的發(fā)送。基于以上多通道設備的設計，現(xiàn)有兩種方案實現(xiàn)廣播/控制信道SFBC分集發(fā)射1)取多通道設備中非相關的兩個通道實現(xiàn)SFBC分集方式發(fā)射；和2)將多通道產(chǎn)品的按照相關性分成兩組，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，將導致廣播/控制信道的覆蓋范圍降低。對于方案2)，由于靜態(tài)賦形需要設置靜態(tài)賦形權值，將大大增加開站操作復雜度；同時賦形后的波形在邊緣存在較多波紋，邊緣信號強度不穩(wěn)定，存在波動，將影響廣播/控制信道的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本申請一方面公開了一種通過多個天線發(fā)射信號的發(fā)射站，所述多個天線在邏輯上劃分為多個組；所述發(fā)射站包括帶寬劃分模塊，根據(jù)每組天線中的天線數(shù)量將系統(tǒng)帶寬劃分為多份，其中，同組天線中的每個天線僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線占用的帶寬總和等于整個系統(tǒng)帶寬；數(shù)據(jù)映射模塊，將要發(fā)射的數(shù)據(jù)映射到每組天線中對應的各天線通道；以及SFBC編碼模塊，對映射到各天線通道中的數(shù)據(jù)分別單獨進行SFBC編碼，然后發(fā)送到對應的天線。本申請另一方面公開了一種利用發(fā)射站發(fā)射數(shù)據(jù)的方法，所述發(fā)射站具有多個天線，所述方法包括將所述多個天線在邏輯上劃分為多個組；根據(jù)每組天線中的天線數(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中對應的各天線通道；以及將要發(fā)送到各組天線的數(shù)據(jù)分別單獨進行SFBC編碼，然后發(fā)送到對應的天線，其中，同組天線中的每個天線僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線占用的帶寬總和等于整個系統(tǒng)帶寬。


圖1所示為根 據(jù)本申請一個實施方式的發(fā)射站；圖2所示為根據(jù)本申請一個實施方式的、以四個通道為例將系統(tǒng)帶寬均分為兩份的示意圖；以及圖3所示為根據(jù)本申請一個實施方式的利用發(fā)射站發(fā)射數(shù)據(jù)的方法。
具體實施例方式下面參照附圖對根據(jù)本申請一個實施方式的多通道分集通信的發(fā)射站和發(fā)射信號方法進行詳細描述。圖1所示為根據(jù)本申請一個實施方式的發(fā)射站100。發(fā)射站100為LTE系統(tǒng)中使用的多通道設備，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)一個實施方式，帶寬劃分模塊10根據(jù)各個天線對應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)射站的天線個數(shù)相關，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的數(shù)量進行劃分，這將在下面進行詳細描述。一般情況下，LTE系統(tǒng)的基站通常具有兩個通道，為了在業(yè)務信道獲得賦形增益， LTE系統(tǒng)的基站將具有更多通道，例如四個通道或八個通道?；诨究偘l(fā)射功率不變的設計考慮，四通道的基站中每通道發(fā)射功率僅為兩通道時每通道發(fā)射功率的一半，八通道中每通道功率為兩個通道的1/4。具體地，設兩個通道的基站每通道功率為20W，則四個通道的每通道功率為10W，八個通道的每個通道功率為5W。因此，當基站具有四個通道(即， 具有四個天線)時，將系統(tǒng)帶寬均分為兩份，即，每個天線占用1/2的系統(tǒng)帶寬；基站具有八個通道時，將LTE系統(tǒng)帶寬均分為四份，S卩，每個天線占用1/4的系統(tǒng)帶寬。每組天線中各天線占用的帶寬總和為整個系統(tǒng)帶寬。如圖2所示，以四個通道為例，將系統(tǒng)帶寬均分為兩份，分別在圖2中表示為A和B。在本申請的一個實施方式中，還可以采用非均分的方式對系統(tǒng)帶寬進行劃分。然而，考慮到產(chǎn)品實現(xiàn)時，如果功率不同則對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和成本影響很大，設計的復雜度也會增加。因此，本申請優(yōu)選使用等分的情況，下面將以均分的情況為例進行說明。根據(jù)本申請的一個實施方式，可以根據(jù)多通道發(fā)射站的各通道天線間的相關性將通道分為多組，例如兩組、三組、四組或更多。每組內(nèi)通道天線間的相關性較高，不同組內(nèi)通道天線間的相關性較低。即，同組內(nèi)的天線之間的相關性比不同組內(nèi)的天線之間的相關性高。天線組的數(shù)量依據(jù)終端的通道數(shù)量而定。因為現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡中主要使用雙極化的天線，這種天線只有兩個相關性很低的極化，故僅能分成兩組。例如，在雙極化八通道天線 (XXXX)的情況下，將同極化的四根天線劃為一組，從而形成相關性低的兩組天線；同樣，在雙極化四通道天線(XX)的情況下，將同極化的兩根天線劃為一組，從而形成相關性低的兩
組天線。下面以將通道分為兩組為例來進行說明。圖2示出了雙極化四通道天線(XX)的通道被分為兩組時的情況。如圖2所示，天線0和天線2分為一組，天線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的各天線通道中。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0、1，同時將發(fā)射頻率在頻帶B內(nèi)的數(shù)據(jù)映射到天線2、3。在將數(shù)據(jù)映射到相應的天線通道后，SFBC編碼模塊30對映射到不同天線組的數(shù)據(jù)分別進行單獨的SFBC編碼，然后由對應的天線對編碼后的數(shù)據(jù)進行發(fā)射。根據(jù)一個實施方式，SFBC編碼模塊30可對映射到天線0和2的數(shù)據(jù)進行第一 SFBC編碼，并對映射到天線1和3的數(shù)據(jù)進行第二 SFBC編碼。例如，圖2所示的斜線陰影部分和豎線陰影部分可分別表示對原始數(shù)據(jù)進行了第一和第二 SFBC編碼后得到的數(shù)據(jù)。由于OFDM多載波系統(tǒng)的特點，OFDM系統(tǒng)的各子載波間功率值具有獨立性，將同組天線內(nèi)的每個通道功率集中于部分系統(tǒng)帶寬的子載波上。同組內(nèi)所有天線發(fā)射的功率集中于系統(tǒng)的整個帶寬。例如，圖2中所示的天線0和2對應的通道僅分別在帶寬A和B對應的子載波上發(fā)送信號，天線0和2 發(fā)送數(shù)據(jù)的整個帶寬為系統(tǒng)的總帶寬(A+B)。最后，在具有兩個接收通道的接收端，每個接收通道接收來自一組天線的多個通道的信號，并將其合并成為整個系統(tǒng)帶寬的信號。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，故能達到與兩通道同樣的頻譜功率密度，從而在不降低功率強度的情況下，保證廣播/控制信道的覆蓋范圍；每組天線的發(fā)射帶寬為整個系統(tǒng)頻率，避免了同組內(nèi)不同天線通道發(fā)射之間的相互泄露干擾，從而保證輸出信號的完整性和穩(wěn)定性；同組內(nèi)不同天線通道間不用采用靜態(tài)賦形方案，彼此間的信號自然合并，終端無需感知發(fā)射站的具體操作。圖3示出了根據(jù)本申請的另一個實施方式的利用發(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。以下以具有多個天線的發(fā)射站100為例對方法300進行詳細描述。在步驟S301，將發(fā)射站100的多個天線在邏輯上劃分為多個組。在一個實施方式中，多個天線可以按照其相互之間的相關性在邏輯上分為多組，各組內(nèi)的天線之間的相關性比不同組內(nèi)的天線之間的相關性高。如上所述，例如在雙極化八通道天線(XXXX)的情況下，將同極化的四根天線劃為一組，同樣形成相關性低的兩組天線；在雙極化四通道天線 (XX)的情況下，將同極化的兩根天線劃為一組，從而形成相關性低的兩組天線。因為現(xiàn)有 LTE網(wǎng)絡中主要使用雙極化的天線，這種天線只有兩個相關性很低的極化，故僅能分成兩組。下面以將通道分為兩組為例來對方法300進行說明。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)的整個頻域寬度。在一個實施方式中，根據(jù)各個所述天線對應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)映射到每組天線的各天線通道中。接著在步驟S304中，將映射到不同天線組的數(shù)據(jù)分別進行SFBC編碼，然后發(fā)送到對應天線上。在步驟S305中，各個天線發(fā)射對應的編碼后數(shù)據(jù)。在這里，利用同組天線中的每個天線僅發(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)的整個帶寬。接收端的兩個通道分別接 收兩組天線中的各天線通道發(fā)送的編碼后數(shù)據(jù)，并將其進行合并。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種發(fā)射站，所述發(fā)射站具有在邏輯上劃分為多個組的多個天線，所述發(fā)射站包括帶寬劃分模塊，根據(jù)每組天線中的天線數(shù)量將系統(tǒng)帶寬劃分為多份，其中，同組天線中的每個天線僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線占用的帶寬總和等于整個系統(tǒng)帶寬；數(shù)據(jù)映射模塊，將要發(fā)射的數(shù)據(jù)映射到每組天線中對應的各天線通道；以及SFBC編碼模塊，對映射到各天線通道中的數(shù)據(jù)分別單獨進行SFBC編碼，然后發(fā)送到對應的天線。
2.如權利要求1所述的發(fā)射站，其中，所述多個天線中的每一個在其占用的系統(tǒng)帶寬上發(fā)射經(jīng)過SFBC編碼后的數(shù)據(jù)。
3.如權利要求1所述的發(fā)射站，其中，所述多個天線按照其相互之間的相關性在邏輯上被分為多組，同組內(nèi)的天線之間的相關性比不同組內(nèi)的天線之間的相關性高。
4.如權利要求3所述的發(fā)射站，其中，所述多個天線被劃分為2個組。
5.如權利要求1所述的發(fā)射站，其中，所述帶寬劃分模塊根據(jù)各個所述天線對應的通道中的信號功率和接收終端的接收通道的信號功率的降低情況，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)射站具有多個天線，所述方法包括將所述多個天線在邏輯上劃分為多個組；根據(jù)每組天線中的天線數(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中對應的各天線通道；以及將要發(fā)送到各組天線的數(shù)據(jù)分別單獨進行SFBC編碼，然后發(fā)送到對應的天線，其中，同組天線中的每個天線僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線占用的帶寬總和等于整個系統(tǒng)帶寬。
7.如權利要求6所述的方法，其中，所述多個天線中的每一個在其占用的系統(tǒng)帶寬上發(fā)射經(jīng)過SFBC編碼后的數(shù)據(jù)。
8.如權利要求6所述的方法，其中，所述多個天線按照其相互之間的相關性在邏輯上被分為多組，同組內(nèi)的天線之間的相關性比不同組內(nèi)的天線之間的相關性高。
9.如權利要求8所述的方法，其中，所述多個天線被劃分為2個組。
10.如權利要求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)各個所述天線對應的通道的信號功率和接收終端的接收通道的信號功率的降低情況，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)射站具有多個天線，所述方法包括將所述多個天線在邏輯上劃分為多個組；根據(jù)每組天線中的天線數(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中對應的各天線通道；以及將要發(fā)送到各組天線的每份數(shù)據(jù)分別單獨進行SFBC編碼，然后發(fā)送到對應的天線，其中，同組天線中的每個天線僅占用劃分的一份系統(tǒng)帶寬，同組內(nèi)所有天線占用的帶寬總和等于整個系統(tǒng)帶寬。
文檔編號H04B7/06GK102223166SQ20101014732
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權日2010年4月15日
發(fā)明者張大偉, 楊光, 鄧偉 申請人:中國移動通信集團公司