專利名稱：基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)、 以及基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置和基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)接收裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的蜂窩移動通信系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)率在小區(qū)中心和小區(qū)邊緣存在很大的差異， 這種差異不僅會影響整個系統(tǒng)的容量，而且會導(dǎo)致用戶在不同的位置得到的服務(wù)質(zhì)量出現(xiàn)較大差異，從而影響用戶體驗。因此，很多無線通信系統(tǒng)都將提高小區(qū)邊緣性能作為主要的需求指標(biāo)之一。小區(qū)之間的干擾(Inter-Cell Interference，簡稱為ICI)是蜂窩移動通信系統(tǒng)的一個固有問題，傳統(tǒng)的解決辦法主要是采用頻率復(fù)用的方式。在進行頻率復(fù)用時，復(fù)用系數(shù)只有特定的幾個值可供選擇，例如，可以選擇1、3、7等。其中，當(dāng)復(fù)用系數(shù)等于1時，表示相鄰小區(qū)都使用相同的頻率資源，此時，在小區(qū)邊緣的干擾會很嚴重，如果采用較大的復(fù)用系數(shù)，例如，采用3或7，則可以有效的抑制ICI，但是此時的頻譜效率將會相應(yīng)地降低至原頻譜效率的1/3或1/7。由于寬帶移動通信系統(tǒng)對頻譜效率的要求很高，因此希望頻率復(fù)用系數(shù)能夠盡可能接近1，所以，通過采用較大復(fù)用系數(shù)來抑制干擾的方式并不能滿足移動通信系統(tǒng)的需求。為了保證移動通信系統(tǒng)能夠滿足頻譜效率的要求，目前已經(jīng)提出了很多種抑制或消除干擾的方式，例如，針對長期演進(Long Term Evolution，簡稱為LTE)系統(tǒng)，主要提出了以下干擾消除方式方式(1)小區(qū)干擾隨機化，該方式具體是將干擾信號隨機化，這種隨機化的方式雖然不能夠降低干擾信號的能量，但能夠使干擾信號的特性接近近似于白噪聲，從而使終端可以依賴處理增益對干擾信號進行抑制。目前LTE已經(jīng)采用了 504個小區(qū)擾碼(和504 個小區(qū)ID綁定)進行干擾隨機化。然而，在采用干擾隨機化的方式后，終端需要的壓縮干擾的增益很高，因此，該方式并不能夠針對小區(qū)邊緣的強干擾進行有效抑制；方式O)小區(qū)干擾消除，在該方式中，主要是對小區(qū)的干擾信號進行某種程度的解調(diào)甚至解碼，然后利用接收機的處理增益從接收信號中消除干擾信號分量。但是，在多天線系統(tǒng)中采用小區(qū)干擾消除方式時，由于該小區(qū)干擾消除方式不能夠與多天線系統(tǒng)下的多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，ΜΙΜΟ)技術(shù)有效兼容，因此，需要增加額外的天線才能達到干擾消除的目的，從而會增加通信設(shè)備的復(fù)雜度，并且會明顯增大接收端處理過程的復(fù)雜性。方式(3)小區(qū)干擾協(xié)調(diào)/回避，該方式的基本原理是對下行資源管理設(shè)置一定的限制，以協(xié)調(diào)多個小區(qū)的動作，從而避免產(chǎn)生嚴重的小區(qū)間干擾。借助于該方式，可以在一定程度上改善小區(qū)邊緣區(qū)域的服務(wù)質(zhì)量，但是，由于采用該方式會涉及到動態(tài)的資源分配， 因此需要在不同小區(qū)之間進行協(xié)調(diào)，從而引入額外的處理過程，并且還會降低頻譜利用率，有悖于無線通信系統(tǒng)的需求。以LTE系統(tǒng)為例，為了滿足LTE在高數(shù)據(jù)率和高系統(tǒng)容量方面的需求，LTE系統(tǒng)支持下行應(yīng)用MIMO技術(shù)。MIMO技術(shù)的應(yīng)用可以結(jié)合空間復(fù)用技術(shù)，其中，空間復(fù)用技術(shù)利用了空間信道的弱相關(guān)性，該技術(shù)的主要原理是在多個相互獨立的空間信道上傳輸不同的數(shù)據(jù)流，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯邓俾省τ谙滦墟溌返目臻g復(fù)用，LTE系統(tǒng)既支持開環(huán)方式的空間復(fù)用，也支持閉環(huán)方式的空間復(fù)用。其中，開環(huán)空間復(fù)用不需要用戶向基站反饋信道質(zhì)量信息，基站本身會選擇相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣W進行預(yù)編碼，例如，可以通過以下公式來表示預(yù)編碼的過程
權(quán)利要求
1.一種基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)傳輸方法，用于實現(xiàn)空間復(fù)用模式下數(shù)據(jù)的多天線發(fā)送以及多天線接收，其特征在于，所述方法包括對于每個發(fā)射天線，發(fā)送方對經(jīng)預(yù)編碼處理后需要由該發(fā)射天線發(fā)送的數(shù)據(jù)進行重復(fù)處理，其中，所述預(yù)編碼處理的方式基于空間復(fù)用模式確定；對于每個發(fā)射天線，所述發(fā)送方根據(jù)預(yù)定的資源映射方案，將參考信號以及經(jīng)重復(fù)處理后得到的數(shù)據(jù)映射到該發(fā)射天線的物理資源塊，并發(fā)送映射后的所述數(shù)據(jù)和參考信號；接收方的每個接收天線根據(jù)所述預(yù)定的資源映射方案對各自接收到的數(shù)據(jù)和參考信號進行資源抽??；所述每個接收天線根據(jù)資源抽取得到的參考信號計算出所述接收方所屬的服務(wù)基站以及干擾基站到接收方該接收天線的空間信道矢量，并根據(jù)所述服務(wù)基站以及干擾基站到接收方的所有或部分接收天線的空間信道矢量得到空間信道矩陣；所述接收方根據(jù)所述空間信道矩陣，構(gòu)造基于空間復(fù)用模式的干擾消除矩陣，其中，所述干擾消除矩陣根據(jù)空間復(fù)用模式、發(fā)射天線、接收天線、重復(fù)處理、服務(wù)基站以及干擾基站為特征進行建模得到；所述接收方根據(jù)所述干擾消除矩陣以及預(yù)定的檢測準則消除所述干擾基站發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述預(yù)編碼處理的逆處理得到所述服務(wù)基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，根據(jù)所述服務(wù)基站以及干擾基站到接收方的所有或部分接收天線的空間信道矢量得到空間信道矩陣包括所述每個接收天線對資源抽取得到的服務(wù)基站和干擾基站的參考信號進行分離和估計，得到所有發(fā)射天線到接收方該接收天線的物理信道，根據(jù)重復(fù)處理方式對估計的物理信道進行排列，構(gòu)成該接收天線對應(yīng)的空間信道矢量；所述接收方根據(jù)接收天線的序號對所有或部分的接收天線對應(yīng)的空間信道矢量進行排列，構(gòu)成所述空間信道矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，在將參考信號以及經(jīng)重復(fù)處理后得到的數(shù)據(jù)映射到該發(fā)射天線的物理資源塊之前，所述方法還包括根據(jù)預(yù)定交織方案對重復(fù)處理后的數(shù)據(jù)進行交織，并將交織后的數(shù)據(jù)作為待映射的數(shù)據(jù)；并且，所述每個接收天線根據(jù)所述預(yù)定的資源映射方案對各自接收到的數(shù)據(jù)和參考信號進行資源抽取包括所述接收方對接收的數(shù)據(jù)進行資源抽取，并根據(jù)所述預(yù)定交織方案對所述資源抽取的數(shù)據(jù)進行逆交織；并且，在所述接收方根據(jù)重復(fù)處理方式對每個接收天線的物理信道進行排列之前，該方法進一步包括根據(jù)所述預(yù)定的交織方案對估計的物理信道進行逆交織。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，構(gòu)造基于空間復(fù)用模式的所述干擾消除矩陣包括根據(jù)空間復(fù)用模式、所述發(fā)送方發(fā)射天線的個數(shù)、所述接收方接收天線的個數(shù)、對預(yù)編碼處理后的數(shù)據(jù)進行重復(fù)處理的次數(shù)、以及所述干擾基站的個數(shù)確定所述干擾消除矩陣的維度；以及對于所述空間信道矩陣中的每個信道元素，根據(jù)該信道元素的接收天線的序號和重復(fù)處理的序號確定該信道元素在所述干擾消除矩陣中的第一維度序號，并根據(jù)該信道元素的基站序號和發(fā)射天線的序號確定該信道元素在所述干擾消除矩陣中的第二維度序號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述干擾基站的個數(shù)，預(yù)先確定對所述預(yù)編碼處理后的數(shù)據(jù)進行重復(fù)處理的次數(shù) N，其中，N彡B+l，B為干擾基站的個數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，將參考信號以及經(jīng)重復(fù)處理后得到的數(shù)據(jù)映射到該發(fā)射天線的物理資源塊包括將經(jīng)重復(fù)處理得到的數(shù)據(jù)映射到多個物理資源塊，其中，所述多個物理資源塊位于同一時間單位內(nèi)的不同頻域位置、或者位于不同時間單位內(nèi)的相同頻域位置、或者位于不同時間單位內(nèi)的不同頻域位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，在所述發(fā)送方將經(jīng)重復(fù)處理后得到的數(shù)據(jù)映射到該發(fā)射天線的物理資源塊之前，所述方法還包括所述發(fā)送方根據(jù)所述預(yù)定的資源映射方案對所述服務(wù)基站以及干擾基站的參考信號所需映射的資源位置進行預(yù)留，其中，在映射過程中，預(yù)留的資源位置僅用于映射參考信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述空間復(fù)用模式包括以下之一開環(huán)空間復(fù)用，閉環(huán)空間復(fù)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述預(yù)定檢測準則包括以下之一最大似然，最小均方誤差、最小二乘法。
10.一種基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，用于實現(xiàn)空間復(fù)用模式下數(shù)據(jù)的多天線發(fā)送以及多天線接收，其特征在于，所述系統(tǒng)包括發(fā)送裝置和接收裝置，其中，所述發(fā)送裝置包括重復(fù)模塊，用于對于每個發(fā)射天線，對經(jīng)預(yù)編碼處理后需要由該發(fā)射天線發(fā)送的數(shù)據(jù)進行重復(fù)處理，其中，所述預(yù)編碼處理的方式基于空間復(fù)用模式確定；映射模塊，用于對于每個發(fā)射天線，根據(jù)預(yù)定的資源映射方案，將參考信號以及經(jīng)重復(fù)處理后得到的數(shù)據(jù)映射到該發(fā)射天線的物理資源塊，并發(fā)送映射后的所述數(shù)據(jù)和參考信號；多個發(fā)射天線，用于發(fā)送映射后的所述數(shù)據(jù)和參考信號；所述接收裝置包括多個接收天線，其中，每個接收天線根據(jù)所述預(yù)定的資源映射方案對各自接收到的數(shù)據(jù)和參考信號進行資源抽??；并且，所述每個接收天線根據(jù)資源抽取得到的參考信號計算出所述接收裝置所屬的服務(wù)基站以及干擾基站到該接收天線的空間信道矢量；構(gòu)造模塊，用于根據(jù)所述服務(wù)基站以及干擾基站到所有或部分接收天線的空間信道矢量得到空間信道矩陣，并根據(jù)所述空間信道矩陣，構(gòu)造基于空間復(fù)用模式的干擾消除矩陣， 其中，所述干擾消除矩陣根據(jù)空間復(fù)用模式、發(fā)射天線、接收天線、重復(fù)處理、服務(wù)基站以及干擾基站為特征進行建模得到；消除模塊，用于根據(jù)所述干擾消除矩陣以及預(yù)定的檢測準則消除所述干擾基站發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述預(yù)編碼處理的逆處理得到所述服務(wù)基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
11.一種基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，用于實現(xiàn)空間復(fù)用模式下數(shù)據(jù)的多天線發(fā)送，其特征在于，所述發(fā)送裝置包括重復(fù)模塊，用于對于每個發(fā)射天線，對經(jīng)預(yù)編碼處理后需要由該發(fā)射天線發(fā)送的數(shù)據(jù)進行重復(fù)處理，其中，所述預(yù)編碼處理的方式基于空間復(fù)用模式確定；映射模塊，用于對于每個發(fā)射天線，根據(jù)預(yù)定的資源映射方案，將參考信號以及經(jīng)重復(fù)處理后得到的數(shù)據(jù)映射到該發(fā)射天線的物理資源塊，并發(fā)送映射后的所述數(shù)據(jù)和參考信號；多個發(fā)射天線，用于發(fā)送映射后的所述數(shù)據(jù)和參考信號。
12. 一種基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)接收裝置，用于實現(xiàn)空間復(fù)用模式下數(shù)據(jù)的多天線接收，其特征在于，所述接收裝置包括多個接收天線，其中，每個接收天線根據(jù)預(yù)定的資源映射方案對各自接收到的數(shù)據(jù)和參考信號進行資源抽取；并且，所述每個接收天線根據(jù)資源抽取得到的參考信號計算出所述接收裝置所屬的服務(wù)基站以及干擾基站到該接收天線的空間信道矢量；構(gòu)造模塊，用于根據(jù)所述服務(wù)基站以及干擾基站到所有或部分接收天線的空間信道矢量得到空間信道矩陣，并根據(jù)所述空間信道矩陣，構(gòu)造基于空間復(fù)用模式的干擾消除矩陣， 其中，所述干擾消除矩陣根據(jù)空間復(fù)用模式、發(fā)射天線、接收天線、重復(fù)處理、服務(wù)基站以及干擾基站為特征進行建模得到；消除模塊，用于根據(jù)所述干擾消除矩陣以及預(yù)定的檢測準則消除所述干擾基站發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述預(yù)編碼處理的逆處理得到所述服務(wù)基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于空間復(fù)用模式的數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)，該方法包括對于每個發(fā)射天線，發(fā)送方對經(jīng)預(yù)編碼處理后需要由該發(fā)射天線發(fā)送的數(shù)據(jù)進行重復(fù)處理；對每個發(fā)射天線，發(fā)送方根據(jù)資源映射方案將參考信號及重復(fù)處理得到的數(shù)據(jù)映射到該發(fā)射天線的物理資源塊，并進行發(fā)送；每個接收天線根據(jù)預(yù)定的資源映射方案對各自接收到的數(shù)據(jù)和參考信號進行資源抽取，并根據(jù)資源抽取得到的參考信號計算出接收方所屬的服務(wù)基站以及干擾基站的空間信道矢量，得到空間信道矩陣；接收方根據(jù)空間信道矩陣，構(gòu)造基于空間復(fù)用模式的干擾消除矩陣，根據(jù)干擾消除矩陣以及預(yù)定的檢測準則消除干擾基站發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)編碼處理的逆處理得到服務(wù)基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L25/02GK102332966SQ20101022434
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者嚴振亞, 喻曉冬, 孫偉民, 張洪偉, 杜立可, 韓志學(xué) 申請人:北京海蘭德維通信技術(shù)有限公司