Mimo通信方法以及基站装置和终端的制作方法_2

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得每单位时间可以 执行大量数据的通信。
[0040] 利用本公开内容的方法,放松了对允许容纳的终端的数量限制,从而可以应用诸 如16QAM的高阶调制,以及可以获得作为大规模ΜΜ0的特征的、通过自动相关进行的对角 化和噪声减少的优点,并且实现了信道容量的增加。
【附图说明】
[0041] 图1是例示在包括一个基站装置BS和Nv个终端的一个小区中的配置的图。
[0042] 图2是用于说明使用本公开内容的实施例的正交码进行多路复用的方法的框图。
[0043] 图3是例不预编码矩阵及其以后的运算的图。
[0044] 图4是终端的框图。
[0045] 图5Α是例示在BS天线数量为100的情况下干扰SIR随着终端数量而增加的图。
[0046] 图5B是例示接收比特错误(BER)相对于终端数量的图。
[0047] 图6是例示在相对于基站的天线数量添加噪声时的BER特性的图。
[0048] 图7是用于说明0VSF码的图。
[0049] 图8是例示应用了本公开内容中的大规模ΜΜ0的通信系统的示意性配置的图。
【具体实施方式】
[0050] 在下文中,将参考附图给出本公开内容的实施例的详细描述。
[0051] 图1例示一个小区中的配置,该小区容纳根据本公开内容的实施例的一个基站 BS(基站装置)100和Nv个终端装置(UE#1至#Nv) 200。假设要使用的通信方法是0FDM方 法。
[0052] BS100包括Nb个发送天线(天线#1至天线#Nb) 180和附连到这些天线的前端 (FE)部分(FE#1至FE_b) 170。天线180的数量Nb被假设为大约100个。
[0053] 每个UE将用于信道估计的参考信号RS发送到BS100。BS100接收这些参考信 号RS,并且估计由BS100保持的Nb个天线180和每个UE之间的所有信道以获得信道矩阵 H〇
[0054] 此外,BS100包括用于每一个终端(UE)的发送数据处理部分120。设置与终端的 数量相同数量的发送数据处理部分120。设置与天线180的数量相同数量的下述逆快速傅 立叶变换(IFFT)部分160和FE部分170的对。
[0055] 发送数据处理部分120包括多路复用部分(非正交CDM块)122和数据构造部分 (数据构造块)124。
[0056] BS100准备要发送到每个UE的数据Tl、T2···,并且多路复用部分(非正交CDM 块)122使用用于每个UE的正交码执行多路复用。接下来,在BS100中,数据构造部分(数 据构造块)124将这些信号放在一起,并且预编码部分(预编码块)140执行后面描述的预 定的预编码处理。预编码处理生成用于每个天线180的发送数据。在针对每个天线180的 IFFT160中对用于每个天线的发送数据进行从频率轴到时间轴的转换,并且获得I分量和 Q分量的发送数据。通过有关FE部分170对发送数据进行基本处理,诸如保护间隔的插入、 并行-串行转换,进一步地,数字/模拟转换等。通过正交调制部分和高频部分将以此方式 获得的I和Q模拟信号从有关天线180发送到多个UE200。
[0057] 图2是用于说明使用本公开内容的实施例的正交码进行多路复用的方法的框图。
[0058] 本实施例中的码多路复用(codemultiplexing)的概要如下。
[0059] Data= {D00(X)sc0+D01(X)scO} ·cgl+{D10(X)sdO+Dll(X)sdl} ·cg2
[0060] 这里,Data表示多路复用结果的数据。D00至Dll是表示一个符号(QPSK:2比特, 8-PSK:3比特,以及16QAM:4比特)的数据。项(X)表示乘法(内积运算)。项SC〇、sdO和 sdl表示正交码(Orthogonalcodes)。这里,scO= (1,1),sdO= (1,1,1,1),并且sdl= (1,1,-1,-1)。项cgl和cg2表示下面描述的幅度调整因数。
[0061] 图2例示针对图1中的一个单元的UE的发送数据处理部分120的细节。
[0062] 在本示例中,Nv个终端被划分到组#1和组#2这两个组中。划分的方法是划分为 各自等于Νν/2个单元。然而,不必须相等地划分。
[0063] 在下文中,将给出组#1的情况的详细描述。这里,每个终端的下行链路数据序列 用ΤΝ**表示。"Ν"表示终端号Ν,而"**"表示用于标识下行链路数据的数字值。例如,下 行链路数据序列Τ1**中的" 1"指示第一号终端。
[0064] 首先,利用具有长度2的扩展码ScO= (1,1)来扩展(也就是说,应用内积运算) 用于布置在组#1中的第一终端#1的下行链路数据序列T1**中的第一符号T101,以获得两 个符号的T101,并且将其乘以幅度调整因数cgl。
[0065] 接下来,以相同方式(也就是说,应用内积运算)利用扩展码ScO= (1,1)来扩展 第二符号T102,以获得两个符号的T102,并且将其乘以幅度调整因数cgl。
[0066] 接下来,利用具有长度4的扩展码SdO= (1,1,1,1)来扩展第三幅号T11,以获得 4个符号的T11,并且其后,将其乘以幅度调整因数cg2。
[0067] 接下来,利用具有长度4的扩展码Sd2= (1,1,-1,-1)来扩展第四符号T12,并且 乘以cg2。以这种方式,T101的两个符号和T102的两个符号被配对以获得4个符号,并且 将T11和T12的各自的4个符号的符号彼此相加以产生数据Dfl_l至Df4_l。
[0068] 幅度调整因数cg2的乘法可以在符号彼此相加之前或之后执行。在图2的例子中, 对相加之后的相加结果一起执行乘法。
[0069] 对组#1中的各个终端中的所有发送数据执行如上运算。
[0070] 对于组#2,作为具有长度2的扩展码,使用与组#1的ScO= (1,1)具有正交关系 的Scl= (1,-1)。此外,作为具有长度4的扩展码,使用与组#1的SdO= (1,1,1,1)具有 正交关系的Sdl= (1,-1,1,-1)和Sd3 = (1,-1,-1,1)。使用这些扩展码执行如上所述的 相同运算。
[0071] 幅度调整因数eg用于消除由利用彼此正交的码对到相同终端的数据进行扩展所 引起的干扰的目的。当具有长度2(ScO)的两个码被布置时,其看起来变成具有长度4的码, 更具体地,不保证与长码(Sd*)的正交关系。因此,为了使长码的信号幅度大于短码的信号 幅度,使用幅度调整因数eg。通过这种幅度调整,可以通过逆扩展来再现已利用根据基于非 正交码的扩展信号的相加结果的各个码进行了扩展的原始信号。
[0072] 确定幅度调整因数eg的值的方法例如如下。
[0073] [表达式2]
[0074]
[0075]
[0076] 在表达式(2-1)中,K是距正交码的长度。例如,在使用具有最大长度16的码的 情况下,各个幅度调整因数的值被选择为满足下面的表达式:
[0077] cgl+cg2+cg4+cg8<cgl6 表达式(2-2)
[0078] 以这种方式,由多路复用部分122获得的数据被划分到在数量上等于终端的数据 结构部分130中的频率方向分量和终端(图1),并且构成具有下面表达式(3)的结构的数 据矩阵DT。
[0079] [表达式3]
[0080]
[0081] 按卜米,t贝綱妈(Pre-Uoding)部分14U对通]Q:上囬的迈算犾得的数聒圯阵DT执 行如下的预编码处理。根据本公开内容的使用预编码矩阵PM的预编码处理旨在防止干扰 分量乘以码长度,以及防止在利用正交码扩展发送数据时变得不能进行信号分离。
[0082] 将参考图3给出预编码矩阵PM及其后的运算的描述。在预编码处理的前提下,首 先,上述信道估计部分110执行信道矩阵H(f)的估计。这里,"f"是用于指示在处理0FDM 的情况下需要针对每个频率做准备的标记。基于从每个UE发送的参考信号RS,预编码矩阵 PM包括BS的所有天线180和作为元素的所有UE200之间的信道值。
[0083] 接下来,获得H(f)的复数共辄转置H(f)*,并且通过H(f)的矩阵乘法获得表达式 (4)的相关矩阵G(f)。
[0084][表达式4]
[0085]G(f) =H(f) ·H(f)* 表达式(4)
[0086] 该相关矩阵G(f)是NvXNv方矩阵。该矩阵被划分为组#1和组#2。现在,假设布 置在组#1和组#2中的UE的数量分别是nl和n2 (这里,nl+n2 =Nv)。此外,假设相关矩 阵G(f)的划分是具有作为对角元素的两个方矩阵的块对角划分。也就是说,如果假设两个 对角元素是nlXnl方矩阵P0和n2Xn2方矩阵P3,则相关矩阵G(f)变成如下。
[0087] [表达式5]
[0088]
[0089] 接下来,使用表达式(5)做出如表达式(6)例示的预编码矩阵PM。也就是说,该运 算对应于将表达式(5)中的Pl(f)部分和P2(f)部分改变为零,并且将P0(f)部分和P3(f) 部分改变为对应的逆矩
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