专利名称：一种多天线的scdma通信系统中实现发射分集的方法
技术领域：
本发明涉及一种多天线的无线通信系统中实现发射分集的方法，更确切地说是涉及一种多天线的SCDMA(同步码分多址)通信系统中实现发射分集的方法。
背景技术：
无线通信系统的性能主要是受到无线信道的制约，发射机和接收机之间的传播路径非常复杂，从简单的视距传播，到遭遇各种复杂的地物，如建筑物、山脉等，都要遭遇到各种衰落。衰落会引起信号电平不规律的降低、时间和频谱的扩展，最终影响到系统的传输质量和性能。分集技术是通过查找和利用自然界无线传播环境中独立(或不相关)的多径信号来实现的，如果一条无线传播路径中的信号经历了深度衰落，而另一个相对独立的路径中可能仍然包含着较强的信号，可以在多径信号中选择质量较好的信号，这样用相对较低廉的投资就可以大幅度地改进无线链路的性能。
现有的分集方法主要有空-时发射分集，正交多载波发射分集等，这些分集都是近年来提出的，现有技术中正交多载波系统发射分集的方法所提的方案，其中使用正交载波的方法，设备硬件复杂，需要加入均由合并器，OFDM调制器等设备；空-时编码方案理论上有较好的分集增益，但是接收机侧的算法复杂，对算法处理器的要求很高，大大增加了接收机的成本。
因此，需要一种抵抗衰落效应、抗干扰、低成本的发射分集方法。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提出了一种在多天线的同步码分多址通信系统中，利用用户的正交性实现发射分集的方法。
发射分集的概念由接收分集技术引伸而来。使用多个独立的天线或相关天线阵列，利用扩频码的正交性，在相同载波频率的两根天线上发射利用不同扩频码序列扩频的用户信号。
发射机部分包括多个发射天线和发射分集通道，一发射天线对应一发射分集通道，由DA数模转换器和射频前端。每一个发射通道均可发射多个用户的数据，发射通道和用户的关系可以固定，也可以通过算法灵活调整，即可以固定某一用户在某一发射通道上固定发射，也可以根据信道衰落的变化，灵活调整用户的发射通道。
本发明的发射分集的方法包括以下步骤(1)对需要发射的每个用户的原始数据进行调制；(2)对调制后的数据利用扩频码进行扩频；(3)对扩频后的数据进行扰码；(4)根据用户数量和各个用户的接收信号的质量来选择天线；(5)为每个用户选择发射通道，通过射频通道将用户信号发射出去。
应用本发明的方法，可以在同样发射功率的基础上，抵抗在空间传输时面临的衰落效应；提高每个用户分到的接收功率；提高用户的接收性能和抗干扰能力；提高整个系统的下行性能；降低系统的成本。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述。附图中图1为本发明的整体流程图；图2为确定发射通道的流程图。
具体实施例方式
图1示出了本发明的整体流程图。首先，将需要发射的原始数据码流进行调制；其次，将需要发射的原始数据使用32阶的扩频码矩阵H32扩频，其中每个用户的数据使用一组扩频码序列；再次，将扩频后的数据经过扰码等数据处理；然后，通过算法选择每个用户的发射通道，通过射频通道将用户信号发射出去。
下式给出了使用32阶扩频码矩阵进行扩频的方法S→[32×1]=H→[32×32]×X→[32×1]]]>其中S为32个码道的解扩后的数据，H为32阶Hardma矩阵，X为32个码道的原始数据，因为Hardma矩阵元素全部为+1或-1，所以上面的矩阵乘法实际上可以转换成一系列的加减运算在发射天线的选择时，可以灵活地根据当前用户数量和各个用户的接收信号质量来确定发射天线。
发射天线的选择要达到以下三个目的1.两根天线上的用户数量尽可能接近当两根天线上的用户数量接近时，在两根天线的发射功率相同的情况下，可以使分摊到每个用户的功率最大，提高系统下行性能。
2.选择接收信号较好的天线来进行发射如果使用正交的天线或天线相距足够远，则在同一时间，总有一天线没有收到衰落信号，即信号的质量较好，SCDMA的时间周期为10ms，可以认为在一个接收/发射周期内信道是没有变化的。在这种情况下，可以使用接收较好的天线来作发射分集。
3.优先考虑两根天线上接收差异大的用户为了保证要求1和要求2，有可能会出现矛盾，这时需要优先保证两根天线上接收差异大的用户，满足条件1和2。
图2示出了确定发射天线的流程a.求用户在两根天线上的接收信噪比的差值；b.将接收信噪比的差值按照从大到小的顺序排序；c.按照排好的用户顺序，根据接收天线的信噪比设定发射天线，即信噪比的高的接收天线为该用户的发射天线，直到该天线上的用户数达到N/2+1(N为该基站上的总用户数)，其他的用户将被分配外另一天线。
应用本发明的方法，可以在同样发射功率的基础上，抵抗在空间传输时面临的衰落效应；提高每个用户分到的接收功率；提高用户的接收性能和抗干扰能力；提高整个系统的下行性能；降低系统的成本。
权利要求
1.一种多天线的SCDMA通信系统中实现发射分集的方法，包括以下步骤(1)对需要发射的每个用户的原始数据进行调制；(2)对调制后的数据利用扩频码进行扩频；(3)对扩频后的数据进行扰码；(4)选择天线；(5)为每个用户选择发射通道，通过射频通道将用户信号发射出去；其特征在于，步骤(4)中是根据用户数量和各个用户的接收信号的质量来选择天线的。
2.如权利要求1所述的实现发射分集的方法，其特征在于，步骤(2)中是使用32阶的扩频码矩阵H32来扩频的，其扩频方法为S→[32×1]=H→[32×32]×X→[32×1],]]>其中S为32个码道的解扩后的数据，H为32阶Hardma矩阵，X为32个码道的原始数据。
3.如权利要求1或2所述的实现发射分集的方法，其特征在于，选择天线使得用户数量在每根发射天线上基本接近。
4.如权利要求1或2所述的实现发射分集的方法，其特征在于，选择天线时使用接收较好的天线来作发射。
5.如权利要求1或2所述的实现发射分集的方法，其特征在于，天线的选择是通过下述步骤来实现的(1)求各个用户在m根天线上的接收信噪比差值；(2)将接收信噪比差值按照从大到小的顺序排序；(3)按照排好的用户顺序，根据接收天线的信噪比设定发射天线，即信噪比的高的接收天线为该用户的发射天线，直到该天线上的用户数达到N/m+1，其他的用户将被分配外另一天线，其中N为该基站上的总用户数。
全文摘要
本发明提出一种多天线的SCDMA通信系统中实现发射分集的方法，包括以下步骤(1)对需要发射的每个用户的原始数据进行调制；(2)对调制后的数据利用扩频码进行扩频；(3)对扩频后的数据进行扰码；(4)选择天线；(5)为每个用户选择发射通道，通过射频通道将用户信号发射出去；其中步骤(4)中是根据用户数量和各个用户的接收信号的质量来选择天线的。应用本发明的方法，可以在同样发射功率的基础上，抵抗在空间传输时面临的衰落效应；提高每个用户分到的接收功率；提高用户的接收性能和抗干扰能力；提高整个系统的下行性能；降低系统的成本。
文档编号H04B7/06GK1929333SQ20051009829
公开日2007年3月14日 申请日期2005年9月5日 优先权日2005年9月5日
发明者袁进, 金晶, 王森, 岳彦生 申请人:北京信威通信技术股份有限公司