专利名称：一种提高wcdma多入多出终端系统上行系统容量的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高多入多出(MIMO)终端系统容量的方法，尤其涉及蜂窝移动 通信领域的一种WCDMA多入多出终端系统容量的方法。
背景技术：
不断提高蜂窝移动通信系统的传输效率进而提高系统容量始终是移动通信系统 无线传输技术(RTT)的中心任务。MIMO技术已经成为3GPP中超3G(B3G)和基于OFDM技术 的3G长期演化(LTE)技术的主流技术。同时MIMO技术也是Wimax技术的关键技术之一。然 而，当采用MIMO技术时，因受限于终端尺寸，MIMO终端天线单元间距往往只有0. 1 0. 3工 作波长。由电磁理论可知，此时MIMO终端天线单元间存在较强的电磁耦合(EM Coupling), 该电磁耦合对ΜΙΜΟ系统性能有不可忽视的影响。因此，本发明提出了一种利用该电磁耦合 进一步提高MIMO系统上行容量的方法，从而将EM互耦变成了提高MIMO系统容量的方法。
发明内容
本发明解决现有技术方案中多入多出终端系统天线单元间存在较强的电磁耦合， 对多入多出系统性能存在的不利影响的技术问题，提供一种提高WCDMA多入多出终端系统 上行系统容量的方法本发明提供一种提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法，包括以下步 骤在信号发射侧利用空时正交分组编码EM互耦发射技术处理信源数据块后发射， 在信号接收侧利用自适应最小均方误差波束形成技术接收处理信号。进一步地，在发射端利用空时正交分组编码EM互耦发射技术具体执行以下操作 在信号发射侧，对信源数据块进行空时正交分组编码后执行信道映射，并插入发射天线编 码数据。上述在信号发射侧，对信源数据块进行空时正交分组编码后执行信道映射，并插 入发射天线编码数据的操作，具体通过如下步骤执行步骤S11，空时正交分组编码器对信源数据块中的数据进行空时正交分组编码，形 成空时正交分组矩阵；步骤S12，对空时正交分组编码器输出的数据流进行信道映射；步骤S13，在专用导频信道并行数据流中插入相应的发射天线编码数据。进一步地，在信号接收侧利用自适应最小均方误差波束形成技术接收并处理信号 具体包括如下步骤步骤S21，Node B接收机进行信道估计，同时识别发射天线，得到信道估计值及信道估计值对应的发射天线；步骤S22，Node B接收机按照自适应最小均方误差准则得到权值；步骤S23，完成自适应波束形成。 上述步骤S21中，Node B接收机通过专用物理控制信道进行信道估计。本发明技术方案利用电磁耦合进一步提高MIMO系统上行容量的方法，从而实现 EM互耦变成了提高MIMO系统容量的方法。本发明的提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法，通过在信号发射侧 利用空时正交分组编码EM互耦发射技术处理信源数据块后发射，同时在信号接收侧利用 自适应最小均方误差波束形成技术接收处理信号，利用电磁耦合有效的提高MIMO系统上 行系统容量，从而将EM互耦转变成提高MIMO系统容量的有利。
图1是本发明方法中STOB数字基带发射系统示意图；图2是本发明方法中匪SE Beam form数字基带接收系统示意图；图3是导频时段有/无发射天线互耦Txl信道估计曲线图4是有/无发射天线互耦SINR增益(dB)曲线
具体实施例方式本发明提供一种提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法采用空时正 交分组编码(STOB) EM互耦发射+自适应最小均方误差波束形成(MMSE Beamforming)接收， 该方法包括以下步骤步骤一、在信号发射侧1)对信源数据块Q-block进行STOB编码，形成STOB矩阵；2) STOB编码器输出数据流
进行信道映射，其中
表示在第m个天线 上发射第k用户第Q块数据矩阵的第i列数据；3)对
进行信道映射的同时，在专用导频信道并行数据流中插入相应的发
射天线编码数据；步骤二、在信号接收侧4)Node B接收机在进行信道估计的同时识别发射天线，得到信道估计值及信道估 计值对应的发射天线；5)接收机接收到的经过波束形成后的信号可表示为
(4)
|_0035」 其中，
必为第η天线接收1径的原始输出信号，W^(Iis)为第η天线接收1径 的接收波束权值，ns = N。I/4采样点为波束形成权值更新周期，pWfnj为1径1Χητ维信 道复增益行向量，为1径在接收阵列天线η产生的相对复值，即接收响应矢量#，W的第η 个分量为在接收阵列1径波束输出端口观测到的发射天线m对第ns观测数据序列 呈现的信道复增益。6)当发射天线EM耦合不可忽视时，发射信号表示为 则
)应表示为 其中，
表示基于发射天线的复信道向量。因子，M。1、M。2表示发射天线单元间的EM耦合因子。步骤三、定义发射电磁耦 合信道 (10)式中，表明发射天线EM耦合因子对信道估计的影响。步骤四、定义系统性能 参数SINR厕燃I(11)(11)式中，mean (χ)、σ (χ)分别表示χ的均值、方差。下面结合附图，对本技术方案进一步说明al)如图1所示，在UE侧，采用STOB发射技术，其中包括7)复数据“ +，·.,、)序列构成的第Q个待发射复数据块，经过
空时正交分组编码器编码后，形成空时正交STOB并行数据 流
i = 1，2，..，V，其中，复数据 Xi = Xd.i+jXd 表示 DPDCH 的待发数据 Xt^DPCCH信道的待发数据X。,
广表示由第Q个复数据块构 成的分组矩阵的第i个列矢量，V为STOB编码器的长度。8) STOB编码器输出数据流^
进行WCDMA信道映射。9)对
进行WCDMA信道映射的同时，在DPCCH信道并行数据流中插入相应 的发射天线编码数据；bl)如图2所示，在Node B信号接收侧，采用自适应最小均方误差波束形成(MMSE Beamforming)接收技术，其包括以下步骤INode B接收机通过DPCCH信道进行信道估计的同时识别发射天线，得到信道估 计值及信道估计值对应的发射天线；2接收机按照匪SE准则得到权值； 3完成自适应波束形成；cl)进行系统参数SINR评估如图3所示，发射天线互耦对接收阵列波束合成信道估计影响程度，可以看出，本 文采用的终端天线阵列天线单元的互耦增加STOB发射+MMSE Beamforming系统Txl信道 估计的模值，因此，对Txl信道增益有贡献。如图4所示，发射天线电磁互耦对本收发系统SINR增益的影响，可以看出，发明的 收发系统中，发射天线电磁互耦将系统平均SINR增益提高了 1. 2dB。以上是对本发明的较佳实施例的描述，并不能理解为对本发明方法的专利保护范 围的限制，请求保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
一种提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法，其特征在于，在信号发射侧利用空时正交分组编码EM互耦发射技术处理信源数据块后发射，在信号接收侧利用自适应最小均方误差波束形成技术接收处理信号。
2.根据权利要求1所述的提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法，其特 征在于，在发射端利用空时正交分组编码EM互耦发射技术具体执行以下操作在信号发射 侧，对信源数据块进行空时正交分组编码后执行信道映射，并插入发射天线编码数据。
3.根据权利要求2所述的提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法，其特征 在于，在信号发射侧，对信源数据块进行空时正交分组编码后执行信道映射，并插入发射天 线编码数据的操作，具体通过如下步骤执行步骤S11，空时正交分组编码器对信源数据块中的数据进行空时正交分组编码，形成空 时正交分组矩阵；步骤S12，对空时正交分组编码器输出的数据流进行信道映射；步骤S13，在专用导频信道并行数据流中插入相应的发射天线编码数据。
4.根据权利要求1所述的提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法，其特征 在于，在信号接收侧利用自适应最小均方误差波束形成技术接收并处理信号具体包括如下 步骤步骤S21，Node B接收机进行信道估计，同时识别发射天线，得到信道估计值及信道估 计值对应的发射天线；步骤S22，Node B接收机按照自适应最小均方误差准则得到权值；步骤S23，完成自适应波束形成。
5.根据权利要求4所述的提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法，其特征 在于，所述步骤S21中，Node B接收机通过专用物理控制信道进行信道估计。
全文摘要
本发明公开一种提高WCDMA多入多出终端系统上行系统容量的方法，该方法包括以下步骤，在信号发射侧利用空时正交分组编码EM互耦发射技术处理信源数据块后发射，在信号接收侧利用自适应最小均方误差波束形成技术接收处理信号。本发明技术方案利用电磁耦合进一步提高MIMO系统上行容量的方法，从而实现EM互耦变成了提高MIMO系统容量的方法。
文档编号H04B7/06GK101848022SQ200910133870
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者彭宏利 申请人:中兴通讯股份有限公司