CN1855762A - 一种提高wcdma多入多出终端***上行***容量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种提高WCDMA多入多出终端***上行***容量的方法,该方法包括以下步骤:步骤一、在信号发射侧:对信源数据块Q-block进行STOB编码,形成STOB矩阵;STOB编码器输出数据流gm k,(l)(i|Q)进行信道映射,其中gm k,(l)(i|Q)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;对gm k,(l)(i|Q)进行信道映射的同时,在专用导频信道并行数据流中***相应的发射天线编码数据;步骤二、在信号接收侧: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;步骤三、定义发射电磁耦合信道;步骤四、定义***性能参数SINR。本发明技术方案利用电磁耦合进一步提高MIMO***上行容量的方法,从而实现EM互耦变成了提高MIMO***容量的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高多入多出(MIMO)终端***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***容量的方法。
背景技术
不断提高蜂窝移动通信***的传输效率进而提高***容量始终是移动通信***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MIMO***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***上行容量的方法,从而将EM互耦变成了提高MIMO***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***天线单元间存在较强的电磁耦合,对多入多出***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***上行***容量的方法
本发明提供一种提高WCDMA多入多出终端***上行***容量的方法,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gm k,(l)(i|Q)进行信道映射,其中gm k,(l)(i|Q)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gm k,(l)(i|Q)进行信道映射的同时,在专用导频信道并行数据流中***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:
其中,rC,n k,(l)(ns)为第n天线接收l径的原始输出信号,wn k,(l)(ns)为第n天线接收l径的接收波束权值,ns=NcI/4采样点为波束形成权值更新周期,
hk,(l)(ns)为l径1×nT维信道复增益行向量,ar,n k,(l)为l径在接收阵列天线n产生的相对复值,即接收响应矢量
的第n个分量,ht,m k,(l)(ns)为在接收阵列l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rC,n k,(l)(i|Q)应表示为
其中,
表示基于发射天线的复信道向
量,因子,Mc1、Mc2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***性能参数SINR
(11)式中,mean(x)、σ(x)分别表示x的均值、方差。
本发明技术方案利用电磁耦合进一步提高MIMO***上行容量的方法,从而实现EM互耦变成了提高MIMO***容量的方法。
附图说明
图1是本发明方法中STOB数字基带发射***示意图;
图2是本发明方法中MMSE Beam form数字基带接收***示意图;
图3是导频时段有/无发射天线互耦Tx1信道估计曲线
图4是有/无发射天线互耦SINR增益(dB)曲线
具体实施方式
本发明提供一种提高WCDMA多入多出终端***上行***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:
7)对信源数据块Q-block进行STOB编码,形成STOB矩阵;
8)STOB编码器输出数据流gm k,(l)(i|Q)进行信道映射,其中gm k,(l)(i|Q)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数据;
9)对gm k,(l)(i|Q)进行信道映射的同时,在专用导频信道并行数据流中***相应的发射天线编码数据;
步骤二、在信号接收侧:
10)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;
11)接收机接收到的经过波束形成后的信号可表示为:
其中,rC,n k,(l)(ns)为第n天线接收l径的原始输出信号,wn k,(l)(ns)为第n天线接收l径的接收波束权值,ns=NcI/4采样点为波束形成权值更新周期,
hk,(l)(ns)为l径1×nT维信道复增益行向量,ar,n k,(l)为l径在接收阵列天线n产生的相对复值,即接收响应矢量
的第n个分量。ht,m k,(l)(ns)为在接收阵列l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。
12)当发射天线EM耦合不可忽视时,发射信号表示为:
则rC,n k,(l)(i|Q)应表示为
量。因子,Mc1、Mc2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***性能参数SINR
(11)式中,mean(x)、σ(x)分别表示x的均值、方差。
下面结合附图,对本技术方案进一步说明:
a1)如图1所示,在UE侧,采用STOB发射技术,其中包括:
13)复数据(x1,x2,...,xN1)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gm k,(l)(i|Q),i=1,2,..,V,其中,复数据xi=xd,i+jxc,i表示DPDCH的待发数据xd,i、DPCCH信道的待发数据xc,i,
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。
14)STOB编码器输出数据流gm k,(l)(i|Q)进行WCDMA信道映射。
15)对gm k,(l)(i|Q)进行WCDMA信道映射的同时,在DPCCH信道并行数据流中***相应的发射天线编码数据;
b1)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:
1Node 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MMSE准则得到权值;
3完成自适应波束形成;
c1)进行***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***Tx1信道估计的模值,因此,对Tx1信道增益有贡献。
如图4所示,发射天线电磁互耦对本收发***SINR增益的影响,可以看出,发明的收发***中,发射天线电磁互耦将***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。
Claims (1)
1、一种提高WCDMA多入多出终端***上行***容量的方法,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gm k,(l)(i|Q)进行信道映射,其中gm k,(l)(i|Q)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gm k,(l)(i|Q)进行信道映射的同时,在专用导频信道并行数据流中***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:
其中,rC,n k,(l)(ns)为第n天线接收l径的原始输出信号,wn k,(l)(ns)为第n天线接收l径的接收波束权值,ns=NcI/4采样点为波束形成权值更新周期,
hk,(l)(ns)为l径1×nT维信道复增益行向量,ar,n k,(l)为l径在接收阵列天线n产生的相对复值,即接收响应矢量
的第n个分量,ht,m k,(l)(ns)为在接收阵列l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rC,n k,(l)(i|Q)应表示为
(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***性能参数SINR
(11)式中,mean(x)、σ(x)分别表示x的均值、方差。
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