一种多天线的MIMO系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多天线的MIMO系统，既可以实现业务信道的窄波束、低功率，也可以实现控制信道的宽波束、大功率，既提升系统性能，又能保证覆盖，同时还降低了系统的构建成本。本发明专利技术实施例提供一种多天线的MIMO系统，包括：天线阵列、第一收发信机和第二收发信机，其中，所述天线阵列分别和所述第一收发信机、所述第二收发信机相连接；所述第一收发信机和业务信道的输出端口相连接，所述第二收发信机和控制信道的输出端口、小区导频信道的输出端口相连接；所述第一收发信机包括：第一功率放大器，所述第二收发信机包括：第二功率放大器，所述第一功率放大器的输出功率小于所述第二功率放大器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种多天线的MIMO系统。
技术介绍
多天线的多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)系统中的业务信道可以通过用户级波束赋形带来阵列增益和空分复用，以此来有效的增加配对用户数，进而提升频谱效率，获得性能增益。其中，用户级波束赋形是指针对小区内的单个用户所形成的天线波束，区别于小区控制信道不区分用户的波束赋形。然而，相对业务信道的用户级窄波束，控制信道只能采用宽波束来实现覆盖，无法获得波束增益。更为重要的是，多列天线在合成水平面的宽波束时，通常都会存在因幅度权值设置的不均衡带来功率损失。在现有技术中，控制信道采用宽波束既无额外的波束增益，又存在功率损失的情况，这就使得多天线的MIMO系统为了满足传统小区覆盖的需求，需要采用增大模块功率的设计方式，而现有技术中业务信道和控制信道采用一套公共的收发信机，增大功率就意味着模块硬件成本和实现复杂度的增加，降低了多天线的MIMO系统的性价比。例如，现有的多天线的MIMO系统一般都采用大功率(如160瓦)和多个收发信机的设计，业务信道和控制信道均采用同一套收发信机，比如采用16个收发信机，每个收发信机的输出功率都完全相同，例如每个收发信机的输出功率就需要从1瓦或2瓦更换为10瓦，而增大功率就意味着模块硬件成本和实现复杂度的增加，因此，现有技术降低了多天线的MIMO系统的性价比。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种多天线的MIMO系统，既可以实现业务信道的窄波束、低功率，也可以实现控制信道、小区导频信道的宽波束、大功率，既提升系统性能，又能保证覆盖，同时还降低了系统的构建成本。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种多天线的MIMO系统，包括：天线阵列、第一收发信机和第二收发信机，其中，所述天线阵列分别和所述第一收发信机、所述第二收发信机相连接；所述第一收发信机和业务信道的输出端口相连接，所述第二收发信机和控制信道的输出端口、小区导频信道的输出端口相连接；所述第一收发信机包括：第一功率放大器，所述第二收发信机包括：第二功率放大器，所述第一功率放大器的输出功率小于所述第二功率放大器。在多天线的MIMO系统中业务信道和控制信道、小区导频信道独立使用各自的收发信机，不需要将该系统所有的收发信机的功率都增大，只需要将第二功率放大器的输出功率增大即可，既可以实现业务信道的窄波束、低功率，也可以实现控制信道、小区导频信道的宽波束、大功率，既提升系统性能，又能保证覆盖，同时还降低了系统的构建成本。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一收发信机包括的第一功率放大器为M个，所述第二收发信机包括的第二功率放大器为N个，所述M大于所述N，所述M、所述N均为自然数。满足用户级窄波束的需要，通过用户级波束赋形代理阵列增益和空分复用。结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述天线阵列包括：第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线分别表示不同的天线；所述第一天线和所述第一收发信机相连接，所述第二天线和所述第二收发信机相连接。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述天线阵列包括的第一天线为S个，所述天线阵列包括的第二天线为T个，所述S大于所述T，所述S、所述T均为自然数。满足用户级窄波束的需要，通过用户级波束赋形代理阵列增益和空分复用。结合第一方面的第二种可能或第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第二天线通过移相器和所述第二收发信机连接。结合第一方面的第二种可能或第三种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第二天线为无源天线。结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述天线阵列包括：R个天线，所述R为大于1的自然数，所述R个天线分别和所述第一收发信机相连接；所述第一收发信机包括：M个所述第一功率放大器，所述M为大于1的自然数；所述多天线的MIMO系统，还包括：合路单元，其中，所述合路单元用于实现所述第一功率放大器输出的信号和所述第二功率放大器输出的信号进行射频合路；所述合路单元分别和所述R个天线中的部分天线、所述M个第一功率放大器中的部分功率放大器相连接，所述合路单元还和所述第二功率放大器相连接。通过第一收发信机和第二收发信机共用R个天线，可以进一步的节省系统架构成本。结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述合路单元包括：90度电桥功分器。结合第一方面，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述业务信道的输出端口的个数，大于所述控制信道的输出端口与所述小区导频信道的输出端口的个数之和。结合第一方面，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述天线阵列分别通过馈线和所述第一收发信机、所述第二收发信机相连接。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种多天线的MIMO系统的流程方框示意图；图2为本专利技术实施例提供的多天线的MIMO系统的一种应用场景示意图；图3为本专利技术实施例提供的多天线的MIMO系统的另一种应用场景示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种多天线的MIMO系统，既可以实现业务信道的窄波束、低功率，也可以实现控制信道的宽波束、大功率，既提升系统性能，又能保证覆盖，同时还降低了系统的构建成本。下面结合附图，对本专利技术的实施例进行描述。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本专利技术的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。本专利技术实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯(GlobalSystemofMobilecommunication，GSM)系统、码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)系统、宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，WCDMA)系统、通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService，GPRS)、长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统、通用移动通信系统(UniversalMobileTelecommunicationSystem，UMTS)、全球互联微波接入(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，WiMAX)通信系统或未来的5G系统等。以下分别对本专利技术实施例提供的多天线的MIMO系统进行详细说明。本专利技术多天线的MIMO系统，可应用于大规模的多输入多输出(massive本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多天线的多输入多输出MIMO系统，其特征在于，包括：天线阵列、第一收发信机和第二收发信机，其中，所述天线阵列分别和所述第一收发信机、所述第二收发信机相连接；所述第一收发信机和业务信道的输出端口相连接，所述第二收发信机和控制信道的输出端口、小区导频信道的输出端口相连接；所述第一收发信机包括：第一功率放大器，所述第二收发信机包括：第二功率放大器，所述第一功率放大器的输出功率小于所述第二功率放大器。

【技术特征摘要】
1.一种多天线的多输入多输出MIMO系统，其特征在于，包括：天线阵列、第一收发信机和第二收发信机，其中，所述天线阵列分别和所述第一收发信机、所述第二收发信机相连接；所述第一收发信机和业务信道的输出端口相连接，所述第二收发信机和控制信道的输出端口、小区导频信道的输出端口相连接；所述第一收发信机包括：第一功率放大器，所述第二收发信机包括：第二功率放大器，所述第一功率放大器的输出功率小于所述第二功率放大器。2.根据权利要求1所述的多天线的MIMO系统，其特征在于，所述第一收发信机包括的第一功率放大器为M个，所述第二收发信机包括的第二功率放大器为N个，所述M大于所述N，所述M、所述N均为自然数。3.根据权利要求1所述的多天线的MIMO系统，其特征在于，所述天线阵列包括：第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线分别表示不同的天线；所述第一天线和所述第一收发信机相连接，所述第二天线和所述第二收发信机相连接。4.根据权利要求3所述的多天线的MIMO系统，其特征在于，所述天线阵列包括的第一天线为S个，所述天线阵列包括的第二天线为T个，所述S大于所述T，所述S、所述T均为自然数。5.根据权利要求3或4所述的多天线的MI...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕劲松，蒲涛，王健，陈炜，马霓，陈鹏，肖暄，
申请(专利权)人：上海华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31