一种在多天线系统中通过闭环控制选择发送天线的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种在多天线系统中通过闭环控制选择发送天线的方法，包括步骤：（１）在通信初始阶段，在所述多天线系统的发送端的所有发送天线上发送导频信号，并且在所述多天线系统的发送端和接收端都已知的某个发送天线上发送数据信号；（２）所述接收端通过信道估计对发送到所述接收端的所有天线上的导频位置上的所有子载波的信道衰落进行测量，并且分别计算所有子载波的平均信号干扰噪声比或者平均信道功率，选择出平均信号干扰噪声比或者平均信道功率最大的发送天线，并且通过反馈信道将所述选择出的发送天线的序号反馈给所述发送端；（３）所述发送端在所述选择出的发送信道上发送导频和数据信号。

【技术实现步骤摘要】
一种在多天线系统中通过闭环控制选择发送天线的方法
随着多媒体等高速率业务的广泛应用，对无线移动通信系统传输速率、传输质量、传输效率和传输功耗等指标的要求越来越高，传统的传输方式已经不能完全满足这些要求，OFDM(正交载波频分复用)和多天线传输技术就是为了满足这些需求而提出的无线传输新技术。
技术介绍
多天线技术是一种为利用空域资源，提高系统传输速率、系统频带利用率以及系统性能而提出的空时发送接收传输技术，多天线技术包括发送端的多天线和接收端的多天线，即在接收端可以采用多天线进行接收信号，达到接收分集提高系统性能的目的。在通信中采用多天线技术能够提供更高的传输速率，在OFDM(正交载波频分复用)系统中，能够为多种无线业务的提供不同的传输方案。但是，在业务速率比较低或者特殊要求的情况下，为了避免多天线传送带来的多天线之间的相互干扰，或者由于导频序列长度的限制，无法在接收端对多个发送天线进行信道估计，同时难以对接收信号进行解调。这样，就要求减少发送天线的数目以满足信号传输的需要。如果系统一个发送天线就可以满足业务速率和质量的需要，则可以采用从多个发送天线中选择一个天线发射信号。发送天线选择是在多个发射天线选择一个发射天线、多个或一个接收天线的方案。天线选择也是一种多天线技术，比多天线同时发送具有发送功率小，对其他用户干扰小的优点，消除了每个用户多天线之间的干扰，所以系统性能好。-->天线选择可以分为三种方式：在多个发送天线中任意选择一个在通信过程中固定的天线作为信号发送天线；系统在多个发送天线上轮流的发送信号；系统根据信道衰落特性，通过自动控制控制机制选择其中一个天线作为信号发送天线，充分的利用信道的衰落特性，达到提高系统性能，降低系统发送功率的目的。目前在第三代移动通信WCDMA通信标准中提出了使用TSTD(时间切换发送分集)技术就是一种天线选择技术，它在不同的时隙内使用不同的发送天线发送信号。但是，目前还没有用于OFDM系统中的天线选择技术。在未来移动通信中多采用OFDM作为基本的传输技术，OFDM系统中天线选择技术将有广泛的应用。在OFDM系统使用发送天线选择技术能够充分地利用发送端的多天线达到发送分集的效果。发送天线选择必须能够在发送端得到一定的先验条件，比如信道未来的衰落情况或者是根据某种机制已知将要使用的发送天线。所以闭环控制自适应天线选择涉及到一系列的信息获得、信息反馈和信息处理以及自适应控制等技术。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种在多天线系统中通过闭环控制选择发送天线的方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种在多天线系统中通过闭环控制选择发送天线的方法，包括步骤：(1)在通信初始阶段，在所述多天线系统的发送端的所有发送天线上发送导频信号，并且在所述多天线系统的发送端和接收端都已知的某个发送天线上发送数据信号；(2)所述接收端通过信道估计对发送到所述接收端的所有天线上的导频位置上的所有子载波的信道衰落进行测量，并且分别计算所有子载波的平均信号干扰噪声比或者平均信道功率，选择出平均信号干扰噪声比或者平均信道功率最大的发送天线，并且通过反馈信道将-->所述选择出的发送天线的序号反馈给所述发送端；(3)所述发送端在所述选择出的发送信道上发送导频和数据信号。优选地，还包括步骤：(4)所述接收端根据时间或者事件要求判定是否需要变更发送天线，并且在需要变更发送天线时，向所述发送端发送天线变更信号；(5)所述发送端根据接收到的天线变更信号，在所有的发送天线上发送导频信号；(6)所述接收端选择出平均信号干扰噪声比或者平均信道功率最大的发送天线，并且通过反馈信道将所述选择出的发送天线的序号反馈给所述发送端；(7)所述发送端根据接收到的发送天线序号判定是否需要变更发送天线，如果需要变更发送天线，则在变更后的天线上发送导频和数据信号，否则仍然在原先选定的天线上发送导频和数据信号。优选地，在所有天线都发送导频信号时，发送数据信号的发送天线上的导频对信道进行测量，并且检测数据信号。优选地，各个天线上发送的导频在时间上是重叠的，在频率上也是重叠的，从而这些发送天线上发送的导频占用了相同的子载波和相同的时间段。其中各个导频之间的互相关系数为0或者极小。优选地，在各个天线上发送的导频在时间上是重叠的，但在频率上正交，从而这些发送天线上发送的导频占用了互不相同的子载波和相同的时间段。优选地，在各个天线上发送的导频在时间上是重叠的，但在频率上部分天线的导频相互正交，部分天线的导频重叠，从而这些天线上发送的导频在时间上重叠，一部分发送天线的导频在频域上占用相同的子载波，而与其他天线上的导频在频域上占用不同的子载波。优选地，一部分发送天线发送的导频在时间上是重叠的，而与其他发送天线上发送的导频在时间上正交。优选地，在时间上重叠的导频在频率上也是重叠的，从而这些发-->送天线上发送的导频占用了相同的子载波和相同的时间段。优选地，在时间上重叠的导频在频率上正交，从而这些发送天线上发送的导频占用了互不相同的子载波和相同的时间段。优选地，在时间上重叠的导频在频率上部分天线的导频相互正交，部分天线的导频重叠，从而这些天线上发送的导频在时间上重叠，一部分发送天线的导频在频域上占用相同的子载波，而与其他天线上的导频在频域上占用不同的子载波。优选地，在发送数据信号的发送天线在一个时隙中发送数据信号和一个导频，信道测量基于所述导频位置上的信道估计而选择发送天线。优选地，在发送数据信号的发送天线在一个时隙中发送数据信号和二个导频，信道测量基于任何一个导频位置上的信道估计而选择发送天线。优选地，步骤(2)中选择平均信号干扰噪声比最大的发送天线包括：通过信道估计算法估计第j个发送天线到第i个接收天线上的第l个子载波上信号噪声干扰比为SINRi，j，l，再计算第j个发送天线到接收端所有接收天线的所有占用子载波上的平均信号干扰噪声比SINRj，选择第n个发送天线作为发送天线，其中n满足n=argmaxj∈{1,2...N}(SINRj),]]>并将发送天线序号n通过反馈信道反馈给发送端用于进行发送天线选择。优选地，中步骤(2)中选择平均信道功率最大的发送天线包括：通过信道估计算法估计第j个发送天线到第i个接收天线上的第l个子载波上信道衰落功率为|CHi，j，l|2，再计算第j个发送天线到接收端所有接收天线的所有占用子载波上的平均信道衰落功率Cj，选择第n个发送天线作为发送天线，其中n满足n=argmaxj∈{1,2...N}(Cj),]]>并将发送天线序号n通过反馈信道反馈给发送端用于进行发送-->天线选择。优选地，步骤(4)中所述的时间要求是指到一定的时间就执行发送天线的变更。优选地，所述时间是一个时隙或每个时隙，或者一帧或每个帧。优选地，所述事件要求是指物理层以上的指令或者事件。在本专利技术中，为了获得各个发送天线到接收天线的信道衰落情况，需要对信道进行测量，测量的方法是在每个发送天线上都发送导频序列，这样在接收端通过多天线信道估计将能够估计到各个发送天线到接收天线的信道衰落情况，不同发送天线上的导频序列在一个时隙中采用时分或空间复用的方式，在接收端进行多天线信道估计的操作。这样就保证了能够获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在多天线系统中通过闭环控制选择发送天线的方法，包括步骤：（１）在通信初始阶段，在所述多天线系统的发送端的所有发送天线上发送导频信号，并且在所述多天线系统的发送端和接收端都已知的某个发送天线上发送数据信号；（２）所述接收端 通过信道估计对发送到所述接收端的所有天线上的导频位置上的所有子载波的信道衰落进行测量，并且分别计算所有子载波的平均信号干扰噪声比或者平均信道功率，选择出平均信号干扰噪声比或者平均信道功率最大的发送天线，并且通过反馈信道将所述选择出的发送天线的序号反馈给所述发送端；（３）所述发送端在所述选择出的发送信道上发送导频和数据信号。

【技术特征摘要】
1、一种在多天线系统中通过闭环控制选择发送天线的方法，包括步骤：(1)在通信初始阶段，在所述多天线系统的发送端的所有发送天线上发送导频信号，并且在所述多天线系统的发送端和接收端都已知的某个发送天线上发送数据信号；(2)所述接收端通过信道估计对发送到所述接收端的所有天线上的导频位置上的所有子载波的信道衰落进行测量，并且分别计算所有子载波的平均信号干扰噪声比或者平均信道功率，选择出平均信号干扰噪声比或者平均信道功率最大的发送天线，并且通过反馈信道将所述选择出的发送天线的序号反馈给所述发送端；(3)所述发送端在所述选择出的发送信道上发送导频和数据信号。2、根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：(4)所述接收端根据时间或者事件要求判定是否需要变更发送天线，并且在需要变更发送天线时，向所述发送端发送天线变更信号；(5)所述发送端根据接收到的天线变更信号，在所有的发送天线上发送导频信号；(6)所述接收端选择出平均信号干扰噪声比或者平均信道功率最大的发送天线，并且通过反馈信道将所述选择出的发送天线的序号反馈给所述发送端；(7)所述发送端根据接收到的发送天线序号判定是否需要变更发送天线，如果需要变更发送天线，则在变更后的天线上发送导频和数据信号，否则仍然在原先选定的天线上发送导频和数据信号。3、根据权利要求1所述的方法，其中在所有天线都发送导频信号时，发送数据信号的发送天线上的导频对信道进行测量，并且检测数据信号。4、根据权利要求1所述的方法，其中各个天线上发送的导频在时间上是重叠的，在频率上也是重叠的，从而这些发送天线上发送的导频占用了相同的子载波和相同的时间段。5、根据权利要求1所述的方法，其中在各个天线上发送的导频在时间上是重叠的，但在频率上正交，从而这些发送天线上发送的导频占用了互不相同的子载波和相同的时间段。6、根据权利要求1所述的方法，其中在各个天线上发送的导频...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，郭志恒，李立华，刘宝玲，陶小峰，姬翔，
申请(专利权)人：北京邮电大学，北京三星通信技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]