[發明專利]下行分布式MIMO-OFDM系統中的信號檢測方法

有效

• 申請號: 201010259564.9
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN101908937A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 李兵兵;胡宇;張必達;臧秀剛
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04L27/26;H04B7/06
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及信號檢測方法，可用于下行分布式多入多出天線正交頻分復用MIMO-OFDM系統中對信號的檢測。

背景技術

多入多出MIMO系統可以創造出多個并行的空間信道，通過這些并行空間信道獨立地傳輸信息，數據率必然可以成倍提高。經證明MIMO系統的容量隨最小天線數的增加而近似線性增加，因此MIMO系統能最大程度地利用無線信道的信道容量，實現高速可靠通信，但是MIMO系統卻無法對抗頻率選擇性衰落。

正交頻分復用OFDM系統能夠有效地對抗多徑傳播引起的頻率選擇性衰落，將MIMO和OFDM技術結合起來，即構成MIMO-OFDM系統，既能彌補MIMO系統的不足，又能發揮OFDM的優勢。

分布式天線技術將傳統基站集中在一起的天線，通過光纖/同軸電纜延伸到較大范圍以減小通信盲區，這實質上是一種宏分集，它能夠有效地對抗傳播電波受到的陰影衰落損耗。同時，天線的分布化結構，既可以使得收發天線間鏈路更加獨立，收發天線間的空間相關性更弱，達到更高的系統容量，又能有效縮短信號的接入距離，降低對發射信號的功率要求。

分布式MIMO就是在這樣的背景下，將傳統點對點MIMO的集中式天線結構采用分布式天線技術得到的一種新型的通信結構。與集中式MIMO相比，分布式MIMO收發天線間的各鏈路更加獨立，各收發天線間的空間相關性更弱，分布式MIMO無線通信系統能達到更高的系統容量；而且由于天線分布于小區中的不同地理位置，提高了小區的覆蓋率。

分布式MIMO-OFDM系統中，基站天線分布于不同的地理位置，造成從不同的基站天線到移動臺的距離不同。因此在分布式MIMO-OFDM的下行鏈路中，從不同發射天線發射的信號到達移動臺所經歷的信道傳播時延也不相同。

目前，解決這個問題的方法是引入擴展的循環前綴(extended?CP)。例如，華為及中國移動CMCC等公司在3GPP第55次會議上提出的提案，Analysis?on?uplink/downlink?time?delay?issue?for?distributed?antenna?system(提案號R1-084336)。該提案提出可以通過引入extended?CP來消除不同發射天線發射的信號到達移動臺所經歷的信道傳播時延不同所帶來的符號間干擾。但是，這種方法會帶來額外的系統開銷，進而降低了系統的容量。

此外，華為公司還在文章“Analysis?into?Timing?Advance?Issue?in?CoMP?Systems”中提出，可以根據最近的接入點AP來調整Timing?Advance(TA)，消除這種不同發射天線發射的信號到達移動臺所經歷的信道傳播時延，但是這種方法，大大增加了TA的復雜度。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提出一種下行分布式MIMO-OFDM系統中的信號檢測方法，使其在不增加系統的額外開銷和不增加TA復雜度的情況下，根據不同發射天線發射的信號到達移動臺的不同的信道傳播時延對接收信號進行檢測。

為實現上述目的，本發明包括如下步驟：

(1)通過信道狀態信息參考符號CSI-RS或系統同步模塊，測量出不同天線發射信號到達用戶的時延差τ；

(2)移動臺判斷時延差τ是否大于傳輸OFDM符號的循環前綴；

(3)當時延差τ小于傳輸OFDM符號的循環前綴時，將接收到的信號表示為接收向量：其中E_s為總的發射功率，M_T為發射天線數，H為M_R×M_T維的信道矩陣，M_R為接收天線數，b為M_T×1的發射向量，n為M_R×1的加性復高斯白噪聲向量；當時延差τ大于傳輸OFDM符號的循環前綴時，從符號時隙0到S-1在第j個接收天線上進行匹配濾波，S表示每根天線上發射的符號數，將匹配濾波后得到的信號表示為：其中，H_j表示M_T個發射天線到第j個接收天線在符號時隙0到S-1的信道矩陣，b′為從符號時隙0到S-1的發射向量，為由不同發射天線發射的信號到達移動臺的信道傳播時延引入的相關矩陣，n′為加性復高斯白噪聲向量；

(4)當時延差τ小于傳輸OFDM符號的循環前綴時，利用接收向量：對接收信號進行最小均方誤差檢測，得到發射的符號；當時延差τ大于傳輸OFDM符號的循環前綴時，利用匹配濾波后的接收信號表達式：先對M_R根接收天線上接收到的信號進行最大比值合并，再進行迫零檢測，得到發射的符號。