[發(fā)明專利]一種多輸入多輸出自適應(yīng)模式切換方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110441033.6
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102404806A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紅梅;張全君;吳阿沛;陳俊彥
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線通信技術(shù)中第三代合作伙伴計劃長期演進(jìn)(3GPPLTE)中的多輸入多輸出(MIMO：Multiple-input?Multiple-output)系統(tǒng)，具體涉及基于相關(guān)性和信干噪比聯(lián)合的一種多輸入多輸出自適應(yīng)模式切換方法和裝置。

背景技術(shù)

多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是LTE的關(guān)鍵技術(shù)，它是利用多天線來抑制信道衰落的技術(shù)方案，能夠為系統(tǒng)提供空間復(fù)用增益和發(fā)送分集增益。目前，多輸入多輸出系統(tǒng)所使用的傳輸方案有：空間復(fù)用(SM)技術(shù)、發(fā)送分集(TD)技術(shù)、空時分集(D-STTD)技術(shù)或波束成形(BF)技術(shù)。然而，目前所存在的這些傳輸方案各具特點：1、空間復(fù)用技術(shù)可以提高信道容量，但是降低了系統(tǒng)的可靠性；2、發(fā)送分集技術(shù)雖提高了信道的可靠性，但以減少容量為代價；3、分集和復(fù)用技術(shù)之間存在著折中，空時分集技術(shù)是將四個天線平均分為兩個天線組，天線組內(nèi)的兩個天線采用發(fā)送分集的方式發(fā)送，天線組之間采用空間復(fù)用的方式進(jìn)行發(fā)送；4、波束成形技術(shù)借由多根天線產(chǎn)生一個具有指向性的波束，將能量集中在欲傳輸?shù)姆较颍黾有盘柶焚|(zhì)，并減少與其他用戶間的干擾，但也是以犧牲系統(tǒng)的吞吐量為代價。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多輸入多輸出自適應(yīng)模式切換方法和裝置，其可以使無線通信系統(tǒng)對于不同的信道條件，自適應(yīng)地選擇最優(yōu)的多輸入多輸出發(fā)射方案，使MIMO系統(tǒng)獲得最佳性能。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明一種多輸入多輸出自適應(yīng)模式切換方法，包括如下步驟：

(1)收發(fā)雙方約定空間復(fù)用、波束成形及空時分集3種發(fā)送模式的編號及初始的發(fā)送模式；

(2)接收機(jī)對當(dāng)前信道進(jìn)行估計得到當(dāng)前信道信息，并根據(jù)當(dāng)前信道信息計算當(dāng)前信道的相關(guān)性ρ和信干噪比SINR；

(3)接收機(jī)根據(jù)當(dāng)前信道的相關(guān)性ρ和信干噪比SINR，計算當(dāng)前信道條件下3種發(fā)送模式的容量；

(4)接收機(jī)將上述3種發(fā)送模式的容量進(jìn)行對比，并選取容量最大的發(fā)送模式作為該信道條件下的初始的最優(yōu)發(fā)送模式反饋給發(fā)射機(jī)，

(5)發(fā)射機(jī)根據(jù)接收機(jī)反饋回的初始的最優(yōu)發(fā)送模式，將發(fā)射機(jī)的發(fā)送模式變?yōu)槌跏嫉淖顑?yōu)發(fā)送模式；

(6)之后，接收機(jī)通過容量的對比或外場測試得到當(dāng)前信道條件下的相關(guān)性門限值ρ_th和信干噪比門限值SINR_th；

(7)接收機(jī)每隔相干時間T_c便將當(dāng)前信道的相關(guān)性ρ和信干噪比SINR分別與相關(guān)性門限值ρ_th和信干噪比門限值SINR_th進(jìn)行比較，

當(dāng)ρ≤ρ_th且SINR≤SINR_th時，選擇空時分集發(fā)送模式作為該相干時間內(nèi)的最優(yōu)發(fā)送模式；

當(dāng)ρ≤ρ_th且SINR≥SINR_th時，選擇空間復(fù)用發(fā)送模式作為該相干時間內(nèi)的最優(yōu)發(fā)送模式；

當(dāng)ρ≥ρ_th且SINR≤SINR_th時，選擇波束成形發(fā)送模式作為該相干時間內(nèi)的最優(yōu)發(fā)送模式；

當(dāng)ρ≥ρ_th且SINR≥SINR_th時，則需比較波束成形發(fā)送模式和空間復(fù)用發(fā)送模式下的容量來決定選擇波束成形發(fā)送模式或空間復(fù)用發(fā)送模式中容量較大的發(fā)送模式作為該相干時間內(nèi)的最優(yōu)發(fā)送模式；

(8)發(fā)射機(jī)根據(jù)接收機(jī)反饋回的該相干時間內(nèi)的最優(yōu)發(fā)送模式，將發(fā)射機(jī)下一相干時間的發(fā)送模式變?yōu)樵撓喔蓵r間內(nèi)的最優(yōu)發(fā)送模式。

上述方案中，在步驟(6)之前，還包括每隔相干時間T_c判斷該時刻與前一時刻的信道條件是否發(fā)生改變的步驟；若判斷信道條件發(fā)生改變時，返回至步驟(3)；若判斷信道條件未發(fā)生改變時，則直接進(jìn)行步驟(7)。

上述方案中，相關(guān)性的門限值ρ_th和信干噪比的門限值SINR_th的確定方法如下：

接收機(jī)將當(dāng)前信道條件下的相干時間T_c設(shè)為門限確定周期，即每隔相干時間T_c確定一次相關(guān)性的門限值ρ_th和信干噪比的門限值SINR_th，