[發明專利]陣列天線通信系統中的數據發送方法、裝置及發射機

在審

• 申請號: 201210362558.5
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103684559A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 武雨春
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04L1/06
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 陳蕾;許偉群

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及陣列天線通信系統中的數據發送方法、裝置及發射機。

背景技術

當前無線通信系統中大量使用多天線技術，這些無線通信系統包括蜂窩系統，如長期演進（Long?Term?Evolution，LTE）系統、全球微波保真（World?Interoperability?for?Microwave?Access，WiMAX）系統等，還包括短距離無線通信系統，如無線高保真（Wireless?Fidelity，WiFi）系統等。在上述無線通信系統中，多天線技術主要指通過發射機與接收機之間的多個發射天線和多個接收天線進行信號的發射和接收處理，上述處理過程也稱為多輸入多輸出（Multiple?Input?Multiple?Output，MIMO）技術。在應用上述MIMO技術時，發射機通常設置多根線狀排列的天線，包括設置2根、4根、或者8根。以設置8根天線的發射機為例，現有LTE?R10（版本10）中定義了8天線的發射碼本，該發射碼本可以適用于多用戶MIMO傳輸，也可以適用于單用戶MIMO傳輸，支持1至8之間任意數目的傳輸流，上述發射碼本為按照水平方向排列的最多8根天線的發射機設計，可以支持單個或多個用戶在水平方向上的多流發射。

隨著天線技術的發展，包括更多天線數目的陣列天線被引入到發射機上，例如，8列4行的面狀天線。當陣列天線引入到發射機上后，發射機由于具有更多的發射天線數，因而可以具有更多可用的自由空間度。但是，由于現有通信系統中僅定義了在水平方向上的發射碼本，因此難以應用到面狀陣列天線上，無法在三維空間上形成波束賦形，難以獲得自適應覆蓋范圍，更難獲得在三維空間上的更多用戶的空分復用，從而無法獲得陣列天線系統的性能增益。

發明內容

本發明實施例中提供了多天線通信系統中的碼本生成方法、裝置及發射機，用以解決現有技術中無法獲得面狀陣列天線的發射碼本的問題。

為解決上述問題，本發明實施例提供的技術方案如下：

一方面，提供一種陣列天線通信系統中的數據發送方法，所述陣列天線包含在三維空間的多個方向上排列的多個天線子陣元，所述方法包括：

按照所述陣列天線的多個天線子陣元的排布方式生成三維碼本,所述多個天線子陣元在三維空間的多個方向上排列；

通過所述三維碼本對待發送的數據流進行預編碼得到預編碼后的數據流，并將所述預編碼后的數據流在多個天線子陣元上進行發射。

結合一方面，在第一種可能的實現方式中，所述按照所述陣列天線的多個天線子陣元的排布方式生成三維碼本，包括：

按照所述多個天線子陣元的排布方式獲得預編碼向量；

根據所述預編碼向量生成激勵矩陣；

通過所述激勵矩陣生成三維碼本。

結合第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述陣列天線由第一方向上的M’排天線子陣元和第二方向上的N’排天線子陣元組成，所述M’和N’為大于1的自然數；

所述預編碼向量，包括：第一方向上的元素個數為N的單流預編碼向量，所述N為不大于N’的自然數；或者，第二方向上的元素個數為M的單流預編碼向量，所述M為不大于M’的自然數；

所述激勵矩陣，包括：根據第一方向上的單流預編碼向量生成的單流激勵矩陣；或者，根據第二方向上的單流預編碼向量生成的單流激勵矩陣；或者，根據第一方向上的單流預編碼向量生成的多流激勵矩陣；或者，根據第二方向上的單流預編碼向量生成的多流激勵矩陣；或者，根據第一方向上的單流預編碼向量和第二方向上的單流預編碼向量生成的多流激勵矩陣。

結合一方面，第一種可能的實現方式，或第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述通過所述三維碼本對待發送的數據流進行預編碼，包括：

將所述待發送的K個數據流中的第k個數據流的數據符號分別與所述三維碼本中的第k個激勵矩陣中的元素相乘，得到K個數據符號矩陣，所述K為自然數；

將所述K個數據符號矩陣中位于同一位置的數據符號進行累加，得到一個累加后的數據符號矩陣；

所述將預編碼后數據流在多個天線子陣元上進行發射，包括：

將所述累加后的數據符號矩陣中的每個數據符號分別在多個天線子陣元上進行發射。

結合一方面，第一種可能的實現方式，第二種可能的實現方式，或第三種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，所述陣列天線中的天線子陣元使用的極化方式包括：線性極化、交叉極化或圓極化。