[發(fā)明專利]適用于低信噪比下的LTE-A超遠(yuǎn)覆蓋的傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210476642.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102938753A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉輝;吳雅穎;黑永強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26;H04L1/06
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于移動(dòng)通信領(lǐng)域，具體涉及一種適用于低信噪比下長(zhǎng)期演進(jìn)增強(qiáng)LTE-A超遠(yuǎn)覆蓋的傳輸方法，以較小的速率損失保證超遠(yuǎn)距離用戶在低信噪比下的傳輸可靠性。

背景技術(shù)

超遠(yuǎn)覆蓋是LTE-A增強(qiáng)覆蓋組網(wǎng)的一種場(chǎng)景。該場(chǎng)景中，基站覆蓋半徑需要達(dá)到100km以上，傳輸距離長(zhǎng)，路徑損耗大。在LTE-A超遠(yuǎn)覆蓋場(chǎng)景中，每個(gè)載波上的平均接收信噪比在0dB以下，比普通蜂窩小區(qū)中接收端平均信噪比低得多。

現(xiàn)有的LTE-A的傳輸方式主要是空頻塊碼SFBC和貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)復(fù)用BLAST。前者在N個(gè)時(shí)隙的N_tr根天線上發(fā)射N_tr個(gè)符號(hào)，進(jìn)行空間和時(shí)間的分集，接收端采用最大似然ML檢測(cè)算法進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)；后者則是在同一時(shí)隙的N_tr根天線上發(fā)射N_tr個(gè)符號(hào)，進(jìn)行空間復(fù)用，接收端采用迫零ZF和最小均方誤差MMSE檢測(cè)算法進(jìn)行檢測(cè)。它們適用于覆蓋半徑相對(duì)較小的城市或郊區(qū)的蜂窩小區(qū)中。在低信噪比下這兩種傳輸方式的誤碼率較高，不適用于超遠(yuǎn)覆蓋的信號(hào)傳輸，因而必須針對(duì)LTE-A超遠(yuǎn)覆蓋場(chǎng)景接收端信噪比較低的情況，考慮一種合適的傳輸方案。

使用正交碼序列進(jìn)行傳輸具有提高接收機(jī)的輸出信噪比以及可承載比特信息的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用，例如多進(jìn)制正交碼序列。基于上述特點(diǎn)，可以用正交碼序列作為多進(jìn)制正交編碼應(yīng)用于LTE-A超遠(yuǎn)覆蓋系統(tǒng)中以保證傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

在低信噪比下，為了克服較嚴(yán)重的噪聲影響，應(yīng)該選取完全正交的碼序列集合，此處的“完全正交”是指集合中每列正交序列與自身的相關(guān)值為序列長(zhǎng)度，即一個(gè)正交碼序列的碼元數(shù)，與其他序列的相關(guān)值為0或負(fù)數(shù)。Walsh碼序列集合中，各碼序列之間完全正交，在碼分多址CDMA系統(tǒng)中，一般用Walsh碼序列區(qū)分下行通信鏈路的不同信道，在一些相關(guān)的研究中則利用其可以承載比特信息及其良好的互相關(guān)特性，將其作為多進(jìn)制正交序列。然而Walsh碼序列的比特傳輸速率較低，仍有待改進(jìn)。

目前有文獻(xiàn)提出在分組無(wú)線網(wǎng)中采用一種Walsh?I/Q支路正交序列，在I支路和Q支路分別利用Walsh碼序列進(jìn)行多進(jìn)制正交序列編碼，若將該方法應(yīng)用于LTE-A系統(tǒng)中，每載波發(fā)射功率相同時(shí)，在達(dá)到與長(zhǎng)度為16的Walsh碼序列相同的接收機(jī)輸出信噪比的條件下，該方案與只采用單支路進(jìn)行多進(jìn)制正交編碼的方法相比，比特速率可提升25%。

上述方法能在低信噪比下進(jìn)行較為可靠的通信，與單支路多進(jìn)制正交編碼方法相比其比特傳輸速率有所提升，但仍有進(jìn)一步提升的空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種適用于低信噪比下的LTE-A超遠(yuǎn)覆蓋下行傳輸方法，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕M(jìn)一步提升比特傳輸速率。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)思路是：利用改進(jìn)的正交碼序列對(duì)原始比特信息進(jìn)行多進(jìn)制正交編碼，并應(yīng)用正交頻分復(fù)用OFDM和多輸入多輸出MIMO技術(shù)進(jìn)行傳輸，其實(shí)現(xiàn)步驟包括如下：

（1）設(shè)計(jì)改進(jìn)的正交碼序列集合{{p'_i(n)}}：

（1a）將Walsh碼序列集合{{w_k(m)}}中每列碼序列{w_k(m)}相鄰的兩個(gè)為1或-1的碼元映射為一個(gè)復(fù)數(shù)符號(hào)，得到初步改進(jìn)的碼序列集合{{p_k(n)}}，其中k＝1,2,…,2^M為碼序列{w_k(m)}和{p_k(n)}的序列號(hào)，m＝1,2,…,2^M為碼序列{w_k(m)}中每個(gè)碼元w_k(m)的碼元號(hào)，n＝1,2,…,2^M-1為碼序列{p_k(n)}中每個(gè)碼元p_k(n)的碼元號(hào)，M為用來(lái)調(diào)整碼序列個(gè)數(shù)和長(zhǎng)度的系數(shù)，取值為任意非負(fù)整數(shù)；

（1b）對(duì)初步改進(jìn)的碼序列集合{{p_k(n)}}進(jìn)行碼序列個(gè)數(shù)的擴(kuò)展，得到最終改進(jìn)的正交碼序列集合{{p'_i(n)}}，其中i＝1,2,…,2^M+1為碼序列{p'_i(n)}的序列號(hào)；