[發明專利]下行蜂窩系統的多天線多基站合作的方法及基站

無效

• 申請號: 201310473340.1
• 申請日: 2008-08-08
• 公開（公告）號: CN103560816A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 丁銘;劉仁茂;黃磊;陳晨;孫國林
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04W72/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳秋明

本申請是2008年8月8日遞交的題為“下行蜂窩系統的多天線多基站合作的方法及基站”的申請No：200810146047.3的分案申請。

技術領域

本發明涉及通信技術領域中多天線多基站合作的方法及應用這種方法的基站，更具體地，涉及一種應用于下行蜂窩系統中通過多天線多基站的合作，提高下行數據傳輸速率的方法及使用該方法的基站。

背景技術

多天線(MIMO：Multiple?In?Multiple?Out)無線傳輸技術在發射端和接收端配置多根天線，對無線傳輸中的空間資源加以利用，獲得空間復用增益和空間分集增益。信息論研究表明，MIMO系統的容量，隨著發射天線數和接收天線數的最小值線性增長。MIMO系統的示意圖如圖1所示，圖1中，發射端與接收端的多天線構成多天線無線信道，包含空域信息。另外，OFDM技術(正交頻分復用)具有較強的抗衰落能力和較高的頻率利用率，適合多徑環境和衰落環境中的高速數據傳輸。將MIMO技術與OFDM技術結合起來的MIMO-OFDM技術，已經成為新一代移動通信的核心技術。

例如，3GPP(第三代移動通信伙伴計劃)組織是移動通信領域內的國際組織，她在3G蜂窩通信技術的標準化工作中扮演重要角色。3GPP組織從2004年下半年起開始設計EUTRA(演進的通用移動通信系統及陸基無線電接入)和EUTRAN(演進的通用移動通信系統網及陸基無線電接入網)，該項目也被稱為LTE(長期演進)項目。LTE系統的下行鏈路就是采用MIMO-OFDM技術。2008年4月，3GPP組織在中國深圳會議上，開始探討4G蜂窩通信系統的標準化工作。在會上，一種名為“多天線多基站合作”的概念得到廣泛關注和支持，其核心思想是采用多個基站同時為一個用戶或多個用戶提供通信服務，從而提高小區邊界用戶的數據傳輸速率。

在一些技術文獻中，針對下行蜂窩系統，有三種多天線多基站合作方法：

(1)基于聚集信號的方法：移動臺根據分布式基站及自身位置等信息選擇其方向圖，方向圖中有多個場強相對較強的指向分別指向不同的基站天線。分布式基站根據移動臺的具體地理位置選擇適當的基站及其天線通過協同合作進行聚集操作，在移動臺周圍形成一個聚集場，使得移動臺天線處于場強相對較強的位置。參見專利文獻1“一種基于聚集信號的分布式多天線的通信方法及系統”，中國專利申請公開號，CN101047415。

(2)基于虛擬MIMO技術的方法：將多基站的多根天線，視為虛擬的具有更多天線的單基站MIMO系統，從而獲得較大的空間復用和空間分集增益。另外，重復利用單基站MIMO系統的機制有助于降低多天線多基站系統的實現復雜度。參見非專利文獻1：3GPP，R1-082501，“Collaborative?MIMO?for?LTE-A?downl?ink”，Alcatel-Lucent(3GPP文檔，編號：R1-082501，“LTE-A下行系統中的合作MIMO技術”，Alcatel-Lucent公司)。

(3)基于單基站獨立運作的方法：配備多天線的單基站獨立地為用戶設備提供服務，然后用戶設備將多個單基站的數據進行疊加，獲得較高的空間復用和空間分集增益。該方法實現簡單，信令開銷較小。參見非專利文獻2：3GPP，R1-082497，“Network?MIMO?Preeoding”，Texas?Instruments(3GPP文檔，編號：R1-082497，“網絡MIMO系統的預編碼”，Texas?Instruments公司)。

但是，方法一僅僅是能量意義上的多天線多基站合作，且系統性能與地理位置密切相關，導致應用范圍受限；方法二側重于概念性的闡述，對于多天線多基站中的用戶配置、用戶反饋等重要問題沒有進一步討論；方法三雖然實現簡單，但完全獨立的單基站工作體現不出多天線多基站合作的優勢，所以其性能較差。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中應用范圍受限，或是系統設計不完整的缺點，提供一種下行蜂窩系統的多天線多基站合作方法及基站。