[发明专利]一种进行多天线技术切换的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域的多输入多输出系统，尤其涉及一种进行多天线技术切换的方法和装置。

背景技术

多输入多输出无线通信系统有多种实现方式，以WiMax系统为例，存在波束赋型方式、空间复用方式以及发射分集方式等多种多天线技术。各种实现方式针对的是不同的无线信道条件，例如在无线信道的空间相关性较低时，系统采用发射分集能够获得较好的传输性能；在空间相关性较高时，系统采用波束赋型方式能够获得更好的传输性能。

波束赋型方式的原理为基站通过使用终端上行子载波信道信息获取一组有效权值作为各发射天线下行信号的加权矢量，以达到使该终端接收的下行信号抗衰落及抗干扰能力加强，以扩大基站覆盖范围，提高下行信号传输质量。空间复用技术的原理为基站采用BLAST结构，利用发射天线同时发射不同信号，获得下行流量加倍。发射分集的原理为基站采用Alamouti-STC(Space Time Coding)方案，利用天线发射重复的信号，获得分集增益。此外，这三种主要的多天线技术也可以结合使用。例如，同时采用发射分集和波束赋型技术；同时采用空间复用和波束赋型技术。不同的多天线技术应用的场景有所不同，实现多天线技术的自适应切换，能够提高系统的性能。

系统根据信道条件在各种天线技术之间进行自适应的调整，成为无线通信领域的一个研究重点。

由高通公司提供的名称为使用多传输模式的多输入多输出系统(Multiple-input，multiple-output(MIMO)systems with multiple transmission modes)的专利提出了一种多天线技术选择使用的方法：根据信道冲击响应奇异值分解和信噪比的计算，与相应的门限进行比较，从而确定采用波束赋型、空间复用中的一种天线工作模式。由中兴通讯公司提出的申请号为200510069203名称为“空间相关性判别方法及多天线系统工作模式调整方法”的专利文件公开了一种通信领域中空间相关性判别方法和多天线系统工作模式调整方法，该方法通过计算信道衰落深度参数对空间相关性的强弱进行判别，并为多天线技术的自适应切换提供依据。这些研究表明，实现多天线技术之间的自适应切合成为无线通信系统多天线技术发展的趋势。

各种多天线技术的使用，需要获取无线信道的相关信息。对这些信息进行整理和归纳，可以反应无线信道空间相关性的特点，从而为系统提供切换准则，实现多天线技术的自适应调整。获取MIMO信道空间相关性信息的方法包括：方法1，直接根据定义计算空间相关性；方法2，采用特征值分解或者奇异值分解对无线信道的空间相关性进行计算；此外，方法3中还可以根据信噪比、信道增益、信道衰落深度参数等作为判别信息。其中，方法1的缺点在于不能实时计算，并且运算量大。方法2的精度较高，缺点在于不需要判决时，会浪费系统资源，并且特征值分解或者奇异值分解本身运算量也较大。方法3其他信息作为判别信息，运算量较小，但是不能反映信道相关性，难免有误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种进行多天线技术切换的方法和装置，根据系统信道实时情况自适应选择多天线技术，提高系统性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种进行多天线技术切换的方法，包括：使用多天线技术的单发射模式发射数据时，根据无线信道冲击响应的自相关矩阵的空间相关程度，转换至多天线技术的混合发射模式。

进一步地，上述方法还可以具有以下特点：

单发射模式是指波束赋型模式，空间复用模式，发射分集模式中的一种；确定单发射模式的方式包括：计算无线信道冲击响应的自相关矩阵的行列式值，此行列式值大于或等于预设第一门限时，使用波束赋型模式；此行列式值小于预设第一门限并且在大于预设第二门限时，使用空间复用模式；此行列式值小于或等于预设第二门限时，使用发射分集模式。

进一步地，上述方法还可以具有以下特点：

在波束赋型模式下，判断无线信道冲击响应的自相关矩阵的空间相关程度值小于或等于预设第三门限时，采用的混合发射模式是同时使用空间复用与波束赋型的混合发射模式；在空间复用模式下，判断无线信道冲击响应的自相关矩阵的空间相关程度值大于或等于预设第四门限时，采用的混合发射模式是同时使用空间复用与波束赋型的混合发射模式；在发射分集模式下，判断无线信道冲击响应的自相关矩阵的空间相关程度值大于或等于预设第五门限时，采用的混合发射模式是同时使用发射分集与波束赋型的混合发射模式。

进一步地，上述方法还可以具有以下特点：