[发明专利]多输入多输出基站以及使用该基站发送和接收信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地讲，涉及一种多输入多输出（MIMO）基站以及使用所述多输入多输出基站发送和接收信号的方法。

背景技术

802.11n无线基站是一种支持802.11n协议并具备完善的防水、防雷、防尘、防震措施，满足野外各种恶劣环境，且适用于大面积室外覆盖的大功率无线接入点。

在现有技术中，MIMO系统是使用802.11n协议的核心无线通信技术。一般来说，MIMO系统能够在发射端使用多个天线各自独立发送多个信号，并在接收端使用多个天线接收并恢复原信号。对于来自发射端的同一个信号，由于在接收端使用多个天线接收，所以这个信号将经过多条路径（多个天线）被接收端所接收。多个路径质量同时差的几率非常小，一般总有一条路径的信号质量较好。因此，在接收端可以对从这些接收路径上接收到的信号进行加权合并以实现接收端的信号改善。在现有技术中，通常采用最大合并比算法(MRC，Maximal Ratio Combining)来对接收端接收到的多路信号进行加权合并以获得具有较好信号质量的接收信号。此外，即使在多条路径上信号都不太好时，仍然可通过MRC技术获得较好的接收信号。

图1是示例性地示出现有技术的4×4无线基站的实现方式。如图1所示，在现有的4×4MIMO无线基站100中，信号处理单元110通常在基站处于发送状态时对将被发送的信号进行调制以获得4路信号，并在基站处于接收状态时对从放大单元120-1至120-4接收的多路信号进行合并（例如，使用最大合并比算法进行合并）和解调以获得恢复的原始信号。放大单元120-1至120-4在基站处于发送状态时对从信号处理单元110接收的信号进行功率放大，并在基站处于接收状态时对从天线130接收的信号进行低噪声放大，天线130用于发送和接收多路信号。图1中的天线130通常可根据需求而被设定为多极化定向天线或多极化全向天线。从信号处理单元110输出的4路信号通过放大单元120-1至120-4之后被发送到多极化定向天线或多极化全向天线130的4个天线口上以进行发送。

图2A至图2C示出天线的示意图。图2A示出覆盖角度为90度的多极化定向天线的示意图，图2B示出覆盖角度为120度的多极化定向天线的示意图，图2C示出多极化全向天线的示意图。

在现有的采用多极化定向天线的MIMO基站的情况下，当在有障碍物的非可视环境下时，信号传输会发生反射和折射，并且由于定向天线覆盖角度较小，反射和折射后的信号的一部分会落在无线基站或用户的接收范围外，导致难以有效利用MIMO基站的多输入多输出特性。如用户要求保证360度全向覆盖，则通常需要三台或四台同样的天线设备，布网及维护成本较高。

而在现有的采用全向天线的MIMO基站的情况下，由于与定向天线相比，全向天线增益较小，导致覆盖范围较小，因此难以满足用户需求。

此外，用户目前所使用的客户端基本都是1×1或2×2MIMO的11n网卡或普通的11g网卡，如果与现有的4×4MIMO无线基站对接，则在下行方向（即，基站到客户端的方向）上的4路信号中用户最多只能接收到2路，造成空中资源的浪费，并且4×4MIMO无线基站与2×2MIMO无线基站相比，由于采用了更多的天线，因此对其他同频设备造成的干扰会更大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多输入多输出（MIMO）基站以及使用所述多输入多输出基站发送和接收信号的方法。