專利名稱：適用于低信噪比下的lte-a超遠覆蓋的傳輸方法
適用于低信噪比下的LTE-A超遠覆蓋的傳輸方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于移動通信領(lǐng)域，具體涉及一種適用于低信噪比下長期演進增強LTE-A 超遠覆蓋的傳輸方法，以較小的速率損失保證超遠距離用戶在低信噪比下的傳輸可靠性。
背景技術(shù)：
超遠覆蓋是LTE-A增強覆蓋組網(wǎng)的一種場景。該場景中，基站覆蓋半徑需要達到 IOOkm以上，傳輸距離長，路徑損耗大。在LTE-A超遠覆蓋場景中，每個載波上的平均接收信噪比在OdB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和貝爾實驗室分層空時復(fù)用 BLAST。前者在N個時隙的Nta根天線上發(fā)射Nta個符號，進行空間和時間的分集，接收端采用最大似然ML檢測算法進行信號檢測；后者則是在同一時隙的Nta根天線上發(fā)射Nfe個符號，進行空間復(fù)用，接收端采用迫零ZF和最小均方誤差MMSE檢測算法進行檢測。它們適用于覆蓋半徑相對較小的城市或郊區(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，不適用于超遠覆蓋的信號傳輸，因而必須針對LTE-A超遠覆蓋場景接收端信噪比較低的情況，考慮一種合適的傳輸方案。
使用正交碼序列進行傳輸具有提高接收機的輸出信噪比以及可承載比特信息的優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用，例如多進制正交碼序列?；谏鲜鎏攸c，可以用正交碼序列作為多進制正交編碼應(yīng)用于LTE-A超遠覆蓋系統(tǒng)中以保證傳輸?shù)目煽啃浴?br> 在低信噪比下，為了克服較嚴重的噪聲影響，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)值為序列長度，即一個正交碼序列的碼元數(shù)，與其他序列的相關(guān)值為O或負數(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。
目前有文獻提出在分組無線網(wǎng)中采用一種Walsh Ι/Q支路正交序列，在I支路和 Q支路分別利用Walsh碼序列進行多進制正交序列編碼，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，在達到與長度為16的Walsh碼序列相同的接收機輸出信噪比的條件下，該方案與只采用單支路進行多進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行較為可靠的通信，與單支路多進制正交編碼方法相比其比特傳輸速率有所提升，但仍有進一步提升的空間。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超遠覆蓋下行傳輸方法， 以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，進一步提升比特傳輸速率。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)思路是利用改進的正交碼序列對原始比特信息進行多進制正交編碼，并應(yīng)用正交頻分復(fù)用OFDM和多輸入多輸出MIMO技術(shù)進行傳輸，其實現(xiàn)步驟包括如下
(I)設(shè)計改進的正交碼序列集合{{p’ i (η)}}
(Ia)將Walsh碼序列集合{{wk(m)}}中每列碼序列{wk(m)}相鄰的兩個為I或_1 的碼元映射為一個復(fù)數(shù)符號，得到初步改進的碼序列集合{{pk(n)}}，其中k= 1，2，···，2μ 為碼序列{wk(m)}和{pk(n)}的序列號，m= 1，2，···，2MS碼序列{wk(m)}中每個碼元wk(m) 的碼元號，η = 1，2，…，2Η為碼序列{pk(n)}中每個碼元pk(η)的碼元號，M為用來調(diào)整碼序列個數(shù)和長度的系數(shù)，取值為任意非負整數(shù)；
(Ib)對初步改進的碼序列集合{{pk(n)}}進行碼序列個數(shù)的擴展，得到最終改進的正交碼序列集合丨^^^^丨丨’其中土二丨^’…一吣為碼序列{ρ\(η)}的序列號；
(2)在時刻t,用步驟(I)中改進的正交碼序列集合{{p’Jn)}}中的碼序列對一組比特信息序列{s(q)}進行正交編碼，即將{s(q)}映射為{{ρ\(η)}}中的一列改進的正交碼序列{p’n(n)}，t = 1,2,…為時刻序號，q = 1,2,…，M+1為比特信息序列的比特符號 s(q)的序號，il e {1，2，···，2μ+1}為碼序列集合{{ρ’ }}其中一列碼序列的序列號；
(3)在用戶頻段的第η個正交頻分復(fù)用OFDM子載波上，發(fā)射端的Nta根發(fā)射天線均發(fā)射正交碼序列{ρ’η(π)}中的碼元P’η (η)，這Nta個相同的碼元構(gòu)成Nfe維發(fā)射信號向
權(quán)利要求
1.適用于低信噪比下的LTE-A超遠覆蓋的傳輸方法，包括如下步驟(1)設(shè)計改進的正交碼序列集合{{p’i (η)}}(Ia)將Walsh碼序列集合{{wk(m)}}中每列碼序列{wk(m)}相鄰的兩個為I或_1的碼元映射為一個復(fù)數(shù)符號，得到初步改進的碼序列集合{{pk(n)}}，其中k= 1，2，···，μ2為碼序列{wk(m)}和{pk(n)}的序列號，m = 1，2，···，2Μ*碼序列{wk(m)}中每個碼元wk(m)的碼元號，η = 1，2，…，2Η為碼序列{pk(n)}中每個碼元pk(η)的碼元號，M為用來調(diào)整碼序列個數(shù)和長度的系數(shù)，取值為任意非負整數(shù)；(Ib)對初步改進的碼序列集合{{pk(n)}}進行碼序列個數(shù)的擴展，得到最終改進的正交碼序列集合丨^^^^丨丨’其中土二丨^’…一吣為碼序列{ρ\(η)}的序列號；(2)在時刻t，用步驟(I)中改進的正交碼序列集合{{ρ\(η)}}中的碼序列對一組比特信息序列{s(q)}進行正交編碼，即將Is (q)}映射為{{ρ\(η)}}中的一列改進的正交碼序列{p’n(n)}，t = 1，2，…為時刻序號，q = 1，2，···，Μ+1為比特信息序列的比特符號s(q) 的序號，il e {1，2，…，2m+1}為碼序列集合{{ρ\(η)}}其中一列碼序列的序列號；(3)在用戶頻段的第η個正交頻分復(fù)用OFDM子載波上，發(fā)射端的Nta根發(fā)射天線均發(fā)射正交碼序列{ρ’η(π)}中的碼元P’^11)，這1個相同的碼元構(gòu)成Nfe維發(fā)射信號向量
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于低信噪比下的LTE-A超遠覆蓋的傳輸方法，其中步驟 (la)所述的將Walsh碼序列集合{{wk(m)}}中每列碼序列{wk(m)}相鄰的兩個為1或_1的碼元映射為一個復(fù)數(shù)符號，即用復(fù)數(shù)符號t 7替代-1和-1兩個碼元，用替代1和-1兩個碼元，用替代1和1兩個碼元，用替代-1和1兩個碼元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于低信噪比下的LTE-A超遠覆蓋的傳輸方法，其中步 驟(lb)所述的對初步改進的碼序列集合{{pk(n)}}進行碼序列個數(shù)的擴展，按如下步驟進 行(lbl)將初步改進的正交碼序列集合{{pk(n)}}中相鄰的兩個碼序列分為一組，即每 組的兩個碼序列為{p2fr_1)+1(n)}，{p&(n)}，將每組碼序列個數(shù)由2個擴展為4個，分別為{p 4(r-1)+1(n)}, {p，4(r-l)+2(n)}, {p，4(r-l)+3(n)}和{p，4r(n)}，即第一個碼序列{p’ 4(r-1)+1(n)}為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于低信噪比下的LTE-A超遠覆蓋的傳輸方法，其中步驟 (2)所述的將{s (q)}映射為{{p’ i (n)}}中的一列改進的正交碼序列{p’ n (n)}，是將{s (q)} 用碼序列號為il的正交碼序列{p’ n(n)}替代，其中il是按照如下公式求得 其中s(q)為信息比特序列{s(q)}中的比特符號，q= 1，2，…，M+1為比特符號s(q) 的序號。
全文摘要
本發(fā)明公開了適用于低信噪比下的LTE-A超遠覆蓋的傳輸方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)比特傳輸速率較低的問題。其實現(xiàn)步驟是(1)對Walsh碼序列集合進行改進；(2)用改進的正交碼序列對比特信息序列進行正交編碼并采用發(fā)射分集發(fā)射該正交碼序列的碼元；(3)對接收信號進行最小均方誤差檢測，并將檢測出的各路信號相加取平均得到待判決的正交碼序列；(4)將待判決的正交碼序列與所有改進的正交碼序列進行相關(guān)運算，得到實部最大的相關(guān)值所對應(yīng)的正交碼序列號，并將該碼序列號解映射為比特信息序列，一次傳輸過程結(jié)束。本發(fā)明具有在低信噪比下誤碼率較低，數(shù)據(jù)傳輸可靠，傳輸速率較高的優(yōu)點，可用于低信噪比下LTE-A超遠覆蓋的信號傳輸。
文檔編號H04L27/26GK102938753SQ20121047664
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者李曉輝, 吳雅穎, 黑永強 申請人:西安電子科技大學(xué)