CN1941987A - 移动通信系统中多天线通信方式的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，通信系统根据包括用户的位置信息、信道相关性信息和接收信号的信噪比信息的系统状态信息自适应地选择终端和网络侧进行通信的多天线通信方式，包括：(1)判断用户是否位于切换区域，若是，则系统根据预先的设定工作在单小区模式或多小区模式，否则，系统工作在单小区工作模式；(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下/多小区模式下的通信方式。本发明能够充分挖掘出多天线终端的通信潜力，保证系统最大限度地提供最佳的服务质量，满足未来移动通信高速数据服务、大规模网络、支持大范围的移动和覆盖的要求。

Description

移动通信系统中多天线通信方式的控制方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通信系统中多天线通信方式的控制方法，特别是根据接收信号的信噪比、信道相关性等自适应地改变移动通信系统中多天线工作的通信方式。

背景技术

传统的移动通信系统中，终端通常设置单天线，终端与网络侧之间通过单天线工作模式进行通信。但是，随着高速数据等业务的发展，单天线工作模式已远远不能满足其需求。为此，多天线技术得以提出，并得到迅猛发展。所谓多天线是指终端与基站都具有多天线。

移动通信系统中多天线工作的通信方式主要指空间复用通信方式和空间分集通信方式。所述空间复周通信方式是指发射端将需要传送的信号经过串并转换成若干路平行的信号流后，再在同一频带上将每一信号流通过不同副天线进行发送，由于空间信道的不相关性，各个信号流经历的信道是相互独立的，即每一副发射天线产生一个不同的空间信号，接收端利用该些空间信号区分不同信号流中包含的数据内容，因此，接收端的天线数据要大于或等于发射端的天线数目。这种通信方式通过在相同的时间和频率资源上，并行发送多个数据流，有效地提高了数据速率，而且也提高了频谱效率。在空间复用通信方式下，发送端工作在“复用发送”模式下，接收端工作在“分集接收”模式下。

空间分集通信方式是指发射端通过多根天线发送出同一个数据流，接收端通过一根或多根天线完成该数据流的接收。由于空间信道的不相关性，各个数据流经历的信道是相互独立的，因此同一个数据流通过多个相互独立的信道到达接收端，可以获得空间分集的增益。相对于单天线系统来说，其有效地利用了空间分集的增益，从而可以提供抗干扰、衰落的能力。空间分集通信方式进行数据通信，并不要求接收端的天线数目，但是如果接收天线的数目大于1，还可以获得空间接收分集的增益。此时，可以把这种工作模式称为“空间分集方式”，其中发射端工作在“分集发送”模式下，接收端为单天线接收时其工作在“单天线接收”模式下，接收端为多天线接收时，可以工作在“分集接收”模式下。

当通信的信道环境空间相关性较好时，也可以采用波束赋形通信方式完成移动通信系统中终端与网络侧之间的通信。所谓波束赋形技术，就是发射端通过多根天线发送出同一个数据流，与空间分集通信方式不同的是，此时要求空间信道具有足够的相关性，从而使得通过不同天线加权发送出去的数据流能够在同一个方向上形成波束，从而可以提供抗干扰、衰落的能力。使用波束赋形通信方式，并不要求接收端的天线数目，但是如果接收天线的数目大于1，还可以获得空间接收分集的增益。此时，可以把这种工作模式称为“波束赋形方式”，其中发射端工作在“赋形发送”模式下，接收端为单天线接收时，其工作在“单天线接收”模式下，接收端为多天线接收时，其工作在“分集接收”模式下。

另外，在基站和终端都具有多天线时，同样也可以采用单天线进行数据的发送，这种通信方式称之为单天线发送方式。并且，接收端可以使用“分集接收”模式，也可以采用“单天线接收”模式。

在现有的移动通信系统中，通常采用相对固定的工作模式进行通信。比如，设置使用空间复用通信方式进行终端与网络侧的通信时，当终端位于信道环境空间相关性较差且高信噪比之区域，利用空间复用通信方式能够提高数据传输速率，但是，终端具有移动性，当终端移动到信道环境空间相关性好且低信噪比之区域还是采用空间复用通信方式进行终端与网络侧的通信时，由于干扰大等的原由接收端很可能不能正确接收发送端发送的多行数据流。同样，当设置采用空间分集通信方式、波束赋形方式或单天线发送方式进行终端与网络侧的通信时，若终端需要较高的数据速率，如传输HSDPA数据时，上述的通信方式不能满足用户对高数据传输率的需求。

也就是说，现有的通信系统采用相对固定的多天线通信方式进行终端与网络侧的通信，不能根据终端需求、终端的位置、终端所在的信道环境等选择合适的多天线通信方式，由此造成多天线通信方式的控制不灵活，进而导致不能准确接收数据或不能满足终端高速率的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，以解决现有技术中采用相对固定的多天线通信方式进行终端与网络侧的通信，由此造成多天线通信方式控制不灵活，进而导致不能准确接收数据或者不能满足终端高速率要求的技术问题。

为解决上述问题，本发明公开了一种移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，通信系统根据包括用户的位置信息、信道相关性信息和接收信号的信噪比信息的系统状态信息自适应地选择终端和网络侧进行通信的多天线通信方式，包括：

(1)判断用户是否位于切换区域，若是，则系统根据预先的设定工作在单小区模式或多小区模式，否则，系统工作在单小区工作模式；

(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下/多小区模式下的通信方式。

步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式具体为：若测量的信道相关值超过一阈值，则选择波束赋形通信方式，否则在空间复用通信方式和空间分集通信方式中选择其中之一。当测量的信道相关值未超过所述阈值时，判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若是，则选择空间复用通信方式，否则，选择空间分集通信方式进行终端与网络侧的通信。

步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式具体为：若测量的信道相关值超过一阈值，则在波束赋形通信方式和单天线工作方式中选择其中之一，否则在空间复用通信方式、空间分集通信方式和单天线工作方式中选择其中之一。

在波束赋形通信方式和单天线工作方式中选择其中之一通过以下步骤进行选择：判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若是，则选择波束赋形通信方式，否则，选择单天线工作方式进行终端与网络侧的通信。

在空间复用通信方式、空间分集通信方式和单天线工作方式中选择其中之一是通过以下步骤进行选择：判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若否，则采用空间分集通信方式，否则，进一步判断用户终端是否需要高速数据业务，若是，则选择空间复用通信方式，否则选择单天线工作方式。

步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式具体为：判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若是，则选择空间复用通信方式，否则，选择空间分集通信方式进行终端与网络侧的通信。

步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定多小区模式下的通信方式具体为：若系统指定宏分集方式，则根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定具体通信方式：

a1：判断检测到的信道相关值是否超过预设的阈值，若是，进行步骤a2，否则，进行步骤a3；

a2：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，则发送端选择赋形发送模式，否则，发送端选择单天线发送模式；

a3：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若否，发送端选择分集发送模式，否则，进一步判断终端是否需要高速数据业务，若是，发送端选择单天线发送模式，否则，发送端选择分集发送模式。

步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定多小区模式下的通信方式具体为：若选择多小区联合检测方式，则根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定具体通信方式：

b1：判断检测到的信道相关值是否超过预设的阈值，若是，进行步骤b2，否则，进行步骤b3；

b2：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，则发送端选择赋形发送模式，否则，发送端选择单天线发送模式；

b3：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，发送端选择单天线发送模式，否则，发送端选择分集发送模式。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明预先根据用户的位置信息确定系统工作在单小区模式还是工作在多小区模式，再进一步根据信道相关性和/或接收信号的信噪比从预确定的通信方式下选择单小区模式/多小区模式下的通信方式。本发明能够发挥各个通信方式的优势，充分挖掘出多天线终端的通信潜力，保证系统最大限度地提供最佳的服务质量。满足未来移动通信高速数据服务、大规模网络、支持大范围的移动和覆盖的要求。

附图说明

图1是移动通信系统中多天线通信方式的控制方法的流程图；

图2是根据信道相关性或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式一实例图；

图3是下行方向上多天线工作的通信方式的控制方法的实例流程图；

图4是上行方向上多天线工作的通信方式的控制方法的实例流程图；

图5是为下行方向上多天线工作的通信方式的控制方法的另一实例流程图；

图6是实现本发明的一应用例的通信系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明。

考虑到现有通信系统采用相对固定的多天线通信方式进行终端与网络侧的通信所带来的问题，本申请人潜心研究发现，各种多天线通信方式都具有各自的优势及适用场合，为此，本发明提出了根据信道相关性信息(包括信道的相关性、接收信号的信噪比)和用户所在的位置等信息来自适应地选择终端和网络侧进行通信的多天线通信方式，以便能最大程充地将多天线技术的各种优势发挥出来。

请参阅图1，其为本发明的一种移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，通信系统根据包括用户的位置信息、信道相关性信息和接收信号的信噪比信息的系统状态信息自适应地选择终端和网络侧进行通信的多天线通信方式，包括：

S110：判断用户是否位于切换区域，若是，则系统根据预先的设定工作在单小区模式或多小区模式，否则，系统工作在单小区工作模式；

S120：系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下/多小区模式下的通信方式。

一、具体说明步骤S110

本发明可以根据切换准则判断用户是否位于切换区域中。以接力切换为例，若终端检测到当前服务小区的导频信号强度在一段时间内持续低于某一门限值时，就可以判定用户终端位于切换区域，此时终端就向RNC发送由接收信号强度下降事件触发的测量报告，以便进行接切换的判决过程。

当用户终端位于切换区域时，系统可以工作在预先设定的工作模式：多小区模式或单小区模式。单小区工作模式下的通信方式可以包括前述公开的空间复用通信方式、空间分集通信方式和波束赋形通信方式。多小区模式是指至少两个以上的小区与终端同时进行通信。多小区模式下的通信方式包括宏分集方式。宏分集方式是指多个小区的基站同时向同一个终端发送相同的数据流，或者一个终端向多个基站同时发送相同的数据流，接收端按照分集合并准则对多个接收到的信号进行合并。此时发射端可以采用“单天线发送”、“分集发送”或者“赋形发送”模式，接收端可以采用“分集接收”或者“单天线接收”模式；另外发射端还可以采用“复用发送”模式，只要保证各个发射端发送的数据流数据和内容相同即可，此时接收端使用“分集接收”模式。

还有，多小区工作模式还可以采用“多小区联合检测方式”进行基站与终端之间的数据通信。“多小区联合检测方式”只适用于下行方向上，即不同小区的基站可以采用单根天线发送单一的数据流，或者使用波束赋形技术(称为“赋形发送”模式)或者发射分集技术(称为“分集发送”模式)发送单一的数据流，终端使用多根天线进行分集接收(称为“分集接收”模式)。此时由于多个基站的天线相隔较远，终端接收的来自多个基站的数据流是空间相互独立的，那么终端可以利用不同数据流各自的信道特征，将来自不同基站的数据区分开，从而有效的降低了来自不同小区的干扰。“多小区联合检测方式”与“空间复用方式”很类似，主要的区别在于“多小区联合检测方式”中多个并行数据流来自不同的小区，而“空间复用方式”中的多个并行数据流来自同一个小区。另外，“多小区联合检测方式”只需要多个并行数据流中的一个，其它数据流都是当作干扰来看待的。

二、具体说明步骤S120

(一)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式

系统预先设定本通信系统中单小区工作模式下自适应的通信方式，然后，在终端与网络侧进行通信时，系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步地从预先设定的通信方式中选择其中之一。

比如，系统预先设定的本通信系统中单小区工作模式下自适应的通信方式为：空间复用通信方式和波束赋形通信方式，则在终端与网络侧进行通信时，系统根据信道相关性进一步地从预先设定的通信方式中选择其中之一。若测量的信道相关值超过一阈值，则选择波束赋形通信方式，否则选择空间复用通信方式。

比如：系统预先设定的本通信系统中单小区工作模式下自适应的通信方式为：空间复用通信方式、波束赋形通信方式和空间分集通信方式，则在终端与网络侧进行通信时，系统根据信道相关性和接收信号的信噪比进一步地从预先设定的通信方式中选择其中之一。若测量的信道相关值超过一阈值，则选择波束赋形通信方式，否则进一步判断接收信号的信噪比是否超过一阈值，若是，则选择空间复用通信方式，否则，选择空间分集通信方式。

当测量的信道相关值超过一阈值，即空间信道之间具有足够的相关性时，可以采用波束赋形通信方式使终端与网络侧进行通信，从而可以提高信号的抗干扰、抗衰落的能力，发射端可以工作在“赋形发送”模式下，接收端可工作在“单天线接收”模式下或“分集接收”模式下。

当测量的信道相关值未超过该阈值时，空间信道之间的相关性较差，可以采用空间复用通信方式，也可以从空间复用通信方式或空间分集通信方式中选择其中之一。考虑到空间复用通信方式适用的信道条件较好、干扰较少的通信环境，为此，从空间分集通信方式和空间复用通信方式选择其中之一作为系统的通信方式时，可以判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若是，则选择空间复用通信方式，否则，选择空间分集通信方式进行终端与网络侧的通信。这样，在信道条件较好的情况下，采用空间复用方式进行数据通信提高数据传输速率，在信道条件较差的情况下，采用空间分集通信方式来降低干扰，提高接收到数据的准确性。

由于终端具有可移动性，在基站和终端周期性或事件触发性检测相关信道的相关值，自适应地确定每次双方进行数据通信时采用的通信方式。

比如：系统预先设定的本通信系统中单小区工作模式下自适应的通信方式为：空间复用通信方式和空间分集通信方式，则在终端与网络侧进行通信时，系统根据接收信号的信噪比进一步地从预先设定的通信方式中选择其中之一。当接收信号的信噪比超过预先设定的阈值，则选择空间复用通信方式，否则选择空间分集通信方式进行终端与网络侧的通信。

再比如：系统预先设定的本通信系统中单小区工作模式下自适应的通信方式为：空间复用通信方式、单天线工作方式、空间分集通信方式，则在终端与网络侧进行通信时，系统根据信道相关性和接收信号的信噪比进一步地从预先设定的通信方式中选择其中之一。若测量的信道相关值超过一阈值，则在波束赋形通信方式和单天线工作方式中选择其中之一，否则在空间复用通信方式、空间分集通信方式和单天线工作方式中选择其中之一。

在波束赋形通信方式和单天线工作方式中选择其中之一通过以下步骤进行选择：判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若是，则选择波束赋形通信方式，否则，选择单天线工作方式进行终端与网络侧的通信。

在空间复用通信方式、空间分集通信方式和单天线工作方式中选择其中之一是通过以下步骤进行选择：判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若否，则采用空间分集通信方式，否则，进一步判断用户终端是否需要高速数据业务，若是，则选择空间复用通信方式，否则选择单天线工作方式。

请参阅图2，其为根据信道相关性或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式一实例图。

步骤S11：判断测量的信道相关值R是否超过一阈值R_b，否则，进行步骤S12，否则进行步骤S13；

步骤S12：判断接收信号的信噪比SINR是否超过预设的阈值S_b，若是，则选择波束赋形通信方式，否则，选择单天线工作方式；

步骤S13：判断接收信号的信噪比SINR是否超过预设的阈值S_b，若是，进行步骤S14，否则，选择空间分集通信方式；

步骤S14：根据用户的需求，比如用户是否需要高速数据业务，如HSDPA业务，若是，则选择空间复用通信方式，否则，选择单天线工作方式。

系统能够灵活地根据预设的各种条件从预确定的通信方式中自适应地选择其中之一进行基站和终端某一次或某一时间段内的数据通信。基站和终端进行数据通信的通信方式可以根据预设的条件，如信道相关性信息、接收信号的信噪比等来实时改变通信方式，以便将在各种通信方式的优势发挥出来，不仅可以根据用户要求提高数据传输速率，而且还可以降低数据传输过程的干扰，进而提高数据传输的准确性。

(二)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定多小区模式下的通信方式

当用户终端处于切换区域时，终端和基站可以根据系统设置选择通信方式，如系统设置宏分集方式，则用户终端处于切换区域时，就选择宏分集方式进行终端与基站的通信，如系统设置多小区联合检测方式，则用户终端处于切换区域时，就选择多小区联合检测方式进行终端与基站的通信。需要说明的是，对于上行，系统可以设置宏分集方式，对于下行，系统可以设置宏分集方式和多小区联合检测方式。

步骤S120中系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定多小区模式下的通信方式具体为：若系统指定宏分集方式，则根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定具体通信方式：

a1：判断检测到的信道相关值是否超过预设的阈值，若是，进行步骤a2，否则，进行步骤a3；

a2：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，则发送端选择赋形发送模式，否则，发送端选择单天线发送模式；

a3：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若否，发送端选择分集发送模式，否则，进一步判断终端是否需要高速数据业务，若是，发送端选择单天线发送模式，否则，发送端选择分集发送模式。

步骤S120中系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定多小区模式下的通信方式具体为：若选择多小区联合检测方式，则根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定具体通信方式：

b1：判断检测到的信道相关值是否超过预设的阈值，若是，进行步骤b2，否则，进行步骤b3；

b2：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，则发送端选择赋形发送模式，否则，发送端选择单天线发送模式；

b3：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，发送端选择单天线发送模式，否则，发送端选择分集发送模式。

终端采用多天线工作，通信系统可以自适应的改变工作模式。这些工作模式包括：空间复用方式，空间分集方式，波束赋形方式、单天线发送方式、宏分集方式以及多小区联合检测方式。

这些工作模式是基站和终端都存在多根天线的情况下，由基站和终端的不同发送/接收模式来决定的。其中对于下行来说，可用的工作模式包括：

(1)空间复用方式：基站使用“复用发送”模式，终端使用“分集接收”模式；

(2)空间分集方式：基站使用“分集发送”模式，终端使用“分集接收”模式或者“单天线接收”模式；

(3)单天线工作方式：基站使用“单天线发送”模式，终端使用“分集接收”模式或者“单天线接收”模式；

(4)波束赋形方式：基站使用“赋形发送”模式，终端使用“分集接收”模式或者“单天线接收”模式；

(5)宏分集方式：基站使用“单天线发送”模式、或者“分集发送”模式，或者“赋形发送”模式，终端使用“分集接收”模式或者“单天线接收”模式；或者基站使用“复用发送”模式，终端使用“分集接收”模式；

(6)多小区联合检测方式：基站使用“单天线发送”模式、或者“分集发送”模式，或者“赋形发送”模式，终端使用“分集接收”模式。对于上行来说，可用的工作模式包括；

(1)空间复用方式：终端使用“复用发送”模式，基站使用“分集接收”模式；

(2)空间分集方式：终端使用“分集发送”模式，基站使用“分集接收”模式或者“单天线接收”模式；

(3)单天线工作方式：终端使用“单天线发送”模式，基站使用“分集接收”模式或者“单天线接收”模式；

(4)波束赋形方式：终端使用“赋形发送”模式，基站使用“分集接收”模式或者“单天线接收”模式；

宏分集方式：终端使用“单天线发送”模式、或者“分集发送”模式，或者“赋形发送”模式，基站使用“分集接收”模式或者“单天线接收”模式；或者终端使用“复用发送”模式，基站使用“分集接收”模式。

以下就以一个具体实例来说明本发明如何根据信道相关性信息、接收信号的信噪比信息等系统状态信息的测量，以及用户的位置信息，自适应的改变系统多天线工作的通信模式。

请参阅图3，其为下行方向上多天线工作的通信方式的控制方法的实例流程图。

S21：确定信噪比门限值S_b，以及信道相关性门限值R_b；

S22：根据切换准则判断用户是否位于切换区域中，如果用户不位于切换区域中，进入步骤S23，如果用户位于切换区域中，进入步骤S27，以接力切换为例，若终端检测到当前服务小区的导频信号强度在一段时间内持续低于某一门限值时，就可以判定用户终端位于切换区域，此时终端就向RNC发送由接收信号强度下降事件触发的测量报告，以便进行接切换的判决过程；

S23：如果用户不位于小区的切换区域中，根据信道的相关性信息R进行确定：

DL_a)如果相关性R＞R_b，可以使用“单天线工作方式”、“波束赋形方式”，并进入步骤S24；

DL_b)如果相关性R≤R_b，可以使用“单天线工作方式”，“空间复用方式”、“空间分集方式”，并进入步骤S25。

S24：在DL_a)情况下，根据接收信号的信噪比(SINR)进行确定：

DL_a_1：如果SINR＞S_b，可以使用“单天线工作方式”；

DL_a_2：如果SINR≤S_b，可以使用“波束赋形方式”。

S25：在DL_b)情况下，根据接收信号的信噪比(SINR)进行确定：

DL_b_1：如果SINR＞S_b，可以使用“单天线工作方式”或者“空间复用

方式”，并进入步骤S26；

DL_b_2：如果SINR≤S_b，可以使用“空间分集方式”。

S26：在DL_b_1)情况下，进一步根据用户的需求进行确定，如果用户需要较高的数据速率，可以使用“空间复用方式”，如果用户不需要较高的数据速率，那么则可以使用“单天线工作方式”。

S27：当用户位于小区的切换区域中时，根据系统设置可以选择单小区工作方式，也可以使用下述两种工作模式之一：

DL_c)“宏分集方式”，进入步骤S28；

DL_d)“多小区联合检测方式”，进入步骤S29。

S28：在DL_c)情况下，根据信道的相关性R、接收信号的信噪比(SINR)，确定基站的发送模式：

DL_c_1：如果R＞R_b，且SINR＞S_b，基站使用“单天线发送”模式；

DL_c_2：如果R＞R_b，且SINR≤S_b，基站使用“赋形发送”模式；

DL_c_3：如果R≤R_b，且SINR＞S_b，基站使用“单天线发送”模式，或者“复用发送”模式，当基站使用“复用发送”模式时，其终端接收时需要使用“分集接收”模式；

DL_c_4：如果R≤R_b，且SINR≤R_b，基站使用“分集发送”模式；

在DL_c_3)情况下，进一步根据用户的需求进行确定，如果用户需要较高的数据速率，可以使用“空间复用方式”，如果用户不需要较高的数据速率，那么则可以使用“单天线工作方式”。

S29：在DL_d)情况下，根据信道的相关性、接收信号的信噪比(SINR)，确定基站的发送模式：

DL_d_1：如果R＞R_b，且SINR＞S_b，基站使用“单天线发送”模式；

DL_d_2：如果R＞R_b，且SINR≤S_b，基站使用“赋形发送”模式；

DL_d_3：如果R≤R_b，且SINR＞S_b，基站使用“单天线发送”模式；

DL_d_4：如果R≤R_b，且SINR≤S_b，基站使用“分集发送”模式。

请参阅图3，其为上行方向上多天线工作的通信方式的控制方法的实例流程图。它包括：

S31：确定信噪比门限值S_b，以及信道相关性门限值R_b；

S32：根据切换准则判断用户是否位于切换区域中，如果用户不位于切换区域中，进入步骤S33，如果用户位于切换区域中，进入步骤S37；

S33：如果用户不位于小区的切换区域中，根据信道的相关性信息R进行确定：

UL_a)如果R＞R_b，可以使用“单天线工作方式”、“波束赋形方式”，并进入步骤S34；

UL_b)如果R≤R_b，可以使用“单天线工作方式”，“空间复用方式”、“空间分集方式”，并进入步骤S35。

S34：在UL_a)情况下，根据接收信号的信噪比(SINR)进行确定：

UL_a_1：如果SINR＞S_b，可以使用“单天线工作方式”；

UL_a_2：如果接收信噪比SINR≤S_b，使用“波束赋形方式”。

S35：在UL_b)情况下，根据接收信号的信噪比(SINR)进行确定：

UL_b_1：如果SINR＞S_b，可以使用“单天线工作方式”或者“空间复用方式”，并进入步骤S36；

UL_b_2：如果SINR≤S_b，可以使用“空间分集方式”。

S36：在UL_b_1)情况下，进一步根据用户的需求进行确定，如果用户需要较高的数据速率，可以使用“空间复用方式”，如果用户不需要较高的数据速率，那么则可以使用“单天线工作方式”。

S37：当用户位于小区的切换区域中时，根据系统设置可以选择单小区工作方式，也可以使用下述工作模式：

UL_c)“宏分集方式”，进入步骤S38。

S38：在UL_c)情况下，根据信道的相关性R、接收信号的信噪比(SINR)，确定终端的发送模式：

UL_c_1：如果R＞R_b，且SINR＞S_b，终端使用“单天线发送”模式；

UL_c_2：如果R＞R_b，且SINR≤S_b，终端使用“赋形发送”模式；

UL_c_3：如果R≤R_b，且SINR＞S_b，终端使用“单天线发送”模式，或者“复用发送”模式，当基站使用“复用发送”模式时，其终端接收时需要使用“分集接收”模式，并且，可以进一步根据用户的需求进行确定，如果用户需要较高的数据速率，可以使用“空间复用方式”，如果用户不需要较高的数据速率，那么则可以使用“单天线工作方式”；

UL_c_4：如果R≤R_b，且SINR≤S_b，终端使用“分集发送”模式。

上述公开的实施例的主要思想是：

首先，根据终端所在的位置确定用户是否在切换区域，若是，则根据系统预先设置的单天线工作方式、宏分集方式、多小区联合检测方式进行终端与网络侧的通信，否则系统进入根据系统状态信息来选择多天线通信方式的步骤；

然后，对于用户终端位于切换区域中的系统确定的通信方式，再根据信道相关值及接收信号的信噪比，确定发射端的工作模式：赋形发送、单天线发送、复用发送还是分集发送。对于用户终端位于非切换区域中系统可以根据信道相关性和信噪比来选择通信方式：在信道相关性较差以及高信噪比区域(热点区域或者小区中心等)，可以利用多输入多输出(MIMO：Multiple InputMultiple Output)空分复用技术提供高速数据服务；在信道相关性较差以及低信噪比区域(小区边界区域)，可以利用MIMO空间分集技术提供抗干扰、衰落的能力；在信道相关性较好的情况下，可以利用波束赋形技术提供抗干扰、衰落的能力。

上述控制流程并非是唯一的。请参阅图5，其为本发明下行方向上多天线工作的通信方式的控制方法的另一实例流程图。

S41：确定信噪比门限值S_b，以及信道相关性门限值R_b；

S42：判断检测的信道相关值R是否大于其门限值R_b，若是，进行步骤S43，否则，进行步骤S48；

S43：判断用户是否位于切换区域，若是，进行步骤S44，否则进行步骤S45；

S44：判断接收到的信号信噪比是否大于其门限值S_b，若是，则选择波束赋形通信方式，否则，选择单天线工作方式；

S45：选择系统设置的工作方式，可以是宏分集方式(S46)、单小区工作方式及多小区联合检测方式(S47)；

S46：判断接收到的信号信噪比是否大于其门限值S_b，若是，则基站进行赋形发送模式，否则，选择基站单天线发送模式；

S47：判断接收到的信号信噪比是否大于其门限值S_b，若是，则基站进行赋形发送模式，否则，选择基站单天线发送模式；

S48：当检测的信道相关值R小于其门限值R_b时，判断用户是位于切换区域，否则，进行步骤S49，否则，进行步骤S51；

S49：判断接收到的信号信噪比是否大于其门限值S_b，若是，进行步骤S50，否则，选择空间分集通信方式；

S50：进一步判断用户是否需要高速数据业务，若是，则选择空间复用通信方式，否则选择单天线工作方式；

S51：选择系统设置的工作方式，可以是宏分集方式(S52)、单小区工作方式及多小区联合检测方式(S53)；

S52：判断接收到的信号信噪比是否大于其门限值S_b，若否，则选择基站分集发送方式，否则，进一步判断用户是否需要高速数据业务，若是，则基站选择单天线发送模式，否则，基站选择复用发送模式；

S53：判断接收到的信号信噪比是否大于其门限值S_b，若是，则基站选择单天线发送模式，否则，基站选择分集发送模式。

以上公开的仅为下行的另一控制过程，对于上行，除了没有多小区联合检测方式外，其它的流程与下行类似，在此就不再赘述。

下面给出一个具体的应用例进行说明。

为了不失一般性，本应用例就考虑两个相邻小区的情况，如附图6所示。假设终端1为目标终端，具有两个天线(大于或等于相邻的小区数)。基站1为小区1的基站，基站2为小区2的基站。根据接收信号的信噪比情况将两个小区划分为四个区域：

A表示小区1的信噪比较高区域，其特征为：当终端1位于区域A的时候，终端离基站1较近，终端1离基站2较远，小区间干扰较弱，一般来说可以忽略其影响。在区域A，基站1负责与终端1的通信。此时对于下行链路来说，可以工作在“单天线工作方式”或者“空间复用方式”；对于上行链路来说，可以工作在“单天线工作方式”或者“空间复用方式”下。

B表示小区1的信噪比较低区域，其特征为：当终端1位于区域B的时候，相对于区域A，小区间干扰变强，一般来说不能忽略其影响。在区域B，基站1负责与终端1的通信。此时对于下行链路来说，可以工作在“波束赋形方式”或者“空间分集方式”；对于上行链路来说，可以工作在“波束赋形方式”或者“空间分集方式”下。

C表示小区1和小区2的切换区域，其特征为：当终端1位于区域C的时候，终端1处于基站1和基站2的共同覆盖区域之内，小区间干扰较强。在区域C，终端可以单独与基站1或者基站2通信，也可以同时与基站1和基站2通信。此时对于下行来说，可以工作在“波束赋形方式”或者“空间分集方式”(与区域B相同)下，也可以工作在“宏分集方式”或者“多小区联合检测方式”下；对于上行来说，可以工作在“波束赋形方式”或者“空间分集方式”(与区域B相同)下，也可以工作在“宏分集方式”下。

D表示小区2的信噪比较低区域，与区域B的特征相同。当终端1位于区域D的时候，终端1离基站1较远，终端1离基站2较近，基站2负责与终端1的通信。此时终端1归属于小区2。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1、一种移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，通信系统根据包括用户的位置信息、信道相关性信息和接收信号的信噪比信息的系统状态信息自适应地选择终端和网络侧进行通信的多天线通信方式，包括：

(1)判断用户是否位于切换区域，若是，则系统根据预先的设定工作在单小区模式或多小区模式，否则，系统工作在单小区工作模式；

(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下/多小区模式下的通信方式。

2、如权利要求1所述的移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式具体为：

若测量的信道相关值超过一阈值，则选择波束赋形通信方式，否则在空间复用通信方式和空间分集通信方式中选择其中之一。

3、如权利要求2所述的移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，还包括：当测量的信道相关值未超过所述阈值时，判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若是，则选择空间复用通信方式，否则，选择空间分集通信方式进行终端与网络侧的通信。

4、如权利要求1所述的移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式具体为：

若测量的信道相关值超过一阈值，则在波束赋形通信方式和单天线工作方式中选择其中之一，否则在空间复用通信方式、空间分集通信方式和单天线工作方式中选择其中之一。

5、如权利要求4所述的移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，在波束赋形通信方式和单天线工作方式中选择其中之一通过以下步骤进行选择：判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若是，则选择波束赋形通信方式，否则，选择单天线工作方式进行终端与网络侧的通信。

6、如权利要求4或5所述的移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，在空间复用通信方式、空间分集通信方式和单天线工作方式中选择其中之一是通过以下步骤进行选择：判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若否，则采用空间分集通信方式，否则，进一步判断用户终端是否需要高速数据业务，若是，则选择空间复用通信方式，否则选择单天线工作方式。

7、如权利要求1所述的移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定单小区模式下的通信方式具体为：

判断接收端接收信号的信噪比是否超过预先设定的阈值，若是，则选择空间复用通信方式，否则，选择空间分集通信方式进行终端与网络侧的通信。

8、如权利要求1所述的移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定多小区模式下的通信方式具体为：若系统指定宏分集方式，则根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定具体通信方式：

a1：判断检测到的信道相关值是否超过预设的阈值，若是，进行步骤a2，否则，进行步骤a3；

a2：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，则发送端选择赋形发送模式，否则，发送端选择单天线发送模式；

a3：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若否，发送端选择分集发送模式，否则，进一步判断终端是否需要高速数据业务，若是，发送端选择单天线发送模式，否则，发送端选择分集发送模式。

9、如权利要求1移动通信系统中多天线通信方式的控制方法，其特征在于，步骤(2)系统根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定多小区模式下的通信方式具体为：若选择多小区联合检测方式，则根据信道相关性和/或接收信号的信噪比进一步确定具体通信方式：

b1：判断检测到的信道相关值是否超过预设的阈值，若是，进行步骤b2，否则，进行步骤b3；

b2：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，则发送端选择赋形发送模式，否则，发送端选择单天线发送模式；

b3：判断检测到的接收信号信噪比是否超过预设的阈值，若是，发送端选择单天线发送模式，否则，发送端选择分集发送模式。

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