发射功率到同样的强度 , 这在大多数情况下是不实际的 , 因为辐射功率是受到限制的 , 以及
放大器的大小和成本。第二个问题是发射机没有任何关于接收机将要经历的信道条件的知
识,除非系统中上行 ( 远端到基站 ) 和下行 ( 基站到远端 ) 发射在相同的频率上实现。因此,信
道信息必须从接收机反馈给发射机 , 这导致吞吐量降低 , 以及增加了发射机和接收机的复杂
性。况且,在某些应用中或许不存在一个反馈信道信息的链路。
其他的有效技术是时间和频率分集。时间交织与信道编码相结合能够提供分集改善 , 类
似技术还有扩展频谱。然而,当信道正在缓慢变化时时间交织会导致较大的延时。同样 , 当
信道相干带宽比扩展带宽更大时扩展频谱技术是无效的 , 或者 , 等价于信道中存在相对小的
延时扩展。
在大多数散射环境中 , 天线分集是一个容易实现的 、 有效的 、 因此是广泛采用的减少多
径衰落影响的技术 [1] 。典型方法是在接收端使用多个天线,并且执行合并或选择和交换,
以便改善接收信号质量 。 采用接收分集方法的主要问题是成本 、 天线尺寸 , 以及远端单元的
功率。多个天线和射频链 ( 或者选择和交换电路 ) 的使用使得远端单元体积增大,成本增加
。
结果 , 分集技术几乎无一例外地被应用在基站以便改善它们的接收质量 。 基站通常服务于成
百上千个远端单元 。 因此 , 与远端单元相比 , 在基站端增加设备更为合理 。 正是由于此原因
,
发射分集方案非常有吸引力 。 例如 , 基站或许添加一个天线和一个发射链来改善该基站覆盖
区域内所有远端单元的接收质量 1 。替代方案是为所有远端单元增加天线和接收机。显然前
者更为经济。
最近 , 一些有意思的发射分集方法被开发出来 。 延时分集方案由 Wittdben[2] 、 [3] 提出
,
应用于基站当前和稍后信号的联合发射,二者相互独立。一个类似方案由 Seshadri 和
Winters[4] 、 [5] 提出,应用于单基站,在那里相同信号的复制品通过多个天线,在不同时刻
发射,由此创立了一个人造的多径衰落,接着使用最大似然序列估计器 (MLSE) 或最小均方
误差 (MMSE) 均衡器分解出多径衰落并获得分集增益。另外一种有趣的方法是空 - 时格码 ( 参
见 [6]) ,那里多个符号按照多个天线编码,通过这些天线符号被同时发射出去,在接收端使
用最大似然解码器解码 。 此方案非常高效 , 因为它结合了 FEC 编码和分集发射的优点 , 以便
提供相当可观的性能收益 。 此方案的成本是增加了额外的处理 , 作为带宽效率 (bit/s/Hz) 和要
求的分集阶数的函数 , 处理工作量按指数规律增加 。 因此 , 对于一些应用此方案或许不具有
实践价值,也不是成本有效的。
在本文中建议的技术是一个简单发射分集方案,它通过跨越对边上的 2 个发射天线的简
单处理 , 在链路另一端的接收机处改善了信号质量 。 获得的分集阶数相当于在接收机使用 2
个天线的最大比接收机合成 (MRRC) 。此方案也容易拓展到 2 个发射天线和 M 个接收天线模
式,以便提供 2M 分集阶数。此方案不需要任何从接收机到发射机的反馈,并且具有较小的
计算复杂性 。 本方案不需要任何带宽扩展 , 因为在跨越多个天线的空间使用了冗余 , 而不是
在时域或频域中使用冗余。
新的发射分集方案能够改善误码性能 、 数据速率 、 或者无线系统的容量 。 降低对衰落的
灵敏度或许允许使用较高阶调制方案以便增加有效数据速率 , 或者在一个多小区环境中减小
复用因子以便增加系统容量 。 此方案也可被用来增加无线系统覆盖范围 。 换句话讲 , 新方案
在系统容量受到多径衰落限制的应用环境的所有方面是有效的 , 并且 , 新方案或许因此是一
个不需要对现存系统进行完全重新设计就可以满足市场对质量和效率要求的简单和成本有
效方法 。 此外 , 对于下一代无线系统此方案似乎也是一个极好的候选者 (1 事实上 , 许多蜂窝
基站已经有 2 个接收天线用于接收分集 。 同样数目的天线也可被用于发射分集 ) 。 因为在基站
使用多个发射天线可在远端单元有效减少衰落的影响。
第二节将讨论经典最大比接收分集合并 , 并给出简单数学描述 。 第三节将讨论新的采用
1 个和 2 个接收天线的双分支发射分集方案。第四节讨论采用 BPSK 调制的新方案的比特误码
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