Способ, система и устройство передачи сигнала

Способ, система и устройство передачи сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области технологий связи и, в частности, к способу, системе и устройству передачи сигнала.

Уровень техники

В системе беспроводной сотовой связи, существуют два направления передачи данных: нисходящая линия связи и восходящая линия связи. Нисходящей линии связи относится к передаче данных от базовой станции на пользовательский терминал; и восходящая линия связи относится к передаче данных с пользовательского терминала на базовую станцию.

Кроме того, в сценарии хэндовера соты в системе беспроводной сотовой связи, пользовательский терминал может осуществлять передачу данных с множественными базовыми станциями, то есть пользовательский терминал может быть связан с, по меньшей мере, двумя базовыми станциями, и передает им данные.

В уровне техники, пользовательский терминал может передавать данные только на одну базовую станцию в течение одного отрезка времени и передавать данные на другую базовую станцию в течение другого отрезка времени, то есть не может передавать данные на две базовые станции в течение одного отрезка времени одновременно, что приводит к сравнительно низкой эффективности передачи пользовательского терминала, передающего данные.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предусматривает способ, систему и устройство передачи, используемые для сигнала, позволяющие решить проблему уровня техники, состоящую в том, что пользовательский терминал не может передавать данные на две базовые станции одновременно, что приводит к сравнительно низкой эффективности передачи пользовательского терминала, передающего данные.

В первом аспекте, настоящее изобретение предусматривает способ передачи сигнала, включающий в себя:

установление виртуальных пользователей, где каждый из виртуальных пользователей связан с одной базовой станцией;

получение предварительного кода базовой станции и предварительного кода пользователя, соответствующих каждому из виртуальных пользователей;

разделение сигнала основной полосы на виртуальных пользователей, и получение разделенного сигнала основной полосы, соответствующего каждому из K виртуальных пользователей;

обработку, согласно предварительному коду базовой станции и предварительному коду пользователя, соответствующим каждому из виртуальных пользователей, разделенного сигнала основной полосы, соответствующего каждому из виртуальных пользователей, и получение сигнала восходящей линии связи, соответствующего каждому виртуальному пользователю; и

получение опережений в хронировании базовых станций, соответствующих виртуальным пользователям, и, когда , передачу, через антенну, сигнала восходящей линии связи, соответствующего виртуальному пользователю, на базовую станцию, соответствующую каждому из виртуальных пользователей;

где - целое число, и больше или равно 1; - заранее заданный порог; - опережение в хронировании базовой станции 1, соответствующей виртуальному пользователю 1; - опережение в хронировании базовой станции 2, соответствующей виртуальному пользователю 2; и - опережение в хронировании базовой станции , соответствующей виртуальному пользователю .

В другом аспекте, настоящее изобретение предусматривает устройство передачи сигнала, включающее в себя:

модуль установления, выполненный с возможностью установления виртуальных пользователей, где каждый из виртуальных пользователей связан с одной базовой станцией;

модуль получения, выполненный с возможностью получения предварительного кода базовой станции и предварительного кода пользователя, соответствующих каждому из K виртуальных пользователей;

модуль разделения, выполненный с возможностью разделения сигнала основной полосы на виртуальных пользователей и получения разделенного сигнала основной полосы, соответствующего каждому из K виртуальных пользователей;

модуль обработки, выполненный с возможностью обработки, согласно предварительному коду базовой станции и предварительному коду пользователя, соответствующим каждому из виртуальных пользователей, разделенного сигнала основной полосы, соответствующего каждому из виртуальных пользователей, и получения сигнала восходящей линии связи, соответствующего каждому виртуальному пользователю; и

модуль отправки, выполненный с возможностью получения опережений в хронировании базовых станций, соответствующих виртуальным пользователям, и, когда , передачи, через антенну, сигнала восходящей линии связи, соответствующего виртуальному пользователю, на базовую станцию, соответствующую каждому виртуальному пользователю;

где - целое число, и больше или равно 1; - заранее заданный порог; - опережение в хронировании базовой станции 1, соответствующей виртуальному пользователю 1; - опережение в хронировании базовой станции 2, соответствующей виртуальному пользователю 2; и - опережение в хронировании базовой станции , соответствующей виртуальному пользователю .

В еще одном аспекте, настоящее изобретение предусматривает систему передачи сигнала, включающую в себя базовую станцию и пользовательский терминал, где пользовательский терминал является устройством передачи сигнала по любому из пп. 10-18; и базовая станция связана с одним виртуальным пользователем пользовательского терминала.

Технические результаты настоящего изобретения таковы: благодаря установлению виртуальных пользователей, где каждый виртуальный пользователь связан с одной базовой станцией, получение предварительного кода базовой станции и предварительного кода пользователя, соответствующих каждому из K виртуальных пользователей, и разделение сигнала основной полосы на K виртуальных пользователей, и получение разделенного сигнала основной полосы, соответствующего каждому из K виртуальных пользователей, и обработка, согласно предварительному коду базовой станции и предварительному коду пользователя, соответствующим каждому виртуальному пользователю, разделенного сигнала основной полосы, соответствующего каждому пользователю, и получение сигнала восходящей линии связи, соответствующего каждому виртуальному пользователю; и затем, благодаря получению опережений в хронировании базовых станций, соответствующих виртуальным пользователям, и, когда , передаче, через антенну, сигнала восходящей линии связи, соответствующего каждому виртуальному пользователю на базовую станцию, соответствующую каждому виртуальному пользователю, пользовательский терминал одновременно передает одинаковые или разные сигналы восходящей линии связи на одинаковые или разные базовые станции, гарантируется управляемость помехи между сигналами восходящей линии связи разных виртуальных пользователей, и, кроме того, эффективно повышается эффективность передачи сигнала восходящей линии связи пользовательским терминалом.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - блок-схема операций способа передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - блок-схема операций способа передачи сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3A и фиг. 3B - блок-схема операций способа передачи сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 - блок-схема операций способа передачи сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - блок-схема операций способа передачи сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - упрощенная структурная схема устройства передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7 - упрощенная структурная схема устройства передачи сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 8 - упрощенная структурная схема устройства передачи сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 9 - упрощенная структурная схема устройства передачи сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 10 - упрощенная структурная схема устройства передачи сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 11 - упрощенная структурная схема системы передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 12 - упрощенная принципиальная схема системы передачи сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения, в основном, основаны на следующих двух сценариях:

первый: количество антенн базовой станции, в общем случае, меньше количества антенн пользовательского терминала.

второй: когда количество антенн базовой станции больше или равно количеству антенн пользовательского терминала, вследствие корреляции антенн, максимальное количество потоков данных, передаваемых базовой станцией на пользовательский терминал, меньше количества антенн пользовательского терминала.

В реальной беспроводной сотовой системе, в основном, существуют два типа сценариев, которые отвечают описанию второго сценария.

Первый тип: многоантенный пользовательский терминал располагается в зоне обслуживания базовой станции макроуровня (Macro BS). Вследствие размера антенны базовой станции макроуровня, хотя базовая станция макроуровня, возможно, имеет больше антенн, чем пользовательский терминал, из-за сильной корреляции между антеннами, максимальное количество потоков данных, передаваемых базовой станцией макроуровня на пользовательский терминал, оказывается меньше количества антенн пользовательского терминала.

Второй тип: многоантенный пользовательский терминал располагается в зоне обслуживания базовой станции микроуровня (Pico BS или Femto BS). Поскольку базовая станция микроуровня устанавливается на небольшой высоте и, в общем случае, располагается в городском районе, и сигнал связи имеет сильную направленность, таким образом, что пользовательский терминал может передавать сигналы передачи по восходящей линии связи в разных направлениях через множественные антенны, для осуществления связи с микросоты в разных направлениях; и взаимная помеха сравнительно мала. Таким образом, количество антенн пользовательского терминала достаточно велико, и направления сигнала разных базовых станций можно различать.

На фиг. 1 показана блок-схема операций способа передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, способ в настоящем изобретении включает в себя:

Этап 101: установить виртуальных пользователей, где каждый виртуальный пользователь связан с одной базовой станцией.

В этом варианте осуществления, пользовательский терминал может устанавливать множественных виртуальных пользователей (записанных как ), где один идентификатор (идентификатор, для краткости ID) устанавливается для каждого виртуального пользователя, который связан с одной соответствующей базовой станцией. Также необходимо заметить, что множественные виртуальные пользователи могут быть связаны с разными базовыми станциями или одной и той же базовой станцией, то есть базовая станция и базовая станция могут представлять одну и ту же базовую станцию, где и - целые числа, не равно , и и больше или равны 1 и меньше или равны .

Этап 102: получить предварительный код базовой станции и предварительный код пользователя, соответствующие каждому из K виртуальных пользователей.

В этом варианте осуществления первоначально, равно 1. После получения предварительного кода базовой станции и предварительный код пользователя, соответствующих виртуальному пользователю 1, увеличивается на 1 для осуществления вычисления для получения предварительного кода базовой станции и предварительного кода пользователя, соответствующих виртуальному пользователю 2, и этот этап повторно осуществляется, пока не будет осуществлено вычисление для получения предварительного кода базовой станции и предварительного кода пользователя, соответствующих виртуальному пользователю .

Этап 103: разделить сигнал основной полосы на виртуальных пользователей и получить разделенный сигнал основной полосы, соответствующий каждому из K виртуальных пользователей.

В этом варианте осуществления, сигнал основной полосы разделяется таким образом, что каждый виртуальный пользователь получает часть сигнала основной полосы. Кроме того, все виртуальные пользователи могут получать один и тот же сигнал основной полосы или разные сигналы основной полосы.

Этап 104: обрабатывать, согласно предварительному коду базовой станции и предварительному коду пользователя, соответствующим каждому виртуальному пользователю, разделенный сигнал основной полосы, соответствующий каждому виртуальному пользователю, и получать сигнал восходящей линии связи, соответствующий каждому виртуальному пользователю.

Этап 105: получать опережения в хронировании базовых станций, соответствующие виртуальным пользователям, и, когда , передавать, через антенну, сигнал восходящей линии связи, соответствующий виртуальному пользователю, на базовую станцию, соответствующую каждому виртуальному пользователю.

Оба и являются целыми числами, и больше или равно 1; - заранее заданный порог; - опережение в хронировании базовой станции 1, соответствующей виртуальному пользователю 1; - опережение в хронировании базовой станции 2, соответствующей виртуальному пользователю 2; и - опережение в хронировании базовой станции , соответствующей виртуальному пользователю .

В этом варианте осуществления, если моменты, в которые все пользовательские терминалы достигают базовых станций, не выровнены с заранее определенными моментами базовых станций, может возникать взаимная помеха. Таким образом, каждый пользовательский терминал получает опережение в хронировании своей соответствующей базовой станции, благодаря чему, моменты, в которые сигналы восходящей линии связи всех пользовательских терминалов достигают радиоинтерфейсов базовых станций, выравниваются. Опережение в хронировании связано с расстоянием от пользовательского терминала. Чем больше опережение в хронировании, тем больше расстояние между пользовательским терминалом и базовой станцией.

Кроме того, предпочтительно, когда , сигнал восходящей линии связи, соответствующий виртуальному пользователю может передаваться, через антенну, на базовую станцию, соответствующую каждому виртуальному пользователю одновременно.

В этом варианте осуществления, поскольку разные восходящие линии связи базовой станции, возможно, используют разные опережения в хронировании (опережение в хронировании), если пользователь одновременно передает сигнал основной полосы восходящей линии связи на базовых станций, и разность между опережениями в хронировании, необходимыми этим базовым станциям, больше заранее заданного порога, некоторым базовым станциям, возможно, не удастся нормально принять сигнал основной полосы. Таким образом, опережения в хронировании базовых станций необходимо сравнивать, и только когда , можно гарантировать, что каждая базовая станция может нормально принимать сигнал основной полосы.

Кроме того, условие указывает, что некоторым базовым станциям, возможно, не удастся нормально принять сигнал основной полосы. Таким образом, виртуальных пользователей можно выбирать из виртуальных пользователей, где опережения в хронировании базовых станций, соответствующие виртуальным пользователям, удовлетворяют условию . Таким образом, сигналы восходящей линии связи, соответствующие виртуальным пользователям, могут одновременно передаваться, через антенны, на базовые станции, соответствующие виртуальным пользователям.

В этом варианте осуществления, устанавливается виртуальных пользователей, где каждый виртуальный пользователь связан с одной базовой станцией; получаются предварительный код базовой станции и предварительный код пользователя, соответствующие каждому из K виртуальных пользователей; сигнал основной полосы разделяется на K виртуальных пользователей, и получается разделенный сигнал основной полосы, соответствующий каждому из K виртуальных пользователей; разделенный сигнал основной полосы, соответствующий каждому пользователю, обрабатывается согласно предварительному коду базовой станции и предварительному коду пользователя, соответствующим каждому виртуальному пользователю, и получается сигнал восходящей линии связи, соответствующий каждому виртуальному пользователю; и получаются опережения в хронировании базовых станций, соответствующие виртуальным пользователям, и когда , сигнал восходящей линии связи, соответствующий виртуальному пользователю, передается, через антенну, на базовую станцию, соответствующую каждому виртуальному пользователю, таким образом, что пользовательский терминал передает одинаковые или разные сигналы восходящей линии связи на одинаковые или разные базовые станции одновременно, гарантируется управляемость помехи между сигналами восходящей линии связи разных виртуальных пользователей, и, кроме того, эффективно повышается эффективность передачи сигнала восходящей линии связи пользовательским терминалом.

На фиг. 2 показана блок-схема операций способа передачи сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления, техническое решение настоящего изобретения подробно описано, исходя из того, что базовая станция, в порядке примера, применяет дуплексный режим TDD, и пользовательский терминал также применяет дуплексный режим TDD. Как показано на фиг. 2, способ включает в себя:

Этап 201: установить виртуальных пользователей, где каждый виртуальный пользователь связан с одной базовой станцией.

В этом варианте осуществления, пользовательский терминал может устанавливать множественных виртуальных пользователей (записанных как ), где один ID устанавливается для каждого виртуального пользователя, который связан с одной соответствующей базовой станцией. Также необходимо заметить, что множественные виртуальные пользователи могут быть связаны с разными базовыми станциями или одной и той же базовой станцией, то есть базовая станция и базовая станция могут представлять одну и ту же базовую станцию, где и - целые числа, и не равно .

Этап 202: оценить матрицу каналов восходящей линии связи от пользовательского терминала к базовой станции согласно пилот-сигналу нисходящей линии связи, передаваемому базовой станцией .

В этом варианте осуществления, предпочтительно, поскольку в дуплексном режиме TDD, восходящая линия связи и нисходящая линия связи используют один и тот же частотный спектр, канал нисходящей линии связи является каналом восходящей линии связи, то есть пользовательский терминал может оценивать матрицу каналов восходящей линии связи от пользовательского терминала к каждой базовой станции посредством пилот-сигнала нисходящей линии связи, передаваемого на каждую базовую станцию, для получения матриц каналов восходящей линии связи от пользовательского терминала к базовым станциям.

Этап 203: согласно другим матрицам каналов восходящей линии связи за исключением , применять формулу (1):

(1)

для получения и ; осуществлять транспонирование и комплексное сопряжение на для получения , и устанавливать матрицу, образованную последними векторами-столбцами , в качестве предварительного кода базовой станции, соответствующего виртуальному пользователю ; и повторно осуществлять этот этап, пока не будет получен предварительный код базовой станции, соответствующий виртуальному пользователю .

- количество элементов, превышающих заранее заданное значение, на диагональной линии ; - количество антенн пользовательского терминала; - вторая матрица после осуществления разложения на сингулярные значения на , и элементы на диагональной линии D сортируются в порядке убывания; и - первая унитарная матрица после осуществления разложения на сингулярные значения на .

Кроме того, в этом варианте осуществления, количество эффективных антенн базовой станции равно , и - комплексная матрица размерами .

Также необходимо заметить, что предварительное условие для выполнения формулы (1) состоит в том, что каждый виртуальный пользователь связан с отдельной базовой станцией. Когда базовая станция, связанная с определенным виртуальным пользователем, идентична базовой станции, связанной с виртуальным пользователем , матрицу каналов восходящей линии связи от пользовательского терминала к базовой станции, связанной с определенным виртуальным пользователем, также необходимо исключить, когда осуществляется этап 203. Например, когда базовая станция , связанная с виртуальным пользователем , и базовая станция , связанная с виртуальным пользователем , являются одной и той же базовой станцией, формула (1) заменяется формулой (2):

(2)

Этап 204: разделить пилот-сигнал восходящей линии связи на виртуальных пользователей.

Этап 205: осуществлять, согласно предварительному коду базовой станции, соответствующему виртуальному пользователю , предварительное кодирование на разделенном пилот-сигнале восходящей линии связи, соответствующем виртуальному пользователю , и отправлять, через антенну, разделенный пилот-сигнал восходящей линии связи, полученный после предварительного кодирования, на базовую станцию , соответствующую виртуальному пользователю , таким образом, что базовая станция измеряет эквивалентный канал восходящей линии связи виртуального пользователя и базовой станции согласно разделению разделенного пилот-сигнала восходящей линии связи, полученного после предварительного кодирования, и отправлять, на пользовательский терминал, предварительный код пользователя, который соответствует виртуальному пользователю и получен согласно эквивалентному каналу восходящей линии связи.

Этап 206: виртуальный пользователь принимает предварительный код пользователя, отправленный базовой станцией . Этап 205 и этап 206 повторно осуществляются, пока виртуальный пользователь не примет предварительный код пользователя, отправленный базовой станцией .

В этом варианте осуществления, для базовой станции, количество антенн виртуального пользователя равно . Кроме того, базовая станция осуществляет планирование на основании разделения пилот-сигнала восходящей линии связи, который получается после предварительного кодирования и отправляется виртуальным пользователем на всех пользовательских терминалах в определенной соте базовой станции , для получения предварительного кода пользователя, соответствующего виртуальному пользователю , и отправки, через эквивалентный канал восходящей линии связи , предварительного кода пользователя, соответствующего виртуальному пользователю на пользовательский терминал, которому принадлежит виртуальный пользователь .

В этом варианте осуществления, несколько следующих режимов реализации, в основном, может применяться для базовой станции для получения предварительного кода пользователя, соответствующего виртуальному пользователю :

Первый: базовая станция определяет предварительный код пользователя, соответствующий виртуальному пользователю , с использованием существующего алгоритма односотового прекодера восходящей линии связи и на основании пилот-сигналов восходящей линии связи всех пользовательских терминалов в определенной соте базовой станции .

Второй: базовая станция устанавливает предварительный код пользователя, соответствующий виртуальному пользователю , с использованием единичной матрицы.

Этап 207: разделить сигнал основной полосы на виртуальных пользователей и получить разделенный сигнал основной полосы, соответствующий каждому из K виртуальных пользователей.

Этап 208: обрабатывать, согласно предварительному коду базовой станции и предварительному коду пользователя, разделенный сигнал основной полосы, соответствующий виртуальному пользователю , и получить сигнал восходящей линии связи, соответствующий виртуальному пользователю . Этот этап повторно осуществляется, пока не будет получен сигнал восходящей линии связи, соответствующий виртуальному пользователю .

Этап 209: получать опережения в хронировании базовых станций, соответствующие виртуальным пользователям, и когда , одновременно передавать, через антенну, сигнал восходящей линии связи, соответствующий виртуальному пользователю, на базовую станцию, соответствующую каждому виртуальному пользователю.

Оба и являются целыми числами, и и больше или равны 1; меньше или равно , и диапазон значений представляет собой [1, K]; - заранее заданный порог; - опережение в хронировании базовой станции 1, соответствующей виртуальному пользователю 1; - опережение в хронировании базовой станции 2, соответствующей виртуальному пользователю 2; и - опережение в хронировании базовой станции , соответствующей виртуальному пользователю .

В этом варианте осуществления, устанавливается виртуальных пользователей, где каждый виртуальный пользователь связан с одной базовой станцией; получаются предварительный код базовой станции и предварительный код пользователя, соответствующие каждому из K виртуальных пользователей; сигнал основной полосы разделяется на K виртуальных пользователей, и получается разделенный сигнал основной полосы, соответствующий каждому из K виртуальных пользователей; разделенный сигнал основной полосы, соответствующий каждому пользователю, обрабатывается согласно предварительному коду базовой станции и предварительному коду пользователя, соответствующим каждому виртуальному пользователю, и получается сигнал восходящей линии связи, соответствующий каждому виртуальному пользователю; и получаются опережения в хронировании базовых станций, соответствующие виртуальным пользователям, и когда , сигнал восходящей линии связи, соответствующий виртуальному пользователю, передается, через антенну, на базовую станцию, соответствующую каждому виртуальному пользователю, таким образом, что пользовательский терминал передает одинаковые или разные сигналы восходящей линии связи на одинаковые или разные базовые станции одновременно, гарантируется управляемость помехи между сигналами восходящей линии связи разных виртуальных