宽带无线移动通信方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术公开了一种宽带无线移动通信方法和系统，发送端按照智能天线以及块重复正交频分多址结合的方式进行信号发射；接收端接收并解调所述发射信号。本发明专利技术同时公开了两种宽带无线移动通信设备。应用本发明专利技术所述的方法、系统和设备，能够有效避免同频干扰，提高系统的频谱利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及宽带无线移动通信技术，特别涉及宽带无线移动通信方法、 系统和设备。
技术介绍
当前，宽带无线移动通信已成为移动通信的主要发展方向。在国际电信联盟(ITU ， International Communication Union )的国际高级移动通信 (IMT-Advanced, Advanced International Telecommunications )系统中，无线移 动通信的最大带宽可达100MHz,最大传输速率可达lGbps，能够满足用户对 于无线移动通信的极大需求。通过宽带无线移动通信，用户可以享受高速的数 据下载、网上购物、移动视频聊天以及手机电视等众多的无线移动服务。在实际应用中，现实可用的无线频谱资源是非常有限的，所以，为了实现 高速无线移动通信的目标，需要提高频谱资源的利用率以及增加系统容量，特 别是解决小区边缘用户的吞吐量不高问题。当前，正交步贞分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) 技术已成为宽带无线移动通信中最有竟争力的技术。该技术具有频谱效率高， 带宽可扩展性强，抗多径衰落能力强、频谱资源分配灵活以及与多路进、多路 出(MIMO， Multiple-input Multiple-out-put)等技术相结合比较方便等优点。但 是，该技术在实际应用中也存在一定的缺陷，比如对频偏比较敏感、发送信 号的峰均功率比(PAPR， Peak to Average Ratio )较大，以及OFDM的窄带子 载波容易受到深衰信道的影响等；另外，还有一个最大的缺陷，就是抗同频干 扰能力很弱，无法保证蜂窝系统的同频组网，可是就目前来看，在宽带无线移 动通信系统中，同频组网对于运营商是一个基本要求。现有技术中通常采用以下两种方式来解决上述问题，即软频率复用技术以 及智能天线技术。长期演进技术(LTE， Long Term Evolution )中考虑用软频率复用技术来克 服同频干扰。这种方法将频率资源分为若干个复用集，小区中心的用户占用所 有的时频资源，但是采用较低的功率发射，这样，即使相邻小区用户使用相同 的频率资源也不会造成较强的干扰，因此小区中心部分频率复用系数为1;而 小区边缘的用户则需要采用较高的功率发送信号，但是这样一来，如果相邻小 区用户使用了相同的频率资源，则有可能造成较强的干扰，因此通常会将小区 边缘的频率资源分为N份，不同的小区分配使用N分之一的频率资源，相应地， 小区边缘的频率复用系数为N。软频率复用技术虽然能够有效地避免'J、区间的干扰，但是它的缺陷也比较 明显。 一是小区边缘的频谱资源受到限制，难以支持大量的用户以及很高的数 据速率；二是对小区中心用户采用功率限制的方式避免邻小区干扰后，会使得 系统功率利用率降低，导致小区平均吞吐量的下降。现有技术中可用于解决同频干扰问题的另一技术为智能天线技术。在现有 宽带无线移动通信系统的蜂窝移动通信系统中，由于用户通常分布在各个不同 的方向，加之多径效应，上下行信号是空间分布的。对于上行信号，来自各个 用户的有用信号达到基站的方向很可能不同；而对于下行信号，被用户有效接 收的也只是部分能量。考虑到这一因素，调整天线方向图以使其能够实现指向 性地接收与发射是很自然的想法，这就是波束赋形概念的最初来源。随着信号 处理，尤其是数字信号处理芯片的普及以及算法的发展，原来必须依靠射频硬 件实现的波束赋形转为可以使用中频或基带数字信号处理来实现。在这一基础 上，结合无线移动通信系统的发展，即出现了智能天线的概念。智能天线采用空分多址(SDMA， Space Division Multiple Access )技术， 利用信号在传输方向上的差别，将同时频资源的信号区分开来，最大限度地利 用有限的无线时频资源。由于天线波瓣直接指向用户，减小了与本小区内其它用户之间，以及与相邻小区用户之间的干扰，而且也减少了多径效应。同时， 与无方向性天线相比较，其上下行链路的天线增益大大提高，降低了发射功率 电平，提高了信噪比，有效地克服了信道衰落造成的影响。总之，智能天线的 应用达到了提高天线增益以及减少同频干扰的两大目的，从而显著的扩大了系 统容量，提高了频谱利用率。但是，智能天线的应用也有一定的局限性。比如，如果指向从属于两个相 邻小区的不同用户的波束没有发生碰撞，那么用户受到邻小区信号的干扰基本可以忽略，从而有效地避免了相邻小区间的干扰；但是，对于IMT-Advanced 等应用场景，需要考虑的小区数量非常多，波束扩展角并非理想的，所以小区 边缘的用户往往会处在两个小区波束的交汇点，此时，邻小区的干扰就会相当 强，如果仅仅依赖传统的智能天线技术，抗邻小区干扰的效果就不明显了。可见，现有技术中提供的软频率复用技术以及智能天线技术虽然都能够在 一定程度上解决相邻小区间的同频干扰问题，但是这两种技术在实际应用中均 存在各自的缺陷，所以并不是理想的解决方式。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术主要目的在于提供一种宽带无线移动通信方法，能够 有效克服同频干扰问题，提高系统的频谱利用率。本专利技术另一个目的在于提供一种宽带无线移动通信系统，能够有效克服 同频干扰问题，提高系统的频语利用率。本专利技术再一个目的在于提供两种宽带无线移动通信设备，能够有效克服 同频干扰问题，提高系统的频语利用率。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的一种宽带无线移动通信方法，该方法包括发送端按照智能天线以及块重复正交频分多址结合的方式进行信号发 射；接收端接收并解调所述发射信号。一种宽带无线移动通信系统，该系统包括发送端以及接收端；所述发送端，用于按照智能天线以及块重复正交频分多址结合的方式进行信号发射；所述接收端，用于接收并解调所述发射信号。一种宽带无线移动通信设备，该设备包括符号调制模块、单元块调制 模块、块重复调制模块、串并转换模块以及逆傅立叶变换模块；所述符号调制模块，用于将待发送的比特数据流调制为符号数据流； 所述单元块调制模块，用于对所述符号数据流进行分块，得到数据符号 块，并对所述数据符号块进行调制映射，得到单元块；所述块重复调制模块，用于对所述单元块进行重复加权； 所述串并转换模块，用于将所述进行重复加权后的数据复制M份，对 每份数据分别使用预先获取的与接收端空间位置有关的空间矢量中的各个 元素进行加权；所述M的取值大小等于发送端智能天线阵列中的发射天线 数；所述逆傅立叶变换模块，用于对每份加权后的数据进行逆傅立叶变换， 并将所述进行逆傅立叶变换后的数据送往发射天线进行发射。一种宽带无线移动通信设备，该设备包括傅立叶变换模块、并串转换 模块、块重复解调模块、单元块解调模块以及符号解调模块；所述傅立叶变换模块，用于对接收到的信号进行傅立叶变换；所述并串转换模块，用于将所述进行傅立叶变换变换后的数据进行空间 矢量加权合并；所述空间矢量为预先获取的与发送端空间位置有关的空间矢 量；所述块重复解调模块，用于对所述并串转换后的数据进行多用户联合检 测，得到单元块数据；所述单元块解调模块，用于对所述单元块数据进行解调，得到数据符号块；所述符号解调模块，用于将所述数据符号块进行符号级解调，得到比特 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带无线移动通信方法，其特征在于，该方法包括：　发送端按照智能天线以及块重复正交频分多址结合的方式进行信号发射；接收端接收并解调所述发射信号。

【技术特征摘要】
1、一种宽带无线移动通信方法，其特征在于，该方法包括发送端按照智能天线以及块重复正交频分多址结合的方式进行信号发射；接收端接收并解调所述发射信号。2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端按照智能天 线以及块重复正交频分多址结合的方式进行信号发射包括将待发送的比特数据流调制为符号数据流；对所述调制后的符号数据流进行分块，得到数据符号块，并对所述数据 符号块进行调制映射，得到单元块； 对所述单元块进行重复加权；将所述进行重复加权后的数据根据数据发送的时频域单元进行串并变 换，映射到不同的正交频分复用子载波上。3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将进行重复加权后 的数据根据数据发送的时频域单元进行串并变换，映射到不同的正交频分复 用子载波上包括将所述进行重复加权后的数据复制M份，对每份数据分别使用预先获 取的与接收端空间位置有关的空间矢量中的各个元素进行加权；所述M的 取值大小等于发送端智能天线阵列中的发射天线数； 对每份加权后的数据进行逆傅立叶变换； 将所述进行逆傅立叶变换后的数据送往发射天线进行发射。4、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收端接收并解调 所述发射信号包括对接收到的数据进行傅立叶变换以及并串转换；对所述转换后的数据进 行多用户联合检测，得到单元块数据；对所述单元块数据进行解调，得到数据符号块；将所述数据符号块进行 符号级解调，得到比特数据流。25、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端按照智能天线以及块重复正交频分多址结合的方式进行信号发射包括 将待发送的比特数据流调制为符号数据流；对所述调制后的符号数据流进行分块，得到数据符号块，并对所述数据 符号块进行调制映射，得到单元块； 对所述单元块进行重复加权；将所述进行重复加权后的数据进行串并变换以及逆傅立叶变换，并映射 到不同的正交频分复用子载波上。6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收端接收并解调 所述发射信号包括接收端智能天线阵列中的每个天线单元将接收到的信号进行傅立叶变换；将所述每个天线单元中变换后的数据进行空间矢量加权合并；所述空间矢量为预先获取的与发送端空间位置有关的空间矢量；对所述转换后的数据进行多用户联合检测，得到单元块数据； 对所述单元块数据进行解调，得到数据符号块；将所述数据符号块进行符号级解调，得到比特数据流。7、 根据权利要求1 ~6中任一项所述的方法，其特征在于，所述发送端 按照智能天线以及块重复正交频分多址结合的方式进行信号发射之前，进一 步包括各发送端所在小区协商确定通信所需的参数。8、 根据权利要求7所迷的方法，其特征在于，所述各发送端所在小区 协商确定通信所需的参数包括统计各自小区中的平均小区边缘用户数量及占用资源需求，据此分配每 一个波束中用于小区边缘块重复正交频分多址的时频资源；协商确定各小区的块重复因子、块重复图样、扰码以及块重复码。9、 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定的各小区的块 重复因子以及块重复图样相同；所述各小区的重复码为正交性能优良的重复码。10、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述各发送端所在小区协商确定通信所需的参数包括采用静态或半静态方式协商确定通信所需的 参数。11、 一种宽带无线移动通信系统，其特征在于，该系统包括发送端以 及接收端；所述发送端，用于按照智能天线以及块重复正交频分多址结合的方式进 行信号发射；所述接收端，用于接收并解调所述发射信号。12、 根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述发送端包括符 号调制模块、单元块调制模块、块重复调制模块、串并转换模块以及逆傅立 叶变换模块；所述符号调制模块，用于将待发送的比特数据流调制为符号数据流； 所述单元块调制模块，用于对所述符号数据流进行分块，得到数据符号块，并对所述数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，孙韶辉，王映民，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]