适用于分布式天线系统的协作传输方法、基站及终端的制作方法_3

文档序号:9710817阅读:来源:国知局
总是能为每个天线找到一个合适的提前量,以使得多个天线 发送的信号以较小的时间差到达接收端。
[0080] 不同的天线对于不同的用户既可以发送同步信道信号,也可以发送异步信道信 号。在同一个天线可以同时发送同步信道信号和异步信道信号。
[0081] 其中,上述向一个或多个用户发送信号包括每个天线选择合适的时间和方法发送 不同的参考信号:
[0082] 在每个天线按无用户差别的基准时间发送用于信道测量的参考信号,用户可以根 据该参考信号测量多个天线信号的到达时间差;
[0083] 在每个天线使用与用户数据相同的发送时间发送用于数据解调的参考信号,也就 是解调参考信号使用与用户数据信号相同的定时提前量。
[0084] 其中,上述向一个或多个用户发送信号也包括:
[0085] 在不同子帧之间设置保护时间或打孔操作以避免使用基准发送时间的前一子帧 与使用定时提前量的当前子帧发生碰撞,即:使得相邻子帧不发生碰撞。
[0086] 进一步,所述选择调制波形所使用的具体参数可以包括:
[0087] 选择成型滤波器(组)的参数、调制波形长度、多载波间距和信号所使用的重复系数。
[0088] 较佳地,可以预定义多组调制波形参数并从中选取最优的参数组发送信号。选取 准则为使用该组参数的信号能够容忍多天线到用户的最大时延差并被接收端可靠地接收。
[0089] 步骤204 :用户从多天线接收数据并解调。
[0090] 下面将结合多个实施例来详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0091] 实施例一:本实施例对一个使用基于成型滤波器组的多载波(FBMC)调制技术的 无线通信系统进行说明。

[0094] 在本实施例中,给出一种具体的基于成型滤波器组的多载波调制技术的无线通信 系统的实现方式。为了方便理解,将该系统对照于一个传统的OFDM系统:假设该OFDM系统 的参数如表1所示,则一个OFDM的时域信号可以由公式(1)生成:
[0096] 其中:M = 1024,为信号长度;
[0097] a (k)为调制的QAM信号。
[0098] 与此对应,一个FBMC的时域信号可以由公式(2)生成:
[0101] 其中,g(m),m = 0, 1,. . .,KM-I为成型滤波器的时域参数;
[0102] a (k,η)为调制的PAM信号。
[0103] 在一个FBMC的传输系统中,K个FBMC符号重叠在一起,其中K为重复系数。表2 分别描述了 K = 4和K = 2的FBMC系统的参数,其中两个系统采样相同的带宽和载波间距, 由于使用了不同的重复系数,两个系统的FBMC符号长度并不相同。
[0106] 实施例二:本实施例对多天线系统的主动协作传输方法进行说明。
[0107] 首先,图3示出了一个基于OFDM调制的分布式天线系统。网络通过两个天线I 和2,并通过正交频分复用(OFDM)的方法同时发送两个用户的数据。由于用户与天线之 间存在距离差,用户(例如用户A)接收到的两路信号(从天线1和2)在接收端存在时间 差,本申请称之为时延差。如用户与天线的分布如图3所示,则用户A处的时延差为τ = (D2-D1)/3*10S = 0. 46us,其中,3*10sm/s为光速。如果该系统所用参数为表1所示,可见 时延差已经超过CP的长度,其接收到的信号如图3右侧所示。由OFDM的特性可知,这种接 收信号将遭受严重的ICI和ISI干扰,从而导致OFDM系统的性能大幅度下降。
[0108] 本发明提出的主动协作传输方法可以动态改变每个天线对某个用户的信号的发 送时间或动态调整所使用的调制波形的参数,以保障该用户的信号在接收端产生较小的干 扰。该方法首先使用具有良好时频聚焦特性的FBMC调制,该调制方式可以更好的支持邻 频异步传输。该方法的一种实施方式为:当网络侧检测到多个天线到达用户的时延差较大 时,改变某个天线的发送时间。本实施例中,是令距用户较远的天线提前发送用户信号。如 图4所示,对于用户A,本实施例调整天线2的发送时间,将天线2的发送时间提前τ = (D2-Dl)/3e8 = 0. 46us,调整之后,分别由两个天线发送的用户A的信号将同时到达用户A 的接收机。同理,对于用户B,本实施例调整天线1的发送时间,将天线1的发送时间提前 τ = (D3-D4)/3e8 = 0.6us。需要说明的是,当每个天线均以用户为基准调整该用户的发 送时间时,某个用户(用户A)接收到另外一个用户(用户B)的数据可能以极大的时延差 到达该用户的接收机。如图4右侧所示,用户A将接收到两路用户B的数据,两路信号的到 达时间相差较大。如果该系统使用OFDM调制技术,虽然用户A的数据由于同步到达用户A 的接收机而避免了产生ICI和ISI,但是由于用户B的数据异步到达用户A的接收机,将对 用户A的数据造成ICI干扰。由于本发明采用了 FBMC的调制技术,基于其良好的时频聚焦 性,异步到达的用户B的数据泄露到用户A的数据的干扰将非常小,用户A仅需要在所分配 的资源解调数据即可。通过本申请的主动协作传输方法,一个分布式天线系统中的用户总 是能以同步的方式接收到属于自己的但是来自不同天线的信号。同时,由于该系统采用了 FBMC的调制方式,使得每个用户免于遭受来自位于临频的其他用户信号的干扰。
[0109] 除了上述主动调整天线发送时间的方法,另外一个实施方式为系统主动调整所使 用的FBMC波形参数。该实施方式利用了 FBMC波形具有天然的抗ISI的特性:在多路信号 的时延扩展下,FBMC可以很好的控制所产生的ISI,从而保障接收可靠性。FBMC抗ISI的 特性取决于信道的具体时延扩展参数,在最大时延相对符号长度较小时,FBMC能够保障接 收的可靠性。但是如果最大时延相对符号长度较大,则FBMC仍然面临较高的ISI,从而将导 致接收失败。在本申请关注的多天线系统中,由于用户位置的随机性,来自多个天线的信号 时延差可能较大或者较小。因此,本申请提供的方法可以定义多组不同长度的FBMC波形, 例如K = 2和K = 4,这样网络可以根据使用的天线时延差选取匹配的波形。如图5所示, 左侧图形显示当两个天线的时延差较小时:τ = (Dl_D2)/3e8 = 0. 06us,系统使用较短的 FBMC波形(K = 2)。但是当两个天线时延差较大时:τ = (D2_Dl)/3e8 = I. 33us,系统可 以动态调整所选用的FBMC波形(K = 4),如图5右侧所示。虽然两个天线的时延差仍然为 I. 33us,但是由于K = 4的FBMC波形相较K = 2的FBMC波形具有更好的抗时延扩展的能 力,因此该主动协作传输方法能够很好的解决多天线时延差的问题。
[0110] 实施例三:本实施例对天线时延的测量、反馈和调整进行说明。
[0111] 在实施例二中,主动协作传输方法根据每个天线到达用户的时延调整天线的发送 时间或调整调制波形的参数。这就要求网络首先能够获取每个天线到达用户的时延差。获 取该时延差可以通过多种方法实现,本实施例介绍一种通过用户测量和反馈的方法:
[0112] 网络为每个天线分配独立的参考信号,例如LTE系统中的CSI-RS参考信号。该参 考信号使用与用户无关的基准时间发送,因此用户始终可以通过测量参考信号获取对应天 线的传输时延。预定义一组时延差阈值,当用户发现不同天线的时延差超过时延差阈值时, 发起反馈,将量化的时延差反馈给网络。时延差的计算可以选取时延最小的天线作为基准, 然后计算其他天线与基准天线的时延差。当用户反馈时,需要同时指示基准天线的编号和 相关天线的编号(即触发反馈的天线)。例如,在一个双天线的分布式天线系统中,两个天 线的物理距离为500米,则最大时延差为τ = 500/3e8 = I. 67us。阈值可以设定为0. 6us 和1.2us。用户的反馈触发和网络传输时间的调整可以由表3描述。基于该方法,该系统中 的用户接收信号的时延差将始终控制在〇.6us以内。
[0113] 表3 :天线时延测量、反馈和调整
[0115] 另一种较佳的主动协作传输方式为:系统米取的策略是基于该反馈选取合适的 FBMC参数,例如使用不同的重复系数K。注意该阈值的设定仅为示例,具体的阈值设定可以 根据FBMC所选参数以及部署场景联合计算得出。阈值选取原则为以较小的反馈开销(较 大的阈值间距)保障接收信号的可靠性,即保障由于时延差带来的干扰始终控制在不影响 接收的范围内。同时,阈值个数的设定也应尽量减少网络实现的复杂度
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