下行数据的发送方法及装置、接收方法及装置、存储介质与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种下行数据的发送方法及装置、接收方法及装置、存储介质。

背景技术：

在无线通信技术高速发展的今天，频谱资源变的越发宝贵，各国政府对频谱资源的授权使用管理越来越严格，频谱资源的授权费用等也日益高昂，在全球很多地区，无线频谱资源相对稀缺且价格昂贵，很多中小运营商无法获得足够多优质且连续的频谱资源，这加大了其对于无线通信系统，尤其是一些专用网络(例如，面对海洋、高速铁路以及地对空无线通信网络)建设的难度，网络容量也因此受到限制。

基于ieee802.11系列协议的无线保真(wirelessfidelity，简称为wifi)系统通常占用2.4g和5g两段频谱资源，对于2.4g频段(ieee802.11b/g/n),其频谱范围为2.4ghz-2.4835ghz，共占用83.5mhz带宽，划分为14个子信道，每个子信道宽度为22mhz，相邻信道的中心频点间隔5mhz，相邻的多个信道存在频率重叠。对于5g频段(ieee802.11n),其频谱范围为2.150ghz-2.850ghz，共占用70mhz带宽。其中ieee802.11n为目前wifi设备的主流标准，即现有wifi设备需要同时支持2.4g及5g频段，且两个频段都是包括多个子信道资源，通常只需要选择一个或部分子信道就可以满足wifi系统的通信要求。

wifi系统占用的频谱资源基本都属于ism频段，其中ism(industrialscientificmedical)band，是由国际通信联盟无线电通信局(ituradiocommunicationsector，简称为itu-r)定义的，具体是指世界各国均保留了一些无线频段，以用于工业，科学研究，和微波医疗方面的应用。应用这些频段无需许可证，只需要遵守一定的发射功率(一般低于1w)，并且不要对其它频段造成干扰即可，具体ism频段的设置可根据各国实际情况配置，但对于2.4ghz频段定位为全球各国共同的ism频段。

基于上述，在ism频谱上建立与wifi系统使用相同频谱的其他无线通信系统是完全可行的，但需要所设计的无线系统遵守各国法律，发射功率需要低于固定的门限，以满足不同系统间的相互干扰问题。

但对于以地对空覆盖、海洋覆盖为代表的专用网络，其对于小区的覆盖距离要求较高，为了节省建站成本，通常单小区覆盖距离都在100km以上，在发射功率受限的情况下，如何满足覆盖距离的要求，是业界亟待解决的难点问题，也是ism频段用于超远覆盖无线通信系统得以实现的主要障碍。

针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未提供有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种下行数据的发送方法及装置、接收方法及装置、存储介质，以至少解决相关技术中存在的在发射功率受限的情况下，无法实现更远距离的覆盖要求的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种下行数据的发送方法，包括：利用下行信道中的小区级公共信道和/或下行信道中的下行用户级信道发送下行数据，其中，所述小区级公共信道和所述下行用户级信道占用不同的时域位置。

可选地，利用所述小区级公共信道发送所述下行数据包括：利用所述小区级公共信道在专用的时域以及专用的频域位置上发送所述下行数据，其中，所述专用的频域位置对应的带宽小于系统下行总带宽，在除对应带宽之外的其他带宽上无数据发送，且系统下行总带宽对应的额定发射功率分配在所述小区级公共信道上。

可选地，所述专用的频域位置在单载波的情况下通过固定的方式或在所述单载波内通过时域轮发的方式确定，在多载波的情况下通过固定的方式或在所述多载波间通过时域轮发的方式确定。

可选地，利用所述小区级公共信道发送所述下行数据包括：在基带侧对广播波束进行波束赋形；采用赋形后的广播波束发射的方式利用所述小区级公共信道发送所述下行数据。

可选地，所述方法包括以下至少之一：所述小区级公共信道的时域位置，与对应于所述小区级公共信道的解调参考信号时域位置小于预定阈值；所述小区级公共信道与对应于所述小区级公共信道的解调参考信号是以固定的映射规则进行映射的，且二者映射在不同的时域位置。

可选地，利用所述下行用户级信道发送所述下行数据包括：在基带侧对第一窄波束进行波束赋形；采用赋形后的第一窄波束发送的方法利用所述下行用户级信道发送所述下行数据。

可选地，所述方法包括以下至少之一：在所述基带侧对所述第一窄波束进行波束赋形包括：在所述基带侧基于频域波束赋形对所述第一窄波束进行波束赋形；在所述基带侧对所述第一窄波束进行波束赋形包括：确定所述目标用户设备的赋形信息；根据所述目标用户设备的赋形信息在所述基带侧对所述第一窄波束进行波束赋形。

可选地，利用所述下行用户级信道发送所述下行数据包括：根据所述目标用户设备接收所述下行数据的干扰水平和/或调度策略确定利用所述下行用户级信道发送所述下行数据的时域位置以及频域位置；利用所述下行用户级信道在确定的时域位置以及频域位置上发送所述下行数据。

可选地，利用所述小区级公共信道和/或所述下行信道中的下行用户级信道发送下行数据包括：在提升了发射功率资源的情况下利用所述小区级公共信道和/或所述下行信道中的下行用户级信道发送下行数据。

可选地，利用所述小区级公共信道发送所述下行数据包括：在预定时刻按照预定规则调整利用所述小区级公共信道发送所述下行数据时的时域位置以及频域位置；在调整后的时域位置以及频域位置上利用所述小区级公共信道发送所述下行数据。

可选地，利用所述下行用户级信道发送所述下行数据包括：在除所述小区级公共信道占用的时频域资源之外的其他资源上测量信干噪比水平；在所述其他资源中信干噪比最高的资源位置上利用所述下行用户级信道发送所述下行数据。

根据本发明的另一方面，还提供了一种下行数据的接收方法，包括：接收基站通过下行信道中的小区级公共信道和/或下行用户级信道发送的下行数据，其中，接收所述基站通过所述小区级公共信道发送的下行数据与接收所述基站利用所述下行用户级信道发送的下行数据的时域位置不同。

可选地，接收所述基站利用所述下行信道中的所述小区级公共信道和/或所述下行用户级信道发送的所述下行数据包括：利用第三窄波束接收所述基站利用所述下行信道中的所述小区级公共信道和/或所述下行用户级信道发送的所述下行数据。

可选地，所述第三窄波束的数量为至少两个，当用于利用所述第三窄波束接收所述下行数据的目标用户设备移动到小区边缘时，至少一个第三窄波束用于继续指向所述目标用户设备的源服务小区，至少一个其他的第三窄波束用于指向所述源服务小区的邻区。

可选地，当所述邻区的数量为两个以上，且至少一个其他的第三窄波束的数量小于所述邻区的数量时，通过改变所述至少一个其他的第三窄波束中的部分或全部波束的方向来使所述至少一个其他的第三窄波束指向所述源服务小区的邻区。

可选地，所述方法还包括，通过如下方式确定所述目标用户设备是否移动到小区边缘：根据接收到的源服务基站发送的下行数据的接收功率水平和/或信干燥比sinr水平确定所述目标用户设备是否移动到小区边缘。

可选地，在利用所述第三窄波束接收所述基站利用所述下行信道中的所述小区级公共信道和/或所述下行用户级信道发送的所述下行数据之前，所述方法还包括：在基带侧对所述第三窄波束进行波束赋形。

可选地，在所述基带侧对所述第三窄波束进行波束赋形包括：确定用于利用所述第三窄波束接收所述下行数据的目标用户设备的赋形信息；根据所述目标用户设备的赋形信息在所述基带侧对所述第三窄波束进行波束赋形。

可选地，所述方法还包括：利用第四窄波束向所述基站发送上行数据。

可选地，在利用所述第四窄波束向所述基站发送所述上行数据之前，所述方法还包括：在基带侧对所述第四窄波束进行波束赋形。

可选地，在所述基带侧对所述第四窄波束进行波束赋形包括：确定用于利用所述第四窄波束向所述基站发送上行数据的目标用户设备的赋形信息；根据所述目标用户设备的赋形信息在所述基带侧对所述第四窄波束进行波束赋形。

可选地，利用所述第四窄波束向所述基站发送所述上行数据包括：在除所述小区级公共信道占用的时频域资源之外的其他资源上测量信干噪比水平；在所述其他资源中信干噪比最高的资源位置上利用所述第四窄波束发送所述上行数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种下行数据的发送装置，包括：发送模块，用于利用下行信道中的小区级公共信道和/或下行信道中的下行用户级信道发送下行数据，其中，所述小区级公共信道和所述下行用户级信道占用不同的时域位置。

可选地，在利用所述小区级公共信道发送所述下行数据时，所述发送模块包括：发送单元，用于利用所述小区级公共信道在专用的时域以及专用的频域位置上发送所述下行数据，其中，所述专用的频域位置对应的带宽小于系统下行总带宽，在除对应带宽之外的其他带宽上无数据发送，且系统下行总带宽对应的额定发射功率分配在所述小区级公共信道上。

可选地，包括以下至少之一：所述小区级公共信道的时域位置，与对应于所述小区级公共信道的解调参考信号时域位置小于预定阈值；所述小区级公共信道与对应于所述小区级公共信道的解调参考信号是以固定的映射规则进行映射的，且二者映射在不同的时域位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种下行数据的接收装置，包括：接收模块，用于接收基站利用下行信道中的小区级公共信道和/或下行用户级信道发送的下行数据，其中，接收所述基站利用所述小区级公共信道发送的下行数据与接收所述基站利用所述下行用户级信道发送的下行数据的时域位置不同。

可选地，所述接收模块包括：接收单元，用于利用第三窄波束接收所述基站利用所述下行信道中的所述小区级公共信道和/或所述下行用户级信道发送的所述下行数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述任一项所述的方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任一项所述的方法。

通过本发明，采用的是通过时分的方式利用小区级公共信道和下行用户级信道发送下行数据，相对于相关技术中小区级公共信道和下行用户级信道都是混在相同的时域位置发射的方式，采用本发明中的方案能够有效提升功率，从而实现支持更远覆盖距离的目的，从而解决相关技术中存在的在发射功率受限的情况下，无法实现更远距离的覆盖要求的问题，进而达到在总功率不变的情况下，对功率进行分配从而提升广播信道的发射功率，实现更远距离的覆盖的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的下行数据的发送方法的流程图；

图2是本发明实施例的下行数据的接收方法的移动终端的硬件结构框图；

图3是根据本发明实施例的下行数据的发送方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的tdd对空覆盖系统的无线帧结构示意图；

图5是根据本发明实施例的tdd对空覆盖系统的包括下行小区级控制信道及其解调参考信号的时频域映射位置示意图；

图6是根据本发明实施例的业务波束赋形方向图；

图7是根据本发明实施例的广播波束赋形方向图；

图8是根据本发明实施例的机载终端处于小区内部情况下终端侧的两个独立波束的指向示意图；

图9是根据本发明实施例的机载终端处于小区边缘情况下终端侧的两个独立波束的指向示意图；

图10是根据本发明实施例的fdd超远覆盖系统的无线帧结构示意图；

图11是根据本发明实施例的pci＝0的小区下行广播信道按无线帧级时域资源映射示意图；

图12是根据本发明实施例的pci＝4的小区下行广播信道按无线帧级时域资源映射示意图；

图13是根据本发明实施例的下行数据的发送装置的结构框图；

图14是根据本发明实施例的下行数据的接收装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明实施例针对相关技术中存在的上述问题，给出一种wifi系统使用相同的无线频段资源的一种无线通信系统，在遵守较小发射功率的前提下支持超过100km的小区覆盖半径，使得该无线通信系统可以正常工作，且与该频段其他系统不互相影响的方法。下面结合实施例对本发明进行说明：

实施例1

在本实施例中提供了一种下行数据的发送方法，图1是根据本发明实施例的下行数据的发送方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤s102，利用下行信道中的小区级公共信道和/或下行信道中的下行用户级信道发送下行数据，其中，所述小区级公共信道和所述下行用户级信道占用不同的时域位置。

其中，执行上述操作的可以是基站，在本实施例中，是可以将基站侧下行发射数据分为小区级公共信道及下行用户级信道，其中，小区级公共信道可以定义为基站侧发射的数据归属于本小区所有用户(对应于用户设备，简称为用户)，都可以对其进行接收解调，主要指下行广播信道、下行同步信号以及对应的小区级参考信号等；下行用户级信道可以定义为发射的数据仅归属于某个终端用户(例如，上述的目标用户设备)，具体包括下行用户级业务信道、控制信道及其下行用户级参考信号。并且，在本实施例中，为支持小区超远覆盖要求，可以对上述两种信道始终采用时分的方式，即在相同的时间间隔(时隙/时域符号)内，两种信道仅存在其中一种。

在上述实施例中，采用的是通过时分的方式利用小区级公共信道和下行用户级信道发送下行数据，相对于相关技术中小区级公共信道和下行用户级信道都是混在相同的时域位置发射的方式，采用本发明中的方案能够有效提升功率，从而实现支持更远覆盖距离的目的，从而解决相关技术中存在的在发射功率受限的情况下，无法实现更远距离的覆盖要求的问题，进而达到在总功率不变的情况下，对功率进行分配从而提升广播信道的发射功率，实现更远距离的覆盖的效果。

在一个可选的实施例中，利用上述小区级公共信道发送下行数据包括：利用小区级公共信道在专用的时域以及专用的频域位置上发送下行数据，其中，该专用的频域位置对应的带宽小于系统下行总带宽，在除对应带宽之外的其他带宽上无数据发送，且系统下行总带宽对应的额定发射功率分配在所述小区级公共信道上。在本实施例中，当利用小区级公共信道发送下行数据时，可以设定其在固定时域及频域位置发射，其所在的时域同时不会再有其他信道数据发射，占用所有的发射功率数据，且系统下行总带宽对应的额定发射功率分配在所述小区级公共信道上是能够提升发射功率的。

在一个可选的实施例中，上述专用的频域位置在单载波的情况下通过固定的方式或在所述单载波内通过时域轮发的方式确定，在多载波的情况下通过固定的方式或在多载波间通过时域轮发的方式确定。在本实施例中，该专用的频域位置(也可称为固定频域)是由载波间或载波内的时域轮发进行支持的。

在一个可选的实施例中，利用小区级公共信道发送下行数据包括：采用广播波束发射的方式利用所述小区级公共信道发送所述下行数据。在本实施例中，广播波束指覆盖小区内所有接收位置的广播方向赋形。

在一个可选的实施例中，在采用广播波束发射的方式利用小区级公共信道发送上述下行数据之前，上述方法还包括：在基带侧对所述广播波束进行波束赋形。在本实施例中，也可以在射频侧，或者在基带侧和射频侧进行波束赋形，下述的在基带侧进行波束赋形的实施例中同样也可以在射频侧，或者在基带侧和射频侧进行波束赋形，下述不再赘述。

在一个可选的实施例中，上述小区级公共信道的时域位置，与对应于所述小区级公共信道的解调参考信号时域位置小于预定阈值；上述小区级公共信道与对应于小区级公共信道的解调参考信号之间是以固定的映射规则进行映射的，且二者映射在不同的时域位置。在本实施例中，可以将小区级下行广播信道及其对应解调参考信号时域位置尽量靠近(即，上述小区级公共信道的时域位置，与对应于所述小区级公共信道的解调参考信号时域位置小于预定阈值)，以保证更优的解调性能，以及为了抵抗可能的固定位置的干扰，小区级下行广播信道及其对应的解调参考信号可以以固定的映射规则，且小区级下行广播信道及其对应的解调参考信号映射在不同的时域位置。

在一个可选的实施例中，利用上述下行用户级信道发送下行数据包括：采用第一窄波束发送的方法利用上述下行用户级信道发送下行数据。在本实施例中，在利用下行用户级信道发送下行数据时，始终采用窄波束(即，上述的第一窄波束)发射，该窄波束指基站指向用户的带有赋形效果的方向波束；相比广播波束，因为窄波束带有赋形效果，会有赋形增益。

在一个可选的实施例中，在采用第一窄波束发送的方法利用上述下行用户级信道发送下行数据之前，上述方法还包括：在基带侧对第一窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，在上述基带侧对第一窄波束进行波束赋形包括：在上述基带侧基于频域波束赋形对第一窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，在上述基带侧对第一窄波束进行波束赋形包括：确定上述目标用户设备的赋形信息；根据上述目标用户设备的赋形信息在基带侧对第一窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，确定上述目标用户设备的赋形信息包括以下方式至少之一：基于基站的位置以及目标用户设备的位置确定波达方向doa角度，根据该doa角度确定目标用户设备的赋形权值，其中，该基站用于确定下行信道中的小区级公共信道以及下行用户级信道，以及通过时分的方式利用小区级公共信道以及下行用户级信道发送上述下行数据；基于接收到的来自目标用户设备的上行数据或与接收到的来自目标用户设备的上行数据对应的解调参考信号确定目标用户设备的赋形权值；接收上述目标用户设备上报的目标用户设备的赋形权值，其中，该赋形权值为目标用户设备基于接收到的下行数据或与接收到的下行数据对应的解调参考信号确定的。需要说明的是，上述的几种确定目标用户设备的赋形信息的方式仅是几种优选的方式，在实际应用中，还可以采用其他的方式进行确定。

在一个可选的实施例中，利用上述下行用户级信道发送下行数据包括：根据上述目标用户设备接收下行数据的干扰水平和/或调度策略确定利用下行用户级信道发送下行数据的时域位置以及频域位置；利用上述下行用户级信道在确定的时域位置以及频域位置上发送下行数据。

在一个可选的实施例中，利用所述小区级公共信道和/或所述下行信道中的下行用户级信道发送下行数据包括：在提升了发射功率资源的情况下利用所述小区级公共信道和/或所述下行信道中的下行用户级信道发送下行数据。在本实施例中，分配给基站使用的功率资源是小于系统总功率资源的，在进行广播信道传输时，未分配的功率资源是不被占用的，所以，在实际进行数据传输时，可以提升基站的发射功率资源，达到充分利用功率资源的目的。

在一个可选的实施例中，利用上述小区级公共信道发送下行数据包括：在预定时刻按照预定规则调整利用小区级公共信道发送下行数据时的时域位置以及频域位置；在调整后的时域位置以及频域位置上利用小区级公共信道发送下行数据。在本实施例中个，主要针对的是基站侧下行小区级信道及数据，因为其发射的时频域位置固定，为了避开固定的干扰，采用在不同时刻按照规则调整其发射的时频域位置。通过本实施例，可以有效规避ism频段其他通信系统可能产生的干扰导致所设计无线通信系统性能降低或恶化，对基于功率提升的控制信道和业务信道分别采用如下方式尽量规避干扰，提升系统性能。

可选地，为了提升系统性能，在利用下行用户级信道发送下行数据时，还可以采用如下方式：在除小区级公共信道占用的时频域资源之外的其他资源上测量信干噪比水平；在上述其他资源中信干噪比最高的资源位置上利用下行用户级信道发送下行数据。

实施例2

本实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图2是本发明实施例的下行数据的接收方法的移动终端的硬件结构框图。如图2所示，移动终端20可以包括一个或多个(图2中仅示出一个)处理器202(处理器202可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的存储器204、以及用于通信功能的传输装置206。本领域普通技术人员可以理解，图2所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，移动终端20还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。

存储器204可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的下行数据的接收方法对应的程序指令/模块，处理器202通过运行存储在存储器204内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器204可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器204可进一步包括相对于处理器202远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端20。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置206用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端20的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置206包括一个网络适配器(networkinterfacecontroller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置206可以为射频(radiofrequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种下行数据的接收方法，图3是根据本发明实施例的下行数据的发送方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤s302，接收基站通过下行信道中的小区级公共信道和/或下行用户级信道发送的下行数据，其中，接收所述基站通过所述小区级公共信道发送的下行数据与接收所述基站利用所述下行用户级信道发送的下行数据的时域位置不同。

其中，执行上述操作的可以是用户设备(例如，上述的目标用户设备)。

在上述实施例中，基站是可以通过时分的方式利用小区级公共信道和下行用户级信道发送下行数据，相对于相关技术中小区级公共信道和下行用户级信道都是混在相同的时域位置发射的方式，采用本发明中的方案能够有效提升功率，从而实现支持更远覆盖距离的目的，从而解决相关技术中存在的在发射功率受限的情况下，无法实现更远距离的覆盖要求的问题，进而达到提高发射功率，实现更远距离的覆盖的效果。

在一个可选的实施例中，接收上述基站利用下行信道中的小区级公共信道和/或下行用户级信道发送的下行数据包括：利用第三窄波束接收基站利用下行信道中的小区级公共信道和/或下行用户级信道发送的下行数据。在本实施例中，在用户设备侧，可以始终采用窄波束(例如，上述的第三窄波束)进行数据接收，该窄波束指用户设备指向基站的天线赋形方向。

在一个可选的实施例中，上述第三窄波束的数量为至少两个，当用于利用上述第三窄波束接收下行数据的目标用户设备移动到小区边缘时，至少一个第三窄波束用于继续指向目标用户设备的源服务小区，至少一个其他的第三窄波束用于指向源服务小区的邻区。在本实施例中，为保证通信系统能够支持小区测量切换等移动性流程，终端侧(即，上述的用户设备侧)要支持同时至少两个波束指向，此两个波束指向可以由两付不同天线同时生成，也可以由同一天线同时生成两个波束指向。在小区内部，终端(即，用户设备)的两个波束同时指向基站。终端侧可以采用合并接收的方式来提升下行数据接收sinr。当终端移动到小区边缘时，此时一个波束继续保持指向本服务小区(即，上述的原服务小区)，而另外一个波束依次指向该服务小区的相关邻区。终端通过这个指向邻区的波束接收邻区的小区公共参考信号，测量其接收电平和、或接收sinr等数据，为触发小区切换等流程进行准备。

在一个可选的实施例中，当上述邻区的数量为两个以上，且至少一个其他的第三窄波束的数量小于邻区的数量时，通过改变至少一个其他的第三窄波束中的部分或全部波束的方向来使该至少一个其他的第三窄波束指向源服务小区的邻区。在本实施例中，当用于指向邻区的第三窄波束的数量与邻区的数量不是一一对应时，有的窄波束需要指向两个以上邻区的，需要指向两个以上邻区的窄波束是需要通过改变方向的方式来指向两个以上邻区。当然，若第三窄波束与邻区均是一一对应的话，无需改变窄波束的方向。

在一个可选的实施例中，还可以通过如下方式确定目标用户设备是否移动到小区边缘：根据接收到的源服务基站发送的下行数据的接收功率水平和/或信干燥比sinr水平确定所述目标用户设备是否移动到小区边缘。

在一个可选的实施例中，在利用上述第三窄波束接收所述基站利用所述下行信道中的所述小区级公共信道和/或所述下行用户级信道发送的所述下行数据之前，上述方法还包括：在基带侧对第三窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，在上述基带侧对第三窄波束进行波束赋形包括：确定用于利用上述第三窄波束接收下行数据的目标用户设备的赋形信息；根据目标用户设备的赋形信息在上述基带侧对第三窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，上述方法还包括：利用第四窄波束向基站发送上行数据。在本实施例中，在用户设备侧，对于上行数据信道、上行控制信道及其对应的上行参考信号，始终采用窄波束发射。

在一个可选的实施例中，在利用上述第四窄波束向基站发送上行数据之前，上述方法还包括：在基带侧对第四窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，在上述基带侧对第四窄波束进行波束赋形包括：确定用于利用第四窄波束向基站发送上行数据的目标用户设备的赋形信息；根据上述目标用户设备的赋形信息在基带侧对所述第四窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，利用上述第四窄波束向基站发送上行数据包括：在除小区级公共信道占用的时频域资源之外的其他资源上测量信干噪比水平；在其他资源中信干噪比最高的资源位置上利用第四窄波束发送上行数据。

在一个可选的实施例中，确定目标用户设备的赋形信息包括以下方式至少之一：基于上述基站的位置以及目标用户设备的位置确定波达方向doa角度，根据doa角度确定目标用户设备的赋形权值；遍历固定的赋形权值集合，从中选择具备下行最大接收sinr的赋形权值；基于接收到的下行数据或与接收到的下行数据对应的解调参考信号确定赋形权值；接收来自基站的赋形权值，其中，该赋形权值为基站基于接收到的目标用户设备发送上行数据或与接收到的目标用户设备发送上行数据对应的解调参考信号确定的。

下面结合具体实施例对本发明进行说明：

具体实施例一：

通过改造基于3gpp的标准时分双工(timedivisionduplexing，简称为tdd)长期演进(long-termevolution，简称为lte)对空覆盖无线通信系统，终端类型为在飞机上安装的机载终端，工作频段2.412～2.432ghz，该频段存在wifi系统干扰，则按本方法获得的支持超远覆盖的无线通信系统如下；

下面对技术方案的实施作进一步的详细描述：

step1：参考附图4，所设计tdd无线通信系统的无线帧结构为20ms，其中保护时隙为2ms，可以支持最大300km的小区覆盖半径，上行子帧数目为5个，每个上行子帧占用1ms，下行子帧数目为13个，每个下行子帧占用1ms，其中资源块(resourceblock，简称为rb)、正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，简称为ofdm)符号等的定义与3gpplte协议保持一致；

step2：lte协议中包括的下行公共控制信道包括物理广播信道(physicalbroadcastchannel，简称为pbch)、主同步序列(primarysynchronizationsignal，简称为pss)、辅同步序列(secondarysynchronizationsignal，简称为sss)以及其对应的解调参考信号小区参考信号(cellreferencesignal，简称为crs)，按照本发明实施例中所述的方法，将这些数据按照独占其发射时域位置并提升发射功率的方式进行修改，所获得的符号结构如附图5所示：

其中该子帧的前7个符号用来承载下行小区级控制信道数据及其解调参考信号，后7个符号用来承载下行用户级信道数据及其解调参考信号。该子帧标记为c子帧，按附图4所示，映射在第18个子帧上。

第一个符号sym#1用来承载小区级数据解调参考信号crs，其中sym#1中共1200个子载波，但仅承载100个crs(每rb一个)，其他re位置都设定为不可用，此设计可以使得所有的发射功率都用于crsre的数据发射，相比于lte协议将下行最大发射功率均匀分配到所有子载波上，crs的发射功率可以提升10*log10(1200/100)＝10.8db；

第二到第五个符号sym#2～#5用来承载下行广播信道pbch，占用中间6个rb(rb47～rb52)，其他re位置都设定为不可用，此时pbchre的发射功率可以提升10*log10(100/6)＝12.2db；

第6个和第7个符号sym#6#7分别用来承载主辅下行同步信号pss/sss，占用中间6个rb(rb47～rb52)，其他re位置都设定为不可用，此时pss/sssre的发射功率可以提升10*log10(100/6)＝12.2db；

该系统采用单站三小区组网，因此每个小区覆盖的水平角度范围为120度，其采用的广播波束方向图参见附图6。

可选地，为了抵抗可能的其他系统干扰，在每个无线帧的c子帧上，上述pbch/pss/sss映射的rb位置可以根据无线帧号模16，根据余数确定其映射在带宽100个rb中的任意6个rb上。

step3：对终端发射的上行数据，包括物理上行控制信道(physicaluplinkcontrolchannel，简称为pucch)/物理上行共享信道(physicaluplinksharedchannel，简称为pusch)/sounding参考信号(soundingreferencesignal，简称为srs)/解调参考信号(demodulationreferencesignal，简称为dmrs)等，其映射方式与lte协议保持一致，但对其需要采用基于基带空域窄波束发射，具体获取方式采用基于基站全球定位系统(globalpositionsystem，简称为gps)位置以及终端侧的gps位置通过计算doa角度的方式，地面基站的gps信息存储在机载终端的rom内，机载终端根据接入小区的物理层标识(physicalcellidentifier，简称为pci)获取基站的gps信息，再根据其自身gps信息计算无线电波方向，根据此方向进行赋形；

可选地，支持根据srs/dmrs计算上行每rb的sinr水平，并据此通过基站调度器选择合适的rb位置传输上行数据；

假定该系统中某时刻某机载台位置在水平350对于采用单站三小区组网，因此每个小区覆盖的水平角度范围为120度，其采用的广播波束方向图参见附图6。

step4：对基站发射的用户级上行数据，包括增强物理下行控制信道(enhancedphysicaldownlinkcontrolchannel，简称为epdcch)/pdsch/dmrs等，其映射方式与lte协议保持一致，但对其需要采用基于基带空域窄波束发射，具体获取方式采用基于基站gps位置以及终端侧的gps位置通过计算doa角度的方式，机载终端将其gps信息通过专用空口信令进行周期上报，基站根据其自身gps信息计算无线电波方向，根据此方向进行赋形；

假定该系统中某时刻某终端位置在水平340度，则对于此终端计算gps信息后，所采用的用户级窄波束方向图参见附图6和图7。

可选地，终端支持根据dmrs/crs计算下行每rb的sinr水平，并据根据子带cqi反馈等方式告知基站并通过基站调度器选择合适的rb位置传输下行数据。

具体实施例二：

在上述具体实施例一的系统中，为了支持移动性，要求飞机安装的终端同时支持两个窄波束，如图8所示，具体的波束指向基于如下原则：

在某接入小区内，当终端侧接收到的该服务小区的下行接收功率水平rsrp大于等于-90dbm时，认为此终端处于小区内部，此时将所有两个窄波束都指向该服务小区，终端侧可以采用波束1进行上行发射及下行接收，而对于波束2仅用于下行接收，此时对于下行接收该终端相当于采用两波束同时进行接收，可以采用基于最大信干噪比合并的方法对两个波束的下行接收数据进行解调以最优化系统下行性能；

当终端侧接收到的该服务小区的下行接收功率水平rsrp小于-90dbm时，此时认为该终端已经离开小区内部区域，可能会发生小区切换等，此时终端侧依旧采用波束1指向服务小区，进行上行发射及下行接收，同时波束2根据邻区数据依次指向本服务小区的邻区，通过波束2接收获取邻区的下行接收功率水平；假定该服务小区包括两个邻区，则依次对此两个邻区进行下行接收功率水平测量，基于具体实施例一可知在一个无线帧20ms内，会有一次下行小区参考信号crs的发射，因此邻区依次测量的最小周期定位20ms，在奇数无线帧内(t1时刻)，波束2指向邻区1进行测量，在偶数无线帧内(t2时刻)，波束2指向邻区2进行测量，在所有t1+t2时刻期间，波束1始终指向服务小区，具体参考图9。

具体实施例三：

在本实施例中，采用fddlte制式，此实施例中的上下行子帧配比情况如附图10所示，并且在此实施例中支持多载波聚合ca，共有5个载波，与具体实施例一相比，发射功率不变，因此为了保证小区覆盖，需要在各载波的小区广播信道所在子帧数据采取时域轮发的方法，以保证该信道的发射总功率保持不变。

具体的轮发方法如附图11和附图12所示，从图11和图12中可以看到在不同的无线子帧，分别有且仅有一个载波发射下行广播波形小区级信道，每个载波发射两次，其余的载波依照固定的规律轮流发射，具体的载波轮发公式如下所示：

其中，freqi＝i，i＝[1,5]

其中i表示载波1到5。

可选地，为了规避相邻小区间的下行广播信道在相同时刻及相同载波发射干扰，对于不同的小区基于小区物理idpci的发射载波轮发相互错开，具体参照上述公式。附图11表示pci＝0的小区的下行广播信道载波发射位置，附图12表示pci＝4的小区的下行广播信道载波发射位置。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例3

在本实施例中还提供了一种下行数据的发送装置，以及下行数据的接收装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图13是根据本发明实施例的下行数据的发送装置的结构框图，如图13所示，该装置包括发送模块132，下面对该装置进行说明：

发送模块132，用于利用下行信道中的小区级公共信道和/或下行信道中的下行用户级信道发送下行数据，其中，该小区级公共信道和下行用户级信道占用不同的时域位置。

在一个可选的实施例中，在利用上述小区级公共信道发送下行数据时，上述发送模块132包括：发送单元，用于利用上述小区级公共信道在专用的时域以及专用的频域位置上发送下行数据，其中，该专用的频域位置对应的带宽小于系统下行总带宽，且在除对应带宽之外的其他带宽上无数据发送。

在一个可选的实施例中，上述专用的频域位置在单载波的情况下是在单载波内通过时域轮发的方式确定，在多载波的情况下是在多载波间通过时域轮发的方式确定。

在一个可选的实施例中，上述发送模块132可以通过如下方式利用小区级公共信道发送所述下行数据：采用赋形后的广播波束发射的方式利用小区级公共信道发送下行数据

在一个可选的实施例中，在采用广播波束发射的方式利用小区级公共信道发送上述下行数据之前，上述下行数据的发送装置还用于：在基带侧对所述广播波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，在利用上述小区级公共信道发送下行数据时，上述发送模块132可以用于：利用小区级公共信道在专用的时域以及专用的频域位置上发送下行数据。

在一个可选的实施例中，上述小区级公共信道的时域位置，与对应于所述小区级公共信道的解调参考信号时域位置小于预定阈值；在另一个可选的实施例中，上述小区级公共信道与对应于小区级公共信道的解调参考信号之间是以固定的映射规则进行映射的，且二者映射在不同的时域位置。

在一个可选的实施例中，在利用上述下行用户级信道发送下行数据时，上述发送模块132可以用于：采用第一窄波束发送的方法利用上述下行用户级信道发送下行数据。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的发送装置还用于在采用第一窄波束发送的方法利用上述下行用户级信道发送下行数据之前，在基带侧对第一窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的发送装置用于：在上述基带侧基于频域波束赋形对第一窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的发送装置用于：确定上述目标用户设备的赋形信息；根据上述目标用户设备的赋形信息在基带侧对第一窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，确定上述目标用户设备的赋形信息包括以下方式至少之一：基于基站的位置以及目标用户设备的位置确定波达方向doa角度，根据该doa角度确定目标用户设备的赋形权值，其中，该基站用于确定下行信道中的小区级公共信道以及下行用户级信道，以及通过时分的方式利用小区级公共信道以及下行用户级信道发送上述下行数据；基于接收到的来自目标用户设备的上行数据或与接收到的来自目标用户设备的上行数据对应的解调参考信号确定目标用户设备的赋形权值；接收上述目标用户设备上报的目标用户设备的赋形权值，其中，该赋形权值为目标用户设备基于接收到的下行数据或与接收到的下行数据对应的解调参考信号确定的。需要说明的是，上述的几种确定目标用户设备的赋形信息的方式仅是几种优选的方式，在实际应用中，还可以采用其他的方式进行确定。

在一个可选的实施例中，在利用上述下行用户级信道发送下行数据时，上述发送模块132用于：根据上述目标用户设备接收下行数据的干扰水平和/或调度策略确定利用下行用户级信道发送下行数据的时域位置以及频域位置；利用上述下行用户级信道在确定的时域位置以及频域位置上发送下行数据。

在一个可选的实施例中，上述发送模块132用于：在提升了发射功率资源的情况下利用所述小区级公共信道和/或所述下行信道中的下行用户级信道发送下行数据。

在一个可选的实施例中，在利用上述小区级公共信道发送下行数据时，上述发送模块132用于：在预定时刻按照预定规则调整利用小区级公共信道发送下行数据时的时域位置以及频域位置；在调整后的时域位置以及频域位置上利用小区级公共信道发送下行数据。

在一个可选的实施例中，在利用下行用户级信道发送下行数据时，上述发送模块132用于：在除小区级公共信道占用的时频域资源之外的其他资源上测量信干噪比水平；在上述其他资源中信干噪比最高的资源位置上利用下行用户级信道发送下行数据。

图14是根据本发明实施例的下行数据的接收装置的结构框图，如图14所示，该装置包括接收模块142，下面对该装置进行说明：

接收模块142，用于接收基站利用下行信道中的小区级公共信道和/或下行用户级信道发送的下行数据，其中，接收上述基站利用小区级公共信道发送的下行数据与接收基站利用下行用户级信道发送的下行数据的时域位置不同。

在一个可选的实施例中，上述接收模块142包括：接收单元，用于利用第三窄波束接收所述基站利用所述下行信道中的所述小区级公共信道和/或所述下行用户级信道发送的所述下行数据。

在一个可选的实施例中，上述第三窄波束的数量为至少两个，当用于利用上述第三窄波束接收下行数据的目标用户设备移动到小区边缘时，至少一个第三窄波束用于继续指向目标用户设备的源服务小区，至少一个其他的第三窄波束用于指向源服务小区的邻区。在本实施例中，为保证通信系统能够支持小区测量切换等移动性流程，终端侧(即，上述的用户设备侧)要支持同时至少两个波束指向，此两个波束指向可以由两付不同天线同时生成，也可以由同一天线同时生成两个波束指向。在小区内部，终端(即，用户设备)的两个波束同时指向基站。终端侧可以采用合并接收的方式来提升下行数据接收sinr。当终端移动到小区边缘时，此时一个波束继续保持指向本服务小区(即，上述的原服务小区)，而另外一个波束依次指向该服务小区的相关邻区。终端通过这个指向邻区的波束接收邻区的小区公共参考信号，测量其接收电平和、或接收sinr等数据，为触发小区切换等流程进行准备。

在一个可选的实施例中，当上述邻区的数量为两个以上，且至少一个其他的第三窄波束的数量小于上述邻区的数量时，通过改变至少一个其他的第三窄波束中的部分或全部波束的方向来使至少一个其他的第三窄波束指向源服务小区的邻区。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的接收装置还用于通过如下方式确定目标用户设备是否移动到小区边缘：根据接收到的源服务基站发送的下行数据的接收功率水平和/或信干燥比sinr水平确定所述目标用户设备是否移动到小区边缘。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的接收装置还用于：在利用上述第三窄波束接收所述基站利用所述下行信道中的所述小区级公共信道和/或所述下行用户级信道发送的所述下行数据之前，在基带侧对第三窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的接收装置用于通过如下方式在上述基带侧对第三窄波束进行波束赋形：确定用于利用上述第三窄波束接收下行数据的目标用户设备的赋形信息；根据目标用户设备的赋形信息在上述基带侧对第三窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的接收装置还用于：利用第四窄波束向基站发送上行数据。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的接收装置还用于在利用上述第四窄波束向基站发送上行数据之前，在基带侧对第四窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的接收装置用于通过如下方式在上述基带侧对第四窄波束进行波束赋形：确定用于利用第四窄波束向基站发送上行数据的目标用户设备的赋形信息；根据上述目标用户设备的赋形信息在基带侧对所述第四窄波束进行波束赋形。

在一个可选的实施例中，上述下行数据的接收装置用于通过如下方式利用上述第四窄波束向基站发送上行数据：在除小区级公共信道占用的时频域资源之外的其他资源上测量信干噪比水平；在其他资源中信干噪比最高的资源位置上利用第四窄波束发送上行数据。

在一个可选的实施例中，确定目标用户设备的赋形信息包括以下方式至少之一：基于上述基站的位置以及目标用户设备的位置确定波达方向doa角度，根据doa角度确定目标用户设备的赋形权值；遍历固定的赋形权值集合，从中选择具备下行最大接收sinr的赋形权值；基于接收到的下行数据或与接收到的下行数据对应的解调参考信号确定赋形权值；接收来自基站的赋形权值，其中，该赋形权值为基站基于接收到的目标用户设备发送上行数据或与接收到的目标用户设备发送上行数据对应的解调参考信号确定的。

在一个可选的实施例中，还提供了一种无线通信系统，该无线通信系统包括基站以及终端，其中，该基站可以用于执行上述任一种下行数据的发送方法，该终端可以用于执行上述任一种下行数据的接收方法。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，上述程序运行时执行上述任一项所述的方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(read-onlymemory，简称为rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明的实施例还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，该程序运行时执行上述任一项方法中的步骤。

采用本发明实施例中的方案，可以支持在ism频度内，搭建一种支持超远覆盖的无线通信系统，通过重新设计上下行链路专用及小区公共数据及控制信道的发射方式，在遵循发射功率较小的原则下实现超远距离覆盖。

尤其，在本发明实施例中还提供了一种支持超远覆盖的无线通信系统，通过重新设计上下行链路专用及小区公共数据及控制信道的发射方式，从而在遵循发射功率较小的原则下实现超远距离覆盖。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。