[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于天線波束交疊的中繼傳輸方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910085526.3
• 申請(qǐng)日: 2009-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101562817A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁磊;安建平;李祥明;楊靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W16/26
• 分類(lèi)號(hào): H04W16/26;H04W16/28;H04B7/14
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心
• 代理人: 張利萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中繼的信息傳輸方法，屬于無(wú)線通信中的中繼通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

Booster中繼方案是一種全雙工的放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼方案，目前該方案已被日本最大的移動(dòng)電話運(yùn)營(yíng)公司NTT?DoCoMo的FOMA網(wǎng)絡(luò)所采用，圖1給出了采用Booster中繼方案的通信系統(tǒng)的一個(gè)下行傳輸示意圖，該系統(tǒng)中，中繼站可工作于兩種模式，即增大覆蓋模式和基于協(xié)作的吞吐量增強(qiáng)模式。例如，當(dāng)中繼站設(shè)在鄉(xiāng)村，基站信號(hào)無(wú)法達(dá)到山背后的村莊時(shí)，中繼站就工作在增大覆蓋模式，實(shí)現(xiàn)基站和移動(dòng)臺(tái)之間的通信；當(dāng)基站信號(hào)可以到達(dá)村落但信號(hào)強(qiáng)度很弱時(shí)，中繼站就工作在基于協(xié)作的吞吐量增強(qiáng)模式，實(shí)現(xiàn)基站和移動(dòng)臺(tái)之間的可靠通信。采用Booster中繼方案的中繼站包括兩個(gè)天線，一個(gè)指向基站，而另一個(gè)指向移動(dòng)臺(tái)，它們和Booster設(shè)備構(gòu)成完整的中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。

但是，采用Booster中繼方案的中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，需要在中繼站上安裝定向天線，而在實(shí)際部署時(shí)，中繼站的數(shù)量遠(yuǎn)大于基站的部署數(shù)量，這種方式導(dǎo)致中繼站成本較高，使得整個(gè)信息傳輸系統(tǒng)的成本變高。此外，采用Booster中繼方案的中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的信息轉(zhuǎn)發(fā)受到中繼站能力的限制，吞吐量較小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于尋找一種新的優(yōu)于Booster的半雙工中繼方法，通過(guò)基于資源重用技術(shù)，使基站到中繼站傳輸不占用額外的帶寬資源，中繼站既可以工作于增大覆蓋，也可用于提高蜂窩系統(tǒng)的吞吐量。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的。

一種基于天線波束交疊的中繼傳輸方法：

在基站處，包括基站控制設(shè)備，兩個(gè)定向天線，一個(gè)是覆蓋整個(gè)扇區(qū)的寬波束天線，另一個(gè)是指向中繼站的甚窄波束天線，由此構(gòu)成天線波束交疊中繼方式。基站控制設(shè)備用于控制整個(gè)基站的通信。

在中繼站處，使用一個(gè)天線。在進(jìn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，中繼站可以采用放大-轉(zhuǎn)發(fā)中繼方式，也可采用解碼-轉(zhuǎn)發(fā)中繼方式。由于定向天線均安裝在基站上，相比于Booster中繼方案，采用天線波束交疊中繼方式降低了中繼站的成本，同時(shí)，能進(jìn)一步提升中繼系統(tǒng)的吞吐量。

當(dāng)傳輸信號(hào)時(shí)，基站向移動(dòng)臺(tái)傳輸和基站向中繼站傳輸使用相同的頻率資源。雖然基站向移動(dòng)臺(tái)和中繼站傳輸使用相同的頻率會(huì)產(chǎn)生相互干擾，但是由于基站向中繼站傳輸使用的是甚窄波束天線，這使得在移動(dòng)臺(tái)處產(chǎn)生的干擾信號(hào)非常微弱，因此基站向移動(dòng)臺(tái)傳輸?shù)男盘?hào)很容易被檢測(cè)出來(lái)。同理，在中繼站處，由于基站向中繼站使用定向的甚窄波束天線，天線增益高，中繼站接收到的信號(hào)強(qiáng)度大，而基站向移動(dòng)臺(tái)傳輸?shù)男盘?hào)采用寬波束天線，在中繼站處，相對(duì)的比較微弱，因此基站向中繼站傳輸?shù)男盘?hào)也很容易被檢測(cè)。

上面給出的天線波束交疊中繼方式工作在半雙工通信模式，也可以將天線波束交疊中繼方案和Booster中繼方案相結(jié)合，即，在基站處安裝兩個(gè)天線：寬波束天線和窄波束天線，在中繼站處采用Booster方案，也安裝兩幅天線，則構(gòu)造出工作在全雙工通信模式下的天線波束交疊中繼方案。

有益效果

本發(fā)明所提出的中繼傳輸方式，通過(guò)在基站處部署覆蓋整個(gè)扇區(qū)的寬波束天線和指向中繼站的甚窄波束天線，降低了中繼站的成本，并且提升了中繼系統(tǒng)的吞吐量。

附圖說(shuō)明

圖1是采用Booster中繼方案的通信系統(tǒng)傳輸示意圖；

圖2是半雙工通信模式的天線波束交疊中繼方案?jìng)鬏斒疽鈭D；

圖3是天線波束交疊中繼方案中寬、窄波束天線方向圖實(shí)例；

圖4是Booster中繼方案的中繼協(xié)議；

圖5是半雙工通信模式的天線波束交疊中繼方案的中繼協(xié)議；

圖6是全雙工通信模式的天線波束交疊中繼方案的中繼協(xié)議。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例

假設(shè)在一個(gè)信息傳輸系統(tǒng)中，包括一個(gè)基站，一個(gè)中繼站和四個(gè)移動(dòng)臺(tái)。

如果采用原先的Booster中繼方案，如圖4所示，BS代表基站，RS代表中繼站，MS1和MS2代表兩個(gè)不同的移動(dòng)臺(tái)。則第一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，BS向RS發(fā)送信息，RS向MS1轉(zhuǎn)發(fā)信息；在第二個(gè)時(shí)隙內(nèi)，BS向RS發(fā)送信息，RS同時(shí)向MS2轉(zhuǎn)發(fā)信息。因此，在2個(gè)時(shí)隙內(nèi)，該方式只能服務(wù)2個(gè)用戶(hù)，而且中繼站需安裝定向天線。

而采用本發(fā)明提出的基于天線波束交疊的中繼傳輸方法：