[發明專利]LTE-Advanced減少移動中繼與eNode B信道測量位置偏差的通信系統及方法

有效

• 申請號: 201210393776.5
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102932830A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 嚴軍榮;黃永旺;吳志堅
• 申請（專利權）人: 三維通信股份有限公司
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08;H04L25/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 周希良;徐關壽

技術領域

本發明屬于通信技術領域，特別是涉及一種LTE-Advanced減少移動中繼信道測量位置偏差的通信系統及方法。?

背景技術

LTE-Advanced是LTE的演進版本，要求在100MHz帶寬下，下行的峰值速率達到1Gbps，上行達到500Mbps。由于LTE-Advanced使用較高的頻段資源，導致小區覆蓋范圍變小以及衰減損耗嚴重等問題。如果單純采用增加基站密度的方法來解決上述問題，會對運營商帶來增加成本和部署難度上升的問題。為此，3GPP在LTE-Advanced中引入了中繼（relay）技術。引入中繼節點（RN，relay?node）后，用戶設備（UE）和基站（eNode?B）之間用回程鏈路（Backhaul?Link）和接入鏈路（Access?Link）來代替直傳鏈路（Direct?Link），如圖1所示。?

目前的中繼技術研究中，大多數還停留在固定或靜止中繼的場景。隨著公共交通工具的發展普及，人們希望能在高速運動的交通工具中獲得高速率的通信業務，這便促進了移動中繼的發展。在移動中繼系統中，UE和中繼之間是相對靜止或弱移動性，Access?link的信道質量較好；而中繼和eNode?B之間存在著強移動性，Backhaul?link的信道質量要差得多。?

傳統移動通信采用UE與eNode?B之間直接通信的方法，當UE處于高速移動狀態時，由于Direct?Link存在著多譜勒頻移、相對位置急劇變化帶來的信道狀況變化等問題，結果是高的掉話率。引入移動中繼后，這些問題則出現在中繼和eNode?B之間的Backhaul?link。在UE與eNode?B的直接通信中，每個UE獨自與eNode?B進行通信，由此帶來eNode?B的處理繁雜。移動中繼系統信道質量較好的Access?link用于UE分散接入中繼，信道質量較差的Backhaul?link用于攜帶多個UE的中繼集中接入eNode?B。盡管Backhaul?link的信道質量較差，由于所有是UE（通過中繼）都復用同一條Backhaul?link接入eNode?B，這有助于降低解決問題的復雜度。?

在移動中繼系統的backhaul?link鏈路中，除了多譜勒頻移，一個值得考慮的問題是中繼和eNode?B之間相對位置急劇變化帶來的信道狀況變化對數據通信的影響，即中繼移動引起信道測量值出現位置偏差的問題。為了更形象的說明信道測量值出現位置偏差的問題，下面以圖2為例說明。假設eNode?B在t1時刻想給某中繼發送數據，首先對中繼所在位置發起信道測量。假設eNode?B進行信道估計、建模等需花費時間Δt，所以eNode?B最快能發送數據的時刻為t1+Δt。由于中繼是移動的，經過Δt時間后，中繼的位置發生變化，即t1+Δt時刻的信道狀況與t1時刻的測量結果不一樣，這就是信道測量位置偏差的問題。中繼的移動速率越快，信道測量中出現的位置偏差越大。信道測量位置偏差帶來的后果是誤碼率的增加和通信速率的降低，甚至會引起通信的中斷，因此需要考慮如何將信道測量位置偏差控制在系統可接受的范圍內。?

發明內容

本發明提供了一種LTE-Advanced減少移動中繼與eNode?B信道測量位置偏差的通信系統及方法，其保證了移動中繼與eNode?B之間可靠地傳輸數據。?

高速交通系統通常采用固定軌跡的移動方式，這有利于本發明減少移動中繼與eNode?B信道測量位置偏差。?

本發明的應用場景如圖3（a）、3（b）、3（c）示意，在交通工具上按行進方向間隔安裝多個相互連接的中繼設備（間隔距離和數量根據具體情況設置，圖中列舉了4個等間隔中繼節點），在交通沿線上間隔部署eNode?B（間隔距離和數量根據具體情況設置），在eNode?B的下方安裝有觸發設備。觸發設備用于移動中繼感知是否到達相應eNode?B的下方以及將移動中繼到達信息通知上方的eNode?B。?

當交通工具抵達某個eNode?B時，其第一個中繼（RN0）通過觸發設備的提示獲知其到達該eNode?B的下方。同時，eNode?B也通過觸發設備的提示獲知中繼RN0到達其下方。此時，中繼RN0與eNode?B互相發起信道測量并進行信道處理，如圖3（a）示意。信道測量及信道處理所需時間Δt小于RN1與RN0相繼通過eNode?B所需時間。因為信號傳輸時間和信號處理時間是微秒級，而RN1與RN0相繼通過eNode?B所需時間和移動速率有關，目前只能達到毫秒級。注意，RN0主要用于與eNode?B互相發起信道測量及信道處理，其它中繼用于與eNode?B的雙向數據傳輸。?