[發(fā)明專利]蜂窩通信同步傳輸系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310515294.7
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103546959A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王耀斌
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西高新實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 劉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種同步傳輸系統(tǒng)，具體涉及一種蜂窩通信同步傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

蜂窩通信系統(tǒng)中的中繼技術(shù)

當(dāng)前，多跳技術(shù)被應(yīng)用在蜂窩系統(tǒng)中，支持MT和BS間的直接通信，也支持通過RN交換信息。與傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)相比，這種中繼網(wǎng)絡(luò)能夠通過RN縮短節(jié)點(diǎn)間的通信距離，繞開植被、建筑物等的障礙物，有效地克服了大尺度衰落，減少了收發(fā)端間的路徑損耗。過去的蜂窩小區(qū)的半徑一般為2到5公里，而RN的覆蓋半徑僅有200到500米。為此，即使處于小區(qū)邊緣，在建立與BS的通信時，也僅需要消耗較低的功耗接入RN，能夠有效地降低射頻電路中功率放大器的成本。此外，還具有中繼信道增益較強(qiáng)的優(yōu)勢，多跳傳輸能夠抑制系統(tǒng)干擾，提高信噪比，進(jìn)而提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率。RN天線對高度的要求較低，對降低購置和維護(hù)成本是有利的。由于以上優(yōu)點(diǎn)，使蜂窩中繼網(wǎng)絡(luò)成為了通信研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

基于同步的傳輸協(xié)議

為了確保上行鏈路和下行一鏈路的正交性，蜂窩通信系統(tǒng)有著較為精確的同步要求和嚴(yán)格的幀結(jié)構(gòu)定義，這方面和傳統(tǒng)的AdHoc網(wǎng)絡(luò)以及其它分布式網(wǎng)絡(luò)有著很大的差異。基于同步的中繼傳輸協(xié)議可以保證各條鏈路的獨(dú)立性，并能夠最大限度地降低多址干擾和符號間的干擾。因?yàn)楦鱾€節(jié)點(diǎn)采取無線方式來發(fā)送信號，中繼傳輸?shù)母魈g可能會產(chǎn)生干擾。為了確保多跳傳輸中每一跳不相互干擾，可以采用頻分、時分等方式使中繼傳輸?shù)拿刻３窒鄬Κ?dú)立。TDM方式就是把傳輸時間分為很多個步驟，步驟中僅有一個節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送信號，以此保證節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號不被干擾。TDM的中繼傳輸實(shí)現(xiàn)方法非常簡單，并且不過多地消耗頻域資源。然而也具有傳輸?shù)牟贿B續(xù)性的缺點(diǎn)。如果采用FDM方式，也就是每一跳的傳輸均占用不同的頻帶，頻帶和頻率之間正交，也可以確保各跳傳輸?shù)莫?dú)立性。FDM的中繼傳輸可以保持時域傳輸連續(xù)，缺點(diǎn)是占用的帶寬較大，容易造成頻譜沖突。SN—RN信道的特點(diǎn)決定了中繼傳輸方式和中繼協(xié)議的選擇。比較典型的中繼協(xié)議為選擇眭動態(tài)中繼協(xié)議。SD協(xié)議是通過測量信道增益來決定中繼傳輸方式的，如果信道增益低于門限，SN就采用重復(fù)編碼方案向DN發(fā)送信息，如果信道增益高于門限，RN則采用DF或AF方式轉(zhuǎn)發(fā)來自SN的到DN。不管SN～RN鏈路的信道衰落處在哪一種狀態(tài)，SD協(xié)議總能夠采用最佳的方式進(jìn)行中繼傳輸，保證系統(tǒng)獲得最佳性能。增量中繼協(xié)議被看作是合作混合自動重傳請求機(jī)制。DN返回一個比特的信息通知SN和RN譯碼是否成功.在SN到DN的信息都不能正確接收時，RN會幫助SN轉(zhuǎn)發(fā)信息，并由DN把這兩部分信息合并后進(jìn)行檢測。增量中繼協(xié)議有效地利用了信道的自由度，在中繼傳輸效率提高方面也很有效。合作編碼是信道編碼和合作傳輸?shù)慕Y(jié)合，它將SN將發(fā)送的編碼序列分成兩部分，分別通過獨(dú)立的信道發(fā)送到DN節(jié)點(diǎn)。更加有效的發(fā)揮了中繼信道的獨(dú)立性，提高了分集增益。但是在當(dāng)信道狀況不理想時，這種編碼方式可能降低系統(tǒng)的頻譜效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種蜂窩通信同步傳輸系統(tǒng)，其將中繼傳輸引入蜂窩系統(tǒng)，解決了各類傳統(tǒng)中繼傳輸技術(shù)，蜂窩中繼網(wǎng)絡(luò)同步性的獲取以及多跳協(xié)議傳輸效率提升的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種蜂窩通信同步傳輸系統(tǒng)，包括與蜂窩通信系統(tǒng)互動的中繼傳輸系統(tǒng)，其特殊之處在于：所述中繼傳輸系統(tǒng)確保各個節(jié)點(diǎn)之間的同步；所述同步包括物理層的同步和MAC層的同步。

上述物理層的同步包括頻率同步、符號級的定時同步以及節(jié)點(diǎn)同步；所述節(jié)點(diǎn)同步包括MT和RN，MT和BS以及RN和BS間的同步。

上述物理層同步在下行鏈路中進(jìn)行，使用同步算法使MT和RN同的載波頻率和采樣頻率。

上述MAC層的同步依靠下行鏈路的小區(qū)搜索；通過小區(qū)搜索算法，MT，RN節(jié)點(diǎn)都能獲取小區(qū)BS信息，依托這些信息，節(jié)點(diǎn)之間保持同步。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：將中繼傳輸引入蜂窩系統(tǒng)，解決了各類傳統(tǒng)中繼傳輸技術(shù)，蜂窩中繼網(wǎng)絡(luò)同步性的獲取以及多跳協(xié)議傳輸效率提升的技術(shù)問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明原理框圖。

具體實(shí)施方式