[發(fā)明專利]一種自由雙工的通信信道分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610010175.X
• 申請(qǐng)日: 2011-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105592466B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦秉立;馬猛;黃安鵬;李建業(yè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京和寬科技有限公司
• 主分類號(hào): H04W16/10
• 分類號(hào): H04W16/10
• 代理公司: 北京萬(wàn)象新悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 賈曉玲

本發(fā)明公布了一種自由雙工的通信信道分配方法。本發(fā)明邊緣節(jié)點(diǎn)全部為傳統(tǒng)頻分雙工設(shè)備，或者全部為傳統(tǒng)時(shí)分雙工設(shè)備；中心節(jié)點(diǎn)在同一物理信道上進(jìn)行雙向收發(fā)；中心節(jié)點(diǎn)包括獨(dú)立的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)備內(nèi)部通過(guò)有線連接獲得發(fā)射機(jī)所發(fā)射的信號(hào)S，發(fā)射天線與接收天線間的信道通過(guò)估計(jì)獲得；中心節(jié)點(diǎn)還包括一個(gè)干擾消除器，用于對(duì)信號(hào)S進(jìn)行干擾信號(hào)消除。該信道分配方法，對(duì)傳統(tǒng)時(shí)分雙工設(shè)備，各個(gè)時(shí)隙均可同時(shí)用于上行和下行；對(duì)傳統(tǒng)頻分雙工設(shè)備，各個(gè)頻點(diǎn)的信道均可同時(shí)用于接收和發(fā)射。本發(fā)明提供的方法可以大量減少為支持雙向通信而分別分配給收發(fā)通信的物理信道所帶來(lái)的頻譜消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通信方法，具體涉及一種自由雙工的通信系統(tǒng)及其信道分配方法，屬于無(wú)線通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)，無(wú)線通信中的頻譜資源變得越來(lái)越稀缺，如何有效地減少系統(tǒng)中的干擾，準(zhǔn)確高速地傳送數(shù)據(jù)，從而提高系統(tǒng)的頻譜效率和系統(tǒng)容量，成為無(wú)線通信理論研究中的一項(xiàng)重要課題。目前的雙工方式主要分為頻分雙工(Frequency Division Duplex,FDD)和時(shí)分雙工(Time Division Duplex,TDD)。FDD在不同頻率的信道上接收和發(fā)射信號(hào)；TDD在同一頻率、不同時(shí)隙收發(fā)信號(hào)。這兩種雙工方式都需要為上行和下行分配獨(dú)立的頻譜資源。通常，上下行各占用系統(tǒng)總頻譜的一半可以滿足對(duì)稱的上下行業(yè)務(wù)需求。近年來(lái)，又有研究者提出碼分雙工(Code Division Duplex,CDD)的技術(shù)，該技術(shù)為上下行分配不同的碼信道進(jìn)行通信，本質(zhì)上也是對(duì)頻率資源進(jìn)行正交性劃分后為上下行分配信道。

圖1所示為傳統(tǒng)的時(shí)分雙工和頻分雙工的信道劃分方式。在傳統(tǒng)方式中，星型網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)的收發(fā)在不同的時(shí)間或頻率信道上進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出了一種新的雙工通信方法以節(jié)約收發(fā)頻帶，本發(fā)明包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和信道分配方法。

本發(fā)明的基本思想是利用干擾信號(hào)消除和/或隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)在同一物理信道上的雙向通信，該雙工方式稱為自由雙工(Free Duplex，F(xiàn)D)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種自由雙工(Free Duplex，F(xiàn)D)的通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)為一個(gè)包含多用戶的星形網(wǎng)絡(luò)(如圖3所示)，所述星形網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)和多個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)組成，其特征是，

所述邊緣節(jié)點(diǎn)全部為傳統(tǒng)時(shí)分雙工設(shè)備，或者全部為傳統(tǒng)頻分雙工設(shè)備；

所述中心節(jié)點(diǎn)在同一物理信道上進(jìn)行雙向收發(fā)(如圖4)；

所述中心節(jié)點(diǎn)包括獨(dú)立的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。該接收機(jī)在設(shè)備內(nèi)部通過(guò)有線連接獲得該發(fā)射機(jī)所發(fā)射的信號(hào)S，發(fā)射天線與接收天線間的信道也可以通過(guò)估計(jì)獲得；

所述中心節(jié)點(diǎn)還包括一個(gè)干擾消除器，用于對(duì)上述信號(hào)S進(jìn)行干擾信號(hào)消除。

所述通信系統(tǒng)，其特征是，所述中心節(jié)點(diǎn)與邊緣節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行通信。

所述通信系統(tǒng)，其特征是，所述中心節(jié)點(diǎn)的發(fā)射天線與接收天線間的信道通過(guò)估計(jì)獲得；發(fā)射天線與接收天線之間可通過(guò)擋板進(jìn)行隔離，以減少發(fā)射天線對(duì)接收天線的干擾。

所述通信系統(tǒng)，其特征是，所述信道估計(jì)方法為基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)，即發(fā)射機(jī)周期地發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)，接收機(jī)根據(jù)接收到的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行最小均方誤差信道估計(jì)或最大似然信道估計(jì)。

所述通信系統(tǒng)，其特征是，所述接收機(jī)獲得發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)并得到信道估值后，所述干擾消除器對(duì)接收到的干擾信號(hào)進(jìn)行干擾消除，并將干擾信號(hào)從接收信號(hào)中消除，干擾消除后，接收機(jī)對(duì)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。

所述通信系統(tǒng)，其特征是，在射頻和數(shù)字基帶分別或聯(lián)合進(jìn)行干擾消除。