[發明專利]網絡輔助的靈活雙工無線通信系統及其方法

有效

• 申請號: 201810441412.7
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108718228B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 王東明;夏心江;張余;尤肖虎
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L5/14
• 分類號: H04L5/14;H04B7/0456;H04B7/0452;H04B7/024;H04L25/03
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

本發明公開了一種網絡輔助的靈活雙工無線通信系統及其方法，針對分布式協作組網，采用半雙工基站節點之間的協作，在同時同頻工作下，支持多個用戶上行傳輸和另外多個用戶下行傳輸；通過節點之間的協作消除下行發送節點對上行接收節點之間的干擾，通過聯合調度或預編碼設計，避免上行用戶對下行用戶的干擾；本發明可以在相同時頻資源上支撐多個用戶的雙向大容量傳輸。

技術領域

本發明涉及無線通信傳輸技術領域，尤其是一種網絡輔助的靈活雙工無線通信系統及其方法。

背景技術

現有的雙工方式包括時分雙工(TDD)和頻分雙工(FDD)。隨著用戶業務多樣化和個性化發展，在蜂窩系統中可能同時存在多個用戶上行速率需求較大，而另外多個用戶對下行速率需求較大，傳統TDD模式或FDD模式無法有效解決這種問題。分布式多天線協作傳輸是4G和5G的關鍵技術，通過節點之間的協作，提高系統頻譜效率。在分布式無線通信系統中，通過節點之間的協作，充分利用空間域的自由度，可以實現更靈活的雙工。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種網絡輔助的靈活雙工無線通信系統及其方法，能夠利用現有半雙工的分布式節點，在同時同頻上實現多個用戶上行傳輸和另外多個用戶的下行傳輸。

為解決上述技術問題，本發明提供一種網絡輔助的靈活雙工無線通信系統，包括：RAU模塊、用戶終端模塊和中心基帶處理單元模塊；RAU模塊部署于無線通信的每個小區中，中心基帶處理單元模塊發送的信號經RAU模塊發送給用戶終端模塊，用戶終端模塊發送的信號經RAU模塊發送給中心基帶處理單元模塊；RAU模塊和用戶終端模塊中的射頻單元均工作在半雙工模式，在同一時間和頻率上只處于接收或發送信號，中心基帶處理單元模塊完成基站側的基帶信號發送和接收處理。

優選的，RAU模塊包括半雙工收發射頻單元、模數和數模轉換單元和高速接口單元；半雙工收發射頻單元完成射頻信號的收發，模數和數模轉換單元完成信號的模擬到數字或數字到模擬的轉換，高速接口單元完成將中心基帶處理單元模塊的數字信號傳輸給RAU模塊或將RAU模塊的數字基帶信號傳輸給中心基帶處理單元模塊。

優選的，用戶終端模塊包括半雙工收發射頻單元、模數和數模轉換單元和基帶信號處理單元；半雙工收發射頻單元完成射頻信號的收發，模數和數模轉換單元完成信號的模擬到數字或數字到模擬的轉換，基帶信號處理單元完成基帶信號的發送和接收處理。

優選的，中心基帶處理單元模塊包括基帶信號處理單元和調度單元；基帶信號處理單元能夠獲知RAU集合和之間的信道狀態信息，并獲知RAU對的發送信號，進而完成抵消RAU對接收RAU的干擾，并根據抵消后的信號完成多用戶檢測；

基帶信號處理單元完成發送RAU的下行多用戶預編碼，并能夠在獲知用戶組和之間的信道的前提下，計算中每個用戶的上行預編碼；

調度單元根據用戶的上下行業務需求，完成RAU集合和的動態劃分，確定RAU工作時隙狀態。

相應的，一種網絡輔助的靈活雙工無線通信方法，包括如下步驟：

(1)無線通信系統的每個小區布設多個分布式遠端天線單元RAU，遠端天線單元RAU連接中心處理單元；

(2)在相同的時間和頻率資源上，一組用戶(用集合)發送上行信號給一組RAU(用集合)，另外一組用戶(用集合)接收另外一組的RAU(用集合)發送的下行信號，其中和互不相交、和互不相交；

(3)中心處理單元在提前獲知RAU集合和之間的信道狀態信息下，RAU的接收信號減去RAU的發送信號，進而得到用戶組發送給RAU的上行信號，中心處理單元根據多用戶檢測得到上行鏈路用戶組中各個用戶的發送信號；

(4)中心處理單元在提前獲知用戶組和之間、用戶組和基站之間的信道下，通過設計RAU的下行多用戶預編碼和用戶組中每個用戶的上行預編碼，提高用戶組的性能。