CN103209058B - 终端、基站和通信数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种终端、一种基站和一种通信数据传输方法，其中，终端包括：扰码获取单元，向基站发送扰码获取请求，获取多个扰码的信息，并通知编码单元；数据流拆分单元，用于将通信数据流拆分为多个子数据流；所述编码单元，采用所述多个扰码分别对所述多个子数据流进行编码，得到多个编码码流；通信单元，用于将所述多个编码码流分别进行调制，并分别通过多个天线传输至所述基站。通过本发明的技术方案，在终端进行数据通信时，可提高频率资源的利用率，并可提高通信数据的传输效率和安全性。

Description

终端、基站和通信数据传输方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体而言，涉及一种终端、一种基站和一种通信数据传输方法。

背景技术

随着移动通信技术的发展，通信技术经过了FDMA（Frequency Division MultipleAccess，频分多址）、TDMA（Time Division Multiple Access）、CDMA、SDMA这几个多址的方式阶段，目前的3G技术标准中都是以CDMA为基础。简单来说，CDMA技术就是将信号用扩频码进行扩频后在空间中传输的技术，在扩频时根据所利用的扰码的不同来区分不同的用户，以此来提高频率这种有限资源的利用率。现有3种以CDMA技术为基础的通信标准中，在用户随机接入的过程中都只会为每个用户分配一个唯一的扰码，在通信过程中，都是以这一个扰码来区别不同的用户，如图1所示。

在LTE技术中，采用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术来提高数据传输速率，OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流，在N个子载波上同时进行传输，如图2所示。在LTE（long time evolution）技术中，无论是TDD（Time Division Duplexing，时分双工）还是FDD（Frequency DivisionDuplexing，频分双工）都采用OFDM技术，如图3所示。这种将数据流分解的方式正好能与LTE的另一个关键技术MIMO（Multiple-input Multiple-out-put）技术相结合。而载波的频率资源有限，如何能够在提高数据传输速率的同时，提高频率资源的利用率是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种通信数据传输技术，在提高数据传输速率的同时，可提高频率资源的利用率。

根据本发明的一个方面，提供了一种终端，包括：扰码获取单元，向基站发送扰码获取请求，获取多个扰码的信息，并通知编码单元；数据流拆分单元，用于将通信数据流拆分为多个子数据流；所述编码单元，采用所述多个扰码分别对所述多个子数据流进行编码，得到多个编码码流；通信单元，用于将所述多个编码码流分别进行调制，并分别通过多个天线传输至所述基站。

通过该技术方案，为每个用户分配多个扰码，并将通信数据流拆分为多个子数据流，并分散在多个不同的码道上，使用多天线同时进行传输，从而提高了通信性能。

在上述技术方案中，优选的，所述数据流拆分单元根据所述扰码的数量确定所述子数据流的数量。一个码道对应一个子数据流，或两个子数据流对应一个码道。

在上述技术方案中，优选的，所述扰码获取单元根据所述天线的数量向所述基站发送所述扰码获取请求。结合多天线MIMO技术，扰码数可与天线的数量一致。

在上述技术方案中，优选的，所述扰码获取单元在所述终端与所述基站建立通信连接后，向所述基站发送预定个数扰码的获取请求，所述预定个数为将所述天线的数量减一的计算结果。

在现有通信系统中，在终端接入网的过程中，基站已为终端分配一个扰码，因此假设终端有三个天线，那么在接入网之后，只需要向基站请求剩余的两个扰码即可，从而无需改变现有通信系统，就可容易实现本发明的技术方案。

在上述任一技术方案中，优选的，所述通信单元将所述多个编码码流分别调制至同一载波。该技术方案将同一载波的数据分配到不同的码道上，与相关将通信数据在多个载波上进行传输的技术相比，提高了载波频率的利用率。

根据本发明的另一方面，还提供了一种基站，包括：通信单元，用于接收来自终端的扰码获取请求，将为所述终端分配的扰码信息发送至所述终端，以及接收来自终端的多个调制信号，对所述多个调制信号分别进行解调，得到多个编码码流；解码单元，对所述多个编码码流分别进行解码，得到多个子数据流；数据流合成单元，用于将所述多个子数据流合成通信数据流。

在上述技术方案中，优选的，所述通信单元还用于根据信道容量和当前用户数量确定分配给所述终端的扰码数量。在信道容量固定的前提下，若当前用户数量较多，则可能无法满足终端的多个扰码请求，根据实际情况为终端分配合适数量的扰码；若当前用户数量较少，则可根据终端的请求为终端分配相应数量的扰码。

根据本发明的又一方面，还提供了一种通信数据传输方法包括：向基站发送扰码获取请求，获取多个扰码的信息；将通信数据流拆分为多个子数据流；采用所述多个扰码分别对所述多个子数据流进行编码，得到多个编码码流；将所述多个编码码流分别进行调制，并分别通过多个天线传输至所述基站。

通过该技术方案，为每个用户分配多个扰码，并将通信数据流拆分为多个子数据流，并分散在多个不同的码道上，使用多天线同时进行传输，从而提高了通信性能。

在上述技术方案中，优选的，根据所述扰码的数量确定所述子数据流的数量。

在上述技术方案中，优选的，根据所述天线的数量向所述基站发送所述扰码获取请求。

在上述技术方案中，优选的，在所述终端与所述基站建立通信连接后，向所述基站发送预定个数扰码的获取请求，所述预定个数为将所述天线的数量减一的计算结果。在现有通信系统中，在终端接入网的过程中，基站已为终端分配一个扰码，因此假设终端有三个天线，那么在接入网之后，只需要向基站请求剩余的两个扰码即可，从而无需改变现有通信系统，就可容易实现本发明的技术方案。

在上述任一技术方案中，优选的，将所述多个编码码流分别调制至同一载波。该技术方案将同一载波的数据分配到不同的码道上，与相关将通信数据在多个载波上进行传输的技术相比，提高了载波频率的利用率。

根据本发明的又一方面，还提供了一种通信数据传输方法，包括：接收来自终端的扰码获取请求，将为所述终端分配的扰码信息发送至所述终端；接收来自所述终端的多个调制信号；对所述多个调制信号分别进行解调并解码，得到多个子数据流；将所述多个子数据流合成通信数据流。

在上述技术方案中，优选的，根据信道容量和当前用户数量确定分配给所述终端的扰码数量。在信道容量固定的前提下，若当前用户数量较多，则可能无法满足终端的多个扰码请求，根据实际情况为终端分配合适数量的扰码；若当前用户数量较少，则可根据终端的请求为终端分配相应数量的扰码。

通过本发明的技术方案，在终端进行数据通信时，可提高频率资源的利用率，并可提高通信数据的传输效率和安全性。

附图说明

图1示出了CDMA的数据传输示意图；

图2示出了OFDM的数据传输示意图；

图3示出了MIMO的数据传输示意图；

图4示出了根据本发明的实施例的终端的框图；

图5示出了根据本发明的实施例的基站的框图；

图6示出了根据本发明的实施例的终端与基站构成的系统示意图；

图7示出了根据本发明的实施例的多码道传输的示意图；

图8示出了根据本发明的实施例的通信数据传输方法的示意图；

图9示出了根据本发明的实施例的通信数据传输方法的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的第二方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明将一个用户的数据流分散在多个不同的码道上，增加了一个用户的可用带宽，可以与多天线MIMO技术相结合，提高了通信性能。

图4示出了根据本发明的实施例的终端的框图。

如图4所示，根据本发明的实施例的终端400，包括：扰码获取单元402，向基站发送扰码获取请求，获取多个扰码的信息，并通知编码单元406；数据流拆分单元404，用于将通信数据流拆分为多个子数据流；所述编码单元406，采用所述多个扰码分别对所述多个子数据流进行编码，得到多个编码码流；通信单元408，用于将所述多个编码码流分别进行调制，并分别通过多个天线传输至所述基站。

通过该技术方案，为每个用户分配多个扰码，并将通信数据流拆分为多个子数据流，并分散在多个不同的码道上，使用多天线同时进行传输，从而提高了通信性能。一个天线传输一个码道的数据流，也可以传输两个或两个以上码道的数据流。

在上述技术方案中，优选的，所述数据流拆分单元404根据所述扰码的数量确定所述子数据流的数量。一个码道对应一个子数据流，或者两个或两个以上子数据流对应一个码道。

在上述技术方案中，优选的，所述扰码获取单元402根据所述天线的数量向所述基站发送所述扰码获取请求。结合多天线MIMO技术，扰码数可与天线的数量一致。

在上述技术方案中，优选的，所述扰码获取单元在所述终端与所述基站建立通信连接后，向所述基站发送预定个数扰码的获取请求，所述预定个数为将所述天线的数量减一的计算结果。

在现有通信系统中，在终端接入网的过程中，基站已为终端分配一个扰码，因此假设终端有三个天线，那么在接入网之后，只需要向基站请求剩余的两个扰码即可，从而无需改变现有通信系统，就可容易实现本发明的技术方案。应理解，也可以对现有通信系统加以改进，在终端入网时，基站直接为终端分配所需的数量的扰码。

在上述任一技术方案中，优选的，所述通信单元408将所述多个编码码流分别调制至同一载波。该技术方案将同一载波的数据分配到不同的码道上，与相关将通信数据在多个载波上进行传输的技术相比，提高了载波频率的利用率。

图5示出了根据本发明的实施例的基站的框图。

如图5所示，根据本发明的实施例的基站500，包括：通信单元502，用于接收来自终端的扰码获取请求，将为所述终端分配的扰码信息发送至所述终端，以及接收来自终端的多个调制信号，对所述多个调制信号分别进行解调，得到多个编码码流；解码单元504，对所述多个编码码流分别进行解码，得到多个子数据流；数据流合成单元506，用于将所述多个子数据流合成通信数据流。

在上述技术方案中，优选的，所述通信单元502还用于根据信道容量和当前用户数量确定分配给所述终端的扰码数量。在信道容量固定的前提下，若当前用户数量较多，则可能无法满足终端的多个扰码请求，根据实际情况为终端分配合适数量的扰码；若当前用户数量较少，则可根据终端的请求为终端分配相应数量的扰码。

下面结合图6进一步说明根据本发明的通信数据传输原理。

本发明提出了一种利用多码道的进行通信的技术，并且可以与现行的MIMO技术相结合。该技术的关键在于，采取一种类似OFDM的技术，即让用户同时利用两个或者两个以上码道进行通信。姑且可以将这种技术称为“类OFDM技术”。这种“类OFDM技术”与目前的OFDM技术的主要区别在于：OFDM技术是将信息拆分调制到不同的频点上，而这类OFDM技术是将信息拆分后分别调制到不同的码道上。由当前的CDMA技术可知，不同的码道是可以在同一个频点上的。也就是说，根据本发明的通信数据传输方法是让同一个用户在同一时间占用多个码道，将高速数据流分散在N个不同的码道上，在N个码道上同时传输，并且可以与目前的MIMO技术良好结合。而OFDM是让同一个用户的信号分散在多个子载波上。本发明可以有效地提高以CDMA为基础的通信模式的速率。

如图6所示，根据本发明的通信系统中终端可以包括数据拆分管理模块602（即图4中的数据流拆分单元）、多扩频扰码管理单元（图6中未示出）、信号编码模块604（即图4中的编码单元）和信号调制模块606（即图4中的通信单元），根据本发明的通信系统中的基站可以包括信号解调模块608和数据合成单元610。

其中，多扩频扰码管理模块负责管理移动终端和基站通信的过程中获得的多个扰码，将这些扰码告知信号编码模块604，并记录不同的扰码所对应的数据流。

假设终端有4个天线，因此需要向基站请求4个扰码。在终端随机接入成功后，基站已为终端分配一个扰码，因此终端只需要向基站请求剩余的三个扰码即可。基站可根据情况确定是否可以为终端分配4个扰码。若基站为终端分配了4个扰码，可记录扰码的顺序。

数据流拆分管理模块602负责将高速的数据流拆分成多个子数据流，以便实现MIMO技术。

信号编码模块604根据“多扩频扰码管理模块”提供的扩频扰码信息，将拆分好的子数据流同时进行加扰码的扩频编码。一个子数据流对应一个扰码，并且依次对应。

信号调制模块606负责将编码好的多条数据流调制在同一载波上，通过不同的天线发送出去。

基站侧的多码道技术的接收过程即是上述处理过程的逆过程。

信号解调模块608负责对接收到的数据流进行解调，数据合成模块610负责将解调的数据流根据扰码的顺序合成完整的数据流。

如图7所示，采用本发明的技术方案之后，每个用户可拥有多个码道，用户A拥有三个不同的码道，用户C拥有两个不同的码道，用户D拥有两个不同的码道，并且不同的码道均在同一个频点上，这样就提高了频率资源的利用率。

图8示出了根据本发明的实施例的通信数据传输方法的示意图。

如图8所示，根据本发明的实施例的通信数据传输方法可以包括以下步骤：步骤802，向基站发送扰码获取请求，获取多个扰码的信息；将通信数据流拆分为多个子数据流；步骤804，采用所述多个扰码分别对所述多个子数据流进行编码，得到多个编码码流；步骤806，将所述多个编码码流分别进行调制，并分别通过多个天线传输至所述基站。

通过该技术方案，为每个用户分配多个扰码，并将通信数据流拆分为多个子数据流，并分散在多个不同的码道上，使用多天线同时进行传输，从而提高了通信性能。一个天线传输一个码道的数据流，也可以传输两个或两个以上码道的数据流。

在上述技术方案中，优选的，根据所述扰码的数量确定所述子数据流的数量。

在上述技术方案中，优选的，根据所述天线的数量向所述基站发送所述扰码获取请求。

在上述技术方案中，优选的，在所述终端与所述基站建立通信连接后，向所述基站发送预定个数扰码的获取请求，所述预定个数为将所述天线的数量减一的计算结果。

在现有通信系统中，在终端接入网的过程中，基站已为终端分配一个扰码，因此假设终端有三个天线，那么在接入网之后，只需要向基站请求剩余的两个扰码即可，从而无需改变现有通信系统，就可容易实现本发明的技术方案。应理解，也可以对现有通信系统加以改进，在终端入网时，基站直接为终端分配所需的数量的扰码。

在上述任一技术方案中，优选的，将所述多个编码码流分别调制至同一载波。该技术方案将同一载波的数据分配到不同的码道上，与相关将通信数据在多个载波上进行传输的技术相比，提高了载波频率的利用率。

图9示出了根据本发明的实施例的通信数据传输方法的示意图。

如图9所示，根据本发明的实施例的通信数据传输方法可以包括以下步骤：步骤902，接收来自终端的扰码获取请求，将为终端分配的扰码信息发送至终端；步骤904，接收来自终端的多个调制信号；步骤906，对多个调制信号分别进行解调并解码，得到多个子数据流；步骤908，将多个子数据流合成通信数据流。

在上述技术方案中，优选的，根据信道容量和当前用户数量确定分配给终端的扰码数量。在信道容量固定的前提下，若当前用户数量较多，则可能无法满足终端的多个扰码请求，根据实际情况为终端分配合适数量的扰码；若当前用户数量较少，则可根据终端的请求为终端分配相应数量的扰码。

以上结合附图详细说明了根据本发明的技术方案，可以将一个用户的信息流用多个扰码发送出去，以提高信号在传输过程中的保密性和安全性，因为使用的码道越多，被破解的难度就会越高。可以与现有的CDMA技术有很好的结合，现有的CDMA技术有“分集接收”技术，本发明只需要将“分集接收”稍加改进就能很好的提高数据传输速率。由于本发明在同一频点采用不同的扰码，因此可以提高对频率的使用效率。本发明还可与现有MIMO技术能完美的相结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种终端，其特征在于，包括：

扰码获取单元，向基站发送扰码获取请求，获取多个扰码的信息，并通知编码单元；

数据流拆分单元，用于将通信数据流拆分为多个子数据流；

所述编码单元，采用所述多个扰码分别对所述多个子数据流进行编码，得到多个编码码流；

通信单元，用于将所述多个编码码流分别进行调制，并分别通过多个天线传输至所述基站；

所述数据流拆分单元根据所述扰码的数量确定所述子数据流的数量。

2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述扰码获取单元根据所述天线的数量向所述基站发送所述扰码获取请求。

3.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述扰码获取单元在所述终端与所述基站建立通信连接后，向所述基站发送预定个数扰码的获取请求，所述预定个数为将所述天线的数量减一的计算结果。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的终端，其特征在于，所述通信单元将所述多个编码码流分别调制至同一载波。

5.一种基站，其特征在于，包括：

通信单元，用于接收来自终端的扰码获取请求，将为所述终端分配的扰码信息发送至所述终端，以及接收来自终端的多个调制信号，对所述多个调制信号分别进行解调，得到多个编码码流；

解码单元，对所述多个编码码流分别进行解码，得到多个子数据流；

数据流合成单元，用于将所述多个子数据流合成通信数据流。

6.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，所述通信单元还用于根据信道容量和当前用户数量确定分配给所述终端的扰码数量。

7.一种通信数据传输方法，其特征在于，包括：

向基站发送扰码获取请求，获取多个扰码的信息；

将通信数据流拆分为多个子数据流，其中，可以根据所述扰码的数量确定所述子数据流的数量；

采用所述多个扰码分别对所述多个子数据流进行编码，得到多个编码码流；

将所述多个编码码流分别进行调制，并分别通过多个天线传输至所述基站。

8.根据权利要求7所述的通信数据传输方法，其特征在于，根据所述天线的数量向所述基站发送所述扰码获取请求。

9.根据权利要求8所述的通信数据传输方法，其特征在于，在终端与所述基站建立通信连接后，向所述基站发送预定个数扰码的获取请求，所述预定个数为将所述天线的数量减一的计算结果。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的通信数据传输方法，其特征在于，将所述多个编码码流分别调制至同一载波。

11.一种通信数据传输方法，其特征在于，包括：

接收来自终端的扰码获取请求，将为所述终端分配的扰码信息发送至所述终端；

接收来自所述终端的多个调制信号；

对所述多个调制信号分别进行解调并解码，得到多个子数据流；

将所述多个子数据流合成通信数据流。

12.根据权利要求11所述的通信数据传输方法，其特征在于，根据信道容量和当前用户数量确定分配给所述终端的扰码数量。