CN106658637A - 一种多跳混合接收分集方法和系统 - Google Patents

一种多跳混合接收分集方法和系统 Download PDF

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CN106658637A CN201610828987.5A CN201610828987A CN106658637A CN 106658637 A CN106658637 A CN 106658637A CN 201610828987 A CN201610828987 A CN 201610828987A CN 106658637 A CN106658637 A CN 106658637A
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曹帆
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Abstract

本发明实施例提供了一种多跳混合接收分集方法和系统。设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H‑S/MRC中继分集到中心端口，设定端口#i接收上一端口#(i‑1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i‑2)；在#0，#1～#(i‑2)端口接收的信号中选出(J‑1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H‑S/MRC中继分集个数；将所述(J‑1)个最强信号与所述(J‑1)个最强信号的端口的上一端口#(i‑1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。相比传统分集技术有效的减少多径衰落环境对传输功率衰减的影响，降低系统误码率。

Description

一种多跳混合接收分集方法和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多跳混合接收分集方法和系统。
背景技术
第3代移动通信网络发展到完全基于IP网络的第4代移动通信网络不但带来了巨大的机遇，随着竞争不断增加，同时也给传统的移动网络运营商带来巨大风险。激烈的竞争导致移动用户的成本价值提高，同时也使用户们发现由于不同无线网络服务提供商的不同行政管辖区域边界所造成的无缝移动通话的突然中断。4G移动网络涵盖了过去几年中发展的先进标准化技术，包括2G和3G移动网络，无线局域网，无线城域网及短距无线通信技术等。下一代移动通信网络最突出的应用是因特网及其移动设备的接入，新系统除了提供传统的语音服务和其他实时的其他应用服务外，最终将提供更先进的宽带多媒体服务。
目前，随着数据传输率越来越高，峰值发射功率也随之变大。降低峰值发射功率，能够降低传输功率的多跳虚拟蜂窝网络被提出。在虚拟蜂窝网络中，移动终端发射移动信号，分布在不同虚拟小区中的无线端口接收并中继到核心网络的中心无线端口。根据传送环境和通信量分配的长期变化，如何突破传统的分集技术，增减无线接口，有效降低传输功率，降低误码率成为亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种多跳混合接收分集方法和系统，具体方案如下：
设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H-S/MRC中继分集到中心端口，其中，设定端口号i＝0为移动终端端口，端口号i＝n为中心端口；端口号i＝1～(n-1)为中间端口；其中，n为不为0的整数；
设定端口#i接收上一端口#(i-1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i-2)；
在#0，#1～#(i-2)端口接收的信号中选出(J-1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H-S/MRC中继分集个数；
将所述(J-1)个最强信号与所述(J-1)个最强信号的端口的上一端口#(i-1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。
根据本发明的上述方法，包括：
确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)；
基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率；
基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal。
根据本发明的上述方法，所述确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)，包括：
设定L个瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)表示为：
其中，Preq是接收信号所需功率，α是路径损耗指数，di，j，ηi，j和ξi，j分别表示距离。
根据本发明的上述方法，所述基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，包括：
设定在移动终端和中心对口中有n个小区的相连接，则来自移动终端#i＝0的接收功率Pr(1)表示为：
因此，移动终端的传输功率Pt(0)可以表示为：
对于端口#i＝2～(n-1)，端口#i的接收功率Pr(i)是来自之前所有端口所有功率的总和表示为：
在H-S/MRC分集中，对于端口#i＝2～n，接收信号功率Pr(i)在端口#i是之前所接收被选的无线端口的功率总和表示为：
其中sj是被选的无线端口指数，并且(s0，s1，...，sJ-1)∈(0，1，2，...，i-1)。
根据本发明的上述方法，基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal，包括：
设定前一无线端口接收的信号永远被选择，即sJ-1＝i-1.当Pr(i)＝Preq withTPC，设定端口#i接收的不仅是J信号，则端口#(i-1)传输功率Pt(i-1)表示为：
则总的传输功率Ptotal是路径中所有端口传输功率的总和：
根据本申请的另一方面，还提供一种多跳混合接收分集系统，包括：
设定模块：其用于设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H-S/MRC中继分集到中心端口，其中，设定端口号i＝0为移动终端端口，端口号i＝n为中心端口；端口号i＝1～(n-1)为中间端口；其中，n为不为0的整数；
其还用于设定端口#i接收上一端口#(i-1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i-2)；
选择模块：其用于在#0，#1～#(i-2)端口接收的信号中选出(J-1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H-S/MRC中继分集个数；
分集模块：其用于将所述(J-1)个最强信号与所述(J-1)个最强信号的端口的上一端口#(i-1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。根据本申请的另一方面，包括：功率确定模块，其用于，
确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)；
还用于基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率；
还用于基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal。
根据本申请的另一方面，所述功率确定模块，其具体用于：
设定L个瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，确定端口#i传输功率Pt(i)表示为：
其中，Preq是接收信号所需功率，α是路径损耗指数，di，j，ηi，j和ξi，j分别表示距离。
根据本申请的另一方面，所述功率确定模块，其具体用于：
设定在移动终端和中心对口中有n个小区的相连接，确定来自移动终端#i＝0的接收功率Pr(1)可表示为：
因此，确定移动终端的传输功率Pt(0)可以表示为：
对于端口#i＝2～(n-1)，确定端口#i的接收功率Pr(i)是来自之前所有端口所有功率的总和表示为：
则在H-S/MRC分集中，对于端口#i＝2～n，接收信号功率Pr(i)确定为在端口#i是之前所接收被选的无线端口的功率总和，具体表示为：
其中sj是被选的无线端口指数，并且(s0，s1，...，sJ-1)∈(0，1，2，...，i-1)。
根据本申请的另一方面，所述功率确定模块，其具体用于：
设定前一无线端口接收的信号永远被选择，即sJ-1＝i-1.当Pr(i)＝Preq withTPC，设定端口#i接收的不仅是J信号，将端口#(i-1)传输功率Pt(i-1)表示为：
则确定总的传输功率Ptotal是路径中所有端口传输功率的总和：
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H-S/MRC中继分集到中心端口，其中，设定端口号i＝0为移动终端端口，端口号i＝n为中心端口；端口号i＝1～(n-1)为中间端口；其中，n为不为0的整数；设定端口#i接收上一端口#(i-1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i-2)；在#0，#1～#(i-2)端口接收的信号中选出(J-1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H-S/MRC中继分集个数；将所述(J-1)个最强信号与所述(J-1)个最强信号的端口的上一端口#(i-1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。相比传统分集技术有效的减少多径衰落环境对传输功率衰减的影响，降低系统误码率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种多跳混合接收分集方法的处理流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种多跳混合接收分集系统的系统模块图；。
具体实施方式
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
该实施例提供了一种多跳混合接收分集方法的处理流程如图1所示，包括如下的处理步骤：
步骤11、设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H-S/MRC中继分集到中心端口，其中，设定端口号i＝0为移动终端端口，端口号i＝n为中心端口；端口号i＝1～(n-1)为中间端口；其中，n为不为0的整数；
设定端口#i接收上一端口#(i-1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i-2)；
步骤12、在#0，#1～#(i-2)端口接收的信号中选出(J-1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H-S/MRC中继分集个数；
步骤13、将所述(J-1)个最强信号与所述(J-1)个最强信号的端口的上一端口#(i-1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。
此外本实施例还提供了在本实施例的多跳混合接收分集方法下的功率确定方法，包括：
确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)；具体地，确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)，包括：
设定L个瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)表示为：
其中，Preq是接收信号所需功率，α是路径损耗指数，di，j，ηi，j和ξi，j分别表示距离。
基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率；
具体地，基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，包括：
设定在移动终端和中心对口中有n个小区的相连接，则来自移动终端#i＝0的接收功率Pr(1)表示为：
因此，移动终端的传输功率Pt(0)可以表示为：
对于端口#i＝2～(n-1)，端口#i的接收功率Pr(i)是来自之前所有端口所有功率的总和表示为：
在H-S/MRC分集中，对于端口#i＝2～n，接收信号功率Pr(i)在端口#i是之前所接收被选的无线端口的功率总和表示为：
其中sj是被选的无线端口指数，并且(s0，s1，...，sJ-1)∈(0，1，2，...，i-1)。
基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal。
具体的，基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal，包括：
设定前一无线端口接收的信号永远被选择，即sJ-1＝i-1.当Pr(i)＝Preq withTPC，设定端口#i接收的不仅是J信号，则端口#(i-1)传输功率Pt(i-1)表示为：
则总的传输功率Ptotal是路径中所有端口传输功率的总和：
按照本实施例提供的传输功率计算方法与现有技术中的传统分集方法相比较，功率损耗明显降低。
实施例二
该实施例提供了一种多跳混合接收分集系统，其具体实现结构如图2所示，具体可以包括如下的模块：
设定模块21：其用于设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H-S/MRC中继分集到中心端口，其中，设定端口号i＝0为移动终端端口，端口号i＝n为中心端口；端口号i＝1～(n-1)为中间端口；其中，n为不为0的整数；
其还用于设定端口#i接收上一端口#(i-1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i-2)；
选择模块22：其用于在#0，#1～#(i-2)端口接收的信号中选出(J-1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H-S/MRC中继分集个数；
分集模块23：其用于将所述(J-1)个最强信号与所述(J-1)个最强信号的端口的上一端口#(i-1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。
本实施例的一种多跳混合接收分集系统，包括：功率确定模块，其用于，确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)；
还用于基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率；
还用于基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal。
所述功率确定模块，其具体用于：
设定L个瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，确定端口#i传输功率Pt(i)表示为：
其中，Preq是接收信号所需功率，α是路径损耗指数，di，j，ηi，j和ξi，j分别表示距离。
所述功率确定模块24，其具体用于：
设定在移动终端和中心对口中有n个小区的相连接，确定来自移动终端#i＝0的接收功率Pr(1)可表示为：
因此，确定移动终端的传输功率Pt(0)可以表示为：
对于端口#i＝2～(n-1)，确定端口#i的接收功率Pr(i)是来自之前所有端口所有功率的总和表示为：
则在H-S/MRC分集中，对于端口#i＝2～n，接收信号功率Pr(i)确定为在端口#i是之前所接收被选的无线端口的功率总和，具体表示为：
其中sj是被选的无线端口指数，并且(s0，s1，...，sJ-1)∈(0，1，2，...，i-1)。
所述功率确定模块，其具体用于：
设定前一无线端口接收的信号永远被选择，即sJ-1＝i-1.当Pr(i)＝Preq withTPC，设定端口#i接收的不仅是J信号，将端口#(i-1)传输功率Pt(i-1)表示为：
则确定总的传输功率Ptotal是路径中所有端口传输功率的总和：
用本发明实施例的系统进行多跳混合接收分集的具体过程与前述方法实施例类似，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例通过由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H-S/MRC中继分集到中心端口，其中，设定端口号i＝0为移动终端端口，端口号i＝n为中心端口；端口号i＝1～(n-1)为中间端口；其中，n为不为0的整数；设定端口#i接收上一端口#(i-1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i-2)；在#0，#1～#(i-2)端口接收的信号中选出(J-1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H-S/MRC中继分集个数；将所述(J-1)个最强信号与所述(J-1)个最强信号的端口的上一端口#(i-1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。相比传统分集技术有效的减少多径衰落环境对传输功率衰减的影响，降低系统误码率。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中 的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多跳混合接收分集方法，其特征在于，包括：
设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H-S/MRC中继分集到中心端口，其中，设定端口号i＝0为移动终端端口，端口号i＝n为中心端口；端口号i＝1～(n-1)为中间端口；其中，n为不为0的整数；
设定端口#i接收上一端口#(i-1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i-2)；
在#0，#1～#(i-2)端口接收的信号中选出(J-1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H-S/MRC中继分集个数；
将所述(J-1)个最强信号与所述(J-1)个最强信号的端口的上一端口#(i-1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。
2.根据权利要求1所述的一种多跳混合接收分集方法，其特征在于，包括：
确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)；
基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率；
基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal。
3.根据权利要求2所述的一种多跳混合接收分集方法，其特征在于，所述确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)，包括：
设定L个瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)表示为：
其中，Preq是接收信号所需功率，α是路径损耗指数，di，j，ηi，j和ξi，j分别表示距离。
4.根据权利要求3所述的一种多跳混合接收分集方法，其特征在于，所述基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，包括：
设定在移动终端和中心对口中有n个小区的相连接，则来自移动终端#i＝0的接收功率Pr(1)表示为：
因此，移动终端的传输功率Pt(0)可以表示为：
对于端口#i＝2～(n-1)，端口#i的接收功率Pr(i)是来自之前所有端口所有功率的总和表示为：
在H-S/MRC分集中，对于端口#i＝2～n，接收信号功率Pr(i)在端口#i是之前所接收被选的无线端口的功率总和表示为：
其中sj是被选的无线端口指数，并且(s0，s1，...，sJ-1)∈(0，1，2，...，i-1)。
5.根据权利要求4所述的一种多跳混合接收分集方法，其特征在于，基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal，包括：
设定前一无线端口接收的信号永远被选择，即sJ-1＝i-1.当Pr(i)＝Preq with TPC，设定端口#i接收的不仅是J信号，则端口#(i-1)传输功率Pt(i-1)表示为：
则总的传输功率Ptotal是路径中所有端口传输功率的总和：
6.一种多跳混合接收分集系统，其特征在于，包括：
设定模块：其用于设定n个虚拟小区传输由终端发射的信号进行混合多跳H-S/MRC中继分集到中心端口，其中，设定端口号i＝0为移动终端端口，端口号i＝n为中心端口；端口号i＝1～(n-1)为中间端口；其中，n为不为0的整数；
其还用于设定端口#i接收上一端口#(i-1)传输的信号，并将所述信号从端口#0，#1，…传到端口#(i-2)；
选择模块：其用于在#0，#1～#(i-2)端口接收的信号中选出(J-1)最强信号，其中，J为所述混合多跳H-S/MRC中继分集个数；
分集模块：其用于将所述(J-1)个最强信号与所述(J-1)个最强信号的端口的上一端口#(i-1)接收到的信号一同进行最大比值合并分集MHMRC。
7.根据权利要求6所述的一种多跳混合接收分集系统，其特征在于，包括：功率确定模块，其用于，
确定L瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，端口#i传输功率Pt(i)；
还用于基于所述端口#i传输功率Pt(i)，确定混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率；
还用于基于所述混合多跳H-S/MRC中继分集的传输功率，确定最大比值合并分集MHMRC分集的总的传输功率Ptotal。
8.根据权利要求7所述的一种多跳混合接收分集系统，其特征在于，所述功率确定模块，其具体用于：
设定L个瑞利衰落信道环境中，多跳中继且没有分集，确定端口#i传输功率Pt(i)表示为：
其中，Preq是接收信号所需功率，α是路径损耗指数，di，j，ηi，j和ξi，j分别表示距离。
9.根据权利要求8所述的一种多跳混合接收分集系统，其特征在于，所述功率确定模块，其具体用于：
设定在移动终端和中心对口中有n个小区的相连接，确定来自移动终端#i＝0的接收功率Pr(1)可表示为：
因此，确定移动终端的传输功率Pt(0)可以表示为：
对于端口#i＝2～(n-1)，确定端口#i的接收功率Pr(i)是来自之前所有端口所有功率的总和表示为：
则在H-S/MRC分集中，对于端口#i＝2～n，接收信号功率Pr(i)确定为在端口#i是之前所接收被选的无线端口的功率总和，具体表示为：
其中sj是被选的无线端口指数，并且(s0，s1，...，sJ-1)∈(0，1，2，...，i-1)。
10.根据权利要求9所述的一种多跳混合接收分集系统，其特征在于，所述功率确定模块，其具体用于：
设定前一无线端口接收的信号永远被选择，即sJ-1＝i-1.当Pr(i)＝Preq with TPC，设定端口#i接收的不仅是J信号，将端口#(i-1)传输功率Pt(i-1)表示为：
则确定总的传输功率Ptotal是路径中所有端口传输功率的总和：
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US5280637A (en) * 1991-09-18 1994-01-18 Motorola, Inc. Phase combining method and apparatus for use in a diversity receiver
CN101521529A (zh) * 2008-02-27 2009-09-02 华为技术有限公司 一种分集发射方法、系统和装置

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